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關(guān)鍵詞水工隧洞 混凝土 化學灌漿工程 材料 施工工藝 選擇
中圖分類號： TV672+.1 文獻標識碼： A 文章編號：
前言
根據(jù)2010年10月01日開始實施的我國第一部關(guān)于化學灌漿施工的規(guī)范DL/T 5406-2010 《水工建筑物化學灌漿施工規(guī)范》的定義，化學灌漿是利用鉆孔、埋管、貼嘴等設(shè)施，將化學漿液注入基巖、覆蓋層（砂層）、混凝土裂縫、結(jié)構(gòu)縫等需處理的工程部位，使其充填、擴散、膠凝、固結(jié)，達到防滲堵漏、補強加固目的的工程措施。化學灌漿是在水泥等粒狀灌漿材料應(yīng)用基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其所用灌漿材料為真溶液，與顆粒性石灰、粘土和水泥灌漿材料相比，可灌性好、膠凝時間可按工程需要調(diào)節(jié)、粘結(jié)強度高，因此，某些用水泥灌漿不能解決的工程問題，采用化學灌漿材料處理或進行復(fù)合灌漿，基本上都可以獲得滿意的解決。目前，運用化學灌漿技術(shù)解決工程中防滲堵漏與加固補強兩大方面的工程問題取得了卓越成效。今后，隨著DL/T 5406-2010 《水工建筑物化學灌漿施工規(guī)范》、JC/T 2037-2010《丙烯酸鹽灌漿材料》及JC/T 2041-2010《聚氨酯灌漿材料》等一系列規(guī)范的實施以及我國經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，化學灌漿將會在水利水電、交通、采礦、建筑行業(yè)和文物保護方面的得到越來越廣泛的應(yīng)用。本文結(jié)合四川瀘定水電站2#泄洪洞的混凝土裂縫及施工縫滲水等缺陷的試驗研究處理，對如何合理選擇水工隧洞混凝土化學灌漿工程材料及施工工藝進行了探討，對不同類型的混凝土缺陷選用了針對性化學灌漿材料及施工工藝，對今后類似工程的處理具有一定的指導(dǎo)意義。
正確選用化學灌漿材料是保障化學灌漿工程效果和耐久性的關(guān)鍵
成功的化學灌漿處理工程應(yīng)是能滿足設(shè)計或使用要求與保證化學灌漿處理工程的耐久性兩個方面。水利水電行業(yè)是我國應(yīng)用化學灌漿技術(shù)最早的行業(yè)，由于工程的重要性，對化灌漿材施灌效果和耐久性的要求十分重視，一般都必須經(jīng)過現(xiàn)場工藝性試驗并進行各項試驗檢測，以選出性能效果最好的材料進行工程應(yīng)用，下面結(jié)合瀘定水電站施工實際進行相關(guān)介紹。
四川瀘定水電站為大渡河干流水電梯級開發(fā)的第十二級水電站，位于甘孜藏族自治州瀘定縣境內(nèi)，2#泄洪洞位于大渡河右岸, 長1431m，縱坡約11.23‰，為特大斷面水工隧洞。隧洞襯砌厚度140～160cm，襯砌后過水斷面為13×19m，該洞室底板迎水面及邊墻采用了C40HF抗沖耐磨混凝土襯砌。在施工過程中，由于溫度應(yīng)力及基礎(chǔ)約束等多方面因素影響，墻拱C40HF抗沖耐磨混凝土襯砌范圍內(nèi)發(fā)生了較多裂縫。根據(jù)統(tǒng)計，裂縫總長4811m，其中2459m為滲水裂縫，其余為干縫。滲水裂縫寬度均大于0.2mm（大部分集中在0.2～0.4mm之間）、與水平夾角大部分大于45°，且主要集中在局部地段、滲水量較大。此外，在部分施工縫位置，也出現(xiàn)了少量滲漏水流淌的現(xiàn)象。通過分類調(diào)查統(tǒng)計顯示，本工程出現(xiàn)的裂縫類型為小于0.2mm的淺表裂縫、大于0.2mm的干裂縫、大于0.2mm的滲水裂縫（滲水量小，未出現(xiàn)明顯流淌現(xiàn)象）、大于0.2mm的滲水裂縫（滲水量大，出現(xiàn)較大流淌現(xiàn)象）等四種類型。由于裂縫類型的不同，并結(jié)合水工隧洞工程耐久性的要求，需要對不同類型、不同特性的化學灌漿材料進行合理選擇。
化學灌漿材料品種很多，分類方法也很多，除按照組成化學灌漿材料主要材料的成分進行分類外，也可按灌漿目的分為防滲堵漏、固結(jié)補強兩類，這些材料都有一定的獨特性能，使用的針對性強，使用時應(yīng)根據(jù)工程處理的要求加以選用。常見的兩大類型化學灌漿材料見下表。
常用的兩大類型化學灌漿材料
類型 名 稱 特性及使用條件 備注
防滲堵漏型 丙烯酰胺
（丙凝） 固化體具有彈性，抗?jié)B性能好，凝固速度快，有失水干縮和再次遇水膨脹性能，適于防滲堵漏，是曾經(jīng)普遍使用的化學灌漿材料，但由于毒性較大，目前國外已禁止使用，我國已不提倡使用。
聚氨酯 分為水溶性聚氨酯和油溶性聚氨酯：其中水溶性聚氨酯又分為高強度（HW）、低強度（LW）兩類，兩者能以任意比例互溶，以得到不同性能的固結(jié)體。其特點是與水反應(yīng)迅速，并能與水形成凝膠體，呈柔性彈性體，適用于大流量的快速堵水與潮濕裂縫的防滲處理，但由于其強度低，不具備對混凝土的補強作用，且其泡沫易破裂而產(chǎn)生收縮，耐久性較差，主要用于各種防滲堵漏工程；油溶性聚氨酯與水不相容，只能溶于有機溶劑，并與水或其他活性氫基團反應(yīng)而固化，其反應(yīng)速度較快，形成的固結(jié)體呈剛性，一般強度較高，既可用于防滲堵漏工程，也可用于補強加固工程。
丙烯酸鹽 性能與丙凝類似，目前研制出的第二代丙烯酸鹽灌漿材料已達到實際無毒級別，是取代丙凝的理想材料，多使用在地基處理和防滲堵漏上，成本較水溶性聚氨酯高。
水玻璃 最早使用的化學灌漿材料，具有無毒、價廉、黏度小等特點，是多數(shù)防滲堵漏材料的首選，特別是水泥－水玻璃體系在工程中得到了廣泛的應(yīng)用，但由于強度低、耐久性差，一般只在臨時性工程中使用。
固結(jié)補強型 環(huán)氧樹脂 結(jié)構(gòu)中含有環(huán)氧基團，能與活性基團反應(yīng)，生成穩(wěn)定的高分子結(jié)構(gòu)。具有強度高、收縮小、粘結(jié)力強、耐老化性能好的特點，常用于混凝土結(jié)構(gòu)和地基基礎(chǔ)的補強、加固與防滲處理，是使用最為廣泛的化學材料之一。但由于其屬于固化時間比較長的灌漿材料，因此對于有流動水的場合，不宜采用。
油溶性
聚氨酯 與水不相容，只能溶于有機溶劑，并與水或其他活性氫基團反應(yīng)而固化，其反應(yīng)速度較快，形成的固結(jié)體呈剛性，一般強度較高，可用于補強加固工程，但不適用于混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。
甲基丙烯酸甲酯
（甲凝） 黏度低（低于水），可灌性好，但固化過程中體積有收縮。比重低于水，不能灌注有水裂縫，適于灌注δ＝0.05～0.1mm的發(fā)絲裂縫，常用于混凝土干細裂縫和文物修復(fù)處理。
然而以上兩種類型的化灌漿材的功能并非絕然分開。第一種類型中的水玻璃，亦可單獨或與水泥混合用于強度要求較低的土基的半永久性補強材料，聚氨酯中強度較高的油溶性聚氨酯也可用于非結(jié)構(gòu)性混凝土裂縫補強。而少數(shù)親水性較好且固化較快的改性環(huán)氧漿材對滲流量小的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫具有排水補強功能，但出水量較大的工程不能用作堵水材料。所以，在實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)工程實際情況合理地選用漿材。對于混凝土裂縫化灌處理的合理選擇原則一般應(yīng)考慮以下幾個方面：
1）要根據(jù)工程使用要求選擇漿材
首先應(yīng)考慮工程要求是防滲堵漏還是補強加固，亦或是既要防滲堵漏又要求進行加固補強；要根據(jù)滲漏量大小和補強的要求在上述兩類材料中進行選擇，補強要求不高，可選擇聚氨酯；對滲漏量小而補強要求高的可選擇親水性的改性環(huán)氧漿材；對伸縮縫、變形縫、活動性裂縫及出水量大、有流動水的化灌應(yīng)選擇聚氨酯材料。
【關(guān)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(yè)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(shè)備，以鞏固學生加深對化工實際生產(chǎn)的理解，由實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象得出結(jié)論并提出自己的見解，增強創(chuàng)新意識，同時，對學生的科學研究能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)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(guān)化工單元操作的理論，熟悉實驗裝置的結(jié)構(gòu)、性能、工藝流程，掌握化工單元操作方法，培養(yǎng)學生從事實驗研究的能力，其中包括：分析和觀察實驗現(xiàn)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(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理以獲得實驗結(jié)果的能力、運用文字表達技術(shù)報告的能力[4-5]。
二、化工原理實驗中存在的不足
1.人數(shù)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(shù)基本都是35人以上，而實驗儀器的臺套數(shù)并沒有增加， 7-8個學生用一臺裝置的現(xiàn)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(yù)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(lián)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(yè)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(diào)動了學生的積極性、參與性和團隊合作意識，老師再根據(jù)實驗操作和小組合作進行現(xiàn)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(jié)構(gòu)、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(dǎo)的方式把理論課本上講解的內(nèi)容和實際操作中遇到的問題相結(jié)合，比如傳熱實驗（強化管傳熱），改變原來只做實驗、測數(shù)據(jù)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(shè)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(fā)言，各抒己見，當實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象和理論不符時，引導(dǎo)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(nèi)容的改革與思考
充分聯(lián)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?shù)暮x，用電腦記錄數(shù)據(jù)的方法，通過數(shù)據(jù)處理，雙對數(shù)作圖、線性回歸等方法，了解計算機技術(shù)在化工原理實驗中的重要性，實驗結(jié)束后，學生要對實驗數(shù)據(jù)進行處理，還要總結(jié)和分析，分析實驗數(shù)據(jù)誤差產(chǎn)生的原因等，根據(jù)實驗報告上的數(shù)據(jù)處理為依據(jù)，數(shù)據(jù)處理主要以電腦處理為主，可以鍛煉學生應(yīng)用Word、Excel、Origin等辦公軟件的能力。
以上教學內(nèi)容和教學方法的改革充分調(diào)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(lián)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(yǎng)的化工原理實驗教學模式的研究與探索[J].實驗技術(shù)與管理，2014，31（3）：166-168.
