材料科学论文

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材料科学论文范文第1篇

实验材料入库之后，整个材料间焕然一新，各项课堂中的实验活动也能有效开展，上课更加得心应手。学校的有些实验材料准备的量比较多，因为使用的频率高也容易损坏，比如试管、烧杯等玻璃器皿；而有些实验材料针对性很强，如显微镜只在六年级才会用到，平时基本上都处于闲置状态。而另一方面，学生探究科学的兴趣很高，却受限于没有合适的工具，找不到合理的获得渠道。如果能够提高这些实验材料的使用率，无疑会促进学生探究科学的积极性，也会极大地拓展学生的探究能力，提高学生动手操作的水平。基于这样考虑，笔者推出了实验材料申领制度，让每一位有需要的学生都能够及时地领取实验材料，完成他们的探究活动。在申领的时候有这样几个原则需要把握：有明确的实验目标，不能无目的地借实验器材瞎玩、乱玩；先还后借，对实验材料的去向有登记，保证材料的完备；借期不超过半个月，确保其他学生也能借到需要的材料，同时也可以督促学生尽快地完成自己的实验；如损坏则购买相同型号赔偿，鼓励学生正确安全地使用实验材料。基于这样的出借制度，笔者又设计了相应的实验材料申领单。学生可以在填写实验材料申领单之后提交给科学课代表，然后在每周二下午的实践活动时间进行统一领取和回收。

二、取之于“生”有序使用

1.需求搜集资源

在学生充分享受学校实验材料出借所带来的快乐时，也要根据需要向学生征集一些实验材料。比如春天来了，校园要开展绿色生态乐园的活动，需要一些种子。如果大批量购买一下子用不了这么多，而且会造成种类单一，不利于学生全面了解各种植物。于是开展了“大梦想小种子校园征集”活动，让学生将自己的梦想写下来，选择一个属于自己的“种子物语”，制作成可爱的便签和自己的种子一起交到材料室。随着种子的播种，自己的梦想也跟着一点点实现。在这个过程中，学生既学习了和植物有关的养护知识，又培养了他们热爱科学、追逐梦想的情感。而在上溶解单元和沉浮单元时，因为对食盐和糖的需求很大，同时各种物体的沉浮状态也不相同，因此在课堂上向学生征集信息。学生带来的实验材料不仅满足了课堂的需要，而且各种材料也丰富了学生对物体沉浮的认识，让他们积累了更多的科学经验，帮助其形成正确的科学概念。

2.合理归类自助取用

学生的材料包也是一个非常有效的资源搜集渠道。实验材料包中以价格较低廉、制作工艺相对简单、不具有长期使用价值的材料为主，所以是比较理想和方便的一次性实验材料。如果在开学初就全部下发给学生，那么就会造成有些学生忘记带、有些学生在需要用之前就丢失了的局面。所以在学期初对材料包进行了重新整合与优化。以教科版五年级下学期的材料包为例。其中对各类材料进行分类包装的小塑料袋，搜集起来既可以用在冷热水的沉浮实验中，也可以用来装种子、捕捉空气等；橡皮泥既可以用来做小船，也可以进行组合用来做“沉的物体会受到浮力吗”这个实验，还可以用来做密封材料；滑轮因为组装之后很难再穿过绳子，用在这一课不太理想，改为六年级的备用材料，这一课用实验室的钩码代替，效果很好，也方便在水中固定；有些材料可以四人小组合用，如果有材料损坏可以及时替换，也可以利用多余的材料进行二次实验；有些材料不够，可以几位同学拼在一起使用，让实验效果更加明显。重新组合过的材料，让学生的实验探究变得更加有效。

三、搭建活动平台有趣使用

实验材料是为学生更好地进行科学探究服务的。如果在整理之后就束之高阁那就违背了新课程的理念。新课程强调科学课程应具有开放性，“这种开放性还表现为，要引导学生利用广泛存在于学校、家庭、社会、大自然、网络和各种媒体中的多种资源进行科学学习，将学生的科学学习置于广阔的背景之中，帮助他们不断扩展对周围世界科学现象的体验，并丰富他们的学习经历。”基于这样的理念，笔者在课堂之外为学生们创造了同样丰富的科学探究内容。其中，既有学生突然闪现思维火花的短时探究，也有需要耐心的主题式长时探究。

