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无机非金属材料工程范文精选

无机非金属材料工程范文第1篇

关键词:无机非金属材料;专业选修课;教学方法

作者简介:张露露(1975-),女,湖南邵阳人,三峡大学机械与材料学院,副教授;杨学林(1973-),男,湖北均县人,三峡大学机械与材料学院,副教授。(湖北 宜昌 443002)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)20-0080-02

无机非金属材料是与金属材料、有机高分子材料并列的三大材料之一,是国民经济的重要基础,也是航空、航天、交通、能源和电子等高技术领域的重要支撑。目前,它正朝着多元化、复合化、功能化、结构—功能一体化方向发展。按照教育部“拓宽基础,淡化专业意识,扩大专业口径,培养复合型人才”的要求,结合三峡大学“高素质、强能力、应用型”的人才培养目标,金属材料工程专业开设了“无机非金属材料”课程作为专业选修课,这对于拓展学生专业知识、增强学生就业竞争力有着重要意义。

“无机非金属材料”课程主要介绍无机非金属材料的组成、结构和性能之间的关系,介绍陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料的制备工艺、组织结构特征、性能特点及其应用,以及无机非金属基复合材料和功能无机非金属材料等研究现状及其发展方向。该课程基础性、系统性和实用性较强。它作为金属材料工程专业的专业选修课,在教学内容和教学要求上不同于其作为无机非金属材料工程专业的专业必修课。金属材料工程专业开设“无机非金属材料”课程作为选修课的目的是让学生在完成金属材料工程专业必修课程的基础上,初步了解和认识无机非金属材料的基本理论知识、成型加工方法及其应用领域,掌握相应的基本知识、基本技能及必要的理论基础,深化学生的专业基础知识,拓展学科知识面。由于课程内容丰富,涉及化学、物理、材料学等多学科的专业知识,又紧跟材料科学发展的前沿,要让学生在有限的课时内理解并掌握其内容具有一定难度,因此,这对教学提出了较高要求。本文主要结合笔者近几年的教学实践和经验,就如何从教学内容、教学模式、教学方法和手段以及考核方式等方面进行改革和创新进行了探讨,以期更好地提高教学质量、增强教学效果。

一、优选教学资源,优化教学内容

目前,无机非金属材料方面的教材很多,如戴金辉等主编的《无机非金属材料概论》、卢安贤主编的《无机非金属材料导论》、陈照峰等主编的《无机非金属材料学》、王培铭主编的《无机非金属材料学》等,这些教材侧重点各不相同。根据该课程的选修课性质,按照专业知识面广、难易程度适中、实用性强的原则,三峡大学选用了戴金辉等主编的《无机非金属材料概论》作为该门课程的主要教材。该教材主要介绍陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料的结构、性能以及制备工艺,并扼要地介绍这几种材料的最新发展动态,[1]它吸取了国内外同类教材的精华,内容深广度适中,叙述深入浅出,适用性强,较适合作为三峡大学金属材料工程专业的选修课教材。同时,为帮助学生进一步加深对无机非金属材料的认识和了解,学校还指定了卢安贤编写的《无机非金属材料导论》作为辅助教材。为完善教学内容,还将陈照峰等主编的《无机非金属材料学》、王培铭主编的《无机非金属材料学》等教材作为教学参考书。

鉴于专业选修课教学内容弹性较大,在课堂教学中笔者注重学科知识的拓展和深化以及知识的更新,除讲授教材内容外,还有意识地结合社会生活中的热点问题、当前科技发展动态、学校无机非金属材料方面的科研成果以及自身的科研工作进行讲解和介绍,不断充实和优化教学内容。例如,在讲授陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料四种传统无机非金属材料时,笔者一般首先介绍该材料的发展历史和现状,以增加学生对该材料的初步认识和了解,然后讲授书本上的相关理论知识;又如,在讲授无机非金属基复合材料时,笔者介绍了目前比较热门的新能源材料,并谈及了一些自己在锂离子电池材料方面的科研工作情况。这些相关教学内容的补充不仅提高了学生对该课程的学习兴趣,也激发了学生的科研兴趣和创新意识,达到了较好的教学效果。

二、改革教学模式,创新教学方法

专业选修课的特点决定了它的教学不同于必修课,它不仅强调知识的系统性和完整性,强调学习方法、科研方法的引导,而且更需要激发学生的学习兴趣。针对“无机非金属材料”课程的专业选修课性质及其理论性强、内容枯燥、学生全面掌握知识点难度较大等特点,笔者坚持“以教师为主导,以学生为主体”的教学原则,采用了多媒体教学与传统教学相结合的教学模式,运用了案例教学、课堂讨论、学生自主学习、任务趋动等灵活多变的教学方法和手段,以提高教学质量,增强教学效果。

1.采用多媒体教学与传统教学相结合的教学模式

多媒体作为一种现代化教学手段,被广泛引入各高校的教学当中。它集图、文、声、动画于一体,能将抽象的概念直观化、具体化,将枯燥的内容生动化,并容纳较大信息量,使课堂教学变得生动、活泼、富有新意,教学效率高,效果明显。[2]而传统的教学方式,教师可以通过在讲台上的“表演”吸引学生的注意力,有利于实现师生间的互动。“无机非金属材料学”课程涉及知识面广、理论性强、内容枯燥,为尽可能调动学生的学习兴趣,帮助学生更好地理解和记忆,笔者针对各部分教学内容进行精心构思,采用了多媒体教学与传统教学相结合的教学模式。在教学过程中,笔者一方面制作了图文并茂的相应课件,另一方面也注重传统教学方式中教态和教学语言的运用。通过教师亲切生动的讲授和大量课件的展示,增加了学生对无机非金属材料的感性认识,加深了学生对理论知识的理解和记忆,取得了较好的教学效果。

2.注重案例教学,坚持理论联系实际

“无机非金属材料学”是一门理论性较强的课程。在教学过程中,笔者注重理论联系实际,尽可能地通过讲授实际案例激发学生的学习兴趣。如在讲授梯度功能材料时,笔者介绍了越王勾践剑,通过图片展示和对越王勾践剑结构的分析,既展现了中华民族的优秀智慧,又加深了学生对梯度功能材料的认识和理解;又如,在讲授水泥材料时笔者例举了伊朗为应对美国现有的穿地炸弹,已研制出既可抵御钻地炸弹,也可抵御地震的世界最强混凝土——“智能混凝土”,这一案例让学生更加深切体会到新材料的研发和应用直接关系到一个国家的工业活力和军事力量。这些案例的讲解都极大地激发了学生的学习兴趣和科研兴趣。

3.增强互动教学,营造良好的课堂氛围

根据选修课性质,课堂教学采用启发式讲授和学生讨论相结合的互动教学方法,可以很好地调动学生的学习积极性,营造良好的课堂氛围,提高教学质量,增强教学效果。因此,在教学过程中,笔者既重视发挥教师的主导作用,又尊重学生在学习中的主体地位。课堂上,笔者常常向学生提出问题,鼓励学生积极思考,并展开讨论。这种互动教学既激发了学生学习的积极性和主动性,又活跃了课堂气氛。例如,在讲授玻璃的定义时,笔者首先提出“有机玻璃、金属玻璃是玻璃吗?”这个问题,让学生进行思考,各抒己见,然后通过定义讲解,使学生找到正确答案,课堂气氛十分活跃。这种互动教学使学生对定义理解更加透彻,记忆更加深刻,教学效果好。

