中國材料科學(xué)的發(fā)展精選(九篇)

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第1篇：中國材料科學(xué)的發(fā)展范文

【論文摘要本文根據(jù)上海工程技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)和工程專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)目標的特征,從課程體系和內(nèi)容,教學(xué)理念,教學(xué)方法及手段,實踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革,考核評價方式,師資隊伍建設(shè)等方面討論了“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程教改中的一些熱點新問題及教改實踐。根據(jù)我校培養(yǎng)優(yōu)秀工程師的辦學(xué)定位,結(jié)合材料學(xué)科的發(fā)展方向,初步建立了居于“基礎(chǔ)適度、口徑寬廣、應(yīng)用為先”標準的“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程的新教學(xué)體系,從中取得了一些較好的教改效果和經(jīng)驗。

上海工程技術(shù)大學(xué)是一所以培養(yǎng)優(yōu)秀工程師為主要目標的教學(xué)型大學(xué)。根據(jù)我校的辦學(xué)定位和特色,作為材料科學(xué)和工程學(xué)科重要基礎(chǔ)課程之一,“材料科學(xué)基礎(chǔ)”有必要在加強基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)知識面和加強實踐練習(xí)等方面進行課程改革。

1課程的性質(zhì)

材料科學(xué)是一門揭示探究固體材料性質(zhì)規(guī)律、設(shè)計及控制材料性能的科學(xué),其目的在于揭示材料的結(jié)構(gòu)和性能之間的基本關(guān)系。探究表明,材料結(jié)構(gòu)是決定材料性能的核心要素,而材料的顯微結(jié)構(gòu)和材料的加工過程有密切的關(guān)系。因此,材料科學(xué)也需要探究材料在各種過程中的行為,這些過程包括加熱過程、冷卻過程、反應(yīng)過程、界面過程、擴散過程、相變過程等。

“材料科學(xué)基礎(chǔ)”是材料科學(xué)和工程學(xué)科的主干基礎(chǔ)課程和核心課程,是材料科學(xué)和工程學(xué)科人才的基本知識和基本能力的重要組成部分,是本學(xué)科專業(yè)人才的整體知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、素質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要基石。根據(jù)我校的教學(xué)培養(yǎng)目標,本門課程的教學(xué)實踐必須著眼于培養(yǎng)未來的材料工程師,緊貼上海市發(fā)展先進制造業(yè)的需求,結(jié)合本校材料科學(xué)重點學(xué)科的發(fā)展方向,在進行材料科學(xué)基礎(chǔ)理論和基本技術(shù)教育的基礎(chǔ)上,側(cè)重進行材料開發(fā)應(yīng)用、材料改性和材料加工的工程教育。

2課程教學(xué)的改革實踐

“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程建設(shè)和課程教學(xué)改革的指導(dǎo)思想是根據(jù)專業(yè)發(fā)展規(guī)劃,主動適應(yīng)上海經(jīng)濟、科技和社會的發(fā)展對材料學(xué)科專業(yè)人才知識結(jié)構(gòu)和實踐能力的要求,強調(diào)理論和實踐結(jié)合,在寬專業(yè)知識面上對學(xué)生進行綜合素質(zhì)的提高,培養(yǎng)既把握材料科學(xué)和工程基本原理,又通曉材料制備和加工、組成和結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用等系統(tǒng)知識的寬專業(yè)人才。作為材料學(xué)科最為基礎(chǔ)和重要的平臺課程,“材料科學(xué)基礎(chǔ)”在學(xué)科知識構(gòu)建中起著“基石”的功能,其教學(xué)內(nèi)容的設(shè)定、寬度和深度決定著學(xué)生培養(yǎng)中有關(guān)材料學(xué)知識的基礎(chǔ)深度和知識面的廣泛程度,并影響著后續(xù)課程的展開、實施及教學(xué)效果。本著“基礎(chǔ)適度、口徑寬廣、應(yīng)用為先”的教學(xué)原則,我們對課程教學(xué)目標、課程體系和內(nèi)容、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)方法和手段、考核評估等方面進行了教學(xué)改革的實踐。

2.1課程教學(xué)目標

作為應(yīng)用型本科材料專業(yè)的基礎(chǔ)課程,“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)目標具有多重指向性。一方面,應(yīng)打下材料科學(xué)和工程領(lǐng)域的基本理論基礎(chǔ),為學(xué)習(xí)材料專業(yè)其他知識做預(yù)備,同時也為部分學(xué)生進一步深造做預(yù)備,為此要根據(jù)不同學(xué)生的情況,有區(qū)別地加以培養(yǎng);其次,要注重培養(yǎng)學(xué)生運用基礎(chǔ)理論分析和解決實際新問題的思路和能力,把握材料科學(xué)和工程學(xué)科的思維方法,為今后自學(xué)材料領(lǐng)域的相關(guān)知識打下良好的基礎(chǔ);最后,根據(jù)社會經(jīng)濟的發(fā)展需求,強調(diào)學(xué)生對材料科技進展和人類文明及經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系的認知,能從價值工程的角度研發(fā)、選擇和應(yīng)用材料,從環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展角度評價使用材料。

2.2課程體系和內(nèi)容

在課程體系上,貫徹“基礎(chǔ)適度、口徑寬廣、應(yīng)用為先”的課程體系改革原則,在保持金屬材料為主的專業(yè)特色的基礎(chǔ)上,全面介紹了金屬材料、高分子材料、陶瓷材料及復(fù)合材料的共性和個性特征,在材料科學(xué)理論模型的介紹上盡量拓展其適用的材料范圍,如晶體結(jié)構(gòu),位錯模型,界面結(jié)構(gòu)模型等。教學(xué)內(nèi)容的取舍以“精、寬、新、用”為原則,從材料科學(xué)和工程的基本原理出發(fā),以固體材料結(jié)構(gòu)為重點,從微觀、宏觀、物質(zhì)內(nèi)部、表面和界面、靜態(tài)及動態(tài)過程等不同層面角度,闡述固體材料結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)缺陷及變化規(guī)律,以及固態(tài)材料的相平衡、相圖、擴散、相變等,在材料應(yīng)用方面,結(jié)合材料科學(xué)的理論內(nèi)容,介紹相關(guān)的新材料、新工藝,如納米材料、功能材料的最新進展,使學(xué)生對材料組成和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系、材料結(jié)構(gòu)和性能間關(guān)系有系統(tǒng)的理解和把握,為今后相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下扎實的寬專業(yè)口徑的理論知識基礎(chǔ)。

2.3實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

在加強實踐的教學(xué)改革中,采取實驗教學(xué)課程建設(shè)和學(xué)院平臺實驗室建設(shè)相結(jié)合的方式,推進課程實踐教學(xué)的全面提高。材料科學(xué)基礎(chǔ)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)分為兩個部分,一是課內(nèi)實驗,現(xiàn)配置了16學(xué)時的實驗課,二是單列了一門“材料科學(xué)綜合實驗”課程,時間布置為連續(xù)的3周。針對課程教學(xué)目標和教學(xué)內(nèi)容改革的要求,重新討論制定了課內(nèi)實驗內(nèi)容,加大綜合性實驗的比重,如金屬塑性變形和再結(jié)晶綜合實驗、金相分析綜合實驗等,編寫了新的實驗教學(xué)指導(dǎo)書。課內(nèi)實驗以學(xué)生材料學(xué)基礎(chǔ)技能練習(xí)為目標,如金相試樣的制備、金相組織觀察、材料塑性變形過程組織變化的特征,強調(diào)對不同材料顯微結(jié)構(gòu)基本特征的把握。材料科學(xué)基礎(chǔ)綜合實驗課程的主要目的是通過一個完整的實驗過程,包括明確實驗?zāi)康?、設(shè)計實驗過程、實施實驗和分析實驗結(jié)果,培養(yǎng)學(xué)生材料科學(xué)和工程的基本素養(yǎng),提高實驗動手能力和分析、解決新問題的能力,進一步鞏固對材料科學(xué)基礎(chǔ)核心內(nèi)容,即“材料結(jié)構(gòu)決定材料性能、材料加工過程和材料結(jié)構(gòu)密切相關(guān)”的認知。課內(nèi)實驗和綜合實驗內(nèi)容互為補充、相益得彰,取得了新教學(xué)培養(yǎng)模式的良好的教學(xué)效果。

2.4教學(xué)手段和教學(xué)方法

在課堂教學(xué)和課內(nèi)實驗教學(xué)實踐中,充分利用多媒體教學(xué)手段,自編CAI多媒體課件,在有限的學(xué)時內(nèi)最大限度的發(fā)揮多媒體教學(xué)的應(yīng)用效果。一些實驗室目前難以實現(xiàn)而對學(xué)生的學(xué)識教育較為重要的內(nèi)容也通過多媒體形式使學(xué)生有一個較為直觀的熟悉。和此同時,還對教學(xué)方法進行了相應(yīng)的改進,授課力求重點突出、邏輯清楚,強調(diào)教學(xué)互動,提倡師生間平等討論,倡導(dǎo)探索性和探究性的學(xué)習(xí)方法,達到理論融會貫通的目的。

2.5考核方式

在課程建設(shè)過程中我們對課程的考核方式也進行了深入的討論,大家認為合理的考核評價制度應(yīng)該以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)為主要目標,為此有必要改進傳統(tǒng)的閉卷考試形式,避免“一考定終身”的方法。對此我們正在探索一種更為全面均衡的考核方法。具體考慮為將平時作業(yè)、實驗報告、小論文、隨堂考試和期末考試相結(jié)合的方式。重視對平時學(xué)習(xí)過程和階段學(xué)習(xí)效果的評價,將上課聽講和課堂交流、作業(yè)習(xí)題解答的獨特性及完成質(zhì)量列入考評,鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新學(xué)習(xí),鼓勵學(xué)生發(fā)表有自洽性合理性的不同見解。在階段學(xué)習(xí)后,設(shè)計一些隨堂考試卷,隨堂考試答應(yīng)學(xué)生參考課堂筆記和教材,但每個學(xué)生必須獨立完成試卷,重點考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用能力,檢驗學(xué)生分析解決新問題的能力。將實驗報告作為獨立考查的重要部分,注重培養(yǎng)學(xué)生獨立完成實驗并撰寫規(guī)范的實驗報告的能力,檢驗和評價學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新思維能力。適當調(diào)低期末考試在學(xué)生學(xué)業(yè)成績中的權(quán)重,例如由原來的70％降低到50％或更低,試卷內(nèi)容要充分體現(xiàn)教學(xué)大綱的基本要求,重點考查學(xué)生的臨場應(yīng)變能力,對基本知識的把握、熟練和提煉的程度。

2.6師資隊伍建設(shè)

課程建設(shè)主要依靠教師推動。近年來,我們以全面提高教師隊伍素質(zhì)為中心,以培養(yǎng)優(yōu)秀年輕骨干教師為重點,在職教師再培訓(xùn)和引進高素質(zhì)人才并重,著眼于學(xué)科可持續(xù)發(fā)展的需求,建設(shè)一支結(jié)構(gòu)優(yōu)化、素質(zhì)良好、富有活力、具有創(chuàng)新能力的高水平的教師隊伍,取得了很大成效。教師隊伍的科研和工程實踐能力有了極大的提升,在“材料科學(xué)基礎(chǔ)”教學(xué)團隊中,有校學(xué)科帶頭人、上海市曙光學(xué)者、校青年學(xué)術(shù)骨干等,科研及學(xué)科建設(shè)的成果反哺教學(xué)的結(jié)果,促進了學(xué)生科研實踐能力的提高和材料工程意識的形成。教師團隊通過公開課觀摩學(xué)習(xí),加強教學(xué)法探究,極大地提升了教師整體的業(yè)務(wù)水平和教學(xué)效果。

3結(jié)語

作為上海市重點課程建設(shè)的“材料科學(xué)基礎(chǔ)”正在我校材料學(xué)院相關(guān)專業(yè)范圍內(nèi)進行教學(xué)實踐,在課程目標、課程體系和內(nèi)容、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)手段和方法、考核方式改革等方面進行了探索實踐并取得了一定的成績。課程建設(shè)下一步的工作重點將放在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建設(shè)上,以進一步提高教學(xué)效益和教學(xué)質(zhì)量。教育教學(xué)改革是一項永無止境的事業(yè),只有通過對學(xué)生培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)進行更具體的探索和調(diào)查探究,不斷地實踐以總結(jié)其中的經(jīng)驗教訓(xùn),才能逐漸探索出一條適合于應(yīng)用型本科材料專業(yè)人才培養(yǎng)的成功之路。

參考文獻

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第2篇：中國材料科學(xué)的發(fā)展范文

一、制約材料科學(xué)與工程導(dǎo)論雙語教學(xué)開展的現(xiàn)狀

長期以來，我國高等院校理工專業(yè)課程教學(xué)一般僅使用母語授課，只在有限的公共英語課和專業(yè)英語課上采用英語教學(xué)。造成這種局面的主要原因一方面是高校對雙語教學(xué)重視不夠，另一方面是專業(yè)課教師的英語水平有限。盡管理工專業(yè)課教師多數(shù)具備很強的專業(yè)知識背景，并且在長期跟蹤領(lǐng)域前沿的過程中形成了較優(yōu)秀的英語讀寫能力，但由于缺乏英語交流環(huán)境，其英語口語能力普遍較弱，甚至有的發(fā)音還不夠標準。這就導(dǎo)致了教師在授課時不敢或是不愿說英語，從而限制了雙語教學(xué)的開展。另外，學(xué)生們長期以來普遍重視讀寫，忽略聽說，一定程度上給雙語教學(xué)帶來了困難此外，相關(guān)外文課外參考資料也不夠豐富，雖然互聯(lián)網(wǎng)上知識繁多，但是內(nèi)容散亂，無法形成系統(tǒng)的教學(xué)資料。盡管可以采用引進國外優(yōu)秀教材的方式彌補這一缺陷，但是由于地方院校的學(xué)生英語水平參差不齊，若直接使用引進的原版教材，大部分的學(xué)生都會感覺理解困難，甚至失去學(xué)習(xí)的信心和興趣。這樣不僅難以達到提高學(xué)生英語能力的目的，而且會導(dǎo)致學(xué)生失去本該輕松掌握的專業(yè)知識。因此，編寫結(jié)構(gòu)合理、詳略得當、有所側(cè)重的中英文對照教材顯得尤為重要。

