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中國材料科學(xué)的發(fā)展范文第1篇

關(guān)鍵詞：材料科學(xué)基礎(chǔ) 功能材料專業(yè) 教學(xué)改革

Teaching experience of material science foundation course for functional materials major

Bai Jing， Teng Fei， Huang Mingli， Luo Shaohua， Qi Jianquan

Northeastern university at Qinhuangdao branch， Qinhuangdao， 066004， China

Abstract： The materials science of the metallic materials， the inorganic non-metallic materials and the polymer materials has been combined for the functional materials major in our university， and added the latest research results to the traditional knowledge of fundamentals materials science to gain better teaching effect. In this paper， based on the idea of teaching reform， several important reforming measures have been discussed in detail for the teaching reform of the materials science foundation course， aimed at improving the teaching quality and teaching efficiency； enhance students' analytical ability and innovative ability.

Key words： material science foundation； functional materials major； teaching reform

21世紀(jì)，材料科學(xué)與工程技術(shù)是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要基礎(chǔ)和支撐之一。材料科學(xué)基礎(chǔ)是材料科學(xué)與工程類學(xué)科的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，這門課程既要密切聯(lián)系理論，又要為其他專業(yè)課程打下扎實(shí)的基礎(chǔ)[1]。通過材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)，學(xué)生能較好地了解材料的成分與組織結(jié)構(gòu)，合成與制備，材料的性能及應(yīng)用的基本知識，相互關(guān)系及其影響規(guī)律；對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法、創(chuàng)新能力及運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識解決實(shí)際問題的能力作用巨大。高等教育專業(yè)設(shè)置變化和課程體系的改革以及材料科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，對材料科學(xué)與工程類人才素質(zhì)提出了新的要求，已從原來較單一的技術(shù)人才轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚刭|(zhì)、寬口徑的復(fù)合型人才，材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)中存在的問題也日益顯現(xiàn)。研究和探討課程體系的優(yōu)化，兼顧金屬材料、無機(jī)非金屬材料和高分子材料的共性和個(gè)性，對提高該課程教學(xué)效果，培養(yǎng)復(fù)合型人才具有十分重要的意義。

1 材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)改革的基本思路

材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)改革的基本思路是：以厚基礎(chǔ)、寬口徑、面向現(xiàn)代工程為前提，根據(jù)本校實(shí)際情況進(jìn)行。2011年，我校應(yīng)教育部要求開設(shè)功能材料新學(xué)科，而功能材料以所需知識領(lǐng)域?qū)?、學(xué)科發(fā)展迅速區(qū)別于常規(guī)的結(jié)構(gòu)材料學(xué)科。

（1）我校集合常年工作在金屬材料、無機(jī)非金屬材料和高分子材料教學(xué)和科研一線的教師編寫了一本《材料科學(xué)基礎(chǔ)》（功能材料用）新教材，融入金屬材料、無機(jī)非金屬材料和高分子材料的共性和個(gè)性知識，并結(jié)合經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展以及本校學(xué)科建設(shè)的進(jìn)展，突出《材料科學(xué)基礎(chǔ)》理論的共性，書中尤其注意了不同種類材料之間知識的交叉和滲透。

（2）著重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法和創(chuàng)新能力以及運(yùn)用基礎(chǔ)理論解決實(shí)際問題的能力，即注重培養(yǎng)學(xué)生獲取知識、運(yùn)用知識、創(chuàng)新知識的能力。功能材料領(lǐng)域材料科學(xué)發(fā)展非常迅速，課本的知識永遠(yuǎn)落后于最新的科研成果，因而，能力的發(fā)展重于知識的傳授。

①我校對大學(xué)二年級的學(xué)生采用導(dǎo)師制培養(yǎng)方式，每位導(dǎo)師都有自己的專攻學(xué)術(shù)領(lǐng)域，而學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好可以自主選擇導(dǎo)師。在導(dǎo)師帶領(lǐng)下，學(xué)生開始進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，學(xué)習(xí)使用相關(guān)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備以及最新的學(xué)科動態(tài)。學(xué)校方面，給予大學(xué)二年級和三年級的學(xué)生一定的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，通過創(chuàng)新實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣和自學(xué)能力。很多學(xué)生在教師的帶領(lǐng)下參加各種國家級、省級科技競賽，如全國大學(xué)生節(jié)能減排大賽和全國大學(xué)生挑戰(zhàn)杯科技競賽等，并多次獲得獎(jiǎng)項(xiàng)。2013年我院81002班本科生張溪溪等人“利用提釩棄渣制備鋰離子電池正極材料LiFePO4及其電化學(xué)性能研究”，81002班侯瑞等人的“基于廢棄鋅錳干電池制備ZnMn2O4及其電化學(xué)性能研究”獲得2013年“力諾瑞特”杯第六屆全國大學(xué)生節(jié)能減排社會實(shí)踐與科技競賽三等獎(jiǎng)。

②為切實(shí)做到“強(qiáng)專業(yè)、重實(shí)踐”，我校采用3+1教學(xué)模式，即3年授課+1年畢業(yè)設(shè)計(jì)。在“3+1”模式的導(dǎo)向下，越來越多的學(xué)生在本科階段有了更為清晰的專業(yè)成長目標(biāo)。充足的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間，使大四本科生充分參與到指導(dǎo)教師的科研課題中，對本專業(yè)的前沿領(lǐng)域和基礎(chǔ)知識的實(shí)際應(yīng)用有了深刻的了解，優(yōu)秀大四學(xué)生能多次發(fā)表學(xué)術(shù)論文以及申請專利項(xiàng)目。例如，羅紹華（本校教師）、翟向樂（學(xué)生）、張雅倩（學(xué)生）、田勇（學(xué)生）、李輝（學(xué)生），申請的發(fā)明專利“硅酸錳鋰/納米氧化物復(fù)合正極材料及其制備方法”（專利號：ZL 2011 1 0109725.0）已獲國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)。

在教學(xué)過程中，適當(dāng)安排部分章節(jié)讓學(xué)生自學(xué)。學(xué)生通過查找相關(guān)參考書籍，總結(jié)概括自學(xué)部分的知識要點(diǎn)，科研領(lǐng)域的名人軼事，材料領(lǐng)域發(fā)展中的重大里程碑進(jìn)展等，然后分小組分析討論，提高學(xué)生的自學(xué)能力和對材料專業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣。此外，在教學(xué)安排中，每年度安排兩次參觀。一次是參觀本校太陽能電池和鋰離子電池實(shí)驗(yàn)室，一次是參觀磁性材料生產(chǎn)企業(yè)，讓學(xué)生可以理論聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用理論知識解決實(shí)際問題。我們還通過加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生的動手能力[2]。

