关键词：复合材料；无机非金属材料；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）44-0130-02
材料是社会文明的一个重要标志，也是当今社会各个国家与地区发展基础工业和开发新技术、新行业的源泉和动力。新材料的开发和使用，不仅需要材料研究的创新性思维，而且需要材料科学与技术人才的创新精神。当前，随着材料学的快速发展，将对材料人才提出了更多更高的要求，由原先的单一技术型人才逐步转变为具有多层次、多学科交叉的复合型人才[1，2]。复合材料学科近年的发展也反映了社会对材料的要求，人们对多功能材料的需求和要求也在不断提高，这加重了对学习材料人的要求，对于各类材料的结构原理及其制备技术需要更多的了解。无机非金属材料不仅是复合材料专业的必选课程，而且也是一门材料学科的综合性课程。该课程主要讲解无机非金属材料的定义、分类，以及无机非金属材料的共性与个性；无机非金属材料中原料的制备、配合料的计算、成型、干燥和烧成等生产工艺以及介绍无机非金属材料现在的发展状况与研究方向。复合材料专业开设无机非金属材料课程的目的是让学生能够了解无机非金属材料的基本知识，在学习复合材料专业的同时，拓展自己的学科知识，深化自己的专业领域，这对于增强学生就业竞争能力具有重要意义。
一、复合材料专业开设无机非金属材料的必要性
无机非金属材料是一门历史悠久的学科，在人类发展的历史上扮演着重要角色。在当今社会，无机非金属材料在建筑、航空航天、交通、电子科技以及能源等方面有着不可替代的作用，是国民经济的重要基础。复合材料作为一门新型学科，需要与其他专业进行交流融合，无机非金属材料与有机高分子材料、金属材料并称为材料界三大材料。通过对无机非金属材料课程的学习，不仅能够掌握无机非金属材料的组织结构特点、制备工艺和性能特点，而且可以将其和复合材料进行对比联系，从而更加快速地学习复合材料。单一的材料已经不能满足现在社会的要求，人们更加需要复合型材料，而无机非金属复合材料的出现适应了社会的要求。例如在石灰浆中掺入麻绳或其他纤维用作涂墙的材料，用钢筋、水泥、砂、石块制成钢筋混凝土，等等，这些都是生活中常见的无机非金属复合材料，所以在复合材料专业中开设无机非金属材料，不仅有利于学生学习复合材料，在以后的社会工作竞争中也有很大的作用。
二、复合材料专业开设无机非金属材料课程的教学现状
无机非金属材料课程作为复合材料专业的一门专业必选课，由于它涵盖了陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等内容，因此它比复合材料专业中开设的其他课程更加复杂。无机非金属材料多是离子键、共价键或离子―共价混合键，导致材料的性能及结构特征各有特点，并且制备过程中原料的比例或制备工艺也会对材料产生巨大的改变，学生在学习过程中容易将其混淆，使得教学达不到预料的结果。教学中大多数注重理论教学，不注重实践教学，让学生对无机非金属材料的了解只停留在理论知识。此外，作为一门选修课，学生对其重视程度也没有复合材料必修课高，在学习过程中态度也会有所下降，学习效率也会降低，那么开设无机非金属材料课程的初衷也没有达到。
三、复合材料专业开设无机非金属材料课程教学方法的探索
（一）教学内容的优化
由于无机非金属材料课程包含的内容较多，有陶瓷、水泥、玻璃以及耐火材料等内容，如果每一种材料都详细讲解，课时量必然不够，因此需要以某一种材料为主线，根据无机非金属材料的相同点和不同点进行穿插讲解。此外，在教学过程中由于教学内容较多，往往采用“填鸭式”教学，将所有的知识一股脑的塞进学生的脑中，这样导致学生不仅没有了解无机非金属材料，还对教学内容产生厌倦，所以在教学过程中还要注重知识点的连贯性和层次性，准确把握重难点。在教学过程中可以借助于生活中的事物来帮助记忆，比如可以根据树的模型，将树干比作无机非金属材料的组成、结构和性能。学生通过了解不同的组成，推断出将会产生怎样的结构，从而导致相应的性能，这样可以让学生抓住材料的本质，学习起来也就得心应手。然后，再由树干发散到枝干，逐一讲解无机非金属材料课程中水泥、陶瓷、玻璃以及耐火材料的原料和制备工艺等，将内容逐渐具体化，使学生更加轻松地学习无机非金属材料课程，让学生由浅入深，逐步了解无机非金属材料，从而达到掌握无机非金属材料课程的知识。
（二）教学方法的创新
无机非金属材料是一门具有较强理论性的课程，因此在课堂教学时，首先要调动学生的学习积极性，让学生能够跟着教师的步伐在上课开始提一些简单的问题，不仅能让学生快速进入学习状态，也可以检验学生课下的复习情况。其次，记笔记对于学习无机非金属材料是非常重要的，它不仅可以让学生建立自己的学习方法，也方便课下的复习。另外，实践教学是必需的，无机非金属材料是一门理论与实践相结合的课程，实践教学不仅能够让学生掌握课本知识，还可以增强学生对无机非金属材料的理解[3]。实验是实践教学的主要途径，实验可以培养学生的动手能力，激发学习兴趣。托尔斯泰曾经说过：“成功的教学，所需的不是强制，而是激发学生的学习兴趣”。此外，课堂多媒体教学的作用也很大，观看材料的微观组织结构视频可以让学生更加清晰的了解无机非金属材料的制备过程。
（三）考核方式的改革
学习无机非金属材料的目的是要让学生掌握无机非金属材料的种类、组成、共性和个性，掌握原料的制备过程和原料选择对无机非金属材料性能的影响，掌握陶瓷、玻璃和水泥的生产工艺流程等内容。在考核学生的学习结果时往往采用考试的方法，这样的方法会导致学生死记硬背课本内容，给学生造成巨大的思想负担，不利于培养学生的学习主动性和积极性，所以考试不是一种好的考核方法。采用论文考核也不是一种好的方法，现如今网络的发达造成了利用网络资源抄袭的现象，这样的考核也不能达到开设无机非金属材料课程的初衷。学习无机非金属材料一方面是为了让学生了解更多的材料学内容，拓展自己的视野；另一方面，通过对无机非金属材料课程的学习可以更好地学习复合材料，因此，可以将两者结合起来进行考核。将学生分成若干组，每一组负责完成一种无机非金属材料设计，最后对每组成果进行评价。这样既可以检验学生对无机非金属知识的了解，也能开发学生的创新能力，从而真正体现这门课程的教学成果。
四、结语
无机非金属材料课程一方面能够让学生了解无机非金属材料的基础知识，另一方面能够从无机非金属材料学习中更好地学习复合材料。本文针对当前无机非金属材料课程在复合材料专业教学中所面临的问题，结合复合材料专业开设无机非金属材料的必要性和教学现状，对教学内容、教学方法和考核方式等方面提出了一些建议，期望以此推进复合材料专业的发展，为国家培养更多优秀的人才。
参考文献：
[1]孟凡桂.材料化学专业无机非金属材料课程教学的实践与探索[J].广州化工，2010，（38）：205-207.
