時(shí)間:2023-03-17 18:08:19
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論文關(guān)鍵詞:材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)教學(xué),探索
材料化學(xué)是一個(gè)理工結(jié)合、學(xué)科交叉的新興學(xué)科,在信息、能源、環(huán)境、航天等前沿科學(xué)領(lǐng)域起到越來越重要的作用。目前, 許多高校設(shè)置了材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn), 我們根據(jù)我校辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際條件,并結(jié)合蘇州經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的需求,建立了與之相適應(yīng)的培養(yǎng)目標(biāo)及專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。為了讓學(xué)生了解先進(jìn)的材料合成與制備方法,掌握高技術(shù)材料性能的最佳測(cè)試技術(shù),具體設(shè)置了材料合成與加工和材料性能測(cè)試相結(jié)合的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱[1-2]。本文結(jié)合我們的教學(xué)實(shí)踐過程,談一下材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的一些做法和體會(huì)。
重視實(shí)驗(yàn)室建設(shè),保證教學(xué)質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)主要包括兩個(gè)方面,硬件條件和軟件條件。具體的說,硬件條件包括實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),實(shí)驗(yàn)儀器和大型設(shè)備的購置等等;軟件條件包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱制定優(yōu)化,教師隊(duì)伍思想道德素質(zhì),教育教學(xué)能力等方面的建設(shè)。具備優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)室硬件條件和優(yōu)秀的教師隊(duì)伍是保證教學(xué)質(zhì)量的必要條件。
1.實(shí)驗(yàn)室硬件條件建設(shè)
必要的基礎(chǔ)設(shè)施和優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)條件,是順利開展實(shí)驗(yàn)課程,保障實(shí)驗(yàn)室安全的先決條件。我校材料化學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室面積達(dá)到500 m2,實(shí)驗(yàn)室分為材料合成實(shí)驗(yàn)室和材料性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)室兩部分,主要承擔(dān)了材料化學(xué)專業(yè)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)和本科畢業(yè)論文等教學(xué)任務(wù)。
隨著現(xiàn)代化儀器技術(shù)的高速發(fā)展化學(xué)論文,培養(yǎng)掌握現(xiàn)代化測(cè)試技術(shù)的人才是社會(huì)發(fā)展的迫切需要。為此,我校花大力氣引進(jìn)了一大批與材料化學(xué)專業(yè)有關(guān)的先進(jìn)測(cè)試儀器,并為材料化學(xué)專業(yè)開設(shè)了現(xiàn)代分析與測(cè)試實(shí)驗(yàn)課程,主要目的是引導(dǎo)學(xué)生全面熟悉和系統(tǒng)掌握測(cè)試材料的常規(guī)科研方法,包括紅外光譜、紫外分光光度計(jì)、熒光分光光度計(jì)、熱分析儀、比表面儀、納米粒度儀、電化學(xué)分析儀等儀器多種測(cè)試方法的介紹和使用,這些儀器偏向于基礎(chǔ)化學(xué)性質(zhì)研究,它有助于學(xué)生掌握材料的各項(xiàng)微觀性能。
同時(shí),我們還開設(shè)了用于研究材料電學(xué)、硬度、力學(xué)等性質(zhì)測(cè)試的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)儀器包含了納米Zeta電位測(cè)試儀、體積電阻測(cè)試儀、簡(jiǎn)支梁試驗(yàn)機(jī)、布氏硬度計(jì)、電熱平板硫化機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、桌型老化試驗(yàn)機(jī)、氧指數(shù)儀等大型儀器。學(xué)生在學(xué)校里熟悉了這些儀器的操作和使用以后,我們還會(huì)積極聯(lián)系一些相關(guān)的單位,引導(dǎo)學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行相關(guān)的實(shí)習(xí)操作,使學(xué)生能夠?qū)W(xué)到的理論知識(shí)和具體實(shí)際相結(jié)合。
2.實(shí)驗(yàn)室軟件條件建設(shè)
軟件條件建設(shè)的主要摘要對(duì)教學(xué)內(nèi)容深入了解,合理組織編排,采用合適的教育教學(xué)手段,與同學(xué)多做交流,不斷總結(jié)教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的優(yōu)缺點(diǎn),找到最佳的傳授知識(shí)手段。
2.1 緊跟專業(yè)方向特色,制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱
材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)從大三開始開設(shè),此時(shí)學(xué)生以及通過前兩年的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)掌握了實(shí)驗(yàn)的基本操作技術(shù),更容易接受一些較為專業(yè),相對(duì)復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,同時(shí)也要緊跟材料化學(xué)專業(yè)的專業(yè)方向特色,這就成了我們?cè)谥贫▽?shí)驗(yàn)教學(xué)大綱時(shí)的宗旨。
我校的材料化學(xué)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)分為高分子與無機(jī)兩個(gè)方向論文格式。我們根據(jù)理論課與實(shí)驗(yàn)課相銜接的原則,通過開設(shè)一些與高分子物理,高分子化學(xué),無機(jī)功能材料等課程相關(guān)的典型高分子和無機(jī)材料合成實(shí)驗(yàn)、性能表征及加工修飾實(shí)驗(yàn),加大對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)力度,使他們對(duì)高分子材料研究領(lǐng)域有更深一步的體會(huì),對(duì)高分子材料制備工藝、組成、結(jié)構(gòu)與性能之間的相互關(guān)系及其規(guī)律有更加明確和深刻的認(rèn)識(shí)。
2.2 精心選擇實(shí)驗(yàn),合理編排順序
我校根據(jù)材料化學(xué)的專業(yè)背景和培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)材料化學(xué)高分子方向的實(shí)驗(yàn)總共安排8個(gè)實(shí)驗(yàn),其中6個(gè)為必修實(shí)驗(yàn),2個(gè)選修實(shí)驗(yàn)從教學(xué)大綱中的14個(gè)實(shí)驗(yàn)中根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選取。8個(gè)實(shí)驗(yàn)中有材料的合成實(shí)驗(yàn),也有材料性能加工測(cè)試實(shí)驗(yàn)化學(xué)論文,安排實(shí)驗(yàn)順序時(shí)我們依據(jù)連貫性的原則,盡量使兩個(gè)甚至三個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虼?lián)起來,形成一條鏈,例如,我們通過“聚乙烯醇縮甲醛(PVF)膠黏劑的制備及性能測(cè)定”這個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以掌握聚乙烯醇與甲醛在酸性條件下發(fā)生縮合反應(yīng)的基本原理,以及縮合反應(yīng)的具體實(shí)驗(yàn)技術(shù),最后收集到的產(chǎn)物我們可以作為下一個(gè)實(shí)驗(yàn)“GPC法測(cè)定聚合物分子量及分子量分布”的一個(gè)輔助測(cè)試原材料,學(xué)生可以進(jìn)一步了解凝膠滲透色譜的基本原理,掌握GPC法測(cè)定聚合物分子量及分子量分布的實(shí)驗(yàn)技術(shù)及數(shù)據(jù)處理。這樣的實(shí)驗(yàn)安排有利于將各自獨(dú)立的單個(gè)實(shí)驗(yàn)有效的串聯(lián)起來,增加實(shí)驗(yàn)的綜合性,更加有利于學(xué)生以后從事科學(xué)研究思路的培養(yǎng),提高學(xué)生分析、解決問題的能力。
2.3嚴(yán)格考核制度,提高學(xué)習(xí)效果
只有嚴(yán)格要求學(xué)生,規(guī)范考核制度,才能有效的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)積極性。我們的教學(xué)與考核方式采取實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作技能和實(shí)驗(yàn)報(bào)告綜合評(píng)價(jià)的辦法,即實(shí)驗(yàn)前,試驗(yàn)中,試驗(yàn)后這樣一個(gè)辦法。實(shí)驗(yàn)總成績(jī)采用百分制記分,預(yù)習(xí)報(bào)告占總成績(jī)的30 %,實(shí)驗(yàn)操作技能考核占總成績(jī)的30 %,實(shí)驗(yàn)報(bào)告占總成績(jī)的40 %。只有嚴(yán)格要求學(xué)生寫實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告,他們才會(huì)去查閱本實(shí)驗(yàn)相關(guān)的文獻(xiàn)資料,對(duì)實(shí)驗(yàn)機(jī)理、實(shí)驗(yàn)步驟有相當(dāng)程度的熟悉和了解,尤其對(duì)于一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案有更多更好的想法與思路,同時(shí)也增加了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的樂趣性。在實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行過程中,老師對(duì)實(shí)驗(yàn)的過程進(jìn)行指導(dǎo)和監(jiān)督,對(duì)學(xué)生提問,考核學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)與理解程度,并予以打分。最后,實(shí)驗(yàn)報(bào)告綜合反映了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解,數(shù)據(jù)處理等的完成情況化學(xué)論文,也是評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的一個(gè)重要因素。
2.4 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),提高教師素質(zhì)
具備一只優(yōu)秀的教師隊(duì)伍是保障本科教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)和前提。我校材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師和實(shí)驗(yàn)專職教師共計(jì)5人,其中教授2人,博士3人,碩士2人,已經(jīng)形成了一支年齡、學(xué)歷結(jié)構(gòu)較為合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。實(shí)驗(yàn)專職教師實(shí)行坐班制,負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)儀器的日常管理和養(yǎng)護(hù)工作,根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)程表。我們嚴(yán)格要求實(shí)驗(yàn)教師認(rèn)真?zhèn)湔n,每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開始前都要做預(yù)實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的各種現(xiàn)象和各種注意點(diǎn)都記錄下來,對(duì)于一些實(shí)際的樣品,測(cè)出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),做到心中有數(shù)。實(shí)驗(yàn)教師在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)過程中要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生的潛能。激發(fā)學(xué)生的潛能可以有很多方法,比如說改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,改變?cè)吓浔?改變模具形狀,改變測(cè)量方式等等,都是很好的嘗試[3]。教師的業(yè)務(wù)水平直接影響到實(shí)際的教學(xué)效果,所以教師在平時(shí)的教學(xué)過程中要注重積累,努力提高自身各方面素質(zhì)。
3. 結(jié)語
通過材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)踐與探索,我們認(rèn)識(shí)到只有努力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室各方面條件的建設(shè),在教學(xué)過程中不斷培養(yǎng)學(xué)生的興趣和分析、解決問題的能力,挖掘?qū)W生潛能,使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到提高,從而發(fā)揮最佳的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
[1]王秀華,劉莉,闕榮輝.材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng).科技信息[J], 2010, 20: 443
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(一)碳族元素在周期表中的位置
ⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA
BCNOF
AlSiPSCl
GaGeAsSeBr
InSnSbTeI
TlPbBiPoAt
(二)碳碳元素及其單質(zhì)的性質(zhì)變化規(guī)律
元素名稱元素符號(hào)原子半徑
(nm)主要
化合價(jià)單質(zhì)的性質(zhì)
顏色、狀態(tài)密度
(g·cm—3)熔點(diǎn)
(℃)沸點(diǎn)
(℃)
碳C0.077+2,+4金剛石:無色固體
石墨:
灰黑色固體3.51
2.253550
3652
—3697
(升華)4827
4827
硅Si0.117+2,+4晶體硅:灰黑色固體2.32—2.3414102355
鍺Ge0.122+2,+4銀灰色固體5.35937.42830
錫Sn0.141+2,+4銀白色固體7.28231.92260
鉛Pb0.175+2,+4藍(lán)白色固體11.34327.51740
碳族元素化合價(jià)主要有+4和+2,C、Si、Ge、Sn的+4價(jià)化合物是穩(wěn)定的,而Pb的+2價(jià)化合物是穩(wěn)定的。
例PbO2有強(qiáng)氧化性
閱讀下列材料,回答有關(guān)的問題
錫、鉛兩種元素的主要化合價(jià)+2價(jià)和+4價(jià),其中+2價(jià)錫元素和+4價(jià)鉛元素的化合物均是不穩(wěn)定的,+2價(jià)錫離子有強(qiáng)還原性,+4價(jià)鉛元素的化合物有強(qiáng)氧化性。例如Sn2+還原性比Fe2+還原性強(qiáng)。PbO2的氧化性比Cl2氧化性強(qiáng)。
(1)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式
①氯氣跟錫共熱__________;②氯氣跟鉛共熱__________;③二氧化鉛跟濃鹽酸共熱__________;
(2)能說明Sn2+還原性比Fe2+還原性強(qiáng)的離子方程式______________。
答案:
(1)
①
②
③
(2)
二.碳族非金屬氧化物比較
COCO2SiO2
類別
酸性
氧化還原性強(qiáng)還原性弱氧化性弱氧化性
毒性有毒無毒無毒
反應(yīng)實(shí)例:
酸性:H2CO3>H2SiO3
與堿反應(yīng):CO2+2OH—=CO32—+H2OCO2+H2O+CO32—=2HCO3—CO2+OH—=HCO3—
思考:CO2通入NaOH溶液中生成的鹽是什么?
