材料科學研究精選(九篇)
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第1篇：材料科學研究范文
關鍵詞：材料研究方法與測試技術；課程建設；教學研究
中圖分類號：G642 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2015）02-002-01
進入二十一世紀，高技術憑借其既能促進社會發展，又是國家安全的保證而主宰世界已經成為不爭的事實。先進材料在高技術領域又處于先導性、基礎性和帶動性的地位。近年來，新材料技術日新月異的發展， 既為基礎教育和前沿研究的高等院校提出了嚴峻的挑戰，也為如何能夠培養能適應材料科學與工程領域高速發展需求，又具有新的知識結構的創新型高素質人才提供了教學研究的動力。
《材料研究方法與測試技術》是吉林建筑大學材料科學與工程學院無機非金屬材料、高分子材料及材料化學專業本科生必修的公共技術基礎課，主要涉及材料研究方法的基礎理論知識和材料分析、測試的技術手段，是綜合性和實踐性緊密相結合的課程，是每位學習材料的學生必須掌握的知識，在材料學科中有著無可比擬的地位。隨著新材料科學技術的發展，各種測試手段日新月異，為了使學生在將來的科研及工業生產中能正確選擇和使用有關的近代測試分析技術，《材料研究方法與測試技術》課程無論從教學內容還是教學方法上，都需要進行系統改革以適宜時代的發展。
一、課程內容改革
1、根據材料科學與工程學院各專業不同教學對象、不同培養目標和教學要求，材料研究方法與測試技術課程組制定了不同的教學大綱、教學計劃和教學內容，形成了內在聯系密切、統一組織協調、教學內容和教學方法各具特色的多層次的材料研究方法與測試技術課程。
2、提出了實踐教學與理論教學并重的教學理念，解決了學生理論基礎較強而對測試儀器操作和分析測試數據能力弱的現象，提高了學生分析問題，解決實際問題的能力。
3、將科學方法論和科學史融入授課過程，讓學生追尋科學發展足跡，體會每一材料研究方法的形成、演化之思維過程，進而了解科學研究的一般規律，了解科學思維的邏輯方法和非邏輯方法。
4、豐富完善教學內容，既涵蓋了原子力顯微鏡，掃描隧道顯微鏡等最新發展的分析測試技術，又包含建筑材料性能分析測試等特色內容，實現了內容分層次、分模塊，使教學內容層次清楚，重點突出，特色分明。
二、理論教學方法和手段改革
1、積極建立新教學的理念和實踐教學模式。理論教學講授基本原理并注重知識體系的整合；教學實踐加強分析問題、解決問題的能力。在教學工作中，課程組建立了“課程實驗-綜合測試-課外實踐”三段式實踐教學模式，培養學生實際應用各種分析測試技術解決實際問題的能力和創新能力。
2、改革了教學手段，課程主講教師自制多媒體教學課件并采用多媒體教學，充分利用課程網站等現代化教學手段輔助教學。在教學工作中，將教師的科研案例引入教學，取得了良好的教學效果。已初步完成《材料研究方法與測試技術》網絡版教學軟件的開發，同學可隨時上網學習和查閱有關內容進行學習。編寫《材料研究方法與測試技術》思考題，建立網上交流平臺，便于學生與教師、學生之間的自測以及交流。
3、教師隊伍建設取得成效。采取了引進和自身培養相結合的措施，充實了教師隊伍。課程組四位主講教師由一位德高望重的教授、兩位博士畢業的副教授和一位正在攻讀博士學位的講師組成，形成了一支知識結構、年齡結構、學緣結構合理，整體素質高，有發展潛力的教學隊伍。
三、實踐教學改革
1、材料科學與工程學院實驗中心擁有建筑材料實驗、高分子材料實驗室和材料化學實驗室。裝備有電子顯微鏡、綜合熱分析、色譜分析儀、偏光顯微鏡、紅外光譜分析、顯微硬度儀、激光粒徑測定儀等大型儀器，滿足進行本課程不同層次學生學習的需求。
2、本著提高學生實踐能力、動手能力和創新能力的目的，鼓勵學生參與老師的科研實驗活動。學生通過大學生科技創新大賽和畢業設計等方式參與老師的科研課題，在學習材料研究方法和測試技術課程同時，依據自我專業興趣，自行選擇指導教師，通過自主查閱資料、與指導教師交流、自主思考、設計實驗、制備樣品，并評價材料的綜合性能及分析材料的結構。科技創新大賽的成績一定比例計入本課程期末考試，激發學生參與科技活動的積極性，同時培養其自覺學習，獨立思考及獨立科研的能力。
四、課程目前的不足
盡管我們對《材料研究方法和測試技術》課程教學內容和教學手段精心設計，但仍然還存在明顯的不足：
1、實驗教學與課堂教學時常脫節。本課程涉及的儀器精密且貴重，數量有限，種類也不齊全，學生真正動手操作儀器的機會非常有限，動手能力很難得到實質性提高。
2、本科程涉及到結晶學、物理學、數學等學科，學生在理論教學中表現出基礎學科知識不足的特點。
3、在教學中遇到的材料微觀現象難以用語言表述、儀器結構復雜，學生無法在短時間內掌握，并熟練操作，難以達到預期效果。
盡管我們對《材料研究方法和測試技術》課程進行了教學內容、教學方法和手段的改革，并取得了一定的經驗，但要想趕上日新月異發展的步伐，培養出高素質、具有創新性的人才仍需不斷的努力。
參考文獻：
第2篇：材料科學研究范文
關鍵詞：材料類 “學科-專業”一體化 學科交叉 創新能力
中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）04（a）-0121-03
學科是依據一定的教學理論組織起來的科學基礎知識的體系，即根據學問的性質而界定的知識集合；而專業是指高等學校根據社會分工需要而劃分的學業門類，同時，專業是課程的一種組織形式，即“專門從事某一行業的社會實踐活動所需要的知識集合”。學科與專業建設是高等學校建設的兩個最主要方面。學科建設為專業建設提供支撐，專業建設為學科建設提供動力，兩者在本質上相互作用、相互依賴[1-3]。 因此，探索“學科-專業”一體化建設具有重要意義。
在我國，以學科發展支持本科專業的研究和實踐起步較晚。20世紀末期，國家啟動了以學科建設為核心的“211工程”和“985工程”建設。此后，為適應經濟與社會發展對創新人才的需求，高校開始注重教學與科研并重，“學科-專業”一體化建設的理念開始興起并逐漸施行。專業建設方面，近年來國家也加大了對本科教育改革的力度，實施高等學校教育教學質量工程，啟動了學科專業質量評估、國家級精品課程、本科教學工作水平評估等工作。在此背景下，全國高等學校對在以學科建設促進專業建設方面進行了一系列的理論研究和實踐探索。譚榮波[4]對“學科”與“專業”的關系進行了辨析；郭必裕[5]對“學科”與“專業”建設兩張皮的問題進行了研究；杜衛等人[6]對新建地方院校學科專業一體化建設進行了初步研究；曾冬梅等人[7]提出高校“學科-專業”一體化建設的學術組織系統建設的設想；陳琳等人[2]提出了基于協同理論的應用型大學學科、專業一體化建設研究。
材料學科[8]是一個科技含量高、學科范圍廣、技術密集、應用性強的實踐學科，主要研究材料制備工藝、結構、性質及服役行為。隨著科技發展，材料學科已呈現相互交叉綜合發展趨勢。在深化材料學科交叉和探索“學科-專業”一體化建設方面，杜慶洋等人[9]研究了適應創新人才培養的材料學科教學科研一體化實驗平臺建設；武昭妤[8]對材料學科應用型人才培養方案與進階式培養模式結合實踐探索。
綜合分析上述研究現狀可知，在“學科―專業”一體化建設方面主要存在如下問題。
（1）“學科-專業”一體化建設的系統構成、動力機制和實踐評價機制研究尚不完善。目前對學科建設和專業建設的研究主要著眼于學科建設或專業建設的管理方面，缺少對學科建設與專業建設協調的系統構成、動力機制、實踐評價機制等研究；“學科-專業”一體化建設研究還處于初級階段，缺乏對具體學科與專業一體化建設的實證分析，難以形成能有效指導學科專業一體化建設的理論，從而影響到學科建設與專業建設的融合發展。
