为您找到与材料成型与工程就业方向与前景相关的共200个结果:
2.1粘贴纤维增强塑料加固法。外贴纤维加固是用树脂类胶结材料将纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域,使它与被加固截面共同工作,从而达到对结构构件补强加固及改善结构受力性能的目的。它是一种非常简单且优良的加固补强方法,但要求被加固混凝土强度等级不得低于C15,且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1.5 MPa,除了具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐蚀、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。
2.2粘贴钢板加固法。钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面粘贴强度高的钢板,使原有混凝土和钢板作为一个新的整体共同受力,约束混凝上变形,提高了加固构件的刚度和抗裂度,有效发挥了粘贴钢板的抗弯、抗剪、抗压性能,且不会在混凝土中产生应力集中采用该方法加固时,要求被加固的混凝土结构构件,其现场实测混凝土强度等级不得低于C15,且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1.5 MPa,并且应将钢板设计成仅承受轴向应力作用,钢板表面应进行防锈蚀处理,表面防锈蚀材料对钢板及胶粘剂无害。它的特点是施工简单、速度快、上期短;现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小;传力直接,加固效果好,耐久性好;且加固后对原结构外观和原有净空无显着影响,但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平;适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。
2.3加大截面加固法。在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层,增加截面有效高度,扩大截面面积,从而提高构件正截面抗弯,斜截面抗剪能力和截面刚度,起到加固补强的作用。加大截面加固法在设计构造方而必须解决好新加部分与原有部分的整体工作共同受力问题。试验研究表明,加固结构在受力过程中结合面会出现拉、压、弯、剪等各种复杂应力,其中关键是剪应力和拉应力。在弹性阶段,结合面的剪应力和法向拉应力主要是靠结合面两边新旧混凝土的粘结强度承担;开裂后及极限状态下,则主要是通过贯穿结合面的锚固钢筋或锚固螺栓所产生的被动剪切摩擦力传递。
2.4增加支承加固法。增设支点加固法是通过增设支承点,减少受弯构件的计算跨度,达到减少作用在被加固构件上的荷载效应,提高结构承载水平的目的。根据支承结构受力性能的不同分为刚性支点和弹性支点两种加固方法。该法简单可靠,但易损害建筑物的原貌和使用功能,并可能减小使用空间;适用于梁、板、析架、网架等结构的加固。
2.5有粘结外包型钢加固法。外包钢加固是把型钢(一般为角钢或槽钢)或钢板包于构件的四角或两角的加固方法,外包钢加固钢筋混凝土梁也称湿式外包钢加固法,采用该方法加固混凝土结构构件时,应采用环氧树脂胶粘剂进行灌注,把型钢与被加固构件粘结成一整体,以保证型钢架和原构件形成一个整体共同受力。其特点是受力可靠、施工简便、现场工作量较小,但用钢量较大,且不宜在无防护的情况下用于60度以上高温场所;适用于使用上不允许显着增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。
2.6预应力加固法。预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或型钢撑杆对结构或整体进行加固的方法,通过预应力的施加改变了原结构内力分布和应力水平,致使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除,因此后加部分和原结构能共同工作,结构的承载能力可显着提高,并可减少结构的变形、裂缝宽度。预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件,由于预应力和新增外部荷载的共同作用,拉杆内产生轴向拉力,该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上,在构件中产生偏心受压作用,该作用克服了部分外荷载产生的弯矩,减少了外荷载效应,从而提高了构件的抗弯能力。同时,由于拉杆传给构件的压力作用,构件裂缝发展得以缓解、控制,斜截面抗剪承载力也随之提高。由于水平提杆的作用,原构件的截面应力特征由受弯变成了偏心受压,因此,加固后构件的承载力主要取决于压弯状态下原构件的承载力。
2. 7置换混凝土加固法。置换混凝土加固法是指对原有结构强度低,韧性差的构件材料用强度高,韧性好的混凝土材料置换的方法。该方法适用于承重构件受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的局部加固。施工工艺简单方便,上期短,占用空间小,不影响使用功能,而且造价比较低,经济合理。采用本方法加固混凝土结构构件时,其非置换部分的原构件混凝土强度等级,按现场检测结果不应低于该混凝土结构建造时规定的强度等级。置换用的混凝土强度等级应比原构件混凝土提高一级且不应低于C25混凝土的置换深度,板不应小于40mm,梁、柱采用人工浇筑时,不应小于60mm,采用喷射法施工时,不应小于50mm,置换长度应根据混凝土强度和缺陷的检测及验算结果确定,但对非全长置换的隋况其两端应分别延伸不应小于100 mm。置换部分应位于构件受压区内,且应根据受力方向将有缺陷混凝土剔除,剔除位置应在沿构件整个宽度的一侧或对称的两侧,不得仅剔除截面的一隅。
上述混凝土结构加固技术还有待于在实践中进一步探索,随着建筑科学技术的不断进步,新型建筑材料不断出现,更好的加固施工方法将会有更大拓展,因此,加固施工方案的选择范围也将具有更为广泛的空间。
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“材料工程基础”是教育部21世纪初高等教育教学改革项目“材料科学与工程专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究”中主干专业基础课程,是材料科学与工程专业的专业基础课程,长期以来,备受学校和院领导的重视,这对材料工程基础课程的改革就提出了更高的要求,如何进行课程改革,培养适应社会发展对材料工程需要的新型人才是材料工程教学团队需要认真思索的关键问题。
理论考试不在作为学业成绩的唯一标准,可以从多层面进行评价如理论考试成绩、课程设计成绩、课堂讨论成绩、平时作业成绩等。
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在桥梁工程中混凝土桥梁缝的种类,就基其产生的原因,主要可划分如下几种:
塑性收缩。在施工过程中、混凝土筑后4-5小时左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和分急剧,因此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大,可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成洞钢筋方向的裂缝。
缩水收缩干缩。混凝土结硬以后,随着表层水逐步蒸发,温度逐步降低,混凝土体积减小,称为缩水收。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面民缩大、内部收缩小的不均,钢筋对混凝土收缩的约束比较明显,混凝土表面容易出现龟裂纹。
自生收缩是混凝土在硬化过程中,水泥与水发生水化反应,这种收缩与外界湿度无且可以是正的(即收缩、如普通硅酸盐水泥混凝土),也可以是负的(即膨胀,如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土)。
炭化收缩。大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。炭化收缩只有在温度505℃左右才能发生,且随二氧化碳的浓度的增加而加快。炭化收缩一般不做计算。
混凝土收缩裂缝的特点是大部分表面裂缝,宽度较细,且纵横交错,成龟裂状,形状没有任何规律。
