中国材料科学的发展精选(九篇)

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第1篇：中国材料科学的发展范文

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

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

1课程的性质

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

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

2课程教学的改革实践

“材料科学基础”课程建设和课程教学改革的指导思想是根据专业发展规划,主动适应上海经济、科技和社会的发展对材料学科专业人才知识结构和实践能力的要求,强调理论和实践结合,在宽专业知识面上对学生进行综合素质的提高,培养既把握材料科学和工程基本原理,又通晓材料制备和加工、组成和结构、性能和应用等系统知识的宽专业人才。作为材料学科最为基础和重要的平台课程,“材料科学基础”在学科知识构建中起着“基石”的功能,其教学内容的设定、宽度和深度决定着学生培养中有关材料学知识的基础深度和知识面的广泛程度,并影响着后续课程的展开、实施及教学效果。本着“基础适度、口径宽广、应用为先”的教学原则,我们对课程教学目标、课程体系和内容、实践教学环节、教学方法和手段、考核评估等方面进行了教学改革的实践。

2.1课程教学目标

作为应用型本科材料专业的基础课程,“材料科学基础”课程的教学目标具有多重指向性。一方面,应打下材料科学和工程领域的基本理论基础,为学习材料专业其他知识做预备,同时也为部分学生进一步深造做预备,为此要根据不同学生的情况,有区别地加以培养;其次,要注重培养学生运用基础理论分析和解决实际新问题的思路和能力,把握材料科学和工程学科的思维方法,为今后自学材料领域的相关知识打下良好的基础;最后,根据社会经济的发展需求,强调学生对材料科技进展和人类文明及经济发展关系的认知,能从价值工程的角度研发、选择和应用材料,从环境保护和可持续发展角度评价使用材料。

2.2课程体系和内容

在课程体系上,贯彻“基础适度、口径宽广、应用为先”的课程体系改革原则,在保持金属材料为主的专业特色的基础上,全面介绍了金属材料、高分子材料、陶瓷材料及复合材料的共性和个性特征,在材料科学理论模型的介绍上尽量拓展其适用的材料范围,如晶体结构,位错模型,界面结构模型等。教学内容的取舍以“精、宽、新、用”为原则,从材料科学和工程的基本原理出发,以固体材料结构为重点,从微观、宏观、物质内部、表面和界面、静态及动态过程等不同层面角度,阐述固体材料结构、结构缺陷及变化规律,以及固态材料的相平衡、相图、扩散、相变等,在材料应用方面,结合材料科学的理论内容,介绍相关的新材料、新工艺,如纳米材料、功能材料的最新进展,使学生对材料组成和物质结构的内在联系、材料结构和性能间关系有系统的理解和把握,为今后相关专业课程的学习打下扎实的宽专业口径的理论知识基础。

2.3实践教学环节

在加强实践的教学改革中,采取实验教学课程建设和学院平台实验室建设相结合的方式,推进课程实践教学的全面提高。材料科学基础的实践教学环节分为两个部分,一是课内实验,现配置了16学时的实验课,二是单列了一门“材料科学综合实验”课程,时间布置为连续的3周。针对课程教学目标和教学内容改革的要求,重新讨论制定了课内实验内容,加大综合性实验的比重,如金属塑性变形和再结晶综合实验、金相分析综合实验等,编写了新的实验教学指导书。课内实验以学生材料学基础技能练习为目标,如金相试样的制备、金相组织观察、材料塑性变形过程组织变化的特征,强调对不同材料显微结构基本特征的把握。材料科学基础综合实验课程的主要目的是通过一个完整的实验过程,包括明确实验目的、设计实验过程、实施实验和分析实验结果,培养学生材料科学和工程的基本素养,提高实验动手能力和分析、解决新问题的能力,进一步巩固对材料科学基础核心内容,即“材料结构决定材料性能、材料加工过程和材料结构密切相关”的认知。课内实验和综合实验内容互为补充、相益得彰,取得了新教学培养模式的良好的教学效果。

2.4教学手段和教学方法

在课堂教学和课内实验教学实践中,充分利用多媒体教学手段,自编CAI多媒体课件,在有限的学时内最大限度的发挥多媒体教学的应用效果。一些实验室目前难以实现而对学生的学识教育较为重要的内容也通过多媒体形式使学生有一个较为直观的熟悉。和此同时,还对教学方法进行了相应的改进,授课力求重点突出、逻辑清楚,强调教学互动,提倡师生间平等讨论,倡导探索性和探究性的学习方法,达到理论融会贯通的目的。

2.5考核方式

在课程建设过程中我们对课程的考核方式也进行了深入的讨论,大家认为合理的考核评价制度应该以提高学生的综合素质为主要目标,为此有必要改进传统的闭卷考试形式,避免“一考定终身”的方法。对此我们正在探索一种更为全面均衡的考核方法。具体考虑为将平时作业、实验报告、小论文、随堂考试和期末考试相结合的方式。重视对平时学习过程和阶段学习效果的评价,将上课听讲和课堂交流、作业习题解答的独特性及完成质量列入考评,鼓励学生自主学习、创新学习,鼓励学生发表有自洽性合理性的不同见解。在阶段学习后,设计一些随堂考试卷,随堂考试答应学生参考课堂笔记和教材,但每个学生必须独立完成试卷,重点考查学生对基础知识的应用能力,检验学生分析解决新问题的能力。将实验报告作为独立考查的重要部分,注重培养学生独立完成实验并撰写规范的实验报告的能力,检验和评价学生的动手能力和创新思维能力。适当调低期末考试在学生学业成绩中的权重,例如由原来的70％降低到50％或更低,试卷内容要充分体现教学大纲的基本要求,重点考查学生的临场应变能力,对基本知识的把握、熟练和提炼的程度。

2.6师资队伍建设

课程建设主要依靠教师推动。近年来,我们以全面提高教师队伍素质为中心,以培养优秀年轻骨干教师为重点,在职教师再培训和引进高素质人才并重,着眼于学科可持续发展的需求,建设一支结构优化、素质良好、富有活力、具有创新能力的高水平的教师队伍,取得了很大成效。教师队伍的科研和工程实践能力有了极大的提升,在“材料科学基础”教学团队中,有校学科带头人、上海市曙光学者、校青年学术骨干等,科研及学科建设的成果反哺教学的结果,促进了学生科研实践能力的提高和材料工程意识的形成。教师团队通过公开课观摩学习,加强教学法探究,极大地提升了教师整体的业务水平和教学效果。

3结语

作为上海市重点课程建设的“材料科学基础”正在我校材料学院相关专业范围内进行教学实践,在课程目标、课程体系和内容、实践教学环节、教学手段和方法、考核方式改革等方面进行了探索实践并取得了一定的成绩。课程建设下一步的工作重点将放在网络教学平台建设上,以进一步提高教学效益和教学质量。教育教学改革是一项永无止境的事业,只有通过对学生培养的各个环节进行更具体的探索和调查探究,不断地实践以总结其中的经验教训,才能逐渐探索出一条适合于应用型本科材料专业人才培养的成功之路。

参考文献

[1师昌绪.跨世纪材料科学技术的若干热点新问题[J.自然科学进展,1999,(1)摘要:1-12.

[2杨雄.材料科学基础.实验课程的改革和实践[J.科教文汇,2006,2摘要:81.

[3郭齐勇.大学的教育理念和目标[J.中国大学教学,2002,10摘要:18-20.

第2篇：中国材料科学的发展范文

一、制约材料科学与工程导论双语教学开展的现状

长期以来，我国高等院校理工专业课程教学一般仅使用母语授课，只在有限的公共英语课和专业英语课上采用英语教学。造成这种局面的主要原因一方面是高校对双语教学重视不够，另一方面是专业课教师的英语水平有限。尽管理工专业课教师多数具备很强的专业知识背景，并且在长期跟踪领域前沿的过程中形成了较优秀的英语读写能力，但由于缺乏英语交流环境，其英语口语能力普遍较弱，甚至有的发音还不够标准。这就导致了教师在授课时不敢或是不愿说英语，从而限制了双语教学的开展。另外，学生们长期以来普遍重视读写，忽略听说，一定程度上给双语教学带来了困难此外，相关外文课外参考资料也不够丰富，虽然互联网上知识繁多，但是内容散乱，无法形成系统的教学资料。尽管可以采用引进国外优秀教材的方式弥补这一缺陷，但是由于地方院校的学生英语水平参差不齐，若直接使用引进的原版教材，大部分的学生都会感觉理解困难，甚至失去学习的信心和兴趣。这样不仅难以达到提高学生英语能力的目的，而且会导致学生失去本该轻松掌握的专业知识。因此，编写结构合理、详略得当、有所侧重的中英文对照教材显得尤为重要。

综上所述，传统的教法、学法和教材都制约了双语教学的开展，但开展材料科学与工程导论双语教学仍势在必行。材料科学与工程导论是湖南科技大学金属材料工程专业本科生的必修学位课，于大三第一学期开设，在金属材料专业(本科)的教学中，材料科学与工程导论既涉及到材料的发展和各种材料的特点，又需要讲述材料科学与材料工程的基础知识。其主要特点如下：

