高分子材料专业导论范文篇1

关键词固体物理材料物理电子科学与技术教学改革

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/ki.kjdks.2015.12.060

CombiningwiththeProfessionalCharacteristicstoCarry

outtheTeachingReformofSolidStatePhysics

ZHANGLamei，SUYuling

（SchoolofPhysicsandElectronicEngineering，ZhengzhouUniversityofLightIndustry，Zhengzhou，He'nan450002）

AbstractInthispaper，inviewofthepresentsituationandproblemsofthesolidstatephysicsteaching，andfullycombinedwithmajorcharacteristicsofmaterialphysicsandelectronicscienceandtechnology，somepracticeandexplorationhavebeencarriedoutinsolidstatephysicscurriculumreform.Throughtheoptimizedselectionofteachingcontent，increasingthefrontiersofknowledgeandhistoryofphysics，emphasizingthe"paradigm"ofsolidstatephysics，combiningavarietyofteachingmethodsintheteachingprocess，encouragingstudentstoparticipateintheteachers’researchprojects，andemphasizinginteractiveandresearchstudy，andsoon.Bymeansoftheabovemeasures，teachingqualitycanbeimproved.

KeywordsSolidstatephysics；Materialphysics；Electronicscienceandtechnology；Teachingreform

0引言

固体物理学，顾名思义，是研究固体结构及其组成粒子之间的相互作用与运动规律、阐明其性能与用途的学科。它为人们按指定性能研制新材料、新器件提供了科学途径和理论指导，在理论物理和应用物理之间起着纽带作用。上世纪五十年代末，固体物理学被采纳成为我国物理专业的一门基础课。①当时，三位国内固体物理学前辈，即黄昆先生、谢希德先生和程开甲先生率先在北京大学、复旦大学和南京大学的物理专业开设此课，这是物理专业课程设置上最为显著的一项改革。随着时代的发展，目前，固体物理不仅是物理学专业而且是电子学、材料学、光电子、微电子等相关专业的专业必修基础课。就我校而言，材料物理和电子科学与技术两个本科专业均开设了固体物理课程。材料物理和电子科技均属于应用型学科，材料物理专业学习的目的是为了使学生掌握材料的设计、合成、加工和分析等方面的理论、基本实验方法和技能等，使学生具有材料设计、分析和应用的科学研究和技术开发的基本能力。电子科技专业则要求学生通过掌握光电子器件、物理电子器件、电路与系统、信息技术等方面的理论知识和基本实验方法，使学生初步具有研究开发新的电子产品和技术的能力。因此，这两个专业的固体物理课程应该充分结合专业特点，与其他专业有所差别。笔者通过分析我校现有固体物理教学存在的主要问题，结合这两个专业的培养模式和专业特点，在教学内容、教学方法等方面进行了一些实践和探索，以期改善教学效果，提升学生的综合素质和创新能力。

1固体物理教学现状分析

在我校材料物理和电子科技专业的实践教学过程中，我们发现当前固体物理课程教学中存在的一些现状及问题。首先，材料物理和电子科技专业学生相对物理专业的学生而言，与物理相关的课程课时较少，物理理论基础比较薄弱，而固体物理中要用到大量的量子力学和统计物理知识，且数学处理比较复杂，大多数概念和理论都建立在复杂的数学推导过程之上，理论性较强，因此学生普遍感到学习起来比较困难。加之学生往往不知道所学知识在实际问题中如何应用，缺乏学习兴趣和动力，这些都严重影响了固体物理课的教学效果。其次，随着社会的进步和科技的发展，各种高新技术不断涌现，固体物理学科发展日新月异，光子晶体、新型半导体、超材料、超导、非晶态等新领域的研究取得了重大进展，新概念层出不穷，对固体物理教学提出了更高的要求。②如何与时俱进，根据专业特点处理好新旧知识之间的关系，提高学生的综合素质和创新能力，成为固体物理教学面临的主要问题。

2固体物理教学改革措施

针对固体物理课程教学的现状，我们在这两个专业的固体物理教学过程中，充分考虑专业特点，通过教学内容和教学方法的一些改革研究和实践，以期将培养专业素养、科学素养贯穿整个课程的培养教学环节，激发学生的学习主动性，优化认知结构，改善教学效果。

2.1教学内容的改革

（1）精选教学内容。对于材料物理和电子科技这样的非物理专业的学生，考虑到他们物理知识和数学基础相对薄弱，因此，这授课过程中，应该轻物理推导过程，重物理模型和物理意义的讲解，避免学生陷入繁琐的数学推导过程当中，帮助学生抓住主线，掌握固体物理中处理问题的方法。此外，根据学生专业的不同，在讲授基础知识时，需要注意与其他专业课程之间的联系，一方面避免与已学课程内容的重复，一方面为以后的相关课程打下一定的基础。比如，对于材料物理专业的学生，在材料科学基础等课程中已经对晶体的结合和晶体的缺陷这部分内容有所讲述，因此，在固体物理课中可以对这部分内容略讲。对于电子科技专业，除了固体物理以外，还开设了半导体物理等课程，因此，在半导体一章中，我们只是简单介绍了半导体的能带结构和电子分布特点。同时，对于一些重要、抽象、难以理解的概念，比如倒格子和布里渊区等，学生通常感到理解起来比较困难，然而这些内容又往往在不同章节中多次出现，对于这类内容，应从多角度、多方面，配合习题，精讲精炼，帮助学生理解其物理意义和应用方法。

（2）将学科前沿和热点引入教学。固体物理是当前物理学科中发展最快的分支，该学科新成果和新概念不断涌现，而固体物理学的经典教材大多成书较早，这些新的前沿内容教材中没有出现。因此，需要针对材料物理和电子科技不同的专业特点，适时地将与专业有关的最新进展和重要应用成果引入课堂教学中，做到基础知识与前沿知识相互融合，达到优化教学内容的目的。例如在讲解晶体结构一章时，可以将一些新型的材料介绍给学生，比如拓扑绝缘体、光子晶体、石墨烯等内容。在讲解能带理论时，可以向学生介绍近年的诺贝尔奖蓝色发光二极管，让学生明白我们所学的知识并不老旧，而是与现代科技紧密联系的。这样可以开拓学生的视野，提高学生对该门课程学习的积极性。

（3）增加科学史的介绍。在教学中增加相关科学史的介绍，看似无关紧要，实则效果斐然。因为每一个学科、每一种理论，都不可能在一朝一夕间建立，都有其漫长的发展演变过程，而每一个新理论的提出，都有其历史动因。因此，在讲授某一理论时，通过对历史背景和发展过程的介绍，可以帮助学生加深对所学理论的理解，明确该理论所要解决的物理问题，培养学生的科研思维方法。比如在讲解固体热容的内容时，先回顾基于经典统计理论的热容理论，在该理论中，热容是与温度和材料性质无关的常数，为了解决这一问题，爱因斯坦提出了基于量子理论的热容理论，然而在爱因斯坦理论中，假设各谐振子的振动频率都是一样的，这种假设过于简单，因此德拜在爱因斯坦模型的基础上，进一步提出了德拜模型，给出一个简单的谐振子频率的分布规律，更好地揭示了热容随温度的变化规律。通过这样的讲解，学生对热容理论的理解也就更加深刻了。

（4）注意各章节之间的联系，强调固体物理学的“范式”。在实际教学过程中，学生往往不清楚各章节之间的联系，普遍反映固体物理学的知识比较比较零散，概念多、模型多、定律多、原理多，各个章节的知识好像是一个个孤立的个体，缺乏一条将各方面的知识联系起来的主线。这主要是由于在现在的教学中，对固体物理学的“范式”讲述和强调不够有关。根据科学史家库恩的观点，“范式”是一门学科成为科学的必要条件，范式的形成是一个学科建立的标志。布里渊最早指出，固体物理学的范式应采用“周期结构中波的传播”来统一描述。③固体物理是以周期性的晶体为研究对象的，固体内各种粒子的运动，都可看作波在周期结构中的传播，而这种波的共同特点，就是当波矢位于布里渊区边界时不能传播，我们可以在此基础上统一理解晶体的衍射理论、晶格振动及能带理论等固体物理的主干内容。范式是一门学科的“纲”，学科的知识体系可据此建立和有机地联系起来。④

2.2教学方法改革

（1）采用“黑板+多媒体”相结合的方式授课。多媒体作为先进的教学手段，既可提高教学效果，又可以丰富教学内容。但是不能搞“一刀切”，应该根据章节进行选择。⑤比如我们在对晶体结构进行讲解时，借助多媒体手段可以更加形象直观地将各种类型的晶体结构展现出来，还可以随意翻转，让学生从不同的角度和侧面进行观察，帮助学生建立空间图像，提高认知效率。然而对于一些数学推导过程复杂的章节，例如晶格振动等，如果单纯使用多媒体，学生通常会感到跟不上老师的思路，容易产生疲惫感。这时候如果使用板书，减慢速度，边推导边讲解，增强师生互动，则教学效果更好。

（2）利用先进计算软件。固体物理这门课程中的许多概念和理论都建立在繁杂的数学推导之上，学生往往觉得有理无物，不易理解。如果在教学中能够形象生动直观地解释这些物理概念和理论，并联系它们的实际应用，就可以帮助学生更好地理解所学知识，提高认知效率。MaterialsStudio软件能够进行不同晶体结构的模型构建，能带及态密度的计算及图形化，介电常数的计算，红外、拉曼光谱计算，费米面计算及可视化等等，不仅功能强大，而且操作简单、界面友好，因此，适宜于本科生的日常教学实践。⑥对于不同专业的学生，均可以利用该软件将课本上的很多结论通过自己计算进行验证，加深理解。例如，对于材料物理专业的学生，可以让他们利用计算软件给出一些常见晶体材料的晶体结构，还可以给出晶体的光谱特性和介电性能等。对于电子科技专业的学生，可以利用软件模拟常见的直接带隙和间接带隙的半导体，并通过掺杂、加压等手段调控其能带结构，使学生更直观地了解晶体结构与性能之间的关系。总之，固体物理学中的很多概念和理论都能通过MaterialsStudio软件进行演示及计算，给出形象化的解释。该软件的使用不但可以帮助学生加深对所学知识的理解，还可以使学生了解现论物理方面的研究方法，提升学生的科研素养。

（3）理论联系实验，鼓励学生参与教师的科研课题。在固体物理的教学中，为了让学生更深刻地理解所学知识，培养学生灵活应用所学知识解决实际问题的能力，应该安排学生进行固体物理相关实验或直接参与教师的科研课题。对于材料物理专业的学生，可以安排他们进行材料制备、X射线衍射分析、Raman光谱测量等实验，还可以让他们参与碳纳米管的性能研究、晶体缺陷对电磁性能的影响等教师的科研课题，让学生从材料的制备到结构、性能表征等方面受到较为综合的训练。对于电子科技专业的学生，除了让他们了解常见晶体结构的表征手段以外，还可以进行半导体特性测定、太阳能电池特性测试、探测器响应特性测试等实验，帮助他们了解不同半导体材料性能的差别，以及这些差别与其微观晶体结构的联系。除此此外，也可以参与教师的科研课题，比如太阳能电池的结构及性能研究、石墨烯超级电容器的研究等。通过参与实验和教师科研活动，可以提高学生运用所学知识解决实际问题的能力，提升其综合素质和创新能力。

（4）加强互动式教学模式，鼓励研究性学习。学生是学习的主体，在教学活动中，应该使学生充分参与到教学活动中来，加强教师和学生之间的互动。具体实施过程中，可以采取启发、讨论式教学，通过教师对教学过程的精心设计，巧妙设置问题，组织专题讨论等形式，充分调动学生的学习积极性。例如，在讨论课前提前布置一些讨论题目，“声子的本质”，“光子和电子的异同”，“倒格子和波矢空间在固体物理学中的作用”等，由于学生提前进行了准备，讨论氛围热烈，甚至发生了争论，常言道“理不辩不明”，经过讨论原本难懂的概念就变得清楚明了了。除了课堂上的互动，课余时间利用网络等其他手段的互动方式也非常重要。学生可以通过固体物理精品课程网站的讨论区和E-Learning网络学习空间，就课堂上没有弄明白的问题和老师、同学进行讨论，通过这种形式极大地拓展了学习的时间和空间。研究性学习也是近年来提出的一种有利于提高学生学习主动性和科学素养的学习手段。我们的具体实施方法为让学生撰写小论文，小论文的题目可以围绕一些前沿研究热点，还可以选择自己感兴趣的领域，就某一具体问题，在深入调研的基础上，写出它的应用及自己的一些观点。总之，我们努力将互动式、启发式、讨论式和研究性学习等教学模式有效的贯穿、融合于整个固体物理的教学当中，在这样多样化的实际教学实践中，营造宽松、积极的教学氛围。

3结语

针对我校固体物理课程教学的现状和存在的问题，本文根据笔者多年授课经验，结合学生的专业特点，从教学内容和教学方法上进行了一些改革，主要包括精选教学内容，将一些前沿热点知识和物理学史加入教学内容当中，并加强固体物理学“范式”的讲授。在教学过程中结合多种教学方式，理论联系实验，强调互动式和研究性学习等，通过这些措施使得教学效果得到明显改善。然而固体物理教学改革是一项复杂庞大的工程，随着时代的发展也会出现新的课题，仍需我们做出更多的研究和探索。

基金项目：本文系河南省高等学校重点科研项目（No.15A140043）、郑州轻工业学院青年教师教学改革与研究项目、郑州轻工业学院校博士基金的研究成果

注释

①黄昆，韩汝琦.固体物理学.北京：高等教育出版社，1997.

