材料科學(xué)范文

時(shí)間:2023-04-07 14:18:59

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篇1

英文名稱:Materials Science and Technology

主管單位:中華人民共和國工業(yè)和信息化部

主辦單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)

出版周期:雙月刊

出版地址:黑龍江省哈爾濱市

種:中文

本:大16開

國際刊號:1005-0299

國內(nèi)刊號:23-1345/TB

郵發(fā)代號:14-106

發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間:1982

期刊收錄:

CA 化學(xué)文摘(美)(2009)

CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽(yù):

Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊

聯(lián)系方式

篇2

不知不覺個(gè)月的見習(xí)圓滿結(jié)束了,這段時(shí)間見習(xí)我得到了一次較全面、系統(tǒng)的鍛煉。生產(chǎn)實(shí)習(xí)的過程也使我完成了一個(gè)學(xué)生的校園邁向社會(huì)的過渡,提高了自己的獨(dú)立思考各方面知識的運(yùn)用能力,為以后正式走向社會(huì)走向工作崗位奠定了基礎(chǔ)。實(shí)習(xí)期間我又學(xué)到各種知識和技能,給我的人生添上了濃重絢麗的一筆。

我堅(jiān)信:一分耕耘一分收獲。個(gè)月的時(shí)間在公司領(lǐng)導(dǎo)和車間師傅的關(guān)心和指導(dǎo)下,通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)合實(shí)踐各方面得到了很大提高,對鋼結(jié)構(gòu)有了一定的了解:鋼結(jié)構(gòu)是一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè),與傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)相比較,具有重量輕、強(qiáng)度高、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。

適合于活荷載比例較小的結(jié)構(gòu),更適合于大跨度空間結(jié)構(gòu)、高層建筑物并適合在軟土地基上建造。也符合環(huán)保與資源再利用的國策,其綜合經(jīng)濟(jì)效益越來越為各方投資者所認(rèn)同,有很好的發(fā)展?jié)摿?。掌握熟悉了公司?nèi)部相關(guān)的規(guī)章制度和管理規(guī)程,在腳踏實(shí)地銳意進(jìn)取的人生態(tài)度忠實(shí)肯干的準(zhǔn)則下一方面拓寬自己的知識面另一方面注意在學(xué)習(xí)工作生活中有意識的科學(xué)的鍛煉自己的思維方式和思維的深廣度,學(xué)習(xí)和生活的積累中,我儲(chǔ)備了充分的知識鍛煉了自身的能力,也培養(yǎng)了廣泛的愛好提高了綜合素質(zhì)。在專業(yè)方面,能汲取新知識,對自己不懂的問題積極向老師和車間的師傅請教,精益求精,與此同時(shí)我不僅僅囿與專業(yè)知識的圈子,學(xué)然后知不足,在不斷的學(xué)習(xí)與進(jìn)步之中,我覺得學(xué)的越是深入就越感到所知甚少,也正是這種強(qiáng)烈的求知欲,促使我不斷的學(xué)習(xí)進(jìn)步在實(shí)習(xí)過程中能將在校期間所學(xué)內(nèi)容和生產(chǎn)實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合起來用所學(xué)的理論知識指導(dǎo)實(shí)踐并從實(shí)踐中加深對理論知識的認(rèn)識,理解和掌握使之形成一個(gè)相輔相成的知識網(wǎng)。

經(jīng)過半年的實(shí)習(xí)在各方面我都有了量的積累質(zhì)的飛躍,學(xué)到了許多書本中學(xué)不到的東西既學(xué)習(xí)了知識又培養(yǎng)了能力,實(shí)現(xiàn)個(gè)人素質(zhì)的提高,同時(shí)也認(rèn)識到從理論知識到實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用的過程中還有一定的距離,我深知以現(xiàn)有的知識水平還不能趕上鋼結(jié)構(gòu)事業(yè)發(fā)展的速度,我將以充沛的精力全身心的投入到工作中去努力提高自己全方面的素質(zhì)。

讀萬卷書,行萬里路,這些還需要在以后的實(shí)踐工作和學(xué)習(xí)中不斷提高。生活充滿陽光,在今后的日子里我要本著“敬業(yè)、誠實(shí)、創(chuàng)新、拼搏”“清清白白做人,踏踏實(shí)實(shí)做事”的企業(yè)精神努力的工作,我將以飽滿的熱情和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度高度的責(zé)任感去迎接新的挑戰(zhàn)。我相信自己的努力會(huì)讓我的未來更加輝煌!

篇3

能源、信息和材料是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的三大支柱,而材料更是基礎(chǔ)。沒有先進(jìn)的材料就沒有先進(jìn)的工業(yè)、農(nóng)業(yè)和科學(xué)技術(shù).重大的技術(shù)革新往往起始于材料的革新。如20世紀(jì)50年代鎳基超級合金的出現(xiàn),將材料使用溫度由原來的700℃提高到900X2從而使得超音速飛機(jī)問世。而高溫陶瓷的出現(xiàn)則促進(jìn)了表面溫度高達(dá)1000~2的航天飛機(jī)的發(fā)展。近代新技術(shù)(原子能、計(jì)算機(jī)、集成電路、航天工業(yè)等)的發(fā)展又促進(jìn)了新材料的研制。當(dāng)前可稱為精密陶瓷時(shí)代、復(fù)合材料時(shí)代、塑料時(shí)代或合成材料時(shí)代等等。材料可以從不同角度分類.根據(jù)材料的組成可分為金屬材料、無機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料(聚合物)和復(fù)合材料;根據(jù)特性和用途可將它分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料兩大類。結(jié)構(gòu)材料主要是利用其力學(xué)性能,制造需承受一定載荷的設(shè)備、零部件、建筑結(jié)構(gòu)等。功能材料主要是利用其特殊物理性能(電學(xué)、熱學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)性能等),用于制造各種電子器件、光敏元件、絕緣材料等。根據(jù)材料內(nèi)部原子排列情況分為晶態(tài)和非晶態(tài)材料;根據(jù)材料的熱力學(xué)狀態(tài)分為穩(wěn)態(tài)和亞穩(wěn)態(tài)材料;根據(jù)材料尺寸分為一維(纖維及晶須)、二維(薄膜)和三維(大塊)材料等。

2“材料科學(xué)”與“材料科學(xué)與工程”

材料科學(xué)(MaterialsScience)~科伴隨著生產(chǎn)力發(fā)展和科技進(jìn)步產(chǎn)生與發(fā)展。材料的各種性能是其化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)等內(nèi)部因素在一定外界條件下的行為表現(xiàn)。研究材料主要是為了更有效地使用材料,即了解影響材料性能的各種因素,從而掌握提高其性能的途徑。材料科學(xué)是闡明材料的性能和行為與其成分及內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。一般認(rèn)為,學(xué)科間的區(qū)別不是絕對的。材料科學(xué)是由多種學(xué)科分化而產(chǎn)生,而又通過集成走向成熟的。材料科學(xué)產(chǎn)生之初,有學(xué)者認(rèn)為:冶金學(xué)仍然是一門健全的學(xué)科,擁有基本理論、方法和界限,但隨著工程中日益不斷地使用聚合物、陶瓷、玻璃和復(fù)合材料,其研究拓展為材料科學(xué)(Calvert,1997)。20世紀(jì)50年代,材料科學(xué)(MaterialsScience)這一新概念,主要源于冶金學(xué),1958至于959年間美國大學(xué)教育性質(zhì)的改變和各種新材料科學(xué)研究組織的形成,是材料科學(xué)形成的標(biāo)志。西北大學(xué)(NorthWesternUifiversity)是最早將材料科學(xué)作為系名的大學(xué)(1954年),并為本科生的研究生開設(shè)了相關(guān)課程,出版了《材料性能原理(PrinciplesofthePropertiesofMaterials))(1954年)一書,材料科學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展出多個(gè)分支,包括固體物理、冶金學(xué)、高分子化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、礦物學(xué)、玻璃與陶瓷技術(shù)。一門學(xué)術(shù)型學(xué)科抽涉及的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于由大學(xué)里院系、學(xué)會(huì)和專業(yè)雜志所構(gòu)成的群體,它是一所“看不見的學(xué)院(hwisiblecollege)”,它們的成員共享某一特定的研究傳統(tǒng),學(xué)者們從中學(xué)到了基本的理論框架、操作規(guī)范和技術(shù)方法。DavidTumbul(1983)~E《對“材料科學(xué)”產(chǎn)生和發(fā)展的評述》一文中,將材料科學(xué)定義為:在超分子水平上表征,認(rèn)識和控制物質(zhì)的結(jié)構(gòu).并建立這一結(jié)構(gòu)與性能(力學(xué)、磁、電等)間的關(guān)系,即所謂的超分子科學(xué)。

