土木工程材料课程教学体系构建

土木工程材料课程教学体系构建（精选9篇）

1.土木工程材料课程教学体系构建 篇一

关于土木工程材料课程教学的论文

一、课堂教学

(一)突出重点

“土木工程材料”较多的课程内容，在有限的学时内不可能全部讲解，应根据专业性质，分清主次，突出重点。以程云虹等主编的《土木工程材料》[1]为例，课堂重点讲解的内容是：绪论，第一章(土木工程材料的基本性质)，第二章(无机胶凝材料)，第三章(水泥混凝土)，第四章(砂浆)，第六章(土木工程用钢)，第七章(沥青及沥青混合料)。通过绪论的学习，学生对土木工程材料有一个梗概的认识，对“土木工程材料”这门课程有一个大致的了解;第一章让学生了解土木工程材料基本性质，包括物理性质、力学性质及耐久性能等，同时了解材料科学的基本理论，即材料的组成、结构和构造及其与材料性质之间的关系;第二章、第三章、第四章、第六章及第七章分别讲解工程中最常用的几种土木工程材料的性质及应用。而第五章(砌筑材料)、第八章(木材)、第九章(合成高分子材料)及第十章(建筑功能材料)作为学生自主学习的内容，但教师应适时引导和鼓励学生在自主学习过程中积极思考并勇于提出问题。课堂教学中，把重点讲解的内容讲深讲透，让学生扎扎实实地掌握，做到学有所获;避免面面俱到，不求甚解。而且，有了重点讲解的内容作为基础，学生自主学习其他章节才不会感到困难。突出重点的课堂讲解与学生的自主学习有机结合，既有利于学生掌握系统的理论知识，又给予了学生自主学习的空间，有益于培养学生的质疑精神和解决实际问题的能力，发展学生的想象力和探索意识。

(二)科学讲解

“土木工程材料”课程的内容比较松散，讲解时容易产生平铺直叙的感觉，甚至索然无味;如能精心安排、科学讲解，效果会大不一样。比如，通用硅酸盐水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥及复合硅酸盐水泥，如果按照教材一种水泥接着一种水泥地讲，学生学起来会感到重复、堆砌、凌乱，甚至不知所云。因此，对于这部分内容要进行科学整合，重点把硅酸盐水泥的矿物组成、水化及凝结硬化过程、技术性质等等讲解透彻;而在介绍掺混合材料的硅酸盐水泥时，抓住活性混合材料的潜在活性及掺活性混合材料水泥的二次水化反应，然后用对比的方法给出各种水泥的共性和个性，这样内容紧凑了，脉络清楚了，学生掌握起来也就轻松了。了解了技术性质的异同点，进一步掌握各种水泥的工程应用就会很容易。再比如，在现代水泥混凝土技术中，外加剂已经成为水泥混凝土的一个重要组成成分，因此，为了内容的系统和完整，一般教材(如文献)都将“外加剂”放在“普通混凝土的组成材料”中来介绍。但外加剂是用来改善混凝土性能的，如果不了解混凝土的性能，很难深入理解外加剂的作用，因此，在讲授时，应作适当调整，把“外加剂”放到“混凝土拌和物的主要性能”和“硬化混凝土主要性能”的后面来讲，这样会更加方便学生对相关课程内容的理解和记忆。总之，科学地组织和讲解课程内容，对于做好“土木工程材料”课堂教学起到事半功倍的作用。

(三)理论联系实际

首先，从最熟悉的生活实际出发。土木工程材料与实际生活密切相关，其实，每个人在实际生活中都积累了很多相关经验，只是由于不具备专业知识，而不知道其中的道理。比如，某一水泥砂浆地面破损了，用水泥砂浆修补以后，需要浇水覆盖一段时间。相信很多人都见过这种做法，但不一定每个人都知道这是为什么。在讲解水泥的水化、凝结及硬化过程时，提到这一现象，学生一定会恍然大悟，原来这就是养护，并及时让学生了解养护需要一定的温度、湿度及时间。这样，把学生来自于生活的直接经验与书本上的理论知识结合起来，消除学生对课程的`陌生感，激发了学生的学习兴趣。其次，大量列举工程实例。典型的工程实例是理解和消化理论知识的最有效方法，注重材料的工程应用背景，避免脱离工程孤立地讲解材料。比如，在讲到混凝土耐久性问题时，实例之一：北京三元立交桥桥墩，建成后不到两年，个别地方发生“人字形”裂纹，经分析认为主要原因是发生了碱—骨料反应;实例之二：乌克兰境内的切尔诺贝利核电站，由于钢筋混凝土结构的泄漏，造成大面积放射性污染，生态环境遭到严重破坏等。另外，还可以用数字来说明，“在工业发达国家，建筑工业总投资的40%以上用于现存结构的修理和维护，60%以下用于新的设施”。通过大量实例，使学生认识到混凝土耐久性的重要性，了解到很多混凝土结构的过早破坏不是由于强度不足，而是由于耐久性不足。最后，重视实验教学。实验课是“土木工程材料”课程的一个十分重要的教学环节，实验教学是课堂教学的一个很好的补充。实验课上，学生对从书本上学到的材料有了直观的认识，对材料的性能进一步了解，在自己动手做实验过程中，提高应用材料的能力。同时，通过实验验证基本理论，学习实验方法，培养科学研究的能力和严谨的科学态度。

(四)关注学科新进展

教材是教学的依据和根本，但教材的更新需要时间，而土木工程材料的发展非常迅速，因此，在教学过程中，应密切关注土木工程材料研究和工程应用的最新进展，并适时补充到教学中。同时，随着新材料及新技术的不断问世，有关材料的质量标准及相关设计和施工的规范也会随之更新，亦应将这部分内容及时补充到教学中。这样，有利于学生及时了解学科发展动态，拓宽专业视野，培养创新意识，激发探索精神，提高学生的工程素质及工程意识

二、课后作业

课后作业对课堂教学起到很好的巩固和补充作用。通过课后作业，学生能够更好地消化和理解课堂上学到的内容，并能对所学内容活学活用。本课程中，一部分课后作业来自于教材每章后面的复习思考题，需要教师紧扣课堂教学的重点和难点，从中精选，比如，混凝土骨料颗粒级配，普通混凝土配合比设计等。教师要对作业认真批改，并总结，使学生不是为了做作业而做作业，而是做到真正掌握。另一部分课后作业是综合性、讨论性的。比如，程云虹等主编的《土木工程材料》中的“开放讨论”部分，这部分内容具有一定的前瞻性，可以引导和启发学生做一些探索性的工作。即让学生从中选择自己感兴趣的内容，并围绕这一内容查阅文献，深度思考，自由讨论。拓宽了学生的视野，培养了学生科学研究的意识。

三、结束语

通过学习“土木工程材料”课程，应该使学生既学到了知识，又锻炼了能力、开阔了视野;既掌握了本课程的知识，又为其他专业课的学习打下了良好的基础。因此，搞好“土木工程材料”的教学，意义十分重大。

2.土木工程材料课程教学体系构建 篇二

现阶段我国高等教育正面临着两种变化:从“知识传授”向“能力培养”转变,从“精英教育”向“大众教育”转型。这些变化将导致高等教育制度和管理体制、教育理念与体系、教育形式和手段、教学方法与内容、课程目标与模式、教育质量与成果评价等诸多观念发生重大的变革。如何尽快建立并完善现代高等教育中工科本科教学中,现代教学管理体制与专业创新课程体系,是每个地方高等院校共同面临的迫切课题,它是现代高等教育教学质量的基本保障体系。

2 现代教学管理体制的构建

高校要培养符合时代和社会发展需要的、具有现代创业精神和实践能力的高素质创新人才,必须创新教学管理体制,建立与现代教育创新和创新教育相适应的现代化的教学管理理念、管理体制和运行机制。现代教学管理体制是指在知识社会初见端倪和全面建设小康社会的背景下,能够适应市场经济和建设学习型社会的基本要求,以新型的政、校关系为基础,以现代教育观念为指导,学校依法民主、自主管理,能够形成促进学生、教职工、学校、学校所在社区的协调和可持续发展的一套完整的制度体系[1]。

2.1 精英教学管理体制的反思

在无机非金属材料专业精英教学管理体制中,存在的弊端为:

(1)重分数轻能力分数主义、分数管理严重扭曲教学的价值取向,教学工作被蒙上强烈的功利主义色彩,学生在分数面前顶礼膜拜,异化为分数的奴隶,后果是扼杀了学生的创造能力;而学校管理和评价也盛行分数主义,结果见分不见人,重分不重人,缺乏人性化。