【关键词】晶体学；材料化学；课程模块
现代科学技术赖以发展的各种材料主要以固态形式存在。按照基本粒子排列的有序程度，固态物质可以分为晶态、非晶态和准晶态。鉴于大多数材料只存在于晶态之中且晶态材料具有特殊的规则性，在近代自然科学体系中，通过晶态获得微观立体结构信息已成为极其重要的研究渠道。因此，晶体学是材料科学发展的重要支柱。
材料化学是材料科学的重要分支，是一门研究材料的制备、组成、结构、性质及其应用的科学[1-2]。在材料化学的课程学习中，对于材料结构的认识尤为重要[3]。本文结合本科教学实践，分析了《材料化学》课程的特点和存在的问题，阐述了以晶体学为主线的课程设计及教学方法。
1 《材料化学》课程的特点及存在的问题
首先，《材料化学》是材料类专业的重要专业基础课，课程内容多，涵盖了材料的制备、结构、性能及应用。从所涉及的材料来看，包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料、纳米材料、功能材料等。这就要求《材料化学》授课教师的知识面广，在内容组织上不仅能体现不同材料各自的特点，还要强调它们之间的联系。
其次，不同于《无机化学》等课程，作为一个较新的学科和课程，《材料化学》不具备经典、权威教材。目前，各大出版社的《材料化学》教材内容各不相同，有些甚至差别较大。此外，新材料的开发、传统材料的升级一直是研究热点。因此，材料相关的理论和知识日新月异。如何将新技术、新成果引入到《材料化学》课程中，做到知识与时俱进，是课程教学中面临的一个重要问题。
2 以晶体学为主线的《材料化学》课程教学
2.1 课程内容模块化
按照材料化学专业培养目标及山东科技大学人才培养的特点，材料化学课程选用李奇教授编写的《材料化学》作为教材。根据对本课程的理解，以晶体学基本原理为主线，将课程内容进行模块化整合，分为背景模块、晶体学原理模块、金属材料模块、无机非金属材料模块、高分子材料模块和学科前景模块。
2.2 课程设计及教学方法
背景模块主要介绍材料化学课程在材料科学中的地位、材料化学课程内容、学习目的及学习方法，结合实际例子（如摔不碎的纳米陶瓷刀，“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”――金属玻璃等）激发学生对课程的兴趣。
晶体学原理模块中以晶体的周期性和对称性为教学重点，结合宏观实例解释微观的概念和原理。鉴于晶体学原理模块内容较为抽象，在教学过程中采用多媒体与模型（主要是球棍模型）相结合的方式，通过对比教学加强学生对基本概念和原理的掌握。从晶体与非晶体的异同入手引出晶体的周期性和对称性，从晶棱、晶面和晶胞三个层次分析晶体的特点，结合X射线衍射完整讲解晶体学知识，引导学生构建完整的晶体学理论框架。
在学习晶体学知识的基础上，金属材料模块、无机非金属材料模块和高分子材料模块分别从三大类材料各自的结构出发结合制备方法引出材料的性能及应用。在金属材料模块的教学中，结合前期《无机化学》中有关金属晶体的知识，引出“等径圆球密堆积”的模型，从而分析金属单质一维、二维和三维密堆积的基本形式。为了使学生更好的理解二维密堆积中四面体空隙和八面体空隙的产生，在教学中将学生分成若干小组，每组发放一定数量的乒乓球（代表金属单质原子），请学生动手排出密堆积的形式。另外，准备已组合好的模型，让学生从不同角度观察二维密堆积，查找四面体空隙和八面体空隙的位置。通过二维密堆积的详细讲解和学生的动手组装，使学生更好的理解密堆积，为后续金属单质的三维密堆积和合金结构的学习打下良好的基础。
在金属材料中除了金属晶体之外，还涉及到准晶这一特殊的结构。与晶体的长程有序不同，准晶具有长程准周期性平移序和非晶体学旋转对称性。这部分的教学中着重强调准晶与晶体在结构上的不同，并由此引出其制备和性能的特殊性。
在无机非金属材料模块的教学中，引导学生从比较离子晶体与金属晶体的结构区别入手，结合球棍模型的组装，使学生掌握离子晶体结构的解析方法。着重强调离子晶体结构分析中以往学生经常出现的错误。例如氯化铯（CsCl）晶体的解析，学生在根据晶体结构示意图（图1）进行分析时往往得出其为体心立方结构，但实际上CsCl晶体应该是简单立方结构。该错误的出现是因为学生并未掌握离子晶体结构分析要点。在离子晶体的结构解析中，应首先分析负离子（或正离子）的排列方式，然后查找正离子（或负离子）的位置及其占据的空隙类型，最后分析正负离子的配位数以及每个晶胞中所含正负离子个数。只有按照这样的分析方式才能正确得出晶体结构。在学生熟悉无机材料典型的晶体结构后，引出无机材料的经典制备方法，并比较各种方法间的差异，由此得出材料的性能和应用。在晶态无机材料的教学中，穿插近代科研中比较热门的碳材料（如碳纳米管、石墨烯等）和分子筛材料，分析这些材料的特殊结构及由此衍生出的特殊性质和应用。例如，分子筛材料特殊的孔道结构使其具有择形催化性能并在石油化工领域中有着非常重要的应用。
图1 氯化铯（CsCl）晶体的结构示意图
另一方面，在无机非金属材料中还涉及到非晶态材料。教学过程中通过晶体结构的周期性和对称性，引出非晶态材料（如玻璃等）的结构特点，注重新兴非晶态材料（如金属玻璃）的合成及性能。
在高分子材料模块的教学中，引导学生总结高分子与小分子在结构上的差异，引出高分子的晶态、非晶态、液晶态和取向态。结合偏光显微镜对球晶的观察，使学生进一步明确晶态高分子与金属晶体、离子晶体等的区别。通过高分子材料的晶态没有小分子完善，而其非晶态的有序性却高于非晶态小分子，引出高分子材料具有小分子所不具备的特殊性能和应用。
在前景展望模块，主要从化学的角度针对材料的发展进行分析，使学生认识到材料的特殊魅力。结合材料化学的发展前沿，提高学生对材料学科今后发展趋势的认识，为学生成为材料专业技术人才奠定坚实的基础。
3 结语在材料化学课程教学中，以晶体学为主线将金属材料、无机非金属材料和高分子材料串联在一起。采用比较式教学、多媒体和模型相结合的教学手段，加深学生对材料结构、制备、性能和应用的理解和认识，提升学生分析解决问题的能力。
【参考文献】
[1]米晓云，张希艳，柏朝晖，等.科研对材料化学课程教学的促进作用[J].现代教育科学，2009，1：112-114.
