化学与工程材料模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇化学与工程材料，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

关键词： 道路化学注浆；技术特点；工程实例；道路养护

Key words： road chemical grouting；technical characteristics；engineering examples；road maintenance

中图分类号：U416.216 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）03-0110-03

0 引言

道路化学注浆技术是一种路面快速维修的新技术，在我国高速公路中广泛进行应用，其原理是向道路基层及面层中快速注入化学黑白料，化学材料可以很快发生反应，体积增大及快速膨胀，有效地填充在道路内部的空隙中，使周围松散的部分得到挤压，从而增强了路面的整体强度，实现快速高效的处治路面内部病害。该注浆技术的工程特性主要有：①膨胀性非常高：黑白材料组合反应的膨胀比达到1∶25，有效进入空隙中；②早期强度很高：注浆过程快速，无需封闭交通，黑白化学材料混合后可在短时间内达到整体强度的90%；③隔水、绿色环保：黑白化学材料发泡形成固体后，水分无法进入，不污染环境；④创伤小：注浆是钻孔约为16mm，对路面的创伤很小；⑤强度保持时间长：首次注浆后，高聚物注入道路内部空隙中，与路面中的材料有很好的粘接性，使道路基层强度可以长时间地维持在较高的水平。该技术方法灵活、具有多种突出优点，是增强路面基层强度有效的一种方法。笔者对其注浆材料进行了抗压和抗拉试验，得出其最佳的配合比并应用于工程实例中，并根据道路化学注浆技术在湖北武英高速公路中的应用，介绍其施工工艺及处治效果。

1 注浆材料的试验研究

用直径为80mm，高为75mm的圆柱形铁模进行试件成形。将道路化学注浆中的黑料和白料按不同的配比进行配制，缓缓倒入杯中并快速进行搅拌，等混合均匀后，再倒入模具中，如图1所示，待化学注浆材料发泡到一定程度后，将模具盖板迅速盖上并同时施加压力，待反应完全结束后再进行脱模，如图2所示。再分别进行抗压和抗拉试验。

1.1 抗压强度试验

将黑料与白料配比为0.5∶1、0.5∶1.5、1∶1、1∶1.5制成4组试件，即试件有4组不同的膨胀倍率，每组5个，共计20个试件分别进行无侧限抗压强度试验，如表1所示。

由以上的试验数据可得出：随着混合料的密度的增大，其无侧限抗压强度变化很小，均在2.0MPa左右，为了使道路化学注浆材料膨胀时可以有效地挤密周围松散的介质，要求注浆混合料的发泡膨胀率到达15为最好，可以看出当黑料与白料的配比在1∶1时，发泡的膨胀率最大，达到了14，符合要求。

1.2 抗拉强度试验

为了测定道路化学注浆固化物材料的抗拉强度，按黑料与白料配比为0.5∶1、0.5∶1.5、1∶1、1∶1.5制成4组试件，即试件有4组不同的膨胀倍率及固化密度，每组5个，共计20个试件分别进行无侧限抗压强度试验，如表2所示。

由以上的试验数据可知：在不同的试验配比下，其抗拉强度变化很小，均在0.8MPa左右，均符合道路注浆材料试验要求，为了更好地挤密周围松散介质，要求其膨胀倍率在15为宜，综上所述，在黑料：白料为1∶1时，发泡倍率最大。

2 工程应用简况

2.1 工程概况

湖北省武（汉）英（成）高速公路是双向六车道，主路线长约103.4km，设计时速为110km，2009年12月通车，路面结构组成形式为：22cm沥青混凝土面层+16cm水稳碎石上基层+24cm水稳砂砾或石屑下基层+23cm砂砾垫层（软弱路段）。截止目前路面总体良好，但由于重载车辆较多，某些路段出现了裂缝、车辙、唧浆等病害，其中如唧浆等内部病害最难防治。经过现场调查与检测，发现某些路段的弯沉值较大。经过诸多方案的对比，拟选用在有病害的路段实施化学注浆技术，以加强基层的强度。

2.2 道路化学注浆的处治过程

高聚物化学注浆的施工流程为：控制道路交通选择注浆的路段确定注浆的孔位注浆前的弯沉检测实施钻孔安装注浆的导管开始注浆封住孔眼注浆后再次进行弯沉的检测清扫施工的路面恢复交通。

在武英高速路面维修中采用的化学注浆的孔布置方试是沿裂缝布置。如图3所示。

在进行化学注浆钻孔时应使长钻和较短的钻进行配合使用，先用较短的再用长钻，短钻与长钻的使用约为1？X2，其中短钻使用时间50～65s，长钻使用时间120～145s，孔深约为75cm。在进行化学注浆过程中应时刻防治路面因注浆过量而引起路面鼓包等现象，若发现在钻孔注浆旁有隆起的现象，应及时停止注浆。

2.3 注浆前后路况检测

对有路面病害的地方实施道路化学注浆，在实施注浆前后进行了弯沉检测，注浆前后的弯沉值如表3所示。

由表3可见，注浆后路面的弯沉值变小，并且减少的幅度较大，反映出注浆后路面的强度有所提高，承载力明显增强，化学注浆技术对基层的强度有明显的增强。除此之外，实施注浆后3个月，笔者再次进行了调查，如图4所示，发现该路段路况良好，没有发生新的路面病害，且弯沉检测值变化不大，表明道路化学注浆技术是处治路面内部病害有效的方法。

3 结论

道路化学注浆技术是利用黑白两种化学材料混合发生化学反应，反应后两者的体积急剧膨胀的原理，来填充路面内部中存在的空隙并挤密周围松散的介质，以此来增强路面基层的强度，根据对道路化学注浆材料的室内试验研究，得出当混合料中黑料与白料的配比在1：1时，发泡的膨胀倍率最大，并将其应用于武英高速公路中，处治效果明显，对道路养护行业具有重要的意义。

参考文献：

[1]刘志远.高聚物注浆材料工程特性的试验研究[D].郑州：郑州大学，2007.

篇2

高分子化学实验是高分子化学课程教学的一种最有效的实践教学形式,它可以帮助和促进学生课堂理论知识的学习与消化,建立和巩固高分子化学基本概念和理论,获取高分子化学知识,培养科学素质和操作技能。我国著名化学家戴安邦指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教育要求既传授化学知识和技巧,又训练科学方法与思维,还培养科学精神和品德,学生在化学实验中是学习的主体,在教师指导下进行实验,训练用实验解决化学问题,使各项智力皆得到发展”。这番话指出了开设化学实验课的深刻内涵和重要价值。2004年国家教育部颁布的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》在评估指标的二级指标“实践教学”中,从“实践教学内容与体系,综合性、设计性实验课的比例及效果,实验室开放”三个方面明确了实践教学改革和发展的方向。近几年高校的化学类实验教学改革取得了令人瞩目的成果。高分子材料科学与工程专业是很多高校在近年来新开设的专业,在实验教学与改革方面的成果积累较少,尤其高分子化学实验教学采用陈旧的教学内容和教学方法依然居多。通过调研发现,目前国内高校高分子材料科学与工程专业的高分子化学实验教学依然不同程度地存在一些问题。

一、高分子化学实验教学现状剖析

1.实验教学体系和内容欠争理

多数的实验教学附属于理论教学,没有单独设课和单独考核,实验课时相对较少虽然有些高校高分子化学实验已经独立设课,但仅作为考查课。实验教学内容中传统的、陈旧的实验较多,而体现现代科学技术发展成果的实验很少认知性、验证性实验所占的比理偏高,培养学生创新能力的综合性、设计性、应用性和创新性的实验偏少,而且实验环节偏重于理论,突出高分子材料应用性特点的实验太少,不利于培养学生的工程观念。

2.实验教学方法单一

学生按照实验讲义预习,然后进实验室。实验前教师把实验目的、实验原理、仪器使用方法、测试方法、实验步骤和数据记录表格及数据处理方法等进行详细的集中讲解。学生只需按教师指导的过程按部就班或者依照讲义“照方抓药”,就可以完成一个实验。一部分学生糊里糊涂地来到实验室,只动手不动脑地完成实验,然后又迷迷糊糊地离开实验室。实验的现象和结果没有给他们留下太深的印象,对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养都很不够。这种统一模式、统一要求、齐步走的教学方法,一方面造成了学生对教师的过分依赖,另一方面抑制了学生个性思维的发展和创新能力的培养。

3.实验嫩学手段落后

在现代信息技术迅速发展的今天,虽然网络技术、多媒体技术等现代教学技术在理论教学中得到了普遍应用,但虚拟、仿真等实验技术手段未能在实验教学中推广应用。这样对于一些耗费过高、时间过长、毒性过大、危险性过高的实验,只能最低限度地开设,且开设过程中费用大和危险性高,导致学生对此类重要实验缺乏足够的认知和感受的机会。

二、新教学模块的实践性探索与成效

针对目前国内高校高分子材料科学与工程专业高分子化学实验教学中存在的一些问题,借鉴其他化学实验教学改革的优秀成果,提出了基础技能实验、综合设计实验、研究创新型实验的三个高分子化学实验教学模块体系,并在每个模块中结合常熟理工学院教师的科研成果引入_些新的实验教学内容,采用开放式实验教学方法。通过实验教学实践发现新的体系和教学方法在培养学生的创新意识和工程实践能力方面起到了较好的效果。

