材料科學的發展精選(九篇)

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第1篇：材料科學的發展范文

【關鍵詞】化工材料科學與工程 發展現狀 趨勢分析 研究

化工材料科學與工程是社會經濟發展的主要驅動力之一，同時能夠帶動信息技術與生物技術的發展。在以科學技術為主導的當今社會中，無論是高校中還是化工企業中，都需要培養化工材料科學與工程的專業人才，創新材料科學與工程的發展。從化工材料科學與工程的發展中找尋其中存在的問題，以便于后期的工程技術研發。

1 化工材料科學與工程的發展現狀分析

1.1 化工材料科學與工程的發展歷程

化工材料科學與工程的從個個單一分來的學術系統中，逐漸實現走向了科學之間的相互融合。在社會發展的進程中，材料科學的應用與社會建設步伐息息相關。單一化的材料科學發展不能適應社會發展需求，各個材料學科之間應該實現相互交叉、滲透、移植，從細分最終走向綜合化的發展。在20世紀40年代，基礎科學與工程之間的相互滲透較差，固體物理學與材料工程學之間的互不融合。從60年代起，材料科學與工程學能夠實現交互，材料科學與材料工程之間的大部分內涵能夠實現重疊，化工材料科學與工程得到了教育界的廣泛認可[1]。

1.2 化工材料科學與工程在教育界的發展

化工材料科學與工程是高校教育中的重點內容，該門學科經過多變的研究與演變，衍生出中諸多的子學科。以美國麻省理工學院材料學科專業演變為例，與化工材料科學與工程相關的專業課程有：地質與采礦工程、采礦與冶金、冶金與材料科學等。歐美等國家將在材料教育方面的認識比較深，將很多高校中的冶金、陶瓷、電子材料等科目統稱為材料，材料教學內容逐漸擴大，應用到社會建設中的諸多領域中。目前，我國重點高校相繼設立材料科學與工程學院，針對于化工方面的教學改革，在原設置專業的基礎上，補充了非金屬的工程材料的內容。化工材料科學與工程的發展能夠打破原專業設置的界限，加強專業間的滲透和聯系，教學內容實現了更新。截止至2003年7月份，具備材料科學與工程的院校占據我國的高校的總數的34%。化工材料科學與工程的教學逐漸展現出了新思路[2]。

2 化工材料科學與工程的發展趨勢

2.1 化工材料科學與工程教學中創新性人才培養

化工材料科學與工程的發展，以來社會化工企業的技術研發還遠遠不夠，為了更好的促進化工材料科學的發展，在未來的科技社會中，化工材料科學與工程還需要與教育實現緊密結合。促進化工新材料的研發與應用，需要在高校中培養優秀的材料科學人才，與社會高精尖材料研發機構構成聯動機制。對于材料科學的人才培養要求極為嚴格，一方面需要學生具有較好的結構力學基礎，另一方面還要向學生傳授學生微系統、納系統、生物系統。同時還需要進行材料結構、性能、工藝等工程的研究，以計算機技術進行材料科學的模擬研發。高校能夠為社會輸送創新性的人才，是社會化工企業實現穩步發展的關鍵。創新性人才的能夠促進化工新材料的研發，保障化工材料領域更新[3]。

2.2 化工新材料的研發

在科技信息不斷發展的當今社會中，對于化工材料的研發技術越來越先進，我國化工材料科學與工程的未來發展，需要與科技信息技術相互融合，研發出具有更多功能的化工新材料。這些新材料的研發與應用能夠在傳統材料的優勢基礎上，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”發展規劃在即，很多具有高技術含量、高價值知識密集和技術密集的新型材料，在社會建設中能夠發揮出無線的潛力。這些新材料與傳統的材料相比，在質量上更加的輕便，在性能上的更加的好，在功能上更加的強大，附加值更加的高。那么何為化工新材料，化工新材料是指一些包含高性能纖維復核材料，這些才能夠在國防軍工、航空航天、新能源及高科技產業中應用廣泛，同時化工新材料在建筑、通信、機械、環保以及海洋開發中用途更大。有專家指出，全球纖產量在近十年內的長幅為3%，而高性能的纖維在全球范圍內產量增長能夠達到30%，也就是說，在未來的幾年間是高性能纖維發展的黃金期[4]。

2.2.2 聚酰亞胺

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

3 結語

綜上所述，化工材料科學與工程化工研發領域中的重點內容，提升對于化工材料科學與工程的研發，能夠有效的促進化工領域發展。本文對化工材料科學與工程的發展現狀進行分析，與社會發展趨勢相互結合，研究其在未來的發展方向。在未來，需要對化工材料科學與工程教學中進行創新性人才培養，鼓勵化工新材料的研發，實現科技創造未來。

參考文獻：

[1]劉海定，湯愛濤，潘復生，左汝林.材料科學數據庫的研究現狀及其發展趨勢[J].材料報，2004，09：5-7.

[2]張鈞林.材料科學與工程的學科發展、現狀及人才培養[J].甘肅科技，2008，15：165-168+132.

第2篇：材料科學的發展范文

一、堅持以人為本原則，充分發揮群眾城市管理主體作用

堅持以人為本，是科學發展觀的核心和本質。城市管理工作與廣大群眾息息相關，每一次執法、每一次管理、每一次整治都直接涉及到群眾的切身利益，群眾的理解、支持和參與是實現城市管理快速、健康、協調發展的基礎和保證。因此，城市管理工作必須堅持以人為本原則，充分發揮群眾的主體作用。一是要加大宣傳力度，調動群眾參與的積極性。通過設立咨詢臺、發放宣傳單、開辟電視專欄等有效形式，加大城市管理法律法規的宣傳力度，以正確的輿論引導和教育廣大群眾，調動他們參與城市管理的積極性，增強他們對城管執法工作的認同感，在全社會營造理解和支持城管工作的良好氛圍。二是要不斷強化居民的城市意識。通過簽訂門前“三包”責任狀，規定垃圾定點、定時傾倒時間等方法，督促群眾養成文明健康的生活習慣，切實做到不亂倒垃圾、不亂潑污水、不亂堆雜物、不亂涂亂畫，使“人民城市人民建、人民城市人民管”的觀念更加深入人心。三是要努力建設一支紀律嚴、作風正、業務精的城市管理行政執法隊伍，以適應新形勢下的城市管理工作，形成管理者與被管理者的良性互動，不斷開創我縣城市管理工作新局面。

二、樹立創新發展意識，推進城市管理工作提檔升級

科學發展觀的第一要義是發展。城市管理的發展應著眼于精細化城市管理，明確城市管理職責，進一步加大法制化、社會化、信息化建設。一是要進一步明確城市管理各個方面、各個領域與各個環節的具體標準和要求，建立城市管理執行責任體系，按照城市管理和責權對應原則，進一步創新完善城市管理體制，徹底消除管理上的死角死面，盡快形成責任明確、權責一致的城市管理新格局。二是要進一步規范城市管理行政執法的程序，依靠法律法規和規章制度進一步規范城市管理，把城市管理的各項工作納入法制化軌道。堅持有法可依、有法必依、執法必嚴、違法必究。堅決杜絕吃拿卡要、推諉扯皮、野蠻執法、辦事不公、以公徇私現象的發生，不斷提高文明執法水平和執法的透明度。三是要進一步加強信息化建設，通過網絡、媒體等方式進行宣傳教育和學習。宣傳城市管理工作中的好經驗、好做法、好典型，學習其他城市的先進管理辦法，推動城市管理工作提檔升級。

