材料科学与工程导论范文

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关键词: 双语教学《材料科学与工程导论》课程教学模式教学方法

随着经济全球化和教育国际化的发展,培养既懂专业知识又能用外语进行科学研究和人际交流的国际化人才,已成为我国高等教育改革的必然趋势。为此,教育部从2001年起先后出台了《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》、《关于本科教育进一步推进双语教学工作的若干意见》等文件,提出了“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学”,“今后我国本科教育20%以上的课程必须进行双语教学,同时要求率先在金融、法律、生物工程、信息技术、新材料技术及其他国家发展急需的专业开展双语教学”的要求,正是为了使学生能尽快地掌握国际上本专业的最新发展趋势和相关资料信息,更好地为今后参与国际交流和学习打下基础。双语教学除了能使我国学生更为有效地了解世界和参与国际交流,亦是吸引国外优秀学生来华留学,提升我国高等教育的国际竞争力和高等教育迈向国际化的需要。

材料科学与技术的发展是很多新兴产业的前提和基础。例如在新能源产业方面,光伏发电和燃料电池效率的提高无一例外地涉及材料技术的革新进步;而在环保节能方面,LED节能灯的推广使用正是缘于近年来在半导体材料制备技术上取得的重大突破。因此,在材料专业尤其是从专业基础课阶段开展双语教学,对培养具有全球视野可参与国际竞争的高级专门人才具有重要意义。江苏大学从2004年开始开设《材料科学与工程导论》双语课程,开课时间安排在大三上、下两个学期进行,此阶段学生已修完基础课程和部分专业基础课,大部分学生的英语水平也已达到四、六级。笔者将结合从事该课程双语教学的实践经验,以《材料科学与工程导论》为例,针对双语教学模式及教材的选择、教学方法与手段方面谈谈认识和体会。

一、双语教学模式及教材的选择

目前,我国高校开展双语教学大致有三种模式,即半外型、混合型和全外型[1]。半外型采用中英文两种教材,讲授以中英文两种讲解形式并行;混合型采用外文教材,授课采用外文与中文交叉讲解来进行;全外型所用教材为原版外文教材,课堂讲授所使用语言全部为外语。可以看出,半外型模式适合专业及外语基础相对较为薄弱的学生,而全外型模式要求学生对外语及所学专业皆有较深的通透领悟能力,混合型模式对学生的专业及外语能力要求则介于前两者之间。具体每门课程使用哪一种模式,主要的原则是以保证双语教学的质量为前提,应根据实际情况由教师自行选择,即根据课程章节的难易、内容的深浅等具体情况而制订可行的双语教学模式,不宜一概而论。一般来讲,对于内容较为简单的章节采用全外型教学,而对理论性较强且例证较多的章节宜采用混合型的教学方法。例如笔者在讲授“原子结构及原子间结合键”一节时,因其内容较为简单且基础课程里有所重复,从多媒体课件的制作到课堂讲授再到作业布置全程使用英语;在讲解“固体中的缺陷”一节时,因涉及缺陷的理论模型、例证,以及缺陷的显微镜观测等较深内容,在使用英文讲解难点时一般辅以中文补充。但不论使用哪种教学模式,必须贯彻以对专业知识的学习为根本,以提高外语水平为辅助的指导思想[2]。实践证明,灵活选择双语教学模式,可以满足专业课程内容的传授。需要强调的是,由于学生的英语水平参差不齐,实际教学中教师一定注意既要让英语水平好的学生有更多收获,又要让英语水平略差的学生学到必须掌握的专业知识,不能本末倒置,牺牲专业课来弥补英语的不足。

关于《材料科学与工程导论》双语课教材,我们选用的是William D.Callister,Jr编著的Fundamentals of Materials Science and Engineering(Fifth Edition,John Wiley&Sons,影印本,化学工业出版社,2002)。此书是一本经典的美国高校教科书,行文优美,通俗易懂。阅读该教材有助于学生通过专业知识的学习提高英语水平,有利于让学生以英文的思维方式了解表述问题和处理问题的方法,养成换位思考问题的好习惯。当然,课堂讲授内容不应止于教材,为使学生充分理解知识难点,教师可以广泛收集其它教材或专业网站中的优秀案例。此外,为了能够使学生更好地把握教学内容,我们还提供一些中文参考教材(如冯端等所编的《材料科学导论》,化学工业出版社,2002),以便学生对一些难点知识进行中英文对照学习。

二、双语教学实践策略

与使用母语教学相类似,双语课堂教学应多种教学形式并用。在进行双语教学时,课堂教学不能仅仅满足于讲授法,而要通过多种渠道,采用不同的教学形式,如案例法、讨论法等进行交叉教学,充分调动学生的学习积极性,提高双语教学效果。笔者经过教学实践总结,认为以下几点应在双语教学中引起充分重视。

1.使用多媒体教学平台。我国当前学生的英语水平普遍表现为读写能力较强而听说能力较差,而在我们的师资队伍中除部分有海外学习经历者外,亦存在类似情况。有鉴于此,我们在课堂教学过程中应充分使用多媒体课件,将教学中的重点、难点呈现于英文多媒体课件之中,可有效避免因教师发音不准或学生听力水平不够所引起的知识接受效率低下的问题。多媒体教学的优点还包括可穿插丰富的案例画面,不仅增大了教学信息量,还使得一些比较抽象的概念和难以理解的内容更容易被学生消化和吸收。

2.推行学生主题报告。纵观我国从小学至大学的教育教学模式,一般以课堂讲授为主,学生处于被动接受知识的地位,因而在某种程度上抑制了学生的学习热情、创新能力及自我表达能力等。在我们的大学课堂里,学生踊跃发言、积极发表自我观点的情形亦较少见。而欧美教育着眼于培养学生的自我创造力,鼓励学生发表不同的观点。同为亚洲国家的日韩、印巴等亦重视培养学生的自我学习能力(例如在韩国本科教育中,学生每周至少有一到两次的课堂发表,即十到十五分钟的随堂小报告)。授课方式的不同使得这些国家的学生较我国同期学生的语言表达能力等方面要更强。因此,我们将学生的主题报告纳入课堂教学之中。对双语教学我们采取小班授课,学生总数在50名左右,每次课给出30分钟的时间由两名学生各作十分钟的主题报告。报告主题可由教师从材料科学与工程领域选择一些研究热点或基本物理理论,提前两个星期将主题词通知相关学生(如学生对其他主题感兴趣,亦可以自由选题)。学生们通过网络和图书馆的资料信息查找有关资料,准备英文PPT讲稿。我们鼓励学生用英语作报告,英文口语较差的学生在使用英文多媒体课件时可用中文进行讨论分析。报告结束后,师生对报告内容提出问题加以总结。教学效果表明,采取这种方式极大地提高了学生的学习积极性,在学习专业的同时提高了学生的英语听、说、读、写能力。此外,学生收集发表的资料很可能是教师所不曾深入了解的,因而使教师的知识也得到了更新和扩展,从而实现了“教学相长”。更为重要的是,学生在查找资料、准备讲解内容的过程中通过实践掌握了学习方法,达到了高校教学的目的。可喜的是,让学生上讲台这一教学方法已得到了国内某些高校的重视并付诸实施[3]。

3.建设网络教学平台。关于网络教学平台,其类似于学校为在校注册学生提供一个校内免费邮箱。除了电子邮件功能外,也具有网上选课、成绩查询、缴费查询等功能。当然,目前国内很多高校已开通这些网上服务,比如网上选课、成绩查询可通过教务处网站个人用户查询,而缴费查询则通过财务处网站查询。笔者认为打破校内各网站间的划分,如上集成这些功能将更方便于学生的使用。学生通过校内信箱查看所选课程时,即可下载任课教师提前挂在网站上的课件、报告主题及时间安排等。在教学过程中,教师应及时向学生提供相关专题的英文专业网站、国外大学的开放式教学系统等,让学生从全方位多视角接触到“原汁原味”的英语和专业思维模式,激发学生对前沿领域的兴趣和求知欲望,及时了解和掌握国际最新教学和科研动态。目前,我校的《材料科学与工程导论》网络教学平台正在建设当中,建成后将有效地扩展教学时空,实现师生间的教学互动,从而显著增强教学效果,提高教学效率。

三、结语

经过几年的实践,《材料科学与工程导论》双语教学得到了我校专家的充分肯定,2006-2007、2007-2008年度的学生评教分数分别为93.6和93.7。但是我们必须清醒地看到双语教学是一种新的教学形式,也是一个长期的、复杂的教学系统工程,需要不断地深入探索和研究。在此,笔者总结自己的教学心得,以期完善适合我国国情的双语教学模式和教学方法。

参考文献:

[1]孙超平,顾成华.制约双语教学的主要因素及对策探讨.合肥工业大学学报(社会科学版),2003,17(2):95-98.

[2]张林娜,周琦,贺连娟,臧树俊,何兰芝.关于双语教学的思考与建议.科技信息,2009,1:187.

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关键词：课程模块化；粉体工程技术；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A？摇 文章编号：1674-9324（2012）12-0090-02

Abstract：“Powder Engineering”is the professional basic course of the major of powder materials science and engineering and the major of inorganic non-metallic materials and engineering.The paper discussed the teaching reform of the course modular to the powder engineering and technology，summarized the condition of teaching and practice teaching in the few years.At last，some suggestions were provided in order to learning the course well.

