材料科學(xué)與工程導(dǎo)論范文

時(shí)間:2023-10-26 17:31:00

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材料科學(xué)與工程導(dǎo)論

篇1

關(guān)鍵詞: 雙語(yǔ)教學(xué)《材料科學(xué)工程導(dǎo)論》課程教學(xué)模式教學(xué)方法

隨著經(jīng)濟(jì)全球化和教育國(guó)際化的發(fā)展,培養(yǎng)既懂專業(yè)知識(shí)又能用外語(yǔ)進(jìn)行科學(xué)研究和人際交流的國(guó)際化人才,已成為我國(guó)高等教育改革的必然趨勢(shì)。為此,教育部從2001年起先后出臺(tái)了《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》、《關(guān)于本科教育進(jìn)一步推進(jìn)雙語(yǔ)教學(xué)工作的若干意見》等文件,提出了“本科教育要?jiǎng)?chuàng)造條件使用英語(yǔ)等外語(yǔ)進(jìn)行公共課和專業(yè)課教學(xué)”,“今后我國(guó)本科教育20%以上的課程必須進(jìn)行雙語(yǔ)教學(xué),同時(shí)要求率先在金融、法律、生物工程、信息技術(shù)、新材料技術(shù)及其他國(guó)家發(fā)展急需的專業(yè)開展雙語(yǔ)教學(xué)”的要求,正是為了使學(xué)生能盡快地掌握國(guó)際上本專業(yè)的最新發(fā)展趨勢(shì)和相關(guān)資料信息,更好地為今后參與國(guó)際交流和學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。雙語(yǔ)教學(xué)除了能使我國(guó)學(xué)生更為有效地了解世界和參與國(guó)際交流,亦是吸引國(guó)外優(yōu)秀學(xué)生來(lái)華留學(xué),提升我國(guó)高等教育的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和高等教育邁向國(guó)際化的需要。

材料科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展是很多新興產(chǎn)業(yè)的前提和基礎(chǔ)。例如在新能源產(chǎn)業(yè)方面,光伏發(fā)電和燃料電池效率的提高無(wú)一例外地涉及材料技術(shù)的革新進(jìn)步;而在環(huán)保節(jié)能方面,LED節(jié)能燈的推廣使用正是緣于近年來(lái)在半導(dǎo)體材料制備技術(shù)上取得的重大突破。因此,在材料專業(yè)尤其是從專業(yè)基礎(chǔ)課階段開展雙語(yǔ)教學(xué),對(duì)培養(yǎng)具有全球視野可參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的高級(jí)專門人才具有重要意義。江蘇大學(xué)從2004年開始開設(shè)《材料科學(xué)與工程導(dǎo)論》雙語(yǔ)課程,開課時(shí)間安排在大三上、下兩個(gè)學(xué)期進(jìn)行,此階段學(xué)生已修完基礎(chǔ)課程和部分專業(yè)基礎(chǔ)課,大部分學(xué)生的英語(yǔ)水平也已達(dá)到四、六級(jí)。筆者將結(jié)合從事該課程雙語(yǔ)教學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),以《材料科學(xué)與工程導(dǎo)論》為例,針對(duì)雙語(yǔ)教學(xué)模式及教材的選擇、教學(xué)方法與手段方面談?wù)務(wù)J識(shí)和體會(huì)。

一、雙語(yǔ)教學(xué)模式及教材的選擇

目前,我國(guó)高校開展雙語(yǔ)教學(xué)大致有三種模式,即半外型、混合型和全外型[1]。半外型采用中英文兩種教材,講授以中英文兩種講解形式并行;混合型采用外文教材,授課采用外文與中文交叉講解來(lái)進(jìn)行;全外型所用教材為原版外文教材,課堂講授所使用語(yǔ)言全部為外語(yǔ)??梢钥闯?半外型模式適合專業(yè)及外語(yǔ)基礎(chǔ)相對(duì)較為薄弱的學(xué)生,而全外型模式要求學(xué)生對(duì)外語(yǔ)及所學(xué)專業(yè)皆有較深的通透領(lǐng)悟能力,混合型模式對(duì)學(xué)生的專業(yè)及外語(yǔ)能力要求則介于前兩者之間。具體每門課程使用哪一種模式,主要的原則是以保證雙語(yǔ)教學(xué)的質(zhì)量為前提,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況由教師自行選擇,即根據(jù)課程章節(jié)的難易、內(nèi)容的深淺等具體情況而制訂可行的雙語(yǔ)教學(xué)模式,不宜一概而論。一般來(lái)講,對(duì)于內(nèi)容較為簡(jiǎn)單的章節(jié)采用全外型教學(xué),而對(duì)理論性較強(qiáng)且例證較多的章節(jié)宜采用混合型的教學(xué)方法。例如筆者在講授“原子結(jié)構(gòu)及原子間結(jié)合鍵”一節(jié)時(shí),因其內(nèi)容較為簡(jiǎn)單且基礎(chǔ)課程里有所重復(fù),從多媒體課件的制作到課堂講授再到作業(yè)布置全程使用英語(yǔ);在講解“固體中的缺陷”一節(jié)時(shí),因涉及缺陷的理論模型、例證,以及缺陷的顯微鏡觀測(cè)等較深內(nèi)容,在使用英文講解難點(diǎn)時(shí)一般輔以中文補(bǔ)充。但不論使用哪種教學(xué)模式,必須貫徹以對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)為根本,以提高外語(yǔ)水平為輔助的指導(dǎo)思想[2]。實(shí)踐證明,靈活選擇雙語(yǔ)教學(xué)模式,可以滿足專業(yè)課程內(nèi)容的傳授。需要強(qiáng)調(diào)的是,由于學(xué)生的英語(yǔ)水平參差不齊,實(shí)際教學(xué)中教師一定注意既要讓英語(yǔ)水平好的學(xué)生有更多收獲,又要讓英語(yǔ)水平略差的學(xué)生學(xué)到必須掌握的專業(yè)知識(shí),不能本末倒置,犧牲專業(yè)課來(lái)彌補(bǔ)英語(yǔ)的不足。

關(guān)于《材料科學(xué)與工程導(dǎo)論》雙語(yǔ)課教材,我們選用的是William D.Callister,Jr編著的Fundamentals of Materials Science and Engineering(Fifth Edition,John Wiley&Sons,影印本,化學(xué)工業(yè)出版社,2002)。此書是一本經(jīng)典的美國(guó)高校教科書,行文優(yōu)美,通俗易懂。閱讀該教材有助于學(xué)生通過(guò)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)提高英語(yǔ)水平,有利于讓學(xué)生以英文的思維方式了解表述問(wèn)題和處理問(wèn)題的方法,養(yǎng)成換位思考問(wèn)題的好習(xí)慣。當(dāng)然,課堂講授內(nèi)容不應(yīng)止于教材,為使學(xué)生充分理解知識(shí)難點(diǎn),教師可以廣泛收集其它教材或?qū)I(yè)網(wǎng)站中的優(yōu)秀案例。此外,為了能夠使學(xué)生更好地把握教學(xué)內(nèi)容,我們還提供一些中文參考教材(如馮端等所編的《材料科學(xué)導(dǎo)論》,化學(xué)工業(yè)出版社,2002),以便學(xué)生對(duì)一些難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行中英文對(duì)照學(xué)習(xí)。

二、雙語(yǔ)教學(xué)實(shí)踐策略

與使用母語(yǔ)教學(xué)相類似,雙語(yǔ)課堂教學(xué)應(yīng)多種教學(xué)形式并用。在進(jìn)行雙語(yǔ)教學(xué)時(shí),課堂教學(xué)不能僅僅滿足于講授法,而要通過(guò)多種渠道,采用不同的教學(xué)形式,如案例法、討論法等進(jìn)行交叉教學(xué),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高雙語(yǔ)教學(xué)效果。筆者經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)踐總結(jié),認(rèn)為以下幾點(diǎn)應(yīng)在雙語(yǔ)教學(xué)中引起充分重視。

1.使用多媒體教學(xué)平臺(tái)。我國(guó)當(dāng)前學(xué)生的英語(yǔ)水平普遍表現(xiàn)為讀寫能力較強(qiáng)而聽說(shuō)能力較差,而在我們的師資隊(duì)伍中除部分有海外學(xué)習(xí)經(jīng)歷者外,亦存在類似情況。有鑒于此,我們?cè)谡n堂教學(xué)過(guò)程中應(yīng)充分使用多媒體課件,將教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)呈現(xiàn)于英文多媒體課件之中,可有效避免因教師發(fā)音不準(zhǔn)或?qū)W生聽力水平不夠所引起的知識(shí)接受效率低下的問(wèn)題。多媒體教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)還包括可穿插豐富的案例畫面,不僅增大了教學(xué)信息量,還使得一些比較抽象的概念和難以理解的內(nèi)容更容易被學(xué)生消化和吸收。

2.推行學(xué)生主題報(bào)告。縱觀我國(guó)從小學(xué)至大學(xué)的教育教學(xué)模式,一般以課堂講授為主,學(xué)生處于被動(dòng)接受知識(shí)的地位,因而在某種程度上抑制了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、創(chuàng)新能力及自我表達(dá)能力等。在我們的大學(xué)課堂里,學(xué)生踴躍發(fā)言、積極發(fā)表自我觀點(diǎn)的情形亦較少見。而歐美教育著眼于培養(yǎng)學(xué)生的自我創(chuàng)造力,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表不同的觀點(diǎn)。同為亞洲國(guó)家的日韓、印巴等亦重視培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力(例如在韓國(guó)本科教育中,學(xué)生每周至少有一到兩次的課堂發(fā)表,即十到十五分鐘的隨堂小報(bào)告)。授課方式的不同使得這些國(guó)家的學(xué)生較我國(guó)同期學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力等方面要更強(qiáng)。因此,我們將學(xué)生的主題報(bào)告納入課堂教學(xué)之中。對(duì)雙語(yǔ)教學(xué)我們采取小班授課,學(xué)生總數(shù)在50名左右,每次課給出30分鐘的時(shí)間由兩名學(xué)生各作十分鐘的主題報(bào)告。報(bào)告主題可由教師從材料科學(xué)與工程領(lǐng)域選擇一些研究熱點(diǎn)或基本物理理論,提前兩個(gè)星期將主題詞通知相關(guān)學(xué)生(如學(xué)生對(duì)其他主題感興趣,亦可以自由選題)。學(xué)生們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和圖書館的資料信息查找有關(guān)資料,準(zhǔn)備英文PPT講稿。我們鼓勵(lì)學(xué)生用英語(yǔ)作報(bào)告,英文口語(yǔ)較差的學(xué)生在使用英文多媒體課件時(shí)可用中文進(jìn)行討論分析。報(bào)告結(jié)束后,師生對(duì)報(bào)告內(nèi)容提出問(wèn)題加以總結(jié)。教學(xué)效果表明,采取這種方式極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,在學(xué)習(xí)專業(yè)的同時(shí)提高了學(xué)生的英語(yǔ)聽、說(shuō)、讀、寫能力。此外,學(xué)生收集發(fā)表的資料很可能是教師所不曾深入了解的,因而使教師的知識(shí)也得到了更新和擴(kuò)展,從而實(shí)現(xiàn)了“教學(xué)相長(zhǎng)”。更為重要的是,學(xué)生在查找資料、準(zhǔn)備講解內(nèi)容的過(guò)程中通過(guò)實(shí)踐掌握了學(xué)習(xí)方法,達(dá)到了高校教學(xué)的目的??上驳氖?讓學(xué)生上講臺(tái)這一教學(xué)方法已得到了國(guó)內(nèi)某些高校的重視并付諸實(shí)施[3]。

3.建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。關(guān)于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),其類似于學(xué)校為在校注冊(cè)學(xué)生提供一個(gè)校內(nèi)免費(fèi)郵箱。除了電子郵件功能外,也具有網(wǎng)上選課、成績(jī)查詢、繳費(fèi)查詢等功能。當(dāng)然,目前國(guó)內(nèi)很多高校已開通這些網(wǎng)上服務(wù),比如網(wǎng)上選課、成績(jī)查詢可通過(guò)教務(wù)處網(wǎng)站個(gè)人用戶查詢,而繳費(fèi)查詢則通過(guò)財(cái)務(wù)處網(wǎng)站查詢。筆者認(rèn)為打破校內(nèi)各網(wǎng)站間的劃分,如上集成這些功能將更方便于學(xué)生的使用。學(xué)生通過(guò)校內(nèi)信箱查看所選課程時(shí),即可下載任課教師提前掛在網(wǎng)站上的課件、報(bào)告主題及時(shí)間安排等。在教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)及時(shí)向?qū)W生提供相關(guān)專題的英文專業(yè)網(wǎng)站、國(guó)外大學(xué)的開放式教學(xué)系統(tǒng)等,讓學(xué)生從全方位多視角接觸到“原汁原味”的英語(yǔ)和專業(yè)思維模式,激發(fā)學(xué)生對(duì)前沿領(lǐng)域的興趣和求知欲望,及時(shí)了解和掌握國(guó)際最新教學(xué)和科研動(dòng)態(tài)。目前,我校的《材料科學(xué)與工程導(dǎo)論》網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)正在建設(shè)當(dāng)中,建成后將有效地?cái)U(kuò)展教學(xué)時(shí)空,實(shí)現(xiàn)師生間的教學(xué)互動(dòng),從而顯著增強(qiáng)教學(xué)效果,提高教學(xué)效率。

三、結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐,《材料科學(xué)與工程導(dǎo)論》雙語(yǔ)教學(xué)得到了我校專家的充分肯定,2006-2007、2007-2008年度的學(xué)生評(píng)教分?jǐn)?shù)分別為93.6和93.7。但是我們必須清醒地看到雙語(yǔ)教學(xué)是一種新的教學(xué)形式,也是一個(gè)長(zhǎng)期的、復(fù)雜的教學(xué)系統(tǒng)工程,需要不斷地深入探索和研究。在此,筆者總結(jié)自己的教學(xué)心得,以期完善適合我國(guó)國(guó)情的雙語(yǔ)教學(xué)模式和教學(xué)方法。

參考文獻(xiàn):

[1]孫超平,顧成華.制約雙語(yǔ)教學(xué)的主要因素及對(duì)策探討.合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2003,17(2):95-98.

