時(shí)間:2023-03-20 16:14:33
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材料化學(xué)工程是由化學(xué)工程學(xué)科和材料學(xué)科交叉滲透所形成的一門(mén)分支學(xué)科,其研究方向主要有兩個(gè):一是以新材料為基礎(chǔ),不斷發(fā)展反應(yīng)過(guò)程的反應(yīng)技術(shù),比如吸附過(guò)程、膜過(guò)程、催化過(guò)程等。該方向主要是通過(guò)材料的特征將其分離并進(jìn)行反應(yīng),其目的是揭示材料微觀結(jié)構(gòu)中物質(zhì)進(jìn)行傳遞和反應(yīng)機(jī)理,進(jìn)而總結(jié)出適用于材料設(shè)計(jì)和反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化的理論方法和工藝技術(shù)。二是在材料制備的過(guò)程中,用化學(xué)工程的理論方法解決所遇到的關(guān)鍵問(wèn)題,比如如何運(yùn)用微結(jié)構(gòu)的性能關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)材料微觀結(jié)構(gòu)和性能的控制,從而完成從材料制備到定向制備的轉(zhuǎn)化。新材料的開(kāi)發(fā)是材料化學(xué)工程發(fā)展的關(guān)鍵和先導(dǎo),直接可以衡量出國(guó)家的材料化學(xué)發(fā)達(dá)與否,因此,開(kāi)發(fā)新材料對(duì)于材料化學(xué)工程的發(fā)展至關(guān)重要。材料化學(xué)包括陶瓷材料、聚合物材料、磁性材料、化學(xué)傳感材料、電子材料、超硬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、催化和吸附材料和薄膜材料等,這些材料很大程度上豐富了材料化學(xué)工程的領(lǐng)域,對(duì)其發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。
2新材料的開(kāi)發(fā)
我國(guó)在新材料的開(kāi)發(fā)領(lǐng)域取得了很多亮點(diǎn),這些新材料的開(kāi)發(fā)成為分離和反應(yīng)過(guò)程的重要基石。一些研究所和大學(xué)正在開(kāi)發(fā)一種非晶態(tài)的金催化材料,這種材料很有發(fā)展前途,因?yàn)樗哂蟹浅C黠@的催化特性,而且其催化活性還具有特殊的選擇性,具有顯著的催化活性和特殊的選擇性。對(duì)這種材料進(jìn)行流程綜合和技術(shù)集成,可以有助于我國(guó)新型石油化工技術(shù)的構(gòu)建。石油化工科學(xué)研究院也開(kāi)發(fā)出一種新型的鈦硅分子篩催化材料,這種材料具有定向氧化催化作用,可以實(shí)現(xiàn)“原子經(jīng)濟(jì)”,使“零排放”工藝成為可能,而且也具備工業(yè)化生產(chǎn)的可能性。而在新材料的分離技術(shù)方面,我國(guó)也取得了很大的進(jìn)步,其中南京工業(yè)大學(xué)發(fā)展了以陶瓷膜材料為原料的新單元技術(shù),同時(shí)加強(qiáng)了對(duì)集成單元技術(shù)的開(kāi)發(fā),這些研究不僅使我國(guó)陶瓷技術(shù)更加趨于成熟,而且還形成了陶瓷膜新產(chǎn)業(yè),為我國(guó)帶來(lái)巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
3材料化學(xué)工程技術(shù)的進(jìn)展
材料化學(xué)主要是對(duì)產(chǎn)品微結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控,其主要手段是在加工材料時(shí),將化學(xué)方法引入進(jìn)去,這樣我們就可以通過(guò)宏觀條件來(lái)調(diào)控產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu),從而為材料的加工和制備提供理論和技術(shù)指導(dǎo)。因此,化學(xué)工程技術(shù)的改進(jìn)將直接促進(jìn)材料化學(xué)工程的發(fā)展。我國(guó)在化學(xué)工程技術(shù)改進(jìn)方面已經(jīng)取得了非常大的進(jìn)展。清華大學(xué)在碳納米粉體材料的制備過(guò)程中,引入了傳統(tǒng)的流化床技術(shù),大大降低了生產(chǎn)成本,從而使此生產(chǎn)技術(shù)可以用于工業(yè)化生產(chǎn),帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。北京化工大學(xué)則用超重力場(chǎng)技術(shù)來(lái)放大納米材料生產(chǎn)過(guò)程中的形貌控制問(wèn)題,這樣就可以通過(guò)調(diào)節(jié)超重力場(chǎng)的強(qiáng)度來(lái)調(diào)節(jié)和改變產(chǎn)品的粒徑,。通過(guò)這種方法,我國(guó)已經(jīng)成功制備出碳酸鋇、碳酸、碳酸鋰、氫氧化鋁和碳酸鍶等納米粉體,并且形成了工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)體系,為我國(guó)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
4展望
材料化學(xué)工程作為一門(mén)交叉學(xué)科,不僅促進(jìn)了材料工業(yè)的發(fā)展,而且也豐富了傳統(tǒng)化學(xué)工程學(xué)科的內(nèi)容,因此,具有非常重大的研究意義。我國(guó)材料化學(xué)工程的研究已經(jīng)取得很多可喜的成就,很多成果在世界上都位于領(lǐng)先水平。但是,材料化學(xué)工程中仍然有很多問(wèn)題需要我們解決,因此,我們需要再接再厲,爭(zhēng)取使材料化學(xué)工程的研究更加深入,使其更好地為人類服務(wù)。
5結(jié)語(yǔ)
