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新材料作為高新技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和先導(dǎo)，其戰(zhàn)略地位極其重要，其中固體材料的合成、加工與設(shè)計(jì)是我國(guó)重點(diǎn)關(guān)注與優(yōu)先發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)之一。隨著全球家電、電腦、電動(dòng)工具和玩具等加速向我國(guó)轉(zhuǎn)移，新材料正逐漸在我國(guó)成為全球最大的潛在市場(chǎng)和拉動(dòng)需求增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿ΑＦ渲校?a href="http://www.gaoruijun.cn/gylw/gncllw/679469.html" target="_blank">無機(jī)固體功能材料是該領(lǐng)域中非常重要的和亟需發(fā)展的一部分。小到手機(jī)芯片的制備大到航空航天零件的加工，從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、信號(hào)計(jì)算與處理、光電能量轉(zhuǎn)換、超級(jí)電容、到防火耐高溫涂層等等，無機(jī)固體功能材料的日趨發(fā)展為我們的生活帶來了日新月異的變化。我校材料科學(xué)與工程專業(yè)于2011年成立并開始招生，無機(jī)固體功能材料方向是該學(xué)科專業(yè)的辦學(xué)特色之一。在本科生教學(xué)與培養(yǎng)方面，本專業(yè)力求培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，學(xué)習(xí)并掌握系統(tǒng)的材料科學(xué)與工程專業(yè)基礎(chǔ)理論及工程技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)、具有較強(qiáng)的綜合素質(zhì)以及熟練的實(shí)驗(yàn)技能，為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)、產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新和社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)特色人才，使之服務(wù)于國(guó)家無機(jī)非金屬材料和金屬材料產(chǎn)業(yè)，在材料設(shè)計(jì)、材料開發(fā)、材料研究等方面具有熟練的應(yīng)用能力和勇敢的創(chuàng)新精神，能夠在無機(jī)固體功能材料和金屬表面處理領(lǐng)域從事材料生產(chǎn)、加工、銷售和管理等工作的高級(jí)復(fù)合型應(yīng)用型人才［1］。新專業(yè)建設(shè)需要在不斷地摸索中逐漸取得進(jìn)步。為滿足并加強(qiáng)材料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)建設(shè)，我們針對(duì)無機(jī)固體功能材料實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃與建設(shè)進(jìn)行思考并付諸實(shí)踐，主要包括以下方面:

一、無機(jī)固體功能材料實(shí)驗(yàn)室硬件基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃與建設(shè)

