材料科学与工程论文十篇

材料科学与工程论文篇1

【关键词】土木工程材料理论课教学;科研项目

“土木工程材料”是土木工程专业必修的一门重要基础课程，在土木工程专业人才培养方案中占有重要地位，在后续的各门专业课的学习中都将会涉及“土木工程材料”的内容。笔者在教学过程中发现，土木工程材料课程的特点主要体现在材料品种多样、内容繁多、各类材料自成体系。而工科学生往往习惯于逻辑运算和理论推导，空间想象力和数学思维能力较强，但不太善于叙述、分析、论证、归纳和总结，因而学生在学习土木工程材料课程时常常感到枯燥乏味。而理论课，是一种在实际操作前学习的课程，文字叙述多，容易使学生觉得这门科目说教味浓，学生往往觉得课程无趣从而失去学习的兴趣。同时，由于材料科学飞速发展，新技术、新材料层出不穷，大多数土木工程材料课本都以传统的旧材料为主，即使是有改版的教材也只是略微修改内容，并没有及时添加新兴材料以及先进工艺技术，使课程内容落后，不能给予学生最前沿的土木工程材料知识，阻碍学生进一步思考。

一直以来，运用科研来提升教学质量是当今教学的一个重要举措。把科研项目引入理论课教学，对现有土木工程材料传统教学模式进行改革与创新，探索科研实践、课堂教学与工程能力培养的有机结合，从而丰富教学内容、调动学生学习兴趣以及培养学生的科研能力，为学生进一步学习土木工程专业基础课及创新能力培养奠定良好基础。

一、将科研项目引入理论课教学，丰富教学内容

土木工程材料理论课教学内容基本上是书本上的内容，学生认真看书就能明白的东西，传统老师上课一般是照着书本念，而书本常是很多年前就已经编辑好的内容，就算改版也只是略微更改一些内容，很少加入新的科研成果，缺乏科研含量。因此，导致学生常常对土木工程材料理论课提不起兴趣，也很容易学完就忘记，印象不深刻。同时，缺乏最新科研信息也不能给学生在学术上以更多的启迪，激发不起学生学习的积极性和主动性、直接影响了教育教学的效果。

“土木工程材料”课程主要讲述工程材料的性质、用途、生产和使用方法等，教学内容只局限于教材，学生积极性也受到了限制，如果在教学中，将土木工程材料的最新科研成果融入到平时的课堂教学中，及时对教学内容扩充，丰富教学内容，不仅可以拓宽学生知识广度，也可以加深学生对各种材料性质性能的印象。例如在讲建筑材料时，可以向同学们介绍当今国内与国外建筑节能材料的运用，可以运用于哪些方面，结合实例，给学生介绍先进的建筑节能材料研究成果，让同学们对本课程的学习目的和意义有更进一步的理解，给予学生最前沿的指导，丰富课堂内容，加深同学们对课堂内容的记忆。

二、将科研项目引入理论课教学，调动学生学习兴趣

土木工程材料课程内容又很多，涉及的材料多达几十种，每种材料的性能又千差万别，为完成教学任务，大多数教师的教学方法主要以“满堂灌”的方式为主，未能留出足够的时间和精力来引导学生独立思考、发现问题并相互讨论。灌输方法一直是理论课教学的主要方法，但是传统的灌输教学方法很被动，学生往往是被灌输知识，而不是主动的去掌握知识，教学效果很不理想。随着大学生创新思维的变化、学习方式和接受新知识的能力的变化，传统的土木工程材料教学方式也应将以往的灌输方法进行变化，充分利用现在学生对新兴事物的好奇心及探索精神，将科研项目引入理论课教学。

实践证明，高水平的教学需要高水平的科研作支撑，高水平的科研也需要高水平的教学实现其价值，人才的培养离不开教学和科研的相互渗透。将科研项目引入理论课教学，学生不但要学习书本上的内容，还要按要求完成一定的科研小任务，变被动听课为主动参与课堂，有利于调动同学的激情与热情，积极探索未知知识，锻炼一定的思维能力和科研能力。老师在上理论课时，可以将自己的项目带着学生一起完成，或者提出一个适合本科教学的项目，将班级分成小组进行讨论、查阅文献或动手做实验，让学生向同学们介绍自己参与科研项目的心得与成果，以此活跃课堂气氛，激发学生学习的热情与兴趣，积极主动的参与到课堂并在讨论与交流的过程中使学生相互进步。

三、将科研项目引入理论课教学，培养学生科研能力

把科学研究引入教学过程，有目的、有计划地使学生掌握和具备一些基本的科研能力，使学生能逐渐熟悉和掌握解决实际问题的基本科学方法，结合教学开展科研。但是，学生参与科研项目必须与学生的知识水平和能力相匹配，所布置的科研实验不能使学生感到难度较大无从入手，这样的教学效果也难以达到预定教学计划的目的，授课教师在课外花更多精力进行指导，并提供试验的场所和实验条件，使学生从中受益。

学生在上课时，不但要搞懂书本的内容，更重要的是学习研究方法、思维能力以及动手实践能力。教师应教给学生科学研究方法，搜集资料、查阅文献、设计与进行实验的方法，同时，结合课堂教学，给学生介绍科学家的治学精神、治学态度和治学方法，以培养学生热爱科学事业，从事科学研究的理想和决心。

将科研项目引入课堂，使学生接受的知识与先进科研齐步，学生不单只是接受书本的内容，更要注重的是思维方法的学习，学会发现问题、提出问题、分析问题和解决问题。通过对学生进行科学思维的训练，使学生从接受知识逐渐转向探索问题，从而培养学生的创造力与解决实际问题的能力。同时，激发学生对土木工程材料理论课程的学习热情，掌握一定的科研能力，为将来进行科研活动打下基础。

四、结束语

通过理论课教学与科研项目相结合，丰富教学内容，优化教学模式，完善课程体系建设，及时更新补充新型材料教学内容，弥补新技术迅速发展而教材书本滞后的不足;在课堂教学中通过各种科研项目向学生介绍土木工程材料科学技术研究的新进展，使枯燥的理论课教学变得形象生动。将科研项目带入课堂，让学生更好的参与科研活动，使理论联系实际，培养学生的科学思维和创新意识，提高学生解决实际问题的能力。

参考文献：

[1]谢振国.土木工程材料课程课堂教学方法探讨[J].《高等建筑教育》，2009，18（3）：78-80.

[2]曾志勇.基于创新能力培养的《土木工程材料》课程教学改革探索[J].台州学院学报，2011，33（3）：82-86.

[3]陈昌礼.“以研促教”在土木工程材料课程 教学中的应用[J].高等建筑教育，2015，24（2）：64-67.

[4]孙家瑛.将科研活动融入土木工程材料课程教学实践探讨.《教育教学论坛》，2014（46）：163-165.

[5]杨俭.理论教学与科研相结合培养学生的实践能力[J].教学研究，2001，24（4）：279-281.

作者简介：

材料科学与工程论文篇2

关键词：金属材料工程；应用型本科；培养方案

高等院校是培养服务于国民经济和社会发展所需的专业人才，而人才的培养质量很大程度上受培养方案设计科学性、合理性、质量及培养过程监控的影响。如何提高专业人才培养方案设计的质量，就摆在从事高等教育工作者面前，这需要我们去思考、分析、探索并付诸实践。

结合我校“以学生为本，为产业服务”的办学理念，如何让金属材料工程专业人才培养方案的设计有质量，有科学性、合理性呢？为此，我们在国内外相近专业培养方案概况、课程设置与教学内容、市场对人才素质需求等方面调研的基础上，深入分析、探讨并得出了有益的思考。

一、国外大学培养方案分析

国外专业设置与我国的专业设置情况有所不同，与我国金属材料工程专业相近专业名称为材料科学与工程专业，相当于我国的一级学科专业，而金属材料工程专业属于三级学科专业。首先以被调研的美国威斯康星大学、伊利诺伊大学以及英国伦敦帝国大学等部分国外大学材料科学与工程专业培养方案为对象，深入分析专业培养目标、课程设置结构、内容、学分要求等特点，从而探索并改革我校金属材料工程专业应用型人才培养方案。

所调研的学科专业具有范围大的特点，未被细化，该专业包括材料化学、冶金工程、金属材料工程、无机非金属材料工程、高分子材料与工程、复合材料与工程等三级学科专业。因学科专业没有设置具体方向，所以其课程内容范围宽广，涉及专业知识面宽。

威斯康星大学材料科学与工程专业课程结构体系如表一所示，通过该表主要分析其课程之间、知识与能力之间的关联。

材料科学与工程专业学科基础课包括数学、物理学、化学。它们之间关联度较大，有不分家之说，是学科基础的基础，更是专业基础的基础。

材料科学与工程专业课程包括专业基础类课程，是专业课程的理论模块，注重材料的结构、组织与性能间关系的原理或理论知识。材料性能取决于其组成结构，如原子、分子、离子等。材料的研发设计、生产或制备影响材料性能，只有了解其内部组成结构，才知道应用数理化相关知识分析结构与性能之间的规律，才懂得用材料科学与工程相关方法手段对材料改进结构、改变性能、加工、成形和应用。这类专业基础课包括材料科学（固体中材料的结构和属性关系、材料科学）、固体相变学、材料相变学、材料力学。专业课程包括材料设计类、材料加工类、材料性能学类。材料设计类包括高分子材料、陶瓷材料导论、材料体系、设计项目规划学。材料加工类包括宏处理材料、材料微加工、固体（塑性）变形。材料性能学包括材料的电学、光学和磁学性能。材料选修课包括材料体系设计、各类材料学，这类课程根据学生自身的兴趣爱好与个人发展而选修，主要培养个人专业特长、创造性以及研究能力。工程类课程包括工程导论、工程应用统计学、工程基础等，主要培养具有材料工程理念或观念，强调材料工程设计、组织、管理、经营、质量控制等。

通过培养方案中各学期课程安排，可以分析可以得出如下结论：

（1）各学期学分分布比较均衡，各学期负担不重，学习压力不大，这有利于学生可持续学习，不会打疲劳战。

（2）反映了知识、能力培养过程，其特点是课程安排与其间的衔接先后有序且紧密，课程内容复杂程度由低到高，内容由浅入深。先学基础课，接着是专业基础课、专业课、专业限选课，最后材料体系设计与材料工程项目设计综合。

