時間：2023-05-30 10:08:29
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇材料科學，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
2.金相學史話(2)：β-Fe的論戰郭可信，GUOKe-xin
3.抗菌、消臭功能纖維的研究進展(1)——機理與前景材料科學與工程 蕭耀南，曾漢民，XIAOYao-nan，ZENGHan-Min
4.La-Gd-Ca-Mn-O的磁性、電性和磁電阻效應劉宜華，岳龍強，徐麗，黃佶，季剛，王成建，張汝貞，胡季帆，梅良膜，LIUYi-Hua，YUELong-qiang，XULi，HUANGJi，JIGang，WANGCheng-jian，ZHANGRu-zhen，HUJi-fan，MEILiang-mo
5.銀鈉米粒子/二氧化鈦復合薄膜的溶膠凝膠法制備及其光學性質的研究趙高凌，韓高榮，ZHAOGao-ling，HANGao-rong
6.Bi3+、Ce3+離子極大增強鐵石榴石磁光法拉第效應微觀機制研究黃敏，趙渭忠，張守業，HUANGMin，ZHAOWei-zhong，ZHANGShou-ye
7.硼摻雜對非晶硅薄膜微結構和光電性能的影響張溪文，沈大可，韓高榮，ZHANGXi-wen，SHENDa-ke，HANGao-rong
8.金屬注射成形蠟基粘結劑的研究李篤信，黃伯云，曲選輝，李益民，林健涼，LIDu-xin，HUANGBai-yun，QUXuan-hua，LIYi-min，LINJian-liang
9.溫壓技術中的致密化機制李元元，項品峰，徐錚，倪東惠，吳苑標，LIYuan-yuan，XIANGPin-feng，XUZheng，NIDong-hui，WUYuan-biao
10.溫壓法制備銅鉛軸承合金的研究程繼貴，夏永紅，CHENGJi-gui，XiaYong-hong
11.包覆型納米SiC-Al2O3水懸浮液流變特性研究張巨先，高隴橋，ZHANGJu-Xian，GAOLong-qiao
12.CVD金剛石薄膜二次形核機制的研究黃元盛，劉正義，邱萬奇
13.涂層梯度液相燒結的擴散與輸運動力學分析邱長軍，劉瑞林，劉兵
14.不同溫度下Ag/Cu復合界面的擴散處理陳燕俊，孟亮，周世平，楊富陶，林德仲，CHENYan-jun，MENGLiang，ZHOUShi-Ping，YANGFu-tao，LINDe-zhong
15.MSb2型金屬間化合物作為鋰離子電池負極材料的研究蔣小兵，趙新兵，張麗娟，曹高劭，周邦昌，鄔正泰，JIANGXiao-bing，ZHAOXin-bing，ZHANGLi-juan，CAOGao-shao，ZHOUBan-chang，WUZheng-tai
16.氫對位錯運動的影響劉白，LiuBai
17.土壤鹽濃差對碳鋼/鋁合金電偶腐蝕行為影響孫成，李洪錫，張淑泉，高立群，黃磊，SUNCheng，LIHong-xi，ZHANGShu-quan，GAOLi-qun，HUANGLie
18.表面光電壓法研究拋光硅片制造中鐵沾污的來源羅俊一，沈益軍，李剛，劉培東，張錦心，包宗明，黃宜平
19.紡織纖維表面的X光電子能譜研究袁駿袁駿，YUANJun
20.用交流阻抗法研究碳纖維混凝土導電性陳兵，姚武，吳科如，CHENBing，YAOWu，WUKe-ru
21.MgO-SiO2-ZrO2-C系復合材料顯微結構及其抗蝕性研究王立久，謝風琴，尚潔，WangLi-jiu，XIEFen-gin，SHANGJie
22.2，5-二烷氧基取代聚對苯撐熱性能研究王海僑，劉艷林，曾繁滌，WANGHai-qiao，LIUYan-lin，ZENGFan-di
23.NiFe2O4納米晶的制備及表面效應對其比飽和磁化強度的影響方道來，鄭翠紅，朱偉長，晉傳貴，FANGDao-lai，ZHENGCui-hong，ZHUWei-chang，JINChuan-gui
24.低電阻率Si-C-O纖維制備——聚合物原絲的不熔化處理劉軍，馮春祥，宋永才，LIUJun，FENGChun-xiang，SONGYong-cai
25.錫酸四丁酯［［Sn(OBun)4］水解縮合實驗研究郭玉忠，黃瑞安，王劍華，GUOYu-zhong，HUANGRui-an，WANGJian-hua
26.硬脂酸凝膠法制備CeO2納米粉體董相廷，麥世堅，張偉，劉桂霞，孫晶，洪元佳，劉景和，洪廣言，DONGXiang-ging，MAIShi-jiang，ZHANGWei，LIUGui-xia，SUNJing，HONJGYuan-jia，LIUJing-he，HONGGuang-yuan
27.泡沫陶瓷制備工藝的探討任雪潭，曾令可，王慧，RenXue-tan，ZENGLing-ke，WANGHui
28.C6A4MS與C11A7.CaF2的共存與轉化關系研究馬德偉，楊利群，徐先宇，MADe-wei，YANGLi-qun，XUXian-yu
29.液晶環氧/雙馬來酰亞胺共聚物的研究陳立新，王汝敏，藍立文，張廣成，李小剛，CHNELi-xin，WNAGRu-min，LANLi-wen，ZHANGGuang-cheng，LIXiao-gang
30.外加劑在鋯基顏料中的作用機理初探文進，孫淑珍，焦新建，高升洲，朱志斌，WENJin，SUNShu-zhen，JIAOXi-jian，GAOSheng-zhou，ZHUZhi-bing
31.聚合物復合電解質的界面結構與控制張亞峰，龔克成，ZHANGYa-feng，GONGKe-Cheng
32.透明導電聚苯胺復合膜的研究進展王金庫，陳軍，LINWei-Wei，林薇薇
33.材料科學與工程 生物醫用鈣磷酸鹽微晶玻璃李延報，沈鴿，程逵，翁文劍，韓高榮，J.DomingosSantos，LIYan-bao，SHENGe，CHENGKui，WENGWen-jian，HANGao-rong，J.DomingosSantos
34.納米線研究進展(1)：制備與生長機制張亞利，郭玉國，孫典亭，ZHANGYa-li，GUOYu-guo，SUNDian-ting
35.無機材料機械力化學研究進展吳其勝，張少明，周勇敏，方瑩，WUQi-sheng，ZHANGShao-ming，ZHOUYong-ming，FANGYing
36.快速凝固高強高導銅合金的研究現狀及展望張瑞豐，沈寧福，ZHANGRui-feng，SHENNing-fu
37.激光層裂法測量復合材料界面拉伸強度研究進展曾丹勇，張永康，於自嵐，ZENGDan-yong，ZHANGYong-kang，YUZi-lan
1.“三”與“二”——豐富多彩與多變創新肖紀美
2.金相學史話(6):電子顯微鏡在材料科學中的應用郭可信
3.HEC/SiO2有機-無機雜化材料的制備與性能錢軍民，李旭祥
4.Al2O3漿料體系中偶聯劑的選擇含量及作用影響顏魯婷，司文捷，苗赫濯
5.復合稀土錳氧化物材料電阻溫度特性楊建輝，唐超群
6.復合膨脹摻合料對水化熱和混凝土溫升的影響詹樹林，錢曉倩，王章夫，錢匡亮，孟濤
7.Fe基納米晶粉芯磁致頻移特性的研究方允樟，趙振杰，阮建中，劉龍平，楊燮龍
8.CaO-MgO-Al2O3-SiO2-F系可切削微晶玻璃的晶化機理研究李紅，冉均國，茍立
9.超級活性炭儲氫性能研究詹亮，李開喜，朱星明，宋燕，呂春祥，凌立成
10.氧化鋯燒成體性能的匹配性及其應用周澤華，丁培道，陳蓓，易于
11.在Ca(OH)2堿性條件下亞硫酸鈣對礦渣的激發作用研究姚建可，楊利群，蔣年平，徐先宇
12.層板復合材料的疲勞剩余壽命預報模型馮培鋒，李海濤，杜善義，趙承杰
13.WC對CuNiSiB噴焊覆層材料耐氣蝕性的影響康進興，趙文軫，肖潔
14.ZA27合金部分重熔過程中組織的掃描電鏡觀察陳體軍，郝遠，孫軍，狄杰建
15.溫度對退火態6.5%Si-Fe熱軋合金塑性的影響王聰，單愛黨，林棟粱，陳家光，曹涵清
16.空氣超音速火焰噴槍設計理論與數學模型的建立王志健，田欣利，胡仲翔
17.溶膠-凝膠法制備疏水型SiO-2氣凝膠李偉，王霞瑜，張平，黃舸，賀小華
18.磁流變材料的流變性能研究司鵠，彭向和HttP://
19.影響摻礦渣的鋼纖維砼強度的主要因素曹國娥，劉雅君，曹琪
20.Mn代替代對La0.67Ca0.33MnO3電磁特性和磁電阻的影響任清褒
21.SnO2膜導電玻璃性能的研究朱月秀，王德苗
22.新型磷化液的研制陳潔，陳曄
23.電流變體研究進展易新文，李飛，胡克鰲
24.金屬誘導晶化法制備多晶硅薄膜研究進展王瑞春，沈鴿，何智兵，趙高凌，張溪文，翁文劍，韓高榮，杜丕一
25.聚酰亞胺基二階非線性光學材料的研究進展任力，毛名飛，侯有軍，沈家瑞
26.玻璃工業中的計算機應用沈錦林，汪志勤，宋晨路，童軍民
27.液相包覆技術及其在材料制備中的應用雷景軒，馬學鳴，朱麗慧
28.Ni|MH二次電池負極用貯氫合金的研究發展徐艷輝，陳長聘，王國元，王啟東
29.先進結構陶瓷的發展及其釬焊連接技術的進展吳愛萍，鄒貴生，任家烈
30.聚合物基納米復合材料的合成、性質及應用前景李強，林薇薇，宋春芳
31.包晶凝固研究進展王猛，林鑫，蘇云鵬，沈淑娟，黃衛東
32.環氧樹脂/粘土納米復合材料的制備及性能鄧玉明，顧嬡娟，方征平
33.SHS陶瓷內襯復合管合成及陶瓷致密化技術趙忠民，葉明惠，杜心康，王建江，張龍
34.染料敏化納米薄膜太陽能電池的研究進展施永明，趙高凌，沈鴿，張溪文，翁文劍，杜丕一，韓高榮
35.國內外混凝土堿集料反應研究綜述莫祥銀，許仲梓，唐明述
36.抗靜電防眩膜研究進展吳春春，楊輝，袁駿，何新波，陸文偉
37.金屬注射成形技術的研究現狀李篤信，黃伯云
38.層疊復合材料加工技術新進展材料科學與工程 陳燕俊，周世平，楊富陶，林德仲，孟亮
39.金屬表面激光合金化及熔覆處理的研究進展居毅，郭紹義，李宗全
40.碳納米管的結構表征和性能測試技術孫洪強，劉吉平，廖莉玲
1.原位生成TiC粒子在快凝Al-Fe合金中變化行為的研究孫玉峰，郭建，沈寧福，王育人
2.γ-AlON-TiN復相材料穩定性能的研究張作泰，賽音巴特爾，李文超
3.溶膠-凝膠提拉法制備ZnO薄膜及其性能研究宋永梁，季振國，王泉香，向因，葉志鎮
4.ITO納米粉末爆炸壓實燒結致密化陶瓷靶材研究李曉杰，張越舉，王金相，李瑞勇，趙錚
5.低溫化學氣相沉積SiC涂層沉積機理及微觀結構劉榮軍，張長瑞，周新貴，劉曉陽，曹英斌
