材料科學精選(九篇)

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第1篇：材料科學范文

材料的計算模擬方法介紹

材料的計算模擬研究是近年來飛速發(fā)展的一門新興學科和交叉學科．它綜合凝聚態(tài)物理學、理論化學、材料物理學和計算機算法等多個相關學科．它的目的是利用現代高速計算機，模擬材料的各種物理化學性質，深入理解材料從微觀到宏觀多個尺度的各類現象與性能，并對材料的結構和物性進行理論預言，從而達到設計和開發(fā)新材料的目的．材料的多尺度計算模擬方法主要有以下幾種:

(1)第一性原理計算方法(First－principlesMethods)基于密度泛函理論的第一性原理計算方法是目前研究微觀電子結構最主要的理論方法．第一性原理計算方法只用到普朗克常數(h)，玻爾茲曼常數(kB)，光速(c)，電子靜態(tài)質量(m0)和電子電荷電量(e)這5個基本物理變量和研究體系的基本結構．從量子力學出發(fā)，通過數值求解薛定諤方程，計算材料的物理性質．在密度泛函理論，局域密度近似(LDA)和廣義梯度近似(GGA)框架下的計算已廣泛應用于第一性原理的電子結構研究中，并已經取得很大的成功．結合一些能帶結構計算的方法，對于半導體和一些金屬基態(tài)性質，如晶格常數，晶體結合能，晶體力學性質都能夠給出與實驗符合得很好的結果，同時能夠比較精確地描述很多體系的電子結構(如能帶結構、電子態(tài)密度、電荷密度、差分電荷密度和鍵布局等)、光學性質(介電函數、復折射率、光吸收系數、反射光譜及光電導等)和磁性質，從微觀理論角度分析和揭示材料物理性質的起源，使實驗者主動對材料進行結構和功能的控制，以便按照需求制備新材料．

(2)分子動力學方法(MolecularDynamicsMethods)分子動力學是一種確定性方法，是按照該體系內部的內稟動力學規(guī)律來確定位形的轉變，跟蹤系統(tǒng)中每個粒子的個體運動，然后根據統(tǒng)計物理規(guī)律，給出微觀量(分子的坐標、速度)與宏觀可觀測量(壓力、溫度、比熱容、彈性模量等)的關系來研究材料性能的一種方法[5]．分子動力學方法首先需要建立系統(tǒng)內一組分子的運動方程，通過求解所有分子的運動方程，來研究該體系與微觀量相關的基本過程．對于這種多體問題的嚴格求解，需要建立并求解體系的薛定諤方程．根據波恩－奧本海默近似，將電子的運動與原子核的運動分開來處理，電子的運動利用量子力學的方法處理，而原子核的運動則使用經典動力學方法處理．此時原子核的運動滿足經典力學規(guī)律，用牛頓定律來描述，這對于大多數材料來說是一個很好的近似．只有處理一些較輕的原子和分子的平動、轉動或振動頻率γ滿足hγ＞kBT時，才需要考慮量子效應．

(3)蒙特卡洛方法(MonteCarloMethods)蒙特卡洛方法是在簡單的理論準則基礎上(如簡單的物質與物質或者物質與環(huán)境相互作用)，采用反復隨機抽樣的手段，解決復雜系統(tǒng)的問題．該方法采用隨機抽樣的手法，可以模擬對象的概率與統(tǒng)計的問題．通過設計適當的概率模型，該方法還可以解決確定性問題，如定積分等．隨著計算機的迅速發(fā)展，蒙特卡洛方法已在材料、固體物理、應用物理、化學等領域得到廣泛的應用[6]．蒙特卡洛方法可以通過隨機抽樣的方法模擬材料構成基本粒子原子和分子的狀態(tài)，省去量子力學和分子動力學的復雜計算，可以模擬很大的體系．結合統(tǒng)計物理的方法，蒙特卡洛方法能夠建立基本粒子的狀態(tài)與材料宏觀性能的關系，是研究材料性能及其影響因素的本質的重要手段．

材料專業(yè)引入計算模擬教學的探索

材料計算的目的在于理解和發(fā)現新的材料性能及其物理本質．計算已經與實驗和形式理論一樣成為材料研究的3大支柱之一．為學生將來能夠有更高的起點研究材料科學，適應新形勢下材料研究方法，培養(yǎng)具有寬廣材料科學基礎，掌握材料現代研究手段的“寬口徑、厚基礎、強能力、高素質”的材料科學專業(yè)人才．我們在本科教學階段就應該有計劃的引入和加強計算模擬方法的教學．采用的教學形式可以結合實際情況，靈活的應用．近年來我們采取的教學方式主要有以下3種方式:(1)開設計算材料學類課程在2006年物理與電子信息學院材料物理與化學專業(yè)培養(yǎng)方案中已經確定《計算機在材料科學中的應用》和《計算物理》課程為專業(yè)選修課程，學時分別為36學時和54學時．《計算機在材料科學中的應用》課程偏重實踐教學，通過上機操作學習計算軟件的基本原理和使用方法．主要教學內容包括:材料學的發(fā)展現狀及計算機在材料科學與工程中的應用;材料科學研究中的數學模型;材料科學研究中常用的數值分析方法;材料科學研究中主要物理場的數值模擬;材料科學與行為工藝的計算機模擬;材料數據庫和新材料、新合金的設計;材料加工過程的計算機控制;計算機在材料檢測中的應用;材料研究科學中的數據和圖像處理;互聯(lián)網在材料科學研究中的應用等9部分內容，基本涵蓋當今計算機技術在材料科學研究中應用的各個方面．《計算物理》課程則以理論教學為主，偏重物理基本原理的介紹．主要教學內容包括:計算物理學發(fā)展的最新狀況;蒙特卡洛方法及其若干應用;有限差分方法;分子動力學方法;密度泛函理論;計算機代數;高性能計算和并行算法等8部分內容．計算材料類課程的開設注重理論和實踐并重的原則，在講解基本原理的同時加強學生動手上機實踐能力的培養(yǎng)，因此，經過課程的學習，學生已經初步具備利用計算機進行材料模擬的能力．部分選修計算材料類課程的同學在學習中對計算模擬產生了極大的興趣，在大四時選擇材料計算相關課題作為本科畢業(yè)論文選題．例如，08屆學生的畢業(yè)論文《ZnS摻雜Cu光學性質的第一性原理研究》和《布朗運動的蒙特卡洛模擬》，09屆學生的畢業(yè)論文《ZnO電子結構和光學性質的研究》，11屆學生的畢業(yè)論文《晶格熱容的理論計算》和《簡立方晶體結構能量分布的理論模擬》等均為材料計算和模擬相關課題，并且有多人的畢業(yè)論文被評為優(yōu)秀畢業(yè)論文．個別優(yōu)秀的學生讀研后繼續(xù)從事材料的計算模擬相關研究．通過幾年的教學實踐，計算材料相關課程的開設對于擴大學生的知識面，提高學生的理論分析能力有極大地幫助．(2)在材料相關的理論課程中加入計算模擬方法介紹雖然已經在材料專業(yè)開設《計算機在材料科學中的應用》和《計算物理》等材料計算相關的課程，但這兩門課均為專業(yè)選修課，只有選修相關課程的學生才能得到相應的計算模擬培訓，受眾面還比較窄．因此，為使更多的學生了解到材料模擬計算的相關理論和知識，在材料專業(yè)主干課的教學中也適時地加入相關的計算模擬方法的介紹，從而擴大計算模擬知識的普及面．例如，在《固體物理》課程中，當講解到能帶理論一章時，我們會在本章結束時，加入一次課，著重介紹基于第一性原理的平面波贗勢計算方法計算材料的能帶結構、電子態(tài)密度等以及第一性原理計算的常用軟件(CASTEP、VASP等)．一方面，對學生學習的理論知識加以直觀化和適度的擴展，另一方面也進一步普及第一性原理計算的相關知識．在《材料科學基礎》教學中講解到相平衡與相圖一章時，我們會在本章內容結束后介紹相圖計算近年來的發(fā)展現狀，包括CALPHAD(CalculationofPhaseDiagram)計算方法、熱力學與動力學的結合、第一性原理與相圖計算方法的結合，并簡要介紹今后相圖計算可能的發(fā)展方向[7]．在晶體缺陷內容的教學中，穿插介紹利用分子動力學計算面心立方金屬空位和間隙原子點缺陷的形成能的方法．通過在課程教學中穿插入計算模擬方法的介紹，一方面也加深了學生對所學內容的理解，另一方面開闊了學生的眼界．(3)舉辦計算模擬相關的學術講座．自從2009年以來，物理與電子信息學院從事計算模擬研究的教師每學期都結合自身的科研情況舉辦面向全院學生的學術講座．例如在2011至2012學年第二學期，我們舉辦兩場學術講座，分別是《氧化鋅晶體及其摻雜的第一性原理研究》以及《可見光響應半導體光催化材料的結構和能帶設計》，教師在講座中介紹自己的科研情況，同時也使學生了解到如何把學到的計算模擬知識應用到科研實踐中去，讓學生體會到如何利用計算模擬預測材料的物理性質以及指導材料設計的研究方式，提高學生自覺學習計算模擬方法的積極性．