2 將最新科研成果融入材料科學(xué)基礎(chǔ)課程講授中

在材料科學(xué)基礎(chǔ)課程備課過程中，注意融入最新的相關(guān)領(lǐng)域的科研成果。學(xué)生覺得所學(xué)知識非常新鮮和超前，能夠及時(shí)了解本學(xué)科的前沿動態(tài)，從而提升學(xué)習(xí)興趣，對傳統(tǒng)知識的理解亦會更為深刻。這種教學(xué)方法抓住了“90后”學(xué)生喜歡新鮮事物的特性，獲得了良好的教學(xué)效果。

圖1 強(qiáng)磁場對Fe-C二元合金相圖共析點(diǎn)的影響

例如：在講授Fe-C二元相圖時(shí)，加入了全國優(yōu)秀百篇博士論文獲得者張宇東博士（東北大學(xué)畢業(yè)）關(guān)于10特斯拉強(qiáng)磁場對Fe-C相圖影響的內(nèi)容[2]。強(qiáng)磁場的使用會使共析點(diǎn)向高溫高碳的方向移動（如圖1所示）。從而將課本中平衡相圖的局限打破，引入了外場對平衡相圖的影響。

另外，在講述固態(tài)相變―馬氏體轉(zhuǎn)變章節(jié)時(shí)，講授應(yīng)用馬氏體相變過程中的體積效應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)溫控形狀記憶效應(yīng)。在該部分，融入了最新的研究成果，說明由馬氏體相變引起的形狀記憶效應(yīng)不僅可以由溫度場驅(qū)動，還可以由磁場驅(qū)動，由此產(chǎn)生一類新的智能材料被稱為磁控形狀記憶合金，它兼具大的磁場誘導(dǎo)應(yīng)變（傳統(tǒng)的溫控形狀記憶合金）以及快速的響應(yīng)頻率（壓電陶瓷和磁致伸縮材料），現(xiàn)已成為國際范圍內(nèi)智能材料的研究熱點(diǎn)，從而補(bǔ)充和擴(kuò)展了原有的知識體系。

3 合理運(yùn)用板書與多媒體教學(xué)方式

材料科學(xué)基礎(chǔ)課程內(nèi)容多且抽象性、理論性強(qiáng)，為了提高該課程的教學(xué)效果，應(yīng)該采用有效的教學(xué)手段和教學(xué)方法。

傳統(tǒng)的板書教學(xué)是課堂教學(xué)的一種重要手段[3，4]。板書這種教學(xué)手段數(shù)百年來在教學(xué)發(fā)展史上起到了重要的作用，即使在科技高度發(fā)達(dá)的今天，也始終沒有退出歷史舞臺。但是單純使用板書教學(xué)的局限性也是顯而易見的，如信息容量小且板書內(nèi)容不易保存，缺乏生動性和趣味性，學(xué)生很難保持持續(xù)的注意力，已不能完全滿足課堂教學(xué)的需求。

隨著社會的不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，多媒體教學(xué)已經(jīng)啟動并迅速開展。與板書相比，多媒體教學(xué)有很多優(yōu)點(diǎn)，能創(chuàng)造出一個(gè)有聲有色、圖文并茂的教學(xué)環(huán)境，把抽象的事物直觀化，把復(fù)雜的問題簡單化，為教師教學(xué)的順利實(shí)施提供形象的表達(dá)工具，從而可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如將F-R位錯(cuò)源、位錯(cuò)掃過、位錯(cuò)的多滑移和交滑移、熱聚合物拉伸變形、馬氏體的表面浮凸現(xiàn)象等由書本的平面教學(xué)轉(zhuǎn)為多媒體3D教學(xué)，使原來單調(diào)的課堂教學(xué)直觀生動、新奇有趣，易于學(xué)生理解和接受，激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。多媒體教學(xué)省去教師板書的時(shí)間，可以增加課堂信息量，提高課堂教學(xué)效率。

當(dāng)然，也有教師指出過多使用多媒體手段的弊端，如教師備課不充分，多媒體教學(xué)要求教師制作課件，因而沒有充足的時(shí)間備課；有的教師自己不制作課件，使用其他教師的課件，不能把課本知識充分消化理解，把講課變成了“念課”，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力、思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而且一旦停電，講課教師便束手無策，影響正常上課秩序。因此，授課教師必須充分備課、認(rèn)真?zhèn)湔n，將課本知識深刻理解，并且充分了解學(xué)生的知識水平，將學(xué)生難于理解的知識點(diǎn)用通俗易懂的語言流利地表達(dá)出來。課堂教學(xué)時(shí)使用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式，利用板書和多媒體課件相結(jié)合的方式來授課。將理論知識和一些不易使用板書的教學(xué)內(nèi)容用多媒體課件呈現(xiàn)；對于一些學(xué)生應(yīng)重點(diǎn)掌握的知識點(diǎn)則使用板書的形式著重強(qiáng)調(diào)。將每堂課的知識點(diǎn)精心組織，恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置問題進(jìn)行啟發(fā)，并預(yù)見學(xué)生的回答。從而達(dá)到板書、多媒體與啟發(fā)式教學(xué)完美地結(jié)合，保證教學(xué)按照預(yù)期效果順利完成。

4 結(jié)束語

綜上所述，材料科學(xué)基礎(chǔ)是一門傳統(tǒng)的基礎(chǔ)課程，在建設(shè)創(chuàng)新型國家以及材料科學(xué)快速發(fā)展、本科教育向應(yīng)用型方向轉(zhuǎn)變的背景之下，該課程的教學(xué)要求、目標(biāo)、重點(diǎn)、手段都已發(fā)生了根本性的變化。緊跟現(xiàn)代材料科學(xué)發(fā)展的步伐，及時(shí)更新和充實(shí)材料科學(xué)的最新理論及應(yīng)用成果，使課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，才能卓有成效地提高材料科學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 周細(xì)應(yīng)，李培耀，童建華.《材料科學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)改革的實(shí)踐探討[J].上海工程技術(shù)大學(xué)教育研究，2005（2）：1-3.

[2] 張宇東.強(qiáng)磁場下鋼的擴(kuò)散型相變的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D].沈陽：東北大學(xué)，2007.

[3] 范群成，徐彤，席生岐.研究型教學(xué)在“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程的實(shí)踐與思考[J].中國大學(xué)教學(xué)，2012（8）：61-62.