MSE(MaterialsScienee&Engineering)的概念最初產(chǎn)生于20世紀(jì)50年代,到1960年已經(jīng)基本穩(wěn)固建立。在COsMT(1974)的報(bào)告中,將MSE定義為:涉及將材料成分、結(jié)構(gòu)和制備與其性能和使用建立關(guān)系所形成并應(yīng)用的知識。1957年美國政府出臺(tái)了資助l2個(gè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃,首批三個(gè)材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)室分別建立在康奈爾大學(xué)、賓西法尼亞大學(xué)和西北大學(xué)。這些實(shí)驗(yàn)室1972年由國家科學(xué)基金會(huì)(NSF)正式負(fù)責(zé)。此后各個(gè)大學(xué)教授的課程,也深受這些材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)室所從事工作的影響。1958年,為了更好地已經(jīng)建立的新學(xué)科的特征,又在系保后面加上了。與工程,并開始了。材料科學(xué)與工程的教育,如牛津大學(xué)的材料科學(xué)系也簡單地更名為“材料系(DepartmentofMaterials)”。同期還有一批大學(xué),如德克薩斯大學(xué)的奧斯分校等沒有設(shè)立材料科學(xué)系,但已經(jīng)開始了系間合作,進(jìn)行了與材料科學(xué)相關(guān)的研究生教育,通常這種教育也不僅限于在“工程學(xué)院”之內(nèi)。雖然沒有這個(gè)系名,但老師的專業(yè)知識和研究生的研究工作集中在材料制備、固體化學(xué)、高分子工程與科學(xué)、X射線晶體學(xué)、生物材料、結(jié)構(gòu)材料、材料理論和凝聚態(tài)材料及器件等相關(guān)領(lǐng)域。1964年麻省理工學(xué)院(MIT)也將系名以為“冶金與材料科學(xué)系”,1974年正式改名為“材料科學(xué)與工程系”。20世紀(jì)60年代,材料科學(xué)被引入歐洲的大學(xué),如北威爾士大學(xué)、蘇賽克大學(xué)和伯明翰大學(xué)。1956年,中國在西方工作過的科學(xué)工作者們制定一份科學(xué)技術(shù)規(guī)劃時(shí),認(rèn)識當(dāng)時(shí)的中國已經(jīng)培養(yǎng)了具有金屬材料方面知識的科技人員,但對合金及其熱處理方面的科技人員數(shù)量不足,到1980年,已經(jīng)有l(wèi)7個(gè)院校的金屬物理專業(yè)改為材料科學(xué)專業(yè)。

篇4

早在1995年,還在攻讀研究生的蘇彥慶就在哈爾濱工業(yè)大學(xué)開始了高熔點(diǎn)、高活性材料的熔配理論與技術(shù)研究。經(jīng)過70余年的努力,他用勤奮和汗水換來了多項(xiàng)創(chuàng)新性成果建立了水冷銅坩堝感應(yīng)熔煉過程溫度場數(shù)值模型,建立了熔化過程中能量消耗以及出液量與工藝參數(shù)之間的定量關(guān)系;建立了真空感應(yīng)熔煉過程中多組元揮發(fā)數(shù)值模型,發(fā)現(xiàn)了合金組元揮發(fā)存在的阻塞壓力_建立了熔化工藝參數(shù)對凝殼形成機(jī)理不同作用的區(qū)域圖,與合金組元揮發(fā)進(jìn)行了耦合分析,提高了合金熔體成分控制精度:將能量消耗、組元揮發(fā)及凝殼成分偏聚等問題綜合分析,確立了冷坩堝真空感應(yīng)熔配高熔點(diǎn)、高活性材料的最佳工藝窗口。

蘇彥慶對于高熔點(diǎn)、低密度材料異型件的立式離心鑄造成型技術(shù)的研究始于1998年,經(jīng)過不懈地努力,建立了離心力場下合金融體充型流動(dòng)模型,推導(dǎo)出熔體流速公式、液面傾角變化公式,給出了卷入性氣孔產(chǎn)生的臨界條件:通過流場與溫度場的耦合分析,揭示了偏中心線疏松形成規(guī)律,并給出了預(yù)防措施。

成就的取得激勵(lì)著蘇彥慶在材料科學(xué)領(lǐng)域更加大膽、勤奮地求索:2000年,他開始研究行波磁場鑄造技術(shù),從基礎(chǔ)出發(fā),揭示了行波磁場發(fā)生器上方磁感應(yīng)強(qiáng)度的空間分布規(guī)律,以及行波磁場對金屬的作用存在臨界投影面積,明確了電磁力不同分量對鑄件質(zhì)量的影響;2002年,他通過理論和實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)了包晶合金系中存在共生生長,不同的合金可以存在等溫和非等溫共生生長,為提高包晶合金使用性能,擴(kuò)大包晶合金應(yīng)用領(lǐng)域奠定了基礎(chǔ);2004年,他在已有的固態(tài)氫化改善鈦合金加工性能基礎(chǔ)上,創(chuàng)造性地提出了液態(tài)氫化的概念,從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了鈦合金液態(tài)氫化,并發(fā)現(xiàn)液態(tài)氫化對細(xì)化鈦合金凝固組織、凈化合金熔體、提高熔體充型能力等有明顯作用。

由于研究工作的基礎(chǔ)性和前沿性,蘇彥慶在鑄造領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究得到了國內(nèi)外的大量資助。多年來,他主持完成國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目1項(xiàng),參與完成國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目1項(xiàng),“973”項(xiàng)目專題3項(xiàng),“863”專題項(xiàng)目2項(xiàng),總裝及國防科工委(科工局)項(xiàng)目3項(xiàng),國際合作項(xiàng)目3項(xiàng):正在研究的項(xiàng)目有國防科工委(科工局)項(xiàng)目1項(xiàng),國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目2項(xiàng),與企業(yè)合作項(xiàng)目2項(xiàng)。同時(shí),他在國內(nèi)外150余篇,其中SOl收錄80余篇,EI收錄80余篇,獲得國家發(fā)明專利8項(xiàng),出版專著2部。

篇5

一、有機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容和特點(diǎn)

有機(jī)化學(xué)是研究有機(jī)化合物的化學(xué),是-N研究有機(jī)化合物的來源、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用及其有關(guān)理論和方法的科學(xué)目,可以使人們從分子水平上探索未知的世界。它既是一門內(nèi)容豐富,理論性、社會(huì)應(yīng)用性強(qiáng)的課程,又是-f3重視實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐性強(qiáng)的課程。其內(nèi)容主要分為三大部分:第一部分為有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本理論,包括有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、立體化學(xué)、波譜化學(xué)等;第二部分為各類有機(jī)化合物的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),有機(jī)化合物是按其分子中包含的官能團(tuán)類型分類,官能團(tuán)對化合物的性質(zhì)起決定性作用,這一部分是整個(gè)有機(jī)化學(xué)的重點(diǎn)也是難點(diǎn),要求學(xué)生能夠運(yùn)用有機(jī)化學(xué)基本原理去認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律,掌握各類反應(yīng)及應(yīng)用;第三部分為天然有機(jī)物化學(xué),包括糖、氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸等內(nèi)容,也被稱為生物有機(jī)化學(xué)。對于材料科學(xué)專業(yè)學(xué)生來說,需要重點(diǎn)掌握的是第一、二大部分內(nèi)容,而且,第二大部分中不同類型的有機(jī)化合物的重要程度也不同,例如,不飽和烴、芳香烴、醇酚、醛酮等是重中之重。這些重點(diǎn)內(nèi)容可以歸納為:1個(gè)理論(電子理論)、2個(gè)效應(yīng)供軛效應(yīng)、誘導(dǎo)效應(yīng))、2種試劑(親電試劑、親核試劑)、3類6大反應(yīng)(自由基取代、加成反應(yīng),親電取代、加成反應(yīng),親核取代、加成反應(yīng))等01。

二、材料學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革的必要性

材料科學(xué)專業(yè)既是本科教學(xué)中最為重要的專業(yè)之一,同時(shí)也是最難學(xué)習(xí)的專業(yè)之一,它要求學(xué)生全面地掌握化學(xué)、物理、材料學(xué)等方面的基礎(chǔ)知識。專業(yè)課程數(shù)量的巨大,使得專業(yè)課程的設(shè)置課時(shí)緊、任務(wù)重。對于有機(jī)化學(xué)這門課程來說,材料科學(xué)專業(yè)的授課課時(shí)由化學(xué)專業(yè)的大于120學(xué)時(shí)縮短為小于64學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)課時(shí)也相應(yīng)地大大減少,這就容易造成學(xué)生對有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識掌握膚淺,實(shí)驗(yàn)技能相對匱乏,嚴(yán)重影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。同時(shí),相對于其他專業(yè),材料科學(xué)專業(yè)有著自身的特點(diǎn),并不是有機(jī)化學(xué)中所有的內(nèi)容都必不可少,即材料科學(xué)專業(yè)對有機(jī)化學(xué)教學(xué)側(cè)重點(diǎn)需求不同,精選有機(jī)化學(xué)中針對材料科學(xué)專業(yè)十分重要的內(nèi)容,既能完成大綱規(guī)定的教學(xué)任務(wù),又能保證教學(xué)質(zhì)量。另外,由于招生人數(shù)的增加,學(xué)生的基礎(chǔ)知識水平有下降趨勢,并且參差不齊。這些都對材料科學(xué)專業(yè)教學(xué)的正常進(jìn)行造成嚴(yán)重的影響。所以,材料科學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革勢在必行。

