材料科學與工程論文匯總十篇

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篇（1）

中圖分類號：G643.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）14-0152-02

一、引言

道路工程作為國家重要的基礎設施、國民經濟的大動脈和大眾化的交通工具，在現代運輸體系中發揮著極為重要的作用。目前，我國公路交通建設正在由規模擴張型向規模與質量效益并重型轉變，國家日益重視交通特種材料的研究與創新人才培養體系建設，組織開展了多項技術難題的科技攻關和研究團隊建設，在基礎理論研究和新材料開發等方面取得了豐碩成果，特別是具有自主知識產權的新材料在工程建設中的應用，對建立資源節約型、環境友好型交通所要求的節能減排、環境保護等技術起到了有力的推動作用，并培養了大批優秀的研究和工程技術人員。然而，由于缺乏先進的實踐教學模式和創新體制，限制了廣大研究生實踐能力的提高和創新型人才的培養，不利于交通材料領域人才培養體系建設和可持續發展。

作為工程科學技術的承載者，新的生產力的創造者，工科研究生創新與實踐素質的水平不僅制約著工科科學與技術的傳承與發展，還決定著工程實踐的開展乃至工業化進程的推M。同時，作為一門材料科學與工程和交通運輸工程相結合的學科，其在實踐教學方面的成熟模式很少。因此，為了適應現代工程教育與建設的需要，本論文結合道路材料科學與工程專業特點，提出合理的創新型人才培養實踐方案，并根據長安大學材料學院道路材料科學與工程專業實驗、實踐教學改革實踐經驗，推進道路材料科學與工程專業實驗教學內容、方法、手段、隊伍、管理及實驗教學模式的改革與創新。

二、道路材料科學與工程專業創新型人才培養實踐教學模式的理論依據

首先從當代公路交通建設對道路材料科學與工程專業人才的需求特性出發，研究創新型人才的特質與具體表現形式，依賴創新學、材料學理論，研究道路材料科學與工程專業創新型人才的特質，同時調查分析目前我省各高校道路交通領域研究生的創造能力表現，采用對比分析查找我國道路材料科學與工程專業研究生與國際上先進國家相比在創新力上存在的差距，查找我國道路材料科學與工程專業在研究人才培養模式上與國外的差異，從中研究分析研究生創新培養存在的問題。然后研究道路材料科學與工程實踐教學的理念、教學機理，制定適合我校的道路材料科學與工程專業創新型人才培養實踐教學模式的理念和教學機理，作為深化教學改革，全面推廣和系統設計道路材料科學與工程專業創新型人才培養實踐教學模式的重要理論依據。

三、我國道路材料科學與工程專業現行實踐教學發展現狀

首先，在全國分別選取5所不同類型的兄弟院校，根據學校的辦學定位以及社會對不同層次人才的需求分析，依照工科研究生創新素質的構成要素、內在結構、要素間的交互作用機理以及其三要素驅動模型，運用層次分析法構建出我國道路材料科學與工程專業研究生創新素質發展現狀的評價指標體系。其次，依照設計出的評價指標體系、遵循量表設計的一般原則，設計出道路材料科學與工程專業創新素質發展現狀量表，并選取研究樣本進行測量。再次，依托測量數據，從整體視角和分類視角對道路材料科學與工程專業研究生創新素質的發展現狀進行分析，實現對學生實踐能力和創新素質發展現狀及存在問題的總體把握。

四、實踐教學模式框架構建和系統設計

結合我校傳統專業特色與教學經驗，改革實驗教學內容，在相關學科專業和課程建立包括基礎實驗、綜合實驗和工程實驗等不同能力層次，既與理論教學有機結合又接近交通運輸、土木建筑等工程實際的綜合實驗教學體系，設計實驗教學項目與教學大綱，實行因材施教。

為促進高層次人才培養與社會經濟建設的有效溝通與有機結合，聯合領域內具有優質資源的科研院所、大型企業集團組建聯合培養基地，建立以培養研究生創新思維和創新能力為核心、以培養高層次研發型、應用型人才為重點的研究生培養平臺。其中，“長安大學―青海交科院研究生聯合培養示范工作站”已獲陜西省教育廳批準，成為陜西省研究生聯合培養示范工作站（如圖1所示）。

并且，已建立嚴格的校外實踐管理細則。將負責人聽課制度，以任課教師考勤為基礎、負責人聽課為輔助、管理部門不定期抽查為重點、學生評課為補充的方式，構建考勤、聽課、查課、評課四位一體的教學檢查制度。要將教學檢查結果與學生評獎評優及中期考核等環節掛鉤、與教師考核評價掛鉤，督促學生與任課教師重視課堂教學環節。要按照學校及設站單位制定的文件要求加強研究生論文開題和中期考核工作，嚴格工作紀律，對未通過開題報告及中期考核者，提出學業預警，給予延期開題、補修、延期畢業等相應處理，不允許其進入研究生培養的下一階段。研究生院組織工作人員對研究生論文開題、中期考核情況進行隨機抽查，審核預警制度的執行情況。將進一步加大學位論文重復率檢測力度，對重復率超過15%的，研究生院將通報導師、約談學生并要求限期整改。還將進一步加大學位論文盲審比例，尤其加大未參加盲審的碩士學位論文的抽查力度。校外研究生培養平臺的建立，不僅能加快科技轉化，還將大幅提升我國交通領域高端科技人才的培養質量和水平，提高學生創新性綜合素質，完善創新型人才培養體系。

五、加強實驗室管理的軟件建設

根據材料學院實驗室建設現狀，制定或修訂《高等院校道路材料科學與工程專業實驗室管理條例》、《道路材料科學與工程專業實驗教學工作規程》、《道路材料科學與工程專業實驗教學研究中心開放管理條例》等管理文件，建立一套科學合理的實驗教學管理規章制度，包括：實驗教學人員、實驗工作人員崗位職責，實驗人員考核、培訓辦法；儀器設備維護與管理制度；實驗操作基本制度；安全檢查制度；實驗室基本信息收集制度等。

六、Y語

通過研究與國際交通建設發展水平實質對等的、基于工程教育專業的實踐教學方案和人才培養體系，為我國的道路材料科學與工程專業研究生實踐教學培養探索了新途徑。本文提出道路材料科學與工程專業創新型人才的特質與要求，為我校高等教育發展到新階段一切以學生為本、注重專業內涵建設、重視質量提升提供了新思路。

參考文獻：

[1]王偉，王殿君，申愛明，林順英，陳亞，代峰燕.基于CDIO人才培養模式的機械電子工程專業實踐教學體系的改革與探索[J].安徽師范大學學報（自然科學版），2010，33（2）：136-138.

[2]王振軍，李輝，俞鵬飛，陳華鑫.材料類大學生創新能力培養新舉措[J].教育教學論壇，2016，（9）：48-50.

[3]閆紹峰，廖國進，曾紅，王宏祥.工程型人才培養模式下的實踐教學體系構建[J].實驗室研究與探索，2014，33（6）：223-226.

[4]王斌.全日制工程碩士研究生實踐能力培養研究――以T大學為個案[D].廣州：華南理工大學，2012.

篇（2）

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）06-0180-02

貴州省是航天航空產品生產研發基地集中地區。近年來，隨著先進制造業引進涌入，對材料學科專業相關從業人員的需求量大為增加。然而，貴州大學材料科學與工程專業的設置是以傳統金屬材料方向為主，與高新制造業對材料壓力加工、材料質量檢測方面的人才需求有些錯位。單一專業方向培養模式，與社會需求和行業發展分工明確細化顯得不適應、脫節。學生不能根據自己的興趣、個性、就業愿望選擇專業方向，制約了學生的多樣化、個性化發展及創新能力的培養[1-4]。此外，貴州師范大學、貴州理工學院等區域高校也相繼開設材料類學科專業，使得本地區材料學科畢業生數猛增，就業壓力增加，就業渠道必須拓展。

為了解決材料科學與工程專業人才培養模式不能完全滿足市場對人才個性化、多樣化的需求問題。依據貴州省材料產品制造業的發展現狀和趨勢，以及材料科學與工程專業學生就業市場現狀。材料科學與工程專業以專業特征為基準，面向就業市場，以學生為本，靈活設計金屬材料、壓力加工以及材料檢測及表征三個專業特色培養方向。通過構建方向課程體系，教學內容，教學方法、手段改革，加強師資隊伍建設，堅持知識、能力及素質協調發展，有針對性地著重培養學生創新能力和創新精神，強化學生多樣化、個性化發展，拓寬就業渠道。

