材料工程基础范文

导语：如何才能写好一篇材料工程基础，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

【关键词】材料工程；基础课程；改革提高

课程体系

材料学是一门试验性科学，涵盖金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料四个方向，材料科学与工程专业的学生，毕业后主要从事材料制备与加工的科研与生产工作，材料的多样性，各种材料制备、加工方法千差万别，材料工程问题就显得错综复杂了，这就要求从这多种多样的工程问题中提炼出各种材料制备与加工的共同涉及基础问题，建立材料学学的平台课程—材料工程基础完整的知识体系。

“工程”是科学的某种应用，通过这一应用，使自然界的物质和能源的特性能够通过各种结构、机器、产品、系统和过程，是以最短的时间和精而少的人力做出高效、可靠且对人类有用的东西。在现代社会中，“工程”一词有广义和狭义之分。就狭义而言，工程定义为“以某组设想的目标为依据，应用有关的科学知识和技术手段，通过一群人的有组织活动将某个（或某些）现有实体（自然的或人造的）转化为具有预期使用价值的人造产品过程”。就广义而言，工程则定义为由一群人为达到某种目的，在一个较长时间周期内进行协作活动的过程。又根据两院院士师昌绪先生的定义：材料是人类制造生活和生产用的物品、器件、构件、机器或其他产品的物质。显然，材料工程属狭义工程的范畴，材料工程应为是有组织活动将自然的或人造的物质制造成生活和生产产品的活动或过程。因此，从这个定义出发，凡是材料制备过程中所涉及技术和方法问题都属材料工程问题包括原材料的输送、原材料精制、合成、产品精制、后加工、包装、运输等生产工序原理以及为完成上述工序的一些配套工序如生产过程中的传热问题、三废处理问题。由于材料的多样性，各种材料制备、加工方法千差万别，材料工程问题就显得内容庞大、错综复杂了，避开各种材料的制备的特殊工艺问题，各种材料在制备过程中所涉及的共同的基本原理应成为材料工程课程中的基本问题。我们以自编《材料工程基础》为教学的教材，教授物质输送原理及设备、热量传递、质量传递，并对质量衡算、能量衡算、经济衡算做简单介绍。

教学手段

课程改革的目的是提高教学质量，提高教学质量是通过一定的教学手段得以实现的。材料工程基础的教学拟采取小班教学的方式，除在知识点的传授方面如基本公式的推导、理论的讲解仍采用传统的以教师授课为主方式外，在课堂教学中还采用一下的教学手段。

1 多媒体课件

当今的学生，从校门到校门，多数学生既没有生活经验，更无工程概念，要学好材料工程基础这一工程类课程，老实说，有一定的难度，充分利用现代化教学手段进行教学，制作了多媒体课件，模拟实际生产工艺和流程，使抽象的概念具体化，复杂的问题简单化，繁琐的内容精炼化，实际问题形象化，为学生生动形象的理解生产原理和过程起了重要的作用。

2 讨论式教学及设计演练

课堂设置讨论课，引导学生探究各种材料制备过程中所共性问题，生产过程技术经济评价问题，分层次布置工程设计任务，使学生能全面思考工程问题。例如在传热部分，进行板式换热器的设计；在传质的几个章节中，吸收部分设计煤气中苯类物质吸收工艺流程；精馏章节中，进行年产8000吨乙醇板式精馏塔工艺设计等。使学生初步了解设计程序与步骤：设计任务下达后，通过资料的收集，流程选择，基本计算，确定工艺路线，确定生产设备大小，进行设备平面布置，完成设计任务。

3 双语教学

随着全球一体化进程的加速，在国际交流日夜频繁的今天，语言显得尤为重要。采用原版教材，双语教学无疑能使学生掌握原汁原味的英语，为其日后的交流扫清障碍。更重要的是可以拓宽学生的国际视野、国际交流能力和竞争意识，同时可以吸引更多的留学生优质生源，提高国际化办学能力。

能力培养

在互联网时代，全民都面临同样的信息平台，甚至我们的学生比教师有更好的计算机能力，轻点鼠标就可能获得一门学科的基础理论。这就给我们提出新的问题和面临严峻的挑战：在互联网时代，专业课我们应该教学生什么以及如何教，培养学生那些能力。首先是收集信息的能力，现代社会是信息时代，大量信息资源都可以通过网络共享，除此之外，还有大量的数据库可以利用，掌握了信息资源，就是掌握了该学科的发展前沿。然后是自主学习能力，收集到信息，怎样才能转化为自己的知识，建立自己的知识体系这就需要培养学生严谨求实创新的科学思维与人格以及为科学献身的精神和健康向上的学习精神；接下来是合作精神，随着社会分工的越来越细，完成一个工程问题往往是一个系统工程，需要多方面人员的相互合作，因此合作能力就显得十分重要了，在教学中，有意识地培养学生分工合作是教育的一个重要组成部分，对本门课而言可以采用分组进行课程设计，同组同学之间分工协作，共同完成一个课题，已达到培养学生合作能力的目的。

评估体系

理论考试不在作为学业成绩的唯一标准，可以从多层面进行评价如理论考试成绩、课程设计成绩、课堂讨论成绩、平时作业成绩等。

结论

材料工程基础课程改革是一个系统工程，需要执行者有强烈的社会责任感，从课程的内容体系、教学手段、能力培养目标，评价体系进行研究和探索，真正实现培养合格人才的教育目标。

参考文献：

[1]胡赓祥，蔡珣.材料科学基础[M].上海：上海交通大学出版社，2002.

[2] 陶杰，姚正军，薛烽.材料科学基础[M].北京：化学工业出版社，2006.

[3] 王昆林.材料工程基础 [M].北京：清华大学出版，2009，9.

[4] 冯晓云，童树亭，袁华.材料工程基础 [M].北京：化学工业出版社，2007，7.

篇2

众所周知，实验教学工作相对于理论教学更具有直观性、实践性和创新性，实验教学在加强对学生的素质教育与培养创新能力方面有着重要的不可替代的作用。随着计算机软件技术的飞速发展，琳琅满目的多媒体课件让人耳目一新。可以想象，如果能够把大量的多媒体课件移到因特网“信息高速公路”上并运行这些“满载的货车”必将是大快人心的事。

工程材料与成形加工基础实验是机械类专业必修的重要教学环节，其实践性很强，需要昂贵的仪器设备，消耗大量的实验材料，花费较长的实验时间，实验成本高，并有一定的危险性。且由于客观条件，使实验次数受到限制，难以甚至无法观测到微观现象与过程，例如“铁碳合金平衡显微分析”实验。而本项目研发的“工程材料与成形加工基础实验远程教育系统”不仅可以改善实验条件、更新实验内容、改进课堂教学和实验教学方法、降低实验成本，而且可以突破时空、地域的限制，实现资源共享。

二、系统构成和开发流程

1．系统构成

图1是“工程材料与成形加工基础实验远程教育系统”的主页面，该系统包括实验园地、知识查询、留言板、技术社区、在线测试等模块，参见系统构成框架图(图2)。其中，实验园地包括18个实验课件与相关知识库，全面涵盖了该课程的基本知识点与日趋广泛应用的新工艺新技术。例如有数控加工、电火花加工、激光加工、快速成形加工等，可以实现网上实验演示、交互式网上实验操作训练；知识查询模块能够实现课程知识点的查询，只需在检索框中输入相应的关键词．就可以得到系统的在线帮助；留言板实现了面向学生的网上答疑、网上辅导，“随教随学，随时答疑”，可提高教师教学辅导答疑的质量和效率；技术社区提供了一个教师和学生、学生与学生网上交流的场地；在线测试可以随机出卷，题型多样、全面，有是否题、单项与多项选择、填空、简答题等，且系统能够自动批改作业与试题，提高了教师批改的效率和质量。

“工程材料与成形加工基础实验远程教育系统”的设计与开发过程相对于其它课程，在课程内容的组织、编辑、教学策略的设计及媒体信息的采集制作方面具有自己的特性和方法。因此，在本系统的开发过程中，除了注重课件教学功能的全面性之外，主要根据“工程材料与成形加工基础实验”的教学特点和网络远程教育的设计特点，加强了课程远程教育的组织结构设计、教学规则设计与制定，为学生提供一个自主化和协作性好的学习环境。

2．开发流程

一个软件项目从可行性研究起到开发成功投入使用，要经过若干互相区别而又相互联系的阶段。一般划分为以下六个阶段：可行性研究与计划阶段、需求分析阶段、设计阶段、实现阶段、测试阶段、运行与维护阶段。

图3所示为远程教育系统的开发流程，遵循软件开发六个阶段的原则。其中原型的开发，是初步设计阶段的一个主要目的。将远程教育系统的脚本设计成可运行的界面程序，确定程序的逻辑框架，色彩色调风格，使教学设计的意图能够直观、形象地表现出来。

三、教学设计

所谓教学设计是指“用系统的方法来分析教学问题，确定教学目标，制定解决教学问题的策略，试行解决方案，评价试行的结果和对解决方案进行修改的过程”，其目的是“通过一套具体的操作程序来协调、配置，实现各要素的有机结合，以获得最优化的教学效果”。远程教育系统的教学设计有系统的总体设计，也有单个课件设计，还有某个主题、某个细节的设计，并根据情况不断加以调整与修改。正如一幕引人入胜的话剧离不开好的剧本一样。基于网络的远程教育系统要受到学生的欢迎，取得良好的教学效果，同样依赖于精心的教学设计。与以往人们所熟悉的“备课”不同，在现代教育理念指导下的教学设计用系统的观点，将与教学有关的各种要素有机地联系起来，围绕着教学目标，制定出符合学生认知特点的教学策略及教学实施过程的方案。

