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材料科學(xué)與工程論文:材料科學(xué)與工程專業(yè)《晶體學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)改革的探討

摘要：《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)、晶體對稱性、倒易點陣、晶體投影、晶體生長、晶體缺陷等晶體學(xué)基本知識，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，而且將對學(xué)生們將來的材料科學(xué)與工程實踐起到重要的指導(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。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)時來講解布拉斐點陣、倒易點陣等晶體學(xué)知識。這使得部分晶體學(xué)知識被重復(fù)講授，而一些重要的晶體學(xué)知識沒有得到無法全面、系統(tǒng)和深入地講解。基于以上原因，北京航空航天大學(xué)自2010年起對材料專業(yè)的本科2年級學(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)實踐，學(xué)生們普遍反應(yīng)對晶體學(xué)基礎(chǔ)知識的理解更加全面和深入了，同時在學(xué)習(xí)與晶體學(xué)相關(guān)的其他材料專業(yè)課程時，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個主要問題。

1.晶體學(xué)涵蓋的內(nèi)容十分廣泛，它是多個學(xué)科的重要基礎(chǔ)課程，不同學(xué)科對于晶體學(xué)知識的側(cè)重點有所差別。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)知識而設(shè)計的。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，同時還有非常抽象的宏觀和微觀對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)生主動參與較少。僅僅通過教師對《晶體學(xué)基礎(chǔ)》中復(fù)雜空間對稱變換進(jìn)行講解，難以使學(xué)生深入理解晶體中對稱特點、內(nèi)部質(zhì)點的堆積規(guī)律以及復(fù)雜的空間概念。同時，這樣也不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維和解決實際問題能力的培養(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)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，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)知識的精髓，為學(xué)生在將來的材料科學(xué)與工程實踐中打下良好基礎(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)課時共32學(xué)時，與地質(zhì)學(xué)和礦物學(xué)專業(yè)相比，總授課時間較少[3，4]。為了在有限的教學(xué)時間內(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，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)容對地質(zhì)學(xué)和礦物學(xué)專業(yè)十分重要，但是對于材料專業(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，對于后續(xù)材料科學(xué)的其他專業(yè)課程將詳細(xì)講解的知識點，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，應(yīng)該增加講解內(nèi)容的深度。例如，倒易點陣、吳氏網(wǎng)等基礎(chǔ)知識對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)重點發(fā)生了變化，所以，我們就不能按照現(xiàn)有教科書中針對地質(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。例如，在講解晶體宏觀對稱性之前，有必要先講解一些典型晶體結(jié)構(gòu)的實例，以幫助學(xué)生形象地理解復(fù)雜的空間對稱操作;將晶體的微觀對稱和空間群知識從原教材的第七章提前到第三章[5]，使其與晶體宏觀對稱合并成晶體宏觀和微觀對稱一章，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，倒易點陣知識應(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)，此時講授倒易點陣知識更有利于學(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)》課程的難點是晶體宏觀和微觀對稱、晶體的投影以及內(nèi)部質(zhì)點的堆積。除了采用傳統(tǒng)的板書和二維圖形對這些晶體學(xué)難點知識進(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物模型，能夠更好地說明晶體的各個晶面在進(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)來計算晶面夾角。在講解晶體的旋轉(zhuǎn)對稱時，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)對稱;另外，在講解晶體的極射赤平投影時，可以針對一些具有特殊對稱特點的宏觀晶體，讓學(xué)生自己動手制作相關(guān)的三維實物模型，通過觀察各晶面的投影特點，加深對極射赤平投影知識的理解。

同時，為了使學(xué)生更加形象地把握各種對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稱特點以及晶體結(jié)構(gòu)中的質(zhì)點（原子、分子或離子）位置，滿足晶體宏觀和微觀對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稱操作的特點，從而加深對這些抽象晶體學(xué)概念的理解。

四、研討式教學(xué)模式的改革

本?！毒w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)致教師難以實時掌握學(xué)生的聽課效果。故而，本校自2013年起對《晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程進(jìn)行了“小班化”教學(xué)實驗（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)的主動性，沒有積極地思考問題。因此，應(yīng)該實現(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。針對每堂課的重點講授內(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，這樣也有利于檢驗學(xué)生對每堂課知識的掌握情況。同時，將分組討論的結(jié)果納入平時成績的考核體系，鼓勵學(xué)生主動提出問題，并積極地通過討論來相互啟發(fā)，進(jìn)而解決各個難點問題。

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。一方面，鼓勵學(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，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)動畫模型，加深學(xué)生對晶體對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，針對課程的重點和難點，提出學(xué)生課堂和課后研討的主題，檢驗學(xué)生對授課內(nèi)容的掌握情況，提高學(xué)生通過主動提問以及相互討論而獲取知識的能力，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，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

材料科學(xué)與工程論文:金屬材料科學(xué)與工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)改革與探討

摘要：生產(chǎn)實習(xí)是高校人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)之一，也是工程教育認(rèn)證現(xiàn)場考察的重點環(huán)節(jié)之一。本文針對金屬材料科學(xué)與工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)中存在的問題，進(jìn)行了教學(xué)改革的嘗試，獲得了良好的實習(xí)效果。

關(guān)鍵詞：金屬材料科學(xué)與工程專業(yè);生產(chǎn)實習(xí);教學(xué)改革

據(jù)統(tǒng)計，我國每年工科大學(xué)畢業(yè)生的數(shù)量居世界之首，但畢業(yè)生的質(zhì)量卻令人堪優(yōu)。在工程教育認(rèn)證新形勢下，如何強化工程意識，培養(yǎng)解決復(fù)雜工程實踐能力是高等工程教育中刻不容緩的事情之一[1-3]。生產(chǎn)實習(xí)的目的是將理論教學(xué)與企業(yè)生產(chǎn)密切結(jié)合，提高專業(yè)興趣，擴(kuò)寬專業(yè)認(rèn)識，為同學(xué)即將選擇考研專業(yè)和就業(yè)提供指導(dǎo)，培養(yǎng)同學(xué)專業(yè)工程實踐和復(fù)雜工程實問題的解決能力。因此，生產(chǎn)實習(xí)承前啟后至關(guān)重要。

目前盡管建立了眾多的校外實習(xí)基地，但企業(yè)考慮到實習(xí)安全、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)車間場地空間等問題，導(dǎo)致生產(chǎn)現(xiàn)場停留參觀時間短。同時，車間噪音大，實習(xí)小組人數(shù)多，在“只許看，不許動”動的束縛下，實習(xí)變成了參觀、走馬觀花[4，5]。因此，同學(xué)對生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝過程的了解和認(rèn)識浮淺，甚至是囫圇吞棗。在工程認(rèn)證新形勢下，探索教學(xué)模式改革將具有重要的意義。

一、生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)改革

1.生產(chǎn)實習(xí)基地的選擇。在市場經(jīng)濟(jì)和目前企業(yè)經(jīng)濟(jì)運行困難形式下，企業(yè)在生產(chǎn)活動中均把經(jīng)濟(jì)效益作為首要考慮因素，學(xué)生實習(xí)一般不會給企業(yè)帶來直接的經(jīng)濟(jì)效益，反而可能會對工廠正常的生產(chǎn)秩序和安全造成或多或少的影響。因此，企業(yè)對接納學(xué)生實習(xí)一般持消極態(tài)度，能安排學(xué)生實習(xí)時間和次數(shù)有限。同時，由于實習(xí)經(jīng)費限制，對生產(chǎn)實習(xí)基地只能就近選擇。因此，在實習(xí)經(jīng)費和實習(xí)基地均有限的情況下，合理資源安排尤為重要。

（1）建立校外精習(xí)基地。所謂精習(xí)，選擇典型的產(chǎn)品，熟悉零件的整個生產(chǎn)加工過程，既包括材質(zhì)選擇、進(jìn)廠檢測、生產(chǎn)設(shè)備型號、生產(chǎn)工藝制定、相關(guān)的性能檢測與質(zhì)量控制、產(chǎn)品的市場定位與銷售情況、企業(yè)管理與企業(yè)文化。讓同學(xué)以工程技術(shù)人員的角度去熟悉、分析產(chǎn)品零件圖、加工工藝圖、焊接工藝圖等生產(chǎn)工藝過程。采用先課堂講解（興趣引導(dǎo)）―同學(xué)現(xiàn)場實習(xí)（感性認(rèn)識）―課堂交流討論（啟發(fā)深入）―再次現(xiàn)場實習(xí)（理解領(lǐng)悟）―課堂討論交流（融會貫通）的方式進(jìn)行。

精習(xí)基地選擇一是交通方便，便于學(xué)生多次實習(xí)往返，節(jié)省實習(xí)經(jīng)費;二是精習(xí)基地要有獨立功能產(chǎn)品或運動部件，既涵蓋金屬原料質(zhì)量控制、加工成型（鑄造、鍛壓、焊接、塑性成型、熱處理中的一種或一種以上成型工藝）、質(zhì)量檢測、裝配等工序。三是廠家積極配合，能提供產(chǎn)品生產(chǎn)圖紙、生產(chǎn)和檢測工藝文件、生產(chǎn)設(shè)備資料，并可接納多次實習(xí)。

精習(xí)基地給同學(xué)一個全面系統(tǒng)的材料成型工程概念，讓同學(xué)由淺入深，由表及里，歸納總結(jié)其工藝選擇的理論依據(jù)、質(zhì)量控制的方法，根據(jù)工況和經(jīng)濟(jì)性，選擇零件熱處理、耐磨、耐蝕處理方法，探索思考該產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量提升空間，進(jìn)而培養(yǎng)解決復(fù)雜工程實踐問題的能力。

（2）建立校內(nèi)精習(xí)基地。大學(xué)一般建有科技成果轉(zhuǎn)化孵化器，既高校技產(chǎn)業(yè)園。雖然高校企業(yè)產(chǎn)業(yè)園的企業(yè)規(guī)模小，對生產(chǎn)實習(xí)來說，具有得天獨厚的優(yōu)勢。輔助教學(xué)是高校產(chǎn)業(yè)園的職責(zé)之一，便于聯(lián)系落實實習(xí)任務(wù)，時間安排靈活。二是交通便利，便于往返多次實習(xí)。另外，高?？蒲谐晒晒D(zhuǎn)化案例的學(xué)習(xí)，有助于激發(fā)同學(xué)學(xué)習(xí)的興趣和激情，培養(yǎng)同學(xué)創(chuàng)業(yè)的意識。

（3）建立校外泛習(xí)基地。所謂泛習(xí)基地是指學(xué)生在企業(yè)實習(xí)1～2次，主要是讓同學(xué)了解熟悉不同零部件的生產(chǎn)成型工藝過程，掌握金屬零件不同的成型工藝，擴(kuò)寬對產(chǎn)品生產(chǎn)加工視野。由于企業(yè)接納實習(xí)時間的限制，同學(xué)對泛習(xí)基地的生產(chǎn)工藝過程難以深入的理解和貫通，因此指導(dǎo)老師的預(yù)先講解、同學(xué)對企業(yè)相關(guān)產(chǎn)品、工藝的預(yù)先資料的收集、查閱和實習(xí)后現(xiàn)場答疑講解是決定泛習(xí)基地實習(xí)效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

一般精習(xí)基地選擇1～2個企業(yè)，每個小組安排3～4次進(jìn)廠實習(xí)機(jī)會，每次實習(xí)0.5～1天。泛習(xí)基地安排4～6個企業(yè)，每個企業(yè)安排1～2次進(jìn)廠實習(xí)機(jī)會，每次0.5～1天。精習(xí)基地、泛習(xí)基地實習(xí)時間和次數(shù)的安排，可根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)工序、生產(chǎn)規(guī)模、設(shè)備開工使用情況靈活調(diào)整。

2.指導(dǎo)教師工程素養(yǎng)的培養(yǎng)。目前高校師資評聘過分依重科高層次科研項目和論文，忽視了高校教師的工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)和引導(dǎo)。同時，很多高校教學(xué)重課堂理論教學(xué)的考核與評價，輕工程實習(xí)的投入與考核。另外，實習(xí)現(xiàn)場環(huán)境工況復(fù)雜，指導(dǎo)生產(chǎn)實習(xí)不僅需要投入時間和精力多，還要求老師具有較好的身體素質(zhì)。因此，要到達(dá)預(yù)期的生產(chǎn)實習(xí)效果，具有工程開發(fā)或企業(yè)工作背景的指導(dǎo)老師尤為重要。選擇有經(jīng)驗的老教師帶年輕教師，培養(yǎng)實習(xí)指導(dǎo)教師教學(xué)梯隊，是完成實習(xí)的有效保障[6]。

指導(dǎo)教師到精習(xí)、泛習(xí)基地企業(yè)同技術(shù)人員交流座談，預(yù)先調(diào)研、制定實習(xí)計劃，收集編制實習(xí)報告。同時，做好預(yù)先動員，講解和指導(dǎo)工作。這些工作已遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超出了“教學(xué)工作量”所能體現(xiàn)出的工作量，需要指導(dǎo)老師相互合作，共同完成。指導(dǎo)教師工程背景培訓(xùn)需要學(xué)院、學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的重視和教學(xué)規(guī)章指導(dǎo)的引導(dǎo)。

3.教學(xué)模式改革。

（1）實習(xí)前沿。同學(xué)第一次到企業(yè)實習(xí)，帶著對未來工作環(huán)境的憧憬，也充滿了對企業(yè)的好奇與迷茫。愿望是美好的，但現(xiàn)實是殘酷的。所選擇的精習(xí)、泛習(xí)基地在企業(yè)規(guī)模、技術(shù)先進(jìn)性、企業(yè)管理、車間環(huán)境等諸多方面可能差強人意，實習(xí)動員要預(yù)先化解同學(xué)心中的就業(yè)觀與實習(xí)現(xiàn)實企業(yè)的落差，樹立正確的擇業(yè)觀念，引導(dǎo)同學(xué)走進(jìn)企業(yè)，培養(yǎng)興趣，擴(kuò)寬對專業(yè)的認(rèn)識。同時，鼓勵同學(xué)不僅帶著眼睛去實習(xí)，更要帶著腦子去思考，去發(fā)現(xiàn)問題，并運用所以理論，探討解決實踐工程問題的可行性。

（2）編寫實習(xí)報告。指導(dǎo)教師根據(jù)安排企業(yè)實習(xí)時間、企業(yè)設(shè)備開工情況，修改、編寫實習(xí)報告，避免同學(xué)實習(xí)報告流水賬、抄襲雷同、言之無物。實習(xí)報告采用啟發(fā)、討論，研究與探討的方式，引導(dǎo)同學(xué)對產(chǎn)品選材、成型工藝、質(zhì)量控制、產(chǎn)品性能逐漸深入分析研究，將所學(xué)理論與產(chǎn)品加工制造工藝、技術(shù)相結(jié)合，培養(yǎng)同學(xué)解決復(fù)雜工程問題的能力。因此，實習(xí)報告的編寫是針對精習(xí)基地、泛習(xí)基地有的放矢，引導(dǎo)同學(xué)在實習(xí)過程中抓住重點環(huán)節(jié)，透過實習(xí)產(chǎn)品，回歸到理論的運用，將課堂理論與生產(chǎn)實踐融匯貫通。

（3）實習(xí)考核。實習(xí)成績的考核與評定是實習(xí)學(xué)風(fēng)引導(dǎo)的指揮棒。同時，考評制度也影響下一級同學(xué)學(xué)風(fēng)和實習(xí)態(tài)度。制定合理的實習(xí)考核辦法是實習(xí)效果保障之一。一般從實習(xí)紀(jì)律（10%）、實習(xí)筆記（20%）、實習(xí)報告（40%）、實習(xí)答辯（30%）四個環(huán)節(jié)進(jìn)行評價。實習(xí)筆記采用時抽查，即可可以監(jiān)督同學(xué)，也可以及時了解同學(xué)實習(xí)掌握情況，合理的安排實習(xí)時間。實習(xí)答辯采用分組座談式答辯，同學(xué)主動講述和提問回答相結(jié)合，為同學(xué)進(jìn)行理論的深化和梳理。

二、生產(chǎn)實習(xí)改革應(yīng)用及效果

金屬材料科學(xué)與工程專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)計劃3周15天，我們安排青島扎克船用鍋爐有限公司、青島金海納有限公司作為精習(xí)基地，萊鋼錨鏈、青島海立、城陽豐東熱處理、濰坊豐東熱處理、高密高鍛5家公司作為泛習(xí)基地，其產(chǎn)品包括：船用鍋爐、采煤機(jī)截齒、海上平臺錨鏈、冰箱變頻壓縮機(jī)、活性屏離子氮化爐、壓力機(jī)等。

實習(xí)參觀公司按其產(chǎn)品成型工藝分，焊接成型：鍋爐壓力容器埋弧焊、CO2保護(hù)焊、氬弧焊、錨鏈閃光對焊、截齒釬焊。塑性成型：爐體的卷壓成型、汽車殼體零件的板料沖壓成型、錨鏈橫檔的熱鍛成型。鑄造成型：壓力機(jī)及其零件的砂型鑄造、消失模鑄造成型。機(jī)械加工成型：變頻冰箱壓縮機(jī)機(jī)械加工。板料和棒料下料：剪板機(jī)下料（≤8mm）、火焰和等離子氣割，棒材和管材的帶鋸切割下料。此外還涉及熱處理工藝：截齒的感應(yīng)淬火、滲碳淬火、離子氮化、氣體氮化及其噴丸、噴砂除銹預(yù)處理工藝。按檢測方式可以分為探傷檢測：壓力容器X射線探傷、著色探傷和錨鏈超聲探傷。力學(xué)性能檢測：鍋爐焊縫的拉伸試驗、沖擊實驗。產(chǎn)品性能檢測：鍋爐的水壓檢測、變頻壓縮機(jī)噪聲檢測。鍋爐材料和錨鏈材料的元素檢測分析。從實習(xí)內(nèi)容看涉及了本科課程中的金屬材料學(xué)、材料的力學(xué)性能、成型原理與工藝、熱處理工藝與裝備、無損檢測等課程。

學(xué)生在實習(xí)過程中，經(jīng)過與指導(dǎo)老師、企業(yè)技術(shù)人員互動，在實習(xí)報告的引導(dǎo)下，通過課堂探討交流，能夠積極主動地完成各項實習(xí)任務(wù)，實習(xí)效果良好。另一方面，生產(chǎn)實習(xí)企業(yè)與學(xué)生獲得了互相認(rèn)可，既企業(yè)在進(jìn)行安全教育的同時，也給同學(xué)做了下一年度的招聘需求，同學(xué)可以帶著企業(yè)的技術(shù)問題在企業(yè)完成本科畢業(yè)設(shè)計，促進(jìn)了學(xué)生的就業(yè)工作。