1.基础技能实验教学模块

基础技能实验模块构建的目的着重建立高分子化学实验与相关基础理论知识之间的有机联系。培养学生的实验安全意识、清洁卫生习惯和严谨的实验态度。训练学生掌握熟练规范的实验操作技能和技巧,为后续的实验教学模块的实施打下良好的基础。

基础技能实验模块的教学内容设计在课时总量的40%～50%为宜,课时数约30学时,开设8～10个实验。教学内容设计涉及到高分子化学反应机理,如自由基、阴离子,阳离子等连锁反应机理,缩聚、基团转移聚合等逐步反应机理,开环聚合反应机理等。在实验实施方法方面涉及到本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、熔融缩聚、界面缩聚等。如设计膨胀计发测定苯乙烯本体聚合动力学实验,让学生直观感受到了诱导期概念、聚合过程体积减小的现象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化学理论知识。设计过硫酸钾引发甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合实验,除让学生明确了乳液聚合的基本原理外,还了解到了聚合物大分子链端基的重要作用。设计己二酰氯和己二胺界面缩聚实验,让学生深入理解了界面缩聚的概念和聚合物的可纺成纤性能等主要高分子知识。通过设计一些自由基、阴离子、阳离子等连锁反应机理的实验,使学生进一步掌握了活性中心的概念,同时在实验过程中认知了这些引发剂的活性、安全使用和贮存事项。

2.综合设计实验教学模块

综合设计实验教学模块旨在培养学生较强的实际动手能力,自主设计和分析解决问题的能力。本实验模块是实验教学的较高层次,注重学生实验的自主设计性和综合性。

教学内容设计在课时总量的20%～25%为宜,课时数约15学时,开设2～3个实验。本教学模块的特点之一是实验内容的综合性,可以将同一门课的几个实验,或者是几门课的实验组合在一起,形成一个大实验。本教学模块的特点之二是实验方案的灵活性和设计性,侧重培养学生的自主实验和学习的意识和良好习惯。例如关于高分子合成实验先确定好采用的聚合机理和聚合方法,在原材料配方组成、引发剂种类及用量、合成温度等工艺条件方面给出一个大致的框架,然后让学生在所给的框架内进行自行设计和实施实验。譬如悬浮法制备聚苯乙烯珠粒实验,水的用量范围为苯乙烯质量的100%～200%、分散剂为磷酸钙或聚乙烯醇两种、引发剂过氧化二苯甲酰用量为苯乙烯质量的0.2%～1.0%、反应温度设定在75℃～85℃范围等。学生通过自行设计的方案实施实验获得了不同的实验结果,通过对不同组之间实验结果的综合分析,找到了影响悬浮法制备聚苯乙烯珠粒的一些因素,激发了学生动手实验的兴趣,发挥了学生自主实验和学习的主观能动性。

3.研究创新实验教学模块

设置研究创新实验教学模块培养学生的科研和创新意识、提高学生的综合素质和应用开发能力,为实现培养高质量的应用型人才的教育目标提供重要的教学内容实体支撑。

  本实验模块是实验教学的最高层次,注重学生实验的独立自主陛、综合性、应用性和创新性,教学内容设计在课时总量的20%～25%为宜,课时数约15学时,开设2～3个实验。本实验教学模块的特点之一是实验项目的独立自主性和综合性。也就是说确定好实验项目之后,让学生在实验教师指导下独立自主地进行实验项目方案的调研、设计、实施和结果分析。本实验教学模块的特点之二是实验项目的应用性和创新性,所拟定实验项目必须关联生产实践中的聚合物产品,充分体现实验项目的应用性。实验项目设计主要针对这些高分子产品生产实践中存在的共性问题和关键问题的解决来进行设计。通过研究创新实验的实施,发现学生学习积极性很高,乐此不疲,为培养学生创新意识和展示高分子化学实验的应用性特征提供了最佳学习平台,尤其是开发一些联系生活实际的应用型实验,可使学生亲身感受到高分子化学实验的实用价值,能强烈激发学生的创造动机。此外,研究创新实验往往需要多名学生共同完成,有利于培养学生的团队合作精神。例如,聚氨酯绝缘漆的制备及性能测定实验,每个学生做一个实验配方,每5名学生一组,5名学生的实验结果综合在一起可以得出高分子树脂配方组成与漆膜性能之间的关系曲线,以及固化条件与漆膜性能之间的关系曲线。在实验过程中,5名学生要共同安排实验方案,尽量保持操作的一致性,最后得出的结果要呈规律性变化。如果有一名学生操作有误,这个实验点就会落在规律性以外,影响其他学生对实验现象的观察。因此,实施研究创新实验项目对教师也提出了更高要求。在每次实验前,教师要指导学生拟定方案,并对可能出现的实验现象和各种影响因素进行分析,实验过程中,又有多种意外的实验现象出现,这势必要求师生共同分析和讨论造成这些现象的原因,帮助学生透过现象深刻理解事物的本质。这样做需要教师有相当的知识储备量,并且要求教师也不断进取,充分体现了教学相长的教育理念。

三、结论

基础技能实验、综合设计实验、研究创新实验+教学模块教学的实践证明教学效果显著,特别对提高学生综合实践能力、激发学生理论课学习兴趣、培养学生创新意识和应用开发技能取得了预期效果。基础技能实验模块的教学效果主要体现在实验现象与相关基础理论知识之间的有机联系,高分子化学实验操作技能和技巧的掌握和规范。综合设计实验的教学效果主要体现在学生自主设计和分析解决问题的能力培养。研究创新实验的教学效果主要体现在学生科研和创新意识的建立,以及学生团队意识和应用开发能力的培养。

参考文献:

[1]李晓,等_高分子化工方向专业的课程体系设计[j].化工高等教育,200i,(1):50-52.

[2]谢安邦高等教育学[m].北京:高等教育出版社,1999.3

[3]杨通,范新会.王正品材料类专业实验课程体系的改革[j],实验室研究与探索,2004,23(10):71-80.

[4]虞立宏,王静爱,葛岳静,本科生科学研究项目实施特色[j]中国大学教学,2004,(8):20-21.

篇3

高分子化学实验是高分子化学课程教学的一种最有效的实践教学形式，它可以帮助和促进学生课堂理论知识的学习与消化，建立和巩固高分子化学基本概念和理论，获取高分子化学知识，培养科学素质和操作技能。我国著名化学家戴安邦指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的，全面的化学教育要求既传授化学知识和技巧，又训练科学方法与思维，还培养科学精神和品德，学生在化学实验中是学习的主体，在教师指导下进行实验，训练用实验解决化学问题，使各项智力皆得到发展”。这番话指出了开设化学实验课的深刻内涵和重要价值。2004年国家教育部颁布的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》在评估指标的二级指标“实践教学”中，从“实践教学内容与体系，综合性、设计性实验课的比例及效果，实验室开放”三个方面明确了实践教学改革和发展的方向。近几年高校的化学类实验教学改革取得了令人瞩目的成果。高分子材料科学与工程专业是很多高校在近年来新开设的专业，在实验教学与改革方面的成果积累较少，尤其高分子化学实验教学采用陈旧的教学内容和教学方法依然居多。通过调研发现，目前国内高校高分子材料科学与工程专业的高分子化学实验教学依然不同程度地存在一些问题。

一、高分子化学实验教学现状剖析

1.实验教学体系和内容欠争理

多数的实验教学附属于理论教学，没有单独设课和单独考核，实验课时相对较少虽然有些高校高分子化学实验已经独立设课，但仅作为考查课。实验教学内容中传统的、陈旧的实验较多，而体现现代科学技术发展成果的实验很少认知性、验证性实验所占的比理偏高，培养学生创新能力的综合性、设计性、应用性和创新性的实验偏少，而且实验环节偏重于理论，突出高分子材料应用性特点的实验太少，不利于培养学生的工程观念。

2.实验教学方法单一

学生按照实验讲义预习，然后进实验室。实验前教师把实验目的、实验原理、仪器使用方法、测试方法、实验步骤和数据记录表格及数据处理方法等进行详细的集中讲解。学生只需按教师指导的过程按部就班或者依照讲义“照方抓药”，就可以完成一个实验。一部分学生糊里糊涂地来到实验室，只动手不动脑地完成实验，然后又迷迷糊糊地离开实验室。实验的现象和结果没有给他们留下太深的印象，对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养都很不够。这种统一模式、统一要求、齐步走的教学方法，一方面造成了学生对教师的过分依赖，另一方面抑制了学生个性思维的发展和创新能力的培养。

3.实验嫩学手段落后

在现代信息技术迅速发展的今天，虽然网络技术、多媒体技术等现代教学技术在理论教学中得到了普遍应用，但虚拟、仿真等实验技术手段未能在实验教学中推广应用。这样对于一些耗费过高、时间过长、毒性过大、危险性过高的实验，只能最低限度地开设，且开设过程中费用大和危险性高，导致学生对此类重要实验缺乏足够的认知和感受的机会。

