前言:中文期刊网精心挑选了工程材料概论论文范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
工程材料概论论文范文1
(1)SBR类。添加合成胶、天然胶的改性沥青。如天然橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、异戊二烯、乙丙橡胶等,还有硅橡胶、氟橡胶(I限),以及废旧的汽车轮胎等。
(2)SBS类。各种类型的嵌段共聚物。
(3)热塑性树脂类。包括热塑性类树脂。
(4)物理法改性沥青。掺加各种纤维、格栅、土工布等改性沥青。
2改性沥青材料的特点
2.1抗水损害能力以及粘结力
在公路工程的实际应用方面,使用改性沥青材料能够使公路路面的空隙率提升,进而让路面的积水可以及时地排出,防止车辆在路面行驶过程中出现积水乱溅,以及车辆打飘的情况。另外将改性沥青材料应用到公路工程中,能够在很大程度上避免车辆荷载给公路路面带来的损伤,延长公路路面的使用年限。
2.2环保节能
目前由于有些地区的公路路面的复杂性,在一些沥青混合料中,加入一些天然的沥青,同时进行抗盐蚀试验,确保混合料不会受到盐水的影响。另外就是利用废弃的沥青制成绿色环保的材料在整个用料中占到10%左右。而且随着养护任务的不断加大,比例还会加剧。譬如使用废旧的轮胎等废塑料作为改性剂,这样不但可以充分地利用废弃原料,同时提升了路面的质量。
2.3其他方面
充分地利用改性沥青材料可以使公路路面老化的速度减缓,尤其是太阳光紫外线导致的路面老化,同时还可以减低车辆的噪声分贝,减少噪声污染。另外改性沥青材料拥有极佳的高温稳定性,以及低温控制能力。由于受到车辆的碾压,以及自然因素的影响,大多数公路路面可能会发生路面裂缝,以及开裂等一些情况,但是使用改性沥青就可以有效地扩大出现损伤温度的范围,让软化点的温度提升。
3改性沥青施工的要点
3.1施工前的准备
在施工开始前,首先必须做好材料的准备工作,以及材料的质量检测,严把质量关,严格做好原材料进场前的验收工作,杜绝不达标的材料进入生产及施工现场,保证原材料的整体质量。其次是施工设备,在改性沥青施工过程中,因为要用到数量非常多的设备,譬如沥青混合料拌和设备,以及碾压设备等一些重要的机器设备。在施工之前,应该充分地做好不同机器设备的安装、调试工作,防止在实际施工过程中出现设备故障问题,从而影响公路工程的整体质量和施工工期。
3.2运输
运输在改性沥青施工过程中处于非常重要的地位,这个环节在很大程度上会影响改性沥青的质量,所以应该严格把关。运输车辆必须最大限度地选择带有自卸性能的,数量必须根据现场摊铺设备的数量,以及其他方面的因素进行确认,从而保证原料车或搅拌车辆均保持稳定的秩序行驶。运料车在进行装料过程中,必须使用前后移动的方法来减少粗细料出现离析的情形,运输车上必须安排专门的防雨设备,避免在下雨时雨水对混合料的性能造成的不利影响和损失。
3.3摊铺施工
一般情况下,改性沥青混合料的摊铺都是使用摊铺机完成的。摊铺机的型号可以按照公路工程的实际情况酌情考虑。摊铺开始前,在施工现场的卸料车最好不少于6辆,其目的在于避免在摊铺过程中,由于混合料供应不足导致摊铺出现间断的情形。在摊铺过程中,必须在熨平板前的沥青混合料搅拌均匀后,才能够逐渐缓慢运行。同时必须及时地关闭夯锤,只有等到垫木取出后,再开启夯锤。
3.4压实施工
改性沥青的压实在施工流程中处于绝对关键的环节,这也是保证施工质量的重要因素。所以必须对其进行严格的控制。压实过程一般都是由压路机操作完成的,压路机的具体数量,类型等必须按照实际工程中路面的厚度、宽度等相关因素确认。另外还需要特别注意的是,初压和复压应该使用类似型号的压路机,最好不要使用首尾相接排列方式进行压实。3.5接缝施工作为施工中的最后一个环节,接缝施工尽量使用一台摊铺机进行作业,在摊铺完成之后,进行人工整平,最后进行碾压固实。
4我国改性沥青研究中存在的问题
(1)我国改性沥青的使用经过多年的发展虽然已经取得了不少的成果,但对于改性沥青的创新性研究还比较少,新的产品研究也仅限于一些科研院所进行,新产品在实际工程中的应用远没有达到规模应用的水平,而且生产设备及配套工作比较滞后。
