科學(xué)與工程實(shí)踐

1、材料科學(xué)與工程淺談作者：數(shù)理學(xué)院陳銀川20091326018指導(dǎo)教師：趙立龍性教學(xué)，突出個(gè)性特點(diǎn)。為此。從選擇教材著手，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化基礎(chǔ)教學(xué)，著重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法、創(chuàng)新能力以及運(yùn)用基礎(chǔ)理論解決實(shí)際問題的能力。目前，“材料科學(xué)基礎(chǔ)”教材體系可分為兩大類。第一類沿襲“金屬學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容，增加了少量無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料和復(fù)合材料等內(nèi)容，往往側(cè)重金屬材料。這類教材基本上適合以金屬材料為主導(dǎo)的材料科學(xué)與工程專業(yè)的教學(xué)。第二類

2、教材則是在增加非金屬材料、高分子材料、復(fù)合材料等新材料內(nèi)容的同時(shí)，對(duì)該課程的所有內(nèi)容進(jìn)行了全新的組合，將它們有機(jī)地融入整個(gè)教材體系中，形成新的包含各種類型材料的教學(xué)體系。由于低年級(jí)本科學(xué)生的專業(yè)知識(shí)有限，這類教材在教學(xué)中要突出構(gòu)建整個(gè)教學(xué)內(nèi)容的邏輯性和條理性，避免學(xué)生掌握了各材料的個(gè)性，卻忽視了各材料的共性，從而使整個(gè)課程陷入一個(gè)“材料學(xué)概論”的泥潭。為達(dá)到突出共性教學(xué)的目的，搭建一個(gè)合理材料科學(xué)與工程的知識(shí)平臺(tái)，根據(jù)整個(gè)學(xué)科的培養(yǎng)方案

3、和教學(xué)計(jì)劃，我們選擇上海交通大學(xué)出版社出版的面向21世紀(jì)新教材《材料科學(xué)基礎(chǔ)》作為教材，從教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，該教材最顯著的特點(diǎn)是著重于基本概念和基礎(chǔ)理論，便于在教學(xué)中掌握深度和廣度。根據(jù)本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求和培養(yǎng)方案的特點(diǎn)，在確立教材內(nèi)容、體系與后續(xù)課程的相互關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)上，在保持課程自身體系的完整性的條件下，兼顧到不同材料的特點(diǎn)及知識(shí)體系與要素課程內(nèi)各個(gè)環(huán)節(jié)之間的邏輯關(guān)系，對(duì)該教材的內(nèi)容進(jìn)行了“揚(yáng)棄”，將課程教學(xué)內(nèi)容分為三大模塊：1材料的結(jié)

4、構(gòu)。①微觀結(jié)構(gòu)：原子的排列方式、高分子鏈結(jié)構(gòu)；②結(jié)構(gòu)的完整性：晶體學(xué)基礎(chǔ)、金屬的晶體結(jié)構(gòu)、合金、離子晶體結(jié)構(gòu)規(guī)則、共價(jià)晶體結(jié)構(gòu)、聚合物的晶態(tài)結(jié)構(gòu)；③結(jié)構(gòu)的不完整性：晶體缺陷、表面和界面、非晶態(tài)、亞穩(wěn)態(tài)、準(zhǔn)晶態(tài)。2固體中原子及分子的運(yùn)動(dòng)。①擴(kuò)散：菲克第一、第二定律、擴(kuò)散的熱力學(xué)分析、擴(kuò)散原子理論、影響因素；②高分子的分子運(yùn)動(dòng)：分子鏈的運(yùn)動(dòng)及其柔順性、分子的運(yùn)動(dòng)方式及影響因素。3材料的組織結(jié)構(gòu)變化。①材料的形變和再結(jié)晶：?jiǎn)尉Ш投嗑w的塑性變

5、形、回復(fù)和再結(jié)晶；②相圖。單元系相圖：凝固、形核和晶體長(zhǎng)大；二元系相圖：勻晶、共晶和包晶相圖、混溶間隙、相圖分析；三元系相圖：相圖基礎(chǔ)、三元?jiǎng)蚓Ш凸簿鄨D。三、教學(xué)內(nèi)容組織方式與目的本課程教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)是“三多一少”，即敘述性的原理、規(guī)律多，需要記憶的概念、定義多，課程內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)多。理論計(jì)算少。因該課程內(nèi)容枯燥、抽象，學(xué)生感到難學(xué)。具體表現(xiàn)在：不能很好地將數(shù)學(xué)理論應(yīng)用到材料科學(xué)的基礎(chǔ)課程、無(wú)法判定從而掌握教學(xué)內(nèi)容中的重點(diǎn)、不能將所學(xué)的知

6、識(shí)點(diǎn)和實(shí)際的材料聯(lián)系起來(lái)。所以，我們?cè)诮虒W(xué)內(nèi)容的組織上做了一些探索：1突破傳統(tǒng)的“一本教科書”的局限性。本課程的教學(xué)內(nèi)容在嚴(yán)格按照教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃授課的同時(shí)，綜合多種中文教材、英文教材等，力圖做到知識(shí)面完整、講授描述通俗易懂。如針對(duì)本專業(yè)每年都有數(shù)目不等的海外學(xué)生的特點(diǎn)，在教學(xué)提倡采用臺(tái)灣曉園出版社出版的《材料科學(xué)與工程》作為補(bǔ)充性教材，提升外招學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)的認(rèn)同感和認(rèn)知度。2探索課堂教學(xué)，有所為，有所不為。課堂講重點(diǎn)、難點(diǎn)，講思路