三、結(jié)論

在新的工程認(rèn)證形勢下，通過學(xué)校、教師、學(xué)生、企業(yè)多層次全方位的精習(xí)基地、泛習(xí)基地建設(shè)、實習(xí)指導(dǎo)報告的引導(dǎo)、實習(xí)指導(dǎo)教師隊伍的形成，探索培養(yǎng)養(yǎng)具有解決復(fù)雜工程問題的工程技術(shù)人才新的生產(chǎn)實習(xí)改革正在付諸實施并初顯效果。

材料科學(xué)與工程論文:航空航天方向材料科學(xué)與工程專業(yè)英語教學(xué)改革

摘要：通過對航空航天材料專業(yè)英語教材、課堂教學(xué)內(nèi)容與方法的改革與優(yōu)化，培養(yǎng)學(xué)生具有較強的專業(yè)文獻(xiàn)的閱讀能力，進(jìn)一步提高學(xué)生的聽、說、寫、譯能力，使學(xué)生能夠熟練應(yīng)用英語交流、獲取知識。同時促進(jìn)學(xué)生掌握良好的語言學(xué)習(xí)方法，提高文化素養(yǎng)，以適應(yīng)社會發(fā)展和航空航天技術(shù)進(jìn)步的需要。

關(guān)鍵詞：航空航天材料;專業(yè)英語;教學(xué);改革

航空航天材料是指飛行器及其動力裝置、附件、儀表所用的各類材料，是航空航天工程技術(shù)發(fā)展的決定性因素之一，也是材料科學(xué)中富有開拓性的一個分支。飛行器及其裝置的設(shè)計，不斷地向材料工程提出新的課題，推動了航空航天材料科學(xué)的進(jìn)步。各種先進(jìn)材料的出現(xiàn)也為飛行器及其裝置的設(shè)計提供更多的可設(shè)計性，極大地促進(jìn)了航空航天技術(shù)的發(fā)展。因此，先進(jìn)航空航天材料的開發(fā)、研究與應(yīng)用反映了一個國家的工業(yè)水平與航空航天技術(shù)，關(guān)系到一個國家的綜合實力與國際影響力。因此，各國都把先進(jìn)材料的研究和開發(fā)放在重要地位。盡管我國近年來在航空航天材料的研發(fā)方面取得了巨大進(jìn)展，但仍然與發(fā)達(dá)國家存在較大的差距。因此，需要不斷學(xué)習(xí)和引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗。而國外相關(guān)資料都是英文出版，這就需要航空航天材料方向的學(xué)生具有較高的材料科學(xué)與工程專業(yè)英語的聽、說、讀、寫能力，以完成獲取專業(yè)所需信息等任務(wù)。

材料科學(xué)與工程專業(yè)英語是一門語言應(yīng)用與材料專業(yè)知識緊密結(jié)合的課程。它不但涉及英語科技文體的語法特征和材料專業(yè)技術(shù)文獻(xiàn)的語言特點，而且涉及一定的專業(yè)技術(shù)內(nèi)容及科技信息交流。課程目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生具有較強的專業(yè)文獻(xiàn)的閱讀能力，進(jìn)一步提高學(xué)生的聽、說、寫、譯能力，使學(xué)生能夠熟練應(yīng)用英語交流、獲取知識。同時促進(jìn)學(xué)生掌握良好的語言學(xué)習(xí)方法，提高文化素養(yǎng)，以適應(yīng)社會發(fā)展和航空航天技術(shù)進(jìn)步的需要。課程的教學(xué)目標(biāo)是：掌握一定量的與材料科學(xué)與工程專業(yè)有關(guān)的常用單詞和常用詞組，并掌握一定的構(gòu)詞法知識，具有識別生詞的能力，能順利閱讀專業(yè)相關(guān)的英文原版教科書、參考書及專業(yè)論文。但現(xiàn)行的教學(xué)模式在教學(xué)管理與培養(yǎng)方式中存在許多問題亟待解決，目前也沒有針對航空航天方向的材料科學(xué)與工程專業(yè)英語教材。因此，迫切需要完善教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)方式，改編教材，以全面提高材料科學(xué)與工程專業(yè)英語的教學(xué)質(zhì)量。

一、改編現(xiàn)有專業(yè)教材，擴(kuò)展學(xué)生專業(yè)視野

瀏覽現(xiàn)有大部分的《材料科學(xué)與工程專業(yè)英語》教材可發(fā)現(xiàn)，內(nèi)容基本是《材料科學(xué)概論》或《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的英文版本的改編，實際是英文版的專業(yè)教材，不具專業(yè)英語教材特點。而且教材內(nèi)容的更新速度慢，與國際上材料科學(xué)的快速發(fā)展不相適應(yīng)，學(xué)生閱讀起來單調(diào)、枯燥。因此，在現(xiàn)有教材的基礎(chǔ)上，急需編寫新版實用性教材。新版教材需兼顧英語的語法特點和材料專業(yè)技術(shù)知識，既強調(diào)專業(yè)基礎(chǔ)理論知識又涵蓋國際研究前沿趨勢。

從提高學(xué)生的聽、說、讀、寫及翻譯的綜合能力著手，按照從難到易的教材內(nèi)容順序，突出航空航天行業(yè)背景及新技術(shù)特點，完成《材料科學(xué)與工程專業(yè)外語》教材的設(shè)計與撰寫。從教材章節(jié)編排上，按照先介紹語言知識后介紹材料專業(yè)的順序布局?？梢栽陂_始的章節(jié)介紹科技英語的構(gòu)詞、語法的特點以及專業(yè)學(xué)術(shù)文章的撰寫規(guī)則。隨后的幾個章節(jié)，簡單介紹材料的基礎(chǔ)理論知識，學(xué)生可以結(jié)合以前學(xué)習(xí)的材料專業(yè)知識進(jìn)行這部分的學(xué)習(xí)。目的是給學(xué)生介紹英文專業(yè)詞匯，讓學(xué)生逐漸熟悉專業(yè)英語的閱讀。隨后，在材料學(xué)的專業(yè)知識內(nèi)容上，結(jié)合專業(yè)基礎(chǔ)課程，著重介紹和航空航天技術(shù)緊密相關(guān)的材料研究內(nèi)容，例如飛機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、高溫材料、隱身材料、非晶材料、太陽能材料等。同時，為了進(jìn)一步提高學(xué)生閱讀和理解專業(yè)文獻(xiàn)資料的能力，提高學(xué)生從專業(yè)文獻(xiàn)中獲取重要信息和跟蹤學(xué)術(shù)研究前沿的能力，教材還可以向?qū)W生介紹利用互聯(lián)網(wǎng)站和相關(guān)的學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)站獲取最新專業(yè)文獻(xiàn)的方法。并且，從材料專業(yè)高質(zhì)量的國際期刊上精心選取一些難度適中的綜述性和研究型的論文作為課堂教學(xué)內(nèi)容。由于這些論文內(nèi)容新穎且緊密跟蹤本領(lǐng)域的研究前沿，學(xué)生也易于接受。這樣，既提高了教學(xué)效果，也使學(xué)生對專業(yè)英語的重要性有了更深地認(rèn)識和理解。

二、豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，夯實學(xué)生基本功

調(diào)研各高校材料專業(yè)的本科生教學(xué)計劃，發(fā)現(xiàn)專業(yè)英語課程設(shè)置在第七至第八學(xué)期，大四學(xué)生對英語學(xué)習(xí)逐漸變得陌生，如果直接面對專業(yè)英語的學(xué)習(xí)，勢必會造成學(xué)生學(xué)習(xí)的困難。因此，教師除了教授教材的內(nèi)容外，可以適當(dāng)拓展相關(guān)內(nèi)容的英語學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

從知識結(jié)構(gòu)設(shè)置上，可以根據(jù)學(xué)生畢業(yè)后學(xué)習(xí)、就業(yè)及工作的實際需要，突出對學(xué)生專業(yè)英語實際應(yīng)用能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。為了突出實際應(yīng)用能力培養(yǎng)及常用交流，可按照先讀后寫，先聽后說的思路，來對學(xué)生進(jìn)行專業(yè)英語實際應(yīng)用能力的訓(xùn)練。通過由學(xué)習(xí)模仿到實際應(yīng)用的教學(xué)模式，重點培養(yǎng)撰寫英文摘要、寫推薦信、求職信、會議常用發(fā)言以及模擬求職對話等能力。除此而外，還可以就學(xué)生即將面臨的畢業(yè)設(shè)計論文撰寫，展開介紹和講評?！皩W(xué)以致用”，而實際應(yīng)用是學(xué)生學(xué)習(xí)的動力。學(xué)生一旦體會到能從專業(yè)外語的學(xué)習(xí)中獲益，便會提高學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)專業(yè)英語的教學(xué)。

為了增加教學(xué)內(nèi)容的趣味性，在實際教學(xué)過程中增加一些與課文內(nèi)容相關(guān)的最新外文視頻。材料科學(xué)與工程是一個大專業(yè)，其中又有金屬材料、高分子材料及陶瓷材料等二級專業(yè)，因此除了完成教材的教學(xué)內(nèi)容外，還應(yīng)針對不同專業(yè)分門別類地介紹材料的最新的實際應(yīng)用。介紹時，可以從互聯(lián)網(wǎng)上搜索最新的文字資料，也可以搜索最新的視頻資料，其中視頻資料更生動，因此受到學(xué)生們的歡迎。比如在講解金屬材料和復(fù)合材料時，可以給學(xué)生播放波音、空客等制造飛機(jī)發(fā)動機(jī)及機(jī)身結(jié)構(gòu)的最新技術(shù)視頻。還可以通過播放如太陽能電池、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及3D打印技術(shù)等視頻，加深學(xué)生對陶瓷材料、功能材料及復(fù)合材料在新能源及新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用認(rèn)識。因此，通過利用多媒體技術(shù)的視頻資料，不但可以提高學(xué)生的英語聽力，擴(kuò)充學(xué)生的詞匯量，還可以使學(xué)生在輕松的學(xué)習(xí)氛圍中了解相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用前沿，深化在學(xué)生對航空航天材料科學(xué)與工程的認(rèn)識。

三、改革課堂教學(xué)方法，提高課堂教學(xué)質(zhì)量

材料專業(yè)英語是一種正規(guī)的書面體，專業(yè)詞匯多詞形復(fù)雜、句子長，且與專業(yè)知識結(jié)合緊密，相對于基礎(chǔ)英語來說，缺少文學(xué)作品中的韻律、節(jié)奏感，讀起來抽象、枯燥，造成教師講授、學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣不高。如果采用傳統(tǒng)的專業(yè)課程的講課為主的教學(xué)方法，勢必不能有良好的教學(xué)效果。因此，應(yīng)該結(jié)合英語課堂教學(xué)和專業(yè)課的教學(xué)特點，采取多元化的教學(xué)方法，對學(xué)生進(jìn)行課堂教學(xué)。

可以采取英語課堂的教學(xué)，讓學(xué)生隨堂朗讀教材內(nèi)容，學(xué)生在讀的過程中，既熟悉了教材內(nèi)容，又對英語的“說”有提高。隨后，對學(xué)生進(jìn)行分組，討論分析教材內(nèi)容，或者也可以提出一個小話題，學(xué)生可進(jìn)行問題的分析并提出解決方案。這樣，既提高了學(xué)生的英語口語技能，也加強了學(xué)生分析專業(yè)問題的能力。課后布置適量的課后翻譯作業(yè)，可以是對教材內(nèi)容的翻譯也可以是對課堂增補內(nèi)容的翻譯，通過英漢互譯的環(huán)節(jié)，鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容。在課程結(jié)束前，還可以穿插學(xué)生就自己的畢業(yè)設(shè)計方向，做一個簡短的英文講座，既可以對課堂教學(xué)效果進(jìn)行測試，也可以提高同學(xué)們的口頭表達(dá)能力，增加同學(xué)們英語交流的信心。

在進(jìn)行課堂教學(xué)的時候，如前所述，可以圍繞課堂教學(xué)時的內(nèi)容，充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為學(xué)生補充國際上航空航天材料的最新研究成果和先進(jìn)的應(yīng)用實例，可以是文字資料也可以是視頻文件的學(xué)習(xí)。進(jìn)行文字資料的學(xué)習(xí)時，可以采用先朗讀后分析、翻譯的方法，逐步分解。進(jìn)行視頻資料的學(xué)習(xí)時，教師應(yīng)提前將語音資料轉(zhuǎn)換成文本資料，課堂上可以進(jìn)行邊視聽邊進(jìn)行講解，讓學(xué)生在愉快的氛圍中進(jìn)行學(xué)習(xí)，進(jìn)而達(dá)到良好的課堂效果。

四、結(jié)語

我國航空航天技術(shù)的發(fā)展對航空航天材料的研究提出更高要求。航空航天材料的研究人員必須及時關(guān)注國際發(fā)展，密切和國外學(xué)術(shù)交流，才能保障材料領(lǐng)域的不斷進(jìn)步，這就對科技人員的專業(yè)英語要求也不斷提高。因此，通過對航空航天材料專業(yè)英語教材、課堂教學(xué)內(nèi)容與方法的改革與優(yōu)化，來全面培養(yǎng)學(xué)生的讀、聽、說、寫、譯的綜合能力，增強學(xué)生的國際競爭力，為航空航天材料技術(shù)領(lǐng)域輸送優(yōu)秀人才。

材料科學(xué)與工程論文:化工材料科學(xué)與工程的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢研究

【摘 要】隨著社會不斷進(jìn)步，化工生產(chǎn)備受關(guān)注，化工生產(chǎn)為社會發(fā)展提供相應(yīng)的材料，是社會工程建設(shè)中的重點內(nèi)容?；げ牧峡茖W(xué)與工程研究是化工生產(chǎn)中的重點內(nèi)容，本文對化工材料科學(xué)與工程的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，針對其中存在的問題，提出促進(jìn)化工材料科學(xué)與工程發(fā)展的對策，并對未來社會發(fā)展的化工材料科學(xué)趨勢演變進(jìn)行暢想。希望相關(guān)的研究能夠促進(jìn)我國化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】化工材料科學(xué)與工程 發(fā)展現(xiàn)狀 趨勢分析 研究

化工材料科學(xué)與工程是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要驅(qū)動力之一，同時能夠帶動信息技術(shù)與生物技術(shù)的發(fā)展。在以科學(xué)技術(shù)為主導(dǎo)的當(dāng)今社會中，無論是高校中還是化工企業(yè)中，都需要培養(yǎng)化工材料科學(xué)與工程的專業(yè)人才，創(chuàng)新材料科學(xué)與工程的發(fā)展。從化工材料科學(xué)與工程的發(fā)展中找尋其中存在的問題，以便于后期的工程技術(shù)研發(fā)。

1 化工材料科學(xué)與工程的發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.1 化工材料科學(xué)與工程的發(fā)展歷程

化工材料科學(xué)與工程的從個個單一分來的學(xué)術(shù)系統(tǒng)中，逐漸實現(xiàn)走向了科學(xué)之間的相互融合。在社會發(fā)展的進(jìn)程中，材料科學(xué)的應(yīng)用與社會建設(shè)步伐息息相關(guān)。單一化的材料科學(xué)發(fā)展不能適應(yīng)社會發(fā)展需求，各個材料學(xué)科之間應(yīng)該實現(xiàn)相互交叉、滲透、移植，從細(xì)分最終走向綜合化的發(fā)展。在20世紀(jì)40年代，基礎(chǔ)科學(xué)與工程之間的相互滲透較差，固體物理學(xué)與材料工程學(xué)之間的互不融合。從60年代起，材料科學(xué)與工程學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)交互，材料科學(xué)與材料工程之間的大部分內(nèi)涵能夠?qū)崿F(xiàn)重疊，化工材料科學(xué)與工程得到了教育界的廣泛認(rèn)可[1]。

1.2 化工材料科學(xué)與工程在教育界的發(fā)展

化工材料科學(xué)與工程是高校教育中的重點內(nèi)容，該門學(xué)科經(jīng)過多變的研究與演變，衍生出中諸多的子學(xué)科。以美國麻省理工學(xué)院材料學(xué)科專業(yè)演變?yōu)槔?，與化工材料科學(xué)與工程相關(guān)的專業(yè)課程有：地質(zhì)與采礦工程、采礦與冶金、冶金與材料科學(xué)等。歐美等國家將在材料教育方面的認(rèn)識比較深，將很多高校中的冶金、陶瓷、電子材料等科目統(tǒng)稱為材料，材料教學(xué)內(nèi)容逐漸擴(kuò)大，應(yīng)用到社會建設(shè)中的諸多領(lǐng)域中。目前，我國重點高校相繼設(shè)立材料科學(xué)與工程學(xué)院，針對于化工方面的教學(xué)改革，在原設(shè)置專業(yè)的基礎(chǔ)上，補充了非金屬的工程材料的內(nèi)容?；げ牧峡茖W(xué)與工程的發(fā)展能夠打破原專業(yè)設(shè)置的界限，加強專業(yè)間的滲透和聯(lián)系，教學(xué)內(nèi)容實現(xiàn)了更新。截止至2003年7月份，具備材料科學(xué)與工程的院校占據(jù)我國的高校的總數(shù)的34%?；げ牧峡茖W(xué)與工程的教學(xué)逐漸展現(xiàn)出了新思路[2]。

2 化工材料科學(xué)與工程的發(fā)展趨勢

2.1 化工材料科學(xué)與工程教學(xué)中創(chuàng)新性人才培養(yǎng)

化工材料科學(xué)與工程的發(fā)展，以來社會化工企業(yè)的技術(shù)研發(fā)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，為了更好的促進(jìn)化工材料科學(xué)的發(fā)展，在未來的科技社會中，化工材料科學(xué)與工程還需要與教育實現(xiàn)緊密結(jié)合。促進(jìn)化工新材料的研發(fā)與應(yīng)用，需要在高校中培養(yǎng)優(yōu)秀的材料科學(xué)人才，與社會高精尖材料研發(fā)機(jī)構(gòu)構(gòu)成聯(lián)動機(jī)制。對于材料科學(xué)的人才培養(yǎng)要求極為嚴(yán)格，一方面需要學(xué)生具有較好的結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)，另一方面還要向?qū)W生傳授學(xué)生微系統(tǒng)、納系統(tǒng)、生物系統(tǒng)。同時還需要進(jìn)行材料結(jié)構(gòu)、性能、工藝等工程的研究，以計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行材料科學(xué)的模擬研發(fā)。高校能夠為社會輸送創(chuàng)新性的人才，是社會化工企業(yè)實現(xiàn)穩(wěn)步發(fā)展的關(guān)鍵。創(chuàng)新性人才的能夠促進(jìn)化工新材料的研發(fā)，保障化工材料領(lǐng)域更新[3]。

2.2 化工新材料的研發(fā)

在科技信息不斷發(fā)展的當(dāng)今社會中，對于化工材料的研發(fā)技術(shù)越來越先進(jìn)，我國化工材料科學(xué)與工程的未來發(fā)展，需要與科技信息技術(shù)相互融合，研發(fā)出具有更多功能的化工新材料。這些新材料的研發(fā)與應(yīng)用能夠在傳統(tǒng)材料的優(yōu)勢基礎(chǔ)上，為人們的生活提供更多的便利。