(2)相容性、稳定性的问题。改性沥青的生产及储存受设备及加工工艺的制约,长时间储存容易导致改性沥青性能下降。改性材料如纤维等均为亲水性材料,它们与憎水性的沥青聚合物难以很好的结合。
(3)缺乏完善的改性沥青产品及性能评价标准。
5改性沥青技术创新与发展方向
5.1改性沥青技术创新
(1)复合改性沥青。有针对性地添加多种改性剂,对沥青进行复合改性,能弥补单一改性剂沥青存在的一些不足,例如利用丁苯胶和乙烯-醋酸乙烯共聚物进行复合改性,其较低温度下的延度有所提高,并且软化点的提升与掺加剂的掺量成正比。目前,SBR/PE,SBS/SBR的复合改性应用也较多。
(2)MAC改性沥青材料。在整体的性能方面,MAC的改性沥青材料比常规的改性沥青材料效果更佳。MAC改性沥青材料的稳定性非常强,通常在储存半年左右也基本上很难发生离析情况,而且不需要加入一些其他的稳定剂。因为MAC改性沥青材料中没有带一些有毒物质,相比较而言,非常安全、健康、环保。MAC改性沥青材料还具有非常高的粘度,即便处于高温状态下,车辆在行驶过程中也很少出现车辙。另外由于MAC改性沥青材料的沥青膜非常厚实,所以基本上不会发生渗漏的情形,在抗积水、汽油等方面的能力也比较良好。MAC改性沥青材料还拥有较好的弹性,在公路路面的表层可以广泛的使用。一般来说,在使用MAC改性沥青材料上,通常需要特别注意的是,这种材料的使用温度比普通的改性沥青材料普遍要高,根据大量的实践经验来看,保持在120°左右最为合适。譬如MAC改性沥青材料在某地区用作旧路罩面工程,经2~3年的通车运行,路面依然保持着密实和平整,无车辙、泛油、松散和网裂等现象,其抗滑和抗车辙指标均较好。不仅克服了传统普通沥青罩面不能有效根治反射裂缝而造成的浪费和道路服务水平的降低,而且取得了较好的经济效益。
(3)废旧材料改性沥青。通常情况下,废胶粉改性沥青材料具有稳定性较强,抗低温性能较好,硬化速度较为缓慢,负荷承载能力较强等方面的优势。在公路工程中使用废胶粉改性沥青材料,可以提升公路的抗压能力,进而延长公路的使用年限。随着国民经济的不断发展和进步,我国也在不断倡导对可再生资源的利用,废料的循环再利用也逐渐被大家所重视。而废胶粉改性沥青在公路工程中的应用也给废胶粉改性沥青的实践使用搭建了一个良好的平台。废胶粉改性沥青材料的普遍应用,不但可以强化公路自身的抗耐性,还可以在一定程度上在环境污染问题的解决方面做出贡献。
(4)纳米改性沥青。纳米材料具有表面效应、小尺寸效应等优良性能,通过在基质沥青中掺加纳米材料,或者将纳米材料与SBS复合形成新型改性剂,并使用电子显微镜、红外光谱等现代技术对纳米材料改性沥青进行深入研究。Eidt等对聚合物-层状硅酸盐纳米复合材料进行了大量的试验,发现它可以对沥青及沥青混合料起到增强、增韧的作用,同时可以提高沥青材料的高温性能、阻隔性能及尺寸稳定性。
5.2发展方向
(1)发展新型的改性剂。如今现有单品种的改性剂研发已经不能满足未来公路发展的要求,而相对价格较低的复合改性沥青及新型改性剂改性沥青将大量运用。目前我国已经研发出多种新型的改性剂,如纳米材料改性剂、有机硅改性剂等。大力发展纳米技术下的改性沥青研究,并通过电子显微镜、原子力显微镜等现代技术深入研究其改性机理,将对公路行业的建设起到极大的推动作用。同时,采用物理方法改性沥青,如废旧橡胶粉、废塑料等具有明显的环保价值及经济效益材料的使用对环保建设也有着极大的推动作用。
(2)使用助剂并改进生产工艺。在改性沥青生产过程中使用多种助剂,能够提高沥青的高温温度性、低温抗裂性和易储存性,并能有效改善沥青性能。因此研发新型设备,科学组织生产,改进生产工艺也是今后的发展方向之一。
(3)完善改性沥青的实验评价体系。参考国外先进改性沥青标准及方法,结合国内实际情况,有针对性地开发一套改性沥青的试验方法及改性指标,形成适应于我国实际情况的改性沥青标准及规范。
(4)研究新型路面结构。如今,在沥青玛蹄脂碎石SMA中掺加改性沥青技术已经得到了极大的推广和应用。从路面结构方面入手,研究适应于改性沥青的新型沥青路面结构,将成为今后发展的一个重要课题。
6结语
工程材料概论论文范文2
[关键词]表面技术 教学方法 科研能力 创新性实验
[中图分类号] G424.1 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)07-0149-02