（3）注重个性发展，依学生兴趣选修课程，激发其创新能力，这主要通过选修课程实现，包括科学类选修课，如化学类、物理类、土壤、生物类，自由选修课。

（4）注重人文社会素质的培养，主要依据文学研究类选修课程。

（5）注重交际能力培养，主要依据基础交际、专业技术写作课程。

（6）注重工程观念或理念培养，通过工程导论、工程应用统计学、工程基础选修课的学习。

（7）注重培养学生国际视野，通过走进跨国工厂或国际学校锻炼或实习环节来实现。

二、国内大学培养方案分析

国内大学金属材料工程专业人才培养方案因学校定位不同会导致各高校在人才培养侧重点不同。现以吉林大学、上海大学、

常州大学等三所高校的金属材料工程专业培养方案为例分析其

特点。

通过高校培养方案可以分析出各课程之间、知识与能力之间的关系。

课程依据其性质可分为通识教育课程（公共基础课、普通教育课）、学科（专业）基础课程、专业（专业教育）课程等三类。通识教育课程包括数学、物理、化学、英语、思想政治、大学计算机基础、大学英语、体育、军事理论。学科（专业）基础课程含工程图学等机械设计制造类课、电工电子类课、计算机软硬件类课及材料科学类课。专业（专业教育）课程包括表面工程、复合材料、凝固和组织控制、功能材料、粉末冶金、热处理、腐蚀与保护、焊接等方向的金属材料工程专业课。

如同国外的材料科学与工程专业一样，金属材料工程专业同样也要注重各类及各门课程之间的知识联系。因此，各门课程的安排要符合学生认识规律，也要符合科学理论与实践之间的辩证关系，首先掌握科学基础知识，并应用之学习与掌握专业（学科）基础理论，从而为发现金属材料工程中某一领域的科学技术问题、分析问题与解决问题服务。

三、分析与思考

通过分析归纳与总结，可以将国内外的近金属材料工程专业的课程归类并将其所占理论总学分的比重进行统计，结果如表二所示。

从表二中可以分析得出以下思考：

（1）理论总学分与国外相比，国内大学理论总学分因大学定位不同而差异较大，常州大学的与国外的相近，而985、211类的大学达200学分甚至300学分。理论总学分不同，对应学时数量也会不同，总学分多，则总课时量也多。然而总学分多，则表现为各学期学分平均量也多（国外每学期平均约16学分，国内三所大学每学期

平均约为25、38.9、18学分），周课时量也多。学生学习负担及压力大，致使学生疲劳应对修满学分，难以充分调动学生的学习积极性及个性发展，也不利于充分培养课余时间思考与创造性思维。

（2）科学类课程包括数学、物理、化学等三类课，国外三所大学这类课所占比重约为23.4%～26.6%，国内三所大学这类课程所占比重约为18.8%～15.9%，但是数学与化学两类课程所占比重差异非常大。

（3）工程基础与专业（学科）基础类课程，国外三所大学这类课所占比重约为36.%～32.9%，而国内三所大学这类课的比重约为37.8%～34.3%，由此说明这类课程的差异不明显。

（4）专业类课程，国外三所大学此类课程所占比重约为3%～18.8%，而国内三所大学这类课的比重约为9.9%～12%，这表明专业方向或特色课程因设置情况而发生变化，专业方向或特色越明显，则专业课所占比重越少，如威斯康星大学的专业课主要限定在专业特定某方向。

（5）交际类课包括写作、交流等课程，国外比较重视此类课，所占比重约3.1%～3.9%，国内三所大学这类课程体现得不多。由此表明，学生的写作与交流交际能力及各种表达能力在培养过程中也不能忽视，应该在这方面促进与提高。

（6）人文学类课程，国外此类课所占比重约为11.7%～12.5%，而国内这方面课比较欠缺，文学修养类素质培养在国内三所大学的培养方案中表现不足。然而思想政治类课程是我们非常重视的，约占8%～11.1%，培养思想政治素质，是学生应具备的素质之一。这两种素质如何有机结合，值得我们好好思量。

（7）英语、计算机、体育、军事等类的课程，国内大学优势较明显，约占16.4%～22.8%，尤其是体育、计算机、英语三门课程所占学分比重较大。英语是美英等国的母语，也是国际交流的必备素质之一，课程安排非常重要。如何有效提高英语学习，如何有效提高英语利用，如何发挥英语工具的作用等等一些课题，值得我们深思。

（8）其他类

包括个性发展或兴趣类型课程，是大纲规定专业课程外的一类课程。国外所占比重约为3.9%～4.7%，国内所占比重约为4.2%～9.3%，在个性发展或兴趣类课程相差不大，国内某些方面有优势。但是，国内在国际视野培养方面存在不足，我们仍要加大与国际高校或跨国工厂间合作交流，以有利于培养学生这方面的能力。（注：伦敦帝国大学培养方案只有总学分要求，课程学分情况不详）

四、结论

综合上述调研分析与思考，可以得出以下结论：

（1）对高等院校培养的人才所具备的知识、素质与能力等要全盘考量，使其具有数学、化学、物理、工程基础、专业基础、专业特色、国际视野、交际、人文、思想政治、英语、身体素质等方面素质与能力。

（2）培养方案中总学分要求可适当减少，以促使各学期学分分布均衡且学习负担不太重。

（3）课程类型设置方面可适当增加，使学生知识、素质、能力等方面得到加强，促使其综合素质的提高。课程知识间关联性强，要突出重点知识、能力等的培养，以达到各种素质的养成。

（4）课程体系方面，国内培养方案存在一些不足或有待改进之处：有待加强学分比重的课程包括数学与化学类、工程基础类、交际类、人文类课程；继续保持（最好能优化）英语、计算机、思想政治、体育、自由选修等方面课程所占学分；适当精减学分或突出专业特色学分的课程，应当在办学过程中凝练专业优势，进而突出各校的专业特色。

专业人才培养方案是高校纲领性文件，所有教学、监督、管理等围绕它开展活动，高等院校在制订该方案时充分结合专业特点与人才应具备的知识体系、能力体系、素质体系斟酌知识要素、组成及其关系，通过上述分析与思考，以便我们在金属材料工程专业培养方案改革与实践中借鉴，在人才培养道路上少走弯路。上述结论有不妥之处，还请读者不吝赐教。

基金项目：厦门理工学院教育教学改革与建设项目（JG201013）。

材料科学与工程论文篇3

[摘要]为适应高等教育改革的要求，本文根据暨南大学材料科学与工程专业的培养目标和方案，对“材料科学基础”大平台教学进行探讨。从课程发展的历史、性质及定位出发，优选教材，并依据“奠定学科基础”的角度，对教材中的教学内容进行了科学地扬弃，从而合理组织教学，科学运用教学手段，从中取得了一些较好的教改效果和经验。

[关键词]材料科学与工程专业　材料科学基础　教学

“材料科学基础”是研究材料的成分、结构、性能之间的关系及其变化规律的一门基础学科，是材料科学与工程专业一级学科公共主干专业基础课。根据教育部提出的拓宽专业口径、按专业大类进行人才培养的基本思路和1997年国务院学位办颁发的新专业目录，材料类的专业设置不再按传统分为金属材料、无机非金属材料和高分子材料。为此，各相关高校在材料科学与工程专业主干课程“材料科学基础”的教学上都进行了教学改革。暨南大学材料科学与工程专业自2002年设立以来，就依据教育部的要求，将专业培养目标设定为培养“大材料”科学研究与工程技术所需的人才。故“材料科学基础”课程内容设置为介绍三大材料的基础知识，在教学模式、手段及课程配套方面也具有鲜明的特色。本文阐述了暨南大学材料科学与工程系以“奠定学科专业基础，培养学生科学的思维能力”为宗旨，开展“材料科学基础”教学工作的经验和体会。并以此为契机，进一步优化教学内容，探索新的教学模式和教学手段，进一步提高教学质量。

一、课程发展历史、性质与定位

材料是人类文明发展的基石。人类发展的文明史就是按石器时代、陶器时代、青铜器时代、铁器时代来划分的，可见材料对人类文明进程的重要贡献。与人类使用材料的漫长历史相比，对材料的研究即材料科学的历史比较短暂。19世纪中叶，开始采用金相显微镜研究钢铁，相平衡热力学和统计热力学则为建立材料的相平衡与相变提供了理论基础。20世纪20年代，原子结构和量子力学提供了研究材料微观结构的理论，X射线衍射技术和电子显微技术为探索材料的微观结构提供了手段。20世纪50年代，金属学已初具规模。高校金属材料专业都开设了《金属学》课程。到20世纪60年代，世界经济的腾飞促使陶瓷学和高分子材料学建立，其代表作分别为wG金格瑞的《陶瓷导论》(Introduction to Ceramics)和PJ Flory的《高分子化学与物理》(Polymer chemistry and physics)。前者，wG金格瑞教授将金属学的原理应用于无机材料的结构、热力学、动力学、相变及性能分析当中，成功地指导了水泥、玻璃和陶瓷材料的生产和科研。而PJ Flory教授则主要围绕聚合物的合成过程、聚集态结构以及物理、化学等行为特征，阐述了高分子材料的结构及性能。到今天，三大材料的研究相互渗透，研究方法相互借鉴，产生了21世纪的材料科学。

“材料科学基础”着眼于材料基本问题诸如材料的结合键、材料的晶体结构及缺陷、材料的相结构与相图、材料的凝固、材料中的扩散，材料的塑性变形、材料的亚稳态。从金属材料的基本理论出发，将高分子聚合物材料、陶瓷材料、复合材料等结合在一起，使学生能把握材料的共性，熟悉材料的个性。本课程横向融合金属材料、陶瓷材料和高分子材料的基础理论于一炉，纵向则充分利用学生已经学过的基础知识(包括高等数学、普通物理、物理化学、材料力学等)，并能连接后续的材料的分析与表征、材料物理、材料加工工艺学等必修课程及高分子材料、无机非金属材料、金属材料等模块的选修课程。

