材料科学

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了八篇材料科学范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

材料科学范文第1篇

 

美国俄亥俄州立大学(OSU)是一所历史悠久的研究型高等学府，为十大联盟Big Ten Conference成员，被誉为“公立常春藤”大学之一。OSU开设的专业几乎涵盖了所有的学术领域，很多专业在全美名列前茅。

 

OSU工程学院材料科学与工程系由地质、采矿及冶金系和粘土、陶瓷系合并而成，许多教师在国际相关研究领域享有很高的声誉。系里拥有一栋办公楼和两栋试验楼，拥有很多具有国际先进水平的仪器和设备，其研究方向覆盖了金属、陶瓷等电子、生物、超导、传感器、金属间化合物、先进复合材料、涂层、薄膜材料等的加工、组织及其化学、物理、力学性能的研究。

 

国内某高校(以下称A高校)是一所以土木建筑、环境市政、材料冶金及其相关学科为特色，以工程技术学科为主体，工、理、文、管、法、经、艺等学科协调发展的多科性大学。该高校冶金工程学院由冶金工程、材料成型与控制工程、金属材料工程、化学工艺与工程4个专业组成。其研究方向覆盖表面纳米化处理、超细晶材料制备、涂层材料、电池材料、钢铁材料、金属间化合物等领域。

 

OSU的材料科学与工程系和A高校的冶金工程学院都设置有材料科学基础课程，且都立足培养材料加工类专业理论应用型人才。因此，对这两所大学材料科学基础类课程的教学方法进行比较研究是可行的。通过比较研究，对国内高校材料专业乃至其他理工类专业的教育教学改革和课程体系建设具有一定的启示和借鉴作用。

 

一、课程体系

 

OSU的本科教育旨在培养学生对专业的学习兴趣，帮助学生获得应对现代社会挑战所需要的知识和能力。OSU将每学年分为Winter、Spring、Summer、Autumn四个学期。除了Summer Quarter，其他学期都安排了材料科学基础的相关课程，其专业课设置均为专业基础课，即精心为学生设计的入门课程，主要目的是给学生展示该学科涉及哪些方面的内容，哪些内容可以在今后的学习中进行深入学习，帮助学生完成从高中向大学阶段的过渡[1]。

 

OSU材料科学基础相关主要课程有：MSE564——材料微观组织和力学性能、MSE342——材料的微观组织和特性、MSE741——透射电镜、MSE205——材料科学与工程简介、MSE361——材料的力学性能简介、MSE605——材料科学原理、MSE765——材料的力学性能。这些课程共分为三个体系，205、605讲授的是材料科学基础和原理，注重介绍各类材料的组织、结构、性能、加工工艺与其应用之间的关系，讲授金属材料、陶瓷、聚合物、化合物等材料的组织结构对其力学等性能的影响以及分别采取哪种工艺改变材料的结构获得预期性能。361、564、765主要讲授了材料的宏观力学性能，例如陶瓷、金属材料、聚合物、化合物等材料的拉伸、疲劳、断裂、蠕变等宏观力学性能，并阐述了材料组织结构对其变形行为的影响。

 

342和741讲授了材料微观组织结构分析与表征，主要通过XRD、SEM、EBSD、TEM等分析方法对材料的位错、织构等微观组织结构的分析与表征。课程体系安排由浅及深，比如605是205的深化版，对相关理论进行了深入讲解，重点对位错、扩散、钢的热处理部分进行了扩充。765是361、564这两门课程的深化版。学生可以自主的根据自己的掌握程度以及兴趣选择基础课程或者深化课程，完善自己的理论知识体系。

 

A高校实施以通识教育为基础的专业教育，培养德、智、体、美、劳全面发展的高水平高素质人才。该高校材料科学基础相关课程主要包括金属学、材料化学、材料组织结构的表征、材料性能学、材料加工原理和材料综合实验，体现“组织决定性能，性能决定用途”的知识核心。此外，该高校设有材料塑性力学、凝固理论、轧制技术、冲压成型等课程，旨在帮助学生形成一个从材料合成到后续加工的完整知识体系，但是理论基础课程设置较少，学生对基础理论的掌握程度有待深入。

 

二、实践教学

 

实验是课程的重要组成部分，也是学生学习掌握材料组织性能、材料检测方法的重要手段[2]。OSU采用分时段的实验室管理方法，即将每次参与实验的学生分成四组，四组学生在50分钟内交换使用实验仪器，大大提高了实验效率，也能够让每个学生亲自参与到实验环节中，并从中得到锻炼与知识的理解与巩固。学院也会设计一些趣味实验，MSE361课程就设置了一个“Egg Drop”项目，就是让学生开动脑筋，采用奇思妙想确保鸡蛋从5层楼上扔下来而不破裂，要想成功完成这个项目，学生需要发挥团队协作精神，综合运用材料力学知识，选取有效材料对鸡蛋进行保护，并采用有限元进行模拟分析。

