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材料科學與工程專業范文第1篇

1. 專業英語教學現狀

專業英語是一門綜合性較強的課程，即包括基礎英語的基本知識又包含了特定專業的專業知識，因此其既具有語言教學的規律性又具有專業教學的規律性[1]。但目前，專業英語教學任務分散在各個學院，專業外語教師師資力量較薄弱，而且專業外語課時少，很難實現科技英語系統教學[2]。而學生從基礎英語教學模式一下子轉變為專業英語教學模式，面對大量復雜的專業詞匯及長句、難句，同學們初學時不易掌握，不會進行長句結構分析，不會詞性的轉換及詞序的靈活處理，因此翻譯課文經常不能表達原意。而且，一般專業英語課程開設在第六學期，此時同學們剛剛接觸本專業基礎課程，對專業知識和技能的理解和掌握有限，因此對于教材中一些專業性很強的知識很難理解，學生掌握起來較吃力而使其失去學習興趣，課堂中形成了老師為主的翻譯模式[3，4]。由于缺少了對科技英語體系的系統學習部分，同學們對科技論文的結構及撰寫格式不甚了解，在畢業設計環節，本科生撰寫英文摘要等方面的表現很差。

為了提高材料科學與工程專業學生的專業英語水平，本文從教學內容及教學方法上進行了一系列探索，力求提高學生專業外語的自學能力及應用能力。

2. 教學內容改革

目前，材料科學與工程專業選擇的專業英語教材主要內容包括水泥、玻璃、陶瓷及耐火材料等傳統工程材料的制備原理及工藝，專業性很強，部分內容因為學生未接觸本專業課程，缺乏專業背景而很難理解。因此。針對本專業學生的實際情況，在充分調研國外相關教材的基礎上，將國外原版教材中過于水泥、玻璃、陶瓷及耐火材料的精華部分作為課堂教學的一部分，讓同學們掌握科學、客觀、較標準的英文表述習慣，而內容和難易程度則與專業知識結合緊密，以各種材料概述、制備工藝、性能及應用為主，不再涉及一些專業性太強的理論知識。課程中除了講解專業知識外，在課程緒論部分給學生一個過渡，讓學生了解專業英語與基礎英語之間的區別以及專業英語句式結構的特點，使學生能夠對專業英語的語法結構有一個大致的了解。同時，為了提高學生科技論文查閱及寫作能力以及國際交流能力，教材中將設置有關專業論文結構與撰寫的章節。

3. 教學方法改革

專業外語課時設置都較短，一般為32～48學時，在短短的32學時內，要求學生“聽、說、讀、寫”全面發展幾乎是不可能的。因此，課內教學主要仍以“能讀會寫”為主要教學目標。但教學方法將不再以教師為主角，改變原來“老師講、學生聽”這種填鴨式的教學方式，通過翻轉課堂，讓同學們走上講臺，完成課文的翻譯及講解過程。老師主要負責專業詞匯的講解及引伸，擴展同學們的專業詞匯，通過討論對同學們在翻譯過程中產生的問題進行糾正及講解，剖析復雜長句及難句的句式結構。結合目前同學們專業外語學習現狀，將在課堂上引入大量的科技外文文獻，使同學們掌握其主要結構及撰寫要求，重點培養同學們掌握本專業論文英文摘要的撰寫。

專業外語聽說能力的培養同樣至關重要，而且培養過程需要一個長期的過程，并非通過 一兩次課堂教學就能一蹴而就，因此，這部分能力的培養主要是通過鼓勵學生自主學習來完成，鼓勵學生觀看相關材料介紹的視聽文件，在課堂翻譯過程中要求同學首先對原文進行朗誦然后進行講解，這就要求同學們在課前要做好充分的預習，提高他們的自學能力。此外，根據同學們撰寫的專業論文英文摘要，要求學生在課堂上做一個presentation，逐步提高同學們專業英語表達的自信，最終目的是培養同學們國際交流及應用的能力。