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關(guān)鍵詞：培養(yǎng)計劃；培養(yǎng)目標；材料科學與工程；麻省理工學院
歐美國家在20世紀60―70年代開始設(shè)立材料科學與工程系。名稱變更反映了對材料領(lǐng)域研究認識的變遷，即“材料研究需要依據(jù)其行為和特征，而不是依據(jù)材料類型來進行”。1998年教育部對材料類本科專業(yè)目錄進行了調(diào)整，將原來劃分過細的十多個材料類小專業(yè)合并成了現(xiàn)在的冶金工程、金屬材料工程、無機非金屬材料工程、高分子材料與工程、材料物理、材料化學等六個專業(yè)。同時，在引導(dǎo)性專業(yè)目錄中還設(shè)置了材料科學與工程一級專業(yè)。雖然以材料科學與工程一級大學科來設(shè)置專業(yè)是必然趨勢，但材料科學與工程人才培養(yǎng)模式仍在探索之中[1]。同濟大學當年就設(shè)置了材料科學與工程本科專業(yè)，期望以歐美的模式來培養(yǎng)材料學科人才。實際上，早在20世紀80年代，當時的同濟大學建筑材料工程系就為建筑材料專業(yè)的本科生開設(shè)了材料科學導(dǎo)論、斷裂力學、表面物理化學和傳熱、傳質(zhì)與動量傳遞（簡稱三傳）4門基礎(chǔ)課程。近幾年因為參與學院材料科學與工程專業(yè)培養(yǎng)計劃的修訂工作，查閱了國內(nèi)外許多大學這個專業(yè)的培養(yǎng)計劃，國內(nèi)高校在材料科學與工程專業(yè)培養(yǎng)計劃上的認識一直存在爭議。美國麻省理工（MIT）材料科學與工程專業(yè)本科培養(yǎng)計劃的公開信息最多，不僅有課程列表和學分要求，還有課程的詳細簡介。尤其是麻省理工的開放課程服務(wù)（OpenCourseWare），使得我們還能夠進一步了解課程大綱和部分內(nèi)容。此外，MIT材料學科是USNews全美排名第一的，他們的培養(yǎng)
計劃應(yīng)該具有更好的借鑒意義。本文在反復(fù)仔細研究其有關(guān)本科培養(yǎng)的各種公開資料的基礎(chǔ)上，對其培養(yǎng)計劃進行了分析，結(jié)合自己的教學工作實踐，總結(jié)了一些心得體會，希望與國內(nèi)同行共享。
一、麻省理工材料科學與工程專業(yè)的培養(yǎng)計劃
MIT材料科學與工程系設(shè)3個專業(yè)（Course）。其一為一般意義上的材料科學與工程專業(yè)（Course 3），學生所得學位是材料科學與工程理學學士（Bachelor of Science in Materials Science and Engineering），其所授學位是被ABET（Accreditation Board for Engineering and Technology，美國工程與技術(shù)鑒定委員會）授權(quán)的，絕大部分學生都選讀這個專業(yè)。其二為課程選擇度更大的一般專業(yè)（Course 3-A），這個專業(yè)的畢業(yè)生將獲得沒有特別指定專業(yè)領(lǐng)域的理學學士（Bachelor of Science without specification）學位，系里并不尋求ABET對這個學位的授權(quán)，只有很少學生選擇這個專業(yè)，常常是醫(yī)學、法學、MBA預(yù)科生選擇這個專業(yè)。第三是考古與材料專業(yè)（Course 3-C），學生所得學位是考古與材料理學學士（Bachelor of Science in Archaeology and Materials），系里也不尋求ABET對這個學位的授權(quán)。從系里是否尋求對所授學位授權(quán)就可以看到，MIT材料科學與工程系本科生的主要專業(yè)是一般意義上的材料科學與工程專業(yè)（Course 3）。后面的討論主要針對Course 3的培養(yǎng)計劃進行。
1. 課程和學分要求
該培養(yǎng)計劃的要求包括：（1）MIT的一般要求，共17門課程，其中自然科學6門，人文社科8門，限選科技課程2門，實驗課程1門。（2）交流能力課程（Communication Requirement）4門。（3）系內(nèi)課程，包括一套核心課程（Core subjects，共10門課），一個論文或2個實習以及4門限選課程，合計184～195學分。其2011―2012版本的課程和學分要求見表1，表中課程名稱前面的數(shù)字表示課程號，后面跟表示學分的數(shù)字、課程性質(zhì)、前修或同修課程號。MIT每門課程的學分由三部分組成，表示學習課程所需要的時間分布，中間用短線隔開，第一個數(shù)字表示講課時間，第二數(shù)字表示實驗、設(shè)計或者野外工作時間，第三個數(shù)字表示預(yù)習的時間，是以中等學生所需要時間估計的。1個學分大約相當于一學期需要14小時的學習時間。從表 1可見，一般專業(yè)課程，預(yù)習所需時間是講課時間的2～3倍。
備注
*可以代替本先修課程的其他先修課程列在課程描述頁面。
（1）這些課程可以算作必修課程或者限選課程的一部分，但不能同時計算。
（2）可以選9-12學分。
（3）通過申請，可以被類似課程替代。
2. 限選課程的選擇
中列出了21門限選課程，每個學生只需要選擇4門課（48學分）。理論上，學生可以在21門課程中任選48學分，甚至經(jīng)過批準，還可以選擇其他系的課程或者研究生課程來代替。實際上，由于材料的范圍很廣，這些選修課程是根據(jù)主要的研究領(lǐng)域來設(shè)置的，它們是： 生物與聚合物材料（Bio-and Polymeric Materials），電子材料（Electronic Materials），結(jié)構(gòu)與環(huán)境材料（Structural and Environmental Materials），基礎(chǔ)與計算材料科學（Fundamental and Computational Materials Science）。
因此，在MIT材料學院的網(wǎng)頁上，曾經(jīng)列出了各領(lǐng)域推薦的限選課程。網(wǎng)頁上還列出了每一個方向的咨詢教授，以方便對上述領(lǐng)域某一方面更感興趣的學生選課。
3. 部分課程大綱和教學情況分析
（1）材料科學與工程基礎(chǔ)課程
這個課程為15學分（5-0-10），總是與“材料實驗”一起選修。課程安排也是交叉進行，實驗周不上課，一共有4個實驗周。這樣，材料科學與工程課程講課時間就縮短為9周（一個學期14周，最后一周為考試）。其課程安排為周一、三、五各2小時的講課（lecture），周二和四各1小時的復(fù)習課（recitation）。所以一共27次講課，18次復(fù)習課。實際講課為24次，另外3次課為測驗和考試。最后一次考試并不是考全部課程內(nèi)容，即每次測驗和考試都是分段內(nèi)容。
這個課程由兩個教授分別講授，每個教授都是24次課，因此可以推論，每次每個教授將講1小時。一個講授結(jié)構(gòu)和化學鍵（Structure and Bonding），一個講授熱力學和統(tǒng)計力學學（Thermodynamics and Statistical Mechanics）。
兩部分課程分別布置6次作業(yè)，每部分每次都是2～3個題目，都有交作業(yè)的期限，沒有按期交作業(yè)的，該次作業(yè)成績?yōu)?。作業(yè)答案在交作業(yè)期限過后就會立即公布。課程總成績由作業(yè)成績占20%、三次測驗占80%構(gòu)成。得分標準為：總評80分以上A，70～79分為B，55～69分為C，低于55分為不及格。
（2）實驗課程
MIT材料系內(nèi)有2門必修的實驗課程，即材料實驗和材料綜合實驗。這兩門課程同時還是加強專業(yè)交流能力培養(yǎng)的課程，所以，教學過程特別注意專業(yè)交流方面（包括論文寫作、口頭技術(shù)報告等）的形式要求。材料實驗與材料科學與工程課程同時選修，在2年級第一學期進行。材料綜合實驗課（Materials Project Laboratory）基本上就是幾個同學合作的科研項目，在3年級下學期進行。下面以二年級的材料實驗為例，介紹其教學和考評辦法。
如前所述，材料實驗共4個實驗周，實驗周沒有其他專業(yè)課。實驗內(nèi)容包括量子力學原理演示、熱力學和結(jié)構(gòu)，同時囊括了幾乎全部現(xiàn)代材料分析研究方法（XRD、SEM/AFM、DSC、光散射等），并通過口頭和書面方式加強交流能力培養(yǎng)。從教學內(nèi)容看，這門實驗課承擔了教授材料研究方法的任務(wù)。
一般將50個左右學生（2011年的2年級學生只有43人）分成6個組。每個實驗周有3個實驗主題，每個主題下面2個實驗，2個組共選一個主題，每組選做其中一個實驗。6個實驗同時進行。一周3次實驗，每次4小時。因此，每個組每周只做3個實驗（每個主題做1個實驗），共12個實驗。由于每個組只做了一半的實驗，對另一半實驗的了解，通過每周2次的1小時交流課程（recitation sections，一般隔天舉行）來實現(xiàn)。交流課上，大家各自在黑板上即興介紹實驗的發(fā)現(xiàn)，回答教師和同學的提問。
該實驗課由3個教授上，其中一個總負責。課程成績評分標準
二、分析和討論
1. 關(guān)于必修課和選修課
系內(nèi)必修課程除畢業(yè)論文或企業(yè)實習外，共有10門。大學一般要求的17門課，理論上可以自由選擇，但從表1系內(nèi)課程的先修課程可以看出，微積分I和II，物理I和II是需要先修的，大學一般要求的6門自然科學課程就去掉了4門，能夠自由選擇的大學自然科學課程剩下2門。從系里建議的選課表（roadmap）可以看到，另外2門自然科學是化學和生物。所以，自然科學的必修課程實際上相當于14門。
限選課程要求包括GIR類型2門和48學分的系內(nèi)選修課。有3門系內(nèi)課程（共39個學分）可以作為GIR課程來選，但不能同時作為系內(nèi)課程要求的學分。大多數(shù)系內(nèi)選修課程的學分為12分，這樣的話，系內(nèi)限選課48學分需要選讀4門。所以，每個學生可以有6門專業(yè)選修課程。有意思的是，在表1中只有21門限選課程，而該系主要的研究領(lǐng)域（或者說相當于我們的專業(yè)方向）有4個，平均每個方向只有5.25門課。如果去掉2011―2012年新增的2門課程，過去幾年只有19門課，平均每個方向只有4.75門課程。看來，MIT材料科學與工程專業(yè)的課程設(shè)置，并不鼓勵學生選單一專業(yè)方向的課程。實際上，在以前分專業(yè)方向限制選修課時，每個專業(yè)方向僅僅提供2～3門課程，進一步的分析見下文。
