材料化学的特点实用13篇

材料化学的特点
材料化学的特点篇1

众所周知,混凝土是当今应用量最大的一种建筑材料,广泛用于工业与民用建筑、水利、交通、城市建设等工程。但是混凝土最大的缺点就是容易出现裂缝,混凝土结构的破坏和建筑物的倒塌,也都是从结构裂缝的扩展开始而引起的。特别是现在预拌混凝土和高性能混凝土的大量应用,使混凝土的各类裂缝显得更为突出。多年来,国内外科技工作者已经研制了大量的混凝土裂缝修补材料,提出了聚合物类修补材料等多种混凝土修补材料,对混凝土工程进行维护和修补,对提高混凝土工程的安全性和延长使用寿命具有十分重要的意义。

一、混凝土裂缝修补材料的要求

混凝土建筑不同于其他混凝土结构物,它是在大自然中的带状结构,表面要经受大气温度周期性变化的影响。因此,嵌入建筑裂缝的材料应具备良好的物理性质化学性质、力学性质及耐久性。

(一)收缩性能

裂缝修补材料的收缩性能直接影响到修补界面的黏结性能。在进行裂缝修补时,表面混凝土已完成了收缩,而新注入的裂缝修补材料的收缩刚刚开始,必将在界面上造成剪切和拉应力,在荷载及环境因素作用下,可能使界面出现二次开裂。因此,应尽量降低修补材料的收缩,使其具有较原建筑混凝土更低的收缩,甚至产生微膨胀性能,在界面上产生压应力,以获得理想的界面黏结,从而使界面的过渡层的密实性能得到改善,以提高裂缝修补质量。

(二)变形能力

作为建筑裂缝修补材料,同样要经受大气温度周期性变化的作用。因此,要求修补材料应具有一定的变形能力,以松弛瞬时荷载,防止修补材料中或界面上重新产生并发生新的裂纹。描述材料变形能力的参数通常可用材料的弹性模量,因此要求裂缝修补材料的弹性模量应小于基准材料的弹性模量。

(三)界面黏结性

建筑混凝土裂缝修补后,能否与旧混凝土协调一致地工作,其中一个重要的因素是混凝土裂缝修补界面的黏结性能,它关系到修补的成败以及能否避免二次破坏。一般情况下,界面黏结性能可从抗折黏结强度、拉伸黏结强度和剪切拉伸黏结强度三个方面进行评价。

(四)耐久性

同混凝土路面一样,裂缝修补材料灌入建筑缝隙后,仍在大气中,经受雨水的渗入、阳光的照射、污水的腐蚀。因此,要求建筑修补材料应具有抵抗这些介质侵入和损害的性能。修补材料本身也应该具有良好的耐腐蚀性和耐磨损性能,至少应该与原混凝土建筑材料的耐久性相近。

(五)经济性

在满足力学性能、性能优越、价格便宜、提倡使用“绿色材料”,将“以人为本”的理念贯穿在施工性能、耐久性的前提下,尽量降低材料单价,研制出便于推广的混凝土建筑修补材料。

二、甲基丙烯酸甲醋灌浆材料的特点与灌浆机理

灌浆是把适当的可以凝结的浆液灌入裂隙含水岩层、混凝土或松散土层中,从而降低被灌体的渗透性并提高其强度,延长其使用寿命的方法,又称注浆。甲基丙烯酸甲醋材料在土木建筑工程、水利工程等多个领域中被广泛应用于防渗堵漏、补强加固等实际工程中。

(一)化学灌浆机理

化学灌浆就是将化学材料配制成的浆液用压送设备将其灌入地层或缝隙内,使其扩散、胶凝或固化,可以产生加固或防渗堵漏的良好效果,保证工程顺利进行或提高工程质量的目的。化学灌浆材料为一种真溶液,无悬浮粒子,所以比水泥灌浆材料具有更好的可灌性,它能对某些细微裂缝、孔隙进行灌注,能按工程的需要调节浆液的胶凝时间,并具有较高的黏结强度。从灌浆流变学理论角度看,任何灌浆载体或浆液基质均可用流变模型来描述。水泥浆液或化学浆液,一般用黏性及塑性―粘性来界定。于是,灌浆载体在弹性与塑性之间变化;浆液基质在黏性与黏―塑性之间变化。灌浆的实施就是这两者变化的组合与调节。一般来说水泥浆液是符合宾汉姆型流体的浆液,化学浆液符合牛顿型流体的浆液。我们知道,浆液具有黏滞性毋庸置疑。当它沿着灌浆载体裂缝缝壁流动,或浆液在地下水流体中运动时,由于“附着力”的作用,与缝壁或与水紧接的一层浆液会附着其上,邻层浆液则相对于该层滑动。“附着力”指两种不同介质接触部分的相互吸引力,它只有在其分子小于10-6cm时才呈现出来,浆液与被灌浆固体的接触部位同样呈现附着力,而固体缝隙,哪怕是密闭紧合的缝隙也不可能呈现附着力。这就是为什么采用液态的浆材来防渗、加固与补强灌浆载体的缘由。

(二)甲基丙烯酸甲醋类化学灌浆材料的特点

甲基丙烯酸甲醋类浆材具有黏度低,可灌性好,聚合体黏结强度大的特点,特别是其聚合固化后有很好的物理性能。适用于混凝土裂缝补强,特别是细裂缝的补强灌浆,能灌入0.05mm的细微裂缝。但甲基丙烯酸甲醋浆液在聚合过程中,由于单体分子逐步组成聚合链,缩短了分子间的距离。因此,20%的体积收缩,这将造成聚合体与缝面的局部脱空,使平均强度降低。同时它的官能度高,固化产物具有三向交联结构,所以耐热性、耐水性、耐介质以及耐大气老化性能都比较好。甲基丙烯酸酷树脂胶黏剂还具有强度高的优点。因此,他比较适合于水泥混凝土建筑的裂缝修补。由于甲基丙烯酸酷树脂胶黏剂的黏度较其他有机高分子材料低,所以特别适合细微裂缝的修补,也可将其混入建筑混凝土中进行宽裂缝修补和板面边角修补效果都较好。

(三)优化甲基丙烯酸甲醋灌浆工艺的措施

甲基丙烯酸甲醋灌浆材料的可行与否主要取决于以下几个方面:(1)较低的初始黏度:黏度决定了浆液的可灌性,浆液的初始黏度越低,其可灌性也就越好,对于0.1~0.2mm的细微裂缝,浆液的初始黏度最好不要超过15MPa・s;(2)适当的胶凝时间:一般情况下浆液的胶凝时间不宜过短,如果胶凝时间过短浆液可能在未被灌注完之前就凝固。胶凝时间也不能过长,否则可能会影响修补工程的后续工作,根据工程的需要,浆液适合的胶凝时间一般在1小时之内;(3)良好的力学性能指标:主要考虑浆液固结体与混凝土的黏结强度以及浆液固结体本体的抗压强度。黏结强度过低,修补的裂缝有可能再次被拉开,达不到预期的目的。浆液固结体本体的抗压强度最好比混凝土的设计强度高出一个等级。那么以上几个指标考虑,优化甲基丙烯酸甲醋灌浆工艺措施首先要选定适合的主剂、增塑剂、引发剂和促进剂的品种后,通过变引发剂和促进剂的掺量比例,并根据上述的几个指标确定甲基丙烯酸甲醋灌浆材料的优化配方组成,使之达到灌浆与修补的目的。

参考文献

[1]胡高平.金属用胶粘剂及粘接技术[M].北京:化学工业出版社.

[2]魏涛,李珍,董建军,等.化灌法[M].北京:中国水利水电出版社,2005.

[3]蒋硕忠.化学灌浆的发展与近期展望[J].湖南大学学报,2004,31(1).

材料化学的特点篇2

高分子材料

高分子材料是新材料领域的重要组成部分,由于其具有优良的物理、化学性能和优异的加工特性,被广泛应用于信息产业、航空航天、生物医药、交通运输、机械仪表、建筑和能源等国民经济重要领域。随着新型高分子合成、改性与加工等高技术的发展,高性能高分子材料迅速崛起,新产品、新技术不断涌现。新型高分子材料的开发和广泛应用,对于推动传统产业的升级换代、新兴产业的发展壮大会起到积极的作用,必将对推动我国国民经济的发展发挥重要的作用。

本年度重点支持的方向如下。

高性能高分子结构材料

高性能高分子结构材料具有机械性能好、比强度高、耐热性好、耐腐蚀、耐磨损和易加工等特点,在各行业应用广泛,对国民经济的发展和国家安全具有重要意义。本年度重点支持:具有高强、耐高温、耐磨、高韧的高分子结构材料和复合材料;低成本化的特种工程塑料;具有特殊功能、特殊用途的高附加值热塑性树脂。

新型高分子功能材料

高分子功能材料由于其特有的功能性和专用性,在生态环境保护、信息功能化、生物医用器材、物质分离膜、能量转换和储能技术等工业领域有着极为广泛的应用。本年度重点支持:先进功能膜材料及支撑材料;光电信息高分子材料;液晶高分子材料;形状记忆高分子材料;高分子相变材料;具有特殊功能性、高附加值的高分子材料。

高分子材料的低成本化和高性能化

通用塑料的高性能化和工程塑料的低成本化,仍然是当前高分子材料领域研究、开发的重点之一,同时也是扩大通用塑料和工程塑料应用范围的一个重要措施。鼓励开发产业化制备技术和工业化应用技术。本年度重点支持:通过化学改性和/或物理改性(含纳米技术改性),性能显著提高或获得特殊性能的高分子及其复合材料;高刚性、高韧性、高电性能、高耐热或导热性聚合物合金与改性材料;新型高性能热塑性弹性体;具有特殊用途、高附加值的新型改性高分子材料。

本年度不支持:普通塑料的一般改性专用料;普通电线、电缆专用料;流延、吹塑、拉伸法生产的通用薄膜;普通管材、管件及异型材(如普通塑钢窗);以聚乙烯、聚丙烯为基材的部分降解材料;普通的PS和PU泡沫塑料等。

新型橡胶材料

新型橡胶作为三大合成材料之一,在国防工业、航空航天和交通运输等方面具有广泛的应用。为满足现代汽车工业高速、耐热、减震、密封、耐老化、耐介质、耐脉冲性的要求,优化橡胶工业产品结构,采用高性能材料,可以有效缓解资源不足和环境污染的压力。本年度重点支持:特种合成橡胶;新型橡胶功能材料及产品;为高速安全交通配套的橡胶轮胎和制品。

本年度不支持普通橡胶制品项目。

新型纤维材料

纤维是高分子材料的重要组成部分,广泛应用于纺织、信息、航空、汽车、环保、卫生、建筑等领域。我国纤维、纺织品及服装的产量均居世界第一,但产品性能档次低、附加值低,常规产品产能过剩,高档产品需进口,技术进步和产品创新仍以跟踪国外为主。新型纤维品种及其成纤高分子新品种的开发及产业化是纺织新产品创新的源头,因此必须加大技术含量高、市场前景好的新技术和新品种开发力度,加快产业化进程,推进全行业产品的升级换代,重视环境友好和清洁生产,重点支持我国自主知识产权的技术,同时支持有较高技术含量的集成创新。本年度重点支持:新型成纤聚合物开发,及应用新型成纤聚合物制备的具有特殊性能或功能的纤维;高性能纤维及其原料、半成品;环境友好及可生物降解型纤维;在确保环境保护的前提下,申报差别化纤维开发及应用项目(仅限于西部欠发达地区申报)。

本年度不支持服装面料、衬布、纱线、常规或性能仅略有改善的纤维(如:有色、异形、细旦、功能粉体添加、简单的化学改性、常规的共混等)及服装项目;不支持常规的非织造布、涂层布或层压纺织品、一般功能性纤维材料产品项目。

生态和环境友好高分子材料

随着高分子材料的迅速发展,传统高分子材料在使用过程及废弃后对环境的危害逐渐显现,白色污染已经引起了社会的关注。发展生态和环境友好高分子材料是高分子材料新的方向之一。本年度重点支持:以生物质来源的高分子材料及制品;全生物降解塑料及其制品。

本年度不支持:淀粉填充的不完全降解塑料及其制品、单纯填充的材料、废旧高分子直接回用、单纯降解塑料制品常规制备项目。

高分子材料的加工应用技术

材料化学的特点篇3

室内设计;材料组合;美学

设计建筑者们不但赋予建筑材料建筑物外衣的内涵,还给予了其内在精神.构成环境的物质因素包含性能、质感、肌理与色彩.空间环境还有着不可缺少的特性,即:环境、结构、形式与功能,这些特性可以从不同的角度对环境进行制约,从而就可以形成一个完整的环境体系.

1材料美的理念

1.1结构属性

要想充分发挥材料的可塑性,并做到物尽其用,结构成为这一过程的关键性环节.当今时代要求不断创新结构,几何组件框架结构也就应运而生了.这一结构以插接组合为基础,通常由多由空间管材和球体多向绞节件组成.再借助配件的功效,几何组件框架结构就能够呈现多样化的设计理念,彰显其特有的特质和饱含无究魅力的艺术性.任何建筑都有其特有的结构属性,要想实现建筑的物理环境与心理环境的有机结合,就首先要了解与掌握建筑材料的结构属性,以获得理想化设计成效.新材料与新结构不断涌现,这也让我们的生活环境被注入了更多新鲜元素,我们的视觉也感受到强烈的冲击.所以,推动建筑设计的发展的前提就是要了解与掌握材料结构属性.

1.2知觉属性

视觉环境设计强调产品要符合人的视觉与心理审美的标准.我们会把材料本身呈现出的知觉印象以及经视觉过滤后产生的心理现象,称为材料质感.光和色依赖材质而得以展现,因此,作为室内环境形式的要素,材质的光泽度、肌理与硬度会对人的感官产生直接作用.因此,依托材料本身展现的特性,可以调节室内空间感、实物体的质量感.部分材料表面特性,譬如:肌理、天然特性、外形变化,可以为整个装饰带去情趣美的效果.材料肌理.一般说到肌理,通常会将其归入人的视觉与知觉一类.肌理是构成环境美的重要元素,在环境中,可以体现出很大的艺术表现力.肌理不同的材料,它所呈现出的审美品质与特性也不尽相同.即使是同类材料,品种不同,它们之间也会存微妙的肌理变化.材料颜色.颜色的载体是材料,颜色依附于材料而存在.颜色可以很好地衬托材料的质感.不同的颜色亮度,衬托出的材料质感也会不同.不同颜色的物体经过重组后,会出现明亮对比、色彩对比、颜色反射等现象,颜色的特有属性与材料质感进行合理组合,就能产生不错的环境效果.而这种环境效果的出现是人的视觉与光效应共同作用于人的心理,进而产生与之相映衬的心理反映的结果.

