導(dǎo)言：作為寫(xiě)作愛(ài)好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇材料科學(xué)與工程的定義，它們將為您的寫(xiě)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。

篇1

About the definition of "phase" and "zuzhi-structure"

Zhao Jie， Ye Fei， Wang Qing， Qi Min

Dalian university of technology， Dalian， 116085， China

Abstact： There are two important concepts in the course of fundamentals of materials science： "phase" and what is named as "zuzhi-structure". There are various definitions for these concepts in different textbooks. The current paper discusses the very basic meaning of these two concepts based on some typical Chinese and English textbooks and references. The definition for these two concepts are also proposed for judgement of colleague.

Key words： fundamentals of materials science； phase； zuzhi-structure； definition

“相”與“組織”是材料類課程中非常重要的概念，又是在教師講授和學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中常常講不明白，需要反復(fù)舉例讓學(xué)生體會(huì)領(lǐng)悟的概念。在目前的材料科學(xué)基礎(chǔ)和工程材料教材中，相關(guān)概念的定義各有千秋。筆者根據(jù)目前一些教材中的定義及教學(xué)過(guò)程中的體會(huì)，提出這兩個(gè)重要概念的定義供大家商榷。

1 “相”的概念

“相”在材料科學(xué)基礎(chǔ)和其他材料專業(yè)課程中是使用最為頻繁的概念之一，一些教材中對(duì)其有明確的定義，而有些教材中則定義不明確。對(duì)于有明確定義的教科書(shū)，也沒(méi)有統(tǒng)一的敘述。例如：

在潘金生、仝健民、田民波編著的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》（清華大學(xué)出版社）中，“相”的定義是：人們把具有相同的（或連續(xù)變化的）成分、結(jié)構(gòu)和性能的部分（或區(qū)域）稱為合金相或簡(jiǎn)稱相。

在胡賡祥、蔡、戎詠華編著的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》（上海交通大學(xué)出版社）中，“相”的定義是：所謂相，是指合金中具有同一聚集狀態(tài)、同一晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)并以界面相互隔開(kāi)的均勻組成部分。

在石力開(kāi)主編的《材料詞典》（化學(xué)工業(yè)出版社）中，詞條“相”的定義是：一個(gè)由大量原子或分子組成的系統(tǒng)，在一定的外部約束條件的作用下達(dá)到平衡時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)形成一個(gè)或多個(gè)相互區(qū)別的均勻區(qū)域。具有同樣結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的均勻區(qū)域便構(gòu)成一個(gè)相。

以上定義對(duì)“相”從不同角度進(jìn)行了敘述，但細(xì)致分析，應(yīng)該說(shuō)不是很準(zhǔn)確，仍然存在問(wèn)題。例如，按照這些概念，“相”是“部分”或者“區(qū)域”，這容易讓人費(fèi)解，也是學(xué)生學(xué)習(xí)中容易迷糊的地方。

英文教材中是怎么定義“相”的呢？“相”的英文名稱比較確定：“phase”。在一本英文教材中，是這樣定義的，“A phase may be defined as a homogenous portion of a system that has uniform physical and chemical characteristics”。翻譯成中文：“相可以定義為系統(tǒng)中的一個(gè)均勻部分，它具有均勻的物理和化學(xué)特性”。很有意思的是，這里用了“may be defined”，說(shuō)明編者對(duì)于這一定義并不滿意。

在美國(guó)材料學(xué)會(huì)（ASM）編寫(xiě)的手冊(cè)中，對(duì)“相”的定義有比較詳細(xì)的解釋。其原文為：The term "phase" refers to that region of space occupied by a physically homogeneous material. However， there are two uses of the term： the strict sense normally used by physical scientists and the somewhat looser sense normally used by materials engineers. In the strictest sense， homogeneous means that the physical properties throughout the region of space occupied by the phase are absolutely identical， and any change in condition of state， no matter how small， will result in a different phase. For example， a sample of solid metal with an apparently homogeneous appearance is not truly a single-phase material， because the pressure condition varies in the sample due to its own weight in the gravitational field. In a phase diagram， however， each single-phase field is usually given a single label， and engineers often find it convenient to use this label to refer to all the materials lying within the field， regardless of how much the physical properties of the materials continuously change from one part of the field to another. This means that in engineering practice， the distinction between the terms "phase" and "phase field" is seldom made， and all materials having the same phase name are referred to as the same phase.

根據(jù)這一定義，“相”是一個(gè)空間區(qū)域，并呈現(xiàn)均勻的（或相同的）物理特性。同時(shí)，基于此，提出了嚴(yán)格意義和不那么嚴(yán)格意義上的定義。從嚴(yán)格意義上講，均勻的物理特性意味著“相”所占據(jù)空間的物理特性要絕對(duì)相同，任何變化都會(huì)使其不是一個(gè)“相”。例如，一個(gè)試樣的不同部位所受的重力場(chǎng)有變化，則不是一個(gè)“相”。當(dāng)然，這是從物理學(xué)家的角度得到的推論。從材料研究者的角度，需要“不那么嚴(yán)格意義上的定義”。“相”是相圖上的一個(gè)單相區(qū)，“相”允許在一個(gè)相區(qū)中物理特性的連續(xù)變化，“相”實(shí)際上與“相區(qū)”的概念沒(méi)有很大的區(qū)別。

參照國(guó)內(nèi)外這些描述，“相”的定義中應(yīng)該敘述以下性質(zhì)：“相”是一個(gè)系統(tǒng)（或稱聚集體，或空間區(qū)域）；“相”具有相同的晶體結(jié)構(gòu)，或聚集狀態(tài)（為了說(shuō)明液相或氣相）；在相圖中位于一個(gè)單相區(qū)稱為一“相”，允許物理特性的連續(xù)變化。基于此，本文試著提出“相”的概念供商榷：“相”是一個(gè)由大量原子或分子組成的空間區(qū)域（或聚集體、或系統(tǒng)），具有相同的晶體結(jié)構(gòu)或聚集狀態(tài)，在相圖中位于一個(gè)單相區(qū)中，允許物理特性的連續(xù)變化。

2 “組織”的概念

“組織”也是材料學(xué)知識(shí)中一個(gè)很重要的概念，并且經(jīng)常要求學(xué)生掌握“相”與“組織”的區(qū)別，要掌握用“相組成物”和“組織組成物”標(biāo)識(shí)相圖。而對(duì)“組織”有明確定義的教科書(shū)較少。在給學(xué)生講述“組織”時(shí)，一般需要反復(fù)舉例，說(shuō)明在什么情況下可以稱為“組織”，在什么情況下稱為“相”。似乎“組織”是一個(gè)需要學(xué)生深刻意會(huì)的重要概念。

在潘金生、仝健民、田民波編著的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》中，這樣定義“組織”：在一定的外界條件下，一定成分的合金可以由若干不同的相組成，這些相的總體便稱為合金的組織。細(xì)致思考，這一概念仍然不能準(zhǔn)確定義“組織”。例如：?jiǎn)蜗嘁部梢苑Q為“組織”，并且按照上述定義也不能很好地理解塑形變形后形成的“纖維組織”。在一些教材中，將“組織”與“微觀組織”或“顯微組織”之間模糊化處理，但“微觀組織”體會(huì)起來(lái)是一個(gè)泛指的概念，而“組織”則有具體的對(duì)象特征，如“魏氏組織”“共析組織”“帶狀組織”等。

篇2

“材料工程基礎(chǔ)”是教育部21世紀(jì)初高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目“材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案及教學(xué)內(nèi)容體系改革的研究”中主干專業(yè)基礎(chǔ)課程，是材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，長(zhǎng)期以來(lái)，備受學(xué)校和院領(lǐng)導(dǎo)的重視，這對(duì)材料工程基礎(chǔ)課程的改革就提出了更高的要求，如何進(jìn)行課程改革，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展對(duì)材料工程需要的新型人才是材料工程教學(xué)團(tuán)隊(duì)需要認(rèn)真思索的關(guān)鍵問(wèn)題。

1 課程體系

材料學(xué)是一門試驗(yàn)性科學(xué)，涵蓋金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料、復(fù)合材料四個(gè)方向，材料科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生，畢業(yè)后主要從事材料制備與加工的科研與生產(chǎn)工作，材料的多樣性，各種材料制備、加工方法千差萬(wàn)別，材料工程問(wèn)題就顯得錯(cuò)綜復(fù)雜了，這就要求從這多種多樣的工程問(wèn)題中提煉出各種材料制備與加工的共同涉及基礎(chǔ)問(wèn)題，建立材料學(xué)學(xué)的平臺(tái)課程—材料工程基礎(chǔ)完整的知識(shí)體系。

“工程”是科學(xué)的某種應(yīng)用，通過(guò)這一應(yīng)用，使自然界的物質(zhì)和能源的特性能夠通過(guò)各種結(jié)構(gòu)、機(jī)器、產(chǎn)品、系統(tǒng)和過(guò)程，是以最短的時(shí)間和精而少的人力做出高效、可靠且對(duì)人類有用的東西。在現(xiàn)代社會(huì)中，“工程”一詞有廣義和狹義之分。就狹義而言，工程定義為“以某組設(shè)想的目標(biāo)為依據(jù)，應(yīng)用有關(guān)的科學(xué)知識(shí)和技術(shù)手段，通過(guò)一群人的有組織活動(dòng)將某個(gè)(或某些)現(xiàn)有實(shí)體(自然的或人造的)轉(zhuǎn)化為具有預(yù)期使用價(jià)值的人造產(chǎn)品過(guò)程”。就廣義而言，工程則定義為由一群人為達(dá)到某種目的，在一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間周期內(nèi)進(jìn)行協(xié)作活動(dòng)的過(guò)程。又根據(jù)兩院院士師昌緒先生的定義:材料是人類制造生活和生產(chǎn)用的物品、器件、構(gòu)件、機(jī)器或其他產(chǎn)品的物質(zhì)。顯然，材料工程屬狹義工程的范疇，材料工程應(yīng)為是有組織活動(dòng)將自然的或人造的物質(zhì)制造成生活和生產(chǎn)產(chǎn)品的活動(dòng)或過(guò)程。因此，從這個(gè)定義出發(fā)，凡是材料制備過(guò)程中所涉及技術(shù)和方法問(wèn)題都屬材料工程問(wèn)題包括原材料的輸送、原材料精制、合成、產(chǎn)品精制、后加工、包裝、運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)工序原理以及為完成上述工序的一些配套工序如生產(chǎn)過(guò)程中的傳熱問(wèn)題、三廢處理問(wèn)題。由于材料的多樣性，各種材料制備、加工方法千差萬(wàn)別，材料工程問(wèn)題就顯得內(nèi)容龐大、錯(cuò)綜復(fù)雜了，避開(kāi)各種材料的制備的特殊工藝問(wèn)題，各種材料在制備過(guò)程中所涉及的共同的基本原理應(yīng)成為材料工程課程中的基本問(wèn)題。我們以自編《材料工程基礎(chǔ)》為教學(xué)的教材，教授物質(zhì)輸送原理及設(shè)備、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞，并對(duì)質(zhì)量衡算、能量衡算、經(jīng)濟(jì)衡算做簡(jiǎn)單介紹。

2 教學(xué)手段

課程改革的目的是提高教學(xué)質(zhì)量，提高教學(xué)質(zhì)量是通過(guò)一定的教學(xué)手段得以實(shí)現(xiàn)的。材料工程基礎(chǔ)的教學(xué)擬采取小班教學(xué)的方式，除在知識(shí)點(diǎn)的傳授方面如基本公式的推導(dǎo)、理論的講解仍采用傳統(tǒng)的以教師授課為主方式外，在課堂教學(xué)中還采用一下的教學(xué)手段。

2.1 多媒體課件

當(dāng)今的學(xué)生，從校門到校門，多數(shù)學(xué)生既沒(méi)有生活經(jīng)驗(yàn)，更無(wú)工程概念，要學(xué)好材料工程基礎(chǔ)這一工程類課程，老實(shí)說(shuō)，有一定的難度，充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)，制作了多媒體課件，模擬實(shí)際生產(chǎn)工藝和流程，使抽象的概念具體化，復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，繁瑣的內(nèi)容精煉化，實(shí)際問(wèn)題形象化，為學(xué)生生動(dòng)形象的理解生產(chǎn)原理和過(guò)程起了重要的作用。

