材料工程基础 文金0941 王建辉（全文）由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“地基基础工程验收资料”。
材料工程基础
《材料工程基础》是一门理论性和工程实际意义都较强的课程。它主要涵盖了流体力学、传热学及燃料燃烧学的相关内容。
《材料工程基础》包含了材料的制取与合成、材料的成型与加工、材料的改性与表面加工以及材料的复合四大篇材料的支取与合成包括材料的熔炼，材料粉末的制备，高分子材料的聚合。材料的成形与加工包括金属的液态成形与半固体态成形，金属塑性加工，粉末材料的成形与固结以及高分子材料成形与加工。材料的改性与表面加工包括金属材料的常规热处理，材料的表面改性，材料的表面防护，薄膜制备技术。材料的复合包括复合材料基础，金属复合材料制备与加工。它具有理论不易掌握，概念和方程较多且容易混淆，对学生高等数学知识及综合分析和处理问题能力要求较高等特点。如何使学生掌握这些理论知识并且加以灵活应用是我们需要解决的问题。本文从改革教学理念，改进教学方法和改变教学手段和几个方面对Ⅸ材料工程基础》教学改革进行探讨。1教学理念的转变是提高教学效果的基础
传统的教学目的是教授学生本课程的基本概念、理论与计算方法，而不是形成该学科的思维方式和知识体系。1在这种理念指导下学习的学生，可能在课程考核中获得好的成绩，但是在遇到实际的材料工程问题或后续课程的学习时无从着手。实际上，掌握该课程的思维方式和知识体系，不仅有利于本课程的学习，而且对于专业课程的学习及实际生产中解决工程问题都是不可或缺的。例如：当同学掌握r相似理论，不仪对于流体力学中各种力学相似准数容易理解，当学习到对流换热时各种热学准数也很容易掌握。再比如在专业课学习中讨论玻璃窑炉内压力过大的原因有哪些时，同学很茫然，不知道从流体力学的角度来解决问题。这说明机械符号的记忆无法解决实际问题。当我们在教学中反复强化该学科的知识体系，使学生建立了该学科的思维方式时，同学们就能够根据能量方程中能量的转换关系来解决问题。
2合适的教学方法是提高教学效果的保证
在《材料工程基础》这门课中，有很多理论性较强的内容如能量方程的推导和应用，导热方程的推导等，可以采用采用教师讲解，引导学生提出问题，扩展学生的思维空间的启发式教学法，通过师生之间的相互质疑，探讨进而解决问题，从而帮助学生形成该学科的思维方式。当同学某一方面的理论体系建立以后，可以开设讨论课．教师提出具体的工程实际问题，要求同学通过讨论后进行解决，教师启发引导，进行教学互动。例如：当同学完成传热学理论体系的学习后，教师可以提出在玻璃窑炉设计过程(或实际的操作)中，怎样强化有益传热?通过这种互动式、讨论式的教学方法，既可以充分尊重学生的主体地位，激发学生的自主学习精神，提高学生的学习兴趣，同时也有利于强化该学科的思维方式。在学生有一定基础的情况下，町以将部分章节留给学生自学，要求学生查阅资料，撰写报告，解决一些简单的项目。比如换热器问题，教师有计划地拟定一些分析和设计题目，提出某工程应用要求，作为任务提供给同学，由同学自学完成各种换热器的分析，计算，提出应用策略。通过这种方式，可以促使学生利用现有的知识和网络资源，发挥学生的主观能动性。所以侄教学过程中，教师要根据不同的内容选择不同的教学方法，从而提高教学效果。3先进的教学手段是提高教学效果的推动力 3．1传统教学手段与多媒体教学相结合理论性强的特点使其具有运用数学和物理的知识推导演绎出相关的理论，传统的黑板教学方式更适合这种知识体系的认知规律。同时，这门课的工程实践特性又使得学生需要学生更深入和直观地了解知识的内涵。为了使学生更深刻、透彻地理解知识的本质、内涵，把抽象的问题具体化，可以利用现代多媒体教学手段制作了各种视景、动画、三维演示课件等手段来激发学生的学习积极性和主动性。例如：导热微分方程的建模方法"I的讲解，通过传统黑板的逐步演绎．推导、论证教学方式，更容易让学生r解提出问题、分析问题和解决问题的过程，从而掌握运用所学过的知识解决导热问题的的方法。而对于诸如辐射换热过程中投射辐射和有效辐射等这样难以理解的概念，通过三维多媒体动画演示，让学生对现象本身有个直观的了解和认识。所以根据不同的教学内容和教师的个性化教学需要，将板书、教具等传统的教学手段与现代化教学手段相结合，使课堂教学形式由单调呆板变得丰富生动，加深学生对所学内容的理解，从而提高教学质量和水平。
3，2理论教学与实践教学互动相长