三、加強統籌兼顧理念，協調推進城市管理各項工作

第3篇：材料科學的發展范文

一、找準突出問題，確定活動主題

（一）堅持群眾路線，廣泛征求意見。一是用手機短信向全鄉干部和孔明村黨員、群眾征求意見；二是召開座談會和設置“征求意見箱”廣泛征求意見。共征集到關于基礎設施建設、人畜飲水、移民搬遷等問題25條；關于農民增收、產業結構調整等問題21條；關于農村茅草屋改造等民生問題10條；關于干部思想意識、作風等建議4條。

（二）查找突出問題，確定活動主題。鄉黨委對征集到的意見和建議進行梳理和剖析，找準了影響和制約全鄉發展的兩個突出問題。一是基礎設施建設和基礎產業不發達。全鄉基礎設施薄弱，生態惡化，經濟結構單一，貧困人口比例達30%以上，農民人均純收入僅為1405元。二是群眾存在“等、靠、要”懶惰思想和落后觀念。圍繞這兩大突出問題，鄉黨委研究確定了以“推動科學發展、走出貧窮困境、建設富民之鄉”作為全鄉學習實踐活動的主題，以“少喝酒、多流汗、抓機遇、拼命干”作為全鄉學習實踐活動的總載體。

二、堅持分類指導，因材施教學習

（一）機關黨員結合工作職責職能采取“集中學”和“輔導學”。針對鄉干部主要精力是撲在農村生產一線干具體工作的特殊性，鄉黨委主要利用召開工作會議的時機，由班子成員組織進行“集中學”和請專家、領導進行“輔導學”，將學習融入工作，學習與工作兩不誤。

（二）學校黨員圍繞提高教育教學水平“引導學”。為了增強教師的責任感、提高教學質量和學校管理水平，鄉黨委引導教育支部制定了學習計劃，結合學校的教學安排，由學校采取分組討論學習、互動學習、遠程教育學習等，將科學發展觀融入教學計劃。

（三）農村黨員圍繞發展經濟實地參觀“討論學”。針對農村黨員文化素質低，部分少數民族黨員群眾聽不懂漢語，以及農村黨員不便集中和“坐不住”、“靜不下”、“聽不懂”、“學不進”、“不會寫”的實際，鄉黨委除了組織一次動員大會集中學習外，沒有要求支部制定學習計劃、集中學習和寫筆記，主要以實地參觀學習討論的方式進行。一是組織黨員到本村的早熟蔬菜基地和種養殖基地參觀學習、集中討論，請致富能手、“土專家”談經歷、談體會；二是組織黨員到其它村的種養殖示范基地考察學習，讓黨員們認識差距和貧窮的根源，激發他們抓生產促發展的信心。三是將科學發展觀學習內容編成群眾喜聞樂見“山歌調”和“布依小調”，組織黨員群眾采取漢語與布依語相結合的“雙語”形式進村入戶去傳唱。四是利用“村村廣播”和手機短信等方式向群眾廣泛宣傳科學發展觀知識。通過這些方式提高了學習的效果，使黨員想學、愿學，學得懂、記得住。

（四）舉辦“兩賽一考”檢驗學習成效。鄉機關和教育支部聯合舉辦演講賽、知識競賽，并組織鄉機關和教育支部黨員參加全縣科學發展觀知識考試，既營造了學習實踐活動的氛圍，又檢驗了學習成效。

三、結合實際調研,集中民智討論

將調研和解放思想大討論相結合，寓調研中開展大討論，在討論中開展調研。

（一）鄉機關支部：明確調研課題后，由鄉班子成員領題深入村組圍繞“三著力三抓好”進行調研，即著力于找準和解決影響制約全鄉科學發展的突出問題，抓好專題調研；著力于找準和解決群眾反映強烈的突出問題，抓好問計調研；著力于構建有利于科學發展的體制機制，抓好案例調研。

（二）教育支部：針對學校教學質量不高，群眾文化素質低的問題，以各中心學校為單位，由鄉分管領導組織召開教師座談會，征求如何提高教育教學質量；學校校長組織召開學生家長代表座談會，征求如何抓好掃盲，提高農民文化素質等并進行大討論。討論結果報鄉黨委作為調研的依據。

（三）孔明村支部：針對農村黨員文化低、不會寫、口頭表達能力差的實際，鄉黨委明確班子成員和駐村指導員組織黨員群眾、典型示范戶、縣鄉兩代表等，以自然村寨為單位召開座談會，與群眾溝通交流、聽取呼聲，幫助轉變發展觀念、理清發展思路，并將座談內容整理為村級調研材料，對于有價值的內容由鄉駐村指導員形成調研報告。

四、注重邊學邊改，突出實踐特色

（一）抓機遇、上項目、促發展。鄉黨委政府搶抓黨建扶貧、新一輪扶貧開發、農村生活能源試點等機遇，積極爭取并實施了十個方面的富民、惠民工程。解決了5個自然村寨的人飲工程；發展了500畝板栗；為困難群眾購耕牛100頭、能繁母豬200頭；實施了200戶危房改造；爭取*至孔明村油路建設等項目。同時，創新扶貧方式，變“輸血式”扶貧為“造血式”扶貧。在板繞村發展“二元雜交豬”，皎貫村發展“瘦牛育肥”，推進“一村一品”和“一村一特”產業結構調整，轉變了群眾發展觀念，效果明顯。

第4篇：材料科學的發展范文

一、科學發展觀活動學習情況及體會

科學發展觀活動開展以來，我通過單位組織的集體學習和分散學習，撰寫了心得體會、案例分析、思想討論提綱及15000余字的讀書筆記，深刻的認識到這次在全黨開展的教育活動，是黨的十六大作出的重大戰略部署，是在新的歷史時期貫徹落實"三個代表"重要思想，加強黨的建設的重要舉措。我經過學習、反思，進一步武裝了頭腦，更新了觀念，振奮了精神，政治素質有了進一步的提高。

二、個人存在的問題深刻剖析

1、對學習的重視程度不夠。

學習的內容不夠全面，因為原來學習的專業加之工作后也從事財務的關系，使得我在學習上只關注或偏重與財務知識的學習，而對政治理論、方針政策等內容鉆研的不精、不透，有時還放松對自己的要求和標準，滿足于現狀。

2、工作中力求做到盡職盡責，卻缺乏敢拼敢干的朝氣。

我常常這樣總結我自己：比較適合做一份兢兢業業的業務工作，做不來開創性的工作。說這種話時的心情只是出于對自己的一種小范圍上的總結而已。通過科學發展觀的學習，我知道，這是一種安于現狀、不求進步的心理，對工作能做到兢兢業業、盡職盡責，卻缺少一種敢拼敢干、初生牛犢不畏虎的朝氣，不能從盡善盡美、時時處處爭一流的標準上去把握。