(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(wú)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(wèn)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(xiě)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(shuō)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(wú)毒無(wú)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
一、從天然樹(shù)脂到合成樹(shù)脂
一些樹(shù)木的分泌物常會(huì)形成樹(shù)脂,不過(guò)琥珀卻是樹(shù)脂的化石,蟲(chóng)膠雖然也被看成樹(shù)脂,但卻是紫膠蟲(chóng)分泌在樹(shù)上的沉積物。由蟲(chóng)膠制成的蟲(chóng)膠漆,最初只用作木材的防腐劑,但隨著電機(jī)的發(fā)明又成為最早使用的絕緣漆。然而進(jìn)入20世紀(jì)后,天然產(chǎn)物已無(wú)法滿足電氣化的需要,促使人們不得不尋找新的廉價(jià)代用品。
早在1872年德國(guó)化學(xué)家拜耳(A.Bayer)首先發(fā)現(xiàn)苯酚與甲醛在酸性條件下加熱時(shí)能迅速結(jié)成紅褐色硬塊或粘稠物,但因它們無(wú)法用經(jīng)典方法純化而停止實(shí)驗(yàn)。20世紀(jì)以后,苯酚已經(jīng)能從煤焦油中大量獲得,甲醛也作為防腐劑大量生產(chǎn),因此二者的反應(yīng)產(chǎn)物更加引人關(guān)注,希望開(kāi)發(fā)出有用的產(chǎn)品,盡管先后有許多人為之花費(fèi)了巨大勞動(dòng),但都沒(méi)有達(dá)到預(yù)期結(jié)果。1904年,貝克蘭和他的助手也開(kāi)展這項(xiàng)研究,最初目的只是希望能制成代替天然樹(shù)脂的絕緣漆,經(jīng)過(guò)三年的艱苦努力,終于在1907年的夏天,不僅制出了絕緣漆,而且還制出了真正的合成可塑性材料——Bakelite,它就是人們熟知的“電木”、“膠木”或酚醛樹(shù)脂。
Bakelite一經(jīng)問(wèn)世,很快廠商發(fā)現(xiàn),它不但可以制造多種電絕緣品,而且還能制日用品,愛(ài)迪生(T.Edison)用于制造唱片,不久又在廣告中宣稱:已經(jīng)用Bakelite制出上千種產(chǎn)品,于是一時(shí)間把貝克蘭的發(fā)明譽(yù)為20世紀(jì)的“煉金術(shù)”。
以煤焦油為原粒的酚醛樹(shù)脂,在1940年以前一直居各種合成樹(shù)脂產(chǎn)量之首,每年達(dá)20多萬(wàn)噸,但此后隨著石油化工的發(fā)展,聚合型的合成樹(shù)脂如:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及聚苯乙烯的產(chǎn)量也不斷擴(kuò)大,隨著眾多年產(chǎn)這類產(chǎn)品10萬(wàn)噸以上大型廠的建立,它們已成當(dāng)今產(chǎn)量最多的四類合成樹(shù)脂。合成樹(shù)脂再加上添加劑,通過(guò)各種成型方法即得到塑料制品,到今天塑料的品種有幾十種,世界年產(chǎn)量在1.2億噸左右,我國(guó)也在500萬(wàn)噸以上,它們已經(jīng)成為生產(chǎn)、生活及國(guó)防建設(shè)的基礎(chǔ)材料。
二、從天然纖維到合成纖維
人類使用棉、毛、絲、麻等天然纖維的歷史已經(jīng)有幾千年,但由于全球人口的不斷增加和對(duì)紡織品質(zhì)量的更高要求,從19世紀(jì)起,人們就為尋求新的紡織品原料而努力。
1846年制成硝化纖維;1857年制成銅氨纖維;1865年制成醋酸纖維;1891年制成粘膠纖維。由于粘膠纖維的原料是來(lái)源豐富的木材漿粕、棉短絨及棉紗下腳料等,再加上制成的纖維性能好,以至它的產(chǎn)量到20世紀(jì)50年代已經(jīng)超過(guò)羊毛。
盡管上述幾種稱為“纖維素纖維”或“人造纖維”的出現(xiàn)是繼紡織機(jī)械發(fā)明之后的又一次紡織革命,但它仍意味著人只是用化學(xué)方法,對(duì)天然植物纖維的再加工,而通過(guò)化學(xué)方法,制取全合成的、性能更為優(yōu)異的紡織纖維階段,才迎來(lái)了第三次紡織革命。
1928年32歲的美國(guó)化學(xué)家卡羅塞斯(W.H.Carothers)博士從大學(xué)崗位上應(yīng)聘到杜邦公司,負(fù)責(zé)對(duì)不久前才興起的高分子化學(xué)的基礎(chǔ)研究,他們研究了多種脂肪族二元酸與二醇或二元胺的縮合反應(yīng),由于保證了反應(yīng)物料的嚴(yán)格配比,從而獲得分子量很高的縮聚物,但大多數(shù)產(chǎn)物的熔點(diǎn)偏低、不耐水,雖然有的可以抽絲,但不適于用做紡織纖維。反復(fù)不斷地失敗使卡羅塞斯在精神上受到很大打擊,以至身上經(jīng)常攜帶著一小瓶準(zhǔn)備自殺的氰化鉀。一直到工作6年后的1934年,終于在合成的數(shù)百種產(chǎn)品中,找到有希望成為優(yōu)良紡織纖維的聚酰胺-66,尼龍(Nylon)是它在投產(chǎn)時(shí)公司使用的商品名。
杜邦公司為了使它工業(yè)化,動(dòng)員了230多名各方面專家,花費(fèi)2200萬(wàn)美元,到1939年始正式投產(chǎn)。這一成功不僅是合成纖維的第一次重大突破,也是高分子科學(xué)的重要進(jìn)展。
尼龍投產(chǎn)后,杜邦公司馬上宣布他們生產(chǎn)了比蜘蛛絲還細(xì),比鋼還結(jié)實(shí)的全新有機(jī)纖維。盡管當(dāng)時(shí)第二次世界大戰(zhàn)已經(jīng)開(kāi)始,仍然引起各方面關(guān)注。用它織成的女絲襪,銷售第一天就賣(mài)出400萬(wàn)雙,報(bào)紙上還報(bào)道了當(dāng)時(shí)許多銷售店曾引起“尼龍騷動(dòng)”的場(chǎng)面,可惜的是卡羅塞斯本人卻沒(méi)有看到這種情況。41歲的他,雖然知道尼龍的研究已經(jīng)取得突破性進(jìn)展,但卻總感到心力交瘁地被失敗所纏繞,終于在1937年服毒自殺,留下深深的遺憾。
