航空航天论文:碳密封材料在航空航天领域的运用 《舰载武器》2011年第11期 摘要:碳密封材料是空间领域中的一种具有良好应用前景的摩擦密封材料。本文主要对应用于航空航天领域的碳密封材料的种类和工业领域相关的制备工艺进行了探究。 关键词:碳密封材料;航空航天;应用 制备工艺航空航天工业是事关我国国防事业的重要工业。在航空航天工业不断发展的背景下，这一领域研究人员开始对应用材料的密封可靠性问题展开了深入的研究。密封材料的性能是密封可靠性的主要影响因素。碳密封材料在这一领域有着优异的特性。 1航空航天领域常用的碳密封材料 1．1柔性石墨密封材料 从石墨自身的性能来看，它可以成为高温环境和低温环境下常用的密封材料。柔性石墨密封材料主要由石墨纸、柔性石墨卷材等材料组成。这种材料是天然鳞片石墨进行特殊加工的产物。它具有着良好的自润滑性能和耐热性。这种材料的化学惰性相对较大，可以抵抗酸碱盐溶液和一些有机溶剂的侵蚀。因此，它可以替代一些应用于航空航天领域的石棉材料和橡胶密封材料。柔性石墨密封材料中的柔性石墨材料可以用于低压静密封。 1．2增强石墨密封材料 在航空航天领域，增强石墨密封件主要应用于动密封、机械密封件的摩擦副和旋转接头之中。这种材料主要由多孔石墨浸渍而成。浸渍过程应用到了加压浸渍工艺和真空浸渍工艺等多种工艺。俄罗斯科学家将高强石墨密封环应用在了航天发动机的涡轮泵中，这一材料具有着高强度、高密度和低摩擦系数的特点。 1．3碳纤维复合材料 碳纤维复合材料主要由碳纤维－柔性石墨复合材料和碳纤维－树脂浸渍复合材料等多种材料组成。这种材料有着良好的耐磨性和独特的自润滑性。它可以应用在航空发动机涡轮的轴径部位。这种碳密封材料具有着导电性、耐腐蚀性，对电波和X射线也具有有效抵御的特性。它也可以适应中高压静密封环境的要求。 2碳密封材料制备工艺的应用 2．1碳密封材料的复合加工工艺 碳密封材料的复合加工工艺建立在超声振动辅助切削加工工艺和超声电火花加工工艺等工艺基础之上。超声振动辅助切削加工可以在降低切削温度的基础上，强化加工表面的质量。超声电火花技术是在电机中应用超声振动的一种加工方法。它主要利用电极端面合适的放电间隙来提升火花击穿概率，也可以提升加工孔的加工稳定性和加工效率。深化复合加工工艺，可以为碳密封材料在航空航天领域的应用提供一定的帮助。 2．2碳密封材料的抗氧化工艺 碳密封材料的抗氧化工艺涉及到了这一材料的生产过程中应用的单涂层技术和两涂层技术等技术。氮化硅、氮氧化硅和相关混合物可以有效强化碳密封材料的低温抗氧化性能和高温抗氧化性能化。与之相关的后处理技术也可以有效解决碳密封材料可能出现的微裂纹问题。 2．3碳密封材料的耐高温工艺 与航空航天事业有关的碳密封材料耐高温工艺主要由以下工艺技术组成:法国航空宇航公司所采用的一种与SiC有关的制备工艺;二是与离散碳纤维有关的隔热结构制备方法，这种制备方法中应用了乙二醇、丙三醇和石油油料等多种材料;三是由美国企业研发的一种建立在仿氧化硅基树脂技术基础上的碳密封材料耐高温技术。在对这一工艺进行应用，可以让碳密封材料在航天非隔热层的建构过程中得到推广。 2．4碳密封材料的致密化工艺 碳密封材料生产领域所采用的高强度碳密封材料制造法是以固体可流动颗粒状聚合物为压力介质的制造方法。碳密封材料先驱体的固化过程是生产过程中的关键要素。除此以外，热压成型法在碳密封材料中的应用可以让这一材料的致密性特征得到强化。它让应用于航空航天领域的碳密封材料的制备过程与含碳纤维符合材料和研磨沥青等基质材料之间产生了一定的联系。在经过电阻加热以后，压制而成的碳密封材料的密度可以达到1.30g/cm3。 2．5碳密封材料的防裂解工艺 防裂解工艺可以为碳密封材料在航红航天领域的应用提供一定的保障。具有梯度碳化物涂层的碳纤维增强复合材料的应用，可以借助传统的气相沉积法完成碳密封材料的制备工作。在这一方法应用以后，图层标称的热胀系数要高于地层的系数，表层到底层的热胀系数也会表现出渐变分布的特点，这样，在高温环境下，航空航天领域所应用的碳密封材料不会出现断裂的问题。 3结语 随着高新技术的不断发展，航空航天领域对密封材料的要求也不断提高。碳密封材料的应用已经受到航空航天领域重点关注，例如航空发动机对轴间密封材料的强度、抗氧化性和导热性有着严格的要求。通过对碳密封材料滑动摩擦磨损行为的探究，可以发现，碳纤维复合材料更适用于航空发动机主轴密封环之中。碳纤维编制方法和相关的工艺参数是航空航天领域的专家所研究的重要问题，其可以让碳密封材料应用于运载火箭的发动机泵密封件之中。碳密封材料在航空航天领域有着较为广泛的应用前景，创新相关制备技术是对这一材料的性能进行改善的有效方式。随着我国航空航天事业的不断发展，新型碳密封材料也会在这一领域得到进一步的推广。 作者：陈至锐 单位：长沙市望城区第一中学 航空航天论文:无氰酸性镀镉在航空航天零部件的应用 《航天工业管理》2016年第12期 摘要:介绍了一种用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层结构，包括金属基体、预镀层、中间镀层、镀镉层以及钝化层，其中所述金属基体为钢铁基体和铝合金基体。对镀层结构进行中性盐雾试验2064h其表面无白色腐蚀物生成，耐盐雾性能比航天工业部标准QJ453-1988《镀镉层技术条件》中96h中性盐雾试验的要求高21倍。这种保护层在耐腐蚀性上取得了重大突破，能大幅度提高航空航天零部件的使用寿命。 关键词:航空航天零部件;无氰镀镉;镀层结构;高耐腐蚀性 引言 传统的氰化镀镉溶液性能稳定，镀层质量优良，因此，航空航天、航海以及一些特殊电子零部件采用氰化镀镉工艺制备防护层。氰化物是国家严令禁止使用的污染物之一，用无氰镀镉代替氰化镀镉已成为业内进行研究的热点课题。按照国家发展改革委员会《产业结构调整目录(2011年修改版)》的要求和贵州省经济和信息化委员会《关于淘汰部分含有毒有害氰化物电镀工艺专题会议纪要》(黔经信专议［2013］67号)工作部署，贵州省内电镀企业在2016年底前淘汰氰化物镀锌和氰化物镀镉有毒有害生产工艺。应贵州省装备制造业协会表面工程分会的要求，广州超邦化工有限公司开发了NCC-617无氰酸性镀镉工艺，提供了一种用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层。NCC-617镀镉电镀废水用二甲基二硫代氨基甲酸钠沉淀处理后，镉离子的质量浓度小于0．01mg/L，满足GB21900-2008《电镀污染物排放标准》要求。 1镀镉工艺 无氰镀镉溶液成分及操作条件。 2制备流程 2．1钢铁基体镀镉钢铁基体镀镉具体操作如下: 1)前处理。对钢铁零部件进行碱性化学除油水洗碱性阳极电解除油水洗酸洗水洗阴极电解除油水洗活化水洗的工序。 2)镀镉。采用NCC-617无氰镀镉工艺制备镀镉层，其δ为6～20μm，按GB/T13346-1992标准在200℃对镀件进行除氢处理20h。 3)钝化。镀镉层经2%～3%的硝酸出光水洗铬酸盐低铬彩色钝化水洗干燥60℃老化15min，钝化层δ为0．3～0．5μm。 2．2铝合金基体镀镉铝合金基体镀镉具体操作如下: 1)前处理。对铝合金零部件进行化学除油水洗浸蚀水洗出光水洗的工序。 2)浸锌。第一次浸锌水洗退锌水洗第二次浸锌水洗。 3)化学预镀镍。在浸锌层上采用专用的碱性化学镀镍溶液制备化学预镀镍层。 4)镀镍。在化学预镀镍层上采用瓦特镀镍溶液制备镀镍层，其δ为5～10μm。 5)镀镉。在电镀镍上采用NCC-617无氰镀镉工艺制备镀镉层，其δ为6～20μm;然后200℃对镀件进行除氢处理20h。 6)钝化。镀镉层经1%～3%的硝酸出光水洗铬酸盐低铬彩色钝化水洗干燥60℃老化15min，钝化层δ为0．3～0．5μm。 3镀层性能 3．1耐腐蚀性 钢铁件按上述工艺制备的镀镉层，按照GB/T10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》进行中性盐雾试验。试验结果表明，采用NCC-617无氰镀镉工艺制备的镀镉层耐腐蚀性能明显高于氰化镀镉工艺，测试2064h镀件表面无白色腐蚀物生成，耐腐蚀性比航天工业部标准QJ453-1988《镀镉层技术条件》中96h中性盐雾试验的要求高21倍。 3．2柔软性 用弯曲法定性检验镀层的脆性，采用δ为0．2mm的黄铜片按NCC-617工艺镀镉，镀层δ为23．7μm，将试片弯曲180°，镀镉层无爆裂，镀层柔软性较好。 3．3结合力 按JB2111-1977《金属覆盖层的结合强度试验方法》，以热震试验法测定镀层结合力。将镀件放在烘箱中加热至190℃，然后取出放入室温水中骤然冷却，镀层没有起泡和脱落，结合力良好。 4结语 NCC-617无氰酸性镀镉工艺是为满足航空航天企业的要求而开发的，使用的添加剂与配位剂，克服了含EDTA无氰酸性镀镉工艺存在的镀层性能差和废水处理困难的缺点。在贵州省航空航天企业的应用表明，NCC-617无氰镀镉层耐蚀性、柔软性及结合力等性能均满足航空航天工业部标准的要求，并且废水处理能够达标排放，尤其是镀层的耐腐蚀性取得了较大的突破，能大幅度提高航空航天零部件的使用寿命，受到了航空航天企业的青睐。 作者：陈建锐；郭崇武 单位：广州超邦化工有限公司 航空航天论文:高校课程改革的航空航天论文 一、高校形势与政策课程当前存在的问题 (一)学校重视力度不够，师资力量薄弱 由于对形势与政策课程重要性的认识不足、对课程定位模糊等原因，高校对形势与政策课程的重视程度普遍较低，在师资队伍、场地建设和设备配置等软硬件方面的支持力度明显不够，直接影响到教师参与形势与政策课程教学的积极性，导致形势与政策课程授课的师资力量明显薄弱。当前高校形势与政策课的教师多为党政干部且以兼职为主，他们本身有比较繁重的行政工作，在精力投入方面无法得到保证，很大程度上影响了教学效果。 (二)运行机制不合理，授课模式“重师轻生” 目前我国高校形势与政策课程组织运行方式不够合理，大部分都是采取大课堂、专题报告的教学模式，互动很少，方法单一，课堂气氛沉闷。这种以教师为中心的满堂灌、填鸭式教学模式，忽视了学生的感受和诉求，难以有效调动学生的学习积极性，容易激起学生的反感和抵触情绪。通过课程改革前的问卷调查了解到，84%的学生不喜欢形势与政策这门课程的原因是在于课程的授课模式不合理，让他们感到毫无兴趣。此外，关于授课模式存在的问题，也有很多学者进行过研究，李小琳、段素梅、严莹、孙洪艳均提到了目前形势与政策课程的授课模式存在仅课堂理论灌输，忽视学生的主体地位，造成学生课堂参与度不高，知识接受效果差等问题。 (三)授课内容单调乏味，考核评价陈旧单一 形势与政策课程以往多采用大班授课或专题讲座，授课内容多为传统的思想政治教育内容，忽视了形势与政策课程的时效性特点，使得形势与政策课程与当前国内外形势、国家政策脱离，没有达到形势与政策课程的教学目的。同时，形势与政策课程的考核方式也相对落后。目前的考核形式大多是命题考查，让学生围绕某一问题完成一篇论文或报告。然而，学生所交论文大多“移花接木”，罕有自己的观点和见解，大部分学生并没有深入地探究并理解国内外形势与政策的焦点和热点问题。这种单调僵化的考核形式缺乏科学的评分依据，随意性较大，不能客观、准确地衡量学生对形势政策的分析能力与理解程度，更难以有效引导、调动学生关心国际形势、分析国家政策的积极性。 二、高校形势与政策课程改革的探索实践 针对当前我国高校形势与政策课程教育中存在的问题与不足，部分高校开始积极探索、实践形势与政策课程的教学改革，为提升该课程的教学水平和教学效果提供了有益借鉴。从2010年开始，北京航空航天大学经济管理学院对形势与政策课程进行了改革，围绕设定的主题开展互动式教学，改革后，已有五届本科生，700多人次参与了这一课程，累计开展讨论课40多讲。改革后的课程模式提升了课程的吸引力和感染力，使这一课程成为学生真心喜爱、乐于参与、持续受益的优质课程，也成为学生形势政策教育、理想信念教育的重要阵地。现将其改革做法总结如下: (一)丰富课程内容:自主选择学习主题 课程改革主要从两个方面入手对授课内容进行丰富:一是把课题的选择方向从一味的思想政治话题转向学生们普遍关注的经济、社会和民生问题，并充分尊重学生的主体地位，让学生拥有授课内容的选择权，即在授课教师团队拟定的大课题下，学生可以自由选择子课题进行研究。如“美债危机、欧债危机大讨论”、“深浅纵谈城镇化”、“历届三中全会政策效果的评估研究”等讨论选题。二是充分发挥学生的专业特点，培养学生的探索精神与独立思考能力。授课内容的选择紧密结合专业特点与专业知识背景，这样能够帮助和引导学生运用专业知识理性并客观地认识问题、分析问题并解决问题，为学生提供自主探索的机会和空间，提升课程的吸引力。如“解析现阶段通货膨胀成因及其对我国经济增长的影响”、“金砖四国经济增长模式与发展路径的异同分析”、“2012年度中国经济年度人物解读”等讨论选题。 (二)改革教学模式:以学生为主体，教师为主导 改革后的形势与政策课程，真正实现了以学生为主体、以教师主导的互动式教学模式，从课程内容准备到课堂内容展示，再到课堂问答交流，学生成为了课程的主体;教师的主导作用具体体现在以下方面:围绕时事热点，选择恰当的讨论选题，通过由浅入深地递进式选题设计，实现了课程的拓展和延伸;引导课堂讨论，营造出开放、活跃、平等的课堂交流氛围;为学生答疑解惑，对学生们的展示、讨论内容进行点评，并指出进一步研究的方向和思路。此外，在改革后的课程教学模式中，十分注重、提倡团队学习。在专业优先、兼顾兴趣的原则下，学生自由组建成为8－10人的学习小组，分工、合作完成资料查找、数据分析、成果展示等学习任务，在实践中提升自主探究和协作创新的能力。在团队学习和合作研究的过程中，学生既分工明确又独立自主，互相配合互相学习，这种基于学习团队的教学模式不仅加深了学生对课题的认识和了解，同时也提高了他们动手实践、团队协作和组织策划能力。 (三)优化授课形式:学习团队作品展示 课程改革以授课形式作为切入点，鼓励学生采用情景展示、辩论赛、话剧、新闻会、相声、小品等情境式展示方式，以课程作品讨论作为形势与政策课堂教学的中心，通过生动和鲜活的展示方式激发学生对形势与政策课程的学习兴趣，构建“以学生为本，启发互动”的授课形式。传统的形势与政策课程依旧坚持授课教师讲课、学生被动接受的教学模式，并没有实际发挥学生在教学中的主体地位。而北航经管学院形势与政策课程改革通过探索并实践多种展示方式来丰富课堂教学活动，加强课程的趣味性，也为学生的展示交流提供了平台和空间。 (四)加强课程延续性:优秀成果转化发表 网络学习协作平台是北航经管学院形式与政策课程改革的重点之一，通过网络学习协作平台，学生们可以在网上交流探究问题、解决办法与心得体会，分享课题研究成果，网络平台有效促进了“互帮互助互学”的良好学习氛围的形成。与此同时，学院刊物《观愿》还专门开辟了形势与政策课程优秀论文板块，激发学生的学习热情。授课教师还指导学生将其研究成果凝练成为主题明确、思路清晰、论证严谨的学术论文，并发表在相关刊物上。从北航经管学院的课程评价结果看，学生对形势与政策课程的评分从改革前年平均分72上升到改革后年的93分，在必修课中排名第三;其中，针对“开课必要性”一题，选择“十分有必要”的同学从12%上升到了97%。在形势与政策课程研究成果的基础上，学生累计在各类期刊公开8篇，参加学术竞赛获奖多达31人次。此外，在学生的课程总结中，“喜爱”、“收获”、“感谢”成为了高频词汇，表明了学生对改革后课程具有很高的认同度。总体看来，北航经管学院形势与政策课程改革分别从丰富课程内容，改革教学模式，优化授课形势与加强课程延续性四个方面入手，以学生的兴趣与发展需求为出发点，对形势与政策课程进行全面、立体、综合的改革，从而有效提升了形势与政策课程的教学效果。 三、高校形势与政策课课程改革的对策建议 (一)制度体系建设是巩固和完善形势与政策课程改革的首要前提 高校要充分意识到形势与政策课程教育在大学生思想政治教育中的重要作用，从本校的实际情况出发，制定针对性强、易于操作的教学计划，强化形势与政策课程教学的过程监督机制，确保形势与政策课程教学工作的扎实开展。高校应制定健全、明晰的制度，明确各个部门的责任和要求，齐抓共管，形成合力。学校党委应明确课程的总体方向并发挥导向作用，同时对课程教学过程进行监督、指导;教务部门应在学生培养计划中明确形势与政策这一公共必修课的突出地位，重视师资引育和课程教学研究，并对教学改革提供必要的经费支持;学校团委和学生工作部门应充分发掘资源，对课程的讲座报告、实践教育等环节提供支持;网络信息部门应在课程网站建设、课程信息、讲座报告宣传、成果转化推介等方面，积极发挥作用。 (二)师资队伍建设是巩固和完善形势与政策课程改革的重要保障 教师在形势与政策课程教学中发挥着主导作用，师资队伍建设直接影响形势与政策课程的教学效果。因此，高校必须重视形势与政策课程的师资队伍建设。首先，高校应坚持宁缺毋滥的原则，严把教师质量关。形势与政策课程的任课教师必须具有坚定的政治立场和正确的理想信念，确保课程教学的主旋律和正能量。此外，由于形势与政策课程的教学内容具有政策性、时效性和动态性的特点，势必要求教师自觉关心国内外时事要闻，具备敏锐的洞察力和前瞻性。其次，高校应重视师资队伍的培育和建设。形势与政策课程的有效开展需要一支政治觉悟高、教学能力强的师资队伍。一方面，高校应从政策上引导、鼓励更多地专任教师愿意投身该课程的教学科研活动，并对其进行科学的选拔、培训;另一方面，针对校内师资队伍的不足，高校应安排专门的经费，从校外引进相关的专家、学者，作为形势与政策课程的兼职教师，从而形成引育结合、专兼相辅的师资建设格局。 (三)模式与内容创新是巩固和完善形势与政策课程改革的核心动力 首先，高校应尝试互动式、讨论式的课堂教学模式，提高学生的参与度，进一步发挥课堂教学的主阵地作用。形势与政策课程的教学容易陷入枯燥说教、照本宣科的陈旧模式，只有引导学生参与课堂互动、讨论，才能真正激发学生学习和思考的积极性，最终达到让学生在理论上知晓、在情理上认同、在实际中践行的教学效果。其次，高校应重视实践教学在形势与政策课程教学中的突出作用，从而对课堂教学形成有效的延伸和补充。通过实践教育，让大学生走出校园，了解世界，开阔视野，亲身感受社会形势，实地调研政策效果，从而唤起学生的内心共鸣，真正理解、认同党和国家的相关政策。最后，高校应加强形势与政策课程教学内容的时效性、创新性和针对性。形势与政策课程的教学内容不应是一成不变的，必须依据时事变化，推陈出新，与时俱进，使得教学内容紧密契合当下的国内外实际，从而引导学生胸怀大局、把握大势、着眼大事。 作者：宋晓东郑海涛贾国柱单位：北京航空航天大学经济管理学院 航空航天论文:国防电子形势下的航空航天论文 1现代装备环境下，自动化测试系统越来越重要 我们还应该看到任何一台电子系统或装备，都会经历从研制、设计再到生产等多个环节。而在这所有环节中，都会涉及到测试测量和验证，这也就意味着在全寿命周期中都会有自动化测试系统的身影。所以，在航空航天以及国防电子领域，随着电子装备系统的不断进步，无论在装备保障还是在产品的全寿命周期，自动化测试系统都已成为不可或缺的重要组成部分。 2自动化测试系统发展及面临的问题 综合国内外的应用情况，自动化测试技术在几十年前就已经应用在航空航天与国防电子领域，在应用过程中测试技术也在不断地完善和发展。第一代自动化测试系统初步实现了自动化测试这一概念，由仪器替代人工来实现相关测试任务；第二代测试系统则引入了通用化、标准化的概念，使得仪器系统更加综合化；第三代测试系统更以“开放化”为核心，引入先进商业技术和货架产品，降低测试成本。这些推动了自动化测试系统在航空航天与国防领域的广泛应用。但是虽然历经了几代技术的变革演进，时至今日，自动化测试系统依然面临着不少挑战和困境：1)高昂的拥有成本。针对复杂的被测对象，测试系统在保证测试质量的同时，还要完成繁复的测试任务，这往往意味着长周期的开发时间和昂贵的系统费用。而且一旦被测对象发生变化，测试系统也需要进行相应的升级和更换，会带来更多工作负担和费用。2)通用性不足。各个系统独立设计完成，没有统一标准的规范，导致测试系统型号繁多互不通用，给后勤保障带来极大的压力。同时因为系统间的不通用，也会带来重复设计、重复投资的现象，间接提高测试成本。此外，还有“用户端的测试数据和设计端测试数据无法连接”、“对操作人员要求高”等问题。综合看来，这些问题所涉及到的不单是测试技术本身和仪器技术指标的问题，更多的是仪器系统架构的问题。 3下一代自动化测试系统与“合成仪器” 正式因为这些困难和挑战，国内外不少专家学者都已经参与到下一代自动化测试系统概念的讨论。在这些讨论中，对自动化测试系统共同的要求就是：1)降低全周期的开发维护费用；2)增强通用性和互操作性，提供最大的系统灵活性；3)进一步提高测试质量。下一代自动化测试系统概念的一个典型代表就是美国的“NxTest”（nextgenerationautomatictestsystems）系统概念。此系统概念关注于：如何降低自动化测试系统的全周期费用，如何提供系统灵活性和互操作性，如何降低系统开发、部署和升级时间，以及如何减小后勤保障规模和占地空间。基于这样的目的，“NxTest”提出要采用开放的软硬件体系及商用标准架构为构建思想。从这里可以看到，随着下一代自动化测试系统概念的提出，对系统架构有着更高的要求，而“合成仪器”的架构概念也在这时受到越来越多地关注。“合成仪器”架构即采用标准的测试硬件模块组成通用的仪器系统，测试测量任务与升级完全由测试软件来实现。在这种架构下，自动化测试系统将由原先台式仪器系统的模式逐渐过渡到模块化仪器系统的模式，同时会格外强调软件在整个测试系统当中的重要性。这样的架构改变带来的好处是显而易见的：1)借助模块化硬件的优势，系统本身也更加灵活和冗余，通过简单更换模块来更新或者升级系统，节省了大量硬件投入成本，也为系统的通用性奠定了基础；2)仪器系统将会更加小巧，在有限空间内集成度将会更高，以适应更为复杂的测试任务；3)模块化系统的背板定时同步功能也使得基于模块化仪器的系统拥有远好于台式仪器系统的系统性能。这些优点有相当一部分是得益于模块化的硬件平台的应用。也正因为如此，作为“NxTest”概念实施项目之一的海军型“eCASS”自动化测试系统在2012年就采购了NI公司的PXI模块化仪器平台来作为其系统硬件架构核心。类似的，BAE公司也采用NIPXI平台替代原有VXI平台实现“合成仪器”概念下的新型测试系统。同时，在“合成仪器”架构下，软件相比于以往发挥着更为重要的作用。