中國材料科學(xué)的發(fā)展范文第2篇

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程是材料專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。本文分析了課程在教學(xué)過程中出現(xiàn)的各種問題，提出了幾點(diǎn)教學(xué)方法改進(jìn)意見，具體為:抓好第一節(jié)課，激發(fā)學(xué)生興趣，重視應(yīng)用多媒體教學(xué);課堂上引入當(dāng)今新出現(xiàn)的材料，激起學(xué)生的好奇心和興趣，改變理論教學(xué)的枯燥。通過以上改進(jìn)，希望能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

關(guān)鍵詞:

材料科學(xué)基礎(chǔ);教學(xué)方法;材料結(jié)構(gòu);材料性能

隨著科技的發(fā)展及進(jìn)步的不斷加快，材料在生活、生產(chǎn)及工業(yè)、軍事等的應(yīng)用不斷加強(qiáng)，迫切需要加快材料方面人才的培養(yǎng)?！恫牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)》是成都大學(xué)“材料成型與控制工程”本科專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，主要介紹材料的基礎(chǔ)知識，其內(nèi)容包括材料成分、組織、結(jié)構(gòu)與工藝性能等［1］，涉及理論知識繁雜、內(nèi)容抽象，概念性強(qiáng)，是從事材料方面工作人員的必修專業(yè)基礎(chǔ)課，也是很多院校研究生入學(xué)考試的必考科目，與《材料成形原理》、《工程材料》、《塑料模設(shè)計(jì)與制造》等課程密不可分。大部分學(xué)生都迫切希望學(xué)好這門課，但對于初步接觸材料的同學(xué)來說，多而繁雜的感念和內(nèi)容，及宏觀上看不見摸不著的微觀結(jié)構(gòu)抽象、難理解，對于這些枯燥的專業(yè)基礎(chǔ)知識很難提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣更難抓住重點(diǎn)。因此，《材料科學(xué)基礎(chǔ)》作為材料專業(yè)的基礎(chǔ)課，如何增強(qiáng)其授課效果成為當(dāng)務(wù)之急。很多任課教師都對此進(jìn)行了研究，黑龍江大學(xué)的趙霞、王永東、黨振乾等提出，在《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的教學(xué)過程中改革教學(xué)方式和考核方式［2］;河南理工大學(xué)的張建新提出運(yùn)用實(shí)例激發(fā)專業(yè)激情，結(jié)合案例解釋抽象理論等［3］。針對《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的特點(diǎn)以及同學(xué)們在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的各種問題，作者結(jié)合多年該課程教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提出以下幾點(diǎn)改進(jìn)意見。

1上好第一節(jié)課激發(fā)學(xué)生興趣

第一節(jié)課是打開學(xué)生對繽紛復(fù)雜材料的微觀知識一無所知知識的一扇門，是入門課。通過這一課，要引起學(xué)生對材料基礎(chǔ)知識的好奇心，帶著問題和好奇心去尋找和探索門后面的秘密。因此要讓學(xué)生短短時(shí)間內(nèi)明白學(xué)習(xí)這門課的目的和意義、和其他專業(yè)課程的關(guān)系及本課程的學(xué)習(xí)方法。所以上課之前要仔細(xì)斟酌和研究如何開始第一節(jié)課，如何激發(fā)學(xué)生的求知欲。我們主要從以下幾點(diǎn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣:因此每學(xué)期的開始，都要仔細(xì)的第一節(jié)課如何開始，講哪些內(nèi)容來激發(fā)學(xué)生的求知欲，著重從以下幾個(gè)方面來激發(fā)學(xué)生的興趣:

(1)通過鮮活實(shí)例引發(fā)學(xué)生思考。眾所周知TITANIC的沉沒是海難事故，這部驚魂影視大片給很多同學(xué)深刻印象。多種原因和TITANIC輪船的服役條件造成了它的解體，通過和學(xué)生的共同分析，得出最重要和不可忽略的因素是船體的材料質(zhì)量問題:①含有大量缺陷的船體鋼板，只考慮到了增加鋼的強(qiáng)度和硬度，而忽略了增加其韌性，導(dǎo)致撞擊到冰上時(shí)的脆性鍛煉;②鋼板連接處使用的鉚釘，由于含有礦渣，強(qiáng)度減低，導(dǎo)致船體撞擊到冰山時(shí)，船頭鉚釘松動，防水隔板開裂，海水涌入船內(nèi)。鋼板冶煉過程中硫化物的加入增加了鋼的強(qiáng)度，而降低了韌性及鉚釘中含有的礦渣降低了其強(qiáng)度是TITANIC沉船首當(dāng)其沖的材料質(zhì)量因素。另一個(gè)例子是1938年冬季比利時(shí)的阿爾伯特運(yùn)河鋼橋突然墜河，其原因是造橋用的鋼材磷含量太高，磷的冷脆性是造成災(zāi)難的罪魁禍?zhǔn)?。同學(xué)們聽到這里，有的驚嘆、有的微笑、有的竊竊私語。由此可見，同學(xué)們對材料概念和興趣已經(jīng)建立，那么學(xué)習(xí)這門課的目的和重要性也就不言而喻了。

(2)結(jié)合自己的科研成果及科技前沿吸引學(xué)生對材料科學(xué)的好奇心。例如:引用諾貝爾物理獎(jiǎng)中出現(xiàn)的材料新發(fā)現(xiàn)和新發(fā)明帶給科技發(fā)展的巨大動力，讓學(xué)生明白材料的神奇和作用，特別是2011年的諾貝爾物理獎(jiǎng)———英國曼徹斯特大學(xué)的AndreGeim和KonstantinNovoselov教授用膠帶粘粘的方法制備出單原子層二維結(jié)構(gòu)的石墨烯，是至今發(fā)現(xiàn)的厚度最薄和強(qiáng)度最高的材料［4］，其具有優(yōu)異的性能，先后發(fā)現(xiàn)其力學(xué)性質(zhì)中楊氏模量E達(dá)到1.0TPa、電學(xué)性質(zhì)中電子遷移率高達(dá)106cm2•V－1•s－1、熱學(xué)性質(zhì)中熱導(dǎo)系數(shù)高達(dá)5000W•m－1•K－1、光學(xué)性質(zhì)中單層石墨烯的可見光吸收僅有2.3%和優(yōu)異的鎖模特性［5－6］?？梢韵胂筮@種神奇的材料一旦投入實(shí)際應(yīng)用，人類社會將會帶來的革命性變化。由此激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神。

(3)強(qiáng)調(diào)改課程在所有課程學(xué)習(xí)中的重要性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。第一，讓學(xué)生明白《材料科學(xué)基礎(chǔ)》是學(xué)習(xí)后續(xù)各門專業(yè)課程的必備基礎(chǔ)理論，如果這門課程沒有學(xué)好、理解透徹，后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)可能會不明白所以然，會非常吃力。第二，讓同學(xué)們知道他們以后從事相關(guān)工作或和科學(xué)研究活動時(shí)，《材料科學(xué)基礎(chǔ)》中的專業(yè)基礎(chǔ)知識是他們重要的理論指導(dǎo)。在后期的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和工作過程中的各種機(jī)器或設(shè)備上，每個(gè)零件如何選材，如何進(jìn)行熱處理及加工工藝等都和本門課程息息相關(guān)。

(4)聲明本課程的學(xué)習(xí)要求及課堂紀(jì)律?！恫牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)》很多內(nèi)容抽象、難理解，因此必須嚴(yán)格要求同學(xué)們的聽課紀(jì)律，及時(shí)完成課下作業(yè)和課后復(fù)習(xí)，堅(jiān)決杜絕無處不在的手機(jī)游戲在課堂上的出現(xiàn)，從而保證學(xué)生的聽課效果。這些在第一節(jié)課中必須和同學(xué)們強(qiáng)調(diào)。