1938年德國(guó)研制出聚酰胺-6,即聚己內(nèi)酰胺;1941年英國(guó)制出了聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯纖維,商品名Dacron、“的確涼”、或滌綸;1939年德國(guó)人又研制出聚丙烯腈纖維,但到1949年才在美國(guó)投產(chǎn),商品名Orlon,我國(guó)稱腈綸,此又出現(xiàn)多種新型合成纖維,滿足了多種需要,但從應(yīng)用范圍和技術(shù)成熟等方面看,仍以上述幾種為主,其產(chǎn)量約占總量的90%。
三、從天然橡膠到合成橡膠
自然界中雖然含有橡膠的植物很多,但能大量采膠的主要是生長(zhǎng)在熱帶雨區(qū)的巴西橡膠樹(shù)。從樹(shù)中流出的膠乳,經(jīng)過(guò)凝膠等工藝制成的生橡膠,最初只用于制造一些防水織物、手套、水壺等,但它受溫度的影響很大,熱時(shí)變粘,冷時(shí)變硬、變脆,因而用途很少。
1839年美國(guó)一家小型橡膠廠的廠主古德易(Goodyear)經(jīng)過(guò)反復(fù)摸索,發(fā)現(xiàn)生橡膠與硫黃混合加熱后能成為一種彈性好、不發(fā)粘的彈性體,這一發(fā)現(xiàn)推進(jìn)了橡膠工業(yè)迅速發(fā)展。在這之前,橡膠的年產(chǎn)量只有388噸,但到1937年已增加到100萬(wàn)噸,即100年間增加了2000倍,這在天然物質(zhì)利用史上是十分罕見(jiàn)的,尤其是1920年以后,由于汽車工業(yè)興起,進(jìn)一步擴(kuò)大需求,以致世界各國(guó)開(kāi)始把天然橡膠作為軍用戰(zhàn)略物資加以控制,這就迫使美、德等汽車大國(guó),但卻是天然橡膠的窮國(guó)開(kāi)展合成橡膠的研究,這種研究是以制造與天然橡膠相同物質(zhì)為目的開(kāi)始的,因?yàn)槿藗円阎怯啥鄠€(gè)異戊二烯分子通過(guò)順式加成形成的聚合體。
1914年爆發(fā)第一次世界大戰(zhàn),德國(guó)由于受到海上封鎖,開(kāi)展了強(qiáng)制性的合成橡膠研制和生產(chǎn),終于實(shí)現(xiàn)了以電石為原料合成甲基橡膠的工作,到終戰(zhàn)的1918年,共生產(chǎn)出2350噸。
戰(zhàn)后,由于暫時(shí)性天然橡膠過(guò)剩,使合成橡膠的生產(chǎn)也告中止,但其研究工作仍在進(jìn)行。先后研制成聚硫橡膠(1931年投產(chǎn))、氯丁橡膠(1932年)、丁苯橡膠(1934年)、丁腈橡膠(1937年)等。
第二次世界大戰(zhàn)期間,尤其是日本偷襲珍珠港、占領(lǐng)東南亞后,美國(guó)開(kāi)始擴(kuò)大合成橡膠生產(chǎn),并納入國(guó)防計(jì)劃,1942年產(chǎn)量達(dá)84.5萬(wàn)噸,其中丁苯橡膠為70.5萬(wàn)噸。1950年以后,由于出現(xiàn)了齊格勒納塔催化劑,在這種催化劑的作用下,生產(chǎn)出三種新型的定向聚合橡膠,其中的順丁橡膠,由于它的優(yōu)異性能,到20世紀(jì)80年代產(chǎn)量已上升到僅次于丁苯橡膠的第二位。此后又有熱塑性橡膠、粉末橡膠和液體橡膠等問(wèn)世,進(jìn)一步滿足了尖端科技發(fā)展的需要。
回顧過(guò)去,展望未來(lái),在新世紀(jì)里新技術(shù)將更加迅猛發(fā)展,與此同時(shí),作為技術(shù)革命物質(zhì)基礎(chǔ)的,以合成高分子為代表的新材料的研制和開(kāi)發(fā),也將越來(lái)越起著重要作用。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:專業(yè)英語(yǔ) 教學(xué)方法 改革
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2017)02(c)-0187-02
英語(yǔ)是全世界分布最廣泛的語(yǔ)言,也是國(guó)際交流中應(yīng)用最多的語(yǔ)言,眾多國(guó)際機(jī)構(gòu)都以英語(yǔ)作為交流語(yǔ)言,絕大多數(shù)具有較高影響因子的期刊也將英語(yǔ)作為自己的刊物語(yǔ)言,或者將刊物所的摘要添加英語(yǔ)翻譯。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界上超過(guò)80%的權(quán)威學(xué)術(shù)期刊都以英語(yǔ)作為自己的刊物語(yǔ)言[1],多個(gè)領(lǐng)域的研究前沿動(dòng)態(tài)都是以英文報(bào)道,學(xué)好專業(yè)英語(yǔ)對(duì)提高學(xué)生學(xué)術(shù)素養(yǎng)的重要性不言而喻[2]。大學(xué)階段一般高校都會(huì)開(kāi)設(shè)兩門(mén)英語(yǔ)課,公共英語(yǔ)和專業(yè)英語(yǔ)[3]。前者針對(duì)絕大部分專業(yè)授課,旨在提高學(xué)生的公共英語(yǔ)交流水平,在教學(xué)方式上幾乎沒(méi)有任何專業(yè)差異,大多數(shù)都是由英語(yǔ)專業(yè)的老師授課,而后者旨在提高學(xué)生的專業(yè)技能,熟悉自己主修專業(yè)的英語(yǔ)詞匯及其表達(dá)方法,要求教師在熟悉英語(yǔ)的同時(shí)還需熟練地掌握專業(yè)知識(shí),往往由英語(yǔ)較好的專業(yè)教師授課。普通英語(yǔ)是本科教育中的必修課,學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生往往迫于考試的壓力和大學(xué)英語(yǔ)四級(jí)或六級(jí)等級(jí)考試的壓力不得不竭盡全力學(xué)習(xí)以求考試通過(guò),而專業(yè)英語(yǔ)常常只是作為一門(mén)專業(yè)選修課且考試大多以開(kāi)卷的形式,對(duì)本科階段的學(xué)生來(lái)說(shuō)所面臨的考試壓力相對(duì)較小,因此常常得不到學(xué)生的重視。