導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇功能材料，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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英文名稱(chēng)：Metallic Functional Materials

主管單位：中國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)　中國(guó)科協(xié)

主辦單位：鋼鐵研究總院;中國(guó)金屬學(xué)會(huì)功能材料分會(huì)

出版周期：雙月刊

出版地址：北京市

語(yǔ)

種：中文

開(kāi)

本：大16開(kāi)

國(guó)際刊號(hào)：1005-8192

國(guó)內(nèi)刊號(hào)：11-3521/TG

郵發(fā)代號(hào)：18-244

發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間：1994

期刊收錄：

核心期刊：

期刊榮譽(yù)：

聯(lián)系方式

篇2

英文名稱(chēng)：Journal of Functional Materials and Devices

主管單位：中國(guó)科學(xué)院出版圖書(shū)情報(bào)委員會(huì)

主辦單位：中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所;中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)

出版周期：雙月刊

出版地址：上海市

語(yǔ)

種：中文

開(kāi)

本：大16開(kāi)

國(guó)際刊號(hào)：1007-4252

國(guó)內(nèi)刊號(hào)：31-1708/TG

郵發(fā)代號(hào)：4-737

發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間：1995

期刊收錄：

CA 化學(xué)文摘(美)(2009)

CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

期刊榮譽(yù)：

Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊

聯(lián)系方式

期刊簡(jiǎn)介

篇3

關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體；光電信息功能材料；研究與創(chuàng)新

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.218

0 前言

從遠(yuǎn)古到現(xiàn)代，從石器時(shí)代到如今的信息時(shí)代，歷史的發(fā)展表明信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展的先導(dǎo)和基礎(chǔ)是半導(dǎo)體信息功能材料的進(jìn)步，伴隨著時(shí)展的特征，我們可以很容易的分析出，光電信息功能材料在方方面面深刻的影響著人類(lèi)的生產(chǎn)和生活方式。現(xiàn)如今，隨著光電信息功能材料的不斷普及以及各行各業(yè)的的綜合應(yīng)用，其技術(shù)得到了光速的更新，例如其信息的存儲(chǔ)已不再受低級(jí)別的限制，其存儲(chǔ)量已被提高到KT級(jí)別，當(dāng)然為了使之更好地適應(yīng)社會(huì)，發(fā)揮出更大的作用，生產(chǎn)商與使用者對(duì)光電信息功能材料的研究與創(chuàng)新從未停止。光電信息功能材料的發(fā)展，同樣也與國(guó)家生產(chǎn)力的發(fā)展有著密切的聯(lián)系，它是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的根本保障之一。對(duì)于目前正處在快速發(fā)展中的我國(guó)來(lái)說(shuō)，大力發(fā)展半導(dǎo)體光電信息功能材料十分必要。

1 半導(dǎo)體光電信息材料簡(jiǎn)述

科學(xué)技術(shù)之所以得到不斷發(fā)展的原因之一，便是有著信息研究材料的支持，人類(lèi)對(duì)不同材料的研究與創(chuàng)新，是科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，科學(xué)規(guī)律不斷修正完善的基礎(chǔ)。20世紀(jì)60～70年代，光導(dǎo)纖維材料和以砷化鎵為基礎(chǔ)的半導(dǎo)體激光器的發(fā)明，是人們進(jìn)入了光纖通信，高速、寬帶信息網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代。半導(dǎo)體光電材料――半導(dǎo)體是一種介于絕緣體導(dǎo)體之間的材料，半導(dǎo)體光電材料可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，同樣也可以將電能轉(zhuǎn)化為光能，并且可以處理加工和擴(kuò)大光電信號(hào)。在當(dāng)今社會(huì)，其應(yīng)用正在逐步得到普及。半導(dǎo)體信息光電材料，對(duì)于我們來(lái)說(shuō)并不陌生，其存在于我們的日常生活中，并且無(wú)時(shí)無(wú)刻的不在影響著我們，所以我們應(yīng)正確的認(rèn)識(shí)半導(dǎo)體信息光電材料，并且可以為半導(dǎo)體光電信息材料的發(fā)展貢獻(xiàn)出自己的力量。

2 半導(dǎo)體光電信息材料研究的必要性

2.1 電子材料研究的意義

量子論為人們研究電子在原子中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律提供了重要依據(jù)，其主要作用是揭示了原子最外層電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律方面，正是由于此方面研究取得了初步的進(jìn)展，從而極大地促進(jìn)了有色合金，不銹鋼等金屬材料的發(fā)現(xiàn)于研究。此外，半導(dǎo)體材料的開(kāi)發(fā)，是得電子信息技術(shù)得大了極大地發(fā)展，并且逐步興盛起來(lái)，于是出現(xiàn)了我們現(xiàn)在正在普遍應(yīng)用的采用電子學(xué)器件小型化及電子回路集成化等科學(xué)技術(shù)制造而成的電器，極大地方便了我們的生活。

2.2 光學(xué)材料研究的意義

70年代光纖技術(shù)的發(fā)展，又引起了一輪新的技術(shù)浪潮，光學(xué)材料的研究正是在此時(shí)得到了大力發(fā)展，光學(xué)材料的研究極大地促進(jìn)了光纖技術(shù)的進(jìn)步，進(jìn)而光纖技術(shù)的迅速發(fā)展，又帶動(dòng)了信息技術(shù)的革新，這使得研究材料的范圍逐步的被擴(kuò)大。于是，多媒體電能與光纖通信技術(shù)二者逐漸的結(jié)合起來(lái)，綜合應(yīng)用，從而極大地提高了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展速度，大容量的存儲(chǔ)，大范圍的交流與傳輸通道，在很大程度上減少了時(shí)間與空間對(duì)多媒體信息交流的限制。

2.3 技術(shù)興國(guó)的意義

在當(dāng)前信息高能時(shí)代，發(fā)展對(duì)半導(dǎo)體光電信息的研究，在大的方面，能在很大的程度上，幫助我國(guó)提高科技水平，進(jìn)而提高國(guó)際地位，爭(zhēng)取在國(guó)際科技方面的話(huà)語(yǔ)權(quán)，在小的具體方面，它能幫助政府改善人民生活水平，提高人民生活質(zhì)量，因此不管于大于小，發(fā)展對(duì)半導(dǎo)體光電信息功能材料的研究十分必要。

3 半導(dǎo)體光電信息材料研究研究進(jìn)展

雖然當(dāng)代國(guó)際信息技術(shù)水平在不斷的發(fā)展，各國(guó)的科技水平都在提高，但是相對(duì)于國(guó)際水平或者其他發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)，我國(guó)在半導(dǎo)體光電信息材料的研究方面還是相對(duì)落后的。我國(guó)在其功能材料的研究方面的問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面

3.1 科技水平低技術(shù)發(fā)展受到阻礙

我國(guó)科技水平相對(duì)于國(guó)際科技水平來(lái)說(shuō)相對(duì)落后。我國(guó)科技發(fā)展方面存在的主要問(wèn)題是發(fā)展滯緩，與國(guó)際脫節(jié)，更新?lián)Q代慢。然而，科技水平的高低對(duì)于半導(dǎo)體光電信息材料的研究起著決定性的作用，所以要想更好地促進(jìn)半導(dǎo)體光電信息材料的發(fā)展，我國(guó)首先需要做的便是努力提高科技發(fā)展水平，緊跟國(guó)際科技發(fā)展的步伐。提高自身的科技水平，為半導(dǎo)體光電信息功能材料的研究提供強(qiáng)大的科技后盾。

3.2 技術(shù)型人才需予以增加

受我國(guó)應(yīng)試教育的影響，我國(guó)高校培養(yǎng)出的人才過(guò)于依賴(lài)?yán)碚?，缺少?chuàng)新意識(shí)。然而，半導(dǎo)體光電信息功能材料的研究需要的不僅僅是擁有淵博理論知識(shí)的人，其更需要的是擁有靈活大腦，創(chuàng)新意識(shí)的人才。因此，我國(guó)應(yīng)改進(jìn)相關(guān)的教育政策制度，鼓勵(lì)高校培養(yǎng)出更多擁有創(chuàng)新精神、靈活頭腦的人。同時(shí)，我國(guó)在進(jìn)行技術(shù)型人才培養(yǎng)方面要注重其專(zhuān)業(yè)性的提高，注重專(zhuān)業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。從而讓更多的具有專(zhuān)業(yè)型的人才滿(mǎn)足社會(huì)需要，滿(mǎn)足半導(dǎo)體光電信息材料研究的需要。

3.3 政策缺失

現(xiàn)階段，處于發(fā)展中狀態(tài)的我國(guó)在半導(dǎo)體光電信息材料研究中，各方面政策制度還不夠完善，比如在半導(dǎo)體光電信息材料的研究方面，國(guó)家并沒(méi)有明確地提出相應(yīng)的鼓勵(lì)措施促進(jìn)此方面技術(shù)的發(fā)展。因此，現(xiàn)在國(guó)家需要作出努力的便是組織相關(guān)部門(mén)，制定相關(guān)獎(jiǎng)勵(lì)政策，來(lái)促進(jìn)半導(dǎo)體光電信息材料的研究。政策的制定需要立足于我國(guó)的現(xiàn)實(shí)和實(shí)際，相關(guān)部門(mén)要對(duì)半導(dǎo)體光電信息材料進(jìn)行仔細(xì)研究，通過(guò)政策的制定很好的指導(dǎo)其發(fā)展和拓新。

4 結(jié)語(yǔ)