关键词:非金属；活化剂；硬化速度；耐高温；堵剂
中图分类号：C35文献标识码： A
无机非金属高温调堵材料是专门为稠油热采的高温调堵作业而研制的新材料。此类非金属材料主要采用具有特定性能的特殊矿物，并将矿物成分进行科学配比后采用均化湿法生产加工而成的一种气-水两硬性无机胶凝材料。五金非金属高温调堵材料具有其他常规调堵材料无可比拟的优势，其在常温条件下很难硬化，而且经过长时间水化其强度也很弱,基本不具有使用价值。40℃以上的温度是其被激活的必要条件之一,同时特殊的无机/有机复合活化剂是另一个必要条件。由于有稠化时间和凝固时间可控范围宽的特点,使其在稠油热采及注汽井的调堵封窜、油水井防沙固沙领域,更有其它材料所不可比拟的独特优势,现进行室内实验来研制一种配方的无机非金属高温调堵材料。
1.无机非金属高温调堵材料烧制
1.1试剂
佳木斯黏土矿黏土,佳木斯杨庄铁选场尾矿沙,伊春西林选矿厂尾矿沙,佳木斯大理石矿白云石,佳木斯粉煤灰。
1.2实验设备
0.4m×1m土立窑,4―72型离心风机,250×100mm2烘干标准磨,200×80mm2康必丹磨,万能试验机,恒温水浴,电子天平,电热恒温干燥箱。
1.3实验方法
试验所用原料化学分析结果、生料的原料配比及生料化学成分分别见表1、表2和表3。
表1原料的化学成分
矿物名称 Loss/% Sio2/% Al2O3/% Fe2O3/% CaO/% MgO/%
低钙白云石 33.53 14.71 4.33 1.52 40.12 3.74
佳木斯铁选尾矿 - 68.35 10.19 17.30 1.00 2.23
伊春铁选尾矿 - 72.16 4.55 14.72 3.39 2.19
佳木斯黏土 10.13 69.67 4.18 9.82 1.70 2.30
表2生料的原料质量配比（%）
方案编号 低钙白云石 佳木斯尾矿 伊春尾矿 佳木斯黏土
1 20.0 70.0 0.0 10.0
2 20.0 0.0 70.0 10.0
3 20.0 35.0 35.0 10.0
4 20.0 0.0 0.0 80.0
为得到高度缓凝的水硬性无机非金属高温调堵材料,设计方案时采用低饱和比配料方案,设定生料的石灰饱和系数为0.6左右,并按单位热耗3 500KJ/kg熟料配煤,在标准磨中粉磨成生料,每次10kg,粉磨45min。把配制好的生料在简易成球盘上成球,加水10%,球径控制在10mm左右,在土窑中锻烧成熟料,将熟料和佳木斯粉煤灰以70:30的比例在康必丹磨中粉磨成无机非金属高温调堵材料,粉磨时间1h,比表面积控制在500m2/kg,对磨制好的无机非金属高温调堵材料进行化学分析和物理检验,详见表3。
表3熟料质量对比情况
项目 方案编号 比表面积（m2`kg-1） 标准稠度 抗压强度/MPa 凝结时间/h
3d 7d 28d 初凝 终凝
熟料 1 530 28 1.6 2.3 3.8 5：25 7:00
2 530 28 1.4 1.8 4.0 4：28 5：45
3 530 28 1.5 2.1 3.8 4：55 5：45
4 530 28 5.5 11.1 44.0 0：52 1：41
由于1号方案,即以佳木斯铁选尾矿沙为主要原料烧成的无机非金属熟料的初凝时间明显长于其它方案。因此,初步确定以佳木斯尾矿为主料,进一步进行熟料烧制试验,生料的设计比例和烧成熟料的物理指标见表4和表5。
表4佳木斯尾矿为主料的生料原料配比（%）
方案编号 低钙白云石 佳木斯尾矿 佳木斯黏土
5 20.0 50.0 30.0
6 20.0 60.0 20.0
7 20.0 70.0 10.0
8 20.0 80.0 0.0
表5 佳木斯尾矿为主料的熟料物理指标
项目 方案编号 比表面积（m2`kg-1） 标准稠度 抗压强度/MPa 凝结时间/h
3d 7d 28d 初凝 终凝
熟料 5 530 28 1.5 1.8 3.7 5：20 6：35
6 540 28 1.5 1.8 3.5 5：40 7:05
7 540 28 1.7 2.2 4.1 5：00 6：25
8 550 28 1.9 2.6 4.2 4：50 5：50
从上表中可以看出，随着佳木斯尾矿作为主料比例的增加，烧成熟料的凝结时间逐渐增大，结合表4，我们可以看出，一旦佳木斯尾矿主料配比超过70%，其凝结时间反而减小，在编号6中，也就是按60%标准进行配比时，其凝结时间达到巅峰。因此,生料配方采用低钙白云石:佳木斯尾矿:佳木斯黏土=20%:60%:10%。
2.无机非金属高温调堵性能评测
取复合添加剂(是一种自制高分子共聚物,主要功能是抑制无机非金属材料的水化反应)3g,加水100mL,加热至(80～85)℃活化呈半透明状,得母液。在母液中分别加入过325目标准筛的无机非金属胶凝材料20g,搅拌均匀。将样品分别置于室温、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃恒温水浴中,观察样杯中泥浆液稠化时间和固化后无机非金属胶凝材料固结体的强度,另取相同样品在不添加复合添加剂在同条件下进行稠化实验。实验结果见表6
表6温度对稠化时间和无机非金属胶凝材料固结体强度的影响
t/摄氏度 20（室温） 40 50 60 70 80
稠化时间/h 40d不凝 63 51 34 12 4
抗压强度/MPa ... 0.2 2.4 3.3 3.7 4.6
试验结果表明:
①在室温下(约20℃),泥浆液至少40d不稠化;
②随着温度的逐渐升高,泥浆液失去流动性的时间在明显缩短,而无机非金属胶凝材料固结体的抗压强度则显著增高。
③没有添加复合添加剂的样品超过40d没有稠化。该实验结果说明温度是影响泥浆液和无机非金属胶凝材料固结体性能的最重要因素之一,它的胶凝活性需要有特殊的活化剂存在和一定的温度两个条件同时得到满足才能够出现。
结论
（1）当材料中无活化剂，并且处于常温条件时，无机非金属材料具有不凝胶和固话的良好性能。此外，此类非金属新材料在长时间的水浸下也不会凝胶和固话。
（2）无机非金属材料水化活性是可以激发和稠化、硬化强度、硬化速度的，其手段主要通过温度控制和活化剂控制。
（3）无机非金属胶凝材料具有良好的时间调节性能。在工程应用当中，此类新材料的稠化时间可以有效调节，其调节范围一般在几十分钟至几天内不等，更好的适应各种规模作业的油田调堵作业。
参考文献：
[1]杨钊,李瑞,吴宪龙.耐高温无机非金属胶凝材料堵剂[J].油田化学,2009,03:265-268.
[2]董伟霞,包启富,王艳香,石棋.新形势下《无机非金属材料专业实验》教学研究初探[J].景德镇高专学报,2010,02:45-46.
[3]张震.新型智能复合调堵、调驱体系及调堵机理研究[D].西安石油大学,2013.
