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材料科学科研课题(合集7篇)

时间:2023-08-06 10:45:49
材料科学科研课题

材料科学科研课题第1篇

【关键词】材料化学;实验教学;科研课题;教学改革

中国分类号:H191

在理工科专业中,材料化学专业属于应用型专业,其实验课教学极为重要。在目前的材料化学实验教学中,存在实验内容单一、实验设备欠缺、实验人员固定,学生的实验兴趣与主动性不足等问题。[1]而在现代科学技术高速发达的今天,不仅要求材料化学专业的学生掌握化学理论知识、材料基础知识,更要求学生具备仪器操作能力、实验能力、创新能力,需要学生具备创作性地将材料基础知识、化学理论知识转化为科学技术的能力。为培养符合社会需求的化学人才,与科研课题相结合的材料化学实验教学模式成为主要途径,这种实验教学模式有助于培养学生的实验激情、激发学生的科研潜能,培养高素质的应用型化学人才。

一、实验教学模式的可行性

在我国的一些高校中,与科研课题相结合的材料化学实验模式已逐步开展,这种实验教学模式在高校中的开展需要高校科研项目、学生实验条件、教师科研水平等的支持。而在目前的高校科研中,一些教育型高校的科研质量、所获的科研经费、教师水科研水平、实验条件等还不能大规模的开展科研实验教学。[2]因此,高校应根据学生的基础、学校的具体实验条件,安排适当的课题、学时,有计划、有步骤的开展与科研课题相结合的实验教学。此外,教育部对教学型高校的科研申报应大力支持,帮助高校开展一些省市级科研项目,提高学校的科研水平,使与科研相结合的材料化学实验教学模式的开展成为可能。

二、实验教学模式的实施

(一)、选择合理的科研实验内容、模式

首先,教师应根据学生的研究性学习的方法、特征,收集符合教学的相关资料,以此选择可供实验教学的科研课题。在此基础上,教师应依据具有明确针对性、体现科学性、具有一定创新性、适当难易度的标准进行课题选择,并对所实验的课题内容进行确定,对实验指导进行撰写修订。其次,在实验教学中,教师应根据学院的要求,对实验模式进行确定,可先进行小规模、短学时的课程。对于课时的安排,应综合考虑实验难易度、经费等因素,合理调整科研项目内容,使实验符合课程需求,符合学生需求,可对一个科研项目进行分解,合理调整,取其中的一个内容进行实验,也可将几个基础性的材料化学实验整合为一节实验课等。这样既可使学生在有限的课时内完成实验,也使学生接触到完整的材料化学知识、科研实验知识等。

(二)、教师的合理的指导

在与科研课题相结合的材料化学实验教学中,教师的指导极为关键,它是实验得以开展的基础,是学生实验学习、进行的依据。教师应有计划、有目的的组织学生进行交流、讨论,收集整理有用的实验材料、结果,为科研课题实验的开展提供依据。在学生实验的过程中,教师应及时、认真观察实验,对学生出现的问题进行及时指导,确保学生实验的可进行性,使学生能在规定的时间内完成实验,提高学生实验兴趣与热情。在实验完成后,教师应及时将实验结果、讨论写入实验报告,并安排学生课后完成实验报考,教师对学生的实验报考进行检查、评价,给予合理意见,更正实验问题等,加强学生对实验的认识,提高学生的实验能力。[3]

(三)、引导学生主动学习,积极合作

在传统的材料化学教学中,"灌输式"的教学模式使学生的学习主动性降低,不利于学生实验能力的培养。在与科研相结合的材料化学实验教学中,教师应改变教学模式,以"探究式"的教学方式进行教学,使课堂生动、活泼,激发学生的学习兴趣,实验热情,引导学生主动思考,提高学生的思考能力、动手能力。同时,教师应围绕科研课题,引导学生自主发现问题,并对学生进行分组,确保每小组独立完成任务,每小组的学生通过收集资料、分析信息,解决问题,不仅提高学生的动手能力、解决问题的能力,也培养了学生的合作意识、提高学生的合作能力,为以后的科研实验打下基础。

(四)、加强校外实习基地的建设

开展与科研课题相结合的材料化学实验教学,实验基地的建设尤为重要。高校充分利用多种渠道,加强与企业单位的合作联系,加强校外实验、实习基地的建设,以此增强学生的实验实习时间,提高学生的实践能力。一些高校可在一些化学材料相关企业实习基地,满足学生的实习需求,此外,学生应选择合适的科研项目,鼓励支持学生在所实习的基地进行科研实验,教师并定期的到实习基地,结合实习基地的实验条件、具体情况,给予学生科学的指导,确保科研课题的顺利完成。同时,教学可采用企业、学校双导师制联合的方式,学校、企业各派一名导师到实习基地指导。[4]由于学校、企业所排的导师的侧重点不同,对学生的指导也不同,可使学生的材料化学理论知识、实际实验能力都得到提高。

