新型化学材料论文大全11篇
时间：2023-03-20 16:18:36
新型化学材料论文篇（1）
中图分类号：G642
文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）09024202
1 引言
2015年10月21日，教育部、国家发展改革委、财政部联合了《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》（教发[2015] 7号），至此地方高校转型发展成为国家深化高等教育领域综合改革的一项重要部署[1]。鉴于高校转型发展的新形势，辽宁省于2015年确定首批10所高校116个专业开展应用型转型试点工作，辽宁石油化工大学高分子材料与工程专业为其中试点之一，作为以“工科为主、石油化工为特色”的辽宁省属综合性重点大学以及卓越工程师教育培养计划试点高校，辽宁石油化工大学率先迈出了应用型本科转型改革的步伐，积极响应我国高等教育改革方针，明确了该校应用型人才的培养目标。高分子材料与工程专业针对应用型转变下，如何加快应用技术人才培养，以提升高校服务经济社会发展能力，开展了一系列的改革与探索。
2 辽宁石油化工大学应用型人才培养定位
应用型本科教育本着立足地方、面向全国、依托行业、服务区域经济发展的原则，以行业需求为人才培养目标[2]。与研究型大学以及高职高专的定位不同，该校立足于打造高水平应用型大学，高分子材料与工程专业的人才定位为 “创新应用”型人才，即培养的学生不仅能胜任操作生产设备等一线生产工作，而且还具备较高的创新知识能力。为达到此目标，在大学四年的培养教育过程中，学习理论知识、培养实践动手能力以及实践科技创新方面要三管齐下，使学生具备完整的理论知识体系，运用学科专业知识应用于实际的能力以及创新的逻辑思维。其就业领域主要面向国内外大中型科技生产企业的一线生产、检测及产品研发岗位，经过一定时间的锤炼并最终走上各企业的中高层核心岗位，并成为企业骨干力量。
3 “创新应用”型人才培养模式改革
针对以上定位，在课程体系，实践环节以及本科生科技创新方面开展了一系列的探索与改革。
3.1 课程体系和教学方法改革
由于高分子材料种类繁多、来源丰富，而且各高校开设此专业的背景以及所依托的优势学科也不尽相同，所以其培养模式和教学内容侧重点均有所不同[3～6]。专业核心课程是人才培养的核心要素，我校依据自身优势，设置的专业核心课程有《有机化学》、《物理化学》、《材料科学与工程基础》、《高分子化学》、《高分子物理》、《聚合物流变学》、《高分子材料研究方法》、《高分子材料成型加工原理》、《聚合物共混改性》、《高聚物合成工艺学》。通过对这些课程的学习，学生具有拓展自己知识和创业的能力，具有较扎实的自然科学基础、材料科学与工程的基础理论和高分子材料与工程的专业知识。同时，在教学过程中高校教师要避免填鸭式教学，大力推广启发式、案例式和研讨式教学，让学生更多地参与到课堂教学中去，在分析、讨论和解决问题的过程中理解、应用所学到的专业知识，并且能够识别、表达高分子材料成型加工与改性相关的工程问题，最终利用科学基本原理进行合理分析。对于一些专业核心课程，我们还进行了慕课的建设以及推广校际课程学习，全面利用课上和课下时间，结合网络，调动学生全过程学习的积极性。
3.2 实践环节改革
实践教学环节是培养学生动手能力的关键环节，我们主要开展的实践性教学环节包括工程训练、生产实习、计算机在材料科学中的应用、课程设计、高分子材料创新实验、毕业设计（论文）等，共计36学分。①计算机在材料科学中的应用和课程设计模块，运用理论知识进行综合性训练；②通过工程训练与生产实习进入高分子材料相关企业检测、生产岗位，熟练生产设备与职业技能、感受企业文化生活；③在高分子材料创新实验，毕业论文环节进入学术课题组，以中高级职称教师作为指导教师，参与部级，省级以及企业工艺改进、产品研发等项目，培养学生的应用能力；④积极开展校企联合，邀请相关高分子材料优秀企业的工程师来校分享企业生活，开展技术专题报告。经过多层次、多维度的能力培养及实践教学环节，学生能逐步将专业理论知识与实际应用相结合，最终转变成牢固的职业技能，并可以进一步提升。
3.3 科技创新教育开展
“创新应用”型人才培养的最终目标是使学生具备创新能力，具有开拓精神，因此，我们开放实验平台，以大学生挑战杯、大学生创新创业大赛、大学生工业设计大赛、以及各个教师的国家省级科研项目等为依托，鼓励学生参与，在导师的指引下，完成项目应用专业知识，并获得各种荣誉或专利等，经过此过程的培训，学生的创新能力会得到大幅度的提高。
4 结语
高分子材料与工程专业“创新应用”型人才具有应用和创新能力的双重保障，在职业发展上有更大的空间，既符合用人市场对人才的需求，又符合学生成长的长远规划。以学生为本，是高校的发展之基，也是满足社会经济发展对专业人才培养的需求，应用型转变应以促进学生能力的培养和行业对人才需求之间形成良性循环为主旨，而我国地方普通本科高校向应用型转变仍需在探索中不断前行。
参考文献：
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新型化学材料论文篇（2）
1.引言
新型建筑材料是相对于传统建筑材料而言的，它主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料，具有传统建筑材料无法比拟的功能。
建筑材料费用在基本建设总费用中占50%以上，具有相当大的比例；而且建筑材料的品种和质量水平制约着建筑与结构形式和施工方法。此外，建筑材料直接影响土木和建筑工程的安全可靠性、耐久性及适用性（经济适用、美观、节能）等各种性能。因此，新型建筑材料的开发、生产和使用，对于促进社会进步、发展国民经济具有重要意义。
2.新型建筑材料概述
新型建筑材料及其制品工业是建立在技术进步、保护环境和资源综合利用基础上的新兴产业。一般来说，新型建筑材料应具有一下特点：
（1）复合化。随着现代科学技术的发展，人们对材料的要求越来越高，单一材料往往难以满足要求。因此，利用符合技术制备的复合材料应运而生。论文参考，新型建筑材料。论文参考，新型建筑材料。所为复合技术是将有机与有机。有机与无机、无机与无机材料，在一定条件下，按适当的比例复合。然后，经过一定的工艺条件有效地将集中材料的优良性能结合起来，从而得到性能优良的复合材料。据专家预测，21世纪复合材料的比例将达到50%以上。
（2）多功能化。随着人民生活水平的提高和建筑技术的发展，对材料功能的要求将越来越高，要求新型材料从单一功能向多功能方向发展。即要求材料不仅要满足一般的使用要求，还要求兼具呼吸、电磁屏蔽、防菌、灭菌、抗静电、防射线、防水、防霉、防火、自洁、智能等功能。
（3）节能化、绿色化。随着我国墙体材料革新和建筑节能力度的逐步加大，建筑保温、防水、装饰装修标准的提高及居住条件的改善，对新型建筑材料的需求不仅仅是数量的增加，更重要的是质量的提高，即参评质量与档次的提高及产品的更新换代。随着人们生活水平和文化素质的提高，以及自我保护意识的增强，人们对材料功能的要求日益提高，要求材料不但具有良好的使用功能，还要求材料无毒、对人体健康无害、对环境不会产生不良影响，即新型建筑材料应是所谓的“生态建筑材料”或“绿色建筑材料”。
（4）轻质高强化。轻质主要是指材料多孔、体积密度小。如空心砖、加气混凝土砌块轻质材料的使用，可大大减轻建筑物的自重，满足建筑向空间发展的要求。高强主要是指材料的强度不小于60MPa。高强材料在承重结构中的应用，可以减小材料截面面积提高建筑物的稳定性及灵活性。
（5）工业化生产。工业化生产主要是指应用先进施工技术，采用工业化生产方式，产品规范化、系列化。论文参考，新型建筑材料。这样，材料才能具有巨大市场潜力和良好发展情景，如涂料、防水卷材、塑料地板等建筑材料的生产。
3.国内外新型建筑材料发展状况
我国新型建筑材料工业是伴随着改革开放的不断深入而发展起来的，我国新型建筑材料工业基本完成了从无到有、从小到大的发展过程，在全国范围内形成了一个新兴的行业，成为建筑材料工业中重要产品门类和新的经济增长点。
1） 新型墙体材料
墙体材料是指在建筑中起承重、围护或分隔作用的材料。新型墙体材料品种较多，主要包括各种空心砖、新型实心砖、砌块、墙板等，如黏土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等，其主要特点是节能、利废、省土、环保、减轻劳动强度和提高施工效率。我国墙体材料改革“十五”规划和2015年发展规划中明确提出，重点开发和推广全煤矸石空心砖、高掺量粉煤灰空心砖生态建筑材料产品。但目前在总的墙体材料中所占比例仍然偏小，因此很难满足当前对环境资源保护的要求。只有促使各种新型墙体材料因地制宜快速发展，才能改变墙体材料不合理的产品结构，达到节能、保护耕地、利用工业废渣、促进建筑技术的目的。
2） 新型建筑涂料
新型建筑涂料是指涂敷于物体表面能形成连续性涂膜，装饰、保护或使物体具有某种特殊功能的材料。近年来，无机高分子涂料受到各国重视，日本将其列为低公害产品加以发展，欧美国家也大力推广。新型高档涂料不断出现，如氟树脂涂料等，国外还相继出现了抗菌涂料、抗静电涂料及防海水侵蚀等功能涂料。
3） 新型建筑塑料
建筑塑料是以高分子材料为主要成分，添加各种改性剂及助剂，为适合建筑工程各部位的特点和要求而生产出用于各类建筑工程的塑料制品。论文参考，新型建筑材料。近几年来，在建筑工程中，塑料制品将不断取代金属制品。主要体现在塑料管道、覆面材料和门窗，以及室外装修、防水保温材料的产量和需求量日益增大。我国塑料建筑材料行业加快了研发和推广应用步伐，行业生产规模不断扩大，技术水平稳步提高，尤其是塑料型材、管材已经进入稳定成熟的增长时期，是塑料建筑材料中最成熟的品种，目前生产仍在稳定增长中，并成为应用最好的塑料建筑材料。论文参考，新型建筑材料。
4） 新型装饰材料
