化学学习材料范例

化学学习材料

化学学习材料范文1

1冶金企业钢铁材料检测设备的优势分析

(1)多方向、多元素的组建分析检测技术,在钢材实际的分析过程中,除了利用仪器分析还可依据材料本身的特点进行多元素分析,同时在直读光谱法的作用下,将被检测材料的元素组成分析出来,便可大幅提高设备的化学检测效率。(2)在设备的检测过程中,最大的优势体现在智能化与多功能化等方面。检测初期通过仪器分析一般就能直接呈现检测结果的自动化及其相关功能,这些优势都帮助冶金企业在钢材检测方面的整体水平。(3)通过分析大多数冶金企业钢材检测的方式,利用仪器进行分析,可实现综合性且多功能的处理检测数据,除了将仪器分析的多功能性展现出来之外,材料检测的方式也不断增加。

2冶金企业钢铁材料化学检测研究

2.1仪器的选择

冶金企业对钢材进行检测时,采取离子检测技术,比如电感耦合技术,可促进钢铁材料化学检测效果的显著提升,并确保检测过程的规范完成。以下为所选设备:电子天平、摩尔超纯水机及ThermoICAP6300。选择的试剂有优级纯硝酸、超级纯盐酸、氩气、1mg/mL的硫、铬、锰、磷、硅标准溶液。

2.2检测方法

在钢铁材料的化学检测当中,常用检测方法分为:(1)在200mL烧杯内放入钢铁材料,取15mL硝酸溶液,分3次与溶液充分混合,进行低温加热处理,若是溶解速度不够快的话,可以外加适量的超纯水、酸溶液等,将硝酸的溶解效率提上来。(2)等待样品完全溶解定容后进行摇匀,在实验条件的基础上利用等离子发射光谱仪检测溶液的强度,并分析各个强度之间的关系,由此计算分析刚下的相关元素含量。(3)在最终分析过程中,能发现数据现实的相关性全部在99.9%以上,其曲线也是呈现出一种理想状态。

2.3精确度实验方法

在使用电感耦合这类等离子发射光谱的时候,一方面要基于冶金企业的特点进行,另个一方面要准确分析钢材检测的结果,在符合国家相关规定的前提下,尽可能快的确定材料制作方式,钢铁材料当中各个元素标准溶液的制备,首先需要选择100mL的标准溶液放置在100mL的容量瓶当中,并且加入10mL的氯化氢进行稀释,选择10mL的硫标准溶液放置在100mL的容量瓶当中,加入10mL的硝酸稀释,选择10mL的锰标准溶液放置在100mL的容量瓶当中,加入水进行稀释,选择10mL的硅标准溶液放入到100mL的容量瓶当中加入氯化氢进行是。将以上配置好的化学元素标准溶液放到钢铁材料的溶液当中进行分析。表1为所得检测数据结果。分析检测结果后得出,钢铁材料化学检测的检测值与标准值基本都保持一致。

3冶金企业钢铁材料化学仪器分析技术的优化策略

3.1智能控制系统

基于冶金企业的特点,在实际检测钢铁材料的过程中,为了促进材料检测整体效果的不断提升,应结合产业在过去运行当中遇到的问题,尽快将智能化控制技术构建起来并投入使用。举个例子,在运用智能化控制系统的时候,检测被控制对象模型这一步可以直接省去,只需结合钢材的特点,制作智能化的系统的检测流程方案,便可有效的解决钢材化学仪器分析过程中的效率问题,也可以间接提高材料的质量。可以通过专家系统与神经元系统来进行智能检测,保障材料化学物质检测的有效性,防止产生材料化学检测结果模糊的现象,推动冶金企业的健康发展与运行。所以,在冶金企业的发展过程中,考虑到钢铁材料化学检测的实际效果,企业要把材料检测存在的问题逐一发掘出来,运用先进的智能检测系统,确保冶金行业中钢铁材料化学检测效率的稳步提升。

3.2强化员工责任感培养,引用先进技术

随着冶金企业的进一步发展,企业要全面贯彻落实“226”方针和五项原则等,将公司上层领导提出的相关工作要求执行到位,任何工作的开展,都必须坚持公平、公正原则,对相关的材料检测和家属工作人员做出明确的要求等,例如要以饱满的热情对待每一项任务,采取合理的检测手段,发扬认真务实的工作作风,结合行业发展的实际情况,加大对进场原燃辅料、产品生产工序的审核力度,如果是非常规试样的话,材料检化v率要达到100%才算合格,从而进一步解决冶金企业在生产钢材中的质检问题。一般情况下,在研发一些特殊的仪表设备时,工作人员要结合实际的使用状况,对准确性、连续性检测方案进行分析,特殊设备的作用也能够得到最大程度的发挥。全面推动我国冶金产业的快速发展和完善,当下因为冶金产业本身具有一定的特殊性,特色仪表盘的使用率较多,所以在进行钢铁产品的检测过程当中,为了提高检测的速度和效率,我们需要使用全新的传感线以及测量技术实现图像的测量和完善。满足行业进度的同时做到持续化发展。例如在钢铁材料的化学性能的检测过程当中,传统的检测技术具有复杂性和多样性等特点,在进行实际的技术检测过程当中需要配合检测部门对于物料进行分析,对于不合格的物料需要进行退款和扣钱等处理,防止损失。