吉林化工學(xué)院材料科學(xué)與工程專業(yè)始建于理學(xué)院，2013年統(tǒng)編入新成立的材料科學(xué)與工程學(xué)院。作為一個(gè)新專業(yè)，需要從教學(xué)環(huán)境、教學(xué)設(shè)施、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地等多方面籌備和建設(shè)。實(shí)驗(yàn)室的硬件建設(shè)很重要，沒有恰當(dāng)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，就無法保證高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，無法讓學(xué)生更好地接觸材料科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的前沿課題。無機(jī)固體功能材料，同樣離不開材料的四個(gè)基本要素:制備與加工、組成與結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、使用性能。為此，我們規(guī)劃與建設(shè)的無機(jī)固體功能材料實(shí)驗(yàn)室，涵蓋了材料合成實(shí)驗(yàn)室、材料加工實(shí)驗(yàn)室、測(cè)試分析實(shí)驗(yàn)室、金相實(shí)驗(yàn)室、XRD測(cè)試與結(jié)構(gòu)計(jì)算實(shí)驗(yàn)室。為無機(jī)固體功能材料實(shí)驗(yàn)室提供實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，科研儀器和教學(xué)研究素材等。依托我校材料科學(xué)與工程研究中心，建立起包含有球磨機(jī)、水熱反應(yīng)設(shè)備、旋涂機(jī)磁控濺射儀等設(shè)備，可開展高溫固相及水熱等液相合成方法用于材料合成的材料合成實(shí)驗(yàn)室;包含有液壓機(jī)、拋光儀、馬弗爐等設(shè)備的材料加工實(shí)驗(yàn)室;依托材料中心的X射線衍射測(cè)試分析儀、掃描電子顯微鏡及原子力顯微鏡、紅外測(cè)試光譜儀、介電阻抗分析儀等大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及依托學(xué)校本專業(yè)購(gòu)置的固體比表面積分析儀、電化學(xué)工作站等實(shí)驗(yàn)測(cè)試設(shè)備，建立起能針對(duì)無機(jī)固體功能材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)、組織成分分析以及材料性能測(cè)試的材料測(cè)試分析實(shí)驗(yàn)室;此外我們依托學(xué)校購(gòu)置了數(shù)臺(tái)計(jì)算機(jī)，并配有MSModeling晶體結(jié)構(gòu)計(jì)算模擬軟件，聯(lián)合XRD實(shí)驗(yàn)設(shè)備，建立了XRD測(cè)試與結(jié)構(gòu)計(jì)算實(shí)驗(yàn)室。在此基礎(chǔ)之上，我們按實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，設(shè)計(jì)并規(guī)劃購(gòu)置實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)櫥及實(shí)驗(yàn)臺(tái)等基礎(chǔ)設(shè)施，目前也已順利投標(biāo)，在年底即將投入使用。另一方面，師資隊(duì)伍的建設(shè)也是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的關(guān)鍵。師資隊(duì)伍是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的靈魂［2］。我院領(lǐng)導(dǎo)高瞻遠(yuǎn)矚，于2013年成功引入兩位無機(jī)固體功能材料方向青年教師，協(xié)助并組織材料科學(xué)與工程專業(yè)無機(jī)固體功能材料專業(yè)方向的建設(shè)。沒有好的師資，沒有好的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，創(chuàng)造不出好的實(shí)驗(yàn)條件，帶不好實(shí)驗(yàn)課程。所以必需有一支踏實(shí)進(jìn)取、有實(shí)力的年輕有力的師資隊(duì)伍。以材料學(xué)院院長(zhǎng)為學(xué)科帶頭人的師資力量正逐漸擴(kuò)大。因此，為完善實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)硬件建設(shè)不僅需要引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)儀器設(shè)備為學(xué)生們開闊視野、培養(yǎng)專業(yè)技能，同時(shí)也需要加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，引進(jìn)和發(fā)展高水平人才教學(xué)和科研骨干，更好地開拓本實(shí)驗(yàn)室的學(xué)科特色和功能。

二、完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

材料科學(xué)與工程專業(yè)以無機(jī)固體功能材料方向?yàn)閷I(yè)培養(yǎng)特色。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容上，根據(jù)材料科學(xué)與工程專業(yè)的培養(yǎng)要求，針對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)不同年級(jí)學(xué)生的理論基礎(chǔ)水平，設(shè)計(jì)開展多層次、多角度的實(shí)驗(yàn)課程，包括材料無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)及材料科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。為實(shí)現(xiàn)材料科學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)特色，在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)材料無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中為學(xué)生安排基礎(chǔ)玻璃工操作、高精密天平的使用、多種化學(xué)藥品溶液的配制等基本功操作訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，同時(shí)設(shè)計(jì)和帶領(lǐng)學(xué)生練習(xí)五水合硫酸銅晶體的制備、粗食鹽的提純等實(shí)驗(yàn)，不僅使學(xué)生將高中以及大學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)的基本內(nèi)容與實(shí)踐很好地結(jié)合起來，同時(shí)也為后續(xù)實(shí)驗(yàn)課程打下良好實(shí)驗(yàn)操作基礎(chǔ)。在材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)中，注重專業(yè)培養(yǎng)特色，為學(xué)生設(shè)計(jì)并開展具有專業(yè)特色的水熱法、共沉淀法等基礎(chǔ)固體材料合成方法，合成包括具有鈣鈦礦型、尖晶石型等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的無機(jī)固體功能材料;在稀土摻雜母體鈦酸鋇介電陶瓷材料的合成與表征綜合實(shí)驗(yàn)中，借助吉林化工學(xué)院材料研究中心實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)進(jìn)展順利，鍛煉了學(xué)生系統(tǒng)的科研工作思想、動(dòng)手能力及分析解決問題的能力，得到了良好的效果。在材料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)中，我們?cè)O(shè)計(jì)安排了“傳統(tǒng)高溫固相合成方法合成無機(jī)固體功能材料及表征”的開放性實(shí)驗(yàn)，在學(xué)生查閱文獻(xiàn)及相關(guān)參考資料的基礎(chǔ)上，自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作，鍛煉學(xué)生的自主動(dòng)腦及動(dòng)手能力。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)包括實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)備及學(xué)生培養(yǎng)需要等多方面的考量。目前實(shí)驗(yàn)內(nèi)容已基本成型并順利開展，為適應(yīng)學(xué)科發(fā)展及學(xué)生培養(yǎng)方向，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容還將進(jìn)一步完善。