研究表明,影响混凝土收缩裂缝的主要因素有:水泥品种、标号及用量。矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥土收缩性较高,普通水泥、火山灰水泥、矾土水泥混凝土收缩性较低。另外水泥标号越低、单体积用量越大、磨细度越大,则混凝土收缩越大,且发生收缩时间越长。例如,为了提高混凝土的强度,施工时经常采用强行增加水泥用量的做法,施工时经常用强行增加水泥用量的做法,用不水量大。火灰比越高,混凝土收缩越大。养护方法。良好的养护方法可加速混凝土的水化反应,获得较高的混凝土强度。养护时间越长,则混凝土收缩越小。对于温度和收缩引起的裂缝,增配构造钢筋可用明显提高混凝土的抗裂性,尤其是薄壁结构(壁厚20-60cm)。构造上配筋宜优先采用小直径钢筋小距布置,全截面构造配筋率宜低于0.3%,一般可采用0.3%-0.5%。
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随着人们生活水平的提高以及建筑业的发展,人们的生活及生产活动对建筑物在实用、造型、外观、和谐性、受力、釆光等各方面提出了更高的需求,以往的建筑工程施工设计和施工技术已经不能满足现代人们的需要,在这样的需求下,部分落后的施工技术逐渐被淘汰,新技术的发展刻不容缓。近几年来,建筑业施工技术的发展非常迅速,这些新型的工艺对现代建筑物的建设起到很大的作用,已经在很大程度上实现了人们对建筑物各种功能的需要。但逆水行舟,不进则退,我们的发展道路还很长。
综合我国各地社会生活调查报告来看,我国居民对生活质量的追求普遍提升了一个档次,温饱问题之后,看待问题的眼光也变得长远。人们不仅仅满足于当下的享受,大家开始认同可持续的发展。发展的原则是可持续性,要想降低建筑能耗,就需要充分考虑建筑节能的要求,就需要取材多样化,这与建筑检测技术的改革和创新是密不可分的。而通常意义上的建筑节能,指在建筑材料生产、房屋建筑和构筑物施工及使用过程中,满足同等需要或达到相同目的的条件下,尽可能降低能耗。节能设计围绕的核心是提升采暖、制冷、照明以及通风的运行效率,尽可能地降低后期使用过程中的能耗,让建筑物能够利用自身的系统从周边的自然环境中获取一定的能源,甚至是可再生的能源,比如太阳能。或者让那些不可避免的能耗能够不浪费,比如墙体的保温隔热。进而有效的实现建筑舒适性和能源节约的目的。通俗来说就是在生活环境不打折扣的前提下,尽可能的减少能源的使用或者是加强能源的多次利用。进一步分析,在使用各种新材料的同时,还应该达到环保的要求。通过近几年的实践,新材料和新技术的使用成果是显著的,不仅大幅地提高了人们的生活质量,而且环境也得到了很大的改善。这些都是非常具有现实意义的,首先,新材料以及新技术的开发以及利用,能够有效缓解能源紧张的局面。其次,改变传统建筑材料,把砖、砂用新型材料取代,这不仅在土地紧张的中国有效的节约了土地资源,而且大大的减缓了对大气的污染和对温室效应的滋长,进而提升空气质量。这在我国的一些大城市越来越显得重要。
并且随着社会经济的发展,随着生活水平不断提高,人们都不再愿意走进工地去做那些又脏又苦的工作,导致现今市场上的劳动力明显缺乏,并且趋于老龄化,但社会发展建设任重道远,人力资源满足不了市场的需求,衍生着更多的问题。发展新型施工技术无疑可以缓解这一局面,利用科技的力量来替代传统的劳力,适应当今的市场状况,并且发展到一定程度后,如果能花更少的工期,更少的成本,更轻松更安全更保质量地完成一项工程,那必然会是人人都向往的事业。
防水问题是施工行业的老大难之一,也和人们的生活密不可分,屋面、地下室、卫生间、厨房、阳台、游泳池,甚至是公路工程,水利工程,都离不开防水技术,而防水环节又是各个工程最容易发生质量病害的环节,并且维修困难,效果也不好。传统的防水工艺在一些比较落后的地方还能看到,人们在屋顶上铺设沥青来防止屋面渗漏,但未经加工的沥青缺点很多,遇热变形大,遇冷易开裂,使用寿命短等,随着不断的改进,现今的新型防水技术和防水材料层出不穷,改性沥青、防水卷材,防水涂料等等,丰富的选择不仅适应了各种新型建筑物对于防水的不同要求,而且这些经过考验的新工艺防水效果也非常显著。
随着城市化进程,人们需要的建筑物越来越多样化,工程规模越来越大,结构形式日益复杂,但地质条件无法改变,于是逐渐的,各式各样的基础形式应运而生,其中很常见的一种形式叫筏板基础,属于大体积混凝土,由于体积大,表面积相对较小,水泥水化热释放集中,内部升温快,稍微处理不好就很容易对建筑质量产生很大的影响。所以在大体积混凝土施工过程中特别注重对其温度的监测,把它的放热反应尽可能地控制在最科学的轨迹上,一般对大体积混凝土温度的测设主要分为四处,室外温度,体表温度,中部温度,底部温度,不能让相邻测点的温差大于标准,还得采取各种各样的保温措施或者降温措施去调整,直到达到规定要求的状态。从降温措施来说,较为先进的工艺就是冷却管,它有效地解决了水化热的影响,保证了工程质量,从材料上讲,也出现了低水化热的水泥品种,很好地保证了大体积混凝土的质量。
环保节能是全世界的发展重心,同时也是我国的能源可持续发展的首要要求。节能技术在住宅建设中的使用,主要有门窗节能、外墙节能以及屋顶节能等方面。
门窗节能是建筑工程节能的一个重要方面,在建筑工程中,门窗发挥着重要的作用,不仅是用来通风,还包括采光以及围护等等,由于其特殊的位置,能量也容易损失,所有在建筑工程中实行门窗节能是非常有必要的。当前这项新技术的应用主要是通过改善其密闭性或者材质本身的改善来实现的。一方面,密闭性好可以减少门缝等造成的能量流失;另一方面选择合适的材料,能够降低门窗的热导性,比如中空玻璃,真空玻璃,铝塑材质的门窗框等,从而实现节能。
在传统的建筑中,只是使用单一的材料,通过加大墙体厚度的方式实现保温的目的,可是这种方式已经不能和当代的住宅环保要求以及节能要求相适应了。因此,复合型的墙体技术慢慢的已经成为了现今外墙节能的主要技术。复合型墙体技术使用的一般是块体材料或者钢筋混凝土当成载重组织。同时结合高科学技术的保温隔热材料,或是在框架体系中借助薄壁材料,联合保温、隔热材料当成墙体。
在建设工程中应用的水泥纤维板的主要成分是由水泥等无机物为主要的原材料,混合纤维类物质,通过物理反应和化学变化产生的。其主要的特点是坚韧度高,同时可以直接在上面上建筑工程的螺丝钉,并且不会露出螺帽、钉头等零件部位。在颜色差异上相差不大,同时兼备防火隔热的功能,可以有效的阻挡火势的蔓延以及建筑物的倒塌。
耐候钢主要是运用在车辆外壳、桥梁制造、集装箱等方面,具有很高的耐腐蚀性。正常气候条件下,一般钢的腐蚀速度每年可达到5cm厚,在比较恶劣的条件下甚至更高。而耐候钢是在生产钢的过程当中适当的加入一些微量元素,从而使得钢材的表面形成一种非常致密的保护层,有效的阻隔空气中的氧与钢材发生氧化反应,减轻钢材腐蚀的速度。作为现代建筑的一种新型材料,耐候钢主要作为立面材料被使用在建筑物上。并且在成本上,耐候钢相对来说并不是很高,是一种极具吸引力的建筑外墙材料。
建筑新设备在建筑行业中有着举足轻重的作用,它对企业的实力、工程质量、施工进度等有着重要的影响。在日新月异的时代,设备的模式也呈现出多样化,即大型化、精密化、智能化和多功能化。如今,在建筑施工过程中,企业不再是单单使用人力,更多的是采用了机械进行作业。推土机、搅拌机、挖掘机、吊车等设备也被广泛的运用于建筑行业,并且不断地更新换代,不断地涌现更有效率,使用更安全,成本更低的新型机械设备。这一巨大的突破,不仅使施工进度得到了加快,劳动强度得到了降低。近些年,不光是建筑工程,还包括水利工程、市政工程,道路桥梁工程,隧道工程等,我们的施工方式不断的趋于机械化,这一举措的转变大大地加快了工程的进度,减少了劳动力的投入。这与当今劳动力市场的形势也是相适应的。
建筑节能问题已成为时下人们讨论的热点问题,是可持续发展的重要组成部分,它对人们的日常生活环境和生活质量有着重要的影响,建筑节能是建筑技术进步的重要体现。由于建筑节能涉及到设计技术、材料和废物的使用等很多方面,因此要做好节能,这是一个庞大的工程,需要不断学习不断实践,不断总结不断优化与创新。不少发达国家在这方面已有了突出的成绩。我国在建筑节能上同样取得了良好的成绩,但是由于起步较发达国家晚,所以还需要再接再厉,不断扩大到整体,需要建立和完善建筑节能方面的相关法律和法规,形成良好的节能技术体系和强有力的监管体系,从而实现真正意义上的可持续发展。
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社会的发展离不开经济,经济学也一度成为各大高校的热门专业,那么,经济学专业就业前景和方向怎么样呢?下面就是读文网小编给大家整理的经济学专业就业方向,希望对你有用!