教学设计主要包括以下四个方面：

1．教学资源设计

教学资源用以支持学习者有效完成学习任务，它是远程教育系统生存与发展的根基，主要指所授课程的教学内容以及相关的背景资料。在进行教学资源设计时要把握好以下几点：一是注重整体，用各种方式链接的各个页面应组合成一个和谐的系统，保证概念的完整性，使学习者不会因“迷航”而缺漏某个知识点的链接路径。本系统的“实验园地”安排了18个课件，涵盖了工程材料热处理、冷加工、普通切削加工、数控加工与特种加工，包括了机械零件整个加工处理过程；二是体现层次；三是突出主次，用主题和背景在明暗、色彩、大小、形状、序列、位置上的对比将关键性和非关键性教学资源加以区分，引起学习者的注意。

2．媒体表达形式的确定

媒体的表达形式应根据教学内容的特点来确定。本系统为“实验园地”中的18个课件分别设计了适合内容特点的媒体表达形式。例如，“冲压模具的拆装实验”，该实验的主要设备是模具，我们考虑用三维模型来展示实物模具，用三维动画模拟冲压模具的装拆过程，实现“实验演示”；而“实验操作”是学生练习拆装过程的模块，则安排了交互式操作，其流程为操作提示评判再试。此外，模具零件的结构用二维图表示，参见图4。

3．界面设计

软件界面要美观，符合学生的视觉心理；操作要简单，不需要大量的预备技能；提示信息要详细、准确、恰当；充分利用计算机的多媒体功能，形象、逼真地表达课程的内容，使学生能够在轻松、愉快的环境下学习知识，摆脱死板的教学方式。在“212程材料与成形加工基础实验远程教育系统”中，设计制作人员将图片、动画、文字和声音有机地结合起来，进行色彩的合理搭配，收到了很好的效果。

4．交互设计

交互是用户与计算机进行对话的手段，是用户参与和进行控制的接口，是促进和支持教师与学习者能在具体教学目标的指导下进行双向或多向通信和交流活动的手段。远程教育系统中的交互分为两类：学习资源的交互和教学系统的交互。

学习资源的交互是媒体能够直接与学生相互作用的一些品质。在系统教学设计时根据各个实验的具体特点，我们安排了各种交互方式。例如模具安装，学生可以拖动零件三维模型到正确位置，假如位置错误，系统则有提示；机床上的开关按钮，学生可以以鼠标点击的方式按动，从而操纵机床加工或停止。

教学系统的交互是指媒体能够支持人与人之间相互通信与作用的能力和特性。“工程材料与成形加工基础实验远程教育系统”设置了以下交互功能：(1)E-mail远程辅导。学生可用E-mail将学习中遇到的问题告知老师，老师作定期解答；(2)实时“技术社区”交互与“留言板”交互。学生在学习过程中可以切换到“技术社区”进行在线讨论，通过与多个学习伙伴的交流和讨论，提 出自己不懂的问题或回答其他学习伙伴的问题，或通过留言板向老师提问；(3)网上自测。让学生通过网络学习课程知识的同时，能随时随地通过“在线测试”进行自我测试，帮助学生了解自己对所学知识的掌握情况，及时调整学习计划和安排。

5．导航设计

远程教育系统的信息量大，各部分信息之间的关系复杂，设计合理有效的导航系统可帮助学习者顺利通达学习材料的各节点，提高信息通达的便捷性，并对学习者的学习过程进行有效引导。在具体设计导航时要注重以下几个方面：(1)结构简明，使用灵活；(2)提供知识结构导航、帮助导航和线索导航。学习者可根据自己的需要和爱好选择不同的学习内容、不同的学习途径和不同的信息呈现方式，为学习者提供最佳的自主学习环境。例如，我们设计了“知识查询”模块，为学生提供在线帮助，同时，在“实验园地”的各课件页面上提供了搜索引擎，只要填人关键词，就可以搜索到相关知识；(3)为网状知识结构中的学习者提供及时有效的引导，避免学生偏离教学目标，引导学生进行有效学习，提高学习效率。

四、远程教育系统开发技术

1．脚本设计脚本设计是具体解决做什么和怎么做，是教学设计的具体实施，是程序设计的蓝图，它包括文字脚本和制作脚本。文字脚本用于描述教师对每一教学环节的教学设计结果；制作脚本则用于描述教学软件的系统结构和教学功能。其主要步骤如下：

(1)系统需求分析。明确“32程材料与成形加工基础实验远程教育系统”教学设计目标和教学对象，确定其课件内容和模式，制定支撑环境，并画出功能结构图。

(2)脚本编写。分总体设计和具体设计。总体设计是将“工程材料与成形加工基础实验远程教育系统”教学目标细化为子目标；具体设计是教学单元设计，即确定每个单元的教学目标、教学模式和运行步骤、时间，并写明各帧的教学内容和表达方式。

脚本编写是教学设计与程序设计之间的重要环节，因此，选材要适当，帧面设计要合理；教学过程要符合教学规律和认知规律，力求科学性和趣味性统一：局部设计和总体兼顾协调，交互性设计力求方便用户。

2．开发工具的选择

由于该系统内容广泛，18个实验涵盖了工程材料热处理、冷加工、普通切削加工、数控加工与特种加工．包括了机械零件整个加工处理过程，而且，课件的表现形式创新，基于网络实现人机交互式的实验技能的仿真训练、仿真演示功能强大，所以，本系统采用了多种技术：基于Microsoft．Net FrameWork框架，使用组件创建、动态放射、Ado．Net的相关技术；采用JavaScript、VisualC++、HTML、Delphi、VBScript、VB等语言进行客户端和服务器端编程；辅以Photoshop、Flash、3DMax等图形、图像处理软件进行开发；也采用Frontpage、Dreamweaver、ToolBook等工具进行Web站点规划。

3．素材制作

远程教育系统中所用素材基本是多媒体形式的，而多媒体素材的准备与制作是十分繁重和细致的工作，占用系统开发的大量时间。常见的素材模型包括：文本、图形(图像)、音频、视频、动画等。

文本素材中汉字采用GB码统一编码和存储，英文字母和符号使用ASCII编码和存储。由于纯文本文件一般比较小，在网络上传输时不存在速度瓶颈问题，可以使用任何一种熟悉的软件来写作，如Word、NotePad等。

图形、图像素材应采用目前通用的格式处理和存储。网络上通用的格式只有GIF和JPC，所有图形图像都要有这两种格式的一种。

所有音频数据都需要制作成Real流式媒体格式(RAM)；视频素材使用四种存储格式：AVl格式、OuickTime格式、MPGE格式和流式媒体格式，在网上实时传输供实时教学使用的视频类素材使用流媒体格式。随着Internet的发展，流媒体(StreamingMedia)也越来越普及。流媒体是通过网络传输的音频、视频或多媒体文件，其数据流在播放前并不下载整个文件，而是随时传送随时播放，只是在开始时有一些延迟。当流媒体文件传输到用户的计算机上时，在播放之前该文件的部分内容已存人内存。

网络课件中所有动画都需要制作成GIF或Flash格式，主要用3DMax和Flash软件制作。Flash是Macromedia公司出品的用于制作动画的软件，用它制作的动画质量高、体积小，非常适合于网络传播。三维动画由3Dmax软件制作，由RealproducerPlus转化成RM文件格式播放。

五、结束语

篇3

关键词：材料成型及控制工程专业；“基础+专业”双重特色；探索

中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）20-0252-02

材料成型及控制工程专业培养的学生具有成型设计与制造方面的基础理论知识及应用能力，能从事成型设计制造及理论研究工作，是具有成型工业制品的科技开发、掌握自动化控制理论和一定管理知识的高级工程技术人才。我校料成型及控制工程（模具设计制造及自动化）专业1998年招收本科生，现有毕业生10届，1000多人。他们在各自工作岗位上做出了自己的贡献，赢得了企业、教学单位、研究院所的好评。他们普遍认为，专业特色是他们被认可的主要原因。对于一个专业来说没有特色就等于没有优势，所以专业要有自己的特色，而且这个特色要有利于人才的综合素质的提高和应用能力的培养。经过几年的不断探索与实践，我们逐步形成了“基础+专业”的双重特色动态体系。

一、“基础+专业”双重特色教育的总体方案设计

方案包含三个大模块：“基础”特色模块、课程体系模块、“专业”特色模块。“基础”特色模块涵盖教学方法和实践环节。“课程体系”模块涵盖专业基础体系和模具计算机应用环节。“专业”特色模块涵盖专业方向、新增方向、科研与专业环节。每个环节中又有支撑特色的相关内容。