3、樹立全局觀念意識不夠強。

我是2008年8月份進入到行政審批服務中心綜合股的，現在負責財務報賬工作。說真的，一定程度我就將其作為工作的第一要務，只看著自己這一塊，忽視了對"整體的"這一全局"第一要務"的認識，沒有從全局觀念出發考慮問題。

三、下一步整改措施

開展這次科學發展觀五查五看教育活動對我來講，是一次重要的審視自我，反思自我，解剖自我，提高自我的大好機會，是讓自己進一步增強責任感、壓力感，增加榮譽感、自豪感，提高發揮黨員先進性的自覺性、保持先進性的持續性的一次重要機遇。因此，我決心改正不足，從以下幾方面入手努力做好本職工作：

（一）加強理論學習，提高自身素質。

為了更好的適應行政審批服務工作，我會全面系統學理論，既要學習與財務有關的知識，又要把有關黨的路線、方針、政策學深學透，及時掌握新知識、新技術，努力探索新思路和新方法，不斷提高自身素質。

（二）從自身做起，切實保障把各項工作落到實處。

注意日常學習、工作和生活中的一點一滴，時時處處把自己的表現與五查五看標準進行對照，規范自己的一言一行，照好鏡子，把好尺子，找準差距；工作上牢固樹立爭一流的思想，對個人要求上堅持高標準，嚴要求。努力干好本職工作，讓人民群眾滿意，讓上級領導放心。

第5篇：材料科學的發展范文

關鍵詞：幼兒 材料 探究

幼兒科學教育活動具有激發幼兒的好奇心和探究欲望、發展幼兒認知環境的能力等教育價值，是幼教內容不可或缺的一個重要組成部分。而科學區域活動作為對科學教育集體活動的一種延伸和補充，是幼兒自主探索和教師對幼兒進行科學教育個別化指導的重要形式之一。要使科學區活動發揮最大化的教育功能，讓每一個幼兒都在自由愉快的氛圍中進行區域化科學探索，充分發揮其主體性，材料的投放及使用起到直接和關鍵的作用。如何科學合理地利用區域活動材料，更好地發展幼兒探究活動的能力呢？

—、充分挖掘材料的多樣性、趣味性和可操作性，激發幼兒探索的主動性，為幼兒進行探究活動提供必要的前提條件和準備

每一次活動之前，我們都要了解不同幼兒的年齡特點和知識水平，理解和把握當前的培養目標，然后再有針對性地選擇對幼兒發展有促進作用的操作材料，提供足夠的探究時間和空間，激發其學習探索的主動性，讓每個幼兒可以根據自己的學習內容、興趣選擇相應的材料。

如在區域活動“顏色變變變”中，當幼兒了解到紅、黃、藍三原色兩兩混在一起能變出新的顏色這一現象后，我們又及時新增投放了若干種不同顏色的顏料和棉簽、調色盤等，并對幼兒提出了“當厲害的變色魔術師”的要求，讓幼兒進行進一步的操作探索，看一看能變出哪些不同的顏色，這樣就引起了幼兒探索的欲望，他們急于通過動手操作尋找答案。在這個過程中幼兒能主動參與，體驗探索發現的樂趣，同時也豐富了自己的相關知識和經驗。

在科學游戲“會變魔術的鏡子”中，我們在科學區投放了若干鏡子和玩具，引導幼兒用兩面鏡子擺成不同角度照玩具，看看分別有什么不一樣的發現。幼兒在擺弄鏡子和玩具的過程中發現：當兩面鏡子成90度時，鏡子里竟然出現了三個玩具；而兩面鏡子間的夾角越小，鏡子里出現的玩具就越多。這一發現讓幼兒很興奮，更激發了其進一步探索的欲望。這種方式不僅讓幼兒感知到鏡子反光和折射的科學現象，同時也培養了幼兒的觀察力。

在“轉轉轉”探究活動中，幼兒為了探究出哪些東西能轉，帶來了各種各樣的材料，如各式瓶蓋、陀螺、乒乓球、一次性蛋糕盤等。每個幼兒都用不同的材料探索，有的將一根筷子插在娃哈哈瓶蓋的小口里，用雙手搓動筷子使之轉動；有的把蛋糕盤做成了飛盤；有的將鐵絲穿進紙卷玩具中，用手捻轉鐵絲的兩頭使紙卷轉起來。不同的材料，不同的方法，幼兒在探索過程中各顯其能，充分挖掘出每一種材料的利用價值。多樣的材料營造了一種探究的環境和氛圍，為幼兒進行探究活動提供了必備的條件，使幼兒思路更開闊，探索更主動，探究意識得到了增強，探究能力得到了發展。

二、有目的、有層次地投放相應的材料，對探究活動起推進作用

區域活動中，允許幼兒所表現出來的速度、精確度上的差異，允許先操作完的幼兒嘗試更深層次的探索。科學區的層次性也突現在材料的提供上。如當一些幼兒在比較沉浮時，教師提供的一些輔助材料又促使發展較快的幼兒探索怎樣讓沉下去的東西浮起來。又如，在幼兒玩“稱一稱”的玩具時，我投放了天平稱、電子秤、秤桿以及用于稱量的物體，如黃豆、玩具、珠子，剛開始讓幼兒一一學會使用這些稱量工具，當他們會使用稱量工具以后，讓他們分別用不同的稱量工具稱相同的物體，或者用同一個稱量工具稱不同的物體，并加以比較，讓每一位幼兒有更大的發展空間，從而都能在原有水平上有所提高，有所進步。

在選擇和投放材料之前，我們先在上一次活動的基礎上進行總結、反思，再預先考慮將要投放的材料會與幼兒通過操作材料可能達到的發展相對應起來，按照由淺入深、由易到難分層次地投放材料。如在“站立”活動中，我們首先投放了具體形象、直觀的材料：瓶子、積木、各種盒子、易拉罐等能夠站立的東西。第一次活動后，幼兒了解了站立的基本要素：大、平、穩；在第二次活動中，我們又投放了吸管、筷子和光盤等材料，幼兒在摸索中將自己的第一次經驗運用于本次活動中，把底部對齊的很多吸管捆綁在一起，吸管就能平穩站立；把多根筷子兩個光盤孔里，把筷子和光盤做成車轱轆的樣子讓光盤站立；第三次活動是在前兩次活動的基礎上衍生的，投放了各種各樣的紙，引導幼兒想辦法將紙也站起來，有的幼兒將紙卷成紙筒；有的幼兒借助于其他穩定的東西使紙站立。一次次的活動后,我們感覺到幼兒的探究能力在循序漸進地發展和提高。我們投放了一些線類材料，起初幼兒百思不解，在動手操作中他們發現電線可以變形，于是在折、撾的過程中創造出了又一奇跡：電線撾成三角形、彈簧狀、樹杈形，層層深入、遞進，使幼兒的探究活動呈上升趨勢，探究能力有了較大的提高。

