材料化学导论课程建设与教材编写

2023-11-28 理论教育版权反馈

【摘要】：2001年“材料化学导论”课程列为学校21世纪教学改革工程资助项目，2007年又批准为学校研究生教育重点课程给予建设资助。

“材料化学导论”课程建设与教材编写的思路和做法

●(西北大学，张逢星、李珺、崔斌)

摘　要　材料化学知识已成为化学类研究生教育的必修内容，在材料化学及相关化学硕士专业设置“材料化学导论”已成为一种必然。本文介绍了本门课程的做法，回顾了课程的建设历程，探讨了课程知识体系建设思路，提出了相应的课程知识模块。

关键词　研究生教育、材料化学、课程改革、课程体系

西北大学本科和研究生教育设置“材料化学导论”课程已有16年的教学过程，期间进行了教学内容的不断改革，在教材编写方面也积累了一些体会。本文做一些总结性讨论，与国内同行交流，取长补短，不断提升本课程的教学水平。

一、“材料化学导论”课程的教学和建设历程

材料化学是一个化学科学与材料科学相互交汇形成的新化学分支学科。由于材料尤其是新技术材料在科学技术和国家综合国力发展中的重要作用，化学、物理、材料和电子诸多学科都非常关注新材料的研制和理论发展。化学学科历来非常重视材料化学的研究和人才培养。1992年开始，本科教育设置材料化学专业、硕士无机化学专业设置无机材料化学方向，从那时起就将材料化学课程列为本科生和硕士生的选修课程。1995年开始，我校化学专业批准为国家理科基础科学研究和教学人才培养基地，在大学三年级设置化学前沿指定选修课程，“材料化学课程”成为基地专业的指修课程。2005年化学学科在化学一级博士授权专业内设材料化学硕士点和博士点，“材料化学导论”作为整个材料科学的基础和导论课程，被设置为材料化学硕士生的学位课程，同时作为无机化学专业和材料物理与化学两个硕士专业的选修课程。2008年材料化学本科专业列为学校特色专业建设，该课程又称为重点建设的专业基础课程。2001年“材料化学导论”课程列为学校21世纪教学改革工程资助项目，2007年又批准为学校研究生教育重点课程给予建设资助。经过10余年的改革、教学实践，不断提炼凝成具有特色课程的教学思想，多次修订教学内容，逐步形成了符合教育规律、密切结合我校材料领域科研优势的教学体系。

二、“材料化学导论”课程教学体系的形成思路

1.3条指导思想

“材料化学导论”课程作为材料专业本科生和研究生的共享课程，其教学内容体系的形成，我们确定了3条指导思想。(www.chuimin.cn)

第一，满足材料化学本科专业的建设特色。我们材料化学本科专业的建设方针是突出理科特征，具有扎实的化学理论和精湛的化学技术、突出新技术材料理论和研发教育，利用国家化学人才培养基地的化学教育平台、教育部合成和天然功能分子化学重点实验室的新技术材料教育平台培养创新型材料化学人才。因此，教学体系首先突出理科特点。

第二，适应自身材料领域研发需要和资源支持。我校化学和材料化学学科的科学研究一直在向新技术材料领域延伸，主要侧重点在功能材料与分子方面，包括先进陶瓷材料、纳米尺度材料、能源储氢材料、功能高分子材料以及光、电、磁、生物和化学功能分子的合成、表征与应用研发等，故教学内容侧重新技术材料。

第三，符合高等教育自身教学规律。“材料化学导论”课程以功能和新技术材料为对象，始终将材料的组成与结构、结构与物性、性能与应用以及合成与表征等4对关系作为教学体系的主线，使之能为材料科学与化学相关专业后续课程奠定好的基础。

2.凝练教学特色

汲取国内大学同类课程的长处，凝练自身的教学特色。国内高校为本科生和研究生开设的材料化学基础课程，最经典的教材应当是1989年苏勉曾、谢高阳和申泮文三位教授翻译的美国R.West著的《固体化学及其应用》和1987年苏勉曾教授编著的《固体化学导论》两本书，之后十多年间相关教材不断问世，大致分为3种类型:第一类的确是材料导论，依材料属性和功能分类，全面介绍各类材料，显然固体化学基础比较薄弱，结构物性的关联常被忽视；第二类是固体化学特点，多从固体结构、固体反应和性质以及结构和物性关联角度探讨，特色是基础和深入，缺陷是新材料介绍不足；第三类是材料和功能分子的专著，具有鲜明的时代感和前沿性，但基础和理论性欠缺。

本课程的建设结合人才培养需要和课程的地位，吸取了国内优秀教材的特点，仍将教学体系限定在固态材料，从结构和组成出发，揭示结构和性能的联系，介绍新技术功能材料，最后落脚到材料的研制和表征技术以及相关发展前沿。如此设计，便形成了该课程的基础性、普适性和前沿性的有机结合。

三、“材料化学导论”课程教学体系和知识模块

在上述指导思想下，我们尝试进行材料化学导论教学新体系的实践探索，经过近8年的教学实践，形成了如下表所示的教学体系。

新的教学体系较好地体现了“导论”的作用，首先是学生能够通过本课程的学习，窥视到材料领域的满园春色；其次是为相关后续课程提供了材料的结构与性能联系的理论指导基础；第三，始终从结构、性能和应用关联出发讨论材料，便于学生理解和掌握。但教学过程是不断总结经验推陈出新的动态过程，每一种体系也会存在一定缺陷，还有待通过教学实践兴利去弊，使课程体系进一步完善。

材料化学导论课程建设与教材编写

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