所有仪器功能和任务的定义都用软件来完成，实现由软件来“决策”在何种测试任务下调用何种测试硬件资源，同时“实施”复杂测试任务的管理和优化。软件层面将会倾入设计者的更多心思，来考虑如何保证系统测试功能完整性的同时减少系统日后的升级负担。软件也从原先测试程序开发的单一层次过渡到集成系统服务、测试程序开发和测试管理三者一体的架构上。考虑到这些因素，洛克希德马丁公司在其“LM-STAR”项目中运用NITestStand测试管理软件和NILabWindows/CVI来实现开放式的软件架构进行系统的构建，有效继承了以往测试程序集（TPS）的同时提供了足够的系统灵活性。 4结语 随着电子装备系统越来越多的应用，自动化测试系统与技术仍然面临着困难和挑战。在这一形势下，下一代自动化测试系统概念被广泛讨论，其中核心之一就是“合成仪器”的架构概念。而这一架构概念改变了以往台式仪器系统的模式，取而代之的是模块化仪器系统的模式，同时强调软件的关键作用。下一代自动化测试系统概念已经开始融入各个新型测试系统项目的构建，也在预期的未来会更多地应用到航空航天与国防电子领域，让我们拭目以待。 作者：刘旭阳单位：美国国家仪器有限公司 航空航天论文:本科临床医学航空航天论文 1研究对象和方法 1.1研究对象 目前全军只有一所军医大学有航空航天医学这个专业，培养本科生，每届培养100多人，其中有30人到北京空军总院实习，其他的人留在其附属医院实习。航空航天学员大五开始实习，一共实习45周，其中外科16周，内科13周，专科16周。实习的环境有病案讨论、专题讲座、临床技能培训等等。 1.2研究方法 一、二级指标参照《军队院校教学评价方法》（2010版）及总参、总政《军队院校人才培养目标模型》的具体指标体系，从教学设计、教学条件、过程管理和质量效果四方面形成空医专业本科临床教学质量监控指标体系的一、二级指标。通过资料收集、专家座谈、个案分析（第四军医大学）等方法，总结空医专业本科临床教学体系的构成特征；对照《军队院校教学评价指标体系》、《军队院校人才培养目标模型》的具体指标，构成空医专业特色的评价指标，形成28个三级指标。因此，为了评价该军医大学航空航天医学临床教学质量监控水平，设计具体的评价方法为：评价结论分为优秀、良好、合格、不合格四种，其评价结果由28个三级评价点组成，每个评价点可以被评为A、B、C、D四个等级（其标准见细则，只列出A和C等，B等介于A和C等之间水平，D等低于C等水平），最终评价结果标准分为：优秀：A≥23，且D=0；良好：A+B≥23，且D≤1；合格：A+B≥18，且D≤3；不合格：A+B≤15，或D≥4。最后使用指标模型，应用于某军医大学的航空航天医学临床教学质量监控评价中。 1.3数据收集 1.3.1根据指标体系初稿，设计“航空航天医学本科临床教学质量监控指标体系三级指标确定及细则判定表”，采用德尔菲专家咨询法，按医学教学：教学管理：卫勤管理=3:1:1,比例，选取了15位专家，通过两轮问卷调查，汇总意见，统计数据，最终形成指标体系。 1.3.2通过查阅相关文件、座谈访谈、问卷调查、听查课、实地考察等方式，检阅某军医大学每个三级指标，其结果得分25个A标准，得3个B标准，达到优秀标准。 2研究结果 2.1建立评价指标的层次结构 首先建立决策问题的递阶层次结构模型，将评价指标按它们的性质分成若干层，构成一个以目标层、中间层及备选层所组成的递阶层次结构，如图1所示。目标层为：航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系。中间层为ABCD四个等级。备选层为：教学设计、教学条件、过程管理和质量效果。 2.2指标体系模型及其结果 2.2.1采用德尔菲法发放15份咨询表，收回有效咨询表15份，统计结果为否定三级指标数7个，否定细则标准数9个，修正7个三级指标，修正9个评分细则。综合意见，形成第二轮专家咨询表。 2.2.2发放第二轮咨询表15份，收回有效咨询表15份，统计结果为，大家一致同意所有指标及评分细则。并最终形成"航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系"经过专家咨询，最终确定一级指标为A1教育设计、A2教学条件、A3质量管理、A4质量评价，二级指标为B1专项规划、B2人才培养方案、B3课程标准、B4教员队伍、B5管理队伍、B6教材建设、B7教学装备设备、B8信息资源、B9质量保障、B10制度落实、B11档案管理、B12学员学习情况、B13教员授课情况、B14服务部队、B15内部反映，三级指标为C1改革项目、C2五年制航空航天医学专业人才培养方案、C3五年制航空航天医学专业课程标准、C4高职授课、C5教学管理干部工作经历、C6学员队干部、C7临床教学教材、C8空勤科、C9其他空医专业特色临床教学科室（心理评测、心理学选拔、心理健康维护、高压氧疗法）、C10专业学科网络课程资源、C11航空航天医学专业图书数量、C12质量保障体系、C13日常见习、实习制度、C14空军特色科室课程实习制度、C15空军常见病、多发病专题学习制度、C16档案室建设、C17档案管理制度、C18空医特色课程见习、实习考核成绩、C19校首长听查课成绩、C20教研室主任听查课成绩、C21督导组专家听查课成绩、C22学员履行空医历史使命的价值观、C23学员履行空医岗位责任或重大活动表现、C24教员对院校领导重视教学的满意度、C25教员对以教学为中心的机关各部满意度、C26教员对学员学习风气的满意度、C27学员对临床教学保障的满意度、C28学员对教员授课质量的满意度。 2.3航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系的评价结果 经过查阅相关文件、座谈访谈、问卷调查、听查课、实地考察等方式，评价某军医大学航空航天医学专业本科临床教学质量监控质量，最后得分为24个A标准，得3个B标准，达到优秀标准（见表1）。 3讨论 “指标体系”，设计合理，评价客观，应用性强，能够满足航空航天医学专业本科临床教学质量监控需求。 (1)设计指标体系时综合考虑了航空航天医学专业教育设计、教学条件、过程管理、质量评价的影响和作用，按目标一中间一备选模式，兼顾指标的科学性、层次性、可操作性、可比性、动态性及指导性原则，使航天航空医学专业本科临床教学质量与教育设计、教学条件、过程管理、质量评价相互协调发展； (2)表征航空航天医学专业本科临床教学质量的指标可为教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四大系统，其又由共计28个单项指标组成。单项指标选取能与其他学校、教学医院或专业轨道相互比较的指标.。 (3)构建上述指标体系时，应当做二轮以上问卷咨询，对问卷内容进行调整，并且集中专家意见，使其最终获得满意的协调一致性。 (4)对单项指标进行标准化时，应当注意指标上、下限的选取。下限要以基本满足航空航天医学专业本科临床教学质量监控基本指标为界；而上限可分远期航空航天医学专业本科临床教学质量发展方案进行界定。 (5)对航空航天医学专业本科临床教学质量可持续发展的过去、现状及未来的发展趋势进行综合评价，并与其他学校、教学医院、专业或者轨道进行比较，确定航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系。中间层为ABCD四个等级。系统层为：办学定位、教学环境、质量监控环境可持续发展近期及中长期方案。综上所述，通过建立指标体系评价某军医大学航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标，分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析，以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境[6]。 4讨论 通过建立指标体系评价军医大学某学年航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标，分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析，以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境[14-16]。教育设计[17]。分析出来的具体指标包括：改革项目，航空航天医学专业人才培养方案，航空航天医学专业课程标等。教学条件[18]。分析出来的具体指标包括：高职授课课时比例、师资结构、教学管理干部工作经历、学员队干部工作经历、专业教材、空勤科、专业科室、专业学科网络课程资源、专业学科网络课程资源等。过程管理[19]。分析出来的具体指标包括：质量标准、质量保障、质量评价、质量监控、质量评估奖励、日常见习、实习制度、专业课程实习制度、空军常见病、多发病专题学习制度、档案室建设、档案管理制度等。质量评价[20]。分析出来的具体指标包括：专业课程见习、实习考核成绩、校首长听查课成绩、教研室主任听查课成绩、督导组专家听查课成绩、学员履行空医历史使命的价值观、学员履行空医岗位责任或重大活动表现、教员对院校领导重视教学的满意度、教员对以教学为中心的机关各部满意度、教员对学员学习风气的满意度、学员对临床教学保障的满意度、学员对教员授课质量的满意度等。综上所述，通过建立指标体系评价某军医大学航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标，分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析，以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境。 作者：袁玮卿董晓建鲍臻朱靓殷进功工作单位：第四军医大学 航空航天论文:大学医学航空航天论文 1努力提高“转变思路”能力，确保提高教学质量 多年的教学实践表明，专业课教学任务不同于基础课程的教学模式，常常面临讲授过于简单、学员兴趣较低，讲授过于深入、学员难以吸收的问题［2］。这就要求教学组全体教员科学备课、精准指导，努力提高教学“效益”，实现教学水平的提高。 1．1集中优势，补弱固强 在教学过程中，每学年开学前，教研室主任和教学组长，根据教学对象的不同，集中优势教学资源、汇聚精干力量，选定任课教员。并安排年轻教员试讲，全体教学组对年轻教员的试讲提意见、挑“毛病”，确保教学水平。在课程教学过程中，要善于找准理论与实际的结合点，理论课上以案例分析为主线讲解内容;实习课上以理论回顾为主线体验实践，并适时调整实习课的教学内容及其与理论课的衔接过程，确保教学工作的正确性和科学性。 1．2全面学习，强化自身 自身素质的提高应引起全体教员的高度重视。要求年轻教员，尤其是以前未接触过航空航天医学知识的非现役教员、带教实习课的研究生，进教研室当年不参加大课和小课教学，只作为辅讲教员随堂跟听每一位教员的授课。同时要求不仅学习本专业相关的专业知识，还要系统学习航空航天医学专业的各门课程。对于有教学经验的教员，在平时的授课中要充分准备，并在教案中体现教员本人对本次教学内容最新进展的掌握情况，在提高教员专业水平的同时，确保提高教学质量。 2努力提高“师资储备”能力，确保丰富教学形式 基于专业课教学“练为战、学为用”的特点，教学方向问题尤为突出。教员必须始终把好转变部队战斗力生成模式，提高学员任职能力的方向。然而由于编制体制调整，教研室教员数量太少，同时部分同志出国留学、不在岗，造成主讲教员人数偏少，且有职称断层现象。只有提高师资力量的储备能力，才能圆满完成教学任务。 2．1处理好“内”与“外”的关系 各教研室每学年开学前，会根据教学对象和教学内容，外请本学科专家前来做专题讲座。如教学对象为本科学员，对航卫保障工作一片空白，则外请专家多为常年工作于航空兵部队的航空军医、卫生队长和场战医院院长等。如教学对象为进修生，他们大多来自一线航卫保障岗位，则外请专家多为专业研究人员或空军医学研究所的同行专家。这一举措弥补了“内”部人员不足的矛盾。 2．2处理好“专”与“兼”的关系 军事航空医学需要研究高性能战斗机飞行人员的卫勤保障问题。近年来，教研室从实际出发，与对口航空兵部队在自愿的基础上建立院校教育和部队训练相结合的协作关系。选取工作正规、制度健全、业务建设较好、卫生工作基础好、卫生人员素质较高的航空兵部队具有相应的航卫保障专业知识和组织指挥能力的卫勤领导和能够担负教学任务的航空卫生保障工作的相关人员担任教研室的兼职教员，按照教学计划，完成一定学时的教学任务。由于他们有较丰富的航卫工作经验和一定的组织能力，并具有相应的学历和资历，对他们的课堂教学效果，学员们反映良好。通过“专”业教员与“兼”职教员相结合，使课堂教学异彩纷呈。 2．3处理好“教”与“研”的关系 在教学布局上，教研室着眼于提高学员的综合素质和能力，精心设计教学板块和专题，在教学中注重将创新理论、本专业研究进展与教学工作有机结合，增强学员分析解决问题的本领。在完成教学计划的前提下，按照研究生工作安排和科研进展，有目的地选择对本课程感兴趣又学有余力的学员组成课外科研小组，由教研室内学校评定的本科生早期接触科研导师指导，进行文献查阅、撰写综述和课外科研实验等活动;参加研究生开题报告、中期汇报和论文答辩，扩大教学内容。由于“教”学与科“研”工作的有机结合，不仅丰富了教学内容，而且可利用学员的新颖思路和创新思维推动本学科学术研究工作的开展。 3努力创造“良好氛围”能力，确保促进教学工作 3．1发挥工作动员优势 航空航天医学系在每学年的教学正式开始前都会组织开课动员，提高教员的教学热情和学员的学习热情。教研室也会因时因地进行教学动员，组织集体备课、集体讨论。并通过先进教学个人、优秀教案等评比，激励教员人人争先进，个个当标兵。 3．2运用先进教研室成功经验 学习先进典型，是激励教员的强大动力。教研室通过定期组织教员跟听其他先进教研室优秀教员的课堂听课，学习他们的授课方式和特点，并在教研室内部建立必要的会议制度，进行学习体会交流，进一步制定符合本门课程教学的工作计划和方案，使教研室自身的课程教学有所突破，保证课程质量稳步上升。 4努力提高“教学保障”能力，确保教学任务的需求 教学任务的圆满完成，要求各级教学相关部门树立“以学员为本”理念，建设高效的保障机制，全面保障任务需求。对于教研室和教学组而言应该从以下做起。 4．1确立理论与实践相统一的思想 多年来，我教研室积累了大量航空兵场站航卫保障工作的录像片，为学员理论知识联系工作实际提供了不可多得的视频教材。使学员掌握航空航天医学各相关学科的知识结构，并能应用于实际工作。通过理论学习与视频教学相结合，提高学员的知识运用能力，并可满足航空兵部队第一任职的需要。 4．2探索从工作实际出发的途径 航空航天医学专业课是在学员即将进行实习，来年步入工作岗位的时机开展的，其学习目的是为了将来在航卫保障中能够发挥作用。因此，教学工作应该从适应航卫保障工作的角度去完善。实习课为学员提供动手操作、贴近实际工作的机会，教研室教员渊博的专业知识、熟练的操作技术，会使学员们受到极大鼓舞。外请专家、兼职教员丰富的工作经验和对航卫工作的敬业精神，使学员受到了潜移默化的教育，从而提高了学员对基层航空卫生保障工作的热情。 4．3注意提高统筹协调的能力 在教学准备中，尽量协调争取学校和系里的投资和申请专项经费支持，同时，教研室拿出部分经费，不断补充新近出版的专业书刊，丰富专业资料。增添新设备、改善实验室的硬件条件，为航空航天营养与食品卫生课程建设提供专业实验室;不断补充多媒体教学、网络教学等现代化教学手段所需的硬件设备，为学员创造更好的学习条件;请领部分装备部队的最新航卫保障装备，为学员提供尽早接触、提前适应部队航卫保障工作的机会。从而提高学员的学习效率。总之，经过各级领导和全体教员的共同努力，航空航天医学专业课教学改革取得了一定的效果，通过专业课学习使其对飞行员、航天员卫勤保障有了深刻的体会，为做好未来的航空卫生保障工作打下了坚实的基础。在今后的教学中，应该进一步扩大协作，提高教学质量，丰富教学内容，努力为培养合格的航空航天医学人才做一些具体的、实际的工作。 作者：王文岚1常耀明1李金声1袁鹏2工作单位：1第四军医大学航空航天医学系航空航天卫生与卫勤教研室2第四军医大学研究生院 航空航天论文:全市船舶工业航空航天产业发展报告 一、产业发展现状分析（提供2013年底和今年1-8月份数据） 1、产业规模，产出，投资 目前，全市涉航企业有48家。2013年全市航空航天产业实现销售165.3亿元，同比增长107.7%，利税11.3亿元，同比下降79.5%，利润7.5亿元，同比下降68.0%。2012年1-8月实现销售123.09亿元，同比增长12.5%，利税5.17亿元，同比下降49.0%，利润8.87亿元，同比下降74.4%。截至目前，全市航空航天产业在建重点项目21个，总投资达204.46亿元，累计完成投资49.22亿元，同比增长92.6%。 2、主要产品 通用航空、航空航天信息技术、航空航天新材料、航空大件加工及部件组装、航空机电、客舱设备及内饰件、宇航级高可靠电子元器件等。 3、规上企业，龙头企业和基地型企业 规模以上企业14家。龙头企业5家，铝业有限公司、市精密合金厂有限公司、纤维材料有限公司、航天特种材料有限公司、航空有限公司。 4、市场份额，至少20%以上，单个企业产量，技术 市精密合金厂有限公司拥有的具有自主知识产权的高温合金大型精密浇铸技术处于世界领先水平，是全球第3家（中国第一家）掌握该技术的企业，国内市场占有率超20%，2013年超纯净镍基高温合金系列产品实现销售2.6亿元。 5、品牌 中国驰名商标：“绿扬” 著名商标：华阳及图、彤明、“DSLY及图” 6、区域布局 初步形成“一城两园多基地”的空间格局（航空航天产业城、市航空航天产业园、京口航空信息产业园、京口航空航天高性能铝合金材料产业基地、句容航空复合材料产业基地、丹徒航空航天制造及配套产业基地） 二、为什么作为重点产业？ 1、产出规模，增速，发展前景 2013年全市航空航天产业实现销售165.3亿元，同比增长107.7%，利税11.3亿元，同比下降79.5%，利润7.5亿元，同比下降68.0%。2012年1-8月实现销售123.09亿元，同比增长12.5%，利税5.17亿元，同比下降49.0%，利润8.87亿元，同比下降74.4%。航空航天产业作为国家战略性高技术产业，具有产业链长、辐射面宽、拉动效应强等鲜明特点，对相关产业的带动为1:10，对科技和经济发展具有巨大的带动作用。相关数据显示，近5年全球航空航天产业的增速为25%，远超同期GDP的增速。未来20年，我国共需要ARJ-21同类飞机1000架、国产大飞机C919同类飞机2700架、军用运输机230架，对应市场容量分别为300亿美元、1350亿美元、161亿美元，航空航天信息技术产业产值将超过500亿元美元，航空航天产业已经成为快速上升的战略性产业。 2、财税贡献，占第二产业份额 2013年全市航空航天产业实现销售165.3亿元，同比增长107.7%，利税11.3亿元，同比下降79.5%，利润7.5亿元，同比下降68.0%。2012年1-8月实现销售123.09亿元，同比增长12.5%，利税5.17亿元，同比下降49.0%，利润8.87亿元，同比下降74.4%。 3、提供就业情况 提供就业岗位2万个。 4、投资规模，市场导向，企业家信心 截至目前，全市航空航天产业在建重点项目21个，总投资达204.46亿元，这些项目投产后可实现销售规模达1000亿元以上。国家出台的高端装备制造“十二五”规划将航空航天产业作为战略性新兴产业提升到国家战略推动层面，给予宏观政策支持，市场前景巨大，企业家对未来发展充满信心。 5、要素保障和服务支撑 研发支持，人才支持，金融支持，园区载体支持（土地、环保） 三、我市如何培育重点产业政策建议 1、产业规划导向，定位准确，布局合理，保障有力 总体规划、单项规划，用1-2年时间制定产业规划 2013年，联合南京航空航天大学编制出台了《市航空制造产业发展规划纲要》。《规划纲要》明确我市航空产业布局、发展重点和目标。2012年，为加快我市航空航天产业发展，编制了《市航空制造产业发展规划纲要》（征求意见稿）。 2、如何强化政策扶持 国家、省、市、县区四级政策 3、要素配套保障 人力支持，公共服务平台 船舶与海洋工程产业 1、产业规模，产出，投资 全市拥有船舶及配套企业95家，其中，造修船企业30家，具有万吨以上造修船能力的企业7家；船舶配套企业65家。2013年，船舶与海洋工程产业实现销售收入243.1亿元，位居南通、泰州、扬州、南京之后，列全省第五，占规模以上工业比重的5%，其中销售收入过亿元的企业11家。2012年1-8，实现销售188.48亿元，同比增长16.3%，利税9.4亿元，同比增长4.5%，利润7.5亿元，同比下降3.6%。截至目前，全市船舶与海洋工程在建重点项目9个，总投资94.62亿元，累计完成投资10.75亿元，同比下降33.62%。 2、主要产品 船舶产品：海洋工程船、全回转工程船、液货运输船、散货船等。 配套产品：中低速柴油机及发电机组、螺旋桨、船舶电器、船舶电气与自动化控制系统、船舶救生装置、船用锚链、船舶辅机、甲板机械、舾装件、海洋系泊链、海洋平台吊机及救生装置、海洋工程大型结构件等产品。 3、规上企业，龙头企业和基地型企业 规上企业44家，龙头企业5家，省船厂（集团）有限公司、新韩通船舶重工有限公司、中船设备有限公司、鼎盛重工有限公司、赛尔尼柯电器有限公司。 4、市场份额，至少20%以上，单个企业产量，技术 省船厂（集团）有限公司的高技术海洋工程船和全回转工程船两大产品，国内市场占有率高达70%以上，创造了27项中国第一，位居全国同行业之首，2013年，完成工业总产值28.6亿元，实现销售共计20.1亿元，利税6.5亿元。 中船设备的中速柴油机国内市场占有率第一，2013年，实现主营业务收入14.03亿元元，利润1.20亿元元，同比增长16.4%，连续四年利润总额超亿元。在柴油机及动力系统集成、发电机及电气系统集成、海洋工程机电等领域处于全国领先水平。 赛尔尼柯电器有限公司的高端船舶和海洋工程配电板连续五年国内市场占有率第一并进入国际前列，2013年，实现销售3亿元，在船舶与海洋工程电气与自动化控制等领域处于世界先进水平。 中船瓦锡兰螺旋桨有限公司的船舶螺旋桨国内市场占有率超过40%，2013年，实现销售5亿元，在螺旋桨与轴系设计制造、船舶动力打包集成等领域处于世界先进水平。 