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摘要:建筑节能工程中的新材料、新技术、新工艺,给建筑施工技术创新带来了深刻的影响,文章主要对建筑新材料在节能工程应用中常见的质量问题从理论上进行了研析,并提出应对方法。
关键词:新材料;新技术;新工艺;建筑节能
随着科学技术的飞速发展,我国的建筑施工技术水平也相应得到了较大提高。当前的建筑市场竞争激烈,要想开拓市场站稳脚跟,谋求更大的发展,就必须依靠科技创新来增强企业实力,保证施工的关键技术、材料、工艺、设备紧跟国际发展趋势,与行业先进水平同步,靠增加科技含量来提高工程质量,降低生产成本,创造最佳效益。
建筑物的能耗主要是由构成建筑物的围护结构材料和建筑物内的用能设备影响,由于建筑节能的要求,这两方面的施工技术都发生了深刻变化。在围护结构中墙体变成了保温墙体,屋面变成了保温隔热屋面,门窗和幕墙不仅有保温隔热要求而且部分还增加了遮阳系统,楼地面增加了保温或采暖制冷系统:不仅要提高设备的效率,而且逐步发展可再生能源和新型能源。因此,相应的施工技术也应与时俱进。
1节能墙体对施工新技术的要求
1.1保温墙体多为无机与有机材料的复合
我国传统围护结构墙多为无机材料组成,如砖石砌体、混凝土、水泥砂浆等,如今为了节能保温的需要,引入了大量有机保温材料如模塑聚苯乙烯泡沫板、挤塑聚苯乙烯泡沫板、硬泡聚氨酯等,因为这些有机保温材料的保温性能要比传统墙体材料的保温性能强,所以有机保温材料在建筑围护结构节能中广泛应用,形成了一种无机与有机材料复合墙体,这样就对施工工艺提出了新的要求。典型的保温墙体,是有机与无机材料相间复合而成,而这种墙体除了传统的承重、隔声要求外,还增加了保温隔热的要求。要求无机材料和有机材料组合成一个整体,在自然环境中能共同作用,因此对组成墙体的材料性能及施工工艺有了新的要求,如抹灰再不是传统意义上的水泥砂浆抹灰,腻子也不是普通外墙腻子,涂料也不同于水泥砂浆外墙,贴面砖也不是贴于传统墙面上,施工工艺产生了深刻的变化。
1.2保温墙面的抗裂性比传统墙体要求高
从材料学和结构学看,传统无机材料墙面出现裂缝是常见的和允许的,只要不影响结构安全,而节能保温工程的要求较高。一是无机材料和有机材料组成的复合墙体容易产生裂缝;二是外保温系统的外饰面和防护层使用环境较恶劣;三是材料的导热系数和湿度影响其保温性能。防裂性是墙体保温工程要解决的关键技术之一,因为一旦保温层、抗裂防护层发生开裂,墙体保温性能就会发生很大改变,非但满足不了节能要求,甚至还会危及墙体的安全。
根据工程实践和统计资料显示,变形裂缝特别是温度变形裂缝或者是由变形和外力共同作用产生的墙体裂缝几乎占全部可遇裂缝的80 %以上,由于冲击、风压、地震力等外力引起的机械破坏比重小,因此,控制裂缝关键是应控制在约束条件下(约束体和被约束体都可产生一定程度的变形)材料的变形量不超过材料本身的极限变形。这与拉应力不超过当时抗拉强度的结论是统一的。
影响抗裂的因素很多,由抹面砂浆与增强网构成的抗裂防护层对整个系统的抗裂性能起着较关键的作用。抹面砂浆的柔韧极限拉伸变形应大于最不利情况下的自身变形(干缩变形、化学变形、湿度变形、温度变形)及基层变形之和,从而保证抗裂防护层抗裂性要求。复合在抹面砂浆中的增强网(如玻纤网格布),一方面能够有效地增加抗裂防护层的拉伸强度,另一方面由于能有效分散应力,可以将原本可能产生的较宽裂缝(有害裂缝)分散成许多较细裂缝(无害裂缝),从而形成其抗裂作用。表面涂塑材质及涂塑量对玻纤网格布的早期耐碱性具有较重要的意义,而玻纤品种对长期耐碱性具有决定意义。
特别强调现场配制的普通水泥砂浆抹在保温层上不容易解决抗裂问题。水泥砂浆的收缩相当大,与保温材料组合在一起工作。由于它们各自的收缩膨胀性能不同,在交界面上容易产生裂缝。因此,传统意义上的水泥砂浆抹灰在有机保温材料上很容易产生裂缝,无法起到保护保温材料不受潮的作用。
2门窗、透明幕墙及遮阳系统施工
透明围护结构的保温隔热,除提高玻璃和框扇本身的热工性能和保证中空玻璃的密闭性之外,还与玻璃和边框接缝,以及框扇搭接缝的严密程度有密切的关系。只有各部分接缝足够严密,才能保证尽量减少空气的渗透,而空气渗透是能量损失的重要途径之一。
施工中提高气密性一般是采用各种密封条或密封胶来解决。各种门窗的密封胶条种类繁多,应与型窗的设计合理结合。最理想是设计型窗或幕墙时,同时设计配套的密封条,必要时需多道密封。而且必须选用弹性好、耐老化的材料,一般以三元乙丙和氯丁橡胶为宜,劣质的密封条将过早老化失效,会给用户带来极大的不便和经济上的损失。玻璃的镶嵌除采用密封压条外,往往采用玻璃胶或两者相结合使用。玻璃幕墙,尤其是隐框玻璃幕墙,更多采用硅酮结构胶,但应特别注意密封胶与玻璃以及所接触配套材料的相容性,否则将导致密封失败,甚至产生严重的安全隐患。
除窗和幕墙本身的密闭之外,不可忽视窗和墙体接触部位的密封与防水,长期以来,在居住建筑中,一直采用水泥砂浆来堵塞窗框与墙体接缝的做法是错误的,砂浆的干缩,必然造成缝隙的空气渗透。尤其是水泥砂浆遇水碱性将对铝合金框材产生腐蚀作用,加速窗户的损坏。正确的方法应该是在框与墙接触的缝隙中填入高效的保温材料(例如发泡聚氨酯等),然后再在窗户的两边与墙的交界处,用密封胶封闭,防止雨水侵入。户门和阳台门应选用填充聚苯板或岩棉板的门,并与防火、防水要求相结合。
提高门窗及幕墙结构与围护结构的一体化节能技术水平,改善墙体总体节能效果。重点解决门窗、幕墙锚固及填充技术和利用太阳能、空气动力节能技术。大型公共建筑新近出现一种称之为“双层皮”的幕墙结构形式,即在外窗或幕墙外面再设一层玻璃幕墙,一般是外层为单玻,内层为中空玻璃,两层间的距离20 cm~60 cm不等。每层楼内,外层玻璃的上、下端均设有可调节的通风口。冬季有阳光照射时,可以打开外层幕墙下端和内层窗上端的通风口,使两层玻璃之间被阳光加热的空气进入室内,减少采暖能耗。而夏日则可将外层上、下端的通风口都打开,使两层墙之间的空气层,在阳光照射下形成很好的向上流通的气流,把热空气散发掉,降低内层窗外表面的温度,从而减少室内的降温空调负荷。如果在双层幕墙之间加设可调节的遮阳百叶,其增加舒适度和节能效果就更加显著了。
3结束语
总之,建筑节能工程施工中采用了大量新材料、新技术、新工艺,这给建筑施工技术创新带来深刻的影响。以上仅对外墙外保温、新型节能门窗等新技术应用例证,从中已经看到施工技术与传统施工技术的不同,本人认为建筑节能工程的实施将带来建筑围护结构施工的巨大变化,部分施工工艺及标准随之也应做适当改变。
近年来,建筑工程领域不断出现的新技术和新工艺给传统的建筑施工技术带来了较大的冲击,这一系列新技术的出现,不但解决了过去传统施工技术无法实现的技术瓶颈,推广和引导了新的施工设备和施工工艺的出现,而且新的施工技术使得施工效率得到了空前的提高。随着社会的不断发展进步,将会出现更多的新技术、新设备和新材料,要勇于创新,大胆应用,并结合现代化科学管理,在建设工程施工生产中不断取得好成绩。同时,为不断推进建筑业技术进步,加大建筑业推广先进适用新技术的力度,对建筑业新技术内容也应加以调整和补充,不断适应新的生产力发展要求,实现企业的可持续发展。
参考文献
1 田佳峰、费祝辉.浅谈建筑工程施工新技术的应用[J].中国新技术新产品,2009(04)
2 薛 平、李建立、孙国林、韩晋民.储能调温新材料在建筑节能领域的应用研究[J].新材料产业,2008(02)
3 徐春华.建筑节能暖通新工艺浅析[J].科技致富向导,2008(20)
4 陈炯廉.浅议建筑节能施工新技术[J].山西建筑,2008(32)
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建筑物围护结构的能量损失主要来自三部分:①外墙,②门窗,③屋顶这三部分的节能技术都是非常重要的。主要发展方向是:开发高效、经济的保温、隔热材料和切实可行的构造技术,以提高围护结构的保温、隔热性能和密闭性能。外墙体作建筑表皮,是人类生活空间的保护者。在闽南地区外围护结构的隔热设计主要在于控制内表面温度,防止对人体和室内过量的辐射传热、因此,要同时从降低传热系数、增加热稳定性指标、保证热稳定性等出发,合理选择结构的材料和构造形式,达到隔热保温要求外墙保温系统从其保温的形式、方法、施工工艺可分为三个大的类型:(1)外墙外保温,(2)外墙内保温圆,(3)外墙体自保温。下面根据本地的气候特点分析这三种保温系统的使用。
目前在这个地区常用的内保温系统有:增强粉刷石膏聚苯板内保温系统、无机保温干粉砂浆内保温系统、AC微晶无机保温砂浆。下面就从几项主要物理性能对这几种内保温材料进行分析(表1)。
以墙体材料为190mm的粘土空心砖30mm厚保温材料为例(表2)无机保温千粉砂浆:具有独特优良的保温性、抗老化耐候性、防火性能,抗压强度高,粘结性能好,可直接施工于干状墙体上。目前本地应用最广泛的内保温材料玻化微珠保温砂浆就是其中之一。AC微晶机保温砂浆:是种以微晶、砂岩为主要骨科,以水泥为基料的新一代环保型保温砂浆。体积收缩率低,抗裂性能好,耐老化。
可以与建筑同寿命,但其导热系数相对较大,抗压强度小,抗冲击性能也弱增强粉刷石膏聚苯板:利用燕尾槽除了板缝间冷(热)桥,热工性能好,罩面层采用粉刷石膏,玻纤网格布米增强干缩值较低的粉刷石膏,既保证了保温墙体的强度,又避免了墙面的开裂,并且具有抗;击性能好,重量轻的特点。由表1和表2可以看出,增强粉刷石膏聚苯板的导热系数最小,干密度小,抗冲击性能好。在目样墙体材料,保温材料厚度致的情况下,增强粉刷石膏聚苯板的导热系数最低,保温效果最好。由此得出结论:增强粉刷石膏聚苯板因为其密度小、导热系数小、抗冲击性能好,粘结强度极高,粘接牢固、防水防渗,长期使用不会产生龟裂、空鼓及脱落现象,保水性好、收缩性小、耐冻融、耐老化等优点应该成为本地区首选的保温材料。
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目前,我国正处于城镇化建设的关键阶段,建筑工程项目的数量持续增加,对各类资源的需求量也较为庞大。因此,在建筑行业中推行节能技术就具有十分重要的现实意义。在建筑行业中推行节能技术,不仅可以实现资源的有效利用,同时还可以缓解资源短缺的问题,在一定程度上有助于减少建筑污染,使人们的生活条件及生活环境得以改进。与此同时,推行建筑节能对于促进我国经济的发展和扩大内需也有着积极作用。就目前我国建筑行业的发展现状来看,在国家相关部门的推动下,节能技术在建筑领域中已经逐步得到了较为广泛的应用,并且取得了显著的成就。根据国家有关部门的统计,仅2013年推行建筑节能技术所实现的能源节约总量,相当于每年冬季吉林省供暖所需消耗的煤炭资源的总量。除此之外,建筑节能技术的应用还在一定程度上推动了建筑行业的技术创新及发展,使得建筑行业的施工整体水平得到了大幅度提升,真正实现了我国国民经济的可持续发展,且有效促使建筑行业中浪费现象的减少,由此降低了工程的总成本,为相关企业赢得更多的经济效益和良好的社会效益。
在建筑节能材料的应用中,外墙保温材料是非常重要的组成部分,能起到很好的节能效果。在外墙保温材料方面,根据材料的化学组成通常把材料分为无机材料、有机材料和复合材料。在很长的一段时间内,我国建筑施工多使用无机材料为主,但随着行业发展,普通无机材料无法适应时代发展的要求,因此,在外墙保温材料方面要加以的改进。近年来出现的复合型保温墙体材料具有很多优良的性能,此类材料在建筑外围护结构尤其是外墙保温及饰面系统中应用广泛,也具有很多的优点。其优点主要体现在:在主体结构方面,要使其更牢固的固定在建筑外墙上,并保证长期的使用性能及与气候相适应的耐久性;在中间部分,一般多应用保温板;同时在围护结构最外层通常是起到美化作用和保护作用。
建筑节能门窗的利用有利于提高建筑工程的质量安全,同时提高工程的经济性,因为门窗材料在很大程度上影响到建筑物整体的热传导,也就是说,门窗能耗占建筑整体耗能的比重较大。因此,切实优化建筑门窗工程的节能对于整个建筑装饰施工行业水平的提高也非常有意义。而门窗节能的关键在于设计、材料选择和施工工艺三个方面,其中选择新型的节能型门窗材料就是一个得力措施。例如,以新型隔热材料来连接铝合金型材而制成的复合窗框材料可以显著提高门窗的热阻,达到节能降耗的目的。同时,窗框与门窗洞口之间的缝隙应采用具有良好的保温、防潮功能的材料填充,常用的填缝材料则有聚氨酯泡沫填缝剂、保温防水砂浆等。
建筑屋面作为建筑工程中耗能较大的部分,对屋面工程施工时注重节能型新材料的使用可提高屋面的保温性能,且降低了资源消耗量和减轻对环境的污染。通常来说,良好的保温性能要求建筑屋面构件的导热系数小,并将其铺设在屋面结构层和防水层之间才能够获得最佳的处理效果。发展到目前为止,多种类型的保温板都已经应用到建筑屋面工程中,主要包括聚苯板、水泥膨胀蛭石、膨胀珍珠岩以及水泥聚苯板等,这些新型材料在屋面工程施工中已取得了一定的成效,有利于建筑工程质量的提高,切实提升了建筑工程的整体效益。
环保材料在建筑装饰当中的应用大致可以划分为以下三个类型:一是天然环保材料,这些建筑装饰材料本身就没有毒或者是毒害性质非常小,通常在实际应用环境下只需要进行简单的加工以后就可以应用到建筑装饰施工当中去,主要包括建筑装饰木材、石膏以及天然石材等;二是合成类环保材料,这些建筑装饰材料本身可能存在一定的毒害性质,但是可以通过现有的成熟技术或者是手段来进行加工和合成,经过处理之后的材料就能够实现材料内毒害物质的集聚或者是缓慢释放,以此使得这些材料可以在建筑装饰当中加以利用,通常将其称作为低毒、低排放的材料,对于人类健康的威胁影响并不大,该类型的建筑装饰材料主要就是一些甲醛含量符合国家标准的大芯板和纤维板等;三是化学合成材料,这种类型的建筑装饰材料相对而言毒害性质要大一些,主要是一些环保型乳胶漆和油漆等,我们国家目前的科学技术水平和检测手段还很难对这些材料的毒害性质进行确定,因此在具体的应用过程当中就应多加注意,当然我们相信,随着现代科学技术的飞速发展,对于这些材料的准确认识以及科学界定还是可以实现的。
走可持续发展道路是我国长期坚持的一项重要决策。因此,我国对于建筑节能新型材料也会大力发展、大力推广。目前,由于传统建材的生产导致我国耕地面积极速减少,目前我国剩余耕地面积仅占国土面积的10%,而近年来,我国的房屋建筑却在逐渐增加,其墙体材料主要以粘土砖为主,这样一来,粘土砖的生产就会快速消耗我国粘土资源,而且在生产过程中也会消耗很多煤炭资源,这样不仅浪费了很多土地资源,而且对于环境污染也较为严重。运用实心粘土砖,不仅浪费资源,而且还会增加建筑的采暖耗能。因此在以后的建设过程中,要积极发展新型节能材料,以此保证环境污染的大大减少,并减少不必要的能源消耗。例如,加气混凝土砌块、石膏复合墙板等大量的新型节能墙体材料的使用,他们有着能够更充分地利用资源、变废为宝,节能降耗等共同优点,这些新材料的使用将对我国的建筑材料行业发展引向轻质高强、绿色环保护的新时期。
我国建筑行业未来的发展趋势一定是绿色环保的,建筑节能不仅能够保护耕地资源、缓解能源供给的紧张局面,而且还能保护环境,改善人们的生活质量。因此,对于建筑节能的新型材料也会利用到各个地方。我国应大力发展科技,研制出符合社会需要的新型节能材料。具体可以在实际的工作中将废弃的塑料泡沫发展成为保温绝热的墙体板材,以此既节约了成本,又能对材料二次利用,还能将其变废为宝;可以将无用的玻璃实现回收,将其作为生产的贴面材料,研制出热反射镀膜玻璃、低辐射镀膜玻璃等,以此有效减少垃圾的排放并节约资源;通过科技研制出免烧水泥,在工程中利用这种新型水泥进行施工,可以有效的降低生产水泥所需要的能源,而且在一定程度上减少污染;研制免振混凝土,将其运用到施工建筑中,该种材料在施工建筑中不振捣,不仅能够减少噪音污染,而且也大大减少了能源消耗。而在建筑的节能规划设计工作中,对于建筑外墙、门窗、屋顶以及地板的保温隔热性和气密性也都有了新的要求,低碳环保已经大势所趋。因此,发展新型节能建筑材料是对环境破坏一种强有力的回应,不仅要提高建筑物自身绝热和保温的效果,还要大力降低采暖空调能源消耗,以此切实改善人们的生活环境和居住质量。
总言之,随着现阶段我国房屋建筑面积的不断增加,建筑行业发展非常迅速,其能源消耗量较大,因此发展建筑节能技术就显得尤为重要。在过去几年,由于建筑行业能源消耗量大,但对能源节约问题没有足够的重视,以此造成我国经济发展过程中出现很多问题。这就要求我们在以后的建筑工程施工中,要及时应用新技术和新材料,以此保证建筑工程的绿色、健康发展,有效促进我国经济的可持续发展。
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建筑节能不仅是一个代名词,它是全球建筑行业专家通过深思熟虑之后共同的选择,已经成为一个全球化的趋势。尽管中国的人均能耗很低,但单位国内生产总值能耗是发达国家的两倍还多,能源短缺已造成制约中国经济,社会发展和人民生活水平的提高,节约能源的形势逼人。在我国现有的建筑基本上都是高能耗建筑,而新建的房屋大多数也不是节能建筑,这些建筑可以通过提高结构的性能,达到节能的目的。因此,促进新型材料的使用是提高建筑节能的重要途径之一。
任何新技术的开发和推广是需要大量的投资研究,新型材料的开发和推广也不例外。新型材料在使用过程中难免会出现这样或那样的问题,因此这时有必要投入相应的资金进行科学研究。在推广和应用新型材料的过程中,在进行新型材料推广应用时还需要开发其配套技术和产品,其配套技术和产品的使用可以大大提高新型材料的工程质量。要着重研究制造节能、利废的环保型高科技新型材料,如KP1多孔砖,页岩砖,承重混凝土空心砌块,砂加气混凝土制品,复合顶板,外墙保温系统及其他新型材料。特别是要加强与科研实力较强的高校、科研院所或其他中介机构的合作。同时我们的企业应改变以往的观念,加大技术预先研究的投资,为我国新型材料的创新发展及其配套技术提供有效的金融支持,创新发展,这样有利于开发出符合国家建筑节能要求的高性能,高强度,高经济效益的多功能复合型的新型材料,从而改善施工环境,提高施工效率。
材料生产应用和建筑节能的目标,政策法规的制定和实施是非常重要的,也是建设指标体系不可缺少的部分,尤其是在现阶段,加快市场经济规范,合理的发展,需要更多的技术标准。随着新型材料数量不断的增加,建筑材料的不断涌现,原有的一些不能满足工程建设需要的标准和系统是要必须废除的。此外,在实际应用中的一些产品,随着科技的发展,应不断的对技术标准加以修改,使技术标准在工程施工中得到保证。
现代意义上的建筑材料创新是指完全区别于传统意义上砖瓦材料以及砂石材料的建筑材料新品种。受到行业发展趋势的引导,建筑材料在创新发展的过程当中多将节能型作为首要关注的对象。节能性建筑材料的发展成为了整个建筑行业领域内最受相关人员关注的问题之一。结合当前的发展现状来看,建筑节能材料所取得的发展成效可以归纳为以下几个方面:
墙体材料是整个建筑项目施工期间,能耗问题最为严重的材料之一。在节能型墙体材料的发展中,形成了大量的品种。应用相对较广的节能墙体材料包括粘土空心砖、粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、以及复合板材等多种类型。现举例进行说明:以EPS砌块为例,由于此类建筑材料的主要属性为聚苯乙烯薄膜塑料,具有良好的阻燃型优势,在作用于保温隔热领域的过程当中效果确切。此类型材料应用中,拘能够配合中芯浇筑混凝土的方式,体现其在构造方面的灵活性、结构方面的牢固性、以及造价方面的低廉性优势。又以纳土塔板为例,此类材料的主要构成包括聚苯乙烯材料、水泥、水、以及添加剂这几个方面,通过黏合的方式形成墙体。其优势在于,能够通过粘合组装的方式在整个墙体结构内形成刚性骨架,除具有确切的防火耐火优势以外,节能效果同样非常显著。
在社会大众生产生活条件发生改变的背景之下,建筑领域对于保温隔热材料的需求呈现出了显著的发展趋势,保温材料工业的发展有目共睹。从当前建筑领域的发展角度上来说,比较广为人知的外墙保温隔热材料包括以下几种类型:矿物棉材料、泡沫塑料材料、耐火纤维材料、硅酸钙绝热材料、膨胀性珍珠岩材料等。需要注意的一点是,在当前外墙保温隔热领域应用材料的过程当中,通过胶凝材料、聚苯颗粒轻质骨料的相互配合,在添加包括水泥、粉煤灰、以及二氧化硅在内各种胶凝材料的基础之上,作用于外墙保温施工中,除具有良好的耐火性、和易性优势以外,还具有确切的抗裂性优势,值得在外墙保温材料领域中加以推广。
建筑领域中对此类型材料的应用始于上世纪80年代。从当前建筑施工的角度上来说,PCM相变材料与石膏板、混凝土等建筑材料的综合应用成为了建筑材料节能领域的重点关注对象之一,特别是通过在建筑结构轻质材料中的合理应用,其所对应的热能储存效果十分确切,值得关注。早期的研究重点集中在无机水合盐上,但由于无机水合盐在PCM相变材料中的应用存在一定的过冷以及析出问题,故而转变发展对象,形成以污水有机物为核心的低挥发性材料研究。其优势在于:物理化学性能更加稳定,热行为可调控,相变温度可调控,造价低廉,以及节能效益突出等。
在建筑施工中,有机保温材料主要都是一些可燃材料,在建筑施工中一旦出现使用不当的情况,都会导致严重的火灾隐患出现。在建筑施工中,这种材料出现了越来越不能使用的情况。有机材料的应用导致其在出现火灾时,其可燃性导致火灾的扩散速度非常快,而且,这种材料在燃烧过程中会产生大量的有毒气体,导致人员会出现窒息死亡的事故。因此,在很多的建筑施工中出现了使用阻燃板的情况,这种做法在实际应用中也导致了很多的问题出现,虽然其具有一定的阻燃效果,但是在火灾发生时,一旦风势过大,会导致更大型的火宅出现,在这种情况下,保温材料的阻燃材料不会起到更好的效果,对灭火效果也会产生很大的影响。
近年来,建筑施工中为了更好的解决外墙结漏的问题,通常情况下,在施工中会采用抹灰处理,这样在节能效果方面不具有明显的效果。在一些节能建筑设计中,虽然对板材的厚度进行了控制,但是因为其不具备很好的阻燃要求,在施工中也出现了很多的问题。而且,在一些施工中,由于施工人员在某些方面出现了偏差情况,在施工中会出现材料应用错误的情况,对工程的质量带来了很大的影响。
在研制无机保温材料的新产品中,努力降低其导热系数,希望能与聚苯乙烯泡沫板、硬泡聚氨酯比美,宣传他研制的无机保温材料的导热系数为0.038W/(m·K);甚至说最低可达0.017W/(m·K);而他们提供的无机保温材料的密度都大于为200kg/m3,这显然是难于实现的良好愿望。无机保温材料能耐阳光照射、使用温度高,是很好的不燃保温材料,只要精心设计、精心施工,其保温工程的耐久性能很好,甚至可以与建筑同寿命。要抓住这些特点和节能建筑的保温新要求,去开发无机保温材料新产品,设计保温工程新构造,改进其生产工艺和保温工程的施工工艺。有效地利用好复合材料新技术、开发复合结构的新产品、创造保温工程施工新工艺。充分发挥无机保温材料的长处,与其他保温材料复合应用以克服其短处,应用综合保温节能技术和保温节能构造,为新时期的建筑节能做出新贡献。
我国房屋建筑面积在不断增加,建筑行业的发展非常明显,能源消耗非常大,为了更好的实现可持续发展,一定要在建筑行业发展过程中实行节能技术。在建筑工程施工中应用新技术和新材料非常必要,对我国经济的可持续发展具有重大的意义。
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学术道德失范之外,论文格式规范非常混乱,论文撰写方面存在很多格式错误,有不少学者曾大声疾呼 研究生学位论文的撰写亟待规范 。下面是小编为大家精心推荐的医学综述论文范文格式,仅供大家参考。
1 引言(前言)