无论是本科毕业,还是硕士毕业,经济学专业类的应届生总体上的就业方向有经济分析预测、对外贸易、市场营销、管理等,如果能获得一些资格认证,就业面会更广,就业层次也更高端,待遇也更好,比如特许金融分析师(CFA)、特许财富管理师(CWM)、基金经理、精算师、证券经纪人、股票分析师等。
(1)经济预测、分析人员
此职位各个行业中都有,但一般只有跨国公司、大中型企业和政府经济决策部门、公共研究机构才会设置。主要负责各种市场数据的收集和分析。该岗位的重要性越来越明显。
(2)对外贸易人员
将“世界工厂”生产的产品,销售给国外客户;为国内客户寻找国外货源;组织国际贸易货物物流等。有相当一部分外贸人员在经验成熟后,成立了属于自己的外贸公司。
(3)市场营销人员
对于以技术为背景的行业里面,例如电讯、软件等,销售的需求仍然会持续走高。即使在非技术领域,销售职位也一直是市场需求最旺盛的职位类别之一,而这个职位对专业的要求并不是非常高。一些跨国公司的销售培训生中常能见到经济学专业的研究生。当然,这个岗位的压力还是比较大的。
(4)管理职位
研究生与本科生不一样,大多在攻读硕士学位期间都参与了一些社会实践,拥有了一定的工作经验,所以正式进入社会时,也能谋得一些管理职位,例如生产管理、行政管理、人事管理、金融管理等。
(5)基金经理
其中,随着更多的基金项目和基金管理公司的产生,社会将需要众多的基金管理人才,基金经理就是这一行当中的高层次人才,其职责大致可分为:负责某项基金的筹措;负责基金的运作和管理;负责基金的上市和上市后的监控。目前这方面的人才十分紧缺,其职业的前景看好。基金行业的职业经理人又以基金经理需求最大。要成为一名合格的基金经理并不容易,一般要具有硕士以上学历,有风险控制专业知识背景,还要具有较强的多学科、多行业分析判断能力,有敏锐的市场嗅觉,丰富的实践经验也是必须的。
(6)证券经纪人
证券经纪人的素质要求主要集中在两个方面:一是扎实的金融学基金知识; 二是基于对市场的长期观察之后得出的投资经验;由于证券投资是高风险、高收益的投资,作为证券经纪人必须通过对政权市场价格变动趋势的研究,把握规律性,并结合影响证券价格的各种因素分析,逐步积累并具备相当的投资经验和熟练的业务操作能力。
近年来,我国股民数量直线攀升。这一庞大的投资群体已经为证券经纪人的崛起提供了巨大的市场。目前我国证券经纪人有证券业务员、佣金经纪人、中介经纪人、交易所中介经纪人之分。
(7)股票分析师
股票分析师主要为股市投资者提供股市投资咨询服务,以及举办有关的讲座、报告会、分析会等,部分股票分析师在报刊上发表股评文章,以及通过电台、电视台等公众媒体提供股市投资服务。在我国从事股票分析工作,须拥有大学本科以上的学历以及从事证券业务两年以上经历,需要考核《证券投资基础理论》、《证券投资分析》这两门课程。通过考试符合条件的人员需向所在地证券管理部门或直接向中国证监会申请,经审批后,方能获得资格证书。获得资格证书的人员通过其所在的证券投资咨询机构向证券管理部门提出申请,从而获得执业资格,最后由中国证券协会颁发执业证书。
经济学专业就业前景很好,能在综合经济管理部门、政策研究部门、金融机构和企业从事经济分析、预测、规划和经济管理工作。
职业概况:此职位分布在各行业中,但一般只有比较大的公司和政府中经济决策部门才会设置。主要负责各种市场数据的收集和分析,随着市场化程度越来越高,市场调查和分析的重要性也将越来越明显。
薪酬水平:2000-5000元/月不等。
职业概况:将“世界工厂”生产的产品,销售给国外客户;为国内客户寻找国外货源;组织国际贸易货物物流等。有相当一部分外贸人员在经验成熟后,成立了属于自己的外贸公司。
薪酬水平:新人做外贸,在外企待遇在5000元/月左右。而外贸就业机会集中的温州、义乌等地,新人的待遇大概只能在2000元/月左右。当然,在拥有一定的客户开发能力后,贸易提成是一笔更大的收入来源。
职业概况:只要有产品和服务在出售,就会有销售的职位在招聘。对于以技术为背景的行业里面,例如电讯、软件等,销售的需求仍然会持续走高。即使在非技术领域,销售职位也一直是市场需求最旺盛的职位类别之一。
薪酬水平:在销售这个职位上,报酬的差别很大,不少职位的基础工资很少,因为报酬完全建立在销售业绩的基础上,每做成一笔生意都可以得到佣金。对于工资建立在销售业绩上的销售人员来讲,压力是巨大的。但同时,回报也是巨大的。
职业概况:刚出校门的大学生首先谋得的管理职位大都为一线管理人员,例如生产管理、行政管理、人事管理、金融管理等等。
薪酬水平:1000-3000元/月不等。
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材料成型及控制工程专业是材料科学、成型工艺与自动控制技术的综合与交叉,培养具有材料成型加工基础理论与应用能力,受到现代工程师训练,从事材料制备、加工工艺及设备的设计与开发,科学研究、生产管理、经营销售等方面工作工程技术人才。本专业设两个专业方向,分别为金属成型及模具专业方向和塑料成型及模具专业方向。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:论材料成型及控制工程专业建设相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
随着我国国民经济的快速发展,社会对工矿企业的要求也越来越高,基于市场对铸、锻等专业人才需求量的扩大,我国教育部在1998 年对高等院校的专业进行了调整,新增了材料成型与控制工程专业,这门课程将以往的焊接、冲压、铸造、锻造、粉末冶金以及橡胶、塑料等相关专业融为一体,十分注重学科的应用性和实践性,意在锻炼和提高学生们的理论水平和实际操作能力,以便能更好的满足社会对相关人才的需求。
高校之所以开展材料成型及控制工程这项专业课程,目的在于培养专业人才以为社会所用,因此,设计合理的科学的人才培养目标对于明确教育方向,规范教师的教育行为以及对教育方法、教育内容的选择等等方面都有着非同一般的影响力。随着国民经济的快速发展,人们生活水平的显著提升,社会上对于工矿企业的需求量也不断提高,因此对于铸造、焊接等工矿技术人才的要求也越来越严格,要求其不仅要具备专业上坚实丰富的理论基础更要具备实际动手操作的实践能力。高校开展材料成型及控制工程专业,并注重学科的实践性和专业性,目标就在于培养出符合社会需要,并令社会满意的专业性技术人才。因此,高校如何结合自身的办学条件以及社会的实际需求,使材料成型及控制工程专业的教育得以积极有效的展开成为高校老师面临的一个十分重要的课题。学校需要充分利用自身的地理环境优势或者经济优势,结合学生们的实际接受能力,多为学生创造材料成型及控制工程专业学习与实践的机会,并引导学生认清当今的就业形式与市场需要,让其了解专业的实际内涵与优势,调动学生的学习积极性,丰富学生们的理论知识储备并提高他们的实践能力,将培养有创新意识,能够知行统一,实践技术能力强的专业型技术人才作为学校的教育培养目标。
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:
2. 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。
2. 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。
3. 1 开展材料成型及控制工程专业教育应该遵循的原则