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
思考:盛放堿液的試劑瓶為什么不能用玻璃塞?
氧化還原性
三、Na2CO3與NaHCO3的比較
Na2CO3NaHCO3
俗稱純堿(蘇打)小蘇打
溶解性易溶易溶
溶液度Na2CO3>NaHCO3
穩(wěn)定性穩(wěn)定不穩(wěn)定
與酸反應(yīng)出CO2速率慢(分二步)
CO32—+H=HCO3—
HCO3—+H+=H2O+CO2快(一步)
HCO3—+H+=H2O+CO2
相互轉(zhuǎn)化
方程式如下:
Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
四、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
(一)碳及其化合物
(二)硅及其化合物
五.硅酸鹽工業(yè)
水泥玻璃陶瓷
原料黏土(CaCO3)純堿、石灰石、石英黏土
【關(guān)鍵詞】導(dǎo)師制;畢業(yè)論文;材料化學(xué);本科
本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)是高校本科教育的一個(gè)重要部分,是培養(yǎng)大學(xué)生綜合素質(zhì)的重要教學(xué)形式,提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)和技能分析、研究、解決問題能力,是對(duì)大學(xué)生本科四年學(xué)習(xí)成果的階段性總結(jié)和審核,同時(shí)也是大學(xué)生從事科學(xué)研究的最初嘗試。
本科生,尤其是理工科的學(xué)生在大學(xué)階段普遍缺乏系統(tǒng)的從事科學(xué)研究的經(jīng)歷,因此,有必要經(jīng)過本科畢業(yè)設(shè)計(jì)這樣一個(gè)過程的系統(tǒng)訓(xùn)練為以后繼續(xù)深造從事科研或者服務(wù)社會(huì)打下基礎(chǔ)。同時(shí),本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)于高校實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)、加強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)綜合運(yùn)用能力、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力及獨(dú)立工作能力、培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的專門人才等方面,都具有重要意義。因此,完成本科畢業(yè)論文是每個(gè)大學(xué)生畢業(yè)的基本條件[1-2]。
1 材料化學(xué)本科畢業(yè)論文的現(xiàn)狀及原因
材料化學(xué)專業(yè)是研究從制備到廢棄全過程中材料的化學(xué)性質(zhì),其研究范圍很廣,既包含了整個(gè)材料領(lǐng)域,又包括各類應(yīng)用材料在有機(jī)和無機(jī)等多領(lǐng)域的化學(xué)性能,它是一門應(yīng)用基礎(chǔ)理論和方法研究解決在工業(yè)化生產(chǎn)中與化學(xué)和材料有關(guān)的問題的學(xué)科。它既是材料科學(xué)的一個(gè)重要分支,又是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)組成部分。材料化學(xué)跨越了材料和化學(xué)兩大類學(xué)科。是一門既具有交叉邊緣學(xué)科性質(zhì)又含有應(yīng)用理學(xué)性質(zhì)的綜合性學(xué)科。同時(shí),正由于材料化學(xué)學(xué)科的交叉性和復(fù)雜性,從而導(dǎo)致在日常的教學(xué)過程中凸顯出相對(duì)于其他傳統(tǒng)學(xué)科所不同的教學(xué)難點(diǎn)和盲區(qū)。這就給學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)提高了難度,也對(duì)教師的教學(xué)過程提出了更高的要求。
于此同時(shí),由于近年來高校的擴(kuò)招,高等教育由精英化向大眾化不斷的轉(zhuǎn)變,高校學(xué)生的綜合素質(zhì)也在逐年下降。高校教師指導(dǎo)的學(xué)生和畢業(yè)論文的數(shù)量大幅增加,從而導(dǎo)致每個(gè)學(xué)生得不到足夠的指導(dǎo)。并且在考研、就業(yè)等諸多因素的影響下,很多大學(xué)生無法提供足夠的時(shí)間和精力于畢業(yè)設(shè)計(jì)方面的工作,對(duì)畢業(yè)論文持應(yīng)付態(tài)度,得過且過,導(dǎo)致論文質(zhì)量普遍不高。畢業(yè)論文工作易流于形式有的選題偏大或選題落后于當(dāng)前社會(huì)和科技的發(fā)展水平;有的理論與實(shí)踐不相符,內(nèi)容空泛,缺乏現(xiàn)實(shí)依據(jù)和說服力,更沒有從理論到實(shí)踐轉(zhuǎn)化,解決實(shí)際問題的能力;有的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和研究技術(shù)路線不合理,試驗(yàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤;有的畢業(yè)論文僅僅是羅列了相關(guān)的文獻(xiàn)內(nèi)容,簡(jiǎn)單概述他人的成果與現(xiàn)狀,并沒有提出自己的理念和想法,甚至存在著抄襲論文的惡劣行為。在這樣的背景下,盡管學(xué)生完成的畢業(yè)論文已經(jīng)達(dá)到了所需的某些硬性要求,但其論文的質(zhì)量并沒有實(shí)現(xiàn)質(zhì)的變化。因此,改變本科畢業(yè)論文的現(xiàn)行狀況,提高本科畢業(yè)論文的質(zhì)量,已經(jīng)成為當(dāng)前高校迫切需要解決的現(xiàn)實(shí)問題[3]。
2 提高本科畢業(yè)論文質(zhì)量的幾點(diǎn)對(duì)策
2.1 提高對(duì)畢業(yè)論文重要性的認(rèn)識(shí)
本科畢業(yè)論文不僅僅是一個(gè)常規(guī)的本科教學(xué)環(huán)節(jié),它是高校實(shí)現(xiàn)高層次人才培養(yǎng)的重要輔助手段,是本科教育理論與實(shí)踐相結(jié)合的首要環(huán)節(jié),是學(xué)生對(duì)四年所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行深化和升華的重要過程,是學(xué)生進(jìn)入社會(huì)前的綜合技能訓(xùn)練。要想提高本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的質(zhì)量,首當(dāng)其沖的是要提高對(duì)其重要性的認(rèn)識(shí),不僅僅是對(duì)學(xué)生,同時(shí)也是對(duì)老師的要求。通常可以采取動(dòng)員大會(huì)、學(xué)術(shù)論文大賽等多種方式,進(jìn)行廣泛宣傳,從而使教師、學(xué)生乃至管理人員認(rèn)識(shí)到畢業(yè)論文工作是教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分,是學(xué)生科研能力、實(shí)踐能力、信息檢索能力形成和提高的重要過程,是其他教學(xué)環(huán)節(jié)無法取代的。
2.2 加強(qiáng)過程管理,實(shí)施質(zhì)量監(jiān)控
畢業(yè)論文設(shè)計(jì)的全過程需要學(xué)生、指導(dǎo)老師和組織協(xié)同配合,以學(xué)生為畢設(shè)主體,指導(dǎo)老師為主導(dǎo),組織管理提供保障。從畢業(yè)論文的實(shí)施過程來看,主要包括從選題到答辯等諸多環(huán)節(jié),每一個(gè)部分都需要制定相關(guān)的規(guī)章制度和要求,從而使畢業(yè)設(shè)計(jì)的管理更加合理規(guī)范。具體到每個(gè)環(huán)節(jié),首先應(yīng)嚴(yán)把命題關(guān),完善選題管理辦法,所選題目應(yīng)具有時(shí)效性。其次要明確指導(dǎo)教師的資格,指導(dǎo)教師的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)和教師的指導(dǎo)水平直接影響著學(xué)生畢業(yè)論文的質(zhì)量。最好畢業(yè)論文的組織撰寫,教師應(yīng)明確各階段的要求,檢查進(jìn)行情況,并及時(shí)總結(jié)出現(xiàn)的問題加以指導(dǎo)。畢業(yè)論文在經(jīng)過指導(dǎo)老師和的審查合格之后,學(xué)生才可進(jìn)行畢設(shè)答辯,同時(shí)成績(jī)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)必須堅(jiān)持公平公正,實(shí)事求是的原則,只有這樣才能夠保證畢業(yè)論文的質(zhì)量。
實(shí)施質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制也是提高畢業(yè)論文質(zhì)量的一項(xiàng)非常重要的措施,監(jiān)控機(jī)制主要包括初期檢查、中期檢查和后期檢查三個(gè)部分。由校、院、系三級(jí)共同承擔(dān)整個(gè)機(jī)制的運(yùn)行和管理,對(duì)畢業(yè)論文工作的每個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)行跟蹤監(jiān)督,結(jié)合本科教學(xué)評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)和要求,強(qiáng)化過程管理,嚴(yán)格執(zhí)行和落實(shí)各項(xiàng)制度,保證畢業(yè)論文質(zhì)量的提高。
2.3 全面實(shí)施導(dǎo)師制,充分發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用
指導(dǎo)教師作為畢業(yè)設(shè)計(jì)全過程的主導(dǎo),發(fā)揮著重要的作用,建立指導(dǎo)教師的篩選機(jī)制,保證指導(dǎo)教師隊(duì)伍的高質(zhì)量,形成一支責(zé)任心強(qiáng)并且科研經(jīng)驗(yàn)豐富的指導(dǎo)教師隊(duì)伍,這是提高畢業(yè)論文指導(dǎo)質(zhì)量的強(qiáng)有力保證。在學(xué)校鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)術(shù)探索和課題申報(bào)的大環(huán)境下,應(yīng)盡快確定本科生指導(dǎo)老師,鼓勵(lì)學(xué)生積極參加指導(dǎo)老師的研究課題。在科研實(shí)踐過程中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)新的問題,分析并解決了這些問題,在不斷的發(fā)現(xiàn)和解決問題過程中,學(xué)生不僅可以鞏固課堂所學(xué)知識(shí),而且學(xué)生的思維也得到了應(yīng)有的訓(xùn)練,使其科研創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力得到不斷提高。這些不僅可為后期的畢業(yè)論文的開展奠定基礎(chǔ),為畢業(yè)論文質(zhì)量的提高提供了可能,更為以后繼續(xù)深造從事科研或者服務(wù)社會(huì)打下基礎(chǔ)。
3 科研導(dǎo)師制的特點(diǎn)
科研導(dǎo)師制是多層次本科生導(dǎo)師制的實(shí)施模式之一[4-5]。以科研作為紐帶,充分利用教師的科研能力讓學(xué)生參與課題研究,促進(jìn)教師在育人中的主導(dǎo)作用。本科生導(dǎo)師制度不同于研究生階段實(shí)行的導(dǎo)師制。本科生導(dǎo)師制度的特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面:
3.1 以學(xué)生為本,師生積極互動(dòng)
實(shí)行科研導(dǎo)師制,主要目的在于培養(yǎng)高校學(xué)生的創(chuàng)新思維,提出、分析并解決問題的能力,提高學(xué)生在科研方面的思維和能力。在高等教育大眾化的時(shí)代,為了滿足不同的需求,高等教育必須在實(shí)施群體化教育的同時(shí)適時(shí)的提供個(gè)性化學(xué)習(xí)的機(jī)制,以個(gè)性化教育的實(shí)施有效的補(bǔ)充群體化教育所帶來的在個(gè)體方面的不足。
3.2 注重培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)和科研能力