2重視多媒體現(xiàn)代教學(xué)方法的應(yīng)用

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》內(nèi)容多，信息量大，教學(xué)課時(shí)有限，如果任課教師再把過多的時(shí)間用于板書，講授的時(shí)間將大大減少，也就無法完成大量內(nèi)容和信息的傳授;另外本課程中設(shè)計(jì)很多微觀上看不見、摸不著的原子、分子、離子等微粒的排列和組織結(jié)構(gòu)等，很難使學(xué)生展開空間想象和理解，而多媒體應(yīng)用能解決此問題。因此需要制作出適合本門課程的教學(xué)課件，增強(qiáng)了課堂授課的趣味性和多變性。本課程中各種材料的晶體結(jié)構(gòu)涉及很多復(fù)雜圖形，如面心立方(FCC)、體心立方(BCC)、密排六方(HCP)、閃鋅礦、纖鋅礦結(jié)構(gòu)等，特別是FCC結(jié)構(gòu)中的八面體間隙、原子等微粒的空間堆疊、位錯(cuò)的運(yùn)動及各種交互作用等，需要豐富的空間想象力來理解，通過圖形或動畫的展示，可以幫助學(xué)生理解和掌握此類知識。二維和三維動畫形式的多媒體教學(xué)既可以解決本課程教學(xué)過程中學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多的矛盾，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)在時(shí)間和空間等方面的不足，又可以提高課程的生動性，使學(xué)生在有限課堂中學(xué)到更多的專業(yè)基礎(chǔ)理論，又感覺不到課程的枯燥。

3結(jié)合學(xué)科及科研前沿拓寬知識，激發(fā)興趣

科技的進(jìn)步和學(xué)科的快速發(fā)展，使具有一定出版周期的專業(yè)教材滯后于學(xué)科前沿知識。因此專業(yè)課老師的教學(xué)應(yīng)將教材作為教學(xué)的主要參考書，但又不能完全依賴教材，使教學(xué)內(nèi)容源于教材，又要適當(dāng)高于教材。所以，《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)，需要多方收集各類教學(xué)素材，特別是注意吸收與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的最新研究成果和實(shí)例，在授課過程中結(jié)合基礎(chǔ)理論知識介紹。如:通過引入湖北江陵出土的公元前500年越王勾踐劍及西安秦始皇兵馬俑二號俑坑出土的青銅劍的圖片展示，讓學(xué)生了解這兩把劍出土?xí)r之所以光亮如初，是因?yàn)楸砻娣謩e被鍍上了一層金屬鉻和鉻鹽化合物。在講解晶粒概念時(shí)，可引入納米晶和微晶的概念，并結(jié)合對應(yīng)的具體制備工藝，讓學(xué)生明確納米晶與微晶材料的區(qū)別，這樣學(xué)生既掌握了所學(xué)學(xué)科專業(yè)的前沿知識和技術(shù)。在學(xué)習(xí)材料強(qiáng)度與塑性時(shí)，通過講解告訴學(xué)生材料的強(qiáng)度與塑性在常規(guī)處理工藝下是兩個(gè)互為矛盾的性能指標(biāo)，提高某一指標(biāo)值，另一指標(biāo)值必然下降，但通過細(xì)化晶粒的方法可同時(shí)提高兩者性能，如快速冷卻技術(shù)的引入形成的非晶、微晶和納米晶等。類似這樣問題的提出，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。

4課堂理論教學(xué)緊密結(jié)合實(shí)踐教學(xué)

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》是為了培養(yǎng)工程技術(shù)人員正確合理選擇使用材料能力而設(shè)立的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，因此，其實(shí)踐教學(xué)意義重大。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，可以讓學(xué)生更好地理解材料結(jié)構(gòu)與性能及各種工藝處理與性能的關(guān)系，加深對材料基礎(chǔ)知識的認(rèn)知，又可以培養(yǎng)學(xué)生動手能力，操作能力。若有條件，建議到相關(guān)單位進(jìn)行參觀，讓同學(xué)更直接地了解材料在機(jī)械生產(chǎn)，工程項(xiàng)目的應(yīng)用，各種工藝處理的流程及其目的，為將來從事工程事業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

5結(jié)語

良好的授課效果是每個(gè)教師的美好愿望。隨著科技的進(jìn)步和社會的發(fā)展，每一個(gè)有責(zé)任感的教師都需要不斷的探索、運(yùn)用和總結(jié)層出不窮的教學(xué)方法，把各項(xiàng)教學(xué)工作推進(jìn)到一個(gè)更高的高度上，把培養(yǎng)高質(zhì)量的人才作為自己義不容辭的責(zé)任，在自己為材料發(fā)展事業(yè)奮斗的同時(shí)，為其培養(yǎng)更多棟梁之才，為中國的強(qiáng)國之夢和社會科技的發(fā)展進(jìn)步貢獻(xiàn)力量。

作者：宋慧瑾 鄢強(qiáng) 李玫 朱曉東 馮威 單位：成都大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 建筑與土木工程學(xué)院

參考文獻(xiàn)

［1］趙品．材料科學(xué)基礎(chǔ)［M］．哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2007:1－2．

［2］趙霞，王永東，黨振乾，等．應(yīng)用型本科材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革［J］．中國冶金教育，2013(4):23－24．

［3］張建新．《材料科學(xué)基礎(chǔ)》本科教學(xué)的改革與實(shí)踐［J］．科技信息，2009(21):506．

［4］Editoria．l．Theriseandriseofgrapheme［J］．NatNanotech，2010(5):755．

中國材料科學(xué)的發(fā)展范文第3篇

[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī) 材料科學(xué) 虛擬課題 教改方案

[中圖分類號] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）18-0159-02一、引言

在當(dāng)今社會中，計(jì)算機(jī)在社會發(fā)展中顯示了其強(qiáng)有力的推動作用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展壯大，計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用也越發(fā)普遍和顯著，如信息檢索、數(shù)據(jù)分析和圖像處理、計(jì)算模擬、材料組分和結(jié)構(gòu)分析等等。對大學(xué)高等教育而言，開設(shè)計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用課程是為了讓學(xué)生初步掌握計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)應(yīng)用中的方法、步驟和應(yīng)用領(lǐng)域等，從而促進(jìn)專業(yè)課的學(xué)習(xí)。

結(jié)合我校高分子材料與工程專業(yè)的特點(diǎn)以及畢業(yè)生需進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，在高分子材料科學(xué)的學(xué)習(xí)研究過程中需要涉及多種軟件的應(yīng)用，最基本的包括文獻(xiàn)檢索、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、圖形處理等等，而這些都離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)。在書本式教育和多媒體PPT教育為基礎(chǔ)的理論教學(xué)模式下，教學(xué)效果并不是十分理想。在往屆的教學(xué)質(zhì)量反饋中，多數(shù)學(xué)生反映單純的理論教學(xué)形式枯燥、效果不良，一旦涉及實(shí)際應(yīng)用往往束手無策，其原因是眾多軟件的學(xué)了需要了解基本的理論知識外，更重要的是要反復(fù)的上機(jī)練習(xí)以熟悉各種軟件的操作，形成更為扎實(shí)的操作意識，而很多學(xué)生做不到這一點(diǎn)。因而如何更好的讓學(xué)生理解、吸收、掌握眾多軟件的基本操作并活用到今后的學(xué)習(xí)、科研或工作中，這是大學(xué)教育所要思考的地方。

