材料科學與工程基礎知識范文

時間:2023-06-07 16:51:06

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材料科學與工程基礎知識

篇1

(1)公共基礎實驗

主要包括物理實驗、化學實驗、計算機基本操作實驗、電子電工實驗等。

(2)專業(yè)基礎實驗

主要包括材料科學基礎實驗、材料工程基礎實驗、材料研究與測試方法專業(yè)基礎訓練及綜合實驗。依據(jù)相應課程大綱,每門課程至少開設4個實驗項日,且能支持專業(yè)培養(yǎng)日標的達成。

(3)專業(yè)實驗

主要包括專業(yè)技能訓練、材料制備與性能綜合實驗等。要求開設材料的力學、熱學、電學等性能相關實驗至少7項,同時完成至少1種材料的制備,包括原料的選擇—配方計算—工藝方案設計—制備—相關性能測試及結構分析等全過程訓練。

2、材料物理

學科基礎知識被視為專業(yè)類基礎知識,包括材料科學基礎、材料工程基礎、材料結構表征等知識領城。

(1)材料科學基礎知識包括材料結構、晶休缺陷、相結構與相圖、非晶態(tài)結構與性能、固體表面與界面、材料的凝固與氣相沉積、擴散與固態(tài)相變、燒結、變形與斷裂、材料的電子結構與物理性能以及材料概論等。

(2)材料工程基礎知誤包括流體流動基礎、熱量傳遞、傳質過程及其控制、材料及其產品設計、選材、制造加工成型以及失效分析等方面的基礎知識,工程制圖、機械設計及制造礎、電工電子學等。

(3)物理化學知識包括氣體、熱力學第一定律、熱力學第二定律、多組分系統(tǒng)熱力學、化學平衡、相平衡、化學反應動力學、電化學、表面現(xiàn)象和膠體分散系統(tǒng)等。

3、冶金工程

主要課程:冶金工程概論、傳輸原理、金屬學原理、金屬材料及熱處理、冶金物理化學、鋼鐵冶金學、有色金屬冶金學、材料現(xiàn)代分析方法耐火材料等。

篇2

【關鍵詞】材料科學基礎;教學方法;知識體系

材料是人類文明進步的里程碑,時代的發(fā)展需要材料,而材料又推動時代的發(fā)展,所以人們把材料視為現(xiàn)代文明的支柱之一[1]?!恫牧峡茖W基礎》是材料科學與工程類專業(yè)學科中一門重要的基礎課程,是相關材料學學科的基礎和媒介,它起著公共基礎課與專業(yè)課程之間的紐帶作用,特別是在各學科相互交叉融合不斷加強的今天,《材料科學基礎》在高校教學中的地位更加的突出和明顯。通過《材料科學基礎》課程的教學,使學生很好的掌握材料科學的基本理論,是學生學習其它專業(yè)課程的基礎,也是今后從事材料科學研究工作的重要基礎。

伴隨著材料科學技術的迅猛發(fā)展,《材料科學基礎》課程內容不斷擴充更新,《材料科學基礎》課程的教學改革問題也日益顯現(xiàn)。學生在學習過程中,普遍反映課程內容枯燥、抽象,知識點太多,難于理解等,學習具有一定難度。結合近幾年的教學實踐和體會,本文探討了《材料科學基礎》課程教學改革的幾點認識與實踐。

1 優(yōu)化教學方法,提高教學效果

1.1 多媒體輔助教學

《材料科學基礎》課程涉及到物理、化學、高分子等多個相關學科,課程具有內容多,概念多,理論抽象等特點。針對這些特點,《材料科學基礎》課程教學方法改革的主要措施是:改變過去單一的粉筆加黑板的傳統(tǒng)教學方法,制作多媒體課件輔助教學,將看不見摸不著、又極為抽象復雜的材料內部結構形態(tài),生動、直觀的表達出來,使學生易于理解和接受。如三元相圖的空間模型,晶體結構的大量空間堆疊,空間粒子間的錯綜復雜的相互聯(lián)系,位錯的各種交互作用等,需要很豐富的空間想象力去理解。這些教學內容單靠課本上簡單的平面圖形和教師的靜態(tài)模型,難以讓學生理解和掌握。結合《材料科學基礎》課程內容及課程特點,采用多媒體教學為主的教學方式,大大提高了教學效果。在講述三元相圖時,將相圖進行拆分、重組,可以很清晰的把點、線、面的具置及相互關系展示給學生。多媒體教學通過形象、逼真的動畫形式,從靜態(tài)到動態(tài)、從平面到立體、從單色到彩色、具有局部結構解析功能、全方位演示課程的重點和難點教學內容,極大的豐富了《材料科學基礎》課程的教學信息量,擴充了教學內容,既有利于學生空間概念的建立,正確理解材料微觀結構的特點和宏觀性質及其應用之間的相互關系, 又提高了教學效率和學生的學習積極性,使教學效果得到了明顯的提高。

1.2 “參與式”和“互動式”教學

在《材料科學基礎》課程的講授過程中,讓學生作為學習的主體參與教學,針對不同的教學內容,采用學生分組討論、學生代表上臺講授、同學間辯論、老師點評等教學方法,使學生感受到自己是教學的主體,引導他們在民主、寬松、和諧的課堂氣氛中自主學習、合作學習與探究學習。讓學生變“被動學習”為“自主學習”,變“要我學”為“我要學”。充分發(fā)揮學生的積極性、主動性、創(chuàng)造性為前提,培養(yǎng)學生的學習熱情,使學生“愛學習”。促進學生掌握學習的正確方法,使學生“會學習”。另外,通過布置部分教學內容自學、閱讀一些必要的參考書、撰寫小論文等形式,引導學生提出問題,獨立思考,大大提高了學習的能動性。

2 知識體系的融會貫通

高效的課堂要以扎實的教學內容為載體。扎實的教學內容是課堂教學促進學生發(fā)展的載體。課堂教學并不是教學內容越“多”越好,也不是越“難”越好[2],而是要在了解學生的實際發(fā)展水平和特點的基礎上,合理地確定教學內容的重點。因此,課堂上教師要以“精講多練”方式落實教學重點,要讓學生扎實掌握基礎知識,發(fā)展熟練的基本技能。在分析和講解各種材料理論體系時,我們都從理論范疇和科學體系層面進行融會貫通。例如在講授材料中的質點擴散、結構缺陷類型、界面偏析、相變類型、表面帶電等時均進行了整合貫通,使學生既能夠把握材料的共性,又能熟悉材料的個性。

材料科學在理論上的交叉融合已日益明顯,材料制備和使用過程中許多概念、現(xiàn)象和轉變都存在著許多相似之處[3]。例如馬氏體相變理論最初由金屬學家建立,廣泛應用于鋼的熱處理理論解釋。而氧化鋯增韌陶瓷中同樣也發(fā)現(xiàn)了馬氏體相變現(xiàn)象,并作為陶瓷增韌的一種有效方法。又如缺陷行為、平衡熱力學、擴散、塑性變形和斷裂機理、界面的精細結構與行為、晶態(tài)和非晶態(tài)結構、不同類型材料中的電子遷移理論等可以用來解釋不同類型材料的行為。這些都為材料科學基礎課程的內容整合提供了十分良好的基礎和可能性。

3 注重實踐環(huán)節(jié),學以致用

《材料科學基礎》課程所面臨的學時數(shù)不足與當代知識信息量迅速增加、課程內容的不斷拓展和更新的矛盾日益加劇,深化教學改革迫在眉睫。如何提高《材料科學基礎》課程的教學效果,形成知識傳授、思維方法與能力培養(yǎng)、創(chuàng)新精神相互滲透形成的完整系統(tǒng),課題組成員進行了深入的嘗試和探索,從教學內容的整合、教學方法與教學手段的改進,到融匯情感教育,千方百計調動學生學習積極性,注重實踐環(huán)節(jié),要求學生學以致用,達到了較理想的教學效果。實驗環(huán)節(jié)可幫助學生鞏固和加深對理論知識的理解,掌握基本實驗技能,培養(yǎng)理論聯(lián)系實際,自己動手分析、解決問題的能力。目前,我們材料科學基礎實驗室,通過實驗課程的基本訓練,學生擁有了較多的實踐和動手機會,實踐技能和創(chuàng)新能力得到較大程度的培養(yǎng)。實驗教學在材料科學與工程專業(yè)人才的培養(yǎng)中占有重要地位,加強《材料科學基礎》課程的實驗教學,可以幫助學生鞏固理論知識,掌握實驗技能。