三、材料學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革方法

1.教材的改革。教材是教學(xué)內(nèi)容的載體,優(yōu)秀的教材是高教學(xué)質(zhì)量的保證。由于有機(jī)化學(xué)的重要性,各類教材數(shù)量繁多,內(nèi)容豐富,但本校材料科學(xué)專業(yè)特點(diǎn)鮮明,直接沿用現(xiàn)有的有機(jī)化學(xué)教材無法在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)使本專業(yè)學(xué)生完善地掌握其必需的化學(xué)方面基礎(chǔ)知識。為此,我們根據(jù)本校材料科學(xué)專業(yè)學(xué)科特點(diǎn),參考現(xiàn)有優(yōu)秀有機(jī)化學(xué)教材,精選本專業(yè)學(xué)生必需之基礎(chǔ)知識,秉承遵循思維規(guī)律組織教學(xué)的原則,編寫適合本專業(yè)有機(jī)化學(xué)教學(xué)的校內(nèi)講義。相對于一般的有機(jī)化學(xué)教材,我們新編的講義內(nèi)容精練,篇幅縮減,既加強(qiáng)了對學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng),又適應(yīng)了學(xué)時(shí)較少的需求。主要以上文所述的有機(jī)化學(xué)教學(xué)主要內(nèi)容的第一、二大部分為主,新編講義共分為十一章,第~章:結(jié)構(gòu)與性能概論,重點(diǎn)內(nèi)容為價(jià)鍵理論、共振論、誘導(dǎo)和共軛效應(yīng)、反應(yīng)類型和試劑分類、酸堿理論、溶劑化作用等;第二章:立體化學(xué),重點(diǎn)內(nèi)容為構(gòu)造、構(gòu)象、幾何、對映4大異構(gòu)現(xiàn)象;第三章:結(jié)構(gòu)表征化學(xué),重點(diǎn)內(nèi)容為紅外光譜、核磁共振譜、紫外光譜及質(zhì)譜。以上內(nèi)容為有機(jī)化學(xué)基本理論,是以下各章學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。第四章:脂肪烴及其衍生物,包括飽和烷烴、烯烴、炔烴、鹵代烴的物理性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng);第五章:芳香烴,重點(diǎn)內(nèi)容為芳烴親電取代反應(yīng);第六章:醇酚,重點(diǎn)內(nèi)容為醇酚的共性和特性;第七章:醛酮,重點(diǎn)內(nèi)容為羰基親核加成反應(yīng);第八章:羧酸及其衍生物,包括羧酸、酰氯、酸酐、酯、酰胺的物理和化學(xué)性質(zhì);第九章:有機(jī)含氮化合物,包括硝基化合物、胺、重氮及偶氮化合物、雜環(huán)化合物的物理和化學(xué)性質(zhì)。以上內(nèi)容幾乎涵蓋全部對本專業(yè)后繼課程十分重要的有機(jī)化合物,知識要點(diǎn)就重避輕側(cè)重點(diǎn)鮮明,為整個(gè)講義的重點(diǎn)內(nèi)容。第十章:有機(jī)合成基礎(chǔ),重點(diǎn)為有機(jī)合成路線控制;第十一章:有機(jī)化學(xué)資源,包括常用軟件、期刊檢索、網(wǎng)絡(luò)化學(xué)資源等。以上為選學(xué)內(nèi)容。用以開拓學(xué)生視野,加深學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。新編有機(jī)化學(xué)講義在內(nèi)容上精練有序,既涵蓋了與材料科學(xué)專業(yè)息息相關(guān)的基礎(chǔ)理論,也包括了有益于后續(xù)課程學(xué)習(xí)的幾大類重要有機(jī)化合物。主線清晰,內(nèi)容展開層次感強(qiáng),保證了在少學(xué)時(shí)的基礎(chǔ)上使學(xué)生能完整的了解重要的知識,強(qiáng)調(diào)對學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng),著重有機(jī)化合物的共性與特性,給學(xué)生思考的空間,培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力。另外,我們充實(shí)了新的內(nèi)容,使學(xué)生了解有機(jī)合成的手段和最近研究熱點(diǎn),輔以材料科學(xué)研究方向?qū)n}的建立,擴(kuò)寬了學(xué)生的知識面,增強(qiáng)了學(xué)生的興趣,適應(yīng)新時(shí)代材料科學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)教學(xué)。

2.課堂教學(xué)的改革。教材是教學(xué)的根本,而課堂教學(xué)則是教學(xué)實(shí)施的天地。通過課堂教學(xué),不僅要使學(xué)生掌握新知識,更重要的是教會(huì)學(xué)生獲取新知識的方法。有機(jī)化學(xué)理論性強(qiáng),內(nèi)容比較抽象,為了使學(xué)生盡快地掌握有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法,更好地理解有機(jī)化學(xué)的內(nèi)涵,極大地提升學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的興趣,我們本著“以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)”的指導(dǎo)思想,借鑒他人的經(jīng)驗(yàn),總結(jié)自己的教訓(xùn),采用豐富的教學(xué)手段,提高有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)的效率。

(1)教學(xué)方式:多媒體教學(xué)?!肮び破涫?,必先利其器”。有機(jī)化學(xué)涉及大量的分子結(jié)構(gòu)式、化學(xué)反應(yīng)式,傳統(tǒng)的教學(xué)方式即使輔以掛圖和模型演示,也無法在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)完成巨大的教學(xué)任務(wù)。借助多媒體手段,可以將有機(jī)化學(xué)中比較抽象的問題生動(dòng)形象地展示給學(xué)生,而且可將圖、文、聲、像并茂,將“講”課演變?yōu)椤把菔尽闭n,既擴(kuò)大了單位學(xué)時(shí)內(nèi)的授課內(nèi)容,又可以節(jié)省出學(xué)生上課時(shí)記筆記的時(shí)間,大大地提高了教學(xué)效率151。我們根據(jù)大綱的要求,以PowerPoint為主要制作工具,輔以Flash(制作動(dòng)畫)、ChemOfice(畫有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)式及反應(yīng)方程式)、Photoshop(處理圖像)、3DMax(制作立體動(dòng)畫)等軟件,開發(fā)了侑機(jī)化學(xué)》CAI課件,使課堂的教學(xué)面貌煥然一些,課堂氛圍輕松愉快,課堂質(zhì)量極大提高。

(2)教學(xué)方法:運(yùn)用開放式教學(xué),采取列表比較法、系統(tǒng)歸納法等展開課堂教學(xué)。在有機(jī)化學(xué)的課堂教學(xué)中,針對學(xué)科及學(xué)生的特點(diǎn)選擇正確的教學(xué)方法,對教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。我們以開放式教學(xué)作為貫穿整個(gè)課堂教學(xué)的基礎(chǔ),不僅要求學(xué)生聽老師的講解,還要求學(xué)生帶著問題去思考,指導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn)去解決問題,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。介紹與材料科學(xué)專業(yè)密切相關(guān)的前沿課題,讓學(xué)生提出自己感興趣的方向,組織專題討論,豐富學(xué)生相關(guān)的知識,做到真正的開放、啟發(fā)式教學(xué)。輔以系統(tǒng)歸納、列表比較等合理的教學(xué)方法,取得更好的教學(xué)效果。

(3)教學(xué)方針:采用“啟發(fā)、引導(dǎo)”的教學(xué)方針,更好地體現(xiàn)老師的“主導(dǎo)”作用。雖然在課堂教學(xué)上,老師應(yīng)主要向?qū)W生講授系統(tǒng)的知識,但學(xué)生自己獨(dú)立思考、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)亦尤為重要。課堂教學(xué)中老師應(yīng)充分發(fā)揮“主導(dǎo)”的作用,使學(xué)生從積極地聽從老師的講授,過渡到獨(dú)立思考,有所創(chuàng)新。對于學(xué)生在思考、創(chuàng)新過程中遇到的問題、困難,老師應(yīng)給予學(xué)生幫助。不僅僅是鼓勵(lì)和支持,更重要的是給予學(xué)生解決問題、困難的知識、經(jīng)驗(yàn),通過問題的提出和解決,使學(xué)生體會(huì)到創(chuàng)新的,從而產(chǎn)生更大的興趣和熱情。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革。有機(jī)化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性較強(qiáng)的課程。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是有機(jī)化學(xué)教學(xué)的組成部分,也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的重要環(huán)節(jié)。但一般的材料科學(xué)專業(yè)對有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)安排的課時(shí)較少,甚至不安排,不利于學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。為了在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)最大的效果。我們經(jīng)過探索,采用如下思路和方法:采用階段性實(shí)驗(yàn)教學(xué),首先安排一些趣味性、實(shí)用性強(qiáng)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),例如,結(jié)合日常生活實(shí)際,安排阿司匹林、染料合成、茶葉提取咖啡因等。既讓學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作方法和技能,又讓學(xué)生在實(shí)踐中體會(huì)到自己的學(xué)習(xí)是有用的,提高學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)主觀能動(dòng)性。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)材料科學(xué)專業(yè)特色,逐步增加綜合性、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。在這一階段中主要培養(yǎng)學(xué)生綜合性能力,讓學(xué)生提出自己感興趣的課題,指導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn)一設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案一擬定合成路線一完成產(chǎn)物合成一分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果一提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。由學(xué)生自己設(shè)計(jì)合成路線,分析、總結(jié)合成過程中的收獲和不足,可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考,綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識和實(shí)驗(yàn)技能的能力。另外,我們還安排一些開放性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室在特定的時(shí)間內(nèi)向?qū)W生開放,使得對有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)感興趣的學(xué)生在業(yè)余時(shí)間可以到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。這樣,既彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)課時(shí)少、學(xué)生意猶未盡的不足,又可開拓學(xué)生的視野,使學(xué)生提前感受到科研的氛圍,對學(xué)生實(shí)驗(yàn)水平的提高起到較大的促進(jìn)作用。

篇6

關(guān)鍵詞 材料科學(xué)前沿 教學(xué)目標(biāo) 課程論文

中圖分類號:G71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

《材料科學(xué)前沿》課程是材料科學(xué)與工程專業(yè)的一門專業(yè)課。課程的目標(biāo)是要求學(xué)生了解材料科學(xué)研究前沿新動(dòng)態(tài),新材料的合成與制備方法和技術(shù)以及新材料的研發(fā)對現(xiàn)代材料市場可能產(chǎn)生的影響。課程主要向?qū)W生介紹近幾年內(nèi)材料學(xué)科的熱門研究方向,介紹新材料的物理化學(xué)特征及新材料產(chǎn)業(yè)與材料科學(xué)前沿之間相互依賴關(guān)系與發(fā)展規(guī)律,學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)能了解新材料的研究領(lǐng)域及相關(guān)的新材料表征技術(shù)。通過近幾年來對該課程的實(shí)踐教學(xué),筆者主要闡述學(xué)習(xí)該課程的重要性,通過實(shí)例教學(xué)來擴(kuò)展學(xué)生的知識面,從而提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,教學(xué)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和能力,探索如何讓學(xué)生全面了解材料科學(xué)前沿領(lǐng)域?yàn)槟繕?biāo)的課程教學(xué)新模式,同時(shí)就如何進(jìn)行課堂討論和課程論文設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了改革,并在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段及考核方式等方面進(jìn)行了有益的探索和實(shí)踐。