教育部頒布的新課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出了“提高科學(xué)素養(yǎng)，在課堂中開展探索性學(xué)習(xí)的理念，提倡通過探索式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的自主科學(xué)探索能力，加強(qiáng)學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識”。

二、教學(xué)方案的設(shè)計(jì)

（一）教學(xué)方法設(shè)計(jì)

為提高教學(xué)效果，在計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用這門課程中，首先將課堂搬到備有多媒體設(shè)備的機(jī)房。多媒體技術(shù)具有良好的直觀性、形象性和趣味性等特點(diǎn)，是教學(xué)的一大幫手，能進(jìn)一步將課堂內(nèi)容的理論教學(xué)與實(shí)際操作同步進(jìn)行，更好的讓學(xué)生學(xué)習(xí)、吸收課程內(nèi)容。在課程設(shè)計(jì)中，引入虛擬課題作為教學(xué)方案，將多種軟件的使用和課題的研究思路結(jié)合起來，以課題研究思路為教學(xué)的基本大綱路線，按步驟在各個(gè)環(huán)節(jié)中引入所需的常用軟件，從而將計(jì)算機(jī)作為理論教學(xué)和實(shí)際應(yīng)用的緩沖結(jié)合點(diǎn)，通過虛擬課題的方法將學(xué)生在課堂所學(xué)的理論知識融會貫通，為實(shí)際課題研究以及論文寫作奠定基礎(chǔ)。

（二）教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

課程規(guī)劃上主要以虛擬課題的相關(guān)文獻(xiàn)為案例，通過探討課題的研究思路和方法，研究過程中所需要處理的問題等，循序漸進(jìn)，逐漸介紹文獻(xiàn)檢索、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（chemical office）、數(shù)據(jù)分析（IR，NMR）、圖形處理（Origin，Adobe Photoshop）等等，為畢業(yè)論文的展開做鋪墊。教學(xué)內(nèi)容具體如下：

1.首先確立學(xué)生所感興趣的研究方向或課題，并以此對學(xué)生進(jìn)行簡單的分組，以方便后期進(jìn)行更多的教學(xué)互動。在此過程中向?qū)W生介紹常見搜索引擎，如Google，Yahoo，百度等，這些常用搜索引擎可以較為方便的提供一定的信息。而常用數(shù)據(jù)庫，如中國知網(wǎng)（CNKI），萬方數(shù)據(jù)庫，ScienceDirect，RSC，ACS，Wiley-Blackwell等，借助簡單的檢索字段，包括Any Field（全文）、Title（篇名）、Abstract（文摘）、Author's Name（作者姓名）、Journal Title（期刊名稱）等可以檢索到相關(guān)研究論文文獻(xiàn)，讓學(xué)生帶著自身目的去學(xué)習(xí)、掌握、運(yùn)用諸多數(shù)據(jù)庫進(jìn)行文獻(xiàn)檢索。

2.當(dāng)課題資料的收集結(jié)束之后，設(shè)想課題如何進(jìn)行，設(shè)計(jì)一定的實(shí)驗(yàn)方案。該過程中利用chemical office是較為普遍的一款應(yīng)用軟件、可以滿足各種分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、反應(yīng)方程式的設(shè)計(jì)、基本示意圖的設(shè)計(jì)以及核磁結(jié)構(gòu)的模擬分析。具體教學(xué)內(nèi)容以虛擬課題中的文獻(xiàn)相關(guān)圖譜為案例，通過對文獻(xiàn)圖譜的剖析，讓教學(xué)更為直觀，同時(shí)上機(jī)模擬作圖，加深印象和增強(qiáng)操作熟練度，并且鼓勵(lì)設(shè)計(jì)新的設(shè)計(jì)路線，如反應(yīng)合成路線、實(shí)驗(yàn)基本示意圖等。

3.隨著課題探討的深入，課堂內(nèi)容會不斷涉及結(jié)構(gòu)分析表征，如IR，NMR等。在此，IR，NMR軟件的常規(guī)使用與分析，包括常見結(jié)構(gòu)的特征峰和化學(xué)位移、峰值面積的積分比較等等都將成為基本的教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生盡可能的認(rèn)識到在材料科學(xué)研究中結(jié)構(gòu)分析的重要性。

4.在眾多的數(shù)據(jù)處理中，Origin由于功能強(qiáng)大，被公認(rèn)為是最快、最靈活、使用最容易的工程繪圖軟件。因此教學(xué)中需要重點(diǎn)介紹Origin在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用。著重介紹各種圖譜，包括數(shù)據(jù)的調(diào)整、排序、計(jì)算，統(tǒng)計(jì)和曲線擬合，以及直線圖、散點(diǎn)圖、餅圖、柱狀圖、三維圖表的繪制。以虛擬課題中出現(xiàn)的文獻(xiàn)案例為教學(xué)案例，循序漸進(jìn)，讓學(xué)生由簡入難，由粗到細(xì)。

5.隨著文獻(xiàn)的閱讀和自我作圖的實(shí)踐，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀文獻(xiàn)中的圖譜總是讓人賞心悅目。教學(xué)中通過與優(yōu)秀文獻(xiàn)中圖片處理效果的對比，逐漸提高學(xué)生對數(shù)據(jù)處理的要求。Adobe Photoshop簡稱PS，使用其眾多的編修與繪圖工具，可以有效地進(jìn)行圖片編輯工作。因而學(xué)會將PS的圖片處理功能運(yùn)用到材料科學(xué)研究領(lǐng)域中則會使圖片效果大大提升，做到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)又不失觀賞性。

6.當(dāng)有了出色的研究成果之后，需要的便是如何更好的呈現(xiàn)自身的工作。為此，如何運(yùn)用PPT技術(shù)制作一份精美的論文報(bào)告是展現(xiàn)成果的關(guān)鍵。鑒于計(jì)算機(jī)課程的普遍性，相信學(xué)生對簡單的PPT制作并不陌生，因而課程內(nèi)容中轉(zhuǎn)為更高層次的PPT技術(shù)講解，包括論文報(bào)告型PPT的一般邏輯思路、PPT中的圖形制作、模板的設(shè)計(jì)、PPT的美化等等，讓學(xué)生能體會到PPT制作對論文結(jié)果報(bào)告的重要性，提高學(xué)生在PPT的制作上的布局和美化意識，為畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的PPT制作提前做準(zhǔn)備。

（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)