②钟佑洁，杨尊先.电子学科的固体物理教学改革初探.物理通报，2013（8）：17.

③冯端，金国钧.凝聚态物理新论.上海：上海科学技术出版社，1992.

④郑文琛.固体物理教学现代化的一些实践与思考.大学物理，1998.17（10）：34.

高分子材料专业导论范文篇2

【关键词】半导体材料与器件；双语教学；课程内容

0引言

随着信息时代的发展，对光电子专业类人才的需求也越来越大。大学教育作为培养人才的重要基地，承担了越来越重要的角色；向社会输送高素质的人才，要求对光电子专业课程体系教学不断更新改革，赋予其新时代的内涵。目前，还没有一本合适的教材能满足这个要求。另外，在教学方法上也缺乏行之有效的方法。

1课程内容的构建

半导体材料与器件这门课，应该涉及到半导体材料与半导体器件两个方面的内容，现有的教材在内容构建上往往偏重半导体材料，或是偏重半导体器件，很少能兼顾两者的材料与器件的平衡。图1为现有邓志杰等编的《半导体材料》的内容构建示意图，明显偏重于材料，对器件部分只做了简单的概述，如图1所示。类似的教材还有杨树人等编的《半导体材料》。由刘思科等编的《半导体物理学》这门课则大篇幅的介绍半导体物理相关的知识，而对半导体材料涉及较少。同样，由DieterK.Schroder编写的《SemiconductorMaterialandDeviceCharacterization，ThirdEdition》则大部分内容介绍器件特性，而对材料方面的相关知识介绍很少。同样，佛罗里达大学的FrankySo教授编著的《OrganicElectronicsMaterialsProcessingDevicesandApplications》则侧重于器件加工制备，RobertF.Pierret等编著的《SemiconductorDeviceFundamentals》则侧重于器件特性原理。

基于此，本人提出了全新的内容构建策略，该策略同时兼顾了半导体材料与半导体器件两个方面的内容。该策略结构示意图如图2所示，其内容分半导体材料与半导体器件两个部分，其中半导体材料包含：元素半导体、化合物半导体、掺杂半导体和有机半导体，半导体器件部分包含三个部分的内容，分别是器件基础、二极管、三极管。

对比图1、图2不难看出，新编排的课程内容更简洁、更全面。其实，现有材料的课程内容编排上有很多的弊端，如知识点内容很相似，交叉重叠性大。如元素半导体，半导体电子材料、半导体光电子材料，在内容上有很大的交叠；非晶、有机和微结构半导体与掺杂半导体有很大的重叠，所以在新方案中将其并入掺杂半导体一章中来讲解，而前者并入到半导体一章中来讲解。可以看出，新方案更合理、简洁明了。

半导体材料与器件这么课程，其内容应该包含经典的无机半导体、新型有机半导体；器件内容应该包含经典的二极管、栅控二极管、三级管、结型场效应晶体管。其中，二极管的两个重要应用，即光伏电池、发光二极管、二极管存储器件，应该作为一个重要的章节进行介绍。

2课程内容的组织

在课程内容的组织上，按照由易到难、循序渐进的原则，以及材料-性质-器件应用的原则，先编排材料体系，后编排器件体系。材料体系包含：有本征的p-型材料、n-型材料，非本征掺杂型的p-型材料、n-型材料，以及新型有机半导体材料，包含宽带隙主体材料、窄带隙材料。从材料最基本的物理特性，即电阻切入，围绕电阻的构成因素展开内容，过渡到绝缘体、半导体、导体的概念，以及影响因素，引入到载流子浓度、掺杂、迁移率等概念，即本征的元素半导体向化合型、掺杂型半导体的思路展开。在引入材料的功函数这一概念的基础上，引入接触电阻、界面注入势垒，沿着这一思路自然过渡到肖特基二极管，栅控二极管、三级管等基本的半导体器件等系列概念介绍。该课程内容体系的组织，遵循着从基础性质到上层器件建设的原则，系统性、逻辑性很强，可以说是环环相扣，要求学生在学习的过程中，任何一个章节的内容都不能落下来，以避免给后继的内容学习造成困难。同时，该课程也要求授课老师对课程体系的内容有深刻的理解和清楚的认识，做到思路清晰，讲解有条有理。

3课程内容的编译

依照双语教学的原则，教材应该采用全英文编写。以往的双语教学经验表明，全英语的教材实施起来很困难，教学效果甚微，甚至比纯母语教学的效果更差。原因很简单，部分学生的外语底子薄，阅读纯英文课本很困难，尤其是专业英语教材，碰到长句、疑难复合句看不懂，专业名词更是不懂，甚至凭借网络翻译也找不到答案。确实，专业名词，尤其是半导体这门课的专业名词的翻译是比较少的。另外，有部分名词是用构词法得到的，词典里根本没有收录。这部分学生常常抱怨，中文都看不懂，还看什么英文啊！结果可想而知，什么都没学到，还不如采用中文版教材教学呢。

鉴于一门新课教材全部用英文编写的困难，可以部分章节采用中文编写，部分章节采用英文编写。对于构成半导体学科的三个基础理论，如肖特基理论、半导体能带理论、半导体导电机理、扩散理论，采用中英文对照的形式，以便于学生理解、掌握知识点。对于半导体特有的五大特性，如整流效应、光电导效应、负电阻温度效应、光生伏特效应和霍尔效应，应做详细介绍；对于重要现象的发现，如霍尔效应，可以在教材中添加“知识园地”，以增强学生学习兴趣、掌握知识点。方便学生自学。

对于半导体材料部分，如元素半导体、化合物半导体、掺杂半导体、有机半导体，可以采用中文的形式撰写。其中，元素半导体这一章内容比较难，涉及到原子在固态堆积中的排列，即晶体类型、晶格、晶胞结构等，用中文撰写更便于学生理解。同时，配合适当晶体结构模型，如经典的正四面体结构、面心立方结构、体心结构、六方体心结构、八面体结构模型，来剖析材料的微观结构特征。并且，这部分内容要求学生有一定的背景知识，如对物质结构这门课有初步的认识。接下来的两章，如化合物半导体、掺杂半导体，可以简化材料凝聚态结构的介绍。因为这两类半导体材料分子堆积结构与元素半导体类似，只是一个衍生结构。所以这两章的内容重点介绍化合方式以及掺杂形式。对于有机半导体，可以借鉴经典的元素半导体理论，所以结构部分可以简化，重在介绍有机半导体材料，包含其组成、特性与经典的制备方法。

对于半导体器件部分，其器件基础应该加以重点介绍，对于常见的半导体器件特性效应加以详细的描述，采用地道的英语教材，如ArizonaStateUniversity大学的DieterK.Schroder.编写的《SemiconductorMaterialandDeviceCharacterization，ThirdEdition》里面的第一、二、三、四章部分内容。该教材系统阐述了半导体材料一些基本特性，如电阻率、载流子密度、掺杂、迁移率、公函、接触电阻及界面势垒。重点内容有Schottkybarrierdiodes，solarcell，bipolarjunctiontransistors，light-emittingdiodes，MOSFETs。

4结论

本文针对半导体材料与器件这门课程的内容建设提出了全新的思路，重新编排了该课程内容，优化了课程内容的内涵，调整了半导体材料与半导体器件这两方面的内容比例，使内容的组织更平衡、更合理，并对课程内容的编译提出了新的思路，采用中英文对照使得知识点的阐述更清楚、母语教学更便捷，这将为电子类专业课程的双语教学提供新的参考。

【参考文献】

[1]龙国智.我国高校双语教学的现状评析[J].教育论丛，2011（2）：173-174.

高分子材料专业导论范文篇3

论文关键词：材料化学专业实验，实验教学，探索

材料化学是一个理工结合、学科交叉的新兴学科，在信息、能源、环境、航天等前沿科学领域起到越来越重要的作用。目前,许多高校设置了材料化学专业实验,我们根据我校办学经验和实际条件,并结合苏州经济社会发展对人才的需求，建立了与之相适应的培养目标及专业实验内容。为了让学生了解先进的材料合成与制备方法，掌握高技术材料性能的最佳测试技术，具体设置了材料合成与加工和材料性能测试相结合的专业实验教学大纲[1-2]。本文结合我们的教学实践过程，谈一下材料化学专业实验教学过程中的一些做法和体会。

重视实验室建设，保证教学质量。实验室建设主要包括两个方面，硬件条件和软件条件。具体的说，硬件条件包括实验室基础设施建设，实验仪器和大型设备的购置等等；软件条件包括实验教学大纲制定优化，教师队伍思想道德素质，教育教学能力等方面的建设。具备优良的实验室硬件条件和优秀的教师队伍是保证教学质量的必要条件。

1．实验室硬件条件建设

必要的基础设施和优良的实验条件，是顺利开展实验课程，保障实验室安全的先决条件。我校材料化学专业的实验室面积达到500m2，实验室分为材料合成实验室和材料性能测试实验室两部分，主要承担了材料化学专业的专业实验和本科毕业论文等教学任务。

随着现代化仪器技术的高速发展化学论文，培养掌握现代化测试技术的人才是社会发展的迫切需要。为此，我校花大力气引进了一大批与材料化学专业有关的先进测试仪器，并为材料化学专业开设了现代分析与测试实验课程，主要目的是引导学生全面熟悉和系统掌握测试材料的常规科研方法，包括红外光谱、紫外分光光度计、荧光分光光度计、热分析仪、比表面仪、纳米粒度仪、电化学分析仪等仪器多种测试方法的介绍和使用，这些仪器偏向于基础化学性质研究，它有助于学生掌握材料的各项微观性能。

同时，我们还开设了用于研究材料电学、硬度、力学等性质测试的实验。实验仪器包含了纳米Zeta电位测试仪、体积电阻测试仪、简支梁试验机、布氏硬度计、电热平板硫化机、单螺杆挤出机、桌型老化试验机、氧指数仪等大型仪器。学生在学校里熟悉了这些仪器的操作和使用以后，我们还会积极联系一些相关的单位，引导学生到企业进行相关的实习操作，使学生能够将学到的理论知识和具体实际相结合。

