材料物理专业范文

材料物理专业范文（精选12篇）

材料物理专业 第1篇

材料物理专业是“研究各种材料特别是各种先进结构材料、新型功能材料物理基础、微观结构以及与性能之间关系的基本规律, 为各种高新技术材料发展提供科学依据的应用基础学科, 是理工融合的学科”[1,2]。材料物理是物理学与材料科学的一个交叉学科, 主要通过各种物理技术和效应, 实现材料的合成、制备、加工与应用。主要研究范围包括材料的合成、结构、性质与应用;新型材料的设计以及材料的计算机模拟等[3]。材料物理将理科的知识传授与工科的工程能力培养相结合, 使传统材料工艺学与以现代物理学为基础的材料科学相融合, 具有“亦工亦理, 理工相融”的特点。

二、材料物理化学在材料物理专业中的作用和地位

材料物理化学是贵州大学材料物理专业本科生的学位必修课程, 这门课程是从物理化学的角度研究材料科学与工程的基础理论问题, 从基础的具有共性的原理及方法来论述各种材料的组成与结构、制备与合成、性能与应用的相互关系。该门课程的教学目的在于提高学生的专业知识水平, 培养学生科学的思维方式和独立的创新能力, 以及综合运用基础理论来解决实际问题的能力。材料物理化学是材料物理专业非常重要的专业基础课, 它以高等数学、大学化学、大学物理等理论基础课程为基础。高等数学是学习物理化学的重要手段和工具, 物理化学只有通过数学语言的表达才能成其为真正的科学。认识到大学物理和物理化学中热力学内容的衔接, 了解大学物理中原子结构知识的介绍, 协调好与大学化学中原子结构部分内容的关系, 突出重点, 避免重复, 讲清难点, 是材料物理化学教学中值得注意和认真对待的问题[4]。材料物理化学同时也是材料物理专业的后续专业课程 (材料腐蚀与防护等) 的基础课程。材料腐蚀与防护课程中的金属与合金的高温氧化的热力学部分, 就要运用材料物理化学中诸多热力学基本知识, 如△G-T平衡图和克拉佩龙方程等。材料物理化学如同一座桥梁, 将材料物理专业的前期基础课与后续专业课联接起来, 以完善专业知识的系统与连贯性。同时, 材料物理化学作为一门重要的专业基础课, 是许多高等院校研究生入学考试的必考科目。材料物理化学与材料科学与工程各专业相关的生产生活联系紧密。新材料的设计、合成以及产物性能的提高与可控自由基聚合反应中所用的新型催化剂和引发剂息息相关。在材料表面改性过程中, 界面效应是起理论指导作用的。电化学在材料领域应用广泛, 例如:熔盐电解法制取金属铝、多种稀土金属及其合金, 金属在使用过程中的腐蚀及防护等, 新型的化学传感器、燃料电池、锂离子电池的研究和生成都要用到电化学理论。而对于发展迅速的前沿材料纳米材料, 如何制备具有规定尺寸和组成的纳米颗粒、测量其性质、了解它们的特殊性质与颗粒尺寸的关系等很大程度上依赖于科学测量手段和化学化工技术, 这也离不开材料物理化学基本原理的指导。

三、材料物理化学的教学难点

根据在以往的教学过程中的观察与经验, 材料物理化学是一门老师难教、学生难学的课程。这首先是因为材料物理化学课程与数学物理联系密切、抽象概念多、数理推导多、公式繁杂等特点。许多学生见到大段连篇的公式推导就会产生畏难心理, 丧失学好该课程的信心, 然后就逐渐厌学甚至放弃学习。再加上该门课程对于材料物理专业的学生来说, 课时相对较少, 要在有限的学时中掌握较多的内容, 使得以往的教学出现点到为止, 认识学习不够深入的现象[5]。该门课程的授课对象是大学二年级上学期的学生, 处于这个时期的学生学习兴趣和学习热情处于整个大学的全盛时期, 求知欲强, 精力充沛。面对这样的学生, 如何有效地利用他们的求知欲, 激发起学习该课程的兴趣, 并针对他们的缺点, 制定行之有效的方法及对策, 使其通过该门课程的学习, 培养起运用物理化学的方法进行科学研究和解决实际问题的能力, 是值得我们教学工作者值得思考并认真对待的问题。

四、材料物理化学的教学改革

针对上述问题, 为提高材料物理化学的教学质量, 激发学生的学习兴趣, 培养学生能力, 我们对材料物理化学课程教学进行了多方面的改革。

1. 教学内容上的改革。

(1) 教学内容与材料物理专业特色相结合。针对材料物理专业“亦工亦理, 理工相融”的特点, 材料物理化学的教学思想与内容安排也要做到理工相融。既要把重点放在物理化学的基础理论、基础知识、基础技能的教育上, 比如要对基本概念有比较深的理解, 对重要公式能够熟练掌握, 对课程作业有严格的要求等, 以加强学生对理论知识的认识和理解[6]。同时, 教师也要认识到工程教育是材料物理专业学生培养中不可缺少的重要组成部分, 要彻底改变传统物理化学教学模式下工程教育处于从属地位的状况。我们既要强调物理化学学科的理论性和科学性, 又要从工程需求的实际出发进行考虑, 不能重科学轻技术、重理论轻实践, 不能从理论到理论, 而应注重相关结论的物理意义、适用范围, 注重科学理论与工程问题的结合。 (2) 教学内容与科研实践相结合。材料物理化学课程应积极倡导科研与教学资源共享, 以科研促进教学, 适时地将最前沿的科研成果渗透到教材、教学和实验中。将科研课题和教学相结合, 实现科研对教学的带动作用。如能实现教学和科研的互动, 这将为本科生完成毕业论文, 继续读研深造奠定坚实的基础, 并能大大提高学生分析问题解决问题的能力、实验操作能力以及计算机软件的使用能力。同时将教学与教师的科研实践相结合, 还有利于调动学生学习和进行实验操作的积极性及兴趣, 启发学生的思维, 激发其探索精神。例如, 可将材料物理系教师的科研课题“稀土氧化物纳米颗粒的制备”与相关化学热力学和界面现象的知识相结合来进行教学, 将教师课题“激光熔覆制备生物陶瓷材料”与相关的热力学知识相结合, 如反应吉布斯自由能的计算及其作为反应判据的应用, 等等。还可以鼓励感兴趣的学生参与到教师的科研实验中来, 学以致用, 加强知识点理解的同时, 拓宽视野, 锻炼科研及动手能力。

2. 教学方法上的改革。

(1) 传统与先进教学手段相结合。传统的教学手段板书由于其单调、枯燥的特点已不能完全适应目前的教学要求, 而多媒体辅助教学手段是图、文、像、色集于一体的现代化教学手段, 它的应用使原本量大、抽象、复杂、枯燥无味的理论知识, 通过形象、生动、直观的形式表现出来, 调动了学生的积极性和学习兴趣, 便于学生对知识的理解和掌握。同时, 也为教师节省了大量板书绘图的时间, 加快了授课进度也增大了教学信息量[7]。比如相平衡与界面现象这两章, 利用多媒体手段能将各种相图、亚稳状态及润湿现象能内容形象直观地表现出来, 配上动画效果, 更便于学生的认识与理解。但是在整个教学过程当中, 多媒体也不是放之四海而皆准的教学手段, 在一些公式的推导演示以及课后习题的讲解过程中, 配以一定的板书, 将会起到解释充分、循循善诱的教学效果, 使学生有充足的时间理解消化相关重点及难点。总之, 不同形式的教学方法、教学手段须依据教学内容、学生能力、教学需求等灵活应用, 才可较好处理有限的理论学时与教学内容多、传授知识与培养能力、主体与主导之间的关系, 有效地提高学生学习兴趣、自学能力、综合素质, 取得良好的教学效果。 (2) 教师指导与学生自主学习相结合。传统的材料物理化学的教学模式是填鸭式教学, 老师讲, 学生听, 老师主动教, 学生被动学, 这样的教学模式使学生的主观能动性得不到体现和发挥, 因而造成事倍功半的教学效果。师者, 传道、授业、解惑也。教师除了完成传道授业的任务外, 也要试图将学生的学习潜能激发出来, 对此, 我们采用了以下方法: (1) 在教学中采用重点难点教师讲授、简单章节学生自主学习的方法。学生自主学习之后, 采用课堂提问的方式以检验学生自主学习的学习成果。前面我们讲到学习材料物理化学的大二学生, 具有较强的学习兴趣和能力, 我们采用自主学习的方法将其能力激发出来, 使学生的学习变被动为主动, 从而收到事半功倍的教学效果。 (2) 采用模拟教学方式, 进行角色互换, 促使学生主动学习的同时, 培养体恤他人、尊重他人的人文品质。对于某些难度较低易于理解的章节, 比如新相生成与亚稳状态, 可以让学生提前准备, 然后走上讲台, 与教师互换角色, 完成自主学习的同时, 更亲身体会教师备课、授课的整个过程, 从中体会不易, 进而达到互换立场、尊重他人劳动成果的品质培养效果。 (3) 课堂练习和作业讲解时, 可采用分组讨论的形式, 以培养合作交流、互助学习的精神。在教学过程中除了教书, 我们更注重育人。学生完成学业进入社会以后必将经历团队合作的过程, 我们通过分组讨论和学习的形式, 将教学与育人相结合, 以培养学生适应社会所必需的互助与合作交流能力。 (3) 短期教学与长期辅导相结合。贵州大学材料物理专业的材料物理化学的教学只有80个学时, 大二上的一个学期就能完成相关内容的教学。但该门课程是一些学校材料类专业考研的必考科目, 为了帮助学生在完成必修的学分之后还能更深入地学习该门课程, 我们还为已经完成该门课程学习的学生提供长期的辅导, 给学生提供答疑解惑的帮助, 以助其完成进一步的深造和学习。

随着高等教育改革的不断改革和深化, 社会对新时代大学生的需求, 以及材料科学与技术的发展带来的知识信息量的快速膨胀, 要求学生具备更加牢固的知识基础, 更加灵活地运用知识的能力。在材料物理化学课程的教学改革过程中, 我们体会到, 只有不断地思考与改革, 总结出一套顺应社会和学科发展的教学方法, 才能提高教学质量, 培养学生的综合能力, 提高学生的逻辑推理能力以及分析问题和解决问题的能力, 增强学生的创新精神和实践精神, 从而适应新世纪科技进步与科学发展的需要。

摘要：结合材料物理专业的专业特色及材料物理化学课程的特点与定位, 以及社会发展及高等工程教育对材料物理专业人才培养的要求, 对材料物理化学课程进行了教学内容及教学方法的改革, 取得了良好效果。

关键词：材料物理专业,材料物理化学,教学改革

参考文献

[1]朱晓勇, 等.构建工科院校特色的材料物理专业课程体系[J].合肥工业大学学报:社会科学版, 2011, (2) .

[2]刘宏玉, 王媛媛.材料物理专业的特色方向研究[J].新课程研究, 2011, (10) :12-14.

[3]熊礼威, 汪建华, 王传新, 等.新形势下材料物理专业教学改革探讨[J].课程教育研究, 2013, (6) :170-171.

[4]傅敏, 等.物理化学在基础化学课程体系中的龙头作用[J].重庆工商大学学报:自然科学版, 2004, 6 (21) :633-635.