关键词：电厂金属材料学；教学研究；教学实践
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）36-0129-02
“电厂金属材料学”与火力发电厂生产实际紧密结合的专业课程，是热能与动力工程专业的一门必修专业基础课。通过本课程的学习，使学生掌握金属材料学的基础理论和锅炉、汽轮机以及相关辅机，比如泵、风机、加热器、除氧器、凝汽器等设备常用的金属材料及热处理方法等方面的知识；掌握解决工程实际问题的技能；为学生从事电力行业相关的设计、安装、检修工作奠定基础[1]。
根据我国“十五”规划教材对工程类应用型本科院校教材的要求，该课程针对热能与动力工程专业学生的教学课时已经缩短到32学时。鉴于本课程授课内容多、学时少、学生学习难度大、综合性强的特点，本文分析该课程的教学难点，希望对提高该课程的授课效果有所裨益。
一、教学体系构建与难点分析
首先精选教学内容，这就要求授课教师结合教学大纲要求，一方面照顾知识面的广度，另一方面要注重基本概念和基本原理的深度。该课程内容以大容量、高参数机组，主要以600MW及以上的火力发电厂主力机组主要设备的金属材料为主，兼顾300MW的火力发电厂主力机组主要设备的金属材料。授课时尽可能反映国内外电厂金属材料的先进的科学技术、新成果。
该课程涉及以前所学的各门专业课程较多，如“工程制图”、“机械设计基础”、“工程力学”、“工程热力学”、“金属工艺学”等。在讲授时帮助学生复习和回忆已学专业知识，比如“碳钢拉伸试验”这部分内容时，与“工程力学”课程内容基本相同，不必再次讲授，可以减少相关课时。在讲授“金属的晶体结构与结晶” 内容时，有的部分内容在高中曾经学习过，也不必再次讲授，可以减少相关课时。还比如教师在讲解“模具钢、切屑用钢”的教学内容时，由于热能动力专业的学生将来不可能从事金属切削加工、模具制造方面的工作，教师可以酌情相应缩减教学时间。
二、知识点的联系与巩固
对于热能动力专业学生学习“金属材料学”来讲，既不是材料专业学生学习“金属材料学”，也不是机械专业学生学习“金属材料学”，那么，摸索出一套培养适合热能动力专业学生学习“金属材料学”的方法，那就更为重要的。对于热能动力专业学生学习“金属材料学”来讲，不能过于专业学习金属材料理论，热能动力专业学生更多关注热力系统的热力计算，对于热力系统管道的金属材料的选定不熟悉。针对这种情况，在学习“金属材料学”时，哪些内容，热能动力专业学生可以作为一般了解，哪些内容，热能动力专业学生作为重点掌握，必须给学生明确交代。
“电厂金属材料”课程并不难学，没有多少计算题，计算题也没有积分和求导。“电厂金属材料”课程只有一个定律，即杠杆定律。但是“电厂金属材料”课程理论性强，规定条文多，需要记忆的概念多，有时一个概念套着另一个概念。相当于英语语法中的一个从句套着另一个从句。比如奥氏体的定义：碳原子溶入γ-Fe中形成的间隙固溶体，称为奥氏体。什么是固溶体，什么是间隙固溶体，什么是γ-Fe，在多少度形成γ-Fe，各个知识点串联起来，从而达到融会贯通，使学生加深理解和记忆。
教师在讲授“电厂金属材料学”开始时，为了提高学生的学习兴趣和爱好，搜集一些古代铸造金属的精美照片，比如司母戊鼎、四羊方尊、马踏飞燕、长信宫灯等部级青铜器出土文物，从一方面反映，我国的冶炼技术历史久远，冶炼技术水平精湛，从另一个方面反映我国悠久历史和灿烂的文化。
为了提高学生的学习兴趣和爱好，教师可以提出与金属相关的中国成语，学生加以补充。比如：金戈铁马、枕戈待旦、刀枪入库，马放南山、趁热打铁、点石成金、打铁还需自身硬、百炼成钢、铁打的营盘流水的兵，浪子回头金不换等成语。
为了提高学生的学习兴趣和爱好，教师可以向学生提出一些问题，比如：我们在日常生活和学习中，哪些用到铸铁材料、哪些材料是碳钢制造的。
“电厂金属材料学”课程有头重脚轻的感觉。比如“铁碳合金相图”内容非常重要，是金属材料学的重要基础理论，由于理论理解难度大，学生学习感觉有些吃力，教师需要增加课时。本课程围绕“铁碳合金相图”进行，所以要求学生必须掌握铁碳合金相图，必须徒手绘画，掌握各点、线和相区的物理意义。
教师讲解“电厂金属材料学”课程时，为了达到学生容易理解的目的，多媒体要配以火电厂锅炉本体及辅机、汽轮机本体及辅机、泵与风机等图片，便于学生理解和掌握[2]。如图1华能上海石洞口第二电厂的超临界压力600MW汽轮机组图片，图2超临界压力600MW汽轮机叶轮图片，图3超临界压力600MW锅炉屏式过热器图片。学生在学习过程中为“锅炉原理”、“汽轮机原理”奠定基础。
教师在讲授“铸铁”内容时，介绍制作阀门的材料不仅有钢制阀件、还有灰口铸铁阀件、可锻铸铁阀件、球墨铸铁阀件、铜合金等阀件。“铸铁锅炉”，额定出口热水温度低于120℃，且额定出水压力不超过0.7MPa，锅炉可以用不低于HT150灰口铸铁制造。“铸铁式省煤器”用于非沸腾式锅炉，适合中小型锅炉。
还可以介绍“城镇供热管网设计规范”CJJ34的相关内容。比如“室外采暖计算温度低于-10℃地区露天敷设的热水管道设备附件均不得采用灰铸铁制品；室外采暖计算温度低于-30℃地区露天敷设的热水管道，应采用钢制阀门及附件，蒸汽管道在任何条件下均应采用钢制阀门及附件。”
在讲授“不锈钢”的章节内容时，介绍高纯气体管道选材的有关规定，比如：“气体纯度大于或等于99.999%，露点低于-70℃，应采用内壁电抛光低碳不锈钢管EP。阀门应选用同等级的隔膜阀或波纹管阀。”“气体纯度大于99.99%、小于99.999%，露点低于-60℃，应采用BA管或EP管。阀门宜采用波纹管阀。”还可以介绍医用气体管道选材的有关规定，“医用气体的管材均应采用无缝铜管或无缝不锈钢管。其中无缝不锈钢管的材质性能不应低于0Cr18Ni9奥氏体。”“医用气体阀门应使用铜或不锈钢材质的等径阀门。”“无缝不锈钢管、管材和医用气体低压软管洁净度应达到内表面碳的残留量不超过20mg/m2。”
“金属材料学”与“金属工艺学”密不可分。一般地，热能动力工程专业没有设置“金属工艺学”课程，那么需要补充一些“金属工艺学”课程相关的知识，比如什么叫拉制管和挤制管，管材、线材、棒料等金属形式等。还比如：纯铜及黄铜管材按照制造方法分拉制管、挤制管，纯铜管常用材料：T2、T3、T4、TUP，黄铜管常用材料：H62、H68、HPbs9-1。比如：无缝钢管、电焊钢管，常用的直缝电焊钢管：一般用Q215、Q235、Q255普通碳素钢和08、10、15、20优质碳素钢制造，通常用于工作压力不超过1.6 MPa，介质最高温度不超过200℃凝结水管道中。
在讲授“轴承合金”内容时，联系相关汽轮机运行常见故障，比如：若汽轮机转子轴向推力过大或供油中断，有可能造成推力轴承巴氏和金熔化，使转子产生较大轴向位移，造成汽轮机的严重事故。比如，讲到“锡基轴承合金”时，锡基轴承合金含锡量为83%，锡材料比较软，适合于做轴承合金的材料，同时介绍云南个旧是中国最大锡矿产地等。
在讲授“汽轮机用钢”内容时，提高汽轮机单机最大功率的措施之一是采用高强度、低密度的材料，比如，钛基合金的密度只有不锈钢的57%，超硬铅合金材料LC4，其密度仅为一般不锈钢材料的35%，而其屈服强度σ0.2=550MPa，使用这些材料均可使汽轮机末级叶片高度增加，从而增大极限功率。