在大眾化高等教育的現(xiàn)行模式下,絕大多數(shù)的學(xué)生依然將大部分的精力停留在書本上,缺乏獨(dú)立開展開學(xué)研究的能力和實(shí)踐訓(xùn)練,也很難有機(jī)會(huì)將自己的想法和創(chuàng)新應(yīng)用于實(shí)踐。但在科研導(dǎo)師制的模式下,學(xué)生在老師的指導(dǎo)下有目標(biāo)、有步驟的進(jìn)行科研研究,既可以將自己的創(chuàng)新思維付諸研究實(shí)踐,又能提高科研創(chuàng)新能力。在科學(xué)研究過程中,導(dǎo)師也可以全面深入的了解不同學(xué)生的特點(diǎn)和專長,從而制定出適合不同學(xué)生的學(xué)習(xí)方案,使學(xué)生在研究實(shí)踐的整個(gè)過程中,科研意識(shí)和科研能力都能得到不斷的提高[6]。
3.3 操作性、實(shí)踐性較強(qiáng)
科研導(dǎo)師和學(xué)生之間通過一個(gè)有價(jià)值的科研課題相聯(lián)系,圍繞著這個(gè)課題雙方展開交流和溝通。科研導(dǎo)師要想引導(dǎo)學(xué)生深入課題進(jìn)行研究,產(chǎn)生獨(dú)到的見解,富有創(chuàng)新性,實(shí)用性,就必須加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)。只有深入到實(shí)踐中去,才可以讓學(xué)生對(duì)課題產(chǎn)生更深層次的理解。
3.4 工作具有延續(xù)性
通過本科生導(dǎo)師制度的建立,幫助學(xué)生樹立正確的人生觀、價(jià)值觀、世界觀,制定科學(xué)的專業(yè)學(xué)習(xí)計(jì)劃,確立明確的專業(yè)發(fā)展方向。在校四年期間,除常規(guī)教育之外,學(xué)生還接受了導(dǎo)師從科研到工作、從思想到行為各個(gè)環(huán)節(jié)全方位的教導(dǎo),使學(xué)生得到全方位的提高。
4 科研導(dǎo)師制在本科畢業(yè)論文指導(dǎo)過程中運(yùn)用的重要意義
本科畢業(yè)論文中所存在的諸多問題,既有學(xué)生主觀上的原因,也有教學(xué)和管理上的客觀原因。總的來說,所反映出畢業(yè)生科研意識(shí)淡薄、科研態(tài)度不夠端正、科研能力低下等問題是相當(dāng)突出的。導(dǎo)師制有利于培養(yǎng)本科生的科研意識(shí),端正科研態(tài)度,提高科研能力。為畢業(yè)論文指導(dǎo)工作提前打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),可以有效地解決畢業(yè)論文中存在的諸多問題,對(duì)畢業(yè)論文質(zhì)量的提高具有顯著的促進(jìn)作用。
本科生導(dǎo)師制實(shí)行的根本目標(biāo)不在于提高學(xué)生從事科研的能力,而是旨在鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維,促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展,開拓其眼界,并同時(shí)使其科學(xué)實(shí)踐能力得到提高。實(shí)施本科生導(dǎo)師制,可以讓學(xué)生多層次領(lǐng)域?qū)W科的學(xué)習(xí)成為可能。這種教育模式也為大學(xué)生對(duì)自身潛能的在開發(fā)提供了機(jī)遇。同時(shí),學(xué)生較早的參與到科研活動(dòng)中去,在科學(xué)實(shí)踐中學(xué)生可以不斷的發(fā)現(xiàn)和提出問題,從而提高了學(xué)生觀察和解決問題的能力。
本科生導(dǎo)師制也是一種教學(xué)相長的過程,在科研之余,導(dǎo)師同時(shí)要負(fù)擔(dān)起引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀、價(jià)值觀、世界觀,這些都要求導(dǎo)師在平時(shí)的工作和生活中不斷提高對(duì)自身的要求,自覺加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí),以身作則,從而更好的發(fā)揮引導(dǎo)和榜樣的作用。
本科生導(dǎo)師制也是對(duì)我們現(xiàn)有的學(xué)生思想政治工作的一種補(bǔ)充。隨著網(wǎng)絡(luò)對(duì)高校思想政治工作帶來的強(qiáng)大沖擊,以及大學(xué)生對(duì)新事務(wù)接受能力強(qiáng)但分辨能力弱的特點(diǎn),更需要對(duì)他們進(jìn)行正確的引導(dǎo)和教育。學(xué)生與導(dǎo)師之間、同學(xué)之間開展積極的思想交流,要求學(xué)生提出并論證自己的觀點(diǎn),并能夠接受他人建設(shè)性的批評(píng)和建議。這種教學(xué)方法可以培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力,不僅有助于學(xué)生的學(xué)業(yè),而且還有助于通過遷移培養(yǎng)學(xué)生的其他能力。
綜合分析以上情況,本研究項(xiàng)目擬探討將本科生導(dǎo)師制工作與學(xué)生畢業(yè)論文指導(dǎo)工作結(jié)合起來,本科生從低年級(jí)就開始參與到導(dǎo)師的科學(xué)研究工作中來,改變現(xiàn)有學(xué)生在大三下學(xué)期甚至大四才著手畢業(yè)論文工作的運(yùn)行模式,改善現(xiàn)有導(dǎo)師制的運(yùn)行狀況和提高本科畢業(yè)論文質(zhì)量。作為探索專業(yè)發(fā)展特色和提高教學(xué)質(zhì)量的新運(yùn)行模式,值得深入研究和探討。
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關(guān)鍵詞:材料學(xué)科;本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì));多樣化模式
中圖分類號(hào):G642.477 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)37-0237-02
隨著高等院校辦學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大,社會(huì)對(duì)各類人才的需求量穩(wěn)中有增。同時(shí),社會(huì)需求的多樣化及優(yōu)質(zhì)化對(duì)各類專業(yè)教育和科研提出了更高要求。由原來強(qiáng)調(diào)專業(yè)對(duì)口向懂專業(yè)、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)素質(zhì)的復(fù)合型、創(chuàng)新型實(shí)踐人才轉(zhuǎn)變。這給教學(xué),特別是以本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))(以下簡(jiǎn)稱“畢業(yè)論文”)為重要內(nèi)容的實(shí)踐教學(xué)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。本科畢業(yè)論文是教學(xué)環(huán)節(jié)中的一個(gè)重要部分,是學(xué)生將所學(xué)理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際應(yīng)用的過程,也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié),是學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)和能力的考核,理論聯(lián)系實(shí)際、分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新思維和意識(shí)的全面培養(yǎng)和提高的重要階段。但近年來,高校本科畢業(yè)論文的質(zhì)量受到諸多因素影響,出現(xiàn)了一定下滑。本文針對(duì)目前材料學(xué)科本科畢業(yè)論文中存在的弊端,探索開展多種形式畢業(yè)論文的途徑和方法,探討本科畢業(yè)論文多樣化模式。
一、導(dǎo)致材料學(xué)科本科畢業(yè)論文質(zhì)量下降的主要問題
許多教育工作者對(duì)導(dǎo)致畢業(yè)論文質(zhì)量下降的主要問題及原因進(jìn)行了深入分析和探討。呼漢衛(wèi)等指出,畢業(yè)論文選題不當(dāng),學(xué)生寫作的基本功不扎實(shí),畢業(yè)論文不夠規(guī)范是高等學(xué)校畢業(yè)論文存在的主要問題。究其原因,存在學(xué)生自身學(xué)習(xí)、教師教學(xué)、學(xué)校管理以及就業(yè)壓力增大等四個(gè)方面因素。吳小文等認(rèn)為在材料學(xué)科中,畢業(yè)論文中存在的主要問題為課題背景不明確,研究進(jìn)度安排不合理,數(shù)據(jù)分析不充分以及論文寫作不規(guī)范等。而教師指導(dǎo)不到位和學(xué)生自身努力不夠造成了以上結(jié)果。陳彩鳳等認(rèn)為影響畢業(yè)論文質(zhì)量的主要因素為,傳統(tǒng)教學(xué)方法導(dǎo)致學(xué)生完成論文的能力不足,實(shí)驗(yàn)設(shè)備、場(chǎng)地不足,特別是一些公用測(cè)試平臺(tái)的使用限制等嚴(yán)重影響了論文進(jìn)展;學(xué)生對(duì)前途的不確定性,特別是面臨就業(yè)、考研還是出國留學(xué)這些選擇時(shí),人人心浮氣躁,導(dǎo)致了畢業(yè)論文流于形式。
在諸多影響畢業(yè)論文質(zhì)量的因素中,學(xué)生對(duì)課題了解不深入,認(rèn)為畢業(yè)論文是重復(fù)性實(shí)驗(yàn),與工作實(shí)際情況結(jié)合不緊密,導(dǎo)致對(duì)畢業(yè)論文缺乏動(dòng)力是重要內(nèi)因。同時(shí),畢業(yè)論文的時(shí)間不靈活,與考研面試和應(yīng)聘時(shí)間相沖突是導(dǎo)致畢業(yè)論文設(shè)計(jì)流于形式的重要外因。針對(duì)上述弊端,通過畢業(yè)論文的多樣化模式探索激發(fā)學(xué)生的興趣及創(chuàng)新能力,錯(cuò)開畢業(yè)論文與考研面試和應(yīng)聘的時(shí)間,創(chuàng)新畢業(yè)論文考核方式,達(dá)到因人施教的目的,從而提高畢業(yè)論文質(zhì)量。
二、利用畢業(yè)論文的多樣化提高畢業(yè)論文質(zhì)量
1.畢業(yè)論文形式多樣化提高學(xué)生的能動(dòng)性和創(chuàng)造性。以金屬材料工程專業(yè)為例,傳統(tǒng)畢業(yè)論文形式主要為導(dǎo)師給定論文題目和基本實(shí)驗(yàn)思路,學(xué)生在指導(dǎo)下按部就班完成實(shí)驗(yàn)及論文寫作。內(nèi)容多為重復(fù)性的實(shí)驗(yàn),如熱處理、制樣、性能測(cè)試、組織分析等,難于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與創(chuàng)造性。許多學(xué)生認(rèn)為畢業(yè)論文所做的工作與工作中的情況聯(lián)系不大,對(duì)畢業(yè)后的工作沒有幫助,缺乏動(dòng)力。另外,不可否認(rèn)的是,有極少數(shù)學(xué)生對(duì)本專業(yè)缺乏興趣,決定畢業(yè)后轉(zhuǎn)行,更不具有主觀能動(dòng)性。這就必然導(dǎo)致畢業(yè)論文質(zhì)量不高。筆者在近三年指導(dǎo)的九位本科畢業(yè)生中就遇到一位決定畢業(yè)后轉(zhuǎn)行的學(xué)生。該生對(duì)金屬材料實(shí)驗(yàn)沒有任何興趣,鐘情于軟件編程,計(jì)劃畢業(yè)后成為軟件工程師。盡管金屬材料工程與軟件工程貌似沒有直接聯(lián)系,但是很多金屬材料性能的測(cè)試方法都通過軟件控制硬件設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。針對(duì)他的個(gè)人興趣,結(jié)合本專業(yè)實(shí)驗(yàn),筆者確定了他的畢業(yè)論文內(nèi)容,基于Matlab軟件編制出一套材料性能數(shù)據(jù)分析程序,要求相比于原程序,提高數(shù)據(jù)分析的效率和精度。該題目既迎合了該生對(duì)軟件編程的興趣,編制出的程序又能提高其他學(xué)生實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)分析的效率,一舉兩得。最終,該生編制的程序獲得了學(xué)校的創(chuàng)新學(xué)分獎(jiǎng)勵(lì),畢業(yè)論文也獲得了校優(yōu)秀論文獎(jiǎng)。在指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)論文過程中,除了可針對(duì)學(xué)生個(gè)人興趣外,還可針對(duì)學(xué)生畢業(yè)后的出路制定畢業(yè)論文題目。如有學(xué)生準(zhǔn)備考研究生,則可根據(jù)他的報(bào)考專業(yè)制定畢業(yè)論文題目,一方面可以促進(jìn)學(xué)生考研,另一方面如果學(xué)生進(jìn)入面試,對(duì)報(bào)考專業(yè)的熟悉也有利于提高復(fù)試成績(jī)。會(huì)極大激發(fā)學(xué)生的動(dòng)能性與創(chuàng)造力。