Key words：Course modular，powder engineering and technology，teaching reform

《粉体工程》课程是我院粉体材料科学与工程专业和无机非金属材料工程专业的一门主干课程，是一门交叉性、应用性很强的技术基础课，它作为这两个专业，特别是粉体材料科学与工程专业的核心课程，对学生职业能力的增强起着至关重要的作用。经过近年来的实践经验证明：《粉体工程》课程的教学质量如何，直接决定着学生的专业能力和专业素质，也直接影响着学生的就业能力。我校于2003年开设了粉体材料科学与工程专科专业，2006年升级为本科专业，在此期间，我们对《粉体工程技术》课程进行了模块化教学改革，形成了一些经验，获得了良好的效果，主要表现在以下几个方面。

一、《粉体工程技术》课程模块化设计

随着现代科技的发展，高校教育教学也在不断改革，依据课程建设应遵循“加强实践，注重应用，增强素质，培养能力”的原则，我们对《粉体工程技术》课程进行了模块化设计，即改变了传统的将《粉体工程》课程仅作为一门孤立的理论课来进行教学的做法，而根据其在整个专业人才培养计划中的地位和作用，将与其有密切联系的其分课程组合在一起，形成相互关联、相互促进的一个模块，模块中的课程主要包括《粉体工程专业导论》、《粉体工程》、《粉体工艺及设备》、《粉体工程双语教学》、《粉体工艺课程设计》和《粉体工程实训》。形成模块后，原课程组即转变为模块课程组，在教学内容和方法的设计和衔接上更加协调了，也更加有序了，使师生在整个教与学的过程中都能做到心中有数、脉络清晰，明显促进了教学效果。

二、教学文件的调整和规范化

课程模块确定后，根据专业人才培养方案中对人才培养的能力、素质、知识和技能等各方面的要求，我们联系《粉体工程技术》模块的具体教学内容，相应地将培养目标进行了分解，围绕模块中的核心课程《粉体工程》确定了新的教学大纲。该大纲由两部分组成，首先是模块教学大纲，其次是课程教学大纲。模块教学大纲主要有本模块简介、确定本模块的教学目标、课程组成、课时分配和模块考核方法。课程教学大纲则主要确定各课程的教学内容、课时分配、教学方法、参考资料等。由模块课程组负责人对全部教学工作负责，做到统一管理，使本模块与其他课程教学活动的安排更加顺畅。

三、模块化课程教学内容的整合

课程模块化后，我们对课程的内容进行了调整，使模块内各课程内容更加符合现代性和基础性、科学性和系统性的统一，使课程结构和教学内容得到进一步优化。例如，我们将《粉体工程》这门课中原有的涉及到基本原理、经典理论和方法等的内容仍保留在该课程中，而将涉及到与时展密切相关的工艺及设备方面的内容单独分出来，开设了《粉体工艺及设备》课程，同时增加了来自生产一线的相关内容，既增强了教学效果，又做到了教学与生产的紧密结合。进行科研活动、培养专业人才服务社会是高等院校的基本职能，教学质量的好坏和科研水平的高低是衡量高校综合实力的重要标准[1]。在实践方面，将教师的科研成果以《粉体工程实训》的形式体现出来，极大地促进了教师将科研与实践相结合的积极性。

四、教材编写和师资队伍的建设

由于国内只有极少数高校开设了粉体材料科学与工程专业，又因我校的专业方向和其他高校的有所差异，因此，在教材方面可借鉴的经验较少。我们采取了各种途径，将教材的编写和师资队伍的建设紧密结合起来，较好地解决了教材和辅助资料的问题。例如，我们在课程模块化教学大纲确定后，组织了教师和国内著名大学的老师共同编写了《粉体工程学》一书[2]，该书已由清华大学出版社出版，并被列入了国家“十一五”规划教材。《粉体工程导论》是我校开设的具有很强特色的课程，我们则请学科带头人亲自主讲本课程，由他撰写了讲义。为了使本专业学生在就业时能够面向更多的国际化企业，我们还开设了《粉体工程双语教学》课，为此，安排了一位具有博士学位的教师去国外进行为期一年的深造，回国后承担了此课程的讲义编写和教学任务，取得了良好的效果。实践方面，我们为了抓好《粉体工程实训》课程的教学，一方面安排了一位具有硕士学位的实验师主要负责此环节，同时派遣其在职攻读博士学位。到目前为止，本课题组已有教授1人，副教授3人，讲师1人，实验师1人，基本形成了一支学历、年龄和职称分布合理的教学梯队。

五、教学过程与教学效果的考核方法改进

我们针对课程模块化教学的特点，将教学过程考核和教学效果考核相结合，将课程模块总体上作为一个整体考核，按综合评定方法分出优劣，同时，对各理论课和实践课分别进行考核，考核结果在一定程度上相关联，这样就强化了考核方法，主要目的是使学生能够掌握该模块的全部重要内容。对核心理论课程考核采用“N+2”的考核方法，“2”表示作业和笔记两项，“N”表示学生学习过程中的其他要素，如到课率、测验情况、小论文写作情况等，最后进行综合评定。这样可使学生不仅重视课程最终考试成绩，同时也关注学习的过程，使之取得较好的学习效果。

以上是我们在学校进行教育教学改革中所进行的课程模块化改革的一些措施，虽然取得了一定的成效，后续还有很多值得探索的领域，需要我们不断开拓创新才会有更大的收获。

参考文献：

[1]沈冬冬.科研活动与课程教学相结合的思考与实践[J].教育教学论坛，2012，（1）：62-63.

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西安交通大学材料科学与工程学院2018申请审核博士招生简章

为了选拔和培养适应现代科学发展需求的优秀创新人才，积极探索新的博士研究生招生与培养体制，根据学校《博士“申请-考核”制选拨工作实施办法》(西交研[2017]93号)，特制定本学院2018年博士招生“申请-考核”制实施办法如下:

一、招生规模

2018年材料科学与工程学院计划招收攻读博士学位研究生47名(含公开招考、长学制转博、直接攻博)。

二、培养年限

培养年限全日制是三至五年、非全日制是三至六年。

三、申请程序

1、申请条件

符合《西安交通大学2018年博士生招生简章》上规定的报考条件;大学英语六级考试通过者优先。

2、网上报名

登录西安交通大学研究生招生信息网(网址为：yz.xjtu.edu.cn)，进入网上报名系统。按网上报名系统说明录入本人各项真实信息，下载确认报名情况登记卡及报名相关表格(网上报名具体情况请留意交大研究生院网上的通知)，考核内容及程序以此办法为准。

3、缴纳报名费

考生登录报名网页按照网页提示缴纳报名费，不缴纳报名费者报名无效。报名费一经缴纳概不退还。

4、递交申请材料

(1)博士生考生报名情况登记卡(双面打印，须经本人签字);

(2)报考攻读博士学位研究生登记表;

(3)两份攻读博士学位考生专家推荐书，由具有博士生指导资格的正教授填写。

推荐书是我院确定博士生申请资格的重要依据，考生在选择推荐人时要足够重视(格式见附件)。推荐书应由推荐人根据自己对考生的了解，实事求是由本人撰写，并签字密封直接投寄。推荐书主要内容应包括该考生的思想品德、学习态度、课程成绩、外语水平、科研能力、协作精神等(推荐书格式为材料学院专用格式)。

(4)原则上可根据西安交通大学博士生招生目录上的研究方向，也鼓励学生的自主创新研究，提交一份拟攻读博士学位的科学研究计划书(不少于5000字)，学院可根据计划书指定导师。(请在2018年3月5日前提交)

(5)科研水平和能力佐证材料，如、专利或论文正式录用函的复印件、获奖证书复印件等。

(6)硕士课程学习成绩单。(加盖公章有效)

(7)全国大学英语四、六级证书复印件或其他英语能力考试证书。

(8)学士、硕士学位证书复印件，本科、研究生毕业证书复印件(应届毕业生须在入学前补交学位证书及毕业证书复印件)或证明书。往届硕士生提供硕士学位认证报告，应届硕士生提供教育部学籍在线认证报告，境外学位证书报考者，须提交“教育部留学生服务中心”证明的复印件。

(9)硕士学位论文全文(往届生)或论文主要结果和详细摘要(应届生)。

(10)考生本人身份证件复印件，应届生需附学生证复印件。

(11)二级甲等以上医院出具的体格检查合格证明。

5、申请材料递交

除科学研究计划书外，其余申请材料需在2017年1月6日前通过以下方式递交：

(1)邮寄：西安交通大学材料科学学院教务室，冯宇虹老师(邮编：710049);

(2)直接递交：西安交通大学材料学院教务室，冯宇虹老师，仲英楼A215房间。

备注：① 若递交的申请材料不全，申请将不予受理;

② 面试时需提供所提交申请材料原件，以供查验;

③ 一旦发现造假行为，将取消面试资格、录取资格或学籍。

④ 申请材料一经提交，恕不退还。

四、资格审查

本院博士生招生工作组组织专家审阅材料, 将在2018年1月14日前将通过资格审查的申请人名单公布在学院网页上。经过资格审核的考生须于2018年3月30日在仲英楼A215进行现场确认，3月31日参加综合能力考试，现场确认需携带以下材料：

(1)学士、硕士学位证书原件，本科、研究生毕业证书原件(应届毕业生须在入学前补交学位证书及毕业证书)或证明书。往届硕士生提供硕士学位认证报告，应届硕士生提供教育部学籍在线认证报告，境外学位证书报考者须提交“教育部留学生服务中心”的证明原件(查验原件);

(2)准考证。2018年3月23日-3月29日期间，登录研究生院主页下载打印准考证。

五、考核及录取办法

学院成立综合能力考核小组，由学术分委员会成员、学位评定分委员会委员、博士指导教师组成。

1、材料评议：考核小组委派3名专家对申请者的学习经历、工作经历、科研项目、学术水平、攻读博士的研究计划书、推荐书等材料进行评议，对申请者的书面材料进行全面、独立的评估、打分(满分100分)，并出具书面评议意见，不合格者不能进入下个环节。此环节成绩占总考核成绩的30%。

