時間：2023-06-29 16:33:06
引言：易發表網憑借豐富的文秘實踐，為您精心挑選了九篇化學與工程材料范例。如需獲取更多原創內容，可隨時聯系我們的客服老師。
Abstract： The mechanism and engineering characteristics of road chemical grouting are expounded， and the experimental research on grouting solidified material is carried out， which is mainly on its compressive and tensile strength tests. Combined with specific engineering examples， this paper introduces the application of this technology in Wu（H） Ying（Shan） Expressway in Hubei Province. Application of engineering example shows that the road chemical grouting technology is a kind of efficient and quick way to treat the pavement internal disease， which is widely used in road maintenance engineering.
Key words： road chemical grouting；technical characteristics；engineering examples；road maintenance
中圖分類號：U416.216 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）03-0110-03
0 引言
道路化學注漿技術是一種路面快速維修的新技術，在我國高速公路中廣泛進行應用，其原理是向道路基層及面層中快速注入化學黑白料，化學材料可以很快發生反應，體積增大及快速膨脹，有效地填充在道路內部的空隙中，使周圍松散的部分得到擠壓，從而增強了路面的整體強度，實現快速高效的處治路面內部病害。該注漿技術的工程特性主要有：①膨脹性非常高：黑白材料組合反應的膨脹比達到1∶25，有效進入空隙中；②早期強度很高：注漿過程快速，無需封閉交通，黑白化學材料混合后可在短時間內達到整體強度的90%；③隔水、綠色環保：黑白化學材料發泡形成固體后，水分無法進入，不污染環境；④創傷小：注漿是鉆孔約為16mm，對路面的創傷很小；⑤強度保持時間長：首次注漿后，高聚物注入道路內部空隙中，與路面中的材料有很好的粘接性，使道路基層強度可以長時間地維持在較高的水平。該技術方法靈活、具有多種突出優點，是增強路面基層強度有效的一種方法。筆者對其注漿材料進行了抗壓和抗拉試驗，得出其最佳的配合比并應用于工程實例中，并根據道路化學注漿技術在湖北武英高速公路中的應用，介紹其施工工藝及處治效果。
1 注漿材料的試驗研究
用直徑為80mm，高為75mm的圓柱形鐵模進行試件成形。將道路化學注漿中的黑料和白料按不同的配比進行配制，緩緩倒入杯中并快速進行攪拌，等混合均勻后，再倒入模具中，如圖1所示，待化學注漿材料發泡到一定程度后，將模具蓋板迅速蓋上并同時施加壓力，待反應完全結束后再進行脫模，如圖2所示。再分別進行抗壓和抗拉試驗。
1.1 抗壓強度試驗
將黑料與白料配比為0.5∶1、0.5∶1.5、1∶1、1∶1.5制成4組試件，即試件有4組不同的膨脹倍率，每組5個，共計20個試件分別進行無側限抗壓強度試驗，如表1所示。
由以上的試驗數據可得出：隨著混合料的密度的增大，其無側限抗壓強度變化很小，均在2.0MPa左右，為了使道路化學注漿材料膨脹時可以有效地擠密周圍松散的介質，要求注漿混合料的發泡膨脹率到達15為最好，可以看出當黑料與白料的配比在1∶1時，發泡的膨脹率最大，達到了14，符合要求。
1.2 抗拉強度試驗
為了測定道路化學注漿固化物材料的抗拉強度，按黑料與白料配比為0.5∶1、0.5∶1.5、1∶1、1∶1.5制成4組試件，即試件有4組不同的膨脹倍率及固化密度，每組5個，共計20個試件分別進行無側限抗壓強度試驗，如表2所示。
由以上的試驗數據可知：在不同的試驗配比下，其抗拉強度變化很小，均在0.8MPa左右，均符合道路注漿材料試驗要求，為了更好地擠密周圍松散介質，要求其膨脹倍率在15為宜，綜上所述，在黑料：白料為1∶1時，發泡倍率最大。
2 工程應用簡況
2.1 工程概況
湖北省武（漢）英（成）高速公路是雙向六車道，主路線長約103.4km，設計時速為110km，2009年12月通車，路面結構組成形式為：22cm瀝青混凝土面層+16cm水穩碎石上基層+24cm水穩砂礫或石屑下基層+23cm砂礫墊層（軟弱路段）。截止目前路面總體良好，但由于重載車輛較多，某些路段出現了裂縫、車轍、唧漿等病害，其中如唧漿等內部病害最難防治。經過現場調查與檢測，發現某些路段的彎沉值較大。經過諸多方案的對比，擬選用在有病害的路段實施化學注漿技術，以加強基層的強度。
2.2 道路化學注漿的處治過程
高聚物化學注漿的施工流程為：控制道路交通選擇注漿的路段確定注漿的孔位注漿前的彎沉檢測實施鉆孔安裝注漿的導管開始注漿封住孔眼注漿后再次進行彎沉的檢測清掃施工的路面恢復交通。
在武英高速路面維修中采用的化學注漿的孔布置方試是沿裂縫布置。如圖3所示。
在進行化學注漿鉆孔時應使長鉆和較短的鉆進行配合使用，先用較短的再用長鉆，短鉆與長鉆的使用約為1？X2，其中短鉆使用時間50～65s，長鉆使用時間120～145s，孔深約為75cm。在進行化學注漿過程中應時刻防治路面因注漿過量而引起路面鼓包等現象，若發現在鉆孔注漿旁有隆起的現象，應及時停止注漿。
2.3 注漿前后路況檢測
對有路面病害的地方實施道路化學注漿，在實施注漿前后進行了彎沉檢測，注漿前后的彎沉值如表3所示。
由表3可見，注漿后路面的彎沉值變小，并且減少的幅度較大，反映出注漿后路面的強度有所提高，承載力明顯增強，化學注漿技術對基層的強度有明顯的增強。除此之外，實施注漿后3個月，筆者再次進行了調查，如圖4所示，發現該路段路況良好，沒有發生新的路面病害，且彎沉檢測值變化不大，表明道路化學注漿技術是處治路面內部病害有效的方法。
3 結論
道路化學注漿技術是利用黑白兩種化學材料混合發生化學反應，反應后兩者的體積急劇膨脹的原理，來填充路面內部中存在的空隙并擠密周圍松散的介質，以此來增強路面基層的強度，根據對道路化學注漿材料的室內試驗研究，得出當混合料中黑料與白料的配比在1：1時，發泡的膨脹倍率最大，并將其應用于武英高速公路中，處治效果明顯，對道路養護行業具有重要的意義。
參考文獻：
[1]劉志遠.高聚物注漿材料工程特性的試驗研究[D].鄭州：鄭州大學，2007.
[2]王瑋岳，張寶祥.高聚物注漿技術分析[J].交通標準化，2014，42（9）：162-163.
