时间：2023-06-29 16:33:06
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Abstract： The mechanism and engineering characteristics of road chemical grouting are expounded， and the experimental research on grouting solidified material is carried out， which is mainly on its compressive and tensile strength tests. Combined with specific engineering examples， this paper introduces the application of this technology in Wu（H） Ying（Shan） Expressway in Hubei Province. Application of engineering example shows that the road chemical grouting technology is a kind of efficient and quick way to treat the pavement internal disease， which is widely used in road maintenance engineering.
Key words： road chemical grouting；technical characteristics；engineering examples；road maintenance
中图分类号：U416.216 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）03-0110-03
0 引言
道路化学注浆技术是一种路面快速维修的新技术，在我国高速公路中广泛进行应用，其原理是向道路基层及面层中快速注入化学黑白料，化学材料可以很快发生反应，体积增大及快速膨胀，有效地填充在道路内部的空隙中，使周围松散的部分得到挤压，从而增强了路面的整体强度，实现快速高效的处治路面内部病害。该注浆技术的工程特性主要有：①膨胀性非常高：黑白材料组合反应的膨胀比达到1∶25，有效进入空隙中；②早期强度很高：注浆过程快速，无需封闭交通，黑白化学材料混合后可在短时间内达到整体强度的90%；③隔水、绿色环保：黑白化学材料发泡形成固体后，水分无法进入，不污染环境；④创伤小：注浆是钻孔约为16mm，对路面的创伤很小；⑤强度保持时间长：首次注浆后，高聚物注入道路内部空隙中，与路面中的材料有很好的粘接性，使道路基层强度可以长时间地维持在较高的水平。该技术方法灵活、具有多种突出优点，是增强路面基层强度有效的一种方法。笔者对其注浆材料进行了抗压和抗拉试验，得出其最佳的配合比并应用于工程实例中，并根据道路化学注浆技术在湖北武英高速公路中的应用，介绍其施工工艺及处治效果。
1 注浆材料的试验研究
用直径为80mm，高为75mm的圆柱形铁模进行试件成形。将道路化学注浆中的黑料和白料按不同的配比进行配制，缓缓倒入杯中并快速进行搅拌，等混合均匀后，再倒入模具中，如图1所示，待化学注浆材料发泡到一定程度后，将模具盖板迅速盖上并同时施加压力，待反应完全结束后再进行脱模，如图2所示。再分别进行抗压和抗拉试验。
1.1 抗压强度试验
将黑料与白料配比为0.5∶1、0.5∶1.5、1∶1、1∶1.5制成4组试件，即试件有4组不同的膨胀倍率，每组5个，共计20个试件分别进行无侧限抗压强度试验，如表1所示。
由以上的试验数据可得出：随着混合料的密度的增大，其无侧限抗压强度变化很小，均在2.0MPa左右，为了使道路化学注浆材料膨胀时可以有效地挤密周围松散的介质，要求注浆混合料的发泡膨胀率到达15为最好，可以看出当黑料与白料的配比在1∶1时，发泡的膨胀率最大，达到了14，符合要求。
1.2 抗拉强度试验
为了测定道路化学注浆固化物材料的抗拉强度，按黑料与白料配比为0.5∶1、0.5∶1.5、1∶1、1∶1.5制成4组试件，即试件有4组不同的膨胀倍率及固化密度，每组5个，共计20个试件分别进行无侧限抗压强度试验，如表2所示。
由以上的试验数据可知：在不同的试验配比下，其抗拉强度变化很小，均在0.8MPa左右，均符合道路注浆材料试验要求，为了更好地挤密周围松散介质，要求其膨胀倍率在15为宜，综上所述，在黑料：白料为1∶1时，发泡倍率最大。
2 工程应用简况
2.1 工程概况
湖北省武（汉）英（成）高速公路是双向六车道，主路线长约103.4km，设计时速为110km，2009年12月通车，路面结构组成形式为：22cm沥青混凝土面层+16cm水稳碎石上基层+24cm水稳砂砾或石屑下基层+23cm砂砾垫层（软弱路段）。截止目前路面总体良好，但由于重载车辆较多，某些路段出现了裂缝、车辙、唧浆等病害，其中如唧浆等内部病害最难防治。经过现场调查与检测，发现某些路段的弯沉值较大。经过诸多方案的对比，拟选用在有病害的路段实施化学注浆技术，以加强基层的强度。
2.2 道路化学注浆的处治过程
高聚物化学注浆的施工流程为：控制道路交通选择注浆的路段确定注浆的孔位注浆前的弯沉检测实施钻孔安装注浆的导管开始注浆封住孔眼注浆后再次进行弯沉的检测清扫施工的路面恢复交通。
在武英高速路面维修中采用的化学注浆的孔布置方试是沿裂缝布置。如图3所示。
在进行化学注浆钻孔时应使长钻和较短的钻进行配合使用，先用较短的再用长钻，短钻与长钻的使用约为1？X2，其中短钻使用时间50～65s，长钻使用时间120～145s，孔深约为75cm。在进行化学注浆过程中应时刻防治路面因注浆过量而引起路面鼓包等现象，若发现在钻孔注浆旁有隆起的现象，应及时停止注浆。
2.3 注浆前后路况检测
对有路面病害的地方实施道路化学注浆，在实施注浆前后进行了弯沉检测，注浆前后的弯沉值如表3所示。
由表3可见，注浆后路面的弯沉值变小，并且减少的幅度较大，反映出注浆后路面的强度有所提高，承载力明显增强，化学注浆技术对基层的强度有明显的增强。除此之外，实施注浆后3个月，笔者再次进行了调查，如图4所示，发现该路段路况良好，没有发生新的路面病害，且弯沉检测值变化不大，表明道路化学注浆技术是处治路面内部病害有效的方法。
3 结论
道路化学注浆技术是利用黑白两种化学材料混合发生化学反应，反应后两者的体积急剧膨胀的原理，来填充路面内部中存在的空隙并挤密周围松散的介质，以此来增强路面基层的强度，根据对道路化学注浆材料的室内试验研究，得出当混合料中黑料与白料的配比在1：1时，发泡的膨胀倍率最大，并将其应用于武英高速公路中，处治效果明显，对道路养护行业具有重要的意义。
参考文献：
[1]刘志远.高聚物注浆材料工程特性的试验研究[D].郑州：郑州大学，2007.
[2]王玮岳，张宝祥.高聚物注浆技术分析[J].交通标准化，2014，42（9）：162-163.