一、特色專業方向課程設置

廣泛進行調研，重點了解金屬制造行業對人才知識、素質、能力的要求。我們按“通識公共基礎+夯實大材料學科基礎+明確專業專長方向”的方式實施材料科學與工程人才的培養，確定了具備相同口徑的通用基礎知識課程群和材料科學與工程專業核心課程群，為專業方向課程的學習奠定基礎。學生根據社會需求和個性特長，自主選擇專業方向，以滿足學多樣化、個性化發展需求。

通用基礎知識課程群主要包括公共基礎與人文素養等課程，重點培養學生文化素質、身體素質、思想品德素質。專業基礎課是課程體系的中心組成部分，緊密圍繞材料學科專業共性特征和人才培養目標設置，是三個專業方向共同開設的課程。避免課程間內容重疊，整合《固態箱變》、《金屬熱處理》、《熱處理新技術》三門課程課程為一門核心課程――《熱處理原理及工藝》，構建以《材料科學基礎》、《材料力學性能》、《材料分析方法》等課程組成的專業核心課程群[5]。便于學生掌握有關材料制備合成、組織結構、性能和使用效能等四要素構成的材料學科共性基礎知識規律。

專業方向課程群體與社會需求密切聯系，有不同特色的專業方向實用性課程群。金屬材料專業方向有《金屬材料學》、《鋼鐵冶金概論》、《有色金屬合金》、《復合材料》、《高溫合金》、《航天材料》、《模具材料》等課程。壓力加工方向有《材料成型工藝》、《軋制工藝學》、《擠壓與拉拔》、《塑性成形數值模擬技術》、《鍛壓設備與工藝》、《快速成形技術》等課程。材料檢測及表征方向有《材料性能測試技術》、《材料工業分析》、《無損探測》、《超聲檢查》、《渦流檢測》、《常用檢測設備與維修》等課程。

二、專業方向實踐教學設置

材料科學與工程實踐教學踐行“理論教學與實踐教學并重，更加注重實踐教學，偏重專業方向”理念。改革傳統實習教學模式，認識實習圍繞實習基地的制備（壓力加工）-檢測-裝配流程組織展開，學生初步掌握材料制備-組織結構-性能-使用效能為主線的科學研究方法。生產實習則各自偏重金屬材料、壓力加工、檢測與表征專業方向，身臨其境，與社會溝通，培養學生綜合應用專業知識解決相應的專業方向領域中的生產實際問題。近年來，本專業實驗室采購了透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀等大型精密儀器和實用設備，構建冶金制備、壓力加工和測試與表征實驗平臺，為培養不同專業方向學生的創新意識和實踐能力奠定了堅實基礎。按照自編的《材料科學與工程專業實驗教程》指導教材，以“課程綜合性實驗、專業方向綜合性實驗、專業綜合性實驗和創新創業實踐應用開放性實驗”分層次逐步深入展開。畢業論文環節實行導師制，采取自主挑選導師、過程互動的方式，激發學生研究創新的興趣，理論聯系實踐，培養學生的實踐認知和創新能力，保證高質量的畢業論文。近幾年共有10余篇本專業學生畢業論文獲學校優秀論文獎勵。

激勵學生參加著名專家和企業家講授高水平專業講座，讓學生了解專業方向前沿發展動態，新成果、新理論、新技術、新產品和新理念，拓寬學生的專業視野。鼓勵學生自由選題，

自主設計方案，申報大學生創新實驗項目。在導師指導下，獨立完成制備（加工）、檢測、表征、分析實驗過程。推薦優秀學生參加全國金相、節能技能大賽，提高學生主動學習興趣，并充分展示學生創新意識和創新能力。近年來獲國家級、省級、校級大學生創新實驗項目及SRT項目10余項，國家級節能大賽獲獎3項。

三、教學方法、手段改革

課堂教學中重視以學生為主體的教學原則，采用多媒體、科研成果案例、小組討論、精品課程交流平臺網絡等方法，將繁雜的概念、原理，產品制備過程，微觀組織結構以及性能檢測過程、檢測設備操作和維護過程等以形象化、動態化、具體化的形式，逐步深入，側重向各專業方向學生講授，利于提高學生學習的主動性和興趣，以及培養學生創新和批判性思維能力。《材料科學導論》實行雙語教學，學生閱讀翻譯外文文獻的能力明顯提高，有利于了解全球材料學科的前沿科研狀態和知識。在實踐教學改革中，材料科學與工程專業各方向充分發揮學院與企業的科研實踐優勢，拓寬就業渠道。從時間、教學內容以及管理措施上保證“以科研促進教學，更好地培養學生的創新能力和工程實踐能力”[6]。我院于2011年開始與臺灣義守大學合作辦學，材料科學與工程專業各方向選派1～2名優秀學生到該校學習，這將進一步探索出國際國內合作辦學之路，給本專業更多優秀學生優化知識結構、開闊學科視野提供跨校學習平臺。

四、加強師資隊伍建設

貴州大學材料科學與工業專業經過60多年的專業建設，儲備了大批的材料學科專家學者和寬厚的工程學術文化底蘊。近幾年，經過貴州大學品牌專業、省級示范性專業、國家一類特色專業，以及重點學科、碩士點、博士點授予專業建設，采用傳幫帶培養、引進、進修提高等方式，建立了一支教學、科研兼容，結構合理，愛崗敬業，勇于創新的專業方向教師隊伍。目前本專業共有教師15人，其中教授6人，副教授6人；博士5人，碩士5人。35歲以下教師全部在讀博士。本專業青年教師全部到省級材料結構與強度重點實驗室兼職，掌握大型檢測與表征儀器的操作和維護，為師生展開科研教學提供了技術便利。與貴州南方匯通、安大集團公司等校外實習基地建立了長期師資培養機制，以解決不同性質的企業生產問題為契機，與培養學生并舉，為各專業方向師生提供了科學研究和工程實踐的條件，目前有三位教師在這些企業攻讀博士后。加強教師隊伍團隊合作，鼓勵教師教學與科研并重。目前，本專業教師發表相關教研論文30余篇，出版教材《材料科學基礎》、《金屬材料學》、《材料科學》、《材料科學與工程專業實驗教程》等4部教材?！恫牧峡茖W基礎》獲評省級精品課程，《材料力學性能》獲評校級精品課程，帶動了本專業方向課程的建設。

五、結論

與時俱進，貴州大學材料科學與工程專業緊跟材料制造業發展趨勢和用人市場需求，及時調整專業特色培養方向，不斷深化構建特色培養方向課程體系，改革教學方法、手段，加強師資隊伍建設等措施，逐步實現了專業“寬專業、厚基礎、高素質、重實踐、強能力”與培養方向專長化的有機統一，不僅彌補了現有專業培養模式的不足，而且也滿足了學生多樣化、個性化發展的需求，提升了學生就業市場競爭力。最近幾年，材料科學與工程專業學生就業率一直名列貴州大學前茅，獲得2011―2013年全校就業率一等獎，已呈現出學生就業自信、社會歡迎的良好互動局面。

參考文獻：

[1]徐德龍，許啟明，肖國先，等.關于材料類本科專業設置演化的思考[J].西安建筑科技大學學報：社會科學版，2003，22（1）：5-8.

[2]李瑜煜.復合型材料電子技術人才知識結構及課程設置的研究與實踐[J].理工高教研究，2005，24（6）：105-106.

[3]張海燕，黃貴秋，石海信，等.化工專業柔性專業方向建設的探討[J].欽州學院學報，2012，27（7）：41-44.