1以材料研究前沿動(dòng)態(tài)為指引,拓展教學(xué)內(nèi)容

本課程是針對理工科學(xué)生開設(shè)的,其內(nèi)容可分為前沿動(dòng)態(tài)和新技術(shù)發(fā)展兩個(gè)部分。課程基于ESI數(shù)據(jù)庫中多個(gè)研究前沿,根據(jù)材料學(xué)科的特點(diǎn),甄選出了2014-2015年排名前10的熱點(diǎn)研究前沿和5個(gè)新興研究方向,涉及材料科學(xué)及材料結(jié)構(gòu)表征領(lǐng)域。

在前沿動(dòng)態(tài)教學(xué)方面,主要學(xué)習(xí)材料學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)和國內(nèi)外最新報(bào)道的新材料制備技術(shù)和實(shí)驗(yàn)研究方法。在新技術(shù)發(fā)展方面,主要集中在現(xiàn)代高新產(chǎn)業(yè)中正在實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的新材料制備技術(shù)以及新材料研發(fā)過程中采用的先進(jìn)工藝和方法。這兩部分涉及知識范圍較廣,因此課程教學(xué)過程中注重新知識和新理論的系統(tǒng)化,需要不斷更新國內(nèi)外的發(fā)展動(dòng)態(tài),注重先新實(shí)驗(yàn)技術(shù)的介紹,以知名科學(xué)家及其科研團(tuán)隊(duì)的最新研究結(jié)果來增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的廣度和深度,為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力提高保障。課程中對于實(shí)驗(yàn)原理和設(shè)備的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該與最新設(shè)備和最新技術(shù)相一致,因此在教學(xué)過程中向?qū)W生提供如Nature和Science等專業(yè)期刊網(wǎng)站的鏈接,拓寬學(xué)生的專業(yè)視野。

2引導(dǎo)學(xué)生探索材料研發(fā)新領(lǐng)域,培養(yǎng)創(chuàng)新思維

當(dāng)前課程教學(xué)面臨的主要問題在于學(xué)生對新技術(shù)和新方法缺乏重視和認(rèn)可,結(jié)果造成教學(xué)的低效率。因此在教學(xué)過程中,要注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)的意識,逐步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生主動(dòng)在課后有興趣去網(wǎng)絡(luò)搜索課堂介紹的新材料和新技術(shù)。科學(xué)興趣的培養(yǎng)是學(xué)生能夠在該課程有所收獲的基本前提,所以在教學(xué)中必須從科研實(shí)例引出技術(shù)問題,從技術(shù)問題引出科學(xué)概念,由科學(xué)概念引出解決問題的方法,讓學(xué)生能夠充分理解、思考所學(xué)的內(nèi)容。課程基于材料科學(xué)研究前沿的分析為學(xué)生提供了獨(dú)特的視角去洞悉科學(xué)研究是如何展開的,揭示了不同研究者因探究科學(xué)問題產(chǎn)生的關(guān)聯(lián)性。

課程中關(guān)于新技術(shù)的介紹一般理解起來比較抽象,在教學(xué)中時(shí)必須注重從現(xiàn)實(shí)生活中的直觀現(xiàn)象入手,解釋抽象的概念。教學(xué)計(jì)劃總學(xué)時(shí)主要分為兩部分,第一部分內(nèi)容涉及有材料科學(xué)進(jìn)展和前沿動(dòng)態(tài);第二部分內(nèi)容涉及有先進(jìn)納米材料、先進(jìn)能源材料和先進(jìn)材料制備技術(shù)的應(yīng)用。在實(shí)踐教學(xué)過程中,要從以下三個(gè)方面對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行選擇和側(cè)重:

(1)化學(xué)與材料科學(xué)研究前沿。由于本課程中化學(xué)與材料科學(xué)研究前沿所涉及的化學(xué)概念較多,因此學(xué)生必須對材料化學(xué)等前驅(qū)課程進(jìn)行回顧。這部分章節(jié)側(cè)重于選擇鈉離子電池電極材料、功能性金屬有機(jī)骨架化合物、銠催化的碳?xì)滏I活化反應(yīng)、基于石墨烯的光催化、石墨烯量子點(diǎn)的合成與應(yīng)用等前沿內(nèi)容。

(2)物理與材料科學(xué)研究前沿。由于本課程中物理與材料科學(xué)研究前沿所涉及的物理概念較多,因此學(xué)生必須對材料物理等前驅(qū)課程進(jìn)行回顧。這部分章節(jié)側(cè)重于選擇硅烯的生長與特性、堿金屬摻雜鐵硒超導(dǎo)體、高能量轉(zhuǎn)換效率聚合物太陽能電池、鐵基高溫超導(dǎo)等前沿內(nèi)容。

(3)在材料結(jié)構(gòu)表征新技術(shù)方面,為了增強(qiáng)學(xué)生對材料表征技術(shù)課程內(nèi)容的理解,將AFM、XPS、FESEM、HAADF、STEM、CEPC和SPPC等材料性能現(xiàn)代檢測方法與課程內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合起來。

3立足金屬材料專業(yè)特色,促進(jìn)教學(xué)改革

該課程主要教學(xué)對象是參與金屬材料研究課題的學(xué)生,根據(jù)金屬材料專業(yè)的特點(diǎn),課程應(yīng)當(dāng)使學(xué)生系統(tǒng)了解金屬材料研究的概況、最新研究成果和未來發(fā)展方向,掌握先進(jìn)金屬材料的主要用途和未來應(yīng)用發(fā)展趨勢;通過課堂講授和課堂討論,培養(yǎng)學(xué)生的材料科學(xué)素養(yǎng)、綜合素質(zhì)和綜合能力。該課程要充分考慮作為鋼鐵材料的組織控制專業(yè)人才所需要的基本理論知識和所應(yīng)具有的基本工作能力,所以教學(xué)內(nèi)容必須體現(xiàn)金屬材料專業(yè)的特色。

篇7

【關(guān)鍵詞】材料科學(xué)基礎(chǔ);教學(xué)方法;知識體系

材料是人類文明進(jìn)步的里程碑,時(shí)代的發(fā)展需要材料,而材料又推動(dòng)時(shí)代的發(fā)展,所以人們把材料視為現(xiàn)代文明的支柱之一[1]?!恫牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)》是材料科學(xué)與工程類專業(yè)學(xué)科中一門重要的基礎(chǔ)課程,是相關(guān)材料學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)和媒介,它起著公共基礎(chǔ)課與專業(yè)課程之間的紐帶作用,特別是在各學(xué)科相互交叉融合不斷加強(qiáng)的今天,《材料科學(xué)基礎(chǔ)》在高校教學(xué)中的地位更加的突出和明顯。通過《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué),使學(xué)生很好的掌握材料科學(xué)的基本理論,是學(xué)生學(xué)習(xí)其它專業(yè)課程的基礎(chǔ),也是今后從事材料科學(xué)研究工作的重要基礎(chǔ)。

伴隨著材料科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程內(nèi)容不斷擴(kuò)充更新,《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)改革問題也日益顯現(xiàn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,普遍反映課程內(nèi)容枯燥、抽象,知識點(diǎn)太多,難于理解等,學(xué)習(xí)具有一定難度。結(jié)合近幾年的教學(xué)實(shí)踐和體會(huì),本文探討了《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革的幾點(diǎn)認(rèn)識與實(shí)踐。

1 優(yōu)化教學(xué)方法,提高教學(xué)效果

1.1 多媒體輔助教學(xué)

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程涉及到物理、化學(xué)、高分子等多個(gè)相關(guān)學(xué)科,課程具有內(nèi)容多,概念多,理論抽象等特點(diǎn)。針對這些特點(diǎn),《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)方法改革的主要措施是:改變過去單一的粉筆加黑板的傳統(tǒng)教學(xué)方法,制作多媒體課件輔助教學(xué),將看不見摸不著、又極為抽象復(fù)雜的材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)形態(tài),生動(dòng)、直觀的表達(dá)出來,使學(xué)生易于理解和接受。如三元相圖的空間模型,晶體結(jié)構(gòu)的大量空間堆疊,空間粒子間的錯(cuò)綜復(fù)雜的相互聯(lián)系,位錯(cuò)的各種交互作用等,需要很豐富的空間想象力去理解。這些教學(xué)內(nèi)容單靠課本上簡單的平面圖形和教師的靜態(tài)模型,難以讓學(xué)生理解和掌握。結(jié)合《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程內(nèi)容及課程特點(diǎn),采用多媒體教學(xué)為主的教學(xué)方式,大大提高了教學(xué)效果。在講述三元相圖時(shí),將相圖進(jìn)行拆分、重組,可以很清晰的把點(diǎn)、線、面的具置及相互關(guān)系展示給學(xué)生。多媒體教學(xué)通過形象、逼真的動(dòng)畫形式,從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)、從平面到立體、從單色到彩色、具有局部結(jié)構(gòu)解析功能、全方位演示課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容,極大的豐富了《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)信息量,擴(kuò)充了教學(xué)內(nèi)容,既有利于學(xué)生空間概念的建立,正確理解材料微觀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和宏觀性質(zhì)及其應(yīng)用之間的相互關(guān)系, 又提高了教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使教學(xué)效果得到了明顯的提高。

