功能材料论文精选(九篇)

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第1篇：功能材料论文范文

功能材料是指具有优异的物理、化学、生物、光电性质并能在其之间相互转化的材料。根据材料的功能分类，功能材料包括电子材料、磁性材料、光学材料、生物材料、各种功能转换材料等，涵盖电子学、光学、生物医学、电磁学等领域，是一门多学科交叉融合的学科。目前，高校的材料科学与工程专业基本都开设功能材料学及相关的专业课程。功能材料学涵盖面广、信息量大，但是一般课程的教学时数相对较少，所以多数高校都是选取几类功能材料作为教学内容。例如华中科技大学开设的《先进功能材料》课程主要介绍光功能材料、电功能材料、磁功能材料和能源材料。本校的《功能材料学》课程实施全英语教学，虽然学生在前期已学习了全英语授课的《材料科学基础》、《现代材料分析方法》、《材料结构与性能》等专业基础课，能够较好适应全英语授课的节奏和方式，但是很多学生以英语思维方式理解和掌握专业知识仍然面临困难和挑战，所以在教学时数有限的情况下，教学内容的优化至关重要。

1.为实现课程教学与国外接轨，同时结合功能材料领域的发展状况和本校材料学院以能源、环境、生物材料为主的研究特色，本课程教学中选用了DeborahD.L.Chung主编的原版英文教材《FunctionalMaterials：Electrical，Dielectric，Electromagnetic，OpticalandMag-neticApplications》作为主要参考教材，同时补充BuddyD.Ratner等人编写的原版英文教材《BiomaterialSci-ence：AnIntroductiontoMaterialsinMedicine》作为生物功能材料的参考教材，并将发表的经典论文与最新研究成果等作为补充教材。

2.由于本课程的学生已学习了大量的材料学基础理论课程，所以教学内容以功能材料的应用为主，兼顾理论知识的巩固。以材料设计中的“结构－性能－应用”基本思路为主线，在介绍某种功能材料的结构与性能之间关系的基础上，着重讲授功能材料的性能与应用之间的相互关系，突出实际应用案例。这样，课程教学内容既保证学生可以巩固功能材料学的基础知识，又引导学生将基础知识和实际应用结合起来，提高解决实际问题的能力。

3.为了教学内容能够有效激发学生的学习兴趣，引导学生把握功能材料领域的发展趋势，本课程以专题形式只在压电材料、磁性材料、光电材料、电池能源材料、生物材料等范围内选择几种经典的和最新发展的功能材料及其制备新技术作为讲授内容，同时引入新材料、新技术等方面的课堂讨论内容。例如在讲授太阳能电池材料及新技术时，除了介绍太阳能电池的工作原理、目前研究的太阳能电池材料外，结合本院开展太阳能电池材料研究的老师的科研成果，课堂讨论太阳能电池材料的研究现状和发展趋势。

二、多元化教学方法与手段的运用

全英语教学是指用英语全程授课，让学生在全英语环境中学习专业知识，这对学生提出了更高要求。复旦大学蔡基刚教授研究认为，具有大学英语四级水平以上的学生，具备上全英语课程的能力，关键在于坚持和信心[4]。目前，本专业学生在上海市及全国范围内均为一本招生，英语整体水平较高，而且学生在前期已经学习了多门全英语授课的专业基础课。但是，部分学生仍然对全英语课程产生畏难情绪。因此，在全英语教学中，如何提高学生对课程的兴趣以帮助学生克服畏难情趣，是影响教学效果的重要因素。在近几年的全英语教学实践中，我们对多种教学方法和手段进行了融合运用。

1.多媒体教学，精心准备课件及教学细节。在课前精心组织教学内容，注重最新研究成果和经典功能材料的实际应用案例，力求课程内容的前沿性、实用性和趣味性。多媒体课件尽量通过图片、表格、动画以及视频等资料，以直观的方式体现教学内容，避免在幻灯片上出现大段文字，以此吸引学生的注意力，帮助其克服语言障碍。通过讲授过程中放慢语速或者重点内容重复多次的方式，争取绝大多数同学在课堂上能够听懂、理解，并且设置提问环节以增强学生对知识点的掌握。

2.将研究和探索的氛围带到课程教学中。本课程的教学内容结合了学院的研究特色，教学团队由多名从事不同功能材料研究的科研一线教师组成，分别在其擅长的研究领域讲授教学内容，同时将各自的科研成果引入教学，丰富教学内容，使教学与科研有机结合起来。增加教师本人的科研成果展示、科研故事等内容，使课程充满研究和探索的气氛，激发学生对课程内容和功能材料研究的兴趣。

3.开展当前研究热点和最新研究成果的课堂讨论。通常学生对研究热点和最新研究成果都比较感兴趣。例如在讲授目前非常热门的石墨烯材料时，教师提前给学生布置讨论题目：石墨烯材料具有非常优异的电导、机械强度、韧性等性能，那么这类材料的应用领域在哪里？在课堂上，教师在讲授完石墨烯材料的结构与性能关系后，在轻松的氛围下开始课堂讨论。这样的教学方式不仅有利于调动学生主动参与的积极性，而且可以培养学生独立思考和分析判断问题的能力以及交流、讨论、合作的热情和能力。

4.注重学生课前预习和课后知识巩固。全英语教学实践中，学生的课前预习对提高课堂教学效果非常重要。为了让学生的课前预习有的放矢，教师在课程开始前将课件放在课程网站上，让学生根据课程进度表提前下载课件并配合英语参考教材预习，避免了英语参考教材信息量大、学生预习无从下手的情况。通过预习，学生可以熟悉课堂的教学内容以及专业词汇，尽量避免因为课程内容和词汇生疏带来对知识点的理解困难，有助于学生跟上教师授课节奏，提高课堂教学效果。而对学生课前预习要求的检查和督促则通过教师课堂随机测验、点名提问等方式进行，并且将结果计入平时成绩。另外，为了进一步巩固课堂所学知识，每个专题授课结束后都会通过布置作业来引导学生对所学内容和知识点进行回顾。对学生课后作业完成情况的检查则通过作业批改、在课堂上问答的互动方式进行，标准解答定期上传至课程网站，以便学生加深对课程内容和知识点的理解和掌握。同时，本课程还设置课后辅导答疑环节，学生在每周的固定时间可到教师办公室接受答疑辅导。

三、课程教学评价体系的建立

第2篇：功能材料论文范文

关键词：建筑外墙；保温；节能；材料；施工技术

1 引言

随着国民经济的快速发展，人民生活水平的提高，人们对于住房的消费需求，也在快速增长，据有关的数据显示，我国当前的房屋建设规模堪称世界第一。目前，全国房屋数量有400亿m2左右，仅去年一年房屋竣工面积是19.7亿m2，这几年差不多都接近这个数字。而据预测，到2010年我国房屋总建筑面积将达到519亿m2，其中城市171亿m2。然而截止到去年，我国节能建筑的总面积还只有2.3亿m2，在每年的房屋竣工面积当中节能建筑只占3%左右，也就是说有97%属于高耗能建筑，我国是人均资源短缺的国家，能源紧缺是制约我国经济发展的主要矛盾。因此，建筑节能就成为缓解我国能源紧缺矛盾，改善人民生活质量，减轻环境污染，实行可持续发展战略目标的关键一环，推广建筑节能将是我国发展住宅建设的一项长期国策。目前，外墙保温技术已日益成熟，主要有内保温，外保温，内外混合保温，夹心保温等方法，下面就这几种方法进行论述。

