物理研究性学习材料篇1

1存在的问题

1．1内容广，概念多

材料化学工程是以化学和化工基础，研究、开发、生产和应用金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料的工程领域。研修的主要课程包括物理化学、材料科学基础、材料力学、材料工艺、高分子材料、金属材料、无机非金属材料等。在基础课程中概念多、公式多，如在物理化学中的热熔、积分溶解热、积分稀释热等，有些概念相似如果不仔细区分容易混淆。在诸如高分子材料这类介绍性的课程中名称特别多，如聚丙烯、聚氯乙烯、环氧树脂等，这些材料在我们的生活中经常接触。但通过学习很多学生还是不能识别基本的材料，掌握它们的基本制备工艺和用途。

1．2叙述性的内容多

关于三大材料的学习主要是叙述性的内容多，比较抽象。例如，金属加工中热处理的四把火:退火、正火、淬火、回火，退火又分好几个种类，每种钢材根据用途不同，而选择不同的工艺条件。但是只通过课本的叙述，对于很多材料依旧没有直观的认识。虽然很多同学有参加过金工实习课，但是时间不长，很难做到全面深入的了解，对一些材料的性质、加工方法感到陌生，从而逐渐丧失学习兴趣。另外，在材料的合成中，每合成一种材料，需要通过一系列检测看所得物质是否为目标产物。又或者合成一种新的物质，也可以通过检测分析出其结构性能。材料专业的学生都有一门必修课《材料结构表征及应用》详细介绍了材料表征中各种检测手段。但是很多同学拿到检测结果却不会分析。

1．3课程教学与现实联系不够紧密

研究生与本科生最大的不同就在于，在接受系统知识的同时，必须加强研究意识、创新意识和研究能力的培养［1］。材料化学工程是一门应用型学科，与实际应用密不可分。课程安排之前的金工实习，目的是锻炼学生动手能力，对材料的加工有所了解。此外，还有一些实验操作课，但是很多时候由于时间安排不合理又或者设备少学生多，平均几人一台设备，学生动手机会操作不够，有时候老师只能靠演示的方法让学生观摩，学生完全处于一种被动的学习状态。还有部分同学在实习中怕脏、怕累，不愿动手操作。另外，在课程结束后还有参观见习，对材料的加工制作有个直观的认识，但是很多时候由于人员过多，加上工厂环境复杂，很多同学在见习过程中往往走马观花，只停留在看热闹的表面功夫上。

2解决办法

2．1培养学习兴趣

科学家爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”老师首先要做的就是激发学生的最大兴趣并使之保持这种热情。材料化学工程与我们的生活密切相关，老师可以在讲授过程中结合我们实际生活中的用途。比如高分子材料中的聚丙烯腈，常与羊毛混纺制成毛织物等，可以制作毛毯、军用帆布、帐篷等。被称为“人造羊毛”。又如我们生活中常见的木制家具，其实很多都是由木塑复合而成:以木材为主要原料，经过处理使其与各种塑料通过不同的工艺复合而成。既保留了木材良好的加工性能，同时具有塑料的耐水、耐腐蚀、使用寿命长等优良性能，还符合环保的大前提。通过这种理论结合实际，能激起学生学习兴趣，鼓励学生自己查阅资料了解更多信息。

2．2疏通知识结构，掌握各学科之间的联系

在材料化学工程形成前，高分子材料、无机非金属材料、金属材料科学都已自成体系，而且他们之间存在着很多相似之处，可以相互借鉴，促进本学科的发展。如马氏体相变本来是金属学提出来的，广泛地用来作为钢材热处理的理论基础。但在氧化锆陶瓷材料中也发现了马氏体相变现象［2］，并用来作为陶瓷增韧的有效手段。另外，各类材料的研究设备与生产手段也有很多相似之处。虽然不同类型的材料各有专用测试设备与生产装置，但更多的是相同或相近的，如显微镜、电子显微镜、物理性能测试和力学性能测试设备等。在材料生产中，很多加工装置也是通用的。比如生活中很多塑料用品大多是通过注塑成型加工而成，但其实与粉末冶金工艺中的压坯过程相似。随着科学技术的发展，各学科间已无明显界限，甚至不同材料之间能相互代替。不过凡事都有规律可循，只要掌握规律很多问题便迎刃而解。作为材料的规律就是:组织决定性能，性能决定应用［3］。再根据性质选择材料，依据用途确定工艺路线。抓住这一规律，学习时就不会感到毫无头绪。

2．3传统教学与现代教学方式相结合

传统教学大都采用“填鸭式”方式，学生听课主动性、积极性不高。新的教学改革中应采用启发式、互动式和讨论式等新的教学方式。老师在课前布置问题，分小组完成不同的部分，让学生带着问题去学习，查找资料，每组选择代表在课堂进行发言，然后再各组进行讨论。这样不但发挥了学生的主观能动性，活跃课堂气氛，减轻了老师的授课负担，还锻炼了学生自己分析问题、解决问题的能力，达到事半功倍的效果。相比传统教学，计算机汇集了图像、文字、声音等元素，极大的丰富了教学色彩，调动学生学习积极性，具有直观、生动、形象的元素，可以将抽象的理论知识和工艺方法生动的展现在学生眼前，增加课堂趣味性，提高学生的感性认识，有利于知识点的理解和掌握。同时可以结合一些相关视频比如:注塑成型、挤出成型、模压成型以及金属材料的冷加工热加工等。这些视频网络上都可以找到，如HOWITISMADE、TEDSHOW等。通过相关的视频，既可以活跃课堂气氛，也能调动学生学习积极性，甚至激励学生自己在课外继续学习观看。这种多媒体教学与视频教学相结合的方法，既减轻了老师的负担，同时激发学生学习兴趣，调动积极性，促进教学任务顺利完成。