《材料科學基礎》課程是一門與實驗和工程實踐緊密相聯(lián)的學科。強化課程實驗和實踐環(huán)節(jié)的教學,無論對于學生基礎理論的掌握還是工程實踐能力的培養(yǎng)都具有舉足輕重的作用。以提高學生分析和解決實際問題的能力是我們高校教育的重中之重,但長期以來《材料科學基礎》實驗的開設都是沿用實驗教材上所設置的內容,大多是一些驗證性實驗。為了培養(yǎng)學生的動手能力,我們的實驗部分逐步調整為兩個部分:一部分為驗證性實驗,訓練學生材料配置的基本技能和掌握相關基礎知識;另一部分則為綜合性實驗,如樣品的制備、材料的分析等,提前將實驗內容布置給學生,讓學生查閱資料,自擬實驗方案,準備實驗材料,一直到自主完成實驗操作,處理好數(shù)據(jù),上交數(shù)據(jù)報告等全過程。這對學生的獨立性培養(yǎng)很有益處,對他們將來做科研也很有幫助,對我們老師也有了更高的要求。在教學實踐中,將“粘土性能測定及差熱分析”設計為綜合實驗,涉及到粘土白度、表面電位、陽離子交換容量、膨脹容、膠質價等物理性能測定,粘土的鈉化、有機改性,差熱分析等。學生在教師指導下分析粘土的物理性能,對改性前后粘土進行查熱分析并對比,對實驗結果進行數(shù)據(jù)處理,鍛煉了實際動手能力,培養(yǎng)了分析問題能力。在實驗教學中打破傳統(tǒng)教學中學生被動接受的缺點,使學生逐步形成以自助式學習方式,將實驗教學由封閉變?yōu)殚_放,有效地提高了學生的學習積極性和學習質量。針對材料科學基礎課程已經學習過的內容安排驗證性實驗,鞏固已學過的知識,培養(yǎng)學生動手和親自設計實驗的能力,通過加強實驗和實踐的教學環(huán)節(jié),使學生加深了材料的成分結構的了解。

在加強實踐的教學改革中,采取實驗教學課程建設與學院平臺實驗室建設相結合的方式,推進課程實踐教學的全面提高。通過加強實驗和實踐的教學環(huán)節(jié),使學生加深了材料的成分、組織結構、材料制備工藝材料、使用性能之間有著相互依存、彼此影響的復雜關系的理念,有效地調動學生的主觀能動性,激發(fā)學生的創(chuàng)新意識,使學生既提高了實驗動手能力,又進一步鞏固了課堂教學的內容,取得了新教學培養(yǎng)模式的良好的教學效果。

在不斷的教學改革實踐中,良好的教學效果已初見端倪。但教育教學改革是一個新的事物,總會出現(xiàn)這樣那樣的新問題,這就需要我們認真地區(qū)對待去解決,從中改進我們的教學效果,提高我們的教學質量。此外,從與科學技術和人類文明社會發(fā)展相適應的角度上說,教育教學改革也是永無止境的。教學質量是高等教育的主題,只有不斷總結教學經驗,深化《材料科學基礎》課程教學改革,才能提高材料科學基礎工程專業(yè)人才的培養(yǎng)質量。必須正確認識到《材料科學基礎》教學改革是一項涉及面廣、科學性強的系統(tǒng)工作。在教學改革中,必須始終抓住基礎理論和工程實踐相結合的特征。只有勇于實踐和探索,并不斷充實和完善,才能達到培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、高素質和復合型人才的目標。今后我們要對《材料科學基礎》課程改革做更多的具體的探索和調查研究,以總結其中的教改效果和經驗教訓,通過不斷地實踐、不斷地認識、不斷地完善,相信我們定會走出一條適合于材料科學專業(yè)人才培養(yǎng)的成功之路。

【參考文獻】

[1]師昌緒.跨世紀材料科學技術的若干熱點問題[J]. 自然科學進展, 1999, 9 (1):2-13.

篇3

【論文關鍵詞】課程建設 教學改革 材料科學基礎

【論文摘要】本文根據(jù)上海工程技術大學材料科學與工程專業(yè)教學培養(yǎng)目標的特點,從課程體系與內容,教學理念,教學方法及手段,實踐教學環(huán)節(jié)改革,考核評價方式,師資隊伍建設等方面討論了“材料科學基礎”課程教改中的一些熱點問題及教改實踐。根據(jù)我校培養(yǎng)優(yōu)秀工程師的辦學定位,結合材料學科的發(fā)展方向,初步建立了居于“基礎適度、口徑寬廣、應用為先”標準的“材料科學基礎”課程的新教學體系,從中取得了一些較好的教改效果和經驗。

上海工程技術大學是一所以培養(yǎng)優(yōu)秀工程師為主要目標的教學型大學。根據(jù)我校的辦學定位和特色,作為材料科學與工程學科重要基礎課程之一,“材料科學基礎”有必要在加強基礎、拓寬專業(yè)知識面和加強實踐訓練等方面進行課程改革。

1 課程的性質

材料科學是一門揭示研究固體材料性質規(guī)律、設計及控制材料性能的科學,其目的在于揭示材料的結構與性能之間的基本關系。研究表明,材料結構是決定材料性能的核心要素,而材料的顯微結構與材料的加工過程有密切的關系。因此,材料科學也需要研究材料在各種過程中的行為,這些過程包括加熱過程、冷卻過程、反應過程、界面過程、擴散過程、相變過程等。

“材料科學基礎”是材料科學與工程學科的主干基礎課程和核心課程,是材料科學與工程學科人才的基本知識和基本能力的重要組成部分,是本學科專業(yè)人才的整體知識結構、能力結構、素質結構的重要基石。根據(jù)我校的教學培養(yǎng)目標,本門課程的教學實踐必須著眼于培養(yǎng)未來的材料工程師,緊貼上海市發(fā)展先進制造業(yè)的需求,結合本校材料科學重點學科的發(fā)展方向,在進行材料科學基礎理論和基本技術教育的基礎上,側重進行材料開發(fā)應用、材料改性和材料加工的工程教育。

2 課程教學的改革實踐

“材料科學基礎”課程建設和課程教學改革的指導思想是根據(jù)專業(yè)發(fā)展規(guī)劃,主動適應上海經濟、科技與社會的發(fā)展對材料學科專業(yè)人才知識結構和實踐能力的要求,強調理論與實踐結合,在寬專業(yè)知識面上對學生進行綜合素質的提高,培養(yǎng)既掌握材料科學與工程基本原理,又通曉材料制備與加工、組成與結構、性能與應用等系統(tǒng)知識的寬專業(yè)人才。作為材料學科最為基礎和重要的平臺課程,“材料科學基礎”在學科知識構建中起著“基石”的作用,其教學內容的設定、寬度和深度決定著學生培養(yǎng)中關于材料學知識的基礎深度和知識面的廣泛程度,并影響著后續(xù)課程的展開、實施及教學效果。本著“基礎適度、口徑寬廣、應用為先”的教學原則,我們對課程教學目標、課程體系和內容、實踐教學環(huán)節(jié)、教學方法和手段、考核評估等方面進行了教學改革的實踐。

2.1 課程教學目標

作為應用型本科材料專業(yè)的基礎課程,“材料科學基礎”課程的教學目標具有多重指向性。一方面,應打下材料科學與工程領域的基本理論基礎,為學習材料專業(yè)其他知識做準備,同時也為部分學生進一步深造做準備,為此要根據(jù)不同學生的情況,有區(qū)別地加以培養(yǎng);其次,要注重培養(yǎng)學生運用基礎理論分析和解決實際問題的思路和能力,掌握材料科學與工程學科的思維方法,為今后自學材料領域的相關知識打下良好的基礎;最后,根據(jù)社會經濟的發(fā)展需求,強調學生對材料科技進展與人類文明及經濟發(fā)展關系的認知,能從價值工程的角度研發(fā)、選擇和應用材料,從環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展角度評價使用材料。

