材料力學課件

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材料力學課件范文第1篇

收稿日期：2013-09-23

基金項目：北京交通大學土建學院2010年教學改革項目“材料力學課程雙語教學研究與建設”

作者簡介：梁小燕（1973-），女，北京交通大學土木建筑工程學院副教授，博士，主要從事新型材料和結構力學行為分析的研究，（E-mail）。

摘要：隨著教育國際化的發展，雙語教學越來越受到各高校的重視。文章介紹了北京交通大學材料力學課程本科雙語教學實踐的情況，對該課程雙語教學目標、教學體系、教學過程、教學方法及教學效果進行了總結和評述。通過雙語教學，學生能深入了解國外大學同類專業材料力學的知識體系和內容，培養英語思維，提高正確使用、閱讀英文原版專業技術書籍和參考文獻的能力。

關鍵詞：材料力學；雙語教學；教學方法；效果評價

中圖分類號：G642.0；TB301 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2014）01-0091-03

隨著教育國際化的發展，亟需培養具備國際合作和交流能力的專業技術人才，因此，雙語教學越來越受到各高校的重視和支持。教育部制定了多項資助國內外大學生互訪的交流項目，國內外諸多高校之間也建立了互派學生學習的機制[1]。作為一種新的教學模式，雙語教學還有待進一步實踐和探索，還需要更多理論研究和教學實踐。筆者近年在北京交通大學材料力學課程進行了雙語教學的實踐探索，課程組在雙語教學過程中不斷總結和改進教學方法，取得了良好的教學效果。

一、材料力學課程雙語教學目標和教學體系

材料力學是固體力學的一個分支，該門課是工科院校土木工程、機電工程、能源動力工程等學科的專業基礎課。材料力學課程基礎性強，與實際工程聯系緊密。該課程要求學生既要深入理解基本概念、定律、方程、方法等，又要注重工程應用。雙語教學的要旨在于借鑒國外大學先進的教育理念和思想，開闊教師和學生的視野，把握材料力學的英文邏輯結構和闡述方法，培養學生融合中、英文思維方式的能力，使學生初步具備閱讀英文學術文獻的能力[2]。專業基礎課程雙語教學主要以英語為知識載體和交流工具，其核心仍然是課程專業知識而非英語本身。雙語教學是手段，材料力學專業知識的學習及其應用是目標。雙語教學的首要目的是使學生掌握一定的專業知識，了解專業知識的英語描述、表達方法和思維方式，其次才是適當提高學生英語交流能力。

二、材料力學課程雙語教學過程

（一）雙語教學的前期準備

教師在雙語課程教學中起著核心作用。為提高教師的雙語授課能力和水平，要求雙語授課教師要有相關的出國經歷或受過專門雙語教學的培訓，具備良好的雙語授課的外語能力，并能熟練掌握一本原版教材的內容。筆者作為材料力學雙語課程的骨干主講教師，曾赴美國的哥倫比亞大學進行長時間的訪問研究，觀摩了該校工程與力學學院材料力學課程的本科教學。該課程面向土木類專業大學二年級的學生，學時數為48學時，授課教師很注重公式推導、原理論證以及基本理論背景知識的闡述，同時也很重視培養學生解決問題、查閱資料及撰寫報告的能力。借鑒英語國家的課程教學理念及教學方法，從授課教師這一雙語教學的核心著手，提高雙語授課教師的綜合素質，為雙語教學的順利進行提供可靠保障。

對雙語教學的教材，北京交通大學選擇了國內外公認的材料力學課程優秀教材，即美國高校廣泛使用的《Mechanics of Materials》，由Hibbler R. C. 編著，是多次再版的優秀原版教材。對選定的英文原版教材，筆者進行了認真的閱讀和研究，做到熟練掌握其內容和思路。在講授每章內容時有針對性地提供重要知識點的部分英文參考資料，同時推薦兩本中文教材作為學生學習的主要參考書。選擇教材時應注意中英文教材課程體系的統一性，而中英文教材內容難易程度上的差別則鼓勵學生通過自主學習，取長補短來解決。

（二）雙語教學的實施

雙語教學并不是簡單地將中文翻譯為英文來講解，實踐中可將兩種語言搭配起來使用，教學方式將更加靈活，對學生也更有吸引力[3]。目前國內雙語教學形式主要有：英文電子教案與英文講解配合少量中文解釋；英文電子教案與中文講解配合少量英文解釋；英文附少量中文的電子教案與英文講解；等等[4]。筆者根據學生的特點，選擇了英文電子教案，基本理論、公式推導用中文講解，原理論證、算例演算用英文講解。為便于學生理解，復雜的基本理論及公式的邏輯關系用中文詳細講述，之后再給出科技術語的英文描述。同時，為營造濃厚的課堂英文教學氛圍，算例演算采用英文簡單句式來講述，授課過程中的提問、討論等環節盡量使用英語。教學過程中密切結合學生的反饋信息，對學生不理解的難點和重點內容，多使用中文來講解。

三、提高雙語課程教學效果的方法

為了提高雙語課程的教學效果，筆者在教學過程中嘗試采用以下幾種教學方法，加深學生對知識點的學習和對英文思維方式的理解，提高學生在材料力學知識學習中應用英文的能力；同時也拓寬他們的學術視野，為其今后從事力學及相關專業的研究打下堅實的基礎。

