化學專業材料化學課程的教學改革探索

＊

（淮北師范大學 安徽 235000）

引言

課程改革，是學校教育與社會人才需求相互承接的直接體現，它具有時代性、系統性以及科學性等特征。在當代社會整體發展速率逐步加快的環境下，化學專業改革工作的實施成效，在一定程度上代表了高校改革的探索方向。而注重課程改革方向和方式的有機結合，就成為引導我國學科課程改革邁向新階段的主要依據。

1.材料化學課程的教學改革

材料化學，是高校化學專業中的新興交叉學科，它是現代材料科學、化學以及化工領域的重要分支，也是眾多科技領域研究的基礎學科[1]。材料化學課程教學改革工作的實施，一方面繼承了傳統教學改革中的主教育內容、教育方法、教育手段的革新，另一方面也善于結合學科研究領域需求，以及人類社會文明的發展進程需要，實行了學科教育實踐改革方面的最優化調整。比如，材料化學課程改革中實驗教學環節，改革后更凸出學生自主創新研究與分析，學習主動性和自主研發特點更加明顯。材料化學課程改革是一項復雜且系統的工程，在教學實踐中必須保證以生為本，根據實踐不斷改革，對這門課程進行充實與完善，才可以培養出具有深厚理論功底和較強操作能力的，滿足時代需求的學生。

2.化學專業材料化學課程開展現狀

(1)課程教學改革實施成效

化學專業材料化學課程，作為新興交叉學科，其教學工作方面的分析，始終堅持與新時期人才培養目標相互一致。故而，在化學專業材料化學課程設置上，充分結合了當前化學、數學、物理等學科中的研究趨向，將學科課程研究與人才培養很好的承接在了一起[2]。相關材料研究結果顯示，截止到2020年，全國有近150所大學開設了材料化學專業，且這一數據也正在隨著此類人才的需求處于增長態勢。同時，材料化學專業課程的設置上，主要包含了有機化學、分析化學、物理化學、材料力學、碳材料科學等多重學科，它是一種新型專業性研究內容，人才培養具有明顯的時代化發展特點。

(2)課程教學改革實踐中的不足之處

雖然國內化學專業材料化學課程設置和教學工作的實施，已經取得了較好的成績，但我們也不能忽視新興專業人才培養體系中存在的不足。現結合國內高校教學專業教學實際情況，將其中的不足之處整理為：

①課程教學改革方向模糊

國內化學專業材料化學課程的產生與發展，相比其他學科專業而言，產生時間較短，進而導致我國部分教育改革工作實施者，并不能很好對化學專業材料化學課程，如何進行教學改革的分析方向有清晰的認識。比如，化學專業材料化學課程的教學改革，需直接按照高校人才培養要求進行改革，還是按照當前化學專業材料化學研究前沿需求進行改革等問題的模糊界定。

②課程教學改革師資力量薄弱

化學專業材料化學課程，是一門知識結構多層次、實踐因素多視角分析的實用性課程，它不僅要求學科知識體系，要隨時跟隨時代的變化進行課程內容方面的更新改革，還要求課程教學工作實施者，應有廣闊的學科跨越知識體系作為基礎，這樣方可在學科教學期間，將學科知識有層次，但不呆板的傳承給學生[3]。

但從國內材料化學課程教學改革實踐基本情況而言，雖然全國范圍內諸多大學已經開設了材料化學課程，但師資群體中僅有20%-25%的群體，滿足學科知識廣博、且教學經驗豐富的要求。剩余比例中一部分為理論知識充裕，但實踐教學能力不足；另一部分是教學經驗豐富，但理論知識更新速率滯緩。隨著國內化工產業發展領域逐步擴大，國內高校材料化學課程師資力量不足的問題，開始越來越直觀的暴露出來。如果不針對問題，給予有效的調整，勢必會對國內化學專業材料化學課程的教學改革工作實施帶來沖擊。

③課程教學改革缺乏周期計劃性

化學專業材料化學學科的出現，是教育與社會發展相互結合的直接體現，該專業的未來發展趨向，是以滿足社會整體發展為向導。但由于該專業的時代特征極為明顯，具體實踐期間，課程改革人員往往會出現改革范圍“泛化”的趨向，繼而無法將材料化學課程教學內容規整為一個完整的、獨立的學科知識框架，導致課程教學改革計劃，始終處于無計劃的實施狀態之下。

④課程教學改革手段運用不合理

化學專業材料化學課程教學改革工作手段運用不合理，主要是指信息手段應用不當以及課程教學改革手段選擇層面的不足。前者主要是指信息程序資源并未真正的融合到材料化學課程改革教學過程中來，而是直接進行的程序體系套用，只是將常態化的信息設備或信息技術搬運到課程教學當中，作為一種教學工具，沒有對其進行創新和拓展。后者是指材料化學課程設置上，實踐與理論課程改革調節組合搭配缺少合理性，并沒有結合當前材料化學實際應用、行業趨勢、市場需求等內容，致使改革后的課程教學依舊存在的“一邊倒”的學習狀況。

