材料科技范文10篇

全球气候变暖对人类的生存和发展具有严峻挑战，由此提出“低碳经济”。所谓低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、新能源开发等多种手段，尽可能地减少高碳能源消耗，减少温室气体排放，[1l达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。低碳经济实质是能源高效利用、清洁利用和低碳或无碳能源开发；核心是能源技术创新、制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。在谈到减排时，不少人首先想到的是可再生资源和清洁能源供应，但这是不完全正确的。减排最大的潜力在于人们开发新材料新技术，如绿色制造技术，纳米材料和纳米技术，碳捕捉及封存技术(CCS)，12]新型电子信息技术，新的钢铁生产方法，清洁煤技术等，这些才是人们应该广泛关注的问题。

一、低碳经济形势下国内外材料科学技术的发展现状

在低碳经济形势下，为争取其经济和科技的领先地位，世界各国都十分重视材料科学技术的应用和发展，把新材料新技术作为科技发展战略的重要组成部分，予以重点支持。美国新材料科技战略目标是保持本领域在全球的领导地位，支撑信息技术、生命科学、环境科学和纳米技术等发展，满足能源、信息等重要部门和领域的需求。美国氢燃料研发主要集中在生产、储存和氢的配送技术及驱动汽车的几乎无空气污染物和温室气体排放的燃料电池技术开发上，研制的高效堆积式多结砷化镓太阳能电池的转换效率达到31％。通过在宇航发动机中增加先进结构材料，把发动机的推重比提高到20，大大降低飞机的重量，节约能源。欧盟新材料科技战略目标是，在航空航天材料、电子信息材料等领域竞争领先优势。欧盟科研公司大力发展光学材料、磁性材料、燃料电池技术、纳米技术、超导体、信息存储技术、钛基复合材料等。通过产品创新和技术创新，在新材料制造装备、加工和应用三个方面来发展低碳经济，并计划到2020年温室效应气体在1990年的基础上至少减少20％。H1日本新材料科技战略目标是保持产品的国际竞争力，注重实用性，在尖端领域赶超欧美。日本对新材料的研发与传统材料的改进采取并进的策略，注重已有材料性能的提高及回收再生。15]在21世纪新材料发展规划中将研究开发与资源、环境协调的材料以及减轻环境污染且有利于再生利用的材料作为主要考核指标。通过开发新的材料科学技术以解决资源短缺和环境污染问题。我国历来重视材料科学技术的发展，在各项国家计划中都给予了材料领域重点支持，如973、863、科技攻关计划等。在低碳经济形势下，我国已形成了比较完善的材料科技体系，在材料领域的研发方面取得了长足进步，某些新材料领域具有明显的资源优势和技术优势，如纳米碳管、有机发光材料、稀土永磁材料等方面进入国际先进行列。但我国自主创新能力弱，缺乏有自主知识产权的新材料产品及技术，严重阻碍新材料新技术的研究发展。因此，我国正通过各方面的不断努力，改进材料的加工制备技术、工艺及装备，大踏步向低碳经济迈进。

二、低碳经济对新材料产业的发展要求

展望世界经济的未来，低碳经济要带动实体经济的发展，必须借助新材料新技术的支撑。低碳经济对新材料产业提…的总体要求是：为推动经济向低消耗、低碳排放的转提供物质基础。具体包括：

1产业结构调整升级。低碳经济形势下，根据传统产业的低碳升级改造和新兴战略性产业发展的需要，新材料产业需要加速调整产业结构，压缩初级材料加工：[业产能，推动产业链向精深升级发展，优化产业结构和区域布局。

建设新资料科技产业堆积区，发展高科技含量、高附加值、低污染的新资料产业，吸引高、精、尖严重项目落户井陉，是贯实党的十七大精神，走新型工业化道路，完成可继续发展的主要行动，关于优化我县产业构造，改变经济发展方法，加强发展潜力，必将起到有力的推进效果。为此，特提出以下施行意见：

