材料科學(xué)精選(九篇)

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第1篇：材料科學(xué)范文

材料的計(jì)算模擬方法介紹

材料的計(jì)算模擬研究是近年來(lái)飛速發(fā)展的一門新興學(xué)科和交叉學(xué)科．它綜合凝聚態(tài)物理學(xué)、理論化學(xué)、材料物理學(xué)和計(jì)算機(jī)算法等多個(gè)相關(guān)學(xué)科．它的目的是利用現(xiàn)代高速計(jì)算機(jī)，模擬材料的各種物理化學(xué)性質(zhì)，深入理解材料從微觀到宏觀多個(gè)尺度的各類現(xiàn)象與性能，并對(duì)材料的結(jié)構(gòu)和物性進(jìn)行理論預(yù)言，從而達(dá)到設(shè)計(jì)和開發(fā)新材料的目的．材料的多尺度計(jì)算模擬方法主要有以下幾種:

(1)第一性原理計(jì)算方法(First－principlesMethods)基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算方法是目前研究微觀電子結(jié)構(gòu)最主要的理論方法．第一性原理計(jì)算方法只用到普朗克常數(shù)(h)，玻爾茲曼常數(shù)(kB)，光速(c)，電子靜態(tài)質(zhì)量(m0)和電子電荷電量(e)這5個(gè)基本物理變量和研究體系的基本結(jié)構(gòu)．從量子力學(xué)出發(fā)，通過(guò)數(shù)值求解薛定諤方程，計(jì)算材料的物理性質(zhì)．在密度泛函理論，局域密度近似(LDA)和廣義梯度近似(GGA)框架下的計(jì)算已廣泛應(yīng)用于第一性原理的電子結(jié)構(gòu)研究中，并已經(jīng)取得很大的成功．結(jié)合一些能帶結(jié)構(gòu)計(jì)算的方法，對(duì)于半導(dǎo)體和一些金屬基態(tài)性質(zhì)，如晶格常數(shù)，晶體結(jié)合能，晶體力學(xué)性質(zhì)都能夠給出與實(shí)驗(yàn)符合得很好的結(jié)果，同時(shí)能夠比較精確地描述很多體系的電子結(jié)構(gòu)(如能帶結(jié)構(gòu)、電子態(tài)密度、電荷密度、差分電荷密度和鍵布局等)、光學(xué)性質(zhì)(介電函數(shù)、復(fù)折射率、光吸收系數(shù)、反射光譜及光電導(dǎo)等)和磁性質(zhì)，從微觀理論角度分析和揭示材料物理性質(zhì)的起源，使實(shí)驗(yàn)者主動(dòng)對(duì)材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能的控制，以便按照需求制備新材料．

(2)分子動(dòng)力學(xué)方法(MolecularDynamicsMethods)分子動(dòng)力學(xué)是一種確定性方法，是按照該體系內(nèi)部的內(nèi)稟動(dòng)力學(xué)規(guī)律來(lái)確定位形的轉(zhuǎn)變，跟蹤系統(tǒng)中每個(gè)粒子的個(gè)體運(yùn)動(dòng)，然后根據(jù)統(tǒng)計(jì)物理規(guī)律，給出微觀量(分子的坐標(biāo)、速度)與宏觀可觀測(cè)量(壓力、溫度、比熱容、彈性模量等)的關(guān)系來(lái)研究材料性能的一種方法[5]．分子動(dòng)力學(xué)方法首先需要建立系統(tǒng)內(nèi)一組分子的運(yùn)動(dòng)方程，通過(guò)求解所有分子的運(yùn)動(dòng)方程，來(lái)研究該體系與微觀量相關(guān)的基本過(guò)程．對(duì)于這種多體問(wèn)題的嚴(yán)格求解，需要建立并求解體系的薛定諤方程．根據(jù)波恩－奧本海默近似，將電子的運(yùn)動(dòng)與原子核的運(yùn)動(dòng)分開來(lái)處理，電子的運(yùn)動(dòng)利用量子力學(xué)的方法處理，而原子核的運(yùn)動(dòng)則使用經(jīng)典動(dòng)力學(xué)方法處理．此時(shí)原子核的運(yùn)動(dòng)滿足經(jīng)典力學(xué)規(guī)律，用牛頓定律來(lái)描述，這對(duì)于大多數(shù)材料來(lái)說(shuō)是一個(gè)很好的近似．只有處理一些較輕的原子和分子的平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)或振動(dòng)頻率γ滿足hγ＞kBT時(shí)，才需要考慮量子效應(yīng)．

(3)蒙特卡洛方法(MonteCarloMethods)蒙特卡洛方法是在簡(jiǎn)單的理論準(zhǔn)則基礎(chǔ)上(如簡(jiǎn)單的物質(zhì)與物質(zhì)或者物質(zhì)與環(huán)境相互作用)，采用反復(fù)隨機(jī)抽樣的手段，解決復(fù)雜系統(tǒng)的問(wèn)題．該方法采用隨機(jī)抽樣的手法，可以模擬對(duì)象的概率與統(tǒng)計(jì)的問(wèn)題．通過(guò)設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)母怕誓Ｐ停摲椒ㄟ€可以解決確定性問(wèn)題，如定積分等．隨著計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，蒙特卡洛方法已在材料、固體物理、應(yīng)用物理、化學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用[6]．蒙特卡洛方法可以通過(guò)隨機(jī)抽樣的方法模擬材料構(gòu)成基本粒子原子和分子的狀態(tài)，省去量子力學(xué)和分子動(dòng)力學(xué)的復(fù)雜計(jì)算，可以模擬很大的體系．結(jié)合統(tǒng)計(jì)物理的方法，蒙特卡洛方法能夠建立基本粒子的狀態(tài)與材料宏觀性能的關(guān)系，是研究材料性能及其影響因素的本質(zhì)的重要手段．

材料專業(yè)引入計(jì)算模擬教學(xué)的探索

材料計(jì)算的目的在于理解和發(fā)現(xiàn)新的材料性能及其物理本質(zhì)．計(jì)算已經(jīng)與實(shí)驗(yàn)和形式理論一樣成為材料研究的3大支柱之一．為學(xué)生將來(lái)能夠有更高的起點(diǎn)研究材料科學(xué)，適應(yīng)新形勢(shì)下材料研究方法，培養(yǎng)具有寬廣材料科學(xué)基礎(chǔ)，掌握材料現(xiàn)代研究手段的“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的材料科學(xué)專業(yè)人才．我們?cè)诒究平虒W(xué)階段就應(yīng)該有計(jì)劃的引入和加強(qiáng)計(jì)算模擬方法的教學(xué)．采用的教學(xué)形式可以結(jié)合實(shí)際情況，靈活的應(yīng)用．近年來(lái)我們采取的教學(xué)方式主要有以下3種方式:(1)開設(shè)計(jì)算材料學(xué)類課程在2006年物理與電子信息學(xué)院材料物理與化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案中已經(jīng)確定《計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用》和《計(jì)算物理》課程為專業(yè)選修課程，學(xué)時(shí)分別為36學(xué)時(shí)和54學(xué)時(shí)．《計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用》課程偏重實(shí)踐教學(xué)，通過(guò)上機(jī)操作學(xué)習(xí)計(jì)算軟件的基本原理和使用方法．主要教學(xué)內(nèi)容包括:材料學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀及計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用;材料科學(xué)研究中的數(shù)學(xué)模型;材料科學(xué)研究中常用的數(shù)值分析方法;材料科學(xué)研究中主要物理場(chǎng)的數(shù)值模擬;材料科學(xué)與行為工藝的計(jì)算機(jī)模擬;材料數(shù)據(jù)庫(kù)和新材料、新合金的設(shè)計(jì);材料加工過(guò)程的計(jì)算機(jī)控制;計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用;材料研究科學(xué)中的數(shù)據(jù)和圖像處理;互聯(lián)網(wǎng)在材料科學(xué)研究中的應(yīng)用等9部分內(nèi)容，基本涵蓋當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)在材料科學(xué)研究中應(yīng)用的各個(gè)方面．《計(jì)算物理》課程則以理論教學(xué)為主，偏重物理基本原理的介紹．主要教學(xué)內(nèi)容包括:計(jì)算物理學(xué)發(fā)展的最新狀況;蒙特卡洛方法及其若干應(yīng)用;有限差分方法;分子動(dòng)力學(xué)方法;密度泛函理論;計(jì)算機(jī)代數(shù);高性能計(jì)算和并行算法等8部分內(nèi)容．計(jì)算材料類課程的開設(shè)注重理論和實(shí)踐并重的原則，在講解基本原理的同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手上機(jī)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，因此，經(jīng)過(guò)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)初步具備利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行材料模擬的能力．部分選修計(jì)算材料類課程的同學(xué)在學(xué)習(xí)中對(duì)計(jì)算模擬產(chǎn)生了極大的興趣，在大四時(shí)選擇材料計(jì)算相關(guān)課題作為本科畢業(yè)論文選題．例如，08屆學(xué)生的畢業(yè)論文《ZnS摻雜Cu光學(xué)性質(zhì)的第一性原理研究》和《布朗運(yùn)動(dòng)的蒙特卡洛模擬》，09屆學(xué)生的畢業(yè)論文《ZnO電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的研究》，11屆學(xué)生的畢業(yè)論文《晶格熱容的理論計(jì)算》和《簡(jiǎn)立方晶體結(jié)構(gòu)能量分布的理論模擬》等均為材料計(jì)算和模擬相關(guān)課題，并且有多人的畢業(yè)論文被評(píng)為優(yōu)秀畢業(yè)論文．個(gè)別優(yōu)秀的學(xué)生讀研后繼續(xù)從事材料的計(jì)算模擬相關(guān)研究．通過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐，計(jì)算材料相關(guān)課程的開設(shè)對(duì)于擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，提高學(xué)生的理論分析能力有極大地幫助．(2)在材料相關(guān)的理論課程中加入計(jì)算模擬方法介紹雖然已經(jīng)在材料專業(yè)開設(shè)《計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用》和《計(jì)算物理》等材料計(jì)算相關(guān)的課程，但這兩門課均為專業(yè)選修課，只有選修相關(guān)課程的學(xué)生才能得到相應(yīng)的計(jì)算模擬培訓(xùn)，受眾面還比較窄．因此，為使更多的學(xué)生了解到材料模擬計(jì)算的相關(guān)理論和知識(shí)，在材料專業(yè)主干課的教學(xué)中也適時(shí)地加入相關(guān)的計(jì)算模擬方法的介紹，從而擴(kuò)大計(jì)算模擬知識(shí)的普及面．例如，在《固體物理》課程中，當(dāng)講解到能帶理論一章時(shí)，我們會(huì)在本章結(jié)束時(shí)，加入一次課，著重介紹基于第一性原理的平面波贗勢(shì)計(jì)算方法計(jì)算材料的能帶結(jié)構(gòu)、電子態(tài)密度等以及第一性原理計(jì)算的常用軟件(CASTEP、VASP等)．一方面，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的理論知識(shí)加以直觀化和適度的擴(kuò)展，另一方面也進(jìn)一步普及第一性原理計(jì)算的相關(guān)知識(shí)．在《材料科學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)中講解到相平衡與相圖一章時(shí)，我們會(huì)在本章內(nèi)容結(jié)束后介紹相圖計(jì)算近年來(lái)的發(fā)展現(xiàn)狀，包括CALPHAD(CalculationofPhaseDiagram)計(jì)算方法、熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)的結(jié)合、第一性原理與相圖計(jì)算方法的結(jié)合，并簡(jiǎn)要介紹今后相圖計(jì)算可能的發(fā)展方向[7]．在晶體缺陷內(nèi)容的教學(xué)中，穿插介紹利用分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算面心立方金屬空位和間隙原子點(diǎn)缺陷的形成能的方法．通過(guò)在課程教學(xué)中穿插入計(jì)算模擬方法的介紹，一方面也加深了學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解，另一方面開闊了學(xué)生的眼界．(3)舉辦計(jì)算模擬相關(guān)的學(xué)術(shù)講座．自從2009年以來(lái)，物理與電子信息學(xué)院從事計(jì)算模擬研究的教師每學(xué)期都結(jié)合自身的科研情況舉辦面向全院學(xué)生的學(xué)術(shù)講座．例如在2011至2012學(xué)年第二學(xué)期，我們舉辦兩場(chǎng)學(xué)術(shù)講座，分別是《氧化鋅晶體及其摻雜的第一性原理研究》以及《可見光響應(yīng)半導(dǎo)體光催化材料的結(jié)構(gòu)和能帶設(shè)計(jì)》，教師在講座中介紹自己的科研情況，同時(shí)也使學(xué)生了解到如何把學(xué)到的計(jì)算模擬知識(shí)應(yīng)用到科研實(shí)踐中去，讓學(xué)生體會(huì)到如何利用計(jì)算模擬預(yù)測(cè)材料的物理性質(zhì)以及指導(dǎo)材料設(shè)計(jì)的研究方式，提高學(xué)生自覺學(xué)習(xí)計(jì)算模擬方法的積極性．