材料科學與工程專業范文第2篇

【關鍵詞】材料科學與工程專業 新創新型人才 培養模式

【中圖分類號】G647【文獻標識碼】A【文章編號】1006-9682(2010)06-0031-02

一、引 言

現階段我國高等教育從“知識傳授”向“能力培養”轉變,從“精英教育”向“大眾教育”轉型,單一的學科發展很難培養出社會適應性好、厚基礎、寬口徑、高素質復合型創新人才。[1]材料科學與工程專業作為我校的優勢學科,擔負著服務西部地方經濟建設的重任。探索如何培養適應服務西部、面向全國的厚基礎、寬口徑材料類人才是學校人才培養方面的重點研究課題。

過去在材料類專業人才培養中,按工種(行業)分割專業的單一培養模式已很難適應當前市場經濟發展及畢業學生就業模式發生的變化。[2]國家通過四次專業大調整、四次材料學科專業目錄調整和修訂,在學科領域發展上已從單一的材料物理;材料化學;金屬、非金屬材料;高分子材料領域向交叉融合的方向發展,較大程度的拓寬了專業知識面。[3]隨著材料科學與工程專業規范、專業目錄的制定,學科知識體系趨向多學科、交叉融合發展,新材料的研發和工業化生產與材料的應用管理之間的有機聯系正成為發展的主要趨勢,這些變化將導致材料類專業教學體系、教育手段、教學方法與內容等諸多因素發生變革,勢必導致專業教育模式的重大轉變。

近年來,依托材料工程領域國家級人才培養模式創新實驗區建設,我校材料科學與工程專業在人才培養模式的探索上取得了很大的發展。建立了以材料的結構與成分、合成與加工、服役行為和性能四個基本要素為核心的知識體系,以材料科學與工程一級學科招生,按材料科學、材料工程、材料應用三個專業方向培養的創新型人才培養模式。從培養目標、課程體系設置等方面突出“科工貿并舉,理工管滲透”的辦學特色,體現了各學科間的相互融合和支撐,有利于培養厚基礎、寬口徑、高素質的創新復合型人才。

二、我校材料科學與工程專業發展歷程

我院材料科學與工程專業最早可追溯到1956年開辦的“混凝土及建筑制品”專業,即為后來的“水泥”專業前身,1979年撤銷。1970年增設了西北地區唯一一家“耐火材料”專業,1993年,經原國家教委批準,又增設了“無機非金屬材料”專業。1999年國家專業大調整,將“硅酸鹽工程”專業和“無機非金屬材料”專業合并為“無機非金屬材料工程”專業。學院為了較大程度地擴大學生知識面,結合我院本專業發展歷程,當時的“無機非金屬材料工程專業”按一二年級統一培養,三年級分為“水泥、無機即耐火材料、建材”三個模塊培養,這就成為當前新創新型人才培養模式的前身。2002年“無機非金屬材料工程”專業調整,將其提升為“材料科學與工程”專業一級學科招生。三、新創新型人才培養模式的構建

1.培養模式的確定

全國200多所普通高校都設有材料科學與工程專業,其主要教育模式有三類:①基地班/試點班模式;②一、二年級統一開課,不分專業,三、四年級按二級學科分專業進行教學;③按照一級學科招生,按二級或三級學科進行培養。

結合我校辦學實際,以及我校材料科學與工程專業的專業改革,從2002年開始我校材料科學與工程專業按材料科學與工程一級學科招生,以原有無機非金屬材料工程專業為背景,下設的材料科學、材料工程、材料應用自主設立辦學方向,這是獨立于前三種教育模式之外的,具有我校特色的辦學模式。這一培養模式的建立對其它開設有材料類專業的本科院校具有一定的參考和示范作用。

2.培養目標的定位

依據材料“四要素”,堅持“以無機非金屬材料為主,向金屬材料滲透,與土木建筑學科交叉融合”為特色的辦學思想,在本科培養方案及課程設置制定中,將一級學科分為三個專業方向培養:即材料科學、材料工程與材料應用。