关键词：材料类专业；物理化学；教学改革；建议
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）37-0128-02
物理化学课程是高校化学专业最重要的一门基础课程，该课程内容丰富、前后连贯、逻辑推理清晰、理论性强，不仅可对化学、化工、环境专业学生开设，也可为生物、材料、食品、水建等专业学生设置。随着社会的发展和科学技术的进步，高等学校不断深化教学改革，全面提高教学质量，对物理化学学科的课程讲授和发展也提出了更高的要求。结合我校的实际情况，以及我们近几年在建设校级精品课程的探索与实践，重新审视材料科学与工程专业物理化学课程的教学内容、教学方法和教学环节，发现目前我校材料专业物理化学课程教学中还存在以下的问题：
1.现行的教学计划中，无机化学相关课程以及后续一些专业课，与物理化学授课内容中有一些重复之处。
2.教材中抽象理论太多，造成了学生对这门基础课程产生了比较枯燥无味的感觉；加之内容多，课时量有限，老师在课堂讲授中不能针对某一化学原理或原理推导过程进行深入的剖析和讲解。
3.与之配套的物理化学实验课，经常采用多个班级集中循环进行试验的模式，有时理论部分未讲授到，但实验课程因为循环时间到，又必须开始，即实验内容超前于理论教学的进度，或者理论课早已讲授完毕，而实验课程却推后进行，学生不能及时将理论和实验相联系，无法达到预期的教学效果。目前我校物理化学的实验内容，基本以验证基础理论为主，缺少综合性、设计性及性能测试试验，因此物理化学实验体系缺少培养学生创新思维的意识以及提高学生动手能力的舞台。
因此，需要积极推进课程体系改革，充实和更新教学内容、改进教学方法、丰富实验教学，从而全面提高物理化学课程的教学质量和效果。
一、优化整合相关学科内容，打破学科壁垒，构建新的教学体系
对于我校材料科学与工程专业，按照2013版教学大纲的要求和已制定的教学计划，其中包含的课程，如无机化学、无机非金属材料、催化作用原理、胶体与界面化学等专业课，它们都与物理化学课程密切相关，有些课程如催化作用原理和胶体与界面化学，直接是从物理化学的大体系中划分出去的。由于我院材料专业招生时间不长，而这些课程总是不同的教师授课，教师之间就授课内容未来得及进行充分的交流，经过几年的授课，发现同一知识点的简单重复难以避免。因此，建议课程组就这一现象，加强教师间的交流与合作，将这些课程的内容进行有效的整合，突破原来以学科和专业来划分的粗放型的课程体系，建立起适合于自己专业的有效课程体系，是目前我院物理化学教学改革的一项重要任务。
我校材料学科专业物理化学课程采用的是南京大学沈文霞主编的《物理化学核心教程》第二版教材，主要的授课内容包括热力学（热力学第一定律、热力学第二定律、化学平衡和相平衡）和动力学部分（包括化学反应速率、电化学、表面现象和胶体化学），共56课学时，大学二年级上半年授课；而无机化学，同分析化学一起共48学时，无机部分主要讲授热化学（热力学第一定律）、稀溶液的性质、胶体溶液、化学平衡及化学反应速率；根据教学大纲的安排，胶体和界面化学、催化作用原理这两门课程各安排24个学时，在大学三年级下学期开展。通过几年授课，经老师观察和学生反映不难发现，以上所述这些课程，在知识内容上相互之间都存在着一定的重复性和交叉性。
针对课程内容重复的问题，为了避免盲目浪费学时数，有效改善不同课程之间的重复授课，充分利用大学课堂掌握更多的知识，使我们在课堂上的几十分钟内有效地完成教学任务，这里提议对材料系开设的几门相关课程教学内容进行整合，使每门课都有其侧重点，建议组建一个全新的教学体系，同时要照顾到这些学科知识的完整性和独立性。例如，讲授无机化学课程时，建议把化学热力学和化学平衡作为重点内容详细讲授，而其他内容，如电化学、相平衡和化学反应速率这些内容作为物理化学课程的授课侧重点。物理化学理论课程中的胶体、表面现象则可放在胶体和界面化学以及催化作用原理这两门课程中主要讲授，物理化学课程就不讲授这部分内容。这样既节省了时间，又突出了重点，不仅使教学内容独立而完整，还可以适当减轻因课时量小带来的物理化学的教学压力，弥补了物理化学课程内容多、课时少的矛盾，老师在授课的过程中再也不担心时间不够用而只能浅显的表述；对于学生来说，仍然是掌握了整个物理化学的原理，而且更加坚实。
二、掌握专业知识框架，改革教学方法
通过对物理化学课堂的观察，发现学生们刚开始对这门课还保持有神秘感，大多数同学对这门课还是很有兴趣的，加之从师哥师姐们那里听说这门课容易挂科，因此学生们刚开始上课的时候都很认真。但是随着课程的深入，部分同学开始松懈，开始排斥这门课程，以至于后来干脆放弃学习。经过细心调查分析发现，学生们在失去学习兴趣后，慢慢迷失在这门课程中。尽管老师在课堂上一再强调要理清楚各章节之间内容的联系，重点记忆关键结论，但大部分同学仍然做不到，不能掌握物理化学课程的知识框架，也没有选择性的记忆关键问题，总是被动地接受课堂上讲授的内容，甚至被很多的数学推导过程迷惑。而实际上这门课程内容衔接紧密，逻辑性很强。把各章节之间的知识框架理清楚之后，就坦然的接受和明白了各章的结论，也有利于知识点的重点记忆。在教学过程中，注重课程之间的联系，通过知识点的连接和相关内容衔接相关的课程，及时引导学生把所学的内容纳入到学科的框架中，帮助学生建立较完整的知识框架，不要迷失在盲目的理论推导中。
物理化学这门课理论性很强，内容较多而抽象，公式又多，学生接受很困难，这就对老师的课堂教学提出了更高的要求。为了能够进行有效的课堂教学，激发学生的学习兴趣，常把日常生活现象中涉及的物理化学原理介绍给学生。比如，举例高温下食物容易变质的问题，联系化学动力学的理论加以说明；讲解温度对反应平衡和反应速率的双重影响时，例举合成氨工业中如何选择最佳温度；涉及讲授表面化学的理论时，可以例举农民锄地能防止水分蒸发的现象，或者小气泡、液滴、呈球形的现象，加以解释后，学生就会对表面性质有清晰的认识；讲授渗透压的时候，联系渗透压的作用，提问为什么肥料用多了农作物会“烧死”？打吊瓶时为什么会感觉到疼痛？让学生带着问题听课，面对生活中各种现象去思考，多问几个为什么，自己到物理化学中去寻找答案，激发学生学习这门课程的兴趣，也就达到了提高教学质量的目的。
除此之外，在课堂上还可以采用小班讨论或者Seminar讨论式教学模式，以教师和学生为共同的教学主体，就某些共同关注的问题，在和谐的气氛中进行讨论，加强教师和学生之间的交流和沟通。课下，利用我校教务处网站的网络教学平台，与学生进行课下的交流和习题讨论、小测验等，与传统的课堂教学模式相比，它具有互动性、合作性、学术性的优势。
三、强化配套实验教学
实验教学在物理化学课程的教学中占有十分重要的地位，它与物理化学课程紧密配合，巩固和加深对物理化学原理的理解，提高学生对知识灵活应用的创新能力，还培养了观察和分析问题的能力。
为了避免实验课程超前理论课程，建议在学习完物理化学相关理论后，及时在学期后半学期开设实验课程。课程组已经设置独立的实验课并计算学分，如：配合表面现象，开展了液体表面张力的测定实验、粉体粒度分析实验；为了巩固反应速率反应章节的学习，开设蔗糖反应速率常数、乙酸乙酯反应速率常数的测定实验等。同时，也应鼓励学生根据所学理论，合理设计实验项目，开展综合性创新实验，增加设计研究型实验，根据设计实验的题目、要求等内容，让学生查阅相关资料，并利用学过的理论知识，选用相关的仪器、药品，分析实验中的难点和关键步骤等，自行完成实验内容、并上讲台讲授实验，以培养学生发现和解决问题的能力。
经过几年的探索和实践，我院化学化工学院材料专业物理化学课程的教学改革将有助于提高学校物理化学课程的教学质量和效果，促进了物理化学这门校级精品课程的建设和发展。
参考文献：
[1]王彬.冶金与材料专业物理化学课程教学方法的探讨[J].教学研究，2013，（7）：60-61.
[2]孙春艳.化工专业物理化学课程教学改革与实践[J].广州化工，2013，41（18）：180-181.
[3]王党生，李国宝.讲座式教学法在物理化学课程中应用[J].山东化工，2013，42（11）：157-158.
