材料科学进展范文

导语：如何才能写好一篇材料科学进展，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词 高分子材料 现状 可持续发展

中图分类号：TQ317 文献标识码：A

1高分子材料的相关概念

1.1高分子材料的基本概念及来源

高分子材料（macromolecular material），以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料。按来源可分为分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用木材、棉、麻造纸等

1.2高分子材料的分类

高分子材料按照特性分为橡胶、纤维、塑料、胶粘剂、涂料和高分子基复合材料等，其中前三种被称为高分子的三大材料。

橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链柔性好，在外力作用下可产生较大形变，除去外力后能迅速恢复原状。有天然橡胶和合成橡胶两种。纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料，经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高，一般为结晶聚合物。塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分，再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。

2高分子材料科学的发展进程

2.1高分子材料科学的发展历史

高分子学科的建立，至今不到80年。从远古时期开始，人类就已经学会使用天然高分子材料，比如天然的树脂、橡胶、棉花、木材等。

20世纪20年代，才出现高分子科学的概念。到了20世纪30年代，高分子材料工业才步入发展阶段，而到了20世纪50年代配位聚合的出现极大地推动了高分子材料的发展。进入20世纪下半叶，高分子取得了一系列突破性的进展，比如聚烯烃的多元聚合，设计合成嵌段，超支化等聚合物等。

2.2高分子材料科学的发展现状

进入21世纪，单单从一个大方向来描述高分子材料的发展现状是不可取的也是不全面的，所以将简单分为几个领域分别介绍目前的发展现状。

在电气工业领域，高分子材料也有杰出的表现。随着时代的发展，高分子材料在电子、家电和通信领域。我国电气生产大国，全行业对高分子材料需求量较大用量。高分子材料轻质、绝缘、耐腐蚀、表面质量高和易于成型加工的特点正是生产各种家用电器的最佳材料，而家用电器是人们的必须生活用品，所以高分子材料在电气工业的发展是会一直进行下去的。

在机械制造领域更加少不了高分子材料。比如，目前世界不少轿车的塑料用量已经超过 120千克/辆，德国高级轿车用量已经达到300 千克/辆。可见在汽车制造方面，高分子的发展还是比较成熟，系统的。并且可以预见，随着汽车轻量化进程的加速，塑料在汽车中的应用将更加广泛

高分子材料还在航空航天，建筑工程，医疗，包装行业等众多领域发展已经比较成熟，并且正在朝着一个更加规范，更加科学，更加和谐的方向稳定发展

2.3高分子材料科学的发展前景

高分子材料科学代表的是一种前沿技术，其发展趋势也必然要适应社会发展的潮流和最先进工业发展的需求。

2.3.1精细化

随着时代的发展，精细化必然成为材料的主流趋势，未来将纳米技术融入其中也是势在必行的。高分子材料的纳米化可以依赖于高分子的纳米合成，这既包括分子层次上的化学方法，也包括分子以上层次的物理方法。利用外场包括电场、磁场、力场等的作用，采用自组装或自合成等方法，靠分子间的相互作用，构建具有特殊结构形态的分子聚集体。

2.3.2绿色友好化

在强调可持续发展的21世纪，任何事物都在渐渐转型，高分子材料也不例外。实现绿色友好化，需要在材料的合成，生产，运用三方面全方位实现。现在的高分子合成材料对石油的依赖性特别强，寻找可以替代石油的其它资源，则成为21 世纪的高分子化学研究中的一个迫切需要解决的问题。调节原子和分子在物质中的组合配置，控制物质的微观性质、宏观性质和表面性质，就可能使某种物质满足某种使用要求，这种物质就能作为材料来使用。

2.3.3智能化

在这个智能材料的时代，高分子化学同样承担着不可替代的作用。智能材料是材料的作用和功能可随外界条件的变化而有意识的调节、修饰和修复，如若实现，也必然会对人类发展发挥巨大的作用。

3结语

本文通过比较浅层次的语言向大家介绍了高分子这门前沿科学，相信在今后的生活中，随着科技的发展，技术的进步，越来越多的人会认识高分子材料，并投入到这门与人类生活息息相关的科学研究中去。

参考文献

[1] 富彦珍，王雅珍，李青山，马立群，高分子化学实验微型化的研究与实践[J].高等工程教育研究，2004（03）.

[2] 杨利庭，赵敏，高俊刚.改进实验教学培养应用性理科高分子人才[J].高等理科教育，2007（02）.

[3] 何平笙，杨小震.“分子的性质“软件用于高分子科学教学实验[J].高分子通报，2000（01）.

[4] 王亚男，李婷婷，徐聪.浅析目前我国高分子化工材料的发展现状[J].人力资源管理，2012（5）.

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一、主要做法

（一）以工业化为主导，加快优势产业集聚。立足农业和煤炭资源优势，紧紧围绕资源变资本，做大做强主导产业，积极发展新型产业，加快具有核心竞争力的优势产业集聚。目前已经形成了以煤化工、铝精深加工、食品加工、轻纺、装备制造、建材为主导的产业体系。全市工业经济总产值由167.8亿元，增加到的436亿元，年均增长21%，工业经济在全市经济中的主导地位更加突出。具体推进中，重点做好三项工作。一是抓产业结构调整，促产业优化升级。充分发挥资源能源优势，拉长“黑白绿“产业链条，做大做强煤电铝、煤化工、建材、金属铸造等“黑色“支柱产业，做强做优面及面制品、肉及肉制品、白酒、纺织等“白色“支柱产业，突出发展旅游业、无公害特色农业、高科技产业等“绿色经济“，促使三次产业结构协调发展，三次产业结构由“十五“末的“二一三“优化调整为“十一五“末的“二三一“，二三产业比重达到84.4%。二是抓项目建设，加快产业集聚。以项目建设为抓手，以招商选资为路径，以产业集聚区为平台，大力实施“开放带动“主战略，积极承接产业转移，采取合作、合资、融资等形式开展招商选资，实现优势互补，共赢发展，扩大了招商选资成果。目前，全市实际利用外资77.98亿元，到位资金37.86亿元，全市新建3000万元以上工业项目73个。产业集聚区固定资产投资累计完成87.51亿元，投资亿元以上项目26个，其中3亿元以上项目15个，入驻上市企业3个，外向型企业4个，从业人员2.15万人。，实现营业收入209亿元，税收4亿元，被省政府评为发展又好又快的产业集聚区。三是抓科技创新，提升产业水平。建立健全以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系，在组建谷物研究院、国家级面粉食品检测中心的基础上，搭建更多门类科研平台，加大新技术和先进适用技术推广力度，注重引进先进技术与自主创新相结合，提升纺织、面粉食品、建材、木材加工等产业水平，积极创建新型工业化产业示范基地。