結束語

第2篇：材料科學范文

【關鍵詞】 材料學;材料科學基礎;教學改革

材料是人類生存和發(fā)展的基礎?？v觀人類利用材料的歷史，可以清楚地看到，每一種重要材料的發(fā)現和利用，都會把人類支配和改造自然的能力提高到一個新的水平，給社會生產力和人類生活帶來巨大的變化，把人類物質文明和精神文明向前推進一步?？梢哉f沒有半導體材料的開發(fā)和工業(yè)生產，便不可能有目前的計算機技術和現代信息技術革命;沒有現代的高溫高強度結構材料，便沒有今天的宇航科技;沒有低損耗的光導纖維，便不會出現光纖維的長距離傳輸，也無當前的光通信可言。高等院校深刻感受到材料對社會影響的方方面面，深刻認識到現代社會對材料學方面人才的需求。

我國各大高校紛紛設立了材料學院，并建立健全了材料學方面各類培養(yǎng)課程。材料科學基礎是材料學專業(yè)學生必修的專業(yè)基礎課。通過材料科學基礎課程的學習， 可使學生掌握材料科學基礎領域的基本理論知識和實驗操作技能，以利于學生學習材料學專業(yè)的后續(xù)課程。[1-6]本論文通過分析材料學專業(yè)材料科學基礎課程教學中存在的問題，闡明了材料學專業(yè)進行材料科學基礎教學改革的必要性，并結合本人講授材料科學基礎過程中的體會，初步探討了如何提高材料科學基礎的教學效果，并對教學內容，教學方法等方面的改革進行了探討。

1.材料學專業(yè)材料科學基礎教學改革的必要性

隨著現代社會對材料學人才的大量需求，材料學專業(yè)已逐步成為全國各大高校重要的組成部分，但由于專業(yè)的性質，材料學專業(yè)也是高校中最難學習的專業(yè)之一。要成為一個材料學專業(yè)合格的本科畢業(yè)生，既要具備化學方面的基礎，又要物理方面的基礎，還要掌握材料化學，材料物理等材料專業(yè)的知識。但由于學生大學學習的時間是有限的，這就造成材料學專業(yè)課程設置時，存在“課時緊，任務重” 的問題。以材料科學基礎為例，材料學專業(yè)材料科學基礎授課時間一般不少于120學時，而縱觀全國各大高校材料學專業(yè)，材料科學基礎通常為54學時，個別為72學時，且大多沒有實驗。這并不意味著材料學專業(yè)對材料科學基礎的要求低，而是由于材料學專業(yè)課程多、學時緊等原因導致的無奈之舉。材料科學基礎學時少造成學生對材料科學基礎的知識掌握膚淺，很難真正體會材料科學基礎的本質，同時也影響了后續(xù)材料學專業(yè)課的學習。另外，不設材料科學基礎實驗，學生的動手能力得不到鍛煉，在進行后續(xù)課程時沒有任何基礎，從而影響了其它材料學專業(yè)實驗的順利進行?？傊?，材料學專業(yè)材料科學基礎教學存在的諸多弊端已嚴重地影響了材料學專業(yè)學生的正常學習，因此，材料學專業(yè)材料科學基礎教學改革勢在必行。

2.材料科學基礎的課程內容和特點

材料科學基礎是一門古老又新興的課程，它是一門理論性強，內容豐富，掌握起來有相當難度的課程。同時，它也是一門重視實驗，能夠培養(yǎng)學生動手能力的課程。具體來講，材料科學基礎主要內容分為三大模塊:第一模塊為晶體結構和缺陷，包括各種晶體的空間結構、可能出現的各種缺陷及缺陷的表示法。本模塊內容約占總學時的25%～35%;第二模塊為原子及分子運動、材料的變形和再結晶，本模塊內容約占總學時的45%～55%;第三模塊為單元及多元相圖，包括晶體的凝固和相圖的關系、相圖的分析等，本模塊內容約占總學時的15%～25%。分析各模塊的主要內容，可以提煉出材料科學基礎主要包括晶體的結構及表示方法。[7-9]

3.材料學專業(yè)材料科學基礎課程改革研究

3.1 教學內容改革

根據材料科學基礎的主要內容和課程特點，結合材料學專業(yè)對材料科學基礎的要求，我們對材料科學基礎教學內容主要進行了如下改革:“精簡內容，把握重點，強調相關。”材料科學基礎經過上百年的發(fā)展，內容已經相當豐富，而且還在不斷更新。如此龐大的內容僅僅通過短短的54學時或者72學時來順利完成全部教學內容幾乎是不可能的，因此，精簡教學內容是材料科學基礎教學必須進行的環(huán)節(jié)。針對材\料學專業(yè)的特點和材料學專業(yè)對材料科學基礎的要求，并考慮到材料學專業(yè)材料科學基礎沒有實驗的實際情況，我們對這三大模塊進行了以下改革:首先，精簡第三模塊的內容，使其僅占總學時的5%，同時在第三模塊中加入15%的實驗內容，從而使學生掌握基本的實驗操作;其次，把握第一模塊的內容，第一模塊為材料科學基礎基礎知識和基本理論，是材料科學基礎學習的重點，這部分的學習可以使學生初步了解材料科學基礎的本質，同時在第一模塊增加材料科學基礎的X衍射、透射電鏡等基本的表征手段的學習，這部分內容達到總學時的40%;最后，強調第二模塊中與材料學專業(yè)相關的材料科學基礎內容， 占總學時的40%。第二模塊的內容非常繁多，我們通過學習原子和分子的運動規(guī)律、材料的形變及再結晶規(guī)律，使學生能熟練掌握與材料學專業(yè)有關的材料科學基礎知識，為后續(xù)材料學專業(yè)學習打下基礎。