2、综合能力考核：凡取得考核资格的考生于2018年3月31日到西安交通大学材料科学与工程学院参加学院组织的博士生入学综合能力考试，考试形式为笔试，笔试成绩不合格不能进入复试阶段。笔试成绩占总成绩的30%。

笔试内容包括两部分：

(1)专业课，以“材料科学基础”为主，个别考生可选做“固体物理导论”或者“普通有机化学”的相关内容，主要考察材料相关基础知识的掌握程度及其灵活运用能力，不指定参考书。考试时间为2小时，满分100分。

(2)材料专业英语。主要考察材料专业英语的翻译与写作能力，形式为英汉互译，不指定参考教材。考试时间为1小时，满分100分。

3、综合面试：学院成立面试专家组对考生进行综合面试，每位考生面试时间不少于20分钟，其中考生介绍自己基本情况15分钟(采用PPT)、提问5分钟，内容包括个人基本情况、硕士论文研究内容及成果、读博科研计划等;本环节主要考核申请者的科研志趣、逻辑思维与语言表达能力、创新意识与分析解决问题的能力。面试专家对申请者进行无记名打分，满分100分，占总成绩的40%。

4、录取：本院研究生招生工作组根据以上三项成绩汇总后排名录取，按照材料学院博士招生文件政策，实行双向选择，确定拟录取名单，并进行公示，拟录取名单经西安交通大学研究生招生工作领导小组审批后正式录取，并由研究生院发放正式录取通知书。

六、联系方法

招生网址：mse.xjtu.edu.cn/

咨询电话：029-82665286

联系人：冯宇虹老师

Email: fengyh@mail.xjtu.edu.cn

七、其他

其他未尽事宜按照研究生院博士生招生简章执行，考生在报名前必须和报考导师沟通，本实施方案的最终解释权归西安交通大学材料科学与工程学院。

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摘要：结合三峡大学光电信息科学与工程专业建设的研究与实践，从专业定位与培养方向、教学内容与方法改革、实践教学、教学改革

>> “大交通”背景下光电信息科学与工程专业建设改革探索 基于光电信息科学与工程专业大学物理教学的探索 基于光电产业需求的光电信息科学与工程专业的改革与实践 基于就业为导向的光电信息专业融合式教学改革的分析与研究 光电信息科学与工程专业创新型人才培养体系的探索与实践 地方高校应用型光电信息科学与工程专业人才培养的探索 面向应用型人才培养的光电信息科学与工程专业课程体系建设研究 光电信息工程专业实习教学改革的探索与实践 以就业为导向的光电信息专业融合式教学改革探索 光电信息类本科专业实践教学改革与体系建设 电子信息科学与技术专业校企合作办学教学改革的探索 电子信息科学与技术专业建设与改革研究与实践 电子信息科学与技术专业核心课程体系改革与研究 电子信息科学与技术专业（车联网工程方向）导论课程教学研究和实践 新生研讨课“光电信息技术漫谈与应用”教学改革和实践 光电信息类“电磁场与电磁波”课程教学改革探讨 信息与计算科学专业图论教学改革研究 信息与计算科学专业实践教学改革研究 材料科学与工程专业电子信息材料课程教学改革研究 光信息科学与技术专业多维实践教学模式的探索与研究 常见问题解答 当前所在位置：.

[3]刘雁，蓝岚翎，谢世伟，等.光信息科学与技术专业课程体系的优化与实践[J].中国电力教育，2011，（7）：87-88.

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（上海工程技术大学材料工程学院，中国 上海 201620）

【摘　要】《固体物理》是材料学科专业开设的一门重要基础课程。根据高等学校《固体物理》课程的特点以及材料类专业的学生对学习这门课程的需求不同，作者结合自身的教学心得和体会，分别从材料学专业《固体物理》课程教学现状、教学内容和教学方式等方面进行探讨。

关键词 固体物理；教学改革；材料学

《固体物理》作为一门基础性学科，受到了越来越多的重视[1-2]。作为连接基础理论知识与实际应用技术的桥梁，它已经成为材料类专业学生必修的一门基础课程。但传统的《固体物理学》中有很多晦涩难懂的专业术语，复杂的图形与空间变换以及繁琐的理论推导，故而学习难度较大。学生学习《固体物理》时需完成《高等数学》、《热力学与统计物理》和《量子力学》等先修课程的学习。由于材料学科特点和学生培养目标的不同，材料类专业的学生往往只学习一部分或者没有学习这些先修课程，故而材料类专业学生学习《固体物理》时凡是涉及到一些严密的理论推导过程就会感到十分难懂，造成部分学生产生厌学情绪。针对材料类专业《固体物理》教学过程中出现的教师教学难，学生畏学这一现状，本文从教学内容和教学方式等方面，对如何提高材料类专业《固体物理》的教学质量和促进学生综合能力的培养方面提出了一些新的探讨。

1　教学内容改革

《固体物理》教科书通常由两大部分组成：第一部分为基础部分。主要包括晶体结构、晶体结合、晶体的振动与热力学性质、晶体的缺陷、能带理论和金属电子论等内容；第二部分为专业化部分。主要包括半导体、超导体、非晶固体和固体磁性等内容。其中基础部分是各理工科院校讲授的核心内容。对于材料类专业的学生来说，由于缺少《量子力学》与《热力学与统计物理》方面的知识，系统学习《固体物理》有一定的困难，为了解决上述矛盾，我们在教学过程中对于《固体物理》内容主要实行以下改革措施：

（1）有选择性的讲授。对于《固体物理》各章节的内容讲述要有详有略，作到详略得当。对于重点内容要精讲，对于不太主要或者在其它课程中能学到的内容可以略讲或不讲。例如：在讲述晶体的结合这部分内容时，材料类学生在学习《材料科学基础》和《化学基础课》过程中对于晶体的结合方式等内容都进行过系统学习，因此对这部分内容可以略讲。在讲解晶体的缺陷这部分内容时，学生在《材料科学基础》课程中也学习过，对这部分内容就可以略讲或者不讲。

（2）重思想轻推导。对于有些章节的内容，不追求繁琐的数学推导，更多的突出物理思想的传达，对于某一个具体理论要重点讲述它的建立过程与物理模型。物理模型尽量简单，深入浅出，让学生学会用《固体物理学》的方法去思考和处理问题。

（3）增加学科前沿内容。合理的补充与固体物理学紧密相连的凝聚态物理学和材料学最新的学术成就与进展，鼓励学生积极参与或参观学院相关老师的科研实验，多听相关的学术报告，让学生了解最新的学术动态，培养他们对科学研究的兴趣，为部分学生将来的继续深造和终身从事科学研究事业奠定基础。

2　教学方式的创新

长期以来，我国的大部分的教师都是采用传统的教学模式，即老师一个人在讲台上讲，学生在下面听。这种模式固然有可取之处，但是对于现代大学生来说，这种教学模式未免显得有些过于单调。现代的大学生喜欢新鲜事物，喜欢主动“出击”，所以作为一名现代的大学老师，对学生应当“投其所好”，改变一下固有的思维与教学模式，使学生乐于接受所学的新知识，变被动学习为主动学习。我们采取具体做法是：

（1）启发式教学。在教学过程中，教师的主要作用在于引导和启发学生积极思考，尤其《固体物理》这类理论性较强的课程。如果学生仅仅限于在课堂上被“填鸭式”式的灌输知识而不经过严密的思考与推理，很难深刻理解和掌握所学的内容。因此，就要求教师在授课过程中，适时的启发学生去思考问题的来龙去脉，教会学生科学的思维方法，往往能达到事半功倍的效果[4]。

（2）案例教学。选取符合知识点应用要求的、贴近生活与技术发展的、学生感兴趣的案例，师生共同分析、讨论，从而提高学生分析问题能力与知识应用能力。比如课程体系讲授到晶格常数时，引入聚苯乙烯微球人工微结构概念和半导体超晶格概念，并要求学生就相关概念进行文献分组调研，PPT制作，下次课程时间面向同学进行介绍。相比以前老师直接给学生举例的教学方式，案例教学法激发了学生的学习热情，使学生成为学习的主人、课堂的主角，课堂气氛生动活泼。

（3）实践教学。《固体物理》是一门与实践密切联系的课程，在《固体物理》教学中，强调理论与实际的联系，这样可以激发学生学习的主动性、自觉性和创造性，使学生感到所学知识的用处和价值，由此可培养学生灵活应用所学知识解决问题的实践能力。在《固体物理》的教学中，为了让学生更深刻地理解所学知识，应该适当安排《固体物理》实验。如讲授晶体结构时，可以安排学生作X射线衍射分析实验。通过亲自实验，学生不但掌握了晶体的衍射理论知识，也可使学生体会到现代分析方法在材料研究中的重要性和必要性。通过安排《固体物理》实验，不但使学生加深了对理论知识的理解，同时也大大提高了观察能力、动手能力和分析问题的能力。

3　结语

总之，在材料类专业《固体物理》教学过程中，要充分认识到材料类专业学生与物理学专业学生的不同，因材施教。此外，还要结合凝聚态物理与材料学发展的前沿和本校的科研工作，充分的利用现代化教学手段进行教学。实践证明，上述文中所提到的教学改革方法能有效提高学生的学习兴趣与综合素质。但是，《固体物理》教学改革是一个庞大而又复杂的系统工程，课程改革的进行涉及到诸多方面，这就需要我们广大教育工作者做更多地研究和探索，同时不断提高自身的能力。要造就创新人才，除改变教育观念，营造生动活泼的人文环境外，还要加强我们教师队伍建设，提高他们培养创新人才的能力。

参考文献

［1］冯端.固体物理学大辞典[M].北京:高等教育出版社,1995.