装饰材料是指建筑物内外墙面、地面、顶棚的饰面材料。我国建筑装饰装修材料的发展，起步较晚，与国外相比，我国装饰材料的生产企业规模偏小，产品质量不稳定，款色旧，档次低，配套性差，市场竞争能力弱；科研开发力量不足，产品更新换代能力弱，不能适应市场需求；产品结构不合理，中、低档产品比例大，高档材料比重低。不能满足高档建筑装饰装修的需求。由于装修材料的应用，使民用建筑室内环境污染问题日益突出，有专家认为继“煤烟型污染”和“光化学烟雾型污染”之后，人们已经进入以“室内空气污染”为标志的第三污染时期。所以，必须对装饰装修材料有害物质进行限量；对建筑室内污染进行控制等，降低室内污染，大力发展绿色建筑材料。论文参考，新型建筑材料。
5） 新型防水、密封材料
防水材料是指有效防止雨水或地下水向建筑物内部渗漏的防水薄膜材料，是建筑业及其他有关行业所需要的重要功能材料。我国建筑防水、密封材料经过几十多年的努力，获得了较大发展，到目前为止已基本上发展成为门类较为齐全、产品规格档次多样、工艺装备开发已初具规模的防水材料工业体系。
参考文献：
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[2]张光磊．新型建筑材料[M]．北京：中国电力出版社，2008
新型化学材料论文篇（3）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）03-0096-03
材料化学是在学科的生长和发展的互相交叉、互相渗透中，由作为基础学科的化学更直接地介入到材料科学而形成的。材料化学是以材料为研究对象，主要研究材料在制备、使用过程中涉及到的化学过程、材料性质的测量，并不是材料的化学性质。随着科学技术的迅猛发展，材料化学所面临的各种困难，需要通过不同学科之间的相互交叉与融合来解决。而学科的交叉和融合，就是在不断的改革中进行和完善起来的，材料化学的兴起就是一个典型的例子。新材料技术是国家重点发展的高新技术之一，且与重庆市的地方经济紧密相连。作为重要的专业基础课程，《材料化学》是材料类专业的一门专业主干课程，该课程力图融会不同学科，建立起各学科专业基础知识的共同点，汇集各学科专业语言的相同点，并使教学课程系统化、整体化，从而使学生尽快地接近并领悟材料科学的专业和前沿领域。本人结合在西南大学材料学院硕士《材料化学》课程中的教学经验及科研中的实践体会，首先对该课程存在的问题进行了阐述，然后在教学内容、方法和手段、培养要求以及实验教学等方面对该课程进行了探讨并提出了该课程教学对策。
一、《材料化学》课程中存在的问题
首先，材料化学是一门新兴学科，该学科发展时间较短，课程教学资料较少。不像传统的基础化学学科那样，经过长期的教学和科研积累已经产生一些经典而权威的教材和参考资料。近年来，尽管已出版了一些关于材料化学的教科书，但由于教材的侧重点不同，其教材内容大相径庭。在21世纪，随着国民经济的迅速发展以及材料科学和化学学科领域的不断进展，作为新兴学科的材料化学发展日新月异，各种新材料层出不穷，并在基本原理、制备技术、表征手段以及性能研究等方面取得了很大的进步，但针对《材料化学》课程的教材内容较老，更新较慢，以至于本学科的新技术、新成果的研究和进展不能及时充实到教材中。
其次，如何设置材料化学专业相关课程，并建立起相关课程之间内在、合理的联系，以及如何安排好材料学与基础化学学科的相关课程等方面，目前还有很多问题值得探索。另外，《材料化学》课程以化学的基本概念、原理及定律为出发点，阐述材料本身的结构、性质以及它们在外界条件下发生的变化现象，以揭示其变化规律，从而指导材料的科学研究与开发。迄今为止，国内开设材料化学学科的大学有几十所，其地域分布呈现工业布局特点，即东部多于西部，北方多于南方。目前，如何在较短的时间内，让学生了解并掌握材料化学以及相关领域的基础内容和专业语言，是我们研究的一个重要课题。另外，如何在有限的学习时间内，合理安排材料化学及其相关课程的学时比重，也有待于进一步研究。
二、根据学科特点，用心组织教学内容
材料化学融合了材料学和化学两大类学科，材料化学专业的基础课程主要涉及物理学、热力学、材料化学、冶金学、电化学等方面知识，特别是无机化学、物理化学，因此该学科涉及的内容极为广泛；同时，针对研究生的教学层次，在内容的深度、广度和新颖性上又有一定的要求。因此，教师在材料化学课程教学内容的组织上，必须根据本课程的学科特点，兼顾广度和深度，体现内容的新颖性，还要力求反映当代材料化学前沿理论、科技成果、应用前景和最新发展动态，以及材料学与工程产业的发展状况。在教学内容方面，我们务必要使学生从材料自身的结构、性质、制备和表征等基本要素出发，理解材料科学中的相关化学问题，做到理论与实践相结合，从而将自己所学的化学知识应用到材料的研究与开发中。另外，通过对该门课程的学习，使学生充分了解材料科学的发展状况，并掌握一些新概念、新技术、新工艺；同时还要使学生掌握纳米材料、能源材料等新材料的基础知识和理论，以及物理化学、电化学、催化化学等化学知识在材料化学中的应用。目的是培养学生运用化学知识解决实际问题的能力，使学生理解并运用新型材料的制备方法。本课程教学中，我选择了朱光明教授编写的《材料化学》作为教材，另外，还选择了唐小真教授编写的《材料化学导论》和石德珂教授编写的《材料科学基础》作为主要参考书。根据材料化学的学科特点，我们将教学内容分为两大部分：第一大部分是材料化学的理论部分，其内容主要包括材料的结构、固相反应和热力学基础等；第二大部分系统阐述材料的设计、化学制备和表征技术等，是理论部分的延伸和应用，同时，这部分内容还结合本校材料专业的一些科研成果和研究进展，重点突出新型功能材料的化学制备方法。这样就加深了学生对前面理论知识的理解和掌握，开阔了他们的视野，激发了他们的学习兴趣、增强了他们的创造激情，为新材料的研究和开发奠定了坚实的理论和应用研究基础。
三、结合课程特点，灵活选用多种教学方法和手段
相对于本科生来说，研究生的思维更加活跃、思路更加清晰、动手实践能力较强、自学能力更强、更喜欢去主动学习，因此，在教学中，我们要充分利用这一特点，改进传统课堂以教师为主、学生为辅的教学方法，积极实行启发式、互动式和讨论式教学，有意识地采用设疑或质疑的方式，引导学生独立思考，分析讨论得出正确的结论，由接受知识转变为创造知识。同时注重启发学生的思维方式，着重培养学生的逆向思维和发散型思维，培养学生创新意识和创新能力，从而提高学生的综合素质。例如在讲授各种新型材料时，我们要多留给学生一些自学和独立思考的时间。为培养学生的自学能力和提高学生学习的积极性，我们实行了学生参与教学这一新体制，改变了传统以教师为中心的教学方式。在每次上新课前，我们让学生课下通过图书馆和互联网等媒介积极查阅相关资料，制作成PPT参与讲解，并回答同学的疑问。通过这种方式可以提高学生学习的兴趣和主动性，能够使学生主动地参与到课堂教学中，活跃课堂气氛，从而有助于锻炼了学生的逻辑思维能力和语言表达能力，使学生由被动学习变为主动学习；有助于帮助学生发现自己在学习中的问题，并及时进行解决和纠正，使教学方式呈现多元化；有助于师生之间相互沟通、交流、启发，形成良好的学习氛围。实践证明，这种教学方式比原来单一以教师为主的课堂讲授方法效果要好，且更受学生们欢迎。此外，教学手段也需要灵活多样。随着多媒体技术的快速发展，传统板书式的教学越来越少，而采用现代化教学手段（如投影、CAI教学课件、胶片）越来越多。当然，多媒体教学手段因其能大大提高信息传输量，快捷、方便等特点而备受人们青睐，但同时也有自己的弊端：因此，在《材料化学》课程教学过程中，我们采用传统的板书教学和现代的多媒体教学相结合，营造活跃的课堂气氛，使师生更好地交流和沟通，做到畅所欲言。多媒体能将文字、图形、图像、动画和声音等展现出来，使原本枯燥的教材内容变得生动有趣，从而调动了学生学习的积极性，使其主动参与到课程学习中来。总之，教学手段必须与学生自身情况相结合，必须与教学内容相适应。因材施教，才能做到事半功倍。
四、面向未来，将培养学生的科技创新能力放在首位
培养学生的科技创新能力，建立多模块、分层次、相互衔接的课堂教学体系，是我国课程教学改革的主线。我院围绕人才培养目标，改进课程结构，创新教学体系与内容，以课程教学体系改革为切入口，以“培养创新、应用型人才”为核心，这也是“培养能力、开拓创新、服务社会”的指导思想的基本要求。对学生科研能力和创新精神的培养不是短期内所能达到的，这是一个逐渐积累的过程，主要取决于教学过程中教师的启发和引导以及学生自己的自学能力。在对学生的培养过程中，要重视科研与教学相结合，并积极、生动地进行实例教学。在教材内容的选择上，力求做到精益求精。我们删减了内容陈旧、分析手段落后以及与时代脱节的内容；融入了当前材料化学研究的新成就，引入了科技创新成果，让学生真切地体会到当今科技发展的进展和趋势，从而激发学生学习的潜能和兴趣。在教学过程中，我们会适时地穿插一些科学研究的最新成果及其典型事例，目的就是提高学生对科研的兴趣，同时鼓励他们积极参与到导师的科研中去。通过学生亲自动手做实验使其不断受到锻炼和启发，从而培养了他们严谨的科学态度，提高了他们的动手能力和科研创新能力，使《材料化学》这门课程展现出前沿性、时代性和趣味性。
五、适应《材料化学》课程要求，精心组织实验教学
材料化学课程毕竟是一门新兴学科，为了让让学生更好地理解并学好该课程，我们还精选了《材料化学实验》课程与之相配套，目的是做到教学和科研实践相结合，使之成为一门实用性强的课程。为此，在配套实验课程中，我们专门设置了一个设计型实验：把学生分成几个小组，在老师的启发引导下，各小组独立设计实验方案，并将预习报告提交给老师，在实验方案审核通过后，各小组按预先制定的实验方案进行实验，同时观察、记录实验现象，分析实验结果，并针对实验过程中产生的问题提出切实可行的解决方案，得出实验结论，并组织学生互相点评，以熟悉操作技巧。设计型实验具有创新性，能够增强学生自主学习和实践的兴趣；激发学生的学习兴趣和拓展知识面；有效地提高实验教学的效果。这种设计型实验和专业教学相辅相成，产生了很有效的共鸣效应，使学生能在专业课程实验的基础上，为科研和以后的毕业设计环节打下了坚实的基础。通过设计型实验，一方面要求教师不能够只满足于书本上的知识，必须要不断地学习，同时加强自身科研能力，掌握好本专业的最新成果和前沿动态。
