《复合材料基础与防护涂层技术应用》课程思政教学设计探究

本文在分析《复合材料基础与防护涂层技术应用》课程特点的基础上,提出了该课程的教学目标,并从知识目标、能力目标和价值观目标这三个方面进行了课程思政教学设计,以“大国工匠”精神、爱国主义情怀、科技强国思想、创新意识和职业素养等方面作为思政教学的切入点,将其与专业知识教学有机融合,培养学生“爱国敬业、勇于担当、勤于实践”的精神,让学生在学习专业知识的同时也能树立正确的价值观和人生观。并加入制备功能梯度防护涂层圆柱壳的实际教学来加深学生对该课程的理解,通过教学改革创新实现价值引领和知识传授并重的教学目标,旨在培养具有社会责任感、创新精神和实践能力的高素质学术型人才。

创新创业背景下“材料分析技术”课程教学改革与实践

“材料分析技术”是材料科学与工程专业的一门必修专业基础课程,具有很强的理论性、抽象性和实践性等特点。因此,对该课程的重要性进行介绍,并对教学过程中存在的理论教学抽象难懂、教学内容陈旧、学生缺乏动手实操机会、教学方式单一和考核评估方式不科学等5个方面的问题进行归纳总结。创新创业教育是推进高等教育综合改革的重要举措,教学团队以此为契机针对“材料分析技术”课程教学中存在的问题进行教学改革与实践。通过转变教学理念、优化教学内容、采用多模式教学、引入虚拟仿真实验、引导学生参与课外创新实践活动和采用多元化测试考核等方式开展教学改革。实践表明,该教学改革能够较好地完成课程教学目标,培养学生的创新思维能力,提高学生的实践动手能力,为学生的毕业设计、读研深造等后续科学研究打下坚实基础。

“现代材料分析技术”专业学位研究生课程教学案例库建设与实践

基于案例库的教学方法创新与实践是提升材料与化工专业学位研究生课程教学效果的一项重要改革举措。通过分析“现代材料分析技术”课程案例库建设的必要性及研究现状,优化设置了案例库建设内容,丰富了教学内容及方法,对于提升课程教学效果,增强研究生分析问题、解决问题的能力,培养材料科学工程应用型人才具有重要意义。

融合化学与计算机技术提升微纳米材料光反射特性

微纳米材料在太阳能技术、光电子学和医学成像领域中,因卓越的光学特性而备受瞩目。化学与计算机科技的融合,正开启一条全新的道路,用于进一步提升这些材料的光反射特性。化学方法在这一过程中为材料合成和表面处理提供了精准的控制,而计算机技术则在性能预测、数据分析和制造工艺设计方面发挥着关键作用。这种跨学科的融合不仅为太阳能电池、光电子设备及医学成像技术的发展注入了新动力,而且展现出推动能源、通信和医疗领域创新的巨大潜力。

高分子材料智能制造技术专业新形态教材开发策略的研究与实践

职业教育“三教”改革正在往纵深推进,新形态教材是“三教”改革的物化成果。本文深入分析了新形态教材开发的意义,总结了新形态教材“三性一度”的内涵特征,并结合高分子材料智能制造技术专业教材开发实践提出了新形态教材“四融合”开发策略,为职业教育新形态教材开发提供思路与参考。

新能源材料技术课程实施课程思政的设计及实践

在专业课程教学中融入课程思政是坚持立德树人、教书育人的需要。该文结合作者从事新能源材料技术课程教学的实际,深入挖掘该课程中的思政元素,并辅以适当的教学方法将职业道德教育、法律意识、环境保护理念和爱国主义教育等元素引入到课堂教学中,以此提高学生参与教学积极性,丰富材料相关专业教学内容,使学生在学习专业课程知识的同时思想道德素质得到全面提高。该文为专业课的课程思政实施提供有效案例,为材料专业人才落实立德树人根本任务、围绕培养目标、细化课程目标进行积极的探索,取得较好的效果。