針對常用化學(xué)軟件學(xué)習(xí)的實(shí)踐性、應(yīng)用性較強(qiáng)的特點(diǎn)，我們將理論教學(xué)和實(shí)際上機(jī)操作設(shè)計(jì)成同步進(jìn)行。而同步進(jìn)行的教學(xué)模式能讓學(xué)生加深課堂印象，也更有利于學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)自身在軟件操作應(yīng)用上的盲區(qū)，因而能更好的將知識講解和動手操作相結(jié)合，起到以點(diǎn)帶面、強(qiáng)化應(yīng)用的作用。如在講解chemical office作圖時(shí)，首先可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)模仿，而后鼓勵(lì)學(xué)生自行設(shè)計(jì)，更深一步的讓學(xué)生去體驗(yàn)挖掘chemical office中的作圖技巧。

三、教學(xué)方案特色

通過虛擬課題的引入，使得本文所提出的教學(xué)方案的特色在于：1.課程內(nèi)容的確立有學(xué)生的參與，虛擬課題的選定由學(xué)生自主分組確定，逐漸讓學(xué)生主導(dǎo)課堂，教師則成為擺渡護(hù)航的角色；2.教學(xué)內(nèi)容符合學(xué)生所需，為畢業(yè)設(shè)環(huán)節(jié)做鋪墊，課題內(nèi)容設(shè)計(jì)上更有針對性；3.教學(xué)過程中時(shí)時(shí)刻刻充滿師生的互動，學(xué)生在自我的求知欲望下能更好的投入課程學(xué)習(xí)中，從而營造更好的教學(xué)氛圍，以便獲得更優(yōu)的教學(xué)成果。

四、小結(jié)

本文結(jié)合自身專業(yè)特色，提出了基于虛擬課題的教學(xué)方案，目的在于讓教學(xué)更好的觸及學(xué)生所需要和學(xué)生所感興趣的領(lǐng)域，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、專注度，同時(shí)將理論多媒體教學(xué)與實(shí)際上機(jī)操作同步進(jìn)行，進(jìn)一步提高課程教學(xué)的直觀性和趣味性，以期獲得更好的教學(xué)成果。總的來說，改善計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)的應(yīng)用課程的教學(xué)是一個(gè)系統(tǒng)的工程，對于高分子材料專業(yè)的學(xué)生來說，如何將計(jì)算機(jī)知識和高分子專業(yè)知識，以及自身所需有機(jī)地結(jié)合起來具有更加重要的意義。只有將三者有機(jī)結(jié)合，才能使學(xué)校教育真正滿足學(xué)生的需求，讓老師教得舒心，學(xué)生學(xué)得開心。再者，除去教學(xué)內(nèi)容的不斷改善之外，教師對教學(xué)的投入度，對學(xué)生的關(guān)愛度也是教學(xué)成功的一個(gè)重大因素所在，因而不論是教學(xué)內(nèi)容還是教學(xué)態(tài)度都將是我們應(yīng)改善的地方。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 胡，楊明波.計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中應(yīng)用課程教學(xué)設(shè)計(jì)[J].鑄造技術(shù)，2007（7）：991-993.

[2] 韓強(qiáng)，李濤，趙鳴，等.《計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用》課程改革探討[J].內(nèi)蒙古教育，2011：20-21.

[3] 竇立巖，汪麗梅.《高分子材料計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》課程改革和探索[J].科技信息，2011（23）：34-35.

中國材料科學(xué)的發(fā)展范文第4篇

關(guān)鍵詞：卓越人才；材料科學(xué)基礎(chǔ)；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）22-0034-02

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（以下簡稱“卓越計(jì)劃”）是貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要》的重大改革項(xiàng)目。武漢理工大學(xué)材料科學(xué)基礎(chǔ)為材料學(xué)院所有專業(yè)必修的學(xué)科基礎(chǔ)課程。該課程是在一級學(xué)科辦學(xué)的基礎(chǔ)上闡述了組成與結(jié)構(gòu)、制備與加工、性質(zhì)、使用性能等材料科學(xué)與工程主要要素之間的相互關(guān)系及其制約規(guī)律。經(jīng)過這幾年的教學(xué)實(shí)踐，我們在理解“卓越人才”培養(yǎng)目標(biāo)，提高學(xué)生工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)上，對該課程教學(xué)方法探究等方面開展了積極的探索，積累了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

一、材料科學(xué)基礎(chǔ)課程的特點(diǎn)和實(shí)施“卓越計(jì)劃”的意義

1998年以前，國內(nèi)高等學(xué)校普遍按照二級學(xué)科模式辦學(xué)，材料類專業(yè)有無機(jī)非金屬材料工程、金屬材料工程等二級學(xué)科專業(yè)，其學(xué)科基礎(chǔ)課為無機(jī)材料物理化學(xué)、硅酸鹽物理化學(xué)、金屬學(xué)原理等。1998年以后，根據(jù)學(xué)科發(fā)展規(guī)律，國內(nèi)高等學(xué)校相繼進(jìn)行專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，逐步按照一級學(xué)科模式辦學(xué)，武漢理工大學(xué)設(shè)立材料科學(xué)與工程專業(yè)，其學(xué)科基礎(chǔ)課是材料科學(xué)基礎(chǔ)課程。隨著辦學(xué)層次不斷提高，材料科學(xué)基礎(chǔ)課程在知識體系構(gòu)造方面也逐步揉和了金屬、無機(jī)非金屬、高分子等材料共同的科學(xué)原理及技術(shù)基礎(chǔ)，配合課程建設(shè)，開設(shè)了具有特色的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。由于材料科學(xué)基礎(chǔ)是土木工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃里最先開設(shè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程，所以材科科學(xué)領(lǐng)域的一些基本概念、材料設(shè)計(jì)的一般研究思想和方法都隨內(nèi)容編排在該課程中，使得該課程顯得知識點(diǎn)比較龐雜和零碎，由于原課程內(nèi)容的編排缺乏具體的實(shí)踐應(yīng)用，學(xué)生難以在短時(shí)間內(nèi)建立起整個(gè)課程的系統(tǒng)框架和掌握章與章之間的聯(lián)系，有學(xué)生稱該課程的課程體系正如玻璃的結(jié)構(gòu)“近程有序、遠(yuǎn)程無序”這一特點(diǎn)給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來不少的困擾。同時(shí)，該課程也為2005年的國家精品課程和2012年的湖北省精品資源共享課程。建立理論聯(lián)系實(shí)際的課程體系，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，進(jìn)而對其他材料類專業(yè)課程進(jìn)行“卓越計(jì)劃”的改革可以起到示范和指導(dǎo)作用，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和長遠(yuǎn)價(jià)值。

