化学与材料工程模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇化学与材料工程，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

化工原理是一门工程性、实践性很强的专业基础课程，是高分子材料与工程（以下简称“高材”）专业重要的必修课。其教学水平、教学内容、教学方法及教学质量被视为衡量本专业本科教育的重要因素及评价指标，是从基础到专业的连接。高材专业的学生在学习化工原理的过程中，存在较多问题，其原因有如下几点：①高材专业的学生没有学习过工科基本课程，缺乏基本的工程观念，在学习过程中很难做到联系实际的设备、工艺流程。②部分学生先修课程基础薄弱，面对大量公式推导、计算，会存在一定难度。③化工原理这门课程具有很强的实践性，对初学的学生来说，难免会有一种不得要领的感觉，认为这门课程很难，逐渐失去了学习的积极性，等等。因此，我们在教学中进行了探索与实践。

1.教学内容的改革

随着现代化生产和科技的飞速发展，对我们的教学内容提出了更高的要求。化工原理课程，其教学内容也应该反映化学工程学科的一些新理论、新技术和新装备。高质量、高品质的教材能为高素质人才培养打下坚实的基础。我们要将现代化工技术应用于典型单元操作的定量分析和教学描述，启发学生用不同的方法处理单元操作过程中的工程问题，使学生不断确立工程思想，为解决以后的实际问题打下基础，从而达到理论与实际相结合的教学目的。

2.教学方法与教学手段的改革

近年来，随着教学改革不断深入，新的教学理念越来越被广大教师所认同，鉴于化工原理是一门工程性、实践性很强的专业基础课程，将计算机引入化工原理课程教学已成为一种趋势。有了优秀的课程教材和配套的多媒体CAI教学软件，我们上课时可以省去大量的板书时间用以对课程重点进行更深入地剖析，引导学生主动思考和参与讨论，这种互动方式不但可以活跃课堂气氛，提高学生的参与意识和学习兴趣，还有利于知识的深化和创新。使学生既掌握了理论知识，又增强了感性认识，提高了教学效率和效果。[1]另外，根据教学内容的特点，要将课堂讲授与课堂讨论相互结合。公式推导繁多是化工原理课程的一大特点。对于较简单的推导，留给学生自己解决，而对于思路较复杂的公式则由教师讲解。阐述原理的部分，简单的就可由学生讲解，难度偏大的就以启发式教学为主，达到学生明白实质、加深过程理解的目的。

3.实验教学的改革

实验教学环节是全面推进素质教育、培养学生创新精神和实践能力的关键。学生通过实践教学不但可以巩固加深对课堂教学内容的理解，而且可以获得相关技能并且积累一些经验。我们目前采取尽量让学生多思考，实验前多查资料的方式。教师在指导学生实验的同时，抓住实验预习，实际操作，实验数据，实验处理和分析等几个主要环节并逐一把关，对学生的多方面能力认真考核评分，让学生针对设备运行过程中出现的现象进行讨论、分析。教师认真研究实验教材，熟悉各个实验装置，在讲解中，应有意识地讲解与实验相关的章节所要验证的理论，使理论与实践更好地结合起来，同时也避免了由于符号、公式、方法的不同，使学生无所适从的现象。与其他化学学科的实验不同，化工原理实验属于工程试验范畴，每个实验相当于化工生产中的一个单元操作，通过实验学生能建立起一定的工程概念。同时实验过程中会遇到大量的工程实际问题，学生可以更实际、更有效地掌握工程实验方面的原理及测试手段，发现复杂的设备与工艺过程同相关数学模型之间的关系。[2]

4.考核方式的改革

化工原理教材中的习题可以分为两类：一类是巩固基本概念，使学生更好地掌握化工原理的基本概念和基础知识；另一类是培养解决实际问题能力，让学生灵活运用课堂或书本上的知识。通过这两类练习，不但可以将学生学习中的薄弱环节暴露出来，及时解决教学中存在的问题，而且可以增强学生运用所学知识分析和解决问题的能力。所以教师就平时成绩从习题中计分的方式，多布置一些练习题给学生课后练习，让他们积极完成课后习题。

