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關鍵詞:化學;本科畢業論文;實踐模式
中圖分類號:G642.477 文獻標識碼:A 文章編號:1674-120X(2016)26-0089-01 收稿日期:2016-05-26
基金項目:綿陽師范學院教改項目(Mmu-JY1545);綿陽師范學院科研啟動項目(QD2016A006)。
作者簡介:李輝容(1976―),女,副教授,博士,研究方向:無機化學、納米材料。
化學類本科畢業論文作為化學類專業本科生培養方案中最后一個實踐性的環節,要求學生運用已學到的專業基礎知識選擇論文選題、查閱并收集相關的文獻資料、設計與實施實驗方案,并根據實驗結果進行數據分析而得出結論,最后形成畢業論文。文章從化學類專業本科論文的現狀及存在的問題出發,提出了化學類專業本科畢業論文實踐模式改革的重點。
一、化學類專業畢業論文現狀與存在的問題
(1)選題新穎性不夠。
選題是畢業論文過程中的首要環節,目前主要采用教師正在進行的科研課題,很少有學生會根據所學的專業知識自主選題。就近幾年化學專業本科畢業論文的選題情況來看,盡管多數學生在老師的指導下所選的選題比較合理,但仍有不少畢業生的論文選題存在許多問題。如同一老師所指導的本科畢業論文連續幾屆的選題相似度較高,實驗目的、實驗藥品與材料、實驗路線都出現某種程度的相似,選題單一。
(2)畢業論文與找工作、考研相沖突。
本科生畢業論文在培養方案中往往安排在最后一個學期完成,學生考研和找工作與之沖突,這對畢業論文的開展也造成了一定的影響。據調查,有些學校班級考研人數達到一半以上,競爭日益激烈,考研學生不得不把大量的時間和精力放在考研上。另外,畢業生擇業在時間上正好與畢業論文相沖突, 學生為了在限定的時間內找好工作, 就把畢業論文放到了從屬位置,對論文的實驗工作投入明顯不足。
(3)實驗室條件限制。
在高校招生規模不斷擴大的背景下,學生人數連續增加,而教學資源的投入又相對滯后,導致學生在做畢業論文時,實驗中所需的實驗場地和設施卻得不到保障,從而限制了本科畢業論文設計的進行和質量。
二、化學類專業本科畢業論文改革的重點內容
(1)采用分組組合的方式。
根據化學類各專業的特點,教師可以把本科畢業論文設計的學生根據分組組合的方式進行組合,把學生按畢業論文設計中需要實施的實驗類型分到同一個組,組里的成員可采用相似的實驗過程但選用不同的實驗試劑與材料。采用分組組合的方式對學生進行分組指導后,學生學習就不再是老師和每位學生之間的互動,而是同學之間共同交流學習的過程。論文選題環節的時候,組合內的學生就需要對實驗設計和內容進行交流,并對實驗過程中出現的問題提出自己的建議和改進方法。
(2)校企聯合指導畢業論文。
校企聯合指導大學生的畢業論文是一種新的人才培養模式,畢業的學生畢竟要走出校門到社會上工作,因此這也符合了畢業班學生對化學、化工類企業生產和經營的興趣?;瘜W、化工企業需要生存,同樣要面對創新這一課題,而企業往往缺乏人才,但卻擁有充足的經費,這為雙方合作奠定了基礎。
(3)教研室定期開展學術交流活動。
由于完成畢業論文時間不長,這就需要指導教師加強對自己課題組的實驗督促工作。讓學生和老師展開討論,這樣既督促了實驗進程,提高了學生獨立思考的能力,又培養了學生之間的協作意識。
(4)發揮教師的引導作用和學生的主體地位。
在論文完成過程中, 指導教師為學生把握好方向, 給予學生必要的啟示, 但不能陪作, 更不能包辦。
三、結語
對于化學類本科畢業論文在選題、安排時間、實驗室條件等方面存在的問題,我們可以通過采用實驗分組組合方式、校企聯合方式、教研室學術交流活動,來發揮教師的引導作用和學生的主體地位,提高本科學生畢業論文的質量, 從而使學生能夠完成較高質量的畢業論文。
參考文獻:
