材料科学研究范文

1双语教学的含义及教学模式

双语教学是指在学校里使用第二种语言或外语进行各门学科的教学。要求教师在学科教育中交互使用本族与与外语甚至完全使用外语进行教学活动，以满足学习者的工具型学习动机和融合型学习动机[4]。

双语教学的实施有很多种类型，最为常见有三种模式：（1）沉浸式，在学校使用一种与学生母语不同的语言进行教学；（2）保持式，学生进入学校时以其母语进行教学，然后逐渐地使用第二种语言进行部分学科的教学；（3）过渡式，学生进入学校以后部分或者全部使用其母语进行教学，然后逐步转变为只使用第二种语言进行教学[5]。

2双语教学存在的问题

2.1学生外语水平较低，难以真正掌握专业知识，限制双语教学的实施和推广。长期以来，传统的教学方法和考试、考核制度使大多数学生学习英语的目的只为应付考试、升学、过四六级，很少为培养阅读和交流能力而学，导致大多数学生学习英语的兴趣逐渐下降。同时，由于生活环境、文化等差异，学生缺乏相应的英语思维能力，在客观上阻碍了双语教学的发展[6]。

2.2师资水平制约了双语教学的开展。在目前双语教学实施过程中，同时具备专业素质与外语能力的教师十分缺乏。一些有经验的教师虽然具有广博的专业知识，但外语水平可能较差；而一些年轻教师虽然有一定的外语功底，却又缺乏教学经验和深厚的理论基础，因此，真正符合双语教学要求的师资十分有限。

2.3教材的选择问题。对于专业课的双语教学，必须考虑教师的教学负担和学生的接受能力，阅读英文原版对于刚接触专业英语的学生来说，会面临既不懂英文又也不懂专业的困境，且由于教学理念不同，也将增加教师的教学负担，因而在教材的选择上，应该酌情考虑。

2.4没有建立相应的评价措施。从各高校的情况来看，一般从事双语教学的教师基本都是本学科骨干教师，他们的业务水平和英语水平为同行中的佼佼者。然而他们的教学水平如何评估，却成为一个问题。缺乏专业的教学评估，就无法有针对性的对教学进行改革，因此，需要建立符合双语教学规律和特点的评价机制[7]。

3材料科学双语教学实践

针对双语教学存在的问题，以及我校材料学科双语教学改革的需要，我院教师采取以下措施来进行双语教学改革，促进双语教学的顺利进行。

3.1合理选择教材

由于本科生正在进行专业知识的全面学习，对专业知识的深度了解不够，且接触英文资料的机会较少。因此，在对教材进行筛选时，选择便于学生学习的双语教材，而非全英文教材，同时首选行业资深学者所著作的书籍，因而对专业知识的覆盖度较全面。我校材料学科选择的教材是华中科技大学张军教授主编的《材料专业英语译写教程》。该教材涵盖专业术语、常见词汇短语、短句翻译、长句分析、段落解析、科技论文赏析以及科技论文写作练习。由浅到深，由易到难，逐级深入式教学模式让学生先适应后接受双语教学。

3.2以英语水平高的教授开设材料学双语教学课程

在我校的材料专业，开设双语教学课程的教师都具有国外留学经历，并且都是本校教授。他们在国外经历过系统的专业能力培训，也亲自感受过国外的教学理念和人文环境。在专业水平上，是本学科教师行列中的权威，而其英语水平，亦是同行中的佼佼者。因此，由他们开设专业课程的双语教学，专业知识的传授和精准的英文表达都能较好的进行。

3.3建立互动式的课堂

3.3.1授课方式

采用多媒体教学，信息量大，重点和难点更容易突出。教师根据教学大纲，将授课内容编入PowerPoint（PPT）内，在课堂上进行有序的、逐渐深入式的教学。

3.3.2课堂互动

督促学生开口和动手，让学生对专业英语有直观理解能力。将专业词汇编入短句中，以课堂小测验的形式，要求学生随堂口头翻译；或让学生走上讲台，以板书的形式进行翻译，教师从旁指导。