在传统工业生产及新材料研发领域,表面技术具有非常重要的地位。目前,材料表面技术概论课程已经成为许多高等院校金属材料、焊接、材料成型与控制、材料加工工程等专业的技术基础课程。通过该课程的学习,学生可以初步掌握材料的表面基础理论、表面涂层技术、表面涂层设计及表面质量检测技术等。这是一门所学内容可直接面向工业应用的专业课程,具有非常强的实践性,通过该课程的学习能够有效提高同学们运用所学知识解决实际问题的能力,培养学生的开拓创新能力,同时,也为学生学习其他相关课程、毕业设计和将来从事的生产技术工作奠定必要的专业基础。
该课程一般安排在大三下学期或大四上学期,是同学们学完物理化学、材料科学基础、材料工程基础等课程后的延伸课程。本课程授课内容虽然理论性不强,但涉及知识面广,包含了工业生产及科研中所能用到的各类表面技术知识,具有较强的专业性和实践性。针对这一特点及授课对象的知识储备程度,作者在多年教学实践的基础上,尝试从以下几个方面对材料表面技术概论课程进行教学改革,重点培养学生动手能力、设计能力和创新能力,锻炼并提高学生的科研素养。
一、科研与教学结合,培养学生的专业兴趣
对于高校教师来说,教学与科研是相辅相成、互相促进的。教学是高校教师的基本职责,是从事科研工作的基础和依托。科研能够让高校教师熟悉本学科的最新进展,有助于革新教学内容,反哺教学,不断的提高教学质量。[1]高校教师如果不开展科学研究,知识更新慢,授课内容得不到及时的更新,在教学过程中就难以引导学生积极地学习和思考,创新能力培养也就成为空谈。[2]在课堂教学中,教师应当结合自己的科研工作,及时地将表面技术领域的新动态、新技术和新工艺充实到教学内容中,鼓励有兴趣的同学进入实验室,成为老师的科研小助手。
山东科技大学材料学科在表面技术领域具有突出特色,拥有“山东省金属材料与表面工程研究中心”和“山东省耐磨耐蚀材料工程技术研究中心”两个省级工程技术研究中心。在硬件设备方面,拥有火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、等离子熔敷、激光熔敷、物理气相沉积、化学气相沉积、微弧氧化等完善的表面技术实验设备,在师资队伍方面,拥有专业从事涂层技术和涂层材料开发的教授、副教授和讲师组成的科研和教学团队,为该课程的教学改革提供了强有力的支撑。在本课程教学中,积极鼓励学生参与到教师的科研项目中,成立科研兴趣小组,利用业余时间辅助老师承担部分科研工作,以提高学生的动手能力、分析能力和创新精神。学校每年组织一次面向学生的科研立项活动,鼓励学生根据自身爱好组建科技创新团队,承担部分小的科研课题,将课程学习与科研立项活动结合起来。在课题进行的过程中同学们协助自主设计实验方案,制备样品,分析检测,并在教师的指导下撰写科研论文或申请专利。在这一过程中,同学们的综合能力得到全面的锻炼,提高了对材料,特别是对表面技术的专业兴趣。
二、巧用多种教学方法,启发、引导学生思考
水无常态,教无定法。在材料表面技术概论的教学过程中,可根据授课内容,采用多种教学手段和教学方法,引导学生自觉的学习和思考。以热喷涂章节的教学为例,学习内容主要包括火焰喷涂、电弧喷涂和等离子喷涂三大部分,共安排8个学时的教学时间。由于在大学阶段专业课程的学习中,学生普遍反映实验偏少,动手机会偏少,不清楚所学知识能够应用在哪些领域,因此在该课程的教学中,针对上述问题,结合学校实验条件,安排了4个学时用于课堂理论教学,其中2个学时讲授热喷涂原理,2个学时讲授热喷涂材料及其应用。让学生对热喷涂技术原理、热喷涂材料有了全面的了解后,再安排2个学时的时间在实验室现场教学,主要内容包括参观、讲解火焰喷涂、电弧喷涂和等离子喷涂设备,演示喷涂过程;选取在工业和科研中应用到的典型热喷涂产品,给同学们讨论、分析讲解。如高炉风帽的热喷涂防护,首先给同学们分析高炉风帽的工作环境:风帽端部深入炉膛内部,工作温度在1400℃左右,承受炉料的冲刷作用,指出高温下炉料的冲刷作用是造成风帽失效的主要原因。如何解决这一问题?引导同学们思考,提出对防护涂层的基本性能要求:抗高温冲刷性能好,导热性差,具有热障功能。然后再提出问题:具有这种特性的涂层材料一般是什么,是金属、金属陶瓷或氧化物陶瓷吗?让同学们讨论,最后得出结论:氧化物陶瓷如Al2O3、ZrO2抗高温性能好,导热性差,可用于高炉风帽的表面防护涂层,这类涂层材料熔点高,一般采用等离子喷涂工艺制备涂层。采用这种现场参观、演示、讲解、提问和讨论的方式,大大提高了同学们学习该课程的兴趣。最后2个学时为热喷涂实验,由老师预先准备好标准规格的钢板,热喷涂材料,同学们在老师的指导下独立完成热喷涂前处理(主要是喷砂粗化)、喷涂、涂层质量检测等工作。通过这8个学时的学习,同学们对热喷涂技术、设备和热喷涂材料有了较为全面的认识和了解。