6.W-Mo-Ti系梯度飛片的顯微組織特征李松，何小于，張同俊，員文杰
7.高質量小直徑單壁納米碳管的CVD法制備李昱，張孝彬，沈利華，徐軍明，陳飛，孔凡志，陶新永，劉芙，涂江平，陳長聘
8.鎳基復合材料在水環境中的摩擦學性能及磨損機理研究賈均紅，呂晉軍，周惠娣，陳建敏
9.用異醇鋁溶液燃燒化學沉積α-Al2O3納米晶張增志，許海鳳，張利梅
10.仿生磷灰石涂層與鈦基體結合強度的劃痕法實驗梁芳慧，王克光，周廉
11.新型含氨丙基聚硅氧烷基高溫硫化硅橡膠的制備吳擁中，李紅云，馮圣玉
12.Fe基非晶合金涂層的多晶型晶化過程研究向興華，穆曉冬
13.碳納米管的化學鍍Au研究李霞，馬希騁，李士同，溫樹林，倫寧
14.增強氈C/C復合材料的結構和性能李紅，孫晉良，任慕蘇，周春節，張家寶
15.稀土對SiC納米粉體機械合金化形成的影響揭曉華，程秀，蔡蓮淑，謝光榮
16.SiC晶須和Ti(C,N)顆粒協同增韌Al2O3陶瓷刀具的研究蘭俊思，丁培道，黃楠
17.Ga,In對Fe40Ni40P14B6共晶合金非晶形成能力的影響甘章華，楊依強，肖建中
18.空氣中周期管陣列的聲波禁帶研究趙宏剛，韓小云，溫激鴻，王剛
19.納米TiO2表面包覆致密SiO2膜的試驗研究鄒建，高家誠，王勇，李易東，文敏
20.旋轉填充床中反溶劑重結晶法制備超細硫酸沙丁胺醇實驗研究馬靜，王玉紅，梅，陳建峰，甄崇禮
21.沖擊波在泡沫鋁中的傳播和衰減特性程和法，黃笑梅，薛國憲，周正存，韓福生
22.ZnO、PbO和SiO2納米復合物的制備與結構表征趙新強，周秋香，王延吉，張繼炎
23.含1,4-萘基氯化聚芳醚酮酮無規共聚物的合成與性能徐海云，程樂華
24.納米ZnO摻雜對ZrO2(8mol%Y2O3穩定)電性能的影響研究黃英才，劉毅，勞令耳，袁望治
25.紫外光固化改性環氧丙烯酸酯涂料的研制田志高，陳紅艷
26.摻鋯納米TiO2制備表征及其對光催化活性的影響畢懷慶，袁文輝，韋朝海
27.La0.67Sr0.33-xCuxMnO3的室溫磁電阻效應劉興民，唐貴德，劉力虎，侯登錄，高書俠，楊連祥，潘成福，聶向富
28.材料科學與工程 聚酰亞胺薄膜的制備及其摩擦學性能研究楊祖華，王剛，王鴻靈，閻逢元
29.納米ZnFe2O4的低溫固相合成及其電磁損耗特性吁霽，莊稼，遲燕華，涂銘旌
30.表面修飾納米ZnO對粘結固體涂層摩擦學性能的影響岳美娥，周惠娣，陳建敏
31.聚氨酯泡沫塑料吸能特性研究張海波，孫金坤，譚立偉，劉宏偉
32.新型抗靜電劑的合成及性能研究張洪波，蘇春輝，李林
關鍵詞：材料科學;概論;教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）07-0091-02
“材料科學概論”是杭州電子科技大學工業管理專業的一門學科基礎課，主要講授材料的基本知識[1，2]。工業管理專業學生一般只上過大學物理課，對材料學的認識十分有限，如何充分調動學生的學習興趣和積極性就顯得尤為重要，這需要對課程的講述內容、講授方法及考核體系等進行改革與優化。經過兩年來的教學實踐發現，存在的主要問題如下。
1.由于專業之間的不同，學生在學習該門課程時有一些難度，這也影響了學生的學習興趣。因此，需要進一步精簡課程的教學內容，對于部分是教學難點而非教學重點的知識點進行簡單介紹，不再進行著重講解，減輕學生的思想負擔。同時，進一步完善理論聯系實際的教學方法，提高教學效果。在今后的教學過程中，對重要的知識點還需要多次講解。此外，進一步提高課程的通識性，能夠對問題進行深入淺出的闡述。
2.學生學習的主動性和積極性有待于進一步調動，學生自主學習的能力有待進一步提高。總體來說，本門課程整個教學過程比較順利，按規定計劃執行，但是也存在個別同學不能按時出勤、作業完成情況不夠理想等問題。這就需要進一步提煉教學內容、改變完善教學方法及課程的評估方法，增強學生的學習興趣，變被動學習為主動學習，這樣效果會好很多。
3.單純的理論教學很難滿足學生的實際需求，也難以調動學生學習的積極性，要結合實驗教學和實踐實習活動才能達到好的教學效果。
“材料科學概論”對于學習后續課程有非常重要的影響，國內外也非常重視同類課程的教改工作。青島科技大學將“材料科學導論”作為校級精品課程進行建設，教學方法是學生參與的互動式教學方法，以多媒體教學、課堂討論等形式，鼓勵學生進行研究型學習，啟發學生在學習知識的同時，深入思考，培養創新意識。中國礦業大學2011年將面向非工科類學生的“材料科學概論”進行了教學改革，并取得了較好的教學效果。南昌大學材料科學與工程學院積極開展“材料科學概論”的教改工作，課程的CAI課件獲2004年江西省高等學校優秀多媒體教學課件二等獎（第一）。“材料科學概論”的教學改革研究與實踐，對于以培養能力、提高素質為中心的新型教學模式的探索與研究和全方位學生能力與素質的提高具有重要的意義[3]。
一、課程改革的理念及思路
本課程以多媒體授課為主，以實驗實踐及研討型教學為輔，授課內容豐富、涉及面廣，注重學科交叉。本課程旨在于培養學生對物理、數學等基礎理論知識的掌握，同時，通過相關的實驗實踐過程，加強學生對實用性技術能力的培養，提高他們的動手能力。通過增加課外學習訓練任務，提供學生更多自主思考和探索的空間。本課程擬以“有色金屬材料”和“非金屬材料”為主要研討對象，在授課過程中為學生設定專題研討，即通過選擇具體類型的材料并以其為載體，豐富課程內容，通過教師與學生之間的交流與探討，讓他們體驗科學研究的過程，啟發學生研究與探索的興趣，學習科學的思維方式與研究方法，培養創新意識與創新能力。這種專題研討課的設置，調動了學生學習的主動性，有利于學生創新能力的培養。同時，可以引導學生跟蹤材料學科前沿技術的發展狀況和對知識的更新了解，提高學生的綜合素質。在上述基礎上，改變一卷定成績的考核方式，采用記錄、報告、自評、互評等多種方式進行評估，通過考核方式的改革，降低學生的考試壓力，提高教學成果評價的有效性和完善性[4，5]。
二、課程改革具體內容
1.教學內容調整與優化：優化教學內容安排，注重學生創造性和發散性思維方式的培養。
2.教學方法改革：改革傳統的以傳授知識為中心的教學模式，以培養能力為中心。開展案例教學、重點講授、課堂討論等多種形式的教學，提高學生學習的主動性和積極性，推動學生自主學習，提高學生學習新知識、新經驗的能力。
3.增加實驗教學環節和課外學習訓練任務，提供學生更多自主思考和探索的空間。
4.專題研討活動：布置2～3個專題，推動學生主動實踐，發現問題，并進行研究，提出解決問題的方法，組織PPT，進行討論與交流，并撰寫小論文。通過專題研究活動，培養學生發現問題、解決問題、分析歸納、溝通與交流等多方面的能力，提升學生的綜合素質。
三、課程改革實施方法
本項目采用理論研究和教學實踐相結合的形式，探索了一套以培養能力和提高素質為中心的課程教學模式。項目主要分為教學內容調整與優化、教學方法改革、專題研討活動及考核方式等幾部分內容。
1.教學內容調整與優化。為了適應科學技術快速發展的需要，增加材料科學及實驗等方面的前沿知識的介紹，增加一些工程案例，并適當精簡傳統教材中的一些難點而非重點的教學內容。
2.教學方法改革。教學方法上，改革過去以傳授知識為中心的教學模式，建立以培養學生學習新知識、新經驗的能力為中心的教學模式。課程教學設計了案例教學、自主學習、課堂討論、重點講授等環節。對一些基本概念、基本方法等一看就能理解的內容讓學生自主學習，不理解的問題記錄下來，帶到討論課上來討論。每次課安排適當時間，針對學生在學習中發現的問題進行課堂討論，相互啟發。針對課程中的重點和學生提出的一些疑難問題進行講授，并對教學內容進行歸納和總結。
3.增設實踐實習環節。結合材料專業的本科生教學科研平臺及各個實驗室的實驗設備，重點開展一些材料力學性能方面的實踐教學活動。同時，結合我們的校外實習基地，給學生增加高分子材料方面的課外學習訓練任務，提供給學生更多自主思考和探索的空間，通過理論教學與實驗實踐操作相結合的教學模式，提高學生的綜合能力，培養學生運用課程知識分析和解決實際問題的能力。
4.專題研討活動。專題研討活動主要以培養學生發現問題、調研問題、分析及解決問題的能力為中心。專題研究活動設計了主動實踐（含提出問題、分析問題、解決問題）、組織PPT、討論交流等環節。學生分組針對專題進行調研、分析研究，提出自己對相關專題的看法，并要求學生做10分鐘PPT，進行交流和討論。在此過程中提高學生學習的主動性和積極性，培養學生調研、組織及解決問題的能力。通過學生主動實踐，發現問題，提出解決問題的方法，進行討論與交流，培養學生分析歸納、溝通與交流等方面的能力。比如：如何快捷準確地找到相關文獻資料，如何準確地表達學術見解，如何流暢地進行學術交流等。在這里，教師不再是傳統教學的“傳道授業解惑”角色，而是在引導、幫助學生了解解決問題的基本思路，鼓勵學生自己探究解決問題。
5.考核方式改革。改革以往一卷定成績的方式，在考核方式上采用記錄、報告、自評、互評等方式評估，并建立完整可靠的評價系統，從評估的角度提高學生學習的導向作用。通過考核方式的改革，降低學生的考試壓力，提高教學成果評價的有效性和完善性。
四、結論
通過分析課程目前的教學狀況、存在的主要問題及國內外同類課程的情況，我們提出了適合于該課程改革的理念、思路及目標。以提高學生學習新知識、新經驗的能力為中心，開展案例教學、課堂討論等多種形式的教學，提高學生學習的主動性和積極性，推動學生自主學習。以培養學生發現問題、分析問題及解決問題的能力為中心，通過實驗實踐過程及一系列專題研討活動，培養學生發現問題、解決問題、分析歸納、溝通與交流等多方面的能力。本課程教學改革的特色在于以下幾個方面。
1.以提高學生學習新知識、新經驗的能力為中心，開展案例教學、課堂討論等多種形式的教學，提高學生學習的主動性和積極性，推動學生自主學習，提高學生學習能力。
2.以培養學生的綜合能力為中心，通過實驗實踐和課外實習過程，培養學生主動實踐、發現問題、研究并解決問題;通過制作PPT、討論與交流及撰寫小論文等一系列專題研討活動，培養學生分析歸納、溝通與交流等多方面的能力。
綜上所述，本課程改革通過提煉教學內容、改革課程教學方法、開展課程專題研究、開展實驗教學和實踐實習等活動，充分調動學生學習的積極性和主動性，在傳授知識的同時，全方位地提高學生的能力和素質，并總結、探索出一套以培養能力、提高素質為中心的新型教學模式。
參考文獻：
[1]師昌緒.材料科學導論[M].北京：機械工業出版社，2001.
