材料科学的发展精选(九篇)

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第1篇：材料科学的发展范文

【关键词】化工材料科学与工程 发展现状 趋势分析 研究

化工材料科学与工程是社会经济发展的主要驱动力之一，同时能够带动信息技术与生物技术的发展。在以科学技术为主导的当今社会中，无论是高校中还是化工企业中，都需要培养化工材料科学与工程的专业人才，创新材料科学与工程的发展。从化工材料科学与工程的发展中找寻其中存在的问题，以便于后期的工程技术研发。

1 化工材料科学与工程的发展现状分析

1.1 化工材料科学与工程的发展历程

化工材料科学与工程的从个个单一分来的学术系统中，逐渐实现走向了科学之间的相互融合。在社会发展的进程中，材料科学的应用与社会建设步伐息息相关。单一化的材料科学发展不能适应社会发展需求，各个材料学科之间应该实现相互交叉、渗透、移植，从细分最终走向综合化的发展。在20世纪40年代，基础科学与工程之间的相互渗透较差，固体物理学与材料工程学之间的互不融合。从60年代起，材料科学与工程学能够实现交互，材料科学与材料工程之间的大部分内涵能够实现重叠，化工材料科学与工程得到了教育界的广泛认可[1]。

1.2 化工材料科学与工程在教育界的发展

化工材料科学与工程是高校教育中的重点内容，该门学科经过多变的研究与演变，衍生出中诸多的子学科。以美国麻省理工学院材料学科专业演变为例，与化工材料科学与工程相关的专业课程有：地质与采矿工程、采矿与冶金、冶金与材料科学等。欧美等国家将在材料教育方面的认识比较深，将很多高校中的冶金、陶瓷、电子材料等科目统称为材料，材料教学内容逐渐扩大，应用到社会建设中的诸多领域中。目前，我国重点高校相继设立材料科学与工程学院，针对于化工方面的教学改革，在原设置专业的基础上，补充了非金属的工程材料的内容。化工材料科学与工程的发展能够打破原专业设置的界限，加强专业间的渗透和联系，教学内容实现了更新。截止至2003年7月份，具备材料科学与工程的院校占据我国的高校的总数的34%。化工材料科学与工程的教学逐渐展现出了新思路[2]。

2 化工材料科学与工程的发展趋势

2.1 化工材料科学与工程教学中创新性人才培养

化工材料科学与工程的发展，以来社会化工企业的技术研发还远远不够，为了更好的促进化工材料科学的发展，在未来的科技社会中，化工材料科学与工程还需要与教育实现紧密结合。促进化工新材料的研发与应用，需要在高校中培养优秀的材料科学人才，与社会高精尖材料研发机构构成联动机制。对于材料科学的人才培养要求极为严格，一方面需要学生具有较好的结构力学基础，另一方面还要向学生传授学生微系统、纳系统、生物系统。同时还需要进行材料结构、性能、工艺等工程的研究，以计算机技术进行材料科学的模拟研发。高校能够为社会输送创新性的人才，是社会化工企业实现稳步发展的关键。创新性人才的能够促进化工新材料的研发，保障化工材料领域更新[3]。

2.2 化工新材料的研发

在科技信息不断发展的当今社会中，对于化工材料的研发技术越来越先进，我国化工材料科学与工程的未来发展，需要与科技信息技术相互融合，研发出具有更多功能的化工新材料。这些新材料的研发与应用能够在传统材料的优势基础上，为人们的生活提供更多的便利。

2.2.1 纤维材料

化工新材料“十三五”发展规划在即，很多具有高技术含量、高价值知识密集和技术密集的新型材料，在社会建设中能够发挥出无线的潜力。这些新材料与传统的材料相比，在质量上更加的轻便，在性能上的更加的好，在功能上更加的强大，附加值更加的高。那么何为化工新材料，化工新材料是指一些包含高性能纤维复核材料，这些才能够在国防军工、航空航天、新能源及高科技产业中应用广泛，同时化工新材料在建筑、通信、机械、环保以及海洋开发中用途更大。有专家指出，全球纤产量在近十年内的长幅为3%，而高性能的纤维在全球范围内产量增长能够达到30%，也就是说，在未来的几年间是高性能纤维发展的黄金期[4]。

2.2.2 聚酰亚胺

有机高分子材料也是化工新材料的另一类，与传统的高分子材料相比，聚酰亚胺的综合性比较强，特点突出。聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、分离膜、纳米、液晶、激光等领域。在物理性质上，耐高温达 400℃以上，长期使用温度范围-200～300℃，熔点特征不明显。并且该种材料绝缘性能极高。通常情况下，103赫下介电常数为4.0；在化学性质上，聚酰亚胺可以被分为脂肪族、芳香族、半芳香族聚酰亚胺三种。聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其在微电子领域发挥着重要的作用。

3 结语

综上所述，化工材料科学与工程化工研发领域中的重点内容，提升对于化工材料科学与工程的研发，能够有效的促进化工领域发展。本文对化工材料科学与工程的发展现状进行分析，与社会发展趋势相互结合，研究其在未来的发展方向。在未来，需要对化工材料科学与工程教学中进行创新性人才培养，鼓励化工新材料的研发，实现科技创造未来。

参考文献：

[1]刘海定，汤爱涛，潘复生，左汝林.材料科学数据库的研究现状及其发展趋势[J].材料报，2004，09：5-7.

[2]张钧林.材料科学与工程的学科发展、现状及人才培养[J].甘肃科技，2008，15：165-168+132.

第2篇：材料科学的发展范文

一、坚持以人为本原则，充分发挥群众城市管理主体作用

坚持以人为本，是科学发展观的核心和本质。城市管理工作与广大群众息息相关，每一次执法、每一次管理、每一次整治都直接涉及到群众的切身利益，群众的理解、支持和参与是实现城市管理快速、健康、协调发展的基础和保证。因此，城市管理工作必须坚持以人为本原则，充分发挥群众的主体作用。一是要加大宣传力度，调动群众参与的积极性。通过设立咨询台、发放宣传单、开辟电视专栏等有效形式，加大城市管理法律法规的宣传力度，以正确的舆论引导和教育广大群众，调动他们参与城市管理的积极性，增强他们对城管执法工作的认同感，在全社会营造理解和支持城管工作的良好氛围。二是要不断强化居民的城市意识。通过签订门前“三包”责任状，规定垃圾定点、定时倾倒时间等方法，督促群众养成文明健康的生活习惯，切实做到不乱倒垃圾、不乱泼污水、不乱堆杂物、不乱涂乱画，使“人民城市人民建、人民城市人民管”的观念更加深入人心。三是要努力建设一支纪律严、作风正、业务精的城市管理行政执法队伍，以适应新形势下的城市管理工作，形成管理者与被管理者的良性互动，不断开创我县城市管理工作新局面。

