材料合成与制备技术本科课程教学

摘 要：材料合成与制备技术是一门技术性和实验方法性相结合的课程,作者通过分析材料合成与制备技术包含的问题,具有的特点,以及材料和化学专业开设该课程的重要性和必要性,来谈在大学本科阶段如何安排该门课程的教学.

Abstract：Materialsynthesisandpreparationtechnologyisacoursebinedtechnologyandexperimentalmethod.Thepaperanalyzestheproblemsinmaterialssynthesisandpreparationtechnology,anditscharacteristics,andtheimportanceandnecessityofsettingthecourse,andhowtoarrangethecourseteachinginuniversity.

关 键 词：材料合成与制备技术；特点；教学安排

Keywords：materialssynthesisandpreparationtechnology；characteristic；teachingarrangement

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1006-4311（2013）34-0237-02

0引言

材料合成与制备技术是一门技术性和实验方法性相结合的课程.开设这门课程的目的就是让学生能掌握一些基本的材料合成与制备方法.这门课程是材料和化学相关学科本科生必修的一门公共技术基础课,作者是一名主讲材料合成与制备技术的大学教师,鉴于对这门课程的理解,同时结合教学经验以及当前社会发展需要,就这门课程的本科教学谈谈自己的看法.文章内容包括以下三个方面,①材料合成与制备技术课程的重要性；②材料合成与制备技术包含的问题；③材料合成与制备技术的特点,以及教师的课程教学安排.

1材料合成与制备技术课程的重要性

材料合成与制备技术是一门重要而且实用的课程,谈这门课的重要性,应该先从材料的重要性谈起.社会赖以存在和发展的物质基础就是材料,现代人类的衣、食、住、行,生存环境的保护和改善,以至国防的现代化建设等,无不与材料的发展密切相关.材料学是为研究材料而设立的一门学科.材料学研究的内容包括材料的组成与结构、合成与生产过程、以及性质和使用效能等.材料合成与制备技术属于材料学的范畴,在材料研发、性能优化和应用的过程中发挥着重要的作用,常言说的好,“巧妇难为无米之炊”,没有材料的合成与制备,就无法得到材料,就无从谈起材料的性能研究和应用.材料合成与制备技术是一门课程,它不仅是为培养材料合成与制备人员怎么写作,也为材料相关专业研究人员提供辅助知识和技术.

2材料合成与制备技术包含的问题

材料合成与制备技术包括以下几个问题：

2.1材料合成与制备技术与反应规律的问题.具有一定结构、性能的新型材料合成路线的设计和选择,化合物或材料合成途径和方法的改进及创新是材料合成与制备技术研究的主要对象.为了开展深入研究,必须具备坚实、广阔的合成化学基础,其中包括化合物的物理和化学性能、反应性、反应规律和特点,它们与结构化学间的关系,以及热力学、动力学等基本化学原理和规律的运用等.

2.2材料合成与制备的实验技术和方法问题.随着实际应用的需要,在材料合成与制备技术中,各种特殊实验技术被越来越广泛地应用来合成特殊结构、聚集态以及具有特殊性能的材料.另一方面由于特种合成技术和操作的应用,使大量新的合成路线和方法应运而生.

2.3材料合成与制备的实验技术中的分离问题.合成和分离是两个紧密相连的问题,解决不好分离问题就无法获得满意的合成结果.在材料合成与制备中一方面要特别注重反应的定向性,尽力减少副产物和废料,使反应的组成、结构符合合成的要求；另一方面充分利用和重视分离方法和技术的改进和建立,遇到特殊的分离问题时,必须特殊设计方法.

2.4材料合成与制备实验技术中的结构鉴定和表征问题.由于多数材料和化合物的合成对组成和结构有严格的要求.因而结构的鉴定和表征在材料合成与制备中是具有指导作用的.它既包括对合成产物的结构确定,又包括特殊材料结构中非主要组分的结构状态和物化性能的测定,为了进一步指导合成反应的定向性和选择性,还需对合成反应过程中间产物的结构进行检测.