在讲授“有色金属及其合金”内容时，铜合金可以作为阀门使用，但是输送氢气的管道选用不带铜和铜合金阀门，防止碱对管道的腐蚀。由于电阻率低的特点，铜及铜合金作为导体使用。管壁导热率λ[w/m℃]，钢管λ=45-50 w/m℃，黄铜管λ=81-116w/m℃，铝λ=236 w/m℃，纯铜λ=349-465w/m℃。一般采用铜管作为导热管，采用铝材作为翅片。
在讲解电厂金属材料后，教师有时间情况下，可以介绍电厂非金属材料，比如，避免金属管道的腐蚀和磨损，可以采用陶瓷材料。扩大热能动力学生知识面，以适应将来工作需要。
三、授课的几点体会
根据培养方案的要求，“电厂金属材料学”教学课时已经缩短到32学时，在这么短的时间内，学生不可能成为金属材料学方面专家，也不可能办到。那么，学习这门课程的最终目的就是，要求热能动力的学生达到自己学会“查工程师手册”，教会学生使用选择需要的金属材料的牌号的方法。受人之鱼不如受之以渔，适应将来的工作需要。
选用金属材料总原则，在满足工程实际使用要求的前提下，尽可能选择价格低的金属材料，尽可能选择常用的金属材料，性价比高的金属材料，哪些材料是常用的金属材料，便于采购的金属材料。比如火力发电厂冷却水水质是选择表面式双流程凝汽器管材的主要依据，可以供选用的管材主要有：普通黄铜管、锡黄铜管、白铜管、钛管、不锈钢管等。钛管虽然对氯化物、硫化物和氨具有较好的耐腐蚀性，抗冲击腐蚀的性能也较强，可以在受污染的海水中使用，但价格较贵。不锈钢管耐腐蚀性，抗冲击腐蚀的性能优于黄铜管，但价格较高，随着需求和产量的提高，价格可以降下来。由于表面式双流程凝汽器用量非常大，数量达到Ф18内径4500根，考虑满足使用要求的前提下，尽量选用价格较低，使用较广的金属材料，表面式双流程凝汽器选择4500根黄铜管。授课过程中，如何选用金属材料的牌号总原则这条主线，理论和实际相结合，理论应用到实践中去，贯穿课程的始终。
按照金属材料的使用范围和用途，确定钢件的类型和牌号，与选取传感器型号类似[3]。要求学会金属材料应用就可以，金属材料牌号多。根据工程上的需要选择金属材料和金属材料热处理方法。
近年来，我国新建、改建、扩建机组向大机组、大容量方向发展，这些机组均是超临界、超超临界的高参数。大量新技术、新材料、新工艺被广泛应用，由于我国的冶炼技术和工艺制造技术还比较落后，需要引进大量国外材料和工艺技术。教师在讲授“合金钢的分类”内容时，讲解我国合金钢的分类方法以外，还介绍国外的合金钢的牌号，比如美国、日本、德国、俄罗斯、法国常用的合金钢的牌号，与我国合金钢相应钢号对比。
随着全球科技的迅猛的发展，授课的内容也要与时俱进，如果还沿袭教材的内容按部就班的授课，那就落后与时代的发展了。在各个章节中尽量多地介绍前沿性研究方向，开阔学生眼界、拓展思路。比如向学生们介绍“金属学报”、“新金属材料”等杂志，国内外的前沿技术，新技术、新工艺等。
四、结语
在“电厂金属材料学”课程的教学环节中，特别是在教学方法上研究从单纯传授知识型转向以培养学生的能力为重点的方法，教学效果明显改善，达到全面提高教学质量的目的。
参考文献：
[1]宋琳生.电厂金属材料[M].北京：中国电力出版社，2006.
关键词：无机非金属材料；卓越工程师；培养模式
“卓越工程师培养计划”是指高等学校培养具有工程师基本能力、并有获得工程师执业资质或者工程师职称潜力的后备工程师。借鉴世界先进国家高等工程教育的成功经验，创建具有中国特色工程教育模式，通过教育和行业、高校和企业的密切合作，以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，培养造就一大批创新能力强、适应企业发展需要的多种类型优秀工程师。通过实施“卓越工程师培养计划”，主动服务国家战略、服务社会需求。
一、无机非非金属材料专业特点
沈阳建筑大学是以建筑、土木等学科为特色，因此学校各专业人才培养的主要目标是围绕建筑、土木学科展开的。材料是土木工程实施的物质基础，二十一世纪建筑业迅猛发展，新材料、新工艺的不断更新，对材料的人才需求提出了新得挑战。因此无机专业的培养是为土木工程材料的研发、生产及应用等服务。
无机非金属材料工程专业人才应具备无机非金属工程材料相关领域的基础理论，掌握土木工程材料的研究开发、生产应用、工程施工管理质量检测的基本方法，实验技能和工程应用技术，能够从事各类土木工程材料的工程应用、质量检测及研究、开发和生产的高级工程技术人才。
二、卓越工程师培养模式研究的背景
教育部启动“卓越工程师教育培养计划”以来，以清华大学为首的61所高校成为第一批“卓越工程师教育培养计划”高校，2013年沈阳建筑大学无机非金属材料工程专业获批教育部第三批“卓越工程师教育培养计划”建设高校。
“卓越工程师培养计划”对于本科生制定通用标准和专业标准两方面要求。通用标准是指对所有工科学生的毕业生的基本要求。在通用标准的基础上，为满足各行业对工程技术人员职业资格要求，各行业根据具体专业特点制定工程型人才培养要求。本科层次卓越工程师工程能力的评价重点在学生分析和解决实际工程问题的能力、生产系统运行和维护能力、创新意识、新产品开发和设计能力、技术改造和创新能力等。因此培养计划的制定应围绕着专业特点和卓越工程师培养计划要求制定。
依据卓越工程师培养计划要求，通过对长安大学、西北建筑科技大学等多个“卓越工程培养计划，建设院校相关专业进行调研的基础上，修改制定了本校的专业培养方案。明确了本专业卓越工程师培养计划的定位，加强了实践环节的设置和过程管理，增加了工程界参与的深度，克服了理论和实践脱节的现象，保证了理论与实践环节的连续性。
三、培养模式的建设
1、优化培养方案：为了卓越工程人才培养计划的顺利实施，保证卓越工程师培养过程中有足够的工程实践训练，首先调整教学培养方案的进程，调整理论课内容至五一六学期完成，专业实验和课程设计调整到第七学期的13-20周。通过对课程进程的调整，保证卓越培养计划的学生有足够时间参与工程实践和顶岗实习。其次修改教学内容，增设了设计性实验内容和顶岗实习实践，调整校内的实验教学内容和方式，并聘请了企业工程技术人员作为导师，强化实践环节的过程管理。
2、加强实验实践教学过程建设：
教学实验实践主要是指与通识课程和专业课程相关联的各种课程教学需要的实验实践、以及专门实验课的实验实践。实践场地以校内的各种基础实验室、工程训练中心和专业实验室为主，以校外实践基地为辅。通过校内外导师联合培养和强化实践环节的过程管理，训练学生的工程实践能力和创新思维。
（1）强化校内教学实验体系建设
培养方案增加了综合、设计性实验内容。在现有专业实践教学内容基础上，对于“卓越工程培养计划”的学生增加了4周的材料设计试验，材料设计实验以土木工程背景下的新型建筑材料发展的热点问题进行，实验内容强调开发设计性、综合性和创新性实验，实验内容灵活多样，学生可自行选择。增加课程设计部分的工艺设计内容，同时工厂设计采取局部和整体结合的方式，学生根据生产工艺进行组合设计，创新探索新的生产工艺的可行性，让学生掌握行业发展动态。
（2）凸显专业特点的实习实践教学环节
