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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(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(guó)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。

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(shí)習(xí)教學(xué)改革與探討

摘要：生產(chǎn)實(shí)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(chǎng)考察的重點(diǎn)環(huán)節(jié)之一。本文針對(duì)金屬材料科學(xué)與工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)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(shí)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(shí)習(xí);教學(xué)改革

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)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(shì)下，如何強(qiáng)化工程意識(shí)，培養(yǎng)解決復(fù)雜工程實(shí)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(shí)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(shí)，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(shí)踐和復(fù)雜工程實(shí)問題的解決能力。因此，生產(chǎn)實(shí)習(xí)承前啟后至關(guān)重要。

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

一、生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)改革

1.生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地的選擇。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和目前企業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行困難形式下，企業(yè)在生產(chǎn)活動(dòng)中均把經(jīng)濟(jì)效益作為首要考慮因素，學(xué)生實(shí)習(xí)一般不會(huì)給企業(yè)帶來直接的經(jīng)濟(jì)效益，反而可能會(huì)對(duì)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(duì)接納學(xué)生實(shí)習(xí)一般持消極態(tài)度，能安排學(xué)生實(shí)習(xí)時(shí)間和次數(shù)有限。同時(shí)，由于實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)限制，對(duì)生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地只能就近選擇。因此，在實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)和實(shí)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(gè)生產(chǎn)加工過程，既包括材質(zhì)選擇、進(jìn)廠檢測(cè)、生產(chǎn)設(shè)備型號(hào)、生產(chǎn)工藝制定、相關(guān)的性能檢測(cè)與質(zhì)量控制、產(chǎn)品的市場(chǎng)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(chǎng)實(shí)習(xí)（感性認(rèn)識(shí)）―課堂交流討論（啟發(fā)深入）―再次現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)（理解領(lǐng)悟）―課堂討論交流（融會(huì)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(shí)習(xí)往返，節(jié)省實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi);二是精習(xí)基地要有獨(dú)立功能產(chǎn)品或運(yùn)動(dòng)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(cè)、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(cè)工藝文件、生產(chǎn)設(shè)備資料，并可接納多次實(shí)習(xí)。

精習(xí)基地給同學(xué)一個(gè)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(shí)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(duì)生產(chǎn)實(shí)習(xí)來說，具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。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(shí)實(shí)習(xí)任務(wù)，時(shí)間安排靈活。二是交通便利，便于往返多次實(shí)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(shí)。

（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(shí)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(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)加工視野。由于企業(yè)接納實(shí)習(xí)時(shí)間的限制，同學(xué)對(duì)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(duì)企業(yè)相關(guān)產(chǎn)品、工藝的預(yù)先資料的收集、查閱和實(shí)習(xí)后現(xiàn)場(chǎng)答疑講解是決定泛習(xí)基地實(shí)習(xí)效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

一般精習(xí)基地選擇1～2個(gè)企業(yè)，每個(gè)小組安排3～4次進(jìn)廠實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，每次實(shí)習(xí)0.5～1天。泛習(xí)基地安排4～6個(gè)企業(yè)，每個(gè)企業(yè)安排1～2次進(jìn)廠實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，每次0.5～1天。精習(xí)基地、泛習(xí)基地實(shí)習(xí)時(shí)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(píng)聘過分依重科高層次科研項(xiàng)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(shí)，很多高校教學(xué)重課堂理論教學(xué)的考核與評(píng)價(jià)，輕工程實(shí)習(xí)的投入與考核。另外，實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境工況復(fù)雜，指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)習(xí)不僅需要投入時(shí)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(shí)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(yàn)的老教師帶年輕教師，培養(yǎng)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師教學(xué)梯隊(duì)，是完成實(shí)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(shí)習(xí)計(jì)劃，收集編制實(shí)習(xí)報(bào)告。同時(shí)，做好預(yù)先動(dòng)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(shí)習(xí)前沿。同學(xué)第一次到企業(yè)實(shí)習(xí)，帶著對(duì)未來工作環(huán)境的憧憬，也充滿了對(duì)企業(yè)的好奇與迷茫。愿望是美好的，但現(xiàn)實(shí)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(qiáng)人意，實(shí)習(xí)動(dòng)員要預(yù)先化解同學(xué)心中的就業(yè)觀與實(shí)習(xí)現(xiàn)實(shí)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(duì)專業(yè)的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，鼓勵(lì)同學(xué)不僅帶著眼睛去實(shí)習(xí)，更要帶著腦子去思考，去發(fā)現(xiàn)問題，并運(yùn)用所以理論，探討解決實(shí)踐工程問題的可行性。

（2）編寫實(shí)習(xí)報(bào)告。指導(dǎo)教師根據(jù)安排企業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)間、企業(yè)設(shè)備開工情況，修改、編寫實(shí)習(xí)報(bào)告，避免同學(xué)實(shí)習(xí)報(bào)告流水賬、抄襲雷同、言之無物。實(shí)習(xí)報(bào)告采用啟發(fā)、討論，研究與探討的方式，引導(dǎo)同學(xué)對(duì)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(shí)習(xí)報(bào)告的編寫是針對(duì)精習(xí)基地、泛習(xí)基地有的放矢，引導(dǎo)同學(xué)在實(shí)習(xí)過程中抓住重點(diǎn)環(huán)節(jié)，透過實(shí)習(xí)產(chǎn)品，回歸到理論的運(yùn)用，將課堂理論與生產(chǎn)實(shí)踐融匯貫通。

（3）實(shí)習(xí)考核。實(shí)習(xí)成績(jī)的考核與評(píng)定是實(shí)習(xí)學(xué)風(fēng)引導(dǎo)的指揮棒。同時(shí)，考評(píng)制度也影響下一級(jí)同學(xué)學(xué)風(fēng)和實(shí)習(xí)態(tài)度。制定合理的實(shí)習(xí)考核辦法是實(shí)習(xí)效果保障之一。一般從實(shí)習(xí)紀(jì)律（10%）、實(shí)習(xí)筆記（20%）、實(shí)習(xí)報(bào)告（40%）、實(shí)習(xí)答辯（30%）四個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行評(píng)價(jià)。實(shí)習(xí)筆記采用時(shí)抽查，即可可以監(jiān)督同學(xué)，也可以及時(shí)了解同學(xué)實(shí)習(xí)掌握情況，合理的安排實(shí)習(xí)時(shí)間。實(shí)習(xí)答辯采用分組座談式答辯，同學(xué)主動(dòng)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(shí)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(shí)習(xí)教學(xué)計(jì)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(yáng)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(tái)錨鏈、冰箱變頻壓縮機(jī)、活性屏離子氮化爐、壓力機(jī)等。

實(shí)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(duì)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(cè)方式可以分為探傷檢測(cè)：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(cè)：鍋爐焊縫的拉伸試驗(yàn)、沖擊實(shí)驗(yàn)。產(chǎn)品性能檢測(cè)：鍋爐的水壓檢測(cè)、變頻壓縮機(jī)噪聲檢測(cè)。鍋爐材料和錨鏈材料的元素檢測(cè)分析。從實(shí)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(cè)等課程。