2.2.1 纖維材料

化工新材料“十三五”發(fā)展規(guī)劃在即，很多具有高技術(shù)含量、高價值知識密集和技術(shù)密集的新型材料，在社會建設(shè)中能夠發(fā)揮出無線的潛力。這些新材料與傳統(tǒng)的材料相比，在質(zhì)量上更加的輕便，在性能上的更加的好，在功能上更加的強大，附加值更加的高。那么何為化工新材料，化工新材料是指一些包含高性能纖維復(fù)核材料，這些才能夠在國防軍工、航空航天、新能源及高科技產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用廣泛，同時化工新材料在建筑、通信、機(jī)械、環(huán)保以及海洋開發(fā)中用途更大。有專家指出，全球纖產(chǎn)量在近十年內(nèi)的長幅為3%，而高性能的纖維在全球范圍內(nèi)產(chǎn)量增長能夠達(dá)到30%，也就是說，在未來的幾年間是高性能纖維發(fā)展的黃金期[4]。

2.2.2 聚酰亞胺

有機(jī)高分子材料也是化工新材料的另一類，與傳統(tǒng)的高分子材料相比，聚酰亞胺的綜合性比較強，特點突出。聚酰亞胺作為一種特種工程材料，已廣泛應(yīng)用在航空、航天、微電子、分離膜、納米、液晶、激光等領(lǐng)域。在物理性質(zhì)上，耐高溫達(dá) 400℃以上，長期使用溫度范圍-200～300℃，熔點特征不明顯。并且該種材料絕緣性能極高。通常情況下，103赫下介電常數(shù)為4.0；在化學(xué)性質(zhì)上，聚酰亞胺可以被分為脂肪族、芳香族、半芳香族聚酰亞胺三種。聚酰亞胺，因其在性能和合成方面的突出特點，不論是作為結(jié)構(gòu)材料或是作為功能性材料，其在微電子領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。

3 結(jié)語

綜上所述，化工材料科學(xué)與工程化工研發(fā)領(lǐng)域中的重點內(nèi)容，提升對于化工材料科學(xué)與工程的研發(fā)，能夠有效的促進(jìn)化工領(lǐng)域發(fā)展。本文對化工材料科學(xué)與工程的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，與社會發(fā)展趨勢相互結(jié)合，研究其在未來的發(fā)展方向。在未來，需要對化工材料科學(xué)與工程教學(xué)中進(jìn)行創(chuàng)新性人才培養(yǎng)，鼓勵化工新材料的研發(fā)，實現(xiàn)科技創(chuàng)造未來。

材料科學(xué)與工程論文:材料科學(xué)與工程專業(yè)的實驗室教學(xué)地位思考

[摘要]站在一級學(xué)科專業(yè)角度理解“材料科學(xué)與工程”實踐教學(xué)的含義，剖析目前我國高等學(xué)校本科實驗室在實踐教學(xué)方面存在的問題。提出高等學(xué)校的實踐教學(xué)應(yīng)該以培養(yǎng)大學(xué)生科學(xué)實驗及工程實踐的能力為目的，以傳授科學(xué)發(fā)現(xiàn)的實驗方法、研究手段以及工藝技術(shù)為任務(wù)，并在認(rèn)知學(xué)科知識、掌握專業(yè)技能基礎(chǔ)上實現(xiàn)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；實驗室應(yīng)該是完成實踐教學(xué)任務(wù)的主要基地，實驗室建設(shè)應(yīng)該是高校實踐教學(xué)基地建設(shè)的落腳點與主要方向。

[關(guān)鍵詞]實驗室；實踐教學(xué)；工程實踐能力；人才培養(yǎng)

0引言

“材料科學(xué)與工程”專業(yè)是一級學(xué)科專業(yè)，深刻理解專業(yè)內(nèi)涵，是保證實現(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)科理論知識與專業(yè)實踐能力協(xié)調(diào)統(tǒng)一的兩個部分。如何進(jìn)行專業(yè)實踐能力的培養(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研究課題[15]。伴隨國家對教育的重視和大量投入，用于培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的基礎(chǔ)設(shè)施得到完善。然而，這并不意味著專業(yè)實踐能力培養(yǎng)的問題得到解決，恰恰相反，社會要求高校改革實踐教學(xué)模式，培養(yǎng)高素質(zhì)工程實踐能力人才的呼聲日益強烈。深刻思考高校實踐教學(xué)現(xiàn)狀，目光聚焦教學(xué)實驗室，高校教學(xué)實驗室的性質(zhì)、作用與地位值得再審視。高校教學(xué)實驗室的建設(shè)方向?qū)Ω咝嵺`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)知識與工程技術(shù)知識應(yīng)該是構(gòu)成知識結(jié)構(gòu)的主要方面。就理論教學(xué)而言，要以系統(tǒng)的知識學(xué)習(xí)和綜合思考能力培養(yǎng)為主，強調(diào)寬厚的基礎(chǔ)、學(xué)科知識橫向與縱向間的聯(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)。實踐教學(xué)不應(yīng)該僅是理論的再現(xiàn)和簡單證明，而是強調(diào)理論在應(yīng)用中的相關(guān)性和綜合性，同時引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生走向科學(xué)研究和工程實踐的起點。實踐教學(xué)的任務(wù)和目的就是培養(yǎng)大學(xué)生獲取科學(xué)知識的能力與工程實踐的能力?；诖耍_立了高校實踐教學(xué)改革以及實踐教學(xué)基地建設(shè)的方向。高校教學(xué)實驗室是完成實踐教學(xué)任務(wù)，實施學(xué)生工程實踐能力培養(yǎng)計劃的主體，高校實踐教學(xué)改革以及實踐教學(xué)基地建設(shè)的對象是教學(xué)實驗室（以下簡稱實驗室）。

2我國材料科學(xué)與工程專業(yè)教育的發(fā)展現(xiàn)狀對實踐教學(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)的實踐教學(xué)應(yīng)該與此對應(yīng)，重視寬口徑的科學(xué)研究和工程實踐能力的培養(yǎng)[3]。

實際上，在專業(yè)人材培養(yǎng)過程中，各個學(xué)校依據(jù)自身條件和發(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)研究和工程實踐能力的培養(yǎng)”的實踐教學(xué)內(nèi)涵對于每個學(xué)校來講是有一定限度的。實驗室對于實現(xiàn)“寬口徑”的科學(xué)研究和工程實踐能力的培養(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)社會科技發(fā)展的大方向。實踐教學(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開始進(jìn)入科研團(tuán)隊，參與導(dǎo)師的科研工作；畢業(yè)論文或設(shè)計題目普遍要求真題真做。實驗室對于實現(xiàn)寬口徑的科學(xué)研究和工程實踐能力的培養(yǎng)的有效性日益彰顯。寬口徑的科學(xué)研究與工程實踐能力培養(yǎng)的主體地位也日益凸顯。

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

伴隨國家對教育的重視和大量投入，培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的基礎(chǔ)設(shè)施得到完善，學(xué)生的實際操作動手水平、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)實驗室專項投資建設(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，加強教學(xué)科研創(chuàng)新平臺以及人才培養(yǎng)質(zhì)量建設(shè)。實踐教學(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?？茖W(xué)研究和工程實踐能力的培養(yǎng)越來越可以立足于實驗室。

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的發(fā)展及國際競爭日趨激烈，社會對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，實踐性更強，探索性更強。以專業(yè)認(rèn)識實習(xí)或企業(yè)化的現(xiàn)場實踐為實施方式的教學(xué)模式呈現(xiàn)出不適應(yīng)性。實驗室建設(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)、高校實驗室建設(shè)的目的，以及從現(xiàn)實條件來看都是符合邏輯的。

3高等學(xué)校實驗室實踐教學(xué)現(xiàn)狀的思考與改革措施3.1高等學(xué)校實驗室實踐教學(xué)現(xiàn)狀的思考

1） 以科學(xué)實驗教學(xué)涵蓋實踐教學(xué)。實驗室的實踐教學(xué)過于強調(diào)學(xué)科性：教學(xué)內(nèi)容突出學(xué)科化，教學(xué)方式強調(diào)科學(xué)探索。與此對應(yīng)，用于實踐教學(xué)的投資趨向于科學(xué)研究設(shè)備。實驗設(shè)備現(xiàn)代化、高精尖化以及專門化。這種實踐教學(xué)現(xiàn)狀使科學(xué)探索深度不斷加大，基礎(chǔ)實踐能力逐漸淡化。雖然對教師與大學(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)研究與工程實踐能力的培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)來衡量高等學(xué)校實驗室的實踐教學(xué)，對學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)會被弱化。

從材料測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)分析方法是工程實際中測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)，仍面向工程實際。大學(xué)教育，特別是工科的大學(xué)教育，工程知識的教學(xué)偏弱，大學(xué)生就業(yè)難，社會接受度低，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，面對高精尖、高價值科技手段，存在看得見卻摸不得的客觀現(xiàn)實。不能上手，實踐能力無從培養(yǎng)。

除此之外，在科技飛速發(fā)展的今天，要求大學(xué)生群體在一個相對較短的、確定的時間段內(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） 實驗室實踐教學(xué)存在明顯的教學(xué)實驗性。高等學(xué)校實驗室的實踐教學(xué)受傳統(tǒng)的思想影響，實驗教學(xué)依課程開設(shè)，且在內(nèi)容上注重理論知識的驗證，正所謂教學(xué)實驗，而非實驗教學(xué)。而且，在實驗教學(xué)內(nèi)容中對科學(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)知識體系的形成過程，有助于學(xué)生更好地理解、掌握知識，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)的是工程實踐的核心內(nèi)容。

在實驗教學(xué)形式上，所謂基礎(chǔ)性、設(shè)計性及綜合性實驗的劃分，多是從實驗內(nèi)容的量、涉及知識性的面及工作難度角度，而非從實驗教學(xué)的內(nèi)涵上來考慮。項目之間相互獨立，缺乏系統(tǒng)性，且實驗項目在內(nèi)容設(shè)置上重復(fù)現(xiàn)象嚴(yán)重；實踐教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、專業(yè)實驗?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)新意識不能得到有效激發(fā)；教學(xué)過程未能切實體現(xiàn)以學(xué)生為本、學(xué)為主體的教育理念。

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

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

校外實踐基地的建設(shè)有效支撐高校實踐教學(xué)。因而，許多高校大力建設(shè)校外產(chǎn)學(xué)研基地，實施“卓越工程師”培養(yǎng)計劃等。在“十二五”期間，天津市投資了4.25億元用于實施卓越人才教育培養(yǎng)計劃，建設(shè)10個可共享的工程實踐教育中心。在實踐中發(fā)現(xiàn)，所謂工程實踐基地實踐教學(xué)的內(nèi)容與形式偏向工程，一定程度上弱化實踐教學(xué)的科學(xué)研究與工程實踐能力的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，對材料科學(xué)與材料工程相結(jié)合的綜合性人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)具有一定局限性。同樣，工程實踐基地建設(shè)為適應(yīng)科技飛速發(fā)展的現(xiàn)實，滿足大學(xué)生群體在一個相對較短的、確定的時間段內(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)實的限制，校外產(chǎn)學(xué)研基地的工程實踐教學(xué)效果確實大打折扣。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踐教學(xué)是一個值得商榷的問題。

3.2高等學(xué)校實驗室實踐教學(xué)改革措施

1） 提高對實驗室工作重要性的認(rèn)識。高等學(xué)校實驗室是學(xué)生實踐能力培養(yǎng)及實施工程素質(zhì)教育的重要場所，保證教學(xué)質(zhì)量及實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要基地。黨的十八屆五中全會已經(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，實施知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高協(xié)調(diào)發(fā)展的實驗教學(xué)觀念，提高實驗教學(xué)對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才重要性的認(rèn)識，深化實驗教學(xué)改革，支撐教育教學(xué)質(zhì)量的提升。

2） 加強實驗室建設(shè)，深化實驗教學(xué)改革。首先，通過管理體制創(chuàng)新，實現(xiàn)實驗室的角色轉(zhuǎn)換。高等學(xué)校實驗室建設(shè)，要以深化改革現(xiàn)有實驗教學(xué)體系和管理體制為核心。通過體制創(chuàng)新，打通實驗教學(xué)與理論教學(xué)的教師身份界限，在建立起滿足實驗教學(xué)需要的高素質(zhì)實驗教學(xué)隊伍基礎(chǔ)上，形成設(shè)備先進(jìn)、資源共享與開放服務(wù)的實驗教學(xué)環(huán)境，提高實驗教學(xué)水平，支持實踐教學(xué)質(zhì)量的提升，使實驗室真正成為實施實踐教學(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)實踐之間的界壘，有效地實現(xiàn)教研相長，培養(yǎng)了學(xué)生的實踐能力。通過理念創(chuàng)新，形成科學(xué)研究與教學(xué)實踐協(xié)調(diào)一致、科研研究室與教學(xué)實驗室協(xié)調(diào)統(tǒng)一的機(jī)制，實現(xiàn)教研相長。學(xué)術(shù)性的教學(xué)模式，打通了科研研究驗室與教學(xué)實驗室的管理界壘，專業(yè)教學(xué)任務(wù)由團(tuán)隊協(xié)調(diào)處理，應(yīng)該是一個積極的探索。

4結(jié)束語

實踐教學(xué)改革是高校特別是工科院校教育改革的重要部分。實踐教學(xué)改革是保障學(xué)校培養(yǎng)滿足社會發(fā)展需要的，科學(xué)發(fā)現(xiàn)與工程實踐能力相結(jié)合的綜合性人才的重要支撐。從高等教育發(fā)展面臨的形勢要求、高校的性質(zhì)與任務(wù)，以及學(xué)科專業(yè)建設(shè)內(nèi)涵與發(fā)展方向的邏輯出發(fā)，高校實驗室應(yīng)該培養(yǎng)大學(xué)生獲取科學(xué)知識能力與工程實踐能力的能力。借助體制創(chuàng)新，使實驗室真正成為實施實踐教學(xué)任務(wù)的核心載體。教育者應(yīng)通過理念創(chuàng)新，打通科學(xué)研究與教學(xué)實踐之間的界壘，使實驗室真正成為學(xué)生獲取科學(xué)知識與進(jìn)行工程實踐能力培養(yǎng)的主要基地。

材料科學(xué)與工程論文:讀議練課堂模式在《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》中的應(yīng)用

摘要：以我校《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》課程為例，介紹了讀議練課堂教學(xué)模式的實施過程與效果。通過“讀”的實施強化學(xué)生對相應(yīng)知識點的深入理解，并充分結(jié)合利用教師提供學(xué)習(xí)資源和網(wǎng)絡(luò)資源，開拓學(xué)生視野；通過“議”的實施，充分開展知識點的討論，通過團(tuán)隊合作合理分工，同時強化師生網(wǎng)絡(luò)互動和課堂互動，加深理解；通過“練”的實施，提高感性認(rèn)知，強化實踐知識和能力。通過兩學(xué)年的實踐，實施效果較好，同時提出相應(yīng)存在的問題，供同行參考。

關(guān)鍵詞：課堂教學(xué)模式；材料科學(xué)與工程；結(jié)構(gòu)教學(xué)法；閱讀；討論

一、前言

“讀、議、練”課堂教學(xué)模式是指運用“啟、讀、議、講、記、練、結(jié)”結(jié)構(gòu)教學(xué)法，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位，通過教師的組織、引導(dǎo)、幫助和促進(jìn)，使學(xué)生主動探索，充分利用各渠道的學(xué)習(xí)資源，積極參加課堂討論，在頭腦中對相應(yīng)專業(yè)知識形成整體化，并學(xué)會運用，從而提高教學(xué)質(zhì)量，提升教學(xué)效果。《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》課程是我校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)核心基礎(chǔ)課程，該課程作為該專業(yè)的學(xué)位課程，旨在使學(xué)生開始接觸材料科學(xué)，樹立科學(xué)的材料觀和專業(yè)認(rèn)知，通過“讀、議、練”課程教學(xué)建設(shè)，突出學(xué)生在學(xué)習(xí)中的作用，構(gòu)建有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)和師生互動的教學(xué)模式，一定程度上提升了學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

二、“讀、議、練”教學(xué)模式的實施過程

1.“讀”的實施及評價。通過為學(xué)生指定相關(guān)參考書籍和促使學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，將精讀、課外必讀和瀏覽泛讀相結(jié)合，掌握和了解不同層次的專業(yè)知識內(nèi)容和最新前沿進(jìn)展。具體本課程，為學(xué)生指定了6份參考資料，有選擇性地指定內(nèi)容，要求精讀15萬字和泛讀53萬字，使學(xué)生掌握材料科學(xué)基礎(chǔ)知識和材料科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)展知識。將閱讀材料分四次結(jié)合課程進(jìn)度告知學(xué)生，并指導(dǎo)學(xué)生有效閱讀，大部分閱讀資料均以數(shù)字資源形式放在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中共享，為學(xué)生閱讀提供條件。同時每次閱讀要求學(xué)生反饋閱讀報告以督促學(xué)生進(jìn)行有效閱讀。在課程的網(wǎng)站上公布讀的要求與評分標(biāo)準(zhǔn)：每位同學(xué)要充分利用指定的相關(guān)參考書籍和豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，將精讀、課外必讀和瀏覽泛讀相結(jié)合，掌握和了解不同層次的專業(yè)知識內(nèi)容和最新前沿進(jìn)展。

在實施有效的閱讀之后，要求撰寫相應(yīng)的讀書報告。（1）精讀材料1：第1章，閱讀1～8頁，寫出500字的理解。第2章，閱讀9～10頁和第3章，閱讀30～68頁。寫出800字以上的閱讀報告。第4章，閱讀，寫出800字以上的閱讀報告。（2）閱讀材料2：泛讀至少10萬字。閱讀材料3：泛讀至少20萬字。以上兩材料在閱讀后撰寫主題為“我眼中材料的發(fā)展未來”的小論文一篇，不少于1000字。（3）閱讀材料4：泛讀至少10萬字。閱讀材料5：泛讀至少8萬字。閱讀材料6：泛讀至少5萬字。以上三材料在閱讀后，促進(jìn)對教材內(nèi)容的理解，補充對材料性能的學(xué)習(xí)和掌握。撰寫主題為“我最關(guān)注的材料性能”的小論文一篇，不少于800字。從眾多性能中選擇1～2種進(jìn)行闡述，要求有理有據(jù)。“讀”材料的過程主要在課后完成，評價學(xué)生學(xué)習(xí)情況主要根據(jù)所提交的讀書報告。五份讀書報告，每份總分20分進(jìn)行評價，納入期末綜合考核。

