時(shí)間：2023-05-29 17:43:51
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇材料科學(xué)基礎(chǔ)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)
1．1傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)
(1)有利于控制課堂教學(xué)進(jìn)度。傳統(tǒng)教學(xué)要求教師設(shè)計(jì)完整的教案和講稿，課前備課充分，有利于控制課堂教學(xué)進(jìn)度。
(2)有利于學(xué)生手腦協(xié)調(diào)并用。傳統(tǒng)教學(xué)中的板書(shū)常寫(xiě)常擦，要求學(xué)生集中注意力邊聽(tīng)邊記筆記，鍛煉了學(xué)生的手、腦協(xié)調(diào)并用能力。
(3)有利于多種教學(xué)形式的組織與轉(zhuǎn)換。教師授課時(shí)可因時(shí)、因勢(shì)變換啟發(fā)、提問(wèn)、討論等多種形式組織教學(xué)，避免單調(diào)。
(4)有利于達(dá)到教與學(xué)的情感交流與互動(dòng)。傳統(tǒng)教學(xué)中，教師以獨(dú)特的教態(tài)授課，學(xué)生可適時(shí)表達(dá)體會(huì)或置疑，教師全程監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)和接收反饋以及時(shí)調(diào)整教學(xué)節(jié)奏，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的情感交流與互動(dòng)。
(5)不利于課堂效率的提升。傳統(tǒng)教學(xué)中，大量課堂時(shí)間花在了板書(shū)文字和題圖上，如相圖單元，需要花相當(dāng)?shù)臅r(shí)間繪制相圖才能有針對(duì)性地講解；若板書(shū)過(guò)的重點(diǎn)在后續(xù)中需要強(qiáng)調(diào)時(shí)，往往需要重寫(xiě)，使得課堂效率難以提高。
(6)不利于直觀、形象化授課。課程中的“材料結(jié)構(gòu)”、“晶體缺陷”、“相圖”等章節(jié)，僅靠模型、掛圖，教師很難直觀、形象地授課，學(xué)生感到抽象、不理解。
1．2多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)
(1)直觀形象易擴(kuò)充。好的多媒體課件圖文并茂、聲像共存，利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的多種感官和情緒學(xué)習(xí)；易于擴(kuò)充課堂內(nèi)容，再現(xiàn)或模擬教學(xué)場(chǎng)景。如在“晶體缺陷”章節(jié)，播放媒體文件“玉米粒的分布”和“毛毛蟲(chóng)的運(yùn)動(dòng)”，學(xué)生會(huì)心微笑的同時(shí)恍然大悟，原來(lái)我們的生活中就有與之相關(guān)的事物。
(2)高效輕松易互動(dòng)。把教學(xué)內(nèi)容濃縮進(jìn)電腦，而教師只需一只鼠標(biāo)就可靈活實(shí)現(xiàn)各種教具及內(nèi)容間的轉(zhuǎn)換，輕松提高授課效率；課后師生的交流與互動(dòng)對(duì)于課程復(fù)習(xí)、學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)很重要，多媒體教學(xué)提供了學(xué)習(xí)實(shí)時(shí)交流互動(dòng)的可能性。
(3)重復(fù)再現(xiàn)易更新。課件可隨時(shí)拷貝幫助學(xué)生課后學(xué)習(xí)；授課時(shí)教師利用鼠標(biāo)就可再現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)；同一課程在針對(duì)不同授課對(duì)象時(shí)，電子版課件可方便地實(shí)時(shí)更新。
(4)不利于教學(xué)進(jìn)度的控制。多媒體教學(xué)信息量大，教學(xué)進(jìn)度快，學(xué)生易跟不上思路；有了課件，學(xué)生大都不再記筆記，注意力易渙散，教師難以控制教學(xué)進(jìn)度。
(5)不利于師生情感的交流。在多媒體課堂上，教師失去了表演的激情，而學(xué)生也習(xí)慣了注目于屏幕，雙方交流出現(xiàn)真空，情感交流受阻。
(6)不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。課件中清晰的畫(huà)面雖直觀但制約了學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力；課件頻繁切換使學(xué)生跟不上思路而妨礙學(xué)習(xí)、思考能力的培養(yǎng)；學(xué)生過(guò)分依賴(lài)課件，疏于對(duì)知識(shí)的梳理和總結(jié)，難以將知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際能力。綜上，兩種教學(xué)模式各自存在固有優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)，就本課程而言，應(yīng)結(jié)合專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，從以下幾方面力求兩者有機(jī)結(jié)合，推動(dòng)課程教學(xué)改革發(fā)展。
2傳統(tǒng)與多媒體教學(xué)在材料科學(xué)基礎(chǔ)課程中的有機(jī)結(jié)合
2．1在教學(xué)理念方面的和諧統(tǒng)一
在高教課程體系改革深化的今天，課程學(xué)時(shí)數(shù)的減少與要求掌握的知識(shí)、信息量的增多的矛盾升級(jí)警示我們，傳統(tǒng)教育模式已不適應(yīng)新形勢(shì)下教學(xué)改革的發(fā)展，因此必須更新教學(xué)理念，從教師為主體轉(zhuǎn)化為以學(xué)生為主體，實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新教育。而教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變，首先在于教師觀念的轉(zhuǎn)變，教師只有充分意識(shí)到自身在教學(xué)過(guò)程中的地位和角色，才有助于學(xué)生主體地位的實(shí)現(xiàn)；傳統(tǒng)方式和多媒體技術(shù)作為不同形式下的授課手段，在教學(xué)理念的實(shí)現(xiàn)方面可以和諧統(tǒng)一。例如在“材料的凝固”一章中，用板書(shū)推導(dǎo)關(guān)鍵理論公式，能給予學(xué)生充分的理解時(shí)間，體現(xiàn)教與學(xué)的互動(dòng)性，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性；而插播媒體文件演示金屬的凝固過(guò)程，則直觀形象地幫助學(xué)生理解和記憶，若再輔之以設(shè)問(wèn)、置疑等手段，則不但可提高教學(xué)質(zhì)量和效果，還利于學(xué)生創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)。因此在新的教學(xué)理念的引導(dǎo)下，發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)勢(shì)，糅合先進(jìn)多媒體技術(shù)，利于全面優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，提高教學(xué)質(zhì)量和效率。
2．2在課件與教案要求方面的和諧統(tǒng)一
教案可以體現(xiàn)教師對(duì)課程的熟悉和掌控度，其邏輯性、條理性充分與否可以預(yù)測(cè)教師授課水平。那么在多媒體課堂，課件是不是可以完全取代教案而實(shí)現(xiàn)“無(wú)紙化”授課呢?答案顯然是否定的。高校教師要清醒地意識(shí)到多媒體不是課堂的“主角”，運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)是為了更好地解決在傳統(tǒng)教學(xué)中難以解決的問(wèn)題，因此設(shè)計(jì)教案作為教師充分備課、系統(tǒng)整理授課思路的手段，依然不可或缺，而正因有了根據(jù)教學(xué)內(nèi)容精心制作的多媒體課件，教案可以更加注重課程的系統(tǒng)化和條理化，而把需要擴(kuò)展和具體化的內(nèi)容在課件中以各種形式表現(xiàn)出來(lái)。例如在“相圖”章節(jié)，教案涵括了各小節(jié)的主要內(nèi)容、承接關(guān)系、主要概念、重要定律等，而多媒體課件中具體的文字說(shuō)明避免了低效的板書(shū)；可以再現(xiàn)相圖的繪制和分析的動(dòng)畫(huà)過(guò)程、展示金相顯微組織圖片，避免了手繪相圖以及擺弄掛圖和模型的麻煩；利用可視化技術(shù)將三元相圖拆分、旋轉(zhuǎn)、重組，直觀表現(xiàn)出內(nèi)部各個(gè)相區(qū)的位置和形態(tài)，避免了教師講不清、學(xué)生聽(tīng)得一頭霧水的尷尬。多媒體教學(xué)作為一種現(xiàn)代教育的新型模式，追根溯源還是在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上繼承和發(fā)展起來(lái)的，教師應(yīng)針對(duì)專(zhuān)業(yè)和課程特點(diǎn)，教學(xué)前充分分析和準(zhǔn)備，設(shè)計(jì)提綱挈領(lǐng)的教案，編制獨(dú)具優(yōu)勢(shì)的課件，結(jié)合教學(xué)的其他環(huán)節(jié)，相輔相成，切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量和效果。
2．3在課堂教學(xué)組織方面的和諧統(tǒng)一
關(guān)鍵詞：“材料科學(xué)基礎(chǔ)”；課程教學(xué)；改革
材料物理與化學(xué)是材料科學(xué)與工程的二級(jí)學(xué)科，“材料科學(xué)基礎(chǔ)”這門(mén)課程是連接基礎(chǔ)課與專(zhuān)業(yè)課的橋梁。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中普遍反映概念多、抽象、學(xué)習(xí)起來(lái)困難。對(duì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，學(xué)好這門(mén)課程意義重大，筆者對(duì)這門(mén)課程的改革作以下探討：
一、精簡(jiǎn)課程內(nèi)容，保留課程精華
“材料科學(xué)基礎(chǔ)”內(nèi)容繁多，在保證達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，保證教學(xué)質(zhì)量的前提下，結(jié)合教學(xué)中的實(shí)際情況對(duì)該課程內(nèi)容進(jìn)行有目的的刪除和保留，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)重點(diǎn)。
1.突出課程重點(diǎn)，讓學(xué)生學(xué)有所得
“材料科學(xué)基礎(chǔ)”涉及材料的組成、性質(zhì)及結(jié)構(gòu)等方面的問(wèn)題，對(duì)材料及材料的使用性能進(jìn)行了探討。“材料科學(xué)基礎(chǔ)”中公認(rèn)的重要知識(shí)點(diǎn)有：晶體的結(jié)構(gòu)、位錯(cuò)、晶界、相及相的組成、組織特點(diǎn)、合金元素的作用及熱處理等，這些知識(shí)點(diǎn)環(huán)環(huán)相扣，內(nèi)容繁多且對(duì)學(xué)生的理解能力要求較高。教師在課堂教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注意與實(shí)際生活相聯(lián)系，運(yùn)用生活中的物品、材料進(jìn)行講解，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。
2.聯(lián)系學(xué)科進(jìn)展，增添學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
當(dāng)前我國(guó)載人航天及新功能復(fù)合材料領(lǐng)域與“材料科學(xué)基礎(chǔ)”的內(nèi)容息息相關(guān)，學(xué)生對(duì)新事物往往有著好奇的心理，在授課時(shí)穿插一些建立在本課程知識(shí)基礎(chǔ)之上的科技前沿動(dòng)態(tài)，通過(guò)新材料具體性能的介紹調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。例如：在講授晶粒的概念時(shí)，可以將納米技術(shù)的應(yīng)用及進(jìn)展介紹給學(xué)生聽(tīng)，展現(xiàn)納米材料獨(dú)特物理化學(xué)性質(zhì)，來(lái)吸引學(xué)生。
3.溫故而知新，讓學(xué)生所學(xué)的知識(shí)成為一個(gè)體系
科學(xué)編排“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程內(nèi)容，教授新內(nèi)容時(shí)，帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)上節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過(guò)合理的教學(xué)安排使每節(jié)課的授課內(nèi)容具有承前啟后的作用。學(xué)生學(xué)習(xí)新內(nèi)容就不再感到突兀和陌生，有助于學(xué)生對(duì)整個(gè)課本知識(shí)的融會(huì)貫通，提高他們利用所學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力。
二、教學(xué)手段的改革
1.角色互換教學(xué)
傳統(tǒng)教學(xué)手法一般以教師為中心，教師的說(shuō)教，學(xué)生只能被動(dòng)聽(tīng)課，容易造成學(xué)生聽(tīng)課不在狀態(tài)，甚至酣然入睡的情況發(fā)生。為了避免這種情況發(fā)生，有必要將重心從老師轉(zhuǎn)移到學(xué)生身上，開(kāi)展學(xué)生之間，學(xué)生和老師之間的互動(dòng)。比如嘗試讓學(xué)生去講課，老師點(diǎn)評(píng)的辦法來(lái)提高學(xué)生的參與度。
2.多媒體教學(xué)
多媒體作為輔助教學(xué)的手段，能否利用好多媒體達(dá)到教學(xué)事半功倍的效果，關(guān)鍵在于老師的運(yùn)用。多媒體教學(xué)應(yīng)用較廣泛，但真正達(dá)到教學(xué)預(yù)期的目標(biāo)比較困難。結(jié)合筆者經(jīng)驗(yàn)，在使用多媒體教學(xué)前，要做好所講內(nèi)容的圖片，比如講授晶體時(shí)，就需要老師收集各方面資料，制作好晶體模型，以便學(xué)生可以對(duì)晶體結(jié)構(gòu)有直觀認(rèn)識(shí)。
三、對(duì)課程實(shí)驗(yàn)的改革
要學(xué)好“材料科學(xué)基礎(chǔ)”，就需要理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合，用理論來(lái)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，用實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)驗(yàn)證理論。一般來(lái)說(shuō)，本課程傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)主要安排有：鐵碳合金的平衡組織觀察、鋼的熱處理和硬度實(shí)驗(yàn)、鋼熱處理后的顯微組織觀察和其他材料的顯微組織觀察等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這些實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性的，不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力的提高。我們可以對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行變革，合理整合相關(guān)實(shí)驗(yàn)，引進(jìn)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力要求較高的實(shí)驗(yàn)來(lái)達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。例如：我們可以將原本是幾個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的鋼的熱處理和硬度實(shí)驗(yàn)、鋼熱處理后的顯微組織等實(shí)驗(yàn)合并起來(lái)，既避免了實(shí)驗(yàn)耗時(shí)太長(zhǎng)的缺點(diǎn)，又加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)重要知識(shí)點(diǎn)的理解。