學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中，經(jīng)過與指導(dǎo)老師、企業(yè)技術(shù)人員互動(dòng)，在實(shí)習(xí)報(bào)告的引導(dǎo)下，通過課堂探討交流，能夠積極主動(dòng)地完成各項(xiàng)實(shí)習(xí)任務(wù)，實(shí)習(xí)效果良好。另一方面，生產(chǎn)實(shí)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(shí)，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(jì)，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(shì)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(shí)習(xí)指導(dǎo)報(bào)告的引導(dǎo)、實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師隊(duì)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(shí)習(xí)改革正在付諸實(shí)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(yǔ)教學(xué)改革

摘要：通過對(duì)航空航天材料專業(yè)英語(yǔ)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(qiáng)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(yǔ)交流、獲取知識(shí)。同時(shí)促進(jìn)學(xué)生掌握良好的語(yǔ)言學(xué)習(xí)方法，提高文化素養(yǎng)，以適應(yīng)社會(huì)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(yǔ);教學(xué);改革

航空航天材料是指飛行器及其動(dòng)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(gè)分支。飛行器及其裝置的設(shè)計(jì)，不斷地向材料工程提出新的課題，推動(dòng)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(jì)提供更多的可設(shè)計(jì)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(gè)國(guó)家的工業(yè)水平與航空航天技術(shù)，關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的綜合實(shí)力與國(guó)際影響力。因此，各國(guó)都把先進(jìn)材料的研究和開發(fā)放在重要地位。盡管我國(guó)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(guó)家存在較大的差距。因此，需要不斷學(xué)習(xí)和引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。而國(guó)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(yǔ)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(yǔ)是一門語(yǔ)言應(yīng)用與材料專業(yè)知識(shí)緊密結(jié)合的課程。它不但涉及英語(yǔ)科技文體的語(yǔ)法特征和材料專業(yè)技術(shù)文獻(xiàn)的語(yǔ)言特點(diǎn)，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(qiáng)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(yǔ)交流、獲取知識(shí)。同時(shí)促進(jìn)學(xué)生掌握良好的語(yǔ)言學(xué)習(xí)方法，提高文化素養(yǎng)，以適應(yīng)社會(huì)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(shí)，具有識(shí)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(duì)航空航天方向的材料科學(xué)與工程專業(yè)英語(yǔ)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(yǔ)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(yǔ)》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(shí)際是英文版的專業(yè)教材，不具專業(yè)英語(yǔ)教材特點(diǎn)。而且教材內(nèi)容的更新速度慢，與國(guó)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(shí)用性教材。新版教材需兼顧英語(yǔ)的語(yǔ)法特點(diǎn)和材料專業(yè)技術(shù)知識(shí)，既強(qiáng)調(diào)專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)又涵蓋國(guó)際研究前沿趨勢(shì)。

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(diǎn)，完成《材料科學(xué)與工程專業(yè)外語(yǔ)》教材的設(shè)計(jì)與撰寫。從教材章節(jié)編排上，按照先介紹語(yǔ)言知識(shí)后介紹材料專業(yè)的順序布局。可以在開始的章節(jié)介紹科技英語(yǔ)的構(gòu)詞、語(yǔ)法的特點(diǎn)以及專業(yè)學(xué)術(shù)文章的撰寫規(guī)則。隨后的幾個(gè)章節(jié)，簡(jiǎn)單介紹材料的基礎(chǔ)理論知識(shí)，學(xué)生可以結(jié)合以前學(xué)習(xí)的材料專業(yè)知識(shí)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(yǔ)的閱讀。隨后，在材料學(xué)的專業(yè)知識(shí)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?jī)?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(yáng)能材料等。同時(shí)，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(guó)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(duì)專業(yè)英語(yǔ)的重要性有了更深地認(rèn)識(shí)和理解。

二、豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，夯實(shí)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(jì)劃，發(fā)現(xiàn)專業(yè)英語(yǔ)課程設(shè)置在第七至第八學(xué)期，大四學(xué)生對(duì)英語(yǔ)學(xué)習(xí)逐漸變得陌生，如果直接面對(duì)專業(yè)英語(yǔ)的學(xué)習(xí)，勢(shì)必會(huì)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(yǔ)學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

從知識(shí)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(shí)際需要，突出對(duì)學(xué)生專業(yè)英語(yǔ)實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。為了突出實(shí)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(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)英語(yǔ)實(shí)際應(yīng)用能力的訓(xùn)練。通過由學(xué)習(xí)模仿到實(shí)際應(yīng)用的教學(xué)模式，重點(diǎn)培養(yǎng)撰寫英文摘要、寫推薦信、求職信、會(huì)議常用發(fā)言以及模擬求職對(duì)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(jì)論文撰寫，展開介紹和講評(píng)?！皩W(xué)以致用”，而實(shí)際應(yīng)用是學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力。學(xué)生一旦體會(huì)到能從專業(yè)外語(yǔ)的學(xué)習(xí)中獲益，便會(huì)提高學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)專業(yè)英語(yǔ)的教學(xué)。

為了增加教學(xué)內(nèi)容的趣味性，在實(shí)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(gè)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(jí)專業(yè)，因此除了完成教材的教學(xué)內(nèi)容外，還應(yīng)針對(duì)不同專業(yè)分門別類地介紹材料的最新的實(shí)際應(yīng)用。介紹時(shí)，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(dòng)，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(shí)，可以給學(xué)生播放波音、空客等制造飛機(jī)發(fā)動(dòng)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(yáng)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(duì)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(shí)。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(yǔ)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(duì)航空航天材料科學(xué)與工程的認(rèn)識(shí)。

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(yǔ)是一種正規(guī)的書面體，專業(yè)詞匯多詞形復(fù)雜、句子長(zhǎng)，且與專業(yè)知識(shí)結(jié)合緊密，相對(duì)于基礎(chǔ)英語(yǔ)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(shì)必不能有良好的教學(xué)效果。因此，應(yīng)該結(jié)合英語(yǔ)課堂教學(xué)和專業(yè)課的教學(xué)特點(diǎn)，采取多元化的教學(xué)方法，對(duì)學(xué)生進(jìn)行課堂教學(xué)。

可以采取英語(yǔ)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(duì)英語(yǔ)的“說”有提高。隨后，對(duì)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(gè)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(yǔ)口語(yǔ)技能，也加強(qiáng)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(duì)教材內(nèi)容的翻譯也可以是對(duì)課堂增補(bǔ)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(jì)方向，做一個(gè)簡(jiǎn)短的英文講座，既可以對(duì)課堂教學(xué)效果進(jìn)行測(cè)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(yǔ)交流的信心。

在進(jìn)行課堂教學(xué)的時(shí)候，如前所述，可以圍繞課堂教學(xué)時(shí)的內(nèi)容，充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為學(xué)生補(bǔ)充國(guó)際上航空航天材料的最新研究成果和先進(jìn)的應(yīng)用實(shí)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(shí)，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(shí)，教師應(yīng)提前將語(yǔ)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(yǔ)

我國(guó)航空航天技術(shù)的發(fā)展對(duì)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(shí)關(guān)注國(guó)際發(fā)展，密切和國(guó)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(duì)科技人員的專業(yè)英語(yǔ)要求也不斷提高。因此，通過對(duì)航空航天材料專業(yè)英語(yǔ)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(qiáng)學(xué)生的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)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(shì)研究