一、指导思想

坚持以科学发展观为指导，贯实国家新资料产业调整复兴规划精神，依照“县政府指导、市场主导、发扬优势、重点打破”的方针，围绕培养发展新兴支柱产业和革新提高传统优势产业，以新资料技能推进我县钙镁、建材、陶瓷等传统产业优化升级，高起点规划建设基地，不断扩展规划，加强综合竞争力，力争建成省会西部具有区域支持效果的新资料科技产业堆积区。

二、总体要求

（一）基地归入全县总体规划，土地应用总体规划和工业发展规划，与我县产业构造调整相顺应，坚持产业发展高起点、高规范、高效益；坚持土地集约运用、产业集群发展、优势互补、关联配套；坚持“高技能含量、高附加值、高生长性”的项目选择准则和“减量化、再应用、资源化”的循环经济发展准则，严厉节制污染物排放总量，提高资源综合开发应用程度。

（二）以新资料为主导产业，积极引进优势企业，有序指导全县新资料产业向新资料科技产业堆积区集中，延长和完善产业链条，培养和发展配套产业集群，促进专业化分工和协作，不断扩展产业集群的规划效应，精心打造集新资料生产、加工、集散和技能研发为一体的新型科技产业基地。

摘要：本篇文章从低碳经济的概念、核心以及主要内容方面进行了分析，根据低碳经济的各项需求，介绍了国内外材料科学技术的应用状况，并分析了材料科学和加工技术在各种材料领域的应用现状以及未来发展前景，提出了发展低碳技术和低碳经济的具体对策。

关键词：低碳经济；低碳技术；材料科学

低碳经济是指减少温室气体排放量的一种经济发展方式，特别是有效控制二氧化碳这种主要的温室气体的对外排放。低碳经济的主要目标就是实现排放的最小化以及污染的最小化，实质在于提升资源的利用率并创设新型的清洁能源发展结构，实现技术创新、制度创新和观念更新。同时，发展低碳经济涉及到生活、生产方式以及价值观乃至国家利益等多个范畴。世界气候变化关乎人类的生产和延续，因此各国都围绕低碳经济做出了努力，通过科学技术的研发以及生活方式、生产方式的转变来减少资源消耗、降低污染排放。实现经济发展和社会发展的双赢，在这样的背景下，材料科学技术的发展逐渐引起世界各国的重视。

一、低碳经济下材料科学技术的发展概述

在当前低碳经济环境下，很多国家为了适应经济全球化发展，踊跃发展科学技术。材料科学技术是其中很重要的一个范畴，很多国家将材料科学技术看作国家发展策略当中重要的构成成分，应当得到重点的扶持。在国际范围内欧美国家较先发展材料科学技术，并且无论在科学理念还是科学研究成果方面都位居前列。其中美国的材料科技战略的目的在于保持本国在全球范畴内的领先地位，掌握信息技术以及生命科学、环境科学乃至纳米技术的发展，实现能源、信息等重要的部门和领域的要求。欧洲国家的新材料科技战略的目标在于实现航空材料、电信材料等领域在世界范围内的领先，在欧洲的一些国家大力发展光电材料，纳米技术、超导技术等。通过产品的创新以及技术的创新，在新材料制造装备、加工以及应用等三个方面来实现低碳经济的发展。在亚洲国家当中，具有代表性的国家比如日本，重视材料科学技术的实用性，同时也注重产品的先进性，追求产品的高端化发展，争取在顶尖的领域赶超美国等发达国家。日本对于新材料的研究和传统材料的优化采用的是齐头并进的策略，重视对现有材料的性能提升以及对旧产品的回收利用等。在新世纪新材料技术发展筹划当中，重视环保型以及再生型产品的发展，以资源友好特性和环境保护特性为主要的发展标准，通过开发新的材料科学技术以解决资源匮乏和环境污染的问题。国内对于材料科学技术的发展也十分重视，具体体现在各大国家发展计划当中，为材料领域提供了可观的篇幅，在材料科学技术领域我国已经有了比较充分的技术体系，并且在材料领域的研发方面有了明显的进步，在一些新材料领域的研究上取得了明显的成效。但是我国缺乏自主创新能力，不够重视带有自主知识产权的材料以及技术的发展，严重妨碍了新材料以及技术的研究和发展。所以，我国依旧需要努力，改善材料技术的发展现状，实现低碳经济的发展。

