材料科學(xué)與工程專業(yè)精選(九篇)

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第1篇：材料科學(xué)與工程專業(yè)范文

關(guān)鍵詞：材料科學(xué)與工程專業(yè)；設(shè)置；專業(yè)方向；學(xué)生就業(yè)

中圖分類號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）06-0180-02

貴州省是航天航空產(chǎn)品生產(chǎn)研發(fā)基地集中地區(qū)。近年來，隨著先進(jìn)制造業(yè)引進(jìn)涌入，對(duì)材料學(xué)科專業(yè)相關(guān)從業(yè)人員的需求量大為增加。然而，貴州大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)的設(shè)置是以傳統(tǒng)金屬材料方向?yàn)橹?，與高新制造業(yè)對(duì)材料壓力加工、材料質(zhì)量檢測(cè)方面的人才需求有些錯(cuò)位。單一專業(yè)方向培養(yǎng)模式，與社會(huì)需求和行業(yè)發(fā)展分工明確細(xì)化顯得不適應(yīng)、脫節(jié)。學(xué)生不能根據(jù)自己的興趣、個(gè)性、就業(yè)愿望選擇專業(yè)方向，制約了學(xué)生的多樣化、個(gè)性化發(fā)展及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[1-4]。此外，貴州師范大學(xué)、貴州理工學(xué)院等區(qū)域高校也相繼開設(shè)材料類學(xué)科專業(yè)，使得本地區(qū)材料學(xué)科畢業(yè)生數(shù)猛增，就業(yè)壓力增加，就業(yè)渠道必須拓展。

為了解決材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式不能完全滿足市場(chǎng)對(duì)人才個(gè)性化、多樣化的需求問題。依據(jù)貴州省材料產(chǎn)品制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，以及材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生就業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀。材料科學(xué)與工程專業(yè)以專業(yè)特征為基準(zhǔn)，面向就業(yè)市場(chǎng)，以學(xué)生為本，靈活設(shè)計(jì)金屬材料、壓力加工以及材料檢測(cè)及表征三個(gè)專業(yè)特色培養(yǎng)方向。通過構(gòu)建方向課程體系，教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法、手段改革，加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，堅(jiān)持知識(shí)、能力及素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，有針對(duì)性地著重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神，強(qiáng)化學(xué)生多樣化、個(gè)性化發(fā)展，拓寬就業(yè)渠道。

一、特色專業(yè)方向課程設(shè)置

廣泛進(jìn)行調(diào)研，重點(diǎn)了解金屬制造行業(yè)對(duì)人才知識(shí)、素質(zhì)、能力的要求。我們按“通識(shí)公共基礎(chǔ)+夯實(shí)大材料學(xué)科基礎(chǔ)+明確專業(yè)專長(zhǎng)方向”的方式實(shí)施材料科學(xué)與工程人才的培養(yǎng)，確定了具備相同口徑的通用基礎(chǔ)知識(shí)課程群和材料科學(xué)與工程專業(yè)核心課程群，為專業(yè)方向課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。學(xué)生根據(jù)社會(huì)需求和個(gè)性特長(zhǎng)，自主選擇專業(yè)方向，以滿足學(xué)多樣化、個(gè)性化發(fā)展需求。

通用基礎(chǔ)知識(shí)課程群主要包括公共基礎(chǔ)與人文素養(yǎng)等課程，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生文化素質(zhì)、身體素質(zhì)、思想品德素質(zhì)。專業(yè)基礎(chǔ)課是課程體系的中心組成部分，緊密圍繞材料學(xué)科專業(yè)共性特征和人才培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)置，是三個(gè)專業(yè)方向共同開設(shè)的課程。避免課程間內(nèi)容重疊，整合《固態(tài)箱變》、《金屬熱處理》、《熱處理新技術(shù)》三門課程課程為一門核心課程――《熱處理原理及工藝》，構(gòu)建以《材料科學(xué)基礎(chǔ)》、《材料力學(xué)性能》、《材料分析方法》等課程組成的專業(yè)核心課程群[5]。便于學(xué)生掌握有關(guān)材料制備合成、組織結(jié)構(gòu)、性能和使用效能等四要素構(gòu)成的材料學(xué)科共性基礎(chǔ)知識(shí)規(guī)律。

專業(yè)方向課程群體與社會(huì)需求密切聯(lián)系，有不同特色的專業(yè)方向?qū)嵱眯哉n程群。金屬材料專業(yè)方向有《金屬材料學(xué)》、《鋼鐵冶金概論》、《有色金屬合金》、《復(fù)合材料》、《高溫合金》、《航天材料》、《模具材料》等課程。壓力加工方向有《材料成型工藝》、《軋制工藝學(xué)》、《擠壓與拉拔》、《塑性成形數(shù)值模擬技術(shù)》、《鍛壓設(shè)備與工藝》、《快速成形技術(shù)》等課程。材料檢測(cè)及表征方向有《材料性能測(cè)試技術(shù)》、《材料工業(yè)分析》、《無損探測(cè)》、《超聲檢查》、《渦流檢測(cè)》、《常用檢測(cè)設(shè)備與維修》等課程。

二、專業(yè)方向?qū)嵺`教學(xué)設(shè)置

材料科學(xué)與工程實(shí)踐教學(xué)踐行“理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)并重，更加注重實(shí)踐教學(xué)，偏重專業(yè)方向”理念。改革傳統(tǒng)實(shí)習(xí)教學(xué)模式，認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)圍繞實(shí)習(xí)基地的制備（壓力加工）-檢測(cè)-裝配流程組織展開，學(xué)生初步掌握材料制備-組織結(jié)構(gòu)-性能-使用效能為主線的科學(xué)研究方法。生產(chǎn)實(shí)習(xí)則各自偏重金屬材料、壓力加工、檢測(cè)與表征專業(yè)方向，身臨其境，與社會(huì)溝通，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)解決相應(yīng)的專業(yè)方向領(lǐng)域中的生產(chǎn)實(shí)際問題。近年來，本專業(yè)實(shí)驗(yàn)室采購了透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀等大型精密儀器和實(shí)用設(shè)備，構(gòu)建冶金制備、壓力加工和測(cè)試與表征實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為培養(yǎng)不同專業(yè)方向?qū)W生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。按照自編的《材料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教程》指導(dǎo)教材，以“課程綜合性實(shí)驗(yàn)、專業(yè)方向綜合性實(shí)驗(yàn)、專業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐應(yīng)用開放性實(shí)驗(yàn)”分層次逐步深入展開。畢業(yè)論文環(huán)節(jié)實(shí)行導(dǎo)師制，采取自主挑選導(dǎo)師、過程互動(dòng)的方式，激發(fā)學(xué)生研究創(chuàng)新的興趣，理論聯(lián)系實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐認(rèn)知和創(chuàng)新能力，保證高質(zhì)量的畢業(yè)論文。近幾年共有10余篇本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)論文獲學(xué)校優(yōu)秀論文獎(jiǎng)勵(lì)。

激勵(lì)學(xué)生參加著名專家和企業(yè)家講授高水平專業(yè)講座，讓學(xué)生了解專業(yè)方向前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)，新成果、新理論、新技術(shù)、新產(chǎn)品和新理念，拓寬學(xué)生的專業(yè)視野。鼓勵(lì)學(xué)生自由選題，

自主設(shè)計(jì)方案，申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成制備（加工）、檢測(cè)、表征、分析實(shí)驗(yàn)過程。推薦優(yōu)秀學(xué)生參加全國金相、節(jié)能技能大賽，提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)興趣，并充分展示學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。近年來獲國家級(jí)、省級(jí)、校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及SRT項(xiàng)目10余項(xiàng)，國家級(jí)節(jié)能大賽獲獎(jiǎng)3項(xiàng)。

三、教學(xué)方法、手段改革

課堂教學(xué)中重視以學(xué)生為主體的教學(xué)原則，采用多媒體、科研成果案例、小組討論、精品課程交流平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)等方法，將繁雜的概念、原理，產(chǎn)品制備過程，微觀組織結(jié)構(gòu)以及性能檢測(cè)過程、檢測(cè)設(shè)備操作和維護(hù)過程等以形象化、動(dòng)態(tài)化、具體化的形式，逐步深入，側(cè)重向各專業(yè)方向?qū)W生講授，利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和興趣，以及培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和批判性思維能力?！恫牧峡茖W(xué)導(dǎo)論》實(shí)行雙語教學(xué)，學(xué)生閱讀翻譯外文文獻(xiàn)的能力明顯提高，有利于了解全球材料學(xué)科的前沿科研狀態(tài)和知識(shí)。在實(shí)踐教學(xué)改革中，材料科學(xué)與工程專業(yè)各方向充分發(fā)揮學(xué)院與企業(yè)的科研實(shí)踐優(yōu)勢(shì)，拓寬就業(yè)渠道。從時(shí)間、教學(xué)內(nèi)容以及管理措施上保證“以科研促進(jìn)教學(xué)，更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力”[6]。我院于2011年開始與臺(tái)灣義守大學(xué)合作辦學(xué)，材料科學(xué)與工程專業(yè)各方向選派1～2名優(yōu)秀學(xué)生到該校學(xué)習(xí)，這將進(jìn)一步探索出國際國內(nèi)合作辦學(xué)之路，給本專業(yè)更多優(yōu)秀學(xué)生優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)、開闊學(xué)科視野提供跨校學(xué)習(xí)平臺(tái)。

四、加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

貴州大學(xué)材料科學(xué)與工業(yè)專業(yè)經(jīng)過60多年的專業(yè)建設(shè)，儲(chǔ)備了大批的材料學(xué)科專家學(xué)者和寬厚的工程學(xué)術(shù)文化底蘊(yùn)。近幾年，經(jīng)過貴州大學(xué)品牌專業(yè)、省級(jí)示范性專業(yè)、國家一類特色專業(yè)，以及重點(diǎn)學(xué)科、碩士點(diǎn)、博士點(diǎn)授予專業(yè)建設(shè)，采用傳幫帶培養(yǎng)、引進(jìn)、進(jìn)修提高等方式，建立了一支教學(xué)、科研兼容，結(jié)構(gòu)合理，愛崗敬業(yè)，勇于創(chuàng)新的專業(yè)方向教師隊(duì)伍。目前本專業(yè)共有教師15人，其中教授6人，副教授6人；博士5人，碩士5人。35歲以下教師全部在讀博士。本專業(yè)青年教師全部到省級(jí)材料結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室兼職，掌握大型檢測(cè)與表征儀器的操作和維護(hù)，為師生展開科研教學(xué)提供了技術(shù)便利。與貴州南方匯通、安大集團(tuán)公司等校外實(shí)習(xí)基地建立了長(zhǎng)期師資培養(yǎng)機(jī)制，以解決不同性質(zhì)的企業(yè)生產(chǎn)問題為契機(jī)，與培養(yǎng)學(xué)生并舉，為各專業(yè)方向師生提供了科學(xué)研究和工程實(shí)踐的條件，目前有三位教師在這些企業(yè)攻讀博士后。加強(qiáng)教師隊(duì)伍團(tuán)隊(duì)合作，鼓勵(lì)教師教學(xué)與科研并重。目前，本專業(yè)教師發(fā)表相關(guān)教研論文30余篇，出版教材《材料科學(xué)基礎(chǔ)》、《金屬材料學(xué)》、《材料科學(xué)》、《材料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教程》等4部教材。《材料科學(xué)基礎(chǔ)》獲評(píng)省級(jí)精品課程，《材料力學(xué)性能》獲評(píng)校級(jí)精品課程，帶動(dòng)了本專業(yè)方向課程的建設(shè)。

五、結(jié)論

與時(shí)俱進(jìn)，貴州大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)緊跟材料制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和用人市場(chǎng)需求，及時(shí)調(diào)整專業(yè)特色培養(yǎng)方向，不斷深化構(gòu)建特色培養(yǎng)方向課程體系，改革教學(xué)方法、手段，加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)等措施，逐步實(shí)現(xiàn)了專業(yè)“寬專業(yè)、厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、重實(shí)踐、強(qiáng)能力”與培養(yǎng)方向?qū)ｉL(zhǎng)化的有機(jī)統(tǒng)一，不僅彌補(bǔ)了現(xiàn)有專業(yè)培養(yǎng)模式的不足，而且也滿足了學(xué)生多樣化、個(gè)性化發(fā)展的需求，提升了學(xué)生就業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。最近幾年，材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生就業(yè)率一直名列貴州大學(xué)前茅，獲得2011―2013年全校就業(yè)率一等獎(jiǎng)，已呈現(xiàn)出學(xué)生就業(yè)自信、社會(huì)歡迎的良好互動(dòng)局面。

參考文獻(xiàn)：

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第2篇：材料科學(xué)與工程專業(yè)范文

[關(guān)鍵詞]實(shí)驗(yàn)室；實(shí)踐教學(xué)；工程實(shí)踐能力；人才培養(yǎng)

[中圖分類號(hào)]G642[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]10054634（2016）05005103