正茂集团的海洋工程系泊链国际市场占有率超过20%，2013年，实现销售3.1亿元，在海洋工程系泊链设计研发处于国内领先水平。 5、品牌 省著名商标：“蓝波”、“赛尔尼柯SaierNico”、“三星及图”、“三山”图形 名牌产品：“威和”桥式起重机 6、区域布局 船舶建造：初步建成润州龙门港及高资港区域、京口区新民洲区域、扬中市团结港至胜利河区域三个船舶建造集中区。 船舶配套：形成了润州工业园区和新区为核心的国家级特种船舶及海洋工程配套产业基地。 航空航天论文:航空航天行业的信息化建设 0　引言 航空航天行业信息化是指航空航天行业在生产和经营、管理和决策、研究和开发、市场和销售等各方面广泛应用现代信息技术，建立现代企业信息系统，从而不断提高生产、经营、管理、决策及研究开发方面的能力、水平和效率，最终提高我国航空航天行业的核心竞争力。 近年来，我国航空航天企业信息化建设取得显著成效，已经广泛应用在产品设计、制造、管理的各个环节，诸如CAD，CAPP，CAM，CAE，PDM，PLM和ERP等单项技术与系统的应用比较普及，产品研制周期明显缩短，设计制造质量显著提高。 1　航空航天行业的信息化建设内容与作用 航空航天行业方面信息化建设主要包括企业总体的信息管理、研制与制造的协同及产品研制能力的提升3部分。 1.1　企业总体的信息管理 企业资源计划(Enterprise Resource Planning，ERP)系统，是指建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。在航空航天企业中，由于需要涉及整体调动和资源整合很多，ERP作为对企业资源进行有效共享和利用的系统，可以使航空航天行业达到整体的资源规划统一。 1.2　研制与制造的协同 在航空航天行业，信息化主要为科研生产服务。该行业的重大工程是1个多学科综合、多专业集成、多个子系统集成和多单位跨地域协同的庞大系统工程；其复杂性、研制周期以及研制过程中各种因素的不确定性，需要采取信息化手段进行约束；其设计与制造中涉及大量的信息系统，并且需要在严格的流程管理控制下实现这些信息系统之间的交互和协作，以支持并行的协同设计和制造。设计研制过程中会涉及到成百上千个子系统、多种BOM表和多种变更管理。航空航天产品研制生产数据分散存放在各承担单位，大多数分系统和单机的研制生产数据没有实现集中存放和统一管理，上下游间难以保证数据的一致性和数据的有效重用。同时，近年来航天企业的研制与生产并重，设计与制造间的协同需求也很迫切。如此众多的系统、流程以及异构的数据协同实现集成需要1个统一的管理平台和集成环境。 航空航天行业又与其他行业不同，对质量管理、产品可靠性的要求非常严格，每个零部件要能追溯生产制造源头。 PDM主要针对的是产品数据管理。它以软件技术为基础，以产品为核心，实现对产品相关的数值处理过程、资源一体化的集成管理技术。PLM则指产品生命周期管理，作为全局信息的集成框架，可有效实现资源集成和协同研发生产及精益化管理。所谓集成框架，即在异构分布式计算机环境中能使企业内各类应用实现信息集成、功能集成和过程集成的软件系统。PDM和PLM可为航空航天产品的研制和制造创造协同工作环境。基于信息化协同工作环境，设计人员可以跨越空间的限制，利用计算机通信网络等技术实现资源共享，完成异地协同设计与协同制造。 重点需要实现下列两个方面的集成：(1)PDM，PLM与CAD/CAPP/CAM的集成；(2)PDM，PLM与ERP的集成。ERP与PDM，PLM的互通，可以最大限度地共享企业全部信息系统。将PDM和PLM技术引入航空航天企业的研制和生产过程中，对改进现有技术和管理流程有非常重大的意义，能在一定程度上解决航空航天企业在研制过程中信息与流程的集成与管理及协同。 1.3　实现航空航天产品的三维全数字化定义设计与制造集成，提升产品研制能力 CAD，CAPP，CAM及CAE主要针对航空航天产品的研发及制造过程的信息化，在产品设计和制造加工的集成上提升产品的研制能力。从技术角度看，航空航天产品的研制过程涵盖现代科技的诸多领域，如机械、材料、电子、力学、声学、热学和能源等；多学科多性能的要求致使各种CAE之间需要协同，而在CAE仿真后进行的优化也需要CAD与CAE之间实现协同。 在航空航天产品的研制技术方面(CAD和CAE)，通过数字样机的建立，可以实现部件或整机的虚拟装配运动机构仿真、装配干涉检查、空间分析管路设计、气动分析和强度分析等。总体而言，在航空航天产品研制中全面采用信息化技术，可实现三维数字化定义、三维数字化预装配和并行工程，建立产品的数字样机，取消全尺寸实物样机，使工程设计水平和产品研制效率得到极大提高，大幅度降低干涉、配合安装等问题带来的设计更改。 CAPP与CAM则指航空航天产品的制造协同。CAPP包括工装设计系统建立和工艺系统，在工装分类和典型化基础上，建立各自的工装设计资源库；开发基于工装族和有工艺知识支持的专用辅助工装设计系统，加强工装标准化、组件化和系列化工作，显著提高工装设计效率；实现产品模型在工装设计过程中的信息共享，提高工装设计与产品设计的协同程度；进行基于三维模型的计算机柔性化组合夹具工装研究，使工装快速组合装配，满足型号不同研制阶段和状态的快速工艺准备需求。工艺方面，针对产品制造过程中的铸造、数控加工、钣金成型、焊接等关键工艺过程，利用CAE进行计算机模拟的研究与应用，实现工艺方案的评估及优化；最终实现工艺流程的优化。CAM方面，运用CAD进行制造过程的前期设计，利用CAE进行计算机模拟，实现CAM方式与过程的优化。 总之，设计人员通过CAD完成设计，由专门仿真人员利用CAE完成设计多性能之间的协同仿真优化，通过CAD得到最终设计；而后通过CAD，CAE与CAPP，CAM的协同完成航空航天产品制造的过程。同时，运用两者之间的沟通，通过对航空航天产品的整体信息化建设，建立起CAD设计知识库、CAE仿真知识库、CAPP和CAM的制造工装知识库，使其成为航空航天企业在研发、制造方面的宝贵经验财富。 2　航空航天行业的信息化建设目标 通过上述几个部分的交互运用和协同，可以实现航空航天行业的管理、资源、设计、制造的全方位信息化工程，最终达到以下目标： (1)实现信息的共享和传递速度，加强各地各部门之间的沟通与交流，提高工作效率； (2)确保整体信息流的畅通，如产品各方面性能的仿真协同、设计协同等，有效开展工艺与设计的网上协同工作； (3)提高总体设计能力，建立航空航天行业的设计知识库、仿真知识库和制造知识库等； (4)提高制造过程信息化应用水平，建立工艺管理平台。实现制造过程计算机化，工艺流程管理及工艺信息与其他信息系统的集成，优化工艺和制造过程； (5)建立产品设计、制造协同平台； (6)加强管理信息系统的集成和共享，形成基于网络的、可视化的、高效的生产管理平台。 3　结束语 航空航天行业的信息化建设过程是航空航天行业在技术进步和管理改革两方面不断深化和扩展的进程。在信息化进程中，技术的应用向前推进一步，管理的改革就必须深化一步，对人的素质要求也就相应提高一步。技术、管理、人的素质是信息化生产力的3个要素，只有这3要素协调发展，推进信息化的努力才能取得成效。航天企业的信息化建设是持续改进的过程，需要对企业管理信息化带来的管理模式变化进行适应和调整，不断克服一些不利因素，保持信息化建设持续的推动力，从而达到显著提高工作效率和质量的目的。 航空航天论文:现有光学互连技术与航空航天应用 摘要：本文介绍了光学互连技术在航空航天中的应用历程，简述了为满足航空航天应用要求，业界所进行的改进与发展。 关键词：光学互连技术；航空航天；应用；发展 引言 电子和计算机工业技术的飞速发展，提高了对系统的数据处理能力、数据传输运算速率及效率(误码率)等的要求。为了解决非模块化结构和电缆作为数据传输通道时系统的数据传输和处理能力局限性大这个问题，一些装备逐步采用光学互连系统来代替铜基传输系统，光纤和接头等光学元件的使用需求越来越大(如图1)。另外为了降低发送、接收、转换和互连技术的价格以降低传输成本、摆脱铜基系统带宽的局限性，一些企业增加了在光学元件上的投入。经过多年努力，到上世纪90年代后期，一系列新型光学技术投放市场，大幅降低了网络系统中的光学数据传输成本度，推动了因特网等系统的快速发展。 吸纳了大量投资的商用光学技术在军事领域得到了应用的机遇，许多商用光学方案可以再利用，以满足军事需求。在一些航空航天系统中，设计师开始尝试采用光学元件。但是过去为商用开发的光学元件通常是比较粗劣(性能低、可靠性差)的产品，即使再提高其成本也不能提高其综合性能，很难达到航空航天应用的要求(商用／通信与军事应用／航天部分要求比较见表1)。因此一些公司着手进行现有光学互连技术在航空航天应用方面的研究，例如Canon公司就尝试将用于通信业的低成本、高性能光学互连技术通过进一步研究、改进，应用到航空航天领域，其研究成果同时具有军级元件的耐用性和商用元件的低成本优点。 现有光学技术在航空航天系统中的应用历程 虽然材料(塑料)、封装形式(非密封)、环境条件(湿气、灰尘、振动、冲击)等因素限制了纯粹现有光学技术在系统中的直接应用，但是光学技术在航空航天领域依然有很好的应用前景。例如，在NP-3C航行器、F-35JSF等系统中对数据传输系统的重量都有限制，而且由于光学传输系统的传输数据的能力强，可以使航行器能够正确接收传感器、传输系统和目标系统的数据，因此需要采用光学互连方案，在将来的军用领域，对光学数据传输应用的要求将逐步加大。 航空航天系统的设计师们一直关注光学互连技术的发展，并想方设法在新的系统中采用这些技术，来提高装备在严酷空间环境中运行的可靠性。他们的目的有三个：一是通过用质量轻的光学系统代替沉重的铜系统，来减轻装备自身重量，提高装备灵活性和承载能力；二是用光学系统代替铜系统可以降低装备对电磁场辐射的敏感性，提高其抗干扰能力；三是提高数据控制能力，提高装备的性能和精度。波音的F－18改进计划和Lockheed Martin的JSF是光学互连技术应用于军事领域的关键转折点。在两个平台中如果存在光学元件方面的维护能力问题，那么将来所有的飞行系统将可能仍然使用低成本的铜基结构而放弃光学互连系统，所幸没有出现上述问题。同样，美国海军第二代驱逐舰“DDX”对光学元件在海洋平台上的应用进行了初次公开展示。这些计划的成功，增强了光学互连在航空航天领域应用的可能性。 MIL-T-29504是近20年发展起来的特殊光学终端系统(如图2)。虽然这种方案的机械连接方案成本较低，但因光学终端的成本高造成网络成本较高，另外，该系统的光学性能也非常差。例如，62／125mm光纤的典型插入损耗超过0．4dB，最大值接近1．OdB。所以存在需要增加使用昂贵的光学放大器或不能实现方案的模块化的缺点。为了解决传统MIL-T-29504光学终端的这个问题，使其能满足军用要求，一些公司纷纷推出替代传统MIL-T-29504光学终端的新方案，其中Canon公司推出的PHD光学互连产品成本低、性能优良，可以军民两用。 其他一些光学互连产品的插入损耗性能也较差。这在F－18平台上的试验已经得到证明：在F-18改进计划中，多通道光学连接上应用了公差不严的电连接器壳体是链路性能低的根本原因。详细的统计分析表明：实际的腔体位置失准(如图3)，应控制在与标准的MIL-C-38999键和腔体相差0．068英寸范围内。为了达到这个要求，一些公司采取了一系列相应措施，而Canon公司则是通过生产非常特殊的38999连接器组件来解决MIL-C-38999互连问题：绝缘体组件精密对准、而且壳体采用昂贵、精密的CMC加工，虽然减少了问题但增加了成本。 空间环境对光学互连发展的促进 光学互连结构的最大难点不是保持连接点高性能，而是在两根光纤连接时，如何使环境对其影响减小的问题。典型的环境影响包括机械(冲击，振动)、温度和污染。大多数原始航空设备制造商尝试继续使用高弹力、质量轻的终端及不采用抛光角方案的物理接触光学系统，来解决冲击／振动问题；通过对所配套的装备和单个通道口的清洁和维护来解决污垢和污染问题。例如，Lucent的LC连接器耐冲击环境的性能超过65g，这种特殊的LC连接器的啮合力在原来的(1．1磅)基础上又增加了10-20％，因此提高了该连接器在巨大的冲击环境下的工作能力。而对于商用互连来说，由于受到锁紧机构机械特性的限制(如塑料制成的锁紧机构在啮合力较大时会损坏而失效)，所以在巨大的冲击环境下的工作能力的提升则受到限制。 减轻终端重量 众所周知，减轻终端重量要通过减小尺寸或密度、或二者同时减小来实现。由于塑料套管重量轻、成本较低，所以业界对其在高性能系统中的应用进行了多年的研究，但是在多模光纤领域的应用进展很小，而单模领域根本没有进展。很多厂家转而开始制作陶瓷套管的研究工作，并取得了很大进展。陶瓷套管可以做得很小，如为Telcordia GR-326小型光学互连．方案研制的氧化锆陶瓷套管基本尺寸仅为1.25mm有些厂家也进行了0．80mm陶瓷套管的尝试，但由于在啮合时容易损坏，所以大多数系统设计师不采用此方案，但是在将来的高压力、剧烈冲击／振动环境条件下工作的航空系统中的应用将会非常大。 改进端面结构 推动端面角抛光方案商业应用的原因有两个：一是在对噪声反射灵敏的系统中期望得到非常低的反射损耗；二是由于在封装密度许可的条件下，期望使用带状结构。对一般的系统设计师来说可以采用角抛光方案，但是在大多数航空应用的带状结构内应慎重使用端面角抛光方案，因为在严酷的振动环境中，这种方案会加大不对准性，即使是稍微有7～8度的端面角，也会直接导致纤芯不对准而使性能降低。使用劈槽陶瓷套管终端方案，可以稍微减轻这些问题，但是必须注意选择端面的啮合力，减小套管槽的开口尺寸。而带状结构连接器受端 航空航天论文:北京航空航天大学“嵌入式系统设计”精品课程建设 近年来，我国嵌入式系统产品发展十分迅猛，中国嵌入式系统市场估计每年将直接创造千亿元的效益，所带动的相关工业产值超过万亿元，成为中国信息产业新的市场增长点。与巨大的市场潜力和产业需求相比，我国嵌入式系统工程人才培养相对落后，并进而影响到了该产业的快速发展。在这种背景下，许多高校的计算机、电子、软件等专业针对市场需求，开设了嵌入式系统相关课程。在IEEE计算机协会和ACM共同制定的2004版计算机类课程体系中，嵌入式系统已经被列为核心课程之一。北京航空航天大学计算机学院于2002学年开始开设了“嵌入式系统设计”课程，下面对该课程的建设情况作简单介绍。 1 课程基本情况 该课程是面向计算机学院高年级本科生（或研究生）开设的专业课，是一门以计算机各种专业知识综合应用为主要特色的课程，其指导思想是培养学生从“整体”的角度认识、研究和解决嵌入式计算工程问题的方法和能力，为学生在嵌入式计算工程领域研究和开发奠定相关基础。课程采用理论知识传输与工程能力培养并重的教学方法，教学内容尽量反映该领域内最新的理论和技术成果，使学生了解该学科最新的前沿发展动态和方向，培养出适应社会需求的专业化技术人才。 该课程的教学目标是使学生能够掌握嵌入式系统设计过程中的基本概念和原理，使学生能够掌握和使用最新的嵌入式系统设计方法和典型开发工具。课程在教学内容安排上遵循“面向市场需求、定位人才培养”的原则，强调将计算机系统不同层次专业知识的基础性与实际工程设计思想和架构的前沿性相结合，重视将计算机系统自底向上的各种专业课程内容的有机整合，使得诸如操作系统、体系结构、接口与通信和计算机网络等孤立的课程呈现相互配合的应用场景，让学生进一步认识和掌握上述课程的基本概念和基本规律在实际的综合系统应用中的作用和影响。在课件设计上，采取统一的知识体系结构，涵盖“基础知识+ 基本技能+ 技术讲座+ 项目实践”四大模块，突出注重工程能力培养的特色。通过课程学习和实验，学生应能够熟悉一种典型的微处理器体系结构，掌握一套主流的开发工具和一种嵌入式操作系统，熟练使用一门开发语言，使学生具备嵌入式系统软、硬件开发设计的基本能力。 目前该课程为48学时，其中理论授课24学时，实验24学时。该课程的理论教学内容包括：（1）嵌入式系统概述；（2）嵌入式硬件基础；（3）嵌入式操作系统；（4）嵌入式系统的设计与建模；（5）嵌入式系统设计实例分析；（6）专用接口和硬件加速器；（7）分布嵌入式系统；（8）高可靠性嵌入式系统等扩展内容。课程的实验包括了基础性实验和综合设计实验两部分，基础性实验主要是一些预先设计好的实验，通过让学生的实际操作，能够加深对课程所讲授的基本原理、技术和方法等知识点的理解，同时，能够让学生掌握一些具体的嵌入式系统的开发工具及环境，主要包括嵌入式操作系统的移植和裁减、驱动程序的开发及对开发工具链的使用。综合设计实验则要求学生面向某综合应用（指定或者自主提出）而进行设计、编码和调试并给出完整的解决方案。 课程的考核由三部分组成：理论课作业和小测验20%，基础性实验40%,综合设计实验40%。 经过四年的建设，该课程的已整理编写完成配套的教案、讲义和实验指导书，形成了一整套课程指导和考核体系，建立了以相关学科学术带头人为课程负责人，以博士中青年教师为教学骨干，以博士青年教师和博士生为教辅人员的教学团队。几年来的教学实践表明，该课程的教学实现了教与学的有机结合，理论教学和实践环节高度统一，有力地促进了学生的工程能力提高。在学生的作品中创新成为主题，学生在国内外各种嵌入式方面的竞赛中屡创佳绩，也从另外一个侧面印证了良好的教学效果。 2 精品课程创新点 （1）本硕一体化设置。 课程强调研究生与本科生学习内容的连贯性、层次性，从理论课到实验课都设置了基本、中级和高级三个层次的内容，学生可根据自己的基础选听（或选做）具有不同加权值的内容（或实验）。突出体现了学院本、硕一体化的课程建设思路。 （2）兼顾理论，重在实践。 作为一门实践性很强的课程，本课程在不断更新最新的国内外理论知识的同时，非常重视加强实践环节，主要体现在两个方面：一、课程理论授课部分，每一章都有设计实例，这些设计实例大部分来自教师实际的科研或工程项目，并且随着科研工作的变化而动态更新，具有很强的实践性。二、课程设计了大量的实验，实验课时也占到了整个课程的一半时间，实验课本身加强了指导力度，由骨干教师加多名具有较强实践能力的助教组成的指导队伍，负责整个实验期间从理论到具体操作的各个环节的指导工作。 （3）紧密结合企业核心技术，具有较强的实用性和前沿性。 课程内容的设置与动态调整，都是在充分分析当前国际上有影响的嵌入式系统软、硬件平台最新的核心技术、充分考虑嵌入式应用系统开发企业技术需求的基础上进行的，课程内容较大程度地体现了嵌入式领域的热点，是企业界普遍关心的核心技术，具有较强的实用性，有利于培养出业界需要的人才。课程前沿性则表现在：一、课程的主讲教师是从事嵌入式系统研究与开发一线的科研人员，能够及时地根据技术发展动向调整教学大纲和教学计划，及时地将最新的技术和设计理念引入到课程中。二、及时地对国际上一些著名大学（目前我们主要选择的是卡耐基・梅隆和普林斯顿大学）的相关课程的开设情况进行跟踪分析，对我们的课程安排适时调整。 （4）注重创新素质的培养。 嵌入式系统是面向应用的专用计算机系统，与产品和市场有着紧密的联系，设计的创新性直接决定了产品的创新性，加强未来的嵌入式系统设计师的创新素质的培养，是本课程重点之一。具体体现在：一、课程只对基本原理和方法介绍，对一些具体技术和环境则通过课外参考资料和网上第二课堂提供给学生，学生根据个人兴趣有选择地对某些问题进行深入学习和研究；二、注意培养学生批判性思维方式，在实例分析中，鼓励学生对实例所采用的技术和方案进行不同角度的评价，变被动灌输为主动思考；三、加强综合设计性及开放性实验环节，鼓励和引导学生积极提出原创性的设计内容，创新性是综合性实验的考核标准之一。 （5）形式多样的教学模式 我们采用“责任教授＋主讲教师+ 实验辅导教师”的教师团队，采用“讲授+分析+案例+演示+大型作业+实验+查阅资料及撰写综述报告+小课题”的教学模式，改善了这类综合性课程“难教”、“难学”的状况。 讲授：对于基本概念和基本原理方面的内容，采用以传统的讲授法为主，力求讲清概念内含和外延、基本原理的思路，实质意义以及适用范围等内容； 分析：嵌入式系统设计的内容较多，对于某些书本上只提其然而不提其所以然而又比较重要会影响系统级设计理解的问题，找准切入点，逐步分析，使学生深入理解相关概念； 案例：对于应用性较强的内容，精心设计典型案例，通过对案例的分析和逐步实现，使学生理解并能够正确应用相关的技术和原理解决问题。 （6）完整的实验体系 全面的实验内容、实验过程全程指导、严格的考核体系是本课程实践环节的亮点。 课程的实验由精心设计的基础性实验和鼓励学生创新的综合设计实验两部分组成。基础性实验主要是一些预先设计好的实验，通过让学生的实际操作，能够加深对课程所讲授的基本原理、技术和方法等知识点的理解，同时，能够让学生掌握一些具体的嵌入式系统的开发工具及环境。基础性实验是一组实验集，包括了必做的和根据个人的兴趣选做的。目前针对Xscale硬件平台基于WINCE操作系统和LINUX操作系统分别设计了四大类共24个实验，针对EIA平台设计了4个基本实验，学生可以任选平台，除了3个必做的实验外，每个人按要求选做1～2个实验。综合实验是启发式的引导性实验，主要目的在于培养学生对课程所学知识的综合运用能力和创新能力。由学生结合本课程内容以及前导实验，充分发挥主观能动性，独立设计并实现具有一定演示度的嵌入式系统，原则上不限制硬件和软件平台。考虑到学生水平差异，给出了一些备选方向，鼓励和引导学生积极提出原创性的设计内容。 航空航天论文:基于Web2.0的图书馆OA系统的设计与实现――以南京航空航天大学图书馆为例 摘要:OA对高校图书馆办公方式的改变和效率的提高起到了积极的促进作用,介绍了Web2.0的概念、发展过程及其特点,以南京航空航天大学图书馆AO平台为例,提出了一个基于Web2.0的图书馆办公自动化系统的设计思想。 关键词:办公室自动化;OA;Web2.0 中图分类号:TP311文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2010)07-1619-02 随着社会经济的发展和现代科学技术的进步,特别是网络的快速发展和普及,为办公自动化提供了很好的发展契机。办公自动化(Office Automation简称OA),是办公自动化技术与管理科学、行为科学、组织理论等相融合,贯穿办公活动的各个方面,并对这些方面产生一系列影响之后形成的系统。 办公自动化已经成为高校的共识。