时间：2022-11-13 05:39:25
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇无机非金属材料，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1.工程化实践教学能力师资队伍是教学的主导力量，提高无机非金属材料工程化人才培养质量，必须加强工程实践的师资队伍建设。如果专业教师本身缺少工程实践训练，工程实践能力低，无法将理论与实际紧密结合并指导学生工程实践环节，无法调动学生主动实践的积极性。无机非金属材料工程专业“工程化"师资队伍建设薄弱，教师工程化素质与实践能力偏低，不能深入工程化实际开展实践教学活动。依托“工程化"教学，加强构建中青年教师“工程化"培养模式，培养“双能型"专业教师，组织青年教师到企业进行专业实践，实施“工程化"培养，加强教师工程实践的训练，可以了解学科专业的现实需求，加深教师对工程实际和产业的了解，可以促进理论教学与实践教学的结合。蚌埠市无机非金属材料工程相关科研院所，如蚌埠玻璃设计院、玻璃企业、水泥企业较多，专业人才丰富，为校企合作提供了优势，只要教师积极探索校企合作，开展产学研合作，必定能提高“工程化"水平，加强“双能型"建设，提高无机非金属材料工程专业工程化培养水平。
2.无机非金属材料工程专业“工程化"师资队伍实践水平的提高必须寻求校企合作，依托校企合作交流平台，建设双师型师资队伍，要求企业定期为教师开展培训班，教师直接从生产第一线获取企业的新技术、新知识、新工艺、新材料、新方法，并应用于教学过程。支持教师参加岗位职业资格培训，强化师资队伍的工程实践能力。我系逐步建设一支熟悉行业企业需求、工作经验丰富、实践教学能力强的专兼职结合的“双能型"教师队伍。同时，企业可以推荐专业骨干教师与高技能人才承担无机非金属材料工程实践教学任务，保证实践队伍高素质、高水平。组织“双能型"专业教师的培养，鼓励教师到企业进行整个工程实践进行针对性训练，提高师资队伍的工程化教学能力。对于工厂实践教学我们将学生带到工厂，利用工厂的生产设备，聘请生产一线的企业工程师现场授课，比如玻璃窑炉的实验课程，我们就组织学生到企业去，聘请企业技术人员依据企业的窑炉现场讲解整个窑炉的结构、工作原理及工作过程，非常生动形象，也大大提高了学生的学习兴趣，提高了工程化实践能力。同时现场教学也增强了学生“工程化"思想，在工程化实践教学过程中让学生明确自己的学习目标是成为工程师，将来能将科技转化为现实生产力。“工程化"教育中学生体会和掌握工程设计、工程实践的基本分析方法，提升综合实践素质。
二、促进实习实践基地建设
实习实践基地建设一直是工科专业的薄弱环节，如何借助“工程化"提升专业实习实践基地建设是值得考虑的问题。利用无机非金属材料工程专业实习基地和产学研基地工程化方面的优势，对学生进行工程化方面的培养，包括校内实习基地和企业实习基地建设。校内实习基地建设，通过基本仪器设备的添置与更新组建成工程中心，尽可能贴近生产实际，满足专业工程实践教学的基本需要，满足相关专业内涵与外延拓展需要。我院无机非金属材料工程专业利用蚌埠玻璃设计院等具有丰富工程化水平和实践经验的智力资源，利用中航三鑫太阳能光电玻璃有限公司、安徽鑫民玻璃制品有限公司、安徽德力集团、凤阳珍珠水泥集团、海螺水泥集团等企业先进的实践教学基地，共同提高无机非金属材料专业工程化人才培养质量。
三、校企合作办学和产学研合作
按照互惠共赢的原则，搭建校内外合作育人平台。通过政策倾斜、经费扶持、提供场地和设备等手段，推动合作企业在学校内设立研发、设计、生产、检测等机构。积极尝试共建企业冠名班、订单式培养等方式，开展深度合作的办学模式，利用现有实习就业基地主动开展合作，培养学生的应用能力和综合素质;优化校企合作育人机制，校企共同制定工程化实践能力人才培养方案，共同构建应用型工程化课程体系，改革教学方法和手段;校企共同制定核心课程标准、改革评价方法、注重过程考核;强化实践教学，并推进校企分段培养、模块化教学、多证书制度。蚌埠学院与安徽鑫民玻璃制品有限公司签订校企联合办学协议，组建级无机非金属材料工程“鑫民玻璃冠名班”，班级现有学生49人。安徽鑫民玻璃制品有限公司提供10万元专项资金用于发放该班学生助学金、奖学金等。总之，着力提高工程化实践能力，对于无机非金属材料工程专业学生的培养质量具有重要的意义，是地方本科院校应用型人才培养的前提。工程化实践能力的培养是一个长期的工程，更是一个重要的课题，应在工程化实践能力体系、师资教学能力、实践教学基地、企业合作办学等方面逐步完善。
作者：葛金龙王传虎单位：蚌埠学院
关键词：无机非金属 材料研发 材料发展 材料应用
中图分类号：TB321 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（b）-0057-01
1 无机非金属材料简介
1.1 无机非金属材料范畴
当今的无机非金属材料科学是在20世纪40年代开始由传统的硅酸盐材料科学逐渐演变发展而来的。目前，无机非金属材料、金属材料和有机高分子材料已成为社会各行各业使用的三大主要材料。全球无机非金属材料的快速发展以及其新产品的不断涌现为社会的发展做出了卓越的贡献。
1.2 无机非金属材料的优点
无机非金属材料是一种固体无机材料，具有很强的整体性，其理化性质稳定，不易老化、风化。无机非金属材料因其耐久性和有效性方面的优异表现，且能承受高温，防水性能也表现出色，所以其也是一种很好的防火材料。无机非金属材料本身属于一到三级耐火材料标准，其材料结构紧密，其也具有很好的防水渗透能力，防雨水和地表渗透性能。无机非金属材料的物理、化学性质稳定，与酸碱反应敏感度不大，具有很好的耐酸碱性，同时，无机非金属材料对鼠害，虫害的忍耐度比较大，能保证长久的正常的使用效果。
2 国内无机非金属材料的现状
2.1 无机非金属新材料的新应用
2.1.1 高技术陶瓷材料
高技术陶瓷是以人工合成的超细高纯粉体为原料制备的一种新型无机非金属材料，其主要使用各种先进材料成型方法、优秀的当代烧结工艺以及精密加工技术制作而成。高技术陶瓷材料具有高性能、高附加值的特点，目前已经广泛应用于高端技术领域和顶尖国防材料领域。高技术陶瓷具有耐高温、高硬度、高刚度、耐磨耐腐蚀性优越等优点，可用于陶瓷机械零件、生物陶瓷材料、集成电路、各种传感器等领域。大量材料应用结果表明：高技术陶瓷材料是21世纪国家经济和科技发展水平的重要特征。
2.1.2 纳米材料
随着纳米科学技术的快速发展，纳米材料也迅速得到发展，纳米材料由极细晶粒组成，其晶粒尺寸在纳米尺度范围，与微米晶体材料相比，在材料力学、材料光学、材料电磁学等方面具有更加优异的表现， 因此纳米材料科学是当今凝聚态物理材料领域的热点研究方向。比如：纳米碳管的直径为1.4 nm，5万根纳米碳管并排后才跟一根头发一般粗，但是其强度已达到钢的100倍。多数研究表明，纳米材料的特殊性将在未来日常生活和高科技领域广泛应用。例如，利用纳米技术研发的新型电脑其性能更优良；飞机表面涂覆纳米硅基陶瓷粉可以成功避开雷达的监测等。
2.1.3 复合氧化物与化学传感器材料
复合氧化物敏感材料与化学传感器对信息感知度强，其形态千变万化、性能各异、功能多样。目前，对这类材料的研究重点材料主要有：新型半导体材料；有害气体敏感材料；复合氧化物气敏材料等。多功能敏感材料的传感元件结构简单、使用方便、价格便宜、灵敏度高。广泛用于火灾报警、可燃气报警、汽车尾气检测等方面。
2.1.4 特精细化学品材料和功能化合物材料
目前，特精细化学品材料和功能化合物材料品种越来越多，其主要包括畜牧业饲料添加剂、饮食添加剂、灭火剂、生氧剂等等。特种精细化学品和功能化合物的生产产量小、规模小，但是生产的技术含量高，具有很好的经济效益和市场前景。
2.1.5 固体电解质