4.提倡自主学习,充分发挥学生的主观能动性

“授之以鱼,不如授之以渔。”随着现代电子信息技术的进步,充分引导学生运用新技术获取知识和信息,并利用这些信息完成学习任务,发挥学生的主观能动性,提高学生的自学能力,在教学过程中具有十分重要的意义。教师给学生布置课外学习任务,学生需要利用图书馆或网络资源查阅一定数量的文献,并通过自己的独立思考才能完成任务。这种任务驱动式教学方式既可以培养学生的自学能力,锻炼学生分析问题和解决问题的能力,也可以培养学生的创新思维能力,这些能力的培养将为学生今后走上科研或生产岗位奠定良好基础。因此,在教学过程中,笔者提倡通过任务驱动的方式鼓励学生自主学习。这样不仅可以调动学生的学习兴趣,充分发挥学生的主观能动性,培养学生的自学能力和科研能力,同时还可弥补课堂教学内容的有限性,促使学生掌握更多的知识。如在学习特种玻璃时,笔者给学生布置了一项任务,即合理设计一款或多款学生心目中理想的未来玻璃。接到任务后,学生大胆想象,设计出了30多种自己心目中理想的未来玻璃,如破碎后能自动粘合的记忆玻璃、光强和颜色能随人体内电流和电磁波而变的情绪玻璃、不开窗即可自动换气的净化空气玻璃等,这些作品充分展现了学生学习的主观能动性和创新思维能力。又如,在学习完陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料这四种传统无机非金属材料后,笔者鼓励学生根据自己的兴趣选择任意一种无机非金属材料制作课件,在课堂上进行演示和讲解,再由学生展开互评。这次教学活动既锻炼了学生查阅文献和综述文献的能力、独立思考的能力以及表达沟通能力,也培养了学生的科研创新能力,获得了学生的一致好评。

三、注重教学效果,改革考核方式

考核环节作为教学活动的有机组成部分,是整个教学过程的重要环节之一。专业选修课的考核一般可根据实际情况采取灵活多样的方式。[3]传统的闭卷考核形式,需要学生死记硬背的知识点多,学生复习吃力,容易让学生造成思想负担,给学生学习带来压力,不利于调动学生学习的主动性和积极性;而采用课程论文形式进行考核,在信息高度发达的现代社会,学生中容易出现利用网络资源抄袭的现象,无法真正反映出教学效果。“无机非金属材料”课程作为金属材料工程专业的专业选修课,侧重于拓展学生的知识面,培养学生的综合专业能力。鉴于该课程的选修课性质和内容多、知识面广、学生全面掌握知识点难度较大等实际情况,为提高学生的学习积极性,并真实反映出学生的学习效果,笔者对该课程的考核方式也进行了相应改革,采取了过程性考核与终结性考核相结合的考核方式。其中,过程性考核成绩占该课程成绩的30%,考核内容主要包括课堂表现、出勤情况和任务完成情况等;终结性考核占70%,具体采用开卷考试形式进行。这种考核方式既可以较客观地反映学生对课堂知识的了解和掌握情况,也可以较真实地反映学生参与这门课程的学习态度和科研创新思维能力,从而真正体现出这门课程的教学效果。

四、结语

“无机非金属材料”课程作为一门内容多、知识面广、关注学科前沿的专业选修课,随着新材料及其技术的不断发展,其教学内容还需不断调整,教学方法、教学手段和考核方式也有待于进一步改进,这样才能更好地调动学生学习的积极性和主动性,提高教学质量,增强教学效果,从而为社会和企业培养出紧跟时代步伐的“高素质、强能力、应用型”材料类高级专业人才。

参考文献:

[1]戴金辉,葛兆明.无机非金属材料概论[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2004.

无机非金属材料工程范文第2篇

明确将无机非金属材料专业的培养目标定位在地方经济建设需要的无机非金属材料工程高级应用型人才,突出“一定基础知识支撑、适当宽度专业口径、突出某一专业方向、强化专业实践能力、博专共存、以专为主、长短兼顾、持续发展”的特点,强调知识、能力和素质的协调发展,强调学生的工程实践能力的培养与培育。通过教学计划、教学内容、教学方法和教学手段的改革,突出工程实践教学,强化实践技能的培训;确保学生工程实践能力的提高。无机非金属材料工程专业的人才培养方案在修订后开设了两个培养方向:

(1)传统无机非金属材料方向(硅酸盐及耐火材料),培养学生利用高新技术提升传统产业(水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料等),在节能减排的技术改造中发挥作用。

(2)新型无机非金属材料方向。加强学生对“广泛材料”了解、认识、掌握的培养模式,通过对先进陶瓷材料、复合与功能材料、薄膜与微晶玻璃、材料表面改性等课程学习,在自主择业中能快速适应新材料领域的工作环境。我专业在这两个培养方向上,形成了以国家、企业需求为牵引,将材料基础研究与新材料应用开发相结合的特色发展模式。

2以应用型人才培养目标为中心,优化无机非金属材料工程专业课程体系

根据市场需求和学科发展,即主动适应社会发展,做到“一个专业,两个方向,自主选择”。“自主选择”,即强调学生个性发展,增加选修课和选修覆盖面,使学生有更大的自主选择空间。在此指导思想下,对无机非金属材料专业课程体系进行优化。

1)公共基础平台。按照教育部工科大学生培养要求由学校统一设置,分为必修课和选修课,该平台提供了工科大学生应掌握的基本知识和人文素质。

2)专业基础平台。分为必修课、无机非金属材料工程一级学科基础课程、无机非金属材料工程二级学科基础课程。该平台的设置可使学生掌握材料工程师所需的基础知识和基本理论,为后续课程学习奠定基础,对学生考研也有很好的作用。

3)专业课平台。分为:

(1)专业方向限选课,此为无机非金属材料工程专业的特色,学生在三年级自主选择,分传统无机非金属材料方向和新型无机非金属材料方向进行学习。

(2)专业任选课,专业任选课中的基础课程可以使学生加强材料工程专业知识。无机非金属材料专业学生就业的企业,既有新材料企业,也有水泥、玻璃、陶瓷等传统企业,因此在第六学期开始开设就业针对性强的课程,能有效增强学生就业能力。

4)实践平台。分为:通识实践课、学科实践课、专业特色实践课(分两个专业方向)、毕业设计(论文)。

3总结

无机非金属材料工程范文第3篇

1.工程化实践教学能力师资队伍是教学的主导力量,提高无机非金属材料工程化人才培养质量,必须加强工程实践的师资队伍建设。如果专业教师本身缺少工程实践训练,工程实践能力低,无法将理论与实际紧密结合并指导学生工程实践环节,无法调动学生主动实践的积极性。无机非金属材料工程专业“工程化"师资队伍建设薄弱,教师工程化素质与实践能力偏低,不能深入工程化实际开展实践教学活动。依托“工程化"教学,加强构建中青年教师“工程化"培养模式,培养“双能型"专业教师,组织青年教师到企业进行专业实践,实施“工程化"培养,加强教师工程实践的训练,可以了解学科专业的现实需求,加深教师对工程实际和产业的了解,可以促进理论教学与实践教学的结合。蚌埠市无机非金属材料工程相关科研院所,如蚌埠玻璃设计院、玻璃企业、水泥企业较多,专业人才丰富,为校企合作提供了优势,只要教师积极探索校企合作,开展产学研合作,必定能提高“工程化"水平,加强“双能型"建设,提高无机非金属材料工程专业工程化培养水平。

2.无机非金属材料工程专业“工程化"师资队伍实践水平的提高必须寻求校企合作,依托校企合作交流平台,建设双师型师资队伍,要求企业定期为教师开展培训班,教师直接从生产第一线获取企业的新技术、新知识、新工艺、新材料、新方法,并应用于教学过程。支持教师参加岗位职业资格培训,强化师资队伍的工程实践能力。我系逐步建设一支熟悉行业企业需求、工作经验丰富、实践教学能力强的专兼职结合的“双能型"教师队伍。同时,企业可以推荐专业骨干教师与高技能人才承担无机非金属材料工程实践教学任务,保证实践队伍高素质、高水平。组织“双能型"专业教师的培养,鼓励教师到企业进行整个工程实践进行针对性训练,提高师资队伍的工程化教学能力。对于工厂实践教学我们将学生带到工厂,利用工厂的生产设备,聘请生产一线的企业工程师现场授课,比如玻璃窑炉的实验课程,我们就组织学生到企业去,聘请企业技术人员依据企业的窑炉现场讲解整个窑炉的结构、工作原理及工作过程,非常生动形象,也大大提高了学生的学习兴趣,提高了工程化实践能力。同时现场教学也增强了学生“工程化"思想,在工程化实践教学过程中让学生明确自己的学习目标是成为工程师,将来能将科技转化为现实生产力。“工程化"教育中学生体会和掌握工程设计、工程实践的基本分析方法,提升综合实践素质。