是医学论文开篇的一段短文,主要介绍本文的背景、理论依据、论文的范围目的与工作的收获、结果、意义等。可根据论文的需要或长或短。要求言简意赅,点明主题。如我院内科1992年2月至1995年10月应用盐酸纳络酮治疗镇静催眠药急性中毒48例,与同期未用纳络酮治疗的42例对照比较,疗效满意,报告如下。不可言过其实,尤其是诸如国内外罕见,未见报道,无先例,属最新水平之类,必须有充分证据,否则一般不用。
2 临床资料(资料与方法)
是论着的主要内容,包括实验对象、器具、采用什么方法、多少病例(男多少、女多少)、如何分组、诊断手断、依据、治疗方法(用药)、疗效标准、观察及随访时间等等。应说明资料来源的时限、年龄、性别、职业的可比性。在此需要特别提醒注意的是说明疗效或某种方法时需设对照组,条件同等、随机分组、用药或检测采用双盲法对照。共同的是使读者具体了解该研究的具体内容,一方面便于理解和评价,另方面便于验证和仿行。任何科学成果,必须能够在方法同样条件下重复出同样结果,方能得到公认。因此,描述材料和方法以使读者能进行重复为度,过分简略固然不行,过分详尽也无必要。
资料中如数字较多可用统计图表表示。统计表应有表题和序号(一个表不用序号,列为附表)。统计表应按统计学原则制作,表格两端开口,不用纵线,只用一条纵线说明主语与谓语,表格左上角不用斜线。表格内避免繁杂,更不能与正文重复。
3 结果
医学论文的中心部分。即实验研究、临床研究、分析观察、调查的各种资料和数据,进行分析、归纳,经必要的统计学处理后所得的结果。这是决定论着质量是否严谨,数据是否准确可靠,要求高度真实和准确,实事求是的撰写。失败就是失败,成功就是成功,不要人为地夸大成功率,且要消灭统计方面的误差。
4 讨论
即将到来的结论或结果,从理论上进一步仔细分析。科学论证和评估,确认结果的可靠性,阐明科学,先进的参数,得到大家的认可。通常讨论的问题:本文阐述的原则和机制;材料和方法,描述了特征的优缺点;本文的结果和优点和缺点与别人的相似性和差异分析;根据分析结果提出了一个新的假说,新的想法;各种不同的学术的角度来比较和评价;提出了探索未来发展方向等。当然,后通常只讨论一些方面不可能面面俱到。这是讨论的需要紧密联系的重要文章的调查结果,显示了他们的新发现和新认识。一些医学论文讨论部分只是过去的文献,重复,甚至复制了一些专着和教材内容,失去了意义。深入讨论,正确与否,很大程度上取决于有多少控制文献和分析能力。因此,我们必须了解行业的现状和发展趋势,比较客观地得出正确的结论。
5 医学论文的参考文献
只限于自己阅读过并引用的文献(必须是公开发行的刊物),按文内引用顺序排列写在文后,文内按1.2.3顺序在引用处标出右上角码,如在右上角标注[1]或[1-3]或[1,4]最好是着重引用近年的(3-5年)期刊文献。 医学论文参考文献的书写格式多采用温哥华式。
刊物:作者(两位作者可一并列上,中间加逗号;三位作者或以上,可只写第一作者,后加逗号及等),文题列于作者后(有的刊物略去文题),然后顺序列出刊物名称、年份、卷(期):起迄页。
例 杨亚辉.国内外胸心血管外科进展临床医学1995;15(6):36杨亚辉,等.国内外胸心血管外科进展临床医学1995;15(6):36一38书籍:依次顺序为作者,书名,版次,出版地:出版社,年份:起页~迄页。
例 张学礼主编,怎样撰写医学论文第一版,北京:中国医药科技出版社,1990:82-90外文资料西文只用姓,不用全称,其它顺序同期刊。
参考文献不宜过多,论着8条、综述20条以内为宜。引用的文献必须具有价值,引用的论点必须准确无误。取其精华,引用部分要恰到好处,宁少勿滥。
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矿产资源是国土资源资源的一个重要组成部分,是人类赖以生存和发展的最基本、最重要的生产资料之一,也是国民经济和社会发展的物质基础。下面是读文网小编为大家整理的采矿综述论文,供大家参考。
摘要:
文章首先针对爆破技术进行简单的概述/采矿过程当中爆破方式基本作用原理/采矿技术中新爆破技术的不断发展及具体运用以及运用过程中需注意的问题进行介绍,望能够有一定的参考价值。
关键词:采矿工程;爆破技术;运用
1爆破技术概述
爆破作为一门科学技术得到了较为广泛的实际性运用,其中我们可以在采矿工程、铁路修建、公路隧道的挖掘当中都会看到,爆破技术在使用炸药爆炸的基础上会形成非常大的能量,对周边建筑结构等造成极大的影响,尤其是石方开挖、矿山开采的过程当中其起到了非常重要的作用。当下,硝铵类炸药、水胶炸药等在爆破采矿技术中是经常使用到的,其中,硝铵类炸药是最为常用的,其中,电雷管、导爆索等起爆器材中这些是最为常见的。炸药爆炸的过程当中便会诱发各种各样的安全事故发生,为此,一定要严格具体的爆破技术操作规范来做,与此同时,做好必需的安全防护措施。伴随着先进科学技术的进步与发展,我国采矿工程当中所运用的爆破技术也产生了突飞猛进的进步,可是,需要注意的问题是,我国与其他发达国家在采矿技术、开采规模上存在非常大的差距,所以,需进一步深入的掌握现代化的新爆破技术,努力学习先进的爆破技术,这样才能够在我国采矿工程当中加以具体的使用,唯有如此,才能够促使我国采矿工程生产率得到较为显著的提升,推动我国采矿业得到较为显著的进步及发展。采矿工程当中采用科学安全的爆破技术是非常关键的,因整个爆破过程当中,不稳定因素的存在会给整个社会及人们的生命健康安全造成不可挽回的巨大损失,为此,不断的改进爆破技术,提高采矿的安全系数,促使采矿效率将会是广大采矿工作人员所需思考的重要问题。为此,需要我们学习借鉴世界发达过肩先进的爆破技术,去其糟粕取其精华,以促使我国采矿质量及产量得到较为显著的提升。
2采矿工程技术中爆破新技术的发展与具体运用
2.1水胶炸药爆破技术
水胶炸药是当前我国采矿业中大范围采用的一种炸药,其价格低、性能好,所以得到了较大范围的采用,可是,当水胶炸药在发生爆炸的过程当中,可燃性是非常高的,并且会形成大量的粉尘,引发安全事故的发生,特别是使用水胶炸药开采含有硫元素高的矿床的过程当中,其造成的燃烧范围是非常大的,为此,需对原有的水胶炸药实施革新,将其引燃性进一步的降低;此外,水胶炸药的运用过程当中需要做好二次爆炸发生的有效防御措施,大家都知道,金矿的含硫量是非常高的,在采矿的过程当中,就需要使用水胶炸药,这样才能够有效地预防燃烧事故的发生,保证金矿采矿的整体安全。
2.2无限分段起爆网络技术
采矿爆破的过程当中,为促使整体爆破工作效率得到一定程度的提升,防止多次爆破的形成,一般会选择多点一同爆破的方式,一次性的完成爆破。可是此种方式虽能够促使爆破整体效率得到了较为显著的提升,可是工作人员并不能真正的判断所有的炸药都已经爆炸了,若炸药有残留,那么就会危及全体参与此次采矿工作的人员。为保证安全引爆,杜绝安全事故的发生,我们需要利用先进的科学技术,研发出科学有效的无限分段起爆网络技术,此种科学技术能够在经过爆破网络之后,运用导爆管对炸药实施引爆,在此过程中会形成一定的炮孔,当前,在无限分段起爆网络技术上无任何起爆前对其进行检查的专用设备,为使得起爆信息能够非常精准的传输出去,可以在炮孔外的位置,运用联测网络实施信号的传输,在平均每排的炮孔外面,将雷管相互间进行连接,以达到最佳的爆炸成效。
2.3电雷管爆破技术
在我国,电雷管是运用较为广泛的一种起爆设备,电雷管爆破技术操作便捷、性能优越、有着较强的爆炸特征,可是这种爆破技术非常易遭受来自外界因素的影响,出现早爆、晚爆、拒爆的情况,易诱发各类安全事故的发生。在对安全事故形成因素进行具体浅析之后,可以找到造成早爆的主要诱因,其中包含有:雷电、静电、杂散电流,所以需要针对这些因素实施有效的科学防御,不断加强相关安全防护措施,以确保采矿工程的基本安全。
3注意事项
3.1选用科学合理的引爆方式
对于爆堆的分布情况、爆堆块度的均匀性来说,起爆方式的选用能够对其造成很大程度的影响。其中,斜线起爆、V型起爆方式的运用能够对实际孔距与抵抗线状况进行一定的作用优化处理,宽孔爆破可以在极大的程度上促使破碎岩石成效大大提升;然而,V型起爆方式的顶尖炮孔要比相同段位的起爆时间要提前,这主要是由于受到达夹制作用影响下,逐渐形成的根底、大块的情况出现,同时V型张角的使用可达到梯形状态引爆的效果。
3.2确定延期具体时间
在对井下进行采矿的工程中,深孔爆破技术是较为常见的一种,其运用的是短间隔延时引爆的一种方式,在对引爆网路进行设计的过程当中需要保证各个孔能够实现自由式的崩落,各炮孔、各排相互间能够拖延一定的时间,为接下来的爆破提供一定的自由面,遵循每米最小抵抗线延迟15ms的基本原则,得出最为适合的延迟时间,以此能够促使爆破成效达到最佳的一种状态,缩减飞石出现的可能,同时能够为接下来的岩石爆破供应充分的移动时间,保证后排顺利爆破。
3.3强化飞石安全预防及有效掌控
井下采矿深孔爆破技术运用的过程当中,飞石形成位于孔口与前排的方位,孔口飞石的形成通常是由两方面因素引起的,其一,炸药量较大,形成一定长度的堵塞,孔口便会有飞石情况的发生;其二,堵塞不紧密,在有冲炮情况产生后会使得孔口慢慢地变得松弛。所以,在孔口的位置增加一定的砂包是降低孔口出现飞石的最为直接性的有效方式。
4结束语
在目前的采矿工程当中,各类新爆破技术得到了较大范围的运用,而我们唯有不断的强化对新爆破技术的探究,才能够促使我国采矿工程质量得到较为显著的提高,促使我国以人为本基本国策的真正落实。
参考文献
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摘要:结合采矿工程专业就业特点和学生培养目标,首先根据企业发展需求与从业者的差距,对大学生人文素养现状及其培养过程中存在的主要问题进行了分析,认为工程哲学思维训练对工程专业学生适应企业需求是必须的;然后基于矿业工程中的工程哲学问题,从资源认识、矿业工程活动中的主要矛盾、规律和方法论等方面分析了采矿工程专业学生应具备的工程哲学意识,认为辩证唯物主义的工程哲学意识、积极向上的人文知识和健康的职业精神是采矿工程专业学生必备的人文素养;最后分析专业教育中进行人文素养培养的必要性,提出在专业课程教学和技能实践中渗入人文素质教育是工程专业学生提高人文素养的必然选择,并以“采矿学”课程为例进行了专业课程教学中的工程哲学思维和人文素质培养再现,课程实践表明:这种相互交融式方法对专业知识教学和人文素质培养均能起到促进作用。
关键词:工程哲学;矿业工程;人文素养;交融式培养
煤炭行业通过十年多的高速发展,企业的科技发展处于一个较高水平,这些企业除技术管理、生产管理岗位需要懂技术、懂管理、懂经济的综合性科技人才外,更需兼具采矿、机械、微电子与电器、信息与智能等综合知识的技能型人才,培养具有国际竞争力的技能型、创新型人才已成为高校人才培养的根本目标[1]。技能型、创新型人才的培养包含创新意识、创新精神、创新能力等的培养[2-4],创新能力的培养又分技术创新能力的培养和技能创新能力的培养,而且两种创新能力的培养与创新实施个体的人文知识、职业道德、专业知识和思维方式等有关。由于工程中蕴涵众多哲学问题[5-10],故工程创新的思维方式就是辩证唯物主义的工程哲学意识,但目前的工程大学生缺乏这种思维意识。“煤矿开采学”是一门理论与实践相结合的课程,该课程因其知识点间关系复杂、实践性强和交叉性强而蕴涵诸多工程哲学思想[11],本文拟从课程知识内涵、采矿工程哲学问题与人文素养相互关系等方面进行课程综合教学实践。
一、现状分析
1.企业发展需求与从业者的差距
在国际国内复杂经济环境的影响下,煤炭行业十年高速发展期已经结束,煤炭企业的经济也将进入常态化发展期,对各种层次人才的需求也将出现差异性增长,甚至个别层次人才的需求将趋于平稳。煤炭业通过十年高速发展,大部分企业的科技发展处于一个较高水平,这些企业需要科技与技能兼备的复合型人才;一小部分企业因地质条件复杂性等原因,其科技水平尚处于一个较低水平,现阶段因装备的科技含量低,在技术管理、生产管理岗位仍需要懂技术、懂管理、懂经济的综合性科技人才。另外,今后在推进煤炭生产和利用方式变革、煤炭结构调整和转型升级、生态文明矿区建设、煤炭行业文化建设和煤炭科技创新发展等方面仍需要煤炭科技人才的不懈努力,在煤炭企业发展过程中仍需接纳更多采矿工程专业毕业生。综上所述,尽管今后煤炭企业经济会进入常态化发展期,但煤炭企业对高素质采矿工程专业毕业生的需求仍在扩大。煤炭企业的发展需要科技进步,科技进步需要人才,且对人才的要求也更高,但目前部分大学毕业生却与企业的发展需求之间存在较大差距。一是企业需要诚实守信、吃苦耐劳型人才,而现在很多大学生都是“先求稳,后求好”,一般会先签一个比较稳妥的单位,再慢慢寻找更理想的单位,如果有好的单位,一般会和原签约单位毁约,这体现出诚信问题;一部分采矿毕业生不愿下井,对待工作马虎应付,这是缺乏吃苦耐劳型精神的表现。二是企业需要懂技术、懂管理、懂经济的复合型人才,但一些学生在大学热衷于做学生干部,而对学习则是应付的态度,尤其是对专业知识没有钻研的精神;而一些学生只关注学习,缺乏对管理、人际关系处理的培养。三是企业既需要创新型人才,也需要技能型人才,但目前学生缺乏创新和实践动力,具体体现在各类课程设计和毕业设计中个性化不足,普遍存在同类化现象。四是企业需要良好的团队合作精神,随着煤炭科学技术发展,交叉型、复合型和边缘型技术与装备大量涌现,技术的发展和装备的更新更需要良好的合作团队,但在大学生培养过程中的一些措施并不有助于团队合作精神的培养,使得部分学生缺乏良好的团队合作精神。五是企业需要甘于奉献的、以集体利益为重的人才,但部分学生找工作时强调更多的是个人工资和待遇,缺乏奉献和归宿精神。
2.大学生人文素养现状
人文素养不仅仅是指一个人的人文知识水平与研究能力,更重要的是指一个人对待自己、对待他人、对待社会的内在的优秀品质和崇高精神,人文素养注重的就是做人的态度和品质,也就是通过人文知识教育使大学生形成健康人格:和谐的人际关系;良好的社会适应能力;正确的自我意识;乐观向上的生活态度;良好的情绪调控能力;积极向上的人生观、价值观;积极快乐的心态。纵观大学生人文素养,由于社会、家庭和群体等的影响,大学生人文素养现状不容乐观,主要表现在以下几个方面:(1)个性化与价值观多元化。在市场经济快速发展的今天,彰显个性成为当代大学生的必然选择,但市场经济中的价值尺度也被当代大学生借鉴,部分学生存在个人主义、享乐主义、实用主义和功利主义思想。(2)网络与现实交融化。当今社会处于网络时代,网络在带给我们便利的同时也带来诱惑,如部分同学在享受网络实惠时也将自己带入到虚拟的网络世界而不能自拔,最终使这些学生出现网络与现实二元性交融,厘不清网络与现实。(3)人文知识与专业技能离析化。人文知识的积累是锤炼一个人做人的态度和品质,而专业技能的获取则是教会一个人做事的方法和技巧;做人和做事是相互创造、相互生成的过程,人的本质、潜能和能力都只有在做事中才能体现;做事即做人,做人即做事,是因为做事和做人二者是内在统一的,没有先后之分。但是,部分工科学生不注重人文知识的培养,偏重于专业技能的获取,从而出现因做人方面的不足而影响做事。(4)个体机能与社会需求差异化。大学毕业生作为个体是社会的一员,社会发展由社会需求来驱动,也即由个体来共同驱动。而个体机能不一样,其对社会的驱动力也不一样,故个体机能应与社会需求相一致。但是,由于个性化与价值观多元化的影响,每一个大学毕业生通过教育所获取的个体机能存在差异,同样与社会需求也存在较大的差异性。
3.大学生人文素养培养存在的主要问题
大学生人文素养培养应与矿山企业的职业道德教育结合起来,职业道德是从业人员在职业活动中应该遵循的行为准则,涵盖了从业人员与服务对象、职工与职工、职业与职业之间的关系,如煤矿职工职业道德规范包括:热爱本职工作;钻研业务技能;遵守法律法规、规单制度;坚持安全生产;加强团结协作;勇于抢险救灾。职业道德教育重在培养职业责任,职业责任是指人们在一定职业活动中所承担的特定的职责,包括人们应该做的工作和应承担的义务。职业责任具有法律及纪律的强制性,具有明确的规定性,而且与物质利益存在直接关系。职业责任的培养在于对职业个体价值观、能力(包括人文能力和专业技能)和自我责任的培养,而职业个体价值观具体体现在公平、诚信和奉献等方面。大学生人文素养培养应注重社会责任、职业道德和职业责任的培养,而不仅仅是人文知识的学习,故前述说明当前大学生的人文素养培养存在以下问题:(1)专业教育与人文素养培养分离。根据大学生未来的职业发展需求,人才培养实践中必须将专业技能和人才素养有机地融合在一起,按照采矿工程师的岗位需求把拓宽科学知识、增强岗位实践技能和修正做人做事态度有机地统一到一起。在现今的人才培养实践中,人文素养课程和专业课程是割裂开来的,分由不同的教师授课,人文素养课程由人文类学科教师上课,而采矿专业课程由理工科教师上课,致使两类课程很难做到有效地结合。(2)现有人文素养培养缺乏对职业道德、职业责任的培养,使大学生对未来的职业范畴、职业规划和职业责任缺乏认识。(3)现有人文素养培养缺乏对工科学生工程哲学思想的培养,使工科学生在工程实践和工程设计中缺乏以一种整体的、全局的、联系的眼光去整合全部工程活动,缺乏团队合作意识。
二、工程哲学与人文素养的关系
从企业发展需求与从业者的差距、大学生人文素养现状和人文素养培养存在的主要问题来看,这些现象的本身对于工程专业学生来说,就是缺乏工程哲学思维的锤炼。
1.矿业工程中的工程哲学问题
矿业工程哲学主要是研究和分析在矿业工程活动中出现的各种问题,如矿业工程决策和发展战略的哲学问题,矿业科学与技术和工程活动的关系和转化问题,资源开采与产业发展、社会影响的关系问题等。从另一方面讲,就是如何在矿业工程实践活动中全面而公正地处理涉及的各个主体与客体的利益,达到矿业工程综合效益是矿业工程哲学研究的目的和期望。“辞海”中的矿业是指开采矿物的事业,矿业工程是指开发和利用资源的工程,矿业工程活动的本质特征包含科学性、经济性、人文性和生态性。矿业工程成果的哲学本质则包含满足人们能源与资源的需求、符合科学技术规律的本质和被人改造的客观存在,这种客观存在体现矿业工程活动后的气候变化、环境变化和资源条件的变化,故矿业工程中的主要工程哲学思想包含系统论、主体与客体的对立统一关系、发展论、实践论和量变到质变论等。在矿业工程的一系列活动中,由浅到深地体现了在认识中发现矛盾、在矛盾中找到规律和在规律中揭示方法的过程。
(1)资源认识。依照工程哲学思想,对资源的认识应贯穿资源开发全过程,且在资源的认识过程中应坚持资源的客观存在性和可知性,同时坚持实践是资源认识之源和认识发展的动力。因为只有坚持实践第一、不断实践、不断认识才能取全、取准资料信息,也因为先试验后实践是认识资源的先导。即在工程思维过程中始终以一种整体的、全局的、联系的眼光去整合和把握全部工程活动的思维倾向,坚持意识来源于实践。对资源的认识也存在一个量变到质变的过程,如资源开采技术就是一个由量变到质变的发展过程,从资源的手工开采、机械化开采、高效机械化开采到智能化开采是一个量变发展过程,而智能化开采演变到无人开采则是一个质变过程。
(2)矿业工程活动中的主要矛盾。在矿业工程活动中体现的主要矛盾既是人、机器与自然(矿体和环境)之间的矛盾,也体现了认识资源与合理开发、开采与环境、高产与稳产、高产与资源回收率、生产与安全、系统与个体的关系。机器是人脑的创造物,但机器又具有相对的独立性和自主性,人通过机器实现对资源的认识、开发和利用,在这种人—机相互约束、相互作用过程中实现人的智力进步、思维创新以及机器的创新发展。和谐是指系统中各要素、各部分之间配合得匀称和得当。一个生态系统是包括人在内的物群与所处的环境(包括水、大气、土、岩石等)相互依存、相互制约、相对稳定又有自组织功能的一个系统,以人为本、全面、协调、可持续发展的理念强调人与自然和谐发展,共同进步。人与自然协调发展的基础是能动性与受动性、目的性与规律性的相互统一,对于矿业工程活动与资源环境之间的矛盾,解决的途径是在充分考虑资源环境的受动性和规律性基础上,以和谐发展为目的实现矿业工程活动的主观能动性。
(3)矿业工程活动中的规律。工程活动实践中均蕴涵规律,如为安全高效开采必须掌握资源开发的地质规律、地应力变化规律和采动应力形成规律,地质规律包括沉积岩的成层规律、构造的演变规律、煤层气和水资源的储存规律等。
(4)矿业工程活动中的方法论。矿业工程活动中必须坚持工程哲学的方法论,即以唯物辩证法的根本规律为指导,分析和处理资源开发过程中的各种矛盾,坚持一切从实际出发,充分发挥人的主观能动作用,处理好主体与客体、人与自然的矛盾,运用现代科学理论与先进的技术手段,注重最佳的资源开发效果和最大的经济效益。在具体的矿业工程活动中应遵守:1)一切从客观实际出发,坚持实事求是的根本原则;2)相互联系、对立统一的大系统原则(或整体性原则);3)遵守本质和规律,按客观规律进行矿业工程活动的原则;4)处理好现实与未来、连续性与阶段性、继承与创新关系的原则;5)人在资源开发中处于主体地位和人的全面发展的原则。
2.采矿工程专业学生必备的人文素养
根据矿山企业特点及发展需求,采矿工程专业学生应具备以下人文素养:(1)辩证唯物主义的工程哲学意识。矿业工程活动蕴涵诸多工程哲学思想,就从事矿山工程活动的工程人来说,具备辩证唯物主义的工程哲学意识不仅有利于工程人对矿业工程实践的深刻理解和具体实施,也可以帮助工程人应付自身的职业困境,全面、客观、公正地解决矿业工程实践活动全过程遇到的一些根本性的哲理性问题。(2)积极向上的人文知识。对于一个社会人来说,首先是社会的一员,即首先要学会做人;其次才是一个职业人,只有拥有先进的社会道德观、价值观和必备的人文知识的人才能更好地做事。人文知识的积累是锤炼一个人做人的态度和品质,故拥有积极向上的人文知识即具有了良好的做人态度和做人品质。(3)健康的职业精神。对于整个矿业工程活动而言,活动全过程充满困难与未知、智慧与创新、吃苦与奉献、诚实与细致、遵章与守纪、团结与协作、安全与预防等,未来的采矿人(采矿大学生)需在职业观念、职业态度、职业作风、职业纪律和职业技能等方面符合矿山职工职业道德规范要求,形成爱岗敬业、诚实守信、吃苦耐劳、遵章守纪、团结协作、精益求精、安全第一、甘于奉献、勇于创新、敢于挑战的健康的职业精神。
3.基于需求的工程哲学与人文素养相结合
从矿业工程中的工程哲学问题和采矿工程专业学生必备的人文素养来看,矿业工程活动实践离不开工程哲学思想的指导,而矿业工程活动需由一个个人来完成,活动成果的好坏与完成人的工程哲学意识、人文知识和职业精神密切相关,只有具有辩证唯物主义的工程哲学意识、积极向上的人文知识和健康的职业精神的群体完成的矿业工程活动成果才能达到最佳的资源开发效果和最大的经济效益。基于上述需求,必须在专业教育的人文素养培养中进行工程哲学意识的培养。
三、专业教育中的人文素养培养
1.必要性
采矿工程专业的培养目标:培养掌握固体矿床(重点为煤)开采的基本理论和方法,具备采矿工程师的基本能力,能在采矿、地下工程等领域从事科学研究、工程设计与施工、矿山安全工程、矿山经营与管理等工作的复合型工程技术专门人才。即与专业教育中职业技能培养的目标是一致的,但不同性格特征、不同发展特点和不同就业取向的学生群体的人文素养培养侧重点不一样,有必要在专业课程教育中结合课程特点进行不同学生群体的人文素养培养。而且采矿工程专业学生应具备的人文素养中的工程哲学意识和职业精神具有专业特点,工程哲学意识和职业精神非常适合在专业教育中结合专业课程教学进行培养。综上所述,专业教育中的人文素养培养非常有必要。
2.实现模式
大学人才培养必须面向未来5~10年的职业需求,将专业技能和人才素养有机地融合在一起,根据特定职业需求把扩展科学技术知识、增强专业实践能力、修正做人做事的态度有机地统一到一起,在人才素养培养中增强职业精神和专业兴趣,在专业课程教学和技能实践中渗入人文素质教育,最终实现两者真正的融合。