2．4开设软件分析课程

作为材料化学工程研究生，材料检测分析应该成为一种必备的基础技能。但是很多时候拿到检测结果却不会分析。软件分析课程可以很好的解决这个问题。所有的检测结果都有软件可以分析，比如FTIR、XRD、NMR等，借助这些软件，可以快速地分析所得结果。比如JADE，作为一款分析XRD数据的软件，它可以对物相进行定性定量分析。虽然软件分析不一定完全正确，更多的时候还是根据理论基础来判断，但软件分析可以作为一个辅助手段。这样学生既掌握了一门技能，而且大大提高了学习效率。

2．5课堂教学与实践相结合

俗话说“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。作为一门应用型学科，课堂所学的最终都是要能应用到实际生产中去。在涉及如注塑成型、挤出成型等高分子材料成型工艺时，可以穿插一些参观实习课。通过参观实习，直观地了解材料加工制备过程，将自己所学知识配合生产。理论上可行的事情，在实际应用中还需要考虑到原材料、工艺条件的控制、销售渠道、成本控制等。如果有可能，可以尽量选择一些大型的工厂基地，接触现代化的机器设备，体会先进生产力的发展，感受到世界一流水平的实力。为学生丰富见闻开阔视野提供机会，这将对培养学生的自信很有帮助，尤其是对于一些非重点名校的学生。另外，通过与企业或者研究单位联合培养，即“产学研结合”。“产学研结合”一般指企业、学校、研究单位之间的相互合作和优势互补。李元元等认为产学研结合是培养工科硕士的最佳途径，学位论文的选题和相关实践应当与工矿企业的工程实际相结合，密切结合其技术改造、革新、引进等技术难题或科研攻关项目。这将有利于从根本上解决学校教育与社会需求脱节的问题。缩小学校人才培养与社会需求脱节之间的差距，增强学生就业竞争力。

3结语

物理研究性学习材料篇2

一、制定科学的科研制度，确保课题顺利实施

对幼儿活动材料的研究具体到实际操作层面：研究计划如何实施?研究内容如何确立?研究方法如何选择?研究过程如何开展?研究人员如何保障等一系列问题亟待解决。为保证科研课题的顺利开展，我园制定了《班级科研工作制度》《科研组长职责》《科研工作十每制度》《教师参研奖励制度》等科研管理制度。如《科研工作十每制度》，规定(1)每班有研究小点；(2)每次活动有计划、反思、总结；(3)每次活动有活动记录或影像资料；(4)每周两次小组研讨交流；(5)每周一次全园课题研讨活动；(6)每月一次小组示范活动；(7)每月一次教玩具评比展示活动；(8)每期制定研究方案；(9)每期聘请专家指导；(10)每期一次资料汇总，装订。建立科研人员网络结构，保障科研人员统一安排和协调，通过分层管理，层层落实，科研组发挥“小、实、活”的风格，努力为教师搭建理论学习与经验交流的平台，灵活多样地开展研讨交流活动，及时分析并解决课题研究中出现的问题，以确保科研活动顺利进行。在科研工作中，我们综合运用了行动研究法、案例研究法、内容分析法和叙事研究法。开展了语言活动材料、科学活动材料、游戏活动材料的开发与运用，幼儿活动材料来源方式、特性、功能，不同性质材料与幼儿学习之间的关系，投放活动材料的时机、数量与活动效果的关系，幼儿如何运用材料进行操作性学习，课题研究过程中教师的专业成长等子课题。

二、幼儿活动材料开发与利用策略

(一)活动材料构成：由“成品教玩具”转变为“多元材料的开发与利用”。由于幼儿教育活动的生活性、活动性、浅显性的特点，幼儿活动材料非常广泛，而不是局限于成品的教玩具。我们本着“取材多元、操作方便、耐玩实用、易于推广、促进发展”的原则，全体教师、幼儿集思广益，开发和利用各种废旧材料，改变过去大量购置成品教玩具的现象，创造性地制作了各种各样新颖独特、操作性强的教玩具，一物多用、一物多玩，最大限度地发挥活动材料的使用价值和发展价值。如开发制作的“多用飞盘”，适合各个年龄层幼儿使用，小中班幼儿可以在户外进行飞盘飞行活动，锻炼幼儿的手臂肌肉；婴小班幼儿可以用来扣纽扣活动，发展幼儿的小肌肉精细动作，锻炼手指的灵活性，促进幼儿学会生活自理；大班幼儿可以通过操作飞盘上的时针、分针，学习认读时钟，初步具有时间概念。

(二)活动材料的来源，开发和利用：以“教师为本”转向以“幼儿为本”。学习是主动建构的过程，幼儿积极主动地参与各种活动是以幼儿自身的兴趣和需要为基础的。教师要充分利用幼儿的兴趣和需要，从幼儿主体出发，将幼儿的外部需要转化为内部需要，变被动接受为自主建构。

在课题研究之初，我园教师费尽心思，寻找搜集了丰富多元的活动材料，并进行创造性地开发，用于教学活动和游戏活动，但这些新开发的材料却经不起考验，幼儿似乎并不领情，很快就对材料失去兴趣，活动效果每况愈下，教师信心受到打击，充满无奈。通过观察记录和小组研讨，教师统计分析了“材料来源途径”、“材料开发主体”、“材料操作主体”与幼儿活动效果的关系。通过研究发现，材料的来源途径是多元化的，但当材料开发和使用主体为幼儿时，幼儿兴趣点最高、活动持续时间最长、幼儿学习活动的有效性和教师教学活动的有效性最好。于是教师积极转变活动主导者、组织者，材料提供者、开发者的角色，变教师一厢情愿设计和开发材料为教师、幼儿友好合作，共同探讨，发动幼儿的集体力量，通过各种途径搜集、设计、开发活动材料。在幼儿主动寻找搜集材料的过程中，幼儿认识了材料的不同特性、学会了分类、养成节约的品质、具有了环保意识。幼儿主动构思、寻找、创作、运用材料进行活动，一方面简单的原始材料经过幼儿的奇思妙想，创造出很多新式玩法，废旧材料变地富有生机与活力、亲切和柔和，废旧材料的使用价值得到了最佳发挥；另一方面，幼儿活动的积极性大大提高，改变以往教玩具大都由教师提供的传统，幼儿成为了活动的真正主体，在教师的指导和帮助下，通过与活动材料的积极互动，教育自我、愉悦自我、发展自我，材料所蕴含的发展价值也因幼儿的加入得到充分挖掘。