2.2 課程體系和內容

在課程體系上,貫徹“基礎適度、口徑寬廣、應用為先”的課程體系改革原則,在保持金屬材料為主的專業(yè)特色的基礎上,全面介紹了金屬材料、高分子材料、陶瓷材料及復合材料的共性與個性特點,在材料科學理論模型的介紹上盡量拓展其適用的材料范圍,如晶體結構,位錯模型,界面結構模型等。教學內容的取舍以“精、寬、新、用”為原則,從材料科學與工程的基本原理出發(fā),以固體材料結構為重點,從微觀、宏觀、物質內部、表面與界面、靜態(tài)及動態(tài)過程等不同層面角度,闡述固體材料結構、結構缺陷及變化規(guī)律,以及固態(tài)材料的相平衡、相圖、擴散、相變等,在材料應用方面,結合材料科學的理論內容,介紹相關的新材料、新工藝,如納米材料、功能材料的最新進展,使學生對材料組成與物質結構的內在聯(lián)系、材料結構與性能間關系有系統(tǒng)的理解和掌握,為今后相關專業(yè)課程的學習打下扎實的寬專業(yè)口徑的理論知識基礎。

2.3 實踐教學環(huán)節(jié)

在加強實踐的教學改革中,采取實驗教學課程建設與學院平臺實驗室建設相結合的方式,推進課程實踐教學的全面提高。材料科學基礎的實踐教學環(huán)節(jié)分為兩個部分,一是課內實驗,現(xiàn)配置了16 學時的實驗課,二是單列了一門“材料科學綜合實驗”課程,時間安排為連續(xù)的3周。針對課程教學目標和教學內容改革的要求,重新討論制定了課內實驗內容,加大綜合性實驗的比重,如金屬塑性變形與再結晶綜合實驗、金相分析綜合實驗等,編寫了新的實驗教學指導書。課內實驗以學生材料學基礎技能訓練為目標,如金相試樣的制備、金相組織觀察、材料塑性變形過程組織變化的特征,強調對不同材料顯微結構基本特征的掌握。材料科學基礎綜合實驗課程的主要目的是通過一個完整的實驗過程,包括明確實驗目的、設計實驗過程、實施實驗和分析實驗結果,培養(yǎng)學生材料科學與工程的基本素養(yǎng),提高實驗動手能力和分析、解決問題的能力,進一步鞏固對材料科學基礎核心內容,即“材料結構決定材料性能、材料加工過程與材料結構密切相關”的認知。課內實驗和綜合實驗內容互為補充、相益得彰,取得了新教學培養(yǎng)模式的良好的教學效果。

2.4 教學手段和教學方法

在課堂教學和課內實驗教學實踐中,充分利用多媒體教學手段,自編CAI 多媒體課件,在有限的學時內最大限度的發(fā)揮多媒體教學的應用效果。一些實驗室目前難以實現(xiàn)而對學生的學識教育較為重要的內容也通過多媒體形式使學生有一個較為直觀的認識。與此同時,還對教學方法進行了相應的改進,授課力求重點突出、邏輯清晰,強調教學互動,提倡師生間平等討論,倡導探索性和研究性的學習方法,達到理論融會貫通的目的。

2.5 考核方式

在課程建設過程中我們對課程的考核方式也進行了深入的討論,大家認為合理的考核評價制度應該以提高學生的綜合素質為主要目標,為此有必要改進傳統(tǒng)的閉卷考試形式,避免“一考定終身”的方法。對此我們正在探索一種更為全面均衡的考核方法。具體考慮為將平時作業(yè)、實驗報告、小論文、隨堂考試和期末考試相結合的方式。重視對平時學習過程和階段學習效果的評價,將上課聽講與課堂交流、作業(yè)習題解答的獨特性及完成質量列入考評,鼓勵學生自主學習、創(chuàng)新學習,鼓勵學生發(fā)表有自洽性合理性的不同見解。在階段學習后,設計一些隨堂考試卷,隨堂考試允許學生參考課堂筆記和教材,但每個學生必須獨立完成試卷,重點考查學生對基礎知識的應用能力,檢驗學生分析解決問題的能力。將實驗報告作為獨立考查的重要部分,注重培養(yǎng)學生獨立完成實驗并撰寫規(guī)范的實驗報告的能力,檢驗與評價學生的動手能力和創(chuàng)新思維能力。適當調低期末考試在學生學業(yè)成績中的權重,例如由原來的70%降低到50%或更低,試卷內容要充分體現(xiàn)教學大綱的基本要求,重點考查學生的臨場應變能力,對基本知識的掌握、熟練和提煉的程度。

2.6 師資隊伍建設

課程建設主要依靠教師推動。近年來,我們以全面提高教師隊伍素質為中心,以培養(yǎng)優(yōu)秀年輕骨干教師為重點,在職教師再培訓和引進高素質人才并重,著眼于學科可持續(xù)發(fā)展的需求,建設一支結構優(yōu)化、素質良好、富有活力、具有創(chuàng)新能力的高水平的教師隊伍,取得了很大成效。教師隊伍的科研和工程實踐能力有了極大的提升,在“材料科學基礎”教學團隊中,有校學科帶頭人、上海市曙光學者、校青年學術骨干等,科研及學科建設的成果反哺教學的結果,促進了學生科研實踐能力的提高和材料工程意識的形成。教師團隊通過公開課觀摩學習,加強教學法研究,極大地提升了教師整體的業(yè)務水平和教學效果。

3 結語

作為上海市重點課程建設的“材料科學基礎”正在我校材料學院相關專業(yè)范圍內進行教學實踐,在課程目標、課程體系和內容、實踐教學環(huán)節(jié)、教學手段和方法、考核方式改革等方面進行了探索實踐并取得了一定的成績。課程建設下一步的工作重點將放在網絡教學平臺建設上,以進一步提高教學效益和教學質量。教育教學改革是一項永無止境的事業(yè),只有通過對學生培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)進行更具體的探索和調查研究,不斷地實踐以總結其中的經驗教訓,才能逐漸探索出一條適合于應用型本科材料專業(yè)人才培養(yǎng)的成功之路。

參考文獻

[1]師昌緒.跨世紀材料科學技術的若干熱點問題[J].自然科學進展,1999,(1):1-12.

[2] 楊雄.材料科學基礎.實驗課程的改革與實踐[J].科教文匯,2006,2:81.

[3]郭齊勇.大學的教育理念與目標[J].中國大學教學,2002,10:18-20.

篇4

關鍵詞:創(chuàng)新人才培養(yǎng);本科教育;基地班

高校是培養(yǎng)人才的前沿陣地,肩負著人才培養(yǎng)的光榮任務,制定合理的人才培養(yǎng)方案和科學的管理制度是高素質人才順利成長的有力保障。材料科學與工程創(chuàng)新基地班是鄭州大學在工科院系設立的第一個人才培養(yǎng)實驗班,實行精英型個性化培養(yǎng)方案,注重厚實的基礎知識教學,進行全新的創(chuàng)新能力和科研素質的培養(yǎng),以培養(yǎng)具有材料科學專業(yè)思想、熟悉掌握材料科學的基本特點最終能夠制造先進材料的精英人才為目的。這一人才培養(yǎng)方案的實施為解決我國面臨的高層次創(chuàng)新型人才匱乏等難題提供了有效途徑,有望打開創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的新局面,加快我國從人力資源大國向人力資源強國轉化的進程,為人才規(guī)劃實施作出應有的貢獻。

一、材料科學與工程創(chuàng)新基地班的定位

鄭州大學材料科學與工程創(chuàng)新基地班于2006年12月正式成立,其定位為:“立足于為河南經濟建設和社會發(fā)展服務,發(fā)揮學科齊全、梯次結構合理的優(yōu)勢,本科與研究生培養(yǎng)并重,全面提升學科、專業(yè)實力和水平,努力建設成為培養(yǎng)工程應用和科學研究創(chuàng)新型人才教學研究型學院?!币罁?jù)學院學科和教學基礎,結合所承擔的國家教改項目“發(fā)揮學科與區(qū)域優(yōu)勢,構筑材料三級實踐載體,培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的應用型人才”,以“厚基礎、寬專業(yè)、重創(chuàng)新、高素質”的復合型人才為目標,培養(yǎng)適應未來發(fā)展要求具有科學前沿意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力的高級研究型人才和實踐應用型人才。