2材料搭配的美学意义

从古至今,人们从未间断过对美的形态的认识.材料搭配美学的价值在于把人、自然、审美的有机结合.材料搭配的美学价值历经漫长的社会实践与历史发展.受到社会实践历史沉淀的影响,美学意义具有表现性、装饰性与象征性的特点.

2.1材料搭配与色彩美

材料是色彩的载体,一种材料代表一种风格,色彩本身也代表着一定的属性.通常来说,色彩可分为三大类,自然色彩、成品色彩、人工色彩.自然色彩是没有经过任何加工的天然美,是材料天生所特有的特质与美感.成品材料指后期成品,没有经过加工处理的机械美.人工色彩是采用加工工艺技术手段对自然色彩、成品色彩进行色彩处理,改变原有色彩,以满足室内装饰与效果塑造需要.色彩对空间尺度的影响.不同的色系会产生不同的尺度感.一般来说,暖色系或明度高的色彩给人想靠近的效果,而冷色系和明度低的色彩会让人有想远离的效果.所以,在室内设计进行材料选择时,设计人员常常会利用色彩给人的视觉心理,对材料进行科学色彩搭配,以改变空间界面的距离感,借助色彩调节人对空间大小的感觉.色彩对空间形体感的影响.空间形体感要分为物理形体感与心理形体感.物理形体感就是指根据物体本身的特性、室内设计要求,对材料进行组合,产生的实际形体感.心理形体感是指在对材料进行组合时,把空间形态的色彩、质感、肌理与心理因素进行综合后形成的总体感觉.色彩可以起到强化或弱化物体外形或空间的作用.颜色与物体形状相匹配,色彩就能有效加强整体效果.颜色与物体形状不相匹配,色彩就可能削弱整体效果.所以,在室内设计时,通常会借助色彩展现优雅的物体形状或形式,还会利用色彩完善存在着不足的空间.色彩对空间承重感的影响.色彩明度高,就能让物体表现出轻盈感.色彩明度低,只会让物体表现出厚重感.明度高相同的物体放在一起,色彩纯度高的比色彩纯度低的,更能给人呈现一种轻飘感.因此,巧妙利用这一特性,可以借助色彩改变物体的轻重感,以实现平衡、稳定的目标.

2.2材料搭配与状态美

2.2.1干湿材料的搭配

大自然中,大多数材料都是以干性状态而存在的.当它们处在潮湿环境时,这些材料就会呈现色彩变深、纹理清楚、手感等特性.相反,属于湿性的材料处在干燥的环境下,色彩、纹理与手感等特性会出现不同程度的淡化与削弱.因此,在室内设计时,合理运用干湿材料,可以起到强化或削弱视觉语言、触觉语言的效果.

2.2.2不同透光度材料的搭配

一般来说,透明与半透明材料呈现轻盈、开放、含蓄之美,通过映射身后的物体来淡化自身的效应.而不透明材料展现的是厚实、封闭、实在之美,会展现出自身的品格与特点.使用透明材料,是为了利用视线的穿透性指引视觉走向.但是,如果整个室内设计,都是使用透明或半透明材料,而未搭配不透明材料,整个空间就会表现出轻浮、浮躁之感.所以,在室内设计时,将不同透光度的材料进行科学组合,充分展现材料的质地、透明度与反射度,从而整个空间就显得和谐统一.

2.3材料搭配与质地美

2.3.1相似材质搭配

相似材质的搭配通常是指两种或两种以上质地相似的材料进行组合,但这些材料本身又保留各自原有特性,这种搭配可以形成细微的柔和美.

2.3.2对比类材质的组合

一般来说,对比类材质进行组合,旨在突出某种材质的特性,通过材料的对比,以强调显示完美化的材料组合效果.特质属性差异较大的两种材料搭配到一块,会产生强烈的心理变化.而物质属性差异性较小的两种材料搭配到一块,会产生丰富的视觉层次.因此,在室内设计时,将对比材质进行合理搭配,可以使其相互衬托,展现各自的特有的美感.

2.3.3强弱质材料的搭配

强质材料与弱质材料的分类,只是相对而言.强质材料的外在特点通常是表面粗糙、凹凸、纹理清晰可变.例如:自然材料和部分人工材料.弱质材料的外在特点通常是表面柔滑、无光泽、不抢眼,它的作用是起到协调与平衡.在室内设计中,科学地组合与搭配强质与弱质材料,可以起到相互映衬,增加层次感的作用,同时,也能彰显主次材料的层级关系、与相辅相成.材料组合美,除了要符合人们的审美心理,还要结合室内环境的特点与设计需求.材料搭配与组合的美感不可独立环境而存在,要全方位考虑现实环境.从而创造出材料搭配美、空间设计美,产生出和谐丰富的环境效果.

3材料搭配组合方式

3.1室内风格组合手法

突出室内设计的重要要素就是材料的搭配与组织形式.因为它不但可以成为有内涵的资源,还可以充当媒介,将精神转化为物质产品.所以,材料的科学搭配决定着设计理念的充分展示.

3.1.1科技风搭配

科技风的风格聚焦于“高度化工业技术”,倡导机械美学与新技术美学的组合.科技风材料搭配呈现机械美、时代美、精确美的特点.这些特点在很大程度上,制约了科技风材料的选择与搭配手法.科技风材料搭配往往会选择轻巧的构件,选择的室内设计注重成品重量轻、用材少、且可以快捷方便进行拆卸与改装的设计.因为这样的选择才能更好地展现科技风的“精确美”之特点.科技风材料搭配通常会从硬质、透光的材料中进行选择.材料一般会选择玻璃、复合塑料、金属网等等,营造出室内材料与建筑材料完美融合的特效.

3.1.2田园风搭配

在呼吁建设资源节约型、环境友好型社会的倡议下,人们的环保意识得以增强,希望更多走近大自然.因而,田园风组合也就应运而生.田园风强调自然美,赋予室内设计以生命力与活力,展现悠闲、放松、舒适的田园生活韵味,营造出简朴、淡雅的生活氛围.随着现代化脚步的不断加快,到处可见高楼林立、车水马龙,处处充斥着喧闹.而人们在紧张繁忙的工作之余,更希望在宁静的环境中放松.田园风的材料选择偏重天然材质,如木、石、竹之类,再配以轻质材料,使整个室内环境给人柔和、亲切与温暖之感.让人们不但能够感受到美好的大自然,还能为整个室内营造出纯朴、简约、淡雅、轻松之风.

3.1.3现代风搭配

现代风灵感来自于现代艺术运动与“新建筑”运动.它提倡简约、实用的装修风格,运用不对称的构图方法进行空间设计.现代风材料的搭配突破了传统思维,地面材料与顶面材料选择同类材料,让材料得以多样化使用.现代风材料的搭配追求大胆、简约的空间特色,整个设计彰显思维的创新与不同价值取向.现代风材料的搭配注重选用新材料、新结构,重视功能的创造.强调在整个实际中,坚持以人为本,实现技术与艺术有机结合,注重材料的组合手法与室内空间设计之间的关系.材料搭配展现材质本身的质感与肌理效应.材料搭配手法很少采用叠加与空透的配置方式,而是依据材料本身的物理特性,进行材料搭配,营造干净整洁的室内空间.

3.1.4混合风搭配

混合风就是指把不同材料进行搭配创造出的不同风格进行综合.整个设计体现多样化,设计方法也多种多样.混合风的材料有着多元化的特点.虽说是多种不同风格的大融合,但是其中的每种风格都要保留自身特性.因此,混合风的材料搭配要遵循“混而不乱”的原则,使各种材质的组合形成一个和谐统一之美,这样,不仅可以避免出现杂乱无章的组合,突现多元化的特点,而且可以实现材料搭配的高效率.

3.1.5新古典风搭配

新古典风搭配注重运用传统美学法则营造庄重、典雅、有高贵感的一种设计潮流,呼吁从历史中寻找设计创作灵感.新古典风搭配手法吸取传统元素的“形”与“神”的特点,以展现历史悠久的民族地域文化.此种风格搭配符合时代的发展和要求.它的搭配风格强调庄重、简练、典雅.把传统造型元素的材料搭配组合现代材料.同时,依托重复形、相似形的搭配方法,打造出鲜活、动感的新组合方法与组合式样,缔造新古典风的高贵、典雅特质.

3.1.6地域风搭配

室内设计地域风搭配就是结合不同的时代思潮和地域特点,进行创作与创新.地域风格的形成通常受制于当地的人文因素和自然条件.因此蕴含着文化艺术与社会发展的丰富内涵.地域风搭配呈现古朴、新颖、高雅的特点,很好地体现民族、传统、历史的特性.地域风一方面留存当地文化特色,另一方面融入现代文化特色,借助现代化手法呈现传统艺术特色.由于时代不同,再加上地域文化的差异性,地域不同休现的文化特征和时代精神也不尽相同.地域风搭配是地方特色、地方文化的象征符号.因此,地域材料搭配营造的空间正寓意着某种地方的文化和精神.

3.2对立组合手法

万事万物都是矛盾的统一体.而室内设计材料的搭配也可运用这一原理.在进行材料搭配时,表现各组成要素的独有特性,以互相对立的方式进行对比,以突出两者的对立效应,以防止整个设计出现乏味之感.因而,材料对立组合手法,也就是材料矛盾法组合手法,可以改变整个空间环境,打破单调冗长之效果.

3.3和谐组合手法

和谐组合手法强调规划的统一性,是以一定的规律和原则作为基础,把各种不同材料组成一个完整的室内空间.这一手法注重的是不同材料之间的相同点,让不同的材料有机的组合成一个统一体.这些组合材料既存在质感、色彩等方面的差异,又互相关联,按照一定的组成规范,形成和谐完整的室内环境.

4结束语

人们生活的很多方面都与室内紧密相关,它是人们重要的生活空间.伴随社会的进步与经济的发展,自然环境发生很大改变,人们的居住空间也相应发生改变.原本人类与自然的和谐关系遭到破坏,毫无节制的自然资源开发,肆意破坏环境,自然环境变得极为恶劣.近年来,越来越多的人们意识到生态环境对我们人类生存的重要性,提倡开发新型生态材料,转变经济发展方式.现如今,材料多种多样.室内设计中也会出现不少随意堆砌的现象.在高效合理使用好装饰材料前,我们需要很好掌握与了解材料的各种特性.每种材料都有属于它自身的语言与文化背景.材料搭配与组合会在空间中呈现突出的风格趋向.因此,不同的室内设计风格,就要注意选择与风格相匹配的材料搭配手法.否则,就有可能会削弱材料在空间中所起到的作用.并可能远离最初的设计方向.因此重视材料搭配组合手法的研究是十分有必要的.随着材料开始出现新的设计观念.传统装饰材料主要注重表现材料的物理特性与化学特性,而如今的装饰材料,首先强调的是生态性与经济性,然后才是设计思想与设计理念.同时,给装饰材料注入更多的时代特征.健康、安全、环保、时尚、美观且经济的装饰材料已成为国内外关注的热点,这便要求设计者们要有敏锐的视角,全方位的设计洞察力,不断挖掘出“新”材料,通过“新”的搭配方式与设计手法来达到材料运用及其艺术性的完美表达的目标.

作者:刘文 单位:大连理工大学城市学院建筑工程学院

参考文献:

〔1〕蔺泽丰.室内设计中的材料组合模式研究[D].2011.

〔2〕张曦文.可再生材料在室内设计中的应用研究[D].2013.

〔3〕杨东山.回归自然-原生态材料在室内设计中的应用研究[D].2013.

材料化学的特点篇4

一、特色材料的创作形式多样化

1.辅料为主系列(以点状造型为主)

辅料为主系列是指师生一起探索以辅料为主创作的平面系列作品和立体系列作品。这里选取的辅料主要包括纽扣、串珠、钉珠、排钻(以点状造型为主)。点的形状是多样的,只要保持着细小单位的性质,不论它的形状如何,都可以称为点。点是最基本的造型元素之一,学生用点状造型时,要考虑点状物的形状、色彩、质感及材料排列的疏密关系,多采用排列、组合、叠加等方法,使作品的变化更为丰富。

2.毛线为主系列 (以线状造型为主)

毛线为主系列是指师生一起探索以毛线为主创作的平面系列作品和立体系列作品。线是点移动的轨迹,线具有长度和位置,具有空间方向性,但不具备宽度和厚度。线是面的边缘和面与面的交接,可利用不同形状、不同质感的线进行造型,混合使用不同的线状材料会使形象更加丰富。不同的毛线有不同的特性,毛衫特色综合材料中的毛线具有极强的方向感,外形丰富,或曲或直,或粗糙或纤细,它们的质感表现极为丰富,学生在使用线状材料时多采用绕、卷、团、编、钩等方法,使作品效果富有变化。

3.布料为主系列 (以面状造型为主)

布料为主系列是指师生一起探索以布料为主创作的平面系列作品和立体系列作品。相对于点和线来说,面的形态更具有明显的特点。它体现了充实、厚重、整体和稳定的视觉效果。不同形状的面可以产生不同的视觉效果,教师要引导学生体会其节奏感与韵律感,并能够灵活运用不同材质、不同造型的面状材料,运用剪、缝、卷等方法丰富画面效果。

4.综合材料系列(点线面)

综合材料系列是指师生一起探索综合材料创作(结合毛线、布料、辅料、卡纸、纸浆等)的平面系列作品和立体系列作品。这个系列作品结合了毛线、布料、辅料等所有毛衫特色综合材料,甚至还加入了纸质类的材料。教师要在学生充分掌握所有毛衫特色综合材料特性的基础上,运用多种创作手法,鼓励学生把自己的观念想法用创意的或者装饰的创作形式充分而巧妙地表达出来,相对于上面的三个系列,综合材料系列是难度最大的,但是也是最容易激发学生创意的系列,也是艺术表现最为丰富多变的系列。

5.特色材料与绘画结合进行创作 (以结合线描画为例)

除了从特色材料本身的特性出发的创作实践,还有特色材料与绘画相结合的创作实践。在特色材料与绘画的创作实践中,学生利用特色材料,用编织的粗毛线做头发,把布料做成眼眶的形状,把卷起来的布条或者纽扣做成眼睛等的方法创作彩色的立体人物,再在黑色卡纸上用金、银、白三色的线描画彩色立体人物的背景,把特色材料创作的立体人物与细腻的线描画结合起来,画面效果既立体又平面,既粗犷又细腻,产生了彩色与黑白金银的色彩碰撞,形成了独特的艺术效果。

二、美术作品的创作表现形式多样化

1.借助特色材料的不同特性,B透观念性的表现

在材料与材料的合作中,渗透着创作者的各种奇特的思想,借助不同材料的特性来表达学生个人的思想观念和内在情感,把观念性的表现渗透在作品之中。不同的创作者有不同的创作方法,但无论怎样的方法,观念始终是首位的。