《材料化学》作为一门专业主干课程，对人才的培养起着重要作用。本人从教学实际出发，通过革新教学方法、优化教学内容、增强教学实践环节等途径实现该课程的建设与改革，但如何更好对该课程教学体系进行建设，仍需要进一步深入探讨与实践。
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新型化学材料论文篇（4）
【基金项目】2013年铜仁学院教改项目“《固体物理》课程的教学改革思考与实践”（项目编号：JG201346）。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）08-0126-02
固体物理是研究固体的微观结构、各种微观粒子运动形态和规律以及它们相互关系的学科。它是材料类专业的重要基础课程，涉及力、热、声、电、磁和光学等各方面的内容。固体物理理论在很多研究领域都有广泛应用，它是微电子、光电子、半导体等各项技术和材料科学的基础。固体化学着重研究物质的化学反应、合成方法、晶体生长、化学组成和结构，特别是固体中的缺陷及其对宏观物理化学性质的影响。固体物理和固体化学知识在前沿科学中的应用越来越多，相关材料类专业也都开设了这两门课程。
随着科学技术的不断进步，材料科学的研究正不断开拓新的研究领域。作为材料类学生的专业必修课，固体物理和固体化学两门课程原有的知识体系均存在着不同程度的局限性。具体来讲，传统固体物理是一门理论性很强的课程，它用量子理论研究物质的微观结构，用以解释宏观物理性能，以理论教学为重点，实践教学占的比重不多，与前沿科学的结合也不够，不符合材料专业对应用型和实践性的需求;固体化学课程内容包含材料制备工艺和分析手段等实践内容，但对固体的研究方法、结构与性能关系等方面的探索还需要依靠固体物理理论的指导。针对具体的研究对象，往往需要综合固体物理和固体化学的知识才能解决问题。这种解决实际问题的需求使得在材料专业设置固体物理与化学课程很有必要。
目前，在国内大学的材料类专业，固体物理和固体化学一般作为两门独立的课程设置，两门课的教学内容既有重叠部分，也有互补需要。可以合并固体物理和固体化学两门课程，删去重复知识点，缩短学时;提取、凝练知识点互补部分，利用“固体物理”理论更好地指导“固体化学”实践，达到“1+1>2”的效果。
根据铜仁学院的办学定位和教学实际：适应区域经济社会发展需要，按照“突出应用、培育特色、提高质量”的原则，培养高素质的应用型人才，注重社会服务的教学服务型大学。固体物理和固体化学作为材料专业的核心课程，其教学水平对学生的后续发展至关重要。铜仁学院为新升本科院校，固体物理和固体化学这两门课程的开设时间不久，而且目前我们的教学还是偏重理论，实践性不强。因此，为了改变我校材料物理专业固体物理和固体化学教学过程中的问题，培养和造就高素质的应用型本科人才，创新性地设置固体物理与化学课程。
一、改革教学内容
材料学科是一门应用型学科，材料研究的目的就是为了开发设计新材料及其功能应用。根据材料学科的特点和我校材料物理专业的人才培养目标，优化设置教学内容。
（一）将固体物理和固体化学课程的内容有机融合
固体物理和固体化学两门课的教学内容既有重叠部分，也有互补部分。内容的重叠表现在晶体结构、晶体结合和晶体缺陷为两门课程共有部分，但侧重点不同;互补表现为某一研究问题的解决需要综合两门课程的知识点，并且固体化学中关于晶体衍射、固相反应等内容恰好是固体物理中倒易点阵、扩散等理论知识的实际应用。新开设的固体物理与化学将固体化学的知识有机融入固体物理，两门课程的内容“求同存异”。具体来说，将固体化学关于点缺陷的反应式纳入固体物理晶体缺陷章节;将振动光谱、波谱技术与晶格振动联系起来;将晶体的热学性质与热重分析、差热分析联系起来;将金属键与能带理论相结合;固相反应与扩散理论相结合等等。删掉固体化学中的相图内容，此部分在材料科学基础课程中讲授。合并后的固体物理与化学学时为72学时，少于原先两门课程的总学时。
（二）重视知识体系构建，缩减理论学时
固体物理是以热力学统计物理、理论物理、量子力学等课程为基础的课程。固体物理的学习需要这些基础理论作保证，但材料类专业的学生在这方面基础相对较薄弱。特别是固体物理中有很多新概念，通常需要建立复杂的物理模型和理论计算得到。复杂的数学推导过程和物理假设使很多学生感到困惑，在学习过程中也感到十分困难，造成部分学生失去兴趣。因此不能一味追求推导过程，更多的是突出概念的本质和含义，重点讲述物理假设和物理过程。物理模型的建立应简单易于理解，把复杂问题简单化，让学生学会用最简单的方式去解决复杂的问题。比如倒格子概念抽象，是固体物理的一个知识难点。在讲授倒格子时，尽量简化其推导过程，类比普通物理平面波中波矢的概念，将倒格矢与波矢类比，建立抽象的概念与已有的物理图像之间的联系，讲清楚为什么引入倒格子以及引入倒格子后对于我们解决问题的好处，让学生直观理解其背后的物理意义，帮助学生在倒空间中思考问题。
（三）融入前沿科学，提高学生学习兴趣
很多新技术、新材料的发明离不开固体物理和固体化学知识，在教学过程中要适当加入前沿科学和当今世界的研究热点，使学生认识到课程内容的重要性和实用性，例如，在讲解固体分类的时候，就要介绍准晶体;在讲晶体结构的时候，可以介绍石墨烯、碳纳米管。材料由于晶体结构的不同，其物理化学性质相差很大，在讲金刚石结构的时候，要提到另一种具有相同结构的硅材料。还有超晶格与晶体结构、半导体与能带理论的联系;材料的磁性与原子结构之间的关系;巨磁电阻效应等现象。使学生了解固体物理理论在前沿科学中的应用，扩展学生的知识范围，提高学习兴趣。
（四）注重实践教学，提高学生实践能力
材料学是实践性很强的专业，需要在教学中加入实践内容，在每章最后专门设置一个小节内容作为本章应用举例，可以更好地帮助学生理解课本上的理论，更重要的是把理论知识应用到实践中，理论与实践结合，培养学生独立思考问题的能力。例如，在讲解X射线衍射的时候，可以用某物质的XRD图谱作为例子，简单教学生使用Jade分析XRD图谱如何确定衍射峰的晶面指数，如何根据衍射峰来计算晶面间距，结合材料的晶体结构，从而确定材料的晶格常数，这样就把晶体结构这一章的知识全部串联起来。在讲晶体对称性的时候，可以列举相关材料，例如晶体的铁电性与对称中心的关系。
（五）增加科普知识，引入情感教学
在教学内容中增加科普知识，有助于增强学生的认同感，提高学生的科学素质。在讲授某个学科知识点的时候，增加其发展的历史故事，有助于学生更好地理解这门学科和这个理论。科学家是科学发展的主体，也是某一学科知识的缔造者。介绍相关科学家对某知识点的贡献和科学家的生平故事，可以有效提高学生学习的兴趣。能带理论是固体物理中的一个重要理论，通过对固体电导理论发展史的讲授，使学生更好地理解这个理论和实际应用。
二、改革教学方法
（一）多媒体教学和模型教学，建设网络课程资源
传统的理论教学以板书为主，其优点是有利于学生理解理论推导过程。但不足在于耗费时间、且有些图形动画板书不够形象。而应用多媒体教学具有形象生动、有声有色、节约时间等优点，可以利用Material Studio等计算机软件制作晶体模型，增加一些动态元素，突出趣味性、形象性，把抽象的物理模型用文本、视频、动画等多种方式展示出来，增强课堂教学的直观感染力。在课堂增加一些实物模型，比如讲晶体的结构，可提供一些球棍模型，让学生自己动手组装，使学生能直观感受晶体的结构，对理解晶体的对称性有很大的帮助。还可以制作一些CAI课件。在学院网站建立固体物理与化学课程板块，将课件、模型、视频等资料作为网络课堂，为学生提供课下学习资源。
（二）采用教学互动模式，激发学生学习兴趣
现代教学不是一个老师教、学生学的单一过程，更不是“填鸭式”的灌输过程，而是以学生为主体、老师为主导，相互参与的过程。教师要鼓励学生发现和探索问题。学习每个章节，都要探讨三个问题：这章的知识体系是什么，本质是什么，在课程中的作用和地位是什么。通过这样启发式的问题，引导和鼓励学生思考、讨论，能力的提高在于发现问题和寻找答案的过程，鼓励学生提出自己观点和见解，不怕出错，反复思考，对某一问题深究到底，营造积极活泼的课堂学习气氛。
（三）创新作业形式，提高学生知识应用能力
在现有教学方式中，课后作业以习题形式为主，不利于发挥学生积极主动性，有碍学生发现问题和解决问题能力的培养。因此需要改变传统作业形式，将作业以论文的形式呈现。地方本科院校的学生基础相对薄弱，需要采取循序渐进的方式进行指导，使他们尽快适应新的学习方式。在前期，由教师选择涵盖课程知识点的中文期刊论文，学生自学并整理期刊论文内容，制作做成PPT课件，并在课堂上讲解自己制作的课件;到后期，教师给出一些材料科学中与课程相关的研究热点问题，不再具体指定论文，引导学生围绕主题发现问题，检索信息，解决问题，并且撰写小论文。这样不仅提高了学生的自学和解决问题的能力，还开阔了学生的眼界，使他们对理论在实践中的应用有更深刻的体会。
三、改革考核方式
考核是检验学生课程学习情况的重要途径，学术型学生的培养，主要以闭卷考试为主，但应用型学生的培养，应该以过程考核为主。引入实例讨论环节并将其计入平时成绩，加强学生在此过程中的参与程度，在教学过程中将学生分成不同的课题组，分配不同的课题给他们。因此，我们采取改变平时成绩计算方法和在期末考试中设置开放性试题的办法，平时成绩设置起始分数，有积极表现的加分，比如课堂主动提出问题和回答问题、平时小论文写作、课堂做专题论文PPT报告都可以加分，没按要求完成任务的则扣分。在期末考试中设置开放性试题考察学生对于学科知识体系的理解，开放性试题不设标准答案。通过考核方式的改变，引导学生改变不良的学习习惯，培养积极主动的学习方式。
四、结语
根据培养高素质应用型本科人才的培养目标，需要增加实践性应用性的课程，较少理论性课程和学时，在这样的背景下，通过内容优化整合，将固体物理和固体化学合并成一门课程，即缩减了总学时，又不减少知识点，同时还加大了实践技能的教学，达到了人才培养的目标。
参考文献：
[1]黄昆，韩汝琦.固体物理学[M].北京：高等教育出版社，1997.
[2]王矜奉.固体物理教程[M].济南：山东大学出版社，2010.
[3]朱建国，郑文琛，郑家贵，等.固体物理学[M].北京：科学出版社，2005.
[4]庞震.固体化学[M].北京：化学工业出版社，2008.