1.奇思妙想动脑玩科学

学生通过科学课堂的学习，对生活中与科学有关的事物产生了浓厚的兴趣。有些是与季节更替有关的，有些是看书看报时得来的灵感，这些思维的火花如果进行适当的引导，就会成为火种，点燃他们进一步探究科学的欲望。小雪花大学问冬天的第一场雪让学生对水结冰产生了浓厚的兴趣，伴随着同学们的欢呼声，却给大家的出行带来了大问题，好多同学放学回到家都特别迟。原来，很多汽车因为下雪地面结冰而打滑，发生了不少交通事故，造成了线路拥挤。那么，在遇到道路结冰的情况下，交警部门是如何除冰，保障大家的出行安全的呢？钱塘科技组的同学们和科技杨老师一起对这个问题进行了研究。首先，杨老师准备了两份冰块。让同学们在一份冰块中加入足量的食盐，另外一份不加食盐。然后，分别将装有自来水的小塑料袋放入冰块中。接着，各拿一个碗盖住，上下摇晃。倒数二十下，见证奇迹的时刻到了！加了盐的冰块中的水已经结成了冰，而未加盐的冰块中的水还是液态。这是为什么呢？原来，冰盐融化的过程中不断从外界吸热。起初，冰吸热在0摄氏度下融化，融化水在冰表面形成一层水膜；接着，盐溶解于水，变成盐水膜，由于溶解要吸收溶解热，造成盐水膜的温度进一步降低，从而让塑料袋里的水迅速结成了冰。除了可以用盐来除冰，同学们根据所学的知识，还想出了很多雪天出行的好方法。比如适当慢一点，对挡风玻璃进行除雾，刹车不要太急，在道路上铺上草垫增加摩擦力，特别恶劣的情况下还可以考虑给汽车轮胎绑上防滑链，等等。书包减负“神器”出炉！“看到青年时报给书包减负的报道，我们想，是不是可以把我们的科技社团的制作加工一下，变成书包超重报警器，也能帮助减轻书包的重量！”学生通过一则新闻报道，想到前段时间学习过的和电路有关的科学知识，突发奇想。说做就做，大家从科学工具袋和学校的实验器材室里挑了一些东西——3根导线、1个灯泡或1个报警器、1节电池、1个弹簧、1个注射器或管状容器、1根用来捆绑的绳子、1个挂钩、1段铁丝。大家找齐了材料聚集在科学教室，吭哧吭哧地捣鼓起来。经过几天的“奋战”，一个书包减负“神器”诞生啦！还引来了青年时报牛通社和杭州市电视台等媒体的关注。

2.主题活动动手学科学

材料科学论文范文第2篇

关键词：高职；工程材料及机制基础；课程论文；教学改革；学习主体

《工程材料及机制基础》是一门技术基础课，特点是叙述性、记忆性的内容多，概念多，内容抽象，使学生学起来感到枯燥，有似易而难，似浅而深，似懂非懂的印象。

针对《工程材料及机制基础》课程的特点，我们在教学方法上提出了增设课程论文的设想。通过增设论文改革教学方法，转变以教师为中心、以灌输知识为主的传统教学，发挥学生的主体作用，促进教学指导思想、教学内容、考核手段的全面改革。可以将单一的课堂讲授扩展到指导学生自学、讨论、科研和实践，有利于加强师生的双向交流及学生能力的培养，使学生由“学会”逐渐过渡到“会学”、“会用”。

增设课程论文的意义

（一）一线牵动了全局，一改可以推动教学各环节的全面改革

促进教学主导思想发生根本性的改变长期以来，一种旧的传统教学思想指导着我们的教学工作，这种旧的教学思想突出表现在两个方面：一是单纯传授知识，忽视学生能力的培养，认为有了知识就有了能力，把知识与能力等同起来；二是教书不教人，把教书与教人割裂开来。在课堂教学中增加课程论文体现了教学以培养能力、发展能力为主导的思想，突出了学生的“学”和教师的“导”。