在课堂教学中,部分章节可以采取预先布置任务、分组讨论的方式,让学生参与到教学中来,成为课堂上的主体,教师在中间主要起到组织、引导和协调的作用。如在讲述电镀和化学镀这一章节时,可采用任务驱动法。老师在讲述完基本知识点后,给学生布置系列探究性学习任务,5-6人分成一个小组,指导学生通过学校图书馆提供的各种渠道查阅文献资料,如通过中国知网学术文献总库查阅中文期刊、学位论文以及会议论文,通过Elsevier、SpringerLink、EBSCO数据库平台查阅和下载英文论文等。各个小组根据老师分配的任务,查阅相关论文和信息,然后进行筛选、提炼、归纳和分析,完成综述性报告,并做成ppt形式,每个小组轮流在课堂上向大家展示和讲解。通过这种任务分配、查阅资料、信息检索与提炼、整理报告和汇报的过程,提高了学生的分析和归纳能力,部分同学还能在整理和查阅资料的过程中提出新的问题和看法,创新能力得到了很好的锻炼。
三、设计创新性实验,培养学生的综合能力
长期以来,材料专业基础课程辅助实验多数是验证型、演示型实验,由实验老师讲解实验内容,学生按照老师要求及实验指导书上规定的内容、方法和步骤机械的完成实验内容即可,在这一过程中需要学生自主设计和创新的地方较少。著名的美国教育家布鲁纳雷曾说过,知识乃是一个过程,不是结果。开设实验教学的真正目的不仅仅是为了去验证一些已知的结果,而是在实验过程中培养学生从事材料应用或科学研究的能力,并在此基础上开阔视野,发展思维,培养学生的专业兴趣。[3]多年的教学经验表明,合理设计课程实验,增加学生的动手机会,对提高课程教学的质量至关重要。我校材料学科以表面技术为特色,拥有包括热喷涂、物理气相沉积、微弧氧化、喷焊等较为齐全的实验条件,为本课程实验的设置和实施提供了有力的支撑。
在本课程教学中,设置了4学时的标准实验课程,以验证性为主,以加深学生对课本知识的理解。同时,通过这些验证性实验让学生了解和熟悉表面技术试验设备,为创新性实验做好准备。在本课程进行到中期的时候,给同学们布置创新性实验任务,内容可广泛选用在生活、工业或科研中遇到的,和表面技术有关的课题,如钢结构的长效防腐、高速公路护栏的防护涂层技术、门把手的装饰及防腐涂层技术、家用碳钢自来水管的防锈技术、水轮机叶片的抗冲蚀涂层技术、机械传动齿轮接触齿面的表面强化技术等,让学生根据自己的兴趣分组选择合适的题目,设计涂层工艺和涂层材料,并制订详细的实验方案,经指导教师审核后进入实验室,自主进行实验。为了确保该实践教学环节的质量,加强实验过程的管理,指导教师应做好实验进度跟踪和管理,做好实验安全培训,合理安排、协调公共实验设备的使用时间。对于学生在实验中遇到的难题,要及时的给予提示或协助解决。实验结束后,以小组为单位提交一份实验报告作为评分依据。通过创新性实验,学生经历了查阅、收集资料,设计实验方案,实验操作及实验数据分析等过程,熟悉了科研工作的基本环节,从事科研工作的能力得到了有效的锻炼。
四、结束语
在材料表面技术概论专业课程教学中,通过鼓励同学们进入实验室,协助老师承担部分科研工作,加强课堂教学内容和教学方法的改革,增加创新性实验等措施,有效提高了学生的动手能力和科研能力。尤其是创新性实验的设立,和传统专业课程辅助实验形成了良好的互补作用,对提高学生的综合素质、实践能力和充分发挥学生的创新能力起到了重要的促进作用。由于材料表面技术发展迅速,涂层新材料、新工艺革新非常快,在以后的教学中将及时更新授课内容,进一步强化实验教学,跟踪表面技术发展的新趋势,更好的培养学生的专业兴趣和科研能力。
[ 注 释 ]
[1] 黄秋燕.教学型地方高校遥感课程教学与科研互动模式探索[J].高教论坛,2008(5):74-76.