（一）對比教學法

教材是知識的主要載體，其章節結構體現了著作者知識體系的思路。力學課程內容繁雜，中英文力學教材在側重點、知識的難易程度方面不盡相同，即使主要的知識點相同，其論述思路也有所不同。為了讓學生明確學校材料力學課程教學大綱的內容，同時也了解歐美大學力學課程的思路和特點，授課教師應在講課中適當并適時地對中、英文教材的知識體系予以說明。同時，也建議學生將中、英文教材的內容對照起來學習，便于理解英文教材的思路和內容，提高學習效果。

（二）調研學習法

對教材中的重要知識點，教師應盡可能地多搜集一些中、英文素材，包括背景資料和工程應用資料，向學生介紹其在國內外的應用情況。也鼓勵學生對自己感興趣的內容進行調查研究，激發學生在重要知識點上的好奇心和求知欲望，提高其學習的自主性。如個別學生搜集了生活中發生的基本變形及組合變形構件的資料，并進行了不同工況下變形形式的對比分析，這對他們理解相關知識十分有利。對學習中積極互動的學生在平時成績的考核方面予以肯定；對用英文撰寫學習報告的學生則給予更多的獎勵。

（三）寫作訓練法

英文寫作是學生的弱項，雙語課程教學有助于提高其英文寫作能力。對于重要知識點，應要求學生精讀原版教材，熟悉英文教材闡述力學知識的思路、語言和方法，向學生適當介紹歐美學者撰寫的有關研究論文，鼓勵學生查找和利用相關英文文獻，撰寫針對有關知識點的研究性小論文。筆者所在學校部分對力學有濃厚興趣的學生進行了大膽嘗試，撰寫了研究性小論文，得到了很好的鍛煉。這種方式大大提高了學生將英語與專業知識相結合的能力，有助于開闊學生的視野，培養其創新思維。

（四）激勵思考法

參加材料力學課程雙語教學的學生是大學二年級學生，具備一定的英語基礎，應鼓勵他們與教師用英文交流，在作業、報告和考試中使用英文；教學中，教師也應激發其在專業知識學習中主動使用英文和了解英文思維方式的積極性。引導學生從中、外教材的對比中提出新的問題或新的觀點。

這些教學措施增強了學生英文思維的能力，提高了學生的學習興趣，開闊了學生的視野和創新思維，也為學生的進一步深造提供了良好的訓練機會。

四、雙語教學效果評價

雙語課程的考核以學生對知識點的理解與應用為主，輔以使用英文的能力。考核采用百分制，主要包括期末考試、課堂表現和作業部分、實驗部分等三方面的內容，分別占總成績的70%、20%和10%。雙語教學的試卷為純英文試題，考察的知識點及深度和中文教學班級盡量保持一致。學生與教師的英文互動、英文完成作業、提交課程的英文學習報告等，均由授課教師根據其表現及完成情況適當予以加分，以鼓勵學生自覺、積極地參與雙語教學過程。

以北京交通大學2011級機電學院材料力學課程雙語教學班的43名學生為例，他們的成績符合正常的分布規律。與未參與雙語教學的學生相比，前者的優秀率和不及格率均低于后者，兩者的良好率、考試通過率和最高分則比較接近；雙語教學班92%以上的學生通過了考試，18%的成績達到優秀。平均成績有一定差別，相差3～6分。這說明參加雙語教學學生的學習積極性略好于其他班級學生。可見，在保證課程教學內容和教學質量的前提下，雙語教學同樣可以取得良好的教學效果。

學期末對材料力學雙語教學過程進行了考評，考評共有10個評價標準，包括教學態度、教學法、授課效果、輔導答疑、實驗、作業等方面的內容，雙語教學評教綜合得分為98.56分，居全校評教的前20%。這一結果說明學生對雙語教學是肯定的，對授課教師的教學效果是認可的，材料力學課程雙語教學實踐是成功的。

五、結語

材料力學課程是土木工程、機電工程等專業重要的專業基礎課之一。筆者近年在北京交通大學機電工程專業進行了材料力學雙語教學的實踐。教學中借鑒了其他課程雙語教學的經驗，在保證課程教學內容和教學質量的前提下，材料力學課程雙語教學取得良好的教學效果。通過雙語教學，學生深入了解了國外大學同類專業材料力學的知識體系和內容，親身體驗了英語教學過程，培養了英語思維習慣，掌握了課程專業內容的英語表達，提高學生正確使用、閱讀英文原版專業技術書籍和參考文獻資料的能力。同時，雙語教學拓寬了學生的知識面，提高了學生的英語應用水平和獲取國外新知識的實際能力，這是大學基礎英語學習和專業英語學習難以達到的。當然，雙語教學方法以及其他配套教學環節還有許多不足之處，需要在以后的教學實踐中不斷探索和完善。

參考文獻：

[1] 査建中. 論工程教育國際化[J]. 高等工程教育研究， 2008 （5）8-14.

[2] 毛軍，梁小燕，等. 流體力學課程雙語教學的實踐與思考[J]. 高等建筑教育， 2011，20 （4）120-124.

