无机非金属材料论文范文
无机非金属材料论文范文第1篇
1．1构建有利于提高学生综合素质的实验教学体系
无机非金属材料专业实验教学的改革必须突破传统的实验教学模式，按照素质教育的要求，以提高学生的综合素质为目的，以培养创新能力为主线，采用核心化、多层次实验教学体系结构。核心化是指服从实验目标，以培养应用型、创新型人才为核心;多层次是指实验内容设置划分多个层次:基础无机非金属材料科学实验(基本技能和基本方法)、综合型实验(学科间交叉)、专业设计型实验。精炼基础(无机非金属材料科学基础实验、玻璃工艺实验、陶瓷工艺实验、水泥工艺实验)实验内容，使其与理论知识同步，以验证性实验为主，小综合实验为辅，既加深理论知识的理解，又培养实验基础技能与应用。在大三下学期增加综合型实验，此类实验内容为至少两个二级学科之间的交叉，这样可以巩固学生的实验技能，并且加强不同学科之间的关联，使学生能独立完成实验方案确定、原材料检测、材料制备、材料性能检测、材料结构分析等实验内容，锻炼学生解决实际问题的综合能力。在大四上学期，为了帮助学生就业以及进一步深造和后面的毕业论文打下基础，增加专业方向设计性实验，以设计为主，讲究与工厂实际内容和研究热点相符的研究型实验，以培养学生解决问题的能力，从而培养创新意识。另外，新的实验教学体系要加强对学生的个性发展，实验内容应设立必做实验项目、选做实验项目和研究性实验项目，以满足不同层次学生的需求，贯彻因材施教的原则。
1．2采用利于培养创新应用型人才的实验教学方法
(1)在实验教学中，改进实验教学方法，采用电子视听设备和多媒体网络技术等多种辅助教学手段，将原来分离的理论课及实验课教学合二为一，使原来课堂上枯燥乏味的专业课及实验课变得生动形象，易于理解。通过下载精品课程实验录像，展示实验仪器的内部结构及操作方法。通过自制和下载FLASH动画展示实验原理及实验过程中的细小变化，通过到企业拍摄的生产实况录像给学生一个真实的生产环境。通过多媒体辅助教学，能够将生涩、抽象、难懂的知识形象化，具体化，提高学生的学习兴趣和积极性。尤其对无机非金属材料专业中的大型及昂贵的工厂设备原理、设备、方法的理解与掌握起到了很好的辅助作用，为学生提供反复观摩实验过程，加深理解实验原理的机会。
(2)在实验过程中，改变实验指导方法，强化学生能力培养。采取“以学生为主体，以教师为主导”的教学模式，变“被动”实验为“主动”实验。使实验教学的各个环节、各个层次都能锻炼学生的动手能力，充分发挥学生的积极性和创造性。教师只提供指导，实验由学生自主完成。这样就要求学生实验前必须认真准备，查阅相关文献，自己设计实验方案和数据表格等。通过实验促进学生个性的发展和创新能力的培养，使学生成为主动实验的参与者、探索者。让学生解决实验中遇到的问题，提高实验效果，增长实验经验，锻炼实验技能。实验结束后要引导学生去思考实验中的问题。
1．3建立科学、公正的考核体系
实验教学的考核方式直接影响着学生参与实验的积极性。新的实验教学模式应改变传统以实验报告作为主要评分依据单一考核方式，对不同类型实验采取不同的考核手段，使考核更加客观公正，并且让不同类型的学生发挥各自的特长，亦可有效杜绝实验报告抄袭和雷同的现象。无机非金属材料工程专业实验教学的考核重点应是对学生综合实验技能的掌握程度、动手能力和解决实际问题能力的考核。对于基础性实验的考核以实际操作与实验报告为评价依据，其中实际操作现场考核，实验报告应为学生独立完成的，无固定模板，教师对其做出综合判断，两项综合评定为其最终成绩;对于综合性实验的考核，以答辩的形式评定成绩，采取抽签的形式，确定每个选择答辩评定成绩的学生必须答辩的实验题目和内容，答辩结束，要求学生针对答辩题目与内容提交自己答辩情况分析和最佳答辩结果书面报告。教师依据学生就实验内容设计与结果分析方法等问题的答辩和书面总结情况评定学生成绩。对于设计性实验的考核，可建议学生撰写相关的科技论文，通过引导学生针对所做的实验内容，有目的的查阅文献、分析问题，最终解决问题，以论文的形式呈交实验报告，全面锻炼学生的研究与创新能力。
1．4增加无机非金属材料专业实验室安全课程
笔者在美国访学期间对美国大学实验室安全教育系统(EHS)印象深刻，其教育形式多样，内容齐全，非常值得我们借鉴。为此，无机非金属材料专业实验教学新模式中应引入类似美国EHS管理系统。无机非金属材料实验室要强制实行安全训练课程及考试制度，实行硬性的安全教育和实验室准入制度。在进入实验室之前，每个学生都必须进行安全培训与考核，最好相关部门建立一套安全教育网络学习系统，设立包括一般实验安全、安全用电、防火、逃生以及如何使用有毒有害、易燃易爆的实验品等在内的多个专门培训课程，并通过考核作为进入实验室的前提条件，考试不合格者禁止进入相关实验室，必须重修合格后才准进入实验室。另外，还可以借鉴美国高校的做法，拍摄不同内容的专题安全教育影片，放到相关网络系统中，供有需要的人员下载或在线观看和使用。
2结语
无机非金属材料论文范文第2篇
1教学体系的的创新
我国的经济发展为目前的无机非金属材料工程专业的改革提供了方向，做好基础性、根本性、原则性的工作任务是目前应该完成的要求，教学体系的改革首当其冲。当前专业的培养目标是：培养政治上合格的，在无机非金属材料学科领域内有广阔而扎实的理论基础、适应能力强、具有创新精神和技术开发能力的高级专门人才。无机非金属材料工程专业的课程体系改革应该从以下三个方面着手：首先加强科学基础以及计算机基础技术的学习，随着科技的发展，科学技术无疑成为了影响社会生产的第一要素，强化学生的自然科学基础能力同时结合计算机技术的适用，在加强其对自然科学本质理解的情况下，显著提高其运用科学技术解决基本问题的能力和速度；其次是重视对工程基础的学习，在无机非金属材料工程专业中，基础知识的学习能提高学生的工作适应能力，掌握了工程技术的共同理论、共同技术，即使就业工程中专业知识有所偏差，也能利用基础知识弥补，强化学生适应人才市场缺口的问题；最后，建立完善的学科专业知识实践教学平台，为了培养更全面的应用型人才，针对地方经济发展以及人才缺口方向，加大对实践教学环节的重视有利于让学生走入工作岗位就能迅速为企业创造产业价值，理应成为本次教学课程改革的重点，因此强化无机材料科学基础、热工基础以及水泥等研究方法和实验等实践环节至关重要。具体到应用步骤，应加大对每一个环节的检查力度，教师做出相应的实践要求，一环扣一环，分步完成。保证学生的实践环节无论是设计或是草图绘制等阶段都有配套的记录，以便于对实践教学质量的控制。同时，让学生运用所学知识进行实验，从事实验操作并对实验结果进行数据处理、误差分析，有助于观察问题、解决问题能力的提高。
2建构应用型人才培养体系
首先，建立一支教学水平高、技术能力硬、思想素质好的师资队伍，形成应用型学科的专兼职教学建设。“兵熊熊一个，将熊熊一窝”，一位高水平的教师给学生带来的好处是其他方面无法比拟的。教师不但要具有渊博的理论知识，更应该在实践教学上给学生正确的指导，从一开始就避免学生走入操作的误区。同时，学校可以与相关大型企业建立起互动关系，建立教学激励机制，鼓励教师与一线工作者多多交流，培养教师的创新能力；聘用基层工作经验丰富的技术骨干在学校担任客座讲师，让企业的技术人员向其讲解各个生产线的优缺点，保证本专业学生能够迅速掌握一线工作中的先进技术和经验，以帮助其迅速掌握学习中的要领，从而适应工作的需要。其次，积极开展与当地的企业相互合作，建立一批质量较高、相对稳定的校外技术实训基地；将校外实训基地建立在当地的相关企业内部，充分利用生产技术骨干和先进的生产设备；同时利用学校的实验室，“材料制备技术”、“工程测试技术”、“材料表征技术”三大课程实验及“专业综合实验”为建设重点，充分利用校内外的教学资源，把实验室打造成技术培训和理论知识结合的基地以满足应用型人才的培养工作。最后，要革新学生考核体系，开展校内证书认证制度过去的一卷考核体系已经不适应当前学习的需要，考生在考试前简单突击一下就能随意应付过去，为了让学生从深入理论研究，可以开展论文考察等形式，高屋建瓴的从应用的角度掌握理论的知识。目前，专业证书代表了各专业的等级水平，也得到了社会的承认。学校可顺应潮流构建校内证书认证制度，建立奖励机制，将职业资格证书引入人才培养机制，以鼓励学生多多考取专业资格证书，强化基础专业的理解，拓展相关知识的学习。
二结语
无机非金属材料论文范文第3篇
关键词：无机非金属材料专业；毕业论文；撰写；指导
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）25-0271-02
本科毕业论文是完成本科教学计划，实现本科培养目标的重要阶段，是人才培养不可缺少的重要环节[1]。与其他专业相比，无机非金属材料专业具有如下特点：①工作量大。该专业的学生通常选题为陶瓷粉体、混凝土、纳米材料等方向，而上述材料的制备需要进行系统的实验方能获得较为理想的结果。在制得产物后，需要借助分析仪器进一步对材料的物相、形貌等进行一系列的表征，方能确认实验产物。有时还需继续研究产物的性能；②结果具有不确定性。虽然依据已有文献，可大致推断出生成产物，但在实验时往往采用新的方法或者对原有的工艺进行改进，因此实验过程是全新的，只有通过分析仪器的检测方能最终确定实验产物的实际组成及形貌，故而经常会出现实验结果与预期不尽相同的情形，需要补做实验或对数据进行深入的理论分析。无机非金属材料专业的毕业论文是完全依赖实验结果而成文的，实验结果的好坏直接决定毕业论文的质量。因此，在选题后如何开展毕业论文的实验、制得产物后如何进一步对其进行检测与表征、获得实验数据后如何进行毕业论文的撰写，是无机非金属材料专业的本科生需要重点学习和掌握的，也是指导教师需要重点把握和指导的内容。本文从高校无机非金属材料专业本科毕业论文指导的三个方面：毕业论文实验、数据分析、论文撰写分别作以介绍，并对无机非金属材料专业毕业论文撰写中常见的问题进行分析。
一、毕业论文实验
由于选题决定了整个毕业论文的方向和内容，在进行选题时，需要指导教师提供一个大致的研究方向与课题，让学生下载相关文献阅读，在短时间内对课题的可行性、可操作性进行评估，并依据自身的水平判断自己能否胜任。有的课题在设计之初就是探索性的实验，需要学生的积极配合与主动参与。如果是一个前沿性的课题，可参考的文献比较少，学生觉得开展实验有困难，则对其完成论文将是一项不小的考验和挑战。因此，需要指导教师与学生共同探讨，确立一个合适选题[2]。在对课题进行充分调研的基础上，使学生了解课题的意义与价值，熟悉国内外研究进展情况，详细掌握本课题材料的常用制备方法或者本制备方法制备过哪些材料。通过前期调研，制定符合学生和实验室情况的实验方案，并严格按照进度计划开展实验。在实验时，要求每个学生必须准备一个实验记录本，详细记录每次实验的日期、试剂及用量、使用仪器条件、实验过程、反应现象、产率等数据，以备实验结果出现问题或需要重复结果时有依据可查。应指导学生规范操作，比如使用易挥发、腐蚀性强、有毒物质必须带防护手套，并在通风橱内进行，中途不许离岗等等。只有在规范的操作下，才能得到正确的实验结果。任何一个步骤的疏漏，都会导致结果的偏差。例如，在纳米材料的制备过程中，通常应该使用去离子水和无水乙醇分别洗涤3次，而有个学生为了节省时间只用去离子水和无水乙醇各洗一次，当制备完样品进行检测的时候，发现反应原料残余的离子没有洗净，影响了产物的纯度，导致该学生耗费了更多的时间来补做实验，重新检测。不仅耽误了实验进度，浪费了实验试剂，同时也增加了检测费用。这一方面是由于学生态度不够认真，操作不规范导致的，另一方面也督促指导教师，需要随时把握学生实验进度，在关键的操作环节予以指导和点拨，这样才能保证前期实验结果准确，实验按照设定的计划完成。