顶岗实习实践是加强学生实践能力训练的另一个重要的实践教学环节。无机非金属材料工程专业依托建筑行业背景，结合现代的建筑产业的发展趋势，建立了具有行业特色卓越工程师培养计划校外实践教学体系建设，
首先是以混凝土生产及应用为主线的实践教学。中建商品混凝土有限公司是国内商品混凝土行业内的领军企业，具有鲜明的行业特点，契合无机非金属专业的培养方向，企业可为学生的生产实践提供了良好的践基地和大量的就业机会，使学生实践能力培养和工作培训融合，缩短了学生适应岗位能力的时间。本专业第一批学生已经顺利完成顶岗实习，并取得良好的效果。
其次是以建筑装配式产业化生产为主线的实践教学。装配式建筑是国家近几年推荐的新型建筑结构形式，住建部已经在沈阳开展了试点，并逐步在多个撑死推广。在这种行业需求下，学院与沈阳亚泰装配式建筑有限公司建立了校外实践基地，引导部分学生参与到装配式建筑设计、生产和应用过程，培养符合装配式建筑设计生产应用复合型人才。
此外与辽宁秦恒科技、恒威水泥，利盟高科等建立了一批实习实践基地，这些实践基地为学生提供了建筑行业背景下的特色培养需求。
校外实践基地是对校内实践训练的有益补充，是实践教育环节的重要组成部分。基于无机非金属材料专业结构和特色优势，实践体系的建设思路是：以建筑行业为背景，以水泥混凝土生产应用为主，结合玻璃、陶瓷、建筑装配式化等建立培养面向建筑领域的工程技术人才的实践教育体系。
（3）增加与企业相关毕业设计的环节
充分利用企业的资源开展毕业设计环节。企业或者用人单位结合自身的发展需求和科研方向，提供毕业设计和毕业论文题目，并指派专门技术人员配合校内导师协同指导，按照学校毕业设计环节进行过程管理。这种模式既有利于企业需求，也有利培养学生尽快熟悉岗位技能，同时可缓解校内资源不足等问题。
【关键词】密封件；石棉；石墨； 资源回收
1.概述
密封件是设备及管道连接处以防止其漏油、漏气、漏水以及外界环境介质侵入的基础组件。工程技术人员掌握和了解密封件的性能和特点，对正确选择安装和使用密封件，防止泄漏与由此而引起的环境污染、改善产品外观、提高产品效率与性能，节约能源与材料、防止设备失效、保障人身安全都具有重要意义。密封材料要与所选用的工作液体有很好的“ 兼容性” ， 此外还要求弹性好， 永久变形小，有适当的机械强度， 耐热耐磨性很好， 摩擦因子小； 与金属接触不互相粘着和腐蚀， 容易制造，成本低。船配密封件是目前密封件生产中市场占有率较高的一类生产，目前用于密封件生产的材料主要有以下几种：
1.1非金属材料
自19世纪以来，随着生产和科学技术的进步，尤其是无机化学和有机化学工业的发展，人类以天然的矿物、植物、石油等为原料，制造和合成了许多新型非金属材料，如水泥、人造石墨、特种陶瓷、合成橡胶、合成树脂（塑料）、合成纤维等。这些非金属材料因具有各种优异的性能，为天然的非金属材料和某些金属材料所不及，从而在近代工业中的用途不断扩大，并迅速发展。非金属材料可分为无机材料和有机材料两大类。在机械工程中较常使用的有许多品种。属于无机材料的有耐火材料、陶瓷、磨料、碳和石墨材料、石棉等；属于有机材料的有木材、皮革、胶粘剂和高分子合成材料──合成橡胶、合成树脂、合成纤维等；此外还有以非金属纤维增强树脂基所构成的复合材料。橡胶、塑料、石棉和柔性石墨等因有良好的柔性和弹性而适于制造动态和静态的密封零件，如压缩机的活塞环、密封填料、O型和V型密封圈等。20世纪60年代以来，还出现了一种以树脂或橡胶为基体、称为液体密封胶的密封材料，适用于各种静态密封，使用方便。
非金属材料还有一项特殊用途，就是用作耐烧蚀材料，如酚醛和石棉、石英等纤维复合制成的用于宇航方面的烧蚀部件，能在2500℃以上较长时间内燃烧、分解、散热、碳化，形成隔热层，有效地保护内部结构。此外，一些非金属材料还有消音、消振、透光、无磁性等特点，可用于制造如橡胶弹簧、避振垫片、光学透镜等零件。非金属材料的强度一般不及金属材料高。其中无机非金属材料的共同缺点是质地脆、不耐冲击；有机非金属材料则耐热性不高，存在老化、尺寸稳定性较差等问题。
对于不同类型的密封，其作用机理也有所不同。静密封是依靠封闭接合面的间隙以实现密封作用。在设计合理、制造质量符合要求的情况下，才能达到长期密封的目的。对于这种接触式密封，安装后，作用于接触面的密封力（接触力）与机械载荷、流体压力作用下的内应力、重力产生的静载荷以及热载荷等有密切的关系。对于密封材料自身会产生渗透的材料，如；石棉板、纤维基非石棉材料，应考虑其本身的渗漏，机械载荷，包括螺栓的固紧力及弹性体产生弹性变形而在接触面产生的初始应力。这类垫片的密封接触面往往较宽，以达到阻止内部材料毛细微孔的通道，并通过将法兰加工成多道水线的形式，来增加单位面积的压强，减少垫片被“压馈”的现象，特别是用在气体及温度较高的场合。
1.2金属材料
由于非金属材料无法满足高温、高压的要求，为满足高温、高压工况的要求，70年代以来陆续出现了齿型垫、铁包垫、铝平垫等形式的金属垫片。这些垫片主要用在热设备、船舶蒸汽管道上、油品管道上，它对法兰配合表面的粗糙度、加工精度（如平直度），压紧程度都要求较高，使其发展在相当程度上受到限制。
“O”形圈、油封等一类橡胶密封件不适宜设备高速、高压、高温的工作部位。选用特种金属材料制做的密封件统称为金属密封。金属密封有耐磨、耐温、塑性小的优点， 但失效快、寿命短、性能不稳定却是较普遍的现象。金属密封的选材， 传统上多为硬质合金、高速钢、轴承钢等。金属密封材料主要用于静密封。常用密封件除间隙密封外，密封都是利用密封件使偶合面间的间隙控制在工作介质能通过的最小间隙之下。该最小间隙取决于工作介质的压力、粘度、相对分子质量等。通过分析金属密封件密封界面的工作特点， 揭示了金属密封性能的不稳定性。
表1 常用金属密封材料的种类和应用范围
1.3 金属橡胶
金属橡胶是一种均质的弹性多孔物质，是用一定的工艺方法，将一定质量的、拉伸开的、螺旋状态的金属丝有序地排放在冲压（或碾压）模具中，然后用冷冲压方法而成型的，其内部结构是金属丝相互交错勾联形成类似橡胶高分子材料的空间网状结构。在外力作用下，金属橡胶将克服金属丝之间的干摩擦阻尼而产生变形，外力消失后，在自身弹性力的作用下，恢复原状。它的原材料是金属丝，既具有所选金属固有的特性，又具有像橡胶一样的弹性，故名为金属橡胶。
金属橡胶作为一种先进的新型功能材料，它主要为了满足航空航天飞行器上的特殊需要，解决高低温、高压、高真空及剧烈振动等环境下的密封、减振、过滤等疑难问题。通过开展金属橡胶材料在军机密封技术和阻尼隔振技术两方面的应用研究，从根本上解决液压系统在低温条件下的活动密封泄漏问题，彻底解决因橡胶隔振器存在易腐蚀、易老化、耐高低温能力差等不足造成管路事故频发的问题。
1.4非金属和金属混合材料