2外墙内保温技术分析

外墙内保温就是在外墙的内侧使用苯板，保温砂浆等保温材料，从而使建筑达到保温节能作用的施工方法。该施工方法具有施工方便，对建筑外墙垂直度要求不高，施工进度快等优点。在2001年外墙保温施工中约有90%以上的工程应用内保温技术。然而，外墙内保温所带来的质量问题也随之而来。外墙内保温的一个明显的缺陷就是结构冷（热）桥的存在使局部温差过大导致产生结露现象。

另外，在冬季采暖，夏季制冷的建筑中，室内温度随昼夜和季节的变化幅度通常大约（10℃左右），这种温度变化引起建筑内墙和楼板线性变形和体积变化也不大。但是，外墙和屋面受室外温度和太阳辐射热的作用而引起的温度变化幅度较大。当室外温度低于室内温度时，外墙收缩的幅度比内保温热体系的速度快；当室外温度高于室内气温时，外墙膨胀的速度高于内保温隔热体系。这种反复形变使内保温隔热体系始终处于一种不稳定的墙体基础上，在这种形变应力反复作用下，不仅使外墙易遭受温差应力的破坏，也易造成内保温隔热体系的空鼓开裂。内保温影响居民的二次装修，内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。内保温在技术上的不合理性决定了其必然要被其它保温方法所替代

3内外混合保温技术分析

内外混合保温，是在施工中外保温施工操作方便的部位采用外保温，外保温施工操作不方便的部位做内保温，从而对建筑的保温的施工方法。从施工操作看上，混合保温可以提高施工速度，对外墙内保温不能保护到的内墙，板同外墙交接处的冷（热）桥部分进行有效的保护，从而使建筑处于保温中。然而，混合保温对建筑结构却存在着严重的损害。外保温做法部位建筑物的结构墙体主要受室内温度的影响，温度变化相对较小，因而墙体处于相对稳定的温度场内，产生的温差变形应力也相对较小；内保温做法部位使建筑物的结构墙体主要受室外环境温度的影响，室外温度波动较大因而墙体处于相对不稳定的温度场内，产生的温差变形应力相对较大。

局部外保温、局部内保温混合使用的保温方式，使整个建筑物外墙主体的不同部位产生不同的形变速度和形变尺寸，建筑结构处于更加不稳定的环境中，经年温差结构形变产生裂缝，从而缩短整个建筑的寿命。工程保温做法中采用内外保温混合使用的做法是不合理的，比作内保温的危害更大，该方法已很少使用。

4 复合夹心保温技术分析

复合夹心保温墙体，是在施工中将墙体分为外叶墙与内叶墙，中间填充保温材料，（一般为EPS板、容重18kg/m3～20kg/m3）一种施工方法。从施工操作上看，该方法具有施工方便，保温效果可靠受温差影响较小，产生的温差变形应力也相对较小等优点，该方法可有效的解决保温墙体外墙装饰面开裂，装饰材料脱落等技术难题，同时相对于外墙外保温来说，建筑物的防火性能有显著的提高。鉴于以上优点，局部地区仍大量使用。但该技术同样存在一些缺陷，如建筑物细部、节点、保温处理难度较大；不利于建筑物后期维护，维修。就青海省而言，节能工程设计使用年限为25年，而结构设计年限为50年，由于内外叶墙将保温层封闭，如夹心保温层老化达到使用年限，将无法替换维修，另外一点，内外叶墙之间靠穿过保温层的拉结件连结，抗震性相对较弱，抗震等级高的地区不宜采用该方法，。

5外墙外保温技术分析

5.1技术成熟，施工方法多种多样，适于各类建筑比较成熟的有EPS板及EPS模块外墙外保温技术，喷涂硬泡聚氨酯外墙保温技术，胶粉EPS颗粒保温浆料外墙保温技术及粘贴保温复合饰面板保温技术等，各类方法使用方法简便，可靠性高，同时有成熟的验收规范。

5.2适用范围广。外保温不仅适用于北方需冬季保温地区的采暖建筑也适用于南方需夏季隔热地区的空调建筑。即是用于新建建筑，也适用于既有建筑的节能改造。

5.3保温效果明显。由于保温材料置于建筑物外墙外侧，基本上可以消除在建筑物各个部位的“热桥”影响。从而充分发挥了轻质高效保温材料的效能，相对于外墙内保温和夹心保温墙体，它可使用较薄的保温材料，达到较高的节能效果。

5.4保护主体结构。置于建筑物外侧的保温层，大大减少了自然界温度、湿度、紫外线等对主体结构的影响。随着建筑物层数的增加，温度对建筑竖向的影响已引起关注。国外的研究资料表明，由于温度对结构的影响，建筑物外向的热胀冷缩可能引起建筑物内部一些非结构件的开裂，外墙采用外保温技术可以降低温度在结构内部产生的应力。

5.5有利于改善室内环境。外保温不仅提高了墙体的保温隔热性能，而且增加了室内的热稳定性。它在一定程度上阻止了雨水等对墙体的浸湿，提高了墙体的防潮性能，可避免室内的结露，霉斑等现象。因而创造了舒适的室内居住环境。

6保温材料的选择总则

6.1墙体节能工程采用的保温材料，其导热系数，表现密度抗拉强度，抗压强度或压缩强度，燃烧性能应符合设计要求。

6.2粘结材料的粘结强度；耐碱玻纤网格布的力学性能，抗腐蚀性，必须达到国家规范及设计要求。

a.保温材料的选择。现施工的建筑中，保温材料的使用以挤密苯板、聚苯板、聚苯颗粒保温材料为主。挤密苯板具有密度大，导热系数小等优点，它的导热系数为0.029w（m.k）而抗裂砂浆的导热系数为0.93w（m.k）两种材料的导热系数相差32倍。而聚苯板的导热系数为0.042w（m.k）同抗裂砂浆相差22倍。因此挤密苯板与聚苯板相比抗裂能力弱于聚苯板。聚苯颗粒为主要原料的保温隔热材料，由胶粉料和胶粉聚苯颗粒做成。胶粉材料作为聚苯颗粒的粘结材料，一般采用熟石灰-粉煤灰-硅粉-水泥为主要成分的无机胶凝体系。该类材料的导热系数一般为0.06w（m.k），与抗裂砂浆相比相差16倍。b.增强网的选择。玻纤网格布作为抗裂保护层软赔进的关键的增强材料，在外墙外保温技术中的应用得以快速发展。一方面它能有效的保护层的拉伸强度。另一方面由于能有效分散应力，将原本可以产生的裂缝分散成许多较细裂缝。从而形成抗裂作用。由于保温层的外保护开裂砂浆为碱性。玻纤网格布的长期耐碱性对抗裂缝就具有了决定性的意义。c.保护层材料的选择。由于水泥砂浆的强度高、收缩大、柔韧性变形不够，直接作用在保温层外面，耐候性差而引起开裂。为解决这一问题，必须采用专用的抗裂砂浆并辅以合理的增强网，并在砂浆中加入适量的纤维。d.无空腔构造提高体系的稳定性。在采用聚苯板作外保温的设计中。保温层主要承受的是重力和风压。由于聚苯板强度的限制，使保温层开裂甚至脱落。为了提高保温板的强度，应尽可能提高粘结面积，采用无空腔以满足抗风压破环的要求。