二、数据分析
对于无机非金属材料专业来说，通常需要借助于X-射线衍射、差热―热重分析、红外光谱、扫描电镜、透射电镜等检测手段对材料进行表征。其中，前三种检测手段的数据通常是以“.CSV”格式提供的，需要使用Origin软件绘图；后两种检测手段的数据通常是以照片形式提供的，但有时由于技术原因导致照片不够清晰等，需要掌握photoshop软件的相关应用。在性能检测后，大部分实验数据都是以图表的形式体现在毕业论文中的，需要教会学生使用相应的操作软件。下面分别对各软件涉及数据处理的使用要点作以简单介绍。
1.Origin使用要点。Origin的使用教程有很多，可让学生自行下载学习。在毕业论文撰写的过程中，需要向学生强调图片格式的问题，例如做出的图片如何插入文档等。在Origin绘图后，通常会出现一个只有左侧坐标轴和下部坐标轴的图形，坐标轴刻度向轴外。大多数学生在将图插入文档时往往忽略了这一点，没有注意到图形没有四周的边框和刻度问题，直接将图片粘贴到文档里，导致图形格式不够规范。因此，需要在Origin中将坐标轴设置好。
2.HighScore使用要点。在X-射线衍射检测后，指导教师可让学生使用Origin绘出产物的谱图，并与参考文献中理论产物的数据进行比较。如果无杂峰出现，且衍射峰出峰位置、相对强度与参考文献均一致可直接认定产物；如果是未知产物，只知道物质中所含的元素，通常使用“HighScore”软件进行物相匹配，获得产物的晶相结构。在出现的一系列与产物衍射峰相匹配的卡片中，选择与理论产物最为接近的即可。若为混合物，则应逐个点击出现的卡片进行对比分析，确定衍射峰的归属。
3.Photoshop使用要点。使用扫描电镜、透射电镜检测样品后，当噪点较多或者是对焦不准确使照片不够清晰，对比度较差时，可使用Photoshop对照片进行简单处理。首先，打开图片后，选择工具栏上的“滤镜”―“杂色”―“蒙尘与划痕”（一般选默认值即可）―“好”；其次，选择工具栏上的“图像”―“调整”―“曲线”―按住曲线中间黑点进行调节，至满意为止―“好”。此外，还可用Photoshop将图片加上标尺等。
三、论文撰写
1.绪论。绪论部分需要查阅大量的参考文献，指导教师需向学生强调应查找最新的、与课题紧密相关的中文及外文文献，包括专著、资料等，查阅的资料要有学术性、前沿性、理论性。直接查阅的文献不应少于10篇，在撰写绪论部分时要紧扣论文题目，注意行文逻辑顺序，通常按如下层次撰写：①引言：介绍研究内容及其作用（意义）有何价值及应用；②国内外研究进展：该项工作（或者该项方法等）目前在国内、国外的研究进展情况，存在哪些不足或在哪些地方尚需改进；③本课题阐述：介绍该项工作目前在哪些领域进行了应用，或该方法目前已应用在哪些材料制备中；④本文的研究目的与内容。
2.材料与方法。在本科生的毕业论文中，通常可将材料与方法单列一章，详细介绍本实验使用的试剂、仪器及样品制备及检测方法。若论文研究内容较多，在制备不同条件下样品时，使用的仪器与试剂有较大变化，需要各列成章，则“材料与方法”内容可放入各章中分别介绍即可。
3.结果与讨论。此部分为整个毕业论文的核心部分，不仅是对前期实验结果的一个汇总，更能够体现本科生进行数据分析的能力。因此，需要学生考察不同条件下样品的性能进行比较，从而得出最佳条件，并将绘制好的图片放入，对其中的数据进行分析、比对。
4.结论。结论部分往往是提纲挈领的，是对整个实验结果讨论后的升华与凝练。结论部分反映出学生的论文工作是否有意义，对其他实验是否有借鉴作用。
5.摘要。论文的摘要是整个论文画龙点睛的部分，需要重点介绍：课题的意义、实验方法、实验现象、结论。通常摘要部分应该在完成前面几部分内容后最后撰写。在论文撰写过程中应力争做到“三符”：符合格式规范、符合认知顺序、符合严谨行文。
四、毕业论文撰写过程中的常见问题
1.实验记录不清。在刚开始做实验的时候，很多学生能够把实验数据记录得很好，但是随着实验的开展，由于忙于实验操作，往往就遗漏了数据的记录，导致数据记录不详尽。因此，需要指导教师反复向学生强调做好实验记录的重要性，并定期进行检查。
2.格式不够规范。格式规范的毕业论文，不仅能够准确反映论文的真实数据，同时也是学生自身综合素质的体现，很多学生的毕业论文中存在角标不规范、标题格式不正确、参考文献引用混乱等问题，因此，需要引导学生在撰写论文的过程中养成良好的习惯，认真检查每一处错误。
3.理论深度不足。通过专业课程的学习以及毕业论文实验的操作后，大部分本科生没有将各项知识融会贯通的能力，因此，在数据分析时，需要教师加大力度指导，使学生知其然知其所以然，从而加深对课题意义和价值的进一步理解。
总之，在无机非金属材料专业毕业论文撰写的过程中，需要指导教师全程指导、用心指导。高质量的本科毕业论文不仅仅反映了学生的综合能力，也体现了学校的整体教学水平。广大论文指导教师都应重视这项工作，不断积累经验，集思广益，从而推动学校教学水平的进一步提高。
参考文献：
[1]孙洁.英语专业毕业论文的撰写指导及问题探讨[J].时代文学（双月版），2007，（4）：230-231.
无机非金属材料论文范文第4篇
关键词：无机非金属材料；实验室开放；教学研究；综合性实验
无机非金属材料专业主要培养具备无机非金属材料特别是建筑材料科学与工程方面的知识，能够从事该领域的科学研究、技术开发、工艺和设备设计、建筑施工、监理、技术及经营管理等方面的高级工程技术人才。学生通过系统学习及专业训练，掌握该领域的基础理论、专业知识和基本技能，研究无机非金属材料及其复合材料的组成、结构与性能之间的关系，探索无机非金属材料的制备、加工工艺技术及性能测试评价。笔者结合无机非金属专业的特点和毕业生的就业方向，探讨和研究无机非金属材料专业的专业课实验教学，从调整课程设置、修改教学内容、改进考核方法、加大实验室的开放力度等几个方面进行了探讨性研究，提出了改革方案，为无机非金属材料工程专业实验教学改革提供了理论依据。
一、专业实验课的设置及实验内容
在20世纪90年代，高等学校的课程设置和教学内容都进行了改进，无机非金属材料专业经过调整后，把原有的胶凝材料、水泥工艺学、混凝土工艺学等专业课程的实验课的内容，统一调整为无机材料测试技术专业课的实验内容，由于无机材料测试技术课程实验学时较少，删除了现在无机行业使用较少的材料实验内容，如，石灰的消解温度、产浆量；石膏的性质、细度的比表面测定方法等实验内容，增加了一些新型材料的实验内容，这样能使学生及时掌握无机材料科学发展的方向，也增强了学生适应社会的能力。但是新型材料的发展，离不开基础材料，基础材料在无机材料的发展中起着重要作用，新材料及复合材料的实验也是在基础材料实验的基础上有所发展的，拼命地追求新材料的实验内容，忽略了基础实验和传统的实验内容，使得无机非金属材料专业学生在完成本科毕业论文阶段明显感觉到实验动手能力不足，在毕业后的工作中，表现出缺乏基础实验技能的训练。所以，基础材料的实验教学在实验课教学中尤为重要，专业实验课的实验内容更应重视基础材料的内容。
二、专业实验实行独立设课，引导学生重视实验课
高等学校的学生存在一个普遍的现象，重视理论课和考试课，忽视考查课和实验课。这种现象是中国应试教育模式的延伸，在这种教育模式下，学生习惯了考试，不适应考核与考查。只有把实验课与专业课分开，独立设置成一门课程，进行单独考核，单独计入学分，才能引起学生足够的重视，从而提高学生的专业技能。
在建筑领域对无机非金属材料的研究越来越广，各种新材料、复合材料大量更新。实验内容和实验工作量越来越大，在原来的基础上增加实验内容远远满足不了实验课的需求，所以无机材料专业的专业实验课应独立设课。课程时间设置成一段时间（一周或两周），课程应分三个阶段，第一阶段：学生必修实验内容（基础实验）；第二阶段：教师布置实验内容（综合性、设计性实验内容）；第三阶段：学生自主设计实验内容。通过这三个阶段的学习，学生能够把本科阶段的专业课以及专业基础课的内容贯穿起来，形成一个系统的知识链。
三、加大实验室的开放力度，培养学生的动手能力
要满足实验课独立设课的要求，实验室必须进行全面的开放，满足学生的实验需求。
在学生实验集中阶段，首先选一些验证性实验内容，并同时开放所有的实验室，学生可随时选做必修实验内容的任意一个，但是在规定时间内必须完成所有的必修内容。在这一阶段，要求学生熟悉必修试验项目涉及的实验仪器、原理、操作方法及国家的相关技术规程，掌握必修实验材料的技术性质。通过这一阶段的实践，使学生掌握基础材料的实验方法和评定方法，培养学生的动手能力。在第一阶段结束后，提交实验报告，教师布置下一阶段实验任务，这一过程也是必修内容，教师给定几个综合性试验或者设计性试验题目，学生分组选择后进行实验方案的设计，经教师同意后进行试验并写出实验报告。这一过程提高了学生的实验方案设计能力。最后，由学生根据自己的兴趣爱好提出实验题目、设计实验内容，经教师同意认可后，自行进行试验并提交报告。
学生经过这样一个过程后，使理论知识和实践技能有了衔接，同时也是对各门专业课知识的一个系统的总结，不但提高了理论水平，而且提高了学生的动手能力。
四、注重学科交叉渗透，开设综合性实验，提高学生的专业素质
无机非金属材料学涉及多学科领域，所以在专业实验教学过程中，应注重学科知识的交叉渗透。利用综合性试验项目，把许多相关的学科知识进行融合，使学生掌握相关知识，把理论与实践进行衔接。
在国家开展本科教学水平评估以来，学校为了提高本科教学质量，要求本科毕业设计题目是一人一题，不允许出现雷同论文。本科毕业设计时间持续一个学期，由教师命题，学生自主选择，然后根据自己的论文题目，设计实验方案。由于论文命题都是结合教师的科研内容和研究方向定的，所以实验内容除无机材料学外，还包括有机化学、无机化学、声、光、电、力学等多学科的方方面面。这时大多数学生显得很盲目。使学生在专业试验阶段掌握这些相关的实验内容，开设综合性试验、设计性试验就显得尤为重要。综合性、设计性试验能使学生对所学知识和感兴趣的知识进行整合和改进，在实验过程中掌握实践技能，培养学生的专业素质。
专业实验课改革和实践是一项长期的工作，它涉及相关学科的方方面面，是一项系统而艰巨的任务，必须寻求各方面的支持和帮助。无机非金属材料工程专业的毕业生分布在科研、生产、检测等不同领域，要使毕业生都能在自己的岗位上熟练地发挥自己的特长，充分发挥自己的潜能，是我们教学研究要达到的目的。为了达到这一目的，就要不断进行教学研究，探索无机非金属专业的教学改革和建设，培养学生理论联系实际的能力，增强分析问题、解决问题的能力，开发学生的潜在能力，把学生培养成实用型人才。
参考文献：
[1]陈桂华.材料化学专业实验教学研究[J].洛阳师范学院学报，2009：150-151.
[2]张刚.环境科学专业实验课教学改革探讨[J].实验室科学，2009（2）：44-46.
[3]肖佳.土木工程材料开放性试验教学研究与实践[J].长沙铁道学院学报：自然科学版，2006（2）：83-84.