二、新教学模块的实践性探索与成效

针对目前国内高校高分子材料科学与工程专业高分子化学实验教学中存在的一些问题，借鉴其他化学实验教学改革的优秀成果，提出了基础技能实验、综合设计实验、研究创新型实验的三个高分子化学实验教学模块体系，并在每个模块中结合常熟理工学院教师的科研成果引入_些新的实验教学内容，采用开放式实验教学方法。通过实验教学实践发现新的体系和教学方法在培养学生的创新意识和工程实践能力方面起到了较好的效果。

1.基础技能实验教学模块

基础技能实验模块构建的目的着重建立高分子化学实验与相关基础理论知识之间的有机联系。培养学生的实验安全意识、清洁卫生习惯和严谨的实验态度。训练学生掌握熟练规范的实验操作技能和技巧，为后续的实验教学模块的实施打下良好的基础。

基础技能实验模块的教学内容设计在课时总量的40%～50%为宜，课时数约30学时，开设8～10个实验。教学内容设计涉及到高分子化学反应机理，如自由基、阴离子，阳离子等连锁反应机理，缩聚、基团转移聚合等逐步反应机理，开环聚合反应机理等。在实验实施方法方面涉及到本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、熔融缩聚、界面缩聚等。如设计膨胀计发测定苯乙烯本体聚合动力学实验，让学生直观感受到了诱导期概念、聚合过程体积减小的现象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化学理论知识。设计过硫酸钾引发甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合实验，除让学生明确了乳液聚合的基本原理外，还了解到了聚合物大分子链端基的重要作用。设计己二酰氯和己二胺界面缩聚实验，让学生深入理解了界面缩聚的概念和聚合物的可纺成纤性能等主要高分子知识。通过设计一些自由基、阴离子、阳离子等连锁反应机理的实验，使学生进一步掌握了活性中心的概念，同时在实验过程中认知了这些引发剂的活性、安全使用和贮存事项。

2.综合设计实验教学模块

综合设计实验教学模块旨在培养学生较强的实际动手能力，自主设计和分析解决问题的能力。本实验模块是实验教学的较高层次，注重学生实验的自主设计性和综合性。

教学内容设计在课时总量的20%～25%为宜，课时数约15学时，开设2～3个实验。本教学模块的特点之一是实验内容的综合性，可以将同一门课的几个实验，或者是几门课的实验组合在一起，形成一个大实验。本教学模块的特点之二是实验方案的灵活性和设计性，侧重培养学生的自主实验和学习的意识和良好习惯。例如关于高分子合成实验先确定好采用的聚合机理和聚合方法，在原材料配方组成、引发剂种类及用量、合成温度等工艺条件方面给出一个大致的框架，然后让学生在所给的框架内进行自行设计和实施实验。譬如悬浮法制备聚苯乙烯珠粒实验，水的用量范围为苯乙烯质量的100%～200%、分散剂为磷酸钙或聚乙烯醇两种、引发剂过氧化二苯甲酰用量为苯乙烯质量的0.2%～1.0%、反应温度设定在75℃～85℃范围等。学生通过自行设计的方案实施实验获得了不同的实验结果，通过对不同组之间实验结果的综合分析，找到了影响悬浮法制备聚苯乙烯珠粒的一些因素，激发了学生动手实验的兴趣，发挥了学生自主实验和学习的主观能动性。

3.研究创新实验教学模块

设置研究创新实验教学模块培养学生的科研和创新意识、提高学生的综合素质和应用开发能力，为实现培养高质量的应用型人才的教育目标提供重要的教学内容实体支撑。 　 本实验模块是实验教学的最高层次，注重学生实验的独立自主陛、综合性、应用性和创新性，教学内容设计在课时总量的20%～25%为宜，课时数约15学时，开设2～3个实验。本实验教学模块的特点之一是实验项目的独立自主性和综合性。也就是说确定好实验项目之后，让学生在实验教师指导下独立自主地进行实验项目方案的调研、设计、实施和结果分析。本实验教学模块的特点之二是实验项目的应用性和创新性，所拟定实验项目必须关联生产实践中的聚合物产品，充分体现实验项目的应用性。实验项目设计主要针对这些高分子产品生产实践中存在的共性问题和关键问题的解决来进行设计。通过研究创新实验的实施，发现学生学习积极性很高，乐此不疲，为培养学生创新意识和展示高分子化学实验的应用性特征提供了最佳学习平台，尤其是开发一些联系生活实际的应用型实验，可使学生亲身感受到高分子化学实验的实用价值，能强烈激发学生的创造动机。此外，研究创新实验往往需要多名学生共同完成，有利于培养学生的团队合作精神。例如，聚氨酯绝缘漆的制备及性能测定实验，每个学生做一个实验配方，每5名学生一组，5名学生的实验结果综合在一起可以得出高分子树脂配方组成与漆膜性能之间的关系曲线，以及固化条件与漆膜性能之间的关系曲线。在实验过程中，5名学生要共同安排实验方案，尽量保持操作的一致性，最后得出的结果要呈规律性变化。如果有一名学生操作有误，这个实验点就会落在规律性以外，影响其他学生对实验现象的观察。因此，实施研究创新实验项目对教师也提出了更高要求。在每次实验前，教师要指导学生拟定方案，并对可能出现的实验现象和各种影响因素进行分析，实验过程中，又有多种意外的实验现象出现，这势必要求师生共同分析和讨论造成这些现象的原因，帮助学生透过现象深刻理解事物的本质。这样做需要教师有相当的知识储备量，并且要求教师也不断进取，充分体现了教学相长的教育理念。

三、结论

基础技能实验、综合设计实验、研究创新实验+教学模块教学的实践证明教学效果显著，特别对提高学生综合实践能力、激发学生理论课学习兴趣、培养学生创新意识和应用开发技能取得了预期效果。基础技能实验模块的教学效果主要体现在实验现象与相关基础理论知识之间的有机联系，高分子化学实验操作技能和技巧的掌握和规范。综合设计实验的教学效果主要体现在学生自主设计和分析解决问题的能力培养。研究创新实验的教学效果主要体现在学生科研和创新意识的建立，以及学生团队意识和应用开发能力的培养。

参考文献

[1]李晓，等_高分子化工方向专业的课程体系设计[J].化工高等教育，200I，(1):50-52.

[2]谢安邦高等教育学[M].北京:高等教育出版社，1999.3

[3]杨通，范新会.王正品材料类专业实验课程体系的改革[J]，实验室研究与探索，2004，23(10):71-80.

[4]虞立宏，王静爱，葛岳静，本科生科学研究项目实施特色[J]中国大学教学，2004，(8):20-21.

篇4

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）23-0102-02

据报道，截至2013年底我国开设工科专业的本科高校1047所，占本科高校总数的91.5%；高等工程教育的本科在校生达到452.3万人，占高校本科在校生规模的32%。当前我国高等工程教育的目标是培养社会需要的高级工程技术人才，但是现阶段的教育模式并不能满足社会发展所急需要的专业技术人才，随着城镇化建设进程的加速，在今后很长时期内，工程建设领域对创新型高素质工程技术人才的需求将日益迫切。[1]教育部2010年6月正式启动的“卓越工程师教育培养计划”旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。然而在实践过程中，高校除了面临着更新教学理念、提高教师能力、增加教育投入、加强学风考风建设等诸多问题之外，课程建设同样面临着配套改革的艰巨任务。

由于材料力学课程作为土木工程、输电工程、给排水、工程管理、热能动力、建筑环境、机械等相关专业的重要专业基础课，因此其课程体系、教学内容与教学方法能否适应卓越工程师教育培养计划要求对于后续专业课的开展具有深远影响。本文以东北电力大学“卓越工程师教育培养计划”试点专业开设的材料力学课程为背景，就教学改革的内容和具体措施开展研讨，旨在探索材料力学课程在卓越工程师教育培养过程中的改革途径，提高教学质量。

一、课程特点及改革的必要性

材料力学课程是一门与工程实际紧密联系的内容体系成熟的经典课程，具有较强的理论性、逻辑性和系统性。课程以杆件的变形破坏分析为主，要求学生掌握杆件的内力、应力和变形的分析研究方法，能对杆件进行合理的强度、刚度和稳定性设计。同时材料力学也是一门与工程实际紧密联系的课程，有助于培养学生科学的思维方式和分析解决工程实际问题的能力。要求学生具备良好的高等数学基础、大学物理基础和理论力学基础，还要求学生具有良好的科学素质和动手能力。在系统地理解基本概念和基本理论的基础上，需要足够的复习时间并完成一定量的作业题，同时结合课程内容设计相应的实践环节。

传统的课程模式注重的是讲授知识，教学偏向学术化、对授课效果和学生掌握程度的考量主要以卷面成绩为主要手段，而对学生工程实践环节学习效果的评价多以考查方式进行。同时教师多是毕业后直接进入高校工作，工程背景不足且缺少深入施工现场的机会和时间，使得教师的课堂教学难以结合工程实例进行。因此造成多数教师和学生对实践环节缺乏足够的重视，经常流于形式。

“卓越工程师教育培养计划”的重要内容之一是强化学生的工程能力与创新能力，因此，传统的课程模式严重影响了卓越工程师教育培养计划的实施效果。为了适应卓越工程师教育培养计划的实施需要，材料力学课程必须从理念、内容、方法等各方面进行相应的改革，必须借助计算机等新技术手段及成果，强化学生的实践能力、设计能力和创新能力培养，探索新的教学改革途径。