材料物理专业见习报告 第2篇

听到“专业见习”这四个字，人们首先会想到的是大家一起到别人的公司里面去参观。的确，我们也是这样。在王老师和代老师的带领下，我们参观了几个公司，也见识到了不少。虽然我们只实习了三天，参观的只有三个公司，但这些已让我感触很深。

我们去见习的第一个公司是郑州赛英科干细胞技术有限公司，据介绍，他们公司主要以生产一些生物化学药品为主，以满足一些用户的要求。在那里，我们学到了一些有关分离净化的知识。里面的负责人也为我们讲解了一些看似普通的仪器的不平凡的用途，还让我们看到了他们成功和失败的作品。在见习的过程中，我们看到了他们的工作人员的认真负责的态度，从他们那里，我们学到了一些基本的知识和实验过程中的注意事项等。也让我懂得了一些基本的道理，不管你将来干什么，首先你需要做的是要有一个认真负责的工作态度，在学好基本知识的基础上，你只有认真对待某一件事，你才能努力把它做好。总之，虽然大家都感觉这个公司和我们的专业没什么关系，但我认为我们的感悟是相通的。在那里，我们也的确领悟到了不少。

我们去的第二个公司是郑州千百视光电科技有限公司，我感觉这与电子专业的关系比较大。它是位于郑州高新技术产业开发区国家大学科技园，拥有2000多平方米的标准厂房，是一家集LED显示屏、LED照明产品的研发、生产、销售、工程安装及售后服务为一体的高科技产业。他们的产品包括各种规格的室外LED显示屏和LED照明产品，并提供LED显示屏租赁服务。

我们主要看了一下LED显示屏，他们的工作人员也给我们介绍了一些关于LED显示屏的相关知识，包括它们的构成、组装及运用。从他们口中，我们了解到LED显示屏主要包括：室内全彩、室内表贴三拼一全彩、室内表贴三合一全彩、室内单双色、室外单双色、半户外单双色、条屏系列、灯饰屏、舞台背景屏、GPRS/GSM无线传输信息屏、连载、气象、移动、交通、野外场合、弧形LED显示屏等。它们给我们展示了一些它们的产品以及他们产品的运用，我们也看到了那些辉煌的场面，如千百视安装于河南省人民会堂的两套高清全彩屏幕，配备了遥控液压升降系统，只需轻按遥控器，屏幕的高度便可以根据需要调整高低，这两套系统为每年河南省两会的召开提供了圆满服务；安装在少林室塔沟武术学校最大练功场的室外全彩显示屏成为这所驰名中外的少林功夫学校新的形象标识和对外宣传的窗口；2010年8月24日，千百视的两套室内全彩显示屏为中日韩三国青少年运动会开幕式提供了完美服务。这是千百视的产品第一次走进重要的国际交流场合，标志着千百视的产品技术水平已得到了市场的高度认可；千百视的显示产品还走进了河南省电视台第八演播厅，为南阳电视台、漯河有线电视台、焦作温县电视台等无数场大型文艺会场活动提供服务，也曾为信阳的茶文化艺术节的开幕式提供了方便„

在他们公司，我们了解了一些关于电子方面的东西，虽然看起来跟材料没太大的关系，但我相信将来一定有用得着的地方。从那些工作人员的话中，我明白了学好专业知识的重要性。以前，我们总是不把学习当回事，总觉得学这些东西没啥用，全是理论，现在将来也不一定能用得到，总想着大学只要不挂科，能拿到学位证就可以了。而现在，我感觉到到我们现在所学的东西在将来一定会有某个东西将它们联系起来，只是暂时我们还没碰到而已。

见习的最后一个公司就是河南四方达超硬材料股份有限公司，也是见习这两

天里让我感触最深得一个公司，可能是专业对口的关系吧！他们的公司始创于1997年，是专业生产聚金刚石（简称PCD）及相关制品的高新技术企业公司以提供优质的PCD材料，充分满足客户个性化的需求为宗旨，依托强大的研发实力，以产品品质卓越，性能稳定，性价比最优和完善的服务享誉海内外，是中国乃至世界为数不多的生产线齐全，产品达到国际水平的PVD制造厂。它们的产品不仅畅销国内，还出口到欧洲、美洲、非洲、东南亚等四十多个国家和地区。据介绍，他们的PCD系列采用先进的高温超高压工艺精制而成，采用触媒金属做结合剂，精选优质金刚石，使金刚石颗粒间产生充分键结合，在PCD内形成金刚石骨架，从而使其具有天然金刚石的硬度、导热性与耐磨性；同时金刚石颗粒随机排列，无方向性，所以强度大大优于天然金刚石，是天然钻石及硬度合金的理想替代工具材料。

在那里，他们的工作人员给我们展示了他们的作品，让我们大开了眼界，他们的做工竟是那样的精细；我们参观了一下他们的车间和工厂，也了解了一下那些机器的用途。在参观了四方达超硬材料有限公司后我感触很深，以前我认为在大学里还是多学点东西比较好，不管学得怎么样，了解一下也行。而现在，我感觉在大学里多学点东西的却很重要，然而，更重要的是一定要一门学的比较精，以后可以靠它吃饭。有时候我真的很佩服那些人，居然能把金刚石做的那样细致，那样精美。

这次的见习时间很短，实际上也就只有两个半天，但在这两个班天里，我所学到的东西却是我上大学这两年里最重要的，是无法从课本上学到的。这次见习让我对我以前的错误认识得到了正确的纠正，我会给自己的人生进行重新定位，找一个全新的、正确的目标，作为我前进的动力。

对这次的见习，我主要的感想有四个，第一个是要主动学习，平时没事的时候要多去图书馆看一些对自己身心健康能起到一定帮助的书，也可以上网看一些比较感兴趣的视频来充实一下自己。总之，在大学里，一定要多学点东西，不要没事时总是睡觉或是抱个电脑玩游戏、看电影；也不要想应付考试一样去学习，那样没什么效果。第二个是不管做什么事都要有积极进取、认真负责的态度，这个很重要，不管是现在还是将来，不管是学习还是工作，不管你是自己单独做一件事还是和别人合作，如果你没有一个积极进取、认真负责的工作态度，你将永远是一个失败者，就算你一时成功了，那也只能是你运气好而已。第三个是要充分发挥自己的优势，利用自己的特长，努力把一门学精，说不定以后你就得靠它吃饭。无聊的时候多为自己想想，想想自己的优势，想想自己的特长，给自己定一个长远的目标，等没事的时候，多找一些和自己兴趣相关的东西学习一下，可以上上网查一些资料，可以去图书馆看看类似的书籍，也可以和老师同学们交流交流，多听一些别人的意见和建议。最后一个就是人际关系要处理好，我觉得我就属于那种比较内向的人，平时不怎么爱说话，更不敢和不认识的人交流，我觉得这对我以后的发展很不利。所以以后在这方面我一定要特别注意。在处理好人际关系的同时，我也要特别注意一下为人处世，我感觉在这方面我做的也不够好，关键时候我总想不起来别人，以后一定要特别注意。

在这次见习中，我认识到自己在很多方面都存在着严重的问题，在学习上，我总是马马虎虎，从来都是为应付考试而学习，没有充分发挥自己的特长，也没有特别精通于某一门功课和技术，平时一有时间，不是玩手机就是睡觉，从来都想不起来学习；在处理事情上，我总是以自我为中心，总想不起来别人。在交际方面，我不够大胆，做起事情不够果断等。在以后的学习生活中，我要努力克服

这些缺点，使自己能够全面发展。

材料物理专业 第3篇

关键词：电子材料；工艺学；课程内容；本科教学.

【中图分类号】G642.3

一、前言

电子材料是材料科学与电子科学与技术、半导体材料和新能源材料相融合的交叉边缘学科，其课程体系设计的背景是基于电子和微电子器件、光电子器件以及新能源器件产业的现实功能需求和未来巨大发展潜力[1]。电子材料工艺学与众多的科学技术领域相关联，其中最主要的有应用物理学、化学工程技术、光刻工艺学、电气电子工程学等。除此之外，还涉及到机械工程学、工程热力学等有关的学科，是一门综合性很强的技术学科[2]。

基于目前国内外电子材料应用背景，本学院在拓展本科教学专业方面，逐步开展以传统无机非金属材料专业为基础，建设以电子材料为导向的新型学科。近年来学校的招生和课程改革为电子材料专业方向的的课程设计提供了契机。《电子材料工艺学》作为一门重要的课程之一，通过项目组成员共同努力，相互交流教学经验和授课内容，在教学实践中随时发现课程内容设计中的问题，并通过学生课堂学习、考研、就业方面的信息反馈发现课程类型和内容设施方面的问题，及时加以调整，逐步完善《电子材料工艺学》课程体系，使之更加科学合理。

二、《电子材料工艺学》授课内容设置

在前期工作过程中，已经制定初步的电子材料专业方向本科培养方案，按专业方向制定的培养方案相对于原有的材料物理专业本科培养方案有了大幅度调整。为后期深入学习电子材料的基础理论知识奠定基础。基本结构是在材料学院原材料物理专业课程体系的基本框架下，进一步填充以性能和应用为主的相关知识内容。

通过该课程的学习，使学生掌握电子陶瓷材料的界定和分类，初步掌握典型电子陶瓷的组成、制备工艺、性能，使学生了解电子陶瓷材料的基本知识、控制质量的工艺理论基础与途径，同时了解电子薄膜材料与纳米晶体的应用和相关工艺，为后续课程准备必要的工艺知识，为电子信息材料的配方优化和性能改进打下基础。在新设电子材料专业方向在材料结构和工艺的基础上更加突出材料性能和在器件中的应用，因而增加了半导体、微电子、光电子和能源电子方面的知识内容。

结合本专业传统的无机非金属专业知识，该课程内容作出如下设置：首先侧重于传统电子陶瓷制备及其原理原理，通过本章教学，使学生掌握电子陶瓷基本概念，电子陶瓷材料的主要应用。教学重点在于传统电子陶瓷的的分类及其应用的领域掌握，以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。授课内容主要包括电子陶瓷的概念、原料及其制备方法、粉料的塑化原理等基础内容。其次重点阐述电子陶瓷成型原理部分，主要介绍粉压成型、塑法成型、流法成型及其它成型工艺等，使学生掌握电子陶瓷各种成型方法，电子陶瓷成型的主要应用特点，电子陶瓷材料成型的制备方法。最后，阐述电子陶瓷烧结原理，侧重于综合热分析、能态变化与物质传递过程、粒界形成及移动过程、烧结致密化、固相反应、液相与活化烧结、影响烧结的因素及烧结工艺制定等角度进行讲述；使学生掌握电子陶瓷各种成型方法，掌握电子陶瓷成型的主要应用特点之外，了解陶瓷烧结的原理及机制。

在新型电子材料应用与研究领域重点拓展先进的电子材料制备工艺，如增加电子陶瓷超细粉体制备技术，重点侧重于软化学工艺概述、溶胶凝胶工艺、共沉淀技术、水热工艺及其它工艺；使学生了解纳米电子材料的应用优势，掌握其对应的制备工艺。在电子薄膜应用领域，重点讲解电子薄膜制备工艺，阐述目前电子材料领域关于薄膜材料的先进制备工艺，主要包括溶胶凝胶工艺、激光脉冲沉积工艺、分子束外延工艺及其它工艺；通过该部分内容教学，使学生掌握电子材料中，薄膜材料成型方法，掌握电子薄膜材料的主要应用特点，电子薄膜材料的制备方法。最后结合目前微电子应用领域，薄膜材料在制备加工一些器件的工艺环节，增加半导体制造工艺内容讲解，主要包括光刻工艺、刻蚀技术、离子注入技术；通过本部分内容教学，使学生掌握电子材料中与半导体材料相关的制备工艺，了解半导体材料的主要应用特点，同时掌握该领域的相关制备工艺。

同时，《电子材料工艺学》课程内容除了包括上述内容外，本教学团队拟开展一系列针对该工艺学的一系列课程实验。该实验主要为综合性实验，一方面要求学生通过实验，使学生深入理解电子材料工艺在材料性能中的作用。另一方面，结合目前半导体与微电子应用领域制造工艺，让同学们熟悉电子材料工艺中，光刻环节实验的过程、关键实验参数的控制与调整。《电子材料工艺学》匹配系列环节实验，有助于完善新版电子材料专业方向课程的教学文件，初步建设科学合理的课程体系，通过加强教学实践过程中教学与实验信息的反馈，为科学合理的培养目标电子材料专业方向课程体系奠定基础。

三、结论

基于上述考虑，《电子材料工艺学》课程内容的教学目的是通过对电子信息产业各领域的介绍，让学生认识各类电子材料，初步了解各类电子材料的基本概念，为后期深入学习电子材料的基础理论知识奠定基础。通过该课程学习的学习，使学生掌握电子材料制备工艺，同时了解工艺参数对材料结构和性质的影响。因此同时设立相关工艺实验有助于同学们掌握相关行业背景知识，熟悉材料工艺过程，促进启发性和创造性，无疑会增加学生学习的针对性，提高学习兴趣和动力。

四、致谢：本论文受济南大学教学研究项目（JZC12002）支持。

参考文献：

1.袁桐，电子材料行业“十二五”规划发展建议.新材料产业，2011，（02）：12-19.