2.2 討論式教學(xué)及設(shè)計(jì)演練

課堂設(shè)置討論課，引導(dǎo)學(xué)生探究各種材料制備過(guò)程中所共性問(wèn)題，生產(chǎn)過(guò)程技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)問(wèn)題，分層次布置工程設(shè)計(jì)任務(wù)，使學(xué)生能全面思考工程問(wèn)題。例如在傳熱部分，進(jìn)行板式換熱器的設(shè)計(jì);在傳質(zhì)的幾個(gè)章節(jié)中，吸收部分設(shè)計(jì)煤氣中苯類物質(zhì)吸收工藝流程;精餾章節(jié)中，進(jìn)行年產(chǎn)8000噸乙醇板式精餾塔工藝設(shè)計(jì)等。使學(xué)生初步了解設(shè)計(jì)程序與步驟:設(shè)計(jì)任務(wù)下達(dá)后，通過(guò)資料的收集，流程選擇，基本計(jì)算，確定工藝路線，確定生產(chǎn)設(shè)備大小，進(jìn)行設(shè)備平面布置，完成設(shè)計(jì)任務(wù)。

2.3 雙語(yǔ)教學(xué)

隨著全球一體化進(jìn)程的加速，在國(guó)際交流日夜頻繁的今天，語(yǔ)言顯得尤為重要。采用原版教材，雙語(yǔ)教學(xué)無(wú)疑能使學(xué)生掌握原汁原味的英語(yǔ)，為其日后的交流掃清障礙。更重要的是可以拓寬學(xué)生的國(guó)際視野、國(guó)際交流能力和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，同時(shí)可以吸引更多的留學(xué)生優(yōu)質(zhì)生源，提高國(guó)際化辦學(xué)能力。

3 能力培養(yǎng)

在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，全民都面臨同樣的信息平臺(tái)，甚至我們的學(xué)生比教師有更好的計(jì)算機(jī)能力，輕點(diǎn)鼠標(biāo)就可能獲得一門學(xué)科的基礎(chǔ)理論。這就給我們提出新的問(wèn)題和面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn):在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，專業(yè)課我們應(yīng)該教學(xué)生什么以及如何教，培養(yǎng)學(xué)生那些能力。首先是收集信息的能力，現(xiàn)代社會(huì)是信息時(shí)代，大量信息資源都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享，除此之外，還有大量的數(shù)據(jù)庫(kù)可以利用，掌握了信息資源，就是掌握了該學(xué)科的發(fā)展前沿。然后是自主學(xué)習(xí)能力，收集到信息，怎樣才能轉(zhuǎn)化為自己的知識(shí)，建立自己的知識(shí)體系這就需要培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)創(chuàng)新的科學(xué)思維與人格以及為科學(xué)獻(xiàn)身的精神和健康向上的學(xué)習(xí)精神;接下來(lái)是合作精神，隨著社會(huì)分工的越來(lái)越細(xì)，完成一個(gè)工程問(wèn)題往往是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要多方面人員的相互合作，因此合作能力就顯得十分重要了，在教學(xué)中，有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生分工合作是教育的一個(gè)重要組成部分，對(duì)本門課而言可以采用分組進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，同組同學(xué)之間分工協(xié)作，共同完成一個(gè)課題，已達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生合作能力的目的。

4 評(píng)估體系

理論考試不在作為學(xué)業(yè)成績(jī)的唯一標(biāo)準(zhǔn)，可以從多層面進(jìn)行評(píng)價(jià)如理論考試成績(jī)、課程設(shè)計(jì)成績(jī)、課堂討論成績(jī)、平時(shí)作業(yè)成績(jī)等。

5 結(jié)論

材料工程基礎(chǔ)課程改革是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要執(zhí)行者有強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感，從課程的內(nèi)容體系、教學(xué)手段、能力培養(yǎng)目標(biāo)，評(píng)價(jià)體系進(jìn)行研究和探索，真正實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)合格人才的教育目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王昆林.材料工程基礎(chǔ) [M].北京:清華大學(xué)出版，2009，9.

[2] 馮曉云，童樹(shù)亭，袁華.材料工程基礎(chǔ) [M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2007，7.

[3] 徐德龍，謝峻林.材料工程基礎(chǔ) [M].武漢:武漢理工大學(xué)出版社，2008，10.

[4] 周美玲，謝建新，朱寶泉.材料工程基礎(chǔ) [M].北京:北京工業(yè)大學(xué)出版社，2001，1.

[5] 畢大森.材料工程基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2011，2.

[6] 谷臣清.材料工程基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004，2.

篇3

“材料工程基礎(chǔ)”是教育部21世紀(jì)初高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目“材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案及教學(xué)內(nèi)容體系改革的研究”中主干專業(yè)基礎(chǔ)課程,是材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,長(zhǎng)期以來(lái),備受學(xué)校和院領(lǐng)導(dǎo)的重視,這對(duì)材料工程基礎(chǔ)課程的改革就提出了更高的要求,如何進(jìn)行課程改革,培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展對(duì)材料工程需要的新型人才是材料工程教學(xué)團(tuán)隊(duì)需要認(rèn)真思索的關(guān)鍵問(wèn)題。 

 

1 課程體系 

材料學(xué)是一門試驗(yàn)性科學(xué),涵蓋金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料、復(fù)合材料四個(gè)方向,材料科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生,畢業(yè)后主要從事材料制備與加工的科研與生產(chǎn)工作,材料的多樣性,各種材料制備、加工方法千差萬(wàn)別,材料工程問(wèn)題就顯得錯(cuò)綜復(fù)雜了,這就要求從這多種多樣的工程問(wèn)題中提煉出各種材料制備與加工的共同涉及基礎(chǔ)問(wèn)題,建立材料學(xué)學(xué)的平臺(tái)課程—材料工程基礎(chǔ)完整的知識(shí)體系。 

“工程”是科學(xué)的某種應(yīng)用,通過(guò)這一應(yīng)用,使自然界的物質(zhì)和能源的特性能夠通過(guò)各種結(jié)構(gòu)、機(jī)器、產(chǎn)品、系統(tǒng)和過(guò)程,是以最短的時(shí)間和精而少的人力做出高效、可靠且對(duì)人類有用的東西。在現(xiàn)代社會(huì)中,“工程”一詞有廣義和狹義之分。就狹義而言,工程定義為“以某組設(shè)想的目標(biāo)為依據(jù),應(yīng)用有關(guān)的科學(xué)知識(shí)和技術(shù)手段,通過(guò)一群人的有組織活動(dòng)將某個(gè)(或某些)現(xiàn)有實(shí)體(自然的或人造的)轉(zhuǎn)化為具有預(yù)期使用價(jià)值的人造產(chǎn)品過(guò)程”。就廣義而言,工程則定義為由一群人為達(dá)到某種目的,在一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間周期內(nèi)進(jìn)行協(xié)作活動(dòng)的過(guò)程。又根據(jù)兩院院士師昌緒先生的定義:材料是人類制造生活和生產(chǎn)用的物品、器件、構(gòu)件、機(jī)器或其他產(chǎn)品的物質(zhì)。顯然,材料工程屬狹義工程的范疇,材料工程應(yīng)為是有組織活動(dòng)將自然的或人造的物質(zhì)制造成生活和生產(chǎn)產(chǎn)品的活動(dòng)或過(guò)程。因此,從這個(gè)定義出發(fā),凡是材料制備過(guò)程中所涉及技術(shù)和方法問(wèn)題都屬材料工程問(wèn)題包括原材料的輸送、原材料精制、合成、產(chǎn)品精制、后加工、包裝、運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)工序原理以及為完成上述工序的一些配套工序如生產(chǎn)過(guò)程中的傳熱問(wèn)題、三廢處理問(wèn)題。由于材料的多樣性,各種材料制備、加工方法千差萬(wàn)別,材料工程問(wèn)題就顯得內(nèi)容龐大、錯(cuò)綜復(fù)雜了,避開(kāi)各種材料的制備的特殊工藝問(wèn)題,各種材料在制備過(guò)程中所涉及的共同的基本原理應(yīng)成為材料工程課程中的基本問(wèn)題。我們以自編《材料工程基礎(chǔ)》為教學(xué)的教材,教授物質(zhì)輸送原理及設(shè)備、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞,并對(duì)質(zhì)量衡算、能量衡算、經(jīng)濟(jì)衡算做簡(jiǎn)單介紹。 

 

2 教學(xué)手段 

課程改革的目的是提高教學(xué)質(zhì)量,提高教學(xué)質(zhì)量是通過(guò)一定的教學(xué)手段得以實(shí)現(xiàn)的。材料工程基礎(chǔ)的教學(xué)擬采取小班教學(xué)的方式,除在知識(shí)點(diǎn)的傳授方面如基本公式的推導(dǎo)、理論的講解仍采用傳統(tǒng)的以教師授課為主方式外,在課堂教學(xué)中還采用一下的教學(xué)手段。 

2.1 多媒體課件 

當(dāng)今的學(xué)生,從校門到校門,多數(shù)學(xué)生既沒(méi)有生活經(jīng)驗(yàn),更無(wú)工程概念,要學(xué)好材料工程基礎(chǔ)這一工程類課程,老實(shí)說(shuō),有一定的難度,充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué),制作了多媒體課件,模擬實(shí)際生產(chǎn)工藝和流程,使抽象的概念具體化,復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化,繁瑣的內(nèi)容精煉化,實(shí)際問(wèn)題形象化,為學(xué)生生動(dòng)形象的理解生產(chǎn)原理和過(guò)程起了重要的作用。 

2.2 討論式教學(xué)及設(shè)計(jì)演練 

課堂設(shè)置討論課,引導(dǎo)學(xué)生探究各種材料制備過(guò)程中所共性問(wèn)題,生產(chǎn)過(guò)程技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)問(wèn)題,分層次布置工程設(shè)計(jì)任務(wù),使學(xué)生能全面思考工程問(wèn)題。例如在傳熱部分,進(jìn)行板式換熱器的設(shè)計(jì);在傳質(zhì)的幾個(gè)章節(jié)中,吸收部分設(shè)計(jì)煤氣中苯類物質(zhì)吸收工藝流程;精餾章節(jié)中,進(jìn)行年產(chǎn)8000噸乙醇板式精餾塔工藝設(shè)計(jì)等。使學(xué)生初步了解設(shè)計(jì)程序與步驟:設(shè)計(jì)任務(wù)下達(dá)后,通過(guò)資料的收集,流程選擇,基本計(jì)算,確定工藝路線,確定生產(chǎn)設(shè)備大小,進(jìn)行設(shè)備平面布置,完成設(shè)計(jì)任務(wù)。 

2.3 雙語(yǔ)教學(xué) 

隨著全球一體化進(jìn)程的加速,在國(guó)際交流日夜頻繁的今天,語(yǔ)言顯得尤為重要。采用原版教材,雙語(yǔ)教學(xué)無(wú)疑能使學(xué)生掌握原汁原味的英語(yǔ),為其日后的交流掃清障礙。更重要的是可以拓寬學(xué)生的國(guó)際視野、國(guó)際交流能力和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),同時(shí)可以吸引更多的留學(xué)生優(yōu)質(zhì)生源,提高國(guó)際化辦學(xué)能力。 

3 能力培養(yǎng) 

在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,全民都面臨同樣的信息平臺(tái),甚至我們的學(xué)生比教師有更好的計(jì)算機(jī)能力,輕點(diǎn)鼠標(biāo)就可能獲得一門學(xué)科的基礎(chǔ)理論。這就給我們提出新的問(wèn)題和面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn):在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,專業(yè)課我們應(yīng)該教學(xué)生什么以及如何教,培養(yǎng)學(xué)生那些能力。首先是收集信息的能力,現(xiàn)代社會(huì)是信息時(shí)代,大量信息資源都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享,除此之外,還有大量的數(shù)據(jù)庫(kù)可以利用,掌握了信息資源,就是掌握了該學(xué)科的發(fā)展前沿。然后是自主學(xué)習(xí)能力,收集到信息,怎樣才能轉(zhuǎn)化為自己的知識(shí),建立自己的知識(shí)體系這就需要培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)創(chuàng)新的科學(xué)思維與人格以及為科學(xué)獻(xiàn)身的精神和健康向上的學(xué)習(xí)精神;接下來(lái)是合作精神,隨著社會(huì)分工的越來(lái)越細(xì),完成一個(gè)工程問(wèn)題往往是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要多方面人員的相互合作,因此合作能力就顯得十分重要了,在教學(xué)中,有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生分工合作是教育的一個(gè)重要組成部分,對(duì)本門課而言可以采用分組進(jìn)行課程設(shè)計(jì),同組同學(xué)之間分工協(xié)作,共同完成一個(gè)課題,已達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生合作能力的目的。 

 

4 評(píng)估體系 

理論考試不在作為學(xué)業(yè)成績(jī)的唯一標(biāo)準(zhǔn),可以從多層面進(jìn)行評(píng)價(jià)如理論考試成績(jī)、課程設(shè)計(jì)成績(jī)、課堂討論成績(jī)、平時(shí)作業(yè)成績(jī)等。 

 

5 結(jié)論 

材料工程基礎(chǔ)課程改革是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要執(zhí)行者有強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感,從課程的內(nèi)容體系、教學(xué)手段、能力培養(yǎng)目標(biāo),評(píng)價(jià)體系進(jìn)行研究和探索,真正實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)合格人才的教育目標(biāo)。 

