材料科學論文

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材料科學論文范文第1篇

實驗材料入庫之后，整個材料間煥然一新，各項課堂中的實驗活動也能有效開展，上課更加得心應手。學校的有些實驗材料準備的量比較多，因為使用的頻率高也容易損壞，比如試管、燒杯等玻璃器皿；而有些實驗材料針對性很強，如顯微鏡只在六年級才會用到，平時基本上都處于閑置狀態。而另一方面，學生探究科學的興趣很高，卻受限于沒有合適的工具，找不到合理的獲得渠道。如果能夠提高這些實驗材料的使用率，無疑會促進學生探究科學的積極性，也會極大地拓展學生的探究能力，提高學生動手操作的水平。基于這樣考慮，筆者推出了實驗材料申領制度，讓每一位有需要的學生都能夠及時地領取實驗材料，完成他們的探究活動。在申領的時候有這樣幾個原則需要把握：有明確的實驗目標，不能無目的地借實驗器材瞎玩、亂玩；先還后借，對實驗材料的去向有登記，保證材料的完備；借期不超過半個月，確保其他學生也能借到需要的材料，同時也可以督促學生盡快地完成自己的實驗；如損壞則購買相同型號賠償，鼓勵學生正確安全地使用實驗材料。基于這樣的出借制度，筆者又設計了相應的實驗材料申領單。學生可以在填寫實驗材料申領單之后提交給科學課代表，然后在每周二下午的實踐活動時間進行統一領取和回收。

二、取之于“生”有序使用

1.需求搜集資源

在學生充分享受學校實驗材料出借所帶來的快樂時，也要根據需要向學生征集一些實驗材料。比如春天來了，校園要開展綠色生態樂園的活動，需要一些種子。如果大批量購買一下子用不了這么多，而且會造成種類單一，不利于學生全面了解各種植物。于是開展了“大夢想小種子校園征集”活動，讓學生將自己的夢想寫下來，選擇一個屬于自己的“種子物語”，制作成可愛的便簽和自己的種子一起交到材料室。隨著種子的播種，自己的夢想也跟著一點點實現。在這個過程中，學生既學習了和植物有關的養護知識，又培養了他們熱愛科學、追逐夢想的情感。而在上溶解單元和沉浮單元時，因為對食鹽和糖的需求很大，同時各種物體的沉浮狀態也不相同，因此在課堂上向學生征集信息。學生帶來的實驗材料不僅滿足了課堂的需要，而且各種材料也豐富了學生對物體沉浮的認識，讓他們積累了更多的科學經驗，幫助其形成正確的科學概念。

2.合理歸類自助取用

學生的材料包也是一個非常有效的資源搜集渠道。實驗材料包中以價格較低廉、制作工藝相對簡單、不具有長期使用價值的材料為主，所以是比較理想和方便的一次性實驗材料。如果在開學初就全部下發給學生，那么就會造成有些學生忘記帶、有些學生在需要用之前就丟失了的局面。所以在學期初對材料包進行了重新整合與優化。以教科版五年級下學期的材料包為例。其中對各類材料進行分類包裝的小塑料袋，搜集起來既可以用在冷熱水的沉浮實驗中，也可以用來裝種子、捕捉空氣等；橡皮泥既可以用來做小船，也可以進行組合用來做“沉的物體會受到浮力嗎”這個實驗，還可以用來做密封材料；滑輪因為組裝之后很難再穿過繩子，用在這一課不太理想，改為六年級的備用材料，這一課用實驗室的鉤碼代替，效果很好，也方便在水中固定；有些材料可以四人小組合用，如果有材料損壞可以及時替換，也可以利用多余的材料進行二次實驗；有些材料不夠，可以幾位同學拼在一起使用，讓實驗效果更加明顯。重新組合過的材料，讓學生的實驗探究變得更加有效。

三、搭建活動平臺有趣使用

實驗材料是為學生更好地進行科學探究服務的。如果在整理之后就束之高閣那就違背了新課程的理念。新課程強調科學課程應具有開放性，“這種開放性還表現為，要引導學生利用廣泛存在于學校、家庭、社會、大自然、網絡和各種媒體中的多種資源進行科學學習，將學生的科學學習置于廣闊的背景之中，幫助他們不斷擴展對周圍世界科學現象的體驗，并豐富他們的學習經歷。”基于這樣的理念，筆者在課堂之外為學生們創造了同樣豐富的科學探究內容。其中，既有學生突然閃現思維火花的短時探究，也有需要耐心的主題式長時探究。

