時(shí)間:2022-11-03 03:34:18
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇化學(xué)新材料論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
中圖分類號(hào):G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
《材料科學(xué)前沿》課程是材料科學(xué)與工程專業(yè)的一門專業(yè)課。課程的目標(biāo)是要求學(xué)生了解材料科學(xué)研究前沿新動(dòng)態(tài),新材料的合成與制備方法和技術(shù)以及新材料的研發(fā)對(duì)現(xiàn)代材料市場(chǎng)可能產(chǎn)生的影響。課程主要向?qū)W生介紹近幾年內(nèi)材料學(xué)科的熱門研究方向,介紹新材料的物理化學(xué)特征及新材料產(chǎn)業(yè)與材料科學(xué)前沿之間相互依賴關(guān)系與發(fā)展規(guī)律,學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)能了解新材料的研究領(lǐng)域及相關(guān)的新材料表征技術(shù)。通過近幾年來對(duì)該課程的實(shí)踐教學(xué),筆者主要闡述學(xué)習(xí)該課程的重要性,通過實(shí)例教學(xué)來擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面,從而提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,教學(xué)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力,探索如何讓學(xué)生全面了解材料科學(xué)前沿領(lǐng)域?yàn)槟繕?biāo)的課程教學(xué)新模式,同時(shí)就如何進(jìn)行課堂討論和課程論文設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了改革,并在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段及考核方式等方面進(jìn)行了有益的探索和實(shí)踐。
1以材料研究前沿動(dòng)態(tài)為指引,拓展教學(xué)內(nèi)容
本課程是針對(duì)理工科學(xué)生開設(shè)的,其內(nèi)容可分為前沿動(dòng)態(tài)和新技術(shù)發(fā)展兩個(gè)部分。課程基于ESI數(shù)據(jù)庫中多個(gè)研究前沿,根據(jù)材料學(xué)科的特點(diǎn),甄選出了2014-2015年排名前10的熱點(diǎn)研究前沿和5個(gè)新興研究方向,涉及材料科學(xué)及材料結(jié)構(gòu)表征領(lǐng)域。
在前沿動(dòng)態(tài)教學(xué)方面,主要學(xué)習(xí)材料學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)和國內(nèi)外最新報(bào)道的新材料制備技術(shù)和實(shí)驗(yàn)研究方法。在新技術(shù)發(fā)展方面,主要集中在現(xiàn)代高新產(chǎn)業(yè)中正在實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的新材料制備技術(shù)以及新材料研發(fā)過程中采用的先進(jìn)工藝和方法。這兩部分涉及知識(shí)范圍較廣,因此課程教學(xué)過程中注重新知識(shí)和新理論的系統(tǒng)化,需要不斷更新國內(nèi)外的發(fā)展動(dòng)態(tài),注重先新實(shí)驗(yàn)技術(shù)的介紹,以知名科學(xué)家及其科研團(tuán)隊(duì)的最新研究結(jié)果來增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的廣度和深度,為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力提高保障。課程中對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理和設(shè)備的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該與最新設(shè)備和最新技術(shù)相一致,因此在教學(xué)過程中向?qū)W生提供如Nature和Science等專業(yè)期刊網(wǎng)站的鏈接,拓寬學(xué)生的專業(yè)視野。
2引導(dǎo)學(xué)生探索材料研發(fā)新領(lǐng)域,培養(yǎng)創(chuàng)新思維
當(dāng)前課程教學(xué)面臨的主要問題在于學(xué)生對(duì)新技術(shù)和新方法缺乏重視和認(rèn)可,結(jié)果造成教學(xué)的低效率。因此在教學(xué)過程中,要注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)的意識(shí),逐步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生主動(dòng)在課后有興趣去網(wǎng)絡(luò)搜索課堂介紹的新材料和新技術(shù)。科學(xué)興趣的培養(yǎng)是學(xué)生能夠在該課程有所收獲的基本前提,所以在教學(xué)中必須從科研實(shí)例引出技術(shù)問題,從技術(shù)問題引出科學(xué)概念,由科學(xué)概念引出解決問題的方法,讓學(xué)生能夠充分理解、思考所學(xué)的內(nèi)容。課程基于材料科學(xué)研究前沿的分析為學(xué)生提供了獨(dú)特的視角去洞悉科學(xué)研究是如何展開的,揭示了不同研究者因探究科學(xué)問題產(chǎn)生的關(guān)聯(lián)性。
課程中關(guān)于新技術(shù)的介紹一般理解起來比較抽象,在教學(xué)中時(shí)必須注重從現(xiàn)實(shí)生活中的直觀現(xiàn)象入手,解釋抽象的概念。教學(xué)計(jì)劃總學(xué)時(shí)主要分為兩部分,第一部分內(nèi)容涉及有材料科學(xué)進(jìn)展和前沿動(dòng)態(tài);第二部分內(nèi)容涉及有先進(jìn)納米材料、先進(jìn)能源材料和先進(jìn)材料制備技術(shù)的應(yīng)用。在實(shí)踐教學(xué)過程中,要從以下三個(gè)方面對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行選擇和側(cè)重:
(1)化學(xué)與材料科學(xué)研究前沿。由于本課程中化學(xué)與材料科學(xué)研究前沿所涉及的化學(xué)概念較多,因此學(xué)生必須對(duì)材料化學(xué)等前驅(qū)課程進(jìn)行回顧。這部分章節(jié)側(cè)重于選擇鈉離子電池電極材料、功能性金屬有機(jī)骨架化合物、銠催化的碳?xì)滏I活化反應(yīng)、基于石墨烯的光催化、石墨烯量子點(diǎn)的合成與應(yīng)用等前沿內(nèi)容。
(2)物理與材料科學(xué)研究前沿。由于本課程中物理與材料科學(xué)研究前沿所涉及的物理概念較多,因此學(xué)生必須對(duì)材料物理等前驅(qū)課程進(jìn)行回顧。這部分章節(jié)側(cè)重于選擇硅烯的生長與特性、堿金屬摻雜鐵硒超導(dǎo)體、高能量轉(zhuǎn)換效率聚合物太陽能電池、鐵基高溫超導(dǎo)等前沿內(nèi)容。
(3)在材料結(jié)構(gòu)表征新技術(shù)方面,為了增強(qiáng)學(xué)生對(duì)材料表征技術(shù)課程內(nèi)容的理解,將AFM、XPS、FESEM、HAADF、STEM、CEPC和SPPC等材料性能現(xiàn)代檢測(cè)方法與課程內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合起來。
3立足金屬材料專業(yè)特色,促進(jìn)教學(xué)改革
中學(xué)生記敘文寫作,一般來說還是遵守“我手寫我心”的原則,寫生活中的體驗(yàn),寫所見所聞所感。農(nóng)村高中學(xué)生,面對(duì)自然界中春夏秋冬的時(shí)序變化,周圍是周而復(fù)始的春播夏長秋收冬藏的畫面,加上學(xué)校、家庭、宿舍“三點(diǎn)一線”的生活方式,可以選擇的生活素材是貧乏的、單一的。例如蘇教版選修教材《寫作》的第一章,寫作要求讓學(xué)生寫一個(gè)最尊敬的人。百分之五十以上的農(nóng)村高中學(xué)生寫最尊敬的人是爺爺奶奶、外公外婆。究其原因,這一代農(nóng)村高中學(xué)生很多從小就是從爺爺奶奶、外公外婆手上長大的,學(xué)生的父母為了生活遠(yuǎn)走他鄉(xiāng)打工維持家庭。學(xué)生心中最尊敬的人當(dāng)然是爺爺奶奶等親人。試想,農(nóng)村學(xué)生遠(yuǎn)離父母、面對(duì)農(nóng)村,哪有許多新鮮的生活素材?社會(huì)現(xiàn)代化過程中,農(nóng)村學(xué)生作文的素材來源接近枯竭,語文教師要想辦法引導(dǎo)學(xué)生走出鄉(xiāng)村、體悟豐富多彩的現(xiàn)代生活,才能寫出新鮮的、活潑的記敘文。
語文教師要挖掘具有地方特色的原汁原味的生活,與學(xué)生一起感悟多彩的生活,豐富學(xué)生的情感體驗(yàn)。例如,面對(duì)以上宜興市農(nóng)村學(xué)生寫作記敘文的困境,教師可以帶領(lǐng)學(xué)生參加社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),調(diào)查研究宜興市“陶的文化”,研究紫砂壺的文化藝術(shù);帶領(lǐng)學(xué)生游玩善卷洞,讓學(xué)生研究喀斯特地貌的形成原因;宜興市素有“教授之鄉(xiāng)”的美譽(yù),讓學(xué)生每年走訪一名宜興籍教授,寫人物報(bào)告文學(xué)。多種多樣的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),既鍛煉了學(xué)生的才智,又豐富了學(xué)生的寫作素材,讓農(nóng)村學(xué)生的記敘文有東西可寫,解決了“寫什么”的問題。
二、農(nóng)村高中學(xué)生閱讀量太少,記敘文寫作受到考場(chǎng)作文評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的干擾
寫作需要人生的直接經(jīng)驗(yàn)與間接經(jīng)驗(yàn),間接經(jīng)驗(yàn)獲得的一個(gè)重要渠道是通過大量閱讀,才能提高寫作能力。一個(gè)學(xué)生的閱讀史,也是一個(gè)學(xué)生的精神發(fā)育史。農(nóng)村高中圖書館建設(shè)比較滯后,在數(shù)理化學(xué)科高壓的氛圍中,語文學(xué)科課時(shí)不多,大量的課外閱讀已經(jīng)是很奢侈的一件事情,最起碼的閱讀時(shí)間沒有保障。還有,閱讀與寫作沒有很好地銜接起來。閱讀是基礎(chǔ),閱讀能力轉(zhuǎn)化為寫作能力,還需要語文教師精心指導(dǎo)。針對(duì)農(nóng)村高中學(xué)生閱讀量少的現(xiàn)狀,有必要提高基層管理人員的重視程度。加大農(nóng)村高中圖書管建設(shè)力度,增加學(xué)生閱讀課時(shí),有條件的農(nóng)村高中圖書館增添網(wǎng)絡(luò)閱讀。有閱讀材料,有閱讀課時(shí),就需要語文教師的針對(duì)性指導(dǎo)。例如,定期舉辦閱讀報(bào)告會(huì),研究讀寫轉(zhuǎn)化的途徑,提高學(xué)生閱讀興趣,增強(qiáng)學(xué)生寫作能力。語文教師要架起一條閱讀與寫作的橋梁,讓學(xué)生在閱讀中學(xué)會(huì)寫作,在寫作中渴望閱讀,如此良性循環(huán),對(duì)于提高學(xué)生寫作記敘文大有益處。
三、新材料作文的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一定程度上干擾了目前的記敘文寫作
雖然評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)有一條“文體不限”,但是實(shí)話實(shí)說,新材料作文還是從議論文角度切入比較方便。例如,學(xué)生先讀懂材料的主旨,然后提煉一個(gè)中心論點(diǎn),再采用并列式結(jié)構(gòu)或者遞進(jìn)式結(jié)構(gòu)議論,最后強(qiáng)化觀點(diǎn),自然收束全文。如果審題不錯(cuò),那么作文的切入分肯定會(huì)得到。筆者在基層高中學(xué)校調(diào)研時(shí)發(fā)現(xiàn),有很多高三語文老師平時(shí)讓學(xué)生積累很多素材,作為備考的“論據(jù)”,而且每種觀點(diǎn)都有不同的素材佐證,可以說議論文備考已經(jīng)準(zhǔn)備的非常充分。而記敘文的寫作備考難度就很大,而且在高考的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)方面,文章“深刻”、“豐富”、“有文采”、“有創(chuàng)新”的要求中,很明顯,記敘文的要求難度比議論文要求難度大。在這種情況下,不少學(xué)校干脆放棄記敘文寫作,專門訓(xùn)練學(xué)生用議論文寫作對(duì)付高考的考場(chǎng)作文。