新型化学材料论文篇（5）
中图分类号：G642 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2012）33-0088-03
材料科学是一门领域十分宽广的学科，它所涉及的材料主要包括结构材料和功能材料两大类。功能材料是指具有特殊物理性能（如磁学、电学、热学和光学性能等）的一类材料，它包括的面宽，用途多样化，主要在各类电器和仪表中作为能量转换和信息的感知、传输和记录等元件之用[1-3]。随着高新技术发展的需要，强烈刺激现代材料向功能化材料方向发展，使得新型功能材料异军突起，赋予高新技术以新的内涵，促进高新技术发展和应用的实现。
新型功能材料课程是材料化学和应用专业学科基础课的重要组成部分，是一门材料科学与现代化学相结合的新兴课程，是综合了化学、物理学、生物学、医学等内容的一门学科。目前，高新技术的发展对新材料的研发提出更高的要求，也对高校新型功能材料课程的设置和教学提出更高的要求[4]。
笔者从教学内容、教学方法与手段以及课堂教学与自主学习的分配等方面进行初步探讨，并总结本课程课堂教学中应该注意的一些问题。
1 教学内容
新型功能材料是指近年来发展起来和正在发展中的具有优越性能和特殊功能，对高新技术的发展及新产业的形成具有决定意义的新材料。新型功能材料课程涉及领域非常广泛，如光电子信息材料、功能陶瓷材料、能源材料、生物医用材料、超导材料、功能高分子材料、先进复合材料、智能材料及生态环境材料等，此类材料都是各国科研工作者研究和开发的热点。由于功能材料自身结构的复杂性以及多样性，很多内容涉及一些正在发展的边缘学科。
目前，此门课程的相关内容还不够完善、系统。由于教学课时有限，新型功能材料课程主要针对近年来涌现的功能性分子材料进行讲授，使学生了解和掌握新型功能材料的组成、制备方法、结构和功能性间的关系，探讨新材料中存在的问题。同时，通过对超分子化学的介绍，使学生掌握超分子化学的基本概念和基本知识，引导学生从化学逐渐向功能材料过渡，从理论上了解材料结构与性能间的关系，拓宽学生对超分子化学与新功能材料的认识，为从事功能材料的设计、合成及实际应用奠定良好的理论基础。
2 教学方法
该门课程教学内容多、概念多、理论深，考虑到学生的专业知识比较局限，因此采用常规的教学方法很难提高学生的学习兴趣，从而达不到预期的教学效果。要让学生能够主动地接受这门课，需要改进教学方式与方法。
2.1 多媒体教学与板书教学相结合
多媒体教学是指应用计算机并借助于预先制作的教学课件来开展的教学活动[5]。与板书教学相比，它具有课堂容量大、形象生动、易于突出教学重点和难点等优点。
新型功能材料课程中包括很多复杂的分子结构式，结构与性能关系推理中涉及大量非常抽象的微观过程。针对这门课程特点，多媒体教学不仅可以解决教学内容多的难题，还可以向学生直观地展示此类材料的设计思路，使枯燥的理论课程更加具体生动。但是，由于多媒体信息量大，如果处理不好，学生在课堂上只是忙于记笔记，缺乏对问题的思考与理解。多媒体课件要真正服务于本课程的教学，必须体现因材施教的原则，教师要制作适合自己教学的课件，且不能盲目地“照搬照抄”。
对于一些重要的公式和理论推导，如果简单地通过多媒体展现给学生，难以使学生在短时间内完全理解，达不到教学效果。这时采用多媒体与板书相结合的教学方式，有效提高师生间的互动，这样既能够保证学生对该课程的兴趣，又可以增强学生对知识的理解。在教学过程中，要从本课程的实际出发，从学生的实际情况及个性特征出发，寻找两种方法的切入点，注意两种不同教学手段间的切换。
2.2 联系日常生活引出教学内容
本课程的教学内容与人们的日常生活结合非常紧密。如果只进行抽象的讲解，对于本课程的初学者来说，很难真正接受，似乎很多功能材料与自己无关。在本课程的课堂教学中，教师应适时结合实际生活，强调新型功能材料在现代生活中的重要作用，从而不仅可以激发学生对本课程的学习兴趣，提高他们运用知识和解决问题的能力，而且能让学生了解到最新的研究成果。
如介绍超导材料时，可以先介绍超导材料的实际应用，如利用超导磁体磁场强、体积小、质量轻的特点，用于制造超导悬浮列车和超导船；利用超导隧道效应，制造世界上最灵敏的电磁信号探测元件和用于高速运行的计算机元件，而用这种探测器制造的超导量子干涉磁强计可以测量地球磁场几十亿分之一的变化，能测量人的脑髓图和心磁图，还可以探测深水下的潜水艇，放在卫星上可用于矿产资源普查。通过对此类高新技术的介绍，激发学生的求知欲，从而引出材料的设计思路和原理。
此外，还可以举例说明生活中常见材料的不足之处，充分发挥学生的主观能动性和想象力，提出解决此类材料不足之处的方法以及设计新型功能材料的设想，为介绍新材料铺垫基础。这样，学生的学习兴趣会大大提高，教学效果也会明显得到改善。
2.3 结合最新科研进展，激发学生学习兴趣
功能材料是一门发展非常迅速的学科，不断会有新的研究成果被报道。在本课程的课堂教学中应根据学生的实际情况，将一些有重要应用价值的研究成果补充到教学内容中，让学生了解新型功能材料的研究动态及进展，提高学生对该门课程的学习兴趣。
例如，在新型储氢材料研究进展方面，从传统的高压储氢、液化储氢和金属氢化物储氢开始介绍，指出这几种储氢方式的优缺点。引导学生提出解决问题的方法，引出最新的储氢方式——微孔配位聚合物储氢，借助此种新的研究成果，讨论配位聚合物的组成以及有关分子间相互作用力产生的原因。这样就使得学生能够在分子水平上理解化学，从宏观到微观不断深入，将有利于学生从更深层次上掌握所学知识，取得更好的教学效果。
此外，教师还可以利用学校的网络数据库资源作为课堂教学的辅助手段，提供最新科研成果的链接，方便学生自行浏览。对于一些理论较浅的科研成果，鼓励学生在课堂上以口头报告的形式相互讲述。这样既能够加深学生对该类材料的全面理解，又可以让学生积极参与到教学中来，增强他们对新问题的求知欲望。
2.4 优化课程考核体系，提高学生能动性
目前，南京晓庄学院专业基础课程最终成绩考核分为两个部分，一部分是平时成绩，另一部分是考试成绩。平时成绩一般由出勤率和平时作业构成。在这种课程考核体系下，学生的学习往往处于被动状态，考得高就代表学得好，无法真正提高学生学习主动性，表现出“考完学完”。因此，优化课程考核体系，培养学生的创新思维和自主学习能力，提高学生学习能动性尤为重要。
本课程的考核方式主要有以下几种。
1）采用闭卷考试的方式不变。闭卷考试主要考核学生对各种新型功能材料的基本概念、基础知识和基本原理的掌握情况，通过闭卷考试可以评价并促进学生对本课程理论知识的学习。
2）根据课程教学的内容，筛选多个相关研究专题，让学生分成若干小组，选择不同的专题，通过共同查阅大量文献，写成4000字左右的综述。最后，从每个小组挑选一位代表以PowerPoint形式在课堂上报告该类材料的研究综述，每个小组之间可以互相提问。这既可以锻炼学生查阅文献的能力，扩大知识面，又可以使学生感到一定的成就感，给学生提供进行语言组织与表达的机会。并保证全面、科学、正确地反映学生学习情况，充分调动学生学习的自主性和积极性，保证教学质量的有效性和高效性。同时增加这部分成绩在最终成绩中的考核比例。
3）课程结束后，每个学生需要总结该课程的学习心得体会，对该课程进行简单的总结并提出自己的意见和建议。这样可以让学生对整个课程进行归纳、分析和总结，以免“学前忘后”。这部分考核内容也作为最终成绩的一部分。
3 课堂学习和课后学习的合理分配
课堂教学是学校教育的主要形式，是可以综合体现教育思想、教育内容和教育方法的阵地。它不仅有教学的任务，更有教育的功能，可以直接影响到学校的教学质量和人才的培养。课堂教学是以传授或灌输为主要特征的教学模式，但这种教学方法的弊端体现在学生被动地接受知识。自主学习包括探究学习和解决课题学习两个方面，前者偏重于自主思考，后者偏重于技术性活动。自主学习以探究学习为主，在培养学生科学研究能力方面具有更明显的效果。
在本课程的教学过程中，应以教师教授为重点，学生自学为主线。教师要引导学生自学，要提出问题让学生思考，鼓励学生自己探索问题、解决问题。可以开展大家共同参与的讨论式课堂教学活动，培养学生的协作能力和创新意识。通过课堂教学与自主学习的合理分配，最终能够使学生真正得到专业素养的训练。
4 结束语
教学内容、教学方法的改革是教育改革的重要组成部分。在新型功能材料课程的教学过程中，需要教师自身知识的不断更新，提高自身知识水平，准确把握该领域的研究前沿内容，及时补充新知识。理论教学与实践的紧密结合有助于学生创新思维的培养。优化课程考核体系能够有效地调动学生学习自主性和积极性。合理地分配课堂教学与自主学习是增强教学效果的有效方法之一。而要更进一步提高本课程的教学质量，还需要更多地学习交流，取长补短。
参考文献
[1]殷景华，王雅珍，菊刚.功能材料概论[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2002.
[2]田莳.功能材料[M].北京：航空航天大学出版社，1995.
新型化学材料论文篇（6）
1 《包装材料学》课程概况
包装材料学是包装工程专业的学科基础课、必修课、主干课。它是学好后续课程如包装工艺学、包装结构设计、运输包装、包装机械、包装印刷和包装自动化等课程所必需的基础性课程。在本科教学中具有举足轻重的作用，也是各高等院校本科生十分重视的课程。在包装专业人才的培养过程中一直起着重要和特殊的作用。
2 《包装材料学》课程数字化资源建设思路
（1）多媒体技术：构建各种典型包装材料成型工艺的视频与动画库，研制高水平的多媒体课件，建立包装材料学试题库，通过绘图、拍摄图片、录制视频文件、网络收集图片等使课件内容丰富、图文并茂，提高教学效果。
（2）网络课堂建设：将全部教学文件、教案、课件、相关素材均挂于网上，以方便学生下载和学习；在网络课堂上有相应的思考题、作业，方便学生课后练习。同时将相应的授课内容录制成微课，方便学生在课后对课程内容进行复习。
（3）网络信息应用：布置作业引导学生查阅专业技术、商业网站，了解包装材料在包装行业的发展应用现状，加强课堂所学内容的消化、理解和延伸。
（4）校园网电子资源利用：引导学生利用校园网电子资源，查阅与包装材料相关的专业技术论文，培养学生应用与创新意识。
3 《包装材料学》课程数字化资源建设实践
（1）教学大纲及相关教学文件。制定新的更加适合课程定位的教学大纲。并根据新的教学大纲修订新的教学内容。基于对包装材料学课程教学内容和体系等的分析，组织课程小组对课程进行重新规划，并修改课程教学大纲。修改的内容主要包括：精简了塑料包装材料和包装辅助材料等章节的部分内容，删减了包装复合材料的相关内容，学时总数由68学时调整为44学时。
（2）建立包装材料学试题库。建立试题库能够有效推动教学改革的进行。我们建立了《包装材料学》课程的试题库。课题组按照教学大纲对各个章节知识点的具体要求，分别编写每章节的试题，并根据教学内容的实际情况，确定需要重点掌握、掌握、理解、了解的知识点，并根据知识点的自身特点，确定其适合的题型，将其分别归入填空、名词解释、判断、简答、论述、计算和综合题等题型。
（3）建立典型包装材料成型的动画库。建立了典型包装材料成型和测试的动画库，包括塑料容器成型、塑料薄膜成型、玻璃容器成型、陶瓷容器成型、玻璃容器退火工艺，包装材料性能测试等动画库（图1）。
（4）建立包装材料学课程的多媒体课件。开发、研制一套适合本课程高水平的多媒体课件。内容包括：纸包装材料、塑料包装材料、金属包装材料、玻璃包装材料、辅助包装材料等多媒体课件（图2）。
（5）创建《包装材料学》重点课程建设网站。创建《包装材料学》重点课程建设网站，本课程的教学大纲，授课计划，课程的基本内容，教学参考书及文献资料库，各章的重要知识点、复习要求、典型题的解题思路和部分习题解答，实验指导书电子教案和课件。
（6）建立课程教学录像。建立《包装材料学》课程教学录像，包括在包装主要材料篇中制作：纸包装材料、塑料包装材料、金属包装材料和玻璃包装材料中重点部分的教学录像；及瓦楞纸箱成型、塑料包装容器成型、金属包装容器成型和玻璃包装容器成型等内容的教学录像工作。
（7）建立包装材料学课程微课教学内容视频。建立包装材料学课程微课教学内容视频，内容包括：瓦楞纸箱抗压强度的影响因素、塑料包装容器成型、玻璃包装容器成型，包装材料性能测试等内容（图3）。
结语
《包装材料学》课程数字化资源建设，完善数字化教学文件，可以增加学生的学习兴趣，提高教学效果，有利于培养社会需要的高水平的创新应用型工程技术人才。
参考文献
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[3]丁静楠.关于高校Flas设计教学的几点思考[J].新西部，2015，（2）：132-133.