從上文中可以我們可以看出，在當(dāng)代信息技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)期，半導(dǎo)體光電信息功能資料的研究，對(duì)一國(guó)的生產(chǎn)力發(fā)展，經(jīng)濟(jì)進(jìn)步，起著重要的決定性作用，半導(dǎo)體光電信息功能材料普遍存在于一國(guó)人民的日常生活當(dāng)中，每一個(gè)人都應(yīng)當(dāng)成為半導(dǎo)體光電信息材料研究的推動(dòng)者，只有全民努力，其材料研究才能得到長(zhǎng)足發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：《功能材料》；教學(xué)改革；創(chuàng)新教育

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）51-0083-02

研究生教育是我國(guó)高等教育的重要組成部分，創(chuàng)新能力培養(yǎng)是研究生教育的核心。教育部早在2003年就開(kāi)始制定實(shí)施“研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃”，加強(qiáng)研究生培養(yǎng)體系、課程教學(xué)和教材等建設(shè)工作，逐步建立有利于培養(yǎng)研究生創(chuàng)新精神、研究能力的機(jī)制，提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量[1]。近年來(lái)，高校也在深入開(kāi)展以提高研究生創(chuàng)新能力為核心的研究生教育教學(xué)改革。

課程學(xué)習(xí)是我國(guó)研究生培養(yǎng)過(guò)程的重要環(huán)節(jié)。教育部的《關(guān)于改進(jìn)和加強(qiáng)研究生課程建設(shè)的意見(jiàn)》，強(qiáng)調(diào)要更好地發(fā)揮課程學(xué)習(xí)在研究生培養(yǎng)中的作用，研究生課程體系應(yīng)以能力培養(yǎng)為核心，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為重點(diǎn)。因此，從培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力出發(fā)，課程教學(xué)必須注重研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2]。作為一名研究生課程授課教師，應(yīng)更新教育觀念和教學(xué)內(nèi)容，開(kāi)展教學(xué)方法改革，探索研究生課程教學(xué)的新思路[3]。本文基于研究生專(zhuān)業(yè)課程《功能材料》的教學(xué)實(shí)踐，分別從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式及考核方式等方面進(jìn)行探索。

一、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)

《功能材料》是材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)研究生的專(zhuān)業(yè)必修課之一。《功能材料》內(nèi)容涵蓋面廣，多學(xué)科交叉融合，包括電子材料、磁性材料、聲學(xué)材料、光學(xué)材料、生物材料及各種功能轉(zhuǎn)換材料。高校材料類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)基本上會(huì)開(kāi)設(shè)功能材料及相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程，教學(xué)內(nèi)容包括各類(lèi)功能材料的組成、結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用這條主線，但以掌握基本知識(shí)、基本理論為教學(xué)目標(biāo)。目前，很多高校開(kāi)設(shè)的研究生《功能材料》課程的教學(xué)大綱及教學(xué)內(nèi)容，絕大部分是按照金屬功能材料、無(wú)機(jī)功能材料和功能高分子材料三大類(lèi)，來(lái)講授各類(lèi)功能材料的組成、結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用等內(nèi)容，只是應(yīng)用部分的比重略有增加，這在教學(xué)內(nèi)容上容易與本科教學(xué)內(nèi)容造成重復(fù)，缺乏研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，講授近年來(lái)迅速發(fā)展的新型功能材料，結(jié)合科研成果案例教學(xué)，將有助于研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1.由于本課程的學(xué)生是材料專(zhuān)業(yè)的碩士研究生，在前期已經(jīng)學(xué)過(guò)如《材料科學(xué)基礎(chǔ)》、《現(xiàn)代材料分析方法》、《材料結(jié)構(gòu)與性能》等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，了解和掌握有關(guān)功能材料的組成、結(jié)構(gòu)、性能等基本知識(shí)。因此，研究生《功能材料》課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)將金屬功能材料、無(wú)機(jī)功能材料和功能高分子材料中的經(jīng)典功能材料與當(dāng)前研究熱點(diǎn)的功能材料相結(jié)合，在簡(jiǎn)要介紹組成、結(jié)構(gòu)、性能方面的基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹材料選擇與設(shè)計(jì)、制備技術(shù)與功能材料的性能及應(yīng)用間的相互關(guān)系，強(qiáng)調(diào)材料的選擇、設(shè)計(jì)和制備技術(shù)對(duì)功能材料實(shí)際應(yīng)用的重要性。這樣，課程教學(xué)內(nèi)容既可引導(dǎo)學(xué)生把握功能材料領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究前沿，提高創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)也會(huì)兼顧功能材料的基本知識(shí)的鞏固。

2.由于本課程教學(xué)課時(shí)只有32學(xué)時(shí)，在教學(xué)內(nèi)容的安排上，針對(duì)當(dāng)前研究熱點(diǎn)，結(jié)合本校材料專(zhuān)業(yè)的研究方向，主要聚焦在新能源材料、環(huán)境材料、生物醫(yī)用材料等，所以重點(diǎn)把新能源材料、環(huán)境材料、生物醫(yī)用材料等專(zhuān)題分別設(shè)章進(jìn)行介紹，將各專(zhuān)題的最新科研成果和最新進(jìn)展充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中，使學(xué)生了解科技前沿，激發(fā)學(xué)生科研創(chuàng)新興趣。例如，石墨烯，由于獨(dú)特的高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱、高強(qiáng)度、輕質(zhì)等特性，在新能源、環(huán)境、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，有重要的應(yīng)用潛力。此外，功能材料的3D打印，也是目前的研究熱點(diǎn)。因此，在講授石墨烯材料時(shí)，結(jié)合3D打印技術(shù)，對(duì)最新發(fā)表的關(guān)于3D打印石墨烯及器件制備的文獻(xiàn)進(jìn)行介紹，引導(dǎo)學(xué)生討論石墨烯3D打印技術(shù)在電池、電容器等儲(chǔ)能器件制造上的前景及研究思路，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣和創(chuàng)新能力。

二、融合多元化教學(xué)模式，啟發(fā)創(chuàng)新思維

教學(xué)方法和手段的改革，是研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)鍵。良好的教學(xué)效果，不僅與教師的講授技巧有關(guān)，更重要的是需要在教學(xué)方法和手段上進(jìn)行多元化融合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)講授功能材料領(lǐng)域的最新科技前沿，將學(xué)生學(xué)習(xí)功能材料的思維推向應(yīng)用，把新方法、新技術(shù)、新熱點(diǎn)、新問(wèn)題等加入課程教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生積極思考和探討，以啟發(fā)思維、訓(xùn)練能力。因此，為了有效達(dá)到教學(xué)目的，本課程將多種教學(xué)方法和手段進(jìn)行融合探索。

1.通過(guò)科研與教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和科研能力。本課程的教學(xué)團(tuán)隊(duì)都是科研第一線的教師，從事功能材料領(lǐng)域的不同研究方向的科研工作。因此，每位教師分別講授各自擅長(zhǎng)領(lǐng)域的教學(xué)內(nèi)容，將各自的最新研究成果作為科研案例，穿插在教學(xué)中，豐富教學(xué)內(nèi)容。而且，本校每個(gè)學(xué)期都設(shè)有材料創(chuàng)新講壇，邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外在功能材料領(lǐng)域的知名學(xué)者來(lái)校講座。根據(jù)講座內(nèi)容，將1～2場(chǎng)材料創(chuàng)新講座納入本課程的教學(xué)內(nèi)容，鼓勵(lì)學(xué)生積極交流與討論。將科研與教學(xué)實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合，通過(guò)展示教師的科研創(chuàng)新成果，交流如何提出科研創(chuàng)新課題等，不僅會(huì)使學(xué)生接觸到功能材料領(lǐng)域的研究前沿和熱點(diǎn)，而且也會(huì)激發(fā)學(xué)生的科研興趣，引導(dǎo)他們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中勤于思考，啟發(fā)科研創(chuàng)新思維，為創(chuàng)新能力和科研能力的培養(yǎng)創(chuàng)造良好氛圍。

2.開(kāi)展以研究熱點(diǎn)為主題的課堂討論。通常，學(xué)生對(duì)熱點(diǎn)問(wèn)題和最新研究成果比較關(guān)注和感興趣。教師在講授每個(gè)專(zhuān)題時(shí)，都要適當(dāng)引入本專(zhuān)題方向的研究熱點(diǎn)和最新研究成果，進(jìn)行課堂討論。教師在上一堂課結(jié)束時(shí)，將討論主題布置給學(xué)生，讓學(xué)生對(duì)討論主題提前搜尋資料，有所準(zhǔn)備，訓(xùn)練學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。通過(guò)專(zhuān)題的課堂討論，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題及交流、表達(dá)等能力。

3.培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力及文獻(xiàn)綜述能力。自學(xué)能力的培養(yǎng)，對(duì)提高學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力非常重要。研究生可以通過(guò)課程學(xué)習(xí)、導(dǎo)師指導(dǎo)等環(huán)節(jié)提高分析、解決問(wèn)題的能力，但在獨(dú)立開(kāi)展科研及學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)，往往需要自學(xué)。由于本課程的教學(xué)內(nèi)容安排是在課堂教學(xué)過(guò)程中，重點(diǎn)講授材料選擇與設(shè)計(jì)、制備技術(shù)與應(yīng)用的相互關(guān)系及最新科研成果，其他關(guān)于材料結(jié)構(gòu)和性能等知識(shí)需要通過(guò)自學(xué)完成。此外，類(lèi)似專(zhuān)題的課堂討論等教學(xué)互動(dòng)環(huán)節(jié)，需要學(xué)生通過(guò)課后進(jìn)行文獻(xiàn)檢索和自學(xué)文獻(xiàn)、資料等來(lái)完成。文獻(xiàn)綜述能力是研究生創(chuàng)新思維和科研能力培養(yǎng)的重要方面。通過(guò)文獻(xiàn)綜述，學(xué)生可以全面了解和掌握某個(gè)研究領(lǐng)域或研究方向的現(xiàn)狀，思考發(fā)展趨勢(shì)，是開(kāi)展科學(xué)研究最為重要的一步。因此，本課程在學(xué)期末設(shè)置文獻(xiàn)綜述環(huán)節(jié)，布置文獻(xiàn)綜述任務(wù)，要求學(xué)生通過(guò)文獻(xiàn)查找、閱讀、總結(jié)、撰寫(xiě)等完成綜述小論文，培養(yǎng)自學(xué)與文獻(xiàn)綜述能力。

