材料化学的特点(精选8篇)

材料化学的特点篇1

关键词：材料化学 材料合成 科学研究

中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（c）-0221-01

材料化学专业主要研究材料的制备方法，认识材料的组成、结构、性质，探索材料的应用性能并阐述材料结构和性能之间的关联，具有明显的交叉学科和应用型学科的性质。掌握材料相关的知识，并在实际中将其运用，是材料化学专业区别于其他专业的最显著特点。材料的合成、表征、性质及性能是现代材料研究的四要素，而其中材料的合成是其他三个要素的基础。实际上，四大基础化学中（无机、有机、分析、物化）已经包含了材料合成的基本化学反应原理，同时对材料的一些表征方法也有所阐述（红外，拉曼等）。但是，学生在自己的思维中并没有，或者是很难将其与材料的合成和表征相联系。所以有必要设立一门课程将这些知识明晰化，与材料的合成和表征联系起来。尽管一些院校设置了材料化学相关的试验，但是由于缺少相关的材料合成或表征的基础知识，学生对实验的本质知之甚少，从而效果不是很理想。所以设立一门课程，将材料合成的具体方法及其表征的内涵进行详细的介绍，并与学科前沿相结合，是提高材料化学学生素质的必要方法。国家间竞争的本质就是人才的竞争，提高学生的竞争力，培养创新型人才就是我国高等教育面临的最紧迫的任务。基于上述观点，为更好的提升我校材料化学专业本科生在材料方面系统的知识和把握学科前沿的能力，结合我校在化学和材料科研方面的特点及本人十余年科研的经验，我们设立了材料合成化学这门课程，以四大化学知识为基础，使学生掌握材料合成的基本方法和基本原理；以前沿科学研究为引导，结合国际上材料合成的最新科研进展，加深学生对知识的认识并激发他们的科研兴趣。这样，一方面可强化学生的基本化学知识，懂得学以致用，另一方面带领学生紧跟材料发展方向，突出材料化学的特点，形成依托学科前沿的研究式为主的教学方式。

该课程贯穿三个主旨，一个系统性，在学习新知识（材料合成方法及相关的表征）的同时，巩固并加深学生对化学基础知识的理解和掌握。使学生在学习完无机化学、结构化学、物理化学以及其它前导课的理论课及实验课的基础上，进一步学习（纳米）材料合成方面的相关理论及实践知识，突出材料化学的特色。通过该课程的学习，使学生对功能材料及纳米材料的发展历史，功能材料及纳米材料的制备方法及基本原理有深刻的理解和认识。促使学生将所学的化学的基本理论知识与材料的合成有机结合起来，使其认识到纳米材料合成科学研究“神奇”背后的“普通”一面，培养学生在材料合成方面独立思考和创新能力。另一方面是前沿性，使学生追踪和了解材料合成最前沿的东西。有针对性讲解科研文献的基本知识及检索的基本方法，使学生掌握追踪国际前沿和把握科研动态的基本能力。同时，针对前沿科研文献大多为英语撰写的特点，在授课中采用直接介绍英文文献中原始合成方法的手段，提高学生阅读英文专业资料的能力。也可通过翻译、解释一些文章的题目，来逐渐提高学生的专业英文理解能力。此外，授课教师结合自己的科研方向和学科发展前沿，有针对性的讲授一些学科前沿最新材料合成发展及动态。最后，是互动性，上课时候采取提问和讨论的方式随时与学生互动，加深学生对知识的理解。并通过给学生设立专题作业的方法，让学生自己整理并讲授某些材料的合成方法，加深学生对材料合成方法认识的同时也提高学生本身能力，培养学生的综合创新能力。考试结果指出，学生对材料合成方法，表征都有很好的把握，尤其是可以对指定的材料给出一些基于基本学反应原理的合成方法。同时，对材料相关的英语文献的相关部分也有很好的理解（正确的翻译）。

依托功能无机材料化学教育部重点实验室、光电与能源环境材料省级重点实验室，我院教师在纳米碳基材料（石墨烯材料，碳纳米管材料、碳基复合材料）、半导体光电转换材料、半导体光催化材料（TiO2，ZnO等）、化学传感器材料等方面的研究已经达到了国际前沿水平，为学生进行前沿科学研究提供了很好的平台。同时，功能无机材料化学教育部重点实验室的绝大多数老师都是国家自然科学基金项目的项目主持人，这些为给学生开展实验提供了资金保证。学生在学习材料合成化学课程知识的同时，可以结合自己的兴趣进入实验室，选择合适的老师进行材料的合成相关研究，根据每一位指导教师的研究方向和课题并结合学生自己的兴趣，设计和执行实验方案，加深对知识的把握并进一步接触学科前沿。跟随研究方向的发展，授课内容每年即会调整更新，让学生始终能跟踪材料合成及相关表征和应用的前沿方向，体会到创新的乐趣，增加科研创新的积极性。同时，在授课过程中，可以随时穿插介绍一些化学学院相关老师的科研方向，引导一些有兴趣，有时间和精力的同学，到教师的科研实验室，在相关教师的指导下，进行相关科学探索研究，为他们日后发展打下基础。

参考文献

[1] 潘凯，依托前沿科学研究，提升材料化学专业实验[J]、中国科教创新导刊，2013（13）：45、

材料化学的特点篇2

学生对消化有自己的一些见解和了解，但是他们从来没有真正地、仔细地去探究过人体的整个消化器官，不知道各个器官的作用与消化过程。因此，对学生来说，充满了探究的兴趣和欲望，我选择了“儿童化”的探究材料，设计了“儿童化”的探究活动，突出了教学重点，突破了教学难点，取得了很好的教学效果。

一、“不一样”的探究材料引入

教学方法要富有儿童情趣和符合儿童的认知规律。这就要求教师提供的实验材料既要让学生“感兴趣”，又要“能探索”。原先的教学是直接提出问题：我们吃进的食物到哪儿去了？学生虽然能根据已有经验做出回答，但由于没有体验，学生回答零散，学习兴趣也不高。为了调动学生的学习积极性，增加体验，我挑选购买了动物饼干，让学生先品尝再回答，材料既满足了儿童的这一天性，使学生在愉悦的情绪中开始本课的学习，又唤起了学生对食物消化的内在体验，对食物的消化有一定的感性认识。接着我再提供探索性材料———人体轮廓图，让学生尝试着将人体消化器官在图上画出来，以此了解学生对消化器官的前概念，引起学生的认知冲突，激发学生的探究欲望。

二、“不一样”的探究材料观察

根据小学生年龄特点分析，他们的思维特点还停留在比较低水平的形象思维或者由形象思维逐步向抽象思维过渡的特殊时期，头脑的探究也停留在比较形象的阶段，需要有形象的材料作为探究的载体。为了让学生形象地认识人体的消化器官，仅仅依靠语言表述和图片观察对学生来说比较枯燥和抽象，为此我提供了显性化活动材料：人体消化器官围裙。让学生穿在身上，指指、认认、说说，这样不仅可以让学生形象地认识人体的消化器官，还能让学生大致了解这些消化器官的位置。人体的消化过程是一个内在的复杂过程，原来的教学活动是边看图片边介绍，学生很难了解，为了突破这个教学重点也是难点，我又为学生提供了富有趣味性的显性化材料：食物消化过程动画片。动画片将学生无法触及了解的消化过程运用动画的方式形象、生动、有趣地展示出来，促进了学生对消化过程的认识。

三、“不一样”的探究材料运用

皮亚杰把活动作为儿童认知能力的形成发展的出发点。认为“活动的内化就是概念化。”探究既基于原有的活动经验，又要在活动中加以验证或批判。因此，教师要选择基于活动经验的探究材料，引导学生亲身经历活动过程，感受体验并内化科学概念。通过前面的学习，学生对食物的消化过程有了认知，但这种认知是表面的、肤浅的，只停留在概念上。为了内化学生的认知，需要做模拟实验，为了优化材料，我从市场上挑选了非常形象而贴切的模拟性实验材料：精选了形似有两只兔子耳朵的气球，开口一端装上塑料圆筒作为“口腔”，气球中间长长的管子类似食管，下面膨大的部分就是“胃”，把一只耳朵塞进“胃”里并扎起来，另一只耳朵在顶端剪一个洞，表示肠子和，又贴切又方便；再准备食物，馒头和蔬菜（用开水烫一下），还有人体的唾液（用滴管滴水）。学生利用这些材料模拟食物的消化过程，不仅体验了“蠕动”是消化道运送食物的方式，还内化了对食物消化过程的认识，最后出来的食糜也为后面对学生进行消化器官的保护埋下了伏笔———如果不细嚼慢咽就不利于消化。

四、“不一样”的探究材料游戏

材料化学的特点篇3

你适合学习材料专业吗?