 

參考文獻(xiàn)： 

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篇4

人類社會(huì)文明發(fā)展的歷程，是以材料為主要標(biāo)志的。每一種材料的發(fā)現(xiàn)、發(fā)明和使用，都會(huì)把人類改造自然的能力提高到一個(gè)新的水平，把人類文明和社會(huì)發(fā)展推向一個(gè)新的臺(tái)階。而自然科學(xué)的各種研究方法在材料科學(xué)的發(fā)展中發(fā)揮了很大的作用，掌握材料學(xué)科的發(fā)展和研究方法對(duì)于材料學(xué)科研究人員和學(xué)生是非常必要的。認(rèn)識(shí)材料科學(xué)與工程學(xué)科的內(nèi)在科學(xué)規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)材料的研究開(kāi)發(fā)思路和各種方法有一個(gè)科學(xué)辯證的概念，能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新精神，為今后從事材料的設(shè)計(jì)和研究工作奠定基礎(chǔ)。

一、材料的共性規(guī)律

材料主要分金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料和有機(jī)高分子材料，三大材料都具有晶體結(jié)構(gòu)，但是陶瓷和高分子材料的組織結(jié)構(gòu)要比金屬的復(fù)雜。由于它們的結(jié)合鍵不同，得金屬具有較高的強(qiáng)度、剛度、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，無(wú)機(jī)非金屬則具有耐高溫、耐腐蝕、具有轉(zhuǎn)變物理性能和脆性，有機(jī)高分子具有比強(qiáng)度高、耐磨、耐腐蝕、易老化、剛度小的特點(diǎn)。然而，它們?cè)诓煌h(huán)境介質(zhì)下有著共同的效應(yīng)，例如界面效應(yīng)，在界面處都有分割、不連續(xù)、吸熱特征；還有材料的動(dòng)態(tài)效應(yīng)、復(fù)合效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)、納米效應(yīng)等。三大材料存在著共同規(guī)律，陶瓷的實(shí)際晶體中存在著各種缺陷，金屬與合金存在同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變、馬氏體相變、有序——無(wú)序轉(zhuǎn)變，在其他材料中也有這些轉(zhuǎn)變。陶瓷中存在同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。對(duì)于有機(jī)固體相變的研究發(fā)現(xiàn)，許多由簡(jiǎn)單分子組成的有機(jī)固體也具有復(fù)雜的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。在外力的作用下都會(huì)發(fā)生彈、塑性變形和斷裂過(guò)程，而且它們應(yīng)用相同力學(xué)性能測(cè)試技術(shù)，具有相似的規(guī)律。

二、材料科學(xué)發(fā)展的重點(diǎn)

材料科學(xué)發(fā)展的重點(diǎn)是（一）開(kāi)發(fā)新材料，發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè)；（二）納米材料和納米技術(shù)的開(kāi)發(fā)。先進(jìn)材料主要包括新能源材料、信息功能材料、生物材料、智能材料、功能復(fù)合材料和生態(tài)環(huán)境材料。

信息功能材料主要用于計(jì)算機(jī)、通信和控制，其特點(diǎn)是要求高、發(fā)展快、種類繁多。例如集成電路所需材料、計(jì)算機(jī)敏感元件傳感器材料、新型半導(dǎo)體材料、存儲(chǔ)介質(zhì)材料和高溫超導(dǎo)材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用代表了信息功能材料的發(fā)展程度。生物材料又稱為人造生物類材料，即類生物材料。類生物材料一般包括生物醫(yī)用材料、仿生材料和生物靈性材料。生物醫(yī)用材料已經(jīng)成為人類非常關(guān)注的領(lǐng)域，生物仿生陶瓷、生物可降解高分子材料是醫(yī)用生物材料的重要方向。仿生材料涉及面也很廣，以往研究比較多的有珍珠、貝殼、竹子、骨骼、飛鳥(niǎo)等，仿生材料的更長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)是使生物技術(shù)原理用于工業(yè)生產(chǎn)，改變高溫、高壓及耗能高的生產(chǎn)方式。

智能材料是一種能感知外部刺激，能夠判斷并適當(dāng)處理且本身可執(zhí)行的新型功能材料。如形狀記憶材料、磁致伸縮材料、導(dǎo)電高分子材料、電流變液和磁流變液等智能材料驅(qū)動(dòng)組件在航空上的應(yīng)用已經(jīng)取得了大量的創(chuàng)新成果。復(fù)合材料的內(nèi)涵比較豐富，從復(fù)合的角度來(lái)說(shuō)，未來(lái)的研究與發(fā)展重點(diǎn)是發(fā)展功能、智能復(fù)合材料，由于復(fù)合材料的設(shè)計(jì)自由度大，所以更適合發(fā)展多功能復(fù)合材料。功能復(fù)合材料涉及面比較廣，包括電功能材料、磁功能材料、光功能材料、聲功能材料、熱功能材料、進(jìn)行功能材料和化學(xué)功能材料。

生態(tài)環(huán)境材料定義是具有良好的使用性能和與環(huán)境協(xié)調(diào)性的材料。生態(tài)環(huán)境材料主要分為環(huán)境相容材料（包括純天然材料、仿生物材料、綠色包裝材料和生態(tài)建筑材料）、環(huán)境降解材料和環(huán)境工程材料（包括環(huán)境修復(fù)材料、環(huán)境凈化材料和環(huán)境替代材料）。目前生態(tài)環(huán)境材料主要的研究方向有：生物可降解材料技術(shù)，CO2氣體的固化技術(shù)，SOx、NOx等催化轉(zhuǎn)化技術(shù)，廢物的再資源化技術(shù)，環(huán)境污染修復(fù)技術(shù)、仿生材料、環(huán)境保護(hù)材料、氟里昂和石棉等有害物質(zhì)的替代材料和綠色新材料等。

納米材料及制備技術(shù)的開(kāi)發(fā)迫在眉睫，當(dāng)物質(zhì)到納米尺度時(shí)，其表面電子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生了宏觀物體不具備的小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)、表面效應(yīng)和界面效應(yīng)。材料顯示出奇特的物理、化學(xué)性能，利用這一效應(yīng)可大幅度提高結(jié)構(gòu)材料的強(qiáng)度，改善其脆性。納米研究的主要領(lǐng)域包括金屬、陶瓷、玻璃和聚合物方面的納米材料，目前對(duì)納米材料的應(yīng)用研究熱點(diǎn)主要集中在納米管、納米帶、納米薄膜、納米復(fù)合材料和納米金屬材料等幾個(gè)方面。納米材料在使用中亟待解決的問(wèn)題是納米材料的設(shè)計(jì)和控制、制備技術(shù)與工藝。納米材料在應(yīng)用中有很多優(yōu)點(diǎn)，但在使用和生產(chǎn)的過(guò)程中有可能使接觸人員吸入納米顆粒，造成對(duì)肺部的傷害，所以納米材料在研究和應(yīng)用過(guò)程中要考慮對(duì)健康、安全和環(huán)境的影響。

三、綠色材料科學(xué)技術(shù)

綠色材料科學(xué)技術(shù)從廣義上來(lái)講，包括的內(nèi)容較多，例如積極開(kāi)發(fā)新材料、新能源、材料的回收與再利用、改造傳統(tǒng)工藝和生產(chǎn)流程等。發(fā)展綠色材料科學(xué)技術(shù)，很重要的措施是積極開(kāi)發(fā)和采用新工藝、新技術(shù)，特別是傳統(tǒng)材料產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)。例如，粉末注射成型是制備各種金屬和陶瓷高性能零件的高效、節(jié)能、環(huán)境友好、低成本、大批量生產(chǎn)的工藝，最近20年來(lái)發(fā)展十分迅速。

四、材料的基本研究方法

對(duì)于材料設(shè)計(jì)和研究采用的自然科學(xué)基本方法主要有歸納法、演繹法、分析法、綜合法、類比法、移植法、黑箱法、相關(guān)法、數(shù)學(xué)方法、模型法、原型啟發(fā)法等。

歸納法是從積累大量數(shù)據(jù)到概括出一般原理的過(guò)程，結(jié)果具有一定的可靠性，主要用于科學(xué)發(fā)現(xiàn)，這種方法的局限性是推理具有或然性。演繹法是由一般原理推論出個(gè)別結(jié)論的方法，可用于預(yù)見(jiàn)科學(xué)事實(shí)，是提出科學(xué)假說(shuō)的重要方法。分析法與綜合法相結(jié)合是科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)新的重要途徑。類比法和移植法可以將某一領(lǐng)域的方法和技術(shù)應(yīng)用到其他學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域中，比如螺旋槳技術(shù)用在飛機(jī)等領(lǐng)域，拉鏈技術(shù)應(yīng)用在裝飾、醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。數(shù)學(xué)方法能揭示研究對(duì)象的本質(zhì)特征和變化規(guī)律，是解決科學(xué)技術(shù)問(wèn)題常用的也是最重要的方法，是表述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)域行為的一種科學(xué)方法。例如谷神星的發(fā)現(xiàn)，是意大利科學(xué)家觀察，高斯計(jì)算，被稱為“鉛筆尖”發(fā)現(xiàn)的新行星。原型啟發(fā)法與仿生法是對(duì)自然現(xiàn)象和自然界的動(dòng)植物進(jìn)行觀察、探索受到啟發(fā)來(lái)進(jìn)行科學(xué)研究和創(chuàng)造發(fā)明，例如美國(guó)佛羅里達(dá)州立大學(xué)工程師Rick Lind從海鷗身上得到啟發(fā)，研制出一種能在高層建筑周圍尋找出路，同時(shí)又可猛撲向林蔭大道的遠(yuǎn)程遙控偵察機(jī)。日本新干線子彈頭列車速度可達(dá)321公里/h，“取經(jīng)”于貓頭鷹羽毛和翠鳥(niǎo)喙的降噪設(shè)計(jì)，行駛過(guò)程出奇地安靜。這是由于貓頭鷹的羽毛呈鋸齒狀排列，可悄無(wú)聲息地穿過(guò)夜空；列車的“鼻子”與翠鳥(niǎo)喙類似，這種形狀可幫助列車在穿過(guò)隧道時(shí)不會(huì)產(chǎn)生低水平音爆。

研究材料的結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系常常采用黑箱法、相關(guān)法、過(guò)程法和環(huán)境法。黑箱法是在無(wú)法知道研究對(duì)象本質(zhì)機(jī)理的情況下采用的，相關(guān)法研究材料組織結(jié)構(gòu)與性能之間有對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)采用，得到的關(guān)系式有一定的物理意義。過(guò)程法是研究對(duì)象的本質(zhì)，又稱為分析法，相關(guān)法和過(guò)程法是相輔相成的，環(huán)境法通過(guò)各種環(huán)境因素來(lái)研究材料組織性能的演化規(guī)律。

材料科學(xué)從經(jīng)驗(yàn)科學(xué)走向理性科學(xué)，很重要的發(fā)展方向是材料研究的模型化與模擬。模型化是將真實(shí)情況簡(jiǎn)單化處理，建立一個(gè)反映真實(shí)情況本質(zhì)特征的模型，并進(jìn)行公式化描述。模擬是對(duì)真實(shí)事物或者過(guò)程的虛擬，模擬方法是把所求解問(wèn)題轉(zhuǎn)化為大量微觀事件的情況下，提供一種數(shù)值解法。目前在國(guó)內(nèi)外材料研究及加工領(lǐng)域中開(kāi)展了很多模型化和模擬方面的研究工作，為進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)工作提供了可靠的依據(jù)。

五、本課程開(kāi)設(shè)的重要意義

這門課程除了具有完整的材料科學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)，精致的課件也使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中受到視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的沖擊。在掌握理論知識(shí)同時(shí)，大量實(shí)例將理論和實(shí)踐應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生如何去認(rèn)識(shí)材料，去研究材料，去設(shè)計(jì)材料，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中真切地體會(huì)到知識(shí)是如何學(xué)以致用的，并且激發(fā)他們對(duì)于這些知識(shí)探索的興趣。對(duì)教師而言，在講授這門課程的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)材料設(shè)計(jì)、制備、研究方法內(nèi)容的整合，個(gè)人的專業(yè)知識(shí)得到了極大的豐富，為今后研究方向的選題、方案的設(shè)計(jì)以及研究方法的應(yīng)用提供了思路和參考。

