关键词：高分子材料；专业学习；实验方法
一、高分子材料成型加工专业概述
高分子材料成型加工技术是以高分子材料的结构性能和改性制备、制品设计、成型工艺、模具设计与应用、性能检测、设备应用等为研究对象的一门学科。开设主要课程有高分子化学基础、高分子物理学、聚合物流变学、聚合物加工原理、高分子材料与配方、高分子材料成型工艺、塑料成型模具、塑料成型设备等。高分子材料成型加工工艺是高分子材料成型加工技术专业最为核心的课程。培养具有高分子材料成型加工专业基础知识，能在高分子材料领域从事科学研究、技术开发、工艺设计、生产及经营管理等方面工作的高素质应用型专门技能人才。通过本专业的学习，学生应该掌握高分子材料的改性与配制方法；高分子材料的组成、结构和性能关系；聚合物加工流变学、成型加工工艺和成型模具设计的基本理论和基本技能；具有对高分子材料进行改性及加工工艺研究、设计和分析测试，并开发新型高分子材料及产品的初步能力；具有应用计算机进行模流分析、制品与模具设计应用的能力；具有对高分子材料改性及加工过程进行技术经济分析和管理的初步能力。
二、高分子材料成型加工实验教学的改革方法探索
（一）对实验课程进行系统性设计，让其更具实操性
高分子材料成型加工技术是一门系统学科，其实验教学课程也应该是一个具有系统性的课程。但在以往的课程设置中却将实验课程分割成了高分子化学实验、高分子物理实验、高分子成型加工实验等若干个零碎的单元实验，学生获得的实验知识散乱，无法形成系统的知识链和技能集群。因此，将相关实验课程进行项目分类，按照案例模块设计，将相关实验有机地串联成一门集趣味性、知识性和实践性为一体的完整实验教学课程，这样知识间的联系也更为紧密，使实验课程的实操性更高。
（二）让实验的验证性向探究性转变，增加学生的自主性
现行的高分子材料成型加工实验教材上，都是以验证实验的正确性作为实验目的，实验教材上已经将实验方法、步骤、标准等介绍得非常清楚了，因此，学生只需要按照实验教材上的步骤完成即可，整个过程很少有需要学生创新探索的地方。很显然，这样的实验教学是无法满足高职教育对于提高学生综合实际应用能力的要求的。为此，在已有实验标准基础上，将验证性实验向探究性实验转变。让学生自行设计方案，自行探究完整实验应该如何做。学生将自己设定的实验步骤完整地记录下来，在实验过程中如果出现了问题，学生根据自己的实验步骤探究分析问题的症结。例如在做pp树脂熔体指数的测试实验时，同时进行pp树脂分子量的测定实验，通过两种实验的对比研究，使学生真正懂得在同一环境因素条件下，熔体指数只是树脂熔体流动性能好坏的表现形式，而高分子的大小才是树脂熔体流动性好坏的内在决定因素。只有让学生的所学在探究性的实验教学中有所体现，学生才能切实得到实践能力上的提升，才能不断提升自身综合素质。在这个过程中，学生分析与解决问题的能力才会得到有效提升。
（三）增加实验教学的创意性与趣味性
高分子材料成型加工的实验教学与一般化学实验的不同之处在于，它的很多实验都需要一个完整的工艺流程才能看到效果，有的单元实验枯燥无味，因此，对于高分子材料成型加工实验来说，增加一些创意性与趣味性是非常必要的。学生如果将做实验当做自己的兴趣来对待，所取得的教学效果会更好。以双酚a型环氧树脂的合成与粘接实验为例，由于环氧树脂是透明的，因此教师可以让学生在实验开始前自行准备一些喜欢的树叶或者卡片之类的东西。当环氧预聚体合成出来以后可以将这些准备好的树叶以及卡片等放到合成模具中，然后进行灌浆、封口以及加热操作，待其固化以后就会得到一个非常漂亮的自制相框。在这一创意的启发下，学生还可以发挥自己的才智制作出台历、钥匙牌等小用具，这就使这样的实验变得非常的有趣。这些创意不仅让学生获得了成就感，同时也更加喜欢实验课程。
（四）实施案例教学法来提高学生的实验分析能力
高职院校教学的重要任务是引导学生学会学习，培养学生的自主学习能力和创新精神。案例教学法是一种以案例为基础的教学法。在教师的指导下，根据教学目标和内容的需要，运用案例来个别说明展示，从实际案例出发，提出问题、分析问题、解决问题，通过师生的共同努力使学生达到举一反三、理论联系实际、融会贯通、增强知识、提高能力和水平的方法。它实现了以学生为主体，以培养学生的实践能力和创新能力为基本价值取向，将理论与实践有机地结合了起来，迅速、高效地解决实际问题。为了让同学们掌握分析解决塑料制品应力开裂现象的方法，在实验教学过程中，以学校高分子材料加工中心生产的某品牌的食用油包装瓶盖在使用过程中发生部分开裂现象为例，让同学们分析发生开裂的原因。通过调查研究知道，瓶盖发生开裂可能是加工温度等工艺条件设定不合适、材料的选择不够正确、模具的冷却系统和模具浇注系统结构不合理等因素造成。然后通过计算机模流分析，发现主要是浇口进浇方向不正确而引发的应力收缩开裂。为此，将进浇方向改为从瓶盖侧向进浇，使问题得到了解决。
参考文献
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作者简介
关键词：功能高分子材料课程教学教学探索
功能高分子材料是建立在高分子化学和高分子物理基础上，并与物理学、医学甚至生物学密切联系的一门综合性课程，在培养高分子材料专业人才过程中占有重要地位。功能高分子材料课程涉及的领域非常广泛，涵盖功能高分子的主体内容，如反应型高分子材料、导电高分子材料、液晶高分子材料、光敏高分子材料、吸附性高分子材料、医用高分子材料、高分子功能膜材料等。通过本课程的学习可以拓宽学生的知识面，认识高分子学科与相关学科的交叉、渗透，以及相辅相成发展的客观规律，夯实高分子专业的知识基础。该课程教学质量的优劣决定了学生能否深入了解功能高分子材料的制备、表征和应用，对培养学生的专业综合能力非常重要。
我校功能高分子材料课程是在大三的下学期开设，考虑到这个阶段的学生面临考研复习、实习及为未来就业做各种准备等问题，较难静下心来对课程进行深入学习，而且采用传统的教学方法已经难以达到满意的教学效果。针对这些现象，结合我校高分子材料专业的实际教学情况，我们对功能高分子材料课程的教学方式和手段、教学方法、考核体系等进行了探索和改革，以期提高学生的学习兴趣和主动性，取得良好的教学效果。
1.讲好绪论课，激发学生的学习兴趣
功能高分子材料主要研究的是新的制备方法、性能表征、构效关系、应用开发等，其教学内容具有多、杂、广、深的特点，要使学生在32个学时中，学习并掌握其全部内容确实存在困难。因此，有必要精选授课内容，认真讲好绪论课，激发学生的自主学习兴趣。我们在绪论课上从功能高分子材料的发展历史讲起，着重介绍课程特点、课程主要内容及学习方法，特别突出学科的新兴前沿和不断完善，说明本课程所涵盖的研究领域，让学生认识到该课程的重要地位，明确学习本课程的目的、任务、意义及要求，通过绪论课的学习对本课程产生兴趣，从而促使他们积极主动地学习课程，为后续章节的教学奠定基础。
2.增加新颖和实用的教学内容
功能高分子材料是高分子材料中发展最快的领域，每隔一段时间都有新的研究成果诞生。从事功能高分子材料教学工作的教师更要把握时代脉搏，了解最先进、最前沿的技术，不断调整、丰富和更新教学内容，利用多媒体教学及时地把最新的功能高分子材料的研究成果介绍给学生，扩大学生的功能高分子材料知识面，增强学习意义。此外，我们还注意课程内容与社会热点问题相结合，通过学习让学生了解功能高分子材料在日常生活、军事、航空航天等领域具有的一些不可替代的作用，加深学生对功能高分子材料实用性的认识。
3.鼓励学生利用互联网资源学习
在计算机应用技术高度发达的今天，互联网上的各种资源取之不尽，名师在线、网络课堂、精品课程等学习平台如果不加以利用，实为一种资源浪费。我们在进行课堂教学时，经常鼓励学生通过互联网学习，并教会学生利用中国知网、万方数据库等查询学习资料。学生可以在数据库检索到自己关注的专业知识，并了解与功能高分子材料相关的最前沿的科研动态。
除此之外，鼓励学生浏览科学网（http：//）、小木虫论坛（http：//）等门户论坛网站，在以高分子材料为主题的论坛社区上提出各种问题，某些会员会给出答案。论坛上的会员可能是专家、学者、教师，甚至是学生，大家集思广益，从而拓展思路，解决难题。实践表明，这些是比较有效的方式，能引导学生利用网络进行学习。
4.互动式教学，让学生做专题报告
针对功能高分子材料课程涵盖领域多的特点，从热门的领域中选择几个作为报告题目，把学生分成几个小组，让各小组成员通过教材、网络和图书馆查找资料，写出报告讲稿。而后适当地拿出一部分课堂时间，让小组代表上台做“学术报告”，老师也和其他同学一起对所介绍的内容进行提问。这种方式不仅活跃了课堂气氛，提高了学生的积极性和对功能高分子材料的兴趣，而且让学生由被动听讲变成主动学，自主学习能力得以增强。这种互动式教学提高了学生查阅、整理文献的能力，增强了学生的团队合作意识，锻炼了学生的口头表达能力。
5.举办功能高分子材料知识竞赛