二、低碳经济对于材料产业的具体要求

1前言

随着经济体制的变革，必然会对档案管理工作产生影响，从而导致档案管理工作的深化发展，形成档案管理现代化体系［1］。建筑材料科研档案是建筑材料研究人员从事建筑材料科研工作中所形成的文本、影像、声像资料等，主要包含建筑行业所涉及材料的科学研究中从项目立项、课题申报、具体研究进程、科研成果总结、结题报告以及科研成果鉴定等一系列过程中形成的档案资料。它是建筑行业科技档案的重要组成部分，是重要的建筑材料科研和生产资源。目前，我国建筑材料科研领域每年都有数以万计的科研成果，但这些成果分布于全国各地的科研院所、企业，隶属于不同的地区的组织，无法发挥它的集成效应，造成科研资源的浪费。如何科学管理建筑材料科研档案信息资源，进而促进我国建筑材料研究的发展服务，是目前建筑材料科研档案管理工作的重点。而建材科研档案合理利用的基础是做好现有建筑材料科研档案的管理工作，完善、健全建材科研档案的存储及资源共享机制，进而为建筑材料科研、生产人员提供简便的获取信息通道。因此，本文分析了建筑材料科研档案的特点，并就当前建筑材料科研档案管理中存在的问题及现代化管理思路提出一些看法。

2建筑材料科研档案的特点

2.1科研档案专业性强

建筑材料科研档案的专业性强，一般的课题都是按专业分类进行研究的，如水泥基材料、混凝土材料、保温材料、防水材料等。一般的课题研究都是在这些专业范围内分方向进行的，而建筑材料科研档案是按各自的专业自然形成的。在建筑材料科学研究中不同学科专业的科研工作有着各自不同的特点。因此，建筑材料科研档案的分类应体现出专业性的特征。

2.2建筑材料学科综合性强

1关于”材料”

能源、信息和材料是现代经济发展的三大支柱，而材料更是基础。没有先进的材料就没有先进的工业、农业和科学技术．重大的技术革新往往起始于材料的革新。如20世纪50年代镍基超级合金的出现，将材料使用温度由原来的700℃提高到900X2从而使得超音速飞机问世。而高温陶瓷的出现则促进了表面温度高达1000~2的航天飞机的发展。近代新技术(原子能、计算机、集成电路、航天工业等)的发展又促进了新材料的研制。当前可称为精密陶瓷时代、复合材料时代、塑料时代或合成材料时代等等。材料可以从不同角度分类．根据材料的组成可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料(聚合物)和复合材料；根据特性和用途可将它分为结构材料和功能材料两大类。结构材料主要是利用其力学性能，制造需承受一定载荷的设备、零部件、建筑结构等。功能材料主要是利用其特殊物理性能(电学、热学、磁学、光学性能等)，用于制造各种电子器件、光敏元件、绝缘材料等。根据材料内部原子排列情况分为晶态和非晶态材料；根据材料的热力学状态分为稳态和亚稳态材料；根据材料尺寸分为一维(纤维及晶须)、二维(薄膜)和三维(大块)材料等。

2“材料科学”与“材料科学与工程”

材料科学(MaterialsScience)~科伴随着生产力发展和科技进步产生与发展。材料的各种性能是其化学成分和组织结构等内部因素在一定外界条件下的行为表现。研究材料主要是为了更有效地使用材料，即了解影响材料性能的各种因素，从而掌握提高其性能的途径。材料科学是阐明材料的性能和行为与其成分及内部组织结构之间的关系。一般认为，学科间的区别不是绝对的。材料科学是由多种学科分化而产生，而又通过集成走向成熟的。材料科学产生之初，有学者认为：冶金学仍然是一门健全的学科，拥有基本理论、方法和界限，但随着工程中日益不断地使用聚合物、陶瓷、玻璃和复合材料，其研究拓展为材料科学(Calvert，1997)。20世纪50年代，材料科学(MaterialsScience)这一新概念，主要源于冶金学，1958至于959年间美国大学教育性质的改变和各种新材料科学研究组织的形成，是材料科学形成的标志。西北大学(NorthWesternUifiversity)是最早将材料科学作为系名的大学(1954年)，并为本科生的研究生开设了相关课程，出版了《材料性能原理(PrinciplesofthePropertiesofMaterials))(1954年)一书，材料科学领域已经发展出多个分支，包括固体物理、冶金学、高分子化学、无机化学、矿物学、玻璃与陶瓷技术。一门学术型学科抽涉及的范围远远大于由大学里院系、学会和专业杂志所构成的群体，它是一所“看不见的学院(hwisiblecollege)”，它们的成员共享某一特定的研究传统，学者们从中学到了基本的理论框架、操作规范和技术方法。DavidTumbul(1983)~E《对“材料科学”产生和发展的评述》一文中，将材料科学定义为：在超分子水平上表征，认识和控制物质的结构．并建立这一结构与性能(力学、磁、电等)间的关系，即所谓的超分子科学。