1.奇思妙想動腦玩科學

學生通過科學課堂的學習，對生活中與科學有關的事物產生了濃厚的興趣。有些是與季節更替有關的，有些是看書看報時得來的靈感，這些思維的火花如果進行適當的引導，就會成為火種，點燃他們進一步探究科學的欲望。小雪花大學問冬天的第一場雪讓學生對水結冰產生了濃厚的興趣，伴隨著同學們的歡呼聲，卻給大家的出行帶來了大問題，好多同學放學回到家都特別遲。原來，很多汽車因為下雪地面結冰而打滑，發生了不少交通事故，造成了線路擁擠。那么，在遇到道路結冰的情況下，交警部門是如何除冰，保障大家的出行安全的呢？錢塘科技組的同學們和科技楊老師一起對這個問題進行了研究。首先，楊老師準備了兩份冰塊。讓同學們在一份冰塊中加入足量的食鹽，另外一份不加食鹽。然后，分別將裝有自來水的小塑料袋放入冰塊中。接著，各拿一個碗蓋住，上下搖晃。倒數二十下，見證奇跡的時刻到了！加了鹽的冰塊中的水已經結成了冰，而未加鹽的冰塊中的水還是液態。這是為什么呢？原來，冰鹽融化的過程中不斷從外界吸熱。起初，冰吸熱在0攝氏度下融化，融化水在冰表面形成一層水膜；接著，鹽溶解于水，變成鹽水膜，由于溶解要吸收溶解熱，造成鹽水膜的溫度進一步降低，從而讓塑料袋里的水迅速結成了冰。除了可以用鹽來除冰，同學們根據所學的知識，還想出了很多雪天出行的好方法。比如適當慢一點，對擋風玻璃進行除霧，剎車不要太急，在道路上鋪上草墊增加摩擦力，特別惡劣的情況下還可以考慮給汽車輪胎綁上防滑鏈，等等。書包減負“神器”出爐！“看到青年時報給書包減負的報道，我們想，是不是可以把我們的科技社團的制作加工一下，變成書包超重報警器，也能幫助減輕書包的重量！”學生通過一則新聞報道，想到前段時間學習過的和電路有關的科學知識，突發奇想。說做就做，大家從科學工具袋和學校的實驗器材室里挑了一些東西——3根導線、1個燈泡或1個報警器、1節電池、1個彈簧、1個注射器或管狀容器、1根用來捆綁的繩子、1個掛鉤、1段鐵絲。大家找齊了材料聚集在科學教室，吭哧吭哧地搗鼓起來。經過幾天的“奮戰”，一個書包減負“神器”誕生啦！還引來了青年時報牛通社和杭州市電視臺等媒體的關注。

2.主題活動動手學科學

材料科學論文范文第2篇

關鍵詞：高職；工程材料及機制基礎；課程論文；教學改革；學習主體

《工程材料及機制基礎》是一門技術基礎課，特點是敘述性、記憶性的內容多，概念多，內容抽象，使學生學起來感到枯燥，有似易而難，似淺而深，似懂非懂的印象。

針對《工程材料及機制基礎》課程的特點，我們在教學方法上提出了增設課程論文的設想。通過增設論文改革教學方法，轉變以教師為中心、以灌輸知識為主的傳統教學，發揮學生的主體作用，促進教學指導思想、教學內容、考核手段的全面改革。可以將單一的課堂講授擴展到指導學生自學、討論、科研和實踐，有利于加強師生的雙向交流及學生能力的培養，使學生由“學會”逐漸過渡到“會學”、“會用”。

增設課程論文的意義

（一）一線牽動了全局，一改可以推動教學各環節的全面改革

促進教學主導思想發生根本性的改變長期以來，一種舊的傳統教學思想指導著我們的教學工作，這種舊的教學思想突出表現在兩個方面：一是單純傳授知識，忽視學生能力的培養，認為有了知識就有了能力，把知識與能力等同起來；二是教書不教人，把教書與教人割裂開來。在課堂教學中增加課程論文體現了教學以培養能力、發展能力為主導的思想，突出了學生的“學”和教師的“導”。