【摘 要】隨著社會(huì)不斷進(jìn)步，化工生產(chǎn)備受關(guān)注，化工生產(chǎn)為社會(huì)發(fā)展提供相應(yīng)的材料，是社會(huì)工程建設(shè)中的重點(diǎn)內(nèi)容?；げ牧峡茖W(xué)與工程研究是化工生產(chǎn)中的重點(diǎn)內(nèi)容，本文對(duì)化工材料科學(xué)與工程的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，針對(duì)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(duì)策，并對(duì)未來社會(huì)發(fā)展的化工材料科學(xué)趨勢(shì)演變進(jìn)行暢想。希望相關(guān)的研究能夠促進(jìn)我國(guó)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(shì)分析 研究

化工材料科學(xué)與工程是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力之一，同時(shí)能夠帶動(dòng)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(huì)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(gè)個(gè)單一分來的學(xué)術(shù)系統(tǒng)中，逐漸實(shí)現(xiàn)走向了科學(xué)之間的相互融合。在社會(huì)發(fā)展的進(jìn)程中，材料科學(xué)的應(yīng)用與社會(huì)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(huì)發(fā)展需求，各個(gè)材料學(xué)科之間應(yīng)該實(shí)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(diǎn)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(guó)麻省理工學(xué)院材料學(xué)科專業(yè)演變?yōu)槔c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(guó)家將在材料教育方面的認(rèn)識(shí)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(huì)建設(shè)中的諸多領(lǐng)域中。目前，我國(guó)重點(diǎn)高校相繼設(shè)立材料科學(xué)與工程學(xué)院，針對(duì)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(bǔ)充了非金屬的工程材料的內(nèi)容。化工材料科學(xué)與工程的發(fā)展能夠打破原專業(yè)設(shè)置的界限，加強(qiáng)專業(yè)間的滲透和聯(lián)系，教學(xué)內(nèi)容實(shí)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(guó)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(shì)

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(huì)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(huì)中，化工材料科學(xué)與工程還需要與教育實(shí)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(huì)高精尖材料研發(fā)機(jī)構(gòu)構(gòu)成聯(lián)動(dòng)機(jī)制。對(duì)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(shí)還需要進(jìn)行材料結(jié)構(gòu)、性能、工藝等工程的研究，以計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行材料科學(xué)的模擬研發(fā)。高校能夠?yàn)樯鐣?huì)輸送創(chuàng)新性的人才，是社會(huì)化工企業(yè)實(shí)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(huì)中，對(duì)于化工材料的研發(fā)技術(shù)越來越先進(jìn)，我國(guó)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(shì)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(jià)值知識(shí)密集和技術(shù)密集的新型材料，在社會(huì)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(qiáng)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(guó)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(shí)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(zhǎng)幅為3%，而高性能的纖維在全球范圍內(nèi)產(chǎn)量增長(zhǎng)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(qiáng)，特點(diǎn)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(zhǎng)期使用溫度范圍-200～300℃，熔點(diǎn)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(diǎn)，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(yǔ)

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(diǎn)內(nèi)容，提升對(duì)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(duì)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(huì)發(fā)展趨勢(shì)相互結(jié)合，研究其在未來的發(fā)展方向。在未來，需要對(duì)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(lì)化工新材料的研發(fā)，實(shí)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(shí)驗(yàn)室教學(xué)地位思考

[摘要]站在一級(jí)學(xué)科專業(yè)角度理解“材料科學(xué)與工程”實(shí)踐教學(xué)的含義，剖析目前我國(guó)高等學(xué)校本科實(shí)驗(yàn)室在實(shí)踐教學(xué)方面存在的問題。提出高等學(xué)校的實(shí)踐教學(xué)應(yīng)該以培養(yǎng)大學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)及工程實(shí)踐的能力為目的，以傳授科學(xué)發(fā)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)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(shí)、掌握專業(yè)技能基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該是完成實(shí)踐教學(xué)任務(wù)的主要基地，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)應(yīng)該是高校實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)的落腳點(diǎn)與主要方向。

[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)

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(guó)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(guó)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(guó)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?？茖W(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(guó)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。

4結(jié)束語(yǔ)

實(shí)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(shí)踐教學(xué)改革是保障學(xué)校培養(yǎng)滿足社會(huì)發(fā)展需要的，科學(xué)發(fā)現(xiàn)與工程實(shí)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(shì)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(shí)驗(yàn)室應(yīng)該培養(yǎng)大學(xué)生獲取科學(xué)知識(shí)能力與工程實(shí)踐能力的能力。借助體制創(chuàng)新，使實(shí)驗(yàn)室真正成為實(shí)施實(shí)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(shí)踐之間的界壘，使實(shí)驗(yàn)室真正成為學(xué)生獲取科學(xué)知識(shí)與進(jìn)行工程實(shí)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?！恫牧峡茖W(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(shí)施過程與效果。通過“讀”的實(shí)施強(qiáng)化學(xué)生對(duì)相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)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(shí)施，充分開展知識(shí)點(diǎn)的討論，通過團(tuán)隊(duì)合作合理分工，同時(shí)強(qiáng)化師生網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)和課堂互動(dòng)，加深理解；通過“練”的實(shí)施，提高感性認(rèn)知，強(qiáng)化實(shí)踐知識(shí)和能力。通過兩學(xué)年的實(shí)踐，實(shí)施效果較好，同時(shí)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(yùn)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(dòng)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(duì)相應(yīng)專業(yè)知識(shí)形成整體化，并學(xué)會(huì)運(yùn)用，從而提高教學(xué)質(zhì)量，提升教學(xué)效果?！恫牧峡茖W(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(dòng)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(shí)施過程

1.“讀”的實(shí)施及評(píng)價(jià)。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(shí)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(shí)和材料科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)展知識(shí)。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(tái)中共享，為學(xué)生閱讀提供條件。同時(shí)每次閱讀要求學(xué)生反饋閱讀報(bào)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(píng)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(shí)內(nèi)容和最新前沿進(jìn)展。

在實(shí)施有效的閱讀之后，要求撰寫相應(yīng)的讀書報(bào)告。（1）精讀材料1：第1章，閱讀1～8頁(yè)，寫出500字的理解。第2章，閱讀9～10頁(yè)和第3章，閱讀30～68頁(yè)。寫出800字以上的閱讀報(bào)告。第4章，閱讀，寫出800字以上的閱讀報(bào)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(duì)教材內(nèi)容的理解，補(bǔ)充對(duì)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)?！白x”材料的過程主要在課后完成，評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)情況主要根據(jù)所提交的讀書報(bào)告。五份讀書報(bào)告，每份總分20分進(jìn)行評(píng)價(jià)，納入期末綜合考核。

2.“議”的實(shí)施及評(píng)價(jià)。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(shí)，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(shí)進(jìn)行答疑、討論、互動(dòng)。在網(wǎng)絡(luò)課堂公布的“議”的實(shí)施要求與評(píng)價(jià)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(shí)施。（1）成立學(xué)習(xí)小組進(jìn)行實(shí)施：固定4～5人/小組。（2）課前準(zhǔn)備。每個(gè)討論主題中有6個(gè)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(duì)問題的理解。（3）每次提前指定三個(gè)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(gè)小組成員進(jìn)行合理分工。要求1人在課堂上進(jìn)行對(duì)問題的解答和相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的介紹（準(zhǔn)備PPT）。至少1人，根據(jù)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)提出3個(gè)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(duì)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(shí)施總結(jié)，內(nèi)容包括實(shí)施情況說明、討論情況整理、總結(jié)與體會(huì)。內(nèi)容不少于1000字?！白h”的評(píng)分分課前準(zhǔn)備、課堂評(píng)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(píng)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(píng)價(jià)。