MSE(MaterialsScienee&Engineering)的概念最初产生于20世纪50年代，到1960年已经基本稳固建立。在COsMT(1974)的报告中，将MSE定义为：涉及将材料成分、结构和制备与其性能和使用建立关系所形成并应用的知识。1957年美国政府出台了资助l2个相关实验室计划，首批三个材料科学实验室分别建立在康奈尔大学、宾西法尼亚大学和西北大学。这些实验室1972年由国家科学基金会(NSF)正式负责。此后各个大学教授的课程，也深受这些材料科学实验室所从事工作的影响。1958年，为了更好地已经建立的新学科的特征，又在系保后面加上了。与工程，并开始了。材料科学与工程的教育，如牛津大学的材料科学系也简单地更名为“材料系(DepartmentofMaterials)”。同期还有一批大学，如德克萨斯大学的奥斯分校等没有设立材料科学系，但已经开始了系间合作，进行了与材料科学相关的研究生教育，通常这种教育也不仅限于在“工程学院”之内。虽然没有这个系名，但老师的专业知识和研究生的研究工作集中在材料制备、固体化学、高分子工程与科学、X射线晶体学、生物材料、结构材料、材料理论和凝聚态材料及器件等相关领域。1964年麻省理工学院(MIT)也将系名以为“冶金与材料科学系”，1974年正式改名为“材料科学与工程系”。20世纪60年代，材料科学被引入欧洲的大学，如北威尔士大学、苏赛克大学和伯明翰大学。1956年，中国在西方工作过的科学工作者们制定一份科学技术规划时，认识当时的中国已经培养了具有金属材料方面知识的科技人员，但对合金及其热处理方面的科技人员数量不足，到1980年，已经有l7个院校的金属物理专业改为材料科学专业。

3“材料科学”研究的实践与方向

【论文课程建设教学改革材料科学基础

【论文摘要本文根据上海工程技术大学材料科学和工程专业教学培养目标的特征,从课程体系和内容,教学理念,教学方法及手段,实践教学环节改革,考核评价方式,师资队伍建设等方面讨论了“材料科学基础”课程教改中的一些热点新问题及教改实践。根据我校培养优秀工程师的办学定位,结合材料学科的发展方向,初步建立了居于“基础适度、口径宽广、应用为先”标准的“材料科学基础”课程的新教学体系,从中取得了一些较好的教改效果和经验。

上海工程技术大学是一所以培养优秀工程师为主要目标的教学型大学。根据我校的办学定位和特色,作为材料科学和工程学科重要基础课程之一,“材料科学基础”有必要在加强基础、拓宽专业知识面和加强实践练习等方面进行课程改革。

1课程的性质

材料科学是一门揭示探究固体材料性质规律、设计及控制材料性能的科学,其目的在于揭示材料的结构和性能之间的基本关系。探究表明,材料结构是决定材料性能的核心要素,而材料的显微结构和材料的加工过程有密切的关系。因此,材料科学也需要探究材料在各种过程中的行为,这些过程包括加热过程、冷却过程、反应过程、界面过程、扩散过程、相变过程等。