2.“議”的實施及評價。在本課程中開展了三次課堂討論，通過分組，全班學(xué)生均有效參與。討論主題既結(jié)合上述“讀”的內(nèi)容，也要求學(xué)生能利用網(wǎng)絡(luò)資源充分思考和搜索。同時，主題討論不僅限于課堂，還在網(wǎng)絡(luò)上繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)關(guān)注的知識進(jìn)行答疑、討論、互動。在網(wǎng)絡(luò)課堂公布的“議”的實施要求與評價方法如下：“議”的過程由課前準(zhǔn)備、課堂討論和課后總結(jié)三部分進(jìn)行實施。（1）成立學(xué)習(xí)小組進(jìn)行實施：固定4～5人/小組。（2）課前準(zhǔn)備。每個討論主題中有6個問題，全班每位同學(xué)課前通過閱讀教材、所提供的閱讀材料或互聯(lián)網(wǎng)資源等的學(xué)習(xí)，在課程的“答疑討論”模塊中的相應(yīng)主題貼中提交“回復(fù)”對問題的理解。（3）每次提前指定三個小組在討論課上進(jìn)行討論。①第1小組負(fù)責(zé)問題1和問題2，第2小組負(fù)責(zé)問題3和問題4，第3小組負(fù)責(zé)問題5和問題6。②要求每個小組成員進(jìn)行合理分工。要求1人在課堂上進(jìn)行對問題的解答和相關(guān)知識點的介紹（準(zhǔn)備PPT）。至少1人，根據(jù)相關(guān)知識點提出3個問題供大家回答與討論。至少1人，回答其他同學(xué)關(guān)于該主題的提問。至少1人通過文字和照片等對全程進(jìn)行記錄，并整理課堂討論的結(jié)果。（4）課后撰寫討論總結(jié)。要求每小組提交一份討論實施總結(jié)，內(nèi)容包括實施情況說明、討論情況整理、總結(jié)與體會。內(nèi)容不少于1000字?！白h”的評分分課前準(zhǔn)備、課堂評述討論和課后總結(jié)三部分，課前準(zhǔn)備100分，課堂200分，課后總結(jié)提交200分。其中，課前準(zhǔn)備部分，只要分工明確，每位同學(xué)積極參與，均給基本分50分；另50分根據(jù)網(wǎng)絡(luò)課堂同學(xué)提交的回貼進(jìn)行給分。課堂評述討論，根據(jù)所提交的介紹PPT、課堂介紹情況、提問、解答、記錄等綜合給分，也將根據(jù)所討論內(nèi)容其他同學(xué)的響應(yīng)情況進(jìn)行加分。課后總結(jié)部分根據(jù)所提交的討論總結(jié)和過程資料完整性進(jìn)行評價。

3.“練”的實施。“練”的過程包括課堂練習(xí)與課后練習(xí)兩方面。在課堂上進(jìn)行口頭回答，促使學(xué)生現(xiàn)場思考；課后則將書面練習(xí)和實驗操作相結(jié)合：偏理論知識的理解通過書面練習(xí)，加深理解；同時將可以在實驗室展現(xiàn)的材料科學(xué)知識讓學(xué)生進(jìn)行實驗操作，促進(jìn)學(xué)生的感性認(rèn)識，提升學(xué)生興趣。本課程安排四次綜合性作業(yè)，涉及“收集身邊的三大類材料”、“材料微觀結(jié)構(gòu)的玄妙”、“如何有效地描述材料的使用性能”、“高分子材料的優(yōu)異特性”四個主題，四個項目式作業(yè)的實施，使學(xué)生能夠了解材料、深入材料、感知材料并對材料保持高度的探索欲望。

三、“讀、議、練”教學(xué)模式的實施效果

從兩學(xué)年的課程建設(shè)和實施經(jīng)驗來看，通過“讀、議、練”的過程確實能讓學(xué)生在課外忙起來，并且對于比較認(rèn)真的學(xué)生在此過程中也實現(xiàn)了比較大的收獲。從學(xué)生期末考核成績來看，學(xué)生對于基本知識的掌握也有所提高，尤其是對于本課程中材料的大概念和總體情況了解更加準(zhǔn)確和深入。從與學(xué)生的私下交流、期中教學(xué)檢查以及學(xué)生的讀書報告的反饋來看，大部分學(xué)生，尤其是學(xué)習(xí)認(rèn)真的學(xué)生非常歡迎和接受這種形式，學(xué)習(xí)的效果也比較好。具體體現(xiàn)在以下三個方面。

1.大大提升學(xué)生學(xué)習(xí)過程的參與度。上述組織實施，全班同學(xué)都有參與，其中大部分學(xué)生能積極主動地參與，下表為網(wǎng)絡(luò)課程的訪問數(shù)據(jù)統(tǒng)計情況。具體可訪問杭州師范大學(xué)教務(wù)處網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。通過表中數(shù)據(jù)可知，所有學(xué)生都有參與“讀、議、練”的過程，且參與程度很高。

2.學(xué)習(xí)時間和空間的充分拓展。在本項目中“讀、議、練”的實施，課程網(wǎng)站的充分利用，充分拓展了學(xué)生學(xué)習(xí)的時間和空間，不局限到課堂的時間和教室中與教師的面對面。

3.師生互動的增強。通過網(wǎng)絡(luò)課堂、學(xué)習(xí)讀書報告、討論總結(jié)、練的總結(jié)報告等，教師除了“議”過程中在課堂上提高與學(xué)生的互動性外，也在評閱與討論中進(jìn)行評價與反饋。同時，廣泛的學(xué)生思路寬泛，四面開花，有效促進(jìn)教與學(xué)的互動，使教師也能從教中得到知識的提升。

四、項目實施存在的問題和改進(jìn)策略

本項目的實施也是對“讀、議、練”課程形式的一次探索，因缺乏經(jīng)驗，在實施過程之中也存在以下一些問題，有待改進(jìn)。

1.讀書報告和學(xué)生總結(jié)報告的形式和內(nèi)容不夠規(guī)范。本項目實施過程初期，考慮不夠周全，未對讀書報告和學(xué)生總結(jié)報告的形式和內(nèi)容進(jìn)行明確和詳細(xì)的要求，從而導(dǎo)致最后學(xué)生提交上來的比較隨意。

2.“議”的主題選擇可更多樣化，學(xué)生“議”的準(zhǔn)備要更充分?！白h”的過程重點在于主題的選擇，本項目的實施過程中充分進(jìn)行了思考，使每個主題確定了6個問題，而對于每組學(xué)生而言，涉及的問題中既有基本概念的問題，也有在書本上無現(xiàn)成答案的擴(kuò)展性問題。但在后續(xù)項目的實施過程中，主題的選擇需進(jìn)一步多樣化。同時，在“議”的過程中，有部分學(xué)生準(zhǔn)備得不夠充分，以至于在講臺上介紹時講不清，使討論無法高效進(jìn)行。應(yīng)當(dāng)想策略使學(xué)生更重視準(zhǔn)備。

3.學(xué)生工作量不夠均衡，尤其是“議”的過程。在項目的過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生工作量不夠均衡，對于一些比較認(rèn)真的學(xué)生投入明顯比其他課程多一些精力，收獲自然也大。但也有混水摸魚、濫竽充數(shù)者，尤其是“議”的過程，雖然已考慮到這個問題，盡量合理地進(jìn)行了分工，但實施過程中根據(jù)學(xué)生的主動性差異，其工作量體現(xiàn)較大差異。應(yīng)當(dāng)想法鼓勵學(xué)生更加主動地進(jìn)行準(zhǔn)備。

4.教師工作量過大，沒有充分的準(zhǔn)備，有點力不從心。項目實施中通過“讀、議、練”的各過程確實提升了學(xué)生的工作量，讓學(xué)生“忙”了起來，但隨之而來的對教師而言，工作量增加了很多。本項目實施過程中，僅讀書報告的評閱和修改，每位學(xué)生5份報告，每份各異，教師閱讀起來的工作量就非常大。而“議”的過程中，為要求每位學(xué)生的積極參與，要求每位學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)課堂提交討論發(fā)言，每個主題有6個問題，每位學(xué)生的回答要求不能完全相同，而且向?qū)W生承諾每個發(fā)言教師有點評和回復(fù)。因此實施過程中工作量比預(yù)想的要大很多。

5.有少量學(xué)生抱怨工作量過大，不盡力配合。在實施過程中，也有少量學(xué)生抱怨工作量過大，主要原因在于學(xué)生沒有養(yǎng)成過程考核的習(xí)慣，總是與一般課程進(jìn)行比較，缺乏參與的積極性。應(yīng)當(dāng)想法更進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的積極性，主要策略可以是進(jìn)一步提高過程考核，讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)過程的重要性。

五、結(jié)語

“讀、議、練”課堂教學(xué)模式在《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》課程中得到了很好的實施，總體效果明顯，有利于提升課程學(xué)習(xí)過程中學(xué)生的參與度，如果能進(jìn)一步規(guī)避存在的問題，應(yīng)該可以獲得更佳的效果。

材料科學(xué)與工程論文:材料科學(xué)與工程專業(yè)物理化學(xué)課程教學(xué)改革的幾點建議

摘要：物理化學(xué)是高校材料類專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程。介紹了石河子大學(xué)近幾年來材料科學(xué)與工程專業(yè)物理化學(xué)課程體系中出現(xiàn)的一些問題，以及教學(xué)改革與探索的幾點建議，包括教學(xué)體系的重構(gòu)、改進(jìn)教學(xué)方法、強化實驗配套教學(xué)。以此為舉措，推動提高教學(xué)質(zhì)量提高。

關(guān)鍵詞：材料類專業(yè)；物理化學(xué)；教學(xué)改革；建議

物理化學(xué)課程是高?；瘜W(xué)專業(yè)最重要的一門基礎(chǔ)課程，該課程內(nèi)容豐富、前后連貫、邏輯推理清晰、理論性強，不僅可對化學(xué)、化工、環(huán)境專業(yè)學(xué)生開設(shè)，也可為生物、材料、食品、水建等專業(yè)學(xué)生設(shè)置。隨著社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，高等學(xué)校不斷深化教學(xué)改革，全面提高教學(xué)質(zhì)量，對物理化學(xué)學(xué)科的課程講授和發(fā)展也提出了更高的要求。結(jié)合我校的實際情況，以及我們近幾年在建設(shè)校級精品課程的探索與實踐，重新審視材料科學(xué)與工程專業(yè)物理化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)目前我校材料專業(yè)物理化學(xué)課程教學(xué)中還存在以下的問題：

1.現(xiàn)行的教學(xué)計劃中，無機(jī)化學(xué)相關(guān)課程以及后續(xù)一些專業(yè)課，與物理化學(xué)授課內(nèi)容中有一些重復(fù)之處。

2.教材中抽象理論太多，造成了學(xué)生對這門基礎(chǔ)課程產(chǎn)生了比較枯燥無味的感覺；加之內(nèi)容多，課時量有限，老師在課堂講授中不能針對某一化學(xué)原理或原理推導(dǎo)過程進(jìn)行深入的剖析和講解。

3.與之配套的物理化學(xué)實驗課，經(jīng)常采用多個班級集中循環(huán)進(jìn)行試驗的模式，有時理論部分未講授到，但實驗課程因為循環(huán)時間到，又必須開始，即實驗內(nèi)容超前于理論教學(xué)的進(jìn)度，或者理論課早已講授完畢，而實驗課程卻推后進(jìn)行，學(xué)生不能及時將理論和實驗相聯(lián)系，無法達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。目前我校物理化學(xué)的實驗內(nèi)容，基本以驗證基礎(chǔ)理論為主，缺少綜合性、設(shè)計性及性能測試試驗，因此物理化學(xué)實驗體系缺少培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的意識以及提高學(xué)生動手能力的舞臺。

因此，需要積極推進(jìn)課程體系改革，充實和更新教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法、豐富實驗教學(xué)，從而全面提高物理化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量和效果。

一、優(yōu)化整合相關(guān)學(xué)科內(nèi)容，打破學(xué)科壁壘，構(gòu)建新的教學(xué)體系

對于我校材料科學(xué)與工程專業(yè)，按照2013版教學(xué)大綱的要求和已制定的教學(xué)計劃，其中包含的課程，如無機(jī)化學(xué)、無機(jī)非金屬材料、催化作用原理、膠體與界面化學(xué)等專業(yè)課，它們都與物理化學(xué)課程密切相關(guān)，有些課程如催化作用原理和膠體與界面化學(xué)，直接是從物理化學(xué)的大體系中劃分出去的。由于我院材料專業(yè)招生時間不長，而這些課程總是不同的教師授課，教師之間就授課內(nèi)容未來得及進(jìn)行充分的交流，經(jīng)過幾年的授課，發(fā)現(xiàn)同一知識點的簡單重復(fù)難以避免。因此，建議課程組就這一現(xiàn)象，加強教師間的交流與合作，將這些課程的內(nèi)容進(jìn)行有效的整合，突破原來以學(xué)科和專業(yè)來劃分的粗放型的課程體系，建立起適合于自己專業(yè)的有效課程體系，是目前我院物理化學(xué)教學(xué)改革的一項重要任務(wù)。

我校材料學(xué)科專業(yè)物理化學(xué)課程采用的是南京大學(xué)沈文霞主編的《物理化學(xué)核心教程》第二版教材，主要的授課內(nèi)容包括熱力學(xué)（熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、化學(xué)平衡和相平衡）和動力學(xué)部分（包括化學(xué)反應(yīng)速率、電化學(xué)、表面現(xiàn)象和膠體化學(xué)），共56課學(xué)時，大學(xué)二年級上半年授課；而無機(jī)化學(xué)，同分析化學(xué)一起共48學(xué)時，無機(jī)部分主要講授熱化學(xué)（熱力學(xué)第一定律）、稀溶液的性質(zhì)、膠體溶液、化學(xué)平衡及化學(xué)反應(yīng)速率；根據(jù)教學(xué)大綱的安排，膠體和界面化學(xué)、催化作用原理這兩門課程各安排24個學(xué)時，在大學(xué)三年級下學(xué)期開展。通過幾年授課，經(jīng)老師觀察和學(xué)生反映不難發(fā)現(xiàn)，以上所述這些課程，在知識內(nèi)容上相互之間都存在著一定的重復(fù)性和交叉性。

針對課程內(nèi)容重復(fù)的問題，為了避免盲目浪費學(xué)時數(shù)，有效改善不同課程之間的重復(fù)授課，充分利用大學(xué)課堂掌握更多的知識，使我們在課堂上的幾十分鐘內(nèi)有效地完成教學(xué)任務(wù)，這里提議對材料系開設(shè)的幾門相關(guān)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，使每門課都有其側(cè)重點，建議組建一個全新的教學(xué)體系，同時要照顧到這些學(xué)科知識的完整性和獨立性。例如，講授無機(jī)化學(xué)課程時，建議把化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)平衡作為重點內(nèi)容詳細(xì)講授，而其他內(nèi)容，如電化學(xué)、相平衡和化學(xué)反應(yīng)速率這些內(nèi)容作為物理化學(xué)課程的授課側(cè)重點。物理化學(xué)理論課程中的膠體、表面現(xiàn)象則可放在膠體和界面化學(xué)以及催化作用原理這兩門課程中主要講授，物理化學(xué)課程就不講授這部分內(nèi)容。這樣既節(jié)省了時間，又突出了重點，不僅使教學(xué)內(nèi)容獨立而完整，還可以適當(dāng)減輕因課時量小帶來的物理化學(xué)的教學(xué)壓力，彌補了物理化學(xué)課程內(nèi)容多、課時少的矛盾，老師在授課的過程中再也不擔(dān)心時間不夠用而只能淺顯的表述；對于學(xué)生來說，仍然是掌握了整個物理化學(xué)的原理，而且更加堅實。

二、掌握專業(yè)知識框架，改革教學(xué)方法

通過對物理化學(xué)課堂的觀察，發(fā)現(xiàn)學(xué)生們剛開始對這門課還保持有神秘感，大多數(shù)同學(xué)對這門課還是很有興趣的，加之從師哥師姐們那里聽說這門課容易掛科，因此學(xué)生們剛開始上課的時候都很認(rèn)真。但是隨著課程的深入，部分同學(xué)開始松懈，開始排斥這門課程，以至于后來干脆放棄學(xué)習(xí)。經(jīng)過細(xì)心調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，學(xué)生們在失去學(xué)習(xí)興趣后，慢慢迷失在這門課程中。盡管老師在課堂上一再強調(diào)要理清楚各章節(jié)之間內(nèi)容的聯(lián)系，重點記憶關(guān)鍵結(jié)論，但大部分同學(xué)仍然做不到，不能掌握物理化學(xué)課程的知識框架，也沒有選擇性的記憶關(guān)鍵問題，總是被動地接受課堂上講授的內(nèi)容，甚至被很多的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程迷惑。而實際上這門課程內(nèi)容銜接緊密，邏輯性很強。把各章節(jié)之間的知識框架理清楚之后，就坦然的接受和明白了各章的結(jié)論，也有利于知識點的重點記憶。在教學(xué)過程中，注重課程之間的聯(lián)系，通過知識點的連接和相關(guān)內(nèi)容銜接相關(guān)的課程，及時引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)的內(nèi)容納入到學(xué)科的框架中，幫助學(xué)生建立較完整的知識框架，不要迷失在盲目的理論推導(dǎo)中。

物理化學(xué)這門課理論性很強，內(nèi)容較多而抽象，公式又多，學(xué)生接受很困難，這就對老師的課堂教學(xué)提出了更高的要求。為了能夠進(jìn)行有效的課堂教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，常把日常生活現(xiàn)象中涉及的物理化學(xué)原理介紹給學(xué)生。比如，舉例高溫下食物容易變質(zhì)的問題，聯(lián)系化學(xué)動力學(xué)的理論加以說明；講解溫度對反應(yīng)平衡和反應(yīng)速率的雙重影響時，例舉合成氨工業(yè)中如何選擇最佳溫度；涉及講授表面化學(xué)的理論時，可以例舉農(nóng)民鋤地能防止水分蒸發(fā)的現(xiàn)象，或者小氣泡、液滴、呈球形的現(xiàn)象，加以解釋后，學(xué)生就會對表面性質(zhì)有清晰的認(rèn)識；講授滲透壓的時候，聯(lián)系滲透壓的作用，提問為什么肥料用多了農(nóng)作物會“燒死”？打吊瓶時為什么會感覺到疼痛？讓學(xué)生帶著問題聽課，面對生活中各種現(xiàn)象去思考，多問幾個為什么，自己到物理化學(xué)中去尋找答案，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程的興趣，也就達(dá)到了提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

除此之外，在課堂上還可以采用小班討論或者Seminar討論式教學(xué)模式，以教師和學(xué)生為共同的教學(xué)主體，就某些共同關(guān)注的問題，在和諧的氣氛中進(jìn)行討論，加強教師和學(xué)生之間的交流和溝通。課下，利用我校教務(wù)處網(wǎng)站的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，與學(xué)生進(jìn)行課下的交流和習(xí)題討論、小測驗等，與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式相比，它具有互動性、合作性、學(xué)術(shù)性的優(yōu)勢。

三、強化配套實驗教學(xué)