3.3提高钢铁材料检测人员的综合素养

结合冶金企业的实际发展现状,为了全面提高钢铁材料化学检测的效率,需要全面加强对于人员的培训力度,通过提高检测人员综合素养的提升,保证钢铁企业化学检测工作的发展。一般来说在专业检测人员的培训需要做到,在检测人员检测的过程当中需要严格执行我国的标准,为了可以实现全面增加数据的稳定性,相关的检测人员需要使用石灰石当中的二氧化硅进行分析,改善相应的实验模式,全面优化技术模式,加强管理制度,满足实际需求,保证检测工作的顺利稳定进行。

4结语

现阶段对于冶金企业的实际发展和完善的阶段当中,为了实现快速增加和提高钢铁材料的检测速度和效率,企业需要了解材料当中存在的问题,构建完善的检测模式,通过自动化的检测方案提高效率。做到更好更快的发展,为行业的进步提供持续化的发展。一般来说,自动化设备在使用以及化学检测的过程当中,需要根据以往材料的检测情况,通过智能化先进化的设备使用,进行设备的开发和完善,提高化学材料的检测效果,满足企业实际的发展。

参考文献

[1]陶韶华.我国材料化学工程研究进展[J].中国战略新兴产业,2017,(44):389.

[2]韩先明,王晓武.钢铁工人风采[J].社会与公益,2012,(10):15-18.

[3]贾海伟,王勇,宋鸿印,项美辉,曾远新.高性能钢铁材料研究[J].中国金属通报,2018,(10):158.

化学学习材料范文2

[关键词]材料化学专业;仪器分析;教学改革

1优化教学设计,增加拓展性教学资料

1.1调整授课顺序及各教学模块的授课学时

传统分析化学教学顺序通常为电化学分析、光学分析和色谱分析。针对电化学分析部分理论抽象,难度大的特点,将授课顺序调整为光学分析、色谱分析和电化学分析。在学生在前期分析化学理论课及实验课已有所接触的紫外-可见分光光度法开始授课,避免学生一学习就觉得难而打退堂鼓的现象。此外,从当前仪器分析方法在社会上的应用出发,调整各模块内容的教学比重。重点讲述光谱和色谱部分内容,适当降低电化学部分的教学学时。

1.2增加拓展性教学资料,丰富课程教学资源

为体现仪器分析的应用日新月异的特点,也为提高学生自主学习的积极性,培养学生创新性,除常规教学资料(包括教学日历、教学大纲、教学课件、习题集等)外,任课教师在授课过程中增加覆盖面广的拓展型教学资料。拓展性教学资料按照仪器分析方法进行分类,教师精心挑选每一种仪器分析有代表性的应用案例,作为学生课外学习资料。由于所选材料有代表性,能切实如何反应用仪器分析方法解决实际问题,因此学生学习积极性高,学习效果好。以荧光分析的拓展性学习资料为例,针对当前的研究热点是新颖荧光材料的开发及应用研究,任课教师给出了碳量子点、石墨烯量子点、有机荧光探针、半导体量子点、绿色荧光蛋白等新颖荧光探针的制备及典型应用。通过拓展性教学资料学习过程中,学生一方面了解了仪器分析方法的应用,另一方面能进一步巩固课堂上所教的原理、仪器、定性定量检测方法等,可以极大的提高教学效果。

2强化课堂教学与实际应用的联系

2.1以仪器分析的具体、广泛应用引导学生的学习兴趣

课程教学过程中,任课教师邀请了杭州职业病检测院理化检验科工作人员为学生进行讲座,讲述仪器分析方法在食品、药品检测中的具体应用。此外,充分利用课程的拓展性教学资料,鼓励学生课下认真学习了解仪器分析方法的发展动态,了解基础知识应用的实例。这些措施,激发了学生的学习积极性和主动性。

2.2引导学生进行仪器体验,加深对理论知识的理解

仪器分析理论知识学习的目的是使学生掌握方法的原理、仪器构造和应用。熟练掌握仪器各部件组成一方面可以与理论知识相对应,另一方面通过调节仪器部分部件可实现对应用对象的调整。因此,熟练掌握仪器构造、能进行简单仪器日常维护及故障处理可使学生扎实掌握知识。鉴于紫外可见分光光度法、气相色谱仪、液相色谱仪是应用最广泛的仪器,选择这3章节引导学生进行仪器体验。任课教师收集报废的分光光度计,供学生使用、拆解、体验。在色谱部分,为学生展示气相色谱仪器分流比调节、换进样垫、装柱等基本操作;液相色谱换柱子、排气泡等基本操作的实验视频。

3体现专业特色

因此在授课过程中各仪器分析的应用讲解过程中,适当体现材料化学专业特色。如金纳米粒子以其独特的化学、光学、电子和电学特征,在催化、化学传感器、生物传感器、新型纳米光子和电子器件等领域中有着巨大的应用潜力。授课过程中给学生详细讲解了利用紫外-可见光谱法进行进纳米粒子表征及比色检测的原理及应用。又如凝胶渗透色谱是当前高分子材料研究中的重要手段,授课过程中给学生详细讲解了这一液相色谱方法在高分子分子量测量中的应用。

参考文献

[1]侯丽,林天然,张宣晗,等.化学类专业仪器分析教学改革初探[J].广州化工,2018,45(18):184-188.

[2]肖新峰,刘晓东,唐尧基,等.直观性原则在仪器分析教学中的应用[J].大学化学,2011,26(5):26-29.