3.在“采矿学”课程中进行人文素养培养的实践
“采矿学”课程主要讲授煤炭地下开采和露天开采的理论与方法,其中地下开采课程内容主要涵盖采煤工艺、采煤方法、巷道布置方式及其掘进、开拓延伸和生产系统优化配置。由于采矿所依赖的煤层地质条件的多样性、复杂性和开采空间的移动性等特点,采矿是一个复杂的系统工程,故“采矿学”课程内容因其知识点间关系复杂、实践性强和交叉性强而蕴涵诸多工程哲学思想,结合这些工程哲学思想进行课程知识点讲授,不仅使学生易于接受知识,获取专业技能;而且可以培养学生的工程哲学意识和职业精神,达到培养人文素养的目标。首先在具体的采煤工艺、采煤方法、巷道布置方式的选择上必须坚持一切从客观实际出发,坚持实事求是的根本原则,遵循资源与环境协调发展的基本本质、地质构造演化和煤(岩)层成层的基本规律、煤层气和水资源的储存规律,按照相互联系、对立统一的系统原则和连续性与阶段性原则来进行;再者,“采矿学”课程涉及的矿业工程知识来源于工程实践,即人的实践,与实践人在实践过程中的主体地位和职业精神密切相关;另外,“采矿学”课程涉及的相关知识通过实现矿山本质安全来为矿山实践人提供安全保障,也即这些知识蕴涵人文知识。在讲授“采矿学”课程的采煤工艺时,工艺的各工序间存在时间与空间的交互;而且每个工序需要由一组人通过协同合作,依据煤层地质条件操控各类装备来实施;以上涉及到以人为本的人机对立统一,遵守本质和规律并按客观规律做事,以及吃苦耐劳、全面细致、遵章守纪、团结协作的职业精神。在讲授采煤方法、巷道布置方式时,采煤方法与巷道布置方式是相互联系、对立统一的整体,采煤方法与巷道布置方式相互影响、相互制约,同时两者又受工程活动期间的生产技术条件和矿井瓦斯、水文和煤层地质条件影响,体现了现实与未来、连续性与阶段性、继承与创新的关系。同时,在采煤方法与巷道布置方式的选择上,应遵循一切从客观实际出发、坚持实事求是的根本原则,以及精益求精、安全第一、勇于创新、敢于挑战的职业精神,只有这样才能体现矿业工程活动的科学创新性、安全可靠性、技术先进性和经济性。
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当前,社会经济快速发展,建筑工程的数量和规模逐渐增大,建筑企业之间的竞争也日益激烈,在激烈的市场经济中,建筑企业要想实现良好的发展,就需要科学的利用资金成本,实现良好的工程造价。下面是读文网小编为大家整理的材料成本控制论文,供大家参考。
摘要:随着经济的发展,人们对物质生活条件的要求在提升,房屋建筑就是其中具有代表性的要求,房屋建筑工程具有难度大、建筑周期长、投资大等特点,因此加强房屋建筑的成本控制非常重要,随着能源的发展,不可再生资源在减少,房屋建筑中的材料成本也在不断的提升,因此要优化调整房屋建筑中的材料成本,提升房屋建筑的经济效益,本文对房屋建设中的材料成本控制进行研究分析。
关键词:房屋建设;材料成本;控制
在房屋建筑成本比例构成中,材料成本是主要的部分,具有品种复杂、消耗大等特点,大约占据了房屋总成本的70%,因此对于材料的成本控制非常重要。现阶段很多建筑单位对于材料成本控制不重视,仅由企业财务人员进行管理,难以发挥有效的控制效果,本文分析了现阶段材料成本控制中存在的问题,提出了加强房屋建设中材料成本控制的建议。
1房屋建设材料成本控制中存在的问题
1.1材料采购问题
传统建筑的成本采购,建筑单位和材料供应商属于临时合作关系,往往追求自己的最大利益,建筑企业想要以最低的价格获得材料,而供应商会因为降低价格而降低材料质量,对于建筑长远利益不加以考虑,因此这种合作关系影响了材料的采购成本控制。建筑单位和材料供应商需要建立长久的合作关系,以保证材料为前提,才能过实现合作共赢。
1.2信息化管理程度低
现阶段建筑企业采用的信息化管理程度较低,很多建筑单位没有采用现代化管理系统进行信息化的管理,导致材料的库存、使用情况等难以及时的反馈处理。虽然大部分的建筑单位采用限额材料使用方法,但是真正执行的较少,施工单位对于材料的发放过于随意,使得材料的使用出现差错,存在着很多的浪费现象。
1.3材料管理制度问题
建筑单位对于材料管理意识较弱,观念落后,认为材料管理属于企业财务的职责。事实上建筑材料的管理需要建筑企业的全员参与,企业监管制度不严密、管理混乱、材料质量控制不到位等,都使得材料成本的核算和预算出现差别。建筑单位没有对材料的使用成本进行阶段性分析,对于实际成本没有很好的控制,使得成本的核算大于投入。建筑单位在建筑过程中需要进行成本考核,但是现阶段的考核过于形式化,没有落实到实处,从而造成材料管理中存在着很多的问题。
2加强房屋建设中材料成本控制的建议
2.1提升成本控制的意识
建筑材料的成本控制需要贯穿在整个建筑周期,从而全程控制材料,材料的成本控制是建筑总成本中最关键的部分,想要加强成本控制,首先要提升建筑企业的成本控制意识。对企业领导和物资采购人员进行成本控制的培训,及时的提升其成本控制意识,对于材料的成本有着更深刻的了解。企业想要提升成本控制的效果,建筑单位可以制定出具体的成本管理绩效考核、材料消耗等制度,为管理者提供管理方向,规范建筑工人的行为,从而确保材料成本控制管理的落实。
2.2材料供应管理
房屋建筑中的材料需要经过建筑施工的研究和考察,并且以充足的材料供应为基础,因此企业需要保证材料供应环节的控制。首先要明确建筑的材料预算,成本预算是成本控制的关键,在施工之前需要对建筑房屋的规模、功能等进行细致的考察分析,列出材料的需求供应单;材料采购员需要对比材料价格,对于材料的供应商进行合理的把握,收集供应商的信息进行科学化分析;其三要建立材料供应的责任制度,严格的按照采购计划执行,对于各种材料的采购指标落实到具体的责任人上,比如供应商、供应数量、供应质量等。
2.3完善材料的采购环节
建筑材料需要从市场上进行采购,因此企业成本控制的关键就在于材料的采购。建筑单位在进行材料采购的时候需要选择性价比比较高的材料,从而控制材料的成本,在保证材料质量、性能的基础上进行价格的控制,从而良好的控制采购成本。采购人员在进行材料采购的时候需要对比多家供应商的材料信息,相关的价格要充分的了解。建筑单位需要与供应商保持长期合作关系,采用厂家直销的方法进行材料采购,这样才能够保证材料的质量和价格。制定采购合同制度,确定最佳的供应商后要签订采购合同,保证材料的稳定供应,防止材料受市场价格波动出现成本变化,避免市场价格对于成本预算的影响。在合同中要详细的规定供应商、材料价格和供货方式等方面,从而更好的进行材料成本控制。
2.4加强建筑材料保护
建筑材料采购进入施工工地后,不会被马上使用,因此需要制定严格的材料管理制度进行材料存放保护,保证材料的使用质量,供应稳定。建筑单位在材料保存中需要根据以下几点建议进行管理。首先要制定完善的材料保存方案,施工现场中能够存放的建筑材料非常有限,并且施工现场环境复杂,难以对材料进行完善的保护,因此为了保证材料的不必要浪费和存储成本消耗,企业需要结合施工进度来制定材料的存储计划,保证施工正常生产,节约保存成本。材料保存可以依据当地的天气情况、交通运输情况等调整材料的存储量。材料的存放仓库要安置在施工附近,从而方便建筑材料的调用,如果材料仓库与建筑工地较远,不仅会影响施工进程,还会增加材料的运输成本,间接的增加材料成本。材料的保存要分类进行,不同的建筑材料要根据材料的特点选择合适的方式,充分的利用现场管理条件,选择最佳的存放方式,避免材料在存放过程中出现受潮、生锈等情况,从而提升材料的保存效果。
2.5加强材料使用过程的控制
减少材料在使用中存在的浪费、保存损坏等情况,在施工中结合现场施工的的进度制定材料限领制度,因此要加强对建筑施工进度的了解。企业要制定定额材料管理制度,避免材料的浪费,提升材料的使用效率。领取材料需要进行建筑批准,并且结合材料的使用情况进行合理领取,采用领取责任人制度,从而将材料使用过程中的成本控制到最佳。
3结语
随着建筑行业的发展,房屋建筑占据了建筑工程中的重点,鉴于房屋建筑工程的特点,为了保证房屋建筑的成本效益,需要对建筑材料进行成本控制。建筑企业要提升成本控制的意识,制定完善的管理措施,从而提升建筑工程的经济效益。
参考文献:
[1]罗善明.房屋建设中的材料成本控制[J].科技与企业,2014(02).
[2]胡雅静.房屋建设中的材料成本控制分析[J].中华民居(下旬刊),2014(07).
[3]盖健.浅析建设项目中对建筑材料成本的控制[J].中国资源综合利用,2013(12).
0引言近年来,我国洪涝灾害频繁发生,且面临水资源短缺、水污染和水土流失等一系列水问题。为有效解决这些问题,我国大力开展水利水电工程。水利水电工程的建设不仅直接关系到我国国民经济的快速可持续发展,而且关系到人民群众的生命财产安全。只有不断提高水利水电工程的施工质量、优化其施工成本,才能确保水利水电工程最大化发挥效用。混凝土材料在水利水电工程建设中扮演着重要的角色,对其各方面进行分析可以有效促进水利水电工程成本的优化。
1常见典型混凝土的特点
1.1硅粉混凝土
相比于普通混凝土,硅粉混凝土具有较高的强度和耐久性,但其水泥用量较大、水胶比小且不易泌水,容易发生塑性收缩,具有早期干缩率大,体积易变形等缺点。硅粉混凝土在施工中常常会发生早期开裂问题。为弥补硅粉混凝土存在的缺陷,可以考虑在配合比设计阶段,用粉煤灰和高效减水剂等活性矿物料来代替部分水泥,在满足各项要求的前提下,尽可能减少水泥的用量。此外,还可以通过降低混凝土绝热升温,以减轻温度控制的负担,降低混凝土开裂的几率。粉煤灰和高效减水剂的加入,可以显著提高硅粉混凝土的流动性和和易性,从而使其达到施工标准要求。
1.2聚丙烯纤维混凝土
聚丙烯纤维混凝土不仅可以有效防止混凝土浇筑后期的硬化,而且可以有效减少由于水分散失会泌水等而引起的混凝土开裂和塑性收缩问题,还可以减少混凝土硬化后期极易产生的裂缝与由温度变化所造成的微裂纹,具有改善混凝土抗冻、防渗和耐久性等性能的特点。另外,在聚丙烯纤维混凝土中,大量纤维随机分布于混凝土结构中,使得混凝土结构的韧性、强度和抗变形能力等都得到了显著的提高。同时,其还具有较高的粘稠性,可有效改善喷射混凝土的性能。聚丙烯纤维混凝土所具有的良好性价比使得其得到了广泛的应用。
1.3钢纤维混凝土
钢纤维混凝土近年来在水利水电工程领域得到了广泛的应用。它具有较高的初裂强度和极限强度。在混凝土中加入适量的钢纤维,可以有效改善钢筋混凝土结构的性能,也可以改变混凝土的破坏形态。钢纤维混凝土的掺量及质量具有明确的规定,在生产过程中,必须严格按照规定进行设计与生产。
2混凝土材料在水利水电工程施工中存在的问题
2.1拌合问题
混凝土在拌合阶段,混合料的质量对混凝土的质量具有巨大的影响。其中水泥和骨料是影响混凝土质量的两个关键原料。在实际施工当中,很多施工单位为追求利益最大化,而购买价格相对低廉的混凝土混合料。这些价格相对低廉的混合料往往在质量方面具有很大的不确定性,质量难以得到有效的保证,且强度通常也难以满足施工要求。同时,在水泥等混合料缺乏有效的防水措施情况下,混凝土的质量就会降低。此外,一些施工单位对骨料颗粒的大小没有进行严格的控制,也没有按照有关标准将其分级,从而严重影响了混凝土的强度和质量。
2.2施工问题
混凝土在施工过程中,主要包含浇筑、拆模和养护等过程,其各个施工环节之间的关联性程度,对混凝土施工的总体质量具有重要的影响。水利水电工程的建设依据不同的施工地点和施工要求而存在多种类型的构造,且不同的构造具有不同的功能,混凝土的施工质量和施工工艺等都决定着水利水电工程的最终质量。由于水利水电工程包括很多分工程,且很多分工程必须同时施工,这就造成了混凝土作业面的狭窄性,加之混凝土机械化水平不高等因素影响,使得混凝土施工质量存在严重的波动性。
3水利水电工程混凝土材料施工特点
根据水利水电工程的施工特点,在要求混凝土结构必须具备一定强度的同时,还应充分考虑其所处的位置,以对其防渗水、抗震、防冻和耐久性等进行合理的设计。一般情况下,水利水电工程施工规模都比较大、工期长,并且在其施工过程中,针对不同位置的混凝土结构也具有不同的要求,所以应特别重视大规模混凝土施工过程中产生的各种问题。裂缝和冻害作为混凝土施工中最常出现的两种问题,施工单位应对其给予高度的重视,并采取有效措施防止其在大规模混凝土施工中出现。混凝土结构的施工会贯穿整个工程的始终。在某些情况下,为赶施工进度,常会发生混凝土施工与其他工程交叉施工的现象,但仍需要花费较长的时间。在水利水电工程实际施工中,由于受诸多因素影响而导致工程间断是经常发生的现象,这就要求混凝土必须具有相应的强度,并进行科学的耐久性设计。
4水利水电工程混凝土材料施工技术
在水利水电工程建设当中,混凝土的拌合、运输和养护等都属于混凝土施工技术的范畴。混凝土在施工之前,必须要进行充分、均匀的搅拌,这是保证其质量的一个重要步骤。在科技日益发达的今天,混凝土的拌合已由传统的人工搅拌转变为机械搅拌。这不仅大大提高了混凝土搅拌的均匀性和充分性,提高了混凝土的品质和拌合效率,而且大幅减少了劳动力的投入。混凝土在运输过程中,要求运输工具必须具有良好的密实性,且不能同时装入多种混凝土原料,以避免运输过程中造成材料浪费。当拌合好的混凝土运输到施工现场以后,应马上进行施工,以避免混凝土出现硬化现象或是长期不施工现象,从而保证混凝土的施工质量。混凝土在施工过程中,要求施工人员必须明确混凝土的浇筑位置,并且在浇筑前还要确保浇筑位置既没有障碍物又是平整的。浇筑混凝土时必须要使用专业的压实设备,以确保混凝土的压实效果可以达到施工要求,浇筑作业完成后需对混凝土进行一段时期的养护,养护必须达到相关规范规定的期限。在保证养护时间的同时,确保养护充分到位,以为混凝土的施工质量提供可靠的保障。
5水利水电工程混凝土材料成本优化方法
混凝土材料具有明显的地方性特点,其经济性与当地、当时材料价格和经济水平具有极为紧密的联系,会随着当地经济和材料的市场价格变化而变化。这说明了混凝土材料没有通用的优化配合比,即对混凝土材料成本优化的分析应是针对当地、当时混凝土材料的市场价格而进行的。
5.1构建成本优化数学模型
混凝土材料成本优化隶属于数学的范畴内,因此构建成本优化的数学模型可以帮助水利水电工程混凝土材料的成本得到有效的优化。混凝土的自密实性是衡量混凝土质量的一个重要指标。自密实混凝土可以提高拌合物的工作性能,具有诸多优点,如显著提高混凝土的质量,包括混凝土的耐久性、密实性和力学性能等;充分利用工业废料,有利于节约资源、保护环境;大幅降低人工劳动力强度,节省人力资源投入;有效节约电能;减少环境噪音,改善工作环境,提高建筑安全性等。自密实混凝土不仅本身具有许多优点,而且在经济性方面也占有诸多优势,主要体现在以下几方面。其一,节约劳动力,节省电力和机械消耗。其二,高自动化水平,缩短工期,加快施工进度,产生巨大的经济效益。其三,在特殊条件下,可以解决现浇混凝土的施工难题,提高混凝土的耐久性和结构可靠度,从而提高混凝土的施工质量,减少后期维修费用。水利水电工程中混凝土材料的成本优化数学模型为min(fx),s.t.g(jx)≤0(j=1,2,……)其中,(fx)为目的函数,即混凝土的成本,g(jx)为各种约束条件,即满足混凝土材料工作性、力学性能及其他方面要求。利用这一函数可以在水利水电工程施工中得出混凝土材料优化后的成本。为了验证上述方法的可行性,本文以长沙市混凝土2013年市场价格与当前湖南省水利水电工程造价计算方法为例,采用上述通用成本优化算法计算自密实混凝土材料成本以及施工工程的最终成本,并与没有采用这种方法的材料成本和最终成本进行对比分析。计算结果如下:采用通用成本优化方法得出的自密实混凝土材料成本为30.68万元,较之正常预算节约5.25万元;采用通用成本优化算法得出的工程最终预算成本为416.3万元,与正常成本预算462.6万元,减少了46.3万元。这一实例说明,本文提出的通用成本优化程序具有可行性。
5.2采用成本优化通用程序
除了构建数学模型之外,还可以利用数学工具和现代化信息技术,如计算机技术。网络技术等来编制成本优化通用程序。在成本优化通用程序编制过程中,应确保混凝土材料的价格、基本物理性质可以随着市场的变化而进行及时更改,以使优化具有良好的通用性。为了提高成本优化通用程序的性能,需要对其进行多次的试验,并采用有关方法对混凝土材料参数合理范围和强度影响公式进行确定,从而将混凝土材料参数设置到成本优化通用程序当中。对水利水电工程混凝土材料使用成本优化通用程序,可以有效优化其成本。
5.3提高混凝土材料施工技术
在水利水电工程施工过程中,混凝土材料的施工技术对其成本具有一定的影响。因此,提高水利水电工程混凝土材料的施工技术可以有效降低成本,对成本优化起到一定的促进作用。施工单位应借鉴国外先进成功经验,积极引进先进施工技术和施工设备,并将现代化的信息技术融入其中。同时,积极引进专业的、技能型人才对现有施工技术进行改革与创新。
6总结
本文主要介绍了混凝土原料特性及常见典型混凝土特点,分析了水利水电工程混凝土材料施工特点与技术,以及在施工中存在的问题,提出了水利水电工程混凝土材料成本优化的方法,并通过有关实例来说明成本优化方法的可行性。通过文章的论述可知,混凝土材料的选择、施工特点和技术等各方面都会影响到水利水电工程的施工成本。因此,要想水利水电工程施工成本得到有效的优化,对混凝土材料的研究是必不可少的一项内容。根据水利水电工程施工情况,合理选择混凝土材料,提高混凝土施工技术,最终达到优化成本的目的。
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材料成型是现代制造业的重要支柱,对经济社会的发展和综合国力的提升有着十分重要的意义。下面是读文网小编为大家整理的材料成型毕业论文,供大家参考。
摘要:本文以金属材料为例,对材料成型与控制工程中的加工技术进行细化分析,首先,理论概述了金属材料的选材原则,然后具体分析了铸造成型、挤压与锻模塑性成型、粉末冶金以及机械加工四种加工方法,旨在为相关工作人员提供有借鉴性的参考资料,进一步提高我国制造业的加工水平与整体质量。
关键词:材料成型;控制工程;金属材料;加工工艺
0引言
对于我国制造业而言,材料成型与控制工程是其实现长期健康发展的根本保障,不仅如此,材料成型与控制工程也是我国机械制造业的关键环境,因此,相关企业必须对其给予高度重视。无论是电力机械制造,还是船只等交通工具制造,均离不开材料成型与控制工程,材料成型与控制技术的水平与质量将会直接决定机械制造水平与质量。因此,对材料成型与控制工程中的金属材料加工技术进行细化分析,具有非常重要的现实意义。
1金属材料选材原则
在金属复合材料成型加工过程中,将适量的增强物添加于金属复合材料中,可以在很大程度上高材料的强度,优化材料的耐磨性,但与此同时,也会在一定程度上扩大材料二次加工的难度系数,正因此,不同种类的金属复合材料,拥有不同的加工工艺以及加工方法。例如,连续纤维增强金属基复合材料构件等金属复合材料便可以通过复合成型;而部分金属复合材料却需要经过多重技术手段,才能成型,这些成型技术的实践,需要相关工作人员长期不断加以科研以及探究,才能正式投入使用,促使金属复合材料成型加工技术水平与质量实现不断发展与完善。由于成型加工过程中,如果技术手段存在细小纰漏,或是个别细节存在问题,均会给金属基复合材料结构造成一定的影响,导致其与实际需求出现差异,最终为实际工程预埋巨大的风险隐患,诱发难以估量的后果。所以,相关工作人员在对金属复合材料进行选材过程中,必须准确把握金属材料的本质以及复合材料可塑性,只有这样,才能保证其可以顺利成型,并保证使用安全。
2金属材料加工方法
2.1机械加工成型
当前,金属材料成型与控制工程中,应用最为广泛的金属切割刀具便是金刚石刀具,以金刚石刀具对铝基复合材料进行精加工,与其他金属基复合材料,例如,钻、铣以及车等,均是现代社会中广而易见的。铝基复合材料的金刚石刀具加工形式可以细化为三种:其一,车削形式;其二,铣削形式;其三,钻削形式。其中,钻削即通过镶片麻花钻头对铝基复合材料进行加工,常见的有B4C以及SiC颗粒钻削,然后添加适量的外切削液,可以有效强化铝基复合材料。铣削即通过1.5%-2.0%(W+C)粘结剂,8.0%-8.5%PCD的端面铣刀对铝基复合材料进行加工,常见的有SiC颗粒铣削增强铝基复合材料,然后添加适量的切削液进行冷却。车削以硬合金刀具为主要的切割工具,例如,A1/SiC车削符合材料,并添加适量的乳化液对其进行冷却处理。
2.2挤压与锻模塑性成型
金属材料实际成型加工过程中,相关工作人员可以通过模具表面涂层以及添加润滑剂等技术手段,对实践操作过程中的压力进行有效改善,降低加工操作过程中的摩擦阻力,据相关数据统计,这样可以促使加工过程中的挤压力缩减25%-35%左右,甚至更多。降低加工挤压力,可以有效弱化增强颗粒给模具造成的损伤程度,削弱金属材料塑性,有利于降低金属材料的变形阻力,提高其成型的成功率。除此之外,相关工作人员还可以增加挤压温度,以此促使金属基材料更具可塑性。在金属基材料中添加适量的增强颗粒,可以促使金属基材料的可塑性得到弱化,进而变形抗力得以大幅度提升,此时提高挤压温度,可以加快增强颗粒与金属基材料的溶合速率,优化二者的溶合效果。普遍来说,增强颗粒含量会直接影响挤压速度,由此可见,只有金属基复合材料中的增强物含量较低,才能提高挤压速度,如果金属基复合材料中的增强物含量较高,相关人员必须严格控制挤压速度。不过,挤压速度超高的话,也会导致金属材料成型后,便面出现横向裂纹。综上,相关人员在应用挤压与锻模塑性成型加工技术时,不仅要在金属复合材料表面进行涂层或是润滑剂处理,还要对挤压温度进行严格控制,并结合实际,对挤压速度进行有效调控,只有这样,才能保证成品质量符合要求。
2.3铸造成型
复合材料生产过程中,应用最广泛的加工技术便是铸造成型技术,实际铸造过程中,金属基复合材料中添加增强颗粒后,熔体的粘度以及流动性均会显著提升,加之增强颗粒与熔体在高温下的化学反应作用,便会改变基础材料本质,此时相关工作人员必须在熔化金属基复合材料的过程中,对其熔化温度以及保温时间进行严格管控。高温时,添加的增强颗粒,尤其是碳化硅颗粒,极易产生界面反应,例如,3SiCA1-A14C3+3Si等。进而导致熔体粘度过大,难以浇筑,影响材料本质。此时相关工作热暖可以采取精炼方法,然后添加适量变质剂造渣。但这种操作方法并不适用于颗粒增强铝基复合材料。
2.4粉末冶金成型
粉末冶金成型技术是最早期的制造晶须以及颗粒符合材料零部件、金数基复合材料的手段,具有非常丰厚的实践检验,不仅如此,该技术手段还适用于尺寸较小、形状简单但是具有较高精密性要求的零部件。粉末冶金成型技术具有组织细密、增强相分布均匀、增强相可调节以及界面反应较少等特点,DWA公司现阶段,应经将粉末冶金成型技术延展到多种产品的制造工程中,例如,SiCp增强铝合金基体、管材、自行车零件、自行车支撑设备架以及自行车架等。由于粉末冶金成型技术加工的产品具有非常显著的耐磨性、比模量以及比强度,因此,也受到了航天器材、飞机以及汽车的广泛推崇。
3结语
金属材料在材料成型与控制工程中,属于加工难点,而且极具重要性,发展前景非常广阔,随着科学技术的快速发展,其将受到更多行业领域的青睐以及注重,我国必须给予高度重视,通过不断科研,促使自身的技术水平实现突破与创新,这对提高我国的国际竞争力至关重要。
参考文献:
[1]张文华.材料成型与控制工程模具制造技术分析初探[J].黑龙江科技信息,2015(15).
[2]张健.基于动力学控制的钛加工材料成型优化技术[J].世界有色金属,2015(10).
