化学材料与工程篇1
【关键词】化工材料科学与工程发展现状趋势分析研究
化工材料科学与工程是社会经济发展的主要驱动力之一，同时能够带动信息技术与生物技术的发展。在以科学技术为主导的当今社会中，无论是高校中还是化工企业中，都需要培养化工材料科学与工程的专业人才，创新材料科学与工程的发展。从化工材料科学与工程的发展中找寻其中存在的问题，以便于后期的工程技术研发。
1化工材料科学与工程的发展现状分析
1.1化工材料科学与工程的发展历程
化工材料科学与工程的从个个单一分来的学术系统中，逐渐实现走向了科学之间的相互融合。在社会发展的进程中，材料科学的应用与社会建设步伐息息相关。单一化的材料科学发展不能适应社会发展需求，各个材料学科之间应该实现相互交叉、渗透、移植，从细分最终走向综合化的发展。在20世纪40年代，基础科学与工程之间的相互渗透较差，固体物理学与材料工程学之间的互不融合。从60年代起，材料科学与工程学能够实现交互，材料科学与材料工程之间的大部分内涵能够实现重叠，化工材料科学与工程得到了教育界的广泛认可[1]。
1.2化工材料科学与工程在教育界的发展
化工材料科学与工程是高校教育中的重点内容，该门学科经过多变的研究与演变，衍生出中诸多的子学科。以美国麻省理工学院材料学科专业演变为例，与化工材料科学与工程相关的专业课程有：地质与采矿工程、采矿与冶金、冶金与材料科学等。欧美等国家将在材料教育方面的认识比较深，将很多高校中的冶金、陶瓷、电子材料等科目统称为材料，材料教学内容逐渐扩大，应用到社会建设中的诸多领域中。目前，我国重点高校相继设立材料科学与工程学院，针对于化工方面的教学改革，在原设置专业的基础上，补充了非金属的工程材料的内容。化工材料科学与工程的发展能够打破原专业设置的界限，加强专业间的渗透和联系，教学内容实现了更新。截止至2003年7月份，具备材料科学与工程的院校占据我国的高校的总数的34%。化工材料科学与工程的教学逐渐展现出了新思路[2]。
2化工材料科学与工程的发展趋势
2.1化工材料科学与工程教学中创新性人才培养
化工材料科学与工程的发展，以来社会化工企业的技术研发还远远不够，为了更好的促进化工材料科学的发展，在未来的科技社会中，化工材料科学与工程还需要与教育实现紧密结合。促进化工新材料的研发与应用，需要在高校中培养优秀的材料科学人才，与社会高精尖材料研发机构构成联动机制。对于材料科学的人才培养要求极为严格，一方面需要学生具有较好的结构力学基础，另一方面还要向学生传授学生微系统、纳系统、生物系统。同时还需要进行材料结构、性能、工艺等工程的研究，以计算机技术进行材料科学的模拟研发。高校能够为社会输送创新性的人才，是社会化工企业实现稳步发展的关键。创新性人才的能够促进化工新材料的研发，保障化工材料领域更新[3]。
2.2化工新材料的研发
在科技信息不断发展的当今社会中，对于化工材料的研发技术越来越先进，我国化工材料科学与工程的未来发展，需要与科技信息技术相互融合，研发出具有更多功能的化工新材料。这些新材料的研发与应用能够在传统材料的优势基础上，为人们的生活提供更多的便利。
2.2.1纤维材料
化工新材料“十三五”发展规划在即，很多具有高技术含量、高价值知识密集和技术密集的新型材料，在社会建设中能够发挥出无线的潜力。这些新材料与传统的材料相比，在质量上更加的轻便，在性能上的更加的好，在功能上更加的强大，附加值更加的高。那么何为化工新材料，化工新材料是指一些包含高性能纤维复核材料，这些才能够在国防军工、航空航天、新能源及高科技产业中应用广泛，同时化工新材料在建筑、通信、机械、环保以及海洋开发中用途更大。有专家指出，全球纤产量在近十年内的长幅为3%，而高性能的纤维在全球范围内产量增长能够达到30%，也就是说，在未来的几年间是高性能纤维发展的黄金期[4]。
2.2.2聚酰亚胺
有机高分子材料也是化工新材料的另一类，与传统的高分子材料相比，聚酰亚胺的综合性比较强，特点突出。聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、分离膜、纳米、液晶、激光等领域。在物理性质上，耐高温达400℃以上，长期使用温度范围-200～300℃，熔点特征不明显。并且该种材料绝缘性能极高。通常情况下，103赫下介电常数为4.0；在化学性质上，聚酰亚胺可以被分为脂肪族、芳香族、半芳香族聚酰亚胺三种。聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其在微电子领域发挥着重要的作用。
3结语
综上所述，化工材料科学与工程化工研发领域中的重点内容，提升对于化工材料科学与工程的研发，能够有效的促进化工领域发展。本文对化工材料科学与工程的发展现状进行分析，与社会发展趋势相互结合，研究其在未来的发展方向。在未来，需要对化工材料科学与工程教学中进行创新性人才培养，鼓励化工新材料的研发，实现科技创造未来。
参考文献：
[1]刘海定，汤爱涛，潘复生，左汝林.材料科学数据库的研究现状及其发展趋势[J].材料报，2004，09：5-7.
[2]张钧林.材料科学与工程的学科发展、现状及人才培养[J].甘肃科技，2008，15：165-168+132.
化学材料与工程篇2
【关键词】高职院校“教学做一体化”“实验教室”工程材料与检测
【中图分类号】G642【文献标识码】a【文章编号】1674-4810（2013）32-0052-02
随着我国不断加大对基础设施建设的投入，各地工程不断开工建设，国家对工程技术人员的需求越来越大。在这样的大环境下，高职院校的土木工程专业获得了前所未有的发展机遇，学校的实训基地建设也得到了大力支持。与此同时，社会对高职院校所培养的人才也有了更高的要求。从以前的会动手，到现在的还要会动脑，无疑要求高职院校在教育教学手段上做出改变。
一高职院校工程材料与检测课程现状
高职院校是国家规定的具有专科层次办学资质的院校，其教育层次低于本科，因此，在生源水平上，学生大多没有良好的学习习惯，学习热情也不高，加之感觉不到学习压力，很容易被周围诸多诱惑吸引而迷失前进的方向，忘记在校学习的目的。考虑到生源的质量，高职院校的课程在教学理念上，不能把教学对象当作“目标明确的成年人”来对待，不能认为“他们已经是成年人了，能对自己的未来负责”，而是要像中学时一样，让他们在课堂上知道“学了这门课，我能干什么”，而且要随着学习的深入，让他们看到自己学到的东西在工作中是怎样发挥作用的。这样才能保持他们对学习的热情，从而完成教学任务。
工程材料与检测是一门基于实验的具有“理论+实践”要求的课程，所教授的是在工程建设过程中使用的水泥、砂石、钢筋、沥青等一切原材料的性质，以及原材料、工程构筑物的质量检测方法、判定依据。学生在学习过程中，要掌握多种常用材料的物理、力学性能，以及国家规范对材料性能指标的要求和这些指标的实验室检测方法。因此，课程中设置了若干个材料实验项目，供学生强化理论知识，并培养动手操作能力。
在教学中，主讲教师多采用在课堂内介绍材料的组成、特性及应用的理论讲解，再到实验室完成实验操作，最终以学生提交的实验报告作为评定学生成绩的标准。但在教学实践中发现，学生理论是否掌握，实验的目的是否明确，操作步骤是否规范，实验报告并不能完全体现。
二“教学做一体化”教学法的引入
当前高职院校教育强调以服务为宗旨，以就业为导向，以培养高技能人才为目标。学生是否掌握教师传授的知识并融会贯通，是检验教学质量的最终标准。在多年的教学实践中我发现，高职院校学生对课堂理论教学的耐性较低，当课堂内容相对生动有趣时，大部分学生都能跟随教师的思路听下去，但当讲到理论性强一些的内容时，还能保持听课耐性的学生就少了很多。无论什么教学内容，想保持全程活泼生动的难度相当大，以讲授为主的课程模式对知识的传授是有限的。而在实践课上，大部分学生因为能操作仪器，在教师的讲解下能看到自己从一窍不通到基本能操作的过程，就对能动手操作的教学内容保持较高的积极性，经过1～2周的实训，大部分学生都表示比平时课堂学习收获更大。从对比中可以看出，高职院校学生的特点是：动手操作的意愿远大于单纯的动脑学习。为了顺应学生的这一特点，“教学做一体化”的教学方法势在必行。
“教学做一体化”的核心是将讲授、学习、操作整合在一起，以学生动手操作为课堂主要学习形式，在学生操作的同时，教师从旁观察、发现并解答学生出现的问题。在工程材料课程的设计上，则是以砂石基本性质、水泥检测、混凝土、砂浆、钢筋、沥青等若干个实验项目分别作为教学单元，以熟悉掌握实验项目为目的进行项目教学。相比传统的教学方法，课程的表现形式主要有以下两点差别：
