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材料科學與工程論文范文1

關鍵詞：材料科學與工程專業；設置；專業方向；學生就業

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）06-0180-02

貴州省是航天航空產品生產研發基地集中地區。近年來，隨著先進制造業引進涌入，對材料學科專業相關從業人員的需求量大為增加。然而，貴州大學材料科學與工程專業的設置是以傳統金屬材料方向為主，與高新制造業對材料壓力加工、材料質量檢測方面的人才需求有些錯位。單一專業方向培養模式，與社會需求和行業發展分工明確細化顯得不適應、脫節。學生不能根據自己的興趣、個性、就業愿望選擇專業方向，制約了學生的多樣化、個性化發展及創新能力的培養[1-4]。此外，貴州師范大學、貴州理工學院等區域高校也相繼開設材料類學科專業，使得本地區材料學科畢業生數猛增，就業壓力增加，就業渠道必須拓展。

為了解決材料科學與工程專業人才培養模式不能完全滿足市場對人才個性化、多樣化的需求問題。依據貴州省材料產品制造業的發展現狀和趨勢，以及材料科學與工程專業學生就業市場現狀。材料科學與工程專業以專業特征為基準，面向就業市場，以學生為本，靈活設計金屬材料、壓力加工以及材料檢測及表征三個專業特色培養方向。通過構建方向課程體系，教學內容，教學方法、手段改革，加強師資隊伍建設，堅持知識、能力及素質協調發展，有針對性地著重培養學生創新能力和創新精神，強化學生多樣化、個性化發展，拓寬就業渠道。

一、特色專業方向課程設置

廣泛進行調研，重點了解金屬制造行業對人才知識、素質、能力的要求。我們按“通識公共基礎+夯實大材料學科基礎+明確專業專長方向”的方式實施材料科學與工程人才的培養，確定了具備相同口徑的通用基礎知識課程群和材料科學與工程專業核心課程群，為專業方向課程的學習奠定基礎。學生根據社會需求和個性特長，自主選擇專業方向，以滿足學多樣化、個性化發展需求。

通用基礎知識課程群主要包括公共基礎與人文素養等課程，重點培養學生文化素質、身體素質、思想品德素質。專業基礎課是課程體系的中心組成部分，緊密圍繞材料學科專業共性特征和人才培養目標設置，是三個專業方向共同開設的課程。避免課程間內容重疊，整合《固態箱變》、《金屬熱處理》、《熱處理新技術》三門課程課程為一門核心課程――《熱處理原理及工藝》，構建以《材料科學基礎》、《材料力學性能》、《材料分析方法》等課程組成的專業核心課程群[5]。便于學生掌握有關材料制備合成、組織結構、性能和使用效能等四要素構成的材料學科共性基礎知識規律。

專業方向課程群體與社會需求密切聯系，有不同特色的專業方向實用性課程群。金屬材料專業方向有《金屬材料學》、《鋼鐵冶金概論》、《有色金屬合金》、《復合材料》、《高溫合金》、《航天材料》、《模具材料》等課程。壓力加工方向有《材料成型工藝》、《軋制工藝學》、《擠壓與拉拔》、《塑性成形數值模擬技術》、《鍛壓設備與工藝》、《快速成形技術》等課程。材料檢測及表征方向有《材料性能測試技術》、《材料工業分析》、《無損探測》、《超聲檢查》、《渦流檢測》、《常用檢測設備與維修》等課程。

二、專業方向實踐教學設置

材料科學與工程實踐教學踐行“理論教學與實踐教學并重，更加注重實踐教學，偏重專業方向”理念。改革傳統實習教學模式，認識實習圍繞實習基地的制備（壓力加工）-檢測-裝配流程組織展開，學生初步掌握材料制備-組織結構-性能-使用效能為主線的科學研究方法。生產實習則各自偏重金屬材料、壓力加工、檢測與表征專業方向，身臨其境，與社會溝通，培養學生綜合應用專業知識解決相應的專業方向領域中的生產實際問題。近年來，本專業實驗室采購了透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀等大型精密儀器和實用設備，構建冶金制備、壓力加工和測試與表征實驗平臺，為培養不同專業方向學生的創新意識和實踐能力奠定了堅實基礎。按照自編的《材料科學與工程專業實驗教程》指導教材，以“課程綜合性實驗、專業方向綜合性實驗、專業綜合性實驗和創新創業實踐應用開放性實驗”分層次逐步深入展開。畢業論文環節實行導師制，采取自主挑選導師、過程互動的方式，激發學生研究創新的興趣，理論聯系實踐，培養學生的實踐認知和創新能力，保證高質量的畢業論文。近幾年共有10余篇本專業學生畢業論文獲學校優秀論文獎勵。