二、材料成型及控制工程专业“基础+专业”双重特色教育的探索

1.突出基础特色，搭建专业平台。注重基础课程的教学，形成基础教学和实践的特色以及课程体系的融合。任何一种新技术均是在最基本的科学理论基础上发展起来的，因此应该加宽加厚基础课，在不增加这些基础课课时的前提下，加大基础课的教学内容和教学方法的改革力度，协调已学内容和后续内容之间的关系，删除重复落后的内容，不断更新和调整，建立合理的基础课内容体系，对此，在基础课的讲学中，对数学、大学物理等基础课程提出本专业的要求。强化技术基础课，加强实践性环节，围绕材料成型及控制工程学科领域中最基本的概念、原理、方法和技能而构成的技术基础课，是该学科毕业生在各行各业发挥技术骨干作用的强有力保证。如：工程制图、机械设计、力学、工程热力学、流体力学、机械工程材料、模具制造工艺、电工电子学、传感器测试技术、机械控制工程、液压与气动技术、数控技术等课程。加大实践性环节，适时调整授课重点，并根据科技发展的特点，加大和改进实践环节的时间和内容，及时引进新的实践环节和方法。课程体系创新，专业学生应该能具备材料成型工艺设计、计算机优化和新工艺技术开发与研究。所以建立本专业计算机应用课程体系，基于生产实践的专业特色课程体系，从而提高学生的综合素质，培养创新意识与应用能力，增强学生在人才市场中的竞争能力。实践环节与内容改革，增加实践环节的学时数，提高实践环节的起点；进行专业毕业模式创新，培养学生的创新意识与应用能力。教学手段信息化，在课程体系的建立和课程内容组织实施上，借鉴了柔性制造系统（FMS）的思路，建立不同的课题组。课题组还吸纳一些相关基础课的老师参加，这样既可以使学科交叉向深度和广度延伸，又密切了基础课教师与社会的关系。学生由于可以参加到课题组的实践活动中来，学习有针对性，学习兴趣得到了提高，使之毕业后的社会适应性相应增强。

2.形成专业特色，培养学生实际能力。适时更新专业选修课，专业课旨在传授材料成型及控制工程学科的基本理论与研究方法，专业选修课的发展是适时的和多样化的，它的基础是建立在教师科研的基础上的。为适应社会对多样化人才的需求，我们根据学校应用性人才培养的特点，从实际出发，分析师资、生源、历史条件、所在区域经济发展和人才市场需求以及教师的科研情况，确定专业培养方向的选修课。同时教师根据市场的要求不断地收集补充各学科的发展动态，及时地将最新的知识传授给学生。

3.建立“专业”的特色动态方向设置体系：专业方向设置的基本原则是为市场经济服务的。新时代市场经济的迅猛发展，对各种专业人才的需求变化较快。要提高学生的就业率，需及时应对人才市场需求的变化，及时调整专业方向，建立动态的专业方向设置体系。形成适应人才市场的专业特色。为适应人才市场的需求，我们充分发挥教学优势，将材料成型及控制工程这个大专业划分为冲压成型、塑料成型二个方向，增设一个压铸成型方向，并将这三个方向的专业课程列为必修课内容，辅以课程设计的实践环节。满足了人才市场对成型设计人才的需求，这样动态调整学生专业方向的个数和人数，初步形成“基础+专业”的双重动态专业方向设置体系。结合就业导向，改革毕业设计内容，学生在本科学习阶段，打好扎实的基础，同时为毕业做好充分的准备。为此我们主要结合生产实际，设立毕业设计题目，将本科生提早放入生产实践中进行锻炼，学习企业设计方法和运作模式。在毕业设计的过程中，教师结合自己在生产中的实际体会，教会学生探索和获得新知识的方法，培养学生的创新意识与应用能力。学生面对大量的未知领域，加强业余时间学习和钻研，请教技术人员，查阅文献和参考书，熟悉行业标准规范等，自学能力得以提高，团队协作精神、务实的作风、克服困难的勇气处处显现。在设计工作过程中学会如何交往、做人，这都将为他们走向工作岗位打下良好基础。本专业近三年生产实践课题占95%以上，通过毕业设计答辩，效果较好，证实了学生具有一定的方案论证能力，具有一定的寻找探索新知识的理论依据和验证能力。

4.进行专业课程体系创新，形成具有专业特色的教育计划：“基础+专业”的3个专业方向的教学计划修订总体思路为：注重基础及公共基础课教学，强化实践环节，同时提高专业办学起点，开设特色选修课，突出方向的特色。该专业各方向的公共基础课，技术基础课完全一样，前4个学期统一设课，第5学期开设专业基础课，第6学期始开设专业基础课及专业课与课程设计，第7学期开设专业课和方向特色选修课并辅以专业课程设计，再加上第8学期的毕业设计环节，形成基础与专业5∶3的学期比例关系，保证专业课的教学与实践。

篇4

关键词：材料科学基础 功能材料专业 教学改革

Teaching experience of material science foundation course for functional materials major

Bai Jing， Teng Fei， Huang Mingli， Luo Shaohua， Qi Jianquan

Northeastern university at Qinhuangdao branch， Qinhuangdao， 066004， China

Abstract： The materials science of the metallic materials， the inorganic non-metallic materials and the polymer materials has been combined for the functional materials major in our university， and added the latest research results to the traditional knowledge of fundamentals materials science to gain better teaching effect. In this paper， based on the idea of teaching reform， several important reforming measures have been discussed in detail for the teaching reform of the materials science foundation course， aimed at improving the teaching quality and teaching efficiency； enhance students' analytical ability and innovative ability.

Key words： material science foundation； functional materials major； teaching reform

21世纪，材料科学与工程技术是国家经济建设的重要基础和支撑之一。材料科学基础是材料科学与工程类学科的一门专业基础课程，这门课程既要密切联系理论，又要为其他专业课程打下扎实的基础[1]。通过材料科学基础课程教学，学生能较好地了解材料的成分与组织结构，合成与制备，材料的性能及应用的基本知识，相互关系及其影响规律；对培养学生科学的思维方法、创新能力及运用基础理论知识解决实际问题的能力作用巨大。高等教育专业设置变化和课程体系的改革以及材料科学技术的迅猛发展，对材料科学与工程类人才素质提出了新的要求，已从原来较单一的技术人才转变为高素质、宽口径的复合型人才，材料科学基础课程教学中存在的问题也日益显现。研究和探讨课程体系的优化，兼顾金属材料、无机非金属材料和高分子材料的共性和个性，对提高该课程教学效果，培养复合型人才具有十分重要的意义。

1 材料科学基础教学改革的基本思路

材料科学基础教学改革的基本思路是：以厚基础、宽口径、面向现代工程为前提，根据本校实际情况进行。2011年，我校应教育部要求开设功能材料新学科，而功能材料以所需知识领域宽、学科发展迅速区别于常规的结构材料学科。

（1）我校集合常年工作在金属材料、无机非金属材料和高分子材料教学和科研一线的教师编写了一本《材料科学基础》（功能材料用）新教材，融入金属材料、无机非金属材料和高分子材料的共性和个性知识，并结合经济与科技的发展以及本校学科建设的进展，突出《材料科学基础》理论的共性，书中尤其注意了不同种类材料之间知识的交叉和渗透。

（2）着重培养学生科学的思维方法和创新能力以及运用基础理论解决实际问题的能力，即注重培养学生获取知识、运用知识、创新知识的能力。功能材料领域材料科学发展非常迅速，课本的知识永远落后于最新的科研成果，因而，能力的发展重于知识的传授。

①我校对大学二年级的学生采用导师制培养方式，每位导师都有自己的专攻学术领域，而学生根据自己的兴趣爱好可以自主选择导师。在导师带领下，学生开始进入实验室，学习使用相关的实验仪器设备以及最新的学科动态。学校方面，给予大学二年级和三年级的学生一定的实验经费，通过创新实践培养学生的科研兴趣和自学能力。很多学生在教师的带领下参加各种国家级、省级科技竞赛，如全国大学生节能减排大赛和全国大学生挑战杯科技竞赛等，并多次获得奖项。2013年我院81002班本科生张溪溪等人“利用提钒弃渣制备锂离子电池正极材料LiFePO4及其电化学性能研究”，81002班侯瑞等人的“基于废弃锌锰干电池制备ZnMn2O4及其电化学性能研究”获得2013年“力诺瑞特”杯第六届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛三等奖。

②为切实做到“强专业、重实践”，我校采用3+1教学模式，即3年授课+1年毕业设计。在“3+1”模式的导向下，越来越多的学生在本科阶段有了更为清晰的专业成长目标。充足的毕业设计时间，使大四本科生充分参与到指导教师的科研课题中，对本专业的前沿领域和基础知识的实际应用有了深刻的了解，优秀大四学生能多次发表学术论文以及申请专利项目。例如，罗绍华（本校教师）、翟向乐（学生）、张雅倩（学生）、田勇（学生）、李辉（学生），申请的发明专利“硅酸锰锂/纳米氧化物复合正极材料及其制备方法”（专利号：ZL 2011 1 0109725.0）已获国家知识产权局授权。

在教学过程中，适当安排部分章节让学生自学。学生通过查找相关参考书籍，总结概括自学部分的知识要点，科研领域的名人轶事，材料领域发展中的重大里程碑进展等，然后分小组分析讨论，提高学生的自学能力和对材料专业课的学习兴趣。此外，在教学安排中，每年度安排两次参观。一次是参观本校太阳能电池和锂离子电池实验室，一次是参观磁性材料生产企业，让学生可以理论联系实际，运用理论知识解决实际问题。我们还通过加强实验教学，提高学生的动手能力[2]。