(三)活动材料的选择和投放：挖掘材料的本体价值和可能价值。幼儿的年龄特点决定了他们对物质世界的认识必须以具体的事物和材料为中介。我们遵循材料投放的“适宜性、针对性、目的性、操作性”的要求，提供适合幼儿年龄特点和发展需要的活动材料，充分挖掘活动材料的本体价值和所蕴含的可能价值。如为婴班和小班幼儿提供安全卫生、柔和美观的玩具和活动材料，增加高真实性和高结构性材料的投放，因为幼儿年龄越小，对活动材料的逼真性程度要求越高。实验研究发现，高真实性、高结构性的玩具可鼓励婴幼儿的假装游戏，促进其表征能力发展。而对于中大班幼儿，则提供更多的半成品的、废旧的、具有低真实性和低结构性的活动材料，因为“高结构的活动材料具有较强的定向作用，抑制幼儿的想象力”在研究中，我们发现低结构的活动材料比高结构材料更有助于中大班幼儿探索行为、象征性游戏、非刻板化的假装游戏转换，以发展幼儿创造力、动手操作能力、合作能力，锻炼幼儿的意志力。

过去，我们组织中大班的体育活动往往不加考虑地运用高结构的活动材料，但使用几次后，幼儿渐渐失去兴趣，无法吸引幼儿注意力，活动材料也成为摆设。通过观察记录、反思探究，我们增加对低结构材料的投放。于是我们尝试在活动区投放废旧纸箱，放手让幼儿自主操作，在活动中，幼儿发挥自己的想象力和创作力，在协商、合作的过程中，将一个简单的材料生成了多种玩法，教师也从幼儿的操作过程中得到启发，生成了丰富多彩的活动：“公共汽车”、“过山洞”、“车轮滚滚滚”、“过小桥”等；利用废旧饮料瓶开展了“火箭船”、“舞龙”、快乐接球”、“滑板车”等系列活动。开发和利用生活中随处可见的废旧材料，充分挖掘废旧材料所蕴含的可能价值，通过这些活动，不仅锻炼了幼儿的动手能力、运动能力、审美能力和探究能力，而且萌发了幼儿的节约意识和环保

意识，并切实落实到行动当中。

我们还发现，每个班级所提供的活动材料并非越多越好，在环境创设中，有些教师倾其所能，聚其所有，投放了五花八门的活动材料，但活动效果却并不理想。幼儿被丰富的材料弄地眼花缭乱，这个摸摸、那个碰碰，注意力分散，而且过多的材料不利于幼儿间的交流与合作。于是，我们根据幼儿的表现和活动情况发现问题并及时调整材料的种类和数量，在投放材料时，充分考虑材料与活动目标、幼儿数量、年龄特点等的关系，做到有的放矢，解决了材料投放的盲目性和一味地求新求异，加强了材料投放的目的性、适应性和科学性，并根据幼儿发展情况，适时进行更换和补充。

(四)利用本土性材料：生成园本特色课程。通过对材料的研究，教师按照各种材料的特性进行分类和开发，观察研究、挖掘不同特性的材料对幼儿发展的作用，促进活动材料与幼儿知识、经验的对接，促进幼儿全方位发展。利用我园所在社区资源和家长资源，收集、开发、利用具有本土特色的废旧材料，如利用医院的各种废旧材料和资源进行区角活动、角色游戏、户外体育游戏，开展如“烫伤怎么办”、“车祸救助”、“宝宝感冒发烧了”、“食物中毒”、“健康体检”、“疾病预防”等系列活动，让幼儿在与材料的互动、在与同伴相互交流过程中，学会互帮互助、体验医生的职业特点、学会移情、懂得关心他人、真爱自己和他人的生命；利用医院文化特点，开展良好生活习惯养成教育活动，幼儿字母发地收集资料，想点子、出主意，习惯养成效果远远超出预料；模仿医院心理咨询中心，开展“心理疏导”、“遇到困难我不怕”、“学会感恩”、“保护生命”、“我和别人不一样”、“健康成长日记”等系列情感活动，通过活动，幼儿自我认同感大大增强，勇于面对和克服困难，逐渐养成尊重他人、知恩图报、自信乐观的品质，幼儿的情绪管理能力得到提高；此外，我园还结合社区资源，开展游泳活动、轮滑活动、武术活动、体能训练等活动，打造出具有园本特点的健康特色课程。这些活动深受幼儿喜爱，获得家长朋友、幼教同行、教育专家的肯定和赞誉。

三、活动材料对幼儿发展的促进作用

(一)促进幼儿自主学习。幼儿自主学习的过程，是其注意、感觉知觉、记忆、想像、思维等认知心理要素和情绪情感、意志、个性等非认知心理要素活动的过程。在幼儿园教育教学中，促进幼儿自主性学习的方法有许多，但通过教育观察我们发现，提供操作材料相对于其他办法更能引发幼儿自主性学习。幼儿处于具体形象思维阶段，其学习需要通过各种感觉器官和肢体动作来完成，再加上幼儿好动、好奇、好创造的天性，对活动材料的操作和创造符合幼儿年龄特点和发展水平。我们为幼儿提供了丰富多元的、可供操作的物质材料，鼓励幼儿自己动手、动脑，自主“创造”属于他们自己的游戏和活动。如利用“木条、木桩、不锈钢管”开发的“奇幻木方格”，活动材料集“环保、开放、多元、趣味”于一体，幼儿可以自由组合、任意拆装。运用不同的组合，幼儿可进行“钻山洞”、“过小桥”、“攀登架”、“跳格子”、“抬轿子”、“滑轮”、“拉力比赛”、“走迷宫”等极富创造力的活动。在操作学习过程中，幼儿变接受性学习为自主性学习，遵循自己的内部需要和发展规律，在已有经验和对材料的理解的基础上，创造、开发、组合各种活动材料，创造性地开发出各种不同的玩法，幼儿兴趣高昂、乐此不疲，体现了幼儿良好的学习状态、积极的心理活动和高效的学习效率。