（二）以农业现代化为基础，加快产业结构优化升级。始终把农业作为强基固本的基础产业，以创建全国粮食生产先进县标兵为目标，狠抓粮食生产不放松，不断提高农业综合生产能力，加快优质农产品基地建设，建立健全现代农业产业体系，推进标准化生产、集约化经营、规模化发展，构建现代“大农业“发展新格局。一是抓粮食生产，增强粮食生产核心区的保障能力。大面积推广测土施肥、精量播种、保护性耕作等实用新技术，推进粮食生产由粗放到精细、由优质到高效的转变，不断提高粮食的综合生产能力。，小麦生产克服了5个月的严重干旱天气影响，小麦平均单产497.8公斤，总产达到17亿斤以上，实现了夏粮连续八年增产增收。二是抓农产品深加工，延伸农业产业链。用抓工业的理念来抓农业产业化，打造全国最大的县级面粉加工基地，延伸产业加工链，形成深加工，增强农产品市场竞争力。目前，我市拥有面粉加工企业142家。其中限上面粉企业33家，年设计加工能力达38亿公斤。全市日产300吨以上面粉加工企业18家，固定资产投资500万元以上的41家，日加工能力500吨以上的有7家。全市规模以上食品工业45家，其中面粉33家、食品5家、饲料7家。三是抓农业合作社建设，走集约化发展道路。广泛推行“公司+农户+基地“的经营模式，加快推进蔬菜、林产品、瓜果、食用菌、棉花、烟叶、辣椒等7大特色主导产业群体并进，规模发展，建成了一批品质优良市场竞争力强、科技含量高的特色农产品生产基地。，全市新建现代农业种植小区10个，总数达到20个；新建标准化养殖小区10个，总数达到26个。四是抓品牌创特色，发展绿色生态经济。走特色路，打品牌仗，科学规划农业生产布局，实现一乡一业、一村一品。全市各类专业村累计发展到223个，现代特色农业经济收入占全市农民人均总收入的30%以上。已建成90万亩优质小麦生产基地，发展了茴村莴苣种植业小区、陈集蔬菜种植业小区、王集食用菌小区、条河西瓜种植业小区等10多个种植业小区，以及薛湖本强养牛场等5蔬菜、棉花、西瓜已成为农村经济发展的支柱产业。五是抓科技，推进农业产业化。把科技兴农作为县域经济发展的治本措施来抓，组织实施“送科技下乡“等活动，科技人员进村入户，深入田间地头，指导农户科学生产，提高农产品的品质和科技含量。加强对农民群众的科学技术培训，全面提高农民的科技素质，实现由素质提升到发展成果的转变。六是抓基础设施建设，夯实农业发展基石。加大农田水利等基础设施的建设力度，大力发展节水农业和设施农业，大面积推广滴灌和喷灌技术，扩大机械作业面积，农田水利基础设施建设进一步完善，农机装备能力日益壮大。全市农机总动力达169.51万千瓦。，完成机耕面积168.4万亩，机耕率99%；机播面积260万亩，占粮食作物播种面积94.3%;机收面积236.1万亩，占粮食面积的74.2%，极大地改善了农业基础设施条件。

（三）以城镇化为支撑，拓宽产业发展空间。把推进城乡建设、加快城镇化进程，作为全局性举措和紧迫任务来抓，围绕打造经济强镇、区域重镇、文化名镇，以县城为中心，以中心集镇为支撑，以其 它乡镇所在地为节点，全力抓好产业布局、抓好基础设施改造、抓好文化注入，统筹城乡发展，加快城乡一体化进程，着力构建中心城市现代化、县域镇村一体化发展新格局。一是以四城联创为载体，加快中心城区建设，增强城市承载聚集能力。按照建设集聚带动作用强的中心城市的定位，围绕文明生态市建设目标，坚持高起点规划、高标准建设、高效益经营、高水平管理，走持续发展之路，形成“一带一核一区两城“的城市发展和建设格局。目前，中心城区建成区面积已达到45平方公里，城市人口44万，城镇化率38.5%，基础设施建设总投资个多亿，新修道路36条，形成了东西南北纵横交错的城市道路网络；建成了豫东综合垃圾处理厂，第四污水处理厂已经开工建设，城市功能趋于完善。投资1.2亿兴建了美术馆、群艺馆、图书馆、科技馆“四馆二中心“，投资1.17亿元在东、西城区结合部建设了体育馆，为市民提供休闲娱乐场所，提高城市品位。建成了沱滨风景带、雪枫河风景带以及体育公园，启动了生态景区为目标的东西城区间沉陷区综合治理工程，城市环境明显改善。通过一年多的努力，相继获得了“省级园林城市“、“省级卫生城市“和“省级文明城市创建工作先进市“荣誉称号，目前，正朝着省级文明城市和国家园林城市冲刺。二是以新农村建设为切入点，统筹城乡协调发展。按照循序渐进、节约土地、集约发展、合理布局的原则，突出工矿所在地、采煤沉陷区安置地、旅游景点所在地、乡镇政府驻地和一般中心村“五大重点“，将全市732个行政村3671个自然村庄规划整合为140个新农村社区。目前已开工建设103个，其中，工矿企业所在地11个，采煤沉陷区安置地11个，旅游景点所在地4个，一般中心村48个，29个乡镇政府驻地竞相发展。两年多来，财政投入新农村建设资金6.8亿元，新建社区房屋830万平方米，建成一批村级服务中心、文化广场和文化大院，农村文化、教育、卫生、社会保障等社会事业持续快速发展。抓好土地综合整治利用，扎实推进对农村空心村、废弃地的整治，鼓励土地复垦，提高土地产出，通过土地的有效流转，整理复垦出4万亩用地，解决了新农村建设的土地制约瓶颈问题。三是以交通建设为突破口，加快城乡一体化进程。注重实施“大交通“战略，统筹城乡交通发展，着力打造“一小时交通圈“。两年多来，共投资8000余万元，大中修国省干道111.8公里；投资4亿元，改建县乡道路300公里，桥梁390延米，通村公路150公里，创“文明样板路“300公里。目前，永登高速已建成通车，济祁高速段、邢商永铁路、郑徐高铁段及沱浍河复航工程等项目稳步推进，以高速公路为骨架，以国省干线为连接，以县乡村道为支脉，以铁路、航运为补充的现代化交通立体网络正在逐步形成、四是以产业发展为支撑，提升城镇化水平。构建生态高效的现代城镇体系和现代化产业体系，发挥项目带动的作用，用工业化的发展思路来推进城镇化，使城镇日渐成为投资成本的“洼地“、项目聚集的“高地“和企业发展的“福地“，在发挥中心城市的集聚效应和辐射带动作用的同时，使小城镇担当起推动当地经济发展和文化中心的角色，促进了城乡经济的同步发展。积极培育新型农民，大力发展劳务经济，引导农民向城镇转移，鼓励支持农民进城务工经商，切实解决农民工在城镇的就业、户籍、住房、社保、子女就学等问题，使农民变市民。

二、存在问题

（一）农村基础设施薄弱，农业产业化程度不高。农业生产经营规模小、社会化服务体系建设滞后和地区行业之间发展不均。农业和农村经济结构层次较低，新兴产业发展较慢，特别是农村第三产业的发展速度较慢，产业结构调整的任务还很重。农业现代化实验示范项目建设水平还不够高，有少数项目效益还不理想。农民整体素质有待不断提高，小农思想和封建迷信，民主法制意识比较淡泊，缺乏学习现代农业技术的能力，难以摆脱陈腐落伍的传统生活方式，制约着农业持续健康发展。