綜上所述，傳統(tǒng)的教法、學(xué)法和教材都制約了雙語教學(xué)的開展，但開展材料科學(xué)與工程導(dǎo)論雙語教學(xué)仍勢在必行。材料科學(xué)與工程導(dǎo)論是湖南科技大學(xué)金屬材料工程專業(yè)本科生的必修學(xué)位課，于大三第一學(xué)期開設(shè)，在金屬材料專業(yè)(本科)的教學(xué)中，材料科學(xué)與工程導(dǎo)論既涉及到材料的發(fā)展和各種材料的特點，又需要講述材料科學(xué)與材料工程的基礎(chǔ)知識。其主要特點如下：

(1)覆蓋面廣——涉及史學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)、工程學(xué)等多種學(xué)科知識的綜合；

(2)內(nèi)容新——盡管人類使用材料已有幾百萬年的歷史，但材料科學(xué)與工程在2O世紀五六十年代才形成一門完整的學(xué)科，目前仍處在高新技術(shù)的前沿領(lǐng)域，內(nèi)容日新月異；

(3)教學(xué)時間短——實際理論教學(xué)時數(shù)只有32課時。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高度發(fā)展，材料科學(xué)與工程導(dǎo)論課程的教學(xué)逐漸顯露出一些與之不相適應(yīng)的地方，主要表現(xiàn)在：內(nèi)容沒有更新，教學(xué)手段比較落后，教學(xué)體系的調(diào)整缺乏系統(tǒng)性，理論與實踐結(jié)合不夠緊密。因此，筆者認為必須對本課程進行教學(xué)改革，推行雙語教學(xué)。

二、多媒體雙語教學(xué)的實踐效果

通過對2003級和2004級金屬材料專業(yè)的2輪材料科學(xué)與工程導(dǎo)論的教學(xué)實踐，我們逐步完善了授課方案，為實行雙語教學(xué)做了充分準備。在對2003級學(xué)生授課的過程中，采用的是傳統(tǒng)的板書教學(xué)形式。由于在板書書寫過程中花費了大量的時間和精力，加上教學(xué)時間又比較短，為了完成教學(xué)任務(wù)，無法對課程內(nèi)容在深度和廣度上進行拓展。因此，在對2004級學(xué)生授課的過程中，采用了多媒體教學(xué)，對電子教案進行了充分準備。大量的圖、表、動畫的展示，一方面增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，另一方面也使學(xué)生對材料科學(xué)與工程學(xué)科的內(nèi)涵和發(fā)展趨勢有了更為深刻的認識。但是由于目前材料學(xué)科發(fā)展很快，大部分新的研究成果都是用英文表述，僅僅通過翻譯介紹最新的成果無法讓學(xué)生理解材料科學(xué)與工程學(xué)科的奧妙與趨勢，并且學(xué)生在接觸到原汁原味的英語資料時也會感覺生澀。在這種情況下，我們提出了雙語教學(xué)改革方案，并申請到學(xué)校的支持。在湖南科技大學(xué)教研課題《材料科學(xué)與工程導(dǎo)論雙語教學(xué)研究與實踐》的支持下，我們根據(jù)前期的準備工作和教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)的問題，挑選了合適的參考書，并重新對課件進行了修改和完善。首先，將原部分章節(jié)的雙語內(nèi)容擴展到整個課程；其次，增加了擴展學(xué)生視野的專題講座部分和鍛煉學(xué)生思考分析能力的討論部分。2007年下半年正式在2005級金屬材料1～2班實施了雙語教學(xué)計劃。在課程講授到1／3的時候，我們對班級所有學(xué)生進行了關(guān)于雙語教學(xué)效果的小調(diào)查。從反饋的結(jié)果來看，幾乎所有的學(xué)生都表示喜歡這種雙語教學(xué)的模式，大部分的同學(xué)反映，雙語教學(xué)對專業(yè)詞匯的學(xué)習(xí)有一定的幫助，75％的學(xué)生認為增加英語表達不會影響正常教學(xué)的容量，相反它更能為深奧而又枯燥的專業(yè)知識增添樂趣，加深學(xué)生對抽象名詞的理解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。同時，學(xué)生們也提出了一些意見和建議，如單詞量大，英語基礎(chǔ)不夠，很多同學(xué)建議多媒體課件應(yīng)該對重點內(nèi)容配上中文對照，并配上錄制的聲音文件，給同學(xué)們展示標準化語音、語調(diào)等。根據(jù)反饋意見，我們對課程內(nèi)容進行了調(diào)整，增加了中英文對照部分，增加了圖片，并給每個同學(xué)發(fā)放了該課程相關(guān)的單詞表，從而增強了學(xué)生參與課程的積極性，提高了教學(xué)效果。在教學(xué)過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題需要改進，如學(xué)生的英語基礎(chǔ)相差比較大，部分同學(xué)跟不上課程；教師的英語口語有待進一步提高。經(jīng)過一年左右的實踐，我們對材料科學(xué)與工程導(dǎo)論雙語教學(xué)過程中獲得的經(jīng)驗和教訓(xùn)進行了總結(jié)。盡管取得了一些成績，積累了一定的雙語教學(xué)經(jīng)驗，但我們發(fā)現(xiàn)，僅靠一輪教學(xué)的實踐就找到適合我們學(xué)校的雙語教學(xué)方案還很不夠。因此，一方面，我們決定延長該課題的研究期限，更加深入的進行本課題的研究：由于原計劃主要參照了一些重點大學(xué)的教學(xué)實踐方案，而我們的學(xué)生與重點大學(xué)的學(xué)生相比，英語基礎(chǔ)較差，主動學(xué)習(xí)能力較弱，所以我們主動調(diào)整了教學(xué)內(nèi)容中的中英文比例，最大限度地提高學(xué)生參與課程的積極性，并計劃在2006級金屬材料專業(yè)實施，對比效果。另一方面，也希望通過本課題的實施，將雙語教學(xué)擴展到金屬材料專業(yè)的其他專業(yè)課程，如筆者講述的《粉末冶金原理》。為了盡快摸索出適合我校特色的雙語教學(xué)模式，我們進行了對比教學(xué)實驗H]。為了找到較為平衡的雙語教學(xué)方式，在對2006級金屬材料專業(yè)教學(xué)的過程中，我們采用了較多的中文內(nèi)容，并在教學(xué)過程中及時調(diào)整中英文比例。從學(xué)生反饋的信息來看，中英對照的講授方式應(yīng)該是比較適合我校學(xué)生的雙語教學(xué)方式，既有利于學(xué)生接受專業(yè)知識，又有利于學(xué)生英語水平的提高。

三、關(guān)于雙語教學(xué)的思考

我校是一所地方性綜合性大學(xué)，與雙語教學(xué)起步較早的重點大學(xué)相比較，雖然取得了一些進展，但目前仍處于摸索和起始階段，存在著一些問題，比如對雙語教學(xué)的認識、雙語師資隊伍的建設(shè)和學(xué)生的外語水平、教材的選擇、資金投入以及雙語教學(xué)的評價一等問題。針對我校的具體情況，筆者認為可從以下幾個方面進一步加強和推廣雙語教學(xué)。

(一)加強師資培訓(xùn)力度，積極引進人才優(yōu)秀的師資是雙語教學(xué)成功的保證。一方面，要抓好在職教師再培訓(xùn)工作，如選派教師到外國語學(xué)院培訓(xùn)，以提高英語應(yīng)用特別是英語口語水平。同時，應(yīng)該積極組織承擔雙語教學(xué)的教師到英語母語國家進行短期進修，或鼓勵本校有海外留學(xué)背景的教師盡量采用雙語教學(xué)。而本校培訓(xùn)是我校教師培訓(xùn)最切實可行的辦法，學(xué)?？梢云刚埍拘Ｍ鈬Z學(xué)院的教師對非英語專業(yè)教師進行英語培訓(xùn)，切實提高教師的英語口語能力。另一方面，學(xué)校應(yīng)制定優(yōu)惠政策、開辟綠色通道，積極引進國外留學(xué)人員和國內(nèi)高級人才，促進雙語教學(xué)的開展。

(二)科學(xué)選用教材。引進與自編結(jié)合教材是教學(xué)之本。實施雙語教學(xué)首先要有合適的外文教材。一是內(nèi)容要合適，既能簡明扼要的敘述基本理論，又能展示學(xué)科的研究前沿，以符合課程教學(xué)的基本要求；二是語言規(guī)范，文筆流暢，簡明易讀，便于中國師生使用。目前，國內(nèi)大多數(shù)高校采用的英文教材都是國外的原版教材。這類教材語言規(guī)范，內(nèi)容較新穎，信息量大，但其篇幅往往很長，內(nèi)容與我國現(xiàn)行教學(xué)基本要求有較大偏差；并且由于這類教材編寫的對象是英語為母語的學(xué)生，文字中有一些中國師生不大熟悉的標準和約定，增加了理解的難度，直接用于教學(xué)多有不妥。因此，我們在選擇英語原版教材進行雙語教學(xué)時，應(yīng)參考和對比國內(nèi)同類教材，既要注重本課程所需的基礎(chǔ)理論，又要對比教材內(nèi)容、邏輯結(jié)構(gòu)；既要考慮跟蹤學(xué)科前沿，又要分析其敘述方法和特點。避免教材選用出現(xiàn)偏差，影響教學(xué)效果。同時我們應(yīng)鼓勵高水平教師自主編寫英文或中英文對照教材，并爭取正式出版，以滿足雙語教學(xué)的需求。

(三)因材施教，區(qū)別對待地方院校的學(xué)生英語水平參差不齊，實施雙語教學(xué)應(yīng)該采取分階段、分專業(yè)、有重點的方式進行推廣。首先，在師資條件較好的某一專業(yè)、某一課程進行雙語教學(xué)試點，可以全年級學(xué)生全選，也可部分選，要充分考慮學(xué)生的個體差異、外語水平等，優(yōu)化多媒體課件中的中英文比例和授課過程中英文講述比例；其次，也可以根據(jù)學(xué)生的外語基礎(chǔ)，嘗試將同一專業(yè)或者相近專業(yè)外語基礎(chǔ)較好的學(xué)生集中在一個班級里，教師根據(jù)學(xué)生的實際情況實施雙語教學(xué)。

第3篇：中國材料科學(xué)的發(fā)展范文

關(guān)鍵詞： 研究生培養(yǎng)；材料科學(xué)與工程；化學(xué)

材料是人類文明與社會進步的物質(zhì)基礎(chǔ)與先導(dǎo)，是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵；材料技術(shù)是現(xiàn)代高科技與新經(jīng)濟的三大重要組成部分，在以高科技為主要特征的知識經(jīng)濟時代，世界各國在產(chǎn)業(yè)政策、科學(xué)研究、教育與人才培養(yǎng)等方面都給予了材料科學(xué)重點支持、優(yōu)先發(fā)展的政策。隨著我國社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對材料科學(xué)與工程專業(yè)人才的知識結(jié)構(gòu)與實踐能力提出新的要求，因此，高校材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案需要做出相應(yīng)的調(diào)整，以滿足社會經(jīng)濟發(fā)展對材料科學(xué)與工程專業(yè)人才的需求。

我國材料科學(xué)與工程教育改革迅速發(fā)展，幾乎全國所有設(shè)有材料專業(yè)的院校均已不同程度地參與了材料科學(xué)與工程教育改革，借鑒歐美諸國材料科學(xué)與工程教育模式與體系，培養(yǎng)模式由“專業(yè)培養(yǎng)”向“學(xué)科培養(yǎng)”發(fā)展，從狹窄的專業(yè)教育向全面的素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變，從鉆研狹窄的單科教育向建立工程意識教育轉(zhuǎn)變；同時，吸收歐美國家的“材料學(xué)科共同基礎(chǔ)知識”作為重要的教學(xué)內(nèi)容，課程設(shè)置從學(xué)科式課程向整合式課程轉(zhuǎn)變，專業(yè)課程從中心地位向載體地位轉(zhuǎn)變，課程內(nèi)容從以學(xué)科發(fā)展為中心向以培養(yǎng)學(xué)生為中心轉(zhuǎn)

變[1]?？傮w來說，我國高校材料教育正在不斷打破舊的專業(yè)范圍的約束，向其它專業(yè)甚至其它一級學(xué)科滲透。在這樣的背景下，深化我校材料科學(xué)與工程領(lǐng)域人才培養(yǎng)方案的改革成為必然的選擇。

一、國內(nèi)材料與化學(xué)學(xué)科研究生培養(yǎng)現(xiàn)狀分析

調(diào)研對象為國內(nèi)“985”高校的材料與化學(xué)學(xué)科研究生最新培養(yǎng)方案，學(xué)科涵蓋材料科學(xué)與工程、化學(xué)兩個一級學(xué)科，材料學(xué)、材料物理與化學(xué)、材料加工工程，高分子化學(xué)與物理、應(yīng)用化學(xué)五個二級學(xué)科[2]。調(diào)研結(jié)果分析表明，國內(nèi)高校材料與化學(xué)學(xué)科研究生培養(yǎng)方案中，課程設(shè)置具有如下特點：

（1）除了政治、英語、數(shù)學(xué)等公共必修課外，課程設(shè)置的基本模式為：專業(yè)基礎(chǔ)課+專業(yè)選修課（包括必修的學(xué)術(shù)活動、專業(yè)外語等）。