7外墙体外保温施工要点

7.1施工工艺。当基层墙体施工并验收合格后，就可以进行保温层施工，其具体施工工艺为：清理、找平基层弹、挂控制线安装、找平底端托板檐材料工具准备配粘结胶浆粘结翻包网格布粘贴苯板检查校平填塞板缝打磨找平安装装饰线条（用苯板制成）或分格缝钉锚固定保温层验收。

7.2施工要点。施工工艺看起来十分简单，但实际上操作起来却十分复杂，在要求材料质量合格的前提下，对实际操作施工人员也要求具有一定技术水平和责任心。否则，将直接影响整个体系的质量。

7.3保护层施工要求。保护层做法一般为“一布二浆”。在有加强要求的部位为“两布三浆”。保护层施工时应先铺设翻包网格布和加强网格布，然后进行墙面标准网的施工，墙上容易碰撞的阳角、门窗洞口及不同材料基体的交接处等特殊部位应采取加强措施。

8结论

虽然近年来随着建筑业产业规模、产业素质的发展和提高，我国建筑技术水平在不断提高，尤其是一些单项技术已跻身世界先进行列。但从整体上看，目前我国建筑技术的水平还比较低，建筑业作为传统的劳务密集型产业和粗放型经济增长方式，没有得到根本性的改变，在建筑工程领域如何加快科技成果转化，不断提高工程的科技含量，全面推进施工企业技术进步，促进建筑技术整体水平提高的唯一的途径就是紧紧依靠科技进步，将科学的管理和大量技术上先进、质量可靠的科技成果广泛地应用到工程中去，应用到建筑业的各个领域。建筑外墙保温是近年来新兴的施工方法，由于内保温、混合保温等方法在设计中的缺陷，建议采用外保温，并按照逐层渐变，柔性释放应力的原则，选择材料及施工方法，以达到保温、抗裂的目的。同时应大力发展和更新节能材料，使外墙保温技术得到更好的发展，更好地发挥其作用，从而真正地实现建筑节能。

参考文献

[1]外墙保温应用技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.

[2]张其英.外墙保温技术及节能材料[J].民营科技，2007，（07）.

[3]贺斌，周栋.谈外墙保温的技术与材料[J].黑龙江科技信息，2007，（11）.

第3篇：功能材料论文范文

卓越工程师计划的宗旨是储备一批战略工程人才，特别是能够适应战略性新兴产业特点的一线工程人才。卓越工程师人才培养目标应当明确定位到为什么样的企业输送什么样的人才。长三角地区的光电材料类新兴产业密集，相关工程人才需求量大。由此，本地区卓越工程师的培养应当重视为光电功能材料类战略性新兴产业提供人才储备。在信息社会高速发展的今天，社会关系错综复杂，大学生也常常会走冤枉路，偏离专业的轨道。为鼓励大学生就读光电功能材料专业，政府应当从顶层政策设计上着手统筹，如适当加大教育投入，以用于光电材料类的本科教学、提供相应工程实践和培训机会等。在大学教育层面，笔者认为可以兴趣带动大学生求知的主观能动性，将课堂教学与光电产业实际应用结合起来，通过工程类前沿课程的开设和实践，让学生充分感受到学以致用的乐趣，建立光电功能材料专业在本地区就业的优势。在避免照本宣科的同时，要让光电材料类专业的大学生从内心认可这个专业，愿意坚守本地区行业发展的前沿。

二、以行业标准为准绳，培养专门化工程人才

光电功能材料发展迅猛，新技术、新工艺层出不穷。现代大学生求知欲强、可塑性高，这为培养光电功能材料的创新型人才提供了条件。结合行业发展特色和大学生成长的特点，培养一批具有行业认证资质的卓越工程师将为光电功能材料战略性新兴产业发展打下坚实基础。因此，光电材料类卓越工程师的培养应从低年级大学生开始，要以学科型社团活动、学科技能训练、大学生科技创新、工程技能竞赛等为主要载体，逐步渗透光电产业需求，为在校大学生奠定工程化专业素养的基础。到了高年级阶段，大量光电材料类专业知识充实课堂，大学生有更多机会接触光电材料专业，了解光电材料的实际应用。在深化专业知识学习的同时，要鼓励大学生紧扣光电功能材料的发展需求，以行业为依托，考取光电材料工程师、技术员、材料研发师等光电材料类职业技能证书，获得相关技能许可，力争在毕业伊始就具备直接上岗的能力。培养出一批上手快、业务精的一线工程师，可以大大提升光电功能材料类企业的用人效率，降低成本。

三、以企业实践为补充，推进校企联合双轨制人才定制培养

战略性新兴产业卓越工程师的培养，归根结底是为了给本地区战略性新兴企业提供必要的人才。而传统教学模式的弊端在于与企业需要脱节。在光电功能材料行业迅猛发展的大背景下，这样的矛盾更为突出。推进校企联合双轨制教学与实践，将光电功能材料卓越工程师的培养融入校企协同培育的大平台，实现为企业培养光电材料类卓越工程师，是解决这个矛盾的方案之一。具体而言，在校企双轨制教学实践中，企业方应当选派经验丰富的技术和管理人员参与教学大纲、专业实践环节等人才培养计划的制订，参与毕业设计(论文)指导，定期为本科生讲授光电材料类企业在产品研发、实际生产、工程运作等环节的知识，让大学生体会生产、销售的综合性与复杂性。高校应当选派具有实践经验的教师带领学生进驻企业，参与光电功能材料企业的工业化生产甚至顶岗实习。教师通过现场指导，让学生将书本理论与生产实践结合起来，使学生更好地认识和检验企业工程师在校讲授的内容。校企双轨制工程实践教学能优化配置校企资源，体现双方的优势，有助于光电功能材料卓越工程师的培养。

综上所述，战略性新兴产业卓越工程师的培养应当立足本地区新兴产业，强化工程能力和创新能力的培养，鼓励学生参加社会考证和行业认证，践行校企联合双轨制教学。这样才能为本地区战略性新兴产业打造一批上手快、业务精的卓越工程师，才能更好地服务我国产业结构转型，提升光电功能材料战略性新兴产业的核心竞争力。

作者:周鼎 王占勇 徐家跃 单位:上海应用技术大学材料科学与工程学院

参考文献:

［1］李晓强，孔寒冰，王沛民．部署新世纪的工程教育行动———兼评美国“2020工程师”《行动报告》［J］．高等工程教育研究，2006(4):14－18．

第4篇：功能材料论文范文

一、无机固体功能材料实验室硬件基础设施的规划与建设

吉林化工学院材料科学与工程专业始建于理学院，2013年统编入新成立的材料科学与工程学院。作为一个新专业，需要从教学环境、教学设施、实验场地等多方面筹备和建设。实验室的硬件建设很重要，没有恰当先进的实验设备，就无法保证高质量的实验教学课程，无法让学生更好地接触材料科学领域发展的前沿课题。无机固体功能材料，同样离不开材料的四个基本要素:制备与加工、组成与结构、性质、使用性能。为此，我们规划与建设的无机固体功能材料实验室，涵盖了材料合成实验室、材料加工实验室、测试分析实验室、金相实验室、XRD测试与结构计算实验室。为无机固体功能材料实验室提供实验场地，科研仪器和教学研究素材等。依托我校材料科学与工程研究中心，建立起包含有球磨机、水热反应设备、旋涂机磁控溅射仪等设备，可开展高温固相及水热等液相合成方法用于材料合成的材料合成实验室;包含有液压机、抛光仪、马弗炉等设备的材料加工实验室;依托材料中心的X射线衍射测试分析仪、扫描电子显微镜及原子力显微镜、红外测试光谱仪、介电阻抗分析仪等大型实验设备以及依托学校本专业购置的固体比表面积分析仪、电化学工作站等实验测试设备，建立起能针对无机固体功能材料进行结构、组织成分分析以及材料性能测试的材料测试分析实验室;此外我们依托学校购置了数台计算机，并配有MSModeling晶体结构计算模拟软件，联合XRD实验设备，建立了XRD测试与结构计算实验室。在此基础之上，我们按实验室的建设，设计并规划购置实验室通风橱及实验台等基础设施，目前也已顺利投标，在年底即将投入使用。另一方面，师资队伍的建设也是实验室建设的关键。师资队伍是实验室建设的灵魂［2］。我院领导高瞻远瞩，于2013年成功引入两位无机固体功能材料方向青年教师，协助并组织材料科学与工程专业无机固体功能材料专业方向的建设。没有好的师资，没有好的实验项目，创造不出好的实验条件，带不好实验课程。所以必需有一支踏实进取、有实力的年轻有力的师资队伍。以材料学院院长为学科带头人的师资力量正逐渐扩大。因此，为完善实验室的基础硬件建设不仅需要引进先进的科学仪器设备为学生们开阔视野、培养专业技能，同时也需要加强师资队伍建设，引进和发展高水平人才教学和科研骨干，更好地开拓本实验室的学科特色和功能。

二、完善实验教学内容

材料科学与工程专业以无机固体功能材料方向为专业培养特色。在实验教学内容上，根据材料科学与工程专业的培养要求，针对材料科学与工程专业不同年级学生的理论基础水平，设计开展多层次、多角度的实验课程，包括材料无机化学实验、材料科学基础实验、材料化学实验及材料科学专业实验等实验教学内容。为实现材料科学专业的人才培养特色，在基础实验材料无机化学实验中为学生安排基础玻璃工操作、高精密天平的使用、多种化学药品溶液的配制等基本功操作训练的实验内容，同时设计和带领学生练习五水合硫酸铜晶体的制备、粗食盐的提纯等实验，不仅使学生将高中以及大学化学学习的基本内容与实践很好地结合起来，同时也为后续实验课程打下良好实验操作基础。在材料科学基础实验与材料化学专业实验中，注重专业培养特色，为学生设计并开展具有专业特色的水热法、共沉淀法等基础固体材料合成方法，合成包括具有钙钛矿型、尖晶石型等复杂结构的无机固体功能材料;在稀土掺杂母体钛酸钡介电陶瓷材料的合成与表征综合实验中，借助吉林化工学院材料研究中心实验室的实验平台，实验进展顺利，锻炼了学生系统的科研工作思想、动手能力及分析解决问题的能力，得到了良好的效果。在材料科学与工程专业实验中，我们设计安排了“传统高温固相合成方法合成无机固体功能材料及表征”的开放性实验，在学生查阅文献及相关参考资料的基础上，自主进行实验设计及操作，锻炼学生的自主动脑及动手能力。实验内容的设计包括实验室硬件设备及学生培养需要等多方面的考量。目前实验内容已基本成型并顺利开展，为适应学科发展及学生培养方向，实验内容还将进一步完善。

三、完善教学手段，设计考核方式

学校在教育思想定位中能否坚持以学生为主体，以教师为主导，以能力为根本，是提高教学质量的前提，是检验教学成果的标准，是学校发展成败的关键［3］。在实验教学中，同样要本着以学生为主体，教师为主导的原则。积极发挥教师的主导作用，做好课前准备及课堂讲授工作［4］。在实验课备课中，首先要熟悉实验讲义，做到“我与他相识，我请他跳舞，他在我心中”的三个境界，讲实验讲义与所讲专业理论课融会贯通，明确实验目的;其次要做好实验准备工作，即做好预实验。在学生进入实验室开展实验前，教师必需做好预实验工作，细化实验步骤，积极发现并解决实验过程中可能出现的问题，做好实验记录。在讲授实验课程时，做好课程导入，调动学生的学习动手兴趣。在实验课进行过程中，注意发现总结学生实验操作过程中存在的问题，及时指导学生改正。

在教与学的关系中，教师的教为外因，学生的学为内因。实验前规定学生做好实验预习工作，并写好预实验报告。在预习的过程中，让学生自己提出问题，“学起于思，思源于凝”，学生自主提出的问题往往会带来更好的学习效果。在实验过程中，随着实验的进行，教师要及时提出适时地发现问题并提出问题，同时学生遇到问题时，要让学生积极自主解决问题。努力培养学生从“要我学”向“我要学”的过程积极转变［6］。实验课程的考核分为三个部分。第一部分为学生实验预习的效果，占总成绩的10%，第二部分为学生实验操作成绩，占总成绩的20%，第三部分为对实验的总体理解学习成果，以课堂提问及实验报告的形式进行考核，占总成绩的70%。部分实验课程安排开放型实验，运用已学的实验及理论知识制定具体要求，由学生自行选题，在规定时间内进行实验方案设计并实施。最后以论文形式结课。综合评定学生成绩。调动学生学习积极性，培养学生自主解决问题能力及创新能力。

四、结语

第5篇：功能材料论文范文

杨x老师，九三学社社员，博士学位，教授，天津大学材料学院新能源材料研究所副所长。作为一名教学科研并重的青年骨干教师，杨静老师入校以来一方面潜心科学研究，另一方面注重教书育人，在科研、教学与人才培养、学科建设及实验室管理等方面均有突出贡献。

科研方面

作为负责人，杨静老师先后承担国家自然科学基金面上项目、青年基金等国家及省部级科研项目7项。作为主要参加人，在研973计划子课题1项（第1参与人），完成863计划项目1项。在Nature Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、Phys. Rev. Lett.等国际著名学术期刊发表SCI论文40余篇， SCI他引706次。论文被Nature、Nature Phys.、Chem. Rev.等国际顶级学术期刊发表的综述论文多次正面引用。国家自然科学基金委《Science Foundation in China》、《天津日报》头版分别以“A top-down strategy towards monodisperse colloidal quantum dots”、“天大首创量子点合成新工艺”为题，相继报道了本人的工作。以通讯作者参与编写出版首部激光合成纳米材料英文专著一部（Pan Stanford出版社）。申请发明专利12项，已授权5项。荣获2015年度天津市自然科学一等奖（排名2）。入选教育部“新世纪优秀人才”计划、天津市“青年科技优秀人才”计划、天津市“131创新人才培养工程第二层次人选”、天津大学“北洋青年学者”和首批“北洋青年骨干教师”。 2014受邀在澳大利亚举行的第8届先进材料加工国际会议上作邀请报告，受邀担任第3届优秀青年材料学家国际会议分会主席并作邀请报告。2012-2015年三次参加“清华-天大-华理-上硅所材料学科青年教师研讨会”并作口头报告；2015年参加首届京津冀青年科学家论坛并作口头报告。2011年赴美国伯克利劳伦斯国家实验室、莱斯大学和伊利诺伊理工大学进行学术交流。2013年赴淄博与南澳大学、美国弗吉尼亚理工大学来访教授探讨相关科研合作项目，并作口头报告。同时，担任国家自然科学基金函评专家、Frontiers期刊审稿编辑。

