要写好一篇逻辑清晰的论文,离不开文献资料的查阅，小编为大家找来了《化学与材料论文(精选5篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。摘要：分析总结西北大学材料化学创新实验课的教学实践经验，探索教学方法以加强学生对该创新实验课程的认识与理解，旨在提升学生的学习积极性、创新意识和综合能力。关键词：创新实验;材料化学;综合能力0引言材料化学与材料物理、材料工程一起构成材料科学的三块基石[1]。
材料物理专业材料物理化学课程的定位与教学改革
摘要：结合材料物理专业的专业特色及材料物理化学课程的特点与定位，以及社会发展及高等工程教育对材料物理专业人才培养的要求，对材料物理化学课程进行了教学内容及教学方法的改革，取得了良好效果。
关键词：材料物理专业;材料物理化学;教学改革
一、材料物理专业的特色
材料物理专业是“研究各种材料特别是各种先进结构材料、新型功能材料物理基础、微观结构以及与性能之间关系的基本规律，为各种高新技术材料发展提供科学依据的应用基础学科，是理工融合的学科”[1，2]。材料物理是物理学与材料科学的一个交叉学科，主要通过各种物理技术和效应，实现材料的合成、制备、加工与应用。主要研究范围包括材料的合成、结构、性质与应用;新型材料的设计以及材料的计算机模拟等[3]。材料物理将理科的知识传授与工科的工程能力培养相结合，使传统材料工艺学与以现代物理学为基础的材料科学相融合，具有“亦工亦理，理工相融”的特点。
二、材料物理化学在材料物理专业中的作用和地位
材料物理化学是贵州大学材料物理专业本科生的学位必修课程，这门课程是从物理化学的角度研究材料科学与工程的基础理论问题，从基础的具有共性的原理及方法来论述各种材料的组成与结构、制备与合成、性能与应用的相互关系。该门课程的教学目的在于提高学生的专业知识水平，培养学生科学的思维方式和独立的创新能力，以及综合运用基础理论来解决实际问题的能力。材料物理化学是材料物理专业非常重要的专业基础课，它以高等数学、大学化学、大学物理等理论基础课程为基础。高等数学是学习物理化学的重要手段和工具，物理化学只有通过数学语言的表达才能成其为真正的科学。认识到大学物理和物理化学中热力学内容的衔接，了解大学物理中原子结构知识的介绍，协调好与大学化学中原子结构部分内容的关系，突出重点，避免重复，讲清难点，是材料物理化学教学中值得注意和认真对待的问题[4]。材料物理化学同时也是材料物理专业的后续专业课程(材料腐蚀与防护等)的基础课程。材料腐蚀与防护课程中的金属与合金的高温氧化的热力学部分，就要运用材料物理化学中诸多热力学基本知识，如△G-T平衡图和克拉佩龙方程等。材料物理化学如同一座桥梁，将材料物理专业的前期基础课与后续专业课联接起来，以完善专业知识的系统与连贯性。同时，材料物理化学作为一门重要的专业基础课，是许多高等院校研究生入学考试的必考科目。材料物理化学与材料科学与工程各专业相关的生产生活联系紧密。新材料的设计、合成以及产物性能的提高与可控自由基聚合反应中所用的新型催化剂和引发剂息息相关。在材料表面改性过程中，界面效应是起理论指导作用的。电化学在材料领域应用广泛，例如：熔盐电解法制取金属铝、多种稀土金属及其合金，金属在使用过程中的腐蚀及防护等，新型的化学传感器、燃料电池、锂离子电池的研究和生成都要用到电化学理论。而对于发展迅速的前沿材料纳米材料，如何制备具有规定尺寸和组成的纳米颗粒、测量其性质、了解它们的特殊性质与颗粒尺寸的关系等很大程度上依赖于科学测量手段和化学化工技术，这也离不开材料物理化学基本原理的指导。
三、材料物理化学的教学难点
根据在以往的教学过程中的观察与经验，材料物理化学是一门老师难教、学生难学的课程。这首先是因为材料物理化学课程与数学物理联系密切、抽象概念多、数理推导多、公式繁杂等特点。许多学生见到大段连篇的公式推导就会产生畏难心理，丧失学好该课程的信心，然后就逐渐厌学甚至放弃学习。再加上该门课程对于材料物理专业的学生来说，课时相对较少，要在有限的学时中掌握较多的内容，使得以往的教学出现点到为止，认识学习不够深入的现象[5]。该门课程的授课对象是大学二年级上学期的学生，处于这个时期的学生学习兴趣和学习热情处于整个大学的全盛时期，求知欲强，精力充沛。面对这样的学生，如何有效地利用他们的求知欲，激发起学习该课程的兴趣，并针对他们的缺点，制定行之有效的方法及对策，使其通过该门课程的学习，培养起运用物理化学的方法进行科学研究和解决实际问题的能力，是值得我们教学工作者值得思考并认真对待的问题。
四、材料物理化学的教学改革
针对上述问题，为提高材料物理化学的教学质量，激发学生的学习兴趣，培养学生能力，我们对材料物理化学课程教学进行了多方面的改革。
1.教学内容上的改革。(1)教学内容与材料物理专业特色相结合。针对材料物理专业“亦工亦理，理工相融”的特点，材料物理化学的教学思想与内容安排也要做到理工相融。既要把重点放在物理化学的基础理论、基础知识、基础技能的教育上，比如要对基本概念有比较深的理解，对重要公式能够熟练掌握，对课程作业有严格的要求等，以加强学生对理论知识的认识和理解[6]。同时，教师也要认识到工程教育是材料物理专业学生培养中不可缺少的重要组成部分，要彻底改变传统物理化学教学模式下工程教育处于从属地位的状况。我们既要强调物理化学学科的理论性和科学性，又要从工程需求的实际出发进行考虑，不能重科学轻技术、重理论轻实践，不能从理论到理论，而应注重相关结论的物理意义、适用范围，注重科学理论与工程问题的结合。(2)教学内容与科研实践相结合。材料物理化学课程应积极倡导科研与教学资源共享，以科研促进教学，适时地将最前沿的科研成果渗透到教材、教学和实验中。将科研课题和教学相结合，实现科研对教学的带动作用。如能实现教学和科研的互动，这将为本科生完成毕业论文，继续读研深造奠定坚实的基础，并能大大提高学生分析问题解决问题的能力、实验操作能力以及计算机软件的使用能力。同时将教学与教师的科研实践相结合，还有利于调动学生学习和进行实验操作的积极性及兴趣，启发学生的思维，激发其探索精神。例如，可将材料物理系教师的科研课题“稀土氧化物纳米颗粒的制备”与相关化学热力学和界面现象的知识相结合来进行教学，将教师课题“激光熔覆制备生物陶瓷材料”与相关的热力学知识相结合，如反应吉布斯自由能的计算及其作为反应判据的应用，等等。还可以鼓励感兴趣的学生参与到教师的科研实验中来，学以致用，加强知识点理解的同时，拓宽视野，锻炼科研及动手能力。
