无机非金属材料篇(1)

关键词: 新材料; 新型无机非金属材料; 现状; 展望;合理建议

1 无机非金属材料的发展动态

1.1 低维化发展

低维化发展主要表现在宏观上和微观上两个方面。宏观上的低维化是从体材料向薄膜材料和纤维材料的发展。例如现代信息功能器件如微电子和光电子等都是由集成化, 在这期间主要应用的就是薄膜材料。薄膜材料的特殊作用更加体现在结构材料也用薄膜来改性,是结构材料增强、增韧耐磨等效果。而作为结构复合材料主体的纤维也同样起着尤为重要的作用, 如光通信中光信号的放大、调制、选模等都是通过纤维来完成,最终形成纤维光路和光网。而从微观上看低维化, 即无机非金属材料的织构与结构上的尺寸如毫米、微米趋向纳米。目前人们更加关注的是纳米尺度上的超晶格薄膜、纳米线到纳米点材料的结构中, 在以后的发展中更是以纳米器件为中心来研究纳米材料的合成、组装等性能进行调控。

1.2 复合化发展

作为无机非金属材料与金属材料和有机高分子材料的复合化发展趋势。复合化的最终是以应用为目标, 如无机非金属材料已广泛应用在钢筋混凝土、玻璃钢等方面其中主要就是用有机高分子与无机玻璃纤维来组成, 这种结构材料为主的复合材料, 这也是复合材料具有单一材料所无法满足的是使用功能,更是建筑材料发展趋势。

1.3 智能化发展

作为材料的只能花是人们关注的焦点,材料的智能化即是材料性能的多元化,等接受外部环境变化的信息, 并能实时进行反馈。智能化功能材料大部分为多片压电和铁电陶瓷的复试结构, 目前应用领域较广的建筑智能化,提高建筑材料的安全性智能等方面。

1．4 节能、降耗的发展

由于传统无机非金属材料产业是一个相对能耗高、环境污染严重的领域。随着可持续发展观的提出, 要全面、协调、可持续发展的理念, 就必须改变这种落后的传统生产方式和经营理念,进行科研研发,探索出低能耗、少污染的新的合成工艺,提高产品性能和节耗的技术途径, 改变生产结构和合理的利用方法。如汽车和柴油机尾气三效催化剂或者是载体材料以解决汽车和柴油机的尾气处理方案。特别是建材行业是环境材料的一个重要领域,尤其在我国具有特别重要的意义。我国目前的建筑材料工业每年毁田6～10万亩,耗土石50亿t、标准煤2亿t。排放二氧化碳61591亿t,占全国总排放量的35%～40%。因此,我国急需发展节省资源和能源及环保型生态建材;有益于健康及净化功能的生态建材;拓展生存空间和增加可利用资源的生态建材。

2 无机非金属行业存在的问题

我国在传统的无机非金属材料发展中很多大的问题, 与其它的发达国家相比都有着很大的差距,主要基于以下几个方面。

2.1 产品等级较低。在传统的无机非金属材料中,无论是水泥、玻璃等产品等级普遍的偏低。就拿水泥来说,发达国家的平均强度占90%,而我国的平均强度仅为50%,总的来说就是生产的品种处于低级水平。

2.2 资源消耗高和能源消耗高。由于大量的无序开采和未能充分利用有限的资源,就造成了极大的浪费。而在能耗上更是大量的消耗, 突出表现在水泥生产和消耗的问题上。

2.3 资源的高消耗和能源高消耗,最终也就带来了严重的环境污染。如大量的排放粉尘,致使空气清晰度严重受到损失,严重的更造成了人们患上疾病危害到人们的身体健康。

无机非金属新材料研发存在的问题。由于经济条件的限制, 我国目前仍处于发展中国家的水平, 与发达国家仍然存在相对大的缺陷,目前的情况来看,也是相应的取得了明显的成绩。但是还是存在差距,基于以下几个方面的原因。

2.4 技术落后和基础设备的落后。由于我国经济条件的影响, 对无机非金属材料的研发的起步较晚,所以对科研费用和人力投入,都存在着相应的不足,致使最关键的因素核心的技术没有掌握。无机非金属新材料工业,不仅是光有技术,制备技术也相应的落后, 生产能力低, 效率低等因素,就直接影响了高科技产品质量。

2.5 无机非金属本身的材料性能低、品种也不齐全。由于研发就必须要由相应的无机非金属材料的原料, 很多的关键配套材料还需要进口。这就使得材料性能低、质量差的问题的存在。当然还有技术装备落后等因素等等条件的限制。由于出现了这些问题, 所以在以后的发展无机非金属材料的同时我国也应制定相应的法案去解决存在的不足,改变现状,最终使无机非金属材料的发展实现快速、健康、稳定的发展。

