科学与工程实践

第一篇：科学与工程实践

材料科学与工程浅谈

作者：数理学院 陈银川

20091326018

指导教师 ： 赵立龙

[摘要]为适应高等教育改革的要求，本文根据暨南大学材料科学与工程专业的培养目标和方案，对“材料科学基础”大平台教学进行探讨。从课程发展的历史、性质及定位出发，优选教材，并依据“奠定学科基础”的角度，对教材中的教学内容进行了科学地扬弃，从而合理组织教学，科学运用教学手段，从中取得了一些较好的教改效果和经验。

[关键词]材料科学与工程专业 材料科学基础 教学

“材料科学基础”是研究材料的成分、结构、性能之间的关系及其变化规律的一门基础学科，是材料科学与工程专业一级学科公共主干专业基础课。根据教育部提出的拓宽专业口径、按专业大类进行人才培养的基本思路和1997年国务院学位办颁发的新专业目录，材料类的专业设置不再按传统分为金属材料、无机非金属材料和高分子材料。为此，各相关高校在材料科学与工程专业主干课程“材料科学基础”的教学上都进行了教学改革。暨南大学材料科学与工程专业自2002年设立以来，就依据教育部的要求，将专业培养目标设定为培养“大材料”科学研究与工程技术所需的人才。故“材料科学基础”课程内容设置为介绍三大材料的基础知识，在教学模式、手段及课程配套方面也具有鲜明的特色。本文阐述了暨南大学材料科学与工程系以“奠定学科专业基础，培养学生科学的思维能力”为宗旨，开展“材料科学基础”教学工作的经验和体会。并以此为契机，进一步优化教学内容，探索新的教学模式和教学手段，进一步提高教学质量。

一、课程发展历史、性质与定位

材料是人类文明发展的基石。人类发展的文明史就是按石器时代、陶器时代、青铜器时代、铁器时代来划分的，可见材料对人类文明进程的重要贡献。与人类使用材料的漫长历史相比，对材料的研究即材料科学的历史比较短暂。19世纪中叶，开始采用金相显微镜研究钢铁，相平衡热力学和统计热力学则为建立材料的相平衡与相变提供了理论基础。20世纪20年代，原子结构和量子力学提供了研究材料微观结构的理论，X射线衍射技术和电子显微技术为探索材料的微观结构提供了手段。20世纪50年代，金属学已初具规模。高校金属材料专业都开设了《金属学》课程。到20世纪60年代，世界经济的腾飞促使陶瓷学和高分子材料学建立，其代表作分别为wG金格瑞的《陶瓷导论》(Introduction to Ceramics)和PJ Flory的《高分子化学与物理》(Polymer chemistry and physics)。前者，wG金格瑞教授将金属学的原理应用于无机材料的结构、热力学、动力学、相变及性能分析当中，成功地指导了水泥、玻璃和陶瓷材料的生产和科研。而PJ Flory教授则主要围绕聚合物的合成过程、聚集态结构以及物理、化学等行为特征，阐述了高分子材料的结构及性能。到今天，三大材料的研究相互渗透，研究方法相互借鉴，产生了21世纪的材料科学。

二、教学内容的优化和选择

现代材料工业和技术的发展推动材料从组成、结构和功能的单一化向复合化、一体化发展，使培养大材料、宽专业人才的教学改革迫在眉睫。在此形势下，2002年暨南大学材料科学与工程专业设立并开始招收首届本科学生，确定了《材料科学基础》为专业基础课(必修，72学时，4学分)。本课程内容旨在以物质结构和结构形成为主线将三大固体材料(金属材料、无机非金属材料、高分子材料)的基础知识有机结合，构建大材料专业公共性专业基础课教学体系。该课程体系旨在强化对学生重基础的通才教育模式，在教学内容上力求共性教学，突出个性特点。为此。从选择教材着手，优化教学内容，强化基础教学，着重培养学生科学的思维方法、创新能力以及运用基础理论解决实际问题的能力。