 

A高校的材料科学基础课程实验属于验证性技术基础实验，一共包含三个内容，分别为金相样品的制备及显微镜使用，Fe3C-Fe平衡组织分析以及金属塑性变形与再结晶实验。实验采用集中安排的形式，安排在具体的某周某节课，由教师动手操作，学生围在周围学习，然后分组完成实验操，每个学生的亲身经历比较少，通过实验获得的专业知识也会减弱。

 

三、课堂教学方法

 

课堂教学方法是在一定的理论指导下，为实现既定教学目标而采用的课堂教学形式。教师应该了解和掌握多种教学方法，根据具体的教学情境和教学目标运用不同的教学方法。

 

OSU所有的教室基本都配备有投影设施，在讲课过程中，教师可以用电子笔在PPT上勾画、讲解。另外教师在授课过程中，可根据需要设置一些问题，学生通过手中的clicker，按键给出自己的判断，答题结束后，屏幕上很快显示出统计结果，教师会据此了解学生对知识点的掌握情况。

 

OSU课堂多采用以激发学生潜能为目标的“案例教学”、“交互教学”和“小组讨论”。案例教学通过教师讲解实例向学生介绍材料组织及性能的相关理论知识，然后学生再利用网络、书籍等资料，运用所学的知识对自选材料进行分析;交互式教学方法，构建了一个平等和互相尊重的学习氛围，实现了师生之间的相互沟通和加深对新概念的理解;在小组讨论与汇报过程中，教师对每个学生都十分重视，尽量让每个学生都有表现的机会，强调让每个人都分担一部分工作。在展示成果时，每人都要汇报自己做了什么，并谈谈自己独到的见解。有些课程在课程讲授完之后，会要求学生分小组完成一个项目设计，这样可以培养学生的团队合作意识、创新精神和社会责任感，使其学会如何收集资料，也使概念的记忆和问题的解决迅速化。

 

A高校目前的课堂以讲述为主导，案例教学和交互教学方法逐渐加以应用，这样的做法对学生自己构建知识体系有重要意义。但是在构建知识体系的过程中，教师相对传统的讲述方式、作业布置等情况，导致对学生知识结构方向的纠偏作用比较小。学生在不知道问题的已知条件的由来的时候，往往难于形成自己的知识体系。课堂互动的效果与美国的课堂气氛差异很大，在美国课堂上，只要教师提出了问题，学生会马上有激烈的反应，若是有讨论的话，教室里马上就会活力四射;但是在中国课堂上，教师提出问题，大多数学生会选择沉默，教师需要用“点将”的方式实现互动。

 

OSU将更多的时间留给了学生，让学生有更多的作业时间和创新时间。A高校则在课堂教学上花了更多的时间，教师和学生的创新思路和时间将受到限制。

 

四、考核体系

 

OSU将考试成绩分散在日常学习中，根据学生的到课率、课堂答题情况、作业完成情况、小测验、期中考试、期末考试、实验(实验表现和出勤)、实验评估和项目等综合决定。所以从头至尾，学生需要认真学习才能取得理想的成绩。

 

A高校的成绩由期末考试和平时成绩来决定，期中、期末考试占70%，平时成绩占30%。平时成绩包括实验、出勤和作业全部。因此，学生就会只注重最终的学习结果，而不注重期间学习的过程。这对学生人生观，价值观的形成有重要的影响。

 

五、启示与借鉴

 

通过对俄亥俄州立大学和国内A高校材料科学基础相关专业的课程设置、实践教学、教学方法和考核体系进行对比，分析了A高校在教育教学过程中存在的问题。为提高材料科学基础课程的教学水平和人才培养质量，一方面要在实施通识教育的基础上加强自然科学、人文社科教育，拓宽学科范围，适当增加选修课程的数量，提高课程的综合性，增加学生学习知识面和课程选择的自主性;另一方面，材料科学基础课程教学内容要紧跟学科前沿，使学生了解到材料领域的高新技术，并应涉及各种材料工艺的计算机模拟[3];同时，实践教学要从教学计划和实验室管理两方面进行改进，更新实验室管理办法，维护设备的正常运转，使每个学生都可以参与其中。