支持學(xué)生對(duì)教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容開(kāi)發(fā)新的實(shí)驗(yàn)，嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室的器材進(jìn)行驗(yàn)證，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。教師只要對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)步驟或目的提出合理化建議，有利于學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，有利于學(xué)生自主創(chuàng)新能力的提高。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的確定，可以通過(guò)交流探討，發(fā)揚(yáng)民主，結(jié)合課程、當(dāng)?shù)貙?shí)際與學(xué)生興趣來(lái)進(jìn)行選擇。
對(duì)“材料科學(xué)基礎(chǔ)”進(jìn)行教學(xué)改革，要綜合考慮各方面因素，抓住學(xué)生的興趣，通過(guò)對(duì)教學(xué)課程的合理設(shè)置，教學(xué)方法的提高及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新來(lái)達(dá)到預(yù)期改革目標(biāo)。筆者結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)改革及探索作了簡(jiǎn)單分析，還望廣大同仁進(jìn)行批評(píng)指正。
【關(guān)鍵詞】材料科學(xué)基礎(chǔ)；核心課程；教學(xué)質(zhì)量；教學(xué)效果
材料是社會(huì)文明和科技進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)和先導(dǎo)，材料科學(xué)和能源科學(xué)、信息科學(xué)一起被列為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的三大支柱，其發(fā)展水平更是成為一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的主要目標(biāo)之一[1]。為了培養(yǎng)更多材料領(lǐng)域的人才，國(guó)內(nèi)自20世紀(jì)70年代開(kāi)始，在不同高校設(shè)置材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科并相應(yīng)的開(kāi)設(shè)了一系列材料相關(guān)的專(zhuān)業(yè)課程，而在這些課程中《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的地位可以謂之為重中之重，它立足于闡明材料制備、組成、組織結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系的基本規(guī)律，訓(xùn)練學(xué)生材料設(shè)計(jì)、材料性能和產(chǎn)品質(zhì)量控制、材料開(kāi)發(fā)與檢測(cè)的基本能力，在公共基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課程之間起著紐帶的作用，對(duì)構(gòu)建材料科學(xué)與工程學(xué)科人才整體能力結(jié)構(gòu)、知識(shí)結(jié)構(gòu)及素質(zhì)結(jié)構(gòu)具有奠基性的作用[2-3]。
具體到筆者所在的安徽理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院無(wú)機(jī)非金屬材料工程專(zhuān)業(yè)，《材料科學(xué)基礎(chǔ)》在學(xué)生大二學(xué)年下學(xué)期開(kāi)放，是學(xué)生最先學(xué)習(xí)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程，它既是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)各門(mén)專(zhuān)業(yè)課程的保障，也是學(xué)生以后從事材料相關(guān)生產(chǎn)和科學(xué)研究所必備的理論基礎(chǔ)，因而保證該門(mén)課程的教學(xué)質(zhì)量意義非常重大。然而，就筆者備、授課的經(jīng)歷來(lái)看，該課程具有術(shù)語(yǔ)概念多、涉及知識(shí)面廣及抽象枯燥等特點(diǎn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不易抓住重點(diǎn)，且學(xué)習(xí)難度大，學(xué)生不易產(chǎn)生足夠的學(xué)習(xí)興趣，針對(duì)上述問(wèn)題，結(jié)合本院的具體情況，筆者提出提高該課程教學(xué)效果的幾點(diǎn)想法。
1 重視基礎(chǔ)，注重術(shù)語(yǔ)解讀
針對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料工程專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，筆者目前所使用的教材為武漢理工大學(xué)出版社出版，由張聯(lián)盟、黃學(xué)輝、宋曉嵐主編的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》。該教材能較全面的覆蓋一級(jí)學(xué)科的基本內(nèi)容，既闡述了金屬、無(wú)機(jī)非金屬、高分子等典型材料結(jié)構(gòu)上的共性，又突出了無(wú)機(jī)非金屬材料的個(gè)性；既描述了崍ρ平衡狀態(tài)下的問(wèn)題，又兼顧了非平衡條件下的材料結(jié)構(gòu)的形成過(guò)程；既以材料制備、加工過(guò)程中的科學(xué)原理及共性規(guī)律為主，又兼顧了材料服役中的環(huán)境行為效應(yīng)，做到了將科學(xué)與工程融為一體。但在教學(xué)時(shí)，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生在自己研讀教材時(shí)會(huì)感覺(jué)到生澀難懂，究其原因是由于很多涉及到材料類(lèi)的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)教材沒(méi)有詳細(xì)的介紹，而這些專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)是學(xué)習(xí)材料科學(xué)的基礎(chǔ)，一旦一知半解、含混不清就會(huì)影響到對(duì)相關(guān)整個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握，而一個(gè)個(gè)小知識(shí)點(diǎn)的理解不清最終導(dǎo)致學(xué)生對(duì)整門(mén)課程的掌握不到位，失去對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣。例如在學(xué)習(xí)第二章的晶體結(jié)構(gòu)時(shí)，學(xué)生對(duì)晶面及晶界的概念理解不清，為此筆者做了很生動(dòng)的動(dòng)畫(huà)來(lái)解釋?zhuān)瑔尉Р牧鲜怯梢粋€(gè)晶粒生長(zhǎng)而成的，因而它只具有一圈大大的晶界，同時(shí)它的（hkl）晶面是唯一的平行族；而多晶材料是由多個(gè)晶粒生長(zhǎng)而成的，因而它的晶界包括各個(gè)小晶粒一圈圈的界，同時(shí)每一個(gè)晶粒由于生長(zhǎng)取向不同具有自己的（hkl）晶面，因而多晶材料的（hkl）晶面是多個(gè)相互交叉的平面。結(jié)合筆者的繪圖，學(xué)生很快對(duì)這些基本概念有了很深的理解和認(rèn)識(shí)，因而在學(xué)習(xí)后續(xù)的結(jié)晶學(xué)指數(shù)、晶向與晶面關(guān)系等結(jié)晶學(xué)基本內(nèi)容時(shí)非常順利，收到了不錯(cuò)的教學(xué)效果。
2 突出重點(diǎn)，注重理論體系融會(huì)貫通
《材料科學(xué)基礎(chǔ)》這門(mén)課程內(nèi)容繁多，在本院有限的72個(gè)學(xué)時(shí)里對(duì)每個(gè)章節(jié)均仔細(xì)講解，做到面面俱到是一項(xiàng)不可能完成的任務(wù)。因而，需要對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理，在有限的時(shí)間里突出重點(diǎn)，同時(shí)將知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，讓整個(gè)理論體系融為一體，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)完課程后也會(huì)倍感輕松，受益匪淺。例如在學(xué)習(xí)晶體結(jié)構(gòu)時(shí)，考慮到金屬結(jié)構(gòu)模型主要為等徑球體堆積模型，而無(wú)機(jī)非金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)主要為不等徑球體堆積模型，兩者的知識(shí)點(diǎn)是相通的。因而在講述時(shí)，筆者著重以金屬結(jié)構(gòu)模型為例進(jìn)行動(dòng)畫(huà)展示，從立體結(jié)構(gòu)的各個(gè)方向講述，如何堆垛，并結(jié)合制作的球棍模型讓學(xué)生充分理解最密排堆積及配位數(shù)這些基礎(chǔ)概念，學(xué)生對(duì)金屬堆垛有了全面、深刻的認(rèn)識(shí)后，自己主動(dòng)對(duì)教材上關(guān)于無(wú)機(jī)化合物的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行理解，在提問(wèn)時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)AX、AX2、A2X3的空間結(jié)構(gòu)均有著較正確的認(rèn)識(shí)，抓住了重點(diǎn)，很多知識(shí)的傳授就變得容易了很多。另外，理論體系的融會(huì)貫通對(duì)該課程的學(xué)習(xí)也大有裨益，在學(xué)習(xí)鮑林規(guī)則時(shí)，筆者要求學(xué)生認(rèn)真掌握鮑林第二及第四規(guī)則，運(yùn)用第二規(guī)則去判定離子化合物的可靠性，運(yùn)用第四規(guī)則去檢驗(yàn)硅酸鹽晶體島群結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，加深了學(xué)生對(duì)硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)硅酸鹽晶體具有的結(jié)晶、解離及介電性能差異的理解。
3 拓寬專(zhuān)業(yè)，加強(qiáng)前沿成果介紹
由于我院無(wú)機(jī)非金屬材料工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后不僅是進(jìn)入各種傳統(tǒng)建材（包括玻璃、水泥、陶瓷、耐火材料）企業(yè)工作，近幾年的簽約情況看相當(dāng)部分的學(xué)生最終會(huì)從事納米、新材料開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域的工作。拓寬專(zhuān)業(yè)，在教學(xué)中適度的把目前社會(huì)上較前沿和熱點(diǎn)的知識(shí)引入課堂教學(xué)，并對(duì)傳統(tǒng)材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹R(shí)延伸和拓展，這不僅讓學(xué)生強(qiáng)烈地感受到科學(xué)發(fā)展的脈搏和動(dòng)力，有效的拓寬學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，開(kāi)闊學(xué)生的視野，而且也給課堂教學(xué)增添了活力[4]。例如在講授共價(jià)鍵晶體結(jié)合時(shí)，筆者通過(guò)查閱最新發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)，介紹了目前碳納米管和石墨烯的一些最新研究進(jìn)展，結(jié)果學(xué)生在課堂上自發(fā)的展開(kāi)了針對(duì)石墨烯結(jié)構(gòu)與性能的討論，表現(xiàn)出對(duì)新材料探索的強(qiáng)烈欲望。事實(shí)表明，在教學(xué)中加強(qiáng)前沿成果的介紹能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，大大提高《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)效果。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞：解惑為道；課程線(xiàn)索；辯證法；傳授知識(shí)；啟發(fā)式教學(xué)
中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）39-0093-02
《無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的前身為《硅酸鹽物理化學(xué)》，是我國(guó)各大學(xué)無(wú)機(jī)材料專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。它包含水泥、玻璃、陶瓷等各門(mén)無(wú)機(jī)材料課程最基礎(chǔ)的理論內(nèi)容，涉及晶體結(jié)構(gòu)、無(wú)機(jī)材料熱力學(xué)和無(wú)機(jī)材料過(guò)程動(dòng)力學(xué)等幾部分內(nèi)容。過(guò)程動(dòng)力學(xué)部分是本課程的重要內(nèi)容，包含擴(kuò)散、固相反應(yīng)、相變、燒結(jié)四個(gè)部分。相比本課程中晶體結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)部分的內(nèi)容，過(guò)程動(dòng)力學(xué)課程具有各章之間聯(lián)系較弱、公式和數(shù)學(xué)推導(dǎo)較多的特點(diǎn)，是教學(xué)中比較難以把握的一部分。文章根據(jù)對(duì)本部分內(nèi)容的教學(xué)體會(huì)，就該部分的課程線(xiàn)索、內(nèi)容把握和教學(xué)方法等方面提出了一點(diǎn)看法，期待與各位同行交流。
一、從學(xué)生基礎(chǔ)出發(fā)，深入淺出解惑為道