反觀我們的培養(yǎng)計劃，我們的專業(yè)方向必修課程有5門（14學分），選修課程應(yīng)選4門（8學分），合計9門課程22學分。因為我們的學分是按照每周上課學時數(shù)計算的。如果按照MIT的學分計算方法，學分約為每周上課學時數(shù)的3～4倍，考慮到我們的上課周數(shù)為17～18周，而MIT才14周，因此，我們的專業(yè)方向應(yīng)選學分至少相當于MIT的88學分，比其4門課程（48學分）的要求多了5門課程（40學分）。可見，我們的培養(yǎng)計劃更加注重學生專業(yè)方向知識和技能的培養(yǎng)。
另外，MIT材料科學與工程系的研究領(lǐng)域非常廣泛，關(guān)于其主要研究領(lǐng)域的介紹出現(xiàn)在3個網(wǎng)頁上。其一是在該系的學位要求中關(guān)于限選課程的介紹網(wǎng)頁，4個主要的研究領(lǐng)域分別是生物與聚合物材料、電子材料、結(jié)構(gòu)與環(huán)境材料、基礎(chǔ)與計算材料科學。其二是在MIT的招生網(wǎng)頁，4個主要的研究領(lǐng)域分別是：半導(dǎo)體材料和低維系統(tǒng)（Semiconductor materials and low-dimensional systems）、能源材料（Materials for Energy）、納米結(jié)構(gòu)材料（Nanostructures）、材料的生物工程（Bioengineering of Materials）。在介紹全體教師（Faculty）的網(wǎng)頁，列出了30個研究方向（discipline），共122人次（有重復(fù)計算，因為實際教師只有35人），平均每個研究方向4.07人次（或1.17人）。少的方向僅1人如微技術(shù)、半導(dǎo)體，最多的是納米技術(shù)，23人次。上面列出的生物工程（包括生物物理和生物技術(shù)）9人次，能源材料（包括能源與環(huán)境、儲能）9人次。人數(shù)比較多的研究方向還有結(jié)構(gòu)與環(huán)境材料9人次，高分子材料7人次，電、光和磁材料7人次。
可見，盡管MIT研究的材料類型很多，但其本科生培養(yǎng)計劃中，涉及具體材料類別方向的課程特別少。
2. 關(guān)于考核與成績
MIT很多課程的成績評定都包括平時作業(yè)和出勤與課堂參與情況。有的課程，考試以外的項目在成績評定中所占份額可達到50%，有的實驗課程則更是高達85%這在一定程度上反映了MIT對大學生平時學習的管理是非常嚴格的，與我們頭腦中關(guān)于國外大學生“自由”學習的圖像截然不同。
3. 關(guān)于選課進度安排
MIT材料系沒有規(guī)定統(tǒng)一的選課進度表。但從其推薦的選課安排（roadmap）看，具有如下特點：
（1）8門大學一般要求的社科課程（GIR）分布在8個學期選修，即每學期選修1門社科課程；
（2）一年級把大學要求的6門自然科學課程（GIR）學完，包括數(shù)學、物理和化學。
（3）二年級起全面進入專業(yè)學習。第一學期學習材料科學與工程基礎(chǔ)、材料實驗2門課程，兩門課交叉進行，實驗周不上課。上課周每天都有材料科學與工程基礎(chǔ)課，實驗周每天都有實驗或交流，學習安排非常集中。
（4）每學期的課程一般為4門，其中1門為社科課程。
MIT二年級第1學期就學習專業(yè)基礎(chǔ)課程，這比我們的教學計劃提前很多。國內(nèi)的教學計劃進度安排曾經(jīng)強調(diào)，前兩年不安排專業(yè)課，以至于我們的材料科學與工程課程被安排在第5學期，材料研究方法更是被安排在第6學期，使得高年級學習特別緊張，深入接觸專業(yè)知識和方法的時間被推遲。
4. 關(guān)于培養(yǎng)計劃的修訂
從網(wǎng)頁上能夠追溯到MIT材料系1998年的培養(yǎng)計劃，其培養(yǎng)計劃在2003年做了很大的調(diào)整。兩者的比較
這兩個培養(yǎng)計劃的最大差別在必修課，課程名稱幾乎完全變了。但對比課程名稱和教學內(nèi)容可以發(fā)現(xiàn)，新培養(yǎng)計劃中的“材料科學與工程基礎(chǔ)”包含結(jié)構(gòu)與化學鍵、熱力學與統(tǒng)計力學兩大部分內(nèi)容，分別由兩位教授講授，似乎代替了原來的“材料熱力學”、“材料物理化學”和“材料化學物理”3門課程，因為其教材之一仍然是物理化學（Engel， T.， and P. Reid. Physical Chemistry. San Francisco， CA： Benjamin Cummings， 2005. ISBN： 9780805338423）。“材料實驗”應(yīng)該與原先的“材料結(jié)構(gòu)實驗”對應(yīng)，“材料綜合實驗”應(yīng)該與原來的“材料加工實驗”對應(yīng)。“材料的微結(jié)構(gòu)演變”與原來的“材料結(jié)構(gòu)”相似。取消了“材料力學”、“材料工程中的輸運現(xiàn)象”2門課程。增加了“材料的電光磁性能”、“材料的力學性質(zhì)”、“有機和生物材料化學”、“材料加工”4門課程。取消2門，合并2門，增加4門，課程總數(shù)不變。
選修課變化較小，只是增加了若干課程，特別是生物材料和納米材料的課程。其實，兩門生物材料課程是2000年增加的，當時選修課由4方向增加為5個方向。選修課的最大變化是理論上不再分專業(yè)方向，學生可以任意選課。但實際操作時，仍然向?qū)W生推薦各專業(yè)方向的課程組合。無論如何，每個專業(yè)方向的課程不足4門，學生必然需要選修其他方向的課程。
從2003年至今，必修課沒有變化，選修課則有一些小的調(diào)整（表5）。其中2005年減少了高分子化學、化學冶金學（Chemical Metallurgy）2門課程。增加了2門數(shù)學，材料熱力學（原來的必修課），先進材料加工，衍射和結(jié)構(gòu)，材料的對稱性、結(jié)構(gòu)和張量性質(zhì)，材料選擇，共7門課程。可見，增加的這些課程仍然是與具體材料種類無關(guān)的。2007年和2011年分別增加了1門生物材料方面的課程?？梢?，即使是選修課的調(diào)整，仍然在繼續(xù)加強有關(guān)材料行為特征方面的課程，減少有關(guān)具體材料種類的課程。
5. 關(guān)于培養(yǎng)目標與課程設(shè)置
過去，MIT材料科學與工程系培養(yǎng)目標分四類，研究型學位（Course 3）、預(yù)科型學位（Course 3A）、實踐型學位（Course 3B，2003年取消）和考古型學位（Course 3C）。其中，研究型學位與實踐型學位培養(yǎng)要求的唯一差別是不變的，即前者在四年級做畢業(yè)論文，后者在二年級暑假和三年級暑假做2個20周的企業(yè)實習，其他課程要求完全相同。現(xiàn)在把實踐型學位取消了，但仍然保留了學生向這個方向發(fā)展的渠道，即學生仍然可以選擇做畢業(yè)論文或者企業(yè)實習，學位合并在研究型學位（Course 3）中。
從2003年培養(yǎng)計劃大調(diào)整來看，MIT材料科學與工程專業(yè)（Course 3）的主要培養(yǎng)目標是讓本科畢業(yè)生繼續(xù)深造。也可能是社會需求的變化促使MIT對培養(yǎng)計劃進行調(diào)整。這從MIT選讀實踐型學位人數(shù)變遷或許可以看出一些端倪（表6）。從1998年到2002年，實踐型學位人數(shù)多于研究型學位的人數(shù)，2002年突然降低，與研究型學位相當。查看大學2年級實踐型學位學生注冊數(shù)，從2002年起突然減少，由原來每年約20人突然減少為6人。2003年培養(yǎng)計劃調(diào)整當年，還有5人注冊為實踐型學位，這應(yīng)該是此前培養(yǎng)計劃延續(xù)所致。
那么，沒有了實踐型（Course 3B）學位，是否還有學生仍然會選擇實習代替論文呢。下面從2002～2008年MIT材料系本科畢業(yè)生去向分析。除了一些研究生院，網(wǎng)頁一共列出了38家企業(yè)和17家政府部門或咨詢機構(gòu)。統(tǒng)計2002年以后（至2005年結(jié)束，當年僅剩下1人）各年4年級實踐型學位人數(shù)（也約等于當年畢業(yè)人數(shù)）總和恰為38人，與畢業(yè)生去向統(tǒng)計的企業(yè)單位數(shù)剛好相同。這難道是巧合？是否可以推論，2003培養(yǎng)計劃修改之后幾乎就沒有學生選擇去企業(yè)實習了？
MIT材料專業(yè)取消實踐型學位，以及此后可能幾乎沒有人選擇實習代替畢業(yè)論文事實，一方面可能與美國產(chǎn)業(yè)向國外轉(zhuǎn)移，本國企業(yè)對工程師的需求減少有關(guān)；另一方面，MIT培養(yǎng)計劃中的課程設(shè)置調(diào)整也起了一定作用。因為選擇實踐型學位人數(shù)銳減在前（2002年），培養(yǎng)計劃調(diào)整在后（2003年）。培養(yǎng)計劃中去掉的必修課“材料力學”和“材料工程中的輸運現(xiàn)象”，顯然屬于工程類課程。因此，其培養(yǎng)計劃課程中增加材料研究型基礎(chǔ)知識、減少工程知識的傾向十分明顯，也說明其培養(yǎng)計劃隨社會需求進行了及時調(diào)整。
另外，盡管2003年培養(yǎng)計劃中的必修課有較大調(diào)整，但選修課調(diào)整比較有限。而且調(diào)整前后，沒有改變其材料類本科生寬專業(yè)培養(yǎng)的模式。
但在選修課中，把專業(yè)方向的基礎(chǔ)課程去掉，仍然讓人有點匪夷所思。例如，高分子化學在高分子材料領(lǐng)域歷來就被認為是專業(yè)基礎(chǔ)課。MIT在2005年卻把這門課從本科生培養(yǎng)計劃中去掉了。查看其高分子方向研究生培養(yǎng)計劃核心課程，可以看到高分子物理化學、高分子合成、高分子合成化學等基礎(chǔ)課程?？梢姡琈IT把專業(yè)方向的一些基礎(chǔ)知識培養(yǎng)放在了研究生階段。
以上似乎給人這樣的印象，如果不繼續(xù)讀研究生，則專業(yè)方向的基礎(chǔ)知識是不太夠的，無形中將人才培養(yǎng)的周期拉長到研究生階段了。但從我自己教學的經(jīng)驗來看，學習高分子物理就可以了解高分子材料的行為和特征，未必需要清楚地知道高分子材料的合成與制備方法。我的一些研究生以前從未學習高分子方面的課程，為了讓他們在研究中能夠理解和使用高分子材料，我就是先給他們講授高分子物理的基本知識。