3.“練”的實(shí)施?！熬殹钡倪^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(chǎng)思考；課后則將書面練習(xí)和實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合：偏理論知識(shí)的理解通過書面練習(xí)，加深理解；同時(shí)將可以在實(shí)驗(yàn)室展現(xiàn)的材料科學(xué)知識(shí)讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，促進(jìn)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，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(gè)主題，四個(gè)項(xiàng)目式作業(yè)的實(shí)施，使學(xué)生能夠了解材料、深入材料、感知材料并對(duì)材料保持高度的探索欲望。

三、“讀、議、練”教學(xué)模式的實(shí)施效果

從兩學(xué)年的課程建設(shè)和實(shí)施經(jīng)驗(yàn)來看，通過“讀、議、練”的過程確實(shí)能讓學(xué)生在課外忙起來，并且對(duì)于比較認(rèn)真的學(xué)生在此過程中也實(shí)現(xiàn)了比較大的收獲。從學(xué)生期末考核成績(jī)來看，學(xué)生對(duì)于基本知識(shí)的掌握也有所提高，尤其是對(duì)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(bào)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(gè)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(shí)施，全班同學(xué)都有參與，其中大部分學(xué)生能積極主動(dòng)地參與，下表為網(wǎng)絡(luò)課程的訪問數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)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(tái)。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(shí)間和空間的充分拓展。在本項(xiàng)目中“讀、議、練”的實(shí)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(shí)間和空間，不局限到課堂的時(shí)間和教室中與教師的面對(duì)面。

3.師生互動(dòng)的增強(qiáng)。通過網(wǎng)絡(luò)課堂、學(xué)習(xí)讀書報(bào)告、討論總結(jié)、練的總結(jié)報(bào)告等，教師除了“議”過程中在課堂上提高與學(xué)生的互動(dòng)性外，也在評(píng)閱與討論中進(jìn)行評(píng)價(jià)與反饋。同時(shí)，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(dòng)，使教師也能從教中得到知識(shí)的提升。

四、項(xiàng)目實(shí)施存在的問題和改進(jìn)策略

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

1.讀書報(bào)告和學(xué)生總結(jié)報(bào)告的形式和內(nèi)容不夠規(guī)范。本項(xiàng)目實(shí)施過程初期，考慮不夠周全，未對(duì)讀書報(bào)告和學(xué)生總結(jié)報(bào)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。“議”的過程重點(diǎn)在于主題的選擇，本項(xiàng)目的實(shí)施過程中充分進(jìn)行了思考，使每個(gè)主題確定了6個(gè)問題，而對(duì)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(xiàng)目的實(shí)施過程中，主題的選擇需進(jìn)一步多樣化。同時(shí)，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(tái)上介紹時(shí)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(xiàng)目的過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生工作量不夠均衡，對(duì)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(gè)問題，盡量合理地進(jìn)行了分工，但實(shí)施過程中根據(jù)學(xué)生的主動(dòng)性差異，其工作量體現(xiàn)較大差異。應(yīng)當(dāng)想法鼓勵(lì)學(xué)生更加主動(dòng)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(diǎn)力不從心。項(xiàng)目實(shí)施中通過“讀、議、練”的各過程確實(shí)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(duì)教師而言，工作量增加了很多。本項(xiàng)目實(shí)施過程中，僅讀書報(bào)告的評(píng)閱和修改，每位學(xué)生5份報(bào)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(gè)主題有6個(gè)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(gè)發(fā)言教師有點(diǎn)評(píng)和回復(fù)。因此實(shí)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(shí)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(yǔ)

“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(shí)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(diǎn)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(diǎn)建議，包括教學(xué)體系的重構(gòu)、改進(jìn)教學(xué)方法、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)配套教學(xué)。以此為舉措，推動(dòng)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)課程是高校化學(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(qiáng)，不僅可對(duì)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(huì)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(duì)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(shí)際情況，以及我們近幾年在建設(shè)校級(jí)精品課程的探索與實(shí)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(jì)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(duì)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(shí)量有限，老師在課堂講授中不能針對(duì)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(shí)驗(yàn)課，經(jīng)常采用多個(gè)班級(jí)集中循環(huán)進(jìn)行試驗(yàn)的模式，有時(shí)理論部分未講授到，但實(shí)驗(yàn)課程因?yàn)檠h(huán)時(shí)間到，又必須開始，即實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)課程卻推后進(jìn)行，學(xué)生不能及時(shí)將理論和實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容，基本以驗(yàn)證基礎(chǔ)理論為主，缺少綜合性、設(shè)計(jì)性及性能測(cè)試試驗(yàn)，因此物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系缺少培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的意識(shí)以及提高學(xué)生動(dòng)手能力的舞臺(tái)。

因此，需要積極推進(jìn)課程體系改革，充實(shí)和更新教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法、豐富實(shí)驗(yàn)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(duì)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(jì)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(shí)間不長(zhǎng)，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(shí)點(diǎn)的簡(jiǎn)單重復(fù)難以避免。因此，建議課程組就這一現(xiàn)象，加強(qiáng)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(xiàng)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(dòng)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(shí)，大學(xué)二年級(jí)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(shí)，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(gè)學(xué)時(shí)，在大學(xué)三年級(jí)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(shí)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(duì)課程內(nèi)容重復(fù)的問題，為了避免盲目浪費(fèi)學(xué)時(shí)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(shí)，使我們?cè)谡n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(duì)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(diǎn)，建議組建一個(gè)全新的教學(xué)體系，同時(shí)要照顧到這些學(xué)科知識(shí)的完整性和獨(dú)立性。例如，講授無機(jī)化學(xué)課程時(shí)，建議把化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)平衡作為重點(diǎn)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(diǎn)。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(shí)間，又突出了重點(diǎn)，不僅使教學(xué)內(nèi)容獨(dú)立而完整，還可以適當(dāng)減輕因課時(shí)量小帶來的物理化學(xué)的教學(xué)壓力，彌補(bǔ)了物理化學(xué)課程內(nèi)容多、課時(shí)少的矛盾，老師在授課的過程中再也不擔(dān)心時(shí)間不夠用而只能淺顯的表述；對(duì)于學(xué)生來說，仍然是掌握了整個(gè)物理化學(xué)的原理，而且更加堅(jiān)實(shí)。