2.鼓励尝试新思路新方法,思考创意性的表现

在特色材料的指导创作中,特色材料的创意性表现能形成独立的艺术风格和设计风格,而创意的来源,是面对材料的逆向思维,依据逆向材料的性格和性能,寻找出闪光的创意表现。创造性思维就像种子一样,需要一定的环境,更需要教师去引导和帮助,面对新的材料、新的尝试,教师要多鼓励学生尝试新思路新方法,师生一起去发现、探索材料的独特性格和性能。

3.营造图案与装饰秩序感,学会装饰性的表现

特色材料的装饰性是最为大众化的创作形式的表现。其运用点、线、面等造型元素对自然物象进行美化、概括、提炼、加工,强调表现对象的形式美感,对图案与装饰秩序大胆肯定,虽有时不合常理但符合绘画规律,是特色材料装饰性表现的基本。在综合材料的指导创作中,教师要让学生学会装饰性的表现,营造图案与装饰秩序感。

美术新课改给广大美术教师提供了更多自主的空间,可以利用当地的地域特色资源。笔者利用特色材料进行各种探索及实验进行美术创作,特色材料以它自身独特的魅力,给予学生多样化的选择,也形成了独具地域特色的表现作品。

材料化学的特点篇5

1 无机非金属材料简介

1.1 无机非金属材料范畴

当今的无机非金属材料科学是在20世纪40年代开始由传统的硅酸盐材料科学逐渐演变发展而来的。目前,无机非金属材料、金属材料和有机高分子材料已成为社会各行各业使用的三大主要材料。全球无机非金属材料的快速发展以及其新产品的不断涌现为社会的发展做出了卓越的贡献。

1.2 无机非金属材料的优点

无机非金属材料是一种固体无机材料,具有很强的整体性,其理化性质稳定,不易老化、风化。无机非金属材料因其耐久性和有效性方面的优异表现,且能承受高温,防水性能也表现出色,所以其也是一种很好的防火材料。无机非金属材料本身属于一到三级耐火材料标准,其材料结构紧密,其也具有很好的防水渗透能力,防雨水和地表渗透性能。无机非金属材料的物理、化学性质稳定,与酸碱反应敏感度不大,具有很好的耐酸碱性,同时,无机非金属材料对鼠害,虫害的忍耐度比较大,能保证长久的正常的使用效果。

2 国内无机非金属材料的现状

2.1 无机非金属新材料的新应用

2.1.1 高技术陶瓷材料

高技术陶瓷是以人工合成的超细高纯粉体为原料制备的一种新型无机非金属材料,其主要使用各种先进材料成型方法、优秀的当代烧结工艺以及精密加工技术制作而成。高技术陶瓷材料具有高性能、高附加值的特点,目前已经广泛应用于高端技术领域和顶尖国防材料领域。高技术陶瓷具有耐高温、高硬度、高刚度、耐磨耐腐蚀性优越等优点,可用于陶瓷机械零件、生物陶瓷材料、集成电路、各种传感器等领域。大量材料应用结果表明:高技术陶瓷材料是21世纪国家经济和科技发展水平的重要特征。

2.1.2 纳米材料

随着纳米科学技术的快速发展,纳米材料也迅速得到发展,纳米材料由极细晶粒组成,其晶粒尺寸在纳米尺度范围,与微米晶体材料相比,在材料力学、材料光学、材料电磁学等方面具有更加优异的表现, 因此纳米材料科学是当今凝聚态物理材料领域的热点研究方向。比如:纳米碳管的直径为1.4 nm,5万根纳米碳管并排后才跟一根头发一般粗,但是其强度已达到钢的100倍。多数研究表明,纳米材料的特殊性将在未来日常生活和高科技领域广泛应用。例如,利用纳米技术研发的新型电脑其性能更优良;飞机表面涂覆纳米硅基陶瓷粉可以成功避开雷达的监测等。

2.1.3 复合氧化物与化学传感器材料

复合氧化物敏感材料与化学传感器对信息感知度强,其形态千变万化、性能各异、功能多样。目前,对这类材料的研究重点材料主要有:新型半导体材料;有害气体敏感材料;复合氧化物气敏材料等。多功能敏感材料的传感元件结构简单、使用方便、价格便宜、灵敏度高。广泛用于火灾报警、可燃气报警、汽车尾气检测等方面。

2.1.4 特精细化学品材料和功能化合物材料

目前,特精细化学品材料和功能化合物材料品种越来越多,其主要包括畜牧业饲料添加剂、饮食添加剂、灭火剂、生氧剂等等。特种精细化学品和功能化合物的生产产量小、规模小,但是生产的技术含量高,具有很好的经济效益和市场前景。

2.1.5 固体电解质

近十几年来,固体电解质材料发展较快。由于非核能能源技术发展的需要,固体电解质材料中的新能源技术的研发引起人们极大的关注。当前,这类材料的研究体系已经成为单独的固态离子学学科。固体电解质研究重点主要是碱金属离子材料,未来具有很好的经济效益和市场前景。

2.2 无机非金属材料的发展趋势

未来,无机非金属材料的发展趋势将有以下几点:(1)材料与高科学技术领域的研发紧密联系。随着全球电子工业、高能电池、太阳能技术的迅速发展,未来无机非金属新材料发展和高科技发展之间的联系将会更加紧密。(2)各种材料复合程度提高。相互交叉的各学科领域相互合作研发的复合材料将占据材料工业越来越大的市场规模。(3)高分子复合材料的广泛应用。高分子复合材料具有良好的机械性能、光电材料特性和磁学等功能。这些新材料将在生物、机械、光学、电子学等领域取得更广大的应用。

2.3 无机非金属材料在我国发展中出现的问题

虽然,无机非金属材料在我国发展迅速,其新技术与新工艺不断得以应用与推广,无机非金属材料的产量也得到突破。但是,我国传统无机非金属材料依然存在着品种杂、质量档次低、高科技含量少,国际竞争力不强的现象。导致这现象的主要原因是国内材料企业过多,市场竞争失衡,企业总体生产工艺差,材料工作人员素质差, 高水平材料研发机构少等等。21世纪对无机非金属材料需要量大,质量要求也越来越高。在激烈的市场竞争下,国内材料型企业要想生存与发展,必须提高企业研发、生产、销售高科技材料的能力,积极参预国际材料市场的竞争,提高自身的核心竞争力。

3 国内无机非金属材料的应用与发展建议

3.1 国家的角度

国家政府应加大对国内建材工业的产业化结构调整力度,合理引导企事业单位步入材料市场的正轨,从宏观经济、宏观行政手段使国内无机非金属材料的应用与发展正规化、可持续化。

3.2 法律的角度

政府应制定相关的法律法规,防止无机非金属新材料研发结果被侵权的现象,充分利用法律手段严惩不法分子对材料领域的破坏行为。同时,要尽快制定适应我国科研体制改革的法律法规,保证无非金属新材料的研发与生产。

3.3 人才的角度

国家与企业都应加快有关材料人才的培养速度,不断优化教育资源,以最新材料相关知识和研发体系来培养无机非金属材料新人才。

4 结语

目前,国内无机非金属材料在国民经济建设的作用越来越重要。国内无机非金属材料的发展和应用是国内特色社会主义经济体制改革的重要标志之一,无机非金属材料的发展与应用已远远超出其自身的范畴,它带动了国内各个科学领域的创新,推动了国内科学技术的快速发展。

参考文献

材料化学的特点篇6

“建筑材料”课程作为高职土建类专业一门重要的基础课程,不仅是以数学、物理、化学、力学等课程为基础的专业基础课,还是“房屋建筑结构”“建筑设备”“工程概预算”等后续课程的前期基础课,开设这门课程的主要目的是针对建筑材料的发展方向,面对新材料、新技术、新标准不断出现的情况,使学生掌握常见建筑材料的技术特性、相关标准等基本知识,了解在实际工作中如何选用建筑材料,并为后续专业课程打下良好的理论基础。“建筑材料”课作为一门基础课程是研究各种建筑材料的构造、生产与加工方法、材料的技术性能、质量检验以及如何合理使用的课程。它涵盖的内容广泛,涉及学科较多,且综合性、实践性都很强。通过本课程的学习,不仅可以为学生的后续专业课程提供必要的专业基础知识,也为今后的工程实践打下理论基础,同时也可以培养学生一定的实验技能,可以说它是通往专业课程的必经之路,也是决定学生专业面宽窄和工作适应性的关键因素。

(一)高职“建筑材料”课程的要求

高职教育培养的目标是“培养具有必要的理论知识和过硬的实践能力,面向生产、建设、服务和管理第一线急需的技能型人才”,如何在以就业为导向的高职教育改革中,实现人才培养与社会需求的对接,已经成为高职教育面临的一项重大而紧迫的任务。

近些年来,我国高等职业教育迅速发展,为社会化培养了大量高素质专门人才,但其培养的人才与用人单位的需求存在着较大的差距。因此,高职院校的课程设置应根据用人单位的需求,针对岗位群设置专业,增强专业覆盖面,按市场需求的发展变化对课程设置及时地进行调整、补充、修订。同时,还要处理好理论教学和实践教学、能力培养和知识传授、现代内容和传统内容、基础课程和专业课程的关系,认真研究各类课程之间的结构、比例和权重,以满足学生从业和个性发展的需要。

培养目标是课程设置的依据,根据高职教育的培养目标,高职院校的课程教学应淡化基础理论教学的系统性、严密性,增强理论教学的针对性、应用性。把知识传授和动手能力的培养结合起来,在基础理论“必需”“够用”的基础上加大实践教学的比重。通过企业对岗位知识和能力需求的调研,我们认为课程教学目标的制定应根据一线施工与管理岗位的要求,针对一线施工与管理岗位群,整理出课程的知识点和能力点,并重新编排组合,形成教学大纲。笔者认为,“建筑材料”课程的教学目标包括以下几个方面:一是了解与掌握建筑行业中常用建筑材料的基础知识;二是基本掌握我国现行建筑材料的各种标准和常见的检测方法,比较熟练地对目前施工企业常用的建筑材料进行检测,并提供可靠的检测数据,基本上可以为工程建设质量控制和合格性评定提供依据;三是强化对专业研究工作的基本训练,提高分析问题、解决问题的综合能力。

(二)高职“建筑材料”课程的特点

“建筑材料”课程所包含的内容庞杂,以叙述性内容为主,涉及知识面广,教材涵盖了十多个大类,上百个材料品种,但其系统性差,各章节之间缺乏必要的联系。这是由于材料学本身的原因造成的,各类材料本身就是一门专业学科,如胶凝材料、金属材料、高分子材料及其他复合材料等。如此多的内容都汇集到“建筑材料”课程中,使其成为一门介于材料学科与建筑工程学科之间的综合课程。

“建筑材料”的课程内容庞杂混乱,主要是对各类材料定性、半定量的分析,是针对各类材料技术性质的总结,缺乏逻辑性和理论计算分析。同时,由于一系列和工程密切相关的试验资料和实践经验的总结,繁多的条文叙述及经验公式,而又缺少逻辑推理,使得其整体性、逻辑性、严密性、连贯性均较差。这就给学生学习这门课程造成了不少的困难,影响了学生的学习积极性。

二、高职“建筑材料”课程教学存在的问题

目前,我国高职教育发展迅速,为我国高等教育大众化做出了重要的贡献。但在高职教育极速发展的大背景下,不少高职院校缺乏鲜明的办学特色,依然沿袭本科院校的教学理念,重理论教育,轻技能训练,使高职生的实践能力不强,与社会需求脱节。在人才培养目标的制定上,许多高职院校并没有完全贯彻高等职业教育的人才培养要求,没有体现出职业教育的特点,在教学体系方面普遍存在着三方面的问题:一是课程设置基本上处在无人监管的状态,既没有统一编订的课程,也没有统一的课程标准,各学校自行其是。在课程设置上没有突出职业教育的特点,实践课的开课率没有达到实践教学大纲的要求,把实践课看成理论课的附属课。二是教学方法不适应职业教育的要求,仍沿用传统的“填鸭式”“满堂灌”的方法。三是对学生的考核多按传统的以考查学生对基础知识的掌握程度为主的单一闭卷考试方法。高职“建筑材料”课程的教学中存在的主要问题表现在以下几方面:

(一)没有统一的课程标准

高职院校对“建筑材料”课程还没有形成统一的认识,也就没有统一的课程标准,很多高职院校依然沿用以前的教材,这些旧教材的内容比较狭窄,很多教材缺乏对新材料、新设备、新工艺、新实验方法、新标准的介绍,导致这种现象的主要原因是近些年来我国建材领域发展速度非常快,而“建筑材料”课程的教学改革速度远远跟不上建材领域发展的速度,所以,高职教育应当注重“建筑材料”课程标准的制定,及时更新教材的内容,以应对工程实际的高速发展。

(二)沿用本科教学大纲

高职“建筑材料”课程只是对这门课程本科的教学内容作了局部删减,略降低教学要求。“建筑材料”课程的教学内容一般分为两大块:理论教学和实验教学。理论教学以传授理论知识为主,讲解教学大纲所规定的基本内容;实验课的教学内容包括土木工程材料性能的一些基本测试,属于验证性实验。这些实验仅仅是用来验证理论教学中的重要结论,缺乏综合性、设计性实验。因而,在现阶段的高职“建筑材料”课程的教学中,实验课只是处于从属地位,属于理论教学的一种辅助手段,而不是真正地把实验课作为学生理论联系实际的桥梁,着重培养学生动手能力、创新思维和创新能力,作为学生锻炼提高专业技能的重要手段。

(三)教学方法落后

现阶段高职“建筑材料”课程教学的主要形式仍旧停留在口头讲授、“满堂灌”的层面上,而建筑材料领域中涉及很多概念,有些概念教师在课堂上用语言、板书难以描绘。大多数理论知识只有在具备工程实际条件的情况下,才会被学生更好、更快地加以理解。此外,随着大学本科院校近年来的大幅度扩招,吸引了众多高中毕业生就读。这就导致了在高职就读的学生,其基础知识不扎实,且个体差异较大,很多学生缺乏良好的学习习惯。学生进入大学以后,可自由支配时间明显增多,主动学习的动力明显不足,这给“建筑材料”的课程教学带来了一定的困难。

三、高职“建筑材料”课程教学改革对策

针对“建筑材料”课程的特点和要求以及其教学中存在的问题,笔者认为应该从以下几个方面进行这门课程的教学改革。

(一)精研教材内容,突出重点教学

在课程教学过程中,由于教学时数的限制,教学内容不可能面面俱到,这样在组织教学内容时,就应该有所侧重,在深入分析岗位工作对本课程知识能力要求的前提下,打破学科框架,构建以理论知识够用为度,体现土建专业所需的技术应用能力为主线的新体系,突出课程内容的针对性和实用性;在教学过程中教师应当突出重点内容,在重点内容讲解透彻的同时,兼顾讲解其他一般内容,其余内容则可要求学生们课后自学完成。建筑材料虽然种类繁多,但结合专业的特点,应该突出两个重点,即材料的基本性质及结构材料。