3 无机非金属材料发展的、建议

3.1 从国家的角度来看,政府应该加强在建材工业发展的产业化结构调整, 并且合理引导相关的企事业单位, 使其朝着正规化、可持续化的发展战略。

3.2 从法律的角度来看,政府要相应的制定相关的保护无机非金属,防止乱开采,导致大量的无机非金属新材料的浪费,要充分利用法律的严肃性打击不法分子对新材料的破坏。

3.3 从市场竞争的角度来看,要尽快制定适应我国市场经济发展和科研体制改革,加大投资力度和项目的审核,最终保证无非金属新材料的研发、生产的制度化发展。

3.4 从企业的角度来看,必须要促进形成如干个有国际竞争力的大型建材工业集团, 建立以企业为主导的新型建材工业科技创新体系, 以提高无机非金属新材料品种的多样性, 当让更应与国际接轨。

3.5 从人才的角度来看,必须加快人才的培养, 不断进行革新无机非金属的教育设置,把最新本产品的相关领域和研发,写入教材中使得对无机非金属的学习, 培养对无机非金属新材料人才。例如重视基本的物理、化学原理的基础作用,加强原始创新, 最终使无机非金属材料更好的应用到信息、能源、交通、生物医学、生态环境和国防事业中区, 为我国的经济建设提高到一个更高、更好的平台。

4 结束语

新材料是发展高新技术的物质基础,新材料及与其直接相关的研究领域,如信息存储材料、微电子材料、生物材料、纳米材料、超导材料及高温电子学等,在当今高新技术领域及未来技术中均占有重要地位。因此世界各国都给予高度重视,很多国家把新材料的研究与开发列为关键技术。而在新材料中,新型无机非金属材料又是特别活跃的领域,在整个新材料中占据主要地位。它对我国的、对世界各国来说都是一个新型的产业, 更应抓住这个机遇去研发、去运用到更行各业中,提高国家的更项水平,当然困难也是与此存在的,所以要克服困难, 迎难而进, 创造出新的佳绩。

参考文献

无机非金属材料篇(2)

无机非金属材料专业实验建设与改革

1师资建设方面

无机非金属材料工程专业实验师资建设应遵循年龄结构均衡、职务结构合理和学历结构高层化的建设原则，在师资队伍发展方面，注重引进人才，同时从科研和教学两方面培养青年教师。材料实验中心现有专职教师5人，应加大人才的引进，鼓励高学历及高职称教师参与专业实验教学及实验室建设和管理，鼓励实验室人员不断深造和充电，加强自身修养和业务水平，鼓励实验室人员积极参与科学研究。力求经过几年的努力，使教师年龄结构日趋合理，教师学历和学位层次明显提高，职称结构平稳，师资队伍结构全面优化，现已形成一支富有奉献和创新精神、治学严谨、相对稳定的教师队伍。

2专业实验课程体系建设

无机非金属材料工程专业实验课程体系建设要从培养无机非金属材料行业生产一线的工程应用型本科人才出发，以素质教育为主题，以工程教育为主线，把人才培养与社会需求紧密结合起来，把材料学科及产业发展与传统办学特色紧密结合起来，把材料科学与材料工程紧密结合起来;把培养工程意识和工程能力与培养学习习惯和学习能力有机结合起来，把适应近期就业的针对性专业训练与适应职业变换的能力教育有机的结合起来［3］。在无机非金属材料专业实验课程体系建设中要注重以下几点:⑴以“深化课程基础实验教学、加强综合实验能力训练、注重创新意识和创新能力培养”为宗旨，根据无机非金属材料工程专业培养目标、要求，构建“大材料”学科共同的知识和技能平台实验室;⑵注重我院专业特色，充分体现土木工程材料的特点;⑶实验课程设计不完全依附理论教学，充分体现实验教学自身的作用;⑷增加综合设计性实验，充分体现学生的创新性;⑸编写自己的实验指导书，注重启发性教学，加强探索性引导;⑹专业实验课程应及时体现无机非金属材料的最新进展。

3实验室建设

无机非金属实验室的建设要根据专业培养计划开展，考虑到我院的经济状况，可采取整体规划，逐年完善的方针进行建设。经过近几年的发展建设，无机非金属专业实验室已有初步的雏形，但实验室建设仍然面临场地不足、设备老化、设备配置不合理、设备购置混料等一系列问题。考虑到我院土木建筑材料的特色，要加强这方面的建设，首先建设一条模拟水泥生产线，并开辟一块土木工程材料原料堆放场地。最后还要加强材料性能评价实验室的建设，争取配备一些先进的性能测试设备，争取在未来的几年内把无机非金属实验室建设成配置有大量国内外先进的实验设备，可进行先进材料的制备、结构分析、材料性能评价等实验，实验教学条件已达到省内一流先进水平的现代化实验室。

