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航材即航空器材,主要包括维修保养直升机所需的发动机、机载设备、零部件、检测设备仪器及维修工具等。直升机是非常重要的航空器,其航空器材的好坏直接影响着航空飞行安全和直升机维修质量,所以一定注意航空材料的储备,了解储备方法可以有效避免航空器材在存放过程中发生腐蚀、损坏等情况。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:航材在储存保管中的腐蚀和防护措施探讨相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘要】:航材储备管理是航材保障工作的重要组成部分。防止航材在储存过程中发生腐蚀、提高贮存可靠性,是提高飞机执行任务能力、保证飞行安全的重要保证。本文分析了航材腐蚀的机理,提出了加强航材腐蚀防护的方法。
【关键词】:航材 储存 腐蚀 防护
直升机已经成为了人们出行的重要交通工具,其安全性是我们每个人都关心的事情,保障直升机的安全可靠性也是地勤机组维护人员密切关注的问题。在这个过程中航材起到了至关重要的作用,如果航空器材质量不过关,那么维修保养的直升机可靠性就难以保障。所以航材专业人员必须保证航空器材在存放过程中不被腐蚀,这是其基本的重要职责。航空器材在储存过程中会受到一些自然因素的影响,发生腐蚀,影响器材的质量。这篇文章着重研究造成航材腐蚀的原因,并提出相应的解决办法。
腐蚀是一种比较常见的物质变质现象,它和自然环境有重要关系,当物质和自然环境发生作用,就会发生一定的化学变化和物理变化,发生腐蚀现象。航材如果储备方法不当就会发生大气腐蚀,出现航材损坏的现象。
1.1 金属腐蚀
当金属材料受到外界因素的作用而发生损坏,就是我们所说的金属腐蚀。外界因素在金属表面发生化学或者电化学反应,就会让金属变为氧化状态,其强度和韧性都会发生变化,甚至破坏金属的外部形状。当航材发生金属腐蚀时,它表面会出现斑斑锈迹,强度和韧性都降低了,而且腐蚀如果严重,会使航材发生变形,影响其正常使用甚至报废。
1.2 化学腐蚀
化学腐蚀是由金属和介质直接作用而产生的反映,并不像金属腐蚀那样普遍。化学腐蚀是一种氧化还原反应,一般为铁的高温氧化和钢的脱碳等。航材在一定情况下也会发生化学腐蚀,如航材使用过一定时间后会其导向叶片、燃气导管都可能发生化学腐蚀。
1.3 电化学腐蚀
电化学腐蚀是指金属和电解质发生反映,形成原电池反应。如铁和氧作用,铁变现为阳极,会被腐蚀 ;钢在潮湿的环境下也会发生电化学腐蚀。发生电化学反应的航材,一般会出现一些小鼓包,还有黑色的坑陷。
1.4 大气腐蚀
正常温度下,将金属材料放置空气中,它表面会附着一层看不见的湿气,经过一定的化学反映会出现大气腐蚀。大气腐蚀实质上还是一种电化学腐蚀,这种反映是在一层很薄的水膜中进行的。大气腐蚀的速度受空气中的湿度、温度、水分的影响,一般空气湿度较大、温度较高、水分较高的情况下,其腐蚀速度也相对来说也比较快。航材的材质大多数是金属或者金属和非金属的结合体,大部分时间都在和空气接触着,航材在储存期间很容易发生大气腐蚀,所以一定要注意。
在对航材进行储存的过程中,会受各类因素的影响而发生腐蚀,分析造成腐蚀的原因,才能为航材储存准备更好的环境,找到日常维护的方法,尽量避免电化学和大气腐蚀等因素造成的腐蚀。可见找到航材腐蚀的因素至关重要,具体因素表现为 :
(1)工作人员和航材直接接触会造成航材腐蚀 :航材保管人员在不戴手套的情况下,直接和航材接触会使手上的汗水或者口气影响到器材,令其发生腐蚀。而且把不同质地的航空器材存放在一起也容易发生腐蚀。
(2)在湿度过大的情况下也会带来腐蚀 :如果储存航材的环境太过潮湿也会容易带来腐蚀。航材仓库的墙壁和地面应保持干燥、通风,努力避免航材发生腐蚀的几率。
(3)包装航材的材料发生损坏会给航材造成腐蚀 :在搬运、验收、清库存的情况下会容易使航材发生磨损、破坏,使航材上的保护膜受到破坏,发生氧化反应,受到腐蚀。
(4)不良挥发性气体给航材带来的腐蚀 :用发挥不良气体的材料包装航空器材,把化工药品和金属材料放在一起等都会发生腐蚀。
(5)高温环境给航材带来的腐蚀 :当航材在阳光下暴晒,容易使航材发生腐蚀。
(6)航材表面凝结水分会引起腐蚀 :航材在出库、入库的情况下,表面容易出现水露,这些水露会依附在航材表面,从而发生腐蚀现象。
(7)航空器材被弄脏带来的腐蚀 :当工作人员接触、搬运航空器材时,弄脏了航空器材,或者没有把布盖在了上面,使航材受到了污染,当土粒掉落到航材上面就使其发生物理、化学变化,造成腐蚀。
航材金属发生腐蚀的原因有两个方面 :一个受自身因素的影响,一般金属内部元素稳定,抗腐蚀能力强的器材,不容易发生腐蚀,如不锈钢等 ;而内部元素不稳定,抗腐蚀能力较差的器材,很容易被腐蚀,如铁等。另一个方面受外部环境的影响,空气中的湿度、温度等都会引起航材发生电化学腐蚀。由此可见防止航材免受损害、腐蚀,必须从两个方面入手,一是改变内部结构,改变内部的组织等。二是改变外部环境,和外界的物质隔绝起来。具体做法如下 :
3.1 选择耐腐蚀的材料
在制造或选择航空器材时可以选择不锈钢、合金钢等耐腐蚀的材料,也就是通过改变金属的内在属性,并保持材料表面的光洁度,总之想办法增强材料的抗腐蚀能力。
3.2 使空气保持干燥,密封包装航空器材
航材仓库的空气湿度对航材的腐蚀有很大关系,空气湿度越低,航材受到腐蚀的几率就越低。所以为了使航材免受腐蚀,可以用通风和加温的方法保持航材仓库环境的干燥,也可以用密封、油封或干燥剂等方法保证航材个体与湿气的隔离。
3.3 选择正确的方法保管航材
储存航材的工作人员要学会保管航材的专业知识,知道航材在什么情况下会发生腐蚀,用什么方法才能避免腐蚀,工作人员是接触航材最频繁的人,也是直接负责航材安全的人员,所以航材人员的素质高低,对航材的保管也很重要。在保管的过程中应做好航材的防护工作,如油封、干燥空气等方法。可以避免金属受腐蚀,免受损害。
3.4 使用介质的方法
为了避免金属免受腐蚀,可以对金属进行防锈处理,即在金属表面附加其他抗腐蚀能力强的物质。用隔绝外界的原理来改变航材的接触情况,从而保护航材表面不被大气腐蚀。
总之,随着科技的进步,保护航空器材免受腐蚀的方法越来越多,工作人员要根据存储航空器材的环境和材质来选择具体的储存方法,无论选择哪种方法目的只有一个 :使航空器材免受腐蚀、损害。相信随着科学技术的发展,航材的材质会越来越好,其保管方法也会越来越高明。
[1] 牛志杰出,飞机腐蚀的原因与防护控制 [J]. 航空工程与维修,200(11)
[2] 刘宏志,浅谈提高军用包装的保证效能 [J] 国防技术基层 2007( 1)
[3] 曹定国,王文亮,航空装备腐蚀防护控制技术进展和展望 [J] 装备环境工程,200(86)
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复合材料,是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:关于航空复合材料技术发展的回顾及展望相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
复合材料自研发以来,被广泛地运用于航空工业中,例如在民用航天领域上,飞机的大部分都是采用复合材料,在航天飞行器的许多零件也是由复合材料构成的,导弹、运载火箭等的应用更是普遍,由此可见复合材料对航空工业的重要性。但是我国目前在复合材料的技术方面还不太成熟,所以我们要在前人的基础上不断探求发展之路。
我国在1958 年开始使用复合材料,初期便运用于航天工业。之后,我国的复合材料发展迅速,复合材料被广泛地应用于各个领域。一开始,复合材料主要用在飞机的雷达罩、副油箱等,但当时采用的是玻璃钢纤维,由于玻璃钢纤维的弹性很小,不能运用于飞机受力大的部位,后来便出现了硼纤维,但硼纤维因为不能被长时间加工,所以只能用在飞机修理方面,综合各方面因素,碳纤维成了飞机上主要使用的复合材料。现如今,复合材料凭借着它抗腐蚀性好、成本低、使用时间长等优点应用在飞机的各个方面。50 多年过去了,我国的复合材料技术不断发展,现已经建立的航空航天材料基本体系可以满足我国目前航空航天需求,复合材料的生产能力和协作配套网络,也使得我国的航天工业处于稳定发展阶段,形成复合材料的所用的原材料也基本上是自产自销。虽然这样,我们在某些高水平研究上人与发达国家有较大的差距,优质的碳纤维和其他高水平的复合材料大多数是从其他国家买进的,这极大地限制了我国航天技术的发展。所以目前我们不仅要增加复合材料的产量而且还得提高它的质量,只有复合材料的技术提高,我国的航天工业才会更迅速地发展起来。
2.1 复合材料在军事方面的应用
复合材料在一问世时,就被应用在军事飞机上,复合材料的使用使军机更加轻便,可携带更多的炸弹。随着时代的发展,复合材料在军机上所占比重越来越大,所承担的任务越来越重要。复合材料不仅仅用在战机上面,在直升机上也广泛应用,复合材料使得直升机的重量减轻,在起飞时节省时间,同时复合材料的应用还可以减少直升飞机的坠毁概率,保障了战士们的安全。近几年,无人机的问世也掀起了一阵热潮,无人机的主要作用是携带武器,作为战斗武器来使用,这就要求无人机在体积一定的情况下尽可能多的装备武器,复合材料使这个设想成为可能。RQ-4B 高空长时间无人侦察机,除机身主结构为铝合金外,剩下的都是复合材料构成的。军事中不仅仅有战斗还有物资需求,采用复合材料制造出来的大型货运机可以携带大量的军需物资,在战争中发挥巨大作用。