二、促进实习实践基地建设

实习实践基地建设一直是工科专业的薄弱环节,如何借助“工程化"提升专业实习实践基地建设是值得考虑的问题。利用无机非金属材料工程专业实习基地和产学研基地工程化方面的优势,对学生进行工程化方面的培养,包括校内实习基地和企业实习基地建设。校内实习基地建设,通过基本仪器设备的添置与更新组建成工程中心,尽可能贴近生产实际,满足专业工程实践教学的基本需要,满足相关专业内涵与外延拓展需要。我院无机非金属材料工程专业利用蚌埠玻璃设计院等具有丰富工程化水平和实践经验的智力资源,利用中航三鑫太阳能光电玻璃有限公司、安徽鑫民玻璃制品有限公司、安徽德力集团、凤阳珍珠水泥集团、海螺水泥集团等企业先进的实践教学基地,共同提高无机非金属材料专业工程化人才培养质量。

三、校企合作办学和产学研合作

无机非金属材料工程范文第4篇

1教学体系的的创新

我国的经济发展为目前的无机非金属材料工程专业的改革提供了方向,做好基础性、根本性、原则性的工作任务是目前应该完成的要求,教学体系的改革首当其冲。当前专业的培养目标是:培养政治上合格的,在无机非金属材料学科领域内有广阔而扎实的理论基础、适应能力强、具有创新精神和技术开发能力的高级专门人才。无机非金属材料工程专业的课程体系改革应该从以下三个方面着手:首先加强科学基础以及计算机基础技术的学习,随着科技的发展,科学技术无疑成为了影响社会生产的第一要素,强化学生的自然科学基础能力同时结合计算机技术的适用,在加强其对自然科学本质理解的情况下,显著提高其运用科学技术解决基本问题的能力和速度;其次是重视对工程基础的学习,在无机非金属材料工程专业中,基础知识的学习能提高学生的工作适应能力,掌握了工程技术的共同理论、共同技术,即使就业工程中专业知识有所偏差,也能利用基础知识弥补,强化学生适应人才市场缺口的问题;最后,建立完善的学科专业知识实践教学平台,为了培养更全面的应用型人才,针对地方经济发展以及人才缺口方向,加大对实践教学环节的重视有利于让学生走入工作岗位就能迅速为企业创造产业价值,理应成为本次教学课程改革的重点,因此强化无机材料科学基础、热工基础以及水泥等研究方法和实验等实践环节至关重要。具体到应用步骤,应加大对每一个环节的检查力度,教师做出相应的实践要求,一环扣一环,分步完成。保证学生的实践环节无论是设计或是草图绘制等阶段都有配套的记录,以便于对实践教学质量的控制。同时,让学生运用所学知识进行实验,从事实验操作并对实验结果进行数据处理、误差分析,有助于观察问题、解决问题能力的提高。

2建构应用型人才培养体系

首先,建立一支教学水平高、技术能力硬、思想素质好的师资队伍,形成应用型学科的专兼职教学建设。“兵熊熊一个,将熊熊一窝”,一位高水平的教师给学生带来的好处是其他方面无法比拟的。教师不但要具有渊博的理论知识,更应该在实践教学上给学生正确的指导,从一开始就避免学生走入操作的误区。同时,学校可以与相关大型企业建立起互动关系,建立教学激励机制,鼓励教师与一线工作者多多交流,培养教师的创新能力;聘用基层工作经验丰富的技术骨干在学校担任客座讲师,让企业的技术人员向其讲解各个生产线的优缺点,保证本专业学生能够迅速掌握一线工作中的先进技术和经验,以帮助其迅速掌握学习中的要领,从而适应工作的需要。其次,积极开展与当地的企业相互合作,建立一批质量较高、相对稳定的校外技术实训基地;将校外实训基地建立在当地的相关企业内部,充分利用生产技术骨干和先进的生产设备;同时利用学校的实验室,“材料制备技术”、“工程测试技术”、“材料表征技术”三大课程实验及“专业综合实验”为建设重点,充分利用校内外的教学资源,把实验室打造成技术培训和理论知识结合的基地以满足应用型人才的培养工作。最后,要革新学生考核体系,开展校内证书认证制度过去的一卷考核体系已经不适应当前学习的需要,考生在考试前简单突击一下就能随意应付过去,为了让学生从深入理论研究,可以开展论文考察等形式,高屋建瓴的从应用的角度掌握理论的知识。目前,专业证书代表了各专业的等级水平,也得到了社会的承认。学校可顺应潮流构建校内证书认证制度,建立奖励机制,将职业资格证书引入人才培养机制,以鼓励学生多多考取专业资格证书,强化基础专业的理解,拓展相关知识的学习。

二结语

无机非金属材料工程范文第5篇

关键词:无机非金属材料;实验室开放;教学研究;综合性实验

无机非金属材料专业主要培养具备无机非金属材料特别是建筑材料科学与工程方面的知识,能够从事该领域的科学研究、技术开发、工艺和设备设计、建筑施工、监理、技术及经营管理等方面的高级工程技术人才。学生通过系统学习及专业训练,掌握该领域的基础理论、专业知识和基本技能,研究无机非金属材料及其复合材料的组成、结构与性能之间的关系,探索无机非金属材料的制备、加工工艺技术及性能测试评价。笔者结合无机非金属专业的特点和毕业生的就业方向,探讨和研究无机非金属材料专业的专业课实验教学,从调整课程设置、修改教学内容、改进考核方法、加大实验室的开放力度等几个方面进行了探讨性研究,提出了改革方案,为无机非金属材料工程专业实验教学改革提供了理论依据。

一、专业实验课的设置及实验内容

在20世纪90年代,高等学校的课程设置和教学内容都进行了改进,无机非金属材料专业经过调整后,把原有的胶凝材料、水泥工艺学、混凝土工艺学等专业课程的实验课的内容,统一调整为无机材料测试技术专业课的实验内容,由于无机材料测试技术课程实验学时较少,删除了现在无机行业使用较少的材料实验内容,如,石灰的消解温度、产浆量;石膏的性质、细度的比表面测定方法等实验内容,增加了一些新型材料的实验内容,这样能使学生及时掌握无机材料科学发展的方向,也增强了学生适应社会的能力。但是新型材料的发展,离不开基础材料,基础材料在无机材料的发展中起着重要作用,新材料及复合材料的实验也是在基础材料实验的基础上有所发展的,拼命地追求新材料的实验内容,忽略了基础实验和传统的实验内容,使得无机非金属材料专业学生在完成本科毕业论文阶段明显感觉到实验动手能力不足,在毕业后的工作中,表现出缺乏基础实验技能的训练。所以,基础材料的实验教学在实验课教学中尤为重要,专业实验课的实验内容更应重视基础材料的内容。

二、专业实验实行独立设课,引导学生重视实验课

高等学校的学生存在一个普遍的现象,重视理论课和考试课,忽视考查课和实验课。这种现象是中国应试教育模式的延伸,在这种教育模式下,学生习惯了考试,不适应考核与考查。只有把实验课与专业课分开,独立设置成一门课程,进行单独考核,单独计入学分,才能引起学生足够的重视,从而提高学生的专业技能。

在建筑领域对无机非金属材料的研究越来越广,各种新材料、复合材料大量更新。实验内容和实验工作量越来越大,在原来的基础上增加实验内容远远满足不了实验课的需求,所以无机材料专业的专业实验课应独立设课。课程时间设置成一段时间(一周或两周),课程应分三个阶段,第一阶段:学生必修实验内容(基础实验);第二阶段:教师布置实验内容(综合性、设计性实验内容);第三阶段:学生自主设计实验内容。通过这三个阶段的学习,学生能够把本科阶段的专业课以及专业基础课的内容贯穿起来,形成一个系统的知识链。