另外，注意到MIT材料專業(yè)研究生數(shù)量是本科生數(shù)量的2.2倍，有很多研究生來自校外，特別是來自國外。所以，MIT材料專業(yè)培養(yǎng)計劃中對專業(yè)方向選修課程的調(diào)整，結(jié)合研究生階段的課程安排，既考慮到了本科寬專業(yè)基礎(chǔ)的培養(yǎng)模式，又打通了本科生培養(yǎng)與研究生培養(yǎng)之間的關(guān)聯(lián)，在研究生階段加強專業(yè)方向基礎(chǔ)知識的培養(yǎng)，也便于接受其他教育背景的學生來讀研究生，還是十分合理的。
MIT材料專業(yè)的本科培養(yǎng)計劃，不斷強化了按照材料大類進行培養(yǎng)的模式，必修課和選修課都加強了材料基本行為知識的課程，減弱了材料類別基礎(chǔ)知識的課程，把后者移到研究生教育階段。這說明國外關(guān)于“材料研究依據(jù)其行為和特征，而不是依據(jù)材料類型來進行”的認識形成30多年以來，不僅沒有改變，還在進一步加強。MIT在2003年對培養(yǎng)計劃大調(diào)整時，加強了材料研究基礎(chǔ)知識課程，減少了工程類課程，其本科生的主要去向是進一步深造，直接到企業(yè)就業(yè)的比例急劇減少。本科生階段加強研究基礎(chǔ)知識課程，把專業(yè)方向基礎(chǔ)知識培養(yǎng)放在研究生階段，加強了研究生的知識培養(yǎng)，可能是其材料研究能夠長期在美國名列前茅的原因之一。
關(guān)鍵詞： 卓越工程師教育培養(yǎng)計劃； 材料力學； 教學改革
中圖分類號： G642.3 文獻標識碼： A 文章編號： 1009-8631（2012）01-0152-01
1 引言
2010年，教育部啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（以下簡稱“卓越計劃”），提出了一種高校與行業(yè)、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機制。“卓越計劃”是國家推行教育改革，創(chuàng)建具有中國特色高等工程教育模式的重要舉措。通過企業(yè)的深度參與，以實際工程為背景，可培養(yǎng)大量具有實踐能力和創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人才，為國家走向新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強國提供優(yōu)質(zhì)的人力資源[1]。近年來，參與的高校都對相關(guān)專業(yè)的課程設(shè)置、教學內(nèi)容、教學手段和考核方式等進行了深入的改革，探索適合本校的人才培養(yǎng)模式。材料力學是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)科，具有基礎(chǔ)理論和工程應(yīng)用雙重特性，是工科大學生從專業(yè)基礎(chǔ)課到專業(yè)課學習的重要橋梁，在工科的課程體系中占有十分重要的地位。但是，現(xiàn)有材料力學的教學內(nèi)容側(cè)重于知識的完整性和系統(tǒng)性，更注重理論知識的傳授，忽視了與工程實踐的結(jié)合，不利于培養(yǎng)學生解決生產(chǎn)實踐問題的能力，與“卓越計劃”的要求有一定的差距。因此，如何對材料力學教學進行改革，在理論知識傳授的同時培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)、工程意識和工程實踐能力，是材料力學教學中面臨的一個重要課題。
2 聯(lián)系工程實際，更新教學內(nèi)容
材料力學課程是一門具有很強實踐性的學科，它的教學內(nèi)容與生產(chǎn)實際密切相關(guān)。但是，現(xiàn)有的材料力學教材中多數(shù)仍采用傳統(tǒng)的教學理念，注重理論的推導(dǎo)，忽視與工程實踐的結(jié)合。因此，在教材中多數(shù)的例題和習題都是采用理想化和抽象化的力學模型，如梁、桿等，在內(nèi)容上也僅說明了這些力學模型在不同變形下強度、剛度等的計算和校核。因此，會給學生造成一種錯覺，認為這門課就是學習幾種題型的求解，無法明確學習的目的和意義，削弱了學生的積極性和主動性，更不利于學生實踐能力的提高。針對“卓越計劃”的要求，應(yīng)對材料力學的教學內(nèi)容和知識點的編排進行更新，突出該課程與工程實踐的聯(lián)系。在介紹每一種基本變形時，可大量地引進與其相關(guān)的工程實例，介紹如何將具體的構(gòu)件簡化為簡單的力學模型，使學生能夠了解各種力學模型的意義、適用范圍和限制條件。其次，應(yīng)對于授課內(nèi)容進行適當?shù)倪x擇，在保持理論體系完整性的前提下，刪除一些難度較大、推導(dǎo)繁瑣，且在工程中應(yīng)用不多的內(nèi)容，適當增加一些與工程實踐緊密聯(lián)系的內(nèi)容。在教學中應(yīng)以實際工程為背景，工程技術(shù)為主線，突出問題的共性和差異。例如，在材料力學中，所有變形的破壞判據(jù)都是最大的作用（如應(yīng)力、變形）要小于相應(yīng)的許用值，而各章節(jié)的不同處在于最大值的計算。通過加強對問題共性的認識和差異的比較，學生對于課程的理解會更加系統(tǒng)和透徹。而且，教學的重點不能僅停留在如何解題，應(yīng)從力學模型的建立、破壞判據(jù)的選擇，結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定等方面引導(dǎo)學生，使他們能夠初步具備分析和解決簡單工程問題的能力。
3 結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)，優(yōu)化教學手段
隨著教學改革的不斷深入，實踐環(huán)節(jié)和專業(yè)課時逐漸增加，材料力學作為基礎(chǔ)課程，課時已大幅減少。為了能在有限的課時內(nèi)完成教學內(nèi)容，多媒體技術(shù)已廣泛應(yīng)用于材料力學的教學。作為一種先進的教學手段，多媒體教學不需要寫黑板，節(jié)約了大量的時間，提高了教學的效率。另一方面，多媒體教學可以加入圖片、聲音、動畫，課堂的信息量大，直觀性強。通過課件能夠把抽象的力學模型與具體的工程構(gòu)件聯(lián)系起來，更有利于學生的理解。但是，由于課件中每一屏的容量有限，對于一些具有承繼性的推導(dǎo)來說，在換屏后學生無法記住前面的內(nèi)容，對于后續(xù)的推導(dǎo)就很難理解。而且，由于換屏速度太快，學生沒有理解、吸收的時間，學習的效果也不佳。教學實踐證明，單純地運用多媒體教學雖然可以提高教學效率，但教學效果不夠理想。采用傳統(tǒng)板書與現(xiàn)代教學手段相結(jié)合的方式，可以有效解決上述問題。以梁彎曲正應(yīng)力的推導(dǎo)為例，利用多媒體演示梁彎曲的變形，引出平面假設(shè)，并逐步推導(dǎo)正應(yīng)力的計算公式。在多媒體演示的過程中，對于每個關(guān)鍵步驟，如變形幾何關(guān)系、應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系和物理關(guān)系等，在黑板上將相應(yīng)的內(nèi)容寫下來。這樣，既可以提醒學生本堂課的重點，又可以使授課具有連貫性。講課結(jié)束后，學生可以通過板書了解這節(jié)內(nèi)容的脈絡(luò)和重點。同時，還可建立課程的網(wǎng)站，將教學計劃、每章的重點和難點，以及典型例題等公布在網(wǎng)站上，實現(xiàn)師生間資源的共享，方便學生的自主學習。在網(wǎng)站上還可設(shè)立答疑的平臺，老師定期回答學生在學習中遇到的問題，實現(xiàn)師生間的信息互動。
4 參與實踐科研，改革評價體系
傳統(tǒng)的材料力學考核模式與高等數(shù)學等基礎(chǔ)課的形式完全相同，是通過單一的閉卷考試來考察學生掌握理論知識的能力。根據(jù)“卓越計劃”的要求，學生不僅需要掌握基本的理論知識，還應(yīng)該具有一定的實踐能力。因此，應(yīng)對現(xiàn)有的考核體系進行改革。在材料力學的考核體系中，除了常規(guī)的考試成績、作業(yè)成績，還應(yīng)包括大作業(yè)、試驗成績、實踐成績、競賽科研等。借鑒機械設(shè)計課程設(shè)計的形式，教師可以采用分組布置大作業(yè)的形式，讓學生自主完成一些簡單機構(gòu)的設(shè)計。例如，在組合變形這一章，可要求學生設(shè)計減速箱中齒輪軸的材料、形狀等。通過解決這些實際的工程問題，學生可以綜合地運用所學的知識，能夠?qū)W以致用，可提高學生學習的主動性。在實驗教學環(huán)節(jié)中，應(yīng)盡量減少演示性、驗證性的試驗，增加一些設(shè)計性的試驗。鼓勵學生參與試驗，自己設(shè)計各種試驗，提高動手能力。由于材料力學課程的一些概念比較抽象，且學校試驗室的設(shè)備有限，教師可帶學生到工程實地參觀各種機構(gòu)，使學生能夠直觀地了解材料力學與工程的關(guān)系。鼓勵學生參加各種學科競賽，如大學生結(jié)構(gòu)大賽，或在班級內(nèi)組織類似的競賽。在競賽過程中，教師應(yīng)全程、深入地參與。教師應(yīng)介紹比賽涉及到的知識點，指導(dǎo)學生制作模型，解答學生遇到的問題，從專業(yè)的角度分析獲勝作品的優(yōu)點和失敗作品的不足。通過豐富多彩的實踐活動，可進一步加深學生對于課程內(nèi)容的理解，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。同時，還可吸收部分優(yōu)秀的學生參與教師的科研，做一些力所能及的工作，使學生能盡早培養(yǎng)科研意識、熟悉科研環(huán)境，了解科研方法，鍛煉科研能力。
5 結(jié)束語
“卓越計劃”是我國高等教育改革中的一個重要舉措，它的順利實施對于全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有十分重要的示范和領(lǐng)導(dǎo)作用。材料力學課程不僅是學習科技知識的基礎(chǔ)課程，也是培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要渠道。因此，材料力學課程的改革是“卓越計劃”中重要的一環(huán)，只有在教學過程中融知識傳授、能力培養(yǎng)與創(chuàng)新教育為一體，才能培養(yǎng)出適應(yīng)現(xiàn)代需求的創(chuàng)新型工程技術(shù)人才。
參考文獻：
[1] 張韋韋.教育部啟動實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”[J].教育與職業(yè)，2010，（7）：20.
