材料科学与工程

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇材料科学与工程范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

材料科学与工程范文第1篇

英文名称：Polymer Materials Science & Engineering

主管单位：国家教育部

主办单位：四川大学

出版周期：月刊

出版地址：四川省成都市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1000-7555

国内刊号：51-1293/O6

邮发代号：62-67

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1985

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉：

中科双效期刊

Caj-cd规范获奖期刊

联系方式

材料科学与工程范文第2篇

关键词：创新人才培养；本科教育；基地班

高校是培养人才的前沿阵地，肩负着人才培养的光荣任务，制定合理的人才培养方案和科学的管理制度是高素质人才顺利成长的有力保障。材料科学与工程创新基地班是郑州大学在工科院系设立的第一个人才培养实验班，实行精英型个性化培养方案，注重厚实的基础知识教学，进行全新的创新能力和科研素质的培养，以培养具有材料科学专业思想、熟悉掌握材料科学的基本特点最终能够制造先进材料的精英人才为目的。这一人才培养方案的实施为解决我国面临的高层次创新型人才匮乏等难题提供了有效途径，有望打开创新人才培养模式的新局面，加快我国从人力资源大国向人力资源强国转化的进程，为人才规划实施作出应有的贡献。

一、材料科学与工程创新基地班的定位

郑州大学材料科学与工程创新基地班于2006年12月正式成立，其定位为：“立足于为河南经济建设和社会发展服务，发挥学科齐全、梯次结构合理的优势，本科与研究生培养并重，全面提升学科、专业实力和水平，努力建设成为培养工程应用和科学研究创新型人才教学研究型学院。”依据学院学科和教学基础，结合所承担的国家教改项目“发挥学科与区域优势，构筑材料三级实践载体，培养具有创新意识的应用型人才”，以“厚基础、宽专业、重创新、高素质”的复合型人才为目标，培养适应未来发展要求具有科学前沿意识、创新精神和创业能力的高级研究型人才和实践应用型人才。

二、材料科学与工程创新基地班的培养方案

围绕专业建设和人才培养目标，材料科学与工程创新基地班对本科生的培养方案进行了较大规模的调整，体现了素质教育和创新教育理念，并遵循人才成长规律，注重系统性、前沿性和适应性，强调材料科学类课程与材料工程类课程的协调统一和同步建设。在学校政策引导和学院学科发展的统一要求下，构建起“平台+模块+课程群”的课程体系，其中平台课程注重学科基础教育，强调重视教育、体现宽口径；模块课程突出学科发展特色，设立了高分子材料科学与工程、无机非金属材料科学与工程、金属材料科学与工程三个模块，课程分别由主干课和实践教学环节构成；课程群由学科选修课和跨学科选修课组成，总学分控制在173学分。改革后的教学培养计划既体现了“厚基础”，又体现了“宽专业”，并强调学生创新能力的培养，在主体培养应用型人才的基础上，分层次、分步骤培养不同的人才，适应不同应用领域的需求，分别从事应用实践、技术创新、科研管理等工作。

1.注重基础，夯实理论教学

在课程体系方面，基地班强化国外名校、名教材英语教学课程和研究性教学课程，采用国际上通用的原版教材、自编教材及国内优秀教材，知名教授讲授基础课和专业课，采取双语授课。主要课程有高等数学、大学物理及实验、线性代数、物理化学、材料科学与工程基础（国家级精品课程）、材料近代研究方法（英文）、材料成型原理、材料科学与工程导论、工程制图、普通化学、电工学、工程力学、机械设计基础、高分子化学（英文）、高分子物理、材料成型原理、合金及熔炼、无机材料科学、无机复合材料学（英文）、陶瓷工艺原理（国家级精品课程）等。

在教学计划方面，实行第一、二学年所有课程打通，第三学年第一学期部分课程打通，第三学年第二学期必修课和全院范围内的限选课组中任选相结合。

2.加强技能，拓宽专业知识

基地班覆盖材料学、材料加工工程以及材料物理化学等领域，以金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料的合成和成型加工为重点，学习现代新材料、新技术所依赖的基本知识和技能，掌握材料合成原理、工艺、结构与性能之间的关系，进行各种材料的成分设计、合成、成型加工和应用。