與此同時(shí),相比普通英語(yǔ)的學(xué)習(xí),學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)英語(yǔ)時(shí)由于專業(yè)性和科普性太強(qiáng)[4],公共英語(yǔ)學(xué)習(xí)中幾乎從未出現(xiàn)的詞匯眾多,且材料化學(xué)專業(yè)在化學(xué)化工領(lǐng)域涉及面廣,專業(yè)性強(qiáng)[5],部分學(xué)生表示在學(xué)習(xí)過(guò)程中經(jīng)常聽(tīng)不懂、難以理解。又由于很多老師上課時(shí)僅僅以專業(yè)詞匯或?qū)W術(shù)論文的翻譯作為教學(xué)和考核的重點(diǎn),致使學(xué)生對(duì)專業(yè)英語(yǔ)失去學(xué)習(xí)興趣。因此,教師的教學(xué)方法對(duì)學(xué)生是否能夠?qū)W好專業(yè)英語(yǔ)尤為重要,只有使學(xué)生了解到學(xué)習(xí)專業(yè)英語(yǔ)的樂(lè)趣,以及它對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)調(diào)研或者后期深造的重要性,才能讓學(xué)生不再感到專業(yè)英語(yǔ)枯燥乏味,逐漸從詞匯、段落和表達(dá)能力上學(xué)好專業(yè)英語(yǔ)。
1 詞匯方面指導(dǎo)學(xué)生從記英文簡(jiǎn)稱開(kāi)始
詞匯是語(yǔ)言的基本母核,學(xué)習(xí)任何語(yǔ)言都是以W習(xí)詞匯開(kāi)始,專業(yè)英語(yǔ)也不例外。相比公共英語(yǔ)詞匯大多源于普通社會(huì)交往和生活交流,材料化學(xué)專業(yè)英語(yǔ)詞匯往往在普通英語(yǔ)讀物中難以見(jiàn)到且具有較為復(fù)雜的表達(dá)方式,常常令學(xué)生望而生畏。在作者所帶的材料化學(xué)專業(yè)的學(xué)生中,部分普通英語(yǔ)較為優(yōu)異、詞匯量較大的學(xué)生也認(rèn)為材料化學(xué)專業(yè)英語(yǔ)詞匯沒(méi)有普通英語(yǔ)詞匯中的規(guī)律,難以形成較為系統(tǒng)的記憶。由于材料化學(xué)專業(yè)英語(yǔ)的詞匯大多數(shù)為專業(yè)詞匯,涵蓋高分子材料、無(wú)機(jī)材料、復(fù)合材料等眾多材料的專有名詞,數(shù)量眾多,對(duì)大三年級(jí)的本科生初學(xué)者來(lái)說(shuō)很難形成較為系統(tǒng)的記憶,因此在學(xué)習(xí)過(guò)程中很難激發(fā)學(xué)生的興趣。而在部分材料化學(xué)專業(yè)課程中,特別是《儀器分析》課程的教學(xué)中時(shí)常需要穿插以英文首字母為簡(jiǎn)稱的儀器分析方法,如X射線衍射法(X-ray diffraction)簡(jiǎn)稱為XRD,掃描電子顯微鏡(Scanning electron microscopy)簡(jiǎn)稱為SEM等。同樣地,該類簡(jiǎn)稱在高分子材料學(xué)中也十分常見(jiàn),如聚乙烯(polyethylene)簡(jiǎn)稱為PE,聚氯乙烯(Polyvinyl chloride)簡(jiǎn)稱為PVC等。相比復(fù)雜的專業(yè)詞匯的英文全稱,英文簡(jiǎn)稱顯然更容易被學(xué)生牢記,并且英文簡(jiǎn)稱在實(shí)際生活中也應(yīng)用較多,學(xué)生除了能夠從課本中學(xué)到專業(yè)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(jiǎn)稱,進(jìn)而了解該材料的英文全稱,由此形成聯(lián)想記憶,方可較為容易地尋找到材料化學(xué)專業(yè)英語(yǔ)詞匯的一般規(guī)律,增加專業(yè)英語(yǔ)的詞匯量。因此在教學(xué)過(guò)程中,對(duì)剛剛進(jìn)入材料化學(xué)專業(yè)英語(yǔ)學(xué)習(xí)的大三學(xué)生,可先幫助其回憶專業(yè)課上學(xué)過(guò)的英文簡(jiǎn)稱,進(jìn)而對(duì)其解釋該簡(jiǎn)稱的英文全稱,一方面可帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)之前所學(xué)的專業(yè)內(nèi)容,另一方面可由此增加學(xué)生對(duì)專業(yè)英語(yǔ)的興趣,使學(xué)生在專業(yè)英語(yǔ)學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠有成就感。
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(jiàn),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(guò)研究歷史資料來(lái)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(guò)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(guò)填寫(xiě)觀察量表來(lái)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?,F(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)一般用來(lái)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(wèn)題、訂立計(jì)劃;然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),再?gòu)睦碚撋霞右蕴接戲?yàn)證;最后得出結(jié)論、撰寫(xiě)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(guò)訪問(wèn)、問(wèn)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??梢杂盟パ芯糠秶^廣,涉及面較大,時(shí)間較長(zhǎng)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(kāi)調(diào)查會(huì)、問(wèn)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(wèn)卷過(guò)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(xiě)調(diào)查報(bào)告。