0引言

“材料科學(xué)與工程”專業(yè)是一級(jí)學(xué)科專業(yè)，深刻理解專業(yè)內(nèi)涵，是保證實(shí)現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵。從培養(yǎng)專業(yè)人才的角度，專業(yè)教學(xué)自然包括學(xué)科理論知識(shí)與專業(yè)實(shí)踐能力協(xié)調(diào)統(tǒng)一的兩個(gè)部分。如何進(jìn)行專業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng)是高校普遍關(guān)注的問題，也是目前高校教育工作者的重點(diǎn)研究課題[15]。伴隨國家對(duì)教育的重視和大量投入，用于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的基礎(chǔ)設(shè)施得到完善。然而，這并不意味著專業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)的問題得到解決，恰恰相反，社會(huì)要求高校改革實(shí)踐教學(xué)模式，培養(yǎng)高素質(zhì)工程實(shí)踐能力人才的呼聲日益強(qiáng)烈。深刻思考高校實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀，目光聚焦教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的性質(zhì)、作用與地位值得再審視。高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)方向?qū)Ω咝?shí)踐教學(xué)模式改革的影響作用值得探究。

1從“材料科學(xué)與工程”的學(xué)科內(nèi)涵理解專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的涵義“材料科學(xué)與工程”學(xué)科是研究有關(guān)材料成分/結(jié)構(gòu)、制備/合成、性能和使用效能及其關(guān)系的科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)。對(duì)此，材料科學(xué)與工程專業(yè)的基本教育要面向?qū)W科的要素，自然科學(xué)知識(shí)與工程技術(shù)知識(shí)應(yīng)該是構(gòu)成知識(shí)結(jié)構(gòu)的主要方面。就理論教學(xué)而言，要以系統(tǒng)的知識(shí)學(xué)習(xí)和綜合思考能力培養(yǎng)為主，強(qiáng)調(diào)寬厚的基礎(chǔ)、學(xué)科知識(shí)橫向與縱向間的聯(lián)系。理論教學(xué)的核心任務(wù)，就是培養(yǎng)專業(yè)理論素質(zhì)。實(shí)踐教學(xué)不應(yīng)該僅是理論的再現(xiàn)和簡(jiǎn)單證明，而是強(qiáng)調(diào)理論在應(yīng)用中的相關(guān)性和綜合性，同時(shí)引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生走向科學(xué)研究和工程實(shí)踐的起點(diǎn)。實(shí)踐教學(xué)的任務(wù)和目的就是培養(yǎng)大學(xué)生獲取科學(xué)知識(shí)的能力與工程實(shí)踐的能力?；诖?，確立了高校實(shí)踐教學(xué)改革以及實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)的方向。高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)室是完成實(shí)踐教學(xué)任務(wù)，實(shí)施學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)計(jì)劃的主體，高校實(shí)踐教學(xué)改革以及實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)的對(duì)象是教學(xué)實(shí)驗(yàn)室（以下簡(jiǎn)稱實(shí)驗(yàn)室）。

2我國材料科學(xué)與工程專業(yè)教育的發(fā)展現(xiàn)狀對(duì)實(shí)踐教學(xué)的要求2.1重視寬口徑材料類人才的培養(yǎng)

材料類型已經(jīng)覆蓋了金屬材料、無機(jī)非金屬以及高分子材料材料工程方面，覆蓋了金屬的成型與加工、無機(jī)非金屬工程、高分子材料工程以及冶金工程等。材料科學(xué)與工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)應(yīng)該與此對(duì)應(yīng)，重視寬口徑的科學(xué)研究和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)[3]。

實(shí)際上，在專業(yè)人材培養(yǎng)過程中，各個(gè)學(xué)校依據(jù)自身?xiàng)l件和發(fā)展定位而限定“寬口徑”的“度”，即辦學(xué)特色。由此，也決定了“寬口徑的科學(xué)研究和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)”的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)涵對(duì)于每個(gè)學(xué)校來講是有一定限度的。實(shí)驗(yàn)室對(duì)于實(shí)現(xiàn)“寬口徑”的科學(xué)研究和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)目的具有了可行性。

2.2培養(yǎng)模式由“專業(yè)培養(yǎng)”向“學(xué)科培養(yǎng)”方向發(fā)展各教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)科性特點(diǎn)日益突出：在課程設(shè)置上，普遍注重學(xué)科式課程，專業(yè)課程已從中心地位轉(zhuǎn)向了載體地位；在課程內(nèi)容上，圍繞學(xué)科發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會(huì)科技發(fā)展的大方向。實(shí)踐教學(xué)與學(xué)科性內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性日益緊密[4]。例如，大功率X射線衍射儀、透射電子顯微鏡等高、精、尖設(shè)備大量向本科教學(xué)開放；普遍提倡本科生低年級(jí)開始進(jìn)入科研團(tuán)隊(duì)，參與導(dǎo)師的科研工作；畢業(yè)論文或設(shè)計(jì)題目普遍要求真題真做。實(shí)驗(yàn)室對(duì)于實(shí)現(xiàn)寬口徑的科學(xué)研究和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)的有效性日益彰顯。寬口徑的科學(xué)研究與工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的主體地位也日益凸顯。

2.3實(shí)踐教學(xué)方面的投入由基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)

伴隨國家對(duì)教育的重視和大量投入，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的基礎(chǔ)設(shè)施得到完善，學(xué)生的實(shí)際操作動(dòng)手水平、分析和解決問題的能力得到了明顯的提高。以天津理工大學(xué)為例，在經(jīng)歷“十五”、“十一五”基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室專項(xiàng)投資建設(shè)基礎(chǔ)上，投資0.24億元進(jìn)行了“十二五”建設(shè)，以學(xué)科與專業(yè)綜合建設(shè)作為重點(diǎn)，加強(qiáng)教學(xué)科研創(chuàng)新平臺(tái)以及人才培養(yǎng)質(zhì)量建設(shè)。實(shí)踐教學(xué)方面的投入已由基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)，投入的趨向突顯學(xué)科性。科學(xué)研究和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)越來越可以立足于實(shí)驗(yàn)室。

2.4材料科學(xué)與材料工程相結(jié)合的綜合性人才的培養(yǎng)日益受到重視隨著社會(huì)的發(fā)展及國際競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，社會(huì)對(duì)材料研究專門人才的需求淡化了材料科學(xué)與材料工程的概念，對(duì)材料科學(xué)與材料工程相結(jié)合綜合性人才的需求增加。

伴隨專業(yè)教學(xué)內(nèi)容學(xué)科化、綜合化，實(shí)踐性更強(qiáng)，探索性更強(qiáng)。以專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)或企業(yè)化的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐為實(shí)施方式的教學(xué)模式呈現(xiàn)出不適應(yīng)性。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)作為學(xué)校教學(xué)改革的重要部分，其建設(shè)易于朝向保障實(shí)現(xiàn)材料科學(xué)與材料工程相結(jié)合的綜合性人才培養(yǎng)目標(biāo)發(fā)展。從高校的性質(zhì)與任務(wù)、高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的目的，以及從現(xiàn)實(shí)條件來看都是符合邏輯的。

3高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀的思考與改革措施3.1高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀的思考

1） 以科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)涵蓋實(shí)踐教學(xué)。實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐教學(xué)過于強(qiáng)調(diào)學(xué)科性：教學(xué)內(nèi)容突出學(xué)科化，教學(xué)方式強(qiáng)調(diào)科學(xué)探索。與此對(duì)應(yīng)，用于實(shí)踐教學(xué)的投資趨向于科學(xué)研究設(shè)備。實(shí)驗(yàn)設(shè)備現(xiàn)代化、高精尖化以及專門化。這種實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀使科學(xué)探索深度不斷加大，基礎(chǔ)實(shí)踐能力逐漸淡化。雖然對(duì)教師與大學(xué)生雙方的科學(xué)素質(zhì)要求越來越嚴(yán)格，但基本技術(shù)的實(shí)際操控能力越來越弱化。如果以寬口徑的科學(xué)研究與工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)來衡量高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐教學(xué)，對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)會(huì)被弱化。

從材料測(cè)試分析方法的課程教學(xué)來講，由于側(cè)重電子探針、原子探針等現(xiàn)代分析手段，材料成分分析最基礎(chǔ)的化學(xué)分析方法被淡化，而化學(xué)分析方法是工程實(shí)際中測(cè)定鋼平均成分的基本方法。大學(xué)生就業(yè)主體還在企業(yè)，仍面向工程實(shí)際。大學(xué)教育，特別是工科的大學(xué)教育，工程知識(shí)的教學(xué)偏弱，大學(xué)生就業(yè)難，社會(huì)接受度低，這些也是需要考慮在內(nèi)的客觀原因。

另外，先進(jìn)科研手段層出不窮，先進(jìn)工程技術(shù)不斷發(fā)展。在先進(jìn)科技面前，面對(duì)高精尖、高價(jià)值科技手段，存在看得見卻摸不得的客觀現(xiàn)實(shí)。不能上手，實(shí)踐能力無從培養(yǎng)。

除此之外，在科技飛速發(fā)展的今天，要求大學(xué)生群體在一個(gè)相對(duì)較短的、確定的時(shí)間段內(nèi)了解新的科學(xué)研究方法，培養(yǎng)出相適應(yīng)的科學(xué)研究能力，是不可能的，也是不可行的。

2） 實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐教學(xué)存在明顯的教學(xué)實(shí)驗(yàn)性。高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐教學(xué)受傳統(tǒng)的思想影響，實(shí)驗(yàn)教學(xué)依課程開設(shè)，且在內(nèi)容上注重理論知識(shí)的驗(yàn)證，正所謂教學(xué)實(shí)驗(yàn)，而非實(shí)驗(yàn)教學(xué)。而且，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的歷史缺乏重視?？茖W(xué)發(fā)現(xiàn)的歷史，不僅在于體現(xiàn)知識(shí)體系的形成過程，有助于學(xué)生更好地理解、掌握知識(shí)，而且在于展現(xiàn)了探究科學(xué)的思想方法、在探究科學(xué)問題中所采用的技術(shù)手段以及技術(shù)手段的選擇使用、改進(jìn)與發(fā)展的過程，這些恰恰表現(xiàn)的是工程實(shí)踐的核心內(nèi)容。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式上，所謂基礎(chǔ)性、設(shè)計(jì)性及綜合性實(shí)驗(yàn)的劃分，多是從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的量、涉及知識(shí)性的面及工作難度角度，而非從實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)涵上來考慮。項(xiàng)目之間相互獨(dú)立，缺乏系統(tǒng)性，且實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在內(nèi)容設(shè)置上重復(fù)現(xiàn)象嚴(yán)重；實(shí)踐教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰翱茖W(xué)研究基本能力方面的主體地位與作用上沒有有效體現(xiàn)；學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)不能得到有效激發(fā)；教學(xué)過程未能切實(shí)體現(xiàn)以學(xué)生為本、學(xué)為主體的教育理念。

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)模式不適應(yīng)寬口徑的科學(xué)研究與工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)這一實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)涵，實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的實(shí)質(zhì)作用未有效體現(xiàn)。

3） 高校實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的優(yōu)勢(shì)尚待發(fā)揮且不能與工程實(shí)踐相協(xié)調(diào)。按照傳統(tǒng)觀念，實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐教學(xué)注重科學(xué)理論相關(guān)的工作。在此觀念下，設(shè)立的實(shí)驗(yàn)室多屬于科學(xué)實(shí)驗(yàn)型實(shí)驗(yàn)室，而非工程實(shí)踐基地。為彌補(bǔ)這一不足，高校多致力于建設(shè)校外工程實(shí)踐基地，使本屬于學(xué)校自身的實(shí)踐教學(xué)體系，被分成校內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐教學(xué)與校外的工程實(shí)踐教學(xué)兩部分，使得科學(xué)研究和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)出現(xiàn)脫節(jié)，不能協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

校外實(shí)踐基地的建設(shè)有效支撐高校實(shí)踐教學(xué)。因而，許多高校大力建設(shè)校外產(chǎn)學(xué)研基地，實(shí)施“卓越工程師”培養(yǎng)計(jì)劃等。在“十二五”期間，天津市投資了4.25億元用于實(shí)施卓越人才教育培養(yǎng)計(jì)劃，建設(shè)10個(gè)可共享的工程實(shí)踐教育中心。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，所謂工程實(shí)踐基地實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容與形式偏向工程，一定程度上弱化實(shí)踐教學(xué)的科學(xué)研究與工程實(shí)踐能力的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，對(duì)材料科學(xué)與材料工程相結(jié)合的綜合性人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有一定局限性。同樣，工程實(shí)踐基地建設(shè)為適應(yīng)科技飛速發(fā)展的現(xiàn)實(shí)，滿足大學(xué)生群體在一個(gè)相對(duì)較短的、確定的時(shí)間段內(nèi)掌握不斷涌現(xiàn)的新的科學(xué)技術(shù)是不可能的，也是不可行的。另外，由于企業(yè)客觀現(xiàn)實(shí)的限制，校外產(chǎn)學(xué)研基地的工程實(shí)踐教學(xué)效果確實(shí)大打折扣。況且，在信息交流高度發(fā)展的今天，是否需要花大力氣建設(shè)校外產(chǎn)學(xué)研基地以完成工程實(shí)踐教學(xué)是一個(gè)值得商榷的問題。

3.2高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐教學(xué)改革措施

1） 提高對(duì)實(shí)驗(yàn)室工作重要性的認(rèn)識(shí)。高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)及實(shí)施工程素質(zhì)教育的重要場(chǎng)所，保證教學(xué)質(zhì)量及實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要基地。黨的十八屆五中全會(huì)已經(jīng)明確，內(nèi)涵發(fā)展、提升教育教學(xué)質(zhì)量是“十三五” 高等學(xué)校改革的核心。必須樹立以學(xué)生為本，實(shí)施知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高協(xié)調(diào)發(fā)展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才重要性的認(rèn)識(shí)，深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，支撐教育教學(xué)質(zhì)量的提升。