材料学包罗万象，是国内外各行各业发展都离不开的一门基础而重要的学科。目前据相关专家分析，我国在材料成型设计方面的人才缺口在20万～30万之间，并且呈逐年递增趋势，材料科学与工程专业的毕业生已经成了“抢手货”。目前我国整个材料行业都缺少高精尖人才，人才缺失问题已经成了众多企业发展的桎梏。

材料行业对人才的需求是如此的迫切，那么也可以想象材料学的就业趋势非常好，想要进入材料行业的学生也很多，那什么性格的人适合进入材料学院呢?笔者列出了如下的性格需求度表格，同学们不妨参考一下。

概述：材料学究竟是什么

材料学是一门跨学科的科学，涵盖的范围很广，子学科多。所以想要回答“材料学究竟学什么”这一问题很难。总的来说，材料学就是研究材料结构、性质和性能，以制造出更好的材料或更好地使用材料的学科。

材料学具体分为三个大类：金属材料、无机非金属材料和高分子材料。因此，大部分高校会开设材料科学与工程专业，专业下又分出几个方向，针对性地学习这三大类的知识，并且它还与其他一些工程科学相重叠，因此在各大院校，材料科学与工程都有若干分支。

从这三大类可以看出，材料学是典型的工科专业，课程安排和其他工科专业大同小异。大学一、二年级会安排基础科目的学习，如高等数学、线性代数、概率统计与随机过程、大学英语、C语言、大学物理、机械制图、电子电工学这样与材料生产设备相关的课程：到了大三大四，则会偏重专业课，比如材料物理、物理化学、有机化学、材料力学等，都是必须要学习的。

材料学由于应用广泛。在众多领域都有很大的发展空间。学生毕业后可在航空航天、冶金、机械、汽车、电子、信息、交通、化工和建筑等工业企业以及相关科研单位工作。学校不同，学科方向不同，就业的去向也不一样，比如以研究钢铁为主的材料专业。学生毕业后大部分去的都是加工为主的企业，比如钢铁厂、汽车厂。

总体而言，材料学是比较基础的学科，光是大学四年学不到特别专业的知识。所以很多同学会选择考研深造，这个时候，不妨选择一个前沿的并且热门的方向，比如先进陶瓷、复合材料、纳米材料、生物材料等。

核心专业：高分子材料科学与工程

从本世纪中叶。高分子材料逐渐登上了材料王国中的宝座。据2011年的最新统计，我国高分子材料的体积产量已经超过其他各类材料，塑料的体积产量已经超过钢铁体积产量，合成纤维的生产也超过全部有色金属的总产量，这说明我国已经跨进了高分子材料时代。

高分子材料科学与工程的建立可以说只有二三十年的历史。从“高分子”三个字，就知道这个专业需要用到化学方面的很多知识，在大多数院校中，都开设了无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学等，而且根据各个学校的侧重点不一样，有机化学、量子化学、结晶化学和热力学、固体物理学、结晶学、统计物理学、聚合物流变学、高分子材料学、塑料成型工艺学、机械制造基础、模具材料及制造等课程也都是需要学习的专业基础课程。为了理解高分子材料中的许多物理现象。系统学习高分子物理学也是十分重要的。如果你只希望念完本科就毕业工作，高分子材料专业是个很不错的专业，因为它的就业市场很大。

新兴专业：生物功能材料

国家将生命科学和新材料科学列为21世纪重点发展的领域，而生物材料学作为一门只有十年历史的新专业、站在生命科学和材料科学前沿的交叉学科，更是优先发展的重点。

生物功能材料专业是培养具有材料科学与工程、生物学和医学等领域的相关知识，掌握生物材料的基础和专业知识，能在生物材料的制备、改性、加工成型及应用等领域从事基础研究、应用研究和技术开发等的综合型高级技术人才。

不过很多人会纳闷，生物材料到底拿来做什么呢?作用到底体现在哪里呢?答案很简单—它们最常出现在牙科和整形外科。假牙、补牙材料、人造骨、人造关节都是生物材料的一种。例如为防止骨折，关节等部位要承担体重的3—6倍的重量，而且一年要承受近200万次重复荷重，因此要求人造的关节材料有优良的对生物适应性、疲劳强度和耐磨性等。

本专业毕业生的就业、继续升学和出国深造的前景广阔。可从事与生物材料、医药等领域相关的管理、产品研究开发、市场销售、贸易等方面的工作。

院校推荐

到目前为止，我国设有材料类专业的高校有400多所，这400多所院校有自己的特色，因此，这些院校在学生的培养上也会有自己的特色。

比如，清华大学材料科学与工程专业注重学生的基础，下设了五个方向：材料物理与化学、金属材料、无机非金属材料、复合材料和电子材料。不过在本科阶段，五个方向的课程都大致相同。

北京科技大学的材料科学与工程专业是该校最强势的学科，偏重钢铁材料研究，软硬件设备足以让冶金专业以外的学生眼红。学校名师荟萃，科研实力强，本科生在校学习期间都可跟老师进实验室做科研。

哈尔滨工业大学的材料学院则始终围绕“高端”两字，紧密围绕国防尖端技术发展需要的新型材料、新型材料的精密和特种加工技术设置课程与内容。

北京化工大学的材料学是国家的重点学科，其高分子材料科学与工程专业是传统强项，碳基复合材料、无机非金属材料和金属材料防护学科在全国具有很高的知名度。

材料化学的特点篇4

关键词：室内设计；装饰材料；教学改革

作者简介：谢青伶（1978-），男，湖南常德人，湖南农业大学体育艺术学院，讲师；郭春蓉（1983-），女，湖南益阳人，湖南农业大学体育艺术学院，讲师。（湖南 长沙 410128）

基金项目：本文系湖南农业大学东方科技学院科研基金项目（项目编号：DB2009034）的研究成果。

中图分类号：G642、0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）31-0101-02

随着人们对室内外环境的要求越来越高，装饰材料也越来越凸显其重要性。装饰材料与施工是室内设计构思转化为实物的技术手段，关系到整个设计的成败。“装饰材料与施工”是环境设计专业非常重要的课程，是学生由理论走向实践的桥梁课程。只有掌握了装饰材料的设计方法，并加以正确的运用，才能营造出具体而生动的室内空间，只有对材料的施工方法、室内构造的节点有充分的理解才能使室内设计方案变为现实，成为有实际意义的设计。因此，这门课程是所有室内设计专业的专业必修课。纵观各兄弟院校对这门课的开设情况，基本上围绕着以下几点展开：讲解材料的物理化学成份、结构、制造工艺；解析室内设计施工工艺、基本构造节点大样；材料市场的调研；装饰材料与施工专题设计。