化学学习材料范文3

《工程材料》是高校土木工程专业的一门重要的专业课,它不仅是一门应用技术,同时又是建筑施工等课程的基础,该课程中涉及到的材料的组成及性能等内容需要学生具备一定的化学知识方能学好,因此在开设该课程前,一般都需要学生具备基础化学知识,结合《工程材料》教学内容,主要总结了小高职基础教育阶段需要前修的化学知识模块。

关键词:

工程材料;高职;化学;教学内容

哈尔滨铁道职业技术学院是一所以高铁、隧道、桥梁、建筑为主打专业的国家骨干高职院校,同时也是中国中铁集团下属唯一一所高职院校。我校每年为国家高速铁路建设、城市轨道交通建设、土木工程检测、道路桥梁建设等方面输送大量的优秀人才。作为一个历史悠久的老牌土木工程类院校,我校在大一第二学期开设了《工程材料》这门课程。由于近些年高考不断改革,高中化学知识删减了很多,又由于高考适龄生源的减少,以及一些二本院校招生门槛的降低,使得我校招生学生的素质降低,此外,作为三年制高职教学的补充,五年制高职的学生没有经过高中系统的学习,化学知识更是为零,学生的化学基础知识不能够满足《工程材料》这门课程的学习,因此,需要在讲授这门课程之前,前修一部分化学基础知识,现结合我校的实际情况,前修基础课程并没有充足的课时,也不能像高中化学教学那样,重视基础,精讲运算,因此我们针对学生后学专业课学习的内容,总结出三个必须掌握的化学知识模块,即金属元素及其化合物、硅酸盐工业基础、有机物及新型高分子材料,便于学生学习掌握,为后续《工程材料》课程的学习打下坚实的理论基础。

1金属元素及其化合物

《工程材料》主要讲述建筑材料的性能和使用条件,现阶段建筑工程中常用的金属材料又可分为黑色金属,例如钢、铁、及其合金等,还有有色金属包括铜、铝及其合金。从事土木工程建设的技术人员必须了解和掌握这些材料有关的知识,土木工程材料是一切土木工程的物质基础,材料决定了建筑的形式和施工方法,因此我们的学生要想学好这部分知识,就必须先要掌握金属元素及其化学物有关的基础化学知识。金属及其化合物知识点较多,由于学时有限,我们只能选取与专业课联系比较紧密的内容重点讲解。例如:铝、铁、铜三种金属及其化合物的性质是重点讲解的内容。铝元素存在的形式主要是铝土矿,铁元素能够以游离态的陨铁和化合态的铁矿石存在;铝粉可以制成银粉(白色涂料);铁(铬、锰)为黑金属,其余的都为有色金属;金属铝既能和强酸反应,又能和强碱反应;金属化合物与酸和碱的反应;常用的金属冶炼方法及原理,例如,电解法冶炼铝,热还原法冶炼铁,湿法冶炼铜等;其中最主要的还是工业炼钢、炼铁的原理。工业炼铁的主要原料是石灰石、铁矿石、焦炭,在炼铁高炉中发生三个化学反应这样可以得到生铁,生铁可以作为炼钢的原料,把生铁冶炼成钢的过程,就是除去大部分硫、磷等有害杂质,并且适当地降低生铁里的含碳量,调整钢里合金元素含量到规定范围之内。炼钢时常用的氧化剂是空气、氧气或氧化铁,主要化学方程式:大量铁变成氧化亚铁,调整硅、锰的含量,同时降低碳量,除去FeO,因它会使钢具有热脆性。

2硅及硅酸盐工业基础

建筑工程中把能够将散粒状材料(如砂子、石子等)和块状材料(各种砖或者砌块)粘结成为具有一定强度的整体材料,成为胶凝材料。胶凝材料根据化学成分可分为无机胶凝材料和有机胶凝材料,其中无机胶凝材料又可分为气硬性胶凝材料,例如石灰、石膏、水玻璃等,而水硬性胶凝材料主要为各类水泥。作为土木工程专业的学生,在学习这部分知识时要作为重点内容。因此我们在讲述这部分知识点时,首先要求学生要对这几种材料的化学成分、反应方程式有一定的了解,并且知道它们之间的联系。主要讲述的内容包括硅的性质及应用;二氧化硅的性质及用途,硅酸盐工业主要包括玻璃、水泥和陶瓷,这三种产品都是建筑工程中常用的材料,尤其是水泥,因此,学生要掌握这几种产品的制备原料、设备、反应原理、主要成分、特性、种类及用途。以水泥为例,其制备原料为石灰石、粘土和石膏(适量),设备为水泥回转窑,具有水硬性,水中空气中都可以硬化,是不可逆过程。

3有机物及高分子材料

随着国民经济的发展,对材料的需求越来越多,对材料的性能要求也越来越高,新型高分子复合材料越来越受到人们的重视。有机物知识点繁多,需要学生掌握的知识点主要包括:烷、烯、炔烃及笨和笨的同系物基本组成及化学性质;烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质,包括卤代烃、醇、醚、酚、醛、酮、羧酸、酯,硝基化合物等等;重要的有机反应及类型,包括:取代反应、加成反应、氧化反应、还原反应、消去反应、水解反应、热裂化反应,聚合反应、中和反应;高分子材料是由可称为单体的原料小分子通过聚合反应而合成的,包括碳链高聚物、杂链高聚物、元素高聚物,四类主要高聚物反应包括:加聚成碳链、缩聚成酯链、缩聚成肽链、酚醛(或酮)缩聚。传统高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。其中,塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。而新型高分子材料的性能更优越,应用更广泛,既具备了传统高分子材料机械性能,且在一定领域有特殊用途的若干种新型材料,例如有高分子分离膜、仿生的高分子材料、医用的高分子材料、液晶高分子材料、导电塑料等等。两者在化学结构和物质划分上,是基本一致的,只是合成难度上、实际用途上、出现时间上有差异。从事建筑工程的技术人员都必须了解和掌握土木工程材料的有关技术知识。土木工程材料是一切土木工程的物质基础,材料决定了建筑形式和施工方法。因此要学好这部分知识非常重要。知识的积累和学习是一个漫长的过程,不能一蹴而就,要循序渐进,要想学好专业课,就必须要先学好基础课。

作者:张巍 单位:哈尔滨铁道职业技术学院基础教育学院

参考文献

[1]马兰,刘景景.基于工程教育认证的材料专业《大学化学》课程建设思考[J].教育现代化,2016(6):35-37.