随着高校“知识管理”理念的提升和实践,高校办公的网络化、智能化和空间的泛化,作为高校重要组成部分的图书馆也认识到尽快进行办公自动化建设,必须实现决策系统高层与基层的信息系统互联,从而有效缩短决策信息下传的途径,保证高校图书馆管理的科学性、民主性,使高校图书馆的发展形成良性循环。 1 WEB2.0概述 随着办公自动化的普及,Web2.0也慢慢的呈现在大家的眼前了。Web2.0是相对Web1.0(2003年以前的互联网模式)的新的一类互联网应用的统称,是一次从核心内容到外部应用的革命。由Web1.0单纯通过网络浏览器浏览html网页模式向内容更丰富、联系性更强、工具性更强的Web2.0互联网模式的发展已经成为互联网新的发展趋势。 Web1.0到Web2.0的转变,具体的说,从模式上是单纯的“读”向“写”、“共同建设”发展,由被动地接收互联网信息向主动创造互联网信息迈进;从基本构成单元上,是由“网页”向“发表/记录的信息”发展;从工具上,是由互联网浏览器向各类浏览器、rss阅读器等内容发展;运行机制上,由“Client Server”向“Web Services”转变;作者由程序员等专业人士向全部普通用户发展;总之,Web2.0是以Blog、TAG、SNS、RSS、widget、wiki等应用为核心,依据六度分隔、xml、ajax等新理论和技术实现的互联网新一代模式。 WEB2.0在互联网中的应用已经相当普遍,随着它的成熟也越来越多地被各种管理软件所有,因为一个单位内部的局域网本质上与互联网是没有差异的,所以这样的WEB2.0技术被各种管理软件所有采用也是一种必然趋势,而且这两年WEB2.0技术将带来办公室自动化(OA)的变革:OA更应该让用户互动参与为主,而不是一个公文下达的工具。 2 系统设计 南京航空航天大学图书馆的办公自动化即以计算机技术和网络技术为主要手段,是用于图书馆内部自动化办公和内部员工信息交流的综合平台。通过采用最新的WEB技术,引入目前流行的 Web 2.0 互联网理念和技术,设计开发出稳定、实用且智能化的综合办公平台,从而利用技术的手段提高办公的效率,改善内部员工的信息共享和协同工作,实现办公的自动化处理。 2.1 建设目标 1) 在图书馆内部建立办公信息的平台,馆务信息、各部门信息、学术讲座通知等,为图书馆提供快捷、灵活的信息传递机制。 2) 运用Web2.0技术建立稳定、安全的图书馆内部信息交流平台,实现图书馆互动参与为主的内容系统。 3) 实现对用户个人信息、版块管理的系统管理。 2.2 模型和功能设计 建立以图1所示的基于web2.0的图书馆OA平台系统结构模型: 1) 信息交流:馆务信息、各部门信息、学术沙龙通知等,实现馆内政务公告网络化。通过馆务公告通知、公告等电子信息,馆员可以随时上网查阅详细的信息内容,取代了以往书面传阅的通知方式,既方便快捷又可以节约办公经费。 2) 内部办公:通过馆内各业务、行政部门的主页面,对各部门的机构、人员设置,工作、服务内容进行揭示,提供部门工作记录的撰写、存储和读取平台。 3) 个人管理:馆员可以通过实名登录在自己的博客里对资讯、网摘、照片、活动等版块内容进行修改、增加、删除等操作。 4) 系统管理:包括用户管理、数据备份、日志管理、版块管理等。设置用户各功能模块的使用权限,完成系统每天各种数据的备份,提供版块更改管理等功能。 3 Web2.0在图书馆OA平台上的应用 工作免不了与他人协同完成一项事情。因此,与他人互动是必要的。过去,我们都存在电脑操作系统故障,或者对方的办公操作软件版本不合的困扰。运用Web2.0应用解决方案,就再不需要在电脑中储存任何办公操作软件,电脑操作软件故障这种事情就不会再出现;同时,也不用怕其他同事的办公操作系统版本不同,不可兼容这类问题,所有操作系统同基于Web2.0应用平台上,无论何时,只要你能够上网,就可以与同事交流,互动信息,分享办公资源。 1) RSS订阅技术的应用:RSS就是对新闻列表的订阅,馆员在办公的过程都想了解单位外部的信息,比如:重大新闻要闻、外部媒体报道、行业的情报等等,在OA中我们只要把RSS新闻列表作为一种元素被纳入到单位门户里,这样只要设好自己关心的关键词就可以很方便地订阅到自己所关心的外部的新闻。 2) BLOG技术的应用:BLOG技术已经众所周知,每一个人工作、生活记录可以通过BLOG技术在OA中展现出来,一来可以让馆员把自己的工作成绩和相关知识集中在一个BLOG页面上体现出来,二来公司的单位的领导对一个馆员的了解得时候可以在一个地方完全了解到这个馆员目前的状态。 3) Wiki技术的应用:Wiki是一种多人协作的写作工具,Wiki站点可以在Web的基础上有多人(甚至任何访问者)维护,每个人都可以发表自己的意见,或者对共同的主题进行扩展或者探讨;同时Wiki的写作者自然构成了一个社群,Wiki系统为这个社群提供简单的交流工具;与其它超文本系统相比,Wiki有使用方便及开放的特点,所以Wiki系统可以帮助馆员在一个社群内共享某领域的知识。 4) SNS的应用:SNS可以简单定义为虚拟社区网络,而对一个人数众多的图书馆来说同样需要这样的虚拟人脉关系圈来促成项目或者计划任务的完成。在OA中馆员可以通过根据图书馆行政组织来定义不同的虚拟组织,并形成虚拟组织内部的信息的交流、知识的传递、共同面对工作中的难点问题。 5) AJAX技术的应用:AJAX技术是一种很好的技术,让可以让WEB化的OA软件,更加易用。例如在WEB上拖拉、自动保存、随时验证,OA作为一种单位内部的办公平台对AJAX的需求十分旺盛,因为AJAX全面带来协同办公系统易用和人性化,让冷冰冰的WEB更具有灵活性和操作性。 6) widget技术的应用:widget可以是一个图像的部件(小插件)、新闻阅读插件、日历显示插件,也可以是图形背后的一段程序,可以嵌在网页上,来帮助用户享用各种应用程序和网络服务。所以在OA软件中也同样可以把互联网上各种丰富的Widget纳入到其中,这样可以大大丰富馆员OA的功能性,而且这样的功能可以被不断更新。 7) TAG技术的应用:TAG技术目前在互联网被广泛应用,目的方便馆员对自己关心内容的归类,同时可以让馆员对这些有用价值的归类进行共享达到知识和事件的共享协助。 4 结束语 在现代化、信息化迅猛发展的今天,新型的网络化办公向传统的“公文往返式”办公提出挑战,因而方便、快捷的电子政务得以推广,并迅速地在全球兴起一股“无纸化办公”的新潮流。通过分析和研究高校图书馆办公自动化的业务过程,设计了实用的协同办公自动化系统,运用Web2.0应用模式,将internet作为平台,使得馆员可以通过平台,进行办公处理,个人事务处理,以及其他OA应用,所有办公信息与资源可以与其他同事或者个别授权同事共享,使系统更加人性化。 航空航天论文:南太平洋的航空航天与防务盛会 亚太区域著名的澳大利亚航空航天与防务展――阿瓦隆2017，于2017年2月28日至3月5日在澳大利亚墨尔本的卫星城市吉龙成功举办。墨尔本是素有“花园之州”美誉的维多利亚州的首府，曾多次被联合国人居署评为最适合人类居住的城市。 阿瓦隆2017航展所展示的主要内容，包括航空航天产品和防务装备两大类。这种组合，构成了南太平洋地区最盛大的航空航天防务盛会。对澳大利亚而言，这也是一次全面地介绍与展示其航空航天及国防现状的独特机会。 “空中力量在行动”是阿瓦隆2017航展的主题。军方以极强阵容参与，皇家澳大利亚空军所属的大部分机型悉数参展，同时还有海军及陆军直升机部队的支持。大量海外的参展飞机及各种老飞机、运动机、试验机前来助阵。无论是航空航天工业的专业人士、军方人士，还是航空爱好者或其他参观者，阿瓦隆2017航展都提供了精心准备的各类看点及近距离观摩的机会。 激动人心的公众开放日首日，皇家澳大利亚空军的新锐战机悉数闪亮登场。有2016新购入的波音P-8“海神”（Poseidm）海上反潜巡逻机、2017刚入列的波音EA-18G“咆哮者”电子攻击机、洛马公司的F-35A“闪电Ⅱ”战斗机，这些作战平台展现了澳大利亚政府为创建一支敏捷而又强大的空中力量所做出的长期规划的―部分。 除了澳大利亚军方，维多利亚地方政府也是这个航展的积极参与者。这里是皇家澳大利亚空军的诞生地，也是澳大利亚航空公司总部的所在地，可以说维多利亚州沉淀了澳大利亚丰厚的航空文化。以航空文化和航空产业引以为豪的州政府，很乐意在2017年的阿瓦隆航展为企业提供宝贵的平台。据悉，此次展会有600多家参展企业和30多个专题研讨会。除了澳大利亚本国的军机外，新西兰、新加坡、法国、加拿大空军都有飞机进行展示。同时参展的，还有巴西航空工业公司、湾流公司和达索公司等生产的60余架公务机和50多架通用飞机。丰富的展品吸引了超过15万人次的本地游客和国际航空爱好者。 阿瓦隆机场所在地吉龙有着澳大利亚得天独厚的旅游资源。吉龙是个海港城镇，通向著名景区十二门徒礁石和国家公园古老的热带雨林。很多与会者充分利用他们在维多利亚的时间，沿着著名的冲浪海岸，借机进行一次完美的旅行。 澳大利亚采购的首批F-35A战斗机在公众日首次亮相 本届阿瓦隆航展的最大看点，是皇家澳大利亚空军从洛克希德一马丁公司采购的第一批两架F-35A战斗机首次飞抵澳大利亚。为此，几个月前国防部与当地政府就已做足了宣传。 航展公众日首日，首批交付皇家澳大利亚空军的两架F-35A（垂尾编号为刚、D2，机身标识为A35-001与A35-002）进行了抵澳后的首次公开飞行展示并举行了交接仪式，其自然成为本次航展现场最吸引眼球的明星！ 当日，为举行交接仪式和新闻采访，阿瓦隆机场保安早早封闭了跑道中段出口连接停机坪的道路。当地时间上午10时左右，刚刚跨越15000千米航程抵达澳洲的两架F-35A编队飞抵航展现场，进行通场展示。因这里靠近海边空气湿度大，F-35A的翼尖拉出了白色的凝结水汽，在晴朗的天空下极具观赏性。第一架飞机顺利着陆后，第二架的飞行员同现场观众开了个小玩笑。飞机在进行一次通场后进入着陆程序，然而当现场的解说告诉大家飞机即将降落时，飞机却收起起落架做了个复飞。盘旋一圈后，最终在观众们的喝彩声中平稳着陆。 两架印有皇家澳大利亚空军“袋鼠”标志的F-35A战斗机一前一后缓缓地滑向采访区域，负责安防的士兵持枪带着警犬警戒，准备采访的媒体记者和兴奋的人群早已把这里围得水泄不通。澳总理特恩布尔也亲临航展现场，观摩澳大利亚自己的四代机F-35A交接仪式，并与两名飞行员亲切交谈，陪同的有国防部官员及空军高层人士。 当年美国邀请澳大利亚参加了数十亿美元的F-35联合攻击机研制项目。但由于飞机单价昂贵，以致该机在澳大利亚国内备受争议。据悉，澳大利亚联邦政府准备投入170亿美元购买72架F-35A。其余战机预计将于2018年底陆续交付澳大利亚，并于2020投入使用，进而逐渐取代皇家澳大利亚空军现有的F/A-18机队。 之前，皇家澳大利亚空军有4名飞行员在美国亚利桑那州的卢克空军基地进行F-35A的飞行训练。首批交付的01号和02号两架F-35A，就是由其中两名飞行员安德鲁・杰克逊和大卫・贝尔驾驶，从美国卢克空军基地飞抵澳大利亚的。 最新接收的EA-18G飞抵航展现场 EA-18“咆哮者”电子攻击机，是皇家澳大利亚空军武器库里最新锐的武器之一。航展专业日首日，两架EA-18G“咆哮者”电子攻击机鱼贯降落在阿瓦隆机场，人群欢呼雀跃，其中一架飞机被拖到采访区，接受媒体和国防部长及皇家空军高层的观摩。 澳大利亚是除美国外，唯一装备了EA-18G的国家。澳大利亚国防部长佩恩表示：最新一批“咆哮者”的到来将使空军的联合电子作战能力得到重大飞跃，电子战将是一迅速发展的领域。空军高层人士介绍说：EA-18G“咆哮者”电子攻击机的功能和用途仍在探索，但它的到来被认为是一个绝对的“分水岭”式的变化，是一个令人振奋的、国家防务新的十年的开始。佩恩还宣布，澳大利亚将与美国海军合作开发装备下一代雷达和电子干扰设备的“咆哮者”，并投入2亿5000万美元用于研发。 EA-18G“咆哮者”电子攻击机是在美国海军F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗攻击机的基础之上发展而来。EA-18G不仅拥有新一代电子对抗设备，同时还保留了F/A-18E/F全部武器系统和优异的机动性能。先进的设计使得其无论在航空母舰的飞行甲板上，还是在陆地上都能较好地完成电子攻击任务。专家们评价说，“咆哮者”既是当今战斗力最强的电子干扰机，又是电子干扰能力最强的战斗机。“咆哮者”的主力干扰电子吊舱一直是ALQ-99，在一架“咆哮者”上，最极限的挂载方式是5具吊舱（10台ALQ-99）+2枚导弹。但是否能挂那么多台ALQ-99是个疑问，毕竟吊舱的用电量大得惊人。有关ALQ-99的干扰能力如何，官方给出的数据是518千米2，大约是一个半径为12千米的圆。这个数据看起来不很理想，但采用点对点干扰模式，即所有的能量可以集中在一个小扇区范围内时，干扰距离可提高到60～70千米。当然，此时的干扰范围会大大缩小。多架同时使用效果会更理想。 近年来，凭借诺斯罗普一格鲁门公司为其设计的ALQ-218V（2）战术接收机和新型ALQ-99战术电子干扰吊舱，EA-18G可以高效地执行对地空导弹雷达系统的压制任务。与以往拦阻式干扰不同，EA-18G可以通过分析干扰对象的跳频图谱自动追踪其发射频率，并采用“长基线干涉测量法”对辐射源进行更精确的定位以实现“跟踪一瞄准式干扰”。此举大大集中了干扰能量，首度实现了电磁频谱领域的精确打击。采用上述技术的EA-18G可以有效干扰160千米外的雷达和其他电子设施，超过了大部分现役防空火力的打击范围。不仅如此，安装于EA-18G机首和翼尖吊舱内的ALQ-218V（2）战术接收机还是目前世界上唯一能够在对敌实施全频段干扰时仍不妨碍电子监听功能的系统。 美国军机倾力助展 “猛禽”再次回归阿瓦隆 为了支持南太平洋地区最重要的军事盟友，美国派出了强大的阵容参加阿瓦隆2017航展。 此次有20多家美国航空与防务企业参展，集中展示了包括无人机系统、情报监视和侦察系统、雷达和传感器系统在内的一系列关键技术。波音也来到了这里，但推广重点是军品而不是客机。 静态展示区，停放的4架F-22“猛禽”战斗机，似乎想要告诉参观者，这些曾经于2013、2015年到访过阿瓦隆的“熟客”又回来了。在这里公众可以近距离观摩到这款经典的第四代战斗机，美国大兵则趁机在飞机旁兜售着各种与“猛禽”相关的纪念品。这4架来自第3战斗机联队（驻阿拉斯加埃尔门托夫空军基地）的“猛禽”，在参展前与皇家澳大利亚空军在澳洲的北领地进行了空战训练。 此外，静态展示区还有不太常见的B-1B“枪骑兵”轰炸机、P-8A“海神”反潜巡逻机、C-17运输机、KC-135空中加油机，以及AH-64E阿帕奇武装直升机。 除静态展外，飞行表演才是重头戏。美军飞行表演的主角，无疑是F-22“猛禽”，担任表演飞行的驾驶员，是美国空军赫赫有名的空中秀首席飞行员迪金森。韩国航展、英国纹身会航展、迪拜航展，到处都有他的身影。动态表演时，单价高达1.5亿美元的“猛禽”，在震耳欲聋的轰鸣声中，上演着一系列惊险的飞行动作。当“猛禽”低空高速掠过时，机身便带起强烈的水汽，被阳光照射形成了虹彩，翼尖亦拉出两条白色凝结水汽形成的飘带。 相信任何看过“猛禽”飞行表演的人，都会说其为最壮观的战斗机表演之一。美军F-22“猛禽”是世界上第一款第四代战斗机，使用了隐身外形设计、吸波涂料等技术，能够有效屏蔽雷达信号。该机飞行性能也十分出色，装备的普惠F119涡扇发动机，是决定F-22“猛禽”成为世界最先进战斗机的一个重要因素，也是现阶段其他国家四代机难以超越的一项优势。F119涡扇发动机保证了F-22“猛禽”可以不开加力进行超声速飞行（即超声速巡航能力）。二元矢量喷管使得F-22具备了优异的过失速机动性能。 同台献艺的F-16C“战隼”与“猛禽”比起来似乎稍显逊色，但飞行表演的观瞻性却丝毫不差，给人感觉三代机暗中在与四代机较劲。相对F-22“猛禽”，F-16C战斗机的表演则尽显凶悍霸气。现役第三代战斗机中全球产量最大的F-16直到现在依然在产，也是美国不遗余力向外推销的机种。 最新型的AH-64E阿帕奇武装直升机轻盈起飞，在跑道上贴地飞行，暂短的通场似乎没刻意要进行一套完整表演的意思。AH-64是目前美国陆军航空兵的主力武装直升机，最新的E型大幅提升了数字信息分析能力。 中国运载火箭首度亮相南太平洋地区重要航展 中国新一代运载火箭的代表长征五号、长征七号受到国外客户的广泛关注。此次中国航天最新成果在阿瓦隆航展的亮相，将为中国航天进一步开拓国际商业航天市场，寻求国际合作新模式奠定基础。 中国航天科技集团的展台，位于航展一号厅的显著位置。据悉，20世纪90年代，中国就与澳大利亚展开了合作。当时中国运载火箭初次进入国际市场，第一个重要的客户就是澳大利亚。此次赴展，新一代运载火箭长征五号、长征七号、长征十一号，以及现役长征二号丙、长征二号F及长征三号甲系列运载火箭都在展出之列。除了展出具有代表性的长征系列火箭1：20比例模型之外，还设置了长征五号全息展示内容。 中国最新火箭产品参加此次航展，意在展示中国火箭的最新技术水平以及提供发射和轨道交付的服务能力，探索更加适合国际化市场发展和客户需求的新模式。近年来，国际商业航天市场蓬勃发展，由于受美国政策限制，中国目前不能为其他国家发射带有美国零部件的卫星。不过，长征系列运载火箭正借力国家“一带一路”发展战略和双边多边合作机制，积极拓展航天应用领域，寻求国际合作新途径。 阿瓦隆2017现场感受 “阿瓦隆航展”全称为澳大利亚国际航空航天与防务展，最大参与国是美国，在军用飞机、军用航空技术及机场技术等领域占主导地位。首届阿瓦隆航展于1992年10月举办。自1995年后定为每逢单数年的2～3月份在墨尔本附近的阿瓦隆机场举行。经过二十多年的发展，澳大利亚的阿瓦隆航展已经逐渐成为亚太地区最为著名的航空航天及防务展会之一。阿瓦隆航展分为专业日与公众日（各为期3天，合计6天）。专业日只对展商和专业观众开放，需要进行专门的申请。专业日内飞行表演极少，除少数熟悉场地的飞行训练外，大部分是参展机进场。与国际排名靠前的几大航展不同，这里的商业活动并不活跃，所以专业日会场略显冷清。主要的飞行表演只在公众日内进行。公众日期间，大部分商务展商已经撤展，但洛马、波音、空客等公司的展台依然还有工作人员坚守。 本次航展的主办方为观众们提供了多种交通方式前往航展现场。从墨尔本市中心的南十字车站（southern CrossStation），有经停Lara车站的火车，观众可以在Lara车站转乘航展快线前往阿瓦隆机场。除此之外，也有从市区直接前往航展现场的大巴。可见，阿瓦隆航展对于观众到场的交通安排还是非常细心的。到达Lara后，有工作人员指导着观众上车，航展快线的大巴供应也很充足，]有出现大排长龙的情况。自驾来会场的参观者占大多数，这里的停车场大得一眼望不到头，因为澳大利亚最不缺的就是土地。 阿瓦隆2017的展场有3个主展馆，所有展馆都是临时建筑，看上去十分简陋。这虽然体现了澳洲人崇尚简约实用的风格，但似乎与南太平洋地区最大航展的称号不太相符。除了3个主展馆，还有无人机展馆、半露天的老式飞机展馆、陆军武器装备展示区及二战背景的战争模拟区。 陆军武器装备展示区有大量澳大利亚陆军目前使用的主力装备，如陆军的M777型155毫米牵引榴弹炮、M1A1“艾布拉姆斯”主战坦克、M113装甲输送车等。二战背景的战争模拟区则向公众展示二战时期所使用过的各种武器装备，还有别开生面的盟军与德军阵地作战的模拟表演。现场烟雾缭绕，枪炮声不绝于耳；一名德国士兵刚爬出战壕即被当场“击毙”；阵地后方的战地医院里，几名漂亮的大妞穿着当年的护士服，正在为一名手臂“受伤”的士兵包扎，桌上地下被丢弃的“断腿断手”，警示着战争的残酷。栩栩如生的战争场景，让观众恍若置身于二战时期的某处战场。 阿瓦隆航展不仅展示当前先进的海陆空武器，也有重上蓝天的老式飞机以及专门进行特技表演的运动机。主办方在现役飞机飞行表演间，穿插安排了古董机飞行展示和民间特技飞行。阿瓦隆航展展出的澳大利亚航空发展史上的经典机型，让不少航空爱好者甚为着迷。如今这些飞机虽然已经告别天空很多年了，但当他们再一次飞上天空时，仿佛让人们又回到了往日的那段峥嵘岁月。 其中几架经典飞机在澳大利亚航空史有着特殊的意义。CA-12“回旋镖”战斗机，为数不多的由澳大利亚自行设计制造的战斗机，曾是太平洋战争初期皇家澳大利亚空军的主要机型。“哈德逊”是美国洛克希德公司为英国皇家空军研制的海上巡逻机（美国陆军航空队编号A-28/A-29），二战时期为皇家澳大利亚空军采购作为轻型轰炸机使用，并有击沉日本运输船的记录。洛克希德公司的L-1049“超级星座”客机（super Constellation，昵称“Connie”）与澳洲航空公司（Qantas Airway）和澳大利亚民航运输业渊源颇深。澳洲航空曾用其执飞澳大利亚本土到英国伦敦的远距离越洋航班任务。参加航展的这架“超级星座”属于历史名机复原协会（HARS），目前处于可飞状态。 皇家澳大利亚空军用现役军机模拟空中突袭夺占机场的表演也很吸引人。开场由3架F/A-18“超级大黄蜂”发起攻击；接着E-7“楔尾”空中预警与控制机飞临，实时掌握周围态势，利用其先进的探测和通信设备指挥其他参战飞机，执行战场管控任务最后，一架C-17“空中霸王”军用运输机降落在已得到安全管控的机场，后舱门打开，两辆装甲车迅速从机舱内驶出，几十名全副武装的士兵从后舱门冲上跑道，散开成警戒状态，C-17在轰鸣中迅速飞离。30分钟的模拟突袭作战一气呵成，非常流畅。 落日余晖下充满仪式感的“夜间飞行表演秀” 阿瓦隆航展的另―特色，就是“夜间航空表演秀”。传统上历届阿瓦隆航展在公众日的第一天都要安排夜间飞行表演和燃放礼花，在黑暗中制造觉和音效的特殊氛围，使得该节目一直以来备受观众追捧。 白天的表演项目逐渐接近尾声，夜幕尚未完全降临，在夕阳的映衬下两架大型灭火机在观众前方倾泻下壮观的水幕，顿时让疲劳了一整天的观众们再次兴奋起来。落日余晖中，大家期待已久的“夜间飞行表演秀”正式开始。 两架皇家澳大利亚空军的C-130H“大力神”运输机在夜幕中突然释放出一串串红外干扰弹，刺眼的火花瞬间照亮整个天空，人们的尖叫声也同时响彻了整个展场。 被彩灯装饰得耀眼夺目的滑翔机，飘逸在空中，优雅缓慢地翩翩起舞，从翼尖和尾部释放的礼花弹在空中炸开，好似天女散花。 当滑翔机在公众的欢呼声中徐徐降落后，跑道对面便开始燃放礼花，只见礼花弹在空中绽放出绚丽多彩的花朵。 礼花燃放了近半小时，观众们则随着华丽绽放、转瞬即逝的烂漫烟花一起欢呼、赞叹，享受着“夜间飞行表演秀”独有的节日气氛和欢乐感受。 笔者曾参加过比利时航展的“夜间飞行表演秀”。与之相比，阿瓦隆2017航展的“夜间飞行表演秀”规模更大、仪式感更强，更具观赏性和感染力。 