材料科學方向重點培養具有從事材料性質研究和新材料研發方面知識的高級專門人才;材料工程方向重點培養掌握各種材料工業化的生產技術、工藝過程和系統控制等方面知識的高級專門人才;材料應用方向重點培養具有材料的應用推廣、流通中的材料管理、性能檢測、商務活動等能力的高級專業人才。

3.培養方案的修訂

學校在2004版、2008版培養方案的基礎上,圍繞教學改革的主導思想,結合社會人才市場的需要,按照材料科學與工程專業3個方向具體培養目標,對教學計劃進行認真細致的研討與修訂,我校材料科學與工程專業2009版培養計劃更加突出三個辦學方向各自的辦學特色。

(1)材料科學方向以高溫陶瓷材料為背景,注重材料性能及結構表征研究、新材料研發,兼顧材料工藝設計與開發,以高溫陶瓷材料和冶金工程專業的交叉融合為特色。

(2)材料工程方向以無機非金屬材料為背景,注重與材料的規模化工業生產相關的理論及技術,以生態建筑材料新工藝、新設備開發為特色。

(3)材料應用方向以建筑材料為背景,注重建筑材料在土木工程中的應用,相關理論和技術以及土建施工過程中建筑材料的物流和管理,以建筑材料與土木工程及工程管理專業交叉融合為特色。

4.課程設置體系的構建

結合學校學分制改革,材料科學與工程專業2009版培養方案對原有培養方案總學分進行了壓縮,課程設置由必修課、選修課(公選課、限選課、任選課)、實踐性教學環節3部分組成,其中適當壓縮必修課(尤其是專業必修課),增加了專業類選修課,提高了實踐環節的比重,更加注重擴大學生知識面,培養學生的實踐、創新能力。2009版培養計劃中必修課、選修課、實踐性教學環節三者比例為53∶22∶25。

課程體系設置在充分滿足三個培養方向所需的共同理論與實踐基礎的同時,還按照三個方向各自的特點處理好各個方向之間的交叉、滲透和融合。三個方向具有相同的基礎課和專業基礎課,如:數理化、制圖、英語以及材料科學基礎、材料工程基礎、材料研究方法等公共基礎及專業基礎課;在專業課模塊中,開設具有各自特色的專業方向課和專業方向選修課,在滿足學生興趣的同時,擴大學生的知識面。

為了規范課程內容及知識體系,學校以材料科學與工程專業規范為依據,結合材料四要素,確定了知識領域、知識單元和知識點三個層次的知識體系。由知識點的任意組合來確定教學大綱,使課程體系更具體,實現課程設置、教學大綱的規范化,克服了任意設課、課程名稱與教學內容不符等弊端。

5.教學手段、方法的改進

隨著現代化教學手段不斷成熟,多媒體課件、各類專業課程網站逐漸走進課堂,多媒體動畫將繁雜的公式、實驗等以動態化的形式向學生講授。通過近幾年的努力,我院《材料工程基礎》、《土木工程材料》已獲評省級精品課程,《材料科學基礎》、《材料物理性能》獲評校級精品課程。并在原有“材料與標本陳列館”的基礎上,結合先進網絡技術和數字技術,建設“材料與礦物數字博物館”網站,提高材料類相關學科及課程的教學質量。在雙語教學方面,2007年開始在專業選修課部分增加雙語內容,為了讓學生更快的了解材料學科的前沿發展,學校在2009版培養方案中將雙語課程提升為專業必修課,極大地促進了雙語教學的開展。