(2)重规章制度规章细则化、标准化,配合量化评分和经济制裁,把教师和学生当成管教的对象,把领导变成监工,把依法治校变成了以罚治校,教师和学生没有自主性,教学过程被程序化、机械化、标准化,管理层变成了检查机器(教案检查、作业批改检查、课堂听课检查、最低工作量检查最为典型),教师疲于应付,教师对自身职业满意率降低,缺乏自豪感,压力重重,身心疲惫,激情缺乏。

(3)崇尚权威学校管理者不能没有权力,没有权力就成为无政府状态,学校就会陷入混乱,崇尚领导是权威、教材是权威、教参是权威,权威主义风行。这种崇尚权威的风气泯灭了教师工作的独立性和创造性,斥退了教师的个性。教师管理缺失柔性化,教辅人员凌驾于教师之上,主辅位置颠倒。

2.2 现代教学管理体制的确立

(1)营造崇尚学术研究的氛围,建立“科研兴教”的教学研究制度不开展教育研究的教师,不能成为真正出色的教师,要求教师要成为“教学的研究者”,要学会反思、创新,成为实践的研究者,使教学研究在学校取得“合法”的地位。并真正使科研兴教、科研制度成为一项制度,使学校形成崇尚学术、崇尚研究的氛围,保证教学改革和教师专业化发展成为一种最有力的校内机制。

(2)建立完善“民主管理和监督机制”,真正做到依法治校学校必须改变以往“权威论”的管理方式,建立健全由教育或学术专家、教师、学生、行业人士共同组成的校务委员会以及完善教师为主的教职工代表大会,建立“民主管理和监督机制”,使广大教师有一种法定的形式和正常渠道参与学校的管理工作,使广大教师和学生真正成为学校的主人,在学校教学改革和教学管理中发挥主人翁作用。

(3)建立激励、公平的能促进教师专业化发展的考评制度在考评内容和考评标准的制定上,要体现新的激励精神,反映教师创制性劳动的性质和角色转换的要求以及教学改革的方向,把教师的教学研究、教改实验、创造性教学和课程开发引入考评内容。在考评的组织实施上,要求杜绝形式主义,努力使考评过程成为引导教师学会反思,学会自我总结的过程。

3 创新课程体系的构建模式

哈尔滨理工大学无机非金属材料工程专业是材料科学与工程学科的一个分支,是国家于1994年设立的一个专业方向。21世纪无机非金属材料工程专业本科人才的培养目标,是培养在无机非金属材料的制造与结构研究、材料成型加工等领域从事科学研究,技术开发,工程设计,生产组织管理工作,并能适应社会主义市场经济要求,具有创新精神、求实作风、环保意识,较强的应变能力和团队精神,具备高度社会责任感和道德修养,德、智、体全面发展高级工程技术人才。所以,在设置专业创新课程体系时,必须充分考虑这一点,必须培养能文能武的新型无机非金属材料工程专业的复合型人才。基于此,在构建出21世纪无机非金属材料专业创新课程体系模式[2]基础上,开展专业课程体系设计和探索,如图1所示。

4 创新课程体系的设计

本科教育是高校发展的基础。自2003年,借哈尔滨理工大学本科教学评估的契机,无机非金属材料工程专业已开展了高起点定位,高水平发展的教学改革活动,现阶段的教学改革以培养“视野开阔,思维活跃,创新意识强,创造能力高,实践能力佳,适应新形势需要”的人才为目标。采取动态增减的教学与管理模式,以点带面,在制定新的专业创新课程体系教学模式时,突出素质教育,注重创新及实践能力培养。从修订教学计划入手,着力于学生的知识、能力、素质、创新结构进行调整,构建新的人才培养模式,加强对学生能力特别是自学、思维、实践、创新能力的培养为设计原则,深入研究,积极探索,将创新教育和实践能力培养贯穿于学生在校4年学习的全过程中[3]。

4.1 创新课程体系构成

根据人才培养目标与模式,结合素质结构、能力结构和知识结构等要求,采取措施为:

(1)素质结构思想道德素质、文化素质、专业素质——科学素质和工程素质、身心素质。

(2)能力结构获取知识能力、应用知识能力和创新能力。

(3)知识结构工具性知识、人文社会科学知识、自然科学知识、工程技术知识、经济管理知识、专业知识——主干学科的科学基础知识和专业方向知识。

按照顶层设计的方法,课程体系由专业教育(普通教育,既通识教育、专业教育和综合教育三大部分)和15个知识体系构成。第一部分为普通教育:(1)人文社会科学;(2)自然科学;(3)经济管理;(4)外语;(5)计算机信息技术;(6)体育;(7)实践训练等。第二部分为专业教育:(8)相关学科基础;(9)本学科专业;(10)专业实践训练等。第三部分综合教育:○11思想教育;○12学术与科技活动;○13文艺活动;○14体育活动;○15自选活动等。

知识体系给出专业知识框架,这些知识通过课程教学来传授给学生。明确知识体系之后构建相应课程和课程体系。课程教学包括理论课程教学和实验课程教学。每门课程或按知识领域进行设置,或由一、两个知识领域构成一门课程,或从各知识领域中抽取相关的知识单元组成课程,但最后形成的课程体系都覆盖知识体系的知识单元尤其是核心知识单元。

该专业的专业课程体系由核心课程和选修课程组成,核心课程覆盖了知识体系中的全部核心单元及部分选修知识单元。同时,选择一些选修知识单元、反映学科前沿和反映学校特色的知识单元组织到选修课程中。该专业根据每门课程的特点,有选择的对一些课程采用多媒体课件教学,取得较好教学效果。针对现代教学要求突出学生能力的培养问题,新的创新课程体系加强了实践教学环节的设计,见表1。

4.2 创新课程体系精髓

课程建设与改革是专业建设与改革的核心,是高等教育教学改革的重点和难点。必须根据行业技术的发展,按照专业服从于行业市场、课程服务于专业的原则,以课程体系和内容、方法、手段改革为重点和突破口,按照应用性、实践性的原则重组课程体系和内容,突出应用性和针对性,体现实用性、综合性和前沿性[4]。

(1)厚基础、重实践、突出创新无机非金属材料学是一门研究无机非金属材料的成分和制备工艺、组织结构、材料性质及使用性能4大要素,以及它们之间相互关系的科学。主要讲授多种传统和新型无机非金属材料的制造原理,制造工艺与制造设备的设计,材料成型加工等理论知识体系,包括:水泥工艺学,陶瓷工艺学,石墨工艺学,玻璃工艺学,光通信材料,电工电子材料,纳米材料,新型结构材料,无机功能材料,复合材料,新型建筑材料等其它硅酸盐材料,将过去过细的专业划分拼合在一起,成为一个宽口径专业。课程主要涉及到材料制造原理,制造工艺与制造设备的设计,材料成型加工中的公共的、基础的知识,是无机非金属材料专业工程技术人员必备的知识。目前所设置的专业课程体系专业覆盖面广,克服了过去的专业面过窄,分工过细的弊端。着重于基础知识,注重实践与创新,注意培养学生的分析问题、解决问题、动手、创新能力。弱化原专业之间的界限,学生在前6个学期所学课程完全相同,在第7学期开始不同专业方向的选择;扩大选修课的数量,系和系、专业和专业间学生可任选课;鼓励学生参加辅修第二专业。

注:校内为哈尔滨理工大学

(2)授课内容新尖、把握时代脉搏现代科学技术特别是现代信息技术的迅猛发展,使许多传统的与材料相关的技术理论与制备方法受到了极大挑战,有些被淘汰,有些被新技术,新方法,新工艺所取代。由于信息工程的发展,计算机的应用,为材料设计、制造、成型的自动化和控制开拓了广阔的空间,在专业课程的设置上哈尔滨理工大学特别注意了新技术的传授。如在“复合材料学”除讲授传统的高分子复合材料,金属基复合材料,无机复合材料外,并讲授纳米复合材料,智能复合材料,仿生复合材料等先进的前沿技术内容,使学生了解国际上最新的复合材料界的技术动态,紧跟世界前沿水平。调整深受社会和学生欢迎的《模具设计CAD》课为专业平台课。

(3)重理论教学、更重实践技能的培养工程院校培养的是高级工程技术人才,无机非金属材料专业培养的是无机非金属材料的制造与结构研究,材料成型加工等领域从事科学研究,技术开发,工程设计,生产组织管理工作的工程师。因此,不但要注重理论知识的讲授,更应重视社会实践能力的培养,使学生能够运用所学到的理论知识指导生产实际工作并能亲自动手操作。所以,在设置专业课程时,必须考虑到这一点,必须安排足够的实践教学(见表1)和计算机上机教学,以培养能文能武新型的无机非金属材料专业的复合型人才。加强专业方向课的实践教学,体现材料学和材料加工工程的特色,将原一个学期的毕业设计延长至一学年,从而保证学生下实验室锻炼的时间。要求学生所做的课题为老师真实课题,并与生产实践联系,提高学生创新能力。