功能高分子材料课程的知识内容十分丰富，要求学生掌握的内容较多，在每章内容讲授结束时举办功能高分子材料知识竞赛，是在紧密结合课堂教学的基础上，考查学生对教材理论知识掌握程度和解决实际问题能力的比赛。竞赛设置了奖励分值的详细规则，并作为课程考核的一个组成部分，因而能大大调动学生的主观能动性，起到调动学生学习和掌握专业知识的积极性，提高学生在功能高分子材料领域中运用基础知识解决实际问题的能力的作用。开展功能高分子材料知识竞赛活跃了课程的学习氛围，有利于提高学生的学习兴趣和促进良好学风的形成，是一种有益的教学方式。
6.建立多元化的考核评价体系
传统的理论课程的综合成绩以期末考试成绩为主，这种单一的考评方式存在较多缺陷，不能全面反映学生的真实学习情况。功能高分子材料课程的考核既要考查学生对基础知识的掌握能力，又要考查学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。在对学生的考核中，总成绩的评定采用“平时成绩+考试成绩”的模式，平时成绩占60%，考试成绩占40%，更加注重对学生学习过程的评价。平时成绩主要考查学生的学习状况，由出勤率、课堂提问、小组讨论、专题报告、知识竞赛和完成作业组成。这种多元化的考核评价体系避免了由期末考试决定学习成绩的弊端，鼓励学生端正学习态度，不做考前突击，不搞死记硬背，有利于学风和考风建设。
7.结语
教学内容、教学方法和考核体系的探索和实践是教育改革的重要组成部分。授课教师只有努力提高自身知识水平，及时总结教学经验，不断学习和尝试新的教学手段，才能为社会培养出高素质人才。在传统教学的基础上，通过增加学习过程的评价，调动学生的学习积极性，培养学生多方面的综合素质，这方面的教学探索是有益的。但如何更好地提高教学质量和达到良好的教学效果，需要继续努力、认真思考和完善每一个教学环节，促进自身教学水平的提高，从而为我校的功能高分子材料课程教学作出积极贡献。
参考文献：
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【关键词】塑料；材料；教学体会；教学方法
塑料材料科学是当今世界的带头学科之一，而高分子材料是材料领域的新秀，目前高分子材料在尖端科技、国防建设和国民经济各领域都得到了广泛的应用，已成为现代生活中衣、食、住、行、用各个方面所不可缺少的材料，近年来，随着高分子材料应用领域的发展，单一的材料已不能满足许多性能要求。塑料材料学已成为科研、技术开发和实际生产中各个环节必不可少的技术手段[1-3]。
《塑料材料学》课程是我校高分子材料加工专业最重要的核心课程之一，该课程的教学目的是希望学生通过学习掌握聚合物的化学改性、聚合物的填充改性、纤维增强改性聚合物复合材料、聚合物的共混改性及聚合物/无机纳米复合材料这几个方面的改性技术。为以后走向工作岗位，适应社会人才需求打下良好的基础。因此，本课程在材料学科中，有着十分重要的地位。在本文中，我们首先介绍该课程的教学特点，并结合近几年塑料材料学技术发展的新情况和我们在该课程中的教学经验，谈一谈该课程的教学体会和教学方法。
1该课程的主要特点
《塑料材料学》课程实际上是一门综合了高分子物理、高分子化学、高分子成型加工[4-6]等基础知识的实践运用课程，它不仅讲述了各种改性方法的基本原理，更重要的是传授如何运用这些技术手段对已有高分子材料进行改性；可直接指导以后的生产和科研工作，促进高分子材料科学与技术的发展。因此，这是一门要求综合运用高分子材料学科的各种知识、并要求进行实际操作的具有较强的理论联系实践的课程，它具有综合性和实践性较强，及知识前沿性的特点。
2该课程的教学体会和教学方法
2.1教学内容有所侧重
在授课过程中，教师并非要将其内容全部灌输给学生，而是重点突出和注重课程衔接。教学内容要符合实际生产应用及科研的需要，并结合最新改性技术技术在本专业的主要应用情况及前沿发展动向。因此，目前本课程教学主要立足于聚合物的化学改性、聚合物的填充改性、纤维增强改性聚合物复合材料、聚合物的共混改性及聚合物/无机纳米复合材料这几个方面，同时，还研究各种改性技术的基本原理及实际应用要求，选用有代表性的示例，更好地向学生传授，以培养他们对实际生产和科研工作中存在问题的分析和处理能力。
2.2理论联系实际，增加实践性教学环节
为了调动学生的学习主动性，培养高素质的创新型人才，在教学方法上采用理论联系实际和讲授与讨论相结合的方式。《塑料材料学》是一门实用性较强的课程，要求结合实际问题来分析和理解理论知识，死记硬背和生搬硬套，都不利于学生对知识的理解和接受，因此，适当增设一些实践操作课，开展实践性教学也是教学内容中必要的部分，在教学实践上，让学生参与样品的制备及仪器的实际操作，并结合课程内容来独立分析和解决问题，是实践性教学的目的所在。在老师的指导下，让学生学会亲自操作一些仪器，并对得到的图谱进行解析，使学生的科研能力得到初步的培养和锻炼。也培养了他们分析问题和解决问题的能力。
此外，还可以开设小型科研活动，结合实际问题通过一两个系列实验，激发学生发散思维。如提出请同学们“研究PE材料表面热氧老化的机理”，这样教学形式从过去单一的验证转变为学生自主资料查阅、交流、思考、设计实验、制备样品，并对材料进行综合性能评价及结构的分析，包括利用热分析、全反射红外光谱技术、差谱技术及表面能谱技术等，分析在不同温度、不同时间及有氧和无氧条件下，PE材料表面老化前后的结构变化，从而推断其热氧老化的机理，学生通过一系列的学习和实践，不仅掌握了高分子材料的制备，研究的基本原理和方法，更重要的是培养他们自觉学习、独立思考及独立科研的能力。
2.3灵活运用多媒体教学手段
多媒体教学是将文字、图像、声音等集合在一起通过课堂教学来实施的一种手段[7]，目前，用来制作课件的工具有PowerPointAuthorWare以及Flash，不仅能够使课件图文并茂，而且可以产生动画效果，将枯燥乏味的理论知识直观化和形象化[8]。这样，一方面可以充分调动学生在整节课堂上的学习积极性和兴趣；另一方面，使学生能够更加容易地理解所讲授的内容，虽然多媒体课件能够起到很好的教学效果，但是并不能完全地替代板书。对于需要重点强调的内容以及一些重要反应式和理论公式的推导，我们必须要在课堂上进行板书，以加深学生们的印象。因为虽然塑料材料学更偏重于应用，但是其应用却是建立在理论学习的基础之上的，只有奠定了坚实的理论基础，才能够更好地开发和应用已有的改性技术。因此，我们在课堂上进行多媒体教学的同时，绝不可忽视板书所起的作用。
2.4注重教学效果反馈，提高教学质量
建立健全配套的教学管理制度是课程建设的重要内容，它应与学校整体管理制度结合起来，在管理内容方面涉及教学质量的评估、教学质量的监控、学分制管理、考试考核以及教师的聘用、考评、奖惩等[9]。我们在讲授塑料材料学试课程时，是把教学效果和教学过程的管理有机结合起来的，在严格教学管理的同时，充分调动教与学的积极性。目前，我们采用的方法主要是通过定期问卷调查的形式来跟踪教学质量。有两种问卷，一种是不记名的问卷，一般有2个问题：（1）你对该课程的学习兴趣如何？提供5个答案供选择，分别为：很“感兴趣”、“比较感兴趣”、“一般感兴趣”、“不感兴趣”和“很不感兴趣”；（2）对课程讲授的合理化建议。另一种是记名的问卷，有3～4个问题，内容与当节课堂讲授的知识相关，并且至少有2个问题是延伸性的。通过这两种问卷的调查，可以较好地认识教学环节中存在的不足之处，了解学生课堂学习的状况，并进一步改进教学方法，提高教学效果。在以后的教学过程中，我们还计划采取另外一种方法，即首先在课程讲授前期提供一些塑料材料学相关的题目，然后将学生分为不同的小组，让其选择感兴趣的题目并利用空余时间制作PPT，在课程后期派出各个小组的代表上讲台进行演讲，每人讲3～5min，讲完后大家提问题，然后再由教师进行点评，总的时间限定在2个学时。这样做的目的，也是想充分调动学生的学习积极性，进一步加深他们对高分子改性技术的认识和理解。
3结论
塑料材料学课程是一门应用性较强的综合性课程，并随着我国材料应用领域的发展而快速发展，在高职高专院校高分子材料加工专业开设该课程以及提高其教学质量的要求愈加迫切。因此，我们需要积极地采取各种措施去适应这种新的要求，改进教学方法，提高教学质量，为高分子材料加工行业培养出优秀的专业技术人才，以推动其更加健康有序地发展。
【参考文献】
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一教学改革途径与成效