材料物理专业 第4篇

2006年, 中国科技创新大会提出:2020年前使我国进入创新型国家行列。因此, 为国家培养大批自主创新型人才成为社会发展的迫切需要。据此, 许多高等院校将人才培养定位为培养高级应用型创新人才, 而高级应用型创新人才的培养不能离开实践教学环节这一教学体系重要组成部分, 实践教学在培养学生实践应用能力、分析和解决问题能力、创新精神等方面具有不可替代的作用。

为适应社会对应用型创新人才需求, 湖南工业大学构建了以“三实一创” (实训、实验、实习、创新) 为核心的专业实践教学新体系。《材料物理实验》课是理学院应用物理学专业材料物理方向一门实践性很强的必修课, 其教学目的是让学生熟悉科研全部过程, 在实验中逐步了解科学研究方法, 课程在培养学生分析问题与解决问题的能力, 提升学生科学思维方法以及综合科研素质方面有举足轻重的作用。

二、《材料物理实验》教学内容改革

湖南工业大学理学院材料物理实验室在实验教学新理念指导下, 充分了解和贯彻实验教学在教学工作和培养高素质创新型人才中的重要地位, 按照培养目标将实验教学内容进行分类、归纳、更新与整合, 并遵循由浅入深、由简到繁、由单纯模仿到学生独自综合创新的顺序, 逐步推进, 分层次按阶段履行的原则, 把《材料物理实验》课划分为下面三个实验项目:

1.材料科学基础实验

此基础实验是根据材料物理专业方向课程要求学生学会的材料科学方面基本实验技能所开设的, 规定每个学生都会动手操作且分析实验结果, 如金相试样的制备、金相显微镜的使用、金属和非金属材料的拉伸、压缩与弯曲实验等。

2.材料分析测试实验

以材料表征和材料性能测试为目的, 让学生了解材料研究前沿所需的新型材料合成与测试方法, 拓宽学生知识面。有针对性地设置了以下实验:材料的紫外光谱测试、薄膜厚度、折射率及消光系数测试、功能薄膜特性测试、材料热重/差热分析、电化学工作站的使用等, 这些实验帮助学生学习材料表征的基本方法和材料性能测试的一般技巧, 激发学生科学思维。

3.综合设计性实验

综合设计性实验是一种新型实验教学模式, 目的是促进学生提出疑问-综合研究-解决问题的能力, 所以, 实验选题主要注重发展创新。在学生业已掌握相关材料领域知识前提下, 综合设计性实验鼓励学生自我发展创新, 督促学生查阅文献资料, 帮助学生探索和了解新知识、新方法, 根据综合实验的教学要求, 提出可行实验方案, 按照既定目标, 选择实验配方和实验条件, 制备出符合实验性能要求材料, 对材料进行合理表征, 完成性能测试, 并根据实验现象和实验结果, 探索材料体系结构-制备方法-物质特性的相互关系, 判断较好的配方和制备技术, 在学生自主选择中培养创新能力。实验包括溶胶凝胶法制备纳米材料及其结构测试、陶瓷材料的成型和烧结、称重法测量材料腐蚀速率等。

三、《材料物理实验》教学方法改革

教学方法直接影响实验教学效果, 培养创新人才, 教师选择合理的教学方法是关键。传统实验教学通常采用填灌式、验证式的教学方法, 实验时老师先讲述实验原理、方法等, 然后要求学生按照实验讲义给出的固定实验步骤机械式完成实验, 仪器、实验药品等都是教师事先准备好的, 最后学生再按照教师要求的固定形式撰写实验报告, 学生在这个过程中仅仅是个被动参与者, 有很多学生在上课时依葫芦画瓢地照搬别人的实验做法, 在完成实验后还不知道为什么要做这个实验, 这种教法削弱了学生对实验课程的兴趣和创作激情, 学生的动手实践能力没能得到应有的训练, 自然难以保证好的教学效果。材料物理实验室通过以下方式改进传统实验教学方法:

1.开放式实验教学

将传统的“教师讲授-演示实验-学生实验”的教学方法改为“学生预习-自己查阅资料-提问与集体讨论-仪器操作-教师指导-综合评价”形式, 教师首先给出命题, 学生据此查阅有关文献资料, 通过提问与讨论设计实验方法, 然后自己选择实验装置、手段及实验工序, 实验结束后, 必须自己经过思考, 分析实验结果, 总结规律, 给出实验结果综合评价, 撰写实验报告。

2.实验教学导师制

一般的材料物理实验室只在日常实验教学中才对学生开放, 既造成实验室仪器设备的浪费, 也无法满足现代实验教学对学生创新意识与能力培养的要求。采用导师制可以克服这个弊端, 学生自主选择导师, 充分利用实验室的资源优势, 在导师的指导下, 自行设计创新性实验, 参与科研型开放实验或自选课题实验等, 方便教师和学生开展科研活动。

四、《材料物理实验》考核方法改革

为了建立全面、客观、公正地评价学生实验操作技能掌握程度、科学态度与综合素质的实验课程考核体系, 材料物理实验室从学习态度、理论测试、实际操作能力 (包括动手能力、调试能力和创新能力) 以及实验结果相结合的办法全面考评学生成绩。对于基础性与材料测试实验, 重点考查学生的基本理论和基本动手实践能力, 其中平时成绩 (包括预习报告、平时实验中独立操作能力及实验报告) 占50%, 操作考试成绩占50%。对于综合设计性实验, 考核方式分为方案设计 (合理性、完整性、经济性) 、综合操作能力 (独立、熟练、创新) 、实验报告 (清楚、规范、完整) 和答辩几个部分来全面评测学生的实践操作能力和分析应用能力。这种多元化的考核方式, 从不同角度综合考查学生综合能力, 充分调动了学生学习和探索的积极性。

五、结语

我们提出了一个比较符合湖南工业大学理学院实际的材料物理专业人才培养的实践教学改革方案, 通过对当前实验教学现状进行分析, 对实验教学内容、教学方法、考核方式等不同角度进行探讨和改革, 改变传统中实验课附属于理论课的教育方法。经过3年的教学实践, 证实教学改革卓有成效, 学生动手实践能力明显改善, 学生对于科研活动越来越感兴趣, 多名学生在学校举办的大学生创新杯竞赛中取得良好成绩。《材料物理实验》教学改革, 将是注重学生实践创新和充分发挥学生自主探索研究的一种崭新实验教学模式。

参考文献

[1]杨金山.改革实验工作模式促进应用型创新人才培养[J].实验室研究与探索, 2010, 29 (2) .

[2]郭永利, 梁工英, 卢学刚.在材料物理专业实验教学中培养学生的创新能力[J].陕西师范大学学报, 2009, (37) .

[3]教育部.关于开展高等学校实验教学示范中心建设和评审工作的通知[Z].教高[2005]8号.

材料物理专业求职信 第5篇

尊敬的领导：

您好!我叫xx，是一名行将于XX年7月毕业于大学资料迷信与工程学院资料物理专业的先生。借此择业之际，我怀着一颗热诚的心和对事业的固执追求，真诚地引荐本人。

在大学的前三年中，我学习了本专业及相关专业的实际知识，并以良好的成果完成了相关的课程，为当前的理论任务打下了坚实的专业根底。同时，我注重外语的学习，选修了英语二专作为辅修专业，具有良好的英语听、说、读、写、译才能，并经过了大学英语国度四级、六级测试，初步学习了法语的根本知识。在科技迅猛开展的明天，我紧跟科技开展的步伐，不时吸取新知识，纯熟掌握了计算机的根本实际和使用技术，并在为国度计算机二级考试作预备。

三年来，我注重本人的才能的培育，积极参与校园个人活动，比方校园红歌会，校级诗歌朗读大赛，校园ubo项目应战大赛，校运动会，校园毕业生晚会等，为了切身体验校园助学岗位，我自动请求了勤工助学岗位，做了一年，并和寝室成员做了周报代理和饰品代理的任务，积极参与文体文娱活动，努力培育本人的兴味喜好，比方英语，写作等。

此外，我以为学习的进程是需求本人一点一滴积聚的，今后的学习也是必需的，不论是在生活上还是社会理论进程中。经过组织活动和参与活动，我养成了良好的任务作风和处世态度。

恕冒昧，假如我能成为贵公司的一员，我定当用我的热情和才能投入到我的任务中去。请置信：你们所要完成的正是我想要到达的!

此致

敬礼！

求职者：xxx

材料物理专业求职信2

尊敬的领导：

您好！非常荣幸，有这样一个难得的机会在此进行自我介绍，以下是我的求职信，感谢您的阅读。

我的名字叫xxx，是20xx届xx学院高分子材料与工程专业的毕业生。我所学的专业叫材料物理，隶属于化工系，不但学习了化工方面，如无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、化工原理、化工设备等学科的一系列知识，还进一步深造学习了高分子材料及其聚合方法、设备等所关联的包括聚合物共混改性化学纤、高分子物理、高分子化学、高分子合成工艺学、成型工艺学、化工CAD、高分子材料成型工艺设计、高分子材料加工原理等学科的一系列知识。

除了专业知识的积累，还重新塑造了自己包括待人处事、注重团队精神等优秀思想，而且经常锻炼身体，为成为一名德智体全面发展的新时代人才而努力。

我在校期间表现良好，专业知识扎实，获得过三等二等奖学金，且拥有多方面技能。熟悉计算机及各种办公软件，会网络架构，C语言编程。通过CET4，CCT2，获得北大青鸟网络工程师认证。

我能吃苦耐劳，具有较强的问题解决能力，人缘好，能很好的进行团队合作。严谨的学风和端正的学习态度塑造了我朴实，稳重，创新的性格。

相信我所具有的知识和处事能力完全可以胜任任何困难的工作，环境的艰苦并不能阻碍完成我要完成的工作。如果我有幸能成为贵公司的一员，我将把我所有的青春和热情倾力投入到我的工作中，取得应有的成绩，为公司的发展壮大贡献自己的力量。