3. 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。
3. 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。
3. 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。
3. 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。
3. 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。
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。
【论材料成型及控制工程专业建设】相关
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随着先进复合材料成型工艺的不断进步,研究其过程中的质量控制显现出了重要的现实意义。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈先进复合材料成型工艺过程中的质量控制相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘要】:介绍了先进复合材料的性能和工艺特点,着重从原材料质量控制、工艺过程质量控制和成品检验等方面阐述了研究先进复合材料成型工艺过程中的质量控制的意义。实践表明,加强先进复合材料成型工艺过程中的质量控制,对先进复合材料内部的质量进行全面监测控制,可有效地提高航天器复合材料的产品质量和可靠性。
【关键词】:先进复合材料 原材料 工艺过程 成品检验 质量控制
作为一项具有较强特殊性的工作,先进复合材料成型工艺得到了长足的发展和进步。研究该项工作过程中的质量控制,能够更好地提升先进复合材料成型的最终效果。
当前复合材料整体成型技术在航空航天等技术领域都得到了广泛的应用,在实际操作中这种工艺技术能够有效的降低制作费用,减轻机械的总体重量,在经济以及环保方面都能够发挥良好的优势作用,因此,在航天器领域中人们可以通过其复合材料的使用情况来对它的先进性进行评断。
飞机结构上符合材料的加入,能够有效的增强飞机的轻质化、模块化等特点,随着先进工艺的发展,复合材料在飞机上得到了更加广泛的使用,已经成为继铝、钢、钛之后的第四大航空领域结构材料类型,复合材料整体成型工艺在不断的发展进步中,从原来的次要承力件变为了主要承力件,复合材料成型工艺已经成为了主要民机行业竞相争抢的主要技术之一,无疑,复合材料的应用以及技术的先进性也已经成为了其先进性、专业性的对比内容项目之一。因此,在专利的申请方面也成为了航空企业互相竞争的内容之一,复合材料研发以及专利的申请竞争日益激烈,,波音公司在专利的申请上凭借它一直以来在复合材料应用领域的强大基础,拥有了大量的具有技术价值的基础性质的专利。而空客公司则主要凭借欧洲航空工业在符合材料行业的强大基础,进行了大胆的创新制造,也成功的获得了许多权威的、有价值的专利,成为了行业内的后起之秀,从这些实际竞争情况来看先进复合材料的研发已经成为了大势所趋。
在先进复合材料的成型过程中必须始终保持均匀稳定原料补充,这样才能更好的使之定型,形成复合材料的原材料中的天然纤维的结构以及特性对成品有着关键性的影响,如果天然纤维中的水分含量在8% 以上,则会对材料的成型造成一定的影响,因此,在生产过程中需要特别注意含水比例尽量控制在8% 以下。
3.1天然纤维粉粒进料以及粒料供给方式分析
在进料之前需要将天然纤维粉进行造粒处理,提高其自身的体积比重,然后混合合成树脂、添加剂等材料分别装入挤出机中。比例少的合成树脂在这种锥形双螺杆挤出机中能够做到快速熔融,最后分散在天然纤维之中,这种操作手段能够比较简便的实现混合比率的改变,该方式辅助设施简单容易操作。
粒料的供给是通过使用单螺杆或双螺杆挤出机等方式来实现的,具体的操作内容就是将天然纤维、合成树脂、添加剂三种材料进行造粒处理,然后加入挤出机进行成型。这种生产方式的优势在于现有设备比较齐全,但是,天然纤维需要干燥之后才能进入造粒挤出机。
3.2积聚( 集成体) 进料方式与冷搅拌方式
积聚进料的方式是通过使用高速搅拌器来工作的,天然纤维、合成树脂以及添加剂需要进行预处理,形成豆粒大块状体,然后将其加入挤出机中进行成型处理,这种方式能够在一定程度上脱除水分、气体。冷搅拌方式是将木粉中存有的粉状树脂、添加剂等进行集中搅拌,而天然纤维则通过喂料器向挤出机中提供原料。这一过程天然纤维、合成树脂、添加剂等材料不用单独制作,但是必须保持粉状形态,而且需要保持天然纤维的充分干燥。
目前,世界各国已经形成了原材料、成型工艺、机械设备、产品种类及性能检验等一系列较完整的工业体系,与其他工业相比,发展速度比较快。树脂基复合材料的成型工艺也从最初的手工操作工艺逐步向技术密集、高度自动化、高生产率、高稳定性的成型工艺上发展,并随着应用领域的广泛开拓,出现了多种成型工艺并存的现象,而且还在不断衍生出新的工艺类型。
4.1手糊成型工艺
手糊成型工艺又称低压接触成型工艺,是树脂基复合材料工业中使用最早的一种工艺方法,操作方法简单,几乎可适用于所有的复合材料制品的生产,且投入小,但对操作人员技术熟练程度的依赖性较大,生产出的制品单面光洁,产品质量不够稳定。随着各种新工艺形式的不断涌现,手糊成型工艺所占比例逐渐降低,但手糊工艺因具有独特的其他工艺不可替代的尤其是在生产大型制品方面特点,所以仍然在行业内占据着重要的地位。
主要应用领域:建筑雕塑领域如采光顶、活动房屋等;交通设施领域如游艇、汽车壳体、发动机罩等;环境与能源领域如风力发电机用机舱罩、叶片、沼气池等;体育游乐设备领域如游乐车、水滑梯等。
4.2喷射成型工艺
喷射成型工艺是利用喷射设备将树脂雾化,并与切断的纤维在空间混合后落在模具上面,然后压实排出气泡固化,它是在手糊工艺基础上发展而来的,是将手糊操作中的纤维铺覆和浸胶工作转变为了机械化来完成,是一种相对效率较高的工艺,其生产效率是手糊工艺的2 ~ 4 倍。喷射工艺同样对操作人员的技术水平依赖较大,且由于增强纤维以断切的形式存在,树脂含量高,制品的强度较低,同时由于喷射设备的原因,其采用阳模成型方便,而采用阴模成型困难较大,且大型制品比小型制品更适合于喷射成型工艺。
主要应用领域:喷射成型工艺主要应用于大型产品的制作及建筑物补强等,代表性的产品有玻璃钢浴缸、整体卫生间、卡车导流罩、净化槽、船身等。
通过对先进复合材料成型工艺过程中质量控制的相关研究,我们可以发现,该项工作的良好开展有赖于对多方面技术的有效利用,有关人员应该从先进复合材料成型的客观实际出发,研究制定最为可行的质量控制方法。
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金属/电介质颗粒复合体系的光学性质,因其丰富的物理内涵有着重要的学术价值和广泛的应用前景,而成为理论和实验研究的热点,备受学术界的关注。金属/电介质复合体系既能保持各组分材料性能的优点,又具有了单一组分材料所不具备的性能,是一种优良的人工调制功能材料。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:论述新型绝缘纳米电介质材料的工程应用相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘要】:本文通过纳米科技与新型纳米材料在电网建设、精细化工、医药方面的应用总结,综述了纳米技术在不同科技领域带来的创新与技术突破。展望了纳米技术以及高性能复合绝缘材料的工程应用进展。