結(jié)束語(yǔ)

第2篇：材料科學(xué)范文

【關(guān)鍵詞】 材料學(xué);材料科學(xué)基礎(chǔ);教學(xué)改革

材料是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。縱觀人類利用材料的歷史，可以清楚地看到，每一種重要材料的發(fā)現(xiàn)和利用，都會(huì)把人類支配和改造自然的能力提高到一個(gè)新的水平，給社會(huì)生產(chǎn)力和人類生活帶來(lái)巨大的變化，把人類物質(zhì)文明和精神文明向前推進(jìn)一步。可以說(shuō)沒(méi)有半導(dǎo)體材料的開發(fā)和工業(yè)生產(chǎn)，便不可能有目前的計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)革命;沒(méi)有現(xiàn)代的高溫高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)材料，便沒(méi)有今天的宇航科技;沒(méi)有低損耗的光導(dǎo)纖維，便不會(huì)出現(xiàn)光纖維的長(zhǎng)距離傳輸，也無(wú)當(dāng)前的光通信可言。高等院校深刻感受到材料對(duì)社會(huì)影響的方方面面，深刻認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代社會(huì)對(duì)材料學(xué)方面人才的需求。

我國(guó)各大高校紛紛設(shè)立了材料學(xué)院，并建立健全了材料學(xué)方面各類培養(yǎng)課程。材料科學(xué)基礎(chǔ)是材料學(xué)專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。通過(guò)材料科學(xué)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)， 可使學(xué)生掌握材料科學(xué)基礎(chǔ)領(lǐng)域的基本理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作技能，以利于學(xué)生學(xué)習(xí)材料學(xué)專業(yè)的后續(xù)課程。[1-6]本論文通過(guò)分析材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，闡明了材料學(xué)專業(yè)進(jìn)行材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)改革的必要性，并結(jié)合本人講授材料科學(xué)基礎(chǔ)過(guò)程中的體會(huì)，初步探討了如何提高材料科學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)效果，并對(duì)教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法等方面的改革進(jìn)行了探討。

1.材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)改革的必要性

隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)材料學(xué)人才的大量需求，材料學(xué)專業(yè)已逐步成為全國(guó)各大高校重要的組成部分，但由于專業(yè)的性質(zhì)，材料學(xué)專業(yè)也是高校中最難學(xué)習(xí)的專業(yè)之一。要成為一個(gè)材料學(xué)專業(yè)合格的本科畢業(yè)生，既要具備化學(xué)方面的基礎(chǔ)，又要物理方面的基礎(chǔ)，還要掌握材料化學(xué)，材料物理等材料專業(yè)的知識(shí)。但由于學(xué)生大學(xué)學(xué)習(xí)的時(shí)間是有限的，這就造成材料學(xué)專業(yè)課程設(shè)置時(shí)，存在“課時(shí)緊，任務(wù)重” 的問(wèn)題。以材料科學(xué)基礎(chǔ)為例，材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)授課時(shí)間一般不少于120學(xué)時(shí)，而縱觀全國(guó)各大高校材料學(xué)專業(yè)，材料科學(xué)基礎(chǔ)通常為54學(xué)時(shí)，個(gè)別為72學(xué)時(shí)，且大多沒(méi)有實(shí)驗(yàn)。這并不意味著材料學(xué)專業(yè)對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)的要求低，而是由于材料學(xué)專業(yè)課程多、學(xué)時(shí)緊等原因?qū)е碌臒o(wú)奈之舉。材料科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)時(shí)少造成學(xué)生對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)的知識(shí)掌握膚淺，很難真正體會(huì)材料科學(xué)基礎(chǔ)的本質(zhì)，同時(shí)也影響了后續(xù)材料學(xué)專業(yè)課的學(xué)習(xí)。另外，不設(shè)材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的動(dòng)手能力得不到鍛煉，在進(jìn)行后續(xù)課程時(shí)沒(méi)有任何基礎(chǔ)，從而影響了其它材料學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行?？傊?，材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)存在的諸多弊端已嚴(yán)重地影響了材料學(xué)專業(yè)學(xué)生的正常學(xué)習(xí)，因此，材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)改革勢(shì)在必行。

2.材料科學(xué)基礎(chǔ)的課程內(nèi)容和特點(diǎn)

材料科學(xué)基礎(chǔ)是一門古老又新興的課程，它是一門理論性強(qiáng)，內(nèi)容豐富，掌握起來(lái)有相當(dāng)難度的課程。同時(shí)，它也是一門重視實(shí)驗(yàn)，能夠培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的課程。具體來(lái)講，材料科學(xué)基礎(chǔ)主要內(nèi)容分為三大模塊:第一模塊為晶體結(jié)構(gòu)和缺陷，包括各種晶體的空間結(jié)構(gòu)、可能出現(xiàn)的各種缺陷及缺陷的表示法。本模塊內(nèi)容約占總學(xué)時(shí)的25%～35%;第二模塊為原子及分子運(yùn)動(dòng)、材料的變形和再結(jié)晶，本模塊內(nèi)容約占總學(xué)時(shí)的45%～55%;第三模塊為單元及多元相圖，包括晶體的凝固和相圖的關(guān)系、相圖的分析等，本模塊內(nèi)容約占總學(xué)時(shí)的15%～25%。分析各模塊的主要內(nèi)容，可以提煉出材料科學(xué)基礎(chǔ)主要包括晶體的結(jié)構(gòu)及表示方法。[7-9]