1．培养方案的重新设置材料化学特色专业的改革重点是对材料化学专业学生实施综合素质培养、工程实践能力培养、创新精神与创新能力培养。培养学生深入思考问题和创新能力的改革必须贯穿在整个教学过程中，贯穿在课堂教学、实验、设计等教学环节。2010年前，材料化学专业的课程内容主要局限于高分子材料范畴。而现实要求我们跟上材料科学的现展进程，反映材料科学的最新成就。因此，在以往培养方案的基础上，2010级材料化学专业的培养方案中开设了复合材料方向，也就是将材料化学专业分成2个平行的方向:高分子材料和复合材料。在课程的纵向关系上，材料化学专业新的课程体系确定了大平台，小模块”的课程模式。大平台包括专业基础课与专业课，它强调专业教育的普适性、系统性和科学性。通过大平台的设置，使学生在掌握专业基础理论知识的同时，培养学生全新的思维与视角、全面的知识与技能、综合分析与解决问题的能力与方法。小模块是在大平台基础上设置的高分子材料和复合材料方向的专业模块课，让学生有针对性地选择适合自己的专业方向。培养方案调整前和调整后的课程体系学时及学分分布见表1。
2．三纲”的制订根据材料化学专业特点和社会对材料化学专业技术人才的需求，我们将材料化学专业设置为高分子材料和复合材料2个课程体系。根据新课程体系的培养方案，重新编制了有关材料化学专业课程的教学大纲、考试大纲及实践教学大纲，如《材料测试与研究方法》及实验、《材料化学》、《高分子化学》、《高分子物理》、《高分子材料加工原理》、《高聚物合成工艺学》、《塑料加工设备》、《材料加工设备课程设计》及《材料复合原理》、《复合材料工艺与设备》、《复合材料结构设计》、《材料表面与界面》等专业课程。在这些专业课程三纲”编写过程中，有目的地增减了一些内容，新编的三纲”无论是理论教学，还是实践教学都非常注重学生能力的培养。
3．专业教材的选用根据教师三纲”的制订，经相关教师评议、系主任审核、主管教学的院领导审批，选用了合适的相关教材。一般选用的教材为教育部或省教育厅推荐的规划教材或面向21世纪课程教材”、九五”、十五”、十一五”部级和省部级重点教材;教材版次以近三年出版的新教材为主。目前，专业选用的高水平教材(高水平教材”是指面向21世纪课程教材、九五”、十五”和十一五”部级规划教材、省部级规划教材、精品课程教材、各级各类获奖教材)比例达到42．86%，选用2008年以来出版的教材比例达到71．43%。选用的教材使用效果好，学生普遍感到满意。2011年6月对07级材料化学专业1、2班共58名学生进行了教材满意程度抽样调查，包括内容适应性，出版质量，便于预习、复习程度，课前到书率等4个方面的内容，学生反应良好，满意率达到87．40%。
4．学期授课计划的制定学期授课计划是教师组织课程教学环节、教学内容、教学进度的具体安排，是对有计划、有目的地开展教学工作的保证，教师在开课前必须编制好学期授课计划。根据材料化学专业课程教学大纲的要求，本课题组负责人在安排任课教师时，先考虑教师的科研方向和业务经历，然后组织各任课教师针对特色专业的性质和选用的教材，按照专业课程表、教学进程表和编制说明等内容要求，编制学期授课计划，体现教学课时安排的科学性、合理性;为了保持高教学质量的稳定性，任课教师名单确定后，一般不随意变动。同一课程不同年度的学期授课计划根据教学效果与意见反馈、科研发展的大势所趋、社会对专业人才的需求都要求有所更新，这有利于学生更好地了解专业的发展前沿，也有利于学生的就业问题的解决，使学生更好地走上科研道路或走向工作岗位。
5．教案、习题集与答案的撰写课题组教师根据自己多年的教学经验和心得体会，通过集体的研究，仔细商量和交换意见，共同完成了材料化学专业相关课程教案的制定工作。这些教案是教师们智慧和能力的结晶，凝聚了教师们的辛勤劳动和大量心血，也是教师们教学内容精心安排、教学方法创新设计的成果。同时，课题负责人还组织了教师们对所担任教学任务的专业课程进行习题集和答案的编写工作，这有利于学生理解所学内容和加深其印象，也有利于学生及时复习和巩固所学知识，从而使学生能把握重点、解决难点，轻轻松松地进入后续课程的学习。田俐老师所撰写的《材料化学》教案被评为2009年度湖南科技大学校级优秀教案”。
6．多媒体课件的开发在广泛学习、研究了丰富多彩的课件资源后，根据我校材料化学专业课程设置为高分子材料和复合材料2个课程体系的特点以及教师的科研情况，由各任课教师开发制作了相应课程的多媒体课件，这些课件凝练了课程的主体内容和教师们的科研成果精髓。多媒体课件图文并茂，既生动，又形象，教师可将教学内容与自己的科研所得融为一体，授课内容贴切真实、直观效果好、浅显易懂，使学生在抽象的知识获取过程中培养创新的意识和学会科研的思维。2011年12月我们针对材料化学专业课程的部分多媒体课件教学效果，在08级材料化学和无机非金属材料工程专业共81名、09级材料化学和无机非金属材料工程专业共92名学生中进行了抽样调查，抽样调查结果显示均为优良”。许多学生认为这种教学与科研互动”的模式教学效果非常好，容易理解和掌握教学内容，并且对科研也有了一定的了解。
7．学习信息资源的共享目前，学校宽带上网速度很快。在完成材料化学专业理论和实践课程的课堂教学之余，我们要求各位任教教师能充分利用计算机网络的便捷尽量给学生提供更多的教学辅导、答疑等服务。我们建立了材料科学与工程系的公共电子邮箱、建立了材料科学与工程系的QQ群，方便教师之间进行教学的讨论与经验的交流。同时，我们也建立了与学生网上交流的渠道，如班级QQ群、年级QQ群和专业QQ群等，方便教师和学生之间的资源共享，教师可在QQ群里上传学习信息资源，如课程教学录像、教学多媒体课件、教案与习题、学习参考书和参考文献，以及其他一些学习资料和网络资料等;另外，通过这种及时的方式，学生可向教师进行一些疑难问题的咨询;教师也可及时回复学生，以帮助学生完成学习任务。#p#分页标题#e#
8．教学方法和教学途径的改革近几年来，我们材料化学专业的主体课程基本上都实现了多媒体教学途径，这种方便、快捷、高效多媒体教学通过演示课件，使授课方式变得方便、快捷，节省了教师授课时的板书时间，提高了教学效率。通过这种综合应用文字、图片、动画和视频等资料来进行教学活动，使普通教学手段难以讲清楚的抽象难懂的知识更直观更形象，使学生易理解和把握知识点，同时，这种生动形象的辅佐以教师自身科研成就的课堂教学活动富有启发性和真实性，能活跃学生的思维和调动学生的学习兴趣，激发学生的创新潜能和培养学生的科研意识。通过多媒体教学途径，教师向学生传输了更多的信息和更前沿的知识，并将自己的科研成果和经验直观真实地展现给学生，如此，抽象的课程内容具体化，枯燥的课堂气氛活跃化，学生的学习积极性大大提高，强烈要求理论知识实践化。针对学生意愿进行科研活动的要求，我们会主动提供从事相关科研工作的教师的名单，然后教师和学生之间进行双向选择，教师可以给学生安排一些简单的科研实验或在导师指导下学生自行设计一些科学实验。自2009年以来，我们材料化学专业实验室对本专业的任何学生均是开放的，学生选定导师后，可以自由支配实验时间和出入专业实验室开展科研活动，这方便学生巩固所学的基础理论知识，也为学生尽早地进入毕业论文阶段以及创新意识和科研精神的培养提供了机会和条件。收集的数据显示，凡是从大一和大二期间就跟随教师从事科研活动的学生容易通过研究生复试，录取率相对来说要高一些。
二教学效果评价
1．近三年的学生评价近三年来，课题组的老师都能做到认真备课、认真编写每次课的教案、制作多媒体课件、认真上好每一堂课、认真辅导、认真批改作业、认真考试考核;每一位老师都有良好的职业道德素质和敬业精神，能做到教书育人，对学生既严格要求，又处处关心，既教他们知识，又培养他们具备良好的思想品德和学风，使他们既能成才，又能成人。学生测评(测评指标有:讲课有热情、精神饱满，讲课有感染力、能吸引学生的注意力，对问题的阐述深入浅出、有启发性，对问题的阐述简练准确、重点突出、思路清晰，对课程内容娴熟、运用自如，讲述内容充实、信息量大，教学内容能反映或联系学科发展的新思想、新概念、新成果，能给予学生思考、联想、创新的启迪，能调动学生情绪、课堂气氛活跃，能有效地利用各种教学媒体等)结果显示:学生对材料化学专业课程任课教师的教学评价打分相对别的专业来说要高一些。
关键词材料学精密分析仪器教学管理
中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/ki.kjdkz.2016.08.059
AbstractMaterialogyisabasiccoursecoveringawiderangeofmaterialsandapplications.Solearningandmasteringthiscourseisverysignificant，butmoststudentsaredifficulttounderstandandknowmaterialogyduetothecomplicatedandprofessionalknowledge，whichstifleinterestinlearning.Thispapersummarizesadvantageofauxiliaryteachingofpreciseinstrumentonmaterialogybasedonexperiencesofauthorinteachingandresearchtoprovidereferenceforthetrainingofmaterialscience.