2.2 复合材料在民用方面的应用
现在复合材料渐渐应用于民用飞机上。由于民用飞机与战机不同,民用飞机载人数量多、重量大,所以这就要求飞机的结构牢固。在初期,复合材料只用在一些辅助性的结构上,比如我们所熟知的波音号飞机,在前几个型号上,复合材料的应用不足10%,而后来随着复合材料技术的不断精进,几年之后波音787 上的复合材料竟然占到机身总重量的一半并且广泛应用在主要受力结构上。复合材料在民用飞机上大范围使用这是民用飞机史上的一次重大改变,复合材料让飞机更加轻便,强度更高,使用年限更久同时也使飞机的安全性得到了保障,复合材料的还使得飞机的成本下降,所以,复合材料在民用航空的前景必然十分光明。
2.3 复合材料在航天的应用
当航天技术开始研究时,科学家们就提出必须要用先进的、轻便的、耐用的材料来制作。航天飞机最主要的任务就是以最低的成本,用可持续利用的飞行器,把尽可能大的有效载荷送上太空中。那时候人们就开始研制高科技材料,经过不断的试验和技术的提高,人们发现复合材料不仅具有高比强度、高比刚度和重量轻等优点,某些复合材料还有可以焊接、耐腐蚀等独特的优点,这些优点都非常符合航天飞机结构材料要求尤其适用于轨道器结构系统中。在航天飞机上,它的推力结构用的是硼/环氧、铝/硼和石墨/环氧等复合材料,在环形框架、大梁、衍条、蒙皮横梁、连接件中也采用了大量的复合材料,储箱的衬桶上用玻璃纤维围绕着,外壳用玻璃纤维和蜂窝纤维包裹,航天飞机上复合材料的用量高达190 多公斤。
复合材料的发展历史和在航天工业的应用我们已经有所了解,复合材料的重要性已经不言而喻,所以复合材料的前景是十分光明的但是到目前为止,复合材料还没有被普遍地使用,究其根由有这几方面:第一是复合材料的造价太贵,这并不是说复合材料的成本高,它的成本是低于一般材料的,但由于技术的不成熟和原料的不充裕,综合下来它的造价是非常高的。第二是国内的复合材料原材料不符合标准,基础非常差。第三是因为我国的理论知识非常落后。由于历史原因,我国的高新技术产业起步较迟发展较为缓慢,复合材料在国内的应用也比较晚,这些原因导致的是我国的复合材料技术很不完善。在航天工业中,我国许多复合材料依赖进口,本国并不能生产,所以我们面临的主要问题是如何大力发展我们的技术,不再一味的向其他国际买进,形成我们自己的特色产品。
作者认为应该从以下几个方面改进:(1) 对航空航天与民用领域中广泛采用的材料例如各种先进复合材料及一些传统结构材料进行精加工,进一步研制,使它们的成本下降,可以广泛用在各个领域。(2)加强对复合材料原材料的改进。(3)利用发达的计算机技术来进行理论设计,减少了材料的浪费,达到省时省力保证质量和降低成本的目的。
我国的复合材料技术在起步时就已经落后于其他国家,当复合材料的重要性越来越明显,应用前景越来越广泛时,我们不能再落后,国家应大力扶持复合材料在航天工业中的研究项目,在新世纪我国的航天工业会随着复合材料技术的发展逐渐壮大,屹立于世界不败之地。
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计算机网络病毒伴随着网络技术的高速发展不断滋生繁衍,其危害已经引起人们的广泛关注。下面是读文网小编为大家整理的计算机病毒与防护论文,供大家参考。
1计算机网络病毒的特点
计算机网络病毒作为计算机程序的一种,是由人研制出来的,其存在的以下几种特点:
1.1自我繁殖性
计算机网络病毒虽然不同于医学上的病毒是天然存在的,但它与医学上的病毒存在着一样的特性。计算机网络病毒是由人为制造,有一连串的代码组织成的一种软件程序,这种程序投入到计算机系统中,会自我繁殖,自我传播,因此存在难以控制性和消灭性。
1.2自我传播性
计算机网络病毒如同医学上的病毒一样,存在着自我传播性。计算机病毒传染性是指计算机病毒通过修改别的程序将自身的复制品或其变体传染到其它无毒的对象上,这些对象可以是一个程序也可以是系统中的某一个部件。
1.3传播速度快
随着科技的进步,计算机网络的不断普及,随着计算机网络技术的不断提高,人们越来越追求网络速度的提高。计算机病毒随着计算机网络速度的提高,其传播速度也越来越快。计算机病毒一旦在网络上传播,随着高速的网络速度,计算机病毒会快速的在网络上进行传播。
1.4计算机病毒的破坏性强
当前不仅仅只是家庭普及了计算机技术,企业甚至是国家都在使用计算机技术。人们使用计算机技术上网转账、传递资料、研制技术等等。计算机网络病毒不仅仅会造成计算机系统的崩溃,破坏计算机的使用,对于人们的财产安全也存在这严重威胁。因此,计算机网络病毒的破坏性极其严重,计算机中毒后,可能会导致正常的程序无法运行,把计算机内的文件删除或受到不同程度的损坏。破坏引导扇区及BIOS,硬件环境破坏。
1.5隐藏性强
计算机感染病毒之后,并不一定会当时就触发造成计算机系统的破坏,其存在着一定的隐藏性和潜伏性。如果计算机使用者不通过专业的设备进行检测的话,用户很难会发现计算机感染病毒。
2计算机网络病毒的的分类
计算机网络病毒如同医学上的病毒一样,存在的不同类别的病毒。更具当前对于计算机网络病毒的研究,采用科学的、严谨的分类方法,对于当前社会中计算机网络病毒主要由以下几种分类:(1)木马病毒:木马病毒其实是一种具有极其隐秘性和伪装性的病毒,是通过一种远程控制程序安装到被控制计算机中,实现远程控制中了木马病毒的计算机,一次来盗取计算机中的重要信息。木马病毒可以执行拷贝、删除、关机、自动发送邮件、自动下载等一系列操作,因此木马病毒是对计算机威胁最大的一种病毒。(2)蠕虫病毒:蠕虫病毒是一种具有极其自我复制自我传播性质病毒,它已经传播,会不断地自我复制然后自我传播,以传染更多的计算机。蠕虫病毒能控制计算机进行不断地自动拨号上网,能够自动的控制计算机接收发送文件,达到共享计算机重要信息的目的。
3计算机网络病毒的防治措施
通过上文所述,我们大概已经了解了计算机网络病毒的基本构造和特点,因此,笔者简单介绍预防计算机网络病毒的几种措施:(1)不要轻易的打开一些来历不明的电子邮件,尤其是电子邮件名为‘我爱你’‘ILOVEYOU’等文件。(2)不使用盗版光盘和程序,特别是一些杀毒软件。(3)安装正版能真正杀毒的软件,并经常扫面杀毒和升级。(4)保证系统管理员有最高的管理权限,避免过多的超级用户出现。(5)定期对计算机中的重要文件进行拷贝,以预防计算机中毒之后重要文件的丢失。(6)计算机使用者要提高防毒意识,不要轻易进入来源不明的网站,并把Internet软件里边的安全设置打开。为维护网络安全,我们不仅要提高安全意识,更要提高安全技术手段,提高我们的网络素质不制造和传播病毒,营造绿色和谐的网络环境。对于一些来历不明的邮件或者图片不要轻易打开,要先对这些文件进行病毒查杀确定安全后再打开。不要是有盗版光盘。加强对网络病毒的防范意识。安装可靠合法的计算机病毒查杀软件,定期对计算机进行病毒查杀。对于一些软件要及时更新,并从安全的途径更新。经常备份重要的数据,防止计算机感染病毒后重要数据的丢失,不要随意打开不必要的网络共享,制定合理的计算机病毒管理体系,在确保安全的情况下谨慎使用移动存储设备。把所有文件和已知文件类型的扩展名设置显示,定期检查系统配置和关键文件是否正确,阻断邮件的附件,安装防火墙阻断病毒的进入。
4结语
随着科技的不断进步,计算机技术的不断提高和普及,计算机网络病毒的破坏性也越来越强。通过本文以上所述,我们已经了解到计算机网络病毒的分类和特点,因此,为了维护网络安全,我们要加强对于计算机病毒的预防,不打开来源不安全的网页和邮件,定期查杀电脑病毒,对于计算机要及时清理垃圾病毒。
计算机病毒的种类
计算机病毒的种类可谓五花八门,根据不同的标准也会有不同的分类。①根据破坏的程度,可分为良性和恶性病毒两种。前一种在计算机被感染之后不会立刻发作对系统进行破坏,却会通过不断复制的方式拖缓系统的运行速度,直到其死机。恶性病毒的破坏力和危险性就比较强了,一旦用户的计算机感染了恶性病毒,其损失是不可衡量的。②根据病毒的不同算法可分为伴随型、蠕虫型和寄生型病毒。伴随型病毒不改变文件,但却根据算法去产生EXE文件的伴随体,这种伴随体名字相同而扩展名不同。蠕虫型病毒主要通过网络来传播,也不对文件和资料信息有任何的篡改。而寄生型的病毒主要是依附在系统的引导扇区或者文件之中,系统功能的运行将会帮助其进行传播。③按照寄存的媒体,可将病毒分为文件、网络和引导型病毒。文件病毒主要会感染文件,网络病毒的传播对象是网络中的可执行文件,引导型病毒存在于启动扇区和硬盘系统引导扇区中。
计算机病毒的主要特点
计算机病毒也有着自身的特点。我们可以简单地将其总结如下:①攻击隐蔽性较强。一般,病毒在感染计算机系统的时候都不太会被警觉,往往是在后果严重的时候才被人发现。②较强的繁殖能力,一旦病毒入侵电脑,发作可以相当的快速。③广泛的传染途径。无论是软盘、硬件设备或者有线、无线网络,都可能是病毒入侵电脑的途径,而且会不断地进行蔓延。④较长的潜伏期,有些病毒可以进行长期的潜伏,直到达到相关的条件之后再集中地爆发。⑤加强的破坏力,计算机病毒一旦发作,轻微的可能干扰到系统运行的正常性,也有可能会导致数据的破坏和删除,乃至整个系统的完全瘫痪。⑥较强的针对性,计算机病毒可以经过精心的设计之后,根据环境和时机来准确地进行攻击。
计算机病毒的感染原理
1引导型病毒感染原理
系统引导型病毒的感染对象是软盘的引导扇区、硬盘的主引导扇区或者是DOS引导扇区。一旦计算机由被感染的软盘而启动,就将会受到感染。被感染的软件启动计算机的时候将会把病毒抢先于操作系统而自动装入内存,从而对系统的读写等动作进行控制,并且找机会去感染其他的磁盘。
2文件型病毒感染原理