材料的基本性质这一章很重要,它是研究建筑材料共性问题,是后继各章的基础知识。因此,应较详细地把材料性质的各个概念结合它们在工程中的应用介绍清楚,要求学生们牢固掌握。结构材料能否正确使用,直接影响建筑物的安危和正常使用。所以,应把水泥、混凝土、钢材、防水材料列为重点内容进行讲解。在讲解这些重点内容时,应尽量采用丰富的教学方法,诱导和启发学生去主动地、积极地进行正确思维,充分调动学生的学习积极性。对某些具体材料的教学,则宜采用在众多材料品种中选取典型品种予以对比的方法进行教学,突出重点,点面结合,才能取得良好的教学效果。如“水泥”一章,应选用建筑工程中使用最多的通用水泥作为主要讲解内容,其中又以硅酸盐水泥为主要研究对象,详细分析其熟料的矿物组成、水化反应、硬化机理、技术性质、腐蚀及应用、储存等问题。并以此为基础,展开介绍其他掺入混合材料的硅酸盐水泥,而水泥中快硬硅酸盐水泥、白色、彩色硅酸盐水泥不是重点内容,仅作简单介绍即可。特别要做说明的是在突出重点教学的同时,也要注意在其他非重点章节中也有重点内容,譬如在“砌体结构材料”这一非重点章节里烧结多孔砖、空心砖和砌块是重要的墙体材料,所以它们的技术性质是重点内容。确定重点和非重点内容教学,不仅能缩短授课时间,而且有利于教学时间的合理安排,有利于学生全面而重点地掌握建材方面的知识。

(二)加强章节内容间的联系,促使学生融会贯通

为了克服“建筑材料”内容多而散、系统性差的不足,同时也为了避免讲授时平铺直叙,学生听起来枯燥无味,教师特别要注意加强课程章节内容之间的联系,以各种工程材料服务与工程实际为主线贯穿于整个课程的教学活动之中,明确各种材料在工程实际中所处的地位为出发点;以材料的生产工艺流程、材料的技术性能、基本构造与组成、材料应用发展方向展开论述;以材料在工程实际中不同的功能作用作为结论来开展教学,会使学生感觉总体思路明确,条理清晰,前后上下知识融会贯通。

(三)丰富教学手段,增强感性认识

在具体的教学活动中针对教学手段单一、内容枯燥无趣等问题,可采用多元化的教学手段来增强学生的感性认识。

为此,应注意以下几方面:第一,采用样品教学,做好对比分析。“建筑材料”课程作为一门叙述性内容偏多的课程,为了让学生更加直观、感性地认识和了解各种建筑材料,我们应尽力收集相关的材料样品,进行展示,首先让学生对该材料有一个初步的直观认识,再介绍其性能、特点和应用等其他内容。同时,可运用对比的方法,使学生进一步了解土木工程材料的共性和特性,便于掌握和理解其技术性能。如讲解混凝土拌和物时,可以当场取少量水泥、天然砂、石子和水进行搅拌,介绍各组成材料在混凝土中所起的作用,可让学生亲自尝试一下,观察不同配合比的材料性能的差异。再如在介绍过火砖、欠火砖时,可直接用样品向学生进行展示,学生通过仔细观察这两类砖的外观颜色和形状,就能很快掌握这两类砖的特点和区别,学生的印象也会非常深刻。第二,采用电化教学手段。传统的教学方式是以口述为主要模式进行教学,教学效率比较低。采用电化教学,借用幻灯投影、多媒体课件等方式,不仅可以大幅度提高教学过程中的信息传递量,而且还能通过影像,真实而直观地反映出材料的“真面目”,使学生加深对材料性能的认识,达到事半功倍的效果。第三,引入工程实例教学。教师在课堂教学时应该根据教材的定义、概念,把工程的实际环节引入到课堂内容中来,以实际工程为例来讲解材料的特性、使用方法及效果、使用中存在的问题,这不仅是教学的客观需要,同时也可以避免课堂教学内容的单调、乏味。例如,在讲石灰的性质时,可列举石灰的应用、抹灰墙而出现爆裂点的具体工程实例,通过对此事故原因的分析,可使学生加深对石灰熟化时体积膨胀较大的了解,从而进一步认识石灰变储存期为陈伏期的必要性。另外,还可以在课堂上做演示。通过对这些简单试验的操作与观察,学生对生石灰熟化特性的了解和认识可进一步加深,同时也增加了课堂教学的趣味性。

(四)发挥实验在建材课教学中的特殊作用

由于建筑材料课程内容的叙述性和定性的(有时是半定量的)性质,它对某些概念的定义是不精确的,仅仅从定义本身难以作出精确的认识和严格的区分。这方面最典型的例子就是水泥的“凝结”和“硬化”、“初凝”和“终凝”这样一些成对出现的概念。这里不妨引用一下水泥的“初凝”和“终凝”这一对概念的定义:“初凝”为水泥加水拌和时起到水泥浆开始失去可塑性的时间;“终凝”为水泥加水拌和时起至水泥浆完全失去可塑性,随后开始具有强度的时间。这里的“开始失去”“完全失去”和“开始具有”等说法并没有严格的定量的规定。学生难以区分和掌握这样的定义。而水泥凝结时间的测定实验可以帮助学生明确这样的概念。这里不妨再引用一下该实验中有关试验结果的规定:由加水时算起,到试针沉入净浆中距底板0.5~1.0mm时,所经历的时间为初凝时间;到试针沉入净浆中不超过1.0mm所经历的时间为终凝时间。这样由实验对初凝时间和终凝时间的定量规定和区分,显然比上述的定义要精确,且实验形象、具体。通过这样的方式,在授课时,教师就结合实验把“初凝”和“终凝”概念量化、具体化,学生就容易理解和掌握这样的概念。“建筑材料”课程中类似的概念很多,如水泥的标准稠度需水量、沥青的黏性等概念,都可以用有关的实验来使其定义精确化、具体化,以利于学生对这些概念的准确理解和掌握。

尽管结合课程特点,在设计教学内容、教学方法、教学手段上和实践环节上,我们作了积极的探索,“建筑材料”课程改革已初步有了成效,但课程的特点决定了课程改革是一项长期的任务,不可能一蹴而就。因此,在课程的改革和实践的探索中,我们要积极稳妥地向前推进,以更好地实现高职应用型人才的培养。

[参考文献]

[1]教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见(教高[2004]1号)[z].2004-04-02.

材料化学的特点篇7

一、高职“建筑材料”课程教学的要求和特点 

“建筑材料”课程作为高职土建类专业一门重要的基础课程,不仅是以数学、物理、化学、力学等课程为基础的专业基础课,还是“房屋建筑结构”“建筑设备”“工程概预算”等后续课程的前期基础课,开设这门课程的主要目的是针对建筑材料的发展方向,面对新材料、新技术、新标准不断出现的情况,使学生掌握常见建筑材料的技术特性、相关标准等基本知识,了解在实际工作中如何选用建筑材料,并为后续专业课程打下良好的理论基础。“建筑材料”课作为一门基础课程是研究各种建筑材料的构造、生产与加工方法、材料的技术性能、质量检验以及如何合理使用的课程。它涵盖的内容广泛,涉及学科较多,且综合性、实践性都很强。通过本课程的学习,不仅可以为学生的后续专业课程提供必要的专业基础知识,也为今后的工程实践打下理论基础,同时也可以培养学生一定的实验技能,可以说它是通往专业课程的必经之路,也是决定学生专业面宽窄和工作适应性的关键因素。 

(一)高职“建筑材料”课程的要求 

高职教育培养的目标是“培养具有必要的理论知识和过硬的实践能力,面向生产、建设、服务和管理第一线急需的技能型人才”,如何在以就业为导向的高职教育改革中,实现人才培养与社会需求的对接,已经成为高职教育面临的一项重大而紧迫的任务。 

近些年来,我国高等职业教育迅速发展,为社会化培养了大量高素质专门人才,但其培养的人才与用人单位的需求存在着较大的差距。因此,高职院校的课程设置应根据用人单位的需求,针对岗位群设置专业,增强专业覆盖面,按市场需求的发展变化对课程设置及时地进行调整、补充、修订。同时,还要处理好理论教学和实践教学、能力培养和知识传授、现代内容和传统内容、基础课程和专业课程的关系,认真研究各类课程之间的结构、比例和权重,以满足学生从业和个性发展的需要。 

培养目标是课程设置的依据,根据高职教育的培养目标,高职院校的课程教学应淡化基础理论教学的系统性、严密性,增强理论教学的针对性、应用性。把知识传授和动手能力的培养结合起来,在基础理论“必需”“够用”的基础上加大实践教学的比重。通过企业对岗位知识和能力需求的调研,我们认为课程教学目标的制定应根据一线施工与管理岗位的要求,针对一线施工与管理岗位群,整理出课程的知识点和能力点,并重新编排组合,形成教学大纲。笔者认为,“建筑材料”课程的教学目标包括以下几个方面:一是了解与掌握建筑行业中常用建筑材料的基础知识;二是基本掌握我国现行建筑材料的各种标准和常见的检测方法,比较熟练地对目前施工企业常用的建筑材料进行检测,并提供可靠的检测数据,基本上可以为工程建设质量控制和合格性评定提供依据;三是强化对专业研究工作的基本训练,提高分析问题、解决问题的综合能力。 

(二)高职“建筑材料”课程的特点 

“建筑材料”课程所包含的内容庞杂,以叙述性内容为主,涉及知识面广,教材涵盖了十多个大类,上百个材料品种,但其系统性差,各章节之间缺乏必要的联系。这是由于材料学本身的原因造成的,各类材料本身就是一门专业学科,如胶凝材料、金属材料、高分子材料及其他复合材料等。如此多的内容都汇集到“建筑材料”课程中,使其成为一门介于材料学科与建筑工程学科之间的综合课程。 

“建筑材料”的课程内容庞杂混乱,主要是对各类材料定性、半定量的分析,是针对各类材料技术性质的总结,缺乏逻辑性和理论计算分析。同时,由于一系列和工程密切相关的试验资料和实践经验的总结,繁多的条文叙述及经验公式,而又缺少逻辑推理,使得其整体性、逻辑性、严密性、连贯性均较差。这就给学生学习这门课程造成了不少的困难,影响了学生的学习积极性。 

二、高职“建筑材料”课程教学存在的问题 

目前,我国高职教育发展迅速,为我国高等教育大众化做出了重要的贡献。但在高职教育极速发展的大背景下,不少高职院校缺乏鲜明的办学特色,依然沿袭本科院校的教学理念,重理论教育,轻技能训练,使高职生的实践能力不强,与社会需求脱节。在人才培养目标的制定上,许多高职院校并没有完全贯彻高等职业教育的人才培养要求,没有体现出职业教育的特点,在教学体系方面普遍存在着三方面的问题:一是课程设置基本上处在无人监管的状态,既没有统一编订的课程,也没有统一的课程标准,各学校自行其是。在课程设置上没有突出职业教育的特点,实践课的开课率没有达到实践教学大纲的要求,把实践课看成理论课的附属课。二是教学方法不适应职业教育的要求,仍沿用传统的“填鸭式”“满堂灌”的方法。三是对学生的考核多按传统的以考查学生对基础知识的掌握程度为主的单一闭卷考试方法。高职“建筑材料”课程的教学中存在的主要问题表现在以下几方面: 

(一)没有统一的课程标准 

高职院校对“建筑材料”课程还没有形成统一的认识,也就没有统一的课程标准,很多高职院校依然沿用以前的教材,这些旧教材的内容比较狭窄,很多教材缺乏对新材料、新设备、新工艺、新实验方法、新标准的介绍,导致这种现象的主要原因是近些年来我国建材领域发展速度非常快,而“建筑材料”课程的教学改革速度远远跟不上建材领域发展的速度,所以,高职教育应当注重“建筑材料”课程标准的制定,及时更新教材的内容,以应对工程实际的高速发展。 

(二)沿用本科教学大纲 

高职“建筑材料”课程只是对这门课程本科的教学内容作了局部删减,略降低教学要求。“建筑材料”课程的教学内容一般分为两大块:理论教学和实验教学。理论教学以传授理论知识为主,讲解教学大纲所规定的基本内容;实验课的教学内容包括土木工程材料性能的一些基本测试,属于验证性实验。这些实验仅仅是用来验证理论教学中的重要结论,缺乏综合性、设计性实验。因而,在现阶段的高职“建筑材料”课程的教学中,实验课只是处于从属地位,属于理论教学的一种辅助手段,而不是真正地把实验课作为学生理论联系实际的桥梁,着重培养学生动手能力、创新思维和创新能力,作为学生锻炼提高专业技能的重要手段。

(三)教学方法落后 

现阶段高职“建筑材料”课程教学的主要形式仍旧停留在口头讲授、“满堂灌”的层面上,而建筑材料领域中涉及很多概念,有些概念教师在课堂上用语言、板书难以描绘。大多数理论知识只有在具备工程实际条件的情况下,才会被学生更好、更快地加以理解。此外,随着大学本科院校近年来的大幅度扩招,吸引了众多高中毕业生就读。这就导致了在高职就读的学生,其基础知识不扎实,且个体差异较大,很多学生缺乏良好的学习习惯。学生进入大学以后,可自由支配时间明显增多,主动学习的动力明显不足,这给“建筑材料”的课程教学带来了一定的困难。 

三、高职“建筑材料”课程教学改革对策 

针对“建筑材料”课程的特点和要求以及其教学中存在的问题,笔者认为应该从以下几个方面进行这门课程的教学改革。

(一)精研教材内容,突出重点教学 

在课程教学过程中,由于教学时数的限制,教学内容不可能面面俱到,这样在组织教学内容时,就应该有所侧重,在深入分析岗位工作对本课程知识能力要求的前提下,打破学科框架,构建以理论知识够用为度,体现土建专业所需的技术应用能力为主线的新体系,突出课程内容的针对性和实用性;在教学过程中教师应当突出重点内容,在重点内容讲解透彻的同时,兼顾讲解其他一般内容,其余内容则可要求学生们课后自学完成。建筑材料虽然种类繁多,但结合专业的特点,应该突出两个重点,即材料的基本性质及结构材料。