(二)促进幼儿多元智能的发展。加德纳在1983年提出的多元智能理论，认为人的智能是多元的，具有差异性和实践性，不同个体在实践过程中发现新知识、解决新问题、创造新产品的方式、途径和能力具有个体差异性。幼儿的动作、能力、经验、情感等与活动材料的大小、结构、功能复杂性之间存在着相互制约的关系，“通过与设计巧妙的设备与材料的互动，儿童将发展出大小肌肉的协调性，对外界的概念，创造性、社会技能和自我认知。”物质材料在形成和改变幼儿脑结构的过程中起着十分重要的作用，尤其是对幼儿心智具有挑战性的物质材料对幼儿脑的发展更有意义。幼儿对物质材料的操作，涉及动作、语言和情感，与左右脑均有关。因此，在活动材料的设计和开发中，我们注意以幼儿的多元智能发展为目标和导向，在幼儿与材料的充分互动中发展多种智能。

物理研究性学习材料篇3

你适合学习材料专业吗?

材料学包罗万象，是国内外各行各业发展都离不开的一门基础而重要的学科。目前据相关专家分析，我国在材料成型设计方面的人才缺口在20万～30万之间，并且呈逐年递增趋势，材料科学与工程专业的毕业生已经成了“抢手货”。目前我国整个材料行业都缺少高精尖人才，人才缺失问题已经成了众多企业发展的桎梏。

材料行业对人才的需求是如此的迫切，那么也可以想象材料学的就业趋势非常好，想要进入材料行业的学生也很多，那什么性格的人适合进入材料学院呢?笔者列出了如下的性格需求度表格，同学们不妨参考一下。

概述：材料学究竟是什么

材料学是一门跨学科的科学，涵盖的范围很广，子学科多。所以想要回答“材料学究竟学什么”这一问题很难。总的来说，材料学就是研究材料结构、性质和性能，以制造出更好的材料或更好地使用材料的学科。

材料学具体分为三个大类：金属材料、无机非金属材料和高分子材料。因此，大部分高校会开设材料科学与工程专业，专业下又分出几个方向，针对性地学习这三大类的知识，并且它还与其他一些工程科学相重叠，因此在各大院校，材料科学与工程都有若干分支。

从这三大类可以看出，材料学是典型的工科专业，课程安排和其他工科专业大同小异。大学一、二年级会安排基础科目的学习，如高等数学、线性代数、概率统计与随机过程、大学英语、C语言、大学物理、机械制图、电子电工学这样与材料生产设备相关的课程：到了大三大四，则会偏重专业课，比如材料物理、物理化学、有机化学、材料力学等，都是必须要学习的。

材料学由于应用广泛。在众多领域都有很大的发展空间。学生毕业后可在航空航天、冶金、机械、汽车、电子、信息、交通、化工和建筑等工业企业以及相关科研单位工作。学校不同，学科方向不同，就业的去向也不一样，比如以研究钢铁为主的材料专业。学生毕业后大部分去的都是加工为主的企业，比如钢铁厂、汽车厂。

总体而言，材料学是比较基础的学科，光是大学四年学不到特别专业的知识。所以很多同学会选择考研深造，这个时候，不妨选择一个前沿的并且热门的方向，比如先进陶瓷、复合材料、纳米材料、生物材料等。

核心专业：高分子材料科学与工程

从本世纪中叶。高分子材料逐渐登上了材料王国中的宝座。据2011年的最新统计，我国高分子材料的体积产量已经超过其他各类材料，塑料的体积产量已经超过钢铁体积产量，合成纤维的生产也超过全部有色金属的总产量，这说明我国已经跨进了高分子材料时代。

高分子材料科学与工程的建立可以说只有二三十年的历史。从“高分子”三个字，就知道这个专业需要用到化学方面的很多知识，在大多数院校中，都开设了无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学等，而且根据各个学校的侧重点不一样，有机化学、量子化学、结晶化学和热力学、固体物理学、结晶学、统计物理学、聚合物流变学、高分子材料学、塑料成型工艺学、机械制造基础、模具材料及制造等课程也都是需要学习的专业基础课程。为了理解高分子材料中的许多物理现象。系统学习高分子物理学也是十分重要的。如果你只希望念完本科就毕业工作，高分子材料专业是个很不错的专业，因为它的就业市场很大。

新兴专业：生物功能材料

国家将生命科学和新材料科学列为21世纪重点发展的领域，而生物材料学作为一门只有十年历史的新专业、站在生命科学和材料科学前沿的交叉学科，更是优先发展的重点。

生物功能材料专业是培养具有材料科学与工程、生物学和医学等领域的相关知识，掌握生物材料的基础和专业知识，能在生物材料的制备、改性、加工成型及应用等领域从事基础研究、应用研究和技术开发等的综合型高级技术人才。

不过很多人会纳闷，生物材料到底拿来做什么呢?作用到底体现在哪里呢?答案很简单—它们最常出现在牙科和整形外科。假牙、补牙材料、人造骨、人造关节都是生物材料的一种。例如为防止骨折，关节等部位要承担体重的3—6倍的重量，而且一年要承受近200万次重复荷重，因此要求人造的关节材料有优良的对生物适应性、疲劳强度和耐磨性等。