2） 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。首先，通過管理體制創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的角色轉(zhuǎn)換。高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，要以深化改革現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和管理體制為核心。通過體制創(chuàng)新，打通實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的教師身份界限，在建立起滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要的高素質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍基礎(chǔ)上，形成設(shè)備先進(jìn)、資源共享與開放服務(wù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，支持實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的提升，使實(shí)驗(yàn)室真正成為實(shí)施實(shí)踐教學(xué)任務(wù)的主要基地。

其次，通過理念創(chuàng)新，打通科學(xué)研究與教學(xué)實(shí)踐之間的界壘，有效地實(shí)現(xiàn)教研相長(zhǎng)，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力。通過理念創(chuàng)新，形成科學(xué)研究與教學(xué)實(shí)踐協(xié)調(diào)一致、科研研究室與教學(xué)實(shí)驗(yàn)室協(xié)調(diào)統(tǒng)一的機(jī)制，實(shí)現(xiàn)教研相長(zhǎng)。學(xué)術(shù)性的教學(xué)模式，打通了科研研究驗(yàn)室與教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理界壘，專業(yè)教學(xué)任務(wù)由團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)處理，應(yīng)該是一個(gè)積極的探索。

第3篇：材料科學(xué)與工程專業(yè)范文

關(guān)鍵詞：協(xié)同創(chuàng)新；材料科學(xué)與工程；工程實(shí)踐

作者簡(jiǎn)介：張旺璽（1967-），男，河南淮陽人，中原工學(xué)院材料與化工學(xué)院院長(zhǎng)，教授；彭竹琴（1964-），女，河南三門峽人，中原工學(xué)院材料與化工學(xué)院，副教授。（河南 鄭州 450007）

中圖分類號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）10-0181-02

一、專業(yè)發(fā)展背景及工程實(shí)踐教育面臨的主要問題

我國現(xiàn)有高等學(xué)校中有170多所大學(xué)設(shè)有材料科學(xué)與工程類本科專業(yè)330個(gè)（包括金屬材料工程、無機(jī)非金屬材料工程、高分子材料工程、復(fù)合材料工程、冶金工程、材料物理、材料化學(xué)等專業(yè)），各學(xué)校由于發(fā)展的歷史不同形成了各自的特色，適應(yīng)了社會(huì)發(fā)展對(duì)不同材料的人才需求，為國家培養(yǎng)了大量的材料科學(xué)與工程技術(shù)人才。[1]新材料是21世紀(jì)支柱產(chǎn)業(yè)或戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)之一，材料科學(xué)與工程學(xué)科不斷快速發(fā)展與演化，新知識(shí)、新理論、新方法、新技術(shù)層出不窮，學(xué)科交叉日益深化。同時(shí)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)急速發(fā)展，人民的生活質(zhì)量日益提高，基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)需要改造和不斷升級(jí)，這些重大需求都對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出了更高要求。

中原工學(xué)院是一所省屬地方普通高等學(xué)校，長(zhǎng)期具有明顯的紡織機(jī)電行業(yè)特征。經(jīng)過50多年的奮斗歷程，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為以工為主、以紡織服裝為特色，工、管、文、理、經(jīng)、法、藝協(xié)調(diào)發(fā)展的教學(xué)型大學(xué)。為適應(yīng)學(xué)校的規(guī)模發(fā)展和學(xué)科、專業(yè)建設(shè)的需要，學(xué)校于2002年設(shè)立了材料科學(xué)與工程本科專業(yè)。對(duì)于一個(gè)快速發(fā)展的省屬地方高校來說，由于專業(yè)設(shè)立時(shí)間不長(zhǎng)，資本投入不足，高層次人才匱乏，材料科學(xué)與工程專業(yè)發(fā)展面臨很多問題，因此如何培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)和科技發(fā)展需求的具有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力的高級(jí)應(yīng)用型人才，成為目前最迫切需要解決的問題。[2]

教學(xué)過程中存在的影響工程實(shí)踐能力提高的主要問題有：專業(yè)辦學(xué)歷史較短，校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件不足；校外實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)時(shí)間不充分、效果差；實(shí)踐教學(xué)組織和管理不能滿足工程實(shí)踐能力培養(yǎng)目標(biāo)的要求。

二、建立有區(qū)域優(yōu)勢(shì)特色的協(xié)同創(chuàng)新中心

2011年總書記在慶祝清華大學(xué)建校100周年大會(huì)上提出，要積極推動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新，通過機(jī)制創(chuàng)新和政策項(xiàng)目引導(dǎo)，鼓勵(lì)高校同科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)開展深度合作，建立協(xié)同創(chuàng)新的戰(zhàn)略聯(lián)盟，促進(jìn)資源共享。2012年教育部實(shí)施了以推進(jìn)協(xié)同創(chuàng)新為核心內(nèi)容的“高等學(xué)校創(chuàng)新能力提升計(jì)劃”，即“2011計(jì)劃”。推進(jìn)協(xié)同創(chuàng)新成為國家全面提升高等教育質(zhì)量的重要戰(zhàn)略舉措。在這一背景下，中原工學(xué)院積極聯(lián)合相關(guān)科研院所和行業(yè)知名企業(yè)等單位，建立了校級(jí)“超硬材料制品工程”協(xié)同創(chuàng)新中心。

選擇超硬材料制品工程這一方向作為材料科學(xué)與工程學(xué)科的協(xié)同創(chuàng)新中心是基于如下考慮：中國是世界上超硬材料生產(chǎn)第一大國，占全球產(chǎn)量95%，而河南省是超硬材料大省，產(chǎn)量占全國的70%以上。河南省是全國唯一的“國家火炬計(jì)劃超硬材料產(chǎn)業(yè)基地”、全國唯一的“超硬材料特色產(chǎn)業(yè)鏈”建設(shè)基地。目前河南省超硬材料產(chǎn)業(yè)已形成明顯的產(chǎn)業(yè)鏈，專業(yè)化特點(diǎn)明顯。鄭州是我國超硬材料及制品產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)源地和行業(yè)中心，是技術(shù)和人才的輻射源，是我國超硬材料的重要生產(chǎn)研發(fā)基地。根據(jù)服務(wù)于中原經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)的要求，作為一所地方高校，選擇具有突出區(qū)域特色產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)的超硬材料制品工程建設(shè)協(xié)同創(chuàng)新中心，通過建立協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟，真正促進(jìn)政產(chǎn)學(xué)研用緊密協(xié)作，是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)工程實(shí)踐能力快速有效提高的新要求。

三、通過協(xié)同創(chuàng)新提高工程實(shí)踐能力的路徑和效果

1.促進(jìn)校企科學(xué)研究水平提升

作為一所地方高校，教師的科研活動(dòng)受到實(shí)驗(yàn)室條件、儀器設(shè)備、研究經(jīng)費(fèi)和研究人員等多方面的制約，原創(chuàng)性、高層次的項(xiàng)目難以立項(xiàng)。為了完成學(xué)校對(duì)科研經(jīng)費(fèi)任務(wù)的考核，教師們主動(dòng)到企業(yè)聯(lián)系橫向課題。材料與化工學(xué)院也有目的的組織教師到企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作、培育科研團(tuán)隊(duì)。通過產(chǎn)學(xué)研合作，以企業(yè)為主體，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，教師有了科研項(xiàng)目、經(jīng)費(fèi)，研究的課題解決了企業(yè)的實(shí)際問題，雙方受益形成了良性循環(huán)，不斷擴(kuò)大了雙方合作的空間。

協(xié)同創(chuàng)新中心把企業(yè)同高校、研究機(jī)構(gòu)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了單個(gè)主體所無法實(shí)現(xiàn)的組織目標(biāo)和結(jié)果，類似于復(fù)合材料因?yàn)榛w材料和增強(qiáng)材料的協(xié)同作用，使得復(fù)合材料的某些性能既優(yōu)于其基體材料，又優(yōu)于增強(qiáng)材料。企業(yè)同高校、研究機(jī)構(gòu)協(xié)同創(chuàng)新的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于企業(yè)獨(dú)立創(chuàng)新和模仿創(chuàng)新的效率，[3]尤其是通過協(xié)同創(chuàng)新中心建設(shè)的實(shí)施，協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟各方都感受到了實(shí)實(shí)在在的受益，效果顯著。協(xié)同的本質(zhì)是復(fù)雜系統(tǒng)中各子系統(tǒng)相互協(xié)同和作用，以實(shí)現(xiàn)單個(gè)主體所無法實(shí)現(xiàn)的組織目標(biāo)和結(jié)果。如2011年由中原工學(xué)院提出，把與鄭州華晶、鄭州三磨所三方合作多年的“觸媒法合成高品級(jí)金剛石關(guān)鍵設(shè)備與成套工藝技術(shù)開發(fā)”項(xiàng)目，聯(lián)合申報(bào)國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)，最后該成果獲得了國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，對(duì)提升學(xué)校美譽(yù)度和企業(yè)創(chuàng)新能力及聲譽(yù)具有重要影響。

2.促進(jìn)共建科學(xué)研究平臺(tái)建設(shè)

作為一所地方高校，設(shè)備投入和實(shí)驗(yàn)室條件都很有限。中原工學(xué)院通過實(shí)施協(xié)同創(chuàng)新，聯(lián)合鄭州三磨所、鄭州華晶、中南杰特、河南富耐克等國內(nèi)知名研究所和企業(yè)，申報(bào)共建了高檔超硬材料工具河南省工程實(shí)驗(yàn)室、鄭州市金剛石鋸切工具工程技術(shù)研究中心。另外，還聯(lián)合鄭州博特硬質(zhì)材料有限公司共建了鄭州市超硬復(fù)合材料刀具工程研究中心。協(xié)同創(chuàng)新思想突破了傳統(tǒng)線性、鏈?zhǔn)絼?chuàng)新模式，呈現(xiàn)出非線性、多角色、開放性的多元主體互動(dòng)協(xié)同特征。通過實(shí)驗(yàn)室共建，共享分析儀器和實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源，促進(jìn)了人員交流，提高了科研效率。

3.促進(jìn)教師工程實(shí)踐教學(xué)水平提高

在協(xié)同創(chuàng)新中心，學(xué)校與研究所、企業(yè)各方可以實(shí)現(xiàn)有條件的互相兼職和聘任。材料與化工學(xué)院根據(jù)政策，通過“博士服務(wù)團(tuán)”、“企業(yè)博士后科研工作站”、“科技特派員”等多種形式選送教師到企業(yè)掛職鍛煉。如材料與化工學(xué)院一教授通過與許昌恒源公司的合作，作為帶頭人建設(shè)了“基于發(fā)制品用途的化學(xué)纖維綠色工藝技術(shù)研究”河南省創(chuàng)新型科技團(tuán)隊(duì)?，F(xiàn)在材料與化工學(xué)院大部分教師都有了在企業(yè)工作或兼職科研工作的親身經(jīng)歷，學(xué)生感受到教師的授課不再空洞乏味，而是非常實(shí)際和富有興趣，對(duì)提高材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的工程實(shí)踐教育教學(xué)質(zhì)量具有較大影響。

4.促進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式優(yōu)化

“協(xié)同創(chuàng)新”已經(jīng)成為學(xué)校人才培養(yǎng)活動(dòng)中的重要理念，并在教育實(shí)踐中形成了一系列富有成效的人才培養(yǎng)模式。[4，5]通過協(xié)同創(chuàng)新使原本各單位獨(dú)立的資源變成了創(chuàng)新聯(lián)盟內(nèi)共享的資源，一些潛在的能量得到了充分釋放。形成的新機(jī)制和新體制為協(xié)同創(chuàng)新各方激發(fā)了無限生機(jī)與活力，對(duì)人才培養(yǎng)模式的影響尤其深刻。協(xié)同創(chuàng)新實(shí)施之前，按照傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式，理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)都在學(xué)校內(nèi)進(jìn)行，全部由高校教師授課，教學(xué)效果不理想，學(xué)生普遍感到枯燥乏味、不感興趣；而需要到企業(yè)進(jìn)行的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，由于資金投入不足和企業(yè)不愿意接待等諸多難題，實(shí)習(xí)質(zhì)量大打折扣，學(xué)生的實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)基本上變成了“參觀”，走馬觀花下來，學(xué)生受益很少。協(xié)同創(chuàng)新實(shí)施以后，學(xué)生可以根據(jù)個(gè)人愛好加入不同的科研興趣小組和導(dǎo)師制教學(xué)團(tuán)隊(duì)，學(xué)生到企業(yè)“出入自由”，在科研中遇到的實(shí)際問題，可以及時(shí)在企業(yè)聯(lián)絡(luò)員的幫助和許可下到現(xiàn)場(chǎng)獲得第一手資料與信息，隨著參與時(shí)間的延長(zhǎng)，學(xué)生很容易親自動(dòng)手進(jìn)行操作。在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，聘任了企業(yè)技術(shù)人員和高層管理人員為學(xué)校兼職教授，可以給學(xué)生進(jìn)行生動(dòng)的具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教學(xué)，學(xué)生的興趣明顯提高，也收到了良好的教學(xué)效果。