2.畢業(yè)論文時(shí)間多樣化避開考研面試和應(yīng)聘的時(shí)間。目前,高校畢業(yè)論文時(shí)間一般安排在第八學(xué)期。二月份進(jìn)入各個(gè)實(shí)驗(yàn)室,取得指導(dǎo)老師下達(dá)的畢業(yè)論文任務(wù)書,自行查閱相關(guān)文獻(xiàn),翻譯英文文獻(xiàn)。三、四月份進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行測(cè)試和數(shù)據(jù)分析,五月份撰寫畢業(yè)論文,六月初畢業(yè)答辯。但是由于全國研究生考試復(fù)試時(shí)間一般安排在三月底或四月初,這就導(dǎo)致進(jìn)入復(fù)試的學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)間被打亂,實(shí)驗(yàn)的連續(xù)性被打破,實(shí)驗(yàn)效果也會(huì)大打折扣。同時(shí),考研失利的學(xué)生會(huì)在三、四月份抓緊時(shí)間應(yīng)聘,無法集中精力在畢業(yè)論文上,心浮氣躁,導(dǎo)致畢業(yè)論文流于形式。因此,靈活安排畢業(yè)論文時(shí)間有利于解決上述問題。畢業(yè)論文時(shí)間多樣化既考慮到了不同出路學(xué)生的具體情況,又將原本集中進(jìn)行的畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)分散,有利于合理利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備等硬件和師資力量,必然會(huì)有助于提高畢業(yè)論文質(zhì)量。
3.畢業(yè)論文考核方式多樣化因人施教。既然畢業(yè)論文形式可以多樣化,那么隨之而來的則是考核方式的多樣化。傳統(tǒng)的畢業(yè)論文形式仍舊為撰寫畢業(yè)論文,進(jìn)行答辯考核。提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生則鼓勵(lì)他們?cè)谕瓿蓪?shí)驗(yàn)任務(wù)后撰寫學(xué)術(shù)論文,嘗試投稿,若稿件被核心期刊接受,則此學(xué)術(shù)論文便可作為畢業(yè)考核方式。而對(duì)于選擇工廠實(shí)習(xí)的學(xué)生,可以選擇撰寫一份工廠實(shí)習(xí)報(bào)告作為考核方式。當(dāng)然,實(shí)施畢業(yè)論文多樣化對(duì)學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備等硬件和師資力量等軟件的要求大大提高,對(duì)于接受畢業(yè)實(shí)習(xí)生的企業(yè)也提出了更高要求。這需要從學(xué)校、學(xué)院到教師都付出更大的努力。
三、結(jié)論
本科畢業(yè)論文是教學(xué)環(huán)節(jié)中的一個(gè)重要部分,是學(xué)生將所學(xué)理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際應(yīng)用的過程,也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié),在高等學(xué)校工科專業(yè)教學(xué)資源相對(duì)緊張、畢業(yè)生就業(yè)壓力不斷加大的形勢(shì)下,提高材料類工科專業(yè)本科生畢業(yè)論文質(zhì)量是目前高等院校教育工作者關(guān)注的一個(gè)重要課題。通過畢業(yè)論文的多樣化模式探索激發(fā)學(xué)生的興趣及創(chuàng)新能力,錯(cuò)開畢業(yè)論文與考研面試高峰期的時(shí)間,創(chuàng)新畢業(yè)論文考核方式,達(dá)到因人施教的目的,這需要教育者轉(zhuǎn)變思想觀念,大膽創(chuàng)新,并積極采取有效措施,切實(shí)解決當(dāng)前畢業(yè)論文面臨的問題。
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關(guān)鍵詞: 初中化學(xué);教育科研;方法
中圖分類號(hào):G630文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003-2851(2010)08-0070-01
隨著中學(xué)化學(xué)課程改革的推進(jìn),“教師即研究者”、“向教育科研要質(zhì)量”已成為教育界乃至全社會(huì)普遍認(rèn)同的理論和努力追求的目標(biāo)。因此,在化學(xué)教學(xué)中掌握教育科研的常用方法已經(jīng)勢(shì)在必行。本文中,筆者就如何在化學(xué)教學(xué)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(xué)教育科研的常用方法
化學(xué)教育科研方法是指在化學(xué)教學(xué)中,為達(dá)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(xiàn)法,觀察法,實(shí)驗(yàn)法,調(diào)查法四種。在研究中往往采用起主導(dǎo)作用的某一種方法,又配合運(yùn)用其它方法。
(一)文獻(xiàn)法。文獻(xiàn)法是運(yùn)用文獻(xiàn)史料進(jìn)行研究的方法。它適用于研究以往的化學(xué)教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)理論,通過研究歷史資料來認(rèn)識(shí)化學(xué)教學(xué)的發(fā)展規(guī)律,吸取歷史上化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的精華,總結(jié)教訓(xùn),探討化學(xué)教材、教學(xué)和學(xué)習(xí)理論的原則和規(guī)律,以指導(dǎo)當(dāng)前的化學(xué)教學(xué)實(shí)踐。
文獻(xiàn)法的操作有四個(gè)步驟:一是文獻(xiàn)檢索,二是文獻(xiàn)收集,三是文獻(xiàn)鑒別,四是文獻(xiàn)的研究與運(yùn)用。
在研究過程中應(yīng)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(jià)值,選擇能反映本質(zhì)規(guī)律的材料。
(二)觀察法。觀察法是在教育教學(xué)處于自然狀態(tài)下,研究者有目的、有計(jì)劃地直接觀察教學(xué)、學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)等外部表現(xiàn),搜集化學(xué)教學(xué)的感性材料,探求化學(xué)教學(xué)規(guī)律或經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)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(jìn)行。設(shè)計(jì)觀察量表最主要的是根據(jù)課題需要確定觀察項(xiàng)目,再將項(xiàng)目分解成可以觀察的目標(biāo)行為。定性觀察只需盡可能詳細(xì)地對(duì)觀察對(duì)象的表現(xiàn)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(jì)劃、有重點(diǎn);觀察前要閱讀有關(guān)的基本理論和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)等文獻(xiàn)資料;觀察者要作實(shí)事求是的、全面的、詳細(xì)的記錄;觀察后要及時(shí)整理觀察資料。
(三)實(shí)驗(yàn)法。實(shí)驗(yàn)法是人們根據(jù)研究目的,適當(dāng)控制或模擬客觀現(xiàn)象,排除干擾,突出主要因素,有計(jì)劃地逐步變化條件,探討其條件與現(xiàn)象之間因果關(guān)系的研究方法。在化學(xué)教學(xué)研究中,這種方法應(yīng)用是較多的。一般有實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)之分。實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)較多應(yīng)用于摸索某些實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)方案或化學(xué)反應(yīng)機(jī)理等。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)一般用來檢驗(yàn)不同教學(xué)方法,不同教學(xué)手段等。
實(shí)驗(yàn)法的一般步驟是:首先是提出問題、訂立計(jì)劃;然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),再從理論上加以探討驗(yàn)證;最后得出結(jié)論、撰寫論文。
其基本要求是:實(shí)驗(yàn)必須周密設(shè)計(jì),系統(tǒng)進(jìn)行,精確測(cè)量,反復(fù)進(jìn)行;廣泛參考、吸取前人的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),不斷學(xué)習(xí)新理論,采用新方法。
(四)調(diào)查法。調(diào)查法是通過訪問、問卷、座談、測(cè)驗(yàn)等方式,有計(jì)劃地收集化學(xué)教學(xué)工作某一方面的資料,并從大量事實(shí)中概括出化學(xué)教學(xué)的某些規(guī)律的方法。它常與實(shí)驗(yàn)法、觀察法配合應(yīng)用,方法比較簡(jiǎn)單易行。可以用它去研究范圍較廣,涉及面較大,時(shí)間較長的化學(xué)教學(xué)現(xiàn)象。
調(diào)查的一般步驟為:一確定調(diào)查課題,制定調(diào)查計(jì)劃。二搜集材料,這是調(diào)查的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。可以綜合運(yùn)用實(shí)地考察、開調(diào)查會(huì)、問卷或測(cè)驗(yàn)等調(diào)查手段。必要時(shí)要設(shè)計(jì)調(diào)查表格,問卷過程中設(shè)計(jì)的調(diào)查表,較好的方法是讓學(xué)生用“√”或“×”進(jìn)行選擇。三整理材料,將原始材料的可靠性和統(tǒng)一性進(jìn)行檢查并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。四撰寫調(diào)查報(bào)告。
在調(diào)查過程中要求調(diào)查目的明確、選樣方法科學(xué)、收集手段多樣、統(tǒng)計(jì)方法合理。
二、化學(xué)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(guān)系到科研成果的呈現(xiàn)。 其基本組成包括:
(一)題目、作者及單位、摘要和關(guān)鍵詞。題目要求醒目、新穎、具有科學(xué)性。作者及單位需如實(shí)填寫。關(guān)鍵詞是表示全文主要內(nèi)容信息款目的單詞或術(shù)語,字?jǐn)?shù)一般控制在3~5個(gè)以內(nèi)。摘要需用最簡(jiǎn)潔、精練的詞語表達(dá)出論文研究的問題、方法、意義等,字?jǐn)?shù)一般不超過論文總字?jǐn)?shù)的5%。
(二)緒論緒論要求簡(jiǎn)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(diǎn)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(cè)量方法。用調(diào)查法或?qū)嶒?yàn)法研究的課題,要列出和研究密切有關(guān)的數(shù)據(jù)、表格和圖表等等。
(四)結(jié)論。主要論述研究結(jié)論,特別說明有創(chuàng)見的論點(diǎn)。
(五)參考文獻(xiàn)。一般論文習(xí)慣于把參考文獻(xiàn)列在最后,有時(shí)把引用的文句在腳注中表明出處。參考文獻(xiàn)的著錄有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn),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(bào)紙文獻(xiàn):作者.論文題目.報(bào)紙名,年.月.日.(版次).