【关键词】化工材料科学与工程 发展现状 趋势分析 研究
化工材料科学与工程是社会经济发展的主要驱动力之一，同时能够带动信息技术与生物技术的发展。在以科学技术为主导的当今社会中，无论是高校中还是化工企业中，都需要培养化工材料科学与工程的专业人才，创新材料科学与工程的发展。从化工材料科学与工程的发展中找寻其中存在的问题，以便于后期的工程技术研发。
1 化工材料科学与工程的发展现状分析
1.1 化工材料科学与工程的发展历程
化工材料科学与工程的从个个单一分来的学术系统中，逐渐实现走向了科学之间的相互融合。在社会发展的进程中，材料科学的应用与社会建设步伐息息相关。单一化的材料科学发展不能适应社会发展需求，各个材料学科之间应该实现相互交叉、渗透、移植，从细分最终走向综合化的发展。在20世纪40年代，基础科学与工程之间的相互渗透较差，固体物理学与材料工程学之间的互不融合。从60年代起，材料科学与工程学能够实现交互，材料科学与材料工程之间的大部分内涵能够实现重叠，化工材料科学与工程得到了教育界的广泛认可[1]。
1.2 化工材料科学与工程在教育界的发展
化工材料科学与工程是高校教育中的重点内容，该门学科经过多变的研究与演变，衍生出中诸多的子学科。以美国麻省理工学院材料学科专业演变为例，与化工材料科学与工程相关的专业课程有：地质与采矿工程、采矿与冶金、冶金与材料科学等。欧美等国家将在材料教育方面的认识比较深，将很多高校中的冶金、陶瓷、电子材料等科目统称为材料，材料教学内容逐渐扩大，应用到社会建设中的诸多领域中。目前，我国重点高校相继设立材料科学与工程学院，针对于化工方面的教学改革，在原设置专业的基础上，补充了非金属的工程材料的内容。化工材料科学与工程的发展能够打破原专业设置的界限，加强专业间的渗透和联系，教学内容实现了更新。截止至2003年7月份，具备材料科学与工程的院校占据我国的高校的总数的34%。化工材料科学与工程的教学逐渐展现出了新思路[2]。
2 化工材料科学与工程的发展趋势
2.1 化工材料科学与工程教学中创新性人才培养
化工材料科学与工程的发展，以来社会化工企业的技术研发还远远不够，为了更好的促进化工材料科学的发展，在未来的科技社会中，化工材料科学与工程还需要与教育实现紧密结合。促进化工新材料的研发与应用，需要在高校中培养优秀的材料科学人才，与社会高精尖材料研发机构构成联动机制。对于材料科学的人才培养要求极为严格，一方面需要学生具有较好的结构力学基础，另一方面还要向学生传授学生微系统、纳系统、生物系统。同时还需要进行材料结构、性能、工艺等工程的研究，以计算机技术进行材料科学的模拟研发。高校能够为社会输送创新性的人才，是社会化工企业实现稳步发展的关键。创新性人才的能够促进化工新材料的研发，保障化工材料领域更新[3]。
2.2 化工新材料的研发
在科技信息不断发展的当今社会中，对于化工材料的研发技术越来越先进，我国化工材料科学与工程的未来发展，需要与科技信息技术相互融合，研发出具有更多功能的化工新材料。这些新材料的研发与应用能够在传统材料的优势基础上，为人们的生活提供更多的便利。
2.2.1 纤维材料
化工新材料“十三五”发展规划在即，很多具有高技术含量、高价值知识密集和技术密集的新型材料，在社会建设中能够发挥出无线的潜力。这些新材料与传统的材料相比，在质量上更加的轻便，在性能上的更加的好，在功能上更加的强大，附加值更加的高。那么何为化工新材料，化工新材料是指一些包含高性能纤维复核材料，这些才能够在国防军工、航空航天、新能源及高科技产业中应用广泛，同时化工新材料在建筑、通信、机械、环保以及海洋开发中用途更大。有专家指出，全球纤产量在近十年内的长幅为3%，而高性能的纤维在全球范围内产量增长能够达到30%，也就是说，在未来的几年间是高性能纤维发展的黄金期[4]。
2.2.2 聚酰亚胺
有机高分子材料也是化工新材料的另一类，与传统的高分子材料相比，聚酰亚胺的综合性比较强，特点突出。聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、分离膜、纳米、液晶、激光等领域。在物理性质上，耐高温达 400℃以上，长期使用温度范围-200～300℃，熔点特征不明显。并且该种材料绝缘性能极高。通常情况下，103赫下介电常数为4.0；在化学性质上，聚酰亚胺可以被分为脂肪族、芳香族、半芳香族聚酰亚胺三种。聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其在微电子领域发挥着重要的作用。
3 结语
综上所述，化工材料科学与工程化工研发领域中的重点内容，提升对于化工材料科学与工程的研发，能够有效的促进化工领域发展。本文对化工材料科学与工程的发展现状进行分析，与社会发展趋势相互结合，研究其在未来的发展方向。在未来，需要对化工材料科学与工程教学中进行创新性人才培养，鼓励化工新材料的研发，实现科技创造未来。
参考文献：
[1]刘海定，汤爱涛，潘复生，左汝林.材料科学数据库的研究现状及其发展趋势[J].材料报，2004，09：5-7.
[2]张钧林.材料科学与工程的学科发展、现状及人才培养[J].甘肃科技，2008，15：165-168+132.
关键词：卓越工程师；材料力学；改革方案
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）23-0102-02
据报道，截至2013年底我国开设工科专业的本科高校1047所，占本科高校总数的91.5%；高等工程教育的本科在校生达到452.3万人，占高校本科在校生规模的32%。当前我国高等工程教育的目标是培养社会需要的高级工程技术人才，但是现阶段的教育模式并不能满足社会发展所急需要的专业技术人才，随着城镇化建设进程的加速，在今后很长时期内，工程建设领域对创新型高素质工程技术人才的需求将日益迫切。[1]教育部2010年6月正式启动的“卓越工程师教育培养计划”旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。然而在实践过程中，高校除了面临着更新教学理念、提高教师能力、增加教育投入、加强学风考风建设等诸多问题之外，课程建设同样面临着配套改革的艰巨任务。
由于材料力学课程作为土木工程、输电工程、给排水、工程管理、热能动力、建筑环境、机械等相关专业的重要专业基础课，因此其课程体系、教学内容与教学方法能否适应卓越工程师教育培养计划要求对于后续专业课的开展具有深远影响。本文以东北电力大学“卓越工程师教育培养计划”试点专业开设的材料力学课程为背景，就教学改革的内容和具体措施开展研讨，旨在探索材料力学课程在卓越工程师教育培养过程中的改革途径，提高教学质量。
一、课程特点及改革的必要性
材料力学课程是一门与工程实际紧密联系的内容体系成熟的经典课程，具有较强的理论性、逻辑性和系统性。课程以杆件的变形破坏分析为主，要求学生掌握杆件的内力、应力和变形的分析研究方法，能对杆件进行合理的强度、刚度和稳定性设计。同时材料力学也是一门与工程实际紧密联系的课程，有助于培养学生科学的思维方式和分析解决工程实际问题的能力。要求学生具备良好的高等数学基础、大学物理基础和理论力学基础，还要求学生具有良好的科学素质和动手能力。在系统地理解基本概念和基本理论的基础上，需要足够的复习时间并完成一定量的作业题，同时结合课程内容设计相应的实践环节。
传统的课程模式注重的是讲授知识，教学偏向学术化、对授课效果和学生掌握程度的考量主要以卷面成绩为主要手段，而对学生工程实践环节学习效果的评价多以考查方式进行。同时教师多是毕业后直接进入高校工作，工程背景不足且缺少深入施工现场的机会和时间，使得教师的课堂教学难以结合工程实例进行。因此造成多数教师和学生对实践环节缺乏足够的重视，经常流于形式。
“卓越工程师教育培养计划”的重要内容之一是强化学生的工程能力与创新能力，因此，传统的课程模式严重影响了卓越工程师教育培养计划的实施效果。为了适应卓越工程师教育培养计划的实施需要，材料力学课程必须从理念、内容、方法等各方面进行相应的改革，必须借助计算机等新技术手段及成果，强化学生的实践能力、设计能力和创新能力培养，探索新的教学改革途径。