3.3.3课后习作

对于刚开始接触专业英语的学生，熟知专业术语是基石，而看懂科技论文和学会写作是最终目的。因此，在每次课后都必须布置一定内容的课后练习，由简入繁，从记忆单词到习作，使学生逐步掌握看科技论文的要领和写作技巧。

3.4建立教学效果评估体系

3.4.1开放式教学效果评估

我校开设网络教学平台，教师可以将课堂录像、课程PPT、学生作业等上传到网络平台，该平台对学生和教师开放。本院的材料学双语教学改革中，教师对课堂实况进行录像，以便课后对教师和学生的表现进行研究，并针对存在的问题，及时进行更正。教学录像可供全校教师观摩，在必要时，可以向专家提供教学资源，由专家鉴定，并提出修改意见。

3.4.2考试

考试是一种带有强制性的学习环节，教师通过考试来检测学生对专业英语的掌握和运用情况。考试采用闭卷形式，其内容来自于书本和科技论文，但并非课堂讲授内容，考察学生对专业的了解和专业英语的灵活运用能力。专业词汇是必须要求掌握的知识，因此全部为汉译英，要求学生能够书写出专业词汇。长短句是写作的另一个关键，学生必须掌握分析句子的技巧和习作能力；命题作文灵活多样，其内容一般包括日常内容和专业内容，考察学生对日常用语和专业英语的掌握程度。

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一、金属间化合物材料的概述和应用

金属间化合物是指以金属元素或类金属元素为主组成的二元或多元系合金中出现的中间相。金属间化合物主要指金属与金属间，金属与类金属之间按一定剂量比所形成的化合物，金属间化合物有的已是或将是重要的新型功能材料和结构材料。金属间化合物的历史由来已久，金属间化合物的研究已经成为材料科学研究的热点之一。人们发现许多金属间化合物的强度并不是随温度的升高而单调地下降，相反是先升高后降低。因为这一特性，掀起了新一轮金属间化合物的研究热潮，使金属间化合物具备了成为新型高温结构材料的基础。现在已研究出许多方法和措施，用来改善和提高金属间化合物的塑性，为将金属间化合物材料开发成为有实用价值的结构材料打下基础。金属间化合物是航空材料和高温结构材料领域内具有重要应用价值的新材料。金属间化合物强度高，抗氧化性能好和抗硫化腐蚀性能优良，优于不锈钢和钴基，镍基合金等传统的高温合金，而且具有较高的韧性，因此金属间化合物被公认为是航空材料和高温结构材料领域内具有重要应用价值的新材料。金属间化合物材料作为近20年内才发展起来的新材料，相对于传统金属材料具有特殊的优点和规律，广泛用于制备金属间化合物基复合材料。金属间化合物相对于金属材料为脆性材料，相对于其他材料则具有一定的韧性，并且具有相当高的塑性。某些金属间化合物还具有反常的强度-温度关系，在一定的温度范围内，强度随着温度的升高而升高，这对高温结构材料的开发和应用给予很大的希望。此外许多金属间化合物材料具有良好的抗氧化性能，耐腐蚀性能和耐磨损性能，如Ni-Al金属间化合物和Fe-Al金属间化合物材料。因此采用金属间化合物和其他材料相复合制备复合材料可以提高金属间化合物材料的力学性能。

金属间化合物具有一系列的优异性能是最具有吸引力的新一代高温结构材料和表面涂层材料。金属间化合物的种类非常多，近年来国内外主要研究集中于Ni-Al金属间化合物，Ti-Al金属间化合物，Fe-Al金属间化合物等含Al金属间化合物的研究。目前金属间化合物材料已经研究和开发的较为广泛。许多金属间化合物材料已经用于铸造，锻压和高温熔炼等。金属间化合物材料具有高温强度好，高温抗蠕变性能强，抗腐蚀性能好，抗氧化性能好等优点，且在一定的温度范围内金属间化合物的屈服强度随着温度的升高而升高。但是金属间化合物材料作为使用的结构材料，还存在硬度低，断裂韧性差以及高温强度低等缺点。将金属间化合物与其他材料进行复合制备金属间化合物基复合材料，以制备出兼具有二者优点的复合材料是当前的重要研究和发展方向。金属间化合物材料具有较高的加工硬化率和较特殊的高温性能，因而被认为是下一代高温结构材料和高温耐磨损材料之一，特别是在改善金属间化合物材料的塑性后，更是受到了广泛的重视和研究。为了进一步提高金属间化合物材料的综合性能，很多研究工作者在金属间化合物材料中加入强化相制备金属间化合物复合材料，即形成金属间化合物基复合材料。可以向金属间化合物中加入碳化物硬质相制备耐磨损的金属间化合物基复合材料。金属间化合物材料具有许多优秀的性能而被广泛的应用到工程领域中。