Keywordsmaterialogy；preciseinstrument；teachingmanagement
材料学是研究材料组成、结构、工艺、性质和使用性能之间的相互关系的学科，为材料设计、制造、工艺优化和合理使用提供科学依据。随着科技的不断发展，材料学研究的对象和内容也不断扩展，其基本分类包括高分子材料、金属材料、无机非金属材料、复合材料等。在实际生活中，人们往往关心的是材料本身的性能，一种是特征性能，即材料本身固有性质，包括热学性能、力学性能等；另一种是功能性能，指一定条件下功能转化的性质，例如热―电、光―热转化性能。但最终决定材料物理、化学性质的因素，还是材料本身微观结构特征。材料学作为材料专业的基础教学项目，要求学生了解材料的组成与应用、材料的结构与性能等知识。然而，这门课程的许多内容学生只能在书本上掌握相关材料的理论知识，通过简单定义与图片了解材料的微观世界，陌生而复杂的表述与微观结构组织，这对于初次接触材料学的同学是枯燥且乏味的，会在一定程度上影响学生的学习兴趣。
为了促进材料学科发展、提高学校科研条件，很多高校都配备了用于表征材料微观组织的大型精密分析仪器，例如电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、XRD分析设备。随着科技的不断发展，传统精密分析仪器的辅助功能也不断更新，以进一步细致分析了解材料的微观世界，例如电子背散射衍射设备（SEM-EBSD）、电子显微镜能谱（EDS）、电子能量损失谱（EELS）等。通过这些设备表征，我们能够充分了解材料的微观组织结构特征及变化，对微观世界有一个更具体的认识。但目前很多高校的精密分析仪器的使用仅局限于科学研究，而且由于仪器操作复杂、设备管理要求高、教学与科研脱节等多种因素导致无法实现精密分析仪器辅助教学的目的。笔者将立足于多年的教学与科研经验，从科研与教学相结合的角度出发，来思考材料学教学的方法。
1打破传统教学模式，实现教学与科研相结合
传统的教学往往围绕教学大纲和书本展开，最终沦为枯燥的教学演讲。现代的青年教师一般是教学科研型人才，除了日常的教学，还承担着一些科研项目。在传授理论知识的同时，还应结合自身的研究课题、成果，举例说明各个知识要点，实现理论与科研实践相结合，使学生能够加深对所学知识的理解，了解不同材料的发展状况以及其在航空航天、国防建设、工农业生产、日常生活中的应用，从而扩展学生的思维，培养学生的学习兴趣。
1.1介绍基础科研成果，激发学生学习兴趣
由于材料学中的概念及定义比较抽象，教师必须将这些抽象的知识与实实在在的材料联系起来。在讲解大量理论内容的同时，应该结合教师的一些基础实验成果，通过多媒体的方式形象、直观地呈现在学生面前，例如金属材料中晶格、位错、孪晶等基本概念。教师应结合自身的实验课题，利用精密分析仪器的操作原理及分析结果讲解材料微观组织结构的组成和变化，以及其对宏观性能的影响，让学生对不同材料的应用范围和其微观组织的基本组成与结构有一个初步的认识，激发学生学习理论知识的兴趣。同时，教师在教学过程中，应该结合目前社会发展中材料领域的热门话题，介绍与材料学相关的比较前沿的材料科学研究，结合最普遍的材料的微观结构与组成，从现在的研究成果分析介绍，如碳纳米材料等。并且教师在课堂上应与学生进行一系列的互动，例如列举实验获得的图片，让学生结合知识点进行比对观察，使学生能够更直观地了解材料学中的知识概念，从而实现有效教学。
1.2结合精密分析仪器实验观摩，整合知识点
基于教师科研课题项目，让学生观摩分析仪器的试验表征，结合理论知识进行适当的基础实验练习，让学生在实验室完成对课堂知识的总结，使学生的知识点得以整合，拓展其思维。同时，教师对相应的实验结果进行分析讲解，以强化学生对相关知识点的理解与掌握。然后教师可以围绕科研项目中的某个专题开展自由讨论，鼓励学生自己准备材料，发表自己对于相关题目的了解，由此拓展学生思维，培养学生创新意识，同时活跃课堂气氛，提高学生自学能力。通过理论与实践的结合，学生对材料学所讲授的内容有了最大程度的掌握，对自己的学科领域有所了解，对自己未来从事的职业不再迷茫；对于有意向攻读研究生学位、进一步学习的同学，其对感兴趣的研究方向更加明确，报考专业方向时信心也更加坚定。
1.3教学与科研结合的创新性教学，使学生成为学习的主体
社会在不断地进步，对应届毕业学生的要求也不断提高，知识储备以及动手能力、创新能力自然成为各个企事业单位选择员工的优先条件。然而，学生仅仅在课堂上学到的知识，已经无法适应社会的发展，必须培养他们的应用能力，以解决日后在工作中遇到的问题。教师在教学过程中应注重理论与实践相结合，选择一些与日常生活密切相关的实验项目以激发学生学习的积极性与主动性，做到趣味性与实用性相结合。使学生感受到材料科学实验的实用价值。通过相关的引导教育后，学生对于所学专业有所了解，对教师的研究方向比较感兴趣，可申请加入相应教师的研究课题，而教师也可以通过签署合同的方式约束管理学生在本科学习过程中的科学研究事宜。这样不仅能够协助教师较好地完成科研项目，也可以锻炼学生创新能力，培养学生的动手能力，实现学生良好的知识储备，为即将步入社会做好充足的准备。
2针对教学管理中遇到的问题，制定章程，完善管理制度
各个学校限制大型精密仪器的使用范围，主要是因为精密分析仪器多为进口，价格昂贵，维护费用高，而且仪器操作复杂，所以一般会培训相应的实验人员进行操作与管理。这大大降低了仪器使用效率，而且不利于教学的开展。针对这些情况，学校应该制定相应的仪器使用维护管理制度，确保仪器最大化地发挥其在教学科研方面的作用。
2.1学生应不止参观，还要参与
目前各个学校购置的高精分析设备主要服务于科学研究，导致仪器使用率低。国外对于大型精密仪器的管理往往是学生参与大于教师控制，一般对置身于科研项目的研究生或具有浓厚研究兴趣的本科生进行仪器操作培训，让学生亲身参与仪器的运营及维护。同时鼓励学生针对研究项目进行科研创新，使学生的学习方式从被动式教育转为主动式学习，提供学生的个性发展空间。学生对自己的创新性实验，必须先拟定出合理的实验方案，确定实验条件，再利用分析仪器对材料的微观组织进行结构与性能表征。教师针对学生的实验要求，制定规范的仪器使用及维护时间表，划清教学和科研用精密分析仪器的时间范围。学生操作过程中必须要有负责教师或实验室人员在旁辅助，提醒纠正学生的错误操作方式，同时指导学生对获得数据的分析过程。通过对学生一系列的培训，让学生能够熟练操作仪器，并掌握仪器在错误操作下或发生故障时的应急处理方法。
2.2实施仪器操作责任制，明确学生操作者的“监护人”
放开并不代表放任，实验室还要制定严格的设备管理制度，发现问题要责任落实到位。研究生群体由于学业与科研需求，使用相关设备的频率较大，其作为基于精密分析仪器下优化式教学的优先受益者，导师必须作为实验教学的“监护人”。实验前，教师必须对学生预习情况进行考核，针对学生自己拟定的实验方案提出相关问题，对学生叙述出错的地方和重要的注意事项，教师应进行适当的补充。当学生开始接触操作设备时，导师要起到指导及监督的作用；当学生在实验过程中遇到技术问题，应及时与导师沟通，避免不当操作；当学生不遵守操作规程，误操作导致设备损坏，导师应负有连带责任。对于本科教学来说，课程指导教师或实验室相关设备负责人应充当“监护人”。当学生亲手操作时，指导教师应尽量做到全程指导与监督，对学生提出的问题做出及时解答，使学生在教研结合的课堂上充分消化材料学知识；对学生的错误使用设备方式应及时提醒纠正，防止造成更大的经济损失。
明确学习结构化学的重要性和意义，才能更好的使用结构化学的知识来解决问题。结构化学是在原子－分子水平上研究物质分子构型与组成的相互关系以及结构和各种运动的相互影响的化学分支学科，可以深入分析化学反应机理和本质，阐明物质的宏观性能与微观结构之间的关系及其规律性［5］。在这个基础上就有可能不断地运用已知的规律性，设计合成出具有更优性能的新材料。通过对该课程的学习，培养研究生用微观结构的主要观点和方法来分析解决化学问题的能力，使研究生能够用结构化学理论从本质上来解释实验现象、预测实验结果、指导科学研究、解决科研实验中遇到的实际问题。
2教学与科研互相促进
结构化学对指导科研实验就重要的作用，但结构化学是一门理论学科，抽象难懂。为了提高研究生学习热情，我们把理论教学与科研进行结合，使学生更直观的认识理论，在教学实践中注重学以致用。用科研促进教学，教师的科研成果融入教学中，研究生通过课程学习，学会用结构化学所学的方法去处理实验中遇到的问题，形成教师乐于教育、学生乐于学习知识和技能的良好氛围。作为结构化学的教师，我们可以通过教学过程进一步理解结构化学在实验中的指导意义，利用结构化学分析问题的方法，推动科研实验的进展。而我们的科研成果又可以反过来论证结果化学理论的作用，利用科研来提高教师结构化学的教学水平和教学深度。在教学过程中我们结合具体的实例，引入一些的学科前沿研究动态和热点，就会使研究生对其有比较直观的了解。能将所学知识与科研实践密切联系，使学生觉得学有所用，激发了他们的学习兴趣和科研工作的热情。新材料的合成与表征必须以结构化学的知识为基础，否则不可能从本质是理解材料的结构特点，不能将材料的结构与性能结合起来。例如，在研发新型发光材料时，我们需要调控材料吸收峰的位置、半峰宽;而在设计太阳能电池的时候需要材料能有更宽的吸收光谱和合适的能级。我们可以使用结构化学方法来达到调控材料性能的目的，根据已有的经验和规律来预测一些新颖的结构，设计具有较大共轭组分的有机大分子，通过分子裁剪来设计材料的结构，进而对材料的性能进行可控化设计，调节吸收峰的位置与强度。运用好客观规律，在研究生课题实验的前期摸索阶段可以少走一些弯路。