二、课程改革途径探索

1.确立“以学生为本”的现代教育理念

鉴于材料力学课程理论性较强，采用传统以教师为中心的教学方法容易产生“枯燥、难懂、不生动”的不良效果。学生长期处于被动接受的状态就会直接或间接扼制创新能力的发展。要在教学过程中充分发挥学生的主动性，必须树立“以学生为本”、“以学生为中心”的理念。教学应以培养学生、发展学生为目的。教师以最专业化、最佳的服务促进学生最大限度的发展，才能体现教师劳动的最大社会价值。应以充分发挥教师的主导作用，突出学生主体地位，体现因材施教、个性培养和鼓励创新的教学思想来指导教学改革。

2.设定合理的课程结构

按照卓越工程师教育培养计划的目标要求，我校“卓越班”的材料力学课程最多安排84学时，其中理论学时72学时，实验12学时；制订了针对不同专业卓越工程师教育培养计划的教学大纲；开设讨论课和综合课，培养学生全局思路和解决方法，引入教学楼、电厂厂房设计等工程实例，引导学生的工程思维。实验教学中增设了综合性、设计性、创新性内容，对培养学生的动手能力、科学研究能力、观察能力、创新能力起到重要作用。安排如桁架设计等小型综合性作业，运用载荷计算、应力分析、截面尺寸设计、变形及稳定性分析等材料力学知识提高学生的综合能力。

3.整合及精简教学内容

根据工程需求整合教学内容及结构。将课程中一些繁琐的理论推导进行部分删减，如惯性积的转轴公式、畸变能公式。内容顺序进行适当调整，如将轴向拉压变形、扭转变形及弯曲变形的超静定问题归纳到一起讲解，优化课程结构。在缩减课时的同时突出了重点。

根据具体授课对象选择教材及授课内容。结合本校实际，调查各开课专业对材料力学内容的职业需求，以及后继课程的需要，进一步精选传统内容，拓宽基础内容，为引入当代前沿技术开设窗口与接口，并进一步强化基本知识、基本理论与基本方法对于卓越工程师人才培养的重要性。

根据最新科技发展对材料力学课程的要求及卓越工程师教育培养计划需要，及时充实新的教学内容。组合出单元式的课程内容模块，形成按需选用的开放式课程体系。

4.强化工程能力的培养

（1）强化工程应用能力的实践训练。以基础性、综合性、设计性实验为主体，将实验内容进行模块化整合。开展“创新性”实验教学活动，提高学生的综合能力和素质。综合性实验培养学生具有良好的团队精神；设计性的实验锻炼学生自主设计方案解决工程实际问题的能力；创新性实验则由学生提出课题，在教师指导下进行，旨在提高学生的动手能力、分析问题及解决问题的能力。

（2）强化工程创新能力的实战训练。围绕“能力”与“创新”，要求学生积极参加大学生创新活动计划项目及国家或省市技能竞赛，接受创新意识和工程能力的训练。让学生学会找出问题、分析问题和解决问题的方法。[2]与材料力学课程直接相关的竞赛（如结构设计竞赛、机械设计竞赛、大学生力学竞赛等各种大学生科技竞赛）可以作为实施卓越工程师教育培养计划的重要实践平台。以2013年吉林省高校联合举办的结构设计竞赛中，学生根据所学的力学知识查阅桁架结构的设计资料，从结构构件的受力特点出发对构件的结构形式、截面选择及节点的受力分析做了大量的工作，设计出了多种高跷方案，并取得了良好的竞赛成绩，让所学知识能够学以致用，通过实战培养了学生的工程创新能力。

（3）强化综合应用能力的先导性训练。材料力学课程是多专业共享的一门重要专业基础课。在许多相关专业中，结合工程实际问题的毕业设计选题都会涉及到材料力学知识的综合运用，如对火力发电厂主厂房建筑物的结构选型、对结构中的梁、柱的结构计算均要用到材料力学知识。因此，在课程教学期间提前组织先导性训练，结合毕业设计题目需求进行适当内容的铺垫能够激发学生的学习兴趣，同时还能促进学生理论与实际的结合，使学生学以致用。

5.改革考试、考核方法

科学的考试制度有助于良好教风、学风的形成，有利于教学质量的稳步提升。“卓越班”的考核既要考查学生掌握知识的情况，更重要的要考查学生运用知识解决实际问题的能力和认知创造能力。以考核来引导学生不拘泥于书本，不迷信权威、独立思考、大胆探索的精神。

实践中，采取分解考核项目，加大平时考核力度，笔试和面试相结合的形式，增加学生课堂上的参与意识，注重学生综合能力的培养。加大平时成绩在总成绩中所占的比例，将实验成绩记入到学生的考试总成绩中。安排有兴趣的同学参与教学课件制作及课堂教学评价来提高学生的学习积极性。对于参加与相关的竞赛取得好成绩的学生，按照一定的比例计入学生的平时成绩或替代实践成绩，取得了满意的考核效果。

6.积极运用现代化教学手段，探索新的教育模式

由麻省理工学院和哈佛大学发起的慕课（MOOCs）是新近涌现出来的一种在线课程开发模式，具有时间空间灵活、使用客观、自动化的线上学习评价系统，运用大型开放式网络处理学生的互动和回应，学生自我管理学习进度、自动批改、相互批改、小组合作等，保证教学互动、全天候开放等优势，为学生提供了更大的选择权。但“慕课”的出现对授课教师也带来了更为严峻的挑战，教师需要更快地提高自己的教育技能。总体来看，“慕课”的出现为卓越工程师教育培养计划的实施提供了更广阔的空间，“慕课”良好的教育资源与培养工程技术人才所需要的实践环节有机结合，必将为材料力学课程改革注入新的生机与活力。

三、结束语

卓越工程师教育培养计划的主要目标是培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。本文提出的基于卓越工程师教育培养计划的材料力学课程改革方案，经近两年的实践，在更新教育观念、改进教学方法、探索新的考试、考核方式以及采用新的教学手段方面进行了广泛探索，对课程进行了大胆改革和实践。东北电力大学材料力学课程2005年荣获吉林省优秀课程称号，2007年被评为吉林省省级精品课程。但新的课程体系还需要经过更多的实践和验证，今后还将继续更新和完善，以培养更多高素质的卓越工程师后备人才。

篇5

金工实习是一门实践性的学科基础课，是高等院校工科专业学生进行工程训练、培养工程意识、学习工艺知识、提高综合素质的重要必修课。

作为一名材料学院高分子专业的学生，金工和本专业有着直接的联系，但是通过金工实习能够使我们接触到生产实际，获得机械制造一般过程的感性认识，了解到一些先进的生产技术设备；进行有关实践技能训练，培养一定动手能力和严谨的工作作风；同时，在劳动观点、质量和经济观念、理论联系实际和科学作风等工程技术人员应具有的基本素质方面受到培养和锻炼。记得一个老师就说过，我们来这里有两个目的，一是了解而非真正学习手艺，即获得机械制造一般过程的感性认识，二是体验生活锻炼动手能力，即接触真正的生产实际。我认为这是非常正确的！机械制造生产过程实质上是一个资源向产品或零件的转变过程，是一个将大量设备、材料、人力和加工过程等有序结合的一个大的生产系统。两个星期的时间不可能使我们完全的掌握这门技术。但是重要的是我们在金工实习过程中锻炼得到能力和经验！对于一名大学生，特别是一名华南理工大学理工科的大学生，实践和理论相结合显得尤其重要，而实习就直接提供了这个桥梁，它让我们把从书本上学到的东西加以运用，同时也让我们学习到了从书本上学不到的东西。

身为大学生的我们经历了十几年的理论学习，不止一次的被告知理论知识与实践是有差距的，但我们一直没有把这句话当真，也没有机会来验证这句话的实际差距到底有多少。金工实习给了我们一次实际掌握知识的机会，离开了课堂严谨的环境，我们感受到了车间中的气氛。同学们眼中好学的目光，与指导教师认真、耐心的操作，构成了车间中常见的风景。就在课堂中的我们感受到了动手能力重要性，只凭着脑子的思考、捉摸是不能完成实际的工作的，只有在拥有科学知识体系的同时，熟练掌握实际能力，包括机械的操作和经验的不断积累，才能把知识灵活、有效的运用到实际工作中。我国现行的教育体制，使得通过高考而进入大学的大学生的动手实践能力比较薄弱。因此，处于学校和社会过渡阶段的大学就承担了培养学生实践能力的任务。金工实习就是培养学生实践能力的有效途径。

金工实习过程中，安全第一！这句话谁都知道，但不一定放在心上，所以金工实习的第一天，我们便被安排去看一个实习安全方面的录像，录像里详尽的播放了许多工种的实习要求，像电焊气焊，热处理等。看着许多因不按要求操作机器而发生的事故，再加上老师告诉我们的以前发生的类似事件，我真的有点害怕，许多人也和我有同样的感受。老师看出了这一点，就告诉我们，只要按照正确的方法，掌握要领，是不会发生事故的，于是我明白了，规范的操作，是安全的重要保证！