二、金属间化合物在材料科学与工程专业教学实践中的研究和应用

金属间化合物材料由于具有许多优异的性能而被广泛的应用在工程领域中，所以应该在材料科学与工程专业的课堂教学和实践教学中增加一些金属间化合物的知识和内容。金属间化合物材料主要包括Al系金属间化合物材料，主要有Fe-Al金属间化合物，Ni-Al金属间化合物，Ti-Al金属间化合物等，还有其他的如Cu-Al合金，Cu-Zn合金以及Ni-Ti合金体系等金属间化合物材料。由于一般常用的金属间化合物是由两种金属元素形成的化合物并具有典型的二元相图，所以可以通过认识和了解金属间化合物学习和掌握二元相图的知识内容。此外金属间化合物材料的制备工艺方法也有很多，主要有金属熔炼法，高温自蔓延反应合成法，机械合金化法，反应烧结法，粉末冶金工艺等多种方法。其中反应熔炼法是将不同种金属元素放到熔炼炉中进行熔化形成金属合金熔体使其均匀混合并冷却形成金属间化合物材料。高温自蔓延反应合成方法是通过反应放出大量的热量维持反应继续进行最终形成所需要的金属合金材料。机械合金化工艺过程是利用高能球磨机把两种纯金属粉末放入球磨罐中并加入适量的添加剂进行球磨，粉末的制备由机械合金化过程完成，块体的制备则由烧结过程实现，机械合金化工艺是一种固态反应的过程。机械合金化技术是近年来发展起来的一种材料制备方法，机械合金化工艺通过对粉末反复的破碎，焊合来达到合金化的目的，由于合金化过程中引入大量的应变，缺陷以及纳米级的微结构，机械合金化制备的材料具有一些与传统方法制备材料不同的特性。通过机械合金化工艺就可以制备出金属间化合物粉末。粉末冶金技术是制备金属间化合物材料比较常用的一种方法。以单质或合金粉末为原料，一般是先用塑性加工的方法把粉末制备成所需要的复合材料制件，然后在烧结同时实现了制件的成型。反应烧结法是将不同种金属元素粉末通过热压烧结工艺或者常压烧结工艺形成金属间化合物块体材料。金属间化合物材料的制备通常采用粉末冶金工艺进行制备。

由于金属间化合物材料原料成本较低，制备工艺不复杂，所以对于金属间化合物材料的制备和性能的研究工作可以引入到材料科学与工程专业的实验教学工作中。可以在实验教学的课程中增加金属间化合物材料的制备和性能的研究内容，例如通过反应熔炼法，机械合金化方法和粉末冶金法等制备金属间化合物材料，并对金属间化合物材料的结构和性能进行研究。通过以上实验教学过程可以锻炼学生的实践能力和分析能力，还可以加深学生对材料科学与工程专业知识内容的认识和了解。在上述实验方法中，其中机械合金化工艺是比较实用并且能够在实验室里进行的。机械合金化工艺是将两种不同的金属粉末混合并经过高能球磨过程制成金属间化合物粉末，并通过烧结过程制备金属间化合物块材。机械合金化工艺可以在实验室里进行，可以安排学生通过机械合金化工艺制备金属间化合物材料。此外在本科学生的专业课程设计和毕业设计期间也可以安排学生进行金属间化合物材料的制备和性能的研究工作。通过对金属间化合物材料的制备和性能的研究工作，使得学生充分的认识和了解金属间化合物材料的性能特点，并加深学生对所学习的材料科学与工程专业课程知识内容的认识和了解，使得学生对材料科学与工程专业的课程内容有一定的掌握和熟悉，并通过实验教学过程提高了学生的实践能力和分析问题解决问题的能力，扩展了学生的知识面。所以本文作者认为应该在材料科学与工程专业的实践教学过程中增加一些关于金属间化合物材料的实验课程，并以金属间化合物材料的制备和性能的研究内容作为实验教学课程，这将有助于提高学生的实践能力并扩展了学生的知识面，这为本科学生以后学习材料科学与工程专业的知识内容打下坚实的实验基础。