材料的基本性质这一章很重要,它是研究建筑材料共性问题,是后继各章的基础知识。因此,应较详细地把材料性质的各个概念结合它们在工程中的应用介绍清楚,要求学生们牢固掌握。结构材料能否正确使用,直接影响建筑物的安危和正常使用。所以,应把水泥、混凝土、钢材、防水材料列为重点内容进行讲解。在讲解这些重点内容时,应尽量采用丰富的教学方法,诱导和启发学生去主动地、积极地进行正确思维,充分调动学生的学习积极性。对某些具体材料的教学,则宜采用在众多材料品种中选取典型品种予以对比的方法进行教学,突出重点,点面结合,才能取得良好的教学效果。如“水泥”一章,应选用建筑工程中使用最多的通用水泥作为主要讲解内容,其中又以硅酸盐水泥为主要研究对象,详细分析其熟料的矿物组成、水化反应、硬化机理、技术性质、腐蚀及应用、储存等问题。并以此为基础,展开介绍其他掺入混合材料的硅酸盐水泥,而水泥中快硬硅酸盐水泥、白色、彩色硅酸盐水泥不是重点内容,仅作简单介绍即可。特别要做说明的是在突出重点教学的同时,也要注意在其他非重点章节中也有重点内容,譬如在“砌体结构材料”这一非重点章节里烧结多孔砖、空心砖和砌块是重要的墙体材料,所以它们的技术性质是重点内容。确定重点和非重点内容教学,不仅能缩短授课时间,而且有利于教学时间的合理安排,有利于学生全面而重点地掌握建材方面的知识。 

(二)加强章节内容间的联系,促使学生融会贯通 

为了克服“建筑材料”内容多而散、系统性差的不足,同时也为了避免讲授时平铺直叙,学生听起来枯燥无味,教师特别要注意加强课程章节内容之间的联系,以各种工程材料服务与工程实际为主线贯穿于整个课程的教学活动之中,明确各种材料在工程实际中所处的地位为出发点;以材料的生产工艺流程、材料的技术性能、基本构造与组成、材料应用发展方向展开论述;以材料在工程实际中不同的功能作用作为结论来开展教学,会使学生感觉总体思路明确,条理清晰,前后上下知识融会贯通。 

(三)丰富教学手段,增强感性认识 

在具体的教学活动中针对教学手段单一、内容枯燥无趣等问题,可采用多元化的教学手段来增强学生的感性认识。 

为此,应注意以下几方面:第一,采用样品教学,做好对比分析。“建筑材料”课程作为一门叙述性内容偏多的课程,为了让学生更加直观、感性地认识和了解各种建筑材料,我们应尽力收集相关的材料样品,进行展示,首先让学生对该材料有一个初步的直观认识,再介绍其性能、特点和应用等其他内容。同时,可运用对比的方法,使学生进一步了解土木工程材料的共性和特性,便于掌握和理解其技术性能。如讲解混凝土拌和物时,可以当场取少量水泥、天然砂、石子和水进行搅拌,介绍各组成材料在混凝土中所起的作用,可让学生亲自尝试一下,观察不同配合比的材料性能的差异。再如在介绍过火砖、欠火砖时,可直接用样品向学生进行展示,学生通过仔细观察这两类砖的外观颜色和形状,就能很快掌握这两类砖的特点和区别,学生的印象也会非常深刻。第二,采用电化教学手段。传统的教学方式是以口述为主要模式进行教学,教学效率比较低。采用电化教学,借用幻灯投影、多媒体课件等方式,不仅可以大幅度提高教学过程中的信息传递量,而且还能通过影像,真实而直观地反映出材料的“真面目”,使学生加深对材料性能的认识,达到事半功倍的效果。第三,引入工程实例教学。教师在课堂教学时应该根据教材的定义、概念,把工程的实际环节引入到课堂内容中来,以实际工程为例来讲解材料的特性、使用方法及效果、使用中存在的问题,这不仅是教学的客观需要,同时也可以避免课堂教学内容的单调、乏味。例如,在讲石灰的性质时,可列举石灰的应用、抹灰墙而出现爆裂点的具体工程实例,通过对此事故原因的分析,可使学生加深对石灰熟化时体积膨胀较大的了解,从而进一步认识石灰变储存期为陈伏期的必要性。另外,还可以在课堂上做演示。通过对这些简单试验的操作与观察,学生对生石灰熟化特性的了解和认识可进一步加深,同时也增加了课堂教学的趣味性。 

(四)发挥实验在建材课教学中的特殊作用 

由于建筑材料课程内容的叙述性和定性的(有时是半定量的)性质,它对某些概念的定义是不精确的,仅仅从定义本身难以作出精确的认识和严格的区分。这方面最典型的例子就是水泥的“凝结”和“硬化”、“初凝”和“终凝”这样一些成对出现的概念。这里不妨引用一下水泥的“初凝”和“终凝”这一对概念的定义:“初凝”为水泥加水拌和时起到水泥浆开始失去可塑性的时间;“终凝”为水泥加水拌和时起至水泥浆完全失去可塑性,随后开始具有强度的时间。这里的“开始失去”“完全失去”和“开始具有”等说法并没有严格的定量的规定。学生难以区分和掌握这样的定义。而水泥凝结时间的测定实验可以帮助学生明确这样的概念。这里不妨再引用一下该实验中有关试验结果的规定:由加水时算起,到试针沉入净浆中距底板0.5~1.0mm时,所经历的时间为初凝时间;到试针沉入净浆中不超过1.0mm所经历的时间为终凝时间。这样由实验对初凝时间和终凝时间的定量规定和区分,显然比上述的定义要精确,且实验形象、具体。通过这样的方式,在授课时,教师就结合实验把“初凝”和“终凝”概念量化、具体化,学生就容易理解和掌握这样的概念。“建筑材料”课程中类似的概念很多,如水泥的标准稠度需水量、沥青的黏性等概念,都可以用有关的实验来使其定义精确化、具体化,以利于学生对这些概念的准确理解和掌握。 

尽管结合课程特点,在设计教学内容、教学方法、教学手段上和实践环节上,我们作了积极的探索,“建筑材料”课程改革已初步有了成效,但课程的特点决定了课程改革是一项长期的任务,不可能一蹴而就。因此,在课程的改革和实践的探索中,我们要积极稳妥地向前推进,以更好地实现高职应用型人才的培养。 

 

[参考文献] 

 [1]教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见(教高[2004]1号)[z].2004-04-02. 

材料化学的特点篇8

口腔材料学是口腔医学中的一门基础课程,它在医学基础学科和口腔临床各学科之间起着纽带作用。本文就如何做好口腔材料学教学提出一些思考和建议。

1 现状与问题

1.1 口腔材料学的课程性质和教学目的

《口腔材料学》在我校口腔专业的课程体系中是作为专业课程的基础课来定位的,是学习其他专业课程的前修课;通过本课程的学习,学生应系统掌握口腔材料的基本理化、机械及生物性质及其操作性能特点,力图将在基础课程中学到的理化知识与口腔临床知识相结合,为合理、有效地利用口腔材料和设计制作出完美的修复体提供理论依据[1]。

1.2 授课内容

目前,我校《口腔材料学》的理论学时为30学时。主体内容以口腔有机高分子材料、口腔无机非金属材料、口腔金属材料三大类为框架,重点介绍临床常见材料如印模材料、树脂材料、合金、水门汀的组成、性能特点和临床应用。因为课时限制,对近年来在口腔行业内异军突起的热门材料如陶瓷材料、粘结材料、生物材料介绍很少。

在我校,口腔材料学理论课与实习课的比例为2:1,很多涉及到材料性能测试的实验都难以开展。这样的实验课比例在国内各大专院校中算比较低的。

2 对策与建议

2.1 重组优化课程教学体系

目前我们选用赵信义主编的《口腔材料学》(第5版)作为主讲教材,课程教学进程安排如下:①绪论。重点介绍材料学的基本原理,讨论影响口腔材料性能的各种因素以及口腔材料性能评价和测试的基本方法。6课时。②有机高分子材料。重点介绍印模材料、树脂材料、粘接材料等的分类、性能及临床应用。12课时。③无机非金属材料。以水门汀、模型材料和包埋材料的组成和性能为重点。8课时。④口腔金属材料。简要介绍口腔常用各类合金的特性和结构,以银汞合金为重点。4课时。⑤口腔辅助材料。简介一些辅材的特点和性能。2课时。

从课程安排可以看出,目前的课程体系以材料分类作为框架,重点介绍几种常见材料的组成及性能,以临床上应用最广的有机高分子材料和无机非金属材料作为重点内容,占理论学时近70%,其他内容约30%,对重点难点的学时安排层次清晰,脉络分明,但是对近年来的新兴热门材料涉足不多,具体内容偏于陈旧。笔者认为一方面要介绍一些旧有材料的新研究和新应用,例如,玻璃离子水门汀是一种常用的口腔无机非金属材料,该材料的组成和性能也是教学中的重点讲解内容。目前国内外的相关研究都集中在其性能提升上。若能在课件中增加诸如硼酸铝晶须对玻璃离子水门汀力学性能的影响、光固化型和化学固化型玻璃离子水门汀与牙釉质间的抗剪粘接强度的最新研究介绍。另一方面,在课件中增加对新型热门材料的种类、组成和性能介绍也非常重要而且必要。在口腔科学领域,随着牙种植体及其应用器件的研制和种植义齿的临床研究获得重大进展,从而启发延伸向颌面赝复、种植体支抗正畸、关节、放射后种植、翼上颌种植等方面的试用。种植材料从原来以种植义齿为基础,迅速以牙种植技术扩展应用于颅颌面部,正在开始形成一个颅颌面种植的新生长医学工程[2],是非常具有代表性的口腔生物材料。笔者认为在课程中增加种植材料的种类、界面结合机理、生物学和力学性能介绍是很有必要的。

2.2 多种教学方式并举,大力提高教学效果

目前各高校普遍采用多媒体辅助教学手段进行教学,作为图片和文字载体,多媒体课件的优越性是传统板书无法比拟的,但是课件的制作质量却有些良莠不齐。事实上,课件最终还是要为内容服务,制作幻灯时一方面要注意文字精炼,不要给学生造成念幻灯片的感觉;一方面应按照自己的讲课思路将相应文字或图片层层展开,出现的秩序和方式要合理。另外,教师亦不可过度依赖幻灯片,对某些难点的讲解和分析可适当应用板书,尽可能好地让学生理解教学内容。

专业特点决定了前期学生没有太多的专业知识,口腔材料种类繁多,讲授时往往以临床应用作为切入点引出材料的分类和性能特点最后再回到临床应用上来。使得学生由于缺乏专业认识,在课堂上似乎听懂了,但又不能理顺其性能特点对临床应用的利弊优劣,并对一些临床现象做出恰当的理论解释。另外,口腔材料学知识体系相对零散,记忆比较困难,这也会给教学带来一些难度。所以教师在授课时应以不同的方式复述已经学过的知识点,强化学生的记忆。经验做法是:①讲新内容时复习旧内容,②以不同视角重复出现相同的知识,③以布置作业的方式让学生亲自进行阶段性总结。

2.3 建立开放性实验平台,锻炼学生科研和创新能力

前面提到,在教学过程中穿插一点小实验,可以让学生亲眼看到或感觉到树脂、石膏、银汞合金的反应过程和性能特点,提高其感性认识。比如,讨论石膏混水率对石膏强度的影响时,可以让学生自己制样、自己测试、自己分析测试结果、出实验报告。然后,分析是制样原因造成的结果误差还是测试过程造成的,怎么把测试结果与专业知识结合分析样品的性能等。

作为口腔专业的专业基础课,《口腔材料学》的教学既有自身的特殊规律,也有相关课程的共同特点,在教学实践中,我们要贯彻实践理念、与时俱进理念、学科衔接理念、更新理念,不断进行教学改革和创新,以适应社会对创新人才的需求。

参考文献:

[1]陈治清.口腔材料学[M].人民卫生出版社,2008.

材料化学的特点篇9

文章编号:1671-489X(2013)33-0083-03

1 引言

作为人类文明和社会进步的重要标志,材料科学技术在经济和社会发展中扮演着越来越重要的角色,并与能源、信息技术构成现代科技的三大支柱。高等学校材料科学与工程专业教育在肩负着为国家和社会培养材料类高级专业科技人才的历史使命的同时,也面临着材料科学技术迅猛发展带来的一系列问题和挑战[1]。在材料科学与工程专业高等教育快速发展的今天,探索出符合材料科学与工程专业特色的课程设置体系和方案,是材料科学与工程高等教育的重要任务和目标。本文在分析和总结材料科学与工程专业发展历程及特点的基础之上,提出了符合材料科学与工程专业特色的课程设置方案,为材料科学与工程专业高等教育和改革提供有益的尝试。

众所周知,虽然材料的使用和研究已有非常悠久的历史,但真正将“材料科学与工程”作为一个独立的专业和学科进行人才培养和教育还仅始于20世纪60年代[2]。我国材料科学与工程专业教育经历了由借鉴苏联模式进行严格的专业教育到逐渐学习欧美系统的学科教育的发展历程[3]。从新中国成立到20世纪90年代后期,我国已有144所高校设有材料类专业,涵盖的专业有硅酸盐工程、无机非金属材料、建筑材料、电子材料及元器件、钢铁冶金、有色冶金、粉末冶金、金属材料及热处理、腐蚀与防护、水泥、玻璃、陶瓷、高分子材料、高分子化工、塑料工程、橡胶工程、化学纤维、复合材料、材料物理、材料化学等20余个[4]。严格按照材料的专业方向进行人才培养的缺点是:专业划分过细,基础知识相对薄弱,毕业生就业面窄,工作适应能力差[5]。

为了克服上述缺点,教育部于1998年在“重基础、宽口径”的指导思想下,对材料类本科专业目录进行了调整,将上述20余个专业合并为冶金工程、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6个专业,并同时在一级学科专业目录材料科学与工程下进行招生[6]。目前我国设有材料类专业的各高等学校均在此次专业目录调整基础之上更新培养方案和教学内容,并结合自身学科的优势和特色、国家及地区经济发展需求等,确立自身的优势学科方向。截止2009年7月,我国具有材料类二级学科的普通高校已有415所,绝大多数“211工程”大学都设置了材料类专业,可以说我国材料科学与工程专业高等教育正处于蓬勃发展的关键时期[7]。

2 国内外高校材料科学与工程专业课程设置情况对比

目前,我国各高校材料科学与工程专业大多按照教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录》以及《普通高等学校本科专业设置规定》等文件的要求,构建了以公共基础课、专业基础课、专业课和选修课为主的模块化的课程设置体系[7]。其中,公共基础课(包括外语、数学、人文及社会科学、物理、化学等专业平台课程等)按材料科学与工程一级学科所必需的公共基础知识进行设置,约占全部课程的50%;专业基础课按材料科学与工程二级学科进行设置,占全部课程的20%~35%;专业课及选修课则按二级学科以及各高校设置的专业方向和办学特色进行设置,约占全部课程的15%~20%。