在教學內容上原來是書上有啥講啥，現在轉換為“四不講”，“四增加”四不講是：凡屬高中或文化基礎課講過的不講；陳舊過時的知識不講；單純闡述性的不講；學生自學就能掌握的不講。四增加是：增加新知識，新技術；增加科學論文講座；增加實踐性教學環節；增加課程論文。

與舊的傳統教學思想相比較，這是一套全新的教學方法舊的傳統教學思想主要表現有二：一是“注入式”，二是“抱著走”。在這種教學方法指導下，學生的學習主動性與創造性受到嚴重的壓抑，處于極為被動的地位，改革這些方法勢在必行。增設課程論文則注重四個為主，即學生為主，自學為主，讀書為主，訓練為主。以啟發式、學導式代替注入式，根據課堂性質、學生的特點，采用講授、課堂討論、習題和指導學生自學等各種形式，激發學生的學習興趣，引導學生通過自學與各種課外訓練，開闊思路，掌握知識，鍛煉能力。

促進了實驗的改革原來實驗是聽、看、抄。聽是學生聽實驗教師講授實驗原理、方法、步驟及儀器使用等；看是少數學生照著教師的示范動作做一遍，大多數學生圍著看；抄是實驗之后大家互相抄數據和實驗報告。現在改為自始至終讓學生親自動手，培養了學生動手能力。

改變單一的考試方式原來是課程結束后一次性考試，一錘定音，現在是以課程論文為前提，沒有參加撰寫課程論文或課程論文不合格的學生不能參加考試，考試成績改為兩部分：課程理論占80％，課程論文占20％。

（二）能夠較好地調動學生的學習積極性，有利于開發學生的能力

過去單純的課堂教學法一個突出的問題是：學生不會看書，不會作學習筆記，不會整理數據，也不會把新學到的知識有條理地講出和寫出來，解決實際問題的能力也很差。通過課程論文的鍛煉，學生減少了對教師的依賴性，動腦、動手、動口的能力會大大增強。增設課程論文是寫畢業論文前的一次預演和鍛煉；是培養學生自學的有效手段；可以鍛煉學生歸納、綜合、分析問題的能力；可以增強學生動手和語言表達能力。

（三）充分發揮學生在學習中的主體地位

在寫論文的過程中，學生自行尋找參考資料，自學讀書，自己處理數據，自己進行實驗查證問題，教師輔導。這樣學生和書本、教師和學生、學生和學生可以充分進行教學信息反饋流通。學習好的學生可以向寬、深方面發展，學習中等的學生可以不吃力地完成學習任務，學習差的學生可以在教師充分的個別指導下完成最基本的學習任務。學生各得其所，個個積極主動，因而有利于學生學習成績的普遍提高和兩極分化現象的改善。

（四）為教師和學生都留出了足夠的空間

在論文的審定和批改上，采用教師批閱和學生之間互相交流、互相審定的方式，使教師批改作業的負擔減輕，從而可使教師把省下的時間用于備課，鉆研教材、研究問題、輔導學生；學生通過查閱參考書，也擴大了知識面。這種教學方式不僅可以極大地提高教學效果，也為師生的發展帶來了活動空間；在檢查論文的合理性上，采用自己實驗自己驗證的方式，經驗及時交流，錯誤及時糾正，教訓及時吸取，學生在教師指導下，主要靠自己鉆研獲得知識和技能，因而理解更加深刻，運用更加熟練，遺忘較少。

（五）能促進教師積極鉆研業務，有利于提高教學水平

過去教師講，學生聽，一本教材講到底，一個講稿用幾年。現在教師必須隨時隨地回答學生提出的問題，這就迫使教師必須認真鉆研業務，研究教材的知識結構和學生的心理特征，盡快用新知識充實自己。這樣在當今科學技術日新月異的情況下，教學內容也能做到與時俱進，這無疑對教師的業務水平、教學水平的提高是個極大的促進。

