时间：2024-01-12 16:04:32
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关键词水工隧洞 混凝土 化学灌浆工程 材料 施工工艺 选择
中图分类号： TV672+.1 文献标识码： A 文章编号：
前言
根据2010年10月01日开始实施的我国第一部关于化学灌浆施工的规范DL/T 5406-2010 《水工建筑物化学灌浆施工规范》的定义，化学灌浆是利用钻孔、埋管、贴嘴等设施，将化学浆液注入基岩、覆盖层（砂层）、混凝土裂缝、结构缝等需处理的工程部位，使其充填、扩散、胶凝、固结，达到防渗堵漏、补强加固目的的工程措施。化学灌浆是在水泥等粒状灌浆材料应用基础上发展起来的，其所用灌浆材料为真溶液，与颗粒性石灰、粘土和水泥灌浆材料相比，可灌性好、胶凝时间可按工程需要调节、粘结强度高，因此，某些用水泥灌浆不能解决的工程问题，采用化学灌浆材料处理或进行复合灌浆，基本上都可以获得满意的解决。目前，运用化学灌浆技术解决工程中防渗堵漏与加固补强两大方面的工程问题取得了卓越成效。今后，随着DL/T 5406-2010 《水工建筑物化学灌浆施工规范》、JC/T 2037-2010《丙烯酸盐灌浆材料》及JC/T 2041-2010《聚氨酯灌浆材料》等一系列规范的实施以及我国经济建设的快速发展，化学灌浆将会在水利水电、交通、采矿、建筑行业和文物保护方面的得到越来越广泛的应用。本文结合四川泸定水电站2#泄洪洞的混凝土裂缝及施工缝渗水等缺陷的试验研究处理，对如何合理选择水工隧洞混凝土化学灌浆工程材料及施工工艺进行了探讨，对不同类型的混凝土缺陷选用了针对性化学灌浆材料及施工工艺，对今后类似工程的处理具有一定的指导意义。
正确选用化学灌浆材料是保障化学灌浆工程效果和耐久性的关键
成功的化学灌浆处理工程应是能满足设计或使用要求与保证化学灌浆处理工程的耐久性两个方面。水利水电行业是我国应用化学灌浆技术最早的行业，由于工程的重要性，对化灌浆材施灌效果和耐久性的要求十分重视，一般都必须经过现场工艺性试验并进行各项试验检测，以选出性能效果最好的材料进行工程应用，下面结合泸定水电站施工实际进行相关介绍。
四川泸定水电站为大渡河干流水电梯级开发的第十二级水电站，位于甘孜藏族自治州泸定县境内，2#泄洪洞位于大渡河右岸, 长1431m，纵坡约11.23‰，为特大断面水工隧洞。隧洞衬砌厚度140～160cm，衬砌后过水断面为13×19m，该洞室底板迎水面及边墙采用了C40HF抗冲耐磨混凝土衬砌。在施工过程中，由于温度应力及基础约束等多方面因素影响，墙拱C40HF抗冲耐磨混凝土衬砌范围内发生了较多裂缝。根据统计，裂缝总长4811m，其中2459m为渗水裂缝，其余为干缝。渗水裂缝宽度均大于0.2mm（大部分集中在0.2～0.4mm之间）、与水平夹角大部分大于45°，且主要集中在局部地段、渗水量较大。此外，在部分施工缝位置，也出现了少量渗漏水流淌的现象。通过分类调查统计显示，本工程出现的裂缝类型为小于0.2mm的浅表裂缝、大于0.2mm的干裂缝、大于0.2mm的渗水裂缝（渗水量小，未出现明显流淌现象）、大于0.2mm的渗水裂缝（渗水量大，出现较大流淌现象）等四种类型。由于裂缝类型的不同，并结合水工隧洞工程耐久性的要求，需要对不同类型、不同特性的化学灌浆材料进行合理选择。
化学灌浆材料品种很多，分类方法也很多，除按照组成化学灌浆材料主要材料的成分进行分类外，也可按灌浆目的分为防渗堵漏、固结补强两类，这些材料都有一定的独特性能，使用的针对性强，使用时应根据工程处理的要求加以选用。常见的两大类型化学灌浆材料见下表。
常用的两大类型化学灌浆材料
类型 名 称 特性及使用条件 备注
防渗堵漏型 丙烯酰胺
（丙凝） 固化体具有弹性，抗渗性能好，凝固速度快，有失水干缩和再次遇水膨胀性能，适于防渗堵漏，是曾经普遍使用的化学灌浆材料，但由于毒性较大，目前国外已禁止使用，我国已不提倡使用。
聚氨酯 分为水溶性聚氨酯和油溶性聚氨酯：其中水溶性聚氨酯又分为高强度（HW）、低强度（LW）两类，两者能以任意比例互溶，以得到不同性能的固结体。其特点是与水反应迅速，并能与水形成凝胶体，呈柔性弹性体，适用于大流量的快速堵水与潮湿裂缝的防渗处理，但由于其强度低，不具备对混凝土的补强作用，且其泡沫易破裂而产生收缩，耐久性较差，主要用于各种防渗堵漏工程；油溶性聚氨酯与水不相容，只能溶于有机溶剂，并与水或其他活性氢基团反应而固化，其反应速度较快，形成的固结体呈刚性，一般强度较高，既可用于防渗堵漏工程，也可用于补强加固工程。
丙烯酸盐 性能与丙凝类似，目前研制出的第二代丙烯酸盐灌浆材料已达到实际无毒级别，是取代丙凝的理想材料，多使用在地基处理和防渗堵漏上，成本较水溶性聚氨酯高。
水玻璃 最早使用的化学灌浆材料，具有无毒、价廉、黏度小等特点，是多数防渗堵漏材料的首选，特别是水泥－水玻璃体系在工程中得到了广泛的应用，但由于强度低、耐久性差，一般只在临时性工程中使用。
固结补强型 环氧树脂 结构中含有环氧基团，能与活性基团反应，生成稳定的高分子结构。具有强度高、收缩小、粘结力强、耐老化性能好的特点，常用于混凝土结构和地基基础的补强、加固与防渗处理，是使用最为广泛的化学材料之一。但由于其属于固化时间比较长的灌浆材料，因此对于有流动水的场合，不宜采用。
油溶性
聚氨酯 与水不相容，只能溶于有机溶剂，并与水或其他活性氢基团反应而固化，其反应速度较快，形成的固结体呈刚性，一般强度较高，可用于补强加固工程，但不适用于混凝土结构裂缝。
甲基丙烯酸甲酯
（甲凝） 黏度低（低于水），可灌性好，但固化过程中体积有收缩。比重低于水，不能灌注有水裂缝，适于灌注δ＝0.05～0.1mm的发丝裂缝，常用于混凝土干细裂缝和文物修复处理。
然而以上两种类型的化灌浆材的功能并非绝然分开。第一种类型中的水玻璃，亦可单独或与水泥混合用于强度要求较低的土基的半永久性补强材料，聚氨酯中强度较高的油溶性聚氨酯也可用于非结构性混凝土裂缝补强。而少数亲水性较好且固化较快的改性环氧浆材对渗流量小的混凝土结构裂缝具有排水补强功能，但出水量较大的工程不能用作堵水材料。所以，在实际应用中应根据工程实际情况合理地选用浆材。对于混凝土裂缝化灌处理的合理选择原则一般应考虑以下几个方面：
1）要根据工程使用要求选择浆材
首先应考虑工程要求是防渗堵漏还是补强加固，亦或是既要防渗堵漏又要求进行加固补强；要根据渗漏量大小和补强的要求在上述两类材料中进行选择，补强要求不高，可选择聚氨酯；对渗漏量小而补强要求高的可选择亲水性的改性环氧浆材；对伸缩缝、变形缝、活动性裂缝及出水量大、有流动水的化灌应选择聚氨酯材料。
【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：培养计划；培养目标；材料科学与工程；麻省理工学院
欧美国家在20世纪60―70年代开始设立材料科学与工程系。名称变更反映了对材料领域研究认识的变迁，即“材料研究需要依据其行为和特征，而不是依据材料类型来进行”。1998年教育部对材料类本科专业目录进行了调整，将原来划分过细的十多个材料类小专业合并成了现在的冶金工程、金属材料工程、无机非金属材料工程、高分子材料与工程、材料物理、材料化学等六个专业。同时，在引导性专业目录中还设置了材料科学与工程一级专业。虽然以材料科学与工程一级大学科来设置专业是必然趋势，但材料科学与工程人才培养模式仍在探索之中[1]。同济大学当年就设置了材料科学与工程本科专业，期望以欧美的模式来培养材料学科人才。实际上，早在20世纪80年代，当时的同济大学建筑材料工程系就为建筑材料专业的本科生开设了材料科学导论、断裂力学、表面物理化学和传热、传质与动量传递（简称三传）4门基础课程。近几年因为参与学院材料科学与工程专业培养计划的修订工作，查阅了国内外许多大学这个专业的培养计划，国内高校在材料科学与工程专业培养计划上的认识一直存在争议。美国麻省理工（MIT）材料科学与工程专业本科培养计划的公开信息最多，不仅有课程列表和学分要求，还有课程的详细简介。尤其是麻省理工的开放课程服务（OpenCourseWare），使得我们还能够进一步了解课程大纲和部分内容。此外，MIT材料学科是USNews全美排名第一的，他们的培养