2．实验室软件条件建设

软件条件建设的主要摘要对教学内容深入了解，合理组织编排，采用合适的教育教学手段，与同学多做交流，不断总结教学过程中发现的优缺点，找到最佳的传授知识手段。

2.1紧跟专业方向特色，制定实验教学大纲

材料化学专业实验从大三开始开设，此时学生以及通过前两年的基础实验课程的学习掌握了实验的基本操作技术，更容易接受一些较为专业，相对复杂的实验项目，同时也要紧跟材料化学专业的专业方向特色，这就成了我们在制定实验教学大纲时的宗旨。

我校的材料化学的专业实验分为高分子与无机两个方向论文格式。我们根据理论课与实验课相衔接的原则，通过开设一些与高分子物理，高分子化学，无机功能材料等课程相关的典型高分子和无机材料合成实验、性能表征及加工修饰实验，加大对学生动手能力的培养力度，使他们对高分子材料研究领域有更深一步的体会，对高分子材料制备工艺、组成、结构与性能之间的相互关系及其规律有更加明确和深刻的认识。

2.2精心选择实验，合理编排顺序

我校根据材料化学的专业背景和培养目标，对材料化学高分子方向的实验总共安排8个实验，其中6个为必修实验，2个选修实验从教学大纲中的14个实验中根据实验需要选取。8个实验中有材料的合成实验，也有材料性能加工测试实验化学论文，安排实验顺序时我们依据连贯性的原则，尽量使两个甚至三个实验能够串联起来，形成一条链，例如，我们通过聚乙烯醇缩甲醛(PVF)胶黏剂的制备及性能测定”这个综合性实验，学生可以掌握聚乙烯醇与甲醛在酸性条件下发生缩合反应的基本原理，以及缩合反应的具体实验技术，最后收集到的产物我们可以作为下一个实验GPC法测定聚合物分子量及分子量分布”的一个辅助测试原材料，学生可以进一步了解凝胶渗透色谱的基本原理，掌握GPC法测定聚合物分子量及分子量分布的实验技术及数据处理。这样的实验安排有利于将各自独立的单个实验有效的串联起来，增加实验的综合性，更加有利于学生以后从事科学研究思路的培养，提高学生分析、解决问题的能力。

2.3严格考核制度，提高学习效果

只有严格要求学生，规范考核制度，才能有效的提高学生的学习效果和学习积极性。我们的教学与考核方式采取实验预习报告、实验操作技能和实验报告综合评价的办法，即实验前，试验中，试验后这样一个办法。实验总成绩采用百分制记分，预习报告占总成绩的30%，实验操作技能考核占总成绩的30%，实验报告占总成绩的40%。只有严格要求学生写实验预习报告，他们才会去查阅本实验相关的文献资料，对实验机理、实验步骤有相当程度的熟悉和了解，尤其对于一些设计性实验，会对实验的设计方案有更多更好的想法与思路，同时也增加了学生做实验的乐趣性。在实验的进行过程中，老师对实验的过程进行指导和监督，对学生提问，考核学生对实验的认识与理解程度，并予以打分。最后，实验报告综合反映了学生对实验的理解，数据处理等的完成情况化学论文，也是评价学生学习效果的一个重要因素。

2.4加强师资队伍建设，提高教师素质

具备一只优秀的教师队伍是保障本科教学质量的基础和前提。我校材料化学专业实验指导教师和实验专职教师共计5人，其中教授2人，博士3人，硕士2人，已经形成了一支年龄、学历结构较为合理的实验教学队伍。实验专职教师实行坐班制，负责实验室相关仪器的日常管理和养护工作，根据实验教学大纲安排实验教学进程表。我们严格要求实验教师认真备课，每个实验项目开始前都要做预实验，对实验中可能出现的各种现象和各种注意点都记录下来，对于一些实际的样品，测出准确的数据，做到心中有数。实验教师在实验指导过程中要充分调动学生的积极性,激发学生的潜能。激发学生的潜能可以有很多方法,比如说改进实验方法,改变原料配比,改变模具形状,改变测量方式等等,都是很好的尝试[3]。教师的业务水平直接影响到实际的教学效果，所以教师在平时的教学过程中要注重积累，努力提高自身各方面素质。

3.结语

通过材料化学专业实验的教学实践与探索，我们认识到只有努力加强实验室各方面条件的建设，在教学过程中不断培养学生的兴趣和分析、解决问题的能力，挖掘学生潜能，使学生的综合素质得到提高，从而发挥最佳的教学效果。

参考文献

[1]王秀华,刘莉,阙荣辉.材料化学专业实验教学中学生创新能力的培养.科技信息[J],2010,20:443

[2]陈桂华,闫瑞强.材料化学专业实验教学研究.洛阳师范学院学报[J],2009,28(2):150-151

[3]付一政,李迎春,刘亚清等.高分子材料与工程综合实验教学探索与实践[J].太原科技,2008,(3):90-91

高分子材料专业导论范文篇4

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：ADOI：10.16400/ki.kjdks.2015.09.016

ReformandInnovationofMaterialPhysicsProfessionalConstruction

――TakingChongqingJiaotongUniversityasanexample

LIXiaoyan

（DepartmentofMaterialsSciences，ChongqingJiaotongUniversity，Chongqing400074）

AbstractThispaperanalyzestheprofessionalconstructionofMaterialsPhysicsinChongqingJiaotongUniversityfromthreeaspects：professionalorientation，teacherteamconstructionandcoursesystem.Thepracticehasprovedthatthesereformshaveplayedapositiveroleinimprovingtheprofessionalteachingandscientificresearch.

KeywordsMaterialPhysics;professionalconstruction;reformandinnovation

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

高分子材料专业导论范文

（吉林建筑大学材料科学与工程学院，吉林长春130118）

【摘要】以就业为导向，紧紧围绕“提升就业能力”这一中心，从实验课程体系、实训基地、实习、毕业论文选题和师资队伍五个基本要点进行了探讨，构建出一套适合高分子材料专业发展的“1+5”型实践教学模式。此实践教学模式的运行，有望促进高分子材料专业学生的就业及提高就业质量。

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关键词就业导向；实践教学模式；高分子材料专业；能力

【Abstract】inthispaper，weconstructasetof“1+5”practiceteachingmodesuitableforpolymermaterialsspecialtydevelopment，whichthatarediscussedfromthefivebasicpointsoftheexperimentcurriculumsystem，practicaltrainingbase，practice，graduationthesistopicandtheteachersteam，undertheemployment-oriented，closelyaroundthecenterofthe“promoteemploymentability”.Theoperationofthepracticeteachingmodeisexpectedtopromoteemploymentandimprovethequalityofemploymentforstudentsmajoringinpolymermaterials.

【Keywords】Employment-oriented；Practiceteachingmode；Polymermaterialspecialty；Ability

0引言

自高校扩招以来，毕业生的就业问题日益严峻。国际及国内社会环境、经济环境风云变幻，导致高校毕业生就业呈现越发复杂的趋势。国家教育部下发的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010～2022年）》中明确提出要把高校毕业生就业摆在当前就业工作的首要位置[1]。然而，高校以往的实践教学过于形式化，导致学生实际应用技能与就业能力的缺失。学生所学知识与现实生产差距较大；教育实践环节薄弱、学生动手实践能力差，造成毕业生与企业实际需要脱节的现象[2-3]。

高分子材料以其突飞猛进的发展态势和广阔的应用前景成为了21世纪最具生命力的新型材料。众多与高分子材料相关的行业发展迅猛，社会对兼具创新和实践能力的高分子材料专业的人才需求量越来越大[4]。高分子材料专业是实践性很强的学科，它的发展强烈地依赖于实践技术的进步。实践教学为培养具有一定实际操作能力、能将理论应用于实践的高分子人才创造了必要的条件。为此，以行业为依托，以就业为导向，以服务企业为宗旨，探索新的实践教学模式已经成为迫切需要解决的课题。

本文立足于我校的高分子材料专业，以就业能力提升为核心，以为社会各界输送优质人才为己任，对实践教学体系进行了探索研究，提出了一套适合高分子材料专业发展的新型实践教学模式。

1实践教学与就业之间的内在关系

实践教学是高等学校整个教学活动中的主要环节和不可缺少的部分，它有利于培养大学生动手操作的能力、分析问题及解决问题的能力，从而提高就业竞争力及社会适应性。通过开展实践教学活动，容易吸引大学生的好奇心和注意力，促使学生去思考、去判断、去解决问题，能够放大学生研究问题的主动性和创新意识。实践教学对本科生就业起到积极的促进作用。

随着社会经济发展模式的多元化，以及产业结构的优化，用人单位对高分子材料专业本科层次人才的实践能力和综合素质的要求越来越高。另外，全国一般的综合性大学都开设了高分子材料专业，每年有大量的毕业生涌入市场，竞争异常激烈。严峻的就业现状对本科生的实践教学提出了新的挑战。

理清就业与实践教学的关系，有利于指导我们从专业特色出发，突破本专业传统的教学模式，以就业需求为导向，加强实践教学改革。

2新型实践教学模式的建立

长期以来，各院校忽略了高分子材料专业的实践性与工程性，教学中往往重视理论轻视实践。我们以修订2014级高分子材料专业人才培养方案为契机，结合高分子教研室多年的教学经验，提出了“1+5”实践教学模式，以供大家共同探讨。

“1+5”模式是以提升大学生就业能力为一个中心，实验课程改革、专业实训基地建设、多样化实习、毕业论文革新和师资水平提升为五个基本点的新型实践教学模式。以就业能力提升为核心，在实施的层面上将实验教学体系、专业实训、实习、毕业论文和师资队伍五个基本点串联起来，把各项实践活动凝聚在“就业”这一导向上。模式的构建有利于把高分子专业人才所应具备的专业素质和就业能力连接成一个有机整体，形成综合能力培养的动态过程，最终实现促进就业及提高就业质量的目标。

3高分子材料专业大学生“1+5”实践教学模式的运用

3.1强化实验课程改革是提高高分子材料专业学生就业能力的基础

许多高校实验室建设得宽敞气派，为评估也购买了不少实验设备，然而利用率却很低。有些实验室大门紧锁，担心设备损坏只让参观不让动手。让实验室开放政策真正落到实处，不只是虚张声势，不仅可以提高实验设施的利用率，而且为学生利用课余时间开展创新性项目的研究提供了平台，提高了大学生的实践能力。

实验教学是实践教学的最重要组成部分，它是提高高分子材料专业大学生实际操作能力的最重要最直接的手段，也是提升就业能力的基础。积极推行实验课程改革，降低验证性实验的比例，开设综合性实验，增设设计性实验，可以提升大学生的专业能力和培养创造性思维能力，从而使学生在就业竞争中展现出良好技能。例如，开设“聚苯胺的制备和导电性测试”这一综合性实验。学生不仅能理解聚合物的结构，还能掌握聚苯胺的聚合方法及性能测试，可以把聚合物的“结构”和“性能”两大方面结合起来，有利于提高学生综合运用知识的能力。例如，“海藻酸钠溶液的流变性研究”就是一个很好的设计性实验。根据实验任务，学生自己查阅相关文献、设计实验方案并付诸实施。这个过程要求学生动手、动脑、交流、协作，切实得到科学研究的一般逻辑过程训练，有助于培养学生的科学思维和从事科学研究的能力。以就业为导向，切实进行实验课改，加大实验室开放力度，为提升大学生就业能力打下了坚实的基础。

3.2增创专业实训基地是促进高分子材料专业学生就业的关键

以就业为导向，校企结合为基础，增创专业实训基地和良好的社会实践教学环境，是促进高分子材料毕业生就业的关键，也是提升就业质量的决定因素。

鉴于目前的大环境，校外实习的学生很难安排到工厂生产第一线，建立校内实训基地成为非常迫切的需要。纵观国内外好的高分子专业都要有能够满足学生实践的工厂和车间，学生的课程作业很大部分是在实物操作过程中完成的。由于直接接触材料，同时又因处于实际操作中，所以更容易理解在教室授课所不能充分表达的内容，教学效果立竿见影。高校创立大型实验中心和创新中心，以及与企业设立联合校内实训基地，由教师带领学生亲临生产一线来完成企业的科研攻关任务，不但可以增加实践机会，而且可以加强学生对企业的了解。