1.一体化教学场地
由于课程的主要目的是学生掌握实验操作的步骤，不同的实验项目涉及大大小小的实验设备和仪器，普通教室无法满足数十名学生同时进行学习和操作。因此，必须把教室搬进实验室，在“实验教室”中进行教学和操作。为了同时满足教学和实验的要求，实验教室的内部布置也应针对不同的实验项目，以实验设备为核心，增加教学设备。以水泥实验教室为例，实验教室中教师所在的讲台由实验台取代，实验台上放置水泥实验所需要的量筒、天平、水泥刀、维卡仪、水泥净浆搅拌机等设备，水源、电源齐备。在实验台旁，电脑及多媒体设备也必须到位。讲台下，按班级人数设置若干个学生实验台，以每台4～6人为宜，仪器设备等与教师实验台相同。教室四周设置4～6台水泥胶砂振实台，另外放置一排铁架，放置水泥胶砂试模及油等辅助材料，并在角落堆砌一个水泥试块养护池，以满足水泥试块的养护需要。
2.一体化课堂组织
通过对不同材料实验内容的研究和分析，将各个大的实验项目分解为若干个分部实验，每次课围绕一个分部实验，先由教师进行理论讲授，再组织学生进行实验操作。
在“教学做一体化”教学的水泥技术性质检测章节，水泥需要检测五项技术指标，安排12课时，实验项目有“水泥标准稠度用水量”、“水泥凝结时间”、“水泥体积安定性”、“水泥细度”、“水泥胶砂强度”五项（其中，进行“凝结时间”及“水泥体积安定性”检测的前提条件是水泥净浆达到“标准稠度”，实验项目之间存在前后连续关系，因此安排在同一次课中进行。由于“水泥标准稠度用水量”需要多次重复试验，尝试使用不同的用水量，以期得到标准稠度的水泥浆，故需要安排4个课时以保证实验顺利完成）。
以“水泥标准稠度用水量”课堂组织为例，该课程安排4个课时，分配如下：理论讲授1个课时，演示实验步骤1个课时，学生动手2个课时。
第一，在理论讲授环节，主要利用多媒体课件的图片讲解水泥技术指标对水泥性质的影响，以及对生产实践的意义。通过对比合格与不合格的水泥对工程构筑物的不同影响，让学生对水泥各技术指标的检测的重要性有一定的直观认识，初步建立质量检测意识，重点强调安全意识（包括工程安全、设备安全以及人员的安全）。
第二，理论讲授完成后，介绍“水泥标准稠度用水量”实验需要的各种仪器设备的使用方法以及设备使用的注意事项，并进行演示。在演示过程中，逐一指出实验可能存在的危险，并强调自我保护，尽量减少发生意外的概率。根据《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）对“标准稠度用水量”实验中水泥净浆的搅拌要求，搅拌机会按已编程序低速搅拌120s，停顿15s后高速搅拌120s。根据规范要求，在停顿的15s中，实验者应迅速将粘在搅拌叶上的水泥净浆刮至搅拌锅中。但由于学生首次操作，对机器的运转不熟悉，动作也不可能迅速地完成刮水泥浆的操作，稍有不慎就可能受到突然启动的搅拌叶的伤害。因此，必须提醒学生在停转的15s内不可进行任何操作，以保证安全。搅拌好的净浆需装入圆台试模，在装填的过程中，需强调“插捣”及“振捣”。“插捣”和“振捣”对于水泥产品有着极其重要的意义，能否得到内部均匀、密实的水泥产品，主要就看“插捣”及“振捣”是否充分到位。最后讲解维卡仪的使用，主要讲解读数方法以及判定水泥净浆达到标准稠度的标准。
第三，后两个课时就交由学生自行支配，完成实验内容，教师则巡视全场，及时发现并解决学生在实验中发现的问题，纠正不规范的操作。由于该实验需要不断重复操作，通过反复搅拌水泥浆、检测稠度的过程，让学生对实验室的工作性质有初步的认识，鼓励并要求学生在多次失败后继续坚持实验，直至得出最终结论。
三“教学做一体化”教学的教学效果
在近一个学期的“教学做一体化”课程实践中，通过对比常规教学与“一体化”教学班级的学习效果，在排除教师差异的影响后，有如下区别：
1.理论知识掌握情况对比
在两个班级的对比中，以相同知识点在讲授一个月后的整体记忆情况来判断，普通班级有34%的学生能直接回答出来，52%的学生表示只有一些印象，需要翻看课本才能作答，另外有14%的学生则毫无反应。而使用“教学做一体化”教学授课的班级对于同一知识点，近80%的学生还有很清晰的记忆，能直接回答，剩余20%的学生则能很快在书上翻找到相应知识点并作答，掌握程度明显好于普通班级。
2.实践操作情况对比
由于普通教学和“一体化”教学在实验进行之前，都会对学生进行演示及讲解，因此两个班级在初次实验的表现基本相同。但采用“一体化”教学的班级在实验原理掌握、操作规范及数据处理能力方面要好于普通班级。
四结束语
通过对比，采用“教学做一体化”教学法的授课班级的知识掌握程度明显优于普通班，动手能力略高。对高职院校的学生来说，在掌握动手操作技能的基础上，能记住更多的理论知识，不但“能动手”，还“会思考”，使他们区别于其他专科生，接近本科的水平，这使他们在未来的职业道路上会有更广阔的发展空间。
参考文献
化学材料与工程篇3
化学工程与材料学科相互支撑发展的这种态势导致了新兴交叉学科——“材料化学工程”的诞生。它是将传统化学工程与材料学科交叉融合，以化学工程为基础和手段，面向生物材料、高分子材料和无机材料制备及应用的一个新兴学科。它既是化学工程学科内涵的拓展和应用领域的外延，也是学科间的交叉渗透，符合当今社会的需求和学科发展的必然规律。材料化学工程学科的内涵主要表现在两个方面：一是应用化学工程的理论与方法对材料生产与加工过程进行系统的研究，其目的在于在材料高性能化的同时，最大限度地降低材料生产对于资源、能源的消耗和环境污染，实现材料制备的高质量、低成本、环境友好和可循环再生利用；二是利用新材料，如新型催化材料、分离材料等发展新型高效的化工技术与理论，形成新的流程工艺和集成技术。
2材料化学工程二级学科发展现状
近十年来，材料化学工程学科作为化学工程和材料科学与工程领域的新增长点，发展迅速。目前，国内外一些大学的化工学院或材料学院均出现了材料化工的研究领域，有的大学(如大连理工大学化工学院)甚至出现了专门的“材料化工”系等人才培养和科研机构。材料化工的交叉研究已经展示出了良好的发展前景，近年来我国在该领域取得了包括国家技术发明一等奖在内的一系列重大研究成果。2005年7月，南京工业大学经国家教育部批准，成立“省部共建材料化学工程教育部重点实验室”；2006年5月在南京召开了第一届材料化学工程大会，大会总结了国内外材料化学工程的研究进展，明确了我国材料化学工程进一步发展的方向和重点。2007年10月国家科技部正式批准建设“材料化学工程国家重点实验室”。基于化学工程和材料学科的交叉融合，国内多所重点院校开始在“化学工程与技术”及“材料科学与工程”一级学科下设置“材料化学工程”二级学科。2002年，南京工业大学首先在化学工程与技术一级学科下设立“材料化学工程”二级学科。随后，天津大学、华东理工大学等知名高校开始设立“材料化学工程”二级学科。据初步调研，已经有11所重点大学设立材料化学工程，如表1所示。该学科的设置，有力地促进了“化学工程与技术”与“材料科学与工程”一级学科的交叉和融合，有利于材料化工领域交叉型人才的培养和学科建设。
3材料化学工程二级学科的建设对策
3.1重新定位“材料化工”学术硕士培养目标的定位
“材料化工”学术硕士的培养定位以工程为主，理工结合，既要考虑到与化学、化工、材料学的学科交叉以及与生物、环境等学科的渗透，又结合地方经济和社会产业发展的需求，培养符合现代科技发展趋势和地方产业要求的素质高、专业宽、基础厚、能力强、具有创新精神和实践能力、工程和工艺结合、理工结合的高素质复合型专业人才。
3.2构建“材料化工”学术硕士学位课程体系
在“材料化工”学术硕士人才培养的课程体系中强化两个方面，一是开发新材料为基础的化工单元技术与理论，二是用化学工程的理论与方法指导开发材料制备技术，因此，设立与之相适应的学位基础课和学位必修课程体系，而学位选修课紧密结合地方产业发展，突出特色。在理论课程的教学中，逐步借鉴或采用国际一流大学的教材、教学内容和教学手段，努力提高教学质量。
3.3打造“材料化工”学术硕士点的师资队伍
引进具有企业背景的高级工程技术人员和国外学习进修经历的教师，发挥他们丰富的企业工作经验和国外人才培养经历。聘请相关企业具有工程师以上职称的人员担任兼职教师，给学生讲授理论联系实际内容较多的工程设计类课程，突出应用型人才的培养，丰富课堂教学内容。另外，有计划、有目的地选派高学历、高职称的教师到企业挂职锻炼或国外进修，进一步提高他们的企业工作经验和国外学习经历。