二、材料科學與工程創(chuàng)新基地班的培養(yǎng)方案

圍繞專業(yè)建設和人才培養(yǎng)目標,材料科學與工程創(chuàng)新基地班對本科生的培養(yǎng)方案進行了較大規(guī)模的調整,體現(xiàn)了素質教育和創(chuàng)新教育理念,并遵循人才成長規(guī)律,注重系統(tǒng)性、前沿性和適應性,強調材料科學類課程與材料工程類課程的協(xié)調統(tǒng)一和同步建設。在學校政策引導和學院學科發(fā)展的統(tǒng)一要求下,構建起“平臺+模塊+課程群”的課程體系,其中平臺課程注重學科基礎教育,強調重視教育、體現(xiàn)寬口徑;模塊課程突出學科發(fā)展特色,設立了高分子材料科學與工程、無機非金屬材料科學與工程、金屬材料科學與工程三個模塊,課程分別由主干課和實踐教學環(huán)節(jié)構成;課程群由學科選修課和跨學科選修課組成,總學分控制在173學分。改革后的教學培養(yǎng)計劃既體現(xiàn)了“厚基礎”,又體現(xiàn)了“寬專業(yè)”,并強調學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),在主體培養(yǎng)應用型人才的基礎上,分層次、分步驟培養(yǎng)不同的人才,適應不同應用領域的需求,分別從事應用實踐、技術創(chuàng)新、科研管理等工作。

1.注重基礎,夯實理論教學

在課程體系方面,基地班強化國外名校、名教材英語教學課程和研究性教學課程,采用國際上通用的原版教材、自編教材及國內優(yōu)秀教材,知名教授講授基礎課和專業(yè)課,采取雙語授課。主要課程有高等數(shù)學、大學物理及實驗、線性代數(shù)、物理化學、材料科學與工程基礎(國家級精品課程)、材料近代研究方法(英文)、材料成型原理、材料科學與工程導論、工程制圖、普通化學、電工學、工程力學、機械設計基礎、高分子化學(英文)、高分子物理、材料成型原理、合金及熔煉、無機材料科學、無機復合材料學(英文)、陶瓷工藝原理(國家級精品課程)等。

在教學計劃方面,實行第一、二學年所有課程打通,第三學年第一學期部分課程打通,第三學年第二學期必修課和全院范圍內的限選課組中任選相結合。

2.加強技能,拓寬專業(yè)知識

基地班覆蓋材料學、材料加工工程以及材料物理化學等領域,以金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料和復合材料的合成和成型加工為重點,學習現(xiàn)代新材料、新技術所依賴的基本知識和技能,掌握材料合成原理、工藝、結構與性能之間的關系,進行各種材料的成分設計、合成、成型加工和應用。

3.重視創(chuàng)新,強調因材施教

在夯實學生科學文化知識基礎的同時,基地班還著力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。

在實踐教學環(huán)節(jié),引導和鼓勵學生盡早進入實驗室參與科學研究。近三年內,學院已經有12個由學生主持的實驗項目獲得國家大學生創(chuàng)新實驗項目支持,其中大部分學生是基地班的。學院實驗中心對基地班學生全面開放,學生可以利用課余時間在實驗中心開展實驗實踐活動,全面提高自己在實驗中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

此外,學院還積極與校內外國家級重點實驗室、工程技術中心聯(lián)合建立獨特的實習基地;在畢業(yè)實習和設計環(huán)節(jié)中,引入類似碩士研究生的訓練模式,以培養(yǎng)學生的前沿科學意識和獨立的創(chuàng)新能力。

4.強化素質,注重全面發(fā)展

發(fā)達國家的高校都將提高學生的素質作為主要目標。他們充分利用學校的各種資源開展諸多實踐教育,有效地開闊了學生的知識面,增強了學生認識科學和揭示科學的信心。基地班始終注重學生的德、智、體、美全面發(fā)展,鼓勵學生選修學校的素質教育課程,并增設開放實驗和暑期課堂學分,鼓勵學生跨學科進行開放實驗,拓展知識面。在暑期,鼓勵學生走進高新企業(yè)研究機構或者國內知名科研院所進行跟班學習,使學生通過接觸或參與實際科學和技術難題的攻關,掌握科學研究的基本思路和方法,并將所學習的基礎理論知識與實踐應用聯(lián)系起來,提高學習興趣和實踐動手能力。這些實踐教育可以強化素質教育,有效提高學生的實踐創(chuàng)新能力。

三、材料科學與工程創(chuàng)新基地班建設和管理模式

1.基地班建設

成立基地班建設工作小組,由院長、分管教學的院長、骨干教師和管理人員組成?;匕嘟ㄔO工作小組的主要職責有以下6項。

(1)研究制定基地班建設總體規(guī)劃和基地班建設管理辦法等文件,審核基地班發(fā)展規(guī)劃,對基地班發(fā)展方向和改革決策提出指導性意見。

(2)指導、監(jiān)督和推進基地建設與改革,檢查基地班教學效果和培養(yǎng)質量。

(3)籌措基地班建設的經費并監(jiān)督經費的使用情況和使用效果。

(4)組織基地班建設項目和方案的篩選、審定。

(5)商討解決基地班建設中存在的問題,協(xié)調教學、科研、實驗室等有關部門的工作為基地班建設服務。

(6)迎接上級主管部門的檢查和評估。

基地班建設工作小組實行例會制度,定期商討基地班建設過程中出現(xiàn)的各種問題,幫助解決實際問題,重大問題直接向黨政聯(lián)席會匯報。

學院設基地班建設工作小組辦公室,負責基地班建設與各基地班的日常教學管理工作,辦公室設在本科教學辦公室,并配設秘書負責基地班的日常教學工作。

2.基地班管理模式

基地班的管理采用“三制”,即班主任制、導師制和末尾淘汰制。實行班主任和導師雙層管理,學院主管教學的副院長擔任基地班班主任,負責全院各年級基地班的建設與培養(yǎng)工作。前兩個學年按成績高低實行滾動,基地班末尾5名學生與非基地班學生交換,實行末尾淘汰。

在博士生導師和部分知名教授中為基地班遴選導師,學生在導師的指導下完成基礎平臺課、專業(yè)基礎課、專業(yè)課、素質課的學習以及畢業(yè)實習和畢業(yè)設計。

四、基地班學生選拔辦法

基地班每屆招收30人,首屆自2006級本科生開始?;匕鄬W生的選拔需經過3個步驟。

(1)材料科學與工程專業(yè)本科生根據(jù)第一學期末相關公修理論課程(含外語)的總成績進行排名,初選前50名學生。

(2)以英語、數(shù)學、大學物理的三個學科的單科成績?yōu)橐罁?jù),低于75分者被淘汰,剩下的學生以三科總成績排名,選出前36名。

(3)經專家面試,最終選取30名進入基地班學生。基地班學生確定后公示5天,對不符合條件的入選者經核實后取消其資格,所缺人員根據(jù)排名遞推增補。

五、材料科學與工程創(chuàng)新基地班建設成效

經過近4年的成長,材料科學與工程創(chuàng)新基地班已經逐步形成完善的創(chuàng)新型應用人才的培養(yǎng)模式,并成功培養(yǎng)了第一屆畢業(yè)生。這些學生中有多人在省級以上的大學生科技競賽活動中獲得獎項,其中白陽同學主持的“一種使用新型材料處理廢水的裝置”項目獲得第十一屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽三等獎。首屆30名畢業(yè)生中有24人考入諸如浙江大學、中國科學研究院等國內著名院?;蜓芯繖C構進行研究生階段的學習,其余6人分別進入美的微波電器制造有限公司、比亞迪汽車銷售有限公司、中鐵隧道裝備制造有限公司等著名企業(yè)從事技術研發(fā)和管理工作。

基地班人才培養(yǎng)模式的改革探索不僅是國家教改項目研究的一個重要研究內容,而且作為工科類基地班的試點,在三級實踐載體建設、師資力量的配置、創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃的調整、本科生提前進入實驗室、開設開放性實驗、實行導師制、學生的創(chuàng)新活動開展等方面都具有一定的可借鑒性,同時這一應用型人才培養(yǎng)經驗還可進一步推廣到其他工科專業(yè),以提高相關專業(yè)本科生的培養(yǎng)質量。

在探索創(chuàng)新型應用人才培養(yǎng)模式的同時,基地班的建設也促進了學院教學環(huán)境的改善和教學質量的提升,其中在國家教學質量工程項目建設方面取得的成效尤其顯著:由關紹康、張銳等教授完成的“構筑三級實踐載體,培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的應用型人才”教學成果曾獲得國家級教學成果二等獎,有多個由學生負責的項目獲得國家大學生創(chuàng)新科技創(chuàng)新型實驗項目支持,同時學院還擁有《材料科學基礎》《陶瓷工藝原理》兩門國家級精品課程、材料科學與工程國家級實驗教學示范中心、材料學系列課程國家級教學團隊、國家級教學名師1人。此外,材料科學與工程學院近年在大學生科技創(chuàng)新、學科競賽、學生活動等方面也取得了突出成績,已成為鄭州大學學生培養(yǎng)特色單位,大學畢業(yè)生就業(yè)率連年位居全校前列。

篇5

您好!