4实验室管理建设

加强实验室管理建设，是提高实验教学质量的保证。在实验室管理建设中，要规范与完善规章制度，在实验室工作中建立激励机制。完善实验室和仪器设备的责任制管理制度。分别制订实验室和仪器设备的责任制管理制度，由专人负责对贵重仪器和低值仪器设备分别进行分类管理。单价5万元以上的贵重仪器，除实行专人责任制管理外，并逐件建立仪器档案，仪器档案上交由学院综合档案室统一管理，既使贵重仪器实现了全院资源共享，也强化了管理。建立激励机制，实行工作业绩与晋升职称、津贴分配等挂钩的考核制度，有力地促进了实验室的管理建设。结合学院的有关规章制度，每学期进行一次考核，根据量化的考核标准，把考勤情况、实验室教学和科研工作量以及工作效率等综合考核结果，直接与个人的晋升职称、津贴分配等直接挂钩，鼓励多劳多得，优质优酬。加强开放实验室的管理机制［4］，制定具体开放流程，理清责任。实验室开放时，必须有指导教师值班，负责做好教学秩序、器材供应、实验室安全等管理工作，并认真做好实验室开放记录。学生进入实验室实行登记制度，在实验室进行实验应遵守实验室的各项规章制度。损坏仪器设备的需按有关规定处理。

小结

无机非金属材料篇(3)

料是一种具有优良性能的能源材料，其在我国的经济发展中占有非常重要的地位，其不论是在建筑领域、信息技术领域还是在科研领域等都有着非常重要的作用，所以对于无机非金属材料要加紧其研发的力度，以适应当前社会发展的需要。以下就主要的对无机非金属才来的应用现状和其未来的发展的趋势做研究分析。

关键词：无机非金属；应用现状；发展趋势；探析

随着我国经济的不断的发展，各个领域对于能源的需求量随着不断地增大，无机非金属材料在各个行业的发展中有着非常重要的作用，无机非金属材料的良好的发展将对于我国经济发展有着非常重要的作用，所以要加快无机非金属材料的研究开发，为我国国民经济的发展做保障。

1、无机非金属材料概况

当前无机非金属材料已经在各个行业得到了广泛的应用，无机非金属材料主要的有以下几个方面的优点：整体性，无机非金属材料具有比较稳定的化学性质，其一般不容易发生老化和风化现象，在耐久性和有效性上也符合要求的标准，具有很强的整体性。防水性能，无机非金属材料的结构非常紧密，具有较好的防水渗透能力，其可以有效的防止雨水和地下水的渗透；防火性能，因为该材料本身为无机物，其是属于非燃烧类的材料；耐候性强，无机非金属材料使用的面积比较广泛，其广泛的应用于温带、热带和寒带，并且还能够在干燥、潮湿等气候比较差的环境中起作用；抗腐蚀性，无机非金属材料的化学特性和物理特性决定其具有一定程度的防腐性；

2、无机非金属材料应用现状

2.1传统无机非金属材料存在的问题

我国传统的无机非金属材料在发展的过程中存在着很多的问题：首先其产品的等级比较低，在传统的无机非金属材料中，大多数的产品的等级都是比较低的，比如：水泥的质量，我国水泥的平均的强度仅为50%，而发达国家的水泥平均的强度占90%，其质量严重的不合格；其次是资源的消耗和能源的消耗比较高，由于当前资源的无序的开发和未充分的利用，造成了没必要的能源的浪费，在其能耗上更是有着大量的消耗。相应的资源和能源的高消耗，从而是环境受到了严重的污染，这将直接的影响到人们的健康，造成不必要的疾病的发生。

2.2无机非金属新材料研发存在的问题

我国当前在无机非金属材料的研发上虽然取得了不错的成绩，但是整体上距离发到国家还有很大的不足。其主要的表现在基础设施和技术相对的比较的落后，我国对于无机非金属新材料的研究开发的起步比较晚，对于科研的费用以及相应的人力的投入还不是非常的充足，这也就严重的影响了无机非金属新材料的开发的力度。另外我国的制备技术也比较的落后，其相应的生产能力和生产的效率都比较低，这样会严重的影响到无机非金属材料产品的质量和生产的效率。此外就是无机非金属材料的本身性能比较低，其相应的品种也不齐全，在新材料的研发过程中要使用相应的无机非金属的原材料，许多关键的配套原材料还需要进口，这样就会导致材料的性能和质量存在着不少的问题，同时还会受到技术和设备落后等条件的限制，这样就严重的影响到非金属材料研发的进行。