3.材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)課程改革研究

3.1 教學(xué)內(nèi)容改革

根據(jù)材料科學(xué)基礎(chǔ)的主要內(nèi)容和課程特點(diǎn)，結(jié)合材料學(xué)專業(yè)對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)的要求，我們對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容主要進(jìn)行了如下改革:“精簡(jiǎn)內(nèi)容，把握重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)相關(guān)?！辈牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)經(jīng)過(guò)上百年的發(fā)展，內(nèi)容已經(jīng)相當(dāng)豐富，而且還在不斷更新。如此龐大的內(nèi)容僅僅通過(guò)短短的54學(xué)時(shí)或者72學(xué)時(shí)來(lái)順利完成全部教學(xué)內(nèi)容幾乎是不可能的，因此，精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容是材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)必須進(jìn)行的環(huán)節(jié)。針對(duì)材\料學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)和材料學(xué)專業(yè)對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)的要求，并考慮到材料學(xué)專業(yè)材料科學(xué)基礎(chǔ)沒(méi)有實(shí)驗(yàn)的實(shí)際情況，我們對(duì)這三大模塊進(jìn)行了以下改革:首先，精簡(jiǎn)第三模塊的內(nèi)容，使其僅占總學(xué)時(shí)的5%，同時(shí)在第三模塊中加入15%的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從而使學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)操作;其次，把握第一模塊的內(nèi)容，第一模塊為材料科學(xué)基礎(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論，是材料科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，這部分的學(xué)習(xí)可以使學(xué)生初步了解材料科學(xué)基礎(chǔ)的本質(zhì)，同時(shí)在第一模塊增加材料科學(xué)基礎(chǔ)的X衍射、透射電鏡等基本的表征手段的學(xué)習(xí)，這部分內(nèi)容達(dá)到總學(xué)時(shí)的40%;最后，強(qiáng)調(diào)第二模塊中與材料學(xué)專業(yè)相關(guān)的材料科學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容， 占總學(xué)時(shí)的40%。第二模塊的內(nèi)容非常繁多，我們通過(guò)學(xué)習(xí)原子和分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、材料的形變及再結(jié)晶規(guī)律，使學(xué)生能熟練掌握與材料學(xué)專業(yè)有關(guān)的材料科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，為后續(xù)材料學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

3.2 教學(xué)方法改革

材料科學(xué)基礎(chǔ)是一門看似簡(jiǎn)單，但掌握起來(lái)卻有相當(dāng)難度的課程。在教學(xué)過(guò)程中必須盡快讓學(xué)生掌握材料科學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)方式，跟上上課節(jié)奏，學(xué)生才能有效地掌握這門課程。這就要求在教學(xué)過(guò)程中必須改革傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方法。在教學(xué)實(shí)踐中通過(guò)借鑒前人的經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)自己的教學(xué)過(guò)程中的教訓(xùn)，在教學(xué)方法上主要做了以下改革:(1)通過(guò)現(xiàn)實(shí)的例子，引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)材料科學(xué)基礎(chǔ)的興趣。針對(duì)材料是科技的基礎(chǔ)這特點(diǎn)，通過(guò)材料的突破實(shí)現(xiàn)國(guó)家的科技發(fā)展的例子，增加學(xué)生學(xué)習(xí)材料科學(xué)基礎(chǔ)的興趣。同時(shí)，介紹材料科學(xué)基礎(chǔ)與材料學(xué)專業(yè)其他課程的關(guān)系，使學(xué)生了解材料科學(xué)基礎(chǔ)對(duì)其專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性，引起學(xué)生對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的高度重視。比如講到晶體結(jié)構(gòu)和由于摻雜引起的缺陷內(nèi)容時(shí)，可以介紹當(dāng)前高科技領(lǐng)域的發(fā)展基本都是通過(guò)摻雜引起材料能帶發(fā)生變化的特點(diǎn)，激勵(lì)同學(xué)們努力學(xué)習(xí)好這門大部分高科技所需要的基礎(chǔ)知識(shí)，為將來(lái)祖國(guó)的發(fā)展作出自己的貢獻(xiàn);同時(shí)介紹材料學(xué)專業(yè)方面的所有專業(yè)課或多或少的與這們課有關(guān)聯(lián)的特點(diǎn)，使學(xué)生了解材料科學(xué)基礎(chǔ)對(duì)其專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性。(2)以晶體結(jié)構(gòu)為主線，引導(dǎo)學(xué)生深刻理解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的原理。為了讓學(xué)生更好地掌握晶體的結(jié)構(gòu)缺陷和性質(zhì)的關(guān)系，如必須使學(xué)生真正理解什么是位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)中的位錯(cuò)是什么樣子。(3)通過(guò)課本目錄，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)總結(jié)，比較，歸納。材料科學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容瑣碎繁多，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，必須及時(shí)總結(jié)，比較和歸納，才能將材料科學(xué)基礎(chǔ)的內(nèi)容形成整體，不致前面學(xué)的很快就忘記，影響后面內(nèi)容的學(xué)習(xí)。在教學(xué)過(guò)程中，針對(duì)學(xué)生在長(zhǎng)期學(xué)習(xí)過(guò)程中不看目錄的缺點(diǎn)，我們強(qiáng)調(diào)了目錄的作用。比如學(xué)習(xí)完一章后引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)目錄回憶本章主要內(nèi)容，象本章包括幾節(jié)，每節(jié)主要講了什么主要內(nèi)容，其中重點(diǎn)是什么等。然后引導(dǎo)學(xué)生比較這一章與前面幾章的聯(lián)系和區(qū)別。最后，分析學(xué)過(guò)的內(nèi)容，總結(jié)和歸納出要掌握的主要內(nèi)容。(4)逐步引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)。大學(xué)教學(xué)的一個(gè)很重要的任務(wù)就是教會(huì)學(xué)生自學(xué)，學(xué)生在學(xué)習(xí)材料科學(xué)基礎(chǔ)的過(guò)程中對(duì)于晶體的結(jié)構(gòu)和三元相圖，掌握起來(lái)具有較大難度，需要老師講解，但對(duì)于原子結(jié)構(gòu)和鍵合相對(duì)簡(jiǎn)單，可以通過(guò)在老師引導(dǎo)下，學(xué)生自學(xué)的方式掌握。這既節(jié)約了學(xué)習(xí)時(shí)間，又有效地鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力。(5)通過(guò)做凝固和晶體結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)書本上學(xué)的凝固原理和晶體結(jié)構(gòu)缺陷有更深入的了解，如讓同學(xué)門把鐵碳合金熔化后澆注在砂型腔里鑄造成鋼錠，研究是凝固原理對(duì)其結(jié)構(gòu)的影響，然后把凝固后的鋼錠用XRD(X射線衍射)，研究其晶體結(jié)構(gòu)和晶體缺陷，同時(shí)把鋼錠磨平后在顯微鏡下研究其晶相，找出成分中的馬氏體等晶相組織，與書上的相圖對(duì)比，加深對(duì)書本上知識(shí)的理解。

3.3 考試方式改革

課程成績(jī)的考核是課程的重要內(nèi)容，考核方式對(duì)教學(xué)效果有很大的指導(dǎo)作用。針對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)的特點(diǎn)和主要內(nèi)容，我們將材料科學(xué)基礎(chǔ)的考試方式分為三塊，一是傳統(tǒng)的閉卷考試，占總成績(jī)的60%，二是平時(shí)成績(jī)，主要是作業(yè)完成情況和每章主要內(nèi)容總結(jié)等，占20%，三是實(shí)驗(yàn)情況，在學(xué)生的實(shí)際操作中，考察學(xué)生的動(dòng)手能力，以及通過(guò)實(shí)驗(yàn)考察學(xué)生對(duì)課本內(nèi)容的理解能力占20%。其中在閉卷考試中，我們強(qiáng)調(diào)了課本的基本知識(shí)，同時(shí)，有相當(dāng)數(shù)量的綜合題主要考察學(xué)生對(duì)所學(xué)的內(nèi)容的綜合應(yīng)用情況，而概念題則考察學(xué)生對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和本質(zhì)的理解情況。

4.結(jié)論

通過(guò)以上教學(xué)改革探索，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)材料科學(xué)基礎(chǔ)的興趣，加深了學(xué)生對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)這門課的理解，為后續(xù)的材料學(xué)專業(yè)的課程學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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7 胡賡祥，蔡珣.材料科學(xué)基礎(chǔ)[M].上海:上海交通大學(xué)出版社，2002.

第3篇：材料科學(xué)范文

《材料科學(xué)研究方法》涉及知識(shí)面廣，綜合性強(qiáng)，且是一門應(yīng)用性強(qiáng)的課程。很多基礎(chǔ)知識(shí)在課本上不可能詳述，因此該課程相對(duì)來(lái)說(shuō)比較難入門。筆者嘗試采用展示測(cè)試結(jié)果的方法來(lái)引導(dǎo)入門，能讓學(xué)生直觀易懂，從開始就知道一種研究方法能得到什么結(jié)果，解決什么問(wèn)題。比如在講解熱失重分析方法時(shí)，開頭列出一張熱失重曲線圖，橫坐標(biāo)是樣品溫度，縱坐標(biāo)是樣品質(zhì)量份數(shù)。讓學(xué)生明白，熱失重方法能得到一種材料在不同溫度下的質(zhì)量變化結(jié)果，表征熱穩(wěn)定性能。從而引發(fā)學(xué)生興趣，去深入學(xué)習(xí)這種研究方法的細(xì)節(jié)和原理。這種方法在其他章節(jié)如紅外光譜、核磁共振、電子顯微、光電子能譜和X射線衍射等中都可以采用。有些結(jié)果學(xué)生可能開始看不懂，但這樣更引發(fā)了他們的求知欲望。這樣，從實(shí)例分析測(cè)試結(jié)果出發(fā)，引發(fā)學(xué)生好奇，能讓學(xué)生主觀能動(dòng)的聽講和學(xué)習(xí)。

2強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)，闡述原理

細(xì)節(jié)決定成敗?！恫牧峡茖W(xué)研究方法》中的儀器測(cè)試原理雖然明了，但是實(shí)現(xiàn)該原理的前提是要讓測(cè)試條件符合理論，因此有很多細(xì)節(jié)必需注意。這些細(xì)節(jié)不但影響測(cè)試的準(zhǔn)確性，更能夠深入全面反應(yīng)儀器的測(cè)試原理，從而讓學(xué)生更深刻掌握該儀器的原理、操作和應(yīng)用。比如熱失重分析中，樣品質(zhì)量份數(shù)能準(zhǔn)確測(cè)量的理論前提是樣品在一個(gè)恒定氣體氛圍中，還要保護(hù)好天平。為達(dá)到這個(gè)條件，需要往爐子中通平衡凈化氣體，往天平裝置中通平衡惰性氣體和冷卻水。這些細(xì)節(jié)強(qiáng)調(diào)了，學(xué)生對(duì)熱失重分析的條件就會(huì)印象深刻，從而在測(cè)試中得到客觀準(zhǔn)確的結(jié)果。