材料科学范文第2篇

英文名称：Ordnance Material Science and Engineering

主管单位：中国科学技术协会

主办单位：中国兵器工业第五二研究所

出版周期：双月刊

出版地址：浙江省宁波市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1004-244X

国内刊号：33-1331/TJ

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1978

期刊收录：

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉：

联系方式

材料科学范文第3篇

早在1995年，还在攻读研究生的苏彦庆就在哈尔滨工业大学开始了高熔点、高活性材料的熔配理论与技术研究。经过70余年的努力，他用勤奋和汗水换来了多项创新性成果建立了水冷铜坩埚感应熔炼过程温度场数值模型，建立了熔化过程中能量消耗以及出液量与工艺参数之间的定量关系；建立了真空感应熔炼过程中多组元挥发数值模型，发现了合金组元挥发存在的阻塞压力_建立了熔化工艺参数对凝壳形成机理不同作用的区域图，与合金组元挥发进行了耦合分析，提高了合金熔体成分控制精度：将能量消耗、组元挥发及凝壳成分偏聚等问题综合分析，确立了冷坩埚真空感应熔配高熔点、高活性材料的最佳工艺窗口。

苏彦庆对于高熔点、低密度材料异型件的立式离心铸造成型技术的研究始于1998年，经过不懈地努力，建立了离心力场下合金融体充型流动模型，推导出熔体流速公式、液面倾角变化公式，给出了卷入性气孔产生的临界条件：通过流场与温度场的耦合分析，揭示了偏中心线疏松形成规律，并给出了预防措施。

成就的取得激励着苏彦庆在材料科学领域更加大胆、勤奋地求索：2000年，他开始研究行波磁场铸造技术，从基础出发，揭示了行波磁场发生器上方磁感应强度的空间分布规律，以及行波磁场对金属的作用存在临界投影面积，明确了电磁力不同分量对铸件质量的影响；2002年，他通过理论和实验研究证实了包晶合金系中存在共生生长，不同的合金可以存在等温和非等温共生生长，为提高包晶合金使用性能，扩大包晶合金应用领域奠定了基础；2004年，他在已有的固态氢化改善钛合金加工性能基础上，创造性地提出了液态氢化的概念，从技术上实现了钛合金液态氢化，并发现液态氢化对细化钛合金凝固组织、净化合金熔体、提高熔体充型能力等有明显作用。

由于研究工作的基础性和前沿性，苏彦庆在铸造领域的基础研究得到了国内外的大量资助。多年来，他主持完成国家自然科学基金项目1项，参与完成国家自然科学基金重大项目1项，“973”项目专题3项，“863”专题项目2项，总装及国防科工委(科工局)项目3项，国际合作项目3项：正在研究的项目有国防科工委(科工局)项目1项，国家自然科学基金项目2项，与企业合作项目2项。同时，他在国内外150余篇，其中SOl收录80余篇，EI收录80余篇，获得国家发明专利8项，出版专著2部。

材料科学范文第4篇

1启发教学法

启发教学法就是在教学过程中通过教师的活动启发引导学生主动、自觉地去获得知识。其出发点是要学生形成一种自求自得的学习意识，并最终做到学懂会用，教师在这里扮演的角色就是“授人以渔”。这种教学方法强调在传授知识的同时，重视学生创造性思维能力的培养；强调学生既是受教育对象，又是具有主观能动性的认识主体，可极大地调动学生学习的积极性与主动性。随着知识经济的兴起，社会对创新型人才需求日益迫切，启发式教学作为培养创新型人才的有效手段正被广泛地应用于教学实践。在课堂教学中，掌握围绕主题发问的技巧，精心没计各种启发式问题，进行互动提问，鼓励学生大胆发表自己的见解，让他们有充分的空间进行自主学习、独立思考，对于提高学生学习的主动性，培养学生的实践能力和创新能力是至关重要的。课堂是求知的地方，既为求则必有疑，为此在教学过程中应根据具体问题巧设疑问，多设计“是什么”、“为什么”等问题，留给学生思考的余地、判断的空间，才能调动学生学习的积极性，真正引导学生学会发现问题、思考问题和解决问题。例如金属凝固原理中的形核理论这部分内容概念、原理、规律及公式推导多，既抽象又难以理解，学生学习兴趣不高。为此在处理这部分内容时利用形象、恰当地举例，并且在举例过程中层层设疑，吸引学生的注意力，激发学习兴趣，最大限度地调动学生在课堂上动脑筋想问题的积极性，让他们随同老师攻克一个又一个难点。比如关于非自发形核的内容，就以人工降雨引入，人工降雨学生都知道，即通过向空中发射AgI炮弹来增大降雨量，于是我就以此作为切人点，向学生提出问题“为什么人工降雨能增大降雨量?”带着这个“启”就能有效地引导学生主动的“发”，在讲解的过程中又不断穿插与之相关的问题，迫使学生主动地去思考，自己去找寻问题的答案，最终就会得出“非自发形核与自发形核相比可降低形核功，从而提高形核率”的结论。