计划应该具有更好的借鉴意义。本文在反复仔细研究其有关本科培养的各种公开资料的基础上，对其培养计划进行了分析，结合自己的教学工作实践，总结了一些心得体会，希望与国内同行共享。
一、麻省理工材料科学与工程专业的培养计划
MIT材料科学与工程系设3个专业（Course）。其一为一般意义上的材料科学与工程专业（Course 3），学生所得学位是材料科学与工程理学学士（Bachelor of Science in Materials Science and Engineering），其所授学位是被ABET（Accreditation Board for Engineering and Technology，美国工程与技术鉴定委员会）授权的，绝大部分学生都选读这个专业。其二为课程选择度更大的一般专业（Course 3-A），这个专业的毕业生将获得没有特别指定专业领域的理学学士（Bachelor of Science without specification）学位，系里并不寻求ABET对这个学位的授权，只有很少学生选择这个专业，常常是医学、法学、MBA预科生选择这个专业。第三是考古与材料专业（Course 3-C），学生所得学位是考古与材料理学学士（Bachelor of Science in Archaeology and Materials），系里也不寻求ABET对这个学位的授权。从系里是否寻求对所授学位授权就可以看到，MIT材料科学与工程系本科生的主要专业是一般意义上的材料科学与工程专业（Course 3）。后面的讨论主要针对Course 3的培养计划进行。
1. 课程和学分要求
该培养计划的要求包括：（1）MIT的一般要求，共17门课程，其中自然科学6门，人文社科8门，限选科技课程2门，实验课程1门。（2）交流能力课程（Communication Requirement）4门。（3）系内课程，包括一套核心课程（Core subjects，共10门课），一个论文或2个实习以及4门限选课程，合计184～195学分。其2011―2012版本的课程和学分要求见表1，表中课程名称前面的数字表示课程号，后面跟表示学分的数字、课程性质、前修或同修课程号。MIT每门课程的学分由三部分组成，表示学习课程所需要的时间分布，中间用短线隔开，第一个数字表示讲课时间，第二数字表示实验、设计或者野外工作时间，第三个数字表示预习的时间，是以中等学生所需要时间估计的。1个学分大约相当于一学期需要14小时的学习时间。从表 1可见，一般专业课程，预习所需时间是讲课时间的2～3倍。
备注
*可以代替本先修课程的其他先修课程列在课程描述页面。
（1）这些课程可以算作必修课程或者限选课程的一部分，但不能同时计算。
（2）可以选9-12学分。
（3）通过申请，可以被类似课程替代。
2. 限选课程的选择
中列出了21门限选课程，每个学生只需要选择4门课（48学分）。理论上，学生可以在21门课程中任选48学分，甚至经过批准，还可以选择其他系的课程或者研究生课程来代替。实际上，由于材料的范围很广，这些选修课程是根据主要的研究领域来设置的，它们是： 生物与聚合物材料（Bio-and Polymeric Materials），电子材料（Electronic Materials），结构与环境材料（Structural and Environmental Materials），基础与计算材料科学（Fundamental and Computational Materials Science）。
因此，在MIT材料学院的网页上，曾经列出了各领域推荐的限选课程。网页上还列出了每一个方向的咨询教授，以方便对上述领域某一方面更感兴趣的学生选课。
3. 部分课程大纲和教学情况分析
（1）材料科学与工程基础课程
这个课程为15学分（5-0-10），总是与“材料实验”一起选修。课程安排也是交叉进行，实验周不上课，一共有4个实验周。这样，材料科学与工程课程讲课时间就缩短为9周（一个学期14周，最后一周为考试）。其课程安排为周一、三、五各2小时的讲课（lecture），周二和四各1小时的复习课（recitation）。所以一共27次讲课，18次复习课。实际讲课为24次，另外3次课为测验和考试。最后一次考试并不是考全部课程内容，即每次测验和考试都是分段内容。
这个课程由两个教授分别讲授，每个教授都是24次课，因此可以推论，每次每个教授将讲1小时。一个讲授结构和化学键（Structure and Bonding），一个讲授热力学和统计力学学（Thermodynamics and Statistical Mechanics）。
两部分课程分别布置6次作业，每部分每次都是2～3个题目，都有交作业的期限，没有按期交作业的，该次作业成绩为0。作业答案在交作业期限过后就会立即公布。课程总成绩由作业成绩占20%、三次测验占80%构成。得分标准为：总评80分以上A，70～79分为B，55～69分为C，低于55分为不及格。
（2）实验课程
MIT材料系内有2门必修的实验课程，即材料实验和材料综合实验。这两门课程同时还是加强专业交流能力培养的课程，所以，教学过程特别注意专业交流方面（包括论文写作、口头技术报告等）的形式要求。材料实验与材料科学与工程课程同时选修，在2年级第一学期进行。材料综合实验课（Materials Project Laboratory）基本上就是几个同学合作的科研项目，在3年级下学期进行。下面以二年级的材料实验为例，介绍其教学和考评办法。
如前所述，材料实验共4个实验周，实验周没有其他专业课。实验内容包括量子力学原理演示、热力学和结构，同时囊括了几乎全部现代材料分析研究方法（XRD、SEM/AFM、DSC、光散射等），并通过口头和书面方式加强交流能力培养。从教学内容看，这门实验课承担了教授材料研究方法的任务。
一般将50个左右学生（2011年的2年级学生只有43人）分成6个组。每个实验周有3个实验主题，每个主题下面2个实验，2个组共选一个主题，每组选做其中一个实验。6个实验同时进行。一周3次实验，每次4小时。因此，每个组每周只做3个实验（每个主题做1个实验），共12个实验。由于每个组只做了一半的实验，对另一半实验的了解，通过每周2次的1小时交流课程（recitation sections，一般隔天举行）来实现。交流课上，大家各自在黑板上即兴介绍实验的发现，回答教师和同学的提问。
该实验课由3个教授上，其中一个总负责。课程成绩评分标准
二、分析和讨论
1. 关于必修课和选修课
系内必修课程除毕业论文或企业实习外，共有10门。大学一般要求的17门课，理论上可以自由选择，但从表1系内课程的先修课程可以看出，微积分I和II，物理I和II是需要先修的，大学一般要求的6门自然科学课程就去掉了4门，能够自由选择的大学自然科学课程剩下2门。从系里建议的选课表（roadmap）可以看到，另外2门自然科学是化学和生物。所以，自然科学的必修课程实际上相当于14门。