目前，“材料科学基础”教材体系可分为两大类。第一类沿袭“金属学”课程的教学内容，增加了少量无机非金属材料、高分子材料和复合材料等内容，往往侧重金属材料。这类教材基本上适合以金属材料为主导的材料科学与工程专业的教学。第二类教材则是在增加非金属材料、高分子材料、复合材料等新材料内容的同时，对该课程的所有内容进行了全新的组合，将它们有机地融入整个教材体系中，形成新的包含各种类型材料的教学体系。由于低年级本科学生的专业知识有限，这类教材在教学中要突出构建整个教学内容的逻辑性和条理性，避免学生掌握了各材料的个性，却忽视了各材料的共性，从而使整个课程陷入一个“材料学概论”的泥潭。为达到突出共性教学的目的，搭建一个合理材料科学与工程的知识平台，根据整个学科的培养方案和教学计划，我们选择上海交通大学出版社出版的面向21世纪新教材《材料科学基础》作为教材，从教学目标出发，该教材最显著的特点是着重于基本概念和基础理论，便于在教学中掌握深度和广度。根据本专业培养目标的要求和培养方案的特点，在确立教材内容、体系与后续课程的相互关联的基础上，在保持课程自身体系的完整性的条件下，兼顾到不同材料的特点及知识体系与要素课程内各个环节之间的逻辑关系，对该教材的内容进行了“扬弃”，将课程教学内容分为三大模块：材料的结构。①微观结构：原子的排列方式、高分子链结构；②结构的完整性：晶体学基础、金属的晶体结构、合金、离子晶体结构规则、共价晶体结构、聚合物的晶态结构；③结构的不完整性：晶体缺陷、表面和界面、非晶态、亚稳态、准晶态。固体中原子及分子的运动。①扩散：菲克第一、第二定律、扩散的热力学分析、扩散原子理论、影响因素；②高分子的分子运动：分子链的运动及其柔顺性、分子的运动方式及影响因素。材料的组织结构变化。①材料的形变和再结晶：单晶和多晶体的塑性变形、回复和再结晶；②相图。单元系相图：凝固、形核和晶体长大；二元系相图：匀晶、共晶和包晶相图、混溶间隙、相图分析；三元系相图：相图基础、三元匀晶和共晶相图。

三、教学内容组织方式与目的本课程教学内容的特点是“三多一少”，即叙述性的原理、规律多，需要记忆的概念、定义多，课程内容知识点多。理论计算少。因该课程内容枯燥、抽象，学生感到难学。具体表现在：不能很好地将数学理论应用到材料科学的基础课程、无法判定从而掌握教学内容中的重点、不能将所学的知识点和实际的材料联系起来。所以，我们在教学内容的组织上做了一些探索：突破传统的“一本教科书”的局限性。本课程的教学内容在严格按照教学大纲和教学计划授课的同时，综合多种中文教材、英文教材等，力图做到知识面完整、讲授描述通俗易懂。如针对本专业每年都有数目不等的海外学生的特点，在教学提倡采用台湾晓园出版社出版的《材料科学与工程》作为补充性教材，提升外招学生对学科知识的认同感和认知度。2 探索课堂教学，有所为，有所不为。课堂讲重点、难点，讲思路，留给学生充分的思考时间和空间，以调动他们的主动性和积极性。对难点和重点内容，尽量举出其应用实例，结合学科前沿知识，使学生知道该原理的用处，听课时不感到抽象、空洞，达到了理论联系实际的目的。而且，对重点和难点内容务必做到举一反三，确保学生能够掌握，以达到以点带面，进而掌握所学知识的目的。注重教学内容的连贯性，连通性，提高学生对所学知识点的融会贯通能力。本课程在教学过程中，提倡预习，并将即将讲授的知识点与所学基础知识点的关联告知学生，使其掌握学习的主动性。对部分关联度高的章节，采用课堂讨论、换位讲授等方法，调动课堂气氛，使学生自觉地运用基础知识解决教学过程中的难点，从而提高他们通晓所学知识点的能力，达到全面提升专业素质和人文素质的目的。例如，在相图的学习中，尝试让学生利用所学的物理、化学知识换位讲授一元相图和二元相图的基础，一方面使他们学会对所学知识点进行归纳和演绎，另一方面提升他们的口头表达、演讲技巧。

四、教学方法与教学手段

“材料科学基础”课程内容抽象、概念性强，学生在学习时容易感到枯燥难学。因此，在课堂上应常采用启发式教育，常用提问、问答或引而不发方法，调动学生的积极思维能力。在讲授时使用PPT演示文稿，尽量多用教学模型、挂图、照片和曲线图表等形象化语言。涉及部分教学内容如位错运动等，应结合动画生动地用图像演示给学生，以加深他们对课程内容的理解，提高学习兴趣。对于部分与前期知识关联度高的基本理论如单元相图，组织学生进行课堂讨论(seminar)，并以学生发言为主，让他们直接参与教学。对需要运用较多数学知识且理论性较强的内容，如扩散第一、第二定律，应多采用板书推导，加强逻辑性学习。另外，为了提高学生对那些需要有丰富空间想象力的晶体结构、金相组织的转变和识别、位错、位错增殖和缠结过程等知识难点的理解和掌握，将先进的多媒体现代化教学手段引入材料科学基础教学中，并让它们以二维或三维动画形式生动形象地展示在学生面前，弥补传统教学在时间和空间等方面的不足，以提高教学效果。在课外，还可建立QQ空间，在群聊中解决课堂中来不及解决的问题，通过师生交流，提高学生探索性自学能力和学习的积极性。