［2］黄昆,韩汝琦.固体物理学[M].北京:高等教育出版社,1997.

［3］冯端,师昌绪,刘治国.材料科学导论[M].北京:化学工业出版社,2002.

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关键词茶叶;咖啡因;影响因素

中图分类号 O62-3 文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)042-0140-01

茶叶是天然咖啡因的主要提取原料,近几年咖啡因的市场需求与日俱增,研究如何从茶叶中高效提取咖啡因,对满足咖啡因的市场需求具有重要意义。

1咖啡因的提取

提取流程图1如下。

图1咖啡因的提取流程

2影响提取效率的因素

2.1茶叶品种的影响

实验中采用了相同质量、不同品种的茶叶,实验步骤同图1所示。

从表1可以看出,从相同质量但不同品种茶叶中所得到的咖啡碱含量不同。普通大叶青茶比特级毛尖的咖啡碱含量高,也就是嫩叶茶比老叶茶的咖啡碱含量低。由于茶树品种,生长的自然环境,尤其新梢芽叶的部位不同,茶叶中的咖啡碱含量有较明显的差别。一般而言,大叶茶树中咖啡碱的含量较高,并且随着生长期的延长咖啡碱在叶中的积累量有所增加。

2.2溶剂对咖啡碱产量的影响

2.2.1 醇提法

称取10g茶叶,在250mL圆底烧瓶里加入150mL95%的乙醇,加热并连续提取约2h,其后回收溶剂,剩余粗提取液焙干,之后进行升华,用小火小心加热,升华时在里面加一个温度计控温150-170℃。当观察到滤纸上出现白色针状晶体时停止加热,冷至100℃左右。仔细地把附在滤纸及漏斗上的咖啡因刮下。蒸发皿中的残渣,经拌和后可用略大的火再次升华,控温200-210℃,使升华完全。用上述同样的方法刮下咖啡因,合并两次的咖啡因提取物。

2.2.2 水提法

在烧杯中加入150g水和适量的碳酸钙,再称取10g茶叶放入烧杯中,用小火煮沸,并不断搅拌,趁热减压过滤,滤液转入另一烧杯中浓缩至10mL左右,把残液转入蒸发皿中,加7g生石灰吸水中和,其余步骤同醇提法,最后收集所得的咖啡因并称重。

2.2.3 有机溶剂提取法

称取茶叶10g于250mL圆底烧杯中,加入100-120mL水,加热至90℃保持45分钟,稍冷后用2-3层纱布代替滤纸用布氏漏斗进行抽滤,滤液中加入1/7滤液体积的含量为5%氢氧化钠溶液,混合溶液转入分液漏斗中,用二氯甲烷分4次(15mL、15mL、10mL、10mL)进行萃取,收集有机相及乳化相于分液漏斗中,加人适量饱和食盐水振摇,静止分层,收集有机相于圆底烧瓶中,水浴回收二氯甲烷。粗产物用尽可能少的丙酮溶解,用布氏漏斗抽滤收集产物,干燥称重。

有关的数据记录

醇提法的特点是使用一次量的溶剂在索氏提取器中连续抽提,通过重复循环流动,固体物质不断与新鲜溶剂接触,大大提高萃取效率,某些在有机溶剂中溶解度较低的物质也能通过延长萃取时间,得到较好的萃取,而且咖啡因经升华提纯,所得产品纯度较高。但缺点是:萃取时间长,若升华操作不当,经常使实验失败。

水提法与醇提法相似,只是提取剂由水取代了乙醇。后期的提纯方法与醇提法一致。根据实验对照,提取时间在20-30min的变化不大,太短则茶叶中的咖啡因提取不完全,太长则咖啡因易在100℃就失去结晶水而开始升华,提取收率也不高,由于水提法只是一步提取,缺乏像醇提法中的连续回流效果。

有机溶剂提取法的特点是先对茶叶进行水提过滤,然后用有机溶剂进行萃取,再浓缩,冷却结晶,替代了原升华提纯法,相对时间较短,但也存在一些缺点,主要原因是由于咖啡因经过了多次相转移,会造成咖啡因的损失,而且大多应用了二氯甲烷、丙酮和石油醚等具有一定毒性的有机溶剂。

几种提取方法皆有优劣,但由于醇提法的产量最高,且实验过程简单、安全、对环境无污染,所以最终选用醇提法。

2.4蒸发回收溶剂的影响

蒸发回收溶剂时,瓶中乙醇不可蒸得太干,否则残液很粘,转移时咖啡因的损失较大,影响产率。

2.5升华时温度对实验的影响

咖啡因在100℃时即失去结晶水,并升华,120℃升华显著,178℃升华很快。在萃取回流充分的情况下,升华操作是实验成败的关键。升华过程中,始终都需用小火间接加热。如果温度太高,会使被烘物炭化,把一些有色五带出来,使产品不纯。注意温度计应放在合适的位置,使正确反映出升华的温度。

3结束语

从茶叶中提取咖啡因,提取过程简单易行,通过对茶叶种类、溶剂选择、升华温度等因素的研究,找出了提高咖啡因产量的方法,从而为大规模的生产咖啡因提供了方向。

参考文献

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关键词:梯度功能材料,复合材料,研究进展

TheAdvanceofFunctionallyGradientMaterials

JinliangCui

(Qinghaiuniversity,XiningQinghai810016,china)

Abstract:Thispaperintroducestheconcept，types，capability，preparationmethodsoffunctionallygradedmaterials.Baseduponanalysisofthepresentapplicationsituationsandprospectofthiskindofmaterialssomeproblemsexistedarepresented.ThecurrentstatusoftheresearchofFGMarediscussedandananticipationofitsfuturedevelopmentisalsopresent.

Keywords:FGM；composite；theAdvance

0引言

信息、能源、材料是现代科学技术和社会发展的三大支柱。现代高科技的竞争在很大程度上依赖于材料科学的发展。对材料,特别是对高性能材料的认识水平、掌握和应用能力,直接体现国家的科学技术水平和经济实力,也是一个国家综合国力和社会文明进步速度的标志。因此,新材料的开发与研究是材料科学发展的先导,是21世纪高科技领域的基石。

近年来,材料科学获得了突飞猛进的发展[1]。究其原因,一方面是各个学科的交叉渗透引入了新理论、新方法及新的实验技术;另一方面是实际应用的迫切需要对材料提出了新的要求。而FGM即是为解决实际生产应用问题而产生的一种新型复合材料，这种材料对新一代航天飞行器突破“小型化”，“轻质化”，“高性能化”和“多功能化”具有举足轻重的作用[2]，并且它也可广泛用于其它领域，所以它是近年来在材料科学中涌现出的研究热点之一。

1FGM概念的提出

当代航天飞机等高新技术的发展，对材料性能的要求越来越苛刻。例如：当航天飞机往返大气层，飞行速度超过25个马赫数，其表面温度高达2000℃。而其燃烧室内燃烧气体温度可超过2000℃，燃烧室的热流量大于5MW/m2,其空气入口的前端热通量达5MW/m2.对于如此大的热量必须采取冷却措施，一般将用作燃料的液氢作为强制冷却的冷却剂，此时燃烧室内外要承受高达1000K以上的温差,传统的单相均匀材料已无能为力[1]。若采用多相复合材料,如金属基陶瓷涂层材料,由于各相的热胀系数和热应力的差别较大,很容易在相界处出现涂层剥落[3]或龟裂[1]现象，其关键在于基底和涂层间存在有一个物理性能突变的界面。为解决此类极端条件下常规耐热材料的不足，日本学者新野正之、平井敏雄和渡边龙三人于1987年首次提出了梯度功能材料的概念[1]，即以连续变化的组分梯度来代替突变界面,消除物理性能的突变,使热应力降至最小[3],如图1所示。

随着研究的不断深入，梯度功能材料的概念也得到了发展。目前梯度功能材料(FGM)是指以计算机辅助材料设计为基础，采用先进复合技术，使构成材料的要素（组成、结构）沿厚度方向有一侧向另一侧成连续变化，从而使材料的性质和功能呈梯度变化的新型材料[4]。

2FGM的特性和分类

2.1FGM的特殊性能

由于FGM的材料组分是在一定的空间方向上连续变化的特点如图2,因此它能有效地克服传统复合材料的不足[5]。正如Erdogan在其论文[6]中指出的与传统复合材料相比FGM有如下优势:

1)将FGM用作界面层来连接不相容的两种材料,可以大大地提高粘结强度;

2)将FGM用作涂层和界面层可以减小残余应力和热应力;

3)将FGM用作涂层和界面层可以消除连接材料中界面交叉点以及应力自由端点的应力奇异性;

4)用FGM代替传统的均匀材料涂层,既可以增强连接强度也可以减小裂纹驱动力。

图2

2.2FGM的分类

根据不同的分类标准FGM有多种分类方式。根据材料的组合方式，FGM分为金属/陶瓷，陶瓷/陶瓷，陶瓷/塑料等多种组合方式的材料[1]；根据其组成变化FGM分为梯度功能整体型（组成从一侧到另一侧呈梯度渐变的结构材料），梯度功能涂敷型（在基体材料上形成组成渐变的涂层），梯度功能连接型（连接两个基体间的界面层呈梯度变化）[1]；根据不同的梯度性质变化分为密度FGM，成分FGM，光学FGM，精细FGM等[4]；根据不同的应用领域有可分为耐热FGM，生物、化学工程FGM，电子工程FGM等[7]。