1材料经过加工直接成型技术
材料的一次性成型技术在实际的操作中是非常繁琐的,但是经常使用的主流技术主要有以下几种,一个是冲击压力作用下材料的相互挤压,模具当中防止金属材质的材料,胚料在使用的过程中主要是在高压的作用下实现反复的积压,这样就使得材料的物理性质和外观形态出现了很大的变化,这样就可以制作出和模具的尺寸完全一致的形状,这种方法在使用的过程中有非常强的可塑性,同时在这一过程中也可以非常有效的防止模具出现严重的变形或者是损坏的情况。拉拔技术也是一种非常重要的技术。模具内金属坯料的边缘位置上会有一地那几个的拉力,这样就使得材料的形状和外观都出现了明显的变化,其在应力的作用下被迫的使其形状和模具的形状保持高度的一致。使用这种方法会在拉伸的过程中受到多个方面的作用力。此外,轧制也是机械成型加工技术中非常关键的一种方法,这种方法就是让材料收到轧辊的作用,在轧辊的转动下使得材料在这一过程中出现非常明显的形状变化。
2加工材料技术成型的前景
当前,我国的市场经济有了非常显著的发展,同时同行业之间的竞争也越来越激烈,在这样的情况下,传统的理论和实践成果也受到了非常大的冲击,各大生产厂商在经营和发展的过程中对材料加工越来越重视,正是因为这种趋势才使得这项技术的发展水平得到了显著的提升,在世界范围内,材料加工行业在发展的过程中都朝着更加精确的方向发展,很多对国民经济增长有重要作用的产业要想更好的发展也必须要一来这项技术,甚至是其在发展的过程中广泛的应用在了生活中的方方面面,在当前这样一个经济全球化的时代,每个企业都在想办法跟上行业发展的步伐,同时在企业发展的过程中也将企业的研发工作当做是非常重要的一个能力,之所以这样说是因为很多企业都在努力的发展和完善材料加工技术,此外还有很多企业将自身的关注点放在了具有自由成型功能的技术上。加工技术是否能够符合当今时代的发展需求是非常好的一个检验标准,如果所有的研发成果不能真正的应用于实践,就如空中楼阁一样,发挥不了其自身的作用。所以当今的科学研究中更加重视的是缩小生产制作环境和真实环境之间的差别,只有在现实需求的基础上去进行技术的改进和创新,才能更好的将其应用在企业的发展中,从而也更好的推动企业的建设和发展。
3非金属材料的初步制作和控制工程模具再次加工工艺
首先,非金属材料的制作和控制是一个比较复杂的工作,同时它也有非常强的系统性,对这种技术进行分类的话就会发现其类别是非常多的,一类是注射成型的技术,在实际的操作中就是使用专门的注射器,之后对其进行加热,使其达到一定的温度,这样就可以使得结构内部的材料在物理形态上发生了非常明显的转变,最终使其呈现出液态的状态,之后要选取一种具有高温高压性质的材料当做一种重要的辅料,在助力融化之后的坯料要注入到模具的型腔之内,静置一段时间之后,观察其状态,等到材料彻底冷却之后,从模具当中取出器件,就可以得到预想的元件。这种方法看起来很麻烦的方法在使用的过程中能够体现出非常大的优势,它产量高,同时在这一过程中也体现出了非常高的效率。在低能耗的自动化操作中能够体现出非常大的优势,它也会可以生产和制作结构复杂性比较强的器件,基于上述特点,这种方法非常适合使用在大型工厂当中进行流水线生产。其次,还有一种方法是通过物理方式的挤出成型。旋塞和螺杆在此起到了至关重要的作用,旋塞的挤压效用以及螺杆的切割效用,它们一起作用在形态固定的坯料上,并对其经行融化和再次融合的过程,施加相应压力穿过模具,等待其冷却凝固以后,就能够获取所需元件。这种方式可以简称为挤出成型,而它与众不同的是可以连续不断地提供生产动力,生产的效率也高于普通技术,更为难得的一点在于在“量”的满足上还可以保证“质”,可以说是一种保质保量的方法,其使用的覆盖面也不单一,对设备器材没有太多严苛的限制。如果企业从事相关产业,这种技艺是一种投资相对较少,而成效立竿见影的选择,“性价比”不俗。再次,还有一种不同于以上两种技术的方式,是把需要的材料放置在密封关闭的模型器具环境里,在压强的增加过程中,再辅以固体化的技术,遂材料完整成型。这种方法可以一个工作流程下完成制作若干数量的元器件,生产出来的成品形态较为固定,有效地克服了收缩性这个元件顽疾,还攻克了以往元器件变形的通病,性能较为优良,即使有如此不可取代的优势,缺陷也十分明显,生产制作的相对周期较之同类型技术而言同期拉长了许多,生产的效率自然而言地有所降低。
4结束语
在时代发展日新月异的今天,科学技术正不断发展,科学生产力在人类社会竞争激烈的背景下,成为一个不得不让人重视的因素。科学技术在生活中体现得淋漓尽致,促使社会稳步向前,人们生活水平提高,选择广泛的同时带来市场竞争加剧,高度重视科学技术的研发是企业适应社会发展的不二法门。材料成形技术在度过一个蜕变的过程,如何有效地提升生产效率,改良升级加工工艺不仅是企业发展的动力,更是社会前进的需要。
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随着机械热加工的不断普及,我国对具有机械热加工专业知识的人才的需求量和人才质量要求都不断提高,这要求我国对材料成型及控制专业的人才进行培养时要改革旧的培养方法。下面是读文网小编为大家整理的材料成型及控制论文,供大家参考。
1现阶段我国材料成型及控制工程专业教育中存在的问题
自从1998年教育局规定新增材料成型及控制工程专业以来,我国各大高校中开设此项专业课程的高校多达30%,经过这十几年的教育推广,材料成型及控制工程专业为社会培养出了许多技术过硬的优秀的专业人才。但是尽管如此,这项学科教育中仍然存在着诸多的问题需要引起高校的高度注意。具体的问题包括以下几个方面:
1.1对学生的培养方案不一致
材料成型及控制工程专业是将铸造、锻造、焊接等众多专业融合在一起的一个新型的专业,它所涵盖的知识领域极广,因此学生们的学习压力也就随之增多。如果只是将所包含的知识点进行合并,那么在学生们的四年学习中使很难完成这么多的学习量的,因此学校必须对知识点进行取舍,但是由于取舍后每个学校所保留的知识点都不相同,因此很难对学生有一个统一的培养方案,也很难对学生的专业技能有一个合理的考量。
1.2材料成型及控制工程专业基础老旧落后,需要及时进行更新
材料成型及控制工程专业是在铸造、锻造、焊接等众多老专业的基础之上形成的,这些老专业的学术质量高低直接影响着材料成型及控制工程专业的学科质量。然而由于时代科学技术的飞速发展,导致铸造、锻造、焊接等技术的更新换代十分频繁,然而高校中这些老专业的教学内容却仍然是对过去落后的专业技术的讲解,而且课程设置狭窄、教学方法单一,对学生专业技能的培养已经跟不上时代发展的潮流。因此基于此种老专业而建立起的材料成型及控制工程专业,如果不及时的跟进相关各项技术的发展进步,为学科教育注入新鲜的科技内容,将大大降低对专业人才的培养力度,而且即使教育培养出了成绩优秀的学生,他们也难以适应新技术环境中的市场要求。
2如何在高校中开展有效的材料成型及控制工程专业建设工作
2.1开展材料成型及控制工程专业教育应该遵循的原则
2.1.1实用性原则
高校开设材料成型及控制工程专业的目的在于为社会输送满足社会需求的专业性技术人才,因此在具体的专业建设中,首先需要遵循的就是实用性原则,注重学科的实用性和实践性,杜绝为学生开设过多的理论讲解课程,要将理论与实践相结合,多为学生开设一些有针对性的实践课程,让学生在实践中理解理论的内涵并对其的掌握应用能力得到锻炼。
2.1.2创新性原则
培养学生的创新意识,提高学生的创新能力是所有学科的教育目标,材料成型及控制工程专业也不例外。如今我国的发展急需被注入创新性元素,只有一个懂创新会创新的民族才能在激烈的竞争中站稳脚跟,以谋取更长远的发展。对于材料成型及控制工程这样一个注重专业性的学科,必须在平时的教学之中注重对学生创新能力的培养,摒弃以往的“学科本位型”教学模式,建立创新型的课程模式,鼓励并引导学生大胆创新,在教学中逐渐提高学生的创新能力以满足当今社会的发展需要。
2.1.3专业核心能力需求原则
材料成型及控制工程专业是强调专业技能的专业,对它的课程设置与安排必须强调凸现性和核心性,以便让学生的接受教育时对学科知识有鲜明的认识,从而进行更好的理解与运用。
2.2为材料成型及控制工程专业建设的顺利进行,建设一支高水平的教师队伍
老师的讲解是学生们获取新知最直接有效的途径,老师教学水平的高低直接影响着学生对知识的理解与掌握,因此提高老师们的教学质量,教学一支高水平的教师队伍对材料成型及控制工程专业的建设起着关键性的作用。建设一支高水平的教师队伍需从以下几方面入手,第一,建立人才引进和培训提高机制。提高对专业老师的技能要求,在招聘老师时需要选择那些既有坚实的理论基础,实践能力也过硬的秀秀人才。对在职的老师,学校也要定期对其进行专业培训,可以派遣一部分老师去到相关产业的一线进行实地学习。也可以请一些有关领域的工程师等技术人员来学校做兼职讲师。第二,要强化老师们的科研作业,要求全部老师都要参加科研项目,并亲身指导学生参与生产实践,通过科研与实践提升老师们的综合素质。
2.3为材料成型及控制工程专业建设的顺利进行,需注重素质培养的课程群建设
高校需要时刻谨记开展材料成型及控制工程专业的人才培养目标,并依据目标来设置专业课程体系。专业课程安排需要侧重于实现学生机械科学与材料科学等基础学科理论知识的掌握,需要实现对学生的科学思维方法以及动手实际操作能力的培养以满足社会主义现代建设的需求,需要加强对学生模型设计制造、材料成型、数控加工等课程的教学力度,培养能够从事技术开发、宽口径的高素质工程、工艺设计以及学科研究等事业的应用型专业人才。
3小结
材料成型及控制工程专业是我国设立时间不算久的新型的学科专业,但是却对于培养我国工矿企业所需的专业性技术人才发挥着重要的作用。我国高校需要立足于社会市场对相关人才的需求,积极开发和推进高校材料成型及控制工程专业的建设工作,秉承为社会输送专业人才的教育目标,采取积极措施以应对当前我国材料成型及控制工程专业教育中存在的问题,为学生未来的就业与发展提供切实有力的教育帮助。
一、设计性实验选题的“五个原则”
此外,设计性实验选题时,在把握综合性、创造性、应用性、自主性和灵活性这五个原则外,还要合理掌控学生专业知识结构、专业知识掌握程度及学生自主实验的可操作性等方面。
二、设计性实验选题的“四个方向”
材料成型与控制工程专业设计性实验选题在把握“五个原则”的前提下,通常可通过“四个方向”来进行选题设立,即验证性实验转化为设计性实验、科研项目转化为设计性实验、生产项目转化为设计性实验和学生兴趣转化为设计性实验。
(一)验证性实验转化为设计性实验
验证性实验是为促使学生掌握并加深对专业基本理论、知识的理解,而按照实验教材的要求,由学生进行实验操作,并从实验结果验证所学的理论知识。由于实验结果在理论授课时已经涉及,因此学生实验的兴趣不浓,热情不高。但不要因为这些就抹杀验证性实验验证理论知识,加深学生对基本理论知识理解的独特作用。完全可以通过合理安排,将一些验证性实验转换为设计性实验。这样就可以激发学生的实验兴趣,提高学生的实验学习主动性、自主性。例如,对长杆型坯料进行局部镦粗是模锻生产中经常采用的变形工序之一。因此,在《锻压工艺及模具设计》专业实验课中设立了“局部镦粗规则的验证”这项验证性实验。该实验通过对不同长度试件,使用局部镦粗模进行镦粗,验证局部镦粗规则的正确性,观察和分析由于局部镦粗长度与直径比值的影响而出现的正常和不正常现象。由于是验证性实验,学生兴趣不高,往往抱着看热闹的心态参加实验,不能达到良好的教学效果,但该实验涉及内容是比较典型且在生产中常用到的。怎样保留并将其转换为学生感兴趣的设计性实验呢?这就需要转换思路,可将该实验内容转换为首先要求学生根据给定尺寸的不同试件,进行局部镦粗积聚工步计算,并绘制镦粗模模具图。当然,由于实验经费及加工时间的限制,学生设计的镦粗模并不需要制作出来,因为给定尺寸的试件,其局部镦粗模主要模具尺寸及工步是唯一的,可以采用原有的局部镦粗模进行实验和鉴定学生设计结果的准确性,这些需要教师在实验过程中灵活掌握。这样,通过对原有实验内容转换为设计性实验,可使学生根据给定的实验目的,自行设计实验方案并予以实施,对实验结果进行分析论证,一方面有力地提升学生的实验热情,巩固所学理论知识,提高解决本专业有关加工工艺问题的能力;另一方面增加的镦粗模设计又锻炼了学生的工程制图能力。验证性实验转换为设计性实验,不但可以保留一些经过长期教学积淀总结的经典、原理性强的验证性实验内容,而且节约实验经费,还能提高学生的实验热情,达到良好的实验教学效果,有着“一举三得”的益处。当然,并不是所有验证性实验都能转换为设计性实验,对于这类实验项目,如果确实是经典、原理性强的验证实验项目,只要集思广益,通过合理安排,完全可以将验证性实验穿插在设计性实验项目中,以增加学生的学习主动性。这些都需要在设计性实验选题中拓宽思路,灵活安排。
(二)科研项目转化为设计性实验
科研项目转化为设计性实验,就是将专业教师的科研课题或科研成果转化为设计性实验。随着科学技术的快速发展,新材料、新技术和新知识不断出现,而且高校材料成型与控制工程的教师学历较高,多为博士毕业,且积累了具有一定水平的科研成果。把科研课题或科研成果涉及的新技术和新知识转化为设计性实验,是培养学生创新意识、创新精神和创新能力的最佳途径。根据调查,学生大多数对专业课老师所从事的科研项目及内容具有极大的兴趣和关注,此举能够有力地提高学生实验学习的积极性和兴趣,利于实现加强学生专业素质与实践应用能力培养的教学目的。例如,教师科研项目涉及到的过共晶Al-Mg2Si合金在航空航天、军工、汽车等领域中应用前景广阔,已成为国内外十分重视研究开发的先进复合材料,但铸态过共晶Al-Mg2Si合金的力学性能较差。因此,可将该科研项目涉及内容转化为“原位自生Al-Mg2Si复合材料力学性能的改善”设计性实验,要求学生针对铸态原位自生过共晶Al-Mg2Si复合材料力学性能差的特点,设计并实施改善力学性能的方法,并撰写分析报告。该设计性实验所涉及的Al-Mg2Si在专业课中虽未能涉及,但铝硅合金熔炼等相关知识在理论课和实验课上已涉及并掌握,因此学生进行该项实验有一定的理论和实践基础。学生首先要查找相关资料,理解并掌握“原位自生过共晶Al-Mg2Si复合材料”的相关知识,在保证合金成分为过共晶Mg2Si的条件下,自主选择、计算合金成分配比。然后根据计算结果进行配料、熔炼、除气,并根据前期选择的不同方法对合金熔液或浇注试件进行处理,最后进行拉伸测试及金相观察,检验设计方案的正确性,并对结果进行理论分析。该设计性实验虽然由科研课题转化,但涉及材料成型与控制工程专业知识中应掌握的合金设计、合金配料、合金熔炼、合金处理及热处理工艺等,较好地将专业知识系统、综合地链接在一起,使学生能够接受系统的工程实训,不仅能够培养学生的创新能力,而且加深其对所学专业的认识和提高解决所学专业涉及工艺问题的能力,树立正确的思维方法及严谨的科学态度和工作方法等。科研项目转化为设计性实验时,不可盲目地将科研内容或部分内容一成不变地照搬过来,必须要考虑学生的所学专业知识和专业能力,如果研究内容过于狭窄、难度较大或实验内容过于生僻,不仅达不到提高学生实验兴趣和教学效果的目的,反而会使学生产生抵触情绪,这就从根本上违背了开展设计性实验的初衷。因此,采用科研项目转化为设计性实验时,一定要密切结合学生专业知识、实验能力等方面,保证学生能够以饱满的热情投入到设计性实验的工作中。
(三)生产项目转化为设计性实验
材料成型与控制工程是实践性较强的专业,因此在设计性实验选题时要力求接近、结合实际生产项目,将其合理转化为设计性实验内容。通过这种设计性实验的训练,能够有针对性地促使学生在解决实际生产问题时应用、加强、拓展所学的专业理论知识。这种实际生产项目转化的设计性实验,不但能培养学生的工程设计意识和实践能力,而且能显著提高学生的专业综合能力。例如,以W18Cr4V为代表的高速钢广泛应用于实际生产中的切削工具和冷变形模具中,其内部的合金元素与碳形成复杂的碳化物,分布在基体金属上,降低了材料的机械性能。而锻造是实际生产中改变高速钢中碳化物分布状态的重要方法。因此,可将该生产项目转化为设计性实验“改善高速钢铸件中碳化物分布的锻造工艺设计与实施”。该实验内容包括铸造和锻造两大部分,铸造部分要求学生自主选择、设计高速钢铸件成分,并根据设计成分采用中频炉进行熔炼、浇注小型铸件,然后对铸件进行碳化物偏析分析,根据偏析分析结果,合理设计锻造工艺并利用自由锻机实施,最后再进行偏析检测,以检验设计的锻造方案是否正确。这个设计性实验有机地将铸造和锻压两个专业方向结合,符合实际生产流程,使学生能够系统地学习、实践和掌握企业所需要的知识,有利于应用型人才的培养。
(四)学生兴趣转化为设计性实验
学生的兴趣是实验教学达到预期目标和效果的动力,因此,如将学生普遍感兴趣的问题转化为设计性实验,就能激发学生对设计性实验的关注和探索,从而促使学生在实验中运用已学的知识、技术去自主发现、探索和总结规律,达到培养学生熟练运用所学专业知识,提高专业素质、创新意识和实践能力的目的。例如,精密铸造是用精密造型方法获得精确铸件的工艺,是铸造行业在高新领域的代表,很多铸造企业对精密铸造工艺的应用需求很大。如果开设精密铸造相关的设计性实验,要求学生采用精密铸造法制备小型零件,学生并不是普遍感兴趣,达不到预期的教学效果。怎样才能使学生都感兴趣呢?这里可以将精密铸造制备小型零件变为艺术铸造,因为艺术铸造采用的熔模铸造、陶瓷型铸造、消失模铸造等的工艺与工厂生产的精密铸造零件工艺及原理是相通的,而要求学生采用精密铸造技术设计并制作小型铸造工艺品,会极大地调动学生的兴趣和参与实验的热情,学生会在实验过程中潜移默化地掌握、提高精密铸造相关知识及工艺。
三、结语
随着教学改革的深入,材料成型与控制工程专业的设计性实验越来越受到重视。实际教学中,我们本着“五个原则,四个方向”来制定设计性实验项目的选题,同时力求使实验内容、实验形式不断更新、完善,充分调动了学生的实验学习积极性,为培养学生科技、工程能力的应用与创新创造良好的前提条件,取得了良好的教学效果。在以“五个原则,四个方向”制定的设计性实验项目中,学生能够真正地综合运用多门学科的知识、方法和技能来设计实验方案,并在实验过程中运用所掌握的知识去发现、分析和解决问题,提高了专业技术水平,积累了在企事业单位和生产一线解决实际问题的知识、素质和能力。
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在项目建设中,材料的选择直接影响着工程造价,尤其是新型建筑材料的投入往往会使工程造价大幅度增减。下面是读文网小编为大家整理的材料工程毕业论文,供大家参考。
摘要:通过对实践教学在新形势下的重要性及意义进行阐述,结合沈阳化工大学的发展定位,以化工行业为依托,对金属材料工程专业实践教学模式进行改革,优化专业课程的实践教学,加强校企合作,强化实践教学的管理,构建了完善的金属材料工程专业实践教学体系,努力培养学生创新能力,使其成为高素质应用型人才。
关键词:金属材料工程;实践教学;教学改革;人才培养
沈阳化工大学金属材料工程专业是应社会经济发展需求,尤其是化工行业建设的需求,在原金工教研室师资力量和实验设备条件的基础上,经过充分的论证、申请,于2006年国家教委批准,开始面向全国招生,同年获批材料学硕士学位授予权。在专业建设中,充分发挥化工大学化工行业特色优势及高素质专业教师队伍的优势,不断改革完善培养方案、培养模式,逐步形成了立足行业、与辽宁工业产业紧密衔接、全方位实践创新能力培养的专业特色,专业定位符合本校办学定位和发展方向,已纳入本校专业建设规划并进行重点建设,成效显著。在2013年辽宁省普通高等学校本科专业综合评价中,全省九所学校金属材料工程专业参评,沈阳化工大学的金属材料工程专业排名第二。实践教学是培养本科生理论联系实际,也是培养本科生创新意识和创新能力的主要途径[1]。但近年来,在市场经济的影响下,许多生产企业以影响生产和安全为由不愿接待本科生实习,同时,本科生实习的积极性也不高,导致实习效果不尽如人意。
1金属材料工程专业实践教学的现状
当前我国普通院校本科生教育普遍存在的一个突出问题是本科生创新意识差和创新能力不足,动手能力较很弱,难以适应激烈的市场竞争和知识经济的快速发展的需要[2]。而实践教学是培养本科生综合素质,提高本科生解决实际问题的能力,以及促使本科生将所学的理论知识向实际技能转化的环节。通过实践教学可以巩固、加深本科生对所学的理论知识的理解,并能够培养本科生严肃认真的科学态度[3]。高等学校中的传统的金属材料工程专业实践教学通常具有如下特点:首先,本科生实验教学内容主要以演示性、验证性实验居多,综合性实验和设计性实验相对较少,实验教学多以模仿为主,创新内容涉及较少。其次,部分本科生的课程设计和毕业设计与实际生产相脱节,影响本科生的就业竞争力。最后,由于受到现实条件的限制,目前的本科生生产实习和毕业实习主要采取到相关企业生产现场进行观摩教学的方式,大多数本科生很难彻底认识企业生产的组织和实施过程。实践教学环节存在的这些问题制约着本科生创新能力的提高[4],为培养二十一世纪合格的金属材料专业人才,沈阳化工大学金属材料工程专业近年来对金属材料工程专业实践教学体系进行了一系列改革,形成了稳定而有效的实践性教学体系。
2专业课程实验的优化
为培养二十一世纪化工行业合格的金属材料工程专业人才,自2006年以来,沈阳化工大学金属材料工程专业对实验教学内容统筹规划、整体安排。经过几年的改革和实践,建立了具有化工行业特点及金属材料工程专业特色、科学合理的实验教学内容,结合沈阳化工大学的化工特色,针对化工单元设备的主要加工方法,如压力加工、焊接、机械加工及化工单元设备的腐蚀问题。强化金属塑性加工原理、焊接冶金学、焊接工艺与设备、金属腐蚀与防护、金属热处理和材料无损检测等主要专业课程。这些主要专业课程均设置有实验内容,同时优化了验证性实验,增加了综合性和设计性实验的数量,使本科生动手能力得到提高。巩固科研教学资源化的成果,进一步完善校内实践实训基地的建设,创造学生动手操作的条件,培养学生的工程实践能力。此外,金属材料工程专业每年投入一定的资金对现有实验设备进行改造,更新部分专业实验,增加创新性实验硬件条件,增加开放实验室公用设备的种类及台套数。进一步开放实验室,一周至少两天全天开放实验室,保证本科生根据需要自主进行实验。
3加强校企合作,强化实习管理
原有认识实习、生产实习、毕业实习的企业很多设备比较陈旧,几乎没有先进的设备和技术,实习效果大打折扣,为此,近年来金属材料工程专业增加个性化实习,采用校企合作,结合学生的兴趣爱好、就业方向、教师的科研课题以及就业单位的培训等等,分别送学生到企业去学习实践,为方便学生到企业实习,金属材料工程专业先后建立了与沈阳铸锻工业有限公司、富奥辽宁汽车弹簧有限公司、抚顺机械设备制造有限公司等十余家企业的实习基地。通过实习基地,加强了与相关企事业单位的合作,利用其设备开展金属材料工程专业的实践教学,结合企业实际进行企业课程教学、现场教学和案例教学,这样也促使本科生了解金属材料及其相关材料最新的科技发展动态,使本科生具有分析和解决生产中的实际问题的能力。对于本科生毕业论文和设计结合企业实际项目或在实践教育基地、企业开展,校内校外指导教师共同指导,以强化学生综合运用所学知识进行独立分析问题和解决问题的能力。为保证实习效果,加强本科生对实习的重视,金属材料工程专业主任及全体实习指导教师参加实习动员,强调实习过程安全问题,明确每次实习的集合时间、地点、着装和注意事项等。在实习期间,每到一个车间,先请车间主任介绍该车间的典型设备和工艺流程,使本科生在参观前对参观内容有大概了解。实习成绩评定主要依据实习期间的出勤、纪律、实习笔记、实习报告等。通过各方的努力,大大增强了本科生实习的主动性。
4开展创新活动,推进实践教学
鼓励本科生积极开展多样化的科技创新活动[4-5],例如参加教师的科研项目以及各类大学生竞赛等。通过组织各种类型、各种形式和不同层次的课外活动,将各类工程实践活动、创新实践训练、学科竞赛活动、学术前沿讲座、社会实践、公益活动等课外活动作为第二课堂课程模块纳入到课程体系中统一实施和管理。近年来,金属材料工程专业参赛学生项目获第三届全国机械创新设计大赛国家二等奖一项;“第十一届挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛国家三等奖一项;2011年、2013年分别获全国大学生英语竞赛三等奖、二等奖各一项;省级奖项几十多项。通过创新竞赛的开展,培养了学生的创新能力,同时也提高了教师指导学生创新的积极性,活跃了创新教育的氛围,为金属材料工程专业学生的个性发展提供平台,为学生毕业后从事科学研究活动奠定了一定的基础。
5结论
当今,素质教育快速发展[6-7],金属材料在化工行业中占有举足轻重的地位,为培养二十一世纪化工行业合格的金属材料专业人才的需要,我们将继续优化实践课程建设,建设具有化工行业特点及金属材料工程专业特色、科学合理的实践教学内容,努力培养学生创新能力,使其毕业后能在化工企业、高等学校或科研院所从事金属材料及金属基复合材料的研究、成分-工艺及设备设计、组织和性能检验、生产制造、技术开发和经营管理等方面工作的高素质应用型人才。
参考文献
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[2]甄睿,蔡璐.应用型本科院校金属材料工程专业人才培养和教学改革的思考[J].南京工程学院学报:社会科学版,2009,9(4):65-68.
[3]胡宗智,邹隽,孙小华,等.金属材料工程专业创新型人才培养实践教学体系研究[J].中国电力教育,2013(26):98-99.
[4]王荣,杨爱民,张骁勇,等.关于我校金属材料工程专业建设的思考[J].人力资源管理,2010(1):46.
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[6]孙建春,陈登明.金属材料工程专业实习教学的改革实践[J].中国冶金教育,2009(4)55-57,60.
[7]孙小华,胡宗智,黄才华,等.金属材料专业综合实验教学改革与实践[J].中国电力教育,2013(14)118-119.