端小平在會(huì)上指出,中國化纖行業(yè)用不到10年的時(shí)間縮短了與發(fā)達(dá)國家30年的差距,各種高性能品種齊步發(fā)展,部分品種質(zhì)量達(dá)到國際中等以上水平。未來,中國的高性能纖維發(fā)展將注重在汽車、耐高溫過濾材料和航空航天等國防軍工領(lǐng)域的應(yīng)用,重視低成本生產(chǎn)高品質(zhì)產(chǎn)品和回收再利用技術(shù)的研發(fā),加快制定化纖全產(chǎn)業(yè)鏈的標(biāo)準(zhǔn)。
正如東華大學(xué)余木火教授所講,輕質(zhì)高強(qiáng)材料是“中國制造2025”的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。面對(duì)國外的成熟市場(chǎng),中國更需要重點(diǎn)培育具有戰(zhàn)略意義和中國特色的大市場(chǎng),與優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)共同發(fā)展。例如中國的汽車產(chǎn)業(yè)、大型飛機(jī)和高鐵的輕量化設(shè)計(jì)。通過建立設(shè)計(jì)-材料-制造-評(píng)價(jià)一體化的研發(fā)能力,為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈提供技術(shù)支撐。并解決汽車輕量化復(fù)合材料需要解決的工程技術(shù)問題,即設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)能力、低成本自動(dòng)化量產(chǎn)技術(shù)和回收與循環(huán)利用技術(shù)。
在學(xué)術(shù)報(bào)告環(huán)節(jié),來自交通、航天領(lǐng)域的企業(yè)嘉賓針對(duì)高性能纖維及復(fù)合材料的應(yīng)用現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)展開深入分析。其中,江蘇奧新新能源汽車有限公司總經(jīng)理史踐向與會(huì)代表展示了公司在研發(fā)輕量化碳纖維復(fù)合材料電動(dòng)汽車的各階段成果。并表示,奧新電動(dòng)車的創(chuàng)新核心思想是輕量化,其創(chuàng)新技術(shù)主要體現(xiàn)在新電動(dòng)底盤、新材料應(yīng)用、新生產(chǎn)工藝、高比能量電池和智能化、網(wǎng)絡(luò)化車載技術(shù)應(yīng)用。
上海飛機(jī)制造有限公司副總工程師劉衛(wèi)平表示,復(fù)合材料在商用飛機(jī)上大量應(yīng)用已是一種趨勢(shì),我國商用飛機(jī)將大量使用復(fù)合材料,帶動(dòng)我國碳纖維及其復(fù)合材料在高端應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展。
中國南車株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司副總工程師姜其斌指出,未來在交通領(lǐng)域,高性能輕量化復(fù)合材料將成為重點(diǎn)發(fā)展方向。并重點(diǎn)講解了反應(yīng)尼龍材料、芳綸蜂窩復(fù)合材料、阻燃輕質(zhì)板材、長玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料(LFT)等幾種典型高性能輕量化復(fù)合材料的工程化研究應(yīng)用。
在碳纖維、芳綸及復(fù)合材料在汽車輕量化應(yīng)用交流分論壇上,來自吉林硅谷碳纖維、江蘇恒神、河北硅谷化工、中復(fù)神鷹、泰和新材料、廣州汽車集團(tuán)等企業(yè)的專家從低成本碳纖維生產(chǎn)、碳纖維市場(chǎng)分析及企業(yè)的對(duì)策、碳纖維復(fù)合材料在汽車輕量化方面的應(yīng)用及推廣的策略、基于輕量化材料的電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新等內(nèi)容進(jìn)行深入探討。
其中,江蘇恒神股份有限公司技術(shù)顧問沈真基于市場(chǎng)需求分析,認(rèn)為航空和工業(yè)碳纖維需求決定企業(yè)必須具備單條千噸線生產(chǎn)能力才能滿足制造商的批量生產(chǎn)要求、實(shí)現(xiàn)質(zhì)量穩(wěn)定性和降低成本,并且碳纖維復(fù)合材料制品研發(fā)的特殊性決定企業(yè)必須具備從纖維、上漿劑、樹脂直至產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計(jì)制造服務(wù)的全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展模式。
在功能性纖維開發(fā)與應(yīng)用科技論壇上,來自化纖生產(chǎn)企業(yè)、石油化工企業(yè)和高等院校等一線科研人員和專家,分別對(duì)高模低縮滌綸工業(yè)絲、保暖聚酯纖維、氨綸、丙綸等纖維功能性開發(fā)及其應(yīng)用進(jìn)行了學(xué)術(shù)交流。
搭建化纖產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級(jí)和跨界融合的合作平臺(tái)
7月16日,2015中國紡織工程學(xué)會(huì)化纖專業(yè)委員會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)在蕭山同地召開。年會(huì)以“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、跨界融合、綠色轉(zhuǎn)型和智能發(fā)展”為主題,舉辦“高性能纖維及復(fù)合材料科技論壇”和“生物基化學(xué)纖維及原料科技論壇”,同時(shí)揭曉了“中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)?恒逸基金”獲獎(jiǎng)優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文,并舉辦獲獎(jiǎng)?wù)撐膶n}報(bào)告。
作為全球化纖界唯一的學(xué)術(shù)技術(shù)獎(jiǎng),“中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)?恒逸基金”優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文獎(jiǎng)自2013年設(shè)立以來,累計(jì)收集論文637篇,已評(píng)出一等獎(jiǎng) 2 名,二等獎(jiǎng)25名,三等獎(jiǎng)47名,優(yōu)秀獎(jiǎng)143名。“超高分子量PPTA樹脂及其高模量芳綸纖維的結(jié)構(gòu)與性能”、“干法紡絲制備聚酰亞胺纖維及其結(jié)構(gòu)與性能”、“低成本碳纖維制備新技術(shù) ―― 增塑熔融紡絲法制備PAN纖維及其結(jié)構(gòu)性能研究”、“軼綸?聚酰亞胺纖維的性能及在濾料中的應(yīng)用”、“聚乳酸生物質(zhì)纖維的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化及發(fā)展建議”等幾十項(xiàng)化纖前沿新技術(shù)、創(chuàng)新成果得到業(yè)內(nèi)高度關(guān)注并在行業(yè)推廣,為化纖行業(yè)科技實(shí)力提供了戰(zhàn)略支撐,推動(dòng)了行業(yè)的科技進(jìn)步。