3.重视创新，强调因材施教

在夯实学生科学文化知识基础的同时，基地班还着力培养学生的创新精神和创新能力。

在实践教学环节，引导和鼓励学生尽早进入实验室参与科学研究。近三年内，学院已经有12个由学生主持的实验项目获得国家大学生创新实验项目支持，其中大部分学生是基地班的。学院实验中心对基地班学生全面开放，学生可以利用课余时间在实验中心开展实验实践活动，全面提高自己在实验中发现问题、分析问题和解决问题的能力。

此外，学院还积极与校内外国家级重点实验室、工程技术中心联合建立独特的实习基地；在毕业实习和设计环节中，引入类似硕士研究生的训练模式，以培养学生的前沿科学意识和独立的创新能力。

4.强化素质，注重全面发展

发达国家的高校都将提高学生的素质作为主要目标。他们充分利用学校的各种资源开展诸多实践教育，有效地开阔了学生的知识面，增强了学生认识科学和揭示科学的信心。基地班始终注重学生的德、智、体、美全面发展，鼓励学生选修学校的素质教育课程，并增设开放实验和暑期课堂学分，鼓励学生跨学科进行开放实验，拓展知识面。在暑期，鼓励学生走进高新企业研究机构或者国内知名科研院所进行跟班学习，使学生通过接触或参与实际科学和技术难题的攻关，掌握科学研究的基本思路和方法，并将所学习的基础理论知识与实践应用联系起来，提高学习兴趣和实践动手能力。这些实践教育可以强化素质教育，有效提高学生的实践创新能力。

三、材料科学与工程创新基地班建设和管理模式

1．基地班建设

成立基地班建设工作小组，由院长、分管教学的院长、骨干教师和管理人员组成。基地班建设工作小组的主要职责有以下6项。

（1）研究制定基地班建设总体规划和基地班建设管理办法等文件，审核基地班发展规划，对基地班发展方向和改革决策提出指导性意见。

（2）指导、监督和推进基地建设与改革，检查基地班教学效果和培养质量。

（3）筹措基地班建设的经费并监督经费的使用情况和使用效果。

（4）组织基地班建设项目和方案的筛选、审定。

（5）商讨解决基地班建设中存在的问题，协调教学、科研、实验室等有关部门的工作为基地班建设服务。

（6）迎接上级主管部门的检查和评估。

基地班建设工作小组实行例会制度，定期商讨基地班建设过程中出现的各种问题，帮助解决实际问题，重大问题直接向党政联席会汇报。

学院设基地班建设工作小组办公室，负责基地班建设与各基地班的日常教学管理工作，办公室设在本科教学办公室，并配设秘书负责基地班的日常教学工作。

2.基地班管理模式

基地班的管理采用“三制”，即班主任制、导师制和末尾淘汰制。实行班主任和导师双层管理，学院主管教学的副院长担任基地班班主任，负责全院各年级基地班的建设与培养工作。前两个学年按成绩高低实行滚动，基地班末尾5名学生与非基地班学生交换，实行末尾淘汰。

在博士生导师和部分知名教授中为基地班遴选导师，学生在导师的指导下完成基础平台课、专业基础课、专业课、素质课的学习以及毕业实习和毕业设计。

四、基地班学生选拔办法

基地班每届招收30人，首届自2006级本科生开始。基地班学生的选拔需经过3个步骤。

（1）材料科学与工程专业本科生根据第一学期末相关公修理论课程（含外语）的总成绩进行排名，初选前50名学生。

（2）以英语、数学、大学物理的三个学科的单科成绩为依据，低于75分者被淘汰，剩下的学生以三科总成绩排名，选出前36名。

（3）经专家面试，最终选取30名进入基地班学生。基地班学生确定后公示5天，对不符合条件的入选者经核实后取消其资格，所缺人员根据排名递推增补。

五、材料科学与工程创新基地班建设成效

经过近4年的成长，材料科学与工程创新基地班已经逐步形成完善的创新型应用人才的培养模式，并成功培养了第一届毕业生。这些学生中有多人在省级以上的大学生科技竞赛活动中获得奖项，其中白阳同学主持的“一种使用新型材料处理废水的装置”项目获得第十一届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛三等奖。首届30名毕业生中有24人考入诸如浙江大学、中国科学研究院等国内著名院校或研究机构进行研究生阶段的学习，其余6人分别进入美的微波电器制造有限公司、比亚迪汽车销售有限公司、中铁隧道装备制造有限公司等著名企业从事技术研发和管理工作。

