全球氣候變暖對人類的生存和發展具有嚴峻挑戰，由此提出“低碳經濟”。所謂低碳經濟，是指在可持續發展理念指導下，通過技術創新、制度創新、新能源開發等多種手段，盡可能地減少高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，[1l達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏的一種經濟發展形態。低碳經濟實質是能源高效利用、清潔利用和低碳或無碳能源開發；核心是能源技術創新、制度創新以及人類生存發展觀念的根本性轉變。低碳經濟是以低能耗、低污染、低排放為基礎的經濟模式，是人類社會繼農業文明、工業文明之后的又一次重大進步。在談到減排時，不少人首先想到的是可再生資源和清潔能源供應，但這是不完全正確的。減排最大的潛力在于人們開發新材料新技術，如綠色制造技術，納米材料和納米技術，碳捕捉及封存技術(CCS)，12]新型電子信息技術，新的鋼鐵生產方法，清潔煤技術等，這些才是人們應該廣泛關注的問題。

一、低碳經濟形勢下國內外材料科學技術的發展現狀

在低碳經濟形勢下，為爭取其經濟和科技的領先地位，世界各國都十分重視材料科學技術的應用和發展，把新材料新技術作為科技發展戰略的重要組成部分，予以重點支持。美國新材料科技戰略目標是保持本領域在全球的領導地位，支撐信息技術、生命科學、環境科學和納米技術等發展，滿足能源、信息等重要部門和領域的需求。美國氫燃料研發主要集中在生產、儲存和氫的配送技術及驅動汽車的幾乎無空氣污染物和溫室氣體排放的燃料電池技術開發上，研制的高效堆積式多結砷化鎵太陽能電池的轉換效率達到31％。通過在宇航發動機中增加先進結構材料，把發動機的推重比提高到20，大大降低飛機的重量，節約能源。歐盟新材料科技戰略目標是，在航空航天材料、電子信息材料等領域競爭領先優勢。歐盟科研公司大力發展光學材料、磁性材料、燃料電池技術、納米技術、超導體、信息存儲技術、鈦基復合材料等。通過產品創新和技術創新，在新材料制造裝備、加工和應用三個方面來發展低碳經濟，并計劃到2020年溫室效應氣體在1990年的基礎上至少減少20％。H1日本新材料科技戰略目標是保持產品的國際競爭力，注重實用性，在尖端領域趕超歐美。日本對新材料的研發與傳統材料的改進采取并進的策略，注重已有材料性能的提高及回收再生。15]在21世紀新材料發展規劃中將研究開發與資源、環境協調的材料以及減輕環境污染且有利于再生利用的材料作為主要考核指標。通過開發新的材料科學技術以解決資源短缺和環境污染問題。我國歷來重視材料科學技術的發展，在各項國家計劃中都給予了材料領域重點支持，如973、863、科技攻關計劃等。在低碳經濟形勢下，我國已形成了比較完善的材料科技體系，在材料領域的研發方面取得了長足進步，某些新材料領域具有明顯的資源優勢和技術優勢，如納米碳管、有機發光材料、稀土永磁材料等方面進入國際先進行列。但我國自主創新能力弱，缺乏有自主知識產權的新材料產品及技術，嚴重阻礙新材料新技術的研究發展。因此，我國正通過各方面的不斷努力，改進材料的加工制備技術、工藝及裝備，大踏步向低碳經濟邁進。

二、低碳經濟對新材料產業的發展要求

展望世界經濟的未來，低碳經濟要帶動實體經濟的發展，必須借助新材料新技術的支撐。低碳經濟對新材料產業提…的總體要求是：為推動經濟向低消耗、低碳排放的轉提供物質基礎。具體包括：

1產業結構調整升級。低碳經濟形勢下，根據傳統產業的低碳升級改造和新興戰略性產業發展的需要，新材料產業需要加速調整產業結構，壓縮初級材料加工：[業產能，推動產業鏈向精深升級發展，優化產業結構和區域布局。

建設新資料科技產業堆積區，發展高科技含量、高附加值、低污染的新資料產業，吸引高、精、尖嚴重項目落戶井陘，是貫實黨的十七大精神，走新型工業化道路，完成可繼續發展的主要行動，關于優化我縣產業構造，改變經濟發展方法，加強發展潛力，必將起到有力的推進效果。為此，特提出以下施行意見：