篇5

2 构造专业实验与技能一体化的教学模式，建立“四级实验平台”

为满足金属材料工程特色专业的建设和创新型人才培养模式的需求，突出并强化实践教育环节和学生能力的培养和训练，迫切需要加强实验教学的改革与创新。我校将专业实验与专业技能培训融为一体，针对金属材料工程专业多门专业课程，实行“四级实验平台”教学改革。

2.1 优化整合，编写四级实验指导书

将以往所属材料科学基础、钢的热处理、材料性能学、工程材料学、表面工程、腐蚀与防护等专业基础课与专业课程中的实验进行统一整合，按“专业基础性”“拓展技能训练”“材料工艺设计实验”和“材料性能测试与分析”四级平台进行实验设计与技能培训。其中专业基础性实验包括金相显微试样的取材与制备，金相显微镜的构造、使用与图像的采集和处理，铁碳合金平衡状态下的显微组织观察，金属的塑性变形与再结晶，热电偶与炉温仪表的成套性检定，目的是让学生掌握材料学科最基本的金相试样制备、显微镜使用及铁碳合金基本组织等。拓展技能训练实验包括化学器皿的使用及镀液的配置，电镀、化学镀设备及镀层常用检测设备的使用，电化学试样的制备，恒电位仪的使用与极化曲线的测试，综合实验—合金镀层的制备及镀层性能的检测和耐蚀/耐磨性的评价，目的在于训练学生熟悉金属材料表面处理的常用方法、操作以及表面处理设备和检测设备的使用方法，并在此基础上进行镀层工艺设计和性能评价。材料工艺设计实验包括奥氏体晶粒显示及晶粒度测定，钢的淬透性的测定，常用工业用钢典型热处理组织的观察，铸铁及有色金属显微组织观察，综合实验—热处理工艺设计及操作，目的在于让学生熟悉常用钢典型热处理后的组织形貌特征及热处理基本操作和实际密切相关的晶粒度、淬透性测试方法，同时针对所学专业知识进行热处理工艺设计、操作及组织分析等一系列综合训练。材料性能测试与分析实验包括电子拉伸试验机的使用及拉伸实验，材料的硬度实验，单摆冲击试验机的使用及系列冲击实验，断口形貌分析，综合实验—金属材料热处理工艺及力学性能测试分析，目的在于让学生了解并熟悉工程材料常用力学性能的实验方法及所用设备、失效的断口形貌特征，并在此基础上通过综合设计实验训练学生合理选材、工艺设计、性能测试与评价等综合技能。

通过建立专业基础性、拓展技能训练、材料工艺设计实验和材料性能测试与分析四级实验平台，编写实验指导书，使独立开设的实验实现操作技能与能力训练一体化，突出学生的主观能动性，培养其实验技能与独立分析和设计能力以及科研意识等综合能力，使学生具备材料科学研究的基本操作技能和研究方法，提升学生的综合素质。

2.2 集中训练，加强课程有机联系

我们将原来分属于多门课程的分散孤立的实验进行优化组合，建立四级实验平台，其中每级平台分别有5个实验，20学时，进行集中训练，安排在大三全年和大四上半年完成。集中培训，可以帮助学生将不同课程中学到的理论知识联系起来，建立起专业课程之间的有机关联。学生在训练过程中亲自动手，尤其是实验平台中综合性、设计性实验要求学生根据任务要求，自行设计工艺路线和制备方法，不但强化与巩固了课堂理论知识，而且促进了多门课程间知识的交叉与融合，培养了学生的创新精神和独立分析问题、解决问题的能力，激发了学生的科研兴趣，受到学生的广泛好评，为他们以后走上工作岗位以及继续进行科学研究打下了良好的基础。

