材料科学与工程专业
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材料科学与工程专业范文第1篇
主要有如下就业方向：
1、学生毕业后可以到材料及高分子复合材料成型加工、高分子合成、化学纤维、新型建筑装饰材料、现代喷涂与包装材料等企业工作；
2、可以在陶瓷、水泥、家用电器、电子电气、汽车厂、钢铁企业、石油化工、制造企业、航天航空等企业从事设计、新产品开发、生产管理、市场经营及贸易部门工作；
3、可以到高等学校、科研单位从事科学研究与教学工作；
材料科学与工程专业范文第2篇
关键词: 材料科学与工程原理双语教学有效实施
教育面向现代化、面向世界、面向未来是国家教育发展的必然要求。进入新世纪,国际化对我国高等教育的影响越来越突出,在中国加入WTO的新形势下,国际化已经成为高校办学水平的重要体现。在高校大力推行双语教学,是培养优秀的、具有国际竞争力人才的需要。为了以高质量的高等教育迎接新世纪的挑战,教育部颁布了《关于加强高等院校本科教学工作提高教学质量的若干意见》,明确提出了“本科教育要创造条件进行公共课和专业课的双语教学。对高新技术领域的生物技术、信息技术等专业,更要先行一步,力争三年内,外语教学课程达到所开课程的5%―10%”[1]。
材料是人类赖以生存和发展的物质基础,是所有科技进步的核心,是高新技术发展和社会现代化的先导,是当代文明的三大支柱之一。因此,在材料科学与工程专业开展相关专业基础课程的双语教学很有必要性。
一、双语教学的内涵
1.“双语”的定义
双语的英文是“Bilingual”,意思是“Two Languages”(两种语言),是指在某个国家或某个地区有两个(或两个以上)民族同时存在,并存在两种或两种以上文化历史背景的条件下,可能或必须运用两种语言进行交流的情景。这两种语言中,通常有一种是母语或本族语,另一种语言则是后天习得的第二种语言或者是外国语。而英国著名的朗曼出版社出版的《朗曼应用语言学词典》所给的“双语”定义是:A person who knows and uses two languages. (一个能运用两种语言的人。)即在他的日常生活中能将一门外语和本族语基本等同地运用于听、说、读、写,当然他的母语语言知识和能力通常是大于第二语言的。举例来说, 他/她可能:
A) 使用一种语言来读和写;而用另一种语言来听、说。
B) 在不同的场合下使用不同的语言,如在家使用一种语言,在工作单位使用另一种语言。
C) 在不同的交际需要下使用不同的语言,如在谈论学校生活时使用一种语言,而用另一种语言谈论个人感情。
2.“双语教学”的定义
所谓双语教学(Bilingual Education),是指以母语和一门外语两种语言作为教学用语的教学模式。在各国各地区因母语不同而有所区别,在我国双语教学的具体定位是汉语和英语,并在此基础上兼顾其他语种。可以具体地理解为:在教学中使用母语的同时,还不同情况、不同程度地使用另一种通用外语作为教学媒介语进行的教学。以用英语为例,包括用英语教材、用英语板书、用英语布置作业、用英语命题考试及用英语口授等形式。双语教学现已成为教育国际化的标志之一,越来越引起各国教育工作者的重视。简言之,“双语”和“双语教学”的界定是将学生的外语或第二语言,通过教学和环境,经过若干阶段的训练,使之能代替或接近母语的表达水平。例如:加拿大魁北克省,同时使用法语和英语,并以法语为其官方语言。更通俗地打个比喻,某个同胞既可以在家里用藏语和家人交流,又可以用汉语在工作单位与同事交流。
3.双语教学的模式
双语教学的模式包括以下三种类型:(1)沉浸式双语教学。此类型要求用外语进行教学,母语不用于教学中,使学生完全沉浸于弱势语言中;(2)过渡式双语教学。此类型要求刚进学校时,部分或全部科目使用母语教学,但过一段时间后,则全部科目使用外语教学。其最终目的仍然是向沉浸式过渡;(3)保留式双语教学。此类型要求学生在刚进校时使用母语教学,以后逐步部分科目使用外语教学,部分科目仍用母语教学[2]。由于语言环境的限制,目前国内大多数院校采取保留式双语教学。
4.人们对双语及双语教学认识的误区
人们对“双语”的认识往往存在一定的误区,包括以下几个方面:
(1)将双语简单地理解为“加强英语”。“双语”班就是英语强化班或“尖子班”。
(2)将双语理解为“计算机语言”+“英语”。
(3)将双语理解为“汉语”+“英语”。
(4)将双语理解为二门外国语,如“英语”+“日语”。
(5)将双语理解为在课外活动中加入英语兴趣小组。
显然这些对“双语”望文生义的理解是片面的、不科学的,甚至是错误的。它抽去了“双语”和“双语教学”的内核,脱离了“以人为本”、推进素质教育的根本目的。在中国,双语教学是指除汉语外,用一门外语作为课堂主要用语进行学科教学,目前绝大部分是用英语。它要求用正确流利的英语进行知识的讲解,但不绝对排除汉语,避免由于语言滞后造成学生的思维障碍;教师应利用非语言行为,直观、形象地提示和帮助学生理解教学内容,以降低学生在英语理解上的难度。
二、“材料科学与工程原理”的双语教学
“材料科学与工程原理”是材料科学与工程专业的基础课程,我校于2004年对之进行了双语教学的实践。“材料科学与工程原理”作为材料类理工科专业的学科基础课,可使学生对材料科学与工程建立整体与全貌的认识,了解现有材料的分类、特性、应用范围及其与相关学科领域的关系,把握高技术新型先进材料发展趋势。结合该课程的几年双语教学实践,下面笔者就如何更有效地实施双语教学进行探讨。
1.双语教学改革与专业课教学改革相结合
通过双语教学能够培养在不同语言环境下,运用母语和外语交流的专业人才。比如在讲解材料学定义、性能、应用时使用标准的英语来讲解,中间穿插汉语讲解。双语教学的改革必须以正确认识英语与专业课的关系为前提。用英语讲授专业课,不仅是学习相关的英文词汇,更重要的是掌握语言所表达的内容,两者不能脱节。
采用双语教学方法,所占用的课时比从前多,如何用最少的时间传授最多的知识,是我们关注的问题。由于该专业概述课程内容较多,为了保证讲课的质量,我们将一些课程进行了整合和压缩。
2.英语教学改革与自学相结合
双语教学不但能为学生今后直接阅读外文资料打下良好基础,而且是利用信息技术获取知识、驾驭知识的手段。材料专业人才只有始终坚持知识追求,及时更新知识结构,不断拓宽知识视野,才能立足学科前沿。我们通过组织提纲,鼓励学生自己上网查询相关文献,试写综述。学生在小组充分讨论的基础上,撰写英文作业与论文。
3.合理设计与组织教学方案