三、加大实验室的开放力度,培养学生的动手能力

要满足实验课独立设课的要求,实验室必须进行全面的开放,满足学生的实验需求。

在学生实验集中阶段,首先选一些验证性实验内容,并同时开放所有的实验室,学生可随时选做必修实验内容的任意一个,但是在规定时间内必须完成所有的必修内容。在这一阶段,要求学生熟悉必修试验项目涉及的实验仪器、原理、操作方法及国家的相关技术规程,掌握必修实验材料的技术性质。通过这一阶段的实践,使学生掌握基础材料的实验方法和评定方法,培养学生的动手能力。在第一阶段结束后,提交实验报告,教师布置下一阶段实验任务,这一过程也是必修内容,教师给定几个综合性试验或者设计性试验题目,学生分组选择后进行实验方案的设计,经教师同意后进行试验并写出实验报告。这一过程提高了学生的实验方案设计能力。最后,由学生根据自己的兴趣爱好提出实验题目、设计实验内容,经教师同意认可后,自行进行试验并提交报告。

学生经过这样一个过程后,使理论知识和实践技能有了衔接,同时也是对各门专业课知识的一个系统的总结,不但提高了理论水平,而且提高了学生的动手能力。

四、注重学科交叉渗透,开设综合性实验,提高学生的专业素质

无机非金属材料学涉及多学科领域,所以在专业实验教学过程中,应注重学科知识的交叉渗透。利用综合性试验项目,把许多相关的学科知识进行融合,使学生掌握相关知识,把理论与实践进行衔接。

在国家开展本科教学水平评估以来,学校为了提高本科教学质量,要求本科毕业设计题目是一人一题,不允许出现雷同论文。本科毕业设计时间持续一个学期,由教师命题,学生自主选择,然后根据自己的论文题目,设计实验方案。由于论文命题都是结合教师的科研内容和研究方向定的,所以实验内容除无机材料学外,还包括有机化学、无机化学、声、光、电、力学等多学科的方方面面。这时大多数学生显得很盲目。使学生在专业试验阶段掌握这些相关的实验内容,开设综合性试验、设计性试验就显得尤为重要。综合性、设计性试验能使学生对所学知识和感兴趣的知识进行整合和改进,在实验过程中掌握实践技能,培养学生的专业素质。

专业实验课改革和实践是一项长期的工作,它涉及相关学科的方方面面,是一项系统而艰巨的任务,必须寻求各方面的支持和帮助。无机非金属材料工程专业的毕业生分布在科研、生产、检测等不同领域,要使毕业生都能在自己的岗位上熟练地发挥自己的特长,充分发挥自己的潜能,是我们教学研究要达到的目的。为了达到这一目的,就要不断进行教学研究,探索无机非金属专业的教学改革和建设,培养学生理论联系实际的能力,增强分析问题、解决问题的能力,开发学生的潜在能力,把学生培养成实用型人才。

参考文献:

[1]陈桂华.材料化学专业实验教学研究[J].洛阳师范学院学报,2009:150-151.

[2]张刚.环境科学专业实验课教学改革探讨[J].实验室科学,2009(2):44-46.

[3]肖佳.土木工程材料开放性试验教学研究与实践[J].长沙铁道学院学报:自然科学版,2006(2):83-84.

无机非金属材料工程范文第6篇

关键词:自出考题 自评成绩 师生互动 教学效果

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)12(a)-0172-02

无机非金属材料工艺学课程是南京信息工程大学材料物理专业学生的专业基础课程,针对我校建设应用型人才的培养目标,该课程具有专业特点的主干专业基础课,无机非金属材料工艺学课程对传统三大工艺学(水泥工艺学、玻璃工艺学、陶瓷工艺学)进行了优化整合,从多方面阐述了无机非金属材料工艺学中的基本概念、基本理论以及基本工艺过程等规律。该课程目的是使学生通过本课程的学习,掌握无机非金属材料的制备原理、生产工艺过程中的共性及特点、生产过程中的物理化学变化,并使学生对无机非金属材料(特别是水泥、陶瓷、玻璃材料)的性能、生产过程和应用有较全面的了解。该课程注重对学生专业技能的培养,是一门综合性强、理论与实践相结合的课程[1~2]。

近几年来,作者对“无机材料工艺学”课教学方法进行了不断探索,在从事几年的无机材料工艺学课程的教学工作基础上,认识到教师若是在授课中只是一味的向学生灌输知识,而不注重与学生的互动,表面上教师教课效果很好,课堂学生的纪律性也很好,但学生在课程学习过程中注意力明显不足,对课程的知识点也了解很少,而临到考试学生往往采取突击的方式或者以老师划重点帮助复习的方式来通过考试,因此作者提出一改考试这种方法来单一检验课程的教学效果,而是提出在课堂上要注重改革教学内容,采用布置课外调研题的方式来提高学生学籍的积极性和思维能力,在考核方式上采用试卷、专题报告和答辩相结合的这一全新的考查方式,进一步开拓师生互动、大学生研究性学习和展示创造能力的更大空间[3]。

1 课程教学面临的问题

近几年,我国很多高校建立的专业人才培养体系,着重强调大学科和宽口径的特点,大学科的基础课程门数增多,我校材料物理专业学生,在基础课程上要必修很多基础课程如大学物理、理论物理、固体物理、物理解析方程、以及现代物理专题等,在专业课程上强调宽口径特点,既除了材料科学与基础理论课程外,还有陶瓷材料、高分子材料、金属材料、磁性材料、复合材料、以及环境材料等,然而大学科和宽口径专业课程设置与学生在校恒定总学时之间存在突出矛盾,例如:各课程的课时比20世纪90年代前大大减小,出现了越是大学科和宽口径的学校,越没有明显专业的局面。但提高教学质量、发挥学生的主管能动性是教师始终追求的教学效果。然而,教师如何在较少课时内保证甚至提高教学质量,是需要首先求解的问题。

其次,很多专业课程的开设时间多半安排在大三下学期,而这一学期恰恰是很多学生准备考研的时间,因此任课教师就要引导好学生正确处理专业课学习与考研复习间的关系。老师在专业课程的授课过程中要能够结合考研课程的重点内容,引导学生更好的学习,既解决了激活课堂、提高学生学习热情,同时又能帮忙学生更好地面对考研。

最后,学生在大学拥有的自由时间很多,但很多学生却浪费在上网和玩游戏上,较少学生真正去研究自己所学专业的知识点和发展前景的。因此,教师在讲授专业课的同时,如何引导学生在课后自觉开展学习,是专业课教师要解决的第三个问题[4]。

因此笔者以无机材料工艺学课程教学为例,进行了一些改革和探索。

2 课程教学改革与研究

2.1 促进专业课程教材建设

教材建设是精品课程建设的重要组成部分,教材是保证教学质量的关键,是教学改革成果的集中体现。本课程选用山东大学王琦教授主编的《无机非金属材料工艺学》,该教材具有逻辑清楚、概念简单、实践环节充分等特点,该教材主要阐述了无机非金属材料工艺中的基本概念、基本理论、基本工艺过程及其共性规律,强调了无机非金属材料工艺的主要过程及其内在联系,包括原料及预处理、材料热加工、制品及制品加工以及材料性能等。作者也在致力于结合本系材料物理专业的特点,积极编写《无机非金属材料结构与物性讲义》及与课程配套的习题集,制订了“无机非金属材料工艺学”课程教学大纲,制作了多媒体网络课件,为课程建设和发展打下了良好的基础[5]。

2.2 改进课程教学方法

无机非金属材料课程教学采取“启发式”和“探究式”的研究型教学方法,为了调动学生的积极性,可以通过在课堂上提问、学生参与讨论以及学生专题报告等方式,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,提高学生的综合素质。通过学生的专题报告,培养学生理论与实践相结合的能力,有利于应用型人才和创新思维能力的培养。同时,在教学过程中教师还注意重点把最新的科技成果、创新思想以及最新的科学研究手段和方法介绍给学生,启迪学生思维,培养创新精神。

人在学习的过程中最常用的是“反省思维”,即产生疑惑、发现问题、搜集材料、逻辑推理以及解决问题。因此教师在教学中应该布置一些问题给学生,安排三到四个学生一组,查找相应的资料,运用自己所学的知识来找到解决问题的方法,使学生能够独立的思考,化盲目地接受知识为主动地思考,培养学生的逻辑思维能力[6]。