二、教学内容的优化和选择

现代材料工业和技术的发展推动材料从组成、结构和功能的单一化向复合化、一体化发展，使培养大材料、宽专业人才的教学改革迫在眉睫。在此形势下，2002年暨南大学材料科学与工程专业设立并开始招收首届本科学生，确定了《材料科学基础》为专业基础课(必修，72学时，4学分)。本课程内容旨在以物质结构和结构形成为主线将三大固体材料(金属材料、无机非金属材料、高分子材料)的基础知识有机结合，构建大材料专业公共性专业基础课教学体系。该课程体系旨在强化对学生重基础的通才教育模式，在教学内容上力求共性教学，突出个性特点。为此。从选择教材着手，优化教学内容，强化基础教学，着重培养学生科学的思维方法、创新能力以及运用基础理论解决实际问题的能力。

目前， “材料科学基础”教材体系可分为两大类。第一类沿袭“金属学”课程的教学内容，增加了少量无机非金属材料、高分子材料和复合材料等内容，往往侧重金属材料。这类教材基本上适合以金属材料为主导的材料科学与工程专业的教学。第二类教材则是在增加非金属材料、高分子材料、复合材料等新材料内容的同时，对该课程的所有内容进行了全新的组合，将它们有机地融入整个教材体系中，形成新的包含各种类型材料的教学体系。由于低年级本科学生的专业知识有限，这类教材在教学中要突出构建整个教学内容的逻辑性和条理性，避免学生掌握了各材料的个性，却忽视了各材料的共性，从而使整个课程陷入一个“材料学概论”的泥潭。为达到突出共性教学的目的，搭建一个合理材料科学与工程的知识平台，根据整个学科的培养方案和教学计划，我们选择上海交通大学出版社出版的面向21世纪新教材《材料科学基础》作为教材，从教学目标出发，该教材最显著的特点是着重于基本概念和基础理论，便于在教学中掌握深度和广度。根据本专业培养目标的要求和培养方案的特点，在确立教材内容、体系与后续课程的相互关联的基础上，在保持课程自身体系的完整性的条件下，兼顾到不同材料的特点及知识体系与要素课程内各个环节之间的逻辑关系，对该教材的内容进行了“扬弃”，将课程教学内容分为三大模块：

1　材料的结构。①微观结构：原子的排列方式、高分子链结构；②结构的完整性：晶体学基础、金属的晶体结构、合金、离子晶体结构规则、共价晶体结构、聚合物的晶态结构；③结构的不完整性：晶体缺陷、表面和界面、非晶态、亚稳态、准晶态。

2　固体中原子及分子的运动。①扩散：菲克第一、第二定律、扩散的热力学分析、扩散原子理论、影响因素；②高分子的分子运动：分子链的运动及其柔顺性、分子的运动方式及影响因素。

3　材料的组织结构变化。①材料的形变和再结晶：单晶和多晶体的塑性变形、回复和再结晶；②相图。单元系相图：凝固、形核和晶体长大；二元系相图：匀晶、共晶和包晶相图、混溶间隙、相图分析；三元系相图：相图基础、三元匀晶和共晶相图。

为了在上述教学内容中力求共性教学，以最大限度地淡化三大材料各自的专业色彩，力求突出共性的内容。例如，相平衡与相图的内容，选择了相律、相平衡热力学理论、一元、两元和三元基本相图类型的阅读等为重点内容，而淡化与此相关的教材中有关金属材料的冶金和铸造 转贴于 方面的内容。

通过多年的教学实践，上述教学内容的优化既得到了后续课程教师的肯定，又使学生学以致用，达到了奠定学科专业基础、培养科学思维的目的。

三、教学内容组织方式与目的

本课程教学内容的特点是“三多一少”，即叙述性的原理、规律多，需要记忆的概念、定义多，课程内容知识点多。理论计算少。因该课程内容枯燥、抽象，学生感到难学。具体表现在：不能很好地将数学理论应用到材料科学的基础课程、无法判定从而掌握教学内容中的重点、不能将所学的知识点和实际的材料联系起来。所以，我们在教学内容的组织上做了一些探索：

1　突破传统的“一本教科书”的局限性。本课程的教学内容在严格按照教学大纲和教学计划授课的同时，综合多种中文教材、英文教材等，力图做到知识面完整、讲授描述通俗易懂。如针对本专业每年都有数目不等的海外学生的特点，在教学提倡采用台湾晓园出版社出版的《材料科学与工程》作为补充性教材，提升外招学生对学科知识的认同感和认知度。

2　探索课堂教学，有所为，有所不为。课堂讲重点、难点，讲思路，留给学生充分的思考时间和空间，以调动他们的主动性和积极性。对难点和重点内容，尽量举出其应用实例，结合学科前沿知识，使学生知道该原理的用处，听课时不感到抽象、空洞，达到了理论联系实际的目的。而且，对重点和难点内容务必做到举一反三，确保学生能够掌握，以达到以点带面，进而掌握所学知识的目的。

3　注重教学内容的连贯性，连通性，提高学生对所学知识点的融会贯通能力。本课程在教学过程中，提倡预习，并将即将讲授的知识点与所学基础知识点的关联告知学生，使其掌握学习的主动性。对部分关联度高的章节，采用课堂讨论、换位讲授等方法，调动课堂气氛，使学生自觉地运用基础知识解决教学过程中的难点，从而提高他们通晓所学知识点的能力，达到全面提升专业素质和人文素质的目的。例如，在相图的学习中，尝试让学生利用所学的物理、化学知识换位讲授一元相图和二元相图的基础，一方面使他们学会对所学知识点进行归纳和演绎，另一方面提升他们的口头表达、演讲技巧。

4　充分、恰当地采用现代化多媒体教学方法，并辅之以动画，实现图、文、声、像的视听一体化教学。特别是对那些教学难点和需要丰富空间想象力的内容，形象、生动地展示在学生面前，既直观又富动感，可明显提高教学效果。

四、教学方法与教学手段

“材料科学基础”课程内容抽象、概念性强，学生在学习时容易感到枯燥难学。因此，在课堂上应常采用启发式教育，常用提问、问答或引而不发方法，调动学生的积极思维能力。在讲授时使用PPT演示文稿，尽量多用教学模型、挂图、照片和曲线图表等形象化语言。涉及部分教学内容如位错运动等，应结合动画生动地用图像演示给学生，以加深他们对课程内容的理解，提高学习兴趣。对于部分与前期知识关联度高的基本理论如单元相图，组织学生进行课堂讨论(seminar)，并以学生发言为主，让他们直接参与教学。对需要运用较多数学知识且理论性较强的内容，如扩散第一、第二定律，应多采用板书推导，加强逻辑性学习。另外，为了提高学生对那些需要有丰富空间想象力的晶体结构、金相组织的转变和识别、位错、位错增殖和缠结过程等知识难点的理解和掌握，将先进的多媒体现代化教学手段引入材料科学基础教学中，并让它们以二维或三维动画形式生动形象地展示在学生面前，弥补传统教学在时间和空间等方面的不足，以提高教学效果。在课外，还可建立QQ空间，在群聊中解决课堂中来不及解决的问题，通过师生交流，提高学生探索性自学能力和学习的积极性。

在“宽口径，大平台”培养模式下开展材料科学与工程教学， “材料科学基础”作为专业必修的主干课程，突出共性教学是打好学科专业知识的必备条件。从时代的需要出发，合理选择及组织教学内容、创新教学手段和方法，使其与教学内容相互协调，是构建新时代“材料科学基础”教学体系的关键。今后， “材料科学基础课程”将继续围绕以符合时展、符合教育规律为中心开展课程建设，不断探索和实践，为成功培养宽专业人才奠定基础。

参考文献：

[1]石德珂，材料科学基础[M]，北京：机械工业出版社，2003。

[21张联盟等，材料科学基础[M]，武汉：武汉理工大学出版社，2004。

[3]刘智恩，材料科学基础[M]，西安：西北工业大学出版社，2003。

[4]Donald R，Askeland，材料科学与工程[上下册)[M]台北：晓园出版社，1989。

[5]William D Callister，Fundamentals of materials science andengineering[M]，北京：化学工业出版社，2004。

[6]胡赓祥等，材料科学基础[M]，上海：上海交通大学出版社，2006。

[7]杨雄，材料科学基础－教学大纲和教材的改革与建设[J]，科教文汇，2008，(7)。

[8]董兵海等，材料科学基础课程教学模式探讨[J]，新课程研究(职业教育)，2008，(135)：18—20。

[9]齐义辉，韩萍，材料科学基础课程的教学改革与实践[J]，辽宁工学院学报，2007，9(2)：138—139。

[10]崔占全等，材料科学基础的教学改革与实践[J]，教学研究，2007，30(1)：53-57。

材料科学与工程论文篇4

关键词：卓越工程师；课程体系；培养；改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）06-0191-03

教育部于2010年6月正式启动“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”），旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。在《国务院关于进一步促进贵州经济社会又好又快发展的若干意见》和《贵州省工业十大振兴产业规划》中都把材料产业确定为贵州省支柱产业之一，工业总产值占全省工业总产值的37%。贵州省材料产业急需一批高质量的工程技术人才。2011年贵州大学正式启动了“卓越工程师培养计划”，材料科学与工程专业成为试点专业。材料科学与工程是贵州大学传统优势和特色专业、贵州省示范专业、国家一类特色专业、国家专业综合改革试点专业，具有材料科学与工程一级学科博士学位和硕士学位授予权。要实现材料科学与工程卓越工程师的培养目标得通过相应的课程体系来完成，科学合理的课程体系是成功实现培养目标的主要载体，它能够培养学生具有良好的知识、能力和素质结构。本文对材料科学与工程卓越工程师培养计划中课程体系进行深入分析，总结了启动卓越工程师培养计划试点工作以来，材料科学与工程专业根据学校的办学定位和学科特点，利用与贵州省材料产业企业紧密合作的优势，积极开展优化专业课程体系工作。