在开展双语教学时,由于口授课程是以英语为主,汉语为辅,还要解释一些生词和难句,为了不影响教学进度,在授课前教师应“吃透”整本英语原版教材的内容和语言难点,充分做好备课工作。首先要确定授课的重点方向:一是传授专业知识;二是解释难以理解的语言表达方式。这是因为英语语言的表达方式与汉语的思维表达方式在很多方面大不相同,容易造成理解上的困难,而这正是在英语学习方面需要认知或习得之处。当然,鉴于大学三年级学生英语语法、结构已接触多年,专业课的教师在授课时主要任务还应是疏通理解,帮助学生尽快汲取文中的信息,而不是流连于语法结构讲解。另一方面,教师在备课方案中,可以根据学生的特点、教材内容要求和实际应用状况,计划一些讨论题和某种课堂讲座方式,这样可以充分地利用学生想表达自己观点的欲望,启动其学能,调动其学习积极性,释放其学习潜力,这有助于学生在掌握专业知识时,自然地习得英语。笔者认为,组织采用同一学科专业原版英语教材的教师一起讨论教学内容和教学方法也很必要,教师们可以从同一层次的学生水平上,从不同的角度讨论如何调动学生的主动性,提高学生的学习兴趣,制定出符合本校学生具体状况的详细合理的教学方案。
4.采用与多媒体教学相结合的教学手段
在双语教学中,高校可组织上同类课程的双语教学任教教师设计制作多媒体教学课件,教学课件可以选择采用全英语或兼有中文和英文的两种方式,这有利于学生的复习和自学。采用多媒体教室上课,可节省板书所花费的时间,从而可改善教学进度。多媒体课件可集声音、动画、文字、图像为一体,因此在讲课时,生动活泼、引人入胜,可调动学生的学习积极性,达到事半功倍的效果[3]。但教师仅凭多媒体的手段,无法及时得到学生的反馈,无法了解学生的理解程度及需要表达的要求。多媒体的教学只是教师授课的一个重要辅助手段,它能激发学生的课堂学习兴趣,但在整体课堂组织教学中,难点疏通、提问、回答、答疑甚至讨论之类的面对面师生间的交流,仍是帮助学生理解和汲取知识、提高技能的重要环节。多媒体的手段只有结合这些传统性的环节,课堂教与学才可能成功进行。单纯的外语课或专业课教学是如此,双语性的专业课教学也是如此。
5.提供充实的教学资源
双语教学非常强调教学资源的保障,外文原版教材是双语教学的一个必要条件,它可以使教师和学生接触到“原汁原味”的英语,但作为课堂教学的有力补充――教学参考用书的作用同样不可忽视。往往有些院校各专业中文参考资源较丰富,但外文专业参考资料却极为匮乏,造成教师备课时要将中文资料译成外语,再用外语授课,学生课余不能接触到更多的原文资料,课上和课下脱节,从而无法进行实质性的双语教学。这个问题亟待解决。目前,很多院校都与国外有着定期或不定期的学术交流,或与国外院校合作办学,这为教师带来了进修或考察的机会,有助于提高教师的英语和专业水平,学术交流也为双语教学引进原版教材提供了有利条件。目前江苏大学材料学院的材料科学与工程原理双语教学课程都是由有1年以上的海外留学、进修或工作经历的教师担任。同时很多专业教师也在通过各种途径提高自身英语水平。因此,双语教学具有一定的师资基础。
三、结语
随着市场、经济、技术全球化脚步的逼近,我国教育也日趋向国际市场开放,我国许多有条件的学校,都在适量开展学科原版英文教材教学,以适应“全球化”人才的需求。材料科学与工程学科若能长期在教学中不断提高双语教学方法,发挥教师的积极性和创造性,激发学生的热情,就一定能提高整个学科的教学水平。这既有利于学生掌握本课程国外的最新动态,又有助于提高他们的英语运用能力。
参考文献:
[1]刘军,王建芳.关于开展计算机双语教学的研究[J].教书育人,2006,(3):69.
[2]李萍,夏新娟.大学双语教学探讨[J].重庆交通学院学报(社科版),2002,2,(3):77.
材料科学与工程专业范文第3篇
关键词：实践教学；基地建立；建设；实践教学质量
中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）15-0225-02
实践教学是高等院校教学的重要组成部分，是树立学生工程意识，培养学生实践能力和创新能力，提高学生综合素质的重要环节。提高实践教学质量不仅是学校师生自己的事情，还与接收实习方即实践基地的自身条件和双方配合有直接的关系。所以根据不同的实习阶段，选择适宜的实习单位是非常重要的。但是，随着招生数量的增多，办学规模的扩大，实践教学基地建设工作依然存在着建设速度慢、管理不规范、与学校结合不稳定等诸多方面的问题。如何有效地解决这些问题，是我们进一步提高人才培养质量的关键。河南理工大学材料科学与工程专业从1995年招生以来，毕业生已有近七百人之多。从用人单位的反馈信息和历届毕业设计中反映的问题来看，部分毕业生的处理现场工程的能力欠缺，这说明我们的实践教学环节比较薄弱。材料科学与工程专业实践教学除了实验室教学和工科学生共有的金工实习之外，还有结合材料专业特点安排的专业实习，包括认识实习、生产实习和毕业实习，共十周。从目前的教学计划来看，实践教学时数已占有相当大的比例。从单纯增加实践教学时数来提高大学生实践能力是不现实的。因此，要提高大学生实践能力必须从构建优秀的创新实习基地和实践教学模式，加强实习基地建设，提高毕业生的社会竞争能力和适应能力，加强其实践能力的培养，全面提高毕业生的综合素质入手。
一、校外实习基地类型
根据校外教学实习基地的基本情况和材料专业的具体实习要求，将校外实习基地分为两种类型：即短期的校外实习基地和综合型校外实习基地。短期的校外实习基地主要安排学生教学参观实习和专业认识实习，这类基地一般技术含量较高，机械化自动化程度较高，企业效益、企业文化和环境都很好。大学生参观学习这类企业能提高专业印象，稳定专业思想，加强专业学习。综合型校外实习基地主要安排学生较长期的毕业实习，学生根据自己的专长、课题研究方向或就业进行选择。
二、校外教学实习基地的建立
结合材料专业专业自身的特点，以培养学生技术应用能力和提高专业素质为主线，以经济建设社会需求和学校发展目标为依托，以行业科技和社会发展的先进水平为标准与生产、建设、管理、服务第一线相一致，充分体现规范性、先进性和实效性，实现真实或仿真的环境，形成教学、科研、生产以及技能培训和鉴定等多功能并用的实践教学基地。形成多渠道、多模式的格局。