参考文献：

[1]石德珂，材料科学基础[M]，北京：机械工业出版社,2003。

[21张联盟等，材料科学基础[M]，武汉：武汉理工大学出版社,2004。

[3]刘智恩，材料科学基础[M]，西安：西北工业大学出版社,2003。

[4]Donald R，Askeland，材料科学与工程[上下册)[M]台北：晓园出版社，1989。

[5]William D Callister，Fundamentals of materials science andengineering[M]，北京：化学工业出版社,2004。

[6]胡赓祥等，材料科学基础[M]，上海：上海交通大学出版社，2006。

[7]杨雄，材料科学基础－教学大纲和教材的改革与建设[J]，科教文汇,2008，(7)。

[8]董兵海等，材料科学基础课程教学模式探讨[J]，新课程研究(职业教育)，2008，(135)：18—20。

[9]齐义辉，韩萍，材料科学基础课程的教学改革与实践[J]，辽宁工学院学报,2007，9(2)：138—139。

[10]崔占全等，材料科学基础的教学改革与实践[J]，教学研究,2007,30(1)：53-57。

第二篇：给排水科学与工程实践论文

给排水科学与工程实践论文

随着我国经济的发展，有效利用能源、减少环境污染、降低安全生产事故频次，防止突发环境事件，确保生命安全的重要性日益凸显。制定并执行环保政策和措施，旨在保护环境的同时改善人民的生活质量，已经成为我国民生工程的关注点。

中国化工价值链的发展，在整个国民经济中具有显赫的地位，但是，环境污染问题，在化工领域尤其是中小型化工企业存在的问题，是不可懈怠和轻视的；改善化工安全生产和化学品安全管理体系，增强企业安全防患意识，提升环保部门的环境管理水平，从而更好的采取治理和应对突发环境事故，是当前亟不可待的任务。

我们能够借鉴国际最佳实践和企业成功经验，从而进一步推动中国的可持续发展。

提升地方政府和企业的环保意识和能力，是中国可持续发展战略的重要组成部分，在地区区域性经济发展中，已经注意到了本位主义和牺牲环境为代价所带来的最终恶果，国家环保总局（现环保部）、国家安全生产监督管理总局开展的清洁生产运动、危险化学品安全管理示范项目，以促进中小型企业的认知和意识，足有收效。

安全的生产、清洁的生产，企业的获益包括：提高安全生产、环保能力，降低事故，员工受伤和突发环境事件的发生，以及改善与加强当地社区、工业、价值链、买方市场的综合效益，相关经验将作为成功案例，为中国企业的环保工作，提供宝贵经验。

国际劳工组织估计，1.6亿人在受到包括环境问题在内的各种影响，每年约有230万男子和妇女与工作有关，包括近36万死亡事故，估计有195万宗与工作有关的疾病死亡。

第三篇：计算机科学与计算机工程

“计算机科学”和“计算机工程”(“computer science”&“computer

engineering”)

computer science 是学原理，开发，和研究 电脑语言程式和演算.computer engineering 是学习现代电脑的实际建设 例如电子电路，VLSI(超大规模集成电路设计).利用 computer science 所开发的电脑语言来做计算.computer science 主要就只学软件方面的东西

computer engineering 是软件硬件都要学

这是computer engineering 将来的几个小专业方向：Embedded SystemsComputer Communications and Networks