3.化學專業材料化學課程的教學改革方法

化學專業材料化學課程的教學改革方法主要包括：

(1)課程教學改革方向的明晰化定位

化學專業材料化學課程的教學改革工作方向明確化分析，是確保在當代社會多樣化發展狀態下，高校人才輸出與教育實踐活動有序銜接在一起的條件[4]。其一，化學專業材料化學課程的教學改革，必須是與高校人才輸出體系相互承接的，不能出現為了實現課程改革，而進行化學專業材料化學課程改革方向設定的狀況。其二，教育改革工作的實施，應形成動態化分析視角，以化學專業材料化學課程階段性發展為依據，逐步建設專業人才輸出、專業領域發展，兩者相互對應的課程教學工作安排體系。

國內化學專業材料化學課程教學工作方向明晰化探究過程中，課程改革方向的確定和研究時，方向確定方面的要點可概括為：①化學專業材料化學課程進行教學目標分析時，依然要從學生的能力水平、學科知識的銜接方面，對化學專業材料化學課程的教學具體目標進行研究。②實際教學工作具體分析和實踐探索時，應將學科專業輸出與時代發展相互承接，以達到化學專業材料化學課程教學內容的變革，始終與社會化學實踐探索之間相互對應。

化學專業材料化學課程的教學改革方向明了化研究時，形成清晰的課程學習方向，是從社會發展實際出發，進行化學專業材料化學課程不斷深入研究和優化的有效方法。

(2)課程教學師資力量的提升

化學專業材料化學課程授課教學過程中，想要將教學改革工作以更長遠的態勢推行下去，就必須要在師資力量方面進行對應調整。首先，針對理論性較強，但實踐能力不足的教師群體，需通過增加一線實踐學習途徑的方法解決問題。其次，針對實踐授課能力較好，但對于專業課程知識學習水平較低的群體，應通過拓展新時期材料化學發展資訊更新渠道的方法解決問題。

高校針對化學專業材料化學課程學習分析與研究層面研究時，其工作安排就著重從課程教學師資力量部分進行工作安排：①高校開設材料化學課程，并進行學科教學工作改革系列活動期間，開創課程改革和教師能力提升渠道。②課程改革教學研究部分，主要是結合我國高分子化學、專業性化學知識研究等方面，進行材料化學課程知識發展前沿信息的更新，以確保高校教學與行業發展之間的相互關聯。③高校材料化學課程師資力量開發渠道中，一部分渠道為材料化學課程理論知識專業學習平臺，平臺中包含了與材料化學課程相關的70余個領域知識點的前沿理論研究免費交流知識；另一部分是結合材料化學課程內容，進行的實驗性教學實踐模擬課堂。一線教師完全可以憑借自身需求，通過高校教育改革工作實施的具體需求，實現個人能力的提升。

化學專業材料化學課程學習實踐過程的實施，不僅有助于開創良好的教學實踐工作，還是科學的高校材料化學課程教學改革手段。

(3)課程教學改革計劃有序規制

化學專業材料化學課程改革計劃有序分析和探究過程中，為了將化學專業材料化學課程內容很好的組合安排起來，形成良好的教學工作實施計劃是較有效的實踐手段。首先，注意對材料化學課程教學內容的“界定”。雖然材料化學課程中幾乎囊括了物理、數學、化學領域中的所有內容，但其中必然是主次分明、重點與非重點相互分離。因此，材料化學課程計劃研究前，做好課程教學內容層面的分析，是確保該部分工作得以合理實踐的方案。其次，化學專業材料化學課程改革工作的實施，也在于結合學生的學習情況，適當的進行材料化學課程教學內容的調整，將理論積累、實驗操作等環節很好的聯系在一起，推進國內高校教學工作實施活動的推進。此外，材料化學課程教學信息更新，應始終與社會發展工作很好的結合在一起，注重學科教學與社會需求之間的協調承接。

國內化學專業材料化學課程分析與安排過程中，注重課程教學改革規劃層面的統籌研究和規制，是該部分工作得以合理推進的主要方法之一。結合國內化學專業材料化學課程實踐的具體情況，可將該部分的實施要點歸納為：①化學專業材料化學課程設定時，教學學科設置始終以高分子物理、材料研究與測試方法、材料性能學、材料化學、材料工藝學、材料基礎實驗等學科為前提，進行專業性化學實驗研究課程的對應化分析。②化學專業材料化學課程教學改革工作實施，既要將國家高校專業課程研究標準融合其中，還要從當代大學生基礎知識學習、社會動手實踐操作能力等方面進行評估，進而最大限度的將材料化學課程教學改革，滿足學生多樣化發展的需要。同時，材料化學課程中理論與實踐部分的比重劃分，可采取5:5或者是4:6的標準進行劃分，以將材料化學課程學習與社會整體發展之間科學的銜接起來。

