科學與工程實踐

1、材料科學與工程淺談作者：數理學院陳銀川20091326018指導教師：趙立龍性教學，突出個性特點。為此。從選擇教材著手，優(yōu)化教學內容，強化基礎教學，著重培養(yǎng)學生科學的思維方法、創(chuàng)新能力以及運用基礎理論解決實際問題的能力。目前，“材料科學基礎”教材體系可分為兩大類。第一類沿襲“金屬學”課程的教學內容，增加了少量無機非金屬材料、高分子材料和復合材料等內容，往往側重金屬材料。這類教材基本上適合以金屬材料為主導的材料科學與工程專業(yè)的教學。第二類

2、教材則是在增加非金屬材料、高分子材料、復合材料等新材料內容的同時，對該課程的所有內容進行了全新的組合，將它們有機地融入整個教材體系中，形成新的包含各種類型材料的教學體系。由于低年級本科學生的專業(yè)知識有限，這類教材在教學中要突出構建整個教學內容的邏輯性和條理性，避免學生掌握了各材料的個性，卻忽視了各材料的共性，從而使整個課程陷入一個“材料學概論”的泥潭。為達到突出共性教學的目的，搭建一個合理材料科學與工程的知識平臺，根據整個學科的培養(yǎng)方案

3、和教學計劃，我們選擇上海交通大學出版社出版的面向21世紀新教材《材料科學基礎》作為教材，從教學目標出發(fā)，該教材最顯著的特點是著重于基本概念和基礎理論，便于在教學中掌握深度和廣度。根據本專業(yè)培養(yǎng)目標的要求和培養(yǎng)方案的特點，在確立教材內容、體系與后續(xù)課程的相互關聯的基礎上，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及知識體系與要素課程內各個環(huán)節(jié)之間的邏輯關系，對該教材的內容進行了“揚棄”，將課程教學內容分為三大模塊：1材料的結

4、構。①微觀結構：原子的排列方式、高分子鏈結構；②結構的完整性：晶體學基礎、金屬的晶體結構、合金、離子晶體結構規(guī)則、共價晶體結構、聚合物的晶態(tài)結構；③結構的不完整性：晶體缺陷、表面和界面、非晶態(tài)、亞穩(wěn)態(tài)、準晶態(tài)。2固體中原子及分子的運動。①擴散：菲克第一、第二定律、擴散的熱力學分析、擴散原子理論、影響因素；②高分子的分子運動：分子鏈的運動及其柔順性、分子的運動方式及影響因素。3材料的組織結構變化。①材料的形變和再結晶：單晶和多晶體的塑性變

5、形、回復和再結晶；②相圖。單元系相圖：凝固、形核和晶體長大；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、三元勻晶和共晶相圖。三、教學內容組織方式與目的本課程教學內容的特點是“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，課程內容知識點多。理論計算少。因該課程內容枯燥、抽象，學生感到難學。具體表現在：不能很好地將數學理論應用到材料科學的基礎課程、無法判定從而掌握教學內容中的重點、不能將所學的知

6、識點和實際的材料聯系起來。所以，我們在教學內容的組織上做了一些探索：1突破傳統的“一本教科書”的局限性。本課程的教學內容在嚴格按照教學大綱和教學計劃授課的同時，綜合多種中文教材、英文教材等，力圖做到知識面完整、講授描述通俗易懂。如針對本專業(yè)每年都有數目不等的海外學生的特點，在教學提倡采用臺灣曉園出版社出版的《材料科學與工程》作為補充性教材，提升外招學生對學科知識的認同感和認知度。2探索課堂教學，有所為，有所不為。課堂講重點、難點，講思路