增設課程論文的實施步驟

增設課程論文具體做法分為布置階段、撰寫論文階段、實驗驗證階段、質量考核階段四個步驟。

（一）布置階段

在課程教學中，增設課程論文是一個新想法，在學生沒有思想準備的情況下，應及早布置，明確要求。上課前首先應向學生班級作一個通報，獲得他們的支持，然后在第一節課時可向學生布置，要求課程論文的文章要文理通順、簡練，能較為正確地反映國內外新技術、新成果，資料來源較可靠，分析見解基本正確，有一定的技術情報價值或實際指導意義。完成時間在課程講授到三分之二時為宜。過早，學生知識面太窄；過晚，學生已經臨近期末考試，容易流產。考核方法：采用學生互相交流的方式，由班集體按優、良、中、及格、不及格五級評定，將學生意見與教師批閱相結合，其成績按20％計入該課總成績。論文題目可由教師確定，也可自選題目。

（二）撰寫論文階段

在本階段需要注意以下五點：

選好論文題目無論自選題目或教師確定的題目，都要有利于培養學生的科學想象力；有利培養學生分析問題的能力；有利于培養學生的實踐動手能力。總的來說就是要有利于學生能力的培養。

作好示范將近年來教研室教師正式發表的與課程有密切關系的學術文章在課堂上向學生宣讀，或發給學生傳閱。由作者談選取資料、處理數據、實驗驗證的方法和過程。這樣不僅把教學和科研緊密地聯系在一起，而且也給學生撰寫論文作了示范性的講解。

抓好資料的選取和自學閱讀參考資料時，要求學生作到“四記”。“記心得”：不要抄書，要消化書上的知識，記下自己的理解和心得；“記問題”：記下疑難問題和糊涂概念，以便給教師輔導時提供線索；“記數據”：便于分析比較；記需要實驗的東西。

引導學生調查分析在撰寫論文的過程中有目的地提出些有特點的工藝現象組織學生討論，如可以讓學生對機床主軸進行分析，從其使用的特點引出力學性能要求是多方面的。通過對主軸所需的各個力學性能要求分析，可以逐步論證出機床主軸的工藝要求，從而深化課堂所學的知識。即使學生的設想可能不夠完善，但只要學生自己能主動分析問題，就可以提高學習的積極性，提高學生的能力。

搞好輔導學生寫論文時，教師要隨班輔導，這時學生提出的問題比過去上課后自習時提出的問題要多一些，對學生提出的問題，比較容易的，給學生指出思路，啟發進一步思考，不急于回答現成結論，對有共性又較復雜的問題，可以留到課堂解決，這樣可提高輔導質量。

（三）實驗驗證階段

課程論文有些可能是實驗性很強的課題，有的課題甚至需要依靠實驗得到的結果來完成，這樣就可以讓學生由始至終親自動手去做，并可要求學生在實驗中做到以下幾點：（1）需要做實驗的學生首先向實驗室和任課教師提出做實驗的項目。（2）由學生根據題目的需要和實驗室的條件寫出實驗計劃并和教師一道研究實施方案。（3）由學生自己動手做試驗前的準備工作，包括儀器設備的檢查等。（4）學生自己動手完成試驗的全過程，然后整理實驗數據，寫出實驗報告交教師審閱。

（四）質量考核階段

可采取學生互相交流、班集體評選與教師審閱相結合的方式，最后推出較好的論文在班級范圍內交流。

在課堂教學中增設課程論文需要的教師人數較多，也需要教師有足夠的準備及對每個學生的足夠重視，對每一個環節的細致考慮和對實驗的設備條件要求也較高，因此增設課堂論文的教學方式在以后的實施中還要不斷吸取經驗，不斷改進，使其更趨完善。

參考文獻：

[1]陳玉科，鄭玉亮．如何培養大學生的創新思維[j]．中國高等教育，2000，（4）：40-41．

材料科學論文范文第3篇

關鍵詞：科技；人力資源；財力資源；創新能力

黨的十六大報告提出“增強自主創新能力、建設創新型國家”重大戰略思想，出臺了《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006―2020年）》。黨的十報告進一步明確提出實施創新驅動發展戰略，以創新驅動中國經濟發展轉型成為共識。建國以來，經過六十余年的科技創新、科技體制改革和科技文化發展，中國科技資源投入發生了巨大變化，加快提升科技創新能力，為經濟發展、社會進步、民生改善和國家安全提供了重要支撐。