2直观教学法

直观教学法就是通过运用实物、挂图、模型等教学媒体创设具有情绪色彩的具体生动的形象或场景，激发学生的学习兴趣，使学生在学习过程中达到精神集中与愉悦的境界。运用直观性教学法，可以培养学生敏锐的观察力、丰富的想象力和准确的判断力，充分发挥学生认知的主体作用，培养学生学习的积极性、主动性和创造性，发展学生分析、归纳、推理判断等各种能力，对提高该课程的教学效果具有非常重要的实际意义。为了更好地进行直观教学法，首先课前教师应该认真钻研教材，深刻领会授课内容，做到胸有成竹，这样讲课时才能深入浅出，才能使学生真正听懂。另外要选择好直观教具，明确所要达到的目的和要求，处理好讲课和使用教具的关系，使直观性教学有利于启发学生的思维，有利于学生获得深刻的记忆。这就要求教师在备课时，要仔细考虑如何引导学生对直观教具进行观察、分析并提出问题，启发学生积极思维、形成概念、找到规律、加深记忆，这样才能使直观性教学收到预期的效果。例如，工程中许多零件，如齿轮、轴、弹簧等，它们在实际使用中受到的是交变载荷，主要的失效形式是疲劳断裂，疲劳断裂往往是在低于零件的屈服极限下发生的，断裂前几乎不发生任何塑性变形，是一种无任何预兆的、突然的脆性断裂，危险性极大。以前学生在学习这部分内容时，往往不理解何谓疲劳断裂，因此教师在讲述金属的疲劳这部分内容时，就可以选择一根铁丝作为教具进行现场演示：用手在铁丝两端使劲拉不能把它拉断，而反复弯折却能把它折断。我就问学生：“为什么会出现这种现象呢?”通过教师的演示实验并提出问题可以启发学生思维，使学生的全部认知能力都积极地活动起来，从而培养学生创造性的思维能力。在此期间教师再进行适当地思维引导，学生就会明白原来这是由于铁丝在来回弯曲过程中受到的是交变载荷，交变载荷的反复作用使铁丝在外加应力小于抗拉强度时，在铁丝内部或表面的某些缺陷处萌生裂纹，而裂纹扩展导致铁丝最终产生了疲劳断裂。

3导学讨论教学法

在教师指导下的学生自主学习称为导学。皮亚杰的建构主义学习理论认为，知识不是通过传授得到的，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助他人f包括教师与学习伙伴)的帮助，利用必要的学习资料，主动建构知识的过程，学习者要以原有知识经验为基础，对知识进行加工、改造、提炼、创造，从而建构起新的知识。他的建构理论强调了学习主体的主观性和主动性。导学讨论教学法是教师根据教学目的设计出具有一定深度的问题，并根据学生的实际，把握学生的程度，预测学生的热情，组织好课堂讨论。在实施这种教学法时要注意以下几点：

(1)讨论的问题要有一定深度，并具有启发性。要使学生动脑之后才得以回答，这样的讨论才能达到良好的效果。太简单，学生不假思索就能回答；太难，学生又会失去信心。

(2)讨论的问题要有程序性。

(3)讨论的形式可以采用小组式即一个问题几个人共同商量的小组讨论法或全班集体讨论法。

(4)讨论的时间要充足，切忌蜻蜓点水。教师在组织学生讨论之前，就应考虑到留给学生充分的独立思考与集体讨论的时间。否则，议论时间仓促，讨论不到位，敷衍了事，根本就达不到讨论的目的。

(5)讨论时教师要及时参与、启发指导，切忌放任自流。课堂讨论不仅仅是学生活动，教师作为组织者也要积极“投身到学生讨论的洪流中”，使讨论充满互动性，这样才能使课堂讨论达到理想的效果。

(6)及时对课堂讨论进行总结。对课堂讨论进行总结十分重要，它不仅会使讨论中暴露出的问题得到及时修正，使学生获得正确的观点和系统的认识，而且能进一步加深学生对基本理论的理解。通过教师的画龙点睛、切中要害地总结分析，学生们才会获得比较明确的认识，这样的讨论式教学学生才会真正有收获。例如，在讲到铁碳相图这部分内容时，由于学生在此之前已经学习过二元合金相图的基本知识，而铁碳相图实际上是由几种基本的二元合金相图f一个包晶相图、一个共晶相图、一个共析相图、两个匀晶相图)组合而成，因此在教学中对于这部分教学内容尝试导学讨论法效果就非常不错。在课堂讨论前的1-2周将讨论题告诉学生，要求学生以组为单位在查阅相关资料的基础上写出发言提纲。课堂讨论时每题由各小组派代表发言，阐述自己观点，通过讨论以达到取长补短，完善各自认识的效果。期间我及时对课堂讨论内容进行启发指导和总结，并对学生表现进行打分。导学讨论教学法让学生积极主动地参与到教学中来，把学习的主动权交给学生，能让学生对已经学过的知识进行自我整合，可以提高学生的自主学习能力，充分调动他们的学习积极性，从而收到事半功倍的效果。