[2]李強.美國和歐洲的材料科學與工程教育[J].高等理科教育，2002（6）：33-40.
[3]李云，吳玉程.《材料科學導論》課程內容及教學的改革與實踐[J].合肥工業大學學報：社會科學版，2006，（20）：12-14.
1展示結果引導入門，直觀易懂
《材料科學研究方法》涉及知識面廣，綜合性強，且是一門應用性強的課程。很多基礎知識在課本上不可能詳述，因此該課程相對來說比較難入門。筆者嘗試采用展示測試結果的方法來引導入門，能讓學生直觀易懂，從開始就知道一種研究方法能得到什么結果，解決什么問題。比如在講解熱失重分析方法時，開頭列出一張熱失重曲線圖，橫坐標是樣品溫度，縱坐標是樣品質量份數。讓學生明白，熱失重方法能得到一種材料在不同溫度下的質量變化結果，表征熱穩定性能。從而引發學生興趣，去深入學習這種研究方法的細節和原理。這種方法在其他章節如紅外光譜、核磁共振、電子顯微、光電子能譜和X射線衍射等中都可以采用。有些結果學生可能開始看不懂，但這樣更引發了他們的求知欲望。這樣，從實例分析測試結果出發，引發學生好奇，能讓學生主觀能動的聽講和學習。
2強調注意事項，闡述原理
細節決定成敗。《材料科學研究方法》中的儀器測試原理雖然明了，但是實現該原理的前提是要讓測試條件符合理論，因此有很多細節必需注意。這些細節不但影響測試的準確性，更能夠深入全面反應儀器的測試原理，從而讓學生更深刻掌握該儀器的原理、操作和應用。比如熱失重分析中，樣品質量份數能準確測量的理論前提是樣品在一個恒定氣體氛圍中，還要保護好天平。為達到這個條件，需要往爐子中通平衡凈化氣體，往天平裝置中通平衡惰性氣體和冷卻水。這些細節強調了，學生對熱失重分析的條件就會印象深刻，從而在測試中得到客觀準確的結果。
3結合性能規律講應用，提升興趣
《材料科學研究方法》的課程目標是要讓學生掌握各種材料分析方法，靈活應用各種材料分析工具。因此必須結合材料研究應用實例來講解分析儀器的應用。但如果只將例子泛泛而談，學生知其然不知其所以然，結果只能是蜻蜓點水，過眼云煙。如果能結合學生以前學到的材料物理和化學知識，闡明某種分析方法在材料結構性能規律上發揮作用的原理，則不但讓學生溫故了以前學到的理論知識，而且加深了學生對該分析方法在材料應用中的印象，極大提升了學生的學習興趣。例如筆者在講述DSC在聚合物結晶上的應用時，便結合DSC圖譜，給學生回顧了大量聚合物結晶學知識，包括不同晶型、再結晶作用、結晶度、熱歷史的影響等。這使得學生不但學習了DSC的應用，更學會了對理論知識的科學論證，引發了強烈的學習興趣。
4制作操作視頻，增強實踐
《材料科學研究方法》不僅要讓學生學會基本原理，更要讓學生會操作和應用。但是不同儀器具有不同的操作步驟和條件設置。這些操作步驟和條件設置即使記憶再好的人第一次學會后，在以后的操作中也會忘記某些細節。而制作操作視頻則可以將一臺儀器的操作步驟和條件設置完整的記錄下來。這不僅有助于學生的操作實踐，而且能起到保護儀器的作用。因此操作視頻可以讓學生學習該課程后有信心對該儀器和相應研究方法進行進一步的實踐和探索。
5結論
材料科學研究方法是一門綜合性和應用性很強的課程。對該課程事半功倍教學效果的方法有：授課教師知識面廣；對分析方法講解要通俗易懂；對儀器知識講解細致入微；對應用實例講解深入淺出；制作操作視頻，增強實踐。
作者：歐陽星陳大柱單位：深圳大學材料學院高分子材料與工程系
無
(f0003)壽山千尋碧，桃李幾度紅——熱烈祝賀王啟東先生九十華誕 無
研究論文
(811)有序多孔結構二氧化鈦薄膜的制備和應用 趙莉南 王藜 胡曉斌 張荻
(816)w、mo、re基體熔鹽電沉積ir涂層初探 仝永剛 白書欣 張虹 陳柯 朱利安 李順
(821)膦酸改性鈦酸鋇/聚苯乙烯復合材料制備及其表征 林明偉 李明
(825)利用水溶性模板合成zns：mn^2＋納米管 吳鴻軒 杜寧 翟傳鑫 吳平 楊德仁
(829)pvc/cpe/caco_3復合材料的力學性能 陳韶輝 宋義虎 都佩華 朱肖楠 鄭強
(833)不同水熱條件下的納米γ-alooh聚集生長方式分析 郝保紅 田莊 方克明
(840)聚砜的靜電紡絲工藝及其產品的熱處理 劉雷艮 潘志娟 張露
(846)有序靜電場紡絲制備納米纖維圖案 蒲娟 蔣亞東
(850)鋁微顆粒在輥壓振動磨中的質能轉換 陳星建 王樹林 徐波
(855)溶膠—凝膠自燃燒法制備w型鋇鐵氧體的熱處理工藝 熊征 朱錫 張立軍
(860)si（100）預結構基底對si雕塑薄膜三維模擬生長的影響 梁景舒 陳子毅 余夢影 江紹基
(864)mnox/ac的制備及電催化氧化降解苯酚 于秀娟 高銘晶
(869)cu基al摻雜zno多層薄膜的生長及其性能 王鈺萍 呂建國 葉志鎮
(874)lamgal11o19：yb,mn熒光粉中yb^2＋與mn^2＋的能量傳遞 關淼嘉 許貝貝 解君華 莊逸熙 邱建榮
(879)溶膠機械活化及其溶劑對lifepo4/c結構和電化學性能的影響 葉欣 高明霞 殷月輝 劉永鋒 潘洪革
(885)缺鐵ycazrvig鐵氧體的電磁性能 黃銀寅 楊建 金宇龍 王加仟 丘泰
(889)微乳液法制備nife2o4/sio2核殼納米復合粒子 溫九平 胡軍 倪哲明
(893)復合納米纖維靜電紡絲法的制備及其磁性 莊寶彬 陳金方
(898)sral2合金的儲氫動力學性能 孫凱 朱云峰 張偉 李李泉
(902)urea-zncl2離子液體中電沉積zn-ti合金 吳青 徐存英 華一新 王波 叢曉波 李艷 劉成虎
(906)擠壓速度對工業純鈦室溫ecap變形孿晶的影響 趙健 趙西成 楊西榮 雷娜 王海
(911)骨形成蛋白-2轉染mg-63細胞增加其對殼聚糖膜的粘附 范麗 盧巖 林慧平 姚航平 林軍
(916)基于sr-ct技術的泡沫鋁力學性能 李? 汪敏 戚曉利 馮建有 劉曉輝 胡小方
(920)強堿弱酸鹽溶液對單晶硅太陽能電池表面織構化的影響 王立娟 周炳卿 那日蘇 金志欣 田曉
(925)不同粒徑膨脹石墨的制備及其微觀結構 趙紀金 李曉霞 豆正偉
&nb
sp; (929)co-finemet非晶合金晶化動力學及其納米晶粉芯的磁性 王貞 劉靜 汪汝武 甘章華 徐勇攀 范麗霞 盧志紅
(935)聚乙烯/硅橡膠共混膜的制備及其透氣性能 畢大鵬 李家政 潘明旺
(940)裂尖塑性區內方向應變能裂紋擴展歸一化準則 陳澤宇 龔凌云
(943)tio2/活性炭復合體超臨界沉淀法制備及其光催化性能 陳偉 劉建本 李佑稷 李雷勇 曾夢雄
(949)廢膠粉的表面處理及在天然橡膠中的應用 丁國新 程國君 楊小龍 逯全縣
(954)t250馬氏體時效鋼旋壓薄壁圓筒變形 范趙斌 韓冬 段述蒼 伍燕 韓京霖
熱點評述
(958)金、銀納米粒子包覆核殼結構微球的制備與研究進展 王晨 古宏晨
關鍵詞：動畫演示 材料科學基礎 多媒體
中圖分類號： TB30-4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（c）-0-01
材料科學基礎是一門重要的專業基礎課程，是學生全面接觸專業領域、從基礎課到專業課的過渡課程，具有概念多、學科知識面寬、應用基礎理論廣泛而抽象的特點[1-2]，例如：原子的堆垛順序、缺陷的運動等概念和知識都是學生難以理解和教師難以語言描述的。“一位教師一本書、教室+黑板+粉筆”的傳統課堂教學模式已難以滿足要求。因此，如何提高學生學習這門課程的興趣和效率是一個值得研究的方向。隨著計算機技術的不斷發展，把文本、圖形、動畫、聲音和視頻等運載信息的媒體集成到一起，并通過計算機綜合處理和控制[3，4]。這種將計算機技術、網絡技術和教育軟件有機結合的教學系統既可提高教學過程中的信息傳遞量和教學內容的科學性、先進性、趣味性，又可加強學生與教師的實時交流，使廣大學生得到最優質的教學資源，還可以方便學生在不同時空根據需要進行自主化、個性化學習，從而提升教學效果。
1 動畫課件的設計思想
根據《材料科學基礎》課程的特點，利用動畫課件形象地表達了課程中的原子結構、空間點陣和原子堆垛過程等教學內容。利用動畫的矢量彩圖演示和模擬了原子的堆垛方式、材料的斷裂變形過程和結晶過程。既能有效地提高學生的感性認識，又使抽象的概念具體化，對提高課堂學習效率，增強學生學習的主動性有積極的效果，為了達到良好的教學效果，主要采取如下的研究方法：（1）課件的界面設計：課件的界面設計遵循美觀、大方、統一的原則，盡量使教與學兩者在使用過程中能一目了然。（2）動畫及圖像的演示設計：本項目中的動畫將微觀過程宏觀化，變教師單純的語言描述為動畫模擬演示加教師的精講點撥，形象、生動、直觀感染力很強，清晰、突出地顯示出需要強調的主要內容，可使難點化解，大大簡化復雜的教學過程，減輕教師的工
作量。
2 動畫課件的制作
課件中的素材動畫影片均是由逐幀動畫制作而成，其中需要從外部導入一些SWF和JPG格式的文件，利用Shockwave Flash 中的“Private sub”語句來實現。另外，在動畫中需要輸入一些復雜的公式，通過在Word里面把背景色設置與Flash課件的背景色一致，然后再利用Math Type輸入公式，最后利用Photoshop等軟件把它們剪切出來做成圖形，從而放置到場景中，調節到合適的位置，形成所需要的動畫，圖片和動畫均可放大到全屏，這樣更便于看清楚每一細節。
材料的晶體結構類型主要決定于結合鍵的類型及強弱。結合鍵主要有三種類型，即共價鍵、離子鍵及金屬鍵。金屬內原子面之間相對位移，金屬鍵仍舊保持，故金屬具有良好的延展性；而對于共價晶體而言，在外力作用下，原子發生相對位移時，鍵將遭到破壞，故共價鍵材料是脆性的。在講述這部分內容時，用生硬的課件很難講述清楚，如果采用動畫演示既可以將這部分內容敘述清楚，同時又可以很生動有趣，圖1為金屬的變形和共價晶體斷裂的部分動畫的靜態圖片。