在調(diào)查過(guò)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(xiě)
研究論文的撰寫(xiě)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(xiě)。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(yǔ),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(yǔ)表達(dá)出論文研究的問(wèn)題、方法、意義等,字?jǐn)?shù)一般不超過(guò)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(shuō)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(shuō)明研究的過(guò)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(shuō)明有創(chuàng)見(jiàn)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn),一般格式如下。
圖書(shū)著作:主要作者.書(shū)名.版次(初版不寫(xiě)).出版地.出版者,出版年.起始頁(yè)碼。
期刊雜志:作者.刊名,卷或年(期).起始頁(yè)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(guò)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(zhǎng)。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(zhǎng)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(guò)程和方法,全面提升自己的化學(xué)教育科研能力。
作者簡(jiǎn)介:周 沫(1984―),南京工業(yè)大學(xué)圖書(shū)館館員。
InCites 是湯森路透集團(tuán)在匯集和分析Web of Science (SCIE/SSCI/AHCI)權(quán)威引文數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的科研評(píng)價(jià)工具[1]。該評(píng)價(jià)工具綜合了各種文獻(xiàn)計(jì)量指標(biāo)和1981―2012年來(lái)各學(xué)科各年度的國(guó)際標(biāo)桿數(shù)據(jù)[2]。這些指標(biāo)為評(píng)價(jià)分析高校排名、水平和學(xué)術(shù)影響力提供了客觀有效的支撐數(shù)據(jù)。InCites數(shù)據(jù)庫(kù)于2014年上半年更新,所有數(shù)據(jù)截至2013年年底。[KH+3mmD]
1 全國(guó)高校及南京工業(yè)大學(xué)化學(xué)、工程、材料學(xué)科排名情況[KH+3mm]
全國(guó)進(jìn)入InCites科研評(píng)價(jià)工具的高校共計(jì)304所,表1、2、3列出了化學(xué)、工程學(xué)、材料學(xué)三學(xué)科領(lǐng)域綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)在全國(guó)前20的高校排名。
1.1 化學(xué)學(xué)科(見(jiàn)表1)
以論文數(shù)量指標(biāo)來(lái)看,排名在前三位的分別是中國(guó)科學(xué)院、浙江大學(xué)、吉林大學(xué);從所屬機(jī)構(gòu)影響力指標(biāo)看,排名在前三位的分別為大連理工大學(xué)、武漢大學(xué)、清華大學(xué)。該指標(biāo)即某機(jī)構(gòu)在某學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的篇均被引頻次與該機(jī)構(gòu)總體論文篇均被引頻次的比值[3]。該值若>1,則說(shuō)明該組論文的篇均被引頻次高于其所屬機(jī)構(gòu)的平均水平;該值若
1.2 工程學(xué)科(見(jiàn)表2)
以論文數(shù)量指標(biāo)來(lái)看,排名在前三位的分別是中國(guó)科學(xué)院、清華大學(xué)、上海交通大學(xué);從所屬機(jī)構(gòu)影響力指標(biāo)看,排名在前三位的分別為江南大學(xué)、東華大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)。南京工業(yè)大學(xué)綜合指標(biāo)排名在第46位。
1.3 材料學(xué)科(見(jiàn)表3)
以論文數(shù)量指標(biāo)來(lái)看,排名在前三位的分別是中國(guó)科學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué);從所屬機(jī)構(gòu)影響力指標(biāo)看,排名在前三位的分別為復(fù)旦大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)。南京工業(yè)大學(xué)綜合指標(biāo)排名在第43位。
2 全國(guó)高??蒲猩a(chǎn)力分析