3.2 教學方法改革

材料科學基礎是一門看似簡單，但掌握起來卻有相當難度的課程。在教學過程中必須盡快讓學生掌握材料科學基礎的學習方式，跟上上課節(jié)奏，學生才能有效地掌握這門課程。這就要求在教學過程中必須改革傳統(tǒng)的灌輸式教學方法。在教學實踐中通過借鑒前人的經驗和總結自己的教學過程中的教訓，在教學方法上主要做了以下改革:(1)通過現實的例子，引發(fā)學生學習材料科學基礎的興趣。針對材料是科技的基礎這特點，通過材料的突破實現國家的科技發(fā)展的例子，增加學生學習材料科學基礎的興趣。同時，介紹材料科學基礎與材料學專業(yè)其他課程的關系，使學生了解材料科學基礎對其專業(yè)學習的重要性，引起學生對材料科學基礎學習的高度重視。比如講到晶體結構和由于摻雜引起的缺陷內容時，可以介紹當前高科技領域的發(fā)展基本都是通過摻雜引起材料能帶發(fā)生變化的特點，激勵同學們努力學習好這門大部分高科技所需要的基礎知識，為將來祖國的發(fā)展作出自己的貢獻;同時介紹材料學專業(yè)方面的所有專業(yè)課或多或少的與這們課有關聯(lián)的特點，使學生了解材料科學基礎對其專業(yè)學習的重要性。(2)以晶體結構為主線，引導學生深刻理解物質的結構決定性質的原理。為了讓學生更好地掌握晶體的結構缺陷和性質的關系，如必須使學生真正理解什么是位錯運動，實際晶體結構中的位錯是什么樣子。(3)通過課本目錄，幫助學生學會總結，比較，歸納。材料科學基礎內容瑣碎繁多，在學習過程中，必須及時總結，比較和歸納，才能將材料科學基礎的內容形成整體，不致前面學的很快就忘記，影響后面內容的學習。在教學過程中，針對學生在長期學習過程中不看目錄的缺點，我們強調了目錄的作用。比如學習完一章后引導學生根據目錄回憶本章主要內容，象本章包括幾節(jié)，每節(jié)主要講了什么主要內容，其中重點是什么等。然后引導學生比較這一章與前面幾章的聯(lián)系和區(qū)別。最后，分析學過的內容，總結和歸納出要掌握的主要內容。(4)逐步引導，培養(yǎng)學生自學。大學教學的一個很重要的任務就是教會學生自學，學生在學習材料科學基礎的過程中對于晶體的結構和三元相圖，掌握起來具有較大難度，需要老師講解，但對于原子結構和鍵合相對簡單，可以通過在老師引導下，學生自學的方式掌握。這既節(jié)約了學習時間，又有效地鍛煉了學生的自學能力。(5)通過做凝固和晶體結構分析實驗使學生對書本上學的凝固原理和晶體結構缺陷有更深入的了解，如讓同學門把鐵碳合金熔化后澆注在砂型腔里鑄造成鋼錠，研究是凝固原理對其結構的影響，然后把凝固后的鋼錠用XRD(X射線衍射)，研究其晶體結構和晶體缺陷，同時把鋼錠磨平后在顯微鏡下研究其晶相，找出成分中的馬氏體等晶相組織，與書上的相圖對比，加深對書本上知識的理解。

3.3 考試方式改革

課程成績的考核是課程的重要內容，考核方式對教學效果有很大的指導作用。針對材料科學基礎的特點和主要內容，我們將材料科學基礎的考試方式分為三塊，一是傳統(tǒng)的閉卷考試，占總成績的60%，二是平時成績，主要是作業(yè)完成情況和每章主要內容總結等，占20%，三是實驗情況，在學生的實際操作中，考察學生的動手能力，以及通過實驗考察學生對課本內容的理解能力占20%。其中在閉卷考試中，我們強調了課本的基本知識，同時，有相當數量的綜合題主要考察學生對所學的內容的綜合應用情況，而概念題則考察學生對材料科學基礎結構和本質的理解情況。

4.結論

通過以上教學改革探索，激發(fā)了學生學習材料科學基礎的興趣，加深了學生對材料科學基礎這門課的理解，為后續(xù)的材料學專業(yè)的課程學習打下了堅實的基礎。

參考文獻

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2 張建新. 《材料科學基礎》本科教學的改革與實踐[J].科技信息，2009，21:114-115.

3 王小槐，張照軍.《材料科學基礎 綜合設計型實驗教學的探索[J].實驗室研究與探索，2004，23(1):62-64.

4 杜雙明.材料科學基礎課程教學質量保障系統(tǒng)[J]. 技術與創(chuàng)新管理，2008，29(6):649-651.

5 付猛，沈榕.論材料科學基礎課程建設的基本原則[J].時代教育，2008，10:44-45.

6 王章忠， 張祖鳳， 巴志新. 應用型本科《材料科學基礎>>課程建設與改革[J]. 南京工程學院學報(社會科學版)，2005，5(2):65-66

7 胡賡祥，蔡珣.材料科學基礎[M].上海:上海交通大學出版社，2002.

第3篇：材料科學范文

《材料科學研究方法》涉及知識面廣，綜合性強，且是一門應用性強的課程。很多基礎知識在課本上不可能詳述，因此該課程相對來說比較難入門。筆者嘗試采用展示測試結果的方法來引導入門，能讓學生直觀易懂，從開始就知道一種研究方法能得到什么結果，解決什么問題。比如在講解熱失重分析方法時，開頭列出一張熱失重曲線圖，橫坐標是樣品溫度，縱坐標是樣品質量份數。讓學生明白，熱失重方法能得到一種材料在不同溫度下的質量變化結果，表征熱穩(wěn)定性能。從而引發(fā)學生興趣，去深入學習這種研究方法的細節(jié)和原理。這種方法在其他章節(jié)如紅外光譜、核磁共振、電子顯微、光電子能譜和X射線衍射等中都可以采用。有些結果學生可能開始看不懂，但這樣更引發(fā)了他們的求知欲望。這樣，從實例分析測試結果出發(fā)，引發(fā)學生好奇，能讓學生主觀能動的聽講和學習。

2強調注意事項，闡述原理

細節(jié)決定成敗。《材料科學研究方法》中的儀器測試原理雖然明了，但是實現該原理的前提是要讓測試條件符合理論，因此有很多細節(jié)必需注意。這些細節(jié)不但影響測試的準確性，更能夠深入全面反應儀器的測試原理，從而讓學生更深刻掌握該儀器的原理、操作和應用。比如熱失重分析中，樣品質量份數能準確測量的理論前提是樣品在一個恒定氣體氛圍中，還要保護好天平。為達到這個條件，需要往爐子中通平衡凈化氣體，往天平裝置中通平衡惰性氣體和冷卻水。這些細節(jié)強調了，學生對熱失重分析的條件就會印象深刻，從而在測試中得到客觀準確的結果。

3結合性能規(guī)律講應用，提升興趣

《材料科學研究方法》的課程目標是要讓學生掌握各種材料分析方法，靈活應用各種材料分析工具。因此必須結合材料研究應用實例來講解分析儀器的應用。但如果只將例子泛泛而談，學生知其然不知其所以然，結果只能是蜻蜓點水，過眼云煙。如果能結合學生以前學到的材料物理和化學知識，闡明某種分析方法在材料結構性能規(guī)律上發(fā)揮作用的原理，則不但讓學生溫故了以前學到的理論知識，而且加深了學生對該分析方法在材料應用中的印象，極大提升了學生的學習興趣。例如筆者在講述DSC在聚合物結晶上的應用時，便結合DSC圖譜，給學生回顧了大量聚合物結晶學知識，包括不同晶型、再結晶作用、結晶度、熱歷史的影響等。這使得學生不但學習了DSC的應用，更學會了對理論知識的科學論證，引發(fā)了強烈的學習興趣。