在教学过程中，“装饰材料与施工”最大的难点是装饰材料品种繁杂。传统的教学模式给教学双方都带来很多局限性，主要问题表现在三个方面。一是知识面广，综合性强，系统性差。不同材料之间的专业知识领域跨度大、缺乏关联性，使课程的讲授条理性差，教师难讲，学生难学。二是在各版本的教材中，所介绍的材料从外观质量、性能指标到使用条件等几乎都离不开参数表格。面对数目繁多、枯燥乏味的表格和数据，学生很难提起学习兴趣。三是实践性强，实验教学条件相对滞后。装饰材料和工程密切相关，其装饰效果、使用性能等有关知识需要通过实际体验、实验分析来加强认识，由于受到课时和实验条件的限制，许多应用问题只能“纸上谈兵”，教学效果欠佳。[1]这样的课程体系与特点使得大部分学生课程学完了，还是感觉有些懵懵懂懂、一知半解的，一旦遇到实际情况就无从下手。

此外独立学院宽进严出的培养目标，也有别于一般本科教育的特点。独立学院学生专业基础往往不好，学习主动性差，依赖性较大，加上教学内容枯燥无味，学生在这种教学模式下没有了学习的兴趣，对材料的掌握也模棱两可，似是而非，只限于知道什么情况一般是用什么材料，什么部位通常是用什么材料，而没有自己的思考，思维很局限。即使能够画出这些材料施工的图样，但作为设计者来说，很难做出让人满意的设计，创意平平，没有深度。学生的创造力与想像力难以发挥，最后设计的方案平庸而无新意，缺乏艺术气息。

那么，什么样的教学方法才能最大程度调动独立学院学生学习材料构造课程的积极性呢？借鉴包豪斯的教育理念与后现代艺术的创作方法，可以从以下几个方面进行“装饰材料与施工”课程改革的探索。

一、教学方法的改善和更新

1、情境体验式教学

在装饰材料课程中，实施情境体验式教学就是通过提供真实或模拟的装饰工程项目，围绕项目开展装饰材料与施工的教学和实践，使学生按照项目的真实情境直接参与完成任务。在具体的工作过程中，学生通过真实体验与全情参与，全方位的感受和学习工程项目所需的知识技能，逐步领会和探索独立工作的能力。[2]创设的情境可分为真实情境与模拟情境。真实情境的体验即参与到真实的工程项目中。模拟情境则虚拟一工程项目，让学生分别扮演设计师和客户，现场开展业务的模拟。在此过程中，“设计师”要洞悉“客户”心理，在短时间内捕捉“客户”的需求信息，帮助“客户”分析出房间的基本结构和布局，指出不合理的空间布局并做调整，快速勾勒出所需设计的环境草图，“客户”则在洽谈过程中或配合或设置障碍。情境体验式教学法强调学习内容的综合化和真实化。受个人能力所限，学生在情境中只能扮演极少的岗位角色，获取的职业信息也十分有限。因此，个人学习目的的完成有时只能依靠小组、团队有组织地分工合作来实现。这就需要在项目驱动下，教学组织形式必须从传统的以个体学习为主转变为以小组、团队协作学习为主。

2、研究式教学法

这种模式下，教师的首要任务是根据每个学生的特点配置合适的研究课题，例如让学生对玻璃或金属等某一材料进行专题研究。学生独立搜集资料，整理学习知识，摸索形成成果。在此过程中教师要使学生真正成为学习的主人，必须引导他们成为研究课题完成的主导者，使他们越来越多地承担起自主学习的责任。确立学生在教与学活动中的主体地位，让学生自觉学习，把更多的时间交还给学生，把“要我学习”转变成“我要学习”，要求教师做学生学习的组织者、引导者和鼓励者。研究式教学法突破了传统的教学模式，通过学生亲自解决身边的一些实际问题来实现对知识的掌握，大大提高了学习的积极性和主动性。

二、教学手段的现代化探索

1、多媒体课件的制作

由于多媒体课件生动、高效的优点，使得它已成为现代化教学中非常重要的手段。“装饰材料与施工”课程多媒体课件的制作要注意以下两点：

（1）要符合独立学院学生的特点。由于独立学院学生基础知识薄弱，学习的主动性不高，装饰材料课程的教学重点是让学生掌握最基本、重要的材料与应用。因此在课件中要体现教学内容中最基本、最重要的知识。

（2）多媒体课件的制作应符合课程特点。[3]不是所有的内容都要由课件展示。例如材料工艺流程由教师在黑板上边讲解边绘制就更能让学生理解工艺的前后过程。

2、视频动画的使用

材料的施工工艺如果以视频的形式来动态演示室内构造施工的过程与步骤，能很好地调动学生视觉听觉等不同感官，能激起学生的兴趣并且能更清晰地了解材料的施工工艺。施工工艺视频素材可以从网下载或者购买，也可以由教师到工地有针对性地现场录制然后制作，或用3Dmax、SketchUp等3D动画软件来制作模拟材料结构的层次和施工工艺的过程。讲授过程中重要的工艺流程教师必须辅以黑板绘制来加深学生的印象。

三、调整教学内容，激发学习兴趣

“装饰材料与施工”课程中一再强调技术的学习，让学生能正确运用材料的构造方法，快速进入社会工作角色。职业院校强调这一观点尚可理解，但所有本科高校都强调这一点有失偏颇。对技术的强调可以培养一个好的技术工匠，但出不了一个优秀的设计师。对材料的创造性运用才是设计师成功的法宝。

除了使用功能，装饰材料在空间环境设计的形式之中还具有典型的文化意义。首先，各种材料共同参与到空间的表现形式当中，这些零散的材料因为可以依凭人们的文化记忆和生活经验而构成深奥的语句，从而在某一空间形式中获得了语言符号的意义。其次，空间环境依赖于人们的社会生活经验，各种材料平日里所各自扮演的社会角色之间很可能隐涵着某些出人意料的内在联系。它们之间或者存在着反差对比（如粗糙笨重的岩石和光滑洁净的玻璃），或者存在某种类似性（如木板与塑料），或者在某些特定场合碰到一起会具有特定的语意关联（例如在中国传统厅堂摆放的钟、瓶、带镜的插屏等）。因此，材料通过组合的方式能够使观者产生联想与思考，产生各种不同的情绪。无论怎样，一件精致的室内设计作品都无法回避词汇符号——材料，以及表达的语法——设计师对材料的搭配组合这二者之间的紧密关系。

根据设计专业的学生普遍具有艺术学习经历这一特点，在教学中，可以侧重从材料的文化艺术层面加强对装饰材料的讲授与讨论。要不断调整教学内容，使其符合时代特点，避免过多枯燥的数据内容，使授课内容能挖掘学生的创造潜力，诱导学生对各种材料有更深层心理的、文化的思考，探索材料的本质特征，而不仅仅是停留在物理特点上。引导学生关注装饰材料的使用历史、象征意义、材料的地域特点、材料的形式意义等，研究不同种材料的组合搭配、同种材料的组合造型、材料的表面加工、材料的连接方式等带给人的不同心理感受。

四、教学实践条件的建设

材料不仅有视觉上的特点，还有各种肌理，要在生活中真切的感受才能对材料有所认识，才能在设计中合理运用，仅课堂讲授这种方式对学生掌握装饰材料显然是不够的。

深入开展市场调查是作为装饰材料课程必须进行的教学实践活动，同时也是学生了解市场和消费者需求的重要手段。装饰材料市场类型多样，有综合市场、建材超市以及一些分布在社区的小型建材五金店。调查可以分组分专题进行，了解产品的品种、规格、价格、性能等丰富信息。

除了材料市场的调查，多到工地现场考察无疑是最直接的学习实践方式。利用校企合作平台，加强学生和施工人员的课内外交流，多看工人施工，多收集施工图集，这种学习能够最大程度地激发学生的学习热情，提高学生的实践能力。