《材料工程基础》课程的典型特点是理论指导实践，实践加强理论。如何促进学生将理论知识运用到实践中去，用理论指导实践，并在实践过程中加深理解所学到的理论知识，逐步提高综合运用理论知识解决实际问题的能力，使理论课老师与实践老师需要共同完成的任务。理论数学要为实践教学打下良好的基础，同时通过实践巩固和强化理论教学的效果。在理论教学的过程中，密切结合实际操作的需要，让学生了解该理论的学习可以应用干工程实际中的那些地方，从而既保证理论教学的针对性，也有助于激发学生学习理论知识的积极性。我们学校该门课学习的过程中，安排有学生下厂实习的时间，理论课老师可以借助于此机会，带领同学把相关的内容从理论上的理性认识和生产中的感性认识相结合，从而更深刻地理解课堂上所学习的内容。例如：在实习的过程中，我们引领学生回忆不同风机的工作原理，选型及不同的风机调节的方式，然后带领学生现场观察各种风机的结构，使用及调节。学生在这个过程中，将理论上的内容与现场的工程实际相结合，不但加深r对理论知识的理解，同时学习的主动性有很大的提高。另外在实验过程中，我们将常用的老师讲解，学生操作验证的方法改为学生自己设计实验来解决老师所提出的问题，老师辅导的方式。
材料科学是研究材料的成分、组织结构、制备工艺与材料性能和应用之间相互关系的新兴学科，它将金属、陶瓷、高分子等不同材料的微观特性和宏观规律建立在共同的理论基础上，对生产、使用和发展材料具有指导意义。
通过对材料科学基础的学习，我对材料科学有了一个较为完善的认识！何谓“材料”？我认为就是人们所谓“物质享受”的物质。而随着人们生活水平的提高，人们对物质享受的要求标准也在提高，这就带来了材料的新发展。高分子材料作为材料科学中的重要部分，它的发展更加受到人们的关注。
首先，我认为高分子材料主要的发展方向就是环保。因为材料是为人类服务的，而环境是维持人类生存的重要部分，所以一切新发展都要做到环保才可以。如原来使用的一次性饭盒就不能够再生产了，取而代之的应该是一些可以回收，再利用的新高分子材料。只有这样，才不会让地球随着高分子材料消费量的增加变成一个巨大的垃圾场。除此之外，毒性也是一个亟待解决的问题，像PVC及各种有毒涂料这类材料也不应该在胡乱用下去了，科学家、制造商应该去寻找更安全，无毒害的替代材料，这才是发展的主线。其次，我觉得高分子材料的发展趋势就是易于使用。社会发展到今天，人们都在强调以人为本这一理念，所以材料也应向着这个方向发展。新材料的生产和加工应该改变指向，面向大众市场，这样才会给这个行业带来新的血液，也能让大众接触新材料、去了解新材料，也有助于快速提高人们的生活质量。比如，可以研制一种低成本的抗拉能力强的纤维并制成绳子，来取代人们普遍使用的凉衣绳，这就消除了绳子蠕变快给人们带来的影响，带给人们方便。再比如，书籍上可以生产一种纸张替代物来做书，这就为书籍老化与折损找到了解决办法，也节省了木材。相信这种新高分子材料书籍的推出也一定会受到公众的欢迎。但仅仅这些还不够，随着生产与科技发展，社会对材料提出的要求也越来越多。如高分子材料的高性能化、复合化、高功能化、精细化和智能化等等。下面谈谈我对这几方面的理解：
——对于高性能化，我想起老师第一节课讲的人们对材料的要求——高强、轻质、多功能。当今科技发展迅猛，很多方面都对材料有着很苛刻的要求。所以说，高性能材料的开发与研究是高分子材料科学发展的一个重要方向。比如建造跨海大桥所要用的桥墩材料就是一个难题，要具有耐久性，耐腐蚀性等性质。再比如科学研究对光学材料的要求也促使了如光致变色光学树脂等一系列高性能聚合物光学材料的进步与发展。对于提高性能，可以改变分子结构去寻找最适合的构造，也可进行多种聚合物的复合，达到1+1＞2的目的。
——对于复合化，首先要讲到复合材料，它可以使组成材料获得某单一材料所没有的性能。这样就扩大了其应用范围，从而获得更高的经济效益。至于高分子材料，可以通过共混、填充等方式改变其性能，也可以进行化学改性或表面改性。通过各种工艺生产出的聚合物基复合材料便可以应用于航空航天、海洋港口及道路设施上了，达到促进发展，造福百姓的目的。
——对于高功能化，这是个新要求，目前也只是发展初期。但各类功能高分子材料已经出现了很多，这也使功能高分子材料成为高分子材料的重要类别。最引人关注的功能高分子莫过于医用高分子了，人工脏器等的开发大大提高了社会医疗水平，使人类的平均寿命大大提高，各种医用工具如胶粘剂、缝合线等也大多采用功能高分子材料，这也将是未来高分子材料的重要发展方向之一。——对于精细化，我认为它是个技术要求。它的要求是使工艺分辨率控制在微米级，甚至亚微米级并向纳米级发展，因为我们知道纳米材料的性能很奇特，许多材料精细到纳米级后都具有了很多特别的性质。这方面的要求是让材料科学改进工艺水平去制造更多新的材料。
——对于智能化，我觉得就是让材料具有一种自我反应能力。它是让材料本身带有生物所具有的高级功能。如形状记忆高分子、智能橡塑材料以及各种智能仿生材料等。这些材料让人们的生活更方便、更舒适、更安全，也让生活更加人性化。
对于高分子材料的发展，每个人有着不同的理解，但最终的目的只有一个，就是“让生活更美好”。