4比较教学法

比较是人们认识、鉴别事物的一种方法，也是一种有效的教学方法。俄国教育家乌申斯基说：“比较是一切理解和思维的基础；我们都是通过比较来了解世界的一切。”比较教学法就是把彼此之间具有某种联系的教学内容放在一起加以对比分析，以确定异同关系。在课程教学中运用比较教学法有利于引导学生利用已有知识与经验，主动探索知识的发生与发展，可以使学生能更准确、更深层次地把握教学内容，更好地认识事物的本质与特征，使学生获得的新知识更加鲜明、准确、深刻、牢固。根据教学内容的不同，可采取列表比较法、异同比较法等。列表比较法是教学中经常采用的一种教学方法。材料科学基础课程涉及面广、内容繁而杂，需要掌握的知识点很多，因此在教学中采用列表法可以帮助学生将零散孤立的知识串联起来，化繁为简，突出重点，在比较中加深理解和记忆，提高对知识的掌握效果。例如钢铁材料这一章内容庞大，涉及钢的种类繁多，易于混淆、不便记忆，因此笔者在教学中对于这部分内容采用了列表比较法，表格中包括钢的类别、典型牌号、含碳量、合金元素作用、热处理特点、使用态组织、性能要求及用途等，表格在上课前交给学生，由学生自己填充，这样可以引导学生课下在已有知识的基础上通过自学对学习内容进行分析、归纳、概括和总结，而课堂则采取以学生为主、教师为辅的教学方式对表格内容进行分析讨论。这种列表比较法与导学讨论法的有机结合可以激发学生学习兴趣，开拓思维，提高他们分析问题与解决问题的能力。在“材料科学基础”课程中有许多性质相近的概念，学生学习起来很容易混淆，采用异同比较法可以在比较鉴别中加深对概念的认识，从而促进理解和记忆。例如索氏体与回火索氏体，都属于珠光体类型的组织，从相组成上来讲它们都是由仪和Fe3C两相构成，这是它们的相同点；但索氏体是通过正火得到的组织，而回火索氏体需先淬火再高温回火，正是由于它们形成条件不同，因此其组织形态不同，索氏体中的渗碳体呈片状，而回火索氏体中的渗碳体呈颗粒状，组织形态的差异造成其力学性能的不同。通过以上的分析比较，不仅可以使学生从本质上认清这两个概念的异同点，而且可以教会学生一种学习和研究的方法，从而举一反三、触类旁通，提高学生对知识的消化、迁移和运用的能力，培养学生的创造性思维。

材料科学范文第5篇

关键字：材料、材料科学基础、教学方式、改革

中图分类号：G421 文献标识码：A

材料是人类生存和发展的基础，对人类历史的进程起着关键性的作用。纵观历史，人类使用材料已经有很悠久，可以清楚地看到随着人类文明和生产的发展，人类对材料的要求不断增加和提高，于是由采用天然材料进而为加工制作，再发展成为研制合成。在近代科学技术的推动下，材料的品种日益增多，不同效能的新材料不断涌现，原有材料的性能也更为改善与提高、力求满足各种使用要求。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，因此材料科学又成为科学技术发展的基础、工业生产的支柱。我国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。

《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[1、2]。教学实践证明，《材料科学基础》课程的教学内容不但具有明显的基础性、文理性和实践性，而且还有知识点多、内容繁杂、抽象难记、教学难点突出的特点。随着材料科学技术的不断发展，各种新型材料、新工艺、新技术和新理论已经充分融入到现阶段的教材内容中，从而使教学内容不再是只有枯燥的概念、难以理解的原理、单调的方法和规则的简单地相结合，而是由知识传授与技能训练相互渗透所形成的完整体系。

一、学科实行教学改革的必要性

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工科高校研究生教学的一部分。由于研究生学习的时间是有限的,这就造成《材料科学基础》课程设置时,存在“课时紧、任务重” 的问题。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,很难真正体会到材料科学基础的本质,同时也影响了后续专业课的学习[3-5]。另外,没有有关的材料科学基础实验,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,从而影响了其它实验的顺利进行。故此,材料科学基础教学改革势在必行。

二、教学内容改革

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。根据《材料科学基础》的主要内容和课程特点,并且结合我校汽车与交通学院对材料科学基础的要求,将对《材料科学基础》这门学科的教学内容进行了改革探索。庞大的教学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。将冗长绕口的书本内容经过提炼后总结出言简意赅的话语，而且在授课过程中始终贯穿着这门学科的重点内容，让学生牢牢将理论与实际紧密联系起来，时时刻刻强调它们之间的相关性。