3培育学生创新思维模式和实践能力
结构化学课程的教学核心是创新思维模式的培育。教师授课时沿着创新思路、创新方法的路径，并通过引导、启迪、讨论等形式，让学生掌握具体的创新思路、创新方法及创新技巧，为创新型人才奠定必备的素质基础。结构化学教学的整个过程呈现的是以演绎为主、类比为辅的思维过程。即从已知的科学原理出发，推知新颖事物的本质和规律的推理方法。随着结构化学知识的不断积累，对微观粒子等自然科学理论等的认识越来越深入与普遍，从一般到个别的演绎创新思维方法也愈来愈显示其重要性。此外，类比创新思维方法在结构化学的学习中也随处可见，比如德布罗意的物质波与爱因斯坦的光子学说的类比等。在结构化学教学中，类比思维既可以引导学生加深对概念和规律的理解，同时也培育了学生类比思维的模式，学会举一反三，为自己的研究课题提供新的解决方法和思路。教师在教学过程中应引导研究生明确课程中公式的物理意义，学会抽象思维，着力培养研究生的课堂自主探究能力和创新思维模式，最终提高我校材料专业方向研究生的科学素质、创新精神和实践能力，增强社会竞争能力，提高就业率。
4结语
一、研究专题和期限
专题一、CO2综合利用的若干关键科学问题研究
（一）研究目标与内容：
气候变暖已经影响到人类的生存和社会的可持续发展。围绕国家“节能减排”战略，结合*在金属有机框架、稀土催化、有机催化、电化学、张力环分子及高活性联烯化学等方面的工作基础，开展CO2综合利用的基础研究，以期实现CO2在温和条件下的富集和选择性活化的突破，开拓CO2减排及利用新途径。
重点支持二个方面的研究：
1.CO2的富集和原位转化：重点支持设计合成多齿桥联有机配体与过渡（稀土）金属离子和簇合物的组装，探索新型MOF结构材料对CO2的高选择性吸附作用，以期获得存储容量大、吸附和释放速度快、实用性强的新型CO2存储材料;以及在温和条件下高效高选择性将吸附的CO2分子原位转化成基本有机化工原料或复合高分子材料的新方法。
2.温和条件下CO2的活化与选择性化学固定:重点支持替代剧毒光气合成高附加值的精细有机化学品的研究，探索通过简单芳烃、烯烃的C-H键活化与CO2的反应转化成羧酸衍生物的新型催化剂体系；过渡金属或有机小分子催化剂催化的CO2参与的多组分和串联反应设计，以期提高转化率并实现对反应立体、区域和化学选择性的有效调控。
（二）研究期限：
*年9月30日前完成研究任务
专题二、复杂材料中的量子相变物理及应用基础研究
（一）研究目标与内容：
围绕国家重大科学研究计划量子调控专项，系统地开展对复杂材料体系中的量子相变现象的研究，包括对其新奇物性、电子结构与微观机理和调控应用开展研究，以期总结量子相变的普遍规律，破解凝聚态物理领域的前沿科学问题。为量子相变在电子器件的应用提供理论基础和技术储备。
重点支持三个方面的研究：
1.超导和超流相关的量子相变。重点支持研究铜氧化物高温超导体和新型铁基超导体中的量子相变，探索超导相变、金属-绝缘体相变的机制等；对超流中的新型量子相变进行研究，寻找新的量子态。
2.电荷/自旋耦合体系的量子相变。重点支持研究电荷密度波的形成机理，揭示电荷有序、自旋有序与超导电性相互竞争和共存的机制，以及电荷、自旋等自由度在铁电、多铁等效应中的作用。
3.基于量子相变的新型原型器件的设计和制备。重点支持通过多层异质薄膜的构造，揭示改变量子相变体系的周边组分、结构和电子态来调控相变的行为机理，从而实现量子态的操纵。
（二）研究期限：
*年9月30日前完成研究任务
专题三、左手材料的应用基础研究
（一）研究目标与内容：
围绕新型电磁波调控材料和器件，开展基于亚波长人工金属微结构的左手材料在电磁波发射、传输和探测的新机理和新效应等关键基础科学问题的研究，探索左手材料的奇异调控作用，为其应用提供理论基础和技术储备，以期获得具有自主知识产权的左手材料和电调波束扫描天线等方面的应用器件。
重点支持三个方面的研究：
1.亚波长人工金属微结构中电磁波输运新效应的研究。重点支持亚波长人工金属微结构对光发射、传输和吸收探测的调控机理研究，揭示与特殊微结构相对应的新现象和效应,发展外场对体系电磁性能的调控和亚波长金属微结构的测试方法。
2.左手材料和亚波长人工金属微结构的建模与仿真。重点支持特殊频段左手材料和其它亚波长金属微结构的色散特征研究，以期建立符合物理限制并与真实材料相像的色散模型及在强色散体系中静态和动态的电磁模拟仿真系统。
3.左手材料及其复合结构的应用研究。重点支持左手材料及其复合结构的结构参数和色散选取对群速度和延迟等电磁行为的调控研究，以期获得非均匀左手材料在平面高方向性天线、空间飞行器天线罩及电调波束扫描天线中的应用。
（二）研究期限：
*年9月30日前完成研究任务
专题四、高温合金单晶叶片材料及其成型技术基础
（一）研究目标与内容：
围绕大型民用飞机发动机关键材料---高温合金单晶叶片材料，从制约高温合金单晶叶片材料性能及其成型技术中的瓶颈问题入手,开展合金强韧化原理、定向凝固过程控制以及成型模壳与型芯的热稳定性等方面的系统研究，以期解决大型民用飞机发动机高温合金单晶叶片材料高温性能不足、成型尺寸超差、晶向偏差、组织发散和成分偏析等难题，形成自主知识产权，为大尺寸高温合金单晶叶片材料研发提供理论基础和技术储备，推动国家大飞机重大专项的实施。
重点支持三个方面的研究：
1.高温合金成分设计及其强韧化原理。重点支持高温合金成分与强韧化规律以及力学性能评估研究，揭示杂质、微量合金元素以及热加工工艺对高温合金组织与性能的作用规律。
2.单晶叶片凝固过程控制的理论与工艺。重点支持单晶晶体生长取向控制，揭示单晶和定向凝固微观组织细化与成分均匀化的规律。为单晶和定向凝固缺陷控制，超长叶片的单晶生长和定向凝固提供理论依据。
3.成型模壳与型芯的成分与热稳定性。重点支持用于航空发动机单晶叶片成型的高性能陶瓷型芯与型壳材料组分与热稳定性及制造工艺研究，揭示陶瓷型芯和型壳对高温合金单晶叶片生长过程的影响规律，为制备近净尺寸高温合金单晶叶片奠定理论基础。
（二）研究期限：
*年9月30日前完成研究任务
专题五、诱导性多能干细胞(iPS)的应用基础研究
（一）研究目标与内容
针对当前国际iPS细胞研究领域的进展与存在的关键科学问题，本项目以获得再生医学所适用的理想细胞为目标，旨在建立具有自主知识产权的iPS细胞技术体系和探索建立iPS细胞的新途径；揭示转录因子诱导iPS细胞形成的分子机制；比较不同iPS细胞的异同；开展对iPS细胞的定向诱导分化及其在疾病模型中的应用，并评价有效性和安全性，从而为iPS细胞的应用提供科学依据。
重点支持下列三个方面的研究：
1、建立具有自主知识产权的iPS细胞技术体系和寻找建立iPS细胞的新途径,如改进基因转导方式、诱导不同类型细胞、发现新调控因子等。
2、开展重要转录因子诱导iPS细胞形成的表观遗传学改变及其分子机制研究。
3、开展iPS细胞的定向诱导分化研究，重点比较胚胎干细胞来源和iPS细胞来源的分化细胞在同一动物模型移植的有效性和安全性。
（二）研究期限
*年9月30日前完成研究任务
专题六、中国人肥胖发生发展及早期预警的基础研究
（一）研究目标与内容：
针对近年来*肥胖发病率不断上升趋势，肥胖已成为严重影响健康的重要隐患之一，本项目以研究肥胖发病机制、早期预警和个体化治疗为目标，旨在揭示脂肪组织与细胞病理生理变化在肥胖发病机制中的作用，建立能早期预警肥胖发生发展的遗传和血清标记物，建立腹型肥胖和组织脂肪沉积的量化诊断方法。阐明遗传因素、临床类型等与肥胖治疗效果的关系，从而为肥胖治疗新靶点的发现和个体化治疗提供理论依据和技术方法。
重点支持下列三个方面的研究：
1、开展肥胖发病机制研究，研究脂肪细胞数量和体积与肥胖转归的关系，研究脂肪组织缺氧、血管新生与肥胖、胰岛素抵抗的关系，为发现新的肥胖治疗靶点提供理论依据。
2、开展肥胖早期预警研究，探索中国人肥胖病相关基因，明确早期预警肥胖发生发展的遗传和血清标记物；通过肥胖表观遗传学研究阐明遗传和环境的相互作用机制；建立腹型肥胖和肝脏脂肪沉积的量化诊断方法。
3、开展肥胖个体化治疗研究：研究不同遗传背景和临床类型的肥胖患者在治疗效果上的差异，为制定个体化治疗方案提供科学依据。
（二）研究期限：
*年9月30日前完成研究任务。
二、申请方式
1、本指南公开。凡符合课题制要求、有意承担研究任务的在*注册的法人、自然人均可以从“*科技”网站上进入“在线受理科研计划项目可行性方案”，并下载相关表格《*市科学技术委员会科研计划项目课题可行性方案（*版）》，按照要求认真填写。多家单位联合申请的课题，应在申请材料中明确各自承担的工作和职责，并附上合作协议或合同。所有附件要求上传到网上。
2、申报单位有较强的科研力量或有较强的研究依托单位，鼓励以产学研联合方式、国内联合方式和国内外联合方式申请，申报单位必须具有实施项目必需的研究开发设施及自有资金。