一、指導思想

堅持以科學發展觀為指導，貫實國家新資料產業調整復興規劃精神，依照“縣政府指導、市場主導、發揚優勢、重點打破”的方針，圍繞培養發展新興支柱產業和革新提高傳統優勢產業，以新資料技能推進我縣鈣鎂、建材、陶瓷等傳統產業優化升級，高起點規劃建設基地，不斷擴展規劃，加強綜合競爭力，力爭建成省會西部具有區域支持效果的新資料科技產業堆積區。

二、總體要求

（一）基地歸入全縣總體規劃，土地應用總體規劃和工業發展規劃，與我縣產業構造調整相順應，堅持產業發展高起點、高規范、高效益；堅持土地集約運用、產業集群發展、優勢互補、關聯配套；堅持“高技能含量、高附加值、高生長性”的項目選擇準則和“減量化、再應用、資源化”的循環經濟發展準則，嚴厲節制污染物排放總量，提高資源綜合開發應用程度。

（二）以新資料為主導產業，積極引進優勢企業，有序指導全縣新資料產業向新資料科技產業堆積區集中，延長和完善產業鏈條，培養和發展配套產業集群，促進專業化分工和協作，不斷擴展產業集群的規劃效應，精心打造集新資料生產、加工、集散和技能研發為一體的新型科技產業基地。

摘要：本篇文章從低碳經濟的概念、核心以及主要內容方面進行了分析，根據低碳經濟的各項需求，介紹了國內外材料科學技術的應用狀況，并分析了材料科學和加工技術在各種材料領域的應用現狀以及未來發展前景，提出了發展低碳技術和低碳經濟的具體對策。

關鍵詞：低碳經濟；低碳技術；材料科學

低碳經濟是指減少溫室氣體排放量的一種經濟發展方式，特別是有效控制二氧化碳這種主要的溫室氣體的對外排放。低碳經濟的主要目標就是實現排放的最小化以及污染的最小化，實質在于提升資源的利用率并創設新型的清潔能源發展結構，實現技術創新、制度創新和觀念更新。同時，發展低碳經濟涉及到生活、生產方式以及價值觀乃至國家利益等多個范疇。世界氣候變化關乎人類的生產和延續，因此各國都圍繞低碳經濟做出了努力，通過科學技術的研發以及生活方式、生產方式的轉變來減少資源消耗、降低污染排放。實現經濟發展和社會發展的雙贏，在這樣的背景下，材料科學技術的發展逐漸引起世界各國的重視。

一、低碳經濟下材料科學技術的發展概述

在當前低碳經濟環境下，很多國家為了適應經濟全球化發展，踴躍發展科學技術。材料科學技術是其中很重要的一個范疇，很多國家將材料科學技術看作國家發展策略當中重要的構成成分，應當得到重點的扶持。在國際范圍內歐美國家較先發展材料科學技術，并且無論在科學理念還是科學研究成果方面都位居前列。其中美國的材料科技戰略的目的在于保持本國在全球范疇內的領先地位，掌握信息技術以及生命科學、環境科學乃至納米技術的發展，實現能源、信息等重要的部門和領域的要求。歐洲國家的新材料科技戰略的目標在于實現航空材料、電信材料等領域在世界范圍內的領先，在歐洲的一些國家大力發展光電材料，納米技術、超導技術等。通過產品的創新以及技術的創新，在新材料制造裝備、加工以及應用等三個方面來實現低碳經濟的發展。在亞洲國家當中，具有代表性的國家比如日本，重視材料科學技術的實用性，同時也注重產品的先進性，追求產品的高端化發展，爭取在頂尖的領域趕超美國等發達國家。日本對于新材料的研究和傳統材料的優化采用的是齊頭并進的策略，重視對現有材料的性能提升以及對舊產品的回收利用等。在新世紀新材料技術發展籌劃當中，重視環保型以及再生型產品的發展，以資源友好特性和環境保護特性為主要的發展標準，通過開發新的材料科學技術以解決資源匱乏和環境污染的問題。國內對于材料科學技術的發展也十分重視，具體體現在各大國家發展計劃當中，為材料領域提供了可觀的篇幅，在材料科學技術領域我國已經有了比較充分的技術體系，并且在材料領域的研發方面有了明顯的進步，在一些新材料領域的研究上取得了明顯的成效。但是我國缺乏自主創新能力，不夠重視帶有自主知識產權的材料以及技術的發展，嚴重妨礙了新材料以及技術的研究和發展。所以，我國依舊需要努力，改善材料技術的發展現狀，實現低碳經濟的發展。