[2]張林娜,周琦,賀連娟,臧樹俊,何蘭芝.關(guān)于雙語(yǔ)教學(xué)的思考與建議.科技信息,2009,1:187.

篇2

關(guān)鍵詞:課程模塊化;粉體工程技術(shù);教學(xué)改革

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A?搖 文章編號(hào):1674-9324(2012)12-0090-02

Abstract:“Powder Engineering”is the professional basic course of the major of powder materials science and engineering and the major of inorganic non-metallic materials and engineering.The paper discussed the teaching reform of the course modular to the powder engineering and technology,summarized the condition of teaching and practice teaching in the few years.At last,some suggestions were provided in order to learning the course well.

Key words:Course modular,powder engineering and technology,teaching reform

《粉體工程》課程是我院粉體材料科學(xué)與工程專業(yè)和無(wú)機(jī)非金屬材料工程專業(yè)的一門主干課程,是一門交叉性、應(yīng)用性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課,它作為這兩個(gè)專業(yè),特別是粉體材料科學(xué)與工程專業(yè)的核心課程,對(duì)學(xué)生職業(yè)能力的增強(qiáng)起著至關(guān)重要的作用。經(jīng)過(guò)近年來(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明:《粉體工程》課程的教學(xué)質(zhì)量如何,直接決定著學(xué)生的專業(yè)能力和專業(yè)素質(zhì),也直接影響著學(xué)生的就業(yè)能力。我校于2003年開設(shè)了粉體材料科學(xué)與工程??茖I(yè),2006年升級(jí)為本科專業(yè),在此期間,我們對(duì)《粉體工程技術(shù)》課程進(jìn)行了模塊化教學(xué)改革,形成了一些經(jīng)驗(yàn),獲得了良好的效果,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

一、《粉體工程技術(shù)》課程模塊化設(shè)計(jì)

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,高校教育教學(xué)也在不斷改革,依據(jù)課程建設(shè)應(yīng)遵循“加強(qiáng)實(shí)踐,注重應(yīng)用,增強(qiáng)素質(zhì),培養(yǎng)能力”的原則,我們對(duì)《粉體工程技術(shù)》課程進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì),即改變了傳統(tǒng)的將《粉體工程》課程僅作為一門孤立的理論課來(lái)進(jìn)行教學(xué)的做法,而根據(jù)其在整個(gè)專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃中的地位和作用,將與其有密切聯(lián)系的其分課程組合在一起,形成相互關(guān)聯(lián)、相互促進(jìn)的一個(gè)模塊,模塊中的課程主要包括《粉體工程專業(yè)導(dǎo)論》、《粉體工程》、《粉體工藝及設(shè)備》、《粉體工程雙語(yǔ)教學(xué)》、《粉體工藝課程設(shè)計(jì)》和《粉體工程實(shí)訓(xùn)》。形成模塊后,原課程組即轉(zhuǎn)變?yōu)槟K課程組,在教學(xué)內(nèi)容和方法的設(shè)計(jì)和銜接上更加協(xié)調(diào)了,也更加有序了,使師生在整個(gè)教與學(xué)的過(guò)程中都能做到心中有數(shù)、脈絡(luò)清晰,明顯促進(jìn)了教學(xué)效果。

二、教學(xué)文件的調(diào)整和規(guī)范化

課程模塊確定后,根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中對(duì)人才培養(yǎng)的能力、素質(zhì)、知識(shí)和技能等各方面的要求,我們聯(lián)系《粉體工程技術(shù)》模塊的具體教學(xué)內(nèi)容,相應(yīng)地將培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行了分解,圍繞模塊中的核心課程《粉體工程》確定了新的教學(xué)大綱。該大綱由兩部分組成,首先是模塊教學(xué)大綱,其次是課程教學(xué)大綱。模塊教學(xué)大綱主要有本模塊簡(jiǎn)介、確定本模塊的教學(xué)目標(biāo)、課程組成、課時(shí)分配和模塊考核方法。課程教學(xué)大綱則主要確定各課程的教學(xué)內(nèi)容、課時(shí)分配、教學(xué)方法、參考資料等。由模塊課程組負(fù)責(zé)人對(duì)全部教學(xué)工作負(fù)責(zé),做到統(tǒng)一管理,使本模塊與其他課程教學(xué)活動(dòng)的安排更加順暢。

三、模塊化課程教學(xué)內(nèi)容的整合

課程模塊化后,我們對(duì)課程的內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整,使模塊內(nèi)各課程內(nèi)容更加符合現(xiàn)代性和基礎(chǔ)性、科學(xué)性和系統(tǒng)性的統(tǒng)一,使課程結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容得到進(jìn)一步優(yōu)化。例如,我們將《粉體工程》這門課中原有的涉及到基本原理、經(jīng)典理論和方法等的內(nèi)容仍保留在該課程中,而將涉及到與時(shí)展密切相關(guān)的工藝及設(shè)備方面的內(nèi)容單獨(dú)分出來(lái),開設(shè)了《粉體工藝及設(shè)備》課程,同時(shí)增加了來(lái)自生產(chǎn)一線的相關(guān)內(nèi)容,既增強(qiáng)了教學(xué)效果,又做到了教學(xué)與生產(chǎn)的緊密結(jié)合。進(jìn)行科研活動(dòng)、培養(yǎng)專業(yè)人才服務(wù)社會(huì)是高等院校的基本職能,教學(xué)質(zhì)量的好壞和科研水平的高低是衡量高校綜合實(shí)力的重要標(biāo)準(zhǔn)[1]。在實(shí)踐方面,將教師的科研成果以《粉體工程實(shí)訓(xùn)》的形式體現(xiàn)出來(lái),極大地促進(jìn)了教師將科研與實(shí)踐相結(jié)合的積極性。

四、教材編寫和師資隊(duì)伍的建設(shè)

由于國(guó)內(nèi)只有極少數(shù)高校開設(shè)了粉體材料科學(xué)與工程專業(yè),又因我校的專業(yè)方向和其他高校的有所差異,因此,在教材方面可借鑒的經(jīng)驗(yàn)較少。我們采取了各種途徑,將教材的編寫和師資隊(duì)伍的建設(shè)緊密結(jié)合起來(lái),較好地解決了教材和輔助資料的問(wèn)題。例如,我們?cè)谡n程模塊化教學(xué)大綱確定后,組織了教師和國(guó)內(nèi)著名大學(xué)的老師共同編寫了《粉體工程學(xué)》一書[2],該書已由清華大學(xué)出版社出版,并被列入了國(guó)家“十一五”規(guī)劃教材?!斗垠w工程導(dǎo)論》是我校開設(shè)的具有很強(qiáng)特色的課程,我們則請(qǐng)學(xué)科帶頭人親自主講本課程,由他撰寫了講義。為了使本專業(yè)學(xué)生在就業(yè)時(shí)能夠面向更多的國(guó)際化企業(yè),我們還開設(shè)了《粉體工程雙語(yǔ)教學(xué)》課,為此,安排了一位具有博士學(xué)位的教師去國(guó)外進(jìn)行為期一年的深造,回國(guó)后承擔(dān)了此課程的講義編寫和教學(xué)任務(wù),取得了良好的效果。實(shí)踐方面,我們?yōu)榱俗ズ谩斗垠w工程實(shí)訓(xùn)》課程的教學(xué),一方面安排了一位具有碩士學(xué)位的實(shí)驗(yàn)師主要負(fù)責(zé)此環(huán)節(jié),同時(shí)派遣其在職攻讀博士學(xué)位。到目前為止,本課題組已有教授1人,副教授3人,講師1人,實(shí)驗(yàn)師1人,基本形成了一支學(xué)歷、年齡和職稱分布合理的教學(xué)梯隊(duì)。

五、教學(xué)過(guò)程與教學(xué)效果的考核方法改進(jìn)

我們針對(duì)課程模塊化教學(xué)的特點(diǎn),將教學(xué)過(guò)程考核和教學(xué)效果考核相結(jié)合,將課程模塊總體上作為一個(gè)整體考核,按綜合評(píng)定方法分出優(yōu)劣,同時(shí),對(duì)各理論課和實(shí)踐課分別進(jìn)行考核,考核結(jié)果在一定程度上相關(guān)聯(lián),這樣就強(qiáng)化了考核方法,主要目的是使學(xué)生能夠掌握該模塊的全部重要內(nèi)容。對(duì)核心理論課程考核采用“N+2”的考核方法,“2”表示作業(yè)和筆記兩項(xiàng),“N”表示學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的其他要素,如到課率、測(cè)驗(yàn)情況、小論文寫作情況等,最后進(jìn)行綜合評(píng)定。這樣可使學(xué)生不僅重視課程最終考試成績(jī),同時(shí)也關(guān)注學(xué)習(xí)的過(guò)程,使之取得較好的學(xué)習(xí)效果。

以上是我們?cè)趯W(xué)校進(jìn)行教育教學(xué)改革中所進(jìn)行的課程模塊化改革的一些措施,雖然取得了一定的成效,后續(xù)還有很多值得探索的領(lǐng)域,需要我們不斷開拓創(chuàng)新才會(huì)有更大的收獲。

參考文獻(xiàn):

[1]沈冬冬.科研活動(dòng)與課程教學(xué)相結(jié)合的思考與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇,2012,(1):62-63.

篇3

西安交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院2018申請(qǐng)審核博士招生簡(jiǎn)章

為了選拔和培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展需求的優(yōu)秀創(chuàng)新人才,積極探索新的博士研究生招生與培養(yǎng)體制,根據(jù)學(xué)?!恫┦俊吧暾?qǐng)-考核”制選撥工作實(shí)施辦法》(西交研[2017]93號(hào)),特制定本學(xué)院2018年博士招生“申請(qǐng)-考核”制實(shí)施辦法如下:

一、招生規(guī)模

2018年材料科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)劃招收攻讀博士學(xué)位研究生47名(含公開招考、長(zhǎng)學(xué)制轉(zhuǎn)博、直接攻博)。

二、培養(yǎng)年限

培養(yǎng)年限全日制是三至五年、非全日制是三至六年。

三、申請(qǐng)程序

1、申請(qǐng)條件

符合《西安交通大學(xué)2018年博士生招生簡(jiǎn)章》上規(guī)定的報(bào)考條件;大學(xué)英語(yǔ)六級(jí)考試通過(guò)者優(yōu)先。

2、網(wǎng)上報(bào)名

登錄西安交通大學(xué)研究生招生信息網(wǎng)(網(wǎng)址為:yz.xjtu.edu.cn),進(jìn)入網(wǎng)上報(bào)名系統(tǒng)。按網(wǎng)上報(bào)名系統(tǒng)說(shuō)明錄入本人各項(xiàng)真實(shí)信息,下載確認(rèn)報(bào)名情況登記卡及報(bào)名相關(guān)表格(網(wǎng)上報(bào)名具體情況請(qǐng)留意交大研究生院網(wǎng)上的通知),考核內(nèi)容及程序以此辦法為準(zhǔn)。

3、繳納報(bào)名費(fèi)

考生登錄報(bào)名網(wǎng)頁(yè)按照網(wǎng)頁(yè)提示繳納報(bào)名費(fèi),不繳納報(bào)名費(fèi)者報(bào)名無(wú)效。報(bào)名費(fèi)一經(jīng)繳納概不退還。

4、遞交申請(qǐng)材料

(1)博士生考生報(bào)名情況登記卡(雙面打印,須經(jīng)本人簽字);

(2)報(bào)考攻讀博士學(xué)位研究生登記表;

(3)兩份攻讀博士學(xué)位考生專家推薦書,由具有博士生指導(dǎo)資格的正教授填寫。

推薦書是我院確定博士生申請(qǐng)資格的重要依據(jù),考生在選擇推薦人時(shí)要足夠重視(格式見附件)。推薦書應(yīng)由推薦人根據(jù)自己對(duì)考生的了解,實(shí)事求是由本人撰寫,并簽字密封直接投寄。推薦書主要內(nèi)容應(yīng)包括該考生的思想品德、學(xué)習(xí)態(tài)度、課程成績(jī)、外語(yǔ)水平、科研能力、協(xié)作精神等(推薦書格式為材料學(xué)院專用格式)。

(4)原則上可根據(jù)西安交通大學(xué)博士生招生目錄上的研究方向,也鼓勵(lì)學(xué)生的自主創(chuàng)新研究,提交一份擬攻讀博士學(xué)位的科學(xué)研究計(jì)劃書(不少于5000字),學(xué)院可根據(jù)計(jì)劃書指定導(dǎo)師。(請(qǐng)?jiān)?018年3月5日前提交)

(5)科研水平和能力佐證材料,如、專利或論文正式錄用函的復(fù)印件、獲獎(jiǎng)證書復(fù)印件等。

(6)碩士課程學(xué)習(xí)成績(jī)單。(加蓋公章有效)

(7)全國(guó)大學(xué)英語(yǔ)四、六級(jí)證書復(fù)印件或其他英語(yǔ)能力考試證書。

(8)學(xué)士、碩士學(xué)位證書復(fù)印件,本科、研究生畢業(yè)證書復(fù)印件(應(yīng)屆畢業(yè)生須在入學(xué)前補(bǔ)交學(xué)位證書及畢業(yè)證書復(fù)印件)或證明書。往屆碩士生提供碩士學(xué)位認(rèn)證報(bào)告,應(yīng)屆碩士生提供教育部學(xué)籍在線認(rèn)證報(bào)告,境外學(xué)位證書報(bào)考者,須提交“教育部留學(xué)生服務(wù)中心”證明的復(fù)印件。

(9)碩士學(xué)位論文全文(往屆生)或論文主要結(jié)果和詳細(xì)摘要(應(yīng)屆生)。

(10)考生本人身份證件復(fù)印件,應(yīng)屆生需附學(xué)生證復(fù)印件。

(11)二級(jí)甲等以上醫(yī)院出具的體格檢查合格證明。

5、申請(qǐng)材料遞交

除科學(xué)研究計(jì)劃書外,其余申請(qǐng)材料需在2017年1月6日前通過(guò)以下方式遞交:

(1)郵寄:西安交通大學(xué)材料科學(xué)學(xué)院教務(wù)室,馮宇虹老師(郵編:710049);

(2)直接遞交:西安交通大學(xué)材料學(xué)院教務(wù)室,馮宇虹老師,仲英樓A215房間。

備注:① 若遞交的申請(qǐng)材料不全,申請(qǐng)將不予受理;

② 面試時(shí)需提供所提交申請(qǐng)材料原件,以供查驗(yàn);

③ 一旦發(fā)現(xiàn)造假行為,將取消面試資格、錄取資格或?qū)W籍。

④ 申請(qǐng)材料一經(jīng)提交,恕不退還。

四、資格審查

本院博士生招生工作組組織專家審閱材料, 將在2018年1月14日前將通過(guò)資格審查的申請(qǐng)人名單公布在學(xué)院網(wǎng)頁(yè)上。經(jīng)過(guò)資格審核的考生須于2018年3月30日在仲英樓A215進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn),3月31日參加綜合能力考試,現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)需攜帶以下材料:

(1)學(xué)士、碩士學(xué)位證書原件,本科、研究生畢業(yè)證書原件(應(yīng)屆畢業(yè)生須在入學(xué)前補(bǔ)交學(xué)位證書及畢業(yè)證書)或證明書。往屆碩士生提供碩士學(xué)位認(rèn)證報(bào)告,應(yīng)屆碩士生提供教育部學(xué)籍在線認(rèn)證報(bào)告,境外學(xué)位證書報(bào)考者須提交“教育部留學(xué)生服務(wù)中心”的證明原件(查驗(yàn)原件);

(2)準(zhǔn)考證。2018年3月23日-3月29日期間,登錄研究生院主頁(yè)下載打印準(zhǔn)考證。

五、考核及錄取辦法

學(xué)院成立綜合能力考核小組,由學(xué)術(shù)分委員會(huì)成員、學(xué)位評(píng)定分委員會(huì)委員、博士指導(dǎo)教師組成。

1、材料評(píng)議:考核小組委派3名專家對(duì)申請(qǐng)者的學(xué)習(xí)經(jīng)歷、工作經(jīng)歷、科研項(xiàng)目、學(xué)術(shù)水平、攻讀博士的研究計(jì)劃書、推薦書等材料進(jìn)行評(píng)議,對(duì)申請(qǐng)者的書面材料進(jìn)行全面、獨(dú)立的評(píng)估、打分(滿分100分),并出具書面評(píng)議意見,不合格者不能進(jìn)入下個(gè)環(huán)節(jié)。此環(huán)節(jié)成績(jī)占總考核成績(jī)的30%。

2、綜合能力考核:凡取得考核資格的考生于2018年3月31日到西安交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院參加學(xué)院組織的博士生入學(xué)綜合能力考試,考試形式為筆試,筆試成績(jī)不合格不能進(jìn)入復(fù)試階段。筆試成績(jī)占總成績(jī)的30%。

筆試內(nèi)容包括兩部分:

(1)專業(yè)課,以“材料科學(xué)基礎(chǔ)”為主,個(gè)別考生可選做“固體物理導(dǎo)論”或者“普通有機(jī)化學(xué)”的相關(guān)內(nèi)容,主要考察材料相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度及其靈活運(yùn)用能力,不指定參考書??荚嚂r(shí)間為2小時(shí),滿分100分。

(2)材料專業(yè)英語(yǔ)。主要考察材料專業(yè)英語(yǔ)的翻譯與寫作能力,形式為英漢互譯,不指定參考教材??荚嚂r(shí)間為1小時(shí),滿分100分。

3、綜合面試:學(xué)院成立面試專家組對(duì)考生進(jìn)行綜合面試,每位考生面試時(shí)間不少于20分鐘,其中考生介紹自己基本情況15分鐘(采用PPT)、提問(wèn)5分鐘,內(nèi)容包括個(gè)人基本情況、碩士論文研究?jī)?nèi)容及成果、讀博科研計(jì)劃等;本環(huán)節(jié)主要考核申請(qǐng)者的科研志趣、邏輯思維與語(yǔ)言表達(dá)能力、創(chuàng)新意識(shí)與分析解決問(wèn)題的能力。面試專家對(duì)申請(qǐng)者進(jìn)行無(wú)記名打分,滿分100分,占總成績(jī)的40%。

4、錄取:本院研究生招生工作組根據(jù)以上三項(xiàng)成績(jī)匯總后排名錄取,按照材料學(xué)院博士招生文件政策,實(shí)行雙向選擇,確定擬錄取名單,并進(jìn)行公示,擬錄取名單經(jīng)西安交通大學(xué)研究生招生工作領(lǐng)導(dǎo)小組審批后正式錄取,并由研究生院發(fā)放正式錄取通知書。

六、聯(lián)系方法

招生網(wǎng)址:mse.xjtu.edu.cn/

咨詢電話:029-82665286

聯(lián)系人:馮宇虹老師

Email: fengyh@mail.xjtu.edu.cn

七、其他

其他未盡事宜按照研究生院博士生招生簡(jiǎn)章執(zhí)行,考生在報(bào)名前必須和報(bào)考導(dǎo)師溝通,本實(shí)施方案的最終解釋權(quán)歸西安交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院。

篇4

摘要:結(jié)合三峽大學(xué)光電信息科學(xué)與工程專業(yè)建設(shè)的研究與實(shí)踐,從專業(yè)定位與培養(yǎng)方向、教學(xué)內(nèi)容與方法改革、實(shí)踐教學(xué)、教學(xué)改革

>> “大交通”背景下光電信息科學(xué)與工程專業(yè)建設(shè)改革探索 基于光電信息科學(xué)與工程專業(yè)大學(xué)物理教學(xué)的探索 基于光電產(chǎn)業(yè)需求的光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的改革與實(shí)踐 基于就業(yè)為導(dǎo)向的光電信息專業(yè)融合式教學(xué)改革的分析與研究 光電信息科學(xué)與工程專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系的探索與實(shí)踐 地方高校應(yīng)用型光電信息科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)的探索 面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)的光電信息科學(xué)與工程專業(yè)課程體系建設(shè)研究 光電信息工程專業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐 以就業(yè)為導(dǎo)向的光電信息專業(yè)融合式教學(xué)改革探索 光電信息類本科專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革與體系建設(shè) 電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)校企合作辦學(xué)教學(xué)改革的探索 電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)與改革研究與實(shí)踐 電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程體系改革與研究 電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)(車聯(lián)網(wǎng)工程方向)導(dǎo)論課程教學(xué)研究和實(shí)踐 新生研討課“光電信息技術(shù)漫談與應(yīng)用”教學(xué)改革和實(shí)踐 光電信息類“電磁場(chǎng)與電磁波”課程教學(xué)改革探討 信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)圖論教學(xué)改革研究 信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革研究 材料科學(xué)與工程專業(yè)電子信息材料課程教學(xué)改革研究 光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)多維實(shí)踐教學(xué)模式的探索與研究 常見問(wèn)題解答 當(dāng)前所在位置:.

[3]劉雁,藍(lán)嵐翎,謝世偉,等.光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系的優(yōu)化與實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育,2011,(7):87-88.

篇5

(上海工程技術(shù)大學(xué)材料工程學(xué)院,中國(guó) 上海 201620)

【摘 要】《固體物理》是材料學(xué)科專業(yè)開設(shè)的一門重要基礎(chǔ)課程。根據(jù)高等學(xué)?!豆腆w物理》課程的特點(diǎn)以及材料類專業(yè)的學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)這門課程的需求不同,作者結(jié)合自身的教學(xué)心得和體會(huì),分別從材料學(xué)專業(yè)《固體物理》課程教學(xué)現(xiàn)狀、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式等方面進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞 固體物理;教學(xué)改革;材料學(xué)

《固體物理》作為一門基礎(chǔ)性學(xué)科,受到了越來(lái)越多的重視[1-2]。作為連接基礎(chǔ)理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用技術(shù)的橋梁,它已經(jīng)成為材料類專業(yè)學(xué)生必修的一門基礎(chǔ)課程。但傳統(tǒng)的《固體物理學(xué)》中有很多晦澀難懂的專業(yè)術(shù)語(yǔ),復(fù)雜的圖形與空間變換以及繁瑣的理論推導(dǎo),故而學(xué)習(xí)難度較大。學(xué)生學(xué)習(xí)《固體物理》時(shí)需完成《高等數(shù)學(xué)》、《熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理》和《量子力學(xué)》等先修課程的學(xué)習(xí)。由于材料學(xué)科特點(diǎn)和學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的不同,材料類專業(yè)的學(xué)生往往只學(xué)習(xí)一部分或者沒(méi)有學(xué)習(xí)這些先修課程,故而材料類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)《固體物理》時(shí)凡是涉及到一些嚴(yán)密的理論推導(dǎo)過(guò)程就會(huì)感到十分難懂,造成部分學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒。針對(duì)材料類專業(yè)《固體物理》教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的教師教學(xué)難,學(xué)生畏學(xué)這一現(xiàn)狀,本文從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式等方面,對(duì)如何提高材料類專業(yè)《固體物理》的教學(xué)質(zhì)量和促進(jìn)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)方面提出了一些新的探討。

1 教學(xué)內(nèi)容改革

《固體物理》教科書通常由兩大部分組成:第一部分為基礎(chǔ)部分。主要包括晶體結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)合、晶體的振動(dòng)與熱力學(xué)性質(zhì)、晶體的缺陷、能帶理論和金屬電子論等內(nèi)容;第二部分為專業(yè)化部分。主要包括半導(dǎo)體、超導(dǎo)體、非晶固體和固體磁性等內(nèi)容。其中基礎(chǔ)部分是各理工科院校講授的核心內(nèi)容。對(duì)于材料類專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),由于缺少《量子力學(xué)》與《熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理》方面的知識(shí),系統(tǒng)學(xué)習(xí)《固體物理》有一定的困難,為了解決上述矛盾,我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中對(duì)于《固體物理》內(nèi)容主要實(shí)行以下改革措施:

(1)有選擇性的講授。對(duì)于《固體物理》各章節(jié)的內(nèi)容講述要有詳有略,作到詳略得當(dāng)。對(duì)于重點(diǎn)內(nèi)容要精講,對(duì)于不太主要或者在其它課程中能學(xué)到的內(nèi)容可以略講或不講。例如:在講述晶體的結(jié)合這部分內(nèi)容時(shí),材料類學(xué)生在學(xué)習(xí)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》和《化學(xué)基礎(chǔ)課》過(guò)程中對(duì)于晶體的結(jié)合方式等內(nèi)容都進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)學(xué)習(xí),因此對(duì)這部分內(nèi)容可以略講。在講解晶體的缺陷這部分內(nèi)容時(shí),學(xué)生在《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程中也學(xué)習(xí)過(guò),對(duì)這部分內(nèi)容就可以略講或者不講。

(2)重思想輕推導(dǎo)。對(duì)于有些章節(jié)的內(nèi)容,不追求繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo),更多的突出物理思想的傳達(dá),對(duì)于某一個(gè)具體理論要重點(diǎn)講述它的建立過(guò)程與物理模型。物理模型盡量簡(jiǎn)單,深入淺出,讓學(xué)生學(xué)會(huì)用《固體物理學(xué)》的方法去思考和處理問(wèn)題。

(3)增加學(xué)科前沿內(nèi)容。合理的補(bǔ)充與固體物理學(xué)緊密相連的凝聚態(tài)物理學(xué)和材料學(xué)最新的學(xué)術(shù)成就與進(jìn)展,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與或參觀學(xué)院相關(guān)老師的科研實(shí)驗(yàn),多聽相關(guān)的學(xué)術(shù)報(bào)告,讓學(xué)生了解最新的學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài),培養(yǎng)他們對(duì)科學(xué)研究的興趣,為部分學(xué)生將來(lái)的繼續(xù)深造和終身從事科學(xué)研究事業(yè)奠定基礎(chǔ)。

2 教學(xué)方式的創(chuàng)新

長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)的大部分的教師都是采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,即老師一個(gè)人在講臺(tái)上講,學(xué)生在下面聽。這種模式固然有可取之處,但是對(duì)于現(xiàn)代大學(xué)生來(lái)說(shuō),這種教學(xué)模式未免顯得有些過(guò)于單調(diào)。現(xiàn)代的大學(xué)生喜歡新鮮事物,喜歡主動(dòng)“出擊”,所以作為一名現(xiàn)代的大學(xué)老師,對(duì)學(xué)生應(yīng)當(dāng)“投其所好”,改變一下固有的思維與教學(xué)模式,使學(xué)生樂(lè)于接受所學(xué)的新知識(shí),變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。我們采取具體做法是:

(1)啟發(fā)式教學(xué)。在教學(xué)過(guò)程中,教師的主要作用在于引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生積極思考,尤其《固體物理》這類理論性較強(qiáng)的課程。如果學(xué)生僅僅限于在課堂上被“填鴨式”式的灌輸知識(shí)而不經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的思考與推理,很難深刻理解和掌握所學(xué)的內(nèi)容。因此,就要求教師在授課過(guò)程中,適時(shí)的啟發(fā)學(xué)生去思考問(wèn)題的來(lái)龍去脈,教會(huì)學(xué)生科學(xué)的思維方法,往往能達(dá)到事半功倍的效果[4]。

(2)案例教學(xué)。選取符合知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用要求的、貼近生活與技術(shù)發(fā)展的、學(xué)生感興趣的案例,師生共同分析、討論,從而提高學(xué)生分析問(wèn)題能力與知識(shí)應(yīng)用能力。比如課程體系講授到晶格常數(shù)時(shí),引入聚苯乙烯微球人工微結(jié)構(gòu)概念和半導(dǎo)體超晶格概念,并要求學(xué)生就相關(guān)概念進(jìn)行文獻(xiàn)分組調(diào)研,PPT制作,下次課程時(shí)間面向同學(xué)進(jìn)行介紹。相比以前老師直接給學(xué)生舉例的教學(xué)方式,案例教學(xué)法激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人、課堂的主角,課堂氣氛生動(dòng)活潑。