但是，上课的时间有时很难遇到实际的工程，即使遇到，由于实习时间短，而工程工期长，所以也看不到整个施工过程，还是加深不了对课程内容的理解。因此，很有必要建立材料工艺实验室验证课堂教学的理论知识。可以选择工艺较简单，种类较多且具代表性的装饰构造，由老师示范然后安排学生在实验室中进行实物装饰工艺操作。以木地板铺装工艺为例，可根据材料种类（实木、复合、强化及竹地板等）或工艺种类（工字纹、人字纹或拼花等）将学生分组，进行实物操作实验。

五、结束语

作为本科层次的一种新兴高等教育模式，在独立学院的“装饰材料与施工”教学过程中，要根据其生源、办学等特点，了解学生个性，发展特色的装饰材料教学。通过理论与实践相结合、传统与现代教学手段相结合、文化艺术与专业技能相结合等多层次立体的教育模式，注重培养独立学院学生对材料的创新设计与应用能力，为社会输送更多能够创造具有文化内涵的室内环境作品的高素质设计师。

参考文献：

[1]黄凯旗、装饰材料课程教学改革的实践与思考[J]、广西大学学报，2006，（10）：69-70、

材料化学的特点篇5

【关键词】发光学与发光材料；有机电子与信息显示；教学改革

发光学与发光材料是光子学与材料学交叉形成的一门新兴学科。随着科学技术的迅猛发展，特别是材料学，材料物理学，高分子学等学科的快速发展，越来越多的高校在内容和教学形式上都在进行发光学与发光材料课程教学改革的有益探索。但各个学校和专业的特点和背景不同，教学模式和侧重点也有所差异，尤其对于地方高校发光学与发光材料课程教学体系的改革还未有成熟经验可供借鉴。所以，如何通过教学改革使该课程的教学方式能够现代与经典结合，使学生在规定的课时内掌握的光电知识与时展的步调一致，满足社会发展的需求是当前发光学与发光材料课程教学改革应思考的问题。

1 《发光学与发光材料》教学中遇到的问题

1、1 教材选择问题

目前发光材料已成为了当今世界最重要的功能材料之一。由于发光材料的种类繁多，分类方法各异，随着材料科学的发展，许多新的具有发光特性的新材料不断出现，因此发光材料的研究内容非常庞杂，其教材内容应该做到内容精练，注重基础，兼前沿。目前，《发光学与发光材料》这门课程可选择的优秀教材较少，同时现有的教材偏重点各有不同，要根据各个学校的专业特色及创新型人才的培养目标具体加以选择。同时，光电材料领域具有新材料不断涌现，知识更新飞快的特点，这也给教材选择带来很大的难度，往往对于发光原理讲解比较深入的教材，在内容的新颖性和前沿性上就比较欠缺。

1、2 教学模式和教学方法陈旧

目前，发光学与发光材料课程的教学过程由于受传统教学思想束缚，在教学方法上教师主要运用多媒体教学手段，以讲授法、演示法讲授理论知识，教师仍居于主导地位。这种传统的教学模式，虽然能有助于学生跟着教师的讲解、演示学习理论知识，但忽视了学生的认知主体作用，学生是被动地接受教学，不利于培养学生的实践能力和创新能力。根据现在大学生的培养目标，要求教学内容涉及面要广，而且教学内容要新，并能与实际生产生活中的问题相结合，这一教育理念也应当反映到发光学与发光材料课程的教学内容和教材建设中来。这就要求教师突破传统，建立现代教学理念，应用现代教育手段实现高素质高级人才培养目标。

2 《发光学与发光材料》课程教学方法优化与创新

2、1 教材建设

教材是进行教学活动的基本工具，教材质量的优劣在一定程度上会影响教学质量的好坏。教材建设工作是高等院校的一项基本建设工作，是进一步深化教学改革、巩固教学改革成果、提高教学质量、培养高级创新型人才的重要部分。针对发光学与发光材料教材选择问题，需要选择一种内容较新且比较全面的教材作为主要参考教材，同时使发光学与发光材料课程内容体系呈现多样化趋势，如2O12年电子科技大学出版社的《发光原理与发光材料》。同时，还可以提供4-6种中外文参考书目，供学生自学，以加深理解，并扩大知识面。各学校还可以根据自身特色，自编教材 ，从而课程内容可以有其各自的特点和创新之处。同时教材内容应及时结合科研项目，补充本领域的前沿技术，使基础知识与科技发展互相补充，这种理论结合前沿和实际的多元教材体系对培养学生的兴趣和思考能力很有帮助，可以让材料专业学生了解和认识该类材料，并培养他们在发光材料方面的创新能力，对照明、光电转换器件、光学检测和传感领域储备创新型人才的培养具有非常重要的意义。

2、2 改进教学方法和手段

在《发光学与发光材料》这门课的教授中，对传统的教学方法进行改革，努力在教学方式上做了一些尝试，主要探索了启发式和互动式教学方法、多媒体技术和传统板书相结合在发光学与发光材料课程教学中的应用。互动式教学模式，就是把教学过程看作是一个动态发展着的教与学统一的交互影响和交互活动过程，在这个过程中，达到不同观点碰撞交融，进而激发教学双方的主动性和探索性，以产生教学共振，达到提高教学效果的一种教学结构模式。首先教师从整体上对发光材料类型、发光机理进行理论讲解，同时留出一部分内容让学生自学教材，通过营造多边互动的教学环境，结合自身科研经历，与学生讨论当前光电功能材料的科学前沿和实际应用，并要求学生查阅一定的参考资料，对该技术的现状及发展前景给出自己的看法与理由，帮助学生理解和掌握课程知识。还可以将学生分为几个研究小组，不同小组自由选择相关的专题内容，然后组织各个小组就自己所研究专题做一个较为详尽的综述报告，鼓励学生之间就相关研究问题进行讨论，学生在此过程中会发现新的现象并提出新的问题，在活跃课堂气氛的同时，还可加深理解。

3 结语

综上所述，教学改革是一项长期的系统工程，需要在实践过程中进行不断探索，才能形成一种科学、合理、有效的教学新模式。在《发光学与发光材料》的教学中，结合我院材料化学、材料物理、高分子材料与工程三个化学类本科专业的特点，从教学大纲的修订、教学内容的更新、教学方法与手段的改进等方面对发光学与发光材料课程进行了一系列的改革和改造，打破传统的填鸭式教学模式，整合了教学内容，有效提高了教学质量，使发光学与发光材料课程真正体现“基础性、综合性、实践性、创新性”的特点。同时，发光学与发光材料该课程还存在很多值得进一步改进之处，将在今后的工作中进一步地探析和改革。

【参考文献】

[1]徐叙、发光学的回顾与进展[J]、物理与工程，2001，11（2）：1-5、

[2]胡胜亮，杨金龙，董英鸽，等、发光材料研究性实验教学方案的构建与实践[J]、实验技术与管理，2012，29（3）：176-177、

[3]张薇、光电子发光与显示技术课程教学改革的探索与实践[J]、科技创新导报，2013（22）：156-157、

材料化学的特点篇6

[关键词] 材质 纤维 个性化 表现语言

作为包豪斯“三大构成”教学体系中的一员，立体构成课通常都是被放在最后一门来讲授的。其道理当然很简单，因为它是相对最综合、最繁复杂，也是操作性最强的一门课程。通过前面两门课程的学习和研究，学生此时已初步具备了一定的画面表现能力和色彩理论知识，为从平面到立体这一跨越打下了基础。笔者在近五年的教学活动中发现，大部分学生在经历了一系列科学而系统的构成形式训练之后，通常都会对立体构成课产生浓厚的兴趣。如何引导学生的创作兴趣和创作激情，将其转化为创作的原动力，必须从“想象力”和“表现力”两个方面入手。

