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功能材料專業范文1
Teaching experience of material science foundation course for functional materials major
Bai Jing， Teng Fei， Huang Mingli， Luo Shaohua， Qi Jianquan
Northeastern university at Qinhuangdao branch， Qinhuangdao， 066004， China
Abstract： The materials science of the metallic materials， the inorganic non-metallic materials and the polymer materials has been combined for the functional materials major in our university， and added the latest research results to the traditional knowledge of fundamentals materials science to gain better teaching effect. In this paper， based on the idea of teaching reform， several important reforming measures have been discussed in detail for the teaching reform of the materials science foundation course， aimed at improving the teaching quality and teaching efficiency； enhance students' analytical ability and innovative ability.
Key words： material science foundation； functional materials major； teaching reform
21世紀，材料科學與工程技術是國家經濟建設的重要基礎和支撐之一。材料科學基礎是材料科學與工程類學科的一門專業基礎課程，這門課程既要密切聯系理論，又要為其他專業課程打下扎實的基礎[1]。通過材料科學基礎課程教學，學生能較好地了解材料的成分與組織結構，合成與制備，材料的性能及應用的基本知識，相互關系及其影響規律；對培養學生科學的思維方法、創新能力及運用基礎理論知識解決實際問題的能力作用巨大。高等教育專業設置變化和課程體系的改革以及材料科學技術的迅猛發展，對材料科學與工程類人才素質提出了新的要求，已從原來較單一的技術人才轉變為高素質、寬口徑的復合型人才，材料科學基礎課程教學中存在的問題也日益顯現。研究和探討課程體系的優化，兼顧金屬材料、無機非金屬材料和高分子材料的共性和個性，對提高該課程教學效果，培養復合型人才具有十分重要的意義。
1 材料科學基礎教學改革的基本思路
材料科學基礎教學改革的基本思路是：以厚基礎、寬口徑、面向現代工程為前提，根據本校實際情況進行。2011年，我校應教育部要求開設功能材料新學科，而功能材料以所需知識領域寬、學科發展迅速區別于常規的結構材料學科。
（1）我校集合常年工作在金屬材料、無機非金屬材料和高分子材料教學和科研一線的教師編寫了一本《材料科學基礎》（功能材料用）新教材，融入金屬材料、無機非金屬材料和高分子材料的共性和個性知識，并結合經濟與科技的發展以及本校學科建設的進展，突出《材料科學基礎》理論的共性，書中尤其注意了不同種類材料之間知識的交叉和滲透。
（2）著重培養學生科學的思維方法和創新能力以及運用基礎理論解決實際問題的能力，即注重培養學生獲取知識、運用知識、創新知識的能力。功能材料領域材料科學發展非常迅速，課本的知識永遠落后于最新的科研成果，因而，能力的發展重于知識的傳授。
①我校對大學二年級的學生采用導師制培養方式，每位導師都有自己的專攻學術領域，而學生根據自己的興趣愛好可以自主選擇導師。在導師帶領下，學生開始進入實驗室，學習使用相關的實驗儀器設備以及最新的學科動態。學校方面，給予大學二年級和三年級的學生一定的實驗經費，通過創新實踐培養學生的科研興趣和自學能力。很多學生在教師的帶領下參加各種國家級、省級科技競賽，如全國大學生節能減排大賽和全國大學生挑戰杯科技競賽等，并多次獲得獎項。2013年我院81002班本科生張溪溪等人“利用提釩棄渣制備鋰離子電池正極材料LiFePO4及其電化學性能研究”，81002班侯瑞等人的“基于廢棄鋅錳干電池制備ZnMn2O4及其電化學性能研究”獲得2013年“力諾瑞特”杯第六屆全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽三等獎。
②為切實做到“強專業、重實踐”，我校采用3+1教學模式，即3年授課+1年畢業設計。在“3+1”模式的導向下，越來越多的學生在本科階段有了更為清晰的專業成長目標。充足的畢業設計時間，使大四本科生充分參與到指導教師的科研課題中，對本專業的前沿領域和基礎知識的實際應用有了深刻的了解，優秀大四學生能多次發表學術論文以及申請專利項目。例如，羅紹華（本校教師）、翟向樂（學生）、張雅倩（學生）、田勇（學生）、李輝（學生），申請的發明專利“硅酸錳鋰/納米氧化物復合正極材料及其制備方法”（專利號：ZL 2011 1 0109725.0）已獲國家知識產權局授權。
在教學過程中，適當安排部分章節讓學生自學。學生通過查找相關參考書籍，總結概括自學部分的知識要點，科研領域的名人軼事，材料領域發展中的重大里程碑進展等，然后分小組分析討論，提高學生的自學能力和對材料專業課的學習興趣。此外，在教學安排中，每年度安排兩次參觀。一次是參觀本校太陽能電池和鋰離子電池實驗室，一次是參觀磁性材料生產企業，讓學生可以理論聯系實際，運用理論知識解決實際問題。我們還通過加強實驗教學，提高學生的動手能力[2]。
2 將最新科研成果融入材料科學基礎課程講授中
在材料科學基礎課程備課過程中，注意融入最新的相關領域的科研成果。學生覺得所學知識非常新鮮和超前，能夠及時了解本學科的前沿動態，從而提升學習興趣，對傳統知識的理解亦會更為深刻。這種教學方法抓住了“90后”學生喜歡新鮮事物的特性，獲得了良好的教學效果。
圖1 強磁場對Fe-C二元合金相圖共析點的影響
例如：在講授Fe-C二元相圖時，加入了全國優秀百篇博士論文獲得者張宇東博士（東北大學畢業）關于10特斯拉強磁場對Fe-C相圖影響的內容[2]。強磁場的使用會使共析點向高溫高碳的方向移動（如圖1所示）。從而將課本中平衡相圖的局限打破，引入了外場對平衡相圖的影響。
另外，在講述固態相變―馬氏體轉變章節時，講授應用馬氏體相變過程中的體積效應可以實現溫控形狀記憶效應。在該部分，融入了最新的研究成果，說明由馬氏體相變引起的形狀記憶效應不僅可以由溫度場驅動，還可以由磁場驅動，由此產生一類新的智能材料被稱為磁控形狀記憶合金，它兼具大的磁場誘導應變（傳統的溫控形狀記憶合金）以及快速的響應頻率（壓電陶瓷和磁致伸縮材料），現已成為國際范圍內智能材料的研究熱點，從而補充和擴展了原有的知識體系。
3 合理運用板書與多媒體教學方式
材料科學基礎課程內容多且抽象性、理論性強，為了提高該課程的教學效果，應該采用有效的教學手段和教學方法。
傳統的板書教學是課堂教學的一種重要手段[3，4]。板書這種教學手段數百年來在教學發展史上起到了重要的作用，即使在科技高度發達的今天，也始終沒有退出歷史舞臺。但是單純使用板書教學的局限性也是顯而易見的，如信息容量小且板書內容不易保存，缺乏生動性和趣味性，學生很難保持持續的注意力，已不能完全滿足課堂教學的需求。
隨著社會的不斷進步和科學技術的迅速發展，多媒體教學已經啟動并迅速開展。與板書相比，多媒體教學有很多優點，能創造出一個有聲有色、圖文并茂的教學環境，把抽象的事物直觀化，把復雜的問題簡單化，為教師教學的順利實施提供形象的表達工具，從而可以激發學生的學習興趣。如將F-R位錯源、位錯掃過、位錯的多滑移和交滑移、熱聚合物拉伸變形、馬氏體的表面浮凸現象等由書本的平面教學轉為多媒體3D教學，使原來單調的課堂教學直觀生動、新奇有趣，易于學生理解和接受，激起學生的學習興趣。多媒體教學省去教師板書的時間，可以增加課堂信息量，提高課堂教學效率。
當然，也有教師指出過多使用多媒體手段的弊端，如教師備課不充分，多媒體教學要求教師制作課件，因而沒有充足的時間備課；有的教師自己不制作課件，使用其他教師的課件，不能把課本知識充分消化理解，把講課變成了“念課”，不利于學生學習能力、思維能力和創新能力的培養。而且一旦停電，講課教師便束手無策，影響正常上課秩序。因此，授課教師必須充分備課、認真備課，將課本知識深刻理解，并且充分了解學生的知識水平，將學生難于理解的知識點用通俗易懂的語言流利地表達出來。課堂教學時使用恰當的教學方式，利用板書和多媒體課件相結合的方式來授課。將理論知識和一些不易使用板書的教學內容用多媒體課件呈現；對于一些學生應重點掌握的知識點則使用板書的形式著重強調。將每堂課的知識點精心組織，恰當地設置問題進行啟發，并預見學生的回答。從而達到板書、多媒體與啟發式教學完美地結合，保證教學按照預期效果順利完成。
4 結束語
綜上所述，材料科學基礎是一門傳統的基礎課程，在建設創新型國家以及材料科學快速發展、本科教育向應用型方向轉變的背景之下，該課程的教學要求、目標、重點、手段都已發生了根本性的變化。緊跟現代材料科學發展的步伐，及時更新和充實材料科學的最新理論及應用成果，使課堂教學與實踐教學相結合，才能卓有成效地提高材料科學基礎課程的教學質量。
參考文獻
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功能材料專業范文2
關鍵詞：金相實驗技術;實驗教改;金屬材料
為培養學生分析問題和解決問題的能力，提高學生實踐技能，使學生養成自主求取知識的意識，改革過程中總的指導思想是將傳統實驗教學中教師為中心的觀念轉變為“教師為主導， 學生為主體”。因此，對金相實驗課進行了單獨設課，增加了實驗學時，提出以材料加工制備—組織結構分析—性能表征為主線的實驗教學改革新思路，構建實驗教學與理論教學有機結合的實驗教學新體系。在強化應用、突出工程實際的基礎上，構建一個有寬度（實驗豐富）、有厚度（基礎實驗加綜合實驗）、有尖峰（為學有余力的學生提供創新平臺）的金字塔型實驗體系，具體措施如下圖所示，：
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金相實驗教學體系示意圖
一、圍繞能力培養，制訂系統化、多層次、模塊式教學體系
1.“多模塊”實驗體系
實驗教學內容分為基礎認知實驗、工程檢測實驗、綜合實驗及技術應用三個模塊，分別針對學生專業基礎技能、實踐應用及創新能力的培養展開。基礎認知實驗中設置了學生必須掌握的金相顯微試樣的制備，金相顯微鏡的構造及使用，并對典型鐵碳合金的平衡組織進行了觀察分析。工程檢測實驗模塊以工程檢測為導向，包含了工程常用晶粒尺度的測定及評級、金屬塑性變形與再結晶、金屬凝固過程及組織觀察等項目。綜合實驗及技術應用模塊則以工程應用型實驗為主，結合區域經濟發展，以有色金屬鋁、銅及其合金生產過程中的實際問題為出發點，對企業工程應用問題開展研究性實驗。
2.“多層次”實驗體系
在多模塊教學體系下，按照“以學生為本，因材施教”的原則，建立多層次實驗教學。實驗內容包含了基本性、綜合設計性及研究創新性3個層次，同時針對學生特點，將各層次的實驗進一步細化，增強實驗教學的針對性，滿足不同層次學生的需求。
3.“多樣化”實驗體系
為滿足學生個性化培養的需要，實驗內容進行及時調整和更新，在保留基礎實驗知識的前提下，實驗內容的安排應更具新穎性、應用型和綜合性。而且結合授課老師科研工作及生產企業工程問題，引入最新科研項目成果和工程應用，呈現豐富多彩的多樣化實驗內容。
二、優化實驗師資隊伍建設，改革教學方法
按照創新人才培養要求，對實驗教師隊伍進行了改革，教學團隊中既有理論教學、科研經驗豐富的骨干教師，也有長期承擔實驗教學的青年教師。與此同時，教學過程中弱化教師地位，教師只負責對學生實驗方案的審查和指導儀器的操作，學生自行設計實驗步驟和方案，實驗結果也由學生自行討論、分析。每一步操作對學生來說都是親自操作，印象深刻，學習效果得到鞏固。
三、加強學生創新能力培養，搭建創新平臺
鼓勵學生加入教師的科研項目組，使學生自身理論知識得到實踐檢驗，實驗技能得到進一步的訓練。許多學生通過承擔項目中不同的研究任務，獨立完成一個小領域的科研工作，如某種零件的失效分析、材料熱處理工序的評價等，這些項目在日常實驗中很難有機會完整地進行下來。學生的多項實驗技能得到鍛煉，在實驗中思考問題、解決問題的能力大大增強，創新能力有明顯的提高。同時，學校設立了大學生科技創新基金，從制度上規范和鼓勵學生參與科研項目活動，極大提高了學生從事科技創新的熱情，規范了學生的科研活動，收到了良好的效果。
提高學生實驗技術能力，培養學生創新思維在實驗教學過程中具有重要的作用和現實意義。目前，教師在相實驗課教學體系及模式方面進行了一些探索，取得了部分成果，但還有許多實際問題需要解決。因此，下一步切實從實際出發，開拓教學思路，將創新型、實用型人才培養的理念貫穿到教學的各個環節。
參考文獻：
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功能材料專業范文3
關鍵詞：全英語教學；功能材料學；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）03-0061-02
高等教育國際化成為當代世界高等教育的重要理念。培養既有扎實專業知識，又有國際交流、合作、競爭能力的國際化人才，已成為我國高等教育的最重要任務之一?！秶抑虚L期教育改革和發展規劃綱要（2010―2020年）》和《上海市中長期教育改革和發展規劃綱要（2010―2020年）》都將教育國際化列于突出地位。因此，上海市教委從2009年起開展了上海高校示范性全英語教學課程建設，鼓勵高校教師開展全英語教學，發揮課程示范輻射作用，提高國際化教學質量[1]。上海理工大學材料科學與工程專業自2010年起開始了本科生課程的全英語教學探索，目前正在建設包括材料結構與性能、材料分析與設計和專門材料與應用三個全英語教學課程群[2，3]?！豆δ懿牧蠈W》課程主要針對材料科學與工程專業三年級學生，是專門材料與應用課程群的核心課程之一?！豆δ懿牧蠈W》課程主要向學生講授各類功能材料的結構、性能及應用的基本理論和相互關系等，并介紹當今各類功能材料的最新研究成果，加強學生對專業知識的理解和掌握，并了解功能材料領域的發展趨勢，為今后在相關領域學習和工作打下堅實基礎；同時，深化培養學生的專業英語運用能力以及國際化視野，提升其綜合素質。為更好地實現上述教學目標，提高課程教學效果，本文結合《功能材料學》全英語教學課程近幾年的教學實踐，對課程的教學內容、教學方法與手段以及評價體系等方面進行了初步探索。
一、教學內容的優化
功能材料是指具有優異的物理、化學、生物、光電性質并能在其之間相互轉化的材料。根據材料的功能分類，功能材料包括電子材料、磁性材料、光學材料、生物材料、各種功能轉換材料等，涵蓋電子學、光學、生物醫學、電磁學等領域，是一門多學科交叉融合的學科。目前，高校的材料科學與工程專業基本都開設功能材料學及相關的專業課程。功能材料學涵蓋面廣、信息量大，但是一般課程的教學時數相對較少，所以多數高校都是選取幾類功能材料作為教學內容。例如華中科技大學開設的《先進功能材料》課程主要介紹光功能材料、電功能材料、磁功能材料和能源材料。本校的《功能材料學》課程實施全英語教學，雖然學生在前期已學習了全英語授課的《材料科學基礎》、《現代材料分析方法》、《材料結構與性能》等專業基礎課，能夠較好適應全英語授課的節奏和方式，但是很多學生以英語思維方式理解和掌握專業知識仍然面臨困難和挑戰，所以在教學時數有限的情況下，教學內容的優化至關重要。
1.為實現課程教學與國外接軌，同時結合功能材料領域的發展狀況和本校材料學院以能源、環境、生物材料為主的研究特色，本課程教學中選用了Deborah D.L.Chung主編的原版英文教材《Functional Materials：Electrical，Dielectric，Electromagnetic，Optical and Magnetic Applications》作為主要參考教材，同時補充Buddy D. Ratner等人編寫的原版英文教材《Biomaterial Science：An Introduction to Materials in Medicine》作為生物功能材料的參考教材，并將發表的經典論文與最新研究成果等作為補充教材。
2.由于本課程的學生已學習了大量的材料學基礎理論課程，所以教學內容以功能材料的應用為主，兼顧理論知識的鞏固。以材料設計中的“結構-性能-應用”基本思路為主線，在介紹某種功能材料的結構與性能之間關系的基礎上，著重講授功能材料的性能與應用之間的相互關系，突出實際應用案例。這樣，課程教學內容既保證學生可以鞏固功能材料學的基礎知識，又引導學生將基礎知識和實際應用結合起來，提高解決實際問題的能力。
3.為了教學內容能夠有效激發學生的學習興趣，引導學生把握功能材料領域的發展趨勢，本課程以專題形式只在壓電材料、磁性材料、光電材料、電池能源材料、生物材料等范圍內選擇幾種經典的和最新發展的功能材料及其制備新技術作為講授內容，同時引入新材料、新技術等方面的課堂討論內容。例如在講授太陽能電池材料及新技術時，除了介紹太陽能電池的工作原理、目前研究的太陽能電池材料外，結合本院開展太陽能電池材料研究的老師的科研成果，課堂討論太陽能電池材料的研究現狀和發展趨勢。
二、多元化教學方法與手段的運用
全英語教學是指用英語全程授課，讓學生在全英語環境中學習專業知識，這對學生提出了更高要求。復旦大學蔡基剛教授研究認為，具有大學英語四級水平以上的學生，具備上全英語課程的能力，關鍵在于堅持和信心[4]。目前，本專業學生在上海市及全國范圍內均為一本招生，英語整體水平較高，而且學生在前期已經學習了多門全英語授課的專業基礎課。但是，部分學生仍然對全英語課程產生畏難情緒。因此，在全英語教學中，如何提高學生對課程的興趣以幫助學生克服畏難情趣，是影響教學效果的重要因素。在近幾年的全英語教學實踐中，我們對多種教學方法和手段進行了融合運用。
1.多媒體教學，精心準備課件及教學細節。在課前精心組織教學內容，注重最新研究成果和經典功能材料的實際應用案例，力求課程內容的前沿性、實用性和趣味性。多媒體課件盡量通過圖片、表格、動畫以及視頻等資料，以直觀的方式體現教學內容，避免在幻燈片上出現大段文字，以此吸引學生的注意力，幫助其克服語言障礙。通過講授過程中放慢語速或者重點內容重復多次的方式，爭取絕大多數同學在課堂上能夠聽懂、理解，并且設置提問環節以增強學生對知識點的掌握。
2.將研究和探索的氛圍帶到課程教學中。本課程的教學內容結合了學院的研究特色，教學團隊由多名從事不同功能材料研究的科研一線教師組成，分別在其擅長的研究領域講授教學內容，同時將各自的科研成果引入教學，豐富教學內容，使教學與科研有機結合起來。增加教師本人的科研成果展示、科研故事等內容，使課程充滿研究和探索的氣氛，激發學生對課程內容和功能材料研究的興趣。
3.開展當前研究熱點和最新研究成果的課堂討論。通常學生對研究熱點和最新研究成果都比較感興趣。例如在講授目前非常熱門的石墨烯材料時，教師提前給學生布置討論題目：石墨烯材料具有非常優異的電導、機械強度、韌性等性能，那么這類材料的應用領域在哪里？在課堂上，教師在講授完石墨烯材料的結構與性能關系后，在輕松的氛圍下開始課堂討論。這樣的教學方式不僅有利于調動學生主動參與的積極性，而且可以培養學生獨立思考和分析判斷問題的能力以及交流、討論、合作的熱情和能力。
4.注重學生課前預習和課后知識鞏固。全英語教學實踐中，學生的課前預習對提高課堂教學效果非常重要。為了讓學生的課前預習有的放矢，教師在課程開始前將課件放在課程網站上，讓學生根據課程進度表提前下載課件并配合英語參考教材預習，避免了英語參考教材信息量大、學生預習無從下手的情況。通過預習，學生可以熟悉課堂的教學內容以及專業詞匯，盡量避免因為課程內容和詞匯生疏帶來對知識點的理解困難，有助于學生跟上教師授課節奏，提高課堂教學效果。而對學生課前預習要求的檢查和督促則通過教師課堂隨機測驗、點名提問等方式進行，并且將結果計入平時成績。另外，為了進一步鞏固課堂所學知識，每個專題授課結束后都會通過布置作業來引導學生對所學內容和知識點進行回顧。對學生課后作業完成情況的檢查則通過作業批改、在課堂上問答的互動方式進行，標準解答定期上傳至課程網站，以便學生加深對課程內容和知識點的理解和掌握。同時，本課程還設置課后輔導答疑環節，學生在每周的固定時間可到教師辦公室接受答疑輔導。
三、課程教學評價體系的建立
好的課程教學評價體系也可以有效激發學生的學習興趣，提高教學質量。傳統的以期末考試為主的評價方式，容易導致學生考試前突擊死記硬背知識點，而忽視平時對所學知識的運用以及綜合素質的培養。本課程采用教學過程中的課堂參與度等作為過程性評價和學期末綜合考試作為總結性評價。過程性評價包括了全英語課后作業、課堂問答互動、小組課堂專題演講以及查閱英語文獻與資料能力等構成，占總成績的50%～60%；而期末綜合考試則主要考查學生對重點知識點的理解以及解決實際問題的能力，占40%～50%。采用這樣的評價方式，鼓勵學生參與課程教學，激勵學生的學習熱情。既讓學生重視對知識點的理解和靈活運用，而不是死記硬背基本知識點和基本概念，也加強了學生綜合素質的培養。
全英語課程教學已成為高校培養國際化人才的重要舉措?！豆δ懿牧蠈W》課程是材料科學與工程專業非常重要的專業課，要達到提高學生專業知識水平，培養學生解決實際問題的能力以及國際化視野，提升綜合素質的教學目標，在全英語教學中，必須要在教學內容、教學方法與手段、教學評價體系等方面下功夫，激發學生對全英語教學課程的學習興趣，使學生克服畏難情緒，能夠在教學過程中成為教學主體。全英語教學還是一種新的教學模式，在引導學生成為教學主體的同時，教師也要不斷學習、提高教學理念和教學水平。只有教師和學生教學相長，才能真正提高全英語教學質量。
參考文獻：
功能材料專業范文4
關鍵詞：無機功能材料；教學；改革
中圖分類號：G642.0；G642.3；TB34 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）05-0072-02 華南農業大學材料化學專業的培養目標是立足廣東，面向珠江三角洲，培養掌握現代化學與材料學基礎的基本理論和研究方法，具備新材料研究和技術開發能力，能在化學、材料科學與工程及其相關領域，從事新材料的設計、檢測、研究、開發和管理等工作的高素質復合型人才。無機功能材料是具有特殊電、磁、光、聲、熱、化學以及生物功能的新型材料，既是信息技術、生物技術、能源技術等高技術領域和國防建設的重要基礎材料，又在農業、化工和建材等傳統產業的改造方面起著重要作用。無機功能材料是華南農業大學材料化學專業的一門重要的專業課程。本文結合教學實際，從教學內容的更新、教學方法的探索和考核方式的改革等方面進行了有益的探索和實踐，取得了較好的效果。
一、加強教學內容改革與優化，建立教學新體系
無機功能材料課程內容包括無機材料概論、晶態與非晶態結構、超導材料、壓電材料、介電材料、半導體材料、紅外材料、光導材料、變色材料、磁性材料、特種玻璃、生物功能材料、多孔材料等內容。在十多年教學中，通過精選教學內容，加強教學內容改革與優化，以“制備—結構—特性—應用”為主線，注重教學內容與學科發展前沿、現代生活和生產實際相結合，體現了授課內容的先進性、趣味性和實用性，提高了學生學習興趣。
1.教學內容與學科發展前沿結合，體現先進性。緊跟學科發展前沿、瞄準研究熱點是更新課堂教學內容的有效途徑。在授課過程中，注重從國際和國內學術期刊中獲得無機功能材料研究的相關信息，把研究熱點與最具代表性的研究成果制成課件，展示給學生，使學生及時了解到最新的前沿知識，接觸學術前沿領域，激發學生的求知欲望[1，2]。例如，在講授壓電陶瓷材料時，首先講授傳統的壓電陶瓷，以PZT為基的二元系、三元系鉛基壓電陶瓷的制備、性能以及在國民經濟和現代科學技術等方面應用；其次向學生介紹這類壓電陶瓷中大量的鉛在制備、使用和廢棄處理過程中都會污染環境；最后介紹當前無鉛壓電陶瓷研究進展，包括BaTiO3基、BNT基和鈮酸鹽系等無鉛壓電陶瓷。講授無機超導材料時，先介紹物質磁性的分類、磁性材料種類、特性和應用，再介紹當前磁性材料科學的研究熱點——磁性半導體、分子基磁體以及同時具有鐵電和鐵磁雙重性質的磁電復合材料。在講授無機多孔材料時，介紹2012年發表在《Nature Materials》上的吸附二氧化碳的新材料NOTT-202a的結構、特性和應用前景[3]。通過學科研究前沿知識的講授，體現了教學內容的先進性。
2.教學內容與現代生活實際結合，體現實用性。無機功能材料在日常生活中應用廣泛。在課堂教學中，將教學內容與現代生活實際相結合，提高了學生的興趣。例如熱致變色材料是一種能對外界環境變化產生響應的新型智能材料，其中的無機低溫熱變色材料具有隨溫度變化顏色改變的特性，可將在商標、封簽和票據上作特殊的標記進行化學防偽，用于冷凍食品、蔬菜和水果等各類食品適宜保存溫度的指示，制作熱變色家具、茶具和玩具，用于繪畫、美術作品和廣告中產生一些奇特的效果等[4]。變溫磁性材料與家用電飯鍋，壓電材料與煤氣灶和倒車報警器，變色玻璃與太陽鏡，氣敏陶瓷與煤氣報警器，熒光材料與彩色電視機，紅外材料與節水龍頭，形狀記憶合金與兒童矯牙，多孔材料與飲水機，無機納米抗菌材料與保健鞋墊，超導材料與磁懸浮列車，吸波材料與隱身飛機，泡沫玻璃與新型節能建筑材料等知識的介紹，使學生感受到無機功能材料在生活中無處不在。這種理論聯系生活實際的教學，增強理論課的實用性和趣味性。
二、加強教學方法和手段的更新，增強課堂教學效果
1.講授與討論相結合。在教師講授的同時，開展課堂討論式教學，既可以培養學生學習的主動性和分析問題的能力，又可以培養學生的創造性思維，從而有效地提高課堂教學質量[5，6]。本課程在教學過程中根據選課學生人數安排討論課次數，采用方式為：首先教師提出若干個課題，如金剛砂的制備、結構和應用，無機超導體的種類、結構和應用，寶石中的化學以及氣敏陶瓷的種類、特性和應用等；其次學生自由組合成2～3人小組，查閱文獻和制作PPT；最后每個小組推薦一名成員上臺講授。從實施效果來看，這種課堂討論教學改變了傳統的以教師講授為主和學生被動接受的教學模式，增強了學生學習的主動性，提高了學生查閱文獻、PPT制作、語言表達和綜合分析問題的能力，促進了教與學之間的互動，活躍了課堂教學氣氛。
2.傳統授課方式與現代教育手段相結合。將多媒體引入傳統的課堂教學，是對傳統的教學方式的繼承、揚棄和補充，將抽象的知識直觀化和形象化，激發了學生的學習興趣，調動了學生學習的積極性[5]。例如在講授超導材料時，先讓學生觀看磁懸浮現象的視頻，通過提出問題“為什么磁性圓片在低溫下會在金屬圓片的上方懸浮起來？”引入講授內容——超導材料，然后從超導現象，超導特性，超導材料的種類、結構及其在輸電、電機、交通運輸、微電子、電子計算機、生物工程、醫療和軍事等領域應用進行講授。在講授發光材料時，先利用中山大學國家級精品課程《綜合化學實驗》網絡資源，讓學生觀看“化學發光材料制備”視頻，了解化學發光材料制備過程、結構表征的方法和手段，觀察發光現象。在講授激光材料和壓電陶瓷前，播放一段激光雕刻機制作葫蘆工藝品和壓電陶瓷的有關應用的視頻。在講授激光產生的機理時，采用動畫展現“三能級系統”、“四能級系統”、粒子數反轉和激光形成的過程。這種講授與動畫和視頻的有機結合，收到良好的教學效果。
3.理論教學與實踐教學相結合。近幾年來，通過以下四個方面的實現理論教學與實踐教學的有機結合：（1）設置無機功能材料課程的實驗。實驗教學是學生創新意識和創新能力培養的重要手段與途徑[7]，利用華南農業大學省級化學實驗教學示范中心的有利條件，開設了溶膠—凝膠法制備納米BaTiO3陶瓷粉體，微波輻射法合成磷酸鋅，稀土發光材料的制備與發光性能等實驗項目，提高了學生的實驗技能。（2）組織學生參觀相關企業。與深圳寶嘉能源有限公司，中山東晨磁性電子制品有限公司，佛山安億納米材料有限公司、東莞長發光電科技有限公司和廣州臺實防水補強有限公司等10余家企業建立了長期的產學研合作關系，通過組織學生參觀，了解鎳鋅軟磁鐵氧體材料及器件、鋰離子電池等無機功能材料的生產工藝和過程，增加了感性認識，加深了對理論知識的理解。（3）鼓勵學生參與教師研究課題。近幾年來，學生參與教師主持的含氮共軛聚合物與無機半導體雜化光催化劑的設計、制備與催化機理研究，雙功能光轉換劑的制備及其在棚膜中的應用研究，一維二氧化鈦納米管裝載恩諾沙星納米囊研制及緩釋特性研究，季鏻鹽類復合抗菌材料的制備和性能等多項省、部級及以上科研項目。學生通過參與教師的科研，了解無機功能材料研究的發展動態，開闊知識視野，增強學習和研究的興趣。（4）指導學生申報大學生科技創新項目。課外創新活動是培養大學生創新能力的有效途徑[8]，近幾年來，材料化學專業的學生獲得了碳納米管/聚N-異丙基丙烯酰胺智能復合材料的制備與性能研究，橄欖石納米LiFePO4正極材料的模板法制備及性能研究，稀性二氧化鈦納米管的制備及其對農藥降解的研究，水熱法制備鈥摻雜二氧化鈦納米管及其光催化性能研究，GeS簇/MOFs復合多孔納米材料可見光催化還原CO2和H2O合成甲醇的研究，金屬氧化物改性多孔碳球的制備、表征及其用于直接甲醇燃料電池的研究和竹炭為模板制備納米鈦酸鋰負極材料及其性能研究等科技創新項目，增強了學生的創新意識，提高了分析問題和解決問題的能力。
三、加強考核方式的改革，體現考核客觀性和公正性
為了體現客觀性和和公平性，無機功能材料課程考核采取平時考核和期末考試結合辦法。平時成績占總評成績的40%，主要考查平時作業、課堂教學參與、小論文撰寫、PPT制作和課堂討論講授效果等。期末考試成績總評成60%，題型包括單項選擇、不定項選擇題、填空題、專業名詞英漢互譯和簡答題。其中前三項主要考核學生對無機功能材料基本知識的掌握情況，后二者考核學生運用知識的能力。
綜上所述，通過10多年的探索和實踐，無機功能材料的課堂教學取得了良好的效果。從學生評教結果看，2008～2012年得分均92分以上，位居學院專業課前列。學生主持與課程相關的大學生科技創新項目24項，公開發表相關學術論文50余篇，其中SCI和EI收錄32篇。在今后的工作中，將不斷深化課堂教學改革，加強實踐環節教學，使無機功能材料課程的教學在培養適應珠江三角洲經濟發展的材料化學方面高素質復合型人才發揮更大作用。
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功能材料專業范文5
【關鍵詞】 戰略性新興產業 新材料 功能材料 高新技術
1 引言
材料工業是國民經濟的基礎和支柱產業，新材料是材料工業發展的前提與條件，新材料的核心是功能材料?？梢院敛豢鋸埖恼f，功能材料是21世紀具有決定意義的高新技術的集中體現；它不僅是國家戰略性新興產業的基礎與先導，而且反過來對高新技術的發展起著極為重要的支撐與推動作用。功能材料不僅是發展我國信息技術、生物技術、能源技術等高技術和國防建設的重要基礎材料，而且是改造與提升我國基礎工業和傳統產業的基石、先導與依托，其研發與產業化水平，直接影響著我國資源、環境及社會的可持續發展。正由于功能材料的極其重要性，我國各地區、各部門、各領域都在制定相關規劃、計劃，并加大投入，狠抓創新，以及新品研發與成果產業化。
2 規劃與方向：國家《新材料產業“十二五”發展規劃》的出臺，為新材料與功能材料科技與產業的發展指明了方向
工信部于2012年2月了《新材料產業“十二五”發展規劃》?！兑巹潯诽岢龅念A期發展目標是：研發投入明顯增加，重點新材料企業研發投入占銷售收入的比重達到5%；建成一批新材料工程技術研發和公共服務平臺；打造10個創新能力強、具有核心競爭力、新材料銷售收入超過150億元的綜合性龍頭企業，培育20個新材料銷售收入超過50億元的專業性骨干企業，建成若干主業突出、產業配套齊全、年產值超過300億元的新材料產業基地和產業集群；新材料產品綜合保障能力提高到70%，關鍵新材料保障能力達到50%，并實現碳纖維、鈦合金、耐蝕鋼、先進儲能材料、半導體材料、膜材料、丁基橡膠、聚碳酸酯等關鍵品種的產業化、規?；?/p>
3 研發態勢：百花齊放，千帆競發，萬馬馳騁，發展迅猛
我國新材料與功能材料產業在政府的大力支持下發展迅猛，其產業集群亦隨之逐步形成。從總體來說，該產業集群呈現兩大特色，即：“自上而下”模式與“自下而上”模式。具體的說就是：“在政府主導下的新材料特色產業基地內形成產業集群”的模式與“企業由于資源、市場等原因自發形成的區域內的產業集群”的模式。其中，新材料特色產業基地內形成的產業集群之發展更為成熟。這類產業集群圍繞著信息、生物、航空航天、新能源和重大裝備等產業的發展需求，以電子信息材料、航空航天材料、新能源材料、環保節能材料等為重點，有計劃、有步驟、腳踏實地建設出了一批批布局合理、發展均衡的國家級的新材料與功能材料高新技術產業化基地。
我國新材料與功能材料產業的目前態勢可概括為成“百、千、萬、猛”，即：百花齊放，千帆競發，萬馬馳騁，發展迅猛。
下面特就目前在該領域的建設與發展深具影響力、擴張力和代表性的十個城市（或地區）的相關情況作一簡介：
3.1 北京：在發展新材料方面具有獨特優勢，其特點是起步早、實力最強
北京集中了中央各部委的30%-40%的主要材料科研機構和基礎設施；在京的中國工程院院士和中國科學院院士的數量約占全國的50%。在稀土永磁材料、新型半導體材料、新能源與環保材料、高溫超導材料、納米材料、生物醫用材料等領域已達到國內領先或國際水平，形成了一批具有自主知識產權的技術。在1999年，北京就擁有新材料生產企業400多家，實現銷售收入90億元。產品主要包括電子信息材料、生物醫用材料、環境和新能源材料、新型建筑材料等。中關村科技園區的建設和科技體制的改革已成為推進北京新材料產業實現跨越式發展的主導力量；上市公司均成為北京新材料產業的龍頭企業，科技創業空前活躍；繼有研硅股上市后，中科三環、安泰科技、星新材料相繼上市，一度成為資本市場關注的熱點。
3.2 鎮江、常州、連云港：功能材料產業企業遍地開花、數量甚大、規模可觀
鎮江市在新型功能材料和交通載用等領域設立了多項重大科技專項，并取得了豐碩的科研與產業化成果。具體地說，該市組織實施了“千噸級PAN基高性能碳纖維開發及產業化”、“高性能顯示用液晶材料技術開發及產業化”等新型功能材料重大科技專項5項；還組織實施了“大型飛機用噴射成形7500鋁合金輪轂及機體構件研制與產業化”等交通載用重大科技專項6項；共安排市科技成果轉化資金1310萬元，帶動企業研發及產業化投入83475萬元，產后將實現年新增銷售收入23億元。常州市湖濱科技園建立了常州聚合物改性與應用技術研究院、省級阻燃材料技術研究中心、江蘇省高性能分子材料重點實驗室等多個公共技術平臺。并呈“一園兩區”結構，其中，一區以新眾精密合金等企業為核心；二區以阻燃材料、天常玻纖、湖濱科技園為核心。該市的新材料產業具有門類廣、產業鏈短的特點。連云港市新材料產業持續向高端攀升。至2009年底，該市擁有規模以上新材料企業109家，實現產值占全市高新技術產業產值的40%。已形成以硅資源深加工為主，復合材料、電子封裝材料等相關配套產業共同發展的特色產業。2008年，連云港市硅產業被國家發改委批準為“國家高新技術產業基地”。目前，該市擁有硅材料加工企業近400家，產品有石英玻璃管、硅微粉、晶體切片、碳化硅等十幾個系列百余個品種。其中，硅微粉、石英玻璃管、石英玻璃原料的產量已占到全國的80%以上；壓電石英晶體的產量占全國的60%以上。該市硅資源深加工產品市場已覆蓋全國市場，并出口德、韓、日、美、巴西、荷蘭、東南亞等國家和地區。
3.3 山東：山東是材料大省。該省資源廣，加工能力強，新材料產業基礎良好，優勢明顯
2008年全省新材料產業的產值高達6700多億元，占全省材料產業總產值的30.8%。該省新材料領域的高新技術企業共871個，占全省高新技術企業總數的27.7%。該省涉及材料與新材料研發的高校、科研單位近30家，形成了一批具有較強實力的研發平臺和產業化基地。截至2008年底，全省國家新材料產業基地5家，成果轉化基地2家，國家重點實驗室3家，國家企業技術中心11家。在高技術陶瓷、特種纖維、高分子材料等領域居國內優勢地位，形成了具有山東特色的新材料產業；培育出了煙臺萬華、煙臺氨綸、同大海島新材料、山東東岳、山東工陶、威海光威、泰山玻纖等一批龍頭企業，以及中材高新、萊蕪愛地、威海拓展纖維等一批新興新材料企業。
3.4 武漢：該市新材料產業發展的重點是復合絕緣子、光學玻璃、粘膠劑等，這些產品目前在國內外已擁有較高的認可度和知名度
在光學玻璃方面，新華光學占據國內光學玻璃近30%的市場，已成為國內第二大光學玻璃生產商；回天膠業是我國工程膠黏劑行業中最大的內資企業，它占有全國市場的15%左右；國網絕緣子占全國市場的27%左右，是國內掛網數量最大、涉及范圍最廣、出口產品最多的企業。粘膠劑、絕緣子、光學玻璃等，是該市重點發展的領域?！笆濉逼陂g，高新區將利用回天膠業的研發優勢，同時開拓新能源汽車膠黏劑市場；并以國網絕緣子為核心，引入絕緣子原材料生產廠商，同時拓展有機硅新材料海外市場。到2015年，武漢市高新區將吸引1至兩家全球知名的光電子巨頭入駐，新材料產業將實現工業總產值50億元；工業增加值20億元，并培育出5家以上的行業知名企業。
3.5 洛陽：該市礦產資源非常豐富，其中已探明的有鉬、鋁、金、銀、鎢等甲類礦產資源50余種，且其儲量大、品位高。這為該市新材料產業的發展提供了堅實基礎
洛陽市2010年重點發展的五大新材料產業：一是晶體硅半導體材料及太陽能光電產業；二是鉬鎢鈦、新型耐火材料、鋁鎂板帶、電子銅基材料等新型功能材料產業；三是電子玻璃、等離子玻璃基板等新型顯示材料產業；四是聚氨酯等新型化工材料產業；五是超硬材料及其制品產業。根據規劃，2015年該市新材料產業的總產值將達到1000億元。屆時，洛陽將成為全國重要的新材料產業技術輻射中心之一。
3.6 大連：該市在新材料產業各領域分別涌現出一批在國內具有影響、地位和規模的企業。這些企業在新能源材料、半導體材料、高分子材料等領域的若干產品和技術已處于國內領先地位
該市已完成了由原來的以精細化工材料為主的較單一的產業結構，向以新能源材料、半導體材料、高分子材料、金屬復合材料、納米材料和膜材料為主的多元產業結構的擴展。目前，該市共有規模以上新材料企業約100家，形成了以路明集團、新源動力、東北特鋼、裕祥科技、寶力摩、興科碳纖維、天邦膜技術國家工程研究中心等主要企業為代表的新材料產業群。尚需指出，大連在燃料電池開發方面具有明顯的科技優勢。目前，全國僅有4家企業具備生產數十千瓦燃料電池組的能力，大連新源動力股份有限公司就是其中之一，該公司還承擔并完成了燃料電池國家工程研究中心的建設。此外，大連路明是世界上僅有的幾家能夠同時擁有發光材料和發光芯片兩大半導體照明產業核心技術的企業之一。
大連市在新材料的研發方面，擁有得天獨厚、引人注目的科技資源優勢。坐落在該市的中科院大連化物所、光明化工研究設計院、大連合成纖維研究設計院股份有限公司、大連理工大學、大連海事大學、大連交通大學等研究院所、高等院校，由于它們在新材料領域有雄厚的科研開發實力和完善的材料創新體系，因此已成為了該市培植新材料產業的孵化器。這些單位使得該市在發光材料、涂料、膜材料、有機高分子材料等領域形成了明顯的產業技術優勢。
3.7 金昌：目前正在全力打造新材料產業“航母”
金昌是我國最大的鎳鈷金屬等有色金屬原材料工業基地，其鎳鈷、鉑及鈀、銠等貴金屬產量分別占全國總產量的88%、90%、92%以上，被喻為中國的“鎳都”。此外，金昌及周邊還蘊藏著豐富的銅、鐵、煤、螢石等礦產資源，可為金昌發展以有色金屬為主的新材料產業和新型化工材料產業提供極為豐富的原料。對于金昌來說，發展新材料，尤其是在發展鎳鈷新材料、高檔銅加工材料、鉑族貴金屬、新型鋼鐵材料、鈦材產業、新能源材料等方面具有資源優勢和產業基礎。目前，在市區東部占地15平方公里的金昌新材料工業園區內， 5000噸鎳及鎳合金板材、1萬噸羰基鎳、1.5萬噸海綿鈦、6萬噸精密銅鎳合金等一大批重點項目正有序推進，部分已竣工試產。同時，經過“十一五”期間的快速發展，金昌市已具備年產15萬噸鎳、40萬噸銅、1萬噸鈷、3500公斤鉑族金屬、200萬噸水泥、200萬噸硫酸和18萬噸合成氨的生產能力。
3.8 寶雞：在新材料產業的引領下，寶雞的經濟獲得了快速的發展
寶雞高新區著力培育和壯大新材料產業，特別是以稀有金屬新材料、黑色金屬壓延加工材料等高性能結構材料、建筑新材料、新型包裝材料等為主的新材料產業，使其在不長的時間內獲得了迅猛的崛起，并呈現出發展速度快、經濟效益好、輻射帶動作用強的特點。
應該特別提及的是寶鈦集團，它作為稀有金屬新材料產業的龍頭骨干企業，目前已集聚了200多家從事鈦材及其它稀有金屬深加工的企業，產品涉及航天航空、特種容器、鈦粉、鈦自行車、鈦禮品等領域。集團內各企業的產品均已遠銷北美、歐洲等發達國家，并形成了以稀有金屬材料深加工及前端關聯產品開發為主線的企業集群；隨著產業鏈條的不斷延伸，該企業集群還正在逐步向以稀有金屬材料深加工為主的縱向產業集群過渡。
另外，以黑色金屬加工為主的高性能結構材料亦是寶雞高新區新材料產業的重要部分。以寶雞石油鋼管有限公司、中鐵寶橋股份有限公司為代表的高性能結構材料企業，先后承擔了國家多項重點工程。其中，寶雞石油鋼管有限公司曾為我國“西氣東輸”重點項目提品支持，還曾中標印度東氣西輸項目。
3.9 浙江：浙江省新材料產業特色明顯，優勢突出。該省在磁性材料、電子用銅合金材料、單晶材料、有機硅材料、電子陶瓷、新型建筑材料和工程塑料等多個領域，具有較高的產業集中度和較大的產業規模
新材料產業是該省改造傳統產業的重要突破口。以納米材料與技術為代表的新材料，已成為該省產業結構調整的重要切入點。同時，在特種金屬材料產品更新、塑料產品改性與精細化工產品結構優化、建材產品升級、輕紡傳統工業產品提升等方面，新材料也發揮了關鍵性作用。 20世紀80年代以來，浙江省經濟技術開發區在建設過程中，于加快制造業集聚的同時，還成功地“孕育”了一批在全國占有重要地位的新材料產業基地。目前，國家火炬計劃在浙江設立的新材料特色產業基地已達9家，占全國同類基地的1/5強?！笆濉逼陂g，全省將在三大產業帶建設14個區域性和跨區域的產業發展大平臺，這無疑會給浙江省新材料產業的發展開辟更加廣闊的空間。
3.10 重慶：重慶是位于我國西南邊陲的工業重鎮。在新材料產業方面擁有廣泛而堅實的基礎
近年來，隨著以國家儀表功能材料工程技術研究中心、重慶材料研究院為主要依托的國家功能材料高新技術產業化基地的籌劃、落戶（2009.9.20）、開工（2010.7.6）和落成（2011.11.18），一個嶄新的、現代化、高水平與高成果轉化率為特征的功能材料產業化基地已在兩江新區蔡家工業園拔地而起。該基地是我國功能材料產業化基地的后起之秀?？梢哉f，它的落成與投產，是重慶新材料產業發展進入快車道的標志與里程碑，亦是重材人數十年奮斗的必然結果。
國家儀表功能材料工程技術研究中心是我國西南地區的第一個國家級的工程技術研究中心。重慶材料研究院作為依托單位和戰略性新興產業的構成單元，經過多年的培育與發展，無論在功能材料的科技創新、新品開發還是產業化方面，都具備很好的基礎，積淀了豐碩的成果。并且這些研究成果已廣泛應用于石化、能源、航空航天、武器裝備、工業自動化等領域。
現在領跑重慶地區新材料與功能材料產業的國家功能材料高新技術產業化基地，不但涵蓋了重慶材料研究院，而且還包括四聯LED產業研發制造基地、川儀儀器儀表基地、勤上光電LED照明產業基地、杜克高性能密封材料及密封件出口生產示范基地等7大項目。這7大項目共占地1345畝，協議投資58.2億元，預計年產值達105.5億元。到2020年，該基地將成為國際先進、國內一流、西部領先、規模最大的功能材料高新技術產業化基地。
4 整體狀況：持續增長，規?？捎^，國家重視，前程似錦
上面，本文以最具影響力與代表性的十個城市（或地區）為例，簡介了我國新材料與功能材料產業的研發態勢；下面，擬從全局的角度，闡述一下我國目前新材料產業的整體狀況；有關資料表明，我國新材料與功能材料產業近十年來，一直保存著良好的增長態勢，2006年產業規模為291.7億元；2007年，其市場規模已成為僅次于美國的第二大市場；2008年我國市場對聚烯烴、苯乙烯和聚酯的需求增長達20-35%；2010年新材料產業規模超過823.7億元。據不完全統計，我國從事新材料研究的科研單位有300多家，研究人員超過10萬人，新材料生產已成規模的企業超過1000家，在國家所屬普通高校中有200多所大學設有材料學院或材料專業，在160多個國家重點實驗室中，有20個實際上是新材料研究基地。近十年來，國家發改委和科技部建設的工程技術研究中心共204個，其中與材料相關的占40%以上，換言之，這10年里，又有近100個新材料產業化基地面世。
還必須指出，國家出臺的一些重大科技研發和產業化計劃均把新材料列為重點支持的領域之一。與新材料研發與產業化相關的“計劃”、“基金”與“專項”有：“863計劃”、“973計劃”、“火炬計劃”、“科技攻關計劃”、“中小企業創新基金”、“國家自然科學基金”“西部新材料行動計劃”、“高技術產業化新材料專項”等。