教学、人才培养方面

本科生教育教学方面。主讲学院“六大平台课程”之一、专业核心课“材料现代研究方法”，于2009年获国家级精品课程，2014年获国家级精品资源共享课，2015年加入“课程质量提升计划课程”（排名2），参与“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材《材料分析方法》编写，撰写2个章节（2014年出版）。同时承担本科生跨专业选修课“材料进展前沿”、“纳米材料与技术”课堂教学，以及“材料科学基础实验”的实践教学工作。2011年9月协助德国萨尔大学Springborg教授开展全英文授课。先后指导本科毕业设计15人，其中1人作为共同作者在国际著名学术期刊Nature Commun.上发表研究论文。指导天津市大学生创新训练项目2项。2015年受聘“师昌绪荣誉学位计划”导师。先后担任09级金属、13级功能材料专业本科生班主任，并荣获院级优秀班主任称号。

研究生教育教学方面。新增开设材料学专业硕士生学位课“材料热力学”和选修课“半导体光电材料基础”，形成了“以科研为导向、开放教学、自主学习”的教学模式。其中，“半导体光电材料基础”于被首批确定为研究生数字化教学“开放课程”，获“开放课程”建设三等奖、天津大学优秀教学成果二等奖、全英文课程建设立项。独立指导硕士生7人，已毕业3人。先后协助指导硕士生17人，博士生10人。

学科、实验室建设、管理等方面

作为新能源材料研究所副所长，参与新增功能材料专业建设，承担本研究所科研管理及日常事务性工作。作为天津大学第十一届学位评定委员会第四分委会委员，参与硕士生培养方案修订和课程改革、学位授予点自评、指导教师岗位选拔办法制定等。参与材料学院竞争力提升项目“材料学科竞争力提升的研究与实践”。参与天津市材料复合与功能化重点实验室建设。此外，在院、系各项工作中也起到骨干带头作用，例如：参与制定材料学院“985工程”2010-2020年总体规划及2010-2013年建设规划，以及材料学院“985工程”（2010-2020年及2010-2013年）改革方案；承担学院赴美交流学生英语面试、学院宣传册和硕士研究生培养方案英文版校订等工作；多次担任材料学院大学生科技立项评审评委、博士生论坛评委等。

2015年荣获天津大学第二十一届十佳杰出青年（教工）、天津大学校级“三八红旗手”等荣誉称号。作为九三学社天津大学第六届委员会委员、九三学社天津大学委员会青年工作委员会副主任，承担组织、宣传等社务工作，并于2015年荣获九三学社天津市委员会优秀社员称号。

学生感言：

（1）您总是时时刻刻的督促着我们，生活上体贴入微，实验上您敢于放手，积极调动我们自己的主观能动性，肯定、鼓励我们，谆谆善诱。春风化雨，大爱无言，您是我们心中最优秀的导师。

第6篇：功能材料论文范文

关键词:复合材料;教学改革;实训环节;教学方法

为了克服传统灌输式、填鸭式教学模式的弊端，积极响应教育部的高校本科生教学模式改革号召，专注于培养动手能力强、理论结合实践、高水平、综合素质的新世纪人才，许多高校的诸多专业课程都在进行教学模式改革。我校材料科学与工程专业为宽口径的大专业，主要培养无机非金属材料方向的毕业生。《复合材料》作为本专业的一门必修课，这门课程涵盖知识点很多，包括聚合物基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料等各个领域的基础知识、制备工艺和实际应用［1］。该课程对于扩大学生的专业知识面、提升学生的专业知识和实践技能具有重要的理论指导作用。针对目前该课程教学中存在的一些问题，本文提出了《复合材料》教学改革的一些方案和措施。

1课程的主要内容和培养目标

《复合材料》是材料科学与工程专业本科生的基础课、必修课，也是本科毕业生从事材料、复合材料等相关工作、科研、工程应用的必备课程。本课程主要讲授常见复合材料的分类、加工制备技术及应用背景，如聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、水泥基复合材料和纳米复合材料等。在毕业设计、科研实践中掌握上述几种复合材料的制备及工艺技术，是材料类专业毕业生能够胜任本专业工作的基础和保障。这门课程的培养目标是理解复合材料的界面优化设计及界面作用机理，掌握复合材料的种类和制备工艺方法。了解复合材料界面及性能测试表征方法，学会分析材料研究和生产中的复合材料如金属基、聚合物基、陶瓷基、水泥基复合材料及纳米复合材料的成分、组织形貌和结构性能，并能够适当的调整配方或改进制备工艺最终实现目标所需的力学性能或特殊功能。

2教学中发现的问题

《复合材料》课程内容繁多，涉及三大类材料金属、无机非金属和聚合物的配方、加工、性能及应用，涉及到大量的增强材料、基体材料制备工艺参数和配方，使得学生难于寻找重点内容，学习起来很难抓住重点，接收效果差。另外，学生也不清晰自己将来所面对的就业方向。因此，很有必要让学生自己动手查阅感兴趣的复合材料及相关产品，增强对某一材料产品及其知名企业的了解。在加深对这门专业课的认识和理解的同时，知道自己感兴趣的行业和就业方向［2－3］。这门课程一般期末考试成绩权重大于80%，平时成绩占的比重很小。因此，学生缺乏主动的学习意识，学生对于琐碎繁杂的知识点理解起来也很吃力，上课时容易产生懈怠的情绪、玩手机、精神溜号等现象。多年的教学经验发现:学生期末时候考前突击，只会应付期末考试，只求分数不求甚解，学生对知识的掌握不扎实、不系统，影响后续课程的学习效果和专业技能的培养。学生虽然经过突击性理论学习，但是仍然缺乏专业的实践、应用能力，不能学以致用。学生往往考完试后再问就什么也答不上来，遇到一些实际应用问题也不能马上想起课本上的理论知识体系。这些现象的根本原因在于学生缺少对知识点所对应的实践、范例的了解。

3《复合材料》课程的教学改革措施

3.1以工业产品、科研信息为导向，加深学生对不同类型复合材料的深入理解

本课程涉及到金属基、聚合物基、陶瓷基、水泥基复合材料及纳米复合材料等理论方面的内容，理论较深奥、知识面广、内容概念复杂，学生在学习过程中会遇到许多问题。在教学中充分考虑到知识面的拓宽和不同复合材料应用之间的相互关系，注重产品应用开发为导向，对复合材料的理论配方、制备工艺、性能要求、开发新产品的思路等方面的进行强化，在保持课程系统性的前提下，对一些次要的偏理论的内容适当删减。着重对近期出现的新型复合材料在结构材料和功能材料领域的应用实例进行介绍。通过引入实际产品和工业化生产问题，促进学生深入理解每种复合材料的基础知识和应用前景［4］。将目前与课程有关的科研动态带入课堂，让课程有足够的吸引力。如讲述通过介绍阻燃电缆护套料配方及工艺让学生深入聚合物基复合材料的加工原理和应用场合;通过介绍现有的锂电池正极材料让学生了解碳基复合材料以及纳米复合材料的应用;还有近期Science、Nature等顶级期刊发表的最新纳米尺度金属的伪弹性、功能材料，碳纳米管、石墨烯的微观尺度研究及其在复合材料、功能材料中的最新应用。这些科研实例的讲解可以激发学生的科研热情，调动学生的学习积极性。

3.2以查找和阅读期刊文献为导向，培养学生的主动学习意识

每一章节都给学生布置一定数量的关键词、主题词，让学生去期刊网或外文电子资源网站查阅相关章节关键词的期刊论文或发明专利，填写文献资料统计表。每个学生都要在课堂讲解文献，学生需要提问互动。通过这种能力培养，加深学生对某一复合材料的了解同时，也锻炼学生的查阅文献能力、阅读能力和课堂表达能力，发挥互动、让更多同学参与到课题讨论中，从兴趣和讨论中掌握复杂的知识点。“学生讲，教师听”的这种新模式可以增加教学互动效果，课堂上适当增加学生汇报文献、专利的内容，可以增进师生的相互交流、相互影响。这种方法可以活跃课堂气氛，加深学生对所学知识的理解，激发学生的创新意识和独立思考能力，显著提高课程的教学效果。培养学生一丝不苟、精益求精的学习和科研精神。