（2）專業(yè)基礎(chǔ)課的數(shù)量少，且必修，或者提供少量課程供選擇；所設(shè)課程都為各方向的基礎(chǔ)和共性的理論、測試方法、制備技術(shù)和實驗技能等。

（3）專業(yè)選修課根據(jù)各自的研究方向提供很多課程供選擇。大部分學(xué)校開設(shè)的專業(yè)選修課都在10門以上，如天津大學(xué)為材料學(xué)碩士生開設(shè)了24門專業(yè)選修課；哈爾濱工業(yè)大學(xué)分別為材料科學(xué)與工程碩士生和博士生開設(shè)了35門和14門專業(yè)選修課；上海交通大學(xué)為材料學(xué)、高分子化學(xué)與物理和應(yīng)用化學(xué)博士生都開設(shè)了20門專業(yè)選修課；南京大學(xué)為應(yīng)用化學(xué)碩士生開設(shè)了26門專業(yè)選修課。

（4）對學(xué)術(shù)活動（讀書報告、參加學(xué)術(shù)會議、聽學(xué)術(shù)講座）、前沿進展或?qū)ｎ}研討、外語文獻閱讀提出了越來越高的要求和標

準[3]。幾乎所有高校都將上述課程列為必修，并對其考核標準提出了更高要求。如哈爾濱工業(yè)大學(xué)規(guī)定研究生參加跨學(xué)科學(xué)術(shù)講座5次，并在全系范圍內(nèi)做學(xué)術(shù)報告2次（其中至少1次使用外文），并鼓勵參加國際學(xué)術(shù)會議。

（5）各高校均傾向于按一級學(xué)科設(shè)置課程[3，4]。如中南大學(xué)、浙江大學(xué)、上海交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)等均按材料科學(xué)與工程一級學(xué)科設(shè)置了碩士生和博士生的課程體系；四川大學(xué)、華東理工大學(xué)、北京理工大學(xué)、南開大學(xué)等按化學(xué)一級學(xué)科設(shè)置了高分子化學(xué)與物理、應(yīng)用化學(xué)的碩士生課程體系。

（6）規(guī)定或鼓勵跨學(xué)科修課，以提高綜合素質(zhì)，拓寬知識面和優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)。

二、我校材料學(xué)科研究生培養(yǎng)現(xiàn)狀分析

我校材料類人才培養(yǎng)源于1953年成立的哈爾濱軍事工程學(xué)院“金工金相”專業(yè)，至今已有55年的辦學(xué)歷史。隨著“哈軍工”主體南遷長沙，學(xué)校原專業(yè)體系進行了相應(yīng)的調(diào)整，材料類與化學(xué)類合并組建材料工程與應(yīng)用化學(xué)系，先后開設(shè)了“金屬材料”、“復(fù)合材料”、“軍用材料工程”、“應(yīng)用化學(xué)”等專業(yè)，為國家和軍隊培養(yǎng)了大批優(yōu)秀的高級技術(shù)人才。

隨著高新技術(shù)發(fā)展對材料科學(xué)與工程人才培養(yǎng)需求的變化以及國內(nèi)外材料科學(xué)與工程教育改革的不斷深入，我校材料學(xué)科研究生的培養(yǎng)現(xiàn)狀越來越不能適應(yīng)新的歷史條件下國民經(jīng)濟發(fā)展和軍隊現(xiàn)代化建設(shè)對材料科學(xué)與工程專業(yè)高級人才的需要，突出表現(xiàn)在如下幾個方面：

（1）按二級學(xué)科設(shè)置培養(yǎng)方案，與學(xué)科交叉融合的大趨勢不相適應(yīng)。我校材料類研究生培養(yǎng)按“材料學(xué)”、“材料物理與化學(xué)”、“材料加工工程”3個二級學(xué)科設(shè)置培養(yǎng)方案，此外，還有“高分子化學(xué)與物理”、“應(yīng)用化學(xué)”、“軍事化學(xué)與煙火技術(shù)”3個化學(xué)類二級學(xué)科碩士點，涉及6個二級學(xué)科，分布在“材料科學(xué)與工程”、“化學(xué)”、“化學(xué)工程與技術(shù)”、“兵器科學(xué)與技術(shù)”4個一級學(xué)科中。而近年來，隨著我校材料學(xué)科與化學(xué)學(xué)科相互交叉融合，逐漸形成了以化學(xué)基本原理為學(xué)科基礎(chǔ)，材料工程為專業(yè)方向的特色學(xué)科體系，涵蓋結(jié)構(gòu)材料（耐高溫與輕質(zhì)復(fù)合材料）、功能材料（光電功能材料）、材料化學(xué)（電池能源材料）、軍事化學(xué)（含能推進材料）4個特色學(xué)科方向。上述6個二級學(xué)科交叉融合于這4個特色學(xué)科方向中，且各二級學(xué)科間的界限逐漸模糊，如結(jié)構(gòu)材料方向不僅具有“材料學(xué)”的學(xué)科屬性，還具有“材料加工工程”與“高分子化學(xué)與物理”的部分學(xué)科屬性。因此，這種按二級學(xué)科設(shè)置的研究生培養(yǎng)模式不再代表我校材料學(xué)科特色學(xué)科方向發(fā)展。

（2）專業(yè)方向劃分過細，不利于教學(xué)資源的合理配置。我校材料與化學(xué)類6個二級學(xué)科碩士點涉及的研究生培養(yǎng)專業(yè)方向達19個，而每年的招生規(guī)模小于40人（2008級博士研究生13人，碩士研究生25），并且培養(yǎng)規(guī)模有逐年減少的趨勢，這樣每個專業(yè)方向年招生規(guī)模在2人左右。這必然帶來兩個方面的弊端：一是要開設(shè)數(shù)量眾多的專業(yè)課程（如每個專業(yè)方向開設(shè)1～2門專業(yè)課程，則專業(yè)課程的數(shù)量達38門之多），而聽課的學(xué)員可能只有1～2人，這既加重了教員的負擔，又浪費了日益緊缺的教學(xué)資源；二是過多的專業(yè)方向不利于教學(xué)條件的建設(shè)。

（3）課程體系不夠優(yōu)化，不能滿足跨學(xué)科培養(yǎng)的需求。我校自2004年開始暫?！败娪貌牧瞎こ獭睂I(yè)的本科招生計劃，而材料學(xué)科又是我校的優(yōu)勢學(xué)科，所以本校“應(yīng)用化學(xué)”專業(yè)的本科生絕大多數(shù)選擇報考材料類研究生，呈現(xiàn)較普遍的跨學(xué)科培養(yǎng)現(xiàn)象。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的本科生由于材料科學(xué)基礎(chǔ)理論知識缺乏，必然會影響其研究生階段的課程學(xué)習(xí)與后續(xù)的論文研究，而在培養(yǎng)方案的課程設(shè)置中并沒有將材料學(xué)科共同基礎(chǔ)知識作為主要的教學(xué)內(nèi)容，反而是各類專業(yè)課程處于中心地位，這必然會制約人才培養(yǎng)的質(zhì)量。此外，在課程設(shè)置中過于重視理論教學(xué)，而忽視了實踐性課程教學(xué)，不利于學(xué)員創(chuàng)新思維與動手能力的培養(yǎng)。

三、我校材料科學(xué)與工程研究生培養(yǎng)方案的改革

在全國材料科學(xué)與工程教育改革的大趨勢下，為了適應(yīng)新的歷史條件下國防和軍隊現(xiàn)代化建設(shè)對材料類專業(yè)高級人才的需要，結(jié)合我校材料學(xué)科與化學(xué)學(xué)科交叉融合的學(xué)科特點，開展材料科學(xué)與工程研究生培養(yǎng)的改革，包括人才培養(yǎng)模式、課程體系、實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)等內(nèi)容。主要工作體現(xiàn)在如下幾個方面：

（1）突破學(xué)科界限，按一級學(xué)科組織人才培養(yǎng)。順應(yīng)國內(nèi)外材料科學(xué)人才培養(yǎng)改革的主流，突破材料與化學(xué)學(xué)科界限，按一級學(xué)科的模式組織人才培養(yǎng)，不再按二級學(xué)科進行區(qū)分，而是按“大材料”的思想，下設(shè)“結(jié)構(gòu)材料”、“功能材料”、“材料化學(xué)”、“軍事化學(xué)”4個特色學(xué)科方向。在課程設(shè)置上，摒棄材料與化學(xué)相互獨立的模式，跨材料科學(xué)與工程和化學(xué)兩個一級學(xué)科設(shè)置課程體系，將材料與化學(xué)共性的基礎(chǔ)理論作為基礎(chǔ)課程的主體，突顯材料與化學(xué)的交叉融合。具體課程體系結(jié)構(gòu)如表1所示。

上述課程體系的構(gòu)建是基于材料與化學(xué)學(xué)科的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，將化學(xué)定位于材料的基礎(chǔ)學(xué)科，而材料學(xué)科定位于化學(xué)學(xué)科的工程化方向之一。因此，材料與化學(xué)類研究生完全可以采取大學(xué)科群培養(yǎng)模式，跨材料和化學(xué)兩個一級學(xué)科設(shè)置課程體系，完全打通材料與化學(xué)課程，不再區(qū)分學(xué)科門類。這種培養(yǎng)模式雖然在國內(nèi)同類高校中還不曾采用，是一種培養(yǎng)模式的創(chuàng)新；但和國內(nèi)眾多重點高校鼓勵研究生跨一級學(xué)科選修課程的精神是相符的。因此，材料與化學(xué)大學(xué)科研究生培養(yǎng)模式應(yīng)該是一種有益學(xué)科融合，增強研究生學(xué)科基礎(chǔ)知識的不錯選擇。

（2）優(yōu)化課程體系，強化實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。按照學(xué)科知識體系優(yōu)化設(shè)計研究生課程，課程體系和內(nèi)容的設(shè)計力爭做到體現(xiàn)學(xué)科內(nèi)涵、學(xué)科基礎(chǔ)和學(xué)科前沿。在專業(yè)課程設(shè)置上，大幅壓縮專業(yè)課程數(shù)量，有針對性地開設(shè)高水平專業(yè)課程，實現(xiàn)專業(yè)課程從中心地位向載體地位轉(zhuǎn)變?！糐P2〗如表1所示，每個學(xué)科方向限設(shè)專業(yè)課程3～4門，且可以跨學(xué)科方向選修。在教學(xué)內(nèi)容的編排上，充分考慮“復(fù)雜電磁環(huán)境”等信息化條件下聯(lián)合作戰(zhàn)的重大需求，用科學(xué)技術(shù)進步、軍事訓(xùn)練和武器裝備發(fā)展的最新成果充實更新教學(xué)內(nèi)容，如將《功能材料》課程改造成《信息功能材料學(xué)》，增設(shè)《偽裝隱身技術(shù)》、《生物材料學(xué)》、《含能材料性能計算原理》等課程?！糐P〗

在實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)方面，注重研究生動手能力的培養(yǎng)，除開設(shè)大量的課程實驗外，還增加了《高等合成化學(xué)實驗》和《材料制備實驗》2門實驗課程。在實驗內(nèi)容的選取上緊密結(jié)合我?？蒲刑厣缇厶脊柰橹苽渑c有機硅樹脂合成實驗、C/SiC復(fù)合材料制備與聚合物復(fù)合材料構(gòu)件制備實驗、功能陶瓷材料制備與性能表征實驗等。這不僅培養(yǎng)了研究生綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力和創(chuàng)新精神，而且使研究生提前熟悉科研設(shè)備，對后續(xù)科研工作的開展也是大有裨益的。

（3）強調(diào)自學(xué)和研討，強化研究生學(xué)術(shù)活動。突出強調(diào)研究生的自學(xué)能力，要求研究生參加各種學(xué)術(shù)研討活動，且明確參加學(xué)術(shù)會議、學(xué)術(shù)講座、專題研討等學(xué)術(shù)交流活動的等級和次數(shù)要求，如博士研究生必須參加不少于20次（碩士研究生為10次）的學(xué)術(shù)交流活動（其中至少有4次為跨學(xué)科交流活動），本人至少主講3次。至少應(yīng)參加一次國際學(xué)術(shù)會議或全國性高水平學(xué)術(shù)會議并。并要在參加每次學(xué)術(shù)交流活動后，撰寫不少于500字的總結(jié)報告。同時強化研究生文獻查閱能力，明確要求博士研究生在開題報告前應(yīng)至少全文閱讀相關(guān)技術(shù)文獻資料80篇（碩士研究生為50篇），其中外文文獻資料不少于閱讀總量的1/2，達到熟練的文獻檢索和綜述能力，能夠?qū)ξ墨I進行分析總結(jié)，提出該研究方向的發(fā)展動態(tài)和發(fā)展?jié)摿σ约靶枰M一步研究的關(guān)鍵問題，并寫出不少于7000字的文獻綜述報告。

四、結(jié)束語

我校材料科學(xué)與工程學(xué)科通過本輪人才培養(yǎng)方案的改革，基本理順了人才培養(yǎng)與學(xué)科建設(shè)的關(guān)系，達到了更新人才培養(yǎng)觀念、優(yōu)化課程體系、改善創(chuàng)新環(huán)境與增強自主學(xué)習(xí)之目的。但人才培養(yǎng)的改革是一項長期的工作，需要持續(xù)不斷地創(chuàng)新與實踐，才能永保人才培養(yǎng)方案的科學(xué)性與時代性。

[參考文獻]

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[2] 李小年.發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢培養(yǎng)創(chuàng)新型復(fù)合人才[J].化工高等教育，2005，（2）.

[3] 藏興兵，賴小瑩.研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)路徑探析[J].中國高教研究，2007，（3）.

[4] 董兵海，王世敏.材料類專業(yè)人才培養(yǎng)方案及課程體系改革的探索與實踐[J]. 湖北大學(xué)成人教育學(xué)院學(xué)報，2008，（2）.