（2）材料“學科-專業”存在“兩張皮”現象，不利于深化材料學科交叉。目前材料類專業實踐教學過程中，學科建設和專業建設子系統常常被割裂開，而且由于觀念、制度和政策等原因，高校和教師經常過分重視學科而忽視專業建設，致使兩者失衡從而產生“兩張皮”現象[2]，難以將學科建設成果轉化為優勢教學資源以提高專業教學水平，不易發揮學科與專業之間的協同效應。
因此，研究材料“學科-專業”一體化建設的系統構成及內在關系，構建學科與專業協同演化模式，加強實踐，將會促進二者的協同發展。
1 材料類“學科-專業”一體化建設模式設計
長安大學材料科學與工程學院（以下簡稱學院）擁有材料科學與工程等4個本科專業、2個專業方向和“交通鋪面材料教育部工程研究中心”等學科發展平臺，急需深化材料學科交叉，以更好促進學科和專業建設。為了強化本科教學地位、優化本科教學模式、促進教學與科研相互融合、培養有創新和實踐能力的高素質本科人才、提升專業辦學水平和競爭力，以長安大學材料科學與工程學院為例，提出材料類“學科-專業”一體化建設模式及設計方案。
1.1 合理設置教學、科研機構，加強學科與專業的相互支撐
結合長安大學現有材料學科和專業，緊扣學科交叉，合理設置與管理教學、科研機構，加強學科研究與專業建設的相互支撐，提出適合長安大學的材料“學科-專業”一體化建設模式。
1.2 平衡教學、科研資源，統籌資源平臺有效支持一體化建設
平衡教學資源和科研資源，協調教學團隊與科研團隊，成立實驗中心，讓科研資源為本科教學服務，探求資源平臺為“學科-專業”一體化建設提供支持的有效途徑。
1.3 加強制度管理與政策保障，完善一體化建設的評價機制
構建合理的領導組織體系和良好的政策平臺，形成開放的管理模式，促進高水平師資隊伍建設，實施教師管理績效制，進一步凝練學科方向，形成良叉協調發展，實施人才培養模式改革，并將通過實施系別調整、成立研究所和設置實驗教學中心等措施，完善“學科-專業”一體化建設的評價機制。
2 材料類“學科-專業”一體化建設實踐探索
以長安大學材料科學與工程學院為例，結合學院實際情況，進行了“學科-專業”一體化建設實踐探索。
2.1 調整系別，加強專業學科交叉
根據教育部本科專業名稱設置，通過對國內知名材料學院的調研，結合本科專業名稱和學院發展現狀，緊扣學科交叉，經學院黨政聯席會討論通過，學院于2016年1月對本科教學機構進行優化調整，將原來5個教學系調整為4個教學系，分別為材料科學與工程系（含道路材料工程和能源與電子材料兩個專業方向）、材料成型及控制工程系、無機非金屬材料工程系和高分子材料與工程系。系別調整前后變化情況如圖1所示。調整后，每個教學系設置專業負責人1名，主要負責安排和管理該系的本科教學，實行學院領導班子聯系各系制度，院領導負責聯系一個系，明確相關責任和任務。
2.2 成立研究所，以學科發展促進專業建設
為加強學科建設，提高學院科研水平，爭取更多科研增量，結合學院研究發展方向和教師科研方向，學院于2016年1月成立“材料應用科學與技術研究所”等共9個研究所，每個研究所由5～15位教師組成，研究所成員可跨系組合，促進了研究方向和學科交叉。新成立的9研究所提現了學院的學科特色，同時有力地支撐了學院相應的二級學科點建設和發展，應滿足了學院整體學科布局。每個研究所設置所長1名，負責研究所的建設、管理，組織研究所考核與分配；實行學院領導班子分管研究所制度和學科負責人制度，同時對應負責管理建設材料學位點的相應二級學科。
2.3 設置實驗中心，探索“學科-專業”一體化建設
結合學院教學場所和設備分散的特點，根據學院實驗教學的需求，于2016年4月建設成立了實驗中心。該中心由無機非金屬材料實驗室、材料分析測試實驗室等共計7個實驗室組成，主要承擔本科生實驗教學，兼顧學院科學研究需要。實驗中心人員由學院實驗室編制教師組成，該類教師不參加研究所設置，實驗中心教師單獨考核。設置實驗中心主任1名、副主任2名，負責實驗中心的運行和管理；學院所有實驗設備歸口到實驗中心管理，實驗教學所需設備由實驗中心統一安排，全面實行網上預約制度。
通過設置實驗中心，實現了教學資源和科研資源的平衡、教學團隊與科研團隊的協調，讓全院資源統一化管理、讓科研資源為本科教學服務，提高了學院平臺資源的利用率和開放度，初步實現了“學科-專業”一體化建設。
2.4 加強“學科一專業”一體化建設的制度管理與政策保障
結合學校綜合改革方案和人事績效改革，根據學院系所調整、研究所設置、實驗中心設置等一系列可見的“學科-專業”一體化建設與改革，按照教學、科研、實驗室和行政分別制定相應的管理制度。同時，為滿足學校績效考核的要求，爭取更多績效增量，增強教師的團隊意識和憂患意識，業績考核將實行對團隊進行考核模式；業績考核將分解到研究所、實驗中心和學院行政，分別進行考核，實行多勞多得。學院正在制定相關績效考核政策進行保障。
2.5 其它實踐探索
根據學院實際情況，結合材料類“學科-專業”一體化建設需要，還從如下幾方面進行了實踐探索。
（1）結合長安大學現有材料學科特點，加強學科子系統建設，如學術梯隊、帶頭人、研究基地、學位點、學科管理制度等。
（2）結合已有成果，加強專業子系統建設，如：師資隊伍、人才培養目標、實驗室與實習基地、教材、教學手段與方法，教學管理制度等。
（3）結合材料類大類招生政策、教師評價模式、學科與專業評估指標，制定2016大類招生本科培養方案，完善“學科-專業”一體化建設的評價機制。
（4）通過打通學科交叉壁壘，繼續推行“班導師制”“學術導師制”“拔尖創新人才培養制度”等多種創新型人才培養模式改革。
3 結語
以長安大學材料科學與工程學院為例，圍繞該院學科和專業交叉，通過一體化建設頂層設計和學院系所調整、研究所設置、實驗中心設置等一系列可見的“學科-專業”一體化建設實踐探索，對材料類“學科-專業”一體化建設進行了研究與實踐。此外還根據學院實際情況和一體化建設需要，加強了學科子系統建設、專業子系統建設、大類招生本科培養方案制定、相關管理制度及績效考核政策制定等。通過多方面改革，繼續穩步推進材料類創新型人才培養模式改革，以期在“大眾創業、萬眾創新”國家戰略指引下，加強大學生創新能力培養，提高大學生創新能力。學院相關“學科-專業”一體化建設正在實踐與探索之中，對該院材料類創新型人才培養的促進作用已初步顯現，對其它高校材料類“學科-專業”一體化建設也具有參考價值。
參考文獻
[1]唐紀良.“學科-專業”一體化建設：動因與路徑――“學科-專業”一體化建設研究之二[J].廣西大學學報：哲學社會科學版，2008，30（3）：125-129.
[2]陳琳，龔秀敏.基于協同理論的應用型大學學科、專業一體化建設研究[J].鄭州師范教育，2013，2（3）：22-26.
[3]趙金鋒，王紅巖，何艷華.應用型本科院校學科專業一體化建設的基本策略[J].職業技術教育，2012，33（35）：17-19.
[4]譚榮波.高校“學科專業”的辨析[J].湛江師范學院學報：哲學社會科學版，2007（5）：140-142.
[5]郭必裕.對“學科”與“專業”建設兩張皮問題的對策研究[J].高等工程教育研究，2004（3）：23-26.
[6]杜衛，陳恒.新建地方院校走學科專業一體化建設之路[J].中國高等教育，2010（11）：39-41.
[7]曾冬梅，唐紀良，武波.學術組織創新：高校“學科-專業”一體化建設的基礎――“學科-專業”一體化建設研究之一[J].廣西大學學報：哲學社會科學版，2008（4）：150-153.