4制作操作視頻，增強實踐

《材料科學研究方法》不僅要讓學生學會基本原理，更要讓學生會操作和應用。但是不同儀器具有不同的操作步驟和條件設置。這些操作步驟和條件設置即使記憶再好的人第一次學會后，在以后的操作中也會忘記某些細節(jié)。而制作操作視頻則可以將一臺儀器的操作步驟和條件設置完整的記錄下來。這不僅有助于學生的操作實踐，而且能起到保護儀器的作用。因此操作視頻可以讓學生學習該課程后有信心對該儀器和相應研究方法進行進一步的實踐和探索。

5結論

第4篇：材料科學范文

無

(f0003)壽山千尋碧，桃李幾度紅——熱烈祝賀王啟東先生九十華誕 無

研究論文

(811)有序多孔結構二氧化鈦薄膜的制備和應用 趙莉南 王藜 胡曉斌 張荻

(816)w、mo、re基體熔鹽電沉積ir涂層初探 仝永剛 白書欣 張虹 陳柯 朱利安 李順

(821)膦酸改性鈦酸鋇/聚苯乙烯復合材料制備及其表征 林明偉 李明

(825)利用水溶性模板合成zns：mn^2＋納米管 吳鴻軒 杜寧 翟傳鑫 吳平 楊德仁

(829)pvc/cpe/caco_3復合材料的力學性能 陳韶輝 宋義虎 都佩華 朱肖楠 鄭強

(833)不同水熱條件下的納米γ-alooh聚集生長方式分析 郝保紅 田莊 方克明

(840)聚砜的靜電紡絲工藝及其產品的熱處理 劉雷艮 潘志娟 張露

(846)有序靜電場紡絲制備納米纖維圖案 蒲娟 蔣亞東

(850)鋁微顆粒在輥壓振動磨中的質能轉換 陳星建 王樹林 徐波

(855)溶膠—凝膠自燃燒法制備w型鋇鐵氧體的熱處理工藝 熊征 朱錫 張立軍

(860)si（100）預結構基底對si雕塑薄膜三維模擬生長的影響 梁景舒 陳子毅 余夢影 江紹基

(864)mnox/ac的制備及電催化氧化降解苯酚 于秀娟 高銘晶

(869)cu基al摻雜zno多層薄膜的生長及其性能 王鈺萍 呂建國 葉志鎮(zhèn)

(874)lamgal11o19：yb,mn熒光粉中yb^2＋與mn^2＋的能量傳遞 關淼嘉 許貝貝 解君華 莊逸熙 邱建榮

(879)溶膠機械活化及其溶劑對lifepo4/c結構和電化學性能的影響 葉欣 高明霞 殷月輝 劉永鋒 潘洪革

(885)缺鐵ycazrvig鐵氧體的電磁性能 黃銀寅 楊建 金宇龍 王加仟 丘泰

(889)微乳液法制備nife2o4/sio2核殼納米復合粒子 溫九平 胡軍 倪哲明

(893)復合納米纖維靜電紡絲法的制備及其磁性 莊寶彬 陳金方

(898)sral2合金的儲氫動力學性能 孫凱 朱云峰 張偉 李李泉

(902)urea-zncl2離子液體中電沉積zn-ti合金 吳青 徐存英 華一新 王波 叢曉波 李艷 劉成虎

(906)擠壓速度對工業(yè)純鈦室溫ecap變形孿晶的影響 趙健 趙西成 楊西榮 雷娜 王海

(911)骨形成蛋白-2轉染mg-63細胞增加其對殼聚糖膜的粘附 范麗 盧巖 林慧平 姚航平 林軍

(916)基于sr-ct技術的泡沫鋁力學性能 李? 汪敏 戚曉利 馮建有 劉曉輝 胡小方

(920)強堿弱酸鹽溶液對單晶硅太陽能電池表面織構化的影響 王立娟 周炳卿 那日蘇 金志欣 田曉

(925)不同粒徑膨脹石墨的制備及其微觀結構 趙紀金 李曉霞 豆正偉

&nb

sp; (929)co-finemet非晶合金晶化動力學及其納米晶粉芯的磁性 王貞 劉靜 汪汝武 甘章華 徐勇攀 范麗霞 盧志紅

(935)聚乙烯/硅橡膠共混膜的制備及其透氣性能 畢大鵬 李家政 潘明旺

(940)裂尖塑性區(qū)內方向應變能裂紋擴展歸一化準則 陳澤宇 龔凌云

(943)tio2/活性炭復合體超臨界沉淀法制備及其光催化性能 陳偉 劉建本 李佑稷 李雷勇 曾夢雄

(949)廢膠粉的表面處理及在天然橡膠中的應用 丁國新 程國君 楊小龍 逯全縣

(954)t250馬氏體時效鋼旋壓薄壁圓筒變形 范趙斌 韓冬 段述蒼 伍燕 韓京霖

熱點評述

(958)金、銀納米粒子包覆核殼結構微球的制備與研究進展 王晨 古宏晨

第5篇：材料科學范文

資源與環(huán)境已成為當今世界發(fā)展的主題。經濟與資源、環(huán)境之間的和諧發(fā)展日益廣泛受到關注。如何合理利用資源、保護環(huán)境，同時促進經濟的增長，這對相應學科的科學與技術提出了高要求，也已成為全球化的重要議題。2015環(huán)境與材料科學技術學術研討會在武漢理工大學資源與環(huán)境工程學院院長宋少先教授的主持下拉開帷幕。出席開幕式的人員包括圣路易斯波多西自治大學校長ManuelVilla、武漢理工大學副校長康燦華、圣路易斯波多西自治大學物理研究所所長JoséLuisArauzLara、武漢理工大學新材料研究所所長余家國教授等，還包括武漢理工大學資環(huán)學院、理學院、化生學院、材料復合新技術國家實驗室等單位百余名師生參加。研討會主題是“環(huán)境與材料科學技術”，會議旨在為中墨兩國合作搭建潛在的平臺，為環(huán)境、材料、能源等多方領域交流最新研究成果提供一個交流的機會。研討會主題圍繞環(huán)境、材料、能源、地理空間科學與技術等領域進行了交流，包括1場大會報告與4組分會場報告，雙方與會代表共進行37場次報告，展示了雙方各自最新研究成果，探討了環(huán)境、材料與能源等領域的發(fā)展趨勢，為日后合作發(fā)展提供了機會。本研討會獲得了中國教育部、武漢理工大學以及圣路易斯波多西自治大學的大力支持。武漢理工大學康燦華副校長在研討會開幕式上發(fā)言，希望利用本次機會充分展示該校在環(huán)境與材料科學技術領域的研究成果和特色，推動該校在該領域學科建設的發(fā)展并提升國際影響。ManuelVilla校長介紹了圣路易斯波多西自治大學的學校歷史、學科結構及對外合作項目，希望兩校在科研合作與學生交流等方面開展深入合作，為雙方優(yōu)秀學者和學生搭建良好的學術交流平臺。武漢理工大學余家國教授在大會報告中介紹了用于生產太陽能燃料的石墨烯光催化材料的研究進展與發(fā)展趨勢。利用太陽能轉化制備太陽能燃料目前被認為是解決未來全球能源與環(huán)境問題的主要策略之一。其中利用光催化水產氫和還原二氧化碳制甲烷已經成為利用太陽光制備太陽能燃料的重要且有前景的方法，可以實現清潔、經濟以及再生等生產。通?；赥iO2光催化產氫強烈依賴于觸媒類型與數量，這是因為僅有TiO2不具備很高的光催化性能，需要添加Pt作為觸媒，這樣才能增強TiO2的光催化產氫性能，然而Pt更是稀有且昂貴的材料。因此，便宜且來源豐富的材料便成了觸媒的另外選擇。比如基于石墨烯的納米復合材料作為光催化劑具備增強光催化產氫和二氧化碳還原的能力，能將太陽能轉化成化學能。余家國教授對在基于石墨烯的納米復合材料在光催化產氫和二氧化碳還原方面的設計與制造研究成果進行了介紹與分享。