5 市場需求與主要問題
據有關文獻報導，全球新材料與功能材料的市場規模每年已經超過4000億美元；而其所帶動而產生的新產品、新設備和新技術市場則更為廣闊，其年營業額已突破2萬億美元。據《中國新材料產業發展報告》預測，在未來一段時期，中國新材料與功能材料產業市場之年均擴張速度將保持在20%以上。為此，無疑還將引發多資本進入，從而進一步加快產業市場的擴張速度。據預測，2012年中國新材料產業的市場規模將超過1300億元。
經過多年的發展，加之產業集群化的發展趨勢日益強化，近年來，國內新材料與功能材料產業基地如雨后春筍般涌現，全國先后設立了9家國家新材料高新技術產業基地和170余家和新材料相關的特色產業基地。可以說，我國新材料與功能材料產業已經具備了一定的基礎和實力。但是，務必指出，從總體而言，我國新材料與功能材料產業仍處于發展期，在創新能力、合作機制、人才等方面均存在著若干問題：一是我國在高端產品方面還未掌握“話語權”，擁有自主知識產權的產品所占比例不大；二是產業鏈雖基本完整，但關鍵鏈接還存在缺陷；三是具有世界水平的科學家、科技領軍人才、工程師和高水平創新團隊的數量還不不足以滿足高速發展的產業需求。
6 目標與對策：目標是“做新做大做強，不斷‘成長’”；對策可概括成“定位、前瞻、合作、引導、投資、人才與交流”
現代裝備制造業是人類社會邁向現代化的基石、支撐與標志。因此，近代，特別是21世紀以來，現代裝備制造業獲得了越來越高速的發展。這使得人們對新材料，尤其是對其核心的新型功能材料的需求越來越大，要求越來越高。在這種背景下，功能材料產業不得不走“做新、做大、做強，不斷‘成長’”之路――這亦是我國功能材料產業的發展目標。
“做新”包括兩個方面：一是產業發展過程中，務必著眼于“新”，即，要著力抓好新材料、新產品、新工藝、新技術、新設備的研發及其產業化；二是務必立足于 “創新”，即要做到：觀念創新、知識創新、科技創新、管理創新（包括流程創新、營銷創新、服務創新和成果轉化平臺創新等）。同時，功能材料產業還務必“做大”、“做強”。因為，只有“做大”“做強”才能適應人類社會邁向現代化的步伐。至于要求功能材料產業不斷“成長”，這是因為：只有這樣，才能持續滿足社會現代化進程對功能材料產業發展提出的永不停息的和與日俱增的要求。
本節標題中的“對策”有兩層含義：一是針對上節指出的我國新材料與功能材料產業在目前所處的發展期中所存在的幾個問題，提出若干解決方案；二是針對如何實現我國功能產業的發展目標，列出了幾條可供思考與選擇的幾條建議。這些方案或建議是：
6.1 定位
發達國家都十分重視新材料在國民經濟和國防安全中的基礎地位和支撐作用，都把發展新材料作為科技發展的戰略目標，在制定國家科技與產業發展計劃時將新材料列為21世紀優先發展的關鍵技術，予以重點支持。以上所述，既是世界發達國家對新材料的認識與態度，亦是我們關于新材料的戰略定位。換言之，在我國，各界已取得了高度共識，即：新材料是國民經濟的基石，國防安全的支撐，務必將之作為21世紀應優先發展的戰略性新興產業，予以重點支持，使之快速發展！
6.2 前瞻
“好棋手能看三步以后”。發展新材料與功能材料材料科技與產業同樣需要“能看三步以后”的非凡膽略與遠見卓識。無論是科技工作者，還是創業者，都務必具有科學技術的前瞻性，都應持續不斷地開展戰略研究。我們應進一步凝練、提升創新成果，調整、瞄準發展方向，緊跟國外先進國家的發展步伐，并逐漸形成自己的特色，同時，不懈拓展科技與產業的發展空間，只有這樣，才能永遠立于不敗之地。
6.3 合作
要進一步加強和優化與國內材料科技與產業領域各研發機構的分工合作，以形成優勢互補、有序競爭、合作互利的格局。我們一方面要通過科技成果的轉移轉化，及其產業化、規模化，提高企業產品的設計、工藝、質量和性能水平，推動產業結構調整升級，促進地方經濟社會發展；另一方面，還要通過上、下游產業更直接地了解市場需求，并從中提煉出科學和技術問題，有目標地開展基礎和前沿研究，引領產業發展的未來。
6.4 引導
新材料與功能材料科技與產業的持續發展 ，離不開政府的關心、引導、支持、投入和及時、完善的服務。長時間以來，新材料特別是功能材料產業一直得到了政府在科研經費投入、產業規劃制定、產業政策傾斜和科技成果轉化等方面的大力支持。因此才實現了產業的健康、持續與闊步的發展。在此基礎上，筆者建議，對于成熟度較高的行業，應建立專門的“智庫”，即誠邀國內外有知名度、有經驗、有話語權、有資源，有過合作的國內外企業家、科研院所專家、行業協會領導作為行業或者企業的咨詢顧問，以進一步強化行業或企業的發展優勢。
6.5 投資
為了實現辦大事、辦好事、辦快事的目標，投資務必由分散支持向集中支持轉變。我們要完善重大科技成果轉化和產業項目統籌工作機制，要通過資金的統籌管理和使用，進一步整合資源，統籌資金投入；要實現項目來源由單點征集向廣范圍、多層面、多渠道征集轉變，產業投入務必由分散決策向集中統籌轉變，集中力量辦大事，加大對重點產業的支持力度。
6.6 人才
新材料人才是指具有一定新材料專業知識或專門技能，從事新材料領域創造性勞動，并對新材料事業及經濟社會發展做出貢獻的人，是人力資源中能力和素質較高的勞動者。新材料人才資源是我國新材料發展的根本。新材料科技與產業的競爭，其根本是人才的競爭。抓人才，無非是要實現三個目的。一是實現新材料人才資源總量的翻升；二是提高新材料人才整體素質；三是優化新材料人才資源結構。要通過實施若干人才工程，培養一批世界水平的科學家、科技創新創業領軍人才和高水平創新團隊。在具體做法上，要引導廣大科技人員、干部職工和研究生樹立正確的人生觀、世界觀和科技價值觀，要讓廣大科技骨干把主要精力用于科研，因為科學研究是老老實實的學問，需要專注和專心。要擴大科研工作者的自。要使新材料研發團隊形成合理的年齡結構、知識結構、功能結構，不斷提高其整體創新能力、水平和效率。
6.7 交流
交流有多種形式：一對一的交流；小組內的研討，大范圍的學術交流。這里筆者主要是想強調：要充分利用好學術交流活動的成果。在這個問題上，世界級大科學家錢學森的態度是明朗的，對我們的教導是深刻的、久遠的。他曾明確提出“學術活動的成果，對科技經濟發展有哪些建議，應有專門的反映。不是送一個大本本，而是要加工，要把那些有分量的建議整理好后送中央，發揮助手的作用”，由此，可以看出學術交流活動的成果之重要性。中國功能材料核心服務平臺有很多久負盛名的有品牌地位的學術會議，如“中國功能材料及其應用學術會議”、“中國功能材料科技與產業高層論壇”等，還擁有許多知名的，甚至世界級的科學家、專家。我們要把這種“專家群體”的整體優勢，與“學術交流活動的成果”有機結合，使已取得的學術成果能有效地轉化成為工藝、技術、產品等，進而成為“做新、做大、做強”功能材料科技與產業，并使之“不斷‘成長’”，持續發展的不竭之源。
功能材料專業范文6
專業大觀
生活在鋼筋水泥森林里的我們，對金屬材料一定不陌生。從汽車外殼到小小螺絲釘，從建筑用材到鍋碗瓢盆，處處充斥著金屬感?？梢哉f，金屬材料的發現和應用，日益深入和改變著我們的生活。
金屬材料工程是一門實用性很強的專業，通過對金屬材料制備工藝及其原理的探索，研究成果可以直接應用于現實生產。該專業開設的主要課程有材料熱力學、金屬學、材料力學性能、材料分析技術、金屬材料學、材料成型加工工藝與設備、計算機在材料工程中的應用等。通過學習這些課程，同學們將被培養成為具備金屬材料科學與工程等方面的知識，能在冶金、材料結構研究與分析、金屬材料及復合材料制備、金屬材料成型等領域從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營管理等方面工作的高級工程技術人才。