3.4建立“材料化工”学术硕士的教学管理体制
一是围绕研究生课题的研究方向，理论教学不再单独突出“化学工程与技术”和“材料科学与工程”，而是强化交叉性和相互渗透性，再结合科学研究，既满足了“材料”“化工”交叉与渗透的理论教学的要求，又可让理论来支撑科研的深入开展；二是科学研究中强化理论基础，构建解决科学问题的理论体系。研究生采用化学工程的理论与方法开发材料制备技术，同时也运用在开发新材料为基础的化工单元技术与理论解决相应的科学研究的关键技术问题。这种体制强化了“材料”“化工”交叉与渗透性的理论教学，同时也促进了科学研究，建立了既增强研究生理论学历，又培养了学生科研能力的教学管理模式。
4结论
化学材料与工程篇4
在材料科学与工程专业的本科教学工作中，本科学生在高年级就开始学习材料科学与工程专业的基础课程和专业课程。其中在材料科学与工程专业课程教学中，在讲述材料的制备工艺方法中讲述过原位反应自生法制备复合材料。原位反应自生法是制备金属基复合材料，金属陶瓷复合材料，以及金属间化合物/陶瓷基复合材料的主要方法。原位反应自生法是在一定条件下通过化学反应在基体内原位生成一种或几种增强相从而达到强化的目的。这种方法可得到增强体颗粒尺寸细小，热力学性能稳定，界面结合强度高的复合材料，是一种很有前途的颗粒增强复合材料制造工艺。原位反应自生法制备复合材料由于具有可以达到净近尺寸成形的优势，所以能够广泛应用于工程领域中。在材料科学与工程专业的本科课程教学中，在材料加工工程和材料制备方法中都讲述过原位反应合成技术。此外还可以将原位反应自生法制备复合材料作为一项实验教学内容安排学生进行实验，使学生认识和了解原位反应自生法制备复合材料的工艺过程。所以原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业教学实践中得到广泛的应用。本文首先讲述原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程，并讲述原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业教学实践中的研究和讨论。并对原位反应自生法制备复合材料的未来发展趋势进行分析和预测。
二、原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程
为了克服传统方法制备的复合材料存在增强体颗粒尺寸粗大，热力学不稳定以及界面结合强度低等缺点，出现了原位合成技术，即在一定条件下通过化学反应在基体内原位生成一种或几种增强相从而达到强化的目的。原位自生法是通过原料粉末中的某些化学反应生成所需要的反应产物并通过热压烧结工艺制备出复合材料试样。原位反应自生法可得到增强体颗粒尺寸细小，热力学性能稳定，界面结合强度高的复合材料，是一种很有前途的颗粒增强复合材料制造工艺。目前报道的原位合成技术主要有原位反应热压烧结技术，原位复合技术，定向氧化技术，熔体浸渍技术，反应结合技术及自蔓延高温合成技术等。定向氧化合成技术是利用放热反应在金属或金属间化合物基体中原位分散金属间化合物或陶瓷颗粒或晶须的原位复合技术。原位自生法是通过反应物之间的反应生成所需要的反应产物并通过热压烧结工艺实现致密化。原位合成法是利用化学反应在原位生成补强组元-晶须或长径比较大的晶粒来补强基体材料的制备工艺。原位合成法主要具有如下优点：简化工艺，降低材料成本，实现特殊显微结构设计和获得特殊材料性能，具有很好的热力学稳定性。金属间化合物/陶瓷基复合材料的制备方法主要有原位复合技术和定向氧化技术以及原位反应热压烧结工艺。可以采用原位反应热压烧结工艺制备金属间化合物/陶瓷基复合材料。原位复合技术是由于金属间化合物反应的形成热相对较低，因而采用自蔓延燃烧时系统不易达到较高的绝热温度，故一般采用原位复合技术制备和合成复合材料。原位复合技术是利用放热反应在金属或金属间化合物基体中原位分散金属间化合物或陶瓷颗粒或晶须的原位复合技术。传统的方法是将粉末压坯在恒定速率下加热到可使反应自发的产生并在整个混合物中处处发生反应。定向氧化技术是定向金属氧化工艺可用于制备金属基复合材料。原位反应热压烧结工艺是将原位反应和热压烧结工艺相结合制备致密的复合材料。
三、原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用
原位反应自生法主要用于制备金属陶瓷，金属间化合物，金属间化合物/陶瓷复合材料等。在材料科学与工程专业的教学课程中，其中材料加工工程和材料制备与合成方法讲述过原位反应自生法。原位反应自生法同粉末冶金技术和液相烧结技术一样都是材料制备技术。原位反应自生法同样是热加工工艺，原位反应自生法涉及到反应物高温化学反应制备产物的过程。在材料科学与工程专业课程的课堂教学中，在有些专业课程中原位反应自生法只是作为了解，对于原位反应自生法制备复合材料的具体内容和制备工艺步骤的研究和应用了解很少。所以就需要在材料科学与工程专业的实践教学课程中增加一些关于原位反应自生法制备复合材料的实验课程。通过原位反应自生法制备复合材料的实践教学活动可以使学生认识和了解原位反应自生法制备复合材料的原理，制备工艺过程以及对经过原位反应自生工艺后得到的金属基复合材料烧结制品的物相组成，显微结构和性能进行研究，使学生通过对复合材料的制备与研究过程可以加深学生对材料科学与工程专业课程学习的认识和了解。对于本科学生的教学实践课程，可以在本科学生的本科专业课程设计和本科毕业设计过程中安排采用原位反应自生工艺制备金属基复合材料和金属陶瓷复合材料的教学内容。例如采用原位反应自生工艺可以制备金属陶瓷复合材料，先将金属陶瓷粉末通过压力成型工艺制成坯体，并通过原位反应自生工艺和高温烧结工艺制备金属陶瓷复合材料。高温烧结工艺可采用常压烧结工艺，热压烧结工艺和放电等离子烧结工艺以及热等静压烧结工艺。采用原位反应合成工艺可以制备金属间化合物/陶瓷基复合材料，通常先将金属间化合物粉末和陶瓷粉末通过压力成型过程在一定压力下压制成具有一定形状和致密度的预制件，通过原位反应自生法和高温烧结工艺形成金属间化合物/陶瓷基复合材料。高温烧结工艺可采用常压烧结工艺，热压烧结工艺和放电等离子烧结工艺以及热等静压烧结工艺。有时将原位反应自生法和热压烧结工艺相结合制备致密的复合材料烧结块材。通过实验教学过程使学生认识和了解到原位反应自生法制备金属陶瓷复合材料的制备工艺过程，提高学生对专业课程学习的认识和了解。使学生通过实验教学认识和了解了原位反应自生工艺制备复合材料的制备工艺原理，使用方法和制备过程，以及对得到产物的物相组成和显微结构进行分析和测试。原位自生法可以制备金属基复合材料，金属陶瓷复合材料等。采用原位反应自生法可以制备颗粒增强的金属基或陶瓷基复合材料。
原位反应自生工艺制备复合材料涉及到反应物在高温下发生化学反应生成反应产物的过程，原位反应合成技术操作过程比较简单，对设备要求较低，只需要高温烧结炉，可以进行现场操作，因此可以作为本科学生的实验课程教学内容，可作为材料科学与工程专业课程的辅助教学实验，也可以作为本科专业课程设计和本科毕业设计教学内容。使学生通过实践教学来加深对材料科学与工程专业课程的认识和掌握。使学生认识到金属基复合材料的制备过程以及金属陶瓷复合材料的制备过程等，并使得学生对原位反应自生法得到的烧结制品进行分析和测试，使学生对材料的分析和检测水平有较大的提高。对于拓展学生的知识面有很大的帮助。为本科学生以后的本科专业课程设计和本科毕业设计打下坚实的实验基础。
四、原位反应自生法制备复合材料的未来发展趋势和应用
原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程领域有着广泛的研究和应用。原位反应自生技术由于制备工艺简单，成本较低，对设备要求较低，只需要高温烧结炉，所以被广泛的应用到金属基复合材料，金属陶瓷复合材料，金属间化合物/陶瓷基复合材料等的合成与制备中。利用原位反应自生法可以开发新型的金属基复合材料和金属陶瓷复合材料以及金属间化合物/陶瓷基复合材料。采用原位反应自生技术可以开发出很多种类型的金属基复合材料和金属陶瓷复合材料。所研究和开发的材料种类也逐渐增多，应用范围也越来越广泛。原位反应自生技术在材料科学与工程专业教学与实践中也得到广泛的推广和应用，原位合成技术已经成为材料科学与工程专业实践教学课程进行的实验内容。所以本文作者认为应该在材料科学与工程专业的教学实践中增加一些采用原位反应自生技术制备复合材料的实验课程。