摘要:
结合国内外的工程硕士教学现状,通过分析国内工程硕士的课题研究方向和企业需要解决的问题存在脱轨现象、上理论课时间不足等问题,在借助于国外先进经验的基础上,提出了双导师制、灵活培养模式,确保创新实验能力培养的效果,为企业培养“留得住,用得上”的高分子材料工程实践实力和创新能力的应用型高级人才。通过对工程硕士创新实验能力培养模式的实践与探索,使工程硕士研究生在理论知识和动手能力及创新思维积累方面得到一定的提高。
关键词:工程硕士;创新实验能力;培养模式
研究生培养作为高校培养人才的重要一环,其培养模式的探索与研究一直都受到高度重视[1,2]。在我国经济体制转型期,高层次复合人才在传统工矿企业和工程建设部门需求非常大,国家为了弥补学术型硕士实际操作能力相对较弱的特点,1997年国务院学位委员会正式批准设置工程硕士专业学位,而工程硕士创新实验能力培养又成了该领域的重要研究课题。
1国内外研究现状分析
美国的工程类硕士教育起源,可追溯到第二次世界大战以后。二战后,新知识、新技术、新材料、新工艺层出不穷,工程活动的涉及层面迅速拓宽,复杂性与日俱增,对工程教育产生了极大的影响[3]。其工程类硕士培养的最大特点就是面向专业实践应用而非学术研究,培养目标是未来设计和开发的工程师。美国自开展工程硕士教育以来,逐步形成了独特的、多样性的培养模式[4]。在美国学校工程类硕士培养的模式主要为培养方式的不同,如本硕连读制、远程教育三年制等,但其课程标准与学位要求是统一的,都必须遵循美国工程技术鉴定委员会(ABET)和各专业学会(协会)提供的统一的专业认证标准[5]。英国的硕士学位教育分成两种类型[6]。一种是给予课程学习的硕士,称为MSC(MSCourse);另一种是基于研究工作的硕士,称为MSphil(MSphilosophy)。此外,还有一种类似我国工程硕士的研究工程师学位。英国工程教育是以让毕业生取得专业头衔(即专业资格)为主要目标。经过20多年的发展,英国的专业资格已经把学术资格和职业资格融为一体。严格的入门要求、多样化的候选资格,加上灵活的注册路线,保证了专业资格的质量。我国工程硕士教育从1984年提出,经历了从试点到奠定工程硕士人才培养模式的阶段。自从奠定了人才培养模式后,工程硕士教育从9个培养单位、10个工程领域、年招生1千多人,发展到2004年的180个培养单位、38个工程领域、年招生3万多人、在校生10万余人。从发展的势头看,工程硕士教育充满着活力。为使工程硕士专业学位规范管理、稳步发展,经中华人民共和国国务院学位委员会考核验收,已下发(1997)57号文批准全国70多所高校具有工程硕士学位授予权,如清华大学、哈尔滨工业大学、华中科技大学、中南大学、北京航空航天大学、华南理工大学等。总的来说,大多数高校都形成了自己的办学特色[7,8],以培养高级应用型工程技术人员为目标,经过多年发展经验[9],目前工程硕士培养模式。相比国外,现在国内开设工程硕士培养点的高校数量在大幅度增加,但在实际培养过程中很多高校对工程硕士资格认证标准重视不够[10,11]。就目前高分子材料工程工程领域来说,工程硕士研究生专业人才培养模式的主要缺点是:没有将工程硕士的课题研究方向和企业需要解决的问题有机的结合起来,存在脱轨的问题,在定课题方向时,把企业摆在可有可无的位置上,研究生研究的课题与生源单位生产技术不搭。学生在企业工作很忙,无法保证上理论课时间等问题。针对出现的这些问题,我们高分子材料加工硕士点拟逐步摸索出一种新型的双导师制、灵活培养模式。让学生充分利用学校与企业资源平台,培养出符合社会需求的创新性人才。本课题以高分子材料加工领域工程硕士人才培养模式为样本进行研究,课题完成鉴定后推广到我校其它研究生专业。
2主要研究内容
本课题拟通过课程体系改革、授课方式改革、学位论文形式改革、课题来源研究内容改革等进行研究,培养出在高分子材料工程领域创新实践能力强的应用型高级专门人才。其主要研究内容。
2.1课程设置体系研究
由于工程硕士自身特点即能够来上课的时间很少,生产实际经验丰富。本项目改革是想在时间少的情况下,使学员学到更多的东西,并发挥各自的长处。在课程设置体系设置上改革以往只注重在理论教学,必修课多的特点(至少17学分)。根据学生所在生产岗位需要多增加一些选修课(原来是11学分)。并在传授专业理论知识过程中,加强对学生创新思维的培养。
2.2授课形式及方式研究
目前的工程硕士大多都在生产岗位作领导工作,工作很忙,集中上课存在的难度很大,本项目拟采取的办法:远程网络上课(视频和师生互动交流上课),即课件点播、在线答疑、在线辅导、同步和异步讨论、在线测试、专家讲座等方式。即用时下流行的BBS进行提问和沟通。
2.3学位论文形式改革
由于目前工程硕士学位论文形式比较单一,通常采用撰写“大论文”方式。依据此问题本次改革拟采取的办法为:学位论文形式:产品研发、工程设计、应用研究、工程/项目管理、调研报告。
2.4课题来源研究内容改革研究
现在学生的课题大多源于校内导师课题,这与研究生所从事的专业严重脱节,针对这一问题本项目拟采取的办法:校企联合培养,针对企业具体问题,进行研究。校企联合培养模式是一种以培养学生的全面素质、综合能力与就业竞争能力为重点,利用学校与企业两种不同的教育环境和教育资源,采取课堂教学与学生参加实践有机结合的方式,培养适合不同用人单位需要的、具有全面素质与创新能力人才的教育模式。而校企联合培养模式与传统高校培养模式的根本区别在于,校企联合办学的人才培养目标是以应用能力培养为主线,依托行业发展,构建适应新材料发展的以生产技术为导向的“零距离”实践教学体系、与生产“零距离”接轨的教材体系、基于解决生产实际问题需求的“零距离”素质拓展培养体系,能实现学校、企业、学生三方共赢。由此,我们将努力尝教授走进企业,老板走进校园,企业员工(学生)走进实验室的目的。
2.5导师管理改革
学位论文是综合衡量工程硕士培养质量的重要标志,应在导师的指导下,由攻读工程硕士学位者本人独立完成。学位论文由学校具有工程实践经验的硕士导师与工程单位选派的责任心强的具有高级技术职称的技术人员联合指导。
3创新实验能力培养模式
工程硕士学位研究生教育的科学发展取决于其适应社会需求的程度,而如何深化高校与企业之间的互动关系则是目前症结之所在。材料学院就这一问题采取了如下措施:
(1)聚焦企业需求,创新工程硕士教育的办学理念随着工程硕士培养规模的不断扩大,我们不断更新工程硕士教育的办学理念,将以服务企业为宗旨贯穿于工程硕士培养之中,为企业培养“留得住,用得上”的高层次应用型人才。对于校企合作培养的研究生,可以自带科研课题。即工程硕士可以带自己单位的科研课题,课题的完成可以利用学校和企业的现有实验条件完成。学校具有良好的实验教学基础条件和高水平教师,实验室开放运行,资源共享。
(2)量身定做相比于一般的研究生,工程硕士生的知识背景更具多样性,在培养过程中应力争实现“量身定做、量体裁衣”,针对不同的行业和学生,学生可以选择自己从事工作领域的课题。从而更好地满足企业需要,满足各领域工程建设和发展需要。如我们2011级有名学生来自于威海碳纤维厂,他做的课题是“PAN。
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材料力学是土木工程专业的一门重要力学基础课,学习好材料力学能更进一步打好工程专业的基础。下面是读文网小编为大家整理的材料力学论文,供大家参考。
【摘要】结合土木工程专业材料力学课程教学中存在的问题,从卓越工程师的培养目标出发,把CDIO教学理念引入到材料力学教学体系中,从教学内容、教学手段和方法、考核评价等方面提出来了有效的教学改革措施,建立了基于CDIO理念的材料力学教学模式。该教学模式对于提高学生的学习热情,培养学生的综合实践和创新能力有积极意义,是解决目前土木工程专业在力学教学中遇到问题的一个很好的借鉴途径。
【关键词】CDIO教育理念;材料力学;教学改革;课程考核体系
0引言
材料力学是土木工程专业的技术基础课,是研究各类工程结构中普遍存在的受力和变形现象的学科,着重培养学生的逻辑思维、分析能力和解决实际问题能力。一直以来,我国大学中所讲授的力学课程内容大多由前苏联引进的内容,内容陈旧、枯燥、抽象、重理论轻实践。教学方法多采用灌输式教学,造成课堂气氛死板,有时甚至枯燥无味,大大降低了学生的学习热情。这些问题不但加剧了学生的学习惰性,也影响到其它课程的学习状况。针对以上问题,如何为实际工程提供合格的力学人才;如何在材料力学教学中充分调动学生的主动性和积极性;在目前有限的课时下,如何对旧有材料力学课程体系进行合并、筛选等工作已经成为教学改革工作不可回避的事实。CDIO工程教育理念提倡在实践中学习,在学习中实践,这为该问题的解决提供了一种思路。
1CDIO工程教育模式
CDIO模式以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO模式强调与社会大环境相协调的综合的创新能力,同时更关注工程实践,加强培养学生的实践能力,因此CDIO工程教育模式是提高大学生的创新和动手能力、推进产学研结合、加强实践教学环节以及加强学生参与交流与合作能力的有效途径。
2基于CDIO模式的材料力学教学大纲设计
CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。材料力学课程既包括专业知识学习,又强调应用能力的提升,根据这一教学目标设计的教学大纲如表1所示。
3改革方案设计
3.1教学内容的改革
对于传统教学中的基本概念、原理和方法,我们在教学中应该重视,可为了拓宽学生的视野和运用力学知识建模的能力,我们又应该对教学内容优化。随着科学技术的发展,新的理论、新的学科、新的计算工具和计算方法、新的试验方法不断涌现,在教学内容中适当增加这方面的介绍和练习,可以拓宽和增强学生系统解决实际工程的能力。此外,学生普遍对繁琐的理论推导缺乏热情,因此有必要在教学中加入实习环节或模型演示环节,实现教学与实践的结合,从而提高学生对力学课程的兴趣。
3.2教学方法和教学手段的改革
如何调动学生的主动思考,如何加强学生独立解决问题的能力,如何实现“在实践中学习,在学习中实践”?显然单纯的课堂教学很难实现这些目的。首先,材料力学应把课堂教学与案例教学或现场教学结合起来,并配合一定形式的课堂讨论。这样学生就能比较生动地、直观地去学习基本理论,并且可以明确学习的目的性。例如:弯曲问题可以在施工现场结合梁的配筋布设讲解;组合变形可以在实验室用模具演示教学等等。另一方面,CDIO教育理念重视个人能力及技能的同时,强调团队协作与交流,因此可以在教学过程中开展分组专项研讨。专项研讨任务以小组为单位,每组3~5人,让学生到施工现场进行调研,结合工程实际确定材料力学研讨主题,然后针对工程实际问题建立力学模型,通过小组探讨解决工程问题,从而锻炼学生收集信息、主动获取新的知识、解决问题和创新的能力。再一方面,还可以在教学过程中开展自主实验设计,推动学生自主学习能力。在教学手段上也应结合新技术、新方法的发展,在传统的板书基础上,融入PPT、Flash动画、仿真数值模拟等教学手段。一方面加强学生对传统力学知识的理解,另一方面,新的教学手段可以丰富教学内容,贴近工程实践,拓宽学生的视野。例如:PPT相对于板书,可以发挥信息量大的优点,让学生在有限时间内完成更多的课上练习;Flash动画可以在课堂上展现一些实验现象或者工程实际现象,这有助于学生对抽象力学概念的理解等等。
4课程评价体系改革
课程的考核评价体系和考核方法主导着学生的学习动力和方向,其改革必须匹配材料力学课程的CDIO教学大纲,起到引导学生有意识开展专业能力锻炼的目的。材料力学课程成绩包括三部分:书面理论考试、汇报答辩、实验报告,权重为0.4、0.4、0.2。书面理论考试主要以基本概念、基本理论、基本技能为主。汇报答辩要求学生对小组研讨专项做成PPT,图文并茂的在讲台上向老师和同学做报告,并回答老师和同学对改组项目提出的问题,考核重点在:调研的充分性、CDIO综合能力的展现性、技术和理论的结合度、团队的协作能力等方面。实验报告要体现自主实验设计的选题调研、方案设计、实物开发和交流评比等环节。
5结束语
基于CDIO的材料力学教学模式着手改革课程体系和教学模式、创新教学方法和教学手段、调整教学考核体系,从而调动学生的主动思考动力、培养学生的团队协作和交流能力、加强学生独立解决问题的能力,让学生“在实践中学习,在学习中实践”。
【参考文献】
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一、“工程材料力学性能”课程特点及教学现状
1“.工程材料力学性能”课程特点材料的力学性能是指材料在外加载荷作用下或外加载荷与环境因素共同作用下所表现出来的力学行为与机理,是各类材料在实际应用中必须涉及的共性问题。[1]“工程材料力学性能”课程最早是“金属材料力学性能”,后来改名为“材料力学性能”,现在部分教材又改名为“工程材料力学性能”,是许多工程类本科生重要的专业基础课,其教学效果好坏对学生能否打下一个良好的专业基础起着重要的作用。该课程内容涉及面广、工程应用背景强,在材料科学与工程、土木工程、机械工程等专业领域有着重要的应用。本课程的学习,对提高工程类专业学生整体素质及工程实践能力起着至关重要的作用,使得学生能够从各种机器零件或构件在常温、高温以及腐蚀环境的服役条件下的失效现象出发,了解失效现象的机理,从而为他们毕业后从事材料的检测和性能评定、材料的正确选用和安全应用,以及对机械零件的失效分析等工作奠定良好的基础,为企业乃至国民经济的发展提供有力的后备军。
2“.工程材料力学性能”课程教学现状安徽工业大学(以下简称“我校”)材料学院共分金属材料工程、材料成型及控制、无机非金属材料、材料物理四个本科专业,目前,四个专业使用的《工程材料力学性能》是合肥工业大学主编的同一本教材,该教材的内容包含金属材料的力学性能和新型材料的力学性能两大部分,侧重点是金属材料的力学性能部分,主要包含“高分子材料的力学性能”、“陶瓷材料的力学性能”和“复合材料的力学性能”三章的内容。[2]金属材料力学性能的研究时间较长,主要的原理、定律和结论已比较成熟,新型材料力学性能的内容相对较少,它的研究主要借鉴于金属材料力学性能的研究经验和方法。本教材比较适合金属材料工程、材料成型及控制两个专业的学生,对其他专业的学生则显得内容相对较少,不太适合。而且,本课程的内容多、涉及面广,课程学时有限,书中许多抽象的内容很难通过语言的表述来讲清楚,在课堂上教师生硬的照本宣科会使学生感到枯燥乏味,课堂的气氛很难被充分地调动起来,教学效果不佳。针对目前的教学现状,如果不对课程的教学进行改革,授课教师很难在有限的学时内保质保量地完成本课程的教学任务。笔者在“工程材料力学性能”课程的教学实践中体会到:授课教师需要根据专业特点来组织教学内容,才能在规定的学时内完成课程的教学任务。根据专业特点来组织教学内容,使得学生学习和教师授课的侧重点都突出,学生能在有限的学时内提炼出与专业学习有密切联系的知识,加以掌握和应用。[3]本课程的教学目标是使学生能运用所学的理论知识分析材料实际的使用情况,对材料的失效现象的机理进行分析。
二、依据材料物理专业特点,优化教学内容
在“工程材料力学性能”课程教学实践中,笔者结合材料物理专业特点,在保证课程基本内容和结构的前提下,对整本教材进行整合,提炼出一般了解和必须掌握的内容,使学生能在规定的学时内有效地掌握最基本的教学内容。[3]近年来,随着科学技术的发展,材料的种类越来越多,新型材料应用日新月异,纳米材料、薄膜材料和微机电材料快速发展,材料的特征尺寸越来越小,传统的材料力学性能测试手段已无法实施,微区材料的力学性能测试手段应运而生。新材料力学性能测试的标准不断颁布,已有材料的国内标准需与国际标准接轨而不断修改,迫切需要材料力学性能的教学与生产力发展水平一致。鉴于以上几个方面内容,该课程讲授内容主要从以下四个部分来展开:第一部分(第一至第四章)阐述材料在一次加载条件下的形变和断裂过程,所测定的力学性能指标用于评价零件在服役过程中抗过载失效的能力或安全性;第二部分(第五至第八章)论述疲劳、蠕变、磨损和环境效应四种常见的与时间相关的失效形式,材料对这四种形式失效的抗力将决定零件的寿命;第三部分(第九至第十一章)(纳米材料/复合纳米材料)依据材料物理专业的特点,重点讲解纳米材料的力学性能,这其中包括纳米金属材料的力学性能、纳米非金属材料的力学性能、碳纳米材料的力学性能、纳米复合材料的力学性能等;第四部分实验教学中引入国家标准的学习。
三、优化教学方法与手段,全面锻炼学生能力
任何教学过程的开展都离不开一定的方式或方法。传统的教学方法是以教师讲授为主,学生处于被动的接受地位。教学方法的优化倡导以学生为主,强调学生是学习的主人,培养他们自己查阅资料,自己释疑,自己总结,最终具备自我学习的能力。[4]在这个过程中,教师要充分发挥引导作用,充分调动学生的积极主动性。下面以“纳米材料的力学性能”为例来说明教学方法的优化,笔者采用“三步式”教学方法,取得了良好的教学效果。第一步:教师指导学生上网查阅“纳米发动机”的相关资料,并就“纳米发动机”的提出、原理及当前的发展现状写一篇综述性报告,在下一堂课让学生讲解;第二步:根据自己的备课内容及结合自身的科研经历,进一步给学生讲解“纳米发动机”相关材料的制备方法及工艺技术特点;第三步:学生根据教师授课内容和自己查阅的相关资料,完善自己的综述报告。“三步式”教学法组织实施教学,不但可以提高学生学习本门课程的积极性,使学生掌握的知识更加牢固,而且有利于拓展学生的视野,培养了学生的科研兴趣,进一步增强了学生自我获取知识的能力。教学手段是指教师用以运载知识、传递教学信息的物质媒体或物质条件,是现代的教师进行教学活动必不可少的辅助用具。随着计算机应用技术的普及,学校和教师越来越关注用计算机网络技术来提高教学效率和教学质量。[4]“工程材料力学性能”课程特点是内容多、知识点零散、概念定义多,书中许多抽象的内容很难通过语言的表述来讲清楚,理解起来相对困难。教师在教学过程中运用现代多媒体教学手段,自己动手制作多媒体课件,针对专业特点选择教学内容和教学方法;另外,通过演示一些动画图片和视频,使得原来抽象的、枯燥的知识形象化,使学生易于理解和掌握,同时还增大了教学信息量,在有限的学时内给学生尽可能多地传达了信息量。
四、优化实验教学,培养学生的创新能力
工科专业的实验教学是理论联系实际的重要环节,与课程体系、学科结构和教学改革等有着密切的关系,对培养大学生的工程意识和创新思维,以及动手能力和分析解决问题能力具有十分重要的意义。我校“工程材料力学性能”课程基本实验包括碳钢静拉伸,不同成分、热处理工艺对钢材力学性能的影响,金属的冲击韧性,金属的硬度,金属材料平面应变断裂韧性KIC的测定五个实验。这些实验比较适合金属材料、材料加工专业的学生,对于材料物理专业的学生来说,难以感受本专业特点。[2]因此,结合不同的专业特点,将“工程材料力学性能”课程的实验内容涵盖多个专业,分为必修、选修两部分。优化后的实验内容,不但可以增强学生的动手能力,还可以使不同专业的学生加深对自身专业的理解。比如,针对材料物理专业的本科生,可以开设纳米材料力学性能测试综合选修实验课。笔者结合自身的科研内容,制备一系列的纳米线及纳米薄膜材料,同时,材料科学与工程学院新引进的AgilentG200纳米压痕仪,可用来测量纳米材料的硬度、模量、应力—应变曲线等传统力学仪器不能测量的纳米材料的力学性能。该试验的开设,既使学生巩固了前期所修的“工程材料力学性能”课程,提高学生综合运用知识的能力,又拓宽了学生的视野,对纳米材料的力学性能有了更深层次的理解,为其后续的工作和科研奠定了良好的理论和实践基础。材料力学性能实验方法大都有国家标准,在实验教学过程中,教师除了传授最基本的操作方法外,还指导学生如何查找相关标准,对标准进行阅读,引导学生根据标准文件设计、实施相关实验,使实验操作真正做到有据可依,以期培养学生的工程规范意识。另外,针对教材标准滞后实际标准的现象,还介绍目前国内外最新标准,以其让学生了解最新的测试标准技术信息,同时还使学生对相关测试技术的发展有全面完整的认识,这对于他们将来的事业发展是非常有利的。[5]
五、优化考核方法,全面评价学生素质
传统的一张试卷定终身的考试形式早已不能满足现代素质教育、创新教育的需要。对此,老师采取了综合考核方法,从终结性教学评价模式向形成性教学评价方式转变。[6]综合考核方法中除了学生的期末笔试成绩外,还包括课堂提问、课后作业、实验成绩、小论文等多种评价手段。新的考核方式既锻炼了学生自主创新、知识综合运用的能力,又培养了学生查阅分析信息资料、收集分析数据和撰写科技论文的能力。此外,为了提高学生综合运用知识的能力,卷面考试有必要增加一些主观题。比如笔者在出考卷时,增加了一道综合应用题,内容是结合具体技术和方法,论述材料磨损的控制和防磨措施,从而要求学生将材料磨损的相关知识融会贯通,灵活运用。通过考核方式的改革,学生学习的积极性和主动性都大大提高。上述几个方面的改革探索,使学生能有效地掌握本门课程的知识,为后续课程和科研工作奠定良好的理论基础,同时为大学毕业生在将来实际工程中正确地选择和使用材料、改进材料性能以及分析材料失效行为等问题打下坚实的基础。
材料力学是研究固体在不同形式外载荷作用下产生的变形特征及力学性质的学科,它既是物理学、理论力学等基础课程的延伸,又是后续弹性力学、结构力学等专业课程的基础,在工科院校本科生的培养方案中有着十分重要的地位。材料力学教学在过去几十年为我国培养了大批的工程人才,但是随着知识大爆炸时代的到来以及国家对素质教育的要求不断提高,以教师为主导的传统讲授式教学难以满足新时期对学生的培养要求,对材料力学课程进行教学改革势在必行。研究性教学是指在一定的情景中,引导学生通过主动发现问题和解决问题而获得知识、形成能力、发展个性的教学方法。它的实质就是让学生在教学过程中体验科学原理的发现和应用科学原理解决实际问题等不同类型的研究过程[1]。与传统教师主导的讲授式教学相比较,研究性教学更能激发学生的学习兴趣,启发学生的创造性思维,同时锻炼协作意识。具体对于材料力学课程而言,实施研究性教学改革需要从课程体系的编排、案例教学的开展、考核方式的设置等方面进行具体设计和实施。