3.3增加学生的课外实训环节，让学生到实验室动

手参与复合材料的设计和制作除了课堂教学以外，还可以以材料生产和应用中的实际问题出发，培养学生的动手实践能力和团队协作意识。增加学生的课外实训环节，培养学生从发现问题、提出问题到解决问题的能力，真正意义摆脱课本的死知识［5］。要求老师到实验室亲自指导，让学生到实验室亲自动手参与某些复合材料的设计制备，要求每组学生实践不少于7个工作日，自己动手完成一个小实验，在课堂上互相交流自己的所学、所做、所感，是如何将文献知识转化为直接的功能或结构材料并实现其应用价值。让学生亲手参与实验设计和制作可以提高学生的主动性，再次回到课堂后能够更深刻听讲，认识到课本上基础知识的重要性。逐渐培养学生从提出问题，到寻找解决问题思路，最终解决问题的能力。实训结束后最终以实验报告形式上交并考核。这种实训环节可以在培养学生的应用技能的同时，培养学生团队协作意识，激发学生的课外学习热情。加强学生对知识的理解，提高对课本知识的应用能力，避免“读死书、死读书”。

4《复合材料》课程的教改考核及预期效果

该课程在增加课堂文献讲解、答辩和课外实训环节后，期末考核时弱化期末考试成绩的比重，侧重上课过程中文献讲解、答辩和课外实训的考核，即增加平时成绩的权重。具体成绩比例可以调整如下:(1)期末考试分数:占考核总成绩的50%。(2)文献调研、讲解、讨论环节分数:每名学生不少于两次文献调研、讲解、讨论，共计占总成绩的30%，其中文献整理情况10%、课堂讲解10%和回答问题10%。加分条件:学生查阅参考文献可以查阅英文文献，考察学生对英文文献的理解，根据实际情况给予加分0.5～1分;课堂讲解文献后能够准确回答课堂老师或同学提出所有问题的学生得满分。(3)课外实训环节分数:两次实验占总成绩的20%，其中两次实训过程中的动手实验及实验报告各占10%。通过在《复合材料》课程教学中增加文献讲解和课外实训环节进行教改，改革后的保守目标是:100%学生能系统掌握查阅期刊文献和发明专利的方法，并且能够读懂科技论文的核心研究思想和理论内涵;90%的学生应能掌握课程重点知识，熟悉课本知识中的某种复合材料的制备方法和应用实例;20%学生能掌握英文期刊文献的查阅能力并且能够读懂英文文献含义，具备书写科研论文的基本素质和功底。上述比例都以学生总数为基数，各部分不互相独立，存在相互重叠。希望通过任课教师和学生的共同努力，最终实现由大学的应试教育到应用型人才培养的转变。

5结语

作为一门材料类专业本科生的必修课，《复合材料》对于增加学生的知识面和了解专业方向具有重要作用。因此，这门课程的学习效果影响毕业生的综合素质和专业技能。作者针对平时教学中的一些问题，如上课死气沉沉，学生玩手机，期末考试突击复习等现象提出了一系列教改方法，主要是增加课堂上的工业产品、科研信息吸引学生的兴趣，增加文献讲解、答辩环节和课后的实训环节来弱化期末考试成绩的权重，这样来督促学生主动学习并且能够活跃课堂互动，通过课外实训环节提高学生的实践技能和对基础知识的应用能力。通过教师和学生的共同努力实现由应试教育到应用型人才培养的转变，进一步提升毕业生的专业技能和综合素质。

参考文献

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第7篇：功能材料论文范文

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第8篇：功能材料论文范文

关键词：高分子材料与工程；特色化；人才培养模式；林业院校

中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2015）10-0066-02

随着科技的不断进步，各国都在不断创新和研发新的材料，而每一种新材料的使用，都能够引起一次技术上的重大变革，而这种变革可能是世界性的。现代人类社会的“三大支柱”领域分别为材料、能源和信息。正是在这种背景下，高分子材料与工程专业在短短的二十年时间内发展迅速。1998年，教育部调整了高等学校本科专业目录，将与高分子材料相关的工科类专业统一为高分子材料与工程专业。教育部出台的专业建设指导精神明确指出，要重点发展高分子材料产业[1]。

东北林业大学高分子材料与工程专业，始建于2000年10月，专业的建立基于东北林业大学木材科学与技术学科在天然高分子材料的加工与利用等条件成熟的基础上，由我国木材胶黏剂领域知名专家顾继友教授组织创办。在十几年的不断实践探索中，建立了具有自己特色的人才培养模式，并依托东北林业大学的发展平台，明确培养目标，凸显了林业院校的特色和优势，培养了一大批兼具知识、能力和实践动手能力的高素质人才。

一、依托院校优势，打造品牌专业

东北林业大学创建于1952年，是国家“211工程”和“优势学科创建平台”项目重点院校。学校是以林科为发展优势，以林业工程为办学特色的综合性大学。高分子材料与工程专业在建立之初就显示出专业的优势，它是在天然高分子开发利用、生物质复合材料、高聚物合成、合成树脂胶黏剂的开发等领域都较成熟完备的基础上发展起来的，具有厚基础的专业优势。专业发展迅速，于2003年获批建立“生物材料工程”博士点学科，2006年该学科被评为黑龙江省重点学科，2010年进入“985”优势学科平台建设行列，目前是东北林业大学的重点专业。专业涵盖了胶黏剂、生物质复合材料、天然与合成高分子材料和生物质功能材料四个具有学科优势和特色的方向。其中胶黏剂是本专业的主要特色，尤其是木质基材料用胶黏剂的研究、开发和推广方面处于世界先进、国内领先的行列；专业的另一个特色是生物质复合材料的研究，尤其是在木塑复合材料、木质素、蛋白质、淀粉等生物质材料的开发利用方面具有较大优势。

高分子材料与工程专业为黑龙江省重点专业，教学理念先进，师资力量雄厚，具有丰富的教学管理经验，本专业有三门课程“胶黏剂与涂料”、“生物质材料”和“材料科学与工程基础”入选东北林业大学重点课程建设项目。东北林业大学作为林业院校的领跑者，有着林业院校的优势。为此，东北林业大学高分子材料与工程专业在人才培养模式的制定上以林业院校优势为依托，支撑学科“生物材料工程”在科研方面以天然高分子为核心，以生物质复合材料、胶黏剂、天然与合成高分子材料以及生物质功能材料四个特色研究方向为重点。与之相适应的专业人才培养模式既注重高分子材料与工程专业的基础，更体现林业院校相关专业的优势特色。在近十几年的人才培养过程中，专业也在不断的调整修订人才培养方案，既重基础，又宽口径，注重素质和能力培养，突出林业院校品牌专业的特色和优势。

二、特色化人才培养模式的构建

人才培养模式作为高等院校人才培养活动的实践规范和基本样式，是高等院校对本科人才培养目标、培养过程、培养途径以及培养方法等要素的综合概括。随着目前人才市场化程度的日益高涨，如何造就适应社会需要的应用创新型人才是亟待解决的难题[2]。不同的学校、专业应根据人才需求、本身专业特色以及学校优势等方面探索一条适合自己的人才培养模式，并且要经过一定的实践检验，千万不能照搬照抄、生搬硬套。