依附或者覆盖在文件中的文件型病毒,会将被感染的文件进行一些参数上的修改,将其自身的病毒程序添加到原文件中去。因此,只要文件执行,那么病毒的程序代码将会首先执行并且留在内存中,对系统进行破坏。对于各个执行的程序文件,病毒都会首先对其检查是否被感染,对漏掉的立刻进行感染,增强破坏力。
3混合型病毒感染原理
混合型的病毒感染可执行文件之后,还可以将其串扰到硬盘的引导区。一旦感染了这样的病毒,病毒会首先进入内存而伺机去感染其他的磁盘。操作系统载入内存之后,病毒通过拦截INT21H去感染文件。甚至有些被感染过的系统用format格式化硬盘都无法对病毒进行消除。
4计算机病毒感染的渠道
计算机病毒主要有以下几种常见的传播渠道:①电子邮件。电子邮件是信息社会中常见的一种通信手段,而且覆盖面广,也加剧了病毒的扩散性。②文件。病毒可以通过感染文件后随着文件的传播来扩散。而且还可能在局域网中反复地感染,受染计算机可能出现蓝屏或者频繁重启以及数据被破坏的情况,甚至可能造成局域网中所有的系统受染、瘫痪。③通过系统设备感染。这种感染方式可能会造成硬盘内的数据破坏和丢失,或者逼迫其进行低级格式化。
5特洛伊木马、网络蠕虫、Internet语言病毒感染原理
一些用Java、VB、ActiveX等撰写出来的病毒往往通过网络来对用户的个人信息进行盗窃,亦或是使得计算机系统资源利用率下降从而造成死机。蠕虫病毒是怎么感染的呢?它主要是通过扫描后发觉系统的漏洞进入计算机中隐藏起来,一旦收到指令,便开始进行大面积的系统感染并且去试图联系其他的蠕虫节点,使得计算机被它控制后发送大量带有病毒指令的信息包,最终使得网络因为拥堵而瘫痪掉。这种病毒还会让计算机失去控制般地对文件和文档进行删除,而产生非常多的病毒垃圾文件,让计算机没办法正常使用。邮件往往是蠕虫病毒隐藏的地方。几种比较常见的而且具有巨大危害的蠕虫病毒主要是:Nimda尼姆达病毒,邮件和IIS漏洞是其主要的传播途径,它利用IIS漏洞从而让网络拥堵,进而瘫痪。CodeRed红色代码,传播途径为IIS安全漏洞,对计算机主系统进行破坏从而使得计算机无法使用,而且利用命令使计算机发送大量的垃圾信息造成网络阻断。Happytime欢乐时光,利用邮件和共享文件传播,或者out-look的自动预览功能在网络中进行大量的繁殖,主要危害是删除文件和消耗资源,从而使得计算机失控。
计算机病毒的防范对策
对病毒的检测技术进行完善。通过自身校验、关键字和文件长度等等来对病毒的特征进行检测。要想防护病毒,就要在病毒的检测上更有作为,然后随着病毒的种类和数量增加,对于古怪的代码的识别过程也变得复杂起来。建立一个多层次的防御体系迫在眉睫,这个系统中应该包含了病毒的检测,多层数据保护和集中管理等等多种多样的功能。
1计算机病毒的清除
一旦发现了病毒,我们通常都会用现有的病毒查杀软件,如金山毒霸、瑞星、KV330等对其进行清除。这些软件的最新版本都基本上能够满足对目前常见病毒的消除需要,而且还能够利用实时监控来对计算机进行全时段的保护,从而降低外来病毒感染的危险。然而,随着病毒种类的增多,有些软件并不能完全涵盖,所以,同时使用多种反病毒的软件,能够更加有效地应对病毒。同时,新的病毒层出不穷,针对其的反毒手段总是滞后的,我们在选用反毒软件的时候一定也要注意去选择最新的软件或者不断对原有的软件进行更新。
2注重软硬件的防护
计算机病毒疫苗程序是目前软件方面比较常见的,它能够对系统的运行进行监控,在发现内存和磁盘发生变化时进行及时的提醒,使得用户能够针对变化采取相应的处理措施,从而对病毒的入侵起到防护作用。硬件的防御主要是改变计算机系统结构和插入附加固件两种手段,而后者更为常用。通过将防病毒卡插到主机板上,系统启动后便能够自动地执行,对CPU取得先于病毒的控制权。
3对计算机网络加强管理
要从根本上对计算病毒进行防护和治理,不仅需要技术手段,也需要有效的管理机制,从意识上提高,才能够更好地保障系统的安全。在目前,技术方面,硬件设备和软件系统无论从使用、维护、管理和服务各个环节都需要有规章制度来进行严格的限制。同时,对于网络管理员要加强法制和职业道德方面的教育,在工作程序和操作上不断地进行规范性培养。新技术和新手段,再联合行之有效的管理制度,“防杀结合,以防为主,以杀为辅,软硬互补,标本兼治”这样上佳的安全模式的建立也就不再遥远。只有这样,我们才能最大限度地保证系统不沾染病毒,或者在感染病毒之后能够最大程度地降低损失。
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面临信息安全问题的威胁,当前计算机普遍安装病毒防护软件。作为计算机安全防护体系中的重要组成部分。下面是读文网小编为大家整理的有关计算机病毒原理与防护论文,供大家参考。
计算机病毒的类型及特点
计算机病毒是一种以自我复制为传染机理从事破坏和干扰活动的计算机程序。当用户运行了感染病毒的文件,文件中携带的病毒也随着运行而释放以传染给其他正常的程序。但是,有一种被称作良性病毒的计算机病毒,其本身不具备恶意攻击的代码,仅以占有系统资源的形式来表现,使系统运行效率降低。但绝大部分的恶性病毒却被写入了攻击性代码,只要运行且激活,将对系统造成不同程度的破坏。自从1980年代由莫里斯所创造的第一个“蠕虫”病毒程序问世,各种不同类型的计算机病毒广泛的出现在计算机和网络世界。其中包括很多病毒,例如,“怕怕”病毒、“幸福宏”病毒、“咻咻”轰击病毒、熊猫烧香病毒等。通过对各种计算机病毒的总结分析,我们可以归纳出计算机病毒具有如下的特点:隐蔽性强。病毒会在计算机用户难以发现的情况下感染相关文件甚至系统,当结果以具体的形式显示出来时,后果已经十分严重。其次,计算机病毒的传染能力强。计算机如果传染上病毒,可以迅速“发作”。三是感染的形式多样。可通过移动存储设备,普通的有线网络和新兴的无线网络,甚至是硬件设备等多种途径,并进行传染。同时,计算机病毒的潜伏期长,计算机病毒可以在较长的期间潜伏在计算机系统中而没有具体的表现形式,一旦条件被激活,则启动破坏模块。最重要的是,计算机病毒的破坏力很大,当其发作时,可产生干扰系统正常运转、破坏存储介质中的数据、删除文件,严重时可能使计算机系统无法工作。
电脑病毒技术分析
大家在规划计算机软件的目的一般来说是为了增强信息处理能力和调低生产成本,但是这样常常会忽视掉安全这一方面。这使得计算机病毒有了一个非常大的发展余地,而计算机系统的每一个结构,连接处,几个层次之间的彼此转变,都拥有非常多的漏洞。另外硬件设什总是会出现一些的漏洞,所以在软件方面也十分容易出现安全问题。计算机系统表现出的种种弱点,使得计算机病毒的发生与传染有发展的时机;全球万维网让“网络全球化”,使计算机病毒有了更加有利的条件去执行破坏;伴着信息技术的发展越来越完备,计算机应用技术所关联到的方面也更加的宽广,这就使计算机病毒得到了一个实施破坏的地方。外国的学者曾说过,计算机规范化、规范的信息模式、分散性数字分配、网络化信息传播、软件规范化、规范的数字链路等全部都能够成为计算机病毒侵入的可能条件。防止计算机病毒感染的中心原理是要防止病毒的侵犯。它的破坏目的是计算机的一些系统,另外包括主机到各种传感器、网桥等,从而让对方的计算机在重要时间被蒙蔽,从而无法正常工作。从技术方面来看,计算机病毒的侵犯大致有下面几方面:
1应用无线电的手段。重点是利用无线电把病毒码发射到对方的计算机系统里。这样的手段是计算机病毒注入的最好的方法,而且人们很难发现,但也是技术需求最大的一种方法。利用的方式大体有:(1)直接发射病毒代码给对方计算机系统的一些软件,让计算机病毒在接收器分析的时候能够注入主机上,从而实现损坏的可能性。(2)伪装成正常的无线传输数据。借助正规的无线电协议及格式,发送病毒码,让病毒与正常信号一样,被接收器接收,实现毁坏。(3)在对方信息系统最难以抵挡病毒的环节注入病毒。
2利用“固化”手段。就是先把病毒注入芯片硬件与软件里面,之后把它们直接或间接交给对方,让对方电子系统被病毒入侵,从而领目标计算机遭到攻击。这样的方法很难被发现,即便彻底的检测染毒组件,也不能够表示它不会拥有另外的某些特殊能力。遭遇芯片病毒能够轻而易举的攻击计算机,就是因为我们国家还是要向别的国家购进大量的计算机组件。
3利用后门攻击方式。后门就是指计算机安全系统里面的一个微小洞口,用户可以通过它躲过计算机的安全防护进入系统。像过去的windows98系统。
4利用数据控制链侵入方式。借助远程修改技术,使正常数据控制链路径改变。也有很多别的侵入方式,这里就不再过多说明了。
从监管上以及技术上进行预防
1监管上的预防。(1)不要去接受不知道出处的,特别是非正版软件。计算机中心应该严谨接受灭有经过检查的移动盘插入电脑,禁止在计算机上玩游戏。原因是在游戏的过程中有着不同的环境,有很大的感染病毒的威胁。(2)本计算机中心所用的计算机必须要有绝对的使用权限。(3)规定要全部的系统盘和移动盘都要执行写保护处理,以防里面的文件被病毒侵入。(4)系统中的一些关键文件必须要复制一份,特别是数据。(5)使用网络的过程中,要控制可执行代码的交换,创建安全性高的密码和读写权限。这些是针对一些小的范围内,现在的计算机时代,早就在技术和应用上变成了一个大众关注的问题,最后,一定是要通过国家制定一些法律法规以用来管制。