圣路易斯波多西自治大學的MagdalenoMedi-na-Noyola教授作了題為“StructuralRelaxiationandAgingofGlassesandPhysicalGels:aNon-equilibriumStatisticalThermodynamicTheory的大會報告。有一項關于非均衡液體不可逆過程的非均衡統(tǒng)計熱力學理論被用來表述淬火液體結構與動力學的非穩(wěn)態(tài)演變，該理論提出一個方案：演變時間是一個基礎的變量。該方案為類玻璃材料在高填充率下的老化行為以及低密度的類凝膠材料的形成過程，方案設計符合通用情況，也符合各系統(tǒng)下的分子內作用過程。比如硬體系和Lennard-Jones簡單液體等具體模型體系都能很好地解釋這個預計方案。其定性定量準確度可以通過對比模擬和實驗結果進行評估。武漢理工大學資源與環(huán)境工程學院張一敏教授作了題為“VanadiumExtractionfromVanadium-bearingCarbonaceousShaleinChina”的大會報告。釩作為稀有元素之一，被廣泛用于鋼鐵、合金和化工等行業(yè)。含釩碳質頁巖是中國重要的含釩資源，總儲存量達到釩儲備的87%。因此釩提取技術得到很大的發(fā)展。傳統(tǒng)的高鹽焙燒-濾瀝技術是最早的提釩技術，對設備要求不高，所以得到很多小型工廠的使用。由于許多腐蝕性氣體及超高鹽廢水的產生，且總釩回收的產率不高，使得該技術逐漸淘汰。雖然空白焙燒-濾瀝、鈣化焙燒-濾瀝和直接酸濾技術比高鹽焙燒技術更環(huán)保，但是各自有其缺點，并未得到大范圍推廣應用。低鹽焙燒-循環(huán)氧化技術同樣面臨高成本和長周期的問題。一種最新技術———一步焙燒-酸濾技術實現了高達77%的釩回收率。而且廢水經過完全處理之后可以全部回收利用，濾瀝殘留也可以用來生產不同類型的建筑材料，比如土工聚合物、陶粒、高壓磚等。盡管提釩技術已經發(fā)展了很多年，但從含釩碳質頁巖中的提釩工業(yè)在國內仍然沒得到全面發(fā)展，要進行大范圍的經濟性開發(fā)，則需要開展更進一步的研究工作。圣路易斯波多西自治大學物理研究所所長A-rauzLara教授作了題為“PhysicsofConfinedColloids”的大會報告。

膠體體系在天然材料和人造材料中一直都普遍使用，如在生物流體、蛋白質溶液、細胞質、DNA溶液、顏料、化妝品及食品等方面。膠體介質的物理性質已經被廣泛研究很長時間，但只是具備某些基礎了解，而對于膠體系統(tǒng)處于限制條件下的情況卻不明確。本報告介紹了關于膠體顆粒在不同限制條件下的靜態(tài)結構與動態(tài)性質的研究結果。該研究以聚苯乙烯球溶液為系統(tǒng)，限制在①兩板之間，②接近墻面，③在球狀室。在不同限制形狀條件下顆粒間的靜態(tài)與動態(tài)聯(lián)系通過數字光學顯微鏡測量和定量結果分析，包括兩體關聯(lián)方程、位移方差和動力結構因素等。武漢理工大學化生學院蔡衛(wèi)權教授作了題為“PAASAssistedHydrothermalSynthesisofMesoporousMgOCubewithStrongAdsorptionPerformancetowardsAO7fromAqueousSolutions”的報告。介孔氧化鎂顆粒具備十分優(yōu)良的吸附性能，尤其在吸附AO7方面。該報告介紹了通過對PAAS進行水熱法和焙燒法制備成介孔氧化鎂顆粒吸附劑。制備的樣品通過XRD，FE-SEM,TEM,TPD,FTIR等技術表征。該顆粒吸附劑呈現立方形狀與大孔分布。實驗數據符合郎格繆爾吸附等溫線。動力學方程顯示二級模型可以更好描述AO7在樣品上的吸附行為。另外氧化鎂立方顆粒比不添加PASS粉末狀的吸附性能更優(yōu)。該吸附量最高達到3388mg/g。重要的是，該立方狀顆?？梢酝ㄟ^簡單的焙燒過程進行再生，且再生過程不影響它的吸附性能。圣路易斯波多西自治大學YuriNahmad-Moli-nari教授進行了題為“OpportunitiesinRenewableEnergiesSectorinNexico:ExamplesandProjectsinSanLuisPotosi”的演講報告。國內電力生產可以在任何范圍內通過太陽能輻射收獲或者光子采礦實現。由于競爭性的礦物燃料技術帶來的經濟障礙需要有經濟工程師通過對CO2信用點補助金以及退稅鼓勵或者在生產者的能源固定分配組合里設計方案，而第三世界國家公共政策十分薄弱，響應慢，甚至不存在，因此，城市、大學以及醫(yī)院等可以在激發(fā)能源向再生發(fā)現發(fā)展方面扮演重要角色。Molinari教授介紹了墨西哥在再生能源領域的發(fā)展概況。石油、鋼鐵、水泥、采礦、食品以及化工廠都需要由礦物燃料產生的熱能和電力，而墨西哥的礦物燃料卻呈現降低的趨勢。干旱和半干旱地區(qū)有大范圍的太陽能輻射面積，這在很大程度上促進了光熱和光電太陽能設備的商業(yè)貿易。太陽能在再生能源生產方面的潛力需要創(chuàng)新和發(fā)掘，這一點已經在相應能源部門得到了支持，比如一些法律改革。報告里提到了太陽能項目的3個案例，包括：①在墨西哥圣路易斯中心醫(yī)院樓頂安裝太陽能熱點系統(tǒng)；②針對師生提供的一項有關國內太陽能輻射收獲的微型計劃；③滿足學校電力需求的光伏電站設計。武漢理工大學資源與環(huán)境工程學院張高科教授在分組報告中作了題為“PreparationandApplica-tionofNovelEnvironmentalMaterials”的報告，介紹了B（iGe）光催化劑的合成與表征。表征手段包括XRD,FE-SEM,XPS等。報告揭示了這些光催化劑的催化特性通過降解水體或者空氣中的污染物進行評估，討論了光催化劑形貌與微觀結構對催化特性的影響，另外分析了光催化反應中活性自由基及可能的光催化機理。圣路易斯波多西自治大學A.López-Valdivieso教授在分組報告中作了題為“SynthesisofSilverNanostructures”的演講報告。銀納米結構因其獨特的物理化學與生物特性一直受到廣泛關注，并在催化劑、傳感器、光學器件、殺菌化合物以及電子設備制造方面有很多應用。以氰化銀為銀源、十二烷基硫酸鈉作為聚合物催化劑、亞硫酸根或者檸檬酸根離子作為還原劑的銀納米結構新合成方法得到了發(fā)展。這種合成方法制得的銀納米線平均直徑9.7±3.8nm，長度為毫米量級。武漢理工大學資源與環(huán)境工程學院吳浩教授在分組報告中作了題為“AssessingtheEffectsofLandUseSpatialStructureonUrbanHeatIslandsUsingHJ-1BRemoteSensingImageryinWuhan,China”的報告。城市熱島效應因其對生態(tài)多樣性和人類健康的影響得到廣泛關注。評價該區(qū)域土地使用的空間結構的影響對于提高和理解城市化生態(tài)進程非常重要。報告指出了利用半徑分形維數定量不同土地利用類型的空間變量。通過集成HJ-1B衛(wèi)星、植被指標、景觀指數和分形維數獲得的遙感圖像，比較并分析了土地利用圖形對武漢城市熱效應的影響。