工程材料概论论文范文3
1.内容多,授课时数少。
在大多数高校工程类专业的培养中,土木工程概论课程的课时一般为32学时。然而,课程内容涉及土木工程材料、地基与基础、建筑工程、交通土建工程、桥梁工程、隧道与地下工程、水利水电工程、给排水工程和土木工程防灾减灾等多个章节,显然课时严重不够。因此在上课的时候,教师一般只能注重内容的广度,无法兼顾内容的深度,比如在介绍建筑工程这一章的时候只能提纲式地介绍其结构类型。
2.课程的教学方式主要是理论教学。
目前,在该门课程的教学中,教师主要采用的是多媒体教学加板书教学,主要讲授各工程的理论知识。多媒体教学可以展示平面或立体效果,可以图文并茂,可在多媒体课件中穿插大量的工程实例、施工现场的照片,甚至可以加入动画效果,极大地丰富了课堂内容。但是从上课效果来看,如果只按照教材内容进行理论讲解,即使有大量的工程实例,学生也很容易产生视觉疲劳,上课效果并不是很理想。比如,在讲构件中的梁和拱的时候,这两者的受力有何不同只能纸上谈兵,学生没办法通过实践来验证。这使得学生只能通过死记硬背来记住相应的知识,大大降低了学生学习的主动性,进而产生了厌倦的心理。
3.缺乏正确的认识。
大多数工程管理的学生对自己的专业缺乏正确的认识,他们理所当然地认为工程管理专业和土木工程专业区别不是很大,认为工程管理专业的学生要学习土木工程专业的所有专业课程,只是要比他们多学一些管理学、经济学等课程。在这样的错误认识下,简单地认为土木工程概论就是土木工程,导致对专业课的期望很大。由于受课时的限制,对相应章节的讲解深度不够,只能提纲挈领的做介绍,这和大多数学生的预期产生偏差,使他们对课程的兴趣降低。他们把土木工程概论课程的概率两个字直接忽略了,认为土木工程概论就应该像土木工程一样,不只是简答介绍理论知识,应该深入介绍相关工程的施工技术。
4.教师经验不足。
一方面,高校教师队伍逐渐年轻化,很多教师都是一毕业就进入高校任教,教学经验不足,对教材驾驭能力较弱。另一方面,土木工程概论涉及内容多,知识面广,对教师的要求更高。但是大多数教师只对某一专业领域比较熟悉,比如只对建筑工程较熟悉,但对桥梁工程就没那么了解,这样在授课上就显得力不从心。再者,大多数教师一直处在学习教学环境中,缺乏相应的实际工程经验,因此想要更好地带动学生的学习积极性比较难。
二、《土木工程概论》教学效率提高的措施
1.教材选择。
目前关于土木工程概论的教材颇多,每本教材在结构体系上大致相同,但是在具体内容上各有侧重点。教材的选择应结合本校学生实际,充分考虑学生的层次,选择适合的教材。我校工程管理专业的学生在大一下学期开设了土木工程概论课程,这也是学生接触到的第一门专业课程,此时学生没有任何专业基础。因此,选择的教材既要具有一定的知识宽度和深度,也要容易理解。教材应具有应有的理论深度外,还应理论联系实际,密切结合实际工程,全面展示土工工程的技术内涵,拓展学生的视野,激发学生的学习积极性。比如在建筑工程章节,针对超高层建筑应有当前世界经典的建筑介绍。在众多的教材版本中,大多数结构安排合理、内容详略得当,并且图文并茂,学生理解起来比较容易。除此之外,选择的教材内容应该新。我曾先后选择过多种教材,如叶志明主编的《土木工程概论》,重庆大学出版社出版的段树金等主编的《土木工程概论》,这些教材都是比较适合本校学生的。从授课情况及学生反映来看,这几本教材都是适合的。
2.丰富教学手段。
土木工程概论课程很多内容都和实际联系紧密,比如地基处理方法,学生以后在工程处理的时候就能实际应用所学的方法。在讲课的时候,教师可以找些具体工程处理地基的视频,让学生直击现场。在讲授桥梁工程、隧道工程施工方法的时候,教师可以用动画形象地展示施工工艺流程。通过动画、视频的运用,教学内容更加丰富,课堂更有活力,学生学习积极性也更高。除此之外,课堂中可以引入模型教学。在讲钢材的时候,“H型钢”是一种经济型断面,教师可以在课堂中用三片字块模拟,将其组合成不同的形状受力,最终得出H型是最佳的一种断面。在桥梁工程章节,让学生自行组队,完成一座纸桥建设。