二、课程改革途径探索
1.确立“以学生为本”的现代教育理念
鉴于材料力学课程理论性较强，采用传统以教师为中心的教学方法容易产生“枯燥、难懂、不生动”的不良效果。学生长期处于被动接受的状态就会直接或间接扼制创新能力的发展。要在教学过程中充分发挥学生的主动性，必须树立“以学生为本”、“以学生为中心”的理念。教学应以培养学生、发展学生为目的。教师以最专业化、最佳的服务促进学生最大限度的发展，才能体现教师劳动的最大社会价值。应以充分发挥教师的主导作用，突出学生主体地位，体现因材施教、个性培养和鼓励创新的教学思想来指导教学改革。
2.设定合理的课程结构
按照卓越工程师教育培养计划的目标要求，我校“卓越班”的材料力学课程最多安排84学时，其中理论学时72学时，实验12学时；制订了针对不同专业卓越工程师教育培养计划的教学大纲；开设讨论课和综合课，培养学生全局思路和解决方法，引入教学楼、电厂厂房设计等工程实例，引导学生的工程思维。实验教学中增设了综合性、设计性、创新性内容，对培养学生的动手能力、科学研究能力、观察能力、创新能力起到重要作用。安排如桁架设计等小型综合性作业，运用载荷计算、应力分析、截面尺寸设计、变形及稳定性分析等材料力学知识提高学生的综合能力。
3.整合及精简教学内容
根据工程需求整合教学内容及结构。将课程中一些繁琐的理论推导进行部分删减，如惯性积的转轴公式、畸变能公式。内容顺序进行适当调整，如将轴向拉压变形、扭转变形及弯曲变形的超静定问题归纳到一起讲解，优化课程结构。在缩减课时的同时突出了重点。
根据具体授课对象选择教材及授课内容。结合本校实际，调查各开课专业对材料力学内容的职业需求，以及后继课程的需要，进一步精选传统内容，拓宽基础内容，为引入当代前沿技术开设窗口与接口，并进一步强化基本知识、基本理论与基本方法对于卓越工程师人才培养的重要性。
根据最新科技发展对材料力学课程的要求及卓越工程师教育培养计划需要，及时充实新的教学内容。组合出单元式的课程内容模块，形成按需选用的开放式课程体系。
4.强化工程能力的培养
（1）强化工程应用能力的实践训练。以基础性、综合性、设计性实验为主体，将实验内容进行模块化整合。开展“创新性”实验教学活动，提高学生的综合能力和素质。综合性实验培养学生具有良好的团队精神；设计性的实验锻炼学生自主设计方案解决工程实际问题的能力；创新性实验则由学生提出课题，在教师指导下进行，旨在提高学生的动手能力、分析问题及解决问题的能力。
（2）强化工程创新能力的实战训练。围绕“能力”与“创新”，要求学生积极参加大学生创新活动计划项目及国家或省市技能竞赛，接受创新意识和工程能力的训练。让学生学会找出问题、分析问题和解决问题的方法。[2]与材料力学课程直接相关的竞赛（如结构设计竞赛、机械设计竞赛、大学生力学竞赛等各种大学生科技竞赛）可以作为实施卓越工程师教育培养计划的重要实践平台。以2013年吉林省高校联合举办的结构设计竞赛中，学生根据所学的力学知识查阅桁架结构的设计资料，从结构构件的受力特点出发对构件的结构形式、截面选择及节点的受力分析做了大量的工作，设计出了多种高跷方案，并取得了良好的竞赛成绩，让所学知识能够学以致用，通过实战培养了学生的工程创新能力。
（3）强化综合应用能力的先导性训练。材料力学课程是多专业共享的一门重要专业基础课。在许多相关专业中，结合工程实际问题的毕业设计选题都会涉及到材料力学知识的综合运用，如对火力发电厂主厂房建筑物的结构选型、对结构中的梁、柱的结构计算均要用到材料力学知识。因此，在课程教学期间提前组织先导性训练，结合毕业设计题目需求进行适当内容的铺垫能够激发学生的学习兴趣，同时还能促进学生理论与实际的结合，使学生学以致用。
5.改革考试、考核方法
科学的考试制度有助于良好教风、学风的形成，有利于教学质量的稳步提升。“卓越班”的考核既要考查学生掌握知识的情况，更重要的要考查学生运用知识解决实际问题的能力和认知创造能力。以考核来引导学生不拘泥于书本，不迷信权威、独立思考、大胆探索的精神。
实践中，采取分解考核项目，加大平时考核力度，笔试和面试相结合的形式，增加学生课堂上的参与意识，注重学生综合能力的培养。加大平时成绩在总成绩中所占的比例，将实验成绩记入到学生的考试总成绩中。安排有兴趣的同学参与教学课件制作及课堂教学评价来提高学生的学习积极性。对于参加与相关的竞赛取得好成绩的学生，按照一定的比例计入学生的平时成绩或替代实践成绩，取得了满意的考核效果。
6.积极运用现代化教学手段，探索新的教育模式
由麻省理工学院和哈佛大学发起的慕课（MOOCs）是新近涌现出来的一种在线课程开发模式，具有时间空间灵活、使用客观、自动化的线上学习评价系统，运用大型开放式网络处理学生的互动和回应，学生自我管理学习进度、自动批改、相互批改、小组合作等，保证教学互动、全天候开放等优势，为学生提供了更大的选择权。但“慕课”的出现对授课教师也带来了更为严峻的挑战，教师需要更快地提高自己的教育技能。总体来看，“慕课”的出现为卓越工程师教育培养计划的实施提供了更广阔的空间，“慕课”良好的教育资源与培养工程技术人才所需要的实践环节有机结合，必将为材料力学课程改革注入新的生机与活力。
三、结束语
卓越工程师教育培养计划的主要目标是培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。本文提出的基于卓越工程师教育培养计划的材料力学课程改革方案，经近两年的实践，在更新教育观念、改进教学方法、探索新的考试、考核方式以及采用新的教学手段方面进行了广泛探索，对课程进行了大胆改革和实践。东北电力大学材料力学课程2005年荣获吉林省优秀课程称号，2007年被评为吉林省省级精品课程。但新的课程体系还需要经过更多的实践和验证，今后还将继续更新和完善，以培养更多高素质的卓越工程师后备人才。
参考文献：
我校金属材料工程专业作为具有传统优势和较强的区域性需求的专业，为首批被教育部批准的国家级特色专业建设点，也是河北省品牌特色专业[3-5]。随着生源的改变和高素质创新型人才培养目标的提出，该专业的培养目标和培养要求也提升到了更高的层次。根据教育部《关于加强“质量工程”本科特色专业建设的指导性意见》，作为特色专业建设核心的新的人才培养方案对实践教育环节进行了较大的改革，实行将原来嵌入在各专业课和专业基础课中的实验与理论课程分离，重新优化整合，与专业技能培训相结合，创建新的教学模式。
2 构造专业实验与技能一体化的教学模式，建立“四级实验平台”
为满足金属材料工程特色专业的建设和创新型人才培养模式的需求，突出并强化实践教育环节和学生能力的培养和训练，迫切需要加强实验教学的改革与创新。我校将专业实验与专业技能培训融为一体，针对金属材料工程专业多门专业课程，实行“四级实验平台”教学改革。
2.1 优化整合，编写四级实验指导书
将以往所属材料科学基础、钢的热处理、材料性能学、工程材料学、表面工程、腐蚀与防护等专业基础课与专业课程中的实验进行统一整合，按“专业基础性”“拓展技能训练”“材料工艺设计实验”和“材料性能测试与分析”四级平台进行实验设计与技能培训。其中专业基础性实验包括金相显微试样的取材与制备，金相显微镜的构造、使用与图像的采集和处理，铁碳合金平衡状态下的显微组织观察，金属的塑性变形与再结晶，热电偶与炉温仪表的成套性检定，目的是让学生掌握材料学科最基本的金相试样制备、显微镜使用及铁碳合金基本组织等。拓展技能训练实验包括化学器皿的使用及镀液的配置，电镀、化学镀设备及镀层常用检测设备的使用，电化学试样的制备，恒电位仪的使用与极化曲线的测试，综合实验—合金镀层的制备及镀层性能的检测和耐蚀/耐磨性的评价，目的在于训练学生熟悉金属材料表面处理的常用方法、操作以及表面处理设备和检测设备的使用方法，并在此基础上进行镀层工艺设计和性能评价。材料工艺设计实验包括奥氏体晶粒显示及晶粒度测定，钢的淬透性的测定，常用工业用钢典型热处理组织的观察，铸铁及有色金属显微组织观察，综合实验—热处理工艺设计及操作，目的在于让学生熟悉常用钢典型热处理后的组织形貌特征及热处理基本操作和实际密切相关的晶粒度、淬透性测试方法，同时针对所学专业知识进行热处理工艺设计、操作及组织分析等一系列综合训练。材料性能测试与分析实验包括电子拉伸试验机的使用及拉伸实验，材料的硬度实验，单摆冲击试验机的使用及系列冲击实验，断口形貌分析，综合实验—金属材料热处理工艺及力学性能测试分析，目的在于让学生了解并熟悉工程材料常用力学性能的实验方法及所用设备、失效的断口形貌特征，并在此基础上通过综合设计实验训练学生合理选材、工艺设计、性能测试与评价等综合技能。