和上述我国材料科学与工程专业的课程设置方式相比,国外发达国家对材料专业的课程体系没有设置统一的规定,各高校可以根据自己的学科发展方向和特色等灵活地进行课程体系设置,并体现出特色鲜明、注重交叉学科人才的培养、课程设置涉及面广和突出实践能力培养等特点。

1)突出特色。国外各高校可以根据学科发展方向和特色有侧重地进行课程设置,如美国宾夕法尼亚大学材料科学与工程系在纳米材料和生物材料领域的研究工作相当出色,因此该校在本科生教学计划及课程设置中突出了纳米材料和生物材料等相关课程及最新研究进展。

2)注重交叉学科人才的培养。国外各知名高校大多设置了多层次的课程体系以满足不同学生对知识结构要求的差异,在培养计划中除设置材料学科的主要课程,还可以引导学生学习相关交叉学科的核心课程,如生物学、化学、经济学、管理学等,从而为将来打算从事生物、医药、经济、法律、工商管理等领域工作的学生打下基础。

3)课程设置涉及面广。国外各高校均对理工科学生要求有相当的人文知识背景以及交叉学科的相关知识,很多学校都安排了大量的选修课供学生选修,特别是材料科学与相关学科以及社会科学的交叉课程,如与生物、医药、环境、电子工程、化学工程、土木工程等理工技术学科的交叉课程,以及与经济、法律、艺术、财务、管理等人文社会学科的交叉课程。

4)注重实践教学环节的设计和安排。如英国牛津大学材料系的课程设置,从一年级开始到四年级,每个学年均安排了工矿企业的参观或实习,二年级时就要求有6~8周的工业实习。同时,实验教学时间也非常充足,一年级每周有5~6小时的实验教学安排,二年级则安排了15~18小时的实验教学。另外,国外很多大学均安排了四年级两个学期的时间进行毕业设计或毕业论文撰写[8-10]。

3 材料科学与工程专业的特点及对应的课程设置思路

作为一个蓬勃发展的专业,材料科学与工程专业已表现出如下特点,并对课程体系设置改革带来了重要启示。

专业涵盖面广与模块化的课程设置 如上所述,材料科学与工程专业涵盖了冶金工程、金属材料工程、无机非金属材料工程、高分子材料工程、材料物理和材料化学等6个二级学科,其中每一个二级学科又包含若干专业方向。学科涵盖范围广与专业教育的系统性要求材料科学与工程专业高等教育在贯彻教育部“重基础、宽口径”指导思想、强化基础理论知识学习的同时,也应考虑到各二级学科及专业方向的特色,使学生在拓宽知识面和就业口径的同时,也能完整、系统地掌握自身专业方向的理论体系和精髓,从而在苏联严格的专业教育模式和欧美系统的学科教育模式之间找到平衡点,解决目前材料科学与工程专业教育中存在的广度与深度之间的矛盾。

考虑到材料科学与工程专业教育中存在的上述矛盾,昆明理工大学从2004年开始对材料科学与工程专业培养方案进行改革和调整,不仅强化了公共基础课和学科基础课的基础地位,而且有针对性地提出了专业模块课的概念,即在夯实学科基础的同时,为满足各二级学科方向的特色、知识结构的系统性、完整性以及专业教育深度的要求,设置了金属材料工程、无机非金属材料工程等方向的模块课。通过模块课的设置,使学生能够系统掌握所学专业方向的知识结构和框架,深入地理解本专业方向的特点和精髓,从而在满足教育部提出的“重基础、宽口径”的指导思想的同时,也能够系统深入地掌握本专业的知识和技能,解决目前材料科学与工程专业教育中存在的学科涵盖范围广与专业特色教育系统性和深度之间的矛盾。

学科交叉性强与有针对性的选修课设置 材料科学与工程学科是一门涉及材料科学、物理学、化学、工程科学以及计算科学的综合叉学科,随着科学技术的进步和发展,各个学科之间相互渗透、交叉、复合的程度越来越深,分界线则越来越模糊,新的材料领域层出不穷并不断发展。材料科学与工程学科交叉性强的特点要求在进行课程设置时,应有针对性地在材料物理、材料化学、材料工程技术以及计算材料科学等领域开设相应课程,弥补由于学科交叉性强而带来的某些学科领域的空白,进而引导学生的兴趣,开阔学生的视野。

基于此,昆明理工大学材料科学与工程专业自2004年起就选择在相关教学和科研领域具有丰富实践经验的教师,有针对性地在材料科学与物理学、化学、计算科学、生物科学、能源科学技术等学科领域之间开设生物材料、能源材料、纳米材料、复合材料、计算材料学、材料物理、材料化学等选修课程,利用这些课程的开设填补材料科学与其他相关学科领域之间的空白,使学生掌握材料与其他学科交叉领域的知识,有目的地引导学生的学习兴趣,从而适应材料科学与工程学科交叉性强的特点。

实践性、应用性强及对应的培养方案改革 材料科学与工程专业同样是一门实践性、应用性很强的专业,只有材料科学的基础知识、基本理论在实践中得到灵活应用,才能体现出学科的真正价值,而且无论传统材料、新兴材料的生产、制备和整个使用过程,均和实际密切联系。因此,在本专业学生的整个培养过程中均应强调知识的灵活运用能力、动手能力、工程实践能力和创新能力的培养。

针对材料科学与工程学科实践性和应用性强并强调知识灵活运用的特点,昆明理工大学自2004年起即有针对性地对实践性教学环节进行了改革,降低了重复性、演示性实验教学环节的比例,提高了探索性、研究性实验教学环节的比例,充分调动学生的积极性、主动性,增强学生对专业的兴趣与学习热情,培养学生的科研方法及分析问题与解决问题的能力。在毕业设计论文改革环节中,积极引导学有余力的学生提前进入导师课题组,鼓励学生参与各类创新、创业大赛,并将其作为毕业设计成绩的一部分,从时间上、制度上保证了毕业设计的质量,使其成为学生灵活运用所学知识进行创新活动的重要环节。在学生实习环节,学院充分利用和挖掘一切资源,与一些科研院所、厂矿企业等合作,共同建立产学研实习基地,使其成为学生了解实际生产情况、综合运用所学知识的场所和日后顺利走向社会的桥梁与纽带。

4 课程设置方案实例

通过学习和借鉴国外大学在材料科学与工程专业课程设置方面的成功经验。与此同时,针对材料学科专业涵盖面广,交叉性、应用性和实践性强的特点,昆明理工大学自2004年起就结合上述学科特点,对材料科学与工程专业本科生培养方案进行了调整和改革,调整后的课程设置体系如表1所示。调整后的课程设置体系不仅符合教育部提出的“重基础、宽口径”的指导思想,而且通过专业模块课的设置较,好地体现了材料科学与工程学科各专业方向对专业教育系统性的要求,而有针对性的任选课的开设则很好地填补了材料学科与其他学科交叉领域的空白。除此之外,还对实践教学环节的形式进行了改革,在认识实习、生产实习和毕业设计环节中突出学生灵活运用知识解决实际问题的能力和创新能力的培养和提高。

5 课程设置方案改革效果

通过上述课程体系改革和实践,昆明理工大学材料科学与工程各专业方向本科毕业生综合素质显著改善,考取研究生比例和就业率均显著提高。根据近年来毕业生就业后的跟踪调查,用人单位普遍认为昆明理工大学材料科学与工程专业毕业生基础知识、专业技能扎实,适应能力、创新能力、分析解决问题的能力强。一批优秀毕业生已经成为国内高校、科研院所及企事业单位的业务骨干和中坚力量,受到了社会的高度评价。学生在参与各类科技创新竞赛中屡获佳绩,已获得获第六届中国青少年科技创新奖一项,第十一届全国大学生课外学术科技作品竞赛三等奖一项,云南省首届大学生“创业计划”大赛金奖一项。

在今后的教学改革和实践活动中,将继续密切结合材料科学与工程专业的特色,不断更新培养方案,为蓬勃发展的材料科学与工程专业高等教育做出新的贡献。

参考文献

[1]张联盟.材料科学与工程专业教学改革研究与实践[M].武汉:武汉理工大学出版社,2003:213-217.

[2]李强,陈文哲.美国和欧洲的材料科学与工程教育(二)[J].高等理科教育,2003(1):44-49.

[3]史耀武,孙灼,张秀英,等.面向21世纪的材料科学与工程本科教育[J].高等工程教育研究,2001(4):17-20.

[4]刘豫,管学茂,马小娥.英国材料学科的历史和现状[J].中外教育研究,2009,10(10):117-120.

[5]宁春花,曾小君,袁荣鑫.材料科学与工程专业教学改革思路[J].中国电力教育,2008(21):106-109.

[6]佘元冠,杜立辉,彭涛.对我国材料类专业课程设置及就业状况的调查与思考[J].北京科技大学学报:社会科学版,2009,25(3):140-143.

[7]张华,刘亚云.材料科学与工程专业课程体系的比较[J].理工高教研究,2006,25(4):52-54.

材料化学的特点篇10

一、前言

交通拥堵已成为世界主要国家存在的交通主要问题。为解决交通拥堵和提高客运运输能力他们正在寻求新的交通政策和解决办法,其中最重要方法就是发展轨道交通。因为轨道交通具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点,主要包括干线铁路、地铁、轻轨、有轨电车等轨道交通系统。预计到2020年,我国城市化水平将超过50%,城市轨道交通累计营业里程将达到7395千米。发展轨道交通,必须要克服车辆的走行性能、轻量化、集电性能、环保、空气力学以及其他诸如改善车内环境、提高乘车舒适度、提高耐候性和耐火性等方面的技术,而车辆的轻量化在解决其他各项技术方面起着至关重要性,高速列车的轻量化必须大量采用高分子材料及复合材料。随着科学技术的不断进步,具有质轻、高强度以及易成型等特点的集结构功能一体化的新型高分子材料,尤其是高分子复合材料越来越多地应用在现代轨道交通领域。

另外,随着轨道交通的发展,尤其是铁路的提速,噪音污染对于人类的威胁也越来越大,甚至危及生命,因此,控制振动、降低噪音已成为急需解决的重大问题。在众多的阻尼防噪材料中,其中以高分子阻尼降噪材料阻尼耗能的作用更为突出。高分子材料阻尼特性一直以来是一项重要的研究课题,同时高阻尼聚合物也是目前发展高性能减震降噪材料的重点发展方向。因为高分子材料具有以下特点:(1)利用其玻璃态转化区的粘性阻尼部分,将机械能或声能部分转变为热能逸散掉,通过阻尼制振降低车厢结构共振区的振动,从而减小车内噪声。(2)利用小分子和极性高聚物之间会形成可逆的氢键,氢键在振动下会不断断裂和形成新键,最终将机械能转化为热能而耗散。(3)将不同的阻尼材料交替层状排列,利用多层杂化材料叠加来有效地拓宽材料的有效阻尼温域,通过控制复合材料的层状结构和数量将可获得更高阻尼值。这些特性是其他材料无法达到的。发展高分子交通材料对于发展交通具有非常重要的应用价值。在当今经济发展的中国,开设具有交通特色的高分子材料专业,培养更多掌握高分子材料的基本知识和应用技术的人才具有划时代的意义。

二、高分子专业特色

作为以交通为特色的一所大学,专业设置必须具有交通的特点。学校在“十三五”规划中,就明显地突出了交通的特色,确立了学校的发展目标,将其定为“以交通为特色,轨道为核心”发展理念,而且强调其他所有的专业建设必须紧紧围绕着这个目标,包括学科建设和人才引进。作为与轨道交通有着非常紧密联系的高分子材料专业更要凸现交通特色。我们在专业建设方面紧紧围绕交通的特色,包括本科的课程设置、学科专业方向和人才引进。在课程设置方面我们更多地注重学生的实际能力的培养,以轨道交通为靶向,为交通运输行业提供掌握高分子材料基础知识和实际应用人才。在学科建设方面首先以高分子材料基础理论建立学科平台,尤其是硕士学位硕士点,目前,该专业有专材料科学与工程和化学两个一级硕士学位硕士点来支撑;其次,按照学校的发展定位凝练学科特色,突出交通,以教授为学科带头人,形成专业团队,在高分子材料与工程专业主要体现在以下几个方面:(1)根据聚合物的流变学原理,利用共混的手段,将两种或多种聚合物进行共混改性,以改善单一高分子材料性能,获得更加广泛的交通应用材料。同时通过改性可获得较窄的玻璃化转变温度,以形成宽温域、宽频率阻尼高分子材料。(2)利用接枝共聚的化学方法,将具有一种较长链段或带有功能基团的单体接枝到聚合物主链上,使聚合物能形成多个侧链或者交联,获得新型功能通材料;同时还可以通过改性使侧链与侧链之间产生纠缠,实现阻尼增强的效果。(3)运用复合的方式,选择一种较强的力学强度和较高损耗因子聚合物,通过与一些补强材料或添加第二相粒子,以形成各类具有高性能的复合材料,同时达到应用的需要。(4)利用有机硅独特的结构,其兼备了无机材料与有机材料的性能,即具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质,并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性,制备硅氧键(-Si-O-Si-)为骨架组成的聚硅氧烷。这类材料应用领域不断拓宽,而且形成了化工新材料界独树一帜的重要产品体系。

三、高分子专业培养模式

1.明确交通特色的培养目标。在科技发展的今天,材料已成为三大支柱产业(材料、能源、信息)之一,材料的发展水平已作为评价一个国家综合实力的重要标志。高分子材料与工程是材料科学与工程的一个分支,它在实际生活中得到广泛的应用。另外,高分子材料易于改性,赋予新功能性,这就使得高分子材料的应用进一步拓展。社会更加急需掌握高分子材料与工程理论知识和专业技能的专业人才。作为工科性质的大学,培养具有一定的实际操作能力,能以理论指导实践、应用于实践,服务于地方经济建设的高分子材料与工程专业技术人才是十分重要的责任。而作为交通特色的大学,高分子材料专业人才的培养必须适应当今轨道交通的需求,专业培养模式应该是“强化基础,注重交通,突出创新”。

2.以科学研究强化专业建设内涵。专业建设内涵主要包括课程设置、教材建设和师资队伍等内涵建设。课程体系是实现培养目标最直接的体现,是形成人才知识结构和提高能力的主要来源,是提高人才培养素质的核心,也是教学改革的重点。根据我们高分子专业的培养目标,合理地设置课程,才能高效地促进专业发展,在此,我们按照三个模块来进行选择和设置课程,基础理论模块按照国家教资委的要求设置基础理论课程,选择“十二五”规划或获奖教材,系统传授基础理论课程,在大一和大二上完成基础理论课程,为专业基础理论及专业研究方向提供理论指导;专业基础模块体现高分子专业特色设置课程,选择丰富经验的教师授课,尤其具有专业特长高级职称教师,在高分子专业上传授高分子专业基础课;专业方向模块突出交通特色,发挥专业研究方向的优势让学生有选择性进入不同方向的导师团队,团队的导师必须具有行业经历,尤其在专业方向上进行过专业生产实践,承担过或正在承担企业项目,在校内进行专业方向模块训练,这样可以做到形式不单一,课程内容不重复。在丰富教学内容的同时,又加强了师资队伍的建设。