（二）工业结构性矛盾突出，产业优化升级任务重。全市的经济增长主要依赖高耗能行业来拉动，传统产业和资源型产业比重高，高技术企业数量少，深加工产品比重低。自主创新能力弱，一些企业主要依靠简单扩大生产能力实现规模扩张，缺少具有自主知识产权的核心技术和关键技术，自主创新的激励机制和投入机制尚未形成。企业融资难问题仍然未有效解决，资金短缺仍然是困扰企业发展的一个瓶颈。高层次创新型人才缺乏，专业技工不足，这些因素直接影响我市产业转型升级与企业发展。

（三）城镇化进程缓慢，统筹城乡发展的能力有待加强。征地拆迁进展慢，过程长，影响了施工进度。资金缺口大，建设用地紧张，审批困难，影响招商引资项目落地，制约着城镇化进程。供水需求矛盾突出，随着城区的面积不断扩大，一个水厂已经不能满足城市供水的需要，供暖供气方面还存在设计标准低，服务质量差的问题。

三、下步打算

（一）加快产业结构调整步伐，在发展新兴产业上取得重大进展。大力发展以“黑白经济“为代表的循环经济，围绕产业链延伸上项目、搞生产，推进有色金属、煤化工、装备制造、食品加工及高新技术领域的战略合作，加强与央企及500强企业的衔接沟通，积极参与全省战略合作行动计划。推进神火集团电解铝资源整合，以神火工业园为依托，以中高端铝加工项目的合资合作为切入点，与国内外大型铝业公司开展战略合作，开发高端精深加工产品，形成完整、高效的产业链条，建设具有国内竞争力的新型铝工业基地。

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发展是党执政兴国的第一要务，是解决中国所有问题的关键。科学发展观的第一要义是发展，提高贯彻落实科学发展观的能力，是不断提高党领导经济社会发展水平以及农村教育工作的必然要求。全面落实科学发展观，坚定不移地走科学发展之路，把学校建成科学发展先进单位，是当前我们农村学校肩负的光荣而重大的历史使命。自教育战线学习实践科学发展观活动开展以来，学校领导班子高度重视，认真部署，积极谋划，使学习实践科学发展观活动开展得扎实有效，推动了学校各项工作的全面、协调、可持续发展。我们的主要做法是：

一、积极行动，统筹安排

为全面落实**市教育局党委的要求，贯彻局党委“学习实践科学发展观活动的实施方案”，学校本着把学习提高贯彻始终、把解决实际问题贯彻始终、把领导党员带头贯彻始终、确保学习实践活动与日常工作两促进的原则，对学习实践活动进行了认真研究部署，成立了以党支部书记**同志为组长的科学发展观学习实践活动领导小组，统筹安排学习实践活动，制定了《**二小实践科学发展观活动的方案》，并利用会议、板报、宣传栏等多种形式，宣传科学发展观的科学内涵和根本要求，动员学校广大党员教师积极投身到学习实践活动中来，全校上下形成了学习实践科学发展观的良好氛围。

二、深入学习，认真调研

在学习实践活动中，集中支部党员教师认真学习、深刻剖析，通过集中学习与个人自学相结合，全面准确地把握以人为本、全面协调可持续发展的科学发展观的深刻内涵和基本要求。通过学习，实行管理的科学化、规范化，提高办学效率。加强师德师风建设,提高教职工业务能力；确保学校的安全稳定,。

三、努力实践，科学发展

通过此次学习实践活动，有力地激发了广大教职工团结进取、奋发有为的工作热情和创新精神，各项工作取得了一定成绩。

1、采取“走出去，请进来”形式提高教职工思想政治内涵和修养;为学校科学发展准确定位，找准差距。我校利用双休日支部全体教职工学习领会科学发展观的内涵，召开民主生活会认真梳理、分析、思想观念、工作思路；本着“开门办学让家长放心满意，敬业奉献使学生健康成长”这一办学理念，采取召开家长会发放征求意见表，设立家长意见箱等形式广泛开展调查研究。收到有价值的建议二十余份，党员、教师的思想观念、精神状态和工作作风有了很大转变。

2、实施素质教育，提升教育质量。我校实施了以“学会学习、学会教学、学会关心、学会生存”为目标的素质教育，开展了以科研办学；突出书画特色，使学校纳入“科研强教，科研兴校”的发展之路。学校以学生熟悉的、与社会生活贴近的题材入手，开展了以“衣、食、住、行和环境”为载体，融各科为一体的综合实践活动。活动中，全校热情空前高涨，主体性张扬、创新精神激发，本校素质教育的办学特色初显端倪，教育教学质量在原有基础上上了一个新的台阶。本学期支部书法、美术、音乐、写作等兴趣小组，开设兴趣讲座，初步形成了具有学校特点的综合课程框架体系，为学生发展提供才华展示的大舞台。

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关键词：材料科学基础 功能材料专业 教学改革

Teaching experience of material science foundation course for functional materials major

Bai Jing， Teng Fei， Huang Mingli， Luo Shaohua， Qi Jianquan

Northeastern university at Qinhuangdao branch， Qinhuangdao， 066004， China

Abstract： The materials science of the metallic materials， the inorganic non-metallic materials and the polymer materials has been combined for the functional materials major in our university， and added the latest research results to the traditional knowledge of fundamentals materials science to gain better teaching effect. In this paper， based on the idea of teaching reform， several important reforming measures have been discussed in detail for the teaching reform of the materials science foundation course， aimed at improving the teaching quality and teaching efficiency； enhance students' analytical ability and innovative ability.

Key words： material science foundation； functional materials major； teaching reform

21世纪，材料科学与工程技术是国家经济建设的重要基础和支撑之一。材料科学基础是材料科学与工程类学科的一门专业基础课程，这门课程既要密切联系理论，又要为其他专业课程打下扎实的基础[1]。通过材料科学基础课程教学，学生能较好地了解材料的成分与组织结构，合成与制备，材料的性能及应用的基本知识，相互关系及其影响规律；对培养学生科学的思维方法、创新能力及运用基础理论知识解决实际问题的能力作用巨大。高等教育专业设置变化和课程体系的改革以及材料科学技术的迅猛发展，对材料科学与工程类人才素质提出了新的要求，已从原来较单一的技术人才转变为高素质、宽口径的复合型人才，材料科学基础课程教学中存在的问题也日益显现。研究和探讨课程体系的优化，兼顾金属材料、无机非金属材料和高分子材料的共性和个性，对提高该课程教学效果，培养复合型人才具有十分重要的意义。

1 材料科学基础教学改革的基本思路

材料科学基础教学改革的基本思路是：以厚基础、宽口径、面向现代工程为前提，根据本校实际情况进行。2011年，我校应教育部要求开设功能材料新学科，而功能材料以所需知识领域宽、学科发展迅速区别于常规的结构材料学科。