1.2 “參與式”和“互動(dòng)式”教學(xué)

在《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的講授過程中,讓學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體參與教學(xué),針對不同的教學(xué)內(nèi)容,采用學(xué)生分組討論、學(xué)生代表上臺(tái)講授、同學(xué)間辯論、老師點(diǎn)評等教學(xué)方法,使學(xué)生感受到自己是教學(xué)的主體,引導(dǎo)他們在民主、寬松、和諧的課堂氣氛中自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)與探究學(xué)習(xí)。讓學(xué)生變“被動(dòng)學(xué)習(xí)”為“自主學(xué)習(xí)”,變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性為前提,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生“愛學(xué)習(xí)”。促進(jìn)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的正確方法,使學(xué)生“會(huì)學(xué)習(xí)”。另外,通過布置部分教學(xué)內(nèi)容自學(xué)、閱讀一些必要的參考書、撰寫小論文等形式,引導(dǎo)學(xué)生提出問題,獨(dú)立思考,大大提高了學(xué)習(xí)的能動(dòng)性。

2 知識體系的融會(huì)貫通

高效的課堂要以扎實(shí)的教學(xué)內(nèi)容為載體。扎實(shí)的教學(xué)內(nèi)容是課堂教學(xué)促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的載體。課堂教學(xué)并不是教學(xué)內(nèi)容越“多”越好,也不是越“難”越好[2],而是要在了解學(xué)生的實(shí)際發(fā)展水平和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,合理地確定教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)。因此,課堂上教師要以“精講多練”方式落實(shí)教學(xué)重點(diǎn),要讓學(xué)生扎實(shí)掌握基礎(chǔ)知識,發(fā)展熟練的基本技能。在分析和講解各種材料理論體系時(shí),我們都從理論范疇和科學(xué)體系層面進(jìn)行融會(huì)貫通。例如在講授材料中的質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散、結(jié)構(gòu)缺陷類型、界面偏析、相變類型、表面帶電等時(shí)均進(jìn)行了整合貫通,使學(xué)生既能夠把握材料的共性,又能熟悉材料的個(gè)性。

材料科學(xué)在理論上的交叉融合已日益明顯,材料制備和使用過程中許多概念、現(xiàn)象和轉(zhuǎn)變都存在著許多相似之處[3]。例如馬氏體相變理論最初由金屬學(xué)家建立,廣泛應(yīng)用于鋼的熱處理理論解釋。而氧化鋯增韌陶瓷中同樣也發(fā)現(xiàn)了馬氏體相變現(xiàn)象,并作為陶瓷增韌的一種有效方法。又如缺陷行為、平衡熱力學(xué)、擴(kuò)散、塑性變形和斷裂機(jī)理、界面的精細(xì)結(jié)構(gòu)與行為、晶態(tài)和非晶態(tài)結(jié)構(gòu)、不同類型材料中的電子遷移理論等可以用來解釋不同類型材料的行為。這些都為材料科學(xué)基礎(chǔ)課程的內(nèi)容整合提供了十分良好的基礎(chǔ)和可能性。

3 注重實(shí)踐環(huán)節(jié),學(xué)以致用

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程所面臨的學(xué)時(shí)數(shù)不足與當(dāng)代知識信息量迅速增加、課程內(nèi)容的不斷拓展和更新的矛盾日益加劇,深化教學(xué)改革迫在眉睫。如何提高《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)效果,形成知識傳授、思維方法與能力培養(yǎng)、創(chuàng)新精神相互滲透形成的完整系統(tǒng),課題組成員進(jìn)行了深入的嘗試和探索,從教學(xué)內(nèi)容的整合、教學(xué)方法與教學(xué)手段的改進(jìn),到融匯情感教育,千方百計(jì)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,注重實(shí)踐環(huán)節(jié),要求學(xué)生學(xué)以致用,達(dá)到了較理想的教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)可幫助學(xué)生鞏固和加深對理論知識的理解,掌握基本實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際,自己動(dòng)手分析、解決問題的能力。目前,我們材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室,通過實(shí)驗(yàn)課程的基本訓(xùn)練,學(xué)生擁有了較多的實(shí)踐和動(dòng)手機(jī)會(huì),實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力得到較大程度的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在材料科學(xué)與工程專業(yè)人才的培養(yǎng)中占有重要地位,加強(qiáng)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以幫助學(xué)生鞏固理論知識,掌握實(shí)驗(yàn)技能。

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程是一門與實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)踐緊密相聯(lián)的學(xué)科。強(qiáng)化課程實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué),無論對于學(xué)生基礎(chǔ)理論的掌握還是工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)都具有舉足輕重的作用。以提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力是我們高校教育的重中之重,但長期以來《材料科學(xué)基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)的開設(shè)都是沿用實(shí)驗(yàn)教材上所設(shè)置的內(nèi)容,大多是一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。為了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,我們的實(shí)驗(yàn)部分逐步調(diào)整為兩個(gè)部分:一部分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),訓(xùn)練學(xué)生材料配置的基本技能和掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識;另一部分則為綜合性實(shí)驗(yàn),如樣品的制備、材料的分析等,提前將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容布置給學(xué)生,讓學(xué)生查閱資料,自擬實(shí)驗(yàn)方案,準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料,一直到自主完成實(shí)驗(yàn)操作,處理好數(shù)據(jù),上交數(shù)據(jù)報(bào)告等全過程。這對學(xué)生的獨(dú)立性培養(yǎng)很有益處,對他們將來做科研也很有幫助,對我們老師也有了更高的要求。在教學(xué)實(shí)踐中,將“粘土性能測定及差熱分析”設(shè)計(jì)為綜合實(shí)驗(yàn),涉及到粘土白度、表面電位、陽離子交換容量、膨脹容、膠質(zhì)價(jià)等物理性能測定,粘土的鈉化、有機(jī)改性,差熱分析等。學(xué)生在教師指導(dǎo)下分析粘土的物理性能,對改性前后粘土進(jìn)行查熱分析并對比,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,鍛煉了實(shí)際動(dòng)手能力,培養(yǎng)了分析問題能力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中打破傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生被動(dòng)接受的缺點(diǎn),使學(xué)生逐步形成以自助式學(xué)習(xí)方式,將實(shí)驗(yàn)教學(xué)由封閉變?yōu)殚_放,有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)質(zhì)量。針對材料科學(xué)基礎(chǔ)課程已經(jīng)學(xué)習(xí)過的內(nèi)容安排驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),鞏固已學(xué)過的知識,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手和親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,通過加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐的教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生加深了材料的成分結(jié)構(gòu)的了解。

在加強(qiáng)實(shí)踐的教學(xué)改革中,采取實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程建設(shè)與學(xué)院平臺(tái)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)相結(jié)合的方式,推進(jìn)課程實(shí)踐教學(xué)的全面提高。通過加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐的教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生加深了材料的成分、組織結(jié)構(gòu)、材料制備工藝材料、使用性能之間有著相互依存、彼此影響的復(fù)雜關(guān)系的理念,有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,使學(xué)生既提高了實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力,又進(jìn)一步鞏固了課堂教學(xué)的內(nèi)容,取得了新教學(xué)培養(yǎng)模式的良好的教學(xué)效果。

在不斷的教學(xué)改革實(shí)踐中,良好的教學(xué)效果已初見端倪。但教育教學(xué)改革是一個(gè)新的事物,總會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的新問題,這就需要我們認(rèn)真地區(qū)對待去解決,從中改進(jìn)我們的教學(xué)效果,提高我們的教學(xué)質(zhì)量。此外,從與科學(xué)技術(shù)和人類文明社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)的角度上說,教育教學(xué)改革也是永無止境的。教學(xué)質(zhì)量是高等教育的主題,只有不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),深化《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革,才能提高材料科學(xué)基礎(chǔ)工程專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。必須正確認(rèn)識到《材料科學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)改革是一項(xiàng)涉及面廣、科學(xué)性強(qiáng)的系統(tǒng)工作。在教學(xué)改革中,必須始終抓住基礎(chǔ)理論和工程實(shí)踐相結(jié)合的特征。只有勇于實(shí)踐和探索,并不斷充實(shí)和完善,才能達(dá)到培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、高素質(zhì)和復(fù)合型人才的目標(biāo)。今后我們要對《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程改革做更多的具體的探索和調(diào)查研究,以總結(jié)其中的教改效果和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),通過不斷地實(shí)踐、不斷地認(rèn)識、不斷地完善,相信我們定會(huì)走出一條適合于材料科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的成功之路。

【參考文獻(xiàn)】

[1]師昌緒.跨世紀(jì)材料科學(xué)技術(shù)的若干熱點(diǎn)問題[J]. 自然科學(xué)進(jìn)展, 1999, 9 (1):2-13.