3.多样的考核方式。
工程材料概论论文范文4
本人是名一名中学教师。为综合知识得到进一步提高,我进行了三年的进修生活。毕业之际,我将对三年的学习成果进行一个进修自我鉴定,
参加华中师范大学专业大专高教自考学习以来,本人能正确处理“工”学矛盾,能按照学校的有关规定,利用业余时间自学各门课程,积极参加集中面授和串讲,按时完成各项作业。通过三年学习,现已认真完成了《社会主义思想概论》等**门课程的学习,掌握了所学知识,并通过了有关课程考核。
在学习期间,我能自觉将所学知识用于指导中学教学实践,大大提高了自己组织课堂教学和开展教学法创新的能力,所带班级的学生成绩和素质在学校一直处于前列。我还结合单位工作实际,先后撰写了《学习新课程标准体会》、《创新教学探索尝试》等十余篇论文和教改材料,其中《学习新课程标准体会》等文章曾参加过xx市教育论文交流,得到了学校和上级机关的高度评价。
业余学习条件虽然艰苦,但它为我们提供了边学习边实践的机会。在学习中,我注意做到理论联系实际,经常运用学到的理论知识研究分析工作中遇到的问题和矛盾,寻求解决矛盾的方法。
身为一名老师,毕业后,我将一如既往地做好本职工作,把所学知识运用于工作实践中去,争取做一名既有思想修养、有科学文化知识,又有实践经验的合格的人类灵魂工程师,为国家和人民贡献出自己毕生的精力。
工程材料概论论文范文5
【关键词】土木工程概论;课程;改革措施
【中图分类号】G642.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089 (2012)02-0014-02
前言
土木工程概论是在教育部1998年进行专业目录调整,大土木专业建立后新出现的一门面向入学新生的必修课程,也是一门新兴课程。主要介绍土木工程(专业)内涵、土木工程形式、特点、最新成就、发展方向以及土木工程材料、建造方式等内容,还包括土工程学生应具备的知识、能力和学习方法。目的是使学生一入学就了解土木工程的广阔领域[1],感觉到专业成后可以大有作为,从而产生强烈的学习欲望,建立对专业的深厚感情,树立投身祖国建设事业的信念。
该课程具有以下特点:
(1)课程较新,不同于力学、建筑学、结构设计等传统课程,还未形成非常成熟的教学体系;
(2)受众特殊,面向的是没有任何基础的新生,讲授的却是专业性较强的内容;
(3)内容涉及面广,涵盖土木工程(专业)的方方面面,即包括专业情况、知识体系、能力要求及学习方法,还包括各种工程形式、建造以及管理等方面的知识;
(4)教学目的特殊,其他课程以传授知识、培养能力为主,该课程要求学生掌握的内容不多,主要是帮助学生了解大土木的内涵、树立专业观念、培养专业学习兴趣、了解研究发展的方向。
由于上述原因,导致在目前的课程教学实践中存在一些问题,未能很好地发挥该课程的的重要作用,为改善教学效果,许多开设土木工程的院校对该课程教学改革进行了有益的探索,在分析了目前土木工程概论教学存在问题的基础上,我们也结合自身情况进行了相应的教学改革实践。
1 存在问题
重视不足。由于课程的新兴性和介绍性特点,一些学校对该课程重要性认识不足,选派教师、安排学时、教师授课以及学生学习等环节往往不如骨干课程受重视。
课程内容把握差距大。这有教材的原因也有教师的原因,有些教材内容带有很强的作者或学院背景,本人(学院)哪些方面比较强,往往重点介绍;有些教材重理论介绍,有些教材重建设实例展示;有些教材注重过去发展,有些教材注重未来展望,故此教材内容、形式不统一。因为该课程内容相当宽泛,很少有教师能够熟悉课程涉及的全部内容,教学实践中有些授课教师熟悉部分多讲,不熟悉部分少讲、不讲,所以各院校该课程的学习相差较大。
讲授方式不固定。目前教学实践中一般由一名教师主讲和多名教师共同讲授两种方式。一人讲存在局限性,如前述,土木工程涵盖过去的多个专业,涉及工程建设的各环节,某一教师不可能是各方面的行家;有些院校组织各方面资深学者就土木工程的某些方面作专题讲座的形式来讲授,深度和前瞻性都能满足,但作为课程的系统性不能保证。