在人才培养目标的定位上，我们总结了一些地方院校人才培养的偏差，积极探索出“强化基础、因材施教、分类培养”的指导思想，考虑到学生的基础水平，发展方向、内在潜质，按照发展方向和个人选择的不同对学生进行分类，大致分为就业、继续深造、出国深造等几种类型，以此为前提在课程设置、实践动手能力、毕业论文和设计、教师培养等方面进行适当的改革，使培养出的学生知识结构广泛，基础扎实，动手能力强，能在聚合物合成、胶黏剂、生物质复合材料等领域从事生产、开发研究、管理的工程技术人才，探索出一种具有特色的人才培养模式。

三、特色化人才培养的具体措施

（一）规范培养过程，提升教育实力

学科之间的相互影响与渗透逐渐成为发展趋势，通过各学科之间的彼此渗透，相互关联成更大的、完整的学科体系[3]。这就要求现代大学教育要有更广博的知识背景，更敏捷的思维创新能力及开阔的学科视野。只有在大学科平台上和开放的学习氛围中采用灵活创新的教育模式，才能完成创新人才培养的目标要求[4]。

为满足国家林业科技的战略需求、学校建设高水平特色大学的要求以及社会对不同人才的需求，东北林业大学重点突出“林产”特色，构建相关的学科课程体系。本着厚基础、宽专业的主导思想，构建学科基础课；结合专业方向的特色，构建专业基础课和特色课程；同时完善交叉学科的渗透，构建开放性的选修课程，学生可自由选修，实现资源共享。学校和学科带头人广泛听取学生意见，制定了一系列切实可行的专业管理制度，加快重点专业建设步伐；加强教师队伍建设，构建专业教师团队；聘请国内外专家教授、学者定期在学院及学校范围内进行专题讲座；鼓励学生进行创新思维训练，以专业教师牵头，鼓励学生自主开发，大胆创新，认真观察；创建具有自己学科发展特色的高分子材料与工程创新实验室，建立以专业教师牵头，本科生为主体的创新训练团队，在保证验证性和设计性实验教学的基础上，增加本科生专业技能综合训练；从大一新生开始实行“导师制”，提倡因人施教，对学生进行启发式教育，鼓励学生开展批判式学习，用与时俱进的思想运用知识，用发散的思维研究知识[5]。

（二）产学研相结合

“产学研结合”是东北林业大学高分子材料与工程专业培养创新型人才的重要途径。“产学结合”是指学生的毕业设计和毕业论文来自于生产实际，学生通过走进工厂、校企合作单位帮助解决生产实际问题。一方面锻炼了学生实际解决问题的能力，培养了独立解决问题的意识，凡事不再依赖教师、依赖课本，是完全意义上的实践；学生通过实习较早地熟悉了工作岗位，积累了工作经验，对待就业问题不再盲目，缩短了学生适应工作岗位的时间。另一方面，工厂在实际生产中也遇到各种各样的问题，新鲜血液的注入也为企业解决了遇到的实际问题，节约了用人成本，并在经济效益方面有所收获。“研学结合”是学生的毕业论文或毕业设计选题大部分来源于指导教师的研究课题，导师的课题研究具有前瞻性及实践性，学生通过参与导师课题，导师指导学生更直接、更具体，锻炼了学生的科研能力，对于继续深造或是出国留学的学生来说锻炼了他们的创新思维能力和科学素养。结合科研实践培养专业人才是专业建设大力提倡的，专业教师积极以科研带动教学，以教学促进科研，学生积极参与教师课题研究工作对学生未来的发展大有裨益。

（三）突出专业实践特色建设

高分子材料与工程专业的特色是培养学生的实践能力和较强的创新意识，实践能力的培养不仅仅在课堂和实验室，高质量、充分的专业实践是人才培养必不可少的重要环节。在实践教学中，学生可以到企业现场观摩，根据企业现有的生产条件将理论和生产结合，学生将学习的书本知识融会贯通到实践中，同时在理论的指导下，学生撰写实习报告反馈实习内容。学校非常重视实践教学，出台了一系列的制度方案，健全实习质量保障体系。为此，专业积极拓展实践基地，依据指导教师的特长进行分工指导，邀请具有培训经验的一线工程技术人员进行现场讲解和模拟。学生的整个实践环节与毕业论文和设计紧密结合，实践过程为论文的撰写提供第一手资料，也锻炼了学生解决实际问题的能力。总之，不断探索高等学校专业与社会实践有机结合的长效机制，建立健全校外实践基地，是学生磨炼意志、增长才干、理论与实践相结合的重要载体。

无论是林业院校还是各类地方高校，都在努力地积极探索高分子材料与工程专业特色化人才培养的模式，东北林业大学在特色化人才培养方面也在不断实践中，既结合了传统的专业优势，又不断挖掘新思路、新方法、新观念，这是知识经济时代对人才培养的需要，也是林业院校人才培养的需求。

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第9篇：功能材料论文范文

关键词：信息材料；案例教学

一、引言

信息材料是信息技术的基石，在现代材料科学中占有非常重要的地位，其研究和应用在进入21世纪后得到了蓬勃的发展。信息材料的涵盖非常广泛，包括信息的获取、处理、存储、显示整个信息链过程中涉及的各种材料。随着信息技术、材料技术的进步，信息材料处于越来越重要的地位，国内外一流大学，如美国麻省理工大学、哈佛大学，国内清华大学、上海交通大学、北京邮电大学等纷纷将信息材料类型课程纳入教学内容。信息材料的课程教学在研究生教育课程体系中，包含多门课程，如《功能材料》、《信息材料学》、《电子材料》、《半导体材料》等，形成了内容联系紧密的系列课程，占据了材料科学与工程教学课程体系中非常重要的部分。

信息材料紧贴信息技术，其学习过程中材料的成分、结构、工艺、性能教学主线必然要和相关的信息技术和电子器件密切结合。传统的信息材料相关课程课堂教学模式，以材料的基础理论的讲授为主，教学主线多围绕材料“成分-结构-工艺-性能”传统主线，与信息技术器件应用和最新科研成果的结合不够紧密，教学环节中的“应用性”、“研究性”、“探讨性”、“创新性”不够突出。

二、信息材料案例教学国内外研究现状

国外信息材料课程主要是适应近三十年来信息技术的突飞猛进，结合各自的科研特色所开设，其教学内容和教学模式多贴近各自科研实际和科研项目。如美国麻省理工学院（MIT）开设有《Electrical， Optical， and Magnetic Properties of Materials》和《Special Problems in Electronic， Photonic and Magnetic Materials》课程，哈佛大学开设有《An Introduction to Electronic Materials for Engineers》、奥克兰大学开设有《Electronic Materials and Their Applications》课程等。

国外案例教学的历史悠久。在古希腊、罗马时代，就萌发了原始形态的案例，产生了案例教学的雏形。著名的古希腊哲学家、教育家苏格拉底开创的“问答式"教学法，就带有创设问题情境引导学生思考如何解决问题的特点，这是案例教学的萌芽。19世纪后期，哈佛法学院在法学教育之中，使用的案例教学以法院判例为教学内容，在课堂上学生充分地参与讨论，考试是以假设的判例作为考试题目。这被认为是现代案例教学的开始。哈佛商学院于1921年正式推行案例教学。自此之后，案例教学在世界范围内受到了学术界和教育界的重视和支持，开始了近代对案例教学的研究。