【关键词】:纳米技术 高性能 特高压电网 工程应用
近年来,建设特高压输电网络能够大幅度提升我国电网的输送能力、降低长距离电力输送损耗,对于国家能源战略实施、电网系统运行及国家安全具有重大意义。目前,我国在直流特高压绝缘材料研发和制造方面与区域联网的格局已初步实现。随着电压等级不断提高,网络规模逐步扩大,各大区域电发展直流特高压对绝缘材料性能要求极高。
目前电网公司推进的“一特四大”电网发展战略是以关键设备的绝缘水平为依托。由于特高压电网中核心设备主要是环氧树脂基材料,建设由1000kV交流和±800kV直流构成的电网绝缘与防护难以满足当前要求。绝缘子伞裙材料与环氧树脂基芯棒界面黏接力差,效率大大提高,而且穿墙套管同样也面临绝缘等级不足的问题。此外,外部环境也会导致普通绝缘材料的开胶破坏并导致芯棒的老化脆断,也即所谓的“薄绝缘”。目前,采用的新型复合材料除了具有普通复合材料的特点外,还具有如下优势:(1)显著的协同效应:可综合发挥各部分绝缘部件的协同效能,这是其中任何一种材料都不具备的; (2)性能可设计性强,可针对纳米复合材料的性能需求进行设计和制造。
根据固体电介质的碰撞理论,在强电场作用下,固体导带中的电子会在运动时与晶格发生碰撞,电子的动能不断增大进而因碰撞电离出更多的自由电子,导致电子定向移动加剧,电阻率下降。纳米颗粒具有库仑阻塞效应,能够构造能垒限制电荷在环氧树脂中的传输。同时,纳米颗粒独有的界面作用会分散自由电子流,增大电荷迁移的途径,电荷的耗散促使环氧树脂电导率下降,相应电阻率得到改善。纳米颗粒与环氧树脂分子链的交联不是分子间键桥,因此能够提高绝缘材料的击穿强度。
精细化工产品具有用途广泛,数量繁多的特点,并且对人类生活的各个方面产生影响,是一个巨大的工业领域。具有一定优越性的纳米材料为精细化工的发展创造了重大机遇。纳米材料在塑料、橡胶、涂料等精细化工领域,都能发挥着举足轻重的作用。例如,将纳米SiO2加入橡胶中,可以提高橡胶的红外反射和抗紫外辐射能力;在塑料中添加一定量的新型纳米材料,可以提高塑料的强度、韧性、防水性和致密性。纳米Al2O3和SiO2纳米颗粒加入到橡胶中,可以使橡胶的介电特性和耐磨性有所提高,而其弹性也比用白炭黑作填料的橡胶有明显的提升。国外为使粘合剂和密封胶的粘合性和密封性大幅度提高,已将纳米SiO2作为添加剂加入其中。将A12O3加入到有机玻璃中,不仅还会提高玻璃的高温冲击韧性,而且不影响玻璃的透明度;由于可以使有机玻璃抗紫外线辐射,加入经过表面修饰处理的SiO2,可达到抗老化的目的。一定粒度的锐钛矿型TiO2质地细腻,无毒无臭,而且具有优良的紫外线屏蔽性能,在化妆品中添加TiO2,可以提高化妆品的使用效果。塑料、涂料、人造纤维等行业中也可以应用到超细TiO2。
纳米TiO2具有适用性广泛,除净度高,无二次污染等优点,能够产生很强的光化学活性,大量吸收太阳光中的紫外线,可以用光催化降解工业废水中的有机污染物,在环保水处理中有着很好的应用前景。最近又开发了高档汽车面漆用的珠光钛白及用于食品包装的TiO2。在环境科学领域,除了在处理工业生产过程中排放的废料中作为催化剂的纳米材料外,还将出现一种具有独特功能的纳米膜。这种纳米膜能够消除污染。其原理是探测到会造成污染的生物制剂和化学制剂后,对这些制剂进行过滤以达到消除污染的目的。
进入21世纪后,人们对药物的需求越来越高,健康科学将以出入意料的速度向前发展。控制药物释放、发展药物定向治疗、提高药效、减少副作用,已提到研究日程上来。纳米粒子将给药物在人体内的传输提供了诸多的便利。凭借纳米粒子的尺寸小,可在血管中进行自由流动的特点,其可以用来检查和治疗身体各个部位的病变。只需要检测少量血液样品,通过血样中的蛋白质和DNA,新型纳米技术诊断仪器就能诊断出人体的各种疾病;用多层构架的纳米粒子包裹的智能药物,在进入人体后可主动进行搜索“任务”,并攻击癌细胞,同时具有修补人体内的损伤组织的重要功能。
美国麻省理工学院(MIT)已制备出靶定向药物,该药物是以纳米磁性材料作为药物载体,在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物,注射到人体血管中,通过磁场导航输送到病变部位,然后释放药物,该项技术也被称为“定向导弹”。与此同时,科学家们对纳米微粒在临床医疗以及放射性治疗等方面的应用也进行了大量的研究。据《人民日报》报道,我国在纳米技术应用于医学领域上获得了突破性成功。长效广谱抗菌棉,就是南京希科集团利用纳米银技术研制生产出的医用敷料。通过纳米技术将银制成尺寸在纳米级的超细小微粒,然后使之附着在棉织物上这一原理,使得抗菌棉的生产成为了现实。通过纳米技术处理后的银表面结构发生变化,表面急剧增大,加之银具有加速伤口愈合和预防溃烂的作用,对临床常见的外科感染细菌都有较好的抑制作用,其杀菌能力可提高200倍左右。
21世纪将是纳米技术的时代。纳米科学主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等,是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学。各个领域均涉及纳米材料的应用,纳米材料在电气工程、机械、光学、磁学、化学和生物学领域有着广泛的应用前景。人类面临的许多问题,特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题将有可能由于纳米技术的诞生而得到彻底的解决,将对人类社会产生深远的影响。通过在传统产品中应用纳米材料技术的改性,发展纳米结构的新型产品,增加其高科技含量,目前已获得一定的成效,具备了形成21世纪新的经济增长点的基础。
21世纪初期,科学家们的主要任务是根据纳米材料各种独特的物理、化学特性,设计出各种新型的纳米材料和纳米器件。可见,纳米材料将发挥举足轻重的作用,作为材料科学领域一个大放异彩的新星出现在能源与信息等各个领域。
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强化实践教学环节,提高实践教学质量,培养学生实践能力和创新意识,已经成为高校教育“十二五”教学改革的重要方向。以就业为导向、校企合作、工学结合是高等工程教育的特点,而工程教育重要一环——顶岗实习,是一项由高校、企业、学生、政府等多方参与的综合工作,实习过程中由高校指导教师和企业实习指导人员共同指导学生学习生产及实习成绩评定等工作。由于顶岗实习具有管理主体多元化、实习地点分散化、实习内容多样化等特点,因此顶岗实习期间的教学和管理成为了高等院校的难点。以下是读文网小编为大家精心准备的:软件工程方向暑期实习实践教学平台的设计与分析相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘要】:高校在培养学生创新能力和提高学生综合素质的过程中,实习实践教学是其中非常重要的一个环节。结合中国石油大学(华东)软件工程专业大二暑期实习"J2EE软件架构实习"课程开展的实际情况,对当前高校软件工程方向暑期实习实践基础教学的现状进行了分析,对教学中存在的问题和不足提出了改进的措施。设计并实现了一个基于WEB的暑期实习实践教学平台,该平台实现了实习题目的管理、实习案例的管理、实习规范的管理和实习过程的管理,提高了实习实践的信息化管理水平。