通过建立专业基础性、拓展技能训练、材料工艺设计实验和材料性能测试与分析四级实验平台，编写实验指导书，使独立开设的实验实现操作技能与能力训练一体化，突出学生的主观能动性，培养其实验技能与独立分析和设计能力以及科研意识等综合能力，使学生具备材料科学研究的基本操作技能和研究方法，提升学生的综合素质。
2.2 集中训练，加强课程有机联系
我们将原来分属于多门课程的分散孤立的实验进行优化组合，建立四级实验平台，其中每级平台分别有5个实验，20学时，进行集中训练，安排在大三全年和大四上半年完成。集中培训，可以帮助学生将不同课程中学到的理论知识联系起来，建立起专业课程之间的有机关联。学生在训练过程中亲自动手，尤其是实验平台中综合性、设计性实验要求学生根据任务要求，自行设计工艺路线和制备方法，不但强化与巩固了课堂理论知识，而且促进了多门课程间知识的交叉与融合，培养了学生的创新精神和独立分析问题、解决问题的能力，激发了学生的科研兴趣，受到学生的广泛好评，为他们以后走上工作岗位以及继续进行科学研究打下了良好的基础。
2.3 优势互补，联合进行平台建设
在专业实验与技能一体化教学模式实施之前，分别由教研组教师与实验教师承担教学和实验任务，使教学和实验完全脱节[6]。学生在实验时是怎么操作的，理论课教师一无所知；学生在课堂上学习了哪些知识，实验教师也不太清楚。而且，随着科学技术的发展和知识的更新，一些陈旧的方法和技术已经被淘汰，而实验教师仍在使用，造成教学和实验的脱节，对学生的素质培养和就业极为不利。
通过整合实验，使授课教师和实验教师共同参与到实验平台建设中来。专业授课教师大多数是从国内外重点高校毕业的博士生，具有扎实的专业理论基础和较强的研究能力，对目前本领域研究方向的发展较为熟悉，能够把本专业的新思想、新动向传递给学生。实验教师学历虽然不高，但具有丰富的操作经验，熟悉各种仪器设备的使用方法及实验的操作步骤。授课教师和实验教师联合，优势互补，相得益彰，有助于教学工作的完成和学生技能水平的提高。
2.4 科学评价，建立统一的考核机制
原来分属于不同课程的实验都是单独操作的，学生的实验报告上交后由实验教师评定，但实验成绩不作为评价指标计入学生的总成绩。因此，学生做不做实验，实验质量优劣都不会影响其最终成绩，这对于学生实践动手能力的锻炼是非常不利的。
将分属于不同课程的实验打乱，重新组合，建立四级实验平台，每个平台中的实验都由学生自己动手完成，根据学生实验中的动手能力、团队合作能力、创新能力等表现以及最后提交的实验报告分别给 出评定，学生获得各个平台的实践成绩。这样的评价方式，能科学地反映出学生对理论知识的掌握水平，同时在实验中锻炼了他们独立思考、提出问题和解决问题的能力，有助于学生综合素质的提高。
3结束语
对金属材料工程专业各课程实验进行整合，独立开设专业实验，打破了课程之间的界限，建立了专业基础性、拓展技能训练、材料工艺设计和材料性能测试与分析四级实验平台。通过编写四级实验指导书，集中训练；授课教师与实验教师联合授课、科学评价等措施，突出了实践技能和综合能力的培养与训练，培养了学生独立思考、分析解决问题的能力；综合性、创新性实验的开设突出了学生的主体地位，体现了个性化教育的培养理念，有助于学生综合素质的提高。
参考文献
[1] 叶宁廖,林楠,彭波.理论实验一体化教学模式在药理学教学中的实践与探讨[J].职业技术,2011(11):22-23.
[2] 马松涛,臧志和,刘冬恋.教师理论实验分离教学利弊分析[J].四川生理科学杂志,2012,34(3):130-132.
[3] 胡建文,马静,李强.高校金属材料工程特色专业建设的探索[J].中国电力教育,2010(16):42-44.
【关键词】化工原理实验 实验教学 教学改革
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）04-0170-02
一、材料科学与工程专业化工原理实验教学目的与要求
1.化工原理实验教学目的
该实验课程主要讲述化工原理中单元操作所涉及的各种设备，以巩固学生加深对化工实际生产的理解，由实验数据和实验现象得出结论并提出自己的见解，增强创新意识，同时，对学生的科学研究能力、创新能力的培养也起着十分重要的作用[1-5]。
2.化工原理实验教学要求
通过实际操作使学生验证有关化工单元操作的理论，熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程，掌握化工单元操作方法，培养学生从事实验研究的能力，其中包括：分析和观察实验现象的能力、正确选择和使用测量仪表的能力、利用实验的原始数据进行数据处理以获得实验结果的能力、运用文字表达技术报告的能力[4-5]。
二、化工原理实验中存在的不足
1.人数较多，仪器装置较少，学生动手能力受到限制，由于连年的扩招，每个班的学生人数基本都是35人以上，而实验仪器的台套数并没有增加， 7-8个学生用一台装置的现象非常普遍，个别学生根本没有机会动手操作仪器。
2.学生被动的做实验，完全按照实验书上的照搬照抄，“照单抓药”式的教学，学生花大量的时间写预习报告，来到实验室也不知道到底为什么做实验，怎么做实验。
3.学生工程实践性意识淡薄，不知道化工原理实验的重要性，只是为了学分被动的做实验，达不到理论联系实践的作用。
三、化工原理实验的教学改革与思考
1.化工原理实验教学模式的改革与思考
针对“僧多粥少”的问题的教学模式，材料科学与工程专业化工原理实验充分打破以往“大水漫灌”、“放羊”式的教学模式，分小班、小组教学，每一个小组为3-4人，每一位同学在实验中都有不同的分工， 比如过滤实验（恒压过滤），一个学生要负责压力阀、料浆阀、料液阀的畅通，一个学生负责记时，一个学生要看滤液量和记录，大家还要共同清洗滤布，倾倒滤渣，每组学生只有默契合作，才能将实验做完，这样就充分调动了学生的积极性、参与性和团队合作意识，老师再根据实验操作和小组合作进行现场打分，教学效果明显提高。
2.化工原理实验教学方式的改革和思考
每次课授课之前，给学时留20-30min的时间熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程，掌握化工单元操作方法，正式讲课时，以分组提问的方式让学生自己讲解工艺流程和操作步骤，以引导的方式把理论课本上讲解的内容和实际操作中遇到的问题相结合，比如传热实验（强化管传热），改变原来只做实验、测数据的单一教学手段，通过强化管的强化方法，引申到化工中常见的传热设备的改进方法，讨论如何从材料的角度降低成本，从传热的角度提高传热速率等，学生积极参与发言，各抒己见，当实验中出现的现象和理论不符时，引导学生从实验的源头到实验过程中分析误差，充分解决“照单抓药”式的教学模式。
3.化工原理实验教学内容的改革与思考
充分联系课本理论知识，让学生感觉化工原理实验非常实用。比如传热实验，告诉学生热电偶温度计的测温原理，温度计冷端温度补偿的含义，用电脑记录数据的方法，通过数据处理，双对数作图、线性回归等方法，了解计算机技术在化工原理实验中的重要性，实验结束后，学生要对实验数据进行处理，还要总结和分析，分析实验数据误差产生的原因等，根据实验报告上的数据处理为依据，数据处理主要以电脑处理为主，可以锻炼学生应用Word、Excel、Origin等办公软件的能力。
以上教学内容和教学方法的改革充分调动了学生的实验积极性，增强了工程观念，充分做到了理论联系实际。
参考文献：
[1]焦纬洲，刘有智，袁志国，祁贵生，高Z.基于工程实践能力培养的化工原理实验教学模式的研究与探索[J].实验技术与管理，2014，31（3）：166-168.
[2]戴益民，李浔，张跃飞.基于创新与实践能力培养的化工原理实验研究性教学模式的探索与实践[J]. 化工高等教育， 2012，6：31-34.