2技术上的预防。(1)使用内存常驻防病毒的程序。我们可以通过在AUTOEXE.BAT文件中创建程序来检查病毒,这个程序无时无刻的在观察病毒是否出现,同时全面的清查磁盘。但是这个方式会缩小内存空间,和一些程度有的时候也会冲突,一些厉害的病毒也会跳过这个程序,因此,这不是预防病毒最好的方法。(2)运行前对文件进行检测。这个方式一般会让杀毒软件对其检测,但是不是全部的杀毒软件知道一切的病毒,因此一定要把防范放在第一位。(3)改变文档的属性。只读文档是一种不允许被改的文档,一些病毒就会被消除了名称,而属性一点儿都不会变。这个方式是一种简单的方式来防范病毒。但只能改变普通的文件型病毒。(4)改变文件扩展名。因为计算机传染病毒的时候一定是全面的知道了文件的属性,不一样的文件一定要用不一样的传播方法,把可以执行文件的扩展名修改以后,大部分的病毒就会失效。
小结
即使现阶段的病毒的类型非常的多,杀毒软件也跟着不断更新。但病毒的变化速度也是十分迅速的,大家对此不能忽视。要注意普及计算机安全的知识,才会在计算机病毒的预防领域上减少不必要的损失。
加强对计算机的管理制定一系列的管理措施和制度
实际上,堵塞病毒的传播途径是非常有效的防止病毒人侵的方法。因此,我们要制定切实可行的管理制度,加强管理、应用好管理手段,防范于未然。为了加强计算机病毒的预防和治理,保护计算机信息系统安全,保障计算机的应用与发展,各国都有自己的防范规定,我国也制定了多种规章制度。从中华人民共和国公安部第50号令《机算机病毒防治管理办法》、国家保密局《计算机信息系统保密管理暂行规定》、《计算机信息系统国际联网保密管理规定》,以及《关于加强政府上网信息保密管理的通知》中,我们看到计算机网络系统的安全性、保密性工作,在网络建设中是必须考虑的。为确保网络运行可靠、安全,系统要有特定的网络安全保密方案。在实际的计算机操作中,我们建议注意以下几点:(l)管理人员、计算机操作人员必须要有很强的安全意识,牢记病毒对计算机的危害性,首先在思想上不能放松,要进行病毒防治的教育和培训。(2)建立计算机病毒防治管理制度。计算机忌讳乱人使用。为保证计算机处于良好的工作状态,最好是专人使用专人保管。加强日常管理,切实负责计算机的日常使用和维护,避免使用中感染病毒。(3)及时检测,进行查毒、消毒。计算机信息系统中的计算机在使用中,每隔一段时间就应该进行一次病毒的检测和查、杀,每次有外人上机使用后、外来软盘进行读写之前都要进行一次病毒的检测和查、杀,及时发现病毒的存在,及时消灭之。(4)重要的文件、数据要及时予以保存备份,以免病毒捣乱后丢失。这样做很重要的一个好处是系统出现故障进行修复后,可以很快恢复这些重要的文件或数据。
应用技术手段预防
例如采用防火墙,后面还有若干层的防护,如人侵检测、漏洞扫描、加密、解密软件包等。防火墙是隔离和访问控制的。它根据通讯协议,包头的信息并依据预先定义好的安全规则,决定数据在网络上能否通过。防火墙从逻辑上将内、外网络隔离,具有简单、实用、并且透明度很高的特点,可以避免黑客的人侵或外网病毒的传播。加密机具有加解密的功能,身份认证的机制。另外认证、审计也逐渐普遍推广应用起来。免疫软件包主要指我们常常使用的有KILL系列、Kv3以刃、瑞星、NORrl下N等杀毒软件。这些软件包具有检测和杀、消的功能,使用方法简单易行,即采用开放式和封闭式系统,用户通过升级其版本就可以不断增加检测和查、消不断出现的新病毒品种,并且具有查看主引导区的信息,以及系统测试、修复和重建硬盘分区表,使丢失了分区表的硬盘起死回生。采用硬件和软件的目标是一致的。硬件的投资一般是比较大的,它的效果较好。软件也不错,各有他们的优点。网络安全实际上仅有其中之一是远远不够的,要将防护方法综合利用,以达到最好的配置和使用,以保证信息系统中计算机的正常使用。在我们单位的计算机中,病毒问题曾屡次出现,搞的人们措手不及,发作时影响工作,经常使人们提心吊胆。计算机病毒的蔓延,已经引起轰动,我国计算机专家对其进行了研究,开发出许多防止和消除病毒的软件或硬件,相对来说,计算机的使用安全了许。当然,这些软硬件使用过程中还是要注意及时升,以免检测不到新的病毒。
总之,计算机网络是当今信息时代快速发展的产,它的发展速度很难预测。计算机病毒虽然很猖多级,但不是没有解决的办法分析与研究,主观能动性。,主要还是看人们对它的病毒不可怕,可怕的是我物撅们薄弱的管理和技术手段的匾乏。因此,安全系统需要由人来计划、设计和管理,任何系统安全设施也不能完全由计算机系统独立承担系统安全保障的任务。一方面,各级领导要高度重视,并积极支持有关系统安全方面的各项措施;另一方面,用户对网络安全性要有深人的了解,防范于未然,就能降低网络信息系统的安全风险。愿我们在网络建设中采取切实可行的方案,使网络发挥它应有的功能。
加强对计算机的管理制定一系列的管理措施和制度
实际上,堵塞病毒的传播途径是非常有效的防止病毒人侵的方法。因此,我们要制定切实可行的管理制度,加强管理、应用好管理手段,防范于未然。为了加强计算机病毒的预防和治理,保护计算机信息系统安全,保障计算机的应用与发展,各国都有自己的防范规定,我国也制定了多种规章制度。从中华人民共和国公安部第50号令《机算机病毒防治管理办法》、国家保密局《计算机信息系统保密管理暂行规定》、《计算机信息系统国际联网保密管理规定》,以及《关于加强政府上网信息保密管理的通知》中,我们看到计算机网络系统的安全性、保密性工作,在网络建设中是必须考虑的。为确保网络运行可靠、安全,系统要有特定的网络安全保密方案。在实际的计算机操作中,我们建议注意以下几点:(l)管理人员、计算机操作人员必须要有很强的安全意识,牢记病毒对计算机的危害性,首先在思想上不能放松,要进行病毒防治的教育和培训。(2)建立计算机病毒防治管理制度。计算机忌讳乱人使用。为保证计算机处于良好的工作状态,最好是专人使用专人保管。加强日常管理,切实负责计算机的日常使用和维护,避免使用中感染病毒。(3)及时检测,进行查毒、消毒。计算机信息系统中的计算机在使用中,每隔一段时间就应该进行一次病毒的检测和查、杀,每次有外人上机使用后、外来软盘进行读写之前都要进行一次病毒的检测和查、杀,及时发现病毒的存在,及时消灭之。(4)重要的文件、数据要及时予以保存备份,以免病毒捣乱后丢失。这样做很重要的一个好处是系统出现故障进行修复后,可以很快恢复这些重要的文件或数据。
应用技术手段预防
例如采用防火墙,后面还有若干层的防护,如人侵检测、漏洞扫描、加密、解密软件包等。防火墙是隔离和访问控制的。它根据通讯协议,包头的信息并依据预先定义好的安全规则,决定数据在网络上能否通过。防火墙从逻辑上将内、外网络隔离,具有简单、实用、并且透明度很高的特点,可以避免黑客的人侵或外网病毒的传播。加密机具有加解密的功能,身份认证的机制。另外认证、审计也逐渐普遍推广应用起来。免疫软件包主要指我们常常使用的有KILL系列、Kv3以刃、瑞星、NORrl下N等杀毒软件。这些软件包具有检测和杀、消的功能,使用方法简单易行,即采用开放式和封闭式系统,用户通过升级其版本就可以不断增加检测和查、消不断出现的新病毒品种,并且具有查看主引导区的信息,以及系统测试、修复和重建硬盘分区表,使丢失了分区表的硬盘起死回生。采用硬件和软件的目标是一致的。硬件的投资一般是比较大的,它的效果较好。软件也不错,各有他们的优点。网络安全实际上仅有其中之一是远远不够的,要将防护方法综合利用,以达到最好的配置和使用,以保证信息系统中计算机的正常使用。在我们单位的计算机中,病毒问题曾屡次出现,搞的人们措手不及,发作时影响工作,经常使人们提心吊胆。计算机病毒的蔓延,已经引起轰动,我国计算机专家对其进行了研究,开发出许多防止和消除病毒的软件或硬件,相对来说,计算机的使用安全了许。当然,这些软硬件使用过程中还是要注意及时升,以免检测不到新的病毒。
总之,计算机网络是当今信息时代快速发展的产,它的发展速度很难预测。计算机病毒虽然很猖多级,但不是没有解决的办法分析与研究,主观能动性。,主要还是看人们对它的病毒不可怕,可怕的是我物撅们薄弱的管理和技术手段的匾乏。因此,安全系统需要由人来计划、设计和管理,任何系统安全设施也不能完全由计算机系统独立承担系统安全保障的任务。一方面,各级领导要高度重视,并积极支持有关系统安全方面的各项措施;另一方面,用户对网络安全性要有深人的了解,防范于未然,就能降低网络信息系统的安全风险。愿我们在网络建设中采取切实可行的方案,使网络发挥它应有的功能。
计算机病毒原理与防护论文相关
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由于计算机病毒自身具有破坏性、多态性和不可预测性等一些显著性特点,它们早已成为现代信息社会的重要威胁之一。下面是读文网小编为大家整理的计算机病毒原理与防护论文,供大家参考。
1计算机病毒防护软件原理及使用常见问题
计算机病毒防护软件也称防病毒软件或杀毒软件,主要用于消除恶意软件、电脑病毒或特洛伊木马。该类型软件集合了多种功能,如病毒扫描、集成监控识别及自动升级,是计算机防御系统的重要组成部分。病毒防护软件的工作原理也经历了多个过程,第一代即单纯的判断病毒特征,从带毒文件中清除病毒,随着加密和变形技术等病毒技术的发展,这种简单的静态扫描逐渐失去了作用。第二代反病毒技术可以检测出更多地变形病毒,采用静态光谱特征对病毒进行扫描检测,但有很高的误报率,较易造成文件和数据的破坏。后续发展起来的反病毒技术主要为静态扫描和动态仿真跟踪的相结合或基于多位CRC校验及扫描原理、内存解读模块、启发式智能代码分析模块、自身免疫模块等技术,弥补了以往防毒技术的不足。然而在使用计算机病毒防护软件中要主要每款杀毒软件都只针对特定病毒,计算机中的所有种类病毒不能查杀,因此不能单纯使用一款软件,应该有搭配性使用。杀毒并不是将病毒清楚,部分软件只执行杀毒动作,一些存在于计算机中病毒依旧没有被清除,所以要使用病毒防护软件附带软件强力清除病毒。计算机病毒防护软件适量即可,不是越多越好,特别联网使用共享计算机病毒防护软件需不停的安装和删除,一定程度上会威胁系统安全,影响其正常运行。