化学材料与工程篇5
关键词：人才培养；材料科学与工程；教学改革
材料是人类文明与社会进步的物质基础与先导，是实施可持续发展战略的关键；材料技术是现代高科技与新经济的三大重要组成部分，在以高科技为主要特征的知识经济时代，世界各国在产业政策、科学研究、教育与人才培养等方面都给予了材料科学重点支持、优先发展的政策。随着我国社会经济和科学技术的发展，对材料科学与工程专业人才的知识结构与实践能力提出新的要求，因此，高校材料科学与工程专业人才培养方案需要作出相应的调整，以满足社会经济发展对材料科学与工程专业人才的需求。如何构建满足社会经济发展需求的材料科学与工程专业人才培养体系成为当务之急。
一、材料科学与工程专业人才培养的演变
材料科学与工程教学始于1865年美国ColumbiaUniversity、英国SheffieldUniversity、empericalminingCollege等设立的矿冶专业，侧重于炼钢、铸铁、冶炼工艺等方面教学，以金属材料为主。20世纪40年代后为适应非金属材料的发展需要，Birmingham、Cambridge等大学开始组建冶金与材料专业，并在教学计划中加入了“广泛材料”基础理论及非金属材料课程。80年代后[1]，欧美等国逐渐将材料类人才培养模式统一到材料科学与工程一级学科上来。
新中国成立前，中国的材料教育主要是培养矿冶人才，这一时期材料学科教育的突出特点是不划分专业，教学内容包括采矿、选矿、冶金、材料等内容，是一种宽领域培养模式[2]。新中国成立以后，由于经济建设的需要，按照苏联的培养模式与教学体系，我国的材料教育先后开设了金相、轧钢、金属材料热处理、腐蚀与防护、有色金属冶金及热处理、有色金属及其合金压力加工、粉末冶金物化、高分子材料（含复合材料）等十几个专业[3]。随着经济、社会和科学的发展，材料科学与材料工程之间的界线开始模糊，几大材料之间有了更多的内在联系和共性。复合材料、陶瓷材料、功能材料等新材料的出现和广泛应用，计算机等先进技术的快速推广，都使各方面的创新更加强调基础及横向与纵向的联系。实际上，各类学科越来越相互交叉、渗透、借鉴和移植，从应用上来说，越来越大规模的相互替用、组合已成为客观事实。
面对国际材料科学技术飞速发展、高新技术发展对材料科学与工程人才培养需求的变化、国外材料科学与工程教育的改革，我国材料科学与工程教育改革迅速发展，几乎全国所有设有材料专业的院校均已不同程度地参与了材料科学与工程教育改革，借鉴欧美诸国材料科学与工程教育模式与体系，培养模式由“专业培养”向“学科培养”发展，从狭窄的专业教育向全面的素质教育转变，从钻研狭窄的单科教育向建立工程意识教育转变；同时，吸收欧美国家的“材料学科共同基础知识”作为重要的教学内容，课程设置从学科式课程向整合式课程转变，专业课程从中心地位向载体地位转变，课程内容从以学科发展为中心向以培养学生为中心转变[4，5]。总体来说，我国高校材料教育正在不断打破旧的专业范围的约束，向其他专业甚至其他一级学科渗透，按材料科学与工程一级学科来构建人才培养体系已经成为必然的趋势。
二、人才培养目标设定
材料科学与工程专业本科人才培养的总目标是培养具有优良的思想政治素质、扎实的科学文化基础、良好的身体心理素质，在材料科学与工程学科及相关专业领域比较系统地掌握基础理论、基本知识、基本技能，能够从事材料科学与工程领域的技术研发、装备使用与维护以及管理工作的专业技术人才。
在思想政治方面，要求掌握马克思主义基本原理和相关的人文社会科学知识；具有必备的政治行为和道德行为能力；政治立场坚定，法纪意识牢固，思想品行端正。
在科学文化方面，要求比较系统地掌握自然科学基本理论和公共工具课程知识；具有较强的思维能力、实践能力、表达能力、交往合作能力和获取知识能力；具备良好的科学素养和文化修养。
在专业业务方面，要求系统掌握材料科学与工程基础理论和实验技能；掌握一定的化学、电工、电子、计算机、力学等方面的知识；初步具备从事材料工程及其它相关专业的科学研究、技术开发、工程设计等的实际工作能力；具备较好的专业素养和较强的创新精神。掌握一门外语，能够较熟练地查阅专业外文文献，初步具备应用外语进行交流的能力。
在身体心理方面，要求掌握体育运动的一般知识和心理学的基本知识；具有体育运动的基本技能、良好的心理适应能力；具备良好的健康意识、强健的体魄和健康的心理。
图1课程体系结构图
三、课程教学体系设置
针对人才培养目标设置课程体系，所有课程按照培养阶段分为公共基础课程、学科基础课程和专业课程3个层次，按照修读要求分为必修课程、选修课程、自修课程和讲座课程4种类别。课程体系结构如图1所示：
公共基础课程由政治理论、人文社科与自然科学系列课程组成，约占总课程教学学时数的60%。政治理论系列课程涵盖马列理论、思想道德修养、历史、社会主义理论等，主要培养学生的价值观和方法论；人文社科系列课程由外语、文学、心理学等组成，主要培养学生的外语应用能力与文学修养；自然科学系列课程涵盖数学、物理、生物等，主要培养学员科学方法和思维。
学科基础课程与专业课程主要培养学生的学科基础、工程素养、技能与方法，服务业务岗位的需要，约占总课程教学学时数的40%。学科基础课程可区分为大类（或相关）学科基础课程（电子与计算机系列、力学系列）和专业学科基础课程（化学系列、材料科学系列），其中大类学科基础课程由电工与电路基础、模拟电子技术、自动控制原理、计算机程序设计、计算机硬件技术基础、工程力学等课程组成，主要培养学生掌握相关学科基础理论，拓宽知识面，适应未来岗位转换的需要；专业学科基础课程由无机化学、物理化学、有机化学、高分子化学及物理、材料科学基础、复合材料原理等课程组成，课程设置跨化学与材料两个一级学科，强调化学与材料学科的交叉。
专业课程从材料体系、工艺、性能与分析四个方面组织课程教学，主要包括工程材料学、功能材料学、先进复合材料概论、材料力学性能、材料物理性能、材料工艺学、材料研究方法、材料失效分析等课程，主要培养学生材料的合成与制备、成型与加工、成分与结构分析表征等专业知识与基本技能，了解材料学科发展前沿、趋势及其在装备中的应用。
三、实践教学体系构建
材料科学与工程属于基础学科，但又具有极强的工程实践性，因此，在构建人才培养体系时，既要突出其基础学科的属性，同时要重视工程实践能力的培养。在人才培养体系中，除公共基础课程所涉及的课程实验外，整个专业教学实践环节包括专业实验课程、工程实践与毕业论文。工程实践集中安排在实习工厂进行，一般为2～3周，主要是强化学生对工程实际的认识；毕业论文是学生对学科基础与专业知识的综合运用，安排在第8学期进行。
材料科学与工程专业实验课程教学贯穿整个专业课程学习，其主要目的是通过科学、合理、规范的实验教学体系，培养学生的专业实验技能与动手能力，进而提高学生创新意识和创新能力。实验课程教学区分为3个层次，即基础型实验、综合设计型实验与研究创新型实验，如表1所示。
基础型实验由3门实验课程构成，强调学生材料科学与工程基本知识和基本技能培养。通过将材料科学与工程实验基本操作、实验基本技能的培养与对应的理论课程的衔接，使两者相辅相承，互相促进；通过将材料科学与工程基本操作、基本技能的培养与实际应用相衔接，做到学以致用。
综合设计型实验开设1门实验课程，属于大材料科学与工程意义下不同实验课程之间的大综合。该平台的实验，从制备加工方法训练到性能测试分析和组织结构表征的深化，培养学生的科研能力与工程意识。
研究创新型实验开设1门课程，由多个模块组成，学员选修其中一个模块，实行导师制。目的是让学生在学习了基础性实验和综合性实验后可以自主设计、自主创新地进行新的实验。逐步建立起学生自主学习为中心的实验教学模式，形成自主式、合作式、研究式为主的学习方式。
四、结束语
我国高校材料教育正在不断打破旧的专业范围的约束，按材料科学与工程一级学科来构建人才培养体系已经成为发展趋势。本文针对设定的材料科学与工程专业人才培养目标，科学合理地设置课程教学体系与实践教学体系，体现出重基础、宽口径，注重实践和创新的特色，较好地满足了全面素质教育的要求。但人才培养的改革是一项长期的工作，需要持续不断地创新与实践，才能永保人才培养方案的科学性与时代性。
表1材料科学与工程专业实验教学体系
[参考文献]
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[3]王章忠，皮锦红，巴志新.材料科学与工程专业应用型人才培养的思考[J].南京工程学院学报（社会科学版），2007，（1）.