近十几年来，固体电解质材料发展较快。由于非核能能源技术发展的需要，固体电解质材料中的新能源技术的研发引起人们极大的关注。当前，这类材料的研究体系已经成为单独的固态离子学学科。固体电解质研究重点主要是碱金属离子材料，未来具有很好的经济效益和市场前景。
2.2 无机非金属材料的发展趋势
未来，无机非金属材料的发展趋势将有以下几点：（1）材料与高科学技术领域的研发紧密联系。随着全球电子工业、高能电池、太阳能技术的迅速发展，未来无机非金属新材料发展和高科技发展之间的联系将会更加紧密。（2）各种材料复合程度提高。相互交叉的各学科领域相互合作研发的复合材料将占据材料工业越来越大的市场规模。（3）高分子复合材料的广泛应用。高分子复合材料具有良好的机械性能、光电材料特性和磁学等功能。这些新材料将在生物、机械、光学、电子学等领域取得更广大的应用。
2.3 无机非金属材料在我国发展中出现的问题
虽然，无机非金属材料在我国发展迅速，其新技术与新工艺不断得以应用与推广，无机非金属材料的产量也得到突破。但是，我国传统无机非金属材料依然存在着品种杂、质量档次低、高科技含量少，国际竞争力不强的现象。导致这现象的主要原因是国内材料企业过多，市场竞争失衡，企业总体生产工艺差，材料工作人员素质差， 高水平材料研发机构少等等。21世纪对无机非金属材料需要量大，质量要求也越来越高。在激烈的市场竞争下，国内材料型企业要想生存与发展，必须提高企业研发、生产、销售高科技材料的能力，积极参预国际材料市场的竞争，提高自身的核心竞争力。
3 国内无机非金属材料的应用与发展建议
3.1 国家的角度
国家政府应加大对国内建材工业的产业化结构调整力度，合理引导企事业单位步入材料市场的正轨，从宏观经济、宏观行政手段使国内无机非金属材料的应用与发展正规化、可持续化。
3.2 法律的角度
政府应制定相关的法律法规，防止无机非金属新材料研发结果被侵权的现象，充分利用法律手段严惩不法分子对材料领域的破坏行为。同时，要尽快制定适应我国科研体制改革的法律法规，保证无非金属新材料的研发与生产。
3.3 人才的角度
国家与企业都应加快有关材料人才的培养速度，不断优化教育资源，以最新材料相关知识和研发体系来培养无机非金属材料新人才。
4 结语
目前，国内无机非金属材料在国民经济建设的作用越来越重要。国内无机非金属材料的发展和应用是国内特色社会主义经济体制改革的重要标志之一，无机非金属材料的发展与应用已远远超出其自身的范畴，它带动了国内各个科学领域的创新，推动了国内科学技术的快速发展。
参考文献
[1] 张义顺.传统无机材料的现状及新材料的发展趋势[J].焦作工学院学报，2000（19）.
关键词：生物技术；无机非金属材料；应用前景
在本世纪70年代， 逐步发展形成的现代生物技术（ 亦称生物工程技术）， 从广义上说， 它包括人类对动物、植物以及微生物有目的利用、控制和改造。随后80年代， 美国和口本便分别召开了 “用生物方法合成材料”和“使用生物技术创制新材料”等专题学术研公寸会。由此可见， 现代生物技术在材料学与上程中的应用前景颇为看好。例如现代生物技术在金属材料行业中的系统应用已经成功地形成生物冶金分支学科。所谓生物冶金或称细菌冶金， 即细菌萃取金属或生物浸出金属， 是一种利用细菌的氧化作用把不溶性金属化合物转变成可溶性化合物， 再用湿法冶金从溶液中回收金属的方法。又如开发研究生物降解高分子材料， 及时防止和解决当今世界上极为严重的“白色污染”的决定性措施， 亦是现代生物技术在有机高分子材料行业中的应用热点。至于现代生物技术在尤机非金属材料行业的应用前景， 是又可望又可即的。
1 生物提纯硅酸盐矿物原料
生物提纯是指现代生物技术利用生物浸出法在非金属矿选矿过程中的应用。这种技术的应用原理主要就是利用微生物能够让金属矿物进行液化的功能， 使得生物技术在矿物融滤过程中得到广泛的应用。由于这些铁杂质一般都以黄铁矿的形态存在于硅酸矿物质中， 人们可以利用氧化铁硫杆菌和其他菌类对黄铁矿变成可溶性化合物， 在形成这一反应时。根据调查显示， 这种真菌可以对高岭土壤中铁的含量至少降低4 %左右， 并且让高岭土的白亮度有很大的提高， 这成为陶瓷和造纸行业产品的质量关键的因素。根据上述分析， 现代生物技术将会为硅酸盐矿物原料。
2生物矿化过程
生物矿化过程是在一定的细菌分泌和特殊机质的作用下的成矿过程， 也是在特定的机质下长成晶体结构。以珍珠贝的珍珠层为例， 珍珠层的结构是由霞石的碳酸钙晶体组成， 并在这种情况下形成了大小不一的螺旋形， 由于这种基质的网络结构中存在不规则的钙物质， 能够使碳酸钙在一定的距离成核并且按照自身的生长规律形成霞石螺旋。碳酸钙的生物矿化过程既是一个化学过程， 也是一个生物过程，这是两者共同作用过程的结果。日本研究人员还培育出一种海藻和一种单胞藻， 它们都可以联系生产处石灰石颗粒， 每天这些形状的石灰石最佳生产率为15毫克每升和90 毫克每升， 并可以对回收后的细胞进行再生产。根据上述材料表明， 人类可以在人工手段下实现细胞固定化技术， 并利用生物的成矿能录生产石灰石质纳木材料和生物装饰材料， 也可能利用生物的成矿功能进行复合材料的生产。
3 用稻壳制备高纯度高性能碳化硅
从仿生学的角度来看， 人们可以利用稻壳制造出高浓度、高性能的碳化硅。主要的步骤为： 首先， 将稻壳进行碳化， 使稻壳中的纤维素进行分解， 形成不定性碳化物； 其次， 在还原性和惰性的条件下， 对稻壳进行高文炼烧下形成碳化硅。在稻壳中所存在的二氧化硅凝胶会与多糖基质进行紧密的结合， 多糖的谈话会在二氧化硅的表层发生， 并且二氧化硅一直处于高化学活性的多孔和微粒状态下， 因此， 在对它进行炼烧时，可以最快速度与二氧化硅产生反应。德国的一位建筑师利用自己设计的一种水下装置放到海中， 在经过两到三个月的时间用过海藻作用可以产生2 5尺长、五尺宽、2寸厚的生物大理石材料板。近期， 日本的工业技术研究所成功利用稻壳制备出碳化硅的新工艺， 这种技术与原来的硅石和煤气还原法相比， 同时达到了降低成本和实现了对稻壳的最大利用。在稻壳中存在碳、二氧化硅等有效化学成分， 这就具备了形成碳化硅的先决条件， 但是一旦在发生反应时磷成分过多时， 就无法形成碳化硅， 那么就必须研究减少磷产生的方法。这种工艺的原理是以弱酸性缓冲剂进行爆破性处理， 在多种酶的作用下可以溶出碳， 然后再对其进行氧化处理， 在无氧加热条件下形成高浓度、高性能的碳化硅。
4 生物混凝土
在很早以前， 我国就应经学会利用存在于粘土中的细菌对粘土进行发酵来增强它的可塑性。目前， 我国很多学者都预言几千年后老鼠建造洞穴的材料将用比混凝土还牢固的白蚁排泄物。这种材料是天然的高分子非金属材料的符合混凝土， 也是细菌作用下形成的生物混凝土。与此同时， 在日本也有相关报道曾预言提出这种单材质发酵技术的应用。新型生物混凝土具有多层结构：第一层是防水层，能够防止雨水渗入，避免对建筑结构造成破坏；第二层是生物层，能够收集雨水以供植物生长，例如它可以为微型藻类、菌类、地衣和苔藓等提供天然生物屏障；第三层是覆盖层，能够让雨水通过这一层渗入生物层，并可防止水分流失。与传统混凝土相比，这种新产品的最大优势是既能吸收二氧化碳，改善城市环境空气质量；又可美化墙体，改变城市色彩单一的外观面貌；还能提升建筑物的保温性，降低能源消耗。
5 生物铁氧体功能陶瓷材料
在常温条件下， 可以利用海洋水中想磁性细菌合成比较均匀的磁性微粒， 磁性微粒通常情况下也被称为生物铁氧体功能陶瓷材料， 它与人工制成的磁微粒材料相比， 它的表面积比较大， 而且表面部位被坚硬的有机薄膜覆盖， 在这种情况下很难将铁浸。
6 结语
将现代生物技术应用到非金属材料领域中比较重要的工程， 这也将大大推动生物非金属材料工业的发展和进步。我们必须积极探索现代生物技术的作用， 抓住现代生物技术的特点， 现代生物技术作为一种低能耗、高效益的新兴技术， 必将在非金属材料领域大面积的应用， 以推动我国经济和科技的发展。
参考文献：
[1]朱跃钊，卢定强，万红贵，韦萍，周华，欧阳平凯. 工业生物技术的研究现状与发展趋势[J]. 化工学报，2004（12）.