校企联合共建校外实习基地。校企共建的关键是需要双方共同遵守互利、互补、共同管理、共担风险的原则，以克服企业工作繁忙、怕影响工作秩序、怕出事故与大学生实际操作经验少、好奇心强之间的矛盾。工科高校应根据专业特点，选择有代表性的企业合作建设稳定的校外实训基地。让学生在真实的企业环境中，培养实践创新能力。这种稳定的实习基地能够让学生积累一定的实践经验，加深学生对工作职责、工作技能的认识，缩短与用人单位需求的差距，从而使学生能够更快地适应工作环境。

3.3开展多样式实习是拓宽高分子材料专业学生就业渠道的手段

实习教学是加深专业知识教育，增加学生的感性认识，培养学生实践能力、综合素质、创新能力的重要环节。我校的高分子专业实习包括认识实习、生产实习和毕业实习等多种形式，但从最终的实习报告中可以看出实习效果并不理想。企业出于对安全事故的担心，“只准看，不许动”几乎是所有企业对大学生实习的一条硬性规定。学生没有机会进行实际操作，往往使生产实习和毕业实习变成了参观。鉴于大学生实习的种种困难，采用分散与集中、模拟与真实实习相结合的多样式实习方式，有望解决实际困难的同时增加就业渠道。

利用多媒体计算机技术开发仿真交互式实习教学软件，为高校学生实习提供了一种新的教学手段。学生修完专业课程以后，可以在大三、大四第一学期进行。学生可单人在计算机上操作，也可多人练习，这部分实习不受时间限制，可多次重复进行。例如，塑料成型工艺CAI实习软件，介绍了塑料成型工艺实习所必需的基础知识，包括高分子材料的流变行为、物料的准备，以及注射成型、挤出成型、中空吹塑成型等成型方法所用设备、工艺流程和相关产品，学生可根据自己需要选择学习内容。模拟实习过程中，不用担心安全、产品质量等问题，可以充分发挥想象力在计算机软件上探索各参数对最终产品性能的影响，为将来从事企业的工艺设计及改进奠定了基础。模拟实习省时省力，它强化了大学生的专业技能，为提高大学生的就业竞争力创造了条件。

改变以往集中实习的方式，采取分散实习。集中生产实习不仅会影响企业生产，同时学生的实习效果不佳。鼓励学生到专业对口的企业去生产实习，如果企业对学生满意就可以长期实习或者签约就业。学生毕业后进入企业，不需岗前培训和适应期，为企业节约了时间和资金成本，也增加了学生的就业机会。高分子材料对口的企业非常多，如塑料厂、汽车配件生产厂、涂料厂、外墙保温材料生产企业等，学生分散到各自感兴趣的企业去生产实习，可以使学生有机会与未来的就业实现零对接，同时也拓宽了学生的就业渠道。

3.4革新毕业论文选题方式是推动高分子材料专业学生就业的动力

适应就业取向，革新毕业论文选题方式是推动高分子专业学生就业的动力源泉。以往毕业论文选题以教师自拟为主，缺乏针对性、不利于就业。依据已经签约毕业生所签单位的工作性质，选择相关的课题，有利于学生掌握必备的专业知识，更快地适应企业的工作，并且有可能帮助企业解决技术难题。

对于未签约的学生可以尽量选择教师的科研项目或与企业合作的项目为课题，让学生加入到指导教师的课题研究中来，利用科研经费补充毕业论文经费的不足。采用以学生操作为主，教师指导为辅的方式，极大地发挥学生的主动性和求知欲。若干个学生在同一个教师的指导下，从不同的方法或者不同的方案等角度围绕着同一个课题展开工作，学生之间可以相互探讨和交流，指导教师可以组织开会定期检查学生的工作进展，及时地解决遇到的问题。通过课题的完成，学生得到了专业知识、计算机应用能力、实验操作技能及科研论文撰写等多方面的综合训练，极大程度地提高了学生的综合能力，为以后的就业打好基础。

3.5提升师资队伍水平是提高高分子材料专业大学生就业能力的保障

随着高分子行业的发展，不断有新技术、新理念、新材料出现，作为高校教师需要顺应潮流、适时地更新知识同时应具备大量的实践经验，才能保障培养出来的学生具有较强的实践能力及就业竞争力。由于较重的教学任务，分散了教师的精力，减少了教师从事科研及实践的时间，对大学生能力的培养非常不利。

高校应利用寒暑假组织教师参加实践教学能力培训，加强与其它院校及企业间的交流；鼓励教师通过社会化考试取得各类资格证书，如建造师资格证、化学工程师证书等，掌握行业职业标准和职业岗位能力；提供科研创新奖励机制，激发教师和学生从事科研实践的积极性，参加各种科技大赛，积累实践经验，逐步造就日后从事本岗位的专业能力。

以上五个基本要点紧紧围绕“提升就业能力”这一中心，符合人才发展的需要，也充分体现了高分子材料专业的技能性、实践性、应用性的本质特征。这种“1+5”实践教学模式的实施，为推动高分子材料专业人才的就业起到了至关重要的作用。

4结语

采用“1+5”新型实践教学模式以就业为导向，将加强实验课改、增创专业实训基地、开展多样式实习、革新毕业论文选题和提升师资队伍水平五个基本要点贯彻执行，可以提高高分子材料专业大学生的专业技能、社会适应力及竞争力，实现大学生的稳步就业，推动高分子材料专业的可持续发展。该实践教学模式的推行需要高校与企业的配合，需要教师与学生的积极响应，最终成效需要就业市场的检验，相信经各方齐心努力定会取得良好的效果。

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参考文献

［1］于珊珊.应用型人才培养目标下就业导向与高校弹性实践教学改革研究[J].中国校外教育，2012（2）:99.

［2］刘海燕.几种典型实践教学模式对应用型本科院校的启示[J].理工高教研究，2005，24（6）:82.

［3］张迎庆，马卓，李冬生，糜志远，付展鹏.就业导向的制药工程专业实践教学模式的构建[J].广州化工，2012，40（22）:157.

高分子材料专业导论范文1篇6

关键词：电子材料；工艺学；实验研究；本科教学.

【中图分类号】G642

本论文受济南大学教学研究项目（JZC12002）支持。

一、前言

电子材料是材料科学与电子科学与技术、半导体材料和新能源材料相融合的交叉边缘学科，其课程体系设计的背景是基于电子和微电子器件、光电子器件以及新能源器件产业的现实功能需求和未来巨大发展潜力[1]。随着电子科学技术的飞速发展，对电子工艺学业提出了越来越高的要求，人们在实践中不断探索新的工艺方法，寻找新的工艺材料，使电子工艺学的内涵及外延迅速扩展。可以说，电子工艺学是一门充满蓬勃生机的技术学科。电子工艺技术虽然在生产实践中一直被广泛应用，但作为一门学科而被系统研究的时间却不长。系统论述电子工艺的书刊资料不多。基于目前国内外电子材料工艺技术为背景，本学院在拓展本科教学专业方面，设置《电子材料工艺学》作为一门重要的课程之一，本教学团队拟开展一系列针对该工艺学的一系列课程实验。该实验一方面要求学生通过实验，使学生深入理解传统电子材料工艺在材料性能中的作用。另一方面，结合目前半导体与微电子应用领域制造工艺，让同学们熟悉先进的电子材料工艺，掌握关键实验参数。《电子材料工艺学》匹配系列环节实验，有助于完善新版电子材料专业方向实验的教学文件，初步建设科学合理的实验体系，通过加强教学实践过程中教学与实验信息的互相反馈，为科学合理的培养目标电子材料专业方向专业人才奠定基础。

二、《电子材料工艺学》课程匹配实验设置

在该《电子材料工艺学》课程内容设置中，通过对电子信息产业各领域的介绍，让学生初步了解各类电子材料的基本概念，掌握电子陶瓷材料的界定和分类，初步掌握典型电子陶瓷的组成、制备工艺、性能，同时了解电子薄膜材料与纳米晶体的应用和相关工艺。在内容上为了突出材料性能在器件中的应用和熟悉电子材料专业方向的材料结构和工艺内容，额外增加了半导体、微电子、光电子和能源电子方面的知识内容。同时，为了更好地让同学们认识电子材料工艺过程，拟在该课程中设置系列匹配实验，让同学们更好掌握本门课程。基于《电子材料工艺学》课程内容拟增设如下配套实验，以保证教学效果。在电子陶瓷成型工艺实验方面，侧重突出陶瓷原料球磨、混料、煅烧、二次球磨、造粒、成型、烧结等重要工艺环节的工艺；重点掌握球磨时间、混料时间、成型压力、烧结温度及保温时间等关键参数影响情况；通过相关实验，让学生能够更好更全面的掌握所学知识。

1.在薄膜制备工艺实验上，考虑到气相法制备薄膜工艺需要昂贵的实验设备，而液相法成本相对较低。因此在实验中，首选以溶胶凝胶工艺为基础的液相薄膜制备工艺。溶胶凝胶（Sol-gel）法是制备材料方法中新兴起的一种湿化学方法。它的基本原理是：以金属醇盐或其它金属无机盐的溶液作为前躯体溶液，在低温下通过溶液中的水解、聚合等化学反应，首先生成均一稳定的溶胶；然后根据溶胶凝胶制备薄膜工艺的原理，可分为以下几个过程：1溶胶在基片旋涂形成湿膜；2基片烘干形成干膜；3基片快速热处理形成薄膜结晶相；4薄膜表征。设计该实验可以让同学们重点掌握上述几个工艺环节的工艺参数，熟悉陶瓷薄膜制备液相工艺。

2.在纳米粉体制备实验上，侧重突出利用湿化学工艺制备纳米粉体工艺。液相反应法作为一种制备超细粉体的方法成为各国材料科学家研究的热点。常用的液相反应法有共沉淀法、水解法、溶胶凝胶法、微乳液反应法等。实验设计上，重点以溶胶凝胶工艺作为主要内容，首先生成溶胶，进而生成具有一定空间结构的凝胶，然后经过热处理或减压干燥，在较低温度下制备出各种无机材料或复合材料的方法。可见根据溶胶凝胶法的原理，可将溶胶-凝胶法分为以下几个过程：1溶胶制备过程；2凝胶形成过程；3陈化过程；4干燥过程；5热处理过程。实验设计上从前驱体溶液的制备到后续纳米粉体煅烧与表征形成一系列标准工艺，让同学们有深刻了解并掌握相关工艺参数。

3.基于光刻工艺的应用背景而言，在开设《电子材料工艺学》课程过程中，设计半导体制造工艺中光刻实验对于同学们掌握课程知识有很大帮助，同样也利于后续就业。以介质陶瓷单层电容（SLC）的制备为例，整个实验过程包括：1MN陶瓷基片准备；2设计掩模板；3陶瓷基片匀胶及烘干；4曝光显影及后烘；5陶瓷基片蒸电极；6lift-off工艺，剥离电极；7切割与性能测试。通过上述工艺过程，可以继续采用划片机根据SLC电容的分布，沿着分割线进行线切割，形成单个的电容或电容阵列；利用探针台与测试仪器配套搭建测试系统，进行电学性能测试，进行评估。

三、结论

基于上述考虑，《电子材料工艺学》课程实验设置一方面可以培养学生掌握电子材料工艺操作的基本技能，充分理解工艺工作在材料制造过程中的重要地位，从更高的层面了解现代化电子材料工艺的全过程，了解目前我国电子材料工艺中最先进的技术和设备。另一方面掌握电子材料制备工艺；借助于相关工艺实验有助于同学们掌握相关行业背景知识，熟悉材料工艺过程，使学生成为将来掌握相应工艺技能和工艺技术管理知识、能指导电子产品现场工艺、能解决实际技术问题的专业技术骨干奠定基础。