關鍵詞：材料類專業；物理化學；教學改革；建議
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）37-0128-02
物理化學課程是高校化學專業最重要的一門基礎課程，該課程內容豐富、前后連貫、邏輯推理清晰、理論性強，不僅可對化學、化工、環境專業學生開設，也可為生物、材料、食品、水建等專業學生設置。隨著社會的發展和科學技術的進步，高等學校不斷深化教學改革，全面提高教學質量，對物理化學學科的課程講授和發展也提出了更高的要求。結合我校的實際情況，以及我們近幾年在建設校級精品課程的探索與實踐，重新審視材料科學與工程專業物理化學課程的教學內容、教學方法和教學環節，發現目前我校材料專業物理化學課程教學中還存在以下的問題：
1.現行的教學計劃中，無機化學相關課程以及后續一些專業課，與物理化學授課內容中有一些重復之處。
2.教材中抽象理論太多，造成了學生對這門基礎課程產生了比較枯燥無味的感覺；加之內容多，課時量有限，老師在課堂講授中不能針對某一化學原理或原理推導過程進行深入的剖析和講解。
3.與之配套的物理化學實驗課，經常采用多個班級集中循環進行試驗的模式，有時理論部分未講授到，但實驗課程因為循環時間到，又必須開始，即實驗內容超前于理論教學的進度，或者理論課早已講授完畢，而實驗課程卻推后進行，學生不能及時將理論和實驗相聯系，無法達到預期的教學效果。目前我校物理化學的實驗內容，基本以驗證基礎理論為主，缺少綜合性、設計性及性能測試試驗，因此物理化學實驗體系缺少培養學生創新思維的意識以及提高學生動手能力的舞臺。
因此，需要積極推進課程體系改革，充實和更新教學內容、改進教學方法、豐富實驗教學，從而全面提高物理化學課程的教學質量和效果。
一、優化整合相關學科內容，打破學科壁壘，構建新的教學體系
對于我校材料科學與工程專業，按照2013版教學大綱的要求和已制定的教學計劃，其中包含的課程，如無機化學、無機非金屬材料、催化作用原理、膠體與界面化學等專業課，它們都與物理化學課程密切相關，有些課程如催化作用原理和膠體與界面化學，直接是從物理化學的大體系中劃分出去的。由于我院材料專業招生時間不長，而這些課程總是不同的教師授課，教師之間就授課內容未來得及進行充分的交流，經過幾年的授課，發現同一知識點的簡單重復難以避免。因此，建議課程組就這一現象，加強教師間的交流與合作，將這些課程的內容進行有效的整合，突破原來以學科和專業來劃分的粗放型的課程體系，建立起適合于自己專業的有效課程體系，是目前我院物理化學教學改革的一項重要任務。
我校材料學科專業物理化學課程采用的是南京大學沈文霞主編的《物理化學核心教程》第二版教材，主要的授課內容包括熱力學（熱力學第一定律、熱力學第二定律、化學平衡和相平衡）和動力學部分（包括化學反應速率、電化學、表面現象和膠體化學），共56課學時，大學二年級上半年授課；而無機化學，同分析化學一起共48學時，無機部分主要講授熱化學（熱力學第一定律）、稀溶液的性質、膠體溶液、化學平衡及化學反應速率；根據教學大綱的安排，膠體和界面化學、催化作用原理這兩門課程各安排24個學時，在大學三年級下學期開展。通過幾年授課，經老師觀察和學生反映不難發現，以上所述這些課程，在知識內容上相互之間都存在著一定的重復性和交叉性。
針對課程內容重復的問題，為了避免盲目浪費學時數，有效改善不同課程之間的重復授課，充分利用大學課堂掌握更多的知識，使我們在課堂上的幾十分鐘內有效地完成教學任務，這里提議對材料系開設的幾門相關課程教學內容進行整合，使每門課都有其側重點，建議組建一個全新的教學體系，同時要照顧到這些學科知識的完整性和獨立性。例如，講授無機化學課程時，建議把化學熱力學和化學平衡作為重點內容詳細講授，而其他內容，如電化學、相平衡和化學反應速率這些內容作為物理化學課程的授課側重點。物理化學理論課程中的膠體、表面現象則可放在膠體和界面化學以及催化作用原理這兩門課程中主要講授，物理化學課程就不講授這部分內容。這樣既節省了時間，又突出了重點，不僅使教學內容獨立而完整，還可以適當減輕因課時量小帶來的物理化學的教學壓力，彌補了物理化學課程內容多、課時少的矛盾，老師在授課的過程中再也不擔心時間不夠用而只能淺顯的表述；對于學生來說，仍然是掌握了整個物理化學的原理，而且更加堅實。
二、掌握專業知識框架，改革教學方法
通過對物理化學課堂的觀察，發現學生們剛開始對這門課還保持有神秘感，大多數同學對這門課還是很有興趣的，加之從師哥師姐們那里聽說這門課容易掛科，因此學生們剛開始上課的時候都很認真。但是隨著課程的深入，部分同學開始松懈，開始排斥這門課程，以至于后來干脆放棄學習。經過細心調查分析發現，學生們在失去學習興趣后，慢慢迷失在這門課程中。盡管老師在課堂上一再強調要理清楚各章節之間內容的聯系，重點記憶關鍵結論，但大部分同學仍然做不到，不能掌握物理化學課程的知識框架，也沒有選擇性的記憶關鍵問題，總是被動地接受課堂上講授的內容，甚至被很多的數學推導過程迷惑。而實際上這門課程內容銜接緊密，邏輯性很強。把各章節之間的知識框架理清楚之后，就坦然的接受和明白了各章的結論，也有利于知識點的重點記憶。在教學過程中，注重課程之間的聯系，通過知識點的連接和相關內容銜接相關的課程，及時引導學生把所學的內容納入到學科的框架中，幫助學生建立較完整的知識框架，不要迷失在盲目的理論推導中。
物理化學這門課理論性很強，內容較多而抽象，公式又多，學生接受很困難，這就對老師的課堂教學提出了更高的要求。為了能夠進行有效的課堂教學，激發學生的學習興趣，常把日常生活現象中涉及的物理化學原理介紹給學生。比如，舉例高溫下食物容易變質的問題，聯系化學動力學的理論加以說明；講解溫度對反應平衡和反應速率的雙重影響時，例舉合成氨工業中如何選擇最佳溫度；涉及講授表面化學的理論時，可以例舉農民鋤地能防止水分蒸發的現象，或者小氣泡、液滴、呈球形的現象，加以解釋后，學生就會對表面性質有清晰的認識；講授滲透壓的時候，聯系滲透壓的作用，提問為什么肥料用多了農作物會“燒死”？打吊瓶時為什么會感覺到疼痛？讓學生帶著問題聽課，面對生活中各種現象去思考，多問幾個為什么，自己到物理化學中去尋找答案，激發學生學習這門課程的興趣，也就達到了提高教學質量的目的。
除此之外，在課堂上還可以采用小班討論或者Seminar討論式教學模式，以教師和學生為共同的教學主體，就某些共同關注的問題，在和諧的氣氛中進行討論，加強教師和學生之間的交流和溝通。課下，利用我校教務處網站的網絡教學平臺，與學生進行課下的交流和習題討論、小測驗等，與傳統的課堂教學模式相比，它具有互動性、合作性、學術性的優勢。
三、強化配套實驗教學
實驗教學在物理化學課程的教學中占有十分重要的地位，它與物理化學課程緊密配合，鞏固和加深對物理化學原理的理解，提高學生對知識靈活應用的創新能力，還培養了觀察和分析問題的能力。
為了避免實驗課程超前理論課程，建議在學習完物理化學相關理論后，及時在學期后半學期開設實驗課程。課程組已經設置獨立的實驗課并計算學分，如：配合表面現象，開展了液體表面張力的測定實驗、粉體粒度分析實驗；為了鞏固反應速率反應章節的學習，開設蔗糖反應速率常數、乙酸乙酯反應速率常數的測定實驗等。同時，也應鼓勵學生根據所學理論，合理設計實驗項目，開展綜合性創新實驗，增加設計研究型實驗，根據設計實驗的題目、要求等內容，讓學生查閱相關資料，并利用學過的理論知識，選用相關的儀器、藥品，分析實驗中的難點和關鍵步驟等，自行完成實驗內容、并上講臺講授實驗，以培養學生發現和解決問題的能力。
經過幾年的探索和實踐，我院化學化工學院材料專業物理化學課程的教學改革將有助于提高學校物理化學課程的教學質量和效果，促進了物理化學這門校級精品課程的建設和發展。
參考文獻：
[1]王彬.冶金與材料專業物理化學課程教學方法的探討[J].教學研究，2013，（7）：60-61.
[2]孫春艷.化工專業物理化學課程教學改革與實踐[J].廣州化工，2013，41（18）：180-181.
[3]王黨生，李國寶.講座式教學法在物理化學課程中應用[J].山東化工，2013，42（11）：157-158.