二、树立创新发展意识，推进城市管理工作提档升级

科学发展观的第一要义是发展。城市管理的发展应着眼于精细化城市管理，明确城市管理职责，进一步加大法制化、社会化、信息化建设。一是要进一步明确城市管理各个方面、各个领域与各个环节的具体标准和要求，建立城市管理执行责任体系，按照城市管理和责权对应原则，进一步创新完善城市管理体制，彻底消除管理上的死角死面，尽快形成责任明确、权责一致的城市管理新格局。二是要进一步规范城市管理行政执法的程序，依靠法律法规和规章制度进一步规范城市管理，把城市管理的各项工作纳入法制化轨道。坚持有法可依、有法必依、执法必严、违法必究。坚决杜绝吃拿卡要、推诿扯皮、野蛮执法、办事不公、以公徇私现象的发生，不断提高文明执法水平和执法的透明度。三是要进一步加强信息化建设，通过网络、媒体等方式进行宣传教育和学习。宣传城市管理工作中的好经验、好做法、好典型，学习其他城市的先进管理办法，推动城市管理工作提档升级。

三、加强统筹兼顾理念，协调推进城市管理各项工作

第3篇：材料科学的发展范文

一、找准突出问题，确定活动主题

（一）坚持群众路线，广泛征求意见。一是用手机短信向全乡干部和孔明村党员、群众征求意见；二是召开座谈会和设置“征求意见箱”广泛征求意见。共征集到关于基础设施建设、人畜饮水、移民搬迁等问题25条；关于农民增收、产业结构调整等问题21条；关于农村茅草屋改造等民生问题10条；关于干部思想意识、作风等建议4条。

（二）查找突出问题，确定活动主题。乡党委对征集到的意见和建议进行梳理和剖析，找准了影响和制约全乡发展的两个突出问题。一是基础设施建设和基础产业不发达。全乡基础设施薄弱，生态恶化，经济结构单一，贫困人口比例达30%以上，农民人均纯收入仅为1405元。二是群众存在“等、靠、要”懒惰思想和落后观念。围绕这两大突出问题，乡党委研究确定了以“推动科学发展、走出贫穷困境、建设富民之乡”作为全乡学习实践活动的主题，以“少喝酒、多流汗、抓机遇、拼命干”作为全乡学习实践活动的总载体。

二、坚持分类指导，因材施教学习

（一）机关党员结合工作职责职能采取“集中学”和“辅导学”。针对乡干部主要精力是扑在农村生产一线干具体工作的特殊性，乡党委主要利用召开工作会议的时机，由班子成员组织进行“集中学”和请专家、领导进行“辅导学”，将学习融入工作，学习与工作两不误。

（二）学校党员围绕提高教育教学水平“引导学”。为了增强教师的责任感、提高教学质量和学校管理水平，乡党委引导教育支部制定了学习计划，结合学校的教学安排，由学校采取分组讨论学习、互动学习、远程教育学习等，将科学发展观融入教学计划。

（三）农村党员围绕发展经济实地参观“讨论学”。针对农村党员文化素质低，部分少数民族党员群众听不懂汉语，以及农村党员不便集中和“坐不住”、“静不下”、“听不懂”、“学不进”、“不会写”的实际，乡党委除了组织一次动员大会集中学习外，没有要求支部制定学习计划、集中学习和写笔记，主要以实地参观学习讨论的方式进行。一是组织党员到本村的早熟蔬菜基地和种养殖基地参观学习、集中讨论，请致富能手、“土专家”谈经历、谈体会；二是组织党员到其它村的种养殖示范基地考察学习，让党员们认识差距和贫穷的根源，激发他们抓生产促发展的信心。三是将科学发展观学习内容编成群众喜闻乐见“山歌调”和“布依小调”，组织党员群众采取汉语与布依语相结合的“双语”形式进村入户去传唱。四是利用“村村广播”和手机短信等方式向群众广泛宣传科学发展观知识。通过这些方式提高了学习的效果，使党员想学、愿学，学得懂、记得住。

（四）举办“两赛一考”检验学习成效。乡机关和教育支部联合举办演讲赛、知识竞赛，并组织乡机关和教育支部党员参加全县科学发展观知识考试，既营造了学习实践活动的氛围，又检验了学习成效。

三、结合实际调研,集中民智讨论

将调研和解放思想大讨论相结合，寓调研中开展大讨论，在讨论中开展调研。

（一）乡机关支部：明确调研课题后，由乡班子成员领题深入村组围绕“三着力三抓好”进行调研，即着力于找准和解决影响制约全乡科学发展的突出问题，抓好专题调研；着力于找准和解决群众反映强烈的突出问题，抓好问计调研；着力于构建有利于科学发展的体制机制，抓好案例调研。

（二）教育支部：针对学校教学质量不高，群众文化素质低的问题，以各中心学校为单位，由乡分管领导组织召开教师座谈会，征求如何提高教育教学质量；学校校长组织召开学生家长代表座谈会，征求如何抓好扫盲，提高农民文化素质等并进行大讨论。讨论结果报乡党委作为调研的依据。

（三）孔明村支部：针对农村党员文化低、不会写、口头表达能力差的实际，乡党委明确班子成员和驻村指导员组织党员群众、典型示范户、县乡两代表等，以自然村寨为单位召开座谈会，与群众沟通交流、听取呼声，帮助转变发展观念、理清发展思路，并将座谈内容整理为村级调研材料，对于有价值的内容由乡驻村指导员形成调研报告。

四、注重边学边改，突出实践特色

（一）抓机遇、上项目、促发展。乡党委政府抢抓党建扶贫、新一轮扶贫开发、农村生活能源试点等机遇，积极争取并实施了十个方面的富民、惠民工程。解决了5个自然村寨的人饮工程；发展了500亩板栗；为困难群众购耕牛100头、能繁母猪200头；实施了200户危房改造；争取*至孔明村油路建设等项目。同时，创新扶贫方式，变“输血式”扶贫为“造血式”扶贫。在板绕村发展“二元杂交猪”，皎贯村发展“瘦牛育肥”，推进“一村一品”和“一村一特”产业结构调整，转变了群众发展观念，效果明显。

第4篇：材料科学的发展范文

一、科学发展观活动学习情况及体会

科学发展观活动开展以来，我通过单位组织的集体学习和分散学习，撰写了心得体会、案例分析、思想讨论提纲及15000余字的读书笔记，深刻的认识到这次在全党开展的教育活动，是党的十六大作出的重大战略部署，是在新的历史时期贯彻落实"三个代表"重要思想，加强党的建设的重要举措。我经过学习、反思，进一步武装了头脑，更新了观念，振奋了精神，政治素质有了进一步的提高。

二、个人存在的问题深刻剖析

1、对学习的重视程度不够。

学习的内容不够全面，因为原来学习的专业加之工作后也从事财务的关系，使得我在学习上只关注或偏重与财务知识的学习，而对政治理论、方针政策等内容钻研的不精、不透，有时还放松对自己的要求和标准，满足于现状。