[2]王大博，孙艳艳.浅谈我国无机非金属材料的应用与发展[J]. 黑龙江科技信息，2011（13）.
【关键词】固溶物；无机非金属；非金属材料；应用与研究
0 前言
随着科学的不断进步，新技术开始在各个领域中应用，尤其是进入21世纪以来，新的技术更是如雨后初笋般出现，我们常听到的如纳米材料的应用、超导材料的发现、新能源的研究以及光电子材料的技术发展等一系列新技术和新材料。这对我国的新材料工业来说是一次重大的发展机遇，如果能抓住这次新材料机遇，我国的工业生产将会有一个新的突破。随着固溶物的应用和发展，固溶物的应用和研究越来越广，尤其是近些年来在无机非技术材料中的应用，在制备无机非金属材料中，在材料制备过程中，通过对其内部掺杂杂质、改变压力等一系列条件，来使得非金属材料的性质发生改变，从而赋予非金属材料新的特性。
1 固溶物简介
在溶液中将溶质进行溶解后，理化性质受到微量溶质的决定形成的产物为固溶体。固溶体有很多分类，一般我们根据外来的组元在固溶体中主晶相的固溶度分类，将固溶体分为有限型和连续型两种；按照外来组元在固溶体主晶相的位置分类，可以分成间隙固溶体和置换固溶体；而若按照相图中固溶体所处的位置，则可以分成中间固溶体和端部固溶体两部分。在固溶体的制备方法中，一般常用的有沉淀法、电泳法、溶胶法以及络合法等一系列传统的方法，在最近几年，新兴了一些固溶体的制备方法，但是这些技术和方法还不是很成熟，因此在实际的生产过程中应用较少。这表明固溶体在非金属材料中的应用还有很大的空间去探求，非金属材料制备在固溶体中还有很长一段路要走。
2 固溶体的特性
固溶体的特性一般主要是由固溶物的组成物来决定的，在近些年的无机非金属材料的制备中，在固溶体中掺杂一些性质独特的物质来改变固溶体本身存在的特性，改变固溶体原有的属性。在固溶体中，加入一些稀有元素，会将该元素的特性延伸到固溶体中，会大大提升固溶体的属性。现在一些学者将稀有金属添加到固溶体中，钛使用用最广的一种，钛由于具有密度小，质轻，机械强度高、耐腐蚀、耐酸、耐碱等一系列性能，因此在固溶体中被广泛的应用，掺入钛的固溶体也会具备钛原有的一些属性，使得固溶体的性能得到进一步的加强。还有一些将硅、铝以及石墨加入到固溶体中，让固溶体拥有它们的属性，为非金属材料的制备提供更好的固溶体。
3 固溶体在无机非金属材料中的应用
随着对固溶体的研究越来越多，因此固溶体的应用也越来越广泛，近些年，固溶体开始在无机非金属材料中广泛应用。
3.1 固溶体作为催化剂
在我国，一些研究人员通过将CeO2和ZrO2进行固溶作用，得到了一种新的铈锆氧化物的固溶体，由于之前的二氧化铈是非常好的催化剂，在生物陶瓷材料的制备、燃料电池的电极的生产中都被用作催化剂使用，效果很好。这种由两种氧化物固溶形成的固溶体，其既具有Ce的氧化还原性质，在4价的Ce4+氧化为3价的Ce3+时，发生氧化还原时，会对周围的氧浓度产生缓冲的作用，其中的CeO2直接影响的是铈锆氧化物的固溶体的催化活性，在生物陶瓷的制备过程中，加入铈锆氧化物的固溶体，能有效的将Zr4+引入到立方的晶格中去，在烧结的过程中起到催化作用，使得生产出来的生物陶瓷质量高、性能强，具有一些特性。
在Mn-Ce-O的复合氧化物中，掺入一些铜粉，形成新的复合氧化物的固溶体，同样可以在催化作用中增强其催化的作用，这是由于在合氧化物Cu.Mn―Ce―O三元固溶体中，二价的Cu2+和Mn3+进入到CeO2的晶格中去，使其形成萤石型结构的三元固溶体，这样的催化剂在催化无机非金属材料过程中，提高了氧的活性和吸附能力，提高了固溶体中铜和锰的分散和结合的速度，在无机非金属中会加快化合物表面物质的还原，将催化活性能降到最低，使得生产过程中，无机非金属材料耗能少，降低了成本。
还有一种固溶体是将TiO2中将SnO2掺杂进去形成SnO2-TiO2固溶体，主要的结构为金红石，形成的固溶物由于酸性弱，在固溶物的表面会出现含有吸附氧，在晶格中出现晶格氧。在非金属材料的制备中，TiO2会在反应中被SnO2反应分解，将SnO2-TiO2固溶体的比表面积增大到一定程度，将SnO2-TiO2固溶体的催化活性提升，在宽带隙半导体的制备中能连续反应，催化活性很高。
3.2 固溶体对晶格的影响
在一种发现的钛酸铝固溶体，经过研究和实验，发现钛酸铝具有耐火性、隔热性以及抗震性等一系列优良特点，但是在实际的应用中，发现钛酸铝在高温时，只要温度超过800℃时，就会被分解，在1300℃以下会被分解成金红石和刚玉，这就会让钛酸铝的催化性能降低，不稳定的钛酸铝，要想保证其稳定性，通常会加入一些Fe2O3和MgO，使得钛酸铝形成稳定一点的晶格，有效地抑制钛酸铝固溶体的分解。在无机非金属材料的制备中，钛酸铝固溶物的使用会使得生产的非金属材料压电性稳定、介电常数能够大幅的提升。因此在实际的应用中，钛酸铝固溶体广泛的应用到无机非金属材料的制备中。
3.3 固溶体在新型陶瓷中的应用
在近些年，一些陶瓷公司开始研究钛硅碳系列的陶瓷，这种新型的陶瓷具备强度高、抗压、抗震、抗氧化等一系列优良特性，在一些陶瓷的制备中，采用氧化锆固溶体进行新型陶瓷的应用，由于氧化锆在高温下的结构不同，在1200℃的温度以下结构为单斜相，而在1200℃到2400℃之间的结构为四方晶相，在2400℃以上的结构将形成立方相。在陶瓷的制备过程中，氧化锆固溶体在立方相结构时最稳定，在陶瓷中主要用于制备耐火陶瓷和隔热陶瓷，因此，在制备这些新型陶瓷中，就要对烧制陶瓷的温度进行严格的控制，防止温度的变化导致氧化锆固溶体的结构发生变化，在研究中一般采用的是溶胶凝胶法将氧化锆固溶体掺杂进陶瓷材料中，但是掺杂的比例也会导致制备的陶瓷性能发生变化，这时将加入一定比例的Pr，加入的Pr会将定形的氧化锆固溶体转化为晶相结构的氧化锆。通过实验研究发现，不同的制备技术、不同的Pr掺杂以及不同的温度，生产的新型陶瓷的兴纸业不相同。
4 结束语
随着科学技术的发展，新型材料将会陆续的发现，新的科学技术也会应用到无机非金属材料的制备中。在实际的应用中，通过化合物的拥有不同的膨化系数来将不同的化合物进行固溶，形成新的固溶物来制备超低膨胀无机材料。调整化合物不同的比例也能生产出不同的热膨胀非金属材料。而在一些传统的氧化铝材料中，通过掺杂一些其他新型的氧化物制备成新的固溶物可以制成颜色不同的人工宝石；在锆钛酸铅加入一些镧系氧化物，就能够生产出透明度很高的压电陶瓷。固溶体的特性经过长时间的研究和分析，相信在未来的无机材料生产中应用会越来越广。固溶体的明天将会越来越好。
【参考文献】
关键词：无机非金属材料；卓越工程师；培养模式
“卓越工程师培养计划”是指高等学校培养具有工程师基本能力、并有获得工程师执业资质或者工程师职称潜力的后备工程师。借鉴世界先进国家高等工程教育的成功经验，创建具有中国特色工程教育模式，通过教育和行业、高校和企业的密切合作，以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，培养造就一大批创新能力强、适应企业发展需要的多种类型优秀工程师。通过实施“卓越工程师培养计划”，主动服务国家战略、服务社会需求。
一、无机非非金属材料专业特点
沈阳建筑大学是以建筑、土木等学科为特色，因此学校各专业人才培养的主要目标是围绕建筑、土木学科展开的。材料是土木工程实施的物质基础，二十一世纪建筑业迅猛发展，新材料、新工艺的不断更新，对材料的人才需求提出了新得挑战。因此无机专业的培养是为土木工程材料的研发、生产及应用等服务。