限选课程要求包括GIR类型2门和48学分的系内选修课。有3门系内课程（共39个学分）可以作为GIR课程来选，但不能同时作为系内课程要求的学分。大多数系内选修课程的学分为12分，这样的话，系内限选课48学分需要选读4门。所以，每个学生可以有6门专业选修课程。有意思的是，在表1中只有21门限选课程，而该系主要的研究领域（或者说相当于我们的专业方向）有4个，平均每个方向只有5.25门课。如果去掉2011―2012年新增的2门课程，过去几年只有19门课，平均每个方向只有4.75门课程。看来，MIT材料科学与工程专业的课程设置，并不鼓励学生选单一专业方向的课程。实际上，在以前分专业方向限制选修课时，每个专业方向仅仅提供2～3门课程，进一步的分析见下文。
反观我们的培养计划，我们的专业方向必修课程有5门（14学分），选修课程应选4门（8学分），合计9门课程22学分。因为我们的学分是按照每周上课学时数计算的。如果按照MIT的学分计算方法，学分约为每周上课学时数的3～4倍，考虑到我们的上课周数为17～18周，而MIT才14周，因此，我们的专业方向应选学分至少相当于MIT的88学分，比其4门课程（48学分）的要求多了5门课程（40学分）。可见，我们的培养计划更加注重学生专业方向知识和技能的培养。
另外，MIT材料科学与工程系的研究领域非常广泛，关于其主要研究领域的介绍出现在3个网页上。其一是在该系的学位要求中关于限选课程的介绍网页，4个主要的研究领域分别是生物与聚合物材料、电子材料、结构与环境材料、基础与计算材料科学。其二是在MIT的招生网页，4个主要的研究领域分别是：半导体材料和低维系统（Semiconductor materials and low-dimensional systems）、能源材料（Materials for Energy）、纳米结构材料（Nanostructures）、材料的生物工程（Bioengineering of Materials）。在介绍全体教师（Faculty）的网页，列出了30个研究方向（discipline），共122人次（有重复计算，因为实际教师只有35人），平均每个研究方向4.07人次（或1.17人）。少的方向仅1人如微技术、半导体，最多的是纳米技术，23人次。上面列出的生物工程（包括生物物理和生物技术）9人次，能源材料（包括能源与环境、储能）9人次。人数比较多的研究方向还有结构与环境材料9人次，高分子材料7人次，电、光和磁材料7人次。
可见，尽管MIT研究的材料类型很多，但其本科生培养计划中，涉及具体材料类别方向的课程特别少。
2. 关于考核与成绩
MIT很多课程的成绩评定都包括平时作业和出勤与课堂参与情况。有的课程，考试以外的项目在成绩评定中所占份额可达到50%，有的实验课程则更是高达85%这在一定程度上反映了MIT对大学生平时学习的管理是非常严格的，与我们头脑中关于国外大学生“自由”学习的图像截然不同。
3. 关于选课进度安排
MIT材料系没有规定统一的选课进度表。但从其推荐的选课安排（roadmap）看，具有如下特点：
（1）8门大学一般要求的社科课程（GIR）分布在8个学期选修，即每学期选修1门社科课程；
（2）一年级把大学要求的6门自然科学课程（GIR）学完，包括数学、物理和化学。
（3）二年级起全面进入专业学习。第一学期学习材料科学与工程基础、材料实验2门课程，两门课交叉进行，实验周不上课。上课周每天都有材料科学与工程基础课，实验周每天都有实验或交流，学习安排非常集中。
（4）每学期的课程一般为4门，其中1门为社科课程。
MIT二年级第1学期就学习专业基础课程，这比我们的教学计划提前很多。国内的教学计划进度安排曾经强调，前两年不安排专业课，以至于我们的材料科学与工程课程被安排在第5学期，材料研究方法更是被安排在第6学期，使得高年级学习特别紧张，深入接触专业知识和方法的时间被推迟。
4. 关于培养计划的修订
从网页上能够追溯到MIT材料系1998年的培养计划，其培养计划在2003年做了很大的调整。两者的比较
这两个培养计划的最大差别在必修课，课程名称几乎完全变了。但对比课程名称和教学内容可以发现，新培养计划中的“材料科学与工程基础”包含结构与化学键、热力学与统计力学两大部分内容，分别由两位教授讲授，似乎代替了原来的“材料热力学”、“材料物理化学”和“材料化学物理”3门课程，因为其教材之一仍然是物理化学（Engel， T.， and P. Reid. Physical Chemistry. San Francisco， CA： Benjamin Cummings， 2005. ISBN： 9780805338423）。“材料实验”应该与原先的“材料结构实验”对应，“材料综合实验”应该与原来的“材料加工实验”对应。“材料的微结构演变”与原来的“材料结构”相似。取消了“材料力学”、“材料工程中的输运现象”2门课程。增加了“材料的电光磁性能”、“材料的力学性质”、“有机和生物材料化学”、“材料加工”4门课程。取消2门，合并2门，增加4门，课程总数不变。
选修课变化较小，只是增加了若干课程，特别是生物材料和纳米材料的课程。其实，两门生物材料课程是2000年增加的，当时选修课由4方向增加为5个方向。选修课的最大变化是理论上不再分专业方向，学生可以任意选课。但实际操作时，仍然向学生推荐各专业方向的课程组合。无论如何，每个专业方向的课程不足4门，学生必然需要选修其他方向的课程。
从2003年至今，必修课没有变化，选修课则有一些小的调整（表5）。其中2005年减少了高分子化学、化学冶金学（Chemical Metallurgy）2门课程。增加了2门数学，材料热力学（原来的必修课），先进材料加工，衍射和结构，材料的对称性、结构和张量性质，材料选择，共7门课程。可见，增加的这些课程仍然是与具体材料种类无关的。2007年和2011年分别增加了1门生物材料方面的课程。可见，即使是选修课的调整，仍然在继续加强有关材料行为特征方面的课程，减少有关具体材料种类的课程。
5. 关于培养目标与课程设置
过去，MIT材料科学与工程系培养目标分四类，研究型学位（Course 3）、预科型学位（Course 3A）、实践型学位（Course 3B，2003年取消）和考古型学位（Course 3C）。其中，研究型学位与实践型学位培养要求的唯一差别是不变的，即前者在四年级做毕业论文，后者在二年级暑假和三年级暑假做2个20周的企业实习，其他课程要求完全相同。现在把实践型学位取消了，但仍然保留了学生向这个方向发展的渠道，即学生仍然可以选择做毕业论文或者企业实习，学位合并在研究型学位（Course 3）中。
从2003年培养计划大调整来看，MIT材料科学与工程专业（Course 3）的主要培养目标是让本科毕业生继续深造。也可能是社会需求的变化促使MIT对培养计划进行调整。这从MIT选读实践型学位人数变迁或许可以看出一些端倪（表6）。从1998年到2002年，实践型学位人数多于研究型学位的人数，2002年突然降低，与研究型学位相当。查看大学2年级实践型学位学生注册数，从2002年起突然减少，由原来每年约20人突然减少为6人。2003年培养计划调整当年，还有5人注册为实践型学位，这应该是此前培养计划延续所致。
那么，没有了实践型（Course 3B）学位，是否还有学生仍然会选择实习代替论文呢。下面从2002～2008年MIT材料系本科毕业生去向分析。除了一些研究生院，网页一共列出了38家企业和17家政府部门或咨询机构。统计2002年以后（至2005年结束，当年仅剩下1人）各年4年级实践型学位人数（也约等于当年毕业人数）总和恰为38人，与毕业生去向统计的企业单位数刚好相同。这难道是巧合？是否可以推论，2003培养计划修改之后几乎就没有学生选择去企业实习了？
