導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇材料科學(xué)與工程的定義，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

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

Zhao Jie， Ye Fei， Wang Qing， Qi Min

Dalian university of technology， Dalian， 116085， China

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

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

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

1 “相”的概念

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

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

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

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

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

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

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

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

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

2 “組織”的概念

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

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

篇2

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

1 課程體系

材料學(xué)是一門試驗性科學(xué)，涵蓋金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料、復(fù)合材料四個方向，材料科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生，畢業(yè)后主要從事材料制備與加工的科研與生產(chǎn)工作，材料的多樣性，各種材料制備、加工方法千差萬別，材料工程問題就顯得錯綜復(fù)雜了，這就要求從這多種多樣的工程問題中提煉出各種材料制備與加工的共同涉及基礎(chǔ)問題，建立材料學(xué)學(xué)的平臺課程—材料工程基礎(chǔ)完整的知識體系。

“工程”是科學(xué)的某種應(yīng)用，通過這一應(yīng)用，使自然界的物質(zhì)和能源的特性能夠通過各種結(jié)構(gòu)、機(jī)器、產(chǎn)品、系統(tǒng)和過程，是以最短的時間和精而少的人力做出高效、可靠且對人類有用的東西。在現(xiàn)代社會中，“工程”一詞有廣義和狹義之分。就狹義而言，工程定義為“以某組設(shè)想的目標(biāo)為依據(jù)，應(yīng)用有關(guān)的科學(xué)知識和技術(shù)手段，通過一群人的有組織活動將某個(或某些)現(xiàn)有實體(自然的或人造的)轉(zhuǎn)化為具有預(yù)期使用價值的人造產(chǎn)品過程”。就廣義而言，工程則定義為由一群人為達(dá)到某種目的，在一個較長時間周期內(nèi)進(jìn)行協(xié)作活動的過程。又根據(jù)兩院院士師昌緒先生的定義:材料是人類制造生活和生產(chǎn)用的物品、器件、構(gòu)件、機(jī)器或其他產(chǎn)品的物質(zhì)。顯然，材料工程屬狹義工程的范疇，材料工程應(yīng)為是有組織活動將自然的或人造的物質(zhì)制造成生活和生產(chǎn)產(chǎn)品的活動或過程。因此，從這個定義出發(fā)，凡是材料制備過程中所涉及技術(shù)和方法問題都屬材料工程問題包括原材料的輸送、原材料精制、合成、產(chǎn)品精制、后加工、包裝、運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)工序原理以及為完成上述工序的一些配套工序如生產(chǎn)過程中的傳熱問題、三廢處理問題。由于材料的多樣性，各種材料制備、加工方法千差萬別，材料工程問題就顯得內(nèi)容龐大、錯綜復(fù)雜了，避開各種材料的制備的特殊工藝問題，各種材料在制備過程中所涉及的共同的基本原理應(yīng)成為材料工程課程中的基本問題。我們以自編《材料工程基礎(chǔ)》為教學(xué)的教材，教授物質(zhì)輸送原理及設(shè)備、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞，并對質(zhì)量衡算、能量衡算、經(jīng)濟(jì)衡算做簡單介紹。

2 教學(xué)手段

課程改革的目的是提高教學(xué)質(zhì)量，提高教學(xué)質(zhì)量是通過一定的教學(xué)手段得以實現(xiàn)的。材料工程基礎(chǔ)的教學(xué)擬采取小班教學(xué)的方式，除在知識點(diǎn)的傳授方面如基本公式的推導(dǎo)、理論的講解仍采用傳統(tǒng)的以教師授課為主方式外，在課堂教學(xué)中還采用一下的教學(xué)手段。

2.1 多媒體課件

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

2.2 討論式教學(xué)及設(shè)計演練

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

2.3 雙語教學(xué)

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

3 能力培養(yǎng)

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

4 評估體系

理論考試不在作為學(xué)業(yè)成績的唯一標(biāo)準(zhǔn)，可以從多層面進(jìn)行評價如理論考試成績、課程設(shè)計成績、課堂討論成績、平時作業(yè)成績等。

5 結(jié)論

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

參考文獻(xiàn)：

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

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

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

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

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

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

篇3

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

 

1 課程體系 

材料學(xué)是一門試驗性科學(xué),涵蓋金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料、復(fù)合材料四個方向,材料科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生,畢業(yè)后主要從事材料制備與加工的科研與生產(chǎn)工作,材料的多樣性,各種材料制備、加工方法千差萬別,材料工程問題就顯得錯綜復(fù)雜了,這就要求從這多種多樣的工程問題中提煉出各種材料制備與加工的共同涉及基礎(chǔ)問題,建立材料學(xué)學(xué)的平臺課程—材料工程基礎(chǔ)完整的知識體系。 