基地班人才培养模式的改革探索不仅是国家教改项目研究的一个重要研究内容，而且作为工科类基地班的试点，在三级实践载体建设、师资力量的配置、创新人才培养计划的调整、本科生提前进入实验室、开设开放性实验、实行导师制、学生的创新活动开展等方面都具有一定的可借鉴性，同时这一应用型人才培养经验还可进一步推广到其他工科专业，以提高相关专业本科生的培养质量。

在探索创新型应用人才培养模式的同时，基地班的建设也促进了学院教学环境的改善和教学质量的提升，其中在国家教学质量工程项目建设方面取得的成效尤其显著：由关绍康、张锐等教授完成的“构筑三级实践载体，培养具有创新意识的应用型人才”教学成果曾获得国家级教学成果二等奖，有多个由学生负责的项目获得国家大学生创新科技创新型实验项目支持，同时学院还拥有《材料科学基础》《陶瓷工艺原理》两门国家级精品课程、材料科学与工程国家级实验教学示范中心、材料学系列课程国家级教学团队、国家级教学名师1人。此外，材料科学与工程学院近年在大学生科技创新、学科竞赛、学生活动等方面也取得了突出成绩，已成为郑州大学学生培养特色单位，大学毕业生就业率连年位居全校前列。

材料科学与工程范文第3篇

所属学院： 物理科学与技术学院

专业班级： 应用物理0801班

学 号：

姓 名： 海宇泽亚

指导老师：

王 世 良

实习时间： XX.7.1—XX.7.2

实习地点： 长沙市太阳人电子有限公司

湖南科力远新能源股份有限公司

目 录

前 言 ……………………………………………………2

实习目的 ……………………………………………………2

实习内容 ……………………………………………………3

太阳 人 ……………………………………………………3

1.1 公司简介 ……………………………………………………3

1.2 产品介绍 ……………………………………………………3

1.3 实习见闻 ……………………………………………………4

科力 远 ……………………………………………………4

2.1 公司简介 ……………………………………………………4

材料科学与工程范文第4篇

关键词: 材料科学与工程原理双语教学有效实施

教育面向现代化、面向世界、面向未来是国家教育发展的必然要求。进入新世纪,国际化对我国高等教育的影响越来越突出,在中国加入WTO的新形势下,国际化已经成为高校办学水平的重要体现。在高校大力推行双语教学,是培养优秀的、具有国际竞争力人才的需要。为了以高质量的高等教育迎接新世纪的挑战,教育部颁布了《关于加强高等院校本科教学工作提高教学质量的若干意见》,明确提出了“本科教育要创造条件进行公共课和专业课的双语教学。对高新技术领域的生物技术、信息技术等专业,更要先行一步,力争三年内,外语教学课程达到所开课程的5%―10%”[1]。

材料是人类赖以生存和发展的物质基础,是所有科技进步的核心,是高新技术发展和社会现代化的先导,是当代文明的三大支柱之一。因此,在材料科学与工程专业开展相关专业基础课程的双语教学很有必要性。

一、双语教学的内涵

1.“双语”的定义

双语的英文是“Bilingual”,意思是“Two Languages”(两种语言),是指在某个国家或某个地区有两个(或两个以上)民族同时存在,并存在两种或两种以上文化历史背景的条件下,可能或必须运用两种语言进行交流的情景。这两种语言中,通常有一种是母语或本族语,另一种语言则是后天习得的第二种语言或者是外国语。而英国著名的朗曼出版社出版的《朗曼应用语言学词典》所给的“双语”定义是:A person who knows and uses two languages. (一个能运用两种语言的人。)即在他的日常生活中能将一门外语和本族语基本等同地运用于听、说、读、写,当然他的母语语言知识和能力通常是大于第二语言的。举例来说, 他/她可能:

A) 使用一种语言来读和写;而用另一种语言来听、说。

B) 在不同的场合下使用不同的语言,如在家使用一种语言,在工作单位使用另一种语言。

C) 在不同的交际需要下使用不同的语言,如在谈论学校生活时使用一种语言,而用另一种语言谈论个人感情。

2.“双语教学”的定义

所谓双语教学(Bilingual Education),是指以母语和一门外语两种语言作为教学用语的教学模式。在各国各地区因母语不同而有所区别,在我国双语教学的具体定位是汉语和英语,并在此基础上兼顾其他语种。可以具体地理解为:在教学中使用母语的同时,还不同情况、不同程度地使用另一种通用外语作为教学媒介语进行的教学。以用英语为例,包括用英语教材、用英语板书、用英语布置作业、用英语命题考试及用英语口授等形式。双语教学现已成为教育国际化的标志之一,越来越引起各国教育工作者的重视。简言之,“双语”和“双语教学”的界定是将学生的外语或第二语言,通过教学和环境,经过若干阶段的训练,使之能代替或接近母语的表达水平。例如:加拿大魁北克省,同时使用法语和英语,并以法语为其官方语言。更通俗地打个比喻,某个同胞既可以在家里用藏语和家人交流,又可以用汉语在工作单位与同事交流。

3.双语教学的模式

双语教学的模式包括以下三种类型:(1)沉浸式双语教学。此类型要求用外语进行教学,母语不用于教学中,使学生完全沉浸于弱势语言中;(2)过渡式双语教学。此类型要求刚进学校时,部分或全部科目使用母语教学,但过一段时间后,则全部科目使用外语教学。其最终目的仍然是向沉浸式过渡;(3)保留式双语教学。此类型要求学生在刚进校时使用母语教学,以后逐步部分科目使用外语教学,部分科目仍用母语教学[2]。由于语言环境的限制,目前国内大多数院校采取保留式双语教学。

4.人们对双语及双语教学认识的误区

人们对“双语”的认识往往存在一定的误区,包括以下几个方面:

(1)将双语简单地理解为“加强英语”。“双语”班就是英语强化班或“尖子班”。

(2)将双语理解为“计算机语言”+“英语”。

(3)将双语理解为“汉语”+“英语”。

(4)将双语理解为二门外国语,如“英语”+“日语”。

(5)将双语理解为在课外活动中加入英语兴趣小组。

显然这些对“双语”望文生义的理解是片面的、不科学的,甚至是错误的。它抽去了“双语”和“双语教学”的内核,脱离了“以人为本”、推进素质教育的根本目的。在中国,双语教学是指除汉语外,用一门外语作为课堂主要用语进行学科教学,目前绝大部分是用英语。它要求用正确流利的英语进行知识的讲解,但不绝对排除汉语,避免由于语言滞后造成学生的思维障碍;教师应利用非语言行为,直观、形象地提示和帮助学生理解教学内容,以降低学生在英语理解上的难度。

二、“材料科学与工程原理”的双语教学

“材料科学与工程原理”是材料科学与工程专业的基础课程,我校于2004年对之进行了双语教学的实践。“材料科学与工程原理”作为材料类理工科专业的学科基础课,可使学生对材料科学与工程建立整体与全貌的认识,了解现有材料的分类、特性、应用范围及其与相关学科领域的关系,把握高技术新型先进材料发展趋势。结合该课程的几年双语教学实践,下面笔者就如何更有效地实施双语教学进行探讨。

1.双语教学改革与专业课教学改革相结合

通过双语教学能够培养在不同语言环境下,运用母语和外语交流的专业人才。比如在讲解材料学定义、性能、应用时使用标准的英语来讲解,中间穿插汉语讲解。双语教学的改革必须以正确认识英语与专业课的关系为前提。用英语讲授专业课,不仅是学习相关的英文词汇,更重要的是掌握语言所表达的内容,两者不能脱节。

采用双语教学方法,所占用的课时比从前多,如何用最少的时间传授最多的知识,是我们关注的问题。由于该专业概述课程内容较多,为了保证讲课的质量,我们将一些课程进行了整合和压缩。

2.英语教学改革与自学相结合

双语教学不但能为学生今后直接阅读外文资料打下良好基础,而且是利用信息技术获取知识、驾驭知识的手段。材料专业人才只有始终坚持知识追求,及时更新知识结构,不断拓宽知识视野,才能立足学科前沿。我们通过组织提纲,鼓励学生自己上网查询相关文献,试写综述。学生在小组充分讨论的基础上,撰写英文作业与论文。