(1)覆盖面广——涉及史学、物理学、化学、材料学、工程学等多种学科知识的综合；

(2)内容新——尽管人类使用材料已有几百万年的历史，但材料科学与工程在2O世纪五六十年代才形成一门完整的学科，目前仍处在高新技术的前沿领域，内容日新月异；

(3)教学时间短——实际理论教学时数只有32课时。随着现代科学技术的高度发展，材料科学与工程导论课程的教学逐渐显露出一些与之不相适应的地方，主要表现在：内容没有更新，教学手段比较落后，教学体系的调整缺乏系统性，理论与实践结合不够紧密。因此，笔者认为必须对本课程进行教学改革，推行双语教学。

二、多媒体双语教学的实践效果

通过对2003级和2004级金属材料专业的2轮材料科学与工程导论的教学实践，我们逐步完善了授课方案，为实行双语教学做了充分准备。在对2003级学生授课的过程中，采用的是传统的板书教学形式。由于在板书书写过程中花费了大量的时间和精力，加上教学时间又比较短，为了完成教学任务，无法对课程内容在深度和广度上进行拓展。因此，在对2004级学生授课的过程中，采用了多媒体教学，对电子教案进行了充分准备。大量的图、表、动画的展示，一方面增强了学生学习的兴趣，另一方面也使学生对材料科学与工程学科的内涵和发展趋势有了更为深刻的认识。但是由于目前材料学科发展很快，大部分新的研究成果都是用英文表述，仅仅通过翻译介绍最新的成果无法让学生理解材料科学与工程学科的奥妙与趋势，并且学生在接触到原汁原味的英语资料时也会感觉生涩。在这种情况下，我们提出了双语教学改革方案，并申请到学校的支持。在湖南科技大学教研课题《材料科学与工程导论双语教学研究与实践》的支持下，我们根据前期的准备工作和教学实践中发现的问题，挑选了合适的参考书，并重新对课件进行了修改和完善。首先，将原部分章节的双语内容扩展到整个课程；其次，增加了扩展学生视野的专题讲座部分和锻炼学生思考分析能力的讨论部分。2007年下半年正式在2005级金属材料1～2班实施了双语教学计划。在课程讲授到1／3的时候，我们对班级所有学生进行了关于双语教学效果的小调查。从反馈的结果来看，几乎所有的学生都表示喜欢这种双语教学的模式，大部分的同学反映，双语教学对专业词汇的学习有一定的帮助，75％的学生认为增加英语表达不会影响正常教学的容量，相反它更能为深奥而又枯燥的专业知识增添乐趣，加深学生对抽象名词的理解，提高学生的学习兴趣和积极性。同时，学生们也提出了一些意见和建议，如单词量大，英语基础不够，很多同学建议多媒体课件应该对重点内容配上中文对照，并配上录制的声音文件，给同学们展示标准化语音、语调等。根据反馈意见，我们对课程内容进行了调整，增加了中英文对照部分，增加了图片，并给每个同学发放了该课程相关的单词表，从而增强了学生参与课程的积极性，提高了教学效果。在教学过程中也发现了一些问题需要改进，如学生的英语基础相差比较大，部分同学跟不上课程；教师的英语口语有待进一步提高。经过一年左右的实践，我们对材料科学与工程导论双语教学过程中获得的经验和教训进行了总结。尽管取得了一些成绩，积累了一定的双语教学经验，但我们发现，仅靠一轮教学的实践就找到适合我们学校的双语教学方案还很不够。因此，一方面，我们决定延长该课题的研究期限，更加深入的进行本课题的研究：由于原计划主要参照了一些重点大学的教学实践方案，而我们的学生与重点大学的学生相比，英语基础较差，主动学习能力较弱，所以我们主动调整了教学内容中的中英文比例，最大限度地提高学生参与课程的积极性，并计划在2006级金属材料专业实施，对比效果。另一方面，也希望通过本课题的实施，将双语教学扩展到金属材料专业的其他专业课程，如笔者讲述的《粉末冶金原理》。为了尽快摸索出适合我校特色的双语教学模式，我们进行了对比教学实验H]。为了找到较为平衡的双语教学方式，在对2006级金属材料专业教学的过程中，我们采用了较多的中文内容，并在教学过程中及时调整中英文比例。从学生反馈的信息来看，中英对照的讲授方式应该是比较适合我校学生的双语教学方式，既有利于学生接受专业知识，又有利于学生英语水平的提高。

三、关于双语教学的思考

我校是一所地方性综合性大学，与双语教学起步较早的重点大学相比较，虽然取得了一些进展，但目前仍处于摸索和起始阶段，存在着一些问题，比如对双语教学的认识、双语师资队伍的建设和学生的外语水平、教材的选择、资金投入以及双语教学的评价一等问题。针对我校的具体情况，笔者认为可从以下几个方面进一步加强和推广双语教学。

(一)加强师资培训力度，积极引进人才优秀的师资是双语教学成功的保证。一方面，要抓好在职教师再培训工作，如选派教师到外国语学院培训，以提高英语应用特别是英语口语水平。同时，应该积极组织承担双语教学的教师到英语母语国家进行短期进修，或鼓励本校有海外留学背景的教师尽量采用双语教学。而本校培训是我校教师培训最切实可行的办法，学校可以聘请本校外国语学院的教师对非英语专业教师进行英语培训，切实提高教师的英语口语能力。另一方面，学校应制定优惠政策、开辟绿色通道，积极引进国外留学人员和国内高级人才，促进双语教学的开展。

(二)科学选用教材。引进与自编结合教材是教学之本。实施双语教学首先要有合适的外文教材。一是内容要合适，既能简明扼要的叙述基本理论，又能展示学科的研究前沿，以符合课程教学的基本要求；二是语言规范，文笔流畅，简明易读，便于中国师生使用。目前，国内大多数高校采用的英文教材都是国外的原版教材。这类教材语言规范，内容较新颖，信息量大，但其篇幅往往很长，内容与我国现行教学基本要求有较大偏差；并且由于这类教材编写的对象是英语为母语的学生，文字中有一些中国师生不大熟悉的标准和约定，增加了理解的难度，直接用于教学多有不妥。因此，我们在选择英语原版教材进行双语教学时，应参考和对比国内同类教材，既要注重本课程所需的基础理论，又要对比教材内容、逻辑结构；既要考虑跟踪学科前沿，又要分析其叙述方法和特点。避免教材选用出现偏差，影响教学效果。同时我们应鼓励高水平教师自主编写英文或中英文对照教材，并争取正式出版，以满足双语教学的需求。

(三)因材施教，区别对待地方院校的学生英语水平参差不齐，实施双语教学应该采取分阶段、分专业、有重点的方式进行推广。首先，在师资条件较好的某一专业、某一课程进行双语教学试点，可以全年级学生全选，也可部分选，要充分考虑学生的个体差异、外语水平等，优化多媒体课件中的中英文比例和授课过程中英文讲述比例；其次，也可以根据学生的外语基础，尝试将同一专业或者相近专业外语基础较好的学生集中在一个班级里，教师根据学生的实际情况实施双语教学。

第3篇：中国材料科学的发展范文

关键词： 研究生培养；材料科学与工程；化学

材料是人类文明与社会进步的物质基础与先导，是实施可持续发展战略的关键；材料技术是现代高科技与新经济的三大重要组成部分，在以高科技为主要特征的知识经济时代，世界各国在产业政策、科学研究、教育与人才培养等方面都给予了材料科学重点支持、优先发展的政策。随着我国社会经济和科学技术的发展，对材料科学与工程专业人才的知识结构与实践能力提出新的要求，因此，高校材料科学与工程专业人才培养方案需要做出相应的调整，以满足社会经济发展对材料科学与工程专业人才的需求。

我国材料科学与工程教育改革迅速发展，几乎全国所有设有材料专业的院校均已不同程度地参与了材料科学与工程教育改革，借鉴欧美诸国材料科学与工程教育模式与体系，培养模式由“专业培养”向“学科培养”发展，从狭窄的专业教育向全面的素质教育转变，从钻研狭窄的单科教育向建立工程意识教育转变；同时，吸收欧美国家的“材料学科共同基础知识”作为重要的教学内容，课程设置从学科式课程向整合式课程转变，专业课程从中心地位向载体地位转变，课程内容从以学科发展为中心向以培养学生为中心转

变[1]。总体来说，我国高校材料教育正在不断打破旧的专业范围的约束，向其它专业甚至其它一级学科渗透。在这样的背景下，深化我校材料科学与工程领域人才培养方案的改革成为必然的选择。

一、国内材料与化学学科研究生培养现状分析

调研对象为国内“985”高校的材料与化学学科研究生最新培养方案，学科涵盖材料科学与工程、化学两个一级学科，材料学、材料物理与化学、材料加工工程，高分子化学与物理、应用化学五个二级学科[2]。调研结果分析表明，国内高校材料与化学学科研究生培养方案中，课程设置具有如下特点：