2.教学方法上的改革。(1)传统与先进教学手段相结合。传统的教学手段板书由于其单调、枯燥的特点已不能完全适应目前的教学要求，而多媒体辅助教学手段是图、文、像、色集于一体的现代化教学手段，它的应用使原本量大、抽象、复杂、枯燥无味的理论知识，通过形象、生动、直观的形式表现出来，调动了学生的积极性和学习兴趣，便于学生对知识的理解和掌握。同时，也为教师节省了大量板书绘图的时间，加快了授课进度也增大了教学信息量[7]。比如相平衡与界面现象这两章，利用多媒体手段能将各种相图、亚稳状态及润湿现象能内容形象直观地表现出来，配上动画效果，更便于学生的认识与理解。但是在整个教学过程当中，多媒体也不是放之四海而皆准的教学手段，在一些公式的推导演示以及课后习题的讲解过程中，配以一定的板书，将会起到解释充分、循循善诱的教学效果，使学生有充足的时间理解消化相关重点及难点。总之，不同形式的教学方法、教学手段须依据教学内容、学生能力、教学需求等灵活应用，才可较好处理有限的理论学时与教学内容多、传授知识与培养能力、主体与主导之间的关系，有效地提高学生学习兴趣、自学能力、综合素质，取得良好的教学效果。(2)教师指导与学生自主学习相结合。传统的材料物理化学的教学模式是填鸭式教学，老师讲，学生听，老师主动教，学生被动学，这样的教学模式使学生的主观能动性得不到体现和发挥，因而造成事倍功半的教学效果。师者，传道、授业、解惑也。教师除了完成传道授业的任务外，也要试图将学生的学习潜能激发出来，对此，我们采用了以下方法：①在教学中采用重点难点教师讲授、简单章节学生自主学习的方法。学生自主学习之后，采用课堂提问的方式以检验学生自主学习的学习成果。前面我们讲到学习材料物理化学的大二学生，具有较强的学习兴趣和能力，我们采用自主学习的方法将其能力激发出来，使学生的学习变被动为主动，从而收到事半功倍的教学效果。②采用模拟教学方式，进行角色互换，促使学生主动学习的同时，培养体恤他人、尊重他人的人文品质。对于某些难度较低易于理解的章节，比如新相生成与亚稳状态，可以让学生提前准备，然后走上讲台，与教师互换角色，完成自主学习的同时，更亲身体会教师备课、授课的整个过程，从中体会不易，进而达到互换立场、尊重他人劳动成果的品质培养效果。③课堂练习和作业讲解时，可采用分组讨论的形式，以培养合作交流、互助学习的精神。在教学过程中除了教书，我们更注重育人。学生完成学业进入社会以后必将经历团队合作的过程，我们通过分组讨论和学习的形式，将教学与育人相结合，以培养学生适应社会所必需的互助与合作交流能力。(3)短期教学与长期辅导相结合。贵州大学材料物理专业的材料物理化学的教学只有80个学时，大二上的一个学期就能完成相关内容的教学。但该门课程是一些学校材料类专业考研的必考科目，为了帮助学生在完成必修的学分之后还能更深入地学习该门课程，我们还为已经完成该门课程学习的学生提供长期的辅导，给学生提供答疑解惑的帮助，以助其完成进一步的深造和学习。
随着高等教育改革的不断改革和深化，社会对新时代大学生的需求，以及材料科学与技术的发展带来的知识信息量的快速膨胀，要求学生具备更加牢固的知识基础，更加灵活地运用知识的能力。在材料物理化学课程的教学改革过程中，我们体会到，只有不断地思考与改革，总结出一套顺应社会和学科发展的教学方法，才能提高教学质量，培养学生的综合能力，提高学生的逻辑推理能力以及分析问题和解决问题的能力，增强学生的创新精神和实践精神，从而适应新世纪科技进步与科学发展的需要。
参考文献：
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[5]朱晓东.材料专业物理化学教学改革探索[J].教育与教学研究，2011，25(12)：90-92.
基金项目：贵州大学教育教学改革研究项目(校教发【2013】58号)
作者简介：欧梅桂(1977-)，女，教授，博士。
作者：欧梅桂 杨春林
摘 要：《材料化学》是郑州大学材料科学与工程学院材料化学专业本科生的一门重要的专业基础课、主干课，其内容综合了超分子化学、纳米材料等内容，是一门材料科学与现代化学相结合的新兴课程。该课程是在四大化学、生物化学和结构化学的基础上进行的有效延伸，对扩展学生的知识面，改善学生的知识结构具有十分重要的意义。然而，由于该部分内容牵涉知识面广，内容新，知识点间的跨越较大，国内没有合适的配套教材等因素，往往导致学生觉得课程章节间上下联系不紧密、概念理解不透彻、理论枯燥乏味，晦涩难懂以及对所学知识综合运用能力弱等问题。为此，文章作者从多年教学实践出发，围绕着《材料化学》课程教学内容展开创新性的探索，通过优化教学方式和方法，极大增加了学生的学习热情，提高了教学和人才培养的质量，获得了优异的教学效果。
关键词：材料化学;超分子化学;纳米材料;教学改革