1.建立校外教学实习基地的基本原则和条件。（1）选择实习基地首先应该能满足我们的实习要求。企业应该具备比较完整的生产设备，生产工艺流程，一定数量的生产技术人员。即应具备足够的实力和规模。（2）在生产经营类型和资源、生态等方面有区域或行业代表性，有一定的生产、开发规模和较先进的技术、管理水平，基地建设和发展基础较好。（3）基地能够选派具有相应专业技术职务的指导教师对学生进行指导，并熟悉所实习专业培养计划和实纲。（4）基地建设坚持“就近”的原则，立足本区、本市，既便于开展工作，又有利于节约经费开支。（5）部门领导有远见，重视企业技术革新，尊重知识，尊重人才，重视教育。基地的领导重视实习基地的建设；要具备实习条件和管理环境；学生能有效地参与实践活动，顺利完成教学实习计划；能帮助解决实习学生所需的食宿、劳动保护和卫生等条件。（6）通过在实习基地的实习，获得运用专业文化知识与管理知识的实践技能；满足学生获取本专业的知识技能，建立起一个宽阔的知识基础和能力培养；培养学生观察、动手、思考的能力，并能在教学实习过程中体现出学生的创新能力与创新精神。（7）形成自己的实习基地特色，使学生了解本专业的工作性质和特点，增强职业适用性。（8）基地的建立应有利于促进产、学、研相结合，有利于促进学校与基地资源共享、互惠互利、共同发展。既能满足我校相关专业学生的实践教学需求，又具备科研成果转化与推广的条件，有同我校合作的积极性。
2.实习基地性质多样化、规模多样化、行业多样化。省内外有众多的同类工厂和相关单位，包括各种性质企业、生产品种、生产规模、技术水平和经营方式等具体情况，进行分类比较，选择性质多样化、规模多样化、行业多样化的各种实习基地。我们材料专业实习基地有生产电视电脑显像管显示屏的大型高科技上市企业——中国500强的安彩集团，有全国水泥行业的龙头企业海螺集团、山水集团，有国家大型二级企业转型的股份制企业——焦作花台陶瓷有限公司，还有近期迅速兴起的不定型耐火材料的个体企业——焦作振德窑业。实习基地性质多样化。从企业性质上有国企、外企、个企；从生产规模上有大型企业、中小型企业；从生产品种和产品类型上有传统材料、特种材料或新型材料。学生在不同性质的企业实习，从中可以感受不同的管理方法和经营模式。个体企业规模虽然较小，但管理模式简单高效，学生能感受个体企业的创建及发展，能激发可贵的创业精神。实习基地规模多样化，了解行业的存在状况，不能一味地追求国有大中型企业，不能只看到企业的亮点和兴奋点，不能只参观示范性的企业、高科技或上市企业，还应该看到那些处于困境中的企业，通过分析探讨企业发展和振兴之策，试着自己去栽树，获取培育发育缺陷的树，这比一味在别人的树下乘凉要好得多，激发学生的开拓创新。实习基地行业多样化。传统材料包括水泥、陶瓷、玻璃、耐火材料、人工晶体等，为了增加就业面，拓宽知识面，利于专业课的学习，材料专业的认识实习和生产实习都要到这几个行业的工厂进行实习，实习的工厂种类多。
3.校外实习基地协议书的签订。校外实习基地共建双方有合作意向，在符合建立校外实习基地条件的基础上，经协商后可由学院与基地所在单位签订建立校外实习基地协议书。协议书应包括以下内容：（1）双方合作目的；（2）基地建设目标与受益范围；（3）双方权利和义务；（4）实习师生的住宿、学习、交通等安排；（5）协议合作年限；（6）其他。校外实习基地一定要签订协议书。因为协议书的正式签订对校企协作双方共尽责任和义务起到了共同约束的作用，实习的联系和实习安排都会比较顺利，有章可循，同时基地会安排专人负责实习事宜，不会出现敷衍了事的现象，为提高实习质量提供保障。
4.校外实习基地挂牌。校外实习基地按照要求，由学院与企业签订合作协议后，统一挂牌子，而且一定要把牌挂在厂门口最醒目的地方。因为实习基地协议书的签订是与企业管理层之间签订的协议，影响面比较小，各车间领导和工人不一定了解。正式挂牌之后，企业从领导阶层到每位职工都认可，从内心愿意配合学生的实习，会认真地讲解和手把手的教授。同时，企业也提升了自身形象，是校企双赢。
三、加强实习基地建设
1.完善管理制度，科学制定建设规划。为适应实习基地建设需要，学校将建立和健全各项实习基地建设的管理规定，使之科学化、制度化，确保实习基地建设的顺利开展。各学院要根据专业发展规划和专业特点及本单位的优势，制定本单位实习基地建设规划，明确实习基地建设的目标、内容、进程，同时明确实习基地建设负责人，有计划地开展工作。
2.巩固和加强对实习基地的建设。对于教育实习基地的建设应突出专业性，与学校教师教育类专业的建设保持一致。各学院要与实习基地学校一起研究建立和健全教育实习保障体系，使接受教育实习工作成为实习基地学校的日常工作之一。
3.聘请实习基地具有丰富实践经验的工程技术人员作为兼职实习指导教师。在学生进入实习车间前熟悉了解各种实习指导书，兼职指导教师具体介绍车间的生产工艺流程、工艺控制、设备的维护和操作等内容，使学生对实习装置有基本的了解，以利于学生的实习。
4.以焦作市为重点，有计划、有步骤地开展实习基地建设工作。充分利用学校的地缘优势和人力资源优势和社会各行业的优质校友资源，我院已建实习基地有焦作坚固水泥有限公司，焦作市华泰陶瓷，焦作咏春塑胶有限公司，焦作市振德窑业有限公司等等。材料科学与工程专业目前的实习基地主要在河南省，以焦作、济源、新乡为主，实习单位的种类主要有陶瓷、水泥、玻璃等传统材料生产单位，而且每个城市都是多种行业企业共存，不必花费大量的时间和资金在路程上。
5.政府对实习基地实行扶植，政策优惠。政府对承担实习任务的企业实行优惠政策，如贷款优先，新上项目优先，减免税收等优惠政策，以鼓励企业承担实习任务。
6.设立实习基地建设专项经费，加大对实习基地建设的投入。学校设立实习基地建设专项经费，各学院应从本单位的资金中拨出一定比例的经费用于实习基地建设。学校专项经费由教务处统一管理，各学院采用项目申报的形式，申请建设专项经费。主要用于资助双方共建项目，双方研究成果的奖励，实习基地建设工作表彰，联系、调研工作的旅差费和工作量补助，共建研讨、检查、总结等会议支出。
7.坚持“互惠互利、双向受益”的原则。学校利用基地条件安排学生实习，培养学生的实践能力和创新能力；基地则可借助学校的科研、师资力量加强生产、教学及人员培训等工作。学校优先向基地提供技术信息服务及先进的计算、实验、测试手段，帮助基地解决生产中的技术难题，积极承担实习基地委托的技术开发项目，并优先转让实习基地所需要的技术成果。
8.重视教师、特别是青年教师实践教学技能的培养和训练。院（系）应有计划、有目的地安排教师到实习基地进行锻炼，以提高教师的实践能力。学校派专人负责某个实习基地的建设工作
材料科学与工程专业范文第4篇
关键词：人才培养；教学模式；转型发展；实践教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）17-0117-02