无机非金属材料工程专业人才应具备无机非金属工程材料相关领域的基础理论，掌握土木工程材料的研究开发、生产应用、工程施工管理质量检测的基本方法，实验技能和工程应用技术，能够从事各类土木工程材料的工程应用、质量检测及研究、开发和生产的高级工程技术人才。
二、卓越工程师培养模式研究的背景
教育部启动“卓越工程师教育培养计划”以来，以清华大学为首的61所高校成为第一批“卓越工程师教育培养计划”高校，2013年沈阳建筑大学无机非金属材料工程专业获批教育部第三批“卓越工程师教育培养计划”建设高校。
“卓越工程师培养计划”对于本科生制定通用标准和专业标准两方面要求。通用标准是指对所有工科学生的毕业生的基本要求。在通用标准的基础上，为满足各行业对工程技术人员职业资格要求，各行业根据具体专业特点制定工程型人才培养要求。本科层次卓越工程师工程能力的评价重点在学生分析和解决实际工程问题的能力、生产系统运行和维护能力、创新意识、新产品开发和设计能力、技术改造和创新能力等。因此培养计划的制定应围绕着专业特点和卓越工程师培养计划要求制定。
依据卓越工程师培养计划要求，通过对长安大学、西北建筑科技大学等多个“卓越工程培养计划，建设院校相关专业进行调研的基础上，修改制定了本校的专业培养方案。明确了本专业卓越工程师培养计划的定位，加强了实践环节的设置和过程管理，增加了工程界参与的深度，克服了理论和实践脱节的现象，保证了理论与实践环节的连续性。
三、培养模式的建设
1、优化培养方案：为了卓越工程人才培养计划的顺利实施，保证卓越工程师培养过程中有足够的工程实践训练，首先调整教学培养方案的进程，调整理论课内容至五一六学期完成，专业实验和课程设计调整到第七学期的13-20周。通过对课程进程的调整，保证卓越培养计划的学生有足够时间参与工程实践和顶岗实习。其次修改教学内容，增设了设计性实验内容和顶岗实习实践，调整校内的实验教学内容和方式，并聘请了企业工程技术人员作为导师，强化实践环节的过程管理。
2、加强实验实践教学过程建设：
教学实验实践主要是指与通识课程和专业课程相关联的各种课程教学需要的实验实践、以及专门实验课的实验实践。实践场地以校内的各种基础实验室、工程训练中心和专业实验室为主，以校外实践基地为辅。通过校内外导师联合培养和强化实践环节的过程管理，训练学生的工程实践能力和创新思维。
（1）强化校内教学实验体系建设
培养方案增加了综合、设计性实验内容。在现有专业实践教学内容基础上，对于“卓越工程培养计划”的学生增加了4周的材料设计试验，材料设计实验以土木工程背景下的新型建筑材料发展的热点问题进行，实验内容强调开发设计性、综合性和创新性实验，实验内容灵活多样，学生可自行选择。增加课程设计部分的工艺设计内容，同时工厂设计采取局部和整体结合的方式，学生根据生产工艺进行组合设计，创新探索新的生产工艺的可行性，让学生掌握行业发展动态。
（2）凸显专业特点的实习实践教学环节
顶岗实习实践是加强学生实践能力训练的另一个重要的实践教学环节。无机非金属材料工程专业依托建筑行业背景，结合现代的建筑产业的发展趋势，建立了具有行业特色卓越工程师培养计划校外实践教学体系建设，
首先是以混凝土生产及应用为主线的实践教学。中建商品混凝土有限公司是国内商品混凝土行业内的领军企业，具有鲜明的行业特点，契合无机非金属专业的培养方向，企业可为学生的生产实践提供了良好的践基地和大量的就业机会，使学生实践能力培养和工作培训融合，缩短了学生适应岗位能力的时间。本专业第一批学生已经顺利完成顶岗实习，并取得良好的效果。
其次是以建筑装配式产业化生产为主线的实践教学。装配式建筑是国家近几年推荐的新型建筑结构形式，住建部已经在沈阳开展了试点，并逐步在多个撑死推广。在这种行业需求下，学院与沈阳亚泰装配式建筑有限公司建立了校外实践基地，引导部分学生参与到装配式建筑设计、生产和应用过程，培养符合装配式建筑设计生产应用复合型人才。
此外与辽宁秦恒科技、恒威水泥，利盟高科等建立了一批实习实践基地，这些实践基地为学生提供了建筑行业背景下的特色培养需求。
校外实践基地是对校内实践训练的有益补充，是实践教育环节的重要组成部分。基于无机非金属材料专业结构和特色优势，实践体系的建设思路是：以建筑行业为背景，以水泥混凝土生产应用为主，结合玻璃、陶瓷、建筑装配式化等建立培养面向建筑领域的工程技术人才的实践教育体系。
（3）增加与企业相关毕业设计的环节
充分利用企业的资源开展毕业设计环节。企业或者用人单位结合自身的发展需求和科研方向，提供毕业设计和毕业论文题目，并指派专门技术人员配合校内导师协同指导，按照学校毕业设计环节进行过程管理。这种模式既有利于企业需求，也有利培养学生尽快熟悉岗位技能，同时可缓解校内资源不足等问题。
【关键词】校企联合 无机非金属材料 人才培养
【中图分类号】G647 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）30-0011-02
一 引言
校企联合培养是学校、企业在各自不同利益基础上寻求共同发展、互利互惠、实现双赢的一种合作形式。国家“十二五”教育规划中指出：人才培养要学校与企业、科研机构及中外合作等多种联合培养方式，形成体系开放、机制灵活、渠道互通、选择多样的人才培养体系。广西地处东盟经济贸易区核心圈，随着广西工业化、城镇化建设的推进、北部湾经济区开放开发，亟需大量的材料来满足经济建设需求，新型材料开发、合成与加工产业也将迅速发展壮大，企业（如广西鱼峰水泥集团、华润水泥集团、海螺水泥集团、北流三环集团等）对无机非金属材料人才需求增大，对材料学人才也提出了更多、更高的要求，特别是对创新精神、社会适应能力、独立解决问题能力的要求。广西区教育厅中长期改革和发展规划中也指出，鼓励各高校与企业、科研机构联合，集中优势资源、充分发挥政府、学校、企业的能动性，加强高水平学科专业队伍建设，这为高等教育人才培养提出了明确的目标，也为高等教育改革和发展指明了方向。如何才能摒弃精英教育时期的固有思想，放开心态、不断调整与完善、以更好地解决问题，服务于社会的发展需要，对此，学术界、教育界已进行过多方面的有益研究。如何真正办好应用型的无机非金属专业、强化学生实践能力的培养，是值得我们深刻思考的。本文仅就无机非金属材料专业本科教育的教学改革进行探索。
二 地方无机非金属材料专业人才培养现状及问题分析
随着大学的逐年扩招，毕业生的数量越来越多，就业压力越来越大。大学生需要具有全方位的社会适应能力，在走出校门后在短期内能适应社会，满足企业的要求，为社会做更大贡献；随着教育的规模化，教育资源日益紧张，实验经费缺乏，实习基地类型单一，理论学习难以跟社会实际相结合等，投资不足和经费短缺已成为教育发展的瓶颈，尽管国家教育经费逐年增加，但与发达国家相比还存在很大差距，学校急需社会特别是企业的支持，因此校企联合培养成为了必然。通过这种联合，企业可以便捷地获得人才、智力和技术支持，增强创新和发展能力；学生可以培养自身的创新能力、社会适应能力、就业竞争能力，解决就业难的问题；学校可以极大地拓展办学渠道和途径，找到广阔的用武之地，解决实习经费匮乏的问题。高等教育的培养目标要求理论与实践结合、教学与科研并重、人才与成果并举，因而校企联合是最适合的培养方式，也是高等教育改革发展和全面提高教育质量和办学效益的重要途径。无机非金属材料专业是个实践性较强的专业，材料的发展瞬息万变，采用校企联合培养的方法较适合本专业的特点，对于创新型人才的培养将会是一种飞跃。