金屬材料工程發展歷史很長，基礎非常雄厚，可以說從事這方面研究的人員一開始就站在了巨人的肩膀上，但需要注意的是，借助學科雄厚的基礎，初學者雖然很容易入門，但入門后看見的是一片片整整齊齊的田野，仿佛沒有值得開墾的地方，要想取得突破性進展必須下一番力氣。因此學生在學習時需要注重培養自己的觀察和判斷能力，不盲目迷信書本和權威，要敢于放開自己的思維不斷探索新知。
經過本科階段的學習，金屬材料工程專業的畢業生將被授予工學學士學位，畢業后如果希望從事專業相關工作，可以去相應的研究所（比如北京有色金屬研究院）參加工作，或是在寶鋼、首鋼等國有大中型鋼鐵集團以及其他相關企業擔任中高級工程技術人員，當然也可以選擇留校或者出國。當你看見自己辛勤勞動的成果在鋼花飛濺中誕生，為國家和人民創造了巨大經濟利益的時候，你一定會由衷地感到高興。也許到時候你會發現自己對別的領域更感興趣，不要擔心，你所學的知識和方法完全可以幫助你適應其他的工作，因為在這里養成的分析問題、解決問題的能力，會令你左右逢源、游刃有余。
報考點津：由于本專業涉及到金屬材料的設計、計算機的應用等專業領域，因此，有創新意識，吃苦精神，且在繪圖、計算機等方面有專長的同學更適合報考該專業。
高?？煺眨罕本┕I大學、西安交通大學、哈爾濱工業大學、鹽城工學院、西北工業大學等。
專業大觀
高分子材料與工程屬于理工科類，是研究有機及生物高分子材料的制備、結構、性能和加工應用的高新技術專業。目前高分子材料已被廣泛應用于生活、生產、科研和國防等各個領域，成為我國科學研究的一個重點領域。
高分子材料與工程培養的是高新技術方面的人才，該專業的學生主要學習高聚物化學與物理的基本理論和高分子材料的組成、結構與性能知識及高分子成型加工技術知識，具體的課程有有機化學、物理化學、高分子化學、高分子物理、聚合物流變學、聚合物成型工藝、聚合物加工原理、高分子材料研究方法?？凑n程的名稱，我們會發現，高分子材料與工程主要涉及化學、物理、材料知識。但是，不要以為你高中的物理、化學學得好就能把高分子材料與工程專業學好，我們高中時學的物理、化學其實都只是基礎知識，并沒有朝深方向延伸。因此說，高中所學的物理、化學知識只能算是在為學高分子化學、物理打基礎。
學習了高分子材料與工程的主要課程后，充其量只能說你學到了知識，還不具備有開發研究高分子材料的能力。為了幫助該專業學生將知識轉化為技能，學生在校期間的大部分時間都被用來做實驗，同時學校也會適當的安排一些社會實踐，同學們可以進行金工實習、生產實習、專業實驗、計算機應用與上機實踐、課程設計等。此外，同學們自己還可以利用寒暑假的時間到工廠、企事業單位實習。
總而言之，只有經過社會實踐并且反復摸索驗證課本上的理論知識，同學們才能掌握高分子材料的合成、改性的方法，獲得聚合物加工流變學、成型加工工藝和成型模具設計的基本技能，具有對高分子材料改性及加工過程進行技術經濟分析和管理的初步能力。當同學們在學校就具有以上這些能力，那可以說已經很優秀了，畢業時那會是企業爭搶的香餑餑。
關于就業，高分子材料與工程專業的學生畢業后，可以到高分子材料及高分子復合材料成型加工、高分子合成、化學纖維、新型建筑裝飾材料、現代噴涂與包裝材料、汽車、家用電器、電子電氣、航天航空等企業從事設計、新產品開發、生產管理、市場經營及貿易部門工作，也可以到高等學校、科研單位從事科學研究與教學工作，還可以到政府部門從事行政管理、質量監督等工作。
報考點津：對物理、化學感興趣的學生較適合本專業。另外，由于該專業要與計算機、英語打交道，因此你要有計算機、英語方面的學習熱情。還有，按照相關招考規定，色弱、色盲者不能報考該專業。
高?？煺眨核拇ù髮W、浙江大學、華南理工大學、大連理工大學、華僑大學等。
專業大觀
復合材料與工程是實用性很強的專業，它分為復合材料設計與加工和復合材料工程兩個專業方向，這樣可以術業有專攻，使同學們在成為本專業通才的同時又是某個方向的專才。
既然復合材料與工程專業的學生學的是如何研發復合材料，那么復合材料究竟有何魔力驅使同學們去研究它呢？人們獲取知識時常用的方法是去粗取精，從而使知識更上一層樓。復合材料其實和同學們汲取知識的方法是一樣的，它是由兩種或多種性質不同的材料通過物理和化學復合，組成具有兩個或兩個以上相態結構的材料。簡單的說，就是它具有合成材料共有的優點，性能要高出任何一個合成的部分。其實，在現實生活中，我們會看到很多的復合材料產品，如休閑座椅、工藝花盆、燈飾、廣告燈箱、汽車配件、電話亭等。當我們驚訝于復合材料與工程何以如此強悍時，羨慕和期待的眼光便落在了復合材料與工程專業上。
看著五花八門的工藝花盆、燈飾，同學們可能會難掩內心的激動，也想自己動手制作出漂亮的燈飾。有這樣的心情，表示同學們已經愛上了復合材料與工程專業了。由于該專業所要解決的是了解復合材料的組成特點、主要應用領域、復合原理和主要制備工藝等問題，因此該專業的同學們需要學習的專業課程有復合原理、復合材料學、復合材料工藝設備、材料學概論、復合材料的實驗技術、高分子化學及物理、復合材料工藝學、復合材料聚合物基礎等。
羅列出這么多專業課程，你可能會發出感慨，怪不得該專業畢業的學生能夠研制出許多性能各異的產品，因為他們所學的知識不僅專，而且全。該專業同學畢業后可以到航空航天、汽車、船舶、建材、化工防腐、電機、電子、石油、通信、國防等行業的科研院所、高校、公司、企業工作。即使是新入職的該專業的畢業生，薪酬也不會很低，一般薪水在3000左右，不過也分地域、單位和各人能力。
報考點津：能吃苦，有創新精神，且對化學、物理感興趣的最適合報考本專業。盡管沒有性別限制，但從往年的男女就業情況來看，男生比女生更受企業的歡迎。
高?？煺眨何錆h理工大學、蘭州交通大學、江蘇大學、華東理工大學、濟南大學等。
專業大觀
生物功能材料專業是生命科學和材料科學的前沿叉學科，是生物醫學工程、組織工程和藥物釋放等交叉學科技術的迅速發展對專業人才的迫切需求而設立的。
生物功能材料專業的魅力，就在于敢于實踐李寧的那句名言——“一切皆有可能”。就在前不久，青島即發集團成功研制出了“高性能殼聚糖纖維材料”，而它的原料就是不起眼的蝦皮、蟹殼。蝦皮、蟹殼與用來做紡織面料材料的棉花相比，在纖維等特性上相差十萬八千里，但就是這樣不可能的事實，科研人員利用甲殼素經化學處理和拉纖工藝制備，制出了可紡性高、抗菌性強、隔熱性能好等特點的“高性能殼聚糖纖維材料”?？蒲腥藛T之所以可以變不能為可能，完全歸功于生物功能材料專業。
科研人員有如此“特異功能”，與天生無關，而在于他們都接受過生物功能材料方面的專業學習。他們必學的主要課程有：生物化學、分子生物學、生物醫學工程、高分子化學、高分子物理、生物醫學材料學、生物材料制備與加工、生物材料綜合實驗等專業基礎及專業課程。要學好這些專業知識，沒有勤奮刻苦的精神，以及科學的學習方法是學不好的，因為這些課程比較深奧難懂，同學們除了在課堂上認真聽講，認真做好筆記，在課后消化以外，還必須給自己“加餐”，以接觸更多的相關知識。
因為生物功能材料是涉及面很廣的專業，因此一般的學校都會加大選修課的比例，主要開設的課程有：生物醫用高分子改性、組織工程學、控制釋放理論與應用、生物可降解高分子、環境材料基礎等。
學習了主要課程和選修課程之后，同學們可能還會關心，學習了這么多知識，究竟能把自己塑造成一個什么樣的人才？從開設的主要課程來看，生物功能材料的目標很明確，就是培養能在生物材料的制備、改性、加工成型及應用等領域從事基礎研究、應用研究和技術開發等的綜合型高級技術人才。該專業就業面寬，同學們畢業后可在研究院所、設計院、大專院校和企事業單位工作。