5.促進(jìn)學(xué)生工程實(shí)踐能力提高

通過協(xié)同創(chuàng)新工作的不斷深入，科研促進(jìn)教學(xué)的效果極其明顯。教師聯(lián)合企業(yè)進(jìn)行科學(xué)研究，把獲得的成果有針對(duì)性的在教學(xué)過程中傳授給學(xué)生，這種知識(shí)的傳授不僅可以在理論課堂上進(jìn)行，也可在科研興趣小組的科研活動(dòng)中進(jìn)行；而同時(shí)學(xué)生在該科研創(chuàng)新活動(dòng)中會(huì)發(fā)現(xiàn)很多問題，提出的問題也可反饋給教師。這種知識(shí)傳授和學(xué)習(xí)的過程是一個(gè)雙向激勵(lì)的過程，雙方通過互相影響和碰撞，教學(xué)效果和質(zhì)量在潛移默化中快速提高。

學(xué)生在協(xié)同創(chuàng)新中心聯(lián)盟單位內(nèi)共享資源，教育活動(dòng)的空間和時(shí)間都被擴(kuò)大，在參與科研和實(shí)習(xí)創(chuàng)新活動(dòng)中，不僅可以使用實(shí)驗(yàn)室、儀器和設(shè)備等硬件資源，同時(shí)還得到了研究所和企業(yè)技術(shù)人員及一線工人的親身教育，對(duì)社會(huì)及企業(yè)對(duì)人才的真實(shí)需求有了實(shí)在的認(rèn)識(shí)和了解，對(duì)學(xué)習(xí)目的和就業(yè)導(dǎo)向有了明確的方向。在研究生教育和本科生畢業(yè)論文環(huán)節(jié)聘任研究所和企業(yè)技術(shù)人員為指導(dǎo)教師或合作導(dǎo)師已成為常態(tài)。

在參與科研活動(dòng)時(shí)，學(xué)生能親臨企業(yè)參與生產(chǎn)一線的科研課題，通過解決實(shí)際問題和獲得一定的薪酬，不僅提高了興趣，感受到了成功的快樂，還能在自己實(shí)實(shí)在在的科研活動(dòng)中提高工程實(shí)踐能力。通過接觸和工作實(shí)踐，學(xué)生畢業(yè)后能快速適應(yīng)工作崗位，強(qiáng)化的工程實(shí)踐能力將會(huì)在新的工作崗位上充分顯現(xiàn)其效果，協(xié)同創(chuàng)新中心聯(lián)盟企業(yè)對(duì)此也非常認(rèn)可。

四、結(jié)語

國家實(shí)施協(xié)同創(chuàng)新戰(zhàn)略的目的是把政產(chǎn)學(xué)研用具有不同功能的主體聯(lián)合到一起，產(chǎn)生綜合創(chuàng)新能力質(zhì)變提升效應(yīng)。中原工學(xué)院材料與化工學(xué)院結(jié)合超硬材料在河南省的區(qū)域優(yōu)勢(shì)特色，聯(lián)合研究所和行業(yè)內(nèi)知名企業(yè)建立了超硬材料制品工程協(xié)同創(chuàng)新中心，通過促進(jìn)共建科學(xué)研究平臺(tái)、提升科學(xué)研究水平、強(qiáng)化教師工程實(shí)踐教學(xué)水平、革新創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式和提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，獲得了協(xié)同創(chuàng)新中心聯(lián)盟單位的一致認(rèn)同，大大強(qiáng)化了材料科學(xué)與工程專業(yè)工程實(shí)踐能力的教育教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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第4篇：材料科學(xué)與工程專業(yè)范文

一、金屬間化合物材料的概述和應(yīng)用

金屬間化合物是指以金屬元素或類金屬元素為主組成的二元或多元系合金中出現(xiàn)的中間相。金屬間化合物主要指金屬與金屬間，金屬與類金屬之間按一定劑量比所形成的化合物，金屬間化合物有的已是或?qū)⑹侵匾男滦凸δ懿牧虾徒Y(jié)構(gòu)材料。金屬間化合物的歷史由來已久，金屬間化合物的研究已經(jīng)成為材料科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。人們發(fā)現(xiàn)許多金屬間化合物的強(qiáng)度并不是隨溫度的升高而單調(diào)地下降，相反是先升高后降低。因?yàn)檫@一特性，掀起了新一輪金屬間化合物的研究熱潮，使金屬間化合物具備了成為新型高溫結(jié)構(gòu)材料的基礎(chǔ)。現(xiàn)在已研究出許多方法和措施，用來改善和提高金屬間化合物的塑性，為將金屬間化合物材料開發(fā)成為有實(shí)用價(jià)值的結(jié)構(gòu)材料打下基礎(chǔ)。金屬間化合物是航空材料和高溫結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域內(nèi)具有重要應(yīng)用價(jià)值的新材料。金屬間化合物強(qiáng)度高，抗氧化性能好和抗硫化腐蝕性能優(yōu)良，優(yōu)于不銹鋼和鈷基，鎳基合金等傳統(tǒng)的高溫合金，而且具有較高的韌性，因此金屬間化合物被公認(rèn)為是航空材料和高溫結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域內(nèi)具有重要應(yīng)用價(jià)值的新材料。金屬間化合物材料作為近20年內(nèi)才發(fā)展起來的新材料，相對(duì)于傳統(tǒng)金屬材料具有特殊的優(yōu)點(diǎn)和規(guī)律，廣泛用于制備金屬間化合物基復(fù)合材料。金屬間化合物相對(duì)于金屬材料為脆性材料，相對(duì)于其他材料則具有一定的韌性，并且具有相當(dāng)高的塑性。某些金屬間化合物還具有反常的強(qiáng)度-溫度關(guān)系，在一定的溫度范圍內(nèi)，強(qiáng)度隨著溫度的升高而升高，這對(duì)高溫結(jié)構(gòu)材料的開發(fā)和應(yīng)用給予很大的希望。此外許多金屬間化合物材料具有良好的抗氧化性能，耐腐蝕性能和耐磨損性能，如Ni-Al金屬間化合物和Fe-Al金屬間化合物材料。因此采用金屬間化合物和其他材料相復(fù)合制備復(fù)合材料可以提高金屬間化合物材料的力學(xué)性能。

金屬間化合物具有一系列的優(yōu)異性能是最具有吸引力的新一代高溫結(jié)構(gòu)材料和表面涂層材料。金屬間化合物的種類非常多，近年來國內(nèi)外主要研究集中于Ni-Al金屬間化合物，Ti-Al金屬間化合物，F(xiàn)e-Al金屬間化合物等含Al金屬間化合物的研究。目前金屬間化合物材料已經(jīng)研究和開發(fā)的較為廣泛。許多金屬間化合物材料已經(jīng)用于鑄造，鍛壓和高溫熔煉等。金屬間化合物材料具有高溫強(qiáng)度好，高溫抗蠕變性能強(qiáng)，抗腐蝕性能好，抗氧化性能好等優(yōu)點(diǎn)，且在一定的溫度范圍內(nèi)金屬間化合物的屈服強(qiáng)度隨著溫度的升高而升高。但是金屬間化合物材料作為使用的結(jié)構(gòu)材料，還存在硬度低，斷裂韌性差以及高溫強(qiáng)度低等缺點(diǎn)。將金屬間化合物與其他材料進(jìn)行復(fù)合制備金屬間化合物基復(fù)合材料，以制備出兼具有二者優(yōu)點(diǎn)的復(fù)合材料是當(dāng)前的重要研究和發(fā)展方向。金屬間化合物材料具有較高的加工硬化率和較特殊的高溫性能，因而被認(rèn)為是下一代高溫結(jié)構(gòu)材料和高溫耐磨損材料之一，特別是在改善金屬間化合物材料的塑性后，更是受到了廣泛的重視和研究。為了進(jìn)一步提高金屬間化合物材料的綜合性能，很多研究工作者在金屬間化合物材料中加入強(qiáng)化相制備金屬間化合物復(fù)合材料，即形成金屬間化合物基復(fù)合材料?？梢韵蚪饘匍g化合物中加入碳化物硬質(zhì)相制備耐磨損的金屬間化合物基復(fù)合材料。金屬間化合物材料具有許多優(yōu)秀的性能而被廣泛的應(yīng)用到工程領(lǐng)域中。

二、金屬間化合物在材料科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)實(shí)踐中的研究和應(yīng)用

金屬間化合物材料由于具有許多優(yōu)異的性能而被廣泛的應(yīng)用在工程領(lǐng)域中，所以應(yīng)該在材料科學(xué)與工程專業(yè)的課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中增加一些金屬間化合物的知識(shí)和內(nèi)容。金屬間化合物材料主要包括Al系金屬間化合物材料，主要有Fe-Al金屬間化合物，Ni-Al金屬間化合物，Ti-Al金屬間化合物等，還有其他的如Cu-Al合金，Cu-Zn合金以及Ni-Ti合金體系等金屬間化合物材料。由于一般常用的金屬間化合物是由兩種金屬元素形成的化合物并具有典型的二元相圖，所以可以通過認(rèn)識(shí)和了解金屬間化合物學(xué)習(xí)和掌握二元相圖的知識(shí)內(nèi)容。此外金屬間化合物材料的制備工藝方法也有很多，主要有金屬熔煉法，高溫自蔓延反應(yīng)合成法，機(jī)械合金化法，反應(yīng)燒結(jié)法，粉末冶金工藝等多種方法。其中反應(yīng)熔煉法是將不同種金屬元素放到熔煉爐中進(jìn)行熔化形成金屬合金熔體使其均勻混合并冷卻形成金屬間化合物材料。高溫自蔓延反應(yīng)合成方法是通過反應(yīng)放出大量的熱量維持反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行最終形成所需要的金屬合金材料。機(jī)械合金化工藝過程是利用高能球磨機(jī)把兩種純金屬粉末放入球磨罐中并加入適量的添加劑進(jìn)行球磨，粉末的制備由機(jī)械合金化過程完成，塊體的制備則由燒結(jié)過程實(shí)現(xiàn)，機(jī)械合金化工藝是一種固態(tài)反應(yīng)的過程。機(jī)械合金化技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種材料制備方法，機(jī)械合金化工藝通過對(duì)粉末反復(fù)的破碎，焊合來達(dá)到合金化的目的，由于合金化過程中引入大量的應(yīng)變，缺陷以及納米級(jí)的微結(jié)構(gòu)，機(jī)械合金化制備的材料具有一些與傳統(tǒng)方法制備材料不同的特性。通過機(jī)械合金化工藝就可以制備出金屬間化合物粉末。粉末冶金技術(shù)是制備金屬間化合物材料比較常用的一種方法。以單質(zhì)或合金粉末為原料，一般是先用塑性加工的方法把粉末制備成所需要的復(fù)合材料制件，然后在燒結(jié)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了制件的成型。反應(yīng)燒結(jié)法是將不同種金屬元素粉末通過熱壓燒結(jié)工藝或者常壓燒結(jié)工藝形成金屬間化合物塊體材料。金屬間化合物材料的制備通常采用粉末冶金工藝進(jìn)行制備。

由于金屬間化合物材料原料成本較低，制備工藝不復(fù)雜，所以對(duì)于金屬間化合物材料的制備和性能的研究工作可以引入到材料科學(xué)與工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作中。可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課程中增加金屬間化合物材料的制備和性能的研究?jī)?nèi)容，例如通過反應(yīng)熔煉法，機(jī)械合金化方法和粉末冶金法等制備金屬間化合物材料，并對(duì)金屬間化合物材料的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行研究。通過以上實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程可以鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力和分析能力，還可以加深學(xué)生對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)知識(shí)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)和了解。在上述實(shí)驗(yàn)方法中，其中機(jī)械合金化工藝是比較實(shí)用并且能夠在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行的。機(jī)械合金化工藝是將兩種不同的金屬粉末混合并經(jīng)過高能球磨過程制成金屬間化合物粉末，并通過燒結(jié)過程制備金屬間化合物塊材。機(jī)械合金化工藝可以在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行，可以安排學(xué)生通過機(jī)械合金化工藝制備金屬間化合物材料。此外在本科學(xué)生的專業(yè)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)期間也可以安排學(xué)生進(jìn)行金屬間化合物材料的制備和性能的研究工作。通過對(duì)金屬間化合物材料的制備和性能的研究工作，使得學(xué)生充分的認(rèn)識(shí)和了解金屬間化合物材料的性能特點(diǎn)，并加深學(xué)生對(duì)所學(xué)習(xí)的材料科學(xué)與工程專業(yè)課程知識(shí)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)和了解，使得學(xué)生對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)的課程內(nèi)容有一定的掌握和熟悉，并通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程提高了學(xué)生的實(shí)踐能力和分析問題解決問題的能力，擴(kuò)展了學(xué)生的知識(shí)面。所以本文作者認(rèn)為應(yīng)該在材料科學(xué)與工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)過程中增加一些關(guān)于金屬間化合物材料的實(shí)驗(yàn)課程，并以金屬間化合物材料的制備和性能的研究?jī)?nèi)容作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，這將有助于提高學(xué)生的實(shí)踐能力并擴(kuò)展了學(xué)生的知識(shí)面，這為本科學(xué)生以后學(xué)習(xí)材料科學(xué)與工程專業(yè)的知識(shí)內(nèi)容打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

三、金屬間化合物材料未來的研究方向和發(fā)展趨勢(shì)