篇8

人們通常把材料、信息和能源 人們通常把材料、信息和能源并列為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的三大支柱,并認(rèn)為他們是現(xiàn)代社會(huì)賴以生存和發(fā)展的基本條件之一。在這三大支柱中,材料科學(xué)顯得尤為重要,可以說材料科學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要支撐,這主要體現(xiàn)在材料是人類社會(huì)進(jìn)步的里程碑,而先進(jìn)材料是高新技術(shù)發(fā)展和社會(huì)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)和先導(dǎo),也因?yàn)樾畔⒑湍茉醇夹g(shù)的發(fā)展都與材料科學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展密切相關(guān)。材料一直是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),但材料科學(xué)的提出卻是20世紀(jì)60年代初的事情,也是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。隨著人們對材料的制備、微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能之間關(guān)系等研究的逐步深入,各種材料體系,如金屬材料、高分子材料、陶瓷材料等都已相繼建立起來。對不同材料的研究可以相互借鑒,也使得不同材料之間的相互替代和補(bǔ)充成為可能,由此也出現(xiàn)了復(fù)合材料的概念并得到了廣泛應(yīng)用。隨著人們對材料研究的深入,逐漸形成了材料科學(xué)與工程這門學(xué)科。這門學(xué)科除了研究材料的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系等基礎(chǔ)研究之外,還研究材料在制備過程中的工藝和工程技術(shù)問題?,F(xiàn)在一般認(rèn)為,材料科學(xué)與工程主要包括組成與結(jié)構(gòu)、合成與制備、性質(zhì)及使用效能等四個(gè)方面,它是關(guān)于材料成份、結(jié)構(gòu)、工藝與它們的性能和用途之間的有關(guān)知識的開發(fā)和應(yīng)用的科學(xué)。由此可以看出,材料科學(xué)與工程科學(xué)有多學(xué)科交叉、與實(shí)際應(yīng)用密切相關(guān)等特點(diǎn),并且也是一門正在發(fā)展中的科學(xué)。作為一級學(xué)科,材料科學(xué)與工程學(xué)科下設(shè)有材料物理與化學(xué)、材料學(xué)、材料加工工程三個(gè)二級學(xué)科。按照我國的專業(yè)規(guī)劃,材料科學(xué)與工程學(xué)科以材料學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)為基礎(chǔ),系統(tǒng)學(xué)習(xí)材料科學(xué)與工程專業(yè)的基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)技能,并將其應(yīng)用于材料的合成、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用等方面。更進(jìn)一步講,材料科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)具備包括金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料等材料領(lǐng)域的科學(xué)與工程方面較寬的基礎(chǔ)知識,能在各種材料的制備、加工成型、材料結(jié)構(gòu)與性能等領(lǐng)域從事科學(xué)研究與教學(xué)、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、技術(shù)改造及經(jīng)營管理等方面工作的科學(xué)研究與工程技術(shù)人才。金屬材料領(lǐng)域涉及的金屬磁性材料和無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域涉及的陶瓷基鐵氧體材料都已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用。高分子領(lǐng)域的有機(jī)磁體,目前正在成為國際上研究的熱點(diǎn),也是軟物理研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。由此可以看出,材料科學(xué)與工程領(lǐng)域涉及的各個(gè)方面,都可以看到磁性材料的影子。材料一般分成結(jié)構(gòu)材料和功能材料兩大類,磁性材料作為具有特定物理功能的材料,在功能材料中占有很大的比重。當(dāng)前功能材料的研究和開發(fā)的熱點(diǎn)集中在光電子信息材料、功能陶瓷材料、能源材料、生物醫(yī)用材料、超導(dǎo)材料、功能高分子材料、先進(jìn)復(fù)合材料、智能材料以及生態(tài)環(huán)境材料等領(lǐng)域,這幾類材料幾乎都與磁性材料有直接或間接的關(guān)系,各類材料的磁學(xué)性質(zhì)無疑也是當(dāng)今研究的熱點(diǎn)問題。

隨著社會(huì)的發(fā)展,特別是信息功能材料的發(fā)展和應(yīng)用的日益廣泛,作為功能材料基礎(chǔ)的磁性材料得到了日益廣泛的應(yīng)用。與此相適應(yīng)的,在材料科學(xué)與工程學(xué)科的教學(xué)體系中,特別是在一些主干課程中都出現(xiàn)了與磁性材料相關(guān)的內(nèi)容也就成為歷史的必然。因?yàn)榇判圆牧蠌牟牧衔⒂^結(jié)構(gòu)上涉及到晶態(tài)材料、非晶態(tài)材料、納米晶材料,也涉及到金屬材料、陶瓷材料等無機(jī)材料,所以在《材料物理導(dǎo)論》中把“材料的傳導(dǎo)性和磁性”作為一個(gè)章節(jié),《新材料概論》中與磁性有關(guān)的有“磁性材料”和“超導(dǎo)材料”兩個(gè)章節(jié),《金屬功能材料》涉及到磁性的章節(jié)更多,有“磁性材料”、“金屬薄膜材料”、“非晶態(tài)金屬材料”、“信息材料”、“超導(dǎo)材料”及“智能金屬材料”等章節(jié),在涉及到材料物理性能及測試的教材中,都會(huì)不可避免地涉及到磁學(xué)知識。在國外的教材中,情況也是如此,如《工程材料科學(xué)與設(shè)計(jì)》一書。在無機(jī)材料、陶瓷材料等課程中,也都會(huì)涉及到磁性材料,在材料物理性能的講授中,也必然會(huì)涉及到電性及磁性的內(nèi)容??紤]到磁學(xué)知識的廣泛性及分散性,我校在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),有必要充分利用學(xué)校在這方面的優(yōu)勢,把磁學(xué)的相關(guān)知識單獨(dú)作為一門學(xué)科進(jìn)行講授,這樣既有利于學(xué)生對磁學(xué)知識有一個(gè)系統(tǒng)的理解,也可以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。磁性材料作為一種非常重要的基礎(chǔ)功能材料,在社會(huì)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,作為材料科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生,非常有必要對磁學(xué)及磁性材料的知識有一個(gè)專門的了解,這樣做會(huì)使學(xué)生受益終生。因?yàn)橐环矫嬗欣跀U(kuò)大他們的知識面和視野,也非常有利于他們就業(yè);另一方面有的學(xué)生進(jìn)入研究生階段后,如果具備一些磁學(xué)相關(guān)知識,也非常有利于他們的學(xué)習(xí)和研究工作,《金屬材料結(jié)構(gòu)與性能》屬于材料科學(xué)與工程學(xué)科領(lǐng)域的基礎(chǔ)教材和國內(nèi)外材料專業(yè)碩士的必修教材,也把“材料的磁性能”作為一個(gè)章節(jié)進(jìn)行講授。

作為重要的現(xiàn)代信息功能材料的磁性材料,其發(fā)展具有悠久的歷史,在這方面已經(jīng)有許多專門的文獻(xiàn)資料進(jìn)行了介紹,在此不再贅述。人類很早就開始了磁學(xué)的研究,但直到量子力學(xué)創(chuàng)立后,才對磁性的起源有了一個(gè)較為清晰的認(rèn)識,也就是說,磁性本質(zhì)上起源于物質(zhì)的量子性質(zhì)。這就說明要研究與磁性相關(guān)的現(xiàn)象,就必須具有《量子力學(xué)》的學(xué)習(xí)背景;要研究大量微觀粒子聚集體的磁學(xué)性質(zhì),就必然要用到《熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理》的知識;要研究固體的磁學(xué)性質(zhì),也必然要對《固體物理》有深入的了解。所以,在學(xué)習(xí)《磁學(xué)》課程之前,必須要以這三門課程的學(xué)習(xí)為先導(dǎo),而在材料科學(xué)與工程專業(yè)中作為專業(yè)基礎(chǔ)課,都會(huì)專門開設(shè)這三門課程,這也就為磁學(xué)課程的開設(shè)創(chuàng)造了有利條件。我校的探索實(shí)踐表明,在講授中應(yīng)以《磁性材料》課程為主線來進(jìn)行講授,并且適當(dāng)增加一些必要的磁學(xué)知識和磁測量知識,以利于學(xué)生的理解,也有利于學(xué)生對其他相關(guān)課程的學(xué)習(xí)。我校幾年來的實(shí)踐教學(xué)都收到了良好的效果。人們對納米結(jié)構(gòu)體系與新的量子效應(yīng)器件的研究已經(jīng)取得了許多新的進(jìn)展,有許多成果已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化,并由此帶動(dòng)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級和技術(shù)進(jìn)步,從而掀起了納米科技熱潮。納米結(jié)構(gòu)由于具有納米微粒的特性,如量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)等特點(diǎn),又存在由納米結(jié)構(gòu)組合引起的新的效應(yīng),如量子耦合效應(yīng)和協(xié)同效應(yīng)等,這些都屬于量子力學(xué)現(xiàn)象,現(xiàn)代納米科技研究也多是以這些效應(yīng)為出發(fā)點(diǎn)來進(jìn)行的,這些內(nèi)容也是材料科學(xué)與工程學(xué)科各門主干課程的重點(diǎn)內(nèi)容。磁學(xué)主要研究物質(zhì)的磁性及其起源,也就是研究與電子的自旋相關(guān)的性質(zhì)及理論。磁學(xué)從創(chuàng)立之初就一直在從事與量子效應(yīng)有關(guān)的知識研究。從量子力學(xué)創(chuàng)立至今,磁學(xué)從理論上對這些問題的探索已經(jīng)有將近一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間,積累了豐富的知識,對磁學(xué)相關(guān)知識的學(xué)習(xí),必然會(huì)大大促進(jìn)學(xué)生對材料科學(xué)與工程學(xué)科的學(xué)習(xí)和理解。