本专业毕业生的就业、继续升学和出国深造的前景广阔。可从事与生物材料、医药等领域相关的管理、产品研究开发、市场销售、贸易等方面的工作。

院校推荐

到目前为止，我国设有材料类专业的高校有400多所，这400多所院校有自己的特色，因此，这些院校在学生的培养上也会有自己的特色。

比如，清华大学材料科学与工程专业注重学生的基础，下设了五个方向：材料物理与化学、金属材料、无机非金属材料、复合材料和电子材料。不过在本科阶段，五个方向的课程都大致相同。

北京科技大学的材料科学与工程专业是该校最强势的学科，偏重钢铁材料研究，软硬件设备足以让冶金专业以外的学生眼红。学校名师荟萃，科研实力强，本科生在校学习期间都可跟老师进实验室做科研。

哈尔滨工业大学的材料学院则始终围绕“高端”两字，紧密围绕国防尖端技术发展需要的新型材料、新型材料的精密和特种加工技术设置课程与内容。

北京化工大学的材料学是国家的重点学科，其高分子材料科学与工程专业是传统强项，碳基复合材料、无机非金属材料和金属材料防护学科在全国具有很高的知名度。

物理研究性学习材料篇4

关键词：课程教学；方法

中国分类号：G642

材料是人类赖以生存和发展的物质基础，可以说人类的文明史就是材料的发展史。通过研究分析材料的组成、结构、形貌对其应用性能的影响，揭示其中的构效关系，进而才能设计、制造出性能更为优异的材料。"材料近代分析测试方法"课程是材料科学专业学生的必修课，掌握好相关的理论知识和实验技能，能为将来从事科学研究或应用研发打下坚实的基础。"材料近代分析测试方法"是一门实践性、应用性非常强的课程，教师在讲授这门课程时，如果仅采用传统"讲述式"的教学模式，不利于调动学生的学习积极性。为了能跟好地激发学生的学习热情，我们在讲授这门课程过程中除了教师讲授结合多媒体演示等教学手段外，还采用"问题导向"结合"角色扮演"等新型教学模式，使学生们变被动学习为探究性、实践性研究和学习，增加了学生对知识掌握的牢固程度，更增强了运用知识解决问题的实践能力。

一、教师重构知识结构框架

在我国现行的高考选拔人才的模式下，多数学生养成了被动接受知识的学习模式，而随着科学技术的高速发展，新知识、新技术快速涌现，每个人都必须培养主动学习的能力，养成终身学习的习惯。作为教师也要不断学习，及时更新自己的知识；同时，教师在授课时候，不能"照本宣科"，要根据自己学校的学科专业特色，学生前期知识积累以及课时安排等对授课内容进行科学、合理的安排。具体到"材料近代分析测试方法"课程，其讲授的核心内容是X射线、电子束等多种物理信号与材料发生相互作用，通过探测一次或二次信号的种类及其强度及其变化等信息，来揭示材料内部、表面以及界面等的组成和结构特征。在授课过程中，我们没有拘泥于某一本具体的教材，而是根据"材料近代分析测试方法"课程所要求掌握的课程要点，结合我校材料化学专业以纳米材料以及聚合物基纳米复合材料为主的特色，将授课内容按照表征方法涉及到的物理信号为主线，重新梳理知识结构，搭建出几个知识主题框架。比如，第一个主题是X射线及其相关测试方法，讲授内容分两大部分，一部分是X射线的本质，包括X射线的产生，X射线的特征，X射线与物质相互作用规律。其中X射线与物质之间的相互作用是重点内容，在讲授上按照能量转换的角度，重点讲散射能量和吸收能量及其物理机制。通过将类似检测方法对比着讲，使同学们对不同方法的适用性及其特点有更深入的认识，有助于在遇到实际问题时能选择合适的检测方法，获取有用的信息。教师授课过程中表现出对新知识的不断学习以及对知识点进行梳理、加工等都体现出教师的认真负责的态度，教师的学习习惯和方式方法将通过教师的"言传身教"传承给学生。

二.变被动教，为主动学

正如一句格言所讲：如果只是告诉我，我会忘记；要是演示给我看，我会记住；如果让我参与其中，我就会明白！这句话给出了"角色扮演"教学模式的核心。"角色扮演"教学模式最初作为一种心理教育方法，后来被美国一些教学理论研究人员引入到学校课堂里，对其教育效果展开了实证性的探索，现在角色扮演已经成为国际上广泛流行的一种教学模式，应用于培训、教学以及心理治疗等多个领域。我们培养的学生将来毕业后走入工作岗位，可能就是相关领域的科研人员或教师。因此，在组织"材料近代分析测试方法"课程的教学过程中，改变了教师在讲台上讲述，学生在台下被动学习的传统"听-讲"模式，提前让学生体验"扮演"老师和科研人员，去解决作为老师或科研人员会遇到的问题。那么如何进行"角色扮演"呢？我们采用了"问题导向式"教学模式。即，教师首先建立课程知识结构框架，讲述课程的关键知识点和难点，然后提出针对某一方面的主题问题，让学生准备相关材料，然后进入"角色扮演"教学模式，学生"扮演"老师给大家讲述相关知识。比如，电子束与材料相互作用及其物理机制是SEM，TEM，EPMA和AES等内容的基础，这部分内容教师可通过动画演示等现代化教学手段让同学们充分理解和掌握，在此基础上教师提出问题：SEM，TEM，EPMA和AES分别利用了电子束和材料相互作用中的哪种物理信号，通过这些分析测试方法，能了解材料的哪些信息？围绕这一主题，将全班同学四十多个同学分为4个组，分别选一种测试方法进行材料准备，并各选派一名同学下次课堂上扮演老师，负责给同学们讲述相关内容，讲述结束后进入提问和答疑环节，提问环节要由不同的学生回答大家的问题，最后老师和同学们打出成绩作为平时成绩。老师在同学们完成讲述和答疑环节后，用较少的时间把该部分知识再串一下，把同学没有讲到的要点知识补充一下。