二、低碳經濟對于材料產業的具體要求

1關于”材料”

能源、信息和材料是現代經濟發展的三大支柱，而材料更是基礎。沒有先進的材料就沒有先進的工業、農業和科學技術．重大的技術革新往往起始于材料的革新。如20世紀50年代鎳基超級合金的出現，將材料使用溫度由原來的700℃提高到900X2從而使得超音速飛機問世。而高溫陶瓷的出現則促進了表面溫度高達1000~2的航天飛機的發展。近代新技術(原子能、計算機、集成電路、航天工業等)的發展又促進了新材料的研制。當前可稱為精密陶瓷時代、復合材料時代、塑料時代或合成材料時代等等。材料可以從不同角度分類．根據材料的組成可分為金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料(聚合物)和復合材料；根據特性和用途可將它分為結構材料和功能材料兩大類。結構材料主要是利用其力學性能，制造需承受一定載荷的設備、零部件、建筑結構等。功能材料主要是利用其特殊物理性能(電學、熱學、磁學、光學性能等)，用于制造各種電子器件、光敏元件、絕緣材料等。根據材料內部原子排列情況分為晶態和非晶態材料；根據材料的熱力學狀態分為穩態和亞穩態材料；根據材料尺寸分為一維(纖維及晶須)、二維(薄膜)和三維(大塊)材料等。

2“材料科學”與“材料科學與工程”

材料科學(MaterialsScience)~科伴隨著生產力發展和科技進步產生與發展。材料的各種性能是其化學成分和組織結構等內部因素在一定外界條件下的行為表現。研究材料主要是為了更有效地使用材料，即了解影響材料性能的各種因素，從而掌握提高其性能的途徑。材料科學是闡明材料的性能和行為與其成分及內部組織結構之間的關系。一般認為，學科間的區別不是絕對的。材料科學是由多種學科分化而產生，而又通過集成走向成熟的。材料科學產生之初，有學者認為：冶金學仍然是一門健全的學科，擁有基本理論、方法和界限，但隨著工程中日益不斷地使用聚合物、陶瓷、玻璃和復合材料，其研究拓展為材料科學(Calvert，1997)。20世紀50年代，材料科學(MaterialsScience)這一新概念，主要源于冶金學，1958至于959年間美國大學教育性質的改變和各種新材料科學研究組織的形成，是材料科學形成的標志。西北大學(NorthWesternUifiversity)是最早將材料科學作為系名的大學(1954年)，并為本科生的研究生開設了相關課程，出版了《材料性能原理(PrinciplesofthePropertiesofMaterials))(1954年)一書，材料科學領域已經發展出多個分支，包括固體物理、冶金學、高分子化學、無機化學、礦物學、玻璃與陶瓷技術。一門學術型學科抽涉及的范圍遠遠大于由大學里院系、學會和專業雜志所構成的群體，它是一所“看不見的學院(hwisiblecollege)”，它們的成員共享某一特定的研究傳統，學者們從中學到了基本的理論框架、操作規范和技術方法。DavidTumbul(1983)~E《對“材料科學”產生和發展的評述》一文中，將材料科學定義為：在超分子水平上表征，認識和控制物質的結構．并建立這一結構與性能(力學、磁、電等)間的關系，即所謂的超分子科學。