无机非金属材料论文范文第5篇
关键词：无机非金属 材料研发 材料发展 材料应用
中图分类号：TB321 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（b）-0057-01
1 无机非金属材料简介
1.1 无机非金属材料范畴
当今的无机非金属材料科学是在20世纪40年代开始由传统的硅酸盐材料科学逐渐演变发展而来的。目前，无机非金属材料、金属材料和有机高分子材料已成为社会各行各业使用的三大主要材料。全球无机非金属材料的快速发展以及其新产品的不断涌现为社会的发展做出了卓越的贡献。
1.2 无机非金属材料的优点
无机非金属材料是一种固体无机材料，具有很强的整体性，其理化性质稳定，不易老化、风化。无机非金属材料因其耐久性和有效性方面的优异表现，且能承受高温，防水性能也表现出色，所以其也是一种很好的防火材料。无机非金属材料本身属于一到三级耐火材料标准，其材料结构紧密，其也具有很好的防水渗透能力，防雨水和地表渗透性能。无机非金属材料的物理、化学性质稳定，与酸碱反应敏感度不大，具有很好的耐酸碱性，同时，无机非金属材料对鼠害，虫害的忍耐度比较大，能保证长久的正常的使用效果。
2 国内无机非金属材料的现状
2.1 无机非金属新材料的新应用
2.1.1 高技术陶瓷材料
高技术陶瓷是以人工合成的超细高纯粉体为原料制备的一种新型无机非金属材料，其主要使用各种先进材料成型方法、优秀的当代烧结工艺以及精密加工技术制作而成。高技术陶瓷材料具有高性能、高附加值的特点，目前已经广泛应用于高端技术领域和顶尖国防材料领域。高技术陶瓷具有耐高温、高硬度、高刚度、耐磨耐腐蚀性优越等优点，可用于陶瓷机械零件、生物陶瓷材料、集成电路、各种传感器等领域。大量材料应用结果表明：高技术陶瓷材料是21世纪国家经济和科技发展水平的重要特征。
2.1.2 纳米材料
随着纳米科学技术的快速发展，纳米材料也迅速得到发展，纳米材料由极细晶粒组成，其晶粒尺寸在纳米尺度范围，与微米晶体材料相比，在材料力学、材料光学、材料电磁学等方面具有更加优异的表现， 因此纳米材料科学是当今凝聚态物理材料领域的热点研究方向。比如：纳米碳管的直径为1.4 nm，5万根纳米碳管并排后才跟一根头发一般粗，但是其强度已达到钢的100倍。多数研究表明，纳米材料的特殊性将在未来日常生活和高科技领域广泛应用。例如，利用纳米技术研发的新型电脑其性能更优良；飞机表面涂覆纳米硅基陶瓷粉可以成功避开雷达的监测等。
2.1.3 复合氧化物与化学传感器材料
复合氧化物敏感材料与化学传感器对信息感知度强，其形态千变万化、性能各异、功能多样。目前，对这类材料的研究重点材料主要有：新型半导体材料；有害气体敏感材料；复合氧化物气敏材料等。多功能敏感材料的传感元件结构简单、使用方便、价格便宜、灵敏度高。广泛用于火灾报警、可燃气报警、汽车尾气检测等方面。
2.1.4 特精细化学品材料和功能化合物材料
目前，特精细化学品材料和功能化合物材料品种越来越多，其主要包括畜牧业饲料添加剂、饮食添加剂、灭火剂、生氧剂等等。特种精细化学品和功能化合物的生产产量小、规模小，但是生产的技术含量高，具有很好的经济效益和市场前景。
2.1.5 固体电解质
近十几年来，固体电解质材料发展较快。由于非核能能源技术发展的需要，固体电解质材料中的新能源技术的研发引起人们极大的关注。当前，这类材料的研究体系已经成为单独的固态离子学学科。固体电解质研究重点主要是碱金属离子材料，未来具有很好的经济效益和市场前景。
2.2 无机非金属材料的发展趋势
未来，无机非金属材料的发展趋势将有以下几点：（1）材料与高科学技术领域的研发紧密联系。随着全球电子工业、高能电池、太阳能技术的迅速发展，未来无机非金属新材料发展和高科技发展之间的联系将会更加紧密。（2）各种材料复合程度提高。相互交叉的各学科领域相互合作研发的复合材料将占据材料工业越来越大的市场规模。（3）高分子复合材料的广泛应用。高分子复合材料具有良好的机械性能、光电材料特性和磁学等功能。这些新材料将在生物、机械、光学、电子学等领域取得更广大的应用。
2.3 无机非金属材料在我国发展中出现的问题
虽然，无机非金属材料在我国发展迅速，其新技术与新工艺不断得以应用与推广，无机非金属材料的产量也得到突破。但是，我国传统无机非金属材料依然存在着品种杂、质量档次低、高科技含量少，国际竞争力不强的现象。导致这现象的主要原因是国内材料企业过多，市场竞争失衡，企业总体生产工艺差，材料工作人员素质差， 高水平材料研发机构少等等。21世纪对无机非金属材料需要量大，质量要求也越来越高。在激烈的市场竞争下，国内材料型企业要想生存与发展，必须提高企业研发、生产、销售高科技材料的能力，积极参预国际材料市场的竞争，提高自身的核心竞争力。
3 国内无机非金属材料的应用与发展建议
3.1 国家的角度
国家政府应加大对国内建材工业的产业化结构调整力度，合理引导企事业单位步入材料市场的正轨，从宏观经济、宏观行政手段使国内无机非金属材料的应用与发展正规化、可持续化。
3.2 法律的角度
政府应制定相关的法律法规，防止无机非金属新材料研发结果被侵权的现象，充分利用法律手段严惩不法分子对材料领域的破坏行为。同时，要尽快制定适应我国科研体制改革的法律法规，保证无非金属新材料的研发与生产。
3.3 人才的角度
国家与企业都应加快有关材料人才的培养速度，不断优化教育资源，以最新材料相关知识和研发体系来培养无机非金属材料新人才。
4 结语
目前，国内无机非金属材料在国民经济建设的作用越来越重要。国内无机非金属材料的发展和应用是国内特色社会主义经济体制改革的重要标志之一，无机非金属材料的发展与应用已远远超出其自身的范畴，它带动了国内各个科学领域的创新，推动了国内科学技术的快速发展。
参考文献
[1] 张义顺.传统无机材料的现状及新材料的发展趋势[J].焦作工学院学报，2000（19）.
无机非金属材料论文范文第6篇
关键词：无机非金属材料；专业英语；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）13-0116-02
专业英语是学生、学者和工程技术人员获取科研信息、掌握学科发展动态、参加国际学术交流的重要工具。《无机非金属材料专业英语》课程是针对无机非金属材料工程专业学生在学完公共英语课及必要的专业知识后开设的一门专业基础课。通过该课程的学习，使学生了解专业英语的结构、词汇、写作方法及其与普通英语的异同点；掌握无机非金属材料专业常用的英语词汇，能较顺利的阅读、理解和翻译有关的科技英文文献和资料；掌握科技应用文的书写格式与写作技巧。但是在目前的教学中仍存在一些问题，如教学内容、教学方法、考核手段等。本文针对材料专业英语的教学现状和存在问题，从教学内容、教学进度与模块、教学方法几个方面对无机非金属材料专业英语教学改革进行了初步探讨。
一、针对教学内容的改革：充实教学内容，丰富课文载体形式
目前本课程采用的教材为杜永娟主编的《无机非金属材料专业英语》（化学工业出版社），教材的内容基本覆盖了无机非金属材料专业的重要内容，但课文绝大部分来自20世纪80年代末和90年代以来的出版物，内容略显陈旧。另一方面，课文与阅读材料来自英文原版教科书、专著、国际著名学术期刊和国际学术会议，课文载体的形式略显单一。
经统计，本专业的学生毕业后除35%～45%就读研究生继续深造外，有55%～65%的毕业生直接参加工作，主要从事技术、管理、新产品开发等方面的工作。他们最需要的英语能力不是阅读英文基础理论的教科书，而是能走在无机非金属材料领域的前言，查阅、撰写各种与科技开发、生产实践密切相关的书籍、合同、专利、仪器使用说明书等文献情报，以及其他进行国际学术、科技及经贸交流的资料。因此，在教材的基础上需要对教学内容进行重新设计，对原教材中的课文进行筛选，保留实用性强、较为新颖的课文，同时兼顾课文的范围涵盖无机非金属材料的重要内容，以此作为基本专业知识阶段教学模块。在此基础上，补充其他形式的课文，包括专著文章、论文、专利、文摘、学术会议通讯、经贸合同、各种产品说明书等，丰富课文载体的形式。
二、针对教学进度和教学模块的改革：实施分阶段教学
以往无机非金属材料专业英语的教学主要依照无机非金属材料的类型的划分单元，即分别对各类无机非金属材料进行介绍。从材料的角度来看教学内容覆盖面较广，但从英语教学的角度来看，始终停留学习性阅读的教学层面，没有对教学内容作进一步的深化，难以进一步培养和拓展学生实际英语的应用能力。因此，在教学改革中有必要按照由浅入深、循序渐进的原则，合理安排教材和扩展内容，实施分阶段教学。结合材料专业英语教学的特点，将教学内容分为三个阶段，包括基本专业知识阶段、提高阶段和综合应用阶段。各教学模块的教学内容和重点如下表所示：
其中基本专业知识阶段主要围绕教材中的课文，设置无机材料物理化学、陶瓷、玻璃、水泥与混凝土、耐火材料、宝石、无机材料工程七个单元。在教学中重点对课文中的背景知识及语言点作讲解，结合课文和补充材料，使学生了解专业英语句法、词法、结构的特点，掌握无机非金属材料中常见的英语词汇和短语，培养学生阅读专业资料的能力，为专业英语的实际应用打好基础。本阶段的教学学时占整个学时的60%左右。
提高阶段的教学内容为常用英语科技应用文的阅读与写作。英语科技应用文范围较广，涉及说明书、合同、专利、简历、求职信、图表、科技论文、信函等。在本教学中结合材料专业的特点，选取说明书、专利、科技论文写作三大科技应用文作为主要内容，介绍其基本内容、文体要求和一般格式，在此基础上介绍相关的写作方法与技巧，分析科技英语写作中常见的问题，从而锻炼学生的翻译和写作能力。其中说明书部分包括说明的基本组成、说明与说明书书写的原则、说明与说明书的文体要求、说明书常用句型几个部分；专利部分包括专利基础知识简介、专利文献的结构两大部分。英语科技论文部分由三大检索简介、论文的结构安排与撰写、投稿及与编辑的联系三大部分组成。提高阶段的教学学时占整个学时的30%左右。
为了培养学生的综合能力，在前两个阶段基础上设计了综合应用阶段。在此阶段教学中，让学生根据各自实习、实验内容撰写英文摘要并作专题演讲和进行集体讨论，从而对前期所学到的知识进行灵活应用，锻炼写作、口语能力，使专业英语的实际应用能力进一步提升。综合应用阶段的教学学时占整个学时的10%左右。
按照上述三个阶段进行教学，可使学生由浅入深地掌握无机非金属材料专业英语的知识，既重视基础，又具有培养和拓展学生实际应用英语能力的能力和空间，形成有机关联的一个整体。
三、针对教学方法的改革：采用多样的教学手段
目前专业英语的教学方法仍主要采用以教师讲授为主的教学方法，这种传统的教学方法已不能满足本科教育的需要。因此有必要对教学方法进行改革。
在本教学中，将PBL（Problem-based leaning）教学方法引入专业英语的教学中。PBL教学方法在医学等教学领域已被证明是一种有效的教学方法，该方法能够调动学生的主动性和积极性，培养学生的综合素质。将PBL教学法引入专业英语的教学中，设计一些与专业密切相关的问题，引导学生利用专业英语解决实际问题。例如根据课文内容设定题目，如在“水泥与混凝土”这一单元中，要求学生就“什么是水泥”、“如何生产水泥”、“水泥的机械性质如何”等问题进行回答和讨论；将学生分组，将他们在实习阶段所参与的实习内容写成摘要，再通过专题演讲的形式在课堂上介绍给大家，再引导学生进行提问和讨论；按照本专业实验室某种仪器的英文说明书掌握仪器的使用方法等。在课堂教学中以学生为主体、教师为主导，改变过去以教师为中心的教学模式。