3FGM的应用

FGM最初是从航天领域发展起来的。随着FGM研究的不断深入,人们发现利用组分、结构、性能梯度的变化,可制备出具有声、光、电、磁等特性的FGM,并可望应用于许多领域。FGM的应用[8]见图3。

图3FGM的应用

功能

应用领域材料组合

缓和热应

力功能及

结合功能

航天飞机的超耐热材料

陶瓷引擎

耐磨耗损性机械部件

耐热性机械部件

耐蚀性机械部件

加工工具

运动用具:建材陶瓷金属

陶瓷金属

塑料金属

异种金属

异种陶瓷

金刚石金属

碳纤维金属塑料

核功能

原子炉构造材料

核融合炉内壁材料

放射性遮避材料轻元素高强度材料

耐热材料遮避材料

耐热材料遮避材料

生物相溶性

及医学功能

人工牙齿牙根

人工骨

人工关节

人工内脏器官:人工血管

补助感觉器官

生命科学磷灰石氧化铝

磷灰石金属

磷灰石塑料

异种塑料

硅芯片塑料

电磁功能

电磁功能陶瓷过滤器

超声波振动子

IC

磁盘

磁头

电磁铁

长寿命加热器

超导材料

电磁屏避材料

高密度封装基板压电陶瓷塑料

压电陶瓷塑料

硅化合物半导体

多层磁性薄膜

金属铁磁体

金属铁磁体

金属陶瓷

金属超导陶瓷

塑料导电性材料

陶瓷陶瓷

光学功能防反射膜

光纤;透镜;波选择器

多色发光元件

玻璃激光透明材料玻璃

折射率不同的材料

不同的化合物半导体

稀土类元素玻璃

能源转化功能

MHD发电

电极;池内壁

热电变换发电

燃料电池

地热发电

太阳电池陶瓷高熔点金属

金属陶瓷

金属硅化物

陶瓷固体电解质

金属陶瓷

电池硅、锗及其化合物

4FGM的研究

FGM研究内容包括材料设计、材料制备和材料性能评价。FGM的研究开发体系如图4所示[8]。

设计设计

图4FGM研究开发体系

4.1FGM设计

FGM设计是一个逆向设计过程[7]。

首先确定材料的最终结构和应用条件,然后从FGM设计数据库中选择满足使用条件的材料组合、过渡组份的性能及微观结构,以及制备和评价方法,最后基于上述结构和材料组合选择,根据假定的组成成份分布函数,计算出体系的温度分布和热应力分布。如果调整假定的组成成份分布函数,就有可能计算出FGM体系中最佳的温度分布和热应力分布,此时的组成分布函数即最佳设计参数。

FGM设计主要构成要素有三:

1)确定结构形状,热—力学边界条件和成分分布函数;

2)确定各种物性数据和复合材料热物性参数模型;

3)采用适当的数学—力学计算方法,包括有限元方法计算FGM的应力分布,采用通用的和自行开发的软件进行计算机辅助设计。

FGM设计的特点是与材料的制备工艺紧密结合,借助于计算机辅助设计系统,得出最优的设计方案。

4.2FGM的制备

FGM制备研究的主要目标是通过合适的手段,实现FGM组成成份、微观结构能够按设计分布,从而实现FGM的设计性能。可分为粉末致密法:如粉末冶金法(PM),自蔓延高温合成法(SHS);涂层法:如等离子喷涂法,激光熔覆法,电沉积法,气相沉积包含物理气相沉积(PVD)和化学相沉积(CVD);形变与马氏体相变[10、14]。

4.2.1粉末冶金法(PM)

PM法是先将原料粉末按设计的梯度成分成形,然后烧结。通过控制和调节原料粉末的粒度分布和烧结收缩的均匀性,可获得热应力缓和的FGM。粉末冶金法可靠性高,适用于制造形状比较简单的FGM部件,但工艺比较复杂,制备的FGM有一定的孔隙率,尺寸受模具限制[7]。常用的烧结法有常压烧结、热压烧结、热等静压烧结及反应烧结等。这种工艺比较适合制备大体积的材料。PM法具有设备简单、易于操作和成本低等优点,但要对保温温度、保温时间和冷却速度进行严格控制。国内外利用粉末冶金方法已制备出的FGM有:MgC/Ni、ZrO2/W、Al2O3/ZrO2[8]、Al2O3-W-Ni-Cr、WC-Co、WC-Ni等[7]。

4.2.2自蔓延燃烧高温合成法(Self-propagatingHigh-temperatureSynthesis简称SHS或CombustionSynthesis)

SHS法是前苏联科学家Merzhanov等在1967年研究Ti和B的燃烧反应时,发现的一种合成材料的新技术。其原理是利用外部能量加热局部粉体引燃化学反应,此后化学反应在自身放热的支持下,自动持续地蔓延下去,利用反应热将粉末烧结成材，最后合成新的化合物。其反应示意图如图6所示[16]：

图6SHS反应过程示意图

SHS法具有产物纯度高、效率高、成本低、工艺相对简单的特点。并且适合制造大尺寸和形状复杂的FGM。但SHS法仅适合存在高放热反应的材料体系,金属与陶瓷的发热量差异大,烧结程度不同,较难控制,因而影响材料的致密度,孔隙率较大,机械强度较低。目前利用SHS法己制备出Al/TiB2,Cu/TiB2、Ni/TiC[8]、Nb-N、Ti-Al等系功能梯度材料[7、11]。

4.2.3喷涂法

喷涂法主要是指等离子体喷涂工艺,适用于形状复杂的材料和部件的制备。通常,将金属和陶瓷的原料粉末分别通过不同的管道输送到等离子喷枪内,并在熔化的状态下将它喷镀在基体的表面上形成梯度功能材料涂层。可以通过计算机程序控制粉料的输送速度和流量来得到设计所要求的梯度分布函数。这种工艺已经被广泛地用来制备耐热合金发动机叶片的热障涂层上,其成分是部分稳定氧化锆(PSZ)陶瓷和NiCrAlY合金[9]。

4.2.3.1等离子喷涂法(PS)

PS法的原理是等离子气体被电子加热离解成电子和离子的平衡混合物,形成等离子体,其温度高达1500K,同时处于高度压缩状态,所具有的能量极大。等离子体通过喷嘴时急剧膨胀形成亚音速或超音速的等离子流,速度可高达1.5km/s。原料粉末送至等离子射流中,粉末颗粒被加热熔化,有时还会与等离子体发生复杂的冶金化学反应,随后被雾化成细小的熔滴,喷射在基底上,快速冷却固结,形成沉积层。喷涂过程中改变陶瓷与金属的送粉比例,调节等离子射流的温度及流速,即可调整成分与组织,获得梯度涂层[8、11]。该法的优点是可以方便的控制粉末成分的组成,沉积效率高,无需烧结,不受基体面积大小的限制,比较容易得到大面积的块材[10],但梯度涂层与基体间的结合强度不高,并存在涂层组织不均匀,空洞疏松,表面粗糙等缺陷。采用此法己制备出TiB2-Ni、TiC-Ni、TiB2-Cu、Ti-Al[7]、NiCrAl/MgO-ZrO2、NiCrAl/Al2O3/ZrO2、NiCrAlY/ZrO2[10]系功能梯度材料

图7PS方法制备FGM涂层示意图[17]（a）单枪喷涂（b）双枪喷涂

4.2.3.2激光熔覆法

激光熔覆法是将预先设计好组分配比的混合粉末A放置在基底B上,然后以高功率的激光入射至A并使之熔化,便会产生用B合金化的A薄涂层,并焊接到B基底表面上,形成第一包覆层。改变注入粉末的组成配比,在上述覆层熔覆的同时注入,在垂直覆层方向上形成组分的变化。重复以上过程,就可以获得任意多层的FGM。用Ti-A1合金熔覆Ti用颗粒陶瓷增强剂熔覆金属获得了梯度多层结构。梯度的变化可以通过控制初始涂层A的数量和厚度,以及熔区的深度来获得,熔区的深度本身由激光的功率和移动速度来控制。该工艺可以显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热及电气特性和生物活性等性能,但由于激光温度过高,涂层表面有时会出现裂纹或孔洞,并且陶瓷颗粒与金属往往发生化学反应[10]。采用此法可制备Ti-Al、WC-Ni、Al-SiC系梯度功能材料[7]。

图8同步注粉式激光表面熔覆处理示意图[18]

4.2.3.3热喷射沉积[10]

与等离子喷涂有些相关的一种工艺是热喷涂。用这种工艺把先前熔化的金属射流雾化,并喷涂到基底上凝固,因此,建立起一层快速凝固的材料。通过将增强粒子注射到金属流束中,这种工艺已被推广到制造复合材料中。陶瓷增强颗粒,典型的如SiC或Al2O3,一般保持固态,混入金属液滴而被涂覆在基底,形成近致密的复合材料。在喷涂沉积过程中,通过连续地改变增强颗粒的馈送速率,热喷涂沉积已被推广产生梯度6061铝合金/SiC复合材料。可以使用热等静压工序以消除梯度复合材料中的孔隙。