三、结束语

在高校的材料化学教学中,与科研课题相结合的材料化学实验教学模式的开展需要根据学校的实验条件、科研经费状况、师资水平等因素,合理科学地选择科研课题、实验内容、实验课时等,以此确保实验进行的可行性。在实验教学中,教师应选择合适的科研实验内容、模式,给予学生适度的实验指导等,使学生准确掌握实验知识,提高实验能力。同时,高校应加强对实验基地的建设,提高学校的科研实力,为社会培养更多更优秀的具有实践、创新能力的高素质化学人才。

参考文献

[1]田俐,刘胜利,申少华,肖秋国,曾云龙,刘俊成.教学与科研互动培养创新型应用人才--材料化学专业实验教学新模式探讨[J].当代教育理论与实践,2011,07:70-72

[2]田俐,申少华,刘清泉,张欣,张馨.材料化学实验与科研课题结合的教学模式[J].实验科学与技术,2011,06:131-133

材料科学科研课题第2篇

博士后的论文上了《科学》杂志

浙江科学界有个好消息,浙江大学材料科学与工程学系新结构材料国际研究中心蒋建中课题组关于金属玻璃的最新研究成果,登上了6月17日美国《Science》(科学)杂志。这篇名为《Long-range topological order in metallic glass》(金属玻璃的长程拓扑序)的论文,第一作者是浙大材料系新结构材料国际研究中心曾桥石博士后。

比金属强度更高、更耐腐蚀

金属玻璃做的手机外壳永葆光亮容颜,它做的高尔夫球杆,能把球送到更远的地方,它还能被轻易地塑造成造型精巧的微小器件!

金属玻璃的得名,来自其金属元素的构成,以及内部的原子又像玻璃一样无序排列。这种外柔内刚的合金材料,是近几十年来材料科学领域的“新贵”。上世纪60年代,美国加州理工大学的Duwez教授第一次在实验室制备出这种新型材料。金属玻璃具有比金属强度更高(目前世界上强度最高的金属材料就是金属玻璃)、更耐腐蚀、更耐磨的优良性能,还有很高的弹性极限。

金属玻璃首饰是顶级奢侈品

目前能见到金属玻璃踪影的,多在航天、军工等高端行业。比如,金属玻璃的穿透能力非常强悍,常被用在坦克的穿甲弹上。

不过,别以为金属玻璃只和这些阳刚行当搭边,如果这种材料能普及开来,女性朋友一定会惊喜万分!因为,金属玻璃是首饰的最佳制作材料,比起金银等材料的首饰,金属玻璃做成的物件更加光亮、耐磨,不会留下划痕,能够永葆光鲜!当然,限于金属玻璃的生产成本,现在的金属玻璃首饰、手表,都是顶级奢侈品。

本论文的第一作者曾桥石说,如果金属玻璃的生产成本大大降低,那么将来手机的外壳、手表的材料等等日常用品,都会使用这种高强度、防辐射、耐磨损的无敌材料。“说是无敌,一点都不夸张,从材料的性能推测,我们有理由大胆想象,金属玻璃将带来一场材料革命,金属玻璃将可以替代目前人类所使用的所有金属材料!”

《科学》:将在科学界产生广泛影响

1995年,凝聚态物理奠基人、诺贝尔奖获得者P.W. Anderson就曾在《Science》杂志上说:“有关对无序玻璃态认识的问题,是目前凝聚态物理最重要也是最困难的问题之一。”这句话,被曾桥石打印出来贴在实验室里。

曾桥石说,从前对于金属玻璃的结构认识太少,导致在制造材料的过程中基本凭经验摸索,进展相对缓慢。近些年来,由于计算机模拟和各种先进同步辐射X射线技术的应用,帮助科研人员在实验室里有了进一步的发现。

“这一次,我们揭示了金属玻璃中可以存在长程拓扑有序,改变了我们对玻璃结构的传统理解和认识,而且为玻璃结构的研究,提供了一个全新的思路。”曾桥石介绍说,实验采用天然材料中最硬的金刚石,在实验室里对头发丝大小的一块金属玻璃样品进行“挤压”,因为受力面积小,压强可以达到25万个大气压,然后再在电子显微镜下观察它的原子排列。

材料科学科研课题第3篇

尊敬的各位领导、同仁:

大家好!

