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关于教育的概念汇总十篇篇(1)中图分类号:G642文献标识码:ADOI:10.16400/ki.kjdks.2016.10.027AbstractThesignificanceofintroducingthenano-scaleconceptsintotheory-practicalcourseforourundergraduatelearners’understandingofinstrumentalanalysisofagivensubstanceandthequantitativeanalysisfromthetheory.Combinedwiththeexperienceinnanomaterialandnanotechnologyofourresearchgroup,wepointouthowtohelpstudentsreallyestablishingclearnano-scaleconceptinthe“InstrumentalAnalysisⅡ”(bilingualinstruction)courses,whichwillcombinetheoryandpracticebetter.Keywordstheoryandpractice;nanomaterial;reformineducation目前全国高校的本科生已有很多的理论结合实践课程,而就化学专业尤其是分析花絮专业的学生而言,仪器分析类课程是必修的理论结合实践的课程。不论是教学中还是毕业后走上就业岗位,很多学生面临着接触或从事仪器类尤其是对材料进行表征类仪器有关工作。早在150年前,微米成为了新的精度标准,这样的技术给人类带来了巨大的发展,也奠定了世界工业化的基础。但是,随着人们对提高材料的性能、推动高新技术发展的需求不断增长,各类材料的制备技术和表征技术也在日新月异。自1861年胶体化学建立后,科学家们开始对小尺寸的粒子(1~100nm)展开分析,由此引出了“纳米”这一新概念。纳米(nm),又称毫微米,是长度的度量单位,1纳米=10-9米。纳米颗粒一般也就是指直径在1~100nm范围的粒子。能够对纳米颗粒的尺寸、形貌、结构和组成进行表征的仪器有光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)等等。①而今本科教学课程中所涉及的这些显微技术虽然在学生实验室中常见,但因缺乏纳米尺寸以及原子概念的教育,所以仍有很多学生在学习中接触到这样的尺度概念时理解不清晰,这也引发了许多教学工1在本科教学中引入纳米概念的必要性在本科学习阶段,本科生是否有必要对纳米这样极小尺寸甚至原子理论这些抽象概念进行了解呢?其实很有必要。因为不论在何种材料中,其最小基本组成(原子或分子)的存在本身就是一个不容忽视的化学概念。即使是对头发这样已知并可见的物质,本科学生不一定能准确回答其尺寸大小是多少或者什么数量级。教学实验中的常见光学显微镜虽然可以用来检查物体的轮廓及细节,但只有当该物的尺寸比光的波长还要大,才能观察到该物质,而小到几个纳米甚至原子级别则无法达到可视化。在InstrumentalAnalysisⅡ双语课程中有一章节将库伦分析法这样的电化学方法理论知识与纳米级别以下的原子数目建立了关联。原题是这样描述的:“Amonolayer(singlelayerofatoms)ofCuonthecrystalfaceshowninthemarginhas1.53x1015atoms/cm2=2.54x10-9mol/cm2.Question:WhatcurrentcandepositonelayerofCuatomson1cm2in1s?”这个题目在问:当电流和时间一定时,在面积为1cm2中能够沉积铜原子的数目(图1为“100”晶面排列的铜原子在1cm2的个数示意图);或者一定数目的铜原子在一定的时间里能够沉积满一个单原子层/1cm2则需要的电流为多少?由于发现本科生对纳米以下的原子概念理解甚少,所以对这一量化计算显得茫然。为了培养我们的学生能够成功塑造完整的知识面和知识体系,达到学科不断发展的需要,教学人员决定在InstrumentalAnalysisⅡ这门课程中引进纳米以及原子尺寸的概念。2引入纳米概念的教育方式如何在教学中能够引入抽象的纳米概念,又能激发本科生对此概念的兴趣,是成功展开这方面教育的一个重要开始。普遍理论与具体实践相结合的“理论联系实际”原则可以达到主观和客观、理论和实践、知和行的统一。那么关于纳米的尺寸虽然小之又小,但是从人们所熟悉的头发可以引起一个人们在日常生活中所熟知的最小尺寸概念。在课堂中,首先让本科生思考“细如发丝”的问题:头发到底有多细?直径大约在哪个数量级?这一问题的抛出,引起了学生们在课堂上的热闹讨论。结果有这