4.2.3.4电沉积法

电沉积法是一种低温下制备FGM的化学方法。该法利用电镀的原理,将所选材料的悬浮液置于两电极间的外场中,通过注入另一相的悬浮液使之混合,并通过控制镀液流速、电流密度或粒子浓度,在电场作用下电荷的悬浮颗粒在电极上沉积下来,最后得到FGM膜或材料[8]。所用的基体材料可以是金属、塑料、陶瓷或玻璃,涂层的主要材料为TiO2-Ni,Cu-Ni,SiC-Cu,Cu-Al2O3等。此法可以在固体基体材料的表面获得金属、合金或陶瓷的沉积层,以改变固体材料的表面特性,提高材料表面的耐磨损性、耐腐蚀性或使材料表面具有特殊的电磁功能、光学功能、热物理性能,该工艺由于对镀层材料的物理力学性能破坏小、设备简单、操作方便、成型压力和温度低,精度易控制,生产成本低廉等显著优点而备受材料研究者的关注。但该法只适合于制造薄箔型功能梯度材料。[8、10]

4.2.3.5气相沉积法

气相沉积是利用具有活性的气态物质在基体表面成膜的技术。通过控制弥散相浓度,在厚度方向上实现组分的梯度化,适合于制备薄膜型及平板型FGM[8]。该法可以制备大尺寸的功能梯度材料,但合成速度低,一般不能制备出大厚度的梯度膜,与基体结合强度低、设备比较复杂。采用此法己制备出Si-C、Ti-C、Cr-CrN、Si-C-TiC、Ti-TiN、Ti-TiC、Cr-CrN系功能梯度材料。气相沉积按机理的不同分为物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)两类。

化学气相沉积法(CVD)是将两相气相均质源输送到反应器中进行均匀混合,在热基板上发生化学反应并使反映产物沉积在基板上。通过控制反应气体的压力、组成及反应温度,精确地控制材料的组成、结构和形态,并能使其组成、结构和形态从一种组分到另一种组分连续变化,可得到按设计要求的FGM。另外,该法无须烧结即可制备出致密而性能优异的FGM,因而受到人们的重视。主要使用的材料是C-C、C-SiC、Ti-C等系[8、10]。CVD的制备过程包括：气相反应物的形成；气相反应物传输到沉积区域；固体产物从气相中沉积与衬底[12]。

物理气相沉积法(PVD)是通过加热固相源物质,使其蒸发为气相,然后沉积于基材上,形成约100μm厚度的致密薄膜。加热金属的方法有电阻加热、电子束轰击、离子溅射等。PVD法的特点是沉积温度低,对基体热影响小,但沉积速度慢。日本科技厅金属材料研究所用该法制备出Ti/TiN、Ti/TiC、Cr/CrN系的FGM[7~8、10~11]

4.2.4形变与马氏体相变[8]

通过伴随的应变变化,马氏体相变能在所选择的材料中提供一个附加的被称作“相变塑性”的变形机制。借助这种机制在恒温下形成的马氏体量随材料中的应力和变形量的增加而增加。因此,在合适的温度范围内,可以通过施加应变(或等价应力)梯度,在这种材料中产生应力诱发马氏体体积分数梯度。这一方法在顺磁奥氏体18-8不锈钢(Fe-18%,Cr-8%Ni)试样内部获得了铁磁马氏体α体积分数的连续变化。这种工艺虽然明显局限于一定的材料范围,但能提供一个简单的方法,可以一步生产含有饱和磁化强度连续变化的材料,这种材料对于位置测量装置的制造有潜在的应用前景。

4.3FGM的特性评价

功能梯度材料的特征评价是为了进一步优化成分设计,为成分设计数据库提供实验数据,目前已开发出局部热应力试验评价、热屏蔽性能评价和热性能测定、机械强度测定等四个方面。这些评价技术还停留在功能梯度材料物性值试验测定等基础性的工作上[7]。目前,对热压力缓和型的FGM主要就其隔热性能、热疲劳功能、耐热冲击特性、热压力缓和性能以及机械性能进行评价[8]。目前,日本、美国正致力于建立统一的标准特征评价体系[7~8]。

5FGM的研究发展方向

5.1存在的问题

作为一种新型功能材料,梯度功能材料范围广泛,性能特殊,用途各异。尚存在一些问题需要进一步的研究和解决,主要表现在以下一些方面[5、13]:

1）梯度材料设计的数据库（包括材料体系、物性参数、材料制备和性能评价等）还需要补充、收集、归纳、整理和完善；

2）尚需要进一步研究和探索统一的、准确的材料物理性质模型，揭示出梯度材料物理性能与成分分布，微观结构以及制备条件的定量关系，为准确、可靠地预测梯度材料物理性能奠定基础；

3）随着梯度材料除热应力缓和以外用途的日益增加，必须研究更多的物性模型和设计体系，为梯度材料在多方面研究和应用开辟道路；

4）尚需完善连续介质理论、量子（离散）理论、渗流理论及微观结构模型，并借助计算机模拟对材料性能进行理论预测，尤其需要研究材料的晶面（或界面）。

5)已制备的梯度功能材料样品的体积小、结构简单,还不具有较多的实用价值;

6)成本高。

5.2FGM制备技术总的研究趋势[13、15、19-20]

1）开发的低成本、自动化程度高、操作简便的制备技术；

2）开发大尺寸和复杂形状的FGM制备技术；

3）开发更精确控制梯度组成的制备技术（高性能材料复合技术）；

4）深入研究各种先进的制备工艺机理，特别是其中的光、电、磁特性。

5.3对FGM的性能评价进行研究[2、13]

有必要从以下5个方面进行研究：

1）热稳定性，即在温度梯度下成分分布随时间变化关系问题；

2）热绝缘性能；

3）热疲劳、热冲击和抗震性；

4）抗极端环境变化能力；

5）其他性能评价，如热电性能、压电性能、光学性能和磁学性能等

6结束语

FGM的出现标志着现代材料的设计思想进入了高性能新型材料的开发阶段[8]。FGM的研究和开发应用已成为当前材料科学的前沿课题。目前正在向多学科交叉,多产业结合,国际化合作的方向发展。

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关键词 材料成型与控制工程 课程体系 教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：A

新能源主要包括太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能、氢能和核聚变能以及由可此衍生出来的各种非常规能源。相对于传统能源，新能源普遍具有储量大、可再生、污染少的特点。因而也常被称为可再生能源或清洁能源。在2010年制定的全省“十二五”能源发展规划中，积极推进可再生能源发电。重点发展生物质能发电和太阳能发电。以湖北省为例，预计2015年湖北电网发电装机容量6220万kw，其中水电装机3771万kw，火电装机2332万kw，新能源发电装机120万kw（风力发电20万kw、光伏发电30万kw、生物质能50万kw、垃圾发电20万kw）。①

新材料与新能源是国民经济和社会发展的命脉，广泛渗透于人类的生活之中，影响着人类的生存质量。新材料是高新技术与产业发展的基础性与先导性行业，每一次材料技术的重大突破都会带动一个新兴产业群的发展，其研发水平及产业化规模已成为衡量一个国家经济发展、科技进步和国防实力的重要标志。新能源的迅速发展，最终离不开新材料推进。新能源材料的开发已经越来越引起世界各国研究机构的广泛重视，新的技术和成果不断涌现。可以说，新能源材料的开发和利用已成为社会可持续发展的重要影响因素。

为适应时代的需要，国家大力培养这一新兴产业的专业人才。工学材料类专业的调整幅度最为突出。新设置的材料类冶金工程、金属材料工程、无机非金属材料工程、高分子材料工程等四个专业从原则上覆盖了原来的（1993年教育部颁布的高等学院本科专业目录）材料类的有色金属冶金、冶金物理化学、冶金、金属材料与热处理、金属压力加工、粉末冶金、复合材料、腐蚀与防护、铸造、塑性成形工艺及设备、焊接工艺及设备、无机非金属材料、硅酸盐工程高分子材料与工程以及化工类的高分子材料及化工等近十五个专业。近几年来我国材料科学教育改革的迅速发展，几乎全国所有设有有关材料专业的院校均已程度不同地参与了材料学科教育改革，并且开始出现了力图根本突破原教育模式的新思路新方案。教育部2010年7月批准在浙江大学、华中科技大学、中南大学等十一所高校设立新能源科学与工程专业，在四川大学、中南大学、湘潭大学等十五所高等院校设立新能源材料与器件专业。目前，湖北省武汉市共有高校26所，大部分的工科院科都设置有材料学科，且教学和科研实力都较强。其材料专业中以金属材料、无机材料、高分子材料为主，华中科技大学、武汉大学等一流大学已经进入了新能源材料的研究。

1 当前课程体系存在的问题

自1998年国家教育部将原铸造、锻压、焊接、热处理等专业合并成为“材料成型及控制工程”专业后，原铸造、锻压、焊接、热处理等老专业变成了新专业所包含的学科方向。我国新的“材料成型及控制工程”专业的专业课程设置、教学计划、教学大纲等，总体上的一致之处是压缩了原来的专业知识的教学内容，但目前还没有形成统一模式。②“材料成型及控制工程”是宽口径的新专业，办学历史很短，完善的课程体系尚处于初始探索阶段。现行的材料成型及控制工程专业课程体系中以金属材料为主要方向，与新能源产业的高速发展不适应，对学生的就业也造成一定影响。

1.1 学科导论课定位不准

在目前“材料成型及控制工程专业”的课程体系中，金属材料仍占有较大的份量，教学内容对非金属材料，特别是新型复合材料的阐述较少，没有体现新能源的发展对新材料的重大影响。

1.2 课程分配没有结合新材料的发展

虽然在现行的课程体系中，理论课时较多，但专业课程中力学基础理论课时少，相关的基础理论支持性理论不全面，综合性和设计性实验项目较少，致使学生面对大型结构件材料的认识不足，对新能源领域中计算机软件的接触机会较少。