MSE(MaterialsScienee&Engineering)的概念最初產生于20世紀50年代，到1960年已經基本穩固建立。在COsMT(1974)的報告中，將MSE定義為：涉及將材料成分、結構和制備與其性能和使用建立關系所形成并應用的知識。1957年美國政府出臺了資助l2個相關實驗室計劃，首批三個材料科學實驗室分別建立在康奈爾大學、賓西法尼亞大學和西北大學。這些實驗室1972年由國家科學基金會(NSF)正式負責。此后各個大學教授的課程，也深受這些材料科學實驗室所從事工作的影響。1958年，為了更好地已經建立的新學科的特征，又在系保后面加上了。與工程，并開始了。材料科學與工程的教育，如牛津大學的材料科學系也簡單地更名為“材料系(DepartmentofMaterials)”。同期還有一批大學，如德克薩斯大學的奧斯分校等沒有設立材料科學系，但已經開始了系間合作，進行了與材料科學相關的研究生教育，通常這種教育也不僅限于在“工程學院”之內。雖然沒有這個系名，但老師的專業知識和研究生的研究工作集中在材料制備、固體化學、高分子工程與科學、X射線晶體學、生物材料、結構材料、材料理論和凝聚態材料及器件等相關領域。1964年麻省理工學院(MIT)也將系名以為“冶金與材料科學系”，1974年正式改名為“材料科學與工程系”。20世紀60年代，材料科學被引入歐洲的大學，如北威爾士大學、蘇賽克大學和伯明翰大學。1956年，中國在西方工作過的科學工作者們制定一份科學技術規劃時，認識當時的中國已經培養了具有金屬材料方面知識的科技人員，但對合金及其熱處理方面的科技人員數量不足，到1980年，已經有l7個院校的金屬物理專業改為材料科學專業。

3“材料科學”研究的實踐與方向

1前言

隨著經濟體制的變革，必然會對檔案管理工作產生影響，從而導致檔案管理工作的深化發展，形成檔案管理現代化體系［1］。建筑材料科研檔案是建筑材料研究人員從事建筑材料科研工作中所形成的文本、影像、聲像資料等，主要包含建筑行業所涉及材料的科學研究中從項目立項、課題申報、具體研究進程、科研成果總結、結題報告以及科研成果鑒定等一系列過程中形成的檔案資料。它是建筑行業科技檔案的重要組成部分，是重要的建筑材料科研和生產資源。目前，我國建筑材料科研領域每年都有數以萬計的科研成果，但這些成果分布于全國各地的科研院所、企業，隸屬于不同的地區的組織，無法發揮它的集成效應，造成科研資源的浪費。如何科學管理建筑材料科研檔案信息資源，進而促進我國建筑材料研究的發展服務，是目前建筑材料科研檔案管理工作的重點。而建材科研檔案合理利用的基礎是做好現有建筑材料科研檔案的管理工作，完善、健全建材科研檔案的存儲及資源共享機制，進而為建筑材料科研、生產人員提供簡便的獲取信息通道。因此，本文分析了建筑材料科研檔案的特點，并就當前建筑材料科研檔案管理中存在的問題及現代化管理思路提出一些看法。

2建筑材料科研檔案的特點

2.1科研檔案專業性強

建筑材料科研檔案的專業性強，一般的課題都是按專業分類進行研究的，如水泥基材料、混凝土材料、保溫材料、防水材料等。一般的課題研究都是在這些專業范圍內分方向進行的，而建筑材料科研檔案是按各自的專業自然形成的。在建筑材料科學研究中不同學科專業的科研工作有著各自不同的特點。因此，建筑材料科研檔案的分類應體現出專業性的特征。

2.2建筑材料學科綜合性強

【論文課程建設教學改革材料科學基礎

【論文摘要本文根據上海工程技術大學材料科學和工程專業教學培養目標的特征,從課程體系和內容,教學理念,教學方法及手段,實踐教學環節改革,考核評價方式,師資隊伍建設等方面討論了“材料科學基礎”課程教改中的一些熱點新問題及教改實踐。根據我校培養優秀工程師的辦學定位,結合材料學科的發展方向,初步建立了居于“基礎適度、口徑寬廣、應用為先”標準的“材料科學基礎”課程的新教學體系,從中取得了一些較好的教改效果和經驗。

上海工程技術大學是一所以培養優秀工程師為主要目標的教學型大學。根據我校的辦學定位和特色,作為材料科學和工程學科重要基礎課程之一,“材料科學基礎”有必要在加強基礎、拓寬專業知識面和加強實踐練習等方面進行課程改革。

1課程的性質

材料科學是一門揭示探究固體材料性質規律、設計及控制材料性能的科學,其目的在于揭示材料的結構和性能之間的基本關系。探究表明,材料結構是決定材料性能的核心要素,而材料的顯微結構和材料的加工過程有密切的關系。因此,材料科學也需要探究材料在各種過程中的行為,這些過程包括加熱過程、冷卻過程、反應過程、界面過程、擴散過程、相變過程等。