3、无机非金属材料发展的趋势

3.1低维化发展

无机非金属材料会向着低维化的方向发展，在低维化的发展上主要的表现在宏观和微观两个方面，在宏观上面低维化是从体材料向薄膜材料和纤维材料的发展，现代的信息功能器件一般如光电子和微电子等都是由集成化，在此期间主要所使用的就是薄膜材料。薄膜材料的特殊的作用主要的体现在结构材料也可以使用薄膜来改性，从而使结构材料的整体的性能增强。另外作为结构复合材料的主体的纤维同样的也起着重要的作用，比如：光通信过程中的光信号的调制、放大以及选模等一般都是通过纤维来完成的，使其最终形成了纤维光网和光路。从其微观上来讲，无机非金属材料的结构和织构上的尺寸都是非常小的，当前人们更加的关注的是纳米尺度上的材料，在无机非金属材料主要的是向着纳米材料的合成和组装等方向发展。

3.2复合化发展

无机非金属材料向着复合化的方向上发展是必然的发展趋势，其复合化方向发展的最终是以应用为目标的，当前无机非金属材料已经广泛的应用到钢筋混凝土以及钢玻璃等方面，其主要的是使用有机高分子和无机玻璃纤维所组成，此种结构材料为主的复合型材料比一般单一的结构材料更加的具有使用的价值，更加的符合当前时展的趋势。

3.3智能化发展

材料的智能化已经成为当前人们所关注的焦点，材料的智能化主要是指材料性能的多元化，能够接受到外部环境变化的信息，并且能够及时的进行反馈。智能化功能材料大部分为多片压电以及铁电陶瓷的复试结构，当前的主要的发展方向是建筑材料的智能化的发展，提高建筑材料的安全的使用性能。

3.4节能和降耗方向的发展

传统的无机非金属材料是一个环境污染严重以及相对的能耗比较高的发展领域。随着可持续发展战略的提出，在各个行业中的发展中要坚持可持续发展的理念，为此就要改变传统比较落后的经营的理念和生产方式。在未来无机非金属材料中的发展中，要进行科研研发的力度，探索出相对污染小并且能耗低的新型的合成工艺，从而使产品的性能得到提高，使无机非金属材料的生产结构更加的合理完整。

总结

无机非金属材料由于其良好的性能，以及被应用到生产生活中的各个领域中，其对于我国经济建设的发展起着非常重要的作用，其的发展带动了各个科学领域的创新，推动了科学技术的快速的发展。

参考文献

[1]舒凯征.国内无机非金属材料的应用与发展概述[J].科技资讯.2012，10（11）：67-72

[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.2011，07（05）：34-42

无机非金属材料篇(4)

关键词：自出考题 自评成绩 师生互动 教学效果

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（a）-0172-02

无机非金属材料工艺学课程是南京信息工程大学材料物理专业学生的专业基础课程，针对我校建设应用型人才的培养目标，该课程具有专业特点的主干专业基础课，无机非金属材料工艺学课程对传统三大工艺学（水泥工艺学、玻璃工艺学、陶瓷工艺学）进行了优化整合，从多方面阐述了无机非金属材料工艺学中的基本概念、基本理论以及基本工艺过程等规律。该课程目的是使学生通过本课程的学习，掌握无机非金属材料的制备原理、生产工艺过程中的共性及特点、生产过程中的物理化学变化，并使学生对无机非金属材料（特别是水泥、陶瓷、玻璃材料）的性能、生产过程和应用有较全面的了解。该课程注重对学生专业技能的培养，是一门综合性强、理论与实践相结合的课程[1～2]。

近几年来，作者对“无机材料工艺学”课教学方法进行了不断探索，在从事几年的无机材料工艺学课程的教学工作基础上，认识到教师若是在授课中只是一味的向学生灌输知识，而不注重与学生的互动，表面上教师教课效果很好，课堂学生的纪律性也很好，但学生在课程学习过程中注意力明显不足，对课程的知识点也了解很少，而临到考试学生往往采取突击的方式或者以老师划重点帮助复习的方式来通过考试，因此作者提出一改考试这种方法来单一检验课程的教学效果，而是提出在课堂上要注重改革教学内容，采用布置课外调研题的方式来提高学生学籍的积极性和思维能力，在考核方式上采用试卷、专题报告和答辩相结合的这一全新的考查方式，进一步开拓师生互动、大学生研究性学习和展示创造能力的更大空间[3]。