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[4]李培泰.讲授中专化学基础知识几法[J].中等林业教育,1999,(3):38-39.

化学学习材料范文4

目前,材料化学专业培养出的学生也不能完全适应社会和市场对人才的需求。这就要求材料化学专业课程体系必须充分体现以就业为导向的思想,提高学生的专业技能,强化学生的就业意识,使学生在考研、就业方面具有较强的竞争力。因此,材料化学专业课程体系的改革迫在眉睫。

现行课程体系存在的问题及其成因

1.办学特色不明确。自我校材料化学专业招生以来,在办学过程中发现在专业建设上存在一些薄弱环节,如专业学科定位不确定,专业人才培养目标不够明确、课程体系中基础课平台不够规范,课程设置不够科学、合理等。究其原因,主要由于材料化学专业建立时间短,办学经验不足。

2.课程设置理念滞后。合理的课程设置理念是让每一位学生不仅受到严格的专业训练,而且还应受到广泛的通识教育,把学生培养成有专业知识、有爱心、有责任心、有雄心的智者。在材料化学专业课程设置中,由于受传统观念的影响,侠义专业概念的限制,只要求知识的传授,对学生独立思考能力、自学能力、动手能力和生存能力方面的培养没有足够的重视。同时,在课程设置中存在对社会需求、学生就业、市场前景等考虑不周等问题。

3.实践、实验教学条件欠缺。实践、实验课程是培养学生的动手能力、分析问题和解决问题能力必不可少的教学环节。起初,我们以三、四十人组成的实习队伍进入企业、经济实体实习。而今,大型企业自动化程度很高,实习生很难进入车间进行实践操作,另外,经济欠发达地区的大型企业为数不多,小型企业又没有能力接收大量的实习生,加上实习经费的短缺等原因,无法实现“大部队”形式的实习。在实验教学方面,由于条件所限,只能开出部分专业课的实验。

4.专业教师缺乏。师资队伍是优化课程体系的执行者,也是人才培养的主导者。先有优秀的教师,后有优秀的学生,再有品牌专业[2]。我校材料化学专业建立以来,虽然引进了固体材料化学、无机功能材料、催化材料、分子生物学等领域的数名博士研究生充实本专业的教师队伍,但是由于地域和待遇的局限,专业教师数量有限,还是不能完全满足教学的需求,目前正在通过各方努力引进高水平的教师,以加强本专业的师资队伍建设。

课程体系的优化策略

课程体系是高校人才培养目标、课程指导思想、课程设置、课程结构及教学管理模式的综合体现,是学校办学特色、学科专业特色和人才培养特色的综合反映。课程体系是否科学合理,对培养高质量人才目标具有决定性的意义。今年,为提高教学质量,适应社会对人才的需求,学校开展了人才培养和教学体系改革研究,重新制定“2012版本科人才培养方案”,借此契机,化学与环境科学学院对材料化学专业课程体系作了重新修订,通过选择、整合与调适等措施进行了材料化学专业课程体系的优化。

(一)调整教学计划,优化专业基础课内容教学计划是一门课程授课的整体规划,随着社会经济和科学技术的发展,教育结构不断发生变革,教学计划也必须不断改革。在本次修订人才培养方案的同时,材料化学专业也调整了教学计划,对各门课程的教学内容进行了优化。

1.无机化学课程。现行的材料化学专业课程体系中,无机化学是大学一年级学生的必修课程。本课程的教学直接影响大学一年级的学生的学习思维方式和学习习惯。也是他们从中学的学习方式转变为大学学习方式的关键时期。在本阶段,我们有意识地培养学生的独立思考能力和自学能力。无机化学课程内容包括理论部分和元素部分,对于材料化学专业的学生来说,无机化学课程的理论部分是课程的核心,元素部分是辅助内容。在调整教学计划前,我们就无机化学课程的讲授内容对本专业三届(90人)学生进行了问卷调查,结果显示,89%的学生不赞成讲解课程的全部内容,认为无机化学元素部分可在教师指导下进行自学。在元素部分的教学中,教师以典型元素的性质进行讲解,然后同学生一起讨论,通过实例指导学生去认识一种元素、一族元素以及一类元素,逐步了解元素的结构—性质—功能之间的关系,使学生掌握学习元素化学知识的方法。另外,我们在化合物的性质教学中,教会学生如何查阅相关工具书、参考书和手册等,这样,其余元素部分设置为自学内容。

2.高等数学课程。高等数学是材料化学专业的一门必修课程。目前我院材料化学专业使用的教材为“生化类”《高等数学》。随着材料化学学科的知识量迅速增加,对材料的定性定量分析、材料结构分析、材料物理性能测试等技术的要求,需要高深的高等数学知识。因此,我们把材料化学专业的“生化类”高等数学调整为“理工类”高等数学。同时,在高等数学课程中增加了线性代数的内容,以达到材料结构测试和性能计算知识的要求。