我是XX大學材料科學與工程學院高分子材料與工程專業(yè)XX屆的一名學生,即將面臨畢業(yè)。

XX大學是我國著名的汽車、機械、材料科學等人才的重點培養(yǎng)基地,具有悠久的歷史和優(yōu)良的傳統(tǒng),并且素以治學嚴謹、育人有方而著稱;XX大學材料學院則是我國材料科學研究基地之一。在這樣的學習環(huán)境下,無論是在知識能力,還是在個人素質修養(yǎng)方面,我都受益匪淺。

四年來,在師友的嚴格教益及個人的努力下,我具備了扎實的專業(yè)基礎知識,系統(tǒng)地掌握了材料科學基礎、物理化學、有機化學、分析化學、材料實驗學、機械原理及化工原理等有關理論;熟悉涉外工作常用禮儀;具備較好的日語聽、說、讀、寫、譯等能力;能熟練操作計算機辦公軟件。同時,我利用課余時間廣泛地涉獵了大量書籍,不但充實了自己,也培養(yǎng)了自己多方面的技能。更重要的是,嚴謹?shù)膶W風和端正的學習態(tài)度塑造了我樸實、穩(wěn)重、創(chuàng)新的性格特點。

此外,我還積極地參加各種社會活動,抓住每一個機會,鍛煉自己。大學四年,我深深地感受到,與優(yōu)秀學生共事,使我在競爭中獲益;向實際困難挑戰(zhàn),讓我在挫折中成長。前輩們教我勤奮、盡責、善良、正直;吉林大學培養(yǎng)了我實事求是、開拓進取的作風。 我熱愛貴單位所從事的事業(yè),殷切地期望能夠在您的領導下,為這一光榮的事業(yè)添磚加瓦;并且在實踐中不斷學習、進步。

篇6

關鍵詞:卓越人才;材料科學基礎;教學改革

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)22-0034-02

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(以下簡稱“卓越計劃”)是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要》的重大改革項目。武漢理工大學材料科學基礎為材料學院所有專業(yè)必修的學科基礎課程。該課程是在一級學科辦學的基礎上闡述了組成與結構、制備與加工、性質、使用性能等材料科學與工程主要要素之間的相互關系及其制約規(guī)律。經過這幾年的教學實踐,我們在理解“卓越人才”培養(yǎng)目標,提高學生工程應用能力和創(chuàng)新能力的基礎上,對該課程教學方法探究等方面開展了積極的探索,積累了一定的實踐經驗。

一、材料科學基礎課程的特點和實施“卓越計劃”的意義

1998年以前,國內高等學校普遍按照二級學科模式辦學,材料類專業(yè)有無機非金屬材料工程、金屬材料工程等二級學科專業(yè),其學科基礎課為無機材料物理化學、硅酸鹽物理化學、金屬學原理等。1998年以后,根據(jù)學科發(fā)展規(guī)律,國內高等學校相繼進行專業(yè)結構調整,逐步按照一級學科模式辦學,武漢理工大學設立材料科學與工程專業(yè),其學科基礎課是材料科學基礎課程。隨著辦學層次不斷提高,材料科學基礎課程在知識體系構造方面也逐步揉和了金屬、無機非金屬、高分子等材料共同的科學原理及技術基礎,配合課程建設,開設了具有特色的實驗教學環(huán)節(jié)。由于材料科學基礎是土木工程專業(yè)學生培養(yǎng)計劃里最先開設的學科基礎課程,所以材科科學領域的一些基本概念、材料設計的一般研究思想和方法都隨內容編排在該課程中,使得該課程顯得知識點比較龐雜和零碎,由于原課程內容的編排缺乏具體的實踐應用,學生難以在短時間內建立起整個課程的系統(tǒng)框架和掌握章與章之間的聯(lián)系,有學生稱該課程的課程體系正如玻璃的結構“近程有序、遠程無序”這一特點給學生的學習帶來不少的困擾。同時,該課程也為2005年的國家精品課程和2012年的湖北省精品資源共享課程。建立理論聯(lián)系實際的課程體系,提高學生學習的積極性,進而對其他材料類專業(yè)課程進行“卓越計劃”的改革可以起到示范和指導作用,具有重要的現(xiàn)實意義和長遠價值。

二、“卓越計劃”背景下的材料科學基礎課程體系改革與實踐

1.課程內容的改革與編排。在教學的過程中,我們大量的引用Wiley出版社出版的“Materials Science and Technology”中的圖片對教學內容進行補充和詮釋。同時,優(yōu)化教學內容,強化理科基礎,并在理科基礎課中體現(xiàn)工程設計的思想,拓寬學科基礎,夯實專業(yè)基礎。近年來,由于材料學科發(fā)展迅速,不斷有新材料及新性能報道出來且獲得了廣泛的應用,極大地推動了社會的發(fā)展。在課程體系中加入這些材料的介紹,從而引入相關的基礎知識,使學生在學習的過程中開闊了視野并加深了對授課內容的理解。比如:在講到Kirkendall效應的時候,我們除了解釋該效應所造成的電子器件在接頭焊接過程中出現(xiàn)的“紫災”現(xiàn)象外,針對現(xiàn)在的研究熱點之一――空心納米材料合成,把Kirkendall效應應用在該空心結構的形成機理中,并對空心結構的形成機理進行引申歸納。在燒結這一章節(jié)內容的講解中,我們對目前國內外出現(xiàn)的新材料的新燒結工藝進行了總結,對各類燒結工藝的優(yōu)劣進行了對比分析。并針對具體的材料,讓學生根據(jù)材料的結構和性能的要求,模擬設計其燒結工藝。我們的這些對課程體系和內容的調整,都是根據(jù)“卓越計劃”實施的目的而進行的。內容的重新編排不但堅持了課程原有內容和體系,并且從社會實際需求出發(fā),以工程實踐能力創(chuàng)新能力和國際化能力的培養(yǎng)為目標來設計的。因為,為適應卓越工程師培養(yǎng),固有的教學內容必須做適當調整。

2.課程教學方法的設計與改革。如前所述,材料科學基礎課程是材料類學生必修的專業(yè)基礎課程,是學生在本科階段所學習的第一門系統(tǒng)的專業(yè)基礎課程,該課程設計了材料的熱力學、動力學及結構化學等方面的相關基礎內容。如何在傳授這些材料學科知識的同時培養(yǎng)學生的工程應用能力是保證“卓越計劃”有效實施的關鍵。教學方法的改革和其他教學環(huán)節(jié)的實現(xiàn)方式不僅要保證學生有效地掌握教學計劃所要求的教學內容,確保學生的工程實踐能力得到培養(yǎng)和提高,而且是保證課程的教學目標得以實現(xiàn)的重要手段。在材料科學基礎的課程教學中,根據(jù)教學內容的性質和“卓越計劃”的要求,我們改革了實驗及實踐環(huán)節(jié),突出了實驗及實踐的重要性。過去的80個學時的材料科學基礎教學中包含有16個學時的實驗教學。把材料科學基礎實驗作為一個單獨的實驗課程獨立出去,保留72個學時的材料科學基礎理論教學課程是該課程為適應“卓越人才”教育進行的一項改革措施。材料科學基礎實驗課程為一周的實驗課程,內容包括材料的密度、吸水率的測試、差熱分析、淬冷法研究相平衡、固相反應、粘土―水系統(tǒng)的ξ電位的測試、玻璃的熱膨脹系數(shù)等七個綜合性實驗,這些實驗的設計及安排基本都是模擬工廠實驗室的分析測試設備,獨立出一周的實驗課程分散在理論課程的傳授過程中進行,這樣的安排加深了學生對所學理論內容的直觀認識,建立起了理論與實踐的聯(lián)系,加強了學生實踐能力的培養(yǎng)。同時,我們加大了課程網站的建設,結合本課程的特點,網站上擁有“課程簡介”、“教學大綱”、“教學日歷”、“考評方式與標準”、“學習指南”,這些內容使學生明確了課程學習的目的、內容、方法和學習要求;同時,在網站上上傳內容豐富的電子教案和制作精良的電子課件,可以很好地幫助學生在課下鞏固課堂學習內容。除此之外,網站上還擁有練習題、自測題、試卷、考研輔導,可以讓學生通過學校精品課程網站、網絡學堂在線測試,通過在線交流可以課程通知,可以在線答疑和課程留言。每周課程組老師在規(guī)定的時間上網在線回答學生的問題,并批改學生的電子作業(yè),這樣安排激發(fā)了學生的學習興趣,相對于課件提問,學生更傾向于網上答疑,這些措施有效地調動了學生學習的積極性。