如果你有幸来澳大利亚观看阿瓦隆航展，一定不要错过首个公众日的这出压轴大戏。 航空航天论文:先进复合材料在航空航天领域的应用 摘要：先进复合材料由于具有多功能性、经济效益最大化、结构整体性、可设计性等众多特点，在各个领域被广泛推广和利用，特别是在航空航天领域。文章分析了我国先进复合材料的发展现状，对先进复合材料进行了简介，分别针对先进复合材料在航空领域、航天领域的应用进行了综述，最后探析了复合材料在航空航天领域的发展前景。 1 概述 现阶段，我国航空航天事业得到前所未有的发展，航空航天领域对材料的要求不断提升，为了满足航空航天领域对材料性能的要求，应该研发新型、高性能的材料，先进复合材料应运而生，其具有多功能性、经济效益最大化、结构整体性以及可设计性等众多特点。将先进复合材料应用在航空航天领域，能够有效地提高现代航空航天器的性能，减轻其质量。和传统钢、铝材料相比，先进复合材料的应用，能够减轻航天航空器结构重量的30%左右，在提高航空航天器性能的同时，还能降低制造和发射成本。现阶段，先进复合材料已经成为飞船、卫星、火箭、飞机等现代航空航天器的理想材料，同时，先进复合材料已经和高分子材料、无机非金属材料及金属材料并列为四大材料。因此，文章针对先进复合材料在航空航天领域应用的研究具有重要的现实意义。 2 我国先进复合材料发展现状 自20世纪70年代开始，我国就开始了对复合材料的研究工作，经过40多年的研究与发展，我国先进复合材料的技术水平不断提高，并且取得了可喜的进步。现阶段，我国先进复合材料在航空航天领域中的应用，逐渐实现了从次承力构件向主承力构件的转变，被广泛地推广和应用在军机、民机、航空发动机、新型验证机和无人机、卫星和宇航器、导弹以及火箭等领域，即先进复合材料已经进入到实践应用阶段。但是，我国先进复合材料技术的发展和研究成果与国外发达国家的水平还具有一定的差距，现阶段我国先进复合材料的设计理念、制备方法、加工设备、生产工艺以及应用规模等都相对落后。例如，我国军用战斗机中复合材料的用量低于国外先进战斗机的复合材料用量，仅有少数的军用战斗机超过20%，例如J-20其复合材料的用量约为27%。我国成功研制的C9型民用飞机，单架飞机的先进复合材料的用量超过16吨，标志着我国先进复合材料在航空航天领域的应用水平在不断提高。 3 先进复合材料简介 3.1 先进复合材料的组成 复合材料是由金属、无机非金属、有机高分子等若干种材料采用复合工艺组成的新兴材料，先进复合材料不仅能够保留原有组成材料的特点，还能够对各种组成材料的优良性能进行综合，各种材料性能的相互补充和关联，能够赋予新兴复合材料无法比拟的优越性能。先进复合材料简称ACM，指的是碳纤维等高性能增强相增强的复合材料。先进复合材料的多种性能都优于普通钢、铝金属材料，在航空航天领域的应用，能够有效地减轻航空航天设备的重量，同时赋予航空航天设备特殊的性能，例如吸波、防热等。 3.2 先进复合材料的特性 先进复合材料的特性主要表现为： 3.2.1 多功能性。先进复合材料经过多年的发展，结合了众多优异的物理性能、力学性能、生物性能以及化学性能，例如防热性能、阻燃性能、屏蔽性能、吸波性能、半导性能、超导性能等，并且不同的先进复合材料的组成不同，其功能性存在一定的差别，综合性、多功能性复合材料已经成为先进复合材料发展的必然趋势之一。 3.2.2 经济效益最大化。先进复合材料在航空航天领域的应用，能够减少产品部件数量。由于复杂部件的连接不需要进行铆接、焊接，因此对连接部件的需求量降低，有效地减少了装配材料成本、装配和连接时间，进一步降低了成本。 3.2.3 结构整体性。先进复合材料可以加工成整体部件，即采用先进复合材料部件能够替代若干金属部件。某些特殊轮廓和表面复杂的部件，用金属制造的可行性较低，采用先进复合材料能够很好地满足实际需求。 3.2.4 可设计性。采用树脂、纤维、复合结构方式，能够获得不同形状、不同性能的复合材料，例如选择合适的材料、铺层程序，能够加工出膨胀系数为零的复合材料，并且复合材料的尺寸稳定性优于传统金属材料。 4 先进复合材料在航空领域的应用 传统的飞机制造以钢、铝、钛合金为主要材料，而传统飞机上应用比例最大、构成轻质结构主体的铝合金正在被越来越流行的复合材料所替代。我们所指的复合材料主要是以高性能纤维作为增强体，用树脂作为基体将纤维粘结在内部并固化成型的高性能塑料。随着复合材料的迅速发展和广泛应用，当前先进的复合材料在飞机上的关键应用部位和用量的多少，已成为衡量飞机结构先进性的重要指标之一。由于碳纤维材料具有耐高温、密度低、强度大等特点，目前在航空航天领域运用最为广泛。与密度达到2.8g/cm3左右的铝合金相比，先进的碳纤维复合材料密度一般在1.45～1.6g/cm3左右；而拉伸强度可以达到1.5GMPa以上，超过铝合金部件的3倍，接近超高强度合金钢制部件的水平。这种密度低、强度刚度高的优势，使飞机的复合材料结构部件在获得与先进铝合金部件在强度刚度等综合性能方面相当的水平时，重量可以大幅减少20%～30%。复合材料在飞机结构中的应用情况大致可以分为三个阶段：第一阶段是应用于受载不大的简单零部件，可减重20%；第二阶段是应用于承力大的部件，可减重25%～30%；第三阶段是应用于复杂受力部位，如中机身段、中央翼盒等，可减重30%。复合材料主要用于制造航空器的外饰和内饰部件，如飞机的一次构造材料：主翼、尾翼、机体，二次构造材料，副翼、方向舵、升降舵、内装材料、地板材、桁梁、刹车片等及直升飞机的叶片。根据统计，小型商务机和直升飞机的碳纤维复合材料用量已占55%左右，军用飞机占25%左右，大型客机占20%左右。 4.1 军机上的应用 为满足新一代战斗机对高机动性、超音速巡航及隐身的需求，20世纪90年代后，西方战斗机全部大量采用复合材料结构。先进的复合材料也大大增加了军用运输机的有效载重，增大了军用飞机的载油量，克服常规材料在高超声速飞行器研制中存在的瓶颈问题。因此，先进复合材料被广泛地应用在军机上，例如，碳纤维增强树脂基复合材料，在军机主结构、次结构以及特殊部位等方面的应用，有效地提高了军机的耐腐蚀性、抗疲劳性，同时还具有明显的减重效果；再如，F22由于存在超声速巡航需求，飞机外表面会长时间与空气高速剧烈摩擦，因此在机翼复合材料上放弃了环氧基树脂，而使用双马来酰亚胺树脂基体以获得260℃的最大工作温度。 4.2 民机上的应用 民机和军用飞机不同，民用飞机作为以载客飞行和运营为目的的交通工具，对安全可靠性和经济性要求更加严格。复合材料在飞机上大量应用的时间还比较短，在对材料工艺稳定性和有关试验数据尚不十分充分的情况下，应用较多含量的复合材料需要大量时间和实践的积累。民航上的复合材料应用受限，使用分为两类：结构件用复合材料、舱内材料。 以波音787为例，每架飞机的结构比例中有50%是重约35吨的复合材料，这意味着它从材料密度上就减轻了15吨左右的重量。而空客也不甘示弱，新的A350客机改名为A-350 XWB，XWB意为超宽机身，复合材料的比例达到了52%，是现在所有大型商用飞机中最高的。A-350XWB的机体比B-787还宽13cm。作为世界上仅有的两个大型商用飞机研制巨头，波音、空客先后推出复合材料占结构比例50%的主力型号，这意味着大型客机结构设计以复合材料为主要材料的时代已经拉开序幕。波音787等新一代复合材料飞机上实现的性能提升，并不仅仅是依靠低密度材料减重得来。实际上复合材料在工艺、结构力学设计上，都有着传统金属材料所完全无法比拟的优势，比如复合材料可以做出超大尺寸的整体结构部件，而且尺寸大小不会随着温度高低而产生变化。 国产大飞机在复合材料的应用上还比较保守，公开的报道显示，复合材料的使用量约占C919飞机结构重量的20%。飞机上使用的复合材料主要是碳纤维增强树脂基复合材料，它们具有高耐腐蚀、质量轻等特点，在这些性能上的确要超过一般的金属材料。通常复合材料的价格大约是常规铝合金材料的几十倍，即便是我们看起来已经很金贵的铝锂合金材料，其价格也比复合材料低得多，所以C919仅为波音737价格的1/2左右。 4.3 航空发动机上的应用 对于航空领域，特别是发动机的结构设计制造而言，高性能系统所需的轻质和耐高温等特性越来越重要。航空发动机产业是指涡扇/涡喷发动机、涡轴/涡桨发动机和传统传动系统以及航空活塞发动机的集研发、生产、维修保障服务于一体化产业集群。新的材料和工艺不断研发以应对新一代航空发动机的发展趋势，尤其是先进复合材料的应用，GE-AEBG公司、惠普公司在制造飞机发动机零部件时都采用了先进复合材料，主要包括风扇出风道导流片、风扇罩、推力反向器等部位。先进复合材料在航空发动机上的应用具体表现在以下两个方面： 4.3.1 陶瓷基复合材料的应用。陶瓷基复合材料是将碳化硅陶瓷纤维与碳化硅基底材料复合后，再涂覆一层专用涂层提升其性能，密度仅为金属材料的三分之一。由于陶瓷基复合材料具有的耐高温属性，因此在发动机流道中使用空气代替，在发动机高温区只需要较少甚至不需要冷却气体，涡轮扇发动机大幅减重，意味着发动机运转效率更高，提高了发动机的性能、耐久性、燃油经济性和高推重比。F-35战斗机使用的F135发动机是有史以来战斗机上安装过的推力最大的喷气式发动机，F135使用了陶瓷基复合材料（CMC），主要用在F135-PW-600喷管的外侧部分。 以GE航空集团为例，陶瓷基复合材料在GE航空集团的技术路线图上是一条关键路径。通用电气航空集团将于2016年新建两个复合材料制造厂，用于碳化硅和陶瓷基复合材料的批量制造，这两种复合材料都是制造喷气式发动机零部件的必备材料。GE公司是所有厂商中第一个决定使用CMC制造旋转叶片的，通过把陶瓷基复合材料叶片安装在发动机上试车，它们已经证明了旋转CMC叶片的性能，这是一个重要的里程碑。 4.3.2 树脂基复合材料的应用。树脂基复合材料具有降噪能力强、耐腐蚀性强、耐疲劳能力好、比模量高、强度高等众多优点。通过将树脂基复合材料应用在航空发动机的冷端结构、反推力装置以及发动机短舱等结构上，不仅能够降低发动机的重量，还能够提高发动机的耐腐蚀性、抗疲劳性以及强度等。例如，JTAGG验证机的进气机匣利用PMR15树脂基复合材料，该种先进复合材料的应用比传统铝合金进气机匣的重量降低了25%。 4.4 新型验证机及无人机上的应用 现代战争理念的改变，使无人机倍受青睐，无人战斗机是未来航空武器的一个重点发展方向。无人机除在情报、监视、侦察等信息化作战中的特殊作用外，还能在突防、核战、化学和生物武器战争中发挥有人军机无法替代的作用。无人机的发展方向是飞行更高、更远、更长，隐身性能更好，制造更加简便快捷，成本更低等，其中关键技术之一就是大量采用复合材料，超轻超大复合材料结构技术是提高其续航能力、生存能力、可靠性和有效载荷能力的关键。和传统的铝合金混合结构相比，以复合材料为结构的无人机，例如“全球鹰”“捕食者”等无人机都采用先进复合材料。以“全球鹰”为例，该种无人机的机翼、尾翼都采用石墨/环氧复合材料，采用该种复合材料制造的无人机，和传统铝合金混合结构的重量相比降低了65%。再如，诺斯罗普・格鲁门公司研发的X-47无人战斗机，为了满足生存力、机动性、隐身性能等特殊要求，该无人机除了接头部位采用了少量的铝合金外，几乎整个机体都采用先进复合材料。依靠复合材料，设计师还可以做出传统金属材料所无法达成的气动力学设计，比如超声速飞行的前掠翼飞机。 5 先进复合材料在航天领域的应用 5.1 卫星和宇航器结构材料 卫星结构的质量会影响对运载火箭的要求以及卫星功能，卫星结构的轻型化设计已经成为卫星结构发展的趋势之一。国际通讯卫星中心的推力桶采用先进复合材料，该种推力桶质量比传统铝结构的质量降低了30%左右，降低的重量可以增加460条电话线路，同时还能够有效地降低卫星的发射费用。欧美国家卫星结构的质量为总质量的1/10，其原因就是大量的应用了先进复合材料。现阶段，我国神州系列飞船、风云二号气象卫星等都采用碳纤维/环氧复合材料，有效地降低了总体重量，同时发射成本也显著降低。 5.2 导弹用结构材料 现阶段，美国已经将先进复合材料作为导弹弹头结构壳体、级间段、仪器舱等部件的主要材料，洛克希德导弹与宇航公司指出，采用碳纤维/环氧复合材料制造的导弹比传统铝结构导弹的重量减轻40%。现阶段，采用先进复合材料的导弹发射筒也被国外发达国家应用在战术、战略型号上，例如，俄罗斯的“白杨M”导弹、美国的“MX”导弹都采用复合材料发射筒。因为先进复合材料导弹发射筒和传统金属结构相比，其结构质量显著降低，能有效地提高战略、战术导弹的灵活性。在战术导弹领域，先进复合材料结构的导弹发射筒更加灵活、应用范围更加广泛。现阶段，我国也研发了先进复合材料结构的战略导弹和导弹发射筒，还研发了先进复合材料仪器舱，有效地提高了战略导弹的灵活性和机动性，应用效果良好。 5.3 运载火箭结构材料 国外发达国家于20世纪50年代开始应用纤维缠绕成型的玻璃钢壳体代替传统的钢壳，例如，美国的“北极星A-3”潜地导弹，采用纤维缠绕成型的玻璃钢壳体，其重量比采用传统钢壳的“A-1”轻了55%左右，随后研发的“MX”“三叉戟1”的三级发动机壳体，全部都采用芳纶/环氧复合材料，该种结构形式的壳体质量比纤维缠绕成型玻璃体壳体的重量减轻了50%左右。随着先进复合材料的发展，其在运载火箭发动机壳体中的应用优势越来越明显，并且先进复合材料被应用在三叉戟Ⅱ、德尔塔Ⅱ-7925运载火箭等型号中。现阶段，我国运载火箭发动机壳体制造业逐渐的开始应用先进复合材料，虽然起步较晚，但是经过40多年的发展获得了巨大的进步，经过多年的研发，已经成功地将芳纶/环氧复合材料、玻璃纤维/环氧复合材料应用在运载火箭发动机壳体中。先进复合材料在运载火箭结构设计中的应用，有效地降低了运载火箭发动机的重量，同时提高了运载火箭发动机的性能。 6 复合材料在航空航天领域的发展前景 先进复合材料的应用已经成为评价航空航天器水平的重要标准，同时也是提高航空航天器结构先进性的重要物质基础和先导技术。由于我国先进复合材料的应用水平和国外发达国家还存在一定的差距，但是我国已经进行大量投入来强化先进复合材料方面的研究，其发展前景良好。未来先进复合材料的发展主要表现在以下四个方面： 6.1 智能化 智能型先进复合材料和结构的研究，能够创造巨大的经济效益和社会效益，智能型先进复合材料在航空航天器外表的应用：在未来航空器表面增加各种传感器，能够对周围环境进行实时、全面、智能的检测，同时为通讯系统、电子战以及雷达系统提供瞬时模态，以此保证航空器能够安全、稳定地飞行。 6.2 多功能化 在减小航空航天器体积的基础上，为了提高航空航天器的突防能力，许多结构部件需要具备多种功能，多功能先进复合材料的应用能够赋予航空航天器新的功能，现阶段，多功能先进复合材料的研究已经从双功能型向三功能型方向转变。 6.3 质量轻、性能高 目前，我国先进复合材料能够减轻航空航天器的质量占总重的20%左右，和国外25%以上的减重效率还存在一定的差距。导致该种现状的原因是我国先进复合材料的整体性能较低，并且结构的整体性相对较差。因此，在未来的发展过程中，应该加强对复合材料强度、韧性以及整体性等方面的研究，研发整体性好、强度高和韧性高的先进复合材料，同时使复合材料的减重率超过25%。 6.4 低成本 成本较高是限制先进复合材料在航空航天领域应用和发展的主要原因之一，为了解决该问题，应该对先进复合材料的制造工艺进行研究，采用科学的制造工艺进行先进复合材料结构、尺寸以及形状的加工和制造，同时采用先进的质量控制技术、自动化技术、机械化技术等，提高先进复合材料的生产效率，提高其成品率，以此降低先进复合材料的成本。 7 结语 综上所述，经过40多年的发展，我国先进复合材料工业逐渐形成了一个完整的体系，并且部分先进复合材料已经成功地应用在航空航天器生产实践中，获得了良好的效果。但是，从整体上来说我国先进复合材料技术水平和发达国家还存在一定的差距。因此，我国先进复合材料研究、研发人员和生产企业应该加快先进复合材料结构、制造技术、生产工艺等方面的研究，同时借鉴国外的先进技术和经验，解决我国先进复合材料在航空航天领域应用的各种难题，以此提高我国航空航天器的各种性能，进一步促进我国航空航天领域的全面、高速发展。 航空航天论文:航空航天制造业与区域经济增长关系实证研究 摘 要：以国防科技工业大省陕西省为例，运用计量经济学方法，针对陕西省十六年来航空航天制造业的总产值、新产品产值、固定资产投资额等指标与其区域经济发展之间的关联关系，通过E-G协整检验和Granger因果关系检验进行分析研究，并基于结论对进一步推动陕西省航空航天制造业与地方经济的融合发展提出建议。 关键词：航空航天制造业；协整检验；Granger因果关系 一、研究背景 国防科技工业是我国战略性支柱产业，是国防现代化重要的物质技术基础，是经济社会发展和科技进步的首要推动力量。近年来，政府在国防科技工业与地方经济融合发展的机制建设上进行了大胆的探索和实践，取得了显著的成效。在国防科技工业与地方经济融合发展已经成为时代主题的背景之下，着力研究二者之间的关联互动对于深度军民融合及区域经济良性加速发展具有重要的意义。 陕西省是我国重要的国防科技工业发展基地，拥有雄厚的科研实力和高新技术产业基础，军民融合产业的发展具有一定的代表性。其国防科研生产横跨航空、航天、兵器、电子、船舶、核等六大行业，航空航天制造业是发展最为显著的。目前，陕西省航空航天制造业拥有30余家工业企业，40家科研机构，近8万从业人员，7千多研发人员，以及超过25亿元的资产总额。并通过资源整合大力建设了西安兵器工业科技产业基地、西安船舶科技产业园、西安阎良国家航空高技术产业基地、西安国家民用航天产业基地、西北工业技术研究院，形成“三基地一园区一院”的发展格局。 二、实证分析 本文采用计量经济学中的协整检验、Granger因果关系检验对陕西省航空航天制造业与地方经济发展之间的关联关系进行定量分析。 （一）指标选取与数据处理 本文所选用的数据样本为1996―2011年的年度数据，数据来源于2013年《陕西省统计年鉴》与《中国高技术产业统计年鉴》。 选用国内生产总值GDP、航空航天制造业总产值AMO分别作为陕西省地方经济发展状况以及航空航天制造业发展的衡量指标，航空航天制造业固定资产投资额FAI代表其在基本建设的投入指标，新产品产值NPO代表在科研技术方面的投入指标，然后对陕西省航空航天制造业总产值AMO、固定资产投资额FAI、新产品产值NPO与陕西省GDP之间的互动关系展开研究。 为剔除价格波动的不利影响，首先运用GDP指数、固定资产投资价格指数以及航空航天器出厂价格指数对GDP、FAI以及AMO、NPO的原始数据分别处理，使之成为以1996年为基期价格计算的可比数据。为了避免异方差的影响，对这4个时间序列数据进行取对数运算，分别记为LnGDP、LnAMO、LnFAI、LnNPO，具体数据（见下页表1）。本研究利用Eviews6.0软件进行相关计算分析。 （二）单位根检验 时间序列分析中的首要问题是关于时间序列数据的平稳性研究，平稳性是指时间序列的统计规律不会随时间的推移而发生变动的一种性质。本文基于ADF单位根检验法，对变量LnGDP、LnAMO、LnFAI、LnNPO以及它们的一阶差分序列进行平稳性检验。检验结果（见下页表2）。 从下页表2可以得知，LnGDP、LnAMO、LnFAI、LnNPO 4个变量在原水平下其ADF值均大于各显著性水平下的临界值，故为非平稳变量。经过一阶差分以后，新序列DLnGDP、DLnAMO、DLnFAI、DLnNPO在5%的显著水平之下，其ADF值均小于各显著性水平下的临界值，4个变量数据均为平稳性数据。基于此可以判定，序列LnGDP、LnAMO、LnFAI、LnNPO均为一阶单整序列，可以进行接下来的协整检验。 （三）协整检验 协整是对非平稳经济变量长期均衡关系的统计描述，顾名思义，协整关系则是指非平稳经济变量之间存在的长期稳定的均衡关系。本文使用E―G两步检验法对变量间的协整关系进行检验。 1.航空航天制造业总产值AMO与GDP之间的协整检验。基于“两步检验法”的思想，对一组变量之间是否存在协整关系进行检验，其与回归方程的残差序列是否是一个平稳序列的检验是相同的。因此，下面采用最小二乘法对变量LnGDP与LnAMO进行回归估计，可以得到： 从上述统计指标判断，Prob值都在0.000，显然小于5%的显著性水平，表明模型回归的系数非常显著；F值为1 006.313，相应的概率值为0.000，因此可以拒绝模型整体解释变量系数为零的原假设，模型的整体拟合情况良好；R方和调整R方都在98%以上，说明该模型整体上拟合得非常好；DW值为0.99，LM检验表明残差序列不存在序列相关。 通过ADF检验法对残差序列u进行平稳性检验，检验结果（见下页表3）。 通过下页表3的检验结果可以看到，回归方程（1）的残差序列ADF检验值小于5%的显著性水平下的临界值，因此认为该残差序列是平稳的。 基于协整检验的思想，本文认为LnAMO与LnGDP之间存在协整关系，方程（1）为LnAMO与LnGDP之间的协整方程。而前文对原始数据进行了取对数运算，故回归方程的系数代表了弹性的概念。因此，通过协整方程系数表明，如果陕西省航空航天制造业总产值增加1%，陕西省GDP增加0.82%。 2.航空航天制造业新产品产值NPO与GDP之间的协整检验。对陕西省航空航天制造业新产品产值和陕西省GDP之间的协整关系进行检验。得到回归方程如下： 通过相关统计指标判断我们可以得知，此回归方程具有较好的拟合程度，而且，方程各系数和方程整体均具有显著性。LM检验表明，残差序列也不存在序列相关。 用ADF检验法对残差序列u进行平稳性检验，检验结果（见表4）。 通过表4中的ADF检验结果表明，回归方程（2）的残差序列ADF检验值小于10%的显著性水平下的临界值，因此可以说该残差序列是平稳的。 根据协整检验的观点，可以认为LnNPO与LnGDP之间存在协整关系，方程（2）为LnNPO与LnGDP之间的协整方程。协整方程系数表明，如果陕西省航空航天制造业新产品产值增加1%，陕西省GDP则增加0.59%。 3.航空航天制造业固定资产投资额FAI与GDP之间的协整检验。同理，对陕西省航空航天制造业固定资产投资额与陕西省GDP之间的协整关系进行检验。回归方程如下： 由上述统计指标可以看出，方程拟合效果较差，方程整体和方程系数都不具有显著性，而且LM检验表明残差序列存在2阶自相关。 用ADF检验法对残差序列u进行平稳性检验，检验结果（见表5）。 表5的ADF检验结果表明，回归方程（3）的残差序列的ADF检验值大于显著性水平10%下的临界值，因此接受原假设，认为该残差序列是一个非平稳序列。 