第3篇：材料科學研究范文
[關鍵詞] 土木工程材料；研究性教學；理論課；實踐教學
[中圖分類號] G642.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1005-4634（2013）05-0073-02
研究性教學是指在教學過程中由教師采取一種類似科學研究的情境和途徑，指導學生在探索、思考、實踐的過程中收集并應用相關知識，提高分析和解決問題的能力，從而提高學生綜合素質的一種教學模式[1]。研究性教學的目的就是要讓學生在學習過程中獲得研究探索的體驗。通過研究性教學，學生加強了歸納、分析和利用信息的能力，提高了團結合作的能力，培養了嚴謹求實的科學態度 [2]。研究性教學需要堅持個性觀、主體觀，體現教學氛圍的活躍性、教學空間的開放性、教學過程的探索性。研究性教學是大學生身心發展和創新能力發展的需要，是提升大學教育質量的需要，是為社會培養高素質人才的需要[3]。
我國是土木工程建設大國，現有500多所高校設有土木工程專業。作為土木類專業的學科基礎課，土木工程材料課程的教學效果對學生后續課程的學習和今后的工作都會有很大影響。由于這門課程具有理論性、實踐性和綜合性，涉及到多學科交叉和滲透，因此需要不斷進行研究性教學的探索，力爭提高該課程的教學效果。筆者總結土木工程材料研究性教學經驗，以期為此類理論和實踐性相結合的課程的教學改革提供一條新思路。
1 理論課程研究性教學方式
土木工程材料課程的理論課程實行參與式教學，促進學生探究性學習和研究性學習。參與式教學包括開放式作業、專題討論課和研究性專題等內容。這種教學方式主要是將課內和課外的教學活動相結合，將知識傳授、能力培養和素質教育融于一體，從而提高了理論教學與實踐教學的效果。
1.1 開放式作業
針對全班同學，讓所有學生均參與到主動自主學習的過程中來。將課程中的部分作業設置在揚州大學網絡教學平臺上的土木工程材料習題庫中，在不低于教師確定的作業總量的原則下，學生自主選擇習題，以提高學生學習的主動性和學習興趣。課程結束時學生需遞交課程論文，論文的題目可以是教師在土木工程材料網絡教學平臺上預設的，也可以是自選的。教師通過課后答疑、網絡平臺郵箱及教師自備郵箱等形式與學生信息交互，答疑解惑。
1.2 專題討論課
在班級中成立研究小組，有選擇地讓部分同學脫穎而出，在課堂上展示他們的研究成果。土木工程材料作為專業基礎課，必須保證學生對相關知識掌握的透徹，同時還要保證課程體系的完整。選題時注意將問題相對獨立、教師易于掌控、學生易于探索的章節作為研究性教學課題。如根據工程特點選擇水泥類型、混凝土基本性能的影響因素等作為研究性教學的課題。教師提前公布討論題目，讓學生充分準備，教師對各小組的講稿及課件進行適當篩選，選擇優秀的在討論課上交流。
討論課的形式類似于學術會議，將講臺交給學生，教師起主持人的作用。小組派代表發言，結束時其他同學均可提問，各抒己見，最后由老師點評。采取這種教學方法，部分學生是傳授新知識的主體，而另外的學生是學習新知識的主體。學生自主學習的能力得到鍛煉，學習興趣高漲，獲取知識的寬度和深度自然得到延展。專題討論課既是一種參與式教學，也提高了學習的探索性和研究性。
1.3 研究性專題
在研究小組中選取佼佼者參與教師的課題，申報大學生學術科技創新基金。為加強對優秀人才的培養，啟發學生的興趣和愛好，發掘學生潛能，結合大學生科技創新活動，特別設置了不同難度、不同類型的研究性專題，供學生選做。題目大致分為兩類：（1）任選題，教師根據科研工作或課程內容中提煉出的題目，設置研究性或綜合型實驗，同學們可以根據興趣選做；（2）自選題目，學生可以自行決定研究的題目。學生參與到了科研工作中，學習主動性和積極性都很高。這種探索研究性的教學方式，對培養學生的責任心和務實態度很有幫助。
2 實踐課程研究性教學方式
針對課程的重點、難點和發展趨勢安排實驗。學生參與實驗的設計、自主完成實驗。這樣做有利于學生對課程基礎知識和基本理論的理解和掌握。同時，學生可以系統地接受實驗基本技能訓練。
實驗由基本實驗和研究、創新性實驗組成[4]。基本實驗是為了保證理論課程的教學要求，確保學生對工程中常用材料基本性質檢驗的了解。研究性實驗可以是理論課中需要討論的內容，也可以是專題討論課上發現的問題，或是教師的科研中提煉出來的實驗項目；創新性實驗一般是綜合型試驗項目，如混凝土修復材料的研究、混凝土工作性能調整等。基本實驗的所有項目學生必做，研究、創新性實驗的題目較多，學生可根據興趣自由選擇項目，制定實驗方案，選擇實驗設備并得出實驗結論。
經過多年的教學實踐證實，實驗課程的這種設置，不僅能夠充分保證學生對土木工程材料的基本實驗技能的掌握，而且加深了學生對理論課程的理解，提高了學生分析問題、解決問題的能力，同時還有利于學生掌握材料科學的思維方式和研究方法，提高綜合運用知識解決問題的能力。
3 考核評價
土木工程材料課程的理論教學和實驗教學分離為兩門課程，分別考核。
1）理論課程研究性教學的考核評價。（1）開放式作業的成績記入平時成績，平時成績以30%計入期末總成績中。（2）專題討論課的教學成績以20%計入期末總成績中。考核評價內容及方式多樣化，對學生的學習過程具有很強的引導性。各組均以小組形式記載考核成績。組長結合課題開展過程中的表現給組員和自己作出評價。教師根據小組課題成果的質量及組長的評價，給小組定考核等級；在小組考核等級的基礎上，根據各位同學對成果的貢獻大小，評定他們專題討論課的教學成績。（3）研究性專題的成果雖然與學生的土木工程材料課程成績無關，但由于學生的活動具有探索和研究性，因而在此基礎上一般能入選學校、省或國家級的大學生科技創新計劃項目，并能獲得創新學分。如學生的“污泥陶粒最佳配合比研究”獲國家級大學生實踐創新訓練計劃資助。
2）實踐課程研究性教學的考核評價。對于開放實驗，學生必須先按項目報名。相關同學要提前預習并自學有關知識，然后提交選題報告。報告內容包括：題目，目的和意義，原理闡述，主要實驗儀器及所需原材料，擬采用的實驗方案、時間，對實驗室配合的要求等。提前1周交報告，經實驗課老師同意后，即可實施。要求每個項目最多不超過4人。實驗指導教師根據學生的選題報告、實驗實施過程中的表現及實驗報告等給出考核成績。
在研究性教學過程中，學生的學習熱情、演講能力、創新能力、動手能力、積極進取精神都得到了有意識的培養，分析問題、解決問題的能力有了進一步提高。這種教學方式滿足了不同層次人才培養的需求，提高了同學們的學習興趣和愛好，并充分挖掘了他們的潛能。學生在學習知識的同時，還鍛煉了團結協作的能力，并增強了責任意識。在研究性教學實踐中，也遇到一些困難，如教學班級學生人數多，影響教學效果；少數同學不夠主動；教師費時費力，課時安排緊張，問題無法深入探討等。這些問題影響了改革的效果，有待進一步克服。
參考文獻
[1]夏錦文，程曉樵.研究性教學的理論內涵與實踐要求[J].中國大學教學，2009，（12）：25-28.
[2]劉加峰，石宏理，陶薔，鄧軍民.醫用傳感器課程研究性教學探索與實踐[J].首都醫科大學學報，2010，（增刊）：224-226.
第4篇：材料科學研究范文
關鍵詞： 水工混凝土結構；材料；水利水電工程
中圖分類號：TV736 文獻標識碼：A 文章編號：1671－7597（2011）1210045－01
自20世紀80年代以后，我國筑壩水平有突飛猛進的提高，很多水工建筑物的規模已躍居世界第一位，一些被世界壩工權威、專家定為“難以克服”的技術難題也已被相繼征服，我國已成為世界壩工建設的中心。隨著西部大開發的發展，許多世界級高難度的大型和超大型水利樞紐工程已開始或著手興建，為學科提出了一系列迫切需要解決的問題。50多年來，已建的水工建筑物正經歷著老化過程，部分工程已處于病險期。水工結構與材料學科面臨著嶄新的機遇和嚴峻的挑戰。
1 國內外發展現狀和主要成果
一國外混凝土壩研究主要進展：由于綜合國力和整體科技水平上的差距，從國際上看，歐美、日本各國的水利水電開發程度在世紀已經達到很高的水平，在高壩設計與施工方面曾取得很大的進展。當前，在發達國家，高壩大庫的興建已不多見，混凝土壩已不再是他們的重點研究方向。然而，拱壩、重力壩、碾壓混凝土壩這幾種高混凝土壩常用壩型，以及膠凝礫石壩都是我國從國外引進的。涉及固體力學、混凝土力學、巖石力學、土力學的動靜力本構關系和數值計算方法的原創性成果大多源于歐美國家。美國、瑞士和日本等國家近年來開展了對大壩抗震安全評價的研究。目前，發展中國家的壩工建設正方興未艾，這些國家所取得的成就和經驗教訓值得我國重視，國際上已提出了碾壓混凝土壩可以建到任何高度的設想，巴基斯坦待建的Basha壩向300m級特高碾壓混凝土壩提出的挑戰也值得我國關注。
2 近年來國內研究主要成果述評
高拱壩技術：二灘水電站的攔河大壩為拋物線形雙曲拱壩，壩高240m壩底厚度55.74m，是目前我國已建成的最高拱壩，世界第三高雙曲拱壩，在建的和待建的特高拱壩有世界第一高的錦屏一級303m、小灣292m、拉西瓦250m、溪洛渡273、白鶴灘275、虎跳峽278m等雙曲拱壩。我國在高拱壩的建設方面已步人世界前列。