5 结语

经过大量的资料查阅,市场调研,教师论证,学生走访等一系列艰苦的工作,哈尔滨理工大学现提出了无机非金属材料专业课程体系的改革的具体措施和方案,此实施方案是否合理尚有待在教学实践中得到验证。但是我们深知无机非金属材料是一门高新技术,是传统与新兴互渗的学科,涉及多学科的交叉,其发展非常的迅速,要使无机非金属材料专业课程体系与社会上无机材料的发展速度相适应,其教学内容,课程体系的改革必须不断的深化,需要一种动态的改革体系,只有这样,才能使专业教育,人才的培养模式与国际社会激烈的竞争形势相适应,才能培养出高质量、高素质、适应21世纪需要的无机非金属材料专业的高级工程技术人才。

参考文献

[1]李金花.建立现代教学管理制度,全面提高教学水平[J].校长阅刊,2007(1):11-12.

[2]汤卉.面向二十一世纪新型无机非金属材料专业平台课程体系的设计与探索[J].黑龙江高教研究,2003(6):89-91.

[3]汤卉.21世纪无机非金属材料专业实践教学探索[J].黑龙江高教研究,2004(6):86-87.

3.土木工程材料课程教学体系构建 篇三

［关键词］CDIO 成型工艺模具设计课程群

［中图分类号］G642［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2014）02-0123-02

一、引言

CDIO（Conceive - Design - Implement - Operate）是由美国麻省理工学院、瑞典哥德堡查尔姆斯技术学院、瑞典皇家技术学院和瑞典林克平大学等四所大学于2001年开发的一项工程教育改革计划，它是最近十余年来国际工程教育的一种创新模式，高度概括和体现了“做”中“学”、“学”中“做”以及项目化教育教学，强调以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程，因而受到国内外工科教育界的普遍认可。2005年顾佩华院士首次将CDIO教学理念引入中国，2008年我国专门成立了《中国CDIO工程教育模式研究与实践》课题组，组织开展了CDIO工程教育模式试点工作，目前国内已有60多所高校在机械类、电气类等专业开展了试点。

基于CDIO工程教育理念西安工程大学立项开展了“材料成型及控制工程专业CDIO人才培养模式研究与实践”教学改革工作，通过构建CDIO模式的模具专业方向课程群和教学实践，将项目实施的主线贯穿于课程教学的整个过程，以“课程群”的方式将材料成型专业中模具方向的主干课程有机地结合起来，避免了专业课程之间的内容重复或割裂，使学生能以联想的方式掌握专业知识，取得了良好的教学效果。

二、构建以模具项目设计为核心的课程群

西安工程大学2005年设立材料成型及控制工程专业，并将专业培养目标定位为工程应用型人才。经过近年来的实践和修改，逐渐形成了以材料科学基础、工程材料及性能、塑性成型工程基础、模具设计、模具制造工艺、模具CAD/ CAE/CAM、复合材料成形工艺、铸造工程基础、焊接工程基础、特种加工、数控技术及应用等课程为中心的专业课程体系。

表1模具设计专业方向课程群教学计划进程表

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基于CDIO的课程群围绕学科来组织，同时与CDIO的活动交织，所以学科间相互支持和交叉。在本次专业教学计划调整中，项目组将模具专业方向核心课作为一个“课程群”来统筹建设，彻底改变了原教学计划中各门课程自成体系和知识零碎及割裂的缺陷。重新构建了模具专业课程结构体系，并更新了课程大纲，按照各门课程在培养学生知识能力结构中的任务和作用，进行了功能划分，使教学内容有机地联系起来，强化了各门课程之间的互补和整合，避免了空白和过多的重复，构建了系统完善的新型课程体系（如表1所示）。

通过对模具设计、模具制造工艺学、模具CAD/CAE/CAM、塑性成型工程基础、数控技术及应用、特种加工等多门主干课程的教学大纲进行修改，重点加强了CAD、CAE、CAM等先进软件知识内容，旨在使学生在系统的学习过程中，既学习了系统的专业理论知识，又掌握了先进的计算机辅助设计技术，通过专业课程设计项目教学环节的实施和考核，使学生具备了较强的模具项目综合开发能力。

三、创设以模具项目为主线的教学流程

在课程改革中，项目组要求各任课教师互相沟通，通盘考虑“课程群”中六门主干课程的内容整合和重组，重新制定课程教学大纲，合理安排课程进程，并结合CDIO模式下的人才培养目标，要求将项目实施的主线贯穿于课程教学的全过程。模具专业方向“课程群”以各种类型模具设计项目（金属模、塑料模等）命题作为教学的载体，并按模具设计开发项目的实施规律和要求安排主干课程的教学，各门主干课程的教学均要注重实践动手能力的培养。经改革后的模具专业方向“课程群”教学流程如图1所示。

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图1模具设计专业方向课程群教学流程

在专业主干课程学习初期提出模具设计题目，使学生对模具有了初步认识；在各门主干课程的教学过程中教师有意识地结合模具设计题目进行授课、实验和布置练习作业，并要求学生掌握必要的计算机辅助设计工具软件；随着模具设计、塑性成型工程基础等课程教学的结束，要求学生必须完成模具设计项目的方案设计；待模具制造工艺学、模具CAD/CAE/CAM等课程教学的结束，学生完成项目的论证和优化设计，随着数控技术及应用、特种加工等课程在课程群教学全部结束后，再进行三周专业课程设计集中训练，完成具体的设计和加工制作，采用答辩和注射（冲压）实验方式对成果进行评定，对教学效果进行测评和反馈。

四、搭建实训平台创设新型学习模式

（一） 更新实验设备设施，搭建实验实训平台

在材料成型及控制工程专业建设中，我校创建了微型成型及模具实验室，购置了微型注射成型机、微型冲压机、微型挤出和吸塑成型机等设备，添置了二十余套可拆装铝合金模具和十余套可动态演示的原理展示柜。在模具专业方向“课程群”的实验内容设置中，结合实验室具体情况，增加了许多新的实验项目。在教学中依托这些实验平台，学生可以开展自主设计实验，确定需要测量的数据和实验结果分析，以激发实验兴趣、加强学生创新实验能力和动手能力的培养。

（二） 采用小组合作方式 培养学生团队精神

模具设计课题从方案提出，到各组成部件的设计加工，再到模具的使用验证，具有一定的综合性和系统性，常常需要不同能力的多名学生组成团队，才能很好地开展模具项目的全生命周期教学。因此，在教学实践中，由3~ 4个学生组成学习小组，学生可自由组合并确定组长，采用分工合作、研讨式的教学模式。这种学习模式，既激发了学生的创新意识，又培养了学生的沟通能力与团队合作能力。

（三） 采用自主探究方式，激发学生学习兴趣

教学内容在实施过程中，学生都以团队内协作竞争的方式进行自主探究式学习，在整个学习和工作过程中，老师仅起指导作用，引导学生由“被动”学习向“主动”学习转变，强调课堂教学与课余学习相结合。要求每位学生必须参与完成一套模具项目设计开发的全过程，具体包括塑件或钣金件的设计（采用CAD软件完成）、成型工艺方案制订（必须提出多套方案）、模具设计（采用CAD软件完成）、模具制造工艺规程编制（要求规范的格式）、模具材料的选择与处理、模具加工与装配（要求给出数控加工方案，采用CAM软件完成数控自动编程）、模具试模与返修等部分（要求CAE软件分析和实验验证相结合）。每位教师负责指导5~10位学生，要求4~5位学生完成一副模具的设计和制造任务。

（四）采用汇报交流方式, 培养表达沟通能力

在模具项目的实施过程中，要求各项目小组采用PPT进行项目汇报，内容包括项目构思、设计方案、加工工艺、功效成本等，并要求全体学生进行评价，只有评价合格的学生才可以进入后续操作，对不合格的项目小组责令重新提出构思与设计，直至通过为止。另外，课程的考核也采用汇报交流方式，可使学生之间实现经验分享、拓展专业知识、培养语言表达和协调沟通能力。

五、结束语

总之，我校材料成型及控制工程专业借鉴CDIO工程教育模式，开展了模具专业方向“课程群”建设与研究，解决了模具专业课程教学中过去多门课程自成体系、知识零碎，不能有机联系和综合应用的缺陷。围绕模具项目开发全过程主线，开展课程群的教学流程。采用小组探究式学习模式，使学生将课程学习和项目开发紧密联系起来，既激发了学生的学习兴趣，提高了学习的目的性，又培养了学生的创新意识，强化了动手能力，项目的实施取得了良好的教学效果。

［参考文献］

［1］顾佩华,沈民奋,陆小华.重新认识工程教育—国际CDIO培养模式与方法［M］.北京：高等教育出版社,2009.