3結(jié)合性能規(guī)律講應(yīng)用，提升興趣

《材料科學(xué)研究方法》的課程目標(biāo)是要讓學(xué)生掌握各種材料分析方法，靈活應(yīng)用各種材料分析工具。因此必須結(jié)合材料研究應(yīng)用實(shí)例來(lái)講解分析儀器的應(yīng)用。但如果只將例子泛泛而談，學(xué)生知其然不知其所以然，結(jié)果只能是蜻蜓點(diǎn)水，過(guò)眼云煙。如果能結(jié)合學(xué)生以前學(xué)到的材料物理和化學(xué)知識(shí)，闡明某種分析方法在材料結(jié)構(gòu)性能規(guī)律上發(fā)揮作用的原理，則不但讓學(xué)生溫故了以前學(xué)到的理論知識(shí)，而且加深了學(xué)生對(duì)該分析方法在材料應(yīng)用中的印象，極大提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如筆者在講述DSC在聚合物結(jié)晶上的應(yīng)用時(shí)，便結(jié)合DSC圖譜，給學(xué)生回顧了大量聚合物結(jié)晶學(xué)知識(shí)，包括不同晶型、再結(jié)晶作用、結(jié)晶度、熱歷史的影響等。這使得學(xué)生不但學(xué)習(xí)了DSC的應(yīng)用，更學(xué)會(huì)了對(duì)理論知識(shí)的科學(xué)論證，引發(fā)了強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣。

4制作操作視頻，增強(qiáng)實(shí)踐

《材料科學(xué)研究方法》不僅要讓學(xué)生學(xué)會(huì)基本原理，更要讓學(xué)生會(huì)操作和應(yīng)用。但是不同儀器具有不同的操作步驟和條件設(shè)置。這些操作步驟和條件設(shè)置即使記憶再好的人第一次學(xué)會(huì)后，在以后的操作中也會(huì)忘記某些細(xì)節(jié)。而制作操作視頻則可以將一臺(tái)儀器的操作步驟和條件設(shè)置完整的記錄下來(lái)。這不僅有助于學(xué)生的操作實(shí)踐，而且能起到保護(hù)儀器的作用。因此操作視頻可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)該課程后有信心對(duì)該儀器和相應(yīng)研究方法進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)踐和探索。

5結(jié)論

第4篇：材料科學(xué)范文

無(wú)

(f0003)壽山千尋碧，桃李幾度紅——熱烈祝賀王啟東先生九十華誕 無(wú)

研究論文

(811)有序多孔結(jié)構(gòu)二氧化鈦薄膜的制備和應(yīng)用 趙莉南 王藜 胡曉斌 張荻

(816)w、mo、re基體熔鹽電沉積ir涂層初探 仝永剛 白書欣 張虹 陳柯 朱利安 李順

(821)膦酸改性鈦酸鋇/聚苯乙烯復(fù)合材料制備及其表征 林明偉 李明

(825)利用水溶性模板合成zns：mn^2＋納米管 吳鴻軒 杜寧 翟傳鑫 吳平 楊德仁

(829)pvc/cpe/caco_3復(fù)合材料的力學(xué)性能 陳韶輝 宋義虎 都佩華 朱肖楠 鄭強(qiáng)

(833)不同水熱條件下的納米γ-alooh聚集生長(zhǎng)方式分析 郝保紅 田莊 方克明

(840)聚砜的靜電紡絲工藝及其產(chǎn)品的熱處理 劉雷艮 潘志娟 張露

(846)有序靜電場(chǎng)紡絲制備納米纖維圖案 蒲娟 蔣亞?wèn)|

(850)鋁微顆粒在輥壓振動(dòng)磨中的質(zhì)能轉(zhuǎn)換 陳星建 王樹林 徐波

(855)溶膠—凝膠自燃燒法制備w型鋇鐵氧體的熱處理工藝 熊征 朱錫 張立軍

(860)si（100）預(yù)結(jié)構(gòu)基底對(duì)si雕塑薄膜三維模擬生長(zhǎng)的影響 梁景舒 陳子毅 余夢(mèng)影 江紹基

(864)mnox/ac的制備及電催化氧化降解苯酚 于秀娟 高銘晶

(869)cu基al摻雜zno多層薄膜的生長(zhǎng)及其性能 王鈺萍 呂建國(guó) 葉志鎮(zhèn)

(874)lamgal11o19：yb,mn熒光粉中yb^2＋與mn^2＋的能量傳遞 關(guān)淼嘉 許貝貝 解君華 莊逸熙 邱建榮

(879)溶膠機(jī)械活化及其溶劑對(duì)lifepo4/c結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響 葉欣 高明霞 殷月輝 劉永鋒 潘洪革

(885)缺鐵ycazrvig鐵氧體的電磁性能 黃銀寅 楊建 金宇龍 王加仟 丘泰

(889)微乳液法制備nife2o4/sio2核殼納米復(fù)合粒子 溫九平 胡軍 倪哲明

(893)復(fù)合納米纖維靜電紡絲法的制備及其磁性 莊寶彬 陳金方

(898)sral2合金的儲(chǔ)氫動(dòng)力學(xué)性能 孫凱 朱云峰 張偉 李李泉

(902)urea-zncl2離子液體中電沉積zn-ti合金 吳青 徐存英 華一新 王波 叢曉波 李艷 劉成虎

(906)擠壓速度對(duì)工業(yè)純鈦室溫ecap變形孿晶的影響 趙健 趙西成 楊西榮 雷娜 王海

(911)骨形成蛋白-2轉(zhuǎn)染mg-63細(xì)胞增加其對(duì)殼聚糖膜的粘附 范麗 盧巖 林慧平 姚航平 林軍

(916)基于sr-ct技術(shù)的泡沫鋁力學(xué)性能 李? 汪敏 戚曉利 馮建有 劉曉輝 胡小方

(920)強(qiáng)堿弱酸鹽溶液對(duì)單晶硅太陽(yáng)能電池表面織構(gòu)化的影響 王立娟 周炳卿 那日蘇 金志欣 田曉

(925)不同粒徑膨脹石墨的制備及其微觀結(jié)構(gòu) 趙紀(jì)金 李曉霞 豆正偉

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sp; (929)co-finemet非晶合金晶化動(dòng)力學(xué)及其納米晶粉芯的磁性 王貞 劉靜 汪汝武 甘章華 徐勇攀 范麗霞 盧志紅