【關鍵詞】化工材料科學與工程 發展現狀 趨勢分析 研究
化工材料科學與工程是社會經濟發展的主要驅動力之一，同時能夠帶動信息技術與生物技術的發展。在以科學技術為主導的當今社會中，無論是高校中還是化工企業中，都需要培養化工材料科學與工程的專業人才，創新材料科學與工程的發展。從化工材料科學與工程的發展中找尋其中存在的問題，以便于后期的工程技術研發。
1 化工材料科學與工程的發展現狀分析
1.1 化工材料科學與工程的發展歷程
化工材料科學與工程的從個個單一分來的學術系統中，逐漸實現走向了科學之間的相互融合。在社會發展的進程中，材料科學的應用與社會建設步伐息息相關。單一化的材料科學發展不能適應社會發展需求，各個材料學科之間應該實現相互交叉、滲透、移植，從細分最終走向綜合化的發展。在20世紀40年代，基礎科學與工程之間的相互滲透較差，固體物理學與材料工程學之間的互不融合。從60年代起，材料科學與工程學能夠實現交互，材料科學與材料工程之間的大部分內涵能夠實現重疊，化工材料科學與工程得到了教育界的廣泛認可[1]。
1.2 化工材料科學與工程在教育界的發展
化工材料科學與工程是高校教育中的重點內容，該門學科經過多變的研究與演變，衍生出中諸多的子學科。以美國麻省理工學院材料學科專業演變為例，與化工材料科學與工程相關的專業課程有：地質與采礦工程、采礦與冶金、冶金與材料科學等。歐美等國家將在材料教育方面的認識比較深，將很多高校中的冶金、陶瓷、電子材料等科目統稱為材料，材料教學內容逐漸擴大，應用到社會建設中的諸多領域中。目前，我國重點高校相繼設立材料科學與工程學院，針對于化工方面的教學改革，在原設置專業的基礎上，補充了非金屬的工程材料的內容。化工材料科學與工程的發展能夠打破原專業設置的界限，加強專業間的滲透和聯系，教學內容實現了更新。截止至2003年7月份，具備材料科學與工程的院校占據我國的高校的總數的34%。化工材料科學與工程的教學逐漸展現出了新思路[2]。
2 化工材料科學與工程的發展趨勢
2.1 化工材料科學與工程教學中創新性人才培養
化工材料科學與工程的發展，以來社會化工企業的技術研發還遠遠不夠，為了更好的促進化工材料科學的發展，在未來的科技社會中，化工材料科學與工程還需要與教育實現緊密結合。促進化工新材料的研發與應用，需要在高校中培養優秀的材料科學人才，與社會高精尖材料研發機構構成聯動機制。對于材料科學的人才培養要求極為嚴格，一方面需要學生具有較好的結構力學基礎，另一方面還要向學生傳授學生微系統、納系統、生物系統。同時還需要進行材料結構、性能、工藝等工程的研究，以計算機技術進行材料科學的模擬研發。高校能夠為社會輸送創新性的人才，是社會化工企業實現穩步發展的關鍵。創新性人才的能夠促進化工新材料的研發，保障化工材料領域更新[3]。
2.2 化工新材料的研發
在科技信息不斷發展的當今社會中，對于化工材料的研發技術越來越先進，我國化工材料科學與工程的未來發展，需要與科技信息技術相互融合，研發出具有更多功能的化工新材料。這些新材料的研發與應用能夠在傳統材料的優勢基礎上，為人們的生活提供更多的便利。
2.2.1 纖維材料
化工新材料“十三五”發展規劃在即，很多具有高技術含量、高價值知識密集和技術密集的新型材料，在社會建設中能夠發揮出無線的潛力。這些新材料與傳統的材料相比，在質量上更加的輕便，在性能上的更加的好，在功能上更加的強大，附加值更加的高。那么何為化工新材料，化工新材料是指一些包含高性能纖維復核材料，這些才能夠在國防軍工、航空航天、新能源及高科技產業中應用廣泛，同時化工新材料在建筑、通信、機械、環保以及海洋開發中用途更大。有專家指出，全球纖產量在近十年內的長幅為3%，而高性能的纖維在全球范圍內產量增長能夠達到30%，也就是說，在未來的幾年間是高性能纖維發展的黃金期[4]。
2.2.2 聚酰亞胺
有機高分子材料也是化工新材料的另一類，與傳統的高分子材料相比，聚酰亞胺的綜合性比較強，特點突出。聚酰亞胺作為一種特種工程材料，已廣泛應用在航空、航天、微電子、分離膜、納米、液晶、激光等領域。在物理性質上，耐高溫達 400℃以上，長期使用溫度范圍-200～300℃，熔點特征不明顯。并且該種材料絕緣性能極高。通常情況下，103赫下介電常數為4.0；在化學性質上，聚酰亞胺可以被分為脂肪族、芳香族、半芳香族聚酰亞胺三種。聚酰亞胺，因其在性能和合成方面的突出特點，不論是作為結構材料或是作為功能性材料，其在微電子領域發揮著重要的作用。
3 結語
綜上所述，化工材料科學與工程化工研發領域中的重點內容，提升對于化工材料科學與工程的研發，能夠有效的促進化工領域發展。本文對化工材料科學與工程的發展現狀進行分析，與社會發展趨勢相互結合，研究其在未來的發展方向。在未來，需要對化工材料科學與工程教學中進行創新性人才培養，鼓勵化工新材料的研發，實現科技創造未來。
參考文獻：
[1]劉海定，湯愛濤，潘復生，左汝林.材料科學數據庫的研究現狀及其發展趨勢[J].材料報，2004，09：5-7.
[2]張鈞林.材料科學與工程的學科發展、現狀及人才培養[J].甘肅科技，2008，15：165-168+132.
關鍵詞：卓越工程師；材料力學；改革方案
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）23-0102-02
據報道，截至2013年底我國開設工科專業的本科高校1047所，占本科高校總數的91.5%；高等工程教育的本科在校生達到452.3萬人，占高校本科在校生規模的32%。當前我國高等工程教育的目標是培養社會需要的高級工程技術人才，但是現階段的教育模式并不能滿足社會發展所急需要的專業技術人才，隨著城鎮化建設進程的加速，在今后很長時期內，工程建設領域對創新型高素質工程技術人才的需求將日益迫切。[1]教育部2010年6月正式啟動的“卓越工程師教育培養計劃”旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量的各類型工程技術人才，為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務。然而在實踐過程中，高校除了面臨著更新教學理念、提高教師能力、增加教育投入、加強學風考風建設等諸多問題之外，課程建設同樣面臨著配套改革的艱巨任務。
由于材料力學課程作為土木工程、輸電工程、給排水、工程管理、熱能動力、建筑環境、機械等相關專業的重要專業基礎課，因此其課程體系、教學內容與教學方法能否適應卓越工程師教育培養計劃要求對于后續專業課的開展具有深遠影響。本文以東北電力大學“卓越工程師教育培養計劃”試點專業開設的材料力學課程為背景，就教學改革的內容和具體措施開展研討，旨在探索材料力學課程在卓越工程師教育培養過程中的改革途徑，提高教學質量。
一、課程特點及改革的必要性
材料力學課程是一門與工程實際緊密聯系的內容體系成熟的經典課程，具有較強的理論性、邏輯性和系統性。課程以桿件的變形破壞分析為主，要求學生掌握桿件的內力、應力和變形的分析研究方法，能對桿件進行合理的強度、剛度和穩定性設計。同時材料力學也是一門與工程實際緊密聯系的課程，有助于培養學生科學的思維方式和分析解決工程實際問題的能力。要求學生具備良好的高等數學基礎、大學物理基礎和理論力學基礎，還要求學生具有良好的科學素質和動手能力。在系統地理解基本概念和基本理論的基礎上，需要足夠的復習時間并完成一定量的作業題，同時結合課程內容設計相應的實踐環節。
傳統的課程模式注重的是講授知識，教學偏向學術化、對授課效果和學生掌握程度的考量主要以卷面成績為主要手段，而對學生工程實踐環節學習效果的評價多以考查方式進行。同時教師多是畢業后直接進入高校工作，工程背景不足且缺少深入施工現場的機會和時間，使得教師的課堂教學難以結合工程實例進行。因此造成多數教師和學生對實踐環節缺乏足夠的重視，經常流于形式。
“卓越工程師教育培養計劃”的重要內容之一是強化學生的工程能力與創新能力，因此，傳統的課程模式嚴重影響了卓越工程師教育培養計劃的實施效果。為了適應卓越工程師教育培養計劃的實施需要，材料力學課程必須從理念、內容、方法等各方面進行相應的改革，必須借助計算機等新技術手段及成果，強化學生的實踐能力、設計能力和創新能力培養，探索新的教學改革途徑。