将校企联合培养贯穿于无机非金属材料专业理论教学、实验、实习的整个过程中，以广西鱼峰水泥集团、华润水泥集团等多家企业为实习基地，将水泥工艺学、水泥工艺与设备、陶瓷工艺学、陶瓷工艺与设备、工厂设计概论等课程理论与实践相结合学习，学生在实践过程中加深了对理论课的认识，避免了过去单一的课堂教学单调乏味的学习状况，提高学校人才培养质量。在长时间的实习过程中，学生与企业相互深入了解、双向选择，解决了工厂招工难、学生找工作难的双重难题。
三 国内外校企联合人才培养典型模式
校企联合培养已发展成为当今发达国家实施教育的重要特点，但因各国在社会经济发展和文化背景上的差异，使其在校企合作的具体操作上各有其特征。概括起来主要呈现为三种不同的模式：一是以企业为主的模式。最为典型的代表仍是德国的“双元制”。它以企业的实践培训为主，以部分时间制职业学校的理论教学为辅，学校教育与企业培训的办学费用分别由各级政府与企业全额负责。学生需与培训企业订立培训合同，整个培训过程由行业协会作为中介，执行监管与质量考核。二是以学校为主的模式。其代表是美国的“合作教育”。这种模式下教育对象的主要身份是职业学校的学生，教育部门成为职业教育的主要组织者，它将学生在企业的培训纳入学校的教学计划，学生以接受学校教育为主，同时按一定方式轮流或交替到企业进行技能培训。三是以行业为主导的模式。澳大利亚的职业教育是最为典型的“行业主导型”模式，其行业在职业教育发展中发挥着极为重要的作用。
教学模式是在一定的教学思想或教学理论指导下建立起来的各种类型的教学活动的基本结构或框架，表现教学过程程序性的策略体系。基于校企联合培养的本科教育教学模式强调将校企合作引入教学活动，从教学活动的结构或框架架构上突出校企联合培养思想的指导地位。第一，确立重视学生综合实践能力的课程目标。第二，设置适应社会发展要求的课程体系。第三，运用多样化教学条件、教学方法。
四 基于校企联合培养的人才培养模式构建与实践
1.课程设置特点
根据人才培养目标、知识体系及能力要求，将课程设置划分为以下几个模块：（1）围绕通识教育（综合基础+基本技能）。（2）工程基础教育（技术基础+专业基础）。（3）工程专业教育（工程实践+设计创新）三个中心环节，层层递进、环环相扣，突出企业实训并与专业认证相结合。
从课程设置来看，该专业培养学生运用专业理论知识解决工程实际问题的能力；具有新产品研制开发的创新能力；具有从事材料科学与工程专业工厂设计、生产过程控制、新产品开发、工艺改进以及企业经营管理等方面较强工程实践能力的复合型人才。在实践环节，着重培养学生的工程实践能力和组织管理能力，另外设置了软件测试课程、企业管理和职业发展规划等课程，在培养学生解决实际工程问题的能力，能参与生产管理、工厂生产工艺设计、设备操作和调试及维护的同时，强调了工程职业道德和职业行为规范。
2.人才培养的方式和方法
为确保人才培养的效果，我院材料科学与工程专业与珠三角有关企业建立了良好的合作关系，如广西柳州鱼峰集团公司（广西新干法水泥制造工程技术研究中心）、广西北海新未来信息股份有限公司（千亿元产业广西电子元器件研发中心）、桂林昊华南方橡胶有限公司、三环陶瓷、华锡集团、桂林矿地院等十多家大型企业等均建立了产学研合作关系。在广泛的市场调研基础上，结合无机非金属材料专业的特点，人才培养目标定位于能运用专业理论知识解决工程实际问题的能力和新产品研制开发创新的能力。在人才培养规格方面，对思想道德、社会责任、职业标准等素质，对掌握专业知识和知识获取、知识应用、知识创新、团队合作等能力，对自然科学、工程科学、经济管理和专业技术等知识给出了具体要求。
3.教学形式与考核方法
学生前六个学期在学校实习，期间企业定期派人到学校进行讲座和报告，后两个学期在企业或项目开发现场参加实践，即“3+1”的人才培养模式，由学校和企业派专人进行指导，在项目开发过程中完成理论和实践教学、专业实习和毕业设计等。考核的形式与传统相比多样化，如（1）依照传统方式以试卷形式对基础理论课程进行考试，出卷者可以是任课教师，也可以是企业相关人员，确保做到教考分离。（2）企业指导教师根据学生完成项目的实际情况给予成绩。（3）也可以根据学习报告、心得体会、文档作品等给予成绩等。
4.教学保障措施
人才培养模式的变化对教师具备的知识结构和工程实践能力提出了新的要求，尤其是有实践部分的课程，为了保证优良的教学效果，在教学培养过程中，采用校企双导师制，将部分与实际材料生产工艺和生产加工设备联系密切的专业课程放到企业讲授，以使理论与实际相结合，加强学生工程实践能力和科研素质的培养，使学生尽早接触工程实际。发挥校内导师和企业导师各自的优势共同指导学生进行相关课程的学习、实习、企业实训，学生能参与到企业的生产工艺设计、生产组织管理和新产品开发，为实现培养学生独立解决工程实践问题的能力、科学研究能力和科技开发及组织管理能力的目标提供有力保障。
五 评价与反馈
校企联合培养模式能促进校企双方互利互惠互动发展。对于企业来说，高校教师和学生的引入，提高了企业的整体技术水平和创新研发能力，使企业在项目研发、技术咨询、生产运营等方面得到了人力、智力的支持和补充。合作项目的攻关大大缩短了项目的出品周期，保障了项目的出品成功率，使企业的创新能力和竞争力得到有效提高。教师进企业能及时跟进科学技术前沿的动态发展。在科研方面，地方企业每年都委托给地方高校的产学研合作教育方面的横向科研项目。总之，校企联合培养合作教育模式促进了地方高校与企业单位的联合，使他们在互通有无、资源共享、双方合作方面都有所收获。
通过以上研究和实践，制定出无机非金属材料专业校企联合培养教学改革模式的实施方案，建立联合培养大学生的长期实习基地。通过校企联合培养，提高无机非金属材料专业学生的实践创新精神、社会适应能力，提高本科教育教学质量，进一步提高就业率和就业质量，使培养的学生很快适应经济社会发展的需要。希望社会各界更多人士关注本科教育教学改革，深入而广泛地展开讨论、研究，不断推进我国本科教育的教学改革。
参考文献
[1]孙宏伟.探索校企合作模式，培养优秀技能人才[J].教育发展研究，2006（4）
[摘要]本文简要的介绍了材料的发展史,然后分别对金属材料、无机非金属材料以及高分子材料做了简单的介绍。
[关键词]材料发展、金属材料、无机非金属材料、高分子材料
人类社会的发展历程,是以材料为主要标志的。历史上,材料被视为人类社会进化的里程碑。对材料的认识和利用的能力,决定着社会的形态和人类生活的质量。历史学家也把材料及其器具作为划分时代的标志:如石器时代、青铜器时代、铁器时代、高分子材料时代……
100万年以前,原始人以石头作为工具,称旧石器时代。1万年以前,人类对石器进行加工,使之成为器皿和精致的工具,从而进入新石器时代。现在考古发掘证明我国在八千多年前已经制成实用的陶器,在六千多年前已经冶炼出黄铜,在四千多年前已有简单的青铜工具,在三千多年前已用陨铁制造兵器。我们的祖先在二千五百多年前的春秋时期已会冶炼生铁,比欧洲要早一千八百多年以上。18世纪,钢铁工业的发展,成为产业革命的重要内容和物质基础。19世纪中叶,现代平炉和转炉炼钢技术的出现,使人类真正进入了钢铁时代。与此同时,铜、铅、锌也大量得到应用,铝、镁、钛等金属相继问世并得到应用。直到20世纪中叶,金属材料在材料工业中一直占有主导地位。20世纪中叶以后,科学技术迅猛发展,作为发明之母和产业粮食的新材料又出现了划时代的变化。首先是人工合成高分子材料问世,并得到广泛应用仅半个世纪时间,高分子材料已与有上千年历史的金属材料并驾齐驱,并在年产量整理的体积上已超过了钢,成为国民经济、国防尖端科学和高科技领域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的发展。陶瓷是人类最早利用自然界所提供的原料制造而成的材料。50年代,合成化工原料和特殊制备工艺的发展,使陶瓷材料产生了一个飞跃,出现了从传统陶瓷向先进陶瓷的转变,许多新型功能陶瓷形成了产业,满足了电力、电子技术和航天技术的发展和需要。