3.以实践教学促进专业建设。高分子材料与工程专业与大部分工科专业有着相同的特点,重视工程实践,该专业是在大量的科学实验和工程实践基础上发现并总结出来的,运用科学分析方法探索其内在的作用机理,采用数学、物理、化学理论与模型计算归纳形成理论体系,并在理论指导下,将科学研究应用于生产实践,使理论体系进一步得以检验并逐步完善,实际上高分子专业形成过程是经过实践到理论再实践的发展过程。针对这一特点,我们在设置课程的同时有意侧重实践课程教学,尤其是交通特色的高分子材料实践教学,培养学生在交通领域具有创新意识、创新能力和实践能力。

高分子专业教学实践分为校内和校外实践。在校内主要包括专业基础实验教学、专业实验、开放实验、课程设计、计算机模拟实践和毕业教学环节等实践教学部分。而在校外主要包括认识实习、生产实习以及毕业实习等实践环节。校内实践是校外实践的基础,相互衔接,在专业基础实验教学中要积极有效地开展研究型、设计综合型实验教学,鼓励学生利用业余时间参加开放实验活动,注重培养学生的动手能力和科研能力。校外实践注重实训基地的建设,形成良性互动,学生在生产实习中得到锻炼,企业在学生的生产实践中发现人才,能为企业使用,学校提高了声誉,企业也大大地降低了生产成本,两个实践模式的有效结合,提高了学生的动手能力,加强了学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力,为今后从事本专业研究与生产奠定良好的基础。此外,我们还探索了一条校企合作培养的模式,在学生和企业中产生很好的效应。也就是利用毕业实习阶段,将有意愿到企业就业的同学以企业工程师为导师,在企业中完成毕设,打破了原来学生必须在学校的导师指导下完成毕业设计的模式。

四、结语

高分子材料应用非常广泛,从国家发展规划就不难发现,在“十三五”规划中,新材料就已经成为重大科技项目之一,为在新材料、新技术、新工艺方面有重大突破,就需要更多更优秀的材料从事者。尤其是轨道交通轻量化的发展,对于材料的要求就越来越高,特别是高分子材料和复合材料,因为他们具有非常显著的优势。这就要求高等教育必须培养更多掌握高分子交通材料的优秀人才,因此,改革高分子材料与工程专业的教育教学,使之适应当今轨道交通发展。教学改革必须更加注重高分子材料与工程专业学生的工程应用能力的培养、办学质量和人才培养质量。提倡一种“强化基础,注重交通,突出创新”的培养模式,以适合当代轨道交通发展的需要。

材料化学的特点篇11

浙江省高考第38题,通三则新材料,设置一些问题,较好地考查了学生能力,但是也存在一些问题。

1.原题重现

38.(26分)阅读材料,加深对历史上江南经济变化的认识。

材料一(表1)

――摘编自明清史志资料

材料二

1840年后,长江三角洲的村镇无不受到开埠带来的影响。时人有诗:蚕事乍毕丝事起,乡农卖丝争赴市。……小贾收买交大贾,大贾载入申江(上海)界,申江鬼国正通商……番舶来银百万计,中国商人皆若狂。今年买经更陆续,农人纺经十之六。遂使家家置纺车,无复有心种菽粟。

――摘编自清末史志资料

材料三

马克思在1853年就预言:“与外界隔绝曾是保存旧中国的首要条件,而当这种隔绝状态在英国的努力下被暴力所打破的时候,接踵而来的必然是解体的程。”马克思在这里使用了“暴力”一词,这无疑是侵略的同义词。但他并没有用侵略和被侵略来概括全部中外关系。……把侵略同侵略带来的社会变化分开来,是马克思主义的一个重要思想。

――摘编自陈旭麓《近代中国社会的新陈代谢》

(1)指出中国古代农业经济的基本特点,说明农业经济与商品经济的关系。阅读材料一,概括明清时期江南经济的主要变化。(10分)

(2)仔细阅读材料二中的诗歌,结合时代大背景,分析长江三角洲的村镇经济发生的重大变动。(7分)

(3)阅读材料三,按照“把侵略同侵略带来的社会变化分开来”的思路,概括19世纪外国资本主义入侵对中国经济的影响。(9分)

2.命题立意及能力水平考查说明

今年浙江高考关注江南经济的历史变化,结合了地方发展主题。本题属于文字材料常规类型考题,提供的材料含有一定的古文,总体新颖。但不管材料多么新颖,总能在书上找到知识的依托,本题依托的是中国农业文明、商业文明的演化和相互影响的一些史实,以及中国江南经济发展进程中的一些突出事件,通创设新情境,新的设问角度,衍生出一道综合性试题,并最终上升到中国近代经济工业化和全球化的高度。

要想做好此题,学生除了具备考试说明中提出的获取解读材料、调动运用知识以及描述、阐释事物能力外,更应具备论证和探讨问题的能力。此题的命题本意是:拓展学生思维空间,要求学生多角度分析问题,对历史知识进行认知和探究,按照“把侵略同侵略带来的社会变化分开来”的思路,运用判断、比较、归纳的方法论证历史问题,独立地对历史问题和历史观点提出自己的看法。解答好本题学生还应掌握基本的史学观:文明史观、全球史观、近代化史观,并能学以致用评判历史问题。

从设问和答案设置来看,本题难度属中下等,第3问要求按规定思路考查概括能力,有一定的区分度。

3.考点分析及史观渗透

历史课程标准要求:(1)知道古代中国农业的主要耕作方式和土地制度,了解古代中国农业经济的基本特点。(2)概述古代中国商业发展的概貌,了解古代中国商业发展的特点。(3)简述鸦片战争后中国经济结构的变动和近代民族工业兴起的史实。

浙江省2013年高考考试说明(历史)的具体规定:(1)农业的主要耕作方式和土地制度。(2)商业的发展。(3)晚清中国经济结构的变化和民族工业的兴起。

以上两种规定基本一致,考试说明删除了“了解古代中国农业经济的基本特点”,商业只笼统规定“商业的发展”。

本题涉及的知识点较多,可分为两类,一类是课内直观知识点:古代农业经济的基本特点、古代商业与农业的关系、明清江南经济的发展、鸦片战争后中国经济结构的变化、外国资本主义入侵的影响、民族工业的兴起和初步发展等。一类是隐性知识点:文明史观,全球史观,近代化史观的运用和结合。

4.解题思路分析

本题是一道纯文字材料型综合题,由三则原始材料和多个设问两大部分组成,具有学术性、创造性、时间跨度大等特点。

解好此题的关键:(1)学生读懂设问。(2)时空背景定位准确。

具体思路是:对照设问仔细研读材料,提炼材料中的信息,结合必修二中国古代和近代经济发展相关史实,综合思考,最后规范表述成文。

5.讲解试题,指导作答:

对于本题的解法,大体上可按以下几步操作:

5.1看设问

一般来说,考题难度并非由材料决定,而是由所设问题决定。设问能告诉我们材料的主题是什么。设问的角度不同、限定词隐蔽,答案的要求就不同。不要一头扎在材料中,读完了还不知道问的是什么意思。

三小题的设问主要有“概括明清时期江南经济的主要变化”、“分析长江三角洲的村镇经济发生的重大变动”、“概括19世纪外国资本主义入侵对中国经济的影响”。

通看设问,弄清楚问题指向、审清答题要求,带着问题去读材料,从而选择依据课本知识或者引用材料原文回答,抑或从材料中提取信息再结合自己的看法回答。

5.2读材料、取信息

读材料,就是带着问题看材料,查找有效信息。要仔细阅读、理解材料,凡是属材料部分的内容都应读到、读懂,包括材料的标点符号、注释、材料出处、按语等,以最大限度地获取有效信息。

取信息,就是结合所设问题,对研读出的信息进行全面有效的归纳提取,属于读材料之后的再处理环节。高考历史题的史料是非常新颖的,但是新材料所设的新情景再新也仍不会超出中学历史所学知识的范围,新材料和高中所学知识必有联系。

必须指导考生用定位分析法来解题。定位分析法就是把问题放在特定的空间、时间背景下进行分析。确定材料的时空特性,否则无法答题。背景定位则需要多角度分析材料反映的社会背景,弄清楚当时的阶段特征。

指导学生从新材料中搜寻“问题”信息,如:时间、地点、人物等线索,寻找解题的切入点,并归纳出材料的基本观点是什么,以及作者的立场如何。

提取有效信息时,一是注意分层提取有效信息,归纳三则材料各自的核心思想,并对其进行重组和提炼处理。二是从关键词中提取有效信息。

材料一,属于文言文材料,应结合古汉语知识及利用古代史相关内容,弄清材料意思,但不必像语文课那样斟字酌句,只要能提炼出有效信息即可。如材料一“计日受值”、南浔镇“烟火万家”、“明清史志材料”。

材料二,属于诗歌,较通俗易懂。明确要求结合时代大背景――“1840年后”。

材料三,现代文字材料,阅读障碍较少。但是要注意“把侵略同侵略带来的社会变化分开来,是马克思主义的一个重要思想”这一重要结论所蕴含的意思――客观影响分析。

提取信息是为运用信息服务的,在看了设问、新材料、提取了有效信息之后,接下来,就该运用所学知识组织答案了。这也是解题方法中的最重要一步。

5.3规范行文书写

(1)观点准确、全面

答题时应特别注意材料的主旨是江南经济的发展变化,第一问“指出中国古代农业经济的基本特点,说明农业经济与商品经济的关系”需要结合文明史观,第二问“分析长江三角洲的村镇经济发生的重大变动”和第三问“把侵略同侵略带来的社会变化分开来”,注意结合全球史观和现代化史观组织答案。另外,注意“对中国经济的影响”,并非只考查对江南经济的影响,需要处理好个别与整体的关系。

行文书写一定要根据所提供的材料,根据设问的限制条件作答。切忌脱离材料、不时空定位、不认真提取信息,就跟着感觉走,直接凭感觉答题。

(2)行文规范

行文规范,就是规范地描述、阐释事物,表明自己的观点。

一是设问中的学科术语解读准确。比如分清“基本特点、关系、主要变化”、“重大变动”、“概括”、“影响”这些限定词的含义。

二是答案行文要用历史专业术语作答。比如“小农户个体经营”,就不能随便写成“男耕女织”,“自然经济加速解体”也不能简单写成“自然经济解体”。“农产品商品化”、“资本主义萌芽”、“市镇经济”等等大量历史术语,都已约定俗成,行文时要注意用词精确。

三是要点化。避免杂乱无章,关键词突出,要依据设问、紧扣材料,简明扼要、高度概括地作答。文字语言运用要逻辑严谨且史论结合、详略有据。

四是条理化。条理化是行文最后要求。条理化包含层次化、序号化、段落化、导引词的合理运用等。

6.本题价值拓展与反思感悟

6.1本题不足之处及价值分析

本题在“运用判断、比较、归纳的方法论证历史问题,使用批判、借鉴、引用的方式评论历史观点”方面,材料和设问的设置较为欠缺。“独立地对历史问题和历史观点提出自己的看法”这一能力则几乎未涉及。还有一个不足是,第一设问“指出中国古代农业经济的基本特点,说明农业经济与商品经济的关系”基本与材料无关,导致设问与材料脱节明显。第三设问限定“19世纪外国资本主义入侵对中国经济的影响”,时间跨度是“19世纪”,而参考答案却忽略了帝国主义阶段资本输出对中国的影响,显然不够全面。

但是本题以小见大,以江南经济发展变化,探讨了中国近代经济的变化,进而涉及了国家的发展和命运。通新颖材料,设置新情境,考查了学生“获取和解读信息、调动和运用知识的能力”,在“描述和阐释事物”方面效度较好,仍具较高价值。

6.2反思感悟

总之,本题体现出在新课程之下的历史教学的方向和材料式解析题在能力测试方面的重要作用,也给日后的教学工作带来一些思考:

(1)注重基础知识的考查。关键是以课标为“本”,从“点”、“线”、“面”三方面突破,达到对基础知识的记准、记全、记牢的基本要求。利用时间、导语、单元小结等把内容线索化。

(2)在知识储备的基础上,平时加强学生对史料处理能力的培养。重视材料解析题的训练方法指导,注意培养学生对材料(包括图片、文字、表格等)阅读、理解并从中提取有效信息的能力。指导定位分析法的运用和规范化行文书写。

(3)注意渗透新史观和结合热点问题,引导学生从关注身边的历史来了解国家的发展历史。用全球史观、文明史观、近代化史观和社会史观来分析历史问题。这几种史观是最近几年高考历史学科命题的新视角,结合复习可以培养学生从不同角度认识事物和事件的思维能力。

附本题参考答案:

38.(26分)

(1)特点:以小农户个体经营为主。(2分)

关系:农业经济为主,商品经济处于从属地位。(2分)

材料化学的特点篇12

高校特色专业建设点的建设是教育部、财政部实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”(简称质量工程)的重要内容。2007年12月,我校“材料科学与工程”专业入选了部级“第二类特色专业建设点”。近几年,我们坚持“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的建设理念,推行材料科学与工程专业的特色建设,在人才培养、课程体系、实践教学以及师资队伍等方面有独特的经验,充分体现了专业特色,有力地提高了办学水平和人才培养质量。

一、探索创新人才培养模式,形成特色培养方案

新材料是21世纪几大支柱产业之一,材料学科在不断发展与演化,新知识、新理论、新方法和新技术层出不穷,同时材料涉及的领域很广泛,多学科交叉是其重要特征。为了适应这种特点及其变化,我们以“宽口径、厚基础、多样化和高质量”为指导思想,明确材料科学与工程专业的人才培养目标:培养掌握坚实的自然科学和人文社会科学基础理论、计算机基础和熟练掌握外语,受到较强工程技术和研究技能的训练,并掌握较宽厚的、系统的材料科学基础知识,具有较高综合素质和创新能力的高层次材料科学与工程技术人才,学生毕业后能够从事材料科学与工程领域中材料的性能改进、质量控制、开发新材料、新工艺和新技术等工程科技工作和技术经济管理工作。

为此,立足于厦门大学在理科领域的传统和优势,我们探索人才培养的新模式,并形成了以下三个特色的人才培养方案:(1)突出行业特色,对接国家和地方经济需求。对接国家战略和地方经济发展需求,特别是“海峡西岸经济区”建设的急切需求,重点培养航空航天材料、先进金属材料、能源材料、光电信息材料、绿色和环保材料等领域的创新型和复合型人才。(2)强化实践创新能力培养:进一步深化实践教学改革,增加实践教学环节,支持学生科研创新活动。(3)突出学生个性化培养:引导和鼓励学生根据自身特长和社会需求选择课程、选择科研课题,在一定程度上实现个性化的专业培养模式。实施国际化人才培养推动计划,开辟拔尖优秀人才培养的新渠道。