二、課程改革途徑探索
1.確立“以學生為本”的現代教育理念
鑒于材料力學課程理論性較強，采用傳統以教師為中心的教學方法容易產生“枯燥、難懂、不生動”的不良效果。學生長期處于被動接受的狀態就會直接或間接扼制創新能力的發展。要在教學過程中充分發揮學生的主動性，必須樹立“以學生為本”、“以學生為中心”的理念。教學應以培養學生、發展學生為目的。教師以最專業化、最佳的服務促進學生最大限度的發展，才能體現教師勞動的最大社會價值。應以充分發揮教師的主導作用，突出學生主體地位，體現因材施教、個性培養和鼓勵創新的教學思想來指導教學改革。
2.設定合理的課程結構
按照卓越工程師教育培養計劃的目標要求，我校“卓越班”的材料力學課程最多安排84學時，其中理論學時72學時，實驗12學時；制訂了針對不同專業卓越工程師教育培養計劃的教學大綱；開設討論課和綜合課，培養學生全局思路和解決方法，引入教學樓、電廠廠房設計等工程實例，引導學生的工程思維。實驗教學中增設了綜合性、設計性、創新性內容，對培養學生的動手能力、科學研究能力、觀察能力、創新能力起到重要作用。安排如桁架設計等小型綜合性作業，運用載荷計算、應力分析、截面尺寸設計、變形及穩定性分析等材料力學知識提高學生的綜合能力。
3.整合及精簡教學內容
根據工程需求整合教學內容及結構。將課程中一些繁瑣的理論推導進行部分刪減，如慣性積的轉軸公式、畸變能公式。內容順序進行適當調整，如將軸向拉壓變形、扭轉變形及彎曲變形的超靜定問題歸納到一起講解，優化課程結構。在縮減課時的同時突出了重點。
根據具體授課對象選擇教材及授課內容。結合本校實際，調查各開課專業對材料力學內容的職業需求，以及后繼課程的需要，進一步精選傳統內容，拓寬基礎內容，為引入當代前沿技術開設窗口與接口，并進一步強化基本知識、基本理論與基本方法對于卓越工程師人才培養的重要性。
根據最新科技發展對材料力學課程的要求及卓越工程師教育培養計劃需要，及時充實新的教學內容。組合出單元式的課程內容模塊，形成按需選用的開放式課程體系。
4.強化工程能力的培養
（1）強化工程應用能力的實踐訓練。以基礎性、綜合性、設計性實驗為主體，將實驗內容進行模塊化整合。開展“創新性”實驗教學活動，提高學生的綜合能力和素質。綜合性實驗培養學生具有良好的團隊精神；設計性的實驗鍛煉學生自主設計方案解決工程實際問題的能力；創新性實驗則由學生提出課題，在教師指導下進行，旨在提高學生的動手能力、分析問題及解決問題的能力。
（2）強化工程創新能力的實戰訓練。圍繞“能力”與“創新”，要求學生積極參加大學生創新活動計劃項目及國家或省市技能競賽，接受創新意識和工程能力的訓練。讓學生學會找出問題、分析問題和解決問題的方法。[2]與材料力學課程直接相關的競賽（如結構設計競賽、機械設計競賽、大學生力學競賽等各種大學生科技競賽）可以作為實施卓越工程師教育培養計劃的重要實踐平臺。以2013年吉林省高校聯合舉辦的結構設計競賽中，學生根據所學的力學知識查閱桁架結構的設計資料，從結構構件的受力特點出發對構件的結構形式、截面選擇及節點的受力分析做了大量的工作，設計出了多種高蹺方案，并取得了良好的競賽成績，讓所學知識能夠學以致用，通過實戰培養了學生的工程創新能力。
（3）強化綜合應用能力的先導性訓練。材料力學課程是多專業共享的一門重要專業基礎課。在許多相關專業中，結合工程實際問題的畢業設計選題都會涉及到材料力學知識的綜合運用，如對火力發電廠主廠房建筑物的結構選型、對結構中的梁、柱的結構計算均要用到材料力學知識。因此，在課程教學期間提前組織先導性訓練，結合畢業設計題目需求進行適當內容的鋪墊能夠激發學生的學習興趣，同時還能促進學生理論與實際的結合，使學生學以致用。
5.改革考試、考核方法
科學的考試制度有助于良好教風、學風的形成，有利于教學質量的穩步提升。“卓越班”的考核既要考查學生掌握知識的情況，更重要的要考查學生運用知識解決實際問題的能力和認知創造能力。以考核來引導學生不拘泥于書本，不迷信權威、獨立思考、大膽探索的精神。
實踐中，采取分解考核項目，加大平時考核力度，筆試和面試相結合的形式，增加學生課堂上的參與意識，注重學生綜合能力的培養。加大平時成績在總成績中所占的比例，將實驗成績記入到學生的考試總成績中。安排有興趣的同學參與教學課件制作及課堂教學評價來提高學生的學習積極性。對于參加與相關的競賽取得好成績的學生，按照一定的比例計入學生的平時成績或替代實踐成績，取得了滿意的考核效果。
6.積極運用現代化教學手段，探索新的教育模式
由麻省理工學院和哈佛大學發起的慕課（MOOCs）是新近涌現出來的一種在線課程開發模式，具有時間空間靈活、使用客觀、自動化的線上學習評價系統，運用大型開放式網絡處理學生的互動和回應，學生自我管理學習進度、自動批改、相互批改、小組合作等，保證教學互動、全天候開放等優勢，為學生提供了更大的選擇權。但“慕課”的出現對授課教師也帶來了更為嚴峻的挑戰，教師需要更快地提高自己的教育技能。總體來看，“慕課”的出現為卓越工程師教育培養計劃的實施提供了更廣闊的空間，“慕課”良好的教育資源與培養工程技術人才所需要的實踐環節有機結合，必將為材料力學課程改革注入新的生機與活力。
三、結束語
卓越工程師教育培養計劃的主要目標是培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才。本文提出的基于卓越工程師教育培養計劃的材料力學課程改革方案，經近兩年的實踐，在更新教育觀念、改進教學方法、探索新的考試、考核方式以及采用新的教學手段方面進行了廣泛探索，對課程進行了大膽改革和實踐。東北電力大學材料力學課程2005年榮獲吉林省優秀課程稱號，2007年被評為吉林省省級精品課程。但新的課程體系還需要經過更多的實踐和驗證，今后還將繼續更新和完善，以培養更多高素質的卓越工程師后備人才。
參考文獻：
我校金屬材料工程專業作為具有傳統優勢和較強的區域性需求的專業，為首批被教育部批準的國家級特色專業建設點，也是河北省品牌特色專業[3-5]。隨著生源的改變和高素質創新型人才培養目標的提出，該專業的培養目標和培養要求也提升到了更高的層次。根據教育部《關于加強“質量工程”本科特色專業建設的指導性意見》，作為特色專業建設核心的新的人才培養方案對實踐教育環節進行了較大的改革，實行將原來嵌入在各專業課和專業基礎課中的實驗與理論課程分離，重新優化整合，與專業技能培訓相結合，創建新的教學模式。
2 構造專業實驗與技能一體化的教學模式，建立“四級實驗平臺”
為滿足金屬材料工程特色專業的建設和創新型人才培養模式的需求，突出并強化實踐教育環節和學生能力的培養和訓練，迫切需要加強實驗教學的改革與創新。我校將專業實驗與專業技能培訓融為一體，針對金屬材料工程專業多門專業課程，實行“四級實驗平臺”教學改革。
2.1 優化整合，編寫四級實驗指導書
將以往所屬材料科學基礎、鋼的熱處理、材料性能學、工程材料學、表面工程、腐蝕與防護等專業基礎課與專業課程中的實驗進行統一整合，按“專業基礎性”“拓展技能訓練”“材料工藝設計實驗”和“材料性能測試與分析”四級平臺進行實驗設計與技能培訓。其中專業基礎性實驗包括金相顯微試樣的取材與制備，金相顯微鏡的構造、使用與圖像的采集和處理，鐵碳合金平衡狀態下的顯微組織觀察，金屬的塑性變形與再結晶，熱電偶與爐溫儀表的成套性檢定，目的是讓學生掌握材料學科最基本的金相試樣制備、顯微鏡使用及鐵碳合金基本組織等。拓展技能訓練實驗包括化學器皿的使用及鍍液的配置，電鍍、化學鍍設備及鍍層常用檢測設備的使用，電化學試樣的制備，恒電位儀的使用與極化曲線的測試，綜合實驗—合金鍍層的制備及鍍層性能的檢測和耐蝕/耐磨性的評價，目的在于訓練學生熟悉金屬材料表面處理的常用方法、操作以及表面處理設備和檢測設備的使用方法，并在此基礎上進行鍍層工藝設計和性能評價。材料工藝設計實驗包括奧氏體晶粒顯示及晶粒度測定，鋼的淬透性的測定，常用工業用鋼典型熱處理組織的觀察，鑄鐵及有色金屬顯微組織觀察，綜合實驗—熱處理工藝設計及操作，目的在于讓學生熟悉常用鋼典型熱處理后的組織形貌特征及熱處理基本操作和實際密切相關的晶粒度、淬透性測試方法，同時針對所學專業知識進行熱處理工藝設計、操作及組織分析等一系列綜合訓練。材料性能測試與分析實驗包括電子拉伸試驗機的使用及拉伸實驗，材料的硬度實驗，單擺沖擊試驗機的使用及系列沖擊實驗，斷口形貌分析，綜合實驗—金屬材料熱處理工藝及力學性能測試分析，目的在于讓學生了解并熟悉工程材料常用力學性能的實驗方法及所用設備、失效的斷口形貌特征，并在此基礎上通過綜合設計實驗訓練學生合理選材、工藝設計、性能測試與評價等綜合技能。