主管單位:中國航空工業(yè)第一集團(tuán)公司
主辦單位:中國航空工業(yè)第一集團(tuán)公司北京航空材料研究院
出版周期:月刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號(hào):1001-4381
國內(nèi)刊號(hào):11-1800/TB
郵發(fā)代號(hào):
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間:1956
期刊收錄:
CA 化學(xué)文摘(美)(2009)
CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽(yù):
Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
材料的計(jì)算模擬研究是近年來飛速發(fā)展的一門新興學(xué)科和交叉學(xué)科.它綜合凝聚態(tài)物理學(xué)、理論化學(xué)、材料物理學(xué)和計(jì)算機(jī)算法等多個(gè)相關(guān)學(xué)科.它的目的是利用現(xiàn)代高速計(jì)算機(jī),模擬材料的各種物理化學(xué)性質(zhì),深入理解材料從微觀到宏觀多個(gè)尺度的各類現(xiàn)象與性能,并對(duì)材料的結(jié)構(gòu)和物性進(jìn)行理論預(yù)言,從而達(dá)到設(shè)計(jì)和開發(fā)新材料的目的.材料的多尺度計(jì)算模擬方法主要有以下幾種:
(1)第一性原理計(jì)算方法(First-principlesMethods)基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算方法是目前研究微觀電子結(jié)構(gòu)最主要的理論方法.第一性原理計(jì)算方法只用到普朗克常數(shù)(h),玻爾茲曼常數(shù)(kB),光速(c),電子靜態(tài)質(zhì)量(m0)和電子電荷電量(e)這5個(gè)基本物理變量和研究體系的基本結(jié)構(gòu).從量子力學(xué)出發(fā),通過數(shù)值求解薛定諤方程,計(jì)算材料的物理性質(zhì).在密度泛函理論,局域密度近似(LDA)和廣義梯度近似(GGA)框架下的計(jì)算已廣泛應(yīng)用于第一性原理的電子結(jié)構(gòu)研究中,并已經(jīng)取得很大的成功.結(jié)合一些能帶結(jié)構(gòu)計(jì)算的方法,對(duì)于半導(dǎo)體和一些金屬基態(tài)性質(zhì),如晶格常數(shù),晶體結(jié)合能,晶體力學(xué)性質(zhì)都能夠給出與實(shí)驗(yàn)符合得很好的結(jié)果,同時(shí)能夠比較精確地描述很多體系的電子結(jié)構(gòu)(如能帶結(jié)構(gòu)、電子態(tài)密度、電荷密度、差分電荷密度和鍵布局等)、光學(xué)性質(zhì)(介電函數(shù)、復(fù)折射率、光吸收系數(shù)、反射光譜及光電導(dǎo)等)和磁性質(zhì),從微觀理論角度分析和揭示材料物理性質(zhì)的起源,使實(shí)驗(yàn)者主動(dòng)對(duì)材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能的控制,以便按照需求制備新材料.
(2)分子動(dòng)力學(xué)方法(MolecularDynamicsMethods)分子動(dòng)力學(xué)是一種確定性方法,是按照該體系內(nèi)部的內(nèi)稟動(dòng)力學(xué)規(guī)律來確定位形的轉(zhuǎn)變,跟蹤系統(tǒng)中每個(gè)粒子的個(gè)體運(yùn)動(dòng),然后根據(jù)統(tǒng)計(jì)物理規(guī)律,給出微觀量(分子的坐標(biāo)、速度)與宏觀可觀測(cè)量(壓力、溫度、比熱容、彈性模量等)的關(guān)系來研究材料性能的一種方法[5].分子動(dòng)力學(xué)方法首先需要建立系統(tǒng)內(nèi)一組分子的運(yùn)動(dòng)方程,通過求解所有分子的運(yùn)動(dòng)方程,來研究該體系與微觀量相關(guān)的基本過程.對(duì)于這種多體問題的嚴(yán)格求解,需要建立并求解體系的薛定諤方程.根據(jù)波恩-奧本海默近似,將電子的運(yùn)動(dòng)與原子核的運(yùn)動(dòng)分開來處理,電子的運(yùn)動(dòng)利用量子力學(xué)的方法處理,而原子核的運(yùn)動(dòng)則使用經(jīng)典動(dòng)力學(xué)方法處理.此時(shí)原子核的運(yùn)動(dòng)滿足經(jīng)典力學(xué)規(guī)律,用牛頓定律來描述,這對(duì)于大多數(shù)材料來說是一個(gè)很好的近似.只有處理一些較輕的原子和分子的平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)或振動(dòng)頻率γ滿足hγ>kBT時(shí),才需要考慮量子效應(yīng).
(3)蒙特卡洛方法(MonteCarloMethods)蒙特卡洛方法是在簡(jiǎn)單的理論準(zhǔn)則基礎(chǔ)上(如簡(jiǎn)單的物質(zhì)與物質(zhì)或者物質(zhì)與環(huán)境相互作用),采用反復(fù)隨機(jī)抽樣的手段,解決復(fù)雜系統(tǒng)的問題.該方法采用隨機(jī)抽樣的手法,可以模擬對(duì)象的概率與統(tǒng)計(jì)的問題.通過設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)母怕誓P?,該方法還可以解決確定性問題,如定積分等.隨著計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展,蒙特卡洛方法已在材料、固體物理、應(yīng)用物理、化學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用[6].蒙特卡洛方法可以通過隨機(jī)抽樣的方法模擬材料構(gòu)成基本粒子原子和分子的狀態(tài),省去量子力學(xué)和分子動(dòng)力學(xué)的復(fù)雜計(jì)算,可以模擬很大的體系.結(jié)合統(tǒng)計(jì)物理的方法,蒙特卡洛方法能夠建立基本粒子的狀態(tài)與材料宏觀性能的關(guān)系,是研究材料性能及其影響因素的本質(zhì)的重要手段.
