材料科學綜合性課程設計的實踐與研究

2022-08-02 03:48:03 字數 1011 閱讀 9105

【摘要】江蘇大學無機材料工程專業為培養學生的綜合應用能力,對課程體系進行改革,將材料科學類課程組建成課程群,並按課程群設定了材料科學綜合性課程設計。這一綜合性課程設計以突出培養學生對知識的綜合應用能力和工程能力為目的,有利於培養學生運用專業知識的綜合能力,同時對學生綜合素質和創新能力的培養也起了重要作用。

【關鍵詞】課程設計;綜合;材料科學;實踐能力

課程設計是檢查學生課程知識掌握情況和應用能力的重要教學環節,對於學生綜合能力和創新思維的培養非常重要。以往的課程設計都是與某一門課程相對應,設計中知識的應用也基本是某一門課程的知識點。而在材料專業的專業課程中,往往是幾門課程的知識相互聯絡、相互補充,因此,將課程設計只侷限於某一門課程會束縛學生的思維,不利於培養學生的綜合應用能力。

針對幾門關聯的課程設立綜合性課程設計是乙個較好的解決辦法,江蘇大學無機非金屬材料在這方面積累了一些經驗。

一、材料科學綜合性課程設計的設立和選題

材料科學類課程以材料科學基礎為核心,包括材料測試方法、材料物理效能、材料力學效能等課程。我們把這幾門課程進行組合,將實驗從幾門課程中分離出來設定獨立的綜合性實驗體系,並增加為整個課程群配套的綜合性課程設計,形成以材料科學基礎為核心的課程群。這一課程群以材料微觀結構為核心,著重於材料結構及缺陷的理論和結構測試方法,材料結構的形成過程及其原理,材料結構與效能的關係。

課程設計的內容應當與理論教學相輔相成,同時還要盡可能接觸新材料的發展前沿。我們選擇功能陶瓷材料中的pzf(pbzro3-pbtio3)壓電陶瓷作為綜合性課程設計的研究物件,pzt材料是目前應用最為廣泛的壓電陶瓷,在感測器、驅動器的智慧型結構等方面有著重要的應用價值。這一選題不僅內容新,而且涵蓋了課程中的主要知識點。

如pzt材料的結構及其特點與結晶學、晶體化學原理知識點相對應;pzt材料的配方選擇與相圖與相變知識點相對應;pzt材料中的離子摻雜與晶體缺陷、固溶體及材料物理效能的知識點相對應;pzt材料的主晶相合成與原理與擴散與固相反應原理知識點相對應;主晶相的分析用到材料測試方法的知識;pzt材料的燒結與擴散與燒結原理及材料物理效能的知識點相對應;材料的結構一工藝一效能之間的關係則涉及到知識的綜合運用。

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