一、改革措施
研究性教学首先需要对课程体系进行重新编排,增加案例研讨课,也需要对课程的考核体系进行改革,从而在保证公平和区分度的前提下,激发学生的自主学习的兴趣,培养学生的创造性思维,最大程度提升整体教学效果。
1.课程体系编排。研究性教学方法则是立足于学生为主体,通过各种方法激发学生主动探索的兴趣,而不是被动的接受教师的想法,所以针对材料力学传统教学方法中存在的问题,需要对课程体系进行重新编排。具体措施如下:
(1)在绪论之后,加一部分内容,即材料力学的知识体系,如图1所示,应该让学生领悟到材料力学的知识体系是双线程的,即按照变形的方式可以分为拉压,剪切,挤压,扭转以及弯曲,而按照研究内容,每种变形则要研究构件的内力,应力,应变,变形以及应变能。学生了解了材料力学的课程体系以后,引导学生建立类似图一的表格,在弯曲章节学习之后,要求学生将每一个格子里相应的公式自己整理出来,这样既能使学生在正式学习之前对可能总体结构有个清晰的认识,又可以引导学生们自主思考,通过填表完善自己的材料力学知识体系。同时,又可以压缩课时,把更多的时间留给案例研讨课。弯曲之后还有应力应变分析、强度理论、组合变形以及压杆稳定等内容,这些课程体系无需调整。
(2)将各章节的专题内容分离出来,单独成章,或者作为案例留给讨论课。材料力学中的超静定问题、薄壁圆筒的扭转、弹簧变形等专题问题,并不属于材料力学的主线,而是主线内容的实际应用。而研究性教学倡导学生们自主学习,在实际情境中思考、解决问题,所以将这些内容从课堂教学主线中拿出来,单独成章或者作为案例供讨。
(3)重新安排实验课课时。在48课时的材料力学教学中,实验课一般占8课时,一般是在对应章节讲授之后再进行实验,有个别学校由于实验室相对紧张,有的班级更是等到学期末才能排到实验课,这样的实验课安排使学生丧失了对未知实验结果的期待,实验课变成了被动的完成任务,使教学效果大大降低。根据研究性教学的本质,为了引导同学们主动探索,建议将实验课安排在知识点与实验现象之间进行,例如在拉压一章,实验课应放到应力应变的基本规律之后,材料拉压的力学性能之前进行,这样学生们既可以掌握实验中所用到的知识点,又对未知的实验结果充满期待,有助提升学习兴趣,激发探索欲望。
2.案例教学开展。案例教学的开展是研究性教学改革的核心,它是指在教师的精心策划和指导下,以案例为基本教学材料,将学生带入特定事件的情境中,采用个人阅读分析、小组合作探究和全班交流互动等学习形式,借助案例材料提供的信息,运用所掌握的一些基本理论,去探究案例问题,提出解决方案[2]。案例教学的讨论课设置4~6课时为宜,这些多余的课时量主要来自课程体系的重新编排,而其余的文献查阅、分组讨论、PPT制作以及报告撰写留给学生课下完成。
案例教学不仅仅是简单的课上讨论,它需要课前准备、课上实施以及课后验收三个阶段:①课前准备。案例教学要求教师充分熟悉教学大纲及教材内容,提前拟定教学行动计划,明确每次案例教学的目的、重点、难点,选择典型案例,列出问题讨论提纲,提前发给学生。要在布置案例之前将学生分组,分组可以根据实际情况由学生自由组合或者由教师指定。案例的设计应该满足三结合原则,即尽量与专业背景相结合、与工程实际相结合、与社会热点相结合。例如土木工程专业的学生,可以选择桁架、桩基结构等作为案例;石油工程的学生可选钻杆、集输管线作为案例;等等。②课上实施。案例由每组学生完成之后,需要在讨论课上进行汇报。讨论课由教师组织和引导,但是学生应该是讨论的主体,每组学生都要求在课前准备好案例汇报的PPT,建议以8分钟为宜。每组学生需确定1名项目汇报人,同时每组要出1名评委,各组派出的评委组成评委团,负责对每个汇报进行点评和打分。
最后由教师集中点评,对讨论的结果进行总结。评委团主要应从以下几个方面对汇报进行评价和打分:选题的意义和难易程度(20分),力学模型建立是否合理(30分),分析计算的准确性(30分),PPT制作和讲解(20分)[3]。建议对讨论课全程进行录像,录像结果上传到视频网站供同学们观看和总结,评委团的打分表由教师收回,作为最终成绩的一部分。③课后验收。学生们根据评委团以及教师的点评,需要在课后修改自己案例内容并整理成报告,报告需按照科技论文的一般形式整理,即要求有摘要、引言、求解过程、结果分析、讨论、结论和参考文献。每组将报告提交上来以后,由教师打分,作为最终成绩的一部分。 3.考核方式设置。材料力学课程的最终成绩由三部分构成,建议知识点的集中考察占40%,实验占10%,案例成绩占50%。其中知识点的考察按照传统的考试形式集中进行;实验成绩主要依据实验报告给出;案例成绩主要依据讨论课的表现和最终报告给出。教师们对最终案例的质量不要过多苛求,而更要关注学生们在完成案例过程中分析问题、查阅文献的、应用所学知识解决问题的能力和意识,以及在案例讨论以及最终报告完成过程中体现的协作精神以及综合能力。
二、教改反馈及思考
笔者通过对近两年66名学生进行不记名问卷,发现对教学手段完全满意的占83.3%,认为基本满意的占10.6%,不满意的仅占6.1%。不满意的同学多认为案例部分占用时间过多,负荷过重,还有个别同学提到,给每组同学相同的案例分数并不公平,因为同学的贡献差距很大,给相同的分数会降低同学们的积极性。以上确实是在教学改革中存在的问题,案例任务的轻重应该因学生素质而异,如果学生反映任务过重,可以适当减少案例的个数,延长案例的完成时间,或者增加组员的数量。对于每组同学同分不公平的反馈,确实要引起重视,笔者建议在最终的报告上让组长标注每个同学负责的具体工作,最终的成绩依此来体现区分度。总之,材料力学的研究性教学改革不会一蹴而就,需要与时俱进,不断完善。
研究性教学是对传统教学模式的一次革命,它可以引导学生通过主动发现问题和解决问题而获得知识、形成能力、发展个性,让学生在教学过程中体验科学原理的发现,并应用发现的科学原理解决实际问题。对材料力学实施研究性教学需要从三方面入手,一是要对课程体系重新梳理,让压缩课时的同时让学生抓住材料力学的知识主线;二是引入案例式教学,通过案例的完成和讨论激发学生们的求知欲望,提升学生们发现问题和解决问题的能力,以及团队协作精神和报告写作能力;三是需要对课程的考核方法做出针对性的改革,保证公平的前提下体现一定的区分度。材料力学的研究性教改开展时间尚短,学生们的反馈肯定了研究性教改的同时也为我们纠正了一些问题。尽管未来还会遇到很多未知的困难,但相信只要教学管理部门、教师和学生共同努力,材料力学的研究性教改一定会越来越完善,为我国新时代创新型人才培养做出重要的贡献。
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土木工程材料是土木工程专业一门主要的专业课程,其目的就是为学生毕业后从事相关工程设计、施工和监理等工作打下必要的理论基础和实践经验。下面是读文网小编为大家整理的材料与土木论文,供大家参考。
摘要:土木工程材料课程改革是适应建筑产业现代化需要的必然选择。以特色土木工程专业为基础,分析土木工程材料课程的特点和存在的问题,探讨土木工程材料课程的教学改革内容,以提高教学质量,提高学生的综合素质和实际工程应用能力。
关键词:特色土木工程专业;土木工程材料;教学改革
福建江夏学院是一所以经、管、法等学科为主的大学,工科类专业较少。转型之际,学校立足发展特色工科,将土木工程专业作为新建本科专业及重点建设专业,以培养复合型创新型应用型人才为目标,创新学科专业建设,开展特色土木工程专业教育,以适应建筑产业现代化需求。土木工程材料是土木工程专业必修的基础课,也是土木工程建设的物质基础与质量保证,对土木工程建设的经济性有重要影响,并决定着工程的结构形式和施工方法[1]。开设该课程的目的是使学生学习土木工程材料的基础知识、基本理论与应用方法,为学习后续课程奠定基础,并为今后从事专业技术工作时合理选择与应用土木工程材料知识打下基础。课程改革是教学改革的落脚点,课程建设与教育质量的提升有密切关联[2]。本文以土木工程材料课程为例,探讨基于应用型的土木工程材料课程改革。
一、土木工程材料课程的特点
土木工程材料课程的主要特点是知识面广、知识点分散、系统性较差,且理论性及专业性较强。土木工程材料按不同角度可进行不同的分类,而课程教材往往按材料类别分章节,各个章节自成体系,章节间缺乏横向的联系。因此,教师授课常以叙述式为主,主要是各种材料在工程和实验上的经验总结,缺乏内容逻辑的串联及理论分析、计算[3];学生学习片面化,难成系统,往往仅处于识记层面而缺乏对知识点的对比联系。土木工程材料课程不同于一般基础课程,除了理论课程外,还有实验课程。实验演示、现场参观可加深学生的理解和感性认识;通过动手实验验证材料的基本性能,可学习试验方法,锻炼学生的实践能力。此外,实验课程还可增加设计类、综合类实验,培养学生的科学研究能力。
二、土木工程材料课程存在的问题
(一)认识不足,学习方法不当
学生对专业基础课程的重要性认识不足,认为力学类课程和专业类课程更重要而忽视基础课程的学习,对土木工程材料课程的重视程度较低。学生平时缺乏对课程的学习兴趣,且学习方法不当,考试仅依赖死记硬背,理解不足,知识掌握不牢固。
(二)知识体系欠缺,课程之间联系较少
以力学类课程为例,经过多个学期对理论力学、材料力学、结构力学的系统学习,学生可较好地建立知识体系、融会贯通知识点。而土木工程材料课程与土木工程专业其他课程之间的联系较少,该课程一般安排在第一或第二学年,学生在此前对该课程的认识较少,学过之后又没有直接应用的机会。同时,后续也少有课程复习到相应知识点,致使该课程“自成一派”,知识不成体系,导致学生对该课程的知识遗忘快。
(三)教材更新慢,图表符号难理解
新型土木工程材料层出不穷,而原有的教材往往只介绍基本材料,较少涉及新型材料,使教学明显滞后于应用。教材中涉及的材料种类繁多,不同材料之间的联系少、针对性差,使学生缺乏学习重点。教材中常以表格的形式介绍材料,材料代号较多却少有明文解释,表格中出现的指标多、杂,指标含义不明确,致使所涉及的专业知识枯燥且难以理解。
(四)教学手段少,教学场所单一
土木工程材料课程的教学主要以讲授为主,传授前人经验,因而学生学习兴趣不足。教学场所主要以课堂为主,学生对各种不同材料缺乏直观、感性的认识。教学与实际工程应用结合少,教学效果不佳。
三、土木工程材料课程教学改革内容
首先,在课堂教学之初,为学生介绍现代工程对材料的需求及材料在工程建设中的重要意义;介绍土木工程材料课程的教学目的、意义,以及课程在人才培养方案中的地位与在工程应用中的作用;介绍工程案例及工程全寿命概念,帮助学生正确认识土木工程材料的重要性,树立正确的学习态度。收集往届优秀学生的学习方法,结合自身备课感悟,帮助学生找到合适的学习方法,提高学习兴趣与效率。加强课后与学生之间的互动,建立良好的师生关系。运用互联网技术,建立网上联系,及时帮助学生解决课堂疑难。
其次,针对福建江夏学院土木工程专业人才培养目标“专结构、懂施工、长材料”,调整人才培养方案,在通用土木工程材料的基础上,加入更深层次的水泥基材料课程和高性能混凝土课程,建立土木工程材料—水泥基材料—高性能混凝土的连贯课程体系,三门课程由浅及深,由通用至高新,由经验至理论,系统介绍土木工程材料的工程应用,特别是常用的水泥、混凝土材料,加深学生的认识及对知识的融会贯通。
第三,优化教学内容,突出教学重点。引入工程案例,使课程内容更丰满,同时帮助学生理清知识点,构建知识框架,降低吸收知识的难度,使教材“由厚变薄”[4]。教学时,针对各种材料的图表符号展开说明,引入材料的相应技术标准,结合材料的基本性能和特点阐述各材料的适用性。建立网络课程,共享土木工程材料相关资料,提供前沿材料的资讯,帮助学生课后自主学习。开展学术讲座,邀请业界人士为学生介绍土木工程材料的应用现状及前沿高新材料,使教学内容与实际应用相结合,拓宽学生的知识面。
第四,增加课堂微课环节,由学生自由分组选定某一材料作为选题,课后分工收集资料,制作PPT,并于课上10分钟内与同学交流。经实践,该环节效果显著,可调动学生的积极性,培养学生的自主学习能力,使学生发挥主观能动性,活跃课堂气氛。调整课程考核方法,提高平时成绩的比例,提高学生对实验课程的参与度和重视度,加强课程的过程性考核。组织学生参加“大学生混凝土配合比设计大赛”,提高学生学习兴趣,培养学生的动手能力,同时为学生提供外出学习的机会,扩大学生的眼界[5]。鼓励学生申请、参与大学生创新创业项目,结合导师制活动,吸纳优秀学生参与教师的科研项目,深入材料的试验研究当中,培养学生的深入学习兴趣及科研创新能力。
最后,开放实验室,鼓励学生开展设计性、综合性实验,培养学生发现问题和解决问题的能力。实验教师给予实验指导,培养学生的创新能力和动手能力。在实验室内设置材料展示柜,增加学生对各种土木工程材料的感性认识。通过实习,多带学生走出课堂,如在建材市场参观学习,增加学生的直观感受。利用已有产学研基地,强化学生的实践应用能力,提高学生的综合素质,使学生了解当前企业对人才的需求,提高学生自主学习的意愿,为后续的学习、工作奠定基础。
四、结语
为适应建筑产业现代化需要,培养特色土木工程专业人才,需要对土木工程材料课程传统教学模式进行改革。由此,笔者提出针对该课程的特点和存在的问题进行课程体系、教学内容、教学方法、教学方式、实验教学等方面的改革调整,提高教学效果,激发学生的学习兴趣,提高学生自主学习的意愿,加强学生的工程应用意识,提升学生的工程应用能力和综合素质。
参考文献:
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[3]彭晓彤.林晨.土木工程专业建筑材料课程改革探索[J].高等建筑教育,2008(17),4:86-89.
[4]安明喆,吴萱,潘雨.土木工程材料课程教学内容改革[J].高等建筑教育,2006(2):89-92.
[5]余自若,江辉,安明喆.土木工程实践型人才培养路径探索:以结构设计竞赛为例[J].高等建筑教育,2011(6):110-112.
[摘要]文章在总结了“土木工程材料”课程具有内容多、实践课程缺乏、教材内容及教学大纲滞后等特点的基础上,提出本课程在教学方法及内容、实践教学、考核方式等方面的一些改进措施,提高学生的综合素质和实践能力。
[关键词]土木工程材料;教学;方法;实践
土木工程材料是我校材料科学与工程专业的一门专业选修课,该课程主要内容包括土木工程材料的性质、用途、制备和使用方法以及检测和质量控制方法。通过对该课程的学习,学生能更深入地理解材料组分、结构与材料性质的关系、外界环境和施工工艺对材料性能的影响,以及材料性能改善的途径,为以后毕业设计、进行科研以及从事专业技术工作提供必要的基础理论和技能训练。
1课程现状
1.1课程内容多、范围广、与工程应用密切相关
土木工程材料种类繁多。根据材料的来源,有天然材料及人造材料;根据材料的功能,有结构材料及功能材料;根据材料的成分,有无机材料、有机材料及复合材料,这就使得“土木工程材料”课程的内容十分广泛[1]。另外,课程的理论性、概念性及经验性的内容比较多,以文字叙述为主,而计算推理的内容相对较少。土木工程材料与工程应用紧密相连,每种土木工程材料(原材料或产品)都有相关的技术指标,有些技术指标还在不断修改和完善。在实际工程应用中,各种材料往往构成混合材料或产品,各种材料的性能以及它们之间的相互作用对整个混合材料或产品的性能都有重要影响。另外,工程应用环境对于材料的耐久性也有重要影响。因此,土木工程材料课程既要体现各类型材料的基本特性,又要在工程应用上形成统一体系。这些因素使教和学都有一定的难度。
1.2实践课程缺乏,经费不足
实践教学是我国高等教育特别是高等工程教育的一个薄弱点。传统的三大实践教学环节(实验、实习和毕业设计),被越来越弱化[2]。“土木工程材料”作为我校材料科学与工程专业的一门专业选修课,同样存在实验设备老化、实验经费短缺、缺乏实习基地等问题。另外,该课程的理论性、概念性及经验性的内容比较多,且以文字叙述为主,容易使学生感到枯燥。作为在校学生,平时也无法接触工程实践,缺乏感性认识,如果实验配套缺乏,更加无法调动学生的学习积极性。并且单纯的理论学习,会使学生学到很多的知识“碎片”,缺乏整体性的概念。例如,只有通过实践,才能更好地理解混凝土的耐久性是与组成材料、配合比设计、养护条件、结构和构件设计紧密相关的整体论,而不是由单一因素决定的。
1.3教材内容及教学大纲滞后
近年来,科学技术的飞速发展,以“三新”(新材料、新技术、新方法)技术为标志的工程建设新时代已经到来[3]。工程应用的实际需要也促进了新材料的发展。例如普通砖的砖块体积小,施工效率低,而且砖块烧制需要毁田取土,破坏生态环境,同时消耗大量能源,而加气混凝土砌块不但体积大、施工效率高,而且使矿渣、粉煤灰等工业废物得到再利用,减少了环境污染。因此这种传统的烧结砖正越来越多地被加气混凝土所替代。但教材内容的更新速度总是较新材料的发展速度慢,而教学大纲是根据教材内容而制定的。我校的教学大纲修订年限较长,进一步导致授课内容跟不上新材料的发展速度,学生毕业后不能很好地满足工作的需要。
2教改方法
2.1结合工程案例,加强多媒体技术
在教学过程中采用工程案例教学法代替传统的理论讲授法能获得较好的效果。因为土木工程材料中叙述性的内容较多,如采用平铺直叙的教学方法,很难引起学生的学习兴趣[4]。工程案例教学法就是利用多媒体展示实际工程中常出现的现象,然后分析问题,解决问题,使学生从感性认识上升到理性认识。这一认知过程也符合人类对事物的认知规律,因此学生容易理解和接受。例如通过多媒体展示工地上出现的石灰墙面鼓包、开裂现象,北方地区出现的路面、桥梁用水泥或混凝土剥落现象、沿海地区大坝的钢筋裸露、锈蚀现象,以及近几年出现的整栋房屋突然垮塌现象,激发学生的学习兴趣,结合各种材料特点及施工技术分析出现这些现象的原因,提高分析、解决问题的能力,增强学生的责任心。另外,由于课程中教学内容较多,通过制作多媒体课件,将文字、图片、动画、实例演示等教学信息通过屏幕呈现给学生,提高教学的形象性和生动性。例如对于钢材的拉伸性能,混凝土抗压强度的测试,以及时间长、操作难的实验等,通过播放录像的方式,让学生更加直观地了解实验过程和操作方法,增强了学生的感性认识,从而提高了教学质量。
2.2加强实践教学
实验教学对于学生基本原理的掌握和工程实践的培养,具有举足轻重的作用,是学生能力和素质提高的重要环节。然而由于实验学时有限,而涉及的内容较多,并且有些实验周期很长,无法在课堂内把所有实验都完成,因此应采用多种方式进行。首先,在实验课上完成基础实验,例如完成水泥细度、标准稠度用水量的测定,胶砂强度试件的制作,水泥凝结时间的检测,水泥水化产物的分析,石膏制品的制作,沥青的粘度测试等实验。其次可以利用开放实验室,以教师指导及研究生助教的形式,在课余时间完成设计性或综合性实验。例如各种矿物外加剂和化学外加剂对混凝土流动性、保水性、凝结时间、水化热、水化产物、强度等性能的影响。教师可以提供题目,学生确定选题,然后分组完成。最后每组同学递交实验结果及分析报告。为进一步提高学生的实践能力,采用校企联合培养模式,学生利用假期到企业实习,积累实践经验,鼓励部分有能力的学生直接参与企业的材料性能检测实验、新材料的开发研究或者实际工程项目,提高学生分析和解决实际工程问题的能力。
2.3关注学科发展前沿
教材是教学的依据和根本[1],但教材内容的更新速度总是较新材料的发展速度慢,因此,教师应密切关注土木工程材料研究和工程应用的最新进展以及相关技术指标的更新,引导学生及时了解学科发展动态,拓宽专业视野,培养创新意识,以适应时代发展的需要。在关注学科前沿和培养创新意识上,特别注意要根据我国国情和工程实际情况,研发符合我国工程特点的新材料。例如,在国内外,聚氨酯外墙保温材料得到了广泛应用,但聚氨酯的防火性较差。许多事故表明,火灾造成的巨大伤害都是由于所用材料的防火性差,并且燃烧释放出大量的毒气而造成的。由于我国的特点是人口密度大,建筑物密集且高大,聚氨酯作为外墙保温材料必然存在重大安全隐患。因此,要引导学生这些事故中吸取教训,并且研发符合我国国情特点的新材料。另外,应缩短教学大纲的修订年限,同时应把教学内容的主动权交到教师手中,紧跟时代发展步伐,固有体制会制约教学的发展和提高。
2.4改变考核方式
闭卷考试是应试教学方式中的传统评价方法,对培养提高学生的综合业务素质存在着一定的弊端[5]。对于考核方式,本课程采取平时成绩、实验报告与开卷考试相结合的方式。平时成绩的评定主要根据课堂出勤、上课听讲、平时作业完成情况等作为依据。平时作业紧扣教学重点,例如石灰的成分与性能的关系,骨料细度模数的计算,普通混凝土配合比设计,砂浆的配合比设计等,主要考察学生对基本知识掌握情况。实验报告反应了学生的实践动手能力,以及分析和解决问题的能力。本课程教材包含了大量关于材料的技术指标以及混凝土和砂浆配合比设计公式。随着新材料和技术的发展,很多技术指标也会不断地被修订和完善。在信息时代,电脑能够为人类提供海量数据,并可及时查询,因此很多内容无需特别记忆。因此,开卷考试能够回避很多需要记忆的内容,更多地考察学生对基础知识的应用能力,以及分析和解决问题的能力。以上三种考核方式的结合,更能全面地考察学生的综合素质。
3总结
“土木工程材料”课程教学改革紧密联系工程实例,激发学生的学习兴趣,开拓学生视野;通过实验和实践认识促进对课堂理论知识的理解和掌握,并且注重培养学生的创新意识;通过改革考核方式,全面考察学生的综合素质。
参考文献
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[5]靳正国,郭瑞松,侯信,等.大材料专业“材料科学基础”课程的教改认识与实践[J].高等工程教育研究(增刊),2005:31-34.