篇（3）

作者簡介：王建江（1963-），男，浙江溫嶺人，軍械工程學院基礎部，教授，博士生導師；黃（1972-），男，山西運城人，軍械工程學院基礎部，副教授。（河北石家莊050003）

中圖分類號：G643     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）07-0016-02

隨著軍隊院校研究生招生制度的深化改革和招生規模的調整優化，跨專業招收、培養研究生在一些學科與專業正日益顯現并會更加突出。近五年來，在筆者培養的材料科學與工程專業工程碩士、同等學歷碩士、全日制碩士中，跨專業研究生占到了70%左右。分析跨專業研究生特點，研究培養跨專業研究生的有效措施，保證培養質量，提高培養水平顯得格外重要。

一、跨專業研究生的特點分析

1.生源和專業基礎分析

近年來軍械工程學院材料科學與工程學科跨專業招收的研究生主要有三種情況。

（1）跨專業調劑。由于受多種政策和因素影響，考生生源不足，上線研究生不多，夠復試條件的研究生數量小于招生計劃數量，每年不得不從其他富裕專業（通常是機械類專業）調劑研究生。這部分研究生除了在本科階段學習過40～50學時的“工程材料”課程外，基本上沒接觸材料科學方面的課程和知識。

（2）跨專業報考。這部分學生對材料科學與工程學科具有濃厚的興趣，立志從事材料科學與工程專業的學習與研究。為了考取研究生，他們自學了大量的“材料科學”課程，特別是對研究生入學考試確定的初試專業課程和復試專業課程下功夫較大，準備比較充分，成績也比較好，具有一定的專業基礎，但他們畢竟沒有系統學習過材料科學與工程專業課程，為了考取研究生，突擊學習痕跡明顯，死記硬背的東西較多，融會貫通、舉一反三、靈活應用的能力偏弱。

（3）為躲避研究生入學考試課目“數學一”而跨專業報考。我院材料科學與工程學科確定的研究生入學考試數學課目為“數學二”而非“數學一”，部分考生由于數學功底較弱，擔心“數學一”難度大，考不出好成績，受社會現實的驅動選擇報考了本專業，由于目的和動機不同，這部分學生材料科學的基本理論、基本知識、基本技能也較弱。

總之，跨專業報考的研究生相對于本專業研究生而言，在專業基礎知識的掌握和基礎理論積累方面比較薄弱。

2.心理和優劣勢分析

跨專業學習并不是一件簡單的事，一切從頭開始，這需要勇氣、動力和毅力?？鐚I研究生能夠和本專業研究生坐在一起，站在一個起跑線上學習和研究，這本身就說明了跨專業研究生勇于挑戰、肯于付出和戰勝自我的精神。當遇到挫折、困難或不公正待遇時，跨專業研究生會表現出更加堅強的心態、信念和理想。

另外，跨專業研究生也具有非跨專業研究生所不具備的優勢。首先跨專業研究生大多具有交叉學科的知識結構，無論是基礎理論還是專業實踐，跨專業研究生受到來自不同學科方向文化和知識體系的熏陶，具有復合型人才的優勢；其次，跨專業研究生容易認識到自己的長處和不足，會注意取長補短，發揮長處。

二、跨專業研究生培養措施

1.搞好入學教育，樹立學習信心

材料科學與工程專業的本科生在大學期間除了學習高等數學、大學物理、外語、計算機等公共基礎課外，還要學習材料科學基礎、材料現代分析方法、材料制備工藝、材料性能分析、新材料、材料實驗、材料管理等專業課。本科四年的學習使得他們掌握了扎實的材料科學基礎理論知識，具有較強的實踐能力，建立起了材料科學概念，形成了材料思維習慣。而跨專業研究生在專業知識結構、知識積累上有所欠缺，常常會造成在進入研究生學習后“水土不服”、“消化不良”的現象，表現為不具備獨立思考問題和解決實際問題的能力，學習能力差，材料概念不清，不熟悉專業學術話語，缺乏創新思維。為此必須搞好他們的入學教育，糾正動機偏差，講清跨專業學習的利和弊，在認識差距的同時看到優勢，使他們明確學習目的，樹立學習信心，要求他們勇于克服困難，按期完成學業。

2.補修基礎課程，夯實專業基礎

對跨專業考入的研究生，軍械工程學院在課程設置上與本專業考入的研究生沒有區別，課程設置統一，培養計劃剛性，不考慮個體差異，不照顧個體要求。由于跨專業研究生與本專業研究生的專業基礎相差太遠，研究生授課教師往往顧此失彼，常常會使本專業的學生覺得授課深度不夠、提高有限，而跨專業研究生卻難以理解，從而使正常的研究生教學受到沖擊和困擾，影響教學效果。

材料科學學科具有一套獨立的理論體系和思維方式，它不僅在專業基礎上與計算機、自動化、電子類專業相去甚遠，而且思維方式獨特。盡管學生學習努力，但由于缺乏系統的材料科學基礎培訓和思維訓練，對材料類課程的學習難以擺脫夾生不熟的狀態，聽課的過程似乎明白，但難以用自己的語言表述出來并運用到實際工作中，對一些概念和理論似懂非懂。

授課教師應優化教學內容，注重因材施教。指導老師要加強個別指導，篩選本科階段“材料科學”3～5門重要核心課程作為補修課程，強化跨專業學生的“材料科學”基礎。為幫助跨專業學生建立對材料科學的感性認識，培養材料學思維習慣，安排他們到實驗室指導本科生畢業實習，做到教學相長。督導跨專業學生利用豐富的網絡資源自學相關知識，彌補跨專業研究生所需要的基礎理論未來向深度和廣度拓展的缺陷，從而為培養其研究能力、創新能力和綜合素質創造條件。

3.依據學生特點，選定研究方向

導師是培養研究生最為重要的環節，在研究生培養中起著其他個人和機構無法替代的重要作用。對學生的嚴格要求大多需要通過導師才能有效落實。導師在充分考察、了解學生的興趣和特長后，在征求學生意見的基礎上幫助其選好論文方向。如數學、計算機基礎較好的研究生更多地安排一些材料制備過程中與數值模擬、仿真有關的課題；動手能力較強而理論功底較弱的研究生，安排一些傾向于材料制備工藝方面的課題；機械制造專業的研究生安排一些注重與材料制備設備相關的課題，這樣有利于學生揚長避短，增強自信，提高對材料學研究工作的興趣。通過撰寫論文鍛煉和提高實際工作能力，他們畢業后達到與本專業生源同樣的培養質量。

4.凝煉導師文化，促進師生互動

（1）堅持師生在教育上是授受關系，導師處于主導地位。堅持師生在人格上是平等關系，導師應以尊重學生的人格、平等地對待學生、熱愛學生為基礎，進行正確地指導、嚴格要求和民主型的管理。

（2）堅持師生在道德上是相互促進關系。導師應該強烈感受社會的迅速變化和知識的不斷更新，加強與學生的互動，自覺不斷地自我充實和提高，不斷更新自己的觀念，形成有組織的討論、研究氛圍，在教育培養研究生活動中不斷發展自己。導師要注意對學生學習行為的觀察和評價，形成對學生新的了解和認識，及時修改對學生的某些要求與期望。導師通過自己的努力影響、感化學生，增進學生對導師的了解，從而激發學生更加自覺、主動地學習和工作。在研究生中間提倡互幫互學，博士生帶碩士生，高年級研究生帶低年級研究生，本專業研究生幫跨專業研究生，在研究生中廣泛開展學習研討活動。

5.加強學術交流，營造創新氛圍

要培養高質量的跨學科研究生，必須要有好的學術氛圍。廣泛開展學術交流，鼓勵學生參加多種多樣的學術活動，有利于學生了解本領域的前沿工作，提高專業水平和表達能力，有利于學生開闊眼界、拓寬知識面。近年來，我們堅持博士研究生在校期間外出參加學術交流會議人均不少于3次，碩士研究生人均不低于1.5次。研究生們通過參加國際、國內學術會議進一步了解到本領域科技與學術發展的信息，增長了他們的專業知識，提高了學術水平，拓寬了研究思路，并結交了一批同行，同時，也提高了他們對信息的認識程度以及捕捉、分析、判斷和吸收信息的自覺性。

6.嚴格跟蹤檢查，嚴把論文答辯關

嚴格研究生中期篩選制度，對課程學習成績出現黃牌的研究生進行個別談話，達不到要求的推遲開題。

對待跨專業研究生和其他研究生一視同仁，實行統一的研究生開題評審制度和研究生論文進展中期檢查制度，組成專家組聽取研究生匯報，回答專家組的質詢，檢查學術情況，對個別較差的學生推遲開題、延期答辯，在研究生中營造一種警示、促進和努力學習的氛圍。

幾年來的堅持與實踐，學院材料科學與工程學科研究生的培養質量得到充分保證，研究生論文的盲審平均成績達85分以上，所有研究生都如期完成學業，順利獲得碩士學位。

參考文獻：

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【中國分類法】：G420

隨著我國對科技應用型人才的需求急劇增加，福建工程學院將立足于建設成為優秀的科技應用型大學，向社會和企業培養輸送優秀的科技應用型人才?？萍紤眯捅究迫瞬攀墙橛趯W術型人才和技術型人才之間的工程應用型人才[1], 因此，在課程培養模式上應有一定的適應培養科技應用型人才的方法。原有的培養學術型人才的教學方法不再適應現在對科技應用型人才培養的要求，迫切需要對一系列本科課程教學進行改革?！陡叻肿硬牧峡茖W基礎》課程是福建工程學院材料成型與控制工程專業中極其重要的一門專業基礎課，通常在本科三年級上學期開設，此門課程構建了公共基礎課與專業課程的一個橋梁，其教學成果的優劣直接關系到學生學習其它專業課程。因此，根據福建工程學院辦學定位和特色，本文將對《高分子材料科學基礎》課程教學方法的改革進行研究與探討。