一、材料科学与工程专业课程体系及实施的现状

贵州大学材料科学与工程专业目前的课程体系可以概括为“通识课程+通识拓展+学科大类+专业教育+个性课程+实践环节”的结构体系。多年来，我校材料科学与工程专业课程体系形式上发了一些变化，但多数课程都是延续了以前金属热处理专业的课程，理论教学内容无太大变化，知识体系相对稳定。教学方法与手段上除了增加了多媒体技术之外，理论教学过程与工程师培养尚存在差距。当前，由于高校普遍存在“重学历、重科研、轻教学”的现象，真正走上讲台为学生授课的老师趋于高学历、年轻化；真正有工程经验的教授却很少走上讲台，这很不适宜于工程师培养。而作为工科高校人才培养的重要环节方面――实践教学环节，材料科学与工程专业实践教学环节由校内工程训练和校外实习组成。其中校内专题实验是经过实践教学改革整合为单独的实验课程：《材料专题实验Ⅰ》、《材料专题实验Ⅱ》、《材料专题实验Ⅲ》。但多年来，由于学校的人才政策的原因，导致专业实验师资队伍严重不足，使其理论教学与实验教学总是存在脱节的现象，且实验内容简单，不系统，而学生对实验教学也不够重视。另外，在校外实习方面，材料科学与工程专业实习也存在一些问题，一是实习经费低，不利于实习的安排；二是由于企业存在安全和保密的问题，企业不愿意接收学生到现场实习。以上原因导致学生认识实习和生产实习都形同走马观花，以至于学生对实际工程缺少直接接触，对材料制备和检测技术认识不够深入，实习达不到应有效果。

二、卓越工程师课程体系的设置与改革

材料科学与工程论文篇5

本文以西安建筑科技大学材料与矿资学院为例,探索材料科学与工程专业的课程体系改革的思路:认为整个课程体系应由综合素质教育、基础教育、学科专业基础教育、学科专业方向教育和实践教育等五大教学模块构成,以满足“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的人才培养目标。

【关键词】

材料科学与工程专业;课程体系;改革探索



作为一门迅速发展起来独立的一级学科,材料科学与工程涉及到无机非金属材料、金属材料、高分子材料、复合材料等各类材料,它们具有共同的或相似的学科基础、科学内涵、研究方法与研究设备,体现了材料科学与工程相互渗透与交叉的发展趋势,符合复合型人才成长的要求。

在人才培养中,合理的知识体系和课程体系的建立至关重要。不同的高等院校具有不同的人才培养特点,它们的课程体系因人才培养目标的差异也有所不同。西安建筑科技大学曾隶属于建筑工程部,后划归冶金工业部,1998年国家教育体制改革调整时,由原冶金工业部划转地方,实行“中省共建”的新型管理模式。材料科学与工程专业前身为1956年开办的“混凝土及建筑制品”专业,多年来主要服务于建材和冶金行业,学生就业面窄。1999年正式开办“无机非金属材料工程”专业,2002年“无机非金属材料工程”专业提升为“材料科学与工程”专业一级学科招生。目前材料科学与工程专业人才培养模式为:按材料科学与工程一级学科招生,按材料科学、材料工程、材料应用三个专业方向培养。

随着进一步凝练专业特色的要求和学分制培养的需要,原有课程体系的设置上存在着的一些问题逐渐暴露出来。为了适应即将到来的专业评估,借鉴其它院校材料科学与工程专业教育改革的先进经验,根据教育部无机非金属材料专业规范的要求,近年来,我们对该专业的课程体系进行了改革,以体现素质结构、能力结构、知识结构协调发展的原则,满足“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的材料科学与工程人才培养目标的要求。

一、人才培养方案改革的基本思路

立足于材料与工程本科人才培养目标,分析当前及今后一段时期社会对材料与工程本科人才需求特点,结合课程体系设置现状,针对专业培养方案,提出了改革本科人才培养方案的基本思路,即:强化专业基础课程,优化专业方向课程,加强实践教学环节。根据材料科学与工程专业人才培养目标的定位,课程体系按知识领域中各个知识点进行设置,最后形成覆盖所有核心知识单元和部分非核心知识单元的知识体系,这样就可以最大限度地避免专业知识的遗漏或重复。最终的课程体系由综合素质教育教学模块、基础教育教学模块、学科专业基础教育教学模块、学科专业方向教育教学模块和实践教育教学模块构成。

专业基础课是课程体系的中心组成部分,紧密围绕学科专业的基本要求和人才培养目标设置,体现学科专业的共同特点,是三个专业方向共同开设的课程。现有专业基础课程体系中相关基础知识薄弱,知识面窄,部分课程知识内容重复设置,学时分配也不够合理,和专业方向课程之间相互衔接力度不够。面对日新月异的高新科技,学生在有限的大学本科阶段所获得的知识不可能涉及毕业后所遇到的所有问题,而基础理论、基本知识、基本技能的培养和训练则能拓宽他们的就业领域,使其受益终生。因此必须加强专业基础课程的教学力度。

专业方向课程体现各个专业方向的特色,每个专业方向有各自不同的专业方向课程。在原有课程体系中,专业方向课程之间逻辑衔接不强,很多课程学时偏多,造成选修课比例不足,门类少,学生可以选择的空间小,人才培养方案缺乏个性化。因此,有必要适当提高选修课比重,拓宽选修课领域。

尽管各专业都已经认识到了实践教学在人才培养中的重要性,并已经采取了一些措施加大实践教学力度,但距离专业人才培养目标的要求仍有一定差距。主要表现为实践教学中演示性、验证性实验偏多,开放性实验和依附于多门课程的综合设计性实验相对较少,且实践教学环节比重不够。实践教学是培养学生创新精神和创新能力的重要环节,理工科专业必须打破课程界限,遵循先进性、开放性、创新性的原则强化实践教学环节。

二、本科课程体系的设计

材料科学与工程专业课程体系是以材料制备合成/加工、组成与结构、材料固有性能和材料使用性能四个要素及其相互关系为基础的科学的知识体系。学生在入校时即分专业方向招生,不同专业方向的学生在综合素质教育教学模块、基础教育教学模块和学科专业基础教育教学模块所接触的课程内容基本相同,差别主要体现在学科专业方向教育教学模块和部分实践教育教学模块上。

综合素质教育教学模块包括思想政治类课程、通识类课程和课外素质教育活动三个部分。思想政治类课程主要指为提高学生的思想政治、道德素质而开设的课程,包括 “马克思主义原理”、“思想和中国特色社会主义理论体系概论”、“中国近现代史纲要”、“思想道德修养与法律基础”和“形势与政策”等五门必修课程以及“当代世界经济与政治”等其他思想政治类的选修课程。通识类课程主要针对不同学科的一般性知识,着重提升学生的人文、科学、艺术修养,包括人文社会科学、自然科学技术、艺术等三类课程。课外素质教育活动采用各种课外拓展类实践活动的形式,以提升学生的综合素质为目。包括思想政治与道德修养、社会实践与志愿服务、学术科技与创新活动、文化艺术与身心发展、社会工作与社团活动、职业资格与技能考试培训等方面。

材料科学与工程论文篇6

关键词：材料科学与工程；人才培养；应用型

作者简介：王玉梅（1975-），女，山西芮城人，陕西理工学院材料科学与工程学院，讲师；张永宏（1967-），男，陕西白水人，陕西理工学院材料科学与工程学院，副教授。（陕西 汉中 723003）

基金项目：本文系2013年陕西理工学院校级教学改革研究项目（项目编号：XJG1343）的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）08-0040-02

21世纪世界各国科技、经济、国力的竞争，归根结底是人才的竞争。[1]在一定程度上，国家综合实力的竞争越来越依赖新材料技术的研究成果，这就对我们培养的材料类专业人才的能力和素质提出了很高的要求。在人才培养上面临两大方面的问题：“培养什么样的人”和“怎么样培养”，即人才培养模式问题。[2]

一、找准定位，明确人才培养目标

陕西理工学院（以下简称“我校”）地处陕西南部，是一所省属地方本科高校，办学指导思想中的人才培养目标是“培养下得去、留得住、干得好、具有创新精神和实践能力的高级应用型人才”。再结合教育部专业目录中对材料科学与工程专业的人才培养要求，确定我校材料科学与工程专业的专业定位和人才培养目标为：采取宽口径、厚基础、重应用的模式，立足当地、面向陕西、辐射全国，培养能适应国民经济发展，具备材料科学与工程专业领域的基础知识和基本技能，具有扎实的人文社会科学和自然科学基础知识，具有较强实践能力、自我获取知识能力、社会交往能力和组织管理能力，具有创新精神，能在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能测试等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、技术改造及经营管理等工作的高级应用型人才。高级应用型人才侧重于培养改造客观世界的工程师，其主要从事将科学原理及学科体系知识转化为设计方案或设计图纸并将设计方案与图纸转化为产品的工作。[3]

二、确定人才培养模式

所谓“人才培养模式”，是指在一定的教育思想和教育理论指导下，为实现人才培养目标围绕目标组织起来的比较稳定的教育活动的结构样式和运行方式。[4]人才培养模式的要素包括：专业设置模式、课程体系设置、培养途径及知识发展方式、教学运行机制、教学组织形式以及淘汰模式。应用型材料与科学工程专业人才培养模式的研究在国内已经开始，我们可以借鉴盐城工学院的成果，他们在2011年建立了“3+1”面向宽口径应用型材料科学与工程专业人才培养方案。

根据我校实际情况，我们建立了有别于盐城工学院的“2.5+1.5”宽口径应用型材料科学与工程专业人才培养方案：前2.5学年以理论教学为主、实践教学为辅，主要开设通识教育课程、工程技术基础类课程、学科主干课程、[5]部分专业选修课程、金工实习、电工电子实习及认识实习，后1.5年以实践教学为主、理论教学为辅，主要开设计算机绘图实训、课程设计、生产实习、专业实训、专业方向课程及毕业设计。使学生通过前2.5年的学习，具备较为厚实的基础理论知识和必要的人文社会科学知识，提高综合素养，为未来的可持续发展奠定基础。后1.5年的学习，一方面通过专业方向课的学习让学生学有所专，另一方面通过实践性教学环节，培养学生的工程实践能力。

三、制定培养计划

我校材料科学与工程专业在2013年9月迎来第一批学生，因此在培养计划的制定上，大量借鉴兄弟院校的作法。课题组成员一方面利用网络资源对国内开设材料科学与工程专业的一些高校进行广泛的调查研究，另外还有选择到一些办学条件、办学模式和我校相似或稍比我校优越的高等学校进行实地考察和调查研究，最后对所获得的各种资料、信息进行分析和研究，再结合本校特色及实际情况制定出了一套既满足社会发展、学科建设和学生个性发展要求，又符合我校办学定位的材料科学与工程专业培养计划。