除了對活動的難易程度分層次投放材料外，教師還應根據幼兒的差異提供不同層次、不同程度的材料，以滿足不同水平幼兒的學習需要，促進幼兒獲得同一科學概念的各種經驗，既要滿足幼兒思維發展不同水平的需要，又能促進幼兒知識概念從直觀到抽象概括的發展。

三、挖掘材料的多變性，為幼兒進行更深入的探究活動奠定基礎

探究活動的材料是靈活多變的，它具有開放性，有多種組合的可能性，當幼兒接近這些材料時，就會自由地用自己的方式操作、改變、組合。報紙是一種極為普通的材料，幼兒將它卷成紙棒，做搶尾巴、趕豬游戲；貼在胸前向前跑，看誰的報紙不會掉下來；放在地上當石頭，做過小河的游戲；搓成紙球或者當足球來踢或者當籃球來投等。又如,光盤這一材料在不同活動中的運用就截然不同，在站立活動中，將光盤孔里插入合適的紙棒，利用紙棒的力量使光盤站立起來；在物體的移動活動中，將光盤套在線繩上一人舉高一人蹲下，通過變換高度使光盤移動，而且引導幼兒探索兩人擺弄線繩坡度的不同，看光盤滑動的速度是否一樣。同一種材料在不同的活動中運用的方法不同，材料的應用價值就不一樣，產生的效果也不一樣。通過操作，幼兒體驗了探究活動的神奇與奧秘，更加增長了幼兒的探究興趣，提升了探究的能力。在活動中，我們循序漸進，利用材料不斷引發他們思考“是什么？”“為什么？”“怎樣才能……”促進其不斷進行探究，從多角度、用不同的方法解決問題，有力地促進了幼兒多向思考、多方探索的能力。

此外，在活動中，幼兒不僅能針對多種材料進行探索，還能針對一種材料在同一個活動中的不同方法進行探索。如在“吸管站起來”的活動中，幼兒把吸管剪成短短的一小節站立后，又接著嘗試第二種方法,把許多吸管綁在一起，后來又嘗試第三種方法，創造出三角支架型的站立方式。在探索中，幼兒發現即便是同一概念的操作材料，都會有多樣的操作形式和多樣的操作層次。幼兒尋求不同的方法，材料的多變性更有效地激發了他們的探究熱情，推動幼兒向更高的探究方向前進。

總之，材料的多樣性、層次性和多變性是互相滲透、相輔相成、互為促進的。投放材料時，我們既要注重材料的橫向聯系，又要注重材料的縱向聯系，有效地把握好材料之間的潛在關系，有效地發現材料的價值，充分地去挖掘材料的可利用性，真正發揮其作用，以此促進幼兒主動、深入地進行探究活動，激發了幼兒的探究興趣，提升了探究熱情，調動了幼兒活動的積極性，有效地發展了幼兒的探究能力。

參考文獻：

[1] 幼兒教育.

[2] 教育教學論壇.

第6篇：材料科學的發展范文

【關鍵詞】材料科學基礎；教學方法；知識體系

材料是人類文明進步的里程碑，時代的發展需要材料，而材料又推動時代的發展，所以人們把材料視為現代文明的支柱之一[1]。《材料科學基礎》是材料科學與工程類專業學科中一門重要的基礎課程，是相關材料學學科的基礎和媒介，它起著公共基礎課與專業課程之間的紐帶作用，特別是在各學科相互交叉融合不斷加強的今天，《材料科學基礎》在高校教學中的地位更加的突出和明顯。通過《材料科學基礎》課程的教學，使學生很好的掌握材料科學的基本理論，是學生學習其它專業課程的基礎，也是今后從事材料科學研究工作的重要基礎。

伴隨著材料科學技術的迅猛發展，《材料科學基礎》課程內容不斷擴充更新，《材料科學基礎》課程的教學改革問題也日益顯現。學生在學習過程中，普遍反映課程內容枯燥、抽象，知識點太多，難于理解等，學習具有一定難度。結合近幾年的教學實踐和體會，本文探討了《材料科學基礎》課程教學改革的幾點認識與實踐。

1 優化教學方法，提高教學效果

1.1 多媒體輔助教學

《材料科學基礎》課程涉及到物理、化學、高分子等多個相關學科，課程具有內容多，概念多，理論抽象等特點。針對這些特點，《材料科學基礎》課程教學方法改革的主要措施是：改變過去單一的粉筆加黑板的傳統教學方法，制作多媒體課件輔助教學，將看不見摸不著、又極為抽象復雜的材料內部結構形態，生動、直觀的表達出來，使學生易于理解和接受。如三元相圖的空間模型，晶體結構的大量空間堆疊，空間粒子間的錯綜復雜的相互聯系，位錯的各種交互作用等，需要很豐富的空間想象力去理解。這些教學內容單靠課本上簡單的平面圖形和教師的靜態模型，難以讓學生理解和掌握。結合《材料科學基礎》課程內容及課程特點，采用多媒體教學為主的教學方式，大大提高了教學效果。在講述三元相圖時，將相圖進行拆分、重組，可以很清晰的把點、線、面的具置及相互關系展示給學生。多媒體教學通過形象、逼真的動畫形式，從靜態到動態、從平面到立體、從單色到彩色、具有局部結構解析功能、全方位演示課程的重點和難點教學內容，極大的豐富了《材料科學基礎》課程的教學信息量，擴充了教學內容，既有利于學生空間概念的建立，正確理解材料微觀結構的特點和宏觀性質及其應用之間的相互關系， 又提高了教學效率和學生的學習積極性，使教學效果得到了明顯的提高。

1.2 “參與式”和“互動式”教學

在《材料科學基礎》課程的講授過程中，讓學生作為學習的主體參與教學，針對不同的教學內容，采用學生分組討論、學生代表上臺講授、同學間辯論、老師點評等教學方法，使學生感受到自己是教學的主體，引導他們在民主、寬松、和諧的課堂氣氛中自主學習、合作學習與探究學習。讓學生變“被動學習”為“自主學習”，變“要我學”為“我要學”。充分發揮學生的積極性、主動性、創造性為前提，培養學生的學習熱情，使學生“愛學習”。促進學生掌握學習的正確方法，使學生“會學習”。另外，通過布置部分教學內容自學、閱讀一些必要的參考書、撰寫小論文等形式，引導學生提出問題，獨立思考，大大提高了學習的能動性。

2 知識體系的融會貫通

高效的課堂要以扎實的教學內容為載體。扎實的教學內容是課堂教學促進學生發展的載體。課堂教學并不是教學內容越“多”越好，也不是越“難”越好[2]，而是要在了解學生的實際發展水平和特點的基礎上，合理地確定教學內容的重點。因此，課堂上教師要以“精講多練”方式落實教學重點，要讓學生扎實掌握基礎知識，發展熟練的基本技能。在分析和講解各種材料理論體系時，我們都從理論范疇和科學體系層面進行融會貫通。例如在講授材料中的質點擴散、結構缺陷類型、界面偏析、相變類型、表面帶電等時均進行了整合貫通，使學生既能夠把握材料的共性，又能熟悉材料的個性。