實驗教學(xué)在物理化學(xué)課程的教學(xué)中占有十分重要的地位，它與物理化學(xué)課程緊密配合，鞏固和加深對物理化學(xué)原理的理解，提高學(xué)生對知識靈活應(yīng)用的創(chuàng)新能力，還培養(yǎng)了觀察和分析問題的能力。

為了避免實驗課程超前理論課程，建議在學(xué)習(xí)完物理化學(xué)相關(guān)理論后，及時在學(xué)期后半學(xué)期開設(shè)實驗課程。課程組已經(jīng)設(shè)置獨立的實驗課并計算學(xué)分，如：配合表面現(xiàn)象，開展了液體表面張力的測定實驗、粉體粒度分析實驗；為了鞏固反應(yīng)速率反應(yīng)章節(jié)的學(xué)習(xí)，開設(shè)蔗糖反應(yīng)速率常數(shù)、乙酸乙酯反應(yīng)速率常數(shù)的測定實驗等。同時，也應(yīng)鼓勵學(xué)生根據(jù)所學(xué)理論，合理設(shè)計實驗項目，開展綜合性創(chuàng)新實驗，增加設(shè)計研究型實驗，根據(jù)設(shè)計實驗的題目、要求等內(nèi)容，讓學(xué)生查閱相關(guān)資料，并利用學(xué)過的理論知識，選用相關(guān)的儀器、藥品，分析實驗中的難點和關(guān)鍵步驟等，自行完成實驗內(nèi)容、并上講臺講授實驗，以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力。

經(jīng)過幾年的探索和實踐，我院化學(xué)化工學(xué)院材料專業(yè)物理化學(xué)課程的教學(xué)改革將有助于提高學(xué)校物理化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量和效果，促進(jìn)了物理化學(xué)這門校級精品課程的建設(shè)和發(fā)展。

材料科學(xué)與工程論文:工科院?！安牧峡茖W(xué)與工程”專業(yè)基礎(chǔ)課的全英語教學(xué)實踐

摘要：本文介紹了上海理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院在“材料科學(xué)與工程”本科專業(yè)開展專業(yè)基礎(chǔ)課全英語教學(xué)的實踐與經(jīng)驗。通過高水平師資隊伍建設(shè)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與改進(jìn)教學(xué)方法，可在傳授專業(yè)基礎(chǔ)知識的同時，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用專業(yè)英語的能力。

關(guān)鍵詞：專業(yè)基礎(chǔ)課；全英語教學(xué)；材料科學(xué)與工程

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的加深與國家對外開放的不斷推進(jìn)，如何培養(yǎng)大批具有國際視野、通曉國際規(guī)則、能夠參與國際事務(wù)與國際競爭的國際化人才，成為我國高等教育急需解決的重要問題。教育部早在2001年頒發(fā)的《關(guān)于加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作，提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》中就提出，“本科教育要創(chuàng)造條件使用英語等外語進(jìn)行公共課和專業(yè)課教學(xué)”，“力爭三年內(nèi)，外語教學(xué)課程達(dá)到所開課程的5%～10%。”[1]。近來，《上海市中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―202O年）》中明確提出，“提升教育國際化水平，注重培養(yǎng)學(xué)生的國際視野和國際交流能力，增強上海教育的國際吸引力、影響力和競爭力”，凸顯了高等教育中專業(yè)課程英語教學(xué)問題的重要性。全英語教學(xué)，是指用英語進(jìn)行全程授課，讓學(xué)生在全英語環(huán)境中學(xué)習(xí)專業(yè)知識。與一般的雙語教學(xué)相比，全英語教學(xué)對學(xué)生和師資隊伍的要求更高，教學(xué)難度也更大。盡管在專業(yè)課教學(xué)中如何恰當(dāng)?shù)剡\用英語授課，英語與中文兩種語言的運用比例如何把握，仍然是一個充滿爭議的話題，但近年來人們逐漸認(rèn)識到，雙語混合授課既不利于專業(yè)課程教學(xué)目的的貫徹，也不適應(yīng)國際化合作辦學(xué)的需求[2]。因此，推廣專業(yè)課程的全英語教學(xué)，是實現(xiàn)高等教育國際化的重要途徑。建立國際化的課程體系，培養(yǎng)全英語教學(xué)的師資隊伍，是實現(xiàn)教育國際化的重要內(nèi)容[3]。上海理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院從培養(yǎng)國際化、工程化人才的宗旨出發(fā)，自建院起即開展了本科專業(yè)全英語教學(xué)的探索?！安牧峡茖W(xué)與工程”本科專業(yè)作為教育部和上海市卓越工程師教育培養(yǎng)計劃試點專業(yè)，在課程設(shè)置方面突出了全英語專業(yè)課教學(xué)，特別是在專業(yè)基礎(chǔ)課方面強調(diào)全英語授課，使學(xué)生從一開始就接受英語的專業(yè)知識教育，有利于培養(yǎng)英語思維的習(xí)慣及通過英語交流的專業(yè)能力，提高學(xué)生的競爭力。該專業(yè)的基礎(chǔ)課主要由“材料科學(xué)基礎(chǔ)”、“材料工程基礎(chǔ)”和“材料結(jié)構(gòu)與性能”三門課程構(gòu)成；在教學(xué)內(nèi)容的選擇與設(shè)置方面，力求完美體現(xiàn)材料學(xué)科“成分―結(jié)構(gòu)―加工―性能―應(yīng)用”的主線。在專業(yè)基礎(chǔ)課程體系的層面上進(jìn)行全英語教學(xué)，是高等教育中一個大膽的嘗試和創(chuàng)新，雖然符合教育國際化的要求，但是對師資隊伍和教學(xué)方法等都提出了更高的要求?？偨Y(jié)上海理工大學(xué)材料學(xué)院五年來在專業(yè)課程全英語教學(xué)方面的經(jīng)驗，不僅對培養(yǎng)材料科學(xué)與工程專業(yè)的國際化人才至關(guān)重要，而且可為其他專業(yè)類似課程體系的建設(shè)提供借鑒。

一、“材料科學(xué)與工程”全英語專業(yè)基礎(chǔ)課程體系的特點

“材料科學(xué)與工程”的專業(yè)基礎(chǔ)課由“材料科學(xué)基礎(chǔ)”、“材料工程基礎(chǔ)”和“材料結(jié)構(gòu)與性能”三門全英語課程構(gòu)成。課程體系的構(gòu)建參考了美國有關(guān)大學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，并選用美國猶他大學(xué)Callister教授編寫的英文原版教材為主要參考教材。三門課程的教學(xué)內(nèi)容彼此關(guān)聯(lián)，共同組成一個完整的、材料學(xué)科基礎(chǔ)的知識體系。其中，“材料科學(xué)基礎(chǔ)”作為先行課程，主要介紹金屬、陶瓷與聚合物材料的組成、結(jié)構(gòu)與缺陷等基礎(chǔ)知識和概念；“材料工程基礎(chǔ)”作為銜接課程，涉及不同材料的分類、加工方法及影響復(fù)合材料性能的主要因素；“材料結(jié)構(gòu)與性能”作為后續(xù)課程，側(cè)重于金屬力學(xué)性能及其強化機(jī)制與材料的光、電、熱、磁性能的介紹。通過全英語專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)，不僅使學(xué)生掌握材料科學(xué)與工程學(xué)科的基本概念與基礎(chǔ)理論，并且可熟悉有關(guān)專業(yè)名詞的英文表達(dá)，從而為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、出國深造與攻讀研究生奠定良好的專業(yè)基礎(chǔ)。

二、教學(xué)方法的實踐與創(chuàng)新

對工科專業(yè)的基礎(chǔ)課程開展全英語教學(xué)實踐，是高等教育中一項充滿挑戰(zhàn)與爭議的工作。一般而言，專業(yè)基礎(chǔ)課是高校中設(shè)置的為專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定必要基礎(chǔ)的課程，作為基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間承前啟后的橋梁與紐帶，關(guān)系到學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識體系的構(gòu)建與后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)[4]，因此不宜采用全英語教學(xué)。然而，上海理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院近五年的教學(xué)實踐表明，通過配備高素質(zhì)的師資隊伍，并采用有針對性的教學(xué)方法，完全有可能在不犧牲教學(xué)效果的前提下，兼顧傳授專業(yè)基礎(chǔ)知識與培養(yǎng)專業(yè)英語運用能力的教學(xué)目的。

首先，為了保證全英語授課教學(xué)質(zhì)量，學(xué)院以具有多年海外留學(xué)經(jīng)歷的教師為骨干組成專業(yè)基礎(chǔ)課的全英語教學(xué)團(tuán)隊，通過定期的教學(xué)研討總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗、相互取長補短，不斷改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果。另外，學(xué)院通過邀請海外高水平師資來華授課、骨干教師觀摩教學(xué)的方式，使教學(xué)團(tuán)隊成員獲得了寶貴的全英語授課經(jīng)驗。材料學(xué)院經(jīng)過近五年來的全英語教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)，已形成一支以中青年教授為骨干、講師為后備力量的教學(xué)梯隊。考慮到三門課程教學(xué)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性，學(xué)院成立了全英語專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)協(xié)調(diào)組，由主管教學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任組長，三門課程的負(fù)責(zé)人為組員，通過定期開會，協(xié)商不同課程間知識內(nèi)容的劃分，并針對每學(xué)期教學(xué)中遇到的新問題開展討論，既避免了各課程授課內(nèi)容的重復(fù)，又有效實現(xiàn)了不同課程間知識結(jié)構(gòu)的連貫性。例如，當(dāng)教學(xué)中涉及到先行課程有關(guān)知識時，教師注意梳理知識脈絡(luò)，通過回顧先行課程基礎(chǔ)知識的方式，逐漸引出后續(xù)課程的重點講述內(nèi)容。

其次，為了保證教學(xué)效果，全英語授課均采用小班化教學(xué)，每班學(xué)生人數(shù)控制在20人左右。小班化教學(xué)不僅有利于教師與學(xué)生的互動交流，根據(jù)學(xué)生的水平做到因材施教，并且可采用主題討論等多種靈活的教學(xué)方法。在專業(yè)基礎(chǔ)課程的全英語授課中，教師普遍采用啟發(fā)性教學(xué)方法，注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與課堂教學(xué)的積極性。例如，針對“材料工程基礎(chǔ)”課程中的復(fù)合材料，可讓學(xué)生列舉所熟知復(fù)合材料的特點及用途，并進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生，通過查閱資料拓展對復(fù)合材料概念及其設(shè)計思路的理解。針對“材料結(jié)構(gòu)與性能”課程中的力學(xué)性能，啟發(fā)學(xué)生深入思考如何提高金屬的綜合力學(xué)性能及各種強化方法的微觀機(jī)理。另外，對已講授的教學(xué)內(nèi)容，鼓勵學(xué)生進(jìn)行自我總結(jié)，在每一章節(jié)學(xué)習(xí)結(jié)束后，要求學(xué)生通過自由分組討論的方式對重要知識點進(jìn)行復(fù)習(xí)，并在課堂上對有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行闡述和講解，然后由教師和其他組的同學(xué)對講述內(nèi)容進(jìn)行點評。通過以上方法的實施，可充分調(diào)動學(xué)生參與課堂教學(xué)及主動學(xué)習(xí)的興趣。

再次，授課過程中我們綜合采用了多種教學(xué)手段。針對學(xué)生閱讀英文原版教材困難的現(xiàn)狀，通過教師的精心備課，精練教學(xué)內(nèi)容，突出教學(xué)重點；針對重點的概念和理論，通過反復(fù)強調(diào)、輔以中文解釋的方式，幫助學(xué)生準(zhǔn)備理解和掌握。課件制作時避免大段的文字描述，加入大量的圖片、視頻與動畫，以直觀圖示的方式幫助學(xué)生克服語言障礙，加深對教學(xué)內(nèi)容的理解。日常教學(xué)中，強調(diào)課前預(yù)習(xí)與課后復(fù)習(xí)的重要性，為了方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)，我們?yōu)槊块T課程都建立了內(nèi)容豐富的課程網(wǎng)站，為學(xué)生提供有用的知識與網(wǎng)站鏈接，并定期上傳課件。每次上課前，教師都通過課堂提問等方式，回顧總結(jié)上次課講授的重點內(nèi)容，幫助學(xué)生強化記憶。

然后，全英語專業(yè)基礎(chǔ)課程改變了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)評價方法，更加注重學(xué)生在教學(xué)過程中的課堂表現(xiàn)。除關(guān)注學(xué)生對知識技能的掌握，還關(guān)注他們自主學(xué)習(xí)、師生互動、團(tuán)隊協(xié)作、課堂問答及課后作業(yè)中的綜合表現(xiàn)，即關(guān)注學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程。課堂表現(xiàn)的優(yōu)劣在平時成績中體現(xiàn)，占到課程總成績的40%，從而改變了以往完全由考試成績評價學(xué)生及教學(xué)效果的方法。

三、取得的成果與經(jīng)驗

材料學(xué)院成立五年來，一如既往地堅持開展專業(yè)課程的全英語授課，取得了一定的成績與經(jīng)驗。目前，“材料科學(xué)與工程”專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程體系中的三門全英語課程均獲得了上海市有關(guān)教學(xué)內(nèi)涵建設(shè)項目的支持。其中，“材料科學(xué)基礎(chǔ)”與“材料工程基礎(chǔ)”先后獲得上海高校示范性全英語課程建設(shè)項目的立項，“材料結(jié)構(gòu)與性能”獲得了上海市教委重點課程建設(shè)項目的資助。同時，三門全英語課程都被列為校級的專業(yè)核心課程。通過近幾年的課程建設(shè)，我們在專業(yè)基礎(chǔ)課程體系的完善、教學(xué)內(nèi)容的規(guī)劃、教學(xué)方法的改進(jìn)與課程網(wǎng)站建設(shè)方面都取得了一定的成績。

另外，在專業(yè)基礎(chǔ)課開展全英語教學(xué)的基礎(chǔ)上，材料學(xué)院進(jìn)一步拓展了全英語教學(xué)專業(yè)課程的范圍，陸續(xù)開展了“材料科學(xué)與工程”專業(yè)其他專業(yè)課的全英語教學(xué)，包括“現(xiàn)代材料分析方法”、“高分子科學(xué)基礎(chǔ)”、“功能材料學(xué)”、“納米材料學(xué)”、“復(fù)合材料學(xué)”等。通過上述專業(yè)課程的全英語教學(xué)實踐，我們不僅向?qū)W生傳授了專業(yè)知識技能，而且從學(xué)生開始接觸專業(yè)即培養(yǎng)其專業(yè)英語的能力，因而獲得了學(xué)生的認(rèn)可與好評。我們相信，隨著上海理工大學(xué)材料學(xué)院國際交換生與合作辦學(xué)項目的開展，我們的全英語課程建設(shè)項目必將獲得更大的發(fā)展空間。

材料科學(xué)與工程論文:常壓燒結(jié)技術(shù)在材料科學(xué)與工程專業(yè)實驗教學(xué)中的研究和應(yīng)用

摘要：常壓燒結(jié)工藝是在燒結(jié)過程中對材料不進(jìn)行加壓而使其在高溫?zé)Y(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)制備致密的燒結(jié)塊材，常壓燒結(jié)工藝是目前應(yīng)用最普遍的一種燒結(jié)方法。常壓燒結(jié)工藝可選擇的材料種類比較廣泛，適用面比較廣泛，所以常壓燒結(jié)工藝廣泛應(yīng)用在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域。本文主要講述常壓燒結(jié)工藝的原理和工程應(yīng)用，并講述常壓燒結(jié)工藝在材料科學(xué)與工程專業(yè)實驗教學(xué)中的研究和應(yīng)用，并對常壓燒結(jié)工藝的未來發(fā)展趨勢和發(fā)展方向進(jìn)行分析和預(yù)測。本文作者認(rèn)為應(yīng)該在材料科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)實驗中增加采用常壓燒結(jié)工藝制備復(fù)合材料的實驗課程。

關(guān)鍵詞：常壓燒結(jié)技術(shù) 材料科學(xué)與工程專業(yè) 實驗教學(xué) 研究 應(yīng)用

一、前言

在材料科學(xué)與工程專業(yè)的本科教學(xué)工作中，學(xué)生在高年級就開始學(xué)習(xí)材料科學(xué)與工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程。其中在材料科學(xué)與工程專業(yè)課程教學(xué)中，在講述材料的制備工藝方法中講述過常壓燒結(jié)工藝制備和合成復(fù)合材料。常壓燒結(jié)工藝是制備金屬陶瓷復(fù)合材料以及其他類型復(fù)合材料的主要方法。常壓燒結(jié)工藝首先將原料粉末通過壓力成型工藝制備出具有一定形狀的試樣坯體，并放入到高溫?zé)Y(jié)爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)得到致密的燒結(jié)試樣，所以通過常壓燒結(jié)工藝得到較高致密度的燒結(jié)制品。所以常壓燒結(jié)工藝制造的燒結(jié)制品的致密度較高，力學(xué)性能較高。常壓燒結(jié)工藝可以制備復(fù)合材料和梯度功能材料等。常壓燒結(jié)工藝燒結(jié)速度慢，燒結(jié)時間較長，但是燒結(jié)溫度較高，可以制備比較致密的燒結(jié)塊材。采用常壓燒結(jié)工藝可以制備復(fù)合材料等。常壓燒結(jié)工藝制備復(fù)合材料由于具有可以達(dá)到凈近尺寸成形的優(yōu)勢，常壓燒結(jié)工藝可以根據(jù)工程需要制造形狀復(fù)雜的燒結(jié)制品和零部件，所以常壓燒結(jié)工藝能夠廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域中。在材料科學(xué)與工程專業(yè)的本科課程教學(xué)中，在材料加工工程和材料制備方法中都講述過常壓燒結(jié)技術(shù)。此外還可以將常壓燒結(jié)技術(shù)制備復(fù)合材料作為一項實驗教學(xué)內(nèi)容安排學(xué)生進(jìn)行實驗，使學(xué)生認(rèn)識和了解常壓燒結(jié)技術(shù)制備復(fù)合材料的工藝過程。所以常壓燒結(jié)工藝制備復(fù)合材料在材料科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)實踐中得到廣泛的應(yīng)用。本文主要講述常壓燒結(jié)工藝的原理和工程應(yīng)用，并講述常壓燒結(jié)工藝在材料科學(xué)與工程專業(yè)實驗教學(xué)中的研究和應(yīng)用，并對常壓燒結(jié)工藝的未來發(fā)展趨勢和發(fā)展方向進(jìn)行分析和預(yù)測。