(935)聚乙烯/硅橡膠共混膜的制備及其透氣性能 畢大鵬 李家政 潘明旺

(940)裂尖塑性區(qū)內(nèi)方向應(yīng)變能裂紋擴(kuò)展歸一化準(zhǔn)則 陳澤宇 龔凌云

(943)tio2/活性炭復(fù)合體超臨界沉淀法制備及其光催化性能 陳偉 劉建本 李佑稷 李雷勇 曾夢(mèng)雄

(949)廢膠粉的表面處理及在天然橡膠中的應(yīng)用 丁國(guó)新 程國(guó)君 楊小龍 逯全縣

(954)t250馬氏體時(shí)效鋼旋壓薄壁圓筒變形 范趙斌 韓冬 段述蒼 伍燕 韓京霖

熱點(diǎn)評(píng)述

(958)金、銀納米粒子包覆核殼結(jié)構(gòu)微球的制備與研究進(jìn)展 王晨 古宏晨

第5篇：材料科學(xué)范文

資源與環(huán)境已成為當(dāng)今世界發(fā)展的主題。經(jīng)濟(jì)與資源、環(huán)境之間的和諧發(fā)展日益廣泛受到關(guān)注。如何合理利用資源、保護(hù)環(huán)境，同時(shí)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，這對(duì)相應(yīng)學(xué)科的科學(xué)與技術(shù)提出了高要求，也已成為全球化的重要議題。2015環(huán)境與材料科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)在武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院院長(zhǎng)宋少先教授的主持下拉開帷幕。出席開幕式的人員包括圣路易斯波多西自治大學(xué)校長(zhǎng)ManuelVilla、武漢理工大學(xué)副校長(zhǎng)康燦華、圣路易斯波多西自治大學(xué)物理研究所所長(zhǎng)JoséLuisArauzLara、武漢理工大學(xué)新材料研究所所長(zhǎng)余家國(guó)教授等，還包括武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院、理學(xué)院、化生學(xué)院、材料復(fù)合新技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室等單位百余名師生參加。研討會(huì)主題是“環(huán)境與材料科學(xué)技術(shù)”，會(huì)議旨在為中墨兩國(guó)合作搭建潛在的平臺(tái)，為環(huán)境、材料、能源等多方領(lǐng)域交流最新研究成果提供一個(gè)交流的機(jī)會(huì)。研討會(huì)主題圍繞環(huán)境、材料、能源、地理空間科學(xué)與技術(shù)等領(lǐng)域進(jìn)行了交流，包括1場(chǎng)大會(huì)報(bào)告與4組分會(huì)場(chǎng)報(bào)告，雙方與會(huì)代表共進(jìn)行37場(chǎng)次報(bào)告，展示了雙方各自最新研究成果，探討了環(huán)境、材料與能源等領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，為日后合作發(fā)展提供了機(jī)會(huì)。本研討會(huì)獲得了中國(guó)教育部、武漢理工大學(xué)以及圣路易斯波多西自治大學(xué)的大力支持。武漢理工大學(xué)康燦華副校長(zhǎng)在研討會(huì)開幕式上發(fā)言，希望利用本次機(jī)會(huì)充分展示該校在環(huán)境與材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的研究成果和特色，推動(dòng)該校在該領(lǐng)域?qū)W科建設(shè)的發(fā)展并提升國(guó)際影響。ManuelVilla校長(zhǎng)介紹了圣路易斯波多西自治大學(xué)的學(xué)校歷史、學(xué)科結(jié)構(gòu)及對(duì)外合作項(xiàng)目，希望兩校在科研合作與學(xué)生交流等方面開展深入合作，為雙方優(yōu)秀學(xué)者和學(xué)生搭建良好的學(xué)術(shù)交流平臺(tái)。武漢理工大學(xué)余家國(guó)教授在大會(huì)報(bào)告中介紹了用于生產(chǎn)太陽(yáng)能燃料的石墨烯光催化材料的研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)。利用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化制備太陽(yáng)能燃料目前被認(rèn)為是解決未來(lái)全球能源與環(huán)境問(wèn)題的主要策略之一。其中利用光催化水產(chǎn)氫和還原二氧化碳制甲烷已經(jīng)成為利用太陽(yáng)光制備太陽(yáng)能燃料的重要且有前景的方法，可以實(shí)現(xiàn)清潔、經(jīng)濟(jì)以及再生等生產(chǎn)。通?；赥iO2光催化產(chǎn)氫強(qiáng)烈依賴于觸媒類型與數(shù)量，這是因?yàn)閮H有TiO2不具備很高的光催化性能，需要添加Pt作為觸媒，這樣才能增強(qiáng)TiO2的光催化產(chǎn)氫性能，然而Pt更是稀有且昂貴的材料。因此，便宜且來(lái)源豐富的材料便成了觸媒的另外選擇。比如基于石墨烯的納米復(fù)合材料作為光催化劑具備增強(qiáng)光催化產(chǎn)氫和二氧化碳還原的能力，能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能。余家國(guó)教授對(duì)在基于石墨烯的納米復(fù)合材料在光催化產(chǎn)氫和二氧化碳還原方面的設(shè)計(jì)與制造研究成果進(jìn)行了介紹與分享。

圣路易斯波多西自治大學(xué)的MagdalenoMedi-na-Noyola教授作了題為“StructuralRelaxiationandAgingofGlassesandPhysicalGels:aNon-equilibriumStatisticalThermodynamicTheory的大會(huì)報(bào)告。有一項(xiàng)關(guān)于非均衡液體不可逆過(guò)程的非均衡統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)理論被用來(lái)表述淬火液體結(jié)構(gòu)與動(dòng)力學(xué)的非穩(wěn)態(tài)演變，該理論提出一個(gè)方案：演變時(shí)間是一個(gè)基礎(chǔ)的變量。該方案為類玻璃材料在高填充率下的老化行為以及低密度的類凝膠材料的形成過(guò)程，方案設(shè)計(jì)符合通用情況，也符合各系統(tǒng)下的分子內(nèi)作用過(guò)程。比如硬體系和Lennard-Jones簡(jiǎn)單液體等具體模型體系都能很好地解釋這個(gè)預(yù)計(jì)方案。其定性定量準(zhǔn)確度可以通過(guò)對(duì)比模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院張一敏教授作了題為“VanadiumExtractionfromVanadium-bearingCarbonaceousShaleinChina”的大會(huì)報(bào)告。釩作為稀有元素之一，被廣泛用于鋼鐵、合金和化工等行業(yè)。含釩碳質(zhì)頁(yè)巖是中國(guó)重要的含釩資源，總儲(chǔ)存量達(dá)到釩儲(chǔ)備的87%。因此釩提取技術(shù)得到很大的發(fā)展。傳統(tǒng)的高鹽焙燒-濾瀝技術(shù)是最早的提釩技術(shù)，對(duì)設(shè)備要求不高，所以得到很多小型工廠的使用。由于許多腐蝕性氣體及超高鹽廢水的產(chǎn)生，且總釩回收的產(chǎn)率不高，使得該技術(shù)逐漸淘汰。雖然空白焙燒-濾瀝、鈣化焙燒-濾瀝和直接酸濾技術(shù)比高鹽焙燒技術(shù)更環(huán)保，但是各自有其缺點(diǎn)，并未得到大范圍推廣應(yīng)用。低鹽焙燒-循環(huán)氧化技術(shù)同樣面臨高成本和長(zhǎng)周期的問(wèn)題。一種最新技術(shù)———一步焙燒-酸濾技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高達(dá)77%的釩回收率。而且廢水經(jīng)過(guò)完全處理之后可以全部回收利用，濾瀝殘留也可以用來(lái)生產(chǎn)不同類型的建筑材料，比如土工聚合物、陶粒、高壓磚等。盡管提釩技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了很多年，但從含釩碳質(zhì)頁(yè)巖中的提釩工業(yè)在國(guó)內(nèi)仍然沒(méi)得到全面發(fā)展，要進(jìn)行大范圍的經(jīng)濟(jì)性開發(fā)，則需要開展更進(jìn)一步的研究工作。圣路易斯波多西自治大學(xué)物理研究所所長(zhǎng)A-rauzLara教授作了題為“PhysicsofConfinedColloids”的大會(huì)報(bào)告。

膠體體系在天然材料和人造材料中一直都普遍使用，如在生物流體、蛋白質(zhì)溶液、細(xì)胞質(zhì)、DNA溶液、顏料、化妝品及食品等方面。膠體介質(zhì)的物理性質(zhì)已經(jīng)被廣泛研究很長(zhǎng)時(shí)間，但只是具備某些基礎(chǔ)了解，而對(duì)于膠體系統(tǒng)處于限制條件下的情況卻不明確。本報(bào)告介紹了關(guān)于膠體顆粒在不同限制條件下的靜態(tài)結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)性質(zhì)的研究結(jié)果。該研究以聚苯乙烯球溶液為系統(tǒng)，限制在①兩板之間，②接近墻面，③在球狀室。在不同限制形狀條件下顆粒間的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)聯(lián)系通過(guò)數(shù)字光學(xué)顯微鏡測(cè)量和定量結(jié)果分析，包括兩體關(guān)聯(lián)方程、位移方差和動(dòng)力結(jié)構(gòu)因素等。武漢理工大學(xué)化生學(xué)院蔡衛(wèi)權(quán)教授作了題為“PAASAssistedHydrothermalSynthesisofMesoporousMgOCubewithStrongAdsorptionPerformancetowardsAO7fromAqueousSolutions”的報(bào)告。介孔氧化鎂顆粒具備十分優(yōu)良的吸附性能，尤其在吸附AO7方面。該報(bào)告介紹了通過(guò)對(duì)PAAS進(jìn)行水熱法和焙燒法制備成介孔氧化鎂顆粒吸附劑。制備的樣品通過(guò)XRD，F(xiàn)E-SEM,TEM,TPD,FTIR等技術(shù)表征。該顆粒吸附劑呈現(xiàn)立方形狀與大孔分布。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合郎格繆爾吸附等溫線。動(dòng)力學(xué)方程顯示二級(jí)模型可以更好描述AO7在樣品上的吸附行為。另外氧化鎂立方顆粒比不添加PASS粉末狀的吸附性能更優(yōu)。該吸附量最高達(dá)到3388mg/g。重要的是，該立方狀顆?？梢酝ㄟ^(guò)簡(jiǎn)單的焙燒過(guò)程進(jìn)行再生，且再生過(guò)程不影響它的吸附性能。圣路易斯波多西自治大學(xué)YuriNahmad-Moli-nari教授進(jìn)行了題為“OpportunitiesinRenewableEnergiesSectorinNexico:ExamplesandProjectsinSanLuisPotosi”的演講報(bào)告。國(guó)內(nèi)電力生產(chǎn)可以在任何范圍內(nèi)通過(guò)太陽(yáng)能輻射收獲或者光子采礦實(shí)現(xiàn)。由于競(jìng)爭(zhēng)性的礦物燃料技術(shù)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)障礙需要有經(jīng)濟(jì)工程師通過(guò)對(duì)CO2信用點(diǎn)補(bǔ)助金以及退稅鼓勵(lì)或者在生產(chǎn)者的能源固定分配組合里設(shè)計(jì)方案，而第三世界國(guó)家公共政策十分薄弱，響應(yīng)慢，甚至不存在，因此，城市、大學(xué)以及醫(yī)院等可以在激發(fā)能源向再生發(fā)現(xiàn)發(fā)展方面扮演重要角色。Molinari教授介紹了墨西哥在再生能源領(lǐng)域的發(fā)展概況。石油、鋼鐵、水泥、采礦、食品以及化工廠都需要由礦物燃料產(chǎn)生的熱能和電力，而墨西哥的礦物燃料卻呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)。干旱和半干旱地區(qū)有大范圍的太陽(yáng)能輻射面積，這在很大程度上促進(jìn)了光熱和光電太陽(yáng)能設(shè)備的商業(yè)貿(mào)易。太陽(yáng)能在再生能源生產(chǎn)方面的潛力需要?jiǎng)?chuàng)新和發(fā)掘，這一點(diǎn)已經(jīng)在相應(yīng)能源部門得到了支持，比如一些法律改革。報(bào)告里提到了太陽(yáng)能項(xiàng)目的3個(gè)案例，包括：①在墨西哥圣路易斯中心醫(yī)院樓頂安裝太陽(yáng)能熱點(diǎn)系統(tǒng)；②針對(duì)師生提供的一項(xiàng)有關(guān)國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能輻射收獲的微型計(jì)劃；③滿足學(xué)校電力需求的光伏電站設(shè)計(jì)。武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院張高科教授在分組報(bào)告中作了題為“PreparationandApplica-tionofNovelEnvironmentalMaterials”的報(bào)告，介紹了B（iGe）光催化劑的合成與表征。表征手段包括XRD,FE-SEM,XPS等。報(bào)告揭示了這些光催化劑的催化特性通過(guò)降解水體或者空氣中的污染物進(jìn)行評(píng)估，討論了光催化劑形貌與微觀結(jié)構(gòu)對(duì)催化特性的影響，另外分析了光催化反應(yīng)中活性自由基及可能的光催化機(jī)理。圣路易斯波多西自治大學(xué)A.López-Valdivieso教授在分組報(bào)告中作了題為“SynthesisofSilverNanostructures”的演講報(bào)告。銀納米結(jié)構(gòu)因其獨(dú)特的物理化學(xué)與生物特性一直受到廣泛關(guān)注，并在催化劑、傳感器、光學(xué)器件、殺菌化合物以及電子設(shè)備制造方面有很多應(yīng)用。以氰化銀為銀源、十二烷基硫酸鈉作為聚合物催化劑、亞硫酸根或者檸檬酸根離子作為還原劑的銀納米結(jié)構(gòu)新合成方法得到了發(fā)展。這種合成方法制得的銀納米線平均直徑9.7±3.8nm，長(zhǎng)度為毫米量級(jí)。武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院吳浩教授在分組報(bào)告中作了題為“AssessingtheEffectsofLandUseSpatialStructureonUrbanHeatIslandsUsingHJ-1BRemoteSensingImageryinWuhan,China”的報(bào)告。城市熱島效應(yīng)因其對(duì)生態(tài)多樣性和人類健康的影響得到廣泛關(guān)注。評(píng)價(jià)該區(qū)域土地使用的空間結(jié)構(gòu)的影響對(duì)于提高和理解城市化生態(tài)進(jìn)程非常重要。報(bào)告指出了利用半徑分形維數(shù)定量不同土地利用類型的空間變量。通過(guò)集成HJ-1B衛(wèi)星、植被指標(biāo)、景觀指數(shù)和分形維數(shù)獲得的遙感圖像，比較并分析了土地利用圖形對(duì)武漢城市熱效應(yīng)的影響。