在教学内容上原来是书上有啥讲啥，现在转换为“四不讲”，“四增加”四不讲是：凡属高中或文化基础课讲过的不讲；陈旧过时的知识不讲；单纯阐述性的不讲；学生自学就能掌握的不讲。四增加是：增加新知识，新技术；增加科学论文讲座；增加实践性教学环节；增加课程论文。

与旧的传统教学思想相比较，这是一套全新的教学方法旧的传统教学思想主要表现有二：一是“注入式”，二是“抱着走”。在这种教学方法指导下，学生的学习主动性与创造性受到严重的压抑，处于极为被动的地位，改革这些方法势在必行。增设课程论文则注重四个为主，即学生为主，自学为主，读书为主，训练为主。以启发式、学导式代替注入式，根据课堂性质、学生的特点，采用讲授、课堂讨论、习题和指导学生自学等各种形式，激发学生的学习兴趣，引导学生通过自学与各种课外训练，开阔思路，掌握知识，锻炼能力。

促进了实验的改革原来实验是听、看、抄。听是学生听实验教师讲授实验原理、方法、步骤及仪器使用等；看是少数学生照着教师的示范动作做一遍，大多数学生围着看；抄是实验之后大家互相抄数据和实验报告。现在改为自始至终让学生亲自动手，培养了学生动手能力。

改变单一的考试方式原来是课程结束后一次性考试，一锤定音，现在是以课程论文为前提，没有参加撰写课程论文或课程论文不合格的学生不能参加考试，考试成绩改为两部分：课程理论占80％，课程论文占20％。

（二）能够较好地调动学生的学习积极性，有利于开发学生的能力

过去单纯的课堂教学法一个突出的问题是：学生不会看书，不会作学习笔记，不会整理数据，也不会把新学到的知识有条理地讲出和写出来，解决实际问题的能力也很差。通过课程论文的锻炼，学生减少了对教师的依赖性，动脑、动手、动口的能力会大大增强。增设课程论文是写毕业论文前的一次预演和锻炼；是培养学生自学的有效手段；可以锻炼学生归纳、综合、分析问题的能力；可以增强学生动手和语言表达能力。

（三）充分发挥学生在学习中的主体地位

在写论文的过程中，学生自行寻找参考资料，自学读书，自己处理数据，自己进行实验查证问题，教师辅导。这样学生和书本、教师和学生、学生和学生可以充分进行教学信息反馈流通。学习好的学生可以向宽、深方面发展，学习中等的学生可以不吃力地完成学习任务，学习差的学生可以在教师充分的个别指导下完成最基本的学习任务。学生各得其所，个个积极主动，因而有利于学生学习成绩的普遍提高和两极分化现象的改善。

（四）为教师和学生都留出了足够的空间

在论文的审定和批改上，采用教师批阅和学生之间互相交流、互相审定的方式，使教师批改作业的负担减轻，从而可使教师把省下的时间用于备课，钻研教材、研究问题、辅导学生；学生通过查阅参考书，也扩大了知识面。这种教学方式不仅可以极大地提高教学效果，也为师生的发展带来了活动空间；在检查论文的合理性上，采用自己实验自己验证的方式，经验及时交流，错误及时纠正，教训及时吸取，学生在教师指导下，主要靠自己钻研获得知识和技能，因而理解更加深刻，运用更加熟练，遗忘较少。

（五）能促进教师积极钻研业务，有利于提高教学水平

过去教师讲，学生听，一本教材讲到底，一个讲稿用几年。现在教师必须随时随地回答学生提出的问题，这就迫使教师必须认真钻研业务，研究教材的知识结构和学生的心理特征，尽快用新知识充实自己。这样在当今科学技术日新月异的情况下，教学内容也能做到与时俱进，这无疑对教师的业务水平、教学水平的提高是个极大的促进。