3、课题责任人年龄不限。鼓励通过课题培养优秀的中青年学术骨干。作为课题责任人和主要科研人员，不得同期参与承担的863、973、国家科技攻关和*市重大、重点科研项目数超过三项。
4、本专项课题的申请起始日期*年5月6日，截止日期为*年5月29日。课题申报时需提交书面可行性方案一式4份，并通过“*科技”网站递交电子文本1份。书面可行性方案受理时间为*年5月26日至6月2日，每个工作日上午9：00—下午4：30。所有书面文件请采用A4纸双面印刷，普通纸质材料作为封面，不采用胶圈、文件夹等带有突出棱边的装订方式。
5、已申报今年市科委其它类别项目者应主动予以申明，未申明者按重复申报不予受理。
6、网上填报备注：
1）登陆“*科技”网（），进入网上办事专栏；
2）点击《科研计划项目课题可行性方案》受理并进入申报页面：
-【初次填写】转入申报指南页面，点击"专题名称"中相应的指南专题后开始申报项目（需要设置“项目名称”、“依托单位”、“登录密码”）；
-【继续填写】输入已申报的项目名称、依托单位、密码后继续该项目的填报。
关键词：材料科学与工程；实验实习；教学质量
中图分类号：G642文献标志码：A文章编号：1673-291X（2010）36-0283-02
本科层次的应用型人才培养正是在中国经济建设现代化和高等教育大众化推动下产生的一种新型本科教育。应用型本科教育的培养目标定位于技术工程师，这类人才介于工程研究型和技能应用型之间的工程应用型人才[1]。他们既要具有较强的专业基础理论知识，又能够解决生产实际中的具体技术问题。材料是现代社会发展的基础，起着先导作用[2]。材料科学从过去的金属材料、无机非金属材料和高分子材料转向以复合材料、纳米材料、功能材料等为主导的发展格局。虽然这些新型材料的出现又大大丰富了材料的种类，但各类材料具有相似的学科基础、科学内涵、研究方法与研究设备，同时科学技术的发展在客观上需要对各类材料全面了解和研究，因此材料科学与工程学科逐步形成并迅速发展成为一门独立的学科。它主要研究材料的制备与加工、组成与结构、性质、使用性能等要素和它们之间相互关系的规律，并研究材料的生产过程及其技术[3]。可见，材料科学与工程本身就是实践性非常强的一门学科，要求学生有较强的实验动手能力以及解决生产过程的具体问题的能力，而专业的实验实习就是培养学生这样的能力。结合应用型本科院校的特点，专业的实验实习在应用型本科院校材料科学与工程的人才培养中显得尤为重要。
一、实验实习教学的现状和存在的问题
材料科学与工程实验主要目的是在于使学生更好理解相关的原理，锻炼学生运用相关技术方法的能力，而实习的目的在于培养学生解决生产实际中具体问题的能力。在具体实施中，存在实际知识不足，重理论轻实验现象，实验技能较低等问题，实验教学的积极性难以调动，在工作岗位上对实际工作适应性较差，遇到问题不能及时解决。
大多数的专业实验多数为验证性实验，根据课程设置实验内容，内容单调重复，学生按规定的步骤去完成实验内容来验证课堂的原理和方法。这种教学方法虽然进一步加深学生对课堂上学到的原理和方法的理解，但学生处于被动的接受状态，积极性不高，对于学生综合能力的培养是远远不够的。这些弊端严重阻碍了学生作为工程应用型人才的培养[4]。
二、面向应用型本科院校实验实习教学体系的建立
现有的实验教学体系、内容和方法不能适应工程应用型人才的培养，就需要确立面向工程应用型人才教育的实验教学目标和体系以培养和提高学生的实验技能和解决实际问题的能力。根据应用型本科教育的要求[5]，并考虑材料科学与工程专业实验教学现状，参考其他高校和企业对这类人才的素质要求的调查研究，笔者对本专业实验实习教学体系的构建提出以下想法：
（一）建立独立于理论教学的实验教学体系
传统的实验教学仅仅是理论教学的一个辅助手段，缺少独立的教学体系。这种体制在强调传授知识的观念下能起到巩固理论知识的作用，但在培养学生解决实际问题的能力方面受到制约。由于原来实验教学的内容常从属于某一门课程，各门课程按照自身的需要开设实验，忽视了相关课程间的联系，且相近课程的实验各自为政、有些重复的内容，造成资源的浪费。针对这种状况，实验课最好独立设课，并有自己的教学大纲、教材，改变传统实验课单一对应理论课的做法，我们设立了材料物理实习、材料化学实习、非金属材料检测等实验课，同时把实验内容重新组合，减少验证性实验的内容，增加设计性、综合性、创造性实验的内容。在实验室建制上，设立由学院统一管理的教学实验中心。这样使专业实验教学做到既注重纵向知识体系的系统性，又要注重横向知识的相互渗透，使专业实验教学最大限度地挖掘学生的知识潜能，锻炼学生的专业实践能力[6]。
（二）建立注重能力的实习教学体系
工程应用型人才是直接在生产一线工作或指导工作的，解决生产过程中的问题。而具体的生产过程和实验也有着很大的不同。为了适应学生以后就业的需要，我们建立了实习的教学体系，让学生能认识、了解、解决具体的生产中的问题。根据我院材料专业的方向特点，从第三学期就安排学生开展认知实习，即通过进入一些相关企业实习，对视光材料的生产加工进行初步了解。接着在第六学期在进一步明确专业方向后，开展以锻炼学生解决实际问题能力的综合实习，然后在分不同的方向进行对应的视光材料应用实习、材料分析检测实习、生物相容性材料应用实习，同时为毕业论文的开展准备相关前期工作。
三、材料科学与工程实验实习教学的实践
根据学校人才培养的目标和要求，综合学院的实验条件，建立了由学院统一管理的教学实验中心，由基础化学实验室、基础材料制备实验室、材料加工实验室、高分子材料实验室、现代仪器分析实验室、先进复合材料实验室、生物材料实验室、材料分析测试实验室等组成。在实验室管理上，每个实验室都由专人进行管理，保证实验仪器设备的正常运行，并实行教学实验开放制度，让学生随意选择时间来完成实验。在内容的安排上，划分为基本技能实验、专业实验、研究性实验三个层次，并编写了相关的实验指导书，建立修订了综合性实验和研究性实验的教学大纲。在此基础上，建立了实习基地，让学生参与到实际的生产过程中。
（一）基本技能实验
材料学基本技能实验起着由公共基础实验课向专业课程过渡的桥梁作用，学生对基本技能实验的熟练程度将直接影响到整个专业课程实验。笔者根据材料科学与工程专业的特点，制定了包括材料试样制备、红外分析、材料力学性能实验等内容在内的基本技能实验指导书和试验教程，旨在培养学生最基本的动手能力和实验技能。在实验过程中，通过教师演示、学生亲自动手、教师跟踪指导等步骤，使学生熟练地掌握基本技能，如试样制备、分析检测、实验数据处理等。基本技能实验一般安排在第二学年的第二学期进行。
（二）专业实验
专业实验以材料制备，材料的结构与性能，材料的性能与应用，材料的结构表征等材料科学组元为主线，将课程实验有机地结合起来，突出了各课程之间、各实验之间的内在联系，使学生对包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料以及生物材料在内的各种材料的研究内容与方法有一个整体的认识与把握。专业实验主要包括:材料物理实习、材料化学实习、非金属材料检测、综合实习、视光材料应用实习、材料分析检测实习、生物相容性材料应用实习、高分子材料检测等实验课。另外，又将专业实验分为必修实验和选修实验（专业实验主要安排在第三学年进行），让学有余力或有特殊兴趣的学生拓宽知识面，激发他们对实验科学的爱好和追求科学真理的动力。
（三）研究性实验
由于研究性实验具有综合、开放、弹性大的特点，针对学院现有的仪器设备状况、研究方向以及老师的科研项目，笔者制定了现阶段材料科学与工程专业研究性实验的研究方向如高分子材料的合成与制备、天然材料的结构分析、视光材料应用、生物材料方向等。在实验方式上，以科研小组的形式来组织和实施研究性实验。在实验过程中，让学生从查找文献资料开始进行积极思考、提出方案、实验计划与步骤、解决问题方法与对策，到最后独立地完成实验。在时间安排上，研究性实验一般集中在第三学年暑假1～2个月的时间，对于有兴趣的同学可以将研究性实验延长至第四学年的第一个学期，让学生利用课余时间参加到老师的科研项目中。研究性实验完全脱离了常规的“预习一操作一报告”的传统教学模式[7]，要求学生通过实验室的学习和实践，完成一个科学研究的小课题。这样的实验教学虽然对教师提出了更高的知识要求并需要花费更多的时间和精力，但它的确能培养学生的创新精神和实践能力，也会激发起学生的学习兴趣[8]。
（四）建立实习基地
专业生产实习是实践教学的重要组成部分，是学生巩固所学专业基本理论，培养学生工程意识，让学生了解实际生产情况、综合运用所学知识的重要环节，是顺利走向社会的桥梁和纽带。充分利用校外实习基地的资源，将工厂企业作为课堂。材料学院相继建立了“镇江万新光学眼镜有限公司”、“无锡朴业橡塑有限公司”、“国家眼镜产品质量监测中心”等生产实习基地，将教学中“聚合物成型加工”、“材料合成与制备”、“质量管理”及“角膜接触镜技术”等课程的内容与生产实习紧密结合，大大拓展了本科实验教学领域。实习方式上可采用集中与分散相结合的实习模式，即有条件的学生自行联系实习单位，无条件的学生由学校安排实习单位。为了成功实施这种实习方式，必须让实习单位和学生双方都事先明确实习要求，并建立相应的监督和考核机制，让企业真正成为学校人才培养的第二教室。此外，一些实践期间表现优秀的学生直接被企业留用，一方面解决了学生的就业问题同时也给企业提供了高层次技术人才。