3.材料结构分析方法课程。测试方法在材料化学专业的发展中有着非常重要的作用。随着对材料的性能、组成和微观结构的深入研究,新的研究方法、实验方法和测试手段越来越多样化。因此,我们把材料结构分析方法课程的教学分为理论讲授和仪器操作。首先,教师在课堂上讲解测定材料结构和性能的仪器,然后学生到仪器实验室进行观摩,在教师的指导下学生自己动手测定样品学习操作。另外,还可借助内蒙古功能材料物理与化学重点实验室的部分高档仪器进行学习。

4.专业前沿知识讲座。课程内容应随着社会、科技的发展及时充实新知识。材料化学专业教材的内容往往是数年、甚至数十年的科学知识总结。为及时补充材料科学领域的新知识,我们将现代材料科技成果融入到教学中,用前沿的材料科学研究内容去充实陈旧的教学内容,在人才培养方案中增加了专业前沿知识专题讲座课程,及时传授本学科的前沿知识和最新研究成果、动态。

(二)加强实践教学,优化课程类型多元化的实践教学是培养学生创新和动手能力的最有效的手段,通过实验来研究物质及其变化规律,使学生获取基本的实验动手能力、综合分析问题的能力、解决问题的能力、一定的科学研究能力和一般的创新能力[3]。根据“高等院校理工科教学指导委员会通讯”所提倡的高等院校材料化学专业规范讨论稿的要求,材料化学专业的实践课程有基础课实验、专业基础课实验、专业课实验、专业实习、毕业论文等等内容[4]。在材料化学专业实验教学中,充分考虑实验内容的科学性和系统性,选择具有一定难度和较大覆盖面的交叉型综合实验作为实验教学的主要内容,以培养学生的创新能力。学院全面开放所有实验室,给学生创造开展专业综合技能训练的场所,提高学生的实验能力。目前,在各级有关部门的支持下,按材料化学人才培养方案的要求,材料化学实验室基本具备完成基础课、专业基础课和专业课的实验教学条件。学院倡导请相关的知名企业家、工程师指导部分实践教学,实现学校与地方大中小型企业的对接。根据各企业的实际,按照学生意愿分成由五至八人组成的“小组”进入不同的微小企业进行多元化的实习。材料化学专业对学生完成毕业论文(设计)实行分类指导和分流培养的方式,改变以往的毕业论文撰写模式,允许学生在教师的指导下根据自已的兴趣、爱好以及个人的从业需求选择毕业论文课题,可以在本学院教师的指导下,也可以在科研院所、企业、经济实体中科技人员的指导下完成毕业论文(设计)。#p#分页标题#e#

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关键词:建筑材料课程;信息化教学;教学方式改革

一、引言

建筑材料课程是土建类专业的专业基础课,是典型的理实一体课程。学生需要掌握材料类型、特点、应用等理论知识和熟悉常用材料性能检测实验操作,以更好适应材料员、实验员等岗位工作。信息化教学逐渐成熟,建筑材料课程在实施了三年信息化教学后,通过问卷调研的方式,调研信息化教学过程的有效性,并分析其障碍因素,并思考提高该课程信息化教学的有效性措施。

二、信息化教学有效性调研

(一)调研对象

信息化教学有效性多元评价指标体系从学生、教师、学校三个角度构建。对我校实施课程信息化教学的16至18级建筑工程技术、建设工程管理和工程造价三个专业的414名学生,校内教师同行58名和学校教学管理人员12名进行调研。

(二)调研过程及结果

调研采用问卷和访谈相结合的方式进行。分别设计《“建筑材料”课程信息化教学有效性调研问卷》的学生部分、教师部分。学生问卷在知识、技能、素养获得感三个方面设计了7个题目,其中素养方面涉及学习能力、答疑能力、职业规划能力、团队合作精神、职业规范意识和信息化素养六个方向。问卷信度、效度分析结果显示研究数据信度质量良好,数据具有效度。学生在知识和技能、学习、答疑、专业规划、合作和规范五个方面获得感总体较好,但信息化素养提高有限。教师问卷从教学情境、教学活动、教学资源、教学手段、教学目标、信息化教学素养6个方面进行设计。问卷信度、效度分析结果显示研究数据信度质量高,数据具有效度。教师同行评价该课程有效度较高,但教学资源、教学目标、信息化教学素养三个方面还相对薄弱。教学管理人员访谈从信息化教学环境、参与教学竞赛及教学督导评价反馈三个方面开展。结果显示,该课程的信息化教学环境一般;参加过院级省级教学竞赛,但是获奖层次较低;教学督导评价反馈结果良好。

三、信息化教学障碍调研

在课程信息化教学有效性调研基础上,从教学主体学生角度深入开展了信息化教学障碍调研。问卷设计了教学环境、教学平台、教学设计与实施、教学资源、考核五个方面7个题目。数据显示:75.34%的学生参与信息化教学使用手机流量;使用云班课教学平台开展信息化教学的占比为97.95%;80.14%的学生认为教师设计的信息化教学活动类型丰富;80.82%的教学资源为PPT课件;65.07%的学生认为资源制作水平较好,内容较全面;85.62%的学生考核方式为手机线上答题及实验操作等。综上分析,影响信息化教学有效性的障碍因素主要是:(1)信息化教学环境不佳,成本较高。校园无线网信号不稳定,学生上网主要使用流量,成本较高。(2)信息化教学资源质量有待提高,视频资源数量不足,且多为网络引用资源,PPT课件制作水平还有待提高。