真诚地期盼您的答复！

此致

敬礼！

求职人：xxx

xx年xx月xx日

材料物理专业求职信3

尊敬的先生/小姐：

您好！我是太原理工大学20xx届毕业生，物理专业。

在校期间表现良好，专业知识扎实，过三等二等奖学金，且拥有多方面技能。熟悉及各种办公软件，会网络架构，C语言编程。通过CET4，CCT2，获得北大青鸟网络工程师认证。

能吃苦耐劳，具有较强的问题解决，人缘好，能很好的进行团队合作。严谨的学风和端正的学习态度塑造了我朴实，稳重，创新的性格。

更重要的是，本人对半导体材料有浓厚的兴趣，考研报考的是中国科学院半导体，然竞争激烈。故非常想能够从事半导体材料相关工作，望您能给我个展示能力的机会，谢谢！

并祝贵公司事业蒸蒸日上！

此致

敬礼！

求职者：xxx

xx年xx月xx日

材料物理专业求职信4

尊敬的领导：

您好!我叫xx，是一名即将于xx年7月毕业于大学材料科学与工程学院材料物理专业的学生。借此择业之际，我怀着一颗赤诚的心和对事业的执著追求，真诚地推荐自己。

在大学的前三年中，我学习了本专业及相关专业的理论知识，并以良好的成绩完成了相关的课程，为以后的实践工作打下了坚实的专业基础。同时，我注重外语的学习，选修了英语二专作为辅修专业，具有良好的英语听、说、读、写、译能力，并通过了大学英语国家四级、六级测试，初步学习了法语的基本知识。在科技迅猛发展的今天，我紧跟科技发展的步伐，不断汲取新知识，熟练掌握了计算机的基本理论和应用技术，并在为国家计算机二级考试作准备。

三年来，我注重自己的能力的培养，积极参加校园集体活动，比如校园红歌会，校级诗歌朗诵大赛，校园ubo项目挑战大赛，校运动会，校园毕业生晚会等，为了切身体验校园助学岗位，我主动申请了勤工助学岗位，做了一年，并和寝室成员做了周报代理和饰品代理的工作，积极参加文体娱乐活动，努力培养自己的兴趣爱好，比如英语，写作等。

此外，我认为学习的过程是需要自己一点一滴积累的，今后的学习也是必需的，不管是在生活上还是社会实践过程中。通过组织活动和参与活动，我养成了良好的工作作风和处世态度。

恕冒昧，如果我能成为贵公司的一员，我定当用我的热情和能力投入到我的工作中去。请相信：你们所要实现的正是我想要达到的!

此致

敬礼!

求职者：XXX

材料物理专业求职信5

尊敬的先生/小姐：

您好！我是xx理工大学20xx届毕业生，材料物理专业。

在校期间表现良好，专业知识扎实，获得过三等二等奖学金，且拥有多方面技能。熟悉计算机及各种办公软件，会网络架构，C语言编程。通过CET4，CCT2，获得北大青鸟网络工程师认证。

能吃苦耐劳，具有较强的问题解决能力，人缘好，能很好的进行团队合作。严谨的学风和端正的学习态度塑造了我朴实，稳重，创新的性格。

更重要的是，本人对半导体材料有浓厚的兴趣，考研报考的是中国科学院半导体研究所，然竞争激烈。故非常想能够从事半导体材料相关工作，望您能给我个展示能力的机会，谢谢！

并祝贵公司事业蒸蒸日上！

此致！

敬礼！

求职者：xx

材料物理专业求职信6

尊敬的领导：

您好！

衷心的感谢您在百忙之中翻阅我的这份求职信，诚待您的指导。

我的名字叫XXX，是20xx届XX学院高分子材料与工程专业的毕业生。我所学的专业叫材料物理，隶属于化工系，不但学习了化工方面，如无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、化工原理、化工设备等学科的一系列知识，还进一步深造学习了高分子材料及其聚合方法、设备等所关联的包括聚合物共混改性化学纤、高分子物理、高分子化学、高分子合成工艺学、成型工艺学、化工CAD、高分子材料成型工艺设计、高分子材料加工原理等学科的一系列知识。

除了专业知识的积累，还重新塑造了自己包括待人处事、注重团队精神等优秀思想，而且经常锻炼身体，为成为一名德智体全面发展的新时代人才而努力。

我在校期间表现良好，专业知识扎实，获得过三等二等奖学金，且拥有多方面技能。熟悉计算机及各种办公软件，会网络架构，C语言编程。通过CET4，CCT2，获得北大青鸟网络工程师认证。

我能吃苦耐劳，具有较强的问题解决能力，人缘好，能很好的进行团队合作。严谨的学风和端正的学习态度塑造了我朴实，稳重，创新的性格。

更重要的是，本人对半导体材料有浓厚的兴趣，考研报考的是中国科学院半导体研究所，然竞争激烈。故非常想能够从事半导体材料相关工作，望您能给我个展示能力的机会，谢谢!

并祝贵公司事业蒸蒸日上!

此致

敬礼！

求职人：

XXXX年XX月XX日

材料物理专业求职信7

尊敬的先生/小姐：

您好！我是太原理工大学20xx届毕业生，材料物理专业。

在学校期间表现良好，专业知识扎实，获得过三等二等奖学金，且拥有多方面技能。熟悉计算机及各种办公软件，会网络架构，c语言编程。通过cet4，cct2，获得北大青鸟网络工程师认证。

能吃苦耐劳，具有较强的问题解决能力，人缘好，能很好的进行团队合作。严谨的学风和端正的学习态度塑造了我朴实，稳重，创新的性格。

更重要的是，本人对半导体材料有浓厚的兴趣，考研报考的是中国科学院半导体研究所，然竞争激烈。故非常想能够从事半导体材料相关工作，望您能给我个展示能力的机会，谢谢！

并祝贵公司事业蒸蒸日上！

此致

致礼！

求职者：xxx

xx年xx月xx日

材料物理专业求职信8

尊敬的领导：

您好！

我叫XXX，是一名即将于XXXX年X月毕业于XX大学材料科学与工程学院材料物理专业的学生。借此择业之际，我怀着一颗赤诚的.心和对事业的执著追求，真诚地推荐自己。

在大学的前三年中，我学习了本专业及相关专业的理论知识，并以良好的成绩完成了相关的课程，为以后的实践工作打下了坚实的专业基础。同时，我注重外语的学习，选修了英语作为辅修专业，具有良好的英语听、说、读、写、译能力，并通过了大学英语国家X级、X级测试，初步学习了法语的基本知识。在科技迅猛发展的今天，我紧跟科技发展的步伐，不断汲取新知识，熟练掌握了计算机的基本理论和应用技术，并在为国家计算机X级考试做准备。

三年来，我注重自己的能力的培养，积极参加校园集体活动，比如校园红歌会、校级诗歌朗诵大赛、校运动会、校园毕业生晚会等，为了切身体验校园助学岗位，我主动申请了勤工助学岗位，做了一年，并和寝室成员做了周报代理和饰品代理的工作，积极参加文体娱乐活动，努力培养自己的兴趣爱好，比如英语，写作等。

此外，我认为学习的过程是需要自己一点一滴积累的，今后的学习也是必需的，不管是在生活上还是社会实践过程中。通过组织活动和参与活动，我养成了良好的工作作风和处世态度。

恕冒昧，如果我能成为贵公司的一员，我定当用我的热情和能力投入到我的工作中去。请相信：你们所要实现的正是我想要达到的！

此致

敬礼！

求职人：xxx

20xx年x月x日

材料物理专业求职信9

尊敬的先生：

您好!

我是XX理工大学20xx届毕业生，材料物理专业。

在校期间表现良好，专业知识扎实，获得过三等二等奖学金，且拥有多方面技能。熟悉计算机及各种办公软件，会网络架构，C语言编程。通过CET4，CCT2，获得北大青鸟网络工程师认证。

能吃苦耐劳，具有较强的问题解决能力，人缘好，能很好的进行团队合作。严谨的学风和端正的学习态度塑造了我朴实，稳重，创新的性格。

更重要的是，本人对半导体材料有浓厚的兴趣，考研报考的是中国科学院半导体研究所，然竞争激烈。故非常想能够从事半导体材料相关工作，望您能给我个展示能力的机会，谢谢!

并祝贵公司事业蒸蒸日上!

此致

敬礼!

求职者：

日期：

材料物理专业求职信10

尊敬的领导：

您好！

首先衷心感谢您在百忙之中浏览我的自荐信，为一位满腔热情的大学生开启一扇希望门。我叫黄，是一名即将于20xx年7月毕业于大学材料科学与工程学院材料物理专业的学生。借此择业之际，我怀着一颗赤诚的心和对事业的执著追求，真诚地推荐自己。

在大学的前三年中，我学习了本专业及相关专业的理论知识，并以良好的成绩完成了相关的课程，为以后的实践工作打下了坚实的专业基础。同时，我注重外语的学习，选修了英语二专作为辅修专业，具有良好的英语听、说、读、写、译能力，并通过了大学英语国家四级、六级测试，初步学习了法语的基本知识。在科技迅猛发展的今天，我紧跟科技发展的步伐，不断汲取新知识，熟练掌握了计算机的基本理论和应用技术，并在为国家计算机二级考试作准备。

三年来，我注重自己的能力的培养，积极参加校园集体活动，比如校园红歌会，校级诗歌朗诵大赛，校园UBO项目挑战大赛，校运动会，校园毕业生晚会等，为了切身体验校园助学岗位，我主动申请了勤工助学岗位，做了一年，并和寝室成员做了周报代理和饰品代理的工作，积极参加文体娱乐活动，努力培养自己的兴趣爱好，比如英语，写作等。此外，我认为学习的过程是需要自己一点一滴积累的，今后的学习也是必需的，不管是在生活上还是社会实践过程中。通过组织活动和参与活动，我养成了良好的工作作风和处世态度。

吴超：为材料物理“加速” 第6篇

吴超的求学之路是一条向上的曲线，2001和2004年，他在大连理工大学分别获得学士和硕士学位，科研的道路越走越远，学术研究越来越深，求知的心指引他走出了国门。2009年，吴超获美国韦恩州立大学化学博士学位。2009年至2012年，在美国圣母大学做博士后研究。

储备多年，吴超为回国做好了充分的准备，扎实的专业基础与过人的胆识，成就了硕果累累的研究成绩，“三大突破”让国内外同行为之侧目。

关于复杂有机共轭体系的电子激发态的理论突破，针对这一问题，在与博士导师光谱学家Vladimir Y. Chernyak 教授等人的合作中，吴超参与提出并发展了描述共轭有机体系中电子激发态的激发子散射方法，该方法解决了计算超大分子体系电子激发态的难题。

共轭有机体系是潜在的良好的光电材料。理解它们的光电性质是设计、改良这些材料的前提。已有的基于量子力学理论的方法，由于计算量过大，不能够处理复杂体系。激发子散射方法将电子激发态表述为激发子在分子内传播以及其在节点处散射的行为，从而能够精确描述复杂体系的激发态。激发子散射方法的定性描述最初发表于国际物理领域顶尖杂志《自然·物理》上，该杂志的新闻与评论专栏在第一时间特约理论化学物理学家Eric R. Bittner 教授对这一理论突破进行了专文评论与解读。在数年内，这篇文章已经被广泛引用。著名实验光谱学家Gregory D. Scholes 在一篇综述中这样评价“吴等研究人员最近发表了一种通过复杂的方式连接结构单元的方法，该方法能够预测纳米尺度系统的性质。该工作的优美之处在于通过概念上简洁的方法描述复杂体系的复杂过程”。

第二个突破是，他发展了一套基于第一原理的综合方法，该方法能够系统的、准确的、定量处理覆盖率对于催化剂表面反应动力学的影响。是对于表面反应动力学研究方法的重要贡献。