鄭州大学材料科学与工程学院成立材料化学专业的初衷是在坚持应用型理科人才培养目标定位的基础上，努力拓展学科专业的生存空间，坚持以高分子材料为特色的办学定位，通过创新的人才培养模式研究、培养机制研究，让学生达到基础扎实、知识面宽、系统掌握化学和材料科学的基本原理和基本实验技能，能在材料科学及相关领域从事研究、科技开发和相关管理工作，最终成为具有创新精神的高端应用型人才。因此，课程除了开设有化学专业和材料专业的一些基础课，高分子材料的一些专业课外，如何进一步拓展该专业学生的化学和材料的相关知识，实现化学和材料课程的紧密结合成为课程设置的一项十分重要的内容。基于此目的，包含了材料化学和纳米材料等内容的《材料化学》课程被定为材料化学专业本科生的一门重要的专业的基础课和主干课。然而，在授课过程中，却发现该部分内容存在着涉及的知识面广、内容新，知识点间的跨越较大[1]、国内没有合适的配套教材以及国内没有成体系的课程值得借鉴等一系列的问题。同时，学生的反馈也是课程章节之间联系不够紧密，概念理解不够透彻、理论枯燥乏味，晦涩难懂以及对所学知识综合运用能力弱等问题。
为了激发学生的学习兴趣，提高该门课程的教学质量和教学效果，提高学生对所学知识的融会贯通能力，我们对《材料化学》课程教学过程中存在的问题进行了分析和总结，从教学内容和教学方法等方面进行了积极的探索和研究。
一、《材料化学》课程的教学现状
（一）缺乏合适的教材
目前，国内很多高校都开设有《材料化学》这门专业课，同时，以《材料化学》命名的教材国内也很常见，但是，不同高校开设的材料化学专业，其《材料化学》课程包含的内容有不同的侧重点[2]。对于郑州大学《材料化学》这门课程来说，由于学生之前已经学习了《无机化学》、《有机化学》、《物理化学》、《分析化学》、《高分子物理》、《高分子化学》和《高分子材料》等课程，在《材料化学》再过多的增加基础化学和材料学的知识不仅在教学内容上会产生重复，同时也会增加学生的厌学情绪，无法达到进一步拓展学生化学和材料相关知识的初衷。而将超分子化学和纳米材料等内容加入到《材料化学》教学内容中，则既可达到最初课程开设的目的，也可拓宽学生的知识面，提高学生的学习兴趣。然而，目前市面上的《材料化学》教材均不含超分子化学的内容，同时，其有关纳米材料的内容也过于简单，无法满足课程开设的需求。
（二）教学内容差异化较大
国内开设《超分子化学》本科生课程的高校并不普遍，另外，在课程内容的选择上各个高校的差异化也较大，这一方面和课程开设的目的息息相关，另一方面也和课程开设的性质有着紧密的关系。有些高校将《超分子化学》作为专业课程，有些将其作为拓展课，因此教学内容上有些偏重于超分子化学的基本概念和基本理论，有些则更多关注超分子化学的最新进展。如吉林大学开设的双语课程《超分子化学》，其在引入超分子化学的基本概念后，更多的内容则倾向于超分子化学在各个领域取得的进展[3]，这与其课程开设的目的是开阔学生的视野，培养学生对科学研究的兴趣息息相关。而郑州大学引入超分子化学内容的主要目的是让学生掌握超分子化学的基本概念、基本原理、能够通过超分子化学的手段设计、合成一些简单的材料，能够分析常见的主客体化学中的作用力类型以及作用力的增强或减弱的原因，拓展其在化学和材料领域方面的基础知识。有关纳米材料教学内容方面，郑州大学材料化学专业坚持高分子材料的办学特色必然要求高分子纳米材料要作为其中的重要内容。因此，如何解决教学内容差异大，同时突出自己的办学特色，成为摆在我们面前的一个重要问题。
二、教材和教学内容的选择
（一）教材的选择
超分子化学和纳米材料在本科教学方面基本没有现成的教材，没有成体系的教学模式和内容可以参考，很多院校都是在引入基本概念后，结合国内外研究的最新进展开展拓展性的教学[4]。这种教学模式比较适合在研究生教学中开展，但对于材料化学专业的本科生，源于以下几个方面的考虑，该方法就不太适合。1. 课程所涉及的概念、理论和方法要成熟，进展类的内容尽量少涉及;2. 《材料化学》仅安排了48学时，教学内容要重点要放在了基本概念、基本理论和基本方法上;3. 本科生对知识理解的广度和深度和研究生有一定的差距，过于复杂的理论和实验不利于其理解和吸收。基于以上几点考虑，在参考教材的选择上，我们针对不同内容采取了不同的方案。对于超分子化学，我们主要选择了国外的原版英文教材的译著，如化学工业出版社出版的国外优秀化学著作译丛《超分子化学》和北京大学出版社出版的《超分子化学-概念和展望》等。而对于纳米材料，我们主要选择的是在国内纳米材料领域的一些代表著作，如白春礼主编，四川教育出版社出版的《纳米科技-现在与未来》和施利毅主编的华东理工大学出版社出版的《纳米科技基础等》。同时，为了更加适应我们专业的教学，我们成立了材料化学编写小组，在参考了国内外大量书籍的基础上，自编了《材料化学》教材，更加方便了学生的学习和参考。
（二）教学内容
根据本科生知识结构的特点，结合我们课程自身的实际情况，我们在超分子化学和纳米材料授课内容的选择上重点放在了基本概念、基本理论和基本方法的讲解上。在超分子化学的教学内容上，我们主要讲解了超分子化学的相关概念、生命中的超分子化学与生物模拟、阳离子的络合、阴离子的键合、中性分子的络合以及自组装和模板等内容。在纳米材料部分，我们主要讲解纳米材料概述、纳米材料的化学制备方法、无机纳米材料、高分子纳米材料等。教学内容的选择上除了突出重点，突出基础外，更加注重章节间的联系和逻辑关系，提高了课程的系统性和关联性。具体来说，在超分子化学内容的选择上，我们沿着什么是超分子化学-超分子化学是怎么发展起来的-超分子化学和普通化学有什么异同-超分子化学为什么是一门重要的值得学习的课程这条主线。而在纳米材料内容的选择上，我们则沿着什么是纳米材料-纳米材料和体相材料相比具有哪些优异的性质-纳米材料具有独特性质的原因是什么-纳米材料的常规制备手段有哪些-常见的高分子纳米材料的制备方法-常见的无机纳米材料的制备方法这条主线。沿着这些主线，极大提高了课程章节之间的逻辑性、系统性以及内容的关联性，提高了学生的学习效率，增强了教学效果。同时为了增加学生的实验能力，我们还开设了48学时的《材料化学实验》课程，这在增强学生动手能力的同时，还可进一步提高学生对所学理论知识的理解。
三、教學方法探讨
（一）激发式教学