在人的心灵深处都有一种根深蒂固的需要，这就是希望自己是一个发现者、研究者和探索者。在"材料近代分析测试方法"课程的教学过程中，通过教师设定主题问题引导学生们思考的方向，学生们分工合作查阅资料，通过角色扮演讲述给大家，最后通过老师和同学们打分，对同学们的努力给出反馈，进一步激发了学生们的学习热情。

三.注重知识的实用性

"材料近代分析测试方法"是一门实践性、应用性非常强的课程，教师在讲授内容选择方面要注重知识的实用性。比如，课程涉及的知识点大概包括基本理论知识、仪器构造和原理以及各表征技术在材料表征中的应用。考虑到整个课时有限，我们在选择讲授内容方面侧重于基本的物理原理和机制以及在材料表征中的具体应用，并且在表征方法的应用中，略去一些复杂的数学公式推导，而侧重于数据处理和结果分析等。此外，在讲授过程别注意各表征方法的适用范围和不同表征技术之间的联用。比如，XRD，EPMA，XPS及AES都可用于材料成分分析，它们对样品有什么不同的要求，能给出哪些不同的信息？探究这些问题的答案将有助于更深入地理解和掌握个表征技术的原理和应用范畴，为解决实际应用问题打下良好的基础。

物理研究性学习材料篇5

一、研究高考信息，看准复习方向

怎样着手进行生物总复习，复习的目的和任务是什么？这是刚刚进入高三的同学所面临的第一个问题，也是教师在高三生物教学过程中所面临的第一个问题。要解决好这个问题，就必须对一些信息进行研究，从中领会出潜在的导向作用，看准复习方向，为完成复习任务奠定基础。

1.研究高考生物试题。纵观每年的高考生物试题，可以发现其突出的特点之一是它的连续性和稳定性，始终保持稳中有变的原则。只要根据近几年来全国高考形式，重点研究一下全国近几年的高考试题，就能发现它们的一些共同特点，如试卷的结构、试题类型、考查的方式和能力要求等，因此开学初我研究了十年高考，把握命题方向及命题特点，从而理清复习的思路，制定相应的复习计划。

2.关注新教材和新课程标准的变化。与以往教材、课程标准相比较，现在使用的新版教材和课程标准已经发生了很大的变化，如内容的调整，实验比重的加大，知识的传授过程渗透了科学思想和科学方法，增加了研究性学习内容和新科技、生物史等阅读材料。很显然，这些变化将体现在高考命题中，熟悉新教材和新课程标准的这些变化，将有利于把握复习的方向和深难度，有利于增强复习的目的性。

3.熟悉考试说明。考试说明是高考的依据，是生物复习的“总纲”，不仅要读，而且要深入研究，尤其是考纲中变化的地方，以便明确高考的命题指导思想、考查内容、试题类型、深难度和比例以及考查能力的层次要求等。不仅如此，在整个复习过程中要不断阅读，进一步增强目的性，随时调整复习的方向。

4.合理利用其他资料。除了高考试题、考试说明、教材、课程标准、生物教学基本要求外，获得信息的途径、方法还很多，如各种专业杂志、名校试题、网络信息等。但是，这些资料的使用必须合理，这样对教师提出了很高的要求，老师自身必须投入题海，然后筛选训练题和资料，备课组内老师资源共享，进度统一，皆以广泛收集信息为主要目的，以免干扰复习、浪费时间。

二、课本为主，练习为辅，教师适当拓展延伸的材料应用。

进入高三生物教学，很容易走进总复习的怪圈：“迷恋”复习资料，陷入“题海”。虽然投入了大量的时间和精力，但收效甚微，效果不佳。对此，高三生物教学过程中必须保持清醒的头脑，努力处理好下面几种关系。

1.教材和复习资料的关系。

教材是生物总复习复习的根本，它的作用是任何资料都无法替代的。在生物总复习中的抓纲务本就是指复习以考试说明作指导，以教材为主体，通过复习，使中学生物知识系统化、结构化、网络化，并在教材基础上进行拓宽和加深，而复习资料的作用则是为这种目的服务，决不能本末倒置，以复习资料代替教材。我们以《创新设计》作为主要参考书，供整理知识、练习使用，在复习的过程中应随时回归教材，找到知识在教材中的落脚点和延伸点，不断完善和深化中学生物知识。因此我们要求学生在复习下一节之前完成基础知识部分，弄清自己的不足，上课做到有的放失。

2.重视基础和教师拓展更加注重能力的培养。

物理研究性学习材料篇6

想要考研的你，提及纳米科学与技术专业，是否会列出“神秘”“高薪”“高就业率”“高科技”这一系列关键词呢？

真正的“高富帅”专业

如果一定要用一个词来形容纳米专业，那就是“高富帅”。

说它“高”，是因为它的的确确是高科技的产物。1纳米是1米的十亿分之一，20纳米也仅相当于1根头发丝的三千分之一。也正是这么小的尺寸，才能够用来做材料。不仅如此，纳米材料还都带着“特异功能”，具有奇异的化学物理特性。纳米虽小，用途却大，小尺寸成就大空间，真是高不可测。而研究生阶段需要学的课程也很“高”：纳米材料的结构、尺寸和形貌的表征技术、纳米粉体材料的制备与表面修饰、一维纳米材料的制备、纳米复合材料的制备、纳米结构材料的制备、纳米材料的物理特性与应用、纳米电子器件的基本原理和微加工技术、纳米材料与纳米技术的最新进展和发展趋势等都是该专业的主干课。是研究生的必修课，而新专业的科研空间更加广阔，所以发SCI的概率大大增加。想要写好论文，你就要了解纳米材料与技术的最新学科发展动向、理论前沿、应用前景等。而如果你打算游学海外，就更要在研究生阶段狂抓英语了。这一专业的专业英语词汇非常庞杂，有医学、化学、物理、材料学等诸多领域，需要系统地学习。笔者硕士一年级的时候大家每周都会用英报告，这样能有效提高英文水平，即使不打算出国，阅读国外文献也会非常流畅，开阔视野。纳米专业确实很“高”，但当你真正钻研进去，就会发现它的乐趣。