基于OBE理念的《无机材料热工技术》教学改革探索

《无机材料热工技术》课程在无机非金属材料工程专业培养体系中具有重要的地位。该课程内容涉及知识面广、跨度大、难度大,传统教学模式下学生很难在有限的课堂学时内系统深入消化基础知识。在成果导向为教育理念指导下,以学生产出导向为目标,本课程团队结合《无机材料热工技术》课程特点,设计混合式教学模式,结合丰富的案例分享,理论联系实际,培养学生职业技能、社会责任感和良好职业道德,培养具有创新思维、自主学习能力、能够分析和解决无机非金属材料工程领域复杂工程问题的高素质创新型人才,从而适应社会和职业需求。

虚拟仿真技术在材料分析与表征类课程实验教学中的应用

材料分析与表征类课程实验在巩固专业知识、提高学生实践创新能力方面不可替代。但由于设备数量、师资、学时等诸多方面的不足,导致材料分析与表征类课程实验以演示性实验为主,不利于锻炼学生的动手能力。结合材料分析与表征类课程实验的实践经验,针对实验中存在的问题,将虚拟仿真技术应用于实验教学中,形成一种“虚实结合”的实验模式,从而提高实验教学质量。

基于ELID磨削技术的陶瓷材料精密磨削加工技术优化

为解决陶瓷材料的精密磨削加工容易产生裂纹、材料不耐高温的问题,提出基于ELID磨削技术的陶瓷材料精密磨削加工技术优化方法,基于强塑性变形受力的原理,通过公式计算优化陶瓷材料破坏性控制,通过改变磨削深度优化陶瓷材料破坏性控制。使用3种方法进行对比实验,结果表明基于ELID磨削技术样品的磨削表面粗糙度小于3.2 nm,属于加工痕迹不可见范围,优于传统的高速磨削和预应力磨削。

“智能技术+工学专业+课程思政”融合教学探索——以复合材料工学课程为例

作为复合材料与工程本科专业的重要专业课程,复合材料工学是复合材料专业学生或其他相关专业学生从事复合材料学习、科学研究、生产和应用等必须掌握的主要课程。智能技术的发展是当今社会信息化和进步的要求,作为引领教育方向的思政教育,是为国家培养素质过硬人才的初心和使命。该文探索在复合材料工学课程中进行智能模块化切入的方法,把握要领将课程思政教育有机融入课程的途径,研究将工学、智能技术、课程思政教育及智慧教学合为一体的操作,对复合材料专业课程的课程思政教育提出拓展思考。

化学技术在艺术材料创新中的角色

在人类文化历史的长河中,艺术与科学技术相互交织,共同铸就了丰富多彩的文明。在这种交融中,化学技术对艺术材料的发展起到了至关重要的作用。从古代天然颜料的使用到现代高科技材料的探索,化学技术不断推动艺术表现形式的进化与创新。本文旨在探讨这一领域的历史脉络、现代化创新对艺术表达方式的影响,以及未来趋势的展望。以期为化学技术在艺术材料创新提供新的分析视角。

区域治理注浆材料优选技术研究

区域治理是防治煤矿底板水害的有效手段。本文针对云驾岭矿19101工作面治理过程中大注浆量问题,以不同注浆材料配比制浆、取样、化验,通过浆液结石体与泥岩抗压强度值比对、隔水层阻水系数2个方法确定,水泥与粉煤灰3∶7的配比是可以满足底板水防治要求的。同时,将试验结果推广应用,并跟踪、监测井下钻探、物探以及回采涌水结果均表明治理效果显著。注浆材料优选技术可以为注浆量大的工程项目提供有益借鉴,助力煤矿企业降本增效,提升发展质量。

以项目为载体的材料工程技术专业现代学徒制教学改革--以莱芜职业技术学院为例

科教融汇和校企合作是职业院校工科专业培养高质量人才的根本路径,莱芜职业技术学院材料工程技术专业通过探索现代学徒制人才培养模式,为社会培养了大批技术技能型人才,专业建设取得了很大成绩,但也遇到了发展上的瓶颈。因此,文章探讨了以项目为载体的现代学徒制改革。由于科研项目实施与技术技能型人才培养实现路径的一致性,使以学生为中心、以科研项目为载体,深入实施现代学徒制教学模式改革,促进高质量人才培养成为现实。文章探讨了改革的可行性,并对未来进行了展望,提出了改革的必要和途径,为专业人才培养提供了新思路。