（1）我校集合常年工作在金属材料、无机非金属材料和高分子材料教学和科研一线的教师编写了一本《材料科学基础》（功能材料用）新教材，融入金属材料、无机非金属材料和高分子材料的共性和个性知识，并结合经济与科技的发展以及本校学科建设的进展，突出《材料科学基础》理论的共性，书中尤其注意了不同种类材料之间知识的交叉和渗透。

（2）着重培养学生科学的思维方法和创新能力以及运用基础理论解决实际问题的能力，即注重培养学生获取知识、运用知识、创新知识的能力。功能材料领域材料科学发展非常迅速，课本的知识永远落后于最新的科研成果，因而，能力的发展重于知识的传授。

①我校对大学二年级的学生采用导师制培养方式，每位导师都有自己的专攻学术领域，而学生根据自己的兴趣爱好可以自主选择导师。在导师带领下，学生开始进入实验室，学习使用相关的实验仪器设备以及最新的学科动态。学校方面，给予大学二年级和三年级的学生一定的实验经费，通过创新实践培养学生的科研兴趣和自学能力。很多学生在教师的带领下参加各种国家级、省级科技竞赛，如全国大学生节能减排大赛和全国大学生挑战杯科技竞赛等，并多次获得奖项。2013年我院81002班本科生张溪溪等人“利用提钒弃渣制备锂离子电池正极材料LiFePO4及其电化学性能研究”，81002班侯瑞等人的“基于废弃锌锰干电池制备ZnMn2O4及其电化学性能研究”获得2013年“力诺瑞特”杯第六届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛三等奖。

②为切实做到“强专业、重实践”，我校采用3+1教学模式，即3年授课+1年毕业设计。在“3+1”模式的导向下，越来越多的学生在本科阶段有了更为清晰的专业成长目标。充足的毕业设计时间，使大四本科生充分参与到指导教师的科研课题中，对本专业的前沿领域和基础知识的实际应用有了深刻的了解，优秀大四学生能多次发表学术论文以及申请专利项目。例如，罗绍华（本校教师）、翟向乐（学生）、张雅倩（学生）、田勇（学生）、李辉（学生），申请的发明专利“硅酸锰锂/纳米氧化物复合正极材料及其制备方法”（专利号：ZL 2011 1 0109725.0）已获国家知识产权局授权。

在教学过程中，适当安排部分章节让学生自学。学生通过查找相关参考书籍，总结概括自学部分的知识要点，科研领域的名人轶事，材料领域发展中的重大里程碑进展等，然后分小组分析讨论，提高学生的自学能力和对材料专业课的学习兴趣。此外，在教学安排中，每年度安排两次参观。一次是参观本校太阳能电池和锂离子电池实验室，一次是参观磁性材料生产企业，让学生可以理论联系实际，运用理论知识解决实际问题。我们还通过加强实验教学，提高学生的动手能力[2]。

2 将最新科研成果融入材料科学基础课程讲授中

在材料科学基础课程备课过程中，注意融入最新的相关领域的科研成果。学生觉得所学知识非常新鲜和超前，能够及时了解本学科的前沿动态，从而提升学习兴趣，对传统知识的理解亦会更为深刻。这种教学方法抓住了“90后”学生喜欢新鲜事物的特性，获得了良好的教学效果。

图1 强磁场对Fe-C二元合金相图共析点的影响

例如：在讲授Fe-C二元相图时，加入了全国优秀百篇博士论文获得者张宇东博士（东北大学毕业）关于10特斯拉强磁场对Fe-C相图影响的内容[2]。强磁场的使用会使共析点向高温高碳的方向移动（如图1所示）。从而将课本中平衡相图的局限打破，引入了外场对平衡相图的影响。

另外，在讲述固态相变―马氏体转变章节时，讲授应用马氏体相变过程中的体积效应可以实现温控形状记忆效应。在该部分，融入了最新的研究成果，说明由马氏体相变引起的形状记忆效应不仅可以由温度场驱动，还可以由磁场驱动，由此产生一类新的智能材料被称为磁控形状记忆合金，它兼具大的磁场诱导应变（传统的温控形状记忆合金）以及快速的响应频率（压电陶瓷和磁致伸缩材料），现已成为国际范围内智能材料的研究热点，从而补充和扩展了原有的知识体系。

3 合理运用板书与多媒体教学方式

材料科学基础课程内容多且抽象性、理论性强，为了提高该课程的教学效果，应该采用有效的教学手段和教学方法。

传统的板书教学是课堂教学的一种重要手段[3，4]。板书这种教学手段数百年来在教学发展史上起到了重要的作用，即使在科技高度发达的今天，也始终没有退出历史舞台。但是单纯使用板书教学的局限性也是显而易见的，如信息容量小且板书内容不易保存，缺乏生动性和趣味性，学生很难保持持续的注意力，已不能完全满足课堂教学的需求。

随着社会的不断进步和科学技术的迅速发展，多媒体教学已经启动并迅速开展。与板书相比，多媒体教学有很多优点，能创造出一个有声有色、图文并茂的教学环境，把抽象的事物直观化，把复杂的问题简单化，为教师教学的顺利实施提供形象的表达工具，从而可以激发学生的学习兴趣。如将F-R位错源、位错扫过、位错的多滑移和交滑移、热聚合物拉伸变形、马氏体的表面浮凸现象等由书本的平面教学转为多媒体3D教学，使原来单调的课堂教学直观生动、新奇有趣，易于学生理解和接受，激起学生的学习兴趣。多媒体教学省去教师板书的时间，可以增加课堂信息量，提高课堂教学效率。

当然，也有教师指出过多使用多媒体手段的弊端，如教师备课不充分，多媒体教学要求教师制作课件，因而没有充足的时间备课；有的教师自己不制作课件，使用其他教师的课件，不能把课本知识充分消化理解，把讲课变成了“念课”，不利于学生学习能力、思维能力和创新能力的培养。而且一旦停电，讲课教师便束手无策，影响正常上课秩序。因此，授课教师必须充分备课、认真备课，将课本知识深刻理解，并且充分了解学生的知识水平，将学生难于理解的知识点用通俗易懂的语言流利地表达出来。课堂教学时使用恰当的教学方式，利用板书和多媒体课件相结合的方式来授课。将理论知识和一些不易使用板书的教学内容用多媒体课件呈现；对于一些学生应重点掌握的知识点则使用板书的形式着重强调。将每堂课的知识点精心组织，恰当地设置问题进行启发，并预见学生的回答。从而达到板书、多媒体与启发式教学完美地结合，保证教学按照预期效果顺利完成。

4 结束语

综上所述，材料科学基础是一门传统的基础课程，在建设创新型国家以及材料科学快速发展、本科教育向应用型方向转变的背景之下，该课程的教学要求、目标、重点、手段都已发生了根本性的变化。紧跟现代材料科学发展的步伐，及时更新和充实材料科学的最新理论及应用成果，使课堂教学与实践教学相结合，才能卓有成效地提高材料科学基础课程的教学质量。

参考文献

[1] 周细应，李培耀，童建华.《材料科学基础》教学改革的实践探讨[J].上海工程技术大学教育研究，2005（2）：1-3.

[2] 张宇东.强磁场下钢的扩散型相变的理论与实验研究[D].沈阳：东北大学，2007.