【关键词】: 实习实践 教学平台 教学改革 动手能力
1.对实习实践教学环节重视不够。
传统的实习实践教学方法基本上是以灌输、教师定制题目为主,学生的学习主动性不能得到很好的发挥。实习实践教学方法的改革必须实现以学生自我训练为主的教学模式。在教师指导实习实践中要分出辅导性、指导性和发挥性三个不同层次的教学。辅导性教学阶段以传授理论知识为主;指导性教学阶段以培养学生的主动学习能力为主;发挥性教学阶段以启发学生的创新型思维为主。
2.实习实践题目设置不合理或缺乏更新。
目前,各高校软件工程方向暑期实习实践环节已经成为创新性人才培养模式中不可或缺的一个关键环节,目的在于培养学生的动手操作能力和提高学生综合解决问题的能力。但目前很多高校仍然采用传统的实习模式:教师布置一个题目,学生按照教师的要求进行实习,最后提交一份实习实践报告。这种实习实践过程已经不能跟上时代发展的需要,首先,实习实践题目的设置过于陈旧和单一,基本上都是诸如教学管理系统、学生信息管理系统、网上购物管理系统等;其次,学生实习实践只能基于教师给的题目进行设计开发,束缚了学生的主观能动性,限制了学生的创新性的发挥。
3.理论和实践脱节缺乏启发式教学引导。
许多教师认为暑期实习实践环节就是培养学生的动手操作能力,让学生动手实践,能够让学生体会编程的过程,会动手写代码就算是完成教学任务。这种观点是错误的。教师应该在暑期实习实践环节,既要注重理论知识的传授,又要能够引导学生在实际的项目实战中体会到运用理论指导实践的好处。这就需要教师对理论知识非常精通,并且对教师自身的实践经验有较高的要求,能够在实习实践过程中,进行一些启发式的引导,让学生能够在碰到问题的时候主动思考应该应用哪种理论知识来指导实践,提高软件开发能力和优化软件代码效率。例如:教师上课讲授了10个知识点,在实习实践教学过程中,教师应该非常明确在哪个环节引导学生运用哪个知识点来指导实践,最终达到能够让学生自主地选择利用一些知识点来指导实践,学生一旦体会到理论指导实践带来的好处,也会积极地在实际的实习实践环节中或理论学习中做到理论结合实践,使两者有机地结合起来。
4.创新能力培养不足。
如果教师在教学过程中没有给学生创造自主学习的机会,也没有为他们提供进行探究的渠道,创新就无从谈起。创新能力的提高主要是通过在实习实践过程中不断获取的。在探究和自主学习的过程中,学生能够形成多方面的能力和技能,如收集信息的技能,包括:倾听、观察、发问、探索、澄清;组织材料的技能,包括:概括、总结、对比分析、分类;传递信息的技能,包括:提问、讨论、撰写报告等。
软件工程方向暑期实习实践教学环节主要包括两个方面:一是理论,二是实践。二者相辅相成,缺一不可。但是,在实际的实习实践教学过程中,教师的主要精力要么放在基础理论知识的传授上,要么放在培养学生编写代码的能力上。“重理论,轻代码”、“重代码,轻理论”,这两种方式都不可取,都没有注重学生综合素质的培养。教师在这个环节应该是起到理论和代码之间的桥梁作用,通过一些启发式的引导,或者一些深入沟通交互,做出一些提示,让学生能够自主地运用理论指导实践。例如:老师讲解了3个设计模式,共10个知识点,也讲解了各个模式具体的应用场合。在具体的实习实践环节中,碰到应该运用设计模式来解决问题的时候,老师应该做一些启发性的引导,让学生能够自主地把所学的知识点分别运用到实际开发过程中,能够潜意识地将理论与实践相结合。
教学平台主要解决的问题有以下几个方面:
(1)实习题目的管理:能够在线自主申报题目或在线选择题目,能够对学生实习实践的每一个题目进行动态监控与跟踪,能够通过对学生实习进度日志的动态分析,动态监控每个实习题目中的每个小组成员的工作进展情况。
(2)实习案例的管理:通过信息化的手段,把一些好的经验、理论与实践相结合的经典的教学案例通过教学平台保存到数据库中,让学生可以任意地查询并对其经典教学案例进行反复研究学习,提高学生的工程实践能力。
(3)实习规范的管理:教师通过教学平台把暑期实习实践教学过程中的各个必修环节、各个环节中涉及到的知识点以及该知识点通过哪些典型的案例可以实践等分门别类地放到数据库中保存下来,并通过不断的实习实践进行总结完善,使学生能够通过教学平台进行各种查询。一方面能够规范实习实践教学的各个必修选修环节,另一方面能够保证实习实践教学经验的积累。(4)实习过程的管理:暑期实习实践教学平台能够实现学生实习代码管理、学生日志管理、学生在线评分管理、实习报告在线上传和教师在线审阅功能。通过系统设置各个模块在实习中所占比例,自动计算每个小组的实习总成绩,并可以通过系统导出到EXCEL文件中保存并打印。
1.教学平台的设计:暑期实习实践教学平台是基于MVC(Model、View和Controller)模式,采用B/S架构的WEB模式开发的。系统主要采用JSP为主要编程语言进行开发,应用WEB服务器采用开源的TOMCAT,数据库服务器采用流行的ORACLE数据库,结合HTML、CSS、JavaScript技术实现。
2.系统的主要功能:该教学平台的主要功能包括以下几个方面:
(1)学生管理子系统。学生管理子系统主要包括:自主申报题目管理、在线选择题目管理、学生日志上传管理、实习代码上传管理、学生在线评分管理。
(2)教师管理子系统。教师管理子系统主要包括:在线评分管理、在线视频管理、实习项目案例库管理。
1.实习实践课程改革过程简介
从2003年申报软件工程专业开始,中国石油大学(华东)计算机与通信工程学院就非常注重软件工程专业学生的动手操作能力培养,先后开设了“J2EE WEB编程”、“面向对象方法学”等软件方向课程。在大二暑假期间开设了“J2EE软件架构实习”这门实习实践课,目的是培养学生的软件工程动手能力、编程解决问题的能力,满足社会对软件工程专业人才的需要。本着这个教学目标,“J2EE软件架构实习”已经为软件工程专业学生开设了8届,共500名左右学生参加了实习实践教学改革。经过课程的训练,95%以上的学生能够独立地使用J2EE技术来解决实际问题,还对该实习实践课程的建设提出了很多宝贵的建议,学生反映良好,均从课程改革中受益。
2.实验机房环境问题与保障。
学院实验中心在8年实习实践课程改革中,也经历了很多困难时期,因为大部分已有机器配置较低,安装大型软件经常会出错。针对这种情况,中国石油大学(华东)计算机与通信工程学院实验中心积极与学校设备处联系,淘汰了大量的配置较低的机器,换上了很多配置高的电脑。实验中心机房可以同时供上百人同时上机,实验中心的教师也想尽办法尽量为学生提供一个良好的上机环境。
3“. J2EE软件架构实习”课程在教学平台中的应用实践。
“J2EE软件架构实习”是一门综合性很强的暑期实习实践类课程,注重理论知识与实际应用的相结合,运用理论知识来指导上机实践。通过为期四周的暑期实习实践教学活动,学生借助软件工程方向暑期实习实践教学平台进行教学活动,通过教学平台的辅助,对实习实践要求掌握的知识点更加明确了,对实习任务和实习要求更加清晰了,通过教学平台可以进行一些常见问题的查询,避免了实习教师每次实习都需要对关键点进行强调,使得学生的实习效率更加高效。通过教学平台的辅助实习实践,相比传统实习实践具有以下优点:
(1)通过教学平台实现自动考勤,自动计算平时成绩;实现在线选题和自主申报题目相结合的选题方式,让实习选题管理更加科学规范;能够通过学生定期上传的日志来动态监控学生实习的进度。
(2)通过教学平台中项目案例库的管理,实现资源不断积累,随着使用时间的推移,系统逐步完善,资源不断丰富,成为实习实践不可或缺的一个教学资源库。