新型化学材料论文篇（7）
在经济全球化的国际经济发展形势下，高新技术的发展使生产从劳动密集型向技术密集型转变，因此急需大批中高级应用型人才。与此同时我国高等教育体制改革不断深入，“应用型本科教育”在这种背景下出现。独立学院的办学特色即进行应用型本科教育，而我院冶金与材料专业培养的是介于工程型人才和技术型人才之间的工程技术型人才［2］。
二、应用型人才的培养方案
高等教育体制的改革伴随着办学层次、形式、特色的多样化，但是新的教育模式必须经过理论和实践的论证，具有其合理性。应用型人才的培养必须强调专业理论和实践的同等重要性，不能顾此失彼。我院对工程技术人才的培养从以下几方面入手。
（一）优化培养工程技术人才的教学大纲，合理设置理论课与实践环节的比重，并将二者有机结合起来、环环相扣，起到相得益彰的作用。我院一方面借鉴北京科技大学冶金与材料两个学科的本科专业培养方案，另一方面结合独立学院的生源情况与培养目标进行探索。在注重专业基础的同时，增加实践环节，培养学生的实际解决问题能力和创新能力。
（二）建设一支与独立学院人才培养目标相适应的、具有很强技术应用能力的师资队伍。我院充分利用校本部的优秀教学资源，聘请了一批具有丰富教学经验的教师前来授课，同时由年轻教师担任助教，推动我院教师队伍的成长与壮大。此外我院还从钢铁企业聘请了一批高级工程师担任特聘教授，定期展开讲座，使学生了解所学专业的发展方向、亟待解决的问题，激发学生的创新思维。
（三）建立长期的产学研基地，强调认识实习、生产实习、毕业设计过程中学生的能动性，使学生通过一系列的实践环节能够更深刻地理解专业知识，将理论向生产力的转化，具备较好的科技创新能力。
（四）建立完备的实验设施，使学生能够利用实验室资源，基本掌握材料组织分析及表征手段。并结合材料研究进展不断开发新的实验内容，培养学生的自主创新和科研能力。
三、教学环节设计
（一）与教学目标相适应的课程体系
根据北京科技大学天津学院材料科学与工程系的培养目标，参考校本部的专业设置，我院对自身的专业和知识结构体系进行了明确的定位，如图1所示。
1.对教学实施及时进行评估、总结，不断调整教学计划、教学内容以适应新的教学目标。学生在第五学期同时进行冶金与材料专业课的学习，其中包括冶金物理化学、钢铁冶金、材料科学基础等方面的课程，教学目标是使学生掌握冶金、材料成型的基本原理；并且后续设置了湿法冶金、材料成型加工、无机非金属材料等课程，使学生掌握材料的成型与制备工艺，将专业理论与生产工艺相结合，从而具备从事冶金行业的产品设计、开发能力。
2.为了推进教学改革、不断提高教学质量，我院投入专项经费开展了重点专业建设、精品课程建设项目。预期通过重点专业建设进一步明确人才培养目标，改善教学实践基础设施，构建以专业能力为核心的教学体系，培养出一支优秀的教师队伍。通过精品课程建设鼓励广大教师积极投身课程改革，不断更新和完善教学资源，增进教师间交流，探索新的教学方法。例如《材料科学基础》精品课程已连续两年以诺贝尔奖石墨烯、准晶材料为主题，组织学生进行文献综述、交流，同学们能够很好地结合课堂所学专业知识来理解前沿的研究成果，又激发了自身的专业学习热情，取得了很好的教学效果。
3.为拓宽学生的专业知识和视野、更多地了解行业动态和国际前沿，特聘请客座教授授课，介绍冶金与材料行业的最新进展和科技动态。学生通过该课程对冶金行业的发展、前沿的科学技术有了更深刻的认识，同时极大地激发了学生探索未知领域的热情与信心。
4.随着国际学术交流的日益增多，使用英语来表达信息、传播信息变得尤为重要，因此我院设置了双语教学的《材料科学导论》课程。采用英文原版教材Structure and Properties of Engineering Materials作为教材，使学生通过原汁原味的英语来学习专业英语的阅读和写作技巧，同时掌握扎实的专业外语，具备获取最新国际研究成果、进行国际学术交流的能力。
（二）注重能力培养的实验教学
实验教学作为理论教学的验证与补充，能使学生更好地理解专业知识，锻炼动手能力与创新能力，培养严谨求实的科学精神。我院为适应材料科学与工程专业的发展进行了专业实验室的建设，其中包括冶金物理化学实验室、金相与热处理实验室、水力学模型试验室、清洁能源实验室。实验室除承担部分实践教学任务之外，也是本科毕业设计顺利完成的保证。
目前我院开设了《金属学与热处理实验》、《材料科学工程与基础实验》、《冶金工程实验技术》、《冶金物理化学实验》四门实验课程，在实验教学过程中从以下几点进行了探索。
1.根据培养计划进行实验课的设置，按照重点授课内容进行最优的实验设计，使学生通过对比实验探求规律，得到正确理论认识，进而结合专业知识对实验结果进行分析与思考。
2.合理分配实验课学时，培养学生的动手能力，使学生通过实验课掌握分析材料的组织和性能的基本方法。
3.充分调动学生自主创新的积极性，引导学生进行探索性试验。使部分学生参与到具体教学研究项目中，具有一定的科学研究能力。
四、结语
北京科技大学天津学院材料系在发展过程中充分利用了校本部优秀教育资源，但是由于独立学院自身设备、资金、经验不足等一些特点，探索、总结出适合于我院大材料专业实际情况的教学模式十分重要。自建系以来，我们通过一系列教学改革已经取得了一定的进展，今后会投入更多的精力完善整个教学环节，培养适应新时期发展的工程技术应用人才。
新型化学材料论文篇（8）
我们清醒地认识到，中国石油大学（北京）材料工程专业型硕士的培养刚刚起步，比起国外著名高校材料工程专业硕士研究生的培养存在较大差距。我们就材料工程专业的教学、实践、企业工作站科研与生活、毕业论文等方面存在的问题调查了已经毕业和在站的材料工程专业硕士研究生。学生普遍反映，与同一工作站其他高校的材料工程专业硕士生相比，中国石油大学（北京）学生在站时间为1年半至2年，其他高校学生大多为1年，中国石油大学（北京）学生在进入工作站之前已经开展了10周的工程实践训练，学生进入企业工作站所安排的研究课题相对较快，他们在进站工作中和工作站的员工接触非常融洽，都能够很快地适应工作环境，增长了社会见识，增强了沟通能力，而且企业工作站导师与校方导师之间有良好的沟通，学生能够很快地融入企业工作站的科研工作中。学生可以经常到油气田现场工作，对现场工作的认识更加深刻，现场工作经验非常丰富。学生也反映，尽管已有10周的工程实践经验，但是由于缺乏科研经验，导致进入课题研究的时间比较长，而工作站还很少对学生的课题研究进度进行考核和监督，致使课题的进展缓慢，最终影响论文的完成进度。工作站地点离学校较远，学生很少能回到学校和导师进行深入的面对面交流，致使导师对学生的研究情况不了解，而学生在研究过程中遇到的问题也不能得到彻底的解决，导致学生不能对课题进行深度的研究。在实际的课题研究过程中，由于现场工作条件测试手段的局限性，学生只能学会一些简单的检测技术，导致学生的学术深度不够。学生对目前的情况提出了自己的解决办法，包括：（1）研究生应带着项目进工作站，且在进入工作站之前，应该进行一些有关项目的培训工作；（2）要求进站研究生定期回学校汇报工作情况；（3）加强和工作站的沟通，由工作站抽查学生的出勤情况；（4）根据情况，实行专业型硕士研究生与不同的企业工作站实行双向选择；（5）在派遣学生进入工作站之前，应考察工作站的食宿医疗状况。通过分析，我们总结出专业型研究生培养过程中所存在的一系列问题：（1）由于专业型硕士研究生没有科研经验，不知道如何开展课题研究；（2）学校导师不知道每个研究生的具体研究内容、研究过程中存在的困难、课题进展情况、现场导师的指导情况等；（3）作为专业型硕士研究生应该掌握现代化的检测手段，并能够利用这些手段分析研究材料的性能、结构，但由于现场实验室的实验手段、仪器设备相对比较落后，导致现场的学生只是从事比较简单的金相分析、硬度分析、尺寸测量等没有科技含量的工作，这对于提高研究生的创新能力极为不利；（4）学生到现场后，认为自己不属于单位的工作人员，上班时间不去单位，甚至长期不到试验现场，缺乏自律性的学生没有把自己看做是一名研究生，工作积极性和主动性不够高，而现场导师也不能及时把他们的状况反馈到学校，导致学校、企业工作站和研究生之间缺乏相互沟通。由此可见，真正培养出市场紧缺的应用型人才，仅靠企业工作站明显不能满足要求。
（二）授课与学术交流的现状
专业型研究生区别于学术型研究生最主要的特征就是实践和应用能力。教育部指导意见明确指出专业学位研究生在校期间，必须保证不少于半年的实践教学，但受传统教学模式的影响，对在校研究生的培养大多仍然采用“教师授课—学生听课—考试”的本科化模式，即以教师为授课主体，将课本知识灌输给学生，或者教师布置要讨论学习的内容，让学生自己准备某一专题的内容，然后由该生讲授。这种传统的授课方式会导致学生专业知识面狭窄、综合能力低和学生充分利用学校和教师资源来提升自己的学习水平较低。从学术交流角度来看，研究生本是学科前沿的代表，应主动参与学术交流活动，但从实际情况来看，参与学术交流活动的研究生比例偏小，尤其是到工作站后参与学术交流的机会更少，大多以课题研究代替社会实践居多，不少学生没有安排实践，参与科研课题级别分布明显，牵头主持过课题的学生数量不多。可见，突出实践能力培养是全日制专业型研究生教育与学术型研究生教育区别之所在。因此，我们应对学生的学术交流、工程实践训练、企业站实习等问题制订切实可行的方案，提高学生创新能力。
（三）毕业论文现状
学位论文是研究生科学研究的重要成果，也是衡量研究生能否获得学位的重要依据之一。为了实现全日制专业学位研究生的培养目标，在评价学位论文质量时要摒弃以学术需求为导向的传统思维。专业学位论文不像学术学位论文那样注重原创性，而是侧重实践探索的创新，体现综合运用相关专业知识分析和解决实际问题，以及独立承担专业领域实际工作和管理工作的能力。此外，专业学位论文要突出社会性、经济性和实用性。专业学位论文必须立足于实践，在调查研究的基础上针对实践工作中需要研究的问题，或者制约某个部门、行业或企业发展所亟须解决的问题进行研究。再次，学位论文形式可以多种多样，可采用调研报告、应用基础研究、规划设计、产品开发、案例分析、项目管理、文学艺术作品等多种形式，主要体现专业型研究生运用知识解决实际问题的能力。专业硕士的培养目标是培养更多应用型、复合型的高层次专门人才，但并不是不要求了解最先进的分析手段，只是解决具体的问题即可。而已经毕业的2009级材料工程专业硕士学位论文远没有达到上述目标，其存在一定缺陷。譬如，一名学生开展二氧化碳驱输送系统腐蚀控制研究，主要针对近年来国内几大油田均进行二氧化碳驱先导试验后发现，二氧化碳驱过程中存在不同程度的腐蚀问题，导致某些工艺设施使用寿命仅为1~2年，为此必须开展缓蚀剂、防腐涂料等技术攻关以解决二氧化碳驱油注采输系统中金属设施的腐蚀问题。该生研究了二氧化碳驱采出水的腐蚀规律，针对二氧化碳驱的腐蚀条件，选择了多种材料进行筛选试验，确定了两种可行的金属材料，并筛选了缓蚀剂和防腐涂层。文中采用的实验手段包括压腐蚀挂片试验、高压腐蚀试验、腐蚀速率的测定、缓蚀剂合成及筛选试验、涂层优选试验。在论文中，只是开展了腐蚀试验，测定了腐蚀速率，没有提出较为创新性的试验。大多专业型硕士研究生论文都存在类似的问题，即创新能力不强、所从事的工作大多是企业工作站工作人员就可以开展的工作、所使用的仪器设备大多是比较普通的仪器设备，这表明专业硕士的培养环节仍缺乏创新能力的培养。