[3] 范群成，徐彤，席生岐.研究型教学在“材料科学基础”课程的实践与思考[J].中国大学教学，2012（8）：61-62.

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关键词： 材料科学基础 教学优化 教学质量 实践能力培养

材料科学基础作为材料科学与工程专业中一门基础性的理论课程[1]，系统而全面地阐述了材料的基本理论，包括材料的微观结构与缺陷、材料的凝固与塑性变形、材料的组织与状态等方面[2]。考虑到应用型技术人才的培养目标，结合其他非金属材料和复合材料等系统理论，阐述材料的共性与个性。在此全面深厚的专业公共知识的基础上，着重说明金属材料的基本理论，诸如与其相关的基本现象、概念、规律和基本方法。通过明确课程学习的目的、选择针对性的教学内容、改革和优化教学方法及理论联系生产实际等多个方面，对材料科学基础课程进行改革与优化，提高教学质量，充分发挥理论基础课的指导性作用。

1.明确课程学习目的

材料科学基础课程教学为材料加工成型、材料测试等后续课程提供专业理论基础。明确本课程学习目的，打下扎实的专业理论基础，将对本课程及其他相关专业课程的学习效果产生积极的促进作用。

教学效率直接影响课程教学效果。在强调课程重要性的基础上，还应该增强课程教学的生动性与丰富性，提高学生深入学习研究的主动性与积极性，促进学生专业素养与认知情趣的有益结合，从而发挥学习热情与主观能动性，提高课程教学效率。

2.选择针对性的教学内容

材料科学基础通过研究材料成分、结构、组织与性能之间的内在联系和相互变化的规律，为材料科学与工程领域提供相应的理论基础与生产实际指导，因此，本课程教学围绕材料四要素这条主线展开。面对材料领域的广泛应用和繁杂的概念理论，有针对性地选择教材和教学内容显得尤为重要。根据专业特点教学分清主次，教学内容有所侧重。例如专业是金属材料科学方向，教学中应该着重介绍金属学部分，比较深入地介绍金属材料的晶体结构[3]、凝固结晶、塑性变形等方面的知识。通过查阅资料并结合本专业人才培养目标，精心选择教材，满足了本专业应用型技术人才的培养需要。

科技发展与材料理论更新相辅相成，在基础理论框架中，应加强学科前沿知识[4]的引入。新材料的研究、新工艺的发展等教学内容的引入，不但能保持理论的科学性，而且能极大地丰富教学内容。例如纳米材料、3D打印技术等前沿科技的发展与应用，可以让学生逐步了解专业领域的最新进展，更能激发学生求知探索的兴趣，寓学于乐，提高教学质量和专业素养。

3.优化教学方法

材料科学基础课程内容繁多，理论性强，学习内容包括基本概念的记忆、基础理论的理解、基本工艺方法及其应用等各个方面，教学工作有一定的难度。通过优化教学方法，建立逐层递进的专业知识体系，由浅入深、形象生动地叙述概念理论，培养学生积极探索和实践应用的能力，取得令人满意的教学效果。

3.1构筑逐层递进的知识体系

课程教学内容围绕材料、结构、组织与性能之间的相互关系及变化规律这条主线展开。在教学过程中构筑以材料成分归属（金属或非金属）为起点的基本框架，介绍其由来、特点、性能等背景知识，将学生带入到专业领域的视野中。有意识地结合实物（如手机或笔记本外壳等）引导学生注意和思考诸如产品是什么材料的、有什么特性等问题，慢慢培养专业思维和素养。

不同种类（或者种类相同但成分不同）的材料具有不同的结构，还能形成不同的组织，使得材料性能大不相同。讨论材料的特性需要逐层递进地研究和分析从理论条件下材料的晶体结构到实际条件下材料的结构和组织变化，再结合生产加工条件，一步步研究其性能的变化规律。在这个知识架构中，既要培养学生逐层理解剖析的能力，又要强调各层知识的关联性，使其思考问题较为全面而又深刻。

3.2生动地叙述概念理论

作为一门专业基础课，繁杂抽象的概念理论成为教学工作中的一个难点。因此，在教学过程中要避免平铺直叙，多用图文结合、多媒体演示、视频录像等手段，形象而生动地讲解基本概念理论，强化教学效果。

在教学内容中，晶体结构部分知识抽象，可以通过书写板书写下概念加深学生的记忆，绘制模型示意图帮助学生理解结构，采用多媒体动画演示形象展示晶体结构及缺陷，让学生深刻记忆和理解这些内容。在合金相图中的曲线和组织变化中的金相组织照片都能帮助学生建立微观结构的立体描述[5]，并形象地理解材料结构和组织状态的改变，总结性能的变化规律。

形象生动的教学方法使学生克服学习障碍，激发学习兴趣，引导学生主动发现问题，积极思考，让教与学都变成一件有意义的事。

4.理论联系实际

材料科学基础课程教学内容很大一部分来自生产实际的规律总结及试验现象整理和数据分析，实践性强。抽象的理论教学离不开实际，可以从实物产品的材料、外观和特性入手，结合生产工艺过程的图片或视频录像，让学生慢慢熟悉各类加工工艺、热处理工艺和表面处理工艺，引导学生将基本理论知识理解运用到生产实践中。在总结生产规律的基础上进行试验分析（如研究状态、温度等现象变化，强度、硬度等变化曲线，以及金相试验观察到的组织转变照片等），从宏观到微观充分反映材料四要素的基础理论及内在联系。在教学过程中可以设立开放式课堂，分组讨论试验现象，让学生测量性能数据并绘制表格曲线，要求学生认真完成金相试样制备并进行金相组织观察和记录。结合理论基础进行分析和总结，完成试验报告。强调实验教学的重要性，将其作为成绩考核的重要方面，强化教学效果。

科技在不断进步，新材料、新工艺不断涌现，生产设备和工艺不断改进更新，科学发展需要理论指导实践和应用创新发展。教学过程中联系实际，插入先进制造设备的图片和先进生产工艺的视频录像，多与学生探讨前沿科学的热点问题。比如可以让学生分组完成拟定题目的资料搜集整理并按组作报告完成工作介绍，还可以在此基础上设计研究性课题或实践创新项目，要求学生自由查阅资料和设计方案，整理分析后完成设计，纳入成绩评定或者奖励考核。这样不仅可以调动学生了解专业动向的积极性，学习更加认真，还可以开阔学生的视野，提高学生的应用和创新能力。

5.结语

材料科学基础课程内容丰富，专业性强，需要耐心记忆和理解材料的基本概念理论，认真分析总结材料的组织转变与性能变化规律。材料科学理论不断丰富，应用不断深入，需要积极关注前沿科技，不断补充和完善基础理论知识。因此，材料科学基础课程改革是一项长期而艰巨的工程，必须不断改革优化，与时俱进，勇于实践，在理论和实践教学效果上不断获得突破。只有这样才能达到培养理论基础扎实、实践能力强和创新能力高的应用型技术人才的培养目的。

参考文献：

[1]胡庚祥，蔡，戎咏华.材料科学基础，第2版[M].上海：上海交通大学出版社，2000：8-10.