参考文献：
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【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】
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关键词：高分子化学改性教学内容教学方法
中图分类号：G642.0文献标识码：CDOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.21.108
高分子材料由于具有优越的综合性能、简便的成型工艺和广泛的应用领域等优点，得到了迅猛的发展。但是，高分子材料也有诸多需要克服的缺点。例如许多塑料品种性脆而不耐冲击，有些耐热性差而不能在高温下使用；有些耐高温聚合物的加工流动性差而难以成型。未经过硫化改性的橡胶几乎没有使用价值。诸如此类的问题，都要求对高分子聚合物进行改性。通过改性可以使聚合物的性能大幅度地提高，或者被赋予一些新的功能。其中，化学改性是一种较早出现的有效的聚合物改性方法[1-2]。《高分子化学改性》课程是高分子材料与工程专业的重要专业基础课，具有较强的理论性和实用性。该课程重点介绍了聚合物的接枝共聚改性、嵌段共聚改性、无规共聚改性和高聚物的化学转变等聚合物的化学改性方法。为了提高《高分子化学改性》课程的教学质量，笔者根据自己的教学实践，分析探讨了本课程的教学手段和教学方法，有以下一些体会和想法。
1理论联系实际
高分子化学改性是一门理论性与应用性都比较强的专业基础课，课程内容繁杂、涉及学科众多。在教学过程中，必须将理论知识与实际应用相结合才能提高学生的学习兴趣，达到良好的教学效果。例如，在聚合物的接枝共聚改性讲授中，举例说明了高吸水性淀粉的接枝改性，淀粉是一种多羟基的高分子化合物，本身具有较强的亲水性，为了提高其吸水率，可以在淀粉主链上接枝具有亲水性基团的支链。利用有强亲水性的支链和能溶胀成庞大体积的淀粉骨架相结合，把水分牢固地结合起来，以达到吸水保水的效果，从而被广泛应用于农业、工业医药、环保等多个领域。通过具体的实例将理论知识与生产实践相结合，不仅可以加深学生对理论知识的理解，还可以提高学生的专业学习兴趣。
2采用多媒体教学
多媒体教学是根据教学的对象和教学的目标特点，将现代教学媒体合理地与传统教学手段有机组合进来进行教学的一种现代教学方式[3，4]。多媒体可以包含图像、声音、动画，可以将抽象、感性的知识具体化、形象化，把呆板、单调的讲解灵活化、趣味化，同时还可以加大信息量，减少板书量，在有限的时间内讲授更多的知识，促使学生在上课的时候更能集中精力听课，提高教学质量与效率。高分子化学改性是一门实用性较强的课程，它与现实生产联系紧密。课程中的许多知识，如果教师只是采用口述的方法来讲授，学生难以有直观的了解。例如，在讲述改性高分子材料的成型设备时，通过多媒体引入大量的产品实物图片，既可以让学生有更直观、感性的认识，又可以提高学生的学习兴趣。
3采用互动教学
教师的主要作用在于引导学生进行积极的探索，激发学生的创新思维能力，教师传授给学生的主要不是知识本身而是学习知识的方法。在教学过程中，教师是教的主体，学生是学的主体，教师应该通过引导和启发学生，教会其正确的学习方法，培养学生的自主学习能力，充分发挥学生的潜能[5，6]。为了充分发挥学生学习的主动性与积极性，在高分子化学改性教学过程中积极开发学生的学习潜力，注重培养学生自主查询、整理资料和语言表达等方面的综合能力。在课程教学过程中注重介绍高分子改性领域的最前沿研究，让学生选择自己感兴趣的课程内容，充分利用网络和图书馆等资源查询相关信息进行整理、分析，让学生根据自己的个人情况将论成PPT形式上台进行讲述，鼓励学生提出自己的见解，引导学生从多角度、多层面思考问题，培养学生对资料的收集能力、阅读能力、理解能力和写作能力，锻炼学生的胆量，提高学生的表达能力。通过互动式的教学提高了学生学习本专业的兴趣，拓宽了学生的专业知识，为以后从事本专业的研究工作奠定了坚实的基础。
4进行专题讲座
为了加深学生对课程知识的理解及更好地将理论知识运用到实际生产中，在教学过程中，在一些重要的章节后加入专题报告。例如，在讲授完接枝共聚改性的知识点后，给学生做“天然橡胶的化学接枝改性”的专题报告，讲述了天然橡胶的优缺点，接枝改性的目的和接枝单体的选择，接枝机理的探讨和接枝工艺的优化，接枝共聚物的结构表征方法，并介绍了接枝共聚物的性能及应用。通过专题报告，使学生更深入地了解学习高分子化学改性的目的和解决问题的思路，掌握高分子化学改性的实验设计过程，并会对实验结果及数据进行分析。这一方面让学生体会到高分子化学改性这门课的研究内容很有实际意义，引起学习的兴趣，另一方面，为学生以后在科研或工作中应用高分子化学改性方法解决实际问题打下了基础。
5教学与科研相结合
高校教师在教学的同时，一般都承担一些科研项目。教师通过参与科研项目，加深了对专业知识的理解，了解学科前沿，在教学活动中更能理论联系实际，激发学生的学习热情。同时，将科研融入教学活动中不仅可以丰富教学的内容、还可以提高学生运用所学知识分析问题和解决问题的能力。例如，在讲授高聚物的接枝共聚改性时，结合“吸水天然橡胶”的课题，介绍课题的研究思路及研究内容，为了提高天然橡胶的吸水性，可以在天然橡胶主链上接枝亲水性的单体，接枝工艺的优化，接枝高聚物的结构表征及性能测试。通过结合课题讲授，可以在丰富教学内容的同时，激发学生的专业学习兴趣，并开阔了学生的视野，拓展了思维。
6结语
随着高分子材料科学的飞速发展和各种新材料的不断涌现，对高分子材料工程专业的学生也提出了新的要求。因此，高分子化学改性课程的教学内容、教学手段和教学方法也需要不断改进和完善。教师在教学的过程中，可以不断地激发学生的学习兴趣，拓宽其知识，提高其综合素质，培养其独立分析问题和解决问题的能力，以培养更多的复合型、高素质的创新型人才。
参考文献：
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[关键词]北京航空航天大学；材料专业研究生；创新型实验；特色实验课程；功能材料
[中图分类号]G643[文献标识码]A[文章编号]1674-893X(2012)03?0073?02
创新有三层含义：一是更新；二是创造新事物；三是改变。创新性人才指掌握一定专业知识技能，在社会实践中能推陈出新，以自己的创新性意识和行动，在利用自然改造自然，推动社会进步中做出贡献的人。随着知识经济时代的到来，在世界各国的综合国力竞争中，创新人才被越来越多的国家视为战略性资源和决定性因素。培养具有创新能力的高素质人才，顺应了时代的呼唤和国家发展的要求。研究生教育是培养高层次专业人才的主要途径。我国的研究生数量已跨入世界大国行列，研究生成为目前参与和推动我国科学技术发展的重要力量，其知识创新能力与科研实践能力的培养对于提高我国的科技竞争力至关重要。而大量研究表明，当前我国研究生的创新实践能力严重不足，主要表现在科研实践参与度低、国际性的学术论文数量偏少、学术成果质量不高、原创性成果稀少等等。
北京航空航天大学作为我们国家自己创建的第一所航空航天大学，学校面向国家重大战略需求、面向世界航空航天发展的前沿，为国家经济事业的发展、特别是为航空航天事业做出了不可替代的贡献。北京航空航天大学培养了11万学生，这些高素质人才大部分在我国的航空航天领域担当重任，为我国的航空航天事业提供了人才支持。北京航空航天大学多年来服务大局、特色兴校、培育人才、不断创新，突出航空航天特色和工程技术优势，形成了独具特色的高水平研究型大学建设模式。
北京航空航天大学提出了新时期“重基础、强交叉、拓视野、推创新”的研究生教育思路，对调整研究生教育结构，提高生源质量，改革招生指标分配办法，修订培养方案，促进研究生课程国际化，推广试点班教育模式，建设专业学位研究生实践基地，创新学科交叉机制体制等，提出了明确要求。
一、研究生培养模式和实验教学体系
北京航空航天大学在研究生培养模式上分为理论教学、实验教学和学位论文研究三个阶段。在强化研究生理论教学和学位论文研究的同时，采取了重大举措来培养研究生的实践能力：针对不同学科专业的特点增加了研究生教学的实验环节；通过“211”和“985”条件建设逐步构建了开放适用的研究生实验教学设备条件，并构筑人性化的实验环境；打破了传统实验教学模式，确立了开放式的多元化的研究生公共实验和研究生专业实验课体系；最大限度地挖掘出研究生的知识潜能，养成创造性品格，掌握创造性技能，最后在研究生学位论文的写作中得到深入和升华，使得研究生培养的三个阶段构成了一个由浅入深、循序渐进、具有内在联系的有机体。
在实验教学体系的构建方面，在一级学科层面，将关联密切的研究生理论课程的实验整合成数门独立设置的综合性实验课。结合专业培养目标和其他相关课程，建立一个包括基础验证实验、综合设计实验和创新型实验3个层次的课程体系。
北京航空航天大学还构建了整体性的开放式创新实践基地。例如自2004年以来，先后建设了“先进计算机网络技术研究生创新基地”“复杂产品现代设计与先进制造技术研究生创新基地”和“先进航空航天飞行器创新基地”等开放性的创新实践基地。基地以航空航天与信息类优势学科群为中心，以重点实验室为依托，在创新人才培养和研究生教育改革的创新方面进行了积极的探索。