2.3 优化课程教学手段

在教学中应积极引入各种教学手段,如图像、视频等多种多媒体教学,教师充分运用多媒体教学手段,发挥其形象具体直观、图文清晰规范、信息量大、知识面宽的优势,运用多媒体将新材料制备通过多彩动画的形象描述和展示,能够将普通教学难以表达和阐述的教学中的重点和难点简单化、形象化,显著提高了教学效率,增强了教学效果,有利于调动学生的各种感觉器官参与教学活动,充分发挥其想象力。

采用多媒体教学,因注意灵活使用,切忌用大篇幅的文字,对于PPT的制作,教师也应认真对待,字体大小合适,色彩分明,图片清晰,对于传统教学中学生难以理解的抽象内容、复杂的变化过程以及工厂的实际生产过程等,可以通过视频动画形象、直观、清晰地展现在学生面前,例如通过动画将陶瓷的烧结过程形象地演示出来,可以让学生更好地了解陶瓷烧结过程的机理及影响因素[7]。

2.4 提高课程实践环节

无机非金属材料工艺学课程是一门实践性很强的课程,因此课程组始终遵循“以材料学科平台为依托,以学生实践能力、创新能力、科学思维能力和探索精神的培养为核心,重视和加强实验教学,理论教学与实验教学并重”的实验教学理念,强调知识传授和能力培养协调发展、实验教学与理论教学统筹兼顾的原则,建立多层次实验教学平台,鼓励学生积极参加课外科技创新活动,培养学生的理论联系实际能力、实践动手能力、分析与解决问题能力和科技创新意识。

本课程内容与无机非金属材料加工企业生产密切相关,课程教学中十分重视实习教学,让学生在理论的基础上培养动手能力和解决实际问题的能力。在课程的专业教学计划中有明确的实践性教学体系。通过金工实习、认识实习、生产实习,使学生对无机非金属材料加工工艺有较全面的认识,理论联系实际,结合已学知识理解生产过程采用的设备、工艺和操作方法,强化对专业基础课理论知识的认识,通过实习培养了学生的劳动意识,增强团队精神,培养思考问题和解决问题的本领[8]。在学期最后的毕业设计及论文中,学生要对自己所学知识进行总结、深化,上升到一个新的层面,为毕业后从事相关专业工作打下坚实基础。

2.5 改革课程考核方式

作者提出一改考试来检验教学效果的这一单一方式,提出在考核方式上采用试卷、专题报告和答辩相结合的这一全新的考查方式来检验授课效果。对于学生而言这是一种新考核模式,会有很大的兴趣,教师规定大的选题方向,学生可以根据自己的兴趣,拟定各自报告专题,大家的侧重点各不相同,通过在课堂上学生自己做专题报告的方式来检验学生对课程知识点掌握的情况。由于这种考核方式具有“学术交流”的性质,学生们选题各不相同,专题报告的方式也各不相同,在报告过程中学生不仅提高自己的表达能力,而且听取了其他同学的报告,参与全体同学的答辩过程,学生能够初步体会到什么是学术会议,什么是答辩考试。这样不仅锻炼了个人表述能力,更营造出一种学术氛围,在相互学习、相互促进的过程中,每个人的知识面得到很大扩充,无论是内容广度、深度、新颖性都会大大超越教师的讲授内容。

3 结语

总之专业课程体系改革是一个系统性,全面性,前瞻性的综合性工程。无机非金属材料工艺学课程教学改革,是材料物理专业体系整体改革的一部分。作为材料物理专业技术基础课程之一,它与一些后继课程相互依存、互为补充。在教学改革中,只有我们不断实践与思考,群策群力,才能为创新型复合型人才的培养奠定基础。

参考文献

[1] 许丹,王凤芹.《机械工程材料》课多媒体双语教学的实践[J].科技教育创新,2006(12):262.

[2] 王东凤.浅谈《机械工程材料》课教学中学生思维能力的培养[J].教育教学,2009(1):93.

[3] 刘月秀,刘辉.大学生研究性学习探析[J].中山大学学报论丛,2005,25(3):111.

[4] 詹茂盛,李晓东.自出考题自评成绩——高分子材料课教学模式探索[J],化工高等教育,2006(4).

[5] 宋鹏,王琦.无机非金属材料工艺学课程的改革与建设[J].广州化工,2010(11).

[6] 王东凤.浅谈《机械工程材料》课教学中学生思维能力的培养[J].科技风,2009(1).

无机非金属材料工程范文第7篇

关键词 卓越工程师;无机非金属材料工程;实践教学

中图分类号:G642 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2014)08-0072-03

目前,工程技术人才培养已提升到国家战略高度。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》明确提出实施“卓越计划”,探索建立工程技术人才校企联合培养的新机制,创新工程师培养模式,完善卓越工程师培养体系,以期培养适应我国社会发展需要的工程技术人才 [1]。

洛阳理工学院是一所具有鲜明建材特色的本科院校。无机非金属材料工程专业作为河南省特色专业,在长期的办学过程中,一直以为建材行业和地方经济建设培养优秀人才为己任,工程实践教学中高校、科研院所与企业广泛参与,全程监督,重视技术能力的训练,重视工程素养的发展,培养了一大批“下得去、用得上、留得住”的工程技术人才。本文以无机非金属材料工程专业为例,根据教育部卓越工程师计划的培养目标及学校办学特色和专业建设经验,对卓越工程师人才培养体系的构建进行研究与探索。

1 卓越工程师的培养模式

国外卓越工程师培养模式 国外卓越工程师培养具有代表性的是以美国为代表的《华盛顿协议》成员模式和以德、法为代表的欧洲大陆国家模式。美国工程教育经历了最初的以实用主义为目的的工程技术教育(20世纪30年代以前)、重基础科学研究(20世纪40―50年代)、通识教育与基础科学教育并重(20世纪60―80年代)和回归工程教育(20世纪90年代以后)等过程,即美国在经历了“技术模式”“科学模式”后,正实践着当前的“工程模式”[2]。美国大学生在校期间完成基础科学、人文与社会科学和工程科学的学习,毕业后通过职业教育考试获取职业资格认证后成为工程师。而欧洲大陆国家工程教育呈现“分合辩证统一”的特点,如德国工程教育采用了由理工科大学(TU/TH)培养研究型工程师和应用技术大学(FH)培养应用型工程师的办学模式,法国则采用“双轨制”高教体制,通识教育与精英教育在职业教育中互为补充[3]。德法国家大学生在校期间完成工程师的基本训练,毕业时获得工程师学位以及职业资格。国外卓越工程师的培养,都要求注重实践教学,企业的参与和支持非常普遍。

我国卓越工程师的培养模式 对应于目前我国高等教育的人才培养模式,卓越工程师的培养采用三段式人才培养模式:应用型工程师培养阶段(四年制本科)、设计型工程师培养阶段(2年全日制硕士)和研究型工程师培养阶段(3~5年工程博士)。各个培养阶段安排相应的企业实习时间,强化工程能力的培养。不同类型的高校对工程人才的培养目标定位不同,洛阳理工学院作为新建应用型本科院校,在办学定位、服务面向、人才培养目标以及教学模式与途径等方面有别于办学实力雄厚的传统大学,应结合自身发展特点,在应用型卓越工程师人才培养上找到突破点,创新工程技术人才培养模式,提高人才培养质量。

2 卓越工程师培养方案的设计

培养方案应充分体现培养工程技术人才的工程知识、工程素质和工程能力的特征[4]。洛阳理工学院无机非金属材料工程专业在实施卓越工程师计划试点时,以为企业培养所需的工程师储备人才为目标,加大实践教学环节比例,培养基础扎实、素质全面、工程实践能力强且具有一定创新能力的应用型技术人才和工程管理人才。

人才培养模式的构建 根据学校办学特色与办学规格,“卓越工程师”人才培养模式采用“3+1”培养模式,即累计有3年时间在校学习,1年时间在企业学习。企业学习阶段主要包括两方面的训练内容,即企业培训内容和专业培训内容。企业培训内容包括企业课程、企业文化与规章制度教育、行业法规与技术标准学习、生产技能培训、生产过程控制与生产实习等,这部分内容主要由企业的人力资源部门和企业兼职教师负责实施。专业培训是针对承担具体企业业务所需要的相关专业知识的学习,并通过毕业设计(毕业论文)培养学生综合应用所学知识解决工程实际问题的能力,为其后续的发展打好基础。专业培训可以在学校教师和企业兼职教师的共同指导下在学校相关平台或企业工作平成。