參考文獻(xiàn)：

篇5

（一）理論教學(xué)環(huán)節(jié)跨學(xué)科人才培養(yǎng)的新課程體系。即指，受體學(xué)科（材料科學(xué)與工程學(xué)科、機(jī)械工程學(xué)科）從供體學(xué)科（力學(xué)學(xué)科、控制科學(xué)與工程學(xué)科等）中借用知識(shí)、理論的各種形式，通過(guò)受體學(xué)科板塊和供體學(xué)科板塊組合而形成的課程體系，也是理論教學(xué)環(huán)節(jié)的核心課程體系。1.受體學(xué)科板塊。材料成型及控制工程專業(yè)是一個(gè)具有典型材料特征的機(jī)械學(xué)科，材料科學(xué)與工程學(xué)科和機(jī)械工程學(xué)科的相關(guān)課程是該專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課。該課程板塊主要是使學(xué)生對(duì)本專業(yè)所研究的對(duì)象（材料）和加工方法（成形）有比較透徹的認(rèn)識(shí)。主干課程包括：材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料近代分析方法、材料成形技術(shù)基礎(chǔ)、高分子材料概論等。這類課程涉及到加工對(duì)象的性能、材質(zhì)，加工的原理，是否適合加工，如何選擇最合適的加工方法，如何控制加工的過(guò)程，等等。2.供體學(xué)科板塊。計(jì)算機(jī)科學(xué)是該課程體系最重要的供體學(xué)科之一。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)在模具設(shè)計(jì)及制造、焊接、鍛壓等方面的應(yīng)用非常廣泛，相關(guān)課程主要有微機(jī)原理及應(yīng)用、材料成型CAD/CAM、主流CAE軟件概論、逆向工程等。自動(dòng)化涉及到成形工藝的四大類設(shè)備：金屬液態(tài)成形設(shè)備、金屬塑性成形設(shè)備、金屬連接成行設(shè)備及塑料成形設(shè)備。為此，學(xué)校開(kāi)設(shè)了電工電子技術(shù)、材料成型設(shè)備及自動(dòng)化等課程。力學(xué)也是材料成型及控制工程專業(yè)主要的供體學(xué)科之一，作為一門研究宏觀物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，一直被運(yùn)用于材料成形的各個(gè)環(huán)節(jié)。通過(guò)設(shè)置彈塑性力學(xué)基礎(chǔ)、工程力學(xué)、材料力學(xué)性能等課程，運(yùn)用力學(xué)的計(jì)算方法、法則等研究成果來(lái)解決材料加工過(guò)程中的受力、變形及傳質(zhì)等問(wèn)題，從而完成材料的模擬計(jì)算、實(shí)際測(cè)量、優(yōu)化選擇等諸多相關(guān)任務(wù)。材料成型及控制工程專業(yè)跨學(xué)科人才培養(yǎng)課程體系還應(yīng)該包含信息管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和人文藝術(shù)類的課程。

（二）實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)材料成型及控制工程專業(yè)是一個(gè)傳統(tǒng)的工科，所培養(yǎng)的學(xué)生不僅要具備堅(jiān)實(shí)的專業(yè)知識(shí)，還必須具備較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐能力。1.注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)課是課堂教學(xué)的延伸，也是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析能力、操作能力、思維能力和創(chuàng)新能力的主要途徑。除了在實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)內(nèi)容上注意學(xué)科交叉外，更多的是在教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。2.加強(qiáng)專業(yè)實(shí)習(xí)基地建設(shè)。為了滿足跨學(xué)科人才培養(yǎng)要求，結(jié)合本專業(yè)特色，并充分利用地域優(yōu)勢(shì)，我校選擇專業(yè)技術(shù)實(shí)力雄厚、管理水平高的幾家公司作為材料成型及控制工程專業(yè)的校外實(shí)習(xí)基地。在生產(chǎn)實(shí)習(xí)過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)充分利用企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)學(xué)校教育動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)少的不足。3.強(qiáng)化“本科生創(chuàng)新計(jì)劃”訓(xùn)練。為擴(kuò)大跨學(xué)科人才培養(yǎng)的途徑和時(shí)空范圍，學(xué)校積極鼓勵(lì)學(xué)生從大二起就參與院、校、省及國(guó)家級(jí)的各類社團(tuán)活動(dòng)、課外科技競(jìng)賽、“模具拆裝”大賽、“本科生創(chuàng)新計(jì)劃”等課外活動(dòng)。同時(shí)，激勵(lì)學(xué)生通過(guò)本科生導(dǎo)師制主動(dòng)、連貫、系統(tǒng)地參加教師的科研課題研究，并通過(guò)多學(xué)科交融，參加江蘇省和全國(guó)大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽、大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽，取得了優(yōu)異的成績(jī)。

二、跨學(xué)科人才培養(yǎng)質(zhì)量評(píng)價(jià)

跨學(xué)科人才培養(yǎng)的質(zhì)量評(píng)價(jià)是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵，貫穿了整個(gè)人才培養(yǎng)過(guò)程。而收集和分析人才培養(yǎng)過(guò)程中各方面的信息，是對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)要求和培養(yǎng)模式等工作進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)的依據(jù)。

（一）跨學(xué)科人才培養(yǎng)質(zhì)量的評(píng)價(jià)原則1.導(dǎo)向性原則。這是跨學(xué)科人才培養(yǎng)質(zhì)量評(píng)價(jià)最基本的原則，希望通過(guò)對(duì)人才培養(yǎng)質(zhì)量的評(píng)價(jià)，發(fā)揮評(píng)價(jià)的導(dǎo)向和甄別功能，以提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)高校為社會(huì)培養(yǎng)人才的功能。2.多元性原則。要打破以“知識(shí)掌握的多少”作為評(píng)價(jià)的唯一標(biāo)準(zhǔn)，多側(cè)面、多角度檢查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解、掌握和創(chuàng)新程度，避免評(píng)價(jià)“重知識(shí)輕能力、重理論輕實(shí)踐、重模仿輕創(chuàng)新”等問(wèn)題。3.差異性原則。充分尊重學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。學(xué)生是具有不同個(gè)性的個(gè)體，應(yīng)鼓勵(lì)教師在考核時(shí)減少客觀題型，加大對(duì)非智力因素考核的比重，給學(xué)生更多發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力的空間，以適應(yīng)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。4.實(shí)踐性原則。提倡讓考試“走出”教室，“走進(jìn)”實(shí)驗(yàn)室，“走進(jìn)”工廠，讓考試不拘泥于傳統(tǒng)形式，不局限于理論知識(shí)，通過(guò)實(shí)踐操作，考察學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。5.操作性原則。評(píng)價(jià)要注意定性與定量相結(jié)合。對(duì)人才的實(shí)踐能力和創(chuàng)新程度很難量化評(píng)價(jià)，只能靠實(shí)際觀察，并用描述性的語(yǔ)言加以定義，最后形成結(jié)論，必要時(shí)也可以用一定的評(píng)價(jià)等級(jí)來(lái)表示。

（二）跨學(xué)科人才培養(yǎng)質(zhì)量的評(píng)價(jià)體系構(gòu)建結(jié)合材料成型及控制工程專業(yè)跨學(xué)科人才培養(yǎng)的目標(biāo)和可操作性，我們?cè)谂囵B(yǎng)質(zhì)量方面主要從橫向和縱向兩個(gè)維度來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。綜合評(píng)價(jià)，是一種橫向評(píng)價(jià)的模式，即對(duì)學(xué)生畢業(yè)時(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括畢業(yè)率、學(xué)位授予率、協(xié)議就業(yè)率、就業(yè)對(duì)口率、考研率等。進(jìn)步度評(píng)價(jià)和追蹤評(píng)價(jià)是縱向評(píng)價(jià)的模式，主要是對(duì)連續(xù)幾屆畢業(yè)生畢業(yè)后各方面情況進(jìn)行追蹤評(píng)價(jià)，通過(guò)比較，不斷對(duì)專業(yè)人才培養(yǎng)模式和方法進(jìn)行改進(jìn)。評(píng)價(jià)的內(nèi)容主要包括就業(yè)單位層次的比較、學(xué)生就業(yè)滿意度調(diào)查、用人單位對(duì)人才的滿意度、職業(yè)穩(wěn)定率、職業(yè)晉升率等。

篇6

保障并提高研究生的培養(yǎng)質(zhì)量，成為高校對(duì)國(guó)家、社會(huì)和學(xué)生應(yīng)盡的責(zé)任。近年來(lái)，隨著我國(guó)研究生教育規(guī)模的迅速擴(kuò)大，研究生教育質(zhì)量問(wèn)題逐漸凸現(xiàn)出來(lái)。同時(shí)，時(shí)展與進(jìn)步對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的要求與當(dāng)前研究生創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足的現(xiàn)實(shí)矛盾，也使得研究生教育管理人員和眾多學(xué)者對(duì)研究生教育質(zhì)量格外關(guān)注。但是在我國(guó)目前的研究生教育質(zhì)量保障機(jī)制中，政府在質(zhì)量評(píng)價(jià)和保障中發(fā)揮著主導(dǎo)性作用，而高校自身始終處于一種被動(dòng)地位，這導(dǎo)致了“以評(píng)促改，以評(píng)促建，評(píng)建結(jié)合，重在建設(shè)”的質(zhì)量評(píng)估原則沒(méi)有得到充分體現(xiàn)，質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要功能也沒(méi)有得到充分發(fā)揮。我校2008年經(jīng)批準(zhǔn)設(shè)立材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)，自承辦研究生教育以來(lái)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了歷史性的突破，但面對(duì)新的挑戰(zhàn)，肩上的任務(wù)更加沉重。本文就如何構(gòu)建材料科學(xué)與工程類研究生的培養(yǎng)質(zhì)量保障機(jī)制，從切實(shí)可行的幾個(gè)方面加以闡述。

一、研究生教育質(zhì)量保障的概念與特征

質(zhì)量保障（quality assurance，又稱為“質(zhì)量保證”），是管理學(xué)中的一個(gè)重要概念，在上世紀(jì)80年代中期首先由英國(guó)的教育部門引入到本國(guó)的高等教育管理領(lǐng)域，并由此興起了一場(chǎng)教育質(zhì)量保障運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量保障在管理學(xué)中的涵義是“質(zhì)量管理中致力于對(duì)達(dá)到質(zhì)量要求提供信任的部分”。質(zhì)量保障并不是一般意義上的保證質(zhì)量，而是具有特殊含義。它強(qiáng)調(diào)對(duì)用戶負(fù)責(zé)，即為了使用戶或者相關(guān)方能夠相信組織的產(chǎn)品、過(guò)程和體系的質(zhì)量能夠滿足規(guī)定的要求，必須提供充足的證據(jù)，以證明組織有足夠的能力滿足相應(yīng)的質(zhì)量要求。因此，質(zhì)量保障是指為提供某實(shí)體達(dá)到質(zhì)量要求的適當(dāng)信賴程度，在質(zhì)量體系內(nèi)部實(shí)施的，并且按照需要進(jìn)行證實(shí)的有策劃的系統(tǒng)性活動(dòng)。

高校研究生教育管理不同于企業(yè)管理，它具有自身的特殊性，而且學(xué)術(shù)界對(duì)教育質(zhì)量保障體系的研究與理解也未形成共識(shí)。陳偉等人將高校內(nèi)部研究生教育質(zhì)量保障定義為：旨在提高研究生教育質(zhì)量，并為有關(guān)人員提供質(zhì)量證明和擔(dān)保的全部政策和過(guò)程。因此，建立研究生教育質(zhì)量保障體系的主要目的在兩個(gè)方面：第一是向高等教育的利益關(guān)系人提供充分的質(zhì)量證據(jù)，證明高校自身提供的產(chǎn)品與服務(wù)質(zhì)量是值得信賴的，并由此增強(qiáng)利益關(guān)系人對(duì)研究生教育質(zhì)量的信心；第二是促進(jìn)教育質(zhì)量的穩(wěn)步。為了達(dá)到上述目的，需要通過(guò)一系列配套政策和過(guò)程的實(shí)施，以保證成功達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)。已有文獻(xiàn)對(duì)設(shè)立獨(dú)立的質(zhì)量保障機(jī)構(gòu)、制定ISO教育質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、建立教育質(zhì)量評(píng)價(jià)程序等配套政策和過(guò)程進(jìn)行了報(bào)道。因此，“全過(guò)程管理”與“全員參與”是研究生教育質(zhì)量保障體系建立的原則。全面質(zhì)量管理是研究生教育質(zhì)量保障機(jī)制建立的指導(dǎo)思想。構(gòu)建一整套體現(xiàn)現(xiàn)代教育理念，適應(yīng)當(dāng)代科技進(jìn)步與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展所要求的研究生教育管理體系，有助于提高究生教育的整體質(zhì)量。

二、材料科學(xué)與工程類研究生質(zhì)量保障存在的問(wèn)題

高校研究生教育屬于國(guó)家事業(yè)，因此政府直接管理與調(diào)節(jié)其教育行為。研究生教育質(zhì)量保障活動(dòng)作為高等教育管理的重要組成部分，必須接受政府部門的直接領(lǐng)導(dǎo)。由于我國(guó)高校管理體制的局限性，研究生教育由校、院二級(jí)共同管理，而以二級(jí)學(xué)院管理為主。地方一般高校對(duì)于研究生招生相對(duì)很是被動(dòng)，在教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)質(zhì)量和制度建設(shè)等方面還存在不少問(wèn)題亟待解決。因此，本文結(jié)合太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程這一特色學(xué)科的研究生教育質(zhì)量保障的實(shí)際情況，指出材料科學(xué)與工程類研究生教育質(zhì)量保障存在的問(wèn)題，期待能為保障增強(qiáng)研究生教育質(zhì)量提供新的思路。