激勵學生參加著名專家和企業家講授高水平專業講座，讓學生了解專業方向前沿發展動態，新成果、新理論、新技術、新產品和新理念，拓寬學生的專業視野。鼓勵學生自由選題，

自主設計方案，申報大學生創新實驗項目。在導師指導下，獨立完成制備（加工）、檢測、表征、分析實驗過程。推薦優秀學生參加全國金相、節能技能大賽，提高學生主動學習興趣，并充分展示學生創新意識和創新能力。近年來獲國家級、省級、校級大學生創新實驗項目及SRT項目10余項，國家級節能大賽獲獎3項。

三、教學方法、手段改革

課堂教學中重視以學生為主體的教學原則，采用多媒體、科研成果案例、小組討論、精品課程交流平臺網絡等方法，將繁雜的概念、原理，產品制備過程，微觀組織結構以及性能檢測過程、檢測設備操作和維護過程等以形象化、動態化、具體化的形式，逐步深入，側重向各專業方向學生講授，利于提高學生學習的主動性和興趣，以及培養學生創新和批判性思維能力?！恫牧峡茖W導論》實行雙語教學，學生閱讀翻譯外文文獻的能力明顯提高，有利于了解全球材料學科的前沿科研狀態和知識。在實踐教學改革中，材料科學與工程專業各方向充分發揮學院與企業的科研實踐優勢，拓寬就業渠道。從時間、教學內容以及管理措施上保證“以科研促進教學，更好地培養學生的創新能力和工程實踐能力”[6]。我院于2011年開始與臺灣義守大學合作辦學，材料科學與工程專業各方向選派1～2名優秀學生到該校學習，這將進一步探索出國際國內合作辦學之路，給本專業更多優秀學生優化知識結構、開闊學科視野提供跨校學習平臺。

四、加強師資隊伍建設

貴州大學材料科學與工業專業經過60多年的專業建設，儲備了大批的材料學科專家學者和寬厚的工程學術文化底蘊。近幾年，經過貴州大學品牌專業、省級示范性專業、國家一類特色專業，以及重點學科、碩士點、博士點授予專業建設，采用傳幫帶培養、引進、進修提高等方式，建立了一支教學、科研兼容，結構合理，愛崗敬業，勇于創新的專業方向教師隊伍。目前本專業共有教師15人，其中教授6人，副教授6人；博士5人，碩士5人。35歲以下教師全部在讀博士。本專業青年教師全部到省級材料結構與強度重點實驗室兼職，掌握大型檢測與表征儀器的操作和維護，為師生展開科研教學提供了技術便利。與貴州南方匯通、安大集團公司等校外實習基地建立了長期師資培養機制，以解決不同性質的企業生產問題為契機，與培養學生并舉，為各專業方向師生提供了科學研究和工程實踐的條件，目前有三位教師在這些企業攻讀博士后。加強教師隊伍團隊合作，鼓勵教師教學與科研并重。目前，本專業教師發表相關教研論文30余篇，出版教材《材料科學基礎》、《金屬材料學》、《材料科學》、《材料科學與工程專業實驗教程》等4部教材?！恫牧峡茖W基礎》獲評省級精品課程，《材料力學性能》獲評校級精品課程，帶動了本專業方向課程的建設。

五、結論

與時俱進，貴州大學材料科學與工程專業緊跟材料制造業發展趨勢和用人市場需求，及時調整專業特色培養方向，不斷深化構建特色培養方向課程體系，改革教學方法、手段，加強師資隊伍建設等措施，逐步實現了專業“寬專業、厚基礎、高素質、重實踐、強能力”與培養方向專長化的有機統一，不僅彌補了現有專業培養模式的不足，而且也滿足了學生多樣化、個性化發展的需求，提升了學生就業市場競爭力。最近幾年，材料科學與工程專業學生就業率一直名列貴州大學前茅，獲得2011―2013年全校就業率一等獎，已呈現出學生就業自信、社會歡迎的良好互動局面。

參考文獻：

[1]徐德龍，許啟明，肖國先，等.關于材料類本科專業設置演化的思考[J].西安建筑科技大學學報：社會科學版，2003，22（1）：5-8.

[2]李瑜煜.復合型材料電子技術人才知識結構及課程設置的研究與實踐[J].理工高教研究，2005，24（6）：105-106.

[3]張海燕，黃貴秋，石海信，等.化工專業柔性專業方向建設的探討[J].欽州學院學報，2012，27（7）：41-44.

[4]黃貞益，鄧小民，李勝祗，等.材料成型及控制工程專業建設探討[J].安徽工業大學學報：社會科學版，2005，22（1）：107-108.