一 、運用實例激發專業激情

對于剛剛接觸專業課的大三學生，專業興趣對他們的培養十分重要，專業學習的興趣一旦產生，對后續的專業課程學習將會起到事半功倍的效果。那么，我們如何來激發學生的這種專業學習興趣呢？可以應用身邊高分子材料應用的實例來激發學生的專業學習激情。例如，食物中的蛋白質、淀粉、御寒的棉、麻、絲、毛以及皮革，居住建筑的竹木等都是高分子材料；生活中隨處可見的塑料飲料瓶、一次性塑料杯、各種各樣的塑料玩具、尼龍繩、汽車輪胎等同樣也是高分子材料。目前，形形的高分子材料在各個方面改變著人們的生活方式及生活環境，在提高人們生活質量方面起著極其重要的作用。高分子材料在逐漸替代傳統的金屬、陶瓷等材料，可以說人類正在經歷高分子材料時代[2]。那么，如何去合成制備高分子材料呢？如何去表征及測試高分子材料的結構及性能呢？如何去加工制備高分子材料制品呢？如何去理解探究高分子材料的合成制備、結構和性能三者之間的關系呢？帶著這些問題的提出，學生求知心切，想知道原因，將會大大激發學生進一步去學習這門專業基礎課的興趣。

二 、改革教學方法與手段

目前，基于電視錄像、幻燈片、多媒體課件等多種形式的教學方法的采用，不僅提高了教學過程中的信息傳遞量和教學內容的科學性、先進性、趣味性,又加強了學生與老師的實時交流，從而提升了教學效果[3]。但對于應用性學科《高分子材料科學基礎》來說，扎實的理論知識和良好的實踐技能二者缺一不可。因此，僅僅靠多媒體教學還不能夠達到理想的教學效果。例如，在對‘聚合物成型加工’這部分內容進行講解時，完全可以把課堂搬進實驗室。學生邊參觀注塑成型、擠塑成型、吹塑成型、壓延成型以及發泡成型等成型設備，老師邊對這些設備的原理，加工方法，適合的高分子材料等進行詳細的講解。這種教學方法使抽象的理論基礎知識與形象的實踐應用有機的結合起來，不僅提高了學生的學習興趣與熱情，而且把課堂所學的理論知識達到學以致用的效果。

三 、改革實踐教學環節

實踐教學環節不僅是《高分子材料科學基礎》課程建設的重要組成部分，而且是培養學生工程意識、創新能力和動手能力的重要途徑。這對科技應用型本科教育尤為重要。因此，在這門課程的教學過程中，應大力改革實踐教學的形式和內容。對于傳統的實踐教學環節，多數采取老師邊操作邊講解的教學模式，讓實驗基地變成了僅僅是學生參觀的地方。實踐教學環節應該充分發揮實驗基地的功能，讓其不僅是學生參觀的地方，更是學生把課堂所學的理論知識發揮的地方，讓學生有更多的時間自己動手操作學習。這樣不僅培養了學生的實際動手能力，而且更激發了其認真學好理論知識的積極性。另外，可以把教學實踐環節與科研項目結合起來，加大綜合性、創新性實踐環節的比值，使學生盡早的進入科研實踐活動。在解決工程中出現的實際問題的同時，學生得到了系統的科研實踐能力的訓練，同時避免了知識陳舊，緊跟科技應用前沿，為學生畢業后的社會工作做好充分的知識與實踐能力的準備。

四 、考核方式與成績評價標準多元化

傳統的采取開卷或閉卷‘一考定終身’的考核方式已經無法滿足科技應用型人才培養模式的需要。考核方式與成績評價標準應以提高學生的綜合素質和實踐應用能力為主要目標。因此，《高分子材料科學基礎》課程應采取多元化的評價標準，例如，筆試、課程小論文、實踐創新課題研究、工程應用實訓環節等。通過筆試重點考查學生對基礎與理論知識的理解能力和應用能力，檢測學生分析解決問題的能力。通過課程小論文側重培養和鍛煉學生綜合應用材料知識、自主創新,并快速有效地獲取分析材料信息資源、撰寫科技論文的能力。通過實踐創新課題研究考查學生理論聯系實際和創新能力，并鍛煉和培養其科學思考問題的思維習慣。通過工程應用實訓環節考查學生利用基礎知識解決實際應用問題的能力，為以后的工作打下堅實的基礎。通過以上多元化的考查方式建立起以素質教育為本的考核體系，從而形成有利于培養具有良好綜合能力的科技應用型人才的衡量標準。

小結

為了良好的適應培養科技應用型人才的培養方案，課程教學改革是一項任務艱巨、涉及面廣、影響深遠的系統工程。本文對《高分子材料科學基礎》課程在教學方法與手段、實踐教學環節、考核方式與成績評價標準多元化等方面的改革進行了初步的探討。強調教師應充分在立足于教材的基礎上對教學方法進行改革，結合科技應用型人才的培養方案，注重實踐教學環節，建立科學的評判制度評定學生成績，從而形成培養學生綜合能力的人才培養模式。

參考文獻

篇（5）

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）18-0159-02一、引言

在當今社會中，計算機在社會發展中顯示了其強有力的推動作用。隨著計算機技術的不斷發展壯大，計算機在材料科學中的應用也越發普遍和顯著，如信息檢索、數據分析和圖像處理、計算模擬、材料組分和結構分析等等。對大學高等教育而言，開設計算機在材料科學中的應用課程是為了讓學生初步掌握計算機在材料科學應用中的方法、步驟和應用領域等，從而促進專業課的學習。

結合我校高分子材料與工程專業的特點以及畢業生需進行的畢業設計環節，在高分子材料科學的學習研究過程中需要涉及多種軟件的應用，最基本的包括文獻檢索、實驗方案的設計、數據分析、圖形處理等等，而這些都離不開計算機技術。在書本式教育和多媒體PPT教育為基礎的理論教學模式下，教學效果并不是十分理想。在往屆的教學質量反饋中，多數學生反映單純的理論教學形式枯燥、效果不良，一旦涉及實際應用往往束手無策，其原因是眾多軟件的學了需要了解基本的理論知識外，更重要的是要反復的上機練習以熟悉各種軟件的操作，形成更為扎實的操作意識，而很多學生做不到這一點。因而如何更好的讓學生理解、吸收、掌握眾多軟件的基本操作并活用到今后的學習、科研或工作中，這是大學教育所要思考的地方。

教育部頒布的新課程標準明確提出了“提高科學素養，在課堂中開展探索性學習的理念，提倡通過探索式教學，培養學生的自主科學探索能力，加強學生對科學本質的認識”。

二、教學方案的設計

（一）教學方法設計

為提高教學效果，在計算機在材料科學中的應用這門課程中，首先將課堂搬到備有多媒體設備的機房。多媒體技術具有良好的直觀性、形象性和趣味性等特點，是教學的一大幫手，能進一步將課堂內容的理論教學與實際操作同步進行，更好的讓學生學習、吸收課程內容。在課程設計中，引入虛擬課題作為教學方案，將多種軟件的使用和課題的研究思路結合起來，以課題研究思路為教學的基本大綱路線，按步驟在各個環節中引入所需的常用軟件，從而將計算機作為理論教學和實際應用的緩沖結合點，通過虛擬課題的方法將學生在課堂所學的理論知識融會貫通，為實際課題研究以及論文寫作奠定基礎。

（二）教學內容設計

課程規劃上主要以虛擬課題的相關文獻為案例，通過探討課題的研究思路和方法，研究過程中所需要處理的問題等，循序漸進，逐漸介紹文獻檢索、實驗設計（chemical office）、數據分析（IR，NMR）、圖形處理（Origin，Adobe Photoshop）等等，為畢業論文的展開做鋪墊。教學內容具體如下：

1.首先確立學生所感興趣的研究方向或課題，并以此對學生進行簡單的分組，以方便后期進行更多的教學互動。在此過程中向學生介紹常見搜索引擎，如Google，Yahoo，百度等，這些常用搜索引擎可以較為方便的提供一定的信息。而常用數據庫，如中國知網（CNKI），萬方數據庫，ScienceDirect，RSC，ACS，Wiley-Blackwell等，借助簡單的檢索字段，包括Any Field（全文）、Title（篇名）、Abstract（文摘）、Author's Name（作者姓名）、Journal Title（期刊名稱）等可以檢索到相關研究論文文獻，讓學生帶著自身目的去學習、掌握、運用諸多數據庫進行文獻檢索。