1.培养目标

本专业培养能适应国民经济发展，具备材料科学与工程专业领域的基础知识和基本技能，具有扎实的人文社会科学和自然科学基础知识，具有较强实践能力、自我获取知识能力、社会交往能力和组织管理能力，具有创新精神，能在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能测试等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、技术改造及经营管理等方面工作的高级应用型人才。鉴于本专业是第一次制定专业培养方案，第一届招生人数也少，因此稳妥考虑，本专业在本次培养方案中只设置一个专业方向：无机非金属方向，但是在专业基础训练方面要实行宽口径训练，不针对无机非金属一个方向，以适应人才培养的发展趋势。

2.培养要求

本专业学生通过材料科学与工程基础理论和相关知识的学习，通过材料的制备、结构分析和性能测试技能方面的基本训练，应掌握材料的成分、制备方法与其组织结构和性能之间关系的基本规律，掌握材料设计、制备与工艺控制的基本方法，从而具有开展材料科学与工程基础理论研究、材料设计、材料性能优化、新材料开发和材料生产管理的知识和能力。可大概概括为如下六点：掌握从事材料科学与工程工作所需的数学、物理和化学等自然科学基础理论知识，掌握本专业所需的制图、机械、电工电子技术和计算机应用等基本知识和技能，掌握一定程度的人文、社会科学知识和经济管理知识，比较熟练地掌握一门外语并具有外语综合应用能力；掌握扎实的材料科学与工程基础知识，掌握本专业领域常规的材料制备、材料性能检测与结构分析技术；具有运用适当的材料科学与工程理论和实验方法来分析并解决材料生产中的实际问题的能力，具有从事科学研究的初步能力；了解新材料、新工艺、新设备和先进的材料制备与加工方法，了解本专业的发展现状和趋势；具有有效的沟通和交流能力，熟悉所属行业的方针、政策和法规；具备良好的职业道德，能自觉承担对职业、社会和环境的责任。

3.培养环节

创新型人才不仅要系统地掌握材料科学的基本理论与技术，具备材料化学相关的基本知识和基本技能，能在材料科学与工程及与其相关的领域从事工作，还要重视学生思想政治工作和学生全面素质培养的结合。[6]因此我们的培养环节包括了课堂教学和课堂外实践性教学环节，课堂教学为公共基础课+专业基础课+专业课，课堂外实践性教学环节为基本环节+专业环节+专业拓展环节。通过课堂教学在让学生学习人文社科、自然科学基本知识，学科专业基本、核心以及扩展知识的基础上，在掌握专业所需基本理论与技术、了解专业发展现状和发展趋势的同时，能够树立正确的世界观和人生观，掌握科学的思维方法，具有一定的人文和社科学知识。通过课堂外实践性教学环节让学生：一是具有综合运用所学专业知识和技能发现、分析进而解决生产实际中的常规问题、甚至综合技术问题的能力；二是具有一定的人际交往能力和团队合作能力；三是具有一定的创新意识且具备良好的职业道德，能自觉承担对职业和社会的责任和义务。

四、结束语

在本课题组的通力合作下，我校材料科学与工程专业的人才培养方案已然完成，在今后四年的具体实施下，我们将不断探讨和研究，为下一次能够制定出很好地服务于学生的、更合理的人才培养方案而努力。

参考文献：

[1]张晓燕，梁益龙，李远会，等.材料科学与工程专业的实践教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2008，27（11）：98-100.

[2]唐国宁，张厚安.面向未来的课程体系与改革[J].湘潭师范学院学报（社会科学版），2007，29（6）：183-184.

[3]吴其胜，张长森，邓育新，等.面向宽口径应用型材料科学与工程专业人才培养模式的研究与实践[J].化工高等教育，2010，（3）：15-20.

[4]刘国钦，伍维根，彭建伯，等.高校应用型人才培养的理论与实践[M].北京：人民出版社，2007：25-150.

材料科学与工程论文篇7

关键词：土木工程材料；教学方法；教学研究与改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）46-0099-02

《土木工程材料》是土建类专业必修的一门重要的专业基础课，本课程不同于数、理、化及力学等课程，具有内容庞杂，涉及面广，各章自成系统；公式的推导或定律的论证和分析少，定性的描述或经验规律的结论多；概念多、术语多、涉及学科较多等特点，内容平淡枯燥，其整体性、逻辑性、严密性以及各章节之间的连贯性均较差。因此教师难讲，学生厌学，教学效果较差[1]。为使学生能够真正掌握本课程的精髓，课程组经过长期、深入的教学研究与改革，探索出课程的教学规律与教学方法，收到了良好的教学效果，主要有：

一、材料种类上抓大放小、有重有轻

根据工程应用型本科的人才培养目标，重点讲述工程中应用较多的核心重要材料如水泥、混凝土、建筑钢材等，这些也正是课程的难点，复习考试也要重点加强，使学生切实掌握其精髓，突出培养工程应用能力，其它材料则略讲或让学生自学。

二、以材料性质为教学中心

以材料性质为教学中心，抓住一个中心、两条线索讲述。一个中心就是掌握材料性质，这是学好本课程的中心环节。各种材料需要研究的内容很广，涉及原料、生产、材料组成与结构、性质、应用、检验、验收及储存等诸多方面，教学中应突出材料的性质，而一些次要内容则留给学生自学。掌握材料性质的两条线索是：注意了解材料性质与其组成、结构之间的关系，即决定材料性质的基本因素；注意了解材料受外界影响性质发生变化的规律，即影响材料性质的外界因素。

三、采用启发式、提问式教学法

本课程的特点是有大量的条文叙述，采用启发式教学尤为重要。采用启发式教学，多提问题，引导学生积极思考，而不做消极的听众，既可以提高学习兴趣，巩固所学知识，又可以培养学生分析问题、解决问题的能力。

四、化抽象思维为形象思维

本课程学起来比较抽象而且枯燥乏味。因此，在教学中除了采用启发式教学外，我们还注重现代教育技术与多种教学手段的应用，如多媒体图片、动画、材料样品等，使材料教学具体化、形象化。采用多种教学手段辅助教学，使单调枯燥的内容变得生动活泼起来，增加了教学的直观性和学生的学习兴趣，提高了教学质量与效果。

五、运用对比的方法

教学中运用对比的方法，善于归纳同类材料的共性与特性。不同种类的材料具有不同的性质，同类材料则存在着共性，由于品种的不同，又存在着各自的特性。教学中采用对比的方法，归纳介绍同类材料的共性，再对同类材料的不同品种总结它们的异同点，以便掌握其特性。这种方法在学习和掌握主要材料如水泥、混凝土、建筑砂浆等时尤为重要。

六、教学与科研紧密结合

教学中要注重将建筑材料学科前沿的新知识、新观点、新成果引入教学。十分注意给学生补充建材科技领域的新知识、新观点、新成果，使学生了解土木工程材料学科前沿的最新信息，跟上科技发展的步伐。在讲授传统材料的基础上，重点突出新材料的优异性能，开阔学生的视野。这样，第一可以使学生们了解更新的材料信息，紧密跟踪学科前沿；第二可以活跃课堂气氛，提高学生的学习兴趣；第三可以培养学生自我更新、终身获取知识的能力。课程组教师在教学之余长期坚持不懈地献身科研，时刻掌握学科前沿的研究动态，并十分注重将科研与教学紧密结合，用自己的科研心得现身说法，把最新的科研成果运用于教学中，以科研促进教学，取得了良好的教学效果。

七、注重实验教学内容的改革，培养学生的研究、创新能力

为了培养学生的实验动手能力以及研究、创新能力，采取的主要措施是：常规实验主要突出水泥、混凝土等核心土木工程材料的检测实验；对实验内容进行精心设计与革新，突出研究、创新能力的培养，编写了《土木工程材料综合性、设计性、创新性实验指导书》，尽量多开出综合性、设计性与创新性实验项目。2008级土木工程专业学生段邦政、朱攀、肖枭、孙少君等申请并完成了襄樊学院2010年大学生科研项目（2010DXS030），在废渣利用类著名期刊《粉煤灰综合利用》2011年第3期公开《再生砂对砂浆的施工和易性和抗压强度的影响初探》。

八、注重课程教学资料与实验室的建设

在本课程的建设中，我们十分注重教学资料、实验设备和多媒体教学建设以及双语教学的探索实践。在教学实践中积累了丰富的理论和实验教学所需的教学参考书、音像资料、材料样品，购置了较为完备的教学以及科研实验仪器设备，搜集了大量课件、案例、习题和模拟试题集等，从而为学生的研究性学习、自主学习以及创新能力的培养提供了良好的条件。这几年，我们改进了教学手段，采用多媒体式教学，增大了教学信息量，并使教学形式生动活泼，提高了教学效率与效果。另外，我们还采用了英文版《土木工程材料科学与技术》、《英汉土木工程材料常用词汇》等作辅助教学资料，开始了双语教学的探索与实践。

九、强化做习题的教学环节

对于本课程来说，要巩固并深化课堂教学效果就必须重视做习题的环节。针对该课程教材仅有思考题的特点，笔者广泛收集资料，编写了《土木工程材料习题与学习指导》一书，每章内容包括：内容提要、基本要求、重难点提示、基本概念与基本原理、考核要点、典型试题解析及大量习题等，并附有十余套模拟试题。在改进课堂教学的基础上，学生再通过做习题及模拟试题，就能更好地理解并切实掌握课程核心内容，提高考试成绩，改变了过去对该课程“一看就懂，一考却不会”的状况。

十、改革考核内容与评价方法

以往本课程主要以期末考试确定成绩，实验成绩所占权重较小，考核方式不全面，学生的工程素养、科学素养与创新精神未得到培养。改革考核方式后，课程成绩由作业、实验成绩、课程小论文及期末考试综合评定，其中作业占10%、实验占30%、课程论文占10%、期末考试占50%。课程考核加大了实验成绩权重，加强了工程师的基本训练，并增设课程小论文，培养学生的科学素养，全方位考核学生的能力，初步探讨建立了符合人才培养目标的全方位能力发展的考核评价体系。

综上所述，采用上述教学方法进行教学改革，使《土木工程材料》这门以条文叙述性为主的十分枯燥乏味的课程[1]的教学质量有了较大提高，不仅使学生的学习兴趣大增，而且学习效率与学习成绩也有了较大幅度的提高。

材料科学与工程论文篇8

关键词 材料物理 专业建设 改革创新

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2015.09.016

Reform and Innovation of Material Physics Professional Construction

――Taking Chongqing Jiaotong University as an example

LI Xiaoyan

（Department of Materials Sciences， Chongqing Jiaotong University， Chongqing 400074）

Abstract This paper analyzes the professional construction of Materials Physics in Chongqing Jiaotong University from three aspects： professional orientation， teacher team construction and course system. The practice has proved that these reforms have played a positive role in improving the professional teaching and scientific research.