2、工作中力求做到尽职尽责，却缺乏敢拼敢干的朝气。

我常常这样总结我自己：比较适合做一份兢兢业业的业务工作，做不来开创性的工作。说这种话时的心情只是出于对自己的一种小范围上的总结而已。通过科学发展观的学习，我知道，这是一种安于现状、不求进步的心理，对工作能做到兢兢业业、尽职尽责，却缺少一种敢拼敢干、初生牛犊不畏虎的朝气，不能从尽善尽美、时时处处争一流的标准上去把握。

3、树立全局观念意识不够强。

我是2008年8月份进入到行政审批服务中心综合股的，现在负责财务报账工作。说真的，一定程度我就将其作为工作的第一要务，只看着自己这一块，忽视了对"整体的"这一全局"第一要务"的认识，没有从全局观念出发考虑问题。

三、下一步整改措施

开展这次科学发展观五查五看教育活动对我来讲，是一次重要的审视自我，反思自我，解剖自我，提高自我的大好机会，是让自己进一步增强责任感、压力感，增加荣誉感、自豪感，提高发挥党员先进性的自觉性、保持先进性的持续性的一次重要机遇。因此，我决心改正不足，从以下几方面入手努力做好本职工作：

（一）加强理论学习，提高自身素质。

为了更好的适应行政审批服务工作，我会全面系统学理论，既要学习与财务有关的知识，又要把有关党的路线、方针、政策学深学透，及时掌握新知识、新技术，努力探索新思路和新方法，不断提高自身素质。

（二）从自身做起，切实保障把各项工作落到实处。

注意日常学习、工作和生活中的一点一滴，时时处处把自己的表现与五查五看标准进行对照，规范自己的一言一行，照好镜子，把好尺子，找准差距；工作上牢固树立争一流的思想，对个人要求上坚持高标准，严要求。努力干好本职工作，让人民群众满意，让上级领导放心。

第5篇：材料科学的发展范文

关键词：幼儿 材料 探究

幼儿科学教育活动具有激发幼儿的好奇心和探究欲望、发展幼儿认知环境的能力等教育价值，是幼教内容不可或缺的一个重要组成部分。而科学区域活动作为对科学教育集体活动的一种延伸和补充，是幼儿自主探索和教师对幼儿进行科学教育个别化指导的重要形式之一。要使科学区活动发挥最大化的教育功能，让每一个幼儿都在自由愉快的氛围中进行区域化科学探索，充分发挥其主体性，材料的投放及使用起到直接和关键的作用。如何科学合理地利用区域活动材料，更好地发展幼儿探究活动的能力呢？

—、充分挖掘材料的多样性、趣味性和可操作性，激发幼儿探索的主动性，为幼儿进行探究活动提供必要的前提条件和准备

每一次活动之前，我们都要了解不同幼儿的年龄特点和知识水平，理解和把握当前的培养目标，然后再有针对性地选择对幼儿发展有促进作用的操作材料，提供足够的探究时间和空间，激发其学习探索的主动性，让每个幼儿可以根据自己的学习内容、兴趣选择相应的材料。

如在区域活动“颜色变变变”中，当幼儿了解到红、黄、蓝三原色两两混在一起能变出新的颜色这一现象后，我们又及时新增投放了若干种不同颜色的颜料和棉签、调色盘等，并对幼儿提出了“当厉害的变色魔术师”的要求，让幼儿进行进一步的操作探索，看一看能变出哪些不同的颜色，这样就引起了幼儿探索的欲望，他们急于通过动手操作寻找答案。在这个过程中幼儿能主动参与，体验探索发现的乐趣，同时也丰富了自己的相关知识和经验。

在科学游戏“会变魔术的镜子”中，我们在科学区投放了若干镜子和玩具，引导幼儿用两面镜子摆成不同角度照玩具，看看分别有什么不一样的发现。幼儿在摆弄镜子和玩具的过程中发现：当两面镜子成90度时，镜子里竟然出现了三个玩具；而两面镜子间的夹角越小，镜子里出现的玩具就越多。这一发现让幼儿很兴奋，更激发了其进一步探索的欲望。这种方式不仅让幼儿感知到镜子反光和折射的科学现象，同时也培养了幼儿的观察力。

在“转转转”探究活动中，幼儿为了探究出哪些东西能转，带来了各种各样的材料，如各式瓶盖、陀螺、乒乓球、一次性蛋糕盘等。每个幼儿都用不同的材料探索，有的将一根筷子插在娃哈哈瓶盖的小口里，用双手搓动筷子使之转动；有的把蛋糕盘做成了飞盘；有的将铁丝穿进纸卷玩具中，用手捻转铁丝的两头使纸卷转起来。不同的材料，不同的方法，幼儿在探索过程中各显其能，充分挖掘出每一种材料的利用价值。多样的材料营造了一种探究的环境和氛围，为幼儿进行探究活动提供了必备的条件，使幼儿思路更开阔，探索更主动，探究意识得到了增强，探究能力得到了发展。

二、有目的、有层次地投放相应的材料，对探究活动起推进作用

区域活动中，允许幼儿所表现出来的速度、精确度上的差异，允许先操作完的幼儿尝试更深层次的探索。科学区的层次性也突现在材料的提供上。如当一些幼儿在比较沉浮时，教师提供的一些辅助材料又促使发展较快的幼儿探索怎样让沉下去的东西浮起来。又如，在幼儿玩“称一称”的玩具时，我投放了天平称、电子秤、秤杆以及用于称量的物体，如黄豆、玩具、珠子，刚开始让幼儿一一学会使用这些称量工具，当他们会使用称量工具以后，让他们分别用不同的称量工具称相同的物体，或者用同一个称量工具称不同的物体，并加以比较，让每一位幼儿有更大的发展空间，从而都能在原有水平上有所提高，有所进步。

在选择和投放材料之前，我们先在上一次活动的基础上进行总结、反思，再预先考虑将要投放的材料会与幼儿通过操作材料可能达到的发展相对应起来，按照由浅入深、由易到难分层次地投放材料。如在“站立”活动中，我们首先投放了具体形象、直观的材料：瓶子、积木、各种盒子、易拉罐等能够站立的东西。第一次活动后，幼儿了解了站立的基本要素：大、平、稳；在第二次活动中，我们又投放了吸管、筷子和光盘等材料，幼儿在摸索中将自己的第一次经验运用于本次活动中，把底部对齐的很多吸管捆绑在一起，吸管就能平稳站立；把多根筷子两个光盘孔里，把筷子和光盘做成车轱辘的样子让光盘站立；第三次活动是在前两次活动的基础上衍生的，投放了各种各样的纸，引导幼儿想办法将纸也站起来，有的幼儿将纸卷成纸筒；有的幼儿借助于其他稳定的东西使纸站立。一次次的活动后,我们感觉到幼儿的探究能力在循序渐进地发展和提高。我们投放了一些线类材料，起初幼儿百思不解，在动手操作中他们发现电线可以变形，于是在折、挝的过程中创造出了又一奇迹：电线挝成三角形、弹簧状、树杈形，层层深入、递进，使幼儿的探究活动呈上升趋势，探究能力有了较大的提高。