“材料科學基礎”是材料科學和工程學科的主干基礎課程和核心課程,是材料科學和工程學科人才的基本知識和基本能力的重要組成部分,是本學科專業人才的整體知識結構、能力結構、素質結構的重要基石。根據我校的教學培養目標,本門課程的教學實踐必須著眼于培養未來的材料工程師,緊貼上海市發展先進制造業的需求,結合本校材料科學重點學科的發展方向,在進行材料科學基礎理論和基本技術教育的基礎上,側重進行材料開發應用、材料改性和材料加工的工程教育。

通過對科學發展觀的學習，本人更加深刻地理解了科學發展觀的內涵，明確了落實科學發展觀的及時性與必要性，學會要有意識地用科學發展的眼光來看待問題、分析問題、解決問題，從而更好地做好本職工作，更好地為企業的科學發展、跨越發展作出應有的貢獻。

中國XX新材料科技產業園是XX市人民政府委托中國XX國際工程有限公司整體開發的科技產業園區，占地面積2178畝，于2006年5月28日奠基。其中一期工程占地面積350畝，于2006年12月27日開工，由XXXX工業設計研究院開發建設，首批入園的3個高新科技項目為6000噸/年球型石英粉生產線、6000噸/年高純超細電熔氧化鋯生產線、5000噸/年超細硅酸鋯制品生產線，這些項目全部采用具有自主知識產權的科技創新成果，全部通過了省部級科技成果鑒定，產品性能和各項技術指標均達到國際領先水平，部分產品填補國內空白并可批量出口。目前，園區土地證辦理及其相關工作已接近尾聲，基礎建設已進入實質性階段；引進XX市XX特種XX技術股份有限公司與XX院合資建設的太陽能光伏XX項目正在緊張建設；太陽能電池產業鏈上TCO導電膜XX基板項目和PECVD法電池項目已于今年3月25日開工。由于中國XX新材料科技產業園建設取得了一定的成績，被評為20*年XX市“3461”行動計劃重大工程獎。

一、以發展為根本，統籌謀劃園區的開發工作

發展的觀點是馬克思主義的基本觀點，馬克思主義的發展觀認為：“世界不是既成事物的集合體，而是過程的集合體”（恩格斯《路德維希·費爾巴哈和德國古典哲學的終結》）。科學發展觀是對馬克思主義發展觀的繼承、豐富和發展，我們必須用發展的眼光看待和處理企業前進中的問題，以科學發展觀指導企業的發展過程。

科學發展觀，第一要義是發展，核心是以人為本，基本要求是全面協調可持續，根本方法是統籌兼顧。中國XX工程之所以要開發建設中國XX新材料科技產業園，目的是培育資源優勢，為企業發展打造更好更大的產業平臺。為此，在中國XX新材料科技產業園的開發之初，就將發展理念和特色概括為“12345”，即：一個目標：建設成為全國最大的XX新材料產業集群；二個依托：依托中國XX工程和XX院強大的科技創新能力，依托中國建筑材料集團公司國家級產業平臺的融資與招商能力；三個推動：推動中國XX行業技術進步，推動中國XX技術與國際接軌，推動XX市地方經濟發展；四大優勢：交通區位優勢，資源優勢，能源優勢，人才優勢；五大功能：XX新材料科技創新搖籃和產業化孵化器，新型功能XX材料基地，電子信息產業用XX新材料基地，太陽能產業基地，高檔XX器皿基地。

二、從全面發展出發，扎實推進園區的基礎工作

摘要:本文針對高校課程改革的迫切需求及該課程在教學中存在的現實問題，嘗試對“計算機在材料科學中的應用”這門課程的教學進行改革，提出“四位一體”教學模式和該模式的具體實施策略。將研究型探究式教學、線上線下體驗教學、前沿知識教學和課程思政教學四個方面在教學實施中進行有機整合，使該課程在教學中實現教、學、做、評的融合，有利于學生厚植理論基礎、啟發創新思維、拓展學科視野、樹立文化自信，助力應用研究型人才培養。

關鍵詞:計算機;材料科學;四位一體;教學模式

隨著計算機模擬技術的快速發展，材料科學研究已經從傳統的試錯法逐步走向多元化、多尺度化研究［1-2］，材料研發模式的變革對人才培養提出了新的挑戰。因此，國內各高等院校認識到“計算機在材料科學中的應用”課程的重要性［3-4］。該課程是材料類專業本科生的一門專業必修課程，其目的是為了培養學生運用計算機進行材料科學研究和解決材料工程領域實際問題的能力，提升學生創新精神和科技探索能力。然而，在教學過程中存在重理論輕實踐、教學模式單一、前沿性不足、思政育人單調等問題。在新工科背景下，迫切需要進行教育教學改革，不斷提升學生利用計算機技術工具分析和解決問題的能力，進而提高課程教學效果。