985工程是我國(guó)政府為建設(shè)若干所世界一流大學(xué)和一批國(guó)際知名的高水平研究型大學(xué)而實(shí)施的高等教育建設(shè)工程,985院校包括北京大學(xué)、清華大學(xué)、浙江大學(xué)、天津大學(xué)、大連理工大學(xué)等39所院校[4]。九校聯(lián)盟(C9)是中國(guó)首個(gè)頂尖大學(xué)聯(lián)盟,成員包括北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、南京大學(xué)、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)、浙江大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)9所高校[5]。筆者以下會(huì)對(duì)南京工業(yè)大學(xué)與985院校、C9院校各指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析。
2.1 南京工業(yè)大學(xué)與985、C9論文數(shù)量分析
與985院校相比,南京工業(yè)大學(xué)化學(xué)學(xué)科的論文數(shù)量相對(duì)于工程學(xué)科和材料學(xué)科來(lái)說(shuō),還是有一定優(yōu)勢(shì)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(xué)科論文比值為1:2.76(見(jiàn)圖1)。
2.2 全國(guó)各院校學(xué)科領(lǐng)域論文數(shù)百分比分析
選取的10所院校中化學(xué)學(xué)科前三名分別是浙江大學(xué)、清華大學(xué)、華東理工大學(xué);工程學(xué)科排名前三的是清華大學(xué)、浙江大學(xué)、東南大學(xué);材料學(xué)科排名前三的是清華大學(xué)、浙江大學(xué)、大連理工大學(xué)。這10所院校中,清華大學(xué)的工程學(xué)科論文數(shù)所占比例最高,百分比為1.09%,在1%以上;而南京工業(yè)大學(xué)則處于較低水平,三個(gè)學(xué)科均排在倒數(shù)三名(見(jiàn)圖2)。
3 全國(guó)高校科研影響力分析
3.1 南京工業(yè)大學(xué)與985院校、C9院校總被引頻次分析
南京工業(yè)大學(xué)與985院校、C9院校的差別很大,總被引頻次較低,三個(gè)學(xué)科均與C9院??偙灰戎迪嗑噍^遠(yuǎn)。其中,材料學(xué)科論文總被引頻次與985院校差距相對(duì)來(lái)說(shuō)較小,比值為1:1.86,雖然南工這三個(gè)學(xué)科已進(jìn)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(jiàn)圖3)。
3.2 南京工業(yè)大學(xué)與985院校、C9篇均被引頻次分析
南京工業(yè)大學(xué)的化學(xué)和材料學(xué)學(xué)科篇均被引頻次均低于985院校和C9院校,而工程學(xué)科篇均被引頻次高于985院校和C9院校,反映出南京工業(yè)大學(xué)工程科學(xué)研究的自主創(chuàng)新能力、基礎(chǔ)研究水平、國(guó)際科研影響力正在不斷攀升(見(jiàn)圖4)。
3.3 全國(guó)各院校學(xué)科領(lǐng)域影響力對(duì)比
表4介紹了10所院校在化學(xué)、工程學(xué)、材料學(xué)這三個(gè)學(xué)科的學(xué)科領(lǐng)域的篇均被引頻次與全球相應(yīng)學(xué)科領(lǐng)域篇均被引頻次的比值,若此值大于1,則說(shuō)明該學(xué)科篇均被引頻次高于全球相應(yīng)學(xué)科領(lǐng)域平均水平;若此值小于1,則反之(見(jiàn)表4)。
在化學(xué)學(xué)科,清華大學(xué)影響力最高,為1.36,其次是大連理工大學(xué),浙江大學(xué)排第三;在工程學(xué)科,影響力排名前三的高校分別為江南大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)、北京化工大學(xué);在材料學(xué)科,影響力前兩名分別為華東理工大學(xué)、北京化工大學(xué),清華大學(xué)與浙江大學(xué)并列第三。
清華大學(xué)、浙江大學(xué)、華東理工大學(xué)三個(gè)學(xué)科篇均被引頻次均高于全球相應(yīng)學(xué)科領(lǐng)域平均水平;北京化工大學(xué)的工程學(xué)、材料學(xué)高于全球相應(yīng)學(xué)科領(lǐng)域平均水平;大連理工大學(xué)化學(xué)學(xué)科高于全球相應(yīng)學(xué)科領(lǐng)域平均水平;東南大學(xué)、天津大學(xué)、江南大學(xué)的工程學(xué)科高于全球相應(yīng)學(xué)科領(lǐng)域平均水平;而江蘇大學(xué)三個(gè)學(xué)科均低于全球相應(yīng)學(xué)科領(lǐng)域平均水平??偟膩?lái)說(shuō),南京工業(yè)大學(xué)三個(gè)學(xué)科的影響力相對(duì)偏弱,亟待加強(qiáng)。
3.4 全國(guó)各院校學(xué)科領(lǐng)域被引用率對(duì)比分析
從圖5可以看出,大連理工大學(xué)的化學(xué)被引用率最高,達(dá)到74.23%,清華大學(xué)第二,浙江大學(xué)第三;南京工業(yè)大學(xué)的工程學(xué)科被引用率最高,江南大學(xué)第二,北京化工大學(xué)第三;材料學(xué)科屬北京化工大學(xué)被引用率最高,達(dá)72.24%,浙江大學(xué)第二,華東理工大學(xué)第三,南京工業(yè)大學(xué)排名第5位(見(jiàn)圖5)。
光學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議1997年8月26至30口在莫斯科召開(kāi)來(lái)自22個(gè)國(guó)家的210多位科學(xué)家,分別在大會(huì)、分會(huì)和專題討論會(huì)上266篇。分會(huì)的主題是光學(xué)存儲(chǔ)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),光學(xué)生物電子學(xué)和生物計(jì)算,光存儲(chǔ)機(jī)制和材料,計(jì)算機(jī)光學(xué)和衍射光學(xué)元件。隨著信息時(shí)代的發(fā)展,對(duì)信息的獲取、存儲(chǔ)、處理、傳輸與顯示的方法和技術(shù)提出了越來(lái)越高的要求。