[2]石德珂.材料科学基础，第2版[M].北京：机械工业出版社，2007：7-10.

[3]崔忠圻，覃耀春.金属学与热处理，第2版[M].北京：机械工业出版社，2007：4-13.

篇6

（盐城工学院材料工程学院无机非金属材料工程系，江苏 盐城 224051）

【摘要】本文探讨了《功能材料》双语选修课的几种教学方法，分析了各种教学方法的作用和实施手段，为材料科学与工程等相关专业开设的其他双语专业选修课提供参考。

关键词 功能材料；双语教学；案例教学法；互动式启发教学法；对比式启发教学法

基金项目：感谢盐城工学院2014年度校级教学改革项目的资助，项目编号JY2014C36。

0引言

目前，材料科学与工程有关学科在本科教学中，为了使学生更加全面的了解材料科学前沿、掌握材料学科专业英语，很多学校都开设了《材料导论》双语课和《材料科学基础》双语课。而《功能材料》双语课这门课程一般是材料科学与工程有关专业研究生阶段开设的一门课程，该课程涉及的知识面较广，包含了各种功能材料的制备与合成、结构与性能、应用特点等，因此对学生知识面的广度和专业英语的要求都比较高。在本科教学中，很多学校也都开设了《功能材料》汉语课程，甚至作为专业主干课程介绍各种功能材料。然而《功能材料》双语课目前在国内材料科学与工程有关学科本科教学中开设的比较少。桂林电子科技大学的王江探讨了功能材料课程应用双语教学的可行性、双语教学过程中需要注意的一些问题并推荐了英文教材，指出这门课程引入双语教学，更能起到良好的教学效果。

本文探讨了《功能材料》双语选修课的几种教学方法，分析了各种教学方法的作用和实施手段，就如何提高《功能材料》双语选修课教学效果做了一些思考和探讨。

1案例教学法在《功能材料》双语教学中的应用

案例教学法是一种以案例为基础的教学方法，近年来广泛为广大教师采用到教学中去。《功能材料》双语课的教材虽然国外出版过几本很相关的功能材料教材，但是这些教材价格比较贵，学生负担不起，而且知识深度也跟本科生所掌握的知识体系不符。同时，《功能材料》双语课作为选修课开设，学校设置的学时数有限，一般为32个学时，国外的教材多数长达300多页，远远不能完成整本教材的教学内容。因此《功能材料》双语选修课可以采用自编教材，以各方面功能材料的英文综述作为该功能材料的基本知识和基本理论，通过学习顶级期刊杂志的文章来了解该功能材料的制备与合成、结构与性能以及应用特点，从而全面了解了该材料的发展动态，使学生既学习到了科学前沿，又能在同步翻译的过程中学习专业英语。因此英文综述和英文期刊作为案例开展《功能材料》双语选修课教学，既符合《功能材料》选修课的性质，又满足《功能材料》双语课的特点，同时解决了英文教材的问题，而且案例体系是可以实时更新的，使学生能够了解功能材料最前沿的科学研究，甚至可以学习《science》和《Nature》上相关材料的研究进展，用最权威的期刊杂志来向学生灌输知识是可以引起学生学习兴趣的。

2互动式启发教学法在《功能材料》双语教学中的应用

《功能材料》双语教学中以各方面功能材料的英文综述作为该功能材料的基本知识和基本理论，通过学习顶级期刊杂志的文章来了解该功能材料的制备与合成、结构与性能以及应用特点，因此在专业英语的学习任务很重，需要课前提前布置教学内容，让学生提前预习。如果可以充分调动学生的积极性，让学生自己通过查阅文献，翻译文献，了解该领域功能材料的发展动态，教师可以通过分组的方式让学生在课堂上通过课堂展示的方式，让学生自己讲述通过翻译和学习掌握的知识，一方面加深学生对知识的理解和掌握，另一方面可以充分调动学生学习的积极性，而且可以提高专业英语的学习效率。学生在自主学习和与组员的互动学习过程中，会产生疑问、提出疑问，最后通过与组员和老师的互动过程中解决疑问，这样可以提高学习效率。

3对比式启发教学法在《功能材料》双语教学中的应用

以各方面功能材料的英文综述作为该功能材料的基本知识和基本理论，往往存在一个问题，英文综述一般都比较长，教师同步翻译讲解的过程中会很枯燥，使学生丧失听课兴趣，而且功能材料种类繁多，涉及到声光电磁热等各方面功能，同时每一种性能的功能材料都有很多种具体的相关材料可以实现改性能，因此，在学习的过程中，教师如果能多采用对比式启发教学法能够使学生充分认识到不同材料的区别和关系，可以加深记忆，并提高学习效率。采用对比的方法往往会使学生记住材料间的差别，提高教学效果。

4总结

《功能材料》双语课程的教学还处于探索阶段，教学方法的选择和实施尤为重要，初步探索了案例教学法、互动式启发教学法和对比式启发教学法在《功能材料》双语教学中的应用，还需要在今后的教学过程中进一步完善和实践。希望本文能够为其他材料类课程的双语教学提供参考。

参考文献

［1］张建华.《材料概论》双语教学改革的研究与实践[J].机械管理开发,2011,5:188-189.

［2］雷丽文,水中和,刘启明,陈伟,邢伟宏.《材料概论》双语课程教学模式的探索与实践[J].教育教学论坛,2011,29:47-48.

［3］刘辉,董文,张晓庆,李研.《材料科学基础》课程双语教学探索与实践[J].时代教育,2011,10:162,164.

［4］梁天权,赵翠华,李伟洲,胡治流.材料科学基础双语教学探讨[J].广西大学学报:哲学社会科学版,2011,33(增刊):189-190.

［5］王江.《功能材料》课程双语教学的探讨[J].科技信息,2012,12:425.

［6］张素芳.案例教学法在双语课教学中的应用探讨[J].高教论坛,2010,5:29-30,41.

［7］罗春婵.案例教学法在金融学双语教学中的应用[J].教育教学论坛,2014,32:66-67.

篇7

(一)简介材料计算模拟软件Materialsstudio是美国Accelrys公司为材料科学领域开发的一款科学研究软件，用于帮助用户解决当今材料科学中的一些重要问题。MaterialsStudio软件包集成了Visual-izer、CASTEP、Dmol3、Reflex等二十几个计算模拟模块，是一款强有力的计算模拟工具。用户可以通过Visualizer可视化模块进行一些简单的界面操作来建立材料分子的三维结构模型，之后通过软件包中相应的计算模块，对材料分子的构型优化、性质预测、X射线衍射分析及量子力学方面进行计算。通过计算得到的结果可以对各种晶体、无定型与高分子材料的性质及相关过程进行深入的分析和研究，其计算的结果精确可靠。CASTEP是CambridgeSequentialTotalEnergyPackage的缩写，最早由英国剑桥大学的一个凝聚态理论小组开发，是广泛用于计算周期性体系性质的一个先进量子力学程序。它可用于金属、半导体、陶瓷等多种材料的相关计算，可研究晶体材料的光学性质（折射率，反射率，吸收及发射光谱等）、缺陷性质（如空位、间隙或取代掺杂）、电子结构（能带及态密度）、体系的三维电荷密度及波函数等。