網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn):網(wǎng)址.題名,下載年.月.日。
化學(xué)教育科研不是某些人的專利,不是深不可測(cè)、高不可攀的玄虛過程。做好化學(xué)教育科研不僅有利于化學(xué)教育教學(xué)質(zhì)量的全面提高,更有利于化學(xué)教師專業(yè)的成長。因此,作為新世紀(jì)的化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)將化學(xué)教育科研作為一項(xiàng)迫切的、長期的、重要的、艱巨的任務(wù),認(rèn)真學(xué)習(xí),不斷掌握、探索化學(xué)教育科研的過程和方法,全面提升自己的化學(xué)教育科研能力。
關(guān)鍵詞:高等電化學(xué);研究生;應(yīng)用化學(xué);教學(xué)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)33-0063-02
“高等電化學(xué)”課程是上海電力學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)碩士研究生的學(xué)位專業(yè)課,電化學(xué)研究方向是環(huán)化學(xué)院碩士點(diǎn)的主要研究方向之一,包含腐蝕電化學(xué)、材料電化學(xué)、化學(xué)電源、燃料電池等,每年研究生入學(xué)選擇的研究方向中,與電化學(xué)有關(guān)的人數(shù)達(dá)到80%之多,這就要求研究生在第一年的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)中具備扎實(shí)的電化學(xué)基本知識(shí),掌握電化學(xué)儀器的基本操作,才能在接下來的科研實(shí)驗(yàn)中游刃有余,做出成績(jī)。但是上海電力學(xué)院統(tǒng)招進(jìn)來的研究生電化學(xué)水平參差不齊,有材料專業(yè)、化工專業(yè)或環(huán)境專業(yè),大部分學(xué)生在本科階段并沒有接觸到電化學(xué)的相關(guān)知識(shí),成為后續(xù)科研實(shí)驗(yàn)的一大阻礙。
因此開設(shè)“高等電化學(xué)”課程,使電化學(xué)專業(yè)方向的研究生可以系統(tǒng)學(xué)習(xí)電化學(xué)基本知識(shí),掌握電化學(xué)儀器的基本操作,對(duì)研究生的培養(yǎng)起到良好的推動(dòng)作用。
上海電力學(xué)院的“高等電化學(xué)”(3學(xué)分)課程設(shè)置是由原有的“應(yīng)用電化學(xué)”(2學(xué)分)和“電化學(xué)研究方法”(3學(xué)分)兩門課程合并而來,學(xué)分?jǐn)?shù)雖然只有原先總學(xué)時(shí)數(shù)的60%,但要求不能降低,因此需要對(duì)該課程的教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式等方面進(jìn)行改革,方能適用實(shí)際需要。
一、課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)優(yōu)化合理
該課程的師資隊(duì)伍原先只有2名教師(1名教授和1名副教授),經(jīng)過建設(shè),該課程組師資隊(duì)伍已初現(xiàn)規(guī)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(duì)結(jié)構(gòu)合理,形成了一支很好的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。同時(shí)該教學(xué)團(tuán)隊(duì)分工合理,課程負(fù)責(zé)人現(xiàn)為該一級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)負(fù)責(zé)人、中國化學(xué)會(huì)電化學(xué)專業(yè)委員會(huì)委員、上海市學(xué)位委員會(huì)第四屆學(xué)科評(píng)議組成員,長期主講電化學(xué)類課程,具有很深的學(xué)術(shù)造詣和教學(xué)水平。另一名教授是新引進(jìn)的教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才,在化學(xué)電源研究方面具有很高的學(xué)術(shù)水平,其他三名副教授均從事本科生的電化學(xué)課程教學(xué)工作,在電化學(xué)內(nèi)容上非常熟悉,另一名講師主要是對(duì)電化學(xué)企業(yè)生產(chǎn)非常熟悉,對(duì)學(xué)生的綜合訓(xùn)練指導(dǎo)幫助很大。
各位任課老師進(jìn)行深入全面講解,使課堂效果得到大大提高。該課程實(shí)際教學(xué)過程的主講一般由3名教師完成,另3名教師參與整個(gè)課程體系的設(shè)置討論、教學(xué)內(nèi)容組織和實(shí)踐環(huán)節(jié)的指導(dǎo)等工作。教學(xué)隊(duì)伍中3 位主講教師的分工分別是:1位教師負(fù)責(zé)電化學(xué)基本原理知識(shí)的講解,包括電化學(xué)基礎(chǔ)與理論等;1位教師負(fù)責(zé)電化學(xué)研究方法部分的講解包括交流阻抗、循環(huán)伏安法等;另1位教師負(fù)責(zé)電化學(xué)加工與應(yīng)用等,包括無機(jī)電解工業(yè)和有機(jī)電合成等等課程內(nèi)容。另外,課外綜合訓(xùn)練部分由6名老師共同指導(dǎo)并統(tǒng)一組織實(shí)施。在教學(xué)實(shí)施過程中建立了老教師的“傳、幫、帶”機(jī)制,同時(shí)也將理論教學(xué)與實(shí)踐訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合,課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)定期交流探討,形成了很好的協(xié)作機(jī)制。
二、教學(xué)內(nèi)容不斷更新
由于“高等電化學(xué)”課程內(nèi)容豐富,既涉及電化學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí),又涉及電化學(xué)研究方法,還包括電化學(xué)的應(yīng)用,特別是隨著電化學(xué)技術(shù)及電化學(xué)理論體系的不斷完善和深化,電化學(xué)的應(yīng)用范圍已廣泛滲透到能源科學(xué)、材料科學(xué) 、環(huán)境科學(xué)、生命科學(xué)、信息科學(xué)和納米科學(xué)等諸多領(lǐng)域。結(jié)合上海電力學(xué)院的專業(yè)定位和辦學(xué)特色,應(yīng)用化學(xué)碩士點(diǎn)專業(yè)主要圍繞能源、環(huán)境及材料領(lǐng)域中的化學(xué)問題開展相關(guān)研究,培養(yǎng)學(xué)生具有扎實(shí)的應(yīng)用化學(xué)理論基礎(chǔ)和分析問題解決問題能力。因此,在該課程內(nèi)容設(shè)置上除了保留相應(yīng)的電化學(xué)基礎(chǔ)理論和電化學(xué)研究研究方法外,在電化學(xué)應(yīng)用部分重點(diǎn)突出能源、電力、環(huán)保相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容,即材料電化學(xué)、腐蝕電化學(xué)、環(huán)境電化學(xué)、電化學(xué)能源體系的設(shè)計(jì)和應(yīng)用等,這些知識(shí)點(diǎn)的拓展也與學(xué)生今后從事畢業(yè)論文工作乃至今后的就業(yè)密切相關(guān),受到學(xué)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(xué)機(jī)理、測(cè)試方法及防腐蝕技術(shù)等,而且著重介紹在電力企業(yè)現(xiàn)有的技術(shù)應(yīng)用;隨著新能源技術(shù)的發(fā)展,海上風(fēng)電的發(fā)展十分迅速,其材料防腐蝕要求也很高,課程講解時(shí)可結(jié)合電化學(xué)知識(shí)提出一些可能的解決方案。圍繞當(dāng)前新能源汽車的發(fā)展對(duì)電池要求很高,在課程講解時(shí)專門圍繞新能源汽車中各類電池的發(fā)展技術(shù)及材料技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分析,讓學(xué)生了解燃料電池汽車、純電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力汽車等不同電力驅(qū)動(dòng)的差別等。還有圍繞當(dāng)前智能電網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一即電力儲(chǔ)能,這也是發(fā)展分布式能源及普及新能源的關(guān)鍵技術(shù)之一,而電力儲(chǔ)能技術(shù)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(yīng)用,這些內(nèi)容均涉及到電化學(xué)中各類化學(xué)電源的技術(shù)及最新發(fā)展,這些內(nèi)容的拓展對(duì)擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面有極大的幫助。
三、實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)得到強(qiáng)化
在傳統(tǒng)的課程實(shí)驗(yàn)設(shè)置過程中一般都是利用課內(nèi)時(shí)間進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)操作,很少進(jìn)行系統(tǒng)性、綜合性的訓(xùn)練,往往學(xué)生綜合能力的提高也受到了限制。由于該課程的教學(xué)時(shí)數(shù)十分緊張,實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)在課內(nèi)安排很少,需要充分利用課外時(shí)間進(jìn)行實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練。課程教師一般在課程結(jié)束前一個(gè)多月對(duì)學(xué)生布置一個(gè)綜合性訓(xùn)練的研究課題,包括課題的確立、文獻(xiàn)調(diào)研、實(shí)驗(yàn)方案制訂、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析和論文撰寫等各個(gè)環(huán)節(jié)。由學(xué)生利用導(dǎo)師實(shí)驗(yàn)室資源或?qū)W院的學(xué)科基地獨(dú)立完成。事實(shí)上學(xué)院也擁有國家電力公司熱力設(shè)備腐蝕與防護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海高校電力腐蝕控制與應(yīng)用電化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海熱交換系統(tǒng)節(jié)能工程技術(shù)研究中心、上海電力能源轉(zhuǎn)換工程技術(shù)研究中心、上海防腐蝕新材料工程技術(shù)研究中心等高水平學(xué)科基地,這些研究基地有非常先進(jìn)的電化學(xué)儀器設(shè)備及相應(yīng)的分析測(cè)試設(shè)備,包括光電化學(xué)測(cè)試系統(tǒng)、電化學(xué)工作站、電池測(cè)試系統(tǒng)、原子力顯微鏡、鹽霧箱、動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀等。這些儀器設(shè)備均對(duì)學(xué)生開放,通過綜合訓(xùn)練有利于他們?nèi)媪私庠撜n程體系所涉及到的儀器設(shè)備及實(shí)際應(yīng)用,同時(shí)通過實(shí)踐也能大大提升他們對(duì)電化學(xué)理論的理解及提高他們分析問題、解決問題的能力,也使學(xué)生初步熟悉了進(jìn)行科研環(huán)節(jié)的各個(gè)步驟,真正使學(xué)生近距離接觸并使用了這些學(xué)科平臺(tái)基地的先進(jìn)的一起設(shè)備,使學(xué)生的視野得到了開闊,通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)也培養(yǎng)了綜合實(shí)踐動(dòng)手能力。
四、教學(xué)改革初見成效
通過該課程教學(xué)的改革實(shí)踐不僅大大提升了學(xué)生對(duì)該課程的興趣,而且促進(jìn)了學(xué)生對(duì)電化學(xué)專業(yè)知識(shí)的掌握。學(xué)生在電化學(xué)相關(guān)的領(lǐng)域中參加科創(chuàng)比賽和學(xué)術(shù)交流中屢屢獲獎(jiǎng)。僅2013年就有10名同學(xué)獲獎(jiǎng),占學(xué)生數(shù)的20%,其中3名同學(xué)獲得上海市高校科創(chuàng)杯比賽二等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng),1名同學(xué)獲上海市陳嘉庚青少年發(fā)明比賽三等獎(jiǎng),1名同學(xué)獲中國電化學(xué)會(huì)議優(yōu)秀墻報(bào)論文獎(jiǎng),1名同學(xué)獲全國電廠化學(xué)會(huì)議優(yōu)秀論文獎(jiǎng),3名同學(xué)獲全國腐蝕大會(huì)優(yōu)秀論文獎(jiǎng)。學(xué)生在電化學(xué)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)論文質(zhì)量有大幅度提升,近兩年學(xué)生作為第一作者在國際電化學(xué)頂級(jí)期刊SCI一區(qū)期刊 (Electrochim Acta 和Journal of Power Source)發(fā)表了6篇論文,在SCI三區(qū)期刊( Solid State ionics和 Journal of Alloys & Compounds)上發(fā)表了2篇論文,充分反映了本課程建設(shè)的成效。從近幾年該專業(yè)學(xué)生獲得學(xué)校優(yōu)秀碩士論文的論文題目來看,90%都與電化學(xué)密切相關(guān),學(xué)生畢業(yè)就業(yè)崗位中需要的專業(yè)知識(shí)與電化學(xué)具有關(guān)聯(lián)度的也占60%以上,這充分說明了該課程對(duì)學(xué)生的發(fā)展具有重要作用。