参考文献

高分子材料专业导论范文

[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》(introductiontoceramics)和pjflory的《高分子化学与物理》(polymerchemistryandphysics)。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pjflory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

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。

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高分子材料专业导论范文篇8

论文关键词：材料化学专业实验，实验教学，探索

材料化学是一个理工结合、学科交叉的新兴学科，在信息、能源、环境、航天等前沿科学领域起到越来越重要的作用。目前,许多高校设置了材料化学专业实验,我们根据我校办学经验和实际条件,并结合苏州经济社会发展对人才的需求，建立了与之相适应的培养目标及专业实验内容。为了让学生了解先进的材料合成与制备方法，掌握高技术材料性能的最佳测试技术，具体设置了材料合成与加工和材料性能测试相结合的专业实验教学大纲[1-2]。本文结合我们的教学实践过程，谈一下材料化学专业实验教学过程中的一些做法和体会。

重视实验室建设，保证教学质量。实验室建设主要包括两个方面，硬件条件和软件条件。具体的说，硬件条件包括实验室基础设施建设，实验仪器和大型设备的购置等等；软件条件包括实验教学大纲制定优化，教师队伍思想道德素质，教育教学能力等方面的建设。具备优良的实验室硬件条件和优秀的教师队伍是保证教学质量的必要条件。

1．实验室硬件条件建设

必要的基础设施和优良的实验条件，是顺利开展实验课程，保障实验室安全的先决条件。我校材料化学专业的实验室面积达到500m2，实验室分为材料合成实验室和材料性能测试实验室两部分，主要承担了材料化学专业的专业实验和本科毕业论文等教学任务。

随着现代化仪器技术的高速发展化学论文，培养掌握现代化测试技术的人才是社会发展的迫切需要。为此，我校花大力气引进了一大批与材料化学专业有关的先进测试仪器，并为材料化学专业开设了现代分析与测试实验课程，主要目的是引导学生全面熟悉和系统掌握测试材料的常规科研方法，包括红外光谱、紫外分光光度计、荧光分光光度计、热分析仪、比表面仪、纳米粒度仪、电化学分析仪等仪器多种测试方法的介绍和使用，这些仪器偏向于基础化学性质研究，它有助于学生掌握材料的各项微观性能。

同时，我们还开设了用于研究材料电学、硬度、力学等性质测试的实验。实验仪器包含了纳米Zeta电位测试仪、体积电阻测试仪、简支梁试验机、布氏硬度计、电热平板硫化机、单螺杆挤出机、桌型老化试验机、氧指数仪等大型仪器。学生在学校里熟悉了这些仪器的操作和使用以后，我们还会积极联系一些相关的单位，引导学生到企业进行相关的实习操作，使学生能够将学到的理论知识和具体实际相结合。

2．实验室软件条件建设

软件条件建设的主要摘要对教学内容深入了解，合理组织编排，采用合适的教育教学手段，与同学多做交流，不断总结教学过程中发现的优缺点，找到最佳的传授知识手段。

2.1紧跟专业方向特色，制定实验教学大纲

材料化学专业实验从大三开始开设，此时学生以及通过前两年的基础实验课程的学习掌握了实验的基本操作技术，更容易接受一些较为专业，相对复杂的实验项目，同时也要紧跟材料化学专业的专业方向特色，这就成了我们在制定实验教学大纲时的宗旨。

我校的材料化学的专业实验分为高分子与无机两个方向论文格式。我们根据理论课与实验课相衔接的原则，通过开设一些与高分子物理，高分子化学，无机功能材料等课程相关的典型高分子和无机材料合成实验、性能表征及加工修饰实验，加大对学生动手能力的培养力度，使他们对高分子材料研究领域有更深一步的体会，对高分子材料制备工艺、组成、结构与性能之间的相互关系及其规律有更加明确和深刻的认识。

2.2精心选择实验，合理编排顺序

我校根据材料化学的专业背景和培养目标，对材料化学高分子方向的实验总共安排8个实验，其中6个为必修实验，2个选修实验从教学大纲中的14个实验中根据实验需要选取。8个实验中有材料的合成实验，也有材料性能加工测试实验化学论文，安排实验顺序时我们依据连贯性的原则，尽量使两个甚至三个实验能够串联起来，形成一条链，例如，我们通过“聚乙烯醇缩甲醛(PVF)胶黏剂的制备及性能测定”这个综合性实验，学生可以掌握聚乙烯醇与甲醛在酸性条件下发生缩合反应的基本原理，以及缩合反应的具体实验技术，最后收集到的产物我们可以作为下一个实验“GPC法测定聚合物分子量及分子量分布”的一个辅助测试原材料，学生可以进一步了解凝胶渗透色谱的基本原理，掌握GPC法测定聚合物分子量及分子量分布的实验技术及数据处理。这样的实验安排有利于将各自独立的单个实验有效的串联起来，增加实验的综合性，更加有利于学生以后从事科学研究思路的培养，提高学生分析、解决问题的能力。

2.3严格考核制度，提高学习效果

只有严格要求学生，规范考核制度，才能有效的提高学生的学习效果和学习积极性。我们的教学与考核方式采取实验预习报告、实验操作技能和实验报告综合评价的办法，即实验前，试验中，试验后这样一个办法。实验总成绩采用百分制记分，预习报告占总成绩的30%，实验操作技能考核占总成绩的30%，实验报告占总成绩的40%。只有严格要求学生写实验预习报告，他们才会去查阅本实验相关的文献资料，对实验机理、实验步骤有相当程度的熟悉和了解，尤其对于一些设计性实验，会对实验的设计方案有更多更好的想法与思路，同时也增加了学生做实验的乐趣性。在实验的进行过程中，老师对实验的过程进行指导和监督，对学生提问，考核学生对实验的认识与理解程度，并予以打分。最后，实验报告综合反映了学生对实验的理解，数据处理等的完成情况化学论文，也是评价学生学习效果的一个重要因素。

2.4加强师资队伍建设，提高教师素质

具备一只优秀的教师队伍是保障本科教学质量的基础和前提。我校材料化学专业实验指导教师和实验专职教师共计5人，其中教授2人，博士3人，硕士2人，已经形成了一支年龄、学历结构较为合理的实验教学队伍。实验专职教师实行坐班制，负责实验室相关仪器的日常管理和养护工作，根据实验教学大纲安排实验教学进程表。我们严格要求实验教师认真备课，每个实验项目开始前都要做预实验，对实验中可能出现的各种现象和各种注意点都记录下来，对于一些实际的样品，测出准确的数据，做到心中有数。实验教师在实验指导过程中要充分调动学生的积极性,激发学生的潜能。激发学生的潜能可以有很多方法,比如说改进实验方法,改变原料配比,改变模具形状,改变测量方式等等,都是很好的尝试[3]。教师的业务水平直接影响到实际的教学效果，所以教师在平时的教学过程中要注重积累，努力提高自身各方面素质。

高分子材料专业导论范文篇9

关键词：无机功能材料；教学；改革

中图分类号：G642.0；G642.3；TB34文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）05-0072-02华南农业大学材料化学专业的培养目标是立足广东，面向珠江三角洲，培养掌握现代化学与材料学基础的基本理论和研究方法，具备新材料研究和技术开发能力，能在化学、材料科学与工程及其相关领域，从事新材料的设计、检测、研究、开发和管理等工作的高素质复合型人才。无机功能材料是具有特殊电、磁、光、声、热、化学以及生物功能的新型材料，既是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料，又在农业、化工和建材等传统产业的改造方面起着重要作用。无机功能材料是华南农业大学材料化学专业的一门重要的专业课程。本文结合教学实际，从教学内容的更新、教学方法的探索和考核方式的改革等方面进行了有益的探索和实践，取得了较好的效果。

一、加强教学内容改革与优化，建立教学新体系

无机功能材料课程内容包括无机材料概论、晶态与非晶态结构、超导材料、压电材料、介电材料、半导体材料、红外材料、光导材料、变色材料、磁性材料、特种玻璃、生物功能材料、多孔材料等内容。在十多年教学中，通过精选教学内容，加强教学内容改革与优化，以“制备—结构—特性—应用”为主线，注重教学内容与学科发展前沿、现代生活和生产实际相结合，体现了授课内容的先进性、趣味性和实用性，提高了学生学习兴趣。

1.教学内容与学科发展前沿结合，体现先进性。紧跟学科发展前沿、瞄准研究热点是更新课堂教学内容的有效途径。在授课过程中，注重从国际和国内学术期刊中获得无机功能材料研究的相关信息，把研究热点与最具代表性的研究成果制成课件，展示给学生，使学生及时了解到最新的前沿知识，接触学术前沿领域，激发学生的求知欲望[1，2]。例如，在讲授压电陶瓷材料时，首先讲授传统的压电陶瓷，以PZT为基的二元系、三元系铅基压电陶瓷的制备、性能以及在国民经济和现代科学技术等方面应用；其次向学生介绍这类压电陶瓷中大量的铅在制备、使用和废弃处理过程中都会污染环境；最后介绍当前无铅压电陶瓷研究进展，包括BaTiO3基、BNT基和铌酸盐系等无铅压电陶瓷。讲授无机超导材料时，先介绍物质磁性的分类、磁性材料种类、特性和应用，再介绍当前磁性材料科学的研究热点——磁性半导体、分子基磁体以及同时具有铁电和铁磁双重性质的磁电复合材料。在讲授无机多孔材料时，介绍2012年发表在《NatureMaterials》上的吸附二氧化碳的新材料NOTT-202a的结构、特性和应用前景[3]。通过学科研究前沿知识的讲授，体现了教学内容的先进性。

2.教学内容与现代生活实际结合，体现实用性。无机功能材料在日常生活中应用广泛。在课堂教学中，将教学内容与现代生活实际相结合，提高了学生的兴趣。例如热致变色材料是一种能对外界环境变化产生响应的新型智能材料，其中的无机低温热变色材料具有随温度变化颜色改变的特性，可将在商标、封签和票据上作特殊的标记进行化学防伪，用于冷冻食品、蔬菜和水果等各类食品适宜保存温度的指示，制作热变色家具、茶具和玩具，用于绘画、美术作品和广告中产生一些奇特的效果等[4]。变温磁性材料与家用电饭锅，压电材料与煤气灶和倒车报警器，变色玻璃与太阳镜，气敏陶瓷与煤气报警器，荧光材料与彩色电视机，红外材料与节水龙头，形状记忆合金与儿童矫牙，多孔材料与饮水机，无机纳米抗菌材料与保健鞋垫，超导材料与磁悬浮列车，吸波材料与隐身飞机，泡沫玻璃与新型节能建筑材料等知识的介绍，使学生感受到无机功能材料在生活中无处不在。这种理论联系生活实际的教学，增强理论课的实用性和趣味性。

二、加强教学方法和手段的更新，增强课堂教学效果

1.讲授与讨论相结合。在教师讲授的同时，开展课堂讨论式教学，既可以培养学生学习的主动性和分析问题的能力，又可以培养学生的创造性思维，从而有效地提高课堂教学质量[5，6]。本课程在教学过程中根据选课学生人数安排讨论课次数，采用方式为：首先教师提出若干个课题，如金刚砂的制备、结构和应用，无机超导体的种类、结构和应用，宝石中的化学以及气敏陶瓷的种类、特性和应用等；其次学生自由组合成2～3人小组，查阅文献和制作PPT；最后每个小组推荐一名成员上台讲授。从实施效果来看，这种课堂讨论教学改变了传统的以教师讲授为主和学生被动接受的教学模式，增强了学生学习的主动性，提高了学生查阅文献、PPT制作、语言表达和综合分析问题的能力，促进了教与学之间的互动，活跃了课堂教学气氛。