二、材料专业研究生特种功能材料特色试验课程设计
北京航空航天大学材料学院多年来一直非常重视研究生教育，研究生的课程设置及内容为研究生从事科学研究打下了坚实的理论基础。但材料学院研究生的实验设备主要来自各科研课题组，设备种类、台套数、完好率受限制，特别是使用时间无法保证，影响研究生试验运行。课时数虚，授课内容待充实。
随着多年来对实验室建设的不断投入，北京航空航天大学材料学院实验室建设遵循“以软带硬”的原则，即以教学改革为前提，投入的实验设备要服务于所开设的实验项目，硬件建设服从软件建设。目前材料学院用于研究生实验教学的设备已经初具规模，拥有多套透射电子显微镜、扫描电子显微镜、电子探针显微镜、原子力显微镜、磁力显微镜、X射线衍射仪、ICP分析仪、拉曼光谱分析仪等先进的分析检测设备，并对各学科实验室进行了优化整合和重组资源配置，发挥了实验室的复合功能和规模效益。材料学院还承担着大量部级和省部级的重大科研项目，取得了一系列令人瞩目的研究成果，具有良好的培养研究生的客观条件。材料学院将逐步彻底改造研究生实验课内容和实验条件，建立具有航空航天特色、涵盖材料学科重要研究方向的材料制备、测试及评价方法的研究生公共实验平台，以国家建设和经济发展对材料科学与工程学科复合型人才的重大需求为导向，确定材料科学与工程学科实验课程的具体设置方案。
北京航空航天大学材料学院以教育部“空天材料及其服役性能实验室”为依托，开设了“先进结构材料”和“特种功能材料”研究生创新型实验课。该实验室多年来立足于航空航天材料前沿研究，旨在将先进的和学科交叉性强的科研成果高质量地融入到研究生实验教学上，取得了多项重大科研成果。下面以“特种功能材料”的设置为例，从创新型实验课和综合实验课的区别、创新型实验课和研究生毕业论文研究实践的区别、创新型实验课与研究生创新基地三个方面来进行分析。
1.创新型实验课和综合实验课的区别
创新型实验课和综合实验课在内容上都涉及到培养学生多学科知识综合应用的能力。差别在于综合实验课相对而言内容更为固定，比如“材料电镜分析实验”是侧重于使学生理解各种电子显微分析方法的基本概念和原理，熟悉仪器结构，掌握样品制备方法及实验参数选择，并学会对各种电镜图像及信息进行识别、计算和分析处理等。而创新型实验课是在课程内容、形式和目的上存在更多的创新元素。这类实验是学生在教师的指导下独立自主完成，或者在指导教师的研究领域和学科方向上进行有目的有意识的探索研究，其教学目的在于激发学生的创新意识，培养学生的科研兴趣和研究创新能力。培养学生的创新精神和创新能力，关键在于教师是否有创造性的实践活动的经验和体会，如大的创新团队（课题组）和实验室就是培育创新精神的沃土。以“特种功能材料”为例，北京航空航天大学“空天材料及其服役性能实验室”针对智能机翼、机载设备和航空发动机等的应用，在航空航天特种功能材料上积累了大量研究成果。其科研设备齐全，在“特种功能材料”实验课中设立了相变材料、磁性材料等相对宽的方向，在实验中指导教师演示其中课题组“成熟”材料从设计-制备-功能特性研究的完整的实践过程，然后在大方向内自由选题，运用理论课程中的基础知识，综合设计实验方案和内容，在任课教师的指导下自主探索研究。如果说综合实验课是学生从理论到实践的第一步，那么创新型实验则是学生开展创新科研工作的第一步。
2.创新型实验课和研究生毕业论文研究实践的区别
这两者同为科研训练。创新型实验课是“常做常新”的实验课，指导教师要不断开发新的实验方法，搭建不同的新架构。学生则应该不断丰富自主实验的新内容，成为填充架构的新单元。从时间尺度上来说，创新型实验课比研究生毕业论文研究短的多，创新型实验课会对科研的过程有完整的体验，为了保障进度，增强协作沟通能力，学生可以自由结合成小项目组，分工共同完成实验内容。实验课的考核以小组答辩的形式，根据选题的创新性、综合性、协作情况等打分。研究生毕业论文研究一般都是学生在其导师的指导下单独完成的。限于不同实验条件、经费保障条件、课题组的创新实践成果积累等的不同，毕业论文研究的创新实践程度会有很大差异，研究生也往往得不到自主选题和自主研究的机会。
3.创新型实验课与研究生创新基地的区别
两者的教学资源开放程度和范围不同。研究生创新实践基地是一个面向全校开放的，融教学、科研为一体的实践活动平台。研究生创新基地在学科综合性和交叉性上，可以面向更大范围的不同学科、不同年级的研究生，实现教育资源的整体优化。学科的集中交叉得资源能更集中整合，如“复杂产品现代设计与先进制造技术研究生创新基地”和“先进航空航天飞行器创新基地”等开放性的创新实践基地就是如此。目前，“特种功能材料”研究生创新型实验课还是材料学院研究生实验课程体系的一部分，“特种功能材料”与物理、化学、航空、航天、电子、机械等领域有广泛的学科交叉，可以成为培养研究生的综合设计和研究探索创新能力的有效平台。随着教学实践成果的积累、教学改革的深化和实践教学条件建设的增强，材料学院可以向学校申报加入研究生创新基地的实践活动内容，最大限度地为学生提供更多的科技创新实践机会。
三、结语
北京航空航天大学材料学院“特种功能材料”研究生创新型实验课的教学实践才刚刚起步，深厚的科研成果积累和良好实验课程的资源配置，以及是否能高质量地转化到研究生实验教学上，这些都还需要在实践中不断探索。指导教师团队成员如何利用崭新的实验内容引导学生主动参与科研训练，培养学生的创新思维和探索未知的能力，还需要不断创新教学，与时俱进地转变教育思想，更新教育观念，才能真正在教学改革中收到实效。
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于是我开始认认真真地琢磨怎样才能上好科学课。我仔细阅读《小学科学新课程标准》，踏踏实实地钻研教材，认认真真阅读与科学学科相关的书籍，查找相关资料，勤勤恳恳地上网学习，经常性地观看各类教学视频、录像，与同年组教师反复教研。在教学中我边实践边研究，根据学科教学的任务和目标，在课堂上鼓励学生像科学家那样进行科学探究。通过探究活动，既让学生获得了正确的科学知识，又让学生获得了科学的探究方法，发展了学生的科学探究能力，培养了学生爱科学、学科学的兴趣。
一、整顿课堂纪律
平时的科学课，只要一涉及到实验方面，学生们就很兴奋，课堂纪律便成了问题。于是，我结合学校的每日常规制定了科学课堂常规，而且每次做实验的时候都有序地更换小组实验员，这样每个孩子都能有动手实验的机会，都能正确地填写实验报告并汇报实验结果，保证了课堂纪律和实验效果。
二、管理学习用具
学具的管理也是一个难题。由于我教的年级和班级较多，学具都放在我这里有很多不便。怎么办？我想了这样一个办法：每学期发学具时候，一个年组留下一个班的学具由我统一管理，其他班级的学具照发，这样可以及时添补缺少的学具。针对学生中学具丢失、损坏现象严重的问题，我制定了具体的学具管理办法，并采用激励的手段，经常表扬学具管理得好的学生，取得了较好的效果。
三、准备实验材料
上科学科，最难的环节是准备实验材料。很多时候需要学生自己准备一些材料，而一些学生不是忘记了就是根本没当回事，有时一个班级只有十几个人甚至几个人准备了材料，导致课程很难进行下去。针对这样的问题我是这样解决的：在这节课上我通知学生准备下节上课的材料，整个年组都通知到，这就改变了实验材料准备不充分，课堂实验空白的局面。我把收集上来的材料分装在材料袋中，上课时分发给各个小组，班级的材料管理员负责上课取、下课收，使材料能够循环使用，效果很好。
四、注重课堂实效
在保证课堂纪律，准备好学习用具和实验材料的基础上，教师还要注重课堂教学的效果，高质量地上好每一节科学课。例如在教学《种子发芽实验》一课时，我引导学生关注种子发芽的条件。三年级学生已有种植凤仙花的经验，对植物生长的基本条件也有所了解，但对于种子发芽的条件进行过探究的学生并不多，哪些是必要的条件，哪些是可要可不要的条件，他们都不知晓。因此，在本课教学中，我引领学生经历提出问题、根据所要研究的问题控制实验条件、设计实验、动手做实验、做好观察记录的实验过程。由于学生是第一次接触对比实验，改变条件和控制条件对他们来说是一个难点，所以在讨论实验方案时，我提示他们要注意实验的公平性，还要交流实验设计，以便吸取别人的长处，改进自身的不足，完善、调整自己的实验计划。通过本节课的学习，学生们了解了种子发芽需要的条件，学会了整理收集数据，并依据数据得出科学的结论，也认识到了做对比实验的重要性。又如，在教学《观察绿豆芽的生长》一课时，学生先观察绿豆芽的生长，细心的学生会发现，并不是种到土壤中的绿豆芽都能长得一样好。这就意味着学生又将经历一个提出问题、设计实验、动手做实验、观察记录、整理分析实验结果、用实验数据说明问题的一系列实验过程。另外，学生还要研究一个比较“特殊”的实验——绿豆芽生长对水的需求。这个实验的目的在于让学生体会植物在适应环境方面的能力，然后分析自然界植物在适应环境方面的例子，进一步建立生物的形态构造、生活习性与环境之间的联系。学生用对比实验的方法观察、记录了影响植物生长的条件，了解到植物的生长需要合适的环境条件，当环境改变的时候植物具有一定的适应环境的能力，意识到生物的形态结构、生活习性同它们的生活环境是相适应的。