（二）教学环节设计1.知识点的设置。在材料科学的专业课中，如晶体物理、固体物理、半导体物理学、硅材料科学与技术等课程中,都会涉及材料的晶体结构，能带结构，带隙的分类，X射线衍射、缺陷，掺杂等知识点，也会涉及到材料的反射率、折射率、介电常数等材料的光学或化学性质。在完成这些基础知识点的讲解后，可以利用Mate-rialsStudio软件进行计算和演示，为这些基础理论给出直观形象的解释，把材料的宏观性质与微观机理衔接上，这样学生对材料科学的知识体系就会有一个整体的认识和了解。2.密度泛函理论及波函数的介绍。密度泛函理论是一种研究多电子体系电子结构的量子力学方法，其本质是以电子密度分布函数为变量代替波函数中的自变量来求解薛定谔方程，使求解复杂体系波函数的本征值成为可能。目前，密度泛函理论已广泛应用于物理、化学及材料相关领域，特别是用来研究分子和凝聚态的性质。目前密度泛函理论DFT（DensityFunctionalTheory缩写）被广泛应用到计算模拟软件中来求解薛定谔方程，可对材料的结构、性质、光谱、能量、过渡态结构和活化势垒等方面的进行计算研究。在与分子动力学结合后，在材料设计、合成、模拟计算等方面有明显进展，成为计算材料科学的重要基础和核心技术。3.软件的操作及相关内容的演示。MaterialsStudio程序包中的二十多个计算模块是通过Visualizer这个可视化核心模块整合在一起的，用户可以很方便地应用Visualizer模块构建有机、无极、聚合物、金属等材料分子、及周期性的晶体材料、表面、层结构等模型，通过鼠标控制这些分子构型，可从不同角度查看并分析体系结构，容易形成直观的概念。MaterialsStudio自带的数据库中的晶体结构可以用于教学演示，如在硅材料科学与技术和半导体物理等课程的教学过程中，需要用到单晶硅的晶体结构，可以很方便地从MaterialsStudio软件的Structures/semiconductors数据库文件夹中导入Si这个晶体数据文件，在课堂上为学生们演示，从（100）、（110）、（111）不同的晶面来进行展示（如图1），以说明硅单晶的晶体结构。也可以通过Visualizer模块中的菜单选项Build->Sym-metry->Supercell建立n×n超胞结构，通过调整角度，可以从不同晶向观察晶体的晶面，通过超胞结构也可以演示各种晶体的密堆积结构。这样就给学生一个生动、形象、直观动态的概念，使其易于在头脑中建立空间模型，理解所学知识点。通过Visualizer模块对硅单晶的元胞进行演示，我们可以知道每个硅原子至多与另外四个硅原子相连，借此可以说明硅原子的共价键取向及硅晶体属于金刚石型结构，源于硅原子的sp3杂化，形成了四个共价键。通过CASTEP模块对硅单晶的元胞进行计算，可以得出其能带结构和态密度，通过对计算结果的分析，可以得出硅单晶材料的带隙特点。在稀土化学的教学过程中，可以通过CCDC英国剑桥晶体数据库及WebofScience网站来获取稀土配合物的晶体结构，然后通过MaterialsStudioVisualizer读出晶体结构，用于课堂演示，有助于学生理解复杂的稀土配合物结构。在固体物理教学过程中，可以利用MaterialsStudio中的Re-flex模块模拟粉晶体材料的X光、中子以及电子等多种衍射图谱,可用于验证实验结果及演示教学。4.知识点的拓展。对于缺陷、杂质掺杂、空位等对晶体材料的影响，可以通过MaterialsStudio中Visualizer模块建立相应的模型，然后通过CASTEP计算模块进行计算。通过对计算结果的分析，说明这些因素对半导体材料性质的影响。MaterialsStudio软件同样可以计算材料的折射率、反射率、介电常数等性质。其计算的结果数据和图表可以与教科书或文献上的数据图表进行对比，来说明计算方法的正确性，以此为支点，采用同样的计算方法，我们可以尝试设计更多的新型材料并进行计算。通过这些详实的计算实例我们可以更生动地说明教学中的知识点，学生可以根据自己的兴趣爱好，尝试进行材料分子模型的设计并进行模拟计算。通过计算结果的对比，可以初步探讨晶体中缺陷、杂质、空位等因素对材料性质的影响，在此过程中增加了学生的学习自主性和兴趣。

二、GaussianView和Gaussian软件在教学中的应用

（一）简介Gaussian是一个功能强大的量子化学综合软件包。应用它可以计算分子能量和结构、过渡态的能量和结构、化学键以及反应能量、分子轨道、热力学性质、反应路径等等，功能非常强大。计算可以模拟气相和溶液中的体系,模拟基态和激发态，进而通过含时密度泛函研究材料分子体系的激发态，算出吸收和发射光谱。Gaussian扩展了化学体系的研究范围，可以对周期边界体系进行计算，例如聚合物和晶体。周期性边界条件的方法(PBC)技术把体系作为重复的单元进行模拟，以确定化合物的结构和整体性质。而GaussianView是一款为Gaussian设计的配套软件，其主要作用有两个：1.构建Gaussian的输入分子模型，2.以图形显示Gaussian程序的运算结果。

（二）知识点的设置1.在材料科学有机电致发光材料及稀土化学课程的教学过程中，会涉及到有机或稀土发光材料的吸收及发射机理。通过把Gaussian软件教学过程，我们可以很好结合这些算例讲解三重态，单重态发射过程，给出与发射过程相关的分子最高占据轨道HOMO和最低非占据轨道LUMO的电子密度图，这样就可以很形象地解释发射过程中的电子转移过程，对低能吸收和发射过程的电子跃迁性质进行判断。2.软件的操作及相关内容的演示。(1)通过CCDC晶体数据库或者WebofScience网站获得相应的配合物或者稀土配合物晶体的晶体结构（通常为cif文件）。(2)应用Mercury软件或者MaterialsStudio软件读取相应的晶体结构，转存为GaussianView程序可以读取的格式（一般选用*.cif、*.pdb、*.mol2格式）,通过Gaussian-View转存为Gaussian输入程序（*.gif-Gaussianinputfile)。(3)采用Gaussian程序进行计算。(4)通过GaussianView程序读入Gaussian03/09计算结果，通常为log文件，或者fchk文件，GaussianView可以很方便地读取Gaussian的计算结果并且以图形的形式显示出来，并可应用它对计算结果进行分析。(5)通过GaussianView对计算结果的进行处理，通过它显示出发光材料的分子轨道电子云密度分布情况，吸收光谱，发射光谱等情况，结合这些图形信息，我们可以对有机电致发光材料或者稀土发光材料的发光机理进行教学。3.知识点的拓展。GaussianView是由Gaussian公司开发的一款非常好的分子建模及显示工具，学生可以通过对它的使用，很方便地进行分子设计并输入到高斯程序中进行计算。可以安排学生在基础发光材料分子的基础上，在分子配体的添加取代基或者改变配体，进行尝试，进行配合物分子的设计，增强其动手能力，为今后走进实验室进行有机合成做准备。