因此两周的金工实习我都一直把安全放在首位，严格按规操作，绝对不在车间打闹嬉戏，认真谨慎不敢有半点马虎。

在第二天的钳工实习中，我们知道了钳工的主要内容为刮研、钻孔，攻套丝、锯割、锉削、装配、划线；当我们用锯条将铁棒上的11mm长的铁块锯下来时，我们是多么的欣慰啊。然而这还是第一步，我们接下来还要对其表面进行处理并找出其中心，然后还是用手一步一步将它由圆柱状磨成六面体状。一切都是多么的艰辛！但甚感高兴的是：我们还得到了劳动成果——自己亲手做的六角螺冒。看着这最后的小咚咚，大家都笑了，都把它收藏起来了作为以后的美好的回忆！

于是，我学到了：做工业设计时，一定要耐心，不厌其烦的对进行精加工！

在借下来的车工实习中，我们了解了车刀的种类，常用的刀具材料，刀具材料的基本性能；知道了车刀的组成和主要几何角度。在操作中，同学之间配合得委完美.从一开始的笨手笨脚，到后来熟悉后的速度加快，大家越车越来劲，越来兴趣。很快，一个相当光滑而有高精度的圆柱转轴工件就这样诞生了！

其实在这么多的工种当中，我最感兴趣的是数控技术——微机数控车削加工、微机数控线切割加工、微机数控铣削加工.以前的我根本不知道那么多的精致零件、图案等是如何生产出来的，看了数控技术所生产出来的产品，真是打开眼界！原来人类利用机器生产的水平是如此之高，太令人兴奋！这也让我打心眼里想，这么先进的设备，这么优越的学习条件，我一定要更充分地利用好这一切，为自己储备下一定的能量！

......

还有很多其他的工种，虽然印象不是很深刻，但也在无形中培养了我对金公实习的了解和热爱！

经过两个星期的金工实习,我初步掌握了金属加工的基本知识、基本操作方法。在这两星期的学习中，主要学习了以下几方面的知识：金属加工基本工种包括铣工、车工、电火花加工等的操作。我想任何人对新东西都有一种天生的好奇。同样，面对那么复杂的机器，看着那些粗糙的原料在那里变成精美的工具。谁又不心动？希望自己能够掌握它，至少能够了解它。

人生本身就是一个不断学习的过程，更何况我们这些还没有步入社会、独立生活的大学生呢？抱着一种极强的学习欲望开始了我的金工实习。

作为一名大学生，第一次接触到机床，工件之类的新东西，第一感觉就是非常好奇，之前在书本上学的东西终于在现实中见到了。不要小看这笨重的机器，正是这笨重的机器奠定了我们的工业基础；更不要小看这简单的操作，正是这简单的操作，构成了实践和理论的结合。这些机器加工成的工件简单也不错，但试想支撑现代化建设的哪一台机器不是由这种简单的工件来的。看到指导教师神奇般的用手中的工具做出漂亮的工件，是又敬佩又心急。等到自己做的时候，才知道这东西不是简简单单就能做出来的，有时还累得腰酸背痛。不过累归累，心中仍然感慨颇多。实习车间里，一台台机床运转着，工件被一步步加工成形，虽然工件很简单，操作过程也不难，但是工件上的每一点都融汇着我的汗水，每一刀都刻着我心情。而当我把自己亲手加工的工件交到老师手里时，那种自豪感是必须亲身体验才能感受到的。生平第一次有机会“学以致用”，很有成就感，也真切的体会到真理必须要用实践去检验，不亲自去动手试验一下，你学的再好也白搭。有很多东西是书上没写的，只有在实践中才能体会得到。纸上谈兵只会让人走进误区，实践才是永远的老师。

老师们教得非常认真，时间虽短，但是他们却是尽其最大的努力，在如此有限的时间里多教给我们一点东西，希望我们能真的有所收获，而不是空手而归。一开始我们的心理多少有一点借此机会好好放松一下的想法，并不是百分之百的投入。但是老师的认真让我们摆正自己的心态，把更多的心思用在实习上，以真正学到有用的知识。我们认真听取老师的讲解，同时在老师的指导下完成任务。例如车工时，我们用传统的车床车一个球，难度比较大，而且存在一定的危险性，但我还是全身心地投入到了工作中。当看着自己亲手做出的工件时，我心中无比喜悦。但是，也有极少数同学对此表现出了烦躁心理，不想参加练习或应付了事。这些同学应该认真思考一下学校安排这门课的用意，不应该浪费这一次难得的实践活动。实习满足了我们好奇的心情，使我们的兴奋感渐渐消退，但是它留在我们心中的却是那种工作时的艰辛，更重要的，它让我们有了一种责任感，对社会发展的责任，对国家的责任。这种责任感促使我更加认真的学习，努力充实自己，用科技知识武装自己，以求尽快的投入到现代化建设中。

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在当前职业学校生存普遍举步维艰的情况下，一所山区职校发展势头为何如此强劲，在皖南地区一枝独秀？带着这个问题，记者走进这所学校，采访了该校校长甘培坤，对该校的办学理念和管理模式进行了深入了解。

积极改革实践 创新办学模式

如何实现职业学校办学机制和模式创新，各类职业学校正在进行积极的探索和实践。实现职业学校招生就业市场的良性循环，建立现代学校制度，是中等职业学校为适应知识经济需要，向新的教育时代转型的必然趋势和要求。安徽材料工程学校在这方面做了大胆有益的探索。

强化质量建设，明确办学思想——甘培坤校长开展了办学机制与模式改革实践，实行“校部两级管理、专业部负责制”办学机制与模式改革，管理精细化、实效化、人性化，重点突出，效率高效。

首先，紧抓教育教学常规化管理，落实各项教学制度，使“三风”（校风教风学风）建设卓有成效。

以制度管人，用制度育人，是学校在制度建设方面一直坚持的理念。一方面，制定了教师管理的相关制度，如考勤、课堂教学、班主任、骨干教师、绩效工资、技能竞赛辅导等管理制度；制定了学生管理的各项制度，包括学业管理、班级考核、文明仪表、出操集会、工学结合、毕业实习制度等。另一方面，学校加强教学常规巡查，及时公布巡查情况、反馈信息，及时处理教学突发事件，并将巡查结果与专业部的绩效考核挂钩。

其次，学校简化管理层级，下放权力。共设置五个专业部，由专业部主任负责专业建设，全面负责专业部的人、事、财、物。与此相适应的是具有简洁明了风格的决策会议，专业部及职能处室事先做好工作提纲与小结，在会议上进行通报交流，相关事项经过充分讨论后迅速形成决议，既有民主，又有集中，推动全校上下形成合力。

再次是人文合力共建，资源合理配置。学校领导层非常注重倾听教职工的心声，着力改善学生的学习生活环境，无论是教工食堂的开办、学生食堂的整顿，还是塑胶操场和学生浴室的建成使用，都显著改善了师生的教学与生活条件。

此外，学校还在做强短期培训、扩大社会效益上下工夫。坚持教育与培训并举，近三年完成各类职业培训人数1.9万人，其中农村劳动力转移培训5000人次以上，成为皖东南最大的农村劳动力转移培训基地。学校先后荣获“安徽省阳光工程先进办学单位”“全国农村成人教育先进办学单位”等称号。学校的“宁国农家乐”培训作为安徽省农村教育培训的典型在中央电视台播出，获得普遍好评。

甘培坤校长介绍说，学校要通过一系列的努力，力争实现六个方面的示范，即办学与管理理念示范、实训基地与专业建设示范、师资队伍示范、教育教学改革示范、校园文化建设示范、服务“三农”示范，将学校打造成安徽省县域职教的排头兵。

加强专业课程建设 注重人才培养

记者一走进安徽材料工程学校，就看到在实训楼顶最醒目的地方立着一面巨大的铜字标牌，上书“为每一个孩子成功服务”。的确，学生既是职校的最大受益者，也是职教改革中的风险系数最大的因素。而职校要有出路，就必须让学生有好的出路。

安徽材料工程学校坚持“厚德，自信，奋斗”的办学宗旨，实施职前教育与职后培训“双轮驱动、多元并举”的办学战略，践行校企联合、工学结合、一体化教学、交替式学习的人才培养模式，建立了运行良好的产学研结合、校企合作的办学机制，培养面向生产、建设、服务和管理第一线的高素质技能型专门人才。

专业建设是中等职业教育内涵建设的基础和核心。学校自创办起就扎根在宁国经济这片热土中，瞄准市场办学，根据市场需求调整优化专业设置，主动对接本地支柱产业，打造专业品牌，这是学校快速发展的经验之一。

目前，数控技术应用、电工电子、计算机及应用、工业与民用建筑等省地级骨干专业已成为学校的“名牌专业”，电工电子专业被评为全国优秀劳务品牌，部分专业起到了引领行业发展的作用。在“皖江城市带承接产业转移示范区”建设、宁国“二次创业”进程中，学校实地调研，根据区域产业结构调整升级的趋势，超前谋划专业建设，做强主体专业、拓展新兴专业、改造传统专业，走上了专业建设强校之路。