二、掌握專業(yè)知識(shí)框架，改革教學(xué)方法

通過對(duì)物理化學(xué)課堂的觀察，發(fā)現(xiàn)學(xué)生們剛開始對(duì)這門課還保持有神秘感，大多數(shù)同學(xué)對(duì)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(shí)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?cè)谑W(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?gòu)?qiáng)調(diào)要理清楚各章節(jié)之間內(nèi)容的聯(lián)系，重點(diǎn)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(shí)框架，也沒有選擇性的記憶關(guān)鍵問題，總是被動(dòng)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(shí)際上這門課程內(nèi)容銜接緊密，邏輯性很強(qiáng)。把各章節(jié)之間的知識(shí)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(shí)點(diǎn)的重點(diǎn)記憶。在教學(xué)過程中，注重課程之間的聯(lián)系，通過知識(shí)點(diǎn)的連接和相關(guān)內(nèi)容銜接相關(guān)的課程，及時(shí)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(shí)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(qiáng)，內(nèi)容較多而抽象，公式又多，學(xué)生接受很困難，這就對(duì)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(dòng)力學(xué)的理論加以說明；講解溫度對(duì)反應(yīng)平衡和反應(yīng)速率的雙重影響時(shí)，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(shí)，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(huì)對(duì)表面性質(zhì)有清晰的認(rèn)識(shí)；講授滲透壓的時(shí)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(huì)“燒死”？打吊瓶時(shí)為什么會(huì)感覺到疼痛？讓學(xué)生帶著問題聽課，面對(duì)生活中各種現(xiàn)象去思考，多問幾個(gè)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(qiáng)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(tái)，與學(xué)生進(jìn)行課下的交流和習(xí)題討論、小測(cè)驗(yàn)等，與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式相比，它具有互動(dòng)性、合作性、學(xué)術(shù)性的優(yōu)勢(shì)。

三、強(qiáng)化配套實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)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(duì)物理化學(xué)原理的理解，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)在學(xué)期后半學(xué)期開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程。課程組已經(jīng)設(shè)置獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課并計(jì)算學(xué)分，如：配合表面現(xiàn)象，開展了液體表面張力的測(cè)定實(shí)驗(yàn)、粉體粒度分析實(shí)驗(yàn)；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(cè)定實(shí)驗(yàn)等。同時(shí)，也應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)所學(xué)理論，合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，開展綜合性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，增加設(shè)計(jì)研究型實(shí)驗(yàn)，根據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(shí)，選用相關(guān)的儀器、藥品，分析實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn)和關(guān)鍵步驟等，自行完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、并上講臺(tái)講授實(shí)驗(yàn)，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(shí)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(jí)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(yǔ)教學(xué)實(shí)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(yǔ)教學(xué)的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)。通過高水平師資隊(duì)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(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)英語(yǔ)的能力。

關(guān)鍵詞：專業(yè)基礎(chǔ)課；全英語(yǔ)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(guó)家對(duì)外開放的不斷推進(jìn)，如何培養(yǎng)大批具有國(guó)際視野、通曉國(guó)際規(guī)則、能夠參與國(guó)際事務(wù)與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的國(guó)際化人才，成為我國(guó)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(qiáng)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?jiǎng)?chuàng)造條件使用英語(yǔ)等外語(yǔ)進(jìn)行公共課和專業(yè)課教學(xué)”，“力爭(zhēng)三年內(nèi)，外語(yǔ)教學(xué)課程達(dá)到所開課程的5%～10%。”[1]。近來，《上海市中長(zhǎng)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(guó)際化水平，注重培養(yǎng)學(xué)生的國(guó)際視野和國(guó)際交流能力，增強(qiáng)上海教育的國(guó)際吸引力、影響力和競(jìng)爭(zhēng)力”，凸顯了高等教育中專業(yè)課程英語(yǔ)教學(xué)問題的重要性。全英語(yǔ)教學(xué)，是指用英語(yǔ)進(jìn)行全程授課，讓學(xué)生在全英語(yǔ)環(huán)境中學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)。與一般的雙語(yǔ)教學(xué)相比，全英語(yǔ)教學(xué)對(duì)學(xué)生和師資隊(duì)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\(yùn)用英語(yǔ)授課，英語(yǔ)與中文兩種語(yǔ)言的運(yùn)用比例如何把握，仍然是一個(gè)充滿爭(zhēng)議的話題，但近年來人們逐漸認(rèn)識(shí)到，雙語(yǔ)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(guó)際化合作辦學(xué)的需求[2]。因此，推廣專業(yè)課程的全英語(yǔ)教學(xué)，是實(shí)現(xiàn)高等教育國(guó)際化的重要途徑。建立國(guó)際化的課程體系，培養(yǎng)全英語(yǔ)教學(xué)的師資隊(duì)伍，是實(shí)現(xiàn)教育國(guó)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(guó)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(yǔ)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(jì)劃試點(diǎn)專業(yè)，在課程設(shè)置方面突出了全英語(yǔ)專業(yè)課教學(xué)，特別是在專業(yè)基礎(chǔ)課方面強(qiáng)調(diào)全英語(yǔ)授課，使學(xué)生從一開始就接受英語(yǔ)的專業(yè)知識(shí)教育，有利于培養(yǎng)英語(yǔ)思維的習(xí)慣及通過英語(yǔ)交流的專業(yè)能力，提高學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)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(yǔ)教學(xué)，是高等教育中一個(gè)大膽的嘗試和創(chuàng)新，雖然符合教育國(guó)際化的要求，但是對(duì)師資隊(duì)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(yǔ)教學(xué)方面的經(jīng)驗(yàn)，不僅對(duì)培養(yǎng)材料科學(xué)與工程專業(yè)的國(guó)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(yǔ)專業(yè)基礎(chǔ)課程體系的特點(diǎn)

“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(yǔ)課程構(gòu)成。課程體系的構(gòu)建參考了美國(guó)有關(guān)大學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，并選用美國(guó)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(gè)完整的、材料學(xué)科基礎(chǔ)的知識(shí)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(shí)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(qiáng)化機(jī)制與材料的光、電、熱、磁性能的介紹。通過全英語(yǔ)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(guó)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(shí)踐與創(chuàng)新

對(duì)工科專業(yè)的基礎(chǔ)課程開展全英語(yǔ)教學(xué)實(shí)踐，是高等教育中一項(xiàng)充滿挑戰(zhàn)與爭(zhēng)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(shí)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(yǔ)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(shí)踐表明，通過配備高素質(zhì)的師資隊(duì)伍，并采用有針對(duì)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(shí)與培養(yǎng)專業(yè)英語(yǔ)運(yùn)用能力的教學(xué)目的。

首先，為了保證全英語(yǔ)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(yǔ)教學(xué)團(tuán)隊(duì)，通過定期的教學(xué)研討總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、相互取長(zhǎng)補(bǔ)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(qǐng)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(duì)成員獲得了寶貴的全英語(yǔ)授課經(jīng)驗(yàn)。材料學(xué)院經(jīng)過近五年來的全英語(yǔ)教學(xué)團(tuán)隊(duì)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(duì)?？紤]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(yǔ)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(zhǎng)，三門課程的負(fù)責(zé)人為組員，通過定期開會(huì)，協(xié)商不同課程間知識(shí)內(nèi)容的劃分，并針對(duì)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(shí)現(xiàn)了不同課程間知識(shí)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(shí)時(shí)，教師注意梳理知識(shí)脈絡(luò)，通過回顧先行課程基礎(chǔ)知識(shí)的方式，逐漸引出后續(xù)課程的重點(diǎn)講述內(nèi)容。

