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教学体系
2015-03-06     作者:材料学院      来源:材料学院       浏览次数:

根据实验教学的改革方案,设置的实验教学新体系层次结构如下图所示。

 

实验教学新体系的结构框图

 

(1)理论教学体系的改革推动实验教学体系的改革,理论教学与实验教学合理衔接

  随着教育形势的发展,对材料科学与工程基础知识与理论概念的要求越来越高,要求掌握的内容不断增加,而所分配的学时却越来越少。为解决这一矛盾,我们将材料科学与工程一级学科中三个二级学科“材料物理与化学、材料学、材料加工工程”作为一个整体来考虑,将传统的“金属学”、“金属塑性加工原理”、“金属物理”、“金属X射线衍射分析技术”、“材料电子显微分析技术”和“金属材料及热处理”等材料科学与工程基础课程进行系统整合,将课程体系按“模块”与“网络”相结合的思维框架构筑,合并其中相互重复的内容,保留其相对独立的内容,增加反映学科前沿的知识,将课程内容重新划分为“材料物理与化学”、“材料学”、“材料加工工程”三个板块,实行先“基础理论”后“工程实践”和“检测分析”教学,形成包含材料科学与工程学科的必要知识点,能反映现代材料科学与工程知识的实验教学新体系,使材料科学与工程系列课程教学实现“高起点的一步到位”。

  理论教学体系的改革成果成为实验教学体系改革的重要基础,并推动了实验教学体系的改革与完善。实验教学新体系一方面强调了材料科学与工程实验课程的独立性,将材料科学与工程实验课程从对应的理论课程的附属地位解放出来,实行独立设课;另一方面通过课程体系结构的模块化,将理论教学与实验教学进行合理地衔接、搭配并互相补充。

(2)材料科学与工程实验教学新体系的“三层次一体化”

  实验教学新体系包括了“材料科学与工程基础实验、综合设计实验和研究创新实验”三个实验平台,涵盖了“基本型实验”、“综合设计型实验”和“研究创新型实验”三个层次的实验。这三个层次的实验仅是材料科学与工程实验的不同层次,就材料科学与工程实验的功能而言,都包括“技能训练”和“智能培养”两大功能,这二者相辅相成,构成了无法截然分割的整体。因此,我们将三类实验环环相扣,由浅入深、循序渐进,形成了一体化的有机整体。

  “材料科学与工程基础实验平台”的3门实验课程,强调学生材料科学与工程基本知识和基本技能培养。通过将材料科学与工程实验基本操作、实验基本技能的培养与对应的理论课程的衔接,使两者相辅相承,互相促进;通过将材料科学与工程基本操作、基本技能的培养与实际应用相衔接,做到学以致用;通过引入材料现代分析技术和研究方法,提高了传统实验的精度,提高了传统实验的现代化水平。

  “材料科学与工程综合设计实验平台”的1门实验课程,属于大材料科学与工程意义下不同实验课程之间的大综合。该平台的实验,从制备加工方法训练到性能测试分析和组织结构表征的深化,培养学生的科研能力;实验教学内容与科研、工程、社会应用

  实践密切联系,形成良性互动,以培养学生的工程意识。

(3)材料科学与工程实验教学体系的模块化结构

  按照上述层次结构,各实验课程均以“方法论”进行统帅,即每门实验课程包含多种实验方法模块,对每种实验方法模块安排多个可供选择的实验项目,构成实验教学体系的模块化结构,如表2-3所示。

实验平台课程与实验方法的模块化结构

实验平台 实验课程名称 实验教学内容的模块化结构
基础实验平台 材料制备与加工实验 材料熔炼与铸造方法
材料塑性加工(轧制、挤压、拉伸、锻造)方法
材料热处理(普通热处理、化学热处理、固 溶时效)方法
材料性能测试与分析实验 材料力学性能(拉伸、压缩、冲击、疲劳、断裂) 测试方法
材料物理性能(热学、电学、磁学等)测试方法
金属腐蚀与防护方法
材料现代分析方法及微观组织实验 金相显微镜的构造、成像原理与使用方法
扫描电镜的构造、成像原理与使用方法
透射电镜的构造、成像原理与使用方法
X射线衍射仪的构造、工作原理与使用方法
能谱仪的构造、工作原理与使用方法
金相组织的观察与分析方法
金属薄膜样品典型组织的观察与分析方法
典型断口形貌、成分衬度像及高倍组织的观察与 分析方法
物相定性、定量分析方法
点阵常数精确测定方法
微观应力、宏观应力测定方法
晶粒尺寸测定及评定方法
综合设计实验平台 材料科学与工程综合设计实验 材料制备方法
材料性能测试方法
材料热处理工艺方法
材料塑性加工方法
研究创新实验平台 材料科学与工程研究创新实验 材料制备新工艺、新技术与新方法
新材料的制备与性能表征方法
材料研究方法
材料模拟实验研究方法