（一）“想象力”是进行空间立体造型研究的前提

就艺术创作而言，想象力是指艺术家在感受生活、孕育意象的过程中展开想象、联想、幻想或意象思维的能力，是指利用表象创造出新形象的能力。爱因斯坦曾说过：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。”想象力是一个艺术工作者必须具备的基本素质。想象力的缺失也即意味着创作才能的枯竭。但是众所周知，“想得到”并不等于“做得到”。根据笔者的观察，很多学生并不缺乏想象力，但却无力将这一本能的、原发的能力引入到设计领域中来。

“三大构成”在我国已确立了近三十年，其教学内容已成为我国绝大部分大、中专艺术院校，尤其是设计类系科的必修课。作为设计类专业的一门基础课程，其重要性已在相当长的一段时间内得到了印证。但随着时间的推移，其教学模式已渐渐固化，这也跟我国目前整体的教学风气紧密相关。在我国目前的教学模式下，教师主动给予、学生被动等待，这样的后果严重妨碍了学生创造性思维的发展，造成“拿来主义”思想严重，加之立体构成的教学内容受工艺所限，学生便逐渐丧失了研究问题的兴趣和解决问题的能力。而教学内容的单一，也极大地禁锢着学生的想象力。要解决这样的矛盾，首先要从培养学生的学习兴趣入手，使之带着一定的设计目的而学习；其次，要使学生摆脱依赖心理，逐渐养成独立面对困难，挑战困难并且最终解决困难的能力。

1、将纤维艺术的观念引入到立体构成教学内容中，以材料的丰富性引发学生的想象力。

现有的立体构成教学内容，为我们提供了一套由浅入深、由简至繁、由半立体到立体的构成训练模式。随着时代的发展，科技的进步，现代人不仅要追求材质、形式的美感，而且还要享受场景、环境空间所带来的活力。传统的训练模式使学生在掌握基础的立体造型能力方面得到了一定的训练，但在表现语言的多样化及个性化方面则明显不足。如何改进已有的教学模式，结合其他姊妹艺术的精华，从而集思广益、广收博取，笔者认为，对纤维艺术综合材料方面的研究与实验具有一定的借鉴价值。

纤维艺术是一备受国内外艺术界广泛关注的既古老而又年轻的艺术门类之一，是一种以天然的动、植物纤维，如丝、毛、棉、麻或人工合成的纤维为材料来创造平面、立体形象的艺术。其历史可以追溯到数千年以前，公元前15世纪古埃及的亚麻壁毯。近现代对于纤维艺术的研究则同样起源于“三大构成”的诞生地——德国包豪斯学院。在这所学校内，还专门设有供师生们进行纤维材料研究、工艺研究的纤维艺术研究所。自20世纪上半叶以来，纤维艺术在不同国家、不同地域的文化背景下，经历着由传统文化至现代文化的传承、交融和演化，呈现出文化互动时代的繁荣景象。在纤维艺术中，无论是传统的平面作品，还是带有前卫观念的空间装置作品，都是将材料作为基本元素，利用不同的技法来表达观念和思想的，纤维艺术的无限开放性为艺术家探索多元的纤维材料、开拓新颖的艺术形式提供了广阔的空间。而在我国目前的立体构成教学内容中，纸的学习和研究占了很大的篇幅。通过“一刀切”、“多刀切”、“只切不折”、“只折不切”、“多折多切”和“板式结构”等二点五维空间的学习逐步过渡到柱式结构、几何单体结构、仿生结构的学习，几乎所有的主要训练形式都是在纸的材质基础上实现的？作为一门材料而言，纸有着许多其他材料不能比拟的优点，比如价格低廉、品种多样、加工方便，等等，但其在色彩、肌理、质感等方面的劣势也是显而易见的。加之纸有易燃、易脏、难保存和难去折痕等缺点，也使得纸的加工手段相对显得比较粗糙而单一。

将纤维艺术引入到立体构成教学中，必须从对材料的认识开始。正如当代最著名的纤维艺术家，有着“高比材”之王称号的前苏联功勋艺术家基维·堪达雷里所言：“现代纤维艺术效果用笔和纸是难以描绘的。”绘画说空间，雕塑讲量感。纤维艺术则注重空间与量感的综合表现。这与立体构成的创作目的是相一致的。在传统的立体构成教学内容中，单一的材料很难充分表达作者的思想、愿望、追求。而现代纤维艺术的材料是十分宽泛的，只要我们善于去发现、寻找，可用的各种不同质地的纤维材料可以说是无处不在。形态的多元化、艺术风格的多样性、材料的综合性等诸多因素，构成了现代纤维艺术的基础特征，对于创作者而言，这些因素有着无限的发展空间，也即意味着拥有无限的造型语言。

2、从材料的特性中得到启发，带着一定的设计目的而创作 。

一件好的作品，绝不是简单意义上的多种材料的堆砌，而是利用材料的某一特性，通过改变其外部特征并赋予其新的形式和内涵，从而使其产生新的视觉效果。表现材料的开拓，一方面锻炼了学生思考和动手的能力，更重要的是，能使学生在熟悉、使用材料的过程中逐步掌握材料的特性。正如画家必须熟悉颜料、纸张的特性，雕塑家必须了解土、木、石、金属等材质的性能一样。要进行立体空间的设计，表达独特的创作构思和个人情感，就必须充分了解和把握所用材质的性能，才能使创作进入“因材施艺”或“因艺施才”的自由天地。

中国早在先秦时期，利用动、植物纤维制作服饰及装饰品就已经很常见。古人不仅善于利用天然纤维丰富和美化生活，还不断发明、改进纺织技术，使人造纤维普及到人类社会生活的方方面面。以后的唐、宋、元、明、清各朝各代都有专门从事织绣的机构和艺人。一直以来，传统的纤维艺术以地毯为主要的艺术表现形式。随着艺术思潮的发展和当代艺术的推动，现代纤维艺术已脱离甚至超越了原初的创作形态及材料语言，呈现出更多的兼容性和包容性，材料语言也不断地扩展和被挖掘。

材料质地往往决定着纤维艺术的表现手法，羊毛的轻柔温暖、棉麻的粗糙厚重、竹滕的光滑质朴，每一种材料都呈现出独特的色彩和肌理，也在向观者诉说着不同的情感。正如美术教育家陶如让先生所言：“触摸着充满纤维材料的作品，能够让你感到大地与物质的存在。”一个善于创作的人，必须能够巧妙地将材料特性注入到创作过程中去。材质的丰富变化，对视觉、触觉和情感都产生着直接的影响，这是传统的立体构成教学内容所不能比拟的。

材料质地的不同也必然决定了其自然特性的不同。如羊毛因为表面覆有鳞片，所以使其具有致密且不易散开的特点，非常适合编、织、结等工艺。麻类纤维具有拉力强、抗弯刚度强、黏着力小、不易腐烂等特点，非常适合制作一些造型性很强的空间装置作品。还有锦纶、涤纶、腈纶等人造纤维，具有耐磨、易洗快干、不易老化、色彩艳丽等特点，它们与其他一些天然材料的搭配使用可以起到扬长避短、画龙点睛之功效。创作者可以根据自己的需要，从实际出发加以选择、利用，发挥材料与特定造型相适应的质地特性和表现力，从而创作出构思巧妙、形式多样的空间立体造型作品。

（二） “表现力”是实现自我意念表达的手段

表现力简言之就是指通过不同的艺术手法形象生动地表达人的感情、情绪、激情的能力。它决定了一件作品的存在价值及对受众的影响。

在传统的立体构成教学内容中，学生通过一系列程式化的训练手段来实现从平面到立体的创作思维转化。在这一过程中，许多单元的训练课题都是以纸作为媒介来实现的。根据纸的特性，我们可以有以下一些加工技法：折叠、折痕、划痕、揉皱、摩擦、弯曲、剪开、击破及腐蚀、染、烫、烧，等等。这些技法的灵活使用，可以最大限度地发挥纸的优势。如果我们将纤维艺术的教学内容与之相结合，则能大大地拓展这一范畴。