湖南文理学院是一所1999年专升本的地方本科院校，被湖南省教育厅列为专业转型试点院校之一。湖南文理学院化学化工学院的材料科学与工程专业又是我校“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要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，进行了较为系统地研究与实践，取得了较好的成效。本文旨在对我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式进行探讨与交流，有关其他方面的研究，我们将另外报道。
一、我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式的构建
“3+1”模式是将本科生的学习分成两个时段，第一时段也就是大学期间的前三年，学生在学校接受基本理论课程、基本实验课程学习。为了更好地实施“3+1”模式，在第一时段的专业理论课程教学中，加大了课程设计训练力度。原来的材料科学与工程专业培养方案中，只有一些专业基础课程设置了课程设计训练环节，而专业课的课程设计在培养方案中并没有体现，这样导致学生在学习了专业知识后，不知道如何利用所学的知识来分析和解决具体的专业工程技术方面的问题，建立不了专业工程意识。我院的材料科学与工程专业人新的才培养方案中，要求在与地方经济联系紧密的专业课程中必需增设课程设计环节与创新训练内容，加大课程设计与创新训练力度，突出专业知识应用。一是要增加课程设计门数，如增加了《高分子合成工艺学》、《高分子材料加工工艺学》、《无机材料制备》、《无机材料生产之工厂设计》等课程的设计，每门课程设计的教学时数为2～3周。二是要增加专业综合创新实验，实验时数为3～5周。综合创新实验不拘于哪一门课程，目的是为了提高学生专业知识综合运用能力。创新实验在老师的指导下进行，为了提高学生的学习积极性，创新实验研究内容可以由指导老师提出供学生选择，学生也可以与指导老师共同讨论提出研究课题。通过综合创新实验，提高学生对材料专业知识的整体把握能力、利用专业知识分析问题和解决问题的能力[1，2]。
第二时段也就是最后1年，将生产实习、毕业实习、毕业论文及设计结合在一起，在校内外进行集中实训。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课程体系中，学生在校内外基地集中训练的时间为40周。课程结构分类与学分分配如表1。
我院2009年版、2012年版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，而对学生的实践能力的培养方面相对弱了些。“3+1”模式的运行，既保证了学生的人文素质教育，扩展了学生的知识视野，又保证了学生的专业基础知识教育，使学生具有扎实的专业知识功底，特别是加大了学生创新能力、实践能力的培养力度，保证学生有较充足的时间，在实践中学习，在实践中训练，在实践中思考，在实践中创新，为使学生成为“卓越工程师”打下坚实基础。
二、我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式的实训内涵
根据专业转型发展的需要，我院建立了校内外系列专业实训基地。在校内，在学生创新训练方面，建立了“湖南省材料科学与工程大学生创新训练中心”一个，依靠学院现有的七个省、市、校级科研平台及我院与企业联合组建的近二十个实验室，可以较好地对学生进行创新训练；在学生实训模拟方面，我院建设了无机材料生产模拟线2条（陶瓷生产模拟线1条，无机粉体生产模拟线1条）、高分子材料加工生产模拟线4条（塑料吹瓶生产模拟线1条，塑料制袋生产模拟线1条，塑料制管生产模拟线1条，模压成型生产模拟线1条）、新材料应用生产模拟线1条（动力电池装配模拟线）、树脂生产模拟线1条、化工工艺示范线六条。在校外，重点建设了六个与校内生产模拟线相对应的生产实训基地，其支撑企业如下：湖南金帛化纤有限公司、常德力元新材料有限公司、湖南中锂新能源材料有限公司、湖南邓权复合材料管业有限公司、湖南南方水泥有限公司、湖南陶瓷集团公司。在基地的构建过程中，明确了支撑企业、学院与学院教师、学生三方面的义务与职责、任务与工作内容、目的要求与权益；学院与相关企业共同编制实践教学计划与评价指标体系、拟定实践教学环节与形式、组织编写教学纲要与内容；企业与学院共管实践教学基地。
通过“递进式”实践训练方式[3，4]，使学生先在校内进行为期半年的专业基础实训、工业模拟实训、创新实训，然后，学生必需在二个企业呆半年时间，了解企业的生产原理、生产工艺与设备、生产的关键技术与配方、原材料及产品的技术标准与检验方法、安全生产知识、企业管理体制与运营机制、企业在行业中的地位与技术水平、技术发展趋势与产品应用前景，熟悉生产操作，掌握操作技能，提出革新要点，进一步可做针对性的创新设计、创新性研究工作。学生在每个企业具体的课时安排如下：生产工艺与设备课6学时，生产原理、关键技术、配方介绍课6学时，原材料与产品标准、检测方法课6学时，三级安全教育课2学时，企业文化、经营管理、运营机制课2学时，企业研发与创新课2学时，现场集中介绍2学时，即企业授课1周，师徒式教学与实践训练8周，总结与交流1周。学生在二个企业的时间共计二十周。
三、运行“3+1”人才培养模式之成效
我院的材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式的运行主要带来了三个方面成效。一是增强了学生的大工程意识、理论联系实际的意识，提高了学生的实践能力、创新能力，缩短了大学毕业生服务社会的“熟化期”。二是提高了教师教书育人的本领与水平以及服务社会的能力。“3+1”模式的运行，不仅学生有大量的时间和较多的机会接触实践，而且也大大增加了教师深入社会实践的时间与机会，扩展了教师的视野，使教师对相关知识有更深入地理解，与此同时，教师可获得应用性研究课题，针对性地开展研究。三是企业受益。一方面，学生顶岗实习，在学生得到经济收益的同时，企业也降低了人力成本；另一方面，企业可充分利用高校的人才资源、信息资源、实验室及仪器设备资源为企业技术进步及企业发展服务，近五年来，湖南文理学院的化学化工学院已助推十余家企业成功上市或成为高新技术企业或成为行业规模企业，联合企业申请专利近50件，鉴定成果近20项，鉴定成果中有90%达国内领先水平，还有的成果被鉴定为国际领先水平，成果转化产生了30余亿元的经济效益，显著地促进了地方的经济发展。
参考文献：
[1]布亚芳，赵玉肖，付淑芳.道桥专业校企合作人才培养模式改革与创新[J].河北交通职业技术学院学报，2013，10（3）.
[2]刘学清，刘继延，蔡少君，石红.注重工程能力培养的实践教学体系[J].实验科学与技术，2011，9（5）.