生物支架材料及打印技术修复骨缺损

背景:近年来随着生物支架材料和生物打印技术的发展,组织工程骨成为了骨缺损修复的研究热点。目的:简述当前骨缺损的治疗方式,总结制备组织工程骨支架的生物材料及生物打印技术,探讨生物材料和打印技术在组织工程中的应用及目前面临的挑战。方法:以“bone defect,tissue engineering,biomaterials,3D printing technology,4D printing technology,bioprinting,biological scaffold,bone repair”或“骨缺损,组织工程,生物材料,3D打印技术,4D打印技术,生物打印,生物支架,骨修复”等作为检索词,应用计算机在中国知网、PubMed、Web of Science数据库检索2009-01-01/2022-12-01发表的相关文献,最后经第一作者筛除并追加收录优质参考文献,共纳入93篇文章进行综述。结果与结论:骨缺损的治疗方式主要有骨移植、膜引导再生技术、基因治疗、骨组织工程技术等,最佳的治疗方式仍没有定论。骨组织工程技术是治疗骨缺损的新兴技术,通过构建能促进成骨细胞增殖分化及增强骨形成能力的三维结构,成为当前研究的重点热点技术。生物支架材料多种多样,各具特点,有利有弊,单一的生物材料无法满足组织工程骨对支架的需求,通常将多种材料复合互补使支架在满足力学性能需求的同时兼顾生物性能。生物打印技术能对支架的孔隙进行调节、构建复杂的空间结构,更利于细胞的黏附增殖和分化。新兴的4D打印技术引入“时间”作为第四维度,使制备的支架具有动态性,随着智能材料的同步发展,4D打印技术为未来骨缺损高效修复提供了可能。

基于“产教融合”的材料成型技术基础课程改革及思政探索

该文基于“产教融合”需求开展材料成型技术基础课程教学改革研究及课程思政建设,从国家战略布局与行业发展需求出发,重构“理论-实践”的工程知识与应用综合体系,重塑“为党育人、为国育才”的工程创新意识,打造“教学-科研-产业”协同育人新范式,实现学科发展与产业升级双向驱动,共建多元化育人新平台,以培养服务于产业升级和“中国制造2025”等国家战略的高素质新工科人才为目标,共建产教融合育人新生态。

新工科背景下《材料现代测试分析技术》课程教学模式改革与实践

新工科背景下,我国工程教育对研究生跨学科创新能力及实践能力的培养提出了新的要求。《材料现代测试分析技术》作为材料类专业的核心课程,要求学生掌握现代测试分析仪器相关的理论知识,并将之运用到材料表征的实践中,在工程技术领域影响广泛。本文通过对传统教学模式进行梳理与分析,综合考虑材料大类中各专业方向差异显著的特点,探讨了《材料现代测试分析技术》课程教学模式的改革方案,并结合实践教学进行验证,旨在进一步提升材料类研究生的创新意识与工程实践能力。教学实施过程采用中英文双语形式,引入国内外最新的技术发展成果,力求将课堂教学与实践结合、专业案例分析与课堂理论知识结合。结果表明,新的教学模式有助于培养具有国际化视野的材料类研究生,提高学生的学习积极性与主动性,增强其深入分析材料领域工程问题的实际应用能力,并使其能基于所学的现代测试分析方法提出解决方法。该课程改革的思路可为类似应用型课程的教学改革提供参考。