圣路易斯波多西自治大學(xué)FacundoRuiz教授在分組報(bào)告中作了題為“MetellicNanoparticles:LargeScaleProductionandAntibacterialProperties”的演講報(bào)告。納米顆粒最近的新研究使得其在某些產(chǎn)品中的應(yīng)用顯得十分顯著。一旦納米顆粒及其特性的范圍可以實(shí)現(xiàn)，很多新產(chǎn)品將會(huì)出現(xiàn)。納米顆粒包括制備、表征、動(dòng)力學(xué)、處理及應(yīng)用等領(lǐng)域，制備也許是其中研究最多的領(lǐng)域。溶液法因其操作簡(jiǎn)單且容易量化生產(chǎn)而倍受關(guān)注。本研究提出利用溶液介質(zhì)制備金屬和半導(dǎo)體等納米顆粒，這些方法可以實(shí)現(xiàn)大范圍生產(chǎn)，尤其銀、金、氧化鋅和氫氧化鎂顆粒的結(jié)果顯示如此。納米顆粒制備已經(jīng)應(yīng)用于很多材料方面，包括塑料、陶瓷和顏料等。研究顯示了金屬納米顆粒的殺菌性，特別是銀納米顆粒。研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)銀納米顆粒的大小與殺菌性存在很強(qiáng)的聯(lián)系，并找到了銀納米顆粒對(duì)抗微生物的主要機(jī)制。2015年4月，武漢理工大學(xué)與墨西哥圣路易斯波多西自治大學(xué)簽署了一項(xiàng)學(xué)術(shù)合作意向，鼓勵(lì)和支持雙方學(xué)者及學(xué)生進(jìn)行交流合作。而該研討會(huì)作為協(xié)議的第一項(xiàng)議程，取得了圓滿成功。今后我們還會(huì)定期舉辦該學(xué)術(shù)研討會(huì)，促進(jìn)和提升武漢理工大學(xué)在學(xué)科建設(shè)水平上的國(guó)際發(fā)展和影響。

作者：劉艷艷 單位：武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院

第6篇：材料科學(xué)范文

根據(jù)卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)，通過(guò)到企業(yè)調(diào)查走訪、問(wèn)卷調(diào)查、畢業(yè)生反饋等方式，收集了對(duì)課程體系設(shè)置的意見和建議，結(jié)合“卓越工程師”培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)材料科學(xué)與工程卓越工程師課程體系進(jìn)行了模塊化設(shè)置。也就是將課程體系設(shè)置為由若干個(gè)完整的課程模塊構(gòu)成的課程體系形式。材料科學(xué)與工程卓越工程師課程體系由材料制備基礎(chǔ)、材料加工技術(shù)、材料的性能、材料的檢測(cè)等四個(gè)模塊組成。每一個(gè)模塊又由若干門課程組成，分為必修課和選修課兩類。材料制備基礎(chǔ)模塊由材料物理化學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、金屬塑性成型理論、材料科學(xué)導(dǎo)論（雙語(yǔ)）等組成；材料加工技術(shù)模塊由熱處理原理及工藝、金屬塑性成型工藝學(xué)、現(xiàn)代材料制備技術(shù)、金屬焊接工藝等組成；材料的性能模塊由材料力學(xué)性能、材料腐蝕與防護(hù)、材料物理性能等組成；材料的檢測(cè)模塊由材料分析技術(shù)、失效分析、計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程的應(yīng)用等組成。這樣的課程設(shè)置，能夠突破學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域的界限，靈活地設(shè)計(jì)和組織具有不同作用的課程模塊，從而構(gòu)建具有不同價(jià)值取向的課程體系，以滿足學(xué)生的全面發(fā)展和個(gè)性發(fā)展需要。

2.科學(xué)合理地進(jìn)行課程的整合和重組

根據(jù)教育部“卓越工程師”培養(yǎng)模式，結(jié)合材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)課程進(jìn)行了整合與重組；在制訂材料科學(xué)與工程專業(yè)“卓越工程師”培養(yǎng)計(jì)劃過(guò)程中，在原來(lái)的培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，對(duì)課程進(jìn)行重新的整合和重組。在進(jìn)行課程體系的整合重組過(guò)程中，打破了各學(xué)科領(lǐng)域的界限，增加金屬凝固、塑性成型、焊接等內(nèi)容，真正達(dá)到了“寬口徑、厚基礎(chǔ)”的目的。同時(shí)不受原有課程和體系結(jié)構(gòu)的束縛，對(duì)課程進(jìn)行了實(shí)質(zhì)性的有機(jī)融合和重新組織。具體而言，改變了以往按人文科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)分類或按照等級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)置課程的做法，打破了原有專業(yè)、課程之間的壁壘，擺脫了學(xué)科知識(shí)系統(tǒng)的束縛；強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容的綜合性，以跨學(xué)科的方式選擇課程內(nèi)容、組織和整合課程體系。同學(xué)科知識(shí)的相互滲透、融合和新知識(shí)的吸收利用，保證知識(shí)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性和完整性；改變過(guò)于講究學(xué)科自身結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的課程設(shè)置過(guò)細(xì)、過(guò)多和缺乏整體性的狀況；避免課程內(nèi)容的脫節(jié)和交叉重復(fù)，精簡(jiǎn)課程門類，減少必修課比例。比如：將以往的《固態(tài)相變》和《熱處理工藝學(xué)》整合為《熱處理原理及工藝》，將《材料力學(xué)性能》和《材料物理性能分析》整合為《材料性能》，將《金屬材料學(xué)》和《模具材料》整合為《金屬材料學(xué)》，將《現(xiàn)代材料制備技術(shù)》和《熱處理新技術(shù)》整合為《現(xiàn)代材料加工技術(shù)》等。并處理好理論與工程實(shí)踐、必修課與選修課之間的關(guān)系，大力加強(qiáng)實(shí)踐課程的體系改革。

3.結(jié)合企業(yè)需求，制訂企業(yè)培養(yǎng)方案

企業(yè)學(xué)習(xí)階段是材料科學(xué)與工程專業(yè)的工程教育不可或缺的階段，是整個(gè)教學(xué)計(jì)劃的重要組成部分，也是實(shí)施“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的重要環(huán)節(jié)，按照材料科學(xué)與工程卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃，將嚴(yán)格按照“3+1”培養(yǎng)模式，其中1年企業(yè)實(shí)踐培養(yǎng)，著重完成學(xué)生的基本操作技能、分析解決工程實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)。使學(xué)生通過(guò)企業(yè)學(xué)習(xí)階段的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，基本掌握金屬加工車間、熱處理車間、鍛造車間、表面處理車間、金屬材料檢測(cè)中心等部門的工作內(nèi)容和基本生產(chǎn)操作技能，了解工程技術(shù)人員在熱處理車間表面車間、檢測(cè)中心等部門的作用及技術(shù)職責(zé)范圍，培養(yǎng)具有較強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的材料科學(xué)與工程專業(yè)人才。同時(shí)具有靈活運(yùn)用材料科學(xué)與工程專業(yè)知識(shí)與材料工程規(guī)范、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、跨文化環(huán)境交流、競(jìng)爭(zhēng)與合作的能力，以及較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和進(jìn)行熱處理工藝設(shè)計(jì)、技術(shù)改造與創(chuàng)新的能力。所以企業(yè)培養(yǎng)方案包括：初步能力培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)、專業(yè)基本能力培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)、工程能力訓(xùn)練、行業(yè)領(lǐng)域?qū)嵙?xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)將依托企業(yè)、工程中心、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開展，由校企共同參與培養(yǎng)過(guò)程，共同監(jiān)控培養(yǎng)過(guò)程。