(3)實(shí)踐教學(xué)。《固體物理》是一門與實(shí)踐密切聯(lián)系的課程,在《固體物理》教學(xué)中,強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)際的聯(lián)系,這樣可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、自覺(jué)性和創(chuàng)造性,使學(xué)生感到所學(xué)知識(shí)的用處和價(jià)值,由此可培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的實(shí)踐能力。在《固體物理》的教學(xué)中,為了讓學(xué)生更深刻地理解所學(xué)知識(shí),應(yīng)該適當(dāng)安排《固體物理》實(shí)驗(yàn)。如講授晶體結(jié)構(gòu)時(shí),可以安排學(xué)生作X射線衍射分析實(shí)驗(yàn)。通過(guò)親自實(shí)驗(yàn),學(xué)生不但掌握了晶體的衍射理論知識(shí),也可使學(xué)生體會(huì)到現(xiàn)代分析方法在材料研究中的重要性和必要性。通過(guò)安排《固體物理》實(shí)驗(yàn),不但使學(xué)生加深了對(duì)理論知識(shí)的理解,同時(shí)也大大提高了觀察能力、動(dòng)手能力和分析問(wèn)題的能力。

3 結(jié)語(yǔ)

總之,在材料類專業(yè)《固體物理》教學(xué)過(guò)程中,要充分認(rèn)識(shí)到材料類專業(yè)學(xué)生與物理學(xué)專業(yè)學(xué)生的不同,因材施教。此外,還要結(jié)合凝聚態(tài)物理與材料學(xué)發(fā)展的前沿和本校的科研工作,充分的利用現(xiàn)代化教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)。實(shí)踐證明,上述文中所提到的教學(xué)改革方法能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與綜合素質(zhì)。但是,《固體物理》教學(xué)改革是一個(gè)龐大而又復(fù)雜的系統(tǒng)工程,課程改革的進(jìn)行涉及到諸多方面,這就需要我們廣大教育工作者做更多地研究和探索,同時(shí)不斷提高自身的能力。要造就創(chuàng)新人才,除改變教育觀念,營(yíng)造生動(dòng)活潑的人文環(huán)境外,還要加強(qiáng)我們教師隊(duì)伍建設(shè),提高他們培養(yǎng)創(chuàng)新人才的能力。

參考文獻(xiàn)

[1]馮端.固體物理學(xué)大辭典[M].北京:高等教育出版社,1995.

[2]黃昆,韓汝琦.固體物理學(xué)[M].北京:高等教育出版社,1997.

[3]馮端,師昌緒,劉治國(guó).材料科學(xué)導(dǎo)論[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.

篇6

關(guān)鍵詞茶葉;咖啡因;影響因素

中圖分類號(hào) O62-3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673-9671-(2010)042-0140-01

茶葉是天然咖啡因的主要提取原料,近幾年咖啡因的市場(chǎng)需求與日俱增,研究如何從茶葉中高效提取咖啡因,對(duì)滿足咖啡因的市場(chǎng)需求具有重要意義。

1咖啡因的提取

提取流程圖1如下。

圖1咖啡因的提取流程

2影響提取效率的因素

2.1茶葉品種的影響

實(shí)驗(yàn)中采用了相同質(zhì)量、不同品種的茶葉,實(shí)驗(yàn)步驟同圖1所示。

從表1可以看出,從相同質(zhì)量但不同品種茶葉中所得到的咖啡堿含量不同。普通大葉青茶比特級(jí)毛尖的咖啡堿含量高,也就是嫩葉茶比老葉茶的咖啡堿含量低。由于茶樹品種,生長(zhǎng)的自然環(huán)境,尤其新梢芽葉的部位不同,茶葉中的咖啡堿含量有較明顯的差別。一般而言,大葉茶樹中咖啡堿的含量較高,并且隨著生長(zhǎng)期的延長(zhǎng)咖啡堿在葉中的積累量有所增加。

2.2溶劑對(duì)咖啡堿產(chǎn)量的影響

2.2.1 醇提法

稱取10g茶葉,在250mL圓底燒瓶里加入150mL95%的乙醇,加熱并連續(xù)提取約2h,其后回收溶劑,剩余粗提取液焙干,之后進(jìn)行升華,用小火小心加熱,升華時(shí)在里面加一個(gè)溫度計(jì)控溫150-170℃。當(dāng)觀察到濾紙上出現(xiàn)白色針狀晶體時(shí)停止加熱,冷至100℃左右。仔細(xì)地把附在濾紙及漏斗上的咖啡因刮下。蒸發(fā)皿中的殘?jiān)?經(jīng)拌和后可用略大的火再次升華,控溫200-210℃,使升華完全。用上述同樣的方法刮下咖啡因,合并兩次的咖啡因提取物。

2.2.2 水提法

在燒杯中加入150g水和適量的碳酸鈣,再稱取10g茶葉放入燒杯中,用小火煮沸,并不斷攪拌,趁熱減壓過(guò)濾,濾液轉(zhuǎn)入另一燒杯中濃縮至10mL左右,把殘液轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中,加7g生石灰吸水中和,其余步驟同醇提法,最后收集所得的咖啡因并稱重。

2.2.3 有機(jī)溶劑提取法

稱取茶葉10g于250mL圓底燒杯中,加入100-120mL水,加熱至90℃保持45分鐘,稍冷后用2-3層紗布代替濾紙用布氏漏斗進(jìn)行抽濾,濾液中加入1/7濾液體積的含量為5%氫氧化鈉溶液,混合溶液轉(zhuǎn)入分液漏斗中,用二氯甲烷分4次(15mL、15mL、10mL、10mL)進(jìn)行萃取,收集有機(jī)相及乳化相于分液漏斗中,加人適量飽和食鹽水振搖,靜止分層,收集有機(jī)相于圓底燒瓶中,水浴回收二氯甲烷。粗產(chǎn)物用盡可能少的丙酮溶解,用布氏漏斗抽濾收集產(chǎn)物,干燥稱重。

有關(guān)的數(shù)據(jù)記錄

醇提法的特點(diǎn)是使用一次量的溶劑在索氏提取器中連續(xù)抽提,通過(guò)重復(fù)循環(huán)流動(dòng),固體物質(zhì)不斷與新鮮溶劑接觸,大大提高萃取效率,某些在有機(jī)溶劑中溶解度較低的物質(zhì)也能通過(guò)延長(zhǎng)萃取時(shí)間,得到較好的萃取,而且咖啡因經(jīng)升華提純,所得產(chǎn)品純度較高。但缺點(diǎn)是:萃取時(shí)間長(zhǎng),若升華操作不當(dāng),經(jīng)常使實(shí)驗(yàn)失敗。

水提法與醇提法相似,只是提取劑由水取代了乙醇。后期的提純方法與醇提法一致。根據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)照,提取時(shí)間在20-30min的變化不大,太短則茶葉中的咖啡因提取不完全,太長(zhǎng)則咖啡因易在100℃就失去結(jié)晶水而開始升華,提取收率也不高,由于水提法只是一步提取,缺乏像醇提法中的連續(xù)回流效果。

有機(jī)溶劑提取法的特點(diǎn)是先對(duì)茶葉進(jìn)行水提過(guò)濾,然后用有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取,再濃縮,冷卻結(jié)晶,替代了原升華提純法,相對(duì)時(shí)間較短,但也存在一些缺點(diǎn),主要原因是由于咖啡因經(jīng)過(guò)了多次相轉(zhuǎn)移,會(huì)造成咖啡因的損失,而且大多應(yīng)用了二氯甲烷、丙酮和石油醚等具有一定毒性的有機(jī)溶劑。

幾種提取方法皆有優(yōu)劣,但由于醇提法的產(chǎn)量最高,且實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單、安全、對(duì)環(huán)境無(wú)污染,所以最終選用醇提法。

2.4蒸發(fā)回收溶劑的影響

蒸發(fā)回收溶劑時(shí),瓶中乙醇不可蒸得太干,否則殘液很粘,轉(zhuǎn)移時(shí)咖啡因的損失較大,影響產(chǎn)率。

2.5升華時(shí)溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響

咖啡因在100℃時(shí)即失去結(jié)晶水,并升華,120℃升華顯著,178℃升華很快。在萃取回流充分的情況下,升華操作是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。升華過(guò)程中,始終都需用小火間接加熱。如果溫度太高,會(huì)使被烘物炭化,把一些有色五帶出來(lái),使產(chǎn)品不純。注意溫度計(jì)應(yīng)放在合適的位置,使正確反映出升華的溫度。

3結(jié)束語(yǔ)

從茶葉中提取咖啡因,提取過(guò)程簡(jiǎn)單易行,通過(guò)對(duì)茶葉種類、溶劑選擇、升華溫度等因素的研究,找出了提高咖啡因產(chǎn)量的方法,從而為大規(guī)模的生產(chǎn)咖啡因提供了方向。

參考文獻(xiàn)

[1]葛宜掌,李斌.茶葉天壇咖啡因提取方法進(jìn)展[J].精細(xì)化工.

[2]王清廉,沈鳳嘉.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)化學(xué)系有機(jī)化學(xué)教研室,蘭州大學(xué),復(fù)旦大學(xué).

[3]付蕾,陳立貴,袁新強(qiáng),王忠.從茶葉中提取咖啡堿的研究,陜西理工學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院.

[4]阿有梅.茶葉中咖啡因的提取鑒定和含量分析[J].河南醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2000,35(6):558.

[5]付蕾,陳立貴,袁新強(qiáng),王忠.從茶葉中提取咖啡堿的研究 陜西理工學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院,陜西漢中.

篇7

關(guān)鍵詞:梯度功能材料,復(fù)合材料,研究進(jìn)展

TheAdvanceofFunctionallyGradientMaterials

JinliangCui

(Qinghaiuniversity,XiningQinghai810016,china)

Abstract:Thispaperintroducestheconcept,types,capability,preparationmethodsoffunctionallygradedmaterials.Baseduponanalysisofthepresentapplicationsituationsandprospectofthiskindofmaterialssomeproblemsexistedarepresented.ThecurrentstatusoftheresearchofFGMarediscussedandananticipationofitsfuturedevelopmentisalsopresent.

Keywords:FGM;composite;theAdvance

0引言

信息、能源、材料是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展的三大支柱?,F(xiàn)代高科技的競(jìng)爭(zhēng)在很大程度上依賴于材料科學(xué)的發(fā)展。對(duì)材料,特別是對(duì)高性能材料的認(rèn)識(shí)水平、掌握和應(yīng)用能力,直接體現(xiàn)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力,也是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力和社會(huì)文明進(jìn)步速度的標(biāo)志。因此,新材料的開發(fā)與研究是材料科學(xué)發(fā)展的先導(dǎo),是21世紀(jì)高科技領(lǐng)域的基石。

近年來(lái),材料科學(xué)獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展[1]。究其原因,一方面是各個(gè)學(xué)科的交叉滲透引入了新理論、新方法及新的實(shí)驗(yàn)技術(shù);另一方面是實(shí)際應(yīng)用的迫切需要對(duì)材料提出了新的要求。而FGM即是為解決實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用問(wèn)題而產(chǎn)生的一種新型復(fù)合材料,這種材料對(duì)新一代航天飛行器突破“小型化”,“輕質(zhì)化”,“高性能化”和“多功能化”具有舉足輕重的作用[2],并且它也可廣泛用于其它領(lǐng)域,所以它是近年來(lái)在材料科學(xué)中涌現(xiàn)出的研究熱點(diǎn)之一。

1FGM概念的提出

當(dāng)代航天飛機(jī)等高新技術(shù)的發(fā)展,對(duì)材料性能的要求越來(lái)越苛刻。例如:當(dāng)航天飛機(jī)往返大氣層,飛行速度超過(guò)25個(gè)馬赫數(shù),其表面溫度高達(dá)2000℃。而其燃燒室內(nèi)燃燒氣體溫度可超過(guò)2000℃,燃燒室的熱流量大于5MW/m2,其空氣入口的前端熱通量達(dá)5MW/m2.對(duì)于如此大的熱量必須采取冷卻措施,一般將用作燃料的液氫作為強(qiáng)制冷卻的冷卻劑,此時(shí)燃燒室內(nèi)外要承受高達(dá)1000K以上的溫差,傳統(tǒng)的單相均勻材料已無(wú)能為力[1]。若采用多相復(fù)合材料,如金屬基陶瓷涂層材料,由于各相的熱脹系數(shù)和熱應(yīng)力的差別較大,很容易在相界處出現(xiàn)涂層剝落[3]或龜裂[1]現(xiàn)象,其關(guān)鍵在于基底和涂層間存在有一個(gè)物理性能突變的界面。為解決此類極端條件下常規(guī)耐熱材料的不足,日本學(xué)者新野正之、平井敏雄和渡邊龍三人于1987年首次提出了梯度功能材料的概念[1],即以連續(xù)變化的組分梯度來(lái)代替突變界面,消除物理性能的突變,使熱應(yīng)力降至最小[3],如圖1所示。

隨著研究的不斷深入,梯度功能材料的概念也得到了發(fā)展。目前梯度功能材料(FGM)是指以計(jì)算機(jī)輔助材料設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),采用先進(jìn)復(fù)合技術(shù),使構(gòu)成材料的要素(組成、結(jié)構(gòu))沿厚度方向有一側(cè)向另一側(cè)成連續(xù)變化,從而使材料的性質(zhì)和功能呈梯度變化的新型材料[4]。

2FGM的特性和分類

2.1FGM的特殊性能

由于FGM的材料組分是在一定的空間方向上連續(xù)變化的特點(diǎn)如圖2,因此它能有效地克服傳統(tǒng)復(fù)合材料的不足[5]。正如Erdogan在其論文[6]中指出的與傳統(tǒng)復(fù)合材料相比FGM有如下優(yōu)勢(shì):