其次，為了保證教學(xué)效果，全英語(yǔ)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(dòng)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(yǔ)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(duì)“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(diǎn)及用途，并進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生，通過查閱資料拓展對(duì)復(fù)合材料概念及其設(shè)計(jì)思路的理解。針對(duì)“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(qiáng)化方法的微觀機(jī)理。另外，對(duì)已講授的教學(xué)內(nèi)容，鼓勵(lì)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(duì)重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí)，并在課堂上對(duì)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(duì)講述內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。通過以上方法的實(shí)施，可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂教學(xué)及主動(dòng)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(duì)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(diǎn)；針對(duì)重點(diǎn)的概念和理論，通過反復(fù)強(qiáng)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(shí)避免大段的文字描述，加入大量的圖片、視頻與動(dòng)畫，以直觀圖示的方式幫助學(xué)生克服語(yǔ)言障礙，加深對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解。日常教學(xué)中，強(qiáng)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(shí)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(diǎn)內(nèi)容，幫助學(xué)生強(qiáng)化記憶。

然后，全英語(yǔ)專業(yè)基礎(chǔ)課程改變了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)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(duì)知識(shí)技能的掌握，還關(guān)注他們自主學(xué)習(xí)、師生互動(dòng)、團(tuán)隊(duì)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(gè)學(xué)習(xí)過程。課堂表現(xiàn)的優(yōu)劣在平時(shí)成績(jī)中體現(xiàn)，占到課程總成績(jī)的40%，從而改變了以往完全由考試成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)學(xué)生及教學(xué)效果的方法。

三、取得的成果與經(jīng)驗(yàn)

材料學(xué)院成立五年來，一如既往地堅(jiān)持開展專業(yè)課程的全英語(yǔ)授課，取得了一定的成績(jī)與經(jīng)驗(yàn)。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(yǔ)課程均獲得了上海市有關(guān)教學(xué)內(nèi)涵建設(shè)項(xiàng)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(yǔ)課程建設(shè)項(xiàng)目的立項(xiàng)，“材料結(jié)構(gòu)與性能”獲得了上海市教委重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目的資助。同時(shí)，三門全英語(yǔ)課程都被列為校級(jí)的專業(yè)核心課程。通過近幾年的課程建設(shè)，我們?cè)趯I(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(jī)。

另外，在專業(yè)基礎(chǔ)課開展全英語(yǔ)教學(xué)的基礎(chǔ)上，材料學(xué)院進(jìn)一步拓展了全英語(yǔ)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(yǔ)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(yǔ)教學(xué)實(shí)踐，我們不僅向?qū)W生傳授了專業(yè)知識(shí)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(yǔ)的能力，因而獲得了學(xué)生的認(rèn)可與好評(píng)。我們相信，隨著上海理工大學(xué)材料學(xué)院國(guó)際交換生與合作辦學(xué)項(xiàng)目的開展，我們的全英語(yǔ)課程建設(shè)項(xiàng)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(shí)驗(yàn)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(duì)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(shí)驗(yàn)教學(xué)中的研究和應(yīng)用，并對(duì)常壓燒結(jié)工藝的未來發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)展方向進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。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(shí)驗(yàn)中增加采用常壓燒結(jié)工藝制備復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jí)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(shí)間較長(zhǎng)，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(shì)，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(xiàng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)教學(xué)中的研究和應(yīng)用，并對(duì)常壓燒結(jié)工藝的未來發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)展方向進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。

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(duì)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(duì)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(dòng)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(jiǎn)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(duì)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(shí)間較長(zhǎng)，燒結(jié)效率高，可以實(shí)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(duì)常壓燒結(jié)工藝只是作為了解，對(duì)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(shí)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(shí)驗(yàn)課程。通過常壓燒結(jié)工藝制備復(fù)合材料的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)可以使學(xué)生認(rèn)識(shí)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(duì)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(duì)材料的制備與研究過程可以加深學(xué)生對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)課程學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)和了解。對(duì)于本科學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐課程，可以在本科學(xué)生的本科專業(yè)課程設(shè)計(jì)和本科畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)驗(yàn)教學(xué)過程使學(xué)生認(rèn)識(shí)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(duì)課程學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)和了解。使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程認(rèn)識(shí)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(duì)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(cè)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(shí)驗(yàn)的教學(xué)與思考

【摘要】化工原理實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力，針對(duì)我院材料科學(xué)與工程專業(yè)化工原理實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)積極性和參與性，提高實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】化工原理實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)目的與要求

1.化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的

該實(shí)驗(yàn)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(duì)化工實(shí)際生產(chǎn)的理解，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論并提出自己的見解，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)，對(duì)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(shí)驗(yàn)教學(xué)要求

通過實(shí)際操作使學(xué)生驗(yàn)證有關(guān)化工單元操作的理論，熟悉實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)研究的能力，其中包括：分析和觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力、正確選擇和使用測(cè)量?jī)x表的能力、利用實(shí)驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力、運(yùn)用文字表達(dá)技術(shù)報(bào)告的能力[4-5]。

二、化工原理實(shí)驗(yàn)中存在的不足

1.人數(shù)較多，儀器裝置較少，學(xué)生動(dòng)手能力受到限制，由于連年的擴(kuò)招，每個(gè)班的學(xué)生人數(shù)基本都是35人以上，而實(shí)驗(yàn)儀器的臺(tái)套數(shù)并沒有增加， 7-8個(gè)學(xué)生用一臺(tái)裝置的現(xiàn)象非常普遍，個(gè)別學(xué)生根本沒有機(jī)會(huì)動(dòng)手操作儀器。

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

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

三、化工原理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革與思考

1.化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革與思考

針對(duì)“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(shí)驗(yàn)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(gè)小組為3-4人，每一位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中都有不同的分工， 比如過濾實(shí)驗(yàn)（恒壓過濾），一個(gè)學(xué)生要負(fù)責(zé)壓力閥、料漿閥、料液閥的暢通，一個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)記時(shí)，一個(gè)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(shí)驗(yàn)做完，這樣就充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性、參與性和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，老師再根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和小組合作進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)打分，教學(xué)效果明顯提高。

2.化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的改革和思考

每次課授課之前，給學(xué)時(shí)留20-30min的時(shí)間熟悉實(shí)驗(yàn)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(shí)，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(shí)際操作中遇到的問題相結(jié)合，比如傳熱實(shí)驗(yàn)（強(qiáng)化管傳熱），改變?cè)瓉碇蛔鰧?shí)驗(yàn)、測(cè)數(shù)據(jù)的單一教學(xué)手段，通過強(qiáng)化管的強(qiáng)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(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象和理論不符時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)的源頭到實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革與思考