2 将最新科研成果融入材料科学基础课程讲授中

在材料科学基础课程备课过程中，注意融入最新的相关领域的科研成果。学生觉得所学知识非常新鲜和超前，能够及时了解本学科的前沿动态，从而提升学习兴趣，对传统知识的理解亦会更为深刻。这种教学方法抓住了“90后”学生喜欢新鲜事物的特性，获得了良好的教学效果。

图1 强磁场对Fe-C二元合金相图共析点的影响

例如：在讲授Fe-C二元相图时，加入了全国优秀百篇博士论文获得者张宇东博士（东北大学毕业）关于10特斯拉强磁场对Fe-C相图影响的内容[2]。强磁场的使用会使共析点向高温高碳的方向移动（如图1所示）。从而将课本中平衡相图的局限打破，引入了外场对平衡相图的影响。

另外，在讲述固态相变―马氏体转变章节时，讲授应用马氏体相变过程中的体积效应可以实现温控形状记忆效应。在该部分，融入了最新的研究成果，说明由马氏体相变引起的形状记忆效应不仅可以由温度场驱动，还可以由磁场驱动，由此产生一类新的智能材料被称为磁控形状记忆合金，它兼具大的磁场诱导应变（传统的温控形状记忆合金）以及快速的响应频率（压电陶瓷和磁致伸缩材料），现已成为国际范围内智能材料的研究热点，从而补充和扩展了原有的知识体系。

3 合理运用板书与多媒体教学方式

材料科学基础课程内容多且抽象性、理论性强，为了提高该课程的教学效果，应该采用有效的教学手段和教学方法。

传统的板书教学是课堂教学的一种重要手段[3，4]。板书这种教学手段数百年来在教学发展史上起到了重要的作用，即使在科技高度发达的今天，也始终没有退出历史舞台。但是单纯使用板书教学的局限性也是显而易见的，如信息容量小且板书内容不易保存，缺乏生动性和趣味性，学生很难保持持续的注意力，已不能完全满足课堂教学的需求。

随着社会的不断进步和科学技术的迅速发展，多媒体教学已经启动并迅速开展。与板书相比，多媒体教学有很多优点，能创造出一个有声有色、图文并茂的教学环境，把抽象的事物直观化，把复杂的问题简单化，为教师教学的顺利实施提供形象的表达工具，从而可以激发学生的学习兴趣。如将F-R位错源、位错扫过、位错的多滑移和交滑移、热聚合物拉伸变形、马氏体的表面浮凸现象等由书本的平面教学转为多媒体3D教学，使原来单调的课堂教学直观生动、新奇有趣，易于学生理解和接受，激起学生的学习兴趣。多媒体教学省去教师板书的时间，可以增加课堂信息量，提高课堂教学效率。

当然，也有教师指出过多使用多媒体手段的弊端，如教师备课不充分，多媒体教学要求教师制作课件，因而没有充足的时间备课；有的教师自己不制作课件，使用其他教师的课件，不能把课本知识充分消化理解，把讲课变成了“念课”，不利于学生学习能力、思维能力和创新能力的培养。而且一旦停电，讲课教师便束手无策，影响正常上课秩序。因此，授课教师必须充分备课、认真备课，将课本知识深刻理解，并且充分了解学生的知识水平，将学生难于理解的知识点用通俗易懂的语言流利地表达出来。课堂教学时使用恰当的教学方式，利用板书和多媒体课件相结合的方式来授课。将理论知识和一些不易使用板书的教学内容用多媒体课件呈现；对于一些学生应重点掌握的知识点则使用板书的形式着重强调。将每堂课的知识点精心组织，恰当地设置问题进行启发，并预见学生的回答。从而达到板书、多媒体与启发式教学完美地结合，保证教学按照预期效果顺利完成。

4 结束语

综上所述，材料科学基础是一门传统的基础课程，在建设创新型国家以及材料科学快速发展、本科教育向应用型方向转变的背景之下，该课程的教学要求、目标、重点、手段都已发生了根本性的变化。紧跟现代材料科学发展的步伐，及时更新和充实材料科学的最新理论及应用成果，使课堂教学与实践教学相结合，才能卓有成效地提高材料科学基础课程的教学质量。

参考文献

[1] 周细应，李培耀，童建华.《材料科学基础》教学改革的实践探讨[J].上海工程技术大学教育研究，2005（2）：1-3.

[2] 张宇东.强磁场下钢的扩散型相变的理论与实验研究[D].沈阳：东北大学，2007.

[3] 范群成，徐彤，席生岐.研究型教学在“材料科学基础”课程的实践与思考[J].中国大学教学，2012（8）：61-62.

篇5

关键词：工程材料与热处理；任务驱动；教学

1 前言

《工程材料及热处理》是高等学校工程机械类及近机械类专业的一门技术基础课，通过对该课程的学习，学生能够掌握机械工程材料和热处理的相关知识，并且为后续的专业课程打下良好的基础。但是《机械工程材料及热处理》课程内容相对复杂、抽象，学生学起来难度较大，教学效果不理想。课程任务驱动法是将课程任务与课程教学相结合，从而提升教学效果的教学方式。机械专业主要是为社会提供专业性人才，将课程任务驱动法应用于《工程材料及热处理》教学中，根据其特点和应用型本科教育“培养高素质复合型应用性人才”培养目标的要求，实现教、学、做一体的任务驱动教学模式，提升学生的学习积极性。

2 任务驱动式教学法概述

任务驱动教学法是基于构架主义学习理论的教学方法，在学习过程中，围绕着一个共同的任务中心，在问题动机、实践任务等驱动下开展教学的方式。任务驱动式教学法是基于建构主义学习理论的教学法，以知识的构建为基础，通过以提出问题、提出任务目标以及完成任务目标的教学方式。将任务驱动法教学导入《工程材料及热处理》教学中，在总体教学目标的框架下，将总体目标分为一个个小目标，根据学科的特点明确教学任务，在任务驱动下完成教学安排。

3 基于任务驱动法的《机械工程材料及热处理》教学方法

3.1 根据职业特点确定能力培养目标

《工程材料及热处理》教学的目标主要是为机械专业类学生未来的学习打下基础，通过将材料的加工与热处理和学生的职业生涯联系起来，根据专业和职业的特点确定培养目标，能够提升学生的职业素质，让学生更加重视课程的学习。在任务驱动法教学中，为了让学生获得机械工程材料以及热处理工艺的相关知识，让学生了解实际工件加工的全过程、了解热处理工艺的特点、根据零件要求合理选择热处理方式，实现工作过程中的学习与课堂上的学习的整合，在教导学生知识的同时培养学生的职业精神。

3.2根据岗位需求调整课程教学内容

《工程材料及热处理》是一门综合性技术基础课，对于未来机械人才的培养与学生的未来发展具有重要的意义。通过对相关行业与仓业人才需求进行调研，将《工程材料及热处理》教学与学生的岗位发展结合起来，能够更好的开展教学。本校所开《机械工程材料及热处理》课程总学时为63学时，其中的教学内容包括金属学的基本知识、机械工程常用金属材料、陶瓷材料与复合材料等内容。采用任务驱动法进行教学，对其中一些理论性强、岗位实用性较差的内容进行压缩，为了满足现代岗位的需求，及时补充新知识，确保教学的时效性。

3.3 以任务过程为导向的组织教学

任务引导型的《工程材料及热处理》的教学组织，需要采取问题教学的方式，通过教学导入，让学生的职业发展与课程组织相结合，从而激发学生的主动性，引导学生科学的思考问题，加深对课程的认识。《工程材料及热处理》教学组织中，以专业课程教学与课程教学相结合，将教育行动整合到教学过程中，改变传统的“知识传授型”的教学方式，将课程分为相应的项目组，从而完成教学。在《工程材料及热处理》教学中，在原有课程的基础上，优化课程体系，突出职业能力培养，以任务驱动与项目导向的教学方式，根据项目布置的方式完成教学任务。

3.4 针对不同基础的学生进行分组教学

学生的基础与学习能力并不相同，在《工程材料及热处理》教学过程中，应该开展差异化教学，以异质小组教学的方式，因材施教，促进学生的整体提升。任务导向式教学需要以学生的情况为基础，采取分层教学的方式，布置不同的教学任务与教学安排，有意识的让学生能够了解自己，明确发展方向，同时相应的教学难度能够激发学生的学习积极性，促进学生的全面提升。

3.5 以任务为导向的实验教学

实验教学是《工程材料及热处理》教学的重要内容，在理论教学的基础上，开展任务导向的实验教学，能够将理论与实践相结合，提升学生的实验动手能力与团队协作能力。《工程材料及热处理》课程的原有实验主要为简单的验证性实验，对于学生的提升有效，在原有实验的基础上加入以任务为导向的实验教学内容，与生产实践结合紧密，让学生能够了解实验方案，熟悉实验材料，提升学生的主观能动性，培养学生的创新精神。以企业典型应用为载体， 实现以实例项目为导向的教学模式，并借助教师的引导、 学生的动手实践和课堂讨论，以将学习过程转化为 “企业现场情景的再现”， 实现 “将理论知识转化为专业技能” 的学习目标。

3.6 以学生创造力为主的考核方式

任务驱动式教学主要是以学生的能力提升为主，为了确保学生得到提升，取消传统的书面考核，而取代以综合性应用知识的考核，能够深化教学环节，促进学生的发展。采用项目报告的方式取代传统的考试，能够让学生在任务的基础上，对任务进行思考与分析，并且就此开展资料搜集，以小组的方式完成任务，对于学生的发展具有重要的意义。