（1）除了政治、英语、数学等公共必修课外，课程设置的基本模式为：专业基础课+专业选修课（包括必修的学术活动、专业外语等）。

（2）专业基础课的数量少，且必修，或者提供少量课程供选择；所设课程都为各方向的基础和共性的理论、测试方法、制备技术和实验技能等。

（3）专业选修课根据各自的研究方向提供很多课程供选择。大部分学校开设的专业选修课都在10门以上，如天津大学为材料学硕士生开设了24门专业选修课；哈尔滨工业大学分别为材料科学与工程硕士生和博士生开设了35门和14门专业选修课；上海交通大学为材料学、高分子化学与物理和应用化学博士生都开设了20门专业选修课；南京大学为应用化学硕士生开设了26门专业选修课。

（4）对学术活动（读书报告、参加学术会议、听学术讲座）、前沿进展或专题研讨、外语文献阅读提出了越来越高的要求和标

准[3]。几乎所有高校都将上述课程列为必修，并对其考核标准提出了更高要求。如哈尔滨工业大学规定研究生参加跨学科学术讲座5次，并在全系范围内做学术报告2次（其中至少1次使用外文），并鼓励参加国际学术会议。

（5）各高校均倾向于按一级学科设置课程[3，4]。如中南大学、浙江大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、清华大学等均按材料科学与工程一级学科设置了硕士生和博士生的课程体系；四川大学、华东理工大学、北京理工大学、南开大学等按化学一级学科设置了高分子化学与物理、应用化学的硕士生课程体系。

（6）规定或鼓励跨学科修课，以提高综合素质，拓宽知识面和优化知识结构。

二、我校材料学科研究生培养现状分析

我校材料类人才培养源于1953年成立的哈尔滨军事工程学院“金工金相”专业，至今已有55年的办学历史。随着“哈军工”主体南迁长沙，学校原专业体系进行了相应的调整，材料类与化学类合并组建材料工程与应用化学系，先后开设了“金属材料”、“复合材料”、“军用材料工程”、“应用化学”等专业，为国家和军队培养了大批优秀的高级技术人才。

随着高新技术发展对材料科学与工程人才培养需求的变化以及国内外材料科学与工程教育改革的不断深入，我校材料学科研究生的培养现状越来越不能适应新的历史条件下国民经济发展和军队现代化建设对材料科学与工程专业高级人才的需要，突出表现在如下几个方面：

（1）按二级学科设置培养方案，与学科交叉融合的大趋势不相适应。我校材料类研究生培养按“材料学”、“材料物理与化学”、“材料加工工程”3个二级学科设置培养方案，此外，还有“高分子化学与物理”、“应用化学”、“军事化学与烟火技术”3个化学类二级学科硕士点，涉及6个二级学科，分布在“材料科学与工程”、“化学”、“化学工程与技术”、“兵器科学与技术”4个一级学科中。而近年来，随着我校材料学科与化学学科相互交叉融合，逐渐形成了以化学基本原理为学科基础，材料工程为专业方向的特色学科体系，涵盖结构材料（耐高温与轻质复合材料）、功能材料（光电功能材料）、材料化学（电池能源材料）、军事化学（含能推进材料）4个特色学科方向。上述6个二级学科交叉融合于这4个特色学科方向中，且各二级学科间的界限逐渐模糊，如结构材料方向不仅具有“材料学”的学科属性，还具有“材料加工工程”与“高分子化学与物理”的部分学科属性。因此，这种按二级学科设置的研究生培养模式不再代表我校材料学科特色学科方向发展。

（2）专业方向划分过细，不利于教学资源的合理配置。我校材料与化学类6个二级学科硕士点涉及的研究生培养专业方向达19个，而每年的招生规模小于40人（2008级博士研究生13人，硕士研究生25），并且培养规模有逐年减少的趋势，这样每个专业方向年招生规模在2人左右。这必然带来两个方面的弊端：一是要开设数量众多的专业课程（如每个专业方向开设1～2门专业课程，则专业课程的数量达38门之多），而听课的学员可能只有1～2人，这既加重了教员的负担，又浪费了日益紧缺的教学资源；二是过多的专业方向不利于教学条件的建设。

（3）课程体系不够优化，不能满足跨学科培养的需求。我校自2004年开始暂停“军用材料工程”专业的本科招生计划，而材料学科又是我校的优势学科，所以本校“应用化学”专业的本科生绝大多数选择报考材料类研究生，呈现较普遍的跨学科培养现象。应用化学专业的本科生由于材料科学基础理论知识缺乏，必然会影响其研究生阶段的课程学习与后续的论文研究，而在培养方案的课程设置中并没有将材料学科共同基础知识作为主要的教学内容，反而是各类专业课程处于中心地位，这必然会制约人才培养的质量。此外，在课程设置中过于重视理论教学，而忽视了实践性课程教学，不利于学员创新思维与动手能力的培养。

三、我校材料科学与工程研究生培养方案的改革

在全国材料科学与工程教育改革的大趋势下，为了适应新的历史条件下国防和军队现代化建设对材料类专业高级人才的需要，结合我校材料学科与化学学科交叉融合的学科特点，开展材料科学与工程研究生培养的改革，包括人才培养模式、课程体系、实践性教学环节等内容。主要工作体现在如下几个方面：

（1）突破学科界限，按一级学科组织人才培养。顺应国内外材料科学人才培养改革的主流，突破材料与化学学科界限，按一级学科的模式组织人才培养，不再按二级学科进行区分，而是按“大材料”的思想，下设“结构材料”、“功能材料”、“材料化学”、“军事化学”4个特色学科方向。在课程设置上，摒弃材料与化学相互独立的模式，跨材料科学与工程和化学两个一级学科设置课程体系，将材料与化学共性的基础理论作为基础课程的主体，突显材料与化学的交叉融合。具体课程体系结构如表1所示。

上述课程体系的构建是基于材料与化学学科的内在关联性，将化学定位于材料的基础学科，而材料学科定位于化学学科的工程化方向之一。因此，材料与化学类研究生完全可以采取大学科群培养模式，跨材料和化学两个一级学科设置课程体系，完全打通材料与化学课程，不再区分学科门类。这种培养模式虽然在国内同类高校中还不曾采用，是一种培养模式的创新；但和国内众多重点高校鼓励研究生跨一级学科选修课程的精神是相符的。因此，材料与化学大学科研究生培养模式应该是一种有益学科融合，增强研究生学科基础知识的不错选择。

（2）优化课程体系，强化实践性教学环节。按照学科知识体系优化设计研究生课程，课程体系和内容的设计力争做到体现学科内涵、学科基础和学科前沿。在专业课程设置上，大幅压缩专业课程数量，有针对性地开设高水平专业课程，实现专业课程从中心地位向载体地位转变。〖JP2〗如表1所示，每个学科方向限设专业课程3～4门，且可以跨学科方向选修。在教学内容的编排上，充分考虑“复杂电磁环境”等信息化条件下联合作战的重大需求，用科学技术进步、军事训练和武器装备发展的最新成果充实更新教学内容，如将《功能材料》课程改造成《信息功能材料学》，增设《伪装隐身技术》、《生物材料学》、《含能材料性能计算原理》等课程。〖JP〗

在实践性教学环节方面，注重研究生动手能力的培养，除开设大量的课程实验外，还增加了《高等合成化学实验》和《材料制备实验》2门实验课程。在实验内容的选取上紧密结合我校科研特色，如聚碳硅烷制备与有机硅树脂合成实验、C/SiC复合材料制备与聚合物复合材料构件制备实验、功能陶瓷材料制备与性能表征实验等。这不仅培养了研究生综合应用所学知识解决实际问题的能力和创新精神，而且使研究生提前熟悉科研设备，对后续科研工作的开展也是大有裨益的。

（3）强调自学和研讨，强化研究生学术活动。突出强调研究生的自学能力，要求研究生参加各种学术研讨活动，且明确参加学术会议、学术讲座、专题研讨等学术交流活动的等级和次数要求，如博士研究生必须参加不少于20次（硕士研究生为10次）的学术交流活动（其中至少有4次为跨学科交流活动），本人至少主讲3次。至少应参加一次国际学术会议或全国性高水平学术会议并。并要在参加每次学术交流活动后，撰写不少于500字的总结报告。同时强化研究生文献查阅能力，明确要求博士研究生在开题报告前应至少全文阅读相关技术文献资料80篇（硕士研究生为50篇），其中外文文献资料不少于阅读总量的1/2，达到熟练的文献检索和综述能力，能够对文献进行分析总结，提出该研究方向的发展动态和发展潜力以及需要进一步研究的关键问题，并写出不少于7000字的文献综述报告。

四、结束语

我校材料科学与工程学科通过本轮人才培养方案的改革，基本理顺了人才培养与学科建设的关系，达到了更新人才培养观念、优化课程体系、改善创新环境与增强自主学习之目的。但人才培养的改革是一项长期的工作，需要持续不断地创新与实践，才能永保人才培养方案的科学性与时代性。

[参考文献]

[1] 材料科学与工程教学指导委员会.材料科学与工程人才培养规格与模式的演变规律[J].教育部高等学校教学指导委员会通讯，2006，（1）.