今天,我和大家交流的话题是《以教育科研引领学校管理特色》。

一、管理特色的确立

(一)背景

XX年以前,洼子店中学只有9个教学班,学生不足400人。教学条件简陋,师资力量薄弱。主要表现为师资结构不合理,严重缺科;教师教育教学观念落后,教学水平更是参差不齐;课堂沉闷,效率低下。布局调整合校后,优秀学苗仍然流失严重。如XX年暑假招生,本镇前100名只留下3人。教学条件、师资力量、学苗素质严重制约着学校的课堂教学质量。

(二)确立

面对残酷的办学现实,如何改善教学条件,提升师资水平,提高教学质量,已经成为学校迫在眉睫的重要课题。我校领导班子反复酝酿,充分论证,明确提出了科研兴校的战略方针—— “以教育科研引领学校管理特色”。决定通过发展信息技术教育来改善教学条件,并与集体备课相结合,提高教师专业水平,构建有效课堂,以此来达到吸引学生、留住学生、发展学生的目的。

二、管理特色的研究

(一)、明确目标,规范管理

学校制订了《教育科研发展规划》,建立了教科研管理制度和教科研成果奖励机制,明确了教科研工作的重点和主要策略、措施。确立了教育科研中心课题《加强现代信息技术教育,推动教师专业发展》和《集体备课管理评价策略研究》,并加强对各级各类课题的规划和整合,形成了一个以中心课题为统率,由分部主课题和教师子课题组成的课题群,使教科研工作规范化、系统化。承担的河北省电教馆“十一五”规划课题《初中数学与信息技术的整合研究》和承德市“十一五”规划课题《集体备课管理评价策略研究》,带动了中心课题研究向纵深发展。课题研究过程中多次请教研室和电教站领导进行专业指导,学校的教科研氛围日益浓厚,取得了较好的成绩。

(二)、发展信息技术教育,引领教师专业发展

1、加强信息技术装备建设,实现教学手段现代化

自XX年开始,学校千方百计筹措资金,先后投入127余万元,购置了较为先进的信息技术设备。现已装备语音教室1个、多媒体网络教室1个、多功能演播厅1个、学生计算机教室3个。共有台式电脑130台,笔记本电脑50台,移动多媒体2台,电子白板2块。专任教师实现了人手一机,24个教学班全部装备了多媒体,实现了“班班通”。建立了完善的校园网,网点覆盖每间教学、办公用房。并装备了分布校园各个角落多达30个音区的广播设备系统。在加强硬件建设的同时,学校不断提高教学资源建设水平,我校享有农村中小学远程教育资源和河北省远程教育资源,并先后投入20万余元,购买了足够的电子课程资源和大批教学软件,并建立了学校教学资源库。

技术装备的不断投入和更新,全面改善了教学条件,满足了日常教学需要,更为教育科研工作的开展奠定了良好基础。

2、强化信息技术培训,促进教师专业成长

我校注重强化教师群体的信息技术培训,努力建设一支与现代教育技术同步发展的教师队伍。XX年,作为一所农村学校的教师,懂信息技术者寥寥无几。学校就邀请电教站领导和老师,利用寒暑假多次从教育教学观念引导,从使用技术进行指导。同时,我校强化教师树立网上学习的观念,并通过专题讨论、现场观摩、案例分析、课件制作和各种竞赛活动,使教师在相互交流中提高,在实践探索中成长。目前,我校教师都能自制课件,都能熟练使用、乐于使用多媒体进行课堂教学。教师运用现代教育技术的能力、信息技术与学科教学整合的能力、网络教研能力都得到了提高,使教师向现代化、信息化、科研型转化。今年开学,我校所有专任教师又开通了教育博客空间,以此作为专业化发展平台。

(三)、加强集体备课研究,促进有效课堂构建

几年来,我校在教研室的指导下一直致力于《集体备课管理评价策略研究》,走研究、实践实践、反思反思、再研究的科研之路,促进了有效课堂的构建。

1、建立了科学的集体备课制度。

我校在实践中不断完善集体备课制度,使集体备课日趋科学、合理,主要包括《集体备课实施方法和步骤》、《教学设计编写要求和评价标准》、《集体备课研讨制度》、《集体备课反思交流制度》、《集体备课检查督导制度》、《集体备课奖惩制度》、《集体备课管理评价制度》。

材料科学科研课题第4篇

[关键词]医学科研档案管理

医学科研档案是指在医学科研中形成、具有保存价值的文字、图表、声像等各种形式载体并经过立卷归档的文件材料,是医学科研活动的真实记录,是一项重要的信息资源,是医学科研单位的宝贵财富。用科学发展观指导医学科研档案管理,对于充分发挥医学科研档案在医学科研创新中的作用,对提高医学科研水平具有重要的意义。

1医学科研档案的特殊性

医科院科研档案是在实施科研过程中的真实记录,它真实记录了一项研究课题从选题、设计、实施(实验)、鉴定、报奖到成果转化的全过程,而这个过程都要经历一个时间长(如我院的DNA检测、雷公藤等科研项目,历经多年研究)、内容多、范围广的过程;虽然一般的课题都是按专业来进行的,但由于大量的新科技不断应用于医科院科研领域,使得一项科研课题的完成可能是多学科的综合与多部门的协作,这就决定了科研具有连续性强、周期长、专业性强、综合性强、协助多的特点,这一特点必然使得其档案具有形成分散、周期长、成套性强、载体形式多样且数量大等特征。