根据协整检验的思想认为LnFAI与LnGDP之间不存在协整关系。 （四）Granger因果关系检验 采用协整检验，只是对变量间是否具有长期均衡关系进行了相关检验，而其对于变量间的长期均衡关系是否构成因果关系以及因果关系方向等问题，并不能给出更加合理清楚的解释。因此，本文采用Granger因果关系检验进一步检验变量间的因果关系。 1.航空航天制造业总产值AMO与GDP之间的Granger因果关系检验。由于LnAMO与LnGDP之间存在协整关系，我们使用水平值对其因果关系进行考察。然而，滞后阶数对Granger因果关系检验结果具有显著的影响，若滞后阶数不同，则所得因果关系也会具有差异性。因此，在实际操作中，通过利用较多的滞后阶数进行多次检验，将会获得更为全面合理的结果。 选择滞后阶数从1～4，对俩变量进行Granger因果关系检验，检验结果（见下页表6）。 下页表6显示，当滞后1期时，拒绝原假设，LnAMO与LnGDP之间互为Granger因果原因；当滞后阶数为2阶时，存在单向Granger因果关系（由LnGDP到LnAMO）；当滞后阶数为3阶时，存在单向Granger因果关系（LnAMO到LnGDP）；而在滞后期为4阶时，二者之间不存在任何方向上的Granger因果关系。不难看出，在较短时期内，主要存在的是单向Granger因果关系（由地方经济增长到航空航天制造业总产值增长）；而在滞后3期时，存在反向Granger因果关系（由航空航天制造业总产值增长到地方经济增长）。 2.航空航天制造业新产品产值NPO与GDP之间的Granger因果关系检验。鉴于LnNPO与LnGDP之间也存在协整关系，因此使用水平数值对其进行Granger因果关系检验，检验结果（见下页表7）。 由下页表7可以看出，在滞后期数从1～4时，均存在由LnNPO到LnGDP的单向Granger因果关系，说明在滞后四期的时间内，都存在由航空航天制造业新产品产值增长到地方经济增长的单向Granger因果关系。 3.航空航天制造业固定资产投资额FAI与GDP之间的Granger因果关系检验。由于LnFAI与LnGDP之间不存在协整关系，因此，根据Granger因果关系检验对数据平稳性的要求，需要对平稳序列进行差分之后再进行检验，检验结果（见下页表8）。 由表8可以看出，在滞后期数从1～4时，LnFAI与LnGDP之间均不存在任何方向上的Granger因果关系。且差分后的数据，表示了变量在前后年份之间的波动，因此这一检验结果可以解释为，陕西省航空航天制造业固定资产投资额波动与陕西省GDP波动之间在滞后四年的时间内都不存在任何方向上的Granger因果关系。 三、研究结论 通过上述实证分析，本文主要得出以下几点结论：（1）陕西省航空航天制造业总产值以及新产品产值与地方经济发展之间，已经建立起了长期平稳的均衡关系，且二者弹性系数分别为0.82和0.59，而固定资产投资额与地方经济发展之间还未形成平稳的均衡关系。（2）陕西省航空航天制造业总产值对地方经济发展的驱动作用，在时间上仍然存在一定的滞后。新产品产值很好地带动了地方经济的发展，但地方经济的发展却并未形成促进航空航天制造业新产品产值增加的原因。总体上看，二者之间未形成良好的互动反馈机制。固定资产投资额与地方经济发展之间也尚未形成良好的互动关系。 四、政策建议 基于上述分析及结论，为了深入推行陕西省航空航天制造业与地方经济的融合发展，本文特提出以下几点建议：（1）重点扶持优秀的航空航天制造业企业推行股份制改革和分批上市。大力推动企业建立现代企业制度和现代产权制度，并通过积极引入多元化的投资主体，增强企业的内在活力和自我发展的动力，且以上市企业为产业发展平台，加快航空航天制造业的发展步伐。（2）完善科研机制建设，提高军民融合产业科技成果的转化效率。通过加深军工与民用企业之间相互合作，不仅对国防科技工业运行效率得到了提升，而且与地方经济的融合发展得以更好地推动，“军民结合”的国防科技工业体系被更好地建立。（3）政府应该继续推动产学研合作，加大科技创新的力度，并通过增加对高校、科研院所的投资等方式，加速并提高了科研成果的开发利用。与此同时，科技人员的配置效率需要进一步提高，人员培训力度需要进一步加大，进而来保证企业可持续性的创新能力。（4）努力探索本地区其他产业的支撑。例如，本地其他产业部门在资金、技术、人力、物力上给予支持帮助，及对国防科技产业管理创新提供的意见等，所以应大力促进区域产业部门发展的良性互动，进一步推动航空航天制造业的长足发展。 航空航天论文:欧美航空航天专业人才培养模式研究 摘 要：以美、俄为代表的航空航天大国建设了具有各自特色的航空航天专业院系，并开展了多年的教学实践经验。论文旨在通过材料的梳理，了解国外航空航天专业人才培养的模式，对国际一流大学航空航天类专业的设置、课程安排、学生培养特点等方面进行研究，从中总结经验，为国内航空航天类专业的教学教改提供参考。 关键词：航空航天专业;人才培养模式;课程体系 引言 航空航天代表了科技和工业发展的最前沿，是促进国家科技发展、满足经济建设、增强国防安全和加快社会进步的重要力量。加强航空航天类高校教育，培养一批具有高素质、创新能力的航空航天类专业人才是服务我国战略发展的必然需求。航空航天类本科人才是高层次航空航天类人才的基础，培养适应国际竞争的航空航天类本科人才，是我国航空航天科技发展的关键。当前，以美、俄为代表的航空航天大国都建设了自己特色的航空航天专业院系，开展了多年的教学实践，具有丰富的经验。论文旨在通过材料的梳理，了解国外航空航天专业人才培养模式，对国际一流大学航空航天类专业设置、课程安排、学生培养特点等方面进行研究，从中总结经验，为国内航空航天类专业教学教改提供参考。 一、国外著名航空航天院系 （一）美国著名航空航天院系 美国是世界上航空航天类研究最发达、人才培养最成功的国家，其人才培养主要依赖其国内的大学。比较有代表性的有麻省理工学院和斯坦福大学。 麻省理工学院航空航天类教学与科研由航空航天系负责，下设三个部门，分别是信息部、航空系统部、飞行器技术部。信息部分主要研究航天系统有关的信息获取、处理、传输技术，如卫星通信、高空侦察、空中通信、集成防御系统等，负责教授导航、制导、控制、通信、网络、实时软硬件系统等课程。航空系统部门主要研究航空航天高复杂性系统的设计、制造、操作方法，教授最优化方法、故障诊断、系统容错等课程，建有人机实验室、空间系统实验室、国际空运中心、操控台研究中心、复杂系统研究实验室等。飞行器技术部门负责计算方法、流体力学、推进技术、材料科学、结构技术等的研究和教学，建有宇航计算设计实验室、空气涡轮实验室、宇航微小结构协会、空间推进实验室、先进材料和结构技术实验室等。 斯坦福大学航空航天系隶属于工学院，承担航空专业的教学科研任务。该系的研究领域包括空气弹性变形及流体仿真、飞行器设计与控制、应用航空动力学、空气声学计算、流体动力学计算、动态系统计算、机器人控制、复杂材料与结构、湍流模拟、推进、高超声速流体、导航、控制系统辨识与优化、卫星工程、湍流与燃烧等。 （二）俄罗斯著名航空航天院系 俄罗斯也是航空航天强国，开设航空航天专业的主要学院有莫斯科国立航空学院、西伯利亚国立航空航天大学。莫斯科国立航空学院建于1930年，拥有12个学院，56个系，128个实验室，3个设计局，几个计算机中心，一个实验工厂，一套运动航空训练设施，一个莫斯科附近的飞机场，两个科研机构（应用力学和电气力学，低温研究）。该学院通常以数字编号代替学院名称，从一院到十二院分别为航空工程院、发动机院、控制系统院、信息与电力院、无线电电子学院、经济与管理院、航空航天院、机器人与智能系统院、应用数学和物理院、应用力学院、人文科学院、预科院。西伯利亚国立航空航天大学拥有空间研究及高技术学院和航天技术学院，设置了飞机制造系、航空发动机与能源装备系、飞行器管理系统系、航空导弹技术系、飞行器无线电技术系统系。 （三）欧洲著名航空航天院系 英国帝国理工学院在其工学院设置了航空系，主要负责飞机设计制造方面的研究与人才培养，包括航空动力学与航空结构学两个研究方向。航空动力学方向包含流体基础、航空飞行器设计、控制、生物医学、环境与工业关系等方面的研究。航空结构学方向包括计算力学、冲击与损伤、复合材料等方面的研究。 法国国家高等航天航空学院已经有90多年的历史，它位于欧洲航天业发展的中心地带，致力于培养顶尖的技术工程师，在研制协和式客机的工程师当中，有许多就是从法国高等航天航空学院毕业的。学院下设5个系和一个研究中心，分别是空气动力学、能源、推进系、结构与材料力学系、光电子与信号系、语言文化艺术系、航空宇航中心。 二、国外著名航空航天院系专业设置与课程体系 （一）学位与专业设置 国外著名航空航天院系多数是本科四年，研究生二年，英国有本科3年，研究生1年。俄罗斯不同，如莫斯科国立航空学院预科1年、本科4年、硕士2年、博士3年。在学位设置上，各个院校有所不同，归纳起来，主要有工学学士、航空航天工程学士、航空工学学士、航空航天工学学士、航空工程理科硕士、航空航天工程学士、航空与宇航工程学士、航空学理科硕士、航空与航天学理科硕士、机械与航天工程理科硕士。 （二）国外著名航空航天院系课程体系 麻省理工学院（MIT）航空与航天专业是美国同领域中最有名的专业，其人才培养理念和课程设置世界闻名。MIT航空与航天系设有两个本科专业方向：航空与航天科学工程专业和航空与航天信息科学工程专业，两个方向的课程设置都建立在航空航天基础（核心）课程上，下面分别以A和B代指这两个专业。课程主要包括全校统一要求课程和系课程构成。全校统一要求课程包括基础科学课程（6门）、人文、艺术、社会科学课程（8门）、科学与技术限选课程（2门）、实验课程（1门）;系课程包括系核心必修课程、专业课程、试验与进展课程，其中系核心必修课程包括一体化工程I、II、III、IV，计算机和工程问题求解引论，自动控制原理、动力学、随机系统分析、微分方程;专业课程中专业A包括空气动力学、结构力学、推进系统引论、航天工程中的计算方法，专业B包括航天系统的评估与控制、数字系统实验室介绍、实时系统与软件、交互系统工程、人为因素工程、自主决策原理;试验与进展课程包括飞行器工程、空间系统工程、试验项目I、试验项目II、飞行器进展、空间系统进展I、空间系统进展II。 （三）学时学分要求 1.学分组成。课程学分组成考虑教学环节，如MIT飞行动力学课程，总学分12分，构成包括课堂3分、实验1分、预习和复习8分。另外还有无学分课程，课程必修但无学分，如普林斯顿没有学分制、强调上课门数，斯坦福大学基础课程要求5门航空航天基础课程，专业课程4选3。英国大学一般不设立学分制，所有学生都按部就班完成规定课程的学习。 2.学分要求。美国大部分学校有明确的毕业学分数要求。如MIT航空航天工程系根据培养计划设课程学分，又分成4类，分别是核心课（core）108、专业领域课（professio- nal area）48、实验和综合应用（experiment and Capstone）30、非限制性选修课（unrestrictived elective）48，总学分大于234学分。但是在学分数量并不统一，差异很悬殊，如密歇根128学分、MIT大于234学分、宾州州立132学分。航空航天专业必修课比例很高，有的高达90%以上，如斯坦福、佐治亚理工、普渡。另外还有只要求课程而不要求学分的，如普林斯顿毕业要求共36门课。 3.学时要求。有些大学要求学时达到一定数量，如悉尼大学本科至少192学时，研究生核心课程和选修课程，至少144学时。斯坦福大学研究生基础课程设置门数要求，其他按学时要求，数学（6个学时）、技术选修（12学时）、人文社科类选修（45学时）。 三、国外著名航空航天院系专业培养特色 归纳起来，国外著名航空航天院系在专业培养上具有如下特色。一是国外著名大学航空航天专业设置宽、窄各有特色。美英等专业设置以宽口径、大类培养为主，基本不针对特定航空航天器划分专业，学生专业方向只是体现在个别课程的选择上。俄罗斯、乌克兰等的专业划分细而精，如莫斯科国立航空学院几乎整个大学的院系专业就代表了航空航天器的各个不同部分，专业面向具体而明确。二是国外著名大学航空航天专业课程体系具有少而精且多样化特色。美英等课程每学期课程数量相对较少，但课业工作量不少。学生毕业所需学时学分也不少。美英等航空航天专业的课程必修多、选修少，完全学分制的作用并不明显，反映了航空航天专业的特殊性。课程学习课内外并重，还有较多实践环节、交流讨论、项目设计等。课程的环节丰富多样（如剑桥）。教授授课。三是注重通识教育与专业教育的结合。在通识教育上，在课程设置中有重视科技写作、科研道德规范、表达与交流、团队协作、人文素质培养和工程师就业指导。在专业教育上，强化多样化实践环节、注重专题课程和生产实习。四是注重综合素质和个性化培养。例如南安普敦大学设置有工程管理与相关法律的必修与选修课程，让学生学习在工程实践中如何领导团队、进行项目管理与风险评估、做出决策以及熟悉与之相关的法律知识。还会从工业部门请来客座教师来协助授课，并安排有相应的实践环节。针对个性化培养需求，在课程设置上具有较大的选择基数。 四、总结 航空航天类本科人才是高层次航空航天类人才的基础，是航空航天类研究生人才的后备军。论文主要对国际一流大学航空航天类专业学位与专业设置、课程体系、学时学分要求点等方面进行了梳理，总结了人才培养特色，为国内航空航天类专业建设和教学教改提供参考。

材料科学与工程论文:材料科学与工程专业《晶体学基础》教学改革的探讨 摘要：《晶体学基础》是材料科学与工程专业的重要专业课程之一，也是进一步学习材料专业其他课程的基础。本文根据材料专业《晶体学基础》教学中存在的问题，从教学内容和次序、教学手段以及教学模式三个方面，提出了课程教学改革的详细思路。 关键词：晶体学;教学内容;教学手段;研讨式教学;教学改革 一、前言 《晶体学基础》课程是为地质学、材料科学、矿物学等专业学生在完成高等数学、普通化学和物理学等公共课程后而开设的一门专业基础课[1-4]。对于材料科学与工程专业的学生而言，《晶体学基础》课程中的晶体结构、晶体对称性、倒易点阵、晶体投影、晶体生长、晶体缺陷等晶体学基本知识，是进一步学习《X射线衍射》、《电子显微分析》、《材料科学基础》、《材料力学性能》以及《材料物理性能》等专业课程的基础[2]。在材料科学领域，调控材料的性能是人们追求的目标。如果一种材料的成分确定，那么它的电学、光学、磁学以及力学等性能将取决于材料的晶体结构类型和晶体中存在的缺陷特征（如杂质原子的浓度、位错密度和晶粒尺寸等）。因此，《晶体学基础》课程的基础知识不仅在材料科学与工程专业各门专业课程的教学中起到重要的作用，而且将对学生们将来的材料科学与工程实践起到重要的指导作用。 开设《晶体学基础》课程以前，北京航空航天大学材料科学与工程专业的晶体学教学计划主要安排在《材料科学基础》课程中，大约讲解4学时。另一方面，在《X射线衍射》和《电子显微分析》等专业课程教学过程中，过去通常要利用2～4学时来讲解布拉斐点阵、倒易点阵等晶体学知识。这使得部分晶体学知识被重复讲授，而一些重要的晶体学知识没有得到无法全面、系统和深入地讲解。基于以上原因，北京航空航天大学自2010年起对材料专业的本科2年级学生开设了《晶体学基础》课程。 通过过去几年的《晶体学基础》课程教学实践，学生们普遍反应对晶体学基础知识的理解更加全面和深入了，同时在学习与晶体学相关的其他材料专业课程时，也更加得心应手。但是，目前的晶体学教学中还存在以下3个主要问题。 1.晶体学涵盖的内容十分广泛，它是多个学科的重要基础课程，不同学科对于晶体学知识的侧重点有所差别。目前，国内《晶体学基础》的教材主要是面向地质和矿物专业而编写的[5]，其包含的内容以及章节编排次序也是为了使地质和矿物专业学生更好地掌握相关晶体学知识而设计的。所以，现有教材的教学内容以及讲授次序并不完全适用于材料专业《晶体学基础》课程的教学。 2.《晶体学基础》课程中包含着很多晶体学基本概念，同时还有非常抽象的宏观和微观对称操作以及晶体的投影操作。在以往的晶体学教学过程中，主要借助一些静态的二维或者三维图片进行讲解，其表现力度有限，无法有效地使学生理解和掌握抽象的晶体学基本概念和理论。 3.在《晶体学基础》的授课形式上，过去主要以教师讲授为主，学生主动参与较少。仅仅通过教师对《晶体学基础》中复杂空间对称变换进行讲解，难以使学生深入理解晶体中对称特点、内部质点的堆积规律以及复杂的空间概念。同时，这样也不利于学生创造性思维和解决实际问题能力的培养。 由以上分析可见，现有的《晶体学基础》教学已经难以满足材料科学与工程专业学生培养目标的要求。因此，我们有必要对该课程的教学内容、教学手段和教学模式进行改革，以充分调动学生的学习积极性和主动性，提高学生的学习兴趣，使学生真正理解和掌握晶体学知识的精髓，为学生在将来的材料科学与工程实践中打下良好基础。 二、教学内容和讲授次序的改革 目前，本校《晶体学基础》的教学课时共32学时，与地质学和矿物学专业相比，总授课时间较少[3，4]。为了在有限的教学时间内讲授材料科学专业学生所必需掌握的晶体学基础知识，有必要将那些与材料科学专业相关性不大的内容进行删减。例如，晶体理想形态和晶体规则连生方面的内容对地质学和矿物学专业十分重要，但是对于材料专业学生来说，只需要在课程绪论中加以概述就能够满足本专业的教学要求了。同时，对于后续材料科学的其他专业课程将详细讲解的知识点，也可以进行适当删减，如晶体相变、晶体物理学等内容。另一方面，对于进一步学习材料专业其他课程而需要用到的一些重要晶体学基础知识，应该增加讲解内容的深度。例如，倒易点阵、吴氏网等基础知识对于分析材料的微观结构特征至关重要，但是，现有教材中的以上相关内容过于简单，无法满足材料专业学生的培养要求，所以，需要增加相关的授课内容。 教学内容的变更促使我们进一步思考授课内容编排的逻辑性。由于晶体学授课内容和侧重点发生了变化，所以，我们就不能按照现有教科书中针对地质和矿物专业的教学目的来安排授课次序，而应该按照材料专业对晶体学教学内容的要求，研究如何安排授课次序才能更有利于本专业学生由浅入深、循序渐进地学习相关晶体学基础知识。例如，在讲解晶体宏观对称性之前，有必要先讲解一些典型晶体结构的实例，以帮助学生形象地理解复杂的空间对称操作;将晶体的微观对称和空间群知识从原教材的第七章提前到第三章[5]，使其与晶体宏观对称合并成晶体宏观和微观对称一章，这样有利于从宏观和微观相互联系的角度进行讲解;另外，倒易点阵知识应该从原教材的第一章后移到第四章，在讲解完晶体定向和晶体学符号之后，学生们熟练掌握了晶体正空间的晶面和晶向指数，此时讲授倒易点阵知识更有利于学生理解复杂的正空间和倒易空间的相互变换。 三、教学手段的改革 《晶体学基础》课程的难点是晶体宏观和微观对称、晶体的投影以及内部质点的堆积。除了采用传统的板书和二维图形对这些晶体学难点知识进行讲解以外，我们应该更加注重利用一些三维模型。例如，在讲解晶体的球面投影和吴氏网过程中，利用地球仪作为三维实物模型，能够更好地说明晶体的各个晶面在进行球面投影过程中的操作次序，以及解释如何利用吴氏网来计算晶面夹角。在讲解晶体的旋转对称时，可以利用一些特制的三维立体模型，形象地显示出不同轴次的旋转对称;另外，在讲解晶体的极射赤平投影时，可以针对一些具有特殊对称特点的宏观晶体，让学生自己动手制作相关的三维实物模型，通过观察各晶面的投影特点，加深对极射赤平投影知识的理解。 同时，为了使学生更加形象地把握各种对称变换特征和晶面投影规律，我们应该进一步利用三维多媒体软件，制作一些三维动画作为辅助教学手段[6]。这样能够通过三维旋转来观察晶体的宏观对称特点以及晶体结构中的质点（原子、分子或离子）位置，满足晶体宏观和微观对称要素及其操作等抽象教学内容的教学目的，使学生能够直观地观察不同宏观和微观对称操作的特点，从而加深对这些抽象晶体学概念的理解。 四、研讨式教学模式的改革 本校《晶体学基础》课程在开课初期的授课形式为大班整体授课，包括所有材料专业大二的学生（约150名）。由于听课学生人数较多，导致教师难以实时掌握学生的听课效果。故而，本校自2013年起对《晶体学基础》课程进行了“小班化”教学实验（每班70～80人），有效地提高了授课效果。但是，目前的教学模式基本上还是以教师的“填鸭式”教学方式为主要授课模式，学生缺乏学习的主动性，没有积极地思考问题。因此，应该实现教师和学生共同主导本课程的教学过程，通过师生之间以及学生之间“研讨式”的教学模式，使学生在研讨过程中理解和掌握《晶体学基础》的基本概念和抽象知识。针对每堂课的重点讲授内容，教师在课堂中提出相关问题，将学生分成若干小组，每组4～6人，在教师的引导下，通过学生之间反复讨论将复杂的晶体学问题进行逐步阐明，这样也有利于检验学生对每堂课知识的掌握情况。同时，将分组讨论的结果纳入平时成绩的考核体系，鼓励学生主动提出问题，并积极地通过讨论来相互启发，进而解决各个难点问题。 另外，师生应该充分利用本校在校园网上建立的晶体学课程中心平台。一方面，鼓励学生在网络上进行自由讨论，另一方面，让学生针对以上问题在课堂上以小组为单位进行发言和讨论。通过以上“研讨式”教学模式及时获得学生学习效果的反馈，从而调整讲课速度，提高学生的学习效果。 五、总结 《晶体学基础》是材料科学与工程专业的重要基础课程，应该按照材料科学专业学生应该掌握的晶体学知识，优化编排授课内容和次序，提高授课效果;利用三维晶体学动画模型，加深学生对晶体对称要素及其操作等复杂晶体学概念和理论的理解;建立“研讨式”教学模式，针对课程的重点和难点，提出学生课堂和课后研讨的主题，检验学生对授课内容的掌握情况，提高学生通过主动提问以及相互讨论而获取知识的能力，最终使学生更好地掌握材料科学专业必需的晶体学基础知识，培养学生分析问题和解决问题的能力。 材料科学与工程论文:金属材料科学与工程专业生产实习教学改革与探讨 摘要：生产实习是高校人才培养的重要环节之一，也是工程教育认证现场考察的重点环节之一。本文针对金属材料科学与工程专业生产实习中存在的问题，进行了教学改革的尝试，获得了良好的实习效果。 关键词：金属材料科学与工程专业;生产实习;教学改革 据统计，我国每年工科大学毕业生的数量居世界之首，但毕业生的质量却令人堪优。在工程教育认证新形势下，如何强化工程意识，培养解决复杂工程实践能力是高等工程教育中刻不容缓的事情之一[1-3]。生产实习的目的是将理论教学与企业生产密切结合，提高专业兴趣，扩宽专业认识，为同学即将选择考研专业和就业提供指导，培养同学专业工程实践和复杂工程实问题的解决能力。因此，生产实习承前启后至关重要。 