2计算机病毒防护软件的搭配使用技巧
2.1瑞星杀毒软件(国产)与McAfee杀毒软件(欧美)
瑞星杀毒软件具有多种应用特性,采用了欧盟及中国专利的六项核心技术,安全保障和实用价值高。它在查杀病毒方面支持查杀的文件类型和详细配置查杀目录,以及发现病毒后的处理方式。McAfee杀毒软件具备强大的监控能力和保护规则,融合了WebScanX功能,不仅可侦测和清除病毒,还会常驻在SystemTray自动侦测文件的安全性。在计算机系统下搭配使用上述两种杀毒软件可兼容,尤其McAfee杀毒软件综合能力强,但敏感性较差,而瑞星杀毒软件的敏感性恰巧可弥补这一缺陷,二者搭配使用效果较佳。
2.2KILL杀毒软件与McAfee杀毒软件(欧美)
KILL杀毒软件可全面查杀蠕虫、计算机病毒及木马等恶意程序,进而保护用户网络范围内计算机系统安全。通过统一的管理控制台管理运行的WindowsPocketPC、Windows各种版本、Unix、Linux等各种操作系统上的防毒软件,同时可进行数据库、邮箱、目录的病毒扫描配置及查看数据报告。管理员可通过防病毒状况仪表版功能了解网络中的安全情况。我国的KL系列软件建立了多个国内病毒监测小组和在全球布局了类似机构,确保计算机用户的电脑安全。McAfee杀毒软件优势上述也明确指出,它与KILL杀毒软件的搭配能减少病毒入侵概率,尤其KILL病毒防护软件的随机测试能进一步发挥杀毒效果。两款软件经搭配实验不会冲突系统,值得使用。
2.3QQ管家与金山毒霸软件
QQ管家在我国杀毒辅助软件中应用较广泛,是由腾讯推出的一款免费安全软件,可有效预防及解决计算机上常见的安全风险,包括手机令牌,可以用动态码保护QQ帐号、Q币帐户及游戏帐户的安全。拥有云查杀木马,系统加速,漏洞修复,实时防护,网速保护,电脑诊所,健康小助手等功能,可全面保护电脑。金山毒霸软件可兼容其他软件,将QQ管家与金山毒霸软件联合起来使用,能够最大限度的确保电脑安全及使用;并且能够给Q加速。加上两者杀毒软件都是免费的,可放心使用,且操作较简单,并不需要较高的操作技术。
2.4360杀毒软件与卡巴斯基杀毒软件
360杀毒软件在我国应用普遍,它采用国际知名的BitDe⁃fender病毒查杀引擎及云安全技术,除了能查杀百万种已知病毒,同时还能抵御最新病毒的入侵。具有可信程序数据库、杀毒轻巧方便及查杀能力强及防误杀等特点。尤其借助360安全中心的可信程序数据库能为电脑提供全面保护。再加上最新版本所附带的全面防御U盘病毒功能能第一时间阻止病毒从U盘运行,将各种借助U盘传播的病毒彻底剿灭,切断病毒传播链。卡巴斯基杀毒软件能有效为工作站、文件服务器、家庭用户及网关设立保护网,它具有全球技术领先的病毒运行虚拟机,可自动分析70%左右未知病毒的行为。上述两种杀毒软件中360可在操作之前征求用户是否操作的同意问项,避免误杀系统软件,然而它在杀毒方面不够彻底,而卡巴斯基杀毒软件恰好能弥补这一缺陷,二者搭配使用有良好的兼容性。
3结束语
综上所述,计算机病毒已经严重危害到了相关领域的信息安全,所以有必要研究计算机病毒防护软件的合理有效搭配使用。任何计算机病毒防护软件在使用过程中都不可可能杀死所有病毒,只有通过安装两个或两个以上的计算机软件,其中对一个软件进行开放,进而实现合理搭配防护软件,以扬长避短的跨越式杀死病毒,优势互补和互相兼容的软件才能有效提高计算机安全系数。
一、网络环境下计算机病毒的新特征
1、传播途径多、极易扩散。
目前,很多网络病毒通过与internet和intranet相结合,捕捉计算机漏洞,或者以邮件、网页等形式进行传播,能够在极短的时间内散播到世界范围内。例如,曾经破坏性很强的“震荡波”病毒通过捕捉计算机漏洞利用网络进行传播,在八天时间内,全世界范围内就有一千八百万台计算机被这种病毒攻击;mydoom蠕虫病毒可在半分钟之内发出一百封带病毒的邮件,美国中央控制中心曾经在四十五分钟之内就收到了接近四千封病毒邮件。
2、危害性更大。
当前的网络病毒相比以往的普通病毒,具有更强的破坏性。这些网络病毒通常融合了其他技术,集蠕虫、木马、黑客等技术于一体,综合破坏性更强。
3、变种多且速度快。
随着高级语言的发展,现在的计算机网络病毒的制作比以往更容易,不少病毒都是利用了高级语言,它们的可读性强,非常容易被修改,从而出现了很多变种。例如“赛波”或者“灰鸽子”病毒,每天都可以形成一百多个变种。
4、隐蔽性强。
现在的网络病毒的隐蔽性更强,很难彻底将它们从计算机清除干净。随着病毒技术的提升,很多用VBScript编写的病毒只在内存空间有停留,在硬盘中根本就找不到它们的代码,使得普通的特征码匹配方法根本找不到这些病毒。有的病毒为了更好地隐藏,它们会伪装成人们感兴趣的外表。整个计算机网络中,如果有一台计算机没有彻底清除这种病毒,那么,整个网络就会被病毒再次攻击。、目的性更强。以往的计算机病毒制作者很多都是由于自身爱好,为了更好地展示自身技术而制作,并没有其他不良目的,现代的网络病毒制作者则带着经济因素对病毒进行研制。
二、网络环境下计算机病毒的检测技术
2.1特征代码法
特征代码法的基本原理是对已知病毒的代码进行分析,并建成一个资料库,也就是病毒库,在进行检测时把目标程序与病毒库中的代码进行逐一比较,如果存在相同的代码,就可以确定目标程序被病毒感染,这种方法可以说是检测已知病毒最简单的方法。
2.2软件模拟法
目前的多态病毒,病毒密码在每次感染之前都会变更,因此,用以上方法无法检测该病毒。此时,可以应用软件模拟法。该方法可以用软件的方法来对病毒程序的运行进行分析,后期演变成在虚拟机上的查毒。目前新的病毒检测工具都融入了该方法,初始检测时使用特征代码法检测,一旦发现有多态病毒的可能,就开始转换为软件模拟法继续检测,对病毒进行监测,当病毒密码破解以后,则转换为特征代码法继续识别病毒。
2.3比较法
1、长度与内容比较法。一旦有文件感染病毒,其长度与内容都会发生变化,把未被感染病毒的文件与目标文件相比较,如果长度或者内容发生了变化,可以确定病毒的存在。
2、内存比较法。
这种比较法针对的是驻留在内存的病毒。病毒感染内存以后,必定会占用一定的内存空间,因此,可以用内存比较法,将目标内存空间与正常内存空间进行比较,如不一致,则可确定内存被感染。
3、中断比较法。
很多病毒为了实现自身隐蔽传播与破坏的目的,通常会更改或者盗用系统中断向量,迫使其指向病毒部分。利用此特点,可以使目标中断向量与正常的相比较,从而发现是否存在病毒。
2.4校验和法
该方法是通过计算未感染病毒文件的校验和,并写入该文件或者别的文件中,在该文件的使用过程中,定期计算当前校验和,并检查与保存的校验和是否一致,从而判断该文件是否感染病毒。该方法对于已知和未知病毒都可以检测,但是不能判断其类型。
2.5感染实验法
该检测原理利用了病毒的感染特征。当系统运行存在异常,而检测工具又检测不出来时,就可以用到此方法。通过运行目标系统中的程序与确定无病毒程序,比较和观察病毒的长度与校验和,如若不一致,就可以确定系统感染了病毒。
三、网络环境下的计算机病毒防范技术
3.1行政管理措施
对待计算机病毒,我们要从预防开始,继而检查病毒与破解病毒。在网络环境下反病毒技术也要一样,加强安全意识,以防为主。类似于人类的健康,注重预防,而不是问题出来了才治疗。因此,熟悉与学习我国相关法律知识,增强法律意识,对计算机病毒的防治提高重视,采取相应的预警、法制等行政措施。
3.2技术防范措施
1、建立多层次、立体的网络病毒防护体系。
在网络环境中,只对其中的某一部分计算机病毒进行防治一点作用也没有,必须要在整体网络环境中对病毒进行防治。所以,我们需要建立一个多层次的、立体的防护体系来对病毒进行防治,做到对病毒集中管理与防治。在网络中的每台计算机中都安装杀毒软件,在网关上安装基于Internet网关的杀毒软件,各种杀毒软件及时更新,做到从个人计算机到服务器与网关的立体式保护,保证整个网络不被病毒感染。具体措施如下:(1)安装病毒预警监测系统软件,及时发现病毒;(2)及时更新杀毒软件与病毒库,及时安装系统漏洞与补丁;(3)提高口令的难度,并且经常更换;(4)对于闲置的端口进行处理;(5)选择专业杀毒软件,定期进行病毒检测与扫描;(6)增强网络内部的安全防范;(7)对重要信息进行加密处理,防治泄露;(8)闲置计算机尽量不要接入网络内部;(9)对重要文件进行备份;(10)对计算机中各账号进行保护,可以使用键盘保护产品;(11)慎重使用网络共享功能;(12)对计算机中文件的扩展名不要隐藏;(13)定期对系统配置进行检查。
2、建立完善的数据备份系统。
当前,伴随着计算机技术的发展,出现了很多高效的杀毒软件与硬件技术,但是,目前的这些软件,面对的病毒种类增多,出现监测失误的现象时有发生。杀毒的编程工作非常复杂、繁琐,而且风险很大,很多软件在进行杀毒时只查杀其中的一部分,对于复杂的病毒只是检查,而不清除,这对于用户计算机安全来说是非常不利的。因此,在进行病毒查杀时要集检查、备份、清除于一体。建立与完善防病毒库系统,不仅防止新的病毒攻击,还可以预防历史病毒的重复攻击,保障用户的计算机安全。为了防止病毒的攻击或者使病毒攻击的损失降到最低,我们要定期对数据进行备份,计算机一旦受到病毒攻击,用户可以成功恢复数据。
四、结语
计算机系统的开放性与脆弱性特点,使得计算机病毒层出不穷,它们的危害力也愈加强大,我们不仅要对当前计算机病毒的防范措施进行研究,还要逐步探索未来病毒的发展方向,变被动为主动,以预防为主,充分利用好现有的反病毒防范体系,保证网络环境的安全性。