通過建立專業基礎性、拓展技能訓練、材料工藝設計實驗和材料性能測試與分析四級實驗平臺，編寫實驗指導書，使獨立開設的實驗實現操作技能與能力訓練一體化，突出學生的主觀能動性，培養其實驗技能與獨立分析和設計能力以及科研意識等綜合能力，使學生具備材料科學研究的基本操作技能和研究方法，提升學生的綜合素質。
2.2 集中訓練，加強課程有機聯系
我們將原來分屬于多門課程的分散孤立的實驗進行優化組合，建立四級實驗平臺，其中每級平臺分別有5個實驗，20學時，進行集中訓練，安排在大三全年和大四上半年完成。集中培訓，可以幫助學生將不同課程中學到的理論知識聯系起來，建立起專業課程之間的有機關聯。學生在訓練過程中親自動手，尤其是實驗平臺中綜合性、設計性實驗要求學生根據任務要求，自行設計工藝路線和制備方法，不但強化與鞏固了課堂理論知識，而且促進了多門課程間知識的交叉與融合，培養了學生的創新精神和獨立分析問題、解決問題的能力，激發了學生的科研興趣，受到學生的廣泛好評，為他們以后走上工作崗位以及繼續進行科學研究打下了良好的基礎。
2.3 優勢互補，聯合進行平臺建設
在專業實驗與技能一體化教學模式實施之前，分別由教研組教師與實驗教師承擔教學和實驗任務，使教學和實驗完全脫節[6]。學生在實驗時是怎么操作的，理論課教師一無所知；學生在課堂上學習了哪些知識，實驗教師也不太清楚。而且，隨著科學技術的發展和知識的更新，一些陳舊的方法和技術已經被淘汰，而實驗教師仍在使用，造成教學和實驗的脫節，對學生的素質培養和就業極為不利。
通過整合實驗，使授課教師和實驗教師共同參與到實驗平臺建設中來。專業授課教師大多數是從國內外重點高校畢業的博士生，具有扎實的專業理論基礎和較強的研究能力，對目前本領域研究方向的發展較為熟悉，能夠把本專業的新思想、新動向傳遞給學生。實驗教師學歷雖然不高，但具有豐富的操作經驗，熟悉各種儀器設備的使用方法及實驗的操作步驟。授課教師和實驗教師聯合，優勢互補，相得益彰，有助于教學工作的完成和學生技能水平的提高。
2.4 科學評價，建立統一的考核機制
原來分屬于不同課程的實驗都是單獨操作的，學生的實驗報告上交后由實驗教師評定，但實驗成績不作為評價指標計入學生的總成績。因此，學生做不做實驗，實驗質量優劣都不會影響其最終成績，這對于學生實踐動手能力的鍛煉是非常不利的。
將分屬于不同課程的實驗打亂，重新組合，建立四級實驗平臺，每個平臺中的實驗都由學生自己動手完成，根據學生實驗中的動手能力、團隊合作能力、創新能力等表現以及最后提交的實驗報告分別給 出評定，學生獲得各個平臺的實踐成績。這樣的評價方式，能科學地反映出學生對理論知識的掌握水平，同時在實驗中鍛煉了他們獨立思考、提出問題和解決問題的能力，有助于學生綜合素質的提高。
3結束語
對金屬材料工程專業各課程實驗進行整合，獨立開設專業實驗，打破了課程之間的界限，建立了專業基礎性、拓展技能訓練、材料工藝設計和材料性能測試與分析四級實驗平臺。通過編寫四級實驗指導書，集中訓練；授課教師與實驗教師聯合授課、科學評價等措施，突出了實踐技能和綜合能力的培養與訓練，培養了學生獨立思考、分析解決問題的能力；綜合性、創新性實驗的開設突出了學生的主體地位，體現了個性化教育的培養理念，有助于學生綜合素質的提高。
參考文獻
[1] 葉寧廖,林楠,彭波.理論實驗一體化教學模式在藥理學教學中的實踐與探討[J].職業技術,2011(11):22-23.
[2] 馬松濤,臧志和,劉冬戀.教師理論實驗分離教學利弊分析[J].四川生理科學雜志,2012,34(3):130-132.
[3] 胡建文,馬靜,李強.高校金屬材料工程特色專業建設的探索[J].中國電力教育,2010(16):42-44.
【關鍵詞】化工原理實驗 實驗教學 教學改革
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）04-0170-02
一、材料科學與工程專業化工原理實驗教學目的與要求
1.化工原理實驗教學目的
該實驗課程主要講述化工原理中單元操作所涉及的各種設備，以鞏固學生加深對化工實際生產的理解，由實驗數據和實驗現象得出結論并提出自己的見解，增強創新意識，同時，對學生的科學研究能力、創新能力的培養也起著十分重要的作用[1-5]。
2.化工原理實驗教學要求
通過實際操作使學生驗證有關化工單元操作的理論，熟悉實驗裝置的結構、性能、工藝流程，掌握化工單元操作方法，培養學生從事實驗研究的能力，其中包括：分析和觀察實驗現象的能力、正確選擇和使用測量儀表的能力、利用實驗的原始數據進行數據處理以獲得實驗結果的能力、運用文字表達技術報告的能力[4-5]。
二、化工原理實驗中存在的不足
1.人數較多，儀器裝置較少，學生動手能力受到限制，由于連年的擴招，每個班的學生人數基本都是35人以上，而實驗儀器的臺套數并沒有增加， 7-8個學生用一臺裝置的現象非常普遍，個別學生根本沒有機會動手操作儀器。
2.學生被動的做實驗，完全按照實驗書上的照搬照抄，“照單抓藥”式的教學，學生花大量的時間寫預習報告，來到實驗室也不知道到底為什么做實驗，怎么做實驗。
3.學生工程實踐性意識淡薄，不知道化工原理實驗的重要性，只是為了學分被動的做實驗，達不到理論聯系實踐的作用。
三、化工原理實驗的教學改革與思考
1.化工原理實驗教學模式的改革與思考
針對“僧多粥少”的問題的教學模式，材料科學與工程專業化工原理實驗充分打破以往“大水漫灌”、“放羊”式的教學模式，分小班、小組教學，每一個小組為3-4人，每一位同學在實驗中都有不同的分工， 比如過濾實驗（恒壓過濾），一個學生要負責壓力閥、料漿閥、料液閥的暢通，一個學生負責記時，一個學生要看濾液量和記錄，大家還要共同清洗濾布，傾倒濾渣，每組學生只有默契合作，才能將實驗做完，這樣就充分調動了學生的積極性、參與性和團隊合作意識，老師再根據實驗操作和小組合作進行現場打分，教學效果明顯提高。
2.化工原理實驗教學方式的改革和思考
每次課授課之前，給學時留20-30min的時間熟悉實驗裝置的結構、性能、工藝流程，掌握化工單元操作方法，正式講課時，以分組提問的方式讓學生自己講解工藝流程和操作步驟，以引導的方式把理論課本上講解的內容和實際操作中遇到的問題相結合，比如傳熱實驗（強化管傳熱），改變原來只做實驗、測數據的單一教學手段，通過強化管的強化方法，引申到化工中常見的傳熱設備的改進方法，討論如何從材料的角度降低成本，從傳熱的角度提高傳熱速率等，學生積極參與發言，各抒己見，當實驗中出現的現象和理論不符時，引導學生從實驗的源頭到實驗過程中分析誤差，充分解決“照單抓藥”式的教學模式。
3.化工原理實驗教學內容的改革與思考
充分聯系課本理論知識，讓學生感覺化工原理實驗非常實用。比如傳熱實驗，告訴學生熱電偶溫度計的測溫原理，溫度計冷端溫度補償的含義，用電腦記錄數據的方法，通過數據處理，雙對數作圖、線性回歸等方法，了解計算機技術在化工原理實驗中的重要性，實驗結束后，學生要對實驗數據進行處理，還要總結和分析，分析實驗數據誤差產生的原因等，根據實驗報告上的數據處理為依據，數據處理主要以電腦處理為主，可以鍛煉學生應用Word、Excel、Origin等辦公軟件的能力。
以上教學內容和教學方法的改革充分調動了學生的實驗積極性，增強了工程觀念，充分做到了理論聯系實際。
參考文獻：
[1]焦緯洲，劉有智，袁志國，祁貴生，高Z.基于工程實踐能力培養的化工原理實驗教學模式的研究與探索[J].實驗技術與管理，2014，31（3）：166-168.