四、教师信息化教学能力调研

为了全面了解信息化教学障碍,课题组从教师信息化教学能力方面设计了专项自查调研。问卷从教师的信息化教学设计能力、实施能力、培训需求三大方面展开,包含20个题目。调研数据显示:(1)信息化教学设计能力60%的教师基本能对网上的教学资源进行筛选、整合,进行教学设计;47.14%的教师对信息化教学设计能力的内涵和理论理解一般;能够利用信息化手段创设学习情境,激发学习者的学习热情,课堂活跃度高的教师占比51.43%;能够尝试将线上学习和课堂教学相结合的教学方式的教师占比48.57%;教师在备课、教学活动组织与实施、在线作业与测试等不同教学/教研环节中应用信息化教学资源的程度比较高。(2)信息化教学实施能力通过问卷调研,32.86%的教师基本能根据学习者学习特征选择最合适的技术并在真实或模拟的教学过程中实施;35.71%的教师基本掌握了教学干预的知识与方法;32.86%的教师基本掌握了信息技术在制作、创造、研究等方面的知识。综上分析,影响教师信息化教学能力的因素主要是:①教师的信息化教学设计能力一般。对信息化教学设计能力的内涵和理论理解不透彻;尝试将线上学习和课堂教学相结合的教学方式的教师数量偏少。②教师的信息化教学实施能力一般。根据学习者学习特征选择最合适的技术并在教学过程中实施、教学干预的知识与方法及信息技术在制作、创造、研究等方面的知识上教师完全掌握信息化教学实施人数偏少。以上调研结果显示,影响建筑材料课程信息化教学有效性的主要障碍因素集中在两个方面:一是信息化教学环境不够优化。最主要的表现就是网络条件存在不足,校园网不稳定,速度慢,信号覆盖不全都增加了学生的上网成本。二是教师信息化教学能力还有不足。年长教师的信息化教学意愿不强烈,能力难提高;年轻教师虽然对信息化技术接受较快,但缺乏信息化教学设计能力。此外,结合当前高职学生特点,学生自主学习积极性和学习能力也是重要因素之一。

五、对策分析

(一)增强对教师的信息化培训

教师应用信息化教学缺乏积极性的一个重要原因是学校没有对教师进行全面的信息化技术培训。学校没有对教师进行及时、到位的信息化技术培训的话,教师的积极性自然不高。学校需要对教师进行信息化技术培训,让其认识到把信息化技术运用到课堂中能产生更好的效果,也更加便捷。教师们参加了信息化技术的培训,眼界更加开阔,也会更加自觉地提升自己的信息化技术水平。因此,学校需要重视对教师的信息化技术培训。需要落实对教师的信息化培训,而不是形式主义。

(二)优化学校信息化环境

信息化设备是信息化技术的载体,要想在建筑材料课程教学中应用信息化技术,完善的信息化设备是必不可少的。学校需要认识到信息化教学的效果,投入更多的资金,引入更完善的信息化教学设备。同时要保证这些设备得到有效的使用。如果只引进设备,而不能将其有效地应用到建筑材料课程的课堂中,那也无法达到信息化教学的效果。因此,学校需要完善自身信息化教学设备,同时确保这些设备在课堂上的使用率。只有这样才能发挥信息化教学设备在课堂中的作用。

(三)提高学生学习能力和信息化素养

针对当前单招学生规模逐渐扩大的现状,如何调动学生的学习积极性,提高学生的学习能力,优化学生的信息化素养是未来高职教育的研究方向之一。

六、结束语

信息化教学是当前线上线下混合教学模式的重要组成部分,教师信息化教学能力是教师教学能力的重要基础。在建筑材料课程教学中,教师应更加注重学情分析,提高自身信息化教学设计能力、实施能力,提高信息化教学资源的质量,在学校的大力支持下,改善信息化教学环境,通过培训、参加教师竞赛等途径,学习并实践信息化教学理论,进而提高自身的信息化技术应用能力。在课堂教学中更加高效地应用信息化教学,用新的方法提高课堂教学效率。建筑材料课程教师通过应用信息化技术创新教学课堂,使学生能够自主有效地学习,提高学生的学习效率。使信息化教学课堂更有效地培养学生自主学习、自主探究、自主解决问题的能力,从而促进高效课堂的产生和发展。

参考文献:

[1]曹晓春.基于高职院校信息化教学应用状况的思考[J].课程教育研究,2015,(1):5-5.

化学学习材料范文6

为了实现材料化学实验室高效管理实验室的人员、仪器、药品、无纸化实验记录,提高管理效率,保证科研工作的顺利进行,MCLIMS主要分为三个主体框架:上位机LIMS,嵌入式控制终端及药品存储柜的实体,上位机软件主要用于通过软件来实现基本信息的维护和药品的使用操作,嵌入式控制终端与存储柜构成一个整体,用于响应上位机LIMS的命令,并做出响应决定是否需要开启药品存储柜,药品存储柜用于存储材料化学实验室的药品。本系统的最终实现目标包括以下几个方面。

1.1上位机LIMS软件主要实现如下功能

用户信息管理模块:包括用户登录、用户信息录入、更新、检索、删除及用户权限管理,密码管理等;导师信息管理模块:主要是管理导师的基本信息及科研方面信息等;用户签到管理模块:主要是与指纹录入仪进行通讯、实现用户签到验证,主要包括:用户指纹录入、用户签到、签到查询、用户指纹删除、用户请假等;药品信息管理模块:包括药品信息录入、更新、检索、删除、余量更新、药品存储位置管理等;药品使用管理模块:包括药品检索、打印条形码药品清单、药品余量提醒、过期药品查看等;药品存储柜信息管理模块:主要是管理存储柜数量、位置IP、容量等信息;仪器信息管理模块:包括仪器信息录入、更新、删除、仪器预约、预约邮件提醒、外借管理等;热电参数测试仪数据读取模块:包括添加仪器测试用户、测试样品参数管理及测试数据管理等功能。