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我国现在计算机发展最大的制约因素就是网络病毒,所以要加强计算机的网络安全,阻止病毒的侵入是发展现代计算机的重中之重。下面是读文网小编为大家整理的计算机病毒发展史与防护论文,供大家参考。
1计算机病毒的含义、特点
《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》中被明确定义,病毒指“编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者破坏数据,影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码”。现今我们可以从不同角度给计算机病毒更多元的定义。一种定义是能够实现自身复制且借助一定的载体存在的具有潜伏性、传染性和破坏性的程序,通过磁盘、磁带和网络等作为媒介传播扩散,能“传染”其它程序的程序。另一种是通过磁盘、磁带和网络等作为媒介传播扩散,能“传染”其它程序的程序。还有的定义是一种人为制造的程序,它能通过不同的途径潜伏或者寄生在各种存储媒体(如磁盘、内存)或程序里,当时机成熟会自己复制繁衍和传播,使计算机的资源受到不同程度的迫害。故计算机病毒就是能够通过某种途径潜伏在计算机存储介质(或程序)里,当达到某种条件时即被激活的具有对计算机资源进行破坏的一组程序或指令集合。计算机病毒是高技术犯罪,具有瞬时性、动态性和随机性。它有自己显著的特征:
第一,破坏性凡是由软件手段能触及到计算机资源的地方均可能受到计算机病毒的破坏。其表现:占用CPU时间和内存开销,从而造成进程堵塞或破坏计算机内的文件,打乱屏幕的显示等。
第二,寄生性计算机病毒寄生在其他程序之中,当执行这个程序时,病毒就起破坏作用,而在未启动这个程序之前,它是不易被人发觉的。
第三,潜伏性第一种表现是专用采用病毒检测程序,否则病毒可以静静地躲在磁盘或磁带里呆上几天,甚至几年,等时机成熟,就会四处繁殖、扩散,继续为害。潜伏性的第二种表现是,计算机病毒的内部往往有一种触发机制,不满足触发条件时,计算机病毒除了传染外不做什么破坏。触发条件一旦得到满足,有的在屏幕上显示信息、图形或特殊标识,有的则执行破坏系统的操作。
第四,传染性是计算机病毒的基本特征。它不但自身具有破坏性,还具有传染性。一旦病毒被复制或产生变种,其速度之快令人难以预防。计算机病毒也会通过各种渠道从已被感染的计算机扩散到未被感染的计算机,病毒程序也会通过修改磁盘扇区信息或文件内容并把自身嵌入到其中的方法达到病毒的传染和扩散,在某些情况下造成被感染的计算机就会瘫痪。
第五,隐蔽性计算机病毒具有很强的隐蔽性,大多夹杂在正常程序中,甚至只有通过病毒软件检查出来,有的根本就查不出来,这类病毒处理起来很困难系数就会增加。
第六,可触发性为了隐蔽自己,病毒必须潜伏,少做动作。如果完全不动,一直潜伏的话,病毒既不能感染也不能进行破坏,便失去了杀伤力。病毒既要隐蔽又要维持杀伤力,它必须具有可触发性。病毒的触发机制就是用来控制感染和破坏动作的频率的。
2计算机病毒的分类及产生原因
按寄生方式分为引导型病毒、文件型病毒和混合型病毒:按照计算机病毒的破坏情况分类可分为良性计算机病毒和恶性计算机病毒:按照计算机病毒攻击的系统分为攻击DOS系统的病毒和攻击Windows系统的病毒。计算机病毒的产生是计算机技术和以计算机为核心的社会信息化进程发展到一定阶段的必然产物。它的产生是计算机犯罪的一种新的衍化形式,不易取证,风险小,破坏大,从而刺激了犯罪意识和犯罪活动。计算机软硬件产品的危弱性也是计算机病毒产生的另一个原因,也是最根本的原因。随着技术的进步,计算机的普及应用是计算机病毒产生的必要环境。
3计算机病毒的防范措施
3.1计算机病毒的传染途径
随着Internet的风靡,病毒的传播有更多的途径,它的发展使病毒可能成为灾难,病毒的传播更迅速,反病毒的任务更加艰巨。它主要通过以下几个途径进行传染。通过软盘:通过使用外界被感染的软盘,例如,不同渠道来的系统盘、来历不明的软件、游戏盘等是最普遍的传染途径。通过硬盘:通过硬盘传染也是重要的渠道,由于带有病毒机器移到其它地方使用、维修等,将干净的软盘传染并再扩散。通过光盘:因为光盘容量大,存储了海量的可执行文件,大量的病毒就有可能藏身于光盘,对只读式光盘,不能进行写操作,因此光盘上的病毒不能清除。最后还可以通过网络进行病毒的传染,这是当今最重要的传染源。
3.2计算机病毒的症状
计算机病毒的典型症状,主要有:屏幕异常滚动,和行同步无关;系统文件长度发生变化;出现异常信息、异常图形;运行速度减慢,系统引导、打印速度变慢;存储容量异常减少;系统不能由硬盘引导;系统出现异常死机;数据丢失;执行异常操作。
3.3计算机病毒的防范
首先,我认为防治的基本方法是预防为主,杀毒为辅,尽快备份,及时升级。对用户需要来说,让你的计算机不染上病毒,只有安装防病毒软件或设备,发现病毒马上杀毒,抗病毒最有效的方法是备份和加快病毒库升级。其次,注意网址的正确性,避免进入山寨网站。建立良好的安全习惯,不随意接受、打开陌生人发来的电子邮件或通过QQ传递的文件或网址。例如:对一些来历不明的邮件及附件不要打开,不要上一些不太了解的网站、不要执行从Internet下载后未经杀毒处理的软件等,这些必要的习惯会使您的计算机更安全。使用安全监视软件,主要防止浏览器被异常修改,插入钩子,安装不安全恶意的插件。最好安装专业的杀毒软件进行全面监控。在病毒日益增多的今天,使用杀毒软件进行防毒,是越来越经济的选择,不过用户在安装了反病毒软件之后,应该经常进行升级、将一些主要监控经常打开(如邮件监控)、内存监控等、遇到问题要上报,这样才能真正保障计算机的安全。最后,使用正版软件,杀毒软件要经常更新,可以快速检测到可能入侵计算机的新病毒或者变种病毒。使用防火墙或者杀毒软件自带防火墙。经常升级安全补丁。据统计,有80%的网络病毒是通过系统安全漏洞进行传播的,所以我们应该定期到微软网站去下载最新的安全补丁,以防范未然。关闭电脑自动播放并对电脑和移动储存工具进行常见病毒免疫。定时全盘病毒木马扫描。使用移动存储器前,最好要先查杀病毒,然后再使用。除以上的防范措施外,还要使用复杂的密码,这样会提高计算机的安全系数,对于病毒的认识我们应该掌握更多,避免计算机感染病毒。
计算机病毒的种类是非常复杂的,根据传染方式的不同可以分为引导区型、文件型、混合型以及宏病型,根据连接方式的不同可以分为源码性、入侵型、操作性以及外壳型,这些病毒具有不同的传播途径,通过软盘、硬盘、文档、源程序、操作系统等破坏计算机的系统。
1网络环境下计算机病毒的特点
1.1传播范围大、速度快
如果计算机处无网络连接的情况下,病毒的传播范围很有限,一般以磁盘为媒介,但是在网络环境中,病毒可以选择更多传播渠道进行扩散,扩散范围非常广,在短时间内多地多部计算机会同时遭受感染。由于人们对网络的需求比较大,越来越多的病毒都通过网络进行非常快速传播,数小时内便可以传遍全球,而且病毒往往没有潜伏期,一旦感染,即可作用。
1.2传播方式多、渠道广
在一般情况下,网络环境中的病毒以“工作站-服务器-工作站”的途径进行传播,但是,随着网络技术的进一步发展,计算机病毒的传播方式也越来越多、渠道也越来越广。比如某一种病毒可以在几十天内产生五十多种变种,并通过浏览网页、下载文件、发送邮件等方式进行传播,隐蔽性极高,普通用户很难察觉,在对外交流的过程中加剧了病毒的传播感染。
1.3破坏性严重、难控制
网络环境下计算机病毒一个很重要的特征是破坏性强。计算机病毒往往融合着不同的技术,计算机一旦感染病毒,系统资源会被侵占,计算机系统就会受到严重破坏,干扰计算机的正常工作,降低运作功能,甚至会造成信息的丢失,用户资料可能被窃取,造成损失。
1.4清除难度大
计算机病毒的隐蔽性比较强,在单机状况下可以通过删除文件、格式化硬盘等方式进行解决,但是,在网络环境中,只要其中一台计算机中还存在病毒,其他的计算机就有再次被感染的风险,但是,对于整个网络而言,病毒清除的难度是显而易见的。再加上计算机病毒传播的速度快,根本来不及采取措施,即使将整个网络关闭,带来的损失远远超过病毒本身。
1.5黑客程序功能与挂马式传播
网络技术在不断发展,计算机病毒技术也在发展,它不仅能够通过自我复制感染计算机程序,同时还具有黑客程序功能,病毒的控制者能够利用病毒对感染病毒的计算机进行控制,同时,病毒也能够被植入网站中,一旦用户浏览感染病毒的网站,计算机就会感染病毒,在窃取用户信息的同时给用户造成损失。
2网络环境下计算机病毒的防治措施
网络环境中,计算机的发展给人们带来了生活的便利,与此同时,计算机也越来越容易受到病毒的影响,为了能够有效保护计算机的安全,就必须要采取相应的防治措施:
2.1加强用户计算机病毒的防护意识
防止计算机病毒的入侵比病毒侵入后进行消除更容易,因此,要努力将病毒隔绝在外。这就要求用户牢固树立病毒防范的意识,加强对计算机使用者的思想教育,提高他们对于计算机病毒危害性的认识,从根本上重视病毒的防护,进而养成自觉的意识,提高警惕,维护计算机的安全。要在计算机上安装正版的杀毒软件以及防火墙,并及时升级到最新版本;要加强对计算机系统以及软件的更新,并安装相应补丁程序;不要随意浏览不安全的网站,不要随意点开不明或者可疑的文件或者程序;要养成定时备份重要数据的习惯,养成良好的使用计算机习惯,掌握必要的相关技能。
2.2完善快速预警防范机制势在必行