4.全英語(yǔ)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生外語(yǔ)學(xué)術(shù)交流能力。目前，教育部積極鼓勵(lì)教師開(kāi)展雙語(yǔ)和全英語(yǔ)教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用外語(yǔ)的能力，提高國(guó)際化教學(xué)質(zhì)量[4]。研究生是開(kāi)展創(chuàng)新研究的主體之一，了解與把握研究領(lǐng)域的發(fā)展，需要通過(guò)閱讀大量外文文獻(xiàn)和資料，而且，國(guó)際學(xué)術(shù)交流也是提高科研創(chuàng)新能力的途徑之一。

在國(guó)內(nèi)研究生的培養(yǎng)過(guò)程中，學(xué)生在外語(yǔ)讀寫(xiě)方面的訓(xùn)練較多，而聽(tīng)說(shuō)能力相對(duì)較弱。因此，為培養(yǎng)學(xué)生的全英語(yǔ)學(xué)術(shù)交流與表達(dá)能力，本課程采用全英語(yǔ)教學(xué)。全部制作英語(yǔ)PPT課件，講授過(guò)程中采取預(yù)先發(fā)給學(xué)生課件和外文資料，讓學(xué)生能夠課前預(yù)習(xí)，熟悉課堂教學(xué)內(nèi)容及生疏的專(zhuān)業(yè)詞匯，避免學(xué)生在課堂上跟不上教師全英語(yǔ)講授的節(jié)奏。但對(duì)比較難理解的知識(shí)點(diǎn)，適當(dāng)輔以中文講解。在課堂提問(wèn)及課堂討論環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生采用英語(yǔ)回答和討論，訓(xùn)練英語(yǔ)表達(dá)能力，培養(yǎng)學(xué)生的英語(yǔ)學(xué)術(shù)交流能力。

三、完善課程教學(xué)考核方式，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

本課程比較注重學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，傳統(tǒng)的閉卷考核方式顯然不適合研究生的培養(yǎng)。為此，課程教學(xué)考核方式應(yīng)將教學(xué)過(guò)程中的提問(wèn)、專(zhuān)題討論等過(guò)程性評(píng)價(jià)與期末文獻(xiàn)綜述評(píng)價(jià)相結(jié)合，把撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述、匯報(bào)答辯與交流討論作為考核的重要形式。特別是期末文獻(xiàn)綜述評(píng)價(jià)，在教學(xué)過(guò)程中，列出若干熱點(diǎn)問(wèn)題，由學(xué)生自主進(jìn)行文獻(xiàn)檢索、閱讀資料，撰寫(xiě)綜述。期末采用英語(yǔ)多媒體答辯方式對(duì)文獻(xiàn)綜述進(jìn)行匯報(bào)，全面訓(xùn)練文獻(xiàn)查閱、歸納總結(jié)、文字與口頭表達(dá)及英語(yǔ)學(xué)術(shù)交流能力，加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

忽視課程教學(xué)環(huán)節(jié)中研究生創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力的訓(xùn)練，是導(dǎo)致研究生創(chuàng)新能力不足的一個(gè)重要原因。專(zhuān)業(yè)課教學(xué)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的主渠道之一，對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。因此，本課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)評(píng)價(jià)方式等方面進(jìn)行探索，以引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，加強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同時(shí)，提高課程教學(xué)質(zhì)量，教師要不斷學(xué)習(xí)，提高自身創(chuàng)新能力，在科研第一線開(kāi)展創(chuàng)新科學(xué)研究，讓科研反哺教學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

[關(guān)鍵詞] 北京航空航天大學(xué)；材料專(zhuān)業(yè)研究生；創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)；特色實(shí)驗(yàn)課程；功能材料

[中圖分類(lèi)號(hào)] G643 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-893X(2012)03?0073?02

創(chuàng)新有三層含義：一是更新；二是創(chuàng)造新事物；三是改變。創(chuàng)新性人才指掌握一定專(zhuān)業(yè)知識(shí)技能，在社會(huì)實(shí)踐中能推陳出新，以自己的創(chuàng)新性意識(shí)和行動(dòng)，在利用自然改造自然，推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步中做出貢獻(xiàn)的人。隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái)，在世界各國(guó)的綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)中，創(chuàng)新人才被越來(lái)越多的國(guó)家視為戰(zhàn)略性資源和決定性因素。培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才，順應(yīng)了時(shí)代的呼喚和國(guó)家發(fā)展的要求。研究生教育是培養(yǎng)高層次專(zhuān)業(yè)人才的主要途徑。我國(guó)的研究生數(shù)量已跨入世界大國(guó)行列，研究生成為目前參與和推動(dòng)我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要力量，其知識(shí)創(chuàng)新能力與科研實(shí)踐能力的培養(yǎng)對(duì)于提高我國(guó)的科技競(jìng)爭(zhēng)力至關(guān)重要。而大量研究表明，當(dāng)前我國(guó)研究生的創(chuàng)新實(shí)踐能力嚴(yán)重不足，主要表現(xiàn)在科研實(shí)踐參與度低、國(guó)際性的學(xué)術(shù)論文數(shù)量偏少、學(xué)術(shù)成果質(zhì)量不高、原創(chuàng)性成果稀少等等。

北京航空航天大學(xué)作為我們國(guó)家自己創(chuàng)建的第一所航空航天大學(xué)，學(xué)校面向國(guó)家重大戰(zhàn)略需求、面向世界航空航天發(fā)展的前沿，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)事業(yè)的發(fā)展、特別是為航空航天事業(yè)做出了不可替代的貢獻(xiàn)。北京航空航天大學(xué)培養(yǎng)了11萬(wàn)學(xué)生，這些高素質(zhì)人才大部分在我國(guó)的航空航天領(lǐng)域擔(dān)當(dāng)重任，為我國(guó)的航空航天事業(yè)提供了人才支持。北京航空航天大學(xué)多年來(lái)服務(wù)大局、特色興校、培育人才、不斷創(chuàng)新，突出航空航天特色和工程技術(shù)優(yōu)勢(shì)，形成了獨(dú)具特色的高水平研究型大學(xué)建設(shè)模式。

北京航空航天大學(xué)提出了新時(shí)期“重基礎(chǔ)、強(qiáng)交叉、拓視野、推創(chuàng)新”的研究生教育思路，對(duì)調(diào)整研究生教育結(jié)構(gòu)，提高生源質(zhì)量，改革招生指標(biāo)分配辦法，修訂培養(yǎng)方案，促進(jìn)研究生課程國(guó)際化，推廣試點(diǎn)班教育模式，建設(shè)專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生實(shí)踐基地，創(chuàng)新學(xué)科交叉機(jī)制體制等，提出了明確要求。

一、研究生培養(yǎng)模式和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

北京航空航天大學(xué)在研究生培養(yǎng)模式上分為理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)位論文研究三個(gè)階段。在強(qiáng)化研究生理論教學(xué)和學(xué)位論文研究的同時(shí)，采取了重大舉措來(lái)培養(yǎng)研究生的實(shí)踐能力：針對(duì)不同學(xué)科專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)增加了研究生教學(xué)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)；通過(guò)“211”和“985”條件建設(shè)逐步構(gòu)建了開(kāi)放適用的研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備條件，并構(gòu)筑人性化的實(shí)驗(yàn)環(huán)境；打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，確立了開(kāi)放式的多元化的研究生公共實(shí)驗(yàn)和研究生專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課體系；最大限度地挖掘出研究生的知識(shí)潛能，養(yǎng)成創(chuàng)造性品格，掌握創(chuàng)造性技能，最后在研究生學(xué)位論文的寫(xiě)作中得到深入和升華，使得研究生培養(yǎng)的三個(gè)階段構(gòu)成了一個(gè)由淺入深、循序漸進(jìn)、具有內(nèi)在聯(lián)系的有機(jī)體。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建方面，在一級(jí)學(xué)科層面，將關(guān)聯(lián)密切的研究生理論課程的實(shí)驗(yàn)整合成數(shù)門(mén)獨(dú)立設(shè)置的綜合性實(shí)驗(yàn)課。結(jié)合專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和其他相關(guān)課程，建立一個(gè)包括基礎(chǔ)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)3個(gè)層次的課程體系。

北京航空航天大學(xué)還構(gòu)建了整體性的開(kāi)放式創(chuàng)新實(shí)踐基地。例如自2004年以來(lái)，先后建設(shè)了“先進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究生創(chuàng)新基地”“復(fù)雜產(chǎn)品現(xiàn)代設(shè)計(jì)與先進(jìn)制造技術(shù)研究生創(chuàng)新基地”和“先進(jìn)航空航天飛行器創(chuàng)新基地” 等開(kāi)放性的創(chuàng)新實(shí)踐基地?；匾院娇蘸教炫c信息類(lèi)優(yōu)勢(shì)學(xué)科群為中心，以重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為依托，在創(chuàng)新人才培養(yǎng)和研究生教育改革的創(chuàng)新方面進(jìn)行了積極的探索。