五、結(jié)束語
“高等電化學(xué)”課程作為上海電力學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)碩士研究生的一門學(xué)位專業(yè)課,對(duì)該專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)具有重要作用,雖然本團(tuán)隊(duì)圍繞師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容更新和實(shí)踐環(huán)節(jié)提升等方面進(jìn)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(yīng)社會(huì)對(duì)高素質(zhì)人才培養(yǎng)的需求,還有許多工作要做,包括對(duì)課程體系全面合理的梳理、教材的合理選擇與更新、實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與完善等等,真正為培養(yǎng)不僅大大提升了學(xué)生對(duì)本課程的興趣,而且也為學(xué)生進(jìn)行后續(xù)課程學(xué)習(xí)以及畢業(yè)論文的撰寫打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。
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關(guān)鍵詞:化學(xué)教育研究方法
隨著中學(xué)化學(xué)課程改革的推進(jìn),“教師即研究者”、“向教育科研要質(zhì)量”已成為教育界乃至全社會(huì)普遍認(rèn)同的理論和努力追求的目標(biāo)。因此在化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行教育科研意義重大,化學(xué)教師掌握教育科研的基本理論勢(shì)在必行。筆者就如何在化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行教育科研略談拙見,以供參考。
一、化學(xué)教育科研的研究過程
化學(xué)教育科研是從客觀存在的化學(xué)教育事實(shí)和現(xiàn)象出發(fā),以推動(dòng)化學(xué)教育教學(xué)實(shí)際工作的改善和發(fā)展為目的的一種科學(xué)行動(dòng)研究活動(dòng)。研究過程包括選定課題、制定方案、實(shí)施方案、分析資料、撰寫論文五個(gè)部分。
1.選定課題
課題的選定是整個(gè)研究過程的首發(fā)環(huán)節(jié),它決定研究的價(jià)值、意義,影響研究的效果。
選題要注意課題的創(chuàng)新性,可行性,實(shí)效性和科學(xué)性。選題內(nèi)容一般來自教師的教學(xué)理論和教學(xué)實(shí)踐,主要包括化學(xué)課程與教材的研究;化學(xué)教學(xué)方法與策略的研究;化學(xué)學(xué)習(xí)方法的研究;化學(xué)實(shí)驗(yàn)及其教學(xué)的研究;化學(xué)教學(xué)基礎(chǔ)理論的研究;化學(xué)教學(xué)中思想政治教育的研究;化學(xué)課外活動(dòng)的研究;現(xiàn)代化學(xué)教學(xué)手段的研究等。
2.制定方案
研究方案是研究工作的統(tǒng)籌性規(guī)劃,制定研究方案就是提出對(duì)研究活動(dòng)的可操作性計(jì)劃。涉及的內(nèi)容主要包括查閱,了解前人對(duì)該課題作過哪些研究,有那些科學(xué)理論根據(jù);研究者將在何時(shí)、何地、運(yùn)用何方法進(jìn)行研究活動(dòng)。查文獻(xiàn)時(shí)最好普查文獻(xiàn)索引或目錄,可查《全國報(bào)刊索引》(月刊)哲學(xué)版的文化教育類G部分(上海圖書館主辦),或查《中學(xué)化學(xué)教育》(雙月刊)復(fù)印報(bào)刊資料(人民大學(xué)主辦)等。
3.實(shí)施方案
這是研究工作的主體落實(shí)階段。研究者采用調(diào)查、實(shí)驗(yàn)、觀察或其它各種不同的方法和手段進(jìn)行研究的實(shí)踐活動(dòng),從中搜集有關(guān)問題和資料。在搜集資料過程中,要不斷記錄研究中需要運(yùn)用的資料以及自己對(duì)具體資料的分析意見和結(jié)果;要對(duì)資料分類和系統(tǒng)化以便于資料的系統(tǒng)保存和調(diào)用;要對(duì)資料進(jìn)行整理,加以核對(duì)、考證,淘汰一些不必要和不真實(shí)的資料。對(duì)一些零亂的數(shù)據(jù)資料可以進(jìn)行統(tǒng)計(jì)加工,使資料內(nèi)含的規(guī)律能一目了然。
4.分析資料
教學(xué)過程和學(xué)生學(xué)習(xí)過程中搜集來的大量資料只是一些具體的研究事實(shí)或數(shù)據(jù),須經(jīng)過自己思考和集體討論,進(jìn)行去粗取精,去偽存真,由此及彼,由表及里的分析,從而發(fā)掘有關(guān)規(guī)律,掌握事物的本質(zhì)。分析的方法有邏輯分析和統(tǒng)計(jì)分析兩種。在具體的研究中往往根據(jù)研究的具體內(nèi)容,以某一分析為主,或者兩種分析方法綜合運(yùn)用。當(dāng)分析、綜合、概括出研究結(jié)論后,還需要到變化的實(shí)踐中加以檢驗(yàn)。
5.撰寫論文
教學(xué)研究的結(jié)果要用論文或研究報(bào)告的形式表達(dá)出來,其目的一是總結(jié),二是交流和推廣。
二、化學(xué)教育科研的常用方法
化學(xué)教育科研方法是指在化學(xué)教學(xué)中,為達(dá)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(xiàn)法,觀察法,實(shí)驗(yàn)法,調(diào)查法四種。在研究中往往采用起主導(dǎo)作用的某一種方法,又配合運(yùn)用其它方法。
1.文獻(xiàn)法
文獻(xiàn)法是運(yùn)用文獻(xiàn)史料進(jìn)行研究的方法。它適用于研究以往的化學(xué)教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)理論,通過研究歷史資料來認(rèn)識(shí)化學(xué)教學(xué)的發(fā)展規(guī)律,吸取歷史上化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的精華,總結(jié)教訓(xùn),探討化學(xué)教材、教學(xué)和學(xué)習(xí)理論的原則和規(guī)律,以指導(dǎo)當(dāng)前的化學(xué)教學(xué)實(shí)踐。
文獻(xiàn)法的操作有四個(gè)步驟:一是文獻(xiàn)檢索,二是文獻(xiàn)收集,三是文獻(xiàn)鑒別,四是文獻(xiàn)的研究與運(yùn)用。
在研究過程中應(yīng)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(jià)值,選擇能反映本質(zhì)規(guī)律的材料。
2.觀察法
觀察法是在教育教學(xué)處于自然狀態(tài)下,研究者有目的、有計(jì)劃地直接觀察教學(xué)、學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)等外部表現(xiàn),搜集化學(xué)教學(xué)的感性材料,探求化學(xué)教學(xué)規(guī)律或經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)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(jìn)行。設(shè)計(jì)觀察量表最主要的是根據(jù)課題需要確定觀察項(xiàng)目,再將項(xiàng)目分解成可以觀察的目標(biāo)行為。定性觀察只需盡可能詳細(xì)地對(duì)觀察對(duì)象的表現(xiàn)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(jì)劃、有重點(diǎn);觀察前要閱讀有關(guān)的基本理論和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)等文獻(xiàn)資料;觀察者要作實(shí)事求是的、全面的、詳細(xì)的記錄;觀察后要及時(shí)整理觀察資料。
3.實(shí)驗(yàn)法
實(shí)驗(yàn)法是人們根據(jù)研究目的,適當(dāng)控制或模擬客觀現(xiàn)象,排除干擾,突出主要因素,有計(jì)劃地逐步變化條件,探討其條件與現(xiàn)象之間因果關(guān)系的研究方法。在化學(xué)教學(xué)研究中,這種方法應(yīng)用是較多的。
一般有實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)之分。實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)較多應(yīng)用于摸索某些實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)方案或化學(xué)反應(yīng)機(jī)理等。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)一般用來檢驗(yàn)不同教學(xué)方法,不同教學(xué)手段等。
實(shí)驗(yàn)法的一般步驟是:首先是提出問題、訂立計(jì)劃;然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),再從理論上加以探討驗(yàn)證;最后得出結(jié)論、撰寫論文。
其基本要求是:實(shí)驗(yàn)必須周密設(shè)計(jì),系統(tǒng)進(jìn)行,精確測(cè)量,反復(fù)進(jìn)行;廣泛參考、吸取前人的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),不斷學(xué)習(xí)新理論,采用新方法。
4.調(diào)查法
調(diào)查法是通過訪問、問卷、座談、測(cè)驗(yàn)等方式,有計(jì)劃地收集化學(xué)教學(xué)工作某一方面的資料,并從大量事實(shí)中概括出化學(xué)教學(xué)的某些規(guī)律的方法。它常與實(shí)驗(yàn)法、觀察法配合應(yīng)用,方法比較簡(jiǎn)單易行。可以用它去研究范圍較廣,涉及面較大,時(shí)間較長的化學(xué)教學(xué)現(xiàn)象。
調(diào)查的一般步驟為:一確定調(diào)查課題,制定調(diào)查計(jì)劃。二搜集材料,這是調(diào)查的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。可以綜合運(yùn)用實(shí)地考察、開調(diào)查會(huì)、問卷或測(cè)驗(yàn)等調(diào)查手段。必要時(shí)要設(shè)計(jì)調(diào)查表格,問卷過程中設(shè)計(jì)的調(diào)查表,較好的方法是讓學(xué)生用“√”或“×”進(jìn)行選擇。三整理材料,將原始材料的可靠性和統(tǒng)一性進(jìn)行檢查并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。四撰寫調(diào)查報(bào)告。
在調(diào)查過程中要求調(diào)查目的明確、選樣方法科學(xué)、收集手段多樣、統(tǒng)計(jì)方法合理。
三、化學(xué)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(guān)系到科研成果的呈現(xiàn)。其基本組成包括:
1.題目、作者及單位、摘要和關(guān)鍵詞。
題目要求醒目、新穎、具有科學(xué)性。作者及單位需如實(shí)填寫。關(guān)鍵詞是表示全文主要內(nèi)容信息款目的單詞或術(shù)語,字?jǐn)?shù)一般控制在3~5個(gè)以內(nèi)。摘要需用最簡(jiǎn)潔、精練的詞語表達(dá)出論文研究的問題、方法、意義等,字?jǐn)?shù)一般不超過論文總字?jǐn)?shù)的5%。
2.緒論
緒論要求簡(jiǎn)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。
3.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(diǎn)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(cè)量方法。用調(diào)查法或?qū)嶒?yàn)法研究的課題,要列出和研究密切有關(guān)的數(shù)據(jù)、表格和圖表等等。
4.結(jié)論
主要論述研究結(jié)論,特別說明有創(chuàng)見的論點(diǎn)。
5.參考文獻(xiàn)
一般論文習(xí)慣于把參考文獻(xiàn)列在最后,有時(shí)把引用的文句在腳注中表明出處。參考文獻(xiàn)的著錄有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn),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(bào)紙文獻(xiàn):作者.論文題目.報(bào)紙名,年.月.日.(版次)。.