目前尽管建立了众多的校外实习基地，但企业考虑到实习安全、生产效率、生产车间场地空间等问题，导致生产现场停留参观时间短。同时，车间噪音大，实习小组人数多，在“只许看，不许动”动的束缚下，实习变成了参观、走马观花[4，5]。因此，同学对生产设备、生产工艺过程的了解和认识浮浅，甚至是囫囵吞枣。在工程认证新形势下，探索教学模式改革将具有重要的意义。 一、生产实习教学改革 1.生产实习基地的选择。在市场经济和目前企业经济运行困难形式下，企业在生产活动中均把经济效益作为首要考虑因素，学生实习一般不会给企业带来直接的经济效益，反而可能会对工厂正常的生产秩序和安全造成或多或少的影响。因此，企业对接纳学生实习一般持消极态度，能安排学生实习时间和次数有限。同时，由于实习经费限制，对生产实习基地只能就近选择。因此，在实习经费和实习基地均有限的情况下，合理资源安排尤为重要。 （1）建立校外精习基地。所谓精习，选择典型的产品，熟悉零件的整个生产加工过程，既包括材质选择、进厂检测、生产设备型号、生产工艺制定、相关的性能检测与质量控制、产品的市场定位与销售情况、企业管理与企业文化。让同学以工程技术人员的角度去熟悉、分析产品零件图、加工工艺图、焊接工艺图等生产工艺过程。采用先课堂讲解（兴趣引导）―同学现场实习（感性认识）―课堂交流讨论（启发深入）―再次现场实习（理解领悟）―课堂讨论交流（融会贯通）的方式进行。 精习基地选择一是交通方便，便于学生多次实习往返，节省实习经费;二是精习基地要有独立功能产品或运动部件，既涵盖金属原料质量控制、加工成型（铸造、锻压、焊接、塑性成型、热处理中的一种或一种以上成型工艺）、质量检测、装配等工序。三是厂家积极配合，能提供产品生产图纸、生产和检测工艺文件、生产设备资料，并可接纳多次实习。 精习基地给同学一个全面系统的材料成型工程概念，让同学由浅入深，由表及里，归纳总结其工艺选择的理论依据、质量控制的方法，根据工况和经济性，选择零件热处理、耐磨、耐蚀处理方法，探索思考该产品生产质量提升空间，进而培养解决复杂工程实践问题的能力。 （2）建立校内精习基地。大学一般建有科技成果转化孵化器，既高校技产业园。虽然高校企业产业园的企业规模小，对生产实习来说，具有得天独厚的优势。辅助教学是高校产业园的职责之一，便于联系落实实习任务，时间安排灵活。二是交通便利，便于往返多次实习。另外，高校科研成果成功转化案例的学习，有助于激发同学学习的兴趣和激情，培养同学创业的意识。 （3）建立校外泛习基地。所谓泛习基地是指学生在企业实习1～2次，主要是让同学了解熟悉不同零部件的生产成型工艺过程，掌握金属零件不同的成型工艺，扩宽对产品生产加工视野。由于企业接纳实习时间的限制，同学对泛习基地的生产工艺过程难以深入的理解和贯通，因此指导老师的预先讲解、同学对企业相关产品、工艺的预先资料的收集、查阅和实习后现场答疑讲解是决定泛习基地实习效果的关键环节。 一般精习基地选择1～2个企业，每个小组安排3～4次进厂实习机会，每次实习0.5～1天。泛习基地安排4～6个企业，每个企业安排1～2次进厂实习机会，每次0.5～1天。精习基地、泛习基地实习时间和次数的安排，可根据企业生产工序、生产规模、设备开工使用情况灵活调整。 2.指导教师工程素养的培养。目前高校师资评聘过分依重科高层次科研项目和论文，忽视了高校教师的工程应用能力的培养和引导。同时，很多高校教学重课堂理论教学的考核与评价，轻工程实习的投入与考核。另外，实习现场环境工况复杂，指导生产实习不仅需要投入时间和精力多，还要求老师具有较好的身体素质。因此，要到达预期的生产实习效果，具有工程开发或企业工作背景的指导老师尤为重要。选择有经验的老教师带年轻教师，培养实习指导教师教学梯队，是完成实习的有效保障[6]。 指导教师到精习、泛习基地企业同技术人员交流座谈，预先调研、制定实习计划，收集编制实习报告。同时，做好预先动员，讲解和指导工作。这些工作已远远的超出了“教学工作量”所能体现出的工作量，需要指导老师相互合作，共同完成。指导教师工程背景培训需要学院、学校领导的重视和教学规章指导的引导。 3.教学模式改革。 （1）实习前沿。同学第一次到企业实习，带着对未来工作环境的憧憬，也充满了对企业的好奇与迷茫。愿望是美好的，但现实是残酷的。所选择的精习、泛习基地在企业规模、技术先进性、企业管理、车间环境等诸多方面可能差强人意，实习动员要预先化解同学心中的就业观与实习现实企业的落差，树立正确的择业观念，引导同学走进企业，培养兴趣，扩宽对专业的认识。同时，鼓励同学不仅带着眼睛去实习，更要带着脑子去思考，去发现问题，并运用所以理论，探讨解决实践工程问题的可行性。 （2）编写实习报告。指导教师根据安排企业实习时间、企业设备开工情况，修改、编写实习报告，避免同学实习报告流水账、抄袭雷同、言之无物。实习报告采用启发、讨论，研究与探讨的方式，引导同学对产品选材、成型工艺、质量控制、产品性能逐渐深入分析研究，将所学理论与产品加工制造工艺、技术相结合，培养同学解决复杂工程问题的能力。因此，实习报告的编写是针对精习基地、泛习基地有的放矢，引导同学在实习过程中抓住重点环节，透过实习产品，回归到理论的运用，将课堂理论与生产实践融汇贯通。 （3）实习考核。实习成绩的考核与评定是实习学风引导的指挥棒。同时，考评制度也影响下一级同学学风和实习态度。制定合理的实习考核办法是实习效果保障之一。一般从实习纪律（10%）、实习笔记（20%）、实习报告（40%）、实习答辩（30%）四个环节进行评价。实习笔记采用时抽查，即可可以监督同学，也可以及时了解同学实习掌握情况，合理的安排实习时间。实习答辩采用分组座谈式答辩，同学主动讲述和提问回答相结合，为同学进行理论的深化和梳理。 二、生产实习改革应用及效果 金属材料科学与工程专业生产实习教学计划3周15天，我们安排青岛扎克船用锅炉有限公司、青岛金海纳有限公司作为精习基地，莱钢锚链、青岛海立、城阳丰东热处理、潍坊丰东热处理、高密高锻5家公司作为泛习基地，其产品包括：船用锅炉、采煤机截齿、海上平台锚链、冰箱变频压缩机、活性屏离子氮化炉、压力机等。 实习参观公司按其产品成型工艺分，焊接成型：锅炉压力容器埋弧焊、CO2保护焊、氩弧焊、锚链闪光对焊、截齿钎焊。塑性成型：炉体的卷压成型、汽车壳体零件的板料冲压成型、锚链横档的热锻成型。铸造成型：压力机及其零件的砂型铸造、消失模铸造成型。机械加工成型：变频冰箱压缩机机械加工。板料和棒料下料：剪板机下料（≤8mm）、火焰和等离子气割，棒材和管材的带锯切割下料。此外还涉及热处理工艺：截齿的感应淬火、渗碳淬火、离子氮化、气体氮化及其喷丸、喷砂除锈预处理工艺。按检测方式可以分为探伤检测：压力容器X射线探伤、着色探伤和锚链超声探伤。力学性能检测：锅炉焊缝的拉伸试验、冲击实验。产品性能检测：锅炉的水压检测、变频压缩机噪声检测。锅炉材料和锚链材料的元素检测分析。从实习内容看涉及了本科课程中的金属材料学、材料的力学性能、成型原理与工艺、热处理工艺与装备、无损检测等课程。 学生在实习过程中，经过与指导老师、企业技术人员互动，在实习报告的引导下，通过课堂探讨交流，能够积极主动地完成各项实习任务，实习效果良好。另一方面，生产实习企业与学生获得了互相认可，既企业在进行安全教育的同时，也给同学做了下一年度的招聘需求，同学可以带着企业的技术问题在企业完成本科毕业设计，促进了学生的就业工作。 三、结论 在新的工程认证形势下，通过学校、教师、学生、企业多层次全方位的精习基地、泛习基地建设、实习指导报告的引导、实习指导教师队伍的形成，探索培养养具有解决复杂工程问题的工程技术人才新的生产实习改革正在付诸实施并初显效果。 材料科学与工程论文:航空航天方向材料科学与工程专业英语教学改革 摘要：通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化，培养学生具有较强的专业文献的阅读能力，进一步提高学生的听、说、写、译能力，使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法，提高文化素养，以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。 关键词：航空航天材料;专业英语;教学;改革 航空航天材料是指飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料，是航空航天工程技术发展的决定性因素之一，也是材料科学中富有开拓性的一个分支。飞行器及其装置的设计，不断地向材料工程提出新的课题，推动了航空航天材料科学的进步。各种先进材料的出现也为飞行器及其装置的设计提供更多的可设计性，极大地促进了航空航天技术的发展。因此，先进航空航天材料的开发、研究与应用反映了一个国家的工业水平与航空航天技术，关系到一个国家的综合实力与国际影响力。因此，各国都把先进材料的研究和开发放在重要地位。尽管我国近年来在航空航天材料的研发方面取得了巨大进展，但仍然与发达国家存在较大的差距。因此，需要不断学习和引进国外的先进技术和经验。而国外相关资料都是英文出版，这就需要航空航天材料方向的学生具有较高的材料科学与工程专业英语的听、说、读、写能力，以完成获取专业所需信息等任务。 材料科学与工程专业英语是一门语言应用与材料专业知识紧密结合的课程。它不但涉及英语科技文体的语法特征和材料专业技术文献的语言特点，而且涉及一定的专业技术内容及科技信息交流。课程目标是培养学生具有较强的专业文献的阅读能力，进一步提高学生的听、说、写、译能力，使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法，提高文化素养，以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。课程的教学目标是：掌握一定量的与材料科学与工程专业有关的常用单词和常用词组，并掌握一定的构词法知识，具有识别生词的能力，能顺利阅读专业相关的英文原版教科书、参考书及专业论文。但现行的教学模式在教学管理与培养方式中存在许多问题亟待解决，目前也没有针对航空航天方向的材料科学与工程专业英语教材。因此，迫切需要完善教学内容，优化教学方式，改编教材，以全面提高材料科学与工程专业英语的教学质量。 一、改编现有专业教材，扩展学生专业视野 浏览现有大部分的《材料科学与工程专业英语》教材可发现，内容基本是《材料科学概论》或《材料科学基础》的英文版本的改编，实际是英文版的专业教材，不具专业英语教材特点。而且教材内容的更新速度慢，与国际上材料科学的快速发展不相适应，学生阅读起来单调、枯燥。因此，在现有教材的基础上，急需编写新版实用性教材。新版教材需兼顾英语的语法特点和材料专业技术知识，既强调专业基础理论知识又涵盖国际研究前沿趋势。 从提高学生的听、说、读、写及翻译的综合能力着手，按照从难到易的教材内容顺序，突出航空航天行业背景及新技术特点，完成《材料科学与工程专业外语》教材的设计与撰写。从教材章节编排上，按照先介绍语言知识后介绍材料专业的顺序布局。可以在开始的章节介绍科技英语的构词、语法的特点以及专业学术文章的撰写规则。随后的几个章节，简单介绍材料的基础理论知识，学生可以结合以前学习的材料专业知识进行这部分的学习。目的是给学生介绍英文专业词汇，让学生逐渐熟悉专业英语的阅读。随后，在材料学的专业知识内容上，结合专业基础课程，着重介绍和航空航天技术紧密相关的材料研究内容，例如飞机结构复合材料、高温材料、隐身材料、非晶材料、太阳能材料等。同时，为了进一步提高学生阅读和理解专业文献资料的能力，提高学生从专业文献中获取重要信息和跟踪学术研究前沿的能力，教材还可以向学生介绍利用互联网站和相关的学术期刊网站获取最新专业文献的方法。并且，从材料专业高质量的国际期刊上精心选取一些难度适中的综述性和研究型的论文作为课堂教学内容。由于这些论文内容新颖且紧密跟踪本领域的研究前沿，学生也易于接受。这样，既提高了教学效果，也使学生对专业英语的重要性有了更深地认识和理解。 二、丰富课堂教学内容，夯实学生基本功 调研各高校材料专业的本科生教学计划，发现专业英语课程设置在第七至第八学期，大四学生对英语学习逐渐变得陌生，如果直接面对专业英语的学习，势必会造成学生学习的困难。因此，教师除了教授教材的内容外，可以适当拓展相关内容的英语学习，提高学生的学习兴趣。 从知识结构设置上，可以根据学生毕业后学习、就业及工作的实际需要，突出对学生专业英语实际应用能力的培养和训练。为了突出实际应用能力培养及常用交流，可按照先读后写，先听后说的思路，来对学生进行专业英语实际应用能力的训练。通过由学习模仿到实际应用的教学模式，重点培养撰写英文摘要、写推荐信、求职信、会议常用发言以及模拟求职对话等能力。除此而外，还可以就学生即将面临的毕业设计论文撰写，展开介绍和讲评。“学以致用”，而实际应用是学生学习的动力。学生一旦体会到能从专业外语的学习中获益，便会提高学习的积极性，促进专业英语的教学。 为了增加教学内容的趣味性，在实际教学过程中增加一些与课文内容相关的最新外文视频。材料科学与工程是一个大专业，其中又有金属材料、高分子材料及陶瓷材料等二级专业，因此除了完成教材的教学内容外，还应针对不同专业分门别类地介绍材料的最新的实际应用。介绍时，可以从互联网上搜索最新的文字资料，也可以搜索最新的视频资料，其中视频资料更生动，因此受到学生们的欢迎。比如在讲解金属材料和复合材料时，可以给学生播放波音、空客等制造飞机发动机及机身结构的最新技术视频。还可以通过播放如太阳能电池、风力发电技术及3D打印技术等视频，加深学生对陶瓷材料、功能材料及复合材料在新能源及新技术领域的应用认识。因此，通过利用多媒体技术的视频资料，不但可以提高学生的英语听力，扩充学生的词汇量，还可以使学生在轻松的学习氛围中了解相关技术的应用前沿，深化在学生对航空航天材料科学与工程的认识。 三、改革课堂教学方法，提高课堂教学质量 材料专业英语是一种正规的书面体，专业词汇多词形复杂、句子长，且与专业知识结合紧密，相对于基础英语来说，缺少文学作品中的韵律、节奏感，读起来抽象、枯燥，造成教师讲授、学生学习的兴趣不高。如果采用传统的专业课程的讲课为主的教学方法，势必不能有良好的教学效果。因此，应该结合英语课堂教学和专业课的教学特点，采取多元化的教学方法，对学生进行课堂教学。 可以采取英语课堂的教学，让学生随堂朗读教材内容，学生在读的过程中，既熟悉了教材内容，又对英语的“说”有提高。随后，对学生进行分组，讨论分析教材内容，或者也可以提出一个小话题，学生可进行问题的分析并提出解决方案。这样，既提高了学生的英语口语技能，也加强了学生分析专业问题的能力。课后布置适量的课后翻译作业，可以是对教材内容的翻译也可以是对课堂增补内容的翻译，通过英汉互译的环节，巩固课堂教学内容。在课程结束前，还可以穿插学生就自己的毕业设计方向，做一个简短的英文讲座，既可以对课堂教学效果进行测试，也可以提高同学们的口头表达能力，增加同学们英语交流的信心。 在进行课堂教学的时候，如前所述，可以围绕课堂教学时的内容，充分利用互联网技术，为学生补充国际上航空航天材料的最新研究成果和先进的应用实例，可以是文字资料也可以是视频文件的学习。进行文字资料的学习时，可以采用先朗读后分析、翻译的方法，逐步分解。进行视频资料的学习时，教师应提前将语音资料转换成文本资料，课堂上可以进行边视听边进行讲解，让学生在愉快的氛围中进行学习，进而达到良好的课堂效果。 四、结语 我国航空航天技术的发展对航空航天材料的研究提出更高要求。航空航天材料的研究人员必须及时关注国际发展，密切和国外学术交流，才能保障材料领域的不断进步，这就对科技人员的专业英语要求也不断提高。因此，通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化，来全面培养学生的读、听、说、写、译的综合能力，增强学生的国际竞争力，为航空航天材料技术领域输送优秀人才。 材料科学与工程论文:化工材料科学与工程的发展现状及趋势研究 【摘 要】随着社会不断进步，化工生产备受关注，化工生产为社会发展提供相应的材料，是社会工程建设中的重点内容。化工材料科学与工程研究是化工生产中的重点内容，本文对化工材料科学与工程的发展现状进行分析，针对其中存在的问题，提出促进化工材料科学与工程发展的对策，并对未来社会发展的化工材料科学趋势演变进行畅想。希望相关的研究能够促进我国化工产业的发展。 【关键词】化工材料科学与工程 发展现状 趋势分析 研究 化工材料科学与工程是社会经济发展的主要驱动力之一，同时能够带动信息技术与生物技术的发展。在以科学技术为主导的当今社会中，无论是高校中还是化工企业中，都需要培养化工材料科学与工程的专业人才，创新材料科学与工程的发展。从化工材料科学与工程的发展中找寻其中存在的问题，以便于后期的工程技术研发。 1 化工材料科学与工程的发展现状分析 1.1 化工材料科学与工程的发展历程 化工材料科学与工程的从个个单一分来的学术系统中，逐渐实现走向了科学之间的相互融合。在社会发展的进程中，材料科学的应用与社会建设步伐息息相关。单一化的材料科学发展不能适应社会发展需求，各个材料学科之间应该实现相互交叉、渗透、移植，从细分最终走向综合化的发展。在20世纪40年代，基础科学与工程之间的相互渗透较差，固体物理学与材料工程学之间的互不融合。从60年代起，材料科学与工程学能够实现交互，材料科学与材料工程之间的大部分内涵能够实现重叠，化工材料科学与工程得到了教育界的广泛认可[1]。 1.2 化工材料科学与工程在教育界的发展 化工材料科学与工程是高校教育中的重点内容，该门学科经过多变的研究与演变，衍生出中诸多的子学科。以美国麻省理工学院材料学科专业演变为例，与化工材料科学与工程相关的专业课程有：地质与采矿工程、采矿与冶金、冶金与材料科学等。欧美等国家将在材料教育方面的认识比较深，将很多高校中的冶金、陶瓷、电子材料等科目统称为材料，材料教学内容逐渐扩大，应用到社会建设中的诸多领域中。目前，我国重点高校相继设立材料科学与工程学院，针对于化工方面的教学改革，在原设置专业的基础上，补充了非金属的工程材料的内容。化工材料科学与工程的发展能够打破原专业设置的界限，加强专业间的渗透和联系，教学内容实现了更新。截止至2003年7月份，具备材料科学与工程的院校占据我国的高校的总数的34%。化工材料科学与工程的教学逐渐展现出了新思路[2]。 2 化工材料科学与工程的发展趋势 2.1 化工材料科学与工程教学中创新性人才培养 化工材料科学与工程的发展，以来社会化工企业的技术研发还远远不够，为了更好的促进化工材料科学的发展，在未来的科技社会中，化工材料科学与工程还需要与教育实现紧密结合。促进化工新材料的研发与应用，需要在高校中培养优秀的材料科学人才，与社会高精尖材料研发机构构成联动机制。对于材料科学的人才培养要求极为严格，一方面需要学生具有较好的结构力学基础，另一方面还要向学生传授学生微系统、纳系统、生物系统。同时还需要进行材料结构、性能、工艺等工程的研究，以计算机技术进行材料科学的模拟研发。高校能够为社会输送创新性的人才，是社会化工企业实现稳步发展的关键。创新性人才的能够促进化工新材料的研发，保障化工材料领域更新[3]。 2.2 化工新材料的研发 在科技信息不断发展的当今社会中，对于化工材料的研发技术越来越先进，我国化工材料科学与工程的未来发展，需要与科技信息技术相互融合，研发出具有更多功能的化工新材料。这些新材料的研发与应用能够在传统材料的优势基础上，为人们的生活提供更多的便利。 2.2.1 纤维材料 化工新材料“十三五”发展规划在即，很多具有高技术含量、高价值知识密集和技术密集的新型材料，在社会建设中能够发挥出无线的潜力。这些新材料与传统的材料相比，在质量上更加的轻便，在性能上的更加的好，在功能上更加的强大，附加值更加的高。那么何为化工新材料，化工新材料是指一些包含高性能纤维复核材料，这些才能够在国防军工、航空航天、新能源及高科技产业中应用广泛，同时化工新材料在建筑、通信、机械、环保以及海洋开发中用途更大。有专家指出，全球纤产量在近十年内的长幅为3%，而高性能的纤维在全球范围内产量增长能够达到30%，也就是说，在未来的几年间是高性能纤维发展的黄金期[4]。 2.2.2 聚酰亚胺 有机高分子材料也是化工新材料的另一类，与传统的高分子材料相比，聚酰亚胺的综合性比较强，特点突出。聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、分离膜、纳米、液晶、激光等领域。在物理性质上，耐高温达 400℃以上，长期使用温度范围-200～300℃，熔点特征不明显。并且该种材料绝缘性能极高。通常情况下，103赫下介电常数为4.0；在化学性质上，聚酰亚胺可以被分为脂肪族、芳香族、半芳香族聚酰亚胺三种。聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其在微电子领域发挥着重要的作用。 3 结语 综上所述，化工材料科学与工程化工研发领域中的重点内容，提升对于化工材料科学与工程的研发，能够有效的促进化工领域发展。本文对化工材料科学与工程的发展现状进行分析，与社会发展趋势相互结合，研究其在未来的发展方向。在未来，需要对化工材料科学与工程教学中进行创新性人才培养，鼓励化工新材料的研发，实现科技创造未来。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业的实验室教学地位思考 [摘要]站在一级学科专业角度理解“材料科学与工程”实践教学的含义，剖析目前我国高等学校本科实验室在实践教学方面存在的问题。提出高等学校的实践教学应该以培养大学生科学实验及工程实践的能力为目的，以传授科学发现的实验方法、研究手段以及工艺技术为任务，并在认知学科知识、掌握专业技能基础上实现大学生创新能力的培养；实验室应该是完成实践教学任务的主要基地，实验室建设应该是高校实践教学基地建设的落脚点与主要方向。 [关键词]实验室；实践教学；工程实践能力；人才培养 0引言 “材料科学与工程”专业是一级学科专业，深刻理解专业内涵，是保证实现专业人才培养目标的关键。从培养专业人才的角度，专业教学自然包括学科理论知识与专业实践能力协调统一的两个部分。如何进行专业实践能力的培养是高校普遍关注的问题，也是目前高校教育工作者的重点研究课题[15]。伴随国家对教育的重视和大量投入，用于培养学生实践能力的基础设施得到完善。然而，这并不意味着专业实践能力培养的问题得到解决，恰恰相反，社会要求高校改革实践教学模式，培养高素质工程实践能力人才的呼声日益强烈。深刻思考高校实践教学现状，目光聚焦教学实验室，高校教学实验室的性质、作用与地位值得再审视。