二、材料專(zhuān)業(yè)研究生特種功能材料特色試驗(yàn)課程設(shè)計(jì)

北京航空航天大學(xué)材料學(xué)院多年來(lái)一直非常重視研究生教育，研究生的課程設(shè)置及內(nèi)容為研究生從事科學(xué)研究打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。但材料學(xué)院研究生的實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要來(lái)自各科研課題組，設(shè)備種類(lèi)、臺(tái)套數(shù)、完好率受限制，特別是使用時(shí)間無(wú)法保證，影響研究生試驗(yàn)運(yùn)行。課時(shí)數(shù)虛，授課內(nèi)容待充實(shí)。

隨著多年來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的不斷投入，北京航空航天大學(xué)材料學(xué)院實(shí)驗(yàn)室建設(shè)遵循“以軟帶硬”的原則，即以教學(xué)改革為前提，投入的實(shí)驗(yàn)設(shè)備要服務(wù)于所開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，硬件建設(shè)服從軟件建設(shè)。目前材料學(xué)院用于研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)備已經(jīng)初具規(guī)模，擁有多套透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、電子探針顯微鏡、原子力顯微鏡、磁力顯微鏡、X射線衍射儀、ICP分析儀、拉曼光譜分析儀等先進(jìn)的分析檢測(cè)設(shè)備，并對(duì)各學(xué)科實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了優(yōu)化整合和重組資源配置，發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)室的復(fù)合功能和規(guī)模效益。材料學(xué)院還承擔(dān)著大量國(guó)家級(jí)和省部級(jí)的重大科研項(xiàng)目，取得了一系列令人矚目的研究成果，具有良好的培養(yǎng)研究生的客觀條件。材料學(xué)院將逐步徹底改造研究生實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)條件，建立具有航空航天特色、涵蓋材料學(xué)科重要研究方向的材料制備、測(cè)試及評(píng)價(jià)方法的研究生公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以國(guó)家建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)材料科學(xué)與工程學(xué)科復(fù)合型人才的重大需求為導(dǎo)向，確定材料科學(xué)與工程學(xué)科實(shí)驗(yàn)課程的具體設(shè)置方案。

北京航空航天大學(xué)材料學(xué)院以教育部“空天材料及其服役性能實(shí)驗(yàn)室”為依托，開(kāi)設(shè)了“先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料”和“特種功能材料”研究生創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課。該實(shí)驗(yàn)室多年來(lái)立足于航空航天材料前沿研究，旨在將先進(jìn)的和學(xué)科交叉性強(qiáng)的科研成果高質(zhì)量地融入到研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)上，取得了多項(xiàng)重大科研成果。下面以“特種功能材料”的設(shè)置為例，從創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課和綜合實(shí)驗(yàn)課的區(qū)別、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課和研究生畢業(yè)論文研究實(shí)踐的區(qū)別、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課與研究生創(chuàng)新基地三個(gè)方面來(lái)進(jìn)行分析。

1. 創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課和綜合實(shí)驗(yàn)課的區(qū)別

創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課和綜合實(shí)驗(yàn)課在內(nèi)容上都涉及到培養(yǎng)學(xué)生多學(xué)科知識(shí)綜合應(yīng)用的能力。差別在于綜合實(shí)驗(yàn)課相對(duì)而言?xún)?nèi)容更為固定，比如“材料電鏡分析實(shí)驗(yàn)”是側(cè)重于使學(xué)生理解各種電子顯微分析方法的基本概念和原理，熟悉儀器結(jié)構(gòu)，掌握樣品制備方法及實(shí)驗(yàn)參數(shù)選擇，并學(xué)會(huì)對(duì)各種電鏡圖像及信息進(jìn)行識(shí)別、計(jì)算和分析處理等。而創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課是在課程內(nèi)容、形式和目的上存在更多的創(chuàng)新元素。這類(lèi)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立自主完成 ，或者在指導(dǎo)教師的研究領(lǐng)域和學(xué)科方向上進(jìn)行有目的有意識(shí)的探索研究，其教學(xué)目的在于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣和研究創(chuàng)新能力。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，關(guān)鍵在于教師是否有創(chuàng)造性的實(shí)踐活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，如大的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（課題組）和實(shí)驗(yàn)室就是培育創(chuàng)新精神的沃土。以“特種功能材料”為例，北京航空航天大學(xué)“空天材料及其服役性能實(shí)驗(yàn)室” 針對(duì)智能機(jī)翼、機(jī)載設(shè)備和航空發(fā)動(dòng)機(jī)等的應(yīng)用，在航空航天特種功能材料上積累了大量研究成果。其科研設(shè)備齊全，在“特種功能材料”實(shí)驗(yàn)課中設(shè)立了相變材料、磁性材料等相對(duì)寬的方向，在實(shí)驗(yàn)中指導(dǎo)教師演示其中課題組“成熟”材料從設(shè)計(jì)-制備-功能特性研究的完整的實(shí)踐過(guò)程，然后在大方向內(nèi)自由選題，運(yùn)用理論課程中的基礎(chǔ)知識(shí)，綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和內(nèi)容，在任課教師的指導(dǎo)下自主探索研究。如果說(shuō)綜合實(shí)驗(yàn)課是學(xué)生從理論到實(shí)踐的第一步，那么創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)則是學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)新科研工作的第一步。

2. 創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課和研究生畢業(yè)論文研究實(shí)踐的區(qū)別

這兩者同為科研訓(xùn)練。創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課是“常做常新”的實(shí)驗(yàn)課，指導(dǎo)教師要不斷開(kāi)發(fā)新的實(shí)驗(yàn)方法，搭建不同的新架構(gòu)。學(xué)生則應(yīng)該不斷豐富自主實(shí)驗(yàn)的新內(nèi)容，成為填充架構(gòu)的新單元。從時(shí)間尺度上來(lái)說(shuō)，創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課比研究生畢業(yè)論文研究短的多，創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課會(huì)對(duì)科研的過(guò)程有完整的體驗(yàn)，為了保障進(jìn)度，增強(qiáng)協(xié)作溝通能力，學(xué)生可以自由結(jié)合成小項(xiàng)目組，分工共同完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)課的考核以小組答辯的形式，根據(jù)選題的創(chuàng)新性、綜合性、協(xié)作情況等打分。研究生畢業(yè)論文研究一般都是學(xué)生在其導(dǎo)師的指導(dǎo)下單獨(dú)完成的。限于不同實(shí)驗(yàn)條件、經(jīng)費(fèi)保障條件、課題組的創(chuàng)新實(shí)踐成果積累等的不同，畢業(yè)論文研究的創(chuàng)新實(shí)踐程度會(huì)有很大差異，研究生也往往得不到自主選題和自主研究的機(jī)會(huì)。

3. 創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課與研究生創(chuàng)新基地的區(qū)別

兩者的教學(xué)資源開(kāi)放程度和范圍不同。研究生創(chuàng)新實(shí)踐基地是一個(gè)面向全校開(kāi)放的，融教學(xué)、科研為一體的實(shí)踐活動(dòng)平臺(tái)。研究生創(chuàng)新基地在學(xué)科綜合性和交叉性上，可以面向更大范圍的不同學(xué)科、不同年級(jí)的研究生，實(shí)現(xiàn)教育資源的整體優(yōu)化。學(xué)科的集中交叉得資源能更集中整合，如“復(fù)雜產(chǎn)品現(xiàn)代設(shè)計(jì)與先進(jìn)制造技術(shù)研究生創(chuàng)新基地”和“先進(jìn)航空航天飛行器創(chuàng)新基地”等開(kāi)放性的創(chuàng)新實(shí)踐基地就是如此。目前，“特種功能材料”研究生創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課還是材料學(xué)院研究生實(shí)驗(yàn)課程體系的一部分，“特種功能材料”與物理、化學(xué)、航空、航天、電子、機(jī)械等領(lǐng)域有廣泛的學(xué)科交叉，可以成為培養(yǎng)研究生的綜合設(shè)計(jì)和研究探索創(chuàng)新能力的有效平臺(tái)。隨著教學(xué)實(shí)踐成果的積累、教學(xué)改革的深化和實(shí)踐教學(xué)條件建設(shè)的增強(qiáng)，材料學(xué)院可以向?qū)W校申報(bào)加入研究生創(chuàng)新基地的實(shí)踐活動(dòng)內(nèi)容，最大限度地為學(xué)生提供更多的科技創(chuàng)新實(shí)踐機(jī)會(huì)。

三、結(jié)語(yǔ)

北京航空航天大學(xué)材料學(xué)院“特種功能材料”研究生創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)實(shí)踐才剛剛起步，深厚的科研成果積累和良好實(shí)驗(yàn)課程的資源配置，以及是否能高質(zhì)量地轉(zhuǎn)化到研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)上，這些都還需要在實(shí)踐中不斷探索。指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)成員如何利用嶄新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與科研訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和探索未知的能力，還需要不斷創(chuàng)新教學(xué)，與時(shí)俱進(jìn)地轉(zhuǎn)變教育思想，更新教育觀念，才能真正在教學(xué)改革中收到實(shí)效。