二、常壓燒結(jié)技術(shù)的原理和工程應(yīng)用

常壓燒結(jié)工藝首先是將原料粉末通過壓力成型工藝制備出具有一定形狀的試樣坯體，并放入到高溫?zé)Y(jié)爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)得到致密的燒結(jié)試樣。常壓燒結(jié)工藝是在燒結(jié)過程中對材料不進(jìn)行加壓而使其在高溫?zé)Y(jié)爐中以一定的氣氛壓力下燒結(jié)制備致密的燒結(jié)制品，常壓燒結(jié)工藝是目前應(yīng)用最普遍的一種燒結(jié)方法。常壓燒結(jié)工藝包括了在空氣條件下的常壓燒結(jié)工藝和某種特殊氣體氣氛條件下的常壓燒結(jié)工藝。普通陶瓷材料一般是在氧化氣氛下燒結(jié)，大氣條件下的常壓燒結(jié)在陶瓷生產(chǎn)中經(jīng)常采用。對于在空氣中難于燒結(jié)的陶瓷制品如透光體或非氧化物常用氣氛燒結(jié)法。這種方法是在爐內(nèi)通入氣體形成所要求的氣氛，使制品在特定的氣氛下燒結(jié)。用這種方法可防止陶瓷材料在高溫下氧化可直到促進(jìn)燒結(jié)提高制品的致密度。常壓燒結(jié)工藝屬于在大氣壓條件下坯體自由燒結(jié)的過程。在無外加動力下材料開始燒結(jié)，常壓燒結(jié)溫度通常比較高。其中常壓燒結(jié)工藝普遍采用的是高溫?zé)Y(jié)工藝，常壓燒結(jié)工藝只需要高溫?zé)Y(jié)爐，所以制備工藝比較簡單。常壓燒結(jié)工藝燒結(jié)溫度較高，可以制備比較致密的燒結(jié)制品。采用常壓燒結(jié)工藝的工藝過程是，首先將粉末原料通過壓力成型工藝制成所需要形狀的預(yù)制體，此預(yù)制體具有一定的致密度，并將預(yù)制體放入到高溫?zé)Y(jié)爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)工藝，在一定的燒結(jié)溫度下保溫一段時間得到致密度較高的燒結(jié)制品。常壓燒結(jié)工藝可選擇的材料種類比較多，適用面也比較廣泛。采用常壓燒結(jié)工藝可以制備各種復(fù)雜形狀的燒結(jié)制品和零部件，所以常壓燒結(jié)工藝在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域有著廣泛的研究和應(yīng)用。

三、常壓燒結(jié)技術(shù)在材料科學(xué)與工程專業(yè)實驗教學(xué)中的研究和應(yīng)用

常壓燒結(jié)工藝是首先是將原料粉末通過壓力成型工藝制備出具有一定形狀的試樣坯體，并放入到高溫?zé)Y(jié)爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)得到致密的燒結(jié)試樣。常壓燒結(jié)工藝是在燒結(jié)過程中對材料不進(jìn)行加壓而使其在高溫?zé)Y(jié)爐中以一定氣氛壓力下燒結(jié)制備致密的燒結(jié)試樣，常壓燒結(jié)工藝是目前應(yīng)用最普遍的燒結(jié)方法。常壓燒結(jié)技術(shù)具有燒結(jié)溫度較高，燒結(jié)時間較長，燒結(jié)效率高，可以實現(xiàn)燒結(jié)成型工藝，所以常壓燒結(jié)技術(shù)主要用于制備金屬陶瓷復(fù)合材料以及其他復(fù)合材料等。在材料科學(xué)與工程專業(yè)的教學(xué)課程中，其中材料加工工程和材料制備與合成方法講述過常壓燒結(jié)工藝。常壓燒結(jié)工藝同粉末冶金技術(shù)一樣都是材料的制備工藝技術(shù)。常壓燒結(jié)工藝同樣也是熱加工工藝，常壓燒結(jié)工藝是首先是將原料粉末通過壓力成型工藝制備出具有一定形狀的試樣坯體，并放入到高溫?zé)Y(jié)爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)得到致密的燒結(jié)試樣。常壓燒結(jié)試樣坯體在高溫?zé)Y(jié)作用下形成致密的燒結(jié)體。在材料科學(xué)與工程專業(yè)課程的課堂教學(xué)中，有些專業(yè)課程中對常壓燒結(jié)工藝只是作為了解，對于常壓燒結(jié)工藝制備復(fù)合材料的具體內(nèi)容和制備工藝步驟的研究和應(yīng)用了解很少。所以就需要在材料科學(xué)與工程專業(yè)的實踐教學(xué)課程中增加一些關(guān)于常壓燒結(jié)工藝制備復(fù)合材料的實驗課程。通過常壓燒結(jié)工藝制備復(fù)合材料的實踐教學(xué)活動可以使學(xué)生認(rèn)識和了解常壓燒結(jié)工藝制備復(fù)合材料的原理，制備工藝過程以及對經(jīng)過常壓燒結(jié)工藝后得到復(fù)合材料制品的物相組成，顯微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能進(jìn)行研究，使學(xué)生通過對材料的制備與研究過程可以加深學(xué)生對材料科學(xué)與工程專業(yè)課程學(xué)習(xí)的認(rèn)識和了解。對于本科學(xué)生的教學(xué)實踐課程，可以在本科學(xué)生的本科專業(yè)課程設(shè)計和本科畢業(yè)設(shè)計過程中安排常壓燒結(jié)工藝制備金屬陶瓷復(fù)合材料的教學(xué)內(nèi)容。例如采用常壓燒結(jié)工藝可以制備金屬陶瓷復(fù)合材料，先將金屬陶瓷混合粉末通過壓力成型工藝制成具有一定形狀的預(yù)制體或坯體，并將成型的預(yù)制體放入到高溫?zé)Y(jié)爐中并通過高溫?zé)Y(jié)工藝并保溫一定時間的常壓燒結(jié)工藝制備金屬陶瓷復(fù)合材料。通過常壓燒結(jié)工藝制備致密的復(fù)合材料燒結(jié)塊材。通過實驗教學(xué)過程使學(xué)生認(rèn)識和了解到常壓燒結(jié)工藝制備金屬陶瓷復(fù)合材料的制備工藝過程，提高學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的認(rèn)識和了解。使學(xué)生通過實驗教學(xué)過程認(rèn)識和了解常壓燒結(jié)工藝制備復(fù)合材料的制備工藝原理，使用方法和制備過程，以及對常壓燒結(jié)制備工藝得到的燒結(jié)制品的物相組成和顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和測試。常壓燒結(jié)工藝可以制備復(fù)合材料和功能材料等。常壓燒結(jié)工藝可以制備具有復(fù)雜形狀的燒結(jié)制品或零部件，所以常壓燒結(jié)工藝在工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

材料科學(xué)與工程論文:材料科學(xué)與工程專業(yè)化工原理實驗的教學(xué)與思考

【摘要】化工原理實驗是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力、創(chuàng)新能力，分析和觀察實驗現(xiàn)象的能力，針對我院材料科學(xué)與工程專業(yè)化工原理實驗課程的現(xiàn)狀，通過教學(xué)模式改革、教學(xué)方式改革和教學(xué)內(nèi)容改革等多手段提高學(xué)生的實驗積極性和參與性，提高實驗的教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】化工原理實驗 實驗教學(xué) 教學(xué)改革

一、材料科學(xué)與工程專業(yè)化工原理實驗教學(xué)目的與要求

1.化工原理實驗教學(xué)目的

該實驗課程主要講述化工原理中單元操作所涉及的各種設(shè)備，以鞏固學(xué)生加深對化工實際生產(chǎn)的理解，由實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象得出結(jié)論并提出自己的見解，增強創(chuàng)新意識，同時，對學(xué)生的科學(xué)研究能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也起著十分重要的作用[1-5]。

2.化工原理實驗教學(xué)要求

通過實際操作使學(xué)生驗證有關(guān)化工單元操作的理論，熟悉實驗裝置的結(jié)構(gòu)、性能、工藝流程，掌握化工單元操作方法，培養(yǎng)學(xué)生從事實驗研究的能力，其中包括：分析和觀察實驗現(xiàn)象的能力、正確選擇和使用測量儀表的能力、利用實驗的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以獲得實驗結(jié)果的能力、運用文字表達(dá)技術(shù)報告的能力[4-5]。

二、化工原理實驗中存在的不足

1.人數(shù)較多，儀器裝置較少，學(xué)生動手能力受到限制，由于連年的擴(kuò)招，每個班的學(xué)生人數(shù)基本都是35人以上，而實驗儀器的臺套數(shù)并沒有增加， 7-8個學(xué)生用一臺裝置的現(xiàn)象非常普遍，個別學(xué)生根本沒有機(jī)會動手操作儀器。

2.學(xué)生被動的做實驗，完全按照實驗書上的照搬照抄，“照單抓藥”式的教學(xué)，學(xué)生花大量的時間寫預(yù)習(xí)報告，來到實驗室也不知道到底為什么做實驗，怎么做實驗。

3.學(xué)生工程實踐性意識淡薄，不知道化工原理實驗的重要性，只是為了學(xué)分被動的做實驗，達(dá)不到理論聯(lián)系實踐的作用。

三、化工原理實驗的教學(xué)改革與思考

1.化工原理實驗教學(xué)模式的改革與思考

針對“僧多粥少”的問題的教學(xué)模式，材料科學(xué)與工程專業(yè)化工原理實驗充分打破以往“大水漫灌”、“放羊”式的教學(xué)模式，分小班、小組教學(xué)，每一個小組為3-4人，每一位同學(xué)在實驗中都有不同的分工， 比如過濾實驗（恒壓過濾），一個學(xué)生要負(fù)責(zé)壓力閥、料漿閥、料液閥的暢通，一個學(xué)生負(fù)責(zé)記時，一個學(xué)生要看濾液量和記錄，大家還要共同清洗濾布，傾倒濾渣，每組學(xué)生只有默契合作，才能將實驗做完，這樣就充分調(diào)動了學(xué)生的積極性、參與性和團(tuán)隊合作意識，老師再根據(jù)實驗操作和小組合作進(jìn)行現(xiàn)場打分，教學(xué)效果明顯提高。

2.化工原理實驗教學(xué)方式的改革和思考

每次課授課之前，給學(xué)時留20-30min的時間熟悉實驗裝置的結(jié)構(gòu)、性能、工藝流程，掌握化工單元操作方法，正式講課時，以分組提問的方式讓學(xué)生自己講解工藝流程和操作步驟，以引導(dǎo)的方式把理論課本上講解的內(nèi)容和實際操作中遇到的問題相結(jié)合，比如傳熱實驗（強化管傳熱），改變原來只做實驗、測數(shù)據(jù)的單一教學(xué)手段，通過強化管的強化方法，引申到化工中常見的傳熱設(shè)備的改進(jìn)方法，討論如何從材料的角度降低成本，從傳熱的角度提高傳熱速率等，學(xué)生積極參與發(fā)言，各抒己見，當(dāng)實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象和理論不符時，引導(dǎo)學(xué)生從實驗的源頭到實驗過程中分析誤差，充分解決“照單抓藥”式的教學(xué)模式。

3.化工原理實驗教學(xué)內(nèi)容的改革與思考

充分聯(lián)系課本理論知識，讓學(xué)生感覺化工原理實驗非常實用。比如傳熱實驗，告訴學(xué)生熱電偶溫度計的測溫原理，溫度計冷端溫度補償?shù)暮x，用電腦記錄數(shù)據(jù)的方法，通過數(shù)據(jù)處理，雙對數(shù)作圖、線性回歸等方法，了解計算機(jī)技術(shù)在化工原理實驗中的重要性，實驗結(jié)束后，學(xué)生要對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，還要總結(jié)和分析，分析實驗數(shù)據(jù)誤差產(chǎn)生的原因等，根據(jù)實驗報告上的數(shù)據(jù)處理為依據(jù)，數(shù)據(jù)處理主要以電腦處理為主，可以鍛煉學(xué)生應(yīng)用Word、Excel、Origin等辦公軟件的能力。

以上教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革充分調(diào)動了學(xué)生的實驗積極性，增強了工程觀念，充分做到了理論聯(lián)系實際。

材料科學(xué)與工程論文:地方本科院校材料科學(xué)與工程專業(yè)“3+1”人才培養(yǎng)模式之初探

摘要：以我校的“專業(yè)綜合改革、深度轉(zhuǎn)型發(fā)展”為契機(jī)，構(gòu)建并運行了我院材料科學(xué)與工程專業(yè)“3+1”人才培養(yǎng)模式，對該模式下的實訓(xùn)內(nèi)涵進(jìn)行了探究，簡述了該模式的運行效果，結(jié)果表明，該模式的運行既有利于應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，又有利于教師實踐能力、服務(wù)社會能力提升，也有益于社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：人才培養(yǎng)；教學(xué)模式；轉(zhuǎn)型發(fā)展；實踐教學(xué)

湖南文理學(xué)院是一所1999年專升本的地方本科院校，被湖南省教育廳列為專業(yè)轉(zhuǎn)型試點院校之一。湖南文理學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院的材料科學(xué)與工程專業(yè)又是我?！皩I(yè)綜合改革、深度轉(zhuǎn)型發(fā)展”的五個試點專業(yè)之一。專業(yè)轉(zhuǎn)型的目的就是使專業(yè)教育要更好地滿足人才培養(yǎng)目標(biāo)實現(xiàn)的需要，為培養(yǎng)高質(zhì)量的人才提供合適的軟、硬環(huán)境。近幾年來，我們從人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位、體制機(jī)制建立、培養(yǎng)模式探索、培養(yǎng)方案設(shè)計、教學(xué)內(nèi)容與方法改革、師資隊伍建設(shè)、實訓(xùn)基地建設(shè)等諸多方面，進(jìn)行了較為系統(tǒng)地研究與實踐，取得了較好的成效。本文旨在對我院材料科學(xué)與工程專業(yè)“3+1”人才培養(yǎng)模式進(jìn)行探討與交流，有關(guān)其他方面的研究，我們將另外報道。

一、我院材料科學(xué)與工程專業(yè)“3+1”人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建

“3+1”模式是將本科生的學(xué)習(xí)分成兩個時段，第一時段也就是大學(xué)期間的前三年，學(xué)生在學(xué)校接受基本理論課程、基本實驗課程學(xué)習(xí)。為了更好地實施“3+1”模式，在第一時段的專業(yè)理論課程教學(xué)中，加大了課程設(shè)計訓(xùn)練力度。原來的材料科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)方案中，只有一些專業(yè)基礎(chǔ)課程設(shè)置了課程設(shè)計訓(xùn)練環(huán)節(jié)，而專業(yè)課的課程設(shè)計在培養(yǎng)方案中并沒有體現(xiàn)，這樣導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)了專業(yè)知識后，不知道如何利用所學(xué)的知識來分析和解決具體的專業(yè)工程技術(shù)方面的問題，建立不了專業(yè)工程意識。我院的材料科學(xué)與工程專業(yè)人新的才培養(yǎng)方案中，要求在與地方經(jīng)濟(jì)聯(lián)系緊密的專業(yè)課程中必需增設(shè)課程設(shè)計環(huán)節(jié)與創(chuàng)新訓(xùn)練內(nèi)容，加大課程設(shè)計與創(chuàng)新訓(xùn)練力度，突出專業(yè)知識應(yīng)用。一是要增加課程設(shè)計門數(shù)，如增加了《高分子合成工藝學(xué)》、《高分子材料加工工藝學(xué)》、《無機(jī)材料制備》、《無機(jī)材料生產(chǎn)之工廠設(shè)計》等課程的設(shè)計，每門課程設(shè)計的教學(xué)時數(shù)為2～3周。二是要增加專業(yè)綜合創(chuàng)新實驗，實驗時數(shù)為3～5周。綜合創(chuàng)新實驗不拘于哪一門課程，目的是為了提高學(xué)生專業(yè)知識綜合運用能力。創(chuàng)新實驗在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，創(chuàng)新實驗研究內(nèi)容可以由指導(dǎo)老師提出供學(xué)生選擇，學(xué)生也可以與指導(dǎo)老師共同討論提出研究課題。通過綜合創(chuàng)新實驗，提高學(xué)生對材料專業(yè)知識的整體把握能力、利用專業(yè)知識分析問題和解決問題的能力[1，2]。

第二時段也就是最后1年，將生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)論文及設(shè)計結(jié)合在一起，在校內(nèi)外進(jìn)行集中實訓(xùn)。課程體系分為大類基礎(chǔ)課程平臺、專業(yè)課程平臺和專業(yè)特色課程平臺。整個課程體系中，實踐環(huán)節(jié)58個學(xué)分，占整個課時的35.4%，其中，集中實踐有軍事訓(xùn)練、金工實習(xí)、認(rèn)識實習(xí)、創(chuàng)新實驗、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)論文等。為了提高學(xué)生的實踐技能，材料科學(xué)與工程專業(yè)課程體系中，學(xué)生在校內(nèi)外基地集中訓(xùn)練的時間為40周。課程結(jié)構(gòu)分類與學(xué)分分配如表1。

我院2009年版、2012年版的材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案，比較注重學(xué)生學(xué)術(shù)研究素質(zhì)的培養(yǎng)，而對學(xué)生的實踐能力的培養(yǎng)方面相對弱了些?！?+1”模式的運行，既保證了學(xué)生的人文素質(zhì)教育，擴(kuò)展了學(xué)生的知識視野，又保證了學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識教育，使學(xué)生具有扎實的專業(yè)知識功底，特別是加大了學(xué)生創(chuàng)新能力、實踐能力的培養(yǎng)力度，保證學(xué)生有較充足的時間，在實踐中學(xué)習(xí)，在實踐中訓(xùn)練，在實踐中思考，在實踐中創(chuàng)新，為使學(xué)生成為“卓越工程師”打下堅實基礎(chǔ)。

二、我院材料科學(xué)與工程專業(yè)“3+1”人才培養(yǎng)模式的實訓(xùn)內(nèi)涵

根據(jù)專業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的需要，我院建立了校內(nèi)外系列專業(yè)實訓(xùn)基地。在校內(nèi)，在學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練方面，建立了“湖南省材料科學(xué)與工程大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練中心”一個，依靠學(xué)院現(xiàn)有的七個省、市、校級科研平臺及我院與企業(yè)聯(lián)合組建的近二十個實驗室，可以較好地對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新訓(xùn)練；在學(xué)生實訓(xùn)模擬方面，我院建設(shè)了無機(jī)材料生產(chǎn)模擬線2條（陶瓷生產(chǎn)模擬線1條，無機(jī)粉體生產(chǎn)模擬線1條）、高分子材料加工生產(chǎn)模擬線4條（塑料吹瓶生產(chǎn)模擬線1條，塑料制袋生產(chǎn)模擬線1條，塑料制管生產(chǎn)模擬線1條，模壓成型生產(chǎn)模擬線1條）、新材料應(yīng)用生產(chǎn)模擬線1條（動力電池裝配模擬線）、樹脂生產(chǎn)模擬線1條、化工工藝示范線六條。在校外，重點建設(shè)了六個與校內(nèi)生產(chǎn)模擬線相對應(yīng)的生產(chǎn)實訓(xùn)基地，其支撐企業(yè)如下：湖南金帛化纖有限公司、常德力元新材料有限公司、湖南中鋰新能源材料有限公司、湖南鄧權(quán)復(fù)合材料管業(yè)有限公司、湖南南方水泥有限公司、湖南陶瓷集團(tuán)公司。在基地的構(gòu)建過程中，明確了支撐企業(yè)、學(xué)院與學(xué)院教師、學(xué)生三方面的義務(wù)與職責(zé)、任務(wù)與工作內(nèi)容、目的要求與權(quán)益；學(xué)院與相關(guān)企業(yè)共同編制實踐教學(xué)計劃與評價指標(biāo)體系、擬定實踐教學(xué)環(huán)節(jié)與形式、組織編寫教學(xué)綱要與內(nèi)容；企業(yè)與學(xué)院共管實踐教學(xué)基地。