［2］潘越,徐辉,高瑞贞.基于CDIO的机械设计专业方向课程群新体系研究［J］.河北工程大学学报（社会科学版）,2012,29（1）.

［3］彭易菲.CDIO教育理念对我国实施卓越工程师教育培养计划的启示［J］.现代企业教育,2011,（2）.

［4］毕凤阳,王百成,党跃轩等.CDIO指导下材料成型及控制工程专业人才培养模式研究［J］.价值工程,2010,（32）.

［责任编辑：碧瑶］

4.土木工程材料课程教学体系构建 篇四

关键词：高职工程监理专业;工作过程;课程体系

在工学结合、以就业为导向的高等职业教育模式中，其课程体系和教学改革的核心要素应当以培养学生综合职业素质为本，构建基于工作过程的课程体系。要想以工作过程来构建高职专业课程体系，其课程教学内容应当与职业的主要工作任务、工作流程及工作目标相关，其课程教学过程体现对学生综合能力的培养，构建课程体系主要为了突出职业工作任务的专业性和应用性，为培养高职工程监理专业的技术技能型人才打下坚实的基础。本文以天津滨海职业学院工程监理专业为例，就基于工作过程的课程体系建设及实施情况进行探讨。

1构建基于工作过程的课程体系的意义

5.土木工程材料课程教学体系构建 篇五

摘 要：在高校农业工程本科教学中推行研究性教学是高校课程改革，培养创新型和应用型农业工程人才的重要内容。在课程教学过程中颠覆传统教学理念，注重对教学过程的评价，构建一套科学合理的课程质量评价指标体系是研究性教学的重要组成部分。农业工程研究性教学课程评价指标体系的构建对于创新农业工程人才培养模式，提升学生的实践能力和自主学习能力具有重要的现实意义。

关键词：农业工程 研究性教学 评价体系 能力培养

近年來，研究性教学作为一种全新的教学方法和教学理念，已经为国内外众多高校所实践。研究性教学完全不同于传统的教学方式，它是将研究性、自主性的学习方式贯穿于学生的课程学习之中，学生的课程最终成绩将不再作为学习效果的唯一考核目标。以往的教学方式主要是以教师的讲授为主，学生被动的学习和接受，在这一教与学的过程中，教师是主体，学生是客体，有些学者习惯性地称这种教学模式为“填鸭式”。而研究性教学一改这一传统做法，创造性地将研究性教学方法、研究性学习模式引入课堂教学，教师不再是课程学习的主导，而是学生学习的引导者和组织者，学生则根据课程设置的一些环节和情境进行自主学习，同时参加一些科研活动，在科研性学习中掌握教学大纲中要求的知识点。这种先进的教学方法将教师和学生从枯燥的课堂讲授和学习中解放出来，增加了课堂互动，活跃了教与学的氛围，显著提高了学生的学习质量。这种教学方法注重对教学过程的考核，并实时监控这一过程中的每一个环节指标的完成情况，考核评价方式具有多元化、动态化的特征。而这种教学方法需要与一套科学、合理、可行的质量评价指标体系相配合才能显示出优越性。

本文是在原有研究成果的基础之上，以提高农业工程人才培养质量，改革高校农业工程人才培养模式为原则，结合农业工程研究性教学实践，探讨农业工程研究性教学课程评价指标体系的构建方法。

一、农业工程研究性教学课程评价指标体系构建意义

教学评价指标体系是研究性教学的重要内容，是考核评价研究性教学成效的标准。农业工程研究性教学就是在农业工程理论课程教学过程中，不但有教师课堂知识的讲授，同时配以针对专业的课题或实践环节，教师引导学生进行有针对性的科学研究工作，在实际工作中运用理论知识，并与实践相结合产生一些物化成果，如研究论文、研究报告等。同时，为了检验和评判教学效果，要制定一套合适的检验标准，即课程质量评价指标体系，对教学过程和结果进行有效评价，并采取实时动态的信息反馈机制，及时纠正和调整教学过程中存在的缺点和不足，使整个教学活动更趋合理和优质。教学质量评价是整个研究性教学的最后一个环节，也是决定教学活动能否成功的关键所在，对研究性教学活动起着引导和评判的作用，因此能否构建一套完整、科学、合理的评价指标体系将直接关系到教学目标能否实现，教学效果能够达成，研究性教学方向是否正确并继续开展下去。因此，开展农业工程研究性教学课程评价指标体系的构建对于有效开展研究性教学具有十分重要的意义。

二、农业工程研究性教学评价指标体系构建的基本原则

农业工程研究性教学具有区别于其它学科的自身优势及特征，因此在制定和构建课程质量评价指标体系时也应体现出课程与专业特色，要依据一定的原则。

(一)多元化原则

研究性教学本身就是一个既注重结果评价又兼顾过程评价，既有一般性考核，又有综合评判的一种新型教学模式。农业工程研究性教学具有自身特点，这就决定了课程质量评价指标体系必须是一个多元化、全方位的评价指标体系。这种多元化的特征不仅要体现在评价指标本身，同时还包括评价主体，除了教师和学生之外，评价主体还应有教学管理部门、教育行政部门，有同行专家的评价，也有校外、社会和家长的评价。只有这样，农业工程研究性教学的评价指标体系才是完整而科学的.。

(二)系统性和科学性原则

一个评价指标体系只有具备系统、科学性的特征才能够进行有效而可信的评价。而农业工程的研究性教学是为了提升农业工程类学生的实践能力和自主创新能力，适应新世纪农业工程类人才发展需要而推行的一种全新教学方法，教学效果将决定今后农业工程领域人才的专业化水平和工作能力，因此，评价指标体系应更加系统和详尽，只有这样才能够有效提高课程教学质量，达到人才培养目标。

(三)动态化和过程性原则

农业工程研究性教学课程质量评价指标体系既有阶段性评价，也有综合性评价，在教学过程中信息的反馈是实时的、动态的，是教学组织者、引导者与教学活动的实时互动并对教学过程中出现的问题进行及时纠正与调整。相对于传统的结果性评价，农业工程研究性教学课程评价更注重过程性。而这种过程性始终贯穿于研究性教学活动的全过程，也是教学活动的主客体之间进行实时和动态信息传递和互动的全过程。

(四)客观性、科学性和公正性原则

农业工程研究性教学课程评价指标体系的构建基础是科学性，而评价过程中又要体现客观性和公正性。评价指标体系的科学性是评价环节的客观性、公正性的有力保障。评价指标体系没有客观性，则对课程教学效果和质量的评价就不具有可信度，不能真实反映教学实际。对研究性教学活动客观公正的评价是一种不受主管因素影响，不受外界其它不利因素干扰的真实客观评价。只有构建客观公正的评价指标体系，才能对研究性教学效果和质量做出真实有效的评价，才能发现并及时纠正教学方法自身的缺陷，有利于研究性教学活动继续开展下去。

三、构建农业工程研究性教学评价指标体系需解决的几个问题

(一)根据课程性质合理制定评价指标体系

课程性质不同，实施研究性教学过程中的评价方式和采用的评价指标也有较大差异。因此，不能机械地照搬套用已有的评价指标体系，要根据农业工程研究性教学的课程性质，科学合理地制定评价指标，这样才能够对教学活动进行有效评价。有些一级指标下可设置若干个二级指标、三级指标，保证指标的科学性、系统性和客观性，但过于详细和繁杂的考核指标必然会造成评价工作量的增加，降低了评价工作效率，因此指标数和侧重点要合适。

(二)评价指标体系要有助于教师教学水平学生能力的提升

农业工程实施研究性教学的目的是为了有效提升学生的实践能力、创新能力和自我学习能力。是要脱离传统的教学模式的束缚，使学生在教学过程中思维更加发散、视野更加开阔，更能激发学生的内动力，使其从被动地、机械地获取知识的方式变得更加积极主动。因此，这种模式下的课程评价指標体系应更能体现对学生能力提升方面的考核和教学实施评价。同时，教师在实施研究性教学过程中其实也是对自身教学水平和专业素质的提升，因此，评价指标体系也应注重对教师组织和引导学生进行研究性、自主性学习过程的考核与评价。