1)將FGM用作界面層來(lái)連接不相容的兩種材料,可以大大地提高粘結(jié)強(qiáng)度;

2)將FGM用作涂層和界面層可以減小殘余應(yīng)力和熱應(yīng)力;

3)將FGM用作涂層和界面層可以消除連接材料中界面交叉點(diǎn)以及應(yīng)力自由端點(diǎn)的應(yīng)力奇異性;

4)用FGM代替?zhèn)鹘y(tǒng)的均勻材料涂層,既可以增強(qiáng)連接強(qiáng)度也可以減小裂紋驅(qū)動(dòng)力。

圖2

2.2FGM的分類

根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)FGM有多種分類方式。根據(jù)材料的組合方式,F(xiàn)GM分為金屬/陶瓷,陶瓷/陶瓷,陶瓷/塑料等多種組合方式的材料[1];根據(jù)其組成變化FGM分為梯度功能整體型(組成從一側(cè)到另一側(cè)呈梯度漸變的結(jié)構(gòu)材料),梯度功能涂敷型(在基體材料上形成組成漸變的涂層),梯度功能連接型(連接兩個(gè)基體間的界面層呈梯度變化)[1];根據(jù)不同的梯度性質(zhì)變化分為密度FGM,成分FGM,光學(xué)FGM,精細(xì)FGM等[4];根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域有可分為耐熱FGM,生物、化學(xué)工程FGM,電子工程FGM等[7]。

3FGM的應(yīng)用

FGM最初是從航天領(lǐng)域發(fā)展起來(lái)的。隨著FGM研究的不斷深入,人們發(fā)現(xiàn)利用組分、結(jié)構(gòu)、性能梯度的變化,可制備出具有聲、光、電、磁等特性的FGM,并可望應(yīng)用于許多領(lǐng)域。FGM的應(yīng)用[8]見圖3。

圖3FGM的應(yīng)用

功能

應(yīng)用領(lǐng)域材料組合

緩和熱應(yīng)

力功能及

結(jié)合功能

航天飛機(jī)的超耐熱材料

陶瓷引擎

耐磨耗損性機(jī)械部件

耐熱性機(jī)械部件

耐蝕性機(jī)械部件

加工工具

運(yùn)動(dòng)用具:建材陶瓷金屬

陶瓷金屬

塑料金屬

異種金屬

異種陶瓷

金剛石金屬

碳纖維金屬塑料

核功能

原子爐構(gòu)造材料

核融合爐內(nèi)壁材料

放射性遮避材料輕元素高強(qiáng)度材料

耐熱材料遮避材料

耐熱材料遮避材料

生物相溶性

及醫(yī)學(xué)功能

人工牙齒牙根

人工骨

人工關(guān)節(jié)

人工內(nèi)臟器官:人工血管

補(bǔ)助感覺(jué)器官

生命科學(xué)磷灰石氧化鋁

磷灰石金屬

磷灰石塑料

異種塑料

硅芯片塑料

電磁功能

電磁功能陶瓷過(guò)濾器

超聲波振動(dòng)子

IC

磁盤

磁頭

電磁鐵

長(zhǎng)壽命加熱器

超導(dǎo)材料

電磁屏避材料

高密度封裝基板壓電陶瓷塑料

壓電陶瓷塑料

硅化合物半導(dǎo)體

多層磁性薄膜

金屬鐵磁體

金屬鐵磁體

金屬陶瓷

金屬超導(dǎo)陶瓷

塑料導(dǎo)電性材料

陶瓷陶瓷

光學(xué)功能防反射膜

光纖;透鏡;波選擇器

多色發(fā)光元件

玻璃激光透明材料玻璃

折射率不同的材料

不同的化合物半導(dǎo)體

稀土類元素玻璃

能源轉(zhuǎn)化功能

MHD發(fā)電

電極;池內(nèi)壁

熱電變換發(fā)電

燃料電池

地?zé)岚l(fā)電

太陽(yáng)電池陶瓷高熔點(diǎn)金屬

金屬陶瓷

金屬硅化物

陶瓷固體電解質(zhì)

金屬陶瓷

電池硅、鍺及其化合物

4FGM的研究

FGM研究?jī)?nèi)容包括材料設(shè)計(jì)、材料制備和材料性能評(píng)價(jià)。FGM的研究開發(fā)體系如圖4所示[8]。

設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)

圖4FGM研究開發(fā)體系

4.1FGM設(shè)計(jì)

FGM設(shè)計(jì)是一個(gè)逆向設(shè)計(jì)過(guò)程[7]。

首先確定材料的最終結(jié)構(gòu)和應(yīng)用條件,然后從FGM設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇滿足使用條件的材料組合、過(guò)渡組份的性能及微觀結(jié)構(gòu),以及制備和評(píng)價(jià)方法,最后基于上述結(jié)構(gòu)和材料組合選擇,根據(jù)假定的組成成份分布函數(shù),計(jì)算出體系的溫度分布和熱應(yīng)力分布。如果調(diào)整假定的組成成份分布函數(shù),就有可能計(jì)算出FGM體系中最佳的溫度分布和熱應(yīng)力分布,此時(shí)的組成分布函數(shù)即最佳設(shè)計(jì)參數(shù)。

FGM設(shè)計(jì)主要構(gòu)成要素有三:

1)確定結(jié)構(gòu)形狀,熱—力學(xué)邊界條件和成分分布函數(shù);

2)確定各種物性數(shù)據(jù)和復(fù)合材料熱物性參數(shù)模型;

3)采用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)—力學(xué)計(jì)算方法,包括有限元方法計(jì)算FGM的應(yīng)力分布,采用通用的和自行開發(fā)的軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。

FGM設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是與材料的制備工藝緊密結(jié)合,借助于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng),得出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。

4.2FGM的制備

FGM制備研究的主要目標(biāo)是通過(guò)合適的手段,實(shí)現(xiàn)FGM組成成份、微觀結(jié)構(gòu)能夠按設(shè)計(jì)分布,從而實(shí)現(xiàn)FGM的設(shè)計(jì)性能??煞譃榉勰┲旅芊?如粉末冶金法(PM),自蔓延高溫合成法(SHS);涂層法:如等離子噴涂法,激光熔覆法,電沉積法,氣相沉積包含物理氣相沉積(PVD)和化學(xué)相沉積(CVD);形變與馬氏體相變[10、14]。

4.2.1粉末冶金法(PM)

PM法是先將原料粉末按設(shè)計(jì)的梯度成分成形,然后燒結(jié)。通過(guò)控制和調(diào)節(jié)原料粉末的粒度分布和燒結(jié)收縮的均勻性,可獲得熱應(yīng)力緩和的FGM。粉末冶金法可靠性高,適用于制造形狀比較簡(jiǎn)單的FGM部件,但工藝比較復(fù)雜,制備的FGM有一定的孔隙率,尺寸受模具限制[7]。常用的燒結(jié)法有常壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)及反應(yīng)燒結(jié)等。這種工藝比較適合制備大體積的材料。PM法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、易于操作和成本低等優(yōu)點(diǎn),但要對(duì)保溫溫度、保溫時(shí)間和冷卻速度進(jìn)行嚴(yán)格控制。國(guó)內(nèi)外利用粉末冶金方法已制備出的FGM有:MgC/Ni、ZrO2/W、Al2O3/ZrO2[8]、Al2O3-W-Ni-Cr、WC-Co、WC-Ni等[7]。

4.2.2自蔓延燃燒高溫合成法(Self-propagatingHigh-temperatureSynthesis簡(jiǎn)稱SHS或CombustionSynthesis)

SHS法是前蘇聯(lián)科學(xué)家Merzhanov等在1967年研究Ti和B的燃燒反應(yīng)時(shí),發(fā)現(xiàn)的一種合成材料的新技術(shù)。其原理是利用外部能量加熱局部粉體引燃化學(xué)反應(yīng),此后化學(xué)反應(yīng)在自身放熱的支持下,自動(dòng)持續(xù)地蔓延下去,利用反應(yīng)熱將粉末燒結(jié)成材,最后合成新的化合物。其反應(yīng)示意圖如圖6所示[16]:

圖6SHS反應(yīng)過(guò)程示意圖

SHS法具有產(chǎn)物純度高、效率高、成本低、工藝相對(duì)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。并且適合制造大尺寸和形狀復(fù)雜的FGM。但SHS法僅適合存在高放熱反應(yīng)的材料體系,金屬與陶瓷的發(fā)熱量差異大,燒結(jié)程度不同,較難控制,因而影響材料的致密度,孔隙率較大,機(jī)械強(qiáng)度較低。目前利用SHS法己制備出Al/TiB2,Cu/TiB2、Ni/TiC[8]、Nb-N、Ti-Al等系功能梯度材料[7、11]。

4.2.3噴涂法

噴涂法主要是指等離子體噴涂工藝,適用于形狀復(fù)雜的材料和部件的制備。通常,將金屬和陶瓷的原料粉末分別通過(guò)不同的管道輸送到等離子噴槍內(nèi),并在熔化的狀態(tài)下將它噴鍍?cè)诨w的表面上形成梯度功能材料涂層??梢酝ㄟ^(guò)計(jì)算機(jī)程序控制粉料的輸送速度和流量來(lái)得到設(shè)計(jì)所要求的梯度分布函數(shù)。這種工藝已經(jīng)被廣泛地用來(lái)制備耐熱合金發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的熱障涂層上,其成分是部分穩(wěn)定氧化鋯(PSZ)陶瓷和NiCrAlY合金[9]。

4.2.3.1等離子噴涂法(PS)

PS法的原理是等離子氣體被電子加熱離解成電子和離子的平衡混合物,形成等離子體,其溫度高達(dá)1500K,同時(shí)處于高度壓縮狀態(tài),所具有的能量極大。等離子體通過(guò)噴嘴時(shí)急劇膨脹形成亞音速或超音速的等離子流,速度可高達(dá)1.5km/s。原料粉末送至等離子射流中,粉末顆粒被加熱熔化,有時(shí)還會(huì)與等離子體發(fā)生復(fù)雜的冶金化學(xué)反應(yīng),隨后被霧化成細(xì)小的熔滴,噴射在基底上,快速冷卻固結(jié),形成沉積層。噴涂過(guò)程中改變陶瓷與金屬的送粉比例,調(diào)節(jié)等離子射流的溫度及流速,即可調(diào)整成分與組織,獲得梯度涂層[8、11]。該法的優(yōu)點(diǎn)是可以方便的控制粉末成分的組成,沉積效率高,無(wú)需燒結(jié),不受基體面積大小的限制,比較容易得到大面積的塊材[10],但梯度涂層與基體間的結(jié)合強(qiáng)度不高,并存在涂層組織不均勻,空洞疏松,表面粗糙等缺陷。采用此法己制備出TiB2-Ni、TiC-Ni、TiB2-Cu、Ti-Al[7]、NiCrAl/MgO-ZrO2、NiCrAl/Al2O3/ZrO2、NiCrAlY/ZrO2[10]系功能梯度材料

圖7PS方法制備FGM涂層示意圖[17](a)單槍噴涂(b)雙槍噴涂

4.2.3.2激光熔覆法

激光熔覆法是將預(yù)先設(shè)計(jì)好組分配比的混合粉末A放置在基底B上,然后以高功率的激光入射至A并使之熔化,便會(huì)產(chǎn)生用B合金化的A薄涂層,并焊接到B基底表面上,形成第一包覆層。改變注入粉末的組成配比,在上述覆層熔覆的同時(shí)注入,在垂直覆層方向上形成組分的變化。重復(fù)以上過(guò)程,就可以獲得任意多層的FGM。用Ti-A1合金熔覆Ti用顆粒陶瓷增強(qiáng)劑熔覆金屬獲得了梯度多層結(jié)構(gòu)。梯度的變化可以通過(guò)控制初始涂層A的數(shù)量和厚度,以及熔區(qū)的深度來(lái)獲得,熔區(qū)的深度本身由激光的功率和移動(dòng)速度來(lái)控制。該工藝可以顯著改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱及電氣特性和生物活性等性能,但由于激光溫度過(guò)高,涂層表面有時(shí)會(huì)出現(xiàn)裂紋或孔洞,并且陶瓷顆粒與金屬往往發(fā)生化學(xué)反應(yīng)[10]。采用此法可制備Ti-Al、WC-Ni、Al-SiC系梯度功能材料[7]。

圖8同步注粉式激光表面熔覆處理示意圖[18]

4.2.3.3熱噴射沉積[10]

與等離子噴涂有些相關(guān)的一種工藝是熱噴涂。用這種工藝把先前熔化的金屬射流霧化,并噴涂到基底上凝固,因此,建立起一層快速凝固的材料。通過(guò)將增強(qiáng)粒子注射到金屬流束中,這種工藝已被推廣到制造復(fù)合材料中。陶瓷增強(qiáng)顆粒,典型的如SiC或Al2O3,一般保持固態(tài),混入金屬液滴而被涂覆在基底,形成近致密的復(fù)合材料。在噴涂沉積過(guò)程中,通過(guò)連續(xù)地改變?cè)鰪?qiáng)顆粒的饋送速率,熱噴涂沉積已被推廣產(chǎn)生梯度6061鋁合金/SiC復(fù)合材料??梢允褂脽岬褥o壓工序以消除梯度復(fù)合材料中的孔隙。

4.2.3.4電沉積法

電沉積法是一種低溫下制備FGM的化學(xué)方法。該法利用電鍍的原理,將所選材料的懸浮液置于兩電極間的外場(chǎng)中,通過(guò)注入另一相的懸浮液使之混合,并通過(guò)控制鍍液流速、電流密度或粒子濃度,在電場(chǎng)作用下電荷的懸浮顆粒在電極上沉積下來(lái),最后得到FGM膜或材料[8]。所用的基體材料可以是金屬、塑料、陶瓷或玻璃,涂層的主要材料為TiO2-Ni,Cu-Ni,SiC-Cu,Cu-Al2O3等。此法可以在固體基體材料的表面獲得金屬、合金或陶瓷的沉積層,以改變固體材料的表面特性,提高材料表面的耐磨損性、耐腐蝕性或使材料表面具有特殊的電磁功能、光學(xué)功能、熱物理性能,該工藝由于對(duì)鍍層材料的物理力學(xué)性能破壞小、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、成型壓力和溫度低,精度易控制,生產(chǎn)成本低廉等顯著優(yōu)點(diǎn)而備受材料研究者的關(guān)注。但該法只適合于制造薄箔型功能梯度材料。[8、10]