从现代纤维艺术的发展来看，材质是其表现的重点。材质的创新引发了越来越丰富的制作工艺。无论是运用传统材料还是现代新材料，不同的材料配合不同的工艺，都会产生不同的空间形态和视觉感受。除了传统的毛、麻、棉、丝、人造纤维等材料外，纤维质、线条状、具有物理或化学纤维属性的材料，均可列入现代纤维艺术的范畴。如金属网、铝箔、光纤、珐琅、有机玻璃、人造皮毛、树脂、装饰纱、包装带、稻草、谷类、蜡甚至女人头发，等等。这些材料的另类使用，使纤维作品呈现出百花齐放的局面，有些甚至可以说是化腐朽为神奇。将这些材料的使用引入到立体构成教学中，不仅可以丰富学生的个性化审美，还可以锻炼学生较强的动手能力，通过编织、编结、环结、缠绕、缝缀、粘贴、染色等综合技法，在已有的立体构成加工技法上，展开对表现对象的分析、观察、思考、选择，使其具有坚硬或柔软、沉静或路动、影射或吸光、平直或曲隆、艳丽或暗淡、光滑或凹凸等不同的质感、肌理感、色彩感、状态感，形成不同的精神氛围和风格各异的艺术感染力，从而更细腻、更准确地表达创作者的情感和主观意图，以个性化的表现力实现与观者的交流和共鸣。

教学环节安排（以四个阶段为例）：

第一阶段为“基础造型能力”。通过“一刀切”、“板式结构”等半立体空间结构的训练及多色块线状材料组合练习来培养学生的动手能力，逐步拓展学生的空间想象力，增强立体意识，实现从二维空间到二点五维空间的过渡。

第二阶段为“基本造型语言”。通过对几何单体图纸的展开、加工到单体集聚的练习，进一步培养学生的动手能力，并使之带着一定的设计意图去创作，实现从二点五维空间到三维空间的过渡。

第三阶段为“综合材料分析”。以某一创作主题为切入点，在已有的加工手段基础上，充分借鉴纤维艺术中的编、结、绕、缝、粘等多种制作工艺，寻找相适宜的表现材料和表现手段，展开对材料形态、色彩及空间造型的思考。

第四阶段为“自我意识表达”。通过对各种可利用的造型材料的选择和运用，从空间形态及色彩、肌理等角度进行思考，探研立体形态独特的结构和表现语言，发挥材料与特定造型相适应的质地特性和表现力，逐步形成个人风格及对主观情感的表达。

参考文献：

[1]卢少夫、现代立体构成技法[M]、合肥：安徽美术出版社，1994、

[2]刘力承、纤维艺术与现代建筑装饰[J]、装饰，2002，（111）、

材料化学的特点篇7

[论文摘要]文章阐述了高职“建筑材料”课程教学的特点和要求,分析了现阶段高职“建筑材料”课程教学存在的问题,并提出了相应的解决方案。

一、高职“建筑材料”课程教学的要求和特点

“建筑材料”课程作为高职土建类专业一门重要的基础课程,不仅是以数学、物理、化学、力学等课程为基础的专业基础课,还是“房屋建筑结构”“建筑设备”“工程概预算”等后续课程的前期基础课,开设这门课程的主要目的是针对建筑材料的发展方向,面对新材料、新技术、新标准不断出现的情况,使学生掌握常见建筑材料的技术特性、相关标准等基本知识,了解在实际工作中如何选用建筑材料,并为后续专业课程打下良好的理论基础。“建筑材料”课作为一门基础课程是研究各种建筑材料的构造、生产与加工方法、材料的技术性能、质量检验以及如何合理使用的课程。它涵盖的内容广泛,涉及学科较多,且综合性、实践性都很强。通过本课程的学习,不仅可以为学生的后续专业课程提供必要的专业基础知识,也为今后的工程实践打下理论基础,同时也可以培养学生一定的实验技能,可以说它是通往专业课程的必经之路,也是决定学生专业面宽窄和工作适应性的关键因素。

(一)高职“建筑材料”课程的要求

高职教育培养的目标是“培养具有必要的理论知识和过硬的实践能力,面向生产、建设、服务和管理第一线急需的技能型人才”,如何在以就业为导向的高职教育改革中,实现人才培养与社会需求的对接,已经成为高职教育面临的一项重大而紧迫的任务。

近些年来,我国高等职业教育迅速发展,为社会化培养了大量高素质专门人才,但其培养的人才与用人单位的需求存在着较大的差距。因此,高职院校的课程设置应根据用人单位的需求,针对岗位群设置专业,增强专业覆盖面,按市场需求的发展变化对课程设置及时地进行调整、补充、修订。同时,还要处理好理论教学和实践教学、能力培养和知识传授、现代内容和传统内容、基础课程和专业课程的关系,认真研究各类课程之间的结构、比例和权重,以满足学生从业和个性发展的需要。

培养目标是课程设置的依据,根据高职教育的培养目标,高职院校的课程教学应淡化基础理论教学的系统性、严密性,增强理论教学的针对性、应用性。把知识传授和动手能力的培养结合起来,在基础理论“必需”“够用”的基础上加大实践教学的比重。通过企业对岗位知识和能力需求的调研,我们认为课程教学目标的制定应根据一线施工与管理岗位的要求,针对一线施工与管理岗位群,整理出课程的知识点和能力点,并重新编排组合,形成教学大纲。笔者认为,“建筑材料”课程的教学目标包括以下几个方面:一是了解与掌握建筑行业中常用建筑材料的基础知识;二是基本掌握我国现行建筑材料的各种标准和常见的检测方法,比较熟练地对目前施工企业常用的建筑材料进行检测,并提供可靠的检测数据,基本上可以为工程建设质量控制和合格性评定提供依据;三是强化对专业研究工作的基本训练,提高分析问题、解决问题的综合能力。

(二)高职“建筑材料”课程的特点

“建筑材料”课程所包含的内容庞杂,以叙述性内容为主,涉及知识面广,教材涵盖了十多个大类,上百个材料品种,但其系统性差,各章节之间缺乏必要的联系。这是由于材料学本身的原因造成的,各类材料本身就是一门专业学科,如胶凝材料、金属材料、高分子材料及其他复合材料等。如此多的内容都汇集到“建筑材料”课程中,使其成为一门介于材料学科与建筑工程学科之间的综合课程。

“建筑材料”的课程内容庞杂混乱,主要是对各类材料定性、半定量的分析,是针对各类材料技术性质的总结,缺乏逻辑性和理论计算分析。同时,由于一系列和工程密切相关的试验资料和实践经验的总结,繁多的条文叙述及经验公式,而又缺少逻辑推理,使得其整体性、逻辑性、严密性、连贯性均较差。这就给学生学习这门课程造成了不少的困难,影响了学生的学习积极性。

二、高职“建筑材料”课程教学存在的问题

目前,我国高职教育发展迅速,为我国高等教育大众化做出了重要的贡献。但在高职教育极速发展的大背景下,不少高职院校缺乏鲜明的办学特色,依然沿袭本科院校的教学理念,重理论教育,轻技能训练,使高职生的实践能力不强,与社会需求脱节。在人才培养目标的制定上,许多高职院校并没有完全贯彻高等职业教育的人才培养要求,没有体现出职业教育的特点,在教学体系方面普遍存在着三方面的问题:一是课程设置基本上处在无人监管的状态,既没有统一编订的课程,也没有统一的课程标准,各学校自行其是。在课程设置上没有突出职业教育的特点,实践课的开课率没有达到实践教学大纲的要求,把实践课看成理论课的附属课。二是教学方法不适应职业教育的要求,仍沿用传统的“填鸭式”“满堂灌”的方法。三是对学生的考核多按传统的以考查学生对基础知识的掌握程度为主的单一闭卷考试方法。高职“建筑材料”课程的教学中存在的主要问题表现在以下几方面:

(一)没有统一的课程标准

高职院校对“建筑材料”课程还没有形成统一的认识,也就没有统一的课程标准,很多高职院校依然沿用以前的教材,这些旧教材的内容比较狭窄,很多教材缺乏对新材料、新设备、新工艺、新实验方法、新标准的介绍,导致这种现象的主要原因是近些年来我国建材领域发展速度非常快,而“建筑材料”课程的教学改革速度远远跟不上建材领域发展的速度,所以,高职教育应当注重“建筑材料”课程标准的制定,及时更新教材的内容,以应对工程实际的高速发展。

(二)沿用本科教学大纲

高职“建筑材料”课程只是对这门课程本科的教学内容作了局部删减,略降低教学要求。“建筑材料”课程的教学内容一般分为两大块:理论教学和实验教学。理论教学以传授理论知识为主,讲解教学大纲所规定的基本内容;实验课的教学内容包括土木工程材料性能的一些基本测试,属于验证性实验。这些实验仅仅是用来验证理论教学中的重要结论,缺乏综合性、设计性实验。因而,在现阶段的高职“建筑材料”课程的教学中,实验课只是处于从属地位,属于理论教学的一种辅助手段,而不是真正地把实验课作为学生理论联系实际的桥梁,着重培养学生动手能力、创新思维和创新能力,作为学生锻炼提高专业技能的重要手段。

(三)教学方法落后

现阶段高职“建筑材料”课程教学的主要形式仍旧停留在口头讲授、“满堂灌”的层面上,而建筑材料领域中涉及很多概念,有些概念教师在课堂上用语言、板书难以描绘。大多数理论知识只有在具备工程实际条件的情况下,才会被学生更好、更快地加以理解。此外,随着大学本科院校近年来的大幅度扩招,吸引了众多高中毕业生就读。这就导致了在高职就读的学生,其基础知识不扎实,且个体差异较大,很多学生缺乏良好的学习习惯。学生进入大学以后,可自由支配时间明显增多,主动学习的动力明显不足,这给“建筑材料”的课程教学带来了一定的困难。

三、高职“建筑材料”课程教学改革对策

针对“建筑材料”课程的特点和要求以及其教学中存在的问题,笔者认为应该从以下几个方面进行这门课程的教学改革。

(一)精研教材内容,突出重点教学

在课程教学过程中,由于教学时数的限制,教学内容不可能面面俱到,这样在组织教学内容时,就应该有所侧重,在深入分析岗位工作对本课程知识能力要求的前提下,打破学科框架,构建以理论知识够用为度,体现土建专业所需的技术应用能力为主线的新体系,突出课程内容的针对性和实用性;在教学过程中教师应当突出重点内容,在重点内容讲解透彻的同时,兼顾讲解其他一般内容,其余内容则可要求学生们课后自学完成。建筑材料虽然种类繁多,但结合专业的特点,应该突出两个重点,即材料的基本性质及结构材料。

材料的基本性质这一章很重要,它是研究建筑材料共性问题,是后继各章的基础知识。因此,应较详细地把材料性质的各个概念结合它们在工程中的应用介绍清楚,要求学生们牢固掌握。结构材料能否正确使用,直接影响建筑物的安危和正常使用。所以,应把水泥、混凝土、钢材、防水材料列为重点内容进行讲解。在讲解这些重点内容时,应尽量采用丰富的教学方法,诱导和启发学生去主动地、积极地进行正确思维,充分调动学生的学习积极性。对某些具体材料的教学,则宜采用在众多材料品种中选取典型品种予以对比的方法进行教学,突出重点,点面结合,才能取得良好的教学效果。如“水泥”一章,应选用建筑工程中使用最多的通用水泥作为主要讲解内容,其中又以硅酸盐水泥为主要研究对象,详细分析其熟料的矿物组成、水化反应、硬化机理、技术性质、腐蚀及应用、储存等问题。并以此为基础,展开介绍其他掺入混合材料的硅酸盐水泥,而水泥中快硬硅酸盐水泥、白色、彩色硅酸盐水泥不是重点内容,仅作简单介绍即可。特别要做说明的是在突出重点教学的同时,也要注意在其他非重点章节中也有重点内容,譬如在“砌体结构材料”这一非重点章节里烧结多孔砖、空心砖和砌块是重要的墙体材料,所以它们的技术性质是重点内容。确定重点和非重点内容教学,不仅能缩短授课时间,而且有利于教学时间的合理安排,有利于学生全面而重点地掌握建材方面的知识。

(二)加强章节内容间的联系,促使学生融会贯通

为了克服“建筑材料”内容多而散、系统性差的不足,同时也为了避免讲授时平铺直叙,学生听起来枯燥无味,教师特别要注意加强课程章节内容之间的联系,以各种工程材料服务与工程实际为主线贯穿于整个课程的教学活动之中,明确各种材料在工程实际中所处的地位为出发点;以材料的生产工艺流程、材料的技术性能、基本构造与组成、材料应用发展方向展开论述;以材料在工程实际中不同的功能作用作为结论来开展教学,会使学生感觉总体思路明确,条理清晰,前后上下知识融会贯通。

(三)丰富教学手段,增强感性认识

在具体的教学活动中针对教学手段单一、内容枯燥无趣等问题,可采用多元化的教学手段来增强学生的感性认识。

为此,应注意以下几方面:第一,采用样品教学,做好对比分析。“建筑材料”课程作为一门叙述性内容偏多的课程,为了让学生更加直观、感性地认识和了解各种建筑材料,我们应尽力收集相关的材料样品,进行展示,首先让学生对该材料有一个初步的直观认识,再介绍其性能、特点和应用等其他内容。同时,可运用对比的方法,使学生进一步了解土木工程材料的共性和特性,便于掌握和理解其技术性能。如讲解混凝土拌和物时,可以当场取少量水泥、天然砂、石子和水进行搅拌,介绍各组成材料在混凝土中所起的作用,可让学生亲自尝试一下,观察不同配合比的材料性能的差异。再如在介绍过火砖、欠火砖时,可直接用样品向学生进行展示,学生通过仔细观察这两类砖的外观颜色和形状,就能很快掌握这两类砖的特点和区别,学生的印象也会非常深刻。第二,采用电化教学手段。传统的教学方式是以口述为主要模式进行教学,教学效率比较低。采用电化教学,借用幻灯投影、多媒体课件等方式,不仅可以大幅度提高教学过程中的信息传递量,而且还能通过影像,真实而直观地反映出材料的“真面目”,使学生加深对材料性能的认识,达到事半功倍的效果。第三,引入工程实例教学。教师在课堂教学时应该根据教材的定义、概念,把工程的实际环节引入到课堂内容中来,以实际工程为例来讲解材料的特性、使用方法及效果、使用中存在的问题,这不仅是教学的客观需要,同时也可以避免课堂教学内容的单调、乏味。例如,在讲石灰的性质时,可列举石灰的应用、抹灰墙而出现爆裂点的具体工程实例,通过对此事故原因的分析,可使学生加深对石灰熟化时体积膨胀较大的了解,从而进一步认识石灰变储存期为陈伏期的必要性。另外,还可以在课堂上做演示。通过对这些简单试验的操作与观察,学生对生石灰熟化特性的了解和认识可进一步加深,同时也增加了课堂教学的趣味性。