6.創新平臺的搭建

近年來,學校利用多年來在材料科學與工程領域所積累的雄厚的科研實力和完備的科研設施條件,不斷為本科教學搭建平臺。以“產學研”結合的培養模式,科研帶動教學,加強本科生實踐創新能力培養。學院依托“省部共建西部建筑科技重點實驗室”;“國家級材料工程領域人才培養模式創新試驗區”;8個國家級、省部級以上工程中心;10個校企工程中心和12個校外實習基地的建設,聽取來自科研、生產一線的校外專家意見,著力實現理論教學和實踐教學內容與社會的發展需求緊密結合,解決好青年教師和學生實踐能力不強的問題,提高師資總體水平,改進實習基地及實驗室條件。確保既有“科工貿并舉,理工管滲透”的培養方向,又具有培養知識面寬、基礎雄厚、綜合實力、實踐能力較強的復合型、創新型材料類本科專業人才的培養目標。

四、結束語

1.我校材料科學與工程專業本科按照材料科學與工程一級學科招生,按材料科學、材料工程、材料應用三個專業方向培養,從培養目標、課程體系設置等方面突出“科工貿并舉,理工管滲透”的辦學特色,體現了各學科間的相互融合和支撐,有利于培養厚基礎、寬口徑、高素質的創新復合型人才。

2.我校材料科學與工程專業按照材料的四要素確定了合理的專業培養目標及課程教學體系,并按照學科發展不斷完善培養方案、規范課程教學,促進教學質量的提高。

3.學校通過創新平臺的搭建,使教學內容及實踐環節更貼近社會發展的需要,按照“產學研”結合的培養模式,以科研帶動教學,同時促進學生實踐能力及創新能力的提高,有助于培養知識面寬、基礎扎實、實踐能力較強的創新型材料類專業本科人才。

參考文獻

1 張勝利、張小絨.厚基礎寬口徑培養高素質人才――關于高校本科教育培養模式的思考.中國林業教育,2007(4):11～14

材料科學與工程專業范文第3篇

關鍵詞：道路材料科學與工程；研究生；實踐教學；創新型人才

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

一、引言

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

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

二、道路材料科學與工程專業創新型人才培養實踐教學模式的理論依據

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

三、我國道路材料科學與工程專業現行實踐教學發展現狀

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

四、實踐教學模式框架構建和系統設計

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

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

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

五、加強實驗室管理的軟件建設

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

六、Y語

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

參考文獻：

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

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

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

[5]穆曉星.全日制工程碩士研究生實踐能力培養的研究[D].北京：北京工業大學，2013.

材料科學與工程專業范文第4篇

在材料科學與工程專業的本科教學工作中，本科學生在高年級就開始學習材料科學與工程專業的基礎課程和專業課程。其中在材料科學與工程專業課程教學中，在講述材料的制備工藝方法中講述過原位反應自生法制備復合材料。原位反應自生法是制備金屬基復合材料，金屬陶瓷復合材料，以及金屬間化合物/陶瓷基復合材料的主要方法。原位反應自生法是在一定條件下通過化學反應在基體內原位生成一種或幾種增強相從而達到強化的目的。這種方法可得到增強體顆粒尺寸細小，熱力學性能穩定，界面結合強度高的復合材料，是一種很有前途的顆粒增強復合材料制造工藝。原位反應自生法制備復合材料由于具有可以達到凈近尺寸成形的優勢，所以能夠廣泛應用于工程領域中。在材料科學與工程專業的本科課程教學中，在材料加工工程和材料制備方法中都講述過原位反應合成技術。此外還可以將原位反應自生法制備復合材料作為一項實驗教學內容安排學生進行實驗，使學生認識和了解原位反應自生法制備復合材料的工藝過程。所以原位反應自生法制備復合材料在材料科學與工程專業教學實踐中得到廣泛的應用。本文首先講述原位反應自生法制備復合材料的原理和制備工藝過程，并講述原位反應自生法制備復合材料在材料科學與工程專業教學實踐中的研究和討論。并對原位反應自生法制備復合材料的未來發展趨勢進行分析和預測。