4.課程體系與能力培養(yǎng)的關(guān)系

第7篇：材料科學(xué)范文

關(guān)鍵詞：《材料科學(xué)基礎(chǔ)》；教學(xué)改革；實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）39-0050-02

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》是材料類專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課，自材料學(xué)院成立以來(lái)，就非常重視該課程的建設(shè)。然而由于該課程具有理論性強(qiáng)、內(nèi)容繁雜、知識(shí)點(diǎn)多而且抽象等特點(diǎn)，如何解決好教與學(xué)的問(wèn)題，一直是該課程教學(xué)改革的重點(diǎn)。

一、課程建設(shè)歷程與教學(xué)改革背景

我校無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)自1994年開始招生后，就開設(shè)學(xué)科基礎(chǔ)課程《無(wú)機(jī)材料物理化學(xué)》，主要講授無(wú)機(jī)材料結(jié)構(gòu)、性能等，教學(xué)內(nèi)容及其適用面較窄。2005年根據(jù)教育部提出的拓寬專業(yè)口徑，按專業(yè)大類進(jìn)行人才培養(yǎng)的基本思路，將《無(wú)機(jī)材料物理化學(xué)》進(jìn)行課程改革，增加內(nèi)容，拓寬知識(shí)面，同時(shí)將課程更名為《材料科學(xué)基礎(chǔ)》。1997年國(guó)務(wù)院學(xué)位辦頒發(fā)的新專業(yè)目錄，材料類的專業(yè)設(shè)置重新布局，新設(shè)置材料物理、材料化學(xué)等專業(yè)。我校1999年開始相繼申辦材料物理、材料化學(xué)專業(yè)并獲省教育廳批準(zhǔn)，作為這2個(gè)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)，也相繼開設(shè)了《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程。經(jīng)過(guò)多年建設(shè)，《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程現(xiàn)已經(jīng)成為材料學(xué)院所屬各專業(yè)：無(wú)機(jī)非金屬材料（含綠色建材方向）、材料物理（含郵電與信息學(xué)院、三本）、高分子材料與工程（含塑料成型與模具設(shè)計(jì)、包裝材料方向）、材料化學(xué)等專業(yè)的必修專業(yè)基礎(chǔ)課程。隨著學(xué)科建設(shè)發(fā)展，為適應(yīng)材料類專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革的需要，適應(yīng)21世紀(jì)材料學(xué)科的發(fā)展，改革傳統(tǒng)的按材料分類的專業(yè)理論基礎(chǔ)課，與國(guó)內(nèi)外的“材料科學(xué)與工程”學(xué)科接軌，課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對(duì)象也逐漸拓寬，成為面向本院本科生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，以強(qiáng)化基礎(chǔ)、突出共性、拓寬專業(yè)面向。通過(guò)近幾年的建設(shè)，現(xiàn)在已經(jīng)初步建立了科學(xué)合理的材料科學(xué)基礎(chǔ)課程體系，全部課程實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)，達(dá)到了良好的教學(xué)效果。2005年《材料科學(xué)基礎(chǔ)》建設(shè)成為武漢工程大學(xué)校級(jí)重點(diǎn)建設(shè)課，2007年評(píng)為武漢工程大學(xué)精品課程，并于2011年評(píng)為湖北省精品課程。

二、課程改革與實(shí)踐

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程理論體系完備，理論與實(shí)際的結(jié)合性強(qiáng)，我們將金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料和有機(jī)高分子材料的基本知識(shí)進(jìn)行了有機(jī)融合，拓寬了本課程的知識(shí)面，這將有利于構(gòu)建和實(shí)施學(xué)生綜合創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)體系，適應(yīng)新世紀(jì)對(duì)人才培養(yǎng)“寬口徑、厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、重創(chuàng)新”的要求。同時(shí)在教學(xué)過(guò)程中，為充分體現(xiàn)教學(xué)過(guò)程中“以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體”的教育理念，課程組對(duì)該課程教學(xué)方法和手段、實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容、課程考核辦法等方面進(jìn)行綜合改革，并具體應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中。實(shí)踐證明教學(xué)改革措施為學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)提供空間，為學(xué)生的創(chuàng)新性學(xué)習(xí)創(chuàng)造環(huán)境，為進(jìn)一步的專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。具體措施如下：

1.改變教學(xué)方法和手段，采取啟發(fā)式教學(xué)模式。改變傳統(tǒng)的教師講課，學(xué)生被動(dòng)聽棵的單向傳輸型傳授知識(shí)模式，建立以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)的基于探索和研究的教學(xué)模式。調(diào)動(dòng)學(xué)生思考能力，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。注意理論和實(shí)踐的接合，啟發(fā)學(xué)生用所學(xué)理論進(jìn)行思維，例如講解“非均勻形核理論”后，引導(dǎo)學(xué)生分析雨的形成、人工降雨的原理，再深入到工業(yè)上廣泛應(yīng)用的晶粒細(xì)化，循序漸進(jìn)，通過(guò)師生間互動(dòng)式探討，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用，現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣。既有利于開發(fā)每個(gè)學(xué)生的潛能，激發(fā)他們的好奇心和探索精神，有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，又可加深對(duì)基礎(chǔ)理論的理解。

2.應(yīng)用現(xiàn)代化信息技術(shù)。在本課程建設(shè)中重視信息化技術(shù)手段在教學(xué)中的應(yīng)用。授課教師精心編寫了全部課程章節(jié)的多媒體教案，并且每年都進(jìn)一步修訂完善。多媒體教案具備非常豐富的圖表實(shí)例和動(dòng)畫演示，講員授課時(shí)用它取代傳統(tǒng)的板書，傳授給學(xué)生的知識(shí)更加直觀鮮明、印象深刻，取得了好的教學(xué)效果。課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)有配套的多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)課件，使用大屏幕課堂講授與學(xué)生通過(guò)電子教材等自學(xué)相結(jié)合的方式。例如，對(duì)于“典型無(wú)機(jī)化合物晶體結(jié)構(gòu)”難點(diǎn)內(nèi)容，如果講授時(shí)只通過(guò)教材上的示意圖介紹，同學(xué)很難接受，效果不理想。若使用三維動(dòng)畫模型教學(xué)，學(xué)生很快就會(huì)建立起晶體結(jié)構(gòu)、晶體中質(zhì)點(diǎn)的堆積方式等一系列空間概念，掌握晶體結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)之間的關(guān)系，并且為后面學(xué)習(xí)硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)打下很好的基礎(chǔ)；對(duì)于“缺陷形成和運(yùn)動(dòng)”難點(diǎn)內(nèi)容，通過(guò)flash模擬能形象地表示出各種點(diǎn)缺陷及位錯(cuò)的形成、運(yùn)動(dòng)和相互作用；對(duì)于“三元相圖分析”難點(diǎn)內(nèi)容，通過(guò)制作flas能動(dòng)態(tài)展示不同組成點(diǎn)隨狀態(tài)變化在相圖上的相變過(guò)程及相變過(guò)程表達(dá)式，包括相的變化、固液相組成的變化及自由度的變化以及它們之間相互影響的變化規(guī)律；對(duì)于“過(guò)程動(dòng)力學(xué)”難點(diǎn)內(nèi)容，通過(guò)制作flas模擬能清楚地表現(xiàn)無(wú)機(jī)材料制備的生產(chǎn)工藝流程和高溫過(guò)程，如質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散、陶瓷燒成、水泥煅燒等。以現(xiàn)代化教學(xué)提高教學(xué)水平、教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。利用現(xiàn)代教學(xué)手段進(jìn)一步加強(qiáng)以學(xué)生學(xué)習(xí)為主體，教師起指導(dǎo)和解惑作用的教學(xué)理念。

3.構(gòu)筑先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)體系。實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于提高學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和綜合解決問(wèn)題的能力有著重要作用。在課程建設(shè)中，為加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)與學(xué)院學(xué)科建設(shè)密切配合，無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)開設(shè)專門的《材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》課程，增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)體系的系統(tǒng)性，推進(jìn)課程實(shí)踐教學(xué)的全面提高。結(jié)合課程的內(nèi)容，開設(shè)了3個(gè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和2個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)以及2個(gè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，取得了新教學(xué)培養(yǎng)模式的良好教學(xué)效果。在設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，教師根據(jù)自己的科研項(xiàng)目和研究熱點(diǎn)，結(jié)合科研實(shí)踐，讓學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)的思維方式，讓他們體會(huì)本課程的作用，明白學(xué)到的理論到底能解決什么樣的實(shí)際問(wèn)題。

4.重視課后習(xí)題以鞏固課堂知識(shí)。每?jī)蓚€(gè)學(xué)時(shí)課程結(jié)束后都布置一定數(shù)量的習(xí)題，按課程進(jìn)度要求學(xué)生按時(shí)完成作業(yè)，通過(guò)作業(yè)習(xí)題了解學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的掌握情況。學(xué)生通過(guò)習(xí)題練習(xí)，加深了對(duì)理論和概念的理解，訓(xùn)練了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。一章內(nèi)容結(jié)束后要回頭來(lái)依據(jù)教學(xué)大綱.將本章要求掌握的基本概念、基本理論、與前后章節(jié)之間的邏輯關(guān)系及要解決的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)。這樣就等于給了學(xué)生個(gè)復(fù)綱，而且易于把握重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，最后就很容易掌握好這門課。

5.全面的課程考核方式。為了更客觀、合理、全面地考核學(xué)生的課程學(xué)習(xí)，最后的成績(jī)由平時(shí)作業(yè)、課堂表現(xiàn)、考試等多部分取一定權(quán)重計(jì)算，學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度、努力情況以及對(duì)知識(shí)的真正掌握程度都會(huì)影響最后成績(jī)，相比以往只計(jì)考試成績(jī)的方法，更加科學(xué)合理。