覆盖率对于表面反应的影响历来是一个研究热点，因为覆盖率影响反应的各个阶段的势能面，所以它的复杂性一直困扰多相催化领域。吴超提出并发展了一套基于第一原理的基反应位方法能够有效地解决上述问题。该方法综合使用了密度泛函理论，簇展开方法，巨正则系综蒙特卡罗方法和基于统计力学的分析方法。依据该方法，研究者可以避免在设定平均场作用时走入以前的误区。这一方法已经在多次国际会议和校际学术交流中进行了报告，总结成的论文在本方向的权威杂志《催化学报》上发表。吴超在西安交通大学的主要研究方向之一就是计划将这种方法拓展并应用于设计新型双金属催化剂系统。

除此之外，吴超还探索用理论方法指导可持续的化学化工研究，即用密度泛函理论设计基于含氮/磷杂环化合物的可循环使用的温室气体吸收材料，并指导相应的实验研究。

围绕该方面的项目是环境友好化学的跨学科合作研究。吴超研究组在对于含氮/磷杂环离子液体与二氧化碳、二氧化硫反应机理的深入理解基础上，采用定量构效关系方法，对于可能的化学修饰进行了系统的研究，提出了可能的高效吸附剂候选分子。实验组正在合成并且测试实际吸附效果与稳定性。同时采用化工工程的吸附模型与动力学方法对于吸收过程进行了模拟，理论上给出最优的可能结果，从而给实验以有力的指导。

材料物理专业实用性教学模式探讨 第7篇

一、材料物理专业现状

现代科学技术的高速发展使自然科学的相互渗透、交叉、融合的趋势更加明显。近年来, 以电子、生物、航天和能源为应用对象的材料科学呈现出以功能材料、复合材料、纳米材料等高性能、多功能为主的发展趋势, 对材料科学人才也提出了新的、更高的要求。

我国教育的基本特点是学生规模世界第一, 学生知识体系较为完整, 然而创新意识和实际动手操作能力相对欠缺[1], 甚至出现毕业等于失业这一现象, 难以实现真正的复合型、创新型人才培养。面对科技高速发展的今天, 单一的理论教学模式已经不适用于当今的本科生人才培养的现象在工科专业中尤为突出。有的学校不能适应社会发展对人才的需求, 采用固定不变的单一教学模式, 人才培养模式已与社会脱节[2]。材料物理专业在研究新材料的性能、制备以及新能源的利用方面遇到各类物理及工程问题, 这些问题具有涵盖范围广、实际操作能力要求高、理论掌握要求扎实等特点。无论是在工程实践还是科学研究过程中, 解决这些问题都是需要理论丰富, 动手能力强且富有创新性精神的复合型人才。本文以此为背景, 研究和探讨适合当前以培养和输送符合社会发展需求的复合型人才为目标的武汉工程大学材料科学与工程学院材料物理专业的实用性教学模式。

二、教学模式的探讨

(一) 材料物理与新能源的融合

随着人类能源危机的加剧和环境意识的增强, 污染物有效控制变得越来越重要, 我校材料物理专业依托自身的学科优势和人才优势, 重点培养在光电信息材料、新能源材料、环境材料等方面具有扎实的基础理论知识和实践能力的应用型创新人才。要求学生掌握相关材料领域的基本物理理论, 并与工程理论及实践相结合, 能综合运用所学的知识定性地分析和解决材料研究中的实际问题。同时, 将本专业的特色——等离子体技术及应用应用于环境及能源领域。

(二) 教学模式改革与探讨

在材料物理学科专业课程的讲授方面, 以理论与实践相结合的新教学模式替代传统的应试型教学模式, 将“圆桌”讨论问题的方式代替传统的教师讲课、学生被动听课的单向传输型传授知识模式, 建立以科研问题为载体、学生为主体、教师为主导的讨论式教学模式。调动学生思考能力, 培养学生发现问题、解决问题的能力。通过共建校内外实习实践基地, 结合校外兼职教师现场教学, 实现理论教学和实践的紧密结合, 促进学生用所学材料物理相关理论理解行业生产工艺原理, 推动本专业特色——等离子体技术更深层次的运用于环保领域。

本专业毕业生目前主要就业方向为新能源 (太阳能光电、光热材料) 、新材料、环保产品及光电子信息行业, 就业企业主要为一些大型龙头公司, 大多数毕业生在环保领域、新能源行业及功能薄膜材料领域从事研究、开发、管理等方面的工作, 就业单位多为高新技术企业, 对学生的创新能力要求较高。为了达到理论教学与工程实践有机结合, 完善平台搭建, 强化实践环节教学, 新的培养模式可采用在理论课程学习结束时, 与行业内相关企业及本其他高校实验室联合新建校外交流基地的方式, 让学生提前进入企业进行生产实践, 加强企业试点产品的介入, 有机结合企业的科研平台和学校的理论技术支撑, 使学生毕业后能尽快适应企业需要。充分发挥材料物理“等离子体化学与新材料省级重点实验室”在人才培养中的作用, 使课程实践教学对应用创新型专业人才培养作用更加突出。

学科的建设与社会的发展与需求息息相关, 实用性教学模式的研究方面还需探索环保领域新能源的发展方向对本专业的切实需求。随着社会的需求及新能源领域的不断发展, 必将涌现一些新的技术, 特别是这些技术可能涉及的本专业与其他专业的联合, 本专业的学生势必要求对相关的其他专业知识有一定的了解, 对联系紧密的专业知识的概念性教学进行尝试。

三、结语

材料物理专业是高等院校学科设置中非常重要的一个方向, 对社会的需求以及人才的培养都具有重要作用。本研究提出一种适合本校材料物理专业人才培养的新模式, 将教学与科研相结合, 同时, 提高本专业课堂教学和实践教学效率, 充分利用本专业在人才培养方面的优势, 拓宽本科生的就业领域, 为环保领域中等离子技术的创新与风险化解培育出更多的实用性、专业型人才。

参考文献

[1]陆国栋.我国高等教育的特点分析与发展路径探索[J].中国高教研究, 2015 (12) :14-17.

材料物理专业 第8篇

材料物理专业是培养具有较深厚物理学和材料学基本理论, 同时具备材料物理知识应用能力的复合型人才的专业。民航特色院校材料物理专业培养的学生以服务于民航行业为主, 所以在人才培养方面更要体现其“理、工”兼备的特色。材料物理专业课程体系中对于物理学基础课程的设置相对成熟, 主要是固体物理、量子力学、热力学课程;与之衔接的材料学基础课程有材料科学基础、材料成型理论、材料力学等;在两大课程体系之下怎样设置侧重于工程应用的课程是突出“理、工”兼备培养目标的关键。

民航特色院校材料物理专业设置的工程应用课程要满足两点要求:一是要具备“民航特色”。开设工程应用课程的目的是学以致用, 引导学生将理论知识和实际应用相结合。民航特色材料物理专业的学生大多数是从事民用航空器材料设计、成型、维修相关工作, 所以在设置应用课程时要贴近民用航空材料的工程应用, 体现“民航特色”。二是要具备“科学前沿性”。一代材料, 一代飞机。航空材料经历了多个阶段的发展, 钢、铝合金、高温合金、钛合金、先进复合材料等不断更替, 航空材料加工技术也不断推陈出新[1], 所以在教学过程中应紧紧抓住先进材料以及先进材料成型技术的科学前沿, 让学生的知识结构跟上时代的步伐。“具备民航特色”和“科学前沿性”是材料物理专业材料应用课程设置的关键, 要实现以上两点要求, 需要做好两方面的工作, 一是设置适宜的教学内容, 而是采用合理的教学方法。

二、材料工程应用课程内容的设置

材料工程应用课程涉及到的内容很多, 对于民航特色材料物理专业的学生培养来讲, 安排事宜的教学内容非常重要。结合近年来航空材料方面的研究和应用成果, 教学内容的安排应该侧重如下几个方面:

1.高温合金的精密铸造。高温合金在航空发动机中的应用比较广泛, 例如涡轮机匣、级间机匣、调节叶片, 尤其是涡轮空心叶片。在民航发动机, 如CFM56、PW4000、RB211等机型中高温合金的精密铸造都是关键技术[2]。精密铸件的微观结构、内部缺陷与残余应力等会在浇注成型过程中形成, 因此合金的浇注与凝固工艺对铸件力学性能、尺寸精度和内部质量的影响规律是此部分内容讲解的主要内容。

2.铝合金的焊接成型。目前民用飞机的机身结构依然是以铝合金材料为主, 因此铝合金结构的连接是影响机身结构强度的关键。铝合金熔点低、易氧化, 采用熔化焊接的方法连接会产生焊接缺陷。英国焊接研究所开发一种新型的焊接技术, 称为摩擦焊[3]。它利用表面摩擦使焊缝材料温度升高而热塑化, 同时使接缝处的变形金属通过相互扩散与再结晶而牢固地结合在一起, 从而实现固态连接的过程。摩擦焊过程中的发热量和焊接材料的塑性流动形态是影响焊缝成型质量的主要因素, 这种影响机制是此部分讲解的主要内容。

3.钛合金的塑性成型。钛合金在室温条件下塑性低、变形能力差, 但是在850-950℃条件下呈现良好的超塑性。航空发动机的空心宽弦叶片由钛合金制成, 它应用技术主要是超塑性成型技术。与传统带凸肩窄弦实心风扇叶片相比, 新技术强化了叶片的抗外物撞击能力, 大大减轻了叶片的质量, 减小了高速旋转时产生的离心力, 提高了流量和效率[4]。超塑性成型过程中变形工艺的选择和优化, 组织演变与变形机制、空洞演变及断裂机制等内容是此部分讲解的主要内容。

4.复合材料的热压成型。树脂基的碳纤维复合材料具有比金属材料更高的比强度和比刚度, 它在民用航空飞机中的应用越来越广泛。先进复合材料在A380飞机中应用的比例达到30%, 而在B787中的应用的比例达到50%, 可以说先进复合材料的应用体现了航空器的先进性[5]。先进复合材料的成型采用的方法是热压罐的热压成型。成型过程中先将复合材料预浸料按照不同方向铺设, 再将其放置在热压罐中热压成型。在此过程中热压罐的压力和温度的控制将影响复合材料层合板的孔隙率、粘接强度、力学性能等, 这种影响机制是此部分讲解的主要内容。

三、材料工程应用课程中“案例教学方法”的应用

材料物理专业工程应用课程知识点较为分散, 讲授课时较短, 在有限的课上时间内让学生较为深刻地掌握所学知识点, 需要借助于案例教学法。案例教学法非常适合于开发分析、综合评估能力等高级智力技能的讲授。它以案例为教学基础, 教师于教学中扮演着设计者和激励者的角色, 鼓励学生积极参与讨论。此种教学方法的实施过程如图1所示。应用此方法教学, 可以激发学生在学习过程中的主动性, 增加学生对知识点的认知能力, 同时可以培养学生的协作能力, 增进师生之间的交流[6,7]。下面以一个实例说明此种教学方法在教学过程中的应用。

首先教师精选一个案例“熔模铸造技术在涡轮空心叶片制造中的应用”, 详细介绍这个案例引起学生的兴趣;然后将这个案例的知识点分成若干模块:“熔模铸造技术”、“空心叶片的应用”、“熔模铸造中陶瓷芯的制备”等, 组织学生分成相应的组别对模块进行课下自学;课上拿出一定时间让各组的学生代表对自学内容进行交流, 教师对学生发言进行评价和总结;然后教师利用相应的模拟软件对空心叶片的熔模铸造过程进行全程演示, 加深学生对知识点的认识;最后教师根据此案例内容给出一定量的试题, 评价学生对知识点的掌握程度。

四、总结

要实现民航特色院校材料物理专业“理、工”兼备的特色, 需要在物理和材料理论基础课程的基础上开设工程应用型课程, 并且此课程需要具备“民航特色”和“科学前沿性”。为了实现上述目标需要教师精选教学内容并引入科学的教学方法。高温合金、铝合金、钛合金、复合材料的先进成型方法应该是此类课程的主要教学内容, 在教学过程中引入“案例教学法”能够增加学生的学习主动性, 提升学习的效率。

摘要：为了突出民航特色材料物理专业工程应用课程的“民航特色”和“科学前沿性”, 精选高温合金精密铸造、铝合金焊接成型、钛合金塑性成型和复合材料热压成型等教学内容并采用“案例教学法”提高教学质量。

关键词：民航,材料物理,工程应用课程,教学内容,案例教学法

参考文献

[1]王莉莉, 陈云翔, 王政.再制造工程在某型军用航空发动机上的应用[J].航空制造技术, 2009, (6) :69-71.