并列為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的三大支柱,并認(rèn)為他們是現(xiàn)代社會(huì)賴以生存和發(fā)展的基本條件之一。在這三大支柱中,材料科學(xué)顯得尤為重要,可以說材料科學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要支撐,這主要體現(xiàn)在材料是人類社會(huì)進(jìn)步的里程碑,而先進(jìn)材料是高新技術(shù)發(fā)展和社會(huì)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)和先導(dǎo),也因?yàn)樾畔⒑湍茉醇夹g(shù)的發(fā)展都與材料科學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展密切相關(guān)。材料一直是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),但材料科學(xué)的提出卻是20世紀(jì)60年代初的事情,也是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。隨著人們對材料的制備、微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能之間關(guān)系等研究的逐步深入,各種材料體系,如金屬材料、高分子材料、陶瓷材料等都已相繼建立起來。對不同材料的研究可以相互借鑒,也使得不同材料之間的相互替代和補(bǔ)充成為可能,由此也出現(xiàn)了復(fù)合材料的概念并得到了廣泛應(yīng)用。隨著人們對材料研究的深入,逐漸形成了材料科學(xué)與工程這門學(xué)科。這門學(xué)科除了研究材料的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系等基礎(chǔ)研究之外,還研究材料在制備過程中的工藝和工程技術(shù)問題。現(xiàn)在一般認(rèn)為,材料科學(xué)與工程主要包括組成與結(jié)構(gòu)、合成與制備、性質(zhì)及使用效能等四個(gè)方面,它是關(guān)于材料成份、結(jié)構(gòu)、工藝與它們的性能和用途之間的有關(guān)知識的開發(fā)和應(yīng)用的科學(xué)。由此可以看出,材料科學(xué)與工程科學(xué)有多學(xué)科交叉、與實(shí)際應(yīng)用密切相關(guān)等特點(diǎn),并且也是一門正在發(fā)展中的科學(xué)。作為一級學(xué)科,材料科學(xué)與工程學(xué)科下設(shè)有材料物理與化學(xué)、材料學(xué)、材料加工工程三個(gè)二級學(xué)科。按照我國的專業(yè)規(guī)劃,材料科學(xué)與工程學(xué)科以材料學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)為基礎(chǔ),系統(tǒng)學(xué)習(xí)材料科學(xué)與工程專業(yè)的基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)技能,并將其應(yīng)用于材料的合成、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用等方面。更進(jìn)一步講,材料科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)具備包括金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料等材料領(lǐng)域的科學(xué)與工程方面較寬的基礎(chǔ)知識,能在各種材料的制備、加工成型、材料結(jié)構(gòu)與性能等領(lǐng)域從事科學(xué)研究與教學(xué)、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、技術(shù)改造及經(jīng)營管理等方面工作的科學(xué)研究與工程技術(shù)人才。金屬材料領(lǐng)域涉及的金屬磁性材料和無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域涉及的陶瓷基鐵氧體材料都已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用。高分子領(lǐng)域的有機(jī)磁體,目前正在成為國際上研究的熱點(diǎn),也是軟物理研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。由此可以看出,材料科學(xué)與工程領(lǐng)域涉及的各個(gè)方面,都可以看到磁性材料的影子。材料一般分成結(jié)構(gòu)材料和功能材料兩大類,磁性材料作為具有特定物理功能的材料,在功能材料中占有很大的比重。當(dāng)前功能材料的研究和開發(fā)的熱點(diǎn)集中在光電子信息材料、功能陶瓷材料、能源材料、生物醫(yī)用材料、超導(dǎo)材料、功能高分子材料、先進(jìn)復(fù)合材料、智能材料以及生態(tài)環(huán)境材料等領(lǐng)域,這幾類材料幾乎都與磁性材料有直接或間接的關(guān)系,各類材料的磁學(xué)性質(zhì)無疑也是當(dāng)今研究的熱點(diǎn)問題。

隨著社會(huì)的發(fā)展,特別是信息功能材料的發(fā)展和應(yīng)用的日益廣泛,作為功能材料基礎(chǔ)的磁性材料得到了日益廣泛的應(yīng)用。與此相適應(yīng)的,在材料科學(xué)與工程學(xué)科的教學(xué)體系中,特別是在一些主干課程中都出現(xiàn)了與磁性材料相關(guān)的內(nèi)容也就成為歷史的必然。因?yàn)榇判圆牧蠌牟牧衔⒂^結(jié)構(gòu)上涉及到晶態(tài)材料、非晶態(tài)材料、納米晶材料,也涉及到金屬材料、陶瓷材料等無機(jī)材料,所以在《材料物理導(dǎo)論》中把“材料的傳導(dǎo)性和磁性”作為一個(gè)章節(jié),《新材料概論》中與磁性有關(guān)的有“磁性材料”和“超導(dǎo)材料”兩個(gè)章節(jié),《金屬功能材料》涉及到磁性的章節(jié)更多,有“磁性材料”、“金屬薄膜材料”、“非晶態(tài)金屬材料”、“信息材料”、“超導(dǎo)材料”及“智能金屬材料”等章節(jié),在涉及到材料物理性能及測試的教材中,都會(huì)不可避免地涉及到磁學(xué)知識。在國外的教材中,情況也是如此,如《工程材料科學(xué)與設(shè)計(jì)》一書。在無機(jī)材料、陶瓷材料等課程中,也都會(huì)涉及到磁性材料,在材料物理性能的講授中,也必然會(huì)涉及到電性及磁性的內(nèi)容。考慮到磁學(xué)知識的廣泛性及分散性,我校在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),有必要充分利用學(xué)校在這方面的優(yōu)勢,把磁學(xué)的相關(guān)知識單獨(dú)作為一門學(xué)科進(jìn)行講授,這樣既有利于學(xué)生對磁學(xué)知識有一個(gè)系統(tǒng)的理解,也可以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。磁性材料作為一種非常重要的基礎(chǔ)功能材料,在社會(huì)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,作為材料科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生,非常有必要對磁學(xué)及磁性材料的知識有一個(gè)專門的了解,這樣做會(huì)使學(xué)生受益終生。因?yàn)橐环矫嬗欣跀U(kuò)大他們的知識面和視野,也非常有利于他們就業(yè);另一方面有的學(xué)生進(jìn)入研究生階段后,如果具備一些磁學(xué)相關(guān)知識,也非常有利于他們的學(xué)習(xí)和研究工作,《金屬材料結(jié)構(gòu)與性能》屬于材料科學(xué)與工程學(xué)科領(lǐng)域的基礎(chǔ)教材和國內(nèi)外材料專業(yè)碩士的必修教材,也把“材料的磁性能”作為一個(gè)章節(jié)進(jìn)行講授。

篇9

關(guān)鍵詞:材料科學(xué)與工程;實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)改革

中圖分類號:G420 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)26-0073-02

一、引言

實(shí)驗(yàn)實(shí)踐是工科學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新能力的最重要環(huán)節(jié)。一般大學(xué)本科教學(xué)期間,學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)主要靠教學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文/設(shè)計(jì)三個(gè)環(huán)節(jié)來完成。其中畢業(yè)實(shí)習(xí)是學(xué)生進(jìn)入生產(chǎn)實(shí)際、了解生產(chǎn)實(shí)際的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),對培養(yǎng)工科學(xué)生的動(dòng)手能力、工程能力至關(guān)重要,然而,目前畢業(yè)實(shí)習(xí)是各高校所遇到的一個(gè)重要難題:一是經(jīng)濟(jì)上的原因,一般高校都難以拿出大筆實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)資助學(xué)生駐在企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)。二是企業(yè)積極性不高,學(xué)生實(shí)習(xí)不能動(dòng)手等種種原因,使畢業(yè)實(shí)習(xí)效果不理想。這勢必影響工科院校學(xué)生的教育質(zhì)量,目前國內(nèi)各高校都在積極想辦法解決這一問題。然而,這一問題不是短時(shí)間能解決好的,在這樣的背景下,一方面,對外我們要積極尋求穩(wěn)定的、適合高校本科專業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)的合作單位進(jìn)行長期合作,這是長遠(yuǎn)的解決途徑;另一方面,對內(nèi)我們應(yīng)做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)的調(diào)整和改革,通過高校自身實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,大力加強(qiáng)和調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)畢業(yè)論文/設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的內(nèi)容,來彌補(bǔ)生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程不足的這一缺憾。面對21世紀(jì),對于高校材料科學(xué)與工程專業(yè)而言,必須通過這樣的改革途徑,建立符合材料科學(xué)與工程學(xué)科發(fā)展規(guī)律,適應(yīng)本校辦學(xué)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力[1,2,3]。

二、注重課程體系建設(shè),整合優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容

1.注重實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置的科學(xué)、合理和完整性。材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)課程設(shè)置中包括專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、專業(yè)選修課等內(nèi)容,這些課程基本都設(shè)置有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,但有些實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的設(shè)置彼此間沒有很好地協(xié)調(diào)與配套,有的甚至有重復(fù)。比如,對X射線內(nèi)容的學(xué)習(xí),專業(yè)課《晶體學(xué)》、《材料研究方法》、《無機(jī)材料測試技術(shù)》等課程均有與X射線衍射檢測技術(shù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,目前在內(nèi)容設(shè)置上很多高校都有重復(fù)的現(xiàn)象。因此,考慮三門專業(yè)課的課程特點(diǎn),每門課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容調(diào)整應(yīng)各自有所側(cè)重,彼此協(xié)調(diào)配套,設(shè)置科學(xué)合理,可以讓學(xué)生由淺入深,逐漸達(dá)到對X射線檢測這一專業(yè)檢測技術(shù)有很深入的了解和應(yīng)用的目的。所以,要對這些專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行科學(xué)、完整、合理優(yōu)化。