3.合理设计与组织教学方案

在开展双语教学时,由于口授课程是以英语为主,汉语为辅,还要解释一些生词和难句,为了不影响教学进度,在授课前教师应“吃透”整本英语原版教材的内容和语言难点,充分做好备课工作。首先要确定授课的重点方向:一是传授专业知识;二是解释难以理解的语言表达方式。这是因为英语语言的表达方式与汉语的思维表达方式在很多方面大不相同,容易造成理解上的困难,而这正是在英语学习方面需要认知或习得之处。当然,鉴于大学三年级学生英语语法、结构已接触多年,专业课的教师在授课时主要任务还应是疏通理解,帮助学生尽快汲取文中的信息,而不是流连于语法结构讲解。另一方面,教师在备课方案中,可以根据学生的特点、教材内容要求和实际应用状况,计划一些讨论题和某种课堂讲座方式,这样可以充分地利用学生想表达自己观点的欲望,启动其学能,调动其学习积极性,释放其学习潜力,这有助于学生在掌握专业知识时,自然地习得英语。笔者认为,组织采用同一学科专业原版英语教材的教师一起讨论教学内容和教学方法也很必要,教师们可以从同一层次的学生水平上,从不同的角度讨论如何调动学生的主动性,提高学生的学习兴趣,制定出符合本校学生具体状况的详细合理的教学方案。

4.采用与多媒体教学相结合的教学手段

在双语教学中,高校可组织上同类课程的双语教学任教教师设计制作多媒体教学课件,教学课件可以选择采用全英语或兼有中文和英文的两种方式,这有利于学生的复习和自学。采用多媒体教室上课,可节省板书所花费的时间,从而可改善教学进度。多媒体课件可集声音、动画、文字、图像为一体,因此在讲课时,生动活泼、引人入胜,可调动学生的学习积极性,达到事半功倍的效果[3]。但教师仅凭多媒体的手段,无法及时得到学生的反馈,无法了解学生的理解程度及需要表达的要求。多媒体的教学只是教师授课的一个重要辅助手段,它能激发学生的课堂学习兴趣,但在整体课堂组织教学中,难点疏通、提问、回答、答疑甚至讨论之类的面对面师生间的交流,仍是帮助学生理解和汲取知识、提高技能的重要环节。多媒体的手段只有结合这些传统性的环节,课堂教与学才可能成功进行。单纯的外语课或专业课教学是如此,双语性的专业课教学也是如此。

5.提供充实的教学资源

双语教学非常强调教学资源的保障,外文原版教材是双语教学的一个必要条件,它可以使教师和学生接触到“原汁原味”的英语,但作为课堂教学的有力补充――教学参考用书的作用同样不可忽视。往往有些院校各专业中文参考资源较丰富,但外文专业参考资料却极为匮乏,造成教师备课时要将中文资料译成外语,再用外语授课,学生课余不能接触到更多的原文资料,课上和课下脱节,从而无法进行实质性的双语教学。这个问题亟待解决。目前,很多院校都与国外有着定期或不定期的学术交流,或与国外院校合作办学,这为教师带来了进修或考察的机会,有助于提高教师的英语和专业水平,学术交流也为双语教学引进原版教材提供了有利条件。目前江苏大学材料学院的材料科学与工程原理双语教学课程都是由有1年以上的海外留学、进修或工作经历的教师担任。同时很多专业教师也在通过各种途径提高自身英语水平。因此,双语教学具有一定的师资基础。

三、结语

随着市场、经济、技术全球化脚步的逼近,我国教育也日趋向国际市场开放,我国许多有条件的学校,都在适量开展学科原版英文教材教学,以适应“全球化”人才的需求。材料科学与工程学科若能长期在教学中不断提高双语教学方法,发挥教师的积极性和创造性,激发学生的热情,就一定能提高整个学科的教学水平。这既有利于学生掌握本课程国外的最新动态,又有助于提高他们的英语运用能力。

参考文献:

[1]刘军,王建芳.关于开展计算机双语教学的研究[J].教书育人,2006,(3):69.

[2]李萍,夏新娟.大学双语教学探讨[J].重庆交通学院学报(社科版),2002,2,(3):77.