[2] 林健.面向卓越工程師培養(yǎng)的課程體系和教學內(nèi)容改革[J].高等工程教育研究，2011，（05）：1-8.
關(guān)鍵詞：電化教學；材料科學與工程專業(yè)；生產(chǎn)實習；改革；作用
中圖分類號：G642.44 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）52-0040-02
貴州大學材料科學與工程專業(yè)生產(chǎn)實習教學是安排在學生學習《材料科學基礎(chǔ)》、《熱處理原理及工藝》等專業(yè)基礎(chǔ)課程后進行。然而實習內(nèi)容多，概念抽象，理論性強，理解困難，常常缺乏成分-結(jié)構(gòu)-性能-用途相互之間的連貫性，綜合分析能力欠缺。還有實習安全責任、設(shè)備老化、生產(chǎn)環(huán)境、經(jīng)費不足、技術(shù)更新等諸多因素，往往使得實習難以深入開展，流于形式，很容易引發(fā)學生失落心理，缺乏專業(yè)興趣。生產(chǎn)實習是培養(yǎng)學生工程意識、創(chuàng)新意識和工程實踐能力的不可替代實踐教學環(huán)節(jié)。電化教學具有知識表達的多樣性、交互科學性、反饋性、以及教學管理的開放性、靈活性等突出的特點。在這種背景下，電化教學在生產(chǎn)實習教學迎來了創(chuàng)新式發(fā)展，必將對實踐教學改革有著積極的作用。
一、運用電化學教學，激發(fā)學生的實習興趣
興趣是對客觀事物選擇的態(tài)度，是積極認識某種事物或參加某種活動的心理傾向，表現(xiàn)出高度集中的注意力和較強的求知欲。電化教學能創(chuàng)設(shè)生動、形象、直觀、視聽結(jié)合的教學環(huán)境，以其新穎性、多樣性、生動性、趣味性易吸引住學生的注意力，激發(fā)學生的學習興趣。精心篩選學院專業(yè)教師、企業(yè)校友研究成果簡介和科研項目。以形象、直觀、生動的“看圖識知”方式向?qū)W生介紹材料在生產(chǎn)、生活、社會發(fā)展中的重要性。學生通過大信息、多角度的授課模式，感受到“材料與社會生活息息相關(guān)”，樹立學好材料學科的決心和信心。學生觀看本專業(yè)教師研制的新型GDL-1汽車齒輪、新型GDL-2釬桿、EA4T高速重載列車車軸、大型燃油退火爐等產(chǎn)品制備過程圖像，了解材料制備、檢測、使用過程須用的知識，深刻體會新材料可以推動社會經(jīng)濟文明發(fā)展，科技創(chuàng)新生活，明確自己將從事材料領(lǐng)域工作必有良好的專業(yè)基礎(chǔ)，從而激發(fā)學生對材料學科的學習興趣和求知欲，自覺地提高了學生對實習教學內(nèi)容的重視。
二、利用電化學教學，增設(shè)實習教學內(nèi)容，突出重點難點
電化學教學能克服實習環(huán)節(jié)時空的局限性，將圖像、文字、聲音、動畫等信息有機融合，形象生動、直觀突出重點、難點、疑點，注重物理、化學內(nèi)容有機糅合，不斷優(yōu)化充實實習內(nèi)容。實習電化教學按照成分-結(jié)構(gòu)-性能-用途主線的科學性和邏輯性，將多學科零散的知識點連貫熔融起來，化靜為動，化虛為實，化遠為近，化抽象為直觀，由表及內(nèi)，深入淺出，解釋疑惑。比如在貴陽某鋼廠實習鋼材的制備過程以及中航集團某公司表面處理車間的化學表面處理過程時，用電化教學講解GDL-1汽車齒輪、GDL-2釬桿、EA4T高速重載列車車軸等材料冶煉、鑄造、鍛打、塑性變形、熱處理/表面處理、檢測、使用等程序。在對應(yīng)的程序里巧妙地串聯(lián)產(chǎn)品生產(chǎn)、檢測設(shè)備以及使用過程中的操作步驟和方法，把虛構(gòu)球形化原子間的物理化學作用機理融解于組織結(jié)構(gòu)、性能演變、理論分析等重點、難點內(nèi)容，讓人一目了然。在較短實習時間內(nèi)，電化教學提供大量無法從實習過程中直接獲取的知識，多學科知識貼近材料實物的生產(chǎn)實踐，解決傳統(tǒng)實習教學無法講清、難以理解的重點、難點內(nèi)容，更加充分地、清晰地揭示材料生產(chǎn)過程的本質(zhì)。學生在實習中發(fā)現(xiàn)材料生產(chǎn)問題，用抽象-具體-形象的思維加以分解，逐層展示，由易到難、突出重點、剖析難點，步步深入理解多學科的有機交融統(tǒng)一，拓寬渠道獲取更多知識。
三、利用電化教學，提高實習教學質(zhì)量
電化教學使微觀世界宏觀化，抽象內(nèi)容具體形象化，活躍了實習教學氣氛，增加了實習改革教學的感染力，提高了實習效果和質(zhì)量。如模擬仿真軟件，演示新型GDL鋼材料制備-過程處理-組織觀察-性能測試的生產(chǎn)過程，以虛構(gòu)的球形化原子來展示微觀運動的特點，演繹不同成分GDL鋼材料冶煉-凝固相變、塑性形變、表面化學處理等過程中相應(yīng)的組織、性能演變，來理解GDL鋼不同的用途要求。抽象化生動，讓學生清晰地認識、分析材料設(shè)計、制備、檢測、使用全過程。以材料用途為目標，微觀世界宏觀化、具體形象化，學生能獨立地步步深入，多角度綜合分析選取材料以及生產(chǎn)過程，有利于鞏固、吸納相關(guān)學科知識，理解材料成分-組織-性能-用途內(nèi)在聯(lián)系，清晰地認識材料學科的整體性、復(fù)雜性以及關(guān)聯(lián)性，樹立了正確的材料學科觀念，培養(yǎng)學生用辯證唯物主義的物質(zhì)運動、變化、發(fā)展的觀點，合理地、系統(tǒng)地、創(chuàng)新地解決問題的能力，有效地保證實習教學改革質(zhì)量和效果，也為學生將來就業(yè)、工作增添了自信心和競爭力。
四、利用電化教學，全面提高學生的素質(zhì)
電化教學可以有效地培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)。在實習電化教學過程中，齒輪、釬桿、高速重載列車車軸等典型材料成功生產(chǎn)案例，潛移默化塑造學生正確的人生觀、價值觀、世界觀。典型材料成分-組織結(jié)構(gòu)-性能-用途交替對應(yīng)演示，強化學生唯物辯證的工程意識，激發(fā)學生的專業(yè)興趣，主動積極地去獲取交叉學科知識和發(fā)展智力，有力地培養(yǎng)了學生的觀察能力、思維辯證能力、分析問題能力、解決問題能力和創(chuàng)新能力。在中航集團公司某熱處理車間實習期間，以軍工企業(yè)文化熏陶塑造人，6～8位學生一組的形式參與某液壓泵零件熱處理工藝培訓教材的動漫插圖比賽，全面訓練了學生用腦、眼、手的基本技能。學生觸發(fā)多種感官功能后，能持久保持學習興趣，最大限度地調(diào)動實習教學的積極性。學生十分愿意接觸學習現(xiàn)代先進技術(shù)和知識，調(diào)動了學習材料與計算機學科知識的主動性，求知欲熱情高漲，激發(fā)了他們的想象力和創(chuàng)造力。學生間通力合作，充分發(fā)揮聰明才智，培養(yǎng)了學生的團隊合作與競爭創(chuàng)新能力。
實習電化教學改革，有效地激發(fā)了學生的實踐積極性，充分發(fā)揮其主動獲知的精神。學生能在短時間內(nèi)掌握專業(yè)實習重點、難點，加深理解材料學科的辯證統(tǒng)一內(nèi)在聯(lián)系本質(zhì)，吸收消化更多學科知識，開闊視野，發(fā)展智力，提高了實習質(zhì)量。反之，有力促進電化教學在實習教學改革中創(chuàng)新地發(fā)展。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞： 高分子化學 高分子物理 生物功能材料 教學探索
高分子化學和高分子物理是高分子科學相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。在專業(yè)課程設(shè)計中，一般兩門課程獨立設(shè)置，其中各占有48到72學時不等。我校的生物功能材料專業(yè)開設(shè)了高分子方面的課程，其中高分子化學與物理是該專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。根據(jù)該專業(yè)特點，生物功能材料涉及領(lǐng)域較廣，從無機陶瓷材料到有機高分子材料都有涉及。該專業(yè)學生只需掌握有關(guān)高分子化學和高分子物理的基本理論知識和應(yīng)用技能，因此我們開設(shè)了高分子化學與物理課程，所設(shè)學時為56學時，開設(shè)時間安排在二年級下學期，為三年級開設(shè)《高分子材料化學》等課程打下一定基礎(chǔ)。該課程內(nèi)容涉及高分子材料的合成與實施方法，高分子材料的結(jié)構(gòu)、性能、成型加工及其應(yīng)用，是一門多學科交叉、實用性很強的學科。根據(jù)該課程具有涵蓋內(nèi)容廣，物理化學和有機化學知識運用較多等特點，這樣有限的課時設(shè)置就給授課帶來了一定困難，導(dǎo)致學生在理解和應(yīng)用本課程知識方面具有一定難度。另外，我校該專業(yè)物理化學課程設(shè)置在二年級下學期和三年級上學期，其中物理化學反應(yīng)動力學部分講授時間較晚，這也給高分子化學與物理的授課帶來了一定困難。那么如何在有限的學時內(nèi)系統(tǒng)地講授高分子學科基礎(chǔ)知識，是本文需要重點探討的問題。
1.選擇教材，合理安排教學內(nèi)容
受授課學時的限制，我們選用的教材是化學工業(yè)出版社出版的《高分子化學與物理基礎(chǔ)》，由魏無際等主編。該教材系統(tǒng)地闡述高分子化學與物理的基本概念、基本知識、基本原理和基本測試方法，教材內(nèi)容全面，難度適中，比較適合生物功能材料專業(yè)的教學要求。針對課時較少的現(xiàn)狀，我們對教學內(nèi)容進行了合理安排。對于高分子化學部分，重點講解高分子的基礎(chǔ)概念、縮聚和逐步聚合、自由基聚合、聚合方法、陰離子聚合等內(nèi)容，自由基共聚合、陽離子聚合、配位聚合等可較簡單講解，聚合物的化學反應(yīng)章節(jié)主要由學生自學。這樣既保證了學生能夠掌握高分子化學的基本概念及反應(yīng)，又沒有因為課程過難給學生造成學習困難。對課程中的某些內(nèi)容，例如聚合動力學的推導(dǎo)，在物理化學中化學動力學部分還沒講解的情況下，我們在教學中不要求學生記住所有推導(dǎo)和公式，僅提出聚合動力學基本知識，引導(dǎo)學生自己進行動力學推導(dǎo)。對于高分子物理部分，我們重點講解高分子的結(jié)構(gòu)、高分子的分子運動、力學狀態(tài)及其轉(zhuǎn)變，簡單講解高分子固體的基本力學性質(zhì)、高分子溶液的基本性質(zhì)章節(jié)，對高分子電學、熱學和光學的基本性質(zhì)章節(jié)主要由學生自學。這樣課程的安排，重點講解能夠加強學生對高分子學科基本知識的掌握；簡單講解能夠擴大學生的知識面、引導(dǎo)有科研需求的學生課下加強該部分內(nèi)容的掌握；自學部分主要為了深化學生對高分子學科知識的理解。重點講解、簡單講解與學生自學相結(jié)合的教學方法，突出了本課程重點、拓寬了學生知識面，克服了高分子學科教學中內(nèi)容多、概念多、數(shù)學推導(dǎo)多等難于克服的難點。