第4篇：中國材料科學(xué)的發(fā)展范文

摘 要：新能源技術(shù)、輕量化和智能化是未來汽車的發(fā)展方向，汽車材料的創(chuàng)新和應(yīng)用是推動我國由世界汽車工業(yè)大國走向強國的必由之路。為了培養(yǎng)具有源頭創(chuàng)新能力、車輛工程和材料科學(xué)與工程學(xué)科交叉的高端人才，該文介紹了同濟大學(xué)“材料-汽車-新能源復(fù)合型人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)”的培養(yǎng)目標和課程體系設(shè)立，為我國學(xué)科交叉和創(chuàng)新型汽車工業(yè)人才培養(yǎng)探索新路。

關(guān)鍵詞：車輛工程 材料科學(xué)與工程 學(xué)科交叉 源頭創(chuàng)新 未來汽車

中圖分類號：G643 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）08（a）-0150-03

Subject Crossing Talent Cultivation for Source Innovation of Future Automotive Industry

Lin Jian

（School of Materials Science and Engineering，Tongji University，Shanghai，201804，China）

Abstract：New energy， lightweight and intelligent technologies are the future direction of the automobile revolution.The innovation and application of automotive materials is the one route to change Chinese automobile industry from industrial giant to the power.In order to cultivate talents with source innovation ability and subject crossing in vehicle engineering and materials science & engineering，the Materials-Automobile-New energy innovation experimentation area for inter-disciplinary talent cultivation in Tongji University was introduced in this paper.A new kind subject crossing and innovative talent cultivation system for automotive industry was also discussed.

Key Words：Vehicle engineering；Materilas science and engineering；Subject crossing；Source innovation；Future automotive

自1886年第一輛汽車誕生以來，人類社會生產(chǎn)與生活發(fā)生了深切的變化。汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，已經(jīng)成為許多工業(yè)大國的支柱產(chǎn)業(yè)。20世紀50年代起中國開始自主建設(shè)汽車工業(yè)，并于20世紀80年代起通過大規(guī)模引進和消化吸收、自主開發(fā)，我國的汽車工業(yè)已發(fā)展成為世界汽車大國，產(chǎn)量占全球第一，不過在汽車技術(shù)領(lǐng)域與國際先進國家仍有較大差距[1]。

隨著人類社會對資源消耗的大幅增加，化石能源短缺、溫室效應(yīng)、環(huán)境污染已成為人類所面臨的一個重大問題，而建立在大規(guī)模資源消耗的汽車工業(yè)則走到了一個十字路口。為適應(yīng)社會發(fā)展的需求，新能源技術(shù)、輕量化、智能化已成為未來汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路，諸如：鋰電池、輕量化材料、傳感器材料等一大批汽車新材料不斷涌現(xiàn)，成為新一輪汽車工業(yè)革命的源頭動力[2]。

1 我國汽車相關(guān)本科專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀及需求

為了培養(yǎng)我國汽車工業(yè)研發(fā)、技術(shù)與管理人才，國內(nèi)一些高校相繼建設(shè)了車輛工程、汽車服務(wù)工程等一批汽車類專業(yè)，成效顯著。但目前該類專業(yè)的人才培養(yǎng)模式與我國汽車工業(yè)發(fā)展模式相近，即偏重于汽車生產(chǎn)制造和汽車服務(wù)保障，各高校車輛工程專業(yè)培養(yǎng)方案同質(zhì)化現(xiàn)象較為嚴重[3，4]，在汽車技術(shù)源頭開發(fā)創(chuàng)新人才培養(yǎng)上則有所欠缺。近年來，我國許多高校在車輛工程等本科專業(yè)教學(xué)實踐中已逐漸認識到，單純偏重于車輛機械工程領(lǐng)域的教學(xué)模式已不完全適應(yīng)汽車產(chǎn)業(yè)的高端人才培養(yǎng)所需，因此，相繼開展了跨學(xué)科培養(yǎng)試點。如同濟大學(xué)汽車學(xué)院近年來除了在車輛工程專業(yè)中新增了“新能源汽車”專業(yè)方向外，還與工業(yè)設(shè)計相結(jié)合建立了汽車造型專業(yè)人才模式創(chuàng)新實驗區(qū)。江蘇理工學(xué)院將車輛工程與電子信息工程兩個專業(yè)相結(jié)合開展了跨學(xué)科人才培養(yǎng)試點。許多高校相繼開設(shè)了一些汽車材料類課程，為車輛工程或材料類專業(yè)課程體系中增加了一些跨學(xué)科元素。[5-7]

自古以來，材料科學(xué)始終是人類文明發(fā)展的基石、推動現(xiàn)代工程技術(shù)創(chuàng)新的源頭動力。未來汽車技術(shù)的變革離不開在汽車材料領(lǐng)域的源頭創(chuàng)新[8-11]。在目前國內(nèi)高校車輛工程專業(yè)的課程設(shè)置中，一般偏重于機械、汽車技術(shù)方面的知識點教學(xué)，而對于汽車生產(chǎn)所用材料科學(xué)領(lǐng)域的知識點則多局限在應(yīng)用范圍，汽車工業(yè)人才的培養(yǎng)缺乏汽車材料科學(xué)與技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域的積淀。

因此，為了適應(yīng)國家對汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新需求，培養(yǎng)兼具汽車材料源頭創(chuàng)新和汽車設(shè)計制造創(chuàng)新的高端研發(fā)和工程技術(shù)人才，同濟大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院、汽車學(xué)院結(jié)合各自優(yōu)勢，強勢聯(lián)合，在國內(nèi)首創(chuàng)“材料-汽車-新能源復(fù)合型人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)”，將新材料與新能源技術(shù)、汽車技術(shù)有機結(jié)合，重點培養(yǎng)服務(wù)于新一代汽車工程技術(shù)與汽車材料創(chuàng)新、具有源頭創(chuàng)新思維的汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域高端人才，以滿足國家發(fā)展之急需。

2 創(chuàng)新實驗區(qū)建設(shè)理念及思路

從現(xiàn)有的本科培養(yǎng)體系來看，車輛工程專業(yè)是研究汽車等各類車輛的理論、設(shè)計及制造技術(shù)、培養(yǎng)從事上述領(lǐng)域高級研發(fā)和工程技術(shù)人才的本科專業(yè)，目前我國數(shù)十個高校開設(shè)了此類專業(yè)。該專業(yè)除了要求掌握必需的車輛工程專業(yè)知識外，還要求具備扎實的力學(xué)、電工、電子、機械、設(shè)計等方面的工科基礎(chǔ)知識。其主干課程包括車輛工程、機械原理、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機械設(shè)計、電工與電子技術(shù)、汽車構(gòu)造、汽車理論、內(nèi)燃機理論、汽車設(shè)計等。

材料類專業(yè)則是全國綜合性高校大都擁有的本科專業(yè)，是一類涉及材料學(xué)、工程學(xué)和化學(xué)等方面知識的寬口徑專業(yè)，其以材料學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)為基礎(chǔ)，重點研究材料成分、結(jié)構(gòu)、加工工藝與其性能和應(yīng)用。材料類專業(yè)又可細分為材料科學(xué)與工程、金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、復(fù)合材料等本科專業(yè)或?qū)I(yè)方向，隨著新材料研究和應(yīng)用開發(fā)的不斷深入，功能材料、納米材料、光電子材料等一些新的本科專業(yè)也都有招生。

2014年在上海汽車集團考察時就強調(diào)，發(fā)展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路。未來汽車的發(fā)展必定圍繞著新能源技術(shù)、輕量化節(jié)能減排和智能化方向發(fā)展，而要實現(xiàn)這一目標，就必須在汽車材料上的進行不斷創(chuàng)新，才能進而實現(xiàn)汽車技術(shù)上的變革。

為了培養(yǎng)服務(wù)于未來汽車工業(yè)領(lǐng)域源頭創(chuàng)新、能夠從事新能源、輕量化、智能化汽車相關(guān)材料、裝備及整車開發(fā)的綜合性高級科學(xué)研究和工程技術(shù)人才，同濟大學(xué)近年來通過不斷深入研討汽車、材料、新能源技術(shù)領(lǐng)域?qū)W科交叉及復(fù)合型人才培養(yǎng)機制，于2016年設(shè)立了“材料-汽車-新能源復(fù)合型人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)”，并正式對外招生，以培養(yǎng)兼具物理、化學(xué)、力學(xué)、機械、設(shè)計等工科基礎(chǔ)知識以及材料科學(xué)與工程、車輛工程等必備專業(yè)知識的學(xué)科交叉復(fù)合型拔尖人才為目標，定位于依托材料科學(xué)與工程專業(yè)、同時與車輛工程專業(yè)開展學(xué)科交叉密切合作，在未來汽車產(chǎn)業(yè)緊缺人才培養(yǎng)上協(xié)同創(chuàng)新，為未來汽車工業(yè)的發(fā)展和新一輪變革提供源頭推動力。

3 創(chuàng)新實驗區(qū)的課程體系建設(shè)

在同濟大學(xué)材料科學(xué)與工程本科專業(yè)課程體系中，分別開設(shè)了物理、化學(xué)類基礎(chǔ)課程、電工、設(shè)計等工科基礎(chǔ)課程以及大量材料類專業(yè)課程，專業(yè)總學(xué)分為175。而車輛工程為5年制本科專業(yè)，除了大量的車輛工程專業(yè)課程外，還開設(shè)了力學(xué)、機械、電子、電工等工程基礎(chǔ)課程，5年總學(xué)分達211.5，即使在扣除其第二外語課程設(shè)置后，總學(xué)分也高達179.5學(xué)分。由于國家及學(xué)校對本科教育的總學(xué)分有嚴格的限制，因此，創(chuàng)新實驗區(qū)的課程體系設(shè)置不能簡單合并兩個專業(yè)的課程體系，需保證學(xué)生有適宜的課堂學(xué)習(xí)強度和足夠的課外學(xué)習(xí)時間。

因此，在設(shè)定實驗區(qū)課程體系建設(shè)目標時，根據(jù)人才培養(yǎng)定位，遵循以材料科學(xué)與工程本科專業(yè)課程體系為基礎(chǔ)、融合汽車工程核心課程教學(xué)、強化新能源技術(shù)、輕量化技術(shù)、智能化技術(shù)等特色交叉課程教學(xué)的培養(yǎng)模式，開展復(fù)合型人才的教學(xué)與培養(yǎng)工作。創(chuàng)新實驗區(qū)課程體系在保證完整的材料類專業(yè)基礎(chǔ)課程體系和必要的物理、化學(xué)類、電工、設(shè)計基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上，增加車輛工程類專業(yè)基礎(chǔ)課程和必要的力學(xué)、機械等基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容。同時大規(guī)模開展材料-汽車-新能源技術(shù)學(xué)科交叉課程建設(shè)，在保證材料科學(xué)與工程專業(yè)必須的專業(yè)課程總學(xué)分和畢業(yè)要求基礎(chǔ)上，同時滿足車輛工程專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)要求。

因此，在創(chuàng)新實驗區(qū)的課程設(shè)置中，除了開設(shè)高等數(shù)學(xué)、普通物理、三大化學(xué)、電工學(xué)等理工科基礎(chǔ)課程外，還增設(shè)了理論力學(xué)、機械原理、機械制圖、制造技術(shù)基礎(chǔ)等力學(xué)、機械類基礎(chǔ)課程。在材料類課程中則保持了材料概論、材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料工程基礎(chǔ)、材料研究方法等全部材料專業(yè)基礎(chǔ)課程以及材料力學(xué)性能、材料物理性能、功能材料學(xué)、功能材料制備工藝基礎(chǔ)等重要專業(yè)課程。對于車輛工程專業(yè)課程來說，則根據(jù)創(chuàng)新實驗區(qū)培養(yǎng)目標開設(shè)了車輛工程導(dǎo)論、汽車理論、汽車構(gòu)造、車用新能源及動力系統(tǒng)、自動控制原理等核心專業(yè)課程。與此同時實驗區(qū)通過深入研討開設(shè)了諸如汽車工程材料、新能源材料、輕量化汽車技術(shù)與材料、車用傳感器技術(shù)與材料、新能源汽車產(chǎn)業(yè)概論等學(xué)科交叉課程，同時兩院合作設(shè)立了材料專業(yè)與車輛工程專業(yè)綜合實驗、車用新能源技術(shù)及材料綜合實驗、汽車構(gòu)造實習(xí)等一批學(xué)科交叉型實驗實踐類課程。這些學(xué)科交叉課程的設(shè)立不僅使創(chuàng)新實驗區(qū)學(xué)分分布可滿足材料科學(xué)與工程專業(yè)畢業(yè)要求，也能夠滿足學(xué)生在車輛工程專業(yè)繼續(xù)深造和就業(yè)的要求。同時創(chuàng)新實驗區(qū)的總學(xué)分控制在17分，保證了學(xué)生能順利完成在4年本科階段學(xué)習(xí)。（如圖1）

為了進一步加強材料-汽車-新能源技術(shù)學(xué)科交叉領(lǐng)域的高端人才培養(yǎng)，創(chuàng)新實驗區(qū)采用本-碩-博貫通式復(fù)合型人才培養(yǎng)模式，即學(xué)生通過本科階段學(xué)習(xí)訓(xùn)練，完全具備同時在材料科學(xué)與工程、車輛工程專業(yè)繼續(xù)學(xué)習(xí)深造、工作的能力。學(xué)生可以通過選拔進入材料科學(xué)與工程或車輛工程專業(yè)的研究生階段學(xué)習(xí)，同時也提供赴美、英、法國等知名高校進行國際聯(lián)合學(xué)位培養(yǎng)的機會，以培養(yǎng)在汽車工業(yè)領(lǐng)域國家急需之才。學(xué)生也可以經(jīng)過本科學(xué)習(xí)直接進入汽車、新材料、新能源等相關(guān)行業(yè)工作。