充分聯(lián)系課本理論知識(shí)，讓學(xué)生感覺化工原理實(shí)驗(yàn)非常實(shí)用。比如傳熱實(shí)驗(yàn)，告訴學(xué)生熱電偶溫度計(jì)的測(cè)溫原理，溫度計(jì)冷端溫度補(bǔ)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(duì)數(shù)作圖、線性回歸等方法，了解計(jì)算機(jī)技術(shù)在化工原理實(shí)驗(yàn)中的重要性，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生要對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，還要總結(jié)和分析，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差產(chǎn)生的原因等，根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)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(dòng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性，增強(qiáng)了工程觀念，充分做到了理論聯(lián)系實(shí)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(yùn)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(duì)該模式下的實(shí)訓(xùn)內(nèi)涵進(jìn)行了探究，簡(jiǎn)述了該模式的運(yùn)行效果，結(jié)果表明，該模式的運(yùn)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(shí)踐能力、服務(wù)社會(huì)能力提升，也有益于社會(huì)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(shí)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(diǎn)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(gè)試點(diǎn)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(shí)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(jì)、教學(xué)內(nèi)容與方法改革、師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)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(shí)踐，取得了較好的成效。本文旨在對(duì)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(bào)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(gè)時(shí)段，第一時(shí)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(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)。為了更好地實(shí)施“3+1”模式，在第一時(shí)段的專業(yè)理論課程教學(xué)中，加大了課程設(shè)計(jì)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(jì)訓(xùn)練環(huán)節(jié)，而專業(yè)課的課程設(shè)計(jì)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(shí)后，不知道如何利用所學(xué)的知識(shí)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(shí)。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(jì)環(huán)節(jié)與創(chuàng)新訓(xùn)練內(nèi)容，加大課程設(shè)計(jì)與創(chuàng)新訓(xùn)練力度，突出專業(yè)知識(shí)應(yīng)用。一是要增加課程設(shè)計(jì)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(jì)》等課程的設(shè)計(jì)，每門課程設(shè)計(jì)的教學(xué)時(shí)數(shù)為2～3周。二是要增加專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)為3～5周。綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)不拘于哪一門課程，目的是為了提高學(xué)生專業(yè)知識(shí)綜合運(yùn)用能力。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)研究?jī)?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(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生對(duì)材料專業(yè)知識(shí)的整體把握能力、利用專業(yè)知識(shí)分析問題和解決問題的能力[1，2]。

第二時(shí)段也就是最后1年，將生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文及設(shè)計(jì)結(jié)合在一起，在校內(nèi)外進(jìn)行集中實(shí)訓(xùn)。課程體系分為大類基礎(chǔ)課程平臺(tái)、專業(yè)課程平臺(tái)和專業(yè)特色課程平臺(tái)。整個(gè)課程體系中，實(shí)踐環(huán)節(jié)58個(gè)學(xué)分，占整個(gè)課時(shí)的35.4%，其中，集中實(shí)踐有軍事訓(xùn)練、金工實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文等。為了提高學(xué)生的實(shí)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(shí)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(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力的培養(yǎng)方面相對(duì)弱了些?！?+1”模式的運(yùn)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(shí)視野，又保證了學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)教育，使學(xué)生具有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)功底，特別是加大了學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力的培養(yǎng)力度，保證學(xué)生有較充足的時(shí)間，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中訓(xùn)練，在實(shí)踐中思考，在實(shí)踐中創(chuàng)新，為使學(xué)生成為“卓越工程師”打下堅(jiān)實(shí)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(shí)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(shí)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(gè)，依靠學(xué)院現(xiàn)有的七個(gè)省、市、校級(jí)科研平臺(tái)及我院與企業(yè)聯(lián)合組建的近二十個(gè)實(shí)驗(yàn)室，可以較好地對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新訓(xùn)練；在學(xué)生實(shí)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(dòng)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(diǎn)建設(shè)了六個(gè)與校內(nèi)生產(chǎn)模擬線相對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)實(shí)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(shí)踐教學(xué)計(jì)劃與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、擬定實(shí)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(shí)踐教學(xué)基地。

通過“遞進(jìn)式”實(shí)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(shí)訓(xùn)、工業(yè)模擬實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)，然后，學(xué)生必需在二個(gè)企業(yè)呆半年時(shí)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(yàn)方法、安全生產(chǎn)知識(shí)、企業(yè)管理體制與運(yùn)營(yíng)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(shì)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(diǎn)，進(jìn)一步可做針對(duì)性的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、創(chuàng)新性研究工作。學(xué)生在每個(gè)企業(yè)具體的課時(shí)安排如下：生產(chǎn)工藝與設(shè)備課6學(xué)時(shí)，生產(chǎn)原理、關(guān)鍵技術(shù)、配方介紹課6學(xué)時(shí)，原材料與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)方法課6學(xué)時(shí)，三級(jí)安全教育課2學(xué)時(shí)，企業(yè)文化、經(jīng)營(yíng)管理、運(yùn)營(yíng)機(jī)制課2學(xué)時(shí)，企業(yè)研發(fā)與創(chuàng)新課2學(xué)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)集中介紹2學(xué)時(shí)，即企業(yè)授課1周，師徒式教學(xué)與實(shí)踐訓(xùn)練8周，總結(jié)與交流1周。學(xué)生在二個(gè)企業(yè)的時(shí)間共計(jì)二十周。

三、運(yùn)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(yùn)行主要帶來了三個(gè)方面成效。一是增強(qiáng)了學(xué)生的大工程意識(shí)、理論聯(lián)系實(shí)際的意識(shí)，提高了學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，縮短了大學(xué)畢業(yè)生服務(wù)社會(huì)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(huì)的能力?！?+1”模式的運(yùn)行，不僅學(xué)生有大量的時(shí)間和較多的機(jī)會(huì)接觸實(shí)踐，而且也大大增加了教師深入社會(huì)實(shí)踐的時(shí)間與機(jī)會(huì)，擴(kuò)展了教師的視野，使教師對(duì)相關(guān)知識(shí)有更深入地理解，與此同時(shí)，教師可獲得應(yīng)用性研究課題，針對(duì)性地開展研究。三是企業(yè)受益。一方面，學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)，在學(xué)生得到經(jīng)濟(jì)收益的同時(shí)，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(shí)驗(yàn)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(qǐng)專利近50件，鑒定成果近20項(xiàng)，鑒定成果中有90%達(dá)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，還有的成果被鑒定為國(guó)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(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討

摘要：實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)工科學(xué)生的動(dòng)手能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。但因?yàn)槎喾矫娴脑?，?guó)內(nèi)很多工科高校在這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)弱化的趨勢(shì)。在這方面急需進(jìn)行改革予以對(duì)本科教學(xué)的實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行改革完善。本文以本學(xué)院的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)體系的改革經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，提出對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)本科實(shí)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(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)改革

一、引言

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

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

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

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

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

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

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

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

三、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

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

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

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

四、結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐環(huán)節(jié)是高校工科學(xué)生教學(xué)環(huán)節(jié)中非常重要的環(huán)節(jié)，它包括課程實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文/設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。本文僅針對(duì)目前高校生產(chǎn)實(shí)習(xí)逐漸下滑的背景下，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程體系內(nèi)容進(jìn)行改革進(jìn)行一些初步探討，以希望高校一方面對(duì)外繼續(xù)加強(qiáng)生產(chǎn)實(shí)習(xí)單位的建設(shè)，逐步建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地；另一方面對(duì)外加強(qiáng)和調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)容，彌補(bǔ)暫時(shí)實(shí)踐教育環(huán)節(jié)的不足，從而繼續(xù)保持或增強(qiáng)工科學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，為國(guó)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(duì)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(cuò)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(chǎng)，以學(xué)生為本，靈活設(shè)計(jì)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(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)等措施，實(shí)現(xiàn)專業(yè)共同性與特色方向?qū)ｉL(zhǎng)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(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(gòu)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(guó)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(guó)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(guó)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(yǔ)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(guó)際國(guó)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(guó)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?！恫牧峡茖W(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。