2.理論聯(lián)系實際，提高學生學習興趣
高分子化合物廣泛存在于日常生活中，如穿著用的化學纖維、自然界存在的棉、麻、絲綢等，食品行業(yè)中的蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素，建筑行業(yè)中用的涂料、各種高分子管材、膠黏劑、有機玻璃，行駛工具中應(yīng)用的橡膠、工程塑料、增強纖維等。高分子科學在人們的日常衣、食、住、行中發(fā)揮著極其重要的作用，其是一門應(yīng)用基礎(chǔ)型的學科。高分子化學與物理的教學，單純的講解很難引起學生的學習興趣，教學效果不顯著。為提高學生學習興趣，我們在講解基本知識的同時，注重理論和實際相結(jié)合，列舉了大量實例。例如講解縮聚反應(yīng)時，對滌綸、尼龍等一些重要的縮聚物的生產(chǎn)原理進行了重點講解，對聚乳酸生物材料進行了系列概述，包括其生產(chǎn)方法、原理和應(yīng)用等；自由基共聚合部分，講到聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS樹脂）、丁苯橡膠（SBR橡膠）等一些著名共聚物和常見聚烯烴產(chǎn)品及它們的制備原理、主要性能和用途。其中舉例聚四氟乙烯（PTFE）用于流量泵、反應(yīng)釜內(nèi)襯和攪拌棒外面涂層，聚氯乙烯（PVC）用于各種集成吊頂和各種垃圾袋等。在高分子發(fā)展史中，講授諾貝爾獎成果和獲得者的發(fā)明典故，例如電高分子的發(fā)現(xiàn)、齊格勒-納塔催化劑的發(fā)展，以增強課堂的趣味性；講述了第二次世界大戰(zhàn)期間高分子的發(fā)展典故。此外，讓學生翻看塑料水杯的材質(zhì)、衣服標簽讓學生認識各種標志上一些材質(zhì)的名稱，指出我們的水杯、服裝由哪些合成高分子構(gòu)成，并討論目前常用的化學纖維名稱和聚合原理；通過舉例講解方式，激發(fā)學生自主學習興趣。
3.多媒體與板書教學方法相結(jié)合，提高教學質(zhì)量
高分子化學與物理基礎(chǔ)課程知識面廣，其涵蓋了高分子化學、高分子物理、高分子加工等方面內(nèi)容。該課程教學信息量大、理論性強，學生理解相對比較困難。因此，我們在教學過程中注意多種教學形式相結(jié)合，提高教學質(zhì)量。課堂主要采用多媒體教學方式，同時輔以板書講解，取得了不錯的教學效果。利用多媒體教學方法既能夠?qū)⒗碚摰闹R直觀體現(xiàn)出來，又能夠?qū)㈦y于理解的教學內(nèi)容形象地展示出來，這樣可以使學生更容易理解所學內(nèi)容。例如，在講解配位聚合時，利用動畫演示雙金屬活性中心機理和單金屬活性中心機理中單體分子的插入過程與鏈增長過程；自由基聚合實施方法中，利用制作動畫模擬懸浮聚合和乳液聚合過程中單體的分散過程，高分子物理中拉伸對高分子結(jié)晶形態(tài)的影響、動態(tài)黏彈性模型，等等。通過多媒體的運用，可以使抽象的教學內(nèi)容具體化，有效提高學生學習的趣味性。多媒體課件也會存在一些缺陷，比如講課節(jié)奏過快，學生難以吸收；教師過于關(guān)注幻燈片屏幕，減少了和學生的交流互動，等等。在實際教學過程中，還應(yīng)注意和板書的有效結(jié)合，對重點知識內(nèi)容采用板書的形式進行講解，取得了不錯的效果。
4.網(wǎng)絡(luò)教學方法的運用
針對多媒體教學存在講課節(jié)奏過快，學生難以吸收等缺陷和板書教學進度緩慢等特點，對重要章節(jié)，我們采取課堂與課下網(wǎng)絡(luò)教學相配合的方法。網(wǎng)絡(luò)教學在原來多媒體教學基礎(chǔ)上，對教學過程和教學內(nèi)容提供了全面支持。目前學校構(gòu)建了一個比較完整的網(wǎng)上教學支撐環(huán)境，提供多媒體錄播室進行教學視頻的錄制，最后把課件與錄制視頻統(tǒng)一上傳到網(wǎng)絡(luò)教學平臺。網(wǎng)絡(luò)教學有許多傳統(tǒng)學習方法無可比擬的優(yōu)點，例如學生學習自主性增強，真正發(fā)揮學習的主觀能動性，學生學習在時間和空間上少了許多限制，學習的探究性更加深入。另外，網(wǎng)絡(luò)背景下學生在獲取不同的資源時可以進行比較，相互之間取長補短，知識面更廣。隨著現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，學生可以在宿舍、教室和學校多媒體教室通過網(wǎng)絡(luò)對課堂內(nèi)容進行學習。網(wǎng)絡(luò)教學方法的運用，大大彌補了課堂多媒體課件存在一些不足，大大提高了教學效率。
5.開展互動式教學，發(fā)揮學生的學習主動性
教學是教師和學生的共同行為，學生是課堂的主體，教師是學生學習知識的引導(dǎo)者。目前高校教學方式偏重以教師“教”為主，忽視了學生“學習”的主動性，學生始終處于“被動學習”地位。這樣的“被動學習”，導(dǎo)致學生具有學習壓力大、心理負擔重等特點。針對這一現(xiàn)狀，我們采取課堂互動的教學方式，包括師生提問、討論和學生上講臺相結(jié)合的方式進行教學活動，取得了一定效果。比如在下課前教師先提出下一節(jié)課的預(yù)習內(nèi)容，提出一些討論問題，例如在講述縮聚反應(yīng)時，提出不同聚合時間獲得聚合物分子量是否相同、什么樣的單體能夠發(fā)生縮聚反應(yīng)、什么樣的單體能夠獲得支化的高分子等問題。讓學生通過查閱資料，自己尋找答案，并在下次課堂上讓學生進行討論，然后教師補充。這樣既提高了學生的學習思考能力，又增強了學生的學習主動性，提高了學習興趣。另外，我校為農(nóng)業(yè)院校，雖然學習《高分子化學與物理課程基礎(chǔ)》課程的學生是非農(nóng)業(yè)專業(yè)，但是部分學生畢業(yè)后或許從事涉農(nóng)相關(guān)服務(wù)業(yè)。考慮到此種情況，我們在授課內(nèi)容安排上，對目前農(nóng)業(yè)應(yīng)用的高分子材料和高分子在農(nóng)業(yè)方面的潛在應(yīng)用進行了討論，給他們提供了創(chuàng)造性思維。比如在講自由基聚合章節(jié)時，我們就對強吸水樹脂的制備現(xiàn)狀和發(fā)展前景，主要針對其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用進行了講述，對高分子薄膜在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用及帶來的“白色污染”與應(yīng)對措施進行了討論。通過這樣的討論，我們鍛煉了學生分析思考問題的能力，這為學生工作與科學研究的創(chuàng)新思維形成打下了基礎(chǔ)，提高了學生的學習積極性和學習興趣，加深了對本課程的理解。
6.結(jié)語
通過對本校生物功能材料專業(yè)《高分子化學與物理基礎(chǔ)》課程教學中的一些課程設(shè)計特點、面臨的問題及目前采取的措施進行了總結(jié)?！陡叻肿踊瘜W與物理基礎(chǔ)》雖然是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，但其理論性強、概念抽象難懂，如何讓學生在掌握該課程基本理論的同時，調(diào)動學生的學習積極性，培養(yǎng)學生的自主學習能力和創(chuàng)新意識，是教學工作中需要不斷探索的問題。我們將在總結(jié)已有教學經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，繼續(xù)對本課程教學方法的改善與創(chuàng)新進行探索，以提高該課程的教學質(zhì)量。
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關(guān)鍵詞：卓越計劃；材料專業(yè)；就業(yè)適應(yīng)性
一、“卓越計劃”的實施背景和主要內(nèi)容
卓越工程師是適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的，具有較強創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)高的各類型工程技術(shù)人才，進而能夠為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人力資源強國服務(wù)。
“卓越計劃。培養(yǎng)的標準體系包括通用標準、行業(yè)標準以及學校標準三個層面。
首先，要掌握扎實的工科基礎(chǔ)知識和本專業(yè)的學科理論知識，能夠?qū)ιa(chǎn)工藝、設(shè)備與制造、包裝、工廠或工程進行設(shè)計，了解本專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，了解本專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)標準、相關(guān)行業(yè)政策、法律和法規(guī)。其次，應(yīng)具有發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的主動意識及實踐能力，即能敏感地在生產(chǎn)、管理、服務(wù)第一線發(fā)現(xiàn)潛在問題，通過分析和思考，熟練運用各種知識、經(jīng)驗、專業(yè)技能，最終解決現(xiàn)實問題。
二、影響大學畢業(yè)生就業(yè)適應(yīng)性的因素
就業(yè)適應(yīng)性也叫職業(yè)適應(yīng)性，是指一個人對從事一種職業(yè)或特定工作時所應(yīng)該具備的知識、能力和素質(zhì)的總和，是其內(nèi)在因素和成長環(huán)境共同作用而造就和形成的。就業(yè)適應(yīng)性包括諸多方面，可因職業(yè)不同而會有不同的要求，從目前情況看，影響學生就業(yè)適應(yīng)性的因素有學校和學生兩方面。
2.1學校方面的因素
由于受傳統(tǒng)教育觀念和教學模式的影響。近些年來，我國工科類本科生教育多以知識傳授為主，往往將此做法置于教學的中心位置，而輕視對學生能力的培養(yǎng)，特別是學生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。從教學大綱、教學計劃、教學方法等多方面都可以看出，高校的教育是以老師為主體，學生為客體，這就很容易導(dǎo)致學生習慣被動、消極與盲從地接受老師知識的灌輸，不愿意動腦筋，從而扼殺了學生的學習積極性和創(chuàng)新意識。況且，老師也可能在某些知識方面存有不足，如果一些學生不假思索地接受知識，就容易受教師主觀臆斷的影響。