将《材料科学基础》的教学内容划分为三个板块：

第一板块是晶体结构和缺陷,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。这部分是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。通过对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%。

第二板块是原子及分子运动、材料的变形和再结晶。这部分的内容非常繁多,让学生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,能够熟练掌握与材料学专业有关的材料科学基础知识,为后续专业学习打下良好而又坚定的学科基础。这部分的教学内容占到总学时的40%。

第三板块是单元及多元相图,包括晶体的凝固和相图的关系、相图的分析等。安排这个板块的教学内容仅占总学时的5%,同时再增加15%的实验内容,通过实验操作从而使学生了解各种分析测试仪器的使用说明，并且掌握基本的实验操作流程。

三、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,跟上上课的节奏,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[6]。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:

通过多媒体教学的视觉效果激发学生对本学科学习的兴趣。兴趣是引导学生学习的老师，那么从改掉原来一直以板书为主色调的教学方式开始，采用flas、Power point课件等多媒体教学工具进行教学辅助。多媒体教学可以使一些较为抽象的概念变为生动形象化的动画过程，也可以把无法直接观察的结构变化形象地展示给学生，既加深学生对知识的理解，又提高了学生对本学科的学习兴趣。

通过对实际生活中实例的研究与讨论，强调理论联系实际的重要性。学生只是一味地通过听老师讲解知识也是调动不起学习的主动性，所以课下给学生布置一些搜集信息的教学任务，在课堂上给学生一个开展当前高科技领域所应用到的本学科知识的实例讲解舞台，这样不仅可以调动学生学习的积极性，还能锻炼他们收集信息的能力，同时能够将所学的理论知识融入到现实生活中的实例中，突出了理论联系实际的重要性。

通过教师在教学过程中逐步引导学生学习方式,培养学生的自学能力。研究生教学的另一个很重要的任务就是教师需要教会学生怎样自学，针对一些相对简单易懂的教学内容，可以通过教师的引导，让学生自己通过自学来掌握，而那些掌握起来难度较大的教学内容则通过教师的讲解使学生消化吸收。这既节约了学习的时间,又能有效地锻炼了学生的自学能力。

（4）通过学生亲自做相关的实验，不仅可以对知识有了进一步的消化和吸收，还可以增强学生的动手操作能力。如果只单单进行理论上的研究也是教学上的败笔，不如通过实验让学生亲观察各种材料的晶体和晶粒的物理变化，这样既可以锻炼了学生的动手操作能力，又让学生对所学知识得到了升华，使得教学变得不再是那么死板。例如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[7、8]。

四、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,将《材料科学基础》这门学科的考试方式分为三部分：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,重点强调了学生对课本基本知识的掌握情况,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。五、结论

通过强调理论联系实际、多媒体教学设备辅助课堂教学、添加实验操作课程等教学改革，讲、思、做三者的相结合不仅激发了学生对该课程的浓厚兴趣，提高了自身的自学能力，增强了动手操作能力，同时还使学生对所学内容进行了进一步的理解和升华。

参考文献

[1] 雷惠贞.基于创新能力提升的我国研究型大学研究生培养机制改革[J].浙江工业大学学报（社会科学版）,2011.9:319-326

[2] 张盛伟,范军伟.中美研究型大学研究生培养模式之比较[J].宁波大学学报（教育科学版）,2009.6:86~89

[3] 杜双明.材料科学基础课程教学质量保障系统[J]. 技术与创新管理,2008,29(6):649-651.

[4] 王章忠, 张祖凤, 巴志新. 应用型本科《材料科学基础》课程建设与改革[J]. 南京工程学院学报(社会科学版),2005,5(2):65-66

[5] 胡赓祥,蔡珣.材料科学基础[M].上海:上海交通大学出版社,2002.

[6] 付猛,沈榕.论材料科学基础课程建设的基本原则[J].时代教育,2008,10:44-45.

[7] 陶杰,姚正军,薛烽.材料科学基础[M].北京:化学工业出版社,2006.[8] 齐义辉,韩萍.材料科学基础课程的教学改革与实践[J].辽宁工学院学报,2007,19(2):138-139.