计算机病毒跟随着计算机而来,事实上计算机病毒本身并不难解决,但是,对于全社会而言,无法彻底的杜绝病毒,在这种形势下,建立健全快速预警防范机制势在必行。快速预警防范机制的建立需要政府以及计算机病毒防范行业、广大用户的配合,通过预警机制的建立,能够及时发现入侵计算机的病毒,当系统漏洞、攻击代码被发现时,用户能够及时捕获病毒,随后就需要政府和行业管理部门的配合,及时向用户发出警报,反病毒厂商及时提供相应的解决措施。如果病毒在较大范围内感染计算机,各相关部门便可以协作队用户进行救助。在建立快速预警机制的过程中,还需要具有专业素质的人员和技术的支持,有效对计算机病毒进行防治和管理。
2.3执行严格的计算机病毒防治技术
在思考计算机病毒防治时,制定并执行严格的防治技术规范是十分必要的,要通过相应的技术规范提高计算机病毒防治的有效性。要加强对计算机病毒的检测,要建立完善的监测机制,利用病毒的特有行为对各种病毒进行严格的监控和检测,并定期进行整理和统计;要发展特征代码技术,通过防毒软件对计算机病毒码进行剖析,并形成病毒码资料库,在计算机开启式以扫描的方式与资料库内的病毒码进行对比,以便及时发现病毒;要实现校验技术,针对依附于文档程序的病毒,要在安装防毒图案件时对计算机内的文档程序进行汇总记录,对正常文件进行校验并保存,使用文件前,通过与原来文件进行校验明确是否感染病毒。
2.4建立多层次、立体的计算机病毒防护体系
在复杂的网络环境下,计算机病毒的防护不仅仅限于单个计算机个体,而是针对整个网络,因此,必须要以网络整体为立足点,建立多层次、全面立体的防护网络,对病毒进行相应的检测和清除,这样才能有效的防止病毒的蔓延。建立整个网络的防护体系的第一步是加强对局域网安全的重视,在局域网内建立病毒防控体系,形成比较完整的立体的防治病毒的策略,对数据的输入输出、服务器的保护、文件完整性的保护、检验等等;同时,在建立防护体系时,还要充分考虑病毒的危害性和防护的实际能力,这样才能保证防护体系的完善。
2.5加强对计算机数据备份系统的管理
网络环境下的病毒防治工作是一项浩大的工程,很多时候,病毒不能得到及时的清除,会对计算机内的信息进行破坏,因此,要加强对数据备份系统的管理,这样能够在计算机受到病毒侵袭时有效的保护相关数据,并及时进行数据恢复,将病毒侵袭的危害性降到最低。
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计算机病毒防护软件能够在很大程度上查杀计算机病毒,但是计算机病毒的种类很多,仅利用一种计算机病毒防护软件难以确保计算机安全,所以要想达到最佳的杀毒效果,必须结合使用多种计算机病毒防护软件,实现优势互补,提高计算机安全系数。下面是读文网小编为大家整理的计算机病毒防护论文,供大家参考。
摘要:信息是人类现代文明的载体,随着信息技术的发展,现代社会中人类的活动越来越离不开信息,而计算机技术的出现更是开创了信息时代的新纪元。但是随之而来的诸多安全隐患也引起了人们的广泛关注,尤其计算机病毒,极大的威胁了信息安全,在计算机系统以及网络通讯中产生了巨大的破坏。文章主要针对目前计算机系统以及网络应用中常见的病毒特点进行了分析,并从分类、危害等方面进行了详细的论述,从而提出了几点有效的病毒防护措施,以促进计算机安全体系的建立。
关键词:计算机病毒;安全;防护
1计算机病毒
病毒指“编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者破坏数据,影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码”。计算机病毒往往会对计算机系统以及计算机网络造成破坏,使之无法使用,甚至会对硬件系统造成损害。计算机病毒就像生物病毒一样,具有着复制性和巨大的破坏性,一旦感染往往无法彻底根除。
1.1计算机病毒的特点
计算机病毒通常附着于各类文件中,能够在计算机系统以及计算机网络中迅速传播,且又难以根除。当感染了病毒的文件被复制或者传输时,病毒就随之传播开来。病毒布局与独立性,其往往隐藏于执行程序中,具有潜伏性、传染性以及破坏性。一旦被感染轻则计算机设备运行速度降低,重则会使得硬件设备瘫痪,数据被破坏、丢失,给用户造成巨大损失。
1.2病毒破坏过程
计算机病毒对计算机系统的破坏过程主要有四个阶段:首先是潜伏。在这一阶段中病毒始终为休眠状态,需要通过某一条件进行激活。这种条件一般为时间、程序、文件或者磁盘容量超出某一范围等,并非所有的病毒都具有潜伏期。其次是繁殖。这一阶段中,病毒会将自身在特定的系统区域或者程序中防治同自身的副本,受到感染的程序都会含有病毒副本。继而是触发。这一阶段中,病毒会通过某一系统事件被激活,从而实现其功能,而触发事件往往依照病毒的不同而不同,激发功能也可能包含病毒的复制次数。最后则是执行。在这一阶段中,病毒最终实现自身功能,这一功能可能无害也可能具有巨大的破坏性。
1.3计算机病毒的种类
计算机病毒种类多种多样,目前常见的种类主要有寄生病毒、以及隐形病毒和多态病毒等。寄生病毒是最为常见的传统病毒形式。其主要在可执行文件中附着,当执行该程序时,该类病毒就会急需感染其他文件,以此重复执行。而存储器病毒则主要驻留于主存中,从而感染所有的执行程序。引导区病毒主要对引导记录进行感染,从而在系统中传播。隐形病毒是一种针对反病毒软件设计的病毒种类,在反病毒软件进行病毒检测时能够隐藏自己。多态病毒则是一种在感染时会发生改变的病毒,若通过检测病毒“签名”的方式检测该种病毒,则无法检测出。
1.4传播途径
计算机病毒的传播途径多种多样,以下便简要分析几种常见的传播途径。首先为移动存储设备。移动存储设备给人们带来了便利,但与此同时也给病毒的传播提供了方便。常见的移动存储设备包括移动硬盘、U盘以及光盘等。这些介质使用频繁,移动性高使用广泛,一旦移动存储设备中感染了病毒,不但会破坏设备中原有的文件,还会对设备硬件完成损坏,一旦移动存储设备又连接了其他计算机,则会将病毒传播出去,加速了病毒的扩散。其次为网络传播。现在越来越多的计算机终端接入互联网,互联网以其便捷的信息传输优势得到了大众的认可。但是互联网中所传播的信息、资源等并非是完全安全的。其中夹杂的病毒产生了极大的危害。常见的网络传播方式包括即时通讯软件、网页以及邮件等,计算机病毒会附着于正常文件通过上述方式在网络中传播,其传播速度是目前几种传播方式中最快且影响最广的。系统漏洞以及软件漏洞是病毒传播的又一途径,近几年,不法分子通过系统漏洞对计算机系统进行攻击也成为了病毒传播的又一途径。另外,计算机中不可移动的硬件设备也能够传播病毒,虽然能够通过这种方式进行传播的病毒种类极少,但其破坏力无与伦比,且目前没有检测手段能够对付该种病毒。无线通道以及点对点通信系统也是病毒传播的方式。由于无线网络传输中,数据信息的加密很弱或者有些根本没有加密,因此该类信息极易容易被窃取、修改,因此存在较大的安全漏洞。而随着无线网络技术的发展,以及无线网络应用的普及,大量针对无线终端的病毒层出不穷,无线通讯网络成为了病毒的又一“温床”。
2防护措施
防治是减少、消除病毒威胁的最有效方式,从根本上杜绝病毒侵入系统。从而削弱病毒的危害性,降低病毒攻击的成功率。但这只在理论上可行,实际中这个目标无法完美实现。目前对计算机安全技术中防护病毒的措施主要有三步,即检测、标识、清除。若被感染的程序被检测出来但无法予以标识和清除,那么就只能被丢弃,用户可以重新安装一个干净的程序,以此消除病毒威胁。病毒防御技术在发展,同样病毒技术也同样在发展,二者的发展具有相似性和同步性。最早出现的病毒主要由代码片段构成,相对较为简单,当时使用的反病毒软件也同样较为简单,秩序对病毒代码进行标识清除即可。但随着病毒技术的不断演化发展,反病毒也越来越精密复杂。计算机技术在发展,计算机的安全防护常识也随之普及,人们也逐渐的掌握了一些简便有效的计算机病毒防护知识和技能,下面便针对几种常见的病毒预防方法进行简要的论述。(1)系统备份。在确认计算机未感染病毒时,对用户系统中重要的文件进行备份,以便在系统受计算机病毒攻击而崩溃时进行恢复。除了系统本身的备份外,也要及时备份用户数据。(2)安装防病毒程序、及时更新病毒特征库并定期扫描,同时,要及时进行计算机病毒特征代码库升级,目前可以通过因特网进行及时的在线升级。(3)安装防火墙。安装较新的正式版本的防火墙,并要及时升级。同时为操作系统及时安装补丁,阻止程序入侵操作系统。经常使用防杀计算机病毒软件对系统进行计算机病毒查杀。(4)关闭系统还原。右键单击“我的电脑”-“属性”-“系统还原”-选中“在所有驱动器上关闭系统还原”。(5)注意远离恶意网站或不健康网站。上网浏览时一定要开启杀毒软件的实时监控功能,特别是“网页监控”,以免遭到病毒侵害。(6)不要打开不明来历的邮件。邮件是传染病毒最快的也是影响最广的途径之一,若邮箱中发现不明来历的邮件,一定不能轻易打开。
3结束语
计算机技术的发展以及计算机网络技术的普及应用,极大的促进了人类文明的发展,在此基础上建立的经济、文化秩序也烙上了信息文明的烙印。但是技术带给人们以方便的同时,也带了诸多的挑战,安全问题始终是目前计算机技术以及网络应用技术亟待解决的问题。其中来自网络外的计算机病毒就是现代信息技术发展面临的首要难题,如何应用合理有效的防护措施,以最小的代价最大限度提高计算机的安全性,是目前计算机安全技术研发的重点。对计算机病毒及其预防进行研究能够令人们对计算机病毒攻击进行正确的认知,从而有效进行防范,保障计算机系统、计算机网络安全,发挥计算机技术及计算机网络的积极作用,令其更好的服务于人类文明的发展。
参考文献
[1]吴功宜.计算机网络[M].清华大学出版社,2012(5).
[2]闫丽娟.计算机病毒的防范[J].信息与电脑,2010(5).
[3]张冠群.浅谈计算机病毒防治[J].电脑知识与技术,2010(9).