2.2學生方面的因素
許多高校大學生雖然選擇了現(xiàn)在所學的專業(yè)，但實際并不了解自己學的專業(yè)具體是做什么，對專業(yè)學習的意義也認識不足，加之易受社會浮躁和功利思想的影響，缺乏職業(yè)規(guī)劃。在應(yīng)試教育體制下，學生習慣考前“突擊”，而忽視平時有關(guān)工程基本功的訓練。還有的學生將精力過多地沉浸在各種課外活動或個人生活中，難以系統(tǒng)地學到專業(yè)知識，更談不上提高專業(yè)實踐能力。其結(jié)果，幾年下來，學生對所學知識往往知之甚少，甚至道不出個所以然來，畢業(yè)后難以勝任工作的需求，進而導(dǎo)致學生就業(yè)適應(yīng)性差。
三、“卓越計劃”對材料專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)適應(yīng)性的促進作用
實施“卓越計劃”的目標是克服我國目前嚴重的工科類教育與產(chǎn)業(yè)脫節(jié)，理論與實踐脫節(jié)的問題，改革現(xiàn)有的工程技術(shù)人才培養(yǎng)模式，實現(xiàn)理論教學與實踐教學的有機統(tǒng)一，實現(xiàn)學校學習與校外實踐的有機結(jié)合，真正使工科類本科生的知識、能力、素質(zhì)能夠有機協(xié)調(diào)地發(fā)展，從而培養(yǎng)造就一批創(chuàng)新能力強、綜合素質(zhì)高、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的各類型工程技術(shù)人才。
3.1行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程，根據(jù)上述的分析，企業(yè)尚沒有深入?yún)⑴c到教學中，具體表現(xiàn)在沒有提供給學校足夠的行業(yè)信息，很多學生沒能到企業(yè)頂崗實習，很多教師也沒有在企業(yè)任職的經(jīng)歷。這些都是造成學生就業(yè)適應(yīng)性差的原因。對此，“卓越計劃”提倡企業(yè)深度參與到教學中，讓企業(yè)的專業(yè)人士參與到教學計劃的制定和實施中來，企業(yè)給學生提供實習的機會并參與指導(dǎo)學生完成畢業(yè)設(shè)計，為老師提供任職輪崗的機會等等。實踐表明，企業(yè)深入?yún)⑴c到教學中，必定會給高校的教學帶來一定的促進作用，進而縮短學生的就業(yè)適應(yīng)周期。
湖北省竹溪縣城關(guān)初級中學成立于2009年8月，是城區(qū)一所寄宿制學校，現(xiàn)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(shè)，注重以培促用、用研結(jié)合，全力促進信息技術(shù)與課程教學的深度融合。經(jīng)過兩年的實踐探索，該校師生的信息化應(yīng)用與研究能力顯著提升，教學質(zhì)量和辦學水平逐年攀升。
1軟硬兼?zhèn)鋭?chuàng)優(yōu)教育信息化環(huán)境
教育信息化試點工作的推進，硬軟件建設(shè)是前提。該校建校伊始，就把信息化建設(shè)納入學校統(tǒng)籌規(guī)劃，按照“分期投入，逐步完善”的原則，不斷改善教育信息化環(huán)境。
1.1在軟硬件建設(shè)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(wǎng)絡(luò)流量和Wifi無線網(wǎng)絡(luò)，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(shè)備，全校的信息網(wǎng)絡(luò)、智能廣播系統(tǒng)、校園監(jiān)控系統(tǒng)、校園網(wǎng)站等信息化建設(shè)逐步得到完善，為信息技術(shù)與學科教學的融合提供了支撐。在軟件建設(shè)方面，堅持引進與開發(fā)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(wǎng)絡(luò)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(wěn)定有序的資源共享模式。圍繞“一師一優(yōu)課、一課一優(yōu)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(yōu)質(zhì)課堂，實現(xiàn)“組組有優(yōu)課、師師有優(yōu)課”，并將優(yōu)秀的課件、教案和微課上傳到十堰市云平臺和校園網(wǎng)，匯集成優(yōu)質(zhì)校本資源庫，供全體師生分享學習。
1.2在裝備管理上更規(guī)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(chǎn)保管和使用責任書，定期進行設(shè)備管理和維護檢查，其結(jié)果直接與班主任、處室負責人的年終績效掛鉤。
1.3在設(shè)備保養(yǎng)上求細致
選配責任心強、技術(shù)好的教師，專門負責學校信息化裝備的檢查、維護、保養(yǎng)，明確責任，要求負責人時時做好設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)的防控檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時維修，確保裝備設(shè)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(guān)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(fā)揮其最大效益。
2.1加強信息技術(shù)培訓提高信息化應(yīng)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(tài)化工作。根據(jù)教師信息化應(yīng)用水平現(xiàn)狀和教育信息化應(yīng)用的需求，學校統(tǒng)一安排學習進度，從最基礎(chǔ)的電腦文件操作、Word排版、PPT制作使用、電子白板運用、網(wǎng)絡(luò)搜索下載等基礎(chǔ)使用開始，由簡入繁，逐步過渡到優(yōu)質(zhì)課件制作、優(yōu)課、云平臺運用、微課制作、微信公眾平臺運用等內(nèi)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(yīng)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(jīng)過信息技術(shù)集中培訓、測評后，學校對七年級新調(diào)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(guān)，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(jié)課中，師生均能通過電子白板進行學習互動，教師設(shè)計的課件已由過去單一的圖畫轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦迂S富、靈活多變的動漫與音畫結(jié)合體的播放形式，教師的教案、課件、教學反思等教學常規(guī)內(nèi)容全部轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字資源供全體師生學習共享。
2.2通過“課內(nèi)比教學”活動展現(xiàn)信息技術(shù)與學科融合的深度
2011年起，該校每學期都要開展“課內(nèi)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(huán)八步”課改模式下的課堂效果和信息化教學應(yīng)用水平，激勵教師在平日課堂內(nèi)充分利用網(wǎng)絡(luò)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(shù)課提高學生學習能力
各班每周開設(shè)一節(jié)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(nèi)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(dǎo)學生文明上網(wǎng)，激發(fā)學生掌握信息技術(shù)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(wǎng)上交流，查找學習資料，運用Word、Excel等軟件寫文章、做統(tǒng)計。
2.4開展課題研究提高信息技術(shù)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(zhì)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(jīng)驗，提高教研寫作水平，積極向教學類報刊雜志上投稿。創(chuàng)辦《城中教苑》，精選教師優(yōu)秀的教研論文予以刊發(fā)，集中展示教師的科研水平，激發(fā)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(shè)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(yīng)用上進行研究探索的成果，交流自己在信息技術(shù)與課程融合中的經(jīng)驗體會，助推教師教育信息化應(yīng)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(fā)表。
3開辟平臺拓展信息應(yīng)用領(lǐng)域
信息技術(shù)的廣泛應(yīng)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(yīng)用平臺，提升師生信息化應(yīng)用水平和校園管理運行效率，擴展校園服務(wù)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(wǎng)絡(luò)交流平臺，交流學習心得，下載教學共享資源，布置學習任務(wù)，進行師生心理溝通，方便了師生、家校溝通聯(lián)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(wù)功能