(三)科学合理地分配评价指标的分值和权重

针对农业工程不同的课程实施研究性教学，考核和评价的侧重点有所不同。课程评价指标的权重和分值要分配科学合理，需要详细和重点评价的环节，要尽量多设置下一级指标并分配相应考核分值。同时，对重点考核评价的方面，其考核评价指标要求应更高。这样才能对具体课程教学效果和教学过程做出科学、合理、可信的评价。

四、农业工程研究性课程教学评价指标体系构建

农业工程研究性教学课程教学评价内容主要包括：教学队伍、教学内容、教学方法、教学条件和教学效果。并可依据上述内容适当确定评价指标体系中的各级指标及其量化分数和权重。农业工程研究性课程教学评价指标体系应采取定性评价和定量评价相结合的方式，以提高评价结果的可靠性和可比性。具体评价指标及量化标准如表1所示。

本表说明：

一是本评价方案采用百分制记分，设置4个一级指标：教学队伍、教学内容、教学方法及教学手段以及教学效果，每一一级指标下设若干个二级指标、主要观测点及评价标准。对每一个单项一级指标和二级指标按照评分结果分为：优秀、良好、合格、基本合格和不合格。总体评价则根据总评价分数分为五个等级：优秀(90-100分)、良好(80-89分)、合格(70-79分)、基本合格(60-69分)和不合格(60分以下)。

二是同行评价及学生评价得分以各自的评价平均分计算。

三是学生学习中的物化成果包括：论文、研究报告、调研报告、项目申请、获得专利、参赛获奖等。每一项根据级别、等级和相关性给出具体分值。

五、结束语

教学质量评价本身不是目的，而是一种手段，不是为了证明什么，而是为了诊断和引导。因此，在农业工程研究性教学评价指标体系构建过程中需要引入激励机制，使教学过程更加开放、灵活。引导学生在研究工作中发展创造性思维方式，转变学习观念，注重理论联系实际，使自身的实践能力、创新能力得到有效提升，促进农业工程研究性教学的持续发展。

[项目来源：黑龙江省高等教育学会规划课题(课题编号：16G214);佳木斯大学教育教学研究项目(项目编号：2016JL1005)。]

参考文献：

[1] 屈波，程哲，马忠.基于自主性学习和研究性教学的本科教学模式的研究与实践[J].中国高教研究，2011(4)

[2] 熊作明，李卫星，冯立国.大学农科专业课程研究性教学评价体系的构建[J].高等农业教育，2015(6)

[3] 张宇燕，杨洁红，黄燕芬，周惠芬.制药工程研究性教学考核评价的体系研究[J].教育教学论坛，2015(4)

[4] 黄文艳.对构建高校思想政治理论课研究性教学评价体系的思考[J].教学实践研究，2015(2)

[5] 罗晓媛，李珊.统计学专业课程研究性教学评价体系构建[J].课程教育研究，2014(3)

6.材料科学与工程专业课程 篇六

材料科学与工程专业课程

开设哪些课程

与其他工科专业相同，材料科学与工程专业在大学一、二年级会安排基础科目的学习，如高等数学、线性代数、概率统计与随机过程、大学英语、c语言、大学物理、基础物理实验等，以及社会类课程包括毛泽东思想概论、邓小平理论、政治经济学、法律基础等。此外，由于专业相关性，亦会开设机械设计基础、机械制图、电工学这样与材料生产设备相关的课程。

专业课程方面，在大

一、大二学生会学习专业基础平台课程，包括无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、材料科学与工程概论等。看到这一连串 的化学课程可能有些同学会问“我进的这到底是材料系还是化学系啊？”其实无论什么材料，影响其性能的因素无外乎其化学结构，分子也好原子也好离子也好。因此，这几门与化学相关的课程可以说是我们研究材料性能的基础，是材料学的基石。而且化学知识是我们制造合成材料的基础，将来我们搞材料方面的研发也好，生产也好，在了解其是“怎么来的”这一基础上我们才能进行进一步的工作，改性，深加工，塑形，精制，诸如此类。

升入大三后将深入学习更为专业的知识，包括材料物理性能、材料力学、材料工程基础、电化学、工程材料力学性能、物理冶金原理、现代材料研究技术。无论将来选择材料五大专业方向的任何一个，这几门课程都是必不可少的基础知识。材料学是一门综合性相当强的学科，即使你的主要研究或者工作方向只是某一种材料，比方说专门研究陶瓷，或者专门从事工程塑料的生产，但

是其他材料的基本性质还是要知道的，因为材料的工作环境不是单一的，它很可能要与其他材料共同合作才能更好发挥功效。比如“神五”飞船的合金外壳和外面附着的吸热耐高温涂料，一个是金属，一个是有机物基非金属化合物，如何将两者牢固地结合起来这一问题就涉及到两种材料各自的结构及性质。

之后，诸位材料专业的学生面对的就是专业方向的选择。北航的材料系下分为五个专业方向，分别是金属与陶瓷材料、电子信息材料与材料设计、材料加工工程与自动化、材料腐蚀与防护、高分子及复合材料。课程安排方式为每专业限选选修课加上跨专业任选选修课。金属与陶瓷材料主要是高温合金及其提高金属耐高温性能的陶瓷涂层材料；电子信息材料与设计主要内容是信息存储材料及其相关的计算模拟方法，主要研究材料的电磁性能；材料加工与自动化主要是材料加工的新工艺，目前有可加工高性能航空材料的激光熔覆技

术等；腐蚀与防护包括电化学与涂层两个方面的知识；高分子及复合材料包括高分子物理、高分子化学、复合材料与工程塑料方面的研究。

专业限选课有：

金属与陶瓷材料专业——金属功能材料、高性能金属结构材料、无机非金属材料物理化学、特种陶瓷材料；

电子信息材料与材料设计专业——计算材料学(信息功能陶瓷材料)、半导体材料及器件、量子力学(固体物理概论)；

材料加工工程与自动化专业——材料加工计算机测控、先进材料加工工程、材料加工设备及自动化；

材料腐蚀与防护专业——材料腐蚀科学与技术、材料表面工程与技术、涂料与涂装工程；

7.构建石油工程概论课程教学体系 篇七

1 重视石油工程概论课程教学, 升级教学理念

目前, 我校树立对学生能力培养的观念, 培养途径多样化的观念, 就要求我们在教学过程中重视实践与石油工程概论课程经验相结合, 学科理论与方法相结合, 在向学生传授已有知识的同时, 更要引导发挥好学生的主观能动性, 既培养学生对专业知识的感性认识力, 又要培养对专业知识的理性思维能力, 使学生在基础理论、科研技能、创新能力等方面得到全面提高。所以真正提高石油工程概论课程教学的水平, 首先要重视石油工程概论课程教学, 升级教学理念, 加强和扩宽学生的专业知识和专业技能, 是实现培养复合型人才的重要而有效途径, 这将成为构建石油工程概论课程教学体系的基础和前提[1]。

2 优化教学内容, 形成完整而相适应的石油工程概论课程教学内容

石油工程概论课程是一门涉及学科领域较为广泛的技术基础课[2~3], 课程主线是“找油—采油—加工”, 课程的设立目的是使学生全面了解和掌握油、气层地质, 物理性质及地下流体在油层中的分布规律和流动规律, 了解油、气田开发与开采的过程等, 为非石油工程专业的学生扩宽知识, 培养复合型人才提供必备的专业知识。

课程的设立为学生今后从事本专业工作时具有良好的石油工程方面的基础知识和基本能力起到了技术支持的作用。在教学中就要结合实际的教学对象专业特点, 优化教学内容, 完成专业知识的衔接。

资源勘查工程、地球化学专业的学生学习内容:岩石流体高压物性及相渗基础、石油钻井工程基础理论、油田开发、采油工艺、增产增注、提高采收率进行讲授, 重点讲授石油钻井工程基础理论、油田开发、采油工艺, 使之与资源勘查工程、地球化学专业的地质知识理论相衔接, 形成“在哪找油、如何找油、如何采油、如何调整”连贯思路, 这有助于学生在实际工作中的能力的培养。

经济管理、计算机等专业的学生学习内容:石油工业发展特点及趋势、石油地质基础、岩石流体高压物性及相渗基础、石油钻井工程基础理论、油田开发、采油工艺、石油集输及炼制加工进行讲授, 重点讲