1 课程教学面临的问题

近几年，我国很多高校建立的专业人才培养体系，着重强调大学科和宽口径的特点，大学科的基础课程门数增多，我校材料物理专业学生，在基础课程上要必修很多基础课程如大学物理、理论物理、固体物理、物理解析方程、以及现代物理专题等，在专业课程上强调宽口径特点，既除了材料科学与基础理论课程外，还有陶瓷材料、高分子材料、金属材料、磁性材料、复合材料、以及环境材料等，然而大学科和宽口径专业课程设置与学生在校恒定总学时之间存在突出矛盾，例如：各课程的课时比20世纪90年代前大大减小，出现了越是大学科和宽口径的学校，越没有明显专业的局面。但提高教学质量、发挥学生的主管能动性是教师始终追求的教学效果。然而，教师如何在较少课时内保证甚至提高教学质量，是需要首先求解的问题。

其次，很多专业课程的开设时间多半安排在大三下学期，而这一学期恰恰是很多学生准备考研的时间，因此任课教师就要引导好学生正确处理专业课学习与考研复习间的关系。老师在专业课程的授课过程中要能够结合考研课程的重点内容，引导学生更好的学习，既解决了激活课堂、提高学生学习热情，同时又能帮忙学生更好地面对考研。

最后，学生在大学拥有的自由时间很多，但很多学生却浪费在上网和玩游戏上，较少学生真正去研究自己所学专业的知识点和发展前景的。因此，教师在讲授专业课的同时，如何引导学生在课后自觉开展学习，是专业课教师要解决的第三个问题[4]。

因此笔者以无机材料工艺学课程教学为例，进行了一些改革和探索。

2 课程教学改革与研究

2.1 促进专业课程教材建设

教材建设是精品课程建设的重要组成部分，教材是保证教学质量的关键，是教学改革成果的集中体现。本课程选用山东大学王琦教授主编的《无机非金属材料工艺学》，该教材具有逻辑清楚、概念简单、实践环节充分等特点，该教材主要阐述了无机非金属材料工艺中的基本概念、基本理论、基本工艺过程及其共性规律，强调了无机非金属材料工艺的主要过程及其内在联系，包括原料及预处理、材料热加工、制品及制品加工以及材料性能等。作者也在致力于结合本系材料物理专业的特点，积极编写《无机非金属材料结构与物性讲义》及与课程配套的习题集，制订了“无机非金属材料工艺学”课程教学大纲，制作了多媒体网络课件，为课程建设和发展打下了良好的基础[5]。

2.2 改进课程教学方法

无机非金属材料课程教学采取“启发式”和“探究式”的研究型教学方法，为了调动学生的积极性，可以通过在课堂上提问、学生参与讨论以及学生专题报告等方式，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，提高学生的综合素质。通过学生的专题报告，培养学生理论与实践相结合的能力，有利于应用型人才和创新思维能力的培养。同时，在教学过程中教师还注意重点把最新的科技成果、创新思想以及最新的科学研究手段和方法介绍给学生，启迪学生思维，培养创新精神。

人在学习的过程中最常用的是“反省思维”，即产生疑惑、发现问题、搜集材料、逻辑推理以及解决问题。因此教师在教学中应该布置一些问题给学生，安排三到四个学生一组，查找相应的资料，运用自己所学的知识来找到解决问题的方法，使学生能够独立的思考，化盲目地接受知识为主动地思考，培养学生的逻辑思维能力[6]。

2.3 优化课程教学手段

在教学中应积极引入各种教学手段，如图像、视频等多种多媒体教学，教师充分运用多媒体教学手段，发挥其形象具体直观、图文清晰规范、信息量大、知识面宽的优势，运用多媒体将新材料制备通过多彩动画的形象描述和展示，能够将普通教学难以表达和阐述的教学中的重点和难点简单化、形象化，显著提高了教学效率，增强了教学效果，有利于调动学生的各种感觉器官参与教学活动，充分发挥其想象力。

采用多媒体教学，因注意灵活使用，切忌用大篇幅的文字，对于PPT的制作，教师也应认真对待，字体大小合适，色彩分明，图片清晰，对于传统教学中学生难以理解的抽象内容、复杂的变化过程以及工厂的实际生产过程等，可以通过视频动画形象、直观、清晰地展现在学生面前，例如通过动画将陶瓷的烧结过程形象地演示出来，可以让学生更好地了解陶瓷烧结过程的机理及影响因素[7]。

2.4 提高课程实践环节

无机非金属材料工艺学课程是一门实践性很强的课程，因此课程组始终遵循“以材料学科平台为依托，以学生实践能力、创新能力、科学思维能力和探索精神的培养为核心，重视和加强实验教学，理论教学与实验教学并重”的实验教学理念，强调知识传授和能力培养协调发展、实验教学与理论教学统筹兼顾的原则，建立多层次实验教学平台，鼓励学生积极参加课外科技创新活动，培养学生的理论联系实际能力、实践动手能力、分析与解决问题能力和科技创新意识。