[3]胡秀英，郑纯智.开放式化工原理实验教学模式研究实验科学与技术[J].实验科学与技术，2011，2（9）：111-113.
关键词教学体系 教学内容 教学手段 改革
中图分类号：G420文献标识码：A
Material Mechanics Teaching Base on
"Excellence Engineer Education Training Plan"
JIANG Haibing, WANG Tao, WU Mingming
(School of Mechanical Engineering, Quzhou College, Quzhou, Zhejiang 324000)
AbstractBase on the "Excellence Engineer education training plan"requirements, Reforming teaching system, optimizing the teaching content, teaching method and exploring advanced methods and reform assessment methods, stressing both knowledge and qulity education, so as to cultivating excellent engineers with down-to-earth basis, , high ability and quality, innovative spirit.
Key wordsteaching system; teaching content; teaching method; reform
材料力学是机械专业重要的专业基础课，与工程实际问题结合紧密，实用性强，不仅满足学生学习后续专业课的要求，也是满足学生毕业后从事专业工作、新项目研究、开发和继续学习的要求。应用型本科院校学校材料力学课程的传统教学与“卓越计划”在教育指导思想、教学体系结构、内容、教学手段、考核方式等方面存在许多不相适应的地方，急需妥善解决。
1 课程现状
传统教学方法在某些方面已不能适应要求，问题主要表现以下几个方面：①②③（1）课程教学方法落后；（2）课题体系结构不适应工程师培养模式；（3）教学内容与科学发展脱节；（4）教学手段单一；（5）实验教学体系不适应卓越工程师教育计划理念。
综合上述，材料力学课程教学目前存在着很多问题，必须有针对性的进行教学改革，逐步完善教学。
2 教学改革
2.1 教学体系结构改革
传统教学采用“以四大基本变形为主线”的教学体系，如图1所示，这种按基本变形为主线的内容体系，内容重复多，花费学时量大，教学过程缺乏新意，难以激发学生学习兴趣。从培养高素质人才的要求出发，重视学生能力与素质培养，打破了传统体系的结构，提高了材料力学的起点，采用从“内力―应力―变形”的课程体系结构，如图2所示，运用启发式教学代替灌输教学，面向能力培养、面向学生自主学习的教学模式，提高学生素质和能力，强化培养学生的工程能力和创新能力。
2.2 教学内容改革
“卓越计划”旨在培养一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务，“内力―应力―变形”的教学体系结构的教学内容紧密联系地方经济和特色产业，立足服务地方经济、反映材料科学技术的发展。采用了衢州地区的特色工业产品作为课程教学案例，培养了学生的分析问题和解决问题能力，提升了学生的素质。
图1传统材料力学的教学体系结构
图2“内力―应力―变形”的教学体系结构
2.3 教学手段和教学方法改革
在新教学体系中采用的教学手段与教学方法，如图3所示：团队教学实行理论课程与实践课程平行的开课方式，资深教授采用多媒体手段，推行启发式教学、研讨式教学和学生研究性学习讲授理论。科研能力强的青年教师和聘任的企业专家指导实践课，采用项目教学、案例式教学方式讲授实际案例，借助计算机仿真对案例进行建模与仿真。理论课和实践课采用提出问题―分析问题―解决问题思路培养卓越工程师，促进高等教育面向社会需求培养人才，全面提高工程教育人才培养质量。
图3教学手段与教学方法图4实验体系结构
2.4 实验体系改革
将实验内容进行整合，分为基本性能实验、综合设计性实验和前沿专业性实验，如图4所示。
基本性能实验是对传统实验项目精选、提高、归并，培养学生基本力学实验技能和加强现代力学测试方法和实验技能的基本训练。综合设计性实验较为复杂，学生根据实验要求，设计实验方案，拟定实施实验步骤，并完成实验，增强思考性和启发性，增加了学生动手、动脑的机会，培养学生发现、研究和解决问题的能力。前沿专业性实验是以机械创新设计大赛模型、毕业设计课题和科研等为基础开展的实验项目，使学生开阔眼界，了解前沿研究动态，跟踪学科的发展方向，培养学生运用高新技术解决实际问题的能力和创新能力，为以后的工作、研究奠定基础。
2.5 考核方式改革
考试内容改革是减少记忆书本知识的考试内容，出一些灵活性大、知识面宽、综合运用知识能力强的题目。改革标准答案式的考试成绩评价方法，注重考查学生的解题思路和综合分析与解决问题的能力，活跃学生思维，激发学生的创新意识，培养学生的综合运用知识的能力。
3 结束语
在教学改革实践中，只有通过改进教学内容和教学方法，才能调动学生的学习积极性，激发学生的学习兴趣，才能提高了教学质量。针对材料力学的教学现状和材料学科的发展趋势，根据“卓越计划”要求，进行教学体系改革、优化教学内容、探索先进的教学手段和方法，进行考核方式改革，并重知识教育与素质教育，旨在为社会培养具有基础扎实、能力强、素质高，具有创新精神和职业道德品质高的卓越工程师。
注释
①刘军.材料力学教学改革探索[J].煤炭高等教育,2005(7).
②谢盛辉.材料力学教学改革探索[J].攀枝花学院学报,2006(8).
湖北省竹溪县城关初级中学成立于2009年8月，是城区一所寄宿制学校，现有学生1 548人，教师113人。该校2012年底被列为教育部信息化试点学校以来，全校上下高度重视，本着“育人为本，同享成功的快乐”的办学理念，不断加快推进教育信息化进程，完善信息化硬、软件建设，注重以培促用、用研结合，全力促进信息技术与课程教学的深度融合。经过两年的实践探索，该校师生的信息化应用与研究能力显著提升，教学质量和办学水平逐年攀升。
1软硬兼备创优教育信息化环境
教育信息化试点工作的推进，硬软件建设是前提。该校建校伊始，就把信息化建设纳入学校统筹规划，按照“分期投入，逐步完善”的原则，不断改善教育信息化环境。
1.1在软硬件建设上多投入
累计投入500余万元，先后建起了计算机教室2个，电子备课室1个，多媒体功能室1个；开通了30 M网络流量和Wifi无线网络，为任课教师每人配备了1台笔记本电脑，教室均配备“班班通”设备，全校的信息网络、智能广播系统、校园监控系统、校园网站等信息化建设逐步得到完善，为信息技术与学科教学的融合提供了支撑。在软件建设方面，坚持引进与开发并重、共建与共享同存的原则，整合名家理论文章和课堂视频、IP网络教育资源，充实校本资源库，通过教师互动、学生互动、班班互通，建立起稳定有序的资源共享模式。围绕“一师一优课、一课一优师”的目标，以年级组和备课组为单位，组织教师认真观摩听评，精心打磨优质课堂，实现“组组有优课、师师有优课”，并将优秀的课件、教案和微课上传到十堰市云平台和校园网，汇集成优质校本资源库，供全体师生分享学习。
1.2在装备管理上更规范
对硬、软件逐一进行登记，建好台账，分类存放，做好防护措施。与处室、班级层层签订财产保管和使用责任书，定期进行设备管理和维护检查，其结果直接与班主任、处室负责人的年终绩效挂钩。
1.3在设备保养上求细致
选配责任心强、技术好的教师，专门负责学校信息化装备的检查、维护、保养，明确责任，要求负责人时时做好设备、网络的防控检测，发现问题及时维修，确保装备设施的正常使用。
2加强运用促进学科教学有效融合