经过以上三方面的改革，整个教学内容的安排更加合理，提高了学生学习的积极性和课堂参与度，在了解理论知识的基础上进行了大量阅读、翻译和写作实践，使学生能真正以英语为工具，熟练地获取和交流本专业所需的信息，为将来在专业工作中使用英语打下良好的基础。
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无机非金属材料论文范文第7篇
1．1无机非金属材料工程工艺实践
工艺实践是结合专业课程而制定的与现场实习类似的一类实践教学，通过自己动手，能够对无机非金属材料工程专业工厂的主要生产环节产生更为实际的感性认识，能对其生产过程有一个完整的了解，进而熟练掌握水泥、玻璃、陶瓷等工艺的操作流程，了解常用和现代无机非金属材料设备的性能和用途，能借鉴材料工艺应用的成功经验，通过工艺实践的开展，为毕业设计和今后从事的专业工作打下基础。
1．2专业实习
无机非金属材料工程专业实习包括教学实习和生产实习两个环节，实习均安排在企业进行。教学实习以现场参观、集中讲解和简单操作的形式完成，通过实习使学生获得对无机非金属材料工程工厂生产的感性认识，加深理解所学的理论知识，逐步提升学生分析问题、解决问题和动手实践的能力，并让学生对生产过程有全面的了解，生产实习安排在专业课程教学之后，采用集中学习、分散跟岗的模式，为避免学生在进入实习基地对专业课与实习内容产生脱节感，在学生进行实习之前，将安排学生自主查阅相关教材和资料，使学生在实习之前对所实习的工厂基地有一个全面的了解，这样有利于学生认真对待实习、重视实习。通过系统的专业实习后，学生能够熟悉无机非金属材料工程的各个生产环节，从原料准备到生产、运输与管理的全过程，了解先进的生产技术与装备，为今后的学习、工作及科研打下坚定的实践基础。学院要选择一个好的实习基地，要求实习基地配备经验丰富的指导老师，为学生提供实践、教学、科研场所以及设备，并且给学生可以参加实践的机会，力争通过生产一线的工程训练，提高学生的工程实践能力。另外，对于学生的考核不应该一味追求实习结束后撰写实习报告，可以采取灵活的手段进行考核，比如以现场提问，答辩的形式，结合实习报告的形式来完成。
1．3毕业设计(论文)
毕业设计目的在于训练学生运用所学基础理论和工艺知识独立地解决有关无机非金属材料工程工厂设计中的工程技术问题。通过毕业设计把所学的理论知识和实际技能有机地结合起来，并应用于工程设计，进一步提高分析问题和解决问题的能力及运算和绘图能力，同时，要学会利用文献资料、查阅图表、手册等方法，初步掌握无机非金属材料工程工艺设计的基本原理、方法、步骤和编制设计文件的基本能力。毕业设计(论文)是学生在校学习期间一个重要的实践性教学环节，利用无机非金属材料专业加入“卓越计划”的契机，选派相关教师到合作企业中锻炼，加强教师的工程素养。建立一支“双师型”指导队伍，联合指导学生的毕业设计(论文)。学生在选题时，一方面结合学院对卓越计划的培养目标，另一方面结合学生在现场实习时所遇到的问题，共同为学生制定毕业设计(论文)题目，让学生能够“真刀真枪”完成毕业设计(论文)，提高学生研发和工程设计的能力。
2加强实践教学基地建设
校外实习基地是高校开展实践教学的重要场所，学院积极与相关企业联系，开展实习基地建设，根据企业规模和学生就业意图，经过广泛调研，无机非金属材料工程专业分别在淮南、淮北、蚌埠、南京，湖南等地二十多个单位建立了长期的实践教学基地，可以满足学生开展创新实践教学的需要。实践对于学生来说是非常重要的一个环节，学生在第7学期开始熟悉所在企业的工艺流程，做到所学理论知识与实践的相结合，到第8学期实行企业同老师双师型指导教学，可以聘请企业技术人员进行现场讲解，座谈，加深学生对实际生产与所学理论知识的融合，齐全的实践教学基地和产学研基地为无机非金属材料工程专业人才培养质量提供了支持和保障。
3加强教师队伍建设
无机非金属工程专业现有教师大部分是博士，硕士，参加工作就直接从事教学，现场经验不足，工程实践能力欠缺，为了使卓越计划的成功实施，需要加强无机非金属材料工程专业教师队伍的建设:一是加强对现有教师工程能力的培养，鼓励部分教师到企业工程岗位工作学习1～2年，丰富青年教师的工程实践背景;二是直接从企业聘请具有丰富工程实践经验的工程技术人员担任兼职教师，为学生在企业学习提供全面指导，让其承担专业课程教学，指导毕业设计等任务或担任本科生、研究生的联合导师。着力建设一支具有一定工程经历的高水平专、兼职教师队伍，强化师资队伍的教育素质和技能培训，提高教师的工程实践能力，加强和完善教学团队的教师队伍力量，使工程型教师达到专任教师总数的90%以上，形成专业水平高、实践能力强的教学团队。
4鼓励学生积极参与教师科研项目
将教师的科研课题与实践教学相结合，鼓励学生参与到教师的研究课题里，目的是提高学生的动手能力和对本专业的兴趣，学院鼓励学生以卓越计划为依托，尽早与导师联系，尽早走入实验室，自主进行研究。在学生进入实验室时，摒弃以往教师是实验的设计者，学生是实施者的角色，让学生积极查找文献、制定技术方案、研究探讨、方案实施、优化方案和撰写总结报告，这样就使学生在实验过程中把握学习主动性，加深对知识的理解，扩大学生的知识面，提高学生的科研创新能力和实践动手能力。
5加强实践教学管理
制定实践教学计划和实践教学标准，同时加大监督、管理、检查力度，合理制定各层次的管理规章制度，并建立和完善各层次的管理目标责任制，加强实训教学的考核管理，制定合理的实训教学考核办法，如教学制度的执行情况，实验教学内容的安排及完成情况。将实验设备的维护管理都融入到教学管理体制中，将教师实践教学的积极性充分调动起来，形成一个良好的实践教学机制，让实践教学真正落到实处。学生校内的实践课程考核主要由作业、出勤、考试、实验等几部分组成，根据课程的性质不同，还可以加入项目设计及测验等形式;对于企业实践环节的考核，将由学院和实习基地共同完成，但主要评定由实习基地的导师根据学生参加工程训练的情况给出。具体考核方法:单独对每个培训环节进行考核，在现场由每个实训导师按照实习基地的标准对学生进行考核，考核方式可采取提问答辩、现场操作等，学生的实习成绩由学生在该实习基地的实际表现给出。
6结语
无机非金属材料论文范文第8篇
关键词：无机非金属材料；专业英语-ESP；创新意识
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2016）20-0078-02
随着经济全球化的进程，世界各国都在寻求新的节能材料，同时对材料性能的要求越来越高。大到火箭用材料，小到居家碗盘所用材料，无机非金属材料正在不断地向世人展示着它的独特魅力。新材料的开发与应用依托于材料研究中的创新思维，更依托于具有创新精神的材料科学的科研、技术人才，归根结底就是人才的培养。如何培养学生的创新意识，怎样才能让学生们在这全球化进程中不做听不懂看不懂的文盲，怎样才能让学生们在掌握世界材料领域发展的新动态的前提下，创新发展出中国自己的高性能又节能的材料，成为了当代所有无机非金属专业教学和科研面临的挑战。笔者认为，在原有的无机非金属专业教学基础上，提前带本科生进入教师的项目科研中来，即所谓的“准研究生”培养，可同时提高本专业学生的专业英语――ESP水平，让学生能够原汁原味的阅读代表国际新动态的文章和书籍，让学生们在思维上与该领域的世界级专业人才的思维碰撞，实践中又有科研可做，可以大大开阔学生的视野、激发学生的学习热情和创新意识。让本科生的教与学都更加生动起来，培养出有较独立科研意识的栋梁之才。今天的本科生就是明天的教授、学者甚至是院士、科学家。“凡事预则立”，只有种下了科研和创新的种子，将来才会开花结果。
当前，英语学习紧跟汉语学习的步伐，已经从娃娃抓起，学生们到了大学阶段仍然用大量的课时在学习英语，而一旦进入专业领域的英语学习，就觉得有了难度，老师们也反映就连教材都进展困难，很难拔高，就更别提什么阅读英文原版文章和书籍了。2016年初在上海召开的一次ESP高级论坛会上，有专家曾提出学术论文写作可以从小学抓起。这看似有些不可能的想法，是否能给我们的英语教学体系的制定者以启发呢？笔者认为，如果真能实现，那么我们现在所谈的ESP，也就是专业英语教学中面临的问题也就迎刃而解了。就目前来看，在大学的ESP教学中比较普遍存在的问题是：课时少；开设的双语教学科目少；既有扎实的英语语言文化方面功底，又有具有专业领域知识的复合型教师少。“师者”传道者也。教师都没有这方面的功底如何“传道”，更别提“授业、解惑”了。而目前的教育资源来看解决的办法实际在上海的高级论坛会上专家学者们已经提出了比较一致的解决办法：将ESP教学分成通用ESP和更加深入的ESP。其中通用ESP是某一大方向的通识性专业知识，比如，无机非金属专业英语中较基础的通识性的知识；更深入的ESP，如无机材料物理、无机材料化学和无机材料岩相学，无机材料工艺设备、纳米材料概论等等。前者可以由具备深厚英语语言学功底的公共英语教师从精细阅读理解、学术英语写作的角度在大学低年级完成教学，引导学生自主思考，把握无机非金属材料学科发展趋势，提高自身中英文转换能力，帮助学生掌握正确的ESP课程的学习方法。而深入的ESP需要专业领域的教师勇于开拓，进行双语或是纯英文教学，帮助学生在理解知识点的基础上，用英文来进行无机非金属专业领域的推导与预测，培养学生用英语独立思考、自主总结的能力。这样，从比较基础的地方就开始了无机非金属专业的英语教学，让学生们较早接触到无机非金属专业的同时，掌握了本专业通识性知识的英语表达，扫清了单词、基础知识表达方面英文表述的障碍，为本专业更高层次的英语阅读和写作打下良好的基础，为下一步的拔高阶段做充分的语言方面的准备，从根本上激发和培养无机非金属专业学生的ESP能力。
学生的创新意识的建立离不开老师的精心培养。学生在具备了较高的ESP水平后，再大量阅读英文原版文章和书籍，一定会受到启发。学生们有了初步的创新意识，还要在现实中进行创新实践，才能使这种创新意识发展延续下去，真正提高创新能力。佳木斯大学材料学院在这方面做了许多积极的努力。学院虽没有向前面所提倡的ESP教学改革，但是学院领导重视专业英语的教学，正确看待专业教师和英语教师各自的长处和短处，积极推进大学生创新项目，鼓励教师进行创新团队建设，并取得了初步的进展。近年来本院大学生创新项目如火如荼，学院的创新团队也取得了一定的成绩。在本科阶段现在的教学设置中，大部分大四的学生在撰写毕业论文时才真正接触到本专业的科研，在这短短一年时间里，学生们要完成实验，撰写论文，找到工作，时间紧任务重。就是在这样的情况下，无机非金属专业教师们通过公共的努力，学生们仍然取得了可喜的进步。大学教师或多或少都有自己的科研项目，让无机非金属专业的学生们参与到教师的科研中来，让学生们的毕业设计方向与教师的科研方向靠拢，可以是教师项目的一个子课题，或相关课题，以科研促教学，使学生能够通过科研训练充分发展创新能力。这也就是某种程度的“准研究生”的培养模式。
在提高ESP水平基础上，鼓励学生自主查阅无机非金属专业英文文献，与科研实践和毕业论文设计有机结合成一体。要求学生积极参加教师的科研实验，同时在实验中指导无机非金属专业英语的训练与提高，在阅读英文文献的基础上完成自己的论文写作。这样，从内容上培养创新意识，使学生具备创新能力，拓宽专业实验的口径，并围绕创新的论文方向，在条件允许的情况下进行实验研究。这就大大激发了学生的科研创新热情，提高了学生们的创新能力，使学生在无机非金属专业英语阅读与写作方面、在对国际无机非金属材料发展的认知方面、计算机应用方面、实际动手能力方面，都有了显著的提高。同时，为步入工作岗位做了踏实的准备工作，使学生们到了工作岗位能够较快自主地适应岗位的要求，顺利完成就业的过渡阶段，在工作中能独立思考，创新能力较强，因此工作中适应能力明显增强，毕业分配渠道增多。本专业本科生参与的核心论文若干篇，深造的硕博研究生也有较好的表现，近年来的硕士研究生们也在不断挑战SCI级的论文。