Information Systems

Computer Vision and Graphics

High Performance Computing

Intelligent Systems

这是computer sience 将来的几个小专业方向：

Computer Communications and Networks

Computer Vision and Graphics

High Performance Computing

Intelligent Systems

Software Engineering

Information Management

Advanced CS Topics

你看了这个就知道这两个专业的大致学的东西和方向了！

如果你想要学硬件和加一些系统的东西，那就是computer engineering了，这两样都要学的。computer sicence是不会学硬件的。

第四篇：浅谈给排水科学与工程

给排水科学与工程之于我水是人类的生命之源，它与我们的生活息息相关。

水是城市得以生存和发展的最重要的支持要素，在某种程度上限定和决定了城市的性质、规模、产业结构、布局形态、发展方向等。城市给水排水工程规划正是基于这种目的，对城市的给水工程和排水工程进行合理规划，以达到适用、排水无污染的效果。城市给水排水工程规划涉及水资源部分、土木工程、管道工程、地质、气象、水文等许多方面的内容，规划较为复杂，工程也比较繁琐。于是，就有了给排水科学与工程这个专业。

给排水科学与工程主要分为水的利用与水源保护、给水排水管网系统、水质工程、建筑给水排水工程、给水排水设备及过程检测和控制、水工程与经济概述。

水的循环可区分为水的自然循环和水的社会循环。水的自然循环及其调控，是水利工程学科的研究对象。人们为了生活和生产的需要，由天然水体取水，经适当处理后，供人们生活和生产使用，然后排回天然水体，这个人为的循环过程就是水的社会循环。水的社会循环量的多少、使用后废水的水质与排放量以及对废水的处理程度等方面人们都可以进行控制。因此，人们应尽可能利用自己的影响，使水的社会循环更加有效、合理，人类社会得以可持续发展。这正是给给排水科学与工程工作者应承担的主要任务。通过行政的、法律的、经济的手段，合理开发、管理和利用水资源，保护水资源的质、量供应，防止水污染、水源枯竭、水流阻塞和水土流失，以满足社会实现经济可持续发展对水资源的需求。在水量方面，尤其要全面规划、统筹兼顾、综合利用、讲求效益、发挥水资源的多种功能。同时，也要顾及环境保护要求和改善生态环境的需要。在水质方面，必须减少和消除有害物资进入水环境，防治污染和其他公害，维持水质良好状态，实现水资源的合理利用。

给水排水管道系统由管道和相应附属构筑物组成。管道承担水的输送任务，而附属构筑物则起水压提升、水量调控以及污水和雨水的收集等作用。给水管网系统是保证城市居民生活用水、工业生产用水和市政消防用水的设施，是由一系列构筑物和输配水管网组成的。给水系统的任务是从水源取水，按照用户对水质得要求进行处理，然后将水送到供水区，并向用户配水。给水系统通常包括下列工程设施：输水管，配水管网，泵站，水量调节设施，附属设施根据城市总体规划、水源状况、城市地形、供水范围及用户对水质、水量和水压的要求不同，给水管网系统总体布局也有所不同，概括地分为统一供水系统、分质供水系统、分区供水系统和区域供水系统四种。排水管网系统分布于排水区域内，其功能是将收集到的污水、废水、和雨水等输送到处理地点或排放口，以便集中处理或排放。排水管网系统在平面上的布置均呈树状网形式。

水质，就是水及其所含杂质共同表现出来的物理的、化学的和生物的综合特性。某一水质特性，可通过所谓水质指标来表达。水处理工艺是水工艺与工程学的技术主题，是以水质为中心的水处理技术的总称。水处理工艺体系包括一下几个技术内容：物理水处理技术；化学水处理技术；生物水处理技术。水工程技术是水工艺与工程学的重要组成部分，它是研究运用工程技术和有关学科的原理、工艺方法，在水的开采、加工、输送、利用、回收和再生回用以及排放的过程中保持良性社会循环，使其满足人和社会持续发展需求的工程学科。水工程技术的主要内容包括：给水工程技术、污水工程技术、污水再生回用工程技术和建筑给排水工程技术。

建筑给水排水工程是为建筑提供方便、舒适、卫生安全和生活与生产环境的应用科学。建筑给水排水工程主要由建筑给水系统工程、建筑排水系统工程、建筑消防系统工程、居住小区给水排水系统工程、高层建筑给水排水系统的特点几部分组成。建筑内部给水系统的任务是将城镇给水管网或自备水源给水管网的水引入室内，选用适用、经济、合理的最佳供水方式，经配水管送至室内各种卫生器具、用水嘴、生产装置和消防设备，并满足用水点对水量、水压和水质的要求。建筑给水排水系统是一个冷水供应系统，按用途基本上可分为三类：1．生