与此同时，学校坚持校企合作培养人才，引入企业专家能手直接参与人才培养计划的制订，人才培养模式体现了培养技术应用能力的主线和全面推进素质教育的要求。坚持以就业为导向，以职业岗位需求确定知识、能力、素质结构的内容，根据知识、能力、素质结构的内涵要求建立课程体系，不断创新人才培养模式。专业课程以职业能力为核心，突出应用性、实践性；公共基础理论课程以应用为目的，以必需、够用为度；素质拓展教育课程以选修课和活动的方式围绕思想道德素质、科学文化素质、业务素质、身心素质四方面，对学生进行引导；实践教学内容减少演示性、验证性实验，增开综合性、设计性、应用性强的实验项目；采用工学交替、顶岗实习等有利于增强学生实践能力的教学模式，校内成绩考核与企业实践考核相结合。

安徽材料工程学校有这样一个育人理念，即“以德育为首，以技能为本”。为此，学校专门实行了德育导师制和实训导师制，突破了传统的教育教学管理模式。德育导师制主要从整体育导、职业生涯规划、班级量化考核、师生帮带、社团活动五个维度对学生进行教育和实践引导。而除了德育导师，学校通过逐步探索，已经形成了校园文化育人的完整体系，以理念引领行为、以制度规范行为、以环境熏陶行为，打造“厚德精技、敢为人先”的文化内核，大力弘扬宁国元竹精神，培养具有忠、毅品性的学生。学校不仅培养学生的能力与担当，更滋润学生的德行与修养，实行严格的半军事化管理，促进学生良好行为习惯的养成。经过在校的锻炼与学习，昔日的“小懒虫”、“小皇帝”竟学会了照顾自己、体谅别人，一个个充满活力。同时，学校也主动发现学生身上的优点，让学生在赏识中成长。学校积极开展形式多样的活动，如举办艺术节、征文比赛、新生校园卡拉OK之星比赛等，组建了十多个社团组织，形成了浓郁的文化育人氛围，旨在全面提升学生的综合素质。

而实训导师制是在实训教师中选聘专业知识丰富、技能操作娴熟、教学能力强的教师作为实训导师。并且学校打破了原来的按班级组织教学的方式，让学生根据自己的特长、爱好，选择专业导师。实训导师的教学场所为实训工场或专业工作室，车间实训采用“任务引领，以工作过程为导向”的项目教学法进行教学，教、学、做合一，突出职业岗位能力的培养。

在注重校内培养的同时，学校也注重及时收集反馈信息，以便不断改进学校的人才培养工作。经过不断的探索与实践，学校逐步形成了“一年就业有保证、三年就业有跟踪、五年就业有指导”的就业跟踪服务体系，健全了学生就业咨询、求职、安全教育、法律培训等网络平台。

如今，安徽材料工程学校已为中国海螺、安徽中鼎、安徽飞达、安徽五星、安徽恩龙、中化司尔特、安徽卓尔等企业输送了数以千计的紧缺人才，拓展了订单培养、工学结合、教学见习、勤工俭学、顶岗实习等多种校企合作模式。学生“双证率”年均达96％以上，学生在技能大赛、全国中职生“文明风采”大赛中成绩斐然。

加强师资队伍建设 全面提高教学质量

教师是办学的第一资源，师资队伍的结构和质量是职业学校的核心竞争力之一。要走内涵发展之路建设品牌职校，就必须打造教师精英团队。

安徽材料工程学校把师资队伍建设作为提高人才培养质量的重要保障，围绕建设与发展的总体目标，以全面提高教职工队伍素质为中心，制定了《加强人才队伍建设的实施意见》，建立了适应新形势的师资队伍管理制度和优秀人才成长机制，按照市场化、专业化、现代化的要求，逐步建立起一支“校企共享、专兼结合、品德优良、素质过硬、理论扎实、技艺精湛”的“双师型”教师队伍和管理队伍。

学校较早地提出了“四维师资”的目标，要求所有教师必须具备四种能力和资格，即获得教师职业资格、开展心理健康教育的资格、进行职业生涯教育的资格、技师或高级技师资格。不断完善《师资队伍建设纲要》《骨干教师管理办法》《教师业务考核管理办法》等规章制度，每三年进行一次骨干教师评选。近几年来，学校逐步建成了一支由全国职校名师、省市专业（学科）带头人、骨干教师、教坛新星组成的稳定的名师队伍。同时，学校加大对青年教师的传帮带，加大在职培训力度。如学校开展了班主任“青蓝工程”结对活动，共有11对新老班主任结对，有力促进了班主任后备队伍的培养。

除此之外，学校还十分重视师德师风建设，制定了《教师职业道德规范》，开展师德教育系列活动。从学校教师队伍中涌现出了一大批思想觉悟高、业务能力强，教书育人业绩突出的优秀教师和先进教育工作者。

要走内涵发展之路建设品牌职校，还必须打造一支管理精英团队。学校领导层要懂得经营和管理，把学校打造成学园、乐园、家园、创业园；行政管理人员要懂专业，有威信，有执行力，有效率。在甘培坤校长看来，要打造这样一支精英团队，首要的就是发展观念的转变，必须认识到“学校要走出安徽，走向全国，在更大的舞台上去竞争、去摔打，在全国技能比赛中有佳绩，在全国性的荣誉称号中榜上有名，敢于去竞争，善于做强者。”

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中图分类号：G420文献标识码：A

Material Mechanics Teaching Base on

"Excellence Engineer Education Training Plan"

JIANG Haibing, WANG Tao, WU Mingming

(School of Mechanical Engineering, Quzhou College, Quzhou, Zhejiang 324000)

AbstractBase on the "Excellence Engineer education training plan"requirements, Reforming teaching system, optimizing the teaching content, teaching method and exploring advanced methods and reform assessment methods, stressing both knowledge and qulity education, so as to cultivating excellent engineers with down-to-earth basis, , high ability and quality, innovative spirit.

Key wordsteaching system; teaching content; teaching method; reform

材料力学是机械专业重要的专业基础课，与工程实际问题结合紧密，实用性强，不仅满足学生学习后续专业课的要求，也是满足学生毕业后从事专业工作、新项目研究、开发和继续学习的要求。应用型本科院校学校材料力学课程的传统教学与“卓越计划”在教育指导思想、教学体系结构、内容、教学手段、考核方式等方面存在许多不相适应的地方，急需妥善解决。

1 课程现状

传统教学方法在某些方面已不能适应要求，问题主要表现以下几个方面：①②③（1）课程教学方法落后；（2）课题体系结构不适应工程师培养模式；（3）教学内容与科学发展脱节；（4）教学手段单一；（5）实验教学体系不适应卓越工程师教育计划理念。

综合上述，材料力学课程教学目前存在着很多问题，必须有针对性的进行教学改革，逐步完善教学。

2 教学改革

2.1 教学体系结构改革

传统教学采用“以四大基本变形为主线”的教学体系，如图1所示，这种按基本变形为主线的内容体系，内容重复多，花费学时量大，教学过程缺乏新意，难以激发学生学习兴趣。从培养高素质人才的要求出发，重视学生能力与素质培养，打破了传统体系的结构，提高了材料力学的起点，采用从“内力―应力―变形”的课程体系结构，如图2所示，运用启发式教学代替灌输教学，面向能力培养、面向学生自主学习的教学模式，提高学生素质和能力，强化培养学生的工程能力和创新能力。

2.2 教学内容改革

“卓越计划”旨在培养一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务，“内力―应力―变形”的教学体系结构的教学内容紧密联系地方经济和特色产业，立足服务地方经济、反映材料科学技术的发展。采用了衢州地区的特色工业产品作为课程教学案例，培养了学生的分析问题和解决问题能力，提升了学生的素质。

图1传统材料力学的教学体系结构

图2“内力―应力―变形”的教学体系结构

2.3 教学手段和教学方法改革

在新教学体系中采用的教学手段与教学方法，如图3所示：团队教学实行理论课程与实践课程平行的开课方式，资深教授采用多媒体手段，推行启发式教学、研讨式教学和学生研究性学习讲授理论。科研能力强的青年教师和聘任的企业专家指导实践课，采用项目教学、案例式教学方式讲授实际案例，借助计算机仿真对案例进行建模与仿真。理论课和实践课采用提出问题―分析问题―解决问题思路培养卓越工程师，促进高等教育面向社会需求培养人才，全面提高工程教育人才培养质量。

图3教学手段与教学方法图4实验体系结构

2.4 实验体系改革

将实验内容进行整合，分为基本性能实验、综合设计性实验和前沿专业性实验，如图4所示。

基本性能实验是对传统实验项目精选、提高、归并，培养学生基本力学实验技能和加强现代力学测试方法和实验技能的基本训练。综合设计性实验较为复杂，学生根据实验要求，设计实验方案，拟定实施实验步骤，并完成实验，增强思考性和启发性，增加了学生动手、动脑的机会，培养学生发现、研究和解决问题的能力。前沿专业性实验是以机械创新设计大赛模型、毕业设计课题和科研等为基础开展的实验项目，使学生开阔眼界，了解前沿研究动态，跟踪学科的发展方向，培养学生运用高新技术解决实际问题的能力和创新能力，为以后的工作、研究奠定基础。

2.5 考核方式改革

考试内容改革是减少记忆书本知识的考试内容，出一些灵活性大、知识面宽、综合运用知识能力强的题目。改革标准答案式的考试成绩评价方法，注重考查学生的解题思路和综合分析与解决问题的能力，活跃学生思维，激发学生的创新意识，培养学生的综合运用知识的能力。

3 结束语

在教学改革实践中，只有通过改进教学内容和教学方法，才能调动学生的学习积极性，激发学生的学习兴趣，才能提高了教学质量。针对材料力学的教学现状和材料学科的发展趋势，根据“卓越计划”要求，进行教学体系改革、优化教学内容、探索先进的教学手段和方法，进行考核方式改革，并重知识教育与素质教育，旨在为社会培养具有基础扎实、能力强、素质高，具有创新精神和职业道德品质高的卓越工程师。

注释

①刘军.材料力学教学改革探索[J].煤炭高等教育,2005(7).