2医学科研档案质量存在的问题

医学科研档案形成的分散性特征决定其收集困难,多数科研课题从立项到完成周期较长,文件材料在分期分阶段中零星产生。一些课题由若干人或两个以上单位组成课题组,他们可能来自不同的专业、不同的部门(单位),在各自的岗位分散从事着共同的任务,零星产生着文件材料。由于时间长、人员分散,加上有的科研人员在科研档案管理方法和意识上较为欠缺,没有保管科研材料的有效办法和良好习惯,易造成档案材料的遗失,从而导致档案材料收集的不齐全。在课题研究实验阶段,容易发生实验记录、实验报告、计算材料、关键核心文件质量参差不齐的现象,容易发生没有详细的科研背景交代材料和实验记录不完整、不系统,有的对实验目的、结果、步骤、方法等记述不清楚或残缺不全,有的没有按要求进行涂改、修正,随意性大,缺乏统一的记录和规格标准。

医学科研档案专业性强、综合性强的特点,决定了课题文件材料无法用一个简单的范围去框套,对归档范围的确定不尽明确详细、不便操作,从而影响科研档案的准确性、系统性。

部分科研人员过分强调保密的需要,不愿上交全部文件材料,从而使一些关键技术、核心技术的文件材料无从收集;此外,科研项目鉴定、报奖材料与档案归档材料要求的不一致,即科研鉴定、报奖只需来源性材料、鉴定性材料,而一项课题从立项到结束这一过程所产生的凡属于科研档案归档范围的均要归档,也是造成核心部分技术资料缺乏的原因。

3提高医学科研档案管理质量的对策

3.1采取定期收集和随时收集相结合的方法强化管理

针对科研课题文件材料产生分散的特点,强化科研档案工作收集是有效的管理方法。如采取提前介入和全程跟踪等措施,在课题开始时即建立档案跟踪袋,规定统一的记录用纸等,要求课题组严格按照要求做好记录、收集、归档工作,并定期检查,全程跟踪;建立课题负责人立卷归档责任制、申报建档审批制及归档保证金制度,即明确课题负责人为立卷归档第一责任人,在科研课题完成鉴定之前,如果没有归档证明,则不予验收、不予鉴定。通过以上措施,让科研档案的收集归档成为科研活动的一部分,成为科研人员的自觉行动,从而从根本上确保科研档案材料的收集齐全。

很多科研课题由来自不同部门的人在各自的岗位来进行,如不及时将散存于个人手中的实验材料进行收集,很容易遭到自然或人为的毁坏,导致科研材料破损甚至丢失,不利于科研档案的收集。因此,课题开始时,档案管理部门应会同科研管理部门及课题负责人,根据该课题的研究特点,对其各个阶段所应形成的各类科技文件材料进行详细划分,明确收集的要求、时间、份数,并在课题组指定一名资料专管员,负责收集、整理科研各阶段所应形成的各类科技文件材料,在每一阶段完成时,将该阶段所产生的科技文档进行收集整理。

除了定期收集归档外,还可以采取随时收集的方法。如立项文件、学术论文、查新材料、验收鉴定等与科研项目有关的其他材料都可随时收集。

3.2 明确该课题的具体归档范围

针对科研课题文件产生的专业性特点,及科研课题文件产生的情况,全面确定归档范围。档案部门要根据国家档案局等部门关于科研档案归档范围的规定,结合本单位科研人员从事的专业和研究方向,广泛征询有关部门和人员的意见,区分专业制定归档范围,特别是要把不易归档的关键技术、核心技术的文件材料列入归档范围。在每个课题开题之前,会同有关人员明确该课题的具体归档范围。

科研课题文件材料归档缺少关键及核心技术材料,很大一部分属“人为”障碍因素,针对这一“人为”原因,要提高科研人员的档案意识,不断强化科研人员对科研材料的积累归档行为,让其明确科研材料归档是科研人员的职责和义务,建立健全对科研人员的监督约束机制。一是要建立科研考核机制,用目标责任书加以督促。要把科研课题文件材料的归档纳入科研人员年度考核,并签订责任状,年终由档案部门进行考核评分。二是把好课题研究参与人员的归档情况的审查。调动人员所经手的课题如果已结题,必须整理归档,如果课题尚未结束,本人必须做好材料移交工作。