2.传统授课方式与现代教育手段相结合。将多媒体引入传统的课堂教学，是对传统的教学方式的继承、扬弃和补充，将抽象的知识直观化和形象化，激发了学生的学习兴趣，调动了学生学习的积极性[5]。例如在讲授超导材料时，先让学生观看磁悬浮现象的视频，通过提出问题“为什么磁性圆片在低温下会在金属圆片的上方悬浮起来？”引入讲授内容——超导材料，然后从超导现象，超导特性，超导材料的种类、结构及其在输电、电机、交通运输、微电子、电子计算机、生物工程、医疗和军事等领域应用进行讲授。在讲授发光材料时，先利用中山大学部级精品课程《综合化学实验》网络资源，让学生观看“化学发光材料制备”视频，了解化学发光材料制备过程、结构表征的方法和手段，观察发光现象。在讲授激光材料和压电陶瓷前，播放一段激光雕刻机制作葫芦工艺品和压电陶瓷的有关应用的视频。在讲授激光产生的机理时，采用动画展现“三能级系统”、“四能级系统”、粒子数反转和激光形成的过程。这种讲授与动画和视频的有机结合，收到良好的教学效果。

3.理论教学与实践教学相结合。近几年来，通过以下四个方面的实现理论教学与实践教学的有机结合：（1）设置无机功能材料课程的实验。实验教学是学生创新意识和创新能力培养的重要手段与途径[7]，利用华南农业大学省级化学实验教学示范中心的有利条件，开设了溶胶—凝胶法制备纳米BaTiO3陶瓷粉体，微波辐射法合成磷酸锌，稀土发光材料的制备与发光性能等实验项目，提高了学生的实验技能。（2）组织学生参观相关企业。与深圳宝嘉能源有限公司，中山东晨磁性电子制品有限公司，佛山安亿纳米材料有限公司、东莞长发光电科技有限公司和广州台实防水补强有限公司等10余家企业建立了长期的产学研合作关系，通过组织学生参观，了解镍锌软磁铁氧体材料及器件、锂离子电池等无机功能材料的生产工艺和过程，增加了感性认识，加深了对理论知识的理解。（3）鼓励学生参与教师研究课题。近几年来，学生参与教师主持的含氮共轭聚合物与无机半导体杂化光催化剂的设计、制备与催化机理研究，双功能光转换剂的制备及其在棚膜中的应用研究，一维二氧化钛纳米管装载恩诺沙星纳米囊研制及缓释特性研究，季鏻盐类复合抗菌材料的制备和性能等多项省、部级及以上科研项目。学生通过参与教师的科研，了解无机功能材料研究的发展动态，开阔知识视野，增强学习和研究的兴趣。（4）指导学生申报大学生科技创新项目。课外创新活动是培养大学生创新能力的有效途径[8]，近几年来，材料化学专业的学生获得了碳纳米管/聚N-异丙基丙烯酰胺智能复合材料的制备与性能研究，橄榄石纳米LiFePO4正极材料的模板法制备及性能研究，稀性二氧化钛纳米管的制备及其对农药降解的研究，水热法制备钬掺杂二氧化钛纳米管及其光催化性能研究，GeS簇/MOFs复合多孔纳米材料可见光催化还原CO2和H2O合成甲醇的研究，金属氧化物改性多孔碳球的制备、表征及其用于直接甲醇燃料电池的研究和竹炭为模板制备纳米钛酸锂负极材料及其性能研究等科技创新项目，增强了学生的创新意识，提高了分析问题和解决问题的能力。

三、加强考核方式的改革，体现考核客观性和公正性

为了体现客观性和和公平性，无机功能材料课程考核采取平时考核和期末考试结合办法。平时成绩占总评成绩的40%，主要考查平时作业、课堂教学参与、小论文撰写、PPT制作和课堂讨论讲授效果等。期末考试成绩总评成60%，题型包括单项选择、不定项选择题、填空题、专业名词英汉互译和简答题。其中前三项主要考核学生对无机功能材料基本知识的掌握情况，后二者考核学生运用知识的能力。

综上所述，通过10多年的探索和实践，无机功能材料的课堂教学取得了良好的效果。从学生评教结果看，2008～2012年得分均92分以上，位居学院专业课前列。学生主持与课程相关的大学生科技创新项目24项，公开发表相关学术论文50余篇，其中SCI和EI收录32篇。在今后的工作中，将不断深化课堂教学改革，加强实践环节教学，使无机功能材料课程的教学在培养适应珠江三角洲经济发展的材料化学方面高素质复合型人才发挥更大作用。

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高分子材料专业导论范文篇10

[关键词]创新人才课程改革实践

[中图分类号]G641[文献标识码]A[文章编号]2095-3437（2013）012-0014-03

一、材料物理专业课程教学改革的背景

为适应社会主义市场经济的需要，拓宽专业口径，加强学科交叉与融合，特别是理工融合，在上世纪90年代，教育部提出了综合材料科学与工程这一引导性专业，设置了材料物理专业，并明确可授予理学或工学学士学位。截止2010年，全国有77所高校组建了材料物理专业。材料物理专业所涉及的方面主要是材料的宏观及微观结构，材料的物理性能基本参数以及这些参数的物理本质。材料物理专业是现代半导体、微电子、光电子产业发展的理论及应用基础。近年来，材料物理专业作为材料科学中的一个新兴交叉学科取得了长足发展。在2001年我校也开设了材料物理专业，并且在同年向全国招生。由于缺乏对这个专业的深刻了解和实战经验，使得我校在探索阶段只能“广撒网多捞鱼”，多样化的培养方式是我们的主基调。加之，在初期我们的师资力量的缺乏和高层次研究师资的匮乏，以及专业实验室没有真正建立等等原因，导致我们材料物理专业的学生，在学习过程中还是以理科物理类为主要学习课程。这样做的结果使得我们的专业学生没有了专业方向的特色，培养的结果也是不能令人满意的，就业率不出意料比其他传统专业低不少。在经过了3年左右的摸索阶段后，我校开始不断引进高水准师资力量以填补此专业的师资空缺，材料应用型师资得到加强。但是我们的专业特色还是没有能更好地凸显出来，这是我们今后工作应该不断努力的地方。

二、我校材料物理专业在课程教学与实践方面存在的主要问题

第一，开办之初师资力量缺乏，特别是高层次师资缺乏，而且偏向于物理类，材料类教师极少。

第二，实验资源匮乏，特色专业实验室尚未建立，未与相关企业建立良好的合作平台，导致学生缺乏实践的机会。

第三，专业特色不明显，特别是未能与本校整体特色紧密结合起来。

第四，专业培养目标不明确，课程设置不够合理，培养模式不够成熟。

第五，部分教师思想观念尚未转变，教学方法与教学理念比较陈旧，没有做到教学相长，教学互补。

三、我校材料物理专业课程教学改革与实践的基本思路

（一）明确材料物理专业培养目标

该专业在开办之初，对学生培养目标的定位就不是很明确，因此需要进一步明确该专业学生的培养目标。我校在该专业进行课程教学改革与实践的目标是：将培养材料物理专业学生的创新精神和创新能力纳入培养方案，优化课程结构；优化专业课程的课堂教学内容、教学形式；探索并逐渐建立开放式实验室，增设开放式实验和实践课程；建设校内外创新实践基地，加强与企业的交流和合作，为该专业学生的就业搭建良好的合作平台；建立新的课程教学评价体系，建立相关鼓励创新的激励机制；改进学生学习成绩的评定方法，建立一套科学的考核模式。

（二）改革教学内容，优化课程结构

课程建设工作是提高教学质量和人才培养质量的基础。改革教学内容，首先要优化课程结构，按照“少而精”的原则设置必修课，确保学生具备较为扎实的基础知识。增加选修课比重，允许学生跨系跨专业选修课程。还要增加学生获得信息的手段，使学生有机会接触各学科发展前沿，了解科技发展的趋势。

（三）结合武科大特色（钢铁冶金及无机非金属材料）培养要求，选择适当的教学内容

新办本科专业要提高培养人才的质量，并逐渐形成本校特色，首先要依托学校多年办学形成的优势即整体的专业特色。事实上，国内一些大学的材料物理专业办得很有特色，不仅生源质量较好，而且培养的人才质量较高，很受市场欢迎。例如，武汉工程大学材料物理专业依托自身的学科优势和人才优势，将专业人才培养特色定位于等离子体技术及应用和功能薄膜材料的开发，重点培养在光电信息材料、新能源材料、环境材料等方面具有扎实的基础理论知识和实践能力的应用型创新人才。该校材料物理专业就业率一直保持在95%以上，2007-2009年毕业生考研达线率超过30%。不难发现，依托自身的条件和优势，人才培养科学定位是该校材料物理专业办学成功的关键。我校是立足于冶金和钢铁行业发展起来的地方高校，因此，“冶金”和“钢铁”是鲜明的行业特色标志。在材料物理专业设置课程和选择教学内容时，应该偏向于向钢铁材料和非金属材料领域进行深化。同时，充分利用我校在该专业引进的师资力量，结合专业与课程的相关内容，引入薄膜材料、聚合物材料及磁性材料等方面的相关知识，以满足社会对新型材料“专而全”人才的需求。

（四）结合我校实际，改革教学方法与教学手段――以网络资源为补充，积极培养学生自主学习和自主创新能力

新的教学方法必须能够充分调动学生学习的积极性和主动性，提高学生对专业与课程的兴趣。如在教学方法上，可以积极采用启发、引导、讨论式的教学方法。在讲解比较抽象复杂的内容时，教师尽量把复杂的知识简单化，把抽象的知识具体化，把简单的知识加以拓展深化，并将所讲解的课堂知识尽量与学生的日常所见所闻紧密联系起来，即让学生尽可能地将所学理论知识与实践联系起来，这样不仅提高了学生对课程及本专业的学习兴趣，还能够学以致用。同时学校兼顾相应的科研工作，以科研促进教学，以教学提高科研水平。如可以让学生针对某个问题分组讨论，最后形成统一意见，得出分组讨论的多个答案，然后老师再对这些答案综合讲解。这样不仅调动了学生的积极性与主动性，同时也可以有意识地培养学生的创新思维，既培养了学生的团结协作精神，又可以使问题的答案更加全面与透彻。让学生通过查阅文献，总结问题的答案，准备对应的学术报告。通过学术报告，不仅锻炼了学生口述展示科研成果的能力和语言表达的能力，还锻炼了本科学生上讲台的胆量，同时将所学理论知识与实践应用结合得更加紧密。另外，老师在布置课后作业的时候，要重点考虑如何提高学生对专业学习的兴趣，并且在兴趣的引导下学习到更多的东西。以往的作业多为过程式作业，学生们往往能找到固定的答案，长此以往，学生只是机械地完成老师交代的任务，别无所获。如果作业没有了固定的答案，那同学们就不得不去查阅大量资料或写下整个设计论文等等，这样可以让学生自主地去学习、自主地去发现和解决问题。

在教学手段上，改变以往单纯的黑板板书授课手段，而采用新式的多媒体教学、黑板板书以及教师讲解相结合的教学手段。黑板板书主要用于推导为主的课程（线性代数、高等数学等）教学。多媒体教学是当前比较先进的教学手段，它集图、文、声、动画于一体，能将抽象的概念直观化、具体化，使传统的教学模式变得更加生动、活泼、富有新意。特别是，在讲解具有复杂空间结构与模型课程（如材料科学基础）时具有很多优势，在提高学生的学习积极性和效果方面起到重要作用。因此，授课教师在课前必须精心准备多媒体课件。