在應用基礎理論研究方面，大體積的全級配大壩混凝土強度試驗，取得了一些成果，但因成本過高，設備條件有限，試件個數少，材料不均勻性大，成果離散性大，因而尚難建立新的實用本構關系。近期全級配大壩混凝土動力性能預靜載動態試驗取得了新的成果，三維動態細觀力學、混凝土CT試驗等都有所進展，促進了人們對混凝土中裂紋開展機理的認識過程。混凝土的斷裂力學和損傷力學模型及各種組合模型、虛擬裂縫模型、鈍裂縫帶模型等已能應用到水工結構分析。其他還有新的混凝土非局部化模型及隨機格構模型，都有引進和改進應用。但由于模型復雜，材料參數與常規試驗不直接配套，自身試驗基礎相對薄弱，用于復雜的水工結構尚未被工程界普遍接受。
基于拱梁分載法的拱壩體形優化和基于有限元方法的大體積混凝土溫控仿真理論、方法和軟件日臻成熟，應用普遍。混凝土壩的三維整體動靜力非線性有限元應力變形分析、應力與滲流禍合以及仿真分析在重大工程中已普遍使用在大壩與基礎的聯合作用分析、基礎和壩肩穩定及抗震分析方面，計算規模龐大并且非連續的細部模擬異常復雜。其他引進的現代數值計算方法，如離散元法\DDT、數值流形代表的非連續數值分析方法，可以模擬結構的大變形和破壞全過程，一般用于破壞分析，但用于混凝土大壩設計的不多。
我國的拱壩設計已達到世界先進水平。近期研究指出，改進混凝土壩安全評估方法的方向是改善壩體應力和穩定分析方法，使應力和穩定的計算結果更加符合實際，不在于是否采用可靠度理論，也不在于采用多項系數法我國特高拱壩的抗壓安全系數偏低，應適當提高混凝土壩抗裂安全系數，并提出了一套完整的決定抗裂安全系數的理論和方法。上述建議值得重視。
3 混凝土壩溫控防裂研究
混凝土壩的開裂是非常普遍的現象，一直以來有“無壩不裂”的說法。造成這種說法的根本原因之一，是人們只重視早期表面保護而忽視后期表面保護。近年來，我國學者全面總結了混凝土壩的設計、施工和科研的經驗和成果，提出了“全面溫控，長期保溫，結束無壩不裂的歷史”的構想，反映了我國在混凝土壩防裂限裂的應用基礎理論研究和工程技術上的長足進步。
在以美國為代表的發達國家奠定的混凝土建筑物施工溫控技術的基礎上，從20世紀50年代我國的學者和水利工作者開始對混凝土壩溫控防裂進行研究，全面系統地開拓和發展了現代水工混凝土建筑物施工溫控理論方法和技術。近期鑒定通過的混凝土高壩施工溫度控制決策支持系統，集中體現了我國在混凝土壩溫控防裂仿真計算的理論、方法、軟件方面的世界領先水平以及水工結構與現代計算機技術的高層次的交叉與融合。該系統實用性強，可根據混凝土高壩實際施工進度、澆筑工藝和溫控措施及接縫灌漿等真實情況，利用實際數據進行實時仿真分析，及時反映全壩實際溫度場和應力場狀況，預測未來溫度與應力的變化，掌握其變化規律，為現場施工溫控決策提供技術支持可在同一可視化仿真分析平臺上對現場的混凝土熱學參數、各項溫控指標和措施進行反演分析計算同時也可應用于混凝土高壩的設計和運行管理。
我國近幾十年來減水劑和粉煤灰的應用使得壩工混凝土的絕熱溫升已有所降低采用氧化鎂含量為3.5%-5%中熱硅酸鹽水泥，使混凝土自生體積變形為膨脹變形，以補償溫降收縮變形，提高了混凝土抗裂性混凝土摻鋼纖維與面板堆石壩混凝土面板混凝土摻合成纖維，均提高混凝土抗裂性提出考慮因素全面、物理意義明確的水工混凝土材料抗裂指數計算公式采用自動化拌和樓和大型平倉振搗機混凝土施工質量亦有較大改進預冷骨料、水管冷卻等技術已趨成熟，基礎溫差的控制基本符合設計要求，防止了基礎貫穿裂縫發生。溫控防裂上的一個新措施是在混凝土大壩表面采用外貼保溫板和噴涂泡沫保溫材料的方法進行壩面的保溫，已用于三峽的三期工程、汾河二庫、石門子和龍首碾壓混凝土拱壩等工程。三峽三期工程在上下游表面采取3-5m厚聚苯乙烯板長期保護，并實行了全面嚴格的溫度控制，澆筑了500萬立方米混凝土，未發現裂縫。研究成果和工程實踐表明了
永久保溫措施在運行期的重要作用，其絕非僅在施工期才需要。永久保溫板和保溫防滲板已有研制。另外一個新的混凝土防裂措施是利用微膨脹混凝土的膨脹特性抵消混凝土溫度收縮帶來的拉應力，起到防止混凝土開裂的效果，減少溫控措施，從而加快了施工速度。目前，國內已有30多座壩使用該項技術，前期多用于壩體基礎塊的填筑，近年來又開始用于拱壩的全斷面。廣東的長沙拱壩率先全斷面采用MgO外摻微膨脹混凝土防止混凝土開裂。試驗和分析研究以及工程經驗表明，使用微膨脹混凝土筑壩必須進行溫度應力補償計算，針對當地氣候條件設計，必要時應選擇采用表面保護等溫控措施以及設置誘導縫等結構措施。
4 學科發展建議
1）加強水工混凝土結構與材料學科的自主性創新性的基礎理論研究。在混凝土材料破壞機理和本構關系的研究中，注重試驗基礎，在計算方法的研究中注重有利于方法向軟件化的發展。
2）抓住多個世界級混凝土大壩在我國興建的機遇，針對工程關鍵技術問題，加大具有自主知識實用型應用技術的研發。
3）對特高壩建設經驗不多，現有規范和標準不能完全滿足近期發展的需要，有必要針對特高壩的建設審核其適用性，通過研究逐步包含使用現代計算方的安全評估方法，以及新材料、新結構和新工藝。
4）在高層次上實現水工結構和混凝土材料學科與其他學科的交叉、融合，在有選擇地合理引進現代計算機網絡、先進的勘測、試驗和監測技術的同時，鼓勵自主研發，逐步實現水工結構和建設管理相結合的智能化、可視化和網絡信息化，具備超大型科學計算的能力。
5）結合國家主管部門和建設單位的需求和經驗，充分調動科研院所的應用創新和高等院校在基礎理論研究上的各自優勢，針對具體工程加速科研步伐，實現學科在整體上達到世界先進水平的目標。
6）開發新品種混凝土摻和料，并開展多元摻和料混凝土試驗研究研發新品種多功能復合外加劑，并加強外加劑分子設計理論及應用技術研究。
7）加強混凝土耐久性微觀機理與量化研究，開展多因素復雜環境侵蝕條件下混凝土抗侵蝕仿真研究混凝土老化狀態診斷技術、混凝土耐久性定量評估方法與結構壽命的預報研究，以及混凝土耐久性專家系統的研究。
8）開展聚梭酸高效減水劑、減縮劑、輕燒氧化鎂膨脹劑復合摻混凝土抗裂性試驗研究進一步開展摻鋼纖維與合成纖維混凝土抗裂性能試驗研究。開展病壩、老混凝土壩安全評估、檢測技術、評判準則、補強加固技術等研究與應用。進一步開展高抗沖磨材料、水下修補材料與結構補強加固材料的研發與應用。加強水工混凝土建筑物用高分子材料研發與應用工作。加快研究成果納人規范及推廣應用的進程。
第5篇：材料科學研究范文
“電廠金屬材料學”與火力發電廠生產實際緊密結合的專業課程，是熱能與動力工程專業的一門必修專業基礎課。通過本課程的學習，使學生掌握金屬材料學的基礎理論和鍋爐、汽輪機以及相關輔機，比如泵、風機、加熱器、除氧器、凝汽器等設備常用的金屬材料及熱處理方法等方面的知識；掌握解決工程實際問題的技能；為學生從事電力行業相關的設計、安裝、檢修工作奠定基礎[1]。
根據我國“十五”規劃教材對工程類應用型本科院校教材的要求，該課程針對熱能與動力工程專業學生的教學課時已經縮短到32學時。鑒于本課程授課內容多、學時少、學生學習難度大、綜合性強的特點，本文分析該課程的教學難點，希望對提高該課程的授課效果有所裨益。
一、教學體系構建與難點分析
首先精選教學內容，這就要求授課教師結合教學大綱要求，一方面照顧知識面的廣度，另一方面要注重基本概念和基本原理的深度。該課程內容以大容量、高參數機組，主要以600MW及以上的火力發電廠主力機組主要設備的金屬材料為主，兼顧300MW的火力發電廠主力機組主要設備的金屬材料。授課時盡可能反映國內外電廠金屬材料的先進的科學技術、新成果。
該課程涉及以前所學的各門專業課程較多，如“工程制圖”、“機械設計基礎”、“工程力學”、“工程熱力學”、“金屬工藝學”等。在講授時幫助學生復習和回憶已學專業知識，比如“碳鋼拉伸試驗”這部分內容時，與“工程力學”課程內容基本相同，不必再次講授，可以減少相關課時。在講授“金屬的晶體結構與結晶” 內容時，有的部分內容在高中曾經學習過，也不必再次講授，可以減少相關課時。還比如教師在講解“模具鋼、切屑用鋼”的教學內容時，由于熱能動力專業的學生將來不可能從事金屬切削加工、模具制造方面的工作，教師可以酌情相應縮減教學時間。
二、知識點的聯系與鞏固
對于熱能動力專業學生學習“金屬材料學”來講，既不是材料專業學生學習“金屬材料學”，也不是機械專業學生學習“金屬材料學”，那么，摸索出一套培養適合熱能動力專業學生學習“金屬材料學”的方法，那就更為重要的。對于熱能動力專業學生學習“金屬材料學”來講，不能過于專業學習金屬材料理論，熱能動力專業學生更多關注熱力系統的熱力計算，對于熱力系統管道的金屬材料的選定不熟悉。針對這種情況，在學習“金屬材料學”時，哪些內容，熱能動力專業學生可以作為一般了解，哪些內容，熱能動力專業學生作為重點掌握，必須給學生明確交代。
“電廠金屬材料”課程并不難學，沒有多少計算題，計算題也沒有積分和求導。“電廠金屬材料”課程只有一個定律，即杠桿定律。但是“電廠金屬材料”課程理論性強，規定條文多，需要記憶的概念多，有時一個概念套著另一個概念。相當于英語語法中的一個從句套著另一個從句。比如奧氏體的定義：碳原子溶入γ-Fe中形成的間隙固溶體，稱為奧氏體。什么是固溶體，什么是間隙固溶體，什么是γ-Fe，在多少度形成γ-Fe，各個知識點串聯起來，從而達到融會貫通，使學生加深理解和記憶。