材料專業(yè)引入計(jì)算模擬教學(xué)的探索
材料計(jì)算的目的在于理解和發(fā)現(xiàn)新的材料性能及其物理本質(zhì).計(jì)算已經(jīng)與實(shí)驗(yàn)和形式理論一樣成為材料研究的3大支柱之一.為學(xué)生將來能夠有更高的起點(diǎn)研究材料科學(xué),適應(yīng)新形勢(shì)下材料研究方法,培養(yǎng)具有寬廣材料科學(xué)基礎(chǔ),掌握材料現(xiàn)代研究手段的“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的材料科學(xué)專業(yè)人才.我們?cè)诒究平虒W(xué)階段就應(yīng)該有計(jì)劃的引入和加強(qiáng)計(jì)算模擬方法的教學(xué).采用的教學(xué)形式可以結(jié)合實(shí)際情況,靈活的應(yīng)用.近年來我們采取的教學(xué)方式主要有以下3種方式:(1)開設(shè)計(jì)算材料學(xué)類課程在2006年物理與電子信息學(xué)院材料物理與化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案中已經(jīng)確定《計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用》和《計(jì)算物理》課程為專業(yè)選修課程,學(xué)時(shí)分別為36學(xué)時(shí)和54學(xué)時(shí).《計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用》課程偏重實(shí)踐教學(xué),通過上機(jī)操作學(xué)習(xí)計(jì)算軟件的基本原理和使用方法.主要教學(xué)內(nèi)容包括:材料學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀及計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用;材料科學(xué)研究中的數(shù)學(xué)模型;材料科學(xué)研究中常用的數(shù)值分析方法;材料科學(xué)研究中主要物理場(chǎng)的數(shù)值模擬;材料科學(xué)與行為工藝的計(jì)算機(jī)模擬;材料數(shù)據(jù)庫和新材料、新合金的設(shè)計(jì);材料加工過程的計(jì)算機(jī)控制;計(jì)算機(jī)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用;材料研究科學(xué)中的數(shù)據(jù)和圖像處理;互聯(lián)網(wǎng)在材料科學(xué)研究中的應(yīng)用等9部分內(nèi)容,基本涵蓋當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)在材料科學(xué)研究中應(yīng)用的各個(gè)方面.《計(jì)算物理》課程則以理論教學(xué)為主,偏重物理基本原理的介紹.主要教學(xué)內(nèi)容包括:計(jì)算物理學(xué)發(fā)展的最新狀況;蒙特卡洛方法及其若干應(yīng)用;有限差分方法;分子動(dòng)力學(xué)方法;密度泛函理論;計(jì)算機(jī)代數(shù);高性能計(jì)算和并行算法等8部分內(nèi)容.計(jì)算材料類課程的開設(shè)注重理論和實(shí)踐并重的原則,在講解基本原理的同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手上機(jī)實(shí)踐能力的培養(yǎng),因此,經(jīng)過課程的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)初步具備利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行材料模擬的能力.部分選修計(jì)算材料類課程的同學(xué)在學(xué)習(xí)中對(duì)計(jì)算模擬產(chǎn)生了極大的興趣,在大四時(shí)選擇材料計(jì)算相關(guān)課題作為本科畢業(yè)論文選題.例如,08屆學(xué)生的畢業(yè)論文《ZnS摻雜Cu光學(xué)性質(zhì)的第一性原理研究》和《布朗運(yùn)動(dòng)的蒙特卡洛模擬》,09屆學(xué)生的畢業(yè)論文《ZnO電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的研究》,11屆學(xué)生的畢業(yè)論文《晶格熱容的理論計(jì)算》和《簡(jiǎn)立方晶體結(jié)構(gòu)能量分布的理論模擬》等均為材料計(jì)算和模擬相關(guān)課題,并且有多人的畢業(yè)論文被評(píng)為優(yōu)秀畢業(yè)論文.個(gè)別優(yōu)秀的學(xué)生讀研后繼續(xù)從事材料的計(jì)算模擬相關(guān)研究.通過幾年的教學(xué)實(shí)踐,計(jì)算材料相關(guān)課程的開設(shè)對(duì)于擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,提高學(xué)生的理論分析能力有極大地幫助.(2)在材料相關(guān)的理論課程中加入計(jì)算模擬方法介紹雖然已經(jīng)在材料專業(yè)開設(shè)《計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用》和《計(jì)算物理》等材料計(jì)算相關(guān)的課程,但這兩門課均為專業(yè)選修課,只有選修相關(guān)課程的學(xué)生才能得到相應(yīng)的計(jì)算模擬培訓(xùn),受眾面還比較窄.因此,為使更多的學(xué)生了解到材料模擬計(jì)算的相關(guān)理論和知識(shí),在材料專業(yè)主干課的教學(xué)中也適時(shí)地加入相關(guān)的計(jì)算模擬方法的介紹,從而擴(kuò)大計(jì)算模擬知識(shí)的普及面.例如,在《固體物理》課程中,當(dāng)講解到能帶理論一章時(shí),我們會(huì)在本章結(jié)束時(shí),加入一次課,著重介紹基于第一性原理的平面波贗勢(shì)計(jì)算方法計(jì)算材料的能帶結(jié)構(gòu)、電子態(tài)密度等以及第一性原理計(jì)算的常用軟件(CASTEP、VASP等).一方面,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的理論知識(shí)加以直觀化和適度的擴(kuò)展,另一方面也進(jìn)一步普及第一性原理計(jì)算的相關(guān)知識(shí).在《材料科學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)中講解到相平衡與相圖一章時(shí),我們會(huì)在本章內(nèi)容結(jié)束后介紹相圖計(jì)算近年來的發(fā)展現(xiàn)狀,包括CALPHAD(CalculationofPhaseDiagram)計(jì)算方法、熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)的結(jié)合、第一性原理與相圖計(jì)算方法的結(jié)合,并簡(jiǎn)要介紹今后相圖計(jì)算可能的發(fā)展方向[7].在晶體缺陷內(nèi)容的教學(xué)中,穿插介紹利用分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算面心立方金屬空位和間隙原子點(diǎn)缺陷的形成能的方法.通過在課程教學(xué)中穿插入計(jì)算模擬方法的介紹,一方面也加深了學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解,另一方面開闊了學(xué)生的眼界.(3)舉辦計(jì)算模擬相關(guān)的學(xué)術(shù)講座.自從2009年以來,物理與電子信息學(xué)院從事計(jì)算模擬研究的教師每學(xué)期都結(jié)合自身的科研情況舉辦面向全院學(xué)生的學(xué)術(shù)講座.例如在2011至2012學(xué)年第二學(xué)期,我們舉辦兩場(chǎng)學(xué)術(shù)講座,分別是《氧化鋅晶體及其摻雜的第一性原理研究》以及《可見光響應(yīng)半導(dǎo)體光催化材料的結(jié)構(gòu)和能帶設(shè)計(jì)》,教師在講座中介紹自己的科研情況,同時(shí)也使學(xué)生了解到如何把學(xué)到的計(jì)算模擬知識(shí)應(yīng)用到科研實(shí)踐中去,讓學(xué)生體會(huì)到如何利用計(jì)算模擬預(yù)測(cè)材料的物理性質(zhì)以及指導(dǎo)材料設(shè)計(jì)的研究方式,提高學(xué)生自覺學(xué)習(xí)計(jì)算模擬方法的積極性.
主管單位:中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)
主辦單位:中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)
出版周期:月刊
出版地址:黑龍江省哈爾濱市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號(hào):0253-360X
國內(nèi)刊號(hào):23-1178/TG
郵發(fā)代號(hào):14-17
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間:1980
期刊收錄:
CA 化學(xué)文摘(美)(2009)
CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽(yù):
Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
化學(xué)(專業(yè)代碼:070300):物理化學(xué)、無機(jī)化學(xué)方向接收學(xué)術(shù)型碩士研究生
二、研究方向
1、能源環(huán)保功能晶態(tài)材料
本方向以面向能源環(huán)保領(lǐng)域的晶態(tài)材料為研究對(duì)象,以宏觀性質(zhì)(光、電、能源氣體存儲(chǔ)、太陽燃料(產(chǎn)氫、溫室氣體轉(zhuǎn)化)光催化材料、光電轉(zhuǎn)化和污染物去除)與微觀結(jié)構(gòu)、形貌之間的內(nèi)在關(guān)系為主線,開展研究工作,為晶態(tài)材料功能導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、可控制備和性能調(diào)控提供新理論、新方法與新材料體系,重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)其在新能源利用、環(huán)境治理、能源存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域的應(yīng)用。
目前主要研究方向有:
1、孔性晶態(tài)材料:儲(chǔ)氫、捕獲溫室氣體、污染物去除、氣敏、綠色催化;
發(fā)光晶態(tài)材料:熒光、化學(xué)傳感器、光電轉(zhuǎn)化;
新型高效催化材料:太陽燃料(分解水、CO2轉(zhuǎn)化)光催化、電催化等。
聯(lián)系人:趙君
聯(lián)系方式:13507206810,[email protected]
2、動(dòng)力與儲(chǔ)能電池材料
本方向長期致力于鋰離子電池等儲(chǔ)能電池新型電極材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、合成和電化學(xué)性能研究。以宜昌地區(qū)豐富的磷礦、石墨礦及鐵礦等礦產(chǎn)資源為原料,積極開展高附加值鋰離子電池正/負(fù)極材料和超級(jí)電容器用復(fù)合材料方面的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究?,F(xiàn)有博士生導(dǎo)師2人,碩士生導(dǎo)師4人,在讀研究生13人,已畢業(yè)研究生均在國內(nèi)著名能源材料企業(yè)或研究機(jī)構(gòu)(如上海杉杉科技、東莞新能源、深圳貝特瑞、億緯鋰能等)從事研發(fā)工作。本方向在研國家自然科學(xué)基金5項(xiàng),其它省部級(jí)及企業(yè)橫向課題6項(xiàng)。研究成果在國際權(quán)威刊物上發(fā)表SCI論文90余篇,獲得授權(quán)發(fā)明專利6項(xiàng),并被評(píng)為湖北高校十大科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目提名獎(jiǎng)。
聯(lián)系人:楊學(xué)林
聯(lián)系方式:13972604202,[email protected]
網(wǎng)頁:newenergy.ctgu.edu.cn
3、能量轉(zhuǎn)換材料與器件
本方向長期致力于能量轉(zhuǎn)換材料與器件的研究,結(jié)合國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃以及宜昌市無機(jī)功能材料聚集中心的發(fā)展目標(biāo),以揭示材料設(shè)計(jì)、合成、制備及器件組裝與性能的依存關(guān)系為主線,探索提升材料及器件性能的新工藝和新途徑。本方向主要圍繞Si基及C/Si基薄膜太陽能電池、染料敏化太陽能電池、鈣鈦礦太陽能電池和超級(jí)電容器材料的設(shè)計(jì)、可控合成、器件表面界面調(diào)控及性能優(yōu)化開展系統(tǒng)研究工作。
聯(lián)系人:孫盼盼
聯(lián)系方式:13618682465
4、光伏材料與器件
光伏材料與器件團(tuán)隊(duì)所在的太陽能研究所實(shí)驗(yàn)室主要致力于各類太陽能電池的研發(fā)、超級(jí)電容器的制備及光伏發(fā)電電力系統(tǒng)相關(guān)問題的研究?,F(xiàn)有博士生導(dǎo)師1人,碩士生導(dǎo)師4人,在讀研究生14人。本方向主持有國家自然科學(xué)基金、湖北省自然科學(xué)基金、湖北省教育廳青年基金、湖北省科技廳中小型企業(yè)創(chuàng)新基金以及與企業(yè)合作橫向項(xiàng)目十余項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)室擁有從材料制備、電池組裝到性能分析的整套設(shè)備,有研究光伏發(fā)電及電力變換想問題的分布式發(fā)電系統(tǒng)及基于新能源微電網(wǎng)研究的2011省級(jí)協(xié)同創(chuàng)新科研平臺(tái)。相關(guān)研究成果曾獲湖北省自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)各1項(xiàng),獲國家發(fā)明專利12項(xiàng)。
聯(lián)系人:譚新玉,肖婷
聯(lián)系方式:15872592999,18986817550,[email protected]
5、金屬陶瓷材料
金屬基/陶瓷基復(fù)合材料是我校較早開展的研究領(lǐng)域之一,主要研究方向:金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料、金屬材料?;A(chǔ)研究以材料熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)為理論基礎(chǔ),結(jié)合現(xiàn)代材料制備技術(shù),研究材料成分、組織、性能之間關(guān)系;工程應(yīng)用面向切削刀具、模具耐磨材料、汽車超高強(qiáng)度用鋼、高溫合金和新型建筑材料。實(shí)驗(yàn)室擁有較為完善的材料制備、測(cè)試和表征設(shè)備。近年來形成了以博士為主體的研究隊(duì)伍,現(xiàn)有導(dǎo)師7名,其中教授4人,在讀研究生21名。研究工作先后得到國家自然科學(xué)基金委、省部級(jí)部門和企業(yè)的資助,承擔(dān)縱、橫向項(xiàng)目30余項(xiàng),三大檢索論文150余篇,授權(quán)國家發(fā)明專利9項(xiàng),部分科研成果已轉(zhuǎn)化為工業(yè)應(yīng)用。研究成果獲得湖北省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)3項(xiàng),市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2項(xiàng)。
聯(lián)系人:豐平,戴雷
主管單位:
主辦單位:江蘇科技大學(xué)
出版周期:雙月刊
出版地址:江蘇省鎮(zhèn)江市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號(hào):1673-4807
國內(nèi)刊號(hào):32-1765/N
郵發(fā)代號(hào):
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間:1986
期刊收錄:
CA 化學(xué)文摘(美)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
期刊榮譽(yù):
Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
聯(lián)系方式
高分子材料與工程專業(yè)培養(yǎng)具備高分子材料與工程等方面的知識(shí),能在高分子材料的合成、改性、分析測(cè)試和加工成型等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及經(jīng)營管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。
本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)高聚物化學(xué)與物理的基本理論和高分子材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能知識(shí)及高分子成型加工技術(shù)知識(shí)。
學(xué)習(xí)課程
聚合物加工原理、聚合物成型工藝、聚合物流變學(xué)、高分子物理、高分子化學(xué)、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)
畢業(yè)生具備的專業(yè)知識(shí)與能力
掌握高分子材料的合成、改性的方法;
掌握高分子材料的組成、結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系;
掌握聚合物加工流變學(xué)、成型加工工藝和成型模具設(shè)計(jì)的基本理論和基本技能;
具有對(duì)高分子材料進(jìn)行改性及加工工藝研究、設(shè)計(jì)和分析測(cè)試,并開發(fā)新型高分子材料及產(chǎn)品的初步能力;
具有應(yīng)用計(jì)算機(jī)的能力;
具有對(duì)高分子材料改性及加工過程進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和管理的初步能力。
就業(yè)方向
該專業(yè)畢業(yè)生可到石油化工、電子電器、建材、汽車、包裝、航空航天、軍工、輕紡及醫(yī)藥等系統(tǒng)的科研(設(shè)計(jì))院所、企業(yè)從事塑料、橡膠、化纖、涂料、粘合劑、復(fù)合材料的合成、加工、應(yīng)用、生產(chǎn)技術(shù)管理和市場(chǎng)開發(fā)等工作,以及為高新技術(shù)領(lǐng)域研究開發(fā)高性能材料、功能材料、生物醫(yī)用材料、光電材料、精細(xì)高分子材料和其它特種高分子材料,也可到高等院校從事教學(xué)、科研工作。
高分子材料與工程專業(yè)的20所大學(xué)
二、復(fù)合材料與工程專業(yè)
復(fù)合材料與工程專業(yè)培養(yǎng)具有良好的思想素質(zhì),強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感,健康的體魄和健全的心理素質(zhì)、德、智、體全面發(fā)展,掌握新型復(fù)合材料生產(chǎn)原理和生產(chǎn)工藝、能勝任無機(jī)材料、高分子材料、新型復(fù)合材料等生產(chǎn)企業(yè)基層管理工作和實(shí)際崗位操作,具有較高綜合素質(zhì),“用得上、留得住”的應(yīng)用型人才。
專業(yè)特色
該專業(yè)既重視學(xué)生數(shù)學(xué)、力學(xué)和材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論培養(yǎng),又重視學(xué)生的工程能力訓(xùn)練,并對(duì)有關(guān)專業(yè)課實(shí)行教學(xué)內(nèi)容的國際接軌。課程設(shè)置注重基礎(chǔ)理論與工程的結(jié)合、自然科學(xué)知識(shí)教育與文化素質(zhì)教育結(jié)合,理論與實(shí)踐相結(jié)合。學(xué)校會(huì)設(shè)有工程設(shè)計(jì)制圖課程設(shè)計(jì)、工程訓(xùn)練、下廠實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文等實(shí)踐環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)有高分子物理實(shí)驗(yàn)、高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)、復(fù)合材料制備與加工實(shí)驗(yàn)、材料性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)等 。
就業(yè)方向
本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可畢業(yè)生可以就業(yè)于與復(fù)合材料相關(guān)的汽車、建筑、電機(jī)、電子、航空航天、國防軍工、信息通訊、輕工、化工等有關(guān)企業(yè)和公司,擔(dān)任工程研究 人員、工程師和營銷管理人員,從事設(shè)計(jì)、研發(fā)、分析、生產(chǎn)、測(cè)試、評(píng)價(jià)、營銷、管理等工作;也可以在高等院校、研究設(shè)計(jì)院所從事科研教學(xué)工作。
開設(shè)院校
1.課程教材建設(shè)