专业方向的定位 洛阳理工学院无机非金属材料工程专业以服务建材行业为主,对国内建材企业进行充分调研,了解当前与未来的市场和企业对人才的需求,分析、比较国内设置同专业高校的培养目标与学生工作定位。根据学校建材方向上的传统优势,确定水泥工艺方向为“卓越工程师”计划的主要实施点。学校选择洛阳水泥工程设计研究院、河南天瑞集团水泥有限公司、中国联合水泥集团公司等企业作为合作伙伴,与其建立产学研战略联盟,协助完成本专业“卓越工程师”企业学习阶段的培养。企业的参与是实施“卓越计划”人才培养的关键,因此,学校与河南省内具有较强实力和良好合作基础的多家企业共同承担培养无机非金属材料工程专业卓越工程师的任务,培养的后备人才可以直接进入对口的企业就业,既解决了学生的就业问题,也为企业培养了“下得去、用得上、留得住”的合格人才,企业参与积极性很高。

课程体系的设置 在课程体系的设置上,按“通识教育、专业教育及综合教育”的方式实施无机非金属材料工程专业卓越工程师人才培养。通识教育与专业教育以第一课堂(校内)为主要形式实施,教学任务的实施由学校和合作企业共同完成。“通识教育”课程主要包括公共基础课与人文社会科学等课程,通过这些课程对学生的价值观、个人品德、职业道德、逻辑思维及语言表达等基本能力和素质进行培养。“专业教育”课程包括专业基础课程和专业课程。专业基础课主要包括无机化学、物理化学、分析化学、工程图学、机械设计与制造基础、材料工艺CAD基础、热工检测与自动控制、电工与电子技术、材料科学基础、材料工程基础和材料研究与测试方法等。在这些课程的教学中,明确要求教师在授课时要引入相应工程案例,让学生在学习中了解专业基础知识在实际生产中的实用性,激发他们的学习兴趣。专业课程主要包括水泥工艺学、新型干法水泥生产技术与设备、水泥厂工艺设计概论、水泥性能检测、混凝土工艺学和低温余热发电技术等。综合教育在人才培养中起到开拓视野、强化能力、提高素质、增强团队协作和交流等作用,通过课外科技创新、学术讲座活动、基础技能竞赛等形式,对学生的动手能力、创新能力和团队协作能力进行培养[5]。

3 卓越工程师的培养方式与途径

校企共建,联合培养 洛阳理工学院先后与中国建材国际工程有限公司、河南天瑞集团公司、中国联合水泥有限责任公司、河南省同力水泥集团、洛阳水泥工程设计研究院等建立了产学研战略联盟,以此为平台,建立了学科链、专业链对接产业链的办学模式,专业设置紧贴产业需求。采取校企联合培养的方式,邀请企业全过程参与学校相关专业培养方案的制订、课程教学内容的优化、实践教学工作的安排等人才培养环节,共同实施培养方案,共同评价培养质量,实现学校与企业的零距离对接,人才培养规格很好地满足社会需求,成为培养具有“勤奋、求是、创新、奉献”精神的卓越工程师的摇篮。

构建校内实践平台,培养学生工程能力 近年来,实践教学受到学生人数规模、工程实践条件等限制,实践要求与实践条件存在巨大反差,其教学效果明显下降。为了有效保障实践教学效果,进一步深化专业教学改革和满足高等工程教育培养应用型人才的需要,不断加强具有建材特色的校内实践教学平台的构建[6]。目前,学校与建材专业相关的省级实践教学平台有水泥工程实验教学中心和建材机械基础实验教学中心,此外,还有粉体工程实训中心、材料测试中心、河南省固废开发利用工程实验室和洛阳市硅酸盐材料重点实验室等。借助校内实践教学平台,有效开展教学与科研工作,学生熟练掌握工程设计、生产操作、材料设计与检测等基本技能,培养学生工程观念与工程实践能力。同时,这些平台也是企业的技术人员培训基地,如中国建筑材料工业协会、中国机冶建材工会全国委员会的洛阳培训基地就是以此为依托建立的。校内实践教学平台的构建,包含有一项重要的内容就是具有自主知识产权工程教学软件系统的研究开发,通过产、学、研的紧密结合,既锻炼教师队伍,又培养了大批工程技术人才,取得良好的成绩。如水泥工程的仿真教学系统获得河南省教学成果一等奖,学生在参加全国首届水泥中控操作技能大赛中获得团体一等奖。

构建产学研实践基地,服务建材行业 产、学、研的紧密结合,有利提升科研水平,加快科技转化,解决企业生产难题,是企业与高校专业服务对接、互动的桥梁与纽带。自洛阳理工学院升本以来,该专业与国内20多家建材企业签订了实习基地协议,开展产、学、研的互动活动。一方面,企业生产上的难题可以提出、讨论,通过校企之间的合作解决生产问题,企业获得技术支持,学生得到实践锻炼;另一方面,学校也可为企业提供优秀人才和优质的职工技术培训服务。

4 “卓越计划”的组织与管理

为了加强对无机非金属材料工程专业实用型“卓越工程师”教育培养工作的领导与指导,材料系成立了一个由系领导、专业教师和企业专家组成的“卓越工程师培养计划”项目工作小组,负责制定“卓越工程师培养计划”的培养目标、培养方案等,并聘请专家对“卓越计划”实施内容进行论证。

无机非金属材料工程专业“卓越工程师”培养计划试点班的生源采取“学生自愿报名,学院择优录取”的双向选择原则,建立了“因材施教、分流培养、能进能出”的“卓越工程师计划”试点班动态管理机制,旨在培养实践能力突出、富有创新精神且有志于从事水泥工程设计、技术开发、生产技术管理的工程技术人才。

5 结语

卓越工程师培养是一项长期的、复杂的人才培育工程。地方高校在构建应用型人才培养体系时,应突出自身的专业特色,找准专业技术人才培养的定位,在实际操作中积极探索,在发展中不断完善,将应用型人才培养专业越办越出色。

参考文献

[1]教育部高等教育司.2011年教育部关于卓越工程师教育培养计划实施与工程技术人才培养方案及专业课程教学标准:上卷[M].北京:高等教育出版社,2011.

[2]王世斌,郄海霞,余建星,等.高等工程教育改革的理念与实践:以麻省、伯克利、普渡、天大为例[J].高等工程教育研究,2011(1):18-23.

[3]刘鸿.法、美、德、俄高等工程教育“卓越”之缘[J].大学教育科学,2012(2):46-50.

[4]周英.落实卓越工程师教育培养计划,大力培养工程科技创新人才[J].中国大学教学,2011(8):11-13.