二、“卓越計(jì)劃”背景下的材料科學(xué)基礎(chǔ)課程體系改革與實(shí)踐

1.課程內(nèi)容的改革與編排。在教學(xué)的過程中，我們大量的引用Wiley出版社出版的“Materials Science and Technology”中的圖片對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和詮釋。同時(shí)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化理科基礎(chǔ)，并在理科基礎(chǔ)課中體現(xiàn)工程設(shè)計(jì)的思想，拓寬學(xué)科基礎(chǔ)，夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)。近年來，由于材料學(xué)科發(fā)展迅速，不斷有新材料及新性能報(bào)道出來且獲得了廣泛的應(yīng)用，極大地推動了社會的發(fā)展。在課程體系中加入這些材料的介紹，從而引入相關(guān)的基礎(chǔ)知識，使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中開闊了視野并加深了對授課內(nèi)容的理解。比如：在講到Kirkendall效應(yīng)的時(shí)候，我們除了解釋該效應(yīng)所造成的電子器件在接頭焊接過程中出現(xiàn)的“紫災(zāi)”現(xiàn)象外，針對現(xiàn)在的研究熱點(diǎn)之一――空心納米材料合成，把Kirkendall效應(yīng)應(yīng)用在該空心結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理中，并對空心結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理進(jìn)行引申歸納。在燒結(jié)這一章節(jié)內(nèi)容的講解中，我們對目前國內(nèi)外出現(xiàn)的新材料的新燒結(jié)工藝進(jìn)行了總結(jié)，對各類燒結(jié)工藝的優(yōu)劣進(jìn)行了對比分析。并針對具體的材料，讓學(xué)生根據(jù)材料的結(jié)構(gòu)和性能的要求，模擬設(shè)計(jì)其燒結(jié)工藝。我們的這些對課程體系和內(nèi)容的調(diào)整，都是根據(jù)“卓越計(jì)劃”實(shí)施的目的而進(jìn)行的。內(nèi)容的重新編排不但堅(jiān)持了課程原有內(nèi)容和體系，并且從社會實(shí)際需求出發(fā)，以工程實(shí)踐能力創(chuàng)新能力和國際化能力的培養(yǎng)為目標(biāo)來設(shè)計(jì)的。因?yàn)?，為適應(yīng)卓越工程師培養(yǎng)，固有的教學(xué)內(nèi)容必須做適當(dāng)調(diào)整。

2.課程教學(xué)方法的設(shè)計(jì)與改革。如前所述，材料科學(xué)基礎(chǔ)課程是材料類學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是學(xué)生在本科階段所學(xué)習(xí)的第一門系統(tǒng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程設(shè)計(jì)了材料的熱力學(xué)、動力學(xué)及結(jié)構(gòu)化學(xué)等方面的相關(guān)基礎(chǔ)內(nèi)容。如何在傳授這些材料學(xué)科知識的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力是保證“卓越計(jì)劃”有效實(shí)施的關(guān)鍵。教學(xué)方法的改革和其他教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)方式不僅要保證學(xué)生有效地掌握教學(xué)計(jì)劃所要求的教學(xué)內(nèi)容，確保學(xué)生的工程實(shí)踐能力得到培養(yǎng)和提高，而且是保證課程的教學(xué)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的重要手段。在材料科學(xué)基礎(chǔ)的課程教學(xué)中，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的性質(zhì)和“卓越計(jì)劃”的要求，我們改革了實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐環(huán)節(jié)，突出了實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐的重要性。過去的80個(gè)學(xué)時(shí)的材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)中包含有16個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。把材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)作為一個(gè)單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)課程獨(dú)立出去，保留72個(gè)學(xué)時(shí)的材料科學(xué)基礎(chǔ)理論教學(xué)課程是該課程為適應(yīng)“卓越人才”教育進(jìn)行的一項(xiàng)改革措施。材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程為一周的實(shí)驗(yàn)課程，內(nèi)容包括材料的密度、吸水率的測試、差熱分析、淬冷法研究相平衡、固相反應(yīng)、粘土―水系統(tǒng)的ξ電位的測試、玻璃的熱膨脹系數(shù)等七個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及安排基本都是模擬工廠實(shí)驗(yàn)室的分析測試設(shè)備，獨(dú)立出一周的實(shí)驗(yàn)課程分散在理論課程的傳授過程中進(jìn)行，這樣的安排加深了學(xué)生對所學(xué)理論內(nèi)容的直觀認(rèn)識，建立起了理論與實(shí)踐的聯(lián)系，加強(qiáng)了學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。同時(shí)，我們加大了課程網(wǎng)站的建設(shè)，結(jié)合本課程的特點(diǎn)，網(wǎng)站上擁有“課程簡介”、“教學(xué)大綱”、“教學(xué)日歷”、“考評方式與標(biāo)準(zhǔn)”、“學(xué)習(xí)指南”，這些內(nèi)容使學(xué)生明確了課程學(xué)習(xí)的目的、內(nèi)容、方法和學(xué)習(xí)要求；同時(shí)，在網(wǎng)站上上傳內(nèi)容豐富的電子教案和制作精良的電子課件，可以很好地幫助學(xué)生在課下鞏固課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容。除此之外，網(wǎng)站上還擁有練習(xí)題、自測題、試卷、考研輔導(dǎo)，可以讓學(xué)生通過學(xué)校精品課程網(wǎng)站、網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂在線測試，通過在線交流可以課程通知，可以在線答疑和課程留言。每周課程組老師在規(guī)定的時(shí)間上網(wǎng)在線回答學(xué)生的問題，并批改學(xué)生的電子作業(yè)，這樣安排激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，相對于課件提問，學(xué)生更傾向于網(wǎng)上答疑，這些措施有效地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3.重視師資的培養(yǎng)和交流。作為我校第一排獲批的國家精品課程，材料科學(xué)基礎(chǔ)課程組定期舉行教學(xué)經(jīng)驗(yàn)交流和青年教師教學(xué)競賽，不斷提高教師教學(xué)水平。每學(xué)期舉行4次以上校內(nèi)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)交流，每學(xué)年骨干教師參與校際間、校企間教學(xué)及學(xué)術(shù)交流不少于2次。青年教師積極參加各級教學(xué)競賽，將競爭激勵(lì)機(jī)制引入整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，激發(fā)青年教師不斷學(xué)習(xí)、提高自身業(yè)務(wù)能力的主動性。同時(shí)，該課程組的老師已有30%已到國外進(jìn)修一年以上，提高了課程組老師的工程國際化能力。

參考文獻(xiàn)：

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中國材料科學(xué)的發(fā)展范文第5篇

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)；探討

【中國分類法】：G420

隨著我國對科技應(yīng)用型人才的需求急劇增加，福建工程學(xué)院將立足于建設(shè)成為優(yōu)秀的科技應(yīng)用型大學(xué)，向社會和企業(yè)培養(yǎng)輸送優(yōu)秀的科技應(yīng)用型人才?？萍紤?yīng)用型本科人才是介于學(xué)術(shù)型人才和技術(shù)型人才之間的工程應(yīng)用型人才[1], 因此，在課程培養(yǎng)模式上應(yīng)有一定的適應(yīng)培養(yǎng)科技應(yīng)用型人才的方法。原有的培養(yǎng)學(xué)術(shù)型人才的教學(xué)方法不再適應(yīng)現(xiàn)在對科技應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，迫切需要對一系列本科課程教學(xué)進(jìn)行改革?！陡叻肿硬牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)》課程是福建工程學(xué)院材料成型與控制工程專業(yè)中極其重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，通常在本科三年級上學(xué)期開設(shè)，此門課程構(gòu)建了公共基礎(chǔ)課與專業(yè)課程的一個(gè)橋梁，其教學(xué)成果的優(yōu)劣直接關(guān)系到學(xué)生學(xué)習(xí)其它專業(yè)課程。因此，根據(jù)福建工程學(xué)院辦學(xué)定位和特色，本文將對《高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)方法的改革進(jìn)行研究與探討。