4 结语

通过“工程材料与热处理工艺选择”课程教学模式创新与学习方式转变的研究，打破了传统的课程结构。本校近年来开展《工程材料及热处理》的任务教学，从教学的准备、教学的组织、教学的开展等方面开始，结合学生的未来职业发展情况开展教学，让学生能够掌握理论知识与应用知识，对提升教学效果具有重要的意义。

参考文献：

[1] 韩树明.基于项目驱动的教学过程设计--以“机械工程基础”课程为例[期刊论文]-苏州市职业大学学报2014（4）

[2] 李蓉.陈志平.张巨勇 工程材料及热处理课堂教学改革[期刊论文]-教育教学论坛2014（19）

作者简介：

篇6

关键词：铁路工程；原材料；检验检测；问题；处理

前言

铁路工程是我国陆上交通的动脉，做好铁路工程建设质量的控制对我国经济发展有着极为重要的意义。铁路工程建材质量的控制是铁路工程建设质量的基础。做好对于铁路工程建设中所使用原材料的检测是确保铁路工程建设所使用建材质量的一种极为有效的措施。在铁路工程的施工中应当加强对于工程所使用的原材料的检验检测工作，原材料的质量指标满足现行国家标准和建设项目的相关指标要求后方可用于铁路工程建设，以确保铁路工程的建设质量。

1 铁路工程施工中常用材料及常用材料的检验检测要求

在铁路工程的施工过程中使用较多的常用材料主要有：型钢、钢筋、粗细骨料、水泥、粉煤灰等，上述几种材料占据到整个铁路工程施工中所需要原材料的近9成以上。做好对于相关原材料的检验检测是十分必要的，在对上述原材料进行检测的过程中需要注意以下几点：（1）对于铁路工程施工中所使用的型钢在进行检验检测时需要注意的是由于型钢是铁路工程中铺设轨道所使用的主要材料，因此其材质的好坏直接关系到铁路工程的建设质量，对于铁路工程中所使用的型钢要求采用耐候型钢，在对型钢进行检验检测时应当重点对型钢的抗拉强度、屈服强度、伸长率以及型钢的冷弯系数等进行相应的检验检测，只有在测试数据符合规范要求后才能进场使用。在对铁路工程中的型钢进行检验检测时应当选择同规格、同型号、同批号的型钢为基准以60吨为一批次来进行检测，对于不足60吨的则按照一批次进行检验检测。（2）对于铁路工程施工中所使用的粗、细骨料，在检测中主要检测粗细骨料的吸水率、紧密空隙率、含泥量、泥块含量、有机物含量、颗粒级配、压碎值等相关指标，检测时需要以600t或是400m3为一个批次按照同一产地、规格和品种来作为一个检验批次，对于不足一个检验批次的则按照一个检验批次进行检测。在检验检测时所取样品需要均匀且具有代表性，确保铁路工程原材料检验检测数据的准确性和可靠性。（3）对于铁路工程施工中所使用的水泥，对其进行检验检测时主要检测是水泥中所含有的游离化学物质含量、比表面积、安定性以及凝结时间、强度、碱含量等数据，水泥的检验检测需要按照同厂家、同强度等级、同出厂日期的标准来作为一个检验批次进行检测，一个检验检测批次为散装水泥不超过500t，袋装水泥应当控制在200t的范围内，需要注意的是在对水泥进行检验检测后超过三个月的水泥在再次使用时需要重新进行检验检测后符合规范要求才可使用。（4）粉煤灰在进行检验检测时主要检测的是粉煤灰中的需水量比、细度、烧失量、氯离子含量、含水率以及氧化钙等的含量，对于粉煤灰的检验检测需要按照120t的标准作为一个检验检测批次，在取样时要注意取样的均匀性，以确保检验检测数据具有极强的代表性。（5）钢筋是铁路工程施工中使用较多的一种建材，在对钢筋进行检验检测时主要检测的是钢筋的拉伸检验、弯曲性能、钢筋外观尺寸重量偏差等，在对钢筋进行检验检测时以60t作为一个检验检测的批次，对于不足60吨的则按照一批次进行检验检测。在对钢筋进行取样时试件的长度应≥50cm，以确保钢筋检验检测时数据的准确性。

2 铁路工程原材料检验检测过程中常见问题分析

2.1 铁路工程原材料检验检测中未能按照规范进行

铁路工程施工时对于原材料进行检验检测是十分重要且必要的，但是一些单位为了降低施工成本，在铁路工程的施工过程中未能按照相关检测要求及标准对铁路工程原材料进行相应的检验检测，以致使原材料的检验检测频率及相关检验检测指标不符合相关规范要求。

2.2 铁路工程原材料检验检测单位资质不达标

铁路工程施工中所使用的原材料数量众多且对于原材料的质量要求较高，因此需要有技术、有设备、有资质的检验检测单位来完成相关的检验检测，但是在对铁路工程原材料的检验检测中，一些不具备相关检测资质、技术及设备的单位通过一些不正当的手段获得了对于铁路工程原材料的检验检测任务。由于技术、人员及设备方面的不足使得其对原材料检测所得出的数据无法保证其真实性，致使铁路工程原材料的检验检测效果大大折扣无法充分发挥其在铁路工程原材料质量的把关作用。

2.3 铁路工程原材料检验检测设备准确性、可靠性不足

铁路工程原材料的检测过程中检测设备是检测材料合格与否的基础，现今原材料检验检测所使用的设备普遍较为昂贵，一些检测单位出于成本考虑不愿意或是无法及时更新设备，甚至未能按要求及时对仪器设备进行必要的检定和校准，导致检测设备在长时间的使用后其检测的精度和准确度远远无法满足现今新兴材料的检验检测要求，致使铁路工程检验检测所得出的数据已经无法真实的反应铁路工程原材料的真实性能，无法保证铁路工程施工质量。

2.4 铁路工程原材料检验检测流于形式

在铁路工程的施工过程中由于时间紧、任务重使得一些单位对于原材料的检验检测多采用的是简化检测的处理方式或是事后补办手续的方式以使得能够加快施工速度，这导致了铁路工程原材料检验检测无法发挥其对于原材料质量的监督作用。

3 铁路工程原材料检测问题的相关措施

做好铁路工程原材料的检验检测关键在于落实，应当从制度建设、思想意识等多个环节入手使施工单位充分认识到铁路工程原材料检验检测的重要性及必要性，杜绝弄虚作假，充分发挥原材料检验检测在原材料质量监督中的重要作用；用科学的管理标准、方法及制度对生产现场和各种要素，即人、机、料、法、环、信息等进行科学有效的计划，加强对于铁路工程原材料的现场管理，根据工程施工现场的实际情况制定出合理的实体检测方案，推行标准化管理，采用信息化手段，使施工质量有序可控；及时对检验检测人员进行新增规范培训及考核，提高检验检测人员素质，做好原材料相关检测设备的维护保养工作以提高检测数据的真实性与准确性；加大原材料质量抽查，对于检验中发现的原材料问题要及时反馈以便及时处理，杜绝不合格材料用于工程实体；确保铁路工程的建设质量需要严把质量检测关，工地试验室需要与物资部门进行密切配合及时地对于进场材料进行检验及二次复检，严格规范平行、见证以及委外检验工作的管理，使得原材料检验检测能够充分发挥其在质量监督中的重要作用。

4 结束语

铁路工程检验检测是控制铁路工程质量管理工作中的一个重要组成部分，是工程施工质量控制的重要手段，是工程质量验收评定的重要依据，同时也是工程质量监督不可缺少的一个重要环节，科学、准确的检验数据不仅是评价工程质量的重要依据，而且能有效指导工程现场施工，推动铁路工程施工技术进步，对提高工程质量、加快工程进度、降低工程造价等起到积极的作用。做好铁路工程的建设除紧抓施工技术外关键是要保证原材料这一基础的质量。文章在分析铁路工程原材料检测常见问题的基础上提出了相应的应对措施。

参考文献

[1]王晖.铁路工程原材料质量检测技术研究[J].城市地理，2015（9X）：215-216.

篇7

关键词 木材科学与工程专业 胶黏剂与涂料 教学改革

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.11.042

Wood Science and Engineering Adhesives &

Coatings Course Teaching Reform

ZHANG Shifeng， ZHOU Wenrui

（College of Materials Science and Technology， Beijing Forestry University，

Key Laboratory of Wood Science and Engineering， Beijing 100083）

Abstract "Adhesives & Coatings" wood science and engineering theory and practice strong professional foundation courses， foundation is "based panel technology"， "wood-based panel surface decoration" and other courses of learning. In order to broaden students' knowledge， develop innovative ways of thinking and improve the ability， based on professional characteristics of adhesives and coatings courses teaching content， teaching methods and approach to the reform and exploration， aim to enable students to master the wood adhesive and paint the necessary basic knowledge， basic theory and basic skills， while increasing students' interest in learning and use of wood adhesives and coatings knowledge to improve analysis and problem-solving skills， and lay a good foundation for future learning and work.