除了对活动的难易程度分层次投放材料外，教师还应根据幼儿的差异提供不同层次、不同程度的材料，以满足不同水平幼儿的学习需要，促进幼儿获得同一科学概念的各种经验，既要满足幼儿思维发展不同水平的需要，又能促进幼儿知识概念从直观到抽象概括的发展。

三、挖掘材料的多变性，为幼儿进行更深入的探究活动奠定基础

探究活动的材料是灵活多变的，它具有开放性，有多种组合的可能性，当幼儿接近这些材料时，就会自由地用自己的方式操作、改变、组合。报纸是一种极为普通的材料，幼儿将它卷成纸棒，做抢尾巴、赶猪游戏；贴在胸前向前跑，看谁的报纸不会掉下来；放在地上当石头，做过小河的游戏；搓成纸球或者当足球来踢或者当篮球来投等。又如,光盘这一材料在不同活动中的运用就截然不同，在站立活动中，将光盘孔里插入合适的纸棒，利用纸棒的力量使光盘站立起来；在物体的移动活动中，将光盘套在线绳上一人举高一人蹲下，通过变换高度使光盘移动，而且引导幼儿探索两人摆弄线绳坡度的不同，看光盘滑动的速度是否一样。同一种材料在不同的活动中运用的方法不同，材料的应用价值就不一样，产生的效果也不一样。通过操作，幼儿体验了探究活动的神奇与奥秘，更加增长了幼儿的探究兴趣，提升了探究的能力。在活动中，我们循序渐进，利用材料不断引发他们思考“是什么？”“为什么？”“怎样才能……”促进其不断进行探究，从多角度、用不同的方法解决问题，有力地促进了幼儿多向思考、多方探索的能力。

此外，在活动中，幼儿不仅能针对多种材料进行探索，还能针对一种材料在同一个活动中的不同方法进行探索。如在“吸管站起来”的活动中，幼儿把吸管剪成短短的一小节站立后，又接着尝试第二种方法,把许多吸管绑在一起，后来又尝试第三种方法，创造出三角支架型的站立方式。在探索中，幼儿发现即便是同一概念的操作材料，都会有多样的操作形式和多样的操作层次。幼儿寻求不同的方法，材料的多变性更有效地激发了他们的探究热情，推动幼儿向更高的探究方向前进。

总之，材料的多样性、层次性和多变性是互相渗透、相辅相成、互为促进的。投放材料时，我们既要注重材料的横向联系，又要注重材料的纵向联系，有效地把握好材料之间的潜在关系，有效地发现材料的价值，充分地去挖掘材料的可利用性，真正发挥其作用，以此促进幼儿主动、深入地进行探究活动，激发了幼儿的探究兴趣，提升了探究热情，调动了幼儿活动的积极性，有效地发展了幼儿的探究能力。

参考文献：

[1] 幼儿教育.

[2] 教育教学论坛.

第6篇：材料科学的发展范文

【关键词】材料科学基础；教学方法；知识体系

材料是人类文明进步的里程碑，时代的发展需要材料，而材料又推动时代的发展，所以人们把材料视为现代文明的支柱之一[1]。《材料科学基础》是材料科学与工程类专业学科中一门重要的基础课程，是相关材料学学科的基础和媒介，它起着公共基础课与专业课程之间的纽带作用，特别是在各学科相互交叉融合不断加强的今天，《材料科学基础》在高校教学中的地位更加的突出和明显。通过《材料科学基础》课程的教学，使学生很好的掌握材料科学的基本理论，是学生学习其它专业课程的基础，也是今后从事材料科学研究工作的重要基础。

伴随着材料科学技术的迅猛发展，《材料科学基础》课程内容不断扩充更新，《材料科学基础》课程的教学改革问题也日益显现。学生在学习过程中，普遍反映课程内容枯燥、抽象，知识点太多，难于理解等，学习具有一定难度。结合近几年的教学实践和体会，本文探讨了《材料科学基础》课程教学改革的几点认识与实践。

1 优化教学方法，提高教学效果

1.1 多媒体辅助教学

《材料科学基础》课程涉及到物理、化学、高分子等多个相关学科，课程具有内容多，概念多，理论抽象等特点。针对这些特点，《材料科学基础》课程教学方法改革的主要措施是：改变过去单一的粉笔加黑板的传统教学方法，制作多媒体课件辅助教学，将看不见摸不着、又极为抽象复杂的材料内部结构形态，生动、直观的表达出来，使学生易于理解和接受。如三元相图的空间模型，晶体结构的大量空间堆叠，空间粒子间的错综复杂的相互联系，位错的各种交互作用等，需要很丰富的空间想象力去理解。这些教学内容单靠课本上简单的平面图形和教师的静态模型，难以让学生理解和掌握。结合《材料科学基础》课程内容及课程特点，采用多媒体教学为主的教学方式，大大提高了教学效果。在讲述三元相图时，将相图进行拆分、重组，可以很清晰的把点、线、面的具置及相互关系展示给学生。多媒体教学通过形象、逼真的动画形式，从静态到动态、从平面到立体、从单色到彩色、具有局部结构解析功能、全方位演示课程的重点和难点教学内容，极大的丰富了《材料科学基础》课程的教学信息量，扩充了教学内容，既有利于学生空间概念的建立，正确理解材料微观结构的特点和宏观性质及其应用之间的相互关系， 又提高了教学效率和学生的学习积极性，使教学效果得到了明显的提高。

1.2 “参与式”和“互动式”教学

在《材料科学基础》课程的讲授过程中，让学生作为学习的主体参与教学，针对不同的教学内容，采用学生分组讨论、学生代表上台讲授、同学间辩论、老师点评等教学方法，使学生感受到自己是教学的主体，引导他们在民主、宽松、和谐的课堂气氛中自主学习、合作学习与探究学习。让学生变“被动学习”为“自主学习”，变“要我学”为“我要学”。充分发挥学生的积极性、主动性、创造性为前提，培养学生的学习热情，使学生“爱学习”。促进学生掌握学习的正确方法，使学生“会学习”。另外，通过布置部分教学内容自学、阅读一些必要的参考书、撰写小论文等形式，引导学生提出问题，独立思考，大大提高了学习的能动性。