针对该专业学生读研和出国率较高的特点，在课堂上给他们简单规划科研成长的道路，告诉他们在科研的成长道路上选题的重要性，列举了近些年在超分子化学领域和纳米材料领域的重要研究成果和诺贝奖获得者，让学生深刻认识到学好超分子化学和纳米材料的相关知识，可以在今后他们的学术成长道路上帮助他们易出成果、多出成果，出好成果，从而激励学生发自内心去学习这两个方向的知识的热情。同时，鼓励学生多思考，多用自己而非书上的文字来发表自己的观点，并对他们进行启迪和鼓励，让学生在回答问题的过程中去思考，让其他学生对其观点进行评述和补充，从而调动他们的积极性、能动性和创造性，达到激发式教学的效果。
（二）归纳对比式教学
超分子化学和纳米材料教学内容点多面散，如何让学生能够在短暂的课堂上掌握这些教学内容中的基本概念和基本理论，学会用这些概念和理论分析和解决一些实验中遇到的问题，理解文献中报道的最新内容，是摆在任课教师面前一个十分现实的问题。为此，我们对这部分教学内容进行了归纳，同时将相近的内容进行了对比，这样不仅能够加深加快学生对教学内容的理解和掌握，还有利于学生学会思考，掌握分析问题的方法和技巧。例如，在超分子化学的教学上，我们就如何分析主客体之间键合的稳定性进行了归纳，得出如下分析和解决问题的技巧：1. 主体的空腔和客体在空间尺寸上越匹配，主客体间的键合越强;2. 主体的空腔和客体在形状上越类似，主客体间的键合越强;3. 主体和客体在电荷上要互补，相同条件下电荷密度越大，主客体结合越强;4. 相同条件下，主体的刚性越强，主客体间的结合力越强;5. 相同条件下，主体的预组织性越强，主客体间的结合力越强;6. 溶剂对主客体间的结合力影响很大，因此可利用亲疏水性增强主客体间的结合;7. 利用大环效应、大二环效应可放大键合位点间的弱相互作用，增强主客体间的键合;8. 主客体和溶剂间的溶剂化自由能越大，主客体间的键合能力越弱。另外，为了对比分子化学和超分子化学的不同，我们采用图像和表格两种方式对他们进行了详细的对比。其从结构和功能上形象地对比了超分子化学和分子化学之间的差异和联系，阐明了分子化学是合成新物质，而超分子化学是形成分子组装体。而表1则从结构单元、单元名称、结合力、结构实现方式、结构以及性能等多方面对分子化学和超分子化学进行了多层次的对比，这在加深学生的理解和掌握的同时，也方便学生记忆。
（三）化抽象为形象式教学
超分子化学中的弱相互作用力的种类很多，包括氢键、离子-偶极、偶极-偶极、阳离子-π、π-π堆积、范德华力以及疏水效应等。在主客体的结合过程中通过将这些弱的相互作用力放大，可形成稳定的主客体化合物，并且这些主客体化合物和主体与客体在适当的条件下可实现快速的转换。如果只是讲解这些抽象的理论，学生很容易困惑和迷茫。为了便于学生的理解，我们采取了化抽象为形象的教学方式。例如在讲解冠醚，我们将冠醚比作一顶可伸缩的带有几个魔术贴粘接点的简易柔性帽子，将碱金属阳离子比作不同的人的头。冠醚和阳离子络合时，就好比不同人选择不同帽子，只有帽子的尺寸和人头的大小匹配时，其戴在头上才会比较牢固和舒适，否则就容易脱落。而固定在冠醚环上的氧原子好比帽子上的魔术贴粘接点，只有帽子尺寸和头的大小比较合适时，这些粘接点才能同时和头部比较好的作用上，实现冠醚和阳离子的稳定络合。同时由于冠醚具有一定的柔性，就像有一顶伸缩性的帽子，其在尺寸不太匹配时，仍可通过帽子的伸缩不太舒服的戴在头上，具有一定的结合性，就像冠醚尺寸和碱金属离子不太匹配时，依然呈现出平台选择性相似。
四、结束语
本文针对郑州大学材料科学与工程学院现有的《材料化学》课程中超分子化学和纳米材料两部分的教学内容的特点、现状以及存在的问题，分析了教学改革的必要性，并从教材和教学内容的选择、教学方法的改进等方面进行了该门课程的教学与实践改革，取得了理想的教学效果。但是由于这门课程中涉及的教学内容庞杂，新的概念和理論不断完善和替代旧者，新的研究成果不断涌现，其和其它学科间的交叉也日益密切，因此课程的教学改革和实践必定是一个长期的过程。在随后的教学过程中，我们还需对《材料化学》课程在实践中不断地进行探索和总结，以使该课程的教学效果得到不断的完善和提高。
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[4]陈晓欣，孙俊奇，王力彦.超分子化学课程建设与教学实践[J]. 化学教育，2018（39）：7-11.
作者：陈志民
摘 要：分析总结西北大学材料化学创新实验课的教学实践经验，探索教学方法以加强学生对该创新实验课程的认识与理解，旨在提升学生的学习积极性、创新意识和综合能力。
关键词：创新实验;材料化学;综合能力
0 引言
材料化学与材料物理、材料工程一起构成材料科学的三块基石[1]。材料化学作为一门将材料科学与化学相结合的新兴学科，主要研究材料的制备、加工和性能等方面的化学问题。相较于化学的其他学科分支，材料化学专业具有更明确的应用性质，是20世纪80年代新兴的本科专业[2]，内容包含金属材料、无机非金属材料、高聚物材料等。化学是一门理论与实验相结合的课程，同样材料化学课程的建设也离不开相关实验的支撑。近年来，西北大学化学与材料科学学院实验教学示范中心通过对大四本科生开设创新实验课，培养学生对材料化学学科发展前沿的认识与了解，开阔学生的视野，增强学生的实验创新能力，对大四材化专业学生进行更深层次的专业实验培养与教学实践。
目前其材料化学创新实验室已具备基本的材料合成基础设施，配备合成室、准备室、仪器室、高温室，占地200多平方米，拥有多型号马弗炉、球磨机、德国IKA电磁搅拌器、德国赛多利斯分析天平等用于材料合成的仪器，同时国家级化学实验教学示范中心拥有布鲁克D8型XRD粉末衍射仪、S3500型激光粒度仪、台式扫描电镜等测试仪器，为材料化学创新研究提供实验良好的实验合成制备及测试条件。在开课5年多的时间里，材料化学实验课程不断地完善与提高，目前已经涵盖染料太阳能电池、PTC陶瓷材料、MOF多孔材料、纳米材料、高分子材料等的合成制备与性能测试实验，为培养多方面发展的学生提供了良好的实验教学条件，本文对材料化学创新研究实验的开设过程与经验进行简单总结，并就其实验课程教学实践与探索谈一点心得体会。