網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn):網(wǎng)址.題名,下載年.月.日。
化學(xué)教育科研不是某些人的專利,不是深不可測(cè)、高不可攀的玄虛過程。做好化學(xué)教育科研不僅有利于化學(xué)教育教學(xué)質(zhì)量的全面提高,更有利于化學(xué)教師專業(yè)的成長。因此,作為21世紀(jì)的化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)將化學(xué)教育科研作為一項(xiàng)迫切的、長期的、重要的、艱巨的任務(wù),認(rèn)真學(xué)習(xí),不斷掌握、探索化學(xué)教育科研的過程和方法,全面提升自己的化學(xué)教育科研能力。
主要參考文獻(xiàn):
劉知新主編.化學(xué)教學(xué)論.第二版.北京.高等教育出版社,1997.325~350。
1.目前存在的問題
渭南師范學(xué)院有5個(gè)化學(xué)類本科專業(yè)一化學(xué)(師范專業(yè))、應(yīng)用化學(xué)、材料化學(xué)、高分子材料與工程以及材料科學(xué)與工程,每年畢業(yè)學(xué)生約200~300人,畢業(yè)論文有綜述和實(shí)驗(yàn)(包含設(shè)計(jì))兩種類型。據(jù)作者近5年的畢業(yè)論文指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在論文完成過程中主要存在下述幾個(gè)問題。
1.1論文格式問題突出
論文格式問題集中表現(xiàn)在中英文摘要、結(jié)論和參考文獻(xiàn)部分。摘要是對(duì)整個(gè)論文的高度概括,必須包括研究的目的、方法、結(jié)果和結(jié)論4方面的內(nèi)容,然而學(xué)生一般對(duì)此不甚清楚,過多強(qiáng)調(diào)方法和結(jié)果,忽略了目的和結(jié)論;而在英文摘要寫作時(shí),多采用翻譯軟件翻譯,出現(xiàn)句子不通順、語法混亂,內(nèi)容與中文摘要不對(duì)應(yīng)等問題。結(jié)論是整個(gè)論文的總結(jié),但又不同于摘要,很多同學(xué)不清楚二者的差異,直接復(fù)制摘要作為結(jié)論。參考文獻(xiàn)則普遍存在引用文獻(xiàn)數(shù)目偏少、偏舊、外文文獻(xiàn)很少、文獻(xiàn)內(nèi)容不全、英文作者姓名辨認(rèn)錯(cuò)誤、外文期刊題目縮寫不正確等問題。此外,還存在一些小的格式問題,例如,圖表、反應(yīng)方程式和流程圖繪制不美觀、不清晰、Copy文獻(xiàn)的,表格未采用三線表,化學(xué)式中上、下角標(biāo)混亂,以及單位和物理量的符號(hào)標(biāo)識(shí)不規(guī)范等。
1.2 論文的科學(xué)性不強(qiáng)
科學(xué)性是指論文的立論要實(shí)事求是,論據(jù)要翔實(shí)充分,論證要合理嚴(yán)密、符合邏輯。學(xué)生論文的科學(xué)性不強(qiáng)的問題主要表現(xiàn)有:(1)引言部分的思路混亂、內(nèi)容邏輯性不強(qiáng),未寫清楚論文的目的、意義以及研究的思路和方法;(2)對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的描述沒有次序和主次之分;(3)分析討論部分只是數(shù)據(jù)的羅列,結(jié)果分析不深入或缺失;(4)語句口語化、不準(zhǔn)確、不凝煉;(5)引用文獻(xiàn)時(shí)隨心所欲,斷章取義;(6)綜述型論文的題目和內(nèi)容之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系不強(qiáng),各部分內(nèi)容之間的邏輯性、條理性較差。
1.3論文的創(chuàng)新性不足
創(chuàng)新性不足是畢業(yè)論文中的普遍問題。在實(shí)驗(yàn)型論文中的主要表現(xiàn)是選題范圍偏小,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較少,表征不全面,“驗(yàn)證性”實(shí)驗(yàn)嫌疑大,研究方向和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不夠新穎。而在綜述型論文中,創(chuàng)新性不足的問題表現(xiàn)尤為突出,諸如論文的正文中所羅列文獻(xiàn)內(nèi)容不全面、不新,對(duì)內(nèi)容的綜述和分析過于膚淺,沒有自己獨(dú)到的見解,論文的最后一部分大多是對(duì)內(nèi)容的總結(jié)而非研究前景展望,文字復(fù)制比高達(dá)20~40%,達(dá)不到綜述全面性和前瞻性的學(xué)術(shù)高度。
2.原因分析
2.1資源有限
作為地方高師院校,資金相對(duì)短缺,完成畢業(yè)論文工作可用的資源極其有限。(1)網(wǎng)絡(luò)資源有限:在數(shù)據(jù)庫尤其是外文數(shù)據(jù)庫的投入方面與重點(diǎn)大學(xué)相比遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足,這為師生了解學(xué)術(shù)前沿和動(dòng)態(tài)帶來了極大的不便,導(dǎo)致教師在設(shè)計(jì)選題和實(shí)驗(yàn)方案時(shí)創(chuàng)新性受到限制,也使學(xué)生在引用文獻(xiàn)時(shí)難以獲得一次外文文獻(xiàn)。另外,學(xué)生查閱資料需要在圖書館或機(jī)房進(jìn)行,時(shí)間和空間都大大受限。(2)實(shí)驗(yàn)資源有限:指導(dǎo)教師沒有自己的實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生畢業(yè)論文使用教學(xué)用公共實(shí)驗(yàn)室和教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器,必須錯(cuò)開教學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)段,場(chǎng)地和儀器明顯不足,不光影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)度,也難以保證所有學(xué)生都做實(shí)驗(yàn)型論文。另外,還有一些大型表征儀器缺乏,例如:核磁共振儀、質(zhì)譜、凝膠滲透色譜儀等,這就使得即使做出的結(jié)果難以得到及時(shí)、有效的表征,影響了論文的進(jìn)度和質(zhì)量。
(3)實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)不足:學(xué)校劃撥給畢業(yè)論文的經(jīng)費(fèi)多年來一直維持80元/生的標(biāo)準(zhǔn),這與省內(nèi)外其他高校平均160~300元/生[5,6]的標(biāo)準(zhǔn)相差較多,這對(duì)需要消耗大量試劑和藥品的化學(xué)類學(xué)科而言明顯短缺。而且畢業(yè)論文經(jīng)費(fèi)捆綁下?lián)埽⑽疵鞔_規(guī)定經(jīng)費(fèi)的實(shí)際投入比例,導(dǎo)致指導(dǎo)教師不能獨(dú)立、及時(shí)購置實(shí)驗(yàn)耗材,影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。再者,地方高校的地位決定了教師的科研經(jīng)費(fèi)很少,這就使實(shí)驗(yàn)型論文的比例一直難以得到大幅度提高。
2.2學(xué)生不重視,基本功差
當(dāng)前大學(xué)擴(kuò)招導(dǎo)致了學(xué)生水平普遍降低,而就業(yè)的壓力導(dǎo)致學(xué)校和學(xué)生都將就業(yè)放在了第一位。畢業(yè)論文工作在大四展開,第7學(xué)期有數(shù)周理論課,緊接著是生產(chǎn)實(shí)習(xí),這期間學(xué)生又忙于找工作、考公務(wù)員、考教師資格證、考研甚至考駕照,無暇顧及畢業(yè)論文;而第8學(xué)期開學(xué)就是3月了,5月底至6月初答辯,實(shí)際用于完成畢業(yè)論文的時(shí)間不足兩個(gè)月。時(shí)間緊迫,而學(xué)生思想上卻并不重視此項(xiàng)工作,總覺得有了工作或考上了研究生,學(xué)校還能不讓畢業(yè)?還有些人覺得自己以后不從事專業(yè)相關(guān)的工作,于是抱著混的態(tài)度做畢業(yè)論文。現(xiàn)狀就是,多數(shù)同學(xué)是能寫綜述絕對(duì)不做實(shí)驗(yàn);而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)又以研究生復(fù)試、工作面試等理由將實(shí)驗(yàn)時(shí)間一再縮短。如此狀況,為了保證學(xué)生畢業(yè),畢業(yè)論文的選題質(zhì)與量都只能被迫下降。
在做畢業(yè)論文的過程中,大部分同學(xué)缺乏積極主動(dòng)性,對(duì)選題一知半解,等老師給文獻(xiàn)、給實(shí)驗(yàn)方案,對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果不加思考,很浮躁。半數(shù)以上同學(xué)的實(shí)驗(yàn)基本功較差,例如,基本的稱量、玻璃儀器洗滌、減壓蒸餾裝置搭建等操作都不過關(guān)。答辯中基本概念不清楚,甚至出現(xiàn)自己寫的納米材料方面的綜述,說不清楚納米材料的概念。
2.3 指導(dǎo)教師不足
地方高師院校普遍存在生師比過高的問題。渭南師范學(xué)院化學(xué)類學(xué)生與教師的比例約18:1,即卩,畢業(yè)論文指導(dǎo)教師在承擔(dān)著繁重的教學(xué)任務(wù)、完成個(gè)人科研任務(wù)的同時(shí),還需要指導(dǎo)8~12個(gè)以上同學(xué)的畢業(yè)論文。在這種情況下,學(xué)生和指導(dǎo)教師基本沒有選擇權(quán)利,畢業(yè)論文的指導(dǎo)任務(wù)都是分配的。在這種情況下,很難兼顧選題創(chuàng)新性、選題數(shù)量以及學(xué)生的專業(yè)方向,更難一對(duì)一指導(dǎo)每個(gè)學(xué)生畢業(yè)論文的全過程。況且,畢業(yè)論文的完成過于集中,指導(dǎo)教師精力和水平有限,想要在短短幾天內(nèi)將問題百出的學(xué)生論文修改得可圈可點(diǎn)那是難上加難。與重點(diǎn)大學(xué)相比,地方院校的很多老師沒有研究生經(jīng)歷,這也對(duì)指導(dǎo)本科生畢業(yè)論文造成一定的不利影響。
2.4管理不到位
在畢業(yè)論文“選題一開題一做實(shí)驗(yàn)一寫論文一修改一答辯一提交論文及表格”的整個(gè)過程中,學(xué)校和學(xué)院雖然制定了畢業(yè)論文工作實(shí)施細(xì)則和手冊(cè),但僅限于對(duì)畢業(yè)論文完成時(shí)間和類型的要求和督促,缺乏細(xì)化的規(guī)范,例如:畢業(yè)論文格式規(guī)范、重復(fù)率檢測(cè)細(xì)則、優(yōu)秀畢業(yè)論文范本以及答辯形式要求等。開題和論文評(píng)閱工作流于形式,論文的質(zhì)量全憑指導(dǎo)教師把關(guān),而論文答辯還是以板書為主。在信息化程度很好的現(xiàn)代社會(huì),計(jì)算機(jī)展示工作成果的方式已非常普遍,以板書為主的答辯方式顯然不適應(yīng)社會(huì)需求,也對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)不夠全面。
3.改革對(duì)策
3.1 重視技能培養(yǎng)
在畢業(yè)論文中反應(yīng)出來的學(xué)生基本功較差的問題源于對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能、計(jì)算機(jī)操作和科技論文寫作等掌握的不熟練,這需要加強(qiáng)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)。尤其在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)該嚴(yán)格考勤制度、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的批閱以及實(shí)驗(yàn)課程的考試,讓學(xué)生從思想上、行動(dòng)上重視實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng),學(xué)會(huì)寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,學(xué)著思考,學(xué)著發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。關(guān)于計(jì)算機(jī)技能和論文寫作能力的問題,除了開設(shè)相關(guān)的課程,還應(yīng)該在諸如專業(yè)英語、文獻(xiàn)檢索、科研訓(xùn)練等課程中都應(yīng)涉及相關(guān)知識(shí)的教授,不斷強(qiáng)化學(xué)生的技能培養(yǎng)。
3.2優(yōu)化選題,科學(xué)指導(dǎo)