同時，在講述晶體中原子的堆垛方式這部分內容時，面心立方與密排六方雖然晶體結構不同，但配位數與致密度卻相同，其主要原因是因為這兩種結構的最密排面（111）面與（0001）面原子排列情況完全相同，但是其沿[111]方向與[0001]方向的堆垛順序不同，因為原子的堆垛是一個動態過程，很難用傳統的、靜態的課件講述清楚，而采用動畫演示則可以非常生動地把這部分內容講述清楚，圖2為這兩種晶體結構堆垛過程的部分動畫的靜態圖片。
3 結語
針對《材料科學基礎》精品課程建設中的教學難點環節，以共價晶體與金屬的斷裂以及面心立方與密排立方在密排面密排方向的原子堆垛順序為例，設計制作動畫和圖片并進行了集成，豐富了課堂內容，帶動了專業課程教學的信息化、現代化進程，激發了同學們的學習興趣，增強了教學效果。
參考文獻
[1] 宋強，崔洪芝，謝鯤，等.材料科學基礎多媒體課件開發[J].中國現代教育裝備，2010，17：35―36.
[2] 劉強春.材料科學基礎課程教學體會[J].中國科教創新導刊，2009（20）：96―98.
關鍵詞：材料科學與工程 認識實習 實踐 改革
中圖分類號：G 642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（a）-0233-02
Education Reform and Thinking on the Cognition Practice of Materials Science and Engineering
Xu Leihua Chen Hui Gu Yongqin Zhu Lei Ou Xuemei
（School of Material Science and Engineering， China University of Mining and Technology， Xuzhou， the People’s Republic of China， Xuzhou Jiangsu，221116，China）
Abstract：Cognition practice is a important teaching link in the specialized training plan of Material science and technology. We analysed the current situation of the speciality cognition practice and found the problem that existed in the process of practice. According to the results of the analysis， we have reformed the design of practice and improved practical teaching.
Key Words：Material science and engineering； Cognition practice； Reform
材料科學技術的發展，是國民經濟發展的重要基礎，為航天、航空、信息、國防、交通等高新技術進步提供了有利的支撐作用。材料科學與工程專業以物理學、化學為理論基礎，系統學習材料科學與工程專業的基礎理論和實驗技能，并將其應用于材料的合成、制備、結構、性能、應用等方面研究的學科[1]。隨著社會經濟和科學技術的不斷發展，材料科學與工程專業人才培養的實踐能力和綜合素質的要求也越來越高。實習是把理論教學和社會實踐聯系起來的有效途徑，因而實習課程已經成為材料類本科生培養計劃中的重要教學環節。
為了使課堂教學與生產需求密切聯系，培養學生理論聯系實際的能力，提高學生實踐能力和綜合素質，必須強化認識實習環節。大二結束時，大多數工科學生完成基礎課程的學習，開始轉入專業課程的學習。此時，學生對該專業課程的學習和未來的就業方向充滿期待但又缺乏了解，認識實習作為學生了解該專業在實際生產中的應用窗口，能夠幫助學生建立初步的專業概念并激發其學習專業課程的興趣和愛好，為其未來兩年的專業課程學習提供動力。因而，精心安排的認識實習對學生培養至關重要。
1 材料科學與工程專業認識實習現狀分析
在多年實習教學的基礎上，我們總結了開展實踐教學的經驗，同時也發現一些問題。認識實習中常遇到或發生的問題主要有實習單位的落實，實習教學的模式以及學生思想重視程度等問題。
近年來，受金融危機的影響，一些行業不景氣，相關企業的經濟形勢也非常嚴峻，有些甚至都停工檢修。這些單位不愿意接納本科生進行認識實習，而且在生產不旺盛的企業里實習，學生的收獲非常有限，甚至會影響其學習該專業的積極性。有一年，認識實習在一個從事金屬件熱處理的工廠進行，該廠工藝設備陳舊，能耗高，工人作業環境惡劣。當時就聽到有學生悄悄說到“材料專業畢業后就在這樣的工廠工作啊， 真不該報考材料”。顯然，實習單位的選擇不當大大影響學生的學習熱情。還有一些企業出于安全考慮，對接受大學生參觀實習缺乏積極性，不愿意承擔相應的社會責任。因此很難與之建立起長效的合作機制。
由于材料專業人數眾多，大多數實習單位場地局促，都是讓企業負責人員帶領學生參觀生產流程的各個環節，且生產現場噪音大，大多數學生反映無法聽清工作人員的講解，對生產流程中各個環節的運轉掌握不到位，實習效果不盡如人意。
有些學生重視理論課程的學習，而輕視實踐教學，對實習重要性的認識不夠。在實習過程中，這些同學走馬觀花，無意于對生產流程的觀察，也就很難對復雜的生產流程建立起整體印象，對專業理論知識在實際中的應用也難以建立感性認識。這也使得實習效果不盡如人意。
2 材料科學與工程專業認識實習的改革與思考
為了提高認識實習的效果，提高實習質量，我們從實習單位的選擇，實習模式以及實習效果的考核等3個方面進行了改革。
2.1 實習單位的選擇
單位的選擇應以學生為主體，按照本科生的培養計劃，結合該專業特色來選擇適合的實習單位，為學生了解專業的典型生產流程提供信息渠道。具體來說，實習單位的選擇應本著能給學生產生良好、正面印象的原t。一些知名的國內外大中型企業，擁有先進技術和設備，往往更能夠引起學生的關注，激發學生的實習興趣。并且，這些企業重視其社會責任和企業形象，愿意支持與配合高校的認識實習工作，為認識實習提供更多的便利條件。此外，實習單位的選擇還應該考慮是否適合認識實習的開展。例如，一些大型企業，其自動化程度高，大多數生產過程都通過控制儀表來完成，現場少有人工操作。在這樣的企業實習，學生無法觀察生產線內部的流程和工藝，連續生產設備如同原料和產品之間的黑匣子，難以產生感性認識，對于專業的了解幫助不大。這類企業雖然技術先進，但并不適合認識實習。相反，一些中小型企業，由于自動化程度不高，學生可以深入生產車間參觀生產流程，近距離觀察各種設備，甚至是人工的生產操作，因而對原料到產品的生產過程有深刻的感性認識。所以認識實習單位的選擇要綜合考慮多方面的因素，以適合認識實習的開展，達到實習目的為根本。
為了更好地開展認識實習工作，我們利用校企合作平臺以及校友的力量在重型工程機械著稱的徐州和經濟活躍的常州建設了實習基地。實習單位涵蓋了大中型國企，徐工集團，中車集團，德資Bosch-Rexroth公司以及中煤科工集團常州研究院有限公司等多家大中型國企外企下屬的工廠和車間，為認識實習的順利、高效的開展提供了強有力的保障[2]。
2.2 改進實習模式
為了提高實習的質量，改善實習效果，我們對實習模式進行改革，一改以往直接把學生送到實習地點，學多學少都是學生自己掌握，無法保證實習質量，而是按照實習前準備―進廠實習―實習后總結的思路開展實習工作。實習之前，在學校召開實習動員大會，首先把即將參觀實習的廠家企業提前告知學生，布置學生查閱相關資料，對實習單位的產品、工藝流程進行了解，以及對所涉及到的專業知識做到心中有數。實習過程中，到達一個實習單位，首先請實習單位的技術負責人介紹，使學生對實習對象有個理性的認識，然后分成幾個小組，每個小組分別由一個企業技術人員和一個指導教師帶隊，參觀和實習生產流水線，將所學理論放到實踐中驗證；參觀完畢后，全體集合，對參觀產生的疑問進行統一解答，從實踐又回到理論。通過理論―實踐―理論的思路，取得了最佳實習效果[3]。
2.3 改革綜合考核措施
有效的考核方式，能夠幫助學生樹立對認識實習的正確認識，在培養計劃改革中，加大認識實習課程的學分，有利于提高學生對認識實習課程的重視，在機制上起到促進和激勵學生認真參與認識實習的作用。考核不僅是保證實習效果的必要手段，而且能夠促使學生在實習過程中深入鉆研，琢磨理論知識和生產實際的有機結合。每個實習單位的參觀完畢并不意味著實習的結束，我們要求學生對每一次參觀有詳細的現場實習日記，并轉化成實習報告。實習報告的內容不僅包含所實習企業的基本概括，更重要的是要對現場技術人員講解的生產原理、工藝流程、主要控制參數等內容進行總結歸納，內化成自己的知識。此外，實習報告中還要求學生針對自己的專業方向，結合實習的內容，闡述個人的理解和體會，以啟發學生思考問題，拓展思路。同時，為了提高學生的主動性和積極性，我們鼓勵他們與現場指導人員互動與交流，對生產流程提出問題，并及時記錄學生在實習過程中的學習狀態。通過綜合考核現場實習情況和實習報告，樹立學生對實習的正確態度，來督促學生對教學內容掌握，以期達到良好的實習效果。
3 結語
中國礦業大學歷來重視學生的實習環節，近年來，學校加大對學生實習的經費投入，加強學生實習教學質量的控制和提高。經過多年的努力，我們在材料科學與工程專業認識實習教學的探索和實踐中，已經在徐州和常州初步建設一批管理科學，技術先進的實習基地。在實習教學過程中，我們豐富了實踐經驗，拓寬了學生的專業知識和視野，提高了學生獨立思考的能力，也培養了學生的工程意識。但是，我們也意識到：實習質量的提高是一項艱巨的、長期的任務，只有通過不懈的努力，用于探索與實踐，不斷完善現有實習條件，最大限度地啟發學生的創新思維，激發他們對專業方向的興趣，為專業課程的學習打下良好的基礎。
⒖嘉南
[1] 徐小燕，李巖，王德平.材料科學與工程專業認識實習教學改革的探討[J].廣州化工，2012，40（23）：162-164.