1 材化创新实验课程准备
1.1 选材新颖，跟随热点，不断发展，拓展学生视野
材料化学创新实验课，重点旨在突出创新，所编辑实验内容，皆为教师的研究课题演变而来，即每个实验都由一个研究课题及其结果进行梳理、编写，取材新颖，联系实际与热点，向学生充分展示材料化学的应用性与发展前景。例如，所开设的染料敏化太阳电池的制作与转化效率测试实验，其内容联系现在研究热点的太阳能电池，让学生了解光电转化机理的同时，学习掌握TiO2纳晶多孔膜的制备技术以及其在太阳能电池研究上的重要意义。通过实验巩固基础理论与操作的同时，也可拓展学生的知识面，消除学生对本专业学习的茫然性，为学生即将进入继续深造或工作提供新的思路与见解。
与传统的基础实验不同，创新实验课是一门不断创新发展的实验课程，作为材料化学专业的实验支撑内容，实验的编写紧贴其前沿发展方向，故材化实验课程是个动态的实验课，它在充实原有实验的基础上，不断地更新、发展新的实验内容。自开课之初发展至今，创新实验课已经由4个实验内容发展、更新至7个完整实验，涵盖无机材料、高分子材料与纳米材料的合成与性能测试等内容。材化创新实验的开设，在夯实学生的基础性操作的同时，培训学生压片、离心、煅烧等更专业化的实验操作，实验内容的发展与完善，为学生提供了解和学习材料化学研究前沿知识的机会，拓展学生视野，将动手与动脑有力结合，提升学生综合创新能力。
1.2 提前讲解，形成框架，相互结合，调动学习积极性
化学专业的大四学生，在经历基础、综合性的实验培训基础上，对化学实验的学习有了更高层次的要求与理解，针对这些特点，在开课之初，利用两个星期，4个学时的时间，先将材料化学前沿、热点进行讲解， 材料化学前沿性与应用性相结合的特点，能够及时抓住学生的注意力，充分调动学生学习该课程的积极性。
随后在介绍实验背景的前提下，将实验设计理念、实验设计的合成内容以及所合成材料的测试进行简单讲解，从而形成一个整体的实验框架，着重强调整个实验过程的系统性，形成提出问题、分析问题、解决问题的一个科研探索过程，来培养学生进行科研工作的基本素养。负责该创新课程的教师为教材编辑老师，熟悉实验来源且立于教学与科研工作一线，能够结合相关化学知识与前沿研究内容进行讲解，为材料化学创新实验课教学实践提供良好的师资保障。如微波辅助水热合成微孔配位聚合物MOF-5实验，在讲解时将配位化学、晶体化学、功能材料等内容与近年来研究热点的微波合成方法相结合，进一步巩固所学理论知识的基础上，为学生讲授新研究成果，大大提高学生的学习兴趣，提高学生综合学习能力。
2 材化创新实验课程实践
2.1 灵活安排，合理分割，掌握节奏，提高实验效率
实验内容衍生自教师的科研课题，具有时间长，连续性高，仪器专业性强等特点。考虑到学生课程的时间分散性，在实验课开始之初，针对实验内容进行有效的归类与分割，同时教师在实验过程中控制好学生的操作进程，掌握实验的节奏，提高实验效率。具体采用以下方式：
①根据实验个数和每周开课时间将学生有效分组，每天安排7组实验操作，进行大循环实验过程[3];
②将两个具有相关性的实验进行交叉串联，如将BaTiO3纳米粉的溶胶-凝胶法制备表征与PTC陶瓷材料的制备与测试两项实验相糅合，确保在两周时间内，同时完成两项实验内容;
③将实验过程中的操作等候时间充分利用，如干燥配合物MOF-5等待测试的空隙，可安排进行反相乳液聚合法制备聚丙烯酰胺絮凝剂实验的合成部分;
④对于需要20多学时的创新研究型实验，将实验过程合理分割，如染料敏化太阳电池制作过程中，指导、督促学生抓紧时间，第一次实验时紧凑完成TiO2多孔膜电极的制备后浸泡入染料溶液中，再一次实验时制备纳米铂黑对电极、组装电池，最后进行电池组装和性能测试。
相比于内容固定、时间长短不一的基础实验课程，创新实验这种灵活多变的安排方式，能够最大限度为学生提供了解学习实验的机会，使得整个创新型实验课程内容更系统、紧凑，提高学生学习效率和时间紧迫感，为学生的进修奠定基础。
2.2 小组开课，加强互动，解析仪器，开拓专业视角
由于仪器偏于专业化，而且配套数量有限，为保证教学质量，材化创新实验开设时，每个实验以2-3人为一个小组。这样在每个实验进行时，保障学生与老师能进行面对面的探讨与交流，这种小班式的开课过程，避免出现不分主次、重复讲解消磨学生过多的实验热情的情况[4]。
创新实验注重培养学生的思辨与综合能力，实验过程中教师鼓励学生自行思考实验所出现的现象与问题，克服传统的实验教学过程中存在的学生只动手不动脑、千篇一律、不敢提问等弊端。待完成材料的合成，先介绍专业性仪器的性能与用途，再进行合成样品的解析。如通过激光粒度仪测量所合成微米和纳米粉体粒径的分布情况;通过对合成材料进行X射线衍射，分析其衍射图谱，核实材料的成分、材料内部的结构;通过扫描电镜测量对所合成材料的形貌-性能相关性进行研究等。通过专业仪器测试，学生学习鉴定、测试、分析新合成材料的方法。材化创新实验教学不仅仅局限于实验操作，更注重学生科研素质的培养，为学生开拓更高的专业性视角，以培养学生进行功能材料的设计、制备性能测试等方面的创新意识与能力。
2.3 虚实结合，注重启发，鼓励思考，培养综合能力
在实验开课过程中，我们发现仍存在程度不一、相对薄弱的现实问题：
①少部分学生在学习、动手实验过程中存在学习目标不清、学习缺乏自主性[5];
②大四学生面临人生岔口时，偶尔出现的学习浮躁性、盲目性等。
面对这些现实性问题，我们在教学过程中尝试进行以下改进：
①结合虚拟仿真实验的建设，借助虚拟仿真软件与设施，进行实验讲解与模拟预习，尤其针对学生现下条件无法完成的虚拟化实验进行介绍，利用专业化而且学生普遍接受的学习软件，达到随时随地可通过电脑甚至手机即可了解和学习该实验课程的目的，以增强学生学习积极性;