2.當課題資料的收集結束之后，設想課題如何進行，設計一定的實驗方案。該過程中利用chemical office是較為普遍的一款應用軟件、可以滿足各種分子結構的設計、反應方程式的設計、基本示意圖的設計以及核磁結構的模擬分析。具體教學內容以虛擬課題中的文獻相關圖譜為案例，通過對文獻圖譜的剖析，讓教學更為直觀，同時上機模擬作圖，加深印象和增強操作熟練度，并且鼓勵設計新的設計路線，如反應合成路線、實驗基本示意圖等。

3.隨著課題探討的深入，課堂內容會不斷涉及結構分析表征，如IR，NMR等。在此，IR，NMR軟件的常規使用與分析，包括常見結構的特征峰和化學位移、峰值面積的積分比較等等都將成為基本的教學內容，讓學生盡可能的認識到在材料科學研究中結構分析的重要性。

4.在眾多的數據處理中，Origin由于功能強大，被公認為是最快、最靈活、使用最容易的工程繪圖軟件。因此教學中需要重點介紹Origin在數據處理中的應用。著重介紹各種圖譜，包括數據的調整、排序、計算，統計和曲線擬合，以及直線圖、散點圖、餅圖、柱狀圖、三維圖表的繪制。以虛擬課題中出現的文獻案例為教學案例，循序漸進，讓學生由簡入難，由粗到細。

5.隨著文獻的閱讀和自我作圖的實踐，學生會發現優秀文獻中的圖譜總是讓人賞心悅目。教學中通過與優秀文獻中圖片處理效果的對比，逐漸提高學生對數據處理的要求。Adobe Photoshop簡稱PS，使用其眾多的編修與繪圖工具，可以有效地進行圖片編輯工作。因而學會將PS的圖片處理功能運用到材料科學研究領域中則會使圖片效果大大提升，做到科學嚴謹又不失觀賞性。

6.當有了出色的研究成果之后，需要的便是如何更好的呈現自身的工作。為此，如何運用PPT技術制作一份精美的論文報告是展現成果的關鍵。鑒于計算機課程的普遍性，相信學生對簡單的PPT制作并不陌生，因而課程內容中轉為更高層次的PPT技術講解，包括論文報告型PPT的一般邏輯思路、PPT中的圖形制作、模板的設計、PPT的美化等等，讓學生能體會到PPT制作對論文結果報告的重要性，提高學生在PPT的制作上的布局和美化意識，為畢業設計環節的PPT制作提前做準備。

（三）實驗內容設計

針對常用化學軟件學習的實踐性、應用性較強的特點，我們將理論教學和實際上機操作設計成同步進行。而同步進行的教學模式能讓學生加深課堂印象，也更有利于學生及時發現自身在軟件操作應用上的盲區，因而能更好的將知識講解和動手操作相結合，起到以點帶面、強化應用的作用。如在講解chemical office作圖時，首先可以讓學生學習模仿，而后鼓勵學生自行設計，更深一步的讓學生去體驗挖掘chemical office中的作圖技巧。

三、教學方案特色

通過虛擬課題的引入，使得本文所提出的教學方案的特色在于：1.課程內容的確立有學生的參與，虛擬課題的選定由學生自主分組確定，逐漸讓學生主導課堂，教師則成為擺渡護航的角色；2.教學內容符合學生所需，為畢業設環節做鋪墊，課題內容設計上更有針對性；3.教學過程中時時刻刻充滿師生的互動，學生在自我的求知欲望下能更好的投入課程學習中，從而營造更好的教學氛圍，以便獲得更優的教學成果。

四、小結

本文結合自身專業特色，提出了基于虛擬課題的教學方案，目的在于讓教學更好的觸及學生所需要和學生所感興趣的領域，從而提高學生學習的興趣、專注度，同時將理論多媒體教學與實際上機操作同步進行，進一步提高課程教學的直觀性和趣味性，以期獲得更好的教學成果?？偟膩碚f，改善計算機在材料科學的應用課程的教學是一個系統的工程，對于高分子材料專業的學生來說，如何將計算機知識和高分子專業知識，以及自身所需有機地結合起來具有更加重要的意義。只有將三者有機結合，才能使學校教育真正滿足學生的需求，讓老師教得舒心，學生學得開心。再者，除去教學內容的不斷改善之外，教師對教學的投入度，對學生的關愛度也是教學成功的一個重大因素所在，因而不論是教學內容還是教學態度都將是我們應改善的地方。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 胡，楊明波.計算機在材料科學中應用課程教學設計[J].鑄造技術，2007（7）：991-993.

[2] 韓強，李濤，趙鳴，等.《計算機在材料科學中的應用》課程改革探討[J].內蒙古教育，2011：20-21.

篇（6）

材料的計算模擬研究是近年來飛速發展的一門新興學科和交叉學科．它綜合凝聚態物理學、理論化學、材料物理學和計算機算法等多個相關學科．它的目的是利用現代高速計算機，模擬材料的各種物理化學性質，深入理解材料從微觀到宏觀多個尺度的各類現象與性能，并對材料的結構和物性進行理論預言，從而達到設計和開發新材料的目的．材料的多尺度計算模擬方法主要有以下幾種:

(1)第一性原理計算方法(First－principlesMethods)基于密度泛函理論的第一性原理計算方法是目前研究微觀電子結構最主要的理論方法．第一性原理計算方法只用到普朗克常數(h)，玻爾茲曼常數(kB)，光速(c)，電子靜態質量(m0)和電子電荷電量(e)這5個基本物理變量和研究體系的基本結構．從量子力學出發，通過數值求解薛定諤方程，計算材料的物理性質．在密度泛函理論，局域密度近似(LDA)和廣義梯度近似(GGA)框架下的計算已廣泛應用于第一性原理的電子結構研究中，并已經取得很大的成功．結合一些能帶結構計算的方法，對于半導體和一些金屬基態性質，如晶格常數，晶體結合能，晶體力學性質都能夠給出與實驗符合得很好的結果，同時能夠比較精確地描述很多體系的電子結構(如能帶結構、電子態密度、電荷密度、差分電荷密度和鍵布局等)、光學性質(介電函數、復折射率、光吸收系數、反射光譜及光電導等)和磁性質，從微觀理論角度分析和揭示材料物理性質的起源，使實驗者主動對材料進行結構和功能的控制，以便按照需求制備新材料．

(2)分子動力學方法(MolecularDynamicsMethods)分子動力學是一種確定性方法，是按照該體系內部的內稟動力學規律來確定位形的轉變，跟蹤系統中每個粒子的個體運動，然后根據統計物理規律，給出微觀量(分子的坐標、速度)與宏觀可觀測量(壓力、溫度、比熱容、彈性模量等)的關系來研究材料性能的一種方法[5]．分子動力學方法首先需要建立系統內一組分子的運動方程，通過求解所有分子的運動方程，來研究該體系與微觀量相關的基本過程．對于這種多體問題的嚴格求解，需要建立并求解體系的薛定諤方程．根據波恩－奧本海默近似，將電子的運動與原子核的運動分開來處理，電子的運動利用量子力學的方法處理，而原子核的運動則使用經典動力學方法處理．此時原子核的運動滿足經典力學規律，用牛頓定律來描述，這對于大多數材料來說是一個很好的近似．只有處理一些較輕的原子和分子的平動、轉動或振動頻率γ滿足hγ＞kBT時，才需要考慮量子效應．

(3)蒙特卡洛方法(MonteCarloMethods)蒙特卡洛方法是在簡單的理論準則基礎上(如簡單的物質與物質或者物質與環境相互作用)，采用反復隨機抽樣的手段，解決復雜系統的問題．該方法采用隨機抽樣的手法，可以模擬對象的概率與統計的問題．通過設計適當的概率模型，該方法還可以解決確定性問題，如定積分等．隨著計算機的迅速發展，蒙特卡洛方法已在材料、固體物理、應用物理、化學等領域得到廣泛的應用[6]．蒙特卡洛方法可以通過隨機抽樣的方法模擬材料構成基本粒子原子和分子的狀態，省去量子力學和分子動力學的復雜計算，可以模擬很大的體系．結合統計物理的方法，蒙特卡洛方法能夠建立基本粒子的狀態與材料宏觀性能的關系，是研究材料性能及其影響因素的本質的重要手段．