一、科技資源投入變化

科技資源投入規模與強度成為衡量一個國家科技活動規模、評價國家科技實力和科技創新能力的重要指標。

（一）科技人力資源投入

1952年，全國科技人員達到42.5萬人，其中工程技術人員16.4萬人，農業科技人員1.5萬人，衛生技術人員12.6萬人，科學研究人員8000人。到1978年，全國全民所有制科技人員達到434.5萬人，相當于1952年的10.2倍，其中工程技術人員達到157.1萬人，衛生技術人員達到127.6萬人，農業技術人員29.4萬人，科學研究人員31.0萬人。改革開放后，中國全時從事研發工作研究人員數穩步增加。1980年僅為32萬人，2000年達到69萬人，比1980年翻了一番。2005年，中國全時研發的科學家和工程師數達到111.9萬人，占世界總量比重達到13.5%，超過日本。2007年增至19.7%，接近美國和歐盟。2013年中國R&D人員總數為353.3萬人，超過美國，居世界第一位。2010～2014年，中國研究開發人員全時當量投入從255.4萬人年快速增至393.7萬人年，增長了54.2%，基本上形成了基礎研究和應用研究以及科學研究以開發機構和高等學校為主，實驗開發以企業為主的研究開發人員投入格局。

（二）科技物力資源投入

建國初期，國內僅有30多個專門研究機構，公共圖書館只有55個。1957年全國科研機構共有580多個，達到建國初期的19倍多。1965年底達到1714個，比1957年翻了兩番。1991年全國科研機構數量已達到5463家，相比1965年再次翻了兩番。但隨著科研機構轉制，1991～2010年，中國科研機構數量不斷遞減，2010年已降至3696家。但高等學校作為培育科研人才和從事基礎研究的重要機構，從1991年的806所增至2006年的1867所，2010年發展到3321所，比1991年翻了三番。2014年，我國基本上形成了基礎研究和應用研究以及科學研究以開發機構和高等學校為主，實驗開發以企業為主的格局。全國科技企業孵化器數量超過1600家，在孵企業8萬余家，國家高新區115家，成為“中國創造”的主力軍。

（三）科技財力資源投入

我國科技研發投入一直在持續不斷增長。1978年，中國全社會R&D經費支出不足40億元，1990年超過100億元，1997年達到509.16億元。2001年突破1000億元，達到1042.5億元，比1997年翻了一番。2006年超過3000億元。2012年首次突破萬億，達到10298.4億元，名列世界第二。進入21世紀以來，我國科技研發投入強度（即R&D經費支出占GDP的比重）開始穩步提高。2000年突破1%，2007年達到1.49%，遠高于俄羅斯的1.12%、巴西的1.11%、南非的0.92%、阿根廷的0.51%等發展中大國，穩居發展中國家首位。2012年達到1.98%，與日本在20世紀70年代、韓國20世紀90年代的水平基本相當。2013年首次超過2%，達到2.01%，高于歐盟28國平均1.92%的投入強度。2014年，科技研發投入強度上升至2.05%，接近“十二五”規劃目標（2.2%）。OECD公布的《經合組織2014年科學技術與工業展望》顯示，中國的研發支出預計將在2019年前后超過美國和歐盟，躍居世界首位。

二、科技創新能力提升

在經濟全球化和全球科技革命的推動下，科技創新與經濟社會發展的融合度越來越高，科技創新能力成為國家競爭的制高點，加快促進國民經濟和社會發展。

（一）科學創新能力

進入21世紀以來，中國科技論文產出的數量和質量都出現了爆炸性增長。根據SCI數據庫統計，1994～2004年十年段，中國科技在世界的排位在第18位。從2006年起，中國的論文數量先后超過了日本、英國、和德國，僅次于美國位列世界第二。2001～2011年（截至2011年11月1日）十年間中國科技人員共發表國際論文83.6萬篇，論文共被引用519.1萬次，排在世界第7位，平均每篇論文被引用6.21次。中國12個學科論文被引用次數排在世界前10位以內，其中化學、材料科學、工程技術、數學等4個領域論文的被引用次數排名世界第2位。2013年，中國已進入世界前5位，平均每篇論文被引用6.92次，提前7年實現《國家中長期科學技術規劃發展綱要（2006-2020）》提出的“國際科學論文被引用數進入世界前5位”的目標。2004～2014年（截至2014年9月）十年間我國科技人員共發表國際論文136.98萬篇，論文共被引用1037.1萬次，中國居世界第4位，平均每篇論文被引用7.57次，其中高被引論文占全球10.4%，有16個學科論文被引用次數排在世界前10位。