2.3 优势互补，联合进行平台建设

在专业实验与技能一体化教学模式实施之前，分别由教研组教师与实验教师承担教学和实验任务，使教学和实验完全脱节[6]。学生在实验时是怎么操作的，理论课教师一无所知；学生在课堂上学习了哪些知识，实验教师也不太清楚。而且，随着科学技术的发展和知识的更新，一些陈旧的方法和技术已经被淘汰，而实验教师仍在使用，造成教学和实验的脱节，对学生的素质培养和就业极为不利。

通过整合实验，使授课教师和实验教师共同参与到实验平台建设中来。专业授课教师大多数是从国内外重点高校毕业的博士生，具有扎实的专业理论基础和较强的研究能力，对目前本领域研究方向的发展较为熟悉，能够把本专业的新思想、新动向传递给学生。实验教师学历虽然不高，但具有丰富的操作经验，熟悉各种仪器设备的使用方法及实验的操作步骤。授课教师和实验教师联合，优势互补，相得益彰，有助于教学工作的完成和学生技能水平的提高。

2.4 科学评价，建立统一的考核机制

原来分属于不同课程的实验都是单独操作的，学生的实验报告上交后由实验教师评定，但实验成绩不作为评价指标计入学生的总成绩。因此，学生做不做实验，实验质量优劣都不会影响其最终成绩，这对于学生实践动手能力的锻炼是非常不利的。

将分属于不同课程的实验打乱，重新组合，建立四级实验平台，每个平台中的实验都由学生自己动手完成，根据学生实验中的动手能力、团队合作能力、创新能力等表现以及最后提交的实验报告分别给 出评定，学生获得各个平台的实践成绩。这样的评价方式，能科学地反映出学生对理论知识的掌握水平，同时在实验中锻炼了他们独立思考、提出问题和解决问题的能力，有助于学生综合素质的提高。

3结束语

对金属材料工程专业各课程实验进行整合，独立开设专业实验，打破了课程之间的界限，建立了专业基础性、拓展技能训练、材料工艺设计和材料性能测试与分析四级实验平台。通过编写四级实验指导书，集中训练；授课教师与实验教师联合授课、科学评价等措施，突出了实践技能和综合能力的培养与训练，培养了学生独立思考、分析解决问题的能力；综合性、创新性实验的开设突出了学生的主体地位，体现了个性化教育的培养理念，有助于学生综合素质的提高。

参考文献

[1] 叶宁廖,林楠,彭波.理论实验一体化教学模式在药理学教学中的实践与探讨[J].职业技术,2011(11):22-23.

[2] 马松涛,臧志和,刘冬恋.教师理论实验分离教学利弊分析[J].四川生理科学杂志,2012,34(3):130-132.

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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】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）32-0052-02

随着我国不断加大对基础设施建设的投入，各地工程不断开工建设，国家对工程技术人员的需求越来越大。在这样的大环境下，高职院校的土木工程专业获得了前所未有的发展机遇，学校的实训基地建设也得到了大力支持。与此同时，社会对高职院校所培养的人才也有了更高的要求。从以前的会动手，到现在的还要会动脑，无疑要求高职院校在教育教学手段上做出改变。

一 高职院校工程材料与检测课程现状

高职院校是国家规定的具有专科层次办学资质的院校，其教育层次低于本科，因此，在生源水平上，学生大多没有良好的学习习惯，学习热情也不高，加之感觉不到学习压力，很容易被周围诸多诱惑吸引而迷失前进的方向，忘记在校学习的目的。考虑到生源的质量，高职院校的课程在教学理念上，不能把教学对象当作“目标明确的成年人”来对待，不能认为“他们已经是成年人了，能对自己的未来负责”，而是要像中学时一样，让他们在课堂上知道“学了这门课，我能干什么”，而且要随着学习的深入，让他们看到自己学到的东西在工作中是怎样发挥作用的。这样才能保持他们对学习的热情，从而完成教学任务。