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[4] 董兵海，王世敏.材料类专业人才培养方案及课程体系改革的探索与实践[J]. 湖北大学成人教育学院学报，2008，（2）.

第4篇：中国材料科学的发展范文

摘 要：新能源技术、轻量化和智能化是未来汽车的发展方向，汽车材料的创新和应用是推动我国由世界汽车工业大国走向强国的必由之路。为了培养具有源头创新能力、车辆工程和材料科学与工程学科交叉的高端人才，该文介绍了同济大学“材料-汽车-新能源复合型人才培养模式创新实验区”的培养目标和课程体系设立，为我国学科交叉和创新型汽车工业人才培养探索新路。

关键词：车辆工程 材料科学与工程 学科交叉 源头创新 未来汽车

中图分类号：G643 文献标识码：A 文章编号：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年第一辆汽车诞生以来，人类社会生产与生活发生了深切的变化。汽车工业的迅猛发展，已经成为许多工业大国的支柱产业。20世纪50年代起中国开始自主建设汽车工业，并于20世纪80年代起通过大规模引进和消化吸收、自主开发，我国的汽车工业已发展成为世界汽车大国，产量占全球第一，不过在汽车技术领域与国际先进国家仍有较大差距[1]。

随着人类社会对资源消耗的大幅增加，化石能源短缺、温室效应、环境污染已成为人类所面临的一个重大问题，而建立在大规模资源消耗的汽车工业则走到了一个十字路口。为适应社会发展的需求，新能源技术、轻量化、智能化已成为未来汽车产业发展的必由之路，诸如：锂电池、轻量化材料、传感器材料等一大批汽车新材料不断涌现，成为新一轮汽车工业革命的源头动力[2]。

1 我国汽车相关本科专业人才培养现状及需求

为了培养我国汽车工业研发、技术与管理人才，国内一些高校相继建设了车辆工程、汽车服务工程等一批汽车类专业，成效显著。但目前该类专业的人才培养模式与我国汽车工业发展模式相近，即偏重于汽车生产制造和汽车服务保障，各高校车辆工程专业培养方案同质化现象较为严重[3，4]，在汽车技术源头开发创新人才培养上则有所欠缺。近年来，我国许多高校在车辆工程等本科专业教学实践中已逐渐认识到，单纯偏重于车辆机械工程领域的教学模式已不完全适应汽车产业的高端人才培养所需，因此，相继开展了跨学科培养试点。如同济大学汽车学院近年来除了在车辆工程专业中新增了“新能源汽车”专业方向外，还与工业设计相结合建立了汽车造型专业人才模式创新实验区。江苏理工学院将车辆工程与电子信息工程两个专业相结合开展了跨学科人才培养试点。许多高校相继开设了一些汽车材料类课程，为车辆工程或材料类专业课程体系中增加了一些跨学科元素。[5-7]

自古以来，材料科学始终是人类文明发展的基石、推动现代工程技术创新的源头动力。未来汽车技术的变革离不开在汽车材料领域的源头创新[8-11]。在目前国内高校车辆工程专业的课程设置中，一般偏重于机械、汽车技术方面的知识点教学，而对于汽车生产所用材料科学领域的知识点则多局限在应用范围，汽车工业人才的培养缺乏汽车材料科学与技术研发领域的积淀。

因此，为了适应国家对汽车产业发展的新需求，培养兼具汽车材料源头创新和汽车设计制造创新的高端研发和工程技术人才，同济大学材料科学与工程学院、汽车学院结合各自优势，强势联合，在国内首创“材料-汽车-新能源复合型人才培养模式创新实验区”，将新材料与新能源技术、汽车技术有机结合，重点培养服务于新一代汽车工程技术与汽车材料创新、具有源头创新思维的汽车产业领域高端人才，以满足国家发展之急需。

2 创新实验区建设理念及思路

从现有的本科培养体系来看，车辆工程专业是研究汽车等各类车辆的理论、设计及制造技术、培养从事上述领域高级研发和工程技术人才的本科专业，目前我国数十个高校开设了此类专业。该专业除了要求掌握必需的车辆工程专业知识外，还要求具备扎实的力学、电工、电子、机械、设计等方面的工科基础知识。其主干课程包括车辆工程、机械原理、理论力学、材料力学、机械设计、电工与电子技术、汽车构造、汽车理论、内燃机理论、汽车设计等。

材料类专业则是全国综合性高校大都拥有的本科专业，是一类涉及材料学、工程学和化学等方面知识的宽口径专业，其以材料学、化学、物理学为基础，重点研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用。材料类专业又可细分为材料科学与工程、金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料等本科专业或专业方向，随着新材料研究和应用开发的不断深入，功能材料、纳米材料、光电子材料等一些新的本科专业也都有招生。

2014年在上海汽车集团考察时就强调，发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。未来汽车的发展必定围绕着新能源技术、轻量化节能减排和智能化方向发展，而要实现这一目标，就必须在汽车材料上的进行不断创新，才能进而实现汽车技术上的变革。

为了培养服务于未来汽车工业领域源头创新、能够从事新能源、轻量化、智能化汽车相关材料、装备及整车开发的综合性高级科学研究和工程技术人才，同济大学近年来通过不断深入研讨汽车、材料、新能源技术领域学科交叉及复合型人才培养机制，于2016年设立了“材料-汽车-新能源复合型人才培养模式创新实验区”，并正式对外招生，以培养兼具物理、化学、力学、机械、设计等工科基础知识以及材料科学与工程、车辆工程等必备专业知识的学科交叉复合型拔尖人才为目标，定位于依托材料科学与工程专业、同时与车辆工程专业开展学科交叉密切合作，在未来汽车产业紧缺人才培养上协同创新，为未来汽车工业的发展和新一轮变革提供源头推动力。

3 创新实验区的课程体系建设

在同济大学材料科学与工程本科专业课程体系中，分别开设了物理、化学类基础课程、电工、设计等工科基础课程以及大量材料类专业课程，专业总学分为175。而车辆工程为5年制本科专业，除了大量的车辆工程专业课程外，还开设了力学、机械、电子、电工等工程基础课程，5年总学分达211.5，即使在扣除其第二外语课程设置后，总学分也高达179.5学分。由于国家及学校对本科教育的总学分有严格的限制，因此，创新实验区的课程体系设置不能简单合并两个专业的课程体系，需保证学生有适宜的课堂学习强度和足够的课外学习时间。

因此，在设定实验区课程体系建设目标时，根据人才培养定位，遵循以材料科学与工程本科专业课程体系为基础、融合汽车工程核心课程教学、强化新能源技术、轻量化技术、智能化技术等特色交叉课程教学的培养模式，开展复合型人才的教学与培养工作。创新实验区课程体系在保证完整的材料类专业基础课程体系和必要的物理、化学类、电工、设计基础知识的基础上，增加车辆工程类专业基础课程和必要的力学、机械等基础课程教学内容。同时大规模开展材料-汽车-新能源技术学科交叉课程建设，在保证材料科学与工程专业必须的专业课程总学分和毕业要求基础上，同时满足车辆工程专业课程体系结构要求。

因此，在创新实验区的课程设置中，除了开设高等数学、普通物理、三大化学、电工学等理工科基础课程外，还增设了理论力学、机械原理、机械制图、制造技术基础等力学、机械类基础课程。在材料类课程中则保持了材料概论、材料科学基础、材料工程基础、材料研究方法等全部材料专业基础课程以及材料力学性能、材料物理性能、功能材料学、功能材料制备工艺基础等重要专业课程。对于车辆工程专业课程来说，则根据创新实验区培养目标开设了车辆工程导论、汽车理论、汽车构造、车用新能源及动力系统、自动控制原理等核心专业课程。与此同时实验区通过深入研讨开设了诸如汽车工程材料、新能源材料、轻量化汽车技术与材料、车用传感器技术与材料、新能源汽车产业概论等学科交叉课程，同时两院合作设立了材料专业与车辆工程专业综合实验、车用新能源技术及材料综合实验、汽车构造实习等一批学科交叉型实验实践类课程。这些学科交叉课程的设立不仅使创新实验区学分分布可满足材料科学与工程专业毕业要求，也能够满足学生在车辆工程专业继续深造和就业的要求。同时创新实验区的总学分控制在17分，保证了学生能顺利完成在4年本科阶段学习。（如图1）

为了进一步加强材料-汽车-新能源技术学科交叉领域的高端人才培养，创新实验区采用本-硕-博贯通式复合型人才培养模式，即学生通过本科阶段学习训练，完全具备同时在材料科学与工程、车辆工程专业继续学习深造、工作的能力。学生可以通过选拔进入材料科学与工程或车辆工程专业的研究生阶段学习，同时也提供赴美、英、法国等知名高校进行国际联合学位培养的机会，以培养在汽车工业领域国家急需之才。学生也可以经过本科学习直接进入汽车、新材料、新能源等相关行业工作。

4 结语

创新实验区的学生经过创新实验区的跨学科模式人才培养，将兼具材料学科和车辆工程的专业知识，材料研究和汽车工程开发相结合，在车用材料开发时直接掌握汽车应用之需，而在汽车研发和生产、维护时则明晰各类车用材料的特点和可能面临的挑战。材为车用，车以材先，对于现代汽车工业的发展和未来汽车技术源头创新具有重要意义。同济大学将在创新实验区的建设中不断探索，优化并健全实验区课程体系，并由学科交叉型本科教学逐渐向教学、科研并重的研究生跨学科培养延伸，并希望在不久将来建设成一个汽车材料相关学科交叉新专业，为我国汽车工业的创新发展提供强力支持，同时为高等教育跨学科融合式人才培养树立典范。

参考文献

[1] 吴斯.追逐数十载 中国汽车工业落后之痛缘何还在[N].现代物流报，2016-5-13（C3）.