材料科学与工程专业范文第5篇
关键词：材料类专业；卓越工程师；本科；课程体系
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）16-0237-03
高等院校的主要任务是根据国家科技与产业发展需求，培养服务于社会的专业人才。工程技术作为国民经济发展的一个重要支点，为现代社会创造了大量的物质财富。大量优秀工程技术人才的培养，是我国成为科技与产业大国的重要前提。截止2010年，我国开设工科专业的本科高校1003所，占本科高校总数的90%；接受高等工程教育的本科在校生达到371万人，研究生47万人。但与此同时，长期以来我国许多高校一直是以高水平研究型人才培养为目标，忽视工程技术人才的培养，这与我国大学生教育早已走下神坛，逐渐成为大众化教育的现状相脱节。为此，2010年起，国家教育部提出卓越工程师教育培养计划，旨在培养一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。高校本科教育不再是为研究型人才培养服务，而要将为社会培养高水平、国际化、创新型工程技术人才培养作为己任，让学生学致以用、人尽其才[1，2]。同年，同济大学作为国内首批试点高校，开始实施“卓越人才”培养计划，积极致力于“卓越工程师”培养模式的实践与探索，并作为主要单位发起成立了“卓越人才培养合作高校”联盟。卓越工程师教育培养模式并不是否定研究型人才的培养，而是要求从适应国家发展需求出发，根据各高校自身特点和国家教育体系中所处位置确定合适的培养计划，分层次地培养包括研究型人才和工程技术人才在内的各种所需优秀人才。本科教学作为卓越工程师计划中的一个基座，肩负这两种人才培养的重任，这就要求我们从实际出发，根据学校自身特点和学生发展方向制定适合社会人才需求的专业课程体系，以满足优秀科技人才培养的需求。
一、材料类专业的沿革和课程体系现状
材料学科主要研究材料的组成、结构、工艺、性能及应用之间的相互作用规律，进而展开涵盖金属、无机非金属、高分子及复合材料等各类材料的科学级工程技术研究。材料科学研究是各种工程技术研究的基础和重要保证，在我国几乎所有的综合性大学中都开设了材料类的本科专业。1998年，教育部在本科专业引导性目录中提出了按材料科学与工程一级学科进行专业招生的思路，随后130余所高校针对教育部有关材料科学与工程专业人才的培养要求，相继开展了按材料科学与工程专业一级学科办学工作[3]。材料类专业涉及面很广，除了包含金属、无机非金属、高分子及复合材料等几个领域外，大量新材料的涌现和引用拓展，又为该专业带入了大量的知识面和研究方向。以一级学科开设本科专业，其优点在于可以拓宽学生的知识面和就业面，但也带来专业课程涉及面太多、学生对于每个专业领域无法深入等问题。因此，如何搞好材料类专业课程体系建设，让学生在对整个材料科学技术领域的基本理论知识有较好把握的同时，又能在某一领域学有专长，更好地适应国家科学与工程建设需要，就成为该专业教改建设中的一项重要任务[4，5]。从目前的各校材料类专业设置情况来看，大部分高校在坚持以材料科学与工程一级学科进行大专业方向进行专业教学的同时，也根据自身的特点开设了若干专业或专业方向，让学生选择某一专业方向领域进行深入学习。其专业方向设置较多的是以金属、无机非金属、高分子、复合材料等专业方向进行分类，也有以材料科学、材料工程、材料加工、功能材料、半导体材料、生态环境材料等多种形式进行分类。从其专业课程体系来看，一般都分为学科基础（平台）课程、专业课程和选修课程等几类，学科基础课程主要从材料科学的角度讲授材料科学的基础理论、材料组成―结构―性能关系、理化性能及其分析方法等；专业课程则包括深入介绍某一材料领域的科学理论和专业知识，而选修课程则可让学生有选择性地学习传统材料理论及工程技术、新材料领域专业理论及技术等几方面课程。表1列出了国内外部分高校材料类专业的专业课程分类和课程开设情况比较数据，从表中可以看出，根据高校的所处地位、培养目标和学生就业去向的差异，各校的专业课程体系设置有所不同。
对于一些“985工程”高校而言，其学生培养目标较注重材料科学研究领域，强调材料科学理论知识的传授，相关专业基础课程的学分占比较高，同时鼓励学生通过选修课程选择自己的侧重专业方向。就专业课程开设情况而言，首先是有关材料学科领域的专业基础或平台课程的数量占专业课程总数的三分之一左右，其次是与传统材料科学技术相关的课程，与新材料相关的专业课程占四分之一强左右。对于一些“211工程”院校而言，专业课程分类与前者相差并不大，专业基础或课程的占比稍大些；而在专业课程开设中，与传统材料相关的课程占比明显增多，新材料相关课程数量则有所减少。而对于一些普通高校来说，这种传统材料相关课程数高于新材料相关课程数的趋势尤为明显。这种课程设置的分布实际上与各类高校的学科定位以及毕业生未来主要服务方向相当，很大程度上满足了国家各层次人才培养的需求。与此同时，比较一些国外知名高校的材料类专业的课程设置情况，可以发现其介绍材料科学研究领域的专业基础类课程占据相当重的比例，明显高于国内高校；同时新材料相关课程的开设数也高于传统材料相关课程数，反映了欧美发达国家对新材料工业发展的偏重趋势。重专业基础教学有利于学生夯实专业基础，无论今后选择哪个主攻方向都容易上手。还有一个明显的特点是，国外高校的实验、实践类课程较多，有利于培养学生的动手、实践能力。
二、适应卓越工程师培养需求的专业课程体系建设
卓越工程师教育培养计划的提出，目的是面向工业界、面向未来培养一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才，其培养层次包括本科、硕士研究生、博士研究生培养等几个层次，而本科生的培养为整个培养体系的基础。同济大学作为一所国家“985”、“211工程”建设的著名工科高校，为国家培养了大批工程建设急需的各类人才，同时也培养了一批高水平科学研究型人才。其材料学专业作为国家重点学科，经过多年发展成为包含无机非金属材料、金属材料、高分子材料、复合材料、建筑结构与功能材料等5个专业方向的大材料学科模式，形成了自己的一定特色。因此，面向卓越工程师培养模式的课程体系建设，需要根据自身特点和毕业生去向，提出适应本科―硕士―博士研究生教育一体化培养要求的本科生专业课程体系，以满足各种层次人才培养的需求。同济大学材料科学与工程学院自成立以来，培养了一大批国家急需的各类专业人才，其毕业生服务于国民经济各行各业。因此，本科专业课程体系的建设，也需通过分析其毕业生去向，把握自己的定位，以适应人才培养的需求。相比较于国内普通高校材料专业的本科毕业生就业去向[6]，同济大学作为“985”和“211工程”高校，其材料科学与工程专业的本科生毕业去向呈现明显的特点，一是出国深造和攻读硕士研究生的比例相当高，近三年，其数量占学生总量的50%～60%；二是服务于汽车、生物、电子信息及其他工业制造领域的学生数量相当多。即使在服务于传统材料相关领域的学生中，由于近年来90%以上的就业学生都选择留在上海等特大城市工作，而传统的硅酸盐等传统材料工业因城市规划等因素逐渐调整出这些特大城市，因此他们也主要服务于传统材料应用企业而非制造企业。表2列出了资料统计的国内9所高校材料类专业本科生近几年毕业去向[7]与同济大学材料科学与工程专业近三年本科生毕业去向的对比数据，从中可看出高校种类和地域的鲜明特色。而在后端的同济大学硕士研究生毕业去向中（表3），20%左右学生服务于传统材料相关企业，5%～10%左右学生选择继续深造，其余大部分就业于新材料相关等其他工业领域。如果综合考虑其本科―硕士―博士整个教育体系的就业情况，可以发现其90%以上的学生最终服务于工程技术领域，少部分学生最终从事教学与科学研究，这与卓越工程师计划的培养目标相一致。