材料專業引入計算模擬教學的探索

材料計算的目的在于理解和發現新的材料性能及其物理本質．計算已經與實驗和形式理論一樣成為材料研究的3大支柱之一．為學生將來能夠有更高的起點研究材料科學，適應新形勢下材料研究方法，培養具有寬廣材料科學基礎，掌握材料現代研究手段的“寬口徑、厚基礎、強能力、高素質”的材料科學專業人才．我們在本科教學階段就應該有計劃的引入和加強計算模擬方法的教學．采用的教學形式可以結合實際情況，靈活的應用．近年來我們采取的教學方式主要有以下3種方式:(1)開設計算材料學類課程在2006年物理與電子信息學院材料物理與化學專業培養方案中已經確定《計算機在材料科學中的應用》和《計算物理》課程為專業選修課程，學時分別為36學時和54學時．《計算機在材料科學中的應用》課程偏重實踐教學，通過上機操作學習計算軟件的基本原理和使用方法．主要教學內容包括:材料學的發展現狀及計算機在材料科學與工程中的應用;材料科學研究中的數學模型;材料科學研究中常用的數值分析方法;材料科學研究中主要物理場的數值模擬;材料科學與行為工藝的計算機模擬;材料數據庫和新材料、新合金的設計;材料加工過程的計算機控制;計算機在材料檢測中的應用;材料研究科學中的數據和圖像處理;互聯網在材料科學研究中的應用等9部分內容，基本涵蓋當今計算機技術在材料科學研究中應用的各個方面．《計算物理》課程則以理論教學為主，偏重物理基本原理的介紹．主要教學內容包括:計算物理學發展的最新狀況;蒙特卡洛方法及其若干應用;有限差分方法;分子動力學方法;密度泛函理論;計算機代數;高性能計算和并行算法等8部分內容．計算材料類課程的開設注重理論和實踐并重的原則，在講解基本原理的同時加強學生動手上機實踐能力的培養，因此，經過課程的學習，學生已經初步具備利用計算機進行材料模擬的能力．部分選修計算材料類課程的同學在學習中對計算模擬產生了極大的興趣，在大四時選擇材料計算相關課題作為本科畢業論文選題．例如，08屆學生的畢業論文《ZnS摻雜Cu光學性質的第一性原理研究》和《布朗運動的蒙特卡洛模擬》，09屆學生的畢業論文《ZnO電子結構和光學性質的研究》，11屆學生的畢業論文《晶格熱容的理論計算》和《簡立方晶體結構能量分布的理論模擬》等均為材料計算和模擬相關課題，并且有多人的畢業論文被評為優秀畢業論文．個別優秀的學生讀研后繼續從事材料的計算模擬相關研究．通過幾年的教學實踐，計算材料相關課程的開設對于擴大學生的知識面，提高學生的理論分析能力有極大地幫助．(2)在材料相關的理論課程中加入計算模擬方法介紹雖然已經在材料專業開設《計算機在材料科學中的應用》和《計算物理》等材料計算相關的課程，但這兩門課均為專業選修課，只有選修相關課程的學生才能得到相應的計算模擬培訓，受眾面還比較窄．因此，為使更多的學生了解到材料模擬計算的相關理論和知識，在材料專業主干課的教學中也適時地加入相關的計算模擬方法的介紹，從而擴大計算模擬知識的普及面．例如，在《固體物理》課程中，當講解到能帶理論一章時，我們會在本章結束時，加入一次課，著重介紹基于第一性原理的平面波贗勢計算方法計算材料的能帶結構、電子態密度等以及第一性原理計算的常用軟件(CASTEP、VASP等)．一方面，對學生學習的理論知識加以直觀化和適度的擴展，另一方面也進一步普及第一性原理計算的相關知識．在《材料科學基礎》教學中講解到相平衡與相圖一章時，我們會在本章內容結束后介紹相圖計算近年來的發展現狀，包括CALPHAD(CalculationofPhaseDiagram)計算方法、熱力學與動力學的結合、第一性原理與相圖計算方法的結合，并簡要介紹今后相圖計算可能的發展方向[7]．在晶體缺陷內容的教學中，穿插介紹利用分子動力學計算面心立方金屬空位和間隙原子點缺陷的形成能的方法．通過在課程教學中穿插入計算模擬方法的介紹，一方面也加深了學生對所學內容的理解，另一方面開闊了學生的眼界．(3)舉辦計算模擬相關的學術講座．自從2009年以來，物理與電子信息學院從事計算模擬研究的教師每學期都結合自身的科研情況舉辦面向全院學生的學術講座．例如在2011至2012學年第二學期，我們舉辦兩場學術講座，分別是《氧化鋅晶體及其摻雜的第一性原理研究》以及《可見光響應半導體光催化材料的結構和能帶設計》，教師在講座中介紹自己的科研情況，同時也使學生了解到如何把學到的計算模擬知識應用到科研實踐中去，讓學生體會到如何利用計算模擬預測材料的物理性質以及指導材料設計的研究方式，提高學生自覺學習計算模擬方法的積極性．

篇（7）

一、前言

材料是社會進步的物質基礎與先導，和能源、信息并稱為現代文明社會的三大支柱，該領域也正受到社會越來越多的重視并隨其蓬勃發展而日新月異。材料科學與工程學院是我國培養無機非金屬材料科學與工程領域專門人才的搖籃，擔負著為材料科學領域輸送專業技術人才的重任，基于人才質量的培養直接關系到現代文明進步的考慮，對提高經濟全球化背景下我國的國際核心競爭力具有重要作用。

教育部在2007、2008兩年工作重點中明確指出：“切實把教育、教學重點放在提高質量上，進一步提升高等學校中人才培養質量和自主創新的能力；切實提高高等教育質量，進一步提高創新人才培養水平”。教育部文件要求高校需深化人才培養模式改革，探索以能力培養為核心的教學模式；抓好教學內容、課程體系和實踐環節的綜合改革，支持和鼓勵大學生開展研究性學習、創新性實驗，積極推進學生到企業、事業單位進行科學研究、掛職鍛煉等實踐活動；建設國家級實驗教學示范中心，資助大學生開展創新性實驗，最終全面增強畢業生就業的核心競爭力。

二、實踐教學體系與創新人才培養的關系

致力于成為地球科學領域世界一流大學的中國地質大學（北京）以建設高水平、研究型大學為發展目標，特別是依托礦物學、巖石學、礦床學、晶體學等特色學科而衍生的材料科學與工程學院，定位于以理論創新，科技創新為主；以原創性、基礎性科學研究為主要職責，為社會培養大量高層次拔尖的創新型人才。這勢必要求學校、學院以及細化到專業的教學工作更多的加強對學生創新性意識的培養，實踐教學便是培養學生創新意識最為有效的途徑之一。

實踐教學一方面可以鍛煉學生的動手操作能力，另一方面也是培養學生的科研能力的重要環節。王充的“施用累能”，朱熹的“知行合一”和“踐履”，都充分說明知識轉化為能力離不開大量的實踐，理論聯系實際，將所學知識與理論能夠以實踐的形式反映出來，通過實踐教學可以培養學生對科學研究的基本認識與興趣，并在學習實踐的過程中養成科學嚴謹的治學態度和持之以恒勇于探索自然的精神；此外，實踐教學還可以培養學生的創新能力，創新能力的培養是高校教書育人的重要目標之一。創新能力的培養主要通過實踐環節來實現，在實踐中質疑、探索、求新求變、追求創新，在實踐中培養分析問題、解決問題的能力。因此，為培養“品德優良、基礎厚實、知識廣博、專業精深”適應性強、具有較強實踐能力和創新能力的高素質應用型人才，就必須不斷深化實踐教學改革，構建完善實踐教學體系，努力提高實踐教學質量和育人質量。

三、實踐教學體系的構建

1.構建思路與原則

專業培養目標是構建、完善實踐教學體系的主要依據，理工科強調學生的動手實踐能力，均以實踐教學為主，人才培養定位在“培養德智體美全面發展、具有創新意識、實踐動手能力的基礎厚實、知識廣博、專業精深的創新型人才?！币虼?，材料科學與工程專業構建實踐教學體系的總體思路為：以培養既掌握材料科學與工程領域的基本理論與技術，又具備無機非金屬材料及其復合材料科學與工程領域的扎實基礎，還要具有較強的實踐動手能力為目標，培養適應面廣，能在材料科學與工程及其相關領域從事教學、科研、技術開發及管理工作的專門人才，構建科學、規范的實踐教學體系，全方位拓展學生實踐能力、創新能力提高的新方法、新途徑和新模式，使材料學院的實踐教學工作達到一個新的高度。