4 結(jié)語

創(chuàng)新實驗區(qū)的學(xué)生經(jīng)過創(chuàng)新實驗區(qū)的跨學(xué)科模式人才培養(yǎng)，將兼具材料學(xué)科和車輛工程的專業(yè)知識，材料研究和汽車工程開發(fā)相結(jié)合，在車用材料開發(fā)時直接掌握汽車應(yīng)用之需，而在汽車研發(fā)和生產(chǎn)、維護時則明晰各類車用材料的特點和可能面臨的挑戰(zhàn)。材為車用，車以材先，對于現(xiàn)代汽車工業(yè)的發(fā)展和未來汽車技術(shù)源頭創(chuàng)新具有重要意義。同濟大學(xué)將在創(chuàng)新實驗區(qū)的建設(shè)中不斷探索，優(yōu)化并健全實驗區(qū)課程體系，并由學(xué)科交叉型本科教學(xué)逐漸向教學(xué)、科研并重的研究生跨學(xué)科培養(yǎng)延伸，并希望在不久將來建設(shè)成一個汽車材料相關(guān)學(xué)科交叉新專業(yè)，為我國汽車工業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供強力支持，同時為高等教育跨學(xué)科融合式人才培養(yǎng)樹立典范。

參考文獻

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第5篇：中國材料科學(xué)的發(fā)展范文

本文以西安建筑科技大學(xué)材料與礦資學(xué)院為例,探索材料科學(xué)與工程專業(yè)的課程體系改革的思路:認為整個課程體系應(yīng)由綜合素質(zhì)教育、基礎(chǔ)教育、學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)教育、學(xué)科專業(yè)方向教育和實踐教育等五大教學(xué)模塊構(gòu)成,以滿足“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強能力、高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)目標。

【關(guān)鍵詞】

材料科學(xué)與工程專業(yè);課程體系;改革探索



作為一門迅速發(fā)展起來獨立的一級學(xué)科,材料科學(xué)與工程涉及到無機非金屬材料、金屬材料、高分子材料、復(fù)合材料等各類材料,它們具有共同的或相似的學(xué)科基礎(chǔ)、科學(xué)內(nèi)涵、研究方法與研究設(shè)備,體現(xiàn)了材料科學(xué)與工程相互滲透與交叉的發(fā)展趨勢,符合復(fù)合型人才成長的要求。

在人才培養(yǎng)中,合理的知識體系和課程體系的建立至關(guān)重要。不同的高等院校具有不同的人才培養(yǎng)特點,它們的課程體系因人才培養(yǎng)目標的差異也有所不同。西安建筑科技大學(xué)曾隸屬于建筑工程部,后劃歸冶金工業(yè)部,1998年國家教育體制改革調(diào)整時,由原冶金工業(yè)部劃轉(zhuǎn)地方,實行“中省共建”的新型管理模式。材料科學(xué)與工程專業(yè)前身為1956年開辦的“混凝土及建筑制品”專業(yè),多年來主要服務(wù)于建材和冶金行業(yè),學(xué)生就業(yè)面窄。1999年正式開辦“無機非金屬材料工程”專業(yè),2002年“無機非金屬材料工程”專業(yè)提升為“材料科學(xué)與工程”專業(yè)一級學(xué)科招生。目前材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式為:按材料科學(xué)與工程一級學(xué)科招生,按材料科學(xué)、材料工程、材料應(yīng)用三個專業(yè)方向培養(yǎng)。

隨著進一步凝練專業(yè)特色的要求和學(xué)分制培養(yǎng)的需要,原有課程體系的設(shè)置上存在著的一些問題逐漸暴露出來。為了適應(yīng)即將到來的專業(yè)評估,借鑒其它院校材料科學(xué)與工程專業(yè)教育改革的先進經(jīng)驗,根據(jù)教育部無機非金屬材料專業(yè)規(guī)范的要求,近年來,我們對該專業(yè)的課程體系進行了改革,以體現(xiàn)素質(zhì)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、知識結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)發(fā)展的原則,滿足“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強能力、高素質(zhì)”的材料科學(xué)與工程人才培養(yǎng)目標的要求。

一、人才培養(yǎng)方案改革的基本思路

立足于材料與工程本科人才培養(yǎng)目標,分析當前及今后一段時期社會對材料與工程本科人才需求特點,結(jié)合課程體系設(shè)置現(xiàn)狀,針對專業(yè)培養(yǎng)方案,提出了改革本科人才培養(yǎng)方案的基本思路,即:強化專業(yè)基礎(chǔ)課程,優(yōu)化專業(yè)方向課程,加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。根據(jù)材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標的定位,課程體系按知識領(lǐng)域中各個知識點進行設(shè)置,最后形成覆蓋所有核心知識單元和部分非核心知識單元的知識體系,這樣就可以最大限度地避免專業(yè)知識的遺漏或重復(fù)。最終的課程體系由綜合素質(zhì)教育教學(xué)模塊、基礎(chǔ)教育教學(xué)模塊、學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)教育教學(xué)模塊、學(xué)科專業(yè)方向教育教學(xué)模塊和實踐教育教學(xué)模塊構(gòu)成。

專業(yè)基礎(chǔ)課是課程體系的中心組成部分,緊密圍繞學(xué)科專業(yè)的基本要求和人才培養(yǎng)目標設(shè)置,體現(xiàn)學(xué)科專業(yè)的共同特點,是三個專業(yè)方向共同開設(shè)的課程。現(xiàn)有專業(yè)基礎(chǔ)課程體系中相關(guān)基礎(chǔ)知識薄弱,知識面窄,部分課程知識內(nèi)容重復(fù)設(shè)置,學(xué)時分配也不夠合理,和專業(yè)方向課程之間相互銜接力度不夠。面對日新月異的高新科技,學(xué)生在有限的大學(xué)本科階段所獲得的知識不可能涉及畢業(yè)后所遇到的所有問題,而基礎(chǔ)理論、基本知識、基本技能的培養(yǎng)和訓(xùn)練則能拓寬他們的就業(yè)領(lǐng)域,使其受益終生。因此必須加強專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)力度。

專業(yè)方向課程體現(xiàn)各個專業(yè)方向的特色,每個專業(yè)方向有各自不同的專業(yè)方向課程。在原有課程體系中,專業(yè)方向課程之間邏輯銜接不強,很多課程學(xué)時偏多,造成選修課比例不足,門類少,學(xué)生可以選擇的空間小,人才培養(yǎng)方案缺乏個性化。因此,有必要適當提高選修課比重,拓寬選修課領(lǐng)域。

盡管各專業(yè)都已經(jīng)認識到了實踐教學(xué)在人才培養(yǎng)中的重要性,并已經(jīng)采取了一些措施加大實踐教學(xué)力度,但距離專業(yè)人才培養(yǎng)目標的要求仍有一定差距。主要表現(xiàn)為實踐教學(xué)中演示性、驗證性實驗偏多,開放性實驗和依附于多門課程的綜合設(shè)計性實驗相對較少,且實踐教學(xué)環(huán)節(jié)比重不夠。實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié),理工科專業(yè)必須打破課程界限,遵循先進性、開放性、創(chuàng)新性的原則強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

二、本科課程體系的設(shè)計

材料科學(xué)與工程專業(yè)課程體系是以材料制備合成/加工、組成與結(jié)構(gòu)、材料固有性能和材料使用性能四個要素及其相互關(guān)系為基礎(chǔ)的科學(xué)的知識體系。學(xué)生在入校時即分專業(yè)方向招生,不同專業(yè)方向的學(xué)生在綜合素質(zhì)教育教學(xué)模塊、基礎(chǔ)教育教學(xué)模塊和學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)教育教學(xué)模塊所接觸的課程內(nèi)容基本相同,差別主要體現(xiàn)在學(xué)科專業(yè)方向教育教學(xué)模塊和部分實踐教育教學(xué)模塊上。

綜合素質(zhì)教育教學(xué)模塊包括思想政治類課程、通識類課程和課外素質(zhì)教育活動三個部分。思想政治類課程主要指為提高學(xué)生的思想政治、道德素質(zhì)而開設(shè)的課程,包括 “原理”、“思想和中國特色社會主義理論體系概論”、“中國近現(xiàn)代史綱要”、“思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)”和“形勢與政策”等五門必修課程以及“當代世界經(jīng)濟與政治”等其他思想政治類的選修課程。通識類課程主要針對不同學(xué)科的一般性知識,著重提升學(xué)生的人文、科學(xué)、藝術(shù)修養(yǎng),包括人文社會科學(xué)、自然科學(xué)技術(shù)、藝術(shù)等三類課程。課外素質(zhì)教育活動采用各種課外拓展類實踐活動的形式,以提升學(xué)生的綜合素質(zhì)為目。包括思想政治與道德修養(yǎng)、社會實踐與志愿服務(wù)、學(xué)術(shù)科技與創(chuàng)新活動、文化藝術(shù)與身心發(fā)展、社會工作與社團活動、職業(yè)資格與技能考試培訓(xùn)等方面。

第6篇：中國材料科學(xué)的發(fā)展范文

關(guān)鍵詞：材料研究方法與測試技術(shù)；課程建設(shè)；教學(xué)研究

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2015）02-002-01

進入二十一世紀，高技術(shù)憑借其既能促進社會發(fā)展，又是國家安全的保證而主宰世界已經(jīng)成為不爭的事實。先進材料在高技術(shù)領(lǐng)域又處于先導(dǎo)性、基礎(chǔ)性和帶動性的地位。近年來，新材料技術(shù)日新月異的發(fā)展， 既為基礎(chǔ)教育和前沿研究的高等院校提出了嚴峻的挑戰(zhàn)，也為如何能夠培養(yǎng)能適應(yīng)材料科學(xué)與工程領(lǐng)域高速發(fā)展需求，又具有新的知識結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新型高素質(zhì)人才提供了教學(xué)研究的動力。

《材料研究方法與測試技術(shù)》是吉林建筑大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院無機非金屬材料、高分子材料及材料化學(xué)專業(yè)本科生必修的公共技術(shù)基礎(chǔ)課，主要涉及材料研究方法的基礎(chǔ)理論知識和材料分析、測試的技術(shù)手段，是綜合性和實踐性緊密相結(jié)合的課程，是每位學(xué)習(xí)材料的學(xué)生必須掌握的知識，在材料學(xué)科中有著無可比擬的地位。隨著新材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種測試手段日新月異，為了使學(xué)生在將來的科研及工業(yè)生產(chǎn)中能正確選擇和使用有關(guān)的近代測試分析技術(shù)，《材料研究方法與測試技術(shù)》課程無論從教學(xué)內(nèi)容還是教學(xué)方法上，都需要進行系統(tǒng)改革以適宜時代的發(fā)展。

一、課程內(nèi)容改革

1、根據(jù)材料科學(xué)與工程學(xué)院各專業(yè)不同教學(xué)對象、不同培養(yǎng)目標和教學(xué)要求，材料研究方法與測試技術(shù)課程組制定了不同的教學(xué)大綱、教學(xué)計劃和教學(xué)內(nèi)容，形成了內(nèi)在聯(lián)系密切、統(tǒng)一組織協(xié)調(diào)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法各具特色的多層次的材料研究方法與測試技術(shù)課程。

2、提出了實踐教學(xué)與理論教學(xué)并重的教學(xué)理念，解決了學(xué)生理論基礎(chǔ)較強而對測試儀器操作和分析測試數(shù)據(jù)能力弱的現(xiàn)象，提高了學(xué)生分析問題，解決實際問題的能力。

3、將科學(xué)方法論和科學(xué)史融入授課過程，讓學(xué)生追尋科學(xué)發(fā)展足跡，體會每一材料研究方法的形成、演化之思維過程，進而了解科學(xué)研究的一般規(guī)律，了解科學(xué)思維的邏輯方法和非邏輯方法。

4、豐富完善教學(xué)內(nèi)容，既涵蓋了原子力顯微鏡，掃描隧道顯微鏡等最新發(fā)展的分析測試技術(shù)，又包含建筑材料性能分析測試等特色內(nèi)容，實現(xiàn)了內(nèi)容分層次、分模塊，使教學(xué)內(nèi)容層次清楚，重點突出，特色分明。

二、理論教學(xué)方法和手段改革

1、積極建立新教學(xué)的理念和實踐教學(xué)模式。理論教學(xué)講授基本原理并注重知識體系的整合；教學(xué)實踐加強分析問題、解決問題的能力。在教學(xué)工作中，課程組建立了“課程實驗-綜合測試-課外實踐”三段式實踐教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生實際應(yīng)用各種分析測試技術(shù)解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力。

2、改革了教學(xué)手段，課程主講教師自制多媒體教學(xué)課件并采用多媒體教學(xué)，充分利用課程網(wǎng)站等現(xiàn)代化教學(xué)手段輔助教學(xué)。在教學(xué)工作中，將教師的科研案例引入教學(xué)，取得了良好的教學(xué)效果。已初步完成《材料研究方法與測試技術(shù)》網(wǎng)絡(luò)版教學(xué)軟件的開發(fā)，同學(xué)可隨時上網(wǎng)學(xué)習(xí)和查閱有關(guān)內(nèi)容進行學(xué)習(xí)。編寫《材料研究方法與測試技術(shù)》思考題，建立網(wǎng)上交流平臺，便于學(xué)生與教師、學(xué)生之間的自測以及交流。

3、教師隊伍建設(shè)取得成效。采取了引進和自身培養(yǎng)相結(jié)合的措施，充實了教師隊伍。課程組四位主講教師由一位德高望重的教授、兩位博士畢業(yè)的副教授和一位正在攻讀博士學(xué)位的講師組成，形成了一支知識結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)緣結(jié)構(gòu)合理，整體素質(zhì)高，有發(fā)展?jié)摿Φ慕虒W(xué)隊伍。