（五）注重实践教学，教师要将教学与科研紧密联系起来，充分利用我校省级物理实验中心的优势

在理论教学的基础上，加强实践教学，在实验教学过程中，给学生充分发挥的空间，尽量让学生自己设计实验和开展实验，以提高学生进行科研的兴趣和能力，培养学生的创新精神和创造性思维。一方面授课教师可以结合自己的科研工作讲授课程，不仅可以使课程讲得更透彻，使学生更乐于理解与接受，还可以提高学生对课程与专业的兴趣。此外，授课教师也可以让学生参与到自己的科研工作中来，可以安排学生独立负责某一板块的实验内容，对于学生在实验过程中遇到的问题，可以与学生一起商讨解决，这样可以更早地参与实验工作，对培养学生的独立思考能力与实践能力有很大帮助。这样的做法真正做到了科研与教学相互促进，实现了教学与科研的良性互动。另外，我校很早就建立了省级物理实验教学示范中心，为教师开展实践课程教学与对学生进行开放式实验提供了条件。在开设实验课时，课程的教学实验应服务于相关的专业基础课程和专业课程，同时又独立于课程，构建独立的由基本技能实验、基础实验和综合实验三部分构成的实验体系，同时逐步将实验室办成开放式实验室，保证学生能够自己动手独立完成实验，对有能力的学生尽可能地给予创新实验的帮助。

（六）注重和加强师资队伍建设

课程专业建设的主要基础条件就是要有一支稳定成熟、结构合理、素质优良的师资队伍。自我校开设材料物理专业以来，我校不断引进在该专业领域的研究具有一定特色、基础知识较扎实的高学历人才。2004年以来，随着师资队伍的扩大，特色方向的凝炼或培育显得尤为重要。只有办出特色，专业才能有牢固的立足之地和广阔的发展空间。

（七）注重专业课程的规划和建设

课程建设工作是提高教学质量和人才培养质量的基础。专业课程的学习直接影响学生毕业后的专业能力，设置专业课程要考虑学校的整体特色和专业的性质以及学生的就业。

（八）改进学生学习成绩的评定方法，建立一套科学的考核模式

对学生学习成绩的考核是教学工作中的一个重要环节。它不仅是对学生学习过程和结果的评价，也是对教师教学工作的检查，更是对课程建设的一种评价。只有科学地考核学生的学习成绩，才能科学地评判一个学生的综合能力。新的学生学习成绩考核模式必须能够客观地评定学生的学习效果和教师的教学质量，该模式考核的重点应该是考核学生应用所学知识分析问题、解决问题的能力和学生的创新能力，避免学生出现高分低能的现象。新的考核模式是：（1）学生的最终成绩=卷面成绩（期中+期末）+实验成绩+作业成绩+课堂表现成绩+专题小论文的撰写成绩；（2）考核内容：在考试试卷和作业中，增加理解性和讨论性方面的内容，减少纯记忆的概念性内容；（3）考试方式：开卷和闭卷相结合。

四、结语

根据当前社会对创新型人才的需求，无论什么专业都必须创新人才培养的模式，以市场为培养人才的重要导向，促进教学与时俱进。只有这样，才能弥补传统课程知识与市场需求存在的鸿沟，才能培养出适应社会发展需求的创新型高素质人才。

[参考文献]

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[4]王念.信息化背景下材料物理专业人才培养模式的探索[J].教研-自然科学教学，2011，（2）：29.

高分子材料专业导论范文1篇11

关键词：材料类专业实验课程体系实验内容

实验教学是工科高等工程教育教学体系的重要组成部分，是增加学生感性认识，培养学生动手能力、分析解决实际问题能力、创新能力，提高工程素质的重要环节。材料学科属于实践性较强的学科，发挥实验教学的作用，对于材料类专业学生的培养就显得尤为重要。我院材料工程学院自2007年起对材料类专业的实验课程及实验内容建立了以改革试点，率先在校内建立了以独立设课为特点的实验教学体系。多年来，我们从更新实验教学观念出发，以人才培养目标为中心，对专业实验课程体系与课程内容进行了改革与实践，并取得了一定成效。

1.原有实验教学体系的滞后及改革的必要性

长期以来，受过于重视理论教学的影响，我院材料类专业在教学计划及教学大纲制定的过程中，总是把实验教学附属于理论教学，把实验教学作为课堂理论教学的一种完善和补充，不能形成较为完整和相对独立的实验教学体系，原有教学体系的不足主要表现在以下方面。

1.1实验项目严重依附理论教学课程。

表1显示了我院无机非金属材料专业部分主干课程设置的实验项目，从表中可以看出，实验项目严重依附于理论课程，而且从属性较强，规模也不大，有的课程实验项目在内容设置上有重复现象，整个专业开设的所有实验项目与理论课程体系之间缺乏有机联系与衔接，这种实验项目的设置不利于相近课程或专业知识交叉和实践教学内容的有机融合。

表1材料类专业部分主干部课程实验项目设置情况

1.2实验学时偏少，内容陈旧，方法落后。

由于历史原因，我院材料类专业过去在教学计划和教学大纲的制定过程中，总是把实验学时限定在理论课时的一定百分比之内，再加上实验教学设备投入不足，导致实验学时严重偏少，有些课程的实验学时只有4学时，实验项目只有1～2个。从表1可看出，除了实验学时偏少外，还存在演示性、验证性实验项目偏多，综合性、设计性、应用性、研究性、创新性实验项目偏少的问题，有些课程实验内容由于受实验条件、教材、师资等多方面的影响而多年不变，导致实验内容陈旧，与生产实际、科研严重脱节，不能及时追踪生产、科研的最新动向及成果。在实验教学方法上，实验教师都是对实验原理、目的、操作方法及注意事项等进行详细的讲解或示范，而学生则是依葫芦画瓢地操作，这种实验教学内容的陈旧呆板和实验教学方法的落后，非常不利于学生创新思维、分析问题和解决问题能力的培养，直接影响了人才的培养质量和学生的就业。

1.3实验教学条件体系存在不足。

实验教学条件体系不足主要表现在：一是缺乏高水平工程师型师资队伍，高校教师大多数是从学校到学校，从理论学习到理论讲授，缺少工程实际的历练。部分教师的实践操作能力、实际分析和解决问题的能力不强，只能适应一般性技能训练，不能很好地满足工程实践型、创新型人才培养的需要；二是学校教学仪器设备的投入不足，不能满足学生自主创新性实验的需求；三是校外实践环境不尽如人意。企业由于受生产、安全和经济效益等因素的影响，接收学生实习的热情下降，未能担负起与高校共同培养工程技术人才社会责任，致使学生的工程实践教学环节的质量难以保证，导致学生所学的理论知识与生产实际严重脱节，动手能力、分析解决问题能力及创新能力普遍较差，毕业后不能适应企业的实际工作。

2.构建新的专业实验课程体系及内容

2.1构建实验课程体系的指导思想。

在制订新的教学计划的过程中，学院以自身的定位、办学特色及新时期人才培养模式为依据确立了新的专业人才培养目标：具有创新精神和实践能力，掌握专业基础知识、应用方法和基本技能，在材料类行业（如无机非金属材料、金属材料、高分子材料等）生产一线从事工程设计、产品开发与制造、技术运用与改造、运行管理和经营销售的应用型高级工程技术人才。新的实验课程体系以培养学生的实践能力和创新能力为主线，结合材料类工程教育特点及存在的问题，以“重基础训练、重创新能力、强实践技能、强化综合素质”为理念，建立“一主线、二保障、三模块、四层面”的实验教学体系，其中“一主线”是以培养学生实践能力和创新能力为主线，“二保障”是软件保障体系（管理体系和师资队伍）和硬件保障体系（实验设备和场所）；“三模块”指基础实验、专业实验和专业综合模块；“四层面”指培养学生基本能力、专业能力、综合能力和创新能力四个层面的工程能力，按“基本实验―技能培训―综合应用―工程创新”循序渐进的方式开展实验教学活动。

2.2实验课程体系。

在新构建的专业实验教学课程体系中，建立了以材料基础技能素质训练、材料工程测试技术和材料工程制备工艺技术素质训练、设计性专业综合实验三个实验教学模块，如：无机非金属材料专业对应上述三个实验教学模块分别设置了“材料科学基础实验”、“材料工程测试技术”、“材料工程制备工艺技术”及“专业综合实验”4门独立的实验课程，每门课程课时分别为：前三门均为48学时，后一门为4周；高分子材料工程专业对应三个实验教学模块分别设置了“高分子化学实验”、“高分子物理性能测试技术实验”、“高分子材料成型及加工技术实验”及“专业综合实验”4门独立实验课程，这些独立设置的实验课程全部为学位课程，分别在第5、6、7学期开出。这些实验课程不仅具有独立的实验教学大纲，而且具有相应的考核制度；不仅有利于各门课程之间及相关学科专业知识之间的交叉渗透，打破传统的割裂式教育，而且有利于实验教学内容的整合、更新，更有利于学生创新思维能力的培养，促进实验教学方法和手段的改进、实验设备的综合利用，进而推动实验室管理体系的进一步完善。

2.3实验课程内容。

实验课程内容是落实专业培养目标、启发学生科学思维、培养工程素质、创新意识的内涵，在构建新的实验课程内容时，按照培养目标要求，将原有专业基础课和专业课开出的教学实验（并结合以前未开设实验的其他理论课程）经过科学的归纳、分类、添加、删减、更新，分别整合到相应实验课程中，每门实验课程内容由不同的实验项目组成，这些实验项目之间不是简单意义上的组合，而是依据某一主线串联而成的有机整体，并依照理论教学计划循序渐进，分阶段分层次实施，如无机非金属材料专业实验课程内容设置介绍如下：

“材料科学基础实验”是以“材料科学基础”、“材料物理性能”、“材料化学”、“材料测试方法”、“工程力学”等课程群为依托，以材料的成分、组织结构与性能之间的关系为主线，设置材料的晶体与显微结构分析、扩散与固相反应动力学、相平衡及相图、材料的烧结传质方式和机理、材料的物理特性等实验项目，使学生初步建立起材料成分、组织、性能三者关系的感性认识，掌握材料组织性能分析基本手段的操作技能。

“材料工程测试技术”是以“材料工程基础”、“热工过程及设备”、“粉体工程及设备”等课程为依托，以材料生产过程中的两个测试技术为主线，即：粉体工程测试技术和热工过程测试技术，主要设置了粉体粒度与比表面积测试、粉体堆积和流动性测试、粉体力学特性测试、粉体粉磨功测试、粉体除尘系统测试、燃料性能测试、材料传热过程测试、工厂烟气成分测试、硅酸盐工业窑炉热平衡测试等实验项目，使学生进一步了解了粉体工程测试和热工过程测试这两个测试环节在硅酸盐产品（如水泥、玻璃、陶瓷及耐火材料等）生产过程中的重要性，进一步了解了在硅酸盐生产过程中原燃烧料品种及性能、加工机械、传热方式的选择等都会对产品性能产生重要影响。

“材料工程制备工艺技术”以“胶凝材料工艺学”、“玻璃工艺学”、“陶瓷工艺学”、“混凝土科学与工程”、“生态环境材料”等专业课程为依托，以水泥、混凝土、玻璃及陶瓷等制备工艺参数及产品性能为主线，设置了相应的实验项目，如：材料化学成分分析、水泥标准稠度测定、水泥凝结时间及体积安定性测定、水泥胶砂强度测定、水泥中三氧化硫含量测定、水泥熟料中游离氧化钙含量测定、水泥中混合材掺加量的测定、集料（砂、石）性能测定、混凝土坍落度测定、混凝土强度测定、混凝土耐久性能测定、混凝土外加剂减水率的测定、混凝土矿物掺合料品质指标测定、玻璃密度测定、玻璃应力测定、玻璃软化点测定、玻璃化学稳定性测定、陶土的可塑性测定、陶瓷白度测定、陶瓷吸水率、显气孔率和体积密度的测定、陶瓷砖断裂模数和破坏强度的测定等实验项目。通过这些实验项目的锻炼，学生进一步加深了对这些工艺参数和产品性能的了解，巩固了相应专业课程的理论知识。