本课程内容与无机非金属材料加工企业生产密切相关，课程教学中十分重视实习教学，让学生在理论的基础上培养动手能力和解决实际问题的能力。在课程的专业教学计划中有明确的实践性教学体系。通过金工实习、认识实习、生产实习，使学生对无机非金属材料加工工艺有较全面的认识，理论联系实际，结合已学知识理解生产过程采用的设备、工艺和操作方法，强化对专业基础课理论知识的认识，通过实习培养了学生的劳动意识，增强团队精神，培养思考问题和解决问题的本领[8]。在学期最后的毕业设计及论文中，学生要对自己所学知识进行总结、深化，上升到一个新的层面，为毕业后从事相关专业工作打下坚实基础。

2.5 改革课程考核方式

作者提出一改考试来检验教学效果的这一单一方式，提出在考核方式上采用试卷、专题报告和答辩相结合的这一全新的考查方式来检验授课效果。对于学生而言这是一种新考核模式，会有很大的兴趣，教师规定大的选题方向，学生可以根据自己的兴趣，拟定各自报告专题，大家的侧重点各不相同，通过在课堂上学生自己做专题报告的方式来检验学生对课程知识点掌握的情况。由于这种考核方式具有“学术交流”的性质，学生们选题各不相同，专题报告的方式也各不相同，在报告过程中学生不仅提高自己的表达能力，而且听取了其他同学的报告，参与全体同学的答辩过程，学生能够初步体会到什么是学术会议，什么是答辩考试。这样不仅锻炼了个人表述能力，更营造出一种学术氛围，在相互学习、相互促进的过程中，每个人的知识面得到很大扩充，无论是内容广度、深度、新颖性都会大大超越教师的讲授内容。

3 结语

总之专业课程体系改革是一个系统性，全面性，前瞻性的综合性工程。无机非金属材料工艺学课程教学改革，是材料物理专业体系整体改革的一部分。作为材料物理专业技术基础课程之一，它与一些后继课程相互依存、互为补充。在教学改革中，只有我们不断实践与思考，群策群力，才能为创新型复合型人才的培养奠定基础。

参考文献

[1] 许丹，王凤芹.《机械工程材料》课多媒体双语教学的实践[J].科技教育创新，2006（12）：262.

[2] 王东凤.浅谈《机械工程材料》课教学中学生思维能力的培养[J].教育教学，2009（1）：93.

[3] 刘月秀，刘辉.大学生研究性学习探析[J].中山大学学报论丛，2005，25（3）：111.

[4] 詹茂盛，李晓东.自出考题自评成绩——高分子材料课教学模式探索[J]，化工高等教育，2006（4）.

[5] 宋鹏，王琦.无机非金属材料工艺学课程的改革与建设[J].广州化工，2010（11）.

[6] 王东凤.浅谈《机械工程材料》课教学中学生思维能力的培养[J].科技风，2009（1）.

无机非金属材料篇(5)

关键词：无机非金属材料;建筑工程;材料应用

中图分类号：TU198+.6文献标识码： A 文章编号：

Abstract: inorganic non-metallic materials due to its good material properties, has been widely used in China's building project. With the rapid development of science, people continuously improve the quality and performance requirements for building works. This article, based on the development of inorganic non-metallic materials, combined with its material properties, contact the characteristics of China's construction work, to explore the application of inorganic non-metallic materials in the construction works, want to be able to inorganic non-metallic materials in construction play a guiding effect.Keywords: inorganic non-metallic materials; construction; material application

无机非金属材料的概述

无机非金属材料的范畴

当今所谓的无机非金属材料科学是传统硅酸盐材料科学逐渐发展演变而来。自从20世纪40年以来，金属材料、无机非金属才来和有机高分子材料的研究越来越多，使得相关的材料产品也层出不穷，最终使得这三种材料成为社会各行各业的主要构成材料。从一定意义上说，社会物质的不断丰富，很大程度上是不断涌现的无机非金属材料引起的。

无机非金属材料的特性

在建筑行业，无机非金属行业已经有了不少的应用。作为一种固体无机材料，无机非金属材料具有稳定的理化性质，极强的整体性。建筑对整体性和稳定性材料有着很高的需求，这也就为无机非金属材料在建筑行业的应用找到了市场依据。无机非金属材料不易风化，耐久性和有效性上有着突出的表现，并且能够承受一般金属材料不能承受的高温，因此能够作为良好的防火材料。在结构上，无机非金属材料的内部结构紧凑，具有良好防水能力，能够有效地防止雨水或者地表水的渗透。同时，无机非金属材料对酸碱的反应不大敏感，这对于保证其长久的使用有着重要的意义。