2 知识体系的融会贯通

高效的课堂要以扎实的教学内容为载体。扎实的教学内容是课堂教学促进学生发展的载体。课堂教学并不是教学内容越“多”越好，也不是越“难”越好[2]，而是要在了解学生的实际发展水平和特点的基础上，合理地确定教学内容的重点。因此，课堂上教师要以“精讲多练”方式落实教学重点，要让学生扎实掌握基础知识，发展熟练的基本技能。在分析和讲解各种材料理论体系时，我们都从理论范畴和科学体系层面进行融会贯通。例如在讲授材料中的质点扩散、结构缺陷类型、界面偏析、相变类型、表面带电等时均进行了整合贯通，使学生既能够把握材料的共性，又能熟悉材料的个性。

材料科学在理论上的交叉融合已日益明显，材料制备和使用过程中许多概念、现象和转变都存在着许多相似之处[3]。例如马氏体相变理论最初由金属学家建立，广泛应用于钢的热处理理论解释。而氧化锆增韧陶瓷中同样也发现了马氏体相变现象，并作为陶瓷增韧的一种有效方法。又如缺陷行为、平衡热力学、扩散、塑性变形和断裂机理、界面的精细结构与行为、晶态和非晶态结构、不同类型材料中的电子迁移理论等可以用来解释不同类型材料的行为。这些都为材料科学基础课程的内容整合提供了十分良好的基础和可能性。

3 注重实践环节，学以致用

《材料科学基础》课程所面临的学时数不足与当代知识信息量迅速增加、课程内容的不断拓展和更新的矛盾日益加剧，深化教学改革迫在眉睫。如何提高《材料科学基础》课程的教学效果，形成知识传授、思维方法与能力培养、创新精神相互渗透形成的完整系统，课题组成员进行了深入的尝试和探索，从教学内容的整合、教学方法与教学手段的改进，到融汇情感教育，千方百计调动学生学习积极性，注重实践环节，要求学生学以致用，达到了较理想的教学效果。实验环节可帮助学生巩固和加深对理论知识的理解，掌握基本实验技能，培养理论联系实际，自己动手分析、解决问题的能力。目前，我们材料科学基础实验室，通过实验课程的基本训练，学生拥有了较多的实践和动手机会，实践技能和创新能力得到较大程度的培养。实验教学在材料科学与工程专业人才的培养中占有重要地位，加强《材料科学基础》课程的实验教学，可以帮助学生巩固理论知识，掌握实验技能。

《材料科学基础》课程是一门与实验和工程实践紧密相联的学科。强化课程实验和实践环节的教学，无论对于学生基础理论的掌握还是工程实践能力的培养都具有举足轻重的作用。以提高学生分析和解决实际问题的能力是我们高校教育的重中之重，但长期以来《材料科学基础》实验的开设都是沿用实验教材上所设置的内容，大多是一些验证性实验。为了培养学生的动手能力，我们的实验部分逐步调整为两个部分：一部分为验证性实验，训练学生材料配置的基本技能和掌握相关基础知识；另一部分则为综合性实验，如样品的制备、材料的分析等，提前将实验内容布置给学生，让学生查阅资料，自拟实验方案，准备实验材料，一直到自主完成实验操作，处理好数据，上交数据报告等全过程。这对学生的独立性培养很有益处，对他们将来做科研也很有帮助，对我们老师也有了更高的要求。在教学实践中，将“粘土性能测定及差热分析”设计为综合实验，涉及到粘土白度、表面电位、阳离子交换容量、膨胀容、胶质价等物理性能测定，粘土的钠化、有机改性，差热分析等。学生在教师指导下分析粘土的物理性能，对改性前后粘土进行查热分析并对比，对实验结果进行数据处理，锻炼了实际动手能力，培养了分析问题能力。在实验教学中打破传统教学中学生被动接受的缺点，使学生逐步形成以自助式学习方式，将实验教学由封闭变为开放，有效地提高了学生的学习积极性和学习质量。针对材料科学基础课程已经学习过的内容安排验证性实验，巩固已学过的知识，培养学生动手和亲自设计实验的能力，通过加强实验和实践的教学环节，使学生加深了材料的成分结构的了解。

在加强实践的教学改革中，采取实验教学课程建设与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。通过加强实验和实践的教学环节，使学生加深了材料的成分、组织结构、材料制备工艺材料、使用性能之间有着相互依存、彼此影响的复杂关系的理念，有效地调动学生的主观能动性，激发学生的创新意识，使学生既提高了实验动手能力，又进一步巩固了课堂教学的内容，取得了新教学培养模式的良好的教学效果。

在不断的教学改革实践中，良好的教学效果已初见端倪。但教育教学改革是一个新的事物，总会出现这样那样的新问题，这就需要我们认真地区对待去解决，从中改进我们的教学效果，提高我们的教学质量。此外，从与科学技术和人类文明社会发展相适应的角度上说，教育教学改革也是永无止境的。教学质量是高等教育的主题，只有不断总结教学经验，深化《材料科学基础》课程教学改革，才能提高材料科学基础工程专业人才的培养质量。必须正确认识到《材料科学基础》教学改革是一项涉及面广、科学性强的系统工作。在教学改革中，必须始终抓住基础理论和工程实践相结合的特征。只有勇于实践和探索，并不断充实和完善，才能达到培养具有创新能力、高素质和复合型人才的目标。今后我们要对《材料科学基础》课程改革做更多的具体的探索和调查研究，以总结其中的教改效果和经验教训，通过不断地实践、不断地认识、不断地完善，相信我们定会走出一条适合于材料科学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问题[J]. 自然科学进展， 1999， 9 （1）：2-13.

第7篇：材料科学的发展范文

材料的计算模拟方法介绍

材料的计算模拟研究是近年来飞速发展的一门新兴学科和交叉学科．它综合凝聚态物理学、理论化学、材料物理学和计算机算法等多个相关学科．它的目的是利用现代高速计算机，模拟材料的各种物理化学性质，深入理解材料从微观到宏观多个尺度的各类现象与性能，并对材料的结构和物性进行理论预言，从而达到设计和开发新材料的目的．材料的多尺度计算模拟方法主要有以下几种:

(1)第一性原理计算方法(First－principlesMethods)基于密度泛函理论的第一性原理计算方法是目前研究微观电子结构最主要的理论方法．第一性原理计算方法只用到普朗克常数(h)，玻尔兹曼常数(kB)，光速(c)，电子静态质量(m0)和电子电荷电量(e)这5个基本物理变量和研究体系的基本结构．从量子力学出发，通过数值求解薛定谔方程，计算材料的物理性质．在密度泛函理论，局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)框架下的计算已广泛应用于第一性原理的电子结构研究中，并已经取得很大的成功．结合一些能带结构计算的方法，对于半导体和一些金属基态性质，如晶格常数，晶体结合能，晶体力学性质都能够给出与实验符合得很好的结果，同时能够比较精确地描述很多体系的电子结构(如能带结构、电子态密度、电荷密度、差分电荷密度和键布局等)、光学性质(介电函数、复折射率、光吸收系数、反射光谱及光电导等)和磁性质，从微观理论角度分析和揭示材料物理性质的起源，使实验者主动对材料进行结构和功能的控制，以便按照需求制备新材料．