“专业综合实验”是一门具有设计性质、命题式综合实验课程，目的是让学生掌握所学专业的各项实践技能，同时巩固所学理论知识，培养实践工作能力。专业综合实验就是要通过实验教学的方法进行无机非金属材料技术和技能的训练，学生通过自主选题，查阅相关文献资料，独立制订实验方案和工艺参数，然后选择相应的实验仪器，直至方案最终实施，如：学生要完成“425硅酸盐水泥的制备”这一命题式的专业综合实验，必须经过从原燃材料选择、原燃材料化学成分分析、水泥生料制备、熟料烧成、熟料性能测试、水泥制备、水泥性能测试七个实践环节的锻炼，并且要了解水泥生产过程中各种工艺参数（如：三率值选取、熟料煅烧温度、冷却制度、熟料f-CaO含量、混合材掺量、产品细度等）对水泥生产过程各环节的影响，并在水泥的制备过程中根据实验结果情况及时对这些参数进行选择、调整与控制，而学生经过这七个实践环节的锻炼，能进一步了解水泥的工厂工艺制备过程，掌握并巩固“胶凝材料工艺学”这门课程的理论知识和其他课程的专业知识，弥补认识实习、生产实习等实践环节未能掌握的专业知识，加深对材料成分与组织结构、制备与加工工艺、材料性能三者相互间关系的认识。

3.优化专业实验课程体系及内容的效果

新的专业实验课程体系及内容实施后的教学效果是显著的，学生的基本实验技能、专业素质和创新能力得到了进一步增强，具体表现在以下方面：一是学生的实验兴趣与主动性得到了明显提高；二是动手能力明显增强；三是学生实验报告抄袭现象逐年减少，彻底改变了以往全班实验报告1～2个版本的不良现象；四是学生参与教师科研、大学生创新的热情明显高涨，学生申报的校、省、部级大学生创新项目数年年增加，现在学院每年获批的省级及部级大学生创新项目达15项以上；五是学生积极报名参加各种学科竞赛、科技活动的热情高涨，如：全国大学生金相技能大赛、全国高分子创新创业大赛、全国大学生混凝土配合比设计大赛等，参与这些竞赛的学生人次数占全院学生人数的70%以上，并在这些大赛中获得特等奖、一等奖和优胜奖多项；六是学生考研率逐年提高，现在材料类专业学生考取研究生的人数位于全校第一，占应届毕业生总人数的25%左右，2012年金属082班单班考取率高达45.8%；七是学生毕业论文（设计）全部为自主选题，题目更加贴近工程实际，研究方法及研究内容更能追踪生产、科研的最新成果及动向，改变了以往论文题目由指导教师选题，题目与工程实际严重脱节，实验方法落后，研究内容陈旧过时等现象；八是学生首次就业率近几年都稳定在95%以上，特别是近几年培养的学生受到了用人单位的普遍好评。

4.结语

实验课程体系及实验教学内容的改革是实验教学改革最重要的一个组成部分，也是适应新时期人才培养的要求，最终目的是验证与深化学生所学的理论知识，培养学生的创造性思维能力和解决工程实际问题的能力。由于实验课程体系及实验内容的改革及实施涉及多方面因素，因此在具体实施过程中需要诸多方面的密切合作和支持，其中，实验体制改革是关键，实验师资队伍建设是前提，实验教学条件建设是条件，管理制度是保障，人才培养质量是动力。目前，我院材料类专业的实验课程体系及实验内容虽然已进行了初步改革，但还处在尝试阶段，要想真正实现我院材料类专业实验教学改革的总体目标，还需要在今后的实践中不断探索、修正和完善。

参考文献：

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高分子材料专业导论范文篇12

【关键词】材料学;材料科学基础;教学改革

材料是人类生存和发展的基础。纵观人类利用材料的历史,可以清楚地看到,每一种重要材料的发现和利用,都会把人类支配和改造自然的能力提高到一个新的水平,给社会生产力和人类生活带来巨大的变化,把人类物质文明和精神文明向前推进一步。可以说没有半导体材料的开发和工业生产,便不可能有目前的计算机技术和现代信息技术革命;没有现代的高温高强度结构材料,便没有今天的宇航科技;没有低损耗的光导纤维,便不会出现光纤维的长距离传输,也无当前的光通信可言。高等院校深刻感受到材料对社会影响的方方面面,深刻认识到现代社会对材料学方面人才的需求。

我国各大高校纷纷设立了材料学院,并建立健全了材料学方面各类培养课程。材料科学基础是材料学专业学生必修的专业基础课。通过材料科学基础课程的学习,可使学生掌握材料科学基础领域的基本理论知识和实验操作技能,以利于学生学习材料学专业的后续课程。[1-6]本论文通过分析材料学专业材料科学基础课程教学中存在的问题,阐明了材料学专业进行材料科学基础教学改革的必要性,并结合本人讲授材料科学基础过程中的体会,初步探讨了如何提高材料科学基础的教学效果,并对教学内容,教学方法等方面的改革进行了探讨。

1.材料学专业材料科学基础教学改革的必要性

随着现代社会对材料学人才的大量需求,材料学专业已逐步成为全国各大高校重要的组成部分,但由于专业的性质,材料学专业也是高校中最难学习的专业之一。要成为一个材料学专业合格的本科毕业生,既要具备化学方面的基础,又要物理方面的基础,还要掌握材料化学,材料物理等材料专业的知识。但由于学生大学学习的时间是有限的,这就造成材料学专业课程设置时,存在“课时紧,任务重”的问题。以材料科学基础为例,材料学专业材料科学基础授课时间一般不少于120学时,而纵观全国各大高校材料学专业,材料科学基础通常为54学时,个别为72学时,且大多没有实验。这并不意味着材料学专业对材料科学基础的要求低,而是由于材料学专业课程多、学时紧等原因导致的无奈之举。材料科学基础学时少造成学生对材料科学基础的知识掌握肤浅,很难真正体会材料科学基础的本质,同时也影响了后续材料学专业课的学习。另外,不设材料科学基础实验,学生的动手能力得不到锻炼,在进行后续课程时没有任何基础,从而影响了其它材料学专业实验的顺利进行。总之,材料学专业材料科学基础教学存在的诸多弊端已严重地影响了材料学专业学生的正常学习,因此,材料学专业材料科学基础教学改革势在必行。

2.材料科学基础的课程内容和特点

材料科学基础是一门古老又新兴的课程,它是一门理论性强,内容丰富,掌握起来有相当难度的课程。同时,它也是一门重视实验,能够培养学生动手能力的课程。具体来讲,材料科学基础主要内容分为三大模块:第一模块为晶体结构和缺陷,包括各种晶体的空间结构、可能出现的各种缺陷及缺陷的表示法。本模块内容约占总学时的25%～35%;第二模块为原子及分子运动、材料的变形和再结晶,本模块内容约占总学时的45%～55%;第三模块为单元及多元相图,包括晶体的凝固和相图的关系、相图的分析等,本模块内容约占总学时的15%～25%。分析各模块的主要内容,可以提炼出材料科学基础主要包括晶体的结构及表示方法。[7-9]

3.材料学专业材料科学基础课程改革研究

3.1教学内容改革

根据材料科学基础的主要内容和课程特点,结合材料学专业对材料科学基础的要求,我们对材料科学基础教学内容主要进行了如下改革:“精简内容,把握重点,强调相关。”材料科学基础经过上百年的发展,内容已经相当丰富,而且还在不断更新。如此庞大的内容仅仅通过短短的54学时或者72学时来顺利完成全部教学内容几乎是不可能的,因此,精简教学内容是材料科学基础教学必须进行的环节。针对材\料学专业的特点和材料学专业对材料科学基础的要求,并考虑到材料学专业材料科学基础没有实验的实际情况,我们对这三大模块进行了以下改革:首先,精简第三模块的内容,使其仅占总学时的5%,同时在第三模块中加入15%的实验内容,从而使学生掌握基本的实验操作;其次,把握第一模块的内容,第一模块为材料科学基础基础知识和基本理论,是材料科学基础学习的重点,这部分的学习可以使学生初步了解材料科学基础的本质,同时在第一模块增加材料科学基础的x衍射、透射电镜等基本的表征手段的学习,这部分内容达到总学时的40%;最后,强调第二模块中与材料学专业相关的材料科学基础内容,占总学时的40%。第二模块的内容非常繁多,我们通过学习原子和分子的运动规律、材料的形变及再结晶规律,使学生能熟练掌握与材料学专业有关的材料科学基础知识,为后续材料学专业学习打下基础。

3.2教学方法改革

材料科学基础是一门看似简单,但掌握起来却有相当难度的课程。在教学过程中必须尽快让学生掌握材料科学基础的学习方式,跟上上课节奏,学生才能有效地掌握这门课程。这就要求在教学过程中必须改革传统的灌输式教学方法。在教学实践中通过借鉴前人的经验和总结自己的教学过程中的教训,在教学方法上主要做了以下改革:(1)通过现实的例子,引发学生学习材料科学基础的兴趣。针对材料是科技的基础这特点,通过材料的突破实现国家的科技发展的例子,增加学生学习材料科学基础的兴趣。同时,介绍材料科学基础与材料学专业其他课程的关系,使学生了解材料科学基础对其专业学习的重要性,引起学生对材料科学基础学习的高度重视。比如讲到晶体结构和由于掺杂引起的缺陷内容时,可以介绍当前高科技领域的发展基本都是通过掺杂引起材料能带发生变化的特点,激励同学们努力学习好这门大部分高科技所需要的基础知识,为将来祖国的发展作出自己的贡献;同时介绍材料学专业方面的所有专业课或多或少的与这们课有关联的特点,使学生了解材料科学基础对其专业学习的重要性。(2)以晶体结构为主线,引导学生深刻理解物质的结构决定性质的原理。为了让学生更好地掌握晶体的结构缺陷和性质的关系,如必须使学生真正理解什么是位错运动,实际晶体结构中的位错是什么样子。(3)通过课本目录,帮助学生学会总结,比较,归纳。材料科学基础内容琐碎繁多,在学习过程中,必须及时总结,比较和归纳,才能将材料科学基础的内容形成整体,不致前面学的很快就忘记,影响后面内容的学习。在教学过程中,针对学生在长期学习过程中不看目录的缺点,我们强调了目录的作用。比如学习完一章后引导学生根据目录回忆本章主要内容,象本章包括几节,每节主要讲了什么主要内容,其中重点是什么等。然后引导学生比较这一章与前面几章的联系和区别。最后,分析学过的内容,总结和归纳出要掌握的主要内容。(4)逐步引导,培养学生自学。大学教学的一个很重要的任务就是教会学生自学,学生在学习材料科学基础的过程中对于晶体的结构和三元相图,掌握起来具有较大难度,需要老师讲解,但对于原子结构和键合相对简单,可以通过在老师引导下,学生自学的方式掌握。这既节约了学习时间,又有效地锻炼了学生的自学能力。(5)通过做凝固和晶体结构分析实验使学生对书本上学的凝固原理和晶体结构缺陷有更深入的了解,如让同学门把铁碳合金熔化后浇注在砂型腔里铸造成钢锭,研究是凝固原理对其结构的影响,然后把凝固后的钢锭用xrd(x射线衍射),研究其晶体结构和晶体缺陷,同时把钢锭磨平后在显微镜下研究其晶相,找出成分中的马氏体等晶相组织,与书上的相图对比,加深对书本上知识的理解。

3.3考试方式改革

课程成绩的考核是课程的重要内容,考核方式对教学效果有很大的指导作用。针对材料科学基础的特点和主要内容,我们将材料科学基础的考试方式分为三块,一是传统的闭卷考试,占总成绩的60%,二是平时成绩,主要是作业完成情况和每章主要内容总结等,占20%,三是实验情况,在学生的实际操作中,考察学生的动手能力,以及通过实验考察学生对课本内容的理解能力占20%。其中在闭卷考试中,我们强调了课本的基本知识,同时,有相当数量的综合题主要考察学生对所学的内容的综合应用情况,而概念题则考察学生对材料科学基础结构和本质的理解情况。

4.结论

通过以上教学改革探索,激发了学生学习材料科学基础的兴趣,加深了学生对材料科学基础这门课的理解,为后续的材料学专业的课程学习打下了坚实的基础。?

参考文献?

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