(3)实现学生在线评分管理功能,让学生参与到实习实践的成绩评定中来,调动学生的积极性,让学生愿意实习,主动学习,从而提高实习实践的效果。
(4)学生独立解决问题的能力得到了锻炼和提高。有一些疑难问题,可以通过查询往届学生的技术资料库,通过仔细阅读便可解决。
4.课程实际运行效果。
该暑期实习实践课程在中国石油大学(华东)计算机与通信工程学院软件工程专业是最受欢迎的实践性课程,受到广大学生的好评,普遍反映经过一个月的实践操作,自己的动手能力得到了锻炼和提高。学生的评语:“理论联系实际,结合目前流行的J2EE技术开发基于B/S模式的系统,培养了动手能力,是软件工程专业最应该开设的一门课程”。在每年的学生评价中,学生的教学评价测评均在90分以上。
实习实践教学改革既是一门科学,也是一门艺术。一方面,应该合理设置实习实践课程内容,在培养人才的时候一定要紧密结合社会的需求,特别是软件工程这种实践性很强的专业,要按照社会的需求来设置课程内容。另一方面,应该加强理论与实践相结合,加强各个实习课程组之间的交流,不断地探讨教学方法和教学改革思路,定期组织教学研究活动,促进教师之间的交流。除了培养学生的学习兴趣外,也要让教师不断地研究探讨,遵循循序渐进的启发式的教学规律,这样,才能培养出社会真正需要的软件工程专业人才。暑期实习实践教学平台正是实现这种教学改革过程中运用的一种信息化的手段,通过教学平台规范软件实习实践教学环节,合理跟踪与监控软件实习实践教学过程,方便实习实践教学改革的实施,促进教学改革成果经验的积累,提高暑期实习实践教学效果。
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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.
[5]王生朝,蔡素莉,高泽平,等.金属材料工程专业实践性教学改革研究[J].湖南工业大学学报,2011(5)98-101.
[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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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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电气工程及其自动化专业是一门涉及电力电子技术、计算机技术、机电一体化技术、电机电器技术、信息与网络控制技术等多领域的电气信息领域学科。下面是读文网小编为大家整理的电气工程及其自动化方向论文,供大家参考。
摘要:本文从电气工程管理、电网调度等方面分析了电气工程及自动化技术的实际应用,同时从添加智能技术、向高频发展等方面分析了电气工程及自动化技术未来的发展方向,以期使该技术更为完善,提高其普及度。
关键词:电气工程;自动化技术;实际引用;未来发展
电气工程及自动化技术在目前的工业生产当中运用较为频繁,对原有电气工程也产生了不小影响。由于上述原因,我国需更关注电气工程及自动化技术的发展与完善,从而使电气自动化技术的发展前景更为广阔,也提高我国工业生产的效率。
一、电气工程机自动化技术的实际应用
(一)电气工程管理中的运用
如今,我国科学技术发展速度较快,电气自动化技术更为完善,相比传统自动化技术有了较大程度的改进,基本已经成型。传统电气自动化技术当中,大部分企业往往是利用温度、液体位置与测量压力的仪表对电气工程进行观察,并根据所得结果对其进行管理。上述管理方式较为传统,且管理效率难以提升,逐渐无法满足企业工业生产的需求,从而被科技化信息设备替代。就目前而言,大部分企业都选用高科技电气自动化设备作为工业生产所用设备。含有高科技的电气自动化设备,不仅能够在短期时间内统计并处理大量数据,同时也能够准确测量该阶段设备的流量值、压力值以及温度值,并对上述数据进行采集,从而为企业节省大量时间,同时也缩减了工业生产所需要的人力以及物力,大幅缩减工作人员工作量,也减少了企业对生产的投资量。故而,从总体而言,电气工程自动化技术的应用确实提高了企业工业生产的水平,同时也促进了我国科学技术的不断发展。电气设备在运行一段时间之后,难免会出现老化或是磨损等一系列问题,若企业置之不理或是不能及时发现,则设备有可能发生故障,严重情况下,甚至会对生产系统的可靠性以及安全性造成一定影响,所以电气系统在运行时,施工人员应选择正确合理的监测方式进行监测。自动化技术可对电气工程生产系统形成有效监测,通过分析以及分辨渗漏汽油的味道对故障位置进行定位,以便检修人员能够及时对故障进行处理。
(二)电网调度中的应用
随着信息技术的不断发展,电气自动化技术的发展方向也基本确定,即把网络技术与电气自动化技术相结合。传统电气工程以及自动化技术对电气设备的检测以及保护都需依赖继电器的运行。然而该种形式的保护方式,不仅会消耗大量时间,同时也增加了企业生产成本,且测量所得结果也具有不确定性。现今,自动化技术可以借助电网实现调度,实施电气自动化工程的监测以及管理工作。互联网技术在社会的应用已经极为普遍,互联网技术本身也较为成熟。所以,电网调度能够令相关部门通过互联网以达到连同通信方面以及调度方面的目的。故而,企业需建立一套庞大的网络系统,以便与对工作信息的管理,不仅帮助企业完成了对电气设备的即时监控,同时也实现了数字化信息服务。
二、电气工程及自动化技术的发展趋势
(一)智能化技术的应用
智能化是大部分电气设备的发展趋势,电气工程及自动化技术也不例外,智能化技术的发展与应用符合时代需求,也顺应了电气设备发展潮流。企业对如今电气设备的要求都为智能化以及集成化,而与互联网技术相融合也具有良好的发展前景以及空间,有效提高了自动化技术的即时性。其中最为常见的应用,便是利用智能化技术优化电气产品设计工作。传统电气产品设计工作中,制作人员需先制成样品进行实验,然后再确定设计。但样品设计难免会出现纰漏,一旦发现问题,样品便失去作用。上述产品设计方式,可能会形成大量样品浪费,从而增加了企业生产成本。而智能化技术则可以在计算机中完成样品成型以及实验等工作,设计人员在计算机当中通过实验可以发现样品的缺陷并及时进行调整,各项调整完毕之后再生产样品,投入实际实验,从而大幅降低了电气工程产品设计的投资成本。
(二)由低频向高频发展
电气设备正在不断发展,带动我国科学技术的发展速度也相应增加。随着工业发展的逐渐复杂化,各企业对电气工程及自动化设备的要求也相应提高。传统电气工程所用的设备频率固定,较为单一,而且以低频率为主。但这些设备显然已经无法满足目前工业生产需要。如今人们对设备的要求大大提高,不仅要求设备含有较高的科技含量,同时还要求其具有环保性。故而,电气设备发展也由低频率逐渐向高频率发展。这一发展趋势的目的是为了令我国工业不论在何种工作环境之下,都能良好的运转,避免由于工业负荷量过大,而出现故障或是运行不流畅的现象。
三、结束语
就工业发展的现状而言,电气工程及自动化技术的发展速度较快,在工业生产当中的运用也颇为频繁,为人们节省了大量生产时间,从而提高了工业生产的效率。电气工程及自动化技术的应用前景十分良好,人们应当不断对其进行完善以及开发,以促进我国工业化生产水平的提升。
参考文献:
[1]董尧.电气工程及自动化技术的应用及发展分析[J].山东工业技术,2016,02:103+42.