3.3 实行科研工作和建档工作同步管理

一份高质量的科研档案不是单纯的材料堆积,而应能准确、系统、完整地反映出科学技术研究活动的相关过程和具体成果。在遵循医疗科技档案管理原则的基础上,应从立项指导、中期检查、参与验收、审核鉴定四个方面对科研活动进行全程跟踪管理。科研档案工作是科研管理工作的重要组成部分,是科研活动的重要环节,必须纳入研究机构的科研计划、规划、管理制度和有关人员职责范围之中,与计划管理、成果管理等工作紧密结合,实行科研工作和建档工作同步管理。即下达计划任务与提出归档要求同步;检查计划进度与检查科研文件材料形成情况同步;验收、评审科技成果与验收、评审科研档案同步;申报科技成果与档案部门出具科研课题归档情况的证明材料同步。

参考文献:

材料科学科研课题第5篇

【关键词】土木工程材料理论课教学;科研项目

“土木工程材料”是土木工程专业必修的一门重要基础课程,在土木工程专业人才培养方案中占有重要地位,在后续的各门专业课的学习中都将会涉及“土木工程材料”的内容。笔者在教学过程中发现,土木工程材料课程的特点主要体现在材料品种多样、内容繁多、各类材料自成体系。而工科学生往往习惯于逻辑运算和理论推导,空间想象力和数学思维能力较强,但不太善于叙述、分析、论证、归纳和总结,因而学生在学习土木工程材料课程时常常感到枯燥乏味。而理论课,是一种在实际操作前学习的课程,文字叙述多,容易使学生觉得这门科目说教味浓,学生往往觉得课程无趣从而失去学习的兴趣。同时,由于材料科学飞速发展,新技术、新材料层出不穷,大多数土木工程材料课本都以传统的旧材料为主,即使是有改版的教材也只是略微修改内容,并没有及时添加新兴材料以及先进工艺技术,使课程内容落后,不能给予学生最前沿的土木工程材料知识,阻碍学生进一步思考。

一直以来,运用科研来提升教学质量是当今教学的一个重要举措。把科研项目引入理论课教学,对现有土木工程材料传统教学模式进行改革与创新,探索科研实践、课堂教学与工程能力培养的有机结合,从而丰富教学内容、调动学生学习兴趣以及培养学生的科研能力,为学生进一步学习土木工程专业基础课及创新能力培养奠定良好基础。

一、将科研项目引入理论课教学,丰富教学内容

土木工程材料理论课教学内容基本上是书本上的内容,学生认真看书就能明白的东西,传统老师上课一般是照着书本念,而书本常是很多年前就已经编辑好的内容,就算改版也只是略微更改一些内容,很少加入新的科研成果,缺乏科研含量。因此,导致学生常常对土木工程材料理论课提不起兴趣,也很容易学完就忘记,印象不深刻。同时,缺乏最新科研信息也不能给学生在学术上以更多的启迪,激发不起学生学习的积极性和主动性、直接影响了教育教学的效果。

“土木工程材料”课程主要讲述工程材料的性质、用途、生产和使用方法等,教学内容只局限于教材,学生积极性也受到了限制,如果在教学中,将土木工程材料的最新科研成果融入到平时的课堂教学中,及时对教学内容扩充,丰富教学内容,不仅可以拓宽学生知识广度,也可以加深学生对各种材料性质性能的印象。例如在讲建筑材料时,可以向同学们介绍当今国内与国外建筑节能材料的运用,可以运用于哪些方面,结合实例,给学生介绍先进的建筑节能材料研究成果,让同学们对本课程的学习目的和意义有更进一步的理解,给予学生最前沿的指导,丰富课堂内容,加深同学们对课堂内容的记忆。

二、将科研项目引入理论课教学,调动学生学习兴趣

土木工程材料课程内容又很多,涉及的材料多达几十种,每种材料的性能又千差万别,为完成教学任务,大多数教师的教学方法主要以“满堂灌”的方式为主,未能留出足够的时间和精力来引导学生独立思考、发现问题并相互讨论。灌输方法一直是理论课教学的主要方法,但是传统的灌输教学方法很被动,学生往往是被灌输知识,而不是主动的去掌握知识,教学效果很不理想。随着大学生创新思维的变化、学习方式和接受新知识的能力的变化,传统的土木工程材料教学方式也应将以往的灌输方法进行变化,充分利用现在学生对新兴事物的好奇心及探索精神,将科研项目引入理论课教学。

实践证明,高水平的教学需要高水平的科研作支撑,高水平的科研也需要高水平的教学实现其价值,人才的培养离不开教学和科研的相互渗透。将科研项目引入理论课教学,学生不但要学习书本上的内容,还要按要求完成一定的科研小任务,变被动听课为主动参与课堂,有利于调动同学的激情与热情,积极探索未知知识,锻炼一定的思维能力和科研能力。老师在上理论课时,可以将自己的项目带着学生一起完成,或者提出一个适合本科教学的项目,将班级分成小组进行讨论、查阅文献或动手做实验,让学生向同学们介绍自己参与科研项目的心得与成果,以此活跃课堂气氛,激发学生学习的热情与兴趣,积极主动的参与到课堂并在讨论与交流的过程中使学生相互进步。