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篇6

1.1儀器與試劑

儀器：RM2000Raman光譜儀（英國(guó)Renishaw公司）；DSC1—差示掃描量熱儀（瑞士Mettler－To－ledo公司）；VarianXL—300核磁譜儀（美國(guó)Vari－an）；ZSD—2自動(dòng)水分滴定儀；RE—52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海亞榮生化儀器廠）；PZ—D—5液體比重天平（上海良平天平儀器公司）；DP—AW型精密數(shù)字壓力計(jì)（南京桑力電子設(shè)備儀器廠）；2X2—025真空泵（浙江黎明機(jī)械廠）；79—2型加熱磁力攪拌器（常州國(guó)華儀器廠）；876—2A型真空干燥箱（上海錦屏儀器有限公司）；FA2004電子天平（上海天平儀器總廠）；控溫油浴鍋（常州國(guó)華儀器廠）。試劑：N－甲基咪唑、鎢酸鈉、溴丙烷、氯代正丁烷、氯代正戊烷、氯代正己烷、乙腈、乙酸乙酯、二氯甲烷、丙酮等，均為分析純。

1.2離子液體的制備

1.2.1中間體［Cnmim］Br（n＝3～6）的制備合成中間體［Cnmim］Br（n＝3～6）的反應(yīng)方程式如下。在500mL的標(biāo)準(zhǔn)回流裝置中加入溴代烷烴和N－甲基咪唑（摩爾比為1．2∶1），進(jìn)行加熱回流，控制油浴溫度為90℃，0．5h后出現(xiàn)渾濁，繼續(xù)攪拌反應(yīng)48h。將反應(yīng)液倒入燒杯中，放入冰箱冷卻結(jié)晶24h。用蒸餾法除去過(guò)量的溴代烷烴，真空抽濾，用乙酸乙酯和乙腈（體積比2∶1）混合溶劑重結(jié)晶三次，得到不同碳含量的中間體［Cnmim］Br（n＝3～6），其中［C3mim］Br、［C4mim］Br、［C5mim］Br在室溫下為白色結(jié)晶，［C6mim］Br為淡黃色液體，放入真空干燥箱中減壓干燥，放保干器中備用［8］。

1.2.2離子液體［Cnmim］2［WO4］的制備將［Cnmim］Br與鎢酸鈉按摩爾比5∶2加入溶劑丙酮中，常溫下攪拌72h，抽濾去掉NH4Br，減壓蒸餾除去丙酮，以乙酸乙酯和乙腈（體積比2∶1）的混合溶液重結(jié)晶三次，85℃下真空干燥48h，得到四種淡黃色液體，即為［Cnmim］2［WO4］（n＝3～6）離子液體。

2離子液體的表征

2.1離子液體的1HNMR核磁分析離子液體［Cnmim］2［WO4］的核磁譜圖如圖1所示，各離子液體的1HNMR核磁譜圖分析結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道一致［8］，沒(méi)有出現(xiàn)雜質(zhì)的共振峰。

2.2離子液體的拉曼光譜分析拉曼光譜采用共焦顯微拉曼光譜儀測(cè)定，激光光源為He－Ne激光器，激光通過(guò)過(guò)濾器和柱面透鏡，聚焦在裝有樣品的毛細(xì)管上，照在樣品上的激光功率大約為0．90mW，在90°角上收集的散色光通過(guò)1800條／mm的光柵后，用半導(dǎo)體制冷的CCD檢測(cè)器測(cè)得拉曼信號(hào)。離子液體［Cnmim］2［WO4］的拉曼光譜如圖2所示。從該圖所示的拉曼光譜可以看出，鎢離子液體有頻率相同的幾處共振峰，如600cm－1、1022cm－1，該類(lèi)振動(dòng)峰是W＝O鍵在空間構(gòu)型比較大的兩組咪唑陽(yáng)離子作用下，產(chǎn)生偏移后的WO2－4的特征峰，由此可確定離子液體的陰離子為WO2－4。

2.3鎢離子液體的熱分析差式掃描量熱（DSC）數(shù)據(jù)是在溫度區(qū)間0～100℃獲得的，先保持樣品在0℃平衡5min，而后以10℃／min的速率升溫至100℃。DSC數(shù)據(jù)顯示，鎢離子液體［Cnmim］2［WO4］（n＝3～6）沒(méi)有熔點(diǎn)，在室溫范圍內(nèi)均為液態(tài)，符合離子液體的定義，且從DSC曲線可以看出，四種鎢離子液體中無(wú)有機(jī)溶劑雜質(zhì)。

2.4鎢離子液體的含水量測(cè)定將使用離子交換法得到的鎢離子液體用真空干燥法除水后，用無(wú)水甲醇及二氯甲烷進(jìn)行溶解、共沸，然后蒸發(fā)出多余溶劑，再真空干燥48h。采用卡爾－費(fèi)休（KarlFisher）滴定法進(jìn)行含水量的測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如下：［C3mim］2［WO4］含水量0．034％，［C4mim］2［WO4］含水0．027％，［C5mim］2［WO4］含水量0．041％，［C6mim］2［WO4］含水量0．044％；各含水量均小于0．05％。

3結(jié)論

篇7

[關(guān)鍵詞]工程教育；功能材料；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；工程實(shí)踐

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2017）03-0036-02

一、前言

在我國(guó)的高等教育領(lǐng)域中，工程教育覆蓋了超過(guò)90%的本科學(xué)校，工科專(zhuān)業(yè)布點(diǎn)數(shù)超過(guò)所有本科專(zhuān)業(yè)點(diǎn)數(shù)的1/3，工科專(zhuān)業(yè)在校生人數(shù)超過(guò)所有本科專(zhuān)業(yè)在校生人數(shù)的1/3。[1]可見(jiàn)，工程教育質(zhì)量對(duì)于提高我國(guó)整個(gè)高等教育質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用。工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證起始于20世紀(jì)初，通過(guò)認(rèn)證對(duì)達(dá)到或超過(guò)既定教育質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的高?；蚬こ虒?zhuān)業(yè)給予認(rèn)可，并協(xié)助院校和專(zhuān)業(yè)進(jìn)一步提高教育質(zhì)量。經(jīng)過(guò)約一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，工程教育R等現(xiàn)ひ殉晌國(guó)際上通行的工程教育質(zhì)量保障制度，這也是實(shí)現(xiàn)工程教育國(guó)際互認(rèn)和工程師資格國(guó)際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)。[2]在工程教育的學(xué)歷互認(rèn)方面，目前國(guó)際上有三個(gè)協(xié)議：《悉尼協(xié)議》、《都伯林協(xié)議》和《華盛頓協(xié)議》。其中《悉尼協(xié)議》是針對(duì)國(guó)際上工程技術(shù)人員學(xué)歷資格的互認(rèn)體系；《都伯林協(xié)議》一般是針對(duì)兩年、層次較低的工程技術(shù)人員的學(xué)歷互認(rèn)體系；《華盛頓協(xié)議》是國(guó)際上影響力最大的四年制本科教育學(xué)位（學(xué)歷）國(guó)際互認(rèn)體系。

積極參與國(guó)際互認(rèn)，是實(shí)現(xiàn)工程教育全球化戰(zhàn)略和工程技術(shù)人員全球流動(dòng)的必然選擇。[3]我國(guó)從構(gòu)建工程教育認(rèn)證制度之初就明確把加入《華盛頓協(xié)議》作為一項(xiàng)重要的工作任務(wù)。加入《華盛頓協(xié)議》對(duì)于提高我國(guó)工科人才在世界的影響力和競(jìng)爭(zhēng)力，建立國(guó)際水平的工程教育質(zhì)量保障體系和教學(xué)改革機(jī)制，以及支持我國(guó)工科學(xué)生跨國(guó)流動(dòng)、促進(jìn)工科學(xué)生全球就業(yè)都具有十分重要的意義。[4]我國(guó)于2013年在韓國(guó)首爾召開(kāi)的國(guó)際工程聯(lián)盟會(huì)議上成為《華盛頓協(xié)議》的預(yù)備成員，這標(biāo)志著我國(guó)的工程教育開(kāi)始與國(guó)際接軌，這也意味我國(guó)工程教育面臨著重大的改革。

功能材料專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程是該專(zhuān)業(yè)本科生進(jìn)行實(shí)踐和創(chuàng)新能力培訓(xùn)的最重要途徑之一。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握，使學(xué)生熟練掌握實(shí)驗(yàn)原理、方法、儀器使用、結(jié)果分析等科研工作知識(shí)和規(guī)律，從而有助于培養(yǎng)學(xué)生的研究能力、創(chuàng)新能力及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。但是，由于重理論輕實(shí)踐、教學(xué)內(nèi)容與社會(huì)需求脫節(jié)、培養(yǎng)模式單一、國(guó)際化意識(shí)不強(qiáng)等原因，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性不高、學(xué)習(xí)興趣不濃、動(dòng)手能力不強(qiáng)、創(chuàng)新能力和獨(dú)立工作能力差。根據(jù)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證對(duì)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求，對(duì)我校功能材料專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容進(jìn)行改革非常有必要。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容模塊的優(yōu)化和改革

（一）功能材料專(zhuān)業(yè)原專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程存在的問(wèn)題

我校功能材料專(zhuān)業(yè)本科生以前需要學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課有材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、材料分析測(cè)試技術(shù)（理論課內(nèi)實(shí)驗(yàn)）、計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用（理論課內(nèi)實(shí)驗(yàn)）、電子測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)、半導(dǎo)體工藝試驗(yàn)和功能材料專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)共計(jì)六門(mén)實(shí)驗(yàn)課程。這些為功能材料專(zhuān)業(yè)本科生開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容存在以下三個(gè)問(wèn)題。一是雖然開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程數(shù)目較多，但不能體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課層次上的系統(tǒng)性，幾乎每門(mén)實(shí)驗(yàn)課程中都存在很大比例的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或者演示性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比例不足。二是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容滯后、缺乏創(chuàng)意，不能反映當(dāng)代功能材料的發(fā)展現(xiàn)狀，無(wú)法有效激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性和創(chuàng)新性，難以滿(mǎn)足工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證背景下的本科工程人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。三是課程安排體現(xiàn)了以理論教學(xué)為主、實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔的特征，有三分之一的實(shí)驗(yàn)課程是理論課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)只是純粹為了加深學(xué)生對(duì)某些理論知識(shí)的理解而開(kāi)設(shè)的，不能很好地激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的優(yōu)化