化学材料与工程篇6
【关键字】材料加工新材料加工技术制造业
1.前言
材料加工是一门多学科交叉的学科，它涉及的内容包括材料、物理、力学、机械、信息等，它涵盖的内容有很多，主要包括金属塑性成形、表面处理、粉末冶金成形等方面[1]。材料技术的发展对材料的生产和改性有巨大促进作用，从而使得材料生产效率有了较大提高，生产成本得以降低，材料使用寿命得到保证，同时，这也对促进分析研究新型材料、使研究成果产业化发展有着重要意义。今天，各种新技术的发展日新月异，然而，材料加工技术仍然是无可替代的，它对国民经济的发展起着十分重要的作用。如今，随着科学技术的飞速发展，不断有新的材料加工技术出现。在机械制造行业里，材料加工有着举足轻重的地位，在制造行业中起着基础作用。
2.材料加工技术的发展现状
从20世纪至今，出现了许多新型材料与新材料技术，主要代表有高温超导材料、纳米材料等，造成这种现象的重要因素是飞速发展的科学技术，如电子信息技术和航空航天技术，这些技术大大促进了新型材料的研究，许多新材料技术得到了开发。
然而，仍有个重要的问题存在，新型材料的研发与材料加工技术发展并没有达到同步，这样大大制约了新型材料的发展与运用。比如，一种性能优越的新型材料，具备很好的实用性，但是由于没有适宜的加工技术，导致该材料的规模化生产和利用效率低下且成本较高，制约了材料的发展，使得高性能的材料没有得到很好的运用。由此看来，发展材料加工技术的任务势在必行。
21世纪以来，材料加工的发展将会体现出的主要特征有：
（1）实现材料加工工艺与材料性能设计的统一。要实现这个统一，将会在材料加工技术领域发生重大变革，这是进入发展加工工艺技术的标志。
（2）在生产加工过程中对材料各个方面精确控制。要做到这些，不仅需要高度发展的计算机模拟仿真技术，还需要完备的数据库系统。
20世纪90年代，材料加工技术的革命已经开始，其中，就如今的发展情况来说，人工点阵与复合材料特别能代表此次的革命，尤其是人工多层膜材料以及各种层状复合材料。
3.材料加工技术的展望
3.1材料加工技术总体发展趋势
材料技术的发展对材料的生产和改性有巨大促进作用，从而使得材料生产效率有了较大提高，生产成本得以降低，材料使用寿命得到保证，并且，这也对促进分析研究新型材料、使研究成果产业化发展有着重要意义[2]。随着科学技术的飞速发展，材料加工技术快速地发展，不断有新的材料加工技术出现。该技术的总体发展趋势，可以总结为三点，分别是过程综合、技术综合、学科综合。
（1）过程综合。过程综合的趋势涵盖了两层意思，第一，实现材料加工工艺与材料性能设计的统一，使新型材料的研发与材料加工技术发展同步，使各个环节紧密地联系在一起；第二，指的是材料加工技术的各个过程的统一，这也可以称作短流程化。
（2）技术综合。材料加工已经逐渐发展成为结合多种学科的一门科学，材料加工技术综合了其它学科，使得材料加工得到了长足发展，如制备技术与信息技术的综合。
（3）学科综合。学科综合在许多方面都有所体现，主要表现为三个方面：第一，与传统三级学科相结合，例如与铸造技术综合；第二，与二级学科综合，例如与材料物理与化学综合，从一定意义上来看，与二级学科的综合是由现代科学技术的发展要求造成的，要求根据使用需求对材料性能进行设计，在这一层面进行学科综合的主要特点是，各学科间界限逐渐变得不清晰，各学科相互渗透；第三是与其他一级学科的综合，是材料科学与工程学科以外学科的综合[3]。
3.2金属材料加工技术的主要发展方向
上文着重叙述了材料加工的总体发展趋势，现在着重对金属材料今后的主要发展方向进行论述，发展方向主要包括六个方面：
（1）缩短常规材料加工流程化，提高加工效率。今后的材料加工趋势将打破传统成形加工方式，使得材料加工工艺流程得以简化缩短，有效简化工艺环节的冗余部分，最终连续化生产，从而达到提高效率的目的。
（2）成形加工技术更加先进，对组织和材料性能进行高效精确的控制。使得传统材料品质得到很大提升，更便于使用。对于难以加工的材料，将会大大提升其加工性能，并开发出高附加值的材料。
（3）材料设计、制备与成形加工一体化，有效简化材料加工工艺流程，实现连续化生产，从而达到提高生产效率的目的。
（4）进行新技术研发，开发先进的制备技术与成形技术，研发新材料，例如，大块非晶合金制备与应用技术、电磁约束成形技术等。
（5）运用计算机科学，对材料加工过程中的数值进行模拟仿真，并利用所得数据建立相应材料的数据库，这将大大促进材料加工技术的发展。
（6）材料制备与加工的智能化，这是材料制备加工新技术中最被关注的研究方向，智能化的生产与加工可以使材料生产的可靠性以及生产效率都得以提升，并使得原材料的消耗及废弃物的排放减少。
4.结语
从20世纪至今，出现了许多新型材料与新材料技术，如电子信息技术和航空航天技术，这些技术大大促进了新型材料的研究，许多新材料技术得到了开发，材料加工技术的过程、技术以及学科综合得以深化。材料技术的发展对材料的生产和改性有巨大促进作用，从而使得材料生产效率有了较大提高，生产成本得以降低，材料使用寿命得到保证，并且，这也对促进分析研究新型材料、使研究成果产业化发展有着重要意义。材料加工技术以其在科技中无可替代的地位，对我国国民经济的发展起着十分重要的作用。
【参考文献】
[1]曾大本.面向汽车轻置化材料加工技术的发展动向[J]铸造纵横
化学材料与工程篇7
（一）优化人才培养方案，加强课程体系建设专业学位硕士研究生的人才培养方案应更加突出行业、企事业单位的职业性质和特点的要求[5]。按照行业特点或职业需要优化人才培养方案，构建课程体系。在课程设置中尽可能体现出与学术型硕士研究生的区别，在课程设置上突出实用化、工程化、技术化和职业化特点，改变课程设置僵化、强调统一、灵活性差等缺点。
1.课程体系的构建要打破原有全日制学术型研究生课程体系的框框，在重视基础理论能力培养的同时，要适度增加通用型理论课程模块，即“大学科、大平台”课程。材料工程专业学位研究生应掌握各种材料的制备技术、材料的各种分析手段和表征方法，以及工程技术与实践能力。因此，作为专业学位课，我们设置了《材料工程案例分析》、《材料制备技术》和《材料现代分析方法》三门课程。其中，《材料工程案例分析》是一门综合性工程技术性很强的课程，内容涉及金属材料、无机材料、高分子材料以及复合材料在实际工程应用中的特点及技术指标要求，例如金属材料的失效原因分析及采取的措施；电子陶瓷材料在高温烧结时颜色变黑的原因；钛酸钡本应为绝缘材料，但添加稀土元素变为半导体材料；等等。与其他基础课程相比，与企业生产实践的联系更为密切，重点在于培养学生分析和解决实际工程技术问题的能力。《材料制备技术》涉及各种材料的制备原理、制备方法与应用特点，是材料工程研究生必须掌握和了解的基础理论知识。《材料现代分析方法》是一门重要的工具课，既涉及到基础理论知识，又侧重于方法的具体实践应用，是必须掌握的专业学位课程。其内容包括X-射线衍射、扫描电镜、透射电镜、能谱分析、光电子能谱、原子力显微镜、差热分析、红外光谱、核磁共振、激光粒度分析、比表面测试等各种表征和分析测试方法。这些核心课程的设立将奠定专业学位研究生解决实际工程和技术问题的理论基础。
2.根据培养方向不同，灵活设置研究生课程模块，即“小方向”课程。例如，根据材料工程方向发展的特点和结合材料学院的科研基础，材料工程专业硕士研究生的培养方向主要有材料加工成型与模具设计、电子功能材料与器件、新能源材料与电源技术、高分子材料合成与改性等四个方向。在这四个方向上可灵活设置专业方向模块课程，即每个方向设置两门任选课程。材料加工成型与模具设计方向主要课程有《材料成型技术与模具》和《材料表面工程技术》，电子功能材料与器件方向主要有《先进无机材料与物理性能》和《光电转换材料与器件》，新能源材料与电源技术方向主要有《电化学原理及测试技术》和《新型能源材料》，高分子材料合成与改性方向主要有《高分子材料选论》和《有机波谱分析》。按不同的培养方向灵活设置研究生课程，可为专业学位研究生提供更大的自主选择性，有利于培养其职业素养，提高学习效率。
3.除了专业学位课和选修课外，为了提高研究生的解决实际工程和技术问题的能力，强化专业实践能力，作为必修课程，设置了《材料科学与工程实验》和《专业实践》这两门课程，以更好地凸显专业学位研究生职业取向和过硬的专业实践的特色。同时，还设置了学术讲座、知识产权、信息检索、技术经济分析等课程，以期全面培养专业学位研究生的信息获取能力和企业技术管理等能力。总之，课程设置要联系企业实际需求，考虑专业学位硕士研究生学习工作和研究背景等实际因素，根据企业技术创新的需求，整合教学资源，开发出一套以因材施教、体现学科前沿和实践性的专业学位研究生课程体系，不断提高研究生解决实际技术问题的科研攻关能力。比如，在材料工程专业学位硕士研究生的培养过程中，我们让研究生学习典型的数据处理软件origin和CaD、proe等工程制图软件，而该类实用工程软件的学习无疑将提高专业学位研究生的实践技能。