增设课程论文的实施步骤

增设课程论文具体做法分为布置阶段、撰写论文阶段、实验验证阶段、质量考核阶段四个步骤。

（一）布置阶段

在课程教学中，增设课程论文是一个新想法，在学生没有思想准备的情况下，应及早布置，明确要求。上课前首先应向学生班级作一个通报，获得他们的支持，然后在第一节课时可向学生布置，要求课程论文的文章要文理通顺、简练，能较为正确地反映国内外新技术、新成果，资料来源较可靠，分析见解基本正确，有一定的技术情报价值或实际指导意义。完成时间在课程讲授到三分之二时为宜。过早，学生知识面太窄；过晚，学生已经临近期末考试，容易流产。考核方法：采用学生互相交流的方式，由班集体按优、良、中、及格、不及格五级评定，将学生意见与教师批阅相结合，其成绩按20％计入该课总成绩。论文题目可由教师确定，也可自选题目。

（二）撰写论文阶段

在本阶段需要注意以下五点：

选好论文题目无论自选题目或教师确定的题目，都要有利于培养学生的科学想象力；有利培养学生分析问题的能力；有利于培养学生的实践动手能力。总的来说就是要有利于学生能力的培养。

作好示范将近年来教研室教师正式发表的与课程有密切关系的学术文章在课堂上向学生宣读，或发给学生传阅。由作者谈选取资料、处理数据、实验验证的方法和过程。这样不仅把教学和科研紧密地联系在一起，而且也给学生撰写论文作了示范性的讲解。

抓好资料的选取和自学阅读参考资料时，要求学生作到“四记”。“记心得”：不要抄书，要消化书上的知识，记下自己的理解和心得；“记问题”：记下疑难问题和糊涂概念，以便给教师辅导时提供线索；“记数据”：便于分析比较；记需要实验的东西。

引导学生调查分析在撰写论文的过程中有目的地提出些有特点的工艺现象组织学生讨论，如可以让学生对机床主轴进行分析，从其使用的特点引出力学性能要求是多方面的。通过对主轴所需的各个力学性能要求分析，可以逐步论证出机床主轴的工艺要求，从而深化课堂所学的知识。即使学生的设想可能不够完善，但只要学生自己能主动分析问题，就可以提高学习的积极性，提高学生的能力。

搞好辅导学生写论文时，教师要随班辅导，这时学生提出的问题比过去上课后自习时提出的问题要多一些，对学生提出的问题，比较容易的，给学生指出思路，启发进一步思考，不急于回答现成结论，对有共性又较复杂的问题，可以留到课堂解决，这样可提高辅导质量。

（三）实验验证阶段

课程论文有些可能是实验性很强的课题，有的课题甚至需要依靠实验得到的结果来完成，这样就可以让学生由始至终亲自动手去做，并可要求学生在实验中做到以下几点：（1）需要做实验的学生首先向实验室和任课教师提出做实验的项目。（2）由学生根据题目的需要和实验室的条件写出实验计划并和教师一道研究实施方案。（3）由学生自己动手做试验前的准备工作，包括仪器设备的检查等。（4）学生自己动手完成试验的全过程，然后整理实验数据，写出实验报告交教师审阅。

（四）质量考核阶段

可采取学生互相交流、班集体评选与教师审阅相结合的方式，最后推出较好的论文在班级范围内交流。

在课堂教学中增设课程论文需要的教师人数较多，也需要教师有足够的准备及对每个学生的足够重视，对每一个环节的细致考虑和对实验的设备条件要求也较高，因此增设课堂论文的教学方式在以后的实施中还要不断吸取经验，不断改进，使其更趋完善。

参考文献：

[1]陈玉科，郑玉亮．如何培养大学生的创新思维[j]．中国高等教育，2000，（4）：40-41．

材料科学论文范文第3篇

关键词：科技；人力资源；财力资源；创新能力

党的十六大报告提出“增强自主创新能力、建设创新型国家”重大战略思想，出台了《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006―2020年）》。党的十报告进一步明确提出实施创新驱动发展战略，以创新驱动中国经济发展转型成为共识。建国以来，经过六十余年的科技创新、科技体制改革和科技文化发展，中国科技资源投入发生了巨大变化，加快提升科技创新能力，为经济发展、社会进步、民生改善和国家安全提供了重要支撑。