三、實踐教學(xué)改革

1、材料科學(xué)與工程學(xué)院實驗中心擁有建筑材料實驗、高分子材料實驗室和材料化學(xué)實驗室。裝備有電子顯微鏡、綜合熱分析、色譜分析儀、偏光顯微鏡、紅外光譜分析、顯微硬度儀、激光粒徑測定儀等大型儀器，滿足進行本課程不同層次學(xué)生學(xué)習(xí)的需求。

2、本著提高學(xué)生實踐能力、動手能力和創(chuàng)新能力的目的，鼓勵學(xué)生參與老師的科研實驗活動。學(xué)生通過大學(xué)生科技創(chuàng)新大賽和畢業(yè)設(shè)計等方式參與老師的科研課題，在學(xué)習(xí)材料研究方法和測試技術(shù)課程同時，依據(jù)自我專業(yè)興趣，自行選擇指導(dǎo)教師，通過自主查閱資料、與指導(dǎo)教師交流、自主思考、設(shè)計實驗、制備樣品，并評價材料的綜合性能及分析材料的結(jié)構(gòu)?？萍紕?chuàng)新大賽的成績一定比例計入本課程期末考試，激發(fā)學(xué)生參與科技活動的積極性，同時培養(yǎng)其自覺學(xué)習(xí)，獨立思考及獨立科研的能力。

四、課程目前的不足

盡管我們對《材料研究方法和測試技術(shù)》課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段精心設(shè)計，但仍然還存在明顯的不足：

1、實驗教學(xué)與課堂教學(xué)時常脫節(jié)。本課程涉及的儀器精密且貴重，數(shù)量有限，種類也不齊全，學(xué)生真正動手操作儀器的機會非常有限，動手能力很難得到實質(zhì)性提高。

2、本科程涉及到結(jié)晶學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科，學(xué)生在理論教學(xué)中表現(xiàn)出基礎(chǔ)學(xué)科知識不足的特點。

3、在教學(xué)中遇到的材料微觀現(xiàn)象難以用語言表述、儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，學(xué)生無法在短時間內(nèi)掌握，并熟練操作，難以達到預(yù)期效果。

盡管我們對《材料研究方法和測試技術(shù)》課程進行了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段的改革，并取得了一定的經(jīng)驗，但要想趕上日新月異發(fā)展的步伐，培養(yǎng)出高素質(zhì)、具有創(chuàng)新性的人才仍需不斷的努力。

參考文獻：

第7篇：中國材料科學(xué)的發(fā)展范文

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代制造技術(shù)；特征；趨勢

摘要制造業(yè)是現(xiàn)代國民經(jīng)濟和綜合國力的重要支柱，其生產(chǎn)總值一般占一個國家國內(nèi)生產(chǎn)總值的20%～55%。在一個國家的企業(yè)生產(chǎn)力構(gòu)成中，制造技術(shù)的作用一般占60%左右。專家認為，世界上各個國家經(jīng)濟的競爭，主要是制造技術(shù)的競爭。其競爭能力最終體現(xiàn)在所生產(chǎn)的產(chǎn)品的市場占有率上。隨著經(jīng)濟技術(shù)的高速發(fā)展以及顧客需求和市場環(huán)境的不斷變化，這種競爭日趨激烈，因而各國政府都非常重視對先進制造技術(shù)的研究。

隨著高新技術(shù)和知識經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，生命科學(xué)、材料科學(xué)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、航空航天等新興的科學(xué)技術(shù)不斷涌現(xiàn)。以計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合的先進制造技術(shù)應(yīng)運而生，對傳統(tǒng)的制造業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響和沖擊。目前，世界各國尤其是工業(yè)發(fā)達國家都非常重視制造技術(shù)的開發(fā)研究和應(yīng)用，在這一領(lǐng)域的國際競爭日趨激烈，我們要想在新一輪的較量中立于不敗之地，就必須大力發(fā)展制造技術(shù)。

一、現(xiàn)代制造技術(shù)的主要特征

隨著通訊和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，全球性的貿(mào)易壁壘正在逐步消失，制造技術(shù)已發(fā)展成為一個涵蓋整個生產(chǎn)過程、跨多個學(xué)科且高度復(fù)雜的集成技術(shù)。制造的概念和內(nèi)涵得到大大擴展，它是一種涵蓋面很廣的廣義制造概念，是“大過程”、“大制造”，包括光、機、電產(chǎn)品的制造，工藝流程設(shè)計，通用產(chǎn)品和高精尖產(chǎn)品的制造以及材料制備；不僅包括機械加工方法，而且還包括高能束加工方法、硅微加工方法、電化學(xué)加工方法等；它不但包括從毛坯到成品的加工制造過程，而且還涉及產(chǎn)品的市場信息收集與分析、產(chǎn)品的選型決策、產(chǎn)品的設(shè)計制造過程、產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)、報廢產(chǎn)品的處理以及產(chǎn)品的疲勞強度和全壽命過程的預(yù)估等產(chǎn)品整個生命周期的全過程。

經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步對制造科學(xué)提出了新的要求與期望，它與信息科學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)、管理科學(xué)等不同學(xué)科之間的交叉融合更為緊密，形成了多學(xué)科交叉、多方位立體發(fā)展的模式。一方面，制造技術(shù)為信息科學(xué)、生物科學(xué)和材料科學(xué)提供觀察、實驗、檢測、制造的裝備和技術(shù)支持；另一方面，信息科學(xué)、生物科學(xué)、材料科學(xué)的最新成果也會應(yīng)用于制造業(yè)，進一步豐富制造科學(xué)的內(nèi)容，同時，它們的發(fā)展也給制造業(yè)不斷提出新的使命和挑戰(zhàn)，從而促進制造科學(xué)的進一步提高。制造生產(chǎn)模式對制造過程、制造系統(tǒng)和產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)將起著關(guān)鍵的作用，而制造生產(chǎn)模式是管理科學(xué)、社會人文科學(xué)與制造科學(xué)的交叉、融匯和發(fā)展而成的結(jié)果，有著統(tǒng)率生產(chǎn)過程、加速高新技術(shù)的發(fā)展、決定產(chǎn)品質(zhì)量和市場競爭能力的作用。

先進制造技術(shù)的發(fā)展與信息技術(shù)的發(fā)展密不可分。信息技術(shù)，特別是計算機技術(shù)，極大地改變著制造的面貌，是先進制造技術(shù)的發(fā)展與制造科學(xué)形成的客觀條件。信息這一要素已成為現(xiàn)代制造業(yè)中最重要的資源和最寶貴的競爭要素。制造技術(shù)不僅加工、處理信息，而且將制造信息錄制、物化在原材料上，提高其信息含量，使之轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。現(xiàn)代制造業(yè)，尤其高科技、深加工企業(yè)，其主要投入已不再是材料和能源，而是信息和知識；其所創(chuàng)造的社會財富實際上也是某種形式的信息，即產(chǎn)品信息和制造信息。未來的產(chǎn)品一般應(yīng)是基于信息或知識的產(chǎn)品。未來的制造技術(shù)將向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，信息技術(shù)將貫穿整個制造業(yè)。

二、制造技術(shù)的發(fā)展趨勢

21世紀，制造業(yè)日趨全球化，先進制造技術(shù)向著自動化、柔性化、集成化和智能化方向發(fā)展?？偟膩砜矗{米技術(shù)、超精密加工技術(shù)和可持續(xù)制造技術(shù)是今后發(fā)展的關(guān)鍵。

掃描隧道顯微鏡的發(fā)明與應(yīng)用使人們對世界的認識進入納米尺度，從宏觀轉(zhuǎn)向微觀擴展。納米技術(shù)和納米制造技術(shù)是當前競相研究的最前沿領(lǐng)域，它將使人們在生產(chǎn)方式和生活方式上有更大的改觀。納米技術(shù)包括納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)、納米測量技術(shù)和納米機械學(xué)等。納米技術(shù)對制造業(yè)已經(jīng)產(chǎn)生了很大的影響，對傳統(tǒng)制造方法、制造工藝與手段帶來了巨大沖擊；同時，納米技術(shù)的發(fā)展帶動了微型系統(tǒng)制造技術(shù)的發(fā)展。微型系統(tǒng)是機械技術(shù)和電子技術(shù)在微/納米尺度上相融合的產(chǎn)物，發(fā)展極其迅速，有可能對世界各國的科技、經(jīng)濟發(fā)展和國防建設(shè)產(chǎn)生重大影響。其覆蓋領(lǐng)域十分廣泛，從1959年科學(xué)家提出微型機械的設(shè)想，到第一個硅微型壓力傳感器問世，以及微型齒輪、微型齒輪泵、微型氣動渦輪及聯(lián)接件、硅微型靜電電機、微型加速度計，直至2000年重僅200多克的微衛(wèi)星上天，微型系統(tǒng)受到了世界各國越來越多的青睞，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U大。

制造技術(shù)的全球化和中國加入WTO給我國的制造業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展機遇，同時也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。當前，人類社會已進入信息時代和知識經(jīng)濟時代，國際經(jīng)濟合作與交往日益緊密，全球產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進入大調(diào)整的重要時期，世界正在形成一個統(tǒng)一的大市場。世界范圍內(nèi)制造業(yè)的競爭變得越來越嚴酷，人們對于產(chǎn)品的個性化和服務(wù)的要求越來越強烈，產(chǎn)品的生命周期越來越短，只有采取積極的應(yīng)對措施，才能逐步縮短我國在制造領(lǐng)域與工業(yè)發(fā)達國家的差距。

進入21世紀，用戶的消費觀念有了很大改變，對企業(yè)和產(chǎn)品提出了更新、更高的要求，產(chǎn)品的交貨時間、新產(chǎn)品的開發(fā)時間和上市時間，甚至產(chǎn)品的整個生命周期都顯著縮短 產(chǎn)品的開發(fā)周期縮短，對市場的響應(yīng)已經(jīng)成為企業(yè)競爭力的關(guān)鍵所在。誰能在最短的時間內(nèi)交貨，開發(fā)出新產(chǎn)品并打入市場，并在產(chǎn)品整個生命周期之內(nèi)提供最好的服務(wù)，誰就能夠占領(lǐng)市場。同時，原來對于產(chǎn)品質(zhì)量、成本要求的內(nèi)涵也有所改變，質(zhì)量除了指對產(chǎn)品本身的性能、功能、外觀、可靠性和使用壽命等方面的要求外，更重要的是指如何在產(chǎn)品整個生命周期之內(nèi)全面地滿足客戶的要求，包括各種服務(wù)，顧客對產(chǎn)品及其服務(wù)的滿意程度是衡量產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)競爭力的重要指標。成本也不是指單一的產(chǎn)品制造和銷售成本，而且是指包括產(chǎn)品的運行成本、維護成本及報廢后的處理成本在內(nèi)的全部成本。為了降低成本，要求企業(yè)的產(chǎn)品和制造系統(tǒng)均具有高度的柔性，以響應(yīng)快速變化的市場，增強企業(yè)競爭力。

第8篇：中國材料科學(xué)的發(fā)展范文

：首先請您簡要介紹北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院實驗測試中心的發(fā)展歷程。

孫建林：北京科技大學(xué)是國內(nèi)材料科學(xué)與工程類專業(yè)人才培養(yǎng)的重要基地之一，是北京市材料學(xué)科群建設(shè)牽頭單位。材料科學(xué)與工程是我校的傳統(tǒng)優(yōu)勢與品牌學(xué)科，由我國最早設(shè)立的金相及熱處理、軋鋼、金屬物理等專業(yè)發(fā)展而來，是首批國家一級重點學(xué)科，所屬的3個二級學(xué)科，材料物理與化學(xué)、材料學(xué)、材料加工工程均為首批全國重點學(xué)科。

培養(yǎng)高水平世界級的創(chuàng)新型材料人才一直是北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)改革追求的目標，我校也引領(lǐng)了我國材料學(xué)科的教育和教學(xué)改革。由柯俊院士主持的“大材料”人才培養(yǎng)項目，曾獲國家教育教學(xué)成果一等獎，“大材料”試點班教學(xué)模式已在全國普遍推廣。近年又開展了拔尖科技人才（理科班）、國際化人才（國際班）和卓越工程師（卓越班）等培養(yǎng)新模式的探索，得到了教育部和北京市立項支持。

北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院實驗中心的前身是1952年建校初期的金相及熱處理、軋鋼、金屬物理等專業(yè)實驗室，是我?？驴≡菏俊⑿ぜo美院士、葛昌純院士、陳國良院士等為代表的幾代科學(xué)家的教學(xué)與實驗研究基地。2001年，材料科學(xué)與工程學(xué)院對原分屬8個系所的實驗室進行調(diào)整和整合，成立了我校第一個院屬實驗教學(xué)中心。2007年7月，實驗測試中心被評為北京市級實驗教學(xué)示范中心，同年11月又被批準為國家級實驗教學(xué)示范中心建設(shè)單位。

實驗測試中心設(shè)有金屬材料、電鏡、材料制備與加工、材料學(xué)、無機非金屬材料、材料虛擬6個實驗室以及材料加工生產(chǎn)實習(xí)基地、中心辦公室等部門，共有專職實驗技術(shù)人員47人，實驗室面積6 642平方米，儀器設(shè)備2 438臺套，設(shè)備總值11 026萬元；近三年來每年承擔材料、冶金、高等工程師等學(xué)院實驗課程教學(xué)39門，實驗學(xué)時526學(xué)時，實驗項目119項，實驗課總?cè)藭r數(shù)達58 306人時。為適應(yīng)國際化辦學(xué)要求，中心專門建立了雙語教學(xué)實驗室。

電鏡實驗室

實驗測試中心依托國家級精品課程及國家級教學(xué)團隊，打造精品實驗教學(xué)課程；完成學(xué)生自主學(xué)習(xí)平臺建設(shè)，并獲2009年北京市教學(xué)成果一等獎。為了強化“綜合型與創(chuàng)新型”人才培養(yǎng)的實踐環(huán)節(jié)，我們建立了實驗、實習(xí)基地，為大學(xué)生科技創(chuàng)新活動提供平臺，并且舉辦了首屆國際大學(xué)生顯微結(jié)構(gòu)攝影大賽及兩屆北京科技大學(xué)金相實驗技能大賽。