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2材料化学工程二级学科发展现状

近十年来，材料化学工程学科作为化学工程和材料科学与工程领域的新增长点，发展迅速。目前，国内外一些大学的化工学院或材料学院均出现了材料化工的研究领域，有的大学(如大连理工大学化工学院)甚至出现了专门的“材料化工”系等人才培养和科研机构。材料化工的交叉研究已经展示出了良好的发展前景，近年来我国在该领域取得了包括国家技术发明一等奖在内的一系列重大研究成果。2005年7月，南京工业大学经国家教育部批准，成立“省部共建材料化学工程教育部重点实验室”；2006年5月在南京召开了第一届材料化学工程大会，大会总结了国内外材料化学工程的研究进展，明确了我国材料化学工程进一步发展的方向和重点。2007年10月国家科技部正式批准建设“材料化学工程国家重点实验室”。基于化学工程和材料学科的交叉融合，国内多所重点院校开始在“化学工程与技术”及“材料科学与工程”一级学科下设置“材料化学工程”二级学科。2002年，南京工业大学首先在化学工程与技术一级学科下设立“材料化学工程”二级学科。随后，天津大学、华东理工大学等知名高校开始设立“材料化学工程”二级学科。据初步调研，已经有11所重点大学设立材料化学工程，如表1所示。该学科的设置，有力地促进了“化学工程与技术”与“材料科学与工程”一级学科的交叉和融合，有利于材料化工领域交叉型人才的培养和学科建设。

3材料化学工程二级学科的建设对策

3.1重新定位“材料化工”学术硕士培养目标的定位

“材料化工”学术硕士的培养定位以工程为主，理工结合，既要考虑到与化学、化工、材料学的学科交叉以及与生物、环境等学科的渗透，又结合地方经济和社会产业发展的需求，培养符合现代科技发展趋势和地方产业要求的素质高、专业宽、基础厚、能力强、具有创新精神和实践能力、工程和工艺结合、理工结合的高素质复合型专业人才。

3.2构建“材料化工”学术硕士学位课程体系

在“材料化工”学术硕士人才培养的课程体系中强化两个方面，一是开发新材料为基础的化工单元技术与理论，二是用化学工程的理论与方法指导开发材料制备技术，因此，设立与之相适应的学位基础课和学位必修课程体系，而学位选修课紧密结合地方产业发展，突出特色。在理论课程的教学中，逐步借鉴或采用国际一流大学的教材、教学内容和教学手段，努力提高教学质量。

3.3打造“材料化工”学术硕士点的师资队伍

引进具有企业背景的高级工程技术人员和国外学习进修经历的教师，发挥他们丰富的企业工作经验和国外人才培养经历。聘请相关企业具有工程师以上职称的人员担任兼职教师，给学生讲授理论联系实际内容较多的工程设计类课程，突出应用型人才的培养，丰富课堂教学内容。另外，有计划、有目的地选派高学历、高职称的教师到企业挂职锻炼或国外进修，进一步提高他们的企业工作经验和国外学习经历。

3.4建立“材料化工”学术硕士的教学管理体制

一是围绕研究生课题的研究方向，理论教学不再单独突出“化学工程与技术”和“材料科学与工程”，而是强化交叉性和相互渗透性，再结合科学研究，既满足了“材料”“化工”交叉与渗透的理论教学的要求，又可让理论来支撑科研的深入开展；二是科学研究中强化理论基础，构建解决科学问题的理论体系。研究生采用化学工程的理论与方法开发材料制备技术，同时也运用在开发新材料为基础的化工单元技术与理论解决相应的科学研究的关键技术问题。这种体制强化了“材料”“化工”交叉与渗透性的理论教学，同时也促进了科学研究，建立了既增强研究生理论学历，又培养了学生科研能力的教学管理模式。

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1 目的意义

《现代工程化学》课程，旨在使学生掌握现代化学的基本知识和理论，了解化学在社会发展和科技进步中的作用，了解化学在其发展过程中与其他学科相互渗透的特色，培养学生用现代化学的观点去观察和分析工程技术上可能遇到的化学问题，并能和化学工作者一起解决，为今后继续学习和工作打下必要的化学基础，也将培养跨世纪建设人才所必备的现代化学素养，所以编写一部适用于电气工程专业本科学生培养特点的《现代工程化学》教材，不仅可以改变学生教师无适用教材使用的困境，实现教与学的便利通畅，更可以完善基础化学教育体系，培养宽厚扎实基础理论的高级人才，尤其针对电力行业中化学知识的应用与化学问题的解决，包括新材料、能源、环境保护等领域提供理论学习平台[1]。

目前电气工程及其自动化学科[2]涉及电力电子技术，计算机技术，电机电器技术信息与网络控制技术，机电一体化技术等诸多领域，是一门综合性较强的学科，而化学学科在该专业中一直不受重视，因而导致适用于该专业的化学类教材匮乏。近年来，随着科技的发展，电气设备不断采用新材料，新技术，该专业发展受到化学新材料技术的影响很大，同时该专业学生在电气元件的选用、组装、设备防腐等方面由于化学知识缺乏往往造成制作的器件性能低下，腐蚀严重等情况。我校电气工程及自动化专业实验班开设的本科必修课《现代工程化学》目前处于无适合教材使用的状况，在整体教学过程及学生学习过程中引起诸多不便，经调研国内相关类型及层次的教材有《工程化学基础》和《工程化学》[3—4]，但理论内容相对单一，结构层次简单，与电力应用领域联结空白的现实状态，无法满足培养实验班学生的特点要求，而且在教学过程中要不断补充相关无机化学、有机化学、热力学及材料能源发展的知识内容，还要拓展前沿领域研究进展，所以建设适用于电力行业使用的《现代工程化学》特色教材具有迫切性及应用性需求。

2.鲜明特色

《现代工程化学》特色教材建设是针对我校电气工程及自动化专业实验班开设的本科必修课，是高等院校非化学化工类工科专业学生需要学习的一门重要基础课程，是培养全面发展的现代高级工程技术人员和相关管理人才知识结构和综合能力的重要组成部分。本教材从物质的化学组成、化学结构和化学反应基本规律出发，介绍有现实应用价值和潜在应用价值的基础理论和基本知识，密切联系电力行业现代工程技术中遇到的诸如材料的加工与防护、能源的开发与利用、电厂环境保护有关化学问题，了解化学与其他学科间的交叉渗透，其目的主要是帮助学生建立物质变化的观点和能量变化的观点，提高学生的科学素质和创新能力，以利于学生在今后的工作中能有意识地运用化学知识去观察、分析和解决电力行业所涉及的化学问题。本教材将现代化学基本原理与当前迅速发展的材料、能源、环境科学密切联系，同时联结电力行业中化学知识的多方面应用，具有内容简明、联系实际、突出重点的特色，可作为工科高等学校非化工类专业的普通化学课程的教材，此外教材强调化学基础理论的系统性，强化基础结构理论，尤其突出前沿领域应用研究，在编写理念、章节结构和内容安排方面进行全新尝试。

3.具体方案

3.1精选化学基础理论

通过调研及汇总资料文献，项目负责人及项目组成员认真研究本项目，结合电气工程及自动化专业实验班培养方案，确定教材编写大纲，整合无机化学、有机化学、分析化学、物理化学四大基础化学经典理论，如无机化学中物质结构包括原子结构与分子结构理论，有机化学中与能源、材料相关的重要有机物化性理论，分析化学中表征物质材料结构的光谱学内容，物理化学中化学反应规律等，强化理论联系实际，突出工程应用。

3.2汇总电力行业中化学知识的多方面应用

整合电厂仪器分析、电厂化学仪表、电厂水处理、电力用油、电力用煤等多课程实例应用内容结合基础化学理论，通过广泛调研，收集材料，结合电力行业特点，介绍有关电厂水、煤、油、气、汽、废水、仪表、锅炉腐蚀与防护等与化学学科密切相关内容。

3.3化学前沿领域研究进展

以反映新知识、新技术、新工艺和新材料为指导，突出介绍电力行业中最新化学知识理论的应用与化学问题的解决。例如发展低碳智能电网指标体系、电厂化学绿色处理、超导材料应用和输变电系统中化学问题及对策等，同时补充国外电厂中与化学专业有关的技术问题。

3.4复习指导与课后练习

精心总结各章节复习指导纲要，挑选具有代表性习题，巩固理论内容，并配合编写习题答案。

4.创新性

突出联系电力行业中化学理论应用与化学问题的解决，包括新材料、能源、环境保护等领域的实际应用研究，化学前沿领域的精粹概述。针对实验班学生培养特点，完善基础化学理论学习体系，有助于引导学生在较高层面学习化学理论，为学好学活工程化学奠定基础。