關鍵詞：自媒體；公眾平臺；材料科學教學
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）20-0131-02
材料是人類用來制造生產工具、器件以及產品的物質。從100萬年前的石器時代到青銅器時代再到現在的新材料時代，人類社會的發展歷程就是以材料發展為主要標志。在新媒體普及的今天，我院從培養專業應用型人才的目標出發，深入探索了自媒體對材料科學教學的輔助作用，取得了較好的效果，但也有不足之處，需要進一步完善和改進。
一、自媒體應用于材料科學教學的背景和意義
目前，在高等教育教學環節中，基于自媒體的QQ、微信、博客、論壇和電子郵件等工具已被高校教師逐漸采用，成為師生交流的一個重要平臺。其中QQ群被廣泛用于教學內容的討論和通知場所，學生可以在QQ群里就n堂疑問進行提問，而教師也能夠即時回復，消除學生的課堂疑慮。微信平臺具有操作便利、信息即時、內容豐富和消息推送精準等特點，深受大學教師的喜愛，成為信息交流和消息推送的重要工具。而私人博客以及公眾論壇則已成為專業知識學習的一種途徑，其中專業教師的私人博客中經常會相關行業最新動態以及最新知識。
據調查顯示，在專業課的教學中使用自媒體可以有效的將傳統的課堂教學進一步的延伸到課堂之外，進而發揮大學生的自學能力，使其突破傳統課堂學習所需要的時間和地點限制，能夠讓學生真正做到隨時隨地對自己進行充電學習。目前，在材料專業的教學過程中，自媒體的使用僅僅是作為一種特有的教學工具來使用來對課堂進行簡單延伸，例如通知、布置作業、收作業以及師生間交流等。自媒體應用的不充分，大大削弱了其作為一個學習和交流平臺的作用。究其根源，主要在于兩個方面：一是教師傳統的教學理念和自我學習上的創新不足。在大多數高校中，有較多數量的教師對新事物具有一定的排斥感。在面臨新的教學理念和方式采取消極的態度對待，不愿意花時間和精力去充電學習提升自我。二是學生對于自媒體的觀念還停留在娛樂層面上。自媒體在日常生活中出現頻率最高的功能就體現在娛樂方面，尤其是在智能手機、便攜筆記本及平板電腦普及的年代，學生更多的是使用這些工具進行娛樂而非用來學習。在此背景下，探索新媒體在材料專業的教學過程中的應用對材料科學的發展就顯得極為有意義。
二、自媒體在材料科學教學中的具體應用
1.自媒體在課前預習中的應用。課前預習在傳統科學教學中占據有比較重要的地位，它是對課堂知識學習的一個先前認識。倘若預習不充分，就會導致課堂學習的效率低下，增加了學習的時間和知識的理解難度。目前，在高校課堂教學中，教師很難去把控學生的課前預習情況，從而導致大部分學生課堂掌握知識效率低下。針對這種問題，可以采用自媒體的學習平臺對學生的課前預習情況進行掌控。教師可以采用自媒體平臺將上課需要掌握的知識列出，并配有一定的課前趣味練習，讓學生帶著問題在上課之前就通過網絡平臺查找所需要的知識，為課堂學習打好基礎。在此過程中，利用自媒體所具備的電子訪問記錄來對學生的課前預習情況進行掌控。
2.自媒體在課堂教學中的應用。自媒體平臺的一大特點就是能夠實時交流，基于這個功能，可以將傳統課堂教學設計成能夠實時互動的新型課堂教學。實時互動課堂教學主要包括了課堂講授、在線互動討論以及知識點在線測評這三個模塊，其中課堂講授為教師主導，在線互動討論為教師引導學生主導，知識點測評則以學生為主導的方式展開。
南京工程學院材料工程學院曾就“腐蝕與防護”這門課進行了實時互動課堂探索。在探索過程中，專業授課教師采用多種自媒體手段向材料科學專業的學生介紹了專業課程的相關知識點，并針對相關知識點引導學生結合課前預習的成果，提出自己的見解或者疑問，然后以小組方式討論解決，最終由每個小組得出一個結論并通過自媒體平臺將結論以圖文形式傳送給教師端，由授課教師收集并展示于投影上進行點評。課堂測驗則利用設計好的習題在自媒體終端，由學生打開并完成測試，教師可以實時查看每個學生的測試結果，并對其進行現場點評。
3.自媒體在課后復習中的應用。課程復習的目的就是對所學知識進行深化和轉化，回憶并理解各部分知識點之間的關系，將知識的點連接起來形成知識鏈甚至是知識網。高校教學過程中的復習過程是非常難以把控的，學生的復習與否、復習成功與否教師均無從考證。因此，針對上述情況，可以采用自媒體學習平臺來輔助學生的課后復習。教師可以在自媒體學習平臺上通過布置企業面臨的項目問題，讓學生以領任務的形式領取問題，然后利用課堂上所學的知識進行分析問題并提出解決方案，這樣一方面可以讓學生起到復習課堂所學知識的作用，另一方面也可以提升學生對所學知識有一個認同感，讓其明白所學的專業課知識與我們的生產生活緊密相連。
三、自媒體在材料科學教學中的具體分析
我校材料工程學院對材料學科的學生利用自媒體學習專業課程的情況進行了分析。圖1為一個學期的自媒體形式使用率的分布情況。
從圖1中可以看出，學生對于自媒體平臺學習方式已然有了較大的認同感，能夠主動采用不同的自媒體平臺進行自我學習。在這幾種自媒體平臺上，學生采用最多的是QQ和微信這兩個自媒體平臺，說明類似于QQ和微信這樣能夠實現即時通訊的自媒體平臺容易讓年輕學生接受，這也得益于智能手機的普及。另一方面也說明了學生越來越習慣于在自媒體平臺上與教師進行互動溝通。僅次于QQ和微信之后是BBS自媒體平臺，其最大的缺點就是無法獲得即時回復，進而造成學生對其使用率比QQ和微信低了很多。電子郵件自媒體平臺主要用于任務的過程以及各種通知的發放。飛聊作為移動的一款聊天軟件具有兼容于PC機和智能手機的功能，學生在學習過程中使用頻率也較高。使用頻率最低的為微博，主要是由于微博傳播知識面過于專業和狹窄，并且溝通非常不及時。綜合上述分析，在自媒體平臺中，具有實時交流的平臺最受學生和教師的歡迎，而實時交流性越差的平臺使用頻率也相對越低。
四、結語
21世紀是新“互聯網+”的時代，高校課堂教育也在這個科技突飛猛進的時代面臨著巨大的變革。高等學校的教育使命促使高校課堂教育發展的大趨勢是從傳統學校教學的教室中“走出來”，解放掉傳統課堂教育的時間和空間限制。利用新媒體來實現師生之間隨時隨地的互動溝通，使學生在學的過程中產生興趣，更能使學生在實踐中體會到知識的力量，這對于材料科學領域的教學來說有著重要的意義，也對其他學科教學改革有著一定的借鑒意義。
參考文獻：
1.構建“模塊化”專業課程體系
根據卓越工程師的培養目標，通過到企業調查走訪、問卷調查、畢業生反饋等方式，收集了對課程體系設置的意見和建議，結合“卓越工程師”培養目標，對材料科學與工程卓越工程師課程體系進行了模塊化設置。也就是將課程體系設置為由若干個完整的課程模塊構成的課程體系形式。材料科學與工程卓越工程師課程體系由材料制備基礎、材料加工技術、材料的性能、材料的檢測等四個模塊組成。每一個模塊又由若干門課程組成，分為必修課和選修課兩類。材料制備基礎模塊由材料物理化學、材料科學基礎、金屬塑性成型理論、材料科學導論（雙語）等組成；材料加工技術模塊由熱處理原理及工藝、金屬塑性成型工藝學、現代材料制備技術、金屬焊接工藝等組成；材料的性能模塊由材料力學性能、材料腐蝕與防護、材料物理性能等組成；材料的檢測模塊由材料分析技術、失效分析、計算機在材料科學與工程的應用等組成。這樣的課程設置，能夠突破學科專業領域的界限，靈活地設計和組織具有不同作用的課程模塊，從而構建具有不同價值取向的課程體系，以滿足學生的全面發展和個性發展需要。
2.科學合理地進行課程的整合和重組
根據教育部“卓越工程師”培養模式，結合材料科學與工程專業人才培養長期的實踐經驗，對課程進行了整合與重組；在制訂材料科學與工程專業“卓越工程師”培養計劃過程中，在原來的培養方案的基礎上，對課程進行重新的整合和重組。在進行課程體系的整合重組過程中，打破了各學科領域的界限，增加金屬凝固、塑性成型、焊接等內容，真正達到了“寬口徑、厚基礎”的目的。同時不受原有課程和體系結構的束縛，對課程進行了實質性的有機融合和重新組織。具體而言，改變了以往按人文科學、社會科學和自然科學分類或按照等級結構設置課程的做法，打破了原有專業、課程之間的壁壘，擺脫了學科知識系統的束縛；強調課程內容的綜合性，以跨學科的方式選擇課程內容、組織和整合課程體系。同學科知識的相互滲透、融合和新知識的吸收利用，保證知識結構的系統性和完整性；改變過于講究學科自身結構而導致的課程設置過細、過多和缺乏整體性的狀況；避免課程內容的脫節和交叉重復，精簡課程門類，減少必修課比例。比如：將以往的《固態相變》和《熱處理工藝學》整合為《熱處理原理及工藝》，將《材料力學性能》和《材料物理性能分析》整合為《材料性能》，將《金屬材料學》和《模具材料》整合為《金屬材料學》，將《現代材料制備技術》和《熱處理新技術》整合為《現代材料加工技術》等。并處理好理論與工程實踐、必修課與選修課之間的關系，大力加強實踐課程的體系改革。
3.結合企業需求，制訂企業培養方案