二、原位反應自生法制備復合材料的原理和制備工藝過程

為了克服傳統方法制備的復合材料存在增強體顆粒尺寸粗大，熱力學不穩定以及界面結合強度低等缺點，出現了原位合成技術，即在一定條件下通過化學反應在基體內原位生成一種或幾種增強相從而達到強化的目的。原位自生法是通過原料粉末中的某些化學反應生成所需要的反應產物并通過熱壓燒結工藝制備出復合材料試樣。原位反應自生法可得到增強體顆粒尺寸細小，熱力學性能穩定，界面結合強度高的復合材料，是一種很有前途的顆粒增強復合材料制造工藝。目前報道的原位合成技術主要有原位反應熱壓燒結技術，原位復合技術，定向氧化技術，熔體浸漬技術，反應結合技術及自蔓延高溫合成技術等。定向氧化合成技術是利用放熱反應在金屬或金屬間化合物基體中原位分散金屬間化合物或陶瓷顆粒或晶須的原位復合技術。原位自生法是通過反應物之間的反應生成所需要的反應產物并通過熱壓燒結工藝實現致密化。原位合成法是利用化學反應在原位生成補強組元-晶須或長徑比較大的晶粒來補強基體材料的制備工藝。原位合成法主要具有如下優點：簡化工藝，降低材料成本，實現特殊顯微結構設計和獲得特殊材料性能，具有很好的熱力學穩定性。金屬間化合物/陶瓷基復合材料的制備方法主要有原位復合技術和定向氧化技術以及原位反應熱壓燒結工藝。可以采用原位反應熱壓燒結工藝制備金屬間化合物/陶瓷基復合材料。原位復合技術是由于金屬間化合物反應的形成熱相對較低，因而采用自蔓延燃燒時系統不易達到較高的絕熱溫度，故一般采用原位復合技術制備和合成復合材料。原位復合技術是利用放熱反應在金屬或金屬間化合物基體中原位分散金屬間化合物或陶瓷顆粒或晶須的原位復合技術。傳統的方法是將粉末壓坯在恒定速率下加熱到可使反應自發的產生并在整個混合物中處處發生反應。定向氧化技術是定向金屬氧化工藝可用于制備金屬基復合材料。原位反應熱壓燒結工藝是將原位反應和熱壓燒結工藝相結合制備致密的復合材料。

三、原位反應自生法制備復合材料在材料科學與工程專業實驗教學中的研究和應用

原位反應自生法主要用于制備金屬陶瓷，金屬間化合物，金屬間化合物/陶瓷復合材料等。在材料科學與工程專業的教學課程中，其中材料加工工程和材料制備與合成方法講述過原位反應自生法。原位反應自生法同粉末冶金技術和液相燒結技術一樣都是材料制備技術。原位反應自生法同樣是熱加工工藝，原位反應自生法涉及到反應物高溫化學反應制備產物的過程。在材料科學與工程專業課程的課堂教學中，在有些專業課程中原位反應自生法只是作為了解，對于原位反應自生法制備復合材料的具體內容和制備工藝步驟的研究和應用了解很少。所以就需要在材料科學與工程專業的實踐教學課程中增加一些關于原位反應自生法制備復合材料的實驗課程。通過原位反應自生法制備復合材料的實踐教學活動可以使學生認識和了解原位反應自生法制備復合材料的原理，制備工藝過程以及對經過原位反應自生工藝后得到的金屬基復合材料燒結制品的物相組成，顯微結構和性能進行研究，使學生通過對復合材料的制備與研究過程可以加深學生對材料科學與工程專業課程學習的認識和了解。對于本科學生的教學實踐課程，可以在本科學生的本科專業課程設計和本科畢業設計過程中安排采用原位反應自生工藝制備金屬基復合材料和金屬陶瓷復合材料的教學內容。例如采用原位反應自生工藝可以制備金屬陶瓷復合材料，先將金屬陶瓷粉末通過壓力成型工藝制成坯體，并通過原位反應自生工藝和高溫燒結工藝制備金屬陶瓷復合材料。高溫燒結工藝可采用常壓燒結工藝，熱壓燒結工藝和放電等離子燒結工藝以及熱等靜壓燒結工藝。采用原位反應合成工藝可以制備金屬間化合物/陶瓷基復合材料，通常先將金屬間化合物粉末和陶瓷粉末通過壓力成型過程在一定壓力下壓制成具有一定形狀和致密度的預制件，通過原位反應自生法和高溫燒結工藝形成金屬間化合物/陶瓷基復合材料。高溫燒結工藝可采用常壓燒結工藝，熱壓燒結工藝和放電等離子燒結工藝以及熱等靜壓燒結工藝。有時將原位反應自生法和熱壓燒結工藝相結合制備致密的復合材料燒結塊材。通過實驗教學過程使學生認識和了解到原位反應自生法制備金屬陶瓷復合材料的制備工藝過程，提高學生對專業課程學習的認識和了解。使學生通過實驗教學認識和了解了原位反應自生工藝制備復合材料的制備工藝原理，使用方法和制備過程，以及對得到產物的物相組成和顯微結構進行分析和測試。原位自生法可以制備金屬基復合材料，金屬陶瓷復合材料等。采用原位反應自生法可以制備顆粒增強的金屬基或陶瓷基復合材料。