4.2.3.5氣相沉積法

氣相沉積是利用具有活性的氣態(tài)物質(zhì)在基體表面成膜的技術(shù)。通過(guò)控制彌散相濃度,在厚度方向上實(shí)現(xiàn)組分的梯度化,適合于制備薄膜型及平板型FGM[8]。該法可以制備大尺寸的功能梯度材料,但合成速度低,一般不能制備出大厚度的梯度膜,與基體結(jié)合強(qiáng)度低、設(shè)備比較復(fù)雜。采用此法己制備出Si-C、Ti-C、Cr-CrN、Si-C-TiC、Ti-TiN、Ti-TiC、Cr-CrN系功能梯度材料。氣相沉積按機(jī)理的不同分為物理氣相沉積(PVD)和化學(xué)氣相沉積(CVD)兩類。

化學(xué)氣相沉積法(CVD)是將兩相氣相均質(zhì)源輸送到反應(yīng)器中進(jìn)行均勻混合,在熱基板上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并使反映產(chǎn)物沉積在基板上。通過(guò)控制反應(yīng)氣體的壓力、組成及反應(yīng)溫度,精確地控制材料的組成、結(jié)構(gòu)和形態(tài),并能使其組成、結(jié)構(gòu)和形態(tài)從一種組分到另一種組分連續(xù)變化,可得到按設(shè)計(jì)要求的FGM。另外,該法無(wú)須燒結(jié)即可制備出致密而性能優(yōu)異的FGM,因而受到人們的重視。主要使用的材料是C-C、C-SiC、Ti-C等系[8、10]。CVD的制備過(guò)程包括:氣相反應(yīng)物的形成;氣相反應(yīng)物傳輸?shù)匠练e區(qū)域;固體產(chǎn)物從氣相中沉積與襯底[12]。

物理氣相沉積法(PVD)是通過(guò)加熱固相源物質(zhì),使其蒸發(fā)為氣相,然后沉積于基材上,形成約100μm厚度的致密薄膜。加熱金屬的方法有電阻加熱、電子束轟擊、離子濺射等。PVD法的特點(diǎn)是沉積溫度低,對(duì)基體熱影響小,但沉積速度慢。日本科技廳金屬材料研究所用該法制備出Ti/TiN、Ti/TiC、Cr/CrN系的FGM[7~8、10~11]

4.2.4形變與馬氏體相變[8]

通過(guò)伴隨的應(yīng)變變化,馬氏體相變能在所選擇的材料中提供一個(gè)附加的被稱作“相變塑性”的變形機(jī)制。借助這種機(jī)制在恒溫下形成的馬氏體量隨材料中的應(yīng)力和變形量的增加而增加。因此,在合適的溫度范圍內(nèi),可以通過(guò)施加應(yīng)變(或等價(jià)應(yīng)力)梯度,在這種材料中產(chǎn)生應(yīng)力誘發(fā)馬氏體體積分?jǐn)?shù)梯度。這一方法在順磁奧氏體18-8不銹鋼(Fe-18%,Cr-8%Ni)試樣內(nèi)部獲得了鐵磁馬氏體α體積分?jǐn)?shù)的連續(xù)變化。這種工藝雖然明顯局限于一定的材料范圍,但能提供一個(gè)簡(jiǎn)單的方法,可以一步生產(chǎn)含有飽和磁化強(qiáng)度連續(xù)變化的材料,這種材料對(duì)于位置測(cè)量裝置的制造有潛在的應(yīng)用前景。

4.3FGM的特性評(píng)價(jià)

功能梯度材料的特征評(píng)價(jià)是為了進(jìn)一步優(yōu)化成分設(shè)計(jì),為成分設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),目前已開發(fā)出局部熱應(yīng)力試驗(yàn)評(píng)價(jià)、熱屏蔽性能評(píng)價(jià)和熱性能測(cè)定、機(jī)械強(qiáng)度測(cè)定等四個(gè)方面。這些評(píng)價(jià)技術(shù)還停留在功能梯度材料物性值試驗(yàn)測(cè)定等基礎(chǔ)性的工作上[7]。目前,對(duì)熱壓力緩和型的FGM主要就其隔熱性能、熱疲勞功能、耐熱沖擊特性、熱壓力緩和性能以及機(jī)械性能進(jìn)行評(píng)價(jià)[8]。目前,日本、美國(guó)正致力于建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)特征評(píng)價(jià)體系[7~8]。

5FGM的研究發(fā)展方向

5.1存在的問(wèn)題

作為一種新型功能材料,梯度功能材料范圍廣泛,性能特殊,用途各異。尚存在一些問(wèn)題需要進(jìn)一步的研究和解決,主要表現(xiàn)在以下一些方面[5、13]:

1)梯度材料設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)(包括材料體系、物性參數(shù)、材料制備和性能評(píng)價(jià)等)還需要補(bǔ)充、收集、歸納、整理和完善;

2)尚需要進(jìn)一步研究和探索統(tǒng)一的、準(zhǔn)確的材料物理性質(zhì)模型,揭示出梯度材料物理性能與成分分布,微觀結(jié)構(gòu)以及制備條件的定量關(guān)系,為準(zhǔn)確、可靠地預(yù)測(cè)梯度材料物理性能奠定基礎(chǔ);

3)隨著梯度材料除熱應(yīng)力緩和以外用途的日益增加,必須研究更多的物性模型和設(shè)計(jì)體系,為梯度材料在多方面研究和應(yīng)用開辟道路;

4)尚需完善連續(xù)介質(zhì)理論、量子(離散)理論、滲流理論及微觀結(jié)構(gòu)模型,并借助計(jì)算機(jī)模擬對(duì)材料性能進(jìn)行理論預(yù)測(cè),尤其需要研究材料的晶面(或界面)。

5)已制備的梯度功能材料樣品的體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,還不具有較多的實(shí)用價(jià)值;

6)成本高。

5.2FGM制備技術(shù)總的研究趨勢(shì)[13、15、19-20]

1)開發(fā)的低成本、自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)便的制備技術(shù);

2)開發(fā)大尺寸和復(fù)雜形狀的FGM制備技術(shù);

3)開發(fā)更精確控制梯度組成的制備技術(shù)(高性能材料復(fù)合技術(shù));

4)深入研究各種先進(jìn)的制備工藝機(jī)理,特別是其中的光、電、磁特性。

5.3對(duì)FGM的性能評(píng)價(jià)進(jìn)行研究[2、13]

有必要從以下5個(gè)方面進(jìn)行研究:

1)熱穩(wěn)定性,即在溫度梯度下成分分布隨時(shí)間變化關(guān)系問(wèn)題;

2)熱絕緣性能;

3)熱疲勞、熱沖擊和抗震性;

4)抗極端環(huán)境變化能力;

5)其他性能評(píng)價(jià),如熱電性能、壓電性能、光學(xué)性能和磁學(xué)性能等

6結(jié)束語(yǔ)

FGM的出現(xiàn)標(biāo)志著現(xiàn)代材料的設(shè)計(jì)思想進(jìn)入了高性能新型材料的開發(fā)階段[8]。FGM的研究和開發(fā)應(yīng)用已成為當(dāng)前材料科學(xué)的前沿課題。目前正在向多學(xué)科交叉,多產(chǎn)業(yè)結(jié)合,國(guó)際化合作的方向發(fā)展。

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篇8

關(guān)鍵詞 材料成型與控制工程 課程體系 教學(xué)改革

中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

新能源主要包括太陽(yáng)能、地?zé)崮堋L(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能、氫能和核聚變能以及由可此衍生出來(lái)的各種非常規(guī)能源。相對(duì)于傳統(tǒng)能源,新能源普遍具有儲(chǔ)量大、可再生、污染少的特點(diǎn)。因而也常被稱為可再生能源或清潔能源。在2010年制定的全省“十二五”能源發(fā)展規(guī)劃中,積極推進(jìn)可再生能源發(fā)電。重點(diǎn)發(fā)展生物質(zhì)能發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電。以湖北省為例,預(yù)計(jì)2015年湖北電網(wǎng)發(fā)電裝機(jī)容量6220萬(wàn)kw,其中水電裝機(jī)3771萬(wàn)kw,火電裝機(jī)2332萬(wàn)kw,新能源發(fā)電裝機(jī)120萬(wàn)kw(風(fēng)力發(fā)電20萬(wàn)kw、光伏發(fā)電30萬(wàn)kw、生物質(zhì)能50萬(wàn)kw、垃圾發(fā)電20萬(wàn)kw)。①

新材料與新能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的命脈,廣泛滲透于人類的生活之中,影響著人類的生存質(zhì)量。新材料是高新技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)性與先導(dǎo)性行業(yè),每一次材料技術(shù)的重大突破都會(huì)帶動(dòng)一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)群的發(fā)展,其研發(fā)水平及產(chǎn)業(yè)化規(guī)模已成為衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步和國(guó)防實(shí)力的重要標(biāo)志。新能源的迅速發(fā)展,最終離不開新材料推進(jìn)。新能源材料的開發(fā)已經(jīng)越來(lái)越引起世界各國(guó)研究機(jī)構(gòu)的廣泛重視,新的技術(shù)和成果不斷涌現(xiàn)。可以說(shuō),新能源材料的開發(fā)和利用已成為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要影響因素。

為適應(yīng)時(shí)代的需要,國(guó)家大力培養(yǎng)這一新興產(chǎn)業(yè)的專業(yè)人才。工學(xué)材料類專業(yè)的調(diào)整幅度最為突出。新設(shè)置的材料類冶金工程、金屬材料工程、無(wú)機(jī)非金屬材料工程、高分子材料工程等四個(gè)專業(yè)從原則上覆蓋了原來(lái)的(1993年教育部頒布的高等學(xué)院本科專業(yè)目錄)材料類的有色金屬冶金、冶金物理化學(xué)、冶金、金屬材料與熱處理、金屬壓力加工、粉末冶金、復(fù)合材料、腐蝕與防護(hù)、鑄造、塑性成形工藝及設(shè)備、焊接工藝及設(shè)備、無(wú)機(jī)非金屬材料、硅酸鹽工程高分子材料與工程以及化工類的高分子材料及化工等近十五個(gè)專業(yè)。近幾年來(lái)我國(guó)材料科學(xué)教育改革的迅速發(fā)展,幾乎全國(guó)所有設(shè)有有關(guān)材料專業(yè)的院校均已程度不同地參與了材料學(xué)科教育改革,并且開始出現(xiàn)了力圖根本突破原教育模式的新思路新方案。教育部2010年7月批準(zhǔn)在浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、中南大學(xué)等十一所高校設(shè)立新能源科學(xué)與工程專業(yè),在四川大學(xué)、中南大學(xué)、湘潭大學(xué)等十五所高等院校設(shè)立新能源材料與器件專業(yè)。目前,湖北省武漢市共有高校26所,大部分的工科院科都設(shè)置有材料學(xué)科,且教學(xué)和科研實(shí)力都較強(qiáng)。其材料專業(yè)中以金屬材料、無(wú)機(jī)材料、高分子材料為主,華中科技大學(xué)、武漢大學(xué)等一流大學(xué)已經(jīng)進(jìn)入了新能源材料的研究。

1 當(dāng)前課程體系存在的問(wèn)題

自1998年國(guó)家教育部將原鑄造、鍛壓、焊接、熱處理等專業(yè)合并成為“材料成型及控制工程”專業(yè)后,原鑄造、鍛壓、焊接、熱處理等老專業(yè)變成了新專業(yè)所包含的學(xué)科方向。我國(guó)新的“材料成型及控制工程”專業(yè)的專業(yè)課程設(shè)置、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱等,總體上的一致之處是壓縮了原來(lái)的專業(yè)知識(shí)的教學(xué)內(nèi)容,但目前還沒(méi)有形成統(tǒng)一模式。②“材料成型及控制工程”是寬口徑的新專業(yè),辦學(xué)歷史很短,完善的課程體系尚處于初始探索階段?,F(xiàn)行的材料成型及控制工程專業(yè)課程體系中以金屬材料為主要方向,與新能源產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展不適應(yīng),對(duì)學(xué)生的就業(yè)也造成一定影響。

1.1 學(xué)科導(dǎo)論課定位不準(zhǔn)

在目前“材料成型及控制工程專業(yè)”的課程體系中,金屬材料仍占有較大的份量,教學(xué)內(nèi)容對(duì)非金屬材料,特別是新型復(fù)合材料的闡述較少,沒(méi)有體現(xiàn)新能源的發(fā)展對(duì)新材料的重大影響。

1.2 課程分配沒(méi)有結(jié)合新材料的發(fā)展

雖然在現(xiàn)行的課程體系中,理論課時(shí)較多,但專業(yè)課程中力學(xué)基礎(chǔ)理論課時(shí)少,相關(guān)的基礎(chǔ)理論支持性理論不全面,綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較少,致使學(xué)生面對(duì)大型結(jié)構(gòu)件材料的認(rèn)識(shí)不足,對(duì)新能源領(lǐng)域中計(jì)算機(jī)軟件的接觸機(jī)會(huì)較少。

1.3 所開課程與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系不夠緊密

目前開設(shè)的課程中,學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)較少,生產(chǎn)實(shí)習(xí)中,學(xué)生大多以參觀的形式進(jìn)入相關(guān)企業(yè),時(shí)間倉(cāng)促,無(wú)法深入地認(rèn)識(shí)企業(yè)。實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限,與新能源材料相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備更少。學(xué)生很難理解課程內(nèi)容,實(shí)際應(yīng)用更難。在課程體系中,只注意傳統(tǒng)材料科學(xué)與技術(shù)教學(xué)的設(shè)置,不能滿足現(xiàn)代工程教育的需要。