材料科學在理論上的交叉融合已日益明顯，材料制備和使用過程中許多概念、現象和轉變都存在著許多相似之處[3]。例如馬氏體相變理論最初由金屬學家建立，廣泛應用于鋼的熱處理理論解釋。而氧化鋯增韌陶瓷中同樣也發現了馬氏體相變現象，并作為陶瓷增韌的一種有效方法。又如缺陷行為、平衡熱力學、擴散、塑性變形和斷裂機理、界面的精細結構與行為、晶態和非晶態結構、不同類型材料中的電子遷移理論等可以用來解釋不同類型材料的行為。這些都為材料科學基礎課程的內容整合提供了十分良好的基礎和可能性。

3 注重實踐環節，學以致用

《材料科學基礎》課程所面臨的學時數不足與當代知識信息量迅速增加、課程內容的不斷拓展和更新的矛盾日益加劇，深化教學改革迫在眉睫。如何提高《材料科學基礎》課程的教學效果，形成知識傳授、思維方法與能力培養、創新精神相互滲透形成的完整系統，課題組成員進行了深入的嘗試和探索，從教學內容的整合、教學方法與教學手段的改進，到融匯情感教育，千方百計調動學生學習積極性，注重實踐環節，要求學生學以致用，達到了較理想的教學效果。實驗環節可幫助學生鞏固和加深對理論知識的理解，掌握基本實驗技能，培養理論聯系實際，自己動手分析、解決問題的能力。目前，我們材料科學基礎實驗室，通過實驗課程的基本訓練，學生擁有了較多的實踐和動手機會，實踐技能和創新能力得到較大程度的培養。實驗教學在材料科學與工程專業人才的培養中占有重要地位，加強《材料科學基礎》課程的實驗教學，可以幫助學生鞏固理論知識，掌握實驗技能。

《材料科學基礎》課程是一門與實驗和工程實踐緊密相聯的學科。強化課程實驗和實踐環節的教學，無論對于學生基礎理論的掌握還是工程實踐能力的培養都具有舉足輕重的作用。以提高學生分析和解決實際問題的能力是我們高校教育的重中之重，但長期以來《材料科學基礎》實驗的開設都是沿用實驗教材上所設置的內容，大多是一些驗證性實驗。為了培養學生的動手能力，我們的實驗部分逐步調整為兩個部分：一部分為驗證性實驗，訓練學生材料配置的基本技能和掌握相關基礎知識；另一部分則為綜合性實驗，如樣品的制備、材料的分析等，提前將實驗內容布置給學生，讓學生查閱資料，自擬實驗方案，準備實驗材料，一直到自主完成實驗操作，處理好數據，上交數據報告等全過程。這對學生的獨立性培養很有益處，對他們將來做科研也很有幫助，對我們老師也有了更高的要求。在教學實踐中，將“粘土性能測定及差熱分析”設計為綜合實驗，涉及到粘土白度、表面電位、陽離子交換容量、膨脹容、膠質價等物理性能測定，粘土的鈉化、有機改性，差熱分析等。學生在教師指導下分析粘土的物理性能，對改性前后粘土進行查熱分析并對比，對實驗結果進行數據處理，鍛煉了實際動手能力，培養了分析問題能力。在實驗教學中打破傳統教學中學生被動接受的缺點，使學生逐步形成以自助式學習方式，將實驗教學由封閉變為開放，有效地提高了學生的學習積極性和學習質量。針對材料科學基礎課程已經學習過的內容安排驗證性實驗，鞏固已學過的知識，培養學生動手和親自設計實驗的能力，通過加強實驗和實踐的教學環節，使學生加深了材料的成分結構的了解。

在加強實踐的教學改革中，采取實驗教學課程建設與學院平臺實驗室建設相結合的方式，推進課程實踐教學的全面提高。通過加強實驗和實踐的教學環節，使學生加深了材料的成分、組織結構、材料制備工藝材料、使用性能之間有著相互依存、彼此影響的復雜關系的理念，有效地調動學生的主觀能動性，激發學生的創新意識，使學生既提高了實驗動手能力，又進一步鞏固了課堂教學的內容，取得了新教學培養模式的良好的教學效果。

在不斷的教學改革實踐中，良好的教學效果已初見端倪。但教育教學改革是一個新的事物，總會出現這樣那樣的新問題，這就需要我們認真地區對待去解決，從中改進我們的教學效果，提高我們的教學質量。此外，從與科學技術和人類文明社會發展相適應的角度上說，教育教學改革也是永無止境的。教學質量是高等教育的主題，只有不斷總結教學經驗，深化《材料科學基礎》課程教學改革，才能提高材料科學基礎工程專業人才的培養質量。必須正確認識到《材料科學基礎》教學改革是一項涉及面廣、科學性強的系統工作。在教學改革中，必須始終抓住基礎理論和工程實踐相結合的特征。只有勇于實踐和探索，并不斷充實和完善，才能達到培養具有創新能力、高素質和復合型人才的目標。今后我們要對《材料科學基礎》課程改革做更多的具體的探索和調查研究，以總結其中的教改效果和經驗教訓，通過不斷地實踐、不斷地認識、不斷地完善，相信我們定會走出一條適合于材料科學專業人才培養的成功之路。

【參考文獻】

[1]師昌緒.跨世紀材料科學技術的若干熱點問題[J]. 自然科學進展， 1999， 9 （1）：2-13.

第7篇：材料科學的發展范文

材料的計算模擬方法介紹

材料的計算模擬研究是近年來飛速發展的一門新興學科和交叉學科．它綜合凝聚態物理學、理論化學、材料物理學和計算機算法等多個相關學科．它的目的是利用現代高速計算機，模擬材料的各種物理化學性質，深入理解材料從微觀到宏觀多個尺度的各類現象與性能，并對材料的結構和物性進行理論預言，從而達到設計和開發新材料的目的．材料的多尺度計算模擬方法主要有以下幾種:

(1)第一性原理計算方法(First－principlesMethods)基于密度泛函理論的第一性原理計算方法是目前研究微觀電子結構最主要的理論方法．第一性原理計算方法只用到普朗克常數(h)，玻爾茲曼常數(kB)，光速(c)，電子靜態質量(m0)和電子電荷電量(e)這5個基本物理變量和研究體系的基本結構．從量子力學出發，通過數值求解薛定諤方程，計算材料的物理性質．在密度泛函理論，局域密度近似(LDA)和廣義梯度近似(GGA)框架下的計算已廣泛應用于第一性原理的電子結構研究中，并已經取得很大的成功．結合一些能帶結構計算的方法，對于半導體和一些金屬基態性質，如晶格常數，晶體結合能，晶體力學性質都能夠給出與實驗符合得很好的結果，同時能夠比較精確地描述很多體系的電子結構(如能帶結構、電子態密度、電荷密度、差分電荷密度和鍵布局等)、光學性質(介電函數、復折射率、光吸收系數、反射光譜及光電導等)和磁性質，從微觀理論角度分析和揭示材料物理性質的起源，使實驗者主動對材料進行結構和功能的控制，以便按照需求制備新材料．