教育信息化工作的关键在运用。该校采取多种形式促使教育信息化与学科教学有机融合，充分发挥其最大效益。
2.1加强信息技术培训提高信息化应用与学科教学融合能力
近年来，该校将教师培训纳入学校常态化工作。根据教师信息化应用水平现状和教育信息化应用的需求，学校统一安排学习进度，从最基础的电脑文件操作、Word排版、PPT制作使用、电子白板运用、网络搜索下载等基础使用开始，由简入繁，逐步过渡到优质课件制作、优课、云平台运用、微课制作、微信公众平台运用等内容的技能培训，要求教师全员培训、全员考核，对考核不合格的教师进行补培、补考。每学期期中、期末安排两次信息化应用检测，检测成绩作为教师校本培训成绩记入教师成长档案，并纳入教师年终绩效量化。2014年暑期时间，全体教师经过信息技术集中培训、测评后，学校对七年级新调入教师进行了补培，对未合格的教师进行补考，确保教师全员过关，人人都能熟练进行信息化装备的操作使用。如今，该校的每节课中，师生均能通过电子白板进行学习互动，教师设计的课件已由过去单一的图画转变为生动丰富、灵活多变的动漫与音画结合体的播放形式，教师的教案、课件、教学反思等教学常规内容全部转变为数字资源供全体师生学习共享。
2.2通过“课内比教学”活动展现信息技术与学科融合的深度
2011年起，该校每学期都要开展“课内比教学”活动及“课件制作”大赛。例如，2014年学校开展微课制作大赛，通过竞技平台检验和展示教师“四环八步”课改模式下的课堂效果和信息化教学应用水平，激励教师在平日课堂内充分利用网络信息制好课件、备好教案、用好白板，并能通过电教手段有效开展好小组合作、探究等学习活动，学生学习兴趣更浓了，课堂效率更高了。
2.3通过信息技术课提高学生学习能力
各班每周开设一节微机课，并将微机课纳入其它学科同等重要的位置，同其他学科一样参与课内比教学活动。学校定时开放微机室，成立计算机兴趣小组，引导学生文明上网，激发学生掌握信息技术的兴趣，提高运用计算机进行学习交流的能力。目前，90%的学生均能通过计算机开展网上交流，查找学习资料，运用Word、Excel等软件写文章、做统计。
2.4开展课题研究提高信息技术在课堂中的使用效益
该校建立了教研成果奖励制度，对获得教研成果奖励和教学的教师给予物质奖励，在年度绩效和晋升晋级上给予分值奖励，鼓励教师勤奋学习和积累教学经验，提高教研写作水平，积极向教学类报刊杂志上投稿。创办《城中教苑》，精选教师优秀的教研论文予以刊发，集中展示教师的科研水平，激发教师参与教学教研的热情。充分利用每周教师例会时间，开设教育信息与课程融合为主题的论坛，安排教师汇报自己在教育信息化应用上进行研究探索的成果，交流自己在信息技术与课程融合中的经验体会，助推教师教育信息化应用水平和课题研修能力的提升。近3年，每学期均有20余人次的课件、公开课、论文、案例获得省市级奖励或在县级以上教育类报刊杂志上发表。
3开辟平台拓展信息应用领域
信息技术的广泛应用是提升学校信息化水平的有效途径。该校积极为师生搭建多元的信息化应用平台，提升师生信息化应用水平和校园管理运行效率，扩展校园服务功能。
搭建师生交流平台。开通城中教师QQ群、微信公众平台、班级QQ群等网络交流平台，交流学习心得，下载教学共享资源，布置学习任务，进行师生心理沟通，方便了师生、家校沟通联系，加强了学习、知识交流，促进了校园和谐。
3.1拓展信息化服务功能
在校园网开辟学校新闻、通知公告、教学科研、德育园地、教师风采、党风党建等专栏，内容定期更新，让师生通过校园网，了解学校动态、教学资源、通知要求、成绩查询等信息，进行反思交流，加强师生沟通，推进学校民主管理进程，提高管理效能。充分利用校园网、中国教师行动网等渠道，建个人博客，上传教学反思、集体备课、案例、读书体会等个人教学资源，利用网络传达信息、进行校务公示、下发通知、查找资料、学习知识等，使全校实现了学习备课、教育管理的网络化、无纸化。利用校园广播室、校园直播系统，实行网络传输和信息快速传递，开拓知识视野，播发校园新闻，大大激发了师生求知欲和学习情趣。
3.2充分利用十堰市云平台
依托十堰云平台，要求教师人人建好工作室，及时上传集体备课、教学反思、课件、论文、微课、学生作业等常规教学资源充实自己的工作资源库，并经常性开展师生在线互动交流，帮助学生释疑解惑。教导处每月组织人员对云平台使用中的个人资源上传、下载及师生交流互动情况纳入常规教学的重要检查内容，并将检查结果作为教师的年终绩效考核的重要依据。
4完善制度健全试点推进长效机制
制度是教育信息化工作的保障。该校通过制度完善和层级管理，达到了以评促“建”、以评促“管”、以评促“用”、以评促“优”的效果。
4.1建立层级督导体系
学校制定出《城关中学信息化试点推进方案》，成立了以校长为组长、分管副校长主抓、处室或年级负责人具体落实的信息化试点推进领导小组，有详实的推进计划和任务分解表，明确了各处室、年级组的职责，形成了“校长——分管领导——处室、年级负责人”层级督导、分块加以落实的机制。
4.2加强督办力见成效
每周下发《工作督办》，由学校办公室和教科室在周五前进行联合检查、记载，确保信息化试点工作和档案资料收集周周有进展、次次见实效。
4.3完善制度建长效机制
为确保教育信息化建设制度化、规范化，学校制定了校园网络安全运行维护制度、实验室管理员岗位制度、各功能室管理使用制度、电教设备器材
领用制度、计算机网络教室管理制度、信息化应用
奖励制度等教育信息化管理制度，依照制度进行督查，若发现落实不力的处室、年级和功能室的相关负责人，下发通报，责成限期整改。同时开展评比活动，将每周督办记载情况做为处室、年级组和相关负责人、教师优秀评比的重要条件。
关键词： 研究生培养；材料科学与工程；化学
材料是人类文明与社会进步的物质基础与先导，是实施可持续发展战略的关键；材料技术是现代高科技与新经济的三大重要组成部分，在以高科技为主要特征的知识经济时代，世界各国在产业政策、科学研究、教育与人才培养等方面都给予了材料科学重点支持、优先发展的政策。随着我国社会经济和科学技术的发展，对材料科学与工程专业人才的知识结构与实践能力提出新的要求，因此，高校材料科学与工程专业人才培养方案需要做出相应的调整，以满足社会经济发展对材料科学与工程专业人才的需求。
我国材料科学与工程教育改革迅速发展，几乎全国所有设有材料专业的院校均已不同程度地参与了材料科学与工程教育改革，借鉴欧美诸国材料科学与工程教育模式与体系，培养模式由“专业培养”向“学科培养”发展，从狭窄的专业教育向全面的素质教育转变，从钻研狭窄的单科教育向建立工程意识教育转变；同时，吸收欧美国家的“材料学科共同基础知识”作为重要的教学内容，课程设置从学科式课程向整合式课程转变，专业课程从中心地位向载体地位转变，课程内容从以学科发展为中心向以培养学生为中心转
变[1]。总体来说，我国高校材料教育正在不断打破旧的专业范围的约束，向其它专业甚至其它一级学科渗透。在这样的背景下，深化我校材料科学与工程领域人才培养方案的改革成为必然的选择。
一、国内材料与化学学科研究生培养现状分析
调研对象为国内“985”高校的材料与化学学科研究生最新培养方案，学科涵盖材料科学与工程、化学两个一级学科，材料学、材料物理与化学、材料加工工程，高分子化学与物理、应用化学五个二级学科[2]。调研结果分析表明，国内高校材料与化学学科研究生培养方案中，课程设置具有如下特点：
（1）除了政治、英语、数学等公共必修课外，课程设置的基本模式为：专业基础课+专业选修课（包括必修的学术活动、专业外语等）。
（2）专业基础课的数量少，且必修，或者提供少量课程供选择；所设课程都为各方向的基础和共性的理论、测试方法、制备技术和实验技能等。
（3）专业选修课根据各自的研究方向提供很多课程供选择。大部分学校开设的专业选修课都在10门以上，如天津大学为材料学硕士生开设了24门专业选修课；哈尔滨工业大学分别为材料科学与工程硕士生和博士生开设了35门和14门专业选修课；上海交通大学为材料学、高分子化学与物理和应用化学博士生都开设了20门专业选修课；南京大学为应用化学硕士生开设了26门专业选修课。