原位反應自生工藝制備復合材料涉及到反應物在高溫下發生化學反應生成反應產物的過程，原位反應合成技術操作過程比較簡單，對設備要求較低，只需要高溫燒結爐，可以進行現場操作，因此可以作為本科學生的實驗課程教學內容，可作為材料科學與工程專業課程的輔助教學實驗，也可以作為本科專業課程設計和本科畢業設計教學內容。使學生通過實踐教學來加深對材料科學與工程專業課程的認識和掌握。使學生認識到金屬基復合材料的制備過程以及金屬陶瓷復合材料的制備過程等，并使得學生對原位反應自生法得到的燒結制品進行分析和測試，使學生對材料的分析和檢測水平有較大的提高。對于拓展學生的知識面有很大的幫助。為本科學生以后的本科專業課程設計和本科畢業設計打下堅實的實驗基礎。

四、原位反應自生法制備復合材料的未來發展趨勢和應用

原位反應自生法制備復合材料在材料科學與工程領域有著廣泛的研究和應用。原位反應自生技術由于制備工藝簡單，成本較低，對設備要求較低，只需要高溫燒結爐，所以被廣泛的應用到金屬基復合材料，金屬陶瓷復合材料，金屬間化合物/陶瓷基復合材料等的合成與制備中。利用原位反應自生法可以開發新型的金屬基復合材料和金屬陶瓷復合材料以及金屬間化合物/陶瓷基復合材料。采用原位反應自生技術可以開發出很多種類型的金屬基復合材料和金屬陶瓷復合材料。所研究和開發的材料種類也逐漸增多，應用范圍也越來越廣泛。原位反應自生技術在材料科學與工程專業教學與實踐中也得到廣泛的推廣和應用，原位合成技術已經成為材料科學與工程專業實踐教學課程進行的實驗內容。所以本文作者認為應該在材料科學與工程專業的教學實踐中增加一些采用原位反應自生技術制備復合材料的實驗課程。

材料科學與工程專業范文第5篇

關鍵詞： 環境材料 環境工程 教學實踐

材料是人類社會進步和人民生活水平提高不可缺的物質基礎。生產材料是消耗資源與能源的大戶，也是造成環境污染的主要源頭，但是材料還是開發能源和治理環境污染的重要保障。

90年代初，人類認識到在生態環境保護的重要戰略意義和世界各國紛紛走可持續發展道路的背景下，國際材料界出現一個新的領域――環境材料。它是一個涉及材料科學、環境科學、管理學及經濟學等多學科的綜合與交叉的新領域。