二、提高材料工程专业研究生培养质量的对策
（一）授课方式
要求在完善研究生专业基础知识结构的基础上以启发讨论式为主，辅之以其他多种形式的教学形式。在讲授基础知识后，以小组讨论的方式开展启发式教学。研究生在探讨问题的过程中，可以发表各自见解，同时将点滴的灵感融入集体配合协作之中。在授课内容上，授课教师根据学生在实际中需要掌握的知识去组织内容，提供若干参考教材、课程相关论文以及在相关学科中具有影响力或者有争论的论文给学生，扩大学生阅读面，跟踪最新的与课程相关的热门理论和实际应用情况，从而提高学生的创新能力。同时，授课教师可讲授学科前沿领域所面临的技术难题以及所对应的措施，使研究生少走些弯路，研究生学位论文也能够站在更高的起点，引导研究生进行深入思考。
（二）招生与录取对策
我们对报考材料科学与工程系的研究生大力宣传国家关于发展全日制专业学位研究生教育的各项政策，大力宣传经济社会发展对于应用型、高素质人才的迫切需要，大力宣传发挥好全日制专业学位硕士研究生作用对于促进我国经济社会又好又快发展的重要意义，营造良好的舆论环境，形成优秀人才踊跃报考专业硕士的氛围。同时增加全日制专业学位推荐免试的人数并给予相关的政策支持。报考专业型硕士研究生的学生优先录取，报考学术型研究生若不能被录取，没有机会转为专业型硕士研究生。录取为专业型研究生的，给予全日制专业学位更高的待遇，奖学金的评选也采取倾斜政策，全日制专业学位研究生所享受的待遇高于学术型硕士研究生。与此同时，由于专业型硕士研究生都要到工作站开展毕业论文或毕业设计工作，学校导师也希望招学术型研究生而不希望招专业型研究生，为此，应制定政策要求带学术型研究生的导师每年缴纳不同数额的配套经费，带的人数越多缴纳的数额越高，而指导专业型研究生不需缴纳任何费用，并且给予一定补助。
（三）制订合理的培养方案
材料工程以材料科学、机械和力学等自然科学学科为基础，主要研究材料的组织结构、合成与加工、性质和使用性能之间的关系，解决实际生产中出现的材料问题。随着我国油气资源勘探开发不断向高原、沙漠、山地和海域等地质条件比较恶劣的地区扩展，恶劣地质条件对油气装备用材料性能提出了更高要求，材料工程专业研究生需解决复杂油气田开采及储运过程中所面临的复杂难题，因此提出材料工程专业研究生应能够运用现代信息技术获取信息并进行调研分析的能力，应具有较强的综合运用材料工程专业理论和技术手段提出、分析并解决材料工程实际问题的能力，确定了几个培养方向。（1）腐蚀与防护工程：开展油气装备金属材料的H2S/CO2腐蚀机制与寿命预测研究，研究钢和耐蚀合金在高温高压H2S/CO2条件下的腐蚀失效机理及防护措施，解决油气安全生产所面临的关键问题。（2）高分子材料工程：基于高分子材料的微观结构与性能关系，通过分子结构设计、修饰新方法新技术，以高分子材料在高温高压高H2S/CO2介质中的老化机理为指导，开展高强、耐磨、耐腐蚀橡胶、涂层及工程塑料的研究与应用。（3）石油工程材料：基于材料科学理论，开发石油新型装备材料以及材料性能表征，满足日益苛刻的油气田环境对材料的要求。（4）先进功能材料：以材料的多功能化与智能化为目标，研发先进的功能材料及智能材料，满足现代高技术发展对先进功能材料的需求。要求专业硕士研究生入学后在学校导师和现场导师的指导下，明确研究方向、学习相关课程及进行资料和文献调查研究。每位硕士研究生在论文开题之前，必须阅读至少40篇与所从事的研究工作相关的文献，其中外文文献的数量不得少于15篇，并写出文献综述报告。工程硕士专业学位论文形式可以是工程设计、技术研究或技术改造、工程管理类型。论文工作应有明确的工程应用背景或来源于工程实际，有一定的技术难度，论文成果具有一定的先进性和实用性。对不同形式的论文有不同的要求，对于工程设计类论文，应以解决生产或工程实际问题为重点，要求设计方案正确、布局及设计结构合理、数据准确、设计符合行业标准；对于技术研究或技术改造类项目论文，要求分析过程正确、实验方法科学、实验结果可信；对于工程管理的论文，要求应有明确的工程应用背景，研究成果应具有一定经济或社会效益，统计或收集的数据可靠、充分，理论建模和分析方法科学正确。在入学后的第四学期开展中期考核，包括考核学生的选题与工程实际、工程技术和产业背景的关联度，对工程实际产生作用或价值，以及是否有利于解决当前工程实际、工程技术面临的难题，是否对产业有重要技术创新。考核学生课题的进展情况，如与开题报告时相比，完成课题研究工作的比例，是否在中期考核前取得相应科研成果；考核学生是否完成实践活动并提交实践报告；考核学生参加课题组内报告和参加国内外教授的学术报告情况，以及下一阶段工作安排的合理性和可行性，是否能按期完成课题研究，是否能按期完成学位论文等相关工作。
（四）工程实践课程的制订
中国石油大学（北京）材料工程研究生工程实践课程，安排在入学一年课程学习之后。以腐蚀与防护工程方向为例，我们开展10周的涉及腐蚀与防护相关的专业实习，是全日制硕士专业学位研究生了解油气田生产开发过程中石油装备材料与腐蚀防护技术专业知识的重要实践教学环节。通过现场材料与腐蚀工况、防腐措施的调研实习，辅以现场工程技术人员和教师的讲授等实践环节，熟悉油气田生产开发的主要设备和工艺流程，了解我国油气田生产开发过程中使用材料以及材料腐蚀与防护技术应用现状，增强学生对油田现场所使用的金属材料、非金属材料以及材料腐蚀与防护专业的感性认识，培养学生综合应用专业理论知识解决现场腐蚀与防腐问题的工程实践能力。通过专业实习，学生应达到以下基本要求：（1）了解井下管柱系统、井口装置与阀门、集输站场等关键部件的材质、腐蚀工况条件及腐蚀失效现象；（2）了解油田现场主要采取的控制或预防腐蚀的各种措施及其效果；（3）了解油田现场采取的腐蚀速度监测检测技术、腐蚀评定方法和标准；（4）总结油田现场腐蚀失效规律，分析油田现场发生腐蚀失效的可能原因和腐蚀机理，评价防腐措施的有效性。
（五）试验平台建设
重点是筹措经费建立研究生专用实验平台，大力开展实验教学，着力培养研究生的创新思维、实践能力和动手能力。在实验室环境、硬件设置、软件安装方面，按照研究生的教学和科研要求进行规划。如腐蚀与防护工程方向的实验室，设有制样室、常温常压室、高温高压室、电化学室、环境力学室等。近年来，学校加大投入，先后买入了多台电化学测量仪器、高温高压釜、慢拉伸试验机、拉扭疲劳试验机等，完全可以满足学生在腐蚀与防护工程方面的教学和科研需求，所提供的优质科研条件在研究生实践教学环节中得到了充分利用，使研究生科研能力及实践能力的培养更加系统和全面，极大地提升了材料工程专业研究生的科研创新能力和实践能力。
（六）企业工作站与学校优势资源共享，合作申报科研课题
重点是拓宽企业工作站与学校的沟通渠道，大幅增加前沿实践性、创新应用性课程，打通学校和企业工作站的沟通渠道，让三大石油公司相关机构参与大学课程体系建设。为此，学校组织导师深入三大石油公司相关机构实践基地考察调研实践课题，根据企业工作站对专业型研究生培养的目标要求完善课程设置体系，强化课程的实践创新性。与此同时，我们聘请了大量企业工作站的导师，让有丰富实践经验的专家教授走进课堂，讲授实践性质较强的课程，导师和学生共同探讨实践性课题中的设计、研究和问题等，依托各企业工作站实践基地或以实践基地为主组织研究生课程教学，让学生身临其境地学习、感受。学术型研究生主要从事自然基金项目的基础研究工作，专业型研究生的创新能力的提高，需要从具有高技术难度的技术难题入手，其中作为技术骨干参与国家863项目、国家科技部中小企业创新基金、科技部星火计划和国家科技部科技支撑计划等项目，对于提高研究生的创新能力具有巨大推动作用。我们与部分企业工作站已经开展了这方面的合作，取得了良好的效果。譬如，我们与一家企业共同申报国家科技部科技支撑计划，主要开展采输系统二氧化碳腐蚀控制关键技术研究，进入该企业工作站的学生主要围绕该计划开展如下工作。（1）开展二氧化碳驱产出井及集输管线腐蚀影响因素及影响程度研究：针对二氧化碳驱高含二氧化碳采出液性质，找出影响二氧化碳驱产出井及集输管线腐蚀的主要因素。（2）产出井及集输系统耐二氧化碳腐蚀涂、衬层以及耐蚀材料的优选研究：针对二氧化碳驱体系的特点，研究玻璃钢环氧树脂内衬层、煤焦油环氧树脂防腐涂层、纳米陶瓷涂层、超高分子量PE内衬复合管、玻璃钢管、合金管等在该腐蚀体系中的耐蚀性能并优化耐二氧化碳腐蚀涂、衬层。（3）产出井及集输管线二氧化碳腐蚀体系缓蚀技术研究：在确定二氧化碳驱产出井及集输管线腐蚀的主要影响因素的基础上，利用筛选、复配、优化等技术手段研究适合二氧化碳驱腐蚀体系的缓蚀剂，并研究缓蚀剂可行的现场加注工艺技术。（4）产出井及集输系统阻垢技术研究：利用筛选、复配、优化等技术手段研究适合不同部位的阻垢剂并研究阻垢剂的加注工艺技术。通过共同攻关，许多技术难题得到克服，研究生的创新能力得到极大提高。实践证明，共同合作申报科技攻关项目，让学生参与其中是切实可行的培养途径。
新型化学材料论文篇（9）
中图分类号：G642 文献标识码：A
Exploration and Practice of Material Specialty Multi-use Talents Training Mode
――Take Wuhan Institute of Technology Materials Enrollment as an example
LIU Yulan
（Wuhan Institute of Technology Material Sciences and Engineering， Wuhan， Hubei 430073）
Abstract High class material multi-use talents are the demand of society for materials personnel training， but also a major problem facing the university. This paper analyzes the general problem of college classes in personnel training materials exist； combined with the actual situation of the school， put forward the countermeasures of multi-use materials talents that need to be taken.