[2]樊振中, 徐秀利, 王玉灵, 等.熔模精密铸造技术在航空工业的应用及发展[J].特种铸造及有色合金, 2014, 34 (3) :285-289.

[3]张磊先, 杜静, 李文学.先进焊接技术在国内航空制造领域内的应用和发展概况[J].新技术新工艺, 2012, (9) :61-64.

[4]吴心晨, 陈明和, 谢兰生, 等.复杂外形航空发动机TC4钛合金宽弦空心风扇叶片弯扭成形[J].航空学报, 2015, 36 (6) :2055-2063.

[5]毕凤阳, 杨波, 金天国.树脂基复合材料热压罐成型工艺固化变形模拟[J].兵器材料与科学, 2014, (4) :20-25.

[6]王青梅, 赵革.国内外案例教学法研究综述[J].宁波大学学报教育科学版, 2009, (3) :7-11.

材料物理专业 第9篇

1 专业实验室建设现状

材料物理实验室是我校国家级物理实验教学中心下属的1个专业实验教学实验室,主要承担物理科学与工程技术学院材料物理专业本科生实验教学工作,同时也为本科毕业设计和科研工作提供条件。

实验室前身是1956年建立的金属物理专门化实验室。我们坚持以能力培养为核心,把材料物理实验建设成为学生实践能力和创新能力的培养基地。近10年,特别经过“985工程”等经费建设,实验室的建设得到了快速发展。

目前,实验室拥有一批包括:扫描电镜、X射线衍射仪、精密LCR表、高温综合热分析仪、磁控溅射镀膜机、离子溅射仪、电子万能试验机、材料研磨抛光加工系统等较先进的材料制备及性能分析表征实验教学仪器设备。实验室从功能上分为材料制备室、材料表征室和材料性能测试室三大部分。

实验室的仪器设备主要立足于教学,对于材料表征常用到如透射电镜等大型科研级贵重仪器,我们向学校测试中心等其他单位预约申请使用。

2 实验室的管理

管理制度的规范和健全是实验室正常运转的保障。除了学院实验中心制定的安全卫生管理条例、学生守则等条例外,我们还根据本实验室实际具体情况,制定了《化学室管理条例》《高温热处理管理条例》等制度。

实验室的管理主要包括安全管理、档案管理、开放管理三大部分。

2.1 实验室安全管理

我们通过以下措施确保实验室的安全:

(1)易燃易爆、有毒有害、腐蚀性化学药品化学试剂的进行分类,实行专人、专柜保管,按学校设备处规定进行废液回收。

(2)在仪器上、实验室墙上张贴高温、触电、辐射等各种安全警示标识,简洁、清晰地提醒实验者注意各种潜在的安全隐患。

(3)为了对实验室意外事故进行紧急处理,在实验室配备急救药箱,放置止血贴、碘酒、烫伤膏、红花油、医药酒精等常用药品。

(4)对于使用率最高的化学实验室,设置门禁管理,通过安全培训及仪器操作培训的学生经其导师和实验室主任同意可以开通门禁系统,持本人校园卡即可进入化学实验室。

实验室安全教育是我们实验室管理的重要环节。对刚进入实验室工作的学生进行安全教育和培训,将制度落实到人,使学生树立安全意识,自觉遵守各项安全规范,消除安全隐患。教育学生养成良好实验习惯,熟悉仪器的操作规程,严格按规程操作仪器,是我们实验室管理的重要部分。

2.2 实验室仪器档案管理

实验室档案形成于实验室的建设和管理过程中,是实验室发展的历史记录,有着重要的借鉴和参考价值。实验室档案的管理反映了实验室管理的工作水平。

档案的分类主要包括:管理制度档案、仪器档案和实验教学档案。同时,我们做好纸质和计算机电子文件两种形式文档的管理。

仪器档案保证仪器设备的正常运转,更好地为教学和科研服务。仪器档案具体包括:(1)贵重仪器的调研资料、论证报告;一般仪器网上申购单。(2)仪器安装报告,验收报告。(3)仪器说明书原件(包括光盘资料),制定说明书汇总表,以便查阅。(4)仪器的操作规程。(5)仪器入账登记卡。(6)仪器使用记录登记本。

实验教学档案资料主要包括实验排课表、原始学生实验报告、原始学生成绩登记表等。

2.3 开放管理

实验室在确保本科实验教学任务完成的同时,还充分利用现有实验室条件,积极参与本科毕业设计,本科生、研究生及教师的科研项目,实现了仪器设备对外开放和资源共享,不但提高了仪器使用率,也使得实验教学与科研训练相互促进并取得了较好效果。

对于刚进入实验室开展开放实验的学生,实验室工作人员将给他们进行必要的实验室安全和仪器操作使用的培训。

开放实验室实施预约制度,无论本科生和研究生都要填写《材料物理实验室仪器使用申请表》,表格主要内容:课题名称、实验内容、使用仪器设备名称、申请使用时间等。申请表需经导师签字。

无论普通教学仪器还是精密贵重仪器,我们都编写了操作规程和操作注意事项。要求进入开放实验室的学生能独立操作自己实验所涉及的仪器设备。对于进入实验室的新生,要求他们认真阅读仪器说明书和操作规程,并安排专门指导和培训,直至可以独立操作仪器。

3 加强队伍建设

除了良好的实验室硬件环境与设施、完善的实验管理体制外,实验室的可持续发展需要建立在一支学术水平高、责任心强、热爱实验教学、结构合理和相当稳定的实验技术队伍的基础上。实验教学队伍由实验室管理和技术人员、专任实验教师和兼职实验教师组成。

目前,材料物理专业实验教师由工作在理论教学和科研一线的骨干组成。他们均有博士学位、副高以上职称,具有不同的专业背景和科研方向,还承担着多项国家和省市科研项目。他们丰富的教学科研经验使专业实验课的教学质量得到了保证。

实验室共有实验技术人员3人。实验技术人员同时也是实验室管理人员,他们既有较强的实验技术水平,也具备一定的组织管理能力。实验室要积极参与实验教学、实验教改工作,这不但有利于实验技术人员自身水平的提高,也有利于实验室的建设和发展。

4 加强专业实验教学改革和自制仪器建设

材料物理专业实验内容主要涵盖材料制备、材料结构表征、材料物性3个方面。根据专业特点,任课教师汲取材料物理学科技术发展的某些新成果,将专业实验教学的开展与承担的科研方向、科研项目联系在一起,开出了无铅压电陶瓷制备及性能测试、多铁性陶瓷材料的研究、纳米磁性液体制备及磁光测量、ZnO薄膜的制备及特性研究、SiO2纳米粒子自组装膜的制备与表征等一系列具有材料物理特色的自主设计实验项目。

材料物理实验室一直注重实验教学改革工作,近5年来,实验室获得“薄膜电光测量实验仪器系统研制”“磁电材料测量实验仪器研制”“创新实验教学仪器—纳米磁液磁光测量实验仪器系统的研制”“形状记忆合金马氏体热诱导相变测试仪的研制”“激光拉曼散射仪实验教学内容扩展”等多项校级教改项目立项。

自制仪器的研制节约了成本,促进了实验室硬件建设,也提高了教师与实验室技术人员仪器研究开发水平。我们将自制仪器设备与创新实验结合,在高年级学生中开展探索研究,让学生有机会直接参与设计制作全过程,锻炼学生实践动手能力,培养学生创新意识的有效途径。

5 需要解决的问题

5.1 仪器设备套数问题

我们多数实验项目是2人1组,但受到资金和场地限制,很难满足每组2人的教学安排要求。我们只能通过演示实验及自主设计实验两个阶段、两个层次教学解决仪器设备套数少的问题。演示实验一般6人1组,主要以教师讲解及操作为主,学生能获得的实验动手时间相对较短。对参加自主设计实验的学生,完成材料制备后,我们要求他们用扫描电镜对材料形貌进行表征。实验室技术人员将对这部分学生经过一段时间的必要培训,要求他们多次独自实践操作,能够比较熟练地掌握电镜样品制备方法和电镜测试技术。材料物理专业学生毕业后攻读研究生的比例比较高,这对他们今后的研究生学习或科研工作都非常有帮助。

5.2 教材编写问题

几年来,由于仪器设备的更新,教学改革的开展,实验项目的增加,原有的实验教材和讲义已无法满足实验教学的需要,新教材建设迫在眉睫。

材料物理专业实验课程获得中山大学2010年度教材建设立项。实验室主任作为项目负责人正组织课程教学团队进行教材编写,我们将通过教材建设带动实验课程建设水平和教学质量的不断提高。

6 结束语

从2005年起,我们在新材料物理专业实验室平台上,围绕培养学生的综合素质和创新能力这个重要目标,开展开放性、探索型、研究型实验教学,促进专业实验教学质量的提高,取得了良好的效果。材料物理专业实验课程于2009年被评为中山大学年度校级精品课程。2010年被评为中山大学广东省精品课程培育项目。

实验室建设和管理是材料物理专业实验教学的重要组成部分。在校院两级领导的支持下,材料物理专业实验室的建设和发展取得了一定的成绩。我们仍需不断加强实验室建设和提升实验室管理水平,更好地为专业实验教学服务,为培养专业创新人才服务。

参考文献

[1]候亚彬,王立,岳爱玲.深化改革进一步提高实验室建设和管理水平[J].实验室研究与探索,2009,28(12):197～198

[2]韩红江,李俊.安全视觉识别系统在高校实验室中的应用[J].实验技术与管理,2010,27(7):183～184

[3]王喆,李晓梅.高校设备档案管理的相关探讨[J].中国现代教育装备,2010,17:15～17

[4]程培岩,李平.加强实验教学队伍建设培养创新人才[J].实验技术与管理,2009,26(10):160～161

[5]张曰理,吕平,欧阳红群,等.强化材料物理专业实验教学培育新型创新人[J].实验室研究与探索,2010,29(8):242～243

复合材料专业物理化学课堂教学研究 第10篇

物理化学是运用物理的理论和实验方法研究化学中最基本的规律和理论的科学。它所研究的内容普遍适用于各个化学分之,与材料学、生物学、地质学、天体学、海洋学等领域密切相关。但由于它是一门概念性、理论性、系统性和逻辑性很强的学科,涉及的公式多,应用条件严格,比较抽象,是学生学习过程中普遍感到困难较大的一门课[1]。随着当今科技迅速发展,交叉渗透日益突出,按照素质教育的要求,并考虑课时紧缩的实际情况,我们必须对物理化学的教学内容和方法进行改革[2]。