(2)分子動力學方法(MolecularDynamicsMethods)分子動力學是一種確定性方法，是按照該體系內部的內稟動力學規律來確定位形的轉變，跟蹤系統中每個粒子的個體運動，然后根據統計物理規律，給出微觀量(分子的坐標、速度)與宏觀可觀測量(壓力、溫度、比熱容、彈性模量等)的關系來研究材料性能的一種方法[5]．分子動力學方法首先需要建立系統內一組分子的運動方程，通過求解所有分子的運動方程，來研究該體系與微觀量相關的基本過程．對于這種多體問題的嚴格求解，需要建立并求解體系的薛定諤方程．根據波恩－奧本海默近似，將電子的運動與原子核的運動分開來處理，電子的運動利用量子力學的方法處理，而原子核的運動則使用經典動力學方法處理．此時原子核的運動滿足經典力學規律，用牛頓定律來描述，這對于大多數材料來說是一個很好的近似．只有處理一些較輕的原子和分子的平動、轉動或振動頻率γ滿足hγ＞kBT時，才需要考慮量子效應．

(3)蒙特卡洛方法(MonteCarloMethods)蒙特卡洛方法是在簡單的理論準則基礎上(如簡單的物質與物質或者物質與環境相互作用)，采用反復隨機抽樣的手段，解決復雜系統的問題．該方法采用隨機抽樣的手法，可以模擬對象的概率與統計的問題．通過設計適當的概率模型，該方法還可以解決確定性問題，如定積分等．隨著計算機的迅速發展，蒙特卡洛方法已在材料、固體物理、應用物理、化學等領域得到廣泛的應用[6]．蒙特卡洛方法可以通過隨機抽樣的方法模擬材料構成基本粒子原子和分子的狀態，省去量子力學和分子動力學的復雜計算，可以模擬很大的體系．結合統計物理的方法，蒙特卡洛方法能夠建立基本粒子的狀態與材料宏觀性能的關系，是研究材料性能及其影響因素的本質的重要手段．

材料專業引入計算模擬教學的探索

材料計算的目的在于理解和發現新的材料性能及其物理本質．計算已經與實驗和形式理論一樣成為材料研究的3大支柱之一．為學生將來能夠有更高的起點研究材料科學，適應新形勢下材料研究方法，培養具有寬廣材料科學基礎，掌握材料現代研究手段的“寬口徑、厚基礎、強能力、高素質”的材料科學專業人才．我們在本科教學階段就應該有計劃的引入和加強計算模擬方法的教學．采用的教學形式可以結合實際情況，靈活的應用．近年來我們采取的教學方式主要有以下3種方式:(1)開設計算材料學類課程在2006年物理與電子信息學院材料物理與化學專業培養方案中已經確定《計算機在材料科學中的應用》和《計算物理》課程為專業選修課程，學時分別為36學時和54學時．《計算機在材料科學中的應用》課程偏重實踐教學，通過上機操作學習計算軟件的基本原理和使用方法．主要教學內容包括:材料學的發展現狀及計算機在材料科學與工程中的應用;材料科學研究中的數學模型;材料科學研究中常用的數值分析方法;材料科學研究中主要物理場的數值模擬;材料科學與行為工藝的計算機模擬;材料數據庫和新材料、新合金的設計;材料加工過程的計算機控制;計算機在材料檢測中的應用;材料研究科學中的數據和圖像處理;互聯網在材料科學研究中的應用等9部分內容，基本涵蓋當今計算機技術在材料科學研究中應用的各個方面．《計算物理》課程則以理論教學為主，偏重物理基本原理的介紹．主要教學內容包括:計算物理學發展的最新狀況;蒙特卡洛方法及其若干應用;有限差分方法;分子動力學方法;密度泛函理論;計算機代數;高性能計算和并行算法等8部分內容．計算材料類課程的開設注重理論和實踐并重的原則，在講解基本原理的同時加強學生動手上機實踐能力的培養，因此，經過課程的學習，學生已經初步具備利用計算機進行材料模擬的能力．部分選修計算材料類課程的同學在學習中對計算模擬產生了極大的興趣，在大四時選擇材料計算相關課題作為本科畢業論文選題．例如，08屆學生的畢業論文《ZnS摻雜Cu光學性質的第一性原理研究》和《布朗運動的蒙特卡洛模擬》，09屆學生的畢業論文《ZnO電子結構和光學性質的研究》，11屆學生的畢業論文《晶格熱容的理論計算》和《簡立方晶體結構能量分布的理論模擬》等均為材料計算和模擬相關課題，并且有多人的畢業論文被評為優秀畢業論文．個別優秀的學生讀研后繼續從事材料的計算模擬相關研究．通過幾年的教學實踐，計算材料相關課程的開設對于擴大學生的知識面，提高學生的理論分析能力有極大地幫助．(2)在材料相關的理論課程中加入計算模擬方法介紹雖然已經在材料專業開設《計算機在材料科學中的應用》和《計算物理》等材料計算相關的課程，但這兩門課均為專業選修課，只有選修相關課程的學生才能得到相應的計算模擬培訓，受眾面還比較窄．因此，為使更多的學生了解到材料模擬計算的相關理論和知識，在材料專業主干課的教學中也適時地加入相關的計算模擬方法的介紹，從而擴大計算模擬知識的普及面．例如，在《固體物理》課程中，當講解到能帶理論一章時，我們會在本章結束時，加入一次課，著重介紹基于第一性原理的平面波贗勢計算方法計算材料的能帶結構、電子態密度等以及第一性原理計算的常用軟件(CASTEP、VASP等)．一方面，對學生學習的理論知識加以直觀化和適度的擴展，另一方面也進一步普及第一性原理計算的相關知識．在《材料科學基礎》教學中講解到相平衡與相圖一章時，我們會在本章內容結束后介紹相圖計算近年來的發展現狀，包括CALPHAD(CalculationofPhaseDiagram)計算方法、熱力學與動力學的結合、第一性原理與相圖計算方法的結合，并簡要介紹今后相圖計算可能的發展方向[7]．在晶體缺陷內容的教學中，穿插介紹利用分子動力學計算面心立方金屬空位和間隙原子點缺陷的形成能的方法．通過在課程教學中穿插入計算模擬方法的介紹，一方面也加深了學生對所學內容的理解，另一方面開闊了學生的眼界．(3)舉辦計算模擬相關的學術講座．自從2009年以來，物理與電子信息學院從事計算模擬研究的教師每學期都結合自身的科研情況舉辦面向全院學生的學術講座．例如在2011至2012學年第二學期，我們舉辦兩場學術講座，分別是《氧化鋅晶體及其摻雜的第一性原理研究》以及《可見光響應半導體光催化材料的結構和能帶設計》，教師在講座中介紹自己的科研情況，同時也使學生了解到如何把學到的計算模擬知識應用到科研實踐中去，讓學生體會到如何利用計算模擬預測材料的物理性質以及指導材料設計的研究方式，提高學生自覺學習計算模擬方法的積極性．