现在人们也按化学成分的不同将材料划分为金属材料,无机非金属材料和有机高分子材料三大类以及他们的复合材料。
金属材料科学主要是研究金属材料的成分组织、结构、缺陷与性能之间内在联系的一门学科。金属材料科学与工程的工作者还要研究各种金属冶炼和合金化的反应过程和相的关系,金属材料的制备方法和形成机理,结晶过程以及材料在制造及使用过程中的变化和损毁机理。对其按化学成份进行分类可以分为钢铁、有色金属以及复合金属材料。按用途分类包括结构材料和功能材料。
金属基复合材料(MMC)因其良好的性能而得到了人们广泛的关注。它是一类以金属或合金为基体,以金属或非金属线、丝、纤维、晶须或颗粒状组分为增强相的非均质混合物,其共同点是具有连续的金属基体。目前,特别是航空航天部门推进系统使用的材料,其性能已经达到了极限。因此,研制工作温度更高、比刚度和比强度大幅度增加的金属基复合材料,已经成为发展高性能结构材料的一个重要方向。1990年美国在航天推进系统中形成了3250万美元的高级复合材料(主要为MMC)市场,年平均增长率16%,远高于高性能合金的年增长率1.6%。无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂,并且没有自由的电子。具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。无机非金属材料已从传统的水泥、玻璃、陶瓷发展到了新型的先进陶瓷、非晶态材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维、半导体材料以及光学材料。由于新型无机非金属材料除具有传统无机非金属材料的优点外,还有某些特征如:强度高、具有电学、光学特性和生物功能等,因此它们已成为现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。
高分子材料为有机合成材料,亦称聚合物。自20世纪20年代德整理国著名科学家斯托丁格开创这一学科以来,高分子科学和技术的发展极为迅猛,如今已形成非常庞大的高分子工业。它具有较高的强度,良好的塑性,较强的耐腐蚀性能,很好的绝缘性能,以及重量轻等优良性能,在是工程上的发展最快的一类新型结构材料。高分子材料按其分子链排列有序与否,可分为结晶聚合物和无定型聚合物两类。结晶聚合物的强度较高,结晶度决定于分子链排列的有序程度。工程上通常根据机械性能和使用状态将其分为三大类:塑料、橡胶以及合成纤维。其中,我国的合成纤维、合成树脂和合成橡胶已分别居世界产能的第一、二和三位。
关键词：绿色建材；培养体系；两型社会；无机非金属材料工程专业
中图分类号：G642.0？摇 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）14-0234-02
节能和环保是当今社会可持续发展的两大主题，建设“资源节约型、环境友好型”两型社会已越来越被政府和社会各界所重视。绿色建材是资源消耗少、环保节能的一类新型建筑材料，切合国家建材产业发展战略以及两型社会建设的需要。大力开发和利用各种高品质的节能材料，是节约能源、降低能耗、保护生态环境的迫切需要。武汉工程大学无机非金属材料工程专业是湖北省本科品牌专业，一直重视根据国家社会经济发展的需求培养人才，近年来把绿色建材作为该专业的特色之一进行重点建设。我们在无机非金属材料工程专业构建了以绿色建材为特色的高素质人才培养体系，有效推动了专业建设水平的提升，为地方及区域经济的发展、两型社会的建设输送更高素质的工程技术人才。
一、高素质人才培养体系内容
1.高素质人才培养方案的优化。根据教育部无机非金属材料工程专业指导委员会制定的《无机非金属材料工程专业规范》，在人才培养方案“业务培养目标”和“业务培养要求”中突出绿色建材特色、强调工程实践能力和科研创新能力的培养。充分利用现有硬件条件与人员条件，研究并整体设计了四年培养周期的课程设置、实践教学环节和科研能力训练及其学时分配比例、实施序次和成效评价体系。在课程设置和实践教学环节中全面融入“绿色”元素，设置特色课程。同时强调课外科技活动、进一步突出实践教学，通过优化整合，把第四学年调整为以实习、综合实验、课程设计、毕业设计（论文）为主的实践教学年，重点加强对学生工程意识和实践动手能力、科研创新意识和能力的培养。通过优化，将专业实验课程中综合性、设计性实验比重提高到20%以上，使实习、综合实验、课程设计、毕业设计与毕业论文等综合性实践教学环节的总学时达到40周，总学分达到60。
2.高素质人才培养模式的探索。围绕“武汉工程大学以‘三实一创’为核心的人才培养模式改革计划”，结合专业自身发展特点、社会和行业需求，探索了以工程实践能力和科研创新能力培养为主体、以绿色建材为特色的1+1+1高素质人才培养模式，突出对节能环保理念、工程实践能力和科研创新能力的培养，切实提高学生对绿色建材的理解水平和实践能力。以导师制的形式要求具有高级职称的教师结合自己的研究课题吸收高年级学生进实验室从事科研工作，多方位培养学生的创新精神与创新能力，并把学生获得的科技成果计入学分，从制度上鼓励学生创新。1+1+1创新人才培养模式具体为：1个科研课题：鼓励学生在深入理解绿色建材节能环保理念的基础上，自主选题，参加教师科研项目，并申报校长基金、节能减排等大学生课外科技活动项目。1名指导教师：负责指导学生完成科研项目中的一个具体内容，注重发挥学生的主观能动性，培养绿色理念和科研创新能力。1年的系统实践训练：学生独立完成有关绿色建材产品的实验设计、材料制备与表征、主机设备（窑炉）设计与工艺设计等实践训练，带着自己的“绿色建材作品”出实验室。
3.师资队伍建设。教师是办学质量的根本保证。通过讨论、学习、交流，在教师中树立创新教育、实践教育和环保教育的理念，并将其贯彻落实到课程教学和实践教学中去，鼓励教师积极承担绿色建材相关的教学研究项目和科研课题。同时注重从企业聘请实践经验丰富、创新能力突出、环保意识较强的工程技术人员担任兼职教师，指导学生的实习以及毕业设计。提高实践教学的整体水平，并较大幅度提高了“双师型”教师比例，
4.实验室与实践基地建设。充分利用中央财政支持地方高校发展专项资金“绿色建材实验平台”项目的投入，建立比较完善的校内实验与实训基地，建成“绿色建材合成与制备实验室”、“绿色建材结构与性能表征实验室”以及“绿色建材设计实验室”等3个实验室，形成比较完善的绿色建材实验教学平台，为高素质人才的培养提供有力保障。
5.教学方法改革。利用绿色建材的节能环保和循环经济理念，激发学习兴趣，重视培养学生的创新思维与自主学习能力。课堂教学方面：注重教学生“学”，多采用以归纳法为特点的启发式教学，塑造学生的创新思维和环保意识；实践教学方面：注重培养学生观察、发现、表达、分析、解决问题的能力；考核方式方面：应注重知识的应用，考核方式不拘一格，减少笔试的比重；在实践教学环节要重视过程，鼓励创新。