5.学生受益情况分析

通过电力行业《现代工程化学》特色教材的编写与建设，首先将改变学生无固定教材上课的现状，利于学生系统学习、预习和复习，更利于教师授课及教学安排。通过对化学基础理论进行整合，添加与电力行业相关的设备、材料、能源、环境等化学知识的应用与联结，有利于培养学生的化学素养和工程意识，将更能够适应国内电力建设的发展需求，有利于学生毕业后参与更多的实际工程、建设项目合作，更好的应用化学理论并解决在电力系统中出现的化学问题，综合培养提高学生的学习视野、信息素养、创新思维和交叉学科融合应用能力。

6.致谢

本论文由东北电力大学 "电力行业《现代工程化学》特色教材建设" 教学改革项目支持，特此感谢。

参考文献

[1] 周立亚. 工程化学课程的性质和教学探讨[J]. 广西大学学报 No.1， 2002

[2] 李孜. 电气工程专业本科教育改革初探[J]. 中国电力教育 No.15 2012

[3] 李海艳. 工程化学课程的教学实践探讨 [J]. 产业与科技论坛 No.11，2011

[4] 樊华，邓健. 工程化学多媒体教学课件的研制与实践[J]. 【摘要】《现代工程化学》是针对我校电气工程专业实验班开设的本科必修课，是高等院校非化学化工类工科专业学生需要学习的一门重要基础课程，本文详尽阐述了《现代工程化学》教材建设的目的意义、鲜明特色、具体方案、创新性及学生受益情况分析。

【关键词】现代工程化学特色教材建设研究

1 目的意义

《现代工程化学》课程，旨在使学生掌握现代化学的基本知识和理论，了解化学在社会发展和科技进步中的作用，了解化学在其发展过程中与其他学科相互渗透的特色，培养学生用现代化学的观点去观察和分析工程技术上可能遇到的化学问题，并能和化学工作者一起解决，为今后继续学习和工作打下必要的化学基础，也将培养跨世纪建设人才所必备的现代化学素养，所以编写一部适用于电气工程专业本科学生培养特点的《现代工程化学》教材，不仅可以改变学生教师无适用教材使用的困境，实现教与学的便利通畅，更可以完善基础化学教育体系，培养宽厚扎实基础理论的高级人才，尤其针对电力行业中化学知识的应用与化学问题的解决，包括新材料、能源、环境保护等领域提供理论学习平台[1]。

目前电气工程及其自动化学科[2]涉及电力电子技术，计算机技术，电机电器技术信息与网络控制技术，机电一体化技术等诸多领域，是一门综合性较强的学科，而化学学科在该专业中一直不受重视，因而导致适用于该专业的化学类教材匮乏。近年来，随着科技的发展，电气设备不断采用新材料，新技术，该专业发展受到化学新材料技术的影响很大，同时该专业学生在电气元件的选用、组装、设备防腐等方面由于化学知识缺乏往往造成制作的器件性能低下，腐蚀严重等情况。我校电气工程及自动化专业实验班开设的本科必修课《现代工程化学》目前处于无适合教材使用的状况，在整体教学过程及学生学习过程中引起诸多不便，经调研国内相关类型及层次的教材有《工程化学基础》和《工程化学》[3—4]，但理论内容相对单一，结构层次简单，与电力应用领域联结空白的现实状态，无法满足培养实验班学生的特点要求，而且在教学过程中要不断补充相关无机化学、有机化学、热力学及材料能源发展的知识内容，还要拓展前沿领域研究进展，所以建设适用于电力行业使用的《现代工程化学》特色教材具有迫切性及应用性需求。

2.鲜明特色

《现代工程化学》特色教材建设是针对我校电气工程及自动化专业实验班开设的本科必修课，是高等院校非化学化工类工科专业学生需要学习的一门重要基础课程，是培养全面发展的现代高级工程技术人员和相关管理人才知识结构和综合能力的重要组成部分。本教材从物质的化学组成、化学结构和化学反应基本规律出发，介绍有现实应用价值和潜在应用价值的基础理论和基本知识，密切联系电力行业现代工程技术中遇到的诸如材料的加工与防护、能源的开发与利用、电厂环境保护有关化学问题，了解化学与其他学科间的交叉渗透，其目的主要是帮助学生建立物质变化的观点和能量变化的观点，提高学生的科学素质和创新能力，以利于学生在今后的工作中能有意识地运用化学知识去观察、分析和解决电力行业所涉及的化学问题。本教材将现代化学基本原理与当前迅速发展的材料、能源、环境科学密切联系，同时联结电力行业中化学知识的多方面应用，具有内容简明、联系实际、突出重点的特色，可作为工科高等学校非化工类专业的普通化学课程的教材，此外教材强调化学基础理论的系统性，强化基础结构理论，尤其突出前沿领域应用研究，在编写理念、章节结构和内容安排方面进行全新尝试。

3.具体方案

3.1精选化学基础理论

通过调研及汇总资料文献，项目负责人及项目组成员认真研究本项目，结合电气工程及自动化专业实验班培养方案，确定教材编写大纲，整合无机化学、有机化学、分析化学、物理化学四大基础化学经典理论，如无机化学中物质结构包括原子结构与分子结构理论，有机化学中与能源、材料相关的重要有机物化性理论，分析化学中表征物质材料结构的光谱学内容，物理化学中化学反应规律等，强化理论联系实际，突出工程应用。

3.2汇总电力行业中化学知识的多方面应用

整合电厂仪器分析、电厂化学仪表、电厂水处理、电力用油、电力用煤等多课程实例应用内容结合基础化学理论，通过广泛调研，收集材料，结合电力行业特点，介绍有关电厂水、煤、油、气、汽、废水、仪表、锅炉腐蚀与防护等与化学学科密切相关内容。

3.3化学前沿领域研究进展

以反映新知识、新技术、新工艺和新材料为指导，突出介绍电力行业中最新化学知识理论的应用与化学问题的解决。例如发展低碳智能电网指标体系、电厂化学绿色处理、超导材料应用和输变电系统中化学问题及对策等，同时补充国外电厂中与化学专业有关的技术问题。

3.4复习指导与课后练习

精心总结各章节复习指导纲要，挑选具有代表性习题，巩固理论内容，并配合编写习题答案。

4.创新性

突出联系电力行业中化学理论应用与化学问题的解决，包括新材料、能源、环境保护等领域的实际应用研究，化学前沿领域的精粹概述。针对实验班学生培养特点，完善基础化学理论学习体系，有助于引导学生在较高层面学习化学理论，为学好学活工程化学奠定基础。

5.学生受益情况分析

通过电力行业《现代工程化学》特色教材的编写与建设，首先将改变学生无固定教材上课的现状，利于学生系统学习、预习和复习，更利于教师授课及教学安排。通过对化学基础理论进行整合，添加与电力行业相关的设备、材料、能源、环境等化学知识的应用与联结，有利于培养学生的化学素养和工程意识，将更能够适应国内电力建设的发展需求，有利于学生毕业后参与更多的实际工程、建设项目合作，更好的应用化学理论并解决在电力系统中出现的化学问题，综合培养提高学生的学习视野、信息素养、创新思维和交叉学科融合应用能力。

6.致谢

本论文由东北电力大学 "电力行业《现代工程化学》特色教材建设" 教学改革项目支持，特此感谢。

参考文献

[1] 周立亚. 工程化学课程的性质和教学探讨[J]. 广西大学学报 No.1， 2002

篇10

在学习高等数学、化学、物理等基础理论知识及相关实验技能的基础上，本专业主要学习材料科学基础、结晶化学、高分子化学、高分子物理、现代材料分析技术、材料研究与测试方法、材料性能学、材料化学、材料工艺学以及材料基础实验、材料化学专业实验等专业基础课和专业课，接受计算机课程模拟及应用，实验技能、信息获取、工程设计、科学研究等方面的技能培训。该课程体系设置使学生既掌握了材料化学方面的扎实宽广的基础理论知识又具备材料专业特长。主要实践性教学环节：包括生产实习、毕业论文等，一般安排10--20周。

材料化学专业就业方向

本专业学生毕业后可在无机材料、高分子材料等材料及相关技术领域从事质量检验、产品开发、生产、教学及技术管理工作。

从事行业：

毕业后主要在石油、新能源、电子技术等行业工作，大致如下：

1、石油/化工/矿产/地质;

2、新能源;

3、电子技术/半导体/集成电路;

4、制药/生物工程;

5、原材料和加工;

6、其他行业;

7、建筑/建材/工程;

8、环保。

从事岗位：

毕业后主要从事研发、工艺、材料工程师等工作，大致如下：

1、研发工程师;

2、工艺工程师;

3、化验员;

4、质检员;

5、材料工程师;

6、销售工程师;

7、技术员;

8、实验员。

1.掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识;

2.掌握材料制备(或合成)、材料加工、材料结构与性能测定及材料应用等方面的基础知识、基本原理和基本实验技能;

3.了解相近专业的一般原理和知识;

4.熟悉国家关于材料科学与工程研究、科技开发及相关产业的政策，国内外知识产权等方面的法律法规;