[2] 唐科祥.浅谈汽车未来发展趋势[J].企业科技与发展， 2016（4）：148-151.

[3] 王旭飞，康芹，施绍宁，等.地方院校车辆工程专业培养方案的研究[J].中国现代教育装备，2016（4）：50-52.

[4] 陈茹雯，张雨.车辆工程专业同质化现象探析[J].科学大众-科学教育，2014（11）：156.

[5] 张兰春，赵景波，刘晓杰.车辆工程专业跨学科人才培养模式的探讨[J].江苏理工学院学报，2014，20（6）：112-114.

[6] 王天国，罗成，李建.面向汽车工业的材料科学与工程专业应用型人才培养模式的研究[J].时代教育，2015（18）：5.

[7] 常颖，李晓东，魏志勇.汽车材料类课程整合及教学模式改革研究[J].实验室科学，2014，17（6）：190-192.

[8] 牟宁博.关于汽车新材料的应用现状及发展探讨[J].化工管理，2016（4）：89.

[9] 周贺祥.汽车用新材料的应用进展[J].化工新型材料，2016，44（2）：41-42，45.

第5篇：中国材料科学的发展范文

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 “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。

第6篇：中国材料科学的发展范文

关键词：材料研究方法与测试技术；课程建设；教学研究

中图分类号：G642 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）02-002-01

进入二十一世纪，高技术凭借其既能促进社会发展，又是国家安全的保证而主宰世界已经成为不争的事实。先进材料在高技术领域又处于先导性、基础性和带动性的地位。近年来，新材料技术日新月异的发展， 既为基础教育和前沿研究的高等院校提出了严峻的挑战，也为如何能够培养能适应材料科学与工程领域高速发展需求，又具有新的知识结构的创新型高素质人才提供了教学研究的动力。

《材料研究方法与测试技术》是吉林建筑大学材料科学与工程学院无机非金属材料、高分子材料及材料化学专业本科生必修的公共技术基础课，主要涉及材料研究方法的基础理论知识和材料分析、测试的技术手段，是综合性和实践性紧密相结合的课程，是每位学习材料的学生必须掌握的知识，在材料学科中有着无可比拟的地位。随着新材料科学技术的发展，各种测试手段日新月异，为了使学生在将来的科研及工业生产中能正确选择和使用有关的近代测试分析技术，《材料研究方法与测试技术》课程无论从教学内容还是教学方法上，都需要进行系统改革以适宜时代的发展。

一、课程内容改革

1、根据材料科学与工程学院各专业不同教学对象、不同培养目标和教学要求，材料研究方法与测试技术课程组制定了不同的教学大纲、教学计划和教学内容，形成了内在联系密切、统一组织协调、教学内容和教学方法各具特色的多层次的材料研究方法与测试技术课程。

2、提出了实践教学与理论教学并重的教学理念，解决了学生理论基础较强而对测试仪器操作和分析测试数据能力弱的现象，提高了学生分析问题，解决实际问题的能力。

3、将科学方法论和科学史融入授课过程，让学生追寻科学发展足迹，体会每一材料研究方法的形成、演化之思维过程，进而了解科学研究的一般规律，了解科学思维的逻辑方法和非逻辑方法。

4、丰富完善教学内容，既涵盖了原子力显微镜，扫描隧道显微镜等最新发展的分析测试技术，又包含建筑材料性能分析测试等特色内容，实现了内容分层次、分模块，使教学内容层次清楚，重点突出，特色分明。

二、理论教学方法和手段改革

1、积极建立新教学的理念和实践教学模式。理论教学讲授基本原理并注重知识体系的整合；教学实践加强分析问题、解决问题的能力。在教学工作中，课程组建立了“课程实验-综合测试-课外实践”三段式实践教学模式，培养学生实际应用各种分析测试技术解决实际问题的能力和创新能力。

2、改革了教学手段，课程主讲教师自制多媒体教学课件并采用多媒体教学，充分利用课程网站等现代化教学手段辅助教学。在教学工作中，将教师的科研案例引入教学，取得了良好的教学效果。已初步完成《材料研究方法与测试技术》网络版教学软件的开发，同学可随时上网学习和查阅有关内容进行学习。编写《材料研究方法与测试技术》思考题，建立网上交流平台，便于学生与教师、学生之间的自测以及交流。

3、教师队伍建设取得成效。采取了引进和自身培养相结合的措施，充实了教师队伍。课程组四位主讲教师由一位德高望重的教授、两位博士毕业的副教授和一位正在攻读博士学位的讲师组成，形成了一支知识结构、年龄结构、学缘结构合理，整体素质高，有发展潜力的教学队伍。

三、实践教学改革

1、材料科学与工程学院实验中心拥有建筑材料实验、高分子材料实验室和材料化学实验室。装备有电子显微镜、综合热分析、色谱分析仪、偏光显微镜、红外光谱分析、显微硬度仪、激光粒径测定仪等大型仪器，满足进行本课程不同层次学生学习的需求。

2、本着提高学生实践能力、动手能力和创新能力的目的，鼓励学生参与老师的科研实验活动。学生通过大学生科技创新大赛和毕业设计等方式参与老师的科研课题，在学习材料研究方法和测试技术课程同时，依据自我专业兴趣，自行选择指导教师，通过自主查阅资料、与指导教师交流、自主思考、设计实验、制备样品，并评价材料的综合性能及分析材料的结构。科技创新大赛的成绩一定比例计入本课程期末考试，激发学生参与科技活动的积极性，同时培养其自觉学习，独立思考及独立科研的能力。

四、课程目前的不足

尽管我们对《材料研究方法和测试技术》课程教学内容和教学手段精心设计，但仍然还存在明显的不足：

1、实验教学与课堂教学时常脱节。本课程涉及的仪器精密且贵重，数量有限，种类也不齐全，学生真正动手操作仪器的机会非常有限，动手能力很难得到实质性提高。

2、本科程涉及到结晶学、物理学、数学等学科，学生在理论教学中表现出基础学科知识不足的特点。

3、在教学中遇到的材料微观现象难以用语言表述、仪器结构复杂，学生无法在短时间内掌握，并熟练操作，难以达到预期效果。

尽管我们对《材料研究方法和测试技术》课程进行了教学内容、教学方法和手段的改革，并取得了一定的经验，但要想赶上日新月异发展的步伐，培养出高素质、具有创新性的人才仍需不断的努力。

参考文献：

第7篇：中国材料科学的发展范文

关键词：现代制造技术；特征；趋势

摘要制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%～55%。在一个国家的企业生产力构成中，制造技术的作用一般占60%左右。专家认为，世界上各个国家经济的竞争，主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化，这种竞争日趋激烈，因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。

随着高新技术和知识经济的迅猛发展，生命科学、材料科学、信息技术、微电子技术、航空航天等新兴的科学技术不断涌现。以计算机技术、信息技术、自动化技术与传统制造技术相结合的先进制造技术应运而生，对传统的制造业产生了巨大的影响和冲击。目前，世界各国尤其是工业发达国家都非常重视制造技术的开发研究和应用，在这一领域的国际竞争日趋激烈，我们要想在新一轮的较量中立于不败之地，就必须大力发展制造技术。

一、现代制造技术的主要特征

随着通讯和网络的发展，全球性的贸易壁垒正在逐步消失，制造技术已发展成为一个涵盖整个生产过程、跨多个学科且高度复杂的集成技术。制造的概念和内涵得到大大扩展，它是一种涵盖面很广的广义制造概念，是“大过程”、“大制造”，包括光、机、电产品的制造，工艺流程设计，通用产品和高精尖产品的制造以及材料制备；不仅包括机械加工方法，而且还包括高能束加工方法、硅微加工方法、电化学加工方法等；它不但包括从毛坯到成品的加工制造过程，而且还涉及产品的市场信息收集与分析、产品的选型决策、产品的设计制造过程、产品的销售和售后服务、报废产品的处理以及产品的疲劳强度和全寿命过程的预估等产品整个生命周期的全过程。