一、科技资源投入变化

科技资源投入规模与强度成为衡量一个国家科技活动规模、评价国家科技实力和科技创新能力的重要指标。

（一）科技人力资源投入

1952年，全国科技人员达到42.5万人，其中工程技术人员16.4万人，农业科技人员1.5万人，卫生技术人员12.6万人，科学研究人员8000人。到1978年，全国全民所有制科技人员达到434.5万人，相当于1952年的10.2倍，其中工程技术人员达到157.1万人，卫生技术人员达到127.6万人，农业技术人员29.4万人，科学研究人员31.0万人。改革开放后，中国全时从事研发工作研究人员数稳步增加。1980年仅为32万人，2000年达到69万人，比1980年翻了一番。2005年，中国全时研发的科学家和工程师数达到111.9万人，占世界总量比重达到13.5%，超过日本。2007年增至19.7%，接近美国和欧盟。2013年中国R&D人员总数为353.3万人，超过美国，居世界第一位。2010～2014年，中国研究开发人员全时当量投入从255.4万人年快速增至393.7万人年，增长了54.2%，基本上形成了基础研究和应用研究以及科学研究以开发机构和高等学校为主，实验开发以企业为主的研究开发人员投入格局。

（二）科技物力资源投入

建国初期，国内仅有30多个专门研究机构，公共图书馆只有55个。1957年全国科研机构共有580多个，达到建国初期的19倍多。1965年底达到1714个，比1957年翻了两番。1991年全国科研机构数量已达到5463家，相比1965年再次翻了两番。但随着科研机构转制，1991～2010年，中国科研机构数量不断递减，2010年已降至3696家。但高等学校作为培育科研人才和从事基础研究的重要机构，从1991年的806所增至2006年的1867所，2010年发展到3321所，比1991年翻了三番。2014年，我国基本上形成了基础研究和应用研究以及科学研究以开发机构和高等学校为主，实验开发以企业为主的格局。全国科技企业孵化器数量超过1600家，在孵企业8万余家，国家高新区115家，成为“中国创造”的主力军。

（三）科技财力资源投入

我国科技研发投入一直在持续不断增长。1978年，中国全社会R&D经费支出不足40亿元，1990年超过100亿元，1997年达到509.16亿元。2001年突破1000亿元，达到1042.5亿元，比1997年翻了一番。2006年超过3000亿元。2012年首次突破万亿，达到10298.4亿元，名列世界第二。进入21世纪以来，我国科技研发投入强度（即R&D经费支出占GDP的比重）开始稳步提高。2000年突破1%，2007年达到1.49%，远高于俄罗斯的1.12%、巴西的1.11%、南非的0.92%、阿根廷的0.51%等发展中大国，稳居发展中国家首位。2012年达到1.98%，与日本在20世纪70年代、韩国20世纪90年代的水平基本相当。2013年首次超过2%，达到2.01%，高于欧盟28国平均1.92%的投入强度。2014年，科技研发投入强度上升至2.05%，接近“十二五”规划目标（2.2%）。OECD公布的《经合组织2014年科学技术与工业展望》显示，中国的研发支出预计将在2019年前后超过美国和欧盟，跃居世界首位。

二、科技创新能力提升

在经济全球化和全球科技革命的推动下，科技创新与经济社会发展的融合度越来越高，科技创新能力成为国家竞争的制高点，加快促进国民经济和社会发展。

（一）科学创新能力

进入21世纪以来，中国科技论文产出的数量和质量都出现了爆炸性增长。根据SCI数据库统计，1994～2004年十年段，中国科技在世界的排位在第18位。从2006年起，中国的论文数量先后超过了日本、英国、和德国，仅次于美国位列世界第二。2001～2011年（截至2011年11月1日）十年间中国科技人员共发表国际论文83.6万篇，论文共被引用519.1万次，排在世界第7位，平均每篇论文被引用6.21次。中国12个学科论文被引用次数排在世界前10位以内，其中化学、材料科学、工程技术、数学等4个领域论文的被引用次数排名世界第2位。2013年，中国已进入世界前5位，平均每篇论文被引用6.92次，提前7年实现《国家中长期科学技术规划发展纲要（2006-2020）》提出的“国际科学论文被引用数进入世界前5位”的目标。2004～2014年（截至2014年9月）十年间我国科技人员共发表国际论文136.98万篇，论文共被引用1037.1万次，中国居世界第4位，平均每篇论文被引用7.57次，其中高被引论文占全球10.4%，有16个学科论文被引用次数排在世界前10位。