无机非金属材料工程范文第8篇

【关键词】现代建筑;节能工程;无机非金属材料

随着我国城市化进程的加快,城市建筑的施工数量在不断的增加,我国建筑行业面临着能源的形势非常的严峻,无机非金属材料在我国建筑行业中的有效的应用,很大的程度上减缓了建筑行业材料的需求,无机非金属材料通常情况下都具有耐高温、抗腐蚀以及硬度高等特点,其在建筑工程施工中的应用能有有效的提高建筑工程的施工的质量。

1、无机非金属材料概况

1.1 无机非金属材料的优点

无机非金属材料是在20世纪40年代有传统的硅酸盐材料逐渐的演变发展而来,其在建筑行业得到了广泛的应用,当前无机非金属材料、有机高分子材料以及金属材料已经成为各行各业所使用的三大主要的材料,无机非金属材料主要的有以下几个方面的优点:防火性能,因为该材料本身为无机物,其是属于非燃烧类的材料,一般来说其可以承受0.5H到1H高温;防水性能,无机非金属材料的结构非常紧密,具有较好的防水渗透能力,其可以有效的防止雨水和地下水的渗透;耐候性强,无机非金属材料使用的面积比较广泛,其广泛的应用于温带、热带和寒带,并且还能够在干燥、潮湿等气候比较差的环境中起作用;抗腐蚀性,无机非金属材料的化学特性和物理特性决定其具有一定程度的防腐性;整体性,无机非金属材料具有比较稳定的化学性质,其一般不容易发生老化和风化现象,在耐久性和有效性上也符合要求的标准,具有很强的整体性。

1.2 无机非金属材料的分类

无机非金属材料按照其特性,主要的可以分为以下几类:半导体材料、高技术晶体材料BGO、精细陶瓷材料以及硅酸盐材料。其中半导体材料主要的应用于无线电电子技术、新能源利用技术以及计算机技术等高科技的技术;高技术晶体材料BGO是一种闪烁的晶体,其可以记录荧光的强度和位置;精细陶瓷材料其形态多样化,其主要的包含以下几种形态:纤维、薄膜以及单晶体等;硅酸盐材料是无机非金属材料中占有数量最大的一类,其广泛的应用于各行各业。

2、无机非金属材料在建筑节能工程中的应用

无机非金属材料在建筑节能工程中的应用,其中的保温隔热材料能够有效的控制室内热量的外流,隔热材料主要是能够防止室内热量外流。当前已经形成了三大类的绝热材料:有机绝热材料、金属以及无机绝热材料,其中有机绝热材料相对于无机绝热材料来说受到了很多方面的限制,其与其它的构建的结合的能力比较差,抗腐蚀性能也比较差,其还不稳定,并且有机性的材料的副产物是比较多的,大多数对人体有危害,在其使用的过程中其承载的能力也不是很强,相应的防火性能也比较差,容易发生老化现象,所以其在使用的过程中会受到多方面的限制,并且其性能也不是很好。金属材料的使用相对于无机非金属材料的使用是比较小的,因为金属材料的来源相对于无机非金属材料来说是比较窄的,其和其它的材料结合也没有无机非金属材料效果好,相应的抗腐蚀性也不是很强,所以无机非金属材料的优势相对两者来说有着很高的优势。

此外,无机非金属材料的来源是比较广的,其生产的工艺也比较的简单,其耐热性比较强、防火性也比较强,并且承载力强,所以在建筑工程建设中得到了广泛的应用。其在建筑保温隔热中的应用,对作用于建筑维护结构以及其外表面,在保障了建筑的保温性能的同时也可以对建筑起到一定程度的保护作用,避免建筑物直接的暴露在空气之中,受到大气环境中各种腐蚀和破坏,影响建筑物的使用安全。现有的无机非金属保温隔热材料主要有以下几种:硅藻土,其主要的由硅藻的硅质的细胞壁组成的一种生物化学性质的沉积岩,其比较的松软,比较容易研磨成为粉末,具有良好的吸水性,不易溶于酸和碱,其是建筑工程中比较常用绝热和隔声的材料;泡沫玻璃,其是一石英砂矿粉或者碎玻璃为其基料,此外还应该加入促进剂和发泡剂等添加剂,要经过超细粉碎和均匀的混合而形成的配合料,再经过融化发泡、融化和退火而形成的内部充满了封闭式气泡材料,其是属于无机玻璃和封闭气孔而构成的多孔泡沫类的材料。其主要的特点是:吸水率较小、导热细数小、密度较低、不燃烧、机械性能比较高、加工也比较方便、没有毒性、耐化学腐蚀以及性能稳定等优点。其既可以作为保温材料又可以作为隔热材料,能够适应极冷到较高温度范围内的环境中,同时其可以切割成型,相应的耐久性也比较好,施工相对来说比较的方便,可以成为彩色材料,所以还具有独特的装饰功能。但是由于其气泡的大小和匀称度等都会影响到其特有的性能,并且可以出现开裂、凹格以及表面不平等的现象,但是由于其在建筑工程建设中应用有着比较多的优点,所以其发展的前景还是非常好的。

总结

当前,无机非金属材料在我国的经济发展中起着非常重要的作用,其在现代建筑工程节能中的应用,有着很好的促进作用,可以保障建筑工程的质量和性能,无机非金属材料的发展和应用,带动了国内各个科学领域的创新发展,其在建筑节能工程中的应用有着不可替代的优势,促进建筑行业的良好的发展。

参考文献

[1]王爱国,孙道胜,吴修胜.基于CDIO理念的无机非金属材料工程课程体系优化与内容设计.科技信息.2013,02(01):94-102

[2]王大博,孙艳艳.浅谈我国无机非金属材料的应用与发展.黑龙江科技信息. 2011,07(05):16-24

无机非金属材料工程范文第9篇

关键词:无机非金属材料;建筑工程;材料应用

中图分类号:TU198+.6文献标识码: A 文章编号:

Abstract: inorganic non-metallic materials due to its good material properties, has been widely used in China's building project. With the rapid development of science, people continuously improve the quality and performance requirements for building works. This article, based on the development of inorganic non-metallic materials, combined with its material properties, contact the characteristics of China's construction work, to explore the application of inorganic non-metallic materials in the construction works, want to be able to inorganic non-metallic materials in construction play a guiding effect.Keywords: inorganic non-metallic materials; construction; material application

无机非金属材料的概述

无机非金属材料的范畴

当今所谓的无机非金属材料科学是传统硅酸盐材料科学逐渐发展演变而来。自从20世纪40年以来,金属材料、无机非金属才来和有机高分子材料的研究越来越多,使得相关的材料产品也层出不穷,最终使得这三种材料成为社会各行各业的主要构成材料。从一定意义上说,社会物质的不断丰富,很大程度上是不断涌现的无机非金属材料引起的。

无机非金属材料的特性

在建筑行业,无机非金属行业已经有了不少的应用。作为一种固体无机材料,无机非金属材料具有稳定的理化性质,极强的整体性。建筑对整体性和稳定性材料有着很高的需求,这也就为无机非金属材料在建筑行业的应用找到了市场依据。无机非金属材料不易风化,耐久性和有效性上有着突出的表现,并且能够承受一般金属材料不能承受的高温,因此能够作为良好的防火材料。在结构上,无机非金属材料的内部结构紧凑,具有良好防水能力,能够有效地防止雨水或者地表水的渗透。同时,无机非金属材料对酸碱的反应不大敏感,这对于保证其长久的使用有着重要的意义。

国内无机非金属材料的现状

1、高技术陶瓷材料

高技术陶瓷材料的主要原材料是人工合成的超细高纯粉体,使用先进的材料成型方法,结合当代优秀的烧结工艺和加工技术技术而得到的一种具有很高强度的新型无机非金属材料。高技术陶瓷材料的性能好,附加值高,因此主要被应用在顶尖的国防工业材料领域中。高技术陶瓷具有高硬度、高刚度、耐高温、耐磨损的优良特性,能够用在集成电路、传感器和机械零件等诸多领域。在建筑物的易损伤处使用高技术陶瓷材料能够保证建筑整体强度。

2、纳米材料

纳米科学技术的不断发展为纳米材料的研制提供了便利,纳米材料是由极细的晶粒构成的,晶粒的尺寸一般处于纳米的尺度中。同微米晶体对比,纳米材料在材料光学、材料力学和材料地磁学上都表现出了优异的特带你。因此在凝聚态物理材料研究的领域中,纳米材料一直是一个热点。

3、复合氧化物与化学传感器材料

这种新型的无机非金属材料的形态多种多样,性能也各有千秋,功能也各具特色。目前对于这种材料的研究重点放在了一些具有特殊功能的材料上。例如:新型的半导体材料,能够极度灵敏地感知有害气体的材料等。多功能敏感材料有着对各种状况相当敏感的传感元件,并且这些传感元件的结构都比较简单、使用也相当方便,价格一般不高。因此多功能敏感材料在火灾报警、汽车尾气检测等方面有着重要的应用。