授石油地质基础、石油钻井工程基础理论、油田开发方案部署、采油工艺。这样优化内容后进行教学, 各有侧重, 是学生思维形成连贯, 易于学习理解。

3 整合学校现有的石油工程概论课程教学资源, 搭建参观和简易操作实验室平台

如果采用板书、P P T多媒体课件的形式在教室完成石油工程概论课程的讲解, 就会让学生觉得陌生、抽象难以理解, 针对石油钻井、油田开发、采油工艺等内容, 如果能有让学生看得见、摸得到的东西, 是学生最为喜欢、直观的想法, 以满足学生的学习兴趣为培养目标, 可以有效激发学生学习热情提高教学效果[3~4]。

我校石油工程、地质勘探、储运、化工专业都属于学校的主干专业, 它们的实验室、展示厅都非常有专业特色, 既有实物模型、又有流程模拟模型设备、还有矿场钻井采油的工具设备、现场施工图片等, 这些都可以作为课程教学的有利资源, 可以通过教学相关单位的协调, 安排参观时间, 针对授课学生特点组织安排学生参观和简易操作内容, 保证教学井然有序。

我校除了实验室还有校园内矗立的从油田运回来的钻井井架及附属工具设备、游梁式抽油机系统这些实物作为讲解对象, 安排学生来到实物面前, 针对钻井工具及平台设备、抽油机各个部件形状, 了解它们的结构特点, 工作的原理, 及钻井采油的工艺流程, 以直观的感悟了解相关知识。

此外, 可以模拟实际案例调动学生探知问题、解决问题的能力。以地球化学专业的学生为例, 在编制开发方案时要优化井网部署, 通过模拟计算, 让学生深入了解开发过程中井网密度、井距与采收率关系, 确定合理井网部署。

实践教学的实质, 就是让学生从空泛的讲解中跳出来, 让学生明白石油是怎样的流体?油水井是怎么打的?采油是如何完成的?提高采收率有哪些方法?石油工程中用到的设备都有什么?有了这些基本认知, 在讲解相关理论知识的时候就不再摸不着头脑, 感觉学习乏味了。

如何保证实践教学能进入课程, 这就需要任课教师深入了解学校的教学资源制定教学计划, 通过教务相关人员进行协调, 合理安排教学时间, 保证学生进入实验室参观等环节的畅通。

4 结语

石油工程概论课程目的是为非石油工程专业学生拓宽知识, 培养复合型人才;课程内容涉及学科多, 需要理论和实践均扎实的教师队伍;要不断地探索新方法, 构建完善的教学体系, 才能提高石油工程概论课程的教学效果, 使学生认识到石油工程相关知识对将来从事石油工程专业工作的重要作用, 并能在今后的学习工作中熟练应用。

摘要：石油工程概论课程教学是一门加强和扩宽非石油工程学生的专业知识和专业技能、培养复合型人才的特色基础课。石油高校应重视石油工程概论课程教学建设, 加强石油工程概论课程教学改革, 积极转变人才培养模式, 培养石油企业发展急需的复合型人才。本文在分析了东北石油大学非石油工程专业石油工程概论课程教学的现状基础上, 提出了构建相应的石油工程概论课程教学体系的设想。

关键词：非石油工程专业,石油工程概论,教学体系,教学改革

参考文献

[1]肖娜.非理工类地方高校实践教学体系的构建[J].科技资讯, 2009 (8) :208.

[2]吴景春, 范森.准确定位两专业结合点提高石油工业概论课程教学效果[J].科技创新导报, 2009 (5) :137.

[3]李铭, 王立军.提高石油工程概论课程教学效果探讨[J].科技资讯, 2012 (5) :187.

8.浅谈《工程材料》课程教学改革 篇八

【关键词】工程材料教学改革

《工程材料》是我校机械工程和塑性成型两个系大部分专业必修的一门学科基础课程。在我们学校主要涉及机械工程、材料、焊接、无损检测等相关专业，修读学生全校每年约有五百人。按照我校执教能力测评的要求，结合“知识、理论、实践一体化”的教学目标，我认识到课程的改革与发展是加强专业基础建设，全面提高学校办学水平的需要，因此为了达到更好的教学效果，我对《工程材料》课程的教学改革进行了研究。

一、《工程材料》课程教学的现状

《工程材料》是阐述工程常用材料的科学理论及其运用的课程，是学好后续大量专业课的基础。然而，现在我们学校《工程材料》的教学依然维持着以教师讲授为主的老思路，不能调动学生的积极性，学生上课时表现出一副漫不经心、事不关己的状态，同时部分教师教学手段相对落后，教学内容不够新颖，考试制度也存在一定的弊端，这导致学校《工程材料》课程的教学并没有达到预期的效果，同时也影响到后续课程的教学效果。因此，对《工程材料》的课程做出相应的改革已是摆在我们面前的一项十分紧迫的任务。这是课程本身发展的需要，也是适应形势发展、满足对学生的能力和知识的培养和提高后续课程教学质量的需要。

二、《工程材料》课程教学改革的思路

课程的教学大纲与我校“工厂化办学，办工厂化大学”的办学思路，应是我们课程教学改革的指导原则。我认为《工程材料》课程的教学改革思路，主要包括课程的教学观念、教学手段、教学内容安排以及考试制度等几个方面。

1.贯彻以学生为中心的教学观

传统的教学观是以教師为中心，教师的讲授过程占据了课堂教学的全部时间，学生在课堂教学中活动的时间和空间几乎是零。所以我们要改变旧的教学观，就是要在课堂教学中切实摆正教师和学生的位置，应该做到以学生为主体，教师在一旁启发诱导，创造良好的课堂氛围，激发学生学习的兴趣，启发学生主动地参与学习、参与教学过程，启迪学生的思维，变苦学为乐学，变死学为活学，变难学为易学，变学会为会学。

2.运用电教手段，提高课堂教学效率

电教手段是现代教学必备的，它可以将知识以直观、形象、生动的声、光、图、影、像的形式展示给学生，使学生在课堂上将观察、欣赏与学习、训练紧密结合，既能激发学生学习的兴趣，又能充分调动学生学习的主动性。我们可以应用电教手段做一些与教学内容相关的动画或放一些直观的视频，每当学生看到这些时都会情绪高昂，精神百倍，上课的注意力更加集中，就连平时上课不爱学习的学生也表现得十分积极，电教手段的运用使课堂教学效果变得更好。

3.改革教学内容安排，改善教学效果

在教学过程中教学方式很重要，根据不同的教学要求与教学内容，我们可以采用多种教学方式。在教学安排上应注意各部分教学内容之间的相互衔接与配套，同时要照顾到不同专业对本课程的要求。讲课不再是完成教学内容的单一形式，我们也不能单纯的为了讲课而讲课，教学应该安排下列的多种形式。

（1）授课。在授课过程最重要的是教学内容应以项目为载体，而不是单一的照本宣科，我们应该根据不同专业学生的不同就业前景选择合适的项目进行项目教学，这样才能激发学生的学习兴趣，使学生将来真正能够做到学以致用。

（2）实验。实验教学是《工程材料》课程不可缺少的重要组成部分。在教学过程中我们应该适当的留出一些学时作为实验课，让学生通过亲手实验对所学常见材料的组织、性能有一定的了解，这样能更好的激发学生的学习兴趣。

（3）举办讲座、学术报告会和组织参观。让学生可解国内外工程材料发展的新动态，提高学生的学习兴趣，了解学科前沿。

4.改革考试办法加强考试管理提高教学质量

大家都知道考试是教学工作中的一个极其重要的环节，是检查教学效果、学习效果，反馈教学信息的主要方法，能对学生学习产生激励作用和导向作用。为充分调动学生学习的积极性，充分发挥考试对教学的检查、评价、反馈作用，推动考风、学风建设步入良性循环轨道，促进教学质量的提高，培养高素质合格人才，我校应该进一步建立健全考试制度，对原有的考试制度进行改革。

（1）严格命题管理，实行考教分离。学校应该对所有的课程建立试题库，题库由教务处统一管理，考试试题由教务处人员及相关负责人员根据任课教师对考试内容的要求由计算机进行自动组成试卷，真正实现考教分离。

（2）严肃作弊处理，杜绝作弊现象。现在我们所有的辅导员老师在考试前都会做考前宣传工作，让学生加强对考场纪律的学习和理解，监考教师也能做到认真负责，进行清场，但作弊现象仍然屡禁不止，这主要是由于我们对作弊学生的处理不够严格，我们应该对此进行改革。我们应该向一些对考试纪律严格的高校学习，发现违纪、作弊者严肃处理，取消其本次考试成绩，并在补考时收取适当的费用，对情节严重者记入档案，并不允许参加补考，学校要统一组织重修，由专门教师负责上课，让补考未通过和没资格参加补考的学生重新学习一遍，以增强他们对考试纪律的重视。