Key words material specialty； multi-use talents； talent training mode
1 高校人才培养存在的主要问题
1.1 人才培养模式单一
我国材料类本科人才培养模式基本上还处于改革和创新阶段，虽然个别高校有创新并有些许成效，但这也是只在小规模内试行。就目前情况而言，材料类本科教育基本上还是沿用传统的“3.5+0.5”四年本科制模式，前面7个学期以课堂教学和实验教学为主，最后一个学期用于毕业实习和毕业论文。这种模式具有强烈的应试特色，培养出来的学生应试能力强，解决实际问题能力、实践创新能力都较差，无法满足社会对材料类人才的需求。国内缺乏完全可以直接借鉴的材料类人才培养模式。
1.2 专业课程设置
目前材料类专业课程设置往往以强调学科逻辑发展的专业理论课程为主，重知识传授轻能力培养的问题依然突出 。课程体系大体按照公共基础课、专业基础课、专业课的三段论模式设置，而且课程设置主要以本专业内容为主，考核方式以期末考试成绩为主，教学方式以课堂教学为主，理论课和实践课比例失衡。这些因素使得本专业学生知识专业面较窄，动手能力差，毕业后进入用人单位需要较长时间的适应期，不能满足社会用人单位的需求。基本上高校都能意识到目前课程设置所存在的诸多问题，但在具体如何解决及实践中存在太多难题。
2 加强多用型人才培养的对策探讨
武汉工程大学材料科学与工程学院经过近20年的发展，目前包括高分子材料与工程、无机非金属材料工程、材料物理、材料化学四个本科专业，其中高分子材料与工程为国家特色专业、湖北省品牌专业、湖北省高等学校战略性新兴支柱产业人才培养计划专业和湖北省专业综合改革试点专业，无机非金属材料工程专业为湖北省品牌专业，材料物理专业为湖北省高等学校战略性新兴（支柱）产业人才培养计划专业，材料化学专业为校级重点培育专业。
2013年材料学院已全面施行大材料一本招生，如何利用好现有的教学资源及好的生源，因类施教，培养出高质量的继续深造的材料类研究型人才及步入企业的应用型人才是我院目前迫不及待需要解决的问题。如何结合自身的特殊情况，培养出多层次的材料类专业人才，具体可以从以下几个方面做起。
2.1 明确办学思路
要保障高校教学质量，首先领导阶层要有明确的办学思路，建立人才培养模式、促进教学改革、推动教学质量工程建设、统领全局的发展。根据本专业整体发展形势及学生对专业的规划及选择，以学生为本、因材施教，明确多用型人才培养具体在研究性人才培养和应用型人才培养在教学过程中的区别。学术研究型教学主要是突出理论教学，强调较强的系统理论基础，要求学生基础理论扎实，工程技术全面，注重理论和理论创新能力的培养，毕业生往往在高校或研究所继续从事创新开发或更深入的研究。而应用型本科教育主要为高技术部门、技术密集产业培养技术工程师、技术管理人员及技术研究人员等高级工程技术应用型人才。两者的不同表现在实践环节中尤为突出，如何将实践教学落到实处，具体可以从人才培养模式、专业基础设置、课程体系及课程要求、教学模式、教师分配等方面着手，严格实践教学每一环节。
2.2 人才培养模式的建立
对于人才培养模式的建立，学院计划分两步来进行，首先对于刚进入大学的新生全部进行一年的大学公共基础课的学习，即将进入大二的材料类学生将面临一次专业分流，也就是进行自己的专业选择，基本上通过学校宣传、多媒体了解等多渠道学生对每个专业基本上有了大致的了解，学院目前暂设有创新型人才培养――材料科学与工程创新班；工程应用型人才培养――材料科学与工程卓越工程师班；国际化人才培养――材料科学与工程国际班。其次在每个专业4～6个班的大二进入大三的学生中，学院可以组织人力进行统计调查，是考研继续学习还是就业每个同学心里基本上都有了答案，通过统计结果及往年的情况，综合考虑设1～2个考研班，其余班级为就业班级。对于就业班和考研班，学院可以借鉴其他高校如武汉大学研究型大学本科培养方案和上海工程技术大学应用型大学本科培养方案，在公共基础课环节和实践教学环节区分对待，有意识地增加或调整实践环节与理论环节的课时比例，充分调动每个学生的积极性，为以后的工作或学习做好充分的准备，我校高分子材料专业正准备实施第二步计划改革。
2.3 专业结构的调整与改革
传统教育在培养计划中实践教学环节一直附属于理论教学，往往缺乏实践教学体系自身的纵向连贯性和系统性。应用型人才是市场竞争的优胜者，学院在培养教学计划安排上需以市场需求为导向，根据专业的具体情况来调整知识结构和体系，注重专业知识和企业需求的交叉融合，以公共基础知识、学科基础知识和专业基础知识为平台，以应用型或研究型课程体系为模块。结合实际，以学生为主，实施自主学习计划、自主选择专业方向、特别学分制等人才培养的新机制，在班级设置上形势多样化，以基地班培养基础学科拔尖人才，以实践班来培养动手能力强、实践能力强的应用型人才，以就业为导向，形成订单式的人才培养模式。
2.4 研究型、应用型教师队伍的区分、组建
随着高等教育规模逐渐扩大，对师资队伍也不断提出了新的要求，专业教师不但要有较高的学历、而且还要求有较丰富的实践经验。通常情况下，大学教师既需要承担繁重的科研任务，又需要兼顾到日常的课堂教学，若两者之间协调不到位，无疑会影响到教师的精力，最终影响到教学质量和效果。如何协调好教师自身在教学和科研之间时间和精力分配的关系，这需要学校有相应的制度来进行调解。在我校2014年全校中层干部大会校长讲话中已明确将教师人员结构的调整作为2014年学校的主要工作进行部署，具体从教师研、教分类、分级与分流政策，优化教师结构进行实施，提高教师整体素质。
参考文献
[1] 王勇，孙丽丽等.高校面向“卓越计划”培养材料类创新工程型人才的认识与思考[J].中国校外教育，2013（6）：21-22.
[2] 田仕，王发洲等.材料类专业拔尖创新人才培养新模式的探索与实践[J].科教导刊，2013（8）：36-39.
[3] 李昂.高等教育大众化背景下我国研究型大学本科教学质量保障研究[D].江西农业大学，2012.
[4] 卞钰.新建应用型本科高校实践教学研究[D].南京师范大学，2011.
新型化学材料论文篇（10）
关键词:
土木工程;材料专业;实验课程;教学体系
创新源于问题，始于实践［1］。实验是理论课程抽象知识的具体化，是理论的延伸，是理论再实践的深化。实验是所有工学和理学科技工作者必须掌握的基本手段。实验不同于理论，往往理论是美好的，实践时却经常因某个细节而造成实验结果与理论预期不相符，而某些细节经过研究探索，可能会促进理论的发展。因此，对以实验为基础的学科，实验和理论显得更相辅相成。土木工程材料属于传统材料，属于典型的应用型科学，更是以实验为基础的学科的典型代表，其大量的科学理论首先来源于实际经验的总结，来源于实验规律的总结和提升。
1实验教学的分析
良好的实验教学是促进并实现“工学并举”的重要手段。实验教学不同于理论教学，更注重于培养学生理论联系实际、综合运用知识、观察与思考的能力，即培养学生动手，用所学知识解决实际问题的能力;通过观察实验现象、分析实验问题和结果，培养学生在实践中的探索和创新意识。我校郑家茂校长指出:相对于理论教学，实验教学更有利于促进学生主动构建科学的知识体系、促进理论与实践结合;更有利于突出研究探索，培养学生创新意识和能力;更有利于提高学生综合科学素质、突出知、情、意、能的高级复合作用，帮助学生取得创新成果并得到全面综合发展［1］。如何通过实验有效地培养学生的动手能力呢？以往的实验教学一般均作为理论教学的一部分，采用非单独设课方式，以平时成绩计入课程总分，一般占10～30%，但多为论证性实验，仅针对某单一目标，对课程整体理论的连贯性理解不足，对知识的综合运用能力不足。事实上，培养一个学生动手能力和实践能力，应在满足若干学时的基础上，通过一个与课程紧密相关但又相对独立的完整实践体系的实施，才能实现［3］。同时，高水平的实验教师队伍也是提高实验教学、提高单独设课效果的基本保障。我校材料专业实验室拥有多位博士和全校仅有的两位教授级高工，在院系的支持下，构建了独立实验教学体系，建立了实验课程间、不同实验间的紧密联系，并从2011级学生开始实践。采用单独设课，实验教师具有较大的自，但同时对实验教师和学生的要求更高［2］，要求实验教师兼具扎实的理论知识、丰富的实践经验、足够的科研经历。
2实验教学体系的设置原则
为培养创新型人才，大学实验教学应在立足基础性、系统性和层次性的基础上，强调综合性和创新性。基础实验是扎实掌握相关专业知识点的重要手段，不能忽视基础实验的作用。虽然综合设计性实验项目对于培养学生创新意识、全面提升学生的知识应用能力和解决问题能力方面发挥着不可替代的作用。但基础不够，过多的强调综合性、设计性实验，很难达到预期的效果。二者应相得益彰，不可偏废［4］。综合性、设计性实验更不能片面强调实验教学的探索功能，甚至过高要求产生创新成果，应强调培养学生掌握如何综合设计的基本思路、基本流程和基本方法，强调方案设计的重要性，强调与理论知识的结合，强调合作与团队意识等［5］。事实上，综合性实验往往也是由一系列简单的基础实验组成，只是更强调各种结果之间的相关性。如某个简单实验的结果，能用来表征该材料的某些关键性能，无疑该简单实验本身就是一个完美实验设计的诠释。一个完整的综合性实验教学，应包含与该实验相关的知识体系，包含文献综述，熟悉和了解与实验内容相关的知识背景、材料性能、整个实验设计原理和方法、实验过程的影响因素、实验可能的结果，实验过程的操作，结果计算，对实验过程出现的现象进行分析总结等。实验前，应了解实验背景知识、基本理论和实验过程，了解实验设计方法，了解实验过程可能出现的偏差和现象，并初步预期实验结果;实验过程中，要认真观察实验现象，思考问题所在，对比实验结果与预期结果等;实验结束后，认真总结实验结论，分析实验过程中的现象和实验结果的偏离等。通过完成从了解实验、设计到结论分析的整个实验过程，通过有趣的实验现象和有效的实验结论，调动学生的求知欲，启发学生的创新性思维，使学生由被动接受转变为主动求知，从而达到提高实践能力的目的。
3全新实验教学体系的构建