“材料科学基础”是材料科学和工程学科的主干基础课程和核心课程,是材料科学和工程学科人才的基本知识和基本能力的重要组成部分,是本学科专业人才的整体知识结构、能力结构、素质结构的重要基石。根据我校的教学培养目标,本门课程的教学实践必须着眼于培养未来的材料工程师,紧贴上海市发展先进制造业的需求,结合本校材料科学重点学科的发展方向,在进行材料科学基础理论和基本技术教育的基础上,侧重进行材料开发应用、材料改性和材料加工的工程教育。

通过对科学发展观的学习，本人更加深刻地理解了科学发展观的内涵，明确了落实科学发展观的及时性与必要性，学会要有意识地用科学发展的眼光来看待问题、分析问题、解决问题，从而更好地做好本职工作，更好地为企业的科学发展、跨越发展作出应有的贡献。

中国XX新材料科技产业园是XX市人民政府委托中国XX国际工程有限公司整体开发的科技产业园区，占地面积2178亩，于2006年5月28日奠基。其中一期工程占地面积350亩，于2006年12月27日开工，由XXXX工业设计研究院开发建设，首批入园的3个高新科技项目为6000吨/年球型石英粉生产线、6000吨/年高纯超细电熔氧化锆生产线、5000吨/年超细硅酸锆制品生产线，这些项目全部采用具有自主知识产权的科技创新成果，全部通过了省部级科技成果鉴定，产品性能和各项技术指标均达到国际领先水平，部分产品填补国内空白并可批量出口。目前，园区土地证办理及其相关工作已接近尾声，基础建设已进入实质性阶段；引进XX市XX特种XX技术股份有限公司与XX院合资建设的太阳能光伏XX项目正在紧张建设；太阳能电池产业链上TCO导电膜XX基板项目和PECVD法电池项目已于今年3月25日开工。由于中国XX新材料科技产业园建设取得了一定的成绩，被评为20*年XX市“3461”行动计划重大工程奖。

一、以发展为根本，统筹谋划园区的开发工作

发展的观点是马克思主义的基本观点，马克思主义的发展观认为：“世界不是既成事物的集合体，而是过程的集合体”（恩格斯《路德维希·费尔巴哈和德国古典哲学的终结》）。科学发展观是对马克思主义发展观的继承、丰富和发展，我们必须用发展的眼光看待和处理企业前进中的问题，以科学发展观指导企业的发展过程。

科学发展观，第一要义是发展，核心是以人为本，基本要求是全面协调可持续，根本方法是统筹兼顾。中国XX工程之所以要开发建设中国XX新材料科技产业园，目的是培育资源优势，为企业发展打造更好更大的产业平台。为此，在中国XX新材料科技产业园的开发之初，就将发展理念和特色概括为“12345”，即：一个目标：建设成为全国最大的XX新材料产业集群；二个依托：依托中国XX工程和XX院强大的科技创新能力，依托中国建筑材料集团公司国家级产业平台的融资与招商能力；三个推动：推动中国XX行业技术进步，推动中国XX技术与国际接轨，推动XX市地方经济发展；四大优势：交通区位优势，资源优势，能源优势，人才优势；五大功能：XX新材料科技创新摇篮和产业化孵化器，新型功能XX材料基地，电子信息产业用XX新材料基地，太阳能产业基地，高档XX器皿基地。

二、从全面发展出发，扎实推进园区的基础工作

材料科学基础知识体系庞杂，从晶体内部结构到表面界面，从点阵的规则排布到各种缺陷，从液态凝固到固态转变，内容五花。此外，晶体的某些微观形态与人们的宏观生活经验距离甚远，使得这些概念抽象，难以理解。材料科学基础给学生的普遍感觉是知识面既广且深，学习难度很大，被学生私下称作“天书”。如何把“天书”讲透，这对教学工作提出了很高的要求：既要讲得生动形象，激起学生的兴趣，又要将知识讲授到位，不能为了降低难度而删繁就简。为了提高教学质量，各个学校的材料科学基础教学都进行了大量改革，如使用动画对晶体微观形态进行直观的表现，增强师生之间的交流，加强实验和实践环节，等。这些措施都在一定程度上提升了材料科学基础的教学效果，使得理解材料科学基础课程中知识点的难度有所下降。尽管有了这些新的教学手段，材料科学基础对大部分学生来说依然很难，导致学生学习热情不高。除此之外，在材料科学基础的课堂教学和实验教学中，学生经常存在着一些困惑：习惯于被动地接受知识，却不知道这些理论知识从何而来，也很少去想孕育这些理论的过程。介绍材料科学发展史中的名人典故，能够让学生了解科学理论形成的历史，熟悉科研的过程，增强学习材料科学基础课程的兴趣，进而激发投身材料科学研究的热情。