材料科学与工程范文第5篇

关键词：材料科学与工程专业；综合性实验；PBL教学；

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）06-0145-02

PBL是以问题为核心，让学生围绕问题展开知识建构的过程，藉此过程使学生发展高层次的思维技能、解决问题能力及自主学习能力的教学模式[1]，正越来越多地被各学科的教学所重视，但其应用还存在许多问题。笔者曾撰文对该教学模式在材料科学与工程专业实验教学中的适用性进行了陈述，也讨论了在材料科学与工程专业实验教学中应用该教学模式需要研究的问题[2，3]。其中，问题的设置是教学中最关键的环节，也是非常需要研究的课题。本文给出材料科学与工程专业二维材料合成制备及性能测试综合性实验的问题设置，阐述了问题的解决过程与知识建构的关系，以明晰问题设置的合理性。PBL教学模式中问题的设置原则主要是：设置的问题既要与生活中真实情景有一定联系，又要使学生能激活或引出所学的概念原理，问题还要有一定的复杂性、动态性，包含多个概念及相互作用。好的问题还能随着问题的解决的同时自然地给学生提供反馈，让他们很好地对知识、学习策略进行评价，并能促进他们的预测和判断。根据以上原则，将材料科学与工程专业实验教学中的材料合成与制备部分和材料的性能测试部分综合起来，设计综合的专业实验。由于通常按材料的维度来划分材料科学与工程专业的实验教学体系，因此设计了二维材料的合成、制备与性能测试实验，将实验的问题设置为：在某种基片上用指定的材料和指定的方法制备出均匀致密的、具有一定性能指标的膜。

一、问题的情景

教师在启动这个问题时，需要把问题与生活中真实情景的联系明确化，如选择手表大小的便携式薄膜发光器件中的发光层或载流子注入层作为问题的载体或依托。这些器件是生活中常见和常用的，构造和发光原理等背景知识可以利用具体的器件进行非常具体明确的讲解，讲解不必非常深入，但器件中的膜所存在或需要解决的问题要讲解得非常具体，制膜达到的指标也要明确，要使学生在已有知识基础上感觉非常容易理解，能快速对目标形成统一认识，并激发学生解决问题的兴趣。指定基片和材料的种类以及制膜的方法，既是处于真实情景的需要，也是出于教学资源配置及学时数限制的考虑。如果不做限定，这个问题实质上会演变成基于项目的学习过程，工作量会过大而无法实施。但教师应该在启动问题时清楚地告知学生基片、材料种类和制膜方法选择的原因。制得符合要求的膜是实验教学顺利实施的关键。基片的处理工艺、膜材料的合成工艺和制膜的工艺参数都将明显地影响膜的质量，没有唯一正确的合成及制膜工艺参数的选择，因此评价的标准也不是单一的。但教师应该针对具体器件的要求设定具体的膜质量指标，以便学生顺利的内化问题和对问题解决的结果进行评价。

二、问题的复杂性与动态性

围绕以上问题的解决，需要涉及多个概念、原理及相互作用：学生需要从了解膜发光器件的构造及发光原理开始，了解所制备的膜在器件中所起的作用、膜的制备方法及性能表征手段、膜质量的评价方法等问题。随着学生的问题内化过程的进行，新的问题自然而然被引发出来，而且问题是多方面的、变化的：为制备出高质量的膜如何选择膜材料的合成方法、如何得到最佳的合成工艺、如何处理基片和选择膜制备中的工艺参数等。学生要讨论并制定非常具体的实验方案，制定方案的过程中必须形成对实验结果的预期或假设，以此为依据假定和选择实验中的变量，并讨论如何在实验技术上控制这些变量，因此设计实验方案时不断有新的问题产生，变量的选择与控制也要根据实验结果而改变，直到能够制备出所期望的膜，即问题的最终解决。全过程中，问题是多层次的、复杂的、动态的，重要的是，内化问题的过程中和解决问题的过程中，第二层次乃至更高层次的很多问题是由第一层次的问题自然引发而又需要学生自己提出的，所需学习的新知识也要学生自己来确定。但所有问题的提出及解决方案的制定是由第一层次的问题来指引方向的，学生也在这样的过程中不断思考各个问题之间的关联，以此促进他们对下一次实验实施后所得结果的预测与判断力。