在具體構建思路的指引下，必須緊緊圍繞人才培養目標和人才培養模式，立足于培養動手實踐能力強的創新型人才的基本目標。以學生的具體需要為出發點，結合學生今后就業發展的需要，在學生專業知識、能力和綜合素質等全面發展的同時，突出提升學生的實踐能力，體現出人才培養的目的性。

提升實踐教學質量的同時需本著因材施教、因地制宜的基本思想，綜合全面考慮影響實踐教學質量的諸方面因素，建立健全各項規章制度。制定和完善實踐教學相關人員崗位責任制度、教學評估制度、實習基地、實驗室建設與管理等規定，使實踐教學管理科學化、制度化、規范化。

考慮到良好的實踐教學體系是教學內部各課程等教學環節之間密切配合、合理分工并相互銜接的產物，所以，在實踐教學體系的構建中，需實現優勢互補，處理好世家教學和理論教學之間的關系，使之有機結合起來發揮更大的作用，進而培養出“又紅又專”能夠滿足社會需求的復合型人才。為此，在實踐教學中，要重視學生在認知過程中的客觀規律，體現出育人的階段性和層次性。

2.具體構建舉例

（1）擴大校內外實習基地范圍，提高認識、生產實習質量

認識實習作為從公共基礎課到專業課的一門重要過渡課程，起著承上啟下的作用。材料科學與工程是材料科學和工程應用的交叉學科，因此，對于剛進入該專業學習的學生，對本專業還不夠了解，為此，認識實習過程對理工科學生認識本專業便顯得尤為重要。生產實習過程作為專業主干課結束后，將所學知識運用于具體實踐的又一重要環節，是對學生所學知識的檢驗，也是考驗學生靈活應用所學解決實際實驗生產問題能力的一個步驟。因而，實習在實踐教學體系的構建中具有舉足輕重的作用。

實習基地建設是高等教育教學工作的重要組成部分，是培養高素質應用型專門人才的基本條件之一。實習基地建設可分為校內實訓基地建設和校外實習基地建設兩個方面。根據創新型人才培養的要求，學院應充分利用已有資源，以本專業、本學院實驗室為依托，建立以校內實訓基地為核心，擴大校外實習基地范圍，校內外共建相結合的思路。此外，可以引進和聘請校外專家、專業技術人員參加指導部分實習教學環節，提高其影響力和加強學生認識印象；與企業建立合作關系，并為單位推薦優秀畢業生，建立互惠互利，共同合作的關系。

（2）加強課程訓練和實驗教學，充分利用實驗室資源

課堂教學是實行素質教育的主要渠道，素質教育與實踐教學過程的有機融合是實踐教學改革的關鍵。課堂作為實踐性教學的第一場所，應積極鼓勵教師根據課程實際情況，探索各種教與學方式的優勢互補和應用，充分發揮校內外實習基地作用，如開展實踐導向、討論式學習、探索研究式教學等來加強課程訓練，加深學生對專業知識的理解和認知。實驗教學以提高學生動手能力為主線，以掌握基本技能和方法、融會知識、促進科學思維和創新思維為主要教學目的。需高度重視實驗教學，不斷整合和優化實驗教學內容，做到基礎知識的不重不漏，相得益彰。另外，也需減少驗證性實驗、模仿性實驗，結合教師的課題項目和實驗室資源，增加綜合性、設計性和研究創新性實驗，使得實驗室得到最有效的利用，并為實踐教學工作提供充足的硬件設施。

（3）重視學生畢業論文質量管理

畢業論文是實現培養創新型人才目標的重要教學環節，是培養學生的實踐能力、創新精神與自主創新能力的重要實踐環節，也是檢驗高校教學水平，以及學生畢業與學位認證的重要依據。從狠抓畢業論文質量管理開始，由論文的選題、指導、答辯、評分全程監控，嚴格把好環節關，這樣可以有效培養學生探求真理、訓練基本科研能力、提高綜合實踐能力，進而加強和完善畢業生綜合素質的蛻變。

四、結語

構建與完善創新型人才培養所需的實踐性教學體系，特別要突出實踐性教學環節在創新型人才培養中的重要地位，進一步理順教學觀念，在摸清實踐性教學環節基本數據的基礎上，做到從教學計劃制訂、課程安排、教學環節組織到實踐經費的落實等各方面都要全面合理地體現實踐性教學環節在整個創新型人才培養目標實現中的地位與作用。不斷優化實踐教學體系，整合實踐教學資源，逐步有效促進學生實踐能力與創新能力的提高。材料科學與工程專業在實踐教學的探究中走在了前列，學院畢業生以“專業精深、知識廣博、勇于創新、特別能吃苦、特別能戰斗”良好的精神面貌和嚴謹的“做人、做事、做學問”的干勁受到了用人單位和社會的一致好評。

但是，在取得一定成績的同時，我們應該清醒的認識到，實踐教學體系的設計、實施與運行是一項既重要復雜又艱巨的任務，為此需要長期探索，特別是尋求一套科學合理的實踐教學體系來實現實踐教學目標、教學體系內容的圓滿完成并能夠推進學院軟、硬件條件的有機整合。另外，在完善實踐教學體系的同時，如何完成其與理論教學體系的匹配，共同推動培養創新型人才這一目標的順利實施，等等，都需要我們進一步探索和研究。

參考文獻:

[1]教育部2007年工作要點.

[2]教育部2008年工作要點.

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[4]周立新，龔建勤，陸新葵.完善實踐教學體系，提升大學生實踐與創新能力[J].南京財經大學學報，2007，（4）：102-105.

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[6]薛景梅，葛永紅.論我國高等教育的新型教學模式構建[J].人才培育，2008.61.

篇（8）

中圖分類號TP39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）93-0216-02

現代高新產業技術的不斷發展，對我們所需材料的性能等方面也提出了較高的要求，同樣的，對于材料科學研究領域本身來說，要求也是越來越高了，那么，材料科學研究的發展又是怎樣與計算機建立起了密不可分的聯系呢？這就需要我們在充分了解計算機與材料科學關系的基礎上來具體地分析計算機在材料科學中的幾個應用。

現在，材料科學領域已經有了一個較好地發展，這就需要我們在充分利用計算機的前提下把對材料科學的研究推向一個全新的高度，同時，這個新發展將大大提高研究領域的使用效能。

1 常用計算方法和數據處理

常用計算方法和數據處理：常用數值分析方法；線性方程組解法；最小二乘法曲線擬合；三次樣條插值函數；數值分析軟件及應用舉例；材料科學研究中的數據處理；材料科學研究的數據類型；材料研究中的數據分析；材料研究的實驗設計；圖象處理在材料領域的應用；數據分析軟件介紹及應用舉例；

2 材料科學研究中數值模擬方法基礎

材料科學研究中數值模擬方法基礎：有限差分法，差分方程的建立；差分方程的求解方法；有限元法的基本概念；有限元法的基本理論；現代有限元分析軟件簡介及在各專業方向應用舉例；

3 材料科學與工程中的物理場計算機分析

材料科學與工程中的物理場計算機分析：溫度場計算機分析；溫度場及傳熱學問題；導熱微分方程；導熱問題的數值解析；非穩態導熱問題的有限差分格式；溫度場計算機分析舉例；濃度擴散場計算機分析；擴散方程；擴散方程初始條件和邊界條件；擴散方程的數值解析及針對物理場和溫度場在各專業方向實際過程介紹；

4材料相關學科和計算機學科的相互交叉

4.1材料學和計算機學科的相互學習和使用

從一定程度上，計算機科學與材料科學之間沒有明確的界限，也就是說，當我們在學習材料科學的時候，需要間歇式地學習一些計算機相關知識。計算機和材料相關學科是結合在一起的，它們的交叉體現在要通過計算機的高技術手段來研究材料的性質、仿制材料的構成。

材料科學的研究少不了要對計算機進行使用，并且計算機對材料科學的作用還是極為重要的。它們兩者在相互交叉中也可以來共同促進對對方的研究發展。

4.2在材料科學研究中使用計算機不可缺少

在材料科學的研究過程中，分析材料的性能、分析材料的組成、新性能材料的設計以及制備方法、加工工藝等等都需要用到計算機；材料科學研究的每一個領域倘若離開計算機就無法正常完成任務，因此說，計算機在材料科學研究領域中起著不可忽視的重要作用，更是材料科學研究中的高科技工具。