MIT材料专业取消实践型学位，以及此后可能几乎没有人选择实习代替毕业论文事实，一方面可能与美国产业向国外转移，本国企业对工程师的需求减少有关；另一方面，MIT培养计划中的课程设置调整也起了一定作用。因为选择实践型学位人数锐减在前（2002年），培养计划调整在后（2003年）。培养计划中去掉的必修课“材料力学”和“材料工程中的输运现象”，显然属于工程类课程。因此，其培养计划课程中增加材料研究型基础知识、减少工程知识的倾向十分明显，也说明其培养计划随社会需求进行了及时调整。
另外，尽管2003年培养计划中的必修课有较大调整，但选修课调整比较有限。而且调整前后，没有改变其材料类本科生宽专业培养的模式。
但在选修课中，把专业方向的基础课程去掉，仍然让人有点匪夷所思。例如，高分子化学在高分子材料领域历来就被认为是专业基础课。MIT在2005年却把这门课从本科生培养计划中去掉了。查看其高分子方向研究生培养计划核心课程，可以看到高分子物理化学、高分子合成、高分子合成化学等基础课程。可见，MIT把专业方向的一些基础知识培养放在了研究生阶段。
以上似乎给人这样的印象，如果不继续读研究生，则专业方向的基础知识是不太够的，无形中将人才培养的周期拉长到研究生阶段了。但从我自己教学的经验来看，学习高分子物理就可以了解高分子材料的行为和特征，未必需要清楚地知道高分子材料的合成与制备方法。我的一些研究生以前从未学习高分子方面的课程，为了让他们在研究中能够理解和使用高分子材料，我就是先给他们讲授高分子物理的基本知识。
另外，注意到MIT材料专业研究生数量是本科生数量的2.2倍，有很多研究生来自校外，特别是来自国外。所以，MIT材料专业培养计划中对专业方向选修课程的调整，结合研究生阶段的课程安排，既考虑到了本科宽专业基础的培养模式，又打通了本科生培养与研究生培养之间的关联，在研究生阶段加强专业方向基础知识的培养，也便于接受其他教育背景的学生来读研究生，还是十分合理的。
MIT材料专业的本科培养计划，不断强化了按照材料大类进行培养的模式，必修课和选修课都加强了材料基本行为知识的课程，减弱了材料类别基础知识的课程，把后者移到研究生教育阶段。这说明国外关于“材料研究依据其行为和特征，而不是依据材料类型来进行”的认识形成30多年以来，不仅没有改变，还在进一步加强。MIT在2003年对培养计划大调整时，加强了材料研究基础知识课程，减少了工程类课程，其本科生的主要去向是进一步深造，直接到企业就业的比例急剧减少。本科生阶段加强研究基础知识课程，把专业方向基础知识培养放在研究生阶段，加强了研究生的知识培养，可能是其材料研究能够长期在美国名列前茅的原因之一。
关键词： 卓越工程师教育培养计划； 材料力学； 教学改革
中图分类号： G642.3 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2012）01-0152-01
1 引言
2010年，教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”），提出了一种高校与行业、企业联合培养人才的新机制。“卓越计划”是国家推行教育改革，创建具有中国特色高等工程教育模式的重要举措。通过企业的深度参与，以实际工程为背景，可培养大量具有实践能力和创新能力的工程技术人才，为国家走向新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国提供优质的人力资源[1]。近年来，参与的高校都对相关专业的课程设置、教学内容、教学手段和考核方式等进行了深入的改革，探索适合本校的人才培养模式。材料力学是一门重要的专业基础科，具有基础理论和工程应用双重特性，是工科大学生从专业基础课到专业课学习的重要桥梁，在工科的课程体系中占有十分重要的地位。但是，现有材料力学的教学内容侧重于知识的完整性和系统性，更注重理论知识的传授，忽视了与工程实践的结合，不利于培养学生解决生产实践问题的能力，与“卓越计划”的要求有一定的差距。因此，如何对材料力学教学进行改革，在理论知识传授的同时培养学生的工程素质、工程意识和工程实践能力，是材料力学教学中面临的一个重要课题。
2 联系工程实际，更新教学内容
材料力学课程是一门具有很强实践性的学科，它的教学内容与生产实际密切相关。但是，现有的材料力学教材中多数仍采用传统的教学理念，注重理论的推导，忽视与工程实践的结合。因此，在教材中多数的例题和习题都是采用理想化和抽象化的力学模型，如梁、杆等，在内容上也仅说明了这些力学模型在不同变形下强度、刚度等的计算和校核。因此，会给学生造成一种错觉，认为这门课就是学习几种题型的求解，无法明确学习的目的和意义，削弱了学生的积极性和主动性，更不利于学生实践能力的提高。针对“卓越计划”的要求，应对材料力学的教学内容和知识点的编排进行更新，突出该课程与工程实践的联系。在介绍每一种基本变形时，可大量地引进与其相关的工程实例，介绍如何将具体的构件简化为简单的力学模型，使学生能够了解各种力学模型的意义、适用范围和限制条件。其次，应对于授课内容进行适当的选择，在保持理论体系完整性的前提下，删除一些难度较大、推导繁琐，且在工程中应用不多的内容，适当增加一些与工程实践紧密联系的内容。在教学中应以实际工程为背景，工程技术为主线，突出问题的共性和差异。例如，在材料力学中，所有变形的破坏判据都是最大的作用（如应力、变形）要小于相应的许用值，而各章节的不同处在于最大值的计算。通过加强对问题共性的认识和差异的比较，学生对于课程的理解会更加系统和透彻。而且，教学的重点不能仅停留在如何解题，应从力学模型的建立、破坏判据的选择，结构参数的确定等方面引导学生，使他们能够初步具备分析和解决简单工程问题的能力。
3 结合现代技术，优化教学手段
随着教学改革的不断深入，实践环节和专业课时逐渐增加，材料力学作为基础课程，课时已大幅减少。为了能在有限的课时内完成教学内容，多媒体技术已广泛应用于材料力学的教学。作为一种先进的教学手段，多媒体教学不需要写黑板，节约了大量的时间，提高了教学的效率。另一方面，多媒体教学可以加入图片、声音、动画，课堂的信息量大，直观性强。通过课件能够把抽象的力学模型与具体的工程构件联系起来，更有利于学生的理解。但是，由于课件中每一屏的容量有限，对于一些具有承继性的推导来说，在换屏后学生无法记住前面的内容，对于后续的推导就很难理解。而且，由于换屏速度太快，学生没有理解、吸收的时间，学习的效果也不佳。教学实践证明，单纯地运用多媒体教学虽然可以提高教学效率，但教学效果不够理想。采用传统板书与现代教学手段相结合的方式，可以有效解决上述问题。以梁弯曲正应力的推导为例，利用多媒体演示梁弯曲的变形，引出平面假设，并逐步推导正应力的计算公式。在多媒体演示的过程中，对于每个关键步骤，如变形几何关系、应力应变关系和物理关系等，在黑板上将相应的内容写下来。这样，既可以提醒学生本堂课的重点，又可以使授课具有连贯性。讲课结束后，学生可以通过板书了解这节内容的脉络和重点。同时，还可建立课程的网站，将教学计划、每章的重点和难点，以及典型例题等公布在网站上，实现师生间资源的共享，方便学生的自主学习。在网站上还可设立答疑的平台，老师定期回答学生在学习中遇到的问题，实现师生间的信息互动。
4 参与实践科研，改革评价体系