[3] 杜文風. 結構力學雙語教學實驗及評價體系研究[J].高等建筑教育， 2012，21（2）51-54.

[4] 周亞麗. 高等學校本科雙語教學模式的探討[J]. 科技信息， 2009 （22）401-402.

Practice and exploration of bilingual teaching in mechanics of materials

LIANG Xiaoyan， ZHU Ying， MAO Jun

（School of Civil Engineering， Beijing Jiaotong University， Beijing 100044， P. R. China）

材料力學課件范文第2篇

建筑學專業案例教學法的應用雖然早已開始，但主要集中在實踐課程，理論課程的案例應用還存在較大不足。各專業理論課程設計缺乏聯系，無系統性，各自孤立地完成教學工作，有些課程設計工作重復，使建筑學專業理論系統條塊分割，案例教學的應用性被大大削弱，不能滿足專業理論課程幫助學生構建完整的專業知識體系，以理論指導實踐，提高專業應用能力的要求。因此，研究建筑學專業理論課程的應用性案例教學模式，有助于優化建筑學專業課程體系，改革教學內容，有效整合理論課程和實踐課程，使之成為一個有機整體;有利于提高學生學習專業知識的興趣，使其接受較為系統的專業技能訓練，得到更有效的理論實踐鍛煉，并對所學課程的內容及其關系有更深入的認識和理解。

2“建筑材料”課程運用案例教學法的優點

2.1“建筑材料”課程的特點

“建筑材料”是建筑學專業的理論基礎課之一。該課程共包括32課時(16周)，分26個講授課時和6個實驗課時。“建筑材料”課程結合結構和建筑知識，遵循循序漸進、因材施教的教學方針，從課程設計和課程內容上總體統籌，引導學生自主學習，幫助學生梳理材料知識。“建筑材料”課程的特點是理論性強、知識點分散。課程涉及材料幾十大類、上百品種，經驗性的知識也很多，難以在短期內憑記憶全部掌握。因此，學生在學習過程中普遍感覺對知識不理解或者理解不透徹，抓不住重點，不能將繁雜的內容理出條理清晰的層次，學習難度大，效率不高，有些學生甚至產生厭學情緒。

2.2案例教學法的使用方法及步驟

1)選擇案例。案例的選擇是以教學為目的，因此必然與理論知識相聯系。“建筑材料”課程的案例選擇應該具有真實性、廣泛性和針對性。以第五章節“磚石”為例，磚部分的案例選擇以大師作品為主，注重磚的砌筑方式及其營造出的肌理，而石材部分的案例選擇以常州本地的建筑為主，如新城首府樓盤的外墻干掛石材，以方便學生日后參觀調研。

2)學生預習和教師展示案例。學生在課前必須熟悉課程內容。首先，按照教師要求閱讀相關書籍，了解基本知識點，為課程內容做好鋪墊;其次，對自己的閱讀做相關的筆記和摘要，培養良好的閱讀習慣;第三，將預習中的疑難問題一一列出，帶著問題聽課，為課堂討論打下良好基礎。教師將相關案例圖文并茂地分類展示給學生，適當準備若干思考問題，以便課堂討論。

3)課堂討論。此部分是案例教學的重點部分，是區別于以往教學模式的重要內容。教師展示案例結束提出教學問題后，學生可以在課堂分組討論。例如，教師給出干掛石材的案例分析后，提出若干問題:干掛石材相比普通石材飾面有何優點，干掛石材的剖面圖紙如何繪制，干掛石材的不足之處等。此時學生分組后各選一題進行討論，得出結論。分組討論結束后開展集體討論，選出幾位學生提出問題，如干掛石材的討論中有同學提出干掛石材在使用過程中如何清潔和維護，干掛石材的造價問題等，然后共同討論，解決問題。教師在其中應起到良好的協調作用，適當地給學生以提示和引導，幫助學生分析問題，推動其主動思考，得出結論。

4)總結。討論結束后，教師就課堂中提出的問題和討論的結果一一總結歸納，得出關于某一種材料的若干特征，再結合理論知識點，幫助學生一一梳理材料的幾種基本特點。

2.3教學成效

“建筑材料”課程使用案例教學法以后，課堂氣氛活躍，學生之間和師生之間的課堂溝通與交流大大增加，學生的學習熱情得到了較大提高，對建筑材料的興趣得到極大提升，對建筑節點設計也充滿熱情，這些對“建筑材料”課程學習起到了推動作用。同時，學生發現問題和解決問題的能力有很大提高，方式方法趨向多元化，例如上網找資料、現場調研等。

2.4現存問題

案例教學中存在的問題一是案例的選擇需要深思熟慮，既要有一定的深度和延展性，以便學生討論，又不能難度太大;二是強調案例的同時也不能忽略理論知識，要將理論知識巧妙融入案例教學中。這些都有待于在今后的教學中改進。

3結語

材料力學課件范文第3篇

理實一體化教學法即理論實踐一體化教學法的簡稱。它改變了以往的教學手段，既強調充分發揮教師的主導作用，要求精煉理論知識，又強調動手實踐能力。通過設定教學任務和教學目標，讓師生雙方邊教、邊學、邊做，豐富課堂教學和實踐教學環節，提高教學質量。在整個教學環節中，理論和實踐交替進行，理論和實踐教學二者相互協調并重發展。這是一種通過在知識講解過程中加入技能訓練，并在技能訓練過程中加深對知識的理解和掌握，充分調動和激發學生學習興趣的教學方法。