[2]戴益民，李潯，張躍飛.基于創新與實踐能力培養的化工原理實驗研究性教學模式的探索與實踐[J]. 化工高等教育， 2012，6：31-34.
[3]胡秀英，鄭純智.開放式化工原理實驗教學模式研究實驗科學與技術[J].實驗科學與技術，2011，2（9）：111-113.
關鍵詞教學體系 教學內容 教學手段 改革
中圖分類號：G420文獻標識碼：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
材料力學是機械專業重要的專業基礎課，與工程實際問題結合緊密，實用性強，不僅滿足學生學習后續專業課的要求，也是滿足學生畢業后從事專業工作、新項目研究、開發和繼續學習的要求。應用型本科院校學校材料力學課程的傳統教學與“卓越計劃”在教育指導思想、教學體系結構、內容、教學手段、考核方式等方面存在許多不相適應的地方，急需妥善解決。
1 課程現狀
傳統教學方法在某些方面已不能適應要求，問題主要表現以下幾個方面：①②③（1）課程教學方法落后；（2）課題體系結構不適應工程師培養模式；（3）教學內容與科學發展脫節；（4）教學手段單一；（5）實驗教學體系不適應卓越工程師教育計劃理念。
綜合上述，材料力學課程教學目前存在著很多問題，必須有針對性的進行教學改革，逐步完善教學。
2 教學改革
2.1 教學體系結構改革
傳統教學采用“以四大基本變形為主線”的教學體系，如圖1所示，這種按基本變形為主線的內容體系，內容重復多，花費學時量大，教學過程缺乏新意，難以激發學生學習興趣。從培養高素質人才的要求出發，重視學生能力與素質培養，打破了傳統體系的結構，提高了材料力學的起點，采用從“內力―應力―變形”的課程體系結構，如圖2所示，運用啟發式教學代替灌輸教學，面向能力培養、面向學生自主學習的教學模式，提高學生素質和能力，強化培養學生的工程能力和創新能力。
2.2 教學內容改革
“卓越計劃”旨在培養一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務，“內力―應力―變形”的教學體系結構的教學內容緊密聯系地方經濟和特色產業，立足服務地方經濟、反映材料科學技術的發展。采用了衢州地區的特色工業產品作為課程教學案例，培養了學生的分析問題和解決問題能力，提升了學生的素質。
圖1傳統材料力學的教學體系結構
圖2“內力―應力―變形”的教學體系結構
2.3 教學手段和教學方法改革
在新教學體系中采用的教學手段與教學方法，如圖3所示：團隊教學實行理論課程與實踐課程平行的開課方式，資深教授采用多媒體手段，推行啟發式教學、研討式教學和學生研究性學習講授理論。科研能力強的青年教師和聘任的企業專家指導實踐課，采用項目教學、案例式教學方式講授實際案例，借助計算機仿真對案例進行建模與仿真。理論課和實踐課采用提出問題―分析問題―解決問題思路培養卓越工程師，促進高等教育面向社會需求培養人才，全面提高工程教育人才培養質量。
圖3教學手段與教學方法圖4實驗體系結構
2.4 實驗體系改革
將實驗內容進行整合，分為基本性能實驗、綜合設計性實驗和前沿專業性實驗，如圖4所示。
基本性能實驗是對傳統實驗項目精選、提高、歸并，培養學生基本力學實驗技能和加強現代力學測試方法和實驗技能的基本訓練。綜合設計性實驗較為復雜，學生根據實驗要求，設計實驗方案，擬定實施實驗步驟，并完成實驗，增強思考性和啟發性，增加了學生動手、動腦的機會，培養學生發現、研究和解決問題的能力。前沿專業性實驗是以機械創新設計大賽模型、畢業設計課題和科研等為基礎開展的實驗項目，使學生開闊眼界，了解前沿研究動態，跟蹤學科的發展方向，培養學生運用高新技術解決實際問題的能力和創新能力，為以后的工作、研究奠定基礎。
2.5 考核方式改革
考試內容改革是減少記憶書本知識的考試內容，出一些靈活性大、知識面寬、綜合運用知識能力強的題目。改革標準答案式的考試成績評價方法，注重考查學生的解題思路和綜合分析與解決問題的能力，活躍學生思維，激發學生的創新意識，培養學生的綜合運用知識的能力。
3 結束語
在教學改革實踐中，只有通過改進教學內容和教學方法，才能調動學生的學習積極性，激發學生的學習興趣，才能提高了教學質量。針對材料力學的教學現狀和材料學科的發展趨勢，根據“卓越計劃”要求，進行教學體系改革、優化教學內容、探索先進的教學手段和方法，進行考核方式改革，并重知識教育與素質教育，旨在為社會培養具有基礎扎實、能力強、素質高，具有創新精神和職業道德品質高的卓越工程師。
注釋
①劉軍.材料力學教學改革探索[J].煤炭高等教育,2005(7).
②謝盛輝.材料力學教學改革探索[J].攀枝花學院學報,2006(8).
湖北省竹溪縣城關初級中學成立于2009年8月，是城區一所寄宿制學校，現有學生1 548人，教師113人。該校2012年底被列為教育部信息化試點學校以來，全校上下高度重視，本著“育人為本，同享成功的快樂”的辦學理念，不斷加快推進教育信息化進程，完善信息化硬、軟件建設，注重以培促用、用研結合，全力促進信息技術與課程教學的深度融合。經過兩年的實踐探索，該校師生的信息化應用與研究能力顯著提升，教學質量和辦學水平逐年攀升。
1軟硬兼備創優教育信息化環境
教育信息化試點工作的推進，硬軟件建設是前提。該校建校伊始，就把信息化建設納入學校統籌規劃，按照“分期投入，逐步完善”的原則，不斷改善教育信息化環境。
1.1在軟硬件建設上多投入
累計投入500余萬元，先后建起了計算機教室2個，電子備課室1個，多媒體功能室1個；開通了30 M網絡流量和Wifi無線網絡，為任課教師每人配備了1臺筆記本電腦，教室均配備“班班通”設備，全校的信息網絡、智能廣播系統、校園監控系統、校園網站等信息化建設逐步得到完善，為信息技術與學科教學的融合提供了支撐。在軟件建設方面，堅持引進與開發并重、共建與共享同存的原則，整合名家理論文章和課堂視頻、IP網絡教育資源，充實校本資源庫，通過教師互動、學生互動、班班互通，建立起穩定有序的資源共享模式。圍繞“一師一優課、一課一優師”的目標，以年級組和備課組為單位，組織教師認真觀摩聽評，精心打磨優質課堂，實現“組組有優課、師師有優課”，并將優秀的課件、教案和微課上傳到十堰市云平臺和校園網，匯集成優質校本資源庫，供全體師生分享學習。
1.2在裝備管理上更規范
對硬、軟件逐一進行登記，建好臺賬，分類存放，做好防護措施。與處室、班級層層簽訂財產保管和使用責任書，定期進行設備管理和維護檢查，其結果直接與班主任、處室負責人的年終績效掛鉤。
1.3在設備保養上求細致
選配責任心強、技術好的教師，專門負責學校信息化裝備的檢查、維護、保養，明確責任，要求負責人時時做好設備、網絡的防控檢測，發現問題及時維修，確保裝備設施的正常使用。
2加強運用促進學科教學有效融合
教育信息化工作的關鍵在運用。該校采取多種形式促使教育信息化與學科教學有機融合，充分發揮其最大效益。
2.1加強信息技術培訓提高信息化應用與學科教學融合能力
近年來，該校將教師培訓納入學校常態化工作。根據教師信息化應用水平現狀和教育信息化應用的需求，學校統一安排學習進度，從最基礎的電腦文件操作、Word排版、PPT制作使用、電子白板運用、網絡搜索下載等基礎使用開始，由簡入繁，逐步過渡到優質課件制作、優課、云平臺運用、微課制作、微信公眾平臺運用等內容的技能培訓，要求教師全員培訓、全員考核，對考核不合格的教師進行補培、補考。每學期期中、期末安排兩次信息化應用檢測，檢測成績作為教師校本培訓成績記入教師成長檔案，并納入教師年終績效量化。2014年暑期時間，全體教師經過信息技術集中培訓、測評后，學校對七年級新調入教師進行了補培，對未合格的教師進行補考，確保教師全員過關，人人都能熟練進行信息化裝備的操作使用。如今，該校的每節課中，師生均能通過電子白板進行學習互動，教師設計的課件已由過去單一的圖畫轉變為生動豐富、靈活多變的動漫與音畫結合體的播放形式，教師的教案、課件、教學反思等教學常規內容全部轉變為數字資源供全體師生學習共享。