“工程”是科學(xué)的某種應(yīng)用,通過這一應(yīng)用,使自然界的物質(zhì)和能源的特性能夠通過各種結(jié)構(gòu)、機(jī)器、產(chǎn)品、系統(tǒng)和過程,是以最短的時間和精而少的人力做出高效、可靠且對人類有用的東西。在現(xiàn)代社會中,“工程”一詞有廣義和狹義之分。就狹義而言,工程定義為“以某組設(shè)想的目標(biāo)為依據(jù),應(yīng)用有關(guān)的科學(xué)知識和技術(shù)手段,通過一群人的有組織活動將某個(或某些)現(xiàn)有實體(自然的或人造的)轉(zhuǎn)化為具有預(yù)期使用價值的人造產(chǎn)品過程”。就廣義而言,工程則定義為由一群人為達(dá)到某種目的,在一個較長時間周期內(nèi)進(jìn)行協(xié)作活動的過程。又根據(jù)兩院院士師昌緒先生的定義:材料是人類制造生活和生產(chǎn)用的物品、器件、構(gòu)件、機(jī)器或其他產(chǎn)品的物質(zhì)。顯然,材料工程屬狹義工程的范疇,材料工程應(yīng)為是有組織活動將自然的或人造的物質(zhì)制造成生活和生產(chǎn)產(chǎn)品的活動或過程。因此,從這個定義出發(fā),凡是材料制備過程中所涉及技術(shù)和方法問題都屬材料工程問題包括原材料的輸送、原材料精制、合成、產(chǎn)品精制、后加工、包裝、運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)工序原理以及為完成上述工序的一些配套工序如生產(chǎn)過程中的傳熱問題、三廢處理問題。由于材料的多樣性,各種材料制備、加工方法千差萬別,材料工程問題就顯得內(nèi)容龐大、錯綜復(fù)雜了,避開各種材料的制備的特殊工藝問題,各種材料在制備過程中所涉及的共同的基本原理應(yīng)成為材料工程課程中的基本問題。我們以自編《材料工程基礎(chǔ)》為教學(xué)的教材,教授物質(zhì)輸送原理及設(shè)備、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞,并對質(zhì)量衡算、能量衡算、經(jīng)濟(jì)衡算做簡單介紹。 

 

2 教學(xué)手段 

課程改革的目的是提高教學(xué)質(zhì)量,提高教學(xué)質(zhì)量是通過一定的教學(xué)手段得以實現(xiàn)的。材料工程基礎(chǔ)的教學(xué)擬采取小班教學(xué)的方式,除在知識點(diǎn)的傳授方面如基本公式的推導(dǎo)、理論的講解仍采用傳統(tǒng)的以教師授課為主方式外,在課堂教學(xué)中還采用一下的教學(xué)手段。 

2.1 多媒體課件 

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

2.2 討論式教學(xué)及設(shè)計演練 

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

2.3 雙語教學(xué) 

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

3 能力培養(yǎng) 

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

 

4 評估體系 

理論考試不在作為學(xué)業(yè)成績的唯一標(biāo)準(zhǔn),可以從多層面進(jìn)行評價如理論考試成績、課程設(shè)計成績、課堂討論成績、平時作業(yè)成績等。 

 

5 結(jié)論 

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

 

參考文獻(xiàn)： 

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

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

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

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

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

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

篇4

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

一、材料的共性規(guī)律

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

二、材料科學(xué)發(fā)展的重點(diǎn)

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

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

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

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

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

三、綠色材料科學(xué)技術(shù)

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

四、材料的基本研究方法

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

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

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

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

五、本課程開設(shè)的重要意義

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

參考文獻(xiàn)：

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

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

二、跨學(xué)科人才培養(yǎng)質(zhì)量評價

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

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

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

篇6

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

一、研究生教育質(zhì)量保障的概念與特征

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

高校研究生教育管理不同于企業(yè)管理，它具有自身的特殊性，而且學(xué)術(shù)界對教育質(zhì)量保障體系的研究與理解也未形成共識。陳偉等人將高校內(nèi)部研究生教育質(zhì)量保障定義為：旨在提高研究生教育質(zhì)量，并為有關(guān)人員提供質(zhì)量證明和擔(dān)保的全部政策和過程。因此，建立研究生教育質(zhì)量保障體系的主要目的在兩個方面：第一是向高等教育的利益關(guān)系人提供充分的質(zhì)量證據(jù)，證明高校自身提供的產(chǎn)品與服務(wù)質(zhì)量是值得信賴的，并由此增強(qiáng)利益關(guān)系人對研究生教育質(zhì)量的信心；第二是促進(jìn)教育質(zhì)量的穩(wěn)步。為了達(dá)到上述目的，需要通過一系列配套政策和過程的實施，以保證成功達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)。已有文獻(xiàn)對設(shè)立獨(dú)立的質(zhì)量保障機(jī)構(gòu)、制定ISO教育質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、建立教育質(zhì)量評價程序等配套政策和過程進(jìn)行了報道。因此，“全過程管理”與“全員參與”是研究生教育質(zhì)量保障體系建立的原則。全面質(zhì)量管理是研究生教育質(zhì)量保障機(jī)制建立的指導(dǎo)思想。構(gòu)建一整套體現(xiàn)現(xiàn)代教育理念，適應(yīng)當(dāng)代科技進(jìn)步與市場經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展所要求的研究生教育管理體系，有助于提高究生教育的整體質(zhì)量。