到了70年代中期，特别是柔性石墨材料的出现，产生了非金属和金属材料结合使用的垫片，如增强石墨垫片、缠绕式垫片、波齿复合垫片、波纹齿组合垫片。随着密封技术的不断发展，垫片的材料和结构都有很大的发展，使密封性能有了很大提高。在材料方面，长期以来使用的传统型石棉密封材料已逐渐为新型的膨胀石墨材料所代替，在结构方面更为新型的垫片正在取代传统结构形式。过去使用较普遍的是铁包垫、金属齿型垫和缠绕式垫片等。铁包垫是在石棉橡胶垫的基础发展起来的一种较早使用的耐高温垫片，由于石棉橡胶板为金属薄板所包复，不直接与高温介质接触，在一定程度上提高了垫片的耐温、耐压性能，但从密封机理看它是金属对金属的接触密封，要达到良好的密封性就必须有相当高的比压，而在这样高的比压下所包复的石棉橡胶板往往被压坏而失去作用，再加上石棉橡胶板在高温下发生应力松弛，导致压紧比压减少，而丧失密封性。实际使用证明，铁包垫性能不好，密封性也较差。齿型垫由整体金属构成，安全可靠性高，它利用压紧时齿尖部分产生很高的应力，形成金属的线密封，可以达到较高的密封性，但齿型垫的最大缺点是没有什么弹性，在温度、压力变化的场合就会发生泄漏。因此，在高温高压的场合较多地采用缠绕式垫片。缠绕式垫片理论上具有较好密封性和弹性，能适应参数波动的场合。
2.展望
近年来，随着海洋经济的迅猛发展，临港工业也迅速扩张。船舶制造业就是这其中非常有代表性的产业之一。其中有许多船配企业开始大量应用复合材料以代替纯金属材料。例如在管件、密封垫的生产过程中开始使用无石棉芳纶板、石棉压滑板、耐高温石墨板等。这些管件、密封均采用整板冲压，大量的边角料、报废料大都没有回收利用。首先，这些废料如不进行处理将占用大量的土地，而且这些废料的由不可分解的物质组成，既不能焚烧，又无处填埋，更是对周边环境造成了严重的污染，从而成为难以处置的社会的公害。据统计，采用整体冲压生产工艺技术，边角料的废品率达到50%以上，不但使生产成本大大增加，而且加大了环境污染系数。
由于当前世界上一些主要汽配、船舶生产厂家配套的配件正向环保型方向发展，汽车、船舶的“粮草”―密封垫片也由石棉作基材向非石棉或全金属作基材的方向转变。由于各方面条件的限制，目前生产工艺采用整体冲压技术，边角料的废品率达到50%以上，不但使生产成本大大增加，而且加大了环境污染系数，因此，可以充分利用自身现有的生产设备和生产技术，发挥企业从生产初级材料一直到生产高附加值的深加工产品这一独特优势，购置基本的生产和环保关键设备，并利用以前引进的国内外先进生产工艺和技术，应用国家大力提倡的化工新材料，开发环保型复合材料，使该产品的质量达到国内先进水平并与国际接轨。
参考文献：
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关键词：特色改革；地区文化；办学特色；专业实践体系构建
无机非金属材料工程专业是一门实践性与应用性很强的学科。在国内，一直以来无机非金属材料工程专业都存在雷同的培养模式，大多院校都开设《工厂设计》《材料专业实验》《热工基础与设备》《粉体工程》《无机材料科学基础》《无机材料测试技术》等专业基础课程和实践课程，无特色的专业教育模式导致学生的核心竞争力不强。
为了培养具有实践能力和创新精神的高级技术应用型人才，众多开设该专业的院校在培养计划中实践环节的体系构建、实践课程中实践内容及教学大纲的修改等方面提出了一些实践改革措施。哈尔滨理工大学提出从毕业设计和课程设计环节入手，推动深化专业平台课程体系的改革；重庆大学提出优化现有实验课程、构造能培养学生创新思维的设计型实验等改革方式；沈阳化工大学提出通过增设开放性实验和增加综合设计性实验创新性的方式进行实践环节教育的培养模式探索等。
一、结合地区文化和办学特色制订改革方针
事实上，无机非金属材料是一个庞大的材料体系，包括水泥、玻璃、陶瓷、纳米粉体等，有传统无机非金属材料和新型无机非金属材料之分。因此，在制订专业培养计划时若能根据各自的发展特点及侧重方向，在开设专业基础课程的同时注重专业课程和实践体系的特色建设，能够帮助培养出针对性更强的工程师人才。
景德镇陶瓷学院依托于“瓷都”的地区特色，是以“陶瓷”为办学特色的本科工科院校，其无机非金属材料工程专业相应制订了围绕“陶瓷材料”的培养模式，在传统专业课程之外，开设了如“陶瓷工艺学”“建筑陶瓷工艺学”“特种陶瓷工艺学”“工厂设计概论”等“陶瓷”相关特色课程。因此，专业实践体系的改革和创新应结合本校的教学特色，以此作为实践环节的改革创新立足点，充分发挥学院地区文化和专业特点，才能更好地实现培养“应用型”本科工程人才的目的。
二、以多媒体数据库为基础的实践体系特色改革
无机非金属材料工程专业主要是培养具备无机非金属材料工程学科的基本理论、基本知识和基本技能，能在无机非金属材料结构研究与分析、材料的制备、材料成型与加工等领域从事材料生产、工程设计、科学研究、技术开发和经营管理等方面工作的高级工程技术人才。
因此，在专业培养上，可以根据材料的制备与加工特点，收集材料成型加工和制备的生产工艺流程和仪器设备相关的多媒体数据，建立相关数据库。多媒体数据库的建立将丰富专业软件力量，同时将多媒体教学文件融入专业课程和实践环节教学中，课堂教学将更加丰富，实现以多媒体数据库为基础的实践体系特色改革。
以本校为例，根据“陶瓷”专业特色，针对建筑陶瓷、卫生陶瓷、日用瓷、特种陶瓷行业，经多媒体后期处理，结合Flash相关技术，研制出一套静动态结合、囊括各类陶瓷生产工艺和陶瓷生产仪器设备的多媒体教学课件，并以此建立无机非金属材料工程专业的多媒体数据库，开展以多媒体数据库为基础的专业实践环节改革。实践主要从两方面入手，首先在专业课程的实践改革方面，可以将多媒体数据库融入专业基础课程中，如《建筑陶瓷工艺学》《陶瓷工艺学》《特种陶瓷工艺学》《工厂设计概论》的课程中，并调整和修订四门课程的教学大纲和课程计划，制订出更加适合应用实践型工程技术人才培养模式的专业教学课程新体系。
在专业实践课程改革方面，调整《认识实习》的相关实习内容，制订《认识实习》教学大纲。《认识实习》课程一般开设于专业课程之前，学生还未接触到专业课程的学习，常导致实习过程走马观花、印象不深、认识不够等问题。将多媒体数据库加入到《认识实习》的课程内容中，让学生进厂参观实习前，根据实习项目首先开展统一的多媒体认识实践过程，有效地提高了认识实习实践环节的教学效率。同时，可以增设《多媒体开放性实验》这门独特的专业实践课程作为专业选修课程。将多媒体数据库与陶瓷工厂模型结合，制订《多媒体开放性实验》教学大纲、授课计划和管理细则，供学生在课堂之外进一步深入学习和消化相关专业知识。也能帮助学生在涉及工厂设计，如《毕业设计》等实践环节中有效合理地开展相关工作，做到有物可依，有规可循。
三、以专业基础课程为基础的专业实践体系的构建
当前，大多数学校都面临实践性教学环境条件不足，与企业的产学合作教学不到位，工程教育培养的人才与工程实践脱节，不适应工业、工程一线的需要等问题。
学校设有专门的实习类别课程，如，认识实习和生产实习。认识实习常常开课较早，学生还未接触到任何专业课程之前就下到各个工厂进行感性认识，这种做法的利弊是可以让学生首先对本专业有个感性的认识，但却容易导致学生走马观花，且一般学生人数较多，往往造成学生实习的盲目性，一般都会造成认识不深的情况。生产实习也有相同的问题，常常开课较早，与专业理论知识脱钩，学生抓不住重点。
因此，就专业实践环节，应适当调整实践实习的开课时间，要配合相关专业课程的理论教学时间，同时应新增教学实习课程，教学实习在很多工科院校都有设立，该实习是专门为课堂教学服务的。