材料类专业的本科教学建设应该结合上述毕业生去向特点，按照课程体系既能满足大批学生继续深造的要求，又要满足能直接服务于新材料和传统材料应用相关行业、材料制造等多种行业的需求，建设材料科学研究和工程技术教育有机衔接，传统材料与新材料课程教学相平衡，材料制造和应用教学相结合的本科课程体系。在整个本科课程体系中，学科基础课程应该是本科教学的一个重要内容，它可以向学生传授材料科学领域所需的基础知识，打破无机非金属材料与金属材料、高分子材料的传统界限，从大材料的角度让学生掌握材料科学与工程技术研究的必备知识，也适应现代科技应用中材料复合的大趋势。而在专业课程设置中，其课程体系的设置应能满足学生未来去向的要求，因此其必修、限修、选修课程模块应有不同的偏向。专业方向课程应该体现材料学科各专业方向的教学特点，深入介绍材料学及各专业方向的专业知识，包括金属、无机非金属、高分子与复合材料等方向的相关专业理论知识、制备技术、性能与应用等方面的课程介绍，让学生有选择性地选择某一专业方向深入学习。专业限选课程则主要针对学生的兴趣爱好，分别从科学与工程技术各领域分类介绍相关专业课程，以对接本科毕业生升学和就业的两大出口。在材料科学领域的课程设置中，可以面向希望继续研究生阶段教育的同学，更多地从科学角度进行专业教学，通过增加专业理论类课程的开设数提高学生对材料科学领域的把握和素养，有些工程类的课程可以在研究生阶段继续讲授。而在材料工程技术领域的课程设置中，则根据工程师培养的要求，着重介绍工程技术领域的课程；在具体课程设置中，应根据学生未来去向的特点，在掌握传统材料制备工艺技术必要知识的前提下，更多地从材料性能与应用出发，介绍现代无机材料在各行各业的应用技术，以满足学生在多种工程技术领域，从事材料应用相关技术工作的就业现状要求。与此同时，在专业方向课程模块中增加跨专业方向选修课程的开设，鼓励学生提高对材料学科其他专业方向的了解。选修课程的设置则更多地从学生兴趣出发，针对现代科学技术发展与学生就业兴趣，分别从现代材料制备新技术、新材料、纳米科技、生物技术、信息电子、汽车与交通产业、化工制造、现代科技管理等角度开设选修课程，适当增加新材料相关课程的比例。同时可以开设一门实践应用型课程，邀请一些科学研究领域或工程技术领域的专家、技术人员以讲座形式介绍材料科学与技术领域的最新发展，让学生把握材料科技发展的脉搏。
通过学科基础课程、专业方向课程、专业选修课程等的设置，不同类别课程之间相互支持，在扎实材料学科专业基础知识的前提下，通过分类限选科学研究类或工程技术类专业课程与学生未来发展方向相适应，通过专业选修课程及跨专业方向课程扩宽专业视野而各有所侧重，建立同时适应未来工程师或研究生培养的材料类专业本科课程体系，以满足不同类型、不同层次人才培养的需求。
三、结论
具有创新性、国际性视野的卓越工程师培养体系建立是使我国由教育大国向工程技术大国转变的一个关键，作为整个卓越工程师培养中的基础环节，材料类专业课程的设置必须在适应学校自身特点和学生就业去向的情况下制订特色鲜明的、本科―硕士―博士研究生课程设置有机统一的本科专业课程体系，以优秀工程型技术人才培养为主线，突出材料应用技术教育，同时兼顾材料科学研究类人才的培养需求，更好地为我国科学与工程技术发展输送各种优秀人才。
参考文献：
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材料科学与工程专业范文第6篇
【关键词】 材料学;材料科学基础;教学改革
材料是人类生存和发展的基础。纵观人类利用材料的历史,可以清楚地看到,每一种重要材料的发现和利用,都会把人类支配和改造自然的能力提高到一个新的水平,给社会生产力和人类生活带来巨大的变化,把人类物质文明和精神文明向前推进一步。可以说没有半导体材料的开发和工业生产,便不可能有目前的计算机技术和现代信息技术革命;没有现代的高温高强度结构材料,便没有今天的宇航科技;没有低损耗的光导纤维,便不会出现光纤维的长距离传输,也无当前的光通信可言。高等院校深刻感受到材料对社会影响的方方面面,深刻认识到现代社会对材料学方面人才的需求。
我国各大高校纷纷设立了材料学院,并建立健全了材料学方面各类培养课程。材料科学基础是材料学专业学生必修的专业基础课。通过材料科学基础课程的学习, 可使学生掌握材料科学基础领域的基本理论知识和实验操作技能,以利于学生学习材料学专业的后续课程。[1-6]本论文通过分析材料学专业材料科学基础课程教学中存在的问题,阐明了材料学专业进行材料科学基础教学改革的必要性,并结合本人讲授材料科学基础过程中的体会,初步探讨了如何提高材料科学基础的教学效果,并对教学内容,教学方法等方面的改革进行了探讨。
1.材料学专业材料科学基础教学改革的必要性
随着现代社会对材料学人才的大量需求,材料学专业已逐步成为全国各大高校重要的组成部分,但由于专业的性质,材料学专业也是高校中最难学习的专业之一。要成为一个材料学专业合格的本科毕业生,既要具备化学方面的基础,又要物理方面的基础,还要掌握材料化学,材料物理等材料专业的知识。但由于学生大学学习的时间是有限的,这就造成材料学专业课程设置时,存在“课时紧,任务重” 的问题。以材料科学基础为例,材料学专业材料科学基础授课时间一般不少于120学时,而纵观全国各大高校材料学专业,材料科学基础通常为54学时,个别为72学时,且大多没有实验。这并不意味着材料学专业对材料科学基础的要求低,而是由于材料学专业课程多、学时紧等原因导致的无奈之举。材料科学基础学时少造成学生对材料科学基础的知识掌握肤浅,很难真正体会材料科学基础的本质,同时也影响了后续材料学专业课的学习。另外,不设材料科学基础实验,学生的动手能力得不到锻炼,在进行后续课程时没有任何基础,从而影响了其它材料学专业实验的顺利进行。总之,材料学专业材料科学基础教学存在的诸多弊端已严重地影响了材料学专业学生的正常学习,因此,材料学专业材料科学基础教学改革势在必行。
2.材料科学基础的课程内容和特点
材料科学基础是一门古老又新兴的课程,它是一门理论性强,内容丰富,掌握起来有相当难度的课程。同时,它也是一门重视实验,能够培养学生动手能力的课程。具体来讲,材料科学基础主要内容分为三大模块:第一模块为晶体结构和缺陷,包括各种晶体的空间结构、可能出现的各种缺陷及缺陷的表示法。本模块内容约占总学时的25%～35%;第二模块为原子及分子运动、材料的变形和再结晶,本模块内容约占总学时的45%～55%;第三模块为单元及多元相图,包括晶体的凝固和相图的关系、相图的分析等,本模块内容约占总学时的15%～25%。分析各模块的主要内容,可以提炼出材料科学基础主要包括晶体的结构及表示方法。[7-9]
3.材料学专业材料科学基础课程改革研究
3.1 教学内容改革