中國科學院成都有機化學研究所成立于1958年11月,是以應用及應用基礎研究和高技術創新為主的綜合性化學、化工研究開發機構。2001年按照中國科學院戰略布局調整,成都有機化學研究所轉制為成都有機化學有限公司,但研究生招生、培養、學位授予、畢業派遣等均以中國科學院成都有機化學研究所的名義在科學院研究生院統一管理下進行。
本所擁有不對稱合成和手性技術四川省重點實驗室、催化與環境工程研究發展中心、高分子化學研究發展中心、中國科學院皮革化工材料工程研究中心、中國科學院成都分院分析測試中心5個研究開發機構。擁有手性藥物國家工程研究中心、國家“863”計劃成果產業化基地,在不對稱合成及手性技術、生物醫學材料、皮革化工材料及環境友好材料等功能高分子材料、催化技術及新型催化劑、綠色化工、新型儲能材料等領域開展研究工作。
本所承擔了大量的國家科技攻關項目、國家科技重大專項、“863”計劃、“973”計劃、國家自然科學基金、中國科學院和省、部、委級重大科研項目以及與地方和企業的合作項目,取得了一大批國內和達到國際先進水平的科研成果,獲及省、部級科技成果獎100多項,申請專利452 件(其中發明專利433件),獲授權專利189件(其中發明專利171件)。
現有研究人員300余人,其中研究員44人,博士生導師21人,兼職博導3人。中國科學院“百人計劃”人才5名,“國家杰出青年基金”獲得者1名。目前在讀博士生90人,碩士生68人。
近年來,本所導師帶領研究生相繼在“PNAS”、“Angew. Chem.”、 “JACS”等國際知名刊物發表了系列文章,其中的兩篇論文榮獲2007年度中國首屆“湯姆森路透卓越研究獎”(該年度全國共7篇化學論文榮獲該獎)。據中國科學技術信息研究所2008年 5月出版的《2006年度中國科技論文統計與分析年度研究報告》報道,在“SCI 2001—2005光盤版收錄中國科技論文在2006年被引用篇數研究機構前50名”表中,我所發表的論文被引用127篇,引用次數555次,位列全國研究機構第33名及我國西南地區研究機構中第二名。
中科院研究生院在我所研究生中設有“科學院院長獎”、 “朱李月華獎學金”等多項獎學金。迄今為止,我所研究生中先后有2名同學的論文分別在2008年、2010年被評為“全國百篇優秀博士論文”,3名同學獲中科院“50篇優秀博士論文”獎,2人獲得“中國科學院院長特別獎”,18人獲優秀獎,還有若干名同學獲得“朱李月華獎學金”。2005年1名在讀博士研究生應邀參加在德國舉辦的第55屆諾貝爾獲獎者大會。
博士生畢業后出國深造的約占30%,從事教學與科研工作的約30%,就業率。
博士生招生專業:有機化學、應用化學、高分子化學與物理
關鍵詞:專業英語 教學方法 改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)02(c)-0187-02
英語是全世界分布最廣泛的語言,也是國際交流中應用最多的語言,眾多國際機構都以英語作為交流語言,絕大多數具有較高影響因子的期刊也將英語作為自己的刊物語言,或者將刊物所的摘要添加英語翻譯。據統計,世界上超過80%的權威學術期刊都以英語作為自己的刊物語言[1],多個領域的研究前沿動態都是以英文報道,學好專業英語對提高學生學術素養的重要性不言而喻[2]。大學階段一般高校都會開設兩門英語課,公共英語和專業英語[3]。前者針對絕大部分專業授課,旨在提高學生的公共英語交流水平,在教學方式上幾乎沒有任何專業差異,大多數都是由英語專業的老師授課,而后者旨在提高學生的專業技能,熟悉自己主修專業的英語詞匯及其表達方法,要求教師在熟悉英語的同時還需熟練地掌握專業知識,往往由英語較好的專業教師授課。