企業學習階段是材料科學與工程專業的工程教育不可或缺的階段，是整個教學計劃的重要組成部分，也是實施“卓越工程師培養計劃”的重要環節，按照材料科學與工程卓越工程師培養計劃，將嚴格按照“3+1”培養模式，其中1年企業實踐培養，著重完成學生的基本操作技能、分析解決工程實際問題能力的培養。使學生通過企業學習階段的學習和實踐，基本掌握金屬加工車間、熱處理車間、鍛造車間、表面處理車間、金屬材料檢測中心等部門的工作內容和基本生產操作技能，了解工程技術人員在熱處理車間表面車間、檢測中心等部門的作用及技術職責范圍，培養具有較強創新意識和實踐能力的材料科學與工程專業人才。同時具有靈活運用材料科學與工程專業知識與材料工程規范、團隊協作、跨文化環境交流、競爭與合作的能力，以及較強的創新意識和進行熱處理工藝設計、技術改造與創新的能力。所以企業培養方案包括：初步能力培養實訓、專業基本能力培養實訓、工程能力訓練、行業領域實習、畢業設計等環節。整個教學環節將依托企業、工程中心、重點實驗室開展，由校企共同參與培養過程，共同監控培養過程。
4.課程體系與能力培養的關系
材料科學與工程專業卓越工程師的主要任務是培養具備堅實理論基礎與專業知識、具有創新素質和工程能力，能在冶金、材料結構研究、金屬材料及復合材料制備、金屬材料成型等領域從事設計、研發、制備、加工、分析檢測、管理等方面的高級工程技術和管理人才。根據卓越工程師的培養目標，在整個培養過程中的課程設置緊緊圍繞這一主題，如圖1所示。如第一學年和第二學年的課程：大學英語、基本原理概論、思想和中國特色社會主義理論體系概論、高等數學、大學物理、大學化學等，能夠為卓越工程師提供工作所需的工程科學技術基礎知識以及一定的人文和社會科學知識。第二學年第2學期和第三學年的課程：電工學、機械設計基礎、材料物理化學、材料科學基礎、熱處理原理及工藝、金屬塑性成型理論、材料力學性能、材料分析技術等，為卓越工程師奠定專業的基本理論知識；校內的工程實訓：金工實習、專題實驗，讓學生初步接觸生產實際，使學生具備解決工程技術問題的初步技能；1年的企業工程訓練項目包括：認識實習、生產實習、專業實訓、畢業論文等，讓學生全身心地投入到企業的生產實踐中去，接觸生產一線，體味企業文化，使學生逐步掌握解決工程實際問題的能力，并學習與同事相處、團隊合作、交流溝通等方面的知識。在卓越工程師培養計劃中，課程體系的設置是至關重要的。它的合理與否，直接決定了人才培養的質量。我校材料科學與工程專業作為“卓越工程師”培養的試點專業后，與我省金屬材料相關企業進行深入溝通，聽取各方面的意見，對原來的材料科學與工程專業卓越工程師培養計劃的課程體系進行優化。課程體系的優化堅持了“厚基礎、寬口徑、廣適應、強能力”的人才培養理念，體現了“優化基礎、強化能力、提高素質、發展個性、鼓勵創新”的應用研發型人才培養教學改革要求，并體現我專業的人才培養特色，在今后的卓越工程師培養過程中將繼續地完善和優化。
作者：萬明攀 張曉燕 向嵩 馬瑞 雷源源 單位：貴州大學
摘要：“材料科學基礎”是本科院校材料類專業較為重要的專業基礎課程，是專業課和公共基礎課之間的橋梁。為適應高等教育改革的要求，本文根據安徽建筑工業學院材料類專業的培養目標和方案，對“材料科學基礎”大平臺教學進行了探討，堅持加強基礎、拓寬專業、注意理論體系的貫通融合、與專業課的銜接等原則，對材料類專業“材料科學基礎”的教學內容進行了優化重組。
關鍵詞：材料科學基礎；課程體系；優化
中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）09-0119-03
隨著現代科學技術的高速發展，自然科學之間更加相互滲透、融合和交叉。陳舊的基礎課教學內容和體系與新的科學前沿理論的矛盾日益突出，因此，有必要對現有的知識體系和專業格局進行調整和重組，建立綜合性材料科學與工程專業，以適應未來知識經濟的發展對材料類專業人才的需求。“材料科學與工程”專業在教育部1998年正式頒布的本科專業目錄中作為引導性專業提出，體現了材料科學與材料工程相互交叉與相互滲透綜合的發展趨勢，也符合社會所需復合型人才成長的要求。“材料科學基礎”是該專業的一門重要的專業基礎課程，擔負著公共基礎課和專業課程之間的銜接作用，也是研究生入學的必考課程。該課程對材料科學與工程專業人才運用理論知識解決實際問題的能力的培養、創新能力的培養、科學的思維方法的培養和整體知識結構的構建具有奠基作用。因此，我們在教學內容方面進行了改革與優化整合。
一、教學內容優化的動因
根據教育部提出的拓寬專業口徑、按專業大類進行人才培養的基本思路及1997年國務院學位辦頒發的新專業目錄中提出的引導性專業——材料科學與工程專業，部分高校材料類的專業設置不再分為無機非金屬材料工程、高分子材料與工程和金屬材料，而是按照材料科學與工程一級學科進行重新設置，“材料科學基礎”作為材料科學與工程專業的專業基礎課，其教學內容和教學體系也進行了相應的改革。安徽建筑工業學院作為建筑類一般本科院校，其材料類專業是按二級學科進行課程設置，設高分子材料與工程、無機非金屬材料工程以及電子科學與技術（電子材料方向）三個材料類專業，各成體系。其中關于材料科學基礎的教學從各專業課程的安排上看，無機非金屬材料工程專業和電子科學與技術（電子材料方向）專業開設“無機材料科學基礎”，其重點是無機材料的結構、組成和性能之間的關系及其變化規律，內容相近；而高分子材料與工程專業未單獨開設材料科學基礎課程，材料科學基礎中大部分相關的理論分散在專業基礎課程“高分子化學”和“高分子物理”中，其中涉及較多的是制備科學而關于高溫燒結、擴散、固相反應和相變過程及晶體結構和缺陷理論則涉及的較少。然而，社會需要的人才正向著復合型人才發展，材料也正在向著功能型和復合型發展，因此為了滿足社會對材料類人才的要求，培養人才應具有大材料專業的理論基礎，故必須對無機材料科學基礎的教學內容進行合理的優化和整合，同時考慮安徽建筑工業學院的特色，構建具有自己特色的“材料科學基礎”一級學科平臺課程體系。
二、教學內容的優化原則
圍繞材料科學與工程專業培養目標和人才培養規格構建具有建筑類一般本科院校辦學特色的材料科學基礎學科基礎平臺課程，其重點是“厚基礎、寬口徑”，夯實學生的學科基礎知識，強化實驗技能的培養，增強學生對社會的適用能力；加強相關課程的綜合，一起考慮高分子材料與工程、無機非金屬材料工程以及電子科學與技術（電子材料方向）三個專業的相近課程，根據無機材料科學基礎、高分子物理和高分子化學課程在人才培養中的作用，對其重新定位，整體優化課程體系；同時堅持先進性原則，突出高、新、精、實的特點，緊跟學科發展前沿。
三、課程教學內容的優化
1.理論教學內容的優化。材料科學的核心內容是對結構的認識以及結構對性能的影響。性能是由結構決定的，而外界條件則控制著結構的形成，因此，研究過程是理解結構的重要環節。搭建一個合理的材料科學與工程的知識平臺，達到突出共性教學的目的，根據制定的本專業培養目標、要求及培養方案，對教學內容進行了優化整合，將課程教學內容分為三部分：①相圖及其應用部分。包括一元、二元、三元相圖及其應用等內容。主要從熱力學方面介紹物相的形成及轉變的條件和規律，為材料設計和制備過程中工藝條件的確定奠定科學基礎。②材料動力學部分。包括擴散、固態反應、相變及燒結等內容。該部分涉及的是高溫下材料的動力學過程，是材料在生產、加工及使用過程中所必須掌握的物理化學理論基礎，該部分四個過程的控制對材料的結構形成及材料性能的控制起著決定性作用。③材料的結構與性質部分。包括結晶學基礎、晶體結構和晶體結構缺陷、非晶態結構與性質及固體的表面與界面，全面介紹材料的內部結構及與性能的關系。我們在課程體系的構建方面注意了如下幾點：加強基礎、拓寬專業、注意理論體系的貫通融合、與專業課的銜接、課程內容的先進性。充分體現寬基礎，打破三大材料的原有界限，從材料科學與工程專業的角度優化整合教學內容。從各種材料的共性規律和材料科學與工程一級學科的基本原理出發，同時兼顧不同材料的個性特征，從理論范疇和科學體系層面上進行整合貫通。從固體物質的內部與表面，微觀與宏觀，靜態與動態過程等不同角度不同層面，闡述固體材料質點的空間排列規律，晶態、結構缺陷和非晶態結構，固體的表面與界面，以及相平衡、擴散、相變、固相反應及燒結等理論基礎知識，使學生掌握材料的結構，了解材料結構、組成與性能間關系的基本規律，為今后專業知識的學習和研究打下扎實的寬專業口徑的理論知識基礎。另外教學內容突出高、新、精、實的特點，緊跟學科發展前沿開闊學生視野。如在講金剛石和石墨的晶體結構后補充講解碳納米管和石墨烯的結構；在“燒結內容學習中，簡單講述微波燒結、熱等靜壓燒結等新型燒結工藝等。通過介紹這些科學前沿研究成果，增大學生的學習興趣，更深的了解和認識材料專業的地位。在教學中，教師可以講授自己的科研成果和相關領域當前的科研發展動態，將教學和科研結合起來能很大程度地激發學生的學習興趣，拓寬學生的知識視野，提高學生的創新動力。