3.重視師資的培養(yǎng)和交流。作為我校第一排獲批的國家精品課程,材料科學基礎課程組定期舉行教學經驗交流和青年教師教學競賽,不斷提高教師教學水平。每學期舉行4次以上校內教學經驗交流,每學年骨干教師參與校際間、校企間教學及學術交流不少于2次。青年教師積極參加各級教學競賽,將競爭激勵機制引入整個教學環(huán)節(jié),激發(fā)青年教師不斷學習、提高自身業(yè)務能力的主動性。同時,該課程組的老師已有30%已到國外進修一年以上,提高了課程組老師的工程國際化能力。

參考文獻:

[1]林健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”專業(yè)培養(yǎng)方案再研究[J].高等工程教育研究,2100,(4):11-17.

[2]董倩,劉東燕,黃林青.卓越土木工程師實踐教學體系構建[J].中國大學教育,2012,(1):77-80.

篇7

關鍵詞:材料科學基礎 實驗課 多媒體教學 網絡教學

Construction of multimedia and network teaching for foundation of materials science experimental lesson

Liu Xiaoying, Zhao Jie, Zou Longjiang, Ji Shouhua

Dalian university of technology, Dalian, 116024, China

Abstract: Based on the character of multimedia teaching and network teaching, the construction methods for foundation of materials science experimental lesson are put forward. Compared with traditionally experimental lesson, the advantage and disadvantage of multimedia teaching and network teaching are pointed out, and the improvement methods are mentioned.

Key words: foundation of materials science; experimental lesson; multimedia teaching; network teaching

材料科學基礎是材料科學與工程專業(yè)中重要的專業(yè)基礎課,該課程對構建材料專業(yè)技術人員的專業(yè)知識體系和后續(xù)其他專業(yè)課的學習具有非常重要的作用。它以材料學領域的基礎理論知識為背景,闡述了各種材料的共性基礎知識,從材料的組織結構出發(fā),研究材料的性能與材料結構和制備工藝之間的關系,既具有較強的理論性,又與生產實際有緊密的聯(lián)系[1]。材料科學基礎實驗課則是為本科生開設的實踐性較強的必修課,是以理論與實踐相結合的方式深化學生對理論知識的學習,并提高其動手操作能力的重要途徑。強化課程實驗和實踐環(huán)節(jié)的教學,無論對學生基礎理論知識的掌握還是工程實踐能力的培養(yǎng)都具有舉足輕重的作用。在材料科學基礎課程中主要有兩類實驗:驗證性實驗和設計性實驗。前者是使學生驗證已學過的理論,鞏固已學過的知識,加深對知識的理解。后者在于培養(yǎng)學生綜合應用所學知識的能力,培養(yǎng)學生動手和親自設計實驗、研究解決工程實際問題的能力,并使學生獲得書本以外的知識和技能[2]。因此加強材料科學基礎實驗教學環(huán)節(jié)的改革與研究,對培養(yǎng)學生的科學實驗能力和創(chuàng)新能力至關重要。目前部分材料科學基礎開放性實驗以教師板書實驗內容為主,存在學習途徑單一,教學方式簡單,人多設備少不能實現(xiàn)每人都操作等問題。如何拓展學習途徑,改進實驗方法,激發(fā)學生學習興趣,引導學生全面深入學習,提高學生動手操作能力和認識水平成為亟待解決的重要問題?,F(xiàn)在計算機和網絡已經廣泛普及,學生接觸計算機和網絡的機會日益增加,多媒體及網絡實驗教學成為解決上述問題的重要途徑。

1 多媒體及網絡教學的特點

多媒體及網絡教學是指在教學過程中,根據(jù)教學目標和教學對象的特點,通過教學設計,合理選擇和運用現(xiàn)代教學媒體及網絡,并與傳統(tǒng)教學手段有機組合,共同完成實驗教學,形成合理的教學過程結構,達到最優(yōu)化的教學效果[3]。我們通常所說的多媒體及網絡教學是特指運用多媒體計算機將預先制作的多媒體教學課件及軟件通過網絡開展的教學活動。它又稱為計算機輔助教學(Computer Assisted Instruction,CAI)。

多媒體及網絡教學平臺具有以下特點:

(1)集成性高。能夠對信息進行多通道統(tǒng)一獲取、存儲、組織與合成。這是紙質書籍所不能比擬的。

(2)信息量大。網絡猶如浩瀚的海洋,通過它可以獲得大量的知識和信息。

(3)交互性強。交互性是計算機有別于傳統(tǒng)信息交流媒體的主要特點之一。傳統(tǒng)信息交流媒體只能單向地、被動地傳播信息,而互聯(lián)網技術則可以實現(xiàn)人對信息的主動選擇和控制。

(4)實時性強。當用戶給出操作命令時,相應的多媒體及網絡信息都能夠得到實時控制。

(5)耗時間短。獲取同樣多的信息,多媒體及網絡所需時間較少,效率更高。

2 與傳統(tǒng)實驗課相比存在的優(yōu)勢與不足

多媒體及網絡教學是一種先進的教學手段。隨著科技進步及計算機技術的發(fā)展,多媒體教學及網絡教學方式越來越多地應用于當代大學課堂。利用現(xiàn)代化的多媒體及網絡手段進行材料科學基礎實驗課的教學,不僅是教學方式的改革,同時對于優(yōu)化教學過程,提高教學效率及教學質量,激發(fā)學生的學習興趣,充分調動學生的積極性,提高動手操作和解決問題的能力都具有非常重要的作用。

運用多媒體,可以模擬各類理論及實際情況,使學生仿佛身臨其境,寓教于樂,化抽象為直觀,化復雜多變?yōu)楹唵蚊髁?,從有限的實驗項目中學到豐富的理論知識,從而達到良好的互動及學習效果。通過網絡形式展示實驗過程及結果,可以節(jié)約時間,提高效率,調動學生的學習積極性,拓展他們的學習途徑。

我們在關注多媒體及網絡教學優(yōu)越性的同時,也要注意其存在不利于學生形象思維能力培養(yǎng),師生面對面的交流受到限制,多媒體及網絡教學使用“程度”的把握需要進一步實踐檢驗等問題。在教學中要注意優(yōu)化多種教學手段,重點使用“參與式”和“互動式”的教學手段。注意不要以講代做,要加強學生綜合設計能力和實際動手操作能力的培養(yǎng)。

3 多媒體及網絡教學的改進方法

在實驗課中運用多媒體及網絡教學手段時,教師必須謹記“多媒體及網絡僅是取得良好教學效果的輔助手段,是為教學服務的”,在實施過程中也要牢記以提高學生認知能力為主導,努力做到揚長避短,以提高教學質量。

(1)作為材料科學基礎課程實驗教師,要與主講教師良好溝通,針對不同學習內容開設不同實驗課,以期最大限度地發(fā)揮實驗課的作用,提高學生對理論知識的認識,同時有針對性地準備多媒體課件,包括視頻、音頻、軟件、圖片等。