无机非金属材料专业的发展是个关乎国家科技水平的重要指标，只有专业英语水平即ESP水平真正的提高了，学生们真正得到科研训练了，科研创新意识和水平真正提高了，将来才能为祖国的发展做出卓越的贡献！
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无机非金属材料论文范文第9篇
多年前就有研究者认为，非晶合金材料不仅在科学研究方面蕴藏巨大机遇、有着巨大的市场前景，同时也孕育着继钢铁、塑料之后的第三次材料工业革命。本文的主角――深圳大学机电与控制工程学院汪浩副教授，就是这一研究领域的专家，多年来辛勤付出，取得了丰硕的研究成果。
实现新金属材料突破性研究
非晶态合金又称为金属玻璃，是一种年轻的新型玻璃材料。由于其独特的无序结构，它有着优异的物理和化学性能，在军事工业、航空工业、民用工业上具有广泛的应用前景，自问世以来，在国际上引起了普遍的重视。自上世纪80年代末以来，美国、日本、欧盟都加大了对这一领域的支持力度，设立了重大研究项目，我国也在2007年将其列入国家重点基础研究发展计划（简称“973”计划）。
非晶态合金被称为最理想的器件加工材料，对此汪浩形象地作了如下比喻：“非晶态合金有着接近陶瓷的硬度，但在一定温度下能像橡皮泥一样柔软，甚至像液体一样流动，所以，作为器件加工材料，它非常理想。”短暂地停顿后，他继续说：“虽然非晶合金的应用前景令人鼓舞，但是由于其独特的无序结构，我们对其力学性能、形变与断裂机制的理解还相当有限。人们在学术研究中常常沿袭使用晶态固体理论的术语，如缺陷、塑性形变等，无法令人信服地阐明非晶态固体的形变过程和内禀机制。”
近年来一系列实验工作给出了金属玻璃材料的屈服应力，这些结果差别很大，令人对金属玻璃的变形机制充满好奇。这既是对科研工作者的挑战，也是一个充满机遇的方向。2013年，汪浩从有限形变理论出发，结合分子动力学模拟及纳米压痕实验的结果，给出了金属玻璃材料强度与关联运动原子团尺寸的关系，于物理类顶级学术期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）。该模型从材料微观结构的角度出发，解释了非晶合金力学性能的尺寸效应，对金属玻璃材料的设计与应用有着重要意义，引起了国际上一些非晶合金研究小组的热切关注。
几乎同时，汪浩还采用有限形变理论，研究了金属玻璃材料在单轴应力下的非线性弹性响应行为，并将研究成果发表于《应用物理学杂志》（Journal of Applied Physics）。这项研究说明了在单轴应力的作用下，金属玻璃的各向同性对称性被破坏，只保留了在应力方向横截面上的二维各向同性；给出了泊松比、杨氏模量、各向异性系数等物理量对应变的依赖关系；分析了金属玻璃材料的弹性稳定性和机械强度。文章发表后得到行业广泛关注，该期刊主编 James Viccaro 特意给汪浩发来了贺信。
这两篇文章被广泛引用，为相关科研课题提供了参考依据，也奠定了汪浩在非晶态合金科研领域的国际声誉。
推动非晶态合金基础研究
汪浩在兰州大学物理系读研究生时就做过量子场论、数学物理方程等领域的研究，打下了良好的科研基础。在美国留学和工作的11年时间里，他进一步丰富了自己跨学科研究的经历。
留学美国佐治亚理工学院期间，汪浩从事过凝聚态物理的理论和部分实验工作，在材料系李默教授（首批“”入选者）带领的课题组，汪浩用数值模拟的方法研究金属材料的力学性能，在非线性弹性、机械稳定性、材料强度等领域取得了不错的研究成果，顺利完成了博士论文。
在佐治亚理工学院化学系有机光电中心做博士后研究期间，汪浩跟随世界顶尖的量子化学专家 Jean-Luc Bredas 从事有机发光二极管（OLED）的研究，在这里对有机光电材料产生了浓厚的研究兴趣。他利用密度泛函理论，研究了碳酸铯分子在氧化锌基底的吸附能、单层碳酸铯对氧化锌基底功函数的影响，以及电荷在碳酸铯与氧化锌基底之间的转移。研究结果表明，从碳酸铯分子向氧化锌的电荷转移，是导致氧化锌基底功函数降低的主要原因。这项工作将对碳酸铯在有机光电器件中的广泛应用提供理论依据，有助于新一代高效率有机发光元器件的设计与制造。
丰富的跨学科研究经验给汪浩带来了广阔的视野，而在研究工作中对于物理学、材料学、化学的多维度考量，更让他攀登了学科领域的一座又一座高峰。2013年9月，在深圳大学的盛情邀请下，汪浩参与创建了该校纳米表面科学与工程研究所，在实验室建设方面积累了丰富的一手经验。科研工作付出的劳动，也为汪浩带来了荣誉和肯定：2013年刚刚回国他就入选当年深圳大学优秀青年教师培养计划（“荔园优青”），并被深圳市政府认定为2013年“孔雀计划”海外高层次领军人才。
谈到今后的科研规划，汪浩透露了一个新方向：“多尺度力学是当今科学技术发展的前沿，许多重要问题都表现出尺寸效应。但如果只考虑单个尺度上某个物理机制，则难以描述整个系统的复杂现象。我们在这个领域可以多下点功夫。”
在美国攻读博士期间，汪浩所在的课题组对非晶态合金的多尺度数值模拟研究有着长期的工作积累。这让他不仅熟悉多尺度模拟方法，而且在金属材料的非线性弹性、强度与稳定性理论、非晶合金中的局域化现象和剪切带的形成机理、纳米与多晶材料中微观结构的表征与应用、晶态-非晶态相变理论等研究方向上都打下了坚实的基础。对非晶态合金的多尺度研究，他有哪些新想法？
无机非金属材料论文范文第10篇
1、无机非金属材料工程专业学生毕业后可在无机非金属材料结构研究与分析、材料的制备、材料成型与加工等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作。一般就是水泥厂，陶瓷厂，玻璃厂，混凝土行业以及专业的相关部门。
2、无机非金属材料工程专业学生主要学习无机非金属材料及复合材料的生产过程、工艺及设备的基础理论、组成、结构、性能及生产条件间的关系，具有材料测试、生产过程设计、材料改性及研究开发新产品、新技术和设备及技术管理的能力。
（来源：文章屋网 ）
无机非金属材料论文范文第11篇
【关键词】无源互调；接触非线性；材料非线性；抑制措施
一、引言
近年来，随着通信系统及其用户数量大幅增加，移动通信系统中的无源互调产物，已成为影响系统通信质量的重要寄生干扰之一。因此科学有效的分析无源互调机理及测量其产物对提高整个通信系统的通信质量将具有重要的意义。为了比较全面地理解无源互调干扰问题，我们有必要首先了解无源互调的产生机理。在大功率卫星通信系统和移动通信系统中，微波器件的PIM干扰主要来自两种无源非线性：接触非线性和材料非线性。前者指的是具有非线性电流电压特性的任何金属接触； 后者指的是具有固有非线性导电特性的铁磁材料、碳纤维和铁镍钴合金。需要特别指出的是，除了上述两种无源非线性机理外，还可能存在一些其他的非线性效应，这对无源互调的产生也有一定的贡献。
二、无源互调的几种重要的机理分析
（一）接触非线性机理
接触非线性主要包括由材料结构和时间相关现象引起的非线性效应。由材料结构引起的非线性产生机理主要包括：由接合面上的点接触引起的机械效应；由点电子接触引起的电子效应；由点电子接触和局部大电流引起的热效应。由时间相关现象引起的非线性主要包括：斑点尺寸随着电流的通过而增大；由强直流电流引起的金属导体中离子的电迁移；引起接触面相对运动的热循环；引起接触面相对运动的振动和磨损；不同热膨胀系数的器件接触引起的热循环；金属接触的松动和滑动以及氧化层或污染物的增加。
1.量子隧穿与热电子发射效应
根据经典的理论，“金属-绝缘体-金属”（MIM）式的结构是无法实现电流传导的。但是，量子理论表明，对于表面氧化层很薄的情形，金属中的电子可以通过隧道效应穿过势垒，从一个金属到达另一个金属。从上个世纪五六十年代以来，人们对于MIM结构的导电机理做了大量的研究，研究结果表明：量子隧穿和热电子发射效应是金属-金属接触中产生PIM的两个重要因素。如果金属中的电子具有足够的能量越过介质形成的势垒从而形成金属之间的电流传导，则称这种现象为热电子发射电流；反之，当金属中的电子能量不太高且介质形成的势垒厚度较薄时，电子将通过量子隧穿效应实现电流传导。图1显示了薄势垒MIM结构的能带图及其相应的导电机理。
图1 薄势垒MIM结构的能带图及其导电机理
量子隧穿电流通常对势垒高度、外加偏压和介质层厚度等参数非常敏感，且具有很强的非线性特性。依据Simmons的研究成果，可由下式计算：
（1-1）
式中，
式中为势垒高度，单位为eV；为介质层厚度，单位为?；为MIM结构的偏压，单位为V；为电流密度，单位为A/cm2；为介质层的相对介电常数。
而热电子发射电流计算公式为：
（1-2）
式中T为温度，单位为K；k为波尔兹曼常数。
利用式（1-1）和式（1-2），在不同的参数条件下，可以对MIM结构的量子隧穿电流和热电子发射电流进行计算。结果表明：势垒高度、外加偏压、介质层厚度及相对介电常数这四个参数对量子隧穿电流和热电子发射电流的影响趋势是一致的，而且热电子发射电流还强烈地依赖于温度。这样，当MIM结构本身的参数相同时，可以通过调节温度的大小来控制MIM结构的主要导电过程。
2.微放电机理
微放电是在真空条件下大功率强微波电场作用下发生的一种射频击穿放电现象。为了简要描述微放电机理，我们以真空中的平行板为例。假设电子数为N的很多电子在时从一个极板（）发射（如图2），在RF电场驱动下到达另一极板（）。通过撞击，发射许多电子（数目为），为这次特别撞击的二次电子倍增系数，它是撞击能量和表面材料的函数。如果在狭缝中的飞行时间约等于RF周期的，或者等于RF周期的奇数倍，那么新发射的二次电子就可能被加速，直到再次撞击的极板，引发个二次电子的发射，式中是第二次撞击的二次电子发射系数。经过n次撞击后，放电后的电子数为。图2是时的微放电示意图。
图2 微放电示意图材料非线性机理
（二）材料非线性机理
1. 铁磁效应
铁磁材料具有很大的磁导率，在强磁场下会产生饱和，并随磁场非线性变化，显示出磁滞特性。铁、镍、钴及其合金、镧系元素（如稀土）等都是铁磁材料，它们能引起很强的PIM产物。铁磁非线性是由含有铁磁材料的金属器件在导电时因随电流流动使导体电路磁导率产生变化引起的，这和一个电路电感的非线性变化非常相似，它导致两个或两个以上信号产生非常强的PIM产物。这种非线性是一种磁饱和畸变的形式，且不随时间而变化，通常情况下比普通的接触非线性好得多（如图3所示）。
图3 铁磁非线性
2. 电热效应
近期的一些研究报导了微带传输线上电热引起的PIM产物。电热引起电导率的调制是传输线上PIM的支配性的物理机理，PIM的产生是由电流相关的非线性引起的。电热效应的基本过程是：导体中电流产生焦耳热，产生的热将跟踪电信号的包络，热的变化引起温度的变化，进而引起电导率变化，而电导率的变化反过来会影响导体中的电流，电流的变化必然导致焦耳热的变化，并进一步影响到电导率。这是一个不断反馈的过程，这种变化会在集总微波终端和衰减器上产生PIM失真。
（三）其他非线性效应
1. 表面效应
金属表面的磨损或污染可能会引起PIM失真，这种现象叫做表面效应。虽然人们普遍接受铜越粗糙产生的PIM电平越高的观点，但相关联的物理机理仍很模糊。表面焊接层对PIM的影响如图4所示。由图可知，缺少焊接层会引起更高的PIM产物，这是由于铜轻微地粘在基板上，降低了接口质量。
图4 三氟甲基焊接对PIM的影响
金属表面的磨损也会影响PIM的产生。在表面粗糙度的测试中，相对于电流方向做横向和纵向的擦磨处理。当残余PIM电平为-144dBm时，横向擦磨可使PIM电平增加13-22dB，而纵向擦磨使PIM电平增大1-4dB。综上所述，表面效应对PIM的产生是有贡献的。