超细晶/纳米晶钨材料制备技术的研究进展

晶粒细化可显著提高超细晶/纳米晶钨材料的性能,介绍了超细晶/纳米晶钨材料制备技术的最新研究进展,包括粉末冶金法和深度塑性变形法,粉末冶金法的烧结工艺主要包括热等静压烧结、超高压通电烧结、放电等离子体烧结、微波烧结等;深度塑性变形法包括高压扭转、等通道挤压、表面机械研磨处理和累积轧制等。由于超细晶/纳米晶钨材料存在大量的晶界可有效提高材料的力学性能和抗辐照性能,因此有望解决纯钨材料作为核聚变堆面向等离子体材料存在的问题,对超细晶/纳米晶钨材料的发展提出了建议。

生物材料在Masquelet技术中的应用

背景:骨缺损的修复和治疗难度较高,其临床治疗方案多样,Masquelet技术是一种成功率高、疗效可靠且已经应用于临床的治疗方法,但是该技术目前机制并未完全明确,且该技术在临床应用上还存在一些问题,技术仍然不是特别成熟。目的:对现阶段在Masquelet技术改进的研究中所应用的生物材料进行整理与归纳,为该技术的进一步发展提供思路与参考。方法:通过计算机在中国知网和PubMed数据库中检索2013年1月至2022年11月的相关文献,中文检索词为“Masquelet技术,膜诱导技术,诱导膜,生物材料,骨缺损”;英文检索词为“Masquelet technique,Induced membrane technique,Induced membrane,biomaterial,Bone defect”,对最终纳入符合标准的58篇文献进行综述。结果与结论:①Masquelet技术的出现与不断发展为治疗骨缺损提供了一种治疗策略,有些研究者将研究方向放在研究出更好的间隔材料、自体骨的替代材料和与诱导膜具有相同性能的膜材料上,以便于将两阶段术式简化,缩短治疗时间和减轻患者的痛苦。②硫酸钙、硅胶、聚乳酸-羟基乙酸共聚物和聚丙烯在动物实验或者临床应用中可以替代聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥形成诱导膜,且各有优势,但是与预想不同,常见的钛和聚乙烯醇海绵反而不能在这一步中作为聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的替代材料。③自体骨的替代材料多种多样,同种异体骨、β-磷酸三钙、可吸收性明胶海绵、α-硫酸钙半水合物、生物活性玻璃、钛和钽等材料都在临床或基础实验中证明了其可以在术式第二阶段中减少自体松质骨植骨量的能力,其中同种异体骨、β-磷酸三钙、生物活性玻璃、钛和钽等材料可替代自体骨作为移植物,其余材料需与自体骨混合使用。④仿生诱导膜、人羊膜、人脱细胞真皮、聚四氟乙烯甚至自体皮质骨通过实验证实了其与诱导膜具有相似性能。⑤现阶段,众多生物材料在该技术中的应用与研究大多数仍存在于基础研究阶段,尚未应用于临床实践或大范围推广,但是上述材料可为Masquelet技术机制的探究、术式的改进与临床应用提供更充分的理论依据和新思路。

数字化技术在汽车电池材料研发中的创新应用

近年来,我国新能源产业快速发展,中国的电动汽车走入了百姓家庭,开始市场普及化,各项支持政策也从政策驱动向市场驱动发生转变。电池作为重要的储能载体,要求具备高安全性、低成本性、高效率、高品质等一系列要求。数字化技术引入汽车电池材料研发当中,促进了我国电池产业呈高速化、规模化发展,为电池材料的研发与制备打开了快速发展通道,成为了中国新能源市场转型的重要突破口,也是继机器人和中央处理器等产品后的又一双碳目标支撑产品。

基于岗课赛证融通的建筑材料工程技术专业课程体系的构建与实践

通过行业调研,分析在建材产业数字化、智能化发展新趋势背景下建筑材料企业的人才需求及岗位设置,对标全国职业院校建材类专业技能大赛与1+X证书制度试点——土木工程混凝土材料检测,以及水泥生产工、混凝生产工等职业技能等级证书需求,重新定位人才培养目标,明确建筑材料工程技术专业主要就业岗位,分析岗位典型工作任务所要求的职业能力,根据职业技能需求落实课程设置。以绵阳职业技术学院建筑材料工程技术专业为例,重构基于岗课赛证融通的专业课程体系,并提出实施建议,取得了显著成效。