三、将科研项目引入理论课教学,培养学生科研能力

把科学研究引入教学过程,有目的、有计划地使学生掌握和具备一些基本的科研能力,使学生能逐渐熟悉和掌握解决实际问题的基本科学方法,结合教学开展科研。但是,学生参与科研项目必须与学生的知识水平和能力相匹配,所布置的科研实验不能使学生感到难度较大无从入手,这样的教学效果也难以达到预定教学计划的目的,授课教师在课外花更多精力进行指导,并提供试验的场所和实验条件,使学生从中受益。

学生在上课时,不但要搞懂书本的内容,更重要的是学习研究方法、思维能力以及动手实践能力。教师应教给学生科学研究方法,搜集资料、查阅文献、设计与进行实验的方法,同时,结合课堂教学,给学生介绍科学家的治学精神、治学态度和治学方法,以培养学生热爱科学事业,从事科学研究的理想和决心。

将科研项目引入课堂,使学生接受的知识与先进科研齐步,学生不单只是接受书本的内容,更要注重的是思维方法的学习,学会发现问题、提出问题、分析问题和解决问题。通过对学生进行科学思维的训练,使学生从接受知识逐渐转向探索问题,从而培养学生的创造力与解决实际问题的能力。同时,激发学生对土木工程材料理论课程的学习热情,掌握一定的科研能力,为将来进行科研活动打下基础。

四、结束语

通过理论课教学与科研项目相结合,丰富教学内容,优化教学模式,完善课程体系建设,及时更新补充新型材料教学内容,弥补新技术迅速发展而教材书本滞后的不足;在课堂教学中通过各种科研项目向学生介绍土木工程材料科学技术研究的新进展,使枯燥的理论课教学变得形象生动。将科研项目带入课堂,让学生更好的参与科研活动,使理论联系实际,培养学生的科学思维和创新意识,提高学生解决实际问题的能力。

参考文献:

[1]谢振国.土木工程材料课程课堂教学方法探讨[J].《高等建筑教育》,2009,18(3):78-80.

[2]曾志勇.基于创新能力培养的《土木工程材料》课程教学改革探索[J].台州学院学报,2011,33(3):82-86.

[3]陈昌礼.“以研促教”在土木工程材料课程 教学中的应用[J].高等建筑教育,2015,24(2):64-67.

[4]孙家瑛.将科研活动融入土木工程材料课程教学实践探讨.《教育教学论坛》,2014(46):163-165.

[5]杨俭.理论教学与科研相结合培养学生的实践能力[J].教学研究,2001,24(4):279-281.

作者简介:

材料科学科研课题第6篇

[关键词]土木工程材料;教学模式;科研项目;创新

土木工程学科历来是国家经济建设的支柱产业和支柱学科之一,随着科技的发展及时代的需求,社会对土木工程专业人才也提出了更高的要求,土木工程专业的学生必须具有良好的实践能力及创新能力。《土木工程材料》作为土木工程专业的一门重要专业基础课,具有基础性、实践性强的特点,且与其他公共基础课及专业课紧密衔接,起着承上启下的作用,是学生接触专业知识的桥梁。后续的各门专业课几乎都要涉及“土木工程材料”的内容,在土木工程专业人才培养方案中占有重要地位。笔者在多年的教学中发现土木工程材料种类繁多,从无机到有机,从金属到非金属,各种材料的成分、性质差异很大,各种材料相对独立、联系较少、综合性强、系统性差、跳跃性大,所以学生难以建立概念,易感到枯燥乏味,学习兴趣不高,导致教学难度加大。因此,研究与探索对现有土木工程材料传统教学模式的改革与创新,探索科研实践、课堂教学与工程能力培养有机结合的教学模式,从而为学生进一步学习土木工程专业基础课及创新能力的培养具有重要的意义。

1 土木工程材料课程与科研项目相结合教学模式的必要性

土木工程材料的发展日新月异,新材料、新技术、新工艺、新产品层出不穷,因此,课堂讲授的内容应具有很强的适应性、先进性和适度的超前性。授课教师若掌握各种材料的最新研发动态,并能结合在研科研项目,将其作为教材内容的补充,从而克服教材内容的局限性。在传统的教学模式下,学生对教学内容的工程背景不了解,缺乏基本的感性认识,学生对土木工程材料课程与后续专业课程之间的关系不了解,更不[楚土木工程材料课程对今后所从事的工作的重要性和意义。此外,土木工程材料课程具有教学内容繁多,且各章节内容相对独立,逻辑性不强,叙述性知识多等特点。采用传统的课程教授方法使学生很难分清主次,且学生学习时易感枯燥。笔者除进行日常教学外,还承担了较多的科研工作,研究领域涉及新型绿色胶凝材料及其混凝土、高性能混凝土及其应用、普通混凝土高性能化研究、混凝上掺合料、新型墙体材料、高性能减水剂等,其中很多成果己经应用于工程中,并取得了良好的经济效益。若将科研成果与日常教学相结合,不仅能提高课堂授课效果,使学生知识层次更丰富,还有益于推进现有土木工程材料课程教学模式的改革创新与实践。