总之，我们必须正确认识到《工程材料》课程的教学改革和其他专业课的改革一样，是一项涉及面广、科学性强的系统工作，仅仅做到这些还远远不够，在以后的工作中我们要时刻抓住基础理论和实践相结合的特征，要勇于实践和探索，通过合适的改革不断充实和完善，以达到培养国家需要的高素质技能型人才的目标。

参考文献：

[1]上海工程技术大学材料学院材料科学系.《工程材料》课程教学改革的探讨[J].上海工程技术大学教育研究，2004，1：15-17

9.土木工程材料课程教学体系构建 篇九

通常来说，将“产品丧失其规定功能的现象”称之为失效。

主要失效类型有：过量弹性变形、塑性变形和断裂。

2.何谓过冷度？为什么结晶需要过冷度？它对结晶后晶粒大小有何影响？

熔融金属平衡状态下的相变温度与实际相变温度的差值。纯金属的过冷度等于其熔点与实际结晶温度的差值，合金的过冷度等于其相图中液相线温度与实际结晶温度的差值。

每一种物质都有自己的平衡结晶温度或者称为理论结晶温度，但是，在实际结晶过程中，实际结晶温度总是低于理论结晶温度的，这种现象称为过冷现象，两者的温度差值被称为过冷度。过冷度的大小与冷却速度密切相关，冷却速度越快，实际结晶温度就越低，过冷度就越大；反之冷却速度越慢，过冷度就越小，实际结晶温度就更接近理论结晶温度。连续冷却时候，冷却速度的高低影响相变时过冷度的大小。正是过冷度的大小影响组织形貌和结晶类型。缓慢冷却时候，合金在不大的过冷度下就发生了相变。这时候只能结晶析出石墨。过冷度足够大冷却速度足够快时候，就会析出渗碳体。

3.何谓过冷奥氏体？如何测定钢的奥氏体等温转变图？奥氏体等温转变有何特点？

钢的过冷奥氏体等温转变曲线的开始温度和终了温度曲线像英文字母C，它描述了奥氏体在等温转变过程中，不同温度和保温时间下的析出物的规律，称为C曲线或者TTT曲线，而连续冷却曲线是各种不同冷速下，过冷奥氏体转变开始和转变终了温度和时间的关系简称连续冷却转变图或者CCT图。

相同点是二者均是过冷奥氏体的转变图解，前者是在一定温度下的等温转变，后者是以一定的冷却速度时的连续转变，二者在本质上是一致的，转变过程和转变产物的类型基本相互对应。

二者的区别在于冷却条件的不同，其显着的区别主要有：

一、连续冷却时，过冷奥氏体是在一个温度范围内完成组织转变的，其组织的转变很不均匀，先转变的组织较粗，而后转变的组织较细，往往得到几种组织的混合物。

二、共析钢连续冷却时，只有珠光体的转变而无贝氏体的转变。原因在于当冷却速度缓慢时，过冷奥氏体将全部转变为珠光体，当冷却速度过快时，则过冷奥氏体在中温区停留时间还未达到贝氏体转变的孕育区，已经降到Ms点开始转变为马氏体。

4.哪些合金元素可使钢在室温下获得铁素体组织？哪些合金元素可使钢在室温下获得奥氏体组织？并说明理由。

在钢中加入合金元素后，钢的基本组元铁和碳与加入的合金元素会发生交互作用。钢的合金化目的是希望利用合金元素与铁、碳的相互作用和对铁碳相图及对钢的热处理的影响来改善钢的组织和性能。

一、合金元素与铁、碳的相互作用 合金元素加入钢中后，主要以三种形式存在钢中。即：与铁形成固溶体；与碳形成碳化物；在高合金钢中还可能形成金属间化合物。

1.溶于铁中

几乎所有的合金元素（除Pb外）都可溶入铁中，形成合金铁素体或合金奥氏体，按其对α-Fe或γ-Fe的作用，可将合金元素分为扩大奥氏体相区和缩小奥氏体相区两大类。

扩大γ相区的元素—亦称奥氏体稳定化元素，主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等，它们使A3点（γ-Feα-Fe的转变点）下降，A4点（γ-Fe的转变点）上升，从而扩大γ-相的存在范围。其中Ni、Mn等加入到一定量后，可使γ相区扩大到室温以下，使α相区消失，称为完全扩大γ相区元素。另外一些元素（如C、N、Cu等），虽然扩大γ相区，但不能扩大到室温，故称之为部分扩大γ相区的元素。

缩小γ相区元素——亦称铁素体稳定化元素，主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它们使A3点上升，A4点下降（铬除外，铬含量小于7%时，A3点下降； 大于7%后，A3点迅速上升），从而缩小γ相区存在的范围，使铁素体稳定区域扩大。按其作用不同可分为完全封闭γ相区的元素（如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等）和部分缩小γ相区的元素（如B、Nb、Zr等）。

2.形成碳化物

合金元素按其与钢中碳的亲和力的大小，可分为碳化物形成元素和非碳化物形成元素两大类。

常见非碳化物形成元素有：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它们基本上都溶于铁素体和奥氏体中。常见碳化物形成元素有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等（按形成的碳化物的稳定性程度由弱到强的次序排列），它们在钢中一部分固溶于基体相中，一部分形成合金渗碳体，含量高时可形成新的合金碳化合物。

5.何谓石墨化？铸铁石墨化过程分哪三个阶段？对铸铁组织有何影响？

钢中渗碳体分解成为游离碳并以石墨形式析出，在钢中形成石墨夹杂的现象。

铸铁的石墨化过程铸铁中石墨的形成过程称为石墨化过程。铸铁组织形成的基本过程就是铸铁中石墨的形成过程。因此，了解石墨化过程的条件与影响因素对掌握铸铁材料的组织与性能是十分重要的。根据Fe－C合金双重状态图，铸铁的石墨化过程一，铸铁的石墨化过程铸铁中石墨的形成过程称为石墨化过程。铸铁组织形成的基本过程就是铸铁中石墨的形成过程。因此，了解石墨化过程的条件与影响因素对掌握铸铁材料的组织与性能是十分重要的。根据Fe－C合金双重状态图，铸铁的石墨化过程可分为三个阶段：第一阶段，即液相亚共晶结晶阶段。包括，从过共晶成分的液相中直接结晶出一次石墨，从共晶成分的液相中结晶出奥氏体加石墨，由一次渗碳体和共晶渗碳体在高温退火时分解形成的石墨。中间阶段，即共晶转变亚共析转变之间阶段。包括从奥氏体中直接析出二次石墨和二次渗碳体在此温度区间分解形成的石墨。第二阶段，即共析转变阶段。包括共折转变时，形成的共析石墨和共析渗碳体退火时分解形成的石墨。

影响铸铁石墨化的因素铸铁的组织取决于石墨化进行的程度，为了获得所需要的组织，关键在于控制石墨化进行的程度。实践证明，铸铁化学成分、铸铁结晶的冷却速度及铁水的过热和静置等诸多因素都影响石墨化和铸铁的显微组织。1.化学成分的影响铸铁中常见的C，Si、Mn、P、S中，C，Si是强烈促进石墨化的元素，S是强烈阻碍石墨化的元素。实际上各元素对铸铁的石墨化能力的影响极为复杂。其影响与各元素本身的含量以及是否与其它元素发生作用有关，如Ti、Zr、B、Ce、Mg等都阻碍石墨化，但若其含量极低（如B、Ce＜0.01％，T＜0.08％）时，它们又表现出有促进石墨化的作用。2.冷却速度的影响一般来说，铸件冷却速度趋缓慢，就越有利于按照Fe-G稳定系状态图进行结晶与转变，充分进行石墨化；反之则有利于按照 Fe-Fe3C亚稳定系状态图进行结晶与转变，最终获得白口铁。尤其是在共析阶段的石墨化，由于温度较低，冷却速度增大，原子扩散困难，所以通常情况下，共析阶段的石墨化难以充分进行。铸铁的冷却速度是一个综合的因素，它与浇注温度、传型材料的导热能力以及铸件的壁厚等因素有关。而且通常这些因素对两个阶段的影响基本相同。提高浇注温度能够延缓铸件的冷却速度，这样既促进了第一阶段的石墨化，也促进了第二阶段的石墨化。因此，提高浇注温度在一定程度上能使石墨粉化，也可增加共析转变。3.铸铁的过热和高温静置的影响在一定温度范围内，提高铁水的过热温度，延长高温静置的时间，都会导致铸铁中的石墨基体组织的细化，使铸铁强度提高。进一步提高过热度，铸铁的成核能力下降，因而使石墨形态变差，甚至出现自由渗联体，使强度反而下降，因而存在一个‘临界温度’。临界温度的高低，主要取决于铁水的化学成分及铸件的冷却速度。一般认为普通灰铸铁的临界温度约在1500一1550℃左右，所以总希望出铁温度高些。