无机非金属材料在建筑行业应用的发展方向

节能、降耗的方向发展

传统的无机非金属材料常常是消耗能源的大户,世界资源逐渐枯竭的今天,节能、降耗成为了主体。如何建设处高质量的建筑,在很大程度上都是有材料工业供给的新型材料的决定的。因此新型无机非金属材料在建筑行业会想节能、降耗的方向发展。重视资源节约型、质量效益型、科技引导性的发展。例如:新型的墙体材料能够在保证墙体的稳定性的基础上,其优良的耐久性能够降低维护的费用,实现资源的节约,则中空玻璃的研制成功能够大大减少材料的使用。目前,大量重复的建设和低寿命的设计已经成为严重制约城市建筑建设的关键,因此现代化建筑就需要有高性能的无机非金属材料作为支持,从而较大程度上提高建筑的耐久性和材料的使用寿命。

复合型方向

复合型材料有着单一材料无法比拟的优良特性,拥有某些特殊的性能,这中优良的特性满足了建筑行业对材料的需要,合理使用复合型材料能够保证建筑功能取向多功能化。在当下的许多国家,例如:美国、西欧和日本等经济发达的国家,早已将无机非金属材料技术的研究发展在科学发展战略之中,并且处于有限发展的位置。美国就是这种现象的代表,为了巩固和保持器在高技术局势装备方面的优势,美国先后制定了《国家关键技术报告》和《先进材料与技术计划(AMPP)》,其中将复合型材料技术列为六大关键技术的首列,而日本也发表了相关性质的文件,支持和推动无机非金属新材料的研究。复合型的发展方向使得材料的工业化、产业化成为可能,对于促进无机非金属材料技术的创新和成熟提供了基础的条件。

小 结

在对无机非金属材料进行浅要概述之后,对我国的新型无机非金属材料的研究成果进行了介绍,对有着优良特性的高技术陶瓷材料、纳米材料和复合氧化物与化学传感器材料进行了相关特性的介绍,之后对无机非金属材料在建筑行业的应用进行分析,认为将会向着节能、降耗和复合型的方向发展,并且对于建筑行业的进步和建筑功能多样化前进有着推动作用。

参考文献:

[1]. 申玉芳. 芦令超. 程新. 常钧. 刘福田. Al2O3基纳米复相陶瓷的研究进展[J]. 济南大学学报(自然科学版). 2002年01期.

无机非金属材料工程范文第10篇

关键词:无机非金属材料;建筑节能;应用

Abstract: in modern energy structure found in research and analysis, building energy consumption in energy consumption plays an important proportion. In order to carry out the sustainable development strategy in China and promote our country's energy application structure adjustment, the modern building material in the engineering design of energy-saving technology application increasing. This paper mainly on our modern building energy conservation project in the application of inorganic non-metallic materials are also discussed.

Keywords: inorganic non-metallic materials; Building energy efficiency; application

中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:

0.序言

随着我国城市建设的快速发展、房屋建筑的增加、建筑热舒适性要求的提高等原因,使得我国的建筑耗能也逐年加大,每年房屋建筑总能耗占全国总能耗的45%,如果继续传统的建筑设计方式,会造成较大的建筑材料消耗。因此,我们应该广泛选用建筑节能材料,而在这些材料中无机非金属材料又具有很强的节能优势。无机非金属材料包括除金属材料、高分子材料以外的几乎所有材料,这些材料主要由一般陶瓷玻璃、耐火材料、水泥以及特种陶瓷等新型无机工程材料。一般无机非金属材料具有耐高温、高硬度和抗腐蚀等优良工程性能,其主要缺点是抗拉强度低、韧性差。无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法。通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。

1无机非金属材料在建筑工程中的应用优点

传统的无机非金属材料材料品种繁多,主要是指大宗无机建筑材料,包括水泥、玻璃、陶瓷与建筑(墙体)材料等。其产量占无机非金属材料的绝大多数。建筑材料与人们的生活质量息息相关。传统的无机非金属材料工业是能源消耗大户,在世界能源日益短缺的今天,如何生产节能、降耗,以及如何生产出高质量的建筑节能、保温产品是建材工业发展的重要趋势。选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的发展方式。新型墙体材料、高质量门窗、中空玻璃将大量应用;向着提高材料性能、使用寿命的方向发展。低寿命设计、大量重复建设已经严重制约城市建设的发展。现代化建筑需要高性能建筑材料的支持,而提高建筑的耐久性又对建筑材料的使用寿命提出了更高的要求。在建筑工程中,把用于控制室内热量外流的材料称为保温隔热材料,把防止室内热量外流的材料称为隔热材料。绝热材料的优劣主要由材料的传导性能的高低决定。材料的传导性能越差,其绝热性能就好,反之则越差。

在现代社会中已形成了三大类绝热材料:有机绝热材料,无机绝热材料,金属。而有机绝热材料相对无机绝热材料来说受到很多限制,与其它构件的结合性差,耐腐蚀性弱,合成浪费能源,不稳定;而且有机性材料的副产物太多,大多对人体又有害,使用中承载力不强,防火性能差,易老化,耐候性也很差等原因受到许多限制。金属类绝热材料的使用相对来说也没有无机非金属材料广,因为金属材料与无机材料相比来源也要窄得多,与其它材料的结合也没有无机非金属材料好,耐腐蚀性也不强,在雷电多发区受到苛刻的技术要求和设计要求。因此,与上述两种材料相比优势化较大的就是无机非金属材料,这类材料基本都有上述两种材料的优点外还有:材料来源广,生产工艺简单,耐热性强,防火性强,承载力强,而且耐火性也十分好。故无机非金属材料在现代建筑工程中的运用前景也就强于其他两种材料。在建筑保温隔热运用中,因其多用于建筑维护结构及其外表面,既能使建筑的保温性能和隔热性能都得到保证。又能对建筑起到保护作用,使建筑物避免直接暴露于大气环境中;使其免受大气环境中的各种腐蚀和破坏作用。

现有的其他保温隔热材料中有岩棉、人造轻质硅酸盐、非连续的絮状纤维材料,质地松软,化学稳定性好,耐酸碱,弹性好。

膨胀蛭石,有金云母,黑云母变质而成,是一种复杂的铁,镁含水硅酸盐类矿物;是性能良好的建筑绝热材料。

硅藻土,由硅藻的硅质的细胞壁的一种生物化学沉积岩组成。质地松软,多孔而轻,易研磨成粉末,具有吸水性,不溶于酸,碱。是建筑工程中常用的轻质、绝热和隔声材料。

木纤维,也称为工程纤维,是一种天然纤维,成化学惰性,无生理毒性,在建筑保温隔热工程以及在内外墙腻子防水涂料和复层涂料中运用,能起到防裂、触变、憎稠等多种作用。因此对各种粘贴式保温隔热有着重要作用。

泡沫玻璃是石英砂矿粉或碎玻璃为基料,加入发泡剂、促进剂等添加剂,经超细粉碎和均匀混合形成配合料,经融化、发泡、退火而形成的内部充满封闭式气泡的材料。属于无机玻璃之和封闭气孔构成的多孔泡沫类材料。它的密度低、导热系数小、不透湿、吸水率小、不燃烧、不霉变、机械性能高、加工方便、耐化学腐蚀、本身无毒、性能稳定。既是保温材料又是隔热材料,能适应极冷到较高温度范围等特性,同时耐久性好、质硬、表面强度高、可切割成型,施工方便,可成彩色材料;因此还具有独特的装饰功能。但是气泡的大小、匀称度等都会影响其特有的功能。出现凹格、开裂、表面不平等。介于其优点多,在无机非金属材料中是很有发展潜能的。

2 无机非金属材料的分类

2.1半导体材料

半导体是指室温电阻值处于导体(电阻值约10~4Ωm)和绝缘体(≥1010Ωm之间的材料,它已成为当前无线电电子技术、计算机技术和新能源利用技术等高新技术中不可缺少的重要材料。目前大多数半导体材料还是无机半导体材料,它的大致分类为元素半导体、掺杂半导体、化合物半导体、缺陷半导体。

2.2 高技术晶体材料BGO

BGO是Bi2O3-GeO2系化合物锗酸铋的总称,目前往往特指其中的Bi4Ge3O12。这是一种闪铄晶体,无色透明:当一定能量的电子、γ射线或重带电粒子进入时,它能发出蓝绿色的荧光,记录荧光的强度和位置,就能计算出入射电子等粒子的能量和位置。