国内无机非金属材料的现状

1、高技术陶瓷材料

高技术陶瓷材料的主要原材料是人工合成的超细高纯粉体，使用先进的材料成型方法，结合当代优秀的烧结工艺和加工技术技术而得到的一种具有很高强度的新型无机非金属材料。高技术陶瓷材料的性能好，附加值高，因此主要被应用在顶尖的国防工业材料领域中。高技术陶瓷具有高硬度、高刚度、耐高温、耐磨损的优良特性，能够用在集成电路、传感器和机械零件等诸多领域。在建筑物的易损伤处使用高技术陶瓷材料能够保证建筑整体强度。

2、纳米材料

纳米科学技术的不断发展为纳米材料的研制提供了便利，纳米材料是由极细的晶粒构成的，晶粒的尺寸一般处于纳米的尺度中。同微米晶体对比，纳米材料在材料光学、材料力学和材料地磁学上都表现出了优异的特带你。因此在凝聚态物理材料研究的领域中，纳米材料一直是一个热点。

3、复合氧化物与化学传感器材料

这种新型的无机非金属材料的形态多种多样，性能也各有千秋，功能也各具特色。目前对于这种材料的研究重点放在了一些具有特殊功能的材料上。例如：新型的半导体材料，能够极度灵敏地感知有害气体的材料等。多功能敏感材料有着对各种状况相当敏感的传感元件，并且这些传感元件的结构都比较简单、使用也相当方便，价格一般不高。因此多功能敏感材料在火灾报警、汽车尾气检测等方面有着重要的应用。

无机非金属材料在建筑行业应用的发展方向

节能、降耗的方向发展

传统的无机非金属材料常常是消耗能源的大户，世界资源逐渐枯竭的今天，节能、降耗成为了主体。如何建设处高质量的建筑，在很大程度上都是有材料工业供给的新型材料的决定的。因此新型无机非金属材料在建筑行业会想节能、降耗的方向发展。重视资源节约型、质量效益型、科技引导性的发展。例如：新型的墙体材料能够在保证墙体的稳定性的基础上，其优良的耐久性能够降低维护的费用，实现资源的节约，则中空玻璃的研制成功能够大大减少材料的使用。目前，大量重复的建设和低寿命的设计已经成为严重制约城市建筑建设的关键，因此现代化建筑就需要有高性能的无机非金属材料作为支持，从而较大程度上提高建筑的耐久性和材料的使用寿命。

复合型方向

复合型材料有着单一材料无法比拟的优良特性，拥有某些特殊的性能，这中优良的特性满足了建筑行业对材料的需要，合理使用复合型材料能够保证建筑功能取向多功能化。在当下的许多国家，例如：美国、西欧和日本等经济发达的国家，早已将无机非金属材料技术的研究发展在科学发展战略之中，并且处于有限发展的位置。美国就是这种现象的代表，为了巩固和保持器在高技术局势装备方面的优势，美国先后制定了《国家关键技术报告》和《先进材料与技术计划（AMPP）》，其中将复合型材料技术列为六大关键技术的首列，而日本也发表了相关性质的文件，支持和推动无机非金属新材料的研究。复合型的发展方向使得材料的工业化、产业化成为可能，对于促进无机非金属材料技术的创新和成熟提供了基础的条件。

小 结

在对无机非金属材料进行浅要概述之后，对我国的新型无机非金属材料的研究成果进行了介绍，对有着优良特性的高技术陶瓷材料、纳米材料和复合氧化物与化学传感器材料进行了相关特性的介绍，之后对无机非金属材料在建筑行业的应用进行分析，认为将会向着节能、降耗和复合型的方向发展，并且对于建筑行业的进步和建筑功能多样化前进有着推动作用。

参考文献：

[1]. 申玉芳. 芦令超. 程新. 常钧. 刘福田. Al2O3基纳米复相陶瓷的研究进展[J]. 济南大学学报(自然科学版). 2002年01期.

无机非金属材料篇(6)

【关键词】双语教学实践无机非金属材料

【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】1674－4810（2012）11－0051－01

河北联合大学是一所地方本科院校，它的目标是服务于快速发展的河北经济，使其成为具有创新特色的名牌地方院校。近年来，经济社会的双转型急需大批既精通专业知识又熟练掌握外语的高素质国际性人才。为适应这种需要，材料学院无机非金属材料系开展材料导论课程双语教学的探索。双语教学是同时运用英语和汉语两种语言向学生传授专业知识的一种全新的教学形式。它的目的是让学生增加外语的使用能力和使用外语思维的能力，便于学生毕业后能更有效地进行学术研究和国际交流。教师也可以从双语教学中借鉴国外的教学理念，学到新的教学思想。开展双语课，一能更好地激发学生学习英文和应用英文的兴趣；二能从国外原版教材的发散性、启发性的训练中培养学生创新思维。本文介绍我们在无机非金属材料导论课程双语教学实践中的经验，分析双语教学中存在的问题与不足。