普通英語是本科教育中的必修課,學習過程中學生往往迫于考試的壓力和大學英語四級或六級等級考試的壓力不得不竭盡全力學習以求考試通過,而專業英語常常只是作為一門專業選修課且考試大多以開卷的形式,對本科階段的學生來說所面臨的考試壓力相對較小,因此常常得不到學生的重視。與此同時,相比普通英語的學習,學生在學習專業英語時由于專業性和科普性太強[4],公共英語學習中幾乎從未出現的詞匯眾多,且材料化學專業在化學化工領域涉及面廣,專業性強[5],部分學生表示在學習過程中經常聽不懂、難以理解。又由于很多老師上課時僅僅以專業詞匯或學術論文的翻譯作為教學和考核的重點,致使學生對專業英語失去學習興趣。因此,教師的教學方法對學生是否能夠學好專業英語尤為重要,只有使學生了解到學習專業英語的樂趣,以及它對畢業設計的文獻調研或者后期深造的重要性,才能讓學生不再感到專業英語枯燥乏味,逐漸從詞匯、段落和表達能力上學好專業英語。
1 詞匯方面指導學生從記英文簡稱開始
詞匯是語言的基本母核,學習任何語言都是以W習詞匯開始,專業英語也不例外。相比公共英語詞匯大多源于普通社會交往和生活交流,材料化學專業英語詞匯往往在普通英語讀物中難以見到且具有較為復雜的表達方式,常常令學生望而生畏。在作者所帶的材料化學專業的學生中,部分普通英語較為優異、詞匯量較大的學生也認為材料化學專業英語詞匯沒有普通英語詞匯中的規律,難以形成較為系統的記憶。由于材料化學專業英語的詞匯大多數為專業詞匯,涵蓋高分子材料、無機材料、復合材料等眾多材料的專有名詞,數量眾多,對大三年級的本科生初學者來說很難形成較為系統的記憶,因此在學習過程中很難激發學生的興趣。而在部分材料化學專業課程中,特別是《儀器分析》課程的教學中時常需要穿插以英文首字母為簡稱的儀器分析方法,如X射線衍射法(X-ray diffraction)簡稱為XRD,掃描電子顯微鏡(Scanning electron microscopy)簡稱為SEM等。同樣地,該類簡稱在高分子材料學中也十分常見,如聚乙烯(polyethylene)簡稱為PE,聚氯乙烯(Polyvinyl chloride)簡稱為PVC等。相比復雜的專業詞匯的英文全稱,英文簡稱顯然更容易被學生牢記,并且英文簡稱在實際生活中也應用較多,學生除了能夠從課本中學到專業詞匯外,也能比較容易地在生活中了解到某種材料的英文簡稱,進而了解該材料的英文全稱,由此形成聯想記憶,方可較為容易地尋找到材料化學專業英語詞匯的一般規律,增加專業英語的詞匯量。因此在教學過程中,對剛剛進入材料化學專業英語學習的大三學生,可先幫助其回憶專業課上學過的英文簡稱,進而對其解釋該簡稱的英文全稱,一方面可帶領學生復習之前所學的專業內容,另一方面可由此增加學生對專業英語的興趣,使學生在專業英語學習過程中能夠有成就感。
作者簡介:周 沫(1984―),南京工業大學圖書館館員。
InCites 是湯森路透集團在匯集和分析Web of Science (SCIE/SSCI/AHCI)權威引文數據的基礎上建立起來的科研評價工具[1]。該評價工具綜合了各種文獻計量指標和1981―2012年來各學科各年度的國際標桿數據[2]。這些指標為評價分析高校排名、水平和學術影響力提供了客觀有效的支撐數據。InCites數據庫于2014年上半年更新,所有數據截至2013年年底。[KH+3mmD]
1 全國高校及南京工業大學化學、工程、材料學科排名情況[KH+3mm]
全國進入InCites科研評價工具的高校共計304所,表1、2、3列出了化學、工程學、材料學三學科領域綜合評價指標在全國前20的高校排名。
1.1 化學學科(見表1)
以論文數量指標來看,排名在前三位的分別是中國科學院、浙江大學、吉林大學;從所屬機構影響力指標看,排名在前三位的分別為大連理工大學、武漢大學、清華大學。該指標即某機構在某學科領域內的篇均被引頻次與該機構總體論文篇均被引頻次的比值[3]。該值若>1,則說明該組論文的篇均被引頻次高于其所屬機構的平均水平;該值若