Key words Material Physics; professional construction; reform and innovation

随着我国经济建设和科学研究的飞速发展，各学科之间相互交叉和渗透，①及国外先进的教育模式的影响，推动着我国高校学科建设和人才培养进入了新的发展时期，重庆交通大学的材料物理专业应运而生。②21世纪初，本校针对我国、尤其西部地区公路工程材料人才培养专业几乎为空白这一状态，依托学校主干学科在交通行业多年的办学优势，通过数学、物理学、化学、材料类、土木类、工程力学等多学科交叉融合，成立了材料物理专业。在专业成立后的十多年时间中，我校材料物理专业不断发展和完善，并取得了可喜的成效。专业改革的思路与措施主要从以下三方面开展：

1 明确专业定位，创新人才培养模式

重庆交通大学材料物理专业的前身始于50年代的建材教研室，长期承担全校公共课程《道路建筑材料》，为道路工程材料的开发、应用和检测培养了大批人才。20世纪80年代本专业从事工业废渣在公路工程中的应用研究，承担完成多项省部级科研项目并获多项重庆市科技进步奖。由本专业主编的《现代路面与材料》、《道路建筑材料》等教材长期为交通行业道路工程材料的研究生和本科生教材，我校主编的《工程材料手册》是道路工程设计中的行业技术指导书，撰写的《聚合物改性水泥混凝土》，是该领域国内早期专著之一。依托于学校的优势学科，结合学科发展趋势和地方经济发展的需要，本校于2005年成立的材料物理专业，招收材料物理专业本科生。本专业立足于材料物理在各领域的应用，以材料科学与工程学科为背景，材料物理为基础，加强理、工等多学科的交叉融合，突出基础、创新和继续学习能力的人才培养特点。将本专业建设成为西部地区有一定影响的材料科学类高层次高素质人才培养基地。本专业培养具有扎实的理化力学基础、专业知识及外语、计算机等综合能力，具备工程材料开发应用、检测、加工成型的基本能力，适合从事相关领域的科学研究、技术开发、工程应用、教学与管理工作的高级工程技术人才。本专业立足重庆、面向全国，在金属塑性加工、塑料及橡胶材料加工、焊接、模具设计制造等领域，服务于重庆及全国区域经济和社会发展，结合汽车、船舶及钢结构件制造等行业的需求，将本专业建设成为行业特色鲜明、重庆领先的专业。开展学科多层次、多尺度交叉，构建适应面宽的高素质人才培养方案和培养模式，形成完善的教学体系。

本专业每四年将组织专家对教学培养方案进行讨论，对学生应该具备的知识体系、能力及素质以及我们这四年来培养的学生的质量做评估，在此基础上对培养方案做进一步的调整和完善。培养方案的讨论包括：专业定位、培养目标、培养要求、主干学科和核心课程、各类课程学分学时分配及毕业学分要求、采用双语（或全英文）教学的课程、课内教学课程设置表、集中实践教学环节要求与安排、第二课堂及学分要求等环节。

其中课内教学课程设置作为培养学生的主要内容，主要包括三方面：包括通识教育课程、学科专业类基础课以及专业课。在安排课程时根据知识体系的衔接，学生在大一大二期间主要学习通识教育课程，大二开始接触学科专业基础课，大三要以专业基础课和基础课程为主，大四学生则发展其实践操作和动手能力，大四下学期学生以毕业实习毕业设计为主。学生知识体系的要求如下：

（1）通识教育课程：大学计算机基础、思想道德修养与法律基础、大学英语、体育、形势与政策、中国近现代史纲要、军训与军事理论、思想和中国特色社会主义理论体系概论、思想政治理论课综合实践、马克思主义基本原理、就业指导、创业基础等课程。这部分总共包含了六百多学时的必修课和两百学时的选修课，学分要求修满35分的理论和12分的实践学分。通过通识教育课程的学习，使学生具有较高的综合能力和素养，包括利用现代信息技术手段的资料查询、文献检索、参与交流的能力，学生能够综合应用各种手段获取知识的能力，包括自学能力、表达能力、社交能力、计算机及信息技术应用能力。

（2）学科专业类基础课程：高等数学、线性代数、数学物理方法、概率论与数理统计、材料科学与工程导论、大学物理、大学物理实验、物理化学、无机与分析化学、有机化学、工程力学、材料科学基础、理论物理、材料制备与合成、 电工与电子技术等二十几门课程，学生必须修满约一千学时的必修课和两百学时的选修课，学分要求不少于50学分的理论课和10学分的实践部分。通过专业基础课程的学习，学生应该具备必要的数学、物理、化学、材料学的理论基础，掌握材料合成、掺杂改性的基本原理，掌握材料制备的主要方法及相关工程技术原理，掌握材料设计、性能优选、工艺优化的原则，以及材料的组成、结构和性能关系;能掌握材料设计、材料合成、材料加工、材料分析和材料应用等方面的理论。

（3）专业课程：固体物理、工程材料学、土木工程材料、计算材料学、材料分析测试技术、材料分析测试技术实验、表面工程、功能材料、化学建材、特种陶瓷、加固土原理、工程材料检测技术、实验室计量与认证等约二十门课程。学生必须修满三百多学时的必修课和一百多学时的选修课，包括20学分的理论课和约10学分的实践课程。通过专业课程的学习，学生应该掌握材料性能测试与分析的主要技术方法，具备从应用目标出发对现有材料进行成本、工艺、环保、性能和效益综合评估及材料选用的初步能力。并能接受实验技能的基本训练、并能够具有材料设计、材料合成、材料加工、材料分析和材料应用等方面的科学研究和技术开发的基本能力。

2 教学团队与师资队伍建设

本专业从教学和科研需要出发，注重对教师的培养和师资队伍的建设，主要包括以下两方面：

（1）教师培训。本专业对新进入教师队伍的年轻教师，首先接受人事科安排到西南大学进行岗前培训，然后安排有丰富经验的老教师作为指导老师，以老带新，最后由指导教师给出指导意见。一般，新进教师第一学年不担任课程的主讲教师，辅助其他教师讲授课程，如批改作业，答疑等，并要求每月听课6节以上，并作相应听课记录。对其将担任主讲的课程，要求提前备课，准备教案、讲义等教学资料，供教研室其他教师审阅。新任课教师在任课以前，必须首先由本人提出担任某课程的教学，并经过学院组织的试讲考核，考核合格才能任课。

（2）师资队伍建设措施。为满足办学对师资的要求，在继续坚持“保证数量、优化结构”的师资队伍建设方针下，加强对年轻教师的职业规划和培养。每年逐年引进1～2名专业课教师，逐步建成一支年富力强、学科梯队和知识结构更加合理、治学严谨、具有开拓和创新能力的高水平的师资队伍。在职的教师当中有相当一部分是具有工程和企业背景中青年教师，并将加强在职教师的继续教育包括实践培训。

在重视对教师教学能力的提升的同时注重对教师科研潜力的开发。分批次每年派出一定数量的教师，特别是青年教师到省内外及国外知名高校进修。学校及学院每年邀请多名知名专家学者来校做报告和学术交流，并对青年教师撰写基金申报书以及对科研工作中遇到的困惑给予指导。

3 优化课程体系，加强实践教学，提高教学效果

总结本专业成立以来对本科培养计划的改革经验，借鉴国内外著名高校相关领域的课程体系，促进教学团队和系列教材建设，编写出版一批高质量、适用于材料应用方向人才培养的特色鲜明的教材。

加强实践教学在计划中的比例，对实验教材和实验指导书进行科学合理的修订，减少验证性实验，充实和加强设计性、综合性和自主开发性实验，培养学生创新实践能力。逐渐加强校外实习基地建设，每年新增一到两个校外实习企业，鼓励本科高年级学生及研究生到科技孵化园实习。

加强对学生课外实践活动的指导，鼓励学生参加各种课外实践活动，创造条件使学生较早地参加科研和创新活动;切实加强社会实践、认识实习、毕业实习、毕业设计等实践教学环节，确保各环节的时间和效果。

通过典型案例或专题讲座等途径，采取互动式、启发式等教学方式。每年邀请多名学术专家到校为学生做学术讲座，增长学生的见识，激发学习激情。每年邀请多名包括企业领导、政府管理人员在内的行业专家来校做指导工作，完善我们的毕业生就业方面的准备与指导工作。

加强对教学实验室的管理：材料物理专业实验室主要包括材料物理实验室、建材实验室、道路实验室及工程实训中心，这些专业实验室及校外近十个实习基地为学生掌握材料专业基本实验技能及了解工程材料应用提供了必要的平台，较好地满足教学需要。材料实验中心建立了完整的实验教学质量保障制度体系，确保实验教学任务顺利完成。管理制度的制定体现了以学生为本，既具有人性化又具有规范化。本专业在土木工程材料方向的教学教学仪器已比较完备，金属材料、高分子材料、陶瓷材料以及功能材料、纳米材料、能源材料等新材料方面的教学仪器在完善当中，包括：场发射扫描电镜、透射电镜、核磁共振仪、傅里叶变换拉曼谱仪、俄歇电子能谱仪等。

加强对学生实践活动平台的建设，包括：土建类大学生创新性实验项目、大学生创业创新基金资助项目、材料物理实验室综合开放性实验、参与教师科研项目等、校企结合加强学生实习基地建设等多种渠道。

总之，就材料物理专业的建设而言，重庆交通大学通过建立明确专业定位，加强教学团队与师资队伍建设和优化课程体系三方面的努力，基本形成了较完善的专业教学和科研体系。然而，学科建设只有进行时，没有完成时，本校的包括材料物理专业的材料学科均处于发展壮大之初，我们要走的路还很长。