1.高校沒(méi)有明確的定位理念，質(zhì)量保障意識(shí)缺乏。高校進(jìn)行人才培養(yǎng)的前提是解決學(xué)校自身的定位問(wèn)題和研究生教育質(zhì)量觀的問(wèn)題。學(xué)校管理者關(guān)于學(xué)校的定位理念直接影響管理者發(fā)展研究生教育的決策理性、制度理性、管理理性和文化理性。進(jìn)而對(duì)研究生培養(yǎng)質(zhì)量產(chǎn)生巨大影響。首先，它影響到管理者決定發(fā)展本科教育、研究生教育等哪一層次作為學(xué)校發(fā)展的重點(diǎn)；第二，影響高校決策者決定把哪些學(xué)科門類作為本校的特色學(xué)科和新的學(xué)術(shù)增長(zhǎng)點(diǎn)，即把哪些學(xué)科作為重點(diǎn)學(xué)科，并把其作為碩士或博士層次學(xué)科的優(yōu)先發(fā)展對(duì)象；最后，影響高校管理者對(duì)于研究生教育質(zhì)量文化的培育。目前全國(guó)有近200個(gè)材料類研究生招生單位，材料類研究生的培養(yǎng)和招生競(jìng)爭(zhēng)激烈。一些學(xué)位授權(quán)點(diǎn)少的院校尋求更多的授權(quán)點(diǎn)，有碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)的院校則追求博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)，似乎數(shù)量越多越好，層次越高越好，從而把學(xué)位授權(quán)點(diǎn)的數(shù)量和層次作為吸引高水平生源的一個(gè)硬件條件，這實(shí)際上偏離了研究生教育的本質(zhì)，影響了研究生教育質(zhì)量的提高。高校為了提高聲譽(yù)，吸引更多學(xué)生，投入大量財(cái)力、物力、人力到國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科、省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科的資格爭(zhēng)取上；投入到重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和科學(xué)研究中心的建設(shè)上；把大量精力投入到教師科研立項(xiàng)、科研成果上和學(xué)校所能獲得的榮譽(yù)上；而沒(méi)有把研究生教育質(zhì)量放到第一位。在研究生培養(yǎng)環(huán)節(jié)和管理環(huán)節(jié)都缺乏質(zhì)量意識(shí)。

2.研究生教育質(zhì)量評(píng)估主體單一。研究生教育質(zhì)量評(píng)估是保障研究生教育質(zhì)量的基本手段之一，在研究生教育質(zhì)量保障體系中有舉足輕重的地位。我國(guó)在“十五”和“十一五”期間，進(jìn)一步制定和完善了研究生教育質(zhì)量評(píng)估制度，逐步建立了科學(xué)的研究生教育質(zhì)量評(píng)估機(jī)制和指標(biāo)體系。目前，我國(guó)的研究生教育質(zhì)量評(píng)估屬于行政教育評(píng)價(jià)，其最突出的特點(diǎn)在于行政主管部門是唯一的評(píng)價(jià)主體，評(píng)價(jià)過(guò)程由政府部門主導(dǎo)，這樣就造成了教育質(zhì)量保障的重心過(guò)于向中央政府層面傾斜，而高校、市場(chǎng)與社會(huì)力量等保障主體可以發(fā)揮其自身保障能力的空間不大，自然也沒(méi)有足夠的積極性，因此高等學(xué)校只是被動(dòng)的參加教育質(zhì)量評(píng)估。教育行政對(duì)高校研究生培養(yǎng)過(guò)程干預(yù)過(guò)多，極大束縛了學(xué)校的自主發(fā)展，造成學(xué)校內(nèi)部結(jié)構(gòu)失調(diào)，嚴(yán)重影響了高校的辦學(xué)效益與水平。

3.教育質(zhì)量管理制度建設(shè)不健全。管理部門比較注重過(guò)程管理和目標(biāo)管理，這是表面上的有序化管理。而實(shí)際情況是，管理文件出臺(tái)后，管理人員就照章辦事，缺乏對(duì)實(shí)時(shí)過(guò)程的監(jiān)控和管理，缺乏靈活性。不能及時(shí)把握研究生教育的最新動(dòng)態(tài)的問(wèn)題，對(duì)于教育質(zhì)量的保障實(shí)效性和及時(shí)性很薄弱。從管理隊(duì)伍來(lái)看，由于研究生招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大及培養(yǎng)類別的增多，管理工作非常繁重，而管理人員未能及時(shí)更新管理觀念、缺乏管理藝術(shù)與創(chuàng)新能力，管理水平亟待提高。 同時(shí)，由于高等院校沒(méi)有明確的定位理念，造成了個(gè)別高校對(duì)自身的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方案、學(xué)科發(fā)展等一系列問(wèn)題的認(rèn)識(shí)相對(duì)模糊，研究生教育質(zhì)量得不到切實(shí)保障。材料科學(xué)與工程作為一類緊跟當(dāng)代科技進(jìn)步與發(fā)展的學(xué)科門類，在其研究生培養(yǎng)的課程體系中，研究生的課程內(nèi)容顯得陳舊，前沿性不足。不能反映本學(xué)科最新研究成果，不能及時(shí)跟上經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展更新的步伐。在課程結(jié)構(gòu)上，專業(yè)課與公共基礎(chǔ)課之間的關(guān)系問(wèn)題一直是棘手問(wèn)題。以太原科技大學(xué)為例，要求碩士研究生畢業(yè)之前通過(guò)大學(xué)英語(yǔ)六級(jí)考試，學(xué)生不得不將很多精力投入到英語(yǔ)課和英語(yǔ)等級(jí)考試上，專業(yè)課就相對(duì)被忽視。而且公共課占培養(yǎng)方案中總課程很大的比例。根據(jù)太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科碩士研究生課程設(shè)置，最低要求學(xué)生修滿26學(xué)分，其中公共課就占到了11學(xué)分。另外，在專業(yè)課程的教學(xué)方式上，仍以授課方式為主，小組討論、辯論、沙龍等體驗(yàn)式教學(xué)方式運(yùn)用較少，有時(shí)甚至淪于形式，很難啟發(fā)學(xué)生的思考能力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

4.校企合作缺乏應(yīng)有的措施保障。材料科學(xué)與工程專業(yè)要求學(xué)生具有獨(dú)立開(kāi)展有關(guān)材料合成、材料結(jié)構(gòu)性能研究、材料制備與加工、材料改性與應(yīng)用等方面的科學(xué)技術(shù)研發(fā)能力，具有較好的管理工作的能力。因此，本學(xué)科具有很強(qiáng)的工程應(yīng)用背景，而且隨著研究生招生規(guī)模的擴(kuò)大以及培養(yǎng)模式的多樣化，走“校企合作、工學(xué)結(jié)合”之路是研究生教育發(fā)展的必然要求。研究生教育的發(fā)展需要企業(yè)的深度參與，可以說(shuō)，企業(yè)參與碩士研究生教育的程度決定了研究生教育是否能真正承擔(dān)起為社會(huì)培養(yǎng)高素質(zhì)的生產(chǎn)、管理和服務(wù)一線的技術(shù)技能型人才的教育使命。但是，目前校企合作缺乏長(zhǎng)效機(jī)制，不少企業(yè)沒(méi)有認(rèn)清自身在研究生培養(yǎng)環(huán)節(jié)中擔(dān)當(dāng)角色的重要性，企業(yè)也沒(méi)有過(guò)高的積極性。理論上講，企業(yè)會(huì)由于參與研究生教育而更好地促進(jìn)自身的發(fā)展，但在現(xiàn)實(shí)中，由于存在政府、企業(yè)、學(xué)校、學(xué)生等多重主體、多方力量，在利益的博弈過(guò)程中，企業(yè)傾向于將參與人才培養(yǎng)的成本和風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)嫁至其他企業(yè)。所以，需要有相應(yīng)的約束機(jī)制來(lái)督促和規(guī)范企業(yè)的參與行為。

三、材料科學(xué)與工程碩士研究生培養(yǎng)質(zhì)量保障的有效性策略

1.轉(zhuǎn)變政府教育管理職能。著研究生教育體制改革的深化，政府自上而下對(duì)教學(xué)活動(dòng)的控制職能逐漸弱化，轉(zhuǎn)而通過(guò)政策、評(píng)估、制訂教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等方式對(duì)高校進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量管理。在實(shí)踐中，政府部門應(yīng)通過(guò)制度創(chuàng)新完善管理研究生教育質(zhì)量的相關(guān)職能，從直接性、事務(wù)性的管理轉(zhuǎn)變?yōu)殚g接性、宏觀性的管理。并通過(guò)立法及制定教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)指導(dǎo)、統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)、檢查和監(jiān)督教育質(zhì)量。政府應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大高校辦學(xué)自，增大研究生教育的投入力度，在經(jīng)費(fèi)撥款方面向辦學(xué)質(zhì)量高、辦學(xué)特色明顯的培養(yǎng)單位傾斜，適時(shí)建立績(jī)效撥款制度等，采用競(jìng)爭(zhēng)手段和淘汰機(jī)制有效配置稀缺教育資源。

2.支持社會(huì)組織和用人單位參與教育質(zhì)量評(píng)估與保障。在研究生教育質(zhì)量保障的實(shí)踐中，應(yīng)該鼓勵(lì)和支持社會(huì)團(tuán)體、工商業(yè)界代表和畢業(yè)生代表等多元主體參與教育質(zhì)量評(píng)估與保障，將各方利益人的意見(jiàn)納入到實(shí)踐中來(lái)，這樣做有助于使教育產(chǎn)品滿足社會(huì)多方面的要求，同時(shí)形成校外機(jī)構(gòu)共同監(jiān)督教育質(zhì)量的良好氛圍。為了提高研究生教育的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，還可以考慮吸收國(guó)際教育專家參與到評(píng)估過(guò)程，例如荷蘭等西歐國(guó)家正積極推進(jìn)高等教育認(rèn)證制度的國(guó)際多元化，促進(jìn)國(guó)際交流達(dá)成一致。研究生教育的根本任務(wù)是向社會(huì)輸送高層次人才，用人單位對(duì)研究生教育質(zhì)量的高低具有評(píng)價(jià)權(quán)。因此，高校要從需求的角度重視用人單位對(duì)畢業(yè)生的監(jiān)控與評(píng)價(jià)意見(jiàn)，并建立起常態(tài)化、規(guī)范化、全面化的機(jī)制，使之能收集、分析和處理用人單位對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)的反饋信息，形成完善的研究生情況追蹤和定期反饋機(jī)制。

3.強(qiáng)化教育質(zhì)量保障意識(shí)，營(yíng)造良好質(zhì)量保障氛圍。政府主管部門和高校共同通過(guò)宣傳和引導(dǎo)、激勵(lì)等機(jī)制，宣傳教育質(zhì)量保障的重要性，獎(jiǎng)勵(lì)在教育質(zhì)量保障方面有成就的集體與個(gè)人，以此營(yíng)造良好的教育質(zhì)量保障氛圍，使管理者、教育者、受教育者認(rèn)識(shí)到研究生教育質(zhì)量是學(xué)校的“生命線”。只有當(dāng)教育質(zhì)量成為所有參與主體共同信奉的核心價(jià)值，成為所有主體的內(nèi)在追求時(shí)，才能增強(qiáng)個(gè)人工作的自覺(jué)性。例如太原科技大學(xué)為了強(qiáng)化研究生質(zhì)量保障意識(shí)，出臺(tái)了《太原科技大學(xué)研究生教學(xué)督導(dǎo)管理辦法》、《太原科技大學(xué)研究生課程教學(xué)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)辦法》等規(guī)章制度，實(shí)施教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)，加強(qiáng)對(duì)研究生培養(yǎng)過(guò)程的監(jiān)控和指導(dǎo)。圍繞拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)立科學(xué)合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)研究生教學(xué)的課程結(jié)構(gòu)、內(nèi)容、課程教學(xué)、教學(xué)管理等培養(yǎng)過(guò)程進(jìn)行規(guī)范，建立了研究生評(píng)價(jià)、第三方督導(dǎo)、學(xué)院及學(xué)?？己说慕虒W(xué)質(zhì)量監(jiān)督和評(píng)價(jià)體系。