第5篇：材料科學(xué)與工程專業(yè)范文

關(guān)鍵詞：智能材料與結(jié)構(gòu)；研究生教學(xué)；實(shí)踐與探索

中圖分類號(hào)：G6432文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：

10052909（2015）02004103

智能材料結(jié)構(gòu)是材料學(xué)與多學(xué)科交叉融合發(fā)展起來的高新技術(shù)結(jié)構(gòu)，是集傳感、驅(qū)動(dòng)及信息處理等功能于一體的功能性材料結(jié)構(gòu)，具有自診斷、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、自修復(fù)、自增值、自衰減等六大生命功能 [1]。近20年來，智能材料結(jié)構(gòu)隨著材料科學(xué)、力學(xué)、控制理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息理論等學(xué)科的發(fā)展已成為國內(nèi)外最活躍的研究領(lǐng)域之一，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)智能結(jié)構(gòu)的研究及探索不斷深入，智能結(jié)構(gòu)領(lǐng)域及技術(shù)迅速發(fā)展[2]。智能材料與智能結(jié)構(gòu)是力學(xué)的重要分支，其研究涉及土木工程、力學(xué)、材料學(xué)、化學(xué)、信息論、電子技術(shù)、機(jī)械工程、光學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、仿生學(xué)、控制理論等一系列學(xué)科中的先進(jìn)技術(shù)，同時(shí)引發(fā)出新的研究領(lǐng)域。如仿生機(jī)器人、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)、傳感材料、驅(qū)動(dòng)材料、元器件及材料制造新技術(shù)和新的控制理論等[3]。

智能材料與結(jié)構(gòu)在土木工程領(lǐng)域中有著巨大的應(yīng)用前景，其發(fā)展不僅意味著增強(qiáng)結(jié)構(gòu)功能，提高結(jié)構(gòu)使用效率及優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，而且也打破了許多土木工程結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)、建造、維護(hù)和使用控制等方面的傳統(tǒng)觀念。目前，在土木工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，智能材料結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的應(yīng)用主要集中在結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)，形狀自適應(yīng)記憶合金材料及結(jié)構(gòu)減振抗風(fēng)降噪的自適應(yīng)控制等方面[4]。為提高工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全性及使用可靠性，將智能材料中先進(jìn)的自診斷理念引入研究領(lǐng)域，針對(duì)重大工程中結(jié)構(gòu)損傷特征及應(yīng)用對(duì)象和領(lǐng)域，研制應(yīng)用于土木工程結(jié)構(gòu)的主動(dòng)減振、精密位移控制、損傷主動(dòng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的智能材料與結(jié)構(gòu)。

在土木工程專業(yè)研究生教學(xué)中開設(shè)智能材料與結(jié)構(gòu)課程非常有必要。目前，智能材料與結(jié)構(gòu)課程教學(xué)在課程體系上較封閉，學(xué)生知識(shí)面不夠?qū)е?/p>

學(xué)習(xí)積極性不高，且由于該門課程學(xué)時(shí)的限制，教師授課時(shí)只能挑選部分章節(jié)講授，疑難問題不斷增加，給研究生科研指導(dǎo)不大，忽略了這門課程對(duì)研究生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，嚴(yán)重影響了學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容的深度和廣度。

文中針對(duì)土木工程專業(yè)研究生的研究及專業(yè)工作背景，將智能材料與結(jié)構(gòu)課程作為選修課，對(duì)如何實(shí)現(xiàn)這門課程的教學(xué)目標(biāo)，提高教學(xué)質(zhì)量，提高研究生學(xué)習(xí)的科研興趣和實(shí)踐能力進(jìn)行了思考，對(duì)這門課程的選修內(nèi)容及教學(xué)、實(shí)踐、成績(jī)?cè)u(píng)定等環(huán)節(jié)進(jìn)行了探索研究。

一、教學(xué)內(nèi)容

智能材料與結(jié)構(gòu)是以材料—器件—結(jié)構(gòu)—系統(tǒng)為主線，將基本理論與工程應(yīng)用緊密結(jié)合，從材料與智能、智能材料、智能器件、智能材料結(jié)構(gòu)和智能結(jié)構(gòu)系統(tǒng)等方面循序漸進(jìn)地介紹智能材料與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的基本概念、性能特征、發(fā)展和應(yīng)用等。結(jié)合土木工程專業(yè)研究生研究課題及就業(yè)背景，選擇與土木工程行業(yè)緊密相關(guān)的智能材料與結(jié)構(gòu)內(nèi)容作為教學(xué)主講內(nèi)容。

首先介紹智能材料與結(jié)構(gòu)的一些基本概況，包括驅(qū)動(dòng)材料、驅(qū)動(dòng)器與傳感器，以及自適應(yīng)復(fù)合材料系統(tǒng)中的模型與應(yīng)用、自適應(yīng)系統(tǒng)、旋翼應(yīng)用、航空器控制和智能結(jié)構(gòu)應(yīng)用等。根據(jù)實(shí)例引入形狀記憶合金的概況，包括工作原理及應(yīng)用，重點(diǎn)介紹形狀記憶合金在土木工程中的隔震體系、粘彈性阻尼器、自修復(fù)埋入式智能監(jiān)測(cè)的實(shí)例。在工程結(jié)構(gòu)無損中應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域中，需介紹壓電復(fù)合材料的力學(xué)原理及應(yīng)用，重點(diǎn)介紹其作為智能驅(qū)動(dòng)器與傳感器時(shí)在土木工程領(lǐng)域中結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用實(shí)例。在土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，介紹電/磁致伸縮與電/磁流變體的工作原理，磁致伸縮智能材料是一種磁致伸縮效應(yīng)強(qiáng)烈，具有高磁致伸縮系數(shù)并具有電磁能/機(jī)械能轉(zhuǎn)換功能的材料。磁致伸縮材料作為智能材料與結(jié)構(gòu)在土木工程領(lǐng)域中主要用于傳感、監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)距離信息傳輸方面，具有較好的應(yīng)用前景。將智能器件置于土木工程結(jié)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)其自適應(yīng)的結(jié)構(gòu)功能，主要介紹智能光纖材料的工作原理及其應(yīng)用，復(fù)合材料中埋入光纖傳感器和驅(qū)動(dòng)器是目前應(yīng)用前景最廣、技術(shù)基礎(chǔ)最成熟的一種智能材料。最后對(duì)智能材料與結(jié)構(gòu)的應(yīng)用前景及發(fā)展進(jìn)行總結(jié)和展望。

二、教學(xué)實(shí)踐與探索

（一）不同研究方向教師的正確引導(dǎo)

研究生階段的學(xué)習(xí)關(guān)鍵已不再是掌握某個(gè)知識(shí)點(diǎn)，死記一些書本知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，需要在自己學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新性思維，實(shí)現(xiàn)再創(chuàng)造，這就需要教師的正確引導(dǎo)。同樣在智能材料與結(jié)構(gòu)這門課程中，對(duì)土木工程類研究生的教學(xué)，需要通過師生

互動(dòng)形式展開，在課堂上進(jìn)行課堂互動(dòng)，讓研究生體驗(yàn)從未知到新知的探索過程，將智能材料與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的各個(gè)方面實(shí)行科普性的講解，促成研究生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，教師的基本職能從“授”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩?dǎo)”，讓教師真正成為學(xué)生學(xué)習(xí)的導(dǎo)師。在學(xué)習(xí)智能材料與結(jié)構(gòu)這門課程中，江蘇大學(xué)創(chuàng)新地采用多位教師講授同一門課程的方式，針對(duì)所學(xué)內(nèi)容。選擇相關(guān)研究方向的專業(yè)課程教師來上這一章節(jié)內(nèi)容。由于所選教師對(duì)研究方向的熟悉程度明顯高于以往同一位任課教師，這無形中大大提高了課程的深度和廣度，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，拓展了研究生科研知識(shí)面。

（二）理論聯(lián)系實(shí)際

智能材料與結(jié)構(gòu)作為一門交叉性的課程，必須與實(shí)際相結(jié)合才能鞏固學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的興趣。所以，在課程教學(xué)中，盡量多舉土木工程中的實(shí)例來說明各智能材料與結(jié)構(gòu)的工作原理，可以從學(xué)生感興趣的結(jié)構(gòu)和目前應(yīng)用較廣的智能材料來闡述，如智能蒙皮、結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)和壽命預(yù)測(cè)、土木結(jié)構(gòu)的減振與降噪、環(huán)境自適應(yīng)結(jié)構(gòu)以及住宅智能化等。將理論知識(shí)寓于工程應(yīng)用背景中，效果顯著。如在課堂上會(huì)增加手工制作環(huán)節(jié)，采用層合空心板制作橋梁模型，采用硬幣搭建省材工程結(jié)構(gòu)，將智能材料的節(jié)能減排理念運(yùn)用到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。

（三）板書與多媒體演示的結(jié)合

智能材料與結(jié)構(gòu)課程信息量大，屬于多學(xué)科交叉綜合，不能完全采用板書教學(xué)，插入多媒體教學(xué)，可加快教學(xué)進(jìn)程，提高教學(xué)效率，結(jié)合圖案或聲音，能大大提高學(xué)生的 學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。與傳統(tǒng)的板書形式相比，多媒體教學(xué)信息量輸入緊湊，文字圖像信息清晰直觀，風(fēng)格多樣，內(nèi)容豐富，也能活躍課堂氣氛，增進(jìn)教學(xué)過程中的互動(dòng)。但當(dāng)講解一些重要的力學(xué)基本原理時(shí)，也需要放慢講課速度，通過板書的形式來講解清楚，尤其是傳感器與驅(qū)動(dòng)器等智能元器件的工作原理解釋。例如：在講解形狀記憶合金工作原理時(shí)，Ti-Ni合金的管接頭處于低溫狀態(tài)時(shí)，套在需要連接的兩根管子上，升溫到Ti-Ni合金母相狀態(tài)的室溫，套管內(nèi)徑即可回復(fù)到原來的尺寸，從而把兩根管子咬緊，完成管子的連接。采用一個(gè)版面的動(dòng)畫演示即非常形象直觀地向?qū)W生解釋清楚，可以從中插入大量的工程應(yīng)用實(shí)例圖片和錄像，調(diào)動(dòng)課堂氣氛。同時(shí)，在課堂教學(xué)中，增加與學(xué)生之間的互動(dòng)，針對(duì)不同研究方向的研究生，選擇性地

講解智能材料與結(jié)構(gòu)的運(yùn)用問題，從而不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此，在課程教學(xué)中板書與多媒體教學(xué)相結(jié)合更有助于土木工程專業(yè)研究生掌握智能材料與結(jié)構(gòu)的相關(guān)概念，加深學(xué)生印象，提高學(xué)習(xí)效率。

（四）實(shí)踐能力的培養(yǎng)

以智能材料與結(jié)構(gòu)課程中搭建土木工程結(jié)構(gòu)超聲無損檢測(cè)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)為例，采用預(yù)埋損傷的標(biāo)準(zhǔn)試塊進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測(cè)（4學(xué)時(shí)+課余時(shí)間），構(gòu)建一個(gè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)控制的橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)模型，可將形狀記憶合金、磁流變材料及無線傳感理念融入其中，學(xué)生分組進(jìn)行，最后分組比較創(chuàng)新性（4學(xué)時(shí)+課余時(shí)間），電測(cè)應(yīng)變測(cè)量及應(yīng)力計(jì)算（2學(xué)時(shí)）。

通過搭建實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，訓(xùn)練學(xué)生的研究方法，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。在實(shí)驗(yàn)課堂上，讓部分土木工程專業(yè)優(yōu)秀本科生參與其中，學(xué)生通過實(shí)踐訓(xùn)練把所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決科研問題。

三、成績(jī)?cè)u(píng)定

智能材料與結(jié)構(gòu)課程共設(shè)30學(xué)時(shí)，其中實(shí)驗(yàn)10學(xué)時(shí)，需要預(yù)修壓電測(cè)量學(xué)。課程教學(xué)分為課堂教學(xué)、研討、實(shí)驗(yàn)三部分，考核方式采用筆試（閉卷）+平時(shí)成績(jī)+實(shí)驗(yàn)成績(jī)，實(shí)驗(yàn)成績(jī)通過三部分的實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告及學(xué)生答辯綜合評(píng)定。其中考試成績(jī)占70%，平時(shí)成績(jī)占10%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占20%。通過智能材料與結(jié)構(gòu)課程三部分的考核與過程管理，既考核了學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)掌握情況，又考核了動(dòng)手操作能力，更培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，開拓了視野。

四、結(jié)語

智能材料與結(jié)構(gòu)課程列舉了很多實(shí)用性和工程性強(qiáng)的實(shí)例，融入了最新的科研成果，是一門理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的課程。因此，該領(lǐng)域?yàn)閺V泛新興行業(yè)產(chǎn)業(yè)的快速引進(jìn)和應(yīng)用提供了巨大的潛力。通過本課程的學(xué)習(xí)，研究生將了解智能材料結(jié)構(gòu)在土木工程領(lǐng)域的最新動(dòng)態(tài)和進(jìn)展，為后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)及科研打好基礎(chǔ)。通過智能材料與結(jié)構(gòu)課程在土木研究生教學(xué)中的實(shí)踐與探索，為土木工程專業(yè)研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了指導(dǎo)。參考文獻(xiàn)：

[1] 楊大智. 智能材料與智能系統(tǒng)[M].天津：天津大學(xué)出版社， 2000.