说它“富”，一点也不夸张。纳米技术、信息技术及生物技术被誉为本世纪社会经济发展的三大支柱。纳米从20世纪80年代末，90年代初开始起步，经历二十多年的发展，现在已经成为突飞猛进的前沿、交叉性新型学科。纳米技术作为朝阳产业，将在生物医学、航空航天、能源和环境等领域“大显身手”。美国国家科学基金会的纳米技术高级顾问米哈伊尔·罗科甚至预言：“由于纳米技术的出现，在今后30年中，人类文明所经历的变化将会比过去的整个20世纪都要多得多。”如此看来，纳米技术必将创造巨大的经济价值，同时也能为该专业的同学提供良好的职业发展平台。

说它“帅”，是因为它有独到魅力，吸引青年学子投其怀抱。其实，大部分工科生的研院生活都是相同的，读文献、做实验、组会、听报告，这些几乎就是我们读研生活的全部。想学好纳米专业，你首先要做个杂家。在研究生阶段，你要掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识，学习环境纳米材料的绿色制备及其规模化，面向环境检测的纳米结构与器件的构筑原理、方法，并且了解纳米材料与纳米结构性能与机理。而做到这些还远远不够，因为理工科专业的直接目标在于应用，因此还需要学习纳米材料在污染治理中的应用原理、技术与装置研发、纳米材料的环境效应与安全性评估、纳米材料在节能和清洁能源中的应用等，掌握材料学的工艺装备、测试手段与评价技术，具备相应的科研能力，具有从事科学研究和解决工程中局部问题的能力。运用纳米技术解决这些问题和一般的常规思路有着很大的不同，有着前路未知的期盼和发现时的狂喜，为此我们都成为典型的“技术宅”，大部分时间会宅在实验室里，在外人看来，可能是只顾科研无心生活的“苦行僧”，而只有我们才能体会到纳米的“帅”及给我们生活所带来的乐趣。

想要学好纳米专业，团结协作的能力必不可缺。其学习都是以课题组和实验室为单位，很多作业和项目都是大家集体完成，比如开发一种新型的纳米材料，大家都有不同的分工，这就需要我们能紧密地合作与沟通，分担辛苦分享成功。

同时，我们还需要有极强的表达能力和动手实践的能力。我们学校经常举办学术沙龙，需要大家上台演讲，不仅本专业的导师在场，其他专业的学生和老师也会来听，并从不同角度提出意见，所以我们要足够有气场才能HOLD住场面。而实践方面，我们都有做老师科研助理的机会，同时开展自己的课题研究，不仅要写得好论文，还要做好实验。想读纳米专业，要做的功课非常多，你只有都尝试了，才能体会到这个专业的巨大魅力，才会在科技的海洋里尽情遨游。

就业面窄是误区

对于纳米科学与技术专业，很多人对它的认识存在误区。很多人认为，纳米作为高精尖技术与日常生活相距太远，所以想当然地认为其就业难。

其实，纳米真实地存在于我们的日常生活中，而随着科技的发展，未来有一天我们的衣食住行都将离不开纳米技术。所以如果你能有幸就读该专业研究生，并在学术上有所造诣，愿意将所学学以致用，那么你的就业前景无限光明！

那么纳米技术到底是怎样和实际生活联系起来的呢，而我们工科生，又将以何种方式参与这种科技改变人们生活的进程呢？

衣：在纺织和化纤制品中添纳米微粒，可以除味杀菌。化纤布结实耐磨，但会产生静电现象，加入少量金属纳米微粒就可消除静电，穿起来非常舒适。

食：利用纳米材料，冰箱的抗菌能力大大增强。纳米材料做的无菌餐具、无菌食品包装用品已经进入市场。利用纳米粉末，可以使废水有效净化，完全达到饮用标准，纳米食品色香味俱全，还对健康大有裨益。

住：对于我们这代人而言，居家做家务、清理房间是一大愁事，纳米技术的应用可以省下我们很多力气。通过纳米技术，墙面涂料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷砖表面涂上纳米薄层，可以制成自洁玻璃和自洁瓷砖，完全不需要擦洗。含有纳米微粒的建筑材料，还可以吸收对人体有害的紫外线。既省时省力又对身体好。

行：在出行方面，纳米材料可以提高和改进交通工具的性能指标。纳米陶瓷有望成为汽车、轮船、飞机等发动机部件的理想材料，可以大大提高发动机效率、工作寿命和可靠性。纳米球添加剂可以在机车发动机加入，起到节省燃油、修复磨损表面、增强机车动力、降低噪音、减少污染物排放、保护环境的作用。纳米卫星可以随时向驾驶人员提供交通信息，帮助其安全驾驶。

而这些，只是纳米科技应用在生活中的很小一部分，纳米技术兴起晚，发展态势迅猛，更多的核心技术需要我们这一代去发掘，以期使之更好地为民生服务。可见纳米技术在日常生活中无处不在，各行各业都需要拥有高技术高学历的纳米技术专业人才，所以就业前景广阔。

具体的就业方向，男生、女生之间相差很大。纳米专业的大部分女硕士，特别是女博士一般选择到大学或科研院所做研究。研究领域涵盖纳米材料、黏合剂、涂料、电镀、陶瓷等相关领域，从事相关产品开发、生产和检测等方面。大部分男生会去纳米材料行业企业或传统材料相关企业供职。可以从事纳米材料表征、石墨烯及碳纳米材料研发、纳米材料改性、纳米材料合成、无机纳米材料制备以及交叉学科纳米材料应用的相关工作。