4.加強(qiáng)全過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控與管理。在管理學(xué)中，全面質(zhì)量管理（即TQM）是指一個(gè)組織以質(zhì)量為中心，以全員參與為基礎(chǔ)，目的在于通過(guò)顧客滿意和本組織所有成員及社會(huì)受益而達(dá)到長(zhǎng)期成功的管理途徑。在全面質(zhì)量管理中，質(zhì)量這個(gè)概念和全部管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有關(guān)。因此，將TQM管理理念引入到研究生培養(yǎng)質(zhì)量保障體系中，學(xué)校應(yīng)樹(shù)立全面的質(zhì)量觀，進(jìn)行全方位、全過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)控與管理。在實(shí)際管理工作中，學(xué)校要堅(jiān)持統(tǒng)籌考慮輸入、培養(yǎng)、輸出等各個(gè)環(huán)節(jié)，將質(zhì)量意識(shí)貫穿到招生、培養(yǎng)、學(xué)位論文、學(xué)位授予等研究生培養(yǎng)的全過(guò)程，讓所有涉及到研究生培養(yǎng)的主體和學(xué)生本人都積極參與到研究生培養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)教育質(zhì)量的提高和學(xué)校的可持續(xù)發(fā)展。例如，太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院形成了學(xué)院、研究所、系三級(jí)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，研究生學(xué)院起全程監(jiān)督作用，在這樣一個(gè)全方位、多層次的閉合管理體系中，研究生的科研能力和教學(xué)質(zhì)量都得到了大幅度的提高。

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[3]溫彥嬌.地方高校碩士研究生教育質(zhì)量保障研究——以遼寧省高校為例[D].沈陽(yáng)師范大學(xué)，2010

[4]陳偉，石磊，裴旭.高校內(nèi)部研究生教育質(zhì)量保證體系構(gòu)建的探討[J].人力資源管理（學(xué)術(shù)版），2009，（2）：90-91

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中圖分類號(hào)：TQ54 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）12（a）-0255-01

神華寧煤集團(tuán)煤基烯烴項(xiàng)目是寧東化工基地規(guī)劃建設(shè)的重點(diǎn)項(xiàng)目，總占地面積192公頃，總投資約195億元。完善、系統(tǒng)、高效、及時(shí)、準(zhǔn)確的的物資管理和材料控制成為提升烯烴項(xiàng)目建設(shè)管理水平的重要途徑之一。項(xiàng)目建設(shè)材料是指管道材料，如鋼管、閥門、管件、墊片及管道支撐材料等。因此，要求每位材料管理人員只有真正的掌握材料控制管理的精髓，才能滿足現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目建設(shè)需求。

1 材料控制的定義與職責(zé)

材料控制是檢查和監(jiān)督材料的進(jìn)度計(jì)劃和材料的估（預(yù)）算執(zhí)行情況，通過(guò)不間斷地監(jiān)測(cè)和報(bào)告，力爭(zhēng)使實(shí)際執(zhí)行情況與控制基準(zhǔn)之間的偏差減少到最低限度，以確保材料按工程的實(shí)際需要在規(guī)定的期限內(nèi)請(qǐng)購(gòu)、訂貨并運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)，為工程項(xiàng)目的建設(shè)目標(biāo)服務(wù)。它來(lái)源于工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、專業(yè)材料科學(xué)，應(yīng)用于采購(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)施工材料管理，并對(duì)其工作過(guò)程加以綜合處理，依據(jù)專業(yè)材料編碼及管道材料編碼庫(kù)的有效管理對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。

材料控制是一項(xiàng)貫穿于項(xiàng)目建設(shè)公司多個(gè)部門和專業(yè)、項(xiàng)目全過(guò)程的管理工作，包括各專業(yè)設(shè)計(jì)（手工或借助專業(yè)軟件）、材料科學(xué)、數(shù)據(jù)校驗(yàn)、材料MTO、請(qǐng)購(gòu)文件、以及采買、催交（校驗(yàn)）、運(yùn)輸交貨、現(xiàn)場(chǎng)接收、儲(chǔ)存保管（轉(zhuǎn)移、預(yù)制）、預(yù)測(cè)預(yù)留、發(fā)放乃至上線后的材料追溯等，伴隨著項(xiàng)目材料應(yīng)用的整個(gè)生命周期。只有做好材料控制，才能實(shí)現(xiàn)進(jìn)度和費(fèi)用等方面的合理有效控制。

2 材料控制的理想和原則

2.1 材料控制的理想

烯烴項(xiàng)目建設(shè)中材料控制管理理想是在正確的時(shí)間將正確的材料發(fā)放到正確的地點(diǎn)。

2.2 材料控制的原則

烯烴項(xiàng)目建設(shè)中材料控制管理人員在工作中的原則是全員化、代碼化、信息化、標(biāo)準(zhǔn)化。有效的管理，所以在提報(bào)采購(gòu)計(jì)劃時(shí)應(yīng)該要嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及項(xiàng)目建設(shè)程序認(rèn)真執(zhí)行。

3 材料控制管理流程

材料控制管理是一項(xiàng)綜合性管理工作，由材料控制、設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工、施工分包商等共同完成。其中，材料控制管理人員處于主導(dǎo)地位，是材料管理和控制的關(guān)鍵。對(duì)采購(gòu)材料的有關(guān)信息、資料和數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、輸入、分析、處理，形成材料的請(qǐng)購(gòu)單、發(fā)給采購(gòu)部門訂貨，并協(xié)調(diào)進(jìn)行訂單錄入、入庫(kù)、出庫(kù)及材料統(tǒng)計(jì)等工作。如圖所示。

4 材料控制管理工作的優(yōu)化及改進(jìn)

4.1 計(jì)劃錯(cuò)誤問(wèn)題

設(shè)計(jì)人員所提出的設(shè)計(jì)是材料控制管理人員的依據(jù)，其精準(zhǔn)性直接影響著材料控制的效果，現(xiàn)場(chǎng)檢修及技改中出現(xiàn)的問(wèn)題看來(lái)，“買了不該買的，而該買的沒(méi)買”的現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮，現(xiàn)場(chǎng)施工人員反饋的信息就是某些材料過(guò)剩、某些材料不足。要解決上述，關(guān)鍵是提高設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)材料的質(zhì)量，建議從兩個(gè)方面考慮：（1）加強(qiáng)設(shè)計(jì)管理，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。（2）提高設(shè)計(jì)圖紙的精度，使材料的匯總達(dá)到自動(dòng)化，這樣就能達(dá)到提高工作效率的目的。

由于現(xiàn)場(chǎng)的不確定性，緊急采購(gòu)之后的材料卻長(zhǎng)期擱置不使用，這就要求專業(yè)技術(shù)人員將現(xiàn)場(chǎng)所有因素考慮到位，達(dá)到計(jì)劃的準(zhǔn)確。

4.2 材質(zhì)錯(cuò)誤問(wèn)題

現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)為了保證進(jìn)度，將材料的材質(zhì)忽略考慮，致使現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)許多漏點(diǎn)更有甚者會(huì)導(dǎo)致事故的發(fā)生。建議從兩個(gè)方面給與解決：（1）在任何情況下使用正確材質(zhì)的材料，如現(xiàn)場(chǎng)找不到相同材質(zhì)的材料，應(yīng)請(qǐng)教相關(guān)技術(shù)人員找可以代用的材料使用；（2）施工人員須掌握常用材料材質(zhì)基本知識(shí)。

4.3 材料發(fā)放的問(wèn)題

材料的發(fā)放在材料控制管理中是非常重要的環(huán)節(jié)，在發(fā)放過(guò)程中必須依照以下原則進(jìn)行發(fā)放：（1）根據(jù)材料表和需求計(jì)劃的數(shù)量進(jìn)行發(fā)放；（2）根據(jù)批準(zhǔn)的施工計(jì)劃需求時(shí)間發(fā)放；（3）據(jù)管道材料根據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)配結(jié)果發(fā)放；（4）據(jù)工程管理部制定管道施工耗損量發(fā)放；（5）部分大型設(shè)備材料直達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)。只有遵從上述原則，才能從根本上解決材料發(fā)放混亂、材料發(fā)放不及時(shí)等問(wèn)題，以保證現(xiàn)場(chǎng)檢修、技改的施工進(jìn)度。

5 結(jié)語(yǔ)

材料控制管理目前在化工行業(yè)中得到了較大范圍的推廣及使用，通過(guò)不斷的實(shí)踐，在取得經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)大家還獲得了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)工程技術(shù)及管理人員對(duì)材料控制的認(rèn)識(shí)、掌握的程度與之前已無(wú)法比擬。根據(jù)近工作實(shí)際，我認(rèn)為應(yīng)該在現(xiàn)有的可借鑒的相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，建立一套更加完善、更加適合的材料控制管理體系，才能將烯烴項(xiàng)目物資及材料控制管理的井井有條。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞 電子科學(xué)與技術(shù)；電子材料與器件；教學(xué)方法

電子材料與器件課程是電子科學(xué)技術(shù)相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)性課程，對(duì)于學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識(shí)和提高專業(yè)技能是極為重要的。而提高電子材料與器件課程教學(xué)的質(zhì)量，使課程與社會(huì)需求相結(jié)合，是高校教師探索的重中之重。筆者承擔(dān)著我校電子材料與器件課程的教學(xué)任務(wù)，在總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，筆者在教學(xué)內(nèi)容、課程安排和教學(xué)形式等方面進(jìn)行了嘗試，并取得了一定的教學(xué)成果。

1.電子材料與器件簡(jiǎn)介

處于電子科學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈前端的電子材料和元器件是眾多核心基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通訊、數(shù)字音頻等系統(tǒng)和相關(guān)產(chǎn)品發(fā)展的基礎(chǔ)。電子材料與器件是指在電子技術(shù)和微電子技術(shù)中使用的材料和器件，包括半導(dǎo)體材料與器件、介電材料與器件、壓電與鐵電材料、導(dǎo)電金屬及其合金材料、磁性材料光電子材料和磁性材料、電磁波屏蔽材料以及其他相關(guān)材料與器件。電子材料與器件是現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，同時(shí)又是科技領(lǐng)域中技術(shù)導(dǎo)向型學(xué)科。它涉及到物理化學(xué)、電子技術(shù)、固體物理學(xué)和工藝基礎(chǔ)等多學(xué)科知識(shí)。根據(jù)材料的化學(xué)性質(zhì)，可以分為金屬電子材料,電子陶瓷，高分子電子、玻璃電介質(zhì)、氣體絕緣介質(zhì)材料，電感器、絕緣材料、磁性材料、電子五金件、電工陶瓷材料、屏蔽材料、壓電晶體材料、電子精細(xì)化工材料、電子輕建紡材料、電子錫焊料材料、PCB制作材料、其它電子材料。

2.電子材料與器件課程教學(xué)模式

2.1電子材料與器件課程教學(xué)形式

電子材料與器件課程既包含電子材料的物理特性和電子器件的工作原理，還包含豐富的電子材料與器件的理論知識(shí)，并且與實(shí)踐應(yīng)用緊密結(jié)合。為了更好的培養(yǎng)學(xué)生的時(shí)間能力，增強(qiáng)實(shí)踐意識(shí)，達(dá)到學(xué)以致用的目標(biāo)。因此，電子材料與器件的課程教學(xué)應(yīng)采取實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)形式，教師安排合理的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合，達(dá)到學(xué)生鞏固理論知識(shí)、增強(qiáng)實(shí)踐技能的教學(xué)目標(biāo)。

2.2電子材料與器件教學(xué)課時(shí)安排

教學(xué)采用教材《電子材料與器件原理》。在電子材料與器件教學(xué)的課時(shí)安排上，該課程作為電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的核心課程，電子材料與器件課程的總課時(shí)應(yīng)不少于80學(xué)時(shí)，理論課學(xué)時(shí)設(shè)計(jì)應(yīng)在64學(xué)時(shí)左右，實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)應(yīng)在16學(xué)時(shí)左右，任課教師可以根據(jù)教學(xué)過(guò)程中的實(shí)際情況增加或減少某一章節(jié)的課時(shí)安排。

2.3電子材料與器件課程教材選擇

在電子材料與器件課程的教材選擇方面，由于電子材料與器件是電子科學(xué)技術(shù)的一部分內(nèi)容，目前我國(guó)關(guān)于電子科學(xué)技術(shù)的參考書(shū)籍很多，其中也不乏經(jīng)典教材，但考慮到本科生對(duì)于該課程接觸時(shí)間段、基礎(chǔ)知識(shí)薄弱等特點(diǎn)，筆者認(rèn)為任課教師可以自行編寫(xiě)課件和講義，以便學(xué)生更好的理解教學(xué)內(nèi)容。除此之外，由加拿大薩斯喀徹溫大學(xué)電氣工程系教授、加拿大電子材料與器件首席科學(xué)家薩法·卡薩普編寫(xiě)的《電子材料與器件原理（第3版）》也是業(yè)界公認(rèn)的電子材料與器件教學(xué)的參考書(shū)籍。

3.電子材料與器件課程的理論教學(xué)