（二）加强师资队伍建设专业学位研究生的硕士论文选题应来自于企业和科研课题，工程背景明确，应用性强。因此，专业硕士研究生导师要求双导师制。一位是校内的导师，另一位是企业导师。学校导师主要负责研究生的课程学习、开题报告、学位论文理论部分的指导等；企业导师负责专业学位研究生的选题、工作安排、专业实践能力的培养、学位论文实践部分的指导等。学校、企业导师要共同制定研究生培养方案，从而保证专业学位研究生培养的质量。在实际操作中，要注意以下问题：
1.在导师遴选上，既要对导师的学历、职称、科研成果等进行量化评定，又要从工程实践经验、基础理论和指导能力及精力等方面对导师进行全方位综合测评。只有达到要求的校内外导师才有资格被聘为专业学位研究生导师。此外，要弱化对导师学历的要求，强化对导师工程实践能力和专业技术能力的要求。
2.加强专业学位研究生导师素质建设。随着专业学位硕士生规模的不断扩大，现有校内导师有相当数量是从学校到学校的年轻导师，他们虽然学历高，但大多缺乏实际工程经验。为此我们有计划地选派年轻教师到设计院、高新技术企业去挂职锻炼。同时，通过承担企业的横向研究，使年轻教师了解工程实际，参加企业的产品开发、设计、技术改造以及企业的运行、营销和管理，从而了解企业的需求。同时，在稳定现有导师资源的同时，我们从企业聘请或引进有工程技术背景的技术人员和专家作为专任的专业学位研究生指导教师，根据学科方向相近或相似的原则，成立3～5人由校内和校外导师组成的导师指导团队，这样可有效发挥各自导师的作用。
3.聘请企业专家担任相关课程任课教师。例如，《材料工程案例分析》这门学位课，可以聘请行业技术专家以专题讲座形式讲授新技术、新工艺和新设备，分析企业面临的技术难题或企业实际发生的技术难题如何攻关解决等，强化研究生解决实际工程技术问题的意识和能力；加大实践领域专家承担专业课程教学的比例，明确实习实践导师和论文导师的职责。
（三）深化校企合作，建立研究生联合培养基地结合专业和行业的特点，选择条件好的企事业单位、科研院所等共建研究生联合培养实习实践基地，强化产学研用人才培养链条。材料学院已与行业部门共建实习实践基地十多个。2012年，桂林电子科技大学材料学院和桂林电器科学研究院有限公司共建了研究生联合培养基地，该基地被批准为省级研究生联合培养基地。上级有关部门拨专款用于该基地的建设。材料学院的专业学位研究生可方便地到该基地实习实践，企业的导师和校内导师组成导师指导团队共同指导专业学位研究生。同时，联合培养基地拿出专项资金用于改善研究生的实习实践条件以及资助专业学位研究生的科研课题。经过实践发现专业学位研究生的工程实践能力和职业技能明显提高。目前已基本形成了培养单位和行业部门良性互动的包括课堂实践、科研实践和企业实践的实践教学体系。
二、结语
化学材料与工程篇8
关键词：材料科学与工程专业；设置；专业方向；学生就业
中图分类号：G640文献标志码：a文章编号：1674-9324（2015）06-0180-02
贵州省是航天航空产品生产研发基地集中地区。近年来，随着先进制造业引进涌入，对材料学科专业相关从业人员的需求量大为增加。然而，贵州大学材料科学与工程专业的设置是以传统金属材料方向为主，与高新制造业对材料压力加工、材料质量检测方面的人才需求有些错位。单一专业方向培养模式，与社会需求和行业发展分工明确细化显得不适应、脱节。学生不能根据自己的兴趣、个性、就业愿望选择专业方向，制约了学生的多样化、个性化发展及创新能力的培养[1-4]。此外，贵州师范大学、贵州理工学院等区域高校也相继开设材料类学科专业，使得本地区材料学科毕业生数猛增，就业压力增加，就业渠道必须拓展。
为了解决材料科学与工程专业人才培养模式不能完全满足市场对人才个性化、多样化的需求问题。依据贵州省材料产品制造业的发展现状和趋势，以及材料科学与工程专业学生就业市场现状。材料科学与工程专业以专业特征为基准，面向就业市场，以学生为本，灵活设计金属材料、压力加工以及材料检测及表征三个专业特色培养方向。通过构建方向课程体系，教学内容，教学方法、手段改革，加强师资队伍建设，坚持知识、能力及素质协调发展，有针对性地着重培养学生创新能力和创新精神，强化学生多样化、个性化发展，拓宽就业渠道。
一、特色专业方向课程设置
广泛进行调研，重点了解金属制造行业对人才知识、素质、能力的要求。我们按“通识公共基础+夯实大材料学科基础+明确专业专长方向”的方式实施材料科学与工程人才的培养，确定了具备相同口径的通用基础知识课程群和材料科学与工程专业核心课程群，为专业方向课程的学习奠定基础。学生根据社会需求和个性特长，自主选择专业方向，以满足学多样化、个性化发展需求。
通用基础知识课程群主要包括公共基础与人文素养等课程，重点培养学生文化素质、身体素质、思想品德素质。专业基础课是课程体系的中心组成部分，紧密围绕材料学科专业共性特征和人才培养目标设置，是三个专业方向共同开设的课程。避免课程间内容重叠，整合《固态箱变》、《金属热处理》、《热处理新技术》三门课程课程为一门核心课程――《热处理原理及工艺》，构建以《材料科学基础》、《材料力学性能》、《材料分析方法》等课程组成的专业核心课程群[5]。便于学生掌握有关材料制备合成、组织结构、性能和使用效能等四要素构成的材料学科共性基础知识规律。
专业方向课程群体与社会需求密切联系，有不同特色的专业方向实用性课程群。金属材料专业方向有《金属材料学》、《钢铁冶金概论》、《有色金属合金》、《复合材料》、《高温合金》、《航天材料》、《模具材料》等课程。压力加工方向有《材料成型工艺》、《轧制工艺学》、《挤压与拉拔》、《塑性成形数值模拟技术》、《锻压设备与工艺》、《快速成形技术》等课程。材料检测及表征方向有《材料性能测试技术》、《材料工业分析》、《无损探测》、《超声检查》、《涡流检测》、《常用检测设备与维修》等课程。
二、专业方向实践教学设置
材料科学与工程实践教学践行“理论教学与实践教学并重，更加注重实践教学，偏重专业方向”理念。改革传统实习教学模式，认识实习围绕实习基地的制备（压力加工）-检测-装配流程组织展开，学生初步掌握材料制备-组织结构-性能-使用效能为主线的科学研究方法。生产实习则各自偏重金属材料、压力加工、检测与表征专业方向，身临其境，与社会沟通，培养学生综合应用专业知识解决相应的专业方向领域中的生产实际问题。近年来，本专业实验室采购了透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等大型精密仪器和实用设备，构建冶金制备、压力加工和测试与表征实验平台，为培养不同专业方向学生的创新意识和实践能力奠定了坚实基础。按照自编的《材料科学与工程专业实验教程》指导教材，以“课程综合性实验、专业方向综合性实验、专业综合性实验和创新创业实践应用开放性实验”分层次逐步深入展开。毕业论文环节实行导师制，采取自主挑选导师、过程互动的方式，激发学生研究创新的兴趣，理论联系实践，培养学生的实践认知和创新能力，保证高质量的毕业论文。近几年共有10余篇本专业学生毕业论文获学校优秀论文奖励。
激励学生参加著名专家和企业家讲授高水平专业讲座，让学生了解专业方向前沿发展动态，新成果、新理论、新技术、新产品和新理念，拓宽学生的专业视野。鼓励学生自由选题，
自主设计方案，申报大学生创新实验项目。在导师指导下，独立完成制备（加工）、检测、表征、分析实验过程。推荐优秀学生参加全国金相、节能技能大赛，提高学生主动学习兴趣，并充分展示学生创新意识和创新能力。近年来获部级、省级、校级大学生创新实验项目及SRt项目10余项，部级节能大赛获奖3项。
三、教学方法、手段改革
课堂教学中重视以学生为主体的教学原则，采用多媒体、科研成果案例、小组讨论、精品课程交流平台网络等方法，将繁杂的概念、原理，产品制备过程，微观组织结构以及性能检测过程、检测设备操作和维护过程等以形象化、动态化、具体化的形式，逐步深入，侧重向各专业方向学生讲授，利于提高学生学习的主动性和兴趣，以及培养学生创新和批判性思维能力。《材料科学导论》实行双语教学，学生阅读翻译外文文献的能力明显提高，有利于了解全球材料学科的前沿科研状态和知识。在实践教学改革中，材料科学与工程专业各方向充分发挥学院与企业的科研实践优势，拓宽就业渠道。从时间、教学内容以及管理措施上保证“以科研促进教学，更好地培养学生的创新能力和工程实践能力”[6]。我院于2011年开始与台湾义守大学合作办学，材料科学与工程专业各方向选派1～2名优秀学生到该校学习，这将进一步探索出国际国内合作办学之路，给本专业更多优秀学生优化知识结构、开阔学科视野提供跨校学习平台。
四、加强师资队伍建设