2.強(qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)在工科類課程設(shè)計(jì)中有著重要的地位,它使學(xué)生對專業(yè)課程的理解和專業(yè)實(shí)踐能力的提高起著基礎(chǔ)的、承上啟下的作用。我們在進(jìn)行材料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系建設(shè)時(shí),提到一個(gè)重要的培養(yǎng)目標(biāo),就是將材料科學(xué)與工程專業(yè)的本科生作為材料工程師和研究型人才來培養(yǎng),他們應(yīng)具備相應(yīng)的材料生產(chǎn)、制備、材料研究和材料分析檢測的知識和能力。需要在本科教育過程中結(jié)合本專業(yè)的特點(diǎn),加強(qiáng)相應(yīng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目訓(xùn)練。如,將水泥、玻璃、陶瓷、耐火以及新型建材等領(lǐng)域的原料處理、制備工藝、分析檢測等內(nèi)容融入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。使這些相關(guān)行業(yè)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容所占比例加大,為以后學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的操作與理解打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.增加綜合、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)數(shù)量,減少演示、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。目前演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一般都是由教師演示,學(xué)生觀摩,或觀摩后由學(xué)生動(dòng)手按照老師演示和敘述自己操作一遍。這類實(shí)驗(yàn)主要是訓(xùn)練學(xué)生對一些實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法的熟悉和掌握,而對科學(xué)方法的探索、獨(dú)立思考、自主創(chuàng)新等方面的訓(xùn)練則相對欠缺。因此,這種按部就班、照方抓藥式的演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過多,不容易引起學(xué)生對科學(xué)實(shí)驗(yàn)和探索的興趣,不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和自主創(chuàng)新的能力。因此,需要在實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置時(shí)對其數(shù)量應(yīng)進(jìn)行合理控制,選取具有代表性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開設(shè)就行;同時(shí),也應(yīng)對演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和形式進(jìn)行改進(jìn),在其中合理融入探索性和研究性的內(nèi)容,使學(xué)生在驗(yàn)證、操作的同時(shí)達(dá)到對基本知識、技能的系統(tǒng)化、完整化理解。如,我們在設(shè)計(jì)粘土交換容量測試實(shí)驗(yàn)時(shí),每組學(xué)生除了按照驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的步驟測試完老師指定的粘土外,再測試一種特性未知的粘土,讓學(xué)生們自己處理實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的和已知粘土不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,比較各自的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,總結(jié)粘土交換容量測試過程會(huì)出現(xiàn)的問題,以及相應(yīng)的改良方案。

4.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容間的銜接,減少重復(fù)性實(shí)驗(yàn)。目前,由于儀器設(shè)備條件的限制和課程體系設(shè)置的原因,各專業(yè)課實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置都比較獨(dú)立,再加之各課程教學(xué)小組之間的協(xié)調(diào)、溝通相對欠缺,因此,對不同課程之間的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置時(shí)會(huì)有重復(fù)或相似的現(xiàn)象。比如,我們學(xué)院的《無機(jī)材料檢測技術(shù)》、《材料研究方法》等幾門涉及材料分析檢測技術(shù)的課程在設(shè)置實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目時(shí)有部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有重復(fù)或相似現(xiàn)象。為此,我們在選定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)首先會(huì)了解學(xué)生所學(xué)的其他實(shí)驗(yàn)課程,對里面有重復(fù)或相似的地方進(jìn)行修改或刪除。同時(shí),可以增加一些相應(yīng)專業(yè)方向的適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,比如,水泥專業(yè)的學(xué)生,增加一些水泥行業(yè)生產(chǎn)實(shí)際中常見的檢測實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

5.增加探索性、研究性實(shí)驗(yàn)。通過上述對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化整合之后,實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)在學(xué)時(shí)數(shù)安排上相對合理寬松,這為在課程教學(xué)進(jìn)度中增加探索性、研究性綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目成為可能。如我院學(xué)生自己設(shè)計(jì)的建陶廠拋光廢料的綜合利用的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,首先讓學(xué)生對建陶廠的生產(chǎn)情況進(jìn)行調(diào)研,使其對這一行業(yè)的生產(chǎn)情況有大致了解,然后再設(shè)計(jì)不同的廢料利用方案,學(xué)生們可以分組進(jìn)行,讓他們在實(shí)驗(yàn)中互相交流,彼此評價(jià)出相對合理可行的利用方案。這一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的推出很受學(xué)生好評,學(xué)生積極性空前提高。學(xué)生依次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容為主體組成研究團(tuán)隊(duì),多次獲得國家級的經(jīng)費(fèi)資助。此類實(shí)驗(yàn)使教與學(xué)、學(xué)與解決實(shí)際問題融為一體,能充分發(fā)揮學(xué)生的智慧,為他們進(jìn)行自主創(chuàng)新訓(xùn)練提供實(shí)踐平臺(tái)。

6.有計(jì)劃地推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室開放。實(shí)驗(yàn)室開放對提高學(xué)生的知識創(chuàng)新能力具有促進(jìn)作用。應(yīng)該逐步地推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的開放程度,學(xué)院逐漸從經(jīng)費(fèi)、師資等方面為有創(chuàng)新欲望強(qiáng)的學(xué)生提供嘗試的平臺(tái),讓其在相關(guān)教師的指導(dǎo)下,自己提出研究問題,自己擬訂實(shí)驗(yàn)方案并動(dòng)手開展實(shí)驗(yàn)研究,這樣讓那些有科研天賦的學(xué)生能迅速脫穎而出[4]。

三、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

理想教學(xué)效果和目的的獲得,除了需要科學(xué)合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目外,實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的影響也不容忽視?,F(xiàn)階段,我國高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式主要是以教師為中心的傳授模式,學(xué)生反饋的意見普遍認(rèn)為,做完實(shí)驗(yàn)后收獲不大,教師對學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績和教學(xué)效果的評價(jià)也較為難。因此,改進(jìn)教學(xué)方法對于提高專業(yè)課程教學(xué)水平和人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重要意義[5]。

1.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程。將以前由教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的做法,改變?yōu)橐詫W(xué)生為主體、學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心針對本科生由學(xué)院出資長期設(shè)置八個(gè)實(shí)驗(yàn)助教崗位,由熱愛科學(xué)實(shí)驗(yàn)、科研素養(yǎng)好、動(dòng)手能力強(qiáng)的大三、大四的學(xué)生擔(dān)任。實(shí)驗(yàn)課程開始前,由教師提供實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,儀器、試劑的準(zhǔn)備由實(shí)驗(yàn)助教組織上課的學(xué)生分組、獨(dú)立地完成,教師只負(fù)責(zé)監(jiān)督指導(dǎo)。這樣可以讓每個(gè)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段就開始對即將進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有所了解。教師在實(shí)驗(yàn)講授時(shí)盡量不講述具體的實(shí)驗(yàn)步驟和過程,只強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、注意事項(xiàng),把時(shí)間留給學(xué)生自己思考。教師負(fù)責(zé)在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中按小組輪流巡視、觀察、指導(dǎo)學(xué)生注意操作方法的規(guī)范,及時(shí)糾正實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題,保證每個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作水平基本達(dá)標(biāo)。

2.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)考核指標(biāo)的改革。實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核的方法是主要依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,結(jié)合學(xué)生平時(shí)實(shí)驗(yàn)堂表現(xiàn)來進(jìn)行。由于學(xué)生平時(shí)實(shí)驗(yàn)課堂表現(xiàn)考核難以把握和量化,所以目前對實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和考核的方法大多依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)多因素的過程,僅憑實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為評定學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績的好壞,顯然不盡合理,因?yàn)?,這樣并不能完全反映出一個(gè)學(xué)生的真實(shí)成績。所以需要改進(jìn)學(xué)生課堂表現(xiàn)評價(jià),對這一點(diǎn),我們學(xué)院也正在積極嘗試各種辦法。對于那些設(shè)計(jì)性、解決實(shí)際問題以及學(xué)生自主創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,應(yīng)單獨(dú)設(shè)立評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

四、結(jié)束語

實(shí)踐環(huán)節(jié)是高校工科學(xué)生教學(xué)環(huán)節(jié)中非常重要的環(huán)節(jié),它包括課程實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文/設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。本文僅針對目前高校生產(chǎn)實(shí)習(xí)逐漸下滑的背景下,對實(shí)驗(yàn)課程體系內(nèi)容進(jìn)行改革進(jìn)行一些初步探討,以希望高校一方面對外繼續(xù)加強(qiáng)生產(chǎn)實(shí)習(xí)單位的建設(shè),逐步建立長期穩(wěn)定的生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地;另一方面對外加強(qiáng)和調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)容,彌補(bǔ)暫時(shí)實(shí)踐教育環(huán)節(jié)的不足,從而繼續(xù)保持或增強(qiáng)工科學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng),為國家培養(yǎng)出更多更優(yōu)秀的工程技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn):

[1]畢鳳琴,李淑華.材料專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)研究[J].中國電力教育,2009,(145):140-141.

[2]陳桂華,閆瑞強(qiáng).材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[J].洛陽師范學(xué)院學(xué)報(bào),2009,(28):150-151.

[3]陳彥文,牛晚,楊潘文.無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[J].教育研究,2012,(9):34-35.

篇10

所屬學(xué)院: 物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

專業(yè)班級: 應(yīng)用物理0801班

學(xué) 號:

姓 名: 海宇澤亞

指導(dǎo)老師:

王 世 良

實(shí)習(xí)時(shí)間: XX.7.1—XX.7.2

實(shí)習(xí)地點(diǎn): 長沙市太陽人電子有限公司

湖南科力遠(yuǎn)新能源股份有限公司

目 錄

前 言 ……………………………………………………2

實(shí)習(xí)目的 ……………………………………………………2

實(shí)習(xí)內(nèi)容 ……………………………………………………3

太陽 人 ……………………………………………………3

1.1 公司簡介 ……………………………………………………3

1.2 產(chǎn)品介紹 ……………………………………………………3

1.3 實(shí)習(xí)見聞 ……………………………………………………4

科力 遠(yuǎn) ……………………………………………………4

2.1 公司簡介 ……………………………………………………4