（4）对学术活动（读书报告、参加学术会议、听学术讲座）、前沿进展或专题研讨、外语文献阅读提出了越来越高的要求和标
准[3]。几乎所有高校都将上述课程列为必修，并对其考核标准提出了更高要求。如哈尔滨工业大学规定研究生参加跨学科学术讲座5次，并在全系范围内做学术报告2次（其中至少1次使用外文），并鼓励参加国际学术会议。
（5）各高校均倾向于按一级学科设置课程[3，4]。如中南大学、浙江大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、清华大学等均按材料科学与工程一级学科设置了硕士生和博士生的课程体系；四川大学、华东理工大学、北京理工大学、南开大学等按化学一级学科设置了高分子化学与物理、应用化学的硕士生课程体系。
（6）规定或鼓励跨学科修课，以提高综合素质，拓宽知识面和优化知识结构。
二、我校材料学科研究生培养现状分析
我校材料类人才培养源于1953年成立的哈尔滨军事工程学院“金工金相”专业，至今已有55年的办学历史。随着“哈军工”主体南迁长沙，学校原专业体系进行了相应的调整，材料类与化学类合并组建材料工程与应用化学系，先后开设了“金属材料”、“复合材料”、“军用材料工程”、“应用化学”等专业，为国家和军队培养了大批优秀的高级技术人才。
随着高新技术发展对材料科学与工程人才培养需求的变化以及国内外材料科学与工程教育改革的不断深入，我校材料学科研究生的培养现状越来越不能适应新的历史条件下国民经济发展和军队现代化建设对材料科学与工程专业高级人才的需要，突出表现在如下几个方面：
（1）按二级学科设置培养方案，与学科交叉融合的大趋势不相适应。我校材料类研究生培养按“材料学”、“材料物理与化学”、“材料加工工程”3个二级学科设置培养方案，此外，还有“高分子化学与物理”、“应用化学”、“军事化学与烟火技术”3个化学类二级学科硕士点，涉及6个二级学科，分布在“材料科学与工程”、“化学”、“化学工程与技术”、“兵器科学与技术”4个一级学科中。而近年来，随着我校材料学科与化学学科相互交叉融合，逐渐形成了以化学基本原理为学科基础，材料工程为专业方向的特色学科体系，涵盖结构材料（耐高温与轻质复合材料）、功能材料（光电功能材料）、材料化学（电池能源材料）、军事化学（含能推进材料）4个特色学科方向。上述6个二级学科交叉融合于这4个特色学科方向中，且各二级学科间的界限逐渐模糊，如结构材料方向不仅具有“材料学”的学科属性，还具有“材料加工工程”与“高分子化学与物理”的部分学科属性。因此，这种按二级学科设置的研究生培养模式不再代表我校材料学科特色学科方向发展。
（2）专业方向划分过细，不利于教学资源的合理配置。我校材料与化学类6个二级学科硕士点涉及的研究生培养专业方向达19个，而每年的招生规模小于40人（2008级博士研究生13人，硕士研究生25），并且培养规模有逐年减少的趋势，这样每个专业方向年招生规模在2人左右。这必然带来两个方面的弊端：一是要开设数量众多的专业课程（如每个专业方向开设1～2门专业课程，则专业课程的数量达38门之多），而听课的学员可能只有1～2人，这既加重了教员的负担，又浪费了日益紧缺的教学资源；二是过多的专业方向不利于教学条件的建设。
（3）课程体系不够优化，不能满足跨学科培养的需求。我校自2004年开始暂停“军用材料工程”专业的本科招生计划，而材料学科又是我校的优势学科，所以本校“应用化学”专业的本科生绝大多数选择报考材料类研究生，呈现较普遍的跨学科培养现象。应用化学专业的本科生由于材料科学基础理论知识缺乏，必然会影响其研究生阶段的课程学习与后续的论文研究，而在培养方案的课程设置中并没有将材料学科共同基础知识作为主要的教学内容，反而是各类专业课程处于中心地位，这必然会制约人才培养的质量。此外，在课程设置中过于重视理论教学，而忽视了实践性课程教学，不利于学员创新思维与动手能力的培养。
三、我校材料科学与工程研究生培养方案的改革
在全国材料科学与工程教育改革的大趋势下，为了适应新的历史条件下国防和军队现代化建设对材料类专业高级人才的需要，结合我校材料学科与化学学科交叉融合的学科特点，开展材料科学与工程研究生培养的改革，包括人才培养模式、课程体系、实践性教学环节等内容。主要工作体现在如下几个方面：
（1）突破学科界限，按一级学科组织人才培养。顺应国内外材料科学人才培养改革的主流，突破材料与化学学科界限，按一级学科的模式组织人才培养，不再按二级学科进行区分，而是按“大材料”的思想，下设“结构材料”、“功能材料”、“材料化学”、“军事化学”4个特色学科方向。在课程设置上，摒弃材料与化学相互独立的模式，跨材料科学与工程和化学两个一级学科设置课程体系，将材料与化学共性的基础理论作为基础课程的主体，突显材料与化学的交叉融合。具体课程体系结构如表1所示。
上述课程体系的构建是基于材料与化学学科的内在关联性，将化学定位于材料的基础学科，而材料学科定位于化学学科的工程化方向之一。因此，材料与化学类研究生完全可以采取大学科群培养模式，跨材料和化学两个一级学科设置课程体系，完全打通材料与化学课程，不再区分学科门类。这种培养模式虽然在国内同类高校中还不曾采用，是一种培养模式的创新；但和国内众多重点高校鼓励研究生跨一级学科选修课程的精神是相符的。因此，材料与化学大学科研究生培养模式应该是一种有益学科融合，增强研究生学科基础知识的不错选择。
（2）优化课程体系，强化实践性教学环节。按照学科知识体系优化设计研究生课程，课程体系和内容的设计力争做到体现学科内涵、学科基础和学科前沿。在专业课程设置上，大幅压缩专业课程数量，有针对性地开设高水平专业课程，实现专业课程从中心地位向载体地位转变。〖JP2〗如表1所示，每个学科方向限设专业课程3～4门，且可以跨学科方向选修。在教学内容的编排上，充分考虑“复杂电磁环境”等信息化条件下联合作战的重大需求，用科学技术进步、军事训练和武器装备发展的最新成果充实更新教学内容，如将《功能材料》课程改造成《信息功能材料学》，增设《伪装隐身技术》、《生物材料学》、《含能材料性能计算原理》等课程。〖JP〗
在实践性教学环节方面，注重研究生动手能力的培养，除开设大量的课程实验外，还增加了《高等合成化学实验》和《材料制备实验》2门实验课程。在实验内容的选取上紧密结合我校科研特色，如聚碳硅烷制备与有机硅树脂合成实验、C/SiC复合材料制备与聚合物复合材料构件制备实验、功能陶瓷材料制备与性能表征实验等。这不仅培养了研究生综合应用所学知识解决实际问题的能力和创新精神，而且使研究生提前熟悉科研设备，对后续科研工作的开展也是大有裨益的。
（3）强调自学和研讨，强化研究生学术活动。突出强调研究生的自学能力，要求研究生参加各种学术研讨活动，且明确参加学术会议、学术讲座、专题研讨等学术交流活动的等级和次数要求，如博士研究生必须参加不少于20次（硕士研究生为10次）的学术交流活动（其中至少有4次为跨学科交流活动），本人至少主讲3次。至少应参加一次国际学术会议或全国性高水平学术会议并。并要在参加每次学术交流活动后，撰写不少于500字的总结报告。同时强化研究生文献查阅能力，明确要求博士研究生在开题报告前应至少全文阅读相关技术文献资料80篇（硕士研究生为50篇），其中外文文献资料不少于阅读总量的1/2，达到熟练的文献检索和综述能力，能够对文献进行分析总结，提出该研究方向的发展动态和发展潜力以及需要进一步研究的关键问题，并写出不少于7000字的文献综述报告。
四、结束语
我校材料科学与工程学科通过本轮人才培养方案的改革，基本理顺了人才培养与学科建设的关系，达到了更新人才培养观念、优化课程体系、改善创新环境与增强自主学习之目的。但人才培养的改革是一项长期的工作，需要持续不断地创新与实践，才能永保人才培养方案的科学性与时代性。
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