師說(shuō)云：師者，所以傳道、授業(yè)、解惑也。從古至今，為人師者均擔(dān)負(fù)著這三個(gè)重任。孔夫子的足跡遍布當(dāng)年的六國(guó)，通過(guò)收徒授課的方式將他的儒家之道廣為傳播。但隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)，當(dāng)今社會(huì)的教育尤其是大學(xué)教育有了新的特點(diǎn)。一方面，網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了爆炸型的知識(shí)增長(zhǎng)，資訊高度發(fā)達(dá)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可得到的信息相當(dāng)豐富。另一方面，大學(xué)生的綜合素質(zhì)也發(fā)生了飛躍，多元化的渠道使他們獲得知識(shí)相當(dāng)容易，遠(yuǎn)勝于老師所能傳授的內(nèi)容。這種情況下，大學(xué)傳統(tǒng)的以傳授知識(shí)為目的教育模式受到了挑戰(zhàn)。在這樣一個(gè)時(shí)代，教學(xué)理念面臨轉(zhuǎn)變的必要性，為師者傳道、授業(yè)、解惑的三大功能中，前二者的功能一部分為網(wǎng)絡(luò)取代。因而解惑已成為大學(xué)老師幫助學(xué)生進(jìn)步的最重要的內(nèi)容。以學(xué)生已經(jīng)具有的知識(shí)為出發(fā)點(diǎn)，找到學(xué)生的困惑之處，然后通過(guò)解惑，幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解，深入淺出地對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行剖析，將更有利于學(xué)生加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。在無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)中，筆者就充分體驗(yàn)到這種教學(xué)方法的益處。以相變?yōu)槔Y(jié)冰首先從邊上開(kāi)始，這是很多大學(xué)生通過(guò)生活和互聯(lián)網(wǎng)的途徑早已積累的知識(shí)。但對(duì)為什么會(huì)這樣，在大學(xué)生中可能知道的比例并不大，這就存在了“惑”，有了“解惑”的必要性。通過(guò)這樣的解惑，筆者很容易地引出了“均勻成核”和“非均勻成核”的概念。在課堂教學(xué)中，筆者首先提出了大家所熟知的水從邊界結(jié)冰的事實(shí)，然后問(wèn)學(xué)生為什么是這種情況。大部分學(xué)生是面露疑惑，很多學(xué)生更是議論紛紛。這樣，筆者就在學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)上，找到了學(xué)生的“惑”。以解決這個(gè)“惑”為目的，筆者在一盤(pán)水中設(shè)定了二個(gè)參照點(diǎn)：盤(pán)邊、盤(pán)中表面以下。從盤(pán)中表面以下的水結(jié)冰講起，把冰的晶核考慮為球形，則得到了結(jié)冰所引起的界面能上升和冰粒自由焓下降的平衡關(guān)系，根據(jù)這種結(jié)冰時(shí)的體系自由焓平衡關(guān)系，由此得到均勻成核臨界核半徑的關(guān)系式。再考慮邊緣潤(rùn)濕情況，考察形成該臨界半徑“球帽”所需要的晶相轉(zhuǎn)變數(shù)量，學(xué)生很容易就可得到這樣的結(jié)論：在邊界由于形成“球帽”，形成臨界半徑所需要的相變量比盤(pán)中表面以下結(jié)冰容易得多。正是通過(guò)以學(xué)生已有的水從邊上開(kāi)始結(jié)冰的現(xiàn)象，通過(guò)為學(xué)生解決疑惑，筆者較為方便地解決了均勻成核和非均勻成核的知識(shí)傳授問(wèn)題，深入淺出地使學(xué)生較好地掌握了均勻成核、非均勻成核的相關(guān)概念和機(jī)理問(wèn)題。這樣的教學(xué)方法，以解決學(xué)生的疑惑為基礎(chǔ)，提高學(xué)生的興趣，取得了較好的教學(xué)效果。
二、確定各章關(guān)鍵詞，找到課程理論線(xiàn)索
無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)的過(guò)程動(dòng)力學(xué)內(nèi)容看似零散，其實(shí)也存在一個(gè)總體線(xiàn)索，一言以蔽之，就是以粒子微觀移動(dòng)為本質(zhì)，以體系宏觀變化為表象和目的。以粒子微觀移動(dòng)和體系宏觀變化為著眼點(diǎn)，筆者在教學(xué)中嘗試確定了各部分內(nèi)容的關(guān)鍵詞，確定課程各部分內(nèi)容的關(guān)聯(lián)線(xiàn)索。擴(kuò)散部分的內(nèi)容，其微觀粒子移動(dòng)的本質(zhì)特征為擴(kuò)散系數(shù)，其宏觀表象為體系中由于濃度差而引起的粒子移動(dòng)的通量。而菲克第一定律和菲克第二定律則處理濃度差和通量的關(guān)系，這二者通過(guò)描述微觀粒子移動(dòng)特征的擴(kuò)散系數(shù)相關(guān)聯(lián)。空位擴(kuò)散是無(wú)機(jī)材料的主要擴(kuò)散機(jī)制，空位濃度及空位產(chǎn)生機(jī)制不僅對(duì)擴(kuò)散系數(shù)產(chǎn)生重要影響，而且空位濃度差則導(dǎo)致產(chǎn)生通量。根據(jù)上述線(xiàn)索，本部分內(nèi)容的關(guān)鍵詞可確定為菲克定律、擴(kuò)散系數(shù)和空位擴(kuò)散。固相反應(yīng)一章中，最為令人注目的是一個(gè)轉(zhuǎn)化率的問(wèn)題，是宏觀變化的表象。而大量的篇幅在轉(zhuǎn)化率如何計(jì)算，很多內(nèi)容著墨于數(shù)學(xué)問(wèn)題，固相反應(yīng)的機(jī)制問(wèn)題則牽涉到擴(kuò)散能力也即擴(kuò)散系數(shù)及擴(kuò)散機(jī)制問(wèn)題。反應(yīng)機(jī)制的差別——化學(xué)反應(yīng)控制還是擴(kuò)散控制方面的問(wèn)題，解決的粒子微觀移動(dòng)的本質(zhì)問(wèn)題。本部分的關(guān)鍵詞為非均相反應(yīng)、轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)機(jī)制。相變一章最關(guān)鍵的內(nèi)容為在相變時(shí)界面對(duì)相變的阻礙，成核成長(zhǎng)和不穩(wěn)分解的機(jī)理的區(qū)別盡管說(shuō)可以從分相引起的微小自由焓變化來(lái)加以判定，但從直觀的角度來(lái)講，界面的形成與否則更容易讓人理解。如果把著眼點(diǎn)定位于界面的產(chǎn)生與否，成核生長(zhǎng)和不穩(wěn)分解的很多問(wèn)題就可以迎刃而解。從界面的角度出發(fā)，學(xué)生就很容易理解二者在勢(shì)壘、相變速度、擴(kuò)散類(lèi)型乃至分相初期形貌等方面的差別。該部分內(nèi)容的微觀移動(dòng)的本質(zhì)問(wèn)題為在界面作用下的微觀擴(kuò)散機(jī)制的變化，其表象為分相初期的形貌。因而這部分的課程關(guān)鍵詞為界面、勢(shì)壘、擴(kuò)散。至于燒結(jié)則相對(duì)復(fù)雜，涉及不同的燒結(jié)機(jī)理以及燒結(jié)過(guò)程中，涉及微觀粒子的移動(dòng)問(wèn)題主要有擴(kuò)散、塑性流動(dòng)、粘性流動(dòng)和蒸發(fā)凝聚和溶解沉淀，其宏觀表象為顆粒堆積體的收縮。盡管從表面上看來(lái)，各種燒結(jié)機(jī)制之間存在很大的差異，但從本質(zhì)上來(lái)看，燒結(jié)可以看成為粉體堆積體減小表面積為目的而進(jìn)行的大顆粒吞并小顆粒（簡(jiǎn)稱(chēng)以大吞小），凹面吞噬凸面（簡(jiǎn)稱(chēng)以凹吞凸）的過(guò)程。可以將這部分內(nèi)容的關(guān)鍵詞歸結(jié)為比表面積、以凹吞凸、以大吞小和體積收縮。綜上所述，以粒子微觀移動(dòng)和宏觀變化的總線(xiàn)索為出發(fā)點(diǎn)，可提煉出各章的具有特色的關(guān)鍵詞，形成各章節(jié)內(nèi)容的理論線(xiàn)索。掌握了這些關(guān)鍵詞，然后從微觀移動(dòng)和宏觀變化對(duì)這些關(guān)鍵詞進(jìn)行思考和分類(lèi)，有利于形成課程的本部分內(nèi)容的總體線(xiàn)索。
三、以辯證法為指導(dǎo)，掌握課程哲學(xué)內(nèi)涵
眾所周知，哲學(xué)可對(duì)具體的自然科學(xué)產(chǎn)生指導(dǎo)作用，辯證法是哲學(xué)的重要內(nèi)容，包括對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律、量變質(zhì)變規(guī)律和否定之否定規(guī)律。對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律強(qiáng)調(diào)任何事物均有正反二個(gè)方面，且隨條件變化兩方面的主次地位可以發(fā)生變化，量變質(zhì)變規(guī)律揭示任何事物的變化均存在一個(gè)“孕育和積累”過(guò)程；否定之否定則體現(xiàn)螺旋式上升過(guò)程和曲折性。無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)的過(guò)程動(dòng)力學(xué)部分可找到反映上述三個(gè)規(guī)律的典型案例。無(wú)機(jī)材料科學(xué)過(guò)程動(dòng)力學(xué)部分內(nèi)容中能夠詮釋矛盾論的例子有很多，典型的為有極值點(diǎn)的一些曲線(xiàn)。以相變部分內(nèi)容為例，成核-生長(zhǎng)機(jī)理的相變尺寸和自由焓變化的關(guān)系曲線(xiàn)、成核速率和晶體生長(zhǎng)速率與過(guò)冷度的關(guān)系曲線(xiàn)均存在極值點(diǎn)，它們體現(xiàn)的是矛盾主要方面和次要方面相互轉(zhuǎn)化的矛盾運(yùn)動(dòng)規(guī)律。筆者針對(duì)相變尺寸-自由焓曲線(xiàn)提出了相變尺寸增大導(dǎo)致體系自由焓下降這一矛盾的一個(gè)方面，要求同學(xué)根據(jù)極值出現(xiàn)的特點(diǎn)及矛盾論的基本原理，啟發(fā)學(xué)生找到矛盾的另外一個(gè)方面，通過(guò)主動(dòng)思考，學(xué)生很容易地就理解了界面的形成對(duì)相變的牽制作用，通過(guò)矛盾主要方面和次要方面在一定條件下相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律，理解了相變尺寸這一條件對(duì)自發(fā)成核的重要意義，并從哲學(xué)高度理解了臨界尺寸這一轉(zhuǎn)折點(diǎn)含義：顆粒尺寸增大而引起的成核自由焓下降的因素，和顆粒尺寸增大而引起的界面增大在相變過(guò)程中所起的牽制作用，這一對(duì)矛盾的二個(gè)方面，其主次地位發(fā)生了轉(zhuǎn)變。晶體-熔體相變的等溫臺(tái)階，則是質(zhì)量互變規(guī)律的一個(gè)典型案例。眾所周知，平衡狀態(tài)下，相變處自由焓不變。以一級(jí)相變?yōu)槔谙嘧儨囟忍帲=ΔH-TΔS=0。隨著外界熱量的不斷進(jìn)入一個(gè)物相體系，體系的溫度升高。但當(dāng)?shù)竭_(dá)相變點(diǎn)時(shí)，盡管有能量進(jìn)入，體系將在一個(gè)階段保持溫度恒定。這里存在一個(gè)質(zhì)量互變規(guī)律，能量不斷進(jìn)入體系，導(dǎo)致體系的混亂度增大，也就是熵增大，隨著量的不斷積累，混亂度達(dá)到一定程度，體系的性質(zhì)產(chǎn)生了質(zhì)變，由一種相完全轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N相。在相變溫度下停留的過(guò)程，是一個(gè)新相的“積累和孕育”的過(guò)程。在教學(xué)中，從辯證法的角度給學(xué)生講授相變過(guò)程中熵增大這一質(zhì)量互變規(guī)律，有利于加深學(xué)生對(duì)這部分內(nèi)容的理解。至于否定之否定規(guī)律，則是我們材料制備的目的。以陶瓷制備為例，其原料本為礦石，為具有強(qiáng)度的塊體材料。在陶瓷制備過(guò)程中，首先要破壞這些塊體，將其制成粉體，實(shí)現(xiàn)第一次否定過(guò)程，通過(guò)成形和燒結(jié)過(guò)程，又將粉體材料變成為具有強(qiáng)度的塊體材料，實(shí)現(xiàn)第二次否定過(guò)程。通過(guò)這樣一個(gè)否定之否定的過(guò)程，原來(lái)的塊體礦石，通過(guò)一個(gè)螺旋式上升的過(guò)程，形成更好服務(wù)于人類(lèi)的塊體材料。在教學(xué)中，通過(guò)闡明這二個(gè)否定過(guò)程，可以啟發(fā)學(xué)生深入探索其中緣由，理解第一否定過(guò)程中由于能量通過(guò)球磨等過(guò)程進(jìn)入體系，使物料比表面積增大，從而為第二個(gè)否定過(guò)程奠定基礎(chǔ)。并掌握在成形過(guò)程中體系在粉體表面能及水的表面張力的作用下形成塊體以及燒結(jié)過(guò)程中體系在一定溫度下表面張力降低的過(guò)程中的能量變化原理。學(xué)生可通過(guò)了解陶瓷制造過(guò)程中體系由塊體變?yōu)榉垠w，然后又變?yōu)閴K體的否定之否定規(guī)律，深入了解在這一規(guī)律后面的能量方面的否定之否定規(guī)律即由礦石塊體的低表面能到粉體的高表面能然后又回到陶瓷塊體的低表面能這一否定之否定過(guò)程。從而加深陶瓷制備過(guò)程、燒結(jié)推動(dòng)力及機(jī)理方面的理解。
網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的教學(xué)，老師的職能——傳道、授業(yè)、解惑三方面作用的重要性發(fā)生了變化，解惑為道可提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深學(xué)生對(duì)課程相關(guān)內(nèi)容的理解，提高教學(xué)效率和效果。以微觀粒子移動(dòng)和宏觀變化表象為出發(fā)點(diǎn)，可確定無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)過(guò)程動(dòng)力學(xué)各部分關(guān)鍵詞，通過(guò)這些關(guān)鍵詞，然后從微觀移動(dòng)和宏觀變化對(duì)這些關(guān)鍵詞進(jìn)行思考和分類(lèi)，有利于形成課程的本部分內(nèi)容的總體線(xiàn)索。從課程具體內(nèi)容中尋找無(wú)機(jī)材料過(guò)程動(dòng)力學(xué)部分存在的辯證法規(guī)律，通過(guò)揭示其內(nèi)在的辯證法規(guī)律，有助于學(xué)生從更深層次掌握課程內(nèi)容。
關(guān)鍵詞：材料科學(xué)與工程；材料科學(xué)基礎(chǔ)；應(yīng)用型本科教育；課程改革
在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中，材料科學(xué)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的三大支柱之一。近年來(lái)，我國(guó)在材料領(lǐng)域的發(fā)展突飛猛進(jìn)。目前，國(guó)內(nèi)眾多知名高校已經(jīng)開(kāi)設(shè)了材料科學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)，如清華大學(xué)、北京科技大學(xué)等開(kāi)設(shè)了金屬材料學(xué)科；北京化工大學(xué)、浙江大學(xué)等開(kāi)設(shè)了高分子材料；西北工業(yè)大學(xué)、中南大學(xué)等開(kāi)設(shè)了材料加工學(xué)科等。2016年，合肥師范學(xué)院成功獲批了材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)，并開(kāi)始招生。作為應(yīng)用型高校，該學(xué)科的建設(shè)處起步階段，雖經(jīng)過(guò)3年的教學(xué)實(shí)踐，但在專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置、教學(xué)方法以及考核模式等方面存在很多的問(wèn)題亟待解決。
1課程教學(xué)的問(wèn)題剖析