6.铝合金是如何分类的？

按用途分为铸造铝合金和变形铝合金，又细分成各个牌号按制造的成品分为工业铝、航空铝、民用铝、导电铝几大类按含铝量分为熟铝和生铝按形态分为铝板、铝锭、铝线、铝杆、铝饼等按生产出处分为原生铝和再生铝。

7.简述高分子链的结构特点，它们对高聚物性能有何影响？

高分子链的结构特点：1高分子呈现链式结构，2高分子链具有柔性，3高聚物的多分散性。

高分子链的化学成份及端基的化学性质对聚合物的性质都有影响。通常主要是指有机高分子化合物，它是由碳-碳主链或由碳与氧、氮或硫等元素形成主链的高聚物，即均链高聚物或杂链高聚物。

高密度聚乙烯（HDPE）结构为－[CH2CH2]n－，是高分子中分子结构最为简单的一种，它的单体是乙烯，重复单元即结构单元为CH2CH2，称为链节，n为链节数，亦为聚合度。聚合物为链节相同，集合度不同的混合物，这种现象叫做聚合物分子量的多分散性。

聚合物中高分子链以何种方式相连接对聚合物的性能有比较明显的影响。对于结构完全对称的单体（如乙烯、四氟乙烯），只有一种连接方式，然而对于CH2=CHX或CH2=CHX2类单体，由于其结构不对称，形成高分子链时可能有三种不同键接方式：头-头连接，尾-尾连接，头-尾连接。如下所示：

头-头（尾-尾）连接为：

头-尾连接为：

这种由于结构单元之间连接方式的不同而产生的异构体称为顺序异构体。一般情况下，自由基或离子型聚合的产物中，以头-尾连接为主。用来作为纤维的高聚物，一般要求分子链中单体单元排列规整，使聚合物结晶性能较好，强度高，便于抽丝和拉伸。

8何谓陶瓷？陶瓷的组织由哪些相组成？它们对陶瓷性能各有何影响？

陶瓷的原料通常是由粘土、石英和长石三部分组成。在加热烧成或烧结和冷却过程中，由这三部分组成的坯料相继发生四个阶段的变化：

（1）低温阶段（室温～300℃）残余水分的排除。

（2）分解及氧化阶段（300～950℃）结构水的排除；有机物、碳素和无机物等的氧化；碳酸盐、硫化物等的分解；石英晶型转变。

（3）高温阶段（950℃～烧成温度）氧化、分解反应继续进行；相继出现共熔体等液相，各组成物逐渐溶解；一次莫来石（3Al2O3·2SiO2）晶体生成； 二次莫来石晶体长大； 石英块溶解成残留小块； 发生烧结成瓷。

（4）冷却阶段（烧成温度～室温）二次莫来石晶体析出或长大； 液相转变； 残留石英晶型转变。

陶瓷的典型组织结构包括三种相：晶体相（莫来石和石英）、玻璃相和气相

晶体相是陶瓷的主要组成相，主要有硅酸盐、氧化物和非氧化合物等。它们的结构、数量、形态和分布，决定陶瓷的主要性能和应用。

玻璃相作用

①粘连晶体相，填充晶体相间空隙，提高材料致密度；

②降低烧成温度，加快烧结；

③阻止晶体转变，抑制其长大；

④获得透光性等玻璃特性；

⑤不能成为陶瓷的主导相：对陶瓷的机械强度、介电性能、耐热耐火性等不利。

气相是陶瓷组织内部残留下来的孔洞。它的形成原因比较复杂，几乎与原料和生产工艺的各个过程都有密切的联系，影响因素也比较多。

9.何谓复合材料？都有哪些类型？

由异质、异性、异形的有机聚合物、无机非金属、金属等材料作为基体或增强体，通过复合工艺组合而成的材料。除具备原材料的性能外，同时能产生新的性能。

复合材料是一种混合物。在很多领域都发挥了很大的作用，代替了很多传统的材料。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为：①纤维增强复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显着提高，并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料。

10.简述热电偶的测温原理；不同测温范围所用热电偶有何不同？

将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流，这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。

（1）热电偶的种类

常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。

（2）热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下：①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；②两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离

70年代开始研究和应用。早期用于薄钢带、钢丝的连续退火，能量密度最高可达10瓦/厘米。电子束表面淬火除应在真空中进行外，其他特点与激光相同。当电子束轰击金属表面时，轰击点被迅速加热。电子束穿透材料的深度取决于加速电压和材料密度。例如，150千瓦的电子束在铁表面上的理论穿透深度大约为0.076毫米；在铝表面上则可达 0.16毫米。电子束在很短时间内轰击表面，表面温度迅速升高，而基体仍保持冷态。当电子束停止轰击时，热量迅速向冷基体金属传导，从而使加热表面自行淬火。为了有效地进行“自冷淬火”，整个工件的体积和淬火表层的体积之间至少要保持5∶1的比例。表面温度和淬透深度还与轰击时间有关。电子束热处理加热速度快，奥氏体化的时间仅零点几秒甚至更短，因而工件表面晶粒很细，硬度比一般热处理高，并具有良好的力学性能。

激光在热处理中的应用研究始于70年代初，随后即由试验室研究阶段进入生产应用阶段。当经过聚焦的高能量密度（10瓦/厘米）的激光照射金属表面时，金属表面在百分之几秒甚至千分之几秒内升高到淬火温度。由于照射点升温特别快，热量来不及传到周围的金属，因此在停止激光照射时，照射点周围的金属便起淬冷介质的作用而大量吸热，使照射点迅速冷却，得到极细的组织，具有很高的力学性能。如加热温度高至使金属表面熔化，则冷却后可以获得一层光滑的表面，这种操作称为上光。激光加热也可用于局部合金化处理，即对工件易磨损或需要耐热的部位先镀一层耐磨或耐热金属，或者涂覆一层含耐磨或耐热金属的涂料，然后用激光照射使其迅速熔化，形成耐磨或耐热合金层。在需要耐热的部位先镀上一层铬，然后用激光使之迅速熔化，形成硬的抗回火的含铬耐热表层，可以大大提高工件的使用寿命和耐热性。

11.应用电子束可进行哪些表面热处理？其基本原理是什么？与激光表面热处理相比，它有哪些优缺点？

70年代开始研究和应用。早期用于薄钢带、钢丝的连续退火，能量密度最高可达10瓦/厘米。电子束表面淬火除应在真空中进行外，其他特点与激光相同。当电子束轰击金属表面时，轰击点被迅速加热。电子束穿透材料的深度取决于加速电压和材料密度。例如，150千瓦的电子束在铁表面上的理论穿透深度大约为0.076毫米；在铝表面上则可达 0.16毫米。电子束在很短时间内轰击表面，表面温度迅速升高，而基体仍保持冷态。当电子束停止轰击时，热量迅速向冷基体金属传导，从而使加热表面自行淬火。为了有效地进行“自冷淬火”，整个工件的体积和淬火表层的体积之间至少要保持5∶1的比例。表面温度和淬透深度还与轰击时间有关。电子束热处理加热速度快，奥氏体化的时间仅零点几秒甚至更短，因而工件表面晶粒很细，硬度比一般热处理高，并具有良好的力学性能。

激光在热处理中的应用研究始于70年代初，随后即由试验室研究阶段进入生产应用阶段。当经过聚焦的高能量密度（10瓦/厘米）的激光照射金属表面时，金属表面在百分之几秒甚至千分之几秒内升高到淬火温度。由于照射点升温特别快，热量来不及传到周围的金属，因此在停止激光照射时，照射点周围的金属便起淬冷介质的作用而大量吸热，使照射点迅速冷却，得到极细的组织，具有很高的力学性能。如加热温度高至使金属表面熔化，则冷却后可以获得一层光滑的表面，这种操作称为上光。激光加热也可用于局部合金化处理，即对工件易磨损或需要耐热的部位先镀一层耐磨或耐热金属，或者涂覆一层含耐磨或耐热金属的涂料，然后用激光照射使其迅速熔化，形成耐磨或耐热合金层。在需要耐热的部位先镀上一层铬，然后用激光使之迅速熔化，形成硬的抗回火的含铬耐热表层，可以大大提高工件的使用寿命和耐热性。

12.简述断裂韧性在选材中的意义。