根据材料科学基础的主要内容和课程特点,结合材料学专业对材料科学基础的要求,我们对材料科学基础教学内容主要进行了如下改革:“精简内容,把握重点,强调相关。”材料科学基础经过上百年的发展,内容已经相当丰富,而且还在不断更新。如此庞大的内容仅仅通过短短的54学时或者72学时来顺利完成全部教学内容几乎是不可能的,因此,精简教学内容是材料科学基础教学必须进行的环节。针对材\料学专业的特点和材料学专业对材料科学基础的要求,并考虑到材料学专业材料科学基础没有实验的实际情况,我们对这三大模块进行了以下改革:首先,精简第三模块的内容,使其仅占总学时的5%,同时在第三模块中加入15%的实验内容,从而使学生掌握基本的实验操作;其次,把握第一模块的内容,第一模块为材料科学基础基础知识和基本理论,是材料科学基础学习的重点,这部分的学习可以使学生初步了解材料科学基础的本质,同时在第一模块增加材料科学基础的x衍射、透射电镜等基本的表征手段的学习,这部分内容达到总学时的40%;最后,强调第二模块中与材料学专业相关的材料科学基础内容, 占总学时的40%。第二模块的内容非常繁多,我们通过学习原子和分子的运动规律、材料的形变及再结晶规律,使学生能熟练掌握与材料学专业有关的材料科学基础知识,为后续材料学专业学习打下基础。
3.2 教学方法改革
材料科学基础是一门看似简单,但掌握起来却有相当难度的课程。在教学过程中必须尽快让学生掌握材料科学基础的学习方式,跟上上课节奏,学生才能有效地掌握这门课程。这就要求在教学过程中必须改革传统的灌输式教学方法。在教学实践中通过借鉴前人的经验和总结自己的教学过程中的教训,在教学方法上主要做了以下改革:(1)通过现实的例子,引发学生学习材料科学基础的兴趣。针对材料是科技的基础这特点,通过材料的突破实现国家的科技发展的例子,增加学生学习材料科学基础的兴趣。同时,介绍材料科学基础与材料学专业其他课程的关系,使学生了解材料科学基础对其专业学习的重要性,引起学生对材料科学基础学习的高度重视。比如讲到晶体结构和由于掺杂引起的缺陷内容时,可以介绍当前高科技领域的发展基本都是通过掺杂引起材料能带发生变化的特点,激励同学们努力学习好这门大部分高科技所需要的基础知识,为将来祖国的发展作出自己的贡献;同时介绍材料学专业方面的所有专业课或多或少的与这们课有关联的特点,使学生了解材料科学基础对其专业学习的重要性。(2)以晶体结构为主线,引导学生深刻理解物质的结构决定性质的原理。为了让学生更好地掌握晶体的结构缺陷和性质的关系,如必须使学生真正理解什么是位错运动,实际晶体结构中的位错是什么样子。(3)通过课本目录,帮助学生学会总结,比较,归纳。材料科学基础内容琐碎繁多,在学习过程中,必须及时总结,比较和归纳,才能将材料科学基础的内容形成整体,不致前面学的很快就忘记,影响后面内容的学习。在教学过程中,针对学生在长期学习过程中不看目录的缺点,我们强调了目录的作用。比如学习完一章后引导学生根据目录回忆本章主要内容,象本章包括几节,每节主要讲了什么主要内容,其中重点是什么等。然后引导学生比较这一章与前面几章的联系和区别。最后,分析学过的内容,总结和归纳出要掌握的主要内容。(4)逐步引导,培养学生自学。大学教学的一个很重要的任务就是教会学生自学,学生在学习材料科学基础的过程中对于晶体的结构和三元相图,掌握起来具有较大难度,需要老师讲解,但对于原子结构和键合相对简单,可以通过在老师引导下,学生自学的方式掌握。这既节约了学习时间,又有效地锻炼了学生的自学能力。(5)通过做凝固和晶体结构分析实验使学生对书本上学的凝固原理和晶体结构缺陷有更深入的了解,如让同学门把铁碳合金熔化后浇注在砂型腔里铸造成钢锭,研究是凝固原理对其结构的影响,然后把凝固后的钢锭用xrd(x射线衍射),研究其晶体结构和晶体缺陷,同时把钢锭磨平后在显微镜下研究其晶相,找出成分中的马氏体等晶相组织,与书上的相图对比,加深对书本上知识的理解。
3.3 考试方式改革
课程成绩的考核是课程的重要内容,考核方式对教学效果有很大的指导作用。针对材料科学基础的特点和主要内容,我们将材料科学基础的考试方式分为三块,一是传统的闭卷考试,占总成绩的60%,二是平时成绩,主要是作业完成情况和每章主要内容总结等,占20%,三是实验情况,在学生的实际操作中,考察学生的动手能力,以及通过实验考察学生对课本内容的理解能力占20%。其中在闭卷考试中,我们强调了课本的基本知识,同时,有相当数量的综合题主要考察学生对所学的内容的综合应用情况,而概念题则考察学生对材料科学基础结构和本质的理解情况。
4.结论
通过以上教学改革探索,激发了学生学习材料科学基础的兴趣,加深了学生对材料科学基础这门课的理解,为后续的材料学专业的课程学习打下了坚实的基础。
参考文献
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材料科学与工程专业范文第7篇
关键词 材料科学；计算机；应用
中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）93-0216-02
现代高新产业技术的不断发展，对我们所需材料的性能等方面也提出了较高的要求，同样的，对于材料科学研究领域本身来说，要求也是越来越高了，那么，材料科学研究的发展又是怎样与计算机建立起了密不可分的联系呢？这就需要我们在充分了解计算机与材料科学关系的基础上来具体地分析计算机在材料科学中的几个应用。
现在，材料科学领域已经有了一个较好地发展，这就需要我们在充分利用计算机的前提下把对材料科学的研究推向一个全新的高度，同时，这个新发展将大大提高研究领域的使用效能。
1 常用计算方法和数据处理
常用计算方法和数据处理：常用数值分析方法；线性方程组解法；最小二乘法曲线拟合；三次样条插值函数；数值分析软件及应用举例；材料科学研究中的数据处理；材料科学研究的数据类型；材料研究中的数据分析；材料研究的实验设计；图象处理在材料领域的应用；数据分析软件介绍及应用举例；
2 材料科学研究中数值模拟方法基础
材料科学研究中数值模拟方法基础：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；有限元法的基本理论；现代有限元分析软件简介及在各专业方向应用举例；
3 材料科学与工程中的物理场计算机分析
材料科学与工程中的物理场计算机分析：温度场计算机分析；温度场及传热学问题；导热微分方程；导热问题的数值解析；非稳态导热问题的有限差分格式；温度场计算机分析举例；浓度扩散场计算机分析；扩散方程；扩散方程初始条件和边界条件；扩散方程的数值解析及针对物理场和温度场在各专业方向实际过程介绍；
4材料相关学科和计算机学科的相互交叉
4.1材料学和计算机学科的相互学习和使用
从一定程度上，计算机科学与材料科学之间没有明确的界限，也就是说，当我们在学习材料科学的时候，需要间歇式地学习一些计算机相关知识。计算机和材料相关学科是结合在一起的，它们的交叉体现在要通过计算机的高技术手段来研究材料的性质、仿制材料的构成。
材料科学的研究少不了要对计算机进行使用，并且计算机对材料科学的作用还是极为重要的。它们两者在相互交叉中也可以来共同促进对对方的研究发展。
4.2在材料科学研究中使用计算机不可缺少
在材料科学的研究过程中，分析材料的性能、分析材料的组成、新性能材料的设计以及制备方法、加工工艺等等都需要用到计算机；材料科学研究的每一个领域倘若离开计算机就无法正常完成任务，因此说，计算机在材料科学研究领域中起着不可忽视的重要作用，更是材料科学研究中的高科技工具。