2 嵌入科研项目的土木工程材料课程教学改革探究

根据笔者多年的教学经验和上述探索,构建出嵌入科研项目的土木工程材料课程教学模式,如图1所示。

2.1 根据土木工程材料技术的新发展,不断优化课程内容

《土木工程材料》课程具有理论性、实践性和应用性很强,且同时材料科学、新技术、新理论发展很快等特点,因此教师在对课程的授课内容中应重视土木工程材料课程体系结构的基础性、系统性、先进性、技能性和前沿性。在课堂的教学中,教师可将经典的土木工程材料理论与现代材料技术相互结合,这样一方面可以加强经典理论与现代应用技术体系的联系,另一方面可以加深学生对重要基本概念和理论以及新材料应用技术的理解。此外,还可根据课程章节适当引入典型的工程实例,开阔学生的视野。除了结合工程实际案例外,特别注意及时引进新材料和新技术,以及教学团队近年取得的高水平研究成果。经典理论和工程实际案例的引入,有助于提高学生的学习兴趣,能更好地将理论专业知识与实际工程应用结合起来,增强理论联系实际的能力。

2.2 结合科研项目创新改进理论课程的教学方法

以往的填鸭式教学方式往往导致学生学习的内动力不足,学生的兴趣和求知欲望不高,因此如何激发学生的学习兴趣是课程改革必须解决的一个重要课题。为了丰富教学手段,应在教学方法中加以创新,培养和调动学生学习兴趣。把一些已有的科研成果或科研项目引入教学过程中,有目的、有计划地使学生掌握和具备一些基本的科研能力,使学生能逐渐熟悉和掌握解决实际问题的基本科学方法;通过教学培养学生的智能,着力培养思维方法;结合教学开展科研,通过对学生进行科学思维的训练,使学生从接受知识逐渐转向探索问题、解决问题,进而培养学生的创造性和独立工作能力,使学生感觉到基础理论课的重要性,从而激发他们对基础理论课程的学习热情。

2.3 改革与加强实践教学,突出培养创新意识与工程能力

土木工程材料课程的教学目的是让学生能够熟练掌握各种建筑材料的性能、用途、制备和使用方法,以便在设计和施工中合理地选择和正确地使用。因此,如何在土木工程材料课程中培养学生的实践能力和创新能力显得尤为重要。为提高学生的参与度,提高学生的实践能力,学院对实践教学大纲进行了改革, 开设了开放实验,增设设计型、研究型和综合型实验,同时注重理论课与实践环节的有机结合。此外,针对部分学生对教师的科研项目比较感兴趣的情况,结合土木工程材料课程教学的基础理论和方法,指导老师根据其国家基金项目、校级课题等科研项目合理确定本科毕业设计课题,让学生直接参与部分科研工作。整个过程学生通过参与课题研究,锻炼了动手能力,提高了学习能力,协助老师解决与研究项目相关的科学难题,培养学生应用所学知识解决科研问题的能力及创新意识,为学生今后从事科学研究打下基础。

3 结语

针对当前土木工程材料课程教学模式的特点和存在的问题进行分析,提出并构建与科研项目相结合的《土木工程材料》课程教学模式,包括根据土木工程材料技术的新发展,不断优化课程内容;结合科研项目创新改进理论课程的教学方法;改革与加强实践教学等方面。通过这些方面的改革能够极大地激发学生的学习积极性,培养学生的实践能力和创新能力,同时也能提高学生的科研水平和兴趣。这对人才培养和课堂教学质量具有重要的意义。

参考文献

[1] 吴芳.重庆大学“土木工程材料”课程教学改革研究与实践[J].土木建筑教育改革理论与实践,2009.

[2] 徐松芝,刘嘉诚,林晓兰,彭涛.土木工程材料课程教学改革与实践[J].扬州大学学报(高教研究版),2014(s1).

[3] 吴东云.基于创新型人才培养的《土木工程材料》课程教程模式探究[J].河北工程大学学报(社会科学版),2012(29).

[4] 高英力.土木工程材料课程理论与实验共融教学模式的构建[J].高等建筑教育,2010(19).

[5] 李书进,厉见芬.土木工程材料课程实践教学探讨[J].高等建筑教育,2008(17).