(2)從實驗課教師角度講,不要過多地依賴多媒體及網絡,要正確地認識其在教學中的作用,牢記多媒體及網絡僅僅是一種教學手段而不是教學內容的全部。一定要根據(jù)具體的理論課內容選用適當?shù)膶嶒炚n多媒體教學內容,而不是全部使用多媒體及網絡教學,避免其喧賓奪主,占用學生大量動手操作的時間。如在講解設備原理與操作步驟及注意事項時,可用多媒體進行播放,深化學生的認識與理解。而具體操作過程及實驗結果的獲得則要由學生自己完成,以加深印象,同時提高學生的實驗設計能力及綜合分析能力。

(3)從學生角度來講,需要教師有重點地制作實驗課多媒體及網絡教學課件,將某一理論知識以形式多樣的實驗方式傳授給學生,加深他們對理論知識的理解和掌握。同時針對學生求知欲旺、好奇心強、計算機知識豐富的特點,加強實驗課中實驗過程的軟件模擬環(huán)節(jié),將復雜的、受限于實驗條件而難以實際動手操作的實驗以直觀的方式呈現(xiàn)在學生面前,以提高實驗效率和學生參與積極性。

4 平臺建設主要內容

針對材料科學基礎實驗課的現(xiàn)狀,結合筆者多年的教學經驗提出實驗課多媒體教學及網絡教學平臺建設主要內容:

(1)全面按照教材組織實驗教學,增加利用多媒體、網絡手段進行實驗教學的環(huán)節(jié)。開發(fā)“材料科學基礎開放性實驗”多媒體授課系統(tǒng),將多媒體實驗教學軟件中適于自學的教學PPT(包括驗證性實驗和演示性實驗)、實驗指導書及復習資料等電子資源上網,供學生隨時學習。

(2)全面采用現(xiàn)代教育技術開展課程教學工作,基本建成實驗課程網絡教學體系。完善網絡實驗課程教學內容,開發(fā)適合網絡教學的實驗教學軟件,實現(xiàn)網絡化授課,將教師授課視頻放到網上,促進資源共享。搭建基于動態(tài)網頁的網絡資源系統(tǒng),制作基本理論知識和實驗過程的視頻和動畫,使材料科學基礎課程與開放性實驗課程內容緊密結合。

(3)開發(fā)虛擬實驗軟件,將部分實驗過程用計算機模擬,提高實驗效率和學生的參與積極性。

(4)開發(fā)網上實驗選課系統(tǒng)和評分系統(tǒng),達到資源充分利用及優(yōu)化配置。開展網上答疑、在線交流及BBS論壇建設,提供教師與學生互動溝通的平臺。

參考文獻

[1] 趙杰.材料科學基礎[M].大連:大連理工大學出版社,2010.

篇8

您好!

我是xx大學資源與環(huán)境學院材料科學與工程專業(yè)一名普通本科學生,明年7月我將順利畢業(yè)并獲取材料科學與工程學士學位。獲知貴單位正在招聘人才,我自信我在大學四年的學習和參加的社會實踐會有助于我來應聘貴單位的職位。

大學四年來,在老師的嚴格教導及個人的努力下,我具備了扎實的專業(yè)基礎知識,系統(tǒng)地掌握了材料科學與工程專業(yè)有關知識,養(yǎng)成了為學嚴謹,實事求是的作風,在課余我還閱讀了很多相關書籍來充實自己的專業(yè)知識;具備良好的英語交流和演講能力;修讀了電子商務第二專業(yè),并用大部分課余時間研讀了計算機編程、網頁設計及計算機網絡的知識,參加了許多相關活動的組織籌劃,具備了較強的實踐和應用能力。

此外,我積極地組織和參與各種社會實踐活動,抓住每一個機會,鍛煉自己。大學四年,我先后擔任了班級團支書、院學生會紀檢部長、院學生會常委、黨員培訓班班長等職務。在職期間,受到了老師和同學們一致好評,多次被評為校優(yōu)秀學生干部、優(yōu)秀團干部、社會實際活動先進個人。這些經歷培養(yǎng)了我良好的交際能力,使我懂得了與人合作、和睦相處,也使我處事更務實有責任感、更富有團隊精神。這一切都是我不懈努力的結果,也是我所具有的積極進取精神的體現(xiàn)。相信這將是我今后的工作的重要經驗和寶貴財富。

我渴望成為貴單位的一員,同時我也一直堅持著這樣的人生信條——熱愛自己的選擇,對工作負責就是對自己的尊重!

尊敬的領導,無論您是否選擇我,都希望您能夠接受我誠懇的謝意!

祝愿貴單位事業(yè)蒸蒸日上!

此致

敬禮!

篇9

本課程在材料科學與工程中具有顯著地位,高性能粉體的制備在新材料的研究和開發(fā)過程中占據(jù)主導地位。隨著現(xiàn)代科學技術的快速發(fā)展,粉體工程的學科邊緣性、跨學科性及綜合性等特點日益突出。本課程是針對材料科學與工程專業(yè)本科生開設,其主要目的熟悉和掌握粉體相關的基本理論、粉體相關設備各單元操作的特點及關鍵,熟悉各單元操作的各種機械設備的構造、工作原理及性能,從而進行正確的工藝設備選型,并為開發(fā)新的粉體工程設備奠定基礎。

粉體工程與設備不僅在傳統(tǒng)材料領域有著重要作用,在新材料的研發(fā)和制備也有著日益突出的地位。作為一門材料專業(yè)重要學科,其本身具有學科的綜合性和實踐性,因此要求加強本課程的理論知識的教學。另一方面,加強學生粉體工程方面的實踐,在強化學生理論知識基礎上,提升學生的理論與實踐相結合的能力,培養(yǎng)創(chuàng)新思維,增強學生的綜合素質。結合本課程的教學情況談關于下面五點感悟。

1 課程的定位與特色

《粉體技術及設備》課程為本校材料科學與工程專業(yè)基礎課程,具有很強的綜合性和實踐性,與其它專業(yè)課程密切相關,例如材料科學基礎、材料工程基礎、材料力學等。同時,本課程理論內容涉及許多工業(yè)產品的生產,例如水泥的生產。它包含的內容:粉體材料的基礎知識、制備、相關設備及生產安全問題等,為學生以后從事相關工作打下堅實的專業(yè)基礎。作為一門專業(yè)基礎課,本課程不僅關注理論教學,而且結合理論教學中遇到的問題,安排相應的實踐課程。通過本課程的理論學習及實踐,使學生具有獨立學習深層次粉體知識的能力;正確掌握和合理運用粉體相關知識,以粉體過程工程的問題為出發(fā)點,提高學生對粉體工程實際問題的分析、解決和研發(fā)的能力。

2 課程教學內容的設計

本課程是一門綜合性學科且知識面廣,包含基本理論及工程應用兩方面知識,概念多且抽象。針對本門課程遇到的問題,提出了相應的解決方案。對重點內容進行突出講解,結合工程應用方面問題引導學生利用理論知識解決其問題;對于非重點內容,以學生自學為主,教師輔導答疑為輔。例如粉體設備方面內容,首先了解其作用和工作原理,結合到工廠參加相關實踐活動,熟悉其操作流程,達到理論和實踐相結合,對以后從事相關工作更具競爭性。對于教材,選擇張長森教授《粉體技術及設備》,本書不僅理論知識豐富,并且有較多的實踐案例。

3 綜合實驗及實踐

為了更好地讓學生理解粉體相關知識,增加其實踐環(huán)節(jié),加深學生對其原理的理解。通過讓學生進行分組實驗操作及實驗結果分析,并改進實驗方法,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。通過實踐教學環(huán)節(jié),使學生更好地從粉體過程工程的層面,正確合理地運用本課程基礎理論知識,更有利于具有工程技術能力、創(chuàng)新能力及綜合素質高的卓越工程師人才的培養(yǎng)。

4 教學方法與手段改革

在本課程教學中,遵循“突出知識應用性為中心”的原則,以問題為導向,課程講解的內容由淺入深,重點突出,注重多學科的交叉性和聯(lián)系性,多方面激發(fā)學生學習的積極性,從而提高教學效果。具體以講授法為主(結合課件和演示動畫講授),同時輔以啟發(fā)法和演示法等多種教學方法相結合的方式,增加學生互動,讓學生參與,加深對學習對象的印象,把書本上的理論知識與實際事物聯(lián)系起來,形成正確而深刻的概念,旨在調動學生學習的積極性,正確的理解和系統(tǒng)的掌握所學的知識。通過演示動畫,能提供一些粉體處理加工相關設備工作過程和原理的動態(tài)操作短片,增強學生的學習興趣,集中學生的注意力,使學生更容易理解和掌握粉體加工過程及相關原理。