在新時(shí)期素質(zhì)教育的背景下，電子材料與器件課程的理論教學(xué)更側(cè)重于加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，因此需要對(duì)傳統(tǒng)的電子科學(xué)技術(shù)教學(xué)中重視原理、定律和規(guī)律的模式進(jìn)行調(diào)整，在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置方面，為了便于學(xué)生更好的理解知識(shí)體系，以筆者講授電子材料與器件理論課程（共80學(xué)時(shí)）為例，該理論課程共被劃分為材料科學(xué)的基本概念、固體中的電導(dǎo)和熱導(dǎo)、量子物理基礎(chǔ)、現(xiàn)代固體理論等四個(gè)章節(jié)，這四個(gè)章節(jié)闡述了電子材料與器件涉及的基礎(chǔ)理論，內(nèi)容包括材料科學(xué)基礎(chǔ)理論、固體中的電導(dǎo)和熱導(dǎo)、量子物理基礎(chǔ)和現(xiàn)代固體理論，以及對(duì)各種功能材料與器件的原理與性能的討論。另外，在講授每章內(nèi)容時(shí)，任課教師應(yīng)注意弱化理論知識(shí)，增加實(shí)踐知識(shí)。

4.電子材料與器件課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

電子材料與器件的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要與理論教學(xué)緊密結(jié)合，并重點(diǎn)介紹理論課上講過(guò)的電子材料與器件，實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時(shí)不能偏少，開(kāi)設(shè)實(shí)在要安排在理論教學(xué)完成之后，使學(xué)生能夠充分將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，教師要要求學(xué)生充分掌握理論知識(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生要寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，使實(shí)驗(yàn)切實(shí)產(chǎn)生作用，而不是走馬觀花。在實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)定方面，要盡量避免與其其它驗(yàn)課程的重復(fù)，還要確保理論與實(shí)踐相輔相成，充分利用實(shí)驗(yàn)資源。

5.電子材料與器件課程的學(xué)生評(píng)價(jià)體系

素質(zhì)教育的電子材料與器件課程的學(xué)生評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)區(qū)別于傳統(tǒng)的考試評(píng)價(jià)方式，教師要將學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn)、理論知識(shí)掌握、實(shí)踐能力等納入對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)體系中。促使學(xué)生不再局限于對(duì)電子材料與器件規(guī)律、定義等知識(shí)的僵化掌握，而是將學(xué)習(xí)重點(diǎn)偏向于實(shí)踐和應(yīng)用。這種評(píng)價(jià)方式的轉(zhuǎn)變，有利于學(xué)生積極主動(dòng)的掌握知識(shí)，在實(shí)踐中鞏固理論知識(shí)，在理論中深化實(shí)踐知識(shí)，全面提高電子材料與器件的課程教學(xué)效率和質(zhì)量。

電子材料與器件在信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的研究中的重要性與日俱增。它既是電子科學(xué)技術(shù)體系專業(yè)知識(shí)中的重要環(huán)節(jié)，更為電子科學(xué)專業(yè)的學(xué)生提供了良好的科研基礎(chǔ)和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。本文通過(guò)對(duì)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)特點(diǎn)與電子材料與元器件課程內(nèi)容的分析，探討了電子材料和元器件在電子科學(xué)專業(yè)領(lǐng)域的重要性，筆者還結(jié)合自身多年電子科學(xué)專業(yè)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)電子材料與元器件教學(xué)的教學(xué)形式、課時(shí)安排、教材選擇進(jìn)行了新的探索，對(duì)電子材料和元器件的理論和實(shí)踐課程提出了新的意見(jiàn)和建議，以便于提高教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]薩法·卡薩普.《電子材料與器件原理（第3版）》.西安交通大學(xué)出版社.2009年6月

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The Present Status of Quasi-crystalline Researching

Xiongtao1，Wsangshisen1，Lidefa1，Hongjun3，Liangbaozhu3

（1.Reseach and Development Center of Wuhan Iron and Steel （Group） Corp，Wuhan City 430081，Hubei Province；2.Wuhan University of Science and technology， Wuhan City 430082，Hubei Province；3.Reseach and Development Center of Echeng Iron and Steel Corp，Ezhou City 436002，Hubei Province）

It was a thermal dam of researching and noticing in material science field after quasi-crystalline had been discovered. As a newly material， the exploring value of quasi-crystalline will be tremendous. It will be momentous significant for scientific personnel of quasi-crystalline researching that you should know the latest status of quasi-crystalline researching. This article mainly introduced comprehensively the sort and the structure of quasi-crystalline，described systemically the present status of formed machine-made of quasi-crystalline and illuminated detailedly the present preparation method of quasi-crystalline through consulting all kinds of literature .

Abstract： quasi-crystalline； formed machine-made； newly material.

1引言

準(zhǔn)晶于1984年被以色列材料科學(xué)家謝切曼（Shechtman）等人[1]在急冷凝固A1-Mn合金中首次發(fā)現(xiàn)，是周期結(jié)構(gòu)與無(wú)序結(jié)構(gòu)之間的一類金屬間化合物；準(zhǔn)晶同超導(dǎo)體一道被列為20世紀(jì)80年代凝聚態(tài)物理兩大重大進(jìn)展，至今仍然被認(rèn)為是該領(lǐng)域的科學(xué)前沿，它們不僅帶來(lái)了傳統(tǒng)晶體學(xué)的一場(chǎng)革命，而且對(duì)材料科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響[2]。準(zhǔn)晶兼有長(zhǎng)程準(zhǔn)周期性平移序和非晶體學(xué)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性的特殊結(jié)構(gòu)，具有低表面能[3]、高硬度[4]、低摩擦系數(shù)[5]、低熱導(dǎo)率[2]、抗氧化[6]、耐腐蝕[7]等特殊性能。但是，準(zhǔn)晶材料固有的高脆性，使其難以加工成形，不適合作為結(jié)構(gòu)材料使用。因此，準(zhǔn)晶材料的應(yīng)用必須首先考慮如何克服脆性和疏松，不外乎采取在基體材料上鍍準(zhǔn)晶膜和做成復(fù)合材料兩種方法[2]，而其的應(yīng)用方向也是呼之欲出。

2.1準(zhǔn)晶的結(jié)構(gòu)[8]

準(zhǔn)晶的概念是相對(duì)于晶體提出的，在準(zhǔn)晶發(fā)現(xiàn)之前，人們通常認(rèn)為固態(tài)物質(zhì)僅有兩種形態(tài)，即晶體和非晶體。前者的結(jié)構(gòu)可用一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的周期性排列來(lái)描述；后者則結(jié)構(gòu)無(wú)長(zhǎng)程有序，不存在任何對(duì)稱性，僅有近程有序性。晶體的周期性限制了可能的對(duì)稱操作。

如圖1．1所示[2]，作用于A點(diǎn)的對(duì)稱操作將B移到B’， 轉(zhuǎn)角為a，再次施加該操作又生成B’’點(diǎn)。A、B、B’和B’’均為等效點(diǎn)，它們位于同一個(gè)周期點(diǎn)陣上。如以A為原點(diǎn)，矢量■為一個(gè)基軸，即■，則有■。后者可以表述為■，因?yàn)锳、B、B’和B’’為位于晶體中同一個(gè)周期點(diǎn)陣上的等效點(diǎn)，所以必須滿足2cosα為一個(gè)整數(shù)m，那么m/2的取值只能為-1、-1/2、0、1/2和1，對(duì)應(yīng)的α為π、2π/3、π/2、π/3和0，因此晶體點(diǎn)陣可能的對(duì)稱軸次依次為二次、三次、四次、六次和一次。五次對(duì)稱和高于六次的對(duì)稱性不可能在晶體點(diǎn)陣中存在。

但是，Shechtrnan等人[l]從急冷凝固的A1-Mn合金組織中觀察到具有五次對(duì)稱的單晶電子衍射圖譜，并且衍射點(diǎn)呈非周期排布，如圖1．2所示。

圖1.2中五次、三次和二次對(duì)稱的電子衍射圖清楚地表明了這種相的空間二十面體對(duì)稱性，而且斑點(diǎn)明銳，反映出結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)程有序性；但五次對(duì)稱的結(jié)構(gòu)又與傳統(tǒng)的晶體學(xué)理論相悖，因此可知，它既不是晶體，也不是非晶體，必須用全新的概念來(lái)描述。這種結(jié)構(gòu)被稱為準(zhǔn)周期晶體，譯自英文Quasi-periodic Crystal，簡(jiǎn)稱為準(zhǔn)晶體（Quasicrystal）。其定義為：準(zhǔn)晶是同時(shí)具有長(zhǎng)程準(zhǔn)周期性平移序和非晶體學(xué)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性的固態(tài)有序相。準(zhǔn)周期性和非晶體學(xué)對(duì)稱性構(gòu)成了準(zhǔn)晶定義的兩個(gè)核心。

準(zhǔn)晶的基本特征是準(zhǔn)周期性和非晶體學(xué)對(duì)稱性。但是準(zhǔn)周期性并非準(zhǔn)晶所獨(dú)有，非晶體學(xué)對(duì)稱性實(shí)際上是準(zhǔn)晶最典型的特征。非晶體學(xué)對(duì)稱性要求非周期性結(jié)構(gòu)，但非周期性結(jié)構(gòu)不一定是準(zhǔn)晶。這在本質(zhì)上反映了取向序，即聯(lián)系相鄰原子或原子團(tuán)的鍵有長(zhǎng)距離取向一致性，準(zhǔn)晶的特殊結(jié)構(gòu)引起了人們的注意[9]。

3 準(zhǔn)晶材料的性能特點(diǎn)

3.1 導(dǎo)電特性。

1）相對(duì)于普通的金屬間化合物而言，熱力學(xué)穩(wěn)定的準(zhǔn)晶材料的電阻率異常的高。如對(duì)于全部由非過(guò)渡元素族組成的準(zhǔn)晶相 A1-Cu-U，其在液氮溫度時(shí)的電阻率為 900μΩcm。相比之下，對(duì)于含有過(guò)渡元素族的準(zhǔn)晶相，其電阻率則更高。如Al-Cu-Ru準(zhǔn)晶在相同溫度下的電阻 率為1000～30000μΩcm，A1-Cu-Fe準(zhǔn)晶為1300—11000μΩcm，A1-Pd-Mn為1000—9500μΩcm。 A1-Pd-Re甚 至 高 達(dá) 4000～2800μΩcm。

2）準(zhǔn)晶材料的電阻率隨著溫度的升高而下降，即具有負(fù)的溫度系數(shù)。

3）電阻率對(duì)準(zhǔn)晶合金成分和結(jié)構(gòu)完整程度十分敏感。樣品的質(zhì)量越好 ，電阻率就越大。

4）對(duì)于二維的十次準(zhǔn)晶，其周期方向的電阻率，比準(zhǔn)周期方向的電阻率要小75％～95％，顯示出很強(qiáng)的各向異性[13]。

3.2 熱傳導(dǎo)性能

準(zhǔn)晶的熱傳導(dǎo)性能與導(dǎo)電性能有些類似，即低的導(dǎo)熱率和負(fù)溫度系數(shù)，接近陶瓷的隔熱性能，與普通合金的性能截然不同。由于準(zhǔn)晶的電子傳輸過(guò)程與組成它的金屬原子不一樣，準(zhǔn)晶的熱導(dǎo)系數(shù)很小，比不銹鋼低一個(gè)數(shù)量級(jí)。準(zhǔn)晶的熱傳導(dǎo)性隨溫度的上升而增加，例如 Al-Cu-Fe準(zhǔn)晶在800℃的熱擴(kuò)散系數(shù)為 1.2mm2/s，但這仍然很低，接近常見(jiàn)的隔熱材料氧化鋯，可以用做隔熱材料，如熱障涂層。與傳統(tǒng)的隔熱材料相比較，準(zhǔn)晶材料具有密度低、耐摩擦、耐腐蝕和抗氧化等優(yōu)點(diǎn)，很適合作為保溫材料，在飛機(jī)和汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)部件上，有潛在的應(yīng)用價(jià)值[14]。

3.3 光傳導(dǎo)特性

1）與普通的金屬材料相比，結(jié)構(gòu)完好的準(zhǔn)晶樣品的光傳導(dǎo)特性，顯得非常特殊，在較低的頻率范圍內(nèi)，準(zhǔn)晶的光導(dǎo)率很小，且在104cm-1時(shí)有很寬的峰值。