(2)分子动力学方法(MolecularDynamicsMethods)分子动力学是一种确定性方法，是按照该体系内部的内禀动力学规律来确定位形的转变，跟踪系统中每个粒子的个体运动，然后根据统计物理规律，给出微观量(分子的坐标、速度)与宏观可观测量(压力、温度、比热容、弹性模量等)的关系来研究材料性能的一种方法[5]．分子动力学方法首先需要建立系统内一组分子的运动方程，通过求解所有分子的运动方程，来研究该体系与微观量相关的基本过程．对于这种多体问题的严格求解，需要建立并求解体系的薛定谔方程．根据波恩－奥本海默近似，将电子的运动与原子核的运动分开来处理，电子的运动利用量子力学的方法处理，而原子核的运动则使用经典动力学方法处理．此时原子核的运动满足经典力学规律，用牛顿定律来描述，这对于大多数材料来说是一个很好的近似．只有处理一些较轻的原子和分子的平动、转动或振动频率γ满足hγ＞kBT时，才需要考虑量子效应．

(3)蒙特卡洛方法(MonteCarloMethods)蒙特卡洛方法是在简单的理论准则基础上(如简单的物质与物质或者物质与环境相互作用)，采用反复随机抽样的手段，解决复杂系统的问题．该方法采用随机抽样的手法，可以模拟对象的概率与统计的问题．通过设计适当的概率模型，该方法还可以解决确定性问题，如定积分等．随着计算机的迅速发展，蒙特卡洛方法已在材料、固体物理、应用物理、化学等领域得到广泛的应用[6]．蒙特卡洛方法可以通过随机抽样的方法模拟材料构成基本粒子原子和分子的状态，省去量子力学和分子动力学的复杂计算，可以模拟很大的体系．结合统计物理的方法，蒙特卡洛方法能够建立基本粒子的状态与材料宏观性能的关系，是研究材料性能及其影响因素的本质的重要手段．

材料专业引入计算模拟教学的探索

材料计算的目的在于理解和发现新的材料性能及其物理本质．计算已经与实验和形式理论一样成为材料研究的3大支柱之一．为学生将来能够有更高的起点研究材料科学，适应新形势下材料研究方法，培养具有宽广材料科学基础，掌握材料现代研究手段的“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的材料科学专业人才．我们在本科教学阶段就应该有计划的引入和加强计算模拟方法的教学．采用的教学形式可以结合实际情况，灵活的应用．近年来我们采取的教学方式主要有以下3种方式:(1)开设计算材料学类课程在2006年物理与电子信息学院材料物理与化学专业培养方案中已经确定《计算机在材料科学中的应用》和《计算物理》课程为专业选修课程，学时分别为36学时和54学时．《计算机在材料科学中的应用》课程偏重实践教学，通过上机操作学习计算软件的基本原理和使用方法．主要教学内容包括:材料学的发展现状及计算机在材料科学与工程中的应用;材料科学研究中的数学模型;材料科学研究中常用的数值分析方法;材料科学研究中主要物理场的数值模拟;材料科学与行为工艺的计算机模拟;材料数据库和新材料、新合金的设计;材料加工过程的计算机控制;计算机在材料检测中的应用;材料研究科学中的数据和图像处理;互联网在材料科学研究中的应用等9部分内容，基本涵盖当今计算机技术在材料科学研究中应用的各个方面．《计算物理》课程则以理论教学为主，偏重物理基本原理的介绍．主要教学内容包括:计算物理学发展的最新状况;蒙特卡洛方法及其若干应用;有限差分方法;分子动力学方法;密度泛函理论;计算机代数;高性能计算和并行算法等8部分内容．计算材料类课程的开设注重理论和实践并重的原则，在讲解基本原理的同时加强学生动手上机实践能力的培养，因此，经过课程的学习，学生已经初步具备利用计算机进行材料模拟的能力．部分选修计算材料类课程的同学在学习中对计算模拟产生了极大的兴趣，在大四时选择材料计算相关课题作为本科毕业论文选题．例如，08届学生的毕业论文《ZnS掺杂Cu光学性质的第一性原理研究》和《布朗运动的蒙特卡洛模拟》，09届学生的毕业论文《ZnO电子结构和光学性质的研究》，11届学生的毕业论文《晶格热容的理论计算》和《简立方晶体结构能量分布的理论模拟》等均为材料计算和模拟相关课题，并且有多人的毕业论文被评为优秀毕业论文．个别优秀的学生读研后继续从事材料的计算模拟相关研究．通过几年的教学实践，计算材料相关课程的开设对于扩大学生的知识面，提高学生的理论分析能力有极大地帮助．(2)在材料相关的理论课程中加入计算模拟方法介绍虽然已经在材料专业开设《计算机在材料科学中的应用》和《计算物理》等材料计算相关的课程，但这两门课均为专业选修课，只有选修相关课程的学生才能得到相应的计算模拟培训，受众面还比较窄．因此，为使更多的学生了解到材料模拟计算的相关理论和知识，在材料专业主干课的教学中也适时地加入相关的计算模拟方法的介绍，从而扩大计算模拟知识的普及面．例如，在《固体物理》课程中，当讲解到能带理论一章时，我们会在本章结束时，加入一次课，着重介绍基于第一性原理的平面波赝势计算方法计算材料的能带结构、电子态密度等以及第一性原理计算的常用软件(CASTEP、VASP等)．一方面，对学生学习的理论知识加以直观化和适度的扩展，另一方面也进一步普及第一性原理计算的相关知识．在《材料科学基础》教学中讲解到相平衡与相图一章时，我们会在本章内容结束后介绍相图计算近年来的发展现状，包括CALPHAD(CalculationofPhaseDiagram)计算方法、热力学与动力学的结合、第一性原理与相图计算方法的结合，并简要介绍今后相图计算可能的发展方向[7]．在晶体缺陷内容的教学中，穿插介绍利用分子动力学计算面心立方金属空位和间隙原子点缺陷的形成能的方法．通过在课程教学中穿插入计算模拟方法的介绍，一方面也加深了学生对所学内容的理解，另一方面开阔了学生的眼界．(3)举办计算模拟相关的学术讲座．自从2009年以来，物理与电子信息学院从事计算模拟研究的教师每学期都结合自身的科研情况举办面向全院学生的学术讲座．例如在2011至2012学年第二学期，我们举办两场学术讲座，分别是《氧化锌晶体及其掺杂的第一性原理研究》以及《可见光响应半导体光催化材料的结构和能带设计》，教师在讲座中介绍自己的科研情况，同时也使学生了解到如何把学到的计算模拟知识应用到科研实践中去，让学生体会到如何利用计算模拟预测材料的物理性质以及指导材料设计的研究方式，提高学生自觉学习计算模拟方法的积极性．