圣路易斯波多西自治大學FacundoRuiz教授在分組報告中作了題為“MetellicNanoparticles:LargeScaleProductionandAntibacterialProperties”的演講報告。納米顆粒最近的新研究使得其在某些產品中的應用顯得十分顯著。一旦納米顆粒及其特性的范圍可以實現，很多新產品將會出現。納米顆粒包括制備、表征、動力學、處理及應用等領域，制備也許是其中研究最多的領域。溶液法因其操作簡單且容易量化生產而倍受關注。本研究提出利用溶液介質制備金屬和半導體等納米顆粒，這些方法可以實現大范圍生產，尤其銀、金、氧化鋅和氫氧化鎂顆粒的結果顯示如此。納米顆粒制備已經應用于很多材料方面，包括塑料、陶瓷和顏料等。研究顯示了金屬納米顆粒的殺菌性，特別是銀納米顆粒。研究結果還發(fā)現銀納米顆粒的大小與殺菌性存在很強的聯(lián)系，并找到了銀納米顆粒對抗微生物的主要機制。2015年4月，武漢理工大學與墨西哥圣路易斯波多西自治大學簽署了一項學術合作意向，鼓勵和支持雙方學者及學生進行交流合作。而該研討會作為協(xié)議的第一項議程，取得了圓滿成功。今后我們還會定期舉辦該學術研討會，促進和提升武漢理工大學在學科建設水平上的國際發(fā)展和影響。

作者：劉艷艷 單位：武漢理工大學資源與環(huán)境工程學院

第6篇：材料科學范文

根據卓越工程師的培養(yǎng)目標，通過到企業(yè)調查走訪、問卷調查、畢業(yè)生反饋等方式，收集了對課程體系設置的意見和建議，結合“卓越工程師”培養(yǎng)目標，對材料科學與工程卓越工程師課程體系進行了模塊化設置。也就是將課程體系設置為由若干個完整的課程模塊構成的課程體系形式。材料科學與工程卓越工程師課程體系由材料制備基礎、材料加工技術、材料的性能、材料的檢測等四個模塊組成。每一個模塊又由若干門課程組成，分為必修課和選修課兩類。材料制備基礎模塊由材料物理化學、材料科學基礎、金屬塑性成型理論、材料科學導論（雙語）等組成；材料加工技術模塊由熱處理原理及工藝、金屬塑性成型工藝學、現代材料制備技術、金屬焊接工藝等組成；材料的性能模塊由材料力學性能、材料腐蝕與防護、材料物理性能等組成；材料的檢測模塊由材料分析技術、失效分析、計算機在材料科學與工程的應用等組成。這樣的課程設置，能夠突破學科專業(yè)領域的界限，靈活地設計和組織具有不同作用的課程模塊，從而構建具有不同價值取向的課程體系，以滿足學生的全面發(fā)展和個性發(fā)展需要。

2.科學合理地進行課程的整合和重組

根據教育部“卓越工程師”培養(yǎng)模式，結合材料科學與工程專業(yè)人才培養(yǎng)長期的實踐經驗，對課程進行了整合與重組；在制訂材料科學與工程專業(yè)“卓越工程師”培養(yǎng)計劃過程中，在原來的培養(yǎng)方案的基礎上，對課程進行重新的整合和重組。在進行課程體系的整合重組過程中，打破了各學科領域的界限，增加金屬凝固、塑性成型、焊接等內容，真正達到了“寬口徑、厚基礎”的目的。同時不受原有課程和體系結構的束縛，對課程進行了實質性的有機融合和重新組織。具體而言，改變了以往按人文科學、社會科學和自然科學分類或按照等級結構設置課程的做法，打破了原有專業(yè)、課程之間的壁壘，擺脫了學科知識系統(tǒng)的束縛；強調課程內容的綜合性，以跨學科的方式選擇課程內容、組織和整合課程體系。同學科知識的相互滲透、融合和新知識的吸收利用，保證知識結構的系統(tǒng)性和完整性；改變過于講究學科自身結構而導致的課程設置過細、過多和缺乏整體性的狀況；避免課程內容的脫節(jié)和交叉重復，精簡課程門類，減少必修課比例。比如：將以往的《固態(tài)相變》和《熱處理工藝學》整合為《熱處理原理及工藝》，將《材料力學性能》和《材料物理性能分析》整合為《材料性能》，將《金屬材料學》和《模具材料》整合為《金屬材料學》，將《現代材料制備技術》和《熱處理新技術》整合為《現代材料加工技術》等。并處理好理論與工程實踐、必修課與選修課之間的關系，大力加強實踐課程的體系改革。

3.結合企業(yè)需求，制訂企業(yè)培養(yǎng)方案

企業(yè)學習階段是材料科學與工程專業(yè)的工程教育不可或缺的階段，是整個教學計劃的重要組成部分，也是實施“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的重要環(huán)節(jié)，按照材料科學與工程卓越工程師培養(yǎng)計劃，將嚴格按照“3+1”培養(yǎng)模式，其中1年企業(yè)實踐培養(yǎng)，著重完成學生的基本操作技能、分析解決工程實際問題能力的培養(yǎng)。使學生通過企業(yè)學習階段的學習和實踐，基本掌握金屬加工車間、熱處理車間、鍛造車間、表面處理車間、金屬材料檢測中心等部門的工作內容和基本生產操作技能，了解工程技術人員在熱處理車間表面車間、檢測中心等部門的作用及技術職責范圍，培養(yǎng)具有較強創(chuàng)新意識和實踐能力的材料科學與工程專業(yè)人才。同時具有靈活運用材料科學與工程專業(yè)知識與材料工程規(guī)范、團隊協(xié)作、跨文化環(huán)境交流、競爭與合作的能力，以及較強的創(chuàng)新意識和進行熱處理工藝設計、技術改造與創(chuàng)新的能力。所以企業(yè)培養(yǎng)方案包括：初步能力培養(yǎng)實訓、專業(yè)基本能力培養(yǎng)實訓、工程能力訓練、行業(yè)領域實習、畢業(yè)設計等環(huán)節(jié)。整個教學環(huán)節(jié)將依托企業(yè)、工程中心、重點實驗室開展，由校企共同參與培養(yǎng)過程，共同監(jiān)控培養(yǎng)過程。