贵州大学材料科学与工业专业经过60多年的专业建设，储备了大批的材料学科专家学者和宽厚的工程学术文化底蕴。近几年，经过贵州大学品牌专业、省级示范性专业、国家一类特色专业，以及重点学科、硕士点、博士点授予专业建设，采用传帮带培养、引进、进修提高等方式，建立了一支教学、科研兼容，结构合理，爱岗敬业，勇于创新的专业方向教师队伍。目前本专业共有教师15人，其中教授6人，副教授6人；博士5人，硕士5人。35岁以下教师全部在读博士。本专业青年教师全部到省级材料结构与强度重点实验室兼职，掌握大型检测与表征仪器的操作和维护，为师生展开科研教学提供了技术便利。与贵州南方汇通、安大集团公司等校外实习基地建立了长期师资培养机制，以解决不同性质的企业生产问题为契机，与培养学生并举，为各专业方向师生提供了科学研究和工程实践的条件，目前有三位教师在这些企业攻读博士后。加强教师队伍团队合作，鼓励教师教学与科研并重。目前，本专业教师发表相关教研论文30余篇，出版教材《材料科学基础》、《金属材料学》、《材料科学》、《材料科学与工程专业实验教程》等4部教材。《材料科学基础》获评省级精品课程，《材料力学性能》获评校级精品课程，带动了本专业方向课程的建设。
五、结论
与时俱进，贵州大学材料科学与工程专业紧跟材料制造业发展趋势和用人市场需求，及时调整专业特色培养方向，不断深化构建特色培养方向课程体系，改革教学方法、手段，加强师资队伍建设等措施，逐步实现了专业“宽专业、厚基础、高素质、重实践、强能力”与培养方向专长化的有机统一，不仅弥补了现有专业培养模式的不足，而且也满足了学生多样化、个性化发展的需求，提升了学生就业市场竞争力。最近几年，材料科学与工程专业学生就业率一直名列贵州大学前茅，获得2011―2013年全校就业率一等奖，已呈现出学生就业自信、社会欢迎的良好互动局面。
参考文献：
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化学材料与工程篇9
关键词 材料与工艺 教学方法 教学改革
材料及工艺在设计与制造环节有着不可替代的重要作用。材料与工艺是产品设计、制造的物质基础条件。材料与工艺与设计创造是相辅相成的，一款优秀的产品，离不开材料与工艺的合理选择，正因如此，材料与工艺课程在整个教学体系中有着极为重要的地位。当前，材料与工艺课程在教学实践中，特别在课堂教学方法上存在诸多的不足。具体表现如：理论知识讲解枯燥，难以激发学生学习兴趣，课堂教学效果较差；课堂所授知识与学生自身设计实践活动距离较大，在具体的产品设计环节中很难有效运用；缺乏必要的材料与工艺运用实践平台，基础知识授课完成之后，缺乏与之配套的实践操作环节，学生知识难以巩固；“文字化”、“简单图形化”的教学内容与设计制造一线脱节，无法满足学科要求；由于长久以来的艺术化的形态训练，造成学生在设计实践中，一味追求造型的“新、奇、特”，缺乏材料设计的意识等。
1艺术类材料与工艺课程教学方法存在的不足
长久以来，艺术设计类学生在创作设计实践中一直存在选择材料和工艺应用意识薄弱的问题，主要表现在，创作设计方案对可实现生产的技术要求考虑不足。设计方案多停留在概念表达上，缺乏制造、生产的可能性与生产一线严重脱节。所以材料与工艺课程必须强化学生创作设计方案生产可行性研究。优秀创作设计方案还应该以生产加工为基础上。
《材料与工艺》现有的教学方法多采用“文字化”、“简单图形化”的方式向学生灌输理论知识，大量理论知识枯燥、抽象，很难使学生真正理解和掌握。同时，课程涉及面广，短短几十个课堂教学内不可能完全展开，更难让学生深入的理解和应用。如何提高教学效率，是教学方法改革的难点。
2材料与工艺课程教学方法改革的主要内容
对产品“三要素”的理解不难发现工程技术是创作设计中不可或缺的重要因素。然而，材料与工艺又是工程技术的主要部分。所以学生在设计活动中将设计理念转化为现实产品的过程，必须具备材料与工艺的相关知识。任何产品的创作设计过程都建立在“物质基础”的条件之上。学生的工程技术知识直接影响学生毕业后的专业水平和就业能力，工程技术水平直接关系到是否能满足社会对人才需求。笔者主要针对工程技术类课程《材料与工艺》中学生对材料选择、加工工艺手段薄弱的问题展开教学方法的研究。
2.1加强学生自主学习，提高教学效率
随着社会的发展，知识结构的不断更新，提高学生学习能力才是大学教育的宗旨所在。材料与工艺课程核心主要可以分为：材料基本理、化性能；材料加工属性；材料成型方法；材料表面处理等几个方面，其中“材料基本理、化性能”“材料加工属性”虽然知识内容庞杂，但相关知识点多为数据型的基本知识，简单易懂。因此，在该部分的教学环节中，应该充分调动学生自主学习，以学生自主资料收集整理为主，弱化教师讲授。通过教学实践发现，这样的教学方法可以有效提高教学效率。同时在课堂实际教学中，以抽查形式，要求学生走上讲台与其他学生分享自主学习成果，加强学生间的互动与相互督促提高了学生的学习兴趣和竞争意识。通过几轮的实践教学总结，笔者发现只有良好的“师生互动”，“生生互动”才能有效提高课堂教学效率，激发学生学习兴趣和竞争意识。
2.2多种教学素材综合运用，巩固学生理论知识
经过教学总结发现材料与工艺课程核心难点问题主要在“材料成型方法”、“材料表面处理”等几个方面。这些方面的知识相当难度较大，以应用为主。传统教学中往往以“文字化”的手段讲授该部分知识，学生很难从生僻的名词解释获得足够的知识信息，抽象枯燥的教学内容也很难激发学生学习兴趣。因此，该部分的教学必须采用更加多元化的教学手段。笔者在教学实践中发现，有效利用综合类教学视频可以比较有效的提高教学效果。笔者在几轮的教学中，采用了一些欧美的纪录类节目如：《Howitmade》、《国家地理》（超级工厂系列）等。在课堂教学中效果良好。因此，多种教学素材综合运用，是巩固学生理论知识有效方法。
2.3多元化教学案例的应用，提升学生综合分析能力
认识与理解材料特性及加工方法，最有效的方法是直接从产品本身入手。对产品进行拆装分析，从产品整体到零部件逆向综合分析材料特征、加工工艺手，这样的教学方法有效的巩固学生已学知识。对日常生活产品的拆装、重组，不仅能分析其各个功能部件和结构部件的组合方法，而且还能让学生加深对产品材料选择、表面处理、零部件间的材料连接工艺等知识的理解。让学生更加直观的认识《材料与工艺》在实际设计、生产、制造等环节中的运用。笔者在课堂教学中引入多款手机产品，鼓励学生大胆拆装，并引导学生了解手机基本结构。在对手机的机体及按键的分析中，加强学生对塑料成型中，“注射成型”，“模压成型”等有关知识更加全面的认识与理解。同时，在教学实践中，笔者进一步要求学生在此训练的基础上，通过对各自手机如外壳表面处理和装饰材料选择等方面进行对比，加深学生互动，提高教学效率。当然在教学实践中也发现，学生在拆装产品后，虽然很难全面了解，该部分采用哪种具体的加工方法，但感性认识和积极的学习兴趣，促使他们通过查阅资料等手段，逐步完善知识结构。通过近一、两轮的教学反馈，笔者该方法，可以有效提升学生综合分析与设计能力。
化学材料与工程篇10
人们通常把材料、信息和能源 人们通常把材料、信息和能源并列为现代科学技术的三大支柱，并认为他们是现代社会赖以生存和发展的基本条件之一。在这三大支柱中，材料科学显得尤为重要，可以说材料科学是现代科学技术发展的重要支撑，这主要体现在材料是人类社会进步的里程碑，而先进材料是高新技术发展和社会现代化的基础和先导，也因为信息和能源技术的发展都与材料科学的进步和发展密切相关。材料一直是人类赖以生存和发展的物质基础，但材料科学的提出却是20世纪60年代初的事情，也是科学技术发展的必然结果。随着人们对材料的制备、微观结构与宏观性能之间关系等研究的逐步深入，各种材料体系，如金属材料、高分子材料、陶瓷材料等都已相继建立起来。对不同材料的研究可以相互借鉴，也使得不同材料之间的相互替代和补充成为可能，由此也出现了复合材料的概念并得到了广泛应用。随着人们对材料研究的深入，逐渐形成了材料科学与工程这门学科。这门学科除了研究材料的组成、结构与性质的关系等基础研究之外，还研究材料在制备过程中的工艺和工程技术问题。现在一般认为，材料科学与工程主要包括组成与结构、合成与制备、性质及使用效能等四个方面，它是关于材料成份、结构、工艺与它们的性能和用途之间的有关知识的开发和应用的科学。由此可以看出，材料科学与工程科学有多学科交叉、与实际应用密切相关等特点，并且也是一门正在发展中的科学。作为一级学科，材料科学与工程学科下设有材料物理与化学、材料学、材料加工工程三个二级学科。按照我国的专业规划，材料科学与工程学科以材料学、化学、物理学为基础，系统学习材料科学与工程专业的基础理论和实验技能，并将其应用于材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面。更进一步讲，材料科学与工程专业培养具备包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料等材料领域的科学与工程方面较宽的基础知识，能在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能等领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺和设备设计、技术改造及经营管理等方面工作的科学研究与工程技术人才。金属材料领域涉及的金属磁性材料和无机非金属材料领域涉及的陶瓷基铁氧体材料都已经得到了非常广泛的应用。高分子领域的有机磁体，目前正在成为国际上研究的热点，也是软物理研究的一个重要领域。由此可以看出，材料科学与工程领域涉及的各个方面，都可以看到磁性材料的影子。材料一般分成结构材料和功能材料两大类，磁性材料作为具有特定物理功能的材料，在功能材料中占有很大的比重。当前功能材料的研究和开发的热点集中在光电子信息材料、功能陶瓷材料、能源材料、生物医用材料、超导材料、功能高分子材料、先进复合材料、智能材料以及生态环境材料等领域，这几类材料几乎都与磁性材料有直接或间接的关系，各类材料的磁学性质无疑也是当今研究的热点问题。