1.2 工程學科(見表2)
以論文數量指標來看,排名在前三位的分別是中國科學院、清華大學、上海交通大學;從所屬機構影響力指標看,排名在前三位的分別為江南大學、東華大學、南京工業大學。南京工業大學綜合指標排名在第46位。
1.3 材料學科(見表3)
以論文數量指標來看,排名在前三位的分別是中國科學院、哈爾濱工業大學、清華大學;從所屬機構影響力指標看,排名在前三位的分別為復旦大學、南開大學、中國科學院大學。南京工業大學綜合指標排名在第43位。
2 全國高??蒲猩a力分析
985工程是我國政府為建設若干所世界一流大學和一批國際知名的高水平研究型大學而實施的高等教育建設工程,985院校包括北京大學、清華大學、浙江大學、天津大學、大連理工大學等39所院校[4]。九校聯盟(C9)是中國首個頂尖大學聯盟,成員包括北京大學、復旦大學、哈爾濱工業大學、南京大學、清華大學、上海交通大學、西安交通大學、浙江大學、中國科學技術大學9所高校[5]。筆者以下會對南京工業大學與985院校、C9院校各指標進行對比分析。
2.1 南京工業大學與985、C9論文數量分析
與985院校相比,南京工業大學化學學科的論文數量相對于工程學科和材料學科來說,還是有一定優勢的,比值為1:1.97;但在工程、材料方面與985、C9院校依然存在著較大的差距,尤其是工程,比值為1:7.11;材料學科論文比值為1:2.76(見圖1)。
2.2 全國各院校學科領域論文數百分比分析
選取的10所院校中化學學科前三名分別是浙江大學、清華大學、華東理工大學;工程學科排名前三的是清華大學、浙江大學、東南大學;材料學科排名前三的是清華大學、浙江大學、大連理工大學。這10所院校中,清華大學的工程學科論文數所占比例最高,百分比為1.09%,在1%以上;而南京工業大學則處于較低水平,三個學科均排在倒數三名(見圖2)。
3 全國高??蒲杏绊懥Ψ治?/p>
3.1 南京工業大學與985院校、C9院??偙灰l次分析
南京工業大學與985院校、C9院校的差別很大,總被引頻次較低,三個學科均與C9院??偙灰戎迪嗑噍^遠。其中,材料學科論文總被引頻次與985院校差距相對來說較小,比值為1:1.86,雖然南工這三個學科已進入ESI前1%排名,但與985院校和C9院校相比還是有一定的差距的(見圖3)。
3.2 南京工業大學與985院校、C9篇均被引頻次分析
南京工業大學的化學和材料學學科篇均被引頻次均低于985院校和C9院校,而工程學科篇均被引頻次高于985院校和C9院校,反映出南京工業大學工程科學研究的自主創新能力、基礎研究水平、國際科研影響力正在不斷攀升(見圖4)。
3.3 全國各院校學科領域影響力對比
表4介紹了10所院校在化學、工程學、材料學這三個學科的學科領域的篇均被引頻次與全球相應學科領域篇均被引頻次的比值,若此值大于1,則說明該學科篇均被引頻次高于全球相應學科領域平均水平;若此值小于1,則反之(見表4)。
在化學學科,清華大學影響力最高,為1.36,其次是大連理工大學,浙江大學排第三;在工程學科,影響力排名前三的高校分別為江南大學、南京工業大學、北京化工大學;在材料學科,影響力前兩名分別為華東理工大學、北京化工大學,清華大學與浙江大學并列第三。
清華大學、浙江大學、華東理工大學三個學科篇均被引頻次均高于全球相應學科領域平均水平;北京化工大學的工程學、材料學高于全球相應學科領域平均水平;大連理工大學化學學科高于全球相應學科領域平均水平;東南大學、天津大學、江南大學的工程學科高于全球相應學科領域平均水平;而江蘇大學三個學科均低于全球相應學科領域平均水平??偟膩碚f,南京工業大學三個學科的影響力相對偏弱,亟待加強。
3.4 全國各院校學科領域被引用率對比分析