為滿足這些要求,在發(fā)展現(xiàn)代電子和電子計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的同時(shí),人們對(duì)光學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)也有極大的興趣。這是因?yàn)?,由光束、光波或光子作為信息的載體時(shí),不僅信息容量大、傳播速度快,而且并行性高、互連能力強(qiáng),存在著巨大的潛在優(yōu)勢(shì)。在這次會(huì)議上,近三分之一的論文是關(guān)于光學(xué)存儲(chǔ)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的。大會(huì)主席、俄羅斯科學(xué)院的A.IJ.Mik。!邊n院士在大會(huì)報(bào)告“全息存儲(chǔ)、現(xiàn)狀與預(yù)期應(yīng)用”中綜述了俄羅斯以及國(guó)際上在這個(gè)領(lǐng)域的研究狀況。
在分會(huì)報(bào)告中也充分反映了這一領(lǐng)域非?;钴S。例如,美國(guó)加州理工學(xué)院的D‘Psaltis教授介紹了他們?cè)谝涣⒎嚼迕状笮〉墓庹圩兤敷w中存人10()()0幅圖像的基礎(chǔ)上,所完成的小型化光學(xué)全息存儲(chǔ)器,引起與會(huì)者的極大興趣。該存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量高達(dá)1TB(即10(j0GB),已接近實(shí)用化。由于是按頁(yè)并行存取信息,讀寫(xiě)速率比現(xiàn)在的CDR()M高出2一3個(gè)數(shù)量級(jí)。人們認(rèn)為這將是繼綜合孔徑雷達(dá)(光學(xué)信息處理)、光纖通信(信息傳輸)、光盤(pán)‘存儲(chǔ))和激光打印機(jī)與激光電視(顯示)之后,光學(xué)信息技術(shù)的又一重大突破。義如,英國(guó)Heriot一wat:大學(xué)的B.Wherrett教授為解決芯片與芯片間通信速度瓶頸而設(shè)計(jì)的光互連靈巧像素陣列(SmartPixelArrays)。該器件的使用可使芯片間的數(shù)據(jù)傳輸速率超過(guò)1TBPs(即xTeraBit。perSeeond)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方面的論文也很多,主要是關(guān)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)光電混合硬件系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識(shí)別方面的,這是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得以推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。筆者報(bào)道了基于液晶神經(jīng)元陣列和光互連的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),受到會(huì)議的重視。該文除了和其他論文一樣在SPIE論文集上發(fā)表外,大會(huì)主席Mikealian院士還在會(huì)后通過(guò)e一mail要求我將該報(bào)告寫(xiě)得更詳細(xì)些,在他所主編的國(guó)際學(xué)術(shù)刊物<()ptiealMemoryandNeuralNetworks》上發(fā)表。與光學(xué)存儲(chǔ)密切相關(guān)的領(lǐng)域是光存儲(chǔ)機(jī)制和材料研究,這個(gè)分會(huì)上發(fā)表的論文也占三分之一左右。
1.目前存在的問(wèn)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(guò)程中主要存在下述幾個(gè)問(wèn)題。
1.1論文格式問(wèn)題突出
論文格式問(wèn)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(guò)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(xiě)作時(shí),多采用翻譯軟件翻譯,出現(xiàn)句子不通順、語(yǔ)法混亂,內(nèi)容與中文摘要不對(duì)應(yīng)等問(wèn)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(xiě)不正確等問(wèn)題。此外,還存在一些小的格式問(wèn)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(wèn)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(xiě)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(guò)程的描述沒(méi)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(yǔ)句口語(yǔ)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(wèn)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(wèn)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(guò)于膚淺,沒(méi)有自己獨(dú)到的見(jiàn)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(kù)尤其是外文數(shù)據(jù)庫(kù)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(lái)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(shū)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(