三、无源互调的抑制措施
研究了无源非线性的类型和机理以后，为了尽量避免PIM产物带来的影响，我们可以采取若干措施使通信系统中的无源互调产物降到最低。其抑制措施主要包括以下几个方面：
（1）在通信系统中辐射信号能够到达的地方或者附近，尽量不要使用铁氧体、钴、镍、不锈钢等铁磁材料。如果必须使用，那么必须涂上一定厚度的银板或铜板。
（2）将金属接触减至最少，特别是松动接触和转动连接。如果确实不可避免，那么在这些接触或连接上应提供绝缘或可能的替代电流路径。
（3）在电流路径中要避免使用调谐螺钉或金属-金属接触的活动器件，如果非用不可，应将它们放在低电流密度区域。
（4）保持热循环尽可能小，因为材料和金属结的膨胀和收缩能够引起较大的PIM干扰。
（5）提高线性材料的连接工艺。若有可能就用捆绑连接，但要确保这些连接是可靠的，无非线性材料、无裂缝、无污染或无腐蚀。
（6）在传导路径中应使用较大的导体或金属之间有更大的接触面积来保持低的电流密度。尽量减少粗糙表面和尖锐边缘暴露在辐射信号区域。
（7）使用同轴电缆时，最好选用刚性屏蔽电缆。当使用编织电缆时，应选用最高填充因子的编织物。编织物不能用铁磁材料制造，铜镀银是最好的编织材料。电缆长度应尽量减至最短，特别是使用软波导或软电缆时。
（8）非线性元件，如集总虚拟负载、环形器、隔离器和某些半导体器件的使用应减至最少。
（9）高功率发射信号和低电平接收信号之间应由滤波器和物理分离法达到良好的隔离。如果将这两路信号设计成各自独立的信道，独立的发射、接收天线，则PIM产物可以得到很好的控制。
（10）频率计划应考虑高阶PIM产物，因为它们在某些通信系统中可能是潜在干扰信号。
（11）如果高低功率信号不可避免地要使用一个公共信道，那么降低PIM的出发点是合理地选择发射频率和接收频率。在多通道通信系统中，完全分离收发频率是不可能的。因此减小PIM干扰的最佳途径是把收发频率尽可能离得远些。
（12）采用合理的焊接，且尽量保证焊接面光滑，如果焊接面不光滑或有毛刺时也会导致PIM的产生。
（13）防止通信系统各种器件的锈蚀，尽量不要用手触摸元器件。在使用同轴电缆之前应从端器件开始逐一清理干净，接插件接头在每次使用后均应清洗。切记不要将接插件浸入液体清洗剂中，因为这样会使污染物进入其内死角。
除了上述措施外，良好的工艺、仔细的计划、严格的质量控制和高标准的操作维护措施同样非常重要。应注意的是，虽然在设计和制作阶段适当注意细节可以大大降低PIM电平，但是一个完全没有PIM干扰的通信系统是不可能存在的。
四、结论
通过对无源互调干扰的产生机理及其抑制措施的研究，我们明白了微波器件的PIM干扰主要来自两种无源非线性：接触非线性和材料非线性。接触非线性指的是任何具有非线性电流电压行为的接触引起的非线性；材料非线性指的是具有固有非线性导电特性的材料引起的非线性。从接触非线性机理、材料非线性机理和其他非线性效应三个方面，对无源互调的产生机理进行了分析和讨论。最后给出了通信系统中无源互调干扰的主要抑制措施。这将为下一步无源互调的分析与测量研究打下坚实的基础。
参考文献：
[1]张世全. 微波与射频频段无源互调干扰研究[D]：[博士学位论文]. 西安：电子科技大学，2004.
[2]Lui P. L. Passive intermodulation interference in communication systems. IEE Electronics & Communication Engineering Journal， 1990， 2（3）： 109-118.
[3]Helme B. G. M. Passive intermodulation of ICT components. IEE Colloquium on Screening Effectiveness Measurements. London， 1998， 1/1-1/8.
[4]Muhammad Taher Abuelma ‘atti. Carrier and intermodulation performance of limiters excited by multicarriers. IEEE Trans on Aerospace and Electronic Systems， Jul 1994， 30（3）： 650-659.
无机非金属材料论文范文第12篇
关键词：无机非金属材料工厂设计；专业课；教学方法
中图分类号：G642.0？摇 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）01-0213-02
《无机非金属材料工厂设计》课程是为材料学无机非金属材料专业高年级本科生开设的专业必修课，是在学生学习了专业课程后，掌握基础理论及专业基础知识的基础上开设的。主要目的是培养学生具备对无机非金属材料工厂及相关生产单位进行车间工艺布置、工厂规划设计的能力。课程的主要内容有工厂工艺设计、物料平衡计算、设备选型及车间工艺布置等。《无机非金属材料工厂设计》作为一门重要的专业课程，除涵盖了本专业的基础理论、基础知识外，还涉及了其他相关学科的知识应用（运输、电气、动力、土建、卫生工程等），是一门综合性较强的学科。因此，在讲授这门课程时，我们不能简单地按照传统的教学模式单纯地讲解课本知识和内容，而是要理论与实践相结合，探索适合本课程的教学方法，使学生在一种相对轻松、惬意的气氛下学习工厂设计，从而提高教学质量。为此，笔者针对《无机非金属材料工厂设计》课程特点及亲身教学实践，对本课程的教学方法进行了初步实践和探讨。
一、优化教学内容
《无机非金属材料工厂设计》讲述的是有关工厂工艺设计、物料平衡计算、设备选型及车间工艺布置等内容，同时涉及相关领域的专业知识，课程内容较多，而教学大纲规定的课时仅为24学时，因此在讲课过程中要对教学内容进行精选，突出重点，精讲难点，以点带面介绍本门课程的主要内容。《无机非金属材料工厂设计》是一门设计课，对于设计的概念、设计思想的介绍是这门课程的一个重点内容。工厂设计，作为设计中的一种具体形式，它有着一套固定的模式，在简单介绍工厂设计的基本过程之后，要重点讲解设计过程中的几个关键环节。如在讲授工厂总平面的布置和竖向布置一章中，工厂总平面布置原则是本章重点，在课堂上结合具体工厂的总平面布置实例详细讲解布置总平面要遵循的基本原则及相关的规范标准；再如讲述车间工艺流程选择章节时，要求学生查阅相关资料，了解无机非金属材料工厂的生产工艺、产生流程、产品技术指标等，对部分课堂教学内容进行自学。教师在课堂上对重点内容进行详细讲解，对课程中的一般内容，只做一般讲解。同时通过课堂提问等方式组织学生课堂讨论，提高学生的自主学习能力。这种抓重点难点以点带面的教学方法，充分调动了学生学习的积极性和主动性，使学生较好地掌握了课程的主要内容。
二、激发学生学习兴趣
在教学过程中发现，对于这门课程的学习，部分学生感到难度较大，缺乏兴趣。这主要是因为《无机非金属材料工厂设计》课程的性质决定它必然与工厂生产实际紧密结合，而平时学生实践机会不多，对无机非金属材料工厂的实际生产过程了解较少，缺乏感性认识，比较生疏，再加上课程体系与其他专业课有所不同，就造成了部分学生学习困难，学习兴趣不足。如何激发学生的学习热情是专业课老师亟待解决的问题。在课程内容设置上要深入浅出，消除学生对课程的疑惑。在开课之初，学生对《无机非金属材料工厂设计》这门课程普遍感到陌生，尤其对“设计”的理解觉得很玄妙，离自己的生活很远。那么在对课程内容讲述之前，首先要向学生解释设计的含义。所谓设计是将问题解决的方法传达出来的活动过程。在日常生活中会经常与设计打交道，比如制定学习计划、美化寝室环境、搭配营养结构等都是一种设计活动，甚至学生们平时爱玩的游戏人人餐厅都是一种设计活动，而工厂设计只是这些设计活动中的一种具体形式而已。从身边的小事说到工厂设计课程自然而然地消除了学生对课程的神秘感。在进行课程内容的讲授过程中，如何帮助学生理解那些条条框框，单调枯燥的设计原则呢，同样可以从学生比较感兴趣的游戏人人餐厅说起，借助人人餐厅桌椅摆放原则与升级速度的关系说明，工厂生产要素的布置同样会影响工厂的生产效率。以学生感兴趣的游戏作比喻不但能增加课堂趣味性，活跃课堂气氛，而且能使学生在很轻松的氛围下，学习课程的主要内容。此外，在教学方法上改变那种“灌输式”、“填鸭式”打消学生积极性的教学方式，以一种面对面交流讨论的方式来对知识进行讲授，不但可以拉近老师和学生的距离，活跃气氛，还可以调动学生的注意力和积极性，使学生全面参与到教学活动中来，提高学生的学习效率和质量。
三、应用多媒体技术
多媒体教学是现代化的教学手段，因其具有能集成文字、图像、影像、声音及动画等多种信息的功能而越来越受欢迎，对提高教学效果，激发学生学习兴趣起到积极作用。《无机非金属材料工厂设计》课程教学完全使用了多媒体授课，在电子课件中包括了无机非金属材料工厂的总平面布置图、工艺流程图、生产车间工艺布置图等图片，通过对这些图片的分析讲解，能让学生更直观、清晰地理解工厂总平面布置图设计的基本原则、工艺流程选择的依据及车间工艺布置的注意要点。在图片教学的同时，我们还适时播放了一些无机非金属材料工厂介绍和生产情况的视频，使学生能清楚、系统地学习教学内容。同时，采取讨论式、互动式等多种教学形式，针对课件中的某个原则、某个流程图不断设置问题，启发学生积极思考、拓展思维，引导学生积极讨论、畅所欲言。在整个讲授过程中，生动形象的教学内容配合讨论式、互动式的教学形式，激发了学生对《无机非金属材料工厂设计》课程的学习兴趣，强化了他们对课程内容的感性认识，提高了学习效率，加深了学生对课程内容的理解，收到了较好的效果。
四、重视参观教学作用
参观教学是到生产实践中对实物进行实地观察、学习的一种教学方法，在《无机非金属材料工厂设计》课程教学过程中显得尤为重要。《无机非金属材料工厂设计》是一门综合性较强的学科。课程所讲述的工艺设计、设备选型等内容决定它必然与工厂生产实际紧密结合。尽管在课堂教学中采用了多媒体技术，生动形象的电子课件强化了学生对工厂生产流程和布局的感性认识，但是图片视频仍无法代替现场实地的参观认识。为此，我们组织了学生到长春亚泰双阳水泥厂和双辽福耀玻璃厂参观学习。通过参观学习使许多学生第一次看到了课本上静止呆板的生产设备是如何运转的，感受到书本上简单的一个流程是如何通过复杂的工艺过程得以实现的，也体会到厂区内车间设备布局的道理所在。通过实地参观教学，真正达到理论联系实际，加深学生对书本知识的理解和记忆，收到了事半功倍的效果。同时，在参观过程中，学生们都怀一颗强烈的好奇心对感兴趣的问题不停地追问，极大地激发学生的求知欲，催进了日后的学习进步。
五、强化课程设计
无机非金属材料论文范文第13篇
关键词：材料科学，综合实验，教学改革，实践能力
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）38-0036-02