畢業(yè)論文選題首先需要考慮的就是的科學(xué)性、可行性和新穎性,這其實(shí)是對(duì)指導(dǎo)教師科研水平的考驗(yàn)。其次,在設(shè)計(jì)選題時(shí)還應(yīng)考慮學(xué)生自身的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),據(jù)此確定選題的難度和工作量。指導(dǎo)教師應(yīng)充分了解學(xué)生的興趣、實(shí)習(xí)、就業(yè)或考研方向,以便據(jù)此設(shè)計(jì)出與學(xué)生后續(xù)發(fā)展相關(guān)的畢業(yè)論文題目,讓學(xué)生切身體驗(yàn)到“學(xué)以致用”,提高做畢業(yè)論文的興趣和積極性,這對(duì)順利完成畢業(yè)論文有很大的促進(jìn)作用。對(duì)于基礎(chǔ)較好的學(xué)生,教師可設(shè)計(jì)與自己科研方向貼近、相對(duì)較難、創(chuàng)新性好的題目;而對(duì)于基礎(chǔ)較差的學(xué)生,教師則可從教學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)生活實(shí)際出發(fā),設(shè)計(jì)較小、較淺的選題。這樣既能保證學(xué)生都完成論文,同時(shí)也能夠培養(yǎng)出不同層次的人才。
在論文的指導(dǎo)過程中,教師的責(zé)任重大,必須把握好指導(dǎo)的“度”。對(duì)于學(xué)生的指導(dǎo)要“多引導(dǎo),少包辦”,避免直接幫學(xué)生解決問題,盡量采用啟發(fā)式教學(xué)法,多引導(dǎo)學(xué)生自己通過網(wǎng)絡(luò)、查閱資料解決問題。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)不順利的時(shí)候,多給予鼓勵(lì),幫助學(xué)生分析問題。定期檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄,指出其中的不足;讓學(xué)生定期匯報(bào)實(shí)驗(yàn)進(jìn)展,一方面可督促實(shí)驗(yàn)進(jìn)度,另一方面可幫助學(xué)生養(yǎng)成定期總結(jié)的良好科研習(xí)慣。另外,指導(dǎo)教師應(yīng)以自己淵博的學(xué)識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科研作風(fēng)感染學(xué)生,讓學(xué)生在學(xué)校教育的最后階段學(xué)會(huì)誠實(shí)做人、老老實(shí)實(shí)做學(xué)問,切記弄虛作假、抄襲和剽竊他人研究成果,杜絕學(xué)術(shù)不斷行為的發(fā)生。
3.3鼓勵(lì)學(xué)生盡早介入科研
科研能力的培養(yǎng)并非一夕之功,也遠(yuǎn)非一個(gè)畢業(yè)論文能夠大幅提高的,必須經(jīng)過長期系統(tǒng)的訓(xùn)練。這對(duì)實(shí)驗(yàn)條件相對(duì)不足的地方院校而言的確比較困難。當(dāng)前國家和各學(xué)校推行的“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目”是個(gè)很好的方式,可以讓學(xué)生盡早介入到科研中,通過項(xiàng)目的方式得到系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練,同時(shí)可將成果作為畢業(yè)論文,可以緩解集中完成畢業(yè)論文的場(chǎng)地、儀器和經(jīng)費(fèi)壓力。希望學(xué)校能夠增加項(xiàng)目的批準(zhǔn)數(shù)量,同時(shí)降低此類項(xiàng)目的準(zhǔn)入門檻和成果考核標(biāo)準(zhǔn),使得更多的學(xué)生可以參與并從中了解科研的過程、提高實(shí)驗(yàn)技能。
3.4進(jìn)行教師隊(duì)伍建設(shè)
國內(nèi)重點(diǎn)高校的教授在有研究生協(xié)作的情況下也不過指導(dǎo)2~4人的本科論文[7],與之相比,地方高校的教師本身科研水平不高且指導(dǎo)畢業(yè)論文的人數(shù)過多。從長遠(yuǎn)發(fā)展的角度講,地方高校需要進(jìn)行教師隊(duì)伍建設(shè),走“引進(jìn)”和“培養(yǎng)”相結(jié)合的道路,以提高教師的科研水平,從而達(dá)到提高指導(dǎo)論文水平的目的。在適當(dāng)引進(jìn)數(shù)名高層次科研人才充實(shí)教師隊(duì)伍的同時(shí),給予在崗教師多一些外出參加學(xué)術(shù)會(huì)議以及在國內(nèi)國際知名大學(xué)訪學(xué)的支持和機(jī)會(huì),可以增加教師的見識(shí),提高教師的科研水平,并學(xué)習(xí)先進(jìn)的學(xué)生管理經(jīng)驗(yàn),為提高畢業(yè)論文質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。
3.5增加投入,加強(qiáng)過程管理
1 聚乙烯泡沫材料的發(fā)泡方法及特點(diǎn)
聚乙烯泡沫材料是采用聚乙烯作為最主要的原材料,通過與發(fā)泡劑、交聯(lián)劑等助劑,在高溫高壓的環(huán)境下,經(jīng)過交聯(lián)發(fā)泡環(huán)節(jié)而產(chǎn)生的。經(jīng)過交聯(lián)處理后的聚乙烯發(fā)泡材料,它具有如下特性:機(jī)械強(qiáng)度高,抗蠕變性,耐應(yīng)力開裂,耐熱和耐低溫。聚乙烯樹脂系結(jié)晶型高聚物,呈線型結(jié)構(gòu),發(fā)泡較困難。為了改善聚乙烯發(fā)泡材料存在的不足,在發(fā)泡工藝方面應(yīng)該提高聚乙烯中形成的熔融物的粘彈性,使之達(dá)到適宜的發(fā)泡專業(yè)提供論文寫作、寫作論文的服務(wù),歡迎光臨dylw.net條件,必須對(duì)它進(jìn)行交聯(lián)處理,以利于下一步的發(fā)泡工藝。
聚乙烯泡沫發(fā)泡分為交聯(lián)和無交聯(lián)兩種,交聯(lián)又分為化學(xué)交聯(lián)和輻射交聯(lián)。化學(xué)交聯(lián)聚乙烯泡沫最早由美國于1941年研制成功,其生產(chǎn)方法是非連續(xù)的。輻射交聯(lián)聚乙烯泡沫由日本于1965年首先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。在聚乙烯泡沫材料的制備中,影響聚乙烯泡沫材料質(zhì)量的關(guān)鍵因素是氣泡的生成和成長,良好的質(zhì)量是形成細(xì)小均勻又相互獨(dú)立的泡孔結(jié)果。其生產(chǎn)過程對(duì)于物理發(fā)泡劑、發(fā)泡助劑、抗縮劑、成核劑的選擇和溫度控制要求相對(duì)嚴(yán)格。主要的影響因素有:發(fā)泡劑的用量,物料在料筒內(nèi)滯留時(shí)間,各種助劑的用量等。
2 聚乙烯發(fā)泡材料的生產(chǎn)工藝
現(xiàn)有聚乙烯泡沫材料多采用溶液發(fā)泡或模壓發(fā)泡法來制備,工藝復(fù)雜,周期長,成本高,限制了其應(yīng)用。聚乙烯泡沫材料的交聯(lián)工藝,通常有化學(xué)交聯(lián)和輻射交聯(lián)兩種:
2.1 化學(xué)交聯(lián)法
聚乙烯樹脂、交聯(lián)劑、發(fā)泡劑和發(fā)泡助劑?陴計(jì)量、捏合、混煉?陴一次發(fā)泡?陴二次發(fā)泡。
2.2 輻射交聯(lián)法
聚乙烯樹脂、發(fā)泡劑和發(fā)泡助劑?陴計(jì)量、捏合、混煉 切粒擠片?陴輻照?陴發(fā)泡。
鑒于輻射交聯(lián)必須配備電子加速器,設(shè)備投資較大,因此在目前的工業(yè)大生產(chǎn)中多數(shù)采用化學(xué)交聯(lián)的辦法。IXPE泡棉材料全稱電子輻射交聯(lián)聚乙烯發(fā)泡材料;普通的XPE一般采用水平爐發(fā)泡而IXPE可以采用水平爐發(fā)泡也可以通過水平爐預(yù)熱垂直爐發(fā)泡,但是無論是XPE或者IXPE前道和后道工藝基本相同,現(xiàn)在最常見的生產(chǎn)方式主要如圖1所示。
常用的造粒方式有四種方式,具體如圖2(a)、(b)、(c)、(d)所示,本公司采用(d)圖的線路。
3 制備聚乙烯泡沫材料的輻射交聯(lián)工藝
聚乙烯通過輻射交聯(lián)制備的基本原理是:高能粒子將聚乙烯分子激發(fā),使之形成激發(fā)的自由基,而這些自由基相互彼此結(jié)合,從而產(chǎn)生交聯(lián)鍵,導(dǎo)致聚乙烯分子的三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成,如圖3所示。
IXPE泡專業(yè)提供論文寫作、寫作論文的服務(wù),歡迎光臨dylw.net棉材料的全稱是:電子輻射交聯(lián)聚乙烯發(fā)泡材料,它以聚乙烯為主要材料,按照一定的比例配以幾種輔料,先將它們混合,然后擠塑成型,依靠輻照加工技術(shù),該技術(shù)具有綠色健康的特性,它利用電離子輻射作用于聚乙烯,形成的交聯(lián)作用從而改變了聚乙烯原有的結(jié)構(gòu),形成網(wǎng)狀的、獨(dú)立的、閉孔的、泡孔結(jié)構(gòu),生產(chǎn)出閉孔泡沫材料。其產(chǎn)品特征為:產(chǎn)品發(fā)泡倍率分別為5,10,15,20,25,30,35倍,常規(guī)寬度為1 m,1.04 m,1.05 m,1.1 m,最寬做到2.4 m,2.5 m,單層厚度為0.2~8 mm,其它厚度如50 mm等需要復(fù)合。我公司采用輻射交聯(lián)工藝流程如圖4所示。
它的工藝過程是在雙螺桿上造好5 mm大小的顆粒等各種母料(發(fā)泡母料、敏化母料等)然后根據(jù)用戶需要在PE中添加不同母料,擠出不同倍率、不同要求全配方粒料,再由擠出機(jī)擠出成片,通過輻照傳送裝置進(jìn)行輻照,最后在水平預(yù)熱垂直發(fā)泡爐上進(jìn)行發(fā)泡。此工藝在生產(chǎn)實(shí)際中,影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要指標(biāo)有4個(gè),即:混合物的配方、擠片、輻射交聯(lián)作用、發(fā)泡專用設(shè)備等。
①混合物配方的結(jié)果,直接影響著產(chǎn)品的性能,決定產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的好壞,同時(shí)也對(duì)產(chǎn)品加工的難易程度、成品率的高低、成本的大小,有著直接的影響。
②擠片質(zhì)量的好壞,直接影響到泡孔的大小、物料的均勻性及成品的尺寸精度。
③聚乙烯輻射交聯(lián)發(fā)泡材料的加工時(shí),母片必須進(jìn)行連續(xù)的、均勻的輻照加工。因此輻照加速器一些參數(shù)控制產(chǎn)品質(zhì)量,如輻照能量、束流、掃描寬度、傳送速度、照射方式等。為了使聚乙烯輻射交聯(lián)發(fā)泡材料的生產(chǎn)運(yùn)行滿足工藝要求,輻照加速器的能量、束流、掃描寬度等參數(shù)的選擇是重中之重。它可以通過糾偏、控制張力等措施,解決發(fā)泡材料的輻射生產(chǎn)工藝。
④加熱發(fā)泡是輻射交聯(lián)發(fā)泡材料生產(chǎn)中最特殊,也是最重要的環(huán)節(jié)。聚乙烯輻射交聯(lián)發(fā)泡材料的制備中,發(fā)泡工藝需要控制的主要參數(shù)有3個(gè),即:加熱溫度、預(yù)熱時(shí)間、發(fā)泡時(shí)間。發(fā)泡時(shí)的加熱溫度要高于發(fā)泡劑的分解溫度,確保發(fā)泡劑分解完整,確保產(chǎn)品質(zhì)量。
輻射交聯(lián)與化學(xué)交聯(lián)發(fā)泡工藝相比較,它具有如下優(yōu)點(diǎn):①輻射交聯(lián)發(fā)泡工藝由于不采用化學(xué)交聯(lián)劑,因此它不會(huì)產(chǎn)生有害氣體,減少空氣污染。②輻射交聯(lián)發(fā)泡工藝更容易控制反應(yīng)進(jìn)程,而且原材料如基礎(chǔ)樹脂或?qū)I(yè)提供論文寫作、寫作論文的服務(wù),歡迎光臨dylw.net發(fā)泡劑選擇更簡(jiǎn)單、方便。③化學(xué)交聯(lián)工藝的交聯(lián)劑通過加熱,它會(huì)在較寬溫度范圍進(jìn)行分解,導(dǎo)致產(chǎn)品的均勻性出現(xiàn)缺陷。而輻射交聯(lián)工藝是不存在這一問題的,因?yàn)樗谕粶囟认聦?shí)現(xiàn)產(chǎn)品交聯(lián)。④輻射工藝可在任意溫度的條件下,使產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)預(yù)定的交聯(lián),然后再進(jìn)行發(fā)泡,因此它的發(fā)泡速度比化學(xué)交聯(lián)發(fā)泡速度快1倍。⑤能夠生產(chǎn)多種型號(hào)的產(chǎn)品,交聯(lián)度控制方便,可得到孔徑大小各異,發(fā)泡率相差很大的泡沫材料。⑥生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大, 輻射交聯(lián)發(fā)泡工藝成本明顯越低,而化學(xué)交聯(lián)發(fā)泡工藝成本則不隨生產(chǎn)規(guī)模而改變。
4 結(jié) 語
通過分析可知,采用電子輻射交聯(lián)工藝生產(chǎn)聚乙烯發(fā)泡材料具有比化學(xué)法更環(huán)保,更經(jīng)濟(jì)。一是采用輻射交聯(lián)技術(shù)可制備發(fā)泡倍率高達(dá)30倍的聚乙烯泡沫。二是利用輻射技術(shù)能夠顯著地縮短發(fā)泡時(shí)間,降低發(fā)泡溫度,為此工藝的推廣奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
全國感光材料信息站主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 北大期刊
重慶西南信息有限公司(原科學(xué)技術(shù)部西南信息中心)主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 CSCD期刊
中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
有研科技集團(tuán)有限公司主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
哈爾濱玻璃鋼研究所;國家樹脂基復(fù)合材料工程技術(shù)研究中心主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中共石油化工集團(tuán)有限公司主辦