材料科学范文第6篇

材料科学与工程专业金属方向多进入钢企和相关研究院，材料科学与工程专业高分子及非金属方向多进入陶瓷、玻璃、涂料、家电等行业，多属大型国企、军工、民企和科研院校。

材料科学与工程下属三个学科，分别是材料物理与化学、材料学、材料加工工程。材料科学与工程专业是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。在现代科学技术中，材料科学是国民经济发展的三大支柱之一。主要专业方向有金属材料、无机非金属材料、高分子材料、耐磨材料、表面强化、材料加工工程等。

（来源：文章屋网 ）

材料科学范文第7篇

无

(f0003)instructions ＆： forms for authors 无

(1089)hydrogen storage alloy and carbon nanotubes mixed catalyst in a

direct borohydride fuel cell sai li xiaodong yang haiyan zhu yan liu

yongning liu

(1094)analysis of dielectric and electro-optic responses of

nanomaterials doped ferroelectric liquid crystal mixture neeraj pankaj

kumar k.k.raina

(1099)superplasticity of ti2448 alloy with nanostructured grains m.j.

xiao y.x. tian g. w. mao s.j. li y.l. hao r. yang

(1105)evaluating and modeling the mechanical properties of the prepared

plga/nano-bcp composite scaffolds for bone tissue engineering m.

ebrahimian-hosseinabadit f. ashrafizadeh m. etemadifar subbu s.

venkatraman

(1113)hot extrusion process effect on mechanical behavior of stir cast

a1 based composites reinforced with mechanically milled b4c

nanoparticles a. alizadeh e. taheri-nassaj m. hajizamani

(1120)inhomogeneous distribution of second phase particles in grain

oriented electrical steels yang li weimin mao ping yang

(1125)effects of mo on the precipitation behaviors in high-nitrogen

austenitic stainless steels feng shi yang qi chunming liu

(1131)dynamic recrystallization and precipitation behavior of mn-cu-v

weathering steel hongyan wu linxiu du xianghua liu

(1139)analysis of magnetism in high nitrogen austenitic stainless steel

and its elimination by high temperature gas nitriding peng wan yibin ren

bingchun zheng ke yang

(1143)seed extract of psidium guajava as ecofriendly corrosion inhibitor

for carbon steel in hydrochloric acid medium k.p. vinod kumar m. sankara

narayana pillaii g. rexin thusnavis

(1150)microstructure characteristics of the eutectics of die cast am60b

magnesium alloy mengwuwu shoumei xiong

(1157)effect of rotation rate on microstructures and mechanical

properties of fsw mg-zn-y-zr alloy joints g.m. xie z.y. ma z.a. luo p.

xue g.d. wang

&nbs

p; (1165)preparation of in2o3-sr2ruero6 composite ceramics by the spark

plasma sintering and their thermoelectric performance bo cheng yuanhua

lin jinle lan yong liu cewen nan

(1169)crystallization and corrosion resistance of

（fe0.78si0.09b0.13）100-xnix （x=0, 2 and 5） glassy alloys haitian ma

weimin wang die zhang guihua li chongde cao hongdi zhang

材料科学范文第8篇

Abstract: The present conditions and devolopment direction of material science at home and abroad was discussed in this paper, and thecharacteristics，properties and applications of various new type of materials were introduced briefly.

关键词： 材料；现状；方向

Key words: material；presend conditions；development direction application

中图分类号：G31文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）05-0036-01

0引言

材料、能源和信息并列为现代文明的三大支柱，而能源和信息的发展在一定程度上又依赖于材料的进步。在人类历史上，材料一直是人类进化的重要里程碑。材料的突破往往成为技术进步的先导，新技术带来社会进步，新材料促进社会革命，没有高新材料科学的发展，就不会有高新技术的发展和现代经济的繁荣。

1陶瓷

陶瓷的重要应用领域包括：微电子器件封装材料与基片、切削材料、在各种苛刻环境下工作的耐磨材料、防弹等军用材料、人工骨骼、牙齿等生物陶瓷材料，以及近年来颇为引人注目的陶瓷发动机材料等。美国福特汽车公司现在使用陶瓷刀具切削钢材。一家日本公司已制造出一系列陶瓷剪刀和小刀，它们多年保持锋利并且永不

生锈和腐蚀。由于陶瓷能够比钢承受更高的温度，美、日公司已制造出运转不需要冷却系统、效率高且重量轻的陶瓷柴油发动机样机。因不冷却，排出废气的热量可循环使用，从而可节省燃料50%，车自重减一半。2000年我国研制成功的无水冷陶瓷发动机装在45座的大客车中完成了上海至北京往返3500公里的道路试车。在机械行业，陶瓷还可作刀架、导轨等，精度高、不变形且不需要剂。在生存环境方面，在净化器上加上能活化空气和水的远红外陶瓷涂层装置，有利于人体的健康。陶瓷的应用长期被其脆性所控制，但是通过表面改性技术可以减少引起脆性的微观缺陷。开发陶瓷基复合材料，可提高其韧性。可见新材料应用的关键在于研究者不断提高在原子或分子水平上操纵物质的能力。