（二）技术创新能力

1985年中国申请国际发明专利（PCT）数占世界的比重只有0.01%，1995年提高到0.3%， 2011年已经达到9.0%。2012年3月6日世界知识产权组织（WIPO）公布《2011年国际专利申请情况报告》显示，2011年中国《专利合作条约》（PCT）国际专利达到了16406件，居世界第四位。2006～2013年期间，中国PCT申请量年平均增长率为27.5%，为世界最高。2014年，中国国家知识产权局共受理《专利合作条约》（PCT）国际专利申请26169件，从世界第四位上升为第三位。排在美国和日本之后，美国和日本相当于中国的2.41倍和1.66倍。2014年，中国每万人发明专利拥有量达到4.9件，超过“十二五”规划目标（3.3件）。

（三）科技市场创新能力

1980年中国高技术产品出口额占世界总量比重为0.03%。1990年上升至0.6%。2000年，中国高技术产品出口额为370.43亿美元，占世界总量的比重为3.7%。2006年超过了美国和欧盟（27国），成为世界第一。2010年，中国高技术产品出口额达到5488.3亿美元，是2000年的14.8倍，占世界总量的比重达到20.4%，相当于欧盟的1.30倍、美国的1.42倍、日本的3.40倍。2000～2010年，中国高技术产品出口额年均增长率高达31%。2012年，中国高技术产品出口额超过6000亿美元，达到6011.73亿美元。中国高技术产业的快速发展，成为推动中国经济走向“新常态”的新增长点。

（四）信息获取能力

二十世纪九十年代，中国开始从国外引进和应用互联网。1997年中国上网用户数只有62万，其中通过拨号方式上网的用户数占75%， 2007年，中国互联网用户超过美国，成为世界网民数第一大国。2011年12月达到5.13亿，其中手机网民规模为3.56亿，均居世界第一位。2012年中国的网民总数达到5.6亿人，为美国的2倍多。2010～2014年，中国互联网上网人数从4.57亿人上升至6.59亿人，其中手机上网人数达到5.57亿人，宽带用户超过7.8亿户，成为世界最大的通信技术和互联网市场。

三、结论与展望

中国已经进入科技创新增长期，具备了实施创新驱动发展战略的投入基础。中国科技发展水平已开始由“追赶式发展”向“自主创新跨越式发展”转变。但我国实施创新驱动发展战略仍面临诸多挑战。首先，创新型科技人才是创新驱动发展战略的人才支撑，相对于我国人口和经济规模而言，我国的创新型科技人才总量还不够多，无法满足创新驱动发展的巨大需求，必须依托科研院所、大学、企业研发机构，建设一批具有世界水平的科学家、创新型研究团队，完善国家创新体系；其次，我国在创新型国际前沿领域与发达国家仍有很大差距，必须在能源开发、节能技术和清洁能源技术等方面取得重大突破，依托发展战略性新兴产业，部署战略性新兴产业创新链条，推动涉及人口健康、食品药品安全、防灾减灾、安全生产、生态环境和应对气候变化等重大领域的科技创新，为建设资源节约型、环境友好型社会提供科技支撑。再者，我国科技创新体制仍不完善，必须进一步深化科技创新体制改革，完善科技创新的转化机制，着力构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的科技创新体系，加快建设国家创新体系，推动科技和经济的紧密结合，抢占科技发展战略制高点。

参考文献：

[1]国家统计局编.中国统计年鉴1984[R].中国统计出版社，1984.

[2]刘国光.中国十个五年计划研究报告[R].人民出版社，2006.

[3]访杨卫：中国基础科学研究要积极面对复杂形势[N].光明日报，2015-2-26.

[4]中国企业已成为国际专利申请大户[N].人民日报，2015-3-20.