第6篇：材料科學(xué)與工程專業(yè)范文

關(guān)鍵詞： 高分子化學(xué) 高分子物理 生物功能材料 教學(xué)探索

高分子化學(xué)和高分子物理是高分子科學(xué)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。在專業(yè)課程設(shè)計(jì)中，一般兩門課程獨(dú)立設(shè)置，其中各占有48到72學(xué)時(shí)不等。我校的生物功能材料專業(yè)開設(shè)了高分子方面的課程，其中高分子化學(xué)與物理是該專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。根據(jù)該專業(yè)特點(diǎn)，生物功能材料涉及領(lǐng)域較廣，從無機(jī)陶瓷材料到有機(jī)高分子材料都有涉及。該專業(yè)學(xué)生只需掌握有關(guān)高分子化學(xué)和高分子物理的基本理論知識(shí)和應(yīng)用技能，因此我們開設(shè)了高分子化學(xué)與物理課程，所設(shè)學(xué)時(shí)為56學(xué)時(shí)，開設(shè)時(shí)間安排在二年級(jí)下學(xué)期，為三年級(jí)開設(shè)《高分子材料化學(xué)》等課程打下一定基礎(chǔ)。該課程內(nèi)容涉及高分子材料的合成與實(shí)施方法，高分子材料的結(jié)構(gòu)、性能、成型加工及其應(yīng)用，是一門多學(xué)科交叉、實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科。根據(jù)該課程具有涵蓋內(nèi)容廣，物理化學(xué)和有機(jī)化學(xué)知識(shí)運(yùn)用較多等特點(diǎn)，這樣有限的課時(shí)設(shè)置就給授課帶來了一定困難，導(dǎo)致學(xué)生在理解和應(yīng)用本課程知識(shí)方面具有一定難度。另外，我校該專業(yè)物理化學(xué)課程設(shè)置在二年級(jí)下學(xué)期和三年級(jí)上學(xué)期，其中物理化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)部分講授時(shí)間較晚，這也給高分子化學(xué)與物理的授課帶來了一定困難。那么如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)系統(tǒng)地講授高分子學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)，是本文需要重點(diǎn)探討的問題。

1.選擇教材，合理安排教學(xué)內(nèi)容

受授課學(xué)時(shí)的限制，我們選用的教材是化學(xué)工業(yè)出版社出版的《高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)》，由魏無際等主編。該教材系統(tǒng)地闡述高分子化學(xué)與物理的基本概念、基本知識(shí)、基本原理和基本測(cè)試方法，教材內(nèi)容全面，難度適中，比較適合生物功能材料專業(yè)的教學(xué)要求。針對(duì)課時(shí)較少的現(xiàn)狀，我們對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了合理安排。對(duì)于高分子化學(xué)部分，重點(diǎn)講解高分子的基礎(chǔ)概念、縮聚和逐步聚合、自由基聚合、聚合方法、陰離子聚合等內(nèi)容，自由基共聚合、陽離子聚合、配位聚合等可較簡(jiǎn)單講解，聚合物的化學(xué)反應(yīng)章節(jié)主要由學(xué)生自學(xué)。這樣既保證了學(xué)生能夠掌握高分子化學(xué)的基本概念及反應(yīng)，又沒有因?yàn)檎n程過難給學(xué)生造成學(xué)習(xí)困難。對(duì)課程中的某些內(nèi)容，例如聚合動(dòng)力學(xué)的推導(dǎo)，在物理化學(xué)中化學(xué)動(dòng)力學(xué)部分還沒講解的情況下，我們?cè)诮虒W(xué)中不要求學(xué)生記住所有推導(dǎo)和公式，僅提出聚合動(dòng)力學(xué)基本知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生自己進(jìn)行動(dòng)力學(xué)推導(dǎo)。對(duì)于高分子物理部分，我們重點(diǎn)講解高分子的結(jié)構(gòu)、高分子的分子運(yùn)動(dòng)、力學(xué)狀態(tài)及其轉(zhuǎn)變，簡(jiǎn)單講解高分子固體的基本力學(xué)性質(zhì)、高分子溶液的基本性質(zhì)章節(jié)，對(duì)高分子電學(xué)、熱學(xué)和光學(xué)的基本性質(zhì)章節(jié)主要由學(xué)生自學(xué)。這樣課程的安排，重點(diǎn)講解能夠加強(qiáng)學(xué)生對(duì)高分子學(xué)科基本知識(shí)的掌握；簡(jiǎn)單講解能夠擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面、引導(dǎo)有科研需求的學(xué)生課下加強(qiáng)該部分內(nèi)容的掌握；自學(xué)部分主要為了深化學(xué)生對(duì)高分子學(xué)科知識(shí)的理解。重點(diǎn)講解、簡(jiǎn)單講解與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法，突出了本課程重點(diǎn)、拓寬了學(xué)生知識(shí)面，克服了高分子學(xué)科教學(xué)中內(nèi)容多、概念多、數(shù)學(xué)推導(dǎo)多等難于克服的難點(diǎn)。

2.理論聯(lián)系實(shí)際，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

高分子化合物廣泛存在于日常生活中，如穿著用的化學(xué)纖維、自然界存在的棉、麻、絲綢等，食品行業(yè)中的蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素，建筑行業(yè)中用的涂料、各種高分子管材、膠黏劑、有機(jī)玻璃，行駛工具中應(yīng)用的橡膠、工程塑料、增強(qiáng)纖維等。高分子科學(xué)在人們的日常衣、食、住、行中發(fā)揮著極其重要的作用，其是一門應(yīng)用基礎(chǔ)型的學(xué)科。高分子化學(xué)與物理的教學(xué)，單純的講解很難引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果不顯著。為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，我們?cè)谥v解基本知識(shí)的同時(shí)，注重理論和實(shí)際相結(jié)合，列舉了大量實(shí)例。例如講解縮聚反應(yīng)時(shí)，對(duì)滌綸、尼龍等一些重要的縮聚物的生產(chǎn)原理進(jìn)行了重點(diǎn)講解，對(duì)聚乳酸生物材料進(jìn)行了系列概述，包括其生產(chǎn)方法、原理和應(yīng)用等；自由基共聚合部分，講到聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS樹脂）、丁苯橡膠（SBR橡膠）等一些著名共聚物和常見聚烯烴產(chǎn)品及它們的制備原理、主要性能和用途。其中舉例聚四氟乙烯（PTFE）用于流量泵、反應(yīng)釜內(nèi)襯和攪拌棒外面涂層，聚氯乙烯（PVC）用于各種集成吊頂和各種垃圾袋等。在高分子發(fā)展史中，講授諾貝爾獎(jiǎng)成果和獲得者的發(fā)明典故，例如電高分子的發(fā)現(xiàn)、齊格勒-納塔催化劑的發(fā)展，以增強(qiáng)課堂的趣味性；講述了第二次世界大戰(zhàn)期間高分子的發(fā)展典故。此外，讓學(xué)生翻看塑料水杯的材質(zhì)、衣服標(biāo)簽讓學(xué)生認(rèn)識(shí)各種標(biāo)志上一些材質(zhì)的名稱，指出我們的水杯、服裝由哪些合成高分子構(gòu)成，并討論目前常用的化學(xué)纖維名稱和聚合原理；通過舉例講解方式，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣。

3.多媒體與板書教學(xué)方法相結(jié)合，提高教學(xué)質(zhì)量

高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)課程知識(shí)面廣，其涵蓋了高分子化學(xué)、高分子物理、高分子加工等方面內(nèi)容。該課程教學(xué)信息量大、理論性強(qiáng)，學(xué)生理解相對(duì)比較困難。因此，我們?cè)诮虒W(xué)過程中注意多種教學(xué)形式相結(jié)合，提高教學(xué)質(zhì)量。課堂主要采用多媒體教學(xué)方式，同時(shí)輔以板書講解，取得了不錯(cuò)的教學(xué)效果。利用多媒體教學(xué)方法既能夠?qū)⒗碚摰闹R(shí)直觀體現(xiàn)出來，又能夠?qū)㈦y于理解的教學(xué)內(nèi)容形象地展示出來，這樣可以使學(xué)生更容易理解所學(xué)內(nèi)容。例如，在講解配位聚合時(shí)，利用動(dòng)畫演示雙金屬活性中心機(jī)理和單金屬活性中心機(jī)理中單體分子的插入過程與鏈增長(zhǎng)過程；自由基聚合實(shí)施方法中，利用制作動(dòng)畫模擬懸浮聚合和乳液聚合過程中單體的分散過程，高分子物理中拉伸對(duì)高分子結(jié)晶形態(tài)的影響、動(dòng)態(tài)黏彈性模型，等等。通過多媒體的運(yùn)用，可以使抽象的教學(xué)內(nèi)容具體化，有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性。多媒體課件也會(huì)存在一些缺陷，比如講課節(jié)奏過快，學(xué)生難以吸收；教師過于關(guān)注幻燈片屏幕，減少了和學(xué)生的交流互動(dòng)，等等。在實(shí)際教學(xué)過程中，還應(yīng)注意和板書的有效結(jié)合，對(duì)重點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容采用板書的形式進(jìn)行講解，取得了不錯(cuò)的效果。

4.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法的運(yùn)用

針對(duì)多媒體教學(xué)存在講課節(jié)奏過快，學(xué)生難以吸收等缺陷和板書教學(xué)進(jìn)度緩慢等特點(diǎn)，對(duì)重要章節(jié)，我們采取課堂與課下網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相配合的方法。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在原來多媒體教學(xué)基礎(chǔ)上，對(duì)教學(xué)過程和教學(xué)內(nèi)容提供了全面支持。目前學(xué)校構(gòu)建了一個(gè)比較完整的網(wǎng)上教學(xué)支撐環(huán)境，提供多媒體錄播室進(jìn)行教學(xué)視頻的錄制，最后把課件與錄制視頻統(tǒng)一上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有許多傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方法無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，例如學(xué)生學(xué)習(xí)自主性增強(qiáng)，真正發(fā)揮學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，學(xué)生學(xué)習(xí)在時(shí)間和空間上少了許多限制，學(xué)習(xí)的探究性更加深入。另外，網(wǎng)絡(luò)背景下學(xué)生在獲取不同的資源時(shí)可以進(jìn)行比較，相互之間取長(zhǎng)補(bǔ)短，知識(shí)面更廣。隨著現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，學(xué)生可以在宿舍、教室和學(xué)校多媒體教室通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)課堂內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法的運(yùn)用，大大彌補(bǔ)了課堂多媒體課件存在一些不足，大大提高了教學(xué)效率。

5.開展互動(dòng)式教學(xué)，發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性

教學(xué)是教師和學(xué)生的共同行為，學(xué)生是課堂的主體，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的引導(dǎo)者。目前高校教學(xué)方式偏重以教師“教”為主，忽視了學(xué)生“學(xué)習(xí)”的主動(dòng)性，學(xué)生始終處于“被動(dòng)學(xué)習(xí)”地位。這樣的“被動(dòng)學(xué)習(xí)”，導(dǎo)致學(xué)生具有學(xué)習(xí)壓力大、心理負(fù)擔(dān)重等特點(diǎn)。針對(duì)這一現(xiàn)狀，我們采取課堂互動(dòng)的教學(xué)方式，包括師生提問、討論和學(xué)生上講臺(tái)相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，取得了一定效果。比如在下課前教師先提出下一節(jié)課的預(yù)習(xí)內(nèi)容，提出一些討論問題，例如在講述縮聚反應(yīng)時(shí)，提出不同聚合時(shí)間獲得聚合物分子量是否相同、什么樣的單體能夠發(fā)生縮聚反應(yīng)、什么樣的單體能夠獲得支化的高分子等問題。讓學(xué)生通過查閱資料，自己尋找答案，并在下次課堂上讓學(xué)生進(jìn)行討論，然后教師補(bǔ)充。這樣既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)思考能力，又增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提高了學(xué)習(xí)興趣。另外，我校為農(nóng)業(yè)院校，雖然學(xué)習(xí)《高分子化學(xué)與物理課程基礎(chǔ)》課程的學(xué)生是非農(nóng)業(yè)專業(yè)，但是部分學(xué)生畢業(yè)后或許從事涉農(nóng)相關(guān)服務(wù)業(yè)?？紤]到此種情況，我們?cè)谑谡n內(nèi)容安排上，對(duì)目前農(nóng)業(yè)應(yīng)用的高分子材料和高分子在農(nóng)業(yè)方面的潛在應(yīng)用進(jìn)行了討論，給他們提供了創(chuàng)造性思維。比如在講自由基聚合章節(jié)時(shí)，我們就對(duì)強(qiáng)吸水樹脂的制備現(xiàn)狀和發(fā)展前景，主要針對(duì)其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行了講述，對(duì)高分子薄膜在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用及帶來的“白色污染”與應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行了討論。通過這樣的討論，我們鍛煉了學(xué)生分析思考問題的能力，這為學(xué)生工作與科學(xué)研究的創(chuàng)新思維形成打下了基礎(chǔ)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣，加深了對(duì)本課程的理解。

6.結(jié)語

通過對(duì)本校生物功能材料專業(yè)《高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)》課程教學(xué)中的一些課程設(shè)計(jì)特點(diǎn)、面臨的問題及目前采取的措施進(jìn)行了總結(jié)。《高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)》雖然是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，但其理論性強(qiáng)、概念抽象難懂，如何讓學(xué)生在掌握該課程基本理論的同時(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識(shí)，是教學(xué)工作中需要不斷探索的問題。我們將在總結(jié)已有教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)對(duì)本課程教學(xué)方法的改善與創(chuàng)新進(jìn)行探索，以提高該課程的教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏無際，俞強(qiáng)，崔益華.高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)（第二版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

[2]黃海霞.應(yīng)用化學(xué)專業(yè)《高分子化學(xué)與物理》課程教學(xué)探索.廣州化工，2013，41（12）.