材料科學(xué)與工程是研究材料的成分、組織結(jié)構(gòu)、制備工藝和使用性能以及四者之間相互關(guān)系的學(xué)科，因而將成分、組織結(jié)構(gòu)、制備工藝和使用性能成為材料科學(xué)的四要素，把四者聯(lián)在一起就構(gòu)成了材料科學(xué)四要素的四面體結(jié)構(gòu)，如圖1所示。《材料科學(xué)基礎(chǔ)》這一門(mén)課程便是以材料科學(xué)四要素為主要內(nèi)容，從教學(xué)要求出發(fā)，著重于基本概念和基礎(chǔ)理論，并引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用理論解決材料工程中的實(shí)際問(wèn)題。該課程中材料學(xué)知識(shí)十分復(fù)雜，理論性強(qiáng)，涉及大量的名詞、概念等等，要求學(xué)生具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)基礎(chǔ)。而對(duì)于我校本科生而言，大多數(shù)同學(xué)數(shù)理化基礎(chǔ)比較薄弱且在學(xué)習(xí)該門(mén)課程之前并未系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過(guò)無(wú)機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等課程，因此在教學(xué)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一系列的問(wèn)題，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：第一，該課程的部分內(nèi)容理論性強(qiáng)且難度大，涉及大量的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過(guò)程和復(fù)雜的文字解釋?zhuān)雇瑢W(xué)們難以理解和識(shí)記，因而易產(chǎn)生抵觸情緒，教學(xué)效果不理想。第二，在國(guó)內(nèi)大部分高校，包括我校，目前該課程的教學(xué)方式仍以板書(shū)與多媒體教學(xué)相結(jié)合的方式。這種教學(xué)方式以文字、公式推導(dǎo)和曲線(xiàn)圖為主，圖片、視頻等影音資料很少，使得學(xué)生上課期間缺乏興趣，難以集中注意力；第三，該課程的考核模式以考試為主，且占比很大。考試內(nèi)容多以課本上的概念、定理以及理論計(jì)算為主，應(yīng)用類(lèi)題目較少涉及，因而難以達(dá)到指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用已學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的教學(xué)目標(biāo)。第四，目前國(guó)內(nèi)外材料科學(xué)發(fā)展更新迭代較快，新材料、新技術(shù)、新工藝層出不窮，書(shū)本上的內(nèi)容較為有限，在教學(xué)上應(yīng)用部分課時(shí)講授材料前沿發(fā)展方向及應(yīng)用，為學(xué)生就業(yè)及科研提供參考，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。第五，材料科學(xué)具有理論知識(shí)與應(yīng)用廣泛結(jié)合的性質(zhì)，在教學(xué)上，應(yīng)該適當(dāng)培育學(xué)生們的科研及實(shí)踐能力。因此，基于以上教學(xué)經(jīng)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，結(jié)合材料科學(xué)的特點(diǎn)，本文將以“夯實(shí)基礎(chǔ)、注重應(yīng)用”為指導(dǎo)，探索該課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核模式等方面上的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
2課程教學(xué)的改革措施
2.1夯實(shí)理論基礎(chǔ)
材料科學(xué)基礎(chǔ)涵蓋較多的基礎(chǔ)概念，這些概念與科學(xué)研究及實(shí)際應(yīng)用都有深刻的聯(lián)系。基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度對(duì)于學(xué)習(xí)材料科學(xué)非常重要。無(wú)論是前沿研究還是基礎(chǔ)應(yīng)用，都需要有扎實(shí)的基本功。如利用高分辨透射電子顯微鏡研究材料結(jié)構(gòu)時(shí)，需要掌握材料中原子排列的相關(guān)知識(shí)，包括晶面指數(shù)、倒易空間等；針對(duì)材料的拉伸或壓縮過(guò)程，需要掌握材料的彈性模量、屈服強(qiáng)度。同時(shí)，相關(guān)概念不僅僅只用于某一個(gè)領(lǐng)域，如關(guān)于材料結(jié)構(gòu)，即可用于分析材料的相變，又可用于分析二維材料的電磁性能。原子的擴(kuò)散，即可用于研究金屬的熱處理，又可用于研究鋰離子電池。材料科學(xué)基礎(chǔ)的相關(guān)概念復(fù)雜難懂，且課時(shí)有限，教師在授課時(shí)應(yīng)將相關(guān)概念的背景、定義及應(yīng)用講清講透，確保學(xué)生理解和掌握，積累扎實(shí)的理論基礎(chǔ)知識(shí)。
2.2培養(yǎng)實(shí)踐能力
材料科學(xué)基礎(chǔ)是一門(mén)理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科。其中，相關(guān)內(nèi)容是從實(shí)踐的基礎(chǔ)上總結(jié)提煉得到的，如材料的相變，相圖的制作是根據(jù)各個(gè)成分及溫度下，進(jìn)行熱處理得到的結(jié)果。本科生僅僅學(xué)習(xí)書(shū)本上的內(nèi)容，很難建立起直觀的認(rèn)識(shí)。在課程學(xué)習(xí)初期，教師應(yīng)將材料科學(xué)基礎(chǔ)的理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合、抽象概念與具體圖像相結(jié)合，以直觀性的事物或圖像引導(dǎo)學(xué)生對(duì)抽象性的理論進(jìn)行掌握。如在學(xué)習(xí)晶體結(jié)構(gòu)時(shí)，可用實(shí)物模型展示晶體的FCC、BCC等結(jié)構(gòu)。在講解原子擴(kuò)散時(shí)，提示學(xué)生通過(guò)想象構(gòu)建原子在材料中運(yùn)動(dòng)的圖像。
同時(shí)，為使學(xué)生更加全面的理解所學(xué)內(nèi)容，建議學(xué)校開(kāi)設(shè)一定學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課程，如材料的熱處理過(guò)程、材料的力學(xué)性能、材料的微觀結(jié)構(gòu)等等。使得在提升運(yùn)用理論知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題能力的同時(shí)，進(jìn)一步鞏固自己的知識(shí)體系。此外，本學(xué)院的教師均有科研經(jīng)歷，研究方向各有側(cè)重，如計(jì)算材料學(xué)、太陽(yáng)能電池，催化、二維材料等等，有豐富的實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷及理論知識(shí)。因此可以鼓勵(lì)學(xué)生在課外時(shí)間積極參與到教師的相關(guān)課題研究中，針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，結(jié)合所學(xué)內(nèi)容加以分析，進(jìn)一步加深對(duì)知識(shí)的理解與應(yīng)用。
2.3豐富教學(xué)方法
首先，科學(xué)合理控制每課時(shí)授課量。確保知識(shí)點(diǎn)高質(zhì)量的被學(xué)生吸收，而非對(duì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)量上的灌輸。其次，調(diào)節(jié)授課內(nèi)容的輸出速率。通過(guò)板書(shū)、調(diào)節(jié)語(yǔ)速等方式，在難點(diǎn)、重點(diǎn)如材料中的缺陷、擴(kuò)散等知識(shí)點(diǎn)上講懂講透，使學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容充分吸納和梳理。再者，利用多種方法將相關(guān)概念實(shí)物化、圖像化。在學(xué)習(xí)材料的結(jié)構(gòu)時(shí)，可以通過(guò)硬球模型展示材料中FCC，BCC等簡(jiǎn)單晶體結(jié)構(gòu)。在學(xué)習(xí)材料的力學(xué)性能時(shí)，可以利用多媒體技術(shù)，展示材料在受到壓縮或拉伸時(shí)的變形過(guò)程。此外，利用現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)。利用微信、QQ等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立課堂內(nèi)容學(xué)習(xí)交流群，以便及時(shí)上傳教學(xué)內(nèi)容、作業(yè)，分享參考書(shū)目，解決問(wèn)題等。讓學(xué)生充分利用課余時(shí)間主動(dòng)學(xué)習(xí)，及時(shí)解決遇到的問(wèn)題，進(jìn)一步提高授課效率。
2.4把握學(xué)科前沿
近幾年，材料科學(xué)發(fā)展日新月異，前沿?zé)狳c(diǎn)難點(diǎn)時(shí)常更新，新材料、新技術(shù)、新工藝層出不窮。然而書(shū)本上的內(nèi)容較為有限，針對(duì)材料科學(xué)的前沿進(jìn)展，在課堂教學(xué)時(shí)應(yīng)設(shè)置部分學(xué)時(shí)介紹材料科學(xué)相關(guān)進(jìn)展，講授基礎(chǔ)知識(shí)在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，為學(xué)生就業(yè)及科研提供參考。結(jié)合現(xiàn)有條件，可以邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域教師來(lái)校開(kāi)展專(zhuān)題知識(shí)講座，講解本領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、前沿進(jìn)展。授課教師也可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立微信群或者微信公眾號(hào)，向?qū)W生推送材料領(lǐng)域最新的成果，文獻(xiàn)或者方法等等，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)材料領(lǐng)域的興趣。
2.5完善考核方式
目前，對(duì)于材料科學(xué)基礎(chǔ)的評(píng)分方法，總成績(jī)中期末成績(jī)占到70%，平時(shí)成績(jī)占30%，其中在平時(shí)成績(jī)中平時(shí)作業(yè)占主要比例。由此可以看出最終成績(jī)主要取決于期末考試的成績(jī)，而平時(shí)成績(jī)主要取決于平時(shí)作業(yè)。結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題：①關(guān)于期末考試。僅僅只在期末考核一次，會(huì)造成學(xué)生在期末階段突擊學(xué)習(xí)，而忽視了平時(shí)的積累；②關(guān)于平時(shí)成績(jī)。平時(shí)作業(yè)在總分中占據(jù)20%左右的比例。學(xué)生往往偏重平時(shí)作業(yè)，而忽視其他課堂表現(xiàn)。教師難以對(duì)每個(gè)學(xué)生的課堂表現(xiàn)作出準(zhǔn)確評(píng)價(jià)；③材料科學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性和應(yīng)用性較強(qiáng)的課程，在本課程的教學(xué)過(guò)程中缺乏相應(yīng)的實(shí)踐課程。因此難以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。鑒于以上因素，可以在材料科學(xué)基礎(chǔ)一課的成績(jī)?cè)u(píng)定制度上進(jìn)行如下改進(jìn)。
一是引入階段性考核。首先，建議在第9周前后增加一次期中考試。在檢驗(yàn)前期所學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并整改。將期中考試的成績(jī)按照一定比例納入到總成績(jī)中。在期末考試中，主要考核后期的學(xué)習(xí)內(nèi)容，前期的學(xué)習(xí)內(nèi)容也要有所涉及。其次，提高課堂表現(xiàn)的分值比例，建立周期性的課堂問(wèn)答方法，如按照學(xué)號(hào)讓學(xué)生參與教學(xué)環(huán)節(jié)，確保至學(xué)習(xí)結(jié)束時(shí)每人都有機(jī)會(huì)能參與到課堂教學(xué)。對(duì)于主動(dòng)提問(wèn)，經(jīng)常與教師討論問(wèn)題的學(xué)生給予較高的平時(shí)成績(jī)。
二是設(shè)立相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程，考核實(shí)踐能力。材料科學(xué)是一門(mén)注重實(shí)踐的課程，書(shū)本上的知識(shí)點(diǎn)最終要運(yùn)到到材料的實(shí)際性能、制備及應(yīng)用上。紙上得來(lái)終覺(jué)淺，通過(guò)實(shí)踐考核可以綜合考查學(xué)生對(duì)于材料科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。如通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法畫(huà)制Fe-C相圖及分析合金的力學(xué)性能等。在畫(huà)質(zhì)Fe-C相圖時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)FeC合金進(jìn)行熱處理，得到不同成分下的合金相，并在顯微鏡下進(jìn)行觀察、分析合金相的形成過(guò)程。在分析合金的力學(xué)性能時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)如何對(duì)合金進(jìn)行拉伸或者壓縮，并繪制應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)。進(jìn)一步掌握根據(jù)得到的曲線(xiàn)分析合金的塑性變形、彈性變形及屈服強(qiáng)度等。
三是增加研究報(bào)告的考核形式。結(jié)合材料科學(xué)基礎(chǔ)的特點(diǎn)，由教師羅列出熱點(diǎn)領(lǐng)域，在班級(jí)分成若干小組，每個(gè)小組自行選取興趣領(lǐng)域，形成研究報(bào)告，并在課堂上以PPT的形式進(jìn)行報(bào)告。講述該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀及問(wèn)題，形成PPT并向老師和同學(xué)做報(bào)告，最后形成綜合評(píng)分。這一考核方式有助于培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)調(diào)組織能力及團(tuán)隊(duì)意識(shí)。在促進(jìn)學(xué)生自身思考以及激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性的同時(shí)，也能讓學(xué)生及時(shí)了解最新的國(guó)際研究動(dòng)態(tài)。
關(guān)鍵詞 材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè) 提升 策略
中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
Combined with School Characteristics to Promote Training Quality
of Materials Science and Engineering Professional
ZHANG Lanfang， LI Li
（School of Civil Engineering and Architecture， Chongqing Jiaotong University， Chongqing 400074）
Abstract Improve materials science and engineering professional， mainly through innovative training model， the revised professional training programs， teaching team building， curriculum and teaching content optimization， improve students' practical ability， the measures to broaden the practice platform， highlighting the school characteristics to meet the "wide caliber， thick foundation， strong capacity， high-quality" personnel training objectives， reflecting the principles of quality， competence and knowledge of the structure of the coordinated development and to foster a community need， identify material class talent.