材料科學與工程論文范文2

[關鍵詞]計算機 材料科學 虛擬課題 教改方案

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）18-0159-02一、引言

在當今社會中，計算機在社會發展中顯示了其強有力的推動作用。隨著計算機技術的不斷發展壯大，計算機在材料科學中的應用也越發普遍和顯著，如信息檢索、數據分析和圖像處理、計算模擬、材料組分和結構分析等等。對大學高等教育而言，開設計算機在材料科學中的應用課程是為了讓學生初步掌握計算機在材料科學應用中的方法、步驟和應用領域等，從而促進專業課的學習。

結合我校高分子材料與工程專業的特點以及畢業生需進行的畢業設計環節，在高分子材料科學的學習研究過程中需要涉及多種軟件的應用，最基本的包括文獻檢索、實驗方案的設計、數據分析、圖形處理等等，而這些都離不開計算機技術。在書本式教育和多媒體PPT教育為基礎的理論教學模式下，教學效果并不是十分理想。在往屆的教學質量反饋中，多數學生反映單純的理論教學形式枯燥、效果不良，一旦涉及實際應用往往束手無策，其原因是眾多軟件的學了需要了解基本的理論知識外，更重要的是要反復的上機練習以熟悉各種軟件的操作，形成更為扎實的操作意識，而很多學生做不到這一點。因而如何更好的讓學生理解、吸收、掌握眾多軟件的基本操作并活用到今后的學習、科研或工作中，這是大學教育所要思考的地方。

教育部頒布的新課程標準明確提出了“提高科學素養，在課堂中開展探索性學習的理念，提倡通過探索式教學，培養學生的自主科學探索能力，加強學生對科學本質的認識”。

二、教學方案的設計

（一）教學方法設計

為提高教學效果，在計算機在材料科學中的應用這門課程中，首先將課堂搬到備有多媒體設備的機房。多媒體技術具有良好的直觀性、形象性和趣味性等特點，是教學的一大幫手，能進一步將課堂內容的理論教學與實際操作同步進行，更好的讓學生學習、吸收課程內容。在課程設計中，引入虛擬課題作為教學方案，將多種軟件的使用和課題的研究思路結合起來，以課題研究思路為教學的基本大綱路線，按步驟在各個環節中引入所需的常用軟件，從而將計算機作為理論教學和實際應用的緩沖結合點，通過虛擬課題的方法將學生在課堂所學的理論知識融會貫通，為實際課題研究以及論文寫作奠定基礎。

（二）教學內容設計

課程規劃上主要以虛擬課題的相關文獻為案例，通過探討課題的研究思路和方法，研究過程中所需要處理的問題等，循序漸進，逐漸介紹文獻檢索、實驗設計（chemical office）、數據分析（IR，NMR）、圖形處理（Origin，Adobe Photoshop）等等，為畢業論文的展開做鋪墊。教學內容具體如下：

1.首先確立學生所感興趣的研究方向或課題，并以此對學生進行簡單的分組，以方便后期進行更多的教學互動。在此過程中向學生介紹常見搜索引擎，如Google，Yahoo，百度等，這些常用搜索引擎可以較為方便的提供一定的信息。而常用數據庫，如中國知網（CNKI），萬方數據庫，ScienceDirect，RSC，ACS，Wiley-Blackwell等，借助簡單的檢索字段，包括Any Field（全文）、Title（篇名）、Abstract（文摘）、Author's Name（作者姓名）、Journal Title（期刊名稱）等可以檢索到相關研究論文文獻，讓學生帶著自身目的去學習、掌握、運用諸多數據庫進行文獻檢索。

2.當課題資料的收集結束之后，設想課題如何進行，設計一定的實驗方案。該過程中利用chemical office是較為普遍的一款應用軟件、可以滿足各種分子結構的設計、反應方程式的設計、基本示意圖的設計以及核磁結構的模擬分析。具體教學內容以虛擬課題中的文獻相關圖譜為案例，通過對文獻圖譜的剖析，讓教學更為直觀，同時上機模擬作圖，加深印象和增強操作熟練度，并且鼓勵設計新的設計路線，如反應合成路線、實驗基本示意圖等。

3.隨著課題探討的深入，課堂內容會不斷涉及結構分析表征，如IR，NMR等。在此，IR，NMR軟件的常規使用與分析，包括常見結構的特征峰和化學位移、峰值面積的積分比較等等都將成為基本的教學內容，讓學生盡可能的認識到在材料科學研究中結構分析的重要性。

4.在眾多的數據處理中，Origin由于功能強大，被公認為是最快、最靈活、使用最容易的工程繪圖軟件。因此教學中需要重點介紹Origin在數據處理中的應用。著重介紹各種圖譜，包括數據的調整、排序、計算，統計和曲線擬合，以及直線圖、散點圖、餅圖、柱狀圖、三維圖表的繪制。以虛擬課題中出現的文獻案例為教學案例，循序漸進，讓學生由簡入難，由粗到細。

5.隨著文獻的閱讀和自我作圖的實踐，學生會發現優秀文獻中的圖譜總是讓人賞心悅目。教學中通過與優秀文獻中圖片處理效果的對比，逐漸提高學生對數據處理的要求。Adobe Photoshop簡稱PS，使用其眾多的編修與繪圖工具，可以有效地進行圖片編輯工作。因而學會將PS的圖片處理功能運用到材料科學研究領域中則會使圖片效果大大提升，做到科學嚴謹又不失觀賞性。

6.當有了出色的研究成果之后，需要的便是如何更好的呈現自身的工作。為此，如何運用PPT技術制作一份精美的論文報告是展現成果的關鍵。鑒于計算機課程的普遍性，相信學生對簡單的PPT制作并不陌生，因而課程內容中轉為更高層次的PPT技術講解，包括論文報告型PPT的一般邏輯思路、PPT中的圖形制作、模板的設計、PPT的美化等等，讓學生能體會到PPT制作對論文結果報告的重要性，提高學生在PPT的制作上的布局和美化意識，為畢業設計環節的PPT制作提前做準備。

（三）實驗內容設計

針對常用化學軟件學習的實踐性、應用性較強的特點，我們將理論教學和實際上機操作設計成同步進行。而同步進行的教學模式能讓學生加深課堂印象，也更有利于學生及時發現自身在軟件操作應用上的盲區，因而能更好的將知識講解和動手操作相結合，起到以點帶面、強化應用的作用。如在講解chemical office作圖時，首先可以讓學生學習模仿，而后鼓勵學生自行設計，更深一步的讓學生去體驗挖掘chemical office中的作圖技巧。

三、教學方案特色

通過虛擬課題的引入，使得本文所提出的教學方案的特色在于：1.課程內容的確立有學生的參與，虛擬課題的選定由學生自主分組確定，逐漸讓學生主導課堂，教師則成為擺渡護航的角色；2.教學內容符合學生所需，為畢業設環節做鋪墊，課題內容設計上更有針對性；3.教學過程中時時刻刻充滿師生的互動，學生在自我的求知欲望下能更好的投入課程學習中，從而營造更好的教學氛圍，以便獲得更優的教學成果。

四、小結

本文結合自身專業特色，提出了基于虛擬課題的教學方案，目的在于讓教學更好的觸及學生所需要和學生所感興趣的領域，從而提高學生學習的興趣、專注度，同時將理論多媒體教學與實際上機操作同步進行，進一步提高課程教學的直觀性和趣味性，以期獲得更好的教學成果。總的來說，改善計算機在材料科學的應用課程的教學是一個系統的工程，對于高分子材料專業的學生來說，如何將計算機知識和高分子專業知識，以及自身所需有機地結合起來具有更加重要的意義。只有將三者有機結合，才能使學校教育真正滿足學生的需求，讓老師教得舒心，學生學得開心。再者，除去教學內容的不斷改善之外，教師對教學的投入度，對學生的關愛度也是教學成功的一個重大因素所在，因而不論是教學內容還是教學態度都將是我們應改善的地方。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 胡，楊明波.計算機在材料科學中應用課程教學設計[J].鑄造技術，2007（7）：991-993.

[2] 韓強，李濤，趙鳴，等.《計算機在材料科學中的應用》課程改革探討[J].內蒙古教育，2011：20-21.

[3] 竇立巖，汪麗梅.《高分子材料計算機應用基礎》課程改革和探索[J].科技信息，2011（23）：34-35.

材料科學與工程論文范文3

關鍵詞 材料科學；計算機；應用

中圖分類號TP39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）93-0216-02

現代高新產業技術的不斷發展，對我們所需材料的性能等方面也提出了較高的要求，同樣的，對于材料科學研究領域本身來說，要求也是越來越高了，那么，材料科學研究的發展又是怎樣與計算機建立起了密不可分的聯系呢？這就需要我們在充分了解計算機與材料科學關系的基礎上來具體地分析計算機在材料科學中的幾個應用。

現在，材料科學領域已經有了一個較好地發展，這就需要我們在充分利用計算機的前提下把對材料科學的研究推向一個全新的高度，同時，這個新發展將大大提高研究領域的使用效能。

1 常用計算方法和數據處理

常用計算方法和數據處理：常用數值分析方法；線性方程組解法；最小二乘法曲線擬合；三次樣條插值函數；數值分析軟件及應用舉例；材料科學研究中的數據處理；材料科學研究的數據類型；材料研究中的數據分析；材料研究的實驗設計；圖象處理在材料領域的應用；數據分析軟件介紹及應用舉例；

2 材料科學研究中數值模擬方法基礎

材料科學研究中數值模擬方法基礎：有限差分法，差分方程的建立；差分方程的求解方法；有限元法的基本概念；有限元法的基本理論；現代有限元分析軟件簡介及在各專業方向應用舉例；

3 材料科學與工程中的物理場計算機分析

材料科學與工程中的物理場計算機分析：溫度場計算機分析；溫度場及傳熱學問題；導熱微分方程；導熱問題的數值解析；非穩態導熱問題的有限差分格式；溫度場計算機分析舉例；濃度擴散場計算機分析；擴散方程；擴散方程初始條件和邊界條件；擴散方程的數值解析及針對物理場和溫度場在各專業方向實際過程介紹；

4材料相關學科和計算機學科的相互交叉

4.1材料學和計算機學科的相互學習和使用

從一定程度上，計算機科學與材料科學之間沒有明確的界限，也就是說，當我們在學習材料科學的時候，需要間歇式地學習一些計算機相關知識。計算機和材料相關學科是結合在一起的，它們的交叉體現在要通過計算機的高技術手段來研究材料的性質、仿制材料的構成。

材料科學的研究少不了要對計算機進行使用，并且計算機對材料科學的作用還是極為重要的。它們兩者在相互交叉中也可以來共同促進對對方的研究發展。

4.2在材料科學研究中使用計算機不可缺少

在材料科學的研究過程中，分析材料的性能、分析材料的組成、新性能材料的設計以及制備方法、加工工藝等等都需要用到計算機；材料科學研究的每一個領域倘若離開計算機就無法正常完成任務，因此說，計算機在材料科學研究領域中起著不可忽視的重要作用，更是材料科學研究中的高科技工具。

通過對計算機的運用，材料科學的研究才能更趨向自動化與集成化。

5 利用計算機更好為材料科學使用

5.1方便研究人員進行知識交流和查閱

運用計算機網絡的強大功能可以為材料科學行業的研究人員提供更加便捷的服務，通過計算機網絡，研究人員可以查閱自己所需要的科研資料、及時關注材料科學研究領域的最新動態、了解材料科學研究的發展方向、并且可以發表自己的論文以供廣大閱讀者學習，同時還可以建立自己的網頁來專門介紹自己的研究成果，以此通過計算機網絡實現了科研人員之間的交流研究，也可以進一步推進材料科學的巨大發展。

5.2用于材料的開發加工和構造的理論等方面的分析

在材料科學的開發設計過程中，計算機的作用尤為重要，新材料研究開發中，需在結合理論的基礎上運用計算機來實現預報材料的組成、結構以及性能，而且，通過理論設計來定做新材料的時候更是離不開對計算機的使用，因此說，計算機在設計新材料領域中發揮著不可替代的作用。它促進材料科學的向前發展，同時也為材料科學的開發設計做出了一定的貢獻。

5.3可以發揮出計算機在數值模型等方面分析的功能

在對材料分析和研究中，很多時候要利用計算機軟件對真實地操作系統進行一定的仿真模擬操作，同時提供模擬的結果來有效地促進材料科學研究的發展；通過計算機模擬可以把真實的操作結果與仿真模擬的結果相比較，從而來檢驗數據模型的準確性和正確性；對于計算機模擬系統的應用遍及材料科學的整個環節中，對材料科學的研究可謂是起著非常重要的作用，通過對材料的合成、研究性能設備等方面來更好地促進材料科學領域的發展。例如可以使用ansys對鋼管進行網格劃分并分析其壓力場等。

5.4強大圖像分析功能在材料學當中的應用

在材料微觀構造的分析中，會出現大量的數據以及需要對圖像進行必要的處理。在這種時候，充分借助計算機的存儲處理功能不僅僅可以保存大量的數據，而且在一定程度上可以減少對人力的使用，節省我們寶貴的時間；同時，計算機在計算存儲方面標準正確，我們就不用再擔心對數據處理出錯的問題了；對于材料研究過程中的圖像處理也會方便得多，利用計算機的圖像處理功能來研究材料的結構組成則會更加方便快捷。例如用matlab分析碳素的ct圖像可以得知其碳素成分或比例。

通過以上分析可以看出，材料科學作為一門新型的學科不僅涉及面廣，而且發展還不是那么的成熟，當前對于它的研究仍需要一個過程去努力進行探索，我們仍需要一個很長的階段去探討。作為高科技之一的計算機，在當今社會各個領域的發展中都起著極為關鍵的作用，同樣，在材料科學研究過程中的作用也是不可忽視的，計算機為材料科學的發展提供了重要的工具，以此來推進材料科學領域的發展，并成為了材料科學研究領域中的重要工具。

參考文獻

[1]吳興惠，項金鐘.現代材料計算設計教程[M].北京：電子工業出版社，2006.

材料科學與工程論文范文4

堅持以教學為根本，以辯證唯物精神對待教學中遇到的各種問題，并積極堅持教學改革：堅持以攀登科技高峰為目標，以勇于創新的精神投入技術攻關，并帶動教學水平不斷提升。他就是張宇峰，天津工業大學材料化工學院副院長，“中空纖維膜材料與膜過程”省部共建國家重點實驗室副主任，“改性與功能纖維”天津市重點實驗室副主任，教授，博士生導師。

適時更新觀念，不斷豐富知識，努力提升自己的專業水平和綜合素質，這是張宇峰教學和科研雙豐收的秘訣。

張宇峰是一名人民教師，他不忘本職，愛崗敬業，積極堅持一線教學，在2000年至2006年擔任材料化工學院材料系（原化學纖維教研室）主任期間，先后為材料（原化學纖維）專業研究生、本科生、專科生等講授13門課程，承擔過該專業幾乎所有的專業課程，指導過5個專業實驗，包括1項大型綜合紡絲實驗，指導學生完成科技作品競賽獲獎3項，指導本科生畢業設計（論文）80余人，指導碩士研究生論文17人。多次帶領本科生進工廠企業完成實習任務，多次擔任本科生班主任、班導師工作，2次獲得優秀指導教師。

張宇峰也是一位學者，他相繼取得碩士和博士學位，并赴加拿大滑鐵盧大學作訪問學者，近年來還多次參加國內外學術會議，緊隨科技發展及行業動態。在積極投身科研，提升能力的同時，還不斷利用科研成果改進教學方法，豐富教學內容。先后主持參加完成國家863、973、天津市科技攻關等各級科研課題10余項，獲得國家、省部委級科技成果4項，50余篇，其中SCI、EI收錄20篇，申請國家發明專利7項，已獲授權4項。比較有代表的科研成果有：“人工肺微孔中空纖維的研制”、“中空纖維反滲透中空纖維復合膜及組件研究”、“中空纖維膜品種系列化及產品質量保障技術研究”、“納濾中空纖維復合膜”、“開發纖維素纖維新溶劑回收循環利用技術及裝置”等。

張宇峰還是一名教育管理工作者，他積極參加和組織學科、專業建設，并堅持教學改革。組織了材料科學與工程專業課程設置的研究與實踐，完善了大型綜合紡絲實驗及其與其它實踐環節的銜接，構建了研究型和應用型兩類人才培養模式及其相應的課程體系，開展了“化纖工藝學”精品課建設，再版的《化學纖維概論》被列為部級“十一五”規劃教材，建立了課程網站，2009年被評為天津市精品課，負責的材料科學與工程專業2008年獲得國家特色專業稱號；參與完成了天津市十五投資、中央地方共建投資等材料相關實驗室建設項目，參加完成了天津市“化學與材料科學與工程發展戰略研究”和天津工業大學材料學科“十一五”發展規劃，參加完成材料學、材料加工工程博士點和材料物理與化學碩士點及材料科學與工程一級學科碩士點申報工作，連續成功主辦第五屆至第十一屆“全國功能性紡織品及納米技術應用研討會”，并組織師生百余篇。2009年獲得第六屆高等教育天津市級教學成果二等獎和中國紡織工業聯合會教學成果一等獎。

材料科學與工程論文范文5

早在1995年，還在攻讀研究生的蘇彥慶就在哈爾濱工業大學開始了高熔點、高活性材料的熔配理論與技術研究。經過70余年的努力，他用勤奮和汗水換來了多項創新性成果建立了水冷銅坩堝感應熔煉過程溫度場數值模型，建立了熔化過程中能量消耗以及出液量與工藝參數之間的定量關系；建立了真空感應熔煉過程中多組元揮發數值模型，發現了合金組元揮發存在的阻塞壓力_建立了熔化工藝參數對凝殼形成機理不同作用的區域圖，與合金組元揮發進行了耦合分析，提高了合金熔體成分控制精度：將能量消耗、組元揮發及凝殼成分偏聚等問題綜合分析，確立了冷坩堝真空感應熔配高熔點、高活性材料的最佳工藝窗口。

蘇彥慶對于高熔點、低密度材料異型件的立式離心鑄造成型技術的研究始于1998年，經過不懈地努力，建立了離心力場下合金融體充型流動模型，推導出熔體流速公式、液面傾角變化公式，給出了卷入性氣孔產生的臨界條件：通過流場與溫度場的耦合分析，揭示了偏中心線疏松形成規律，并給出了預防措施。

成就的取得激勵著蘇彥慶在材料科學領域更加大膽、勤奮地求索：2000年，他開始研究行波磁場鑄造技術，從基礎出發，揭示了行波磁場發生器上方磁感應強度的空間分布規律，以及行波磁場對金屬的作用存在臨界投影面積，明確了電磁力不同分量對鑄件質量的影響；2002年，他通過理論和實驗研究證實了包晶合金系中存在共生生長，不同的合金可以存在等溫和非等溫共生生長，為提高包晶合金使用性能，擴大包晶合金應用領域奠定了基礎；2004年，他在已有的固態氫化改善鈦合金加工性能基礎上，創造性地提出了液態氫化的概念，從技術上實現了鈦合金液態氫化，并發現液態氫化對細化鈦合金凝固組織、凈化合金熔體、提高熔體充型能力等有明顯作用。

由于研究工作的基礎性和前沿性，蘇彥慶在鑄造領域的基礎研究得到了國內外的大量資助。多年來，他主持完成國家自然科學基金項目1項，參與完成國家自然科學基金重大項目1項，“973”項目專題3項，“863”專題項目2項，總裝及國防科工委(科工局)項目3項，國際合作項目3項：正在研究的項目有國防科工委(科工局)項目1項，國家自然科學基金項目2項，與企業合作項目2項。同時，他在國內外150余篇，其中SOl收錄80余篇，EI收錄80余篇，獲得國家發明專利8項，出版專著2部。

材料科學與工程論文范文6

關鍵詞：材料科學基礎；實驗教學改革；預期效果

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）08-0036-02

材料科學基礎是材料科學方法與工程專業一級學科公共主干課，是介于一般基礎課與專業課之間的專業基礎課，在教學中占有極其重要的地位，是學習其他相關專業課程的基礎。材料科學基礎實驗是與材料科學基礎課程教學配套的實踐性課程，該課程的主要目的是培養學生的基本實驗、實踐能力，能應用所學的基本知識分析實驗現象，解決實驗中出現的問題。能根據要求查閱資料，設計實驗方案，正確分析實驗結果。通過實驗培養學生分析和解決問題的能力以及創新精神。

隨著國家高教改革的實施，實驗課在教學中越來越受重視，很多高校以把實驗課作為一門獨立的課程來計算學分，為提高學生的動手能力，使實驗與教學有機的結合起來，讓學生在以后的工作中能學以致用，我們進行了一些探索和討論，希望目前實驗教學中一些不合理、不適合的方面能得以改進，充分發揮發揮實驗教學在專業教學中的作用。

一、課程的主要內容及實驗教學的現狀

本課程將系統全面介紹材料科學的基礎理論知識，諸如固體材料的結合鍵，材料的結構與性能，材料中的擴散，材料的相變，材料的塑性變形與強化，以及材料科學研究方法等，將金屬材料、無機非金屬材料、聚合物材料緊密地結合在一起。通過學習，要求學生掌握材料組織結構―成分―工藝―性能相互關系的基本規律和基本理論，深入理解他們之間的相互關系，培養學生應用所學的知識，分析、解決材料研究、開發和使用中實際問題的能力。初步掌握材料科學研究的思路和方法，為后續課程的學習和進一步深造奠定理論基礎。

目前，我院材料科學基礎實驗課程存在著一個全國高校實驗教學普遍存在的問題――實驗與專業課之間為隸屬關系。實驗內容往往各自獨立，實驗之間缺乏連貫性，由于實驗主要以分析材料的組織為主，因此常常出現重復實驗操作的現象，往往造成實驗室效益低下，教師、設備、房屋等的極大浪費。實驗的模式，往往是以驗證性實驗為主，大多是按照實驗指導書，在實驗室人員的指導下按部就班地進行實驗，學生做完實驗后常常不知道做此實驗的目的、意義是什么，使學生缺乏對實驗過程的理解及相關理論知識的融會貫通，不能充分掌握和利用所學知識進行創新。同時，目前實驗主要以驗證實驗為主，大大阻礙了學生創新能力的培養。有的實驗操作具有重復性，學生常常由于重復相似的實驗，而失去對實驗的興趣，進而對實驗抱著敷衍的態度。如，鋼鐵平衡組織及鑄鐵組織的觀察、馬氏體形態觀察、金屬的低倍組織缺陷觀察等，目前主要是學生用金相顯微鏡對各種組織的標樣進行觀察，實驗具有相似性，學生做實驗時實驗興趣逐漸減退，往往做完實驗很快就忘了。