二、材料科學(xué)與工程類研究生質(zhì)量保障存在的問題

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

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

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

3.教育質(zhì)量管理制度建設(shè)不健全。管理部門比較注重過程管理和目標(biāo)管理，這是表面上的有序化管理。而實際情況是，管理文件出臺后，管理人員就照章辦事，缺乏對實時過程的監(jiān)控和管理，缺乏靈活性。不能及時把握研究生教育的最新動態(tài)的問題，對于教育質(zhì)量的保障實效性和及時性很薄弱。從管理隊伍來看，由于研究生招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大及培養(yǎng)類別的增多，管理工作非常繁重，而管理人員未能及時更新管理觀念、缺乏管理藝術(shù)與創(chuàng)新能力，管理水平亟待提高。 同時，由于高等院校沒有明確的定位理念，造成了個別高校對自身的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方案、學(xué)科發(fā)展等一系列問題的認(rèn)識相對模糊，研究生教育質(zhì)量得不到切實保障。材料科學(xué)與工程作為一類緊跟當(dāng)代科技進(jìn)步與發(fā)展的學(xué)科門類，在其研究生培養(yǎng)的課程體系中，研究生的課程內(nèi)容顯得陳舊，前沿性不足。不能反映本學(xué)科最新研究成果，不能及時跟上經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展更新的步伐。在課程結(jié)構(gòu)上，專業(yè)課與公共基礎(chǔ)課之間的關(guān)系問題一直是棘手問題。以太原科技大學(xué)為例，要求碩士研究生畢業(yè)之前通過大學(xué)英語六級考試，學(xué)生不得不將很多精力投入到英語課和英語等級考試上，專業(yè)課就相對被忽視。而且公共課占培養(yǎng)方案中總課程很大的比例。根據(jù)太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程一級學(xué)科碩士研究生課程設(shè)置，最低要求學(xué)生修滿26學(xué)分，其中公共課就占到了11學(xué)分。另外，在專業(yè)課程的教學(xué)方式上，仍以授課方式為主，小組討論、辯論、沙龍等體驗式教學(xué)方式運(yùn)用較少，有時甚至淪于形式，很難啟發(fā)學(xué)生的思考能力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

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

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

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

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

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

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

參考文獻(xiàn)

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

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

1 材料控制的定義與職責(zé)

材料控制是檢查和監(jiān)督材料的進(jìn)度計劃和材料的估（預(yù)）算執(zhí)行情況，通過不間斷地監(jiān)測和報告，力爭使實際執(zhí)行情況與控制基準(zhǔn)之間的偏差減少到最低限度，以確保材料按工程的實際需要在規(guī)定的期限內(nèi)請購、訂貨并運(yùn)抵現(xiàn)場，為工程項目的建設(shè)目標(biāo)服務(wù)。它來源于工程項目設(shè)計、專業(yè)材料科學(xué)，應(yīng)用于采購和現(xiàn)場施工材料管理，并對其工作過程加以綜合處理，依據(jù)專業(yè)材料編碼及管道材料編碼庫的有效管理對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和評價。

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

2 材料控制的理想和原則

2.1 材料控制的理想

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

2.2 材料控制的原則

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

3 材料控制管理流程

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

4 材料控制管理工作的優(yōu)化及改進(jìn)

4.1 計劃錯誤問題

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

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

4.2 材質(zhì)錯誤問題

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

4.3 材料發(fā)放的問題

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

5 結(jié)語

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

參考文獻(xiàn)

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

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

1.電子材料與器件簡介

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

2.電子材料與器件課程教學(xué)模式

2.1電子材料與器件課程教學(xué)形式

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

2.2電子材料與器件教學(xué)課時安排

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

2.3電子材料與器件課程教材選擇

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

3.電子材料與器件課程的理論教學(xué)

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

4.電子材料與器件課程的實驗教學(xué)

電子材料與器件的實驗教學(xué)要與理論教學(xué)緊密結(jié)合，并重點(diǎn)介紹理論課上講過的電子材料與器件，實驗課程學(xué)時不能偏少，開設(shè)實在要安排在理論教學(xué)完成之后，使學(xué)生能夠充分將理論知識應(yīng)用于實踐中。在實驗開始前，教師要要求學(xué)生充分掌握理論知識，實驗結(jié)束后，學(xué)生要寫實驗報告，使實驗切實產(chǎn)生作用，而不是走馬觀花。在實驗課程的設(shè)定方面，要盡量避免與其其它驗課程的重復(fù)，還要確保理論與實踐相輔相成，充分利用實驗資源。