三、完善教學(xué)手段，設(shè)計(jì)考核方式

學(xué)校在教育思想定位中能否堅(jiān)持以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，以能力為根本，是提高教學(xué)質(zhì)量的前提，是檢驗(yàn)教學(xué)成果的標(biāo)準(zhǔn)，是學(xué)校發(fā)展成敗的關(guān)鍵［3］。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，同樣要本著以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的原則。積極發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，做好課前準(zhǔn)備及課堂講授工作［4］。在實(shí)驗(yàn)課備課中，首先要熟悉實(shí)驗(yàn)講義，做到“我與他相識(shí)，我請(qǐng)他跳舞，他在我心中”的三個(gè)境界，講實(shí)驗(yàn)講義與所講專業(yè)理論課融會(huì)貫通，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?其次要做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作，即做好預(yù)實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn)前，教師必需做好預(yù)實(shí)驗(yàn)工作，細(xì)化實(shí)驗(yàn)步驟，積極發(fā)現(xiàn)并解決實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的問題，做好實(shí)驗(yàn)記錄。在講授實(shí)驗(yàn)課程時(shí)，做好課程導(dǎo)入，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)手興趣。在實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行過程中，注意發(fā)現(xiàn)總結(jié)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過程中存在的問題，及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生改正。

在教與學(xué)的關(guān)系中，教師的教為外因，學(xué)生的學(xué)為內(nèi)因。實(shí)驗(yàn)前規(guī)定學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)工作，并寫好預(yù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在預(yù)習(xí)的過程中，讓學(xué)生自己提出問題，“學(xué)起于思，思源于凝”，學(xué)生自主提出的問題往往會(huì)帶來更好的學(xué)習(xí)效果。在實(shí)驗(yàn)過程中，隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，教師要及時(shí)提出適時(shí)地發(fā)現(xiàn)問題并提出問題，同時(shí)學(xué)生遇到問題時(shí)，要讓學(xué)生積極自主解決問題。努力培養(yǎng)學(xué)生從“要我學(xué)”向“我要學(xué)”的過程積極轉(zhuǎn)變［6］。實(shí)驗(yàn)課程的考核分為三個(gè)部分。第一部分為學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的效果，占總成績(jī)的10%，第二部分為學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)，占總成績(jī)的20%，第三部分為對(duì)實(shí)驗(yàn)的總體理解學(xué)習(xí)成果，以課堂提問及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式進(jìn)行考核，占總成績(jī)的70%。部分實(shí)驗(yàn)課程安排開放型實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用已學(xué)的實(shí)驗(yàn)及理論知識(shí)制定具體要求，由學(xué)生自行選題，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)并實(shí)施。最后以論文形式結(jié)課。綜合評(píng)定學(xué)生成績(jī)。調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生自主解決問題能力及創(chuàng)新能力。

四、結(jié)語

材料科學(xué)與工程學(xué)院剛剛成立兩年，作為一個(gè)新專業(yè)，無機(jī)固體功能材料實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)還有很多需要進(jìn)一步發(fā)展和完善的地方。我們將秉承以培養(yǎng)專業(yè)特色人才為原則，加快加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，在實(shí)驗(yàn)室硬件、教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容上不斷摸索進(jìn)步。隨著材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)工作逐步完善，材料科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生能夠得到與專業(yè)相關(guān)的動(dòng)手能力的培養(yǎng)，使學(xué)生將專業(yè)理論知識(shí)與實(shí)踐內(nèi)容有機(jī)的結(jié)合，形成對(duì)自身所學(xué)專業(yè)更為直觀、更為形象、更為深刻的認(rèn)識(shí)。既能培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力，又能訓(xùn)練學(xué)生在實(shí)踐中動(dòng)腦思考的能力，讓本專業(yè)學(xué)生得到全方位的訓(xùn)練、擁有更為全面的材料科學(xué)與技術(shù)的技能。在他們走出校門進(jìn)入、社會(huì)之時(shí)，擁有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，成為有用的的高水平高素質(zhì)材料科學(xué)與技術(shù)的開發(fā)和建設(shè)人才。

作者：王珊 路大勇 韓丹丹 單位：吉林化工學(xué)院 材料科學(xué)與工程學(xué)院