二、《建筑材料檢測》課程的特點

本課程是一門中等職業學校工業與民用建筑專業建筑工程施工的專門化方向課程，是從事材料員、試驗員、取樣員等崗位工作的必修課程。其功能是提高學生的工程材料質量管理的能力，具備工程現場材料質量控制的基本職業能力。

本課程的教學內容主要包括建筑工程中常用的建筑材料的品種、規格、性能、質量標準、取樣方法、檢測方法及建筑材料保管知識和技能，使學生能夠正確合理選擇和使用材料，能夠熟練材料試驗檢測操作技能，使學生能夠符合材料員、質檢員、實驗員等職業崗位的要求。

三、《建筑材料檢測》課程實施

本課程共八個項目，分別為：建筑材料檢測基本知識、砂石檢測、建筑鋼材檢測、水泥檢測與保管、建筑砂漿檢測、普通混凝土檢測、防水材料檢測和新型材料。按照“以職業以能力為本位，以職業實踐為主線，以項目課程為主體的項目化專業課程體系”的總體設計要求，以工作任務模塊為中心構建的工程項目化課程體系，徹底打破學科課程的設計思路，緊緊圍繞項目化課程完成的需要來選擇和組織課程內容，項目內容突出工作任務與知識的聯系，讓學生在職業實踐活動的基礎上掌握知識，增強課程內容與職業崗位需求技能要求的相關性，提高學生的就業競爭能力。

項目分配表

任務1包括以下環節：

情景模擬――事先提出問題――結合網上精品課程尋找答案――現場檢查――適時總結。主要采取的教學方法有：任務驅動法、網上學習法、小組討論法等。

任務2包括以下環節：

任務安排――小組討論――全班點評――方案修正――準備儀器及材料――操作實施。主要的教學方法有：小組討論法、指導法 、情景模擬法。

任務3包括以下環節：

數據處理――數據展示――判定成果――教師總結――綜合考核――資料匯總。主要的教學方法有：小組討論法、自學指導法 、反饋教學方法等。

在整個教學過程中以教師為主導、學生為主體，在教師的精煉講解下同時結合網上精品課程內容對知識點疏導，學生以實踐操作為主，在操作的過程中，鍛煉實踐能力、深化理論知識的理解。

四、實施效果及存在問題

1.教學效果

該教學模式旨在使理論教學與實踐教學交互進行，融為一體。一方面，提高理論教師的實踐能力，實訓教師的理論水平，培養一支高素質的師資隊伍。另一方面，教師將理論知識融于實踐教學中，讓學生在學中干、干中學，在學練中理解理論知識、掌握技能，打破教師和學生的界限，教師就在學生中間，就在學生身邊，這種方式可大大激發學生學習的熱情，增強學生的學習興趣，學生邊學邊練同時積極總結，能達到事半功倍的教學效果。

2.存在問題

材料力學課件范文第4篇

1.1 根據材料類專業培養目標以及知識結構、能力培養的需要，學校高度重視實驗室及其設備的硬件設施建設和管理制度的完善，采用“引進來，走出去”的方法，確保在數量和功能上滿足了實驗教學和學生課外科技實踐活動的需要；同時，依靠完善的維護和更新機制，使得設備運行良好、安全可靠。同時不斷完善管理制度，使得學生在實驗課程實踐活動和課外科技實踐活動中能方便使用。

引進來：利用校內儀器設備、場地和專業人才優勢，吸引企業共建“鹽城工學院-中國玻璃控股有限公司工程實踐教育中心”國家級大學生校外實踐教育基地并利用企業的人力資源，共同培養企業所需高素質應用型人才。

走出去：聯合地方大中型企業公司，建設企業實習基地，為企業定制培養所需人才。

1.2 企業對學生的培養是在學生已具備相對系統的理論知識和基本操作技能的基礎上進行的，以提升學生解決實際問題的實踐技能為主要培養目標。通過在企業實習基地進行各類實踐環節訓練，參與企業生產和新產品、新工藝等的研發，培養學生的創新實踐能力，并在該過程中提高學生的人際交往能力、組織協調能力、表達溝通能力以及團隊合作意識，完善其知識系統，培養創新能力強、適應經濟社會發展需要的材料類工程師。

1.3 學院制定了一整套相對完善的實驗室開放管理制度，具體包括實驗室開放管理規定、實驗室安全衛生管理規定、大型精密儀器設備管理辦法等，并建立了實驗室門禁及視頻監控系統，進一步簡化學生使用實驗室的流程與手續。具體開放形式如下：1）實驗課程所需實驗室由中心每學期制定實驗計劃并按計劃組織實施；2）畢業設計（論文）期間學生所需實驗室實行工作日和節假日全天開放；3）大學生創新所需實驗室實行工作日及節假日全天開放；4）學生參與教師科研所需實驗室實行預約開放。這樣實驗室的開放能有效培養學生創新實踐能力，使學生親身參與創新活動。從大三開始，讓學生在導師的指導下，開展為期兩年的科研訓練。綜合實驗課目的是全面培養學生的動手能力，由老師指導學生制定方案，就材料成分、制備工藝、性能檢測、組織結構分析進行系統的實驗研究訓練。畢業論文（設計）工作要求學生結合導師和企業課題，學會綜合運用四年所學知識解決實際問題和進行知識創新。