在校園網(wǎng)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(nèi)容定期更新，讓師生通過校園網(wǎng)，了解學校動態(tài)、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(wǎng)、中國教師行動網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)傳達信息、進行校務(wù)公示、下發(fā)通知、查找資料、學習知識等，使全校實現(xiàn)了學習備課、教育管理的網(wǎng)絡(luò)化、無紙化。利用校園廣播室、校園直播系統(tǒng)，實行網(wǎng)絡(luò)傳輸和信息快速傳遞，開拓知識視野，播發(fā)校園新聞，大大激發(fā)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(yè)等常規(guī)教學資源充實自己的工作資源庫，并經(jīng)常性開展師生在線互動交流，幫助學生釋疑解惑。教導(dǎo)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(guī)教學的重要檢查內(nèi)容，并將檢查結(jié)果作為教師的年終績效考核的重要依據(jù)。
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(yōu)”的效果。
4.1建立層級督導(dǎo)體系
學校制定出《城關(guān)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(lǐng)導(dǎo)小組，有詳實的推進計劃和任務(wù)分解表，明確了各處室、年級組的職責，形成了“校長——分管領(lǐng)導(dǎo)——處室、年級負責人”層級督導(dǎo)、分塊加以落實的機制。
4.2加強督辦力見成效
每周下發(fā)《工作督辦》，由學校辦公室和教科室在周五前進行聯(lián)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(shè)制度化、規(guī)范化，學校制定了校園網(wǎng)絡(luò)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(shè)備器材
領(lǐng)用制度、計算機網(wǎng)絡(luò)教室管理制度、信息化應(yīng)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(fā)現(xiàn)落實不力的處室、年級和功能室的相關(guān)負責人，下發(fā)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(guān)負責人、教師優(yōu)秀評比的重要條件。
關(guān)鍵詞：新型建筑材料；發(fā)展；應(yīng)用
Abstract: along with the science and technology and the development of the material chemistry, new building materials also obtained fast development. And based on the new building materials with beautiful, hard working, intensity, light quality, environmental protection and so on the characteristic that is widely used in building of. This article in view of the new building to development, and discussed the types of new building materials, characteristics and the application in building engineering is built.
Keywords: new building materials; Development; application
中圖分類號：TU5文獻標識碼：A 文章編號：
一、前言
隨著我國改革開放的不斷深入，新型建筑材料層出不窮，從功能上可以分為墻體材料、裝飾材料、門窗材料、保溫材料、防水材料等等從材質(zhì)上分為天然材料、金屬、非金屬材料、化學材料等。尤其是化學材料在新型材料中廣泛運用，不僅使用不再僅僅的局限于普通建筑，還廣泛的運用于橋梁、地鐵等特殊性建筑當中，這也就為新型建筑材料的發(fā)展帶來了巨大的空間。從當今的新型材料來看，其具有強度大、質(zhì)量輕、性能好、綠色環(huán)保等優(yōu)點，在工程建設(shè)之中得到較好的體現(xiàn)。下面就介紹幾中應(yīng)用較為廣泛的新型建筑材料
二、幾種新型建筑材料的介紹和應(yīng)用
在材料的研發(fā)上，隨著跨學科領(lǐng)域的交叉滲入，使得新型建筑材料越來越品種化和高性能化，在我們的實際生活和建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用。但從近幾年的建筑材料看，其主要有如下幾種類型：
新型墻體材料――中空PVC內(nèi)模輕質(zhì)隔墻。它是一種以PVC塑料模板為骨架，外抹普通水泥砂漿的新型墻體，適用于一般工業(yè)與民用建筑物內(nèi)的非承重隔墻以及地下室防潮墻。如：住宅、賓館、醫(yī)院、學校、辦公大樓、工業(yè)廠房等。它的特點：第一、重量輕，約為一般混凝土墻重量的1/3，粘土磚墻重量的1/2，大幅減輕建筑物自身荷載從而降低了建筑工程的綜合造價，尤其適用于高層、軟基地質(zhì)的建筑物。第二、經(jīng)濟實用，由于墻體厚度薄（100～200mm厚已包括雙面抹灰層）大大節(jié)省了結(jié)構(gòu)空間，同時相應(yīng)增加了建筑物的實用面積，相比240mm厚墻體每100m2約能增加3～5m2。第三、墻體的強度高、抗震性能強。由于隔墻邊界與混凝土柱、墻、梁等采用錨固的連接方式使整個墻體形成一體，其整體剛度和抗震性能明顯優(yōu)于其他板材墻體1倍左右。第四、有良好的防火、耐火性能，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的耐火極限可達到4小時以上。第五、保溫、隔熱、隔音性能好，根據(jù)權(quán)威部門熱工性能檢測結(jié)果，傳熱系數(shù)小于2.1w/m2.k，是建筑物實現(xiàn)節(jié)能減排的理想材料。第六、無裂紋和拼接縫，因墻面整體施工無拼接縫出現(xiàn)，又由于其內(nèi)模為軟質(zhì)材料外掛增強鋼絲網(wǎng)和防裂耐堿玻纖網(wǎng)布，各向同性，有效解決了其他材料因熱脹冷縮及機械動力所造成的龜裂及拼接裂縫等工程質(zhì)量通病。解決了目前施工單位保修過程中的墻體裂縫維修難題。第七、安裝簡便，施工工期短 ，隔墻施工安裝簡單方便、速度快，比一般墻體施工工期能有效縮短30%－50%。 第八、節(jié)能環(huán)保，中空內(nèi)模板原材料可利用廢舊PVC回收再生，對保護土地資源和生態(tài)環(huán)境、促進資源循環(huán)利用有積極深遠的意義。這是目前節(jié)能減排的大勢所趨。了解這么多的優(yōu)點，這種新型墻體材料施工流程是怎樣的呢，其實也很簡單，下面就對一般墻體的施工流程做簡單介紹：結(jié)構(gòu)墻、地面基層處理測量、放線固定上下龍骨配板、裁剪安裝固定PVC內(nèi)模板安裝預(yù)埋管線、電盒滿鋪增強用鋼絲網(wǎng)壓抹1：3水泥砂漿填槽、拉毛滿鋪耐堿抗裂玻纖網(wǎng)布1：1：6水泥混合砂漿壓光抹面成品噴水養(yǎng)護。
說完了新型墻體，還有一種應(yīng)用非常廣泛的新型建筑材料就是新型防水材料，目前常用的有：聚合物水泥基復(fù)合防水涂料（施工人員常稱為JS）；聚氨酯防水涂料；彈性體(SBS)改性瀝青防水卷材和塑性體(APP)改性瀝青防水卷材.雖然它們都是用于防水的材料，但是應(yīng)用的范圍和環(huán)境有所不同，其中聚合物水泥基復(fù)合防水涂料不適合在零度以下及雨水中施工（稍微潮濕不見明水的條件下是可以使用）， 而聚氨酯防水涂料克服了冷施工的缺點。SBS改性瀝青防水卷材同樣有這樣的優(yōu)點，彈性大，低溫柔性好。APP改性瀝青防水卷材的最大優(yōu)點就是既耐熱又抗低溫，而且抗紫外線能力特別強，所以使用壽命長。但與防水涂料成品相比，防水卷材的成本相對要高。具體根據(jù)現(xiàn)場實際情況結(jié)合產(chǎn)品的特性靈活選擇。
除了這些常接觸的新型建筑材料，還有一些新型化學材料。如，高分子化學材料。高分子化學材料主要作為當今建筑物的涂料使用。隨著我國城市化建設(shè)，城市建筑講究美觀，從而使得高分子化學的涂料得到廣泛的使用。其在制作當中使用樹脂和有機硅合物，甚至在制作中加入瀝青，這種制作材料使得其具有非常顯著的優(yōu)點，其中最主要的便是具有良好的防水密封功能，在使用中具有較高的穩(wěn)定性，這就對建筑物不僅起到美化作用，而且減少了建筑的損傷，很大程度上延長了建筑物的使用壽命；該種材料還具有一定的保溫隔熱功能，不過效果不是非常的顯著。對于房屋建筑而言，對其的后期維護也是非常的關(guān)鍵。高分子化合材料具有良好的防水密封的功能，而廣泛運用于房屋的外體保護。該種材料不僅可以涂于橋體對房屋起到一定的美觀作用，而且可以有效的隔絕鋼筋混凝土與空氣接觸，減緩墻面的老化。而且在混凝土的拌制時，適量的加入高分子化合材料，從而提高混凝土的性能，如抗腐蝕、抗凍、防水等功能，有效的防水機制可以防止雨水對結(jié)構(gòu)的滲入，這也就減少了房屋墻體內(nèi)部鋼筋的腐蝕。由此可見，其對于房屋結(jié)構(gòu)耐久性非常的重要。
四、結(jié)語
隨著科學技術(shù)的發(fā)展，諸多的新型建筑材料改變著我們的生活。但是，其目前的發(fā)展還遠不能滿足當今建設(shè)的需求。新型建筑材料在諸多的領(lǐng)域還不夠成熟，例如纖維聚合物的使用還有非常的局限性，在性能上還比較的單一。因此，新型建筑材質(zhì)的不斷研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新既是社會發(fā)展的需求也是我們當今社會生活和文化所必須的。
參考文獻：
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