1.3 所开课程与实际应用联系不够紧密

目前开设的课程中，学生的实际应用环节较少，生产实习中，学生大多以参观的形式进入相关企业，时间仓促，无法深入地认识企业。实验设备有限，与新能源材料相关的实验设备更少。学生很难理解课程内容，实际应用更难。在课程体系中，只注意传统材料科学与技术教学的设置，不能满足现代工程教育的需要。

1.4 实践教学目标不明确

实验教学中采用金属材料工程的设置内容较多，大多数为对理论教学内容与知识的验证。实践教学的系统性不强，缺乏创新性的设计性强的动手实践内容，不能对学生进行全方位系统的工程思维进行训练。实践课程设置形式单一，理想状态下的实验实训脱离了“面向岗位”的宗旨。③

2 面向新能源发展的优化方向

为满足社会需求，材料成型及控制工程专业培养的人才应比原来单一专业的人才所具备的知识结构应更合理，知识面应更宽，所具备的综合素质应更好，适应性应更强。④课程体系的可从以下几个方面进行优化。

2.1 面向新能源的快速发展，提升专业的方向特色

随着新能源的不断发展，新型复合材料及大型材料结构件的覆盖面越来越广，与其他学科间的交叉渗透也在不断加强，本学科目前的专业设置和学科研究方向要能满足本学科相关行业今后对人才的需求，结合地理优势加强特色内容的教学，不断通过专业课程的调整和改革，培养出合格人才，推动区域经济的发展。

2.2 优化课程体系，培养综合素质，突出“实践、实用”

课程体系可按图1的模式进行优化，在完善现有的培养方案的基础上，注重知识体系的构建和课程内容的设计，体现培养的科学性和专业化。从知识结构、能力培养来满足新能源发展的素质要求，同时抓好课程内容和实践环节，梳理完整的学科结构，重视生产技术的应用和获取知识的科学方法，以综合能力的提高为目标，并推动专业建设的可持续性发展。

2.3 模块分类强化，突出“实践、实用”教育理念

对课程体系进行模块分类（如图2）后，逐一完善和改进。新的课程体系强化核心基础课程，形成理论力学——材料力学——结构力学——工程热力学等不同层次的力学知识体系。引进新能源材料的热点，加入杆塔设计、大型材料结构件设计方向的课程。实践学习类课程加强对当前新能源科技发展信息的吸取，增加应用软件的学习，以工程软件实训的形式加强计算机应用能力。在人文社会科学类模块中，加入锻炼学生的沟通及表达能力的课程，如学术讲座、论文写作、沟通与交流等内容，培养未来现代工程的职业精神。优化的课程体系既夯实基础又提高综合素质，学生也具有了相应的材料应用维护、管理所必需的设计和测试能力，突出了“实践、实用”教育理念。

2.4 探讨专业新需求，实现本专业的可持续发展

对“材料成型及控制专业”毕业生的社会就业情况进行全面的社会调查，研究本学科专业的发展态势和对专业人才的知识结构、能力结构、人文素质、创新素质的具体要求，探讨新能源的发展对“材料成型及控制工程专业”的课程新需求，一方面实现可持续发展的专业办学特色；另一方面，通过课程体系的优化，促进教学思想的不断更新，以“新材料”推动师资培训的“新发展”，以合理的课程体系帮助学生顺利就业。

3 结语

在结合当前新能源快速发展的条件下，探索“材料成型及控制专业”课程体系特色，新的专业培养模式既要体现国内外的“大材料”思想，又要具有较为鲜明的新能源和地方特色，以适应专业发展的要求。优化的课程体系既满足“大材料”通才教育，又合理规划好新能源发展条件下“材料成型及控制工程”专业的新内涵和外延，突出金属材料、复合材料的在新能源行业的应用和设计专业范围，探索新的专业课程结构和完整的培养体系。

注释

① 周世平.新能源技术与湖北能源发展综述[J].湖北电力，2011.35（5）：1-6.

② 樊自田，魏华胜，陈立亮，等.建设新型课程体系 培养宽知识面人才[J].高等工程教育研究，2004（1）：11-12.

篇9

高分子材料是指由相对分子质量较大的化合物分子构成的材料。按其来源，高分子材料可分为天然，合成，半合成材料，包括了塑料，合成纤维，合成橡胶，涂料，粘合剂和高分子基复合材料。从1907年高分子酚醛树脂的出现以来，高分子材料因其普遍具有许多金属和无机材料所无法取代的优点而获得迅速的发展。然而，现在大规模生产的还只是在寻常条件下能够使用的高分子物质，即通用高分子。它们存在着机械强度和刚性差、耐热性低等缺点，而现代工程技术的发展对高分子材料提出了更高的要求。于是新型高分子材料的开发与应用尤为重要。耐高温、高强度、高模量、高冲击性、耐极端条件等高性能的新型高分子材料的开发与应用不但能解决现阶段的高分子材料所面临的问题，而且也将积极地推动高分子材料向功能化、智能化、精细化方向的发展。与此同时，我国十二五计划也将高分子材料的开发研究纳入了其中，作为其重要研究方向之一的新型高分子材料的开发研究必将会极大地推动我国材料技术的发展。

1.国内外高分子材料开发现状

21世纪是一个科学技术飞速发展进步，生产力大幅度提高的新纪元。材料工业与信息工业，生物工程，能源工业一起成为世界经济的四大支柱产业。高分子材料与金属材料和无机非金属材料共同构成了应用性材料科学的最重要的三个领域。高分子材料凭借其独特的优势占领了巨大的市场。

世界高分子材料工业正在高速地发展着。世界合成树脂量从1950年的1.5M工增长到2005年的212M工，每年大概以5％的增长率在迅速地增长。现在塑料的产量早已超过了木材和水泥等结构材料的总产量。合成橡胶的产量也已超过了天然橡胶，而合成纤维的年产量在上个世纪80年代就已经达到了棉花、羊毛等天然和人造纤维的2倍。对于我国而言，目前我国是世界上最大的树脂进口国，每年进口的树脂数量大约是世界树脂总贸易的25％到30％。我国的树脂合成工业正高速地发展当中，树脂合成能力也在飞速地提高中。然而与西方发达国家仍然存在着差距。

2.开发新型高分子材料的重要意义和途径

从上世纪30年代高分子材料的出现开始到现代，世界工业科学不再只是满足与对基础高分子材料的开发研究，从90代开始，科学家们就将注意力集中到了高功能，高智能的高分子材料开发上。现代工业对于新型高分子材料的需求日益强烈。

新型高分子材料的开发主要是集中在制造工艺的改进上，以提高产品的性能，减少环境的污染，节约资源。就目前而言，合成树脂新品种、新牌号和专用树脂仍然层出不穷，以茂金属催化剂为代表的新一代聚烯烃催化剂开发仍然是高分子材料技术开发的热点之一。然而开发应用领域也在不断扩大。在开发新聚合方法方面，着重于阴离子活性聚合、基团转移聚合和微乳液聚合的丁业化。在第二次世界大战中发展起来的高分子复合技术，以及出现于50年代的高分子合金化技术后。新的复合技术和合金化技术层出不穷。同时，也更加重视在降低和防止高分子材料生产和使用过程中造成的环境污染。加快高分子材料回收、再生技术的开发和推广应用，大力开展有利于保护环境的可降解高分子材料的研究开发。

新型高分子材料的开发，不但能够满足现代工业发展对于材料工业的高要求，更能够促进能源与资源的节约，减少环境的污染，提高生产能力，更能体现出现代科技的高速发展。

3.新型高分子材料的应用

现代高分子材料是相对于传统材料如玻璃而言是后起的材料，但其发展的速度应用的广泛性却大大超越了传统材料。高分子材料既可以用于结构材料，也可以用于功能材料。现阶段新型高分子材料大致包括高分子分离膜，高分子磁性材料，光功能高分子材料，高分子复合材料这几大类。

高分子分离膜是用高分子材料制成的具有选择透过性功能的半透性薄膜。采用这样的薄膜，以压力差、温度梯度、浓度梯度或电位差为动力，与以往传统的分离技术相比，更加的省能、高效和洁净等，被认为是支撑新技术革命的重大技术。

高分子磁性材料是磁与高分子材料相结合的新的应用。早期磁性材料具有硬且脆，加工性差等缺点。将磁粉混炼于塑料或橡胶中制成的高分子磁性材料，这样制成的复合型高分子磁性材料，比重轻、容易加工成尺寸精度高和复杂形状的制品，还能与其它元件一体成型等。

光功能高分子材料，是指能够对光进行透射、吸收、储存、转换的一类高分子材料。目前，这一类材料已有很多，应用也很广泛。

高分子复合材料是指高分子材料和不同性质组成的物质复合粘结而成的多相材料。高分子复合材料最大优点具有各种材料的长处，如高强度、质轻、耐温、耐腐蚀、绝热、绝缘等性质。

这些新型的高分子材料在人类社会生活，工业生产，医药卫生和尖端技术等方方面面都有着广泛的应用。例如，在生物医用材料界上，研制出的一系列的改性聚碳酸亚丙酯(PM-PPC)新型高分子材料是腹壁缺损修复的高效材料：在工业污水的处理上，在不添加任何药剂的情况下，利用新型高分子材料物理法除去油田中的污水：开发的聚酰亚胺等热固性树脂及苯乙烯、聚丙烯等热塑性树脂复合材料，这些材料比强度和比模量比金属还高，是国防、尖端技术方面不可缺少的材料；同样，在药物传递系统中应用新型高分子材料，在药剂学中应用，在包转材料中的应用等等。新型高分子材料已经渗透于人类生活的各个方面。

材料是人类用来制造各种产品的物质，是人类生活和生产的物质基础，是一个国家工业发展的重要基础和标志。作为材料重要组成部分的高分子材料随着时代的发展，技术的进步，越来越能影响人类的生活，工业的进步。区别于我们已经开发研究成熟的一些传统材料，高分子材料的研究开发存在着无穷的潜力。正如一些科学家预言的那样，新型高分子材料的开发将有可能会带来现代材料界的一次重大革命。

[参考文献

[1]程晓敏，高分子材料导论[M]，安徽大学出版社2006，

[2]顾正超，高分子材料开发现状与展望[J]，科技与经济，2000.(02).