4.課程體系與能力培養(yǎng)的關系

第7篇：材料科學范文

關鍵詞：《材料科學基礎》；教學改革；實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）39-0050-02

《材料科學基礎》是材料類專業(yè)的一門重要基礎課，自材料學院成立以來，就非常重視該課程的建設。然而由于該課程具有理論性強、內容繁雜、知識點多而且抽象等特點，如何解決好教與學的問題，一直是該課程教學改革的重點。

一、課程建設歷程與教學改革背景

我校無機非金屬材料專業(yè)自1994年開始招生后，就開設學科基礎課程《無機材料物理化學》，主要講授無機材料結構、性能等，教學內容及其適用面較窄。2005年根據教育部提出的拓寬專業(yè)口徑，按專業(yè)大類進行人才培養(yǎng)的基本思路，將《無機材料物理化學》進行課程改革，增加內容，拓寬知識面，同時將課程更名為《材料科學基礎》。1997年國務院學位辦頒發(fā)的新專業(yè)目錄，材料類的專業(yè)設置重新布局，新設置材料物理、材料化學等專業(yè)。我校1999年開始相繼申辦材料物理、材料化學專業(yè)并獲省教育廳批準，作為這2個專業(yè)的學科基礎，也相繼開設了《材料科學基礎》課程。經過多年建設，《材料科學基礎》課程現已經成為材料學院所屬各專業(yè)：無機非金屬材料（含綠色建材方向）、材料物理（含郵電與信息學院、三本）、高分子材料與工程（含塑料成型與模具設計、包裝材料方向）、材料化學等專業(yè)的必修專業(yè)基礎課程。隨著學科建設發(fā)展，為適應材料類專業(yè)的教學內容和課程體系改革的需要，適應21世紀材料學科的發(fā)展，改革傳統(tǒng)的按材料分類的專業(yè)理論基礎課，與國內外的“材料科學與工程”學科接軌，課程的教學內容和教學對象也逐漸拓寬，成為面向本院本科生開設的專業(yè)基礎課，以強化基礎、突出共性、拓寬專業(yè)面向。通過近幾年的建設，現在已經初步建立了科學合理的材料科學基礎課程體系，全部課程實現多媒體教學，達到了良好的教學效果。2005年《材料科學基礎》建設成為武漢工程大學校級重點建設課，2007年評為武漢工程大學精品課程，并于2011年評為湖北省精品課程。

二、課程改革與實踐

《材料科學基礎》課程理論體系完備，理論與實際的結合性強，我們將金屬材料、無機非金屬材料和有機高分子材料的基本知識進行了有機融合，拓寬了本課程的知識面，這將有利于構建和實施學生綜合創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學體系，適應新世紀對人才培養(yǎng)“寬口徑、厚基礎、高素質、重創(chuàng)新”的要求。同時在教學過程中，為充分體現教學過程中“以教師為主導，以學生為主體”的教育理念，課程組對該課程教學方法和手段、實驗課教學內容、課程考核辦法等方面進行綜合改革，并具體應用于教學實踐中。實踐證明教學改革措施為學生的自主性學習提供空間，為學生的創(chuàng)新性學習創(chuàng)造環(huán)境，為進一步的專業(yè)課程學習打下堅實的基礎。具體措施如下：

1.改變教學方法和手段，采取啟發(fā)式教學模式。改變傳統(tǒng)的教師講課，學生被動聽棵的單向傳輸型傳授知識模式，建立以學生為主體、以教師為主導的基于探索和研究的教學模式。調動學生思考能力，培養(yǎng)學生發(fā)現問題、解決問題的能力。注意理論和實踐的接合，啟發(fā)學生用所學理論進行思維，例如講解“非均勻形核理論”后，引導學生分析雨的形成、人工降雨的原理，再深入到工業(yè)上廣泛應用的晶粒細化，循序漸進，通過師生間互動式探討，引導學生學以致用，現學現用，激發(fā)學生主動學習的興趣。既有利于開發(fā)每個學生的潛能，激發(fā)他們的好奇心和探索精神，有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，又可加深對基礎理論的理解。

2.應用現代化信息技術。在本課程建設中重視信息化技術手段在教學中的應用。授課教師精心編寫了全部課程章節(jié)的多媒體教案，并且每年都進一步修訂完善。多媒體教案具備非常豐富的圖表實例和動畫演示，講員授課時用它取代傳統(tǒng)的板書，傳授給學生的知識更加直觀鮮明、印象深刻，取得了好的教學效果。課堂教學和實驗教學有配套的多媒體課件、網絡課件，使用大屏幕課堂講授與學生通過電子教材等自學相結合的方式。例如，對于“典型無機化合物晶體結構”難點內容，如果講授時只通過教材上的示意圖介紹，同學很難接受，效果不理想。若使用三維動畫模型教學，學生很快就會建立起晶體結構、晶體中質點的堆積方式等一系列空間概念，掌握晶體結構、組成、性質之間的關系，并且為后面學習硅酸鹽晶體結構打下很好的基礎；對于“缺陷形成和運動”難點內容，通過flash模擬能形象地表示出各種點缺陷及位錯的形成、運動和相互作用；對于“三元相圖分析”難點內容，通過制作flas能動態(tài)展示不同組成點隨狀態(tài)變化在相圖上的相變過程及相變過程表達式，包括相的變化、固液相組成的變化及自由度的變化以及它們之間相互影響的變化規(guī)律；對于“過程動力學”難點內容，通過制作flas模擬能清楚地表現無機材料制備的生產工藝流程和高溫過程，如質點擴散、陶瓷燒成、水泥煅燒等。以現代化教學提高教學水平、教學質量和教學效果。利用現代教學手段進一步加強以學生學習為主體，教師起指導和解惑作用的教學理念。

3.構筑先進的實驗體系。實驗教學對于提高學生的動手能力、創(chuàng)新能力和綜合解決問題的能力有著重要作用。在課程建設中，為加強實踐教學，將實驗教學建設與學院學科建設密切配合，無機非金屬材料專業(yè)開設專門的《材料科學基礎實驗》課程，增加實驗課時，增強實驗體系的系統(tǒng)性，推進課程實踐教學的全面提高。結合課程的內容，開設了3個基礎性實驗和2個綜合性實驗以及2個創(chuàng)新性實驗，取得了新教學培養(yǎng)模式的良好教學效果。在設計性、創(chuàng)新性實驗設計過程中，教師根據自己的科研項目和研究熱點，結合科研實踐，讓學生學會科學的思維方式，讓他們體會本課程的作用，明白學到的理論到底能解決什么樣的實際問題。

4.重視課后習題以鞏固課堂知識。每兩個學時課程結束后都布置一定數量的習題，按課程進度要求學生按時完成作業(yè)，通過作業(yè)習題了解學生對課程知識的掌握情況。學生通過習題練習，加深了對理論和概念的理解，訓練了學生分析問題和解決問題的能力。一章內容結束后要回頭來依據教學大綱.將本章要求掌握的基本概念、基本理論、與前后章節(jié)之間的邏輯關系及要解決的關鍵問題進行總結。這樣就等于給了學生個復綱，而且易于把握重點和難點內容，最后就很容易掌握好這門課。

5.全面的課程考核方式。為了更客觀、合理、全面地考核學生的課程學習，最后的成績由平時作業(yè)、課堂表現、考試等多部分取一定權重計算，學生平時的學習態(tài)度、努力情況以及對知識的真正掌握程度都會影響最后成績，相比以往只計考試成績的方法，更加科學合理。