從圖5可以看出,大連理工大學的化學被引用率最高,達到74.23%,清華大學第二,浙江大學第三;南京工業大學的工程學科被引用率最高,江南大學第二,北京化工大學第三;材料學科屬北京化工大學被引用率最高,達72.24%,浙江大學第二,華東理工大學第三,南京工業大學排名第5位(見圖5)。
關鍵詞: 初中化學;教育科研;方法
中圖分類號:G630文獻標識碼:A文章編號:1003-2851(2010)08-0070-01
隨著中學化學課程改革的推進,“教師即研究者”、“向教育科研要質量”已成為教育界乃至全社會普遍認同的理論和努力追求的目標。因此,在化學教學中掌握教育科研的常用方法已經勢在必行。本文中,筆者就如何在化學教學中掌握一些基本的教育科研方法略談拙見,以供參考。
一、初中化學教育科研的常用方法
化學教育科研方法是指在化學教學中,為達到研究目的而采用的途徑、手段和工具的總和。常用的方法有文獻法,觀察法,實驗法,調查法四種。在研究中往往采用起主導作用的某一種方法,又配合運用其它方法。
(一)文獻法。文獻法是運用文獻史料進行研究的方法。它適用于研究以往的化學教學實踐和教學理論,通過研究歷史資料來認識化學教學的發展規律,吸取歷史上化學教學經驗的精華,總結教訓,探討化學教材、教學和學習理論的原則和規律,以指導當前的化學教學實踐。
文獻法的操作有四個步驟:一是文獻檢索,二是文獻收集,三是文獻鑒別,四是文獻的研究與運用。
在研究過程中應注意:盡可能搜集第一手材料;既要搜集正面材料,又要搜集反面材料;要善于辨證分析史料的價值,選擇能反映本質規律的材料。
(二)觀察法。觀察法是在教育教學處于自然狀態下,研究者有目的、有計劃地直接觀察教學、學習和實驗等外部表現,搜集化學教學的感性材料,探求化學教學規律或經驗教訓的一種方法。
觀察的方式有定量觀察和定性觀察兩種。定量觀察常通過填寫觀察量表來進行。設計觀察量表最主要的是根據課題需要確定觀察項目,再將項目分解成可以觀察的目標行為。定性觀察只需盡可能詳細地對觀察對象的表現做原原本本的記錄,不追求量的確定。
觀察的要求是:觀察要有目的、有計劃、有重點;觀察前要閱讀有關的基本理論和經驗總結等文獻資料;觀察者要作實事求是的、全面的、詳細的記錄;觀察后要及時整理觀察資料。
(三)實驗法。實驗法是人們根據研究目的,適當控制或模擬客觀現象,排除干擾,突出主要因素,有計劃地逐步變化條件,探討其條件與現象之間因果關系的研究方法。在化學教學研究中,這種方法應用是較多的。一般有實驗室實驗和現場實驗之分。實驗室實驗較多應用于摸索某些實驗的最優方案或化學反應機理等?,F場實驗一般用來檢驗不同教學方法,不同教學手段等。
實驗法的一般步驟是:首先是提出問題、訂立計劃;然后進行實驗,再從理論上加以探討驗證;最后得出結論、撰寫論文。
其基本要求是:實驗必須周密設計,系統進行,精確測量,反復進行;廣泛參考、吸取前人的經驗教訓,不斷學習新理論,采用新方法。
(四)調查法。調查法是通過訪問、問卷、座談、測驗等方式,有計劃地收集化學教學工作某一方面的資料,并從大量事實中概括出化學教學的某些規律的方法。它常與實驗法、觀察法配合應用,方法比較簡單易行??梢杂盟パ芯糠秶^廣,涉及面較大,時間較長的化學教學現象。
調查的一般步驟為:一確定調查課題,制定調查計劃。二搜集材料,這是調查的關鍵環節??梢跃C合運用實地考察、開調查會、問卷或測驗等調查手段。必要時要設計調查表格,問卷過程中設計的調查表,較好的方法是讓學生用“√”或“×”進行選擇。三整理材料,將原始材料的可靠性和統一性進行檢查并進行統計處理。四撰寫調查報告。
在調查過程中要求調查目的明確、選樣方法科學、收集手段多樣、統計方法合理。
二、化學教育研究論文的撰寫
研究論文的撰寫是課題研究的最后階段,直接關系到科研成果的呈現。 其基本組成包括:
(一)題目、作者及單位、摘要和關鍵詞。題目要求醒目、新穎、具有科學性。作者及單位需如實填寫。關鍵詞是表示全文主要內容信息款目的單詞或術語,字數一般控制在3~5個以內。摘要需用最簡潔、精練的詞語表達出論文研究的問題、方法、意義等,字數一般不超過論文總字數的5%。
(二)緒論緒論要求簡明扼要,有吸引力。主要用以說明研究課題的背景,意義及方法。
(三)本論。本論是全文的精髓,占論文的絕大部分篇幅。要求論述充分,論證有力,重點突出,層次分明,布局合理。要說明研究的過程、方法、樣本和所使用的測量方法。用調查法或實驗法研究的課題,要列出和研究密切有關的數據、表格和圖表等等。
(四)結論。主要論述研究結論,特別說明有創見的論點。
(五)參考文獻。一般論文習慣于把參考文獻列在最后,有時把引用的文句在腳注中表明出處。參考文獻的著錄有相應的國家標準,一般格式如下。
圖書著作:主要作者.書名.版次(初版不寫).出版地.出版者,出版年.起始頁碼。
期刊雜志:作者.刊名,卷或年(期).起始頁碼。
報紙文獻:作者.論文題目.報紙名,年.月.日.(版次).
網絡文獻:網址.題名,下載年.月.日。
化學教育科研不是某些人的專利,不是深不可測、高不可攀的玄虛過程。做好化學教育科研不僅有利于化學教育教學質量的全面提高,更有利于化學教師專業的成長。因此,作為新世紀的化學教師應當將化學教育科研作為一項迫切的、長期的、重要的、艱巨的任務,認真學習,不斷掌握、探索化學教育科研的過程和方法,全面提升自己的化學教育科研能力。
英文名稱:Transactions of Materials and Heat Treatment
主管單位:中國科學技術協會
主辦單位:中國機械工程學會
出版周期:月刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1009-6264
國內刊號:11-4545/TG
郵發代號:82-591
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1980
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
中科雙效期刊
聯系方式
期刊簡介
《材料熱處理學報》(月刊)創刊于1980年,中國機械工程學會主辦,中國機械工程學會熱處理分會和北京機電研究所承辦的全國性學術期刊。收錄情況:全國中文核心期刊,中國期刊方陣-雙效期刊,中國科技論文統計源期刊,中國學術期刊(光盤版), 中國核心期刊(遴選)數據庫(萬方數據庫)、中國期刊網全文收錄期刊等。
Ei(工程文摘), CA(化學文摘), MA(金屬文摘), EMA(工程材料文摘)AIA (鋁工業文摘),JICST (日本科技文獻速報),Scopus,Corrosion Abstracts(腐蝕文摘)等收錄期刊。
主要刊登各類材料(包括金屬與非金屬)的化學成分、組織結構、力學性能、物理化學性能的理論、材料加工、質量控制檢測和計算機在材料科學中的應用等方面的學術論文和科研成果,國家基金、省、部級基金資助項目研究論文及行業科技信息等,特別是材料科學與工程領域具有創新性、高水平的原創性學術論文及反映學科最新進展的重要綜述文章。同時刊登國內外科技成果轉讓、材料熱處理工藝裝備推廣等各類信息。
關鍵詞:高等電化學;研究生;應用化學;教學
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)33-0063-02
“高等電化學”課程是上海電力學院應用化學專業碩士研究生的學位專業課,電化學研究方向是環化學院碩士點的主要研究方向之一,包含腐蝕電化學、材料電化學、化學電源、燃料電池等,每年研究生入學選擇的研究方向中,與電化學有關的人數達到80%之多,這就要求研究生在第一年的基礎學習中具備扎實的電化學基本知識,掌握電化學儀器的基本操作,才能在接下來的科研實驗中游刃有余,做出成績。但是上海電力學院統招進來的研究生電化學水平參差不齊,有材料專業、化工專業或環境專業,大部分學生在本科階段并沒有接觸到電化學的相關知識,成為后續科研實驗的一大阻礙。