Key words wood science and engineering; Adhesives & Coatings; teaching reform

“胶黏剂与涂料”是木材科学与工程专业理论和实践性较强的专业基础课程，也是“人造板工艺学”、“人造板表面装饰”等专业课学习的基础。笔者经过几年实践教学发现，如果仅仅讲授木材胶黏剂基本理论，难以提高学生学习积极性和主动性，不利于学生知识面的拓宽、创新思维的培养和动手能力的提高，无法理论联系实际、学以致用，毕业后学生也难以将所学知识在企业充分应用。

为此，根据木材科学与工程专业的人才培养方案，调整“胶黏剂与涂料”课程内容，教学方法和方式，在注重讲授木材胶黏剂基本知识的同时，充分发挥学生主观能动性和学习兴趣;通过调整教学方法和更新教学内容，增加基本知识在木材加工方面应用实例，提高学生的学习兴趣，引导学生利用所学知识解决实际问题;开放实验室，实现教学与科研同步，保持教学内容的先进性，提高学生实验设计和动手能力及灵活运用知识能力。

1 调整教学方法，灵活运用“填鸭式”和“启发式”教育方法

“填鸭式”和“启发式”教育方法是两种典型的教育模式。“填鸭式”教育通常比喻灌输式教育，是前苏联的教育家凯洛夫提出的。启发式教育则充分发挥教师与学生双方的主观能动性，形成师生之间相互对话、相互讨论、相互交流、相互促进，以开发学生智力、启迪学生智慧。①填鸭式教学是知识积累的必经过程，胶黏剂与涂料的基本理论学习需要这种教育方式，应当以课堂教学和多媒体技术并用，提高学生兴趣。当基本知识掌握以后，采用提问、讨论相结合的启发式教学方法，增加学生自主思考问题的时间，提升学习效果。

以绪论部分的讲授为例，在学生掌握基本知识以后，引导学生针对下述问题进行讨论：（1）木材能否替代金属、塑料等其他材料？如何替代其他材料？如何达到甚至超过其他材料的性能？（2）低质木材如何替代珍贵木材？

针对上述问题，要求学生充分了解：准备替代的金属材料存在什么问题？使用木材或木质复合材料如何解决金属等材料存在的缺陷？采取什么样的方法与手段？最后能够达到什么样的结果与效果？为此，要求学生提前查阅文献资料，做到：（1）用数据支持观点;（2）用图片直观表达;（3）尽可能解释清楚要解决问题、解决问题的思路与方法、结果与效果。

学生们为了解决上述问题，必须阅读大量相关文献，掌握木质材料及被替代材料的基本性能与结构原理，将知识学以致用，提高专业知识综合学习效果。

2 变换学习主体，充分调动学生学习兴趣和积极性，提高学生解决实际问题的能力

兴趣是最好的老师，也是行为的动力，如果学生对所学课程感兴趣，意识到课程的重要，学习热情和效果将大大提高。为了提高教学效果，教师要以学生为中心，让学生积极思考和主动实践并参与到教学活动中，不再是单纯地听讲和记录，而是积极探索研究。由于木材胶黏剂与涂料课程特点，胶接理论及胶黏剂合成配方与工艺较为抽象，教师可以结合企业生产实际和研究实验，将胶接理论与人造板实际生产中的热压工艺联系起来，将脲醛树脂的结构及人造板热压工艺与人造板的力学性能及甲醛释放量结合起来，使学生在学习相关知识的同时，参照实例加深理解和认识，从而使理性认识与感性认识结合起来，提高学生的学习积极性;并通过提出问题，让学生回顾所学知识，通过对问题的分析和研究，最终解决问题。学生在以后工作学习中遇到类似的实际问题时，能够顺利解决。②

“为什么普通乳胶（聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂）存在耐水、耐热性差且易蠕变等问题？并提出改进方法。”引导学生从聚合物合成反应机理出发，分析聚醋酸乙烯酯乳液合成过程，理解聚合物体系结构与性能的关系。让学生理解普通乳胶不耐水的主要原因是由于合成时使用了聚乙烯醇（PVA）作为保护胶体，PVA分子链本身含有大量羟基，导致胶黏剂耐水性较差。要想提高聚醋酸乙烯酯乳液胶黏剂的耐水性能，可以通过减少羟基数目和增加分子链之间的交联来实现，与提高木材尺寸稳定性的原理类似（木材分子结构中存在大量羟基，是木材尺寸不稳定的主要因素），可以与木材改性的方法相互借鉴，提高其耐水性。普通乳胶耐热性和易蠕变的主要原因是由于聚醋酸乙烯酯为线型高分子，且结晶度低，分子间作用力主要是较弱的范德华力;为了克服这一缺点，可以通过增加分子内交联和分子间交联来实现。

从美国加州空气委员会（CARB）法案所带来复合木制品甲醛释放限量的贸易技术壁垒出发，让学生利用所学基本知识解决“使用脲醛树脂制造的人造板及其制品如何满足标准要求”的问题。同学们在课本知识以外，又提出了很多有意思的新奇方法：（1）采用其他低毒低挥发性醛类替代甲醛，合成非甲醛脲醛树脂胶黏剂;（2）抽真空处理人造板。人造板及其制品初期甲醛释放量高，主要是由于一些甲醛被吸附和封闭其中，通过抽真空，应该能有效去除该部分甲醛，降低人造板及其制品甲醛释放量;（3）添加活性炭等吸附剂。在脲醛树脂中或在人造板原材料中添加活性炭、硅藻土、凹凸棒土等高吸附性物质，吸附释放的甲醛;（4）添加纳米光触媒等物质。光触媒理论上可以分解甲醛，添加光触媒有可能降低人造板制品甲醛释放量;（5）碱性水浴处理人造板。人造板释放甲醛的一个主要原因是脲醛树脂固化时使用了氯化铵等固化剂，使固化后的脲醛树脂处于酸性环境，易于降解放出甲醛。对胶合板等产品使用弱碱性水溶液浸渍处理，有望使固化后的脲醛树脂胶层回复到弱碱性环境，提高胶层耐老化性，降低甲醛释放量，等等。

通过课堂针对性的训练，激发学生学习兴趣，提高学生文献查阅和知识凝练能力，培养学生创新思维，强化学生运用理论知识解决实际问题能力。③

3 更新教学内容，教学与科研同步，充分利用现有条件，开放实验室，提高学生实验设计和动手能力

3.1 及时更新充实教学内容，讲授学科前沿知识

当今科学技术迅速发展，日新月异，为了适应现代社会需求，必须培养学生既掌握基础知识，又了解学科前沿，思路开阔、思想活跃。为此，“胶黏剂与涂料”教学内容必须与时俱进，根据学科发展，结合最新科研进展，及时更新充实内容，让学生了解与掌握新知识、新概念、新观点、新技术和新方法。

传统脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂及酚醛树脂等“三醛”胶黏剂作为木材胶黏剂的主力，由于其主要原料来自不可再生的化石资源，胶黏剂及胶接制品中存在甲醛、苯酚等有毒有害物质释放问题，其应用越来越受到限制。生物质胶黏剂、无胶胶黏剂、仿生胶接及纳米科技在胶黏剂领域受到越来越多的关注。生物质胶黏剂作为一种可再生、无毒无害的绿色胶黏剂，目前成为国内外学者的研究热点。教师应该及时更新教学内容，实现科研资源向教学资源转化，保持教学内容的先进性，把研究思路和方法教给学生。

3.2 开放实验室，让学生们参与科学研究

“胶黏剂与涂料”是一门实践应用性较强的课程，课堂教学仅凭语言描述，难以深刻理解，而实验教学和开放实验室能够克服上述不足。开放实验室不仅能够提高学生的创新能力，而且能够为学生提供一个发挥个人潜能的广阔空间，在实验与制作的过程中使学生的创造性思维得以实践。④引导学有余力的学生参与教师科研课题，指导学生针对胶黏剂与涂料中存在的问题，开展实验与研究。如生物质胶黏剂存在着耐水性差问题，可以引导学生利用所学知识尝试去解决这一问题。通过开放实验室，给学生提供适当的实验条件，指导学生设计实验，通过实验去验证所学知识，提高动手能力，获得解决问题的快乐。

4 结束语

近年来，我国胶黏剂与涂料研究和应用技术伴随着多学科和新技术的介入，已得到了飞速的发展，在教学实践中，应结合学科特点结合发展趋势，优化和更新教学内容，灵活运用多种教学方法，增加最新研究理论和研究技术，保持教学、科研和应用同步发展，充分利用各种现代条件，激发学生的学习热情，提高学生的动手能力和实际解决问题的能力，继续推进木材科学与工程专业“胶黏剂与涂料”课程的改革是非常必要的。

注释

① 杨瑞平.互动教学法探讨[J].山西财经大学学报（高等教育版），2003.1：35-37.

② 朱丽滨，顾继友，高振华，韦双颖.《胶黏剂与涂料》精品课程的建设与实践[J].森林工程，2011.1：94-96.

篇8

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）.