三、教學效果分析

1.學生學習到的專業(yè)知識更加廣泛，不再僅僅局限在自己所學的專業(yè)，如：高分子專業(yè)就只學高分子材料。這對學生所學知識的融會貫通是有利的，同時也有利于結合自身興趣選擇合適的研究方向。

2.實驗課程與課程知識點結合得更加緊密，特別在后期開設創(chuàng)新性實驗，學生根據自己對老師提出專業(yè)問題的理解，通過查文獻、設計實驗方案、開展實驗這一系列過程加深對本課程所學知識點的理解。

3.近年來，材料科學基礎課程組教師的學生評教分數保持在較高水平，特別是課程負責人在多次學生評教中排在全院第一名，并于2010年被評為武漢工程大學“教學名師”稱號，課程組其他教師在學生教學評分中也位于學院前列，材料科學基礎課程的教學受到學生的普遍贊揚。

4.材料科學基礎是材料學、材料科學與工程專業(yè)的考研課程，考研成績也可以反映出本課程的教學效果。近兩年材料科學與工程學院考研率一直位于學校前列，穩(wěn)定在30%以上，而且考上國內重點大學的考研率保持在10%以上。

參考文獻：

[1]宋曉嵐.《無機材料科學基礎》課程建設與教學改革探討[J].理工高教研究，2004，23（2）.

[2]張聯(lián)盟，黃學輝，宋曉嵐.材料科學基礎[M].武漢：武漢工業(yè)大學出版社，2004.

[3]張聯(lián)盟.材料科學與工程專業(yè)教學改革研究與實踐[M].武漢：武漢理工大學出版社，2003.

第8篇：材料科學范文

關鍵詞：裝飾藝術；精神藝術形式

中圖分類號：J525 文獻標識碼：A

文章編號：1005-5312（2012）21-0184-01

一、裝飾藝術的發(fā)展現狀及影響因素

（一）裝飾藝術發(fā)展

裝飾藝術的起源與人類文明的發(fā)展是一致的。在考古中發(fā)現的北京周口店人的遺址，出現的骨器、礫石，不僅帶有色彩的區(qū)分，同時在礫石中穿孔，專家推測即為猿人作為裝飾之用。追溯至今，現代裝飾開始接受國外科技的影響，從單純工藝美術范疇轉變?yōu)榕c高技術材料結合，出現了多種多樣的表現形式，如塑料材料、人造纖維等技術的使用。

（二）材料科學與裝飾藝術發(fā)展的關系

裝飾藝術的實用性與附屬性決定了裝飾藝術與材料具有不可分割的關系。這個特點也有別于其他學科的單一限制因素。遠古時期，社會的不發(fā)達決定了生產力的有限，所以在裝飾材料上只能以打制石器、天然材料為主，用材單一。伴隨著人類文明的進步，科技開始與藝術結合。中國國家大劇院頂棚的設計，采用了鈦金屬作為頂層飾材，解決了防腐，防變形等設計要求，是我國裝飾材料技術的重要進步。因此可見，科學材料制約了裝飾藝術的發(fā)展，我們應努力研究新材料，向符合可持續(xù)發(fā)展、和時代進步的方向前進。

二、裝飾材料的發(fā)展現狀及對裝飾藝術的影響

傳統(tǒng)的裝飾藝術材料與同時代科技發(fā)展水平是一致的。如陶器、青銅器、蠟染、剪紙的使用等?，F代的裝飾藝術則強調簡約、個性的表達，重視回歸自然材料，以可持續(xù)發(fā)展為原則，注重環(huán)保性、安全性和節(jié)能性裝飾材料的開發(fā)和使用。

（一）新型裝飾材料的發(fā)展以及在裝飾上的應用

隨著材料科學日新月異的發(fā)展，裝飾材料也是應用于人類生活的各方面之中。建筑裝飾材料的品種很多，本文以室內裝飾材料為例，介紹了新型裝飾材料的實際運用。

在室內設計上，裝飾材料以實用、經濟和環(huán)保為主。分為頂層裝飾材料，墻面裝飾材料和地面裝飾材料。頂面的裝飾材料，通常有輕質板吊頂、玻璃吊頂、金屬板吊頂等形式；2003年歐共體研究中心公布的科研成果——智能涂料，具備了預防和抵制空氣污染的作用，具有重要的環(huán)保意義；新型的內墻面裝飾材料也層出不窮，如模具墻畫、鏡面墻貼、生態(tài)木墻板等，豐富了裝飾手法。最新的地面裝飾材料如軟石地板的發(fā)明，由高分子材料合成，具備可回收等環(huán)保綠色屬性，成為了大眾矚目的新型裝飾材料。除此之外，人造水晶作為裝飾材料環(huán)保、美觀，因此得到室內設計行業(yè)的廣泛使用。

（二）室內裝飾材料的化學污染及防治

我們一方面要看到科技材料的進步為裝飾藝術提供的優(yōu)勢，同時也要看到裝飾材料造成的污染問題。從室內裝飾材料分析，室內裝飾的油漆類材料和石材污染是主要污染源。油漆類材料，如墻面涂料、人造板材等幾乎都含有甲醛和苯類成分，天然石材中也具有放射性危害，這類化學物質是較高毒性的物質。因此在防治中要通過研發(fā)最新科技材料，逐步取代現代裝飾材料中的污染元素，慢慢走向全民綠色。

三、科學性與藝術性的統(tǒng)一

關于科學與藝術是對立與統(tǒng)一的爭論一直存在。一種觀點認為科學與藝術是完全一致的，最終目標都是要揭示真理。另一種觀點則認為藝術與科學是截然對立的，科學的發(fā)展會導致機器和技術的統(tǒng)治。這兩種觀點都是時展形成的片面認識。首先，科技的發(fā)展改變了藝術的面貌，如古希臘時期畢達哥拉斯學派提出的“黃金分割”理論，將數學中的比例運用到藝術中的各方面如繪畫、建筑、音樂等領域。除了將科技材料運用到藝術領域之中，更重要的是讓我們開始以科學的思維方式進行藝術創(chuàng)造，不僅在實用藝術中，純藝術與科技材料也是緊密聯(lián)系著的。同樣，藝術的主體性也影響了科技的發(fā)展，將生硬的流水線作業(yè)變成了具有科技含量的作品。當然，事物的兩面性蘊含了必然存在的局限性，如科技的發(fā)展造成了藝術產品的商業(yè)化，以及科技污染的存在使生態(tài)環(huán)境遭受到破壞等。作為藝術系統(tǒng)的重要組成部分，科學技術的地位舉足輕重。

四、總結與展望

裝飾藝術不論是作為傳統(tǒng)的工藝美術，還是獨立的精神藝術形式，材料技術在其中一直占有著很大的比重。隨著電腦設計的普及，裝飾藝術開始通過電腦軟件進行輸出，這是科技與藝術在現代設計中的一個重要的方式革命。材料科學的發(fā)展需要一個由弱到強的過程。從室內設計角度而言，裝飾材料的運用貫穿在全部設計過程之中，隨著可持續(xù)發(fā)展理念的普及，我們可以看見在材料領域的綠色之風襲來。因此我們要以藝術與科學的統(tǒng)一性為主旨，創(chuàng)造符合生態(tài)發(fā)展的裝飾材料為裝飾藝術的發(fā)展提供更廣闊的空間。

第9篇：材料科學范文

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