1 教材的选择及教学内容的确定

针对我校复合材料专业的特点,选择的物理化学教材既要体现当前学科发展的概貌,同时又要使学生具备牢固的理论知识,为以后就业奠定一定的基础。考虑以上因素,我们选择了面向21世纪教材,由天津大学物理化学教研室编、高等教育出版社出版的《物理化学》教材(第五版)。同时结合复合材料专业的就业特点,精选了教学内容。该版教材中第一章气体的PVT关系,由于高中阶段已经讲述过,所以可以省略。第八、九章的量子力学和统计热力学都是从物质的微观难度着手讨论的,难度较大,可做简单讲授,若详细探讨可开设选修课单独进行讲授。其它章节的内容选择重点内容,尤其是与本专业相关的内容详细讲解,例如第六章的相图、第十章的界面现象内容等,并结合具体的实例,达到更好的授课效果。

2 物理化学课堂教学改革

我校复合材料专业开设的物理化学课程是继无机化学、有机化学之后的理论性化学专业知识,它的知识内容除涉及无机、有机化学知识外,还与大量物理和高等数学知识有关. 概念抽象,公式原理多,推导过程繁琐,内容难理解。因此学生普遍感觉物理化学课程更偏重理论, 学习起来较难,从而导致对这门课程不抱有很大的热情,学习动力不大[3]。针对以上问题,对物理化学课堂教学进行改革就显得非常必要。具体的改革措施应遵循以下原则:整体设计课堂教学效果;教学方法和教学手段最佳;考核方法合理、科学。

2.1 课堂教学效果的整体设计

(1)培养学生的学习兴趣。

学习兴趣至关重要,学生若是对某些课程不感兴趣,老师即使讲授的再精彩,学生的学习效果也不会太好。因此培养学生的学习兴趣就显得十分必要了。开课伊始,教师就应该讲好绪论部分,充分讲述物理化学课程的重要性,课程内容的实用性,鼓励学生努力学好物理化学,培养学习兴趣。学生有了兴趣,教师才能较好地进行指导。

(2)提高知识的趣味性。

知识的趣味性是主动学习的推动力。把理论性强、抽象而枯燥的内容变得生动有趣,是提高课堂教学效果的有效手段。在教学过程中穿插一些与生活实际密切相关的问题或是适当的趣例,则可以起到画龙点睛的作用,使课堂富于趣味性。例如,在给学生介绍水的相图时介绍了亚稳态这个概念,可以以人的健康状况来类比说明。现代社会人们的生活节奏加快,整天忙于工作,锻炼身体的机会很少,大多数人的身体状况不佳,多属于亚健康状态。亚健康就是一种亚稳态,不稳定,不可能长时间存在,必须向稳定状态转变;人要从事正常的生产、生活需要健康的体魄,因此必须锻炼身体,保持身体处于健康状态,而不是亚健康状态。又如,在讲授界面化学的时候,可以提问学生在春天光滑的墙壁和粗糙的墙壁哪个更容易回潮。然后用弯曲表面上的蒸汽压——开尔文公式解释原因。这种理论与实际应用的结合,可激发学生的学习兴趣,引起学生探求知识的欲望,是物理化学课堂教学获得成功的关键一步。

(3)理论教学与实践教学相结合。

物理化学虽然是一门理论学科,但许多定理都是建立在大量的实验基础上,所以物理化学的知识是理论和实验相结合的。为了更好的理解课堂上的理论知识,开设对应的实验课程,这样既能锻炼学生的动手能力,又能加深学生对相关知识的理解程度,而且还能够建立学生对物理化学这门课程的实用性的信心,极大地提高了学生的学习动力。例如,我们讲授化学动力学这一章的一级反应时,讲完理论的同时,开设了“蔗糖水解反应速率常数的测定的实验”,学生普遍反应通过实验对课堂内容有了更深一层次的理解。

2.2 优化教学方法和教学手段

(1)加强课前预习与课后复习。

物理化学的公式推导过程繁琐,为此非常有必要进行课前预习。课前预习要求学生对将要讲述的内容先浏览一遍,不做具体推算,只要求对重点内容有个初步掌握,等老师讲述时学生的思路能与教师同步,使以后教学活动更易开展。同时知识讲授后还要要求学生经常复习,以免由于公式繁多而混淆或是遗忘,影响后面新知识的学习。

在物理化学教学中,作业也是必不可少的教学环节,但作业太多学生疲于应付,太少达不到复习的效果。因此就要求精选习题,做到“少而精”,力求达到事半功倍的效果。同时为了弥补课堂教学时数少而教学内容较多的不足,可根据教学内容的安排,适当选留思考题,然后要求学生课后查资料,以论文格式上交,这样既锻炼了学生的写作能力,又提高了学生的积极性。

(2)改进教学方法和教学手段。

在教学方法上,我们改进单一的讲授法,采用启发式、讨论式、互动式教学方法,努力为学生营造一个宽松的学习环境。具体做法是教师精心设计问题,通过提问、回答及组织学生进行讨论,在教师与学生之间形成一种良性互动式的教学模式。在教学手段上,我们采用多媒体教学与板书相结合的形式,使复杂抽象的问题简单化。对于难以讲解或表达的内容,可以运用动画、影片等手段把难以理解的概念形象化,引起学生的兴趣,加深学生的理解。但是多媒体教学也有它的不足之处,多媒体教学讲课速度较快,学生不能及时接受教师讲授的知识,更没有更多的时间做课堂笔记,不利于课后的复习和考试。因此要根据教学内容来确定是否选用多媒体教学。对于那些有图像,需要演示过程的教学内容,例如第六章相图的演示,第十章界面现象的毛细管现象、润湿现象等内容,多媒体教学能够化静为动,把枯涩的问题趣味化,便于学生深入地了解相关知识,能得到很好的教学效果;而对于重要公式的推导方面的教学内容采用板书的形式更合适。只有采用多媒体教学和板书相结合的形式,才能收到最佳的教学效果.

3 合理、科学的考核方法

合理、科学的考核方法能够调动学生的学习兴趣和学习动力,提高学生主动学习的能力。签于此,我们结合本校的具体情况和专业特点,摒弃了传统的只以期末考试成绩为标准的考核方式,采用多项合并的方法综合测评。具体测评方法为期末考试成绩占总成绩的70%,体现学生动手能力的实验课程占总成绩的10%,平时成绩占总成绩的20%。平时成绩又分为三部分:出勤率占3分,作业成绩和平时的小测验成绩占12分,参与课堂讨论和随堂回答情况占5分。这样的考核方式明显提高了学生的学习热情,学生能积极参与课堂问题的讨论和回答,改变了物理化学枯燥,沉闷的课堂气氛,大大地提高了教学质量。

4 结 语

针对我校复合材料专业的具体情况对该专业开设的物理化学课程课堂教学进行了改革,包括教材的选择、课堂效果的整体设计、教学方法和教学手段的改革、课程考核体系的建立等。实践结果证明以上的教学改革方案大大提高了学生的学习兴趣,学生能够积极思考、回答问题,也极大地提高了教学质量。但是教研改革永无止境,我们会继续更深入地进行物理化学教学改革,使之建设成学生更受欢迎的课程。

摘要：针对复合材料专业的特点,通过优选教材,精选教学内容,优化教学方法和教学手段,建立合理、科学的考核体系,对该专业开设的物理化学课程课堂教学进行改革。实践证明,物理化学课堂教学改革大大提高了学生的学习兴趣和学习效率,也极大地提高了教学质量。

关键词：复合材料,物理化学,教学,改革

参考文献

[1]王正烈,周亚平.物理化学[M].北京:高等教育出版社,2001:2-3.

[2]方文军,雷群芳,王国平,等.工科物理化学教学改革与实践[J].化工高等教育,2005,84(2):33-35.

无机材料物理性能的实验教学 第11篇

关键词：物理性能；实验教学；改革

一、无机材料物理性能教学存在的问题

山东建筑大学材料科学与工程学院所用的教材是1992年由清华大学出版社出版的《无机材料物理性能》，这本经典教材一直被国内众多知名高校作为本科或者研究生的教材，该教材虽然经过了多次出版，但是教材内容已经明显落后于科技的发展。

1.教材知识面较窄，且与《大学物理》等教材有重复的部分。该教材主要讲述了材料的声光电热磁和力学，介绍深度较浅。另外，该教材侧重于公式推导和来源，对于面向工程类就业的学生来说，这部分学生并不需要详细了解、掌握该公式的来源，因此教学内容对于大部分学生来说显得枯燥，难度较大，内容过于抽象，没有直观认识难以理解。

2.缺少实践环节。该教材虽然被众多高校使用，但是缺少与之配套的实验教材，教材中也没有体现出实践环节的重要性。学生学习完成后，仅仅靠死记硬背来理解这些现象的机理和本质，一方面造成理解不够全面，另一方面给学生学习造成了很大的压力，学生最后靠记忆背下来公式，却不知道如何解释某一种物理现象或者本质。

二、实践教学环节

1.无机材料的受力和断裂。这部分主要讲述了无机材料微观的受力和裂纹扩展。对于材料受力方面，可以利用万能试验机对金属材料、高分子材料和陶瓷材料分别进行拉伸实验，来验证课本上所讲述的内容，这部分内容比较直观，容易理解。对于材料的应变和应力部分，学生通过宏观实验不容易理解，需要教师采用现代化的多媒体教学进行讲解，特别是做成动画更容易理解虎克定律、材料的晶格滑移和微裂纹的扩展。

2.无机材料的热学性能。这部分内容可以进行材料的验证实验，利用材料热膨胀仪就可以测试陶瓷或者其他材料的热膨胀性。待测试样（玻璃、陶瓷等），小砂轮片（磨平试样端面用），卡尺（量试样长度用），秒表（计时用），石英膨胀仪（包括管式电炉、特制石英玻璃管、石英玻璃棒、千分表、电热偶等）。在这部分实验里面可以开设一些创新性的实验，如设计一种材料在高温时是否符合杜隆-帕替定律，在低温下符合德拜T3定律。验证一下材料的热容是否符合单个材料的加法规律。测试石英玻璃和石英晶体的热膨胀系数，利用所学的知识解释出现这种现象的本质是什么。这些实验都可以用课本上的机理来解释实验现象，加深学生对知识点的理解。

3.无机材料的电导。这部分内容主要讲述了无机材料微观的电导现象，掌握如何判断材料中存在电子电导和离子电导。利用变温霍尔效应测试，不但可以测试常温和变温下的霍尔系数和电导率，还可以确定半导体禁带宽度、杂质电离能以及迁移率的温度系数等。可以设计一个实验，利用电解效应判断材料中存在离子电导。利用这部分知识点可以验证在玻璃里面添加不同的碱金属以后，对玻璃电导率的影响，双碱效应和压碱效应。双碱效应是玻璃中碱金属离子总浓度较大时，含有两种碱金属离子的玻璃要比一种碱金属离子玻璃的电导率要低。压碱效应指玻璃里面加入二价金属氧化物后，玻璃的电导率降低很多。

4.无机材料的介电、压电和铁电性能。这部分内容主要讲述了无机材料常见的几种电学性能，既可以测试陶瓷块体的电学性能，也可以测试薄膜材料的电学性能。陶瓷块体的电学性能测试。并不是所有的陶瓷材料都具有以上电学性能，只是很少一部分电子陶瓷的组成具有以上性能。首先利用以前所学的知识，利用混料、预烧、成型、烧结、被银等工艺过程制备出陶瓷块体，然后测试陶瓷块体的各种电学性能。这里的陶瓷块体配方可以是直接给出的，也可以让学生参考资料设计出一种电子陶瓷，陶瓷的制备过程相当于将以前学习过的无机材料工艺学实验陶瓷制备实验、压制成型从新做了一遍。陶瓷薄膜电学性能测试。将陶瓷块体做成薄膜材料，主要的衬底材料是白金片或者含有电极的玻璃基体。主要有溶胶凝胶法和溅射的方法。学生实验成本最低、最簡单的是溶胶凝胶法，在沉积好的薄膜上面制备顶电极进行测试，可以利用四探针法测试薄膜的电阻等。因此薄膜从制备到测试可以让学生学会如何进行配料、沉积薄膜、测试等全方位的实验。

三、实验教学对策

可以看出，无机材料物理性实验教学需要专业程度较高的实验设备，特别是一些专用设备，经济投入较大，但是实验的设备利用率不太高。因此建议将无机材料物理性能实验与学院教师研究的相关课题结合进行，利用这些专用的实验设备增加分组进行。对于一些成本比较高的实验，可以利用现代化的教学手段进行模拟。学院在加大实验设备投入和扩大实验室面积的基础上，还开设了“开放性”的实验，要求每一个教师都拿出一部分课题题目，让学生选择教师的课题，每人选择一个，形成一个组，学院对于每一个选择课题的学生进行科研经费补贴。这样一方面可以克服现有实验设备的不足，另外还可以让学生做一些自己感兴趣的实验，提高了学生的积极性。

参考文献：

[1]刘琨，金胜明.“无机材料物理性能”课程教学改革初探[J].中国电力教育，2012（13）：88-89.