教師在講授“電廠金屬材料學”開始時，為了提高學生的學習興趣和愛好，搜集一些古代鑄造金屬的精美照片，比如司母戊鼎、四羊方尊、馬踏飛燕、長信宮燈等國家級青銅器出土文物，從一方面反映，我國的冶煉技術歷史久遠，冶煉技術水平精湛，從另一個方面反映我國悠久歷史和燦爛的文化。
為了提高學生的學習興趣和愛好，教師可以提出與金屬相關的中國成語，學生加以補充。比如：金戈鐵馬、枕戈待旦、刀槍入庫，馬放南山、趁熱打鐵、點石成金、打鐵還需自身硬、百煉成鋼、鐵打的營盤流水的兵，浪子回頭金不換等成語。
為了提高學生的學習興趣和愛好，教師可以向學生提出一些問題，比如：我們在日常生活和學習中，哪些用到鑄鐵材料、哪些材料是碳鋼制造的。
“電廠金屬材料學”課程有頭重腳輕的感覺。比如“鐵碳合金相圖”內容非常重要，是金屬材料學的重要基礎理論，由于理論理解難度大，學生學習感覺有些吃力，教師需要增加課時。本課程圍繞“鐵碳合金相圖”進行，所以要求學生必須掌握鐵碳合金相圖，必須徒手繪畫，掌握各點、線和相區的物理意義。
教師講解“電廠金屬材料學”課程時，為了達到學生容易理解的目的，多媒體要配以火電廠鍋爐本體及輔機、汽輪機本體及輔機、泵與風機等圖片，便于學生理解和掌握[2]。如圖1華能上海石洞口第二電廠的超臨界壓力600MW汽輪機組圖片，圖2超臨界壓力600MW汽輪機葉輪圖片，圖3超臨界壓力600MW鍋爐屏式過熱器圖片。學生在學習過程中為“鍋爐原理”、“汽輪機原理”奠定基礎。
教師在講授“鑄鐵”內容時，介紹制作閥門的材料不僅有鋼制閥件、還有灰口鑄鐵閥件、可鍛鑄鐵閥件、球墨鑄鐵閥件、銅合金等閥件。“鑄鐵鍋爐”，額定出口熱水溫度低于120℃，且額定出水壓力不超過0.7MPa，鍋爐可以用不低于HT150灰口鑄鐵制造。“鑄鐵式省煤器”用于非沸騰式鍋爐，適合中小型鍋爐。
還可以介紹“城鎮供熱管網設計規范”CJJ34的相關內容。比如“室外采暖計算溫度低于-10℃地區露天敷設的熱水管道設備附件均不得采用灰鑄鐵制品；室外采暖計算溫度低于-30℃地區露天敷設的熱水管道，應采用鋼制閥門及附件，蒸汽管道在任何條件下均應采用鋼制閥門及附件。”
在講授“不銹鋼”的章節內容時，介紹高純氣體管道選材的有關規定，比如：“氣體純度大于或等于99.999%，露點低于-70℃，應采用內壁電拋光低碳不銹鋼管EP。閥門應選用同等級的隔膜閥或波紋管閥。”“氣體純度大于99.99%、小于99.999%，露點低于-60℃，應采用BA管或EP管。閥門宜采用波紋管閥。”還可以介紹醫用氣體管道選材的有關規定，“醫用氣體的管材均應采用無縫銅管或無縫不銹鋼管。其中無縫不銹鋼管的材質性能不應低于0Cr18Ni9奧氏體。”“醫用氣體閥門應使用銅或不銹鋼材質的等徑閥門。”“無縫不銹鋼管、管材和醫用氣體低壓軟管潔凈度應達到內表面碳的殘留量不超過20mg/m2。”
“金屬材料學”與“金屬工藝學”密不可分。一般地，熱能動力工程專業沒有設置“金屬工藝學”課程，那么需要補充一些“金屬工藝學”課程相關的知識，比如什么叫拉制管和擠制管，管材、線材、棒料等金屬形式等。還比如：純銅及黃銅管材按照制造方法分拉制管、擠制管，純銅管常用材料：T2、T3、T4、TUP，黃銅管常用材料：H62、H68、HPbs9-1。比如：無縫鋼管、電焊鋼管，常用的直縫電焊鋼管：一般用Q215、Q235、Q255普通碳素鋼和08、10、15、20優質碳素鋼制造，通常用于工作壓力不超過1.6 MPa，介質最高溫度不超過200℃凝結水管道中。
在講授“軸承合金”內容時，聯系相關汽輪機運行常見故障，比如：若汽輪機轉子軸向推力過大或供油中斷，有可能造成推力軸承巴氏和金熔化，使轉子產生較大軸向位移，造成汽輪機的嚴重事故。比如，講到“錫基軸承合金”時，錫基軸承合金含錫量為83%，錫材料比較軟，適合于做軸承合金的材料，同時介紹云南個舊是中國最大錫礦產地等。
在講授“汽輪機用鋼”內容時，提高汽輪機單機最大功率的措施之一是采用高強度、低密度的材料，比如，鈦基合金的密度只有不銹鋼的57%，超硬鉛合金材料LC4，其密度僅為一般不銹鋼材料的35%，而其屈服強度σ0.2=550MPa，使用這些材料均可使汽輪機末級葉片高度增加，從而增大極限功率。
在講授“有色金屬及其合金”內容時，銅合金可以作為閥門使用，但是輸送氫氣的管道選用不帶銅和銅合金閥門，防止堿對管道的腐蝕。由于電阻率低的特點，銅及銅合金作為導體使用。管壁導熱率λ[w/m℃]，鋼管λ=45-50 w/m℃，黃銅管λ=81-116w/m℃，鋁λ=236 w/m℃，純銅λ=349-465w/m℃。一般采用銅管作為導熱管，采用鋁材作為翅片。
在講解電廠金屬材料后，教師有時間情況下，可以介紹電廠非金屬材料，比如，避免金屬管道的腐蝕和磨損，可以采用陶瓷材料。擴大熱能動力學生知識面，以適應將來工作需要。
三、授課的幾點體會
根據培養方案的要求，“電廠金屬材料學”教學課時已經縮短到32學時，在這么短的時間內，學生不可能成為金屬材料學方面專家，也不可能辦到。那么，學習這門課程的最終目的就是，要求熱能動力的學生達到自己學會“查工程師手冊”，教會學生使用選擇需要的金屬材料的牌號的方法。受人之魚不如受之以漁，適應將來的工作需要。
選用金屬材料總原則，在滿足工程實際使用要求的前提下，盡可能選擇價格低的金屬材料，盡可能選擇常用的金屬材料，性價比高的金屬材料，哪些材料是常用的金屬材料，便于采購的金屬材料。比如火力發電廠冷卻水水質是選擇表面式雙流程凝汽器管材的主要依據，可以供選用的管材主要有：普通黃銅管、錫黃銅管、白銅管、鈦管、不銹鋼管等。鈦管雖然對氯化物、硫化物和氨具有較好的耐腐蝕性，抗沖擊腐蝕的性能也較強，可以在受污染的海水中使用，但價格較貴。不銹鋼管耐腐蝕性，抗沖擊腐蝕的性能優于黃銅管，但價格較高，隨著需求和產量的提高，價格可以降下來。由于表面式雙流程凝汽器用量非常大，數量達到Ф18內徑4500根，考慮滿足使用要求的前提下，盡量選用價格較低，使用較廣的金屬材料，表面式雙流程凝汽器選擇4500根黃銅管。授課過程中，如何選用金屬材料的牌號總原則這條主線，理論和實際相結合，理論應用到實踐中去，貫穿課程的始終。
按照金屬材料的使用范圍和用途，確定鋼件的類型和牌號，與選取傳感器型號類似[3]。要求學會金屬材料應用就可以，金屬材料牌號多。根據工程上的需要選擇金屬材料和金屬材料熱處理方法。
近年來，我國新建、改建、擴建機組向大機組、大容量方向發展，這些機組均是超臨界、超超臨界的高參數。大量新技術、新材料、新工藝被廣泛應用，由于我國的冶煉技術和工藝制造技術還比較落后，需要引進大量國外材料和工藝技術。教師在講授“合金鋼的分類”內容時，講解我國合金鋼的分類方法以外，還介紹國外的合金鋼的牌號，比如美國、日本、德國、俄羅斯、法國常用的合金鋼的牌號，與我國合金鋼相應鋼號對比。
隨著全球科技的迅猛的發展，授課的內容也要與時俱進，如果還沿襲教材的內容按部就班的授課，那就落后與時代的發展了。在各個章節中盡量多地介紹前沿性研究方向，開闊學生眼界、拓展思路。比如向學生們介紹“金屬學報”、“新金屬材料”等雜志，國內外的前沿技術，新技術、新工藝等。
第6篇：材料科學研究范文
教師的備課方法。我們采用的是集體備課與教師個人二次備課相結合的方法。集體備課根據學期初確定的重點，設計內容要做好、做深、做精。教師個人二次備課是完善、細化過程，是根據學生的實際學情，修改教學方式，修改教學環節；是教學細節的備課。教學后寫出反思。總的體驗是教師掌握重點，了解教材，教學有方，提高了教學效果。
二、強化高效課堂的研究，濃厚教研氛圍。
第一步，組織全體教師認真學習“高效課堂”的有關資料，明確了“高效課堂”是課堂教學的發展趨勢之一。我們應該提高教學效率，改進教學方法，做到去粗取精。通過學習，全體教師一致認為，課堂的高效必須以學生的學來評價教師的教。能讓學生學得進，學得會的教師才是好教師！能讓學生學得好并快樂的課堂才是高效的課堂。
我們認為高效課堂應該具備以下條件：
1.教師備課一定要充分，每節課一定要目標明確，使學生學有所得。我們學校語數學科教師在備課上下了一番苦工，教師先進行第一次備課，研究單元教材分析，重難點的突破，知識點和能力點的訓練等。然后回過頭來再進行二次備課，二次備課是教學的重中之重，教師根據本班學生實際再進行教學細節設計與處理，通過勾畫，刪改，精心設計屬于自己的教案。這樣效果顯著，創建了高效課堂。
2.課堂上一定要激發學生強烈的參與欲望和分秒必爭的競爭意識，安排緊湊的課堂教學環節，教師適時引導，使學生真正做到“形動”、“心動”、“神動”，達到教學信息量最大化的交流，充分調動學生的思維，在適當的訓練之中，最終提高學生的能力，而“訓練”則是對學生學習的最好反饋和檢查。
3.培養學生良好的學習習慣。為了鼓勵學生學習，我校本學期準備制定小學生自己評價表格，讓學生自己管理自己，培養學生良好的學習習慣
第二步，實施階段。教師在明確了高效課堂研究的思路后，充分運用自己的教學實踐活動認真進行高效課堂的研究。做到了人人上好一節專題研討課，效果顯著。具體體驗是：
1、以有效的課前準備保障高效的課堂。
“臺上一分鐘，臺下十年功”，要實現課堂高效，必須下足課前準備功夫，備課不是單純地寫教案,而必須備教材、備學生，不僅要花功夫鉆研教材、理解教材，仔細琢磨教學的重難點，更要了解學生的實際情況，合理設計教學活動。仔細考慮課堂教學中的細節問題，對于課堂上學生可能出現的認知偏差要有充分的考慮，針對可能發生的情況設計應急方案，確保課堂教學的順利進行。還要設計高質量的有針對性的課堂練習。再根據教學過程的設計和教學的實際需要制作好教學所必須的教具或課件、學生操作的學具等。