1.4 在人才強校政策的指導下，強化了教育教學的核心地位，充分調動了教師承擔教學工作的積極性、主動性和??造性，學院逐步建立起以學科帶頭人、中青年學術骨干為核心的、年齡學歷及學緣結構合理的、對教學與教學改革工作充滿敬業精神的、穩定的高層次教師隊伍，多名教師在國家和省市及各類學術組織中任職，在國內等相關行業中具有一定影響力。此外，通過建立工程教育中“教師-工程師”有機結合的機制，加強“雙師型”師資隊伍建設。進一步加大教師工程實踐能力培養力度，提升教學一線專業教師的工程能力素養，增加工程實踐經驗。在此基礎上，設計和制定一套適合本專業特色的、可操作的評價體系，不斷提高教師的業務水平。

1.5 實踐教學質量的提高，教師隊伍是關鍵。學院重視實驗教學隊伍的建設，采取各種措施鼓勵和激勵高水平教師從事實驗教學工作，形成理論教學、實驗教學和科學研究互通，骨干教師相對穩定，職稱、學歷、年齡等結構合理，建設成了一支高素質的實驗教學隊伍。學院采取專兼職并舉等措施，不斷完善實驗教師隊伍結構，提升中心教師隊伍水平，他們學術水平和教學水平的進一步提高對于中心的實驗教學將具有重要作用。為此，學院在學校青年教師培訓專項資金的資助下，對中心的青年教師和實驗技術人員制定了培養培訓計劃，繼續優化學術梯隊結構、壯大師資隊伍，加強后備梯隊的建設和青年教師的培養。

1）鼓勵學院的中青年教師在職攻讀碩士或博士學位，優化實驗隊伍的學歷結構。

2）鼓勵學院的教師到校外進修，提高他們的業務水平。

3）通過邀請國內外著名學者來學院交流或合作，鼓勵并支持中青年教師參加各種學術會議和開設各種學術講座，增進中青年教師與學術界同仁之間的學術交流，開闊他們的學術視野，提高他們的學術水平。

4）鼓勵和扶植中青年教師積極申請科研項目，并為其科研項目的順利開展創造條件，逐步提高他們的學術水平。

5）鼓勵中青年教師圍繞著實踐教學，積極申請和承擔實驗教學改革和教學研究項目，不斷提高他們的業務水平。

6）鼓勵和支持青年教師出國參加雙語教學進修，增加雙語實驗教學課程的開設力度。

材料力學課件范文第5篇

[關鍵詞]研究性學習實踐；創新能力；人才培養

[中圖分類號]G420[文獻標識碼]A[文章編號]1674-893X(2012)01−0003−04

發展新材料、新產品、新工藝、新技術、新裝備，全面提高技術和裝備水平，全面提高產品質量，發展名牌戰略，合理利用資源和保護環境的關鍵是培養和造就一大批現代化的創新創業型人才。中南大學根據社會需求、學科發展、專業布局特色，結合“大材料學科研究性學習和創新能力培養的研究與實踐” 國家重點教改項目，提出“資源-冶金-材料-應用”的鏈式大材料學科理念和以此為背景的人才培養模式的改革。依托深厚的校園文化積淀營造出一種注重過程、寬容失敗、敢為人先、勇于探索的校園文化氛圍，建設了一支促進研究性學習的創新型師資隊伍，形成了與之相適應的研究性學習過程管理機制和鼓勵探索實踐的保障機制。以資源共享為出發點，立足學科群體優勢，構筑起一個跨學科的大材料本科人才成長與科學研究相互促進的開放式綜合平臺，實施連續一貫的研究思維熏陶，推進層次遞進的科研實踐過程，創建了以“學科文化－創新實踐－制度保障”的“三位一體”的立體化實踐訓練體系，提出了“三導—三練—三動”的研究性學習模式，形成了以大學科為基礎的大學生研究性學習和創新能力的培養新體系，并進行了實踐。通過不斷交叉發展和共享建設，大材料學科群現已建成7門國家精品課程，6門省級精品課程，2門國家雙語教學示范課程，1個國家人才培養模式創新實驗區，1個國家級實驗教學示范中心，1個國家級教學團隊，1個省級實踐教學示范中心，2個國家人才培養特色專業，1位國家教學名師，1位省級教學名師，1個國家教學團隊。2005~2010年間，大學科的本科生公開發表科研論文368篇，獲國家和省級挑戰杯大學生課外科技作品和創新創業競賽9項 ，“升華杯”創業計劃競賽及科技作品競賽50項，數學建模和大學生英語等各種學科競賽國家國際級44人次，省級16人次項，參與申請專利12項。