1.4 實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)不明確

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用金屬材料工程的設(shè)置內(nèi)容較多,大多數(shù)為對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容與知識(shí)的驗(yàn)證。實(shí)踐教學(xué)的系統(tǒng)性不強(qiáng),缺乏創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)性強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐內(nèi)容,不能對(duì)學(xué)生進(jìn)行全方位系統(tǒng)的工程思維進(jìn)行訓(xùn)練。實(shí)踐課程設(shè)置形式單一,理想狀態(tài)下的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)脫離了“面向崗位”的宗旨。③

2 面向新能源發(fā)展的優(yōu)化方向

為滿足社會(huì)需求,材料成型及控制工程專業(yè)培養(yǎng)的人才應(yīng)比原來(lái)單一專業(yè)的人才所具備的知識(shí)結(jié)構(gòu)應(yīng)更合理,知識(shí)面應(yīng)更寬,所具備的綜合素質(zhì)應(yīng)更好,適應(yīng)性應(yīng)更強(qiáng)。④課程體系的可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化。

2.1 面向新能源的快速發(fā)展,提升專業(yè)的方向特色

隨著新能源的不斷發(fā)展,新型復(fù)合材料及大型材料結(jié)構(gòu)件的覆蓋面越來(lái)越廣,與其他學(xué)科間的交叉滲透也在不斷加強(qiáng),本學(xué)科目前的專業(yè)設(shè)置和學(xué)科研究方向要能滿足本學(xué)科相關(guān)行業(yè)今后對(duì)人才的需求,結(jié)合地理優(yōu)勢(shì)加強(qiáng)特色內(nèi)容的教學(xué),不斷通過(guò)專業(yè)課程的調(diào)整和改革,培養(yǎng)出合格人才,推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2.2 優(yōu)化課程體系,培養(yǎng)綜合素質(zhì),突出“實(shí)踐、實(shí)用”

課程體系可按圖1的模式進(jìn)行優(yōu)化,在完善現(xiàn)有的培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上,注重知識(shí)體系的構(gòu)建和課程內(nèi)容的設(shè)計(jì),體現(xiàn)培養(yǎng)的科學(xué)性和專業(yè)化。從知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力培養(yǎng)來(lái)滿足新能源發(fā)展的素質(zhì)要求,同時(shí)抓好課程內(nèi)容和實(shí)踐環(huán)節(jié),梳理完整的學(xué)科結(jié)構(gòu),重視生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用和獲取知識(shí)的科學(xué)方法,以綜合能力的提高為目標(biāo),并推動(dòng)專業(yè)建設(shè)的可持續(xù)性發(fā)展。

2.3 模塊分類強(qiáng)化,突出“實(shí)踐、實(shí)用”教育理念

對(duì)課程體系進(jìn)行模塊分類(如圖2)后,逐一完善和改進(jìn)。新的課程體系強(qiáng)化核心基礎(chǔ)課程,形成理論力學(xué)——材料力學(xué)——結(jié)構(gòu)力學(xué)——工程熱力學(xué)等不同層次的力學(xué)知識(shí)體系。引進(jìn)新能源材料的熱點(diǎn),加入桿塔設(shè)計(jì)、大型材料結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)方向的課程。實(shí)踐學(xué)習(xí)類課程加強(qiáng)對(duì)當(dāng)前新能源科技發(fā)展信息的吸取,增加應(yīng)用軟件的學(xué)習(xí),以工程軟件實(shí)訓(xùn)的形式加強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。在人文社會(huì)科學(xué)類模塊中,加入鍛煉學(xué)生的溝通及表達(dá)能力的課程,如學(xué)術(shù)講座、論文寫作、溝通與交流等內(nèi)容,培養(yǎng)未來(lái)現(xiàn)代工程的職業(yè)精神。優(yōu)化的課程體系既夯實(shí)基礎(chǔ)又提高綜合素質(zhì),學(xué)生也具有了相應(yīng)的材料應(yīng)用維護(hù)、管理所必需的設(shè)計(jì)和測(cè)試能力,突出了“實(shí)踐、實(shí)用”教育理念。

2.4 探討專業(yè)新需求,實(shí)現(xiàn)本專業(yè)的可持續(xù)發(fā)展

對(duì)“材料成型及控制專業(yè)”畢業(yè)生的社會(huì)就業(yè)情況進(jìn)行全面的社會(huì)調(diào)查,研究本學(xué)科專業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)和對(duì)專業(yè)人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、人文素質(zhì)、創(chuàng)新素質(zhì)的具體要求,探討新能源的發(fā)展對(duì)“材料成型及控制工程專業(yè)”的課程新需求,一方面實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的專業(yè)辦學(xué)特色;另一方面,通過(guò)課程體系的優(yōu)化,促進(jìn)教學(xué)思想的不斷更新,以“新材料”推動(dòng)師資培訓(xùn)的“新發(fā)展”,以合理的課程體系幫助學(xué)生順利就業(yè)。

3 結(jié)語(yǔ)

在結(jié)合當(dāng)前新能源快速發(fā)展的條件下,探索“材料成型及控制專業(yè)”課程體系特色,新的專業(yè)培養(yǎng)模式既要體現(xiàn)國(guó)內(nèi)外的“大材料”思想,又要具有較為鮮明的新能源和地方特色,以適應(yīng)專業(yè)發(fā)展的要求。優(yōu)化的課程體系既滿足“大材料”通才教育,又合理規(guī)劃好新能源發(fā)展條件下“材料成型及控制工程”專業(yè)的新內(nèi)涵和外延,突出金屬材料、復(fù)合材料的在新能源行業(yè)的應(yīng)用和設(shè)計(jì)專業(yè)范圍,探索新的專業(yè)課程結(jié)構(gòu)和完整的培養(yǎng)體系。

注釋

① 周世平.新能源技術(shù)與湖北能源發(fā)展綜述[J].湖北電力,2011.35(5):1-6.

② 樊自田,魏華勝,陳立亮,等.建設(shè)新型課程體系 培養(yǎng)寬知識(shí)面人才[J].高等工程教育研究,2004(1):11-12.

篇9

高分子材料是指由相對(duì)分子質(zhì)量較大的化合物分子構(gòu)成的材料。按其來(lái)源,高分子材料可分為天然,合成,半合成材料,包括了塑料,合成纖維,合成橡膠,涂料,粘合劑和高分子基復(fù)合材料。從1907年高分子酚醛樹脂的出現(xiàn)以來(lái),高分子材料因其普遍具有許多金屬和無(wú)機(jī)材料所無(wú)法取代的優(yōu)點(diǎn)而獲得迅速的發(fā)展。然而,現(xiàn)在大規(guī)模生產(chǎn)的還只是在尋常條件下能夠使用的高分子物質(zhì),即通用高分子。它們存在著機(jī)械強(qiáng)度和剛性差、耐熱性低等缺點(diǎn),而現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展對(duì)高分子材料提出了更高的要求。于是新型高分子材料的開發(fā)與應(yīng)用尤為重要。耐高溫、高強(qiáng)度、高模量、高沖擊性、耐極端條件等高性能的新型高分子材料的開發(fā)與應(yīng)用不但能解決現(xiàn)階段的高分子材料所面臨的問(wèn)題,而且也將積極地推動(dòng)高分子材料向功能化、智能化、精細(xì)化方向的發(fā)展。與此同時(shí),我國(guó)十二五計(jì)劃也將高分子材料的開發(fā)研究納入了其中,作為其重要研究方向之一的新型高分子材料的開發(fā)研究必將會(huì)極大地推動(dòng)我國(guó)材料技術(shù)的發(fā)展。

1.國(guó)內(nèi)外高分子材料開發(fā)現(xiàn)狀

21世紀(jì)是一個(gè)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展進(jìn)步,生產(chǎn)力大幅度提高的新紀(jì)元。材料工業(yè)與信息工業(yè),生物工程,能源工業(yè)一起成為世界經(jīng)濟(jì)的四大支柱產(chǎn)業(yè)。高分子材料與金屬材料和無(wú)機(jī)非金屬材料共同構(gòu)成了應(yīng)用性材料科學(xué)的最重要的三個(gè)領(lǐng)域。高分子材料憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)占領(lǐng)了巨大的市場(chǎng)。

世界高分子材料工業(yè)正在高速地發(fā)展著。世界合成樹脂量從1950年的1.5M工增長(zhǎng)到2005年的212M工,每年大概以5%的增長(zhǎng)率在迅速地增長(zhǎng)?,F(xiàn)在塑料的產(chǎn)量早已超過(guò)了木材和水泥等結(jié)構(gòu)材料的總產(chǎn)量。合成橡膠的產(chǎn)量也已超過(guò)了天然橡膠,而合成纖維的年產(chǎn)量在上個(gè)世紀(jì)80年代就已經(jīng)達(dá)到了棉花、羊毛等天然和人造纖維的2倍。對(duì)于我國(guó)而言,目前我國(guó)是世界上最大的樹脂進(jìn)口國(guó),每年進(jìn)口的樹脂數(shù)量大約是世界樹脂總貿(mào)易的25%到30%。我國(guó)的樹脂合成工業(yè)正高速地發(fā)展當(dāng)中,樹脂合成能力也在飛速地提高中。然而與西方發(fā)達(dá)國(guó)家仍然存在著差距。

2.開發(fā)新型高分子材料的重要意義和途徑

從上世紀(jì)30年代高分子材料的出現(xiàn)開始到現(xiàn)代,世界工業(yè)科學(xué)不再只是滿足與對(duì)基礎(chǔ)高分子材料的開發(fā)研究,從90代開始,科學(xué)家們就將注意力集中到了高功能,高智能的高分子材料開發(fā)上?,F(xiàn)代工業(yè)對(duì)于新型高分子材料的需求日益強(qiáng)烈。

新型高分子材料的開發(fā)主要是集中在制造工藝的改進(jìn)上,以提高產(chǎn)品的性能,減少環(huán)境的污染,節(jié)約資源。就目前而言,合成樹脂新品種、新牌號(hào)和專用樹脂仍然層出不窮,以茂金屬催化劑為代表的新一代聚烯烴催化劑開發(fā)仍然是高分子材料技術(shù)開發(fā)的熱點(diǎn)之一。然而開發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。在開發(fā)新聚合方法方面,著重于陰離子活性聚合、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合和微乳液聚合的丁業(yè)化。在第二次世界大戰(zhàn)中發(fā)展起來(lái)的高分子復(fù)合技術(shù),以及出現(xiàn)于50年代的高分子合金化技術(shù)后。新的復(fù)合技術(shù)和合金化技術(shù)層出不窮。同時(shí),也更加重視在降低和防止高分子材料生產(chǎn)和使用過(guò)程中造成的環(huán)境污染。加快高分子材料回收、再生技術(shù)的開發(fā)和推廣應(yīng)用,大力開展有利于保護(hù)環(huán)境的可降解高分子材料的研究開發(fā)。

新型高分子材料的開發(fā),不但能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展對(duì)于材料工業(yè)的高要求,更能夠促進(jìn)能源與資源的節(jié)約,減少環(huán)境的污染,提高生產(chǎn)能力,更能體現(xiàn)出現(xiàn)代科技的高速發(fā)展。

3.新型高分子材料的應(yīng)用

現(xiàn)代高分子材料是相對(duì)于傳統(tǒng)材料如玻璃而言是后起的材料,但其發(fā)展的速度應(yīng)用的廣泛性卻大大超越了傳統(tǒng)材料。高分子材料既可以用于結(jié)構(gòu)材料,也可以用于功能材料?,F(xiàn)階段新型高分子材料大致包括高分子分離膜,高分子磁性材料,光功能高分子材料,高分子復(fù)合材料這幾大類。

高分子分離膜是用高分子材料制成的具有選擇透過(guò)性功能的半透性薄膜。采用這樣的薄膜,以壓力差、溫度梯度、濃度梯度或電位差為動(dòng)力,與以往傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比,更加的省能、高效和潔凈等,被認(rèn)為是支撐新技術(shù)革命的重大技術(shù)。

高分子磁性材料是磁與高分子材料相結(jié)合的新的應(yīng)用。早期磁性材料具有硬且脆,加工性差等缺點(diǎn)。將磁粉混煉于塑料或橡膠中制成的高分子磁性材料,這樣制成的復(fù)合型高分子磁性材料,比重輕、容易加工成尺寸精度高和復(fù)雜形狀的制品,還能與其它元件一體成型等。

光功能高分子材料,是指能夠?qū)膺M(jìn)行透射、吸收、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)換的一類高分子材料。目前,這一類材料已有很多,應(yīng)用也很廣泛。

高分子復(fù)合材料是指高分子材料和不同性質(zhì)組成的物質(zhì)復(fù)合粘結(jié)而成的多相材料。高分子復(fù)合材料最大優(yōu)點(diǎn)具有各種材料的長(zhǎng)處,如高強(qiáng)度、質(zhì)輕、耐溫、耐腐蝕、絕熱、絕緣等性質(zhì)。

這些新型的高分子材料在人類社會(huì)生活,工業(yè)生產(chǎn),醫(yī)藥衛(wèi)生和尖端技術(shù)等方方面面都有著廣泛的應(yīng)用。例如,在生物醫(yī)用材料界上,研制出的一系列的改性聚碳酸亞丙酯(PM-PPC)新型高分子材料是腹壁缺損修復(fù)的高效材料:在工業(yè)污水的處理上,在不添加任何藥劑的情況下,利用新型高分子材料物理法除去油田中的污水:開發(fā)的聚酰亞胺等熱固性樹脂及苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹脂復(fù)合材料,這些材料比強(qiáng)度和比模量比金屬還高,是國(guó)防、尖端技術(shù)方面不可缺少的材料;同樣,在藥物傳遞系統(tǒng)中應(yīng)用新型高分子材料,在藥劑學(xué)中應(yīng)用,在包轉(zhuǎn)材料中的應(yīng)用等等。新型高分子材料已經(jīng)滲透于人類生活的各個(gè)方面。

材料是人類用來(lái)制造各種產(chǎn)品的物質(zhì),是人類生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ),是一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和標(biāo)志。作為材料重要組成部分的高分子材料隨著時(shí)代的發(fā)展,技術(shù)的進(jìn)步,越來(lái)越能影響人類的生活,工業(yè)的進(jìn)步。區(qū)別于我們已經(jīng)開發(fā)研究成熟的一些傳統(tǒng)材料,高分子材料的研究開發(fā)存在著無(wú)窮的潛力。正如一些科學(xué)家預(yù)言的那樣,新型高分子材料的開發(fā)將有可能會(huì)帶來(lái)現(xiàn)代材料界的一次重大革命。

[參考文獻(xiàn)

[1]程曉敏,高分子材料導(dǎo)論[M],安徽大學(xué)出版社2006,

[2]顧正超,高分子材料開發(fā)現(xiàn)狀與展望[J],科技與經(jīng)濟(jì),2000.(02).