一、當下“計算機在材料科學中的應用”課程教學存在的問題

“計算機在材料科學中的應用”課程涉及的理論知識面較廣，是融合計算機技術和材料科學學科基礎的跨學科課程。課程對該專業學生的發展具有重要奠基作用，因此這門課程的教學質量日益受到重視。但因各個高校學科設置和師資力量不同，該課程教學主要采用傳統的理論授課的形式進行，通過對這門課程教學過程的調研，發現在教學中還存在以下問題。

(一)教學觀念上重理論輕實踐

近年來，隨著材料科學和施工技術的飛速發展，特別是人們對資源利用、環境保護等問題的關注度越來越高，關于合理利用資源、保護環境的法律法規也陸續出臺，對各類能耗大或者污染重的傳統建材的生產應用作了限制，對多種環保節能型和節約能源，資源再利用型的新型建材進行了大力推廣，因此，傳統建材的綠色化的研究及應用和新型建材的研究、推廣及應用需要大量的專業人才，這為建筑材料工程專業的發展帶來了極好的機遇。國家教育部1998年新頒布了普通高校本科專業目錄，對原有專業設置和專業結構進行了調整，在新的專業目錄中，無機非金屬材料工程專業主要涵蓋傳統的兩個三級學科專業，即:硅酸鹽工程專業和建筑材料工程專業。硅酸鹽工程專業偏重于為原材料(如:水泥、玻璃、陶瓷等)的生產、研究培養人才［1］。建筑材料工程專業方向則偏重于培養具備材料科學與工程領域的基礎理論、掌握建筑材料的性能研究、生產、應用、檢測的基本理論和實驗技能，主要從事各類建筑材料的工程應用、質量檢測及研究、開發、生產的高級工程技術人才。如何應對目前及今后建材行業發展的需求，實現建筑材料工程專業的培養目標，應做好以下幾個方面的工作。

一、建立科學系統的課程體系

當前材料正朝著復合型、精密型和功能型發展，材料的應用領域也越來越廣泛。建筑材料行業要快速良好發展，急需同時具備堅實的材料科學基礎知識和擁有一技之長的實用型人才和創新型人才。針對這種情況，山東建筑大學材料學院建筑材料工程專業在課程體系設置方面非常重視材料學基礎課程教學，構建堅實的理論基礎，同時注重加強專業課程教學改革，保證專業課程的全面性、適應性及先進性。將專業課程分為三個層次:一是專業基礎課，內容為材料科學基礎、材料測試技術及膠凝材料等理論基礎課程。從本科教育角度，課程設置首先應使學生具有較強的材料科學基礎，為其進行材料專業的學習打下較為扎實的基礎，同時使學生具有材料科學與其它科學相互交叉所應掌握的知識，或者說是從事相關行業時所應具備的材料學知識。只有具備了扎實的材料學理論知識，掌握了先進的研究思想和方法，才具備良好的專業的學習能力和研究應用能力。二是建筑材料的基本性能和工藝課程，內容為建筑材料的性能研究、生產應用原理等限定選修課程。通過這些課程的學習，掌握建筑材料的性能研究、生產、應用、檢測的基本理論和實驗技能。專業限選課是建筑材料工程專業學生形成專業知識體系的重要內容，我們注重了教材選用的典型性和先進性，并且經常組織專業任課教師交流學習，對所教授課程內容進行提煉，對相關行業新內容進行補充，以保證課堂教學內容符合行業發展需求。三是專業內某一個技術方向上的課程定為任選課。任選課是專業課體系中設置最靈活的課程，但不應成為學生心目中”次要”的課程，課程設置要適應國家相關的政策法規及建材行業發展要求。例如，以目前國家建筑節能政策中推廣的一些新型的節能材料和技術為主要內容，設立了建筑節能材料及在工程中的應用選修課程。隨著建筑技術和混凝土技術的發展，很多相關新材料和新技術不斷發展起來并在工程實際應用廣泛。但往往由于課時所限，這些知識在專業限選課中不能全面涉及，針對這樣情況，分別開設了混凝土外加劑和高性能混凝土等專業任選課，使學生知識體系對社會的適應性有了提高，增強了社會競爭力，拓寬了就業面，使專業任選課成為專業課程體系中的亮點。