一、立足共享，凸顯優勢，樹立“資源-冶金-材料-應用”的大學科理念

人類社會不斷發展，自然資源不斷消耗，節約資源和保護環境成為社會可持續發展的必然條件，建設“資源節約型”和“環境友好型”社會是人類社會進步的必然趨勢。與資源緊密相關的材料學科應該結合資源、提取、應用來統籌發展，與相關學科更廣泛的交叉融合。發展中的材料學科，要求的人才應具備深厚的和寬廣的知識儲備、強大的工程實踐與設計和創新能力、寬廣的國際化視野、強烈的資源觀和環保意識、科學的思辨方式，因此，需要在更大的學科背景下、開放的學習環境中，采用科學和個性化的培育模式。

中南大學擁有從資源到制備加工等完整的優勢學科體系，學科內涵關聯遞進，經50多年的互相促進、共同發展和融合，形成了具有中南大學特色的大材料學科群。該學科群擁有5個國家重點學科、4個國家重點（工程、國防）實驗室和國家工程研究中心、3個教育部重點實驗室（工程中心）、2個國家創新群體，以此為基礎，形成了大學生創新創業實訓平臺。作為首席科學家單位，學科群聯合承擔了6項“973”重大基礎性研究項目，促進了教學與科研的良性互動，打破了教學與科研的條塊分割局面，將科研與教學緊密地結合起來，實現科研反哺教學、帶動教學的新風氣。以大學科為背景，構筑互為交叉的學科基礎，建立大的教育與訓練平臺，通過大師的引導和大項目的支撐，將學習自交給學生，以多元多向的交流與互動，培養具有大視野、大思維、探索精神和創新能力的大材料類杰出人才。在大學科理念指導下，以“資源-冶金-材料-應用”為主線，對“礦物加工工程”“有色金屬冶金”“材料物理與化學”“材料學”“材料加工工程”等5個國家重點學科進行整體規劃、設計，結合課程體系、實踐實訓、拓展訓練、綜合素質、非智力因素等，開展多方位的創新人才培養模式的創新與改革，培養視野開闊、基礎寬厚、個性鮮明、樂于探索、勇于創新，具有資源節約、環境友好、團隊協作意識的大材料創新人才。

二、寬容失敗，鼓勵探索，營造“敢為人先，勇于創新”的人才成長氛圍

大材料學科群擁有8位院士、109位博導、156位教授的強大師資隊伍和大量國家及省部級教學、科研成果，對學生有極大的示范作用。實施本科生學業成長導師制，引導學生盡早接觸專業信息和了解學科前沿，更好融入學術團隊和培養探索精神，幫助學生建立學業規劃和選擇專業及課程，使學生從入學起就有引導、有指導、有鼓勵、有關注，減少盲目性，提高適應性，促進素質養成。近年來，學校積極營造鼓勵創新的校園文化，培養學生勇于探索、敢為人先、不怕失敗的拼搏精神，為創新創業型人才培養打造堅實的湖湘文化精神基礎，發揮學生社區、學生公寓、網絡虛擬群體等在校園文化建設中的作用，營造“心憂天下、敢為人先、樂于探索、勇于創新”的學科人文精神，形成極具感染的學科文化魅力和促進研究性學習的人才成長氛圍。

樹立“參與過程的成長即成果”的理念，開展特色品牌活動，營造敢于鉆研勇于探索的學術和創新氛圍，重視實踐、實訓，強調過程參與，容許失敗。通過讀書活動、知識競賽、名家論壇、開放論壇、網上論壇等，利用教學和研究成果展示和交流平臺，形成開明、活潑、合理、自由、民主的學術環境。通過院士及大師上講臺，開設學科前沿、尖端技術和科學研究方法等課程和講座，拓寬學生視野，激發研究興趣。通過多渠道、多形式的研究和實踐活動，引領學生 “以探索為樂、以求知為樂，以創新為樂”，培養學生的首創精神與創業素質。

利用第二課堂和社會教育資源，開展主題教育活動，加強德育和素質教育，增強社會責任意識。依托團中央委托學校建設的“中國大學生心理健康教育在線” 等10余個網站開展多主題網上交流和教育活動，充分利用高校網絡德育系統和德育示范基地開展有效的德育工作。大力扶持和鼓勵學術科技創新型社團和興趣愛好型社團。確立“服務社會、增強責任、全面發展”的主題思想，實施“大學生素質拓展計劃”，開展以“三下鄉”和“四進社區”為主要形式的多種多樣的學生社會實踐活動，設立專項經費，建立考核制度，對學生參與社會實踐進行量與質的考核。

將體驗多種學習經歷、感受不同文化氛圍作為本科生研究性學習的一種手段。針對材料學科不斷與相關學科的滲透與交叉的特點，利用學科門類多、學科性公司多以及國際交往頻繁的優勢，對學生提出了體驗不同學習經歷、感受不同文化氛圍的要求，采取多種方式和途徑，開闊學生的國際化視野、產學研早期結合感受創新氛圍、企業公司頂崗歷練體驗創業過程。通過校際、國際交流、聘請國外教師等多種形式，使學生感受不同文化、領略不同思維特征。三年來，已選派200多名學生赴美國普度大學、英國伯明翰大學、澳大利亞蒙納士大學、里茲大學、芬蘭羅瓦涅米技術學院、挪威科技大學進行學習，每學年邀請國外專家到大材料學科開辦講座超過50次。根據課題情況，鼓勵學生到學科性公司實習或勤工儉學，以增強學生在不同研究群體的經歷。鼓勵學生輔修管理或經濟類的課程，鼓勵學生通過網絡學習國外學校的課程，通過多種方式讓學生體驗更大范圍的學科背景、文化蘊含和教育特點。