Key words material science and engineering; improve; strategy
0 引言
材料科學(xué)與工程是21世紀(jì)國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)屬于一級(jí)學(xué)科，涵蓋了金屬材料工程、冶金工程、無(wú)機(jī)非金屬材料工程、高分子材料工程、材料物理和材料化學(xué)等二級(jí)學(xué)科專(zhuān)業(yè)，目前，我國(guó)大部分理工科高校都設(shè)有材料類(lèi)學(xué)科，各學(xué)校的定位和特色也有所區(qū)別。
重慶交通大學(xué)材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)始于上世紀(jì)50年代的建材教研室，2000年成立了以公路工程材料應(yīng)用為特色的材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)，同年獲得材料學(xué)專(zhuān)業(yè)碩士學(xué)位授權(quán)資格。材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)自2001年招生，立足學(xué)校在交通土建方面的行業(yè)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合土木工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)滿(mǎn)通建設(shè)需要的材料專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才，通過(guò)吸收兄弟院校的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)，遵循“厚基礎(chǔ)、寬專(zhuān)業(yè)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的原則，強(qiáng)化基礎(chǔ)理論，不斷優(yōu)化組合土木相關(guān)課程;加強(qiáng)基本實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練提高學(xué)生的實(shí)踐能力。為進(jìn)一步理清專(zhuān)業(yè)建設(shè)思路、明確專(zhuān)業(yè)建設(shè)目標(biāo)、明晰專(zhuān)業(yè)建設(shè)方向，立足長(zhǎng)遠(yuǎn)，擬定切實(shí)可行的具體措施，扎實(shí)推進(jìn)專(zhuān)業(yè)內(nèi)涵建設(shè)，完善專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)體系，規(guī)范教學(xué)過(guò)程，切實(shí)增強(qiáng)專(zhuān)業(yè)的辦學(xué)水平、社會(huì)適應(yīng)度和社會(huì)聲譽(yù)，從2011年開(kāi)始進(jìn)行專(zhuān)業(yè)提升計(jì)劃的實(shí)施，目前正按計(jì)劃、有步驟地逐步實(shí)現(xiàn)。
1 明確專(zhuān)業(yè)定位，凝練專(zhuān)業(yè)特色
重慶交通大學(xué)材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)依托我校在交通土木行業(yè)的優(yōu)勢(shì)，與交通土建材料的研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面的學(xué)科交叉，以無(wú)機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料為基礎(chǔ)，向相關(guān)功能材料領(lǐng)域拓展，教學(xué)與科研并舉，立足重慶，面向西南，走向全國(guó)，建設(shè)市內(nèi)絕對(duì)領(lǐng)先，在國(guó)內(nèi)有一定影響的教學(xué)研究型材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)，為交通土建行業(yè)培養(yǎng)高層次的人才，提供高水平的科技服務(wù)。本專(zhuān)業(yè)經(jīng)過(guò)幾年的辦學(xué)實(shí)踐，已經(jīng)形成了以土木工程材料、復(fù)合材料為特色的專(zhuān)業(yè)，構(gòu)建了科學(xué)合理、特色鮮明的人才培養(yǎng)方案、課程結(jié)構(gòu)體系及實(shí)踐教學(xué)體系，并建立了較為完善的本科教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控及質(zhì)量保障體系，且運(yùn)行良好，保證了教學(xué)質(zhì)量，目前，已為國(guó)家特別是西部地區(qū)培養(yǎng)了大批優(yōu)秀交通建設(shè)材料科技人才。
2 材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)水平的提升策略
2.1 人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新
繼續(xù)發(fā)揮學(xué)校特色優(yōu)勢(shì)，在材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)現(xiàn)有的人才培養(yǎng)模式基礎(chǔ)上，改革單一化的人才培養(yǎng)模式，突出學(xué)生個(gè)性發(fā)展的同時(shí)，探索具有交通特色的材料科學(xué)人才培養(yǎng)模式。
（1）加強(qiáng)學(xué)科專(zhuān)業(yè)調(diào)研，深入把握重慶市、西部地區(qū)及全國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、人才市場(chǎng)需求和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的需要，結(jié)合我校由教學(xué)型向教學(xué)研究型過(guò)渡的特點(diǎn)，進(jìn)一步明確材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)建設(shè)和結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向，突顯辦學(xué)特色。
（2）以材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)班級(jí)為依托，調(diào)整和完善人才培養(yǎng)方案、課程體系、實(shí)踐教學(xué)體系等，不斷完善具有交通特色的材料科學(xué)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案。
（3）以全面性、開(kāi)放性、主體性、實(shí)踐性、差異性為培養(yǎng)方法，實(shí)現(xiàn)個(gè)體創(chuàng)新能力的挖掘和培養(yǎng)。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①建立以本科生導(dǎo)師制為核心的全過(guò)程引導(dǎo)的培養(yǎng)模式。從入學(xué)起，就建立專(zhuān)業(yè)老師、輔導(dǎo)員聯(lián)系、溝通的制度，加強(qiáng)學(xué)生的人生目標(biāo)規(guī)劃，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)，根據(jù)每個(gè)學(xué)生的自身特點(diǎn)提出階段性的發(fā)展計(jì)劃，幫助學(xué)生形成優(yōu)良的計(jì)劃能力和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的執(zhí)行能力。②在兼顧共性和個(gè)性的基礎(chǔ)上，制定個(gè)性化培養(yǎng)方案。根據(jù)每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)來(lái)制定學(xué)習(xí)方案，充分發(fā)揮學(xué)生的個(gè)人特長(zhǎng)，最大程度地挖掘每個(gè)學(xué)生的潛力。③針對(duì)現(xiàn)代研究型人才素質(zhì)培養(yǎng)特點(diǎn)，鼓勵(lì)本科生參與指導(dǎo)教師的科研項(xiàng)目研究，重在研究意識(shí)、過(guò)程與方法，學(xué)習(xí)與研究相互促進(jìn)，實(shí)現(xiàn)個(gè)體創(chuàng)新能力的挖掘和培養(yǎng)。
2.2 培養(yǎng)方案修訂
按照學(xué)校材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和規(guī)格的要求，并針對(duì)我國(guó)、尤其西部地區(qū)公路工程材料人才培養(yǎng)方面的專(zhuān)業(yè)幾乎為空白，進(jìn)一步開(kāi)展學(xué)科多層次、多尺度交叉，構(gòu)建適合交通行業(yè)的高素質(zhì)人才培養(yǎng)方案和培養(yǎng)模式，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與科研相結(jié)合、科學(xué)與工程相促進(jìn)，深化專(zhuān)業(yè)內(nèi)涵，進(jìn)一步完善以公路工程材料應(yīng)用為特色的人才培養(yǎng)方案，同時(shí)考慮培養(yǎng)方案能夠適應(yīng)社會(huì)需求的動(dòng)態(tài)變化。突出本專(zhuān)業(yè)的特色，按照“以科研促教學(xué)，以實(shí)踐促創(chuàng)新，以特色促發(fā)展”的思路，培養(yǎng)大批在工程材料領(lǐng)域內(nèi)的高層次、高質(zhì)量、高能力的創(chuàng)新性復(fù)合人才。具體措施是：（1）在已重點(diǎn)調(diào)研國(guó)內(nèi)高校辦學(xué)情況的基礎(chǔ)上，對(duì)材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行修改和調(diào)整，將力求與社會(huì)對(duì)材料學(xué)科人才的需求相統(tǒng)一，并與對(duì)應(yīng)的行業(yè)單位、 企業(yè)開(kāi)展對(duì)話(huà)，進(jìn)一步分析并把握未來(lái)的市場(chǎng)需求;（2）注重專(zhuān)業(yè)間的協(xié)調(diào)與發(fā)展，完善課程體系，優(yōu)化理論教學(xué)與實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié)體系及比例，擴(kuò)大選修課程設(shè)置，增加實(shí)踐環(huán)節(jié)，既滿(mǎn)足人才全面發(fā)展的共性要求，又顧及學(xué)生的個(gè)性需要。（3）在材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案中將繼續(xù)體現(xiàn)邊緣學(xué)科的交叉和前沿學(xué)科的發(fā)展，并將進(jìn)一步豐富其內(nèi)容，及時(shí)將本專(zhuān)業(yè)科研成果作為專(zhuān)題進(jìn)行講座，以開(kāi)拓學(xué)生的視野。
2.3 課程及教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化
材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)置不但要符合專(zhuān)業(yè)規(guī)范，還必須突出交通行業(yè)的特色，并隨著社會(huì)和專(zhuān)業(yè)不斷發(fā)展的需求而進(jìn)行必要的調(diào)整，做到需求為首，與時(shí)俱進(jìn)。材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的課程建設(shè)主要考慮了以下幾個(gè)方面：（1）以工程材料應(yīng)用特色為主線(xiàn)，加強(qiáng)工程實(shí)踐能力為核心來(lái)構(gòu)建本專(zhuān)業(yè)的核心課程、特色課程;（2）對(duì)原有課程設(shè)置加以調(diào)整，優(yōu)化核心、特色課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。例如，近年來(lái)本專(zhuān)業(yè)先后對(duì)建材實(shí)驗(yàn)與檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)、膠凝材料學(xué)、混凝土學(xué)、瀝青與瀝青混合料等主干課程進(jìn)行優(yōu)化和教學(xué)內(nèi)容的改革，取得了明顯效果;（3）加強(qiáng)重點(diǎn)課程和精品課程的建設(shè)，加強(qiáng)課程整合，更新教學(xué)內(nèi)容、不斷改革教學(xué)方法和教學(xué)手段;（4）在課程教材的建設(shè)上，堅(jiān)持編、選并重的原則，選用質(zhì)量上乘、科學(xué)適用的優(yōu)秀教材，同時(shí)也進(jìn)一步加強(qiáng)自編教材的編寫(xiě)水平和出版工作;（5）利用現(xiàn)有試驗(yàn)條件，為專(zhuān)業(yè)課程服務(wù)，促進(jìn)本科教學(xué)質(zhì)量的提高。
2.4 教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)
根據(jù)材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)特色方向所建設(shè)的目標(biāo)，重點(diǎn)建設(shè)寬容、和諧的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，培養(yǎng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，激發(fā)團(tuán)隊(duì)的凝聚力。積極展示團(tuán)隊(duì)學(xué)術(shù)成果，加強(qiáng)對(duì)團(tuán)隊(duì)及團(tuán)隊(duì)帶頭人的宣傳，從而培養(yǎng)一個(gè)優(yōu)秀的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。目前具體采取的主要措施有：
（1）重視教學(xué)隊(duì)伍“雙師”結(jié)構(gòu)建設(shè)，利用學(xué)校的優(yōu)惠政策引進(jìn)高層次的人才，有效吸引骨干教師積極參與專(zhuān)業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)，采取多種措施鼓勵(lì)本校青年老師脫產(chǎn)攻讀博士學(xué)位，安排出國(guó)或在國(guó)內(nèi)名牌大學(xué)訪學(xué)、進(jìn)修，鼓勵(lì)教師參加校內(nèi)外多種形式的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，并發(fā)揮每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員的特長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)每個(gè)人都是所學(xué)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的專(zhuān)家，教學(xué)和科研都很出色，鍛煉和培養(yǎng)一個(gè)高水平的教師團(tuán)隊(duì)。
（2）在教育教學(xué)研究方面，本專(zhuān)業(yè)全體教師積極開(kāi)展課程建設(shè)、教材建設(shè)、多媒體課件建設(shè)等;編寫(xiě)先進(jìn)、適用的高教特色教材;積極開(kāi)展教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、課件、案例、實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)項(xiàng)目、教學(xué)指導(dǎo)等教學(xué)資源的建設(shè)，同時(shí)，促進(jìn)與外校各專(zhuān)業(yè)合作、同校各系、教研室的合作交流，進(jìn)行跨學(xué)科、跨院系、跨專(zhuān)業(yè)的教學(xué)改革嘗試，從而提高人才的培養(yǎng)質(zhì)量，也為形成教師的教學(xué)合作機(jī)制和協(xié)作氛圍起到積極推動(dòng)的作用。
（3）擴(kuò)大和吸引材料專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的一線(xiàn)人員到校，通過(guò)講學(xué)、做報(bào)告、開(kāi)設(shè)短期課程等形式，形成專(zhuān)兼結(jié)合的高水平教師隊(duì)伍，并進(jìn)一步建立與企業(yè)進(jìn)行更深層次的資源共享與人員交流的機(jī)制。
2.5 提高實(shí)踐能力，拓寬實(shí)踐平臺(tái)
實(shí)踐教學(xué)是通過(guò)調(diào)查、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、課外實(shí)踐活動(dòng)、科研訓(xùn)練、畢業(yè)論文等方式培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，實(shí)踐教學(xué)是理論教學(xué)的鞏固與升華。目前，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要是實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)要增加綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加實(shí)驗(yàn)設(shè)備和學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)間。實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)要擴(kuò)大實(shí)習(xí)單位的數(shù)量，到設(shè)備先進(jìn)和與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的企業(yè)去，并聯(lián)系企業(yè)的生產(chǎn)和課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容，制定合適的實(shí)習(xí)題目，讓學(xué)生帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)，觀察或解決問(wèn)題。通過(guò)強(qiáng)化理論和實(shí)踐兩個(gè)課堂互動(dòng)的方式，來(lái)提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，同時(shí)，從解決社會(huì)或企業(yè)實(shí)際問(wèn)題入手，以提高綜合訓(xùn)練的實(shí)踐效果出發(fā)，做好綜合設(shè)計(jì)（論文）工作的選題和過(guò)程管理，使畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)理論聯(lián)系實(shí)際，真正做到“真題真做”。
3 結(jié)論
目前，材料科學(xué)與工程已呈現(xiàn)出與多學(xué)科相互滲透、交叉綜合的發(fā)展趨勢(shì)。單一的行業(yè)工程師人才已經(jīng)滿(mǎn)足不了人才市場(chǎng)對(duì)材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才的要求，材料科學(xué)與工程人才的培養(yǎng)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際辦學(xué)條件，在突出學(xué)校特色的同時(shí)，還必須要滿(mǎn)足“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)出社會(huì)需要的、認(rèn)同的材料人才，這是材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)建設(shè)的重任，也是材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)提升的最終目的。