传统的材料力学考核模式与高等数学等基础课的形式完全相同，是通过单一的闭卷考试来考察学生掌握理论知识的能力。根据“卓越计划”的要求，学生不仅需要掌握基本的理论知识，还应该具有一定的实践能力。因此，应对现有的考核体系进行改革。在材料力学的考核体系中，除了常规的考试成绩、作业成绩，还应包括大作业、试验成绩、实践成绩、竞赛科研等。借鉴机械设计课程设计的形式，教师可以采用分组布置大作业的形式，让学生自主完成一些简单机构的设计。例如，在组合变形这一章，可要求学生设计减速箱中齿轮轴的材料、形状等。通过解决这些实际的工程问题，学生可以综合地运用所学的知识，能够学以致用，可提高学生学习的主动性。在实验教学环节中，应尽量减少演示性、验证性的试验，增加一些设计性的试验。鼓励学生参与试验，自己设计各种试验，提高动手能力。由于材料力学课程的一些概念比较抽象，且学校试验室的设备有限，教师可带学生到工程实地参观各种机构，使学生能够直观地了解材料力学与工程的关系。鼓励学生参加各种学科竞赛，如大学生结构大赛，或在班级内组织类似的竞赛。在竞赛过程中，教师应全程、深入地参与。教师应介绍比赛涉及到的知识点，指导学生制作模型，解答学生遇到的问题，从专业的角度分析获胜作品的优点和失败作品的不足。通过丰富多彩的实践活动，可进一步加深学生对于课程内容的理解，激发学生的创新意识。同时，还可吸收部分优秀的学生参与教师的科研，做一些力所能及的工作，使学生能尽早培养科研意识、熟悉科研环境，了解科研方法，锻炼科研能力。
5 结束语
“卓越计划”是我国高等教育改革中的一个重要举措，它的顺利实施对于全面提高人才培养质量具有十分重要的示范和领导作用。材料力学课程不仅是学习科技知识的基础课程，也是培养学生实践能力和创新能力的重要渠道。因此，材料力学课程的改革是“卓越计划”中重要的一环，只有在教学过程中融知识传授、能力培养与创新教育为一体，才能培养出适应现代需求的创新型工程技术人才。
参考文献：
[1] 张韦韦.教育部启动实施“卓越工程师教育培养计划”[J].教育与职业，2010，（7）：20.
[2] 林健.面向卓越工程师培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究，2011，（05）：1-8.
关键词：电化教学；材料科学与工程专业；生产实习；改革；作用
中图分类号：G642.44 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）52-0040-02
贵州大学材料科学与工程专业生产实习教学是安排在学生学习《材料科学基础》、《热处理原理及工艺》等专业基础课程后进行。然而实习内容多，概念抽象，理论性强，理解困难，常常缺乏成分-结构-性能-用途相互之间的连贯性，综合分析能力欠缺。还有实习安全责任、设备老化、生产环境、经费不足、技术更新等诸多因素，往往使得实习难以深入开展，流于形式，很容易引发学生失落心理，缺乏专业兴趣。生产实习是培养学生工程意识、创新意识和工程实践能力的不可替代实践教学环节。电化教学具有知识表达的多样性、交互科学性、反馈性、以及教学管理的开放性、灵活性等突出的特点。在这种背景下，电化教学在生产实习教学迎来了创新式发展，必将对实践教学改革有着积极的作用。
一、运用电化学教学，激发学生的实习兴趣
兴趣是对客观事物选择的态度，是积极认识某种事物或参加某种活动的心理倾向，表现出高度集中的注意力和较强的求知欲。电化教学能创设生动、形象、直观、视听结合的教学环境，以其新颖性、多样性、生动性、趣味性易吸引住学生的注意力，激发学生的学习兴趣。精心筛选学院专业教师、企业校友研究成果简介和科研项目。以形象、直观、生动的“看图识知”方式向学生介绍材料在生产、生活、社会发展中的重要性。学生通过大信息、多角度的授课模式，感受到“材料与社会生活息息相关”，树立学好材料学科的决心和信心。学生观看本专业教师研制的新型GDL-1汽车齿轮、新型GDL-2钎杆、EA4T高速重载列车车轴、大型燃油退火炉等产品制备过程图像，了解材料制备、检测、使用过程须用的知识，深刻体会新材料可以推动社会经济文明发展，科技创新生活，明确自己将从事材料领域工作必有良好的专业基础，从而激发学生对材料学科的学习兴趣和求知欲，自觉地提高了学生对实习教学内容的重视。
二、利用电化学教学，增设实习教学内容，突出重点难点
电化学教学能克服实习环节时空的局限性，将图像、文字、声音、动画等信息有机融合，形象生动、直观突出重点、难点、疑点，注重物理、化学内容有机糅合，不断优化充实实习内容。实习电化教学按照成分-结构-性能-用途主线的科学性和逻辑性，将多学科零散的知识点连贯熔融起来，化静为动，化虚为实，化远为近，化抽象为直观，由表及内，深入浅出，解释疑惑。比如在贵阳某钢厂实习钢材的制备过程以及中航集团某公司表面处理车间的化学表面处理过程时，用电化教学讲解GDL-1汽车齿轮、GDL-2钎杆、EA4T高速重载列车车轴等材料冶炼、铸造、锻打、塑性变形、热处理/表面处理、检测、使用等程序。在对应的程序里巧妙地串联产品生产、检测设备以及使用过程中的操作步骤和方法，把虚构球形化原子间的物理化学作用机理融解于组织结构、性能演变、理论分析等重点、难点内容，让人一目了然。在较短实习时间内，电化教学提供大量无法从实习过程中直接获取的知识，多学科知识贴近材料实物的生产实践，解决传统实习教学无法讲清、难以理解的重点、难点内容，更加充分地、清晰地揭示材料生产过程的本质。学生在实习中发现材料生产问题，用抽象-具体-形象的思维加以分解，逐层展示，由易到难、突出重点、剖析难点，步步深入理解多学科的有机交融统一，拓宽渠道获取更多知识。
三、利用电化教学，提高实习教学质量
电化教学使微观世界宏观化，抽象内容具体形象化，活跃了实习教学气氛，增加了实习改革教学的感染力，提高了实习效果和质量。如模拟仿真软件，演示新型GDL钢材料制备-过程处理-组织观察-性能测试的生产过程，以虚构的球形化原子来展示微观运动的特点，演绎不同成分GDL钢材料冶炼-凝固相变、塑性形变、表面化学处理等过程中相应的组织、性能演变，来理解GDL钢不同的用途要求。抽象化生动，让学生清晰地认识、分析材料设计、制备、检测、使用全过程。以材料用途为目标，微观世界宏观化、具体形象化，学生能独立地步步深入，多角度综合分析选取材料以及生产过程，有利于巩固、吸纳相关学科知识，理解材料成分-组织-性能-用途内在联系，清晰地认识材料学科的整体性、复杂性以及关联性，树立了正确的材料学科观念，培养学生用辩证唯物主义的物质运动、变化、发展的观点，合理地、系统地、创新地解决问题的能力，有效地保证实习教学改革质量和效果，也为学生将来就业、工作增添了自信心和竞争力。
四、利用电化教学，全面提高学生的素质
电化教学可以有效地培养学生的综合素质。在实习电化教学过程中，齿轮、钎杆、高速重载列车车轴等典型材料成功生产案例，潜移默化塑造学生正确的人生观、价值观、世界观。典型材料成分-组织结构-性能-用途交替对应演示，强化学生唯物辩证的工程意识，激发学生的专业兴趣，主动积极地去获取交叉学科知识和发展智力，有力地培养了学生的观察能力、思维辩证能力、分析问题能力、解决问题能力和创新能力。在中航集团公司某热处理车间实习期间，以军工企业文化熏陶塑造人，6～8位学生一组的形式参与某液压泵零件热处理工艺培训教材的动漫插图比赛，全面训练了学生用脑、眼、手的基本技能。学生触发多种感官功能后，能持久保持学习兴趣，最大限度地调动实习教学的积极性。学生十分愿意接触学习现代先进技术和知识，调动了学习材料与计算机学科知识的主动性，求知欲热情高涨，激发了他们的想象力和创造力。学生间通力合作，充分发挥聪明才智，培养了学生的团队合作与竞争创新能力。
实习电化教学改革，有效地激发了学生的实践积极性，充分发挥其主动获知的精神。学生能在短时间内掌握专业实习重点、难点，加深理解材料学科的辩证统一内在联系本质，吸收消化更多学科知识，开阔视野，发展智力，提高了实习质量。反之，有力促进电化教学在实习教学改革中创新地发展。
参考文献：
[1]付建民，陈国明.安全工程专业生产实习模式探讨与实践[J].安全与环境学报，2006，6（7）：37-39.