“材料科學基礎”課程是材料、機械等業的核心基礎課程之一，研究對象為材料的共性基礎知識，闡明材料的成分、組織、制備工藝和性能之間的關系，與生產實際緊密聯系。“材料科學基礎”課程包涵金屬材料、功能材料等材料科學多方面知識，課程部分內容抽象、概念性強，初學者難以理解，例如晶體結構、結晶過程、位錯等。“材料科學基礎”知識內容又與生產實際緊密聯系，用該課程理論知識可以解釋、指導生產過程中遇到的現象和問題的解決。材料科學是科技進步的先行者，重大科技的進步總是與材料科學相關聯，隨著科學技術的發展，新材料、新工藝、新機理被不斷發現，可以看出，該課程講授的知識要與時俱進，能夠趕上相關學科科技的發展。但是，目前的教學過程中，該課程教材內容和教師授課內容，都偏重于理論教學方面，內容比較抽象，有些知識對于初學者難以理解，如位錯理論等，此外，在一些應用型高校中該課程的授課方式和研究型高校沒有什么差別，實驗和實訓課時不夠，教學過程中授課知識與生產實踐脫節，沒有體現實踐能力培養，不能很好的培養學生解決實際問題的能力，與應用型高校培養目標不相一致。因此，在課程教學過程中，圍繞“卓越計劃”目標，需要加強實踐能力培養，教學內容、教學方法和考核體系的改革勢在必行。
1 優化教學內容，強化實踐教學
上海電機學院是一所工科特色明顯的地方應用型高校，材料成型及控制工程專業于2013年獲批為教育部“卓越工程師教育培養計劃”，“材料科學基礎”課程主要教學對象為該專業本科生。我校的材料成型及控制工程專業以塑性成形工藝及設備、模具設計與制造為主，培養的是工程技術型創新人才，大部分學生畢業后，服務于熱加工、模具制造等行業。因此，需要在夯實基礎、拓寬口徑的前提下，結合我校人才培養目標，優化教學內容，強化實踐教學。
該課程的教學內容主要有材料的結構、相圖、凝固、缺陷、擴散、塑性變形、回復與再?Y晶以及材料的電、熱、磁、光等性能[1-3]，可以看出，課程概念多且比較抽象。應用型高校隨著教育改革的深入開展，一般設置該課程為48至60課時，課時量偏少，教師在授課過程中為了能夠將課程內容講授完整，往往偏重于理論知識教學，實驗和實訓課時少，導致該課程與工程實際應用聯系不多，不能很好地培養學生解決實際問題的能力，不符合應用型高校和“卓越計劃”的培養目標。為解決這個矛盾，我們采用增加課內實驗課和增設單列“材料科學綜合實驗”課程相結合的辦法，具體為：課內教師開發計算機模擬晶體結構等實踐課程；課外（一般在學期末或假期）增設一周的“材料科學綜合實驗”課程，主要有金屬塑性變形、金相實驗等。此外，該課程有些理論知識過深，導致初學者學習起來感到困難，因此，有必要優化教學內容，降低部分課程內容教學難度與深度，特別是相關公式推導，有些難理解且與后續專業課知識重疊的理論知識可以留待專業課中精講，如位錯理論、鐵-碳合金相圖可以在《金屬學原理及熱處理》課程中精講。
2 改革教學方法，體現實踐能力培養
“材料科學基礎”課程知識內容具有很強的理論性和抽象性，同時，也具有很強的生產實踐性，如果應用型高校仍然采用單一的傳統理論教學模式，就會導致實踐教學效果差，學生的實踐能力也得不到很好培養[4-5]。為提高課程教學效果，特別是實踐能力教學效果，需要根據課程的特點，以材料的“成分-組織-工藝-性能”為主線，把孤立的內容有機的聯系起來，通過教學方法的改進，體現實踐能力培養。
（1）改革單一的理論教學方法。單一的理論教學方法一般是教師在講臺上講授課程，通過“板書”形式表達授課主要內容和邏輯推理，學生做著聽的方式。這樣的授課形式呆板，學生學習效率底下，不適應“材料科學基礎”課程中有關實踐知識教學。為此，我們在授課方式進行了改革探索，在課堂教學過程中采用精講重點內容，略講或以“繁”化“間”方法講解過深的理論知識，增加教師與學生互動討論、學生自學、學術報告（教師參加相關學術報告，將學術報告錄像后在課堂播放的方式）等多種形式的教學方式，讓學生積極參與課堂教學，并讓學生充分感覺到自己才是課堂教與學的主體，增強責任感，覺得自己有責任也有義務學好相關知識，從而達到“拓寬知識廣度，增加學習深度”的教學目標。例如，課堂上可以通過講解實例：比利時在1938 年冬季發生的阿爾伯特運河鋼橋突然斷裂墜河的事件，讓學生感受到真實的畫面，引發學生了解鋼的力學性能與成分之間關聯的興趣，然后，教師可以布置任務讓學生分析原因，最后，教師可以總結分析原因，即，建造橋時，所用鋼材的磷含量過高，引起冷脆，從而造成橋體斷裂，帶動學生思考。
此外，教師要時刻關注本學科最新科技發展情況，要將相關新材料、新工藝、新機理等與教材理論知識融合后，再進行講授，讓學生認識到課本知識確有其應用的地方，增強實踐感，感受到理論知識的重要性，激發學習興趣，例如，任課教師在課堂講授過程中將自己科研工作中的一些成果、相關材料研究前沿領域等結合到課堂教學中，起到拓展學生視野、激發學生好奇心，提高學習興趣，也體現了實踐能力的培養。
（2）充分運用多媒體教學。“材料科學基礎”課程部分內容抽象、概念性強，對于大多數初學者來說，感到難學。因此，在課堂教學過程中，教師應盡可能采用啟發式教育，多使用PPT演示文稿，發揮多媒體輔助教學作用，提高理論教學的直觀性，便于理解接受，例如，用動態畫面演示晶體結晶、空間點陣、晶體缺陷、以及相圖等內容。在多媒體教學的輔助下，組織學生自學，并進行課堂討論，以學生發言為主，這既能讓他們直接參與教學，也能讓教師了解學生學習的不足部分與難點，從而提高課堂的質量和效果。
此外，采用多媒體教學，還可增大教學容量，提高教學效率，積極改進教學過程。例如，在講授金屬形核和長大等理論知識時，采用PPT動畫演示具有很好的教學效果，PPT動畫演示能讓學生直觀感受到晶體形核和長大過程，減少理論教學時間。
3 改革評價方式，提高實踐能力考核比重
“材料科學基礎”是一門理論和實踐相結合的課程，因此，在進行理論教學同時，要加強實踐教學，學生在實踐教學中（下轉第104頁）（上接第160頁）能充分發揮自己的想象力和創造力，擴大知識面，形成工程實踐思想[6，7]。因此，在對學生進行基礎理論考核的同時，更應注重對實踐能力的考核。然而，目前“材料科學基礎”課程的考核普遍存在以下幾方面問題：（1）以卷面?我豢際猿杉?決定最終成績；（2）偏重理論知識考試，工程實踐能力沒有引起足夠重視；（3）題目的難易程度難以把握等。
為應付考試，學生往往是在考試前幾天突擊，通過死記硬背有關理論知識應付考試過關，這種應試教育很難調動學生學習的積極性和主動性，考試結束后，學生基本忘記所學知識，達不到培養目標，因此需要對評價方式進行改革。對于“材料科學基礎”這門課程，我們采用量化考核和模糊考核相結合的方式進行，分別占總成績的70%和30%。量化考核還是采用試卷方式進行，主要有理論知識、實驗設計等內容。模糊考核主要根據學生在理論和實驗課中的表現，如出勤率、課堂紀律、向老師提問和課堂回答問題的積極性、實驗操作能力、學習積極性的提高、團隊合作能力等方面，同時結合自評和同學間互評的方式對實驗課程進行考核評價。
不知不覺*個月的實習圓滿結束了，這段時間實習我得到了一次較全面、系統的鍛煉。生產實習的過程也使我完成了一個學生的校園邁向社會的過渡，提高了自己的獨立思考各方面知識的運用能力，為以后正式走向社會走向工作崗位奠定了基礎。實習期間我又學到各種知識和技能，給我的人生添上了濃重絢麗的一筆。
我堅信：一分耕耘一分收獲。*個月的時間在公司領導和車間師傅的關心和指導下，通過系統的學習合實踐各方面得到了很大提高，對鋼結構有了一定的了解：鋼結構是一個新興的產業，與傳統混凝土結構相比較，具有重量輕、強度高、抗震性能好等優點。適合于活荷載比例較小的結構，更適合于大跨度空間結構、高層建筑物并適合在軟土地基上建造。也符合環保與資源再利用的國策，其綜合經濟效益越來越為各方投資者所認同，有很好的發展潛力。掌握熟悉了公司內部相關的規章制度和管理規程，在腳踏實地銳意進取的人生態度忠實肯干的準則下一方面拓寬自己的知識面另一方面注意在學習工作生活中有意識的科學的鍛煉自己的思維方式和思維的深廣度，學習和生活的積累中，我儲備了充分的知識鍛煉了自身的能力，也培養了廣泛的愛好提高了綜合素質。在專業方面，能汲取新知識，對自己不懂的問題積極向老師和車間的師傅請教，精益求精，與此同時我不僅僅囿與專業知識的圈子，學然后知不足，在不斷的學習與進步之中，我覺得學的越是深入就越感到所知甚少，也正是這種強烈的求知欲，促使我不斷的學習進步在實習過程中能將在校期間所學內容和生產實踐有機的結合起來用所學的理論知識指導實踐并從實踐中加深對理論知識的認識，理解和掌握使之形成一個相輔相成的知識網。
經過半年的實習在各方面我都有了量的積累質的飛躍，學到了許多書本中學不到的東西既學習了知識又培養了能力，實現個人素質的提高，同時也認識到從理論知識到實踐經驗運用的過程中還有一定的距離，我深知以現有的知識水平還不能趕上鋼結構事業發展的速度，我將以充沛的精力全身心的投入到工作中去努力提高自己全方面的素質。
讀萬卷書，行萬里路，這些還需要在以后的實踐工作和學習中不斷提高。生活充滿陽光，在今后的日子里我要本著“敬業、誠實、創新、拼搏”“清清白白做人，踏踏實實做事”的企業精神努力的工作，我將以飽滿的熱情和嚴謹的態度高度的責任感去迎接新的挑戰。我相信自己的努力會讓我的未來更加輝煌！
關鍵詞：解惑為道；課程線索；辯證法；傳授知識；啟發式教學
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）39-0093-02