重慶交通大學(xué)教育教學(xué)改革研究基金資助項(xiàng)目（1203005）
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：材料工程基礎(chǔ)；課程；教學(xué)內(nèi)容；建設(shè)；改革實(shí)踐
中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2013）36-001-01
材料工程基礎(chǔ)作為一門(mén)課程主要是材料科學(xué)和工程學(xué)科的基礎(chǔ)課，其中主要講了有關(guān)金屬、陶瓷、有機(jī)高分子以及復(fù)合型等材料的生產(chǎn)、加工和材料改性的理論、方法。這門(mén)課程主要是培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，同時(shí)教學(xué)生掌握應(yīng)用工程基礎(chǔ)知識(shí)的能力。通過(guò)對(duì)材料工程基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，使得學(xué)生的知識(shí)面更廣，除此，更要注重提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、材料的應(yīng)用能力以及工程的意識(shí)。
一、材料工程基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容
在對(duì)材料工程基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置時(shí)，首先，一定要注意在材料科學(xué)和工程四要素的基礎(chǔ)上，介紹金屬、陶瓷、有機(jī)高分子以及復(fù)合性等材料的制備、合成和加工的基本原理與方法，滿(mǎn)足學(xué)生對(duì)學(xué)識(shí)的要求，也使學(xué)生更加了解材料的思維方法、工程意識(shí)以及應(yīng)用技能。其中材料科學(xué)和工程的四要素指的是材料組成及結(jié)構(gòu)、材料性能、材料使用效能和材料的合成及加工。其次，引進(jìn)新技術(shù)、新材料的內(nèi)容在材料工程中的應(yīng)用，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)，還引進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)容應(yīng)用在材料工程中，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)材料工程的認(rèn)識(shí)。
二、材料工程基礎(chǔ)課程的建設(shè)
材料工程基礎(chǔ)是材料科學(xué)和工程的基礎(chǔ)課程，我們對(duì)材料工程基礎(chǔ)課程進(jìn)行的建設(shè)主要有以下幾點(diǎn)：
1、課程目標(biāo)
做好材料基本知識(shí)的傳授，為學(xué)生學(xué)好材料科學(xué)和工程的基礎(chǔ)理論打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用材料科學(xué)和工程基礎(chǔ)理論分析、解決問(wèn)題的能力。
2、課程體系
材料工程基礎(chǔ)課程中講了有關(guān)材料生產(chǎn)、材料加工和材料改性的理論及方法。其中的中心是金屬材料的學(xué)習(xí)，同時(shí)引進(jìn)其他材料（陶瓷、高分子以及復(fù)合型等材料）共性和個(gè)性的特點(diǎn)內(nèi)容，統(tǒng)籌材料科學(xué)和工程的系統(tǒng)性、實(shí)踐性，顯示出材料的應(yīng)用性能。確定課程的重點(diǎn)，將材料科學(xué)中的共性與材料的多樣性結(jié)合，確定專(zhuān)業(yè)研究的方向。
3、課程內(nèi)容
吸取先進(jìn)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，處理好課程建設(shè)之間（本課程與專(zhuān)業(yè)系列課程的建設(shè)）的關(guān)系，在傳授材料知識(shí)的基礎(chǔ)上，注重高新技術(shù)中新的材料、工藝、技術(shù)。
4、實(shí)踐教學(xué)
通過(guò)新的技術(shù)方法（如多媒體）將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)結(jié)合起來(lái)，關(guān)注內(nèi)容綜合化以及形式的多元化，提升教學(xué)效果。
三、材料工程基礎(chǔ)課程的改革實(shí)踐
在材料工程基礎(chǔ)的課堂教學(xué)中，我們通過(guò)多種教學(xué)方法的結(jié)合來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。
首先，基礎(chǔ)知識(shí)的加強(qiáng)。1、重點(diǎn)關(guān)注課程的基礎(chǔ)性；2、在制定教學(xué)大綱時(shí)，主要側(cè)重基礎(chǔ)理論知識(shí)的整編；3、學(xué)習(xí)時(shí)注意將相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容做好連接，規(guī)避重復(fù)性。
其次，專(zhuān)業(yè)知識(shí)面的拓寬。打破材料之間的界限，站在材料科學(xué)和工程的角度思考，拓展知識(shí)面。
第三，理論體系的舉一反三。從理論規(guī)范與科學(xué)體系上展開(kāi)舉一反三。比如馬氏體相變理論應(yīng)用在鋼的熱處理方面等，不同材料中電子的遷移理論解釋不同材料的行為。這些都給材料工程基礎(chǔ)課程的內(nèi)容整合打下了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，為學(xué)生今后在材料領(lǐng)域的學(xué)習(xí)與知識(shí)的掌握打下良好的基礎(chǔ)。
第四，教學(xué)手段的改革。由于材料工程基礎(chǔ)課程的內(nèi)容抽象化且具有較強(qiáng)的概念性，使學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)常常感覺(jué)到枯燥乏味。所以在教學(xué)中，可以多用一些形象化的語(yǔ)言（教學(xué)模型、照片、曲線(xiàn)圖以及掛圖等），便于加深學(xué)生的記憶、理解，同時(shí)又提高了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣。教師也可以引進(jìn)先進(jìn)的多媒體教學(xué)手段，將其應(yīng)用在材料工程基礎(chǔ)的課程教學(xué)中，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)的掌握。還可以通過(guò)三維動(dòng)畫(huà)形式將這一課程展現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生在課堂中學(xué)到更多的知識(shí)，同時(shí)亦有助于教學(xué)效果的提升。
第五，新材料研究成果的引入。我們必須在掌握材料知識(shí)原理、概念及應(yīng)用的基礎(chǔ)上，建設(shè)材料工程基礎(chǔ)課程。這些往往是最吸引學(xué)生的，所以在教學(xué)中要不斷引入新的材料研究成果的應(yīng)用，注重課程內(nèi)容的更新，讓課程同時(shí)具有基礎(chǔ)性、先進(jìn)性。
第六，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的加強(qiáng)。這是鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，同時(shí)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行鞏固、加深記憶，讓學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力有所提高。通過(guò)實(shí)驗(yàn)課的訓(xùn)練，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力有很大幫助。
綜上所述，材料工程基礎(chǔ)課程的建設(shè)和實(shí)踐是一項(xiàng)非常艱巨、復(fù)雜的工程，在課程建設(shè)改革的過(guò)程中我們要注意，教師是主導(dǎo)，學(xué)生是主體，堅(jiān)持以學(xué)生為本，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主能力，保證教學(xué)效果，全面培養(yǎng)高素質(zhì) 、高專(zhuān)業(yè)、高技術(shù)、高能力的復(fù)合型人才。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞 電子理論；密度泛函理論；材料科學(xué)
中圖分類(lèi)號(hào) TU5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2016）161-0184-02
近幾年，密度泛函理論與分子動(dòng)力學(xué)相結(jié)合，在材料設(shè)計(jì)、合成、計(jì)算等諸多方面有明顯進(jìn)展，成為計(jì)算材科學(xué)的重要基礎(chǔ)和核心技術(shù)。其他量子力學(xué)多體問(wèn)題往往會(huì)具有一些“硬傷”，在計(jì)算的效率上，計(jì)算結(jié)果的精確度上，甚至于計(jì)算的方法上都難以達(dá)到一定的高度，隨著密度泛函理論的出現(xiàn)，使量子力學(xué)的研究又提升到另一個(gè)層次，與其他解決量子力學(xué)多提問(wèn)題的方法相比，采用密度泛函理論所進(jìn)行的研究能夠給出讓人滿(mǎn)意的結(jié)果，尤其使數(shù)據(jù)的精確，更能夠應(yīng)用到其他領(lǐng)域的研究中，例如化學(xué)、數(shù)學(xué)等，甚至應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和人們的生活中。
1 電子理論概述――以密度泛函理論為例
近年來(lái)隨著物理學(xué)的快速發(fā)展，人類(lèi)在探索與發(fā)現(xiàn)量子力學(xué)和微觀事物本質(zhì)問(wèn)題上的研究成果越來(lái)越多，現(xiàn)今科學(xué)學(xué)科的分支確定更加細(xì)致化，僅就材料物理學(xué)科來(lái)說(shuō)，建立了計(jì)算機(jī)材料分支學(xué)科。物理材料的基本性質(zhì)多數(shù)會(huì)受到電力結(jié)構(gòu)的影響，故而研究電子理論也必須借助于量子力學(xué)。發(fā)展電力理論為研究材料科學(xué)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，同時(shí)也給材料科學(xué)的研究提供了有利的預(yù)測(cè)依據(jù)，能在一定程度上提高材料科學(xué)的發(fā)展速度，因此在材料物理科學(xué)中論述電力理論的意義和可行性是十分明顯的。
電子理論是一種傳統(tǒng)理論的統(tǒng)稱(chēng)，但實(shí)際上電子理論中包含很多小的概念和理論，不同的理論也有不同的表述方式，密度泛函理論是較早的一種量子理論，他是以Thomas-Fermi的理論為基礎(chǔ)，產(chǎn)生于1960年到1970年。對(duì)于密度泛函理論來(lái)說(shuō)，它與傳統(tǒng)的量子理論的不同在于對(duì)基本物理性質(zhì)的描述方法，也是一種基準(zhǔn)。前者是將粒子密度作為基本物理量，而后者則將研究重點(diǎn)放在粒子密度上，使得二者有很大的不同。
密度泛函理論并不是一成不變的，而是隨著科學(xué)研究的愈加深入而逐步發(fā)展的。從基本理論到現(xiàn)在的非局域泛函，不斷有新的理論來(lái)擴(kuò)充這一理論所涵蓋的范圍，同時(shí)，這些理論互相彌補(bǔ)，也使得計(jì)算結(jié)果越來(lái)越精確和有效。可以說(shuō)，這一理論是一種活的理論，它不但在本身領(lǐng)域不斷深入發(fā)展，還與其他理論相互聯(lián)系，活躍前進(jìn)。
我們所稱(chēng)的密度泛函理論具有很強(qiáng)的特點(diǎn)，主要在于需要通過(guò)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算來(lái)進(jìn)行，運(yùn)行的計(jì)算機(jī)中需要裝載相聯(lián)系的軟件。在市面上我們可以看到許多有關(guān)軟件，上面我們說(shuō)到，不同的密度泛函理論所計(jì)算出的結(jié)果也不盡相同，主要差別在于數(shù)據(jù)的精確性，中間的差別在一定程度上與所使用的軟件有關(guān)。這一理論由于它的應(yīng)用性廣泛，被用于多個(gè)領(lǐng)域的計(jì)算中，但也存在其本身的問(wèn)題。但是，總體來(lái)說(shuō)，密度泛函理論是一種相對(duì)較成熟的理論體系，今后其發(fā)展也將會(huì)更加多樣。
2 密度泛函理論在材料科學(xué)中的應(yīng)用
如上所述，密度泛函理論在應(yīng)用中已經(jīng)得到了廣泛的實(shí)踐。“近幾年來(lái)DFT同分子動(dòng)力學(xué)方法相結(jié)合，在材料設(shè)計(jì)、合成、模擬計(jì)算和評(píng)價(jià)諸多方面有明顯的進(jìn)展，成為計(jì)算材料科學(xué)的重要基礎(chǔ)和核心技術(shù)”。
2.1 電性材料科學(xué)中的應(yīng)用
在電能與熱能之間的轉(zhuǎn)換的領(lǐng)域上，各國(guó)的研究者都在深入進(jìn)行研究，試圖找到一種新的電子特征。有的科學(xué)家利用密度泛函理論研究出某種材料的導(dǎo)電性能與金屬相比的優(yōu)劣；有些科學(xué)家利用密度泛函理論框架中的小的理論，研究了電子、磁及其相互作用的問(wèn)題，“結(jié)果表明，體系的性質(zhì)隨原子位上庫(kù)侖相互作用參數(shù)U的改變而顯著變化”。有的科學(xué)家運(yùn)用密度泛函理論，將增強(qiáng)的表面超導(dǎo)和圖像翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象進(jìn)行了計(jì)算和預(yù)判。
2.2 磁性材料科學(xué)中的應(yīng)用
磁性材料科學(xué)是起源很早的一門(mén)科學(xué)，我們都知道，鐵是最早被發(fā)現(xiàn)具有磁性的物質(zhì)，千百年來(lái)，人們對(duì)磁性科學(xué)的態(tài)度從神秘到了解，現(xiàn)在已經(jīng)通過(guò)多種方法在研究。有些科學(xué)家通過(guò)密度泛函理論獲得了FeN的結(jié)構(gòu)、結(jié)合能和磁矩，并且研究出團(tuán)簇的尺寸的不同對(duì)原子的磁矩沒(méi)有必然的影響，反而原子會(huì)在某一范圍內(nèi)變化。
2.3 光學(xué)材料上的應(yīng)用
光學(xué)材料一般是指?jìng)鬏敼獾慕橘|(zhì)材料，有些科學(xué)家利用密度泛函理論研究而得出：“在有機(jī)多層光電子發(fā)射二極管、光族材料和高密度光數(shù)據(jù)貯存材料上有潛在應(yīng)用。”
2.4 在納米材料上的應(yīng)用
納米材料是指物質(zhì)的3個(gè)緯度中至少有一個(gè)緯度的量級(jí)是納米。納米材料自被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，逐步廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)、生活中，我們生活中所常見(jiàn)的納米防爆膜、納米微針等，現(xiàn)在在信息產(chǎn)業(yè)、能源產(chǎn)業(yè)、環(huán)境產(chǎn)業(yè)等都有廣泛的應(yīng)用，同時(shí)科學(xué)界對(duì)納米的研究還在更加深入和精確。一些科學(xué)家利用密度泛函理論，研究出某些物質(zhì)能夠吸收紅外，并且這種吸收能力極強(qiáng)。
3 結(jié)論
經(jīng)典的電子理論認(rèn)為，正離子所形成的電場(chǎng)是均勻的，而自由電子由于是運(yùn)動(dòng)的而不具有這種特性，自由電子和正離子相互碰撞不能形成新的物質(zhì)，而僅僅是作為一種機(jī)械運(yùn)動(dòng)。正因?yàn)樽杂呻娮拥牟灰?guī)律運(yùn)動(dòng)，所以沒(méi)有顯性的表現(xiàn)形式，但一旦給自由電子一個(gè)外在的力，例如磁場(chǎng)，自由電子就會(huì)有規(guī)律有方向地進(jìn)行移動(dòng)，從而形成電流。本文所討論的密度泛函理論，是在電子理論中具有重要地位的一種理論，盡管它現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于化學(xué)計(jì)算中，但是電子理論是包含多種其他理論，因此密度泛函理論更需要其他理論作為依據(jù)和支撐，其本身也能夠?yàn)槠渌碚撗芯刻峁├碚撝С郑虼耍瑹o(wú)論是主要利用該理論或者是借鑒密度泛函理論的原理或計(jì)算方法，做出的研究也漸漸投入到實(shí)踐中，從而真正有益于人類(lèi)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；材料科學(xué)；具體運(yùn)用
現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用，尤其在材料液態(tài)成型、連接成型和塑性成型的過(guò)程中，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)的先進(jìn)性可以對(duì)材料成型工藝進(jìn)行升級(jí)和優(yōu)化，運(yùn)用定量預(yù)測(cè)的方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)模式中的動(dòng)向描述。有關(guān)技術(shù)人員能夠借助這種方式來(lái)提升自身的工作效率，同時(shí)防止人工誤差對(duì)材料、工藝和環(huán)節(jié)造成的影響[1]。如今，經(jīng)驗(yàn)試錯(cuò)法已經(jīng)不適于當(dāng)今時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)，在計(jì)算機(jī)的協(xié)助之下，工作人員能夠以更加便捷可靠的操作形式進(jìn)行試驗(yàn)。將計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用到材料科學(xué)中，有助于形成質(zhì)量好、實(shí)用性強(qiáng)的材料。
1計(jì)算機(jī)技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用
1.1在新材料設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
在分析材料設(shè)計(jì)的具體方式和尺寸測(cè)量等知識(shí)的過(guò)程中，應(yīng)該將人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)等當(dāng)下比較火熱的新技術(shù)運(yùn)用到新材料設(shè)計(jì)工作中，這樣能夠拓展研究人員的思維，讓他們?cè)趯?shí)際工作中加入更多的創(chuàng)新理念。利用傳統(tǒng)模式進(jìn)行工作的過(guò)程中需要運(yùn)用復(fù)雜的化學(xué)理論和物理理論，計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠?qū)⑦@些雜亂的試驗(yàn)資料進(jìn)行整合，并且衍生出全新的材料研發(fā)形式，從而有效提升工作效率，也提高了材料設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量[2]。
1.2在材料研究中的應(yīng)用