結束語

第8篇：材料科學的發展范文

關鍵詞：材料研究方法與測試技術；材料科學名人；教學

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2015）23-166-01

一、課程的任務及性質

《材料研究方法與測試技術》是為適應材料科學進步而開設的一門課程，是材料科學一門專業課程。其目的和任務是通過教學使學了解無機非金屬常用近代測試方法的物理原理和應用范圍；掌握相關儀器的結構，功能，基本操作和維護知識；理解如何結合專業知識選用測試方法，進行研究和檢測材料性能，為今后從事材料專業的研究和生產奠定必要的基礎。二、教學現狀與問題

《材料研究方法與測試技術》教材中包含了豐富的專業知識與概念，涵蓋有關材料成分、結構及組織形貌等的現代分析、測試技術、內容涉及衍射學、光譜學，電子能譜學、顯微學及色譜、電化學分析和熱分析等方法。為后續課程的學習及畢業論文實驗提供必要的知識面和分析技術方法，而且是提高實踐技能和全面綜合分析能力的一個重要教學環節。通過對吉林建筑大學《材料研究方法與測試技術》課程的調查發現，大部分學生認為這門課程涉及的微觀現象難以表述、儀器原理抽象，結構復雜。不少學生在課堂學習中產生厭倦感，認為是一門難學的課程，課堂教學秩序也會受到影響！

調查發現，在教學中適當地引入與理論知識相關的材料科學名人典故的授課方式，學生學習興趣和效率相應提高，專業知識理解更加深入。

二、材料科學名人科研典故與課程結合

愛因斯坦說過“科學的不朽榮譽，在于它通過對人類心靈的作用，克服了人們在自己面前和在自然界面前的不安全感。”名人典故的引入，不僅能引起一部分學生的興趣、深化學生的記憶，同時也是一個對于課本知識的很好的引導，可成為啟動學生思維的鑰匙[1]！ 嘗試材料科學名人科研典故與課程結合，能很好地啟發學生步入專業領域，并達到如下幾點效果：

1、提高學生學習興趣

材料科學的發展歷史上，相關的科學名人在科研歷程中，遇到過很多很有意思的事件，體現出了材料專業的趣味性！而這與學生們對于專業知識普遍反應的復雜、乏味形成鮮明對比！

2、強化對知識的記憶與理解

無論什么人，都能對自己感興趣的事情表現出非凡的記憶力。為了提高記憶力，很有必要使自己對所要記憶的對象產生興趣。很多相關的名人典故都是一些值得借鑒的成長歷程，或者是值得回味的有趣事件！在這些材料科學名人典故中，很多都包涵了基本的專業知識的提出，定理的發現或者相關實驗的證明！這對于強化學生對專業知識的記憶與深入理解都是非常有效的！

3、進一步培養創新意識，提高自我修養

現在科學研究發現，創造力是可以學習的。英國劍橋大學分子生物學實驗室（MRC）出了大概14個諾貝爾獎得主，他們是通過互相學習來提高創造力。通過材料名人與課程相結合，不僅可以促使學生們更深入地掌握相關理論和創新思路，而且可以為學生培養材料領域創新思維能力提供更豐富、更直接的借鑒。

三、名人典故與課程學習聯系舉例

通過了解科學工作者的科研經歷，不僅使學生更深入、生動地掌握相關理論和創新思路，而且為學生培養材料領域創新思維能力提供更豐富、更直接的借鑒！下面列舉了一些學生閱讀《材料研究方法與測試技術》課程中對相關名人資料的總結認識：

勞厄（Laue，1879-1960）（第一章，X射線基礎礎，倒易點陣）利用晶體作為天然光柵成功觀察到了X射線衍射現象。從而證實了 X 射線的波動性，開辟了利用 X射線研究晶體結構的方法。這個具有里程碑意義的發現使人們可以通過觀察衍射花紋研究晶體的微觀結構，并且對生物學“化學”材料科學的發展都起到了巨大的推動作用！勞厄的生平事跡還啟發我們，在做科研工作時要持之以恒、專心致志，注意觀察和分析事物的內在規律，才能有所發現和創造！

路易?維克多?德布羅意（Louis Victor de Broglie，1892――1987） （第二章，電子光學基礎）法國著名理論物理學家， 1910年獲巴黎索邦大學文學學士學位，1913年又獲理學士學位，1924年獲巴黎大學博士學位，在博士論文中首次提出了"物質波"概念。1929年度諾貝爾物理獎，成為第個以學位論文獲得諾貝爾獎的人。德布羅意早年對歷史研究的興趣也許還有某種潛移默化的影響，促進了德布羅意物質波假設的提出。物質波的提出使得人們對微觀世界的認識統一起來了。

拉曼（1888-1970）（第四章，激光拉曼光譜）拉曼是印度人，是第一位獲得諾貝爾物理學獎的亞洲科學家。1928年，在研究光的散射過程中發現在光的散射現象中有一特殊效應，光的頻率在散射后會發生變化。頻率的變化決定于散射物質的特性，這就是拉曼效應。拉曼為第三世界的科學家作出了榜樣，他大半生處于獨立前的印度，竟取得了如此突出的成就，實在令人欽佩。特別是拉曼是印度國內培養的科學家，他一直立足于印度國內，發憤圖強，艱苦創業，建立了有特色的科學研究中心，走到了世界的前列。

四、結束語

從與科學技術和人類文明社會發展相適應的角度上說，教育教學改革也是永無止境[2]。為提升學生的學習效果，我們把名人典故與課程相結合。今后，我們要進行更多有效的探索和調研，總結其中的教改效果和經驗。相信通過不斷地實踐、不斷地認識、不斷地完善，我們定會對課程學習有長足的進步。

參考文獻：

第9篇：材料科學的發展范文

[關鍵詞]材料學科 實驗教學 課程體系

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）17-0125-02

材料科學是一門研究固體材料性質規律、設計及控制材料性能的科學，其目的在于揭示材料的成分、工藝、組織結構和性能之間的關系，是與工程技術密不可分的應用科學。實驗教學是連接材料學科教學工作中理論與實踐的樞紐。只有高度重視實驗教學工作，才能真正提高學生理解和掌握專業理論的能力，才能真正提升學生實踐和創新的素質。

一、高校材料學科實驗教學的現狀

長期以來，實驗教學環節的重要性在教學過程中往往被忽視，實驗教學僅僅附屬于理論教學；整個培養過程中各個獨立的教學實驗之間缺乏系統性和連貫性，學生在教學實驗環節所學到的只是一些與課堂教學相關零散的知識，不能系統地了解材料科學實驗研究各個階段的內在聯系。從而造成知識的斷裂和缺陷，學生的實驗技能匱乏、工程意識淡漠；或者脫離時代和社會發展以及學生實際的狀況，過分強調學生的創新實驗，注重創新成果，忽略實驗的基本理論和基本技能培養。在當前材料學科實驗教學的培養過程中，材料類共性的基礎性實驗沒有得到重視，因而也就不可能使得學生的綜合素質得到有效的培養。