[2]李芳英.电化教学在外语教学中的应用[J].山东师范大学外国语学院学报，2003，（3）：76-77.
[3]孙妍.试论如何培养大学生对英语学习的兴趣[J].齐齐哈尔医学院学报，2009，30（17）：2192-2193.
[4]郑晓华.浅谈直观教具和电化教育在英语教学中的作用[J].伊犁教育学院学报，2000，（6）：93-94.
关键词： 高分子化学 高分子物理 生物功能材料 教学探索
高分子化学和高分子物理是高分子科学相关专业的专业基础课。在专业课程设计中，一般两门课程独立设置，其中各占有48到72学时不等。我校的生物功能材料专业开设了高分子方面的课程，其中高分子化学与物理是该专业的专业基础课。根据该专业特点，生物功能材料涉及领域较广，从无机陶瓷材料到有机高分子材料都有涉及。该专业学生只需掌握有关高分子化学和高分子物理的基本理论知识和应用技能，因此我们开设了高分子化学与物理课程，所设学时为56学时，开设时间安排在二年级下学期，为三年级开设《高分子材料化学》等课程打下一定基础。该课程内容涉及高分子材料的合成与实施方法，高分子材料的结构、性能、成型加工及其应用，是一门多学科交叉、实用性很强的学科。根据该课程具有涵盖内容广，物理化学和有机化学知识运用较多等特点，这样有限的课时设置就给授课带来了一定困难，导致学生在理解和应用本课程知识方面具有一定难度。另外，我校该专业物理化学课程设置在二年级下学期和三年级上学期，其中物理化学反应动力学部分讲授时间较晚，这也给高分子化学与物理的授课带来了一定困难。那么如何在有限的学时内系统地讲授高分子学科基础知识，是本文需要重点探讨的问题。
1.选择教材，合理安排教学内容
受授课学时的限制，我们选用的教材是化学工业出版社出版的《高分子化学与物理基础》，由魏无际等主编。该教材系统地阐述高分子化学与物理的基本概念、基本知识、基本原理和基本测试方法，教材内容全面，难度适中，比较适合生物功能材料专业的教学要求。针对课时较少的现状，我们对教学内容进行了合理安排。对于高分子化学部分，重点讲解高分子的基础概念、缩聚和逐步聚合、自由基聚合、聚合方法、阴离子聚合等内容，自由基共聚合、阳离子聚合、配位聚合等可较简单讲解，聚合物的化学反应章节主要由学生自学。这样既保证了学生能够掌握高分子化学的基本概念及反应，又没有因为课程过难给学生造成学习困难。对课程中的某些内容，例如聚合动力学的推导，在物理化学中化学动力学部分还没讲解的情况下，我们在教学中不要求学生记住所有推导和公式，仅提出聚合动力学基本知识，引导学生自己进行动力学推导。对于高分子物理部分，我们重点讲解高分子的结构、高分子的分子运动、力学状态及其转变，简单讲解高分子固体的基本力学性质、高分子溶液的基本性质章节，对高分子电学、热学和光学的基本性质章节主要由学生自学。这样课程的安排，重点讲解能够加强学生对高分子学科基本知识的掌握；简单讲解能够扩大学生的知识面、引导有科研需求的学生课下加强该部分内容的掌握；自学部分主要为了深化学生对高分子学科知识的理解。重点讲解、简单讲解与学生自学相结合的教学方法，突出了本课程重点、拓宽了学生知识面，克服了高分子学科教学中内容多、概念多、数学推导多等难于克服的难点。
2.理论联系实际，提高学生学习兴趣
高分子化合物广泛存在于日常生活中，如穿着用的化学纤维、自然界存在的棉、麻、丝绸等，食品行业中的蛋白质、淀粉、纤维素，建筑行业中用的涂料、各种高分子管材、胶黏剂、有机玻璃，行驶工具中应用的橡胶、工程塑料、增强纤维等。高分子科学在人们的日常衣、食、住、行中发挥着极其重要的作用，其是一门应用基础型的学科。高分子化学与物理的教学，单纯的讲解很难引起学生的学习兴趣，教学效果不显著。为提高学生学习兴趣，我们在讲解基本知识的同时，注重理论和实际相结合，列举了大量实例。例如讲解缩聚反应时，对涤纶、尼龙等一些重要的缩聚物的生产原理进行了重点讲解，对聚乳酸生物材料进行了系列概述，包括其生产方法、原理和应用等；自由基共聚合部分，讲到聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS树脂）、丁苯橡胶（SBR橡胶）等一些著名共聚物和常见聚烯烃产品及它们的制备原理、主要性能和用途。其中举例聚四氟乙烯（PTFE）用于流量泵、反应釜内衬和搅拌棒外面涂层，聚氯乙烯（PVC）用于各种集成吊顶和各种垃圾袋等。在高分子发展史中，讲授诺贝尔奖成果和获得者的发明典故，例如电高分子的发现、齐格勒-纳塔催化剂的发展，以增强课堂的趣味性；讲述了第二次世界大战期间高分子的发展典故。此外，让学生翻看塑料水杯的材质、衣服标签让学生认识各种标志上一些材质的名称，指出我们的水杯、服装由哪些合成高分子构成，并讨论目前常用的化学纤维名称和聚合原理；通过举例讲解方式，激发学生自主学习兴趣。
3.多媒体与板书教学方法相结合，提高教学质量
高分子化学与物理基础课程知识面广，其涵盖了高分子化学、高分子物理、高分子加工等方面内容。该课程教学信息量大、理论性强，学生理解相对比较困难。因此，我们在教学过程中注意多种教学形式相结合，提高教学质量。课堂主要采用多媒体教学方式，同时辅以板书讲解，取得了不错的教学效果。利用多媒体教学方法既能够将理论的知识直观体现出来，又能够将难于理解的教学内容形象地展示出来，这样可以使学生更容易理解所学内容。例如，在讲解配位聚合时，利用动画演示双金属活性中心机理和单金属活性中心机理中单体分子的插入过程与链增长过程；自由基聚合实施方法中，利用制作动画模拟悬浮聚合和乳液聚合过程中单体的分散过程，高分子物理中拉伸对高分子结晶形态的影响、动态黏弹性模型，等等。通过多媒体的运用，可以使抽象的教学内容具体化，有效提高学生学习的趣味性。多媒体课件也会存在一些缺陷，比如讲课节奏过快，学生难以吸收；教师过于关注幻灯片屏幕，减少了和学生的交流互动，等等。在实际教学过程中，还应注意和板书的有效结合，对重点知识内容采用板书的形式进行讲解，取得了不错的效果。
4.网络教学方法的运用
针对多媒体教学存在讲课节奏过快，学生难以吸收等缺陷和板书教学进度缓慢等特点，对重要章节，我们采取课堂与课下网络教学相配合的方法。网络教学在原来多媒体教学基础上，对教学过程和教学内容提供了全面支持。目前学校构建了一个比较完整的网上教学支撑环境，提供多媒体录播室进行教学视频的录制，最后把课件与录制视频统一上传到网络教学平台。网络教学有许多传统学习方法无可比拟的优点，例如学生学习自主性增强，真正发挥学习的主观能动性，学生学习在时间和空间上少了许多限制，学习的探究性更加深入。另外，网络背景下学生在获取不同的资源时可以进行比较，相互之间取长补短，知识面更广。随着现在网络技术的发展，学生可以在宿舍、教室和学校多媒体教室通过网络对课堂内容进行学习。网络教学方法的运用，大大弥补了课堂多媒体课件存在一些不足，大大提高了教学效率。
5.开展互动式教学，发挥学生的学习主动性