功能材料專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容具有理論基礎(chǔ)要求高和實(shí)踐性要求強(qiáng)的特點(diǎn)。因此，首先需要排除重理論輕實(shí)踐的舊觀念，倡導(dǎo)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有同等重要地位的新觀念，然后對(duì)之前零散開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行有機(jī)整合，將實(shí)驗(yàn)課程按照學(xué)習(xí)的基本規(guī)律系統(tǒng)地分為兩大模塊：以演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的基本專(zhuān)業(yè)技能培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)?zāi)K和以綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)K。

1.基本專(zhuān)業(yè)技能培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)?zāi)K實(shí)驗(yàn)內(nèi)容優(yōu)化

基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能是創(chuàng)新的基礎(chǔ)和保障。要培養(yǎng)創(chuàng)新型工程應(yīng)用人才，首先就需要對(duì)學(xué)生實(shí)施基本技能的訓(xùn)練。其目的在于加深學(xué)生對(duì)基本理論知識(shí)的理解，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，拓展學(xué)生對(duì)新材料、新設(shè)備、新工藝的了解。該實(shí)驗(yàn)?zāi)K占功能材料專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)總內(nèi)容的1/3，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要包括大型先進(jìn)設(shè)備的演示以及實(shí)驗(yàn)室常用設(shè)備和功能材料性能檢測(cè)設(shè)備的規(guī)范性操作訓(xùn)練。

針對(duì)一些用于科研工作的現(xiàn)代大型精密設(shè)備可以開(kāi)設(shè)一些演示性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生了解這些設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)、工作原理以及在材料研究領(lǐng)域的用途。針對(duì)實(shí)驗(yàn)室常用的材料合成與制備類(lèi)專(zhuān)業(yè)通用設(shè)備，如高溫爐、球磨機(jī)、冷凍干燥機(jī)、噴霧干燥機(jī)等靜壓機(jī)等進(jìn)行強(qiáng)化操作培訓(xùn)，使學(xué)生在了解每種設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)組成、工作原理、功能的基礎(chǔ)上掌握每種設(shè)備的規(guī)范性操作。針對(duì)材料性能表征通用設(shè)備，如粉末多晶X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、X射線光電子能譜儀等和功能材料性能專(zhuān)業(yè)檢測(cè)設(shè)備，如四探針電阻測(cè)試儀、壓敏電阻測(cè)試儀、熱敏電阻測(cè)試儀、磁滯回線測(cè)量?jī)x等設(shè)備進(jìn)行操作培訓(xùn)，使學(xué)生了解每種設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)組成、工作原理、功能，掌握每種設(shè)備的操作方法，并且會(huì)利用理論知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。

2.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)K實(shí)驗(yàn)內(nèi)容優(yōu)化

學(xué)生在學(xué)習(xí)了一定的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)和完成基本的實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)業(yè)技能培訓(xùn)后，就可以開(kāi)始進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)K。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)K能夠培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力和工程創(chuàng)新能力。該實(shí)驗(yàn)?zāi)K占功能材料專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的2/3，由綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)組成。

可以結(jié)合當(dāng)代功能材料的發(fā)展現(xiàn)狀和教師的科研項(xiàng)目，將原來(lái)孤立的、分散的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容通過(guò)專(zhuān)業(yè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，這樣能使學(xué)生系統(tǒng)地掌握材料研究方法、手段及工藝過(guò)程，親自動(dòng)手，完成從材料制備、結(jié)構(gòu)表征、性能檢測(cè)、結(jié)果分析整個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。如將原來(lái)開(kāi)設(shè)的氧化物粉體制備、燒結(jié)性能實(shí)驗(yàn)、綜合熱分析實(shí)驗(yàn)、X射線衍射實(shí)驗(yàn)、掃描電子顯微分析實(shí)驗(yàn)和壓敏電阻的電性能測(cè)量這些孤立的綜合性或者驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，組合成一個(gè)大的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目ZnO壓敏電阻陶瓷的制備與性能表征。具體在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，給出學(xué)生實(shí)驗(yàn)室可用的化學(xué)試劑、材料合成與制備設(shè)備、學(xué)校范圍內(nèi)可提供的材料性能表征和檢測(cè)設(shè)備。學(xué)生需要在理論知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能培訓(xùn)的基礎(chǔ)上，查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，先根據(jù)實(shí)驗(yàn)最終的產(chǎn)物要求設(shè)計(jì)出ZnO壓敏電阻用粉體的制備工藝，確定粉體制備工藝參數(shù)，并對(duì)粉體產(chǎn)物進(jìn)行性能表征；然后設(shè)計(jì)ZnO壓敏電阻陶瓷的成型、燒結(jié)制備工藝，確定其工藝參數(shù)，并對(duì)陶瓷產(chǎn)物進(jìn)行性能表征和電性能測(cè)試；最后形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并討論實(shí)驗(yàn)條件對(duì)產(chǎn)物微觀結(jié)構(gòu)的影響和陶瓷微觀結(jié)構(gòu)對(duì)其電性能的影響。該綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的工藝設(shè)計(jì)、實(shí)參數(shù)的確定需要學(xué)生綜合運(yùn)用材料合成與制備技術(shù)、材料分析測(cè)試技術(shù)、材料科學(xué)基礎(chǔ)以及功能材料等理論知識(shí)。當(dāng)學(xué)生所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)教師審查具有可行性后，學(xué)生方可利用之前掌握的基本專(zhuān)業(yè)技能來(lái)實(shí)施自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。

與此類(lèi)似，可以將教師的科研成果和手段融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，其他孤立的、分散的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也可整合成綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如錳鋅鐵氧體的制備與性能表征、無(wú)鉛壓電陶瓷的制備與性能表征、不同方法制備的氧化物粉體的性能比較等。這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不僅能激發(fā)學(xué)生的興趣，而且在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師只起引導(dǎo)的作用，這充分體現(xiàn)了學(xué)生是實(shí)驗(yàn)的主體這一工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的教學(xué)觀點(diǎn)。這類(lèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，使學(xué)生能在完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的同時(shí)培養(yǎng)自己的工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力和工程創(chuàng)新能力。

三、結(jié)語(yǔ)

工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證是高等教育國(guó)際化的必然趨勢(shì)，對(duì)于我國(guó)工科學(xué)生跨國(guó)流動(dòng)、促進(jìn)工科學(xué)生全球就業(yè)具有十分重要的意義。本文在工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的背景下，結(jié)合我校功能材料專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程目前在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面存在的主要問(wèn)題進(jìn)行了改革思考和探索。通過(guò)對(duì)功能材料專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容優(yōu)化，可以激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)主觀能動(dòng)性，強(qiáng)化學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基本技能，培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力、工程創(chuàng)新能力，最終為國(guó)家輸出國(guó)際通認(rèn)的工程類(lèi)人才。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 王孫禺，趙自強(qiáng)，雷環(huán).中國(guó)工程教育認(rèn)證制度的構(gòu)建與完善[J].高等工程教育研究，2014（5）：23-34.

[2] 張國(guó)斌.基于CDIO模式的學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2014（1）：126-131.

篇8

【關(guān)鍵詞】智能材料；土木工程；力學(xué)特性

1、智能材料類(lèi)型及特點(diǎn)

智能材料概念在20世紀(jì)80年代初被系統(tǒng)地提出，并于80年代末得到前所未有發(fā)展空間。隨著光纖、壓磁、形狀記憶合金等智能材料的發(fā)展，使其在土木工程領(lǐng)域得到較為廣泛地應(yīng)用。智能材料以其具有的不同功能特點(diǎn)通?？煞譃閮纱箢?lèi)，一類(lèi)為可感知外界或內(nèi)部刺激強(qiáng)度作用的材料，稱(chēng)為感知材料。另一類(lèi)為可響應(yīng)或驅(qū)動(dòng)因外界環(huán)境條件或內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生變化的材料，也稱(chēng)為智能驅(qū)動(dòng)材料。智能材料結(jié)構(gòu)具有控制、傳感與驅(qū)動(dòng)三個(gè)要素，可利用自身感知處理信息，發(fā)出指令并執(zhí)行動(dòng)作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)自我監(jiān)控、診斷、檢測(cè)、修復(fù)、校正與適應(yīng)等各種功能。一般情況下，單一功能材料難以具有上述多種功能，這需要組元復(fù)合或組裝多種材料而構(gòu)成新的智能材料才能實(shí)現(xiàn)。