在進(jìn)行材料研究的過(guò)程中，對(duì)于技術(shù)工作人員來(lái)說(shuō)，其日常工作過(guò)程中一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容就是進(jìn)行系統(tǒng)模擬試驗(yàn)，為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)的理想效果和目的，需要技術(shù)人員掌握計(jì)算機(jī)的操作知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能，在進(jìn)行材料研究的工作中發(fā)揮自身的價(jià)值。通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬出來(lái)的結(jié)果能夠使技術(shù)人員獲得有效的數(shù)據(jù)，并且為后續(xù)各項(xiàng)工作提供必要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)模擬需要結(jié)合新材料設(shè)計(jì)的具體工作來(lái)展開(kāi)，如果能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)的模型作為實(shí)體體系的主要參照，那么后續(xù)模擬試驗(yàn)的進(jìn)行將會(huì)更具有真實(shí)性[3]。借助這種方法得出的結(jié)果不僅準(zhǔn)確有效，還能夠?qū)⒁恍┓彪s的環(huán)節(jié)簡(jiǎn)化，還能夠?qū)ぷ鞯臓顟B(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的觀察和分析。在以往的傳統(tǒng)模式下，實(shí)驗(yàn)室具有一定的局限性，其中有很多難以探索的模型，但是這些模型均可以借助計(jì)算機(jī)模擬出結(jié)果，這種全方位預(yù)測(cè)的模式是其他技術(shù)無(wú)法比擬的。
1.3在優(yōu)化和自動(dòng)控制材料以及工藝中的應(yīng)用
目前，科學(xué)技術(shù)水平的快速發(fā)展已經(jīng)帶動(dòng)很多技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中得到了全面的應(yīng)用，在材料加工領(lǐng)域也是如此。在技術(shù)的支撐下，工作人員可以利用可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)材料加工的自動(dòng)化發(fā)展，這種技術(shù)能夠有效提升產(chǎn)品的整體質(zhì)量和水準(zhǔn)。在材料加工環(huán)節(jié)也可以借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，為相關(guān)技術(shù)人員提供更多的便利，一些利用傳統(tǒng)模式進(jìn)行加工的復(fù)雜環(huán)節(jié)均可以借助這種技術(shù)變得更加簡(jiǎn)便，技術(shù)人員只需要通過(guò)簡(jiǎn)單的操作流程就可以完成材料加工[4]。由此觀之，計(jì)算機(jī)能夠有效地提升材料加工的整體效率，同時(shí)還能夠達(dá)到控制材料或創(chuàng)新工藝的效果。例如，材料科學(xué)技術(shù)人員在展開(kāi)材料加工工作的過(guò)程中，可以在計(jì)算機(jī)模型中輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)輸入之后就可以通過(guò)計(jì)算機(jī)的自動(dòng)化設(shè)置和轉(zhuǎn)換得出最終的結(jié)果。這種模擬方式比較精確，同時(shí)還能夠?qū)罄m(xù)材料制備的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面的監(jiān)管。尤其是在傳統(tǒng)模式下比較常見(jiàn)的材料表面問(wèn)題處理工作中，計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠發(fā)揮非常重要的作用，在對(duì)制造材料過(guò)程中的內(nèi)容進(jìn)行控制時(shí)，確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)在要求的范圍內(nèi)。在此基礎(chǔ)上，如果能夠進(jìn)一步將計(jì)算機(jī)應(yīng)用到自動(dòng)控制材料的工作中，能夠有效發(fā)揮出計(jì)算機(jī)在材料制作和工藝優(yōu)化等方面的優(yōu)良特性。此外，除了能夠有效提升材料科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的實(shí)效性，還能夠從質(zhì)量和自動(dòng)化控制的標(biāo)準(zhǔn)上對(duì)其進(jìn)行全面的提升。
1.4在處理數(shù)據(jù)和圖像中的應(yīng)用
在對(duì)材料科學(xué)進(jìn)行研究的過(guò)程中，無(wú)論是借助什么方式都必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)的步驟，在不斷實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)和信息，對(duì)此，可以借助計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的存儲(chǔ)功能來(lái)保存數(shù)據(jù)。除了錄入信息和數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)還可以承擔(dān)處理圖像的任務(wù)，關(guān)于材料科學(xué)的研究很多時(shí)候都需要應(yīng)用到相應(yīng)的圖像，尤其是在研究的過(guò)程中，可能會(huì)涉及材料特性和凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，因此需要借助電子顯微鏡技術(shù)和光學(xué)顯微鏡等形式來(lái)展現(xiàn)凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)的二維圖像[5]。在呈現(xiàn)出圖像之后，計(jì)算機(jī)將會(huì)進(jìn)一步對(duì)后續(xù)圖像和數(shù)據(jù)進(jìn)行處置，在此基礎(chǔ)上獲得的結(jié)果將更加直觀可靠。例如，計(jì)算機(jī)能夠直接產(chǎn)生聚合方式的具體分布情況和有關(guān)的信息，同時(shí)結(jié)合自身整合數(shù)據(jù)的方式展現(xiàn)出信息材料的實(shí)際性能，這些結(jié)果能夠?yàn)楹罄m(xù)材料的應(yīng)用和與結(jié)構(gòu)方面有關(guān)的研究提供參考。
2計(jì)算機(jī)技術(shù)自身實(shí)際應(yīng)用表現(xiàn)
2.1計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在液態(tài)金屬成形中的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)在液態(tài)金屬充型期發(fā)揮著非常重要的作用，只有在保障各項(xiàng)數(shù)值精確可靠的基礎(chǔ)上才能夠達(dá)到液態(tài)金屬充型期的理想效果。借助計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠在處理自由表面工作的過(guò)程中充分利用體積函數(shù)和流量的有關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)還能夠計(jì)算出與修正流量和傳熱有關(guān)的結(jié)果。經(jīng)過(guò)對(duì)層流模型和有關(guān)工作的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證之后，能夠準(zhǔn)確地模擬出液態(tài)金屬充型期的雙方模型結(jié)構(gòu)[6]。如今又衍生出了很多的算法和模式，例如并行算法、三維有限差分法和三維有限單位法等。在使用這些方法的時(shí)候，需要結(jié)合具體情況來(lái)進(jìn)行選擇，每一種方法都存在著雙面性，因此應(yīng)該盡量發(fā)揮算法中的優(yōu)良特性，選擇主要的側(cè)重點(diǎn)，這樣不僅能夠發(fā)揮出理想的效果，還能夠保障整體工作的有效性和準(zhǔn)確性。
2.2計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在熱處理工藝中的應(yīng)用
計(jì)算傳熱學(xué)和熱彈性力學(xué)對(duì)當(dāng)今計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用起到了不可忽視的作用，借助這種技術(shù)不僅能夠提高計(jì)算機(jī)模擬研究的速率，還能夠借助熱處理計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)為后續(xù)工作的開(kāi)展奠定基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，如今很多領(lǐng)域都應(yīng)用了真空加熱、控制爐溫和感應(yīng)加熱等技術(shù)，不僅取得了舉世矚目的成果，還有效推動(dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。其中，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在熱處理工藝中應(yīng)用的頻率比較高，運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)熱處理工藝的優(yōu)化。例如，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行鋼淬火方面的模擬試驗(yàn)時(shí)，為了能夠提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速率，同時(shí)保障各項(xiàng)數(shù)據(jù)和模型具備準(zhǔn)確性，需要保證實(shí)際模擬需求能夠和熱彈性模型的構(gòu)建工作相結(jié)合，除此之外，應(yīng)該控制周?chē)沫h(huán)境，使其保持合理的溫度和殘余應(yīng)力，從而實(shí)現(xiàn)鋼淬火流程的優(yōu)化和改良。在此基礎(chǔ)上，此技術(shù)在氣體滲碳的過(guò)程中也發(fā)揮了不小的作用。借助離子滲碳數(shù)學(xué)模型和計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，可以得到與碳濃度有關(guān)的曲線(xiàn)，將得出的結(jié)果與具體的情況和特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比，并且找出二者之間相同的部分。在進(jìn)行真空加熱和感應(yīng)加熱的過(guò)程中，整個(gè)系統(tǒng)中的工藝參數(shù)能夠及時(shí)錄入計(jì)算機(jī)模擬的模型中，通過(guò)這種方式能夠解決傳統(tǒng)模式中存在的人工誤差因素，這樣不僅能夠提升產(chǎn)品的整體水準(zhǔn)，還能充分保障數(shù)據(jù)的真實(shí)性。技術(shù)人員在接觸到計(jì)算機(jī)技術(shù)之前容易造成各種誤差，還面臨著繁雜的操作流程。利用這種方式不僅能夠通過(guò)參數(shù)的控制來(lái)掌握各項(xiàng)工藝，還能夠避免上述問(wèn)題的發(fā)生。除了上文列舉的幾種應(yīng)用形式，在塑性成型、連接成型和金屬熱處理工作中也能夠有效地借助計(jì)算機(jī)技術(shù)。因此，計(jì)算機(jī)技術(shù)在材料學(xué)的應(yīng)用所產(chǎn)生的效果是顯而易見(jiàn)的，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
3結(jié)束語(yǔ)
計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使材料科學(xué)在各方面水平都得到了有效的提升，但是仍然有部分工作人員沒(méi)有認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)技術(shù)的重要性，仍然采用傳統(tǒng)的模式來(lái)進(jìn)行工作，將自身的經(jīng)驗(yàn)作為主要的參照標(biāo)準(zhǔn)。在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)該摒棄這種思想，提升計(jì)算機(jī)的利用率，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)解決傳統(tǒng)模式中存在的一些問(wèn)題和弊端，通過(guò)正確的使用方法來(lái)提高材料科學(xué)研究工作的整體效率和質(zhì)量，相信在計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下，材料科學(xué)將會(huì)朝著更加科學(xué)和健康的方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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__老師思想政治素質(zhì)好，堅(jiān)持四項(xiàng)基本原則，能夠正確地貫徹執(zhí)行黨的教育方針和各項(xiàng)方針政策，在大是大非面前立場(chǎng)堅(jiān)定，旗幟鮮明。自參加工作以來(lái)，擔(dān)任了無(wú)機(jī)非金屬教研室主任一職，能很好地配合院領(lǐng)導(dǎo)[文秘站:]的工作，表現(xiàn)出較強(qiáng)的組織觀念和大局意識(shí)，在平凡的工作崗位上始終把教書(shū)育人、管理育人、服務(wù)育人貫穿在工作中，成績(jī)突出。
一、教學(xué)方面
自入校參加工作以來(lái)，__老師先后講授過(guò)的課程有《材料科學(xué)基礎(chǔ)》、《材料物理》、《新型無(wú)機(jī)材料》和《專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》等課程。其中《材料科學(xué)基礎(chǔ)》、《材料物理》、《專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》為材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的核心課程。作為負(fù)責(zé)人，他還擔(dān)任校級(jí)精品課程《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的建設(shè)任務(wù)。__老師也非常重視教學(xué)改革，不斷探索和嘗試新的教學(xué)方法。在繁瑣的日常教學(xué)和教學(xué)管理工作，不忘總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，撰寫(xiě)多篇教改論文。
在實(shí)踐教學(xué)方面，為無(wú)機(jī)非金屬教研室的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)做了奠基工作。具體情況如下:1、主持制定無(wú)機(jī)非金屬材料實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃并組織實(shí)施，2、擔(dān)任1項(xiàng)進(jìn)口大精設(shè)備的技術(shù)負(fù)責(zé)人。3、負(fù)責(zé)無(wú)機(jī)非金屬實(shí)驗(yàn)室的布局及規(guī)劃工作;4、負(fù)責(zé)編寫(xiě)無(wú)機(jī)非金屬綜合實(shí)驗(yàn)大綱;5、指導(dǎo)03、04、05級(jí)本科生的材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的工作;6、負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備購(gòu)進(jìn)安裝及調(diào)試工作。7.編寫(xiě)了相關(guān)的指導(dǎo)書(shū)籍。
二、科研方面
到我校工作以來(lái)，承擔(dān)了一項(xiàng)國(guó)家863計(jì)劃專(zhuān)題課題、兩項(xiàng)校級(jí)自然科學(xué)基金和多項(xiàng)橫向課題。
三、教書(shū)育人方面
在薛老師的帶領(lǐng)下，無(wú)機(jī)非教研室充分發(fā)揮了科研工作在學(xué)科建設(shè)、人才培養(yǎng)特別是本科生教學(xué)等方面的積極作用，研究生和本科生通過(guò)參與教研室(來(lái)源：文秘站 ）承擔(dān)的國(guó)家級(jí)、省級(jí)和校級(jí)各個(gè)級(jí)別的科研項(xiàng)目，綜合能力得到很大提高，實(shí)現(xiàn)了科研與教學(xué)協(xié)同發(fā)展，在以科研促教學(xué)方面取得了突出成就，獲得了學(xué)校科研促教學(xué)一等獎(jiǎng)。
同時(shí)，材料學(xué)院系新建院系，學(xué)生在實(shí)習(xí)和就業(yè)工作方面存在較大困難，__老師利用自身的資源，協(xié)助學(xué)院建立了山東勝油固井和峨眉半導(dǎo)體材料廠兩個(gè)生產(chǎn)基地，為學(xué)生實(shí)習(xí)提供了便利，而且為學(xué)院學(xué)生就業(yè)創(chuàng)造了條件。
綜上所述，5年以來(lái)，__同志認(rèn)真、圓滿(mǎn)完成了各項(xiàng)工作任務(wù)，在思想、教學(xué)、科研各方面都取得了突出成績(jī)。
關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué)體系創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)材料科學(xué)與工程
一、前言
材料是社會(huì)進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)與先導(dǎo)，和能源、信息并稱(chēng)為現(xiàn)代文明社會(huì)的三大支柱，該領(lǐng)域也正受到社會(huì)越來(lái)越多的重視并隨其蓬勃發(fā)展而日新月異。材料科學(xué)與工程學(xué)院是我國(guó)培養(yǎng)無(wú)機(jī)非金屬材料科學(xué)與工程領(lǐng)域?qū)ｉT(mén)人才的搖籃，擔(dān)負(fù)著為材料科學(xué)領(lǐng)域輸送專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的重任，基于人才質(zhì)量的培養(yǎng)直接關(guān)系到現(xiàn)代文明進(jìn)步的考慮，對(duì)提高經(jīng)濟(jì)全球化背景下我國(guó)的國(guó)際核心競(jìng)爭(zhēng)力具有重要作用。
教育部在2007、2008兩年工作重點(diǎn)中明確指出：“切實(shí)把教育、教學(xué)重點(diǎn)放在提高質(zhì)量上，進(jìn)一步提升高等學(xué)校中人才培養(yǎng)質(zhì)量和自主創(chuàng)新的能力；切實(shí)提高高等教育質(zhì)量，進(jìn)一步提高創(chuàng)新人才培養(yǎng)水平”。教育部文件要求高校需深化人才培養(yǎng)模式改革，探索以能力培養(yǎng)為核心的教學(xué)模式；抓好教學(xué)內(nèi)容、課程體系和實(shí)踐環(huán)節(jié)的綜合改革，支持和鼓勵(lì)大學(xué)生開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，積極推進(jìn)學(xué)生到企業(yè)、事業(yè)單位進(jìn)行科學(xué)研究、掛職鍛煉等實(shí)踐活動(dòng)；建設(shè)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，資助大學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，最終全面增強(qiáng)畢業(yè)生就業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
二、實(shí)踐教學(xué)體系與創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關(guān)系
致力于成為地球科學(xué)領(lǐng)域世界一流大學(xué)的中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）以建設(shè)高水平、研究型大學(xué)為發(fā)展目標(biāo)，特別是依托礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)、晶體學(xué)等特色學(xué)科而衍生的材料科學(xué)與工程學(xué)院，定位于以理論創(chuàng)新，科技創(chuàng)新為主；以原創(chuàng)性、基礎(chǔ)性科學(xué)研究為主要職責(zé)，為社會(huì)培養(yǎng)大量高層次拔尖的創(chuàng)新型人才。這勢(shì)必要求學(xué)校、學(xué)院以及細(xì)化到專(zhuān)業(yè)的教學(xué)工作更多的加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新性意識(shí)的培養(yǎng)，實(shí)踐教學(xué)便是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)最為有效的途徑之一。