经济的发展和社会的进步对制造科学提出了新的要求与期望，它与信息科学、生命科学、材料科学、管理科学等不同学科之间的交叉融合更为紧密，形成了多学科交叉、多方位立体发展的模式。一方面，制造技术为信息科学、生物科学和材料科学提供观察、实验、检测、制造的装备和技术支持；另一方面，信息科学、生物科学、材料科学的最新成果也会应用于制造业，进一步丰富制造科学的内容，同时，它们的发展也给制造业不断提出新的使命和挑战，从而促进制造科学的进一步提高。制造生产模式对制造过程、制造系统和产品的优质将起着关键的作用，而制造生产模式是管理科学、社会人文科学与制造科学的交叉、融汇和发展而成的结果，有着统率生产过程、加速高新技术的发展、决定产品质量和市场竞争能力的作用。

先进制造技术的发展与信息技术的发展密不可分。信息技术，特别是计算机技术，极大地改变着制造的面貌，是先进制造技术的发展与制造科学形成的客观条件。信息这一要素已成为现代制造业中最重要的资源和最宝贵的竞争要素。制造技术不仅加工、处理信息，而且将制造信息录制、物化在原材料上，提高其信息含量，使之转化为产品。现代制造业，尤其高科技、深加工企业，其主要投入已不再是材料和能源，而是信息和知识；其所创造的社会财富实际上也是某种形式的信息，即产品信息和制造信息。未来的产品一般应是基于信息或知识的产品。未来的制造技术将向数字化、智能化、网络化发展，信息技术将贯穿整个制造业。

二、制造技术的发展趋势

21世纪，制造业日趋全球化，先进制造技术向着自动化、柔性化、集成化和智能化方向发展。总的来看，纳米技术、超精密加工技术和可持续制造技术是今后发展的关键。

扫描隧道显微镜的发明与应用使人们对世界的认识进入纳米尺度，从宏观转向微观扩展。纳米技术和纳米制造技术是当前竞相研究的最前沿领域，它将使人们在生产方式和生活方式上有更大的改观。纳米技术包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术、纳米测量技术和纳米机械学等。纳米技术对制造业已经产生了很大的影响，对传统制造方法、制造工艺与手段带来了巨大冲击；同时，纳米技术的发展带动了微型系统制造技术的发展。微型系统是机械技术和电子技术在微/纳米尺度上相融合的产物，发展极其迅速，有可能对世界各国的科技、经济发展和国防建设产生重大影响。其覆盖领域十分广泛，从1959年科学家提出微型机械的设想，到第一个硅微型压力传感器问世，以及微型齿轮、微型齿轮泵、微型气动涡轮及联接件、硅微型静电电机、微型加速度计，直至2000年重仅200多克的微卫星上天，微型系统受到了世界各国越来越多的青睐，其应用领域将不断扩大。

制造技术的全球化和中国加入WTO给我国的制造业带来了前所未有的发展机遇，同时也面临着巨大的挑战。当前，人类社会已进入信息时代和知识经济时代，国际经济合作与交往日益紧密，全球产业结构进入大调整的重要时期，世界正在形成一个统一的大市场。世界范围内制造业的竞争变得越来越严酷，人们对于产品的个性化和服务的要求越来越强烈，产品的生命周期越来越短，只有采取积极的应对措施，才能逐步缩短我国在制造领域与工业发达国家的差距。

进入21世纪，用户的消费观念有了很大改变，对企业和产品提出了更新、更高的要求，产品的交货时间、新产品的开发时间和上市时间，甚至产品的整个生命周期都显著缩短 产品的开发周期缩短，对市场的响应已经成为企业竞争力的关键所在。谁能在最短的时间内交货，开发出新产品并打入市场，并在产品整个生命周期之内提供最好的服务，谁就能够占领市场。同时，原来对于产品质量、成本要求的内涵也有所改变，质量除了指对产品本身的性能、功能、外观、可靠性和使用寿命等方面的要求外，更重要的是指如何在产品整个生命周期之内全面地满足客户的要求，包括各种服务，顾客对产品及其服务的满意程度是衡量产品质量和企业竞争力的重要指标。成本也不是指单一的产品制造和销售成本，而且是指包括产品的运行成本、维护成本及报废后的处理成本在内的全部成本。为了降低成本，要求企业的产品和制造系统均具有高度的柔性，以响应快速变化的市场，增强企业竞争力。

第8篇：中国材料科学的发展范文

：首先请您简要介绍北京科技大学材料科学与工程学院实验测试中心的发展历程。

孙建林：北京科技大学是国内材料科学与工程类专业人才培养的重要基地之一，是北京市材料学科群建设牵头单位。材料科学与工程是我校的传统优势与品牌学科，由我国最早设立的金相及热处理、轧钢、金属物理等专业发展而来，是首批国家一级重点学科，所属的3个二级学科，材料物理与化学、材料学、材料加工工程均为首批全国重点学科。

培养高水平世界级的创新型材料人才一直是北京科技大学材料科学与工程专业教学改革追求的目标，我校也引领了我国材料学科的教育和教学改革。由柯俊院士主持的“大材料”人才培养项目，曾获国家教育教学成果一等奖，“大材料”试点班教学模式已在全国普遍推广。近年又开展了拔尖科技人才（理科班）、国际化人才（国际班）和卓越工程师（卓越班）等培养新模式的探索，得到了教育部和北京市立项支持。

北京科技大学材料科学与工程学院实验中心的前身是1952年建校初期的金相及热处理、轧钢、金属物理等专业实验室，是我校柯俊院士、肖纪美院士、葛昌纯院士、陈国良院士等为代表的几代科学家的教学与实验研究基地。2001年，材料科学与工程学院对原分属8个系所的实验室进行调整和整合，成立了我校第一个院属实验教学中心。2007年7月，实验测试中心被评为北京市级实验教学示范中心，同年11月又被批准为国家级实验教学示范中心建设单位。

实验测试中心设有金属材料、电镜、材料制备与加工、材料学、无机非金属材料、材料虚拟6个实验室以及材料加工生产实习基地、中心办公室等部门，共有专职实验技术人员47人，实验室面积6 642平方米，仪器设备2 438台套，设备总值11 026万元；近三年来每年承担材料、冶金、高等工程师等学院实验课程教学39门，实验学时526学时，实验项目119项，实验课总人时数达58 306人时。为适应国际化办学要求，中心专门建立了双语教学实验室。

电镜实验室

实验测试中心依托国家级精品课程及国家级教学团队，打造精品实验教学课程；完成学生自主学习平台建设，并获2009年北京市教学成果一等奖。为了强化“综合型与创新型”人才培养的实践环节，我们建立了实验、实习基地，为大学生科技创新活动提供平台，并且举办了首届国际大学生显微结构摄影大赛及两届北京科技大学金相实验技能大赛。

：实验测试中心作为材料学科的国家级实验教学示范中心，通过这些年的建设取得了哪些成绩？

孙建林：中心通过国家级实验教学示范中心建设，成效显著，取得了较好的示范推广效果，主要体现在以下几个方面：

（1）实验教学成果突出

培养综合型、创新型的高水平材料科学与工程专业人才是中心实验教学追求的目标：①结合国家级精品课程及教学团队建设，开展精品化实验教学，全国教学名师余永宁教授、北京市教学名师杨平教授采用研究型教学方式，与学生共同开发新实验；教学内容注重传统与现代的结合，与科研、工程和社会应用综合实践密切联系，融入科技创新和实验教学改革成果，北京市教学名师强文江教授依托实验中心力学性能实验室通过CNAS认证的硬件基础，设计了完全依照国家标准的实验，为学生以后的科研和工作打下了良好的基础。②为了适应国际化办学要求，实验中心专门建立双语教学实验室，并特别编写实验指导书，要求学生的实验报告用中英双语完成。③改建了材料加工生产实习基地，为大学生提供校内工程实践活动的平台和实习基地，满足“工程化”人才培训的需要。

（2）为大学生课外科技创新提供平台，举办实验技能竞赛，提高大学生参与实验与科技创新的积极性

自2008年起，实验中心设立了6个“大学生科技创新实验室”，为大学生课外科技活动提供平台。实验室“全天候”开放，鼓励学生自主实验。2008～2012年材料科学与工程学院大学生科技创新活动累计立项401项，参与大学生1 274人，共有35项本科生科技创新项目获得国家级、北京市级、校级奖项，其中国家级奖项20项，获奖作品中一等奖23项、二等奖12项。本科生共发表SCI科技论文182篇，申请专利79项；读研率达到65%，155人到剑桥、斯坦福等国内外知名院校深造，毕业生的综合素质得到了社会认可。

为了培养大学生崇尚实践的精神，2011年3月举办了首届国际大学生显微结构摄影大赛。美国麻省理工学院，日本北海道大学、九州大学，中国科学院、清华大学、北京大学等国内外30多所大学及科研院所的100多名学生参加了本次大赛，共收到作品300余件。

在2011年6月及2012年8月，举办了两届北京科技大学金相实验技能大赛，有203名学生参加。2012年12月6日至7日，由高等学校实验室工作研究会、北京科技大学、清华大学联合主办的首届全国大学生金相技能大赛决赛在我中心举行。经各高校选拔赛推荐，来自23所高校的71名材料专业优秀学子来京参加决赛。