二、高素质人才培养体系的实施方案
1.通过问卷调查、现场走访等形式，了解在两型社会背景下企业对无机非金属材料工程专业本科生素质与能力的要求；统计分析调查结果，指导人才培养方案的修订。
2.贯彻落实以工程实践能力和创新能力培养为主体、以绿色建材为特色的1+1+1人才培养模式，并按照其要求，修订相关教学大纲，制定合理的考核方式。
3.通过学习、讨论、交流，在教师中牢固树立创新教育、实践教育和环保教育的理念。
4.利用中央财政支持地方高校发展专项资金的投入，建设完善的绿色建材实验教学平台，争取与地方企业共建实验室和实习基地，改善实践教学条件。
5.在教学方法上，以节能环保和循环经济理念，激发学习兴趣，重视培养学生的创新思维与自主学习能力；重点探索启发式、探究式、讨论式、参与式教学；加强对实践教学环节的过程控制，弱化结果验证，鼓励创新；进行课程考试改革和考核方式改革，减少笔试的比重。
三、高素质人才培养体系的作用与意义
1.以绿色建材为特色的无机非金属材料工程专业高素质人才培养体系建设符合两型社会建设发展需要，有利于提高“无机非金属材料工程”湖北省本科品牌专业的办学水平。
2.在人才培养方案和人才培养模式中突出“绿色建材”的特色，引入节能环保和循环经济理念，有利于激发学生的学习兴趣，提高教学质量。
3.绿色建材切合社会热点及经济发展需求，以绿色建材为特色的高素质人才培养体系的建立有助于学生形成质量-成本-效益-环境四位一体的新型工程观，深入理解专业需求，切实提高学生的素质和能力。
4.有利于培养具有无机非金属材料产业可持续发展及循环经济理念、适合两型社会发展需求、工程实践能力和创新能力强的绿色建材专门人才，有效推动专业人才培养质量的提升，提高学生的就业竞争力。
综上所述，我们根据一般地方高校工科专业本科生的特点，以无机非金属材料产业发展的要求为指导，在无机非金属材料工程专业构建了以“绿色建材”为特色、以工程实践能力和创新能力为主体的人才培养体系，培养高素质绿色建材本科生，更好地服务两型社会，研究成果可供其他高校相关专业参考或应用，具有良好的社会效益和辐射效应。
【关键词】材料科学基础；核心课程；教学质量；教学效果
材料是社会文明和科技进步的物质基础和先导，材料科学和能源科学、信息科学一起被列为现代科学技术的三大支柱，其发展水平更是成为一个国家综合国力的主要目标之一[1]。为了培养更多材料领域的人才，国内自20世纪70年代开始，在不同高校设置材料科学与工程一级学科并相应的开设了一系列材料相关的专业课程，而在这些课程中《材料科学基础》的地位可以谓之为重中之重，它立足于阐明材料制备、组成、组织结构与性能之间关系的基本规律，训练学生材料设计、材料性能和产品质量控制、材料开发与检测的基本能力，在公共基础课和专业课程之间起着纽带的作用，对构建材料科学与工程学科人才整体能力结构、知识结构及素质结构具有奠基性的作用[2-3]。
具体到笔者所在的安徽理工大学材料科学与工程学院无机非金属材料工程专业，《材料科学基础》在学生大二学年下学期开放，是学生最先学习的一门专业课程，它既是学生学习后续各门专业课程的保障，也是学生以后从事材料相关生产和科学研究所必备的理论基础，因而保证该门课程的教学质量意义非常重大。然而，就笔者备、授课的经历来看，该课程具有术语概念多、涉及知识面广及抽象枯燥等特点，学生在学习过程中不易抓住重点，且学习难度大，学生不易产生足够的学习兴趣，针对上述问题，结合本院的具体情况，笔者提出提高该课程教学效果的几点想法。
1 重视基础，注重术语解读
针对无机非金属材料工程专业的特点，笔者目前所使用的教材为武汉理工大学出版社出版，由张联盟、黄学辉、宋晓岚主编的《材料科学基础》。该教材能较全面的覆盖一级学科的基本内容，既阐述了金属、无机非金属、高分子等典型材料结构上的共性，又突出了无机非金属材料的个性；既描述了崃ρ平衡状态下的问题，又兼顾了非平衡条件下的材料结构的形成过程；既以材料制备、加工过程中的科学原理及共性规律为主，又兼顾了材料服役中的环境行为效应，做到了将科学与工程融为一体。但在教学时，笔者发现学生在自己研读教材时会感觉到生涩难懂，究其原因是由于很多涉及到材料类的专业术语教材没有详细的介绍，而这些专业术语是学习材料科学的基础，一旦一知半解、含混不清就会影响到对相关整个知识点的掌握，而一个个小知识点的理解不清最终导致学生对整门课程的掌握不到位，失去对课程的学习兴趣。例如在学习第二章的晶体结构时，学生对晶面及晶界的概念理解不清，为此笔者做了很生动的动画来解释，单晶材料是由一个晶粒生长而成的，因而它只具有一圈大大的晶界，同时它的（hkl）晶面是唯一的平行族；而多晶材料是由多个晶粒生长而成的，因而它的晶界包括各个小晶粒一圈圈的界，同时每一个晶粒由于生长取向不同具有自己的（hkl）晶面，因而多晶材料的（hkl）晶面是多个相互交叉的平面。结合笔者的绘图，学生很快对这些基本概念有了很深的理解和认识，因而在学习后续的结晶学指数、晶向与晶面关系等结晶学基本内容时非常顺利，收到了不错的教学效果。
2 突出重点，注重理论体系融会贯通
《材料科学基础》这门课程内容繁多，在本院有限的72个学时里对每个章节均仔细讲解，做到面面俱到是一项不可能完成的任务。因而，需要对知识点进行梳理，在有限的时间里突出重点，同时将知识点串联起来，让整个理论体系融为一体，这样学生在学习完课程后也会倍感轻松，受益匪浅。例如在学习晶体结构时，考虑到金属结构模型主要为等径球体堆积模型，而无机非金属材料的晶体结构主要为不等径球体堆积模型，两者的知识点是相通的。因而在讲述时，笔者着重以金属结构模型为例进行动画展示，从立体结构的各个方向讲述，如何堆垛，并结合制作的球棍模型让学生充分理解最密排堆积及配位数这些基础概念，学生对金属堆垛有了全面、深刻的认识后，自己主动对教材上关于无机化合物的晶体结构进行理解，在提问时发现学生对AX、AX2、A2X3的空间结构均有着较正确的认识，抓住了重点，很多知识的传授就变得容易了很多。另外，理论体系的融会贯通对该课程的学习也大有裨益，在学习鲍林规则时，笔者要求学生认真掌握鲍林第二及第四规则，运用第二规则去判定离子化合物的可靠性，运用第四规则去检验硅酸盐晶体岛群结构的稳定性，加深了学生对硅酸盐晶体结构的认识，促进了学生对硅酸盐晶体具有的结晶、解离及介电性能差异的理解。
3 拓宽专业，加强前沿成果介绍
由于我院无机非金属材料工程专业的学生毕业后不仅是进入各种传统建材（包括玻璃、水泥、陶瓷、耐火材料）企业工作，近几年的签约情况看相当部分的学生最终会从事纳米、新材料开发等领域的工作。拓宽专业，在教学中适度的把目前社会上较前沿和热点的知识引入课堂教学，并对传统材料科学基础教学内容进行适当的知识延伸和拓展，这不仅让学生强烈地感受到科学发展的脉搏和动力，有效的拓宽学生的知识结构，开阔学生的视野，而且也给课堂教学增添了活力[4]。例如在讲授共价键晶体结合时，笔者通过查阅最新发表的相关文献，介绍了目前碳纳米管和石墨烯的一些最新研究进展，结果学生在课堂上自发的展开了针对石墨烯结构与性能的讨论，表现出对新材料探索的强烈欲望。事实表明，在教学中加强前沿成果的介绍能够激发学生的学习兴趣，大大提高《材料科学基础》课程的教学效果。
【参考文献】
[1]代凯.大学本科材料科学基础课程教改初探[J].牡丹江师范学院学报（自然科学版），2011（1）：66-68.
[2]潘建梅，唐丽永，乔冠军.材料科学基础课程教学改革的探索与实践[J].广州化工，2016，44（3）：148-149.