通過“遞進(jìn)式”實踐訓(xùn)練方式[3，4]，使學(xué)生先在校內(nèi)進(jìn)行為期半年的專業(yè)基礎(chǔ)實訓(xùn)、工業(yè)模擬實訓(xùn)、創(chuàng)新實訓(xùn)，然后，學(xué)生必需在二個企業(yè)呆半年時間，了解企業(yè)的生產(chǎn)原理、生產(chǎn)工藝與設(shè)備、生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)與配方、原材料及產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與檢驗方法、安全生產(chǎn)知識、企業(yè)管理體制與運營機(jī)制、企業(yè)在行業(yè)中的地位與技術(shù)水平、技術(shù)發(fā)展趨勢與產(chǎn)品應(yīng)用前景，熟悉生產(chǎn)操作，掌握操作技能，提出革新要點，進(jìn)一步可做針對性的創(chuàng)新設(shè)計、創(chuàng)新性研究工作。學(xué)生在每個企業(yè)具體的課時安排如下：生產(chǎn)工藝與設(shè)備課6學(xué)時，生產(chǎn)原理、關(guān)鍵技術(shù)、配方介紹課6學(xué)時，原材料與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、檢測方法課6學(xué)時，三級安全教育課2學(xué)時，企業(yè)文化、經(jīng)營管理、運營機(jī)制課2學(xué)時，企業(yè)研發(fā)與創(chuàng)新課2學(xué)時，現(xiàn)場集中介紹2學(xué)時，即企業(yè)授課1周，師徒式教學(xué)與實踐訓(xùn)練8周，總結(jié)與交流1周。學(xué)生在二個企業(yè)的時間共計二十周。

三、運行“3+1”人才培養(yǎng)模式之成效

我院的材料科學(xué)與工程專業(yè)“3+1”人才培養(yǎng)模式的運行主要帶來了三個方面成效。一是增強了學(xué)生的大工程意識、理論聯(lián)系實際的意識，提高了學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力，縮短了大學(xué)畢業(yè)生服務(wù)社會的“熟化期”。二是提高了教師教書育人的本領(lǐng)與水平以及服務(wù)社會的能力?！?+1”模式的運行，不僅學(xué)生有大量的時間和較多的機(jī)會接觸實踐，而且也大大增加了教師深入社會實踐的時間與機(jī)會，擴(kuò)展了教師的視野，使教師對相關(guān)知識有更深入地理解，與此同時，教師可獲得應(yīng)用性研究課題，針對性地開展研究。三是企業(yè)受益。一方面，學(xué)生頂崗實習(xí)，在學(xué)生得到經(jīng)濟(jì)收益的同時，企業(yè)也降低了人力成本；另一方面，企業(yè)可充分利用高校的人才資源、信息資源、實驗室及儀器設(shè)備資源為企業(yè)技術(shù)進(jìn)步及企業(yè)發(fā)展服務(wù)，近五年來，湖南文理學(xué)院的化學(xué)化工學(xué)院已助推十余家企業(yè)成功上市或成為高新技術(shù)企業(yè)或成為行業(yè)規(guī)模企業(yè)，聯(lián)合企業(yè)申請專利近50件，鑒定成果近20項，鑒定成果中有90%達(dá)國內(nèi)領(lǐng)先水平，還有的成果被鑒定為國際領(lǐng)先水平，成果轉(zhuǎn)化產(chǎn)生了30余億元的經(jīng)濟(jì)效益，顯著地促進(jìn)了地方的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

材料科學(xué)與工程論文:材料科學(xué)與工程專業(yè)實驗教學(xué)改革探討

摘要：實驗實踐教學(xué)是培養(yǎng)工科學(xué)生的動手能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。但因為多方面的原因，國內(nèi)很多工科高校在這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)弱化的趨勢。在這方面急需進(jìn)行改革予以對本科教學(xué)的實踐環(huán)節(jié)進(jìn)行改革完善。本文以本學(xué)院的實驗、實踐教學(xué)體系的改革經(jīng)驗為基礎(chǔ)，提出對材料科學(xué)與工程專業(yè)本科實踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革的方案進(jìn)行總結(jié)探討，為兄弟院校的相關(guān)專業(yè)提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：材料科學(xué)與工程；實驗教學(xué)；教學(xué)改革

一、引言

實驗實踐是工科學(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)生實踐能力的培養(yǎng)主要靠教學(xué)實驗、實習(xí)和畢業(yè)論文/設(shè)計三個環(huán)節(jié)來完成。其中畢業(yè)實習(xí)是學(xué)生進(jìn)入生產(chǎn)實際、了解生產(chǎn)實際的一個非常重要的環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)工科學(xué)生的動手能力、工程能力至關(guān)重要，然而，目前畢業(yè)實習(xí)是各高校所遇到的一個重要難題：一是經(jīng)濟(jì)上的原因，一般高校都難以拿出大筆實習(xí)經(jīng)費資助學(xué)生駐在企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)。二是企業(yè)積極性不高，學(xué)生實習(xí)不能動手等種種原因，使畢業(yè)實習(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)做好實驗教學(xué)的調(diào)整和改革，通過高校自身實驗教學(xué)改革，大力加強和調(diào)整實驗教學(xué)畢業(yè)論文/設(shè)計環(huán)節(jié)的內(nèi)容，來彌補生產(chǎn)實習(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)實際的實驗教學(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)化實驗課程內(nèi)容

1.注重實驗課程設(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)置有實驗內(nèi)容，但有些實驗課程內(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)的實驗內(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，每門課程的實驗內(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)的實驗課程進(jìn)行科學(xué)、完整、合理優(yōu)化。

2.強化專業(yè)基礎(chǔ)實驗。專業(yè)基礎(chǔ)實驗在工科類課程設(shè)計中有著重要的地位，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)實驗課程體系建設(shè)時，提到一個重要的培養(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，加強相應(yīng)基礎(chǔ)實驗項目訓(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)容融入到實驗教學(xué)中。使這些相關(guān)行業(yè)的基礎(chǔ)實驗內(nèi)容所占比例加大，為以后學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)實驗的操作與理解打下堅實的基礎(chǔ)。

3.增加綜合、設(shè)計性實驗數(shù)量，減少演示、驗證性實驗。目前演示性、驗證性實驗內(nèi)容一般都是由教師演示，學(xué)生觀摩，或觀摩后由學(xué)生動手按照老師演示和敘述自己操作一遍。這類實驗主要是訓(xùn)練學(xué)生對一些實驗儀器、實驗原理、實驗方法的熟悉和掌握，而對科學(xué)方法的探索、獨立思考、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、驗證性實驗過多，不容易引起學(xué)生對科學(xué)實驗和探索的興趣，不利于培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和自主創(chuàng)新的能力。因此，需要在實驗課程設(shè)置時對其數(shù)量應(yīng)進(jìn)行合理控制，選取具有代表性的實驗內(nèi)容開設(shè)就行；同時，也應(yīng)對演示性、驗證性實驗內(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)生在驗證、操作的同時達(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)計粘土交換容量測試實驗時，每組學(xué)生除了按照驗證實驗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)生們自己處理實驗中可能出現(xiàn)的和已知粘土不同的實驗現(xiàn)象，比較各自的實驗結(jié)果，總結(jié)粘土交換容量測試過程會出現(xiàn)的問題，以及相應(yīng)的改良方案。

4.加強實驗內(nèi)容間的銜接，減少重復(fù)性實驗。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)課實驗項目的設(shè)置都比較獨立，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驗項目設(shè)置時會有重復(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)置實驗教學(xué)項目時有部分實驗內(nèi)容有重復(fù)或相似現(xiàn)象。為此，我們在選定實驗內(nèi)容時首先會了解學(xué)生所學(xué)的其他實驗課程，對里面有重復(fù)或相似的地方進(jìn)行修改或刪除。同時，可以增加一些相應(yīng)專業(yè)方向的適應(yīng)性實驗內(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)實際中常見的檢測實驗內(nèi)容。

5.增加探索性、研究性實驗。通過上述對實驗項目進(jìn)行優(yōu)化整合之后，實驗實踐教學(xué)在學(xué)時數(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、研究性綜合實驗項目成為可能。如我院學(xué)生自己設(shè)計的建陶廠拋光廢料的綜合利用的實驗項目，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，讓他們在實驗中互相交流，彼此評價出相對合理可行的利用方案。這一實驗項目的推出很受學(xué)生好評，學(xué)生積極性空前提高。學(xué)生依次實驗項目內(nèi)容為主體組成研究團(tuán)隊，多次獲得國家級的經(jīng)費資助。此類實驗使教與學(xué)、學(xué)與解決實際問題融為一體，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)練提供實踐平臺。

6.有計劃地推進(jìn)實驗室開放。實驗室開放對提高學(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)實驗室的開放程度，學(xué)院逐漸從經(jīng)費、師資等方面為有創(chuàng)新欲望強的學(xué)生提供嘗試的平臺，讓其在相關(guān)教師的指導(dǎo)下，自己提出研究問題，自己擬訂實驗方案并動手開展實驗研究，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)實驗教學(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)置實驗項目外，實驗教學(xué)方法的影響也不容忽視。現(xiàn)階段，我國高校實驗教學(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，做完實驗后收獲不大，教師對學(xué)生實驗成績和教學(xué)效果的評價也較為難。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)的實現(xiàn)具有重要意義[5]。

1.改進(jìn)實驗教學(xué)過程。將以前由教師準(zhǔn)備實驗的做法，改變?yōu)橐詫W(xué)生為主體、學(xué)院實驗中心針對本科生由學(xué)院出資長期設(shè)置八個實驗助教崗位，由熱愛科學(xué)實驗、科研素養(yǎng)好、動手能力強的大三、大四的學(xué)生擔(dān)任。實驗課程開始前，由教師提供實驗指導(dǎo)書，儀器、試劑的準(zhǔn)備由實驗助教組織上課的學(xué)生分組、獨立地完成，教師只負(fù)責(zé)監(jiān)督指導(dǎo)。這樣可以讓每個學(xué)生從實驗準(zhǔn)備階段就開始對即將進(jìn)行的實驗內(nèi)容有所了解。教師在實驗講授時盡量不講述具體的實驗步驟和過程，只強調(diào)實驗過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、注意事項，把時間留給學(xué)生自己思考。教師負(fù)責(zé)在學(xué)生實驗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，及時糾正實驗中發(fā)現(xiàn)的問題，保證每個學(xué)生實驗操作水平基本達(dá)標(biāo)。

2.改進(jìn)實驗考核指標(biāo)的改革。實驗教學(xué)效果和實驗教學(xué)考核的方法是主要依據(jù)實驗報告，結(jié)合學(xué)生平時實驗堂表現(xiàn)來進(jìn)行。由于學(xué)生平時實驗課堂表現(xiàn)考核難以把握和量化，所以目前對實驗教學(xué)效果和考核的方法大多依據(jù)實驗報告。而實驗教學(xué)是一個多因素的過程，僅憑實驗報告作為評定學(xué)生實驗成績的好壞，顯然不盡合理，因為，這樣并不能完全反映出一個學(xué)生的真實成績。所以需要改進(jìn)學(xué)生課堂表現(xiàn)評價，對這一點，我們學(xué)院也正在積極嘗試各種辦法。對于那些設(shè)計性、解決實際問題以及學(xué)生自主創(chuàng)新性的實驗內(nèi)容，應(yīng)單獨設(shè)立評價標(biāo)準(zhǔn)。

四、結(jié)束語

實踐環(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)，它包括課程實驗、實習(xí)和畢業(yè)論文/設(shè)計環(huán)節(jié)。本文僅針對目前高校生產(chǎn)實習(xí)逐漸下滑的背景下，對實驗課程體系內(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)加強生產(chǎn)實習(xí)單位的建設(shè)，逐步建立長期穩(wěn)定的生產(chǎn)實習(xí)基地；另一方面對外加強和調(diào)整實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)容，彌補暫時實踐教育環(huán)節(jié)的不足，從而繼續(xù)保持或增強工科學(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。

材料科學(xué)與工程論文:材料科學(xué)與工程專業(yè)特色培養(yǎng)方向設(shè)置的探討

摘要：針對專業(yè)現(xiàn)有培養(yǎng)模式與學(xué)生就業(yè)之間存在部分錯位缺陷，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，以學(xué)生為本，靈活設(shè)計專業(yè)培養(yǎng)方向，拓寬了就業(yè)渠道。通過構(gòu)建特色培養(yǎng)方向課程體系，改革教學(xué)方法、手段，加強師資隊伍建設(shè)等措施，實現(xiàn)專業(yè)共同性與特色方向?qū)ｉL化的有機(jī)統(tǒng)一，探索出了緊跟行業(yè)發(fā)展的專業(yè)人才培養(yǎng)模式。

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)

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)金屬材料方向為主，與高新制造業(yè)對材料壓力加工、材料質(zhì)量檢測方面的人才需求有些錯位。單一專業(yè)方向培養(yǎng)模式，與社會需求和行業(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、個性、就業(yè)愿望選擇專業(yè)方向，制約了學(xué)生的多樣化、個性化發(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對人才個性化、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，以及材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生就業(yè)市場現(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，以學(xué)生為本，靈活設(shè)計金屬材料、壓力加工以及材料檢測及表征三個專業(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，加強師資隊伍建設(shè)，堅持知識、能力及素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，有針對性地著重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神，強化學(xué)生多樣化、個性化發(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，重點了解金屬制造行業(yè)對人才知識、素質(zhì)、能力的要求。我們按“通識公共基礎(chǔ)+夯實大材料學(xué)科基礎(chǔ)+明確專業(yè)專長方向”的方式實施材料科學(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)社會需求和個性特長，自主選擇專業(yè)方向，以滿足學(xué)多樣化、個性化發(fā)展需求。

通用基礎(chǔ)知識課程群主要包括公共基礎(chǔ)與人文素養(yǎng)等課程，重點培養(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)知識規(guī)律。

專業(yè)方向課程群體與社會需求密切聯(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。材料檢測及表征方向有《材料性能測試技術(shù)》、《材料工業(yè)分析》、《無損探測》、《超聲檢查》、《渦流檢測》、《常用檢測設(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)與工程實踐教學(xué)踐行“理論教學(xué)與實踐教學(xué)并重，更加注重實踐教學(xué)，偏重專業(yè)方向”理念。改革傳統(tǒng)實習(xí)教學(xué)模式，認(rèn)識實習(xí)圍繞實習(xí)基地的制備（壓力加工）-檢測-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)實習(xí)則各自偏重金屬材料、壓力加工、檢測與表征專業(yè)方向，身臨其境，與社會溝通，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用專業(yè)知識解決相應(yīng)的專業(yè)方向領(lǐng)域中的生產(chǎn)實際問題。近年來，本專業(yè)實驗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用設(shè)備，構(gòu)建冶金制備、壓力加工和測試與表征實驗平臺，為培養(yǎng)不同專業(yè)方向?qū)W生的創(chuàng)新意識和實踐能力奠定了堅實基礎(chǔ)。按照自編的《材料科學(xué)與工程專業(yè)實驗教程》指導(dǎo)教材，以“課程綜合性實驗、專業(yè)方向綜合性實驗、專業(yè)綜合性實驗和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐應(yīng)用開放性實驗”分層次逐步深入展開。畢業(yè)論文環(huán)節(jié)實行導(dǎo)師制，采取自主挑選導(dǎo)師、過程互動的方式，激發(fā)學(xué)生研究創(chuàng)新的興趣，理論聯(lián)系實踐，培養(yǎng)學(xué)生的實踐認(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)秀論文獎勵。

激勵學(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。鼓勵學(xué)生自由選題，

自主設(shè)計方案，申報大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目。在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨立完成制備（加工）、檢測、表征、分析實驗過程。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)生主動學(xué)習(xí)興趣，并充分展示學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。近年來獲國家級、省級、校級大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目及SRT項目10余項，國家級節(jié)能大賽獲獎3項。

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)以及性能檢測過程、檢測設(shè)備操作和維護(hù)過程等以形象化、動態(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。在實踐教學(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)的科研實踐優(yōu)勢，拓寬就業(yè)渠道。從時間、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)新能力和工程實踐能力”[6]。我院于2011年開始與臺灣義守大學(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)化知識結(jié)構(gòu)、開闊學(xué)科視野提供跨校學(xué)習(xí)平臺。

四、加強師資隊伍建設(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。近幾年，經(jīng)過貴州大學(xué)品牌專業(yè)、省級示范性專業(yè)、國家一類特色專業(yè)，以及重點學(xué)科、碩士點、博士點授予專業(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材料結(jié)構(gòu)與強度重點實驗室兼職，掌握大型檢測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)公司等校外實習(xí)基地建立了長期師資培養(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)研究和工程實踐的條件，目前有三位教師在這些企業(yè)攻讀博士后。加強教師隊伍團(tuán)隊合作，鼓勵教師教學(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)實驗教程》等4部教材?！恫牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)》獲評省級精品課程，《材料力學(xué)性能》獲評校級精品課程，帶動了本專業(yè)方向課程的建設(shè)。

五、結(jié)論

與時俱進(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)展趨勢和用人市場需求，及時調(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，加強師資隊伍建設(shè)等措施，逐步實現(xiàn)了專業(yè)“寬專業(yè)、厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、重實踐、強能力”與培養(yǎng)方向?qū)ｉL化的有機(jī)統(tǒng)一，不僅彌補了現(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、個性化發(fā)展的需求，提升了學(xué)生就業(yè)市場競爭力。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，已呈現(xiàn)出學(xué)生就業(yè)自信、社會歡迎的良好互動局面。

材料科學(xué)與工程論文:原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料在材料科學(xué)與工程專業(yè)實驗教學(xué)中的研究和應(yīng)用

摘要：本文主要講述原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的原理和制備工藝過程，并詳細(xì)講述原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料在材料科學(xué)與工程專業(yè)實驗教學(xué)中的研究和應(yīng)用，以及原位反應(yīng)自生法的研究發(fā)展趨勢。原位反應(yīng)自生法廣泛應(yīng)用在制備金屬基復(fù)合材料、金屬陶瓷復(fù)合材料等方面。本文作者認(rèn)為原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料可以應(yīng)用在材料科學(xué)與工程專業(yè)的教學(xué)實踐中，應(yīng)該增加一些原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的實驗課程，從而提高實踐教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：原位反應(yīng)自生法 復(fù)合材料 材料科學(xué)與工程專業(yè) 實驗教學(xué) 研究 應(yīng)用