第7篇：材料科學(xué)與工程專業(yè)范文

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(jí)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(duì)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(duì)“材料科學(xué)”產(chǎn)生和發(fā)展的評(píng)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(shí)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(shí)。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(jiǎn)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(shí)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(shí)當(dāng)時(shí)的中國已經(jīng)培養(yǎng)了具有金屬材料方面知識(shí)的科技人員，但對(duì)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)。

第8篇：材料科學(xué)與工程專業(yè)范文

論文關(guān)鍵詞：跨專業(yè)；研究生；培養(yǎng)

隨著軍隊(duì)院校研究生招生制度的深化改革和招生規(guī)模的調(diào)整優(yōu)化，跨專業(yè)招收、培養(yǎng)研究生在一些學(xué)科與專業(yè)正日益顯現(xiàn)并會(huì)更加突出。近五年來，在筆者培養(yǎng)的材料科學(xué)與工程專業(yè)工程碩士、同等學(xué)歷碩士、全日制碩士中，跨專業(yè)研究生占到了70%左右。分析跨專業(yè)研究生特點(diǎn)，研究培養(yǎng)跨專業(yè)研究生的有效措施，保證培養(yǎng)質(zhì)量，提高培養(yǎng)水平顯得格外重要。

一、跨專業(yè)研究生的特點(diǎn)分析

1.生源和專業(yè)基礎(chǔ)分析

近年來解放軍軍械工程學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)科跨專業(yè)招收的研究生主要有三種情況。

（1）跨專業(yè)調(diào)劑。由于受多種政策和因素影響，考生生源不足，上線研究生不多，夠復(fù)試條件的研究生數(shù)量小于招生計(jì)劃數(shù)量，每年不得不從其他富裕專業(yè)（通常是機(jī)械類專業(yè)）調(diào)劑研究生。這部分研究生除了在本科階段學(xué)習(xí)過40～50學(xué)時(shí)的“工程材料”課程外，基本上沒接觸材料科學(xué)方面的課程和知識(shí)。

（2）跨專業(yè)報(bào)考。這部分學(xué)生對(duì)材料科學(xué)與工程學(xué)科具有濃厚的興趣，立志從事材料科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)習(xí)與研究。為了考取研究生，他們自學(xué)了大量的“材料科學(xué)”課程，特別是對(duì)研究生入學(xué)考試確定的初試專業(yè)課程和復(fù)試專業(yè)課程下功夫較大，準(zhǔn)備比較充分，成績(jī)也比較好，具有一定的專業(yè)基礎(chǔ)，但他們畢竟沒有系統(tǒng)學(xué)習(xí)過材料科學(xué)與工程專業(yè)課程，為了考取研究生，突擊學(xué)習(xí)痕跡明顯，死記硬背的東西較多，融會(huì)貫通、舉一反三、靈活應(yīng)用的能力偏弱。

（3）為躲避研究生入學(xué)考試課目“數(shù)學(xué)一”而跨專業(yè)報(bào)考。我院材料科學(xué)與工程學(xué)科確定的研究生入學(xué)考試數(shù)學(xué)課目為“數(shù)學(xué)二”而非“數(shù)學(xué)一”，部分考生由于數(shù)學(xué)功底較弱，擔(dān)心“數(shù)學(xué)一”難度大，考不出好成績(jī)，受社會(huì)現(xiàn)實(shí)的驅(qū)動(dòng)選擇報(bào)考了本專業(yè)，由于目的和動(dòng)機(jī)不同，這部分學(xué)生材料科學(xué)的基本理論、基本知識(shí)、基本技能也較弱。

總之，跨專業(yè)報(bào)考的研究生相對(duì)于本專業(yè)研究生而言，在專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和基礎(chǔ)理論積累方面比較薄弱。

2.心理和優(yōu)劣勢(shì)分析

跨專業(yè)學(xué)習(xí)并不是一件簡(jiǎn)單的事，一切從頭開始，這需要勇氣、動(dòng)力和毅力?？鐚I(yè)研究生能夠和本專業(yè)研究生坐在一起，站在一個(gè)起跑線上學(xué)習(xí)和研究，這本身就說明了跨專業(yè)研究生勇于挑戰(zhàn)、肯于付出和戰(zhàn)勝自我的精神。當(dāng)遇到挫折、困難或不公正待遇時(shí)，跨專業(yè)研究生會(huì)表現(xiàn)出更加堅(jiān)強(qiáng)的心態(tài)、信念和理想。

另外，跨專業(yè)研究生也具有非跨專業(yè)研究生所不具備的優(yōu)勢(shì)。首先跨專業(yè)研究生大多具有交叉學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu)，無論是基礎(chǔ)理論還是專業(yè)實(shí)踐，跨專業(yè)研究生受到來自不同學(xué)科方向文化和知識(shí)體系的熏陶，具有復(fù)合型人才的優(yōu)勢(shì)；其次，跨專業(yè)研究生容易認(rèn)識(shí)到自己的長(zhǎng)處和不足，會(huì)注意取長(zhǎng)補(bǔ)短，發(fā)揮長(zhǎng)處。

二、跨專業(yè)研究生培養(yǎng)措施

1.搞好入學(xué)教育，樹立學(xué)習(xí)信心

材料科學(xué)與工程專業(yè)的本科生在大學(xué)期間除了學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、外語、計(jì)算機(jī)等公共基礎(chǔ)課外，還要學(xué)習(xí)材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料現(xiàn)代分析方法、材料制備工藝、材料性能分析、新材料、材料實(shí)驗(yàn)、材料管理等專業(yè)課。本科四年的學(xué)習(xí)使得他們掌握了扎實(shí)的材料科學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)，具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力，建立起了材料科學(xué)概念，形成了材料思維習(xí)慣。而跨專業(yè)研究生在專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)、知識(shí)積累上有所欠缺，常常會(huì)造成在進(jìn)入研究生學(xué)習(xí)后“水土不服”、“消化不良”的現(xiàn)象，表現(xiàn)為不具備獨(dú)立思考問題和解決實(shí)際問題的能力，學(xué)習(xí)能力差，材料概念不清，不熟悉專業(yè)學(xué)術(shù)話語，缺乏創(chuàng)新思維。為此必須搞好他們的入學(xué)教育，糾正動(dòng)機(jī)偏差，講清跨專業(yè)學(xué)習(xí)的利和弊，在認(rèn)識(shí)差距的同時(shí)看到優(yōu)勢(shì)，使他們明確學(xué)習(xí)目的，樹立學(xué)習(xí)信心，要求他們勇于克服困難，按期完成學(xué)業(yè)。

2.補(bǔ)修基礎(chǔ)課程，夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)

對(duì)跨專業(yè)考入的研究生，解放軍軍械工程學(xué)院在課程設(shè)置上與本專業(yè)考入的研究生沒有區(qū)別，課程設(shè)置統(tǒng)一，培養(yǎng)計(jì)劃剛性，不考慮個(gè)體差異，不照顧個(gè)體要求。由于跨專業(yè)研究生與本專業(yè)研究生的專業(yè)基礎(chǔ)相差太遠(yuǎn)，研究生授課教師往往顧此失彼，常常會(huì)使本專業(yè)的學(xué)生覺得授課深度不夠、提高有限，而跨專業(yè)研究生卻難以理解，從而使正常的研究生教學(xué)受到?jīng)_擊和困擾，影響教學(xué)效果。

材料科學(xué)學(xué)科具有一套獨(dú)立的理論體系和思維方式，它不僅在專業(yè)基礎(chǔ)上與計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、電子類專業(yè)相去甚遠(yuǎn)，而且思維方式獨(dú)特。盡管學(xué)生學(xué)習(xí)努力，但由于缺乏系統(tǒng)的材料科學(xué)基礎(chǔ)培訓(xùn)和思維訓(xùn)練，對(duì)材料類課程的學(xué)習(xí)難以擺脫夾生不熟的狀態(tài)，聽課的過程似乎明白，但難以用自己的語言表述出來并運(yùn)用到實(shí)際工作中，對(duì)一些概念和理論似懂非懂。

授課教師應(yīng)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，注重因材施教。指導(dǎo)老師要加強(qiáng)個(gè)別指導(dǎo)，篩選本科階段“材料科學(xué)”3～5門重要核心課程作為補(bǔ)修課程，強(qiáng)化跨專業(yè)學(xué)生的“材料科學(xué)”基礎(chǔ)。為幫助跨專業(yè)學(xué)生建立對(duì)材料科學(xué)的感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)材料學(xué)思維習(xí)慣，安排他們到實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)本科生畢業(yè)實(shí)習(xí)，做到教學(xué)相長(zhǎng)。督導(dǎo)跨專業(yè)學(xué)生利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源自學(xué)相關(guān)知識(shí)，彌補(bǔ)跨專業(yè)研究生所需要的基礎(chǔ)理論未來向深度和廣度拓展的缺陷，從而為培養(yǎng)其研究能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)創(chuàng)造條件。

3.依據(jù)學(xué)生特點(diǎn)，選定研究方向

導(dǎo)師是培養(yǎng)研究生最為重要的環(huán)節(jié)，在研究生培養(yǎng)中起著其他個(gè)人和機(jī)構(gòu)無法替代的重要作用。對(duì)學(xué)生的嚴(yán)格要求大多需要通過導(dǎo)師才能有效落實(shí)。導(dǎo)師在充分考察、了解學(xué)生的興趣和特長(zhǎng)后，在征求學(xué)生意見的基礎(chǔ)上幫助其選好論文方向。如數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)較好的研究生更多地安排一些材料制備過程中與數(shù)值模擬、仿真有關(guān)的課題；動(dòng)手能力較強(qiáng)而理論功底較弱的研究生，安排一些傾向于材料制備工藝方面的課題；機(jī)械制造專業(yè)的研究生安排一些注重與材料制備設(shè)備相關(guān)的課題，這樣有利于學(xué)生揚(yáng)長(zhǎng)避短，增強(qiáng)自信，提高對(duì)材料學(xué)研究工作的興趣。通過撰寫論文鍛煉和提高實(shí)際工作能力，他們畢業(yè)后達(dá)到與本專業(yè)生源同樣的培養(yǎng)質(zhì)量。

4.凝煉導(dǎo)師文化，促進(jìn)師生互動(dòng)

（1）堅(jiān)持師生在教育上是授受關(guān)系，導(dǎo)師處于主導(dǎo)地位。堅(jiān)持師生在人格上是平等關(guān)系，導(dǎo)師應(yīng)以尊重學(xué)生的人格、平等地對(duì)待學(xué)生、熱愛學(xué)生為基礎(chǔ)，進(jìn)行正確地指導(dǎo)、嚴(yán)格要求和民主型的管理。

（2）堅(jiān)持師生在道德上是相互促進(jìn)關(guān)系。導(dǎo)師應(yīng)該強(qiáng)烈感受社會(huì)的迅速變化和知識(shí)的不斷更新，加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)，自覺不斷地自我充實(shí)和提高，不斷更新自己的觀念，形成有組織的討論、研究氛圍，在教育培養(yǎng)研究生活動(dòng)中不斷發(fā)展自己。導(dǎo)師要注意對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)行為的觀察和評(píng)價(jià)，形成對(duì)學(xué)生新的了解和認(rèn)識(shí)，及時(shí)修改對(duì)學(xué)生的某些要求與期望。導(dǎo)師通過自己的努力影響、感化學(xué)生，增進(jìn)學(xué)生對(duì)導(dǎo)師的了解，從而激發(fā)學(xué)生更加自覺、主動(dòng)地學(xué)習(xí)和工作。在研究生中間提倡互幫互學(xué)，博士生帶碩士生，高年級(jí)研究生帶低年級(jí)研究生，本專業(yè)研究生幫跨專業(yè)研究生，在研究生中廣泛開展學(xué)習(xí)研討活動(dòng)。

5.加強(qiáng)學(xué)術(shù)交流，營造創(chuàng)新氛圍

要培養(yǎng)高質(zhì)量的跨學(xué)科研究生，必須要有好的學(xué)術(shù)氛圍。廣泛開展學(xué)術(shù)交流，鼓勵(lì)學(xué)生參加多種多樣的學(xué)術(shù)活動(dòng)，有利于學(xué)生了解本領(lǐng)域的前沿工作，提高專業(yè)水平和表達(dá)能力，有利于學(xué)生開闊眼界、拓寬知識(shí)面。近年來，我們堅(jiān)持博士研究生在校期間外出參加學(xué)術(shù)交流會(huì)議人均不少于3次，碩士研究生人均不低于1.5次。研究生們通過參加國際、國內(nèi)學(xué)術(shù)會(huì)議進(jìn)一步了解到本領(lǐng)域科技與學(xué)術(shù)發(fā)展的信息，增長(zhǎng)了他們的專業(yè)知識(shí)，提高了學(xué)術(shù)水平，拓寬了研究思路，并結(jié)交了一批同行，同時(shí)，也提高了他們對(duì)信息的認(rèn)識(shí)程度以及捕捉、分析、判斷和吸收信息的自覺性。