(四)发挥实验在建材课教学中的特殊作用

由于建筑材料课程内容的叙述性和定性的(有时是半定量的)性质,它对某些概念的定义是不精确的,仅仅从定义本身难以作出精确的认识和严格的区分。这方面最典型的例子就是水泥的“凝结”和“硬化”、“初凝”和“终凝”这样一些成对出现的概念。这里不妨引用一下水泥的“初凝”和“终凝”这一对概念的定义:“初凝”为水泥加水拌和时起到水泥浆开始失去可塑性的时间;“终凝”为水泥加水拌和时起至水泥浆完全失去可塑性,随后开始具有强度的时间。这里的“开始失去”“完全失去”和“开始具有”等说法并没有严格的定量的规定。学生难以区分和掌握这样的定义。而水泥凝结时间的测定实验可以帮助学生明确这样的概念。这里不妨再引用一下该实验中有关试验结果的规定:由加水时算起,到试针沉入净浆中距底板0、5～1、0mm时,所经历的时间为初凝时间;到试针沉入净浆中不超过1、0mm所经历的时间为终凝时间。这样由实验对初凝时间和终凝时间的定量规定和区分,显然比上述的定义要精确,且实验形象、具体。通过这样的方式,在授课时,教师就结合实验把“初凝”和“终凝”概念量化、具体化,学生就容易理解和掌握这样的概念。“建筑材料”课程中类似的概念很多,如水泥的标准稠度需水量、沥青的黏性等概念,都可以用有关的实验来使其定义精确化、具体化,以利于学生对这些概念的准确理解和掌握。

尽管结合课程特点,在设计教学内容、教学方法、教学手段上和实践环节上,我们作了积极的探索,“建筑材料”课程改革已初步有了成效,但课程的特点决定了课程改革是一项长期的任务,不可能一蹴而就。因此,在课程的改革和实践的探索中,我们要积极稳妥地向前推进,以更好地实现高职应用型人才的培养。

[参考文献]

[1]教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见(教高[2004]1号)[z]、2004-04-02、

[2]中国建筑工业出版社、现行建筑材料规范大全[m]、北京:中国建筑工业出版社,2000、

材料化学的特点篇8

自70年代纳米颗粒材料问世以来，80年代中期在实验室合成了纳米块体材料，至今已有20多年的历史，但真正成为材料科学和凝聚态物理研究的前沿热点是在80年代中期以后。从研究的内涵和特点大致可划分为三个阶段。

第一阶段（1990年以前）主要是在实验室探索用各种手段制备各种材料的纳米颗粒粉体，合成块体（包括薄膜），研究评估表征的方法，探索纳米材料不同于常规材料的特殊性能。对纳米颗粒和纳米块体材料结构的研究在80年代末期一度形成热潮。研究的对象一般局限在单一材料和单相材料，国际上通常把这类纳米材料称纳米晶或纳米相材料。

第二阶段（1994年前）人们关注的热点是如何利用纳米材料已挖掘出来的奇特物理、化学和力学性能，设计纳米复合材料，通常采用纳米微粒与纳米微粒复合，纳米微粒与常规块体复合及发展复合材料的合成及物性的探索一度成为纳米材料研究的主导方向。

第三阶段（从1994年到现在）纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构的材料体系越来越受到人们的关注，正在成为纳米材料研究的新的热点。国际上，把这类材料称为纳米组装材料体系或者称为纳米尺度的图案材料。它的基本内涵是以纳米颗粒以及它们组成的纳米丝和管为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系，基保包括纳米阵列体系、介孔组装体系、薄膜嵌镶体系。纳米颗粒、丝、管可以是有序或无序地排列。

如果说第一阶段和第二阶段的研究在某种程度上带有一定的随机性，那么这一阶段研究的特点更强调人们的意愿设计、组装、创造新的体系，更有目的地使该体系具有人们所希望的特性。著名诺贝尔奖金获得者，美国物理学家费曼曾预言“如果有一天人们能按照自己的意愿排列原子和分子…，那将创造什么样的奇迹”。就像目前用STM操纵原子一样，人工地把纳米微粒整齐排列就是实现费曼预言，创造新奇迹的起点。美国加利福尼亚大学洛伦兹伯克力国家实验室的科学家在《自然》杂志上，指出纳米尺度的图案材料是现代材料化学和物理学的重要前沿课题。可见，纳米结构的组装体系很可能成为纳米材料研究的前沿主导方向。

二、纳米材料研究的特点

1、纳米材料研究的内涵不断扩大

第一阶段主要集中在纳米颗粒（纳米晶、纳米相、纳米非晶等）以及由它们组成的薄膜与块体，到第三阶段纳米材料研究对象又涉及到纳米丝、纳米管、微孔和介孔材料（包括凝胶和气凝胶），例如气凝胶孔隙率高于90％，孔径大小为纳米级，这就导致孔隙间的材料实际上是纳米尺度的微粒或丝，这种纳米结构为嵌镶、组装纳米微粒提供一个三维空间。纳米管的出现，丰富了纳米材料研究的内涵，为合成组装纳米材料提供了新的机遇。

2、纳米材料的概念不断拓宽

1994年以前，纳米结构材料仅仅包括纳米微粒及其形成的纳米块体、纳米薄膜，现在纳米结构的材料的含意还包括纳米组装体系，该体系除了包含纳米微粒实体的组元，还包括支撑它们的具有纳米尺度的空间的基体，因此，纳米结构材料内涵变得丰富多彩。

3、纳米材料的应用成为人们关注的热点

经过第一阶段和第二阶段研究，人们已经发现纳米材料所具备的不同于常规材料的新特性，对传统工业和常规产品会产生重要的影响。日本、美国和西欧都相继把实验室的成果转化为规模生产，据不完全统计，国际上已有20多个纳米材料公司经营粉体生产线，其中陶瓷纳米粉体对常规陶瓷和高技术陶瓷的改性、纳米功能涂层的制备技术和涂层工艺、纳米添加功能油漆涂料的研究、纳米添加塑料改性以及纳米材料在环保、能源、医药等领域的应用，磨料、釉料以及纸张和纤维填料的纳米化研究也相继展开。纳米材料及其相关的产品从1994年开始已陆续进入市场，所创造的经济效益以20％速度增长。

三、纳米材料的发展趋势

1、加强控制工程的研究

在纳米材料制备科学和技术研究方面一个重要的趋势是加强控制工程的研究，这包括颗粒尺寸、形状、表面、微结构的控制。由于纳米颗粒的小尺寸效应、表面效应和量子尺寸效应都同时在起作用，它们对材料某一种性能的贡献大小、强弱往往很难区分，是有利的作用，还是不利的作用更难以判断，这不但给某一现象的解释带来困难，同时也给设计新型纳米结构带来很大的困难。如何控制这些效应对纳米材料性能的影响，如何控制一种效应的影响而引出另一种效应的影响，这都是控制工程研究亟待解决的问题。国际上近一两年来，纳米材料控制工程的研究主要有以下几个方面：一是纳米颗粒的表面改性，通过纳米微粒的表面做异性物质和表面的修饰可以改变表面带电状态、表面结构和粗糙度；二是通过纳米微粒在多孔基体中的分布状态（连续分布还是孤立分布）来控制量子尺寸效应和渗流效应；三是通过设计纳米丝、管等的阵列体系（包括有序阵列和无序阵列）来获得所需要的特性。

2、近年来引人注目的几具新动向

（1）纳米组装体系蓝绿光的研究出现新的苗头。日本Nippon 钢铁公司闪电化学阳极腐蚀方法获得6H多孔碳化硅，发现了蓝绿光发光强度比6H碳化硅晶体高100倍：多孔硅在制备过程中经紫外辐照或氧化也发蓝绿光；含有Dy和Al的SiO2气凝胶在390nm波长光激发下发射极强的蓝绿光，比多孔Si的最强红光还高出1倍多，250nm波长光激发出极强的蓝光。

（2）巨电导的发现。美国霍普金斯大学的科学家在SiO2一Au的颗粒膜上观察到极强的高电导现象，当金颗粒的体积百分比达到某临界值时，电导增加了14个数量级；纳米氧化镁铟薄膜经氢离子注入后，电导增加8个数量级；