[3]郝敬辉，新型高分子材料物理法处理油田污水[J]，油气田地面工程，2010.(07)

[4]黄凯，高分子材料在药物传递系统研究中的应用[J]，中国现代应用学2010.(SI)

[5]于金海，应用新型可降解材料修复腹壁缺损的实验研究[J].中国知网论文总库2010.

[6]黄丽，高分子材料[M].化学工业出版社2005.

[7]高分子材料，百度百科.

篇10

关键词：平台建设；实践教学；创新能力

作者简介：郭晓琴（1972-），女，河南南阳人，郑州航空工业管理学院机电工程学院副院长，副教授；王金凤（1963-），女，河南祁县人，郑州航空工业管理学院电子通讯系主任，教授。（河南 郑州 450015）

基金项目：本文系教育部2011年人文社会科学研究（项目编号：11JDGC018）、2012年度河南省高等教育教学改革研究项目（项目编号：219）、郑州航空工业管理学院2011年教育科学研究项目（项目编号：zhjy11-23）的研究成果。

中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）05-0107-02

创新是人类社会发展的不竭动力。国家教育事业发展“十二五”规划明确指出“高等学校成为国家知识创新、技术创新、国防科技创新、区域创新的重要基地”。[1]建设创新型国家，培养创新型人才，现已成为高等教育的重中之重。建国以来，高校培养了大量理工类专业人才，为我国工业发展做出了巨大贡献。但学生创新思维、创新能力和实践能力培养上的不足仍是我国高等教育尚未解决好的关键问题。深化教育改革、培养创新型人才已经成为高等教育发展的迫切需要，很多高校都进行了创新实践方面的研究与探索。[2-6]随着高等教育规模的扩大，探索一般性本科院校创新人才培养模式已经成为教育教学改革的重点。

一、围绕专业培养目标，构建创新教育课程体系，突出实践教学

正确定位人才培养目标是一个专业办学的基本立足点。对郑州航空工业管理学院材料成型与控制工程专业人才培养目标的定位是：培养德、智、体、美全面发展，适应社会主义市场经济需要，具备材料成型及控制学科、机械学科及计算机学科有关的基础理论知识与应用能力，能够从事材料科学研究与材料成型应用领域工作，具有创新意识的复合型应用人才。

培养方案坚持以创新教育为核心，建立适于创新教育的课程体系，在注重基础知识和专业技能培养的同时，着力加强学生创新意识与创新能力的培养，并注重高新技术与工程创新教育相融合。在培养方案制订中，应遵循“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的教育理念，坚持突出“注重基础，强化实践，鼓励创新”的培养模式。课程体系包括公共基础课、学科基础课、专业课、专业选修课和拓展选修课等模块。在课程体系中应注重文理渗透，拓宽基础，淡化专业，力求打造更宽阔的材料类专业人才培养平台。在课程设置方面，强化专业基础教育，加强公共基础、机械基础、物理化学等基础性教学，为培养创新人才奠定了坚实的基础；同时通过专业课程整合，加强了工程类课程，如“复合材料”、“功能材料”等；选修课也与机电类专业部分打通，开设了“自动控制原理”、“机械制造技术”、“计算机辅助设计”等课程，拓宽了专业面，体现了多学科交叉融合。

创新来源于实践，实践是创新的不竭动力。强调创新教育，必须突出实践教学。在实践教学方面，建立了“三层次九模块”的实践教学体系（见表1），从“基础-专业-综合”三个层次培养学生的实践创新能力，大学四年实践教学不断线。大一新生通过专业导论和认识实习进行专业认知教育。大二学生提前进入实验室参与科研项目；通过课程和实验内容的整合，按照培养目标将原有专业基础课和专业课的教学实验进行分类、归纳、删减和更新，将部分实验从专业课程中分离出来，设置成不同的实验模块，独立设置实验课程；在巩固基础实践和专业实践的基础上，增设了为期2周的综合实验与制作，让学生自己选择实验课题，题目一般来源于生产中的技术问题或是教师科研中的部分研究内容，制定实验方案，完成对某材料从制备加工成型性能检测数据分析的全过程实验；开设创新设计实验、大学生第二课堂和创新学分系列活动，鼓励学生参与各种大赛，调动学生参与创新活动的积极性，让学生结合自己兴趣，自主选择指导教师，参与科研项目，结合毕业设计，在教师的指导下相对独立地完成某个专题的研究。上述实践课程的开设，其目的是使学生能早期进入科学研究，在材料设计、实验方案制定、材料成型与加工、性能检测、数据整理与分析、撰写论文等方面得到全方位的实战训练，掌握正确的实验设计方法和科学研究方法，强化实验技术和技能，突出对学生创新意识和创新能力及工程素质的综合培养，全面提升学生的实践能力和创新能力。

二、科研团队和实验室平台建设

科研团队建设是高校学科建设的核心，团队的层次和数量代表着高校的学术地位、创新能力和对社会经济发展的贡献率与影响力，也直接代表着师资水准与教学质量。通过自然形成和有效整合，加强科研团队建设，打造一支代表学科特色和核心竞争力的以杰出或优秀人才为学术带头人的创新团队或学术梯队。郑州航空工业管理学院现有2个省科技创新团队、1个省科技创新杰出人才计划和2个郑州市科技创新团队，拥有以中青年专家、学者为主的高水平学科（学术）带头人队伍，以博士、高级职称人员组成的团队骨干，形成了以相应学科带头人为核心的具有稳定研究方向、结构合理的学科梯队，师资知识结构不仅包括金属材料、粉末冶金、无机非金属材料、有机高分子材料、生物材料、材料加工、材料物理、材料化学和凝聚态物理等，还包括机械制造、机械电子、自动化等领域。强大的师资力量积极参与到教改及创新活动之中，为大学生创新教育提供了丰富的智力资源，能够及时将科研、产业成果转化为教学设施服务于教学，优化实验项目，革新实验内容，以高水平科学研究促进实验教学内容和教学方法的时效性、前沿性和科学性。

实验室是实践教学的主要场地，加强实验室建设是创新人才培养的关键。在人才培养总体思路和方针的指导下，应注重创新实践环境和条件的建设，使之更好地服务于本科教学。为培养学生综合设计与创新能力，设立了力学性能室、注塑成型实验室、扫描电镜室、X射线衍射室等16个实验室，专门建设了大学生创新设计室、大学生创新制作室等一批能够启发创新思维、拓展创新空间和开展创新实践的实验室。以郑州航空工业管理学院为例，学院现有“材料工程”省级实验教学示范中心、“陶瓷材料界面”省级工程实验室、“航空材料与先进工程技术”省重点实验室培育基地、“航空复合材料”市重点实验室，并拥有场发射扫描电镜、热分析仪、激光快速成型设备、ARAMIS应变测量系统等先进仪器设备，设备总值1800多万元，实验室面积2400多平方米，一次可容纳600余名本科生参与科研和实践。师生依托实验室硬件平台，以开放实验项目、各类创新竞赛活动、综合性实验、综合性设计与制作、毕业设计等实践教学环节为载体，推动创新人才培养。实验室除承担本校学生实验实践教学之外，同时对其他高校、科研院所和产学研联合体开放，共同指导学生创新实验和开放实验，注重资源整合，实现资源共享，努力打造全省高校及相关单位实验大平台。

三、取得的成效

自2005年材料成型与控制工程专业招生以来，经过7年的探索与实践，进一步明确了材料成型与控制工程专业的培养目标，实践教学体系逐步完善，在学生创新能力、综合能力培养方面取得了一定的成效。

2008～2012年，大学生多篇，获各种大学生科技活动奖20余项，其中包括全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖、全国大学生先进图形技能与创新大赛一等奖、“挑战杯”课外学术科技作品和大学生创业计划等奖项。3年来毕业生一次就业率均达到95%以上，根据毕业生跟踪调查的结果，用人单位普遍反映学生“综合素质良好，动手能力强，能较快适应工作岗位的需要”，大多数学生在较短时期内已成为单位的业务骨干。历届毕业生有25%以上考取了本专业或相关专业的研究生，大部分是重点大学，其中50%以上的学生反馈在研究生复试过程中学校的创新实践教育使之受益匪浅，并且后续的研究生学习阶段在实验设备操作、科研思路和学科前沿了解等方面表现出色，受到导师的好评。

四、进一步发展思路

首先，进一步加大学术交流与合作办学的力度。鼓励和支持科技交流、合作研究和合作办学等工作，加大校校合作和校企合作，通过“请进来、走出去”的方式，积极引进国内外优质教育资源，为创新教育搭建更大的平台。

其次，进一步改进教学方法，不断探索体现“以学生为主体”的创新能力培养模式。在当前大部分教学过程中，以知识传授为主导的教学方法并未根本改变，以教师为主导的方式在一定程度上制约了学生的学习主动性及创新能力的发挥。因此改革教学方法，营造出以学生为主的实践创新环境，探索符合国内一般院校实际情况的实践性教学方法是创新人才培养的重要保障。

参考文献：

[1]国家教育事业发展第十二个五年规划[EB/OL].[2012-07-22].[2012-11-18]..

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[5]王鸿懿.提高毕业设计质量的思考与探讨[J].中国电力教育，