全国金相大赛比赛现场

（3）建设材料虚拟实验室，共享优质实验教学资源

在示范中心建设中，我们集中优势资源，用3年时间开发了材料虚拟实验室，目前已在校园网上对全校学生开放，并制作成光盘版，计划无偿提供给国内其他高校使用。网络虚拟实验打破了实体实验室资源局限，它高效、安全，不但是实验教学的有力补充，而且为中心优质教学资源共享提供了有效途径。

（4）成立联合实验室，引进顶级实验设备，更好地服务于教学工作

材料实验中心与美国Quantum Design公司联合成立中国演示中心实验室，配备了价值620万元人民币的综合物性测量系统，该设备可在低温强磁场环境下对材料进行磁、电、热学性能的综合测试，是目前国际上材料物理研究最先进的仪器设备。2011年还与德国卡尔蔡司公司成立了电子显微镜合作实验室，2012年与日本奥林巴斯公司成立了光学显微镜合作实验室。与国际知名企业的合作，提高了实验技术装备水平。

（5）坚持开展对外实验技术培训，运行实验室质量管理体系，服务社会

为了更好地培训电镜实验技术人才，材料实验中心多年来坚持每年举办一届全国电子显微镜技术培训，有清华大学、北京大学等多所学校的师生以及科研和企事业单位的技术人员参加，已培训人员近千人次，为电子显微镜技术的应用及提高做出了贡献。

北京科技大学材料科学与工程学院实验中心从2006年9月开始运行实验室质量管理体系。2008年6月，实验测试中心获得国家实验室认可资质，12月获得计量认证资质，从而全面提升了材料实验中心的实验技术和管理水平。以资质建设为特色的北京科技大学分析检验服务平台以更加完备的服务体系、更加规范的内部管理、更加满意的服务质量，更好地服务于实验教学、服务于社会。截至目前，认可的检测项目覆盖15个领域，69个项目。2011年实验中心对外服务收入超过100万元，充分发挥了中心优质实验资源的作用。这部分收入反哺实验教学，使教学质量得以进一步提升。

（6）开展对外交流，接待参观和实习

自2008年以来，实验中心接待来自清华大学、北京大学、中国科学院、东北大学等国内47所高校、科研院所参观访问1 300人次以上；接待太原理工大学学生认识实习76人次，华北科技学院材料成型专业学生参观实习两批75人次，东北大学秦皇岛分校学生暑期社会实践；接待法国瓦朗西纳大学、日本九州工业大学、挪威科技大学、澳大利亚莫纳什大学等多所国外高校学者参观访问；接待德国亚琛工业大学、比利时鲁汶大学等国外大学生60余人参观、实习。

德国亚琛工业大学学生在实验中心实习

：贵中心在示范中心建设中坚持可持续发展，充分发挥示范辐射作用，请您详细为我们介绍实验中心具体进行了哪些方面的工作，为同类实验中心建设提供借鉴经验。

孙建林：我中心自2007年被评为材料学科国家级实验教学示范中心建设单位以来，在发展建设中一直坚持可持续发展的方向，在创新的同时还注意发挥中心的示范辐射作用，创造多种途径共享实验测试中心的优质教学资源：

（1）构建了“综合型与创新型”人才培养的实验教学体系

材料科学与工程学院实验中心深入总结“大材料”试点班的宝贵经验，以“全程化、三层次”的实验教学体系为依托，开展了拔尖科技人才（理科班）、国际化人才（国际班）和卓越工程师（卓越班）等实验教学新模式的探索，该成果获2012年北京市教学成果特等奖。

（2）实验中心组织授课教师、实验技术人员共同建设完成了材料专业学生自主学习平台，该软件系统包括多类教学资源，获2009年北京市教学成果一等奖，被清华大学、北京工业大学、内蒙古科技大学、武汉科技大学、辽宁科技大学、江苏大学等多所高校使用。

（3）率先建立了材料网络虚拟实验室，采用多媒体及网络技术，以三维的形式制作虚拟实验。虚拟实验教学过程直观、形象，知识表达科学、准确，学习方式个性化，且交互性强，能充分调动学生自主学习的热情，打破实体实验室资源局限，有效降低实验教学设备、材料的成本，为优质教学资源共享提供有效途径。积极开展精品课程网络教学，将余永宁、杨平等教授的课程录像到中心网站上，供学生随时在校园网上浏览；同时虚实结合，利用中心的优势师资力量及仪器资源，坚持开展对师生进行各种实验技能训练，举办多期全国电子显微镜实验技术培训。

（4）加强“综合型与创新型”人才培养的实践环节，专门设立了6个大学生创新实验室，并且举办、承办了多项技能大赛，为大学生科技创新活动提供平台。

（5）实验中心运行实验室质量管理体系，使材料实验中心的实验技术和管理水平提升到一个新的高度，为实验教学、社会提供更好的服务。

：我们了解到，贵中心自2007年就开始建设材料虚拟实验室，经过5年多的努力，该实验室取得了不俗的成绩，可以请您为我们介绍其建设经验与取得的成果吗？

孙建林：从2007年成为国家级实验教学示范中心建设单位起，中心开始建设虚拟实验室，一期建成了包括11个有材料学科代表性实验项目的虚拟实验室。

材料虚拟实验室以三维形式，采用交互性强的个性化方式，准确再现实验中的操作步骤、实验现象及结果；可以展现“板材热连轧生产线”这样难以近距离观察的大型生产设备细节、工作原理及技术参数；学生可自主选择实验方案、实验步骤，系统能够向学生提示错误；学生不受时间、空间和次数限制，随时登录系统，反复认知，不断强化实验技能。虚拟实验系统设计灵活，各项实验相关知识可以通过管理系统修改和更新。

材料虚拟实验室

虚拟实验室建成之后，已在部分实验课中投入使用，还有一些教师在课堂理论讲解时也用来演示，帮助学生加深理解，获得良好反响。全校学生都可以自主登录材料实验测试中心网站，使用虚拟实验室。此外，中心分别在北京和河南举办了两次虚拟实验研讨会，邀请近30所高校的专家教师进行分析讨论，探索虚拟实验中存在的问题和未来的发展方向，同时进行虚拟实验室应用推广。目前该系统已在国内一些大学开始试用。

：“服务社会”是实验测试中心的功能之一，贵中心在对外服务方面开展了哪些工作，效果如何？

孙建林：在服务社会方面，实验中心除了开展对外实验测试服务，还利用自身的优势坚持开展对外实验技术培训，坚持每年举办一届全国电子显微镜技术培训，已培训人员近千人次，2013年第十届透射电子显微技术培训班于4月15日至19日举行；坚持开展对外交流，2008年至今接待国内外参观千余人次，接待国内外高校实习和社会实践数百人次。

实验中心大力支持改进、自制仪器设备用于实验教学。例如：刘德民高级工程师把三台φ130二辊实验轧机用于学生自己动手操作和拆装，自主开发了轧制工艺参数计算机采集系统，可以在轧制过程中自动检测7个轧制工艺参数并自动处理数据。该轧机及测试系统已推广到国内5所院校：中国矿业大学（北京）、天津大学、新疆钢铁学校、太原理工大学、河北工业职业技术学院，共计12套。

王立锦高级工程师结合科研成果自制了薄膜材料磁电阻效应测试仪，从2009年起应用于本科生材料物理性能实验课教学。此设备在首届全国高等学校自制教学仪器设备评选中获成果奖，设备已经推广到北京工商大学、首都师范大学、哈尔滨工业大学深圳研究生院等高校使用。

：请您介绍实验中心未来的发展建设方向。

孙建林：为了把材料科学与工程学院实验测试中心建设成为国内材料学科一流的实验教学示范中心，力争实现以下7个方面的目标：

（1）继续探索、构建适合综合型与创新型人才培养的实验教学体系。

（2）实验中心集约化管理，设备资源统筹安排，在现有平台的基础上进一步开放共享。

（3）根据学科发展的需要，改、扩、新建各实验室；结合新专业，建立纳米材料与技术实验室；建设双语实验教学实验室；进一步完善材料制备与加工实习基地。

（4）结合国家级精品课程和国家级优秀教学团队建设，进一步优化金属材料实验室软硬件配置，将其打造成国内本专业的样板实验室。

（5）继续举办对外实验技术培训，拓展培训内容；建立全国电子显微实验技术培训中心。

（6）举办更多实验技能竞赛，提升大学生的实验研究兴趣与动手技能。

（7）将一期建成的材料虚拟实验室的11个实验项目应用于实验教学，并在国内高校材料学科进行推广，同时进行虚拟实验室二期建设工作。

第9篇：中国材料科学的发展范文

关键词：薄膜技术与薄膜材料；科研与教学；人才培养；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）07-0091-02