2.2通過“課內比教學”活動展現信息技術與學科融合的深度
2011年起，該校每學期都要開展“課內比教學”活動及“課件制作”大賽。例如，2014年學校開展微課制作大賽，通過競技平臺檢驗和展示教師“四環八步”課改模式下的課堂效果和信息化教學應用水平，激勵教師在平日課堂內充分利用網絡信息制好課件、備好教案、用好白板，并能通過電教手段有效開展好小組合作、探究等學習活動，學生學習興趣更濃了，課堂效率更高了。
2.3通過信息技術課提高學生學習能力
各班每周開設一節微機課，并將微機課納入其它學科同等重要的位置，同其他學科一樣參與課內比教學活動。學校定時開放微機室，成立計算機興趣小組，引導學生文明上網，激發學生掌握信息技術的興趣，提高運用計算機進行學習交流的能力。目前，90%的學生均能通過計算機開展網上交流，查找學習資料，運用Word、Excel等軟件寫文章、做統計。
2.4開展課題研究提高信息技術在課堂中的使用效益
該校建立了教研成果獎勵制度，對獲得教研成果獎勵和教學的教師給予物質獎勵，在年度績效和晉升晉級上給予分值獎勵，鼓勵教師勤奮學習和積累教學經驗，提高教研寫作水平，積極向教學類報刊雜志上投稿。創辦《城中教苑》，精選教師優秀的教研論文予以刊發，集中展示教師的科研水平，激發教師參與教學教研的熱情。充分利用每周教師例會時間，開設教育信息與課程融合為主題的論壇，安排教師匯報自己在教育信息化應用上進行研究探索的成果，交流自己在信息技術與課程融合中的經驗體會，助推教師教育信息化應用水平和課題研修能力的提升。近3年，每學期均有20余人次的課件、公開課、論文、案例獲得省市級獎勵或在縣級以上教育類報刊雜志上發表。
3開辟平臺拓展信息應用領域
信息技術的廣泛應用是提升學校信息化水平的有效途徑。該校積極為師生搭建多元的信息化應用平臺，提升師生信息化應用水平和校園管理運行效率，擴展校園服務功能。
搭建師生交流平臺。開通城中教師QQ群、微信公眾平臺、班級QQ群等網絡交流平臺，交流學習心得，下載教學共享資源，布置學習任務，進行師生心理溝通，方便了師生、家校溝通聯系，加強了學習、知識交流，促進了校園和諧。
3.1拓展信息化服務功能
在校園網開辟學校新聞、通知公告、教學科研、德育園地、教師風采、黨風黨建等專欄，內容定期更新，讓師生通過校園網，了解學校動態、教學資源、通知要求、成績查詢等信息，進行反思交流，加強師生溝通，推進學校民主管理進程，提高管理效能。充分利用校園網、中國教師行動網等渠道，建個人博客，上傳教學反思、集體備課、案例、讀書體會等個人教學資源，利用網絡傳達信息、進行校務公示、下發通知、查找資料、學習知識等，使全校實現了學習備課、教育管理的網絡化、無紙化。利用校園廣播室、校園直播系統，實行網絡傳輸和信息快速傳遞，開拓知識視野，播發校園新聞，大大激發了師生求知欲和學習情趣。
3.2充分利用十堰市云平臺
依托十堰云平臺，要求教師人人建好工作室，及時上傳集體備課、教學反思、課件、論文、微課、學生作業等常規教學資源充實自己的工作資源庫，并經常性開展師生在線互動交流，幫助學生釋疑解惑。教導處每月組織人員對云平臺使用中的個人資源上傳、下載及師生交流互動情況納入常規教學的重要檢查內容，并將檢查結果作為教師的年終績效考核的重要依據。
4完善制度健全試點推進長效機制
制度是教育信息化工作的保障。該校通過制度完善和層級管理，達到了以評促“建”、以評促“管”、以評促“用”、以評促“優”的效果。
4.1建立層級督導體系
學校制定出《城關中學信息化試點推進方案》，成立了以校長為組長、分管副校長主抓、處室或年級負責人具體落實的信息化試點推進領導小組，有詳實的推進計劃和任務分解表，明確了各處室、年級組的職責，形成了“校長——分管領導——處室、年級負責人”層級督導、分塊加以落實的機制。
4.2加強督辦力見成效
每周下發《工作督辦》，由學校辦公室和教科室在周五前進行聯合檢查、記載，確保信息化試點工作和檔案資料收集周周有進展、次次見實效。
4.3完善制度建長效機制
為確保教育信息化建設制度化、規范化，學校制定了校園網絡安全運行維護制度、實驗室管理員崗位制度、各功能室管理使用制度、電教設備器材
領用制度、計算機網絡教室管理制度、信息化應用
獎勵制度等教育信息化管理制度，依照制度進行督查，若發現落實不力的處室、年級和功能室的相關負責人，下發通報，責成限期整改。同時開展評比活動，將每周督辦記載情況做為處室、年級組和相關負責人、教師優秀評比的重要條件。
關鍵詞： 研究生培養；材料科學與工程；化學
材料是人類文明與社會進步的物質基礎與先導，是實施可持續發展戰略的關鍵；材料技術是現代高科技與新經濟的三大重要組成部分，在以高科技為主要特征的知識經濟時代，世界各國在產業政策、科學研究、教育與人才培養等方面都給予了材料科學重點支持、優先發展的政策。隨著我國社會經濟和科學技術的發展，對材料科學與工程專業人才的知識結構與實踐能力提出新的要求，因此，高校材料科學與工程專業人才培養方案需要做出相應的調整，以滿足社會經濟發展對材料科學與工程專業人才的需求。
我國材料科學與工程教育改革迅速發展，幾乎全國所有設有材料專業的院校均已不同程度地參與了材料科學與工程教育改革，借鑒歐美諸國材料科學與工程教育模式與體系，培養模式由“專業培養”向“學科培養”發展，從狹窄的專業教育向全面的素質教育轉變，從鉆研狹窄的單科教育向建立工程意識教育轉變；同時，吸收歐美國家的“材料學科共同基礎知識”作為重要的教學內容，課程設置從學科式課程向整合式課程轉變，專業課程從中心地位向載體地位轉變，課程內容從以學科發展為中心向以培養學生為中心轉
變[1]。總體來說，我國高校材料教育正在不斷打破舊的專業范圍的約束，向其它專業甚至其它一級學科滲透。在這樣的背景下，深化我校材料科學與工程領域人才培養方案的改革成為必然的選擇。
一、國內材料與化學學科研究生培養現狀分析
調研對象為國內“985”高校的材料與化學學科研究生最新培養方案，學科涵蓋材料科學與工程、化學兩個一級學科，材料學、材料物理與化學、材料加工工程，高分子化學與物理、應用化學五個二級學科[2]。調研結果分析表明，國內高校材料與化學學科研究生培養方案中，課程設置具有如下特點：
（1）除了政治、英語、數學等公共必修課外，課程設置的基本模式為：專業基礎課+專業選修課（包括必修的學術活動、專業外語等）。
（2）專業基礎課的數量少，且必修，或者提供少量課程供選擇；所設課程都為各方向的基礎和共性的理論、測試方法、制備技術和實驗技能等。
（3）專業選修課根據各自的研究方向提供很多課程供選擇。大部分學校開設的專業選修課都在10門以上，如天津大學為材料學碩士生開設了24門專業選修課；哈爾濱工業大學分別為材料科學與工程碩士生和博士生開設了35門和14門專業選修課；上海交通大學為材料學、高分子化學與物理和應用化學博士生都開設了20門專業選修課；南京大學為應用化學碩士生開設了26門專業選修課。
（4）對學術活動（讀書報告、參加學術會議、聽學術講座）、前沿進展或專題研討、外語文獻閱讀提出了越來越高的要求和標
準[3]。幾乎所有高校都將上述課程列為必修，并對其考核標準提出了更高要求。如哈爾濱工業大學規定研究生參加跨學科學術講座5次，并在全系范圍內做學術報告2次（其中至少1次使用外文），并鼓勵參加國際學術會議。