在国外，信息材料课程在开设之初便引入了案例教学模式。美国麻省理工大学（MIT）在开设《Electrical， Optical， and Magnetic Properties of Materials》课程时，便在授课中采用了以电、光、磁特定电子器件的应用提出问题，从材料的结构分析问题，最终以材料的性能解答问题的教学模式。这便是案例教学组织教学内容的典型代表。奥克兰大学和哈佛大学都在教学课时中设置大量研讨课程，就具体案例进行针对性研讨，从中锻炼学生的自主思维和创新思维能力。由于案例教学的效果明显，而且国外大学在科研中成果突出，可借鉴的案例众多，促使国外各大学纷纷建设信息材料教学案例体系，用于辅助课程教学，成果显著。

国内的信息材料课程多在上世纪末才开始开设。如清华大学开设《电子材料导论》研究生课程，北京邮电大学开设《电子材料》研究生课程，上海交通大学开设《功能材料学》研究生课程等。国内各高校案例教学的推广较晚。国内最早的案例教学是在工商管理MBA教育中开展的。由于案例教学独特的教学效果，使得案例教学的功效日益为我国教育界所认同，近年来逐步纳入许多高校的教改计划，在许多学科教学中渐渐频繁运用，并取得一定成效。案例教学法成为教育理论界与实践界共同的“新宠”。但是，由于我国信息材料课程开设时间较短，且各学校信息材料课程多为门数较少，相互关联较弱，在案例教学引入时，往往只有较少的1-2个案例，作为课程的辅助部分，其案例教学的涵盖面太少，不成体系，效果并不明显。

三、信息材料案例教学体系设计思路

我国信息材料课程体系、课程案例教学、可采用的案例，较之国外大学还有较大的差距。主要问题在于信息材料课程不成体系、相互间联系不够密切、案例数目过少、没有系统的案例库。因此，在进行信息材料案例教学体系设计时，明确教学案例需要同时为涉及信息材料及其相关基础知识的多门课程提供支撑，如《材料物理》、《信息材料学》、《电子材料与器件》、《功能材料》等，建成可同时为多门课程提供案例教学素材的案例库。

在案例设计时，突出面向应用面向实践特色。信息材料的突出特色有以下两点：一是和信息技术以及电子器件的发展息息相关。二是和授课高校的科研实际密切相关。因此在信息材料的课程教学内容中必须突出面向应用，案例教学所采用的素材案例必须是最新并已经应用，在工业和生活中可见的技术及器件，此外应当结合本校科研实际，借助本校已有的科研条件，设计实践案例教学环节，让学生动手制备和表征信息材料，这样才能真正激发学生的兴趣，培养学生的创新能力和实际工程能力。

四、信息材料案例教学体系设计

（一）案例教学主线

围绕信息技术“信息获取-处理-存储-传递-显示信息链”主线，以每个信息链环节中涉及的典型器件为案例，再围绕材料的成分设计、制备工艺、应用特点、发展前景构建典型案例，形成案例体系，为信息材料系列课程案例教学服务。

信息材料教学内容围绕信息技术中所涉及的各种器件及其所用材料展开，因此按照信“信息链”主线组织案例教学体系是较好的教学模式。具体案例建设实例如围绕信息获取材料，建设红外辐射探测材料与器件、量子肼探测材料与器件、热探测材料与器件教学案例；围绕信息处理材料，建设半导体二极管集成电路材料、光子/声子晶体材料教学案例；围绕信息存储，建设铁氧体磁粉硬盘存储材料、硒碲化合物光盘存储材料教学案例；围绕信息传递材料，建设铝绞线电缆通信材料、石英光纤通信材料教学案例；围绕信息显示材料，建设电场发射显示材料、等离子激发显示材料、有机电子发光显示材料、液晶受光显示材料教学案例。每个案例按照材料的“成分-结构-工艺-性能-器件-应用”展开研讨式或者实验设计和实施实践教学。

（二）案例教学体系结构

信息材料系列课程，如《材料物理》、《信息材料学》、《电子材料与器件》、《功能材料》、《半导体材料》等，既有共叉教学内容，又根据授课目的各有侧重和区分，这是信息材料系列课程的固有特点。在案例教学体系中，既要争取同一案例素材可以为多门课程所用，又要针对各门课程，进行同一案例素材的特色建设。如半导体材料作为信息材料基石，典型半导体材料器件，如单晶硅p-n结，在《信息材料学》、《电子材料与器件》、《半导体材料》三门课程中都可以作为案例分析教学，但可根据课程特色，在同一个案例中分析教学侧重不同，按照侧重点为材料导电基本原理、材料成分结构分析、材料性能特点和材料器件应用特点细化建设案例，将之建设成为可以选择不同侧重点为不同课程服务。应当具体分析，明确可为多门课程服务的共性案例和为专门课程服务的特色案例之间的关系，两者在案例教学体系中所占比重应根据根据服务课程的体系结构设定。

（三）实践案例设置及比重

教学案例组成要素可分为三个：基础知识讲解、案例解析或研讨、案例实践。三者相互联系，只有三个要素各自在教学案例中所占权重合理，案例教学才能够收到较好的效果。现有的信息材料系列课程案例教学方法多以课堂授课、课堂研讨为主，不能很好的适应面向应用，注重工程实际的特点。因此，在案例教学体系设计中需要针对性重点开展实践案例建设。结合授课院校的现有科研条件、学生创新实践基地硬件条件和外部支撑条件（校企合作教学科研平台、各类重点实验室等），选取材料制备和应用难度较小的典型材料案例，如电介质材料及电容的制备、磁性材料的的制备及性能表征等，作为实践教学案例进行建设，分析实践环节中实验设计、实验实施、实验结果分析、实验和应用的联系评价四个环节在实践案例中的权重及相互关系，让学生自主研讨、设计材料成分、制备材料和简单器件、考核材料和器件性能、分析总结心得体会。通过实践案例教学更好的培养学生的动手、创新思维和面向应用的能力。实践案例在教学案例体系中所占比例应不低于30%。

五、信息材料案例教学体系建设办法

信息材料案例教学体系建设宜采用学习借鉴-结合科研-特色建设-研讨和实践结合的具体做法。第一，借鉴国外一流大学信息材料系列课程的案例，如麻省理工学院、奥克兰大学等学校信息材料教学案例，学习其组织形式、案例分析手段、教学目的和效果评价手段；第二，在进行案例建设前明确结合科研项目及科研方向指导思想，依托现有科研基础和科研条件建设课堂教学和实践教学案例；第三，建设过程中，结合高校自身信息材料系列课程的教学需求、人才培养需求和学科特色，突出教学案例体系特色建设；第四，在案例建设中，合理分配课堂研讨案例教学和动手实践案例教学的比例，重点建设实践案例教学，使案例体系更加符合面向应用需求。

六、结束语

案例教学已经成为我国高等院校信息材料系列课程教学的重要组成部分，但目前突出的问题是不成体系，效果不好。本文针对信息材料系列课程，论述了可同时服务多门课程的教学案例体系的设计基本思路、案例体系主线设计、体系结构设计、实践环节设置和建设办法。该教学案例体系可为多门信息材料课程教学服务，有助于强化课程与实际应用的联系，提高学生的科研能力、创新能力和解决实际问题的工程能力。

[参考文献]

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[2]许丹. 案例教学中的学生行为分析[J]. 江西财经大学学报，2008， （6）： 113-117。