2、優化時間安排，努力創建學習型課堂。
時間就是效率。抓緊時間，用好時間才能保證課堂的高效率。我們要改變觀念，變教室為學室，變教時為學時；要樹立責任感，摒棄我的課堂可以隨意支配的觀念。一堂課一般由學習、講解和練習三部分構成。講的時間不宜超過15分鐘，練的時間不宜少于15分鐘。這里的練包括教學過程中的訓練。課堂上要少講精講，多學多練。教師要精心安排學、講、練的內容，以保證各個環節的時間。教師要在課堂上惜時如金，同時還要學會節約時間上。教師要以自己的時間觀念影響學生時間觀念，幫助學生制訂時間安排，反思時間利用情況，讓學生學會經營課堂40分鐘，讓它產生最大的效益。
3、優化督促機制，保證學生全員高效參與。
課堂上要保證每個學生都高效參與。一是開展小組合作學習小組合作學習是一種富有成效的教學方式，通過營造濃厚的小組互助學習的氛圍，構建自主互助型課堂，讓課堂充滿生命的靈動，使學生在自主探究、合作的課堂中生動活潑的成長。學生需要充分的學習時間和空間，需要我們教師給他們創造條件和機會，使我們的學生在和諧、輕松、愉快的環境中，可說、可演、可唱、可跳、可畫、可做，真正成為學習的主人。二是重視課堂達標每個學生的課堂練習必須按時交，哪怕是交白卷，完成情況不好的要反思學習過程。在小組學習中，每位學生都必須參與，每位同學每天至少舉手發言一次。課堂上各項活動必須在規定的時間內完成，不得拖沓。寫錯的作業必須更正，更正時要分析錯誤原因。每位教師可以依據自己的學科特點、教學風格制訂相應可行措施，督促學生全員高效地參與到課堂學習中去。對缺課、不交作業的學生，任課教師要及時了解情況，找學生談話，做好思想教育工作，決不讓一個學生掉隊。
第三步，“高效課堂的研究”交流與展示階段。
本階段通過聽課、說課、評課活動，交流教師自己在“高效課堂的研究”中所取得的經驗，為實現高效課堂的最終目的總結路子，為我校教學改革奠定堅實的基礎。
三、精心設計作業是“高效課堂的研究”的重要舉措
本學期，注重綜合訓練，數學每周一次綜合性訓練，語文按課題進行綜合訓練，注重知識點、能力點訓練，提高課堂教學實效性，效果良好，使學生學到了所學知識。
第7篇：材料科學研究范文
Abstract： Cross-discipline plays an important role in social progress， technological development and cultivation of innovative talents. Academician TU Ming-jing's team of Chongqing University of Arts and Science has explored and practicized the materials cross-disciplinary research. Construct the materials cross-disciplinary research center， develop the interdisciplinary research， and hold the material interdisciplinary forum. The research is valuable for popularization and significance for reference.
關鍵詞： 交叉學科；材料交叉學科研究；學科建設發展
Key words： cross-discipline；materials cross-disciplinary research；subject development and construction
中圖分類號：G42 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）11-0231-02
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基金項目：重慶文理學院第三批特色教學項目《綠色化學》課程教學模式的改革與創新研究；2012年度重慶市高等教育教學改革研究項目（1202028）。
作者簡介：劉玉榮（1978-），女，遼寧朝陽人，副教授，博士，主要從事材料及化學相關方面的研究。
0 引言
交叉學科是在兩種或兩種以上單一學科基礎上，由不同學科領域、部門和分支學科相互聯系、相互作用、彼此融合而形成的一類學科[1]。交叉學科對于社會和科技的發展起著重要的推動作用，此外，交叉學科也是取得科技創新的突破口和培養創新人才的重要途徑[2]。因此，搞好交叉學科建設已成為高等學校發展戰略規劃中的重要目標之一。
重慶文理學院以涂銘旌院士領銜的團隊在材料交叉學科研究方面進行了一系列的探索與實踐，并取得了一定的成果，對于同類院校具有重要的借鑒意義和參考價值。
1 學科交叉的意義
1.1 學科交叉是社會發展的客觀需要 人類社會面臨的問題（如資源、環境、生命科學等）越來越復雜，單靠某一門學科己經不足以解決，傳統單一封閉的學科格局已成為桎梏，為了解決復雜的重大社會問題，就需要多學科交叉融合，進行協同攻關。因此，為了滿足社會發展的客觀需求，推進社會的不斷進步，急需高校進行交叉學科的研究，并進而培養知識面寬、業務能力強、創新素質高的復合型人才[3]。
1.2 學科交叉是科學技術發展的必然趨勢 縱觀現代科學技術的發展，科學研究在深度和廣度上不斷拓展，并且，科學研究的綜合化程度也更加突出，不同學科的交叉、滲透和融合的趨勢也愈來愈明顯。一些科學的重大突破，以及重大原創性科技成果的產生，都是與多學科交叉融合分不開的，如納米技術、基因工程等現代科學技術，都是屬于多學科交叉的研究。因此，為了把握科學發展的最前沿，不斷拓寬科學研究的領域，必須高度重視學科交叉的研究，學科交叉是科學技術發展的必然趨勢。
1.3 學科交叉是培養創新型人才的重要途徑 隨著綜合國力競爭的日趨激烈，高層次創新型人才的培養已經成為國際競爭的焦點。而多學科交叉融合是高校培養創新型人才的重要途徑。通過設置跨學科專業和成立交叉學科研究中心等，有利于拓寬學生的知識面，強化學生的綜合能力，從而為創新型人才的培養奠定寬厚的基礎[4]。
2 成立材料交叉學科研究中心
以涂銘旌院士領銜的團隊根據學科交叉的特點和規律，在校內打破院系界限，對學科進行大跨度、多層次的整合。會聚和集成材料學、化學與機械工程等學科的優勢人力和智力資源，成立了材料交叉學科研究中心，在材料學、化學、環境工程、機械工程機自動化等專業進行交叉領域的研究，如圖1所示。不但使校內的優勢資源進行了合理有效的配置，而且更好地推動了各學科間的相互協調發展和縱深拓展，促進了材料學、化學與機械工程等學科的交叉滲透，推動了各學科的發展。在此基礎上，孵化出了重慶市材料學重點建設學科。
3 開展多學科交叉的科研工作
在科研工作中，經常會出現依靠單一學科力量難以解決的問題，而采取多學科交叉的聯合探究方式往往能夠使重大問題迎刃而解，并取得突破性進展等。因為交叉學科的研究是一種聯合攻關的研究模式，通過集中各個相關學科的人力智力資源，利用團體的優勢，集思廣益，解決復雜的科技難題。材料交叉學科研究中心所進行的研究方向大部分都是交叉學科的研究工作，如半導體照明LED熒光粉材料和礦產資源新材料的研究是材料、化學、化工等多學科的交叉；新型微納米功能材料的分子設計、數值模擬及液相控制合成方向是材料、化學、計算學等多學科的交叉；納米氧化石墨烯的制備及生物醫學應用研究方向是材料、化學和生物醫學等學科的交叉；粉末冶金研究方向是粉末冶金工藝學、成型工藝學和金屬材料學等多學科相互滲透交叉的。通過交叉學科的研究，承擔了一些高水平的聯合攻關項目，此外，還編著了體現材料交叉學科特色的專著，如涂銘旌院士所編著的《材料創造發明學》、《科技競爭謀略36計》等。
4 舉辦材料交叉學科論壇
通過舉辦交叉學科論壇是我校促進交叉學科發展的又一重要舉措。如2011年3月10日，材料交叉學科研究中心和計算機學院聯合舉辦了“材料行為的計算模擬仿真”研討會，重慶宏信軟件有限責任公司總裁陳宏剛博士等出席了研討會；2011年11月5日舉辦的“材料學科發展高層論壇”以及2012年11月7日舉行的“微納米材料科技及應用國際高層論壇”等，都是集中了來自全國各地不同領域的高校和企業的院士、專家、領導和企業高級工程師等對材料交叉進行研討的盛會，通過不同學科領域學術觀點的爭鳴和學術思想的相互交流與融合，激勵創新思維，從而找到新的學科增長點及創立新的學科領域。
5 展望
交叉學科研究可以打破學科間的壁壘，加強各學科間的融合與滲透，同時也優化了所培養人才的知識結構和能力結構，從而有利于創新型人才的培養。材料交叉學科研究中心的建設充分體現了重慶文理學院的辦學優勢和特色，促進了學校的學科建設發展，提高了學校的辦學水平。然后，對于材料交叉學科的研究仍需進一步深化和加強，如進一步建立健全交叉學科研究相關的管理制度和運行機制等。總之，對于材料交叉學科的研究需要我們進行不斷的探索和實踐。
參考文獻：
[1]盧建飛，吳太山，吳書光等.基于交叉學科的研究生創新人才培養研究[J].中國高教研究，2006（1）：46-47.