结束语

第8篇：材料科学的发展范文

关键词：材料研究方法与测试技术；材料科学名人；教学

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）23-166-01

一、课程的任务及性质

《材料研究方法与测试技术》是为适应材料科学进步而开设的一门课程，是材料科学一门专业课程。其目的和任务是通过教学使学了解无机非金属常用近代测试方法的物理原理和应用范围；掌握相关仪器的结构，功能，基本操作和维护知识；理解如何结合专业知识选用测试方法，进行研究和检测材料性能，为今后从事材料专业的研究和生产奠定必要的基础。二、教学现状与问题

《材料研究方法与测试技术》教材中包含了丰富的专业知识与概念，涵盖有关材料成分、结构及组织形貌等的现代分析、测试技术、内容涉及衍射学、光谱学，电子能谱学、显微学及色谱、电化学分析和热分析等方法。为后续课程的学习及毕业论文实验提供必要的知识面和分析技术方法，而且是提高实践技能和全面综合分析能力的一个重要教学环节。通过对吉林建筑大学《材料研究方法与测试技术》课程的调查发现，大部分学生认为这门课程涉及的微观现象难以表述、仪器原理抽象，结构复杂。不少学生在课堂学习中产生厌倦感，认为是一门难学的课程，课堂教学秩序也会受到影响！

调查发现，在教学中适当地引入与理论知识相关的材料科学名人典故的授课方式，学生学习兴趣和效率相应提高，专业知识理解更加深入。

二、材料科学名人科研典故与课程结合

爱因斯坦说过“科学的不朽荣誉，在于它通过对人类心灵的作用，克服了人们在自己面前和在自然界面前的不安全感。”名人典故的引入，不仅能引起一部分学生的兴趣、深化学生的记忆，同时也是一个对于课本知识的很好的引导，可成为启动学生思维的钥匙[1]！ 尝试材料科学名人科研典故与课程结合，能很好地启发学生步入专业领域，并达到如下几点效果：

1、提高学生学习兴趣

材料科学的发展历史上，相关的科学名人在科研历程中，遇到过很多很有意思的事件，体现出了材料专业的趣味性！而这与学生们对于专业知识普遍反应的复杂、乏味形成鲜明对比！

2、强化对知识的记忆与理解

无论什么人，都能对自己感兴趣的事情表现出非凡的记忆力。为了提高记忆力，很有必要使自己对所要记忆的对象产生兴趣。很多相关的名人典故都是一些值得借鉴的成长历程，或者是值得回味的有趣事件！在这些材料科学名人典故中，很多都包涵了基本的专业知识的提出，定理的发现或者相关实验的证明！这对于强化学生对专业知识的记忆与深入理解都是非常有效的！

3、进一步培养创新意识，提高自我修养

现在科学研究发现，创造力是可以学习的。英国剑桥大学分子生物学实验室（MRC）出了大概14个诺贝尔奖得主，他们是通过互相学习来提高创造力。通过材料名人与课程相结合，不仅可以促使学生们更深入地掌握相关理论和创新思路，而且可以为学生培养材料领域创新思维能力提供更丰富、更直接的借鉴。

三、名人典故与课程学习联系举例

通过了解科学工作者的科研经历，不仅使学生更深入、生动地掌握相关理论和创新思路，而且为学生培养材料领域创新思维能力提供更丰富、更直接的借鉴！下面列举了一些学生阅读《材料研究方法与测试技术》课程中对相关名人资料的总结认识：

劳厄（Laue，1879-1960）（第一章，X射线基础础，倒易点阵）利用晶体作为天然光栅成功观察到了X射线衍射现象。从而证实了 X 射线的波动性，开辟了利用 X射线研究晶体结构的方法。这个具有里程碑意义的发现使人们可以通过观察衍射花纹研究晶体的微观结构，并且对生物学“化学”材料科学的发展都起到了巨大的推动作用！劳厄的生平事迹还启发我们，在做科研工作时要持之以恒、专心致志，注意观察和分析事物的内在规律，才能有所发现和创造！

路易・维克多・德布罗意（Louis Victor de Broglie，1892――1987） （第二章，电子光学基础）法国著名理论物理学家， 1910年获巴黎索邦大学文学学士学位，1913年又获理学士学位，1924年获巴黎大学博士学位，在博士论文中首次提出了"物质波"概念。1929年度诺贝尔物理奖，成为第个以学位论文获得诺贝尔奖的人。德布罗意早年对历史研究的兴趣也许还有某种潜移默化的影响，促进了德布罗意物质波假设的提出。物质波的提出使得人们对微观世界的认识统一起来了。

拉曼（1888-1970）（第四章，激光拉曼光谱）拉曼是印度人，是第一位获得诺贝尔物理学奖的亚洲科学家。1928年，在研究光的散射过程中发现在光的散射现象中有一特殊效应，光的频率在散射后会发生变化。频率的变化决定于散射物质的特性，这就是拉曼效应。拉曼为第三世界的科学家作出了榜样，他大半生处于独立前的印度，竟取得了如此突出的成就，实在令人钦佩。特别是拉曼是印度国内培养的科学家，他一直立足于印度国内，发愤图强，艰苦创业，建立了有特色的科学研究中心，走到了世界的前列。

四、结束语

从与科学技术和人类文明社会发展相适应的角度上说，教育教学改革也是永无止境[2]。为提升学生的学习效果，我们把名人典故与课程相结合。今后，我们要进行更多有效的探索和调研，总结其中的教改效果和经验。相信通过不断地实践、不断地认识、不断地完善，我们定会对课程学习有长足的进步。

参考文献：

第9篇：材料科学的发展范文

[关键词]材料学科 实验教学 课程体系

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）17-0125-02

材料科学是一门研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成分、工艺、组织结构和性能之间的关系，是与工程技术密不可分的应用科学。实验教学是连接材料学科教学工作中理论与实践的枢纽。只有高度重视实验教学工作，才能真正提高学生理解和掌握专业理论的能力，才能真正提升学生实践和创新的素质。

一、高校材料学科实验教学的现状

长期以来，实验教学环节的重要性在教学过程中往往被忽视，实验教学仅仅附属于理论教学；整个培养过程中各个独立的教学实验之间缺乏系统性和连贯性，学生在教学实验环节所学到的只是一些与课堂教学相关零散的知识，不能系统地了解材料科学实验研究各个阶段的内在联系。从而造成知识的断裂和缺陷，学生的实验技能匮乏、工程意识淡漠；或者脱离时代和社会发展以及学生实际的状况，过分强调学生的创新实验，注重创新成果，忽略实验的基本理论和基本技能培养。在当前材料学科实验教学的培养过程中，材料类共性的基础性实验没有得到重视，因而也就不可能使得学生的综合素质得到有效的培养。