2、土木工程中智能材料的應(yīng)用

2.1形狀記憶合金的應(yīng)用

形狀記憶合金是具有形狀記憶效應(yīng)的一種智能合金材料，作為新型功能性材料，最主要的優(yōu)點(diǎn)就是在激發(fā)材料的形狀記憶效應(yīng)過(guò)程中，材料可以產(chǎn)生高于700兆帕的回復(fù)應(yīng)力及8%左右的回復(fù)應(yīng)變，同時(shí)具有較強(qiáng)的能量傳輸儲(chǔ)存能力。該特性的應(yīng)用能夠?qū)⒉牧现糜诟鞣N結(jié)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的自我診斷、增韌、增強(qiáng)與適應(yīng)控制的應(yīng)用研究，而且還可以將材料研制為智能型驅(qū)動(dòng)器，在結(jié)構(gòu)變形、損傷、裂縫及振動(dòng)等方面開(kāi)展應(yīng)用研究工作。相變偽彈性與相變滯后性能是形狀記憶合金的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，在加卸載過(guò)程中其應(yīng)力-應(yīng)變曲線構(gòu)成環(huán)狀，表明材料在此過(guò)程中能夠吸收耗散較多的能量。形狀記憶合金具有高達(dá)400兆帕的相變回復(fù)力，結(jié)合該特性能夠研制開(kāi)展形狀記憶合金被動(dòng)耗能控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)相變偽彈性性能，可在土木工程結(jié)構(gòu)中用于耗能抗震的被動(dòng)控制。通常在結(jié)構(gòu)層間或底部安置形狀記憶合金被動(dòng)耗能控制系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)耗能系統(tǒng)對(duì)結(jié)構(gòu)的層間變形的感知，進(jìn)而起到消耗地震能量的作用。有關(guān)研究結(jié)果顯示，耗能器安裝形狀記憶合金結(jié)構(gòu)后，耗能器可吸收約為三分之二的地震能量，并顯著抑制結(jié)構(gòu)的位移。

2.2壓電材料的應(yīng)用

傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中集成壓電體，采用壓電傳感元件對(duì)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模態(tài)進(jìn)行感知，利用其輸出結(jié)果，采取適宜控制算法對(duì)壓電體的輸入進(jìn)行確定，以主動(dòng)控制結(jié)構(gòu)振動(dòng)的實(shí)現(xiàn)，是開(kāi)展壓電類(lèi)智能結(jié)構(gòu)應(yīng)用研究的一個(gè)較為前沿的領(lǐng)域。很多研究人員在任意復(fù)雜激勵(lì)下，采用壓電陶瓷作為加速度傳感器與驅(qū)動(dòng)體開(kāi)展基于壓電層合結(jié)構(gòu)的主被動(dòng)阻尼及主動(dòng)振動(dòng)控制等相關(guān)問(wèn)題的研究工作，隨著近年來(lái)不斷發(fā)展的壓電材料與堆技術(shù)，使研究應(yīng)用壓電類(lèi)智能結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域更為廣泛。主要應(yīng)用在土木工程結(jié)構(gòu)的噪聲主動(dòng)控制、靜變形控制能、安全評(píng)定、健康監(jiān)測(cè)等眾多領(lǐng)域都獲得良好的控制效果。

2.3光導(dǎo)纖維的應(yīng)用

光導(dǎo)纖維由外包層與內(nèi)芯構(gòu)成，是一種纖維狀光通信介質(zhì)材料，該材料采用先進(jìn)的信息傳輸技術(shù)起初用于通信傳輸系統(tǒng)，由于作為信息載體的光子在速度與容量上高于電子，因此得到較為迅速的發(fā)展。光子所具有的高并行處理能力與高信息率，潛力在信息容量與處理速度得到充分發(fā)揮。光纖材料在監(jiān)測(cè)、傳感及信息遠(yuǎn)距離傳輸?shù)确矫娴玫綉?yīng)用，將光纖作為傳感元件埋入傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)中針對(duì)結(jié)構(gòu)方面各項(xiàng)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、診斷、控制、預(yù)報(bào)及評(píng)價(jià)等功能，而且將形狀記憶合金等驅(qū)動(dòng)元件埋入，有機(jī)結(jié)合信息處理系統(tǒng)與控制元件，使混凝土結(jié)構(gòu)具有智能功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)自我診斷與修復(fù)。在土木工程結(jié)構(gòu)診斷及主動(dòng)控制地震響應(yīng)中，光纖材料一直作為設(shè)計(jì)傳感器的一種比較理想的材料，我國(guó)目前也已將其用于檢測(cè)評(píng)定三峽大壩。

2.4壓磁材料的應(yīng)用

在外加磁場(chǎng)作用下，磁流變液懸浮體系的各項(xiàng)流變性能會(huì)產(chǎn)生明顯的可逆變化。同時(shí)在外加場(chǎng)強(qiáng)高于臨界值后，磁流變液將迅速?gòu)囊簯B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，在顯微鏡下能夠觀察到磁流變液的分散相顆粒在磁場(chǎng)作用下結(jié)成沿磁場(chǎng)方向的鏈狀結(jié)構(gòu)。在介于固液體之間可根據(jù)磁流變液特點(diǎn)具有的快速、可控及可逆性質(zhì)，控制流體特性實(shí)施時(shí)需要較低的能量，因此在智能結(jié)構(gòu)中通常將磁流變液作為動(dòng)器件的主要材料。在土木工程領(lǐng)域，電視塔、高層建筑、大跨度橋梁等結(jié)構(gòu)中都采用該材料用于實(shí)現(xiàn)對(duì)地震的半主動(dòng)控制。此外，磁致伸縮智能材料也在相關(guān)研究中日益的得到重要關(guān)注。磁致伸縮智能材料具有強(qiáng)烈的磁致伸縮效應(yīng)，電磁/機(jī)械能能夠進(jìn)行逆轉(zhuǎn)換。在智能材料領(lǐng)域中應(yīng)用前景較為廣闊，該材料可用于大功率超聲器件、聲納系統(tǒng)、精密定位控制等多個(gè)領(lǐng)域。

3、智能材料的發(fā)展趨勢(shì)

在土木工程領(lǐng)域，智能材料的發(fā)展趨勢(shì)集中體現(xiàn)在以下三方面。一是實(shí)時(shí)監(jiān)控檢測(cè)結(jié)構(gòu)狀態(tài)，在土木結(jié)構(gòu)中集成傳感與驅(qū)動(dòng)元件，利用其網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控結(jié)構(gòu)狀態(tài)，以保證土木工程結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)設(shè)施的安全，有效降低維修成本。二是形狀自適應(yīng)材料與結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)不僅可承載傳遞運(yùn)動(dòng)，還能檢測(cè)并改變結(jié)構(gòu)特性，具有較為廣闊的應(yīng)用前景。三是自適應(yīng)控制減振抗震抗風(fēng)降噪的結(jié)構(gòu)，在土木工程設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)一直是比較重要的一個(gè)問(wèn)題，尤其是針對(duì)橋梁與高層建筑等土木工程結(jié)構(gòu)的抗震抗風(fēng)問(wèn)題，研發(fā)應(yīng)用智能材料能夠?yàn)槠涮峁┲匾耐緩?，?shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)控制。盡管當(dāng)前的智能材料還存在不同程度的不足之處，但隨著有關(guān)研究的不斷深入，智能材料的性能將得到明顯改善。在眾多領(lǐng)域中，智能材料都將發(fā)揮其潛力，體現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景，開(kāi)展的研究包括力學(xué)、計(jì)算機(jī)控制、材料、微電子、人工智能等多個(gè)學(xué)科技術(shù)。

4、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著智能材料的廣泛應(yīng)用，同時(shí)元件逐漸向小型化、多功能化及高功率化方向發(fā)展，在建筑結(jié)構(gòu)中復(fù)合控制、傳感、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及耦合/連接元件，建筑結(jié)構(gòu)將發(fā)展成為主動(dòng)式智能建筑結(jié)構(gòu)，對(duì)于有效利用太陽(yáng)能、抵御地震、風(fēng)振等嚴(yán)重自然災(zāi)害影響具有重要作用， 為人們工作生活提供更為舒適安全的環(huán)境，對(duì)于提高土木工程結(jié)構(gòu)建設(shè)質(zhì)量具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)

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篇9

關(guān)鍵詞：功能梯度材料，電磁波，吸波材料，建筑

Abstract: With the increasing of electromagnetic pollution and enhancing the people’s awareness of environmental protection, microwave absorbing materials have been paid more and more attention. It is very difficult to obtain high absorption, broadband frequency, light weight and other requirements for the traditional single-absorbing materials. However; the gradient structure has more advantages than single one. In this paper, the application of absorbing functional materials in construction were carried out and preliminary study.

Key words: FGM, electromagnetic wave, absorbing material ,construction

中圖分類(lèi)號(hào)：O441.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1.序言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的電磁輻射設(shè)備進(jìn)入了人們的工作和生活中，。雖然它們豐富了人類(lèi)的物質(zhì)文化生活，帶動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步，但是同時(shí)電磁輻射也給人體造成了危害，因此電磁污染被稱(chēng)為第五害。由于電磁造成了污染，人類(lèi)也采用各種手段進(jìn)行電磁防護(hù)。

在電磁輻射所覆蓋的范圍內(nèi)，特別是公共如娛樂(lè)、辦公場(chǎng)所，生活居住區(qū)等地方，如果直接從建筑物本身采取措施使電磁波能得到良好的吸收，這具有實(shí)際意義，這就需要所使用的建筑材料具有吸收電磁波的作用。目前吸波材料越來(lái)越多的應(yīng)用到建筑領(lǐng)域中去，但是現(xiàn)階段使用的吸波建筑材料主要為傳統(tǒng)單一性質(zhì)的材料，通常較難獲得高吸收、寬頻帶等吸波特性，而對(duì)于功能梯度吸波材料而言則有較大優(yōu)越性。功能梯度材料是指沿著某一方向其物理、化學(xué)等單一或者多項(xiàng)性能發(fā)生連續(xù)或者梯度變化，以適應(yīng)不同環(huán)境，實(shí)現(xiàn)某種特殊功能的先進(jìn)材料，功能梯度吸波材料是建立在功能梯度材料基礎(chǔ)之上具有吸收電磁波的材料。