6.嚴(yán)格跟蹤檢查，嚴(yán)把論文答辯關(guān)

嚴(yán)格研究生中期篩選制度，對(duì)課程學(xué)習(xí)成績(jī)出現(xiàn)黃牌的研究生進(jìn)行個(gè)別談話，達(dá)不到要求的推遲開題。

第9篇：材料科學(xué)與工程專業(yè)范文

《晶體學(xué)基礎(chǔ)》是材料科學(xué)與工程專業(yè)的重要專業(yè)課程之一，也是進(jìn)一步學(xué)習(xí)材料專業(yè)其他課程的基礎(chǔ)。本文根據(jù)材料專業(yè)《晶體學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)中存在的問題，從教學(xué)內(nèi)容和次序、教學(xué)手段以及教學(xué)模式三個(gè)方面，提出了課程教學(xué)改革的詳細(xì)思路。

關(guān)鍵詞：

晶體學(xué)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)手段；研討式教學(xué)；教學(xué)改革

一、前言

《晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程是為地質(zhì)學(xué)、材料科學(xué)、礦物學(xué)等專業(yè)學(xué)生在完成高等數(shù)學(xué)、普通化學(xué)和物理學(xué)等公共課程后而開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課[1-4]。對(duì)于材料科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生而言，《晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程中的晶體結(jié)構(gòu)、晶體對(duì)稱性、倒易點(diǎn)陣、晶體投影、晶體生長(zhǎng)、晶體缺陷等晶體學(xué)基本知識(shí)，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)《X射線衍射》、《電子顯微分析》、《材料科學(xué)基礎(chǔ)》、《材料力學(xué)性能》以及《材料物理性能》等專業(yè)課程的基礎(chǔ)[2]。在材料科學(xué)領(lǐng)域，調(diào)控材料的性能是人們追求的目標(biāo)。如果一種材料的成分確定，那么它的電學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)以及力學(xué)等性能將取決于材料的晶體結(jié)構(gòu)類型和晶體中存在的缺陷特征（如雜質(zhì)原子的濃度、位錯(cuò)密度和晶粒尺寸等）。因此，《晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程的基礎(chǔ)知識(shí)不僅在材料科學(xué)與工程專業(yè)各門專業(yè)課程的教學(xué)中起到重要的作用，而且將對(duì)學(xué)生們將來的材料科學(xué)與工程實(shí)踐起到重要的指導(dǎo)作用。開設(shè)《晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程以前，北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)的晶體學(xué)教學(xué)計(jì)劃主要安排在《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程中，大約講解4學(xué)時(shí)。另一方面，在《X射線衍射》和《電子顯微分析》等專業(yè)課程教學(xué)過程中，過去通常要利用2～4學(xué)時(shí)來講解布拉斐點(diǎn)陣、倒易點(diǎn)陣等晶體學(xué)知識(shí)。這使得部分晶體學(xué)知識(shí)被重復(fù)講授，而一些重要的晶體學(xué)知識(shí)沒有得到無法全面、系統(tǒng)和深入地講解?；谝陨显颍本┖娇蘸教齑髮W(xué)自2010年起對(duì)材料專業(yè)的本科2年級(jí)學(xué)生開設(shè)了《晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程。通過過去幾年的《晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生們普遍反應(yīng)對(duì)晶體學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的理解更加全面和深入了，同時(shí)在學(xué)習(xí)與晶體學(xué)相關(guān)的其他材料專業(yè)課程時(shí)，也更加得心應(yīng)手。但是，目前的晶體學(xué)教學(xué)中還存在以下3個(gè)主要問題。

1.晶體學(xué)涵蓋的內(nèi)容十分廣泛，它是多個(gè)學(xué)科的重要基礎(chǔ)課程，不同學(xué)科對(duì)于晶體學(xué)知識(shí)的側(cè)重點(diǎn)有所差別。目前，國內(nèi)《晶體學(xué)基礎(chǔ)》的教材主要是面向地質(zhì)和礦物專業(yè)而編寫的[5]，其包含的內(nèi)容以及章節(jié)編排次序也是為了使地質(zhì)和礦物專業(yè)學(xué)生更好地掌握相關(guān)晶體學(xué)知識(shí)而設(shè)計(jì)的。所以，現(xiàn)有教材的教學(xué)內(nèi)容以及講授次序并不完全適用于材料專業(yè)《晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)。

2《.晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程中包含著很多晶體學(xué)基本概念，同時(shí)還有非常抽象的宏觀和微觀對(duì)稱操作以及晶體的投影操作。在以往的晶體學(xué)教學(xué)過程中，主要借助一些靜態(tài)的二維或者三維圖片進(jìn)行講解，其表現(xiàn)力度有限，無法有效地使學(xué)生理解和掌握抽象的晶體學(xué)基本概念和理論。

3.在《晶體學(xué)基礎(chǔ)》的授課形式上，過去主要以教師講授為主，學(xué)生主動(dòng)參與較少。僅僅通過教師對(duì)《晶體學(xué)基礎(chǔ)》中復(fù)雜空間對(duì)稱變換進(jìn)行講解，難以使學(xué)生深入理解晶體中對(duì)稱特點(diǎn)、內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的堆積規(guī)律以及復(fù)雜的空間概念。同時(shí)，這樣也不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維和解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)。由以上分析可見，現(xiàn)有的《晶體學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)已經(jīng)難以滿足材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的要求。因此，我們有必要對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)模式進(jìn)行改革，以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生真正理解和掌握晶體學(xué)知識(shí)的精髓，為學(xué)生在將來的材料科學(xué)與工程實(shí)踐中打下良好基礎(chǔ)。

二、教學(xué)內(nèi)容和講授次序的改革

目前，本?！毒w學(xué)基礎(chǔ)》的教學(xué)課時(shí)共32學(xué)時(shí)，與地質(zhì)學(xué)和礦物學(xué)專業(yè)相比，總授課時(shí)間較少[3，4]。為了在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)講授材料科學(xué)專業(yè)學(xué)生所必需掌握的晶體學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，有必要將那些與材料科學(xué)專業(yè)相關(guān)性不大的內(nèi)容進(jìn)行刪減。例如，晶體理想形態(tài)和晶體規(guī)則連生方面的內(nèi)容對(duì)地質(zhì)學(xué)和礦物學(xué)專業(yè)十分重要，但是對(duì)于材料專業(yè)學(xué)生來說，只需要在課程緒論中加以概述就能夠滿足本專業(yè)的教學(xué)要求了。同時(shí)，對(duì)于后續(xù)材料科學(xué)的其他專業(yè)課程將詳細(xì)講解的知識(shí)點(diǎn)，也可以進(jìn)行適當(dāng)刪減，如晶體相變、晶體物理學(xué)等內(nèi)容。另一方面，對(duì)于進(jìn)一步學(xué)習(xí)材料專業(yè)其他課程而需要用到的一些重要晶體學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，應(yīng)該增加講解內(nèi)容的深度。例如，倒易點(diǎn)陣、吳氏網(wǎng)等基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)于分析材料的微觀結(jié)構(gòu)特征至關(guān)重要，但是，現(xiàn)有教材中的以上相關(guān)內(nèi)容過于簡(jiǎn)單，無法滿足材料專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)要求，所以，需要增加相關(guān)的授課內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容的變更促使我們進(jìn)一步思考授課內(nèi)容編排的邏輯性。由于晶體學(xué)授課內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)發(fā)生了變化，所以，我們就不能按照現(xiàn)有教科書中針對(duì)地質(zhì)和礦物專業(yè)的教學(xué)目的來安排授課次序，而應(yīng)該按照材料專業(yè)對(duì)晶體學(xué)教學(xué)內(nèi)容的要求，研究如何安排授課次序才能更有利于本專業(yè)學(xué)生由淺入深、循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)相關(guān)晶體學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。例如，在講解晶體宏觀對(duì)稱性之前，有必要先講解一些典型晶體結(jié)構(gòu)的實(shí)例，以幫助學(xué)生形象地理解復(fù)雜的空間對(duì)稱操作；將晶體的微觀對(duì)稱和空間群知識(shí)從原教材的第七章提前到第三章[5]，使其與晶體宏觀對(duì)稱合并成晶體宏觀和微觀對(duì)稱一章，這樣有利于從宏觀和微觀相互聯(lián)系的角度進(jìn)行講解；另外，倒易點(diǎn)陣知識(shí)應(yīng)該從原教材的第一章后移到第四章，在講解完晶體定向和晶體學(xué)符號(hào)之后，學(xué)生們熟練掌握了晶體正空間的晶面和晶向指數(shù)，此時(shí)講授倒易點(diǎn)陣知識(shí)更有利于學(xué)生理解復(fù)雜的正空間和倒易空間的相互變換。

三、教學(xué)手段的改革

《晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程的難點(diǎn)是晶體宏觀和微觀對(duì)稱、晶體的投影以及內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的堆積。除了采用傳統(tǒng)的板書和二維圖形對(duì)這些晶體學(xué)難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行講解以外，我們應(yīng)該更加注重利用一些三維模型。例如，在講解晶體的球面投影和吳氏網(wǎng)過程中，利用地球儀作為三維實(shí)物模型，能夠更好地說明晶體的各個(gè)晶面在進(jìn)行球面投影過程中的操作次序，以及解釋如何利用吳氏網(wǎng)來計(jì)算晶面夾角。在講解晶體的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱時(shí)，可以利用一些特制的三維立體模型，形象地顯示出不同軸次的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱；另外，在講解晶體的極射赤平投影時(shí)，可以針對(duì)一些具有特殊對(duì)稱特點(diǎn)的宏觀晶體，讓學(xué)生自己動(dòng)手制作相關(guān)的三維實(shí)物模型，通過觀察各晶面的投影特點(diǎn)，加深對(duì)極射赤平投影知識(shí)的理解。同時(shí)，為了使學(xué)生更加形象地把握各種對(duì)稱變換特征和晶面投影規(guī)律，我們應(yīng)該進(jìn)一步利用三維多媒體軟件，制作一些三維動(dòng)畫作為輔助教學(xué)手段[6]。這樣能夠通過三維旋轉(zhuǎn)來觀察晶體的宏觀對(duì)稱特點(diǎn)以及晶體結(jié)構(gòu)中的質(zhì)點(diǎn)（原子、分子或離子）位置，滿足晶體宏觀和微觀對(duì)稱要素及其操作等抽象教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)目的，使學(xué)生能夠直觀地觀察不同宏觀和微觀對(duì)稱操作的特點(diǎn)，從而加深對(duì)這些抽象晶體學(xué)概念的理解。

四、研討式教學(xué)模式的改革

本校《晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程在開課初期的授課形式為大班整體授課，包括所有材料專業(yè)大二的學(xué)生（約150名）。由于聽課學(xué)生人數(shù)較多，導(dǎo)致教師難以實(shí)時(shí)掌握學(xué)生的聽課效果。故而，本校自2013年起對(duì)《晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程進(jìn)行了“小班化”教學(xué)實(shí)驗(yàn)（每班70～80人），有效地提高了授課效果。但是，目前的教學(xué)模式基本上還是以教師的“填鴨式”教學(xué)方式為主要授課模式，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，沒有積極地思考問題。因此，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生共同主導(dǎo)本課程的教學(xué)過程，通過師生之間以及學(xué)生之間“研討式”的教學(xué)模式，使學(xué)生在研討過程中理解和掌握《晶體學(xué)基礎(chǔ)》的基本概念和抽象知識(shí)。針對(duì)每堂課的重點(diǎn)講授內(nèi)容，教師在課堂中提出相關(guān)問題，將學(xué)生分成若干小組，每組4～6人，在教師的引導(dǎo)下，通過學(xué)生之間反復(fù)討論將復(fù)雜的晶體學(xué)問題進(jìn)行逐步闡明，這樣也有利于檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)每堂課知識(shí)的掌握情況。同時(shí)，將分組討論的結(jié)果納入平時(shí)成績(jī)的考核體系，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)提出問題，并積極地通過討論來相互啟發(fā)，進(jìn)而解決各個(gè)難點(diǎn)問題。另外，師生應(yīng)該充分利用本校在校園網(wǎng)上建立的晶體學(xué)課程中心平臺(tái)。一方面，鼓勵(lì)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行自由討論，另一方面，讓學(xué)生針對(duì)以上問題在課堂上以小組為單位進(jìn)行發(fā)言和討論。通過以上“研討式”教學(xué)模式及時(shí)獲得學(xué)生學(xué)習(xí)效果的反饋，從而調(diào)整講課速度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

五、總結(jié)

《晶體學(xué)基礎(chǔ)》是材料科學(xué)與工程專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，應(yīng)該按照材料科學(xué)專業(yè)學(xué)生應(yīng)該掌握的晶體學(xué)知識(shí)，優(yōu)化編排授課內(nèi)容和次序，提高授課效果；利用三維晶體學(xué)動(dòng)畫模型，加深學(xué)生對(duì)晶體對(duì)稱要素及其操作等復(fù)雜晶體學(xué)概念和理論的理解；建立“研討式”教學(xué)模式，針對(duì)課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，提出學(xué)生課堂和課后研討的主題，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)授課內(nèi)容的掌握情況，提高學(xué)生通過主動(dòng)提問以及相互討論而獲取知識(shí)的能力，最終使學(xué)生更好地掌握材料科學(xué)專業(yè)必需的晶體學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

作者：劉彤 單位：北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 北京市材料科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心

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