篇9

【Abstract】 AIM: To define the surface characteristics of porcine valvular tissue and tissueengineering bioprostheses material treated with epoxy chloropropan so as to elucidate the mechanism involved in the mitigation. METHODS: The surface characteristics of porcine valvular tissue and acellular tissueengineering bioprostheses material treated with epoxy chloropropan were evaluated by measuring the plasma protein adsorption and platelet adhesion in vitro. Fresh porcine valves and porcine valves treated with glutaraldehyde were tested as control. RESULTS: Porcine valvular tissue treated with epoxy chloropropan showed lower plasma protein adsorption ［(0.120±0.008） g/kg vs (0.183±0.017) g/kg， P

in vitro as compared to those of fresh porcine valve. Epoxy chloropropan treatment further reduced the plasma protein adsorption ［（0.102±0.004) g/kg vs (0.116±0.013) g/kg， P

【Keywords】 heart valve prosthesis; epoxy chloropropane; protein adsorption; platelet adhesiveness

【摘要】 目的： 研究环氧氯丙烷（EC）处理对生物瓣膜及组织工程瓣膜去细胞支架材料表面性状的影响，探究EC处理生物瓣膜防钙化的机制. 方法: 通过血浆吸附试验和血小板吸附试验测定EC处理的猪主动脉瓣以及经去细胞处理的组织工程猪瓣支架材料对血浆中蛋白质和血小板的吸附程度，与戊二醛处理的生物材料进行对照研究，评价EC处理对生物材料的表面性状的影响． 结果: EC处理的生物瓣膜较戊二醛处理的生物瓣膜对血浆蛋白质吸附率减少［（0.120±0.008) g/kg vs (0.183±0.017) g/kg， P＜0.05］，血小板黏附率减少［（1.158±0.120) ×1012/kg vs (1.737±0.093)×1012/kg， P＜0.05］，对猪主动脉瓣去细胞处理过程能够减少血浆蛋白质吸附率［（0.116±0.013) g/kg vs (0.134±0.011) g/kg， P＜0.05］和血小板黏附率［（0.769±0.136) ×1012/kg vs (1.052±0.185)×1012/kg， P＜0.05］，EC处理能够进一步减少血浆蛋白质吸附率［（0.102±0.004) g/kg vs (0.116±0.013) g/kg， P＜0.05］和血小板黏附率［（0.744±0.097) ×1012/kg vs (0.769±0.136)×1012/kg， P＜0.05］． 结论: EC处理能够进一步改善生物瓣膜和组织工程瓣膜去细胞支架材料的表面性能，有利于提高植入循环系统后的血液相容性和减缓瓣膜钙化．

【关键词】 心脏瓣膜，人工；环氧氯丙烷；蛋白质吸附；血小板粘附

0引言

生物心脏瓣膜植入人体后对血浆中蛋白质和血小板的过多吸附容易引起血栓形成以及瓣膜的钙化，影响瓣膜的使用寿命，因此，生物瓣膜的表面性状是评价瓣膜质量的重要指标之一．环氧氯丙烷（epoxy chloropropan， EC）是经筛选的生物瓣膜防钙化剂，动物实验证明EC能使戊二醛处理的瓣膜钙化明显减轻，仅为对照组的1/317，且瓣膜的力学性能和组织稳定性良好．EC处理的猪瓣（XJ猪瓣）临床应用300余例，随访15 a，未发现钙化，使用寿命长［1，2］．在组织工程瓣膜研究中，应用EC处理去细胞猪瓣支架材料毒性低，初步实验研究种子细胞能够生长. 我们对EC处理的生物瓣膜及组织工程瓣膜去细胞支架材料的表面性状通过血浆吸附试验和血小板吸附试验予以评价．

1材料和方法

1．1材料瓣膜来自正常成年猪主动脉瓣，热缺血时间在2 h以内，置入4℃ PBS溶液中保存. 血浆和血小板来源于西安第四军医大学西京医院血库，解冻后3 d内使用.

1．2方法

① 去细胞处理： PBS溶液中漂洗2次，10 min/次，置入Triton X100溶液中12 h， 1 g/L胰蛋白酶消化3 min， PBS溶液中漂洗2次，10 min/次，4℃PBS溶液中保存; ② EC处理: 瓣膜修剪后，置入3 mL/L戊二醛溶液中处理48 h，PBS溶液中漂洗2次后，置入2 mL/L环氧氯丙烷溶液中48 h．均为室温条件; ③

血浆蛋白吸附试验： 实验共分6组，新鲜猪瓣组，EC处理的猪瓣组，戊二醛处理的猪瓣组，戊二醛加EC联合处理的猪瓣组，去细胞组织工程猪瓣组，EC处理的去细胞组织工程猪瓣组，每组瓣膜各10例．各组瓣膜PBS漂洗3次，5 min/次，置入10 mL血浆中37℃振荡3 d，取出后再漂洗3次，5 min/次，标本冻干测定质量后剪碎匀浆，置于Tris Buffer（14 mmol/L Tris， 120 mmol/L NaCl，3 mmol/L KCl，pH 7.4）4℃， 2 min，12 000 g离心，4℃， 30 min，采用Bradford’方法测定上清蛋白质浓度．蛋白质吸附率＝吸附的蛋白质（μg）/瓣膜质量（mg）; ④ 血小板吸附试验： 分组情况同血浆蛋白吸附试验，各组瓣膜PBS漂洗3次，5 min/次，置入10 mL富含血小板的血浆中37℃，3 h，血浆在标本放入前和取出后分别用血小板计数仪测量血小板计数，血小板黏附率＝（富含血小板血浆中的血小板数-标本黏附后残留血浆中的血小板数）/瓣膜质量（mg）.

统计学处理： 实验结果以x±s表示，应用SPSS10.0软件进行处理，经方差齐性检验，血小板黏附率各组之间方差平齐，则采用单因素方差分析，组间比较用SNK法；由于血浆蛋白吸附率各组之间方差不齐，故采用多个样本比较的非参数检验KruskalWallis方法比较，P

2结果

经戊二醛处理的生物瓣膜蛋白质吸附率较新鲜瓣膜组高，而经EC处理后蛋白质吸附率明显下降. 去细胞瓣膜组较新鲜瓣膜组蛋白质吸附率明显下降， 经EC处理后去细胞瓣膜组蛋白质吸附率进一步下降. 血小板黏附试验显示戊二醛处理的生物瓣膜血小板黏附率较新鲜瓣膜组高，而经EC处理后血小板黏附率明显下降. 去细胞瓣膜组和经EC处理后去细胞瓣膜组较新鲜瓣膜组血小板黏附率明显下降(Tab 1) .表1血浆蛋白吸附率及血小板黏附率（略） 　3讨论

人工瓣膜是一种植入人体后与血液密切接触的人工装置，全世界每年超过175 000个人工心脏瓣膜应用于临床，目前无论机械瓣还是生物瓣均未达到理想程度［3，4］． 生物瓣和目前的研究热点组织工程生物心脏瓣膜为中心血流型，无需终生抗凝，但长期植入人体后的钙化使其易于衰坏［5-7］. EC化学改性生物瓣膜的方法实验证明具有显著的防钙化作用［1，2］ ． 然而EC处理对生物瓣膜和组织工程瓣膜去细胞支架材料表面性状的影响尚未有实验研究．

当血液和人工装置表面接触时，机体凝血系统会产生一系列的反应，人工装置的表面会迅速吸附血浆蛋白，进一步引起血栓的形成．血浆蛋白吸附的多少主要取决于人工装置的表面性状和机体的自身的血凝状态．纤维蛋白原是主要吸附的蛋白质，其他的血浆蛋白有： 白蛋白、γ－球蛋白等．血小板的黏附继发于血浆蛋白吸附之后，这一过程是血小板膜黏蛋白（platelet membrane glycprotein） 、血浆von Willebrand因子（vWF）等参与和相互作用的结果． 黏附过程包括： 吸附、接触、附着、扩展4个过程，它是一个血小板重要的在体内、体外均具有的特征性功能，血浆蛋白吸附的多少影响血小板黏附的数量，而两者都影响人工装置表面的血液相容性． 因此，血浆蛋白吸附率和血小板黏附率是衡量人工装置表面性状的两个重要指标［8］．

本结果显示戊二醛处理的生物瓣膜蛋白质吸附率和血小板黏附率较新鲜瓣膜组高，而经EC处理后蛋白质吸附率和血小板黏附率均明显下降．分析可能的原因为戊二醛处理后的瓣膜组织含水量下降，蛋白质结构由于其强烈的交联作用而皱缩，使表面结构较为粗糙，而经EC处理后，组织含水量增加，表面光滑，因而吸附较少的蛋白质和黏附较少的血小板；另一种可能的机制为戊二醛的交联和EC的改性改变了瓣膜组织中蛋白质侧链基团的结构以及表面的电荷性质，继而影响了对蛋白质和血小板的吸附．在实验中，我们发现去细胞猪瓣较新鲜猪瓣蛋白质吸附率和血小板黏附率低，可能是去细胞的过程去除了细胞残骸、脂质、胆固醇等成分，使瓣膜结构以胶原蛋白、弹性蛋白等细胞外基质成分为主，亲水性好，表面结构光滑，因而吸附的血浆蛋白和血小板少，而EC的处理同样又能进一步改善其表面结构．本实验中，血小板黏附率和蛋白质吸附率的结果是一致的，可能是血小板的黏附主要决定于蛋白质的吸附量．从本实验的结果可以看出，EC处理能够进一步改善生物瓣膜和组织工程瓣膜去细胞支架材料的表面性能，有利于提高植入循环系统后的血液相容性和减缓瓣膜钙化，同时对于EC处理方法在生物瓣研制领域特别是在组织工程瓣膜支架材料的处理中的应用提供了重要的理论依据．

【参考文献】

［1］ 易定华，刘维永，王伯云，等. 减轻异种(猪)主动脉瓣钙化的实验研究［J］. 中华胸心血管外科杂志，1988;4:48-51.