實(shí)踐教學(xué)一方面可以鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力，另一方面也是培養(yǎng)學(xué)生的科研能力的重要環(huán)節(jié)。王充的“施用累能”，朱熹的“知行合一”和“踐履”，都充分說(shuō)明知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力離不開(kāi)大量的實(shí)踐，理論聯(lián)系實(shí)際，將所學(xué)知識(shí)與理論能夠以實(shí)踐的形式反映出來(lái)，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的基本認(rèn)識(shí)與興趣，并在學(xué)習(xí)實(shí)踐的過(guò)程中養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和持之以恒勇于探索自然的精神；此外，實(shí)踐教學(xué)還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是高校教書(shū)育人的重要目標(biāo)之一。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)主要通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在實(shí)踐中質(zhì)疑、探索、求新求變、追求創(chuàng)新，在實(shí)踐中培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。因此，為培養(yǎng)“品德優(yōu)良、基礎(chǔ)厚實(shí)、知識(shí)廣博、專(zhuān)業(yè)精深”適應(yīng)性強(qiáng)、具有較強(qiáng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，就必須不斷深化實(shí)踐教學(xué)改革，構(gòu)建完善實(shí)踐教學(xué)體系，努力提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量和育人質(zhì)量。
三、實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建
1.構(gòu)建思路與原則
專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是構(gòu)建、完善實(shí)踐教學(xué)體系的主要依據(jù)，理工科強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，均以實(shí)踐教學(xué)為主，人才培養(yǎng)定位在“培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展、具有創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐動(dòng)手能力的基礎(chǔ)厚實(shí)、知識(shí)廣博、專(zhuān)業(yè)精深的創(chuàng)新型人才。”因此，材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系的總體思路為：以培養(yǎng)既掌握材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的基本理論與技術(shù)，又具備無(wú)機(jī)非金屬材料及其復(fù)合材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的扎實(shí)基礎(chǔ)，還要具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力為目標(biāo)，培養(yǎng)適應(yīng)面廣，能在材料科學(xué)與工程及其相關(guān)領(lǐng)域從事教學(xué)、科研、技術(shù)開(kāi)發(fā)及管理工作的專(zhuān)門(mén)人才，構(gòu)建科學(xué)、規(guī)范的實(shí)踐教學(xué)體系，全方位拓展學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力提高的新方法、新途徑和新模式，使材料學(xué)院的實(shí)踐教學(xué)工作達(dá)到一個(gè)新的高度。
在具體構(gòu)建思路的指引下，必須緊緊圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo)和人才培養(yǎng)模式，立足于培養(yǎng)動(dòng)手實(shí)踐能力強(qiáng)的創(chuàng)新型人才的基本目標(biāo)。以學(xué)生的具體需要為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生今后就業(yè)發(fā)展的需要，在學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)、能力和綜合素質(zhì)等全面發(fā)展的同時(shí)，突出提升學(xué)生的實(shí)踐能力，體現(xiàn)出人才培養(yǎng)的目的性。
提升實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)需本著因材施教、因地制宜的基本思想，綜合全面考慮影響實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的諸方面因素，建立健全各項(xiàng)規(guī)章制度。制定和完善實(shí)踐教學(xué)相關(guān)人員崗位責(zé)任制度、教學(xué)評(píng)估制度、實(shí)習(xí)基地、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理等規(guī)定，使實(shí)踐教學(xué)管理科學(xué)化、制度化、規(guī)范化。
考慮到良好的實(shí)踐教學(xué)體系是教學(xué)內(nèi)部各課程等教學(xué)環(huán)節(jié)之間密切配合、合理分工并相互銜接的產(chǎn)物，所以，在實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建中，需實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，處理好世家教學(xué)和理論教學(xué)之間的關(guān)系，使之有機(jī)結(jié)合起來(lái)發(fā)揮更大的作用，進(jìn)而培養(yǎng)出“又紅又專(zhuān)”能夠滿(mǎn)足社會(huì)需求的復(fù)合型人才。為此，在實(shí)踐教學(xué)中，要重視學(xué)生在認(rèn)知過(guò)程中的客觀規(guī)律，體現(xiàn)出育人的階段性和層次性。
2.具體構(gòu)建舉例
（1）擴(kuò)大校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地范圍，提高認(rèn)識(shí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)質(zhì)量
認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)作為從公共基礎(chǔ)課到專(zhuān)業(yè)課的一門(mén)重要過(guò)渡課程，起著承上啟下的作用。材料科學(xué)與工程是材料科學(xué)和工程應(yīng)用的交叉學(xué)科，因此，對(duì)于剛進(jìn)入該專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的學(xué)生，對(duì)本專(zhuān)業(yè)還不夠了解，為此，認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)過(guò)程對(duì)理工科學(xué)生認(rèn)識(shí)本專(zhuān)業(yè)便顯得尤為重要。生產(chǎn)實(shí)習(xí)過(guò)程作為專(zhuān)業(yè)主干課結(jié)束后，將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于具體實(shí)踐的又一重要環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)的檢驗(yàn)，也是考驗(yàn)學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)解決實(shí)際實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)問(wèn)題能力的一個(gè)步驟。因而，實(shí)習(xí)在實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建中具有舉足輕重的作用。
實(shí)習(xí)基地建設(shè)是高等教育教學(xué)工作的重要組成部分，是培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型專(zhuān)門(mén)人才的基本條件之一。實(shí)習(xí)基地建設(shè)可分為校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)和校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)兩個(gè)方面。根據(jù)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求，學(xué)院應(yīng)充分利用已有資源，以本專(zhuān)業(yè)、本學(xué)院實(shí)驗(yàn)室為依托，建立以校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地為核心，擴(kuò)大校外實(shí)習(xí)基地范圍，校內(nèi)外共建相結(jié)合的思路。此外，可以引進(jìn)和聘請(qǐng)校外專(zhuān)家、專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員參加指導(dǎo)部分實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)，提高其影響力和加強(qiáng)學(xué)生認(rèn)識(shí)印象；與企業(yè)建立合作關(guān)系，并為單位推薦優(yōu)秀畢業(yè)生，建立互惠互利，共同合作的關(guān)系。
（2）加強(qiáng)課程訓(xùn)練和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分利用實(shí)驗(yàn)室資源
課堂教學(xué)是實(shí)行素質(zhì)教育的主要渠道，素質(zhì)教育與實(shí)踐教學(xué)過(guò)程的有機(jī)融合是實(shí)踐教學(xué)改革的關(guān)鍵。課堂作為實(shí)踐性教學(xué)的第一場(chǎng)所，應(yīng)積極鼓勵(lì)教師根據(jù)課程實(shí)際情況，探索各種教與學(xué)方式的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和應(yīng)用，充分發(fā)揮校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地作用，如開(kāi)展實(shí)踐導(dǎo)向、討論式學(xué)習(xí)、探索研究式教學(xué)等來(lái)加強(qiáng)課程訓(xùn)練，加深學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解和認(rèn)知。實(shí)驗(yàn)教學(xué)以提高學(xué)生動(dòng)手能力為主線(xiàn)，以掌握基本技能和方法、融會(huì)知識(shí)、促進(jìn)科學(xué)思維和創(chuàng)新思維為主要教學(xué)目的。需高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不斷整合和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，做到基礎(chǔ)知識(shí)的不重不漏，相得益彰。另外，也需減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、模仿性實(shí)驗(yàn)，結(jié)合教師的課題項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)室資源，增加綜合性、設(shè)計(jì)性和研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，使得實(shí)驗(yàn)室得到最有效的利用，并為實(shí)踐教學(xué)工作提供充足的硬件設(shè)施。
（3）重視學(xué)生畢業(yè)論文質(zhì)量管理
畢業(yè)論文是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才目標(biāo)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神與自主創(chuàng)新能力的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，也是檢驗(yàn)高校教學(xué)水平，以及學(xué)生畢業(yè)與學(xué)位認(rèn)證的重要依據(jù)。從狠抓畢業(yè)論文質(zhì)量管理開(kāi)始，由論文的選題、指導(dǎo)、答辯、評(píng)分全程監(jiān)控，嚴(yán)格把好環(huán)節(jié)關(guān)，這樣可以有效培養(yǎng)學(xué)生探求真理、訓(xùn)練基本科研能力、提高綜合實(shí)踐能力，進(jìn)而加強(qiáng)和完善畢業(yè)生綜合素質(zhì)的蛻變。
四、結(jié)語(yǔ)
構(gòu)建與完善創(chuàng)新型人才培養(yǎng)所需的實(shí)踐性教學(xué)體系，特別要突出實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的重要地位，進(jìn)一步理順教學(xué)觀念，在摸清實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)基本數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，做到從教學(xué)計(jì)劃制訂、課程安排、教學(xué)環(huán)節(jié)組織到實(shí)踐經(jīng)費(fèi)的落實(shí)等各方面都要全面合理地體現(xiàn)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)在整個(gè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)中的地位與作用。不斷優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系，整合實(shí)踐教學(xué)資源，逐步有效促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的提高。材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)在實(shí)踐教學(xué)的探究中走在了前列，學(xué)院畢業(yè)生以“專(zhuān)業(yè)精深、知識(shí)廣博、勇于創(chuàng)新、特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗”良好的精神面貌和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹白鋈恕⒆鍪隆⒆鰧W(xué)問(wèn)”的干勁受到了用人單位和社會(huì)的一致好評(píng)。
但是，在取得一定成績(jī)的同時(shí)，我們應(yīng)該清醒的認(rèn)識(shí)到，實(shí)踐教學(xué)體系的設(shè)計(jì)、實(shí)施與運(yùn)行是一項(xiàng)既重要復(fù)雜又艱巨的任務(wù)，為此需要長(zhǎng)期探索，特別是尋求一套科學(xué)合理的實(shí)踐教學(xué)體系來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)體系內(nèi)容的圓滿(mǎn)完成并能夠推進(jìn)學(xué)院軟、硬件條件的有機(jī)整合。另外，在完善實(shí)踐教學(xué)體系的同時(shí)，如何完成其與理論教學(xué)體系的匹配，共同推動(dòng)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才這一目標(biāo)的順利實(shí)施，等等，都需要我們進(jìn)一步探索和研究。
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基金項(xiàng)目：
高分子專(zhuān)業(yè)
尊敬的領(lǐng)導(dǎo)：
您好！
我是XX大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)XX屆的一名學(xué)生，即將面臨畢業(yè)。
XX大學(xué)是我國(guó)著名的汽車(chē)、機(jī)械、材料科學(xué)等人才的重點(diǎn)培養(yǎng)基地，具有悠久的歷史和優(yōu)良的傳統(tǒng)，并且素以治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、育人有方而著稱(chēng)；XX大學(xué)材料學(xué)院則是我國(guó)材料科學(xué)研究基地之一。在這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境下，無(wú)論是在知識(shí)能力，還是在個(gè)人素質(zhì)修養(yǎng)方面，我都受益匪淺。
四年來(lái)，在師友的嚴(yán)格教益及個(gè)人的努力下，我具備了扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，系統(tǒng)地掌握了材料科學(xué)基礎(chǔ)、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、材料實(shí)驗(yàn)學(xué)、機(jī)械原理及化工原理等有關(guān)理論；熟悉涉外工作常用禮儀；具備較好的日語(yǔ)聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫(xiě)、譯等能力；能熟練操作計(jì)算機(jī)辦公軟件。同時(shí)，我利用課余時(shí)間廣泛地涉獵了大量書(shū)籍，不但充實(shí)了自己，也培養(yǎng)了自己多方面的技能。更重要的是，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和端正的學(xué)習(xí)態(tài)度塑造了我樸實(shí)、穩(wěn)重、創(chuàng)新的性格特點(diǎn)。
此外，我還積極地參加各種社會(huì)活動(dòng)，抓住每一個(gè)機(jī)會(huì)，鍛煉自己。大學(xué)四年，我深深地感受到，與優(yōu)秀學(xué)生共事，使我在競(jìng)爭(zhēng)中獲益；向?qū)嶋H困難挑戰(zhàn)，讓我在挫折中成長(zhǎng)。前輩們教我勤奮、盡責(zé)、善良、正直；吉林大學(xué)培養(yǎng)了我實(shí)事求是、開(kāi)拓進(jìn)取的作風(fēng)。 我熱愛(ài)貴單位所從事的事業(yè)，殷切地期望能夠在您的領(lǐng)導(dǎo)下，為這一光榮的事業(yè)添磚加瓦；并且在實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí)、進(jìn)步。
收筆之際，鄭重地提一個(gè)小小的要求： 無(wú)論您是否選擇我，尊敬的領(lǐng)導(dǎo)，希望您能夠接受我誠(chéng)懇的謝意！ 祝愿貴單位事業(yè)蒸蒸日上！
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