[3]郝敬輝,新型高分子材料物理法處理油田污水[J],油氣田地面工程,2010.(07)

[4]黃凱,高分子材料在藥物傳遞系統(tǒng)研究中的應(yīng)用[J],中國(guó)現(xiàn)代應(yīng)用學(xué)2010.(SI)

[5]于金海,應(yīng)用新型可降解材料修復(fù)腹壁缺損的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)知網(wǎng)論文總庫(kù)2010.

[6]黃麗,高分子材料[M].化學(xué)工業(yè)出版社2005.

[7]高分子材料,百度百科.

篇10

關(guān)鍵詞:平臺(tái)建設(shè);實(shí)踐教學(xué);創(chuàng)新能力

作者簡(jiǎn)介:郭曉琴(1972-),女,河南南陽(yáng)人,鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院副院長(zhǎng),副教授;王金鳳(1963-),女,河南祁縣人,鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院電子通訊系主任,教授。(河南 鄭州 450015)

基金項(xiàng)目:本文系教育部2011年人文社會(huì)科學(xué)研究(項(xiàng)目編號(hào):11JDGC018)、2012年度河南省高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):219)、鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院2011年教育科學(xué)研究項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):zhjy11-23)的研究成果。

中圖分類號(hào):G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)05-0107-02

創(chuàng)新是人類社會(huì)發(fā)展的不竭動(dòng)力。國(guó)家教育事業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃明確指出“高等學(xué)校成為國(guó)家知識(shí)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、國(guó)防科技創(chuàng)新、區(qū)域創(chuàng)新的重要基地”。[1]建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,現(xiàn)已成為高等教育的重中之重。建國(guó)以來(lái),高校培養(yǎng)了大量理工類專業(yè)人才,為我國(guó)工業(yè)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。但學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力培養(yǎng)上的不足仍是我國(guó)高等教育尚未解決好的關(guān)鍵問(wèn)題。深化教育改革、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才已經(jīng)成為高等教育發(fā)展的迫切需要,很多高校都進(jìn)行了創(chuàng)新實(shí)踐方面的研究與探索。[2-6]隨著高等教育規(guī)模的擴(kuò)大,探索一般性本科院校創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式已經(jīng)成為教育教學(xué)改革的重點(diǎn)。

一、圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),構(gòu)建創(chuàng)新教育課程體系,突出實(shí)踐教學(xué)

正確定位人才培養(yǎng)目標(biāo)是一個(gè)專業(yè)辦學(xué)的基本立足點(diǎn)。對(duì)鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院材料成型與控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位是:培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,適應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)需要,具備材料成型及控制學(xué)科、機(jī)械學(xué)科及計(jì)算機(jī)學(xué)科有關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)與應(yīng)用能力,能夠從事材料科學(xué)研究與材料成型應(yīng)用領(lǐng)域工作,具有創(chuàng)新意識(shí)的復(fù)合型應(yīng)用人才。

培養(yǎng)方案堅(jiān)持以創(chuàng)新教育為核心,建立適于創(chuàng)新教育的課程體系,在注重基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)技能培養(yǎng)的同時(shí),著力加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng),并注重高新技術(shù)與工程創(chuàng)新教育相融合。在培養(yǎng)方案制訂中,應(yīng)遵循“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的教育理念,堅(jiān)持突出“注重基礎(chǔ),強(qiáng)化實(shí)踐,鼓勵(lì)創(chuàng)新”的培養(yǎng)模式。課程體系包括公共基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)課、專業(yè)選修課和拓展選修課等模塊。在課程體系中應(yīng)注重文理滲透,拓寬基礎(chǔ),淡化專業(yè),力求打造更寬闊的材料類專業(yè)人才培養(yǎng)平臺(tái)。在課程設(shè)置方面,強(qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ)教育,加強(qiáng)公共基礎(chǔ)、機(jī)械基礎(chǔ)、物理化學(xué)等基礎(chǔ)性教學(xué),為培養(yǎng)創(chuàng)新人才奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);同時(shí)通過(guò)專業(yè)課程整合,加強(qiáng)了工程類課程,如“復(fù)合材料”、“功能材料”等;選修課也與機(jī)電類專業(yè)部分打通,開設(shè)了“自動(dòng)控制原理”、“機(jī)械制造技術(shù)”、“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”等課程,拓寬了專業(yè)面,體現(xiàn)了多學(xué)科交叉融合。

創(chuàng)新來(lái)源于實(shí)踐,實(shí)踐是創(chuàng)新的不竭動(dòng)力。強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新教育,必須突出實(shí)踐教學(xué)。在實(shí)踐教學(xué)方面,建立了“三層次九模塊”的實(shí)踐教學(xué)體系(見表1),從“基礎(chǔ)-專業(yè)-綜合”三個(gè)層次培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力,大學(xué)四年實(shí)踐教學(xué)不斷線。大一新生通過(guò)專業(yè)導(dǎo)論和認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)進(jìn)行專業(yè)認(rèn)知教育。大二學(xué)生提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參與科研項(xiàng)目;通過(guò)課程和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的整合,按照培養(yǎng)目標(biāo)將原有專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的教學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分類、歸納、刪減和更新,將部分實(shí)驗(yàn)從專業(yè)課程中分離出來(lái),設(shè)置成不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)K,獨(dú)立設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程;在鞏固基礎(chǔ)實(shí)踐和專業(yè)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,增設(shè)了為期2周的綜合實(shí)驗(yàn)與制作,讓學(xué)生自己選擇實(shí)驗(yàn)課題,題目一般來(lái)源于生產(chǎn)中的技術(shù)問(wèn)題或是教師科研中的部分研究?jī)?nèi)容,制定實(shí)驗(yàn)方案,完成對(duì)某材料從制備加工成型性能檢測(cè)數(shù)據(jù)分析的全過(guò)程實(shí)驗(yàn);開設(shè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、大學(xué)生第二課堂和創(chuàng)新學(xué)分系列活動(dòng),鼓勵(lì)學(xué)生參與各種大賽,調(diào)動(dòng)學(xué)生參與創(chuàng)新活動(dòng)的積極性,讓學(xué)生結(jié)合自己興趣,自主選擇指導(dǎo)教師,參與科研項(xiàng)目,結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì),在教師的指導(dǎo)下相對(duì)獨(dú)立地完成某個(gè)專題的研究。上述實(shí)踐課程的開設(shè),其目的是使學(xué)生能早期進(jìn)入科學(xué)研究,在材料設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方案制定、材料成型與加工、性能檢測(cè)、數(shù)據(jù)整理與分析、撰寫論文等方面得到全方位的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練,掌握正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和科學(xué)研究方法,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)技術(shù)和技能,突出對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力及工程素質(zhì)的綜合培養(yǎng),全面提升學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

二、科研團(tuán)隊(duì)和實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)建設(shè)

科研團(tuán)隊(duì)建設(shè)是高校學(xué)科建設(shè)的核心,團(tuán)隊(duì)的層次和數(shù)量代表著高校的學(xué)術(shù)地位、創(chuàng)新能力和對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)率與影響力,也直接代表著師資水準(zhǔn)與教學(xué)質(zhì)量。通過(guò)自然形成和有效整合,加強(qiáng)科研團(tuán)隊(duì)建設(shè),打造一支代表學(xué)科特色和核心競(jìng)爭(zhēng)力的以杰出或優(yōu)秀人才為學(xué)術(shù)帶頭人的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)或?qū)W術(shù)梯隊(duì)。鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院現(xiàn)有2個(gè)省科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、1個(gè)省科技創(chuàng)新杰出人才計(jì)劃和2個(gè)鄭州市科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),擁有以中青年專家、學(xué)者為主的高水平學(xué)科(學(xué)術(shù))帶頭人隊(duì)伍,以博士、高級(jí)職稱人員組成的團(tuán)隊(duì)骨干,形成了以相應(yīng)學(xué)科帶頭人為核心的具有穩(wěn)定研究方向、結(jié)構(gòu)合理的學(xué)科梯隊(duì),師資知識(shí)結(jié)構(gòu)不僅包括金屬材料、粉末冶金、無(wú)機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料、生物材料、材料加工、材料物理、材料化學(xué)和凝聚態(tài)物理等,還包括機(jī)械制造、機(jī)械電子、自動(dòng)化等領(lǐng)域。強(qiáng)大的師資力量積極參與到教改及創(chuàng)新活動(dòng)之中,為大學(xué)生創(chuàng)新教育提供了豐富的智力資源,能夠及時(shí)將科研、產(chǎn)業(yè)成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)設(shè)施服務(wù)于教學(xué),優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,革新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,以高水平科學(xué)研究促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的時(shí)效性、前沿性和科學(xué)性。

實(shí)驗(yàn)室是實(shí)踐教學(xué)的主要場(chǎng)地,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。在人才培養(yǎng)總體思路和方針的指導(dǎo)下,應(yīng)注重創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)境和條件的建設(shè),使之更好地服務(wù)于本科教學(xué)。為培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力,設(shè)立了力學(xué)性能室、注塑成型實(shí)驗(yàn)室、掃描電鏡室、X射線衍射室等16個(gè)實(shí)驗(yàn)室,專門建設(shè)了大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)室、大學(xué)生創(chuàng)新制作室等一批能夠啟發(fā)創(chuàng)新思維、拓展創(chuàng)新空間和開展創(chuàng)新實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)室。以鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院為例,學(xué)院現(xiàn)有“材料工程”省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、“陶瓷材料界面”省級(jí)工程實(shí)驗(yàn)室、“航空材料與先進(jìn)工程技術(shù)”省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地、“航空復(fù)合材料”市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,并擁有場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、熱分析儀、激光快速成型設(shè)備、ARAMIS應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)等先進(jìn)儀器設(shè)備,設(shè)備總值1800多萬(wàn)元,實(shí)驗(yàn)室面積2400多平方米,一次可容納600余名本科生參與科研和實(shí)踐。師生依托實(shí)驗(yàn)室硬件平臺(tái),以開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、各類創(chuàng)新競(jìng)賽活動(dòng)、綜合性實(shí)驗(yàn)、綜合性設(shè)計(jì)與制作、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)為載體,推動(dòng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)室除承擔(dān)本校學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)之外,同時(shí)對(duì)其他高校、科研院所和產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合體開放,共同指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和開放實(shí)驗(yàn),注重資源整合,實(shí)現(xiàn)資源共享,努力打造全省高校及相關(guān)單位實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)。

三、取得的成效

自2005年材料成型與控制工程專業(yè)招生以來(lái),經(jīng)過(guò)7年的探索與實(shí)踐,進(jìn)一步明確了材料成型與控制工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),實(shí)踐教學(xué)體系逐步完善,在學(xué)生創(chuàng)新能力、綜合能力培養(yǎng)方面取得了一定的成效。

2008~2012年,大學(xué)生多篇,獲各種大學(xué)生科技活動(dòng)獎(jiǎng)20余項(xiàng),其中包括全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽二等獎(jiǎng)、全國(guó)大學(xué)生先進(jìn)圖形技能與創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)、“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品和大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃等獎(jiǎng)項(xiàng)。3年來(lái)畢業(yè)生一次就業(yè)率均達(dá)到95%以上,根據(jù)畢業(yè)生跟蹤調(diào)查的結(jié)果,用人單位普遍反映學(xué)生“綜合素質(zhì)良好,動(dòng)手能力強(qiáng),能較快適應(yīng)工作崗位的需要”,大多數(shù)學(xué)生在較短時(shí)期內(nèi)已成為單位的業(yè)務(wù)骨干。歷屆畢業(yè)生有25%以上考取了本專業(yè)或相關(guān)專業(yè)的研究生,大部分是重點(diǎn)大學(xué),其中50%以上的學(xué)生反饋在研究生復(fù)試過(guò)程中學(xué)校的創(chuàng)新實(shí)踐教育使之受益匪淺,并且后續(xù)的研究生學(xué)習(xí)階段在實(shí)驗(yàn)設(shè)備操作、科研思路和學(xué)科前沿了解等方面表現(xiàn)出色,受到導(dǎo)師的好評(píng)。

四、進(jìn)一步發(fā)展思路

首先,進(jìn)一步加大學(xué)術(shù)交流與合作辦學(xué)的力度。鼓勵(lì)和支持科技交流、合作研究和合作辦學(xué)等工作,加大校校合作和校企合作,通過(guò)“請(qǐng)進(jìn)來(lái)、走出去”的方式,積極引進(jìn)國(guó)內(nèi)外優(yōu)質(zhì)教育資源,為創(chuàng)新教育搭建更大的平臺(tái)。

其次,進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方法,不斷探索體現(xiàn)“以學(xué)生為主體”的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式。在當(dāng)前大部分教學(xué)過(guò)程中,以知識(shí)傳授為主導(dǎo)的教學(xué)方法并未根本改變,以教師為主導(dǎo)的方式在一定程度上制約了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性及創(chuàng)新能力的發(fā)揮。因此改革教學(xué)方法,營(yíng)造出以學(xué)生為主的實(shí)踐創(chuàng)新環(huán)境,探索符合國(guó)內(nèi)一般院校實(shí)際情況的實(shí)踐性教學(xué)方法是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要保障。

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