三、问题的解决过程与知识建构

事实上，对专业实验教学来说，问题最终是否得以完美的解决不是最重要的，最重要的是学生思维技能、解决问题能力及自主学习能力的培养和提高。因此，实验教学过程中，教师可以根据教学资源配备的具体情况和学时数的限制调整问题解决的难度和学生的工作量，同时，针对问题的需要，学习如何自己提出问题、如何确定所需的新知识、如何与小组成员合作、如何分享他人的观点或信息、如何灵活应用所学知识等，从而逐渐形成解决问题的图式，这也是问题的知识建构意义所在。在比较粗浅的程度上，膜制备、发光器件、发光原理等背景知识学生已有接触，此时所学习的内容大部分用教科书为载体，学生较容易确定到哪里寻找合适的书本，也有相应的自学能力自己学习。针对某具体器件时，这部分知识需要进一步深入学习，而问题具体到器件中具体的膜材料、具体的膜制备方法及调控、膜的具体性能指标时，教科书已经不能提供足够的信息供他们较好地内化问题。他们还无法将这些需要选择的参量与最终的制膜目标直接关联起来，此时就需要开始借助数据库等信息支持系统，要查找相关资料，阅读和分析这些资料。收集信息过程中首先遇到的问题就是在大量的信息中如何取舍，这里，激活和调动他们头脑里已有的知识存贮的过程就开始了。在所有这些知识中建立关联的最关键步骤之一是实验中变量的确定或选择。这在一开始也是困难的，学生通常应该被告知关联的大的范畴，如膜的性能与结构关联，结构与制备工艺关联。但由于膜的性能与膜结构、膜结构与膜制备工艺之间的关联是复杂的，是非常典型的结构不良的问题，这也是教师在此过程中要更多地给予学生辅助，有时应该给予非常具体的指导的原因。在知识中建立关联的最关键步骤之二是反馈和问题的动态变化及解决过程，即在按实验方案制得膜之后，如何对膜进行评价，并在评价之后如何调整实验方案。这里膜的评价包括如何选择膜结构和膜性能的表征方法、对实验结果的分析及根据这些分析如何调整变量的控制。虽然学生在专业实验教学之前学习过很多有关结构和性能表征的课程，但由于是传统教学模式下的学习，这些知识还只是学生头脑中的记忆碎片，他们还没有能力判断在什么条件下要启用哪一个碎片以及实验结果如何指导下一步的实验。此时教师也要更多辅助学生，帮助他们启用记忆碎片，并在运用实验结果指导下一步实验方案制定的过程中真正把这些碎片关联起来。这样的过程反复后，学生就能将一个膜产品从原料配置、材料的合成和膜制备的工艺控制到结构表征与性能测试全过程中涉及到的所有知识联系起来，构建成一个以问题解决为目的的、逻辑而系统的体系。最重要的是，他们开始学会针对问题，自主作出假设和灵活运用所学知识判断所需控制的变量，在实验中大胆尝试，并学会分析尝试的结果和利用这些结果对自己的实验方案进行批判性思维过程，逐步寻找和摸索解决问题的正确方向，因此逐渐形成解决问题的图式。

当然，需要补充说明的是，按PBL教学模式，由于设置的问题里包含的工作量和时间的限制，以上实验目标不可能由独立个体单独作业来完成，学生要组成小组并分工合作和相互交流。小组中的每个人可以负责完成一个变量控制的实验，如果实验量大，教师还可以统筹安排几个组之间的合作，每个组完成某方面变量的控制实验，然后各组间相互交流，分享实验结果，这有利于节省时间，使学生更快地解决问题。但作为学习的个体，对所启用的知识和学习的新知识的理解是独特的，因为实验全过程都不存在一个唯一正确的答案，而且由于实验中的很多问题是结构不良的，比如微观结构的解读和结构—性能关联的解读，每个学生完全可以有自己的独特理解，他们也在相互交流中分享小组成员对同一个问题的独特理解，因此，学生个体是自己知识的建构者，他通过主动参与真实情景的实验活动，学习何时以及如何应用知识，学习高层次思维技能和终身学习技能，问题的解决过程充分体现了知识建构的意义。

参考文献：

[1]刘儒德.问题式学习：一条集中体现建构主义思想的教学改革思路[J].教育理论与实践，2001（Vol.21，No.5）：53-56.

[2]郭丽玲，顾少轩，张枫，黄学辉.PBL教学模式在材料学专业实验教学中的适用性[J].中国成人教育，2008（4）：151-152.