（5）各高校均傾向于按一級學科設置課程[3，4]。如中南大學、浙江大學、上海交通大學、哈爾濱工業大學、清華大學等均按材料科學與工程一級學科設置了碩士生和博士生的課程體系；四川大學、華東理工大學、北京理工大學、南開大學等按化學一級學科設置了高分子化學與物理、應用化學的碩士生課程體系。
（6）規定或鼓勵跨學科修課，以提高綜合素質，拓寬知識面和優化知識結構。
二、我校材料學科研究生培養現狀分析
我校材料類人才培養源于1953年成立的哈爾濱軍事工程學院“金工金相”專業，至今已有55年的辦學歷史。隨著“哈軍工”主體南遷長沙，學校原專業體系進行了相應的調整，材料類與化學類合并組建材料工程與應用化學系，先后開設了“金屬材料”、“復合材料”、“軍用材料工程”、“應用化學”等專業，為國家和軍隊培養了大批優秀的高級技術人才。
隨著高新技術發展對材料科學與工程人才培養需求的變化以及國內外材料科學與工程教育改革的不斷深入，我校材料學科研究生的培養現狀越來越不能適應新的歷史條件下國民經濟發展和軍隊現代化建設對材料科學與工程專業高級人才的需要，突出表現在如下幾個方面：
（1）按二級學科設置培養方案，與學科交叉融合的大趨勢不相適應。我校材料類研究生培養按“材料學”、“材料物理與化學”、“材料加工工程”3個二級學科設置培養方案，此外，還有“高分子化學與物理”、“應用化學”、“軍事化學與煙火技術”3個化學類二級學科碩士點，涉及6個二級學科，分布在“材料科學與工程”、“化學”、“化學工程與技術”、“兵器科學與技術”4個一級學科中。而近年來，隨著我校材料學科與化學學科相互交叉融合，逐漸形成了以化學基本原理為學科基礎，材料工程為專業方向的特色學科體系，涵蓋結構材料（耐高溫與輕質復合材料）、功能材料（光電功能材料）、材料化學（電池能源材料）、軍事化學（含能推進材料）4個特色學科方向。上述6個二級學科交叉融合于這4個特色學科方向中，且各二級學科間的界限逐漸模糊，如結構材料方向不僅具有“材料學”的學科屬性，還具有“材料加工工程”與“高分子化學與物理”的部分學科屬性。因此，這種按二級學科設置的研究生培養模式不再代表我校材料學科特色學科方向發展。
（2）專業方向劃分過細，不利于教學資源的合理配置。我校材料與化學類6個二級學科碩士點涉及的研究生培養專業方向達19個，而每年的招生規模小于40人（2008級博士研究生13人，碩士研究生25），并且培養規模有逐年減少的趨勢，這樣每個專業方向年招生規模在2人左右。這必然帶來兩個方面的弊端：一是要開設數量眾多的專業課程（如每個專業方向開設1～2門專業課程，則專業課程的數量達38門之多），而聽課的學員可能只有1～2人，這既加重了教員的負擔，又浪費了日益緊缺的教學資源；二是過多的專業方向不利于教學條件的建設。
（3）課程體系不夠優化，不能滿足跨學科培養的需求。我校自2004年開始暫停“軍用材料工程”專業的本科招生計劃，而材料學科又是我校的優勢學科，所以本校“應用化學”專業的本科生絕大多數選擇報考材料類研究生，呈現較普遍的跨學科培養現象。應用化學專業的本科生由于材料科學基礎理論知識缺乏，必然會影響其研究生階段的課程學習與后續的論文研究，而在培養方案的課程設置中并沒有將材料學科共同基礎知識作為主要的教學內容，反而是各類專業課程處于中心地位，這必然會制約人才培養的質量。此外，在課程設置中過于重視理論教學，而忽視了實踐性課程教學，不利于學員創新思維與動手能力的培養。
三、我校材料科學與工程研究生培養方案的改革
在全國材料科學與工程教育改革的大趨勢下，為了適應新的歷史條件下國防和軍隊現代化建設對材料類專業高級人才的需要，結合我校材料學科與化學學科交叉融合的學科特點，開展材料科學與工程研究生培養的改革，包括人才培養模式、課程體系、實踐性教學環節等內容。主要工作體現在如下幾個方面：
（1）突破學科界限，按一級學科組織人才培養。順應國內外材料科學人才培養改革的主流，突破材料與化學學科界限，按一級學科的模式組織人才培養，不再按二級學科進行區分，而是按“大材料”的思想，下設“結構材料”、“功能材料”、“材料化學”、“軍事化學”4個特色學科方向。在課程設置上，摒棄材料與化學相互獨立的模式，跨材料科學與工程和化學兩個一級學科設置課程體系，將材料與化學共性的基礎理論作為基礎課程的主體，突顯材料與化學的交叉融合。具體課程體系結構如表1所示。
上述課程體系的構建是基于材料與化學學科的內在關聯性，將化學定位于材料的基礎學科，而材料學科定位于化學學科的工程化方向之一。因此，材料與化學類研究生完全可以采取大學科群培養模式，跨材料和化學兩個一級學科設置課程體系，完全打通材料與化學課程，不再區分學科門類。這種培養模式雖然在國內同類高校中還不曾采用，是一種培養模式的創新；但和國內眾多重點高校鼓勵研究生跨一級學科選修課程的精神是相符的。因此，材料與化學大學科研究生培養模式應該是一種有益學科融合，增強研究生學科基礎知識的不錯選擇。
（2）優化課程體系，強化實踐性教學環節。按照學科知識體系優化設計研究生課程，課程體系和內容的設計力爭做到體現學科內涵、學科基礎和學科前沿。在專業課程設置上，大幅壓縮專業課程數量，有針對性地開設高水平專業課程，實現專業課程從中心地位向載體地位轉變。〖JP2〗如表1所示，每個學科方向限設專業課程3～4門，且可以跨學科方向選修。在教學內容的編排上，充分考慮“復雜電磁環境”等信息化條件下聯合作戰的重大需求，用科學技術進步、軍事訓練和武器裝備發展的最新成果充實更新教學內容，如將《功能材料》課程改造成《信息功能材料學》，增設《偽裝隱身技術》、《生物材料學》、《含能材料性能計算原理》等課程。〖JP〗
在實踐性教學環節方面，注重研究生動手能力的培養，除開設大量的課程實驗外，還增加了《高等合成化學實驗》和《材料制備實驗》2門實驗課程。在實驗內容的選取上緊密結合我校科研特色，如聚碳硅烷制備與有機硅樹脂合成實驗、C/SiC復合材料制備與聚合物復合材料構件制備實驗、功能陶瓷材料制備與性能表征實驗等。這不僅培養了研究生綜合應用所學知識解決實際問題的能力和創新精神，而且使研究生提前熟悉科研設備，對后續科研工作的開展也是大有裨益的。
（3）強調自學和研討，強化研究生學術活動。突出強調研究生的自學能力，要求研究生參加各種學術研討活動，且明確參加學術會議、學術講座、專題研討等學術交流活動的等級和次數要求，如博士研究生必須參加不少于20次（碩士研究生為10次）的學術交流活動（其中至少有4次為跨學科交流活動），本人至少主講3次。至少應參加一次國際學術會議或全國性高水平學術會議并。并要在參加每次學術交流活動后，撰寫不少于500字的總結報告。同時強化研究生文獻查閱能力，明確要求博士研究生在開題報告前應至少全文閱讀相關技術文獻資料80篇（碩士研究生為50篇），其中外文文獻資料不少于閱讀總量的1/2，達到熟練的文獻檢索和綜述能力，能夠對文獻進行分析總結，提出該研究方向的發展動態和發展潛力以及需要進一步研究的關鍵問題，并寫出不少于7000字的文獻綜述報告。
四、結束語
我校材料科學與工程學科通過本輪人才培養方案的改革，基本理順了人才培養與學科建設的關系，達到了更新人才培養觀念、優化課程體系、改善創新環境與增強自主學習之目的。但人才培養的改革是一項長期的工作，需要持續不斷地創新與實踐，才能永保人才培養方案的科學性與時代性。
[參考文獻]
[1] 材料科學與工程教學指導委員會.材料科學與工程人才培養規格與模式的演變規律[J].教育部高等學校教學指導委員會通訊，2006，（1）.
[2] 李小年.發揮專業優勢培養創新型復合人才[J].化工高等教育，2005，（2）.
[3] 藏興兵，賴小瑩.研究生創新能力培養路徑探析[J].中國高教研究，2007，（3）.
[4] 董兵海，王世敏.材料類專業人才培養方案及課程體系改革的探索與實踐[J]. 湖北大學成人教育學院學報，2008，（2）.