[2]王庚華，邱巖，謝寅波.大學學科交叉的路徑[J].中國冶金教育，2008，4：5-8.
第8篇：材料科學研究范文
【關鍵詞】材料分析方法；教學改革；實驗教學
0 引言
材料分析方法這門課就是為了給材料學，材料加工，材料物理，材料成型等專業的本科生及研究生開設的一門專業課，大多數的工科學生都會學習這門課程，是這些專業必須要學習的一門專業基礎課。國內外幾乎所有的材料類專業都開設了這門課程。這門課程的主要目的就是為了使學生學習和掌握各種常用的材料分析手段，了解材料分析方法測試的基本原理和實驗方法以及如何來使用這些測試手段來對材料的微觀組織，成分，結構等進行研究[1]。但是這門課程的最大特點也是難點就是在教學過程中學生會覺得這門課程涉及的原理性知識過深過難，課堂趣味性差，很難提得起興趣。而且實踐教學內容也太少，似乎很不實用。《材料分析方法》課程內容包括X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、原子力顯微鏡和熱分析儀等大型儀器設備的構造原理，操作方法和分析方法，這些大型設備具有很強的應用性，因此實驗教學也是材料現代分析方法中重要的教學手段和有效的教學形式。因此本文針對該課程內容抽象、理論內容偏難，學生不能將理論學習與實際應用相互結合的特點，對傳統的課堂教學方法和實驗教學方法提出改進，試圖改善灌輸式的教學方法，達到本課程的教學目標。當然，一般所設置的實驗教學課并沒有發揮其將理論學習與實際應用相聯系的紐帶作用，即使理論知識掌握很好的同學，也不能對實驗結果進行正確分析，導致理論與實踐嚴重脫節，這也是本課程在教學中存在的普遍問題。為了提高教學與實驗的效果，應該對實驗教學環節進行調整，將實驗課的側重點從對大型儀器的結構功能的認識調整到對實驗結果的分析上來，這樣可以使學生將所學理論和實際應用結合起來。
1 課堂理論教學的改革
在傳統的材料分析方法課堂教學中，教師經常是通過板書和幻燈片介紹各設備的基本結構，用途，工作原理和數據分析，但是眾所周知，《材料分析測試方法》講授的是材料形貌、結構和微區成分分析的理論。這些教學內容都是微觀現象難以表述而且儀器原理抽象，結構復雜，含有較多樣品測試的圖譜及照片，再加上學生對儀器不了解，無法進行直觀的教學，如果還僅僅依賴傳統教學方式板書加教師講解，學生很難準確掌握而且會感到課程枯燥沒興趣不利于教學。因此要想取得良好的課堂教學效果，必須采取在幻燈片里面多加上動畫這樣可以將圖形、動畫、文字等相互結合，形成一個全新的圖文并茂、聲像結合、清晰直觀的教學環境，給學生帶來視聽享受和新鮮感。使一些傳統手段下難以表達的教學內容，或無法觀察到的現象，能生動、形象、新穎、直觀地展示出來，使得學生可以在寬松、愉悅的環境中完成學習。于此同時，可以將教師本人在科研實踐中用到X射線衍射數據處理與解析方法、PDF數據庫應用、電子衍射花樣標定方法等內容作為教學的重點詳細講解，實現課程結構和內容的優化，突出其前沿性和實用性。使教學內容緊跟學術研究的發展，由空泛變得具體。提高學生的學習興趣，保證了教學內容的圓滿完成，為學生后續學習打下了良好基礎。
2 實驗教學改革
在實驗教學環節中，通常很多高校就是讓學生對各大型設備儀器進行參觀，來加深學生對相關儀器的基本結構，工作原理和基本使用方法的認識。但是即使有實驗室老師的講解和演示，但由時間有限，學生人數多，肯定只能有一部分學生能看到的演示過程，造成學生的印象并不深刻，教學效果并不好。所以還必須在課堂理論教學過程中，通過結合各大型儀器的操作過程的視頻錄像：包括X射線衍射儀，透射電子顯微鏡和熱分析儀，對設備的結構、工作原理和操作步驟進行講解，其效果并不比參觀實驗室差。而且材料分析方法這門課的實驗課不同于一般的其他課程。它的教學內容主要由設備演示和試樣制備，以及試樣分析這三部分構成。但是由于材料分析的設備一般都是一些大型設備而且價格很貴不可能讓每個學生都親自動手操作，因此要想上好材料分析方法的實驗課就要不同于其他課程的實驗課，為了讓學生更好的掌握材料分析方法這門課的實驗內容，就必須通過應用flazh軟件將實驗過程制作成動畫，使學生生動直觀的了解實驗過程。也可以將教師在平時科研中使用儀器的過程拍攝下來，并適當的對儀器設備的工作原理等進行講解，讓學生通過觀看相關視頻來了解儀器的性能和使用方法。同時也可以制作SEM、DSC-TG、XRD等大型貴重儀器的實驗操作視頻錄像來展示儀器結構、原理以及實驗過程。使學生能夠更清楚地了解各種大型儀器的結構和工作原理，觀察儀器測試過程，取得很好教學效果。
其次，考慮到應用型本科學生的今后發展和工作需求，他們只要掌握設備的用途和分析方法，掌握如何利用分析測試設備為自己的學習和研究服務即可，不需要畢業的本科生掌握這些設備的具體操作和使用。因此本課程的實驗重點應該是如何利用設備優勢來激發學生的學習興趣和提高他們的分析測試技巧和方法實驗課的內容側重點由對大型儀器的參觀改為對實驗結果的分析。所以結合我校專業和學科特點及師生的實際需求，定期聘請理論課教師或實驗教師有針對性地開展專題講座，主要目的是讓師生了解在使用大型儀器設備過程中可能出現的問題和解決方法。此外，通過開展講座可以提供了大量處理和分析數據、圖譜的方法。
3 結束語
材料分析方法課堂教學方法和實驗教學方法的改革，激發了學生學習的積極性，保證了正常的教學內容，同時也將課程內容和科研相結合，極大的提高了學生學習該門課程的興趣和愛好，滿足了本課程的培養目標，取得了良好的教學效果。
【參考文獻】
第9篇：材料科學研究范文
關鍵詞：藝術類；高職高專；服裝材料學；教學改革；工作室
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2012）12-0090-02
隨著社會分工越來越細，專業人才的供求近年來也出現了新的特點，體現在藝術類專業方面就是大量的藝術類考生的產生、越來越多的藝術類專業誕生，其中服裝設計專業就是其中之一。與普通院校的大學生相比，藝術類院校的學生個性化、風格化表現尤為突出。大學教師如果在對藝術類院校大學生授課過程中還采用像普通大學那樣的授課方式，必然會出現各種各樣的問題。為了改善服裝材料學的教學質量，解決服裝材料學教學過程中存在的問題，以充分挖掘藝術類高職院校學生在服裝設計開發方面的潛能，滿足當前服裝人才市場發展需求，筆者擬就藝術類高職院校服裝材料學課程教學改革研究進行初步探討。
傳統服裝材料學教學存在的問題
服裝材料學是藝術類高職院校服裝專業學生必須學習的一門專業基礎課。服裝材料是服裝設計的重要組成部分，服裝構成有三要素：服裝色彩、服裝款式和服裝材料。而三要素中又以服裝材料為基礎，選擇對了服裝材料，服裝設計就成功了一半。由此可見，服裝材料學在服裝設計專業中具有重要地位。
然而，在本課程的實際教學過程中卻出現了許多問題：大多數學生思想上不重視，認識不到這門課的重要性，認為服裝材料學不如設計課和制版課有用。思想上不重視可以說是造成本門課程教學困難的一個主要因素。藝術類高職院校學生大多文化課基礎較差，而服裝材料學涉及服裝、紡織、美學、物理、化學等眾多學科領域，課程內容理論性強，使得該課程成為典型的理論課，學生學習起來沒有太大興趣。