一、前言

在材料科學(xué)與工程專業(yè)的本科教學(xué)工作中，本科學(xué)生在高年級就開始學(xué)習(xí)材料科學(xué)與工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程。其中在材料科學(xué)與工程專業(yè)課程教學(xué)中，在講述材料的制備工藝方法中講述過原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料。原位反應(yīng)自生法是制備金屬基復(fù)合材料，金屬陶瓷復(fù)合材料，以及金屬間化合物/陶瓷基復(fù)合材料的主要方法。原位反應(yīng)自生法是在一定條件下通過化學(xué)反應(yīng)在基體內(nèi)原位生成一種或幾種增強相從而達(dá)到強化的目的。這種方法可得到增強體顆粒尺寸細(xì)小，熱力學(xué)性能穩(wěn)定，界面結(jié)合強度高的復(fù)合材料，是一種很有前途的顆粒增強復(fù)合材料制造工藝。原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料由于具有可以達(dá)到凈近尺寸成形的優(yōu)勢，所以能夠廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域中。在材料科學(xué)與工程專業(yè)的本科課程教學(xué)中，在材料加工工程和材料制備方法中都講述過原位反應(yīng)合成技術(shù)。此外還可以將原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料作為一項實驗教學(xué)內(nèi)容安排學(xué)生進(jìn)行實驗，使學(xué)生認(rèn)識和了解原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的工藝過程。所以原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料在材料科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)實踐中得到廣泛的應(yīng)用。本文首先講述原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的原理和制備工藝過程，并講述原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料在材料科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)實踐中的研究和討論。并對原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的未來發(fā)展趨勢進(jìn)行分析和預(yù)測。

二、原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的原理和制備工藝過程

為了克服傳統(tǒng)方法制備的復(fù)合材料存在增強體顆粒尺寸粗大，熱力學(xué)不穩(wěn)定以及界面結(jié)合強度低等缺點，出現(xiàn)了原位合成技術(shù)，即在一定條件下通過化學(xué)反應(yīng)在基體內(nèi)原位生成一種或幾種增強相從而達(dá)到強化的目的。原位自生法是通過原料粉末中的某些化學(xué)反應(yīng)生成所需要的反應(yīng)產(chǎn)物并通過熱壓燒結(jié)工藝制備出復(fù)合材料試樣。原位反應(yīng)自生法可得到增強體顆粒尺寸細(xì)小，熱力學(xué)性能穩(wěn)定，界面結(jié)合強度高的復(fù)合材料，是一種很有前途的顆粒增強復(fù)合材料制造工藝。目前報道的原位合成技術(shù)主要有原位反應(yīng)熱壓燒結(jié)技術(shù)，原位復(fù)合技術(shù)，定向氧化技術(shù)，熔體浸漬技術(shù)，反應(yīng)結(jié)合技術(shù)及自蔓延高溫合成技術(shù)等。定向氧化合成技術(shù)是利用放熱反應(yīng)在金屬或金屬間化合物基體中原位分散金屬間化合物或陶瓷顆?；蚓ы毜脑粡?fù)合技術(shù)。原位自生法是通過反應(yīng)物之間的反應(yīng)生成所需要的反應(yīng)產(chǎn)物并通過熱壓燒結(jié)工藝實現(xiàn)致密化。原位合成法是利用化學(xué)反應(yīng)在原位生成補強組元-晶須或長徑比較大的晶粒來補強基體材料的制備工藝。原位合成法主要具有如下優(yōu)點：簡化工藝，降低材料成本，實現(xiàn)特殊顯微結(jié)構(gòu)設(shè)計和獲得特殊材料性能，具有很好的熱力學(xué)穩(wěn)定性。金屬間化合物/陶瓷基復(fù)合材料的制備方法主要有原位復(fù)合技術(shù)和定向氧化技術(shù)以及原位反應(yīng)熱壓燒結(jié)工藝。可以采用原位反應(yīng)熱壓燒結(jié)工藝制備金屬間化合物/陶瓷基復(fù)合材料。原位復(fù)合技術(shù)是由于金屬間化合物反應(yīng)的形成熱相對較低，因而采用自蔓延燃燒時系統(tǒng)不易達(dá)到較高的絕熱溫度，故一般采用原位復(fù)合技術(shù)制備和合成復(fù)合材料。原位復(fù)合技術(shù)是利用放熱反應(yīng)在金屬或金屬間化合物基體中原位分散金屬間化合物或陶瓷顆粒或晶須的原位復(fù)合技術(shù)。傳統(tǒng)的方法是將粉末壓坯在恒定速率下加熱到可使反應(yīng)自發(fā)的產(chǎn)生并在整個混合物中處處發(fā)生反應(yīng)。定向氧化技術(shù)是定向金屬氧化工藝可用于制備金屬基復(fù)合材料。原位反應(yīng)熱壓燒結(jié)工藝是將原位反應(yīng)和熱壓燒結(jié)工藝相結(jié)合制備致密的復(fù)合材料。

三、原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料在材料科學(xué)與工程專業(yè)實驗教學(xué)中的研究和應(yīng)用

原位反應(yīng)自生法主要用于制備金屬陶瓷，金屬間化合物，金屬間化合物/陶瓷復(fù)合材料等。在材料科學(xué)與工程專業(yè)的教學(xué)課程中，其中材料加工工程和材料制備與合成方法講述過原位反應(yīng)自生法。原位反應(yīng)自生法同粉末冶金技術(shù)和液相燒結(jié)技術(shù)一樣都是材料制備技術(shù)。原位反應(yīng)自生法同樣是熱加工工藝，原位反應(yīng)自生法涉及到反應(yīng)物高溫化學(xué)反應(yīng)制備產(chǎn)物的過程。在材料科學(xué)與工程專業(yè)課程的課堂教學(xué)中，在有些專業(yè)課程中原位反應(yīng)自生法只是作為了解，對于原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的具體內(nèi)容和制備工藝步驟的研究和應(yīng)用了解很少。所以就需要在材料科學(xué)與工程專業(yè)的實踐教學(xué)課程中增加一些關(guān)于原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的實驗課程。通過原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的實踐教學(xué)活動可以使學(xué)生認(rèn)識和了解原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的原理，制備工藝過程以及對經(jīng)過原位反應(yīng)自生工藝后得到的金屬基復(fù)合材料燒結(jié)制品的物相組成，顯微結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行研究，使學(xué)生通過對復(fù)合材料的制備與研究過程可以加深學(xué)生對材料科學(xué)與工程專業(yè)課程學(xué)習(xí)的認(rèn)識和了解。對于本科學(xué)生的教學(xué)實踐課程，可以在本科學(xué)生的本科專業(yè)課程設(shè)計和本科畢業(yè)設(shè)計過程中安排采用原位反應(yīng)自生工藝制備金屬基復(fù)合材料和金屬陶瓷復(fù)合材料的教學(xué)內(nèi)容。例如采用原位反應(yīng)自生工藝可以制備金屬陶瓷復(fù)合材料，先將金屬陶瓷粉末通過壓力成型工藝制成坯體，并通過原位反應(yīng)自生工藝和高溫?zé)Y(jié)工藝制備金屬陶瓷復(fù)合材料。高溫?zé)Y(jié)工藝可采用常壓燒結(jié)工藝，熱壓燒結(jié)工藝和放電等離子燒結(jié)工藝以及熱等靜壓燒結(jié)工藝。采用原位反應(yīng)合成工藝可以制備金屬間化合物/陶瓷基復(fù)合材料，通常先將金屬間化合物粉末和陶瓷粉末通過壓力成型過程在一定壓力下壓制成具有一定形狀和致密度的預(yù)制件，通過原位反應(yīng)自生法和高溫?zé)Y(jié)工藝形成金屬間化合物/陶瓷基復(fù)合材料。高溫?zé)Y(jié)工藝可采用常壓燒結(jié)工藝，熱壓燒結(jié)工藝和放電等離子燒結(jié)工藝以及熱等靜壓燒結(jié)工藝。有時將原位反應(yīng)自生法和熱壓燒結(jié)工藝相結(jié)合制備致密的復(fù)合材料燒結(jié)塊材。通過實驗教學(xué)過程使學(xué)生認(rèn)識和了解到原位反應(yīng)自生法制備金屬陶瓷復(fù)合材料的制備工藝過程，提高學(xué)生對專業(yè)課程學(xué)習(xí)的認(rèn)識和了解。使學(xué)生通過實驗教學(xué)認(rèn)識和了解了原位反應(yīng)自生工藝制備復(fù)合材料的制備工藝原理，使用方法和制備過程，以及對得到產(chǎn)物的物相組成和顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和測試。原位自生法可以制備金屬基復(fù)合材料，金屬陶瓷復(fù)合材料等。采用原位反應(yīng)自生法可以制備顆粒增強的金屬基或陶瓷基復(fù)合材料。

原位反應(yīng)自生工藝制備復(fù)合材料涉及到反應(yīng)物在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成反應(yīng)產(chǎn)物的過程，原位反應(yīng)合成技術(shù)操作過程比較簡單，對設(shè)備要求較低，只需要高溫?zé)Y(jié)爐，可以進(jìn)行現(xiàn)場操作，因此可以作為本科學(xué)生的實驗課程教學(xué)內(nèi)容，可作為材料科學(xué)與工程專業(yè)課程的輔助教學(xué)實驗，也可以作為本科專業(yè)課程設(shè)計和本科畢業(yè)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容。使學(xué)生通過實踐教學(xué)來加深對材料科學(xué)與工程專業(yè)課程的認(rèn)識和掌握。使學(xué)生認(rèn)識到金屬基復(fù)合材料的制備過程以及金屬陶瓷復(fù)合材料的制備過程等，并使得學(xué)生對原位反應(yīng)自生法得到的燒結(jié)制品進(jìn)行分析和測試，使學(xué)生對材料的分析和檢測水平有較大的提高。對于拓展學(xué)生的知識面有很大的幫助。為本科學(xué)生以后的本科專業(yè)課程設(shè)計和本科畢業(yè)設(shè)計打下堅實的實驗基礎(chǔ)。

四、原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的未來發(fā)展趨勢和應(yīng)用

原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域有著廣泛的研究和應(yīng)用。原位反應(yīng)自生技術(shù)由于制備工藝簡單，成本較低，對設(shè)備要求較低，只需要高溫?zé)Y(jié)爐，所以被廣泛的應(yīng)用到金屬基復(fù)合材料，金屬陶瓷復(fù)合材料，金屬間化合物/陶瓷基復(fù)合材料等的合成與制備中。利用原位反應(yīng)自生法可以開發(fā)新型的金屬基復(fù)合材料和金屬陶瓷復(fù)合材料以及金屬間化合物/陶瓷基復(fù)合材料。采用原位反應(yīng)自生技術(shù)可以開發(fā)出很多種類型的金屬基復(fù)合材料和金屬陶瓷復(fù)合材料。所研究和開發(fā)的材料種類也逐漸增多，應(yīng)用范圍也越來越廣泛。原位反應(yīng)自生技術(shù)在材料科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)與實踐中也得到廣泛的推廣和應(yīng)用，原位合成技術(shù)已經(jīng)成為材料科學(xué)與工程專業(yè)實踐教學(xué)課程進(jìn)行的實驗內(nèi)容。所以本文作者認(rèn)為應(yīng)該在材料科學(xué)與工程專業(yè)的教學(xué)實踐中增加一些采用原位反應(yīng)自生技術(shù)制備復(fù)合材料的實驗課程。

五、結(jié)論

本文主要講述原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的原理和制備工藝過程，并詳細(xì)講述原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料在材料科學(xué)與工程專業(yè)實驗教學(xué)中的研究和應(yīng)用。原位反應(yīng)自生法廣泛應(yīng)用在制備金屬基復(fù)合材料，金屬陶瓷復(fù)合材料等領(lǐng)域中。本文作者認(rèn)為原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料可以應(yīng)用在材料科學(xué)與工程專業(yè)的教學(xué)實踐中，應(yīng)該增加一些原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的實驗課程，擴(kuò)大學(xué)生學(xué)習(xí)的知識面，提高學(xué)生的認(rèn)識了解能力，從而提高實踐教學(xué)質(zhì)量。通過原位自生法制備復(fù)合材料的實驗教學(xué)過程提高學(xué)生的知識水平和認(rèn)識能力。

材料科學(xué)與工程論文:材料科學(xué)與工程專業(yè)英語教學(xué)改革思考

摘要：專業(yè)英語教學(xué)是繼傳統(tǒng)英語教學(xué)之后，提高材料科學(xué)與工程專業(yè)大學(xué)生對本專業(yè)英語應(yīng)用能力的重要手段。本文通過對現(xiàn)行專業(yè)英語教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，針對目前教學(xué)中存在的問題，探討今后教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法，著重培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)外語的自學(xué)能力及應(yīng)用能力。

關(guān)鍵詞：專業(yè)英語；材料科學(xué)與工程；教學(xué)改革

1. 專業(yè)英語教學(xué)現(xiàn)狀

專業(yè)英語是一門綜合性較強的課程，即包括基礎(chǔ)英語的基本知識又包含了特定專業(yè)的專業(yè)知識，因此其既具有語言教學(xué)的規(guī)律性又具有專業(yè)教學(xué)的規(guī)律性[1]。但目前，專業(yè)英語教學(xué)任務(wù)分散在各個學(xué)院，專業(yè)外語教師師資力量較薄弱，而且專業(yè)外語課時少，很難實現(xiàn)科技英語系統(tǒng)教學(xué)[2]。而學(xué)生從基礎(chǔ)英語教學(xué)模式一下子轉(zhuǎn)變?yōu)閷I(yè)英語教學(xué)模式，面對大量復(fù)雜的專業(yè)詞匯及長句、難句，同學(xué)們初學(xué)時不易掌握，不會進(jìn)行長句結(jié)構(gòu)分析，不會詞性的轉(zhuǎn)換及詞序的靈活處理，因此翻譯課文經(jīng)常不能表達(dá)原意。而且，一般專業(yè)英語課程開設(shè)在第六學(xué)期，此時同學(xué)們剛剛接觸本專業(yè)基礎(chǔ)課程，對專業(yè)知識和技能的理解和掌握有限，因此對于教材中一些專業(yè)性很強的知識很難理解，學(xué)生掌握起來較吃力而使其失去學(xué)習(xí)興趣，課堂中形成了老師為主的翻譯模式[3，4]。由于缺少了對科技英語體系的系統(tǒng)學(xué)習(xí)部分，同學(xué)們對科技論文的結(jié)構(gòu)及撰寫格式不甚了解，在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，本科生撰寫英文摘要等方面的表現(xiàn)很差。

為了提高材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)英語水平，本文從教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法上進(jìn)行了一系列探索，力求提高學(xué)生專業(yè)外語的自學(xué)能力及應(yīng)用能力。

2. 教學(xué)內(nèi)容改革

目前，材料科學(xué)與工程專業(yè)選擇的專業(yè)英語教材主要內(nèi)容包括水泥、玻璃、陶瓷及耐火材料等傳統(tǒng)工程材料的制備原理及工藝，專業(yè)性很強，部分內(nèi)容因為學(xué)生未接觸本專業(yè)課程，缺乏專業(yè)背景而很難理解。因此。針對本專業(yè)學(xué)生的實際情況，在充分調(diào)研國外相關(guān)教材的基礎(chǔ)上，將國外原版教材中過于水泥、玻璃、陶瓷及耐火材料的精華部分作為課堂教學(xué)的一部分，讓同學(xué)們掌握科學(xué)、客觀、較標(biāo)準(zhǔn)的英文表述習(xí)慣，而內(nèi)容和難易程度則與專業(yè)知識結(jié)合緊密，以各種材料概述、制備工藝、性能及應(yīng)用為主，不再涉及一些專業(yè)性太強的理論知識。課程中除了講解專業(yè)知識外，在課程緒論部分給學(xué)生一個過渡，讓學(xué)生了解專業(yè)英語與基礎(chǔ)英語之間的區(qū)別以及專業(yè)英語句式結(jié)構(gòu)的特點，使學(xué)生能夠?qū)I(yè)英語的語法結(jié)構(gòu)有一個大致的了解。同時，為了提高學(xué)生科技論文查閱及寫作能力以及國際交流能力，教材中將設(shè)置有關(guān)專業(yè)論文結(jié)構(gòu)與撰寫的章節(jié)。

3. 教學(xué)方法改革

專業(yè)外語課時設(shè)置都較短，一般為32～48學(xué)時，在短短的32學(xué)時內(nèi)，要求學(xué)生“聽、說、讀、寫”全面發(fā)展幾乎是不可能的。因此，課內(nèi)教學(xué)主要仍以“能讀會寫”為主要教學(xué)目標(biāo)。但教學(xué)方法將不再以教師為主角，改變原來“老師講、學(xué)生聽”這種填鴨式的教學(xué)方式，通過翻轉(zhuǎn)課堂，讓同學(xué)們走上講臺，完成課文的翻譯及講解過程。老師主要負(fù)責(zé)專業(yè)詞匯的講解及引伸，擴(kuò)展同學(xué)們的專業(yè)詞匯，通過討論對同學(xué)們在翻譯過程中產(chǎn)生的問題進(jìn)行糾正及講解，剖析復(fù)雜長句及難句的句式結(jié)構(gòu)。結(jié)合目前同學(xué)們專業(yè)外語學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，將在課堂上引入大量的科技外文文獻(xiàn)，使同學(xué)們掌握其主要結(jié)構(gòu)及撰寫要求，重點培養(yǎng)同學(xué)們掌握本專業(yè)論文英文摘要的撰寫。

專業(yè)外語聽說能力的培養(yǎng)同樣至關(guān)重要，而且培養(yǎng)過程需要一個長期的過程，并非通過 一兩次課堂教學(xué)就能一蹴而就，因此，這部分能力的培養(yǎng)主要是通過鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)來完成，鼓勵學(xué)生觀看相關(guān)材料介紹的視聽文件，在課堂翻譯過程中要求同學(xué)首先對原文進(jìn)行朗誦然后進(jìn)行講解，這就要求同學(xué)們在課前要做好充分的預(yù)習(xí)，提高他們的自學(xué)能力。此外，根據(jù)同學(xué)們撰寫的專業(yè)論文英文摘要，要求學(xué)生在課堂上做一個presentation，逐步提高同學(xué)們專業(yè)英語表達(dá)的自信，最終目的是培養(yǎng)同學(xué)們國際交流及應(yīng)用的能力。

4. 結(jié)語

隨著時代的發(fā)展，在英語日益成為國際主要交流工具的今天，加強材料科學(xué)與工程專業(yè)外語教學(xué)水平，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)的正確定位來及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容以及采用豐富有效的教學(xué)方法是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣以及提升英文閱讀、寫作及交流能力的重要方面。因此，積極進(jìn)行專業(yè)英語有效教學(xué)方法改革的研究，對于提高學(xué)生專業(yè)外語的自學(xué)能力及應(yīng)用能力有著重要的意義。