通过对计算机的运用，材料科学的研究才能更趋向自动化与集成化。
5 利用计算机更好为材料科学使用
5.1方便研究人员进行知识交流和查阅
运用计算机网络的强大功能可以为材料科学行业的研究人员提供更加便捷的服务，通过计算机网络，研究人员可以查阅自己所需要的科研资料、及时关注材料科学研究领域的最新动态、了解材料科学研究的发展方向、并且可以发表自己的论文以供广大阅读者学习，同时还可以建立自己的网页来专门介绍自己的研究成果，以此通过计算机网络实现了科研人员之间的交流研究，也可以进一步推进材料科学的巨大发展。
5.2用于材料的开发加工和构造的理论等方面的分析
在材料科学的开发设计过程中，计算机的作用尤为重要，新材料研究开发中，需在结合理论的基础上运用计算机来实现预报材料的组成、结构以及性能，而且，通过理论设计来定做新材料的时候更是离不开对计算机的使用，因此说，计算机在设计新材料领域中发挥着不可替代的作用。它促进材料科学的向前发展，同时也为材料科学的开发设计做出了一定的贡献。
5.3可以发挥出计算机在数值模型等方面分析的功能
在对材料分析和研究中，很多时候要利用计算机软件对真实地操作系统进行一定的仿真模拟操作，同时提供模拟的结果来有效地促进材料科学研究的发展；通过计算机模拟可以把真实的操作结果与仿真模拟的结果相比较，从而来检验数据模型的准确性和正确性；对于计算机模拟系统的应用遍及材料科学的整个环节中，对材料科学的研究可谓是起着非常重要的作用，通过对材料的合成、研究性能设备等方面来更好地促进材料科学领域的发展。例如可以使用ansys对钢管进行网格划分并分析其压力场等。
5.4强大图像分析功能在材料学当中的应用
在材料微观构造的分析中，会出现大量的数据以及需要对图像进行必要的处理。在这种时候，充分借助计算机的存储处理功能不仅仅可以保存大量的数据，而且在一定程度上可以减少对人力的使用，节省我们宝贵的时间；同时，计算机在计算存储方面标准正确，我们就不用再担心对数据处理出错的问题了；对于材料研究过程中的图像处理也会方便得多，利用计算机的图像处理功能来研究材料的结构组成则会更加方便快捷。例如用matlab分析碳素的ct图像可以得知其碳素成分或比例。
通过以上分析可以看出，材料科学作为一门新型的学科不仅涉及面广，而且发展还不是那么的成熟，当前对于它的研究仍需要一个过程去努力进行探索，我们仍需要一个很长的阶段去探讨。作为高科技之一的计算机，在当今社会各个领域的发展中都起着极为关键的作用，同样，在材料科学研究过程中的作用也是不可忽视的，计算机为材料科学的发展提供了重要的工具，以此来推进材料科学领域的发展，并成为了材料科学研究领域中的重要工具。
参考文献
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材料科学与工程专业范文第8篇
作为一种现代工具，计算机技术在材料科学中的应用日益广泛，并在很大程度上促进了材料科学研究的深入发展。《计算机在材料科学中的应用》作为我校材料成型及控制工程本科专业的一门专业课，在整个课程体系中占有重要地位。为培养学生利用计算机分析和解决材料科学领域相关实际问题的能力，笔者对该课程的教学内容与教学方法进行了初步探索与设计，力争提高该课程的教学质量与效果。
1 课程教学大纲要求
《计算机在材料科学中的应用》课程共32学时，其中，理论教学16学时，上机实践16学时。本课程教学大纲要求：通过理论与实践教学环节，使学生了解计算机技术在材料科学领域的应用现状，初步掌握利用计算机进行数据处理、材料设计、材料成型过程模拟以及利用计算机网络技术对材料科学领域相关资料进行检索等，以培养学生利用计算机分析和解决材料科学与工程领域相关实际问题的能力，以期到达本专业对学生的培养目标。
2 理论与实践教学内容设计
结合材料成型及控制工程本科专业的培养目标以及课程教学大纲要求，本课程的理论教学内容主要包括四大模块，即：计算机用于数据处理、计算机用于材料设计、计算机用于材料成型过程模拟、计算机用于文献检索。
根据理论教学内容，与之配套的上机实践内容同样包括四大模块，即：数据处理模块，主要包括Origin、Excel软件的操作与使用；材料设计模块，主要包括Thermal-Calc相图计算软件、Materials Studio材料计算软件的操作与使用；材料成型过程模拟模块，主要包括ProCast铸造模拟软件、Deform金属塑性变形模拟软件、Moldflow塑料注塑成型模拟软件的操作与使用；文献检索模块，主要包括中国知网、维普、万方、ScienceDirect、SpringerLINK等中外文数据库的操作与使用。
3 教学方法设计
由于本课程是一门实践性很强的课程，因此，在实际教学过程中，我们采取软件介绍与操练为主、理论知识讲解为辅的教学思路，具体教学方式如下。
（1）充分利用多媒体技术，立体展现计算机在材料科学领域的应用功能
《计算机在材料科学中的应用》课程涉及了较多的计算软件及其在材料科学领域应用的具体案例，如果以单纯的口头述说方式或者在黑板上简单地画些示意图，来给学生介绍这些软件及其功能，则会让学生感觉到抽象乏味，达不到学习的效果。我们应该充分利用集声、光、电于一体的多媒体辅助教学手段[1]，尽可能多地搜集计算机技术在材料科学领域应用的相关图片、视频、动画等，尤其在上第一堂课的绪论部分时，让学生更为清楚地了解各种软件的具体功能及其应用，则有助于增学生的感性认识，提高学生对该课程的学习兴趣。
（2） 结合具体案例，介绍软件的使用功能及其操作步骤
在课堂教学中，教师除讲解基础知识外，应结合材料科学研究中的具体案例，对相关软件的使用功能及其具体操作步骤加以介绍。如针对数据处理模块，我们可将学生熟悉的应力―― 应变曲线、X射线衍射图谱等作为案例，利用Origin、Excel软件对其图形绘制、样式编辑、图形导出等功能进行详细介绍；针对材料设计模块，我们可将学生熟悉的铝合金强韧化设计作为案例，利用Materials Studio软件对铝合金及其强韧化理论模型的构建、计算参数的设置、计算运行及结果分析等进行详细介绍；针对材料成型过程模拟模块，我们可将学生日常生活中经常见到的肥皂盒、钢管等作为案例，结合学生此前学过的《塑料成型工艺及模具设计》[2]与《金属塑性成型原理与工艺》[3]课程理论知识，利用Moldflow、Deform软件分别对其成型过程进行模拟与分析；针对文献检索模块，我们可将“计算机在材料科学中的应用”作为主题，让学生在了解文献数据库的基础上，查阅与该主题相关的国内外文献。通过结合具体案例对软件及其功能加以介绍，一方面使学生更易于掌握软件的操作与使用功能，另一方面，将实际问题引入到理论教学中来，更有助于增强学生的创新思维与创新意识。
（3）注重上机操练，培养学生分析与解决问题的实践能力
学生仅凭课堂上倾听或观看教师的软件操作过程，显然达不到软件学习的效果，必须经过一定的上机操练。教师可根据每一堂理论课所讲的内容，给学生布置相应的上机任务，具体任务可以是理论课所讲的具体案例操练，也可以增加与之相近案例的操练，一方面可以使学生对课堂讲解内容加以掌握，另一方面还有助于培养学生独立思考问题、利用计算机分析和解决材料科学领域相关实际问题的能力。此外，教师还应注重学生上机任务完成情况的考核，将每堂上机课学生完成任务情况作为平时成绩，即可以及时了解学生对软件知识的掌握程度，还可以督促学生充分利用宝贵的上机操练时间，提高软件的学习效果。