2塑料

现在人们用高强度聚合物制造桥梁、室内溜冰场、试验用汽车发动机零件和直升机水平旋翼。塑料防冲档和燃料箱将很快普遍应用在新型汽车上。有一种在振动和挤压时能够产生电流的新塑料，用在了电吉它、机器人手上的触觉传感器以及能自动记录每一次冲拳和劈击的空手道服装里。美国通用电气公司塑料部市场销售副总裁Wascher说：“我们可用使用过的包装材料制造复杂的房屋产品。”事实上，他们正在计划建造一座由计算机控制的全塑房子。Wascher 说：“这将是很聪明的，并且看起来不像UFO。”

3复合材料

美国金属学会预测：“公元2000年以后，复合材料将比单一材料占有优先的位置。”博采众长的复合材料代表了材料发展的方向。骨骼、木材和竹子是天然复合材料，钢筋水泥是典型的人造复合材料，这种人造复合材料的特点是把钢的抗拉性能和水泥的抗压性能结合在一起，既可做大梁，也可做立柱。现代复合材料是从玻璃钢发展起来的，玻璃钢是玻璃纤维增强的塑料。第二代是碳纤维、芳纶及碳化硅增强树脂（未加工的塑料、合成纤维：涤纶、晴纶、尼龙和合成橡胶），90年代已大量推广应用；当前正在研究的是纤维增强金属、碳－碳复合材料，以及陶瓷纤维增强陶瓷。玻璃钢多用于制造小型船只及汽车，也作为耐烧蚀材料用于火箭、导弹等。碳纤维比强度是钢的3-5倍，比模量是钢的3-4倍，用于航空、汽车工业、体育器械等，如网球拍、羽毛球拍、高尔夫球杆、自行车、存储信息的磁盘和下一代的磁光盘等，轻巧、耐用和吸震。特别是最近日本报道，用碳／铜金属基复合材料代替昂贵的合金制造半导体器件的基片和隔离电极获得成功。再如信息的执行机械，如机械手与机器人等都需用轻质高强的结构复合材料制造运动臂以保证高速准确地执行信息指令。美F117和B2隐形轰炸机实际上也是有一个全复合材料外壳。铁氧体可吸收电磁波，把铁氧体和树脂复合制成屏蔽表层，有助于避开雷达。

4电子材料与通信材料

4.1 信息记录材料信息记录材料是计算机设备的关键材料，也是软件和信息库的基础。当前广泛应用的是磁记录材料（磁盘），正在发展的是光记录材料（光盘）。即以激光为光源，以多晶薄膜（MnALGe，MnGaGe，PtMnSb等）为光信息存储材料，大多是烧蚀型材料。把信息编码记录在光学圆盘镀膜介质中，再现信息时，用激光来读出信号，显示在电视屏或编码信号直接输入计算机。信息记录材料要有突破性发展，必须解决和发展可擦型光盘，现在的只读存储光盘发展为随机存储光盘，既可读又可写。目前IBM开发的较成熟的是磁光型光盘，材料：非晶态稀土－过渡元素合金（RE-TM）。

4.2 光导纤维引起通讯革命，横穿全国，传送电话信号的最新光纤电缆是由非常透明的玻璃制成的，即在高纯石英中掺杂P、Ge 等元素。据资料报导，100米厚的这种玻璃比标准窗玻璃还要清晰，其通信容量至少比同轴电缆大20倍，节约能源（每公里同轴电缆需铜1.1t，铅3.7t），重量轻，不受电磁干扰，保密性好。

用光纤通信来逐步替代同轴电缆和微波通信已成为今后通信技术发展的必然趋势，下一代光通讯纤维，是红外光纤和崭露头角的氟化物玻璃纤维。

5新型金属结构材料

当前在结构材料中，有机合成材料的比例逐步加大，无机非金属材料的发展势头很旺。但金属材料仍在发展，而且在更长的时期内仍将占据十分重要的地位。这种发展主要是通过采用新工艺和新技术，以提高合金化强度或改变组织结构，从而大幅度提高金属材料的性能来加以实现。诸如：定向凝固合金（涡轮发电机叶片）、形状记忆合金、发电合金（微电机用稀土永磁材料）、高温合金、激冷微晶合金（10-9m，纳米级）、贮氢合金（节能材料：镍氢电池），超导材料、隐身材料等。

6结束语

材料科学曾经是最无吸引力的技术，正在爆发出崭新而实用的发现。领先的可能是使电子学产生变革的超导陶瓷。但是超导体只是先进材料的一部分：从房子、汽车到炊锅和人工牙，世界有一天将由不同的新材料构成，就象遗传工程和计算机科学一样，奇异的塑料、玻璃和陶瓷必将塑造未来。因此，科研院所、大学和工业部门联合起来一起工作，以便使研究和开发成果能够迅速商品化、产业化。

参考文献：

[1]国家新材料产业发展战略咨询委员会.中国新材料发展报告.纳米科技,2005.4.