三、金属间化合物材料未来的研究方向和发展趋势

材料科学研究范文篇3

关键词：材料科学与工程；人才培养；应用型

作者简介：王玉梅（1975-），女，山西芮城人，陕西理工学院材料科学与工程学院，讲师；张永宏（1967-），男，陕西白水人，陕西理工学院材料科学与工程学院，副教授。（陕西汉中723003）

基金项目：本文系2013年陕西理工学院校级教学改革研究项目（项目编号：XJG1343）的研究成果。

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1007-0079（2014）08-0040-02

21世纪世界各国科技、经济、国力的竞争，归根结底是人才的竞争。[1]在一定程度上，国家综合实力的竞争越来越依赖新材料技术的研究成果，这就对我们培养的材料类专业人才的能力和素质提出了很高的要求。在人才培养上面临两大方面的问题：“培养什么样的人”和“怎么样培养”，即人才培养模式问题。[2]

一、找准定位，明确人才培养目标

陕西理工学院（以下简称“我校”）地处陕西南部，是一所省属地方本科高校，办学指导思想中的人才培养目标是“培养下得去、留得住、干得好、具有创新精神和实践能力的高级应用型人才”。再结合教育部专业目录中对材料科学与工程专业的人才培养要求，确定我校材料科学与工程专业的专业定位和人才培养目标为：采取宽口径、厚基础、重应用的模式，立足当地、面向陕西、辐射全国，培养能适应国民经济发展，具备材料科学与工程专业领域的基础知识和基本技能，具有扎实的人文社会科学和自然科学基础知识，具有较强实践能力、自我获取知识能力、社会交往能力和组织管理能力，具有创新精神，能在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能测试等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、技术改造及经营管理等工作的高级应用型人才。高级应用型人才侧重于培养改造客观世界的工程师，其主要从事将科学原理及学科体系知识转化为设计方案或设计图纸并将设计方案与图纸转化为产品的工作。[3]

二、确定人才培养模式

所谓“人才培养模式”，是指在一定的教育思想和教育理论指导下，为实现人才培养目标围绕目标组织起来的比较稳定的教育活动的结构样式和运行方式。[4]人才培养模式的要素包括：专业设置模式、课程体系设置、培养途径及知识发展方式、教学运行机制、教学组织形式以及淘汰模式。应用型材料与科学工程专业人才培养模式的研究在国内已经开始，我们可以借鉴盐城工学院的成果，他们在2011年建立了“3+1”面向宽口径应用型材料科学与工程专业人才培养方案。

根据我校实际情况，我们建立了有别于盐城工学院的“2.5+1.5”宽口径应用型材料科学与工程专业人才培养方案：前2.5学年以理论教学为主、实践教学为辅，主要开设通识教育课程、工程技术基础类课程、学科主干课程、[5]部分专业选修课程、金工实习、电工电子实习及认识实习，后1.5年以实践教学为主、理论教学为辅，主要开设计算机绘图实训、课程设计、生产实习、专业实训、专业方向课程及毕业设计。使学生通过前2.5年的学习，具备较为厚实的基础理论知识和必要的人文社会科学知识，提高综合素养，为未来的可持续发展奠定基础。后1.5年的学习，一方面通过专业方向课的学习让学生学有所专，另一方面通过实践性教学环节，培养学生的工程实践能力。

三、制定培养计划

我校材料科学与工程专业在2013年9月迎来第一批学生，因此在培养计划的制定上，大量借鉴兄弟院校的作法。课题组成员一方面利用网络资源对国内开设材料科学与工程专业的一些高校进行广泛的调查研究，另外还有选择到一些办学条件、办学模式和我校相似或稍比我校优越的高等学校进行实地考察和调查研究，最后对所获得的各种资料、信息进行分析和研究，再结合本校特色及实际情况制定出了一套既满足社会发展、学科建设和学生个性发展要求，又符合我校办学定位的材料科学与工程专业培养计划。