注释

材料科学与工程论文篇9

关键词：材料学科；应用型人才；进阶式培养

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）07-0125-02

一、引言

随着材料科学技术的迅速发展，能将专业知识和技能应用于所从事的社会实践中，拥有合理的知识、能力结构和一定职业技能的应用型人才越来越受到社会的重视。攀枝花学院材料工程学院积极推动应用型人才培养改革，面向社会、面向材料行业市场，为了满足区域经济建设和社会发展需要，以基本素质和工程技术应用能力培养为主线，从2009年提出构建进阶式培养模式，制定多方向、多模块的专业人才培养体系，始终将工程技术应用能力的培养贯穿于整个培养过程。至今已有一届学生采用材料学科应用型人才培养方案与进阶式培养模式结合（简称“双培结合”）的办学机制圆满完成学业走向社会，同时有三届学生还在双培结合不断完善的办学体制中学习成长。实践证明这种突出专业能力培养和专业方向特色打造的培养模式是非常有效果的，从毕业生应具备的品格、知识、能力等素质结构要求出发，确立公共基础教育、专业教育、综合素质教育三大教育内容，建立模块化培养方案，结合工程应用型人才的进阶式培养模式的办学机制经过多年的探索与实践对应用型人才培养十分有益。

二、进阶式人才培养模式设计

人才培养模式决定着人才培养的方向和质量。目前材料行业的发展正在经历巨大变革，从以往主要靠宏观工程设计合成制备材料，研究其组成与结构、性能与使用效能的传统经验法则转变为通过现代化学、现代物理、数学及工程科学的知识结合一定材料科学的基础理论素养使用先进的研究组成、结构和性能的分析测试设备来设计制造更能满足发展需求的新型材料[1]。该培养模式的建设坚持以技术应用型人才的培养目标为定位，树立具有当代特征的教育质量观，始终坚持学生的知识、能力、素质协调发展的原则，培养学生的创新精神、实践能力、自学能力、交流能力、团队意识和社会适应能力，以材料学这个“大学科”为背景培养人才，使材料专业的学生面对众多行业对各种材料人才的需求时能找到适合自己的一席之地，成为社会经济发展需要的应用型专门人才。

1.专业认识教育。根据调查，材料学科下设专业第一志愿报考率偏低的现象在很多本科院校存在。通过调剂进入材料专业就读的学生普遍对该专业不了解，带有一定情绪。专业认识教育要着重培养学生对材料专业的了解与认知，引导学生尽快入门，培养和激发学生对材料专业的兴趣；鼓励学生交叉选课，构建有特色的知识结构。在实践中，兴趣对人的活动将产生巨大的推动作用，一旦对学习产生兴趣，就会充分发挥自己的积极性和主动性。要达到专业教育目的，让学生成为本专业的应用型人才，必须实行人教、职教、个性化教育的有机结合。教师要从思想上引导学生，让学生了解材料学科在国民经济发展中具有不可替代的作用，通过专家讲座、行家答疑、校友分享亲历、高年级优秀学生带动、组织学科竞赛等手段激发学生产生从事材料专业的自豪感、成就感，稳固学生心态，确立“学一行、爱一行，干一行、钻一行”的思想。

2.专业深度教育。根据应用型人才的知识和能力构成要求，建立应用型人才培养的专业方向体系：坚持以学科群组织专业教学，坚实宽厚的基础；设置英语、高等数学、大学物理、政治理论等基础课程，同时开展材料学科专业深度教育；根据材料科学与工程、材料成型及控制工程专业发展设立金属材料、无机非金属、铸造、压力加工等专业方向，在专业方向下根据行业需求设置课程模块，每个方向开设一定数量课程以满足该方向学生理论知识素养的培养。学生可根据个人能力、兴趣、特长、个性发展并结合择业情况自由选择专业方向，一旦选定方向，专业方向课模块就成其必修环节[2]。在专业深度教育过程中，教师不仅需要给学生传授专业方向的理论知识，还应着力研究应用型专业人才培养的手段和途径；教学单位应积极为教师搭建更高级别的学、产、研有机结合的科学技术平台，通过政策机制鼓励教师承担各级各类科研项目，为课程设计、毕业设计以及学生课外科技创新活动提供优质资源，为应用研究、应用开发和应用设计能力培养创造机会。

3.专业实践教育。针对材料行业背景要求，学生在掌握一定理论知识后，在实际工程技术方面还应具有较强的应用能力，尤其是实际操作能力。因此，为突出学生实践性能力，应注重专业技能的训练，在培养模式中设计专业实践教育环节。这一环节设立课程设计、产品工程实训、综合设计性实验、毕业设计、创新创业训练等课程，以培养学生材料工程问题建模、分析及解决的能力；通过生产实习、毕业实习、社会实践等培养学生的动手能力、实验技能、工艺与装备技术改进和产品设计开发能力。为培养具有一定企业管理能力的应用型人才，通过工程项目管理、安全环保与节能工程、工业企业项目管理、产品工程实训等课程培养学生参与企业项目、工程管理的能力，使理论与实践、知识传授与能力培养相结合，工程技术能力培养始终贯穿于实践教学的全过程，通过专业实践教育不断让学生感知“学以致用、学有所用”，在实践中提高专业素养，产生创新意识，提升创新能力[3]。

三、构建进阶式人才培养模式的探索

高校对区域经济社会发展具有直接推动作用。攀枝花钒钛资源得天独厚，经过四十余年的开发利用，已成为全国最大的钒钛钢生产基地、钒钛原料基地，钒钛产品和产量居全国领先地位，钒钛产业已成为攀枝花市的支柱产业。根据学校实际条件和攀西裂谷资源开发的重点，为适应新材料研发基地特别是钒钛材料开发的需要，进阶式人才培养模式中要科学构建符合人才培养目标的教学内容和课程体系。

1.保持专业优势，突出钒钛特色。在材料学科三个专业培养方案中加强专业主干基础课程的建设，攀枝花学院设立的材料科学与工程、材料成型及控制工程、金属材料工程三大专业多个特色的专业方向课程依托重工业城市独特的产业基础，立足钒钛磁铁矿综合开发利用，充分发挥学院多学科特别是工科的优势，打破以产品和行业设置专业的壁垒，拓宽专业面，逐步形成含钒含钛金属材料、无机非金属材料、材料铸造、压力加工的办学特色。满足了攀西地区钒钛资源的开发和工业强市的建设需要，是全国设材料学科高校中唯一开设钒钛特色课程的学校，设立《钒钛材料工艺学》课程，出版《钒钛材料》、《钒钛产品生产工艺与设备》教材，使学生在学习材料学科知识的同时又能掌握钒钛领域所需要的专业知识。

2.突出重点学科建设优势。从学科角度看，材料学科是个大家族，呈现出相互渗透与交叉综合的发展趋势[4]。为达到应用型人才培养目标，需要不断坚持学生知识、能力、素质的协调发展的原则，培养学生的创新精神、实践能力、自学能力、交流能力、团队意识和社会适应能力；结合区域经济建设和资源优势，要突出“水火相济，尽钒钛之用；知行合一，育天下之才”的办学理念，充分利用现有区域资源优势和工业特色的创新平台和基地，结合企业技术需求及材料行业发展动态，不断更新和完善材料学科教学知识体系，让学生通过培养和锻炼进入社会，这样不但能满足企业的需求，更能帮助企业发展进步。

3.紧扣区域发展需要。围绕钒钛产业建立研发基地，利用钒钛材料相关科研项目建设并且坚持学产研结合，以提高人才培养质量。在实践中鼓励教师将科研成果转化为教学内容，丰富课堂教学，提高学生学习积极性，吸收学生参加教师的科研活动，为学生搭建科技创新和课外实践活动平台；与钒钛材料的生产加工企业联系开展认识实习，了解先进的传统材料生产、新材料研制与生产以及材料的加工与使用等。毕业实习与毕业设计（论文）调研相结合，以课题组为单元由指导教师系统组织完成，注重社会、生产、科研、实验室建设和工作实践相结合。为全方位提高人才培养的应用性和实践性，与地方企业广泛联系，建立校企实习实训就业基地，选派教师入厂驻企，参与企业生产、产品研发、技术改革，培育双师型教师，通过自身实践摸索和开展企业调研对应用型人才培养的知识体系和素质要求不断修正，定期组织企业领导或技术专家咨询座谈，加强与企业产、学、研合作的紧密程度。

四、结语

材料学科是一个理论性、实践性都较强的专业，培养的学生应当具备一定的理论知识水平和较好的工程实践应用能力。材料学科应用型人才的知识结构与能力培养体系是围绕着材料类行业发展的实际需求而设计的，进阶式的培养模式与培养方案的结合目的是使培养方案能够更有效地达到人才培养的目的和标准，使学生真正将专业知识技术学到手，具备做事的真本领才是培养人才的初衷。面对新形势下对材料工程人才的需求，对原来的课程及人才培养体系进行有效整合，构建具有特色的专业培养体系和专业课程体系，在专业中显示特色、在特色中发展专业，才能实现材料学科应用型人才的培养目标。

参考文献：

[1]王章忠，皮锦红，巴志新.材料科学与工程专业应用型人才培养的思考[J].南京工程学院学报（社会科学版），2007，（01）.

[2]蒋淑英，孙永兴，黄万群.“材料科学与工程”学科建设与发展[J].科教文汇（上旬刊），2009，（08）.