②注重启发学生，尤其是遇到不同的实验现象时，循序渐进地对学生进行引导，以寻求解决办法，活跃课堂气氛的同时，给学生提供更多的自主与发挥的空间，若学生提出自己解决问题的方法时，还可安排进行分组对照实验，以提高学生分析、创新的综合能力;
③设置多样化的成绩评定方式，不拘泥于单纯考勤、实验操作、实验报告等评定项目，增加讨论对照实验、实验改进等方面的成绩奖励，对学生能力进行肯定以加强学生的参与感与责任心，提高学生对于该实验课的重视程度，提升学生的综合能力。
3 材化创新实验课程成果
3.1 拓展学生专业实验知识层面，理论联系实际，激发学生学习的兴趣
本创新实验从立题到实验整个过程，将材化课程研究前沿和生活实践相紧密结合，更加强化实验课程的专业性，专业仪器解析功能与培训，开拓学生专业性视角，增强学生对材化知识的运用实践，使学生体验学而致用的实验过程，从而大大激发学生的学习兴趣;
3.2 启发实验创新思维，强化学生实验操作技能，提升学生综合素质
本创新实验课程，除基本实验操作外，增加研究型实验操作，启发学生进行创新性思维，鼓励学生探索、解析实验现象，强调动手与动脑的真正结合，巩固基础实验技能，学习运用更专业性实验操作技能和实验测试解析手段，提高学生整体综合素质;
3.3 巩固相关专业知识，拓宽学生科研思路，提高学生科研素养
本创新实验课联系功能材料、配位化学、结构化学等几门基础专业课，巩固专业知识的同时，为学生进行科学研究做铺垫，包括选题、实验、测试、应用等过程，符合高年级学生追求独立实验的需求，培养学生独立科研能力。
4 结束语
材料化学创新实验是化学专业学生一门重要的实验课程，特别对于材料化学专业的学生而言，这是一门专业支撑性的实验课程。对这门新兴的实验课程，由于没有更多的经验可以借鉴，我们的开课过程也是摸索与完善该实验课的过程。在经历了5年多的学习、努力与总结，该实验课取得了很好的教学效果，对学生综合、创造能力的提升有显著的成效。特别是对于考研和寻求工作的大四化学专业的学生，材化创新实验课程所提供的前沿、热点性实验内容，开阔学生眼界，拓展学生的知识层面，向学生展示材料化学研究的系统性、应用性，对学生今后的学习和工作具有良好启发和能力提升作用。以上是笔者在材化创新实验课程教学中的一些教学经验总结，在今后的工作中还需要不断总结、探索，才能提升自身专业与教学素质，辅助教师将创新实验课程建设更好，以全面提升学生的综合学习能力和专业素养，为培养高素质的创新型人才打造坚实的基础。
参 考 文 献
[1] 杨兴钰.材料化学导论.武汉：湖北科学技术出版社，2003.
[2] 曾人杰.大学化学，1998，13(4)：1-5.
[3] 刘斌，杨建辉.大学化学，2015，30(3)：51-55.
[4] 张荣兰，杨维兴，王骊丽，等.大学化学，2016，31(3)：23-27.
[5] 司开林.教育探索，2013，12：16-18.
作者：任智卉 刘斌
摘要: “纳米材料化学”是江苏大学材料学院无机非金属专业大四学生的一门选修课,该门课程采用了双语教学。针对 “纳米材料化学”课程双语教学中存在的系列问题,本文作者结合工作实践,就双语教学的教材选择、内容组织、教学手段和教学语言的运用等环节展开了深入探讨。
关键词: 纳米材料化学双语探索与实践
2001年8月,教育部印发了《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》,明确提出了关于加强“双语教学”的要求;2004年8月,教育部又颁布了《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》,明确地将双语授课课程比例列入高校工作水平的考核指标。开展双语课教学,可以培养并激发学生对英语的学习兴趣和应用能力,改变学生学习外语而不能应用外语的弊端[1],是加快复合型国际化人才培养的重要举措。
鉴于此,我校在本科生教学中开展了多门专业课程的双语教学实践,“纳米材料化学”选修课是贯彻教育部相关文件精神的积极尝试。
1.教学前的准备
(1)双语教材的选择问题
纳米材料的研究是目前材料科学最活跃的学术领域之一,其研究成果日新月异。为了拓宽学生专业知识面和培养学生科研思维,教材内容应有足够的知识宽广性和学术新颖性,因此我们选择了Nanomaterials Chemistry:Recent Development and New DirectionsI[2](Wiley,2007)。这是一本全英文教材,它取材于近年来在各类国际知名期刊发表的科研论文,涵盖了纳米材料化学领域最新最前沿的研究成果。考虑到学生的专业英语基础较为薄弱,为了帮助他们克服畏惧情绪、树立学习英文教材的信心,根据英文原版教材的章节内容,我们推荐了一些中文参考书,如《纳米材料化学》(汪信,化学工业出版社,2006)、《表面活性剂与纳米技术》(李玲,化学工业出版社,2004)、《纳米材料的制备与应用技术》(李群,化学工业出版社,2008)和《纳米材料理化特性与应用》(倪星元,化学工业出版社,2006)等。
(2)教学内容的安排
鉴于“纳米材料化学”定位为选修课,课时量少,不可能在该领域各个分支上进行深入探讨,教学内容必须有所取舍、有所侧重。在教学过程中,我们重点介绍了该书前四章,内容包括纳米材料科学概述、各种类型的纳米材料的通用化学制备方法、纳米材料的物理化学特性和纳米材料的广泛应用领域等;而对该书的后续章节进行了适当的处理,将Peptide Nanomaterials和Dendrimers And Their Use As Nanoscale Sensors两章揉合到纳米材料制备、组装甚至表面改性中,将Surface Plasmon Resonances in Nanostructured Materials一章中重点内容穿插进纳米材料独特的光学特性一节中,而将Applications Of Nanostructured Hybrid Materials For Supercapacitors归并到了纳米材料的电子学应用领域一节中,剩下的章节专业性较强、难度较大,可以作为学有余力的学生的课外科技读物。