1.2嵌入式终端控制软件主要实现功能

(1)用户登录,只有登录成功后才能进行(3)的操作,否则(3)此操作无效,视为不合法用户。(2)终端串口管理,配置终端的串口通讯,用于条形码阅读器信息的读取。(3)终端存储柜柜门控制,用户在得到(1)的权限后直接可以操作柜门的开启与关闭。(4)终端信息显示,串口读取到的条形码信息后系统检索数据,更新显示信息,然后解析检索到的信息来控制存储柜的开启与关闭。

1.3存储柜物理设计

根据需要,本次对药品存储柜的设计采集2X2式的矩阵式设计方案并充分考虑了电路设计,信息读取的物理接口。

2MCLIMS系统架构

拓扑结构反应了应用系统或网络系统中各个结间点的互联表现形式,如文件服务器、工作站等的,常见的拓扑结构有总线型拓扑、星形拓扑、环形拓扑、树形拓扑、以及它们的混合形式。对于本系统,它主要体现在上位机软件、数据库服务器及嵌入式控制终端的连接方式及他们的数据响应关系。考虑到每个实验室的安装配置过程中,上位机软件与嵌入式控制终端的对应关系是1∶n的关系,n大于等于两台设备,本文选择了总线型拓扑,其特点:结构简单灵活,非常便于扩充;共享资源能力强,要实现总线型拓扑结构,只需上位机LIMS与MySQL服务器及嵌入式终端同在一个局域网中,保证MySQL服务器网络可达即可。系统的最终架构如这种架构方便药品存储柜数量的扩充,位置的放置也不受限制。

3MCLIMSR的具体实现

3.1系统软件架构

本系统以C/S模式为开发模式,以C#为上位机LIMS软件的开发语言,VisualStudio2010为开发功具;MySQL作为数据库服务器。嵌入式终端以基于ARM9为核心的S3C2440芯片作为处理器的TQ2440开发板作为嵌入式硬件平台,将嵌入式Linux作为底层系统,QT和C语言作为GUI设计和底层驱动开发语言;以UG为存储柜物理实体的建模工具。

3.2系统硬件架构

本系统涉及与多个硬件的通讯工作,其中包括:中控指纹仪,用于学生签到模块中的指纹录入及学生签到功能;POS打印机,用于实验室学生实验药品清单的打印,清单信息包括用户实验方案、所需药品的位置、用量、实验编号等信息并附带条形码;TQ2440开发板,是嵌入式控制终端的运行平台,用于运行嵌入式控制终端软件;条码扫描器,用于扫描条形码清单上的实验编号信息,并将编号传到嵌入式软件,软件做出相应的响应。

3.3系统功能模块设计

通过结合当前实验室对药品管理系统的需求分析,本系统设计出如下功能模块。

3.4数据库设计

数据库是实验室信息管理系统的基础和核心,它关系着实验室的工作效率和业绩,一个科学、合理的数据库是LIMS成功创建和稳定运行的基础。在材料化学实验室管理系统(MCLIMS)中数据库作为信息的来源及存储工具,也是连接上位机LIMS、嵌入式控制终端的数据共享的桥梁。根据对各模块的处理过程及需求分析,以MySQL作为数据库服务器,将数据库设计包括以下几个方面。①与用户相关的包括用户登录表,用户签到表,用户指纹表,用户请假登记表,用户科研信息表,用户基本信息表,用户导师信息表等。②与仪器信息相关的包括仪器预约信息表,仪器信息表,仪器外借信息表等。③与化学药品相关的有:化学药品信息表,化学药品使用信息表,化学药品剩余量信息表,药品短信验证表等。④与测试仪器相关的数据表有:仪器测试用户表,样品测试参数信息表,样品测试信息表等。

3.5系统的具体使用流程

本系统由上位机LIMS软件、嵌入式控制软件及存储柜实体构成。用户使用时对于非药品使用的模块都可以直接通过上位机LIMS软件完成,包括用户签到、实验室仪器、导师信息管理等。用户要完成实验,要经过几步:打开药品使用模块、检索药品的信息如余量、位置。然后根据实验规划分别添加药品信息;确认药品配方并打印清单,清单信息上会附带药品的位置,用量信息,实现学生实验无纸化记录;将药品清单携带到药品存储柜终端,扫描条形码,嵌入式终端检查条形码的合法性,然后检索并显示信息。同时,相应柜门开启,完成取药,每个条形研只能使用两次。

4结语

化学学习材料范文7

一、教学内容、项目确定

对于“材料化学分析”课程要按照突出应用性、实践性的原则优化课程结构,更新教学内容。教学内容改革与教学方法、手段改革相结合。教学内容要突出基础理论知识的应用和实践能力培养。构建与企业实践密切联系、理论学习与技能训练高度统一的教学内容,是一种新的教学模式。基于工作过程的项目教学是将传统单一的课堂教学过程转换为以工作任务为导向的教学项目。依据实际的工作过程或生产工艺流程,设计课堂教学环节。在进行项目选择时,要充分考虑到校内与校外、课内与课外实践教学的有机结合,立足于企业实际,以实际生产中具体原料、中间体、产品的品质检测为项目。项目应具有典型性、真实性和完整性的特点。每个项目之间是由易到难的顺序,让学生有一个接受的过程。基础理论教学要以应用为目的,以必须、够用为度;实践教学要加强针对性和实用性;以讲清概念、强化应用为教学重点,同时,应使学生具备一定的可持续发展能力。贴近企业实际,以水泥方向为例,本门课程确定如下项目(见表1):