[2]张小文，陈国华，袁昌来，许积文.《材料物理性能实验》中导电性与介电性相结合的创新性综合实验验设计[J].科技信息，2012（34）：172-173.

材料物理专业 第12篇

关键词：理论物理,材料物理,教学改革

卓越工程师教育培养计划 (卓越计划) 旨在培养适应经济社会发展需要、创新能力强的高质量工程技术人才。据此要求, 武汉理工大学选择无机非金属材料、复合材料工程等专业进行人才培养模式改革试点, 全面推行卓越计划。材料物理专业是研究各种材料特别是各种先进结构材料、新型功能材料物理基础、微观结构以及与性能之间关系的基本规律, 为各种高新技术材料发展提供科学依据的应用基础学科。然而, 多数高校的材料物理专业在招生、人才培养和毕业生就业等方面面临严峻挑战。调研发现, 国内不少高校都不同程度存在生源不旺、填报第一志愿的学生较少、生源的综合素质相对较差, 关键是毕业生的就业也比较困难。其中主要原因就是理论课程偏多, 且难度较大, 与实际应用偏离[1,2]。理论物理学是从理论上探索自然界的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科, 是材料物理专业一门重要的专业基础课。了解现代物理理论, 对材料的制备与性能当中的物理问题有重要指导意义。而新形势下, 基于卓越计划的新要求, 该课程不仅要传授学生扎实的专业基础知识, 同时还要注重培养学生解决实际问题的能力, 以充分适应卓越计划的培养目标。在此背景下, 我们开展了《理论物理》课程的教学模式改革。改革的重点包括三方面:教学内容、教学方法和教学手段。同时, 改革了以往的考评机制, 并在实践中加以改善, 明显地改善了学生对该课程的兴趣, 也促进了该课程教学效果的提高。

一、教学内容改革:重新整合课程内容体系, 体现应用开发型人才培养特色

《理论物理》由理论力学、电动力学、统计力学和量子力学四大力学组成, 各部分互相融合, 彼此联系, 是一个有机的整体。我们根据材料物理专业的专业特点和知识结构需要, 对四大力学内容进行了合理调整。电动力学, 放入《电磁场理论》专业基础课中讲授;分析力学、量子力学和统计力学放在理论物理中讲授。但这三门课理论性强、概念抽象、数学繁琐, 学生普遍反映难度太大, 更不知道学这些理论有何用处。学生学得相当吃力, 老师也教得比较困难。为了彻底改变这种状况, 笔者依据卓越计划的培养要求, 对该课程进行全面改革, 取得了满意度的效果。首先就是教学内容的全面调整。由于分析力学是整个理论物理的基础, 是通向量子力学的必备基础。因此, 我们仍要重点讲授分析力学的基本原理, 但删去了诸如拉格朗日方程的推导这些数学过程, 取而代之的是以航天的轨道设计为案例来讲解其应用。这种调整使学生兴趣浓厚, 对分析力学的理解也有所加深。同时, 我们还适时穿插相关内容作为专题, 进行科学素养的培养。如, 以如何发现地球的运动为专题, 结合万有引力, 开普勒定律的发现来认识地球的自转公转, 来讲述如何进行理性思考, 如何从事物的表象来思考背后的物理机制和本来面目。这样, 通过这些内容, 学生兴趣大增, 认识到了科学素养的重要性, 也培养了他们进行理性思考的能力。同样, 在电动力学部分, 删去了部分过难的数学推导, 取而代之的是较多的应用实例。如静电场的应用, 介电材料的应用, 材料的磁学性能及应用, 电磁波在通信领域的应用。特别, 同样以专题的形式讲授电磁波在信息社会中的应用。具体而言, 讲目前的手机移动通信、卫星通信, 蓝牙技术、射频卡识别技术。这些都是日常生活中的实例。相比繁琐的数学推导和计算, 学生兴趣大增。因为, 这些都是身边活生生的例子, 里面均涉及到电磁波的基本原理的应用。如不同的通信方式需要应用不同类型的电磁波。学生通过这些例子, 能加深对基本理论的理解和掌握, 比以前单纯的数学计算, 空洞无物且过程繁琐, 效果确实有很大改观。此外, 我们还结合电流场讲述超导的原理与应用, 结合介质的磁化讲述各种磁性材料, 结合介质的极化讲述各种铁电、压电、热释电材料, 这对材料物理专业也是个很好的补充。在量子力学的内容中, 我们在讲解基本原理的基础上, 更重视量子力学在现代科技中的应用, 并同样以专题的方式来进行。如黑体辐射部分, 我们删掉了普朗克公式的具体推导, 增加了红外辐射的应用。在光电效应中, 以专题形式系统介绍了各种光电器件的应用实例;在讲解原子的结构时, 讲解核技术;在讲述电子的波动性时, 讲解它在材料微观分析上的应用;在介绍线光谱的同时, 讲述激光的相关应用;在讲完波动力学之后, 我们以专题的形式来讲述量子力学在现代科技中的关系, 特别是集成电路中的应用。通过我们的简化, 学生对量子力学的基本原理不再恐惧和厌烦, 反而被它的实际应用深深吸引, 不觉感叹道“原来, 在我们每天的生活中, 到处都有量子力学的原理。”我们的这些调整, 都是根据卓越计划而进行的。内容的安排不但坚持了课程原有内容和体系, 并且从社会实际需求出发, 以能力培养为目标来设计的。因为, 为适应卓越工程师培养, 传统的理论教学内容必须做适当调整。

二、教学方式改革, 体现科学素养与实践创新能力

培养如前所述, 《理论物理》课程, 不但内容枯燥, 而且艰深晦涩。传统的单一粉笔黑板式教学方式, 很难调动学生的学习热情与兴趣。因此, 教学方法的改革对提高教学质量和提高人才素质起着关键作用。为了提高教学效果, 在调整教学内容的同时, 我们在教学方法上也做了以下探索和实践。

1. 突出重点, 案例教学, 激发学生兴趣。

实施卓越计划的主要目的是提高学生的工程实践能力, 让教育面向工程实际应用。在此目标指引下, 重新设计课程体系和教学内容, 采取基于问题、项目和案例的多种学习方法, 是“卓越计划”的重要举措之一。正如前述教学内容的调整中, 我们加强了理论物理在现代科技中的应用, 使学生能够把基础理论知识与材料的实际应用有机结合起来。具体做法是:每次上课开始, 首先对本讲内容的概述, 帮助引导学生建立起整体性的框架和思路;同时采用日常生活中的实际案例引导学生思考, 激发其学习兴趣。

2. 信息技术, 图文并茂, 辅助传统教学。

随着计算机技术的深入和普及, 越来越多教师关注如何用信息技术来提高教学效率和质量。理论物理课程也改变了传统教学方式, 引进了全新的多媒体教学。在教学过程中, 通过合理地运用现代多媒体技术, 不仅能将抽象枯燥的概念和原理形象化, 使学生易于理解, 同时还增加了信息的容量。例如量子力学中的微观机理, 非常抽象, 与日常生活经验完全不符, 教学相当困难。在此部分, 借助多媒体手段确实是行之有效的。在原子的结构模型, 物质波的统计解释、隧道效应的解释中, 我们都采用了视频动画的方法, 让学生形象简单地接受了这些解释。在教学时, 我们适时播放某些相关技术原理的音像资料, 边播放边讲解, 彻底改变了传统教学的单调模式, 确实激发了学生的兴趣, 拓宽了学生视野, 并且切实提高了工程实践能力。总之, 通过充分合理地使用现代多媒体信息技术, 学生对基本科学原理在生产实际中的应用有了充分的认识和理解, 真正做到了学以致用。这为卓越工程师的能力培养积累了坚实的基础。

3. 专题讲座, 师生互动, 锻炼综合能力。

传统的教学方法方式是以教师讲授为主, 学生则被动接受。我们在教学中, 强调学生学习的主观能动性, 强调教学是教与学并行互动的过程。如前所示, 在内容调整的同时, 我们采用案例教学, 部分就采用了专题讲座的形式, 师生互动讨论发言的形式。通过让学生参与教学活动, 能够培养学生自主学习能力, 培养其独立思考能力。例如:我们结合课堂教学内容进程, 结合某些应用实例, 穿插进行了若干次专题讲座。如:航天器的轨道设计与力学原理;量子力学与现代科技;理论物理的过去与未来。我们首先提前布置任务, 让学生分小组查阅相关资料, 制作PPT课件。上课时, 由小组某成员上台讲解, 其他同学提问, 老师与学生共同解答讨论。对于这种轻松的讨论, 同学们表现出了极大的兴趣, 课堂气氛非常活跃。关键的是, 在前期准备中, 学生通过自己的自主学习, 确实深入了解了某些知识;在课堂讨论争辩中, 所有同学都参与其中思考, 各抒己见, 确实澄清了某些概念和原理, 真正学到了某些知识, 训练了思维能力。这样不仅拓宽知识面, 锻炼学生的自学能力、思考能力以及创新能力, 还培养他们从多方面摄取知识营养的习惯。进行这种专题讨论式教学的同时, 我们并不是单纯的追求课堂的热闹, 而是讲究课堂教学方法的多样化。

三、考核方式改革, 体现工程师综合能力

教学改革不仅是教学方式和手段的改革, 与之同步的考核机制也必须改革。笔者始终认为, 过程比结果重要, 尤其是《理论物理》这样的课程。因为教育不仅要求学生要掌握物理学的基本概念、定律和理论知识, 而且要让学生了解得到这些知识的过程和研究方法, 同时还要结合实际灵活运用这些知识。因此, 我们采用的是对平时的课程论文, 课堂讨论等学习过程进行多次评定考核, 而不再采用期末闭卷的形式了。这种改革, 确实全面公正的评价了学生的学习情况, 有很好的区分度, 评价结果也更符合人才综合能力的培养目标。

参考文献

[1]方道来, 童六牛, 夏爱林, 吕耀辉, 胡锦莲, 孙雅馨.材料物理专业定位及课程体系设置的探索[J].安徽工业大学学报 (社会科学版) , 2011, 28 (3) :104-105.