互联网时代的到来给我们带来了很多新鲜的东西,包括银行的PC端、线上的社交社区、写作摄影社区等等。但是随之而来也是各种安全隐患,包括近期的支付宝被盗,12306客户密码的泄露等等。这些网络的安全隐患给我的隐私和物质财产带来了极大的威胁,甚至有些会触及到国家利益,所以网络通信的安全和计算机病毒的防护对我们处在的信息时代是非常重要的。
1网络通信安全
计算机网络安全其实就是指的保障网络信息的保密和完整性,防止信息泄露。这种保障不仅是对计算机的信息储存功能的安全负责,也需要对在互联网中进行数据交换的通信过程进行保障,也就是说必须对整个信息从储存到传播的过程中以及设备的安全进行保护,全面的保障计算机以及其网络的安全。但是由于计算机本身的通信系统是由软件和硬件共同组成,那么在实际使用过程中,硬件和软件可能会出现一些漏洞是具有信息安全威胁的。另外就是现在基于信息网络的应用不断增多,而由于各种原因,在应用的开发过程中可能会有一些未测试出的漏洞威胁到用户的信息安全,并且会占用用户的信息交换通道,使得用户正常的数据交换速度变极其慢。另外,从计算机网络出现开始,就一直存在一些黑客或者其他人对计算机网络的恶意攻击,其中最普遍的莫过于病毒入侵。早起病毒通过QQ文件,网页链接等途径入侵,例如2007年的熊猫烧香病毒对计算机程序和系统破坏严重,其中被破坏的计算机不乏金融、税务、能源等国家生计单位,全国范围来说,江苏地区成为熊猫烧香的重灾区。一些黑客的攻击也是计算机网络安全的隐患。黑客通过网络(包括但不限于互联网和局域网),潜入目标者的电脑系统进行用户资料的非法盗取。还有一种手段就是进行IP地址的盗用来伪造一些看似真实的数据来欺骗用户,骗取用户的资料。这种现象常见于一些钓鱼网站,以及对用户资料的恶意盗取。随着现在无线技术的发展,很多黑客仅仅是通过制作开放式的无线网络或者盗取MODEL的管理权限进行用户信息的非法收集。如现在新闻经常报道的“手机银行转账巨款不翼而飞”,大部分就是通过MODEL中残留的用户数据进行银行卡内金额的盗取。
2计算机病毒防护措施
其实随着科技的发展和现在人们计算机网络安全意识的加强,计算机病毒防护措施已经可以很好的普及了。首先从互联网通信出现至今,还是有很多公司一直致力于计算机病毒的防护软件的开发,例如国外的卡巴斯基,国内的360。国内的360除了系统防护软件之外,也推出了安全浏览器(有效识别钓鱼网站),软件管理专家(避免病毒代替软件被用户下载)等一系列的防护措施。现在的用户是可以在电脑上装杀毒软件,并且需要用户定期检查系统和软件的漏洞,及时更新病毒库和修复系统漏洞。这也需要用户自己有比较强的安全意识,不去安全性不高的网站下载东西,以及在网络软件下载和安装过程中要注意下载的软件是否是原软件,以及软件的扩展名是否正确。在网络使用的过程中,要对防火墙进行设置,避免有心人恶意攻击自己的计算机。对于一些可以设置访问权限的重要信息账户,需要设定身份验证信息,从而避免他人的非法访问。在公司,对一些有需要设置权限的账户要设置权限,避免权限外的人进入系统而导致信息的外泄。在对MODEL的设置中,必须更改管理员密码,并且对WIFI使用加密的服务。对于数据传输突然变慢的事情必须要有警觉性,可以通过不定期更改WIFI密码保障MODEL中交换数据的安全。另外,对于网络上流行的软件需要保持警惕心里。比如某些WIFI万能钥匙的手机APP,实际上是一个共享WIFI密码的软件,在你使用WIFI万能钥匙的过程中,会将你手机里原来储存的WIFI网络和密码全部进行共享,包括住宅公司等所有你曾经登陆过的WIFI,其安全堪忧。在外上网,尽量不使用莫名的WIFI,外公共WIFI情况下,最好不要使用网银、支付宝等金融类的软件。近年来,针对非法盗取用户信息的案件还是有了一些处罚的案例,但是在整个互联网安全的规范中,预防性的法律法规还是相对薄弱。在互联网这个新生事物的面前,在互联网安全漏洞存在的情况下,还是需要相关的法律法规出台来保障互联网安全。网络通信安全和计算机病毒防护是信息时代的产物,并且将伴随着整个人类的发展和变迁,网络通信安全的重要性不言而喻。网络技术在创新,病毒也在创新,网络通信安全必须跟随着实际问题的发展,才能有效的解决问题。我们必须将网络通信安全放在重要的位置来发展和应对,提升国民互联网体验,保障用户信息交换的安全性。
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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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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:
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[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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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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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:
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[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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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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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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[5]陶勇芳,商存慧.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究,2006(11).
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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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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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:
[1]丁金昌.实践导向的高职教育课程改革与创新[J].高等工程教育研究,2015(1):119-124.
[2]白宪臣.土木工程材料[M].北京:中国建筑工业出版社,2011:1-3.
[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
[1]程云虹.“土木工程材料”课程教学研究[J].高教学刊,2015(4):27-28.
[2]张俊,罗伟.《材料工程基础》教改[J].广东化工,2011,38(3):200.
[3]张灵辉.《土木工程材料》课程教学的改革[J].四川建材,2015,41(2):295-296.
[4]苏达根,张志杰,钟明峰.以学为中心的网络课程设计[J].中国远程教育,2007,27(11):49-51.
[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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网络环境下的教学是以网络为教学支撑环境,形成教师与学生 之间的稳定关系和活动进程的结构形式。网络教学模式突出网络在师生教学活动中的重要地位和作用,结构合理的网络教学模式不仅可以充分发挥网络的优势,还可以有效提高学生的学习效果,网络教学模式体现出自身的特征,这主要表现在:教师角色、学生地位、教学过程、媒体作用等几个方面。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:材料科学基础实验课程的网络化教学模式与实践研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
随着多媒体技术和网络技术的快速发展,网络化教育已经发展为现代化教育的主要模式。无论是哪一层次的教育者都能够利用网络技术对各种教学资源进行很好的设计、组织和传播。通过网络来传授知识的教学手段更为学习者提供了非常有弹性而且很具创造性的学习环境。这样就能够实现以学习者为主体,通过他们对网络知识的感知和认知以及和教育者的及时互动的这种全新的教育手段得以实现。使得学习者在很好的获取知识的同时锻炼自己的交流能力和分析能力。因此探讨网络化教学方式具有非常重要的意义。
许多高等学校的教师已经非常重视运用网络技术,无论是在教学中还是科研都取得了良好的效果。但是不可避免地带来一些问题,也就是如何很好的把现代化教学手段与传统的教学手段结合起来,扬长避短,相互结合和补充。因而众多高校在教学改革中面临的全新问题是网络技术条件下的教学模式如何很好的搭建。
金属材料工程专业材料科学基础实验课程长期以来主要采用教学模式是教师讲授为主,但随着近几年高等学校招生规模的不断扩大, 发现这种传统的教学模式仍然存在一些弊端。导致本门课程最终实验教学效果不理想,学生收获不大。总体上来说主要存在以下问题:
1.1 部分演示实验效果不好
在材料科学基础实验中有些实验设备是大型仪器而且有的很娇贵,不可能让每一个学生去动手操作。在这种情况下有些实验主要以教师演示为主,学生大多数是机械性的重复这些实验的内容。甚至有的学生只是看而不动手。所以就不可能真正起到对学生的动手能力和实验技能的培养。况且有些演示实验的直观性较差。在演示时不能很好的激发学生的求知欲。
1.2 理论与实践脱节
材料科学基础实验学时数较多,要求学生掌握的内容也就比较大。光凭借单纯的理论授课学生不容易接受,使得很多学生在实验完成后往往收获不大,不能很好的解决实际中遇到的问题。大多数学生在许多专业课程结束以后的综合实验和毕业论文中,就不能够联系书本知识,把所学内容和实践有机联系在一起。甚至相互间发生严重抄袭。分析这一现象的主要原因是实验课程学时的压缩以及实验场地和条件的限制,使得学生不能很好的分析所遇到的问题,最终导致理论与实践相脱节。
1.3 实验教学方法组织的不恰当
随着招生规模扩大, 金属材料专业专业学生人数教多,再加上由于受到实验室场地以及实验仪器数量的限制,通常需要将每个班学生进行分组实验。也就是说将一个班级的学生分批到相应的实验室做相应的实验内容。即使分组也不可能做到每人使用一套仪器设备,通常要多人使用一套仪器设备。因此就有一些学生浑水摸鱼,甚至有学生就不动手实验。实验教师为了保证学生实验的成功率,通常会再三地强调实验的注意事项和实验步骤等,这样就会占去一部分实验时间。从而使得学生真正动手实验和分析问题的时间相应的就变得少了。就会使得学生在实验过程中的一些问题没有足够的时间去思考讨论,和老师的交流也就相应的少了。也就说学生只能勉强按时完成有关实验项目。就谈不上学生实验操作技能的提高了。
传统的材料科学基础实验课程由于以上问题使得该课程的实验教学效果不如人意,这在在很大程度上影响了学生的学习实验课程的兴趣。学生对实验课程的学习兴趣的减少和实验效果的不理想,使得教师的教学积极性也受到很大的影响。材料科学基础实验教学平台的构建能够很好的提高学生学习实验课程的兴趣,是对现场实验的补充,最终能达到很好的实验效果。
(1)在网络化教学模式中,教师通过情境设置、实验模拟以及动画演示,对学生学习起到外部刺激的作用。这样就能激发学生的学习兴趣,使得他们能够能积极主动地同这些外部环境发生交互作用。学生可以在实验课前利用网络学习的平台进行预习,这样现场实验时就能够熟练操作,不至于在有限的时间内被动的完成有关实验项目。
(2)在网络化模式中还提供各种各样的学习资源库,方便学生利用这些资源库进行自主学习, 及时解决自己所遇到的问题。同时学生还可以利用资源库进行小组和作活动,在资源库中找到相关资料,最终得出解决问题的方案。
(3)与面授实验教学互为补充。可以弥补教师在有限实验时间传授知识不全面的缺点。对于不能面授的远程学生来说可以利用网络课程进行学习。他们可以自身的特点选择性的进行学习。
(4)网络化教学方式不受时间和空间的限制。学生可以在任何时间、任何地点进行学习。所以凭借网上教学模式,一方面使得学生可以直接进行课堂教学,另一方面又可以对课堂教学进行补充。
总之,材料科学多媒体网络模式的建立为学习者提供了良好的学习环境,而且学习者能随时随地的进行调控。所以该模式的建立改变了传统实验教学中教师满堂灌传授知识的教学方法。通过材料科学基础网络教学模式的实践,我校金属材料工程专业的学生在实验课程方面的积极性有了很大提高,并能够做到课前提前上网预习,课后有问题及时反馈给教师。使得这门课程实验的学习效果有了明显的提高。
网络化教学模式的实践弥补了传统实验教学手段的缺陷,给学生提供了非常丰富且极具创意的学习的平台。由传统的老师单方面的教学方式变成学生积极主动参与的多方面的互动式的教学方法。但其中仍然存在一些问题:首先,要求学生必须具备一定的学习主动性和积极性,能够利用现有的网络平台进行自主学习。其次,要求实验教师要及时上网关注学生的学习动态,及时和学生进行交流。最后,进一步优化现有网络资源,做好网络平台的安全防护, 使得实验教学网络平台更加贴近实际,能很好的被学习者所使用,同时安全性也大大提高。
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