（二）技術創新能力

1985年中國申請國際發明專利（PCT）數占世界的比重只有0.01%，1995年提高到0.3%， 2011年已經達到9.0%。2012年3月6日世界知識產權組織（WIPO）公布《2011年國際專利申請情況報告》顯示，2011年中國《專利合作條約》（PCT）國際專利達到了16406件，居世界第四位。2006～2013年期間，中國PCT申請量年平均增長率為27.5%，為世界最高。2014年，中國國家知識產權局共受理《專利合作條約》（PCT）國際專利申請26169件，從世界第四位上升為第三位。排在美國和日本之后，美國和日本相當于中國的2.41倍和1.66倍。2014年，中國每萬人發明專利擁有量達到4.9件，超過“十二五”規劃目標（3.3件）。

（三）科技市場創新能力

1980年中國高技術產品出口額占世界總量比重為0.03%。1990年上升至0.6%。2000年，中國高技術產品出口額為370.43億美元，占世界總量的比重為3.7%。2006年超過了美國和歐盟（27國），成為世界第一。2010年，中國高技術產品出口額達到5488.3億美元，是2000年的14.8倍，占世界總量的比重達到20.4%，相當于歐盟的1.30倍、美國的1.42倍、日本的3.40倍。2000～2010年，中國高技術產品出口額年均增長率高達31%。2012年，中國高技術產品出口額超過6000億美元，達到6011.73億美元。中國高技術產業的快速發展，成為推動中國經濟走向“新常態”的新增長點。

（四）信息獲取能力

二十世紀九十年代，中國開始從國外引進和應用互聯網。1997年中國上網用戶數只有62萬，其中通過撥號方式上網的用戶數占75%， 2007年，中國互聯網用戶超過美國，成為世界網民數第一大國。2011年12月達到5.13億，其中手機網民規模為3.56億，均居世界第一位。2012年中國的網民總數達到5.6億人，為美國的2倍多。2010～2014年，中國互聯網上網人數從4.57億人上升至6.59億人，其中手機上網人數達到5.57億人，寬帶用戶超過7.8億戶，成為世界最大的通信技術和互聯網市場。

三、結論與展望

中國已經進入科技創新增長期，具備了實施創新驅動發展戰略的投入基礎。中國科技發展水平已開始由“追趕式發展”向“自主創新跨越式發展”轉變。但我國實施創新驅動發展戰略仍面臨諸多挑戰。首先，創新型科技人才是創新驅動發展戰略的人才支撐，相對于我國人口和經濟規模而言，我國的創新型科技人才總量還不夠多，無法滿足創新驅動發展的巨大需求，必須依托科研院所、大學、企業研發機構，建設一批具有世界水平的科學家、創新型研究團隊，完善國家創新體系；其次，我國在創新型國際前沿領域與發達國家仍有很大差距，必須在能源開發、節能技術和清潔能源技術等方面取得重大突破，依托發展戰略性新興產業，部署戰略性新興產業創新鏈條，推動涉及人口健康、食品藥品安全、防災減災、安全生產、生態環境和應對氣候變化等重大領域的科技創新，為建設資源節約型、環境友好型社會提供科技支撐。再者，我國科技創新體制仍不完善，必須進一步深化科技創新體制改革，完善科技創新的轉化機制，著力構建以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的科技創新體系，加快建設國家創新體系，推動科技和經濟的緊密結合，搶占科技發展戰略制高點。

參考文獻：

[1]國家統計局編.中國統計年鑒1984[R].中國統計出版社，1984.

[2]劉國光.中國十個五年計劃研究報告[R].人民出版社，2006.

[3]訪楊衛：中國基礎科學研究要積極面對復雜形勢[N].光明日報，2015-2-26.

[4]中國企業已成為國際專利申請大戶[N].人民日報，2015-3-20.