跨专业报考受青睐

纳米科学与技术是一个技术性很强的专业，不过并不限制跨专业报考，纳米科学与技术专业不仅不是个排外的“高富帅”，反而非常欢迎跨专业的学生融入其中，共同搭建纳米专业的大舞台。纳米科学与技术专业在工科或理科门类招生，不同学校有所不同，但都非常欢迎与之类似的材料专业同学报考，因为都涉及材料学的基础知识，所以学起来会得心应手。同时，理工科专业背景如物理、化学甚至数学这类基础学科出身的学生，也很受该专业欢迎。

在报考纳米科学与技术专业的学生中，也有一部分医学生。未来纳米技术应用于医学领域是大势所趋。利用纳米技术制成的微型药物输送器，可将适当剂量的药物，通过体外电磁信号的引导准确送达病灶部位，有效地起到治疗作用，同时可以减轻药物的不良的反应。用纳米制造成的微型机器人，它的体积可是小于红细胞的，你能想象到吗？通过它向病人血管中注射，能疏通脑血管的血栓，清除心脏动脉的脂肪和沉淀物，还可“嚼碎”泌尿系统的结石等。而随着纳米技术的发展，它与医学还会有更多的交叉。

院校介绍

对纳米科学与技术这种新兴学科来说，每个学校都有自己的特色和侧重，所以这里重点介绍一下。而通过这些不同院校的专业方向设置，我们也可以多角度地了解这一专业。

国家纳米科学中心

国家纳米科学中心是中国科学院与教育部共同建设并具有独立事业法人资格的全额拨款直属事业单位，自2005年开始招收研究生。现有博士学科专业点3个：凝聚态物理、物理化学和材料学；硕士学科专业点3个：生物物理、生物工程和材料工程。鉴于纳米科学与技术学科的前沿交叉特性，在招生阶段，现将该学科挂靠在物理学、化学、材料科学与工程和生物学4个一级学科下，并相应产生4个专业代码。涉及纳米科技系列进展、纳米检测系列讲、文献信息利用、人文系列讲座、纳米功能材料等课程。

国家纳米科学中心2013年在7个专业招收硕士研究生35人，专业包括纳米科学与技术、凝聚态物理、物理化学、材料学、生物物理学、材料工程和生物工程，研究方向涵盖高分子纳米功能材料、生物纳米结构、纳米医学、纳米复合材料、纳米电子学等几十个方向，方向非常细化，具有材料、半导体、物理、化学、微电子、生物、医药等专业背景的学生都可以报考。相信有志于纳米专业的学生，一定会在这里找到适合自己的研究方向。

国家纳米中心是比较典型的科研所，其吸引考生的除了实力，很重要的一点就是待遇优厚。该中心不需学生缴纳学费，如遇国家政策调整还会有高额的奖学金返还制度，硕士研究生根据不同年级，每个月可以拿到1300～2500元的奖学金，博士会拿到3100～4500元的奖学金。此外，还会有其他生活补助等。研究生公寓已经完全宾馆化管理，非常舒适。在国家纳米中心深造，没有经济上的后顾之忧，这样你才可以将全部精力投入到学习中去。

大连理工大学

大连理工大学的工程力学系开设生物与纳米力学专业，已然在行业内一枝独秀。该学科依托于工程力学系和工业装备结构分析国家重点实验室，软硬件条件优越，拥有先进的实验设备和仪器。学生有充足的动手实践机会，能在宏观、微观等不同层次上，进行跨学科的数值模拟和力学实验。同时，也有国家自然科学基金、重点基金、“863”“973”等众多项目和基金支持。

该专业现在有生物器官生物力学模型及新材料应用研究、分子模拟和计算机辅助药物分子设计、微纳米与多尺度力学研究、生物材料的力学行为及其多功能化4个研究方向，涉及到力学、医药、生物、机械、材料、电子、控制、测量、微纳科技等领域。

大连理工大学这个专业的直博生学制是4年，而一般的直博生需要学习5年时间，而分开读硕士和博士一般需要6至7年，这吸引了不少学生报考，因为可以节约1～3年时间。当然，在4年的时间里完成硕士和博士学业，是一件很具挑战的事情，需要最大限度地提升效率。

苏州大学

苏州大学纳米科学技术学院是苏州大学、苏州工业园区政府、加拿大滑铁卢大学携手共建的一所高起点、国际化的新型学院。该学院建立于2010年，由全球著名纳米与光电子材料学家、中国科学院院士、第三世界科学院院士李述汤教授担任院长，教学科研实力雄厚，是国内高校中为数不多的专门的纳米科学学院。招生方向涵盖纳米生物化学、纳米技术工程、纳米材料、有机无机复合纳米材料等。有关纳米的专业在物理、化学、生物学、材料科学与工程4个学科下招收学术型研究生，相关专业学生都可以报考。

需要提醒大家的是，苏州大学纳米科学技术学院初试提供详细的辅导书和真题，有意报考的同学要多关注学院的网站，以获得第一手信息。

武汉大学

武汉大学的纳米科学与技术专业在物理科学与技术学院和化学与分子科学学院均有招生，各有侧重。前者分为纳米复合材料、纳米光催化材料与技术、纳米光电子学、纳米管线阵列及其智能传感器、纳米材料制备与表征和纳米尺度结构与性能关系6个方向。后者在纳米催化、纳米生物医学、纳米材料分离分析、微纳传感技术和高分子纳米药物载体。很多方向在国内上处于领先地位，每年也有大量学生报考，竞争力较强。

武汉大学与国外多所大学有合作关系，大家如果在武大读研，出国交流、学习的机会比较多。

华中科技大学

华中科技大学是典型的工科学校，其纳米专业当然也首屈一指。华科的纳米专业同样是热门，除去每年招收本校内推的学生，考研的竞争非常激烈。

在培养模式方面，华科非常重视学、研、产相结合，科研成果转化率非常高。在就业方面，很多硕士研究生在各科研机构及高校任职。如果你求学在华科，就不用愁生活保障的问题，学校的奖励机制非常完善。学院对每位研究生在校期间将发放生活津贴，并设立各类奖学金以奖励优秀的研究生，其奖励比例达80%。