活给水系统；2．生产给水系统；3．消防给水系统。建筑内部给水系统由下列各部分组成：

1．引入管；2．水表节点；3．管道系统； 4．给水附件；5．升压和贮水设备；6．室内消防。建筑内部排水系统根据接纳污、废水的性质，可分为三类：1．生活排水系统；2．工业废水排水系统；3．建筑内部雨水管道。一般建筑物内部排水系统由下列部分组成：1．卫生器具或生产设备受水器；2．排水管系；3．通气管系；4．清通设备；5．抽升设备；6．室外排水管道；7．污水局部处理构筑物。建筑给排水也可分为民用建筑给排水和工业建筑给排水。

给排水工艺设备有通用设置、专用设备和一体化设备三大类，通用机械设备主要有泵类、阀类、风机类，专用机械设备有拦污机械设备、除砂及刮泥设备、曝气及搅拌设备、投药及消毒设备、浓缩及脱水设备、氧化脱盐设备等。近年来又增加了膜处理设备、沼气处理设备、序批法滗水设备、污泥后处置设备及固体废弃物处理设备等。一体化设备是指完成整个水处理过程的设备，它们是给水排水过程的重要组成部分。在给水排水工艺过程中，为了使工艺系统安全可靠地、高质量和高效率地运行，操作管理人员必须掌握各个单元过程的运行信息。早期主要是由技术人员现场检测、调试，现在则是现代化设备发挥越来越重要的作用。水工艺检测分为3个部分：水质检测；水工艺参数检测；水工艺设备运行参数检测。

水工程施工是研究有效地建建造水工程构筑物、管道、设备的理论、方法和施工机具的应用性学科。主要包括三部分内容：水工程施工技术与常用设备安装；水工程施工组织与概（预）算；水工程项目建设管理。水工程经济是运用工程学和经济学的方法，在有限资源的条件下，对水工程多种可行方案进行评价和决策，最终确定满意方案的新型学科。其内容主要包括：工程经济学基础；水工程建设项目估算；水工程经济分析与评价等。

关于如何学习，这是一个值得深思的问题。对于给排水科学与工程专业，我们要学习的课程有高等数学、专业英语、工程力学、材料力学、结构力学、测量学、流体力学、水力学、水泵与泵站、水文学与水文地质、土建工程基础、电工学、建筑电气、给水管道工程、排水管道工程、水工程施工、建筑给排水工程、给水处理、排水处理、水处理微生物学、普通化学、有机化学、物理化学、水分析化学等。

在平时上课时，我们都要认真对待，不要逃课。我们要积极地参与课堂，多和老师进行互动，要多和老师进行交流和沟通。要积极参与老师组织的科研活动，要认真做好每一次的实验和实验报告。在大学四年里，每一步都要稳扎稳打，从基础开始，一点一滴地去充实自己，不要嫌辛苦和累。我们要努力学习，使具有较扎实的化学、数学、物理学基础和较好的英语和计算机应用能力。我们应该通过学习，较系统地掌握给水排水工程学科的基本理论和基本知识，掌握工程制图原理，熟练地利用计算机绘制工程图。我们更应该掌握科技文献检索、资料查询的基本方法，具有较强的自学能力、创新意识和较好的综合素质。

所以，对于本专业，我们应该投入热情和积极，努力学习，让自己成为一个优秀的给排水专业人才。

第五篇：种子科学与工程专业

种子科学与工程专业

作者：佚名 文章来源：本站原创 点击数：719 更新时间：2010-9-30 11:10:14

种子科学与工程专业

培养目标：面向21世纪培养掌握农作物种子生产、加工、贮藏、检验及经营管理等方面的基本理论，能从事作物种子生产、加工、检验等具体技术工作；参与种子市场经营及相关企业的管理活动；具有一定从事科研工作能力的复合型人才。

培养要求：通过学习公共基础课、学科基础课、专业基础课、专业课及各类选修课，使学生打好扎实的学科基础，了解作物生长发育、遗传变异规律及植物保护等方面的基本理论和基本常识，掌握有关种子的物理性、贮存化学成分的生理、生化特性测定方法；具备进行种子基本加工、贮藏和相关性能指标检验的基本技能；结合实践教学对学生进行种子生产和加工、检验等方面的基本技能训练，具有种子生产与检验等方面的基本能力。

主要课程：普通化学、有机化学、分析化学、植物学、植物生理学、基础生物化学、遗传学、田间试验设计与统计、植物保护学、农业生态学、作物栽培学、作物育种学、种子生物学、种子生产与加工、种子检验技术等课程。

就业方向：毕业生能在现代农业企业、农业示范园区、政府部门等从事种子科学与工程方面的科学研究、技术开发、经营管理和教学等方面工作。