专业课程中尤其是与材料生产制备加工有紧密联系的课程，如，大多数院校都开设的《工厂设计概论》《热工基础与设备》等，应配备相应的教学实习内容。该教学实习类似于认识实习，但却内容与形式截然不同，学生通过分组在生产企业进行分散实习，在1～2个星期的时间内全部待在工厂，期间需完成所在车间的“工厂设计”、标出主要设备的位置和型号、分清各个工位及工作内容、了解所在车间的工艺流程及易出现的生产问题，让学生带着问题深入现场。这样既能将专业课程与实践完美地结合，同时又能让学生在教学实习中完成工厂设计相关内容，也为学校解决了毕业生毕业设计环节的相关问题。
四、工程型人才培养模式在专业实践环节的特色构建
随着高等教育大众化，传统单一“大锅饭”的教育方式显然不适应现代专业的建设和发展及多层次学生的培养需求。对于不同层次的学生应提出不同的培养方案，因材施教。
对于培养研究型人才可以沿用目前采用3+1的培养方式，对培养应用型的工程骨干人员来说，可推行2.5+1.5的培养方式改革，增加实践环节的教学周期至1.5学年。具体体现在对专业课程进行学时的修整和课程的整合，精简专业基础课和专业课程的教学内容，培养出更加符合学生个性化特点及发展要求的各层面社会人才。
在1.5的培养模式下增加实验室专业实践教学内容。实践可以根据地区特色，发挥所长。以本校为例，依靠“瓷都”的特色，构建系列以普通陶瓷为主即以“坯、釉”相关为主要实验项目，增加《釉料配方实训》《坯料配方实训》《烧成实训》《陶瓷装饰技能实训》等实践教学环节。通过聘用有经验的教师，根据现有市场上对“坯、釉”的要求有针对性地设计实验，让学生学得更有实用性，激发学生兴趣。同时开展专题实习，针对实验中存在的问题，选择一些突出问题，让学生通过现场分析研究、查资料，甚至通过简单的工艺实验，来提出解决这些问题的切实可行的方案，找到解决问题的关键，让实验做得更具目标性和设计性。
总之，在整个教育改革过程中要突出实践性，但一定要抓住“具备基本的理论基础知识”这条主线不放，不能过于“实践”，因此需要制定有针对性的培养计划和教学大纲。以教育学生、教育好学生，全面调动学生兴趣为本次教育改革的主导思想，以教育出既满足市场需求又具备一定的专业基础知识的学生为改革的最终目标。
参考文献：
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【关键词】双语教学实践无机非金属材料
【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】1674－4810（2012）11－0051－01
河北联合大学是一所地方本科院校，它的目标是服务于快速发展的河北经济，使其成为具有创新特色的名牌地方院校。近年来，经济社会的双转型急需大批既精通专业知识又熟练掌握外语的高素质国际性人才。为适应这种需要，材料学院无机非金属材料系开展材料导论课程双语教学的探索。双语教学是同时运用英语和汉语两种语言向学生传授专业知识的一种全新的教学形式。它的目的是让学生增加外语的使用能力和使用外语思维的能力，便于学生毕业后能更有效地进行学术研究和国际交流。教师也可以从双语教学中借鉴国外的教学理念，学到新的教学思想。开展双语课，一能更好地激发学生学习英文和应用英文的兴趣；二能从国外原版教材的发散性、启发性的训练中培养学生创新思维。本文介绍我们在无机非金属材料导论课程双语教学实践中的经验，分析双语教学中存在的问题与不足。
一 双语教学实践
1．教材的选择
教材是教学内容的载体，正确选择适合学生学习的教材是进行高质量双语教学的重要保证。原版教材价格昂贵，超出大部分学生的承受能力。商务印书馆引进的教材“Ceramics introduction”，专业知识新，知识面广。书中图表丰富和生动，文字较为浅显易懂，有利于学生对内容的理解，而且价格适中，我们把它确定为基本教材，同时推荐一些国内高校的中文教材作为课程参考教材，帮助学生深入理解重要的知识难点。从使用效果来看，多数学生反映借助字典可以基本看懂英文教材。
2．课件设计
无机非金属材料导论特点是概念多、公式多，涉及的方向多、涵盖面广，其研究对象是陶瓷、耐火材料、水泥等各种硅酸盐材料。课件中重要概念和工艺过程均采用中英文对照，课堂讲解我们则主要采用全英文版书，创造英文语境。在课件的设计中，我们制作大量英文图片和动画向学生进行教学展示，使所讲的内容形象化、具体化，更加通俗易懂，易于学生理解记忆，对增加学生兴趣和提高学生对知识的理解均有较大帮助。
3．教学方式的使用
根据课程的特点和学生的接受能力， 在课程教学中采用单向和交互式两种方法。在教学进程上采用灵活的教学方法，教师根据学生的接受水平确定使用英语的比例，以保证教学效果。教材中词汇量大、专业性强，因此我们对学生提出预习和必要的复习，以保证双语教学的顺利进行。同时采用灵活多样的教学手段，如针对某一问题，分小组进行讨论，然后要求每组派代表将讨论结果用英文复述。这样能使每个同学都能参与到问题中，能更好地激发学生的学习兴趣，促进学生的自主学习动力。在教学中，我们还有针对性地选择部分习题和思考题，要求学生利用教材和网络用英文回答。从实践效果看，这一类的题目需要学生能够综合总结书中的相关内容，从而提高同学用英文阅读和写作专业问题的能力。
4．无机非金属材料导论双语课程的考核方式
考试采用全英文的教学试卷，开卷考试，全部考题采用英文表述，要求学生以英文回答。我们特别加强平时成绩的考核，平时成绩在总成绩中占有较高的比例（占总成绩的50%）。诸如出勤和上课积极与老师互动（占总成绩的20%），平时用英文完成作业的情况（占总成绩的30%）。这样的考核标准避免了“一刀切”，提高了学生平时课堂学习的兴趣和动力，能反映出对本课程的掌握程度。
二 双语教学中存在的问题和建议
1．双语教学教师应不断提高语言能力
双语教学对教师的要求高，不仅要专业精深，还要求教师能做到在课堂上熟练地在双语之间进行切换，准确地用英文表述专业知识，还要和学生进行英文互动。这就对教师的英语听说能力提出更高要求，但是一般的任课教师，虽英语阅读、翻译和写作能力较强，但在口语交流方面尚存在不足，有待提高。
2．选双语教学课程的学生应具备一定的英语水平
通过这几年的双语教学实践，笔者认为不是每个学生都适合参加双语课程的学习。只有具备一定基础英语水平的学生才能在本课程中有较大收获，双语教学才能达到真正教学相长。
3．采用多种教学手段，活跃课堂氛围
双语课程对学生提出更高要求，学生学习难度增大，而理论教学相对枯燥，如何通过改进教学方法和教学技巧提高学生的学习兴趣是我们面临的一个重要课题。教师应转变传统的教学方法，在教学中根据实际情况采用不同的教学手段，问题的设置尽量理论联系生产实际，激发学生的学习兴趣。多媒体课件的采用，有助于教学效果的提升，应结合材料学科的特点，多使用图表、动画，尽可能使课程中复杂抽象的材料学理论知识，能用直观的形式表现出来。
4．要注意双语教学与专业外语教学相区别
双语教学中虽然双语是特点，但双语并不是重点。教师在进行双语教学时，要避免把双语教学课上成专业外语课。教学的重点还应是让学生掌握专业知识，而不是英语教学，这一点需要教师较好地把握。当然采用双语教学，对学生的英语能力也提出了较高的要求，应当解决好学生的语言问题，建议在双语课程之前开展专业英语课。