一、提高课堂注意力

在北京科技大学材料学院的课程设置中，材料科学基础课程的教学由两部分构成，堂教学和40学时的实验教学。课堂教学是实验教学的基础，要提升材料科学基础课程的整体教学质量，提高课堂讲授效果是重中之重。在课堂教学中，教学质量的决定因素不是教师讲授了多少知识，而是学生接受了多少内容。学生接受的信息量有两个影响因素：一是教师能否将抽象的概念形象化，使学生便于理解，也就是“听不听得懂”；二是学生上课注意力是否集中，是否紧跟教师的思路，也就是“在不在听”。为了阐明抽象的理论，使学生“听得懂”，各校的教师都做了大量的工作。例如，编写合适的教材，制作教学视频、动画，制作教学实物模型，等等。这些工作能将抽象的概念直观化、形象化，便于学生理解，收到了很好的成效，提升了教学质量。但是，关于集中学生注意力的教学改革则不多。尽管教学视频、模型等能够增强学生上课兴趣，提升其注意力，但其本身仍然是对专业知识的介绍，有一定的理解难度，未必每个人都能接受。理想的课堂教学状况是学生的注意力随时间呈现水平甚至是上升的趋势。听课需要学生持续用脑，经历了一个兴奋点后注意力逐渐下降的现象是无法避免的。维持学生注意力的一个可行方法是缩短相邻两个兴奋点之间的时问间隔。在课堂讲授中穿插名人典故能放松学生紧张的神经，并制造一个新的兴奋点。如果说在一节课中学生的注意力是不断下降的，那么介绍名人典故能使学生的注意力有一个突然的提高，达到一个新的峰值。介绍名人典故能活跃课堂气氛，明显的变化是抬头看黑板的学生人数增加了，一些原本精神溜号学生的注意力都被集中到课堂上。

导致学生上课注意力不集中的另一个原因是畏难情绪。一些学生上课时遇到听不懂的地方兴趣就会减弱，遇到更难懂的知识点甚至会放弃听课。而介绍材料科学名人典故能起到帮助学生克服畏难情绪的作用。例如，晶体的易磁化方向如今是一个简单的结论，但日本东北大学为了得到这个结论曾付出了巨大的努力：实验室连续几个月灯火通明，研究人员轮班24小时不间断地实验才得出了现在的简单结论。介绍这样的事例能让学生感受到科学研究的艰辛，从而正确地面对学习过程中遇到的困难。

二、端正实验态度

实验教学是材料科学基础教学的重要组成部分。通过实验，学生能更好地理解所学到的理论知识。在目前的材料科学基础实验课上，学生往往是被动地完成实验任务，缺乏自主探索的热情。有些学生甚至对实验本身的意义也发生了怀疑，不知道实验训练对于今后的科研或工作有什么作用。通过介绍材料科学名人取得成就的科研过程，能使学生明确实验课的价值和目的，从而端正对待实验课的态度。在实验教学中，手绘组织形貌图是一项基本的实验技能训练。很多学生对这项训练提出了质疑，认为在显微照相技术十分发达的今天，已经不再需要用手绘的方式来记录组织形貌。向学生展示阿道夫•马滕斯(AdolfMartens，1850—1914)的研究笔记就是端正学生实验态度的一个例子。他画出的组织形貌图可以同照片媲美，清楚地反映了组织的每一个细节，甚至还绘上了彩色，每一幅图都配了详尽的解释与说明。以前上实验课，学生只是把手绘组织形貌图当成一项任务来做。看到马滕斯的研究笔记后，学生意识到科学家在照相技术不发达的年代都是用手绘组织形貌的方式来进行研究的。即使在显微照相技术发达的今天，也不意味着手绘组织形貌就失去了意义，因为手绘的过程能加深对组织形成先后顺序的认识。显微照相与手绘组织形貌之间的差异就如同热力学与动力学的差异一样，前者只给出最终态，而后者则更注重组织形成的过程。