一 双语教学实践

1．教材的选择

教材是教学内容的载体，正确选择适合学生学习的教材是进行高质量双语教学的重要保证。原版教材价格昂贵，超出大部分学生的承受能力。商务印书馆引进的教材“Ceramics introduction”，专业知识新，知识面广。书中图表丰富和生动，文字较为浅显易懂，有利于学生对内容的理解，而且价格适中，我们把它确定为基本教材，同时推荐一些国内高校的中文教材作为课程参考教材，帮助学生深入理解重要的知识难点。从使用效果来看，多数学生反映借助字典可以基本看懂英文教材。

2．课件设计

无机非金属材料导论特点是概念多、公式多，涉及的方向多、涵盖面广，其研究对象是陶瓷、耐火材料、水泥等各种硅酸盐材料。课件中重要概念和工艺过程均采用中英文对照，课堂讲解我们则主要采用全英文版书，创造英文语境。在课件的设计中，我们制作大量英文图片和动画向学生进行教学展示，使所讲的内容形象化、具体化，更加通俗易懂，易于学生理解记忆，对增加学生兴趣和提高学生对知识的理解均有较大帮助。

3．教学方式的使用

根据课程的特点和学生的接受能力， 在课程教学中采用单向和交互式两种方法。在教学进程上采用灵活的教学方法，教师根据学生的接受水平确定使用英语的比例，以保证教学效果。教材中词汇量大、专业性强，因此我们对学生提出预习和必要的复习，以保证双语教学的顺利进行。同时采用灵活多样的教学手段，如针对某一问题，分小组进行讨论，然后要求每组派代表将讨论结果用英文复述。这样能使每个同学都能参与到问题中，能更好地激发学生的学习兴趣，促进学生的自主学习动力。在教学中，我们还有针对性地选择部分习题和思考题，要求学生利用教材和网络用英文回答。从实践效果看，这一类的题目需要学生能够综合总结书中的相关内容，从而提高同学用英文阅读和写作专业问题的能力。

4．无机非金属材料导论双语课程的考核方式

考试采用全英文的教学试卷，开卷考试，全部考题采用英文表述，要求学生以英文回答。我们特别加强平时成绩的考核，平时成绩在总成绩中占有较高的比例（占总成绩的50%）。诸如出勤和上课积极与老师互动（占总成绩的20%），平时用英文完成作业的情况（占总成绩的30%）。这样的考核标准避免了“一刀切”，提高了学生平时课堂学习的兴趣和动力，能反映出对本课程的掌握程度。

二 双语教学中存在的问题和建议

1．双语教学教师应不断提高语言能力

双语教学对教师的要求高，不仅要专业精深，还要求教师能做到在课堂上熟练地在双语之间进行切换，准确地用英文表述专业知识，还要和学生进行英文互动。这就对教师的英语听说能力提出更高要求，但是一般的任课教师，虽英语阅读、翻译和写作能力较强，但在口语交流方面尚存在不足，有待提高。

2．选双语教学课程的学生应具备一定的英语水平

通过这几年的双语教学实践，笔者认为不是每个学生都适合参加双语课程的学习。只有具备一定基础英语水平的学生才能在本课程中有较大收获，双语教学才能达到真正教学相长。

3．采用多种教学手段，活跃课堂氛围

双语课程对学生提出更高要求，学生学习难度增大，而理论教学相对枯燥，如何通过改进教学方法和教学技巧提高学生的学习兴趣是我们面临的一个重要课题。教师应转变传统的教学方法，在教学中根据实际情况采用不同的教学手段，问题的设置尽量理论联系生产实际，激发学生的学习兴趣。多媒体课件的采用，有助于教学效果的提升，应结合材料学科的特点，多使用图表、动画，尽可能使课程中复杂抽象的材料学理论知识，能用直观的形式表现出来。

4．要注意双语教学与专业外语教学相区别

双语教学中虽然双语是特点，但双语并不是重点。教师在进行双语教学时，要避免把双语教学课上成专业外语课。教学的重点还应是让学生掌握专业知识，而不是英语教学，这一点需要教师较好地把握。当然采用双语教学，对学生的英语能力也提出了较高的要求，应当解决好学生的语言问题，建议在双语课程之前开展专业英语课。

无机非金属材料篇(7)

【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。

参考文献

[1]谢盛辉．《材料科学发展史》．课程构想及教学纲要．2006：26（5）

[2]许顺生．金属材料科学概述．中国科学院上海冶金研究所