因此開設“高等電化學”課程,使電化學專業方向的研究生可以系統學習電化學基本知識,掌握電化學儀器的基本操作,對研究生的培養起到良好的推動作用。
上海電力學院的“高等電化學”(3學分)課程設置是由原有的“應用電化學”(2學分)和“電化學研究方法”(3學分)兩門課程合并而來,學分數雖然只有原先總學時數的60%,但要求不能降低,因此需要對該課程的教學體系、教學內容、教學方式等方面進行改革,方能適用實際需要。
一、課程教學團隊優化合理
該課程的師資隊伍原先只有2名教師(1名教授和1名副教授),經過建設,該課程組師資隊伍已初現規模,已有6名教師,其中2名教授、3名副教授和1名講師,梯隊結構合理,形成了一支很好的教學團隊。同時該教學團隊分工合理,課程負責人現為該一級學科碩士點負責人、中國化學會電化學專業委員會委員、上海市學位委員會第四屆學科評議組成員,長期主講電化學類課程,具有很深的學術造詣和教學水平。另一名教授是新引進的教育部新世紀優秀人才,在化學電源研究方面具有很高的學術水平,其他三名副教授均從事本科生的電化學課程教學工作,在電化學內容上非常熟悉,另一名講師主要是對電化學企業生產非常熟悉,對學生的綜合訓練指導幫助很大。
各位任課老師進行深入全面講解,使課堂效果得到大大提高。該課程實際教學過程的主講一般由3名教師完成,另3名教師參與整個課程體系的設置討論、教學內容組織和實踐環節的指導等工作。教學隊伍中3 位主講教師的分工分別是:1位教師負責電化學基本原理知識的講解,包括電化學基礎與理論等;1位教師負責電化學研究方法部分的講解包括交流阻抗、循環伏安法等;另1位教師負責電化學加工與應用等,包括無機電解工業和有機電合成等等課程內容。另外,課外綜合訓練部分由6名老師共同指導并統一組織實施。在教學實施過程中建立了老教師的“傳、幫、帶”機制,同時也將理論教學與實踐訓練有機結合,課程教學團隊定期交流探討,形成了很好的協作機制。
二、教學內容不斷更新
由于“高等電化學”課程內容豐富,既涉及電化學基礎理論知識,又涉及電化學研究方法,還包括電化學的應用,特別是隨著電化學技術及電化學理論體系的不斷完善和深化,電化學的應用范圍已廣泛滲透到能源科學、材料科學 、環境科學、生命科學、信息科學和納米科學等諸多領域。結合上海電力學院的專業定位和辦學特色,應用化學碩士點專業主要圍繞能源、環境及材料領域中的化學問題開展相關研究,培養學生具有扎實的應用化學理論基礎和分析問題解決問題能力。因此,在該課程內容設置上除了保留相應的電化學基礎理論和電化學研究研究方法外,在電化學應用部分重點突出能源、電力、環保相關的知識內容,即材料電化學、腐蝕電化學、環境電化學、電化學能源體系的設計和應用等,這些知識點的拓展也與學生今后從事畢業論文工作乃至今后的就業密切相關,受到學生的歡迎。例如,圍繞電力材料防腐蝕的介紹,不僅包括腐蝕電化學機理、測試方法及防腐蝕技術等,而且著重介紹在電力企業現有的技術應用;隨著新能源技術的發展,海上風電的發展十分迅速,其材料防腐蝕要求也很高,課程講解時可結合電化學知識提出一些可能的解決方案。圍繞當前新能源汽車的發展對電池要求很高,在課程講解時專門圍繞新能源汽車中各類電池的發展技術及材料技術進行系統分析,讓學生了解燃料電池汽車、純電動汽車、插電式混合動力汽車等不同電力驅動的差別等。還有圍繞當前智能電網中的關鍵技術之一即電力儲能,這也是發展分布式能源及普及新能源的關鍵技術之一,而電力儲能技術中涉及到包括鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池和液硫電池等的選擇和應用,這些內容均涉及到電化學中各類化學電源的技術及最新發展,這些內容的拓展對擴大學生的知識面有極大的幫助。