教学是教师和学生的共同行为，学生是课堂的主体，教师是学生学习知识的引导者。目前高校教学方式偏重以教师“教”为主，忽视了学生“学习”的主动性，学生始终处于“被动学习”地位。这样的“被动学习”，导致学生具有学习压力大、心理负担重等特点。针对这一现状，我们采取课堂互动的教学方式，包括师生提问、讨论和学生上讲台相结合的方式进行教学活动，取得了一定效果。比如在下课前教师先提出下一节课的预习内容，提出一些讨论问题，例如在讲述缩聚反应时，提出不同聚合时间获得聚合物分子量是否相同、什么样的单体能够发生缩聚反应、什么样的单体能够获得支化的高分子等问题。让学生通过查阅资料，自己寻找答案，并在下次课堂上让学生进行讨论，然后教师补充。这样既提高了学生的学习思考能力，又增强了学生的学习主动性，提高了学习兴趣。另外，我校为农业院校，虽然学习《高分子化学与物理课程基础》课程的学生是非农业专业，但是部分学生毕业后或许从事涉农相关服务业。考虑到此种情况，我们在授课内容安排上，对目前农业应用的高分子材料和高分子在农业方面的潜在应用进行了讨论，给他们提供了创造性思维。比如在讲自由基聚合章节时，我们就对强吸水树脂的制备现状和发展前景，主要针对其在农业生产中的应用进行了讲述，对高分子薄膜在农业中的应用及带来的“白色污染”与应对措施进行了讨论。通过这样的讨论，我们锻炼了学生分析思考问题的能力，这为学生工作与科学研究的创新思维形成打下了基础，提高了学生的学习积极性和学习兴趣，加深了对本课程的理解。
6.结语
通过对本校生物功能材料专业《高分子化学与物理基础》课程教学中的一些课程设计特点、面临的问题及目前采取的措施进行了总结。《高分子化学与物理基础》虽然是一门专业基础课，但其理论性强、概念抽象难懂，如何让学生在掌握该课程基本理论的同时，调动学生的学习积极性，培养学生的自主学习能力和创新意识，是教学工作中需要不断探索的问题。我们将在总结已有教学经验的基础上，继续对本课程教学方法的改善与创新进行探索，以提高该课程的教学质量。
参考文献：
[1]魏无际，俞强，崔益华.高分子化学与物理基础（第二版）.北京：化学工业出版社，2011.
[2]黄海霞.应用化学专业《高分子化学与物理》课程教学探索.广州化工，2013，41（12）.
关键词：卓越计划；材料专业；就业适应性
一、“卓越计划”的实施背景和主要内容
卓越工程师是适应经济社会发展需要的，具有较强创新能力、综合素质高的各类型工程技术人才，进而能够为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人力资源强国服务。
“卓越计划。培养的标准体系包括通用标准、行业标准以及学校标准三个层面。
首先，要掌握扎实的工科基础知识和本专业的学科理论知识，能够对生产工艺、设备与制造、包装、工厂或工程进行设计，了解本专业的发展现状和趋势，了解本专业领域的技术标准、相关行业政策、法律和法规。其次，应具有发现问题、分析问题、解决问题的主动意识及实践能力，即能敏感地在生产、管理、服务第一线发现潜在问题，通过分析和思考，熟练运用各种知识、经验、专业技能，最终解决现实问题。
二、影响大学毕业生就业适应性的因素
就业适应性也叫职业适应性，是指一个人对从事一种职业或特定工作时所应该具备的知识、能力和素质的总和，是其内在因素和成长环境共同作用而造就和形成的。就业适应性包括诸多方面，可因职业不同而会有不同的要求，从目前情况看，影响学生就业适应性的因素有学校和学生两方面。
2.1学校方面的因素
由于受传统教育观念和教学模式的影响。近些年来，我国工科类本科生教育多以知识传授为主，往往将此做法置于教学的中心位置，而轻视对学生能力的培养，特别是学生创新实践能力的培养。从教学大纲、教学计划、教学方法等多方面都可以看出，高校的教育是以老师为主体，学生为客体，这就很容易导致学生习惯被动、消极与盲从地接受老师知识的灌输，不愿意动脑筋，从而扼杀了学生的学习积极性和创新意识。况且，老师也可能在某些知识方面存有不足，如果一些学生不假思索地接受知识，就容易受教师主观臆断的影响。
2.2学生方面的因素
许多高校大学生虽然选择了现在所学的专业，但实际并不了解自己学的专业具体是做什么，对专业学习的意义也认识不足，加之易受社会浮躁和功利思想的影响，缺乏职业规划。在应试教育体制下，学生习惯考前“突击”，而忽视平时有关工程基本功的训练。还有的学生将精力过多地沉浸在各种课外活动或个人生活中，难以系统地学到专业知识，更谈不上提高专业实践能力。其结果，几年下来，学生对所学知识往往知之甚少，甚至道不出个所以然来，毕业后难以胜任工作的需求，进而导致学生就业适应性差。
三、“卓越计划”对材料专业毕业生就业适应性的促进作用
实施“卓越计划”的目标是克服我国目前严重的工科类教育与产业脱节，理论与实践脱节的问题，改革现有的工程技术人才培养模式，实现理论教学与实践教学的有机统一，实现学校学习与校外实践的有机结合，真正使工科类本科生的知识、能力、素质能够有机协调地发展，从而培养造就一批创新能力强、综合素质高、适应经济社会发展需要的各类型工程技术人才。
3.1行业企业深度参与培养过程，根据上述的分析，企业尚没有深入参与到教学中，具体表现在没有提供给学校足够的行业信息，很多学生没能到企业顶岗实习，很多教师也没有在企业任职的经历。这些都是造成学生就业适应性差的原因。对此，“卓越计划”提倡企业深度参与到教学中，让企业的专业人士参与到教学计划的制定和实施中来，企业给学生提供实习的机会并参与指导学生完成毕业设计，为老师提供任职轮岗的机会等等。实践表明，企业深入参与到教学中，必定会给高校的教学带来一定的促进作用，进而缩短学生的就业适应周期。
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：新型建筑材料；发展；应用
Abstract: along with the science and technology and the development of the material chemistry, new building materials also obtained fast development. And based on the new building materials with beautiful, hard working, intensity, light quality, environmental protection and so on the characteristic that is widely used in building of. This article in view of the new building to development, and discussed the types of new building materials, characteristics and the application in building engineering is built.