2）在二維的準(zhǔn)晶材料中，光導(dǎo)率對(duì)其結(jié)構(gòu)的各向異性很敏感。

4 準(zhǔn)晶的應(yīng)用

準(zhǔn)晶被譽(yù)為20世紀(jì)80年代凝聚態(tài)物理的兩大重大進(jìn)展之一（另一為超導(dǎo)），曾經(jīng)耀眼一時(shí)，但準(zhǔn)品的知名度遠(yuǎn)不如同一時(shí)期發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)材料，關(guān)鍵在于其直用前景遠(yuǎn)不及當(dāng)設(shè)想的那 么光明。準(zhǔn)晶室溫下硬而脆，不能用作結(jié)構(gòu)材料。這在很大程度上限制了其在工程上的應(yīng)用。但準(zhǔn)品具有優(yōu)異的表而性能、高硬度、高溫穩(wěn)定等性能，如果能夠利用準(zhǔn)晶的這些獨(dú)特性能，將其用于表面材料、合金增強(qiáng)相等，為準(zhǔn)晶材料的應(yīng)用開(kāi)辟新途徑。

4.1 不粘鍋涂層

準(zhǔn)晶堅(jiān)硬與不粘的特性最早被利用于烹飪器具的涂層，第一個(gè)準(zhǔn)晶應(yīng)用的專利——不粘鍋涂層于1988年在法國(guó)誕生。不粘鍋涂層通常是利用噴涂技術(shù)將Al-Cu-Fe準(zhǔn)晶顆粒沉積到基體上，并形成一個(gè)均勻薄膜。由于同時(shí)加入了Cr等合金元素，因此該薄膜除具有較低的表面能，即具有優(yōu)良的不粘性能外，還具有優(yōu)良的耐蝕性、耐高溫性（可承受750℃高溫）、高的硬度（是不銹鋼硬度的2倍以上）和高的耐磨性。準(zhǔn)晶涂層導(dǎo)熱性差，在升溫的初期涂層猶如一層絕熱層，使底部積聚的熱量均勻地?cái)U(kuò)散至整個(gè)表面而不會(huì)產(chǎn)生局部過(guò)熱，烹飪結(jié)束又能使熱量在鍋中均勻地保持一段時(shí)間，完全符合食品烹飪要求。所以，準(zhǔn)晶涂層不粘鍋的出現(xiàn) ，顯示了取代傳統(tǒng)的耐磨性差、使用壽命短的聚四氟乙烯涂層 （Teflon）不粘鍋的趨勢(shì)。據(jù)《中國(guó)對(duì)外貿(mào)易》2000年9月的報(bào)道，至20世紀(jì)末僅法國(guó)SNMI公司每月就要生產(chǎn)3萬(wàn)件準(zhǔn)晶不粘涂層產(chǎn)品 （以煎鍋為主），且隨著生產(chǎn)技術(shù)的提高和市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，產(chǎn)量將會(huì)進(jìn)一步提高 ，并不斷推出新產(chǎn)品（如烤肉架等）。

4.2 熱障涂層

與航空發(fā)動(dòng)機(jī)常用的隔熱材料鋯釔氧化物及其它隔熱材料相比，準(zhǔn)晶涂層具有密度低、硬度高、耐磨、耐蝕、耐氧化、使用溫度高及易于制造等優(yōu)點(diǎn)，因而能滿足多種場(chǎng)合下的隔熱要求。其形成方法也是利用噴涂技術(shù)在基體表面形成 一層準(zhǔn)晶薄膜。目前準(zhǔn)晶熱障涂層已在飛機(jī)和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等部件中得到應(yīng)用。

4.3 太陽(yáng)能選擇吸收薄膜

準(zhǔn)晶本身并不具備光的選擇吸收特性，但準(zhǔn)晶薄膜與高反射材料組成的多層結(jié)構(gòu)材料，如“銅/絕緣體/準(zhǔn)晶/絕緣體”對(duì)太陽(yáng)光卻具有選擇吸收的特性。由此構(gòu)成的絕緣體/準(zhǔn) 晶/絕緣體多層膜具有很高的熱吸收率和很低的熱發(fā)射率，與現(xiàn)有的工業(yè)化材料相比，雖然它們的熱吸收率略有降低，但熱發(fā)射率卻要低得多。這些理論和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，使人們對(duì)準(zhǔn)晶制作太陽(yáng)能選擇吸收裝置產(chǎn)生了極大的興趣。

4.4 準(zhǔn)晶復(fù)合材料

準(zhǔn)晶彌散強(qiáng)化的特性，正在逐漸走向?qū)嵱?。本文前面提及的AI-Cu-Fe準(zhǔn)晶顆粒/Al基復(fù)合材料已被用作輕質(zhì)中溫高強(qiáng)、高韌結(jié)構(gòu)材料；由準(zhǔn)晶彌散強(qiáng)化的低碳馬氏體時(shí)效超高強(qiáng)度 鋼（硬度730HV，抗拉強(qiáng)度接近3000MPa），則可望應(yīng)用于醫(yī)療器械材料。Inoue等獲得的由納米尺度的AI-Mn-La、AI-Cr-La準(zhǔn)晶顆粒增強(qiáng)的Al基合金，因具有優(yōu)良的彎曲性能和高達(dá) l200～1400MPa的彎曲強(qiáng)度，而有望應(yīng)用于航空工業(yè)[15]。

5 結(jié)論與展望

準(zhǔn)晶和其類似相是一群極特殊的Hume-Rothery相，其偽Brillouin區(qū)為接近Fermi球面的多面體，因而產(chǎn)生強(qiáng)烈的相互作用，這種特性影響到該種材料的各種行為，如形成過(guò)程、與類似相的關(guān)系等等。因此，這方面理論和實(shí)驗(yàn)研究仍然是熱點(diǎn)之一更重要的發(fā)展趨勢(shì)是應(yīng)用研究。同普通Al基金屬間化合物相比，準(zhǔn)晶材料（包括類似相合金）同時(shí)具有良好的力學(xué)和電、熱性能。以高硬度、不粘和弱導(dǎo)電導(dǎo)熱為代表的性能指標(biāo)為準(zhǔn)晶的應(yīng)用開(kāi)辟了廣闊前景。關(guān) 鍵是要克服脆性大的弱點(diǎn)。可采取制成表面膜或整體復(fù)合材料兩個(gè)途徑來(lái)克服這個(gè)困難。從上述準(zhǔn)晶應(yīng)用可以看到準(zhǔn)晶涂層已經(jīng)成功地被用在不粘鍋上而取代了不耐用的Telfon。此外 ，它作 為熱障膜而為汽車。航空業(yè)所重視，是近期內(nèi)最可能有突破性進(jìn)展的方向之一。 日前進(jìn)行中的項(xiàng)目還有：發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)壁涂層和塑料模具等等。對(duì)整體準(zhǔn)晶復(fù)合材料的應(yīng)用研究 尚在起步階段，前景廣闊，如作為活塞材料等。準(zhǔn)晶，正如上面所介紹的特殊的結(jié)構(gòu)和性能，作為一種新興材料，具有較好的應(yīng)用前景。

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篇10

從單純的納米材料結(jié)構(gòu)來(lái)看，納米材料主要在微觀分子、原子和宏觀物質(zhì)中間的領(lǐng)域，我們只有詳細(xì)的認(rèn)識(shí)什么是納米材料以及現(xiàn)階段納米技術(shù)發(fā)展的成果，才能更好的去分析和探究納米技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。我們可以簡(jiǎn)單的認(rèn)為納米材料科學(xué)是材料學(xué)的分支之一，我們也不能否認(rèn)納米技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉ钪械膹V泛應(yīng)用和重要地位。這一科技突破成果的廣泛應(yīng)用，改變了我國(guó)傳統(tǒng)機(jī)械工程的生產(chǎn)模式，為我國(guó)的機(jī)械工程發(fā)展和進(jìn)步帶來(lái)了翻天覆地的變化。

1.1納米技術(shù)的定義

首先，我們必須明確的一點(diǎn)是，納米是一個(gè)長(zhǎng)度單位，它的原稱是“毫微米”。我們通常所指的納米科技就是指研究結(jié)構(gòu)尺寸在一至一百納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。這門學(xué)科不是獨(dú)立的、單一的存在，納米科學(xué)與技術(shù)和眾多的科學(xué)學(xué)科有著十分密切的關(guān)系，可以說(shuō)，納米技術(shù)一直走在學(xué)科交叉領(lǐng)域的前沿。我們通常將納米科技分為三個(gè)研究方向，即納米材料、納米器件和納米尺度，這三個(gè)研究領(lǐng)域都是進(jìn)行科技研究的重要領(lǐng)域。納米科技的根本目的就是利用納米的特殊性能去制造具有特殊功能的產(chǎn)品。納米技術(shù)在機(jī)械工程方面的應(yīng)用意義重大，微型機(jī)械技術(shù)已經(jīng)成為二十一世紀(jì)納米技術(shù)運(yùn)用的核心，很多國(guó)家開(kāi)始對(duì)納米技術(shù)進(jìn)行了更深入的研究，旨在為機(jī)械工程的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

1.2納米技術(shù)的主要內(nèi)容

首先，納米材料主要包括制備和表征。我們通常希望通過(guò)利用納米尺度的結(jié)構(gòu)，在不改變物質(zhì)化學(xué)成分的前提下，去實(shí)現(xiàn)對(duì)材料基本性質(zhì)的控制。其次，納米動(dòng)力學(xué)主要是微型電動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)，它的英文簡(jiǎn)稱是MEMS，即主要包括微機(jī)械和微電機(jī)。這種技術(shù)實(shí)際上是一種類似于集成電器設(shè)計(jì)和制造的新型工藝。它的最主要特點(diǎn)就是部件很小，雖然刻蝕的深度要求范圍在數(shù)十至數(shù)百微米，但是它的寬度誤差很小。這種技術(shù)有著很強(qiáng)的科研潛力，一旦研究的更加成熟，就會(huì)在實(shí)際的應(yīng)用中帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和利用價(jià)值。第三，納米生物學(xué)和納米藥物學(xué)，這種納米技術(shù)的應(yīng)用也很廣泛，可以用自組裝的方法在細(xì)胞內(nèi)放入零件以構(gòu)成新的材料。最后，還有納米電子學(xué)，它主要包括基于量子效應(yīng)的納米電子器件、納米結(jié)構(gòu)的光或者電性質(zhì)、納米電子材料的表征，以及原子操縱和原子組裝等。這項(xiàng)技術(shù)可以滿足當(dāng)前電子技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)。

1.3納米技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中的發(fā)展前景

我們認(rèn)為，納米技術(shù)作為科學(xué)研究中一項(xiàng)很重要的突破性成果，如果合理加以利用，能夠在機(jī)械行業(yè)中展示出很強(qiáng)的利用潛力，為企業(yè)的生產(chǎn)帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。納米技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用范圍和應(yīng)用程度有待擴(kuò)大和加深，它的發(fā)展前景是十分廣闊的，我們必須看到納米技術(shù)的科研潛力和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，結(jié)合當(dāng)前我國(guó)機(jī)械行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和在實(shí)際利用中出現(xiàn)的問(wèn)題，不斷的進(jìn)行研究和創(chuàng)新，深入的促進(jìn)納米技術(shù)和機(jī)械行業(yè)的緊密結(jié)合。我們可以在機(jī)械行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域去應(yīng)用納米技術(shù)，如：機(jī)械及汽車工業(yè)的滑配原件、射出成型時(shí)發(fā)生的粘模以及塑膠流道的低粘應(yīng)用等。

2納米技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，納米技術(shù)在機(jī)械方面的應(yīng)用最重要的一方面就是微型機(jī)械技術(shù)，許多國(guó)家對(duì)此進(jìn)行了深入的研究，我們可以看到，納米技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用主要存在于微型納米軸承方面。這種技術(shù)深深的改變了傳統(tǒng)機(jī)械工程的發(fā)展模式。由于傳統(tǒng)軸承的體積較大，它的摩擦力只能夠靠來(lái)進(jìn)行減少，但是這種方式并不能夠從根本上避免摩擦力帶來(lái)的問(wèn)題。美國(guó)科學(xué)家通過(guò)研究，利用納米技術(shù)很好的解決了這一問(wèn)題，他們研制出了一種微型納米軸承，這種軸承最大的優(yōu)勢(shì)就是幾乎沒(méi)有摩擦并且其直徑僅僅是一個(gè)頭發(fā)直徑的萬(wàn)分之一。安徽的合肥大學(xué)通過(guò)研制，成功發(fā)明了納米材料刀具，這標(biāo)志著運(yùn)用納米材料制作的新型金屬陶瓷刀具問(wèn)世，這種刀具不僅僅品質(zhì)十分優(yōu)化，并且使用壽命也得到了極大的提高。另外，納米耐磨符合圖層的運(yùn)用也是十分廣泛的，實(shí)際上，這種微型化的大力運(yùn)用已經(jīng)從根本上改變了傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)的模式，顛覆了傳統(tǒng)機(jī)械的概念和范疇，這種微型機(jī)械的基礎(chǔ)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，這種創(chuàng)新性的思維方式也是時(shí)展的重要產(chǎn)物。除此之外，納米技術(shù)馬達(dá)、納米磁性液體以及納米技術(shù)在食品機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用，都展示了納米技術(shù)給機(jī)械工程帶來(lái)的重大改變。