二、加強實踐環節教學

在課程體系建設中，我們在注意加強理論學習的同時，更加注重實踐能力的培養。美國從20世紀70年代開始返回“注重社會化應用”，重視工程教育［2］。中國也開始認識到這一問題的重要性，教育部于2001年、2005年分別在《加強高等學校本科教學工作的意見》中都提出要進一步加強實踐教學，注重學生創新精神和實踐能力的培養，提高大學生的創新能力的意見。建筑材料種類多，用途廣，而且不同種類建材之間其性能、制備工藝、應用施工差異大，為了讓學生更切實的對建材有直觀且正確的認識，在培養方案中配合專業課程學習進度，設置了認識實習、生產實習和畢業實習三個實習實踐環節。在實習單位的選擇方面，兼顧多樣性、典型性和實用性，如:為了讓學生對建材種類和市場有所了解，在認識實習環節，除參觀相關工廠和工程外，還增加了建筑材料產品市場調研環節。為加深學生對不同材料的生產過程的認識，選擇具有典型代表性的建筑陶瓷、玻璃及水泥生產廠家進行實習的同時，也建立了新型化學建材實習基地。為加強學生對建筑材料理論與工程實踐知識相結合，建立了混凝土攪拌站、建筑施工現場實習固定實習環節。各類型的實習環節共同保證了學生認識實踐過程的系統性，對其將來的就業或繼續深造有極好的引導和促進作用。建筑材料實驗環節，以實驗周的形式開展，以適應水泥、砂漿及混凝土等試件制備需要一定養護周期及耐久性能測試需要試驗周期的特點。實驗模式以“綜合性、設計性”實驗模式為主，“驗證性”實驗模式為輔，使學生從模仿式的被動狀態，轉入到創新性的主動狀態，提高學生的動手能力和主動性。精心科學設計實驗內容，既要與理論課程相銜接，使學生能夠用到所學的理論知識，又要能夠發揮學生的能動性，給學生留出一定的空間。如:建筑結構材料試驗周，設置了普通水泥混凝土配合比設計、大流動度混凝土配合比設計和建筑砂漿配合比設計三個設計性實驗，在設計性實驗試件養護及性能測試過程期間穿插水泥、石膏、建筑砂石、建筑鋼材和水泥外加劑等驗證性實驗。所有實驗項目均要求學生掌握對建筑材料性能測試的標準方法及評定標準外，還對其設計能力有要求。如:大流動度混凝土配合比設計、建筑砂漿配合比設計，要求學生自己對原材料進行選擇，并進行配合比設計，實驗試拌，混凝土(砂漿)工作性能測試，配合比調整，及后期的力學及耐久性能測試等。這樣的實驗周設置不僅鍛煉了學生的動手能力，對各種建筑材料的制備、性能和應用等方面知識的相關性有所體現，較之片段式的課程實驗模式效果更好。

三、開展多種形式且具有專業特色的課外科技活動

材料科學基礎知識體系龐雜，從晶體內部結構到表面界面，從點陣的規則排布到各種缺陷，從液態凝固到固態轉變，內容五花。此外，晶體的某些微觀形態與人們的宏觀生活經驗距離甚遠，使得這些概念抽象，難以理解。材料科學基礎給學生的普遍感覺是知識面既廣且深，學習難度很大，被學生私下稱作“天書”。如何把“天書”講透，這對教學工作提出了很高的要求：既要講得生動形象，激起學生的興趣，又要將知識講授到位，不能為了降低難度而刪繁就簡。為了提高教學質量，各個學校的材料科學基礎教學都進行了大量改革，如使用動畫對晶體微觀形態進行直觀的表現，增強師生之間的交流，加強實驗和實踐環節，等。這些措施都在一定程度上提升了材料科學基礎的教學效果，使得理解材料科學基礎課程中知識點的難度有所下降。盡管有了這些新的教學手段，材料科學基礎對大部分學生來說依然很難，導致學生學習熱情不高。除此之外，在材料科學基礎的課堂教學和實驗教學中，學生經常存在著一些困惑：習慣于被動地接受知識，卻不知道這些理論知識從何而來，也很少去想孕育這些理論的過程。介紹材料科學發展史中的名人典故，能夠讓學生了解科學理論形成的歷史，熟悉科研的過程，增強學習材料科學基礎課程的興趣，進而激發投身材料科學研究的熱情。