：實驗測試中心作為材料學(xué)科的國家級實驗教學(xué)示范中心，通過這些年的建設(shè)取得了哪些成績？

孫建林：中心通過國家級實驗教學(xué)示范中心建設(shè)，成效顯著，取得了較好的示范推廣效果，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）實驗教學(xué)成果突出

培養(yǎng)綜合型、創(chuàng)新型的高水平材料科學(xué)與工程專業(yè)人才是中心實驗教學(xué)追求的目標：①結(jié)合國家級精品課程及教學(xué)團隊建設(shè)，開展精品化實驗教學(xué)，全國教學(xué)名師余永寧教授、北京市教學(xué)名師楊平教授采用研究型教學(xué)方式，與學(xué)生共同開發(fā)新實驗；教學(xué)內(nèi)容注重傳統(tǒng)與現(xiàn)代的結(jié)合，與科研、工程和社會應(yīng)用綜合實踐密切聯(lián)系，融入科技創(chuàng)新和實驗教學(xué)改革成果，北京市教學(xué)名師強文江教授依托實驗中心力學(xué)性能實驗室通過CNAS認證的硬件基礎(chǔ)，設(shè)計了完全依照國家標準的實驗，為學(xué)生以后的科研和工作打下了良好的基礎(chǔ)。②為了適應(yīng)國際化辦學(xué)要求，實驗中心專門建立雙語教學(xué)實驗室，并特別編寫實驗指導(dǎo)書，要求學(xué)生的實驗報告用中英雙語完成。③改建了材料加工生產(chǎn)實習(xí)基地，為大學(xué)生提供校內(nèi)工程實踐活動的平臺和實習(xí)基地，滿足“工程化”人才培訓(xùn)的需要。

（2）為大學(xué)生課外科技創(chuàng)新提供平臺，舉辦實驗技能競賽，提高大學(xué)生參與實驗與科技創(chuàng)新的積極性

自2008年起，實驗中心設(shè)立了6個“大學(xué)生科技創(chuàng)新實驗室”，為大學(xué)生課外科技活動提供平臺。實驗室“全天候”開放，鼓勵學(xué)生自主實驗。2008～2012年材料科學(xué)與工程學(xué)院大學(xué)生科技創(chuàng)新活動累計立項401項，參與大學(xué)生1 274人，共有35項本科生科技創(chuàng)新項目獲得國家級、北京市級、校級獎項，其中國家級獎項20項，獲獎作品中一等獎23項、二等獎12項。本科生共發(fā)表SCI科技論文182篇，申請專利79項；讀研率達到65%，155人到劍橋、斯坦福等國內(nèi)外知名院校深造，畢業(yè)生的綜合素質(zhì)得到了社會認可。

為了培養(yǎng)大學(xué)生崇尚實踐的精神，2011年3月舉辦了首屆國際大學(xué)生顯微結(jié)構(gòu)攝影大賽。美國麻省理工學(xué)院，日本北海道大學(xué)、九州大學(xué)，中國科學(xué)院、清華大學(xué)、北京大學(xué)等國內(nèi)外30多所大學(xué)及科研院所的100多名學(xué)生參加了本次大賽，共收到作品300余件。

在2011年6月及2012年8月，舉辦了兩屆北京科技大學(xué)金相實驗技能大賽，有203名學(xué)生參加。2012年12月6日至7日，由高等學(xué)校實驗室工作研究會、北京科技大學(xué)、清華大學(xué)聯(lián)合主辦的首屆全國大學(xué)生金相技能大賽決賽在我中心舉行。經(jīng)各高校選拔賽推薦，來自23所高校的71名材料專業(yè)優(yōu)秀學(xué)子來京參加決賽。

全國金相大賽比賽現(xiàn)場

（3）建設(shè)材料虛擬實驗室，共享優(yōu)質(zhì)實驗教學(xué)資源

在示范中心建設(shè)中，我們集中優(yōu)勢資源，用3年時間開發(fā)了材料虛擬實驗室，目前已在校園網(wǎng)上對全校學(xué)生開放，并制作成光盤版，計劃無償提供給國內(nèi)其他高校使用。網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗打破了實體實驗室資源局限，它高效、安全，不但是實驗教學(xué)的有力補充，而且為中心優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享提供了有效途徑。

（4）成立聯(lián)合實驗室，引進頂級實驗設(shè)備，更好地服務(wù)于教學(xué)工作

材料實驗中心與美國Quantum Design公司聯(lián)合成立中國演示中心實驗室，配備了價值620萬元人民幣的綜合物性測量系統(tǒng)，該設(shè)備可在低溫強磁場環(huán)境下對材料進行磁、電、熱學(xué)性能的綜合測試，是目前國際上材料物理研究最先進的儀器設(shè)備。2011年還與德國卡爾蔡司公司成立了電子顯微鏡合作實驗室，2012年與日本奧林巴斯公司成立了光學(xué)顯微鏡合作實驗室。與國際知名企業(yè)的合作，提高了實驗技術(shù)裝備水平。

（5）堅持開展對外實驗技術(shù)培訓(xùn)，運行實驗室質(zhì)量管理體系，服務(wù)社會

為了更好地培訓(xùn)電鏡實驗技術(shù)人才，材料實驗中心多年來堅持每年舉辦一屆全國電子顯微鏡技術(shù)培訓(xùn)，有清華大學(xué)、北京大學(xué)等多所學(xué)校的師生以及科研和企事業(yè)單位的技術(shù)人員參加，已培訓(xùn)人員近千人次，為電子顯微鏡技術(shù)的應(yīng)用及提高做出了貢獻。

北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院實驗中心從2006年9月開始運行實驗室質(zhì)量管理體系。2008年6月，實驗測試中心獲得國家實驗室認可資質(zhì)，12月獲得計量認證資質(zhì)，從而全面提升了材料實驗中心的實驗技術(shù)和管理水平。以資質(zhì)建設(shè)為特色的北京科技大學(xué)分析檢驗服務(wù)平臺以更加完備的服務(wù)體系、更加規(guī)范的內(nèi)部管理、更加滿意的服務(wù)質(zhì)量，更好地服務(wù)于實驗教學(xué)、服務(wù)于社會。截至目前，認可的檢測項目覆蓋15個領(lǐng)域，69個項目。2011年實驗中心對外服務(wù)收入超過100萬元，充分發(fā)揮了中心優(yōu)質(zhì)實驗資源的作用。這部分收入反哺實驗教學(xué)，使教學(xué)質(zhì)量得以進一步提升。

（6）開展對外交流，接待參觀和實習(xí)

自2008年以來，實驗中心接待來自清華大學(xué)、北京大學(xué)、中國科學(xué)院、東北大學(xué)等國內(nèi)47所高校、科研院所參觀訪問1 300人次以上；接待太原理工大學(xué)學(xué)生認識實習(xí)76人次，華北科技學(xué)院材料成型專業(yè)學(xué)生參觀實習(xí)兩批75人次，東北大學(xué)秦皇島分校學(xué)生暑期社會實踐；接待法國瓦朗西納大學(xué)、日本九州工業(yè)大學(xué)、挪威科技大學(xué)、澳大利亞莫納什大學(xué)等多所國外高校學(xué)者參觀訪問；接待德國亞琛工業(yè)大學(xué)、比利時魯汶大學(xué)等國外大學(xué)生60余人參觀、實習(xí)。

德國亞琛工業(yè)大學(xué)學(xué)生在實驗中心實習(xí)

：貴中心在示范中心建設(shè)中堅持可持續(xù)發(fā)展，充分發(fā)揮示范輻射作用，請您詳細為我們介紹實驗中心具體進行了哪些方面的工作，為同類實驗中心建設(shè)提供借鑒經(jīng)驗。

孫建林：我中心自2007年被評為材料學(xué)科國家級實驗教學(xué)示范中心建設(shè)單位以來，在發(fā)展建設(shè)中一直堅持可持續(xù)發(fā)展的方向，在創(chuàng)新的同時還注意發(fā)揮中心的示范輻射作用，創(chuàng)造多種途徑共享實驗測試中心的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源：

（1）構(gòu)建了“綜合型與創(chuàng)新型”人才培養(yǎng)的實驗教學(xué)體系

材料科學(xué)與工程學(xué)院實驗中心深入總結(jié)“大材料”試點班的寶貴經(jīng)驗，以“全程化、三層次”的實驗教學(xué)體系為依托，開展了拔尖科技人才（理科班）、國際化人才（國際班）和卓越工程師（卓越班）等實驗教學(xué)新模式的探索，該成果獲2012年北京市教學(xué)成果特等獎。

（2）實驗中心組織授課教師、實驗技術(shù)人員共同建設(shè)完成了材料專業(yè)學(xué)生自主學(xué)習(xí)平臺，該軟件系統(tǒng)包括多類教學(xué)資源，獲2009年北京市教學(xué)成果一等獎，被清華大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、內(nèi)蒙古科技大學(xué)、武漢科技大學(xué)、遼寧科技大學(xué)、江蘇大學(xué)等多所高校使用。

（3）率先建立了材料網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室，采用多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以三維的形式制作虛擬實驗。虛擬實驗教學(xué)過程直觀、形象，知識表達科學(xué)、準確，學(xué)習(xí)方式個性化，且交互性強，能充分調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情，打破實體實驗室資源局限，有效降低實驗教學(xué)設(shè)備、材料的成本，為優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享提供有效途徑。積極開展精品課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，將余永寧、楊平等教授的課程錄像到中心網(wǎng)站上，供學(xué)生隨時在校園網(wǎng)上瀏覽；同時虛實結(jié)合，利用中心的優(yōu)勢師資力量及儀器資源，堅持開展對師生進行各種實驗技能訓(xùn)練，舉辦多期全國電子顯微鏡實驗技術(shù)培訓(xùn)。

（4）加強“綜合型與創(chuàng)新型”人才培養(yǎng)的實踐環(huán)節(jié)，專門設(shè)立了6個大學(xué)生創(chuàng)新實驗室，并且舉辦、承辦了多項技能大賽，為大學(xué)生科技創(chuàng)新活動提供平臺。

（5）實驗中心運行實驗室質(zhì)量管理體系，使材料實驗中心的實驗技術(shù)和管理水平提升到一個新的高度，為實驗教學(xué)、社會提供更好的服務(wù)。

：我們了解到，貴中心自2007年就開始建設(shè)材料虛擬實驗室，經(jīng)過5年多的努力，該實驗室取得了不俗的成績，可以請您為我們介紹其建設(shè)經(jīng)驗與取得的成果嗎？

孫建林：從2007年成為國家級實驗教學(xué)示范中心建設(shè)單位起，中心開始建設(shè)虛擬實驗室，一期建成了包括11個有材料學(xué)科代表性實驗項目的虛擬實驗室。

材料虛擬實驗室以三維形式，采用交互性強的個性化方式，準確再現(xiàn)實驗中的操作步驟、實驗現(xiàn)象及結(jié)果；可以展現(xiàn)“板材熱連軋生產(chǎn)線”這樣難以近距離觀察的大型生產(chǎn)設(shè)備細節(jié)、工作原理及技術(shù)參數(shù)；學(xué)生可自主選擇實驗方案、實驗步驟，系統(tǒng)能夠向?qū)W生提示錯誤；學(xué)生不受時間、空間和次數(shù)限制，隨時登錄系統(tǒng)，反復(fù)認知，不斷強化實驗技能。虛擬實驗系統(tǒng)設(shè)計靈活，各項實驗相關(guān)知識可以通過管理系統(tǒng)修改和更新。

材料虛擬實驗室

虛擬實驗室建成之后，已在部分實驗課中投入使用，還有一些教師在課堂理論講解時也用來演示，幫助學(xué)生加深理解，獲得良好反響。全校學(xué)生都可以自主登錄材料實驗測試中心網(wǎng)站，使用虛擬實驗室。此外，中心分別在北京和河南舉辦了兩次虛擬實驗研討會，邀請近30所高校的專家教師進行分析討論，探索虛擬實驗中存在的問題和未來的發(fā)展方向，同時進行虛擬實驗室應(yīng)用推廣。目前該系統(tǒng)已在國內(nèi)一些大學(xué)開始試用。

：“服務(wù)社會”是實驗測試中心的功能之一，貴中心在對外服務(wù)方面開展了哪些工作，效果如何？

孫建林：在服務(wù)社會方面，實驗中心除了開展對外實驗測試服務(wù)，還利用自身的優(yōu)勢堅持開展對外實驗技術(shù)培訓(xùn)，堅持每年舉辦一屆全國電子顯微鏡技術(shù)培訓(xùn)，已培訓(xùn)人員近千人次，2013年第十屆透射電子顯微技術(shù)培訓(xùn)班于4月15日至19日舉行；堅持開展對外交流，2008年至今接待國內(nèi)外參觀千余人次，接待國內(nèi)外高校實習(xí)和社會實踐數(shù)百人次。

實驗中心大力支持改進、自制儀器設(shè)備用于實驗教學(xué)。例如：劉德民高級工程師把三臺φ130二輥實驗軋機用于學(xué)生自己動手操作和拆裝，自主開發(fā)了軋制工藝參數(shù)計算機采集系統(tǒng)，可以在軋制過程中自動檢測7個軋制工藝參數(shù)并自動處理數(shù)據(jù)。該軋機及測試系統(tǒng)已推廣到國內(nèi)5所院校：中國礦業(yè)大學(xué)（北京）、天津大學(xué)、新疆鋼鐵學(xué)校、太原理工大學(xué)、河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，共計12套。