5 學生的考核方式

篇10

關鍵詞:3+2分段培養(yǎng)體系;高職;本科;教學;實踐

高職-本科3+2分段培養(yǎng)這種模式為學生的繼續(xù)深造和升格為高級技術管理人才提供了一條行之有效的途徑,能夠充分發(fā)揮高職和本科院校的優(yōu)勢,為企業(yè)提供具有發(fā)展?jié)摿Φ募寄苄腿瞬牛瑢崿F(xiàn)學校、學生、企業(yè)三方共贏。這種模式在江蘇首先試點,常州工程職業(yè)技術學院(以下簡稱“我院”)與常州工學院已經開展多屆合作,共同制訂了比較完善的人才培養(yǎng)方案,而高職、本科銜接課程體系的建設無疑是人才培養(yǎng)的關鍵,我院光伏材料制備技術專業(yè)在3+2轉段銜接階段開設材料科學基礎這門專業(yè)基礎課有其針對性和必要性。材料科學基礎這門課程主要揭示固體材料結構和性能之間的關聯(lián),實際上是用數(shù)理化的知識分析實際的材料問題,其內容龐雜,理論性強,抽象,是材料類專業(yè)的必修專業(yè)基礎課,具有普遍指導意義。3年高職學段培養(yǎng)學生的專業(yè)實踐技能,要求感性認識頗多,2年本科學段著眼專業(yè)和管理技術提升,要求有更深的理論基礎和解決問題的能力。以下結合筆者的教學實踐,說明如何開展有效的材料科學基礎教學。

一、以光伏產業(yè)鏈為主線精選教學內容

材料科學基礎的內容包括晶體結構和缺陷、固體熱力學和動力學、固體結構和電子理論三大塊,具體知識要點有晶體結構、固體電子結構、合金固溶體結構、范性形變、缺陷、相圖、相變、界面、擴散、凝固結晶、回復再結晶等。全部講完至少400學時左右,實際上既沒有這么多學時,也沒有必要面面俱到。課程具有普遍意義,但對專業(yè)來說,只要篩選出密切相關的內容即可,做到必需和夠用即可。這樣一方面可節(jié)省時間,另一方面也能夠很快切入應用。所以,一定要梳理光伏產業(yè)鏈的應用點和材料科學基礎內容相匹配,形成少而精的教學大綱內容,以利于少學時教學和專業(yè)應用。

縱觀光伏產業(yè)鏈,從硅原料的制備和提純,單晶硅多晶硅的生產加工,光伏電池和組件系統(tǒng)的生產,與材料科學基礎關聯(lián)的地方還不少。硅晶體的表面形貌、生長方向、生長棱線、層向生長過程對應晶體學知識、晶向晶面及特征的描述;其中融入硅和化合物半導體的結構和電性能對應著合金結構和固態(tài)電子論的知識,并牽涉到結合鍵,能帶理論、半導體性能、光伏原理和光伏電池效率;晶片生產中缺陷位錯的控制(頸縮工藝等)以及電池片效率改進對應著晶體的缺陷理論;單晶多晶的形核生 長、環(huán)境控制、質量控制對應著凝固結晶理論;硅中雜質含量及分布以及柵線印刷、焊接、歐姆接觸對應合金知識相圖相變知識;PN結形成、焊接合金化過程、光生少子的擴散和壽命、I-U特性曲線的擴散方程推求對應擴散理論中的穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)擴散;晶硅加工生產過程中的變形和損傷對應固體范性形變和再結晶;多晶的晶界和單晶多晶的制備過程中的固液界面對應界面理論。此外,掌握熱力學基本知識對分析缺陷、表面、相圖相變、凝固結晶都非常有用,對材料分類論述的三大類別材料如金屬、陶瓷、高分子各論也要介紹,這部分內容具體涉及銀漿與硅的歐姆接觸、互聯(lián)條焊接、石英容器性能、封裝用鋁合金、TPT、EVA的使用性能?;谝陨戏治觯纬傻恼n程知識點和相關內容以及重點難點見表1。

二、依據(jù)學生特點改革教學方式

此階段學生的主要特點有:①理論基礎較為薄弱。②從應用型到研究型的學習習慣還未轉變。對這兩特點,在制訂學習內容后還有一個如何讓其有效接受消化的過程,不適當?shù)毓噍敃箤W生理解困難,對學習失去興趣,從而也失去了教學意義。結合教學實踐,筆者認為從以下幾個方面可以改善效果。

(1)精選教材。教材的選用原則是中等難度,有基礎的數(shù)理化知識銜接,便于自學和理清課程體系,也便于學生發(fā)現(xiàn)問題和受到啟發(fā),提出問題。不宜一下子導入艱深的理論。好的教材閱讀能夠激發(fā)興趣,深入淺出,讓人受益。材料科學基礎作為普適課程,教材種類繁多,深度廣度側重點各有不同。貴州大學的張曉燕教授主編的《材料科學基礎(第二版)》具有以上特點,筆者認為比較適用。

(2)提供配套的參考資料和習題冊。作為經典理論,材料科學基礎暫時不會過時,現(xiàn)有的參考資料應該是比較豐富的,應該選擇性地看一些,特別是習題冊,更是和教材一樣必備,因為理論的定性和定量同樣重要,需要結合實際進行計算和練習,習題能夠加深學生對抽象理論的認識,效果明顯,能增強學生的成就感和求知欲。

(3)實驗驗證有助于理解理論。配套實驗可以幫助學生鞏固加深課堂理論知識,讓學生掌握基本實驗技能,培養(yǎng)學生自己分析問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,讓學生獲得更多的感性體驗和創(chuàng)新體驗,在光伏材料生產中,處處有材料外觀、缺陷、性能以及工藝參數(shù)等的檢測,過程檢測更是質量保證的關鍵,一些實驗項目和檢測有密切相關,應該加以訓練。如晶體結構實驗中的典型金屬結構的鋼球堆積結構模型分析實驗、單偏光下晶體光學性質,非晶態(tài)的結構性質和玻璃析晶實驗(與長晶過程的坩堝析晶有關)、擴散和固相反應動力學實驗,以及電阻測定實驗等。

(4)明確概念,將理論講解淺顯化、簡化或省略推導,過程讓學生對基本概念產生深刻印象,后續(xù)教學才能順理成章。教師應重點講解參數(shù)的物理意義和相關概念,對求解過程作一般介紹和原則說明,以便于學生快速接受知識。

(5)利用網絡資源如魔課,愛課程等多媒體手段開展教學。應該承認,有些東西確實難以講清,因此晶體結構的三維圖、原子進入間隙位置的動畫演示、擴散微觀過程動態(tài)展示、缺陷產生增值過程和運動方式的直觀視頻顯示,這些似乎都離不開多媒體展示,可以極大提升學生的空間想象力。這些都得益于現(xiàn)代數(shù)碼技術可以把最微細的結構和復雜過程進行立體展示。網絡資源也要好好利用,網上課堂是主要方式,具有簡明易懂的優(yōu)點。

(6)互動答疑及時解決疑問,按照邏輯體系進行內容順序重排。由于材料科學基礎是一門邏輯體系嚴密的理論課,在教學過程中不能生搬教材中的章節(jié)安排,應該從學生的知識結構來重新安排內容序列,力圖使學生運用現(xiàn)有的力學、數(shù)理化知識就能理解各種規(guī)律,由于先后次序很重要,因此及時解決問題可為下面章節(jié)授課鋪路。

(7)從理論到實踐,再從實踐回到理論,實現(xiàn)良性循環(huán),螺旋上升。用理論分析和解決是最好的服務生產實踐方式,也是學習基礎理論的價值所在。

通過以上針對3+2銜接階段教學方式的改進,學生的學習積極性得到提升,專業(yè)基礎知識得到鞏固,結合專業(yè)實踐,也促進了其他課程的學習,這對以后的學習和創(chuàng)新是有益的。3+2分段培養(yǎng)能夠成就技能和學術兼?zhèn)涞娜瞬牛蓾M足未來光伏產業(yè)發(fā)展對人才的需求,應該是一種值得倡導的模式。

參考文獻: