材料专业论文

材料专业论文1

　　1前言

　　近年来，随着我国中长期教育改革和发展规划纲要提出“全面提升高等教育质量”是高等教育发展的首要任务，国内各大院校开始投入到教育质量改革的大潮中。陕西科技大学作为西部地区唯一一所以轻工为特色的多科性大学，也将高等教育专业认证作为学校保障本科教育质量的重要手段。我校无机非金属材料工程优势特色专业率先实施了工程教育专业认证。物理化学课程作为无机非金属材料工程专业本科教学的专业基础必修课，应从解决专业工程问题的实际出发，探索适合本专业学生的一套教学模式。

　　2应用型人才培养目标定位

　　为了满足行业资质认证考核的要求，无机非金属材料工程专业确立了与行业接轨的应用型人才培养目标：立足陕西、面向行业，培养具有以陶瓷、玻璃为特色，涵盖无机非金属材料相关领域所需的工程知识;具有利用现代工具对相关复杂工程问题进行分析、研究、解决和管理能力;具有良好的职业素养、团队精神、创新意识、沟通交流与自我提升能力;具备社会、法律、环境等意识及评价能力的应用型人才。在新的培养模式下，物理化学课程对材料专业学生提出了相应的毕业要求：掌握化学的基础知识和基本原理，能就简单的工程过程进行分析，选择正确方法，对所研究的对象进行合理优化。为此，物理化学课程建立了“重基础、强实践、突出综合应用能力”的全新教学体系。

　　3改革教学模式，加强综合应用能力培养

　　无机非金属材料工程专业物理化学课程教学内容改革紧紧围绕基础理论知识与实际工程操作相互贯通，理论知识与创新能力培养相互渗透的创新教育模式展开，注重大学生综合应用能力的培养，力求激发每个学生的学习兴趣和能动性，提高大学生自主学习能力和运用专业理论知识来解决实际复杂工程问题的能力，提升我国工程技术人才的国际竞争力。

　　4结合专业特色，优化教学内容

　　对于无机非金属材料工程专业，物理化学教学内容应实现化学与材料专业的对接，突显“陶瓷、玻璃材料”特色，注重理论知识与材料科学研究、实际工程问题的有机结合。教学中，着重讲授物理化学应用在材料科学领域的相关理论知识，注重大学生运用物理化学的基本理论分析解决无机非金属材料相关的相图分析及应用、晶相反应体系动力学、薄膜制备及研究、复合材料设计及合成等复杂工程问题的能力培养。材料专业物理化学教学内容调整重点从以下几个方面开展：(1)分时分配。我校物理化学课程全年总学时为80学时。依据无机非金属材料专业需求，对各章节学时进行重新分配。化学热力学基础两章由18学时压缩至12学时;第五章相平衡由6学时增至10学时;第七章电化学由17学时压缩至8学时;第九章表面现象由6学时增至10学时;胶体化学由6学时增至10学时。(2)适当消减与专业不太相关的复杂逻辑推导部分和理论知识，重点讲解无机非金属材料相关的重要理论及应用。具体可以删去以下内容：Cp,m-CV,m=R、理想气体的绝热可逆过程方程、卡诺定理、各体系化学势计算公式、理想液体混合物混合性质、开尔文公式等推导过程。热力学基础部分应重点讲授无机材料系统(凝聚态系统)的固相反应(晶体和玻璃体)、液相反应(高温熔体和水溶液)、相变化(多晶转变、固液相变、结晶)等复杂过程发生的方向和限度问题。讲授中应强调上述凝聚态体系中进行的物理化学过程往往达不到热力学意义上的平衡，因此，探讨反应进行的方向性问题比探讨反应平衡更有实际意义。此外，利用相图可以预测新材料的性质，确定制备、加工工艺等。相平衡讲授中应侧重相律的应用，特别是二组分凝聚系统和三组分凝聚系统相图的识图、相变规律等。化学动力学部分重点讲解固相反应的速率和机理。实际上，固相反应通常多为复合反应，整个反应的速率可以用速率控制步骤法近似处理。表面化学和胶体化学对于无机非金属材料专业学生显得尤为重要，重点讲解纳米材料、功能梯度复合材料的表面(界面)结构和特性、纳米材料的发展新动态、溶胶的传统和新颖制备技术、溶胶的电性性质和溶胶稳定聚沉理论等，拓展学生的视野。

　　5教学方法多样化

　　在物理化学的课堂教学中，选取合理灵活有效的教学方法至关重要。对此，除了传统的讲授方式还增加了启发式教学、专题讲座、课堂讨论、应用举例、参与式教学等多样化教学方法，充分激发学生的学习能动性和创新思维。启发式和提问式教学能培养学生独立思考能力和独立解决实际问题的能力，如在节流膨胀时可先提问冰箱的工作原理，讲授表面张力时可提出为什么小液体呈球形，肥皂泡要用力吹才能变大，在讲授毛细管现象时先提问植物如何输送水分，在讲授过饱和蒸气时先提问人工降雨的原理是什么，在介绍瑞利公式时可提问晴朗的天空为什么呈蓝色等，让学生带着问题主动地学习相关的物理化学理论。对于重点难点理论和基本原理可采用课堂讨论和应用举例方式，这种教学方式是培养学生发现问题、分析问题、解决实际问题能力的重要途径。如润湿现象这部分内容可采用课堂讨论形式进行，首先让学生讨论自然界中固体表面的润湿现象都有哪些，再分析这些润湿现象的润湿程度差异，然后由教师讲解接触角和杨氏方程这一重要理论，针对杨氏方程的实际应用由教师设定讨论主题：如玻璃表面的防水处理和喷洒农药让学生继续展开课堂讨论。在防水材料主题讨论中教师应把握主题，不能偏离正题，紧紧围绕防水机理、自然界中的超疏水现象(典型的如荷叶表面、水稻叶、水黾的腿和蝉的翅膀等)、防水材料(含氟材料和有机硅材料等)的发展动态进行讨论，这样才能做到在有限课堂时间获得良好的授课效果。在讲授学科发展前沿时可采用专题讲座形式，在开拓学生视野的同时也激发了学生的科学研究兴趣。此外，物理化学教学中采用参与式教学是提高课堂教学效果的极为有效的方法之一。实践中发现该方法从真正意义上体现了教学以学生为中心，学生由被动学习转为主动参与，从主观意识上能积极主动参与到课堂学习教学环节中，这也充分体现了工程教育专业认证的基本理念——以学生为本，面向全体学生。

　　6建立合理的课程考核评价体系，促进课程持续改进

　　持续改进是工程教育专业认证的基本理念，合理的课程考核评价体系是对教学效果的有效检验，是课程持续改进工作的重要保障。在新的教学体系中，物理化学采用了累加式的考核方式：平时成绩和卷面成绩相结合。其中，平时成绩占总成绩30%，由课后作业、平时考勤、课堂提问组成，课后作业占平时成绩的60%。这种新的考核方式，不仅极大地激发学生的求知欲，而且能更好地体现学生的综合能力。此外，在期末考试的命题中，注重重要基础理论的理解和实际应用方面的考查，特别是试卷中新增了一道与无机非金属材料专业紧密结合的综合性大题，以考察学生运用化学的基础知识和原理分析和解决实际问题的综合能力。

　　7结束语

　　提高高等教育的教学质量，一直是我国高等教育工作者不变的追求。在无机非金属材料工程专业物理化学课程的教学改革中，不断地调整课堂教学内容、教学方法和评价体系，建立一套完整的适应社会和学科发展的教学新体系，进而提高学生的逻辑推理能力、分析解决实际复杂工程问题的能力，增强学生的创新能力，从真正意义上来提高教学质量。

材料专业论文2

　　材料科学与工程专业是我校“专业综合改革、深度转型发展”的五个试点专业之一。专业转型的目的就是使专业教育更好地满足人才培养目标实现的需要，为培养高质量的人才提供合适的软、硬环境。近几年来，我们从人才培养的目标定位、体制机制建立、培养模式探索、培养方案设计、教学内容与方法改革、师资队伍建设、实训基地建设等诸多方面，进行了较为系统的研究与实践，取得了较好的成效。

　　1人才培养目标

　　采取宽口径、强能力、重应用的模式，立足常德、面向湖南、辐射全国，培养和造就能适应国民经济发展，具备包括无机非金属材料、高分子材料科学与工程领域的基础知识和基本技能，能在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能测试等领域从事科学研究、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，适应社会主义市场经济发展高层次、高素质的科学研究与工程技术应用性创新人才。

　　2体制机制改革

　　2.1建立以就业为导向的校企合作材料人才培养机制

　　我院材料科学与工程专业设置的基本宗旨就是要为地方经济发展服务，因而专业发展方向应与区域产业集群发展趋势相适应。近些年来，湘西北地区在材料加工制备方面发展很迅速，形成了高分子通用纤维与高分子特种纤维、塑料管道、复合型材、过滤器件、各类无机粉体材料、陶瓷等方面的集群产业。以地方经济发展需要为导向，确立材料科学与工程专业对应的人才培养方向，因此，我院的材料科学与工程专业确立了有机高分子材料、无机非金属材料两个培养方向。

　　利用我院与地方40多家相关企业签署的产学研合作协议，建立了不同层次、不同类型的实习实训基地，构筑了以学校为主社会参与的新的人才培养体系，打破了制约应用型创新人才培养的瓶颈，将“产业一专业一就业”(即“三业”)三者密切关联起来，形成了以就业为导向的、高素质应用型创新人才培养为目标的校企合作人才培养机制，同时，在校企“供需”合作中真正形成了“资源共享、利益共赢”的多赢局面。

　　2.2建立“双师型”教师队伍的培养机制

　　培养和造就一支“双师型”教师队伍是材料专业转型发展的基本保证。然而，我院材料科学与工程专业招聘的博士基本上从学校直接到学校，企业中实践经验不足。为此，需要建立“双师型”教师队伍的培养机制，即要求每位专业课的老师联系一到两个企业，并不定期地到企业中参与生产实践，保证每位专业教师每年在企业的时问不低于2个月，为企业解决生产中存在的实际问题。同时，丰富教师的实践经验，提高课堂教学质量。此外，还聘用了一批企业工程技术人员为学生上课，特别是为学生上实践训练课，指导学生设计、创新，与师生一道研究解决生产实际问题。

　　3人才培养模式改革

　　3.1优化课程体系，实施“3十1”人才培养模式

　　材料科学与工程专业要按照培养应用型人才的目标要求，合理设置课程平台和课程模块，调整课程设置，整合教学内容，打破重理工轻人文、重专业轻基础、重知识轻能力、重技术轻素质等片面的教育观念。我院以往的材料科学与工程专业人才培养方案比较注重学生学术研究素质的培养，而在学生的实践能力的培养方面相对比较薄弱。材料专业转型后的人才培养方案，加大了学生实践教学的权重，使专业实践能力训练课程占整个大学专业课程的50%以上。建立了“3+1”人才培养模式，即学生在学校接受理论与基本实验课程教学3年，最后1年将生产实习、毕业实习与毕业论文及设计结合在一起，半年在校内训练，半年在工厂里实践;强化了课程模块、课程群的设置与建设，加大了教学内容的改革与调整力度，使教学训练尽可能“突出(地方)特色、突出现代应用、突出基础理论、突出技能训练”。

　　3.2建立多层次、多类型的实习基地

　　按照我院的材料科学与工程专业人才培养方案，我院安排了三大类实习，即需要学生初步了解的低层次的认知实习、对学生的理论知识和实践能力要求比较高的生产实习、具有职业素质综合培养的高层次的毕业实习。同时，不同的学生根据自身的兴趣爱好和职业规划不同，需要选择不同的材料企业进行实习。因此，建立多层次、多类型的实习基地是非常必要的。我院用3年时问建立了20余个的省级、市级(校级)多层次、多类型的实践实训基地，较好地满足我院材料专业200人以上的实践训练。同时，通过加强技术创新平台建设，开展与材料类企业、协会和社会团队的横向联合和深度合作，3年内建立了5个省、市级技术研究中心、工程技术中心、创新训练平台，强化技术集成与创新，既提高了师生的实践能力、创新能力，又提升了我院服务地方经济社会发展的能力。

　　3.3完善教学管理，建立监控系统

　　人才培养模式改革措施能否顺利实施，除了有行之有效的人才培养方案与课程体系外，还需要建立一套科学的理论课教学评价体系、实验课教学评价体系及实践与实训教学教、考、评体系。即要在校、院两级建立教学管理与监控系统。建立课堂听课与实践检查制度，使校与院以最直接的方式获取课堂和实践教学的实际情况;利用教学督导组，对教学过程的各环节进行监督，及时纠正教学过程中出现的问题;建立学生评教机制，掌握教师教学的状况;建立学生信息员制度，及时反馈和解决教与学过程中出现的问题。

　　4教学内容与方法改革

　　4.1课程体系构建

　　材料专业转型后的课程体系分为大类基础课程平台、专业课程平台和专业特色课程平台。整个课程体系中，实践环节58个学分，占整个课时的35.4%，其中，集中实践有军事训练、金工实习、认识实习、创新实验、生产实习、毕业实习、毕业论文等。为了提高学生的实践技能，材料科学与工程专业的课程体系中，安排学生在基地(企业)集中训练的时问为28周。

　　4.2课程内容改革

　　①专业课程。转型前的人才培养方案，其专业基础课程中四大基础化学(有机化学、无机化学、分析化学、物理化勃占有很大的比例，而且无机化学与物理化学部分内容重复。结合材料科学与工程专业设有高分子材料和无机非金属材料方向特点，在课程内容改革方面，着重强调有机化学和无机化学基本知识教学，删除无机化学与物理化学部分重复内容。对于部分理论性比较强而实践中难以应用到的内容与课程，如“固体物理”，在新的人才培养方案中不再出现。“高分子化学”，“高分子物理”、“材料科学基础”和“材料工程基础”为专业主干课程，在加强专业基本知识教育同时，增设工程案例分析方面的内容，每门课程不少于8个课时，目的在于提高学生知识运用能力。

　　②专业特色课程。专业特色课程的设计结合学生自身兴趣爱好和职业规划，目的在于拓展学生的知识面，提高学生就业适应能力。根据地方院校的特点，为了达到这一目的，课程内容改革的重点是拓宽专业基础课的覆盖面，使学生毕业以后不管到材料专业的任何领域工作，都能通过自学来掌握所需的知识。以往，有许多专业基础理论，在不同专业方向的工艺课中都重复出现，此次改革中，我们把工艺课中理论性强、各专业方向都涉及的内容都集中到专业基础课来学习，这就为大幅度地减少专业课学时创造了有利的条件。

　　4.3教学方法改革

　　①校内理论教学与校外企业实践教学相结合。材料科学与工程专业是一门实践性很强的学科，这就要求培养对象应具备较强的材料与产品设计、制造的实践运作技能。这种偏重于校内理论讲授的教学模式，虽然对学生掌握材料科学基础知识、基本技能有一定的成效，但是学生的主观能动性却得不到相应的发挥，不利于培养学生的实践动手能力和创造能力，离社会需求的高素质、高技能材料人才相差甚远。在课程尤其是专业主干课程教授时，抽出10% -20%的课时，由老师带领学生深入到产学研基地，面对实物(生产工艺过程和设备)教授，必要的时候可以让学生进行实践操作。而且可以聘任企业实践经验丰富的高级技术人员为授课教师。通过校内理论教学与校外企业实践教学相结合，不但加深了学生对基本知识的理解，而且能提高学生的实践操作和知识运用能力。

　　②传统教学与研究性教学相结合。传统教学的目的在于“传道、授业、解惑”，是以继承前人积累的知识为主的“继承性”教学。而研究性教学是激发学生思考、运用基本知识进行创新的一种教学方法。两种不同的教学方式都具有自身的特点，研究性教学必须以知识积累为基础，传统教学对学生知识的积累具有重要的作用。但知识积累后不运用与创新，则失去知识本身的价值。将传统教学与研究性教学相结合，在掌握扎实的基本知识的基础上，培养学生的知识运用创新能力。材料科学与工程专业的“高分子物理”已被校列为研究性教学课程，今后，材料科学与工程专业每年申报1-2门课程为研究性教学课程，努力提高学生知识运用与创新能力。

材料专业论文3

　　在高等学校培养人才的教学程序中，本科毕业设计是一项十分重要的环节。由于其具有理论和实际相结合的特点，它可以培养学生的创新能力，使学生的理论水平和专业实践能力得到十分全面的展现。20xx年以后，在中国学术期刊数据库中发表的有关本科毕业设计模式研究的文章有很多。20xx年，陈业仙分析了我国传统的毕业设计模式存在的问题，他指出:在推进毕业设计工作改革的过程中，产学研合作教育是一种十分有效的途径。200年，林德忠、闺瑞琴指出:毕业设计要从选题、指导、管理等方面入手，以社会对人才培养的客观要求为前提，对有关本科毕业设计的各方面工作进行改革创新。20xx年，毛小庆分析和研究了我国本科毕业设计的现状，并强调要大力提高本科毕业设计质量，要针对毕业设计中的各项问题制订切实有效的解决方案。

　　此外，陈春溶、施进发、陆慧等人也分别发文，着重强调了要充分利用产学研合作的各项优点，这对本科毕业设计工作的发展具有重要意义。这些文章都明确地指出了现阶段我国高等教育本科毕业设计中存在的不足之处，也都阐述了解决这些问题的唯一有效途径就是充分利用产学研相结合的教育手段。从这些主题为“如何提高毕业设计质量”的文章中可以看出，当前从事高等教育的人们均意识到当前模式下的毕业设计是存在一些问题的，大家也都积极的提出了各种各样的见解，从中可以发现一个共同点就是:大家均认为提高毕业设计质量最切实有效的方法就是大力发展产学研相结合的教育模式。与此同时，我们还可以发现还没有人提出将“源于企业生产实际的毕业设计模式”作为毕业设计的一种模式，也未对该模式的构建提出有效的方案。由学校和企业、科研院所合作，在毕业设计的过程中，以企业生产实际为前提，努力让学生将理论应用于实际，达到学以致用的目的，着重培养学生创新和实践的能力，这样的培养方式可以在毕业设计过程中全面提高学生的综合素质，这是一种符合国家经济、技术发展规律的新型毕业设计模式。与传统教育模式相比，该模式可以迅速将科技成果进行转化，符合世界高等教育发展的趋势，也是我国高等教育由精英化向大众化转型的迫切要求。在新形势下，积极探索符合企业生产实际的毕业设计模式，已成为当今高等教育改革中函待解决的重大课题，对促进人才转型具有重要的实际价值。

　　一、源于企业生产实际的毕业设计模式

　　1.采用来自生产第一线和科研实践的课题作为毕业设计选题。在毕业设计选题方面要采用生产第一线或科研实践的课题作为毕业设计题目，使学生融入到生产实际中，初步了解生产技术和科研工作的流程，接触生产实际中的问题。从思想上明确科研项目选题的重要性，从而意识到正确选题与促进经济发展两者之间的必然联系。在这种题目下，学生可以在科研项目中得到历练，可以初步培养学生的科研能力，使学生的主观能动性得到充分发挥，提高学生的综合素质。在毕业设计中，加强学生的团结协作能力，拓宽学生的知识面和创造力，增强学生的创新能力。

　　2.指导教师深入实践，加强校企合作关系。

　　采用来自生产第一线和科研实践的课题作为毕业设计题目，这就要求指导教师具有很强的实践能力，特别是那些专业课或专业基础课教师必须具备现场生产实践经验。只有这样学生做出的毕业设计才能符合实际，并且经得起实践的检验。这就促使指导教师要到实践中“找原材料”。这种要求，对教师本身也有一种压力，会对提高教师自身专业实践能力产生一定的推动作用。在产学研相结合的毕业设计中，教师和学生可以达到教学相长的目的。与此同时，指导毕业设计的教师除必须具有坚实的理论基础外，还需具有解决实际应用问题的实践能力。然而现实的情况是许多专业课教师虽然理论基础坚实，但是他们从高校毕业就立即进入高校工作，缺少实践能力，这就需要采用产学研相结合的毕业设计。在毕业设计的准备过程中，指导教师可以深入企业进行实践，加强学校与企业之间的合作关系，在实践中丰富教师的教学内容，教师自身坚实的知识也可以为企业解决实际问题提供必要的理论基础。在毕业设计过程中，指导教师与企业技术人员共同对学生进行毕业设计指导，也可以强化自己的实践能力，对高校“双师型”教师队伍的建设具有巨大的推动作用。

　　3.聘请企业技术人员兼职指导教师。

　　在“源于企业生产实际的毕业设计模式”的毕业设计工作中，高校可以到企业或科研单位聘请技术研究人员作为学生设计的兼职指导教师，这样有利于提高师生实践能力和解决实际问题的能力，在解决学校在职教师缺乏实践经验的同时，也进一步解决了缺少指导教师或指导教师时间和精力投入不足等实际存在的问题;对企业方面来说，与学校合作有利于企业技术人员的不断创新，有利于企业在迅猛发展的经济浪潮中、在激烈的市场竞争中保持其长期、持续发展的优势。企业也可以邀请理论基础十分坚实的高校教师担任高层次的技术专家与管理顾问，从而达到双向交流的目的，使企业和高校实现共赢。

　　二、源于企业生产实际的本科毕业设计选题保障措施

　　源于企业生产实际的本科毕业设计选题得以顺利进行，必须有一定的保障措施，使学生和教师积极参与企业技术服务活动，为企业解决生产第一线技术难题。为此企业、社会和学校必须做好以下几方面的内容。

　　完善促进学校、教师、企业结合的政策环境。

　　实现该模式毕业设计的前提是落实好促进产学研结合的相关政策，包括强化监督，促进科技成果转化相关政策的落实，切实解决产学研结合过程中科技成果的分配问题。针对产学研结合的实际特点，进一步完善政府机构对大学或科研机构的考核政策，引导其建立一套有利于成果转化和开展产学研合作的评价考核体系。

　　2.构建有利于产学研结合的公共服务平台。

　　建立有利于产学研相结合的信息平台，关键是要实现促进人才、技术、资金及设备等信息之间的有效对接，从根本上解决信息不对称的问题，促进各种信息的沟通，认真组织协调各方面的关系，加强高技术水平人才的培训，共同促进本行业内的产学研相结合。

　　3.营造有利于产学研合作的环境。

　　在当前创新型国家建设的历程中，想要营造有利产学研合作的环境就要大力宣传它在国民经济发展中的重要地位和作用，加强宣传与产学研结合相关的政策;认真总结那些产学研结合进展顺利的先进典型，将其成功的经验进行推广和分享;加快建设全社会的信用体系，强化相互间的契约意识，确保产学研合作可以得到不打折扣的执行;在合作过程中，我们应该大力弘扬求同存异、合作共赢的理念，鼓励各方开展多样的有利于产学研相结合的各种合作。

　　4.改革完善教学科研评价体系。对科研评价体系进行必要的调整和完善。

　　5.鼓励和支持教师突出应用创造更多更高水平的科技成果。作为应用型本科院校，坚持加强产学研合作是培养创新型人才和双师型教师的有效途径。