Keywords: new building materials; Development; application
中图分类号：TU5文献标识码：A 文章编号：
一、前言
随着我国改革开放的不断深入，新型建筑材料层出不穷，从功能上可以分为墙体材料、装饰材料、门窗材料、保温材料、防水材料等等从材质上分为天然材料、金属、非金属材料、化学材料等。尤其是化学材料在新型材料中广泛运用，不仅使用不再仅仅的局限于普通建筑，还广泛的运用于桥梁、地铁等特殊性建筑当中，这也就为新型建筑材料的发展带来了巨大的空间。从当今的新型材料来看，其具有强度大、质量轻、性能好、绿色环保等优点，在工程建设之中得到较好的体现。下面就介绍几中应用较为广泛的新型建筑材料
二、几种新型建筑材料的介绍和应用
在材料的研发上，随着跨学科领域的交叉渗入，使得新型建筑材料越来越品种化和高性能化，在我们的实际生活和建设中发挥着重要的作用。但从近几年的建筑材料看，其主要有如下几种类型：
新型墙体材料――中空PVC内模轻质隔墙。它是一种以PVC塑料模板为骨架，外抹普通水泥砂浆的新型墙体，适用于一般工业与民用建筑物内的非承重隔墙以及地下室防潮墙。如：住宅、宾馆、医院、学校、办公大楼、工业厂房等。它的特点：第一、重量轻，约为一般混凝土墙重量的1/3，粘土砖墙重量的1/2，大幅减轻建筑物自身荷载从而降低了建筑工程的综合造价，尤其适用于高层、软基地质的建筑物。第二、经济实用，由于墙体厚度薄（100～200mm厚已包括双面抹灰层）大大节省了结构空间，同时相应增加了建筑物的实用面积，相比240mm厚墙体每100m2约能增加3～5m2。第三、墙体的强度高、抗震性能强。由于隔墙边界与混凝土柱、墙、梁等采用锚固的连接方式使整个墙体形成一体，其整体刚度和抗震性能明显优于其他板材墙体1倍左右。第四、有良好的防火、耐火性能，优质产品的耐火极限可达到4小时以上。第五、保温、隔热、隔音性能好，根据权威部门热工性能检测结果，传热系数小于2.1w/m2.k，是建筑物实现节能减排的理想材料。第六、无裂纹和拼接缝，因墙面整体施工无拼接缝出现，又由于其内模为软质材料外挂增强钢丝网和防裂耐碱玻纤网布，各向同性，有效解决了其他材料因热胀冷缩及机械动力所造成的龟裂及拼接裂缝等工程质量通病。解决了目前施工单位保修过程中的墙体裂缝维修难题。第七、安装简便，施工工期短 ，隔墙施工安装简单方便、速度快，比一般墙体施工工期能有效缩短30%－50%。 第八、节能环保，中空内模板原材料可利用废旧PVC回收再生，对保护土地资源和生态环境、促进资源循环利用有积极深远的意义。这是目前节能减排的大势所趋。了解这么多的优点，这种新型墙体材料施工流程是怎样的呢，其实也很简单，下面就对一般墙体的施工流程做简单介绍：结构墙、地面基层处理测量、放线固定上下龙骨配板、裁剪安装固定PVC内模板安装预埋管线、电盒满铺增强用钢丝网压抹1：3水泥砂浆填槽、拉毛满铺耐碱抗裂玻纤网布1：1：6水泥混合砂浆压光抹面成品喷水养护。
说完了新型墙体，还有一种应用非常广泛的新型建筑材料就是新型防水材料，目前常用的有：聚合物水泥基复合防水涂料（施工人员常称为JS）；聚氨酯防水涂料；弹性体(SBS)改性沥青防水卷材和塑性体(APP)改性沥青防水卷材.虽然它们都是用于防水的材料，但是应用的范围和环境有所不同，其中聚合物水泥基复合防水涂料不适合在零度以下及雨水中施工（稍微潮湿不见明水的条件下是可以使用）， 而聚氨酯防水涂料克服了冷施工的缺点。SBS改性沥青防水卷材同样有这样的优点，弹性大，低温柔性好。APP改性沥青防水卷材的最大优点就是既耐热又抗低温，而且抗紫外线能力特别强，所以使用寿命长。但与防水涂料成品相比，防水卷材的成本相对要高。具体根据现场实际情况结合产品的特性灵活选择。
除了这些常接触的新型建筑材料，还有一些新型化学材料。如，高分子化学材料。高分子化学材料主要作为当今建筑物的涂料使用。随着我国城市化建设，城市建筑讲究美观，从而使得高分子化学的涂料得到广泛的使用。其在制作当中使用树脂和有机硅合物，甚至在制作中加入沥青，这种制作材料使得其具有非常显著的优点，其中最主要的便是具有良好的防水密封功能，在使用中具有较高的稳定性，这就对建筑物不仅起到美化作用，而且减少了建筑的损伤，很大程度上延长了建筑物的使用寿命；该种材料还具有一定的保温隔热功能，不过效果不是非常的显著。对于房屋建筑而言，对其的后期维护也是非常的关键。高分子化合材料具有良好的防水密封的功能，而广泛运用于房屋的外体保护。该种材料不仅可以涂于桥体对房屋起到一定的美观作用，而且可以有效的隔绝钢筋混凝土与空气接触，减缓墙面的老化。而且在混凝土的拌制时，适量的加入高分子化合材料，从而提高混凝土的性能，如抗腐蚀、抗冻、防水等功能，有效的防水机制可以防止雨水对结构的渗入，这也就减少了房屋墙体内部钢筋的腐蚀。由此可见，其对于房屋结构耐久性非常的重要。
四、结语
随着科学技术的发展，诸多的新型建筑材料改变着我们的生活。但是，其目前的发展还远不能满足当今建设的需求。新型建筑材料在诸多的领域还不够成熟，例如纤维聚合物的使用还有非常的局限性，在性能上还比较的单一。因此，新型建筑材质的不断研发和技术创新既是社会发展的需求也是我们当今社会生活和文化所必须的。
参考文献：
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[2]王志杰；周海容.现代新型建筑材料的特点[J].品牌与标准化；2011（08）
[3]王志杰；周海容.纳米技术在新型建筑材料中的应用[J].科技资讯；2011（06）