近年来，薄膜技术与薄膜材料得到了突飞猛进的发展，各类新型薄膜材料大量涌现，薄膜制作和微细加工工艺不断创新，各种薄膜在高新技术领域的应用更加普及，并形成了以平板显示器件、LED芯片制造、太阳能光伏和大规模集成电路等为代表的新兴战略高新技术产业，并对人类现代的生产生活方式产生了深远的影响，可以说薄膜技术和薄膜材料已成为构筑高新技术产业的基本要素，是当代材料科学、物理科学、微电子制造技术最前沿和最活跃的研究领域之一[1-3]。随着电子信息产业和人类信息社会的纵深发展，电子元器件向低维化、小型化发展，薄膜材料，特别是半导体薄膜，在微电子、光电子、能源开发与存储等高新技术领域发挥着至关重要的作用。

随着薄膜技术与材料科学研究的不断发展，新材料、新方法、新技术、新工艺、新成果层出不穷，这些新的科研成果一方面不断丰富课程内容，另一方面又不断推动着课程实践教学的改革，可以说，《薄膜技术与材料》课程就是建立在近代科学研究不断积累和发展的基础之上而形成的一门专业课程，它与科学研究有着与生俱来的渊源，这就决定了课程教学必须紧跟科研成果发展。因此，本文将基于笔者在《薄膜技术与薄膜材料》课程中的实践教学经验，以及通过自身在薄膜材料技术领域的科学研究与教学相结合的心得与体会，对《薄膜技术与薄膜材料》课程的实践教学改革进行了相应的分析与讨论。

一、课程传统实践教学存在的问题

《薄膜技术与薄膜材料》课程一般包括真空技术基础、薄膜制备与分析、微细加工技术、薄膜材料及应用四大主要内容，涉及的知识面宽广，课程的实践应用性强，现有传统的讲授教学方法难以适应课程发展的需要，就我校该课程的理论和实践教学来说，主要存在以下几个问题。

（一）实验教学重视不足

《薄膜技术与薄膜材料》课程本身就是实践性、专业性和综合性很强的一门专业课程，相关实验的开展需要强大的硬件设备支持，而大多数的硬件投入都很昂贵，如一套磁控溅射设备一般均要几十万元。因此很多高校由于硬件投入的严重不足，相关的课程实验根本就无法开展。而能够开展起来的也都是利用科研的实验设备，但又因设备的昂贵，往往又不能放手让本科生去直接操作，因此，课程的实践教学很大程度上还是停留在认知过程上，学生也只是看看新鲜，对技术和设备原理并没有做到真正的深入理解，更谈不上独立操作，这对于实践教学来说，无疑是一个短板，也在很大程度上影响了实验教学的效果。如在笔者早期教学过程中，一位毕业的学生找到一家LED薄膜太阳能电池制造的企业从事研发工作，可刚学完《薄膜技术与薄膜材料》课程的他给我电话来询问磁控溅射法制备薄膜的工艺控制问题。这事让我感触颇深，一方面我庆幸学生能主动打电话来问，另一方面也需要反思我们的教学过程，特别是实践教学的问题。

（二）实验内容和层次较单一，难以满足学生深入理解和掌握的需要

《薄膜技术与薄膜材料》课程的实验内容一般以开设磁控溅射金属或氧化物薄膜为主，而对于其他的如溶胶凝胶技术、真空蒸发、CVD气相沉积等方法的实验相对较少，实验内容相对较单一，实验的项目也较少。一个完整的实验过程涉及到基片清洗、靶材准备安装、抽真空、镀膜、退火处理以及理化性能的分析检测等一系列内容，工序和耗时较长，另一方面又由于实验的课时一般在4～6课时，因此要在这么短的时间内进行实验，实验的效果可想而知。由此带来的后果是只能将实验的内容进行压缩，且实验的层次也一般定位于认知型，因此在现行的实验过程中，尚无法满足学生深入理解和实际掌握各种薄膜制备技术的要求。

（三）将科研引入教学的意识薄弱，教学与产业应用相分离

由于传统教学模式以及受限于教学大纲和学校相关教学管理制度的原因，《薄膜技术与材料》课程的教学基本还是以教材知识和案例为主导，而将科研成果引入到教学过程的意识尚需加强，特别是在实践教学环节中，一些科学的思维、方法、研究成果难以在实践教学过程中得以体现。另外薄膜技术与材料在当前LED产业、平板显示器产业、太阳能光伏产业、膜式电子元器件等高新技术产业中均得到了大规模的应用，而教师在校由于与市场、企业、行业接触机会较少，因此教师对薄膜技术与材料在产业的应用关注不够，难以真正理解技术在产业中的实际应用情况，教学与产业的实际应用相分离，在实际教学过程中就容易造成错位或脱节的现象。

二、构建以教师科研与教学相融合的实验教学体系

实验、实践教学是国家卓越工程师培养计划的一个重要组成部分，也是当前本科教学应着重解决的一个重要问题[4-5]。《薄膜技术与材料》作为一门应用和实践性十分鲜明的课程，实验实践对课程教学显得尤其重要。

（一）修订并完善实验教程，优化实验项目

实验教程是学生开展课程实验的作业指导书，在实验实践教学中具有十分重要的地位。正是基于此认识，笔者所在教学团队即针对我院材料科学与工程专业实验实践教学要求，组织编写并出版了《功能材料制备与性能实验教程》（2012年，化学工业出版社），并将《薄膜技术与薄膜材料》课程的实验环节按一般性、提高性常规基础实验和以提高学生科研素养、培养研究能力、创新能力为主的“三性”实验进行编排，并注重考虑教程的适用性、针对性、科学性和系统性，并对相应的实验项目进行优化，取得了良好的效果。

（二）强化基础实验，并结合教师科研项目逐步拓展技能型实验

在充分利用学院专业基础实验室条件的基础上，实现课内实验和开放实验相结合，在满足课程基础实验教学的前提下，利用课题组先进的薄膜制备设备如三靶磁控溅射仪、真空热蒸发等，并结合教师科研项目开展了如平板显示器电极材料氧化铟锡（ITO）薄膜、白光LED用荧光薄膜材料的制备和表征分析，通过课程实验与科研项目的结合，极大地激发了学生的实验热情，并使学生的动力能力、基本科研能力得到大幅提高。通过该措施，有多名大四学生强烈要求进入课题组开展实验研究或进行毕业设计工作，并在毕业后成功进入国内著名LED制造企业、太阳能光伏企业从事相关薄膜技术研发工作。

（三）从教师科研项目中设立子课题，并吸纳在课程实验过程中表现优秀的学生组成研究小组参与教师科研

在教师的指导下开展实验研究，并允许学生利用项目资源参加大学生竞赛活动。通过该途径，一方面给学生提供了参与科研的机会，另一方面利用本科生敢想敢做的有利条件尝试新的思路并为教师分担部分科研工作。通过前期实践，就引导学生在薄膜制备领域获得了国家级大学生创新性试验项目和国家级创业训练项目各一项，指导学生获得了第五届“挑战杯”广西大学生创业大赛一等奖和2014年“创青春”广西大学生创业大赛金奖的好成绩。实践证明通过积极吸纳本科生进入教师科研项目的措施对促进学生创新性实验和思维的培养以及强化学生参与科研的能力和信心起到了十分积极的作用，是一种创新性人才培养的有效方式。

（四）通过科研项目引导，从教师本身出发，积极开展走出去的战略

如通过到企业进行实地考察、并与企业的相关技术人员进行沟通交流，并积极参加国内的一些行业展会如LED展、太阳能光伏展、锂电池展等，了解技术、设备、应用现状，增强教师的切身体会，再将这些所见所闻引入到实验教学过程中，也有效地增进了实验教学的效果。

三、结束语

教学改革的方向是科学技术，科学技术的快速发展，又推动了教学改革的加速，教学要适应科学技术的发展，同时又促进着科研的发展。《薄膜技术与材料》课程作为一门具有综合性的交叉课程，是材料科学与工程专业学生拓宽就业面、切入电子信息等高新技术产业的一门重要专业课程，尤其是随着近几年薄膜技术与材料的飞速发展，创新性成果的大量涌现，其成为当前技术创新的一个重要领域，也是培养大学生创新思维并鼓励其参加创新性实验的重要阵地。时展和创新工程技术人才培养的目标要求高校和教师坚持实施“学科、专业、课程、实验室”四位一体的建设方针，教学科研相长，理论实践相融。在注重培养学生高尚的道德品质、扎实的知识、精湛的技能、求真的科学精神的同时，还需要将知识、素质、能力协调发展，学习、实践、创新相互促进的先进的教学思想和实验教学改革思路融入到课程教学过程中去，为培养高素质的工程应用型人才而努力。

参考文献：

[1]Gagliard，M.Global Markets，Technologies and Materials for Thin and Ultrathin Films[J].BCC Research，USA，2012，294.

[2]田民波.薄膜技术与材料[M].北京：清华大学出版社，2006.

[3]叶志镇，张银珠，黄靖云，汪雷.以科研促进《薄膜材料技术与物理》专业课程的教学改革[J].材料科学与工程学院，2010，28（3）：474-476.