三、预期的效果

篇8

英文名称：中国有色金属学报(英文版)

主管单位：中国科学技术协会

主办单位：中国有色金属学会

出版周期：月刊

出版地址：湖南省长沙市

语

种：英语

开

本：大16开

国际刊号：1003-6326

国内刊号：43-1239/TG

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1991

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

SA 科学文摘(英)(2009)

SCI 科学引文索引(美)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

期刊荣誉：

中科双百期刊

Caj-cd规范获奖期刊

联系方式

篇9

英文名称：The World of Building Materials

主管单位：中华人民共和国教育部

主办单位：武汉理工大学

出版周期：双月刊

出版地址：湖北省武汉市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1006-4575

国内刊号：42-1783/TU

邮发代号：38-75

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1980

期刊收录：

核心期刊：

期刊荣誉：

联系方式

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关键词：材料概论 教学模式 改革

材料概论是我院材料科学专业学生接触的第一门专业基础课，行课时间安排在第三学期。本课程融合了材料学各个专业方向的基础知识、实际应用及最新进展，能够拓宽学生的知识面、强化专业基础知识，培养复合型人才，并为学生学习后续的专业课打下了基础，从而实现课程之间的有机衔接及合理过渡，同时，为我院学生第四学期选择专业方向起到了一定的指导作用。所以，材料概论的教学工作对培养学生的专业兴趣、提高学生的专业素养非常重要，并影响着后续专业课程的展开、实施以及教学效果。材料概论的内容较多，涉及各种材料（包括金属、陶瓷、高分子、复合材料）的基础理论与基本知识。教师对此如果只是采用传统的教学模式就很难达到教学目标。并且材料概论涉及很多抽象知识，如晶体结构、相图、结晶、缺陷等，对此，学生很难理解。教师在讲授这些抽象知识时仅使用语言和文字很难解释清楚，而学生在学习上述内容时，理解较困难，学习效果不明显，进而产生畏难情绪。因此，积极探索本课程新的教学模式，对于激发学生的专业学习兴趣，引导学生进行更深层次专业知识的学习，具有重要的意义。

传统的课堂教学模式是一种以教师为中心、教材为中心和课堂为中心的教学模式，形成了教师单向灌输、学生被动接受的局面。采用这种“授之以鱼”的教学模式，学生思维得不到训练，会逐渐丧失分析问题、解决问题的能力。因此，我们必须进行教学改革。教学改革的关键就是转变教师的教学行为和学生的学习方式，合理开发和利用课程资源，进而创建一种新型的课堂教学文化模式。由于材料概论课程的学时数仅有28学时，要在有限的课堂教学时间内使学生初步建立起材料科学与工程知识体系的框架需要我们优化教学内容，同时要注重合理运用科学的教学方法。笔者认为，材料概论教学模式的改革需要把握四个方面。

一、课程的理论教学内容

课程的理论教学内容应主要介绍以下四个部分的内容：金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料，对于其他的基础知识及新材料方面的内容，教师应安排学生自学或尽量简单介绍。在四部分主要内容的教学上，教师应该循序渐进地使学生掌握相关知识。第一，教师应先教学基础知识，包括一些综述性、科普性的内容。这部分内容是关于材料概论课程的一些基本概念，比较容易理解，并且，对于刚接触材料概论课程的学生来说，可以为其后续学习打下基础和增加信心。第二，教师详细介绍有关材料的基本种类、特点和用途等方面的内容，切实保证专业知识教学的完整性、系统性和科学性。对于不同材料的具体应用，教师可以借助视频以更直观的方式呈现给学生，使学生对所学专业既有一定的理论认识，又有深刻的感性认识，并在此基础上建立自己的知识体系框架。

二、创新教学方法

传统的教学方法扼制了学生的主动性和创造性，不利于学生个性发展和非智力因素的开发。在课堂教学中，教师应积极探索教学方法的改革。首先，教师要摒弃满堂灌的教学思想，注重启发式教学。教师要善于设置悬疑，引导学生积极思考，进而提出解决问题的办法，提高学生参与学习的积极性。其次，教师要注重讨论式的教学方法。教师要善于组织学生讨论，在问题的讨论中，学生运用自己所学的知识和技能，提出个人的观点及见解，既强化了对教学内容的理解和掌握，又达到了培养创新思维能力的目的。在讲授知识的同时，教师应注意调节课堂氛围，可采用启发式和讨论式的教学方法激发学生的兴趣，调动学生积极性，从而提高课堂教学效率。总之，教学有法，但无定法，我们要根据不同的教材内容，结合学生的认知特点及规律，采用与之相应的教学方法。

三、采用先进的教学手段

传统的教学方式是教师依靠一支粉笔，一本书，统领课堂教学，不利于学生形象思维能力的锻炼。采用现代化教学媒体，能够变抽象的知识形象具体，又能调动学生的听觉、视觉参与感知，引发学生的兴趣和求知欲。多媒体具有直观性，能突破视觉的限制，使学生多角度地观察对象，并能够突出要点，有助于学生理解概念和掌握方法；多媒体图文声像并茂，可以多角度调动学生的情绪、注意力和兴趣；多媒体具有交互性，使学生有更多的机会参与教学，学习更为主动，有利于学生形成新的认知结构；多媒体的动态性，有利于反映概念及过程，可以把一些抽象的微观过程以动画的形式生动地演示出来，而且还可以采用实时影像向学生展示材料加工工艺过程和工艺装备，增强学生的感性认识，实现传统教学方式和课件难以表达的教学意图，加深学生对教学内容的理解和掌握。

四、采用新颖的考核方式

通常课程的考核办法是采用期中和期末闭卷考试，考查学生对相应的内容的记忆。由于材料概论课程内容涉及面广、概念多，往往使学生感到不好学，从而产生厌学情绪。要改变这种局面，使学生变被动为主动，从不愿学到喜欢学，改革考核方式是非常有必要的，它将直接影响到教学方式方法的改革效果。对于考核方式的改革，我们主要是考虑在原有的闭卷考试基础上，增加一项论文写作及答辩的内容，整个课程的考核成绩由考勤、平时作业、课堂提问、小论文+PPT制作答辩和期末考试五项组成，各项所占的比例初步定为5%、10%、5%、10%、70%。多种考核形式相结合，有利于全面检测学生的学习效果，科学客观地评价学生的综合素质和创新能力。期末试卷命题强调突出重点内容，同时着重基本理论的考查，在填空和选择两种题型中，以课程中基本内容的广度为主；在综合分析题中，主要考查学生分析问题与综合应用基本理论的能力。试题必须做到难易适度，力求考试成绩呈正态分布，使考试既有利于培养学生继续学习的自信心，又便于反映学生对本课程内容的不同掌握程度。

我们在平时的教学中要不断利用先进的教学手段尝试新的教学方法，不断完善教学模式，不断优化教学内容，改革考核制度，使学生通过学习材料概论课程能力得以提高。

参考文献：

[1]许并社.材料科学概论[M].北京：北京工业大学出版社，2002.