二、优化课程体系,推进课程改革与建设

(一)优化课程设置,完善课程体系

人才培养的质量关键在于科学合理的课程体系。我们在深入研究和比较德、日、美等若干材料强国研究型大学材料类专业本科教育的教学体系以及结合我校材料专业特点的基础上,多次修订了教学体系,对本专业课程设置进行优化,由材料科学与工程学科通修课、方向性必修课和方向性选修课等组成模块式的课程设置,形成科学的、特色的课程体系。学科通修课程是由最为重要、最为基础、最为核心的20门课程组成,新生入学后将不分方向,先修学科通修课程。从大二开始,根据个人的兴趣和爱好,结合本科生导师的建议,选择专业方向,系统学习材料二级学科的基础知识,三学年将开设若干门选修课,鼓励学生选修主修课程外的跨二级学科课程、个性课程和服务地方经济的相关课程,到了大四最后一学年将进行生产实习、综合实验和毕业设计等实践环节,全面提高学生的实践能力,为学生走上工作岗位或升学深造打下基础。

(二)重视课程建设,倾力打造材料特色的精品课程

学科通修课程纳入学校平台课程建设,要求由本专业最优秀的教师上课,并有计划、分批次地进行规划并建设成校级以上精品课程,同时建设精品视频公开课,促进精品课程的开发与共享。目前本专业有国家精品课程材料化学导论、福建省精品课程材料科学基础以及两门校级精品课程无机材料物理性能和材料力学,同时还有5门校级平台课程建设计划,两门超星学术视频公开课。这些精品课程的课件、习题等学习资料将进一步开发出网络学习资源,实现课程开放与共享。

(三)加强教材建设,推进教学改革研究

教材是知识的载体,通过精品教材建设,体现教学内容改革和教学研究成果,提高教学质量。现已拥有8部自主编写的教材,其中《高分子科学简明教程》、《无机材料化学》、《材料物理导论(第二版)》等3部被列为国家“十一五”规划重点教材,受到广大师生的好评,并成为国内多所高校的专业基础教材。鼓励教师进行课程建设和教学方法的改革与研究,教师已承担多项教改项目,并发表教学论文20多篇,涵盖课程教学、实验教学、教学体系等内容。

三、强化实践教学环节,提高学生实践创新能力

(一)构建“全程化、多元化、多层次”的实践教学体系

我们秉承“以学生为本,以能力培养为核心”的实践教学理念,,对本专业的实验教学进行改革,将实验课与理论课分离,独立开设实验课程,增设设计性、综合性实验、科研创新性实验,实验实践实训课程比例达到28%,构建了“全程化、多元化、多层次”的实践教学体系。“全程化”是指从大一开始,实践教学贯穿始终,四个学年不间断;“多元化”是指实践教学内容以材料学科为主,且涵盖化学、物理、机械、电子等多学科,形式为课堂实验、实训训练、科研创新活动和校外实习实践相结合;“多层次”即为基本型、专业型、综合型、创新型和应用型五个技能层次的培养。

(二)完善实验教学平台,建设部级实验教学示范中心

我们重视材料科学与工程专业实验教学示范中心的建设,近两年先后投入五百多万,极大地改善了中心的实验环境和仪器设备条件,使中心成为培养材料科学与工程专业创新型和复合型人才的重要平台,目前该中心已经拥有包括材料合成、加工、热处理、形貌观察、性能测试等14个实验室,实验室使用面积1200多平方米,仪器设备总值达到一千多万元,24小时365天全面开放,与此同时,还将网络技术和现代材料实验教学结合起来,实现了实验数据的网络化管理和智能化实验室管理。

(三)以“天生我材创新基金”为抓手,强化学生创新能力培养

为配合特色专业的实践教学和创新人才的培养,学院拨出专用经费,启动了“天生我材创新基金”,结合“厦门大学基础创新科研基金”、“大学生创新创业训练计划”和“挑战杯”竞赛等,促进学生自主创新兴趣和能力的培养,提高学生的实践能力和创新能力。

(四)加强校企合作,在骨干企业建设一批稳定的教学实习基地

校企合作是拓展实践教学空间、提高学生应用能力的有效途径。通过校企全方位、多层次的合作,有效地解决了高校工科教育中理论与实践脱节、实验设备水平滞后于产业技术发展、封闭培养环境与人才成长过程不适应等问题。目前与中航工业集团、厦门钨业股份有限公司、厦门虹鹭钨钼工业有限公司、南平铝业、厦门翔鹭化工有限公司等多家企业建立了教学实习基地。同时,合作的企业在学院设立了专门奖学金,主要有:“鑫展旺奖学金”、 “大平―容华乃梅奖学金”、“海堡奖学金”、“OTI―利明奖学金”、“KPP鞋底科技奖学金”、“大洋气雾剂奖学金”、“三达奖学金”等,促进创新型、应用型人才的培养。

四、加强师资队伍建设,建立优秀教学团队

(一)“点面结合”,建设一支年富力强的师资队伍

“点”上抓学科带头人和骨干教师队伍建设:利用国家“”、“闽江学者奖励计划”和学校高层次人才工程的有利条件,引进教学和科研等方面都很突出的高层次学科带头人;在此基础上,通过加强团队建设,造就一批高水平的教学科研骨干,并力争进入国家高层次人才培养计划。“面”上抓各类人员素质的普遍提高,尤其是青年教师的培养。建立和健全青年教师的培训机制和激励机制,鼓励、支持青年教师出国研修提升学历水平和国际视野;开展青年教师教学技能比赛,并实施青年教师导师制,通过传、帮、带,全面提升青年教师的教学科研水平。

(二)建立稳定的、年龄、结构合理、具有先进教育理念和献身教育事业精神的教学团队

采用课程组形式建制,由学科负责人担任基础课程组组长,精选具有不同学科背景的教师组成教学团队,教学与科研相结合,吸引年轻博士和博士后充实到教学团队,实现了师资队伍的年轻化、高学位化。其中材料科学基础系列课程教学团队获得福建省教学团队荣誉称号。

(三)通过“校企合作”,吸引一批骨干企业的技术高管作为兼职教师

利用与企业合作的良好关系,已聘请中航工业集团、厦门钨业、南平铝业、三钢集团、福耀集团、新加坡三达集团、烟台德邦电子材料有限公司及其他骨干企业的9位技术高管作为兼职教授,并为本科生开设短课程或系列技术前沿讲座。

五、积极开辟 “第二校园”,推动国际化人才培养

(一)加强国际间人才培养的合作与交流

推进与境内外高校、科研院所学生的互派、交流,大力支持本科生参加国际间的学术活动,提高学生的国际交流水平和国际视野。目前与美国匹茨堡大学、英国伦敦大学玛丽女王学院、日本东北大学、新加坡国立大学等境外知名高校建立了联合培养学生和学生互派的协议。每年通过国际(地区)项目合作、联合培养、短期交流等境外学习项目,选拔10~20个拔尖学生到境外一流大学进行短期学习交流,以此提高学生跨文化学术交流能力。

(二)建立海峡两岸高校材料学科合作机制

利用与台湾地区高校的地缘关系,积极推进与台湾高校的人才培养方面的合作,并建立了长期稳定的合作机制。与台湾大学、台湾清华大学、台湾元智大学、台湾中兴大学等多所高校签署合作协议,开展互派交流生,实行学分互认,课程互选,进行联合培养;与台湾地区高校合办新材料周,双方教师互相到对方开展材料类系列讲学、开设材料前沿的短课程及高层次的学术研讨。

结束语

经过多年的改革与建设,厦门大学材料科学与工程专业形成了鲜明的专业特色,在教学、科研、社会服务等方面都取得了良好的成就。“材料科学与工程”本科专业被列福建省高等教育专业综合改革试点专业,材料科学与工程专业实验教学示范中心2012年获批“十二五”部级实验教学示范中心。学生的创新能力和实践能力显著提高,有4个本科生项目获部级“大学生创新创业训练计划”立项,在历届国家和省级“挑战杯”大学生创业计划竞赛中多次获得金、银、铜奖,在台湾东元科技创意竞赛(国际性竞赛)中连续两次获得最高奖项――杰出奖。在厦门大学“景润杯”数学竞赛、物理知识竞赛、机械创新设计大赛等学业竞赛中屡创佳绩。人才培养效果好,毕业生认可度高。毕业生的一次性就业率达95%以上,位居学校各学院前列。

专业特色的建设是一项长期的工程。在今后的专业建设中,我们将积极以产业需求指导教学,以学科发展带动教学,以行业实践促进教学,同时进一步依托部级实验教学示范中心,搭建创新人才培养的平台,培养具有优势竞争力的应用型、复合型和创新型人才。

[参考文献]

材料化学的特点篇13

现代高技术的发展紧密依赖于新材料技术的发展,传统产业的技术进步和产业结构调整也离不开新材料技术的推动,现代科技和经济发展史表明,每一项重大新技术的发现和新兴产业的形成都离不开新材料产业的发展,新材料作为高新技术的重要组成部分和高新技术及其产业发展的基础和先导,已成为当今世界发展最快和最具发展潜力的高新技术。

新材料是指在所有材料制造领域中新出现的或正在发展中的、具有传统材料所不具备的优异性能和特殊功能的材料,或采用新技术使传统材料性能有明显提高或产生新功能的材料。新材料具有优异性能,与传统材料相比,新材料产业技术高度密集、更新换代快、研究与开发投入高、保密性强、产品的附加值高、应用范围广,主要包括复合材料;智能材料;电子信息、光电、超导材料;生物功能材料;能源材料和生态环境材料;高性能陶瓷材料及新型工程塑料;粉体、纳米、微孔材料和高纯金属及高纯材料;表面技术与涂层和薄膜材料;新结构功能助剂材料、优异性能的新型结构材料等。从国内外新材料的发展趋势看,高性能结构材料、钢铁材料和有色金属材料的生产一直在向短流程、高效率、节能降耗、洁净化、高性能化、多功能化的方向发展。高性能结构陶瓷在保持原有耐高温、高强度的前提下向强韧化、易成形加工方向发展。高分子材料向材料的微观设计、多层次结构调控、集成化、智能化、多功能化方向发展。复合材料以高性能、低成本制造技术为发展重点,向材料设计——制造——评价一体化、功能化、智能化的方向发展。结构材料追求高性能化和功能材料要求多功能化是新材料技术总体发展方向,复合化、智能化和环境友好则是新材料发展的共同趋势。

黑龙江省是材料和资源大省,发展新材料产业资源丰富,根据我国矿产储量统计分类,已发现各类矿产134种,占全国已发现234种各类矿产的57.2%。主要拥有能源矿产、黑色金属矿、有色金属矿、贵金属矿、稀土、分散元素矿、冶金辅助原料非金属矿、化工原料非金属矿、建材和其他非金属矿,同时,大庆石化基地可提供丰富石化原料。新材料主要应用领域为装备制造业、石油化工业、能源产业、航空航天业、电子信息业、交通运输业、医疗卫生业、轻工纺织业和节能环保等产业。根据上述特点,可将黑龙江省新材料产业上下游产业链划分为金属材料、无机非金属材料、硅基新材料、陶瓷材料、高性能纤维和先进复合材料、光电子材料、化工新材料、新型建筑材料和生物材料等九个领域产业链。

具备科技研发优势,拥有一批从事材料与新材料产业科研的国内外知名院校和科研院所、一批大型国有企业或骨干企业和创新能力较强的技术队伍,新材料产业的研发和产业基础优势突出。开展新材料研究及产业化开发的单位主要有:哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学、哈尔滨理工大学、黑龙江大学、东北石油大学。黑龙江省石油化学研究院、哈尔滨焊接研究所、哈尔滨玻璃钢研究院、大庆化工研究中心。东北轻合金有限责任公司、哈尔滨航空工业(集团)有限公司、大庆石化总公司、大庆炼化总公司、第一重型机械集团有限公司、哈尔滨电站设备集团公司、哈尔滨工大奥瑞德光电技术有限公司、牡丹江金刚钻碳化硼精细陶瓷有限责任公司、黑龙江丹峰磨料磨具集团有限公司、牡丹江市天宇碳化物有限公司、鸡西柳毛石墨资源有限公司等单位。建立了国家树脂基复合材料工程技术研究中心、黑龙江轻合金材料工程技术研究中心、黑龙江碳化硼特种材料工程技术研究中心、黑龙江玻璃钢工程技术研究中心、铝镁合金材料试验室、黑龙江省金属基复合材料重点实验室。构建了黑龙江铝镁合金新材料产业技术创新战略联盟、黑龙江省高性能纤维及先进复合材料产业技术创新战略联盟、黑龙江省半导体照明产业技术创新战略联盟等。

近年,围绕加快培育和发展新材料产业,整合资源、集成力量,重点建设哈尔滨国家铝镁合金新材料产业化基地、国家火炬计划牡丹江特种材料产业基地、国家火炬计划大庆宏伟石化产业基地、国家火炬计划大庆新型复合材料及制品产业基地、省级火炬计划黑河硅基材料产业基地、省级火炬计划大庆精细化工产业基地等六个新材料科技特色产业基地。重点发展高性能轻合金产业集群、先进复合材料产业集群、硅基材料产业集群、化工新材料产业集群、半导体照明材料产业集群、特种材料与装备产业集群等六个产业集群,大力提升新材料产业竞争力,使新材料产业成为黑龙江省战略性新兴产业发展的突破口。

黑龙江省具有雄厚的材料制造与加工工业基础,在轻合金金属结构材料、化工新材料、特种陶瓷材料、石墨材料、纳米材料、复合材料、建筑新材料等新材料的研究开发和产业发展在国内处于先进行列。截至2008年,黑龙江省拥有规模以上新材料企业257家,主营业务收入172亿元,占规模以上工业的2.2%。从高新技术企业所属领域来看,新材料领域企业215家,实现工业总产值803亿元,占全省高新技术产业产值的38%。

根据黑龙江省新材料产业发展规划,到2015年,全省新材料产业主营业务收入达到1000亿元。重点建设哈尔滨市铝镁合金材料、高性能复合材料研发和生产基地,齐齐哈尔市高品质合金钢研发和生产基地,牡丹江市碳化硅、碳化硼粉体、特种陶瓷和硬质合金材料生产基地,大庆市先进高分子材料研发和生产基地,黑河市和绥化市硅基半导体材料研发和生产基地,鸡西市和鹤岗市高端石墨及制品生产基地,伊春市和双鸭山市高强度建筑钢材研发和生产基地。

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