(3)备课指导思想
我们立足于英文原版教材,辅以中文参考书,按照中文教材的风格和我们惯用的思维方式对双语课教学内容进行了二次梳理和组织。“纳米材料化学”双语课的课程性质是材料类的专业选修课而不是英语辅导课,具有其本身的专业性和知识的系统性[3],我们不能仅仅考虑术语的英文表达和语法结构,而应着重考虑教学内容的组织、学科知识和研究方法的传授,以及学生专业知识体系的拓展。
总之,双语教学的目的就是培养学生善于利用英语作为获取纳米材料化学专业知识的工具。
2.课程的教学实施
(1)开课时间的选择
从专业知识的角度来讲,材料科学导论、有机化学、材料物理性能和材料测试技术等学科知识是研究纳米材料化学的基础,从而上述课程是纳米材料化学的先修课程。另外,为了保证教学效果,学生必须具备一定的英语词汇量和英文听说能力。我们选择在大四上学期开设这门选修课。此时学生经过前三年的专业基础课学习,基本构建起了专业知识体系,积累了足够的英语词汇,也达到了一定的英语综合水平,这时候开展双语教学容易收到良好的效果。
(2)教学手段的运用
纳米材料体系具有各异的形态和绚烂的色彩,而多媒体教学平台能以图片、视频甚至是音频来灵活直观地展示这个令人叹为观止的神秘世界。双语课多媒体课件制作的难点在于如何掌握好课件中英文语言的比例。实践发现,若采用全英文课件,学生因专业英语词汇基础较为薄弱,很难正确理解授课内容,容易产生畏惧心理。若始终采用中英文对照课件,课件将显得累赘臃肿,而且中英文的交替出现易使学生疲于在中英文句子中寻找对应词语的翻译,专业课演变成了翻译课,这样也就偏离了教学初衷。基于上述原因,在内容较为简单的教学初始阶段,我们采取中英文对照课件,以便学生尽快掌握基本的专业词汇。随着教学的进一步深入,我们逐步减少课件中的中文语言比例,仅在出现新的专业术语时附加中文注释。不过,多媒体教学不能完全取代传统的板书,比如纳米材料化学中涉及很多有机化学专业术语,由于幻灯片容量的限制,在多媒体课件上只能以甲乙丙丁、某醇某酸等命名法来展示,而通过板书可详细写出该物质的分子结构式,能更直观地向学生展示了该物质的组成方式,有益于学生理解反应过程、了解纳米材料制备原理。在课堂上现场回答学生提出的问题时,或在讲解分析学生的作业情况时,我们也需要采用板书的教学方式,以便更好地跟学生沟通。在教学过程中将板书与多媒体教学相结合,二者相得益彰。
(3)课件内容的组织
考虑到授课对象是大四学生,有些学生毕业后要参加工作,而有些学生则要继续深造,那么授课内容就应二者兼顾。在授课过程中,一方面我们介绍纳米材料化学在国内外产业中的应用,将学生的视野从传统的陶瓷、水泥、玻璃产业拓展到新兴的纳米材料产业,让学生对即将从事的工作领域有更全面的认识,另一方面我们也介绍纳米材料化学领域的发展趋势和新兴方向,以及国内外知名研究团队及其特色,培养学生在海量的科技文献中迅速捕捉到前沿科研动态的能力,为他们在报考研究生时选择科研方向提供一些有价值的参考信息。
(4)教学语言的使用
如果采用全英语讲授,学生会因专业英语能力较薄弱而一味关注英文表达,从而忽略课程本身要传达的专业知识,使得教学变成单纯的专业英语课程;但如果仅在多媒体课件上使用英语,而全采用中文教学,则基本没有英语氛围,难以培养学生用英文思考专业知识的能力,失去双语课教学的意义。可见,我们应该在课堂上把握好使用中英文的尺度。在课程刚开始,学生对专业术语还很陌生时,我们应以中文授课为主,有意识地向学生灌输专业词汇的构词方法,比如纳米材料中涉及的一些化学专业词汇,甲、乙、丙、丁等数字的词前缀表达方法,醇、醛、酮、胺、烷烃等词后缀的表达方式。由于专业词汇的词根重复频率较高,通过构词法的学习,学生能在较短时间内掌握基本的专业词汇,具备初步的专业文献的英文阅读理解能力。到了教学中后期,学生已经积累了一定量的专业英语词汇后,我们逐渐加大英文授课比例,用英语表述专业知识、解析专业词汇,只在重点和难点的教学时辅以中文解释,授课时应控制语速,做到有张有弛,给学生留有思考的时间[4]。
高校双语课的教学方法还处在探索当中,为了提高纳米材料化学双语课的教学质量,我们讲求师生互动,多与学生沟通,了解学生的学习需求和对教学的评价,根据反馈及时调整教学方法和教学内容。讲台不应是教师一个人的秀场,教学需要学生的积极参与,一些教学环节可通过以学生为主的研讨方式进行,促使学生积极、主动地利用搜索引擎和科技论文数据库查阅英文文献,引导学生掌握纳米材料化学研究和应用的新动态,为他们进入纳米领域工作和深造打下良好的基础。
纳米材料化学双语课更深层次的目的是营造双语气氛,提高学生的专业外语水平,增强学生的跨文化理解力,促使学生用外语思考并解决纳米科学领域问题的能力,增强学生的科研素养,为纳米材料化学研究培养新生力量和后备军。
参考文献:
[1]傅晶,黎俊波.大学有机化学实验双语教学的探索与实践[J].化学工程与装备,2007,7:232-233.
[2]Rao,C.N.R.Müler,A.and Cheetham,A.K.Nanomaterials Chemistry:Recent Development and New Directions[M].Berlin:Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.KGaA,2007.
[3]张新明,牟占生,李宗荣.大学双语教学与公共英语教学、专业英语教学的关系浅析[J].科技信息,2007,1:5-6.
[4]杨儒贵.谈谈双语教学的课程和教材建设[J].北京大学学报,2007,5:278-279.