【临床医学】
读研比例42.7%
临床医学专业是一门实践性很强的应用科学专业。它致力于培养具备基础医学、临床医学的基本理论和医疗预防的基本技能;能在医疗卫生单位、医学科研等部门从事医疗及预防、医学科研等方面工作的医学高级专门人才。该专业学生主要学习医学方面的基础理论和基本知识，人类疾病的诊断、治疗、预防方面的基本训练。具有对人类疾病的病因、发病机制作出分类鉴别的能力。
就业方向
主要到医疗卫生单位、医学科研等部门从事医疗及预防、科研等方面工作。
就业前景
随着高等医学教育事业的迅猛发展，医学院校办学条件得到较大改善，招生规模不断扩大，临床医学专业毕业生的数量和质量大大提高。但是在全国总的毕业生就业形势严峻的情况下，临床医学专业毕业生就业形势不容乐观。
临床医学领域高校推荐
上海交通大学、北京大学、复旦大学、北京协和医学院、中山大学、四川大学、首都医科大学、浙江大学、华中科技大学、第二军医大学。
【能源动力系统及自动化】
读研比例40.4%
能源动力系统及自动化专业研究将煤炭、石油、天然气等一次能源转化为电力、热能等二次能源的生产和利用过程;研究人工环境、制冷空调、低温生物医学等领域的科学技术问题;还研究风能、太阳能、生物质能等新能源的开发利用。伴随能源转换与利用过程排放的有害物质将造成环境污染，能源的生产必须高 效、清洁。能源与环境系统专业不仅对自动化控制十分依赖，而且是一个复杂系统工程，集合了热科学、力学、材料科学、机械制造、环境科学、计算机科学、自动 控制科学、系统工程科学等高新科学技术。能源与环境系统工程专业具有很宽的专业知识面，是一个能源、环境与控制三大学科交叉的复合型专业。
就业方向
从事清洁能源开发、电力生产自动化、能源环境保护、制冷与低温、空调和储能、空调与人工环境等领域的设计、研究与管理的跨学科复合型高级技术人才。
院校推荐
清华大学、西安交通大学、武汉大学、武汉理工大学、天津理工大学、河海大学、吉林大学。
【工程力学】
读研比例37.1%
工程力学专业本专业培养具备力学基础理论知识、计算和试验能力，能在各种工程(如机械、土建、材料、能源、交通、航空、船舶、水利、化工等)中从事与力学有关的科研、技术开发、工程设计和力学教学工作的高级工程科学技术人才。
就业方向
可到土木水利、机械控制、微电子技术、能源交通、航空航天等部门从事科学研究、技术开发和工程计算机软件的开发应用等工作;由于具备较为坚实的专业基础知识，较强的分析、解决问题的能力及计算机应用能力，也可到有关的高新技术领域工作(如信息科学、生命科学、新型材料等)，还可从事教学工作。
推荐院校
北京工业大学、大连理工大学、福州大学、哈尔滨工业大学、合肥工业大学、华中科技大学。
【中医学】
读研比例33.3%
本专业培养具备中医药理论基础、中医学专业知识和专业实践技能，能在各级中医院、中医科研机构及各级综合性医院等部门从事中医临床医疗工作和科学研究工作的医学高级专门人才。本专业学生主要学习中医药学基本理论知识和中医临床医疗技能，具备一定自然科学和现代医学的知识，受到中医临床技能和现代医学临床基本技能的训练，具有中医各科疾病的临床诊疗和科研工作的基本能力。
推荐院校
北京中医药大学、首都医科大学、天津中医药大学、浙江中医药大学、暨南大学、延边大学、上海中医药大学。
【无机非金属材料工程专业】
读研比例31.4%
本专业培养具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程方面的知识，能在无机非金属材料结构研究与分析、材料的制备、材料成型与加工等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。本专业学生主要学习无机非金属材料及复合材料的生产过程、工艺及设备的基础理论、组成、结构、性能及生产条件间的关系，具有材料测试、生产过程设计、材料改性及研究开发新产品、新技术和设备及技术管理的能力。
玻璃是非晶无机非金属材料，一般是用多种无机矿物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等)为主要原料，另外加入少量辅助原料制成的。
玻璃广泛应用于建筑物，用来隔风透光，属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃，和通过物理或者化学的方法制得的钢化玻璃等。有时把一些透明的塑料也称作有机玻璃。
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【关键词】无机材料科学基础教学内容教学方法
【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】1674－4810（2012）11－0084－02
无机材料科学基础是无机非金属材料专业最重要的专业技术基础课，也是研究生入学的必考课，该课程内容对构建无机材料类工程技术人员的专业知识体系，培养学生科学的思维方法和创新能力以及运用基础理论解决实际问题的能力具有基础作用。
这门课内容多、概念性强、理论性强，比较抽象。因此学生普遍反映该课程难学，教师讲授起来也感觉困难。笔者通过数年的教学实践，结合我校学生的特点，摸索出了一些教学方法，和大家探讨一下。
一 强调课程重要性，培养学生学习兴趣
自古以来，材料的发展一直是人类文明进步的里程碑。材料、能源、信息被公认为是现代文明的三大支柱。新材料已成为各个高技术领域的突破口。材料学主要是研究材料组成与结构、合成与制备、性能以及使用效能四者之间相互关系和变化规律的一门应用基础学科。无机非金属材料是材料学的重要组成部分。传统的无机非金属材料主要以硅酸盐材料为主，包括水泥、玻璃、陶瓷和耐火材料四大类。随着现代高科技的发展，现已在传统硅酸盐材料基础上开发出许多具有特殊性能的高温高强、电子、光学以及激光、铁电、压电等新型无机材料，所涉及的化合物远远超出硅酸盐范畴，而是整个无机非金属，包括含氧酸盐、氧化物、氮化物、碳与碳化物、硼化物、氟化物、硫系化合物、硅、锗、Ⅲ－V族及Ⅱ－VI族化合物等。其基础科学理论，除了物理、化学外，结构化学、晶体化学、晶体缺陷化学、高温熔体化学、固体物理中的基本理论也日益渗透交叉。因此本门课程名为无机材料科学基础，这既是适应新型无机材料飞速发展对本专业人才基础理论与知识结构的要求，又能使本专业基础理论知识与材料学这门学科相对应。
二 提纲挈领，脉络清晰
在第一次课的绪论中，我会给学生详细介绍本课程的主要内容、特点和学习方法，让学生在头脑中建立大的轮廓，并采取相应的学习方法。无机材料科学基础课程内容定位于以基础理论为主，结合实际无机材料阐述其制备、组成、结构、性质及应用。具体来说是综合晶体学基础、晶体结构和晶体缺陷理论、高温熔体化学、固体表面和界面化学、固体材料热力学和相平衡理论、固体动力学，包括扩散、相变、固相反应和烧结理论等基础知识来分析实际无机材料问题。将基础理论具体应用到无机材料的制备工艺和性能研究中，用基础理论来阐明无机材料形成过程，揭示无机材料结构与性能的内在联系与规律；并从基本理论出发，指导无机材料的实际生产及科研，解决无机材料使用过程中的问题，为认识和改进无机材料的性能以及生产、研究、开发新型无机材料提供必备的基础理论知识。据此，学生学习时应以理解为主，死记为辅，在深刻理解的基础上才能记忆准确、牢固。
在每一章的概论中，给学生介绍本章的主要内容、讲授次序、重点和难点在哪里，让学生学习起来脉络分明，主次清楚，将主要精力放在掌握重点内容上面，能起到事半功倍的作用。
三 讲清重点，突破难点
本门课程学生反映难学，教师感觉难教，一个很重要的因素就是重点和难点重合，不好突破。例如：在黏土－水系统章节中，ζ电位是一个至关重要的概念，是学生学习本章节其他性能的基础，自始至终贯穿着整章，是重中之重，但也是本章的难点，因此必须花费时间详细讲解清楚。我从ζ电位的本质开始，让学生明白：在黏土－水系统中，黏土颗粒带上负电后为平衡电荷，就会吸附水化的阳离子，水化阳离子分为两层：吸附层和扩散层。ζ电位的实质就是黏土胶核表面的负电荷被吸附层中的水化阳离子中和后净余电荷的度量。只有让学生从根本上理解了ζ电位的实质，才能正确掌握其影响因素的变化规律和本章其他变化规律。
四 根据教学内容和学生情况，因材施教
本门课程内容多，学时紧，因此多采取单向灌输式的讲授形式，但有时效果并不是很理想。针对这种情况，我尝试了新的教学模式：重点讲解和提问式、启发式、讨论式等形式相结合的方式，取得了很好的效果。例如：在黏土－水系统章节中，讲授清楚阳离子的交换顺序——霍夫曼斯特顺序后，提出一个问题：如果序列后面的阳离子要交换前面的阳离子怎么办？增大序列后面阳离子的浓度！当然可以，但不增加浓度能不能交换？一阵思考之后，又出现新的答案……通过提问、启发，最后学生想到了解决办法，从中加深了对知识点的理解。
五 温故而知新，强化知识点
本课程概念多、知识点杂，学生不好掌握，易遗忘。针对这种情况，除了采取及时布置作业，要求学生课前预习、课后复习外，每次上课前我都将上次课的主要内容简单做一下概括和复习，为本次课的内容做铺垫，也能引导学生跟上上课思路。在讲授新课的过程中碰到相关的知识点，需适当复习停顿，做到温故而知新。如在相图学习时，讲授顺序是相律、单元相图、二元相图、三元相图和四元相图。讲授每种相图时，强调相律是基础，必须服从相律；讲授三元相图时，适时复元相图，让学生充分理解它们之间的关系，尽快实现知识点的相互转化，力图达到融会贯通。
六 理论联系实际，学以致用
引导学生用无机材料科学基础中的一些知识解决实际生产科研中的一些问题。如在学习了热力学的基本原理后，在合成材料时原材料的选择、温度的选择计算。又如在学习了三元相图后，针对MgO－Al2O3－SiO2实际相图，为学生讲授制备铝镁浇注料时配方制定的原则和相图依据，让学生明白相图对实际生产的指导意义和作用。
总之，针对无机材料科学基础课程的特点，因材施教，采用灵活的教学方法，提高学生的学习积极性，就能取得较好的学习效果。
参考文献
［1］王艳荣.《无机材料科学基础》教学实践与改革探讨［J］.高教论坛，2007（2）：128～129
［2］宋晓岚.《无机材料科学基础》课程建设与教学改革探讨［J］.理工高教研究，2004（2）：109～111