1.培养目标

本专业培养能适应国民经济发展，具备材料科学与工程专业领域的基础知识和基本技能，具有扎实的人文社会科学和自然科学基础知识，具有较强实践能力、自我获取知识能力、社会交往能力和组织管理能力，具有创新精神，能在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能测试等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、技术改造及经营管理等方面工作的高级应用型人才。鉴于本专业是第一次制定专业培养方案，第一届招生人数也少，因此稳妥考虑，本专业在本次培养方案中只设置一个专业方向：无机非金属方向，但是在专业基础训练方面要实行宽口径训练，不针对无机非金属一个方向，以适应人才培养的发展趋势。

2.培养要求

本专业学生通过材料科学与工程基础理论和相关知识的学习，通过材料的制备、结构分析和性能测试技能方面的基本训练，应掌握材料的成分、制备方法与其组织结构和性能之间关系的基本规律，掌握材料设计、制备与工艺控制的基本方法，从而具有开展材料科学与工程基础理论研究、材料设计、材料性能优化、新材料开发和材料生产管理的知识和能力。可大概概括为如下六点：掌握从事材料科学与工程工作所需的数学、物理和化学等自然科学基础理论知识，掌握本专业所需的制图、机械、电工电子技术和计算机应用等基本知识和技能，掌握一定程度的人文、社会科学知识和经济管理知识，比较熟练地掌握一门外语并具有外语综合应用能力；掌握扎实的材料科学与工程基础知识，掌握本专业领域常规的材料制备、材料性能检测与结构分析技术；具有运用适当的材料科学与工程理论和实验方法来分析并解决材料生产中的实际问题的能力，具有从事科学研究的初步能力；了解新材料、新工艺、新设备和先进的材料制备与加工方法，了解本专业的发展现状和趋势；具有有效的沟通和交流能力，熟悉所属行业的方针、政策和法规；具备良好的职业道德，能自觉承担对职业、社会和环境的责任。

3.培养环节

创新型人才不仅要系统地掌握材料科学的基本理论与技术，具备材料化学相关的基本知识和基本技能，能在材料科学与工程及与其相关的领域从事工作，还要重视学生思想政治工作和学生全面素质培养的结合。[6]因此我们的培养环节包括了课堂教学和课堂外实践性教学环节，课堂教学为公共基础课+专业基础课+专业课，课堂外实践性教学环节为基本环节+专业环节+专业拓展环节。通过课堂教学在让学生学习人文社科、自然科学基本知识，学科专业基本、核心以及扩展知识的基础上，在掌握专业所需基本理论与技术、了解专业发展现状和发展趋势的同时，能够树立正确的世界观和人生观，掌握科学的思维方法，具有一定的人文和社科学知识。通过课堂外实践性教学环节让学生：一是具有综合运用所学专业知识和技能发现、分析进而解决生产实际中的常规问题、甚至综合技术问题的能力；二是具有一定的人际交往能力和团队合作能力；三是具有一定的创新意识且具备良好的职业道德，能自觉承担对职业和社会的责任和义务。

四、结束语

在本课题组的通力合作下，我校材料科学与工程专业的人才培养方案已然完成，在今后四年的具体实施下，我们将不断探讨和研究，为下一次能够制定出很好地服务于学生的、更合理的人才培养方案而努力。

参考文献：

[1]张晓燕，梁益龙，李远会，等.材料科学与工程专业的实践教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2008，27（11）：98-100.

[2]唐国宁，张厚安.面向未来的课程体系与改革[J].湘潭师范学院学报（社会科学版），2007，29（6）：183-184.

[3]吴其胜，张长森，邓育新，等.面向宽口径应用型材料科学与工程专业人才培养模式的研究与实践[J].化工高等教育，2010，（3）：15-20.

[4]刘国钦，伍维根，彭建伯，等.高校应用型人才培养的理论与实践[M].北京：人民出版社，2007：25-150.