一 、運(yùn)用實(shí)例激發(fā)專業(yè)激情

對于剛剛接觸專業(yè)課的大三學(xué)生，專業(yè)興趣對他們的培養(yǎng)十分重要，專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣一旦產(chǎn)生，對后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)將會起到事半功倍的效果。那么，我們?nèi)绾蝸砑ぐl(fā)學(xué)生的這種專業(yè)學(xué)習(xí)興趣呢？可以應(yīng)用身邊高分子材料應(yīng)用的實(shí)例來激發(fā)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)激情。例如，食物中的蛋白質(zhì)、淀粉、御寒的棉、麻、絲、毛以及皮革，居住建筑的竹木等都是高分子材料；生活中隨處可見的塑料飲料瓶、一次性塑料杯、各種各樣的塑料玩具、尼龍繩、汽車輪胎等同樣也是高分子材料。目前，形形的高分子材料在各個(gè)方面改變著人們的生活方式及生活環(huán)境，在提高人們生活質(zhì)量方面起著極其重要的作用。高分子材料在逐漸替代傳統(tǒng)的金屬、陶瓷等材料，可以說人類正在經(jīng)歷高分子材料時(shí)代[2]。那么，如何去合成制備高分子材料呢？如何去表征及測試高分子材料的結(jié)構(gòu)及性能呢？如何去加工制備高分子材料制品呢？如何去理解探究高分子材料的合成制備、結(jié)構(gòu)和性能三者之間的關(guān)系呢？帶著這些問題的提出，學(xué)生求知心切，想知道原因，將會大大激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步去學(xué)習(xí)這門專業(yè)基礎(chǔ)課的興趣。

二 、改革教學(xué)方法與手段

目前，基于電視錄像、幻燈片、多媒體課件等多種形式的教學(xué)方法的采用，不僅提高了教學(xué)過程中的信息傳遞量和教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、先進(jìn)性、趣味性,又加強(qiáng)了學(xué)生與老師的實(shí)時(shí)交流，從而提升了教學(xué)效果[3]。但對于應(yīng)用性學(xué)科《高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)》來說，扎實(shí)的理論知識和良好的實(shí)踐技能二者缺一不可。因此，僅僅靠多媒體教學(xué)還不能夠達(dá)到理想的教學(xué)效果。例如，在對‘聚合物成型加工’這部分內(nèi)容進(jìn)行講解時(shí)，完全可以把課堂搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。學(xué)生邊參觀注塑成型、擠塑成型、吹塑成型、壓延成型以及發(fā)泡成型等成型設(shè)備，老師邊對這些設(shè)備的原理，加工方法，適合的高分子材料等進(jìn)行詳細(xì)的講解。這種教學(xué)方法使抽象的理論基礎(chǔ)知識與形象的實(shí)踐應(yīng)用有機(jī)的結(jié)合起來，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情，而且把課堂所學(xué)的理論知識達(dá)到學(xué)以致用的效果。

三 、改革實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)不僅是《高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程建設(shè)的重要組成部分，而且是培養(yǎng)學(xué)生工程意識、創(chuàng)新能力和動手能力的重要途徑。這對科技應(yīng)用型本科教育尤為重要。因此，在這門課程的教學(xué)過程中，應(yīng)大力改革實(shí)踐教學(xué)的形式和內(nèi)容。對于傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，多數(shù)采取老師邊操作邊講解的教學(xué)模式，讓實(shí)驗(yàn)基地變成了僅僅是學(xué)生參觀的地方。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)該充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)基地的功能，讓其不僅是學(xué)生參觀的地方，更是學(xué)生把課堂所學(xué)的理論知識發(fā)揮的地方，讓學(xué)生有更多的時(shí)間自己動手操作學(xué)習(xí)。這樣不僅培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)際動手能力，而且更激發(fā)了其認(rèn)真學(xué)好理論知識的積極性。另外，可以把教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)與科研項(xiàng)目結(jié)合起來，加大綜合性、創(chuàng)新性實(shí)踐環(huán)節(jié)的比值，使學(xué)生盡早的進(jìn)入科研實(shí)踐活動。在解決工程中出現(xiàn)的實(shí)際問題的同時(shí)，學(xué)生得到了系統(tǒng)的科研實(shí)踐能力的訓(xùn)練，同時(shí)避免了知識陳舊，緊跟科技應(yīng)用前沿，為學(xué)生畢業(yè)后的社會工作做好充分的知識與實(shí)踐能力的準(zhǔn)備。

四 、考核方式與成績評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)多元化

傳統(tǒng)的采取開卷或閉卷‘一考定終身’的考核方式已經(jīng)無法滿足科技應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的需要?？己朔绞脚c成績評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和實(shí)踐應(yīng)用能力為主要目標(biāo)。因此，《高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程應(yīng)采取多元化的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，例如，筆試、課程小論文、實(shí)踐創(chuàng)新課題研究、工程應(yīng)用實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)等。通過筆試重點(diǎn)考查學(xué)生對基礎(chǔ)與理論知識的理解能力和應(yīng)用能力，檢測學(xué)生分析解決問題的能力。通過課程小論文側(cè)重培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生綜合應(yīng)用材料知識、自主創(chuàng)新,并快速有效地獲取分析材料信息資源、撰寫科技論文的能力。通過實(shí)踐創(chuàng)新課題研究考查學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和創(chuàng)新能力，并鍛煉和培養(yǎng)其科學(xué)思考問題的思維習(xí)慣。通過工程應(yīng)用實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)考查學(xué)生利用基礎(chǔ)知識解決實(shí)際應(yīng)用問題的能力，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過以上多元化的考查方式建立起以素質(zhì)教育為本的考核體系，從而形成有利于培養(yǎng)具有良好綜合能力的科技應(yīng)用型人才的衡量標(biāo)準(zhǔn)。

小結(jié)

為了良好的適應(yīng)培養(yǎng)科技應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方案，課程教學(xué)改革是一項(xiàng)任務(wù)艱巨、涉及面廣、影響深遠(yuǎn)的系統(tǒng)工程。本文對《高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程在教學(xué)方法與手段、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、考核方式與成績評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)多元化等方面的改革進(jìn)行了初步的探討。強(qiáng)調(diào)教師應(yīng)充分在立足于教材的基礎(chǔ)上對教學(xué)方法進(jìn)行改革，結(jié)合科技應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方案，注重實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，建立科學(xué)的評判制度評定學(xué)生成績，從而形成培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的人才培養(yǎng)模式。

參考文獻(xiàn)

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