另外，從教師的教學模式來看，本門課程的教學要么過于注重專業理論知識的傳授，忽視了從學生角度來思考問題；要么雖然教學方法較多，但有些方法中聽不中用，實踐起來效果較差。當今社會服裝材料的發展日新月異，但有些教師教學內容不注意更新，多年的教學內容都沒變化，所以，無論是教學內容，還是教學方法、手段，甚至考核模式都應調整，更新。
藝術類高職院校服裝材料學教學改革
針對藝術類高職院校學生的特點，以及服裝材料學教學過程中存在的問題，可以從以下幾方面進行改進。
讓學生從思想上重視 通過介紹服裝材料與服裝設計師、服裝材料與服裝工藝師、服裝材料與穿著者等的關系、甚至學好服裝材料對將來就業的幫助等方面來闡述服裝材料的地位與重要性，最好是將某位服裝設計大師在運用材料方面的成功經驗制作成視頻影片，播放給學生看，激勵學生，使學生從思想上重視起來。
提高學生的學習興趣 “興趣是最好的老師”。如果能讓學生自己有學習興趣，那是再好不過了。可以通過各種方式提高學生學習興趣，如以學生身上穿的服裝作為切入點，討論材料的穿著舒適性、外觀性能、穿著體驗等等，使學生有一種親切感，增加學習興趣。還可將服裝材料學發展的歷史、現狀與趨勢制作成視頻短片，充分激發學生熱愛科學、學習科學的熱情。另外，還可以介紹國內外服裝面料的流行趨勢，服裝面輔料會的最新情況，把課程教學與時尚流行結合起來，增強其實用性，提高學生的興趣。
優選教學內容 應優選教學內容，突出應用性、實踐性原則，使之更適合于藝術類高職院校學生特點。要突出基礎理論知識的應用和實踐能力的培養，以應用為目的，加強基礎理論知識的針對性和適用性。另外，服裝材料的發展日新月異，要不斷把新內容補充進來。
改進教學方法與手段 服裝材料學課程雖然是典型的專業理論基礎課，學生不太喜歡，但如果根據藝術類學生的特點，綜合采用各種教學方法，使理論課變成非理論課，這樣教學效果會大有提高。創新之處就在于：采用學生幾乎全程親自參與、親身體驗的方式來進行授課。而我們都知道，親身體驗的東西給人的印象最深刻，最不容易忘記。通過這樣的方法可使服裝材料學的教學效果更好。
1.形象化教學法。給學生展示實物及圖片，利用實物感知起到事半功倍的效果，增強學生對抽象概念的感性認識。服裝材料學最基本的就是讓學生認識各種材料，可以建立一個服裝材料工作室，工作室中有纖維、紗線、面輔料。（1）纖維部分：將傳統的服裝用纖維，如天然纖維、再生纖維、合成纖維，以及市場上出現的一些新型纖維（tencel、莫代爾、聚乳酸纖維、大豆蛋白纖維、彩棉、竹纖維等）盡量收集齊全，按照天然纖維、再生纖維、合成纖維及新型纖維的順序分類放好。將以上各種纖維的橫向和縱向截面用彩色紙打印出來，同時配以文字說明，如各種纖維的服用性能，分別放在對應的纖維邊上，有條件的話，可以購買一些顯微鏡配套使用，這樣教師在講課時直接就可以在服裝材料工作室中進行，有具體的纖維實物可以供學生親身體驗。這樣在講到纖維定義時，學生可以直接看到各種各樣的纖維，非常直觀，容易理解。（2）紗線部分：將各種纖維的紗線分類放好，如將紗線按照天然纖維紗、化學纖維紗、新型纖維紗線的順序放好；還可將紗線按照短纖維紗、長絲紗和花式紗等分類擺好，同時將各種紗線的密度、捻度和捻向標注在相應的紗線上。這樣，在講到紗線的指標時，學生可以直接感受到實物，便于理解，如捻度大的紗線與捻度小的紗線到底有什么區別，一看便知，教師教起來也輕松，這樣學生學起來也有興趣，一舉兩得。（3）面料部分：收集各種面料，按照各種分類方式擺好。如按照纖維分類掛好，也可按照機織面料和針織面料順序掛好，還可按照純紡面料、混紡面料、交織面料順序掛好，每種面料都貼一標簽，標明該種面料的成分，紗線細度、面料密度、織物重量以及該種面料適合于制作的服裝類型等。同時，將每種面料適合制作的服裝類型打印成圖片，有條件的話，還可以放一些服裝人臺，將利用這些面料制作的服裝穿到人臺上。
2.多媒體教學法。服裝材料學是一門實踐性很強的應用性學科，帶學生到紡織服裝企業進行現場參觀，對很多實驗項目讓學生親自進行操作，這樣的效果肯定會比較好，但是這樣做費時太多，由于課時限制，教師可以事先到紡織服裝企業將服裝材料的加工處理方法等拍攝成視頻，將部分服裝材料實驗項目做成視頻課件，課堂上播放給學生觀看，這樣在有限的時間內可以顯現大量的信息，加深學生對理論知識的理解。這樣做，既解決了課時不足的問題，教學效果又較傳統的講授法好得多。
3.演示教學法。對于部分理論性較強、較難理解的內容，可以采用演示教學法，如織物組織知識點的教學，傳統的方法是在黑板上進行組織點的繪制，學生看到的只是黑白相間的方格，看不到組織結構所得到的面料的外觀效果，得不到感性認識，那么在講到這部分內容時，可以結合半（全）自動織機來講解，就非常形象直觀，可以在上課之前，預先把經紗按照一定的織物組織穿好，等上課時再將緯紗織入，這樣學生不僅非常形象直觀地理解了機織物的基本結構，還可以現場看到不同織物組織所織出的面料的效果。又如講到針織物的結構時，結合針織橫機來講，現場用針織橫機織幾塊不同組織的針織面料，那么，學生就會非常容易理解。甚至還可以讓學生自己動手，增強學生的學習興趣和主動性。
4.研究式教學法。研究式教學法是教師在學生學習基礎理論的基礎上，結合課程內容進行討論、探究，其特點是注重方法傳授和能力培養，發揮學生學習主動性和主體作用。如講到新型服裝材料時，除了給學生看一些新型纖維的樣品，還可以提前給學生一個綱要，要求學生自由選題，搜集資料，讓學生帶著問題去觀察，最后總結歸納，會使課堂氣氛更加活躍，不僅提高了學生學習的興趣，還有利于培養學生收集信息、整理資料、表達陳述等綜合能力。
5.實踐教學法。如講到面料鑒別這一部分時，以往就是講一些理論知識，教給學生一些鑒別的方法，很少實踐，改革之后可將全班學生分成幾組，每組3～4人，以小組為單位對面料進行鑒別，等全部學生鑒別完之后，教師再逐一與各組進行探討與總結等。讓每位學生自己進行體驗，學生得到的印象會非常深刻，效果會更好。
6.互動式教學法充分調動學生在學習過程中的積極性是互動式教學的特點。將互動式教學法引入服裝材料學的教學中，是學好該課程的有效途徑，如講到服裝材料的選擇這部分內容時，可以某一知名服裝品牌為例，組織學生討論該品牌服裝在設計時是如何用服裝材料表達它的設計理念的。例如，高級秋冬運動便裝該如何選擇服裝材料？由于可選材料范圍廣泛，不同的學生對材料外觀和造型能力、流行信息、適用人群等因素理解不同，所以選材方案各具特點，學生之間可就方案相互比較、討論，教師只作適當引導。通過互動教學引導啟發學生認識理解、鞏固所學基本理論知識，將所學理論知識轉化為自己的東西，在實踐中靈活運用，進一步提高學生對服裝材料的應用能力。
改進考核方式 可以借鑒國外院校（如加拿大喬治亞學院）的考核模式，以平時作業及日常表現為主要考核內容，每周或幾周布置一份作業，作業盡量多樣化，每次作業都有具體的分值體現，課程的總成績由各次作業的成績和平時表現分數構成，采用這樣的考核方式對學生的學習情況進行考核更客觀，從而避免了單純理論考核帶來的學生只會死記硬背、不會靈活應用的問題。
服裝材料學是一門實踐性很強的應用性學科，涉及面非常廣、內容更新快，我們要根據服裝材料的發展情況，不斷更新教學內容；根據具體情況和內容選擇不同的教學方法，不能固定僵化；根據藝術類高職高專學生的特點，因材施教。如此才能充分挖掘藝術類高職學生在服裝設計開發方面的潛能，培養出滿足當今社會發展的服裝專業人才。
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