作者：宋 娟
摘要：化学材料工程是近年来现代化学研究的热点，它在节能、环保、能源、军工等领域具有关键地位。它是许多高科技城市发展的基础和先导，对其应用和发展趋势进行研究对其快速发展具有重要意义。本文简要介绍了目前材料化学工程的应用进展，并对材料化学工程的未来发展前景进行了分析和探讨。
关键词：化学材料;工程;化工
1材料化学工程的概述
材料化学工程是一门新兴的跨学科学科，其研究领域跨越了材料、化学、化学工程和其他专业。发展方向主要分为两个方面：一是以新型功能材料为核心的化工厂操作工艺，如吸附解吸工艺、膜反应工艺、精馏工艺、膜分离工艺等。本方向主要利用新材料的物理和化学性能实现化工生产的物理传递和反应过程，通过研究物质在材料微观结构中的传递和反应规律，总结材料性能与材料结构的关系，进而建立新材料设计和化工单元工艺优化的工程理论和技术。二是利用化学工程方法和理论解决材料生产过程中的关键问题，通过对工艺条件的控制改善材料的结构和性能，实现产品的定性和定量生产，为材料生产的实验基础和产业规模建立参考。
2材料化学工程的应用
（1）纳米材料的应用
纳米材料的概念在20世纪80年代初确立，这些材料的整体尺寸在0.1-100米之间。由于其特殊的微观结构、小尺寸效应、表面效应和界面效应，它们无法被常规材料所取代，具有重要意义。结合热力学电磁、化学和光学特性，纳米材料不仅可用于光电子学，还可作为高效光电转换的新材料。以纳米技术为基础的技术，如电池、塑料和涂料，已经取得了很大的进展，并正在逐步推广。近年来，纳米材料在健康和生物系统中的应用也成为一个热点研究课题。在健康领域，纳米级药物载体被用来携带癌症药物分子，并通过使用载体分子识别特定细胞，将化疗药物分子直接应用于特定细胞（例如癌细胞）。在生物系统中，纳米材料技术在仿生技术中的应用也是当前最重要的研究领域之一。用纳米材料制成的人造皮肤可以实现与人体的良好接触，具有透气性和柔软性，这将是下一代人体仿生技术的发展方向。在新能源方面，新能源汽车的革命如火如荼，纳米级锂电池正极材料也是研究热点之一，通过提高正极材料中锂离子的交换效率，可以大大改善电池性能。特斯拉计划将纳米材料技术应用于三元锂离子正极材料，以增加正极材料的表面积，提高锂离子交换效率目标。可以说，纳米技术是21世纪科学领域最重要的技术革命。
（2）先进陶瓷材料的应用
陶瓷材料是金属和非金属元素的复合体，通常由氧化物、氮化物和碳化物组成。常见的陶瓷材料包括，例如，氧化铝、二氧化硅、碳化硅和氮化硅，以及瓷器、水泥和玻璃。先进的陶瓷在原材料和工艺方面与传统陶瓷不同。他们采用特定的结构设计，通过新的工艺技术将高纯度原材料的不同特性结合起来，生产出具有特定用途和性能的陶瓷。
先进的陶瓷材料根据其特性分为功能陶瓷和结构陶瓷。功能性陶瓷主要是通过修改材料或基体，使陶瓷材料具有一定的光敏感性、电敏感性、热敏感性或化学敏感性。在太阳能电池中，陶瓷的导电性和透明度可以通过在陶瓷中掺入金属氧化物纳米颗粒（如氧化锌和氧化物）来改善。在主要的光电元件中，介电陶瓷是集成电路基材的重要材料，即陶瓷电容器。在先进制造业中，压电陶瓷在传感器中有着重要的应用，是压力传感器中最关键的部件，而压力传感器是机器人的关键部件，因为它们在压力感应和运动校正中有着重要的应用。
结构陶瓷具有优良的化学、热和机械性能，如耐高温、低蠕变率、高硬度、耐腐蚀等，通常被用作各种结构的关键部件。它可以在许多恶劣的条件下工作，对实现许多新技术至关重要。在空间技术方面，航天器和航天飞机需要具有非常高的耐温性、高强度和低重量的结构材料，而先进的结构陶瓷材料可以满足这些要求。
（3）新型薄膜材料的应用
近年来，随着薄膜技术的快速发展，由各种材料制成的薄膜技术得到了广泛的应用。有各种各样的薄膜材料，目前被广泛使用的有：超导膜、导电膜、电阻膜、半导体膜等等。这些薄膜材料具有光、电、磁、热等方面的特殊性能，并在一定程度上发挥着特殊功能。新的薄膜材料主要应用于自动化、集成电路、太阳能电池、交通等方面。透明导电氧化膜被广泛用于太阳能电池、触摸屏、透明窗和其他设备。它是一类不可缺少的薄膜材料。透明导电氧化膜有效地结合了低电阻材料的光学和导电性能，在可见光波段保持透明，对红外光有很强的反射作用。这种薄膜材料由化学性质稳定的氧化物组成，具有良好的耐摩擦性。由于这些良好的特性，透明的导电氧化物薄膜在光电设备的制造中具有广泛而重要的应用前景。
3材料化学工程技术的进展
利用材料的物理和化学特性来实现化工生产中的转移过程和化学反应过程是材料化学工程的主要研究内容。南京理工大学开发的以陶瓷膜材料为核心的集成装置技术，在中国形成了以陶瓷膜为基础的新产业，同时开发了陶瓷膜催化集成工艺、生物质生产乙醇的工艺、陶瓷膜生产中药L-art等先进技术。中国已经形成了以陶瓷膜为基础的新产业，并开发了先进的技术，如陶瓷膜催化综合工艺、生物质乙醇生产工艺和陶瓷膜生产中药。天津大学开发的吸附蒸馏技术以吸附材料为基础，将吸附过程和蒸馏过程耦合在同一塔中，提高了分离系数，增加了解吸效率，同时还具有连续操作和大的物料处理能力的优点。
在控制反应和工艺条件方面，应用化学工程方法和理论来控制材料的处理是材料化学的另一个关键因素。
中国在这一领域取得了很大进展，北京化工大学结合超重力场技术实现了生产中对材料形态的控制，解决了从实验室阶段到工业阶段的放大效应问题。超重力场可以改善材料转移过程，并通过改变强度来控制产品的粒度。
该技术已经发展成为一种工业化设备，可以生产纳米级的碳酸锶、碳酸钙、碳酸钡和其他纳米粉末。清华大学将流化床工艺应用于碳纳米管的生产，促进了碳纳米管的大规模生产，大大降低了生产成本，给中国带来了巨大的经济效益。
4展望材料化学工程
作为材料科學、化学和化学工程的交叉学科，它不仅在技术上支持了材料科学的发展，而且还开辟了化学工程的新分支。国内外许多大学都在逐步设立化学工程课程，加强与其他学科的交叉融合。主要集中在材料性能和生产工艺之间的关系，以及微观结构和材料性能之间的关系。尽管化学材料工程学科近年来取得了很大的进步，但技术上的挑战依然存在，如材料微观结构在不同应用中的变化，以及基于新材料的质量和热量传输机制。此外，还需要进一步改进材料的加工和提炼方法，以减少原材料开采造成的污染和环境破坏。因此，能够进行能量转换、能量储存、二次回收和环境友好型材料制造工艺的新材料是材料化学技术未来发展的重点。
5结束语
生命、能源和环境是现代世界各国都特别重视的领域，化学材料工程各分支学科的主要研究应与这些领域密切相关。环境友好和绿色化学材料的研究以及与公共安全有关的材料化学问题将是未来研究的重要课题。
参考文献
[1]方玉诚.材料化学工程的应用与发展[J].化工设计通讯，2019：59.
[2]刘亚康.探析高分子材料工程的应用与发展[J].产城（上半月），2019：0221-0221.
（江苏沙英喜实业有限公司 江苏 连云港 222200）
作者：徐昊
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