三、注重過程，激勵創新，建立“認識—探索—創新”的研究性學習體系

研究性學習具有內容的開放性，過程的自主性，方式的多元性等特點。中南大學依據自身的特色和培養理念，以強化探索實踐和提高創新能力為目標，以營造氛圍和提供手段為途徑，以個性化培養和團隊精神為內涵，以興趣驅動和參與體驗為基調，以自主選題和自行實驗為核心，提出了“名家引導、問題引導、課題引導”“思辨訓練、探究訓練、拓展訓練”“興趣驅動、研討促動、多元互動”的“三導—三練—三動”研究性學習模式。通過名家引領、課題導入、問題探索和課題解析，激發本科生學習興趣和探索精神，以參與科學研究為切入點，進行思維、認知、分析、辯識能力的訓練。在大學科背景中，進行貫通式的拓展訓練，在實際創新創業環境中，進行多層次的探究訓練。通過自主選擇專業、課程、教師和課題，形成學習的興趣驅動力，通過各種類型的學術活動和社團活動，進行不同主題的研討，達到多元互動和學術提升。與此同時，不斷完善“重參與、重過程、重成長”的評價制度，改變以往重分數、重結果的評價方法，以實踐訓練、思維拓展、了解社會和奉獻社會為導向，建立注重過程的學習實踐評價體系，突出“過程完整、時間保證、訓練系統”，強調參與、重視程序、強化過程、淡化結果、激勵創新。

以“循序漸進提高基本能力、引導求知激發探索興趣、成果轉化及應用激勵實戰體驗”為出發點，構筑“層次遞進的訓練平臺、激發興趣的探索平臺、拓展能力的實戰平臺”三大功能互補的實踐平臺。利用中南大學大材料學科群的資源優勢和學科建設的優勢，整合國家和部省級重點實驗室資源和學科性公司的資源，構筑培養學生基本素質的訓練平臺和進行科研開發和創新創業實戰訓練的平臺，為學生提供研究、設計、模擬、創造和實訓的自由探索空間，把學生直接置于科研開發－成果轉化－企業管理－市場營銷的創新創業環境中，通過“教科產”的有機結合，使教育與科技活動和社會經濟發展的現實需求緊密結合。

利用“訓練—探索—實戰”貫通式條件保障，進行“認識—實踐—創新”層次遞進的訓練。發揮大材料學科的整合優勢，建立實訓平臺全面開放制度，設立創新基金，推動教學資源開放共享，實現實踐平臺的高效利用。三年來，大材料學科先后投入8000萬元用于實驗室建設，以學科群為整體統籌規劃，將平臺按功能劃分為相應的功能區，擁有的5000余臺套設備均向本科生開放，保障了研究性學習和探索實踐，每學年約4000大材料學科學生受益于資源的開放共享。大學科群共有的探索平臺，為建立四年不斷線的必修實踐課程體系和層次遞進的基本能力養成實踐體系提供了資源保障。低年級采用引導型訓練模式，開設新生課程，通過研討式教學使學生了解所從事領域的概念、前沿、進展以及研究方法等，激發學生的求知欲望。高年級采用研究型訓練模式，邀請行業知名專家開設“企業案例分析”等課程，綜合了解行業的技術發展現狀，結合承擔的國家及省部科研課題進行科研探索和完成畢業論文（設計），著重訓練學生綜合運用所學相關知識，提出問題、分析和解決問題的能力，實現理論與實踐的有機結合，培養學生創新意識及實踐能力。

以“大學科—教學學院—指導教師—實踐項目”為主線，建立大材料學科開展研究性學習的長效機制。一是成立大材料學科創新人才培養領導小組和專家顧問組，負責建章立制和組織協調，旨在加強大材料學科群中各學科間的交流與合作，深化教學改革，加強平臺建設，提高培養質量等。二是建立大學科開展研究性學習的組織機構，鼓勵跨學科組成團隊，組織跨學科探索研究，以項目組為研究核心，各學院成立執行指導小組，負責指導和實施研究性學習。三是成立大學生創新創業教育中心，建立大學生創新創業的項目制度，結合國家和社會在學校設立的項目，建立國家、企業、學校、學院四級創新創業資助體系，形成創新實踐、創業實踐、社會調查、科學研究四種創新創業實踐類型。四是開放教師科研課題，聯合大材料學科群各課題組，設立面向本科生的勤工儉學崗位，提供更多的參加科研和生產的機會。五是利用學科性公司作為學生產學研早期結合的主要載體，吸納本科生參與科研活動，將單一封閉的學校教育置于開放環境之中，使教學內涵、手段直接與現代生產相匹配，形成動態的、開放的、與現場同步的創新能力培養的平臺。六是通過“雙參三聯合”， “定單式培養”等方式，使企業參與學生培養的全過程，學生提早參加企業的相關研發活動。通過課題組與學生雙向選擇、學生交叉組隊自主立項等措施，形成了各種參與科研的形式和多樣化的研究性學習團隊，實現科學研究與學生培養的有機結合。