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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shì)。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(shí)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(shí)驗(yàn)課程，從而提高實(shí)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(shí)驗(yàn)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(jí)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(qiáng)相從而達(dá)到強(qiáng)化的目的。這種方法可得到增強(qiáng)體顆粒尺寸細(xì)小，熱力學(xué)性能穩(wěn)定，界面結(jié)合強(qiáng)度高的復(fù)合材料，是一種很有前途的顆粒增強(qiáng)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(shì)，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(xiàng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)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(shí)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(shí)踐中的研究和討論。并對(duì)原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。

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(qiáng)體顆粒尺寸粗大，熱力學(xué)不穩(wěn)定以及界面結(jié)合強(qiáng)度低等缺點(diǎn)，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(qiáng)相從而達(dá)到強(qiáng)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(qiáng)體顆粒尺寸細(xì)小，熱力學(xué)性能穩(wěn)定，界面結(jié)合強(qiáng)度高的復(fù)合材料，是一種很有前途的顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料制造工藝。目前報(bào)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粒或晶須的原位復(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(shí)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(bǔ)強(qiáng)組元-晶須或長(zhǎng)徑比較大的晶粒來補(bǔ)強(qiáng)基體材料的制備工藝。原位合成法主要具有如下優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)化工藝，降低材料成本，實(shí)現(xiàn)特殊顯微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(duì)較低，因而采用自蔓延燃燒時(shí)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?；蚓ы毜脑粡?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(gè)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(shí)驗(yàn)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(duì)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(shí)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(shí)驗(yàn)課程。通過原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)可以使學(xué)生認(rèn)識(shí)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(duì)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(duì)復(fù)合材料的制備與研究過程可以加深學(xué)生對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)課程學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)和了解。對(duì)于本科學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐課程，可以在本科學(xué)生的本科專業(yè)課程設(shè)計(jì)和本科畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)驗(yàn)教學(xué)過程使學(xué)生認(rèn)識(shí)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(duì)專業(yè)課程學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)和了解。使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)認(rèn)識(shí)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(duì)得到產(chǎn)物的物相組成和顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和測(cè)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(qiáng)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(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備要求較低，只需要高溫?zé)Y(jié)爐，可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作，因此可以作為本科學(xué)生的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，也可以作為本科專業(yè)課程設(shè)計(jì)和本科畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。使學(xué)生通過實(shí)踐教學(xué)來加深對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)課程的認(rèn)識(shí)和掌握。使學(xué)生認(rèn)識(shí)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(duì)原位反應(yīng)自生法得到的燒結(jié)制品進(jìn)行分析和測(cè)試，使學(xué)生對(duì)材料的分析和檢測(cè)水平有較大的提高。對(duì)于拓展學(xué)生的知識(shí)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(jì)和本科畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)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(shì)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(jiǎn)單，成本較低，對(duì)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(shí)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(shí)踐教學(xué)課程進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)驗(yàn)課程，擴(kuò)大學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)面，提高學(xué)生的認(rèn)識(shí)了解能力，從而提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。通過原位自生法制備復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程提高學(xué)生的知識(shí)水平和認(rèn)識(shí)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(yǔ)教學(xué)改革思考

摘要：專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)是繼傳統(tǒng)英語(yǔ)教學(xué)之后，提高材料科學(xué)與工程專業(yè)大學(xué)生對(duì)本專業(yè)英語(yǔ)應(yīng)用能力的重要手段。本文通過對(duì)現(xiàn)行專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，針對(duì)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(yǔ)的自學(xué)能力及應(yīng)用能力。

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

1. 專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)現(xiàn)狀

專業(yè)英語(yǔ)是一門綜合性較強(qiáng)的課程，即包括基礎(chǔ)英語(yǔ)的基本知識(shí)又包含了特定專業(yè)的專業(yè)知識(shí)，因此其既具有語(yǔ)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(yǔ)教學(xué)任務(wù)分散在各個(gè)學(xué)院，專業(yè)外語(yǔ)教師師資力量較薄弱，而且專業(yè)外語(yǔ)課時(shí)少，很難實(shí)現(xiàn)科技英語(yǔ)系統(tǒng)教學(xué)[2]。而學(xué)生從基礎(chǔ)英語(yǔ)教學(xué)模式一下子轉(zhuǎn)變?yōu)閷I(yè)英語(yǔ)教學(xué)模式，面對(duì)大量復(fù)雜的專業(yè)詞匯及長(zhǎng)句、難句，同學(xué)們初學(xué)時(shí)不易掌握，不會(huì)進(jìn)行長(zhǎng)句結(jié)構(gòu)分析，不會(huì)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(yǔ)課程開設(shè)在第六學(xué)期，此時(shí)同學(xué)們剛剛接觸本專業(yè)基礎(chǔ)課程，對(duì)專業(yè)知識(shí)和技能的理解和掌握有限，因此對(duì)于教材中一些專業(yè)性很強(qiáng)的知識(shí)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(duì)科技英語(yǔ)體系的系統(tǒng)學(xué)習(xí)部分，同學(xué)們對(duì)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(jì)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(yǔ)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(yǔ)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(yǔ)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(qiáng)，部分內(nèi)容因?yàn)閷W(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(duì)本專業(yè)學(xué)生的實(shí)際情況，在充分調(diào)研國(guó)外相關(guān)教材的基礎(chǔ)上，將國(guó)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(shí)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(qiáng)的理論知識(shí)。課程中除了講解專業(yè)知識(shí)外，在課程緒論部分給學(xué)生一個(gè)過渡，讓學(xué)生了解專業(yè)英語(yǔ)與基礎(chǔ)英語(yǔ)之間的區(qū)別以及專業(yè)英語(yǔ)句式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，使學(xué)生能夠?qū)I(yè)英語(yǔ)的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)有一個(gè)大致的了解。同時(shí)，為了提高學(xué)生科技論文查閱及寫作能力以及國(guó)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(yǔ)課時(shí)設(shè)置都較短，一般為32～48學(xué)時(shí)，在短短的32學(xué)時(shí)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(huì)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?cè)瓉怼袄蠋熤v、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(tái)，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(duì)同學(xué)們?cè)诜g過程中產(chǎn)生的問題進(jìn)行糾正及講解，剖析復(fù)雜長(zhǎng)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(yǔ)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(diǎn)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(yǔ)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(gè)長(zhǎng)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(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)來完成，鼓勵(lì)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(duì)原文進(jìn)行朗誦然后進(jìn)行講解，這就要求同學(xué)們?cè)谡n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(gè)presentation，逐步提高同學(xué)們專業(yè)英語(yǔ)表達(dá)的自信，最終目的是培養(yǎng)同學(xué)們國(guó)際交流及應(yīng)用的能力。

4. 結(jié)語(yǔ)

隨著時(shí)代的發(fā)展，在英語(yǔ)日益成為國(guó)際主要交流工具的今天，加強(qiáng)材料科學(xué)與工程專業(yè)外語(yǔ)教學(xué)水平，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)的正確定位來及時(shí)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(yǔ)有效教學(xué)方法改革的研究，對(duì)于提高學(xué)生專業(yè)外語(yǔ)的自學(xué)能力及應(yīng)用能力有著重要的意義。