因此，构建反映时展需求，有利于素质教育和创新人才培养的科学合理的材料学科实验教学体系，已经成为材料学科实验教学需要亟须解决的问题。

二、材料学科实验教学的目标

材料学科是一门实践性很强的学科，实验教学是材料学科教学的重要组成部分，实验教学的目的在于促进学生巩固材料学科的基础理论知识，掌握材料学科实验研究的基本技能，培养学生运用材料学科的科学方法，研究和开发高性能新材料、改善和提高传统材料组织性能。在此基础上才能更好地通过综合性创新实验培养学生的创新能力，而不是片面追求创新成果。

本科阶段材料学科实验教学的培养目标应分为三个层次：一是掌握验证材料科学的基本原理，这方面的内容主要是材料科学基础课程教学中涉及的演示、验证性实验；二是掌握材料分析测试与工艺的基本技能；三是创新性能力的培养。

三、材料学科实验教学体系内容

随着社会经济和科学技术的发展，金属材料、非金属材料、高分子材料、生物材料等之间融合越来越密切，出现了大量的材料类交叉学科；各种材料涉及的组织结构、材料性质、设计制备技术、使用方法等不尽相同，不同材料制备技术和材料各学科之间发展水平存在较大的差异；各高等院校材料学科专业特色及材料学科技术应用服务的领域不同。由于以上原因，材料学科实验课程体系内容设置存在较大难度。

应调整和完善材料类实验教学体系、结构、内容，以更好地适应高素质创造性人才培养的要求。湖南大学材料科学与工程学院根据材料学科实验教学体系的培养目标，以材料基本实验操作、研究方法、现代测试分析手段为基本实验教学内容。以学生实践能力培养为核心，构建了以“材料制备与加工-材料性能测试与评价-材料组织结构分析与表征”为基础的材料科学基础性实验体系：基础型实验、综合设计型实验、研究创新型实验。

（一） 基础型实验

基础型实验包括材料制备实验、材料分析技术实验及材料性能测试技术实验。这部分实验内容是材料大类基础性实验，旨在使学生学会基本的仪器设备操作，了解测试原理和测试方法，重点培养学生的基本实验手段、方法和技能。

湖南大学材料科学与工程学院将基础实验项目从理论课程中分离出来，建立与理论教学体系相对独立且有机衔接的实验课程体系。将原来依附于理论课程的《材料科学基础》、《材料工程基础》、《材料测试技术》课程实验重新优化整合为《材料制备与加工实验》、《材料性能测试技术实验》、《材料组织结构分析与表征实验》3门基础实验课程，加深学生对理论教学内容的理解，验证理论教学的相关定律、定理和基本概念等。

《材料制备与加工类实验》 根据专业不同而设置相应的实验教学内容。课程主要是涉及材料的制备及生产加工的实验项目，目的是使学生掌握材料的制备及生产加工所需设备的用途、结构特点、实验方法、操作技能。

《材料组织结构分析类实验》是材料大类基础型实验。其主要包括材料金相试样的制备及金相组织观察、材料组织结构的电子显微分析等方面的实验内容，目的是使学生掌握材料的电子显微分析技术、X-射线分析技术的仪器基本构造、测试原理、实验方法及操作技能。

《材料性能测试技术实验》 根据专业不同而设置相应的实验教学内容。其主要是涉及材料的力学、热学和电学性能检测分析方面的实验项目，目的是使学生掌握材料的材料性能测试的仪器结构特点、实验方法及操作技能。

（二） 综合设计型实验

综合设计型实验必须强化专业基础实验，具有鲜明的专业特色，以培养学生对所学基础理论与专业知识的系统分析和综合应用的能力。通过综合设计实验，学生将了解从材料制备、结构表征到性能检测的全过程，使学生对自己的专业方向有一个较为全面的了解和认识，深化其对专业理论课程的学习。通过综合设计型实验，加强学生的工程意识培养，加强学生的动手能力、开放性思维的培养，强化学生在实验过程中发现问题，应用基础理论与专业知识，初步形成分析问题、解决问题的能力。

湖南大学材料科学与工程学院综合设计实验主要从系统性和综合性出发，针对不同专业方向，分别开设金属材料、非金属材料、材料物理、材料化学、高分子材料4个主要专业方向的综合实验。

（三） 研究创新型实验

研究创新实验是为了让学生了解最新学科发展动向，了解学科前沿，拓宽学生的知识面，激发学生求新、创新欲望，实现从“要学生学”到“学生自己要学”的转变。培养学生在实验中发现问题并利用所学基础理论、专业知识分析问题并最终解决问题的科研能力，进而培养学生的创新思维和能力。

这类实验项目主要是三类：导师课程、研究创新实验和毕业设计。研究创新型实验主要通过以下方案来实施。

湖南大学材料学院围绕“培养将来可成为材料领域和工业界精英人才的有志向的本科毕业生”的精英人才培养目标，推行本科生“导师制”――本科生从大一开始就必须进入导师团队，由导师开设导师课程。这样，学生从大学一年级开始就能够参与导师的科研实验和科研学术活动。

研究创新实验项目由学生自主申报，并成立相应的学生研究小组，在教师指导下完成。这类项目主要依托“ SIT计划”项目、“湖南大学大型精密贵重仪器设备实验实践研究项目”。

毕业设计主要依托教师在研课题，在毕业设计选题中设置一些创新型的科研课题，也可以由学生自主提出研究课题，要求学生一人一题，让学生“自主选题、自主设计、自主实验”。同时，考虑到教师的教学科研任务及实验条件，对教师指导毕业设计的学生人数做一定数量的限制。

研究创新实验项目和毕业设计以学院各研究所、科研室 （课题组） 、实验中心及重点实验室为依托单元，在教师指导和支持下完成。

材料科学与工程实验教学是实现素质教育和创新人才培养的重要环节，对培养学生创新思维和实验能力有着不可替代的作用。构建科学合理的材料类实验教学体系，是材料科学与工程实验教学的基础，也是培养学生实践能力、科研能力和创新能力的重要保证。材料类实验教学体系既要注重大材料类学科的宽口径实践能力的培养，同时也需强化专业基础实践能力的培养。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 孙建林，李晓刚，谢建新等.材料科学与工程学院实验室改革与创新[J].北京科技大学学报，2002（4）：74-77.

[2] 刘天模，王金星，黄佳木.以学生为本，构建材料类课程实验教学体系[J].实验技术与管理，2011（6）：254-256.

[3] 孙建林，薛润东，冰，韩凌.材料学科实验教学改革的探索与实践[J].实验技术与管理，2011（6）：265-268.

[4] 潘清林，徐国富，肖来荣.中南大学材料科学与工程实验教学的改革与创新[J].实验技术与管理，2011（6）：262-265.