《無機材料科學基礎》課程的前身為《硅酸鹽物理化學》，是我國各大學無機材料專業的專業基礎課。它包含水泥、玻璃、陶瓷等各門無機材料課程最基礎的理論內容，涉及晶體結構、無機材料熱力學和無機材料過程動力學等幾部分內容。過程動力學部分是本課程的重要內容，包含擴散、固相反應、相變、燒結四個部分。相比本課程中晶體結構和熱力學部分的內容，過程動力學課程具有各章之間聯系較弱、公式和數學推導較多的特點，是教學中比較難以把握的一部分。文章根據對本部分內容的教學體會，就該部分的課程線索、內容把握和教學方法等方面提出了一點看法，期待與各位同行交流。
一、從學生基礎出發，深入淺出解惑為道
師說云：師者，所以傳道、授業、解惑也。從古至今，為人師者均擔負著這三個重任。孔夫子的足跡遍布當年的六國，通過收徒授課的方式將他的儒家之道廣為傳播。但隨著網絡時代的到來，當今社會的教育尤其是大學教育有了新的特點。一方面，網絡帶來了爆炸型的知識增長，資訊高度發達，通過網絡可得到的信息相當豐富。另一方面，大學生的綜合素質也發生了飛躍，多元化的渠道使他們獲得知識相當容易，遠勝于老師所能傳授的內容。這種情況下，大學傳統的以傳授知識為目的教育模式受到了挑戰。在這樣一個時代，教學理念面臨轉變的必要性，為師者傳道、授業、解惑的三大功能中，前二者的功能一部分為網絡取代。因而解惑已成為大學老師幫助學生進步的最重要的內容。以學生已經具有的知識為出發點，找到學生的困惑之處，然后通過解惑，幫助學生加深對知識的理解，深入淺出地對課程內容進行剖析，將更有利于學生加深對所學內容的理解和掌握。在無機材料科學基礎的教學中，筆者就充分體驗到這種教學方法的益處。以相變為例，水結冰首先從邊上開始，這是很多大學生通過生活和互聯網的途徑早已積累的知識。但對為什么會這樣，在大學生中可能知道的比例并不大，這就存在了“惑”，有了“解惑”的必要性。通過這樣的解惑，筆者很容易地引出了“均勻成核”和“非均勻成核”的概念。在課堂教學中，筆者首先提出了大家所熟知的水從邊界結冰的事實，然后問學生為什么是這種情況。大部分學生是面露疑惑，很多學生更是議論紛紛。這樣，筆者就在學生已有的知識基礎上，找到了學生的“惑”。以解決這個“惑”為目的，筆者在一盤水中設定了二個參照點：盤邊、盤中表面以下。從盤中表面以下的水結冰講起，把冰的晶核考慮為球形，則得到了結冰所引起的界面能上升和冰粒自由焓下降的平衡關系，根據這種結冰時的體系自由焓平衡關系，由此得到均勻成核臨界核半徑的關系式。再考慮邊緣潤濕情況，考察形成該臨界半徑“球帽”所需要的晶相轉變數量，學生很容易就可得到這樣的結論：在邊界由于形成“球帽”，形成臨界半徑所需要的相變量比盤中表面以下結冰容易得多。正是通過以學生已有的水從邊上開始結冰的現象，通過為學生解決疑惑，筆者較為方便地解決了均勻成核和非均勻成核的知識傳授問題，深入淺出地使學生較好地掌握了均勻成核、非均勻成核的相關概念和機理問題。這樣的教學方法，以解決學生的疑惑為基礎，提高學生的興趣，取得了較好的教學效果。
二、確定各章關鍵詞，找到課程理論線索
無機材料科學基礎的過程動力學內容看似零散，其實也存在一個總體線索，一言以蔽之，就是以粒子微觀移動為本質，以體系宏觀變化為表象和目的。以粒子微觀移動和體系宏觀變化為著眼點，筆者在教學中嘗試確定了各部分內容的關鍵詞，確定課程各部分內容的關聯線索。擴散部分的內容，其微觀粒子移動的本質特征為擴散系數，其宏觀表象為體系中由于濃度差而引起的粒子移動的通量。而菲克第一定律和菲克第二定律則處理濃度差和通量的關系，這二者通過描述微觀粒子移動特征的擴散系數相關聯。空位擴散是無機材料的主要擴散機制，空位濃度及空位產生機制不僅對擴散系數產生重要影響，而且空位濃度差則導致產生通量。根據上述線索，本部分內容的關鍵詞可確定為菲克定律、擴散系數和空位擴散。固相反應一章中，最為令人注目的是一個轉化率的問題，是宏觀變化的表象。而大量的篇幅在轉化率如何計算，很多內容著墨于數學問題，固相反應的機制問題則牽涉到擴散能力也即擴散系數及擴散機制問題。反應機制的差別——化學反應控制還是擴散控制方面的問題，解決的粒子微觀移動的本質問題。本部分的關鍵詞為非均相反應、轉化率、反應機制。相變一章最關鍵的內容為在相變時界面對相變的阻礙，成核成長和不穩分解的機理的區別盡管說可以從分相引起的微小自由焓變化來加以判定，但從直觀的角度來講，界面的形成與否則更容易讓人理解。如果把著眼點定位于界面的產生與否，成核生長和不穩分解的很多問題就可以迎刃而解。從界面的角度出發，學生就很容易理解二者在勢壘、相變速度、擴散類型乃至分相初期形貌等方面的差別。該部分內容的微觀移動的本質問題為在界面作用下的微觀擴散機制的變化，其表象為分相初期的形貌。因而這部分的課程關鍵詞為界面、勢壘、擴散。至于燒結則相對復雜，涉及不同的燒結機理以及燒結過程中，涉及微觀粒子的移動問題主要有擴散、塑性流動、粘性流動和蒸發凝聚和溶解沉淀，其宏觀表象為顆粒堆積體的收縮。盡管從表面上看來，各種燒結機制之間存在很大的差異，但從本質上來看，燒結可以看成為粉體堆積體減小表面積為目的而進行的大顆粒吞并小顆粒（簡稱以大吞小），凹面吞噬凸面（簡稱以凹吞凸）的過程。可以將這部分內容的關鍵詞歸結為比表面積、以凹吞凸、以大吞小和體積收縮。綜上所述，以粒子微觀移動和宏觀變化的總線索為出發點，可提煉出各章的具有特色的關鍵詞，形成各章節內容的理論線索。掌握了這些關鍵詞，然后從微觀移動和宏觀變化對這些關鍵詞進行思考和分類，有利于形成課程的本部分內容的總體線索。
三、以辯證法為指導，掌握課程哲學內涵
眾所周知，哲學可對具體的自然科學產生指導作用，辯證法是哲學的重要內容，包括對立統一規律、量變質變規律和否定之否定規律。對立統一規律強調任何事物均有正反二個方面，且隨條件變化兩方面的主次地位可以發生變化，量變質變規律揭示任何事物的變化均存在一個“孕育和積累”過程；否定之否定則體現螺旋式上升過程和曲折性。無機材料科學基礎的過程動力學部分可找到反映上述三個規律的典型案例。無機材料科學過程動力學部分內容中能夠詮釋矛盾論的例子有很多，典型的為有極值點的一些曲線。以相變部分內容為例，成核-生長機理的相變尺寸和自由焓變化的關系曲線、成核速率和晶體生長速率與過冷度的關系曲線均存在極值點，它們體現的是矛盾主要方面和次要方面相互轉化的矛盾運動規律。筆者針對相變尺寸-自由焓曲線提出了相變尺寸增大導致體系自由焓下降這一矛盾的一個方面，要求同學根據極值出現的特點及矛盾論的基本原理，啟發學生找到矛盾的另外一個方面，通過主動思考，學生很容易地就理解了界面的形成對相變的牽制作用，通過矛盾主要方面和次要方面在一定條件下相互轉化的規律，理解了相變尺寸這一條件對自發成核的重要意義，并從哲學高度理解了臨界尺寸這一轉折點含義：顆粒尺寸增大而引起的成核自由焓下降的因素，和顆粒尺寸增大而引起的界面增大在相變過程中所起的牽制作用，這一對矛盾的二個方面，其主次地位發生了轉變。晶體-熔體相變的等溫臺階，則是質量互變規律的一個典型案例。眾所周知，平衡狀態下，相變處自由焓不變。以一級相變為例，在相變溫度處，ΔG=ΔH-TΔS=0。隨著外界熱量的不斷進入一個物相體系，體系的溫度升高。但當到達相變點時，盡管有能量進入，體系將在一個階段保持溫度恒定。這里存在一個質量互變規律，能量不斷進入體系，導致體系的混亂度增大，也就是熵增大，隨著量的不斷積累，混亂度達到一定程度，體系的性質產生了質變，由一種相完全轉變為另一種相。在相變溫度下停留的過程，是一個新相的“積累和孕育”的過程。在教學中，從辯證法的角度給學生講授相變過程中熵增大這一質量互變規律，有利于加深學生對這部分內容的理解。至于否定之否定規律，則是我們材料制備的目的。以陶瓷制備為例，其原料本為礦石，為具有強度的塊體材料。在陶瓷制備過程中，首先要破壞這些塊體，將其制成粉體，實現第一次否定過程，通過成形和燒結過程，又將粉體材料變成為具有強度的塊體材料，實現第二次否定過程。通過這樣一個否定之否定的過程，原來的塊體礦石，通過一個螺旋式上升的過程，形成更好服務于人類的塊體材料。在教學中，通過闡明這二個否定過程，可以啟發學生深入探索其中緣由，理解第一否定過程中由于能量通過球磨等過程進入體系，使物料比表面積增大，從而為第二個否定過程奠定基礎。并掌握在成形過程中體系在粉體表面能及水的表面張力的作用下形成塊體以及燒結過程中體系在一定溫度下表面張力降低的過程中的能量變化原理。學生可通過了解陶瓷制造過程中體系由塊體變為粉體，然后又變為塊體的否定之否定規律，深入了解在這一規律后面的能量方面的否定之否定規律即由礦石塊體的低表面能到粉體的高表面能然后又回到陶瓷塊體的低表面能這一否定之否定過程。從而加深陶瓷制備過程、燒結推動力及機理方面的理解。
網絡時代的教學，老師的職能——傳道、授業、解惑三方面作用的重要性發生了變化，解惑為道可提高學生學習的興趣，加深學生對課程相關內容的理解，提高教學效率和效果。以微觀粒子移動和宏觀變化表象為出發點，可確定無機材料科學基礎過程動力學各部分關鍵詞，通過這些關鍵詞，然后從微觀移動和宏觀變化對這些關鍵詞進行思考和分類，有利于形成課程的本部分內容的總體線索。從課程具體內容中尋找無機材料過程動力學部分存在的辯證法規律，通過揭示其內在的辯證法規律，有助于學生從更深層次掌握課程內容。