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装饰艺术作为艺术领域中的一大门类,有着其独特而迷人的色彩。而装饰画便是这庞大门类中一支亘古不变、源远流长的领域分支。装饰画是一种通过抽象的符号来表达作者内心情感的艺术语言。伴随着社会的出现,传统的材料装饰画一直点缀着人类的生活。下面是读文网小编为大家整理的材料装饰画论文,供大家参考。
摘要:装饰画作为一种艺术形式具有独具匠心的表现手法,在现代环境中不仅起到了美化空间的作用,而且更能够平复我们现代人浮躁的心灵,缓和现代人的生活节奏。因此,装饰画已经成为生活中不可或缺的部分,不论是在公共环境中还是日常的家居生活中,我们都可以看到装饰画的身影。现代装饰画根据装饰环境的不同,充分挖掘材料的特征与新用途,从而使其在每一个特定的空间里都能够起到一种独特的装饰效果。
关键词:材料;装饰画;环境设计
装饰画以一种艺术形式出现,它具有独具匠心的表现手法,在民间艺术的土壤中茁壮成长,并伴随着时代的发展而不断创新。在原始时期人们就学会了提取动物、植物等纹样来装饰生活中的器皿。而今随着科技的进步,时代的发展,现代的人们能够运用各种材料来装饰生活,不论是在公共环境还是日常的家居生活中,我们都可以看到装饰画的身影,它不仅是我们生活的一部分,而且更是我们不可缺少的精神食粮。现代装饰画的表现形式虽然是在传统绘画的基础上发展而来的,但它区别于一般的传统绘画,不论是在色彩上还是造型上,它都具有一种装饰美。装饰画不仅要用装饰的手法来进行手绘,还要与其他的材料进行重新组合,重新创造,但它并不是把材料简单的拼接而是根据装饰环境的面积大小,以及不同的用途来重新“定格”,从而挖掘出材料新的用途与特征,使之更具有趣味性,进而能够在每一个特定的空间里起到一种独特的装饰效果。现代的装饰画材料多种多样,因此也使得装饰画具有平面、立体、半立体等多种多样的表现形式。对于不同的表现形式,现代的装饰画在材质、色彩、肌理效果等方面都要求整体协调。因此,艺术家会根据材料本身的不同特性来发挥其独特的美感,使其功能性能够充分地、多方位地显现出来。装饰画材料从属性上主要分为硬质材料和软质材料,如石头、金属、玻璃钢等是硬质材料,棉、麻、线、纸等是软质材料。也可以从材质的特性上对装饰画材料进行分类,例如石材—稳重、有光泽;不锈钢—明亮、轻快;金银—高贵、华丽;塑料—轻便、现代;木材—自然、原生态;玻璃—清凉、透明;粗布—朴实、亲和等等。把材料本身的特征融入装饰画的创作之中,可以最大限度地使装饰画与环境空间相匹配,从而使我们的空间更加舒适,为我们的生活增添一抹亮色。现代生活中装饰画随处可见,不仅美化了生活环境,提高了生活的品味,更让我们从内心深处感受到一种“美”。不论是小到生活中的日常物品,还是大到建筑物上的装饰,我们都可以感受到装饰画已经逐渐渗透到我们生活的“骨髓”里。在运用装饰画时要结合环境的空间、人们的需求,只有这样才能发挥出装饰画特定的作用与意义,而不能根据创作者的主观意见随意来安排。因为在现代生活中,装饰画不仅仅是一种绘画,而是和特定的环境组成了一个有机整体。
一、装饰画在室内环境设计中的应用
装饰画在室内主要是运用在墙面,隔断,天花三大部分。装饰画与材料的组合及大小的分配随空间环境和用处的不同而不同,给人的视觉冲击和精神享受也不同。室内客厅墙面的装饰画主要应用于背景墙的设计中,因为它关系到室内整体的氛围,体现主人的品位与格调,因此装饰画要想达到理想的装饰效果,就要在色彩、内容与材质上和谐一致。例如,客厅内地板或墙面是木质肌理的话一般就要选择用蜡染棉麻材料的装饰画,从而使整个空间更加的古朴自然,充满亲合力,内容上可以是原始风格或民族风格的人与植物题材;若客厅是粗糙的砖地面建材肌理的空间就最好配上比较光滑的牛皮肌理的装饰画,这样装饰画会弱化粗糙的砖地面建材;若是大理石门窗等建材的肌理的房间,一般可选择喷砂玻璃的装饰画,这样室内的空间就不会显得很生硬;在墙面贴有壁纸的建材肌理空间内配置铜制的装饰画,这样整个空间就会显得更加的有古典味道。室内装饰画的材质、色彩、肌理与其他部分的建材是一种互为呼应、对比、调和的关系,这种关系能够让室内有一种肌理美的感觉。尽管有的装饰画的尺寸并不是很大,但是它是根据室内的空间大小以及主人的品味来设定的,会起到画龙点睛的作用,让整个空间格外的有内涵。当然,装饰画的色彩还要与室内环境相融合,比如,卧室的装饰画不论是在色彩还是在肌理方面,不论是抽象的还是具象的,它们一般都给人一种平和的感觉。要是在酒吧或是KTV,所用的装饰画一般都是采用抽象装饰画,因为这样更加能体现音乐的律动,色彩一般都是强烈的,这样在整个变换的灯光环境中使装饰画更加千变万化。在室内,隔断起到很重要的作用。隔断的用途就是将室内空间分割出来,一般在家庭里常见的隔断就是玄关了,大多数的玄关都是采用铝合金、实木、玻璃等材料,这就会让整个空间看起来很生硬,给人一种突兀的感觉。而装饰画就可解决这些问题,装饰画的色彩、肌理与空间相互渗透,可以让空间更加有流动的感觉,起到调节整体氛围的作用,并且增加了视觉上的趣味感,充分发挥了装饰画的作用。天花这一部分在国内的家庭生活中很少有人来进行装饰,但是这也并不意味着天花这个地方不能或者不好装饰,恰恰相反,只要恰到好处地装饰,它对整个空间的影响会远远超出地面。在国外,我们在一些教堂或者皇宫里,都不难发现天花的装饰画给整个空间带来某种神秘的感觉。在以前,天花的装饰画都是皇宫贵族以及宗教独有的特权,而今这种“特权”也慢慢“平民”化,逐渐地走进了我们的生活环境和一些公共建筑物里。现代天花装饰画也与以往不一样,它更加看重建筑物内部空间结构的走向,会根据某些特定的设施来做出错落有致、层次分明的变化,目的是将整个空间变得更加的有“内容”,能够衬托出顶部空间的气氛。在酒吧、电影院、宾馆、地铁或者是大型的音乐厅里,装饰画的材料不仅能够起到美化的作用,而且更多的是能够起到吸音的作用,使整个环境的档次提高了。在生活中,不论我们使用什么样的材料,什么样的工艺,我们的目的都是为了使装饰风格更好地显现出来,使我们的生活更加丰富。
二、装饰画在公共环境设计中的应用
装饰画除了运用到教堂之外,也可以运用到其他的公共空间。比如,我们日常的办公地方就随处可以看到装饰画的身影。但这里装饰画与家庭里的装饰画有所不同,家庭里的装饰画主要是体现个人的一种品位,公共空间的装饰画则要考虑到公众的想法,所以不论是在形式上还是内容上都会适合大众的“口味”,并且大多选择的是自然的题材和天然的材质。麦当劳的墙面装饰画大多是采用绿色的植物或者雨林风光,清澈的河水,自由自在的动物,让消费者不论是视觉上还是身心上都会有一种放松的感觉,似乎身在其中。芝加哥的一个广场用彩色玻璃以及一些碎石头就组合出一幅春夏秋冬四季美景的装饰壁画,并且还用了故事来展现出春夏秋冬四季的不同风景和人生在季节里的变化。这个装饰画的色彩、内容和材质通过美妙的组合,吸引着人们的眼球,给人带来了心灵的冲刷。在繁华的商业中心有这样的一幅艺术景观会扫除人们的视觉疲劳,同时也将整个空间变得“灵动”了。俄罗斯是一个崇尚艺术的国家,在地铁通道处我们就可以真切地感受到这个国家的艺术气息。满眼望去形态不一的装饰画充斥着我们的眼球,这些作品有细腻的,有具象写实的,有抽象写意的,有粗狂的,有细腻的。这些装饰画不论是在形式还是在色彩上都让地铁充满了活力,不再是大都市冷冰冰的一种交通工具,给人们提供了一个好的乘车环境,让我们在快节奏的步伐中也能有时间感受艺术的熏陶。在公共环境设计中运用装饰画最多的应该就是教堂了。在教堂里,两边的侧窗大多是采用彩色玻璃,当光线照进教堂时,整个空间会显得幽暗和神秘,为教堂增添一种敬畏感。在教堂里面的装饰画也会与其他地方的不同。这里的装饰画所选的题材一般都与宗教有关。例如,圣母、天使、圣子等,或者还选择一些能够表现出人民虔诚信仰之类的装饰画。这些装饰画能够更加让我们感受到教堂里的神圣感,使我们更加虔诚。所以,不难看出装饰画不仅“滋润”着我们的生活环境,还调节着我们的生活节奏。不论是在室内环境还是公共场所中,装饰画都是不可缺少的部分。近几年来,随着城市里的高楼林立,各大广场犹如雨后春笋般地快速建立,各式各样的别墅也层出不穷。因此,随着时代的不断进步,我们需要更多有创意的作品出现,但是不论是以何种形式出现都应该做到与环境相融合。装饰画与时代是相辅相成的,时代对装饰画提出新的要求,现代的装饰画也以不同的手段、不同的形式、不同材质的组合改变着我们的生活,为我们的生活增添更多的色彩。
装饰画在世界各地的应用很多,它不只是现代的,在几千年前就有很多画的出现,而那些画就是用来装饰室内的,到了现在装饰画的变化多种多样了。它的表现的方法法更是不一样,比较程式化,也强调了节奏,看重规律和动感。装饰画从生产到成品是一个规律在那,画与画之间和空间之间也有互相制约,这样才能碰撞出火花。中国有句老话:无规则不成方圆。正是这种互相约束才使装饰画在它的特色基础上飞奔前进发展,植根在我们的脑海中,逐渐形成民族特色的审美观念。
一、装饰画与空间功能和光线的具体体现
1、装饰画于室内空间功能的关系
室内空间的布置需要根据居住人的生活习惯进行设计,内部的装饰以其职责而进行分工,如装饰画在室内各空间的关系:卧室里的装饰画,采用平和的造型,颜色上以清单素雅或热情流动为宜,这样有助于在空间里人的睡眠和情感交流,例如一些公共空间如人多密集区的休闲娱乐场所我们采用v抽象的装饰画相配合,更可以凸显出现代节奏感与韵律。所以说在娱乐场所搭配装饰画的时候色彩要对比强烈,抽象的图案要选择变化感强的流行要素。装饰画的选择与空间功能相匹配的,这样可以更好的体现其功能价值。
2、装饰画于室内光线照明的关系
室内灯光与装饰画在视觉和空间中属于互补的关系,灯光对于装饰画从空间气氛上和光杆照射上都会产生不同的影响,如黑白两种光对于人的情感会起到积极和消极的作用,明亮度高的光打到装饰画上会显得画面色彩度更高,使人感到兴奋、喜悦,暗色的光打到装饰画上显得画面昏暗、低沉、使人感到沮丧、恐惧等不同的精神感觉,因其光线的明亮、冷暖、强弱、方向都有设计者决定。所以室内装饰画与光线有直接的关系。
3、装饰画对室内空间形态和室内色调的影响
一般情况下室内空间的装饰画布置要随着空间结构的大小来进行整体规划,空间环境宽阔的一般采用装饰的尺寸也要选择相对应大小的,如空间较小根据室内的形态需要进行不同的比例更改,装饰画的形态不一定是常规的要随着室内的空间变化而变化具体形态。当代建筑的复杂多样性使得室内空间不再千篇一律化,而是充满个性与张扬,装饰画在选择上要与室内空间环境相一致,充分发挥室内整体气氛的烘托,以装饰画为基点进行空间增强方式。室内空间一般为墙体、地面、顶棚,一般在绝对空间中我们把装饰画的摆放空间放置在墙体一侧或顶棚侧位置,画面与墙体在选色和艺术处理上要需要针对性。
二、装饰画与室内空间环境运用的原则
以三种不同的规律分别对卧室、客厅、餐厅、卫生间等几处重要的空间位置进行分析研究。
1、室内空间与装饰画色彩的统一规律
室内装饰中色彩的和谐与空间环境的组合统一具有一定的色彩关系。装饰画的色彩与环境色以何种方式进行搭配,并统一于整体的问题,这是色彩空间应用上需要重视的设计规律。室内空间里各种颜色相互制约相互统一,装饰画的色一般采用贴近整体的风格或以背景墙为i要配色标准。采用构成学里色彩空间混合方式,以色彩三要素的,明度、纯度、色相为依据,一般装饰画在卧室里采用低度对比和谐颜色,以较低的纯度柔和的色彩,以抽象画的或是风景画为佳,装饰画的色彩以配合整体卧室的气氛为主。餐厅里简洁的环境高雅的情调,如配上一张欧美墙壁装饰画使得餐厅里别有一番情调,装饰画的色彩上以简洁明快为主,重在装饰图形意境的形式上使得餐厅一角颇具性格的风格。客厅为室内的重点装饰空间,一般装饰画的颜色选择上以整体风格为点缀,增加客厅的文艺性表现为客厅的美学艺术观赏性。
2、装饰画在室内空间中色彩的感情规律
色彩里不同的颜色给人的视觉感受各不相同,装饰画作为室内装饰的重要表现形式,在于室内空间配合的时候,首先要考虑人的视觉感受及色彩情感。如卧室里装饰一张红色的壁画,会使得整个卧室有热情、爱情、激情等等浪漫主义情调,儿童卧室装饰色彩尽可能的选择纯度较高的浅蓝色、淡粉色、暖绿色的,而装饰画也是统一的色彩选择。老年人的卧室装饰画选择墨色较高古香古色的颜色以传统的装饰画为主。颜色上也是稳重深沉之色,更显老年人的成熟稳健,卫生间里挂上一张白色或蓝色的壁画,使得整个空间里都有简洁干净之意,其蓝色的清冷感觉也与空间功能相融合。
3、空间构图需要
装饰画在空间构图上以环境的空间形态为主,如“方圆结合”在圆润的室内空间里我们可以采用方形菱角的装饰画来打破空间的平衡杆,使空间组形成新的空间位置,因其不同的空间装饰画的位置也不尽相同,如在室内转角楼梯边我们装饰方形或圆形的壁画,组建一个空间错位视觉效果在半圆形转角处,需要挂至方形装饰画,通过方形带入人的错视觉死角。又如在房体框架为正方体或长方体时装饰画可以作为一种空间的延伸,合理应用装饰画的置制能达到视觉空间紧缩远至的心里感受,室内的装饰画因其空间构图的不同,同样可以改变室内空间的功能,力求与装饰与空间的和谐统一求变化,强化空间大小、方圆、比例、长短的综合运用。
三、结论
本文通过研究室内装饰画在现代室设计流行元素中是不可缺少的地位,其使用技术也是非常严格的,分析设计师们在选装饰画的时候要注意到装饰画与室内空间形态、色调、风格、肌理、功能以及主人的喜好,得到装饰画完美的体现了文化素养以及时代的发展。室内是人们生活最为重要的室内活动场所,当代室内艺术家对于装饰画在室内的应用和装饰越来越重要。并朝着多极化的方向发展。
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从整体来看,材料成型及控制工程专业涉及面较广,涵盖了冶金、机械以及控制等不同学科,具有很强的理论性,同时有着浓厚的工程应用色彩。下面是读文网小编为大家整理的材料成型论文,供大家参考。
一、设计性实验选题的“五个原则”
此外,设计性实验选题时,在把握综合性、创造性、应用性、自主性和灵活性这五个原则外,还要合理掌控学生专业知识结构、专业知识掌握程度及学生自主实验的可操作性等方面。
二、设计性实验选题的“四个方向”
材料成型与控制工程专业设计性实验选题在把握“五个原则”的前提下,通常可通过“四个方向”来进行选题设立,即验证性实验转化为设计性实验、科研项目转化为设计性实验、生产项目转化为设计性实验和学生兴趣转化为设计性实验。
(一)验证性实验转化为设计性实验
验证性实验是为促使学生掌握并加深对专业基本理论、知识的理解,而按照实验教材的要求,由学生进行实验操作,并从实验结果验证所学的理论知识。由于实验结果在理论授课时已经涉及,因此学生实验的兴趣不浓,热情不高。但不要因为这些就抹杀验证性实验验证理论知识,加深学生对基本理论知识理解的独特作用。完全可以通过合理安排,将一些验证性实验转换为设计性实验。这样就可以激发学生的实验兴趣,提高学生的实验学习主动性、自主性。例如,对长杆型坯料进行局部镦粗是模锻生产中经常采用的变形工序之一。因此,在《锻压工艺及模具设计》专业实验课中设立了“局部镦粗规则的验证”这项验证性实验。该实验通过对不同长度试件,使用局部镦粗模进行镦粗,验证局部镦粗规则的正确性,观察和分析由于局部镦粗长度与直径比值的影响而出现的正常和不正常现象。由于是验证性实验,学生兴趣不高,往往抱着看热闹的心态参加实验,不能达到良好的教学效果,但该实验涉及内容是比较典型且在生产中常用到的。怎样保留并将其转换为学生感兴趣的设计性实验呢?这就需要转换思路,可将该实验内容转换为首先要求学生根据给定尺寸的不同试件,进行局部镦粗积聚工步计算,并绘制镦粗模模具图。当然,由于实验经费及加工时间的限制,学生设计的镦粗模并不需要制作出来,因为给定尺寸的试件,其局部镦粗模主要模具尺寸及工步是唯一的,可以采用原有的局部镦粗模进行实验和鉴定学生设计结果的准确性,这些需要教师在实验过程中灵活掌握。这样,通过对原有实验内容转换为设计性实验,可使学生根据给定的实验目的,自行设计实验方案并予以实施,对实验结果进行分析论证,一方面有力地提升学生的实验热情,巩固所学理论知识,提高解决本专业有关加工工艺问题的能力;另一方面增加的镦粗模设计又锻炼了学生的工程制图能力。验证性实验转换为设计性实验,不但可以保留一些经过长期教学积淀总结的经典、原理性强的验证性实验内容,而且节约实验经费,还能提高学生的实验热情,达到良好的实验教学效果,有着“一举三得”的益处。当然,并不是所有验证性实验都能转换为设计性实验,对于这类实验项目,如果确实是经典、原理性强的验证实验项目,只要集思广益,通过合理安排,完全可以将验证性实验穿插在设计性实验项目中,以增加学生的学习主动性。这些都需要在设计性实验选题中拓宽思路,灵活安排。
(二)科研项目转化为设计性实验
科研项目转化为设计性实验,就是将专业教师的科研课题或科研成果转化为设计性实验。随着科学技术的快速发展,新材料、新技术和新知识不断出现,而且高校材料成型与控制工程的教师学历较高,多为博士毕业,且积累了具有一定水平的科研成果。把科研课题或科研成果涉及的新技术和新知识转化为设计性实验,是培养学生创新意识、创新精神和创新能力的最佳途径。根据调查,学生大多数对专业课老师所从事的科研项目及内容具有极大的兴趣和关注,此举能够有力地提高学生实验学习的积极性和兴趣,利于实现加强学生专业素质与实践应用能力培养的教学目的。例如,教师科研项目涉及到的过共晶Al-Mg2Si合金在航空航天、军工、汽车等领域中应用前景广阔,已成为国内外十分重视研究开发的先进复合材料,但铸态过共晶Al-Mg2Si合金的力学性能较差。因此,可将该科研项目涉及内容转化为“原位自生Al-Mg2Si复合材料力学性能的改善”设计性实验,要求学生针对铸态原位自生过共晶Al-Mg2Si复合材料力学性能差的特点,设计并实施改善力学性能的方法,并撰写分析报告。该设计性实验所涉及的Al-Mg2Si在专业课中虽未能涉及,但铝硅合金熔炼等相关知识在理论课和实验课上已涉及并掌握,因此学生进行该项实验有一定的理论和实践基础。学生首先要查找相关资料,理解并掌握“原位自生过共晶Al-Mg2Si复合材料”的相关知识,在保证合金成分为过共晶Mg2Si的条件下,自主选择、计算合金成分配比。然后根据计算结果进行配料、熔炼、除气,并根据前期选择的不同方法对合金熔液或浇注试件进行处理,最后进行拉伸测试及金相观察,检验设计方案的正确性,并对结果进行理论分析。该设计性实验虽然由科研课题转化,但涉及材料成型与控制工程专业知识中应掌握的合金设计、合金配料、合金熔炼、合金处理及热处理工艺等,较好地将专业知识系统、综合地链接在一起,使学生能够接受系统的工程实训,不仅能够培养学生的创新能力,而且加深其对所学专业的认识和提高解决所学专业涉及工艺问题的能力,树立正确的思维方法及严谨的科学态度和工作方法等。科研项目转化为设计性实验时,不可盲目地将科研内容或部分内容一成不变地照搬过来,必须要考虑学生的所学专业知识和专业能力,如果研究内容过于狭窄、难度较大或实验内容过于生僻,不仅达不到提高学生实验兴趣和教学效果的目的,反而会使学生产生抵触情绪,这就从根本上违背了开展设计性实验的初衷。因此,采用科研项目转化为设计性实验时,一定要密切结合学生专业知识、实验能力等方面,保证学生能够以饱满的热情投入到设计性实验的工作中。
(三)生产项目转化为设计性实验
材料成型与控制工程是实践性较强的专业,因此在设计性实验选题时要力求接近、结合实际生产项目,将其合理转化为设计性实验内容。通过这种设计性实验的训练,能够有针对性地促使学生在解决实际生产问题时应用、加强、拓展所学的专业理论知识。这种实际生产项目转化的设计性实验,不但能培养学生的工程设计意识和实践能力,而且能显著提高学生的专业综合能力。例如,以W18Cr4V为代表的高速钢广泛应用于实际生产中的切削工具和冷变形模具中,其内部的合金元素与碳形成复杂的碳化物,分布在基体金属上,降低了材料的机械性能。而锻造是实际生产中改变高速钢中碳化物分布状态的重要方法。因此,可将该生产项目转化为设计性实验“改善高速钢铸件中碳化物分布的锻造工艺设计与实施”。该实验内容包括铸造和锻造两大部分,铸造部分要求学生自主选择、设计高速钢铸件成分,并根据设计成分采用中频炉进行熔炼、浇注小型铸件,然后对铸件进行碳化物偏析分析,根据偏析分析结果,合理设计锻造工艺并利用自由锻机实施,最后再进行偏析检测,以检验设计的锻造方案是否正确。这个设计性实验有机地将铸造和锻压两个专业方向结合,符合实际生产流程,使学生能够系统地学习、实践和掌握企业所需要的知识,有利于应用型人才的培养。
(四)学生兴趣转化为设计性实验
学生的兴趣是实验教学达到预期目标和效果的动力,因此,如将学生普遍感兴趣的问题转化为设计性实验,就能激发学生对设计性实验的关注和探索,从而促使学生在实验中运用已学的知识、技术去自主发现、探索和总结规律,达到培养学生熟练运用所学专业知识,提高专业素质、创新意识和实践能力的目的。例如,精密铸造是用精密造型方法获得精确铸件的工艺,是铸造行业在高新领域的代表,很多铸造企业对精密铸造工艺的应用需求很大。如果开设精密铸造相关的设计性实验,要求学生采用精密铸造法制备小型零件,学生并不是普遍感兴趣,达不到预期的教学效果。怎样才能使学生都感兴趣呢?这里可以将精密铸造制备小型零件变为艺术铸造,因为艺术铸造采用的熔模铸造、陶瓷型铸造、消失模铸造等的工艺与工厂生产的精密铸造零件工艺及原理是相通的,而要求学生采用精密铸造技术设计并制作小型铸造工艺品,会极大地调动学生的兴趣和参与实验的热情,学生会在实验过程中潜移默化地掌握、提高精密铸造相关知识及工艺。
三、结语
随着教学改革的深入,材料成型与控制工程专业的设计性实验越来越受到重视。实际教学中,我们本着“五个原则,四个方向”来制定设计性实验项目的选题,同时力求使实验内容、实验形式不断更新、完善,充分调动了学生的实验学习积极性,为培养学生科技、工程能力的应用与创新创造良好的前提条件,取得了良好的教学效果。在以“五个原则,四个方向”制定的设计性实验项目中,学生能够真正地综合运用多门学科的知识、方法和技能来设计实验方案,并在实验过程中运用所掌握的知识去发现、分析和解决问题,提高了专业技术水平,积累了在企事业单位和生产一线解决实际问题的知识、素质和能力。
1.加工材料技术成型的前景
市场竞争越来越剧烈当下,过时的理论成果正在一次又一次地经受着实践的冲击和实际情景的考验,对精益求精材料加工技术孜孜不倦的追求一直是各大生产供应者的目标,在社会和时代快速发展的同时,此类技术也正不断地在改进中成长成熟,现如今,不管是国内还是国外,在材料加工方面都被精确材料加工所取代,而广泛的应用范围内,诸如汽车制造业这种全球热门的经济产业,也离不开这种技术,甚至于说是渗透到细致入微的细节处,可以说使用到无处不在。经济高速发展的全球化经济模式广泛覆盖下,伴随的是市场竞争的与日俱增,世界各地的材料供应商正在绞尽脑汁地跟上同行业者脚步,并将产品研发视为企业安身立命之本,人们绞尽脑汁地寻求着一种更为高效完善的材料加工技术,纷纷聚焦在具有自由成型快速特点的加工技术上。是否能跟上时代的发展速度是检验企业韧性的最好标尺,实验性的理论成果如果不在实际操作中应用实践的话,无异于是纸上谈兵,因此,科研人员更注重在生产制作过程中拉近与真实环境的距离,基于现实意义的研究才能有效地启发促进企业技术的更新换代。
2.非金属材料的初步制作和控制工程模具再次加工工艺
(1)制作非金属的材料和控制技术并不是一蹴而就的
究其分门别类就有好几种,有一种是由其注射成型的,专用的注射机器升温加热,使里面预留的基础坯料发生形态变化,致使其成为液态,然后以一种具有高压性的材料做辅助,助力融化后的坯料注入模具塑形的整体型腔之内,等待片刻,直到其发凉后冷却,就可以由此得到需求的相关元器件。这样一种看似倒来倒去的技术方法,实则在产量高效率的同时,还有快速生产的突出特点,尤其适用于低人力消耗的自动化操作,可以生产制作结构内部复杂的零部件,对于大型厂房内的流水线生产再合适不过了。
(2)还有一种方法是通过物理方式的挤出成型
旋塞和螺杆在此起到了至关重要的作用,旋塞的挤压效用以及螺杆的切割效用,它们一起作用在形态固定的坯料上,并对其经行融化和再次融合的过程,施加相应压力穿过模具,等待其冷却凝固以后,就能够获取所需元件,这种方式可以简称为挤出成型,而它与众不同的是可以连续不断地提供生产动力,生产的效率也高于普通技术,更为难得的一点在于在“量”的满足上还可以保证“质”,可以说是一种保质保量的方法,其使用的覆盖面也不单一,对设备器材没有太多严苛的限制,如果企业从事相关产业,这种技艺是一种投资相对较少,而成效立竿见影的选择,“性价比”不俗。
(3)还有一种不同于以上两种技术的方式
是把需要的材料放置在密封关闭的模型器具环境里,在压强的增加过程中,再辅以固体化的技术,遂材料完整成型。这种方法可以一个工作流程下完成制作若干数量的元器件,生产出来的成品形态较为固定,有效地克服了收缩性这个元件顽疾,还攻克了以往元器件变形的通病,性能较为优良,即使有如此不可取代的优势,缺陷也十分明显,生产制作的相对周期较之同类型技术而言,周期拉长了许多,生产的效率自然而言地有所降低。
3.结语
在时代发展日新月异的今天,科学技术正不断发展,科学生产力在人类社会竞争激烈的背景下,成为一个不得不让人重视的因素。科学技术在生活中体现得淋漓尽致,促使社会稳步向前,人们生活水平提高,选择广泛的同时带来市场竞争加剧,高度重视科学技术的研发是企业适应社会发展的不二法门。材料成形技术在度过一个蜕变的过程,如何有效地提升生产效率,改良升级加工工艺不仅是企业发展的动力,更是社会前进的需要。
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土木工程材料是土木工程各专业的一门专业基础课和必修课,实践性强,与实际工程密切相关。土木工程材料课也是学习其他专业课的基础。下面是读文网小编为大家整理的土木工程材料毕业论文,供大家参考。
摘要:土木工程材料是土木工程专业的基础必修课。在其有限的教学课时内实现对大学生创新思维的培养是该课程教学改革的关键突破口。在理论教学中引入网络数据资源,将学术前沿、双语教学及创新引导集为一体,在此基础上,建立配套的实验教学设计方法及大学生创新实验基地,可以实现土木工程材料课程理论创新与实践创新的统一。
关键词:高校;土木工程材料;创新人才“土木工程材料”
作为土木工程专业的一门重要专业基础课,不仅与混凝土结构设计原理、高等建筑结构等专业课紧密相连,更与学生未来的工作或深造密不可分。该课程的主要教学任务是培养学生合理选择和正确使用土木工程材料的能力,使学生掌握常用土木工程材料的检测手段、实验原理、验收中的规定,了解材料在储运中应注意的问题以及防护的原则,了解材料的发展趋势。土木工程材料的课程特点是知识面广、内容庞杂、学科交叉大、逻辑性差、理论性强、实践性也强[1],一味地采用“填鸭式”教学,会让学生感到枯燥、乏味,验证性试验的开设更让学生收获甚少。根据国家《“十二五”科学和技术发展规划》[2],创新型人才是我国未来发展的关键,创新能力的培养是在平时的教育和学习中一点一滴积累而成,高校各专业各课程的创新能力培养是创新人才培养的基础,在课程教学中为本科生参加科研活动创造条件,突出培养各级在校学生的科学精神、创造性思维和创新能力,更是创新人才培养的关键环节。土木工程材料的课程教学包括理论教学、实验教学及实践教学三部分,理论教学仅32学时,实验教学仅8学时,实践教学为课外完成部分,已有的教学内容安排颇为紧张,在此基础上,增加额外的学习内容,只会让课程更加冗长,影响学生的学习兴趣。基于此,在内蒙古科技大学校级教改项目的支持下,笔者就如何在有限的教学课时下最大限度地引导学生创新思路的培养进行了探索。
一、土木工程材料理论教学的创新切入点
(一)数据库资源与理论教学的结合
了解学科发展前沿是创新能力培养的基础。在网络信息化社会,可利用资源丰富,但思维活跃的大学生却无法最大限度地利用网络资源。将图书馆的数据库资源、谷歌或百度的学术数据库资源与理论教学相结合,不但可提高学生的学习兴趣,引导其创新思维,更可为其深造打下基础。例如,混凝土的耐久性章节,混凝土的耐久性包括哪些内容;如何评价混凝土的耐久性;实际工程中如何提高混凝土的耐久性。可通过以下方式化解知识的乏味。第一,进入中国知网搜索首页,输入关键词“混凝土耐久性”时,搜索结果中《混凝土材料耐久性指标研究》和《混凝土耐久性的研究、应用和发展趋势》正是对课堂内容的补充和扩展,《吉林省西部地区盐渍土环境下混凝土耐久性研究》《减水剂对混凝土耐久性影响的研究进展》等论文在课堂上不用打开详细浏览,只需使学生了解题目,并进行引导,例如基于《吉林省西部地区盐渍土环境下混凝土耐久性研究》,提出内蒙古冬季冻害环境下混凝土的耐久性研究问题,让学生作为课堂作业完成;或者基于《减水剂对混凝土耐久性影响的研究进展》,引导学生思考已学的几种减水剂对混凝土耐久性的影响;或者在学生掌握基本知识的基础上,根据学生感兴趣的问题引导其参加大学生创新实践活动。第二,为打开学生的学习思维,可用互联网网页辅助学习。如百度学术、谷歌学术等。学生可根据被引量的高低明确当前的研究热点,并可根据相关搜索词扩展混凝土耐久性的相关知识点,并与课堂内容紧密相连,如钢筋锈蚀,混凝土碳化、渗透性等都是混凝土耐久性的研究内容。
(二)学术前沿与理论教学的结合
在不增加现有教学课时的基础上,将学术前沿与基础知识教学融会贯通,是提高学生学习兴趣,培养学生创新意识的有效途径。当代大学生课外知识面广,好奇心强,将课堂中提到的学术前沿与课外创造相连,更能培养其研究与创新能力。例如在功能性及绿色智能化土木工程材料章节,除传统的防水、保温隔热、吸声隔声及绿色建材外,可引入目前研究较热但未进入教材内的自修复混凝土、导电混凝土、融雪化冰混凝土等。混凝土作为使用量最大的承重结构材料,加入自修复粘结剂,可使其对损伤破坏产生自修复和再生的功能,具备机敏特性,成为智能混凝土;加入导电纤维或填料,使其具备压敏或拉敏特性,可作为功能元件,用于结构健康监测或交通探测;对该种混凝土通电后,使其具备电热特性,用于融雪化冰,可解决因撒布除冰盐导致的混凝土耐久性降低的问题,还可解决机场跑道的安全问题。这些新颖的学术前沿知识不会增加教学课时,但却能将混凝土的各项性能,如物理性能、力学性能、耐久性等紧密结合在一起,有助于学生掌握基础知识的同时,拓宽其视野。当然,此部分知识点的讲授更不适合于灌溉式教学,除采用前述中提到的中国知网数据库资源或者百度学术资源引导学生探索外,还可采用课间播放视频的方式进行,如TED演讲视频———一种自我修复的沥青,及融雪化冰混凝土试验视频等。
(三)双语教学与理论创新的结合
为使学生接触到最新的科学知识,双语教学已成为大学专业课程教学改革的趋势。但限于土木工程材料的教学课时,只能在课件中标示出专业词汇,此时,将专业词汇与百度或谷歌学术检索相结合成为启发学生创新意识的重要突破点。可将相关知识搜索结果中的一篇文章作为学生的课堂作业,让其进行翻译并思考。
二、土木工程材料实验教学的创新切入点
土木工程材料实验教学在该课程中占有举足轻重的地位,更是培养学生创新创造能力的源泉。将理论教学与实验教学合并,加强实验教学的综合性和开放性的同时[3-4],更应探索创新性实验设计方法及大学生创新实验基地的建立。
(一)探索实验设计方法
在要求学生掌握基本实验技能的同时,综合利用已有知识,创造性地进行实验是该课程实验教学改革的目的,使已经开设的验证性实验项目逐步向综合性和设计性实验项目转变。目前,内蒙古科技大学土木工程材料课程实验环节的规划已根据创新性思路进行调整,主要内容如下。第一,水泥基本性能实验。在确保学生准确掌握水泥胶砂强度、标准稠度用水量、凝结时间、体积安定性基本概念与规范操作的基础上,征集学生在试验过程中有疑义的问题如搅拌速度、养护温湿度、水泥水化进程等,让学生在完成试验报告的过程中查阅相关资料解答其中感兴趣的问题。第二,增设特种水泥的实验。此部分为开放性实验,不占用实验学时。如油井水泥,对比分析并讨论实验效果的不同,进而引导有想法的学生探讨油井水泥应用中存在的问题及其解决措施。第三,在砂石实验部分,增加标准砂细度模数的测定,并增加不同细度模数砂的设计试验。如连续级配、间断级配及单粒级设计,并将其用于配制同等级别的混凝土,对比性能指标的变化,引导学生分析现象。第四,在混凝土配合比设计部分,除普通混凝土外,鼓励学生利用实验室现有条件尝试制备特种混凝土,如泡沫混凝土、智能混凝土等。第五,在混凝土强度实验部分,不同组的学生可制作不同尺寸的试件,或同尺寸不同配合比的试件,进行对比研究。第六,加设开放试验环节。鼓励学生实践新思路、新想法。并为可行性较强的实验思路落实条件。为保证实验改革部分达到预期效果,能够真正促进学生创新思维的开发,将此部分放入作业考核环节,以作业成绩计入最终综合测评成绩。
(二)建设大学生创新实验基地
创新型人才是指能够利用所学知识解决实际工程问题,并对现场新的工程情况的解决做出有突破性、创造性贡献的人才。有目的地对其进行训练与锻炼,是大学生成长为创新型人才的必经之路。全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、全国混凝土设计大赛等赛事的举行为学生的创新提供了练武之地,与此同时,学校还设立了大学生科技创新基金等鼓励大学生的创新。基于此,土木工程材料课程可完成由理论引导到实践参与的创新人才培养一体化设计,并已经初见成效。在不影响土木工程材料现有教学大纲的基础上,充分发挥理论教学及实验教学在创新型人才培养中的作用,是土木工程材料课程改革的要点。数据库资源的利用,可在激发学生学习兴趣的基础上,使其掌握基本的知识检索方式,更可拓宽其知识范围;开放式地引入学术前沿,可在激发大学生创造能力的同时,为其深造打下良好的基础;双语教学的引入可将大学生创新平台与世界同行发展接轨;在理论引导的同时,探索创新型实验设计方法及大学生创新实验基地的建立显得尤为重要。
参考文献:
[1]周淑春,吕恒林,吴元周.土木工程材料课程教学中学生创新能力的培养[J].安徽工业大学学报:社会科学版,2013,(1).