Yi DH， Liu WY， Wang BY， et al. Experimental research for alleviating calcification of porcine aortic valve ［J］. Chin J Thorac Cardiovasc Surg， 1988;4:48-51.

［2］ 易定华，刘维永. 生物心脏瓣膜钙化机制及抗钙化研究［J］. 中华外科杂志，1996;34:631-633.

Yi DH， Liu WY. Study for mechanism of heart valve bioprostheses calcification ［J］. Chin J Surg， 1996;34:631-633.

［3］ Karl H， Gulshan K， William G， et al. Outcomes 15 years after valve replacement with a mechanical versus a bioprosthetic valve: Final report of the veterans affairs randomized trial ［J］. J Am Coll Cardiol， 2000;36:1152-1158.

［4］ Eric WR， Michael J， Janusz T， et al. Hemodynamic comparison of secondand thirdgeneration stented bioprostheses in aortic valve replacement ［J］. Ann Thorac Surg， 2001;71:S282-S284.

［5］ Steitz SA， Speer MY， McKee MD， et al. Osteopontin inhibits mineral deposition and promotes regression of ectopic calcification ［J］. Am J Pathol， 2002;161(6):2035-2046.

［6］ Sacks MS， Schoen FJ. Collagen fiber disruption occurs independent of calcification in clinically explanted bioprosthetic heart valves ［J］. J Biomed Mater Res， 2002;62(3):359-371.

篇10

“卓越工程师培养计划”是要培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。其突出特点是：强调行业企业深度参与教学过程，学校按照通用标准和行业标准培养工程人才；强化培养学生的工程能力和创新能力。这使得工科专业人才培养目标、培养方案、培养计划、教学大纲面临着调整，现有的各工程类配套专业教材面临着再造改编。教学改革的主要内容是课程体系的改革与建设，教材建设是教学质量的重要保障，是教学改革的最终体现和固化。

“卓越工程师培养计划”由试点学校的试点专业切入，已在逐渐展开，并在不断地继续发展。涉及的学校与学科在不断增加。材料专业由于行业涉及面广、学科交叉突出，与工程实践结合紧密等特点，促使高分子材料、无机非金属材料等专业率先参与了卓越工程师的教学改革，重构了课程体系和教学内容。高校教材出版是组织和开展高校教学改革活动的基本工具之一，由此引发出对教材建设的思考与调整。教材建设该如何传承与创新？

一、教材的框架体系需调整

材料科学与工程学科内容纷繁，培养出适应材料产业和技术飞速发展的工程技术人才，是教育教学的核心使命。教材作为服务于教学的的主要载体，是教与学的必备工具。在以学科人才培养教育模式下，材料专业按照“材料科学与工程”（大材料）一级学科设置基础课，按照材料的分类（金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料等）设置二级学科的材料类专业基础课程和专业主干课程。教材建设以基础课（含材料类的工程基础、材料类的专业基础）教材、专业核心课教材、专业课教材为主体框架，专业方向课教材、实验教材为辅的格局。教材在内容上注重各材料知识点的阐述，专业理论知识的连贯性，工程教育贯穿于工艺过程之中；强调材料科学的基础内涵。

根据“卓越计划”，人才培养模式定位在“有创意、能创新、善创业”的优秀工程师，材料类教学指导委员会制定了指导性专业规范，探讨创新工程教育人才培养模式，建立核心课程、深度课程、广度课程、设计课程。重新审视通识课、专业基础课、专业课的比例。为多样化培养目标，分类制定实践教学标准，加强实践性教学环节。创新、创业教育和就业指导贯穿人才培养全过程，课程框架围绕着课程体系―实践教学―工程训练进行重构。五大类课程（工程技术类课程、数学和科学类课程、设计类课程、人文社科类课程、创业教育类课程）相互交叉渗透。现有教材的再造以此结构为依据，教材内容贯穿着：通识教育――学科基础――专业教育，认识实习――工程实践，毕业设计。突出工程实践教学主线、工程设计能力培养主线。

1． 夯实专业基础课教材 对原有材料类专业课基础教材，根据材料的分类及各自特点进行适当整合。依据材料的共性与个性，学科基础与工程基础，建立基础知识的横向平台课教材与纵向平台课教材。

2． 设计实验实训类教材 拓展课程实验、课程设计等类的教材建设，构建基础性实验――专业实验――工程实训――创新实验的教材体系。实验教材符合递进式实践教学体系。

3． 充实素质培养类教材 意在突出工程系统能力、工程管理能力、技术创新能力。对不同材料的突出反映由知识的建立到能力的培养。教材重在体现各类材料的知识应用能力、知识迁移能力，加强材料专业方向的创业指导性教材建设。

教材体系的建立以加强各材料类专业基础的“专业教育”与彰显工程特色的“工程设计教育”为核心，组织各材料类专业的通识教育与学科基础课程体系的教材的建设。课程结构的调整带动了教材框架的重构。

二、教材的内容特色需调整

以往的材料类教材所反映的知识体系，是由几大材料（金属材料、无机非金属材料、高分子材料等）的各自知识点、知识单元、知识领域三个层次组成。材料科学与工程的顶层模式是利用材料的成分\结构、合成\加工、物化性质、使用性能四要素之间的关系来选择或设计一种材料，以满足具体应用的综合性能标准。教材内容体现材料的多元化，教材的使用是以课程灌输为主的模式。

材料类的卓越工程师的培养，旨在掌握材料科学与工程专业的基本原理和基础知识，具有扎实的基础理论、宽厚的专业知识和突出的实践能力，获得卓越工程师的基本训练，能胜任材料生产工艺及设备开发与利用、新材料的开发、生产组织管理以及应用等工作，具有较强的工程素质、创新意识、实践能力和宽广视野的创新型工程科技人才。基于这个培养目标，整合与重组课程体系，赋予教材编写内容新内涵。教材应充分体现理科对工科的支撑、体现学科的交叉、体现学科发展的前沿、体现实践环节的训练。引入解决工程实际问题为先导的教学指导思想。

1.专业通识课类教材 凸显各材料类综合型的基础知识、基本技能。把基本概念的理性知识融入感性认识。

2.专业核心课类教材 工程教材的思路不单纯是以各材料的加工工艺流程为主线，介绍工艺原理与过程，而尝试以具体的实际操作为例，将基础知识融入现场的操作过程。

3.专业选修课类教材 体现加强工程实践、工程设计能力的培养，使教材更加反映学科交叉，涉及内容广泛、分而不散的特点。

卓越工程师的专业培养标准包含了国标（国家的通用标准）、行标（具体行业的行业标准）、校标（不同学校的各自标准）。三个层面的专业标准对各类材料的教学培养计划提出更高的要求，课程设置更加复杂，教学用书更加多选。各材料类专业教材趋于个性化，实验教材趋于应用化。教材内容定位强化基础、面向应用、重视实践。

教材建设为多元素、多元化的过程。1.要兼顾适应不同类型高校材料类专业教学的需要，教材具有不同风格和特色；2.要促进高校与行业合作编写实践教材；3.要考虑不同载体和不同形式的教材（即纸质教材和数字化教材，授课型教材和辅助型教材）；4.要借鉴国外优秀教材，探索与国外合作编写或改编优秀教材、双语教材。

三、教材的编写资源需调整

卓越工程师培养是人才培养的一项创新举措，也是一个系统工程，改革工程教育人才培养模式，提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争能力。实施新的教学计划，教材建设是保障。新型教材出版的任务已经摆在我们面前。教材的作者资源作为教学改革的执行者，是教材改革的核心人物。

教材的作者既是主体又是客体，具有作者与读者的双重身份。同时也是教学理念的实施者，在以授课型为主的教学理念下，教材的编写者即为专业学科教授、授课教师。教材的编写过程仅为基础理论知识系统传播与传授。对作者编写教材的要求是概念清晰、原理透彻、叙述条理。教师的角色是通过课堂教学，使学生掌握工程师的基础理论知识。

针对卓越工程师的培养目标和方案，对教材编写内容及方式提出新的要求。教材的编写不仅反映专业知识，还要突出实践的技能；不仅体现理性认识，还要转化成感性认识；不仅局限于课堂教学，还要突出实训能力。教材要顺应行业发展需要、体现行业发展优势、发挥行业组织优势。编写、使用体现与行业紧密联系的教材，仅依靠学校的作者资源是不够的，应充分发挥行业企业专家在教材建设中的作用，打造适应卓越工程师培养的专兼职结合的师资队伍。建立企业工程技术专家和学科专业教授共同组成教学指导委员会，由在校教授与企业高级工程师共同组织的教材编写队伍。企业行业的深度参与，强化了教材编写队伍的建设。

企业工程实践师资队伍建设是保证学生工程实践教育质量的关键，校企间加强合作，共同建设一支专业基础扎实、业务能力强、热爱教育事业的师资队伍，指导学生工程实践。企业教师不仅指导学生实习，还可以指导学生的课程设计和毕业设计，讲授相关实践性强的一些课程，并参与相关教材的编写。 校企双方共同建设实践课程体系和教学内容，共同制定每门课程的教学大纲，按照知识体系-知识单元-知识点的框架，确定教学内容，合编教材。校企双方共同建设工程实践课程系列教材，才能使教材充分体现先进性、实践性、系统性的特点，