因此，構建反映時展需求，有利于素質教育和創新人才培養的科學合理的材料學科實驗教學體系，已經成為材料學科實驗教學需要亟須解決的問題。

二、材料學科實驗教學的目標

材料學科是一門實踐性很強的學科，實驗教學是材料學科教學的重要組成部分，實驗教學的目的在于促進學生鞏固材料學科的基礎理論知識，掌握材料學科實驗研究的基本技能，培養學生運用材料學科的科學方法，研究和開發高性能新材料、改善和提高傳統材料組織性能。在此基礎上才能更好地通過綜合性創新實驗培養學生的創新能力，而不是片面追求創新成果。

本科階段材料學科實驗教學的培養目標應分為三個層次：一是掌握驗證材料科學的基本原理，這方面的內容主要是材料科學基礎課程教學中涉及的演示、驗證性實驗；二是掌握材料分析測試與工藝的基本技能；三是創新性能力的培養。

三、材料學科實驗教學體系內容

隨著社會經濟和科學技術的發展，金屬材料、非金屬材料、高分子材料、生物材料等之間融合越來越密切，出現了大量的材料類交叉學科；各種材料涉及的組織結構、材料性質、設計制備技術、使用方法等不盡相同，不同材料制備技術和材料各學科之間發展水平存在較大的差異；各高等院校材料學科專業特色及材料學科技術應用服務的領域不同。由于以上原因，材料學科實驗課程體系內容設置存在較大難度。

應調整和完善材料類實驗教學體系、結構、內容，以更好地適應高素質創造性人才培養的要求。湖南大學材料科學與工程學院根據材料學科實驗教學體系的培養目標，以材料基本實驗操作、研究方法、現代測試分析手段為基本實驗教學內容。以學生實踐能力培養為核心，構建了以“材料制備與加工-材料性能測試與評價-材料組織結構分析與表征”為基礎的材料科學基礎性實驗體系：基礎型實驗、綜合設計型實驗、研究創新型實驗。

（一） 基礎型實驗

基礎型實驗包括材料制備實驗、材料分析技術實驗及材料性能測試技術實驗。這部分實驗內容是材料大類基礎性實驗，旨在使學生學會基本的儀器設備操作，了解測試原理和測試方法，重點培養學生的基本實驗手段、方法和技能。

湖南大學材料科學與工程學院將基礎實驗項目從理論課程中分離出來，建立與理論教學體系相對獨立且有機銜接的實驗課程體系。將原來依附于理論課程的《材料科學基礎》、《材料工程基礎》、《材料測試技術》課程實驗重新優化整合為《材料制備與加工實驗》、《材料性能測試技術實驗》、《材料組織結構分析與表征實驗》3門基礎實驗課程，加深學生對理論教學內容的理解，驗證理論教學的相關定律、定理和基本概念等。

《材料制備與加工類實驗》 根據專業不同而設置相應的實驗教學內容。課程主要是涉及材料的制備及生產加工的實驗項目，目的是使學生掌握材料的制備及生產加工所需設備的用途、結構特點、實驗方法、操作技能。

《材料組織結構分析類實驗》是材料大類基礎型實驗。其主要包括材料金相試樣的制備及金相組織觀察、材料組織結構的電子顯微分析等方面的實驗內容，目的是使學生掌握材料的電子顯微分析技術、X-射線分析技術的儀器基本構造、測試原理、實驗方法及操作技能。

《材料性能測試技術實驗》 根據專業不同而設置相應的實驗教學內容。其主要是涉及材料的力學、熱學和電學性能檢測分析方面的實驗項目，目的是使學生掌握材料的材料性能測試的儀器結構特點、實驗方法及操作技能。

（二） 綜合設計型實驗

綜合設計型實驗必須強化專業基礎實驗，具有鮮明的專業特色，以培養學生對所學基礎理論與專業知識的系統分析和綜合應用的能力。通過綜合設計實驗，學生將了解從材料制備、結構表征到性能檢測的全過程，使學生對自己的專業方向有一個較為全面的了解和認識，深化其對專業理論課程的學習。通過綜合設計型實驗，加強學生的工程意識培養，加強學生的動手能力、開放性思維的培養，強化學生在實驗過程中發現問題，應用基礎理論與專業知識，初步形成分析問題、解決問題的能力。

湖南大學材料科學與工程學院綜合設計實驗主要從系統性和綜合性出發，針對不同專業方向，分別開設金屬材料、非金屬材料、材料物理、材料化學、高分子材料4個主要專業方向的綜合實驗。

（三） 研究創新型實驗

研究創新實驗是為了讓學生了解最新學科發展動向，了解學科前沿，拓寬學生的知識面，激發學生求新、創新欲望，實現從“要學生學”到“學生自己要學”的轉變。培養學生在實驗中發現問題并利用所學基礎理論、專業知識分析問題并最終解決問題的科研能力，進而培養學生的創新思維和能力。

這類實驗項目主要是三類：導師課程、研究創新實驗和畢業設計。研究創新型實驗主要通過以下方案來實施。

湖南大學材料學院圍繞“培養將來可成為材料領域和工業界精英人才的有志向的本科畢業生”的精英人才培養目標，推行本科生“導師制”――本科生從大一開始就必須進入導師團隊，由導師開設導師課程。這樣，學生從大學一年級開始就能夠參與導師的科研實驗和科研學術活動。

研究創新實驗項目由學生自主申報，并成立相應的學生研究小組，在教師指導下完成。這類項目主要依托“ SIT計劃”項目、“湖南大學大型精密貴重儀器設備實驗實踐研究項目”。

畢業設計主要依托教師在研課題，在畢業設計選題中設置一些創新型的科研課題，也可以由學生自主提出研究課題，要求學生一人一題，讓學生“自主選題、自主設計、自主實驗”。同時，考慮到教師的教學科研任務及實驗條件，對教師指導畢業設計的學生人數做一定數量的限制。

研究創新實驗項目和畢業設計以學院各研究所、科研室 （課題組） 、實驗中心及重點實驗室為依托單元，在教師指導和支持下完成。

材料科學與工程實驗教學是實現素質教育和創新人才培養的重要環節，對培養學生創新思維和實驗能力有著不可替代的作用。構建科學合理的材料類實驗教學體系，是材料科學與工程實驗教學的基礎，也是培養學生實踐能力、科研能力和創新能力的重要保證。材料類實驗教學體系既要注重大材料類學科的寬口徑實踐能力的培養，同時也需強化專業基礎實踐能力的培養。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 孫建林，李曉剛，謝建新等.材料科學與工程學院實驗室改革與創新[J].北京科技大學學報，2002（4）：74-77.

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[3] 孫建林，薛潤東，冰，韓凌.材料學科實驗教學改革的探索與實踐[J].實驗技術與管理，2011（6）：265-268.

[4] 潘清林，徐國富，肖來榮.中南大學材料科學與工程實驗教學的改革與創新[J].實驗技術與管理，2011（6）：262-265.