[2]魏太兵,陈坚.土木工程材料课程建设创新与实践[J].长春教育学院学报,2013,(8).
[3]徐松芝,刘嘉诚,林晓兰等.土木工程材料课程教学改革与实践[J].扬州大学学报:高教研究版,2014,(S1).
[4]董素芬.工程造价专业土木工程材料课程教学改革分析[J].黑龙江教育:高教研究与评估,2012,(9)
土木工程材料课程是土建类专业的一门重要的专业基础课,其教学内容包括课堂教学和实验教学。无论是课堂还是实验教学,混凝土内容的教学都是重点。因为混凝土材料是现代土木工程最重要的材料,混凝土的组成材料和其配合比的优劣直接影响土木工程结构的质量,甚至危及人民生命安全,混凝土配合比是通过实验得以实现。因此混凝土实验教学受到了高校普遍重视。随着近年来混凝土技术的发展,节能环保、高强、高性能混凝土应用越来越广泛,满足使用环境和施工要求的新型混凝土研究、实验,得到各国学者和工程技术人员的积极响应。我校第一、二期本科教育优质工程和山东省应用型人才培养特色名校建设工程实施以来,应用型本科教学理念在不断创新,学校对实验教学改革的投入也日益加大,传统的实验教学模式已越来越不能适应知识、能力、素质并重的新型工程技术人才的培养要求。为此结合工程实际背景,整合有效实验数据,对混凝土实验进行了一系列改革和实践。
一传统的混凝土实验教学分析
我校“土木工程材料”实验是14学时,对土木工程、工程管理、交通工程等专业开设,内容包括水泥、砂、石、混凝土、砂浆、沥青、沥青混合料、钢筋等。改革前的实验教学以演示性和验证性为主,即验证理论的正确性或达到理论再现性的目的。具体由教师给定统一参数和数据,学生理解实验原理、依据给定的条件进行实验操作、得出实验结果,撰写实验报告,基本上属于继承和接受前人的知识、技能。混凝土的实验内容包括:混凝土拌合物和易性实验、混凝土试块制作和混凝土抗压强度实验。实验方法是教师给定某一强度等级的混凝土初步配合比,学生按照一定量换算出各种材料的质量,分组进行混凝土拌合物制备和性能测定,后进行标准试块的制作、标准养护,最后测定28天的抗压强度。混凝土以上实验方式,导致每个小组(一般6~8人一组)的试验过程以及试验结果,甚至得出的各个环节的试验数据几乎都是一样的。实验评价主要以学生上交的实验报告为主,辅助评价学生出勤情况。可见混凝土实验用相同实验数据、相同标准、单一的评价方式来要求每一位学生,且没有以实际工程为背景进行实验教学,没有有效利用水泥、砂、石等实验数据,致使学生处于被动和消极的应付状态,不利于学生思维的扩展,不利于学生对所学知识的整合和利用,很难激发学生的学习兴趣和创新欲望,也不能提高学生分析和解决实际问题的能力。
二混凝土实验的改革设计
针对以上混凝土实验存在的问题,在借鉴兄弟院校的经验和充分了解学生兴趣,以及混凝土发展状况的基础上,提出“基于项目的混凝土综合设计实验”教学模式。并从实验内容、组织方式、成绩评价等进行了一系列的改革。混凝土的实验“基于项目”是混凝土方面实验教学以实际土木工程中的混凝土结构构件为例子,可以是梁、板、柱、基础等,设计的强度、和易性、耐久性均以现场施工图为依据,水泥、砂、石等完全在现场工地提取,让学生在实验室完成水泥、砂、石等实验数据的测定,依此数据完成混凝土配合比的设计,再进行混凝土一系列的实验。让学生通过项目熟悉混凝土配合比设计、混凝土拌合物性能和混凝土强度实验的全过程,使学生清楚工程背景和自己的工作职责。“综合设计”就是混凝土配合比实验改验证性为综合设计性实验。综合设计性实验,目的是培养学生综合运用知识和工程观念,让学生根据老师提出的要求,模拟实际工程,完成查找资料、独立设计、实验、设计编写实验报告的全过程。综合设计性实验的核心是设计、选择实验方案,并在实验中检验方案的正确性与合理性。对于培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力及创新精神和创新能力具有重要作用,是培养土建类工程应用型人才不可缺少的环节。总之,“基于项目的混凝土综合设计实验”教学模式就是以实际工程中的混凝土梁、板、柱、基础等结构为例子,按照设计图纸中对混凝土强度、和易性、耐久性等要求,将水泥、砂、石实验整合进行混凝土配合比设计和相关实验。实验中严格按实际工作的程序进行教学,试块抗压强度进行两个对比:混凝土自然养护和混凝土标准养护相互比较,混凝土7天、28天的抗压强度相互比较。学生从对比中分析混凝土强度的影响因素,从而加深对理论知识的理解和掌握,同时可以保证知识的连续性和工作的真实性。另外,混凝土实验教学应遵循因材施教的原则,在设立了必做实验项目(即以上实验)以外,还增加了选做和研究性实验项目。选做实验项目主要有水泥路面混凝土(交通工程专业学生必选,其他专业学生选做)、轻集料混凝土、粉煤灰混凝土和泵送混凝土等配合比设计等;研究性实验项目主要是学有余力的学生参与教师的科研项目。这样可以满足不同层次学生的学习需求。选做和研究性实验不占计划学时,学生利用业余时间、根据自己的兴趣爱好选择。
三混凝土实验的实施
混凝土综合设计性实验作为教学改革的一部分,为完成好应从以下几方面建设和实施。
1实验条件的准备
为了体现学生人人参与、个个动手的组织理念,将改革前的5~6人一组,改为2~3人一组,实验仪器设备、各种实验所需材料应满足分组要求。为此实验室根据学生的分组情况补足所用的各种仪器设备,增加实验用房,从硬件上满足综合设计性实验的要求。
2组织与实施
时间安排。将改革前的分散实验,改为最大限度的集中时间进行,尤其是砂石和混凝土实验尽可能集中进行,以便于实验数据的有效利用。依次递进完成各实验的学时分配为:水泥性能实验(2学时)、砂、石实验(2学时)、混凝土设计性实验(4学时)。实验组织:每个班分为4个大组,12个小组,每个小组2~3人,每个班分2批次以小组为单位进行实验。4个大组分别以实际工程中的柱、梁、板、基础为背景资料和实验条件,每一大组中的3个小组,分别制作四组试块,分别测定自然养护和标准养护下的7天、28天的抗压强度。第一次实验完成水泥、砂,石等原材料性能实验后,要求每组学生在课余时间自行查阅文献和新的标准规范,结合各组成材料的检测数据,自行设计混凝土配合比,由指导教师审核后再进行混凝土拌合料的实验,完成混凝土抗压强度实验后,要求同一大组(3各小组)的实验结果进行对比、讨论、分析,并在实验报告中充分体现。
3实验评价改革
改革之前实验成绩主要根据学生上交的实验报告评定,很难客观公正的评出学生的真实水平。改革后,加大了实验成绩占课程总成绩的比例,从10%增加到30%。成绩评定原则是以知识运用的“合理性”为主,即学生应能拿出理由说明其设计的合理性,并有适当的分析与思辨。混凝土实验成绩综合了混凝土配合比设计资料(包括水泥、砂石实验数据的真实性,实验记录等)、过程评价(包括出勤率、实验研究操作和动手能力、解决问题的能力等)、实验报告(对结果的对比分析、报告质量等)、小组互评和团队协同能力等进行评价。
四混凝土实验的改革效果
通过混凝土实验的改革为真实工程条件下的综合设计性实验以来,经过2届学生的实践发现,学生的学习主动性和实验教学效果明显提高,主要表现在以下几方面。
1学生主动获取和综合运用知识的能力进一步加强
以往学生做完水泥、砂石实验就认为实验结束,基本不会对实验过程或结果进行思考。现在,每组学生为了合理设计混凝土配合比,首先清楚应从组成混凝土的原材料实验中获取哪些实验数据和参数,其次这些数据和参数对混凝土配合比设计要求有何影响,进一步思考在满足混凝土施工要求、强度和耐久性的前提下,采取什么方法能够节约水泥和降低混凝土的成本等问题,能主动思考,把前后实验有机地结合起来,综合运用知识的能力、分析问题和解决问题的能力得到了锻炼和提高。
2培养了学生动手能力和团队协作能力
改革后,减少实验小组每组人数,在规定的时间内完成实验,要求小组成员应分工明确,相互协作,保证每个学生都能动手操作,尽量让每个学生都得到实验技能的训练。若实验结果达不到有关标准,要求学生认真分析原因,不得对试验数据进行修改,培养实事求是、严谨认真的科学工作态度与作风。
3激发了学生创新实践和参与教师科研兴趣
学生在实验设计方面的能力得到提升,对参加课外创新实践课题和参与教师科研的兴趣显著提高。土木工程材料是在大二下学期开设,据几年来的统计大二是大学生申报创新实践项目和申报成功率最多的年级,在申报的课题中材料类申报成功比例近25%。另外,有部分学生从大二开始参与了教师的科研项目,使科研能力进一步提升。总之,通过几年的教学实践,混凝土实验改革取得了良好的效果,不仅使学生加深了对知识的掌握,而且锻炼了学生的综合素质,提高了其学习的主动性和对专业的兴趣。同时,我们也认识到,近年来随着绿色环保、高性能、高强度混凝土的研制、开发和应用,混凝土设计性实验,也应进一步扩展。尤其是应把混凝土中外添加加剂和矿物掺合料的混凝土设计性实验作为主要实验内容,为学生走向工作岗位打下坚实的基础。
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库存管理关系到电子商务企业的命脉,库存管理得好,企业可以实现较快的发展。下面是读文网小编为大家整理的库存管理论文,供大家参考。
一、研究背景及现状
在19世纪,随着西方工业经济的进一步发展,经济增长到库存管理的要求,做出库存理论的研究也不会增加,逐渐得到了关注和重视。近年来,在我国,学者的研究成果也越来越多,还需要更多新的研究创新以满足真正的库存管理在企业的需求。在20世纪90年代,随着科学技术的进步及其不断向生产与存货控制方面的深入,新一代的管理理论——企业资源计划ERP应运而生。在西方国家,企业管理历史发展较早,制度较为健全,如今他们在存货管理工作上一般采取挂签制度和ABC分类法,ABC分类法是意大利经济学家帕累托在19世纪最先提出的。目前国内理论专家对存货的管理研究包括对库存物资的购、收、存、发等环节的管理。近年来,随着库存模型的不断研究,国内也开始有学者将ABC分类引入到库存管理中。苗燕专家利用了ABC分类法对存货进行高储和低储的设定,从而有效地减少呆滞库存的产生。而崔爱萍将传统的ABC分类法与模糊聚类分析法相结合并应用到库存管理中,从而实现了ABC的具体分类。张莉还对库存产品进行了以库存资金占用额为分类标准的ABC分类管理,使得A类库存货物的库存周转率更加令人满意。
二、存货管理的含义
库存管理,主要包括库存信息管理与决策分析,以达到有效控制库存,从而达到最终目的的企业,提高企业经济效益。专家认为库存管理是供应商的库存策略和价值链分析和过程进行比较。一种方法称为反应方法,该方法基于客户的需求,通过某些驱动交付的产品的分销渠道。第二种方法称为计划方法,基于生产的需求和产品,该产品的运输和分布在通道中间的性质。还有第三个方式称为一种混合方法,它是通过逻辑推理的能力,在这两种方法进行了分析、响应必须对产品和市场环境的库存管理方法。存货管理的功能。在企业生产经营过程当中,存货主要有一下几个方面的功能:
1.是维持企业生产或销售的均衡需要。
企业仓库储备一定的存货来应对企业随时的生产或销售也是不可或缺的。
2.是考虑采购成本的需要。
企业要综合衡量存货成本和收益之间的关系,选择合理的存货采购方式和储存数量。
3.是为应付市场行情的变化。
企业的高管会对市场进行考察,考察完后做出分析和判定,估计某类商品的预计未来价格,抢占市场,抓住盈利的机会。
三、采用ABC分类法的必要性
企业不断增长的业务需求,传统的库存管理方式显然暴露了过去的不足之处,这显然不符合现代库存管理的要求。ABC分类采用数理统计方法,对各种事物和相关因素,根据不同的事物或属性或体重要求,统计,整理和分类,分为A,B,C三,影响因素分别在一般,给出相应的辅助管理的不同程度的焦点。对应的库存管理,ABC分类管理是按照品种和占领首都的库存物品被分为特殊库存(A类),库存(B)的一般重要性和库存(C类)三个等级,然后不同等级分别进行管理和控制的方法。
1.ABC分类法的优点。
1.1节省。大大提高企业存货周转率的管理,从而减少了对资金流动的压力,变成现金,减少利息支出,降低成本,还可以节省大量的资金和存货占据相对保存贷款利息。
1.2减少短缺。最大限度地降低库存库存水平,并设法提高正确库存现货的速度。使用ABC分类法可以最大限度的降低不足率。在C类商品有足够的存货在同一时间,你可以为B类商品和船期安排,可靠的控制类零部件可以集中处理,控制和翻身,及时发现这类存货的库存,并迅速纠正。
2.实施ABC分类法应注意的问题。
(1)ABC分析法的分类是人为的,一般是将分析对象分成A、B、C三类。
(2)所述存储系统中的ABC分析,密钥管理的主要实施资金,而不是物品本身的重要性。
(3)ABC分类法是基于一定基础的统计数据,应该是动态分析的,应该随时调节,以获得最大的实际库存的结果。
(4)重要性问题,ABC分类管理都无货可考虑企业生产,有的甚至列为材料的C类可能对企业的生产活动产生至关重要的影响的重要性。
3.控制企业的存货成本。
3.1做好岗位分工强化仓储与保管控制。分清工作责任,建立存货业务;慎打欠条;及时认真做好汇报货物灭失。
3.2监督与检查。设立关联企业,定期检查库存和业务人员;定期检查库存业务授权制度的实施;定期检查,存货收发器存储系统的实施;定期检查库存处理系统的实施;定期检查库存会计制度的实施。
4.实现企业存货信息化管理。
4.1运用条形码技术。条码技术的应用解决了数据录入和数据采集,更好的库存管理的准确性和效率,对商品和供应链管理的现代流通的“瓶颈”问题提供了有效的技术支持。
4.2建立适应发展的计算机存货管理系统。根据会计的统一的会计制度,及时、准确、完整的存货核算能更深对企业信息动态库存的理解,提高库存操作的效率。
四、结语
上述的库存管理方法相关理论阐述了,针对企业的库存管理方法的使用时,存在的问题在应用信息技术等库存成本控制工作,提出了策略。应强调从库存管理的基本信息获得必须跟上信息时代的步伐,促进了财务管理的网络化,信息化,科学化,我们应该提高工作效率,降低运营成本。通过强化企业的库存管理,减少的企业宗旨的综合成本,保证生产经营活动的连续性,对任何点的企业正在试图做的同时也应根据产品的特点和设计库存管理系统的适应性,促进企业库存结构的优化,提高存货投资的效率,并制定有效的监督机制,促进企业有效地运行。
0引言
激光加工目前常用库存信息主要以各种板材为主,由于场地面积有限,加上板材的板幅、材质及来源性不同,部分板材需要叠加存放。因此,日积月累之后工作人员对板材的查找、更新和维护都带来了不少困难,尤其面对余料信息,在生产中库存信息的变动性很大,程序设计员排版时有时会出现择料不佳反复测量等多余工作现象,间接使车间工作人员造成不必要的麻烦,同时对库存余料也没有进行合理的利用,增加了大量的库存。所以,为了提高工作效率、节省辅助工作时间、降低劳动强度,加快资金流动速度,我们需要一个能够提供详尽、充足的信息源以及具有快捷、安全的操作手段,来使库存、设计、生产、财务之间良好的衔接,使激光加工的管理工作更系统化、规范化及产业化,实现以小投入获取大收益的利益追求。因此,针对这些问题开发了激光加工系统软件。
1系统分析
1.1管理上的可行性
激光加工系统软件能实现对整个部门供应链的管理,它以信息技术为基础,以系统化的管理思想为主要方针,可为管理者的决策提供科学的手段,可为激光加工的管理提供较为完善的管理制度和科学的管理方法。
1.2技术上的可行性
大规模的系统软件开发,需要一个比较强硬技术的软件开发工具。本系统后台数据库最后采用SQLServer大型数据库进行数据相关管理。前台用户客户端采用Microsoft公司的C#语言作为主要的开发工具,该系统的开发可以与SQLServer数据库进行无缝链接,以实现数据的安全性及方便性。
1.3业务流程分析
在开发激光加工系统软件以前,必须对部门业务流程进行详细了解,这样开发出来的系统,才更具有实用性,激光加工目前从业务角度来讲由市场销售、程序设计、生产调度、库存处理、产品加工、财务统计、六个工作环节组成。
1.4系统管理模块的需求分析
通过对激光加工的业务流程的分析。为了满足当前的工作需求,下面将当前系统开发整体需求分析如下:①要求库存管理包括激光料、客户料、常用物品和设备维护四种类型的存储功能。②要求实现对各个库存材料的出库、入库、退库等信息的输入。③要求实现对各个库存信息的增添、查找、修改功能。④要求实现制度化管理,使材料入库前必须进行采购申请、审批并填写采购计划等相关手续后方可入库。否则不得进行物料采购及入库使用。⑤要求对系统操作日志的设计,以方便对库存流程的查看。⑥要求建立客户及供应商相关模块,以保证使每笔入库信息必须一一对应。⑦对激光料的数据进行整料库和余料库的不同分配,尽量减少材料不必要的遗忘和浪费。
2系统整体结构设计
库存管理模块主要由采购计划、材料入库、库存处理、报表、供应商及客户、账户管理等模块组成,
2.1采购计划模块
该模块主要用于实现货物入库采购前的采购申请,以避免因物资短缺影响生产销售进度,同时便于采购员对当前物资有更直观、准确的了解。
2.2材料入库模块
该模块主要用于激光料、客户料及其他货物的入库管理,除客户料以外其他的相关入库信息全部通过采购计划的审核批准后方可采购入库,为库存存储过程实现了制度化管理。
2.3库存处理模块
该模块主要对货物库存信息的出库、退库、还库等相关操作处理。同时,该模块对不同的库存操作进行了有效的操作日志管理。实现了对库存当前操作信息的详细了解。
2.4报表模块
该模块利用饼图分析了年、月货物出库的情况。
2.5供应商及客户模块
该模块实现了对货物供应商和客户信息的存储及管理,使每批货物信息在使用时都有所依据。同时也便于平时对客户及供应商的信息检索。
2.6账户管理模块
该模块用于对系统帐号的申请、注销、修改密码及权限的设定,使不同的用户拥有不同的操作权限。
3系统实施开发思想
3.1系统登录
开发思想及步骤:①首先触发系统登录命令。②判断是否输入为空值。③建立连接SQLServer数据库语句.判断输入的用户名、用户密码及用户类型是否存在。④得到数据库返回值。⑤如果返回值为1,进入相关模块。⑥如果返回值为0,系统提示“用户名或密码错误”
3.2数据输入
①判断是否输入正确字符。②判断两次密码是否正确。③建立SQLServer数据库连接语句。④得到数据库返回值。⑤如果返回值为1,系统提示“添加成功”⑥如果返回值为0,系统提示“添加失败”
3.3帐户密码数据修改
①判断新密码和旧密码是否为空②判断旧密码是否正确③建立修改账户密码的SQLServer语句,并将修改后的值存入数据库中。④系统得到一个返回值。⑤如果返回值为1,系统提示“修改密码成功!请您妥善保管您的密码”⑥如果返回值为0,系统提示“修改密码失败!您是否输入了正确的旧密码或者新密码输入不一致!”
3.4数据查找
①在数据查找中为了实现数据的快速查询,需建立模糊查询方法。②触发查询命令③判断是否填写了查询信息④建立SQLServer查询语句并判断只查询数量大于0并且查询条件与用户输入相关的查询信息。⑤向数据库申请查询信息。⑥将查询结果显示在查询信息栏结果中。
3.5激光加工系统软件目前解决的问题及实施方案
①库存物理位置的查找利用系统软件将仓库进行点对点式坐标化管理,使仓库进行坐标标记,以便工作人员对板材位置的范围检索。板材整料库与余料库采用分离式规划,使寻料更省时、更方便。同时也使工作场合更容易实现标准华管理。②排版设计人员及车间工作人员的选料使用库存管理系统软件,方便的检索了库存中所拥有的信息。合理的使用相应材料去加工。同时也对部分余料的进行了有效的合理利用,同时也减少了库存累计。节省了工作人员找料、测量的辅助时间,降低了材料的加工成本。③生产及采购管理的统计具有相关权限的采购员或相关人员可随时了解所有的采购信息、当前材料使用状况以及采购额等多方面信息。同时对货物市场行情可进行详细的统计及了解。同时,在生产管理方面,面对新的加工任务单,生产部可快速的了解了库存相关信息。并在第一时间对库存需求做出相关的处理。④财务统计在成本核算方面,拥有相关权限的财务人员可在系统软件中快速的了解当前材料的所需成本,使成本核算更方便、更安全。⑤努力实现无库存管理使用该系统软件有效的检索出库存信息,尽量压缩库存量,间接的实现无库存管理。
4结论
激光加工系统软件的框架与库存管理模块及相关数据库已经完成,软件的整个开发思路清晰、操作简单、安全性高,尤其在库存管理模块中,与传统的手工库存管理相比,该模块实现了高效率管理、检索速度快、可靠性好、存储量大、保密性好,使库存、设计、生产和财务建立良好的衔接。工作人员对货物的出入库操作、出入库日志的管理能及时反映各种物资的存储、流向等情况,为设计、生产管理及成本核算提供重要的依据。
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