近年来，我国高等院校办学规模不断扩大。为适应经济社会发展需要，如何培养基础扎实、综合能力强的高素质人才已成为高等院校培养学生的新要求。材料测试综合实验是我校无机非金属材料专业本科生的必修专业课，其主要目标是使学生系统学习和掌握各种测试仪器的基本原理、实验技术及其在无机非金属材料中的应用。本课程实践教学环节是材料测试方法学习的重要组成部分。通过本门课程的学习能够使学生掌握偏光显微镜和部分大型仪器设备的操作方法、样品制备、晶体的镜下特征、图谱解释、数据处理等；学会利用X射线衍射仪、红外光谱仪、热分析仪等大型仪器设备解决材料的物相组成及结构鉴定等问题，培养学生的动手能力和综合分析能力。高等教育经历了十多年的大众化发展，如何创新教育教学方法、强化实践教学环节、构建完善的课程体系，以提高高等学校教学质量、培养高质量创新型人才是目前我国高等教育的教学改革重点[1]。材料测试综合实验教学正是基于上述宗旨，不仅要为学生提供将材料测试方法理论教学付诸实践的机会，同时还要在实践教学的过程中提升学生动手能力以及分析问题、解决问题的综合能力[2]。针对以上目标，为了让学生能够更好地掌握无机材料的测试分析方法并形成系统化的认识，我们着重从以下几方面入手对材料测试实验教学改革进行探讨。
一、材料测试实验教学改革的设想
高层次应用型人才培养是高等教育适应科学技术进步和社会经济发展与转型的必然要求，因此在材料测试实验教学改革的设计与实施过程中，我们确立了以高素质综合型人才为目标的培养模式[3，4]。根据我校无机非金属材料专业设置情况，首先结合材料测试方法理论课教学内容，令实验教学与理论教学内容紧密结合，进一步巩固学生对各种测试方法理论的掌握；针对无机非金属专业的特点制定相应的实验内容，如加大对矿物材料的测试分析环节比例，设计建立多层次的实验教学体系，加大综合性、研究性实验比例；着重培养学生分析问题、解决问题的综合能力。对于一些实验程序复杂、耗时较长的实验可以开展多个小组的学生合作完成注重学生协同合作精神的培养。
二、材料测试实验教学改革具体措施
1.实验内容的更新与优化。由于材料测试方法内容广泛，新仪器、新方法层出不穷，发展迅速，因此在内容选择上更要突出重点，增设研究性实验、分析方案设计实验和综合性实验，把材料测试实验教学由让学生学会使用仪器和测定数据，上升到让其学会如何运用仪器设备对材料进行深入分析的新高度。加大综合性、专业性强的实验比例，综合性实验课时占到总实验课时的65%～75%。此外，针对我校无机非金属材料专业办学特点，我们在测试仪器的基本操作实验教学外，还增设了许多针对无机矿物材料的研究性实验。这样的实验课程设置不仅能够确保学生掌握仪器基本操作方法，而且体现了专业特点，增强了课程与生产实际的联系，有利于培养高层次应用型人才以适应行业发展的需要。只有持续不断地更新与优化，方可令材料测试实践教学在培养高层次综合型人才方面发挥更大的作用。
2.强化实验教学环节。实验指导教师应重视实验测试前的专项讲解。在实验前的讲解过程中，应从以教授知识为主的传统被动教学方法向启发思维、探索知识的主动教学方法逐渐转变，形成“实践引导、自主思考”的教学模式。在激发学生对实践教学环节的兴趣的基础上，阐明实验的目的与意义、操作要点以及在现实生活、工业、科研等领域的应用及国内外的相关前沿知识。让学生在对仪器设备有了充分认识的基础上，了解当前的先进技术，以拓宽学生的知识面。同时还要清楚地了解相应理论课的授课内容。这样方可令实验前仅有的10～15分钟讲解过程对整体实验起到有效的指导作用，学生在实验过程中的学习、操作效率也会随之提高。
3.重视学生基础实验能力的培养。学生基础实践能力的欠缺往往会成为综合型人才培养的阻碍，而实验教学是培养学生实践动手能力最直接、最有效的方法，是培养学生实际应用能力的主要途径。我们在教授每种仪器使用的实验环节，都应有意识地保留一次培养学生基本操作能力的基础性实验和验证性实验，课时大约占实验总课时的1/4～1/3。在基础性实验课教学过程中，不单让学生熟练掌握仪器的基本操作方法、使用流程，同时要让学生能够准确记录实验数据、处理数据，并通过对实验数据的记录，督促学生认真思考、分析相应的实验结果，巩固和加深对不同材料测试方法原理的理解。
4.重视实验后的分析讨论。每次实验结束后，必须带领学生对本次实验进行总结，对实验中出现的各类实验现象以及科学问题加以分析讨论，探讨实验现象的理论解释以加深学生对实验内容的理解，训练学生从多层次、多角度、多方位思考、分析和解决问题。加深学生对各种材料测试方法的认识，让学生自己思考、讨论，结合实际数据与结果使学生更有效地掌握知识。逐渐构建学生的从现象认识本质、从规律探索抽象的主动学习思维，增强学生的综合分析能力。这样的教学过程不仅能提高学生的自学能力、知识迁移能力，而且还能培养学生发散思维能力、分析和解决问题能力等，是培养高层次综合型工程技术人才的重要手段。
学生综合能力的培养是我国目前高等院校人才培养过程中关注的重点。本文针对无机非金属材料专业本科生的材料测试综合实验教学改革进行了探讨，分别从实验内容的更新与优化、实验教学环节强化、学生基础实验能力的培养以及实验后的分析讨论四方面对进行了阐述，旨在通过这些改进措施使学生更好地掌握实验基础方法，提升学生的实践动手能力及综合素质，进而为培养、造就高层次、高质量、综合型的无机非金属材料领域人才提供培训手段。
参考文献：
[1]吴其胜，张长森，焦宝祥，等.材料科学与工程专业实施卓越工程师计划培养模式的研究与实践[J].化工高等教育，2012，（03）：14-17.
[2]姜德立，陈敏，谢吉民，等.大学化学教学中培养学生创新能力的探索[J]，教育教学论坛，2013，（10）：198.
无机非金属材料论文范文第14篇
关键词：材料科学概论;教学模式;高职
中图分类号：G642.2 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）36-0258-02
材料与人类密切相关，是人类物质文明的重要基础。材料、信息和能源是现代文明的三大支柱，而材料又是一切发展和进步的前提。作为当代大学生，尤其是材料专业的大学生，有必要对生活中出现的各种材料有所了解、熟悉，拓宽专业及相关专业的知识面，《材料科学概论》就是在此背景下开设的一门课程。该课程是我院材料工程系冶金、热处理和质检三个专业开设的一门材料类理论限选课，授课时间集中在第三学期，内容包含广泛，有金属材料、陶瓷材料、有机高分子材料、复合材料和新型材料（纳米材料、智能材料、超导材料、生物材料、非晶态合金、形状记忆材料）等，大纲要求尽量让学生对各种材料有一个广泛的系统认识，为后续的专业课学习打下一定的相关理论知识基础。结合我系教师和学生的实际情况，对《材料科学概论》的课程教学模式进行了教学内容、教学方法、教学手段和考评机制等多方面的积极探索，取得了一定的成绩，并提出了一些建议。
一、调整教学内容
目前国内关于各种材料概论的教材有数十种，针对高职院校学生的学习特点和教材的难易程度，对教材进行了筛选，选定了王高潮主编的《材料科学与工程导论》（机械工业出版社出版的普通高等教育规划教材）作为教学用书。全书共有十章，主要讲授了人类四大基础材料（金属材料、陶瓷材料、有机高分子材料、复合材料）的基本理论知识，并对一些传统的以及近年来新型的热点材料（纳米材料、智能材料、超导材料、生物材料、非晶态合金、形状记忆材料）进行了重点介绍，通过对材料的特点、用途和发展前景的阐述，激发了学生对材料专业的兴趣。
根据大纲要求，本课程学时安排为32学时。对于教材中的任何一种材料，都可以是一门专业，在32学时内不可能让学生全部详细地掌握各种材料，如果教师一味地追求教学进度，肯定会导致教学效果受到严重影响[1]。教师应当仔细分析教材，根据教学计划的安排，及时调整授课内容，对章节内容进行筛选优化。材料系所有专业学生在第二学期均开设了一门《工程材料》课程，学生对金属材料的知识已经基本掌握，对《材料科学概论》课程内容进行调整，剔除金属材料章节，重点讲授陶瓷材料、有机高分子材料和复合材料三部分，新型材料主要以生活中的实物实例辅助讲授，非重点章节要求学生自主学习。
二、丰富教学方法
《材料科学概论》由于内容的多样性和复杂性，要求学生记忆的知识点非常多，尤其是遇到一些抽象的内容，学生更提不起学习兴趣，如何引导学生对所学知识产生兴趣是非常重要的。
首先，改变传统的“填鸭式”教学，使学生觉得上课是一件有趣的事。在教学中，教师可以适当增加教学互动环节，让学生的思维活动起来，脑子运转起来，加强师生间的直接沟通。比如非重点章节可以要求学生课后去搜集资料，做一个相关内容的PPT，在课堂上由学生进行讲解，其他学生对不懂的地方或有不同见解的地方进行提问、讨论，师生共同去解决问题。
其次，教师也可以将近年在材料方面与课本内容相关的科研、专利或课题成果引入课堂中，让学生对“神秘的”研究有一个感性结合理性的认识，比如在讲授无机非金属材料时，结合当前的热点，把“一种对烧结温度敏感的钛酸铋基无铅介电陶瓷材料”的新专利引入到教学中，让学生在学习功能陶瓷材料基本理论的同时，对相关的最前沿的技术有所了解，拓展学生的知识面[2]。
再者，课堂上教师可以运用幽默的语言和动作来描述讲解的内容，让学生在轻松欢乐的氛围下学习，减轻学习压力，增加学习兴趣。
三、优化教学手段
传统的黑板教学已经不再适应现代教学（尤其对于工科生），教师应当积极地去探索新的科学的教学手段。教学手段应当充分发挥为教学服务的特点，不应拘泥于一种手段，只要能提高教学效果都应当主动尝试。多媒体是现代教学中非常重要的一种辅助工具，教师应充分发挥其优势，将文字内容结合图片、动画、视频等资源，充分调动学生的好奇心，激发学生的学习兴趣，让学生变被动、厌学为主动、想学。在使用多媒体辅助教学时要注意，教师不能一味地依赖PPT来完成教学任务，PPT的教学相较板书而言，其速度快得多，适当地结合板书，使学生在PPT学习过程中更容易做好笔记并记住知识点。其次，教师对于每堂课PPT的内容应当把握适当，内容如果太多，教师不但讲得吃力，而且学生吸收也困难;内容如果太少，对于32学时的内容而言，授课进度会受到极大的拖延[3]。结合学生的学习能力，上课内容的深浅程度，把握好每堂课的量，根据经验，最好控制在25～30页。
每节大课的最后十分钟留给学生进行讨论，对本次课的内容进行交流，查漏补缺;也可以给学生布置预习任务，为下节课的学习作好准备。
四、完善考评机制
传统的期末闭卷考试“一卷定高低”的考核形式已经不再合适，教师应当结合学生平时的各方面表现来评价一个学生的成绩。我院结合学生的实际情况，实行了“6+4”评分机制，期末卷面成绩占总评分的60%，平时成绩占总评分的40%，其中平时成绩可以根据学习内容的差异和教师的灵活掌控调整比例。比如在本门课中，授课教师采取了多种不同的考核方式进行评分：平时作业、考勤情况、堂内测验、回答问题、分组讨论、课堂纪律表现、笔记记录情况等，通过这些评分，了解学生的学习态度、学习兴趣、学习能力和知识掌握情况，根据学生的真实表现，加分、扣分，不偏不倚，让学生获得一个真实的平时成绩。学生在期末考试前获得自己的平时成绩，针对期末目标，及格抑或高分，做出相符的复习方案。
五、结语
通过近几年对《材料科学概论》的教学内容、教学方法、教学手段和考评机制等方面教学模式的探索，教师积累了一定的经验，学生在新知识获取上也更加轻松。在取得一定成绩的同时，我们也应当注意，在实践中发现仍有一小部分学生在本门课的学习中非常吃力，究其原因，很大程度上因为他们是文科生，这类学生物理、化学基础差，有些甚至没学过，在碰到无机非金属材料和有机高分子材料时完全摸不到方向，最基本的概念诸如“化学键”、“官能团”等都没听说过。作为理论限选课，主要目的是让本专业学生学习与专业相关的前沿科学技术知识，但32学时的课时安排不允许教师花太多时间在讲解基本概念上，建议学院在招收材料专业学生时尽可能以理科生为主。伴随着新材料的不断涌现，知识的更新换代也异常迅速，新的教学问题也会不断呈现，只有教师紧跟时展、及时更新知识、调整教学模式，才能在传授知识的道路上立于“不败之地”。
参考文献：
[1]刘丰收，王婴，申东升.高分子材料课程教学改革与实践[J].广东化工，2011，38（1）：222-223.