③化學專業材料化學課程教學改革后，專業人才培養知識授課上，要以當前已經形成知識體系的知識理論為向導，循序漸進的增加學生材料化學課程的理論知識；同時也要將高分子化學研究、醫藥化學、食品加工等方面的材料化學需求內容，適當的進行外部填充，保障化學專業材料化學課程的教學改革實施上，體現出文化傳播規律實踐變化需要。

化學專業材料化學課程教學改革方法實施期間，教學改革規劃方面的研究與分析，不僅將化學專業材料方面的工作要點，目標明確的銜接在一起，更能夠保障材料化學課程教學與社會發展之間的相互關聯，達到教學改革有規律、有計劃實施的目的。

(4)課程教學手段合理運用

化學專業材料化學課程教學改革工作深入推進，需要有良好的教學手段作為輔助。具體而言，一方面是指當前信息平臺應以更靈活、更符合學科氣質的方式進行結合；另一方面是指針對課程內容改革調節時，應注意理論與實踐兩者之間的協調程度，避免化學專業材料化學課程實施方面的教改隱患。

化學專業材料化學課程具體推進期間，教學改革人員對課程教學手段部分分析時，將課程教學手段合理化層面的分析要點概括為：①化學專業材料化學課程教學改革時，一部分教學內容采用微課、慕課的形式進行知識教學，通過數字化手段，對材料化學課程教學課堂進行拓展延伸。②創建云平臺材料化學課程學習互動渠道，全國各地的教師、學生、研究者，均可以通過網絡平臺，實行材料化學課程知識的交流和互動。同時，建立數字化圖書館，為化學專業材料化學課程學習提供豐富的學科知識獲取資料。③材料化學課程中塑料膜壓成型實驗、PE藥瓶基礎吹塑實驗以及液晶環氧樹脂的制備等實驗改革調節期間，注意實驗前期理論知識的串聯銜接，避免學生學習期間出現無理論支撐、亦或者是實驗操作無成效性的狀況。

化學專業材料化學課程的教學改革手段合理運用，一方面體現為學習內容中理論與實踐兩者的協調歸類，另一方面是將信息化手段合理的融合其中，以實現助推材料化學課程教學改革有序實施的目標。

(5)課程教學改革創新拓展

化學專業材料化學課程涉及的知識內容廣泛，而學時并不多，如何讓學生在有限的學時內掌握材料化學的知識，并提高學生的材料化學能力是課程教學改革的重要方向之一。在學習內容理論與實踐結合，信息化手段運用的基礎上，應當進一步創新拓展課程教學內容。除了在課程講解中運用多媒體設備播放課件、視頻、動畫等方式，也應積極運用當前高新技術擴展學生的思維和眼界。例如3D打印技術在材料化學中的應用，通過3D打印讓學生了解材料結構、性質、性能之間的相互關系，并認識到這些材料在設計、制備和加工中的相關問題。結合3D打印技術，將晶體模型完整的打印出來，不僅能夠加深學生對晶體結構的認識，還能促進學生的學習動力，用新穎新鮮的事物吸引學生的興趣，提升教學效果。

另外，3D打印可以與校外企業合作，通過產學結合的方式，在企業或邀請工程師為學生介紹相關的知識內容，指導學生建模、選材、打印及后續處理等環節的工藝技術，提高學生的動手能力和創新思維，能夠培養出具備實踐能力的綜合型人才。另外，虛擬現實技術也在諸多專業課程教學中有所應用，通過對材料模擬、分解、放大，讓學生更加直觀地認識到材料的結構，從化學的本質探究各類材料，生動形象的觀感比文字、語言更容易被學生所接受[5-7]。

課程教學改革的拓展方向應當延伸至材料化學所接觸的就業與考研內容，讓學生在材料化學課程教學階段就對未來發展方向有一定認知，使學生結合教學內容自行設定自己感興趣的研究內容，使學生明確學習目標，了解后續的專業需求[8-9]。教師也能通過對課程教學的拓展和實踐，發現并組織想繼續向深層次探索的學生進行綜合性實驗，鼓勵學生參加科研創新項目，也可以為學生布置開放性、探索性實驗研究，讓學生在課余時間自由選擇，提前熟悉自己感興趣的科研方向，為后續深造提前做好準備。

4.結論

綜上所述，化學專業材料化學課程的教學改革探索，是當代教育資源實踐中探索的理論歸納。在此基礎上，本文通過課程教學改革方向的明晰化定位、課程教學師資力量的提升、課程教學改革計劃有序規制、課程教學手段合理運等方面，分析化學專業材料化學課程的教學改革方式。因此，文章研究結果為國內高校教育實施提供了新思路。