教学方法单一。我国高校传统的教学方法通常只关注教与学,对学生怎样学、学什么、学多少及学生的认同感关注不够[2],在教与学的关系中,“教”虽然起着指导作用,但终究是外在的东西,只有“学”才是内在的。学生只有通过主动刻苦的学习,才能把知识内化成自己的才能[3]。目前土木工程概论的教学实践中也存在重知识、轻方法,重灌输、轻互动,重教师、轻学生等问题。
教学改革实践
选择优质教材,结合专业方向设置制定教学大纲,课程内容既考虑土木工程丰富内涵和知识的系统性,又有学院自身的特点。我院土木工程专业共开设建筑工程、道路与桥梁工程两方向,拟开设港口工程方向。首先参考了江见鲸等[4]、罗福午[5]、丁大钧等[6]、陈学军[7]等多版本教材,最终选定了江见鲸先生、叶志明教授主编的土木工程概论教材及相应CAI教学课件作为教材,其余作为参考教材。江见鲸教材的优点,根据我院专业培养目标要求对其内容做适当的详略处理,30学时课程,建筑工程、交通土建、土木工程施工各用4课时,工程材料、基础工程港口工程、土木工程师设计方法各用2学时,其余适当介绍主要内容。
由于教材编制的时效性,至少落后工程实践2年以上,所以教材使用中,应注意及时将土木工程的新理论、新技术、新方法、新材料及新建典型工程等信息补充至教学中,保证课程的先进性。
2.组织课程组,系统授课。结合前述两种授课方式的特点,我们成立了以专业负责人主的土木工程概论课程组共5人,其中教授2人、副教授3人,有博士学位2人,硕士学位2人,专长涉及建筑工程、岩土、交通工程、施工组织与管理等方面,这些教师不但有较高的专业水平还有深厚的工程或研究背景。课程组共同讨论修订教学大纲,由负责人进行课程统筹,制定教学计划,基础工程、交通工程、施工和设计方法等章节由4名教师主讲,其余内容由课程负责人讲授。
3.根据课程特点采用启发性、典型工程实例引导等教学方式。总理在会见第五届高等教育国家级教学成果奖获奖代表和北京市优秀教师时提出,孔子说:“不愤不启,不悱不发”,这八个字的意思就是要实行启发式教育,把学生作为教学的中心,使学生在学习的整个过程中保持着主动性,主动地提出问题,主动地思考问题,主动去发现,主动去探索。启发式教育的核心就是要培养学生独立思考和创新思维。所谓教是为了不教,就是要使学生自己掌握学习的方法,提高创新的能力。该课程面向刚入学还没有建立工程、专业概念的新生,既要向他(她)们介绍土木工程形式、建造技术、发展等知识,更要传授他(她)们专业的知识体系、学习方法[8],包括课程学习、设计、实习和实验等环节的注意问题,帮助他们转变思维方式,还要帮助他(他)们树立专业观念、工程意识,通过课程学习让他(她)们热爱上建设事业,热爱上土木工程专业,激发起学好专业的兴趣,使学生在进一步接触专业的其他课程前,充分了解将来可能的工作岗位、工作环境,极大提高学生在本科的学习过程中寻找适合自己的方向,有目的性地学习,提高学习的有效性。
组织学生根据自己的爱好结合课程内容进行专题演讲,可极大地提高学生的学习兴趣,锻炼学生的能力,效果更好。
有条件的话课余时间安排若干场有关土木工程各领域发展前沿的讲座,聘请设计或施工企业知名的设计、建造师、和其他专家,让学生与工程领域的专家学者见面,探讨土木工程发展成就、专业技术现状及发展前景等弥补课程教学之不足。
五、采用丰富教学方式,采用多媒体教学、典型工程实例介绍、工程现场讲解、教师网络答疑等多种方式,配合课堂教学。充分利用丰富的多媒体资源,有效使用各种媒体的信息传递手段,提高授课效果与效率。为使土木工程专业的新生能尽早对本专业有一定的了解,培养其学习兴趣,多媒体授课时,尽可能采用图片、动画、视频内容,充分展示了土木工程各个领域的典型实例,以生动活泼的方式,以声音、视觉的冲击加强学生的感性认识。
教学中应充分利用教师的个人特点,利用自己丰富的专业背景和工程及研究经验,将他们多年积累的工作经验、解决问题的思维方式传授给学生,以自身的经历与成就感染学生,增强学生的认同感和专业荣誉感,才可能给予刚入大学校门满载热情、焦虑、迷茫的新生指明专业方向[2], 满足他们的求知欲,充分挖掘和发挥学生的自学能力和表现能力。
改革学生成绩评定方法。应综合考察学生的学习表现、知识水平、能力水平,要真正了解学生的课程学习效果。所以学生成绩至少应由四部分组成:平时出勤情况,大约应占10%左右;课堂互动环节表现,大约占10%左右;课程作业,应作为主要考察内容,可以用小论文形式或调查报告形式。考虑到要求受教育者接受综合课程的教育, 以便他们能够在从事工程活动的同时考虑到自然界和人类社会的普通联系, 并且学会从综合的角度对这样一些问题加以思考和解决[9],作业不应是简单的问答形式,一般需要学生对课程知识的综合理解和应用,通过观察和思考,需要学生的主观思维和逻辑判断才能做出,以培养学生的辩证思维方法和自学能力,例如关于工程实例的调查研究报告或学习某种工程材料、形式、建造方法的收获体会,通过作业还可以锻炼学生理论联系实际能力,既增加学生对土木工程的充分了解,也锻炼了写作的能力,此部分成绩至少占50%;对课程知识的掌握程度以测验形式检验,可安排2-3次测验,成绩占30%左右。通过这样的评价体系可以更好、更客观地反映学生的学习效果,也更符合课程的性质及特点。
经过几年的改革探索,本院土木工程概论课程教学团队已基本形成,教学效果明显提高,学生对专业的认知有明显提高,专业学习兴趣十分浓厚,学生对该课程的评价在同专业内名列前茅,由主讲教师编制的的教学课件获得全国高等学校土木工程专业多媒体教学课件竞赛二等奖和河北省第十二届多媒体教育软件大奖赛三等奖。今后我们还将继续努力进行土木工程概论课程的改革探索,为更好的实现专业培养目标做贡献。
参考文献
[1] 陈利群.“土木工程概论”课程教学的思考与探讨[J]. 中国建设教育,2009,(6):12-14.
[2] 刘岩,谭宇胜.土木工程概论课程的探索与思考[J]. 高等建筑教育,2006,15(1):74-76.
[3] 叶志明,宋少沪,汪德江,等.把教的创造性留给老师 把学的主动权还给学生[J]. 中国大学教育,2006(8):8-9.
[4] 江见鲸,叶志明土木工程概论(第二版)[M]. 北京:高等教育出版社,2004,11.
[5] 罗福午,土木工程概论(第三版)[M]. 武汉:武汉理工大学出版社,2005,7.
[6] 丁大钧,蒋永生.土木工程概论(第二版)[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2010,9.
[7] 陈学军.土木工程概论[M].北京:机械工业出版社,2007.
工程材料概论论文范文6
机械设计制造及自动化专业主要课程有哪些
主要课程:工程力学、机械设计基础、电工与电子技术、微型计算机原理应用、机械工程材料、制造技术基础。主要实践性教学环节:包括军训,金工、电工、电子实习,认识实习,生产实习,社会实践,课程设计,毕业设计(论文)等,一般应安排40周以上。
主要专业实验:现代制造技术综合实验、测试与信息处理实验。
专业选修课:机械动力学、软件工程、网络技术、多媒体技术及应用、数据库原理及应用、机械创新设计、工业机器人基础、机械故障诊断学、文献检索、专业外语、有限元方法、机械优化设计、工艺过程自动化、先进制造技术、特种加工、成组技术与CAPP、智能机械概论、微小机械概论、虚拟样机技术、市场营销学、在线检测与控制、实用控制系统设计、数控机床与编程。
机械设计制造及自动化专业就业前景如何
机械设计制造及其自动化专业的学生们将来可以从事科技研发、运行管理、应用研究、销售等机械制造领域的一些职位。该专业的学生们需要具备机械制造方面的一些基础知识,学会运用专业知识解决实际工作中的一些相关问题。毕业生们可以参加到机械制造以及设计、机械、电气、气压、液压等控制设备的维修维护的一些工作中去,为我们国家的机械工程作出自己的贡献。