无机非金属材料论文范文第15篇
“电厂金属材料学”与火力发电厂生产实际紧密结合的专业课程，是热能与动力工程专业的一门必修专业基础课。通过本课程的学习，使学生掌握金属材料学的基础理论和锅炉、汽轮机以及相关辅机，比如泵、风机、加热器、除氧器、凝汽器等设备常用的金属材料及热处理方法等方面的知识；掌握解决工程实际问题的技能；为学生从事电力行业相关的设计、安装、检修工作奠定基础[1]。
根据我国“十五”规划教材对工程类应用型本科院校教材的要求，该课程针对热能与动力工程专业学生的教学课时已经缩短到32学时。鉴于本课程授课内容多、学时少、学生学习难度大、综合性强的特点，本文分析该课程的教学难点，希望对提高该课程的授课效果有所裨益。
一、教学体系构建与难点分析
首先精选教学内容，这就要求授课教师结合教学大纲要求，一方面照顾知识面的广度，另一方面要注重基本概念和基本原理的深度。该课程内容以大容量、高参数机组，主要以600MW及以上的火力发电厂主力机组主要设备的金属材料为主，兼顾300MW的火力发电厂主力机组主要设备的金属材料。授课时尽可能反映国内外电厂金属材料的先进的科学技术、新成果。
该课程涉及以前所学的各门专业课程较多，如“工程制图”、“机械设计基础”、“工程力学”、“工程热力学”、“金属工艺学”等。在讲授时帮助学生复习和回忆已学专业知识，比如“碳钢拉伸试验”这部分内容时，与“工程力学”课程内容基本相同，不必再次讲授，可以减少相关课时。在讲授“金属的晶体结构与结晶” 内容时，有的部分内容在高中曾经学习过，也不必再次讲授，可以减少相关课时。还比如教师在讲解“模具钢、切屑用钢”的教学内容时，由于热能动力专业的学生将来不可能从事金属切削加工、模具制造方面的工作，教师可以酌情相应缩减教学时间。
二、知识点的联系与巩固
对于热能动力专业学生学习“金属材料学”来讲，既不是材料专业学生学习“金属材料学”，也不是机械专业学生学习“金属材料学”，那么，摸索出一套培养适合热能动力专业学生学习“金属材料学”的方法，那就更为重要的。对于热能动力专业学生学习“金属材料学”来讲，不能过于专业学习金属材料理论，热能动力专业学生更多关注热力系统的热力计算，对于热力系统管道的金属材料的选定不熟悉。针对这种情况，在学习“金属材料学”时，哪些内容，热能动力专业学生可以作为一般了解，哪些内容，热能动力专业学生作为重点掌握，必须给学生明确交代。
“电厂金属材料”课程并不难学，没有多少计算题，计算题也没有积分和求导。“电厂金属材料”课程只有一个定律，即杠杆定律。但是“电厂金属材料”课程理论性强，规定条文多，需要记忆的概念多，有时一个概念套着另一个概念。相当于英语语法中的一个从句套着另一个从句。比如奥氏体的定义：碳原子溶入γ-Fe中形成的间隙固溶体，称为奥氏体。什么是固溶体，什么是间隙固溶体，什么是γ-Fe，在多少度形成γ-Fe，各个知识点串联起来，从而达到融会贯通，使学生加深理解和记忆。
教师在讲授“电厂金属材料学”开始时，为了提高学生的学习兴趣和爱好，搜集一些古代铸造金属的精美照片，比如司母戊鼎、四羊方尊、马踏飞燕、长信宫灯等部级青铜器出土文物，从一方面反映，我国的冶炼技术历史久远，冶炼技术水平精湛，从另一个方面反映我国悠久历史和灿烂的文化。
为了提高学生的学习兴趣和爱好，教师可以提出与金属相关的中国成语，学生加以补充。比如：金戈铁马、枕戈待旦、刀枪入库，马放南山、趁热打铁、点石成金、打铁还需自身硬、百炼成钢、铁打的营盘流水的兵，浪子回头金不换等成语。
为了提高学生的学习兴趣和爱好，教师可以向学生提出一些问题，比如：我们在日常生活和学习中，哪些用到铸铁材料、哪些材料是碳钢制造的。
“电厂金属材料学”课程有头重脚轻的感觉。比如“铁碳合金相图”内容非常重要，是金属材料学的重要基础理论，由于理论理解难度大，学生学习感觉有些吃力，教师需要增加课时。本课程围绕“铁碳合金相图”进行，所以要求学生必须掌握铁碳合金相图，必须徒手绘画，掌握各点、线和相区的物理意义。
教师讲解“电厂金属材料学”课程时，为了达到学生容易理解的目的，多媒体要配以火电厂锅炉本体及辅机、汽轮机本体及辅机、泵与风机等图片，便于学生理解和掌握[2]。如图1华能上海石洞口第二电厂的超临界压力600MW汽轮机组图片，图2超临界压力600MW汽轮机叶轮图片，图3超临界压力600MW锅炉屏式过热器图片。学生在学习过程中为“锅炉原理”、“汽轮机原理”奠定基础。
教师在讲授“铸铁”内容时，介绍制作阀门的材料不仅有钢制阀件、还有灰口铸铁阀件、可锻铸铁阀件、球墨铸铁阀件、铜合金等阀件。“铸铁锅炉”，额定出口热水温度低于120℃，且额定出水压力不超过0.7MPa，锅炉可以用不低于HT150灰口铸铁制造。“铸铁式省煤器”用于非沸腾式锅炉，适合中小型锅炉。
还可以介绍“城镇供热管网设计规范”CJJ34的相关内容。比如“室外采暖计算温度低于-10℃地区露天敷设的热水管道设备附件均不得采用灰铸铁制品；室外采暖计算温度低于-30℃地区露天敷设的热水管道，应采用钢制阀门及附件，蒸汽管道在任何条件下均应采用钢制阀门及附件。”
在讲授“不锈钢”的章节内容时，介绍高纯气体管道选材的有关规定，比如：“气体纯度大于或等于99.999%，露点低于-70℃，应采用内壁电抛光低碳不锈钢管EP。阀门应选用同等级的隔膜阀或波纹管阀。”“气体纯度大于99.99%、小于99.999%，露点低于-60℃，应采用BA管或EP管。阀门宜采用波纹管阀。”还可以介绍医用气体管道选材的有关规定，“医用气体的管材均应采用无缝铜管或无缝不锈钢管。其中无缝不锈钢管的材质性能不应低于0Cr18Ni9奥氏体。”“医用气体阀门应使用铜或不锈钢材质的等径阀门。”“无缝不锈钢管、管材和医用气体低压软管洁净度应达到内表面碳的残留量不超过20mg/m2。”
“金属材料学”与“金属工艺学”密不可分。一般地，热能动力工程专业没有设置“金属工艺学”课程，那么需要补充一些“金属工艺学”课程相关的知识，比如什么叫拉制管和挤制管，管材、线材、棒料等金属形式等。还比如：纯铜及黄铜管材按照制造方法分拉制管、挤制管，纯铜管常用材料：T2、T3、T4、TUP，黄铜管常用材料：H62、H68、HPbs9-1。比如：无缝钢管、电焊钢管，常用的直缝电焊钢管：一般用Q215、Q235、Q255普通碳素钢和08、10、15、20优质碳素钢制造，通常用于工作压力不超过1.6 MPa，介质最高温度不超过200℃凝结水管道中。
在讲授“轴承合金”内容时，联系相关汽轮机运行常见故障，比如：若汽轮机转子轴向推力过大或供油中断，有可能造成推力轴承巴氏和金熔化，使转子产生较大轴向位移，造成汽轮机的严重事故。比如，讲到“锡基轴承合金”时，锡基轴承合金含锡量为83%，锡材料比较软，适合于做轴承合金的材料，同时介绍云南个旧是中国最大锡矿产地等。
在讲授“汽轮机用钢”内容时，提高汽轮机单机最大功率的措施之一是采用高强度、低密度的材料，比如，钛基合金的密度只有不锈钢的57%，超硬铅合金材料LC4，其密度仅为一般不锈钢材料的35%，而其屈服强度σ0.2=550MPa，使用这些材料均可使汽轮机末级叶片高度增加，从而增大极限功率。
在讲授“有色金属及其合金”内容时，铜合金可以作为阀门使用，但是输送氢气的管道选用不带铜和铜合金阀门，防止碱对管道的腐蚀。由于电阻率低的特点，铜及铜合金作为导体使用。管壁导热率λ[w/m℃]，钢管λ=45-50 w/m℃，黄铜管λ=81-116w/m℃，铝λ=236 w/m℃，纯铜λ=349-465w/m℃。一般采用铜管作为导热管，采用铝材作为翅片。
在讲解电厂金属材料后，教师有时间情况下，可以介绍电厂非金属材料，比如，避免金属管道的腐蚀和磨损，可以采用陶瓷材料。扩大热能动力学生知识面，以适应将来工作需要。
三、授课的几点体会
根据培养方案的要求，“电厂金属材料学”教学课时已经缩短到32学时，在这么短的时间内，学生不可能成为金属材料学方面专家，也不可能办到。那么，学习这门课程的最终目的就是，要求热能动力的学生达到自己学会“查工程师手册”，教会学生使用选择需要的金属材料的牌号的方法。受人之鱼不如受之以渔，适应将来的工作需要。
选用金属材料总原则，在满足工程实际使用要求的前提下，尽可能选择价格低的金属材料，尽可能选择常用的金属材料，性价比高的金属材料，哪些材料是常用的金属材料，便于采购的金属材料。比如火力发电厂冷却水水质是选择表面式双流程凝汽器管材的主要依据，可以供选用的管材主要有：普通黄铜管、锡黄铜管、白铜管、钛管、不锈钢管等。钛管虽然对氯化物、硫化物和氨具有较好的耐腐蚀性，抗冲击腐蚀的性能也较强，可以在受污染的海水中使用，但价格较贵。不锈钢管耐腐蚀性，抗冲击腐蚀的性能优于黄铜管，但价格较高，随着需求和产量的提高，价格可以降下来。由于表面式双流程凝汽器用量非常大，数量达到Ф18内径4500根，考虑满足使用要求的前提下，尽量选用价格较低，使用较广的金属材料，表面式双流程凝汽器选择4500根黄铜管。授课过程中，如何选用金属材料的牌号总原则这条主线，理论和实际相结合，理论应用到实践中去，贯穿课程的始终。
按照金属材料的使用范围和用途，确定钢件的类型和牌号，与选取传感器型号类似[3]。要求学会金属材料应用就可以，金属材料牌号多。根据工程上的需要选择金属材料和金属材料热处理方法。
近年来，我国新建、改建、扩建机组向大机组、大容量方向发展，这些机组均是超临界、超超临界的高参数。大量新技术、新材料、新工艺被广泛应用，由于我国的冶炼技术和工艺制造技术还比较落后，需要引进大量国外材料和工艺技术。教师在讲授“合金钢的分类”内容时，讲解我国合金钢的分类方法以外，还介绍国外的合金钢的牌号，比如美国、日本、德国、俄罗斯、法国常用的合金钢的牌号，与我国合金钢相应钢号对比。
随着全球科技的迅猛的发展，授课的内容也要与时俱进，如果还沿袭教材的内容按部就班的授课，那就落后与时代的发展了。在各个章节中尽量多地介绍前沿性研究方向，开阔学生眼界、拓展思路。比如向学生们介绍“金属学报”、“新金属材料”等杂志，国内外的前沿技术，新技术、新工艺等。