農業院校環境工程專業開設環境材料課程可以使環境工程專業的學生畢業后，把可持續發展的思想運用于科研、生產，使各種環保產品的生產工藝流程更合理更趨于環保，對提高環保素質是一種有益嘗試。

近年來，有些高校為環境相關專業的本科生或研究生開設了環境材料課程，但作為一門新課程，知識信息量迅速增加，課程內容不斷得到拓展和更新，深化教學研究迫在眉睫。

為了促進農業院校環境工程專業開設環境材料的教學工作，筆者從農業環境工程專業的自身學科特點和人才培養目標，從教學內容、教學方式和課堂教學與自主學習的分配等方面進行了探討。

1.課程的定位和特點

目前，在國內清華大學、北京工業大學、蘭州大學等高校針對高年級大學生開設了環境材料課程，都取得了較好效果。我校作為一個地方性農業高校，為適應社會發展，以服務地方經濟為目標，2010年針對環境工程專業拓展課里增設了環境材料選修科。該課程密切聯系科研和生產實際，旨在使學生掌握主要環保材料的制備方法的基礎上，了解一些新型材料在環境中的應用潛力，了解產業化的環境材料產品商業化的狀態、程度和應用情況及經濟性，拓寬學生的知識面，提高其繼續深造和就業能力，同時提高他們的環保意識。

由于本課程涉及面廣，尤其涉及很多材料化學方面的知識，因此在講授過程中盡可能地使多學科相融合、貫通；同時，課堂教學采用啟發式或討論式的教學方法，理論結合實際，引導學生加深對所學知識的理解和應用，提高學生學習本課程的興趣和積極性。

2.教學的實踐與探索

2.1整合教學內容，凝練教學特色。

環境材料課程涉及領域非常廣泛，如能源材料、凈化材料、環境替代材料、功能高分子材料、智能材料及降解環境材料等。我校開設的環境材料作為一門專業選修課，設在第5學期，課時為32學時，因而結合農業院校特色，課程教學內容的精練和整合必不可少。通過對幾種環境材料教材的對比和篩選，并結合教學實踐，選用馮玉杰編著的《環境功能材料》作為參考，主要針對近年來適用于農業地區的特殊條件的環境凈化材料、吸附分離材料、新能源材料進行講授。具體教學內容和學時分配如下表所示。

表 教學內容和學時分配

第一章凈化材料中主要講授目前環境領域的科研熱點和商業前景的材料電催化材料、光催化材料、濕式氧化材料、微波材料；第二章吸附分離材料中主要講授環境監測和污染治理領域有關的離子交換分離材料，吸附樹脂分離材料，纖維吸附分離材料；第三章新能源材料中主要講授與農村固廢資源化有關的生物質能和21世紀最有潛力能源氫能。講授中重點放在這些新材料的組成、制備方法、環境中應用原理基礎上，分析各種材料的研究現狀和發展趨勢。講授過程中不必面面俱到，在深入鉆研教材的基礎上確定授課內容，重新整合，用簡練、準確、通俗的語言把講授內容表達出來，使學生一聽就懂。

2.2結合科研和商業案例，提高學習興趣。

因為該課程中涉及內容較多，理論深，如果進行抽象的講解則對于環境工程專業本科生來說枯燥，難度大，且與他們關系不大，所以學生興趣不濃厚。教師對環境材料教學內容，一般由理論易到難，逐步深入，此外要考慮對學生學習興趣的一定的刺激程度，增強案例的趣味性。在本課程教學中，為了優先吸引學生的注意力，每講一種新型材料時，講解材料的制備和應用遠離前，想辦法為學生創設新穎真實的科研和商業案例的情境，由此吸引學生的注意力，再由該情景過渡到課本核心部分――材料的組成、制備及應用原理。比如講光催化材料時，先采用生動的形象、真實的畫面展示“自潔玻璃”在浴室門窗、廚房門窗玻璃、汽車玻璃等應用；結合“非典”事件，展示TiO■光催化劑，投入臺灣使用收效顯著案例。另外，介紹世界上發達國家知名公司，如英國PilkingtonActiv公司、日本TOTO公司、美國PPG公司、德國GEA公司等，研發光催化材料產品推向市場的現狀。講生物質能時，首先以動畫形式介紹農村新能源開發典型案例，如浙江富春江環保熱電股份有限公司和山東京能生物質發電有限公司等。根據這些事實，先豐富學生的想象力，激發學生的興趣和求知欲，然后講解材料的制備和凈化原理，達到教學目的。