3材料合成与制备技术特点以及课程教学安排

材料合成与制备技术课程是材料类专业的一门必修课程,在教学过程中,如何安排其开课时间以及授课内容,教学工作者必须慎重考虑.除了要考虑前述材料合成与制备技术包括的几个问题之外,还需要考虑该门课程的特点.

3.1材料合成与制备技术的特点材料合成与制备技术是一门实践性课程,它同时具备学术性和技术性两个特点,因为若单纯从实验角度考虑,它具备技术性,但若考虑其原理方面,它又具备很深的学术性.

材料合成与制备具有技术性的特点,它是一门技术,虽然要求实验人员具备相关的知识基础,但是要求并不会太高,因为技术型人才更重要的是实践能力,知识基础只要能满足工作的需要即可.技术型人才与学术性人才不同,它需要具备更宽泛的知识面,而且能够灵活贯通的运用这些知识,使其为自己在实际的工作中遇到的问题怎么写作.

材料合成与制备技术具有学术性的特点主要是从其技术所应用的基本原理角度考虑的.材料的合成与制备不单是一门技术,主要在于一些材料合成与制备原理所依附的深奥背景知识.对于实验人员仅仅是简单地按照已知步骤完成实验,这是技术层面.材料合成与制备技术其学术性指的是科研人员从事合成与制备反应机理研究以及合成与制备反应实验设计.从事材料合成与制备的研究人不仅需要学习广泛的基础知识,还需要进行深入研究和总结探索,在研究的同时实现了在实验方法学以及与实验相关学科领域的创新.随着社会与材料科学的进步和发展,对材料合成与制备技术的要求也越来越高,只有材料合成与制备技术也与时俱进才能满足材料科学发展的需要.所以,对于从事材料合成与制备技术研究的科研工作者来说这是很好的发挥的舞台.创新的手段是研究,研究的目的是创新,只要不断的对材料合成与制备技术进行研究,就一定会出现不断的创新.

3.2材料合成与制备技术课程本科教学安排材料合成与制备技术是一门基础专业技术课程,属于化学和材料学科的范畴,在安排教学的时候,需要考虑两个方面的因素：一是材料合成与制备技术所包含的问题和具有的特点；二是本科学生可以掌握的程度,即老师讲课应该把握的深度和侧重面.安排教学主要考虑两个方面,一是教学时间的安排；二是教学内容的安排.

材料合成与制备技术这门课程涵盖的内容很广,它包括了材料合成与制备的许多方法,另外,有些方法,如固态和液态下的晶态和非晶态材料的合成等,所涉及的原理和所需的背景知识较广而且较深,所以对于本科阶段的学生来说,在学习这门课程之前,要先掌握一些与该课程相关的基础知识,如无机化学、有机化学、物理化学、结构化学以及材料科学基础等课程.

如果是四年本科的专业,要想让学生更加容易的掌握这门课程,从教学时间上考虑的话,安排在学生的大三或大四阶段是最好的选择.从教学内容上考虑的话,教授这门课程的时候比起深度要更注重它的广度,另外,为了使学生的学习跟上科学的发展,最好让材料合成与制备技术与当前的学术和科技前沿结合在一起.我这里所谈的广,指的是教师不仅要让学生了解现代的材料合成与制备技术方法和应用,也要让学生了解各种经典的材料合成与制备技术方法和应用,这对于学生不管是将来就业还是继续从事有关研究工作都是有益的.我在这类所谈的教学内容不宜太深.主要是考虑到本科教学,因为大学的教学时间很有限,但是要学习的课程却非常多,所以课程要想广,就难免厚此薄彼了.

此外,如果想真正要把这门课程涉及的每一个点都放大,那就需要做深入的学习和研究,因为这门课程涉及的基础知识不仅内容深奥而且面广.作为本科教学内容,由于在该门课程开设之前,学生已经学习了相关基础课程,因此,让学生了解材料合成与制备技术的基本原理即可,对学生要求的重点是,要求其掌握的材料合成与制备技术中涉及的各类具体的方法,以及各类合成与制备方法的优势和存在的不足.