随着社会的发展，特别是信息功能材料的发展和应用的日益广泛，作为功能材料基础的磁性材料得到了日益广泛的应用。与此相适应的，在材料科学与工程学科的教学体系中，特别是在一些主干课程中都出现了与磁性材料相关的内容也就成为历史的必然。因为磁性材料从材料微观结构上涉及到晶态材料、非晶态材料、纳米晶材料，也涉及到金属材料、陶瓷材料等无机材料，所以在《材料物理导论》中把“材料的传导性和磁性”作为一个章节，《新材料概论》中与磁性有关的有“磁性材料”和“超导材料”两个章节，《金属功能材料》涉及到磁性的章节更多，有“磁性材料”、“金属薄膜材料”、“非晶态金属材料”、“信息材料”、“超导材料”及“智能金属材料”等章节，在涉及到材料物理性能及测试的教材中，都会不可避免地涉及到磁学知识。在国外的教材中，情况也是如此，如《工程材料科学与设计》一书。在无机材料、陶瓷材料等课程中，也都会涉及到磁性材料，在材料物理性能的讲授中，也必然会涉及到电性及磁性的内容。考虑到磁学知识的广泛性及分散性，我校在教学实践中发现，有必要充分利用学校在这方面的优势，把磁学的相关知识单独作为一门学科进行讲授，这样既有利于学生对磁学知识有一个系统的理解，也可以适应社会发展的需要。磁性材料作为一种非常重要的基础功能材料，在社会中已经得到了广泛的应用，作为材料科学与工程专业的学生，非常有必要对磁学及磁性材料的知识有一个专门的了解，这样做会使学生受益终生。因为一方面有利于扩大他们的知识面和视野，也非常有利于他们就业；另一方面有的学生进入研究生阶段后，如果具备一些磁学相关知识，也非常有利于他们的学习和研究工作，《金属材料结构与性能》属于材料科学与工程学科领域的基础教材和国内外材料专业硕士的必修教材，也把“材料的磁性能”作为一个章节进行讲授。
作为重要的现代信息功能材料的磁性材料，其发展具有悠久的历史，在这方面已经有许多专门的文献资料进行了介绍，在此不再赘述。人类很早就开始了磁学的研究，但直到量子力学创立后，才对磁性的起源有了一个较为清晰的认识，也就是说，磁性本质上起源于物质的量子性质。这就说明要研究与磁性相关的现象，就必须具有《量子力学》的学习背景；要研究大量微观粒子聚集体的磁学性质，就必然要用到《热力学统计物理》的知识；要研究固体的磁学性质，也必然要对《固体物理》有深入的了解。所以，在学习《磁学》课程之前，必须要以这三门课程的学习为先导，而在材料科学与工程专业中作为专业基础课，都会专门开设这三门课程，这也就为磁学课程的开设创造了有利条件。我校的探索实践表明，在讲授中应以《磁性材料》课程为主线来进行讲授，并且适当增加一些必要的磁学知识和磁测量知识，以利于学生的理解，也有利于学生对其他相关课程的学习。我校几年来的实践教学都收到了良好的效果。人们对纳米结构体系与新的量子效应器件的研究已经取得了许多新的进展，有许多成果已经产业化，并由此带动了传统产业的技术升级和技术进步，从而掀起了纳米科技热潮。纳米结构由于具有纳米微粒的特性，如量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应等特点，又存在由纳米结构组合引起的新的效应，如量子耦合效应和协同效应等，这些都属于量子力学现象，现代纳米科技研究也多是以这些效应为出发点来进行的，这些内容也是材料科学与工程学科各门主干课程的重点内容。磁学主要研究物质的磁性及其起源，也就是研究与电子的自旋相关的性质及理论。磁学从创立之初就一直在从事与量子效应有关的知识研究。从量子力学创立至今，磁学从理论上对这些问题的探索已经有将近一个世纪的时间，积累了丰富的知识，对磁学相关知识的学习，必然会大大促进学生对材料科学与工程学科的学习和理解。
并列为现代科学技术的三大支柱，并认为他们是现代社会赖以生存和发展的基本条件之一。在这三大支柱中，材料科学显得尤为重要，可以说材料科学是现代科学技术发展的重要支撑，这主要体现在材料是人类社会进步的里程碑，而先进材料是高新技术发展和社会现代化的基础和先导，也因为信息和能源技术的发展都与材料科学的进步和发展密切相关。材料一直是人类赖以生存和发展的物质基础，但材料科学的提出却是20世纪60年代初的事情，也是科学技术发展的必然结果。随着人们对材料的制备、微观结构与宏观性能之间关系等研究的逐步深入，各种材料体系，如金属材料、高分子材料、陶瓷材料等都已相继建立起来。对不同材料的研究可以相互借鉴，也使得不同材料之间的相互替代和补充成为可能，由此也出现了复合材料的概念并得到了广泛应用。随着人们对材料研究的深入，逐渐形成了材料科学与工程这门学科。这门学科除了研究材料的组成、结构与性质的关系等基础研究之外，还研究材料在制备过程中的工艺和工程技术问题。现在一般认为，材料科学与工程主要包括组成与结构、合成与制备、性质及使用效能等四个方面，它是关于材料成份、结构、工艺与它们的性能和用途之间的有关知识的开发和应用的科学。由此可以看出，材料科学与工程科学有多学科交叉、与实际应用密切相关等特点，并且也是一门正在发展中的科学。作为一级学科，材料科学与工程学科下设有材料物理与化学、材料学、材料加工工程三个二级学科。按照我国的专业规划，材料科学与工程学科以材料学、化学、物理学为基础，系统学习材料科学与工程专业的基础理论和实验技能，并将其应用于材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面。更进一步讲，材料科学与工程专业培养具备包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料等材料领域的科学与工程方面较宽的基础知识，能在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能等领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺和设备设计、技术改造及经营管理等方面工作的科学研究与工程技术人才。金属材料领域涉及的金属磁性材料和无机非金属材料领域涉及的陶瓷基铁氧体材料都已经得到了非常广泛的应用。高分子领域的有机磁体，目前正在成为国际上研究的热点，也是软物理研究的一个重要领域。由此可以看出，材料科学与工程领域涉及的各个方面，都可以看到磁性材料的影子。材料一般分成结构材料和功能材料两大类，磁性材料作为具有特定物理功能的材料，在功能材料中占有很大的比重。当前功能材料的研究和开发的热点集中在光电子信息材料、功能陶瓷材料、能源材料、生物医用材料、超导材料、功能高分子材料、先进复合材料、智能材料以及生态环境材料等领域，这几类材料几乎都与磁性材料有直接或间接的关系，各类材料的磁学性质无疑也是当今研究的热点问题。
随着社会的发展，特别是信息功能材料的发展和应用的日益广泛，作为功能材料基础的磁性材料得到了日益广泛的应用。与此相适应的，在材料科学与工程学科的教学体系中，特别是在一些主干课程中都出现了与磁性材料相关的内容也就成为历史的必然。因为磁性材料从材料微观结构上涉及到晶态材料、非晶态材料、纳米晶材料，也涉及到金属材料、陶瓷材料等无机材料，所以在《材料物理导论》中把“材料的传导性和磁性”作为一个章节，《新材料概论》中与磁性有关的有“磁性材料”和“超导材料”两个章节，《金属功能材料》涉及到磁性的章节更多，有“磁性材料”、“金属薄膜材料”、“非晶态金属材料”、“信息材料”、“超导材料”及“智能金属材料”等章节，在涉及到材料物理性能及测试的教材中，都会不可避免地涉及到磁学知识。在国外的教材中，情况也是如此，如《工程材料科学与设计》一书。在无机材料、陶瓷材料等课程中，也都会涉及到磁性材料，在材料物理性能的讲授中，也必然会涉及到电性及磁性的内容。考虑到磁学知识的广泛性及分散性，我校在教学实践中发现，有必要充分利用学校在这方面的优势，把磁学的相关知识单独作为一门学科进行讲授，这样既有利于学生对磁学知识有一个系统的理解，也可以适应社会发展的需要。磁性材料作为一种非常重要的基础功能材料，在社会中已经得到了广泛的应用，作为材料科学与工程专业的学生，非常有必要对磁学及磁性材料的知识有一个专门的了解，这样做会使学生受益终生。因为一方面有利于扩大他们的知识面和视野，也非常有利于他们就业；另一方面有的学生进入研究生阶段后，如果具备一些磁学相关知识，也非常有利于他们的学习和研究工作，《金属材料结构与性能》属于材料科学与工程学科领域的基础教材和国内外材料专业硕士的必修教材，也把“材料的磁性能”作为一个章节进行讲授。