2.3教學過程中“以人為本”發揮學生的主體作用。

教學的實質是教和學有機結合、教師和學生的良性互動過程，在以往的教學中強調教師的主導性而把學生單純地視為教育對象，忽視學生主體地位，往往以教師為主導，無視學生的主觀能動性。在本課教學過程中，講授重點放在使學生掌握新材料的組成、制備方法、應用原理，理解相應內容的基礎上，把材料的實際應用現狀和趨勢采用討論和講座形式，發揮學生主體作用。具體實施方式如下：

2.3.1討論部分：講授一種材料后將所對應材料的應用現狀任務下達給部分學生，一般每種材料分給兩組，學生三名一組，針對每種材料學生根據興趣自愿報名，但保證每人都輪到一次。等學生根據數據庫、相關報道、匯總內容，在消化基礎上進行PPT匯報。匯報內容經班級交流，教師引導學生討論，對不足內容給予補充和修正，匯報成績由學生給定，作為平時成績。在匯報和討論中，學生非常積極，氣氛特別活躍。這樣就充分發揮了學生的主體性和創造性，幫助他們跳出被動灌輸的困境，成為學習的主人。

2.3.2講座部分：講座是大學中的一種重要學習途徑。在聽講座過程中，有助于學生在短時間內較全面地掌握科研動態、商業行情并開闊視野，還可以領略各行各業專家的口才藝術，學到課堂上學不到的知識，提高他們綜合素質的一種教學活動形式。本課中每章結束后通過課外時間，針對各種新型材料的應用現狀和發展趨勢方面邀請周邊材料領域企業家和專家安排講座，講座過程中安排答疑，解決學生的疑問，提高學生的學習興趣。

2.4網絡環境下強化引入材料發展新信息，打破課堂教學的時空限制。

隨著科學技術的不斷發展，新型環境材料不斷出現，不斷有新的研究成果被報道，但課程的學時有限，案例教學往往難以讓學生在單位時間內獲得全面。為了充分利用業余時間，讓學生進一步拓寬學生的知識面，利用網絡環境，組建班級QQ群、微信群等，創造開放、民主、輕松活躍的學習環境。首先，教師可以利用學校的網絡數據庫資源作為課堂教學的輔助手段，提供最新科研成果的鏈接，也可以有目的地當今國內外環境功能材料研究中的一些最新研究成果或科教片。其次，給學生一定的認知時間，讓學生多角度、深層次地對研究成果進行剖析。最后，網上互動交流，學生與學生、教師與學生可以即時互動。通過不同觀點之間的碰撞、辯駁、補充，進一步提高對最新研究成果的認識。

3.結語

環境材料作為新世紀材料科學發展的方向，滲透于各門材料專業課的教學之中，尤其是對環境工程專業學生來說，是在以可持續發展的思想制備材料，應用材料，保護環境，提高環保素質教育方面作出的有益嘗試。經過三年來對農業院校環境工程專業學生開設環境材料課程的實踐，在教學內容及教學方法上結合專業特點，采用靈活多樣的教學方法，促使學生積極參與教學互動，提高教學質量，取得一定的教學效果。在以后的教學中應繼續就課程教學體系建設進行進一步的探討與實踐。

參考文獻：

[1]朱光明.材料化學課程的內容設置及其與材料科學的關系[J].大學化學，2004，6.