材料科学科研课题第7篇

关键词 材料科学前沿 教学目标 课程论文

中图分类号:G71 文献标识码:A

《材料科学前沿》课程是材料科学与工程专业的一门专业课。课程的目标是要求学生了解材料科学研究前沿新动态,新材料的合成与制备方法和技术以及新材料的研发对现代材料市场可能产生的影响。课程主要向学生介绍近几年内材料学科的热门研究方向,介绍新材料的物理化学特征及新材料产业与材料科学前沿之间相互依赖关系与发展规律,学生通过该课程的学习能了解新材料的研究领域及相关的新材料表征技术。通过近几年来对该课程的实践教学,笔者主要阐述学习该课程的重要性,通过实例教学来扩展学生的知识面,从而提高教学质量和教学效果,教学过程中注重培养学生创新意识和能力,探索如何让学生全面了解材料科学前沿领域为目标的课程教学新模式,同时就如何进行课堂讨论和课程论文设计等方面进行了改革,并在教学内容、教学方法、教学手段及考核方式等方面进行了有益的探索和实践。

1以材料研究前沿动态为指引,拓展教学内容

本课程是针对理工科学生开设的,其内容可分为前沿动态和新技术发展两个部分。课程基于ESI数据库中多个研究前沿,根据材料学科的特点,甄选出了2014-2015年排名前10的热点研究前沿和5个新兴研究方向,涉及材料科学及材料结构表征领域。

在前沿动态教学方面,主要学习材料学科前沿动态和国内外最新报道的新材料制备技术和实验研究方法。在新技术发展方面,主要集中在现代高新产业中正在实施产业化的新材料制备技术以及新材料研发过程中采用的先进工艺和方法。这两部分涉及知识范围较广,因此课程教学过程中注重新知识和新理论的系统化,需要不断更新国内外的发展动态,注重先新实验技术的介绍,以知名科学家及其科研团队的最新研究结果来增强教学内容的广度和深度,为培养学生的创新能力提高保障。课程中对于实验原理和设备的教学内容应该与最新设备和最新技术相一致,因此在教学过程中向学生提供如Nature和Science等专业期刊网站的链接,拓宽学生的专业视野。

2引导学生探索材料研发新领域,培养创新思维

当前课程教学面临的主要问题在于学生对新技术和新方法缺乏重视和认可,结果造成教学的低效率。因此在教学过程中,要注重培养学生创新学习的意识,逐步提高学生的学习兴趣,使学生主动在课后有兴趣去网络搜索课堂介绍的新材料和新技术。科学兴趣的培养是学生能够在该课程有所收获的基本前提,所以在教学中必须从科研实例引出技术问题,从技术问题引出科学概念,由科学概念引出解决问题的方法,让学生能够充分理解、思考所学的内容。课程基于材料科学研究前沿的分析为学生提供了独特的视角去洞悉科学研究是如何展开的,揭示了不同研究者因探究科学问题产生的关联性。

课程中关于新技术的介绍一般理解起来比较抽象,在教学中时必须注重从现实生活中的直观现象入手,解释抽象的概念。教学计划总学时主要分为两部分,第一部分内容涉及有材料科学进展和前沿动态;第二部分内容涉及有先进纳米材料、先进能源材料和先进材料制备技术的应用。在实践教学过程中,要从以下三个方面对教学内容进行选择和侧重:

(1)化学与材料科学研究前沿。由于本课程中化学与材料科学研究前沿所涉及的化学概念较多,因此学生必须对材料化学等前驱课程进行回顾。这部分章节侧重于选择钠离子电池电极材料、功能性金属有机骨架化合物、铑催化的碳氢键活化反应、基于石墨烯的光催化、石墨烯量子点的合成与应用等前沿内容。

(2)物理与材料科学研究前沿。由于本课程中物理与材料科学研究前沿所涉及的物理概念较多,因此学生必须对材料物理等前驱课程进行回顾。这部分章节侧重于选择硅烯的生长与特性、碱金属掺杂铁硒超导体、高能量转换效率聚合物太阳能电池、铁基高温超导等前沿内容。

(3)在材料结构表征新技术方面,为了增强学生对材料表征技术课程内容的理解,将AFM、XPS、FESEM、HAADF、STEM、CEPC和SPPC等材料性能现代检测方法与课程内容有机地结合起来。

3立足金属材料专业特色,促进教学改革

该课程主要教学对象是参与金属材料研究课题的学生,根据金属材料专业的特点,课程应当使学生系统了解金属材料研究的概况、最新研究成果和未来发展方向,掌握先进金属材料的主要用途和未来应用发展趋势;通过课堂讲授和课堂讨论,培养学生的材料科学素养、综合素质和综合能力。该课程要充分考虑作为钢铁材料的组织控制专业人才所需要的基本理论知识和所应具有的基本工作能力,所以教学内容必须体现金属材料专业的特色。