通過對計算機的運用，材料科學的研究才能更趨向自動化與集成化。

5 利用計算機更好為材料科學使用

5.1方便研究人員進行知識交流和查閱

運用計算機網絡的強大功能可以為材料科學行業的研究人員提供更加便捷的服務，通過計算機網絡，研究人員可以查閱自己所需要的科研資料、及時關注材料科學研究領域的最新動態、了解材料科學研究的發展方向、并且可以發表自己的論文以供廣大閱讀者學習，同時還可以建立自己的網頁來專門介紹自己的研究成果，以此通過計算機網絡實現了科研人員之間的交流研究，也可以進一步推進材料科學的巨大發展。

5.2用于材料的開發加工和構造的理論等方面的分析

在材料科學的開發設計過程中，計算機的作用尤為重要，新材料研究開發中，需在結合理論的基礎上運用計算機來實現預報材料的組成、結構以及性能，而且，通過理論設計來定做新材料的時候更是離不開對計算機的使用，因此說，計算機在設計新材料領域中發揮著不可替代的作用。它促進材料科學的向前發展，同時也為材料科學的開發設計做出了一定的貢獻。

5.3可以發揮出計算機在數值模型等方面分析的功能

在對材料分析和研究中，很多時候要利用計算機軟件對真實地操作系統進行一定的仿真模擬操作，同時提供模擬的結果來有效地促進材料科學研究的發展；通過計算機模擬可以把真實的操作結果與仿真模擬的結果相比較，從而來檢驗數據模型的準確性和正確性；對于計算機模擬系統的應用遍及材料科學的整個環節中，對材料科學的研究可謂是起著非常重要的作用，通過對材料的合成、研究性能設備等方面來更好地促進材料科學領域的發展。例如可以使用ansys對鋼管進行網格劃分并分析其壓力場等。

5.4強大圖像分析功能在材料學當中的應用

在材料微觀構造的分析中，會出現大量的數據以及需要對圖像進行必要的處理。在這種時候，充分借助計算機的存儲處理功能不僅僅可以保存大量的數據，而且在一定程度上可以減少對人力的使用，節省我們寶貴的時間；同時，計算機在計算存儲方面標準正確，我們就不用再擔心對數據處理出錯的問題了；對于材料研究過程中的圖像處理也會方便得多，利用計算機的圖像處理功能來研究材料的結構組成則會更加方便快捷。例如用matlab分析碳素的ct圖像可以得知其碳素成分或比例。

通過以上分析可以看出，材料科學作為一門新型的學科不僅涉及面廣，而且發展還不是那么的成熟，當前對于它的研究仍需要一個過程去努力進行探索，我們仍需要一個很長的階段去探討。作為高科技之一的計算機，在當今社會各個領域的發展中都起著極為關鍵的作用，同樣，在材料科學研究過程中的作用也是不可忽視的，計算機為材料科學的發展提供了重要的工具，以此來推進材料科學領域的發展，并成為了材料科學研究領域中的重要工具。

參考文獻

篇（9）

[2]Scopus數據庫簡介[J].水動力學研究與進展（A輯），2016，04：524.

[3]QS World University Rankings 2016/2017-Global Press Release[EB/OL].2016，11，30，http：///student-info/university-news/qs-world-university-rankings-20162017-global-press-release.

篇（10）

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2015）23-166-01

一、課程的任務及性質

《材料研究方法與測試技術》是為適應材料科學進步而開設的一門課程，是材料科學一門專業課程。其目的和任務是通過教學使學了解無機非金屬常用近代測試方法的物理原理和應用范圍；掌握相關儀器的結構，功能，基本操作和維護知識；理解如何結合專業知識選用測試方法，進行研究和檢測材料性能，為今后從事材料專業的研究和生產奠定必要的基礎。二、教學現狀與問題

《材料研究方法與測試技術》教材中包含了豐富的專業知識與概念，涵蓋有關材料成分、結構及組織形貌等的現代分析、測試技術、內容涉及衍射學、光譜學，電子能譜學、顯微學及色譜、電化學分析和熱分析等方法。為后續課程的學習及畢業論文實驗提供必要的知識面和分析技術方法，而且是提高實踐技能和全面綜合分析能力的一個重要教學環節。通過對吉林建筑大學《材料研究方法與測試技術》課程的調查發現，大部分學生認為這門課程涉及的微觀現象難以表述、儀器原理抽象，結構復雜。不少學生在課堂學習中產生厭倦感，認為是一門難學的課程，課堂教學秩序也會受到影響！

調查發現，在教學中適當地引入與理論知識相關的材料科學名人典故的授課方式，學生學習興趣和效率相應提高，專業知識理解更加深入。

二、材料科學名人科研典故與課程結合

愛因斯坦說過“科學的不朽榮譽，在于它通過對人類心靈的作用，克服了人們在自己面前和在自然界面前的不安全感。”名人典故的引入，不僅能引起一部分學生的興趣、深化學生的記憶，同時也是一個對于課本知識的很好的引導，可成為啟動學生思維的鑰匙[1]！ 嘗試材料科學名人科研典故與課程結合，能很好地啟發學生步入專業領域，并達到如下幾點效果：

1、提高學生學習興趣

材料科學的發展歷史上，相關的科學名人在科研歷程中，遇到過很多很有意思的事件，體現出了材料專業的趣味性！而這與學生們對于專業知識普遍反應的復雜、乏味形成鮮明對比！

2、強化對知識的記憶與理解

無論什么人，都能對自己感興趣的事情表現出非凡的記憶力。為了提高記憶力，很有必要使自己對所要記憶的對象產生興趣。很多相關的名人典故都是一些值得借鑒的成長歷程，或者是值得回味的有趣事件！在這些材料科學名人典故中，很多都包涵了基本的專業知識的提出，定理的發現或者相關實驗的證明！這對于強化學生對專業知識的記憶與深入理解都是非常有效的！

3、進一步培養創新意識，提高自我修養

現在科學研究發現，創造力是可以學習的。英國劍橋大學分子生物學實驗室（MRC）出了大概14個諾貝爾獎得主，他們是通過互相學習來提高創造力。通過材料名人與課程相結合，不僅可以促使學生們更深入地掌握相關理論和創新思路，而且可以為學生培養材料領域創新思維能力提供更豐富、更直接的借鑒。

三、名人典故與課程學習聯系舉例

通過了解科學工作者的科研經歷，不僅使學生更深入、生動地掌握相關理論和創新思路，而且為學生培養材料領域創新思維能力提供更豐富、更直接的借鑒！下面列舉了一些學生閱讀《材料研究方法與測試技術》課程中對相關名人資料的總結認識：

勞厄（Laue，1879-1960）（第一章，X射線基礎礎，倒易點陣）利用晶體作為天然光柵成功觀察到了X射線衍射現象。從而證實了 X 射線的波動性，開辟了利用 X射線研究晶體結構的方法。這個具有里程碑意義的發現使人們可以通過觀察衍射花紋研究晶體的微觀結構，并且對生物學“化學”材料科學的發展都起到了巨大的推動作用！勞厄的生平事跡還啟發我們，在做科研工作時要持之以恒、專心致志，注意觀察和分析事物的內在規律，才能有所發現和創造！

路易?維克多?德布羅意（Louis Victor de Broglie，1892――1987） （第二章，電子光學基礎）法國著名理論物理學家， 1910年獲巴黎索邦大學文學學士學位，1913年又獲理學士學位，1924年獲巴黎大學博士學位，在博士論文中首次提出了"物質波"概念。1929年度諾貝爾物理獎，成為第個以學位論文獲得諾貝爾獎的人。德布羅意早年對歷史研究的興趣也許還有某種潛移默化的影響，促進了德布羅意物質波假設的提出。物質波的提出使得人們對微觀世界的認識統一起來了。

拉曼（1888-1970）（第四章，激光拉曼光譜）拉曼是印度人，是第一位獲得諾貝爾物理學獎的亞洲科學家。1928年，在研究光的散射過程中發現在光的散射現象中有一特殊效應，光的頻率在散射后會發生變化。頻率的變化決定于散射物質的特性，這就是拉曼效應。拉曼為第三世界的科學家作出了榜樣，他大半生處于獨立前的印度，竟取得了如此突出的成就，實在令人欽佩。特別是拉曼是印度國內培養的科學家，他一直立足于印度國內，發憤圖強，艱苦創業，建立了有特色的科學研究中心，走到了世界的前列。

四、結束語

從與科學技術和人類文明社會發展相適應的角度上說，教育教學改革也是永無止境[2]。為提升學生的學習效果，我們把名人典故與課程相結合。今后，我們要進行更多有效的探索和調研，總結其中的教改效果和經驗。相信通過不斷地實踐、不斷地認識、不斷地完善，我們定會對課程學習有長足的進步。