二、實驗教學改革的內容

1.驗證型實驗加深學生對基本理論的理解。由于材料科學基礎實驗是學生首次進入專業實驗室，因此他們對實驗室的基本情況都不了解。基礎實驗，主要使學生了解實驗室的規章制度、注意事項及實驗設備的相關知識，掌握實驗設備的結構、功能，及其操作方法。本部分的實驗包括金相顯微鏡結構與使用、金相試樣的制備、金相顯微攝影技術，要求學生能按實驗指導書的要求，正確進行實驗，聯系課堂所學知識，加深對所學知識的理解，使學生掌握金相試樣的制備方法，金相顯微鏡的使用方法和金相顯微鏡的數碼照相法。

2.綜合型實驗培養學生綜合實踐能力。在這一實驗環節中，要求學生能根據實驗目的，合理設計實驗方案，正確進行實際操作，應用所學的理論知識分析問題實驗結果，解決實驗中出現的問題。如鐵碳合金平衡組織的觀察與分析等。這些實驗可與材料熱處理、材料工藝學課程的學習一起進行。將一個班的學生分成若干個組，每組4～6名學生，由學生根據材料熱處理、材料工藝學課程所學知識，在老師的指導下，學生從原料的選擇、加工開始，進行配料、成型、熱處理、制備金相試樣，進而進行金相實驗，分析各組間觀察到的金相圖像不同的原因。

3.設計型實驗提高學生創新能力。在有關教師的指導下，學生應用所學本課程的理論知識，在本學科的前沿進行一些探索性的實踐，可以在本課程時間內提出有創新性的設想和研究方案，而后在開放實驗室中進行，也可以是教師科研工作中與本課程內容有關的小課題，鼓勵學生應用所學的知識提出創新性的設想。如：“高強鋁合金組織與性能研究”的實驗。首先，學生在研究生的指導下完成相關文獻的查閱，通過查閱文獻，擬定出實驗目的。提高鋁合金強度的方法很多，如添加合金元素、制定合理的熱處理工藝、采用最佳的制備工藝等，本實驗的實驗目的即選取適當的方法以提高鋁合金的強度。其次，學生在結合文獻的基礎上，根據實驗室條件，選擇適當的實驗設備。如，我院實驗室可選相應實驗設備有：電阻熔煉爐、金相顯微鏡、硬度計、力學性能實驗機、掃描電子顯微鏡等。學生可通過所選實驗設備進行合金熔鑄、合金熱處理、力學性能分析、顯微結構分析等實驗。然后，學生結合文獻在老師的指導下擬定切實可行的實驗步驟。在研究生的參與下完成實驗。在實驗實施過程中，可以幾個同學一起完成，這樣又可培養學生的協作能力。

4.實驗報告的撰寫。目前，大多數學生在撰寫專業實驗報告時，仍按照大學物理實驗報告的模式來撰寫，包括實驗題目、實驗目的、實驗器材、實驗原理、實驗步驟、實驗數據處理以及問題的分析討論幾個主要部分。但綜合型實驗與設計型實驗的實驗報告要求按正規期刊上發表的小論文的格式進行撰寫。這樣有利于培養學生的邏輯思維、文字表達能力。較好的小論文還可以進行發表，以此來提高學生學習的興趣、學習自信，及學院的教學影響力。

三、教學實驗改革的預期效果

材料科學基礎通常開設在第五學期，是我院材料類本科生接觸的第一門專業基礎課程，課時多，課程難度也比較大，其實驗課主要圍繞組織的金相分析為主，有一定的操作重復性，學生實驗后往往記不住實驗的內容，缺乏實驗興趣。經過實驗教學改革，開設綜合型實驗及設計型實驗后，在實驗過程中，學生都是實驗的主體，整個實驗都是在實驗室老師的指導下由學生獨立完成，綜合實驗對培養學生主動學習、靈活運用所學理論知識及創新的能力，激發學生的學習熱情，提高學生解決分析問題的能力，都具有一定的效果。

四、結束語

以上是本人在材料科學基礎實驗教學過程中，對實驗教學改革的一些思索。實驗環節是工科學生學習期間的重要環節，實驗教學工作的好壞，直接影響到學生專業知識學習能力、實踐動手能力及創新能力的培養，因此，實驗教學的改革是一項勢在必行的艱巨任務，如何開展材料科學基礎實驗的教學改革是值得進一步深思和探討的。

參考文獻：

[1]胡庚祥.材料科學基礎[M].上海：上海交通大學出版社，2000.

[2]那順桑.金屬材料工程專業實驗教程[M].北京：冶金工業出版社，2004.