學生可以通過不同的途徑參入科研活動。一是學校頂層設計自由探索項目，供學生選擇，通過答辯，確定是否立項資助；二是學生提出研究計劃，自組研究團隊，經學校或學院評審后給予立項資助；三是通過雙向選擇以助研形式參與老師的課題。三年來，大材料學科提供514項科研課題供學生開放研修，近700名學生獲得了“中南大學本科生自由探索計劃項目”“大學生創新教育行動計劃”“大學生創新創業啟航行動計劃”“米塔爾創新創業獎”立項資助計劃的支持，每年約有750名學生通過自愿選擇參與科研，300人次學生參與交叉科研課題的研究，C/C復合材料、生物冶金、高性能鋁合金、銅合金和鎂合金等國家重大項目吸納了200多名本科生參與研究。

四、和而不同，彰顯特色，有效實施大材料學科創新人才培養方案

根據大材料人才觀的理念，貫徹“和而不同，彰顯特色”的思路，以資源-冶金-材料-應用為學科主線，按照“卓越性、創新性、個性化、國際化” 的原則，構建大材料學科的柔性培養方案。新培養方案設置通式教育、學科教育、專業教育和個性培養四類課程平臺，壓縮總學分的同時將選修課比例提高到35%左右、實踐環節學分達到30%以上，設置了8學分以上的課外研學學分。大材料學科內各專業課程對大材料學科的學生100%開放選修，保障大材料學科各專業的交叉融合，促進學生知識、能力、素質協調發展。

以“促進開放選學、交叉學科基礎、突出專業特色、貫通素質養成”為目標，構筑融合大材料特色的彈性課程體系。大材料學科低年級各專業的學生有相同的學科基礎課，一年級課程全部打通，高年級學生有各具特色的專業課，針對大學科群的發展開設前沿講座課和專題講座課、學術研討等。通過“開放實驗、開放課程、開放課題”的三開放促進研究性學習，使學生在開放選學中強化學科基礎和深化專業知識，在交叉選修中拓寬視野和養成素質。

在校期間，學生有2次跨大類和大類內選專業的機會，還有3次自主選擇教學進程、學習課程和授課老師、畢業出口的專業方向的機會，最大限度把學習的自交給學生。鼓勵學生在大學科跨專業選修課程和開展探索實踐，修滿其他專業10個必修課學分和10個選修課學分可以獲得相應專業的輔修證書，修滿50個其他專業的學分（包括必修課和選修課）可以獲得雙學位。為滿足學生對學習的更高層次的需求，采取成立教改班小班上課和采取一對一指導的方式，進行因材施教和大信息量教學，加深基礎課程和加大選修門類。經1~2年的集中強化基礎后，在導師指導下逐步進入相應的研究團隊，在學習中探究，在探究中學習，強化其科研能力和創新能力。

通過開展大學科為背景的創新人才研究性學習和創新性能力培養新模式研究與實踐，在大材料學科學生中，已經形成了自覺學習、積極探索、大膽創新的研究性學習氛圍。在這種氛圍的熏陶下，在大材料學科的立體化實踐體系的訓練中，學生創新思維、實踐動手、交流合作等能力不斷提高。對本科生全開放的學科群“訓練－探索－實戰”的立體化實踐平臺，每年可接受約4000名學生進行不同層次的教學和科研基本能力訓練、探索研究和創新創業體驗。教授們的科研團隊參與指導學生的創新創業活動，每年吸引大量的本科生組成研究性學習團隊進行科研探索。大材料學科所有學生通過參與大型綜合實驗和在教師的指導下完成某個專題的研究，經歷“實驗方案制定－實驗研究－材料制備和檢測－數據分析與整理－論文撰寫”等全過程實踐，得到全方位訓練。冶金工程專業0202班的劉芳洋同學，一年級進入理科教改班學習，二年級開始參加科研實踐活動，三年級進入到劉業翔院士的科研團隊開展研究訓練。劉院士親自為其制定了學習和研究計劃，讓其參與薄膜太陽能電池材料的開創性工作，進行實驗平臺的搭建和一系列探索性實驗，體驗從方案制定、可行性分析、設備選型論證、實驗室建設等的獨立工作經歷。他和老師一起搭建了湖南地區第1套太陽電池光電性能測試系統，建成一套超高真空濺射與蒸發系統和用于薄膜材料電學性質測量的霍爾效應測試系統，現已發表了6篇高水平的科研論文，參加3項專利的申報。無機非金屬材料工程專業0502班周立斌同學和0402班的高冠華同學，從大二開始進入國家973首席科學家邱冠周教授的科研團隊中開展研究性學習，參入國家自然科學基金項目的研究，撰寫出的英語論文被“JournalofPhysicalChemistry C(SCI，影響因子為4.0)”錄用。郭學益教授指導的學生創新創業團隊，結合湖南省的經濟特色與生態問題，以“橘子油提取及應用于‘白色污染’泡沫塑料回收利用”為題進行創業設計，2006年獲得湖南省第二屆“挑戰杯”大學生計劃創業競賽金獎和最佳創意獎、第五屆“挑戰杯”飛利浦中國大學生創業計劃競賽銅獎和優秀團隊獎、第三屆中國青年創業項目洽談會暨科技創業成果博覽會銅獎。

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