[2]张燕.电气自动化在电气工程中的应用探讨[J].电子技术与软件工程,2013,17:199.
【内容摘要】随着现代科学技术的不断发展和进步,我国在工业行业中已经取得不小的成果,其中,电气工程自动化技术已在我国获得广泛的使用。所谓的电气工程自动化就是说利用电子计算机技术实现电气自动控制,从而实现工业自动化,也就是工业现代化。然而,在我国的电气自动化发展过程中,仍旧存在着一些问题,本文就如何加强电气工程的自动化,分别从电气工程自动化及其重要性、我国在加强电气工程自动化过程中遇到的问题、加强电气工程自动化的意义、以及加强电气工程自动化的对策方法进行了研究,希望可以帮助我国的工业行业能够更快更好地实现电气工程自动化,紧随世界科技的步伐。
【关键词】电气工程;自动化;智能化
现在我国在科技和经济方面都已经取得了巨大的进步和发展,工业是经济社会的第二大产业,在经济社会中起着不可小觑的作用,而其中极具影响力的就是电气工程,可谓是工业的发展与电气工程的发展不可分割。就目前我国电气工程行业来分析,行业前景并不是一片大好,所以本文提出加强电气工程的自动化,即电气工程智能化。在电气工程的发展中利用自动化技术,不但可以有效提高工作效率,提高工作的可靠性和科学性,还能很大程度上减少电气事故的发生,避免造成各种损失。所以,实现电气工程的自动化是现代工业发展的不二选择。本文探讨如何加强电气工程自动化的实施,以求提高我国电气工程的工作效率,实现电气自动化,工业现代化。
一、电气工程自动化及其重要性
(一)电气自动化。
1.发展根源与前景。电气工程是工业工程发展的基础,在工业发展的过程中起着极具影响力的作用。随着现代科技的不断发展与进步,电气工程自动化技术已经在越来越广的范围领域应用,而且技术应用越来越成熟,独立性也越来越强。追根溯源,电气工程的发展最先始于电磁学,他最初是建立在电磁学理论基础上的,之后经过新技术革命,不断发展,技术不断成熟,于是就形成了现在的电气工程自动化技术。电气工程自动化的应用大大提高了工作效率,提高了工作的准确性、科学性和可靠性,为工业的发展带来了极大的便利。据分析,电气工程现在已经在商业领域进行了发展,为促进商业交流也产生了极大的影响。日后电气工程自动化技术会在越来越多的领域实施应用,会产生相当大的有利影响。
2.设计理念。为顺应时代的潮流和现代科技的需要,在设计时尽量满足生产机械和工艺的要求,制造美观、使用方便,保障使用安全性,为工业的发展带来方便。
3.应用范围。电气工程自动化技术的应用已经占据了非常大的市场,小到日常生活用品的使用,大到航天方面的研发,都有所涉及。
(1)建筑领域。随着时代的发展,现在高端智能化建筑已经越来越广泛地被使用,而高端智能化建筑也有着它的弊端,即比其他建筑更容易受到雷击,这就需要应用电气自动化技术来解决问题了———将建筑物设计成多层防止雷击的笼型系统,能够有效避免雷电对建筑物造成的损害。在建筑领域,这只是应用电气自动化技术的一个小例子,另外还有通信光纤的终端、监控设备的建立等,由此说明了电气自动化技术在建筑领域的广泛应用。
(2)小型集成电气化。电气自动化技术在小型集成产品上也是应用广泛,例如电视、冰箱、空调等等,主要是应用在温控和湿控上面。
(二)电气自动化的重要性。
电气工程是保障工业发展正常运行的基础,在这个信息全球化、科技高速发展的时代,想要与时俱进,必须紧随潮流,不再一成不变,而是在原有的基础上更加创新,如在电气工程方面要加强自动化技术的应用。就目前情况分析,自动化技术正在以蓬勃发展的趋势影响着人们的生产和生活,与人们生活息息相关。能量综合平衡、快速反应、临界稳定工艺等方面也是随处可见自动化技术的影子,工业范围的进一步推广,对自动化技术又提出了更高一步的要求。因此,自动化技术在现代生产和生活中都是至关重要的,其中电气工程自动化的应用也是越来越广泛。
二、我国在加强电气工程自动化过程中遇到的问题
(一)数据安全隐患。
随着电气自动化技术的广泛应用,数据的安全性与隐秘性已经是人们关注的重要话题,由于需要传输的数据量大并且错综复杂,所以在数据传输上对自动化技术提出了相当大的挑战和要求,这就要求对自动化技术不断进行改善,确保数据的安全性与隐秘性。
(二)主观操纵影响。
技术人员是自动化技术开发和使用的主要要素,也就是主观因素。但由于人各有别,人员技术参差不齐,掌握深浅不一,最终会导致自动化技术不能很好地发挥价值,这也使该技术提高了成本,给自动化系统造成了很大的影响。
(三)效率有待提高。
在这个快节奏的时代,效率是人们最看重的一大标准,没有效率的技术是没有应用市场的,这就对电气自动化技术提出了更高的要求。然而在许多企业当中,由于技术掌握不一,差距较大,给企业的发展带来了很大的不便,所以就要求电气自动化技术要更大程度上提高工作效率,解决为各企业和商家带来的不便。
三、加强电气工程自动化的对策方法
(一)实现数据安全隐秘传输。
建立相关系统进行数据保密设置,加强各项工作程序的系统保障,例如建立防护墙来保护系统信息,从而保障信息数据的安全性与隐秘性。
(二)实现资源信息共享。
电气工程自动化发展过程中,应始终保持对外开放状态,利用计算机网络技术建立对外连接,不断学习和积累,有利于数据的有效传播和实时交换,也有利于资源信息的共享,从而更好更快地实现自动化。
(三)企业平台统一化。
由于许多企业对自动化技术的掌握深浅不一,导致了技术应用不一致,经济成本提高了很多,以及一些其他不利的影响。为解决这一问题,提出实现企业平台的统一化,即各企业建立相同配置的硬件、软件及计算机网络设施,从而降低经济成本,更加有利于实现电气工程的自动化。
(四)不断创新和改造。
创新是推动企业发展的有效动力,在自动化技术的应用中更是如此,现代科技飞速发展,只有紧跟时代潮流,不断进行研发和探究,才能更牢固地掌握自动化技术,更好地获得发展。在创新过程中,要切记贯彻节能环保理念,利用新技术和新工艺进行改造,实现自动化技术的更广泛应用。
(五)实现全方位自动化。
自动化要全面发展,并不只是单方面的自动化、智能化,例如发电厂、变电站、电气工程状态维修等等。
【参考文献】
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[6]纪飞,国占一.浅析电气工程的自动化的现况及发展前景[J].科技创新与应用,2012,31:67
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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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