méi)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(kāi)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(lái)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(gòu)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(kāi),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(wú)暇顧及畢業(yè)論文;而第8學(xué)期開(kāi)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(jué)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(jué)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?,F(xiàn)狀就是,多數(shù)同學(xué)是能寫(xiě)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(guò)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(guò)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(guò)關(guān)。答辯中基本概念不清楚,甚至出現(xiàn)自己寫(xiě)的納米材料方面的綜述,說(shuō)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(guò)高的問(wèn)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(méi)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(guò)程。況且,畢業(yè)論文的完成過(guò)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(wèn)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(méi)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(kāi)題一做實(shí)驗(yàn)一寫(xiě)論文一修改一答辯一提交論文及表格”的整個(gè)過(guò)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(kāi)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(shū)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(shū)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(lái)的學(xué)生基本功較差的問(wèn)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(xiě)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(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,學(xué)著思考,學(xué)著發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。關(guān)于計(jì)算機(jī)技能和論文寫(xiě)作能力的問(wèn)題,除了開(kāi)設(shè)相關(guān)的課程,還應(yīng)該在諸如專業(yè)英語(yǔ)、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(guò)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(wèn)題,盡量采用啟發(fā)式教學(xué)法,多引導(dǎo)學(xué)生自己通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、查閱資料解決問(wèn)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(wèn)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(chéng)實(shí)做人、老老實(shí)實(shí)做學(xué)問(wèn),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(guò)長(zhǎng)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(guó)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(guò)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(mén)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(guò)程、提高實(shí)驗(yàn)技能。
3.4進(jìn)行教師隊(duì)伍建設(shè)
國(guó)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(guò)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(guò)多。從長(zhǎng)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(guó)內(nèi)國(guó)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(jiàn)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(guò)程管理