从培养“创新研究型人才”和高素质人才的角度出发，我校土木工程材料专业基于实践教学体系全局化、整体构建的思路，制定了相对独立而又完整的实验课程体系。课程体系的设计以材料科学基础、材料制备、性能测试和分析为主线，以材料的组成、结构、性能、工艺的相关性为牵引，突出系统性和学科交叉性，同时设置专业方向大型综合实验、本科毕业论文设计，以强调综合性和创新性。实验课程具体设置了材料科学基础实验、材料制备技术实验、材料性能测试技术实验、材料分析技术实验、专业方向大型综合实验、本科毕业论文设计等独立课程。每门课程中，又同时包含基础性实验和综合型实验，充分体现了基础性和层次性。材料科学基础实验结合硅酸盐材料方向的材料科学基础理论课程，通过丰富多彩的显微世界和材料的鉴别技术，引导学生对材料的兴趣。而材料制备、性能测试与分析技术三门课程均偏重于方法的学习，同时注意学科交叉，制备技术偏重于材料的各种制备工艺与方法，性能测试则在充分考虑材料的物理、力学、声学、热学、电学等方面的基础上，对实验课程所制备的具体材料进行系列性能的测试，分析技术则偏重于所制备样品的微观分析，三者之间借助制备的材料相互联系，相互穿插，但同时又各有侧重;实验内容囊括了土木工程材料的各种典型实验，及相关性较强的部分金属材料性能试验，提升了实验内容的深度，突出“理论够用，实验为主”，基础性实验项目教学中，更强调理解实验原理、步骤的流程，重点讲解其中易引起实验结果产生偏离的步骤、原因及注意事项等;而综合性实验项目或课程注重学生对实验方案的设计，注重科研思维、科研方法等的教学，以实际工程应用问题和指标要求为目标，综合应用各种基础实验，分析材料组成、结构、工艺与性能之间的相关关系，通过对实验的理解、动手操作、对现象和结果的分析、总结和评估，培养学生独立解决问题及创新的能力。
4实验教学体系的构建说明
材料制备实验教学内容的设计，在考虑了专业特点的同时，又充分考虑了材料或产品在生产工艺上的延伸。大多数材料的更新发展和进步，主要通过配方的改进和工艺的更新来实现。配合比设计即材料的配方设计。混凝土的配合比设计为通过计算配方，实验验证性能，得到合理配方;各种泡沫轻质材料的制备原理基本相近，均为在基体中加入各种气体形成气孔，以金属为基体，加入气体即成为泡沫金属，以陶瓷为基体引入气孔，即成为泡沫陶瓷，以混凝土为基体引入气孔，即成为泡沫混凝土。而不同基体，因其特性不同，引入气孔的方式和方法也有所不同。模压法是采用预先制备好的模型，将所需制备的材料加入模具中，采用浇注或者加压的方法制备出与模型相同的产品，除广泛用于混凝土模型、构件或试件的浇筑、墙体材料的压制成型外，同时也是模具设计和工艺制品常用的方法。水热法广泛应用于各种材料领域，如用于生产纳米材料、陶瓷材料、生物材料、使合金变成超细粉末或结晶粉末等，是指温度为100～1000℃、压力为1MPa～1GPa条件下利用水溶液中物质，进行化学反应，从而制备出一种新材料的方法，其关键是根据所需制备的产品选择合适的原材料、合适的反应温度及反应时长等。高温烧结法是把各种原料粉末或粉末压坯，配入适量的燃料和熔剂，在高温炉或窑中加热到低于其中基本成分的熔点的温度，经过一系列的物理化学反应，然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程，采用不同原材料，在不同的烧结工艺制度下，可制得不同的产品。高温烧结是陶瓷材料制备的常用方法，也是合金等材料改性的主要方法，该制备方法的关键主要是选择合适的原材料，然后根据原材料的特性进行工艺的合理优化。性能测试实验课程的设置，注重实验间的对比与分析。如不同材料的力学性能有何异同?如同样是力学性能，木材、钢筋、高分子材料各有何特性，实际使用中如何考虑?另外，同样的检测方法，如超声无损检测，测试不同材料如金属和混凝土时，方法有何异同，是否可相互借鉴?通过课程中的综合实验，分析性能间的相互关系，如力学性能与渗透性的关系;同样是混凝土渗透性的表征，RCM法、电通量法、气渗法等，有何异同，结果之间的关联性如何?总之，就是培养学生分析材料组成、性能、结构与工艺等之间的相关性、对比材料性能之间或方法之间的异同、并分析异同产生之根本缘由等。综合实验中，还包含制备实验所制备材料的部分性能，从而进一步了解制备方法的合理性和有效性，最终形成对材料制备、性能的综合评估与分析。专业方向大型实验则在补充了前述缺乏的少量专业实验的基础上，设置以解决实际工程应用问题为目标的小型课题，其包含技术较成熟、目标相对简单且较易实现，结合学生理论课程试验设计与数据处理进行实验方案的设计，实验内容包含从原材料、性能指标、测试、分析技术的测试应用和综合分析，必须覆盖原材料的关键性能(含物理性能和形貌)、工作性、重要的力学性能和易于实现的耐久性或功能性(如吸声/导热/无损等特性)测试等，适当微观分析。且尽量控制工作量和学生的实验时间，工作量不宜太大，需轻重、难易结合，注重于前述知识的综合运用，注重于整个科研方法和思维的培养，注重于解决实际问题。作为毕业论文设计，结合科研项目，学生必须独立完成一个相对系统的微型课题。需要学习者较为全面地熟悉掌握专业和课程的基本原理，才能综合运用各种方法进行设计。如果学生不具备相应的理论基础和实践基础，难以达到预期的效果，所以，设计性实验的安排应与本专业的基础理论教学进程紧密结合。
5结语
以材料科学基础实验引导学生了解材料，以材料制备－性能测试－分析为主线，分析材料组成、性能、结构与工艺之间的相关性，对比材料性能之间或方法之间的异同，并分析异同产生之根本缘由，结合专业综合性实验和毕业设计，进一步掌握各种实验技能的综合应用，结合理论教学体系，培养学生实验或科研设计的思路和方法，从而培养学生的分析问题和解决问题的能力。
作者：庞超明 张亚梅 梅建平 张萍 韩雪芹 单位：东南大学材料科学与工程学院 江苏省土木工程材料重点实验室
参考文献:
［1］郑家茂．对大学实验教学若干问题的厘析［J］．实验室研究与探索，2007，26(10):1－3．
［2］金南国，钱匡亮，孟涛．高校土木工程材料实验教学单独设课的探讨［J］．实验室研究与探索，2009，29(9):111－112．
新型化学材料论文篇（11）
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(b)-0188-01材料是国民经济、社会进步和国家安全的物质基础与先导,材料技术是现代工业、国防和高科技发展的基础技术,是当前最重要、发展最快的技术领域之一。材料科学技术的快速进步,要求本科教育不但要重视基础知识的传授而且要担负起培养能适应材料科学与工程领域高速发展需求的、具有新知识结构的创新型高素质人才的重任。《新型玻璃材料》是材料科学与工程专业的专业基础课,为了使材料科学与工程专业的本科学生适应材料科学技术的迅猛发展,新型玻璃材料的日新月异,应改革传统的授受式的教学方法,培养和提高学生的综合素质。
1 新型玻璃材料教学中应用探究式教学方法的必要性
如何改革教学方法,从而优化学生的材料科学知识结构和能力,是当前材料科学与工程专业课程教学需要探讨和解决的重要课题。然而,受传统教学观念的影响,目前,大学本科学生接受知识大多还是采用“授受式”教学方法,知识由教师大量地讲授给学生。因此,教学效果是学生习惯于闻一知一,缺乏探索精神,不利于学生创新能力的培养,还导致学生学习的被动性与依赖性,一旦离开教师,很难实现主动学习和提高,往往培养出一些考试型的学生。为扭转学生被动学习的局面,需要改革传统的授受式的教学方法来提高学生的学习主动性。
探究式教学又称发现法、研究法。认为在教学过程中,学生学习的过程与科学家的研究过程在本质上是一致的。因此,学生应以主人的身份去发现问题、解决问题,并且在探究的过程中获取知识,培养能力特别是创造能力,同时受到科学方法的教育,并发展自己的个性。在探究式学习中,教师由知识提供者、传授者、讲述者转换为组织者、引导者、支持者,帮助或支持学生自主寻求问题的答案。
《新型玻璃材料》是材料科学与工程专业高年级学生所学的专业基础课程,这个阶段的学生面临就业或者考取研究生等继续深造的选择。然而,无论是就业或是继续深造,培养学生自主发现问题解决问题的能力相当重要。《新型玻璃材料》具有较强的应用和研究价值,学习这门课程更适于培养学生的创新能力。但是,玻璃材料种类繁多,包括传统玻璃材料、重金属氧化物玻璃材料、光功能玻璃材料等等。各种玻璃材料的原料组成和性质差异很大,课堂教学内容很难用一条主线贯穿,各章节内容跳跃性大。如果采用授受式教学方法,讲授和学习都易显得枯燥乏味。为了调动学生学习的积极性和主动性,加强学生创新能力的培养,取得良好的教学效果,《新型玻璃材料》课程采用探究式教学方法是非常必要的。
2 探究式教学法在功能玻璃材料课程教学中的实施
2.1?创设问题情境,激发探究兴趣
教师要精心准备每一次课的引入,每一次课不仅要做到能够概述本章节课程的关键内容,更重要的是要努力做到巧妙应用清晰、生动、准确的语言,合理、灵活的类比,善于提出理论联系实际的思考问题等引起学生的求知欲,调动学生学习本门课程的积极性。例如,在第一次课,我们可以引入“玻璃在我们生活中随处可见,那么玻璃材料有哪些类型呢？玻璃的应用范围如何,我们为什么要学习《新型玻璃材料》课程?”等等。以提问的方式激发学生去思考,然后再结合教材的各章节内容,进行准确生动的阐述,既完成了相关知识内容的传授,又引起学生的探究兴趣。
2.2?开展讨论,培养创新思维
在教学过程中,教师首先提出问题,再组织学生分组进行讨论,在讨论过程中学生可以相互纠错、补充、充分发表自己的见解。这能激发学生积极主动的去思考问题并设法解决问题。教师要留给学生思考和探究的余地,即课堂上不需给出所有答案,对于所提出的部分问题留给学生课后思考和解答。从而,对于课堂上没有完全解决的问题,学生就会带着好奇的心理去探索,很多问题需要学生自己查阅相关资料才能找到答案,在查阅资料的过程中学生可能会发现新的相关感兴趣的问题。这样既能激发学生对本门课程的学习兴趣,更能有效的培养学生发现问题解决问题的能力,而这正是创新思维培养的关键。
2.3?应用现代教学手段,引入科技前沿
对于《新型玻璃材料》课程的学习,材料微观组织的观察、辨认和分析是必不可少的。我们可以将各种电子显微镜下观察到的玻璃材料微观组织图像输入并储存在计算机中,就可以对大量不同状态下的各种微观组织进行反复的观察和分析。从而可以将一些板书不容易表达的科学问题以形象的动画或模拟的方式很直观的展示给学生。在观察和分析的过程中,学生能深刻的体会到科学的伟大与神奇,从而激发他们的求知欲和探索精神,以提高其创新能力。
课外教学环节探究式教学方法可以从以下两个方面实施:(1)习题的选择要立足于培养学生的综合素质,在保证一些温故基本概念和基本知识点的题目基础上,可以对原有的一些习题进行演变,或自己另外给出一些习题,这些题目要具有科学探究性。(2)在考核方面要做到,考核方式不仅能考查学生对《新型玻璃材料》课程基本内容的熟悉和掌握程度,更能体现学生的应变能力和创新能力。因此,考核方式要多样化。例如,在期末闭卷考试的基础上,可以在每章结束后,给一个与所学内容相关并具有科学探究性的题目,让学生以小论文的方式作答,并作为考试成绩的一部分。这就可以在考核学生掌握所学课程内容的基础上,也训练和考核了学生的创新思维能力。
3 结语
我们教学的对象是大学生,大学阶段是由学校学习到进入社会服务的过渡期,通过教学使学生牢固掌握基础知识的基础上,培养他们的创新能力等综合素质更为重要。本文浅谈了在功能玻璃材料教学中应用探究式教学方法的几点意见,不足之处,还有待在今后教学过程中的实践和探索。
参考文献
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