工程材料与检测是一门基于实验的具有“理论+实践”要求的课程，所教授的是在工程建设过程中使用的水泥、砂石、钢筋、沥青等一切原材料的性质，以及原材料、工程构筑物的质量检测方法、判定依据。学生在学习过程中，要掌握多种常用材料的物理、力学性能，以及国家规范对材料性能指标的要求和这些指标的实验室检测方法。因此，课程中设置了若干个材料实验项目，供学生强化理论知识，并培养动手操作能力。

在教学中，主讲教师多采用在课堂内介绍材料的组成、特性及应用的理论讲解，再到实验室完成实验操作，最终以学生提交的实验报告作为评定学生成绩的标准。但在教学实践中发现，学生理论是否掌握，实验的目的是否明确，操作步骤是否规范，实验报告并不能完全体现。

二 “教学做一体化”教学法的引入

当前高职院校教育强调以服务为宗旨，以就业为导向，以培养高技能人才为目标。学生是否掌握教师传授的知识并融会贯通，是检验教学质量的最终标准。在多年的教学实践中我发现，高职院校学生对课堂理论教学的耐性较低，当课堂内容相对生动有趣时，大部分学生都能跟随教师的思路听下去，但当讲到理论性强一些的内容时，还能保持听课耐性的学生就少了很多。无论什么教学内容，想保持全程活泼生动的难度相当大，以讲授为主的课程模式对知识的传授是有限的。而在实践课上，大部分学生因为能操作仪器，在教师的讲解下能看到自己从一窍不通到基本能操作的过程，就对能动手操作的教学内容保持较高的积极性，经过1～2周的实训，大部分学生都表示比平时课堂学习收获更大。从对比中可以看出，高职院校学生的特点是：动手操作的意愿远大于单纯的动脑学习。为了顺应学生的这一特点，“教学做一体化”的教学方法势在必行。

“教学做一体化”的核心是将讲授、学习、操作整合在一起，以学生动手操作为课堂主要学习形式，在学生操作的同时，教师从旁观察、发现并解答学生出现的问题。在工程材料课程的设计上，则是以砂石基本性质、水泥检测、混凝土、砂浆、钢筋、沥青等若干个实验项目分别作为教学单元，以熟悉掌握实验项目为目的进行项目教学。相比传统的教学方法，课程的表现形式主要有以下两点差别：

1.一体化教学场地

由于课程的主要目的是学生掌握实验操作的步骤，不同的实验项目涉及大大小小的实验设备和仪器，普通教室无法满足数十名学生同时进行学习和操作。因此，必须把教室搬进实验室，在“实验教室”中进行教学和操作。为了同时满足教学和实验的要求，实验教室的内部布置也应针对不同的实验项目，以实验设备为核心，增加教学设备。以水泥实验教室为例，实验教室中教师所在的讲台由实验台取代，实验台上放置水泥实验所需要的量筒、天平、水泥刀、维卡仪、水泥净浆搅拌机等设备，水源、电源齐备。在实验台旁，电脑及多媒体设备也必须到位。讲台下，按班级人数设置若干个学生实验台，以每台4～6人为宜，仪器设备等与教师实验台相同。教室四周设置4～6台水泥胶砂振实台，另外放置一排铁架，放置水泥胶砂试模及油等辅助材料，并在角落堆砌一个水泥试块养护池，以满足水泥试块的养护需要。

2.一体化课堂组织

通过对不同材料实验内容的研究和分析，将各个大的实验项目分解为若干个分部实验，每次课围绕一个分部实验，先由教师进行理论讲授，再组织学生进行实验操作。

在“教学做一体化”教学的水泥技术性质检测章节，水泥需要检测五项技术指标，安排12课时，实验项目有“水泥标准稠度用水量”、“水泥凝结时间”、“水泥体积安定性”、“水泥细度”、“水泥胶砂强度”五项（其中，进行“凝结时间”及“水泥体积安定性”检测的前提条件是水泥净浆达到“标准稠度”，实验项目之间存在前后连续关系，因此安排在同一次课中进行。由于“水泥标准稠度用水量”需要多次重复试验，尝试使用不同的用水量，以期得到标准稠度的水泥浆，故需要安排4个课时以保证实验顺利完成）。