二、实施过程

教学过程以工作过程为基础,教学环境以职业环境为支撑,在实施的过程中,每个项目按工作过程划分成若干任务,各项任务完成后制作出成果资料,形成综合性成果——结果报告,培养学生完整的职业能力。每个项目以一个待解决的实际问题为源头,教师与学生首先进行角色认定,然后围绕问题进行必要的沟通,学生确定分析任务,并制定解决问题的工作方案。教师组织学生对提交的工作方案进行集体讨论,给予必要的知识补充和方法指导。学生开始正式进入实验阶段,按照工作方案,利用团队的力量在规定的时间内完成分析测试、结果计算等工作,最后将整个工作过程形成一份详细的报告。在这个过程中,合作学习起到了关键性的作用。而教师则在这个过程中给学生以必要的帮助与指导,并采取巡查或参与其中一个小组的方式检查学生完成任务的进程。这样,一方面可以发现学生完成任务过程中存在的问题,对普遍性问题集中点评,对个别性问题个别辅导,另一方面也可以把握学习目标的完成情况,使工作任务的完成与学习目标的实现统一起来。这种教学方式极大地激发了师生的积极性和创造性,可使师生都获得充分的自我发展。

三、考核评价机制

项目化课改实施后,改变原来单一呆板的考核,取消传统的一锤定音的考核方式,将它分散到每个项目的考核中去,建立了基于过程管理的考核模式。“材料化学分析”课程的考核形式:课内项目占75%,课外项目(提高)占25%,评分部分包括学生完成任务的态度、报告质量、数据准确度、出勤、思考问题和解决问题的能力等多个方面进行评价,具体可参考表2。一个项目的总评成绩是由学生自评分、小组评分和老师评分三个部分综合起来的成绩。这样对学生的综合能力的考核更完善。各个项目之间,注重学生每项能力的提高。这种过程考核的方式就要求老师在整理项目的实施过程中密切关注学生的学习质量。

四、实施效果

化学学习材料范文8

作为江西省属航空高等院校,南昌航空大学考虑到学校长远发展需要和服务地方经济、服务航空工业的原则,申报了材料化学专业[2]。如何使我校材料化学专业的本科毕业生受到社会欢迎,专业定位显得非常重要。我校材料化学专业建设和学科发展,具有多方面的有利条件[3]。所依托的环境工程学科是江西省重点学科,所依托的科研平台有江西环境污染监测控制与生态修复省级重点实验室。我校建设材料化学专业有利于服务地方优势产业和矿藏资源开发。我省是国家重要航空产业研发和生产基地,如拥有洪都航空工业集团、昌河飞机工业集团两个大型航空工业骨干企业和一个中外合资民营航空企业———九江红鹰飞机制造有限公司;还拥有650飞机设计所、602直升机设计所及南昌航空大学等科研院所和试验基地。去年上半年,江西省航空工业完成工业总产值37亿元,工业增加值6亿元,销售收入27.3亿元。同时,江西稀土资源储量十分丰富,中重型离子稀土保有储量230万吨,远景储量940万吨,占我国离子型稀土资源储量的35%至40%,储量居全国第一。但我省稀土产品结构不合理,以稀土化合物、稀土金属为主,稀土新材料及应用产品则相对较少。在稀土资源应用方面,拥有自主知识产权的技术和产品相对很少。因此,要把我省在单一稀土和功能材料方面生产大省转变为稀土产业强省,必须加强江西省属高校材料化学专业人才培养。

另外,我省光伏产业有了较大发展。如江西赛维LDK项目通过引进资金和技术,已形成了年产200兆瓦的多晶硅锭片生产能力,使我省在多晶硅铸锭和切片这一产业链中走在全国前列。抚州格美多晶硅锭片项目也正在实施和洽谈,高纯硅料项目已经吸引了金沙江风投、中芯国际等大公司的进入。作为硅材料主要原料,我省粉石英资源非常丰富,已探明保有储量近2000万吨,居全国首位。总之,我校材料化学专业定位于环境材料方向、稀土材料方向、光伏材料方向。注重通才教学,并将航空环保理念渗透到教学全过程,增强学生的航空环保意识。毕业生既能服务地方经济建设[4],又能服务航空国防工业。

我校材料化学本科专业培养方案体现理论教学与实践训练相结合的人才培养模式,实行“2+1+1”培养方案,即约2年的基础理论与基本技能培养,1年的专业理论与专业技能培养,1年的创新实践能力培养。通过理论教学,使学生掌握材料化学的基本理论、基本知识和创新思维方法;通过实践教学,使学生受到实验操作技能、创新实践能力等方面的训练[5]。在人才培养过程中,既考虑到材料科学学科本身的体系,又兼顾到我省地方经济和航空工业对材料化学专业人才的需要。目前材料化学专业构建了以公共必修课、学科基础必修课、专业选修课、全校综合教育任选课有机结合的课程体系结构,使学生具备获取知识的能力和专业创新能力。

学科基础必修课材料化学是从化学的角度研究材料的制备、组成、结构、性质及其应用的一门科学,作为材料化学专业的学生,必须具有厚实的化学理论基础,因此学科基础必修课除高等数学、大学物理和电工电子技术以外,重点打牢化学理论基础。开设了四大基础化学理论和相应的实验课程,但侧重点与化学专业不同,其中无机化学和分析化学合并为无机及化学分析。在材料方面的基础课程中,设置了材料科学导论、仪器分析、化工制图、化工原理、基础化学实验这几门基本课程,注重与航空大材料的联系。