王立錦高級工程師結(jié)合科研成果自制了薄膜材料磁電阻效應(yīng)測試儀，從2009年起應(yīng)用于本科生材料物理性能實驗課教學(xué)。此設(shè)備在首屆全國高等學(xué)校自制教學(xué)儀器設(shè)備評選中獲成果獎，設(shè)備已經(jīng)推廣到北京工商大學(xué)、首都師范大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究生院等高校使用。

：請您介紹實驗中心未來的發(fā)展建設(shè)方向。

孫建林：為了把材料科學(xué)與工程學(xué)院實驗測試中心建設(shè)成為國內(nèi)材料學(xué)科一流的實驗教學(xué)示范中心，力爭實現(xiàn)以下7個方面的目標：

（1）繼續(xù)探索、構(gòu)建適合綜合型與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實驗教學(xué)體系。

（2）實驗中心集約化管理，設(shè)備資源統(tǒng)籌安排，在現(xiàn)有平臺的基礎(chǔ)上進一步開放共享。

（3）根據(jù)學(xué)科發(fā)展的需要，改、擴、新建各實驗室；結(jié)合新專業(yè)，建立納米材料與技術(shù)實驗室；建設(shè)雙語實驗教學(xué)實驗室；進一步完善材料制備與加工實習(xí)基地。

（4）結(jié)合國家級精品課程和國家級優(yōu)秀教學(xué)團隊建設(shè)，進一步優(yōu)化金屬材料實驗室軟硬件配置，將其打造成國內(nèi)本專業(yè)的樣板實驗室。

（5）繼續(xù)舉辦對外實驗技術(shù)培訓(xùn)，拓展培訓(xùn)內(nèi)容；建立全國電子顯微實驗技術(shù)培訓(xùn)中心。

（6）舉辦更多實驗技能競賽，提升大學(xué)生的實驗研究興趣與動手技能。

（7）將一期建成的材料虛擬實驗室的11個實驗項目應(yīng)用于實驗教學(xué)，并在國內(nèi)高校材料學(xué)科進行推廣，同時進行虛擬實驗室二期建設(shè)工作。

第9篇：中國材料科學(xué)的發(fā)展范文

關(guān)鍵詞：薄膜技術(shù)與薄膜材料；科研與教學(xué)；人才培養(yǎng)；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）07-0091-02

近年來，薄膜技術(shù)與薄膜材料得到了突飛猛進的發(fā)展，各類新型薄膜材料大量涌現(xiàn)，薄膜制作和微細加工工藝不斷創(chuàng)新，各種薄膜在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用更加普及，并形成了以平板顯示器件、LED芯片制造、太陽能光伏和大規(guī)模集成電路等為代表的新興戰(zhàn)略高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，并對人類現(xiàn)代的生產(chǎn)生活方式產(chǎn)生了深遠的影響，可以說薄膜技術(shù)和薄膜材料已成為構(gòu)筑高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基本要素，是當代材料科學(xué)、物理科學(xué)、微電子制造技術(shù)最前沿和最活躍的研究領(lǐng)域之一[1-3]。隨著電子信息產(chǎn)業(yè)和人類信息社會的縱深發(fā)展，電子元器件向低維化、小型化發(fā)展，薄膜材料，特別是半導(dǎo)體薄膜，在微電子、光電子、能源開發(fā)與存儲等高新技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

隨著薄膜技術(shù)與材料科學(xué)研究的不斷發(fā)展，新材料、新方法、新技術(shù)、新工藝、新成果層出不窮，這些新的科研成果一方面不斷豐富課程內(nèi)容，另一方面又不斷推動著課程實踐教學(xué)的改革，可以說，《薄膜技術(shù)與材料》課程就是建立在近代科學(xué)研究不斷積累和發(fā)展的基礎(chǔ)之上而形成的一門專業(yè)課程，它與科學(xué)研究有著與生俱來的淵源，這就決定了課程教學(xué)必須緊跟科研成果發(fā)展。因此，本文將基于筆者在《薄膜技術(shù)與薄膜材料》課程中的實踐教學(xué)經(jīng)驗，以及通過自身在薄膜材料技術(shù)領(lǐng)域的科學(xué)研究與教學(xué)相結(jié)合的心得與體會，對《薄膜技術(shù)與薄膜材料》課程的實踐教學(xué)改革進行了相應(yīng)的分析與討論。

一、課程傳統(tǒng)實踐教學(xué)存在的問題

《薄膜技術(shù)與薄膜材料》課程一般包括真空技術(shù)基礎(chǔ)、薄膜制備與分析、微細加工技術(shù)、薄膜材料及應(yīng)用四大主要內(nèi)容，涉及的知識面寬廣，課程的實踐應(yīng)用性強，現(xiàn)有傳統(tǒng)的講授教學(xué)方法難以適應(yīng)課程發(fā)展的需要，就我校該課程的理論和實踐教學(xué)來說，主要存在以下幾個問題。

（一）實驗教學(xué)重視不足

《薄膜技術(shù)與薄膜材料》課程本身就是實踐性、專業(yè)性和綜合性很強的一門專業(yè)課程，相關(guān)實驗的開展需要強大的硬件設(shè)備支持，而大多數(shù)的硬件投入都很昂貴，如一套磁控濺射設(shè)備一般均要幾十萬元。因此很多高校由于硬件投入的嚴重不足，相關(guān)的課程實驗根本就無法開展。而能夠開展起來的也都是利用科研的實驗設(shè)備，但又因設(shè)備的昂貴，往往又不能放手讓本科生去直接操作，因此，課程的實踐教學(xué)很大程度上還是停留在認知過程上，學(xué)生也只是看看新鮮，對技術(shù)和設(shè)備原理并沒有做到真正的深入理解，更談不上獨立操作，這對于實踐教學(xué)來說，無疑是一個短板，也在很大程度上影響了實驗教學(xué)的效果。如在筆者早期教學(xué)過程中，一位畢業(yè)的學(xué)生找到一家LED薄膜太陽能電池制造的企業(yè)從事研發(fā)工作，可剛學(xué)完《薄膜技術(shù)與薄膜材料》課程的他給我電話來詢問磁控濺射法制備薄膜的工藝控制問題。這事讓我感觸頗深，一方面我慶幸學(xué)生能主動打電話來問，另一方面也需要反思我們的教學(xué)過程，特別是實踐教學(xué)的問題。

（二）實驗內(nèi)容和層次較單一，難以滿足學(xué)生深入理解和掌握的需要

《薄膜技術(shù)與薄膜材料》課程的實驗內(nèi)容一般以開設(shè)磁控濺射金屬或氧化物薄膜為主，而對于其他的如溶膠凝膠技術(shù)、真空蒸發(fā)、CVD氣相沉積等方法的實驗相對較少，實驗內(nèi)容相對較單一，實驗的項目也較少。一個完整的實驗過程涉及到基片清洗、靶材準備安裝、抽真空、鍍膜、退火處理以及理化性能的分析檢測等一系列內(nèi)容，工序和耗時較長，另一方面又由于實驗的課時一般在4～6課時，因此要在這么短的時間內(nèi)進行實驗，實驗的效果可想而知。由此帶來的后果是只能將實驗的內(nèi)容進行壓縮，且實驗的層次也一般定位于認知型，因此在現(xiàn)行的實驗過程中，尚無法滿足學(xué)生深入理解和實際掌握各種薄膜制備技術(shù)的要求。

（三）將科研引入教學(xué)的意識薄弱，教學(xué)與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用相分離

由于傳統(tǒng)教學(xué)模式以及受限于教學(xué)大綱和學(xué)校相關(guān)教學(xué)管理制度的原因，《薄膜技術(shù)與材料》課程的教學(xué)基本還是以教材知識和案例為主導(dǎo)，而將科研成果引入到教學(xué)過程的意識尚需加強，特別是在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，一些科學(xué)的思維、方法、研究成果難以在實踐教學(xué)過程中得以體現(xiàn)。另外薄膜技術(shù)與材料在當前LED產(chǎn)業(yè)、平板顯示器產(chǎn)業(yè)、太陽能光伏產(chǎn)業(yè)、膜式電子元器件等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中均得到了大規(guī)模的應(yīng)用，而教師在校由于與市場、企業(yè)、行業(yè)接觸機會較少，因此教師對薄膜技術(shù)與材料在產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用關(guān)注不夠，難以真正理解技術(shù)在產(chǎn)業(yè)中的實際應(yīng)用情況，教學(xué)與產(chǎn)業(yè)的實際應(yīng)用相分離，在實際教學(xué)過程中就容易造成錯位或脫節(jié)的現(xiàn)象。

二、構(gòu)建以教師科研與教學(xué)相融合的實驗教學(xué)體系

實驗、實踐教學(xué)是國家卓越工程師培養(yǎng)計劃的一個重要組成部分，也是當前本科教學(xué)應(yīng)著重解決的一個重要問題[4-5]?！侗∧ぜ夹g(shù)與材料》作為一門應(yīng)用和實踐性十分鮮明的課程，實驗實踐對課程教學(xué)顯得尤其重要。

（一）修訂并完善實驗教程，優(yōu)化實驗項目

實驗教程是學(xué)生開展課程實驗的作業(yè)指導(dǎo)書，在實驗實踐教學(xué)中具有十分重要的地位。正是基于此認識，筆者所在教學(xué)團隊即針對我院材料科學(xué)與工程專業(yè)實驗實踐教學(xué)要求，組織編寫并出版了《功能材料制備與性能實驗教程》（2012年，化學(xué)工業(yè)出版社），并將《薄膜技術(shù)與薄膜材料》課程的實驗環(huán)節(jié)按一般性、提高性常規(guī)基礎(chǔ)實驗和以提高學(xué)生科研素養(yǎng)、培養(yǎng)研究能力、創(chuàng)新能力為主的“三性”實驗進行編排，并注重考慮教程的適用性、針對性、科學(xué)性和系統(tǒng)性，并對相應(yīng)的實驗項目進行優(yōu)化，取得了良好的效果。

（二）強化基礎(chǔ)實驗，并結(jié)合教師科研項目逐步拓展技能型實驗

在充分利用學(xué)院專業(yè)基礎(chǔ)實驗室條件的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)課內(nèi)實驗和開放實驗相結(jié)合，在滿足課程基礎(chǔ)實驗教學(xué)的前提下，利用課題組先進的薄膜制備設(shè)備如三靶磁控濺射儀、真空熱蒸發(fā)等，并結(jié)合教師科研項目開展了如平板顯示器電極材料氧化銦錫（ITO）薄膜、白光LED用熒光薄膜材料的制備和表征分析，通過課程實驗與科研項目的結(jié)合，極大地激發(fā)了學(xué)生的實驗熱情，并使學(xué)生的動力能力、基本科研能力得到大幅提高。通過該措施，有多名大四學(xué)生強烈要求進入課題組開展實驗研究或進行畢業(yè)設(shè)計工作，并在畢業(yè)后成功進入國內(nèi)著名LED制造企業(yè)、太陽能光伏企業(yè)從事相關(guān)薄膜技術(shù)研發(fā)工作。

（三）從教師科研項目中設(shè)立子課題，并吸納在課程實驗過程中表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生組成研究小組參與教師科研

在教師的指導(dǎo)下開展實驗研究，并允許學(xué)生利用項目資源參加大學(xué)生競賽活動。通過該途徑，一方面給學(xué)生提供了參與科研的機會，另一方面利用本科生敢想敢做的有利條件嘗試新的思路并為教師分擔部分科研工作。通過前期實踐，就引導(dǎo)學(xué)生在薄膜制備領(lǐng)域獲得了國家級大學(xué)生創(chuàng)新性試驗項目和國家級創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目各一項，指導(dǎo)學(xué)生獲得了第五屆“挑戰(zhàn)杯”廣西大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽一等獎和2014年“創(chuàng)青春”廣西大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽金獎的好成績。實踐證明通過積極吸納本科生進入教師科研項目的措施對促進學(xué)生創(chuàng)新性實驗和思維的培養(yǎng)以及強化學(xué)生參與科研的能力和信心起到了十分積極的作用，是一種創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的有效方式。

（四）通過科研項目引導(dǎo)，從教師本身出發(fā)，積極開展走出去的戰(zhàn)略

如通過到企業(yè)進行實地考察、并與企業(yè)的相關(guān)技術(shù)人員進行溝通交流，并積極參加國內(nèi)的一些行業(yè)展會如LED展、太陽能光伏展、鋰電池展等，了解技術(shù)、設(shè)備、應(yīng)用現(xiàn)狀，增強教師的切身體會，再將這些所見所聞引入到實驗教學(xué)過程中，也有效地增進了實驗教學(xué)的效果。

三、結(jié)束語

教學(xué)改革的方向是科學(xué)技術(shù)，科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，又推動了教學(xué)改革的加速，教學(xué)要適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，同時又促進著科研的發(fā)展?！侗∧ぜ夹g(shù)與材料》課程作為一門具有綜合性的交叉課程，是材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生拓寬就業(yè)面、切入電子信息等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一門重要專業(yè)課程，尤其是隨著近幾年薄膜技術(shù)與材料的飛速發(fā)展，創(chuàng)新性成果的大量涌現(xiàn)，其成為當前技術(shù)創(chuàng)新的一個重要領(lǐng)域，也是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新思維并鼓勵其參加創(chuàng)新性實驗的重要陣地。時展和創(chuàng)新工程技術(shù)人才培養(yǎng)的目標要求高校和教師堅持實施“學(xué)科、專業(yè)、課程、實驗室”四位一體的建設(shè)方針，教學(xué)科研相長，理論實踐相融。在注重培養(yǎng)學(xué)生高尚的道德品質(zhì)、扎實的知識、精湛的技能、求真的科學(xué)精神的同時，還需要將知識、素質(zhì)、能力協(xié)調(diào)發(fā)展，學(xué)習(xí)、實踐、創(chuàng)新相互促進的先進的教學(xué)思想和實驗教學(xué)改革思路融入到課程教學(xué)過程中去，為培養(yǎng)高素質(zhì)的工程應(yīng)用型人才而努力。

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