材料科学与工程论文篇10

【关键词】高分子材料成型加工 教学改革 课程设计

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）14-0010-02

在高分子科学的学科构架中，形成了高分子化学、高分子物理、高分子工程三个基础性分支学科，以及功能高分子及高分子新材料两个综合性研究领域。高分子材料成型加工属于高分子工程研究的范畴，高分子工程的主要研究线索是，研究在外场（剪切力、振动力、温度、压力等）作用下，高分子的链运动、相态及结构的变化规律和控制条件，从而发展聚合物成型的新方法和新技术。

高分子材料是材料领域的后起之秀，它具有许多其他材料不可比拟的突出性能，在尖端技术、国防建设和国民经济各个领域已成为不可缺少的材料。大多数高分子材料需要经过成型加工才能形成制品，无论金属、陶瓷、玻璃还是天然材料，没有哪一种材料能像高分子材料那样，其最终结构与性能都强烈依赖于加工过程。高分子材料加工过程是控制聚合物制品结构和性能的中心环节，内容涉及高分子物理、高分子化学、聚合物流变学、机械、计算机模拟等多学科，其任务是了解高分子材料的加工特性，确定最适宜加工条件，制取最佳性能产品，为合成具有预期性能的高分子材料提供理论依据。

高分子材料成型加工是高分子材料与工程专业最重要的专业核心课程之一。高分子材料成型加工的工程本质决定了它是一门多学科交叉、科学与工程紧密结合的学科。为使学生建立起大工程的观点，理解其精髓，本课程的讲授会涉及以上诸多学科的内容，要使学生在有限的学时内掌握这门课的基本内容，并且通过对高分子材料成型加工课程的学习，具有高分子材料及其制品设计、生产和研究的科学思维以及创新研究素质，无论对授课老师还是学生而言都是一个新的挑战。笔者结合自身讲授高分子材料成型加工课程的教学实践，在课程体系、教学内容、教学方法等方面提出以下几点看法。

一 加强课程的横向联系

高分子材料的生产有三大关键要素：适宜的材料组成、正确的成型加工方法、配套的成型机械及成型模具。要生产出一个有使用价值，能够利用现有成型设备进行加工的高分子材料制品，必须同时满足以上三个要素。高分子材料生产三个要素之间相互联系、相互影响，是一个不可分割的有机整体。从这个意义上来看，高分子材料成型加工与成型机械的联系应是非常密切的。

高分子材料成型加工与高分子材料成型机械是高分子材料与工程专业的两门专业基础课，这两门课程在本质上有密切的联系，高分子材料成型加工课程包括原材料树脂、助剂、配方设计、成型设备、成型模具、工艺条件及控制等方面，高分子材料成型设备课程主要讲述不同加工方法所采用的成型设备，如开炼机、密炼机、挤出机、注塑机、压延机、中空吹塑机等，从其包括的课程内容看，成型加工和成型机械相互渗透、相互联系，也有交叉重叠的内容，因此有必要对这两门课程的教学内容从整体的高度重新进行规划。

在这个原则的指导下，教师在教学中可以按照原材料、设备、工艺这三大要素组织教学内容，从而把两门课的知识点有机地融合起来，加强课程的横向联系，打破传统的教学模式，培养学生的大工程观。如在讲授聚氯乙烯（PVC）管材挤出成型工艺这部分内容时，教师首先讲授挤出所用的原材料配方（PVC树脂、各种助剂），由于PVC树脂牌号众多，不同牌号的树脂制备方法不同，树脂的性能也不同，在加工过程中所选用的工艺也会有所差异，因此，教师在开始讲授成型工艺时，有必要使学生具备原材料选择这个意识。然后介绍管材成型所需的设备（包括挤出机类型、机头口模、螺杆结构、螺杆组合、传动系统、控制系统、辅机）。如在讲解螺杆时，可分析各种螺杆结构参数对成型加工的影响，各种不同混合、混炼元件的螺杆组合所具有的加工特性，并结合PVC管材生产工艺特点，讲解生产PVC管材所用螺杆的选用原则。在讲解挤出机机头口模时，可将机头口模流道的设计、口模类型等涉及成型机械的内容引入课堂中，使学生掌握有关机头口模设计的基本原则。最后，讲授PVC管材生产的工艺条件及控制方法（螺杆转速、牵引速度、挤出机及机头温度）及其对制品性能的影响。

教学内容改革是21世纪高等教育教学改革的重点，将高分子材料成型加工与成型机械有机结合起来，重新组织课程内容既有利于教师的教学与学生的学习，增强理论教学的课堂教学效果，同时节约下来的理论教学课时可用于实践教学环节，培养学生的动手能力和创新意识，提高在社会上的竞争力，也符合高分子材料加工行业对本专业毕业生所提出来的越来越高的要求。

二 按课程主线组织教学内容

本课程以“材料―成型加工―制品性能”这条高分子材料成型加工的主线组织教学内容，重点了解和掌握高分子材料、成型加工工艺、制品性能三者的关系；材料的不同与成型加工方法的关系；同样的材料用不同的加工工艺方法或加工工艺条件，所得制品的性能为何不同；制品的性能

――――――――――――――――――――――――――

* 基金项目：广东石油化工学院教育科学研究基金项目

与材料本身的性质有何关系等，强调了成型加工对制品性能的重要性，即高分子材料最终的结构与性能强烈依赖于加工过程这一独特之处，这是本课程的主题思想――高分子材料的工程特征，教师在教学过程中，将这一主题思想贯彻始终是本课程教学的首要目标。

在教学过程中，任课教师应将高分子科学基础理论与实际生产和日常用品的例子相结合，与学生进行分析和讨论，启发学生在学习过程中牢牢抓住本课程的主题思想。对于聚合物来说，具体结构决定了它的性能，同一种链结构的聚合物，由于成型加工条件的不同，分子链的排列与堆砌方式会有所不同，从而形成不同的聚集态结构，聚集态结构不同，制品性能也大不相同。如生产聚丙烯注塑件时，聚丙烯注塑制品最终的物理性能不仅与本身分子量和结晶性等有关，而且与注射工艺条件的控制有关。不同的工艺条件导致聚丙烯具有不同的微观结构，而微观结构又直接影响聚丙烯注塑制品的强度、韧性、硬度以及成型加工等性能。如聚丙烯注塑件的光学性能会受到注射成型条件的影响，聚丙烯注塑件在冷却过程中，由于塑件不同部位的温度场、应力场的分布不同，从而会造成注塑件内不均匀的体积收缩和密度分布，因此严重影响了塑件的光学性能和力学性能。这些例子很好地体现了“高分子材料―成型加工―制品性能”这条高分子材料成型加工的主线。

三 对教学方法进行改革

1.多媒体教学

高分子材料成型加工属于专业技术课，教学内容具有很强的理论性和实践性，许多内容涉及成型机械的结构以及具体的操作过程，在学生大多缺少实际感性认识的情况下，单纯依靠文字的板书进行课堂教学，学生难以理解，教学效果不理想。因此，课堂讲授可借鉴国内一些院校的聚合物成型加工精品课程网站的教学资源来制作多媒体课件，通过结合所用的教材，有选择性地将多媒体动画仿真和图片资料补充到电子课件中，不断修改完善课件内容，增加课堂信息量，提高教学效果，激发学生的学习兴趣。为了加深学生对实际生产过程各种机械设备、操作工艺的认识，教师可通过收集各种高分子材料成型加工厂的生产视频，然后在课堂上进行播放讲解，可增加学生对高分子材料成型加工工艺的感性认识。如在讲薄膜的中空吹塑时，大多数学生对旋转机头的工作方式比较陌生，笔者通过给学生播放带有旋转机头口模的中空吹塑生产过程，学生在录像中可以很直观地看到旋转机头在工作中的运行情况，以及旋转机头如何调整薄膜厚度的工作原理，这些都使学生感受到课本的理论知识并不是枯燥的，它来源于生产实际，并对生产实际起到指导作用。

除了在课堂上引入多媒体课件外，教师还可向学生推荐一些著名的专业网站，包括美国塑料工程师学会（SPE）、美国塑料工业协会（SPI）、中国注塑技术论坛、聚合物技术网等，鼓励学生了解加工工程的前沿发展，从而提高学生的学习兴趣。

2.案例教学

为了提高学生分析问题和解决问题的能力，经常以日常生活中常用高分子材料制品进行案例教学，帮助学生认知高分子材料成型加工的整个过程，如日常用到的笔记本外壳、空调外壳、排水管、薄膜、泡沫塑料、汽车轮胎等，启发学生去思考，然后进行讨论，针对常用制品分析所用的原材料、成型方法和工艺，使学生在看得见、摸得着的实例中体会所学知识，这样的教学方法提升了学生学习效率和学习效果。在实际教学中，教师可给学生提供一些案例，如某个工厂某批次的注射件出现了应力开裂现象，试让学生讨论分析其中的原因，并提出解决方案。通过课堂讨论，学生从这一案例中可学到包括原材料、成型方法、成型工艺条件（温度、压力）、制品性能（应力开裂）在内的许多知识点，很好地将高分子材料基础理论与生产实际相结合，学生可以充分理解“高分子材料―成型加工―制品性能”这一课程的主题思想。

3.课程设计

作为大工程观教育理念的一部分，培养具有敏锐工程师意识的学生是工科教学的一个重要目标，高分子材料成型加工课程作为一门实践性很强的学科，可为学生将来走进企业站稳脚跟打下良好的基础，因此，在教学中引入项目教学的理念，让学生利用各种校内外的资源及自身的经验，通过完成给定的工作任务来获得知识与技能。本专业的课程设计是以高分子材料生产流程为主线，实现项目教学，以培养学生的创新能力。

设计内容可以典型的通用高分子材料（如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等）的生产任务为依托建构、设计出一个高分子材料产品生产项目（包括厂址的选择、原料选择、配方设计、高分子材料加工方法、设备的选型以及生产成本的核算等）。它有效地解决了传统教学中理论与实践相脱离的弊端，使理论教学内容与实践教学内容通过课程设计紧密地结合在一起。在设计的过程中，学生通过互联网查找大量的资料、数据，通过到企业调查，掌握了许多第一手资料，在这个过程学生可以概括性地知道所学专业的主要工作内容及其在整个生产过程中所起的作用。

四 结束语

高分子材料成型加工是一门实践性很强的专业技术课程。结合该门课程自身的特点，通过采取加强课程间的联系，抓住课程主线教学、改革教学方法等措施，力图改变该课程课堂讲授效果不高、学生学习积极性普遍较低等现象。

在不断深化教学改革的过程中，要想使学生学有所得、融会贯通，首先应提高学生在高分子材料产品的设计、生产和研究等方面的综合应用能力，从而培养具有卓越工程师意识的高分子材料专业技术人才。

参考文献

[1]申长雨、关绍康、张锐.加强课程建设 培养创新人才――“高分子材料成型加工”课程建设随想[J].中国大学教学，2008（3）：52～54

[2]胡杰、袁新华、曹顺生.《高分子材料成型加工》课程教学中的几点思考[J].科技创新导报，2010（4）

[3]李宝铭、张星、郑玉婴.高分子材料成型与加工课程建设初探[J].化工高等教育，2010（3）：39～41