一、提高課堂注意力

在北京科技大學材料學院的課程設置中，材料科學基礎課程的教學由兩部分構成，堂教學和40學時的實驗教學。課堂教學是實驗教學的基礎，要提升材料科學基礎課程的整體教學質量，提高課堂講授效果是重中之重。在課堂教學中，教學質量的決定因素不是教師講授了多少知識，而是學生接受了多少內容。學生接受的信息量有兩個影響因素：一是教師能否將抽象的概念形象化，使學生便于理解，也就是“聽不聽得懂”；二是學生上課注意力是否集中，是否緊跟教師的思路，也就是“在不在聽”。為了闡明抽象的理論，使學生“聽得懂”，各校的教師都做了大量的工作。例如，編寫合適的教材，制作教學視頻、動畫，制作教學實物模型，等等。這些工作能將抽象的概念直觀化、形象化，便于學生理解，收到了很好的成效，提升了教學質量。但是，關于集中學生注意力的教學改革則不多。盡管教學視頻、模型等能夠增強學生上課興趣，提升其注意力，但其本身仍然是對專業知識的介紹，有一定的理解難度，未必每個人都能接受。理想的課堂教學狀況是學生的注意力隨時間呈現水平甚至是上升的趨勢。聽課需要學生持續用腦，經歷了一個興奮點后注意力逐漸下降的現象是無法避免的。維持學生注意力的一個可行方法是縮短相鄰兩個興奮點之間的時問間隔。在課堂講授中穿插名人典故能放松學生緊張的神經，并制造一個新的興奮點。如果說在一節課中學生的注意力是不斷下降的，那么介紹名人典故能使學生的注意力有一個突然的提高，達到一個新的峰值。介紹名人典故能活躍課堂氣氛，明顯的變化是抬頭看黑板的學生人數增加了，一些原本精神溜號學生的注意力都被集中到課堂上。

導致學生上課注意力不集中的另一個原因是畏難情緒。一些學生上課時遇到聽不懂的地方興趣就會減弱，遇到更難懂的知識點甚至會放棄聽課。而介紹材料科學名人典故能起到幫助學生克服畏難情緒的作用。例如，晶體的易磁化方向如今是一個簡單的結論，但日本東北大學為了得到這個結論曾付出了巨大的努力：實驗室連續幾個月燈火通明，研究人員輪班24小時不間斷地實驗才得出了現在的簡單結論。介紹這樣的事例能讓學生感受到科學研究的艱辛，從而正確地面對學習過程中遇到的困難。

二、端正實驗態度

實驗教學是材料科學基礎教學的重要組成部分。通過實驗，學生能更好地理解所學到的理論知識。在目前的材料科學基礎實驗課上，學生往往是被動地完成實驗任務，缺乏自主探索的熱情。有些學生甚至對實驗本身的意義也發生了懷疑，不知道實驗訓練對于今后的科研或工作有什么作用。通過介紹材料科學名人取得成就的科研過程，能使學生明確實驗課的價值和目的，從而端正對待實驗課的態度。在實驗教學中，手繪組織形貌圖是一項基本的實驗技能訓練。很多學生對這項訓練提出了質疑，認為在顯微照相技術十分發達的今天，已經不再需要用手繪的方式來記錄組織形貌。向學生展示阿道夫•馬滕斯(AdolfMartens，1850—1914)的研究筆記就是端正學生實驗態度的一個例子。他畫出的組織形貌圖可以同照片媲美，清楚地反映了組織的每一個細節，甚至還繪上了彩色，每一幅圖都配了詳盡的解釋與說明。以前上實驗課，學生只是把手繪組織形貌圖當成一項任務來做。看到馬滕斯的研究筆記后，學生意識到科學家在照相技術不發達的年代都是用手繪組織形貌的方式來進行研究的。即使在顯微照相技術發達的今天，也不意味著手繪組織形貌就失去了意義，因為手繪的過程能加深對組織形成先后順序的認識。顯微照相與手繪組織形貌之間的差異就如同熱力學與動力學的差異一樣，前者只給出最終態，而后者則更注重組織形成的過程。