以“水泥标准稠度用水量”课堂组织为例，该课程安排4个课时，分配如下：理论讲授1个课时，演示实验步骤1个课时，学生动手2个课时。

第一，在理论讲授环节，主要利用多媒体课件的图片讲解水泥技术指标对水泥性质的影响，以及对生产实践的意义。通过对比合格与不合格的水泥对工程构筑物的不同影响，让学生对水泥各技术指标的检测的重要性有一定的直观认识，初步建立质量检测意识，重点强调安全意识（包括工程安全、设备安全以及人员的安全）。

第二，理论讲授完成后，介绍“水泥标准稠度用水量”实验需要的各种仪器设备的使用方法以及设备使用的注意事项，并进行演示。在演示过程中，逐一指出实验可能存在的危险，并强调自我保护，尽量减少发生意外的概率。根据《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）对“标准稠度用水量”实验中水泥净浆的搅拌要求，搅拌机会按已编程序低速搅拌120s，停顿15s后高速搅拌120s。根据规范要求，在停顿的15s中，实验者应迅速将粘在搅拌叶上的水泥净浆刮至搅拌锅中。但由于学生首次操作，对机器的运转不熟悉，动作也不可能迅速地完成刮水泥浆的操作，稍有不慎就可能受到突然启动的搅拌叶的伤害。因此，必须提醒学生在停转的15s内不可进行任何操作，以保证安全。搅拌好的净浆需装入圆台试模，在装填的过程中，需强调“插捣”及“振捣”。“插捣”和“振捣”对于水泥产品有着极其重要的意义，能否得到内部均匀、密实的水泥产品，主要就看“插捣”及“振捣”是否充分到位。最后讲解维卡仪的使用，主要讲解读数方法以及判定水泥净浆达到标准稠度的标准。

第三，后两个课时就交由学生自行支配，完成实验内容，教师则巡视全场，及时发现并解决学生在实验中发现的问题，纠正不规范的操作。由于该实验需要不断重复操作，通过反复搅拌水泥浆、检测稠度的过程，让学生对实验室的工作性质有初步的认识，鼓励并要求学生在多次失败后继续坚持实验，直至得出最终结论。

三 “教学做一体化”教学的教学效果

在近一个学期的“教学做一体化”课程实践中，通过对比常规教学与“一体化”教学班级的学习效果，在排除教师差异的影响后，有如下区别：

1.理论知识掌握情况对比

在两个班级的对比中，以相同知识点在讲授一个月后的整体记忆情况来判断，普通班级有34%的学生能直接回答出来，52%的学生表示只有一些印象，需要翻看课本才能作答，另外有14%的学生则毫无反应。而使用“教学做一体化”教学授课的班级对于同一知识点，近80%的学生还有很清晰的记忆，能直接回答，剩余20%的学生则能很快在书上翻找到相应知识点并作答，掌握程度明显好于普通班级。

2.实践操作情况对比

由于普通教学和“一体化”教学在实验进行之前，都会对学生进行演示及讲解，因此两个班级在初次实验的表现基本相同。但采用“一体化”教学的班级在实验原理掌握、操作规范及数据处理能力方面要好于普通班级。

四 结束语

通过对比，采用“教学做一体化”教学法的授课班级的知识掌握程度明显优于普通班，动手能力略高。对高职院校的学生来说，在掌握动手操作技能的基础上，能记住更多的理论知识，不但“能动手”，还“会思考”，使他们区别于其他专科生，接近本科的水平，这使他们在未来的职业道路上会有更广阔的发展空间。

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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;