三、教學(xué)效果分析

1.學(xué)生學(xué)習(xí)到的專業(yè)知識(shí)更加廣泛，不再僅僅局限在自己所學(xué)的專業(yè)，如：高分子專業(yè)就只學(xué)高分子材料。這對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)的融會(huì)貫通是有利的，同時(shí)也有利于結(jié)合自身興趣選擇合適的研究方向。

2.實(shí)驗(yàn)課程與課程知識(shí)點(diǎn)結(jié)合得更加緊密，特別在后期開設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生根據(jù)自己對(duì)老師提出專業(yè)問(wèn)題的理解，通過(guò)查文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、開展實(shí)驗(yàn)這一系列過(guò)程加深對(duì)本課程所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解。

3.近年來(lái)，材料科學(xué)基礎(chǔ)課程組教師的學(xué)生評(píng)教分?jǐn)?shù)保持在較高水平，特別是課程負(fù)責(zé)人在多次學(xué)生評(píng)教中排在全院第一名，并于2010年被評(píng)為武漢工程大學(xué)“教學(xué)名師”稱號(hào)，課程組其他教師在學(xué)生教學(xué)評(píng)分中也位于學(xué)院前列，材料科學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)受到學(xué)生的普遍贊揚(yáng)。

4.材料科學(xué)基礎(chǔ)是材料學(xué)、材料科學(xué)與工程專業(yè)的考研課程，考研成績(jī)也可以反映出本課程的教學(xué)效果。近兩年材料科學(xué)與工程學(xué)院考研率一直位于學(xué)校前列，穩(wěn)定在30%以上，而且考上國(guó)內(nèi)重點(diǎn)大學(xué)的考研率保持在10%以上。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋曉嵐.《無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程建設(shè)與教學(xué)改革探討[J].理工高教研究，2004，23（2）.

[2]張聯(lián)盟，黃學(xué)輝，宋曉嵐.材料科學(xué)基礎(chǔ)[M].武漢：武漢工業(yè)大學(xué)出版社，2004.

[3]張聯(lián)盟.材料科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)改革研究與實(shí)踐[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2003.

第8篇：材料科學(xué)范文

關(guān)鍵詞：裝飾藝術(shù)；精神藝術(shù)形式

中圖分類號(hào)：J525 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1005-5312（2012）21-0184-01

一、裝飾藝術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及影響因素

（一）裝飾藝術(shù)發(fā)展

裝飾藝術(shù)的起源與人類文明的發(fā)展是一致的。在考古中發(fā)現(xiàn)的北京周口店人的遺址，出現(xiàn)的骨器、礫石，不僅帶有色彩的區(qū)分，同時(shí)在礫石中穿孔，專家推測(cè)即為猿人作為裝飾之用。追溯至今，現(xiàn)代裝飾開始接受國(guó)外科技的影響，從單純工藝美術(shù)范疇轉(zhuǎn)變?yōu)榕c高技術(shù)材料結(jié)合，出現(xiàn)了多種多樣的表現(xiàn)形式，如塑料材料、人造纖維等技術(shù)的使用。

（二）材料科學(xué)與裝飾藝術(shù)發(fā)展的關(guān)系

裝飾藝術(shù)的實(shí)用性與附屬性決定了裝飾藝術(shù)與材料具有不可分割的關(guān)系。這個(gè)特點(diǎn)也有別于其他學(xué)科的單一限制因素。遠(yuǎn)古時(shí)期，社會(huì)的不發(fā)達(dá)決定了生產(chǎn)力的有限，所以在裝飾材料上只能以打制石器、天然材料為主，用材單一。伴隨著人類文明的進(jìn)步，科技開始與藝術(shù)結(jié)合。中國(guó)國(guó)家大劇院頂棚的設(shè)計(jì)，采用了鈦金屬作為頂層飾材，解決了防腐，防變形等設(shè)計(jì)要求，是我國(guó)裝飾材料技術(shù)的重要進(jìn)步。因此可見，科學(xué)材料制約了裝飾藝術(shù)的發(fā)展，我們應(yīng)努力研究新材料，向符合可持續(xù)發(fā)展、和時(shí)代進(jìn)步的方向前進(jìn)。

二、裝飾材料的發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)裝飾藝術(shù)的影響

傳統(tǒng)的裝飾藝術(shù)材料與同時(shí)代科技發(fā)展水平是一致的。如陶器、青銅器、蠟染、剪紙的使用等?，F(xiàn)代的裝飾藝術(shù)則強(qiáng)調(diào)簡(jiǎn)約、個(gè)性的表達(dá)，重視回歸自然材料，以可持續(xù)發(fā)展為原則，注重環(huán)保性、安全性和節(jié)能性裝飾材料的開發(fā)和使用。

（一）新型裝飾材料的發(fā)展以及在裝飾上的應(yīng)用

隨著材料科學(xué)日新月異的發(fā)展，裝飾材料也是應(yīng)用于人類生活的各方面之中。建筑裝飾材料的品種很多，本文以室內(nèi)裝飾材料為例，介紹了新型裝飾材料的實(shí)際運(yùn)用。

在室內(nèi)設(shè)計(jì)上，裝飾材料以實(shí)用、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保為主。分為頂層裝飾材料，墻面裝飾材料和地面裝飾材料。頂面的裝飾材料，通常有輕質(zhì)板吊頂、玻璃吊頂、金屬板吊頂?shù)刃问剑?003年歐共體研究中心公布的科研成果——智能涂料，具備了預(yù)防和抵制空氣污染的作用，具有重要的環(huán)保意義；新型的內(nèi)墻面裝飾材料也層出不窮，如模具墻畫、鏡面墻貼、生態(tài)木墻板等，豐富了裝飾手法。最新的地面裝飾材料如軟石地板的發(fā)明，由高分子材料合成，具備可回收等環(huán)保綠色屬性，成為了大眾矚目的新型裝飾材料。除此之外，人造水晶作為裝飾材料環(huán)保、美觀，因此得到室內(nèi)設(shè)計(jì)行業(yè)的廣泛使用。

（二）室內(nèi)裝飾材料的化學(xué)污染及防治

我們一方面要看到科技材料的進(jìn)步為裝飾藝術(shù)提供的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也要看到裝飾材料造成的污染問(wèn)題。從室內(nèi)裝飾材料分析，室內(nèi)裝飾的油漆類材料和石材污染是主要污染源。油漆類材料，如墻面涂料、人造板材等幾乎都含有甲醛和苯類成分，天然石材中也具有放射性危害，這類化學(xué)物質(zhì)是較高毒性的物質(zhì)。因此在防治中要通過(guò)研發(fā)最新科技材料，逐步取代現(xiàn)代裝飾材料中的污染元素，慢慢走向全民綠色。

三、科學(xué)性與藝術(shù)性的統(tǒng)一

關(guān)于科學(xué)與藝術(shù)是對(duì)立與統(tǒng)一的爭(zhēng)論一直存在。一種觀點(diǎn)認(rèn)為科學(xué)與藝術(shù)是完全一致的，最終目標(biāo)都是要揭示真理。另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為藝術(shù)與科學(xué)是截然對(duì)立的，科學(xué)的發(fā)展會(huì)導(dǎo)致機(jī)器和技術(shù)的統(tǒng)治。這兩種觀點(diǎn)都是時(shí)展形成的片面認(rèn)識(shí)。首先，科技的發(fā)展改變了藝術(shù)的面貌，如古希臘時(shí)期畢達(dá)哥拉斯學(xué)派提出的“黃金分割”理論，將數(shù)學(xué)中的比例運(yùn)用到藝術(shù)中的各方面如繪畫、建筑、音樂(lè)等領(lǐng)域。除了將科技材料運(yùn)用到藝術(shù)領(lǐng)域之中，更重要的是讓我們開始以科學(xué)的思維方式進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)造，不僅在實(shí)用藝術(shù)中，純藝術(shù)與科技材料也是緊密聯(lián)系著的。同樣，藝術(shù)的主體性也影響了科技的發(fā)展，將生硬的流水線作業(yè)變成了具有科技含量的作品。當(dāng)然，事物的兩面性蘊(yùn)含了必然存在的局限性，如科技的發(fā)展造成了藝術(shù)產(chǎn)品的商業(yè)化，以及科技污染的存在使生態(tài)環(huán)境遭受到破壞等。作為藝術(shù)系統(tǒng)的重要組成部分，科學(xué)技術(shù)的地位舉足輕重。

四、總結(jié)與展望

裝飾藝術(shù)不論是作為傳統(tǒng)的工藝美術(shù)，還是獨(dú)立的精神藝術(shù)形式，材料技術(shù)在其中一直占有著很大的比重。隨著電腦設(shè)計(jì)的普及，裝飾藝術(shù)開始通過(guò)電腦軟件進(jìn)行輸出，這是科技與藝術(shù)在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的方式革命。材料科學(xué)的發(fā)展需要一個(gè)由弱到強(qiáng)的過(guò)程。從室內(nèi)設(shè)計(jì)角度而言，裝飾材料的運(yùn)用貫穿在全部設(shè)計(jì)過(guò)程之中，隨著可持續(xù)發(fā)展理念的普及，我們可以看見在材料領(lǐng)域的綠色之風(fēng)襲來(lái)。因此我們要以藝術(shù)與科學(xué)的統(tǒng)一性為主旨，創(chuàng)造符合生態(tài)發(fā)展的裝飾材料為裝飾藝術(shù)的發(fā)展提供更廣闊的空間。

第9篇：材料科學(xué)范文

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