三、實踐訓練環節得到強化
在傳統的課程實驗設置過程中一般都是利用課內時間進行一些簡單的實驗教學與實驗操作,很少進行系統性、綜合性的訓練,往往學生綜合能力的提高也受到了限制。由于該課程的教學時數十分緊張,實驗與實踐環節在課內安排很少,需要充分利用課外時間進行實踐環節的訓練。課程教師一般在課程結束前一個多月對學生布置一個綜合性訓練的研究課題,包括課題的確立、文獻調研、實驗方案制訂、實驗操作、數據分析和論文撰寫等各個環節。由學生利用導師實驗室資源或學院的學科基地獨立完成。事實上學院也擁有國家電力公司熱力設備腐蝕與防護重點實驗室、上海高校電力腐蝕控制與應用電化學重點實驗室、上海熱交換系統節能工程技術研究中心、上海電力能源轉換工程技術研究中心、上海防腐蝕新材料工程技術研究中心等高水平學科基地,這些研究基地有非常先進的電化學儀器設備及相應的分析測試設備,包括光電化學測試系統、電化學工作站、電池測試系統、原子力顯微鏡、鹽霧箱、動態模擬試驗裝置、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀等。這些儀器設備均對學生開放,通過綜合訓練有利于他們全面了解該課程體系所涉及到的儀器設備及實際應用,同時通過實踐也能大大提升他們對電化學理論的理解及提高他們分析問題、解決問題的能力,也使學生初步熟悉了進行科研環節的各個步驟,真正使學生近距離接觸并使用了這些學科平臺基地的先進的一起設備,使學生的視野得到了開闊,通過動手實驗也培養了綜合實踐動手能力。
四、教學改革初見成效
通過該課程教學的改革實踐不僅大大提升了學生對該課程的興趣,而且促進了學生對電化學專業知識的掌握。學生在電化學相關的領域中參加科創比賽和學術交流中屢屢獲獎。僅2013年就有10名同學獲獎,占學生數的20%,其中3名同學獲得上海市高??苿摫荣惗泉労腿泉劊?名同學獲上海市陳嘉庚青少年發明比賽三等獎,1名同學獲中國電化學會議優秀墻報論文獎,1名同學獲全國電廠化學會議優秀論文獎,3名同學獲全國腐蝕大會優秀論文獎。學生在電化學領域的學術論文質量有大幅度提升,近兩年學生作為第一作者在國際電化學頂級期刊SCI一區期刊 (Electrochim Acta 和Journal of Power Source)發表了6篇論文,在SCI三區期刊( Solid State ionics和 Journal of Alloys & Compounds)上發表了2篇論文,充分反映了本課程建設的成效。從近幾年該專業學生獲得學校優秀碩士論文的論文題目來看,90%都與電化學密切相關,學生畢業就業崗位中需要的專業知識與電化學具有關聯度的也占60%以上,這充分說明了該課程對學生的發展具有重要作用。
五、結束語
“高等電化學”課程作為上海電力學院應用化學專業碩士研究生的一門學位專業課,對該專業學生的培養具有重要作用,雖然本團隊圍繞師資隊伍建設、教學內容更新和實踐環節提升等方面進行一些改革與探索,并取得了一些初步成效,但為了更好地適應社會對高素質人才培養的需求,還有許多工作要做,包括對課程體系全面合理的梳理、教材的合理選擇與更新、實驗技術的進一步發展與完善等等,真正為培養不僅大大提升了學生對本課程的興趣,而且也為學生進行后續課程學習以及畢業論文的撰寫打下了扎實的基礎。
參考文獻:
[1]江莉,衛國英,葛洪良.《應用電化學》課程教學改革[J].中國科教創新導刊,2011,31(59).
[2]黃佳木.依托學科基地創建實驗平臺 培養材料專業創新人才[J].實驗技術與管理,2008,25(6).
[3]張卉,周益明,吳萍.《應用電化學》課程教學改革的思考[J].江蘇教育學院學報,2011,(3).