5.電子材料與器件課程的學(xué)生評價體系

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

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

參考文獻(xiàn)

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

篇9

The Present Status of Quasi-crystalline Researching

Xiongtao1，Wsangshisen1，Lidefa1，Hongjun3，Liangbaozhu3

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

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

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

1引言

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

2.1準(zhǔn)晶的結(jié)構(gòu)[8]

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

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

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

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

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

3 準(zhǔn)晶材料的性能特點(diǎn)

3.1 導(dǎo)電特性。

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

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

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

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

3.2 熱傳導(dǎo)性能

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

3.3 光傳導(dǎo)特性

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

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

4 準(zhǔn)晶的應(yīng)用

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

4.1 不粘鍋涂層

準(zhǔn)晶堅硬與不粘的特性最早被利用于烹飪器具的涂層，第一個準(zhǔn)晶應(yīng)用的專利——不粘鍋涂層于1988年在法國誕生。不粘鍋涂層通常是利用噴涂技術(shù)將Al-Cu-Fe準(zhǔn)晶顆粒沉積到基體上，并形成一個均勻薄膜。由于同時加入了Cr等合金元素，因此該薄膜除具有較低的表面能，即具有優(yōu)良的不粘性能外，還具有優(yōu)良的耐蝕性、耐高溫性（可承受750℃高溫）、高的硬度（是不銹鋼硬度的2倍以上）和高的耐磨性。準(zhǔn)晶涂層導(dǎo)熱性差，在升溫的初期涂層猶如一層絕熱層，使底部積聚的熱量均勻地擴(kuò)散至整個表面而不會產(chǎn)生局部過熱，烹飪結(jié)束又能使熱量在鍋中均勻地保持一段時間，完全符合食品烹飪要求。所以，準(zhǔn)晶涂層不粘鍋的出現(xiàn) ，顯示了取代傳統(tǒng)的耐磨性差、使用壽命短的聚四氟乙烯涂層 （Teflon）不粘鍋的趨勢。據(jù)《中國對外貿(mào)易》2000年9月的報道，至20世紀(jì)末僅法國SNMI公司每月就要生產(chǎn)3萬件準(zhǔn)晶不粘涂層產(chǎn)品 （以煎鍋為主），且隨著生產(chǎn)技術(shù)的提高和市場的不斷擴(kuò)大，產(chǎn)量將會進(jìn)一步提高 ，并不斷推出新產(chǎn)品（如烤肉架等）。

4.2 熱障涂層

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

4.3 太陽能選擇吸收薄膜

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

4.4 準(zhǔn)晶復(fù)合材料

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

5 結(jié)論與展望

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

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篇10

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

1.1納米技術(shù)的定義

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

1.2納米技術(shù)的主要內(nèi)容

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

1.3納米技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中的發(fā)展前景

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

2納米技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，納米技術(shù)在機(jī)械方面的應(yīng)用最重要的一方面就是微型機(jī)械技術(shù)，許多國家對此進(jìn)行了深入的研究，我們可以看到，納米技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用主要存在于微型納米軸承方面。這種技術(shù)深深的改變了傳統(tǒng)機(jī)械工程的發(fā)展模式。由于傳統(tǒng)軸承的體積較大，它的摩擦力只能夠靠來進(jìn)行減少，但是這種方式并不能夠從根本上避免摩擦力帶來的問題。美國科學(xué)家通過研究，利用納米技術(shù)很好的解決了這一問題，他們研制出了一種微型納米軸承，這種軸承最大的優(yōu)勢就是幾乎沒有摩擦并且其直徑僅僅是一個頭發(fā)直徑的萬分之一。安徽的合肥大學(xué)通過研制，成功發(fā)明了納米材料刀具，這標(biāo)志著運(yùn)用納米材料制作的新型金屬陶瓷刀具問世，這種刀具不僅僅品質(zhì)十分優(yōu)化，并且使用壽命也得到了極大的提高。另外，納米耐磨符合圖層的運(yùn)用也是十分廣泛的，實際上，這種微型化的大力運(yùn)用已經(jīng)從根本上改變了傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)的模式，顛覆了傳統(tǒng)機(jī)械的概念和范疇，這種微型機(jī)械的基礎(chǔ)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，這種創(chuàng)新性的思維方式也是時展的重要產(chǎn)物。除此之外，納米技術(shù)馬達(dá)、納米磁性液體以及納米技術(shù)在食品機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用，都展示了納米技術(shù)給機(jī)械工程帶來的重大改變。