礦物材料工程學(xué)科主要教學(xué)體系包括礦物基本特性、材料研究基礎(chǔ)、材料制備與分析測(cè)試、材料功能化設(shè)計(jì)等內(nèi)容,據(jù)此編寫了《非金屬礦物材料》《非金屬礦加工與應(yīng)用》《超微粉體加工技術(shù)與應(yīng)用》《超細(xì)粉碎工程》《粉體表面改性》等系列教材叢書。系列教材的編寫主要是結(jié)合學(xué)科特點(diǎn),一方面注重礦物材料結(jié)構(gòu)與組成、加工工藝、材料性能與應(yīng)用性能等材料科學(xué)要素內(nèi)部關(guān)系,另一方面融合了礦物學(xué)、結(jié)晶學(xué)、礦物加工學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)等多學(xué)科理論知識(shí)體系,突出礦物材料的功能性與應(yīng)用特性。教材深入淺出,內(nèi)容翔實(shí),注重新的技術(shù)發(fā)展以及基礎(chǔ)理論與實(shí)際應(yīng)用融合。由于礦物材料相關(guān)產(chǎn)品的加工技術(shù)與應(yīng)用技術(shù)不斷創(chuàng)新,應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,新的國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不斷更新,相關(guān)教材也在不斷修訂,例如《非金屬礦加工與應(yīng)用》已于2013年完成第三次修訂,及時(shí)補(bǔ)充了相關(guān)內(nèi)容的新變化與新發(fā)展,刪除了已不再先進(jìn)或已淘汰的技術(shù)和已廢棄的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),這些教材建設(shè)工作保證了本學(xué)科發(fā)展方向的前沿性,從而能夠滿足日新月異的新時(shí)代背景下礦物材料領(lǐng)域?qū)I(yè)高級(jí)人才培養(yǎng)的需要。
2.課程內(nèi)容優(yōu)化改革
在礦物學(xué)、礦物加工學(xué)等相關(guān)理論課程基礎(chǔ)上,對(duì)本學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了新的優(yōu)化改革,刪除了重復(fù)和陳舊過時(shí)的教學(xué)內(nèi)容,建立了以《非金屬礦加工與應(yīng)用》課程為核心,配合《粉體表面改性》《非金屬礦物材料》等特色鮮明的專業(yè)方向選修課的課程體系,著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力?!斗墙饘俚V加工與應(yīng)用》課程考慮到礦物材料的加工與應(yīng)用開發(fā)重在其功能性的開發(fā),著重通過課堂教學(xué)介紹我國非金屬礦加工與應(yīng)用技術(shù)的一些共性規(guī)律,并通過聯(lián)系當(dāng)前我國非金屬礦加工技術(shù)的實(shí)際生產(chǎn)與技術(shù)發(fā)展水平,突出介紹非金屬礦物材料新工藝、新方法及新產(chǎn)品方面的研究進(jìn)展,內(nèi)容上有意將礦物的應(yīng)用特性、結(jié)構(gòu)與組成特性及功能性相結(jié)合,注重新的技術(shù)發(fā)展。課程內(nèi)容的設(shè)置上,強(qiáng)調(diào)不同相關(guān)學(xué)科之間的融合,脫離枯燥乏味的原理與理論知識(shí),通過更多的實(shí)例,尤其是生活中所熟悉的能夠激發(fā)學(xué)生興趣的例子,達(dá)到舉一反三,靈活運(yùn)用課本知識(shí)的教學(xué)目的。建立以“礦物材料結(jié)構(gòu)與組成-制備與加工-材料性能-工藝原理”為主體的教學(xué)體系,不僅提高了課堂教學(xué)質(zhì)量與效率,而且也培養(yǎng)了該學(xué)科學(xué)生的就業(yè)能力。
3.教學(xué)方法與手段
課堂教學(xué)主要采用啟發(fā)-討論式的教學(xué)手段,通過單獨(dú)設(shè)課、綜合設(shè)課或者前沿研究講座等多種形式,充分使學(xué)生融入到課堂教學(xué)活動(dòng)中,并了解學(xué)科當(dāng)前的前沿理論與新技術(shù)。充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段,開發(fā)新的多媒體教學(xué)課件,不斷提高教學(xué)效果與質(zhì)量。在課堂教學(xué)中,通過引入趣味性、互動(dòng)性強(qiáng)的閱讀教材與自學(xué)內(nèi)容,避免傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué),激發(fā)學(xué)生的求知欲與學(xué)習(xí)興趣。對(duì)較難理解的教學(xué)內(nèi)容,通過多媒體教學(xué)軟件和信息資源來輔助教學(xué),增強(qiáng)教學(xué)的說服力,加深學(xué)生對(duì)難點(diǎn)知識(shí)的消化與理解。對(duì)一些與科研和生產(chǎn)密切相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容,教師結(jié)合自己的科研活動(dòng)與經(jīng)驗(yàn),結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)記錄的錄像及收集的圖片資料向?qū)W生形象地展現(xiàn),讓學(xué)生能夠充分了解該領(lǐng)域新的研究動(dòng)態(tài),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。針對(duì)一些礦物新材料的熱點(diǎn)研究內(nèi)容,鼓勵(lì)學(xué)生撰寫綜述性論文,通過閱讀相關(guān)文獻(xiàn)資料,提出自己的想法,從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究和探索的主動(dòng)意識(shí)。
4.創(chuàng)新與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)
本學(xué)科除了要求學(xué)生掌握基本的礦物材料工藝流程及其原理外,培養(yǎng)工程實(shí)踐能力同樣尤為重要。我校近幾年通過設(shè)立專業(yè)性的“科研導(dǎo)論”“科研選題訓(xùn)練”“大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目”等創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié),強(qiáng)化學(xué)生對(duì)各種礦物材料工藝方法的基本原理、制備工藝及相關(guān)設(shè)備與材料性能測(cè)試方法的理解。通過實(shí)驗(yàn)室教學(xué),掌握試驗(yàn)方法、熟悉試驗(yàn)手段,培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣,提高專業(yè)技術(shù)水平。除了常規(guī)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)外,通過開設(shè)畢業(yè)論文結(jié)合科研、研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,讓學(xué)生能夠從生產(chǎn)實(shí)際中去選取自己的畢業(yè)課題,鍛煉學(xué)生的實(shí)際工作能力。另外,通過鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表學(xué)術(shù)論文、科技創(chuàng)新與發(fā)明,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生科研的思維與能力。