已有的研究結(jié)果表明，功能梯度吸波材料（FGM）具有設(shè)計(jì)自由度大、易于展寬帶頻、阻抗?jié)u變及高溫承載等特點(diǎn)。由于功能梯度吸波材料（FGM）自身具有特殊的結(jié)構(gòu)，使得功能梯度吸波材料較單一材料有較好的吸波性能，同時(shí)能減輕吸波體的重量，梯度型變化的殼層甚至能夠使被包覆的物體不可見(jiàn)。

2.電磁場(chǎng)與熱應(yīng)力基本方程

FGM建筑吸波材料板滿(mǎn)足熱傳導(dǎo)方程：

其中為密度，為熱容，為熱傳導(dǎo)系數(shù)。

由于當(dāng)入射電磁波功率較小時(shí)，所產(chǎn)生的慣性項(xiàng)較小，忽略不計(jì)，這里只進(jìn)行“準(zhǔn)靜態(tài)”分析。設(shè)FGM變形后的下表面（z=0）上曲率為、應(yīng)變?yōu)?，則由于熱彎曲在z處的應(yīng)變?yōu)椋?/p>

由此可知應(yīng)力和為：

(1.1)

式中，對(duì)于周邊自由的平板，滿(mǎn)足板的彎曲力矩和面內(nèi)力的平衡條件：

， (1.2)

將（1.1）代入（1.2）可得

其中：，（i=0,1,2）,, (i=0,1)

3.計(jì)算及結(jié)果分析

功能梯度材料建筑板的幾何參數(shù)和相關(guān)的物理參數(shù)如表1所示，其中的物理參數(shù)沿材料薄板的厚度方向變化，具體數(shù)值是厚度y的函數(shù)。

表1.材料的幾何參數(shù)和物理參數(shù)

圖1.電場(chǎng)分布圖

圖2.溫度分布圖

圖3.應(yīng)力分布圖

計(jì)算結(jié)果如圖1，圖2及圖3所示，其中圖1為建筑吸波材料薄板內(nèi)部沿厚度方向電場(chǎng)的分布圖，從圖中可以看出，材料為功能梯度材料，板內(nèi)電場(chǎng)值隨著厚度變大而迅速減小，表明功能梯度吸波材料建筑薄板的吸波性能很好，入射的電磁波大部分都被吸收轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而保護(hù)建筑內(nèi)部的人員或設(shè)備防止電磁污染，圖2，圖3為薄板內(nèi)部溫度及產(chǎn)生的熱應(yīng)力的分布，由于存在與空氣的熱交換，所以板內(nèi)靠近邊緣的地方溫度比較低，遠(yuǎn)離邊緣的地方溫度比較高

本文的結(jié)果表明，將功能梯度吸波材料應(yīng)用于建筑領(lǐng)域中從而起到減少電磁污染的目的是可行的，相對(duì)于單一材料制成的建筑吸波材料，功能梯度吸波建筑材料的吸波性能更好，且具有設(shè)計(jì)自由度大、易于展寬帶頻、阻抗?jié)u變及高溫承載等特點(diǎn)，將會(huì)成為建筑吸波材料發(fā)展的一個(gè)重要方向。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：閱讀材料;數(shù)學(xué)學(xué)習(xí);自學(xué)能力;學(xué)習(xí)興趣

在初中數(shù)學(xué)教材中，常能看到“讀一讀”這樣的閱讀材料，這些閱讀材料對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)課有著怎樣的幫助呢？在初中《數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》和《中考說(shuō)明》中對(duì)此也分別提出了要求，在較高要求中就提到要求學(xué)生掌握“讀一讀”中所涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)。

我們現(xiàn)在正在使用的北師大版九年義務(wù)教育初中數(shù)學(xué)教材的許多章節(jié)中都出現(xiàn)了“讀一讀”這樣的閱讀材料。這些閱讀材料中有的配有圖文、故事，生動(dòng)有趣;有的材料語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，主題內(nèi)容鮮明。材料的內(nèi)容也很豐富多彩，涉及生活中的許多領(lǐng)域，有科學(xué)、醫(yī)學(xué)、軍事、建筑、經(jīng)濟(jì)、地理、藝術(shù)、計(jì)算機(jī)等。在教材中花了這么多篇幅插入了這些閱讀材料，編者的用意到底是什么呢？在《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中有這樣一段話(huà)：“人人學(xué)有價(jià)值的數(shù)學(xué);人人都能獲得必需的數(shù)學(xué);不同的人在數(shù)學(xué)上得到不同的發(fā)展?！边@樣我們就不難明白編者的用意了。在數(shù)學(xué)教學(xué)中這些閱讀材料具有不可忽視的作用，因此，教師在教學(xué)中應(yīng)對(duì)其予以重視，最大限度地發(fā)揮運(yùn)用閱讀材料的教學(xué)功能。以下是我對(duì)數(shù)學(xué)閱讀材料教學(xué)功能的一點(diǎn)認(rèn)識(shí)。

一、在學(xué)習(xí)中重視閱讀材料能夠培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力

自學(xué)能力指的是依靠自己自主學(xué)習(xí)而獲得知識(shí)的能力。培養(yǎng)自學(xué)能力的方法有很多，在數(shù)學(xué)中主要是數(shù)學(xué)知識(shí)的預(yù)習(xí)、數(shù)學(xué)習(xí)題的自主練習(xí)和閱讀材料“讀一讀”的有效利用等。數(shù)學(xué)教材中的“讀一讀”是作為閱讀材料要求學(xué)生自學(xué)的，它不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，并且對(duì)后面知識(shí)的學(xué)習(xí)也起到了預(yù)習(xí)的作用。例如，在學(xué)習(xí)了完全平方公式后，自學(xué)課文后的閱讀材料“關(guān)于（a+b）n”的推廣，為二項(xiàng)式定理的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);在學(xué)習(xí)了作一個(gè)角的平分線之后，自學(xué)閱讀材料“三等分角”，不僅了解到它是一個(gè)作圖不能解決的問(wèn)題，而且會(huì)更清楚尺規(guī)的使用規(guī)則。通過(guò)上面的例子說(shuō)明對(duì)閱讀材料的學(xué)習(xí)能讓學(xué)生養(yǎng)成自學(xué)的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。反過(guò)來(lái)也會(huì)促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，提高對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力。

二、學(xué)習(xí)閱讀材料能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣

興趣是最好的老師。而寓數(shù)學(xué)知識(shí)于數(shù)學(xué)故事之中，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)真正意義上的理解。例如，在七年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)教材第二章中，在學(xué)習(xí)完有理數(shù)的乘方后，有這樣一個(gè)閱讀材料《棋盤(pán)擺米》，學(xué)生通過(guò)對(duì)這個(gè)故事的閱讀學(xué)習(xí)，在感慨國(guó)王愚鈍的同時(shí)也會(huì)深深地佩服大臣的聰明，而且從中也領(lǐng)悟到了底數(shù)大于1時(shí)，乘方運(yùn)算的結(jié)果會(huì)增長(zhǎng)得很快這個(gè)知識(shí)點(diǎn)。

三、學(xué)習(xí)閱讀材料能夠拓寬學(xué)生的知識(shí)視野，使學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)與現(xiàn)代科技的密切聯(lián)系

例如，在七年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)第一章，學(xué)習(xí)完截一個(gè)幾何體后有一個(gè)閱讀材料《生活中的截面》。學(xué)生在學(xué)習(xí)這節(jié)課時(shí)，有些知識(shí)點(diǎn)就比較難懂。閱讀材料給出了生活中的一種截面――樹(shù)木年輪。通過(guò)它不僅能夠讓學(xué)生直觀地驗(yàn)證圓柱的一種截面是圓，而且能讓學(xué)生了解到利用年輪的數(shù)目推算樹(shù)木的年齡，通過(guò)年輪的寬窄可以了解歷年的氣候狀況等等。另外，又與計(jì)算機(jī)體層成像（即CT）結(jié)合起來(lái)，給學(xué)生介紹了我們身邊熟悉的事物，讓學(xué)生真正了解到CT的知識(shí)，從而拓寬了學(xué)生的知識(shí)視野，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。

四、學(xué)習(xí)閱讀材料能夠讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)上的一些相關(guān)概念的歷史淵源，增強(qiáng)愛(ài)國(guó)主義情懷

例如，七年級(jí)上冊(cè)第二章給出的閱讀材料《負(fù)數(shù)小史》，從這個(gè)材料中學(xué)生就可以了解到我們中國(guó)是最早采用正負(fù)數(shù)表示相反意義的量，并進(jìn)行負(fù)數(shù)運(yùn)算的國(guó)家，有關(guān)正負(fù)數(shù)的概念和運(yùn)算法則的系統(tǒng)論述，記載于我國(guó)古代的數(shù)學(xué)名著《九章算術(shù)》一書(shū)中，書(shū)中明確提出“正負(fù)數(shù)”，這是世界上至今發(fā)現(xiàn)的最早、最詳細(xì)的記載。而在國(guó)外，負(fù)數(shù)概念的建立和使用，經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)而曲折的過(guò)程，直到19世紀(jì)，負(fù)數(shù)在歐洲才獲得普遍承認(rèn)。這讓我們對(duì)祖先深感崇拜，也為自己是一個(gè)中國(guó)人而深感自豪。

總之，我覺(jué)得閱讀材料的學(xué)習(xí)對(duì)我們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)很有幫助，希望大家以后能夠在教學(xué)中多關(guān)注一下課文后的閱讀材料。對(duì)于數(shù)學(xué)閱讀材料的教學(xué)，我們應(yīng)該以新課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，以學(xué)生的發(fā)展為本，并且結(jié)合教學(xué)的實(shí)際，充分地挖掘閱讀材料的數(shù)學(xué)內(nèi)涵和多角度探索它的教育功能，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，這樣才能取得更好的教學(xué)效果。