摘要:本文针对高校课程改革的迫切需求及该课程在教学中存在的现实问题，尝试对“计算机在材料科学中的应用”这门课程的教学进行改革，提出“四位一体”教学模式和该模式的具体实施策略。将研究型探究式教学、线上线下体验教学、前沿知识教学和课程思政教学四个方面在教学实施中进行有机整合，使该课程在教学中实现教、学、做、评的融合，有利于学生厚植理论基础、启发创新思维、拓展学科视野、树立文化自信，助力应用研究型人才培养。

关键词:计算机;材料科学;四位一体;教学模式

随着计算机模拟技术的快速发展，材料科学研究已经从传统的试错法逐步走向多元化、多尺度化研究［1-2］，材料研发模式的变革对人才培养提出了新的挑战。因此，国内各高等院校认识到“计算机在材料科学中的应用”课程的重要性［3-4］。该课程是材料类专业本科生的一门专业必修课程，其目的是为了培养学生运用计算机进行材料科学研究和解决材料工程领域实际问题的能力，提升学生创新精神和科技探索能力。然而，在教学过程中存在重理论轻实践、教学模式单一、前沿性不足、思政育人单调等问题。在新工科背景下，迫切需要进行教育教学改革，不断提升学生利用计算机技术工具分析和解决问题的能力，进而提高课程教学效果。

一、当下“计算机在材料科学中的应用”课程教学存在的问题

“计算机在材料科学中的应用”课程涉及的理论知识面较广，是融合计算机技术和材料科学学科基础的跨学科课程。课程对该专业学生的发展具有重要奠基作用，因此这门课程的教学质量日益受到重视。但因各个高校学科设置和师资力量不同，该课程教学主要采用传统的理论授课的形式进行，通过对这门课程教学过程的调研，发现在教学中还存在以下问题。

(一)教学观念上重理论轻实践

材料科学与工程学院作为西部地区材料科学与工程人才的培养基地和科学研究基地，长期以来紧密结合西部，特别是甘肃省区域经济和地方资源特色，立足有色金属新材料及其加工成型的新技术、新工艺的开发研究，形成了健全的本科、硕士、博士的多层次材料、冶金学科高级专业人才培养体系。多年来，学院依据国家、地方、区域经济发展需要，形成了自己独特的科研特色，培养出了一支具有较强科研实力的研究队伍，在基础理论研究，应用开发研究，新产品开发方面做出了一定成绩，取得了一系列研究成果，培养出了一批优秀的高级专门人才，为国家尤其是西部地区经济社会发展做出了一定贡献。

学院现从事科研工作教师及技术服务人员92人。其中正高级职称27人，副高级职称31人。具有博士学位36人，硕士学位41人。入选教育部“新世纪优秀人才计划”1人，甘肃省特聘科技专家2人，国家级专家及国务院特殊津贴获得者12人，省部级专家13人。

近年来，在学校党委、行政的正确领导下，在各职能部门的具体指导下，在兄弟院系的大力支持下，学院全体教师的共同努力，我院科研工作取得了很大成绩。

一、学科建设成绩斐然

根据学校学科建设与发展总体要求和学院学科建设的实际，学院认真落实学科建设与发展规划，实现了学院材料与冶金学科发展并举，并突出学科特色的目标。

2005年，学院成功获得了材料科学与工程一级学科博士学位授权点，突破了我校无一级学科博士点的历史，提高了学校与学院的办学层次。同时，材料科学与工程一级学科硕士授权点也获得认定。目前学院已拥有材料科学与工程一级学科博士授权点及材料科学与工程一级学科博士后科研流动站，材料科学与工程一级学科硕士授权点、冶金物理化学与有色金属冶金2个二级学科硕士授权点、材料工程领域工程硕士授权点、材料加工工程高校教师攻读硕士学位授权点，从而形成了学士、硕士、博士及博士后培养的完备的人才培养体系。