高校教学实验室的建设方向对高校实践教学模式改革的影响作用值得探究。 1从“材料科学与工程”的学科内涵理解专业实践教学的涵义“材料科学与工程”学科是研究有关材料成分/结构、制备/合成、性能和使用效能及其关系的科学技术与生产。对此，材料科学与工程专业的基本教育要面向学科的要素，自然科学知识与工程技术知识应该是构成知识结构的主要方面。就理论教学而言，要以系统的知识学习和综合思考能力培养为主，强调宽厚的基础、学科知识横向与纵向间的联系。理论教学的核心任务，就是培养专业理论素质。实践教学不应该仅是理论的再现和简单证明，而是强调理论在应用中的相关性和综合性，同时引导和激发学生走向科学研究和工程实践的起点。实践教学的任务和目的就是培养大学生获取科学知识的能力与工程实践的能力。基于此，确立了高校实践教学改革以及实践教学基地建设的方向。高校教学实验室是完成实践教学任务，实施学生工程实践能力培养计划的主体，高校实践教学改革以及实践教学基地建设的对象是教学实验室（以下简称实验室）。 2我国材料科学与工程专业教育的发展现状对实践教学的要求2.1重视宽口径材料类人才的培养 材料类型已经覆盖了金属材料、无机非金属以及高分子材料材料工程方面，覆盖了金属的成型与加工、无机非金属工程、高分子材料工程以及冶金工程等。材料科学与工程专业的实践教学应该与此对应，重视宽口径的科学研究和工程实践能力的培养[3]。 实际上，在专业人材培养过程中，各个学校依据自身条件和发展定位而限定“宽口径”的“度”，即办学特色。由此，也决定了“宽口径的科学研究和工程实践能力的培养”的实践教学内涵对于每个学校来讲是有一定限度的。实验室对于实现“宽口径”的科学研究和工程实践能力的培养目的具有了可行性。 2.2培养模式由“专业培养”向“学科培养”方向发展各教学环节的学科性特点日益突出：在课程设置上，普遍注重学科式课程，专业课程已从中心地位转向了载体地位；在课程内容上，围绕学科发展和技术进步，培养学生适应社会科技发展的大方向。实践教学与学科性内容的关联性日益紧密[4]。例如，大功率X射线衍射仪、透射电子显微镜等高、精、尖设备大量向本科教学开放；普遍提倡本科生低年级开始进入科研团队，参与导师的科研工作；毕业论文或设计题目普遍要求真题真做。实验室对于实现宽口径的科学研究和工程实践能力的培养的有效性日益彰显。宽口径的科学研究与工程实践能力培养的主体地位也日益凸显。 2.3实践教学方面的投入由基础转向专业 伴随国家对教育的重视和大量投入，培养学生实践能力的基础设施得到完善，学生的实际操作动手水平、分析和解决问题的能力得到了明显的提高。以天津理工大学为例，在经历“十五”、“十一五”基础实验室专项投资建设基础上，投资0.24亿元进行了“十二五”建设，以学科与专业综合建设作为重点，加强教学科研创新平台以及人才培养质量建设。实践教学方面的投入已由基础转向专业，投入的趋向突显学科性。科学研究和工程实践能力的培养越来越可以立足于实验室。 2.4材料科学与材料工程相结合的综合性人才的培养日益受到重视随着社会的发展及国际竞争日趋激烈，社会对材料研究专门人才的需求淡化了材料科学与材料工程的概念，对材料科学与材料工程相结合综合性人才的需求增加。 伴随专业教学内容学科化、综合化，实践性更强，探索性更强。以专业认识实习或企业化的现场实践为实施方式的教学模式呈现出不适应性。实验室建设作为学校教学改革的重要部分，其建设易于朝向保障实现材料科学与材料工程相结合的综合性人才培养目标发展。从高校的性质与任务、高校实验室建设的目的，以及从现实条件来看都是符合逻辑的。 3高等学校实验室实践教学现状的思考与改革措施3.1高等学校实验室实践教学现状的思考 1） 以科学实验教学涵盖实践教学。实验室的实践教学过于强调学科性：教学内容突出学科化，教学方式强调科学探索。与此对应，用于实践教学的投资趋向于科学研究设备。实验设备现代化、高精尖化以及专门化。这种实践教学现状使科学探索深度不断加大，基础实践能力逐渐淡化。虽然对教师与大学生双方的科学素质要求越来越严格，但基本技术的实际操控能力越来越弱化。如果以宽口径的科学研究与工程实践能力的培养标准来衡量高等学校实验室的实践教学，对学生工程实践能力的培养会被弱化。 从材料测试分析方法的课程教学来讲，由于侧重电子探针、原子探针等现代分析手段，材料成分分析最基础的化学分析方法被淡化，而化学分析方法是工程实际中测定钢平均成分的基本方法。大学生就业主体还在企业，仍面向工程实际。大学教育，特别是工科的大学教育，工程知识的教学偏弱，大学生就业难，社会接受度低，这些也是需要考虑在内的客观原因。 另外，先进科研手段层出不穷，先进工程技术不断发展。在先进科技面前，面对高精尖、高价值科技手段，存在看得见却摸不得的客观现实。不能上手，实践能力无从培养。 除此之外，在科技飞速发展的今天，要求大学生群体在一个相对较短的、确定的时间段内了解新的科学研究方法，培养出相适应的科学研究能力，是不可能的，也是不可行的。 2） 实验室实践教学存在明显的教学实验性。高等学校实验室的实践教学受传统的思想影响，实验教学依课程开设，且在内容上注重理论知识的验证，正所谓教学实验，而非实验教学。而且，在实验教学内容中对科学发现的历史缺乏重视。科学发现的历史，不仅在于体现知识体系的形成过程，有助于学生更好地理解、掌握知识，而且在于展现了探究科学的思想方法、在探究科学问题中所采用的技术手段以及技术手段的选择使用、改进与发展的过程，这些恰恰表现的是工程实践的核心内容。 在实验教学形式上，所谓基础性、设计性及综合性实验的划分，多是从实验内容的量、涉及知识性的面及工作难度角度，而非从实验教学的内涵上来考虑。项目之间相互独立，缺乏系统性，且实验项目在内容设置上重复现象严重；实践教学在培养学生创新意识、专业实验能力及科学研究基本能力方面的主体地位与作用上没有有效体现；学生创新意识不能得到有效激发；教学过程未能切实体现以学生为本、学为主体的教育理念。 传统的实验室教学模式不适应宽口径的科学研究与工程实践能力的培养这一实践教学的内涵，实验室教学的实质作用未有效体现。 3） 高校实验室教学的优势尚待发挥且不能与工程实践相协调。按照传统观念，实验室的实践教学注重科学理论相关的工作。在此观念下，设立的实验室多属于科学实验型实验室，而非工程实践基地。为弥补这一不足，高校多致力于建设校外工程实践基地，使本属于学校自身的实践教学体系，被分成校内的实验室实践教学与校外的工程实践教学两部分，使得科学研究和工程实践能力的培养出现脱节，不能协调统一。 校外实践基地的建设有效支撑高校实践教学。因而，许多高校大力建设校外产学研基地，实施“卓越工程师”培养计划等。在“十二五”期间，天津市投资了4.25亿元用于实施卓越人才教育培养计划，建设10个可共享的工程实践教育中心。在实践中发现，所谓工程实践基地实践教学的内容与形式偏向工程，一定程度上弱化实践教学的科学研究与工程实践能力的协调统一，对材料科学与材料工程相结合的综合性人才培养目标的实现具有一定局限性。同样，工程实践基地建设为适应科技飞速发展的现实，满足大学生群体在一个相对较短的、确定的时间段内掌握不断涌现的新的科学技术是不可能的，也是不可行的。另外，由于企业客观现实的限制，校外产学研基地的工程实践教学效果确实大打折扣。况且，在信息交流高度发展的今天，是否需要花大力气建设校外产学研基地以完成工程实践教学是一个值得商榷的问题。 3.2高等学校实验室实践教学改革措施 1） 提高对实验室工作重要性的认识。高等学校实验室是学生实践能力培养及实施工程素质教育的重要场所，保证教学质量及实现人才培养目标的重要基地。党的十八届五中全会已经明确，内涵发展、提升教育教学质量是“十三五” 高等学校改革的核心。必须树立以学生为本，实施知识传授、能力培养、素质提高协调发展的实验教学观念，提高实验教学对培养创新型人才重要性的认识，深化实验教学改革，支撑教育教学质量的提升。 2） 加强实验室建设，深化实验教学改革。首先，通过管理体制创新，实现实验室的角色转换。高等学校实验室建设，要以深化改革现有实验教学体系和管理体制为核心。通过体制创新，打通实验教学与理论教学的教师身份界限，在建立起满足实验教学需要的高素质实验教学队伍基础上，形成设备先进、资源共享与开放服务的实验教学环境，提高实验教学水平，支持实践教学质量的提升，使实验室真正成为实施实践教学任务的主要基地。 其次，通过理念创新，打通科学研究与教学实践之间的界垒，有效地实现教研相长，培养了学生的实践能力。通过理念创新，形成科学研究与教学实践协调一致、科研研究室与教学实验室协调统一的机制，实现教研相长。学术性的教学模式，打通了科研研究验室与教学实验室的管理界垒，专业教学任务由团队协调处理，应该是一个积极的探索。 4结束语 实践教学改革是高校特别是工科院校教育改革的重要部分。实践教学改革是保障学校培养满足社会发展需要的，科学发现与工程实践能力相结合的综合性人才的重要支撑。从高等教育发展面临的形势要求、高校的性质与任务，以及学科专业建设内涵与发展方向的逻辑出发，高校实验室应该培养大学生获取科学知识能力与工程实践能力的能力。借助体制创新，使实验室真正成为实施实践教学任务的核心载体。教育者应通过理念创新，打通科学研究与教学实践之间的界垒，使实验室真正成为学生获取科学知识与进行工程实践能力培养的主要基地。 材料科学与工程论文:读议练课堂模式在《材料科学与工程基础》中的应用 摘要：以我校《材料科学与工程基础》课程为例，介绍了读议练课堂教学模式的实施过程与效果。通过“读”的实施强化学生对相应知识点的深入理解，并充分结合利用教师提供学习资源和网络资源，开拓学生视野；通过“议”的实施，充分开展知识点的讨论，通过团队合作合理分工，同时强化师生网络互动和课堂互动，加深理解；通过“练”的实施，提高感性认知，强化实践知识和能力。通过两学年的实践，实施效果较好，同时提出相应存在的问题，供同行参考。 关键词：课堂教学模式；材料科学与工程；结构教学法；阅读；讨论 一、前言 “读、议、练”课堂教学模式是指运用“启、读、议、讲、记、练、结”结构教学法，充分发挥教师的主导作用和学生的主体地位，通过教师的组织、引导、帮助和促进，使学生主动探索，充分利用各渠道的学习资源，积极参加课堂讨论，在头脑中对相应专业知识形成整体化，并学会运用，从而提高教学质量，提升教学效果。《材料科学与工程基础》课程是我校高分子材料科学与工程专业的专业核心基础课程，该课程作为该专业的学位课程，旨在使学生开始接触材料科学，树立科学的材料观和专业认知，通过“读、议、练”课程教学建设，突出学生在学习中的作用，构建有利于学生自主学习和师生互动的教学模式，一定程度上提升了学生学习效果。 二、“读、议、练”教学模式的实施过程 1.“读”的实施及评价。通过为学生指定相关参考书籍和促使学生充分利用网络资源，将精读、课外必读和浏览泛读相结合，掌握和了解不同层次的专业知识内容和最新前沿进展。具体本课程，为学生指定了6份参考资料，有选择性地指定内容，要求精读15万字和泛读53万字，使学生掌握材料科学基础知识和材料科学领域进展知识。将阅读材料分四次结合课程进度告知学生，并指导学生有效阅读，大部分阅读资料均以数字资源形式放在网络教学平台中共享，为学生阅读提供条件。同时每次阅读要求学生反馈阅读报告以督促学生进行有效阅读。在课程的网站上公布读的要求与评分标准：每位同学要充分利用指定的相关参考书籍和丰富的网络资源，将精读、课外必读和浏览泛读相结合，掌握和了解不同层次的专业知识内容和最新前沿进展。 在实施有效的阅读之后，要求撰写相应的读书报告。（1）精读材料1：第1章，阅读1～8页，写出500字的理解。第2章，阅读9～10页和第3章，阅读30～68页。写出800字以上的阅读报告。第4章，阅读，写出800字以上的阅读报告。（2）阅读材料2：泛读至少10万字。阅读材料3：泛读至少20万字。以上两材料在阅读后撰写主题为“我眼中材料的发展未来”的小论文一篇，不少于1000字。（3）阅读材料4：泛读至少10万字。阅读材料5：泛读至少8万字。阅读材料6：泛读至少5万字。以上三材料在阅读后，促进对教材内容的理解，补充对材料性能的学习和掌握。撰写主题为“我最关注的材料性能”的小论文一篇，不少于800字。从众多性能中选择1～2种进行阐述，要求有理有据。“读”材料的过程主要在课后完成，评价学生学习情况主要根据所提交的读书报告。五份读书报告，每份总分20分进行评价，纳入期末综合考核。 2.“议”的实施及评价。在本课程中开展了三次课堂讨论，通过分组，全班学生均有效参与。讨论主题既结合上述“读”的内容，也要求学生能利用网络资源充分思考和搜索。同时，主题讨论不仅限于课堂，还在网络上继续进行相关关注的知识进行答疑、讨论、互动。在网络课堂公布的“议”的实施要求与评价方法如下：“议”的过程由课前准备、课堂讨论和课后总结三部分进行实施。（1）成立学习小组进行实施：固定4～5人/小组。（2）课前准备。每个讨论主题中有6个问题，全班每位同学课前通过阅读教材、所提供的阅读材料或互联网资源等的学习，在课程的“答疑讨论”模块中的相应主题贴中提交“回复”对问题的理解。（3）每次提前指定三个小组在讨论课上进行讨论。①第1小组负责问题1和问题2，第2小组负责问题3和问题4，第3小组负责问题5和问题6。②要求每个小组成员进行合理分工。要求1人在课堂上进行对问题的解答和相关知识点的介绍（准备PPT）。至少1人，根据相关知识点提出3个问题供大家回答与讨论。至少1人，回答其他同学关于该主题的提问。至少1人通过文字和照片等对全程进行记录，并整理课堂讨论的结果。（4）课后撰写讨论总结。要求每小组提交一份讨论实施总结，内容包括实施情况说明、讨论情况整理、总结与体会。内容不少于1000字。“议”的评分分课前准备、课堂评述讨论和课后总结三部分，课前准备100分，课堂200分，课后总结提交200分。其中，课前准备部分，只要分工明确，每位同学积极参与，均给基本分50分；另50分根据网络课堂同学提交的回贴进行给分。课堂评述讨论，根据所提交的介绍PPT、课堂介绍情况、提问、解答、记录等综合给分，也将根据所讨论内容其他同学的响应情况进行加分。课后总结部分根据所提交的讨论总结和过程资料完整性进行评价。 3.“练”的实施。“练”的过程包括课堂练习与课后练习两方面。在课堂上进行口头回答，促使学生现场思考；课后则将书面练习和实验操作相结合：偏理论知识的理解通过书面练习，加深理解；同时将可以在实验室展现的材料科学知识让学生进行实验操作，促进学生的感性认识，提升学生兴趣。本课程安排四次综合性作业，涉及“收集身边的三大类材料”、“材料微观结构的玄妙”、“如何有效地描述材料的使用性能”、“高分子材料的优异特性”四个主题，四个项目式作业的实施，使学生能够了解材料、深入材料、感知材料并对材料保持高度的探索欲望。 三、“读、议、练”教学模式的实施效果 从两学年的课程建设和实施经验来看，通过“读、议、练”的过程确实能让学生在课外忙起来，并且对于比较认真的学生在此过程中也实现了比较大的收获。从学生期末考核成绩来看，学生对于基本知识的掌握也有所提高，尤其是对于本课程中材料的大概念和总体情况了解更加准确和深入。从与学生的私下交流、期中教学检查以及学生的读书报告的反馈来看，大部分学生，尤其是学习认真的学生非常欢迎和接受这种形式，学习的效果也比较好。具体体现在以下三个方面。 1.大大提升学生学习过程的参与度。上述组织实施，全班同学都有参与，其中大部分学生能积极主动地参与，下表为网络课程的访问数据统计情况。具体可访问杭州师范大学教务处网络教学平台。通过表中数据可知，所有学生都有参与“读、议、练”的过程，且参与程度很高。 2.学习时间和空间的充分拓展。在本项目中“读、议、练”的实施，课程网站的充分利用，充分拓展了学生学习的时间和空间，不局限到课堂的时间和教室中与教师的面对面。 3.师生互动的增强。通过网络课堂、学习读书报告、讨论总结、练的总结报告等，教师除了“议”过程中在课堂上提高与学生的互动性外，也在评阅与讨论中进行评价与反馈。同时，广泛的学生思路宽泛，四面开花，有效促进教与学的互动，使教师也能从教中得到知识的提升。 四、项目实施存在的问题和改进策略 本项目的实施也是对“读、议、练”课程形式的一次探索，因缺乏经验，在实施过程之中也存在以下一些问题，有待改进。 1.读书报告和学生总结报告的形式和内容不够规范。本项目实施过程初期，考虑不够周全，未对读书报告和学生总结报告的形式和内容进行明确和详细的要求，从而导致最后学生提交上来的比较随意。 2.“议”的主题选择可更多样化，学生“议”的准备要更充分。“议”的过程重点在于主题的选择，本项目的实施过程中充分进行了思考，使每个主题确定了6个问题，而对于每组学生而言，涉及的问题中既有基本概念的问题，也有在书本上无现成答案的扩展性问题。但在后续项目的实施过程中，主题的选择需进一步多样化。同时，在“议”的过程中，有部分学生准备得不够充分，以至于在讲台上介绍时讲不清，使讨论无法高效进行。应当想策略使学生更重视准备。 3.学生工作量不够均衡，尤其是“议”的过程。在项目的过程中发现学生工作量不够均衡，对于一些比较认真的学生投入明显比其他课程多一些精力，收获自然也大。但也有混水摸鱼、滥竽充数者，尤其是“议”的过程，虽然已考虑到这个问题，尽量合理地进行了分工，但实施过程中根据学生的主动性差异，其工作量体现较大差异。应当想法鼓励学生更加主动地进行准备。 4.教师工作量过大，没有充分的准备，有点力不从心。项目实施中通过“读、议、练”的各过程确实提升了学生的工作量，让学生“忙”了起来，但随之而来的对教师而言，工作量增加了很多。本项目实施过程中，仅读书报告的评阅和修改，每位学生5份报告，每份各异，教师阅读起来的工作量就非常大。而“议”的过程中，为要求每位学生的积极参与，要求每位学生在网络课堂提交讨论发言，每个主题有6个问题，每位学生的回答要求不能完全相同，而且向学生承诺每个发言教师有点评和回复。因此实施过程中工作量比预想的要大很多。 5.有少量学生抱怨工作量过大，不尽力配合。在实施过程中，也有少量学生抱怨工作量过大，主要原因在于学生没有养成过程考核的习惯，总是与一般课程进行比较，缺乏参与的积极性。应当想法更进一步激发学生的积极性，主要策略可以是进一步提高过程考核，让学生明确学习过程的重要性。 五、结语 “读、议、练”课堂教学模式在《材料科学与工程基础》课程中得到了很好的实施，总体效果明显，有利于提升课程学习过程中学生的参与度，如果能进一步规避存在的问题，应该可以获得更佳的效果。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业物理化学课程教学改革的几点建议 摘要：物理化学是高校材料类专业重要的基础课程。介绍了石河子大学近几年来材料科学与工程专业物理化学课程体系中出现的一些问题，以及教学改革与探索的几点建议，包括教学体系的重构、改进教学方法、强化实验配套教学。以此为举措，推动提高教学质量提高。 关键词：材料类专业；物理化学；教学改革；建议 物理化学课程是高校化学专业最重要的一门基础课程，该课程内容丰富、前后连贯、逻辑推理清晰、理论性强，不仅可对化学、化工、环境专业学生开设，也可为生物、材料、食品、水建等专业学生设置。随着社会的发展和科学技术的进步，高等学校不断深化教学改革，全面提高教学质量，对物理化学学科的课程讲授和发展也提出了更高的要求。结合我校的实际情况，以及我们近几年在建设校级精品课程的探索与实践，重新审视材料科学与工程专业物理化学课程的教学内容、教学方法和教学环节，发现目前我校材料专业物理化学课程教学中还存在以下的问题： 1.现行的教学计划中，无机化学相关课程以及后续一些专业课，与物理化学授课内容中有一些重复之处。 2.教材中抽象理论太多，造成了学生对这门基础课程产生了比较枯燥无味的感觉；加之内容多，课时量有限，老师在课堂讲授中不能针对某一化学原理或原理推导过程进行深入的剖析和讲解。 3.与之配套的物理化学实验课，经常采用多个班级集中循环进行试验的模式，有时理论部分未讲授到，但实验课程因为循环时间到，又必须开始，即实验内容超前于理论教学的进度，或者理论课早已讲授完毕，而实验课程却推后进行，学生不能及时将理论和实验相联系，无法达到预期的教学效果。目前我校物理化学的实验内容，基本以验证基础理论为主，缺少综合性、设计性及性能测试试验，因此物理化学实验体系缺少培养学生创新思维的意识以及提高学生动手能力的舞台。 因此，需要积极推进课程体系改革，充实和更新教学内容、改进教学方法、丰富实验教学，从而全面提高物理化学课程的教学质量和效果。 一、优化整合相关学科内容，打破学科壁垒，构建新的教学体系 对于我校材料科学与工程专业，按照2013版教学大纲的要求和已制定的教学计划，其中包含的课程，如无机化学、无机非金属材料、催化作用原理、胶体与界面化学等专业课，它们都与物理化学课程密切相关，有些课程如催化作用原理和胶体与界面化学，直接是从物理化学的大体系中划分出去的。由于我院材料专业招生时间不长，而这些课程总是不同的教师授课，教师之间就授课内容未来得及进行充分的交流，经过几年的授课，发现同一知识点的简单重复难以避免。因此，建议课程组就这一现象，加强教师间的交流与合作，将这些课程的内容进行有效的整合，突破原来以学科和专业来划分的粗放型的课程体系，建立起适合于自己专业的有效课程体系，是目前我院物理化学教学改革的一项重要任务。 我校材料学科专业物理化学课程采用的是南京大学沈文霞主编的《物理化学核心教程》第二版教材，主要的授课内容包括热力学（热力学第一定律、热力学第二定律、化学平衡和相平衡）和动力学部分（包括化学反应速率、电化学、表面现象和胶体化学），共56课学时，大学二年级上半年授课；而无机化学，同分析化学一起共48学时，无机部分主要讲授热化学（热力学第一定律）、稀溶液的性质、胶体溶液、化学平衡及化学反应速率；根据教学大纲的安排，胶体和界面化学、催化作用原理这两门课程各安排24个学时，在大学三年级下学期开展。通过几年授课，经老师观察和学生反映不难发现，以上所述这些课程，在知识内容上相互之间都存在着一定的重复性和交叉性。 针对课程内容重复的问题，为了避免盲目浪费学时数，有效改善不同课程之间的重复授课，充分利用大学课堂掌握更多的知识，使我们在课堂上的几十分钟内有效地完成教学任务，这里提议对材料系开设的几门相关课程教学内容进行整合，使每门课都有其侧重点，建议组建一个全新的教学体系，同时要照顾到这些学科知识的完整性和独立性。例如，讲授无机化学课程时，建议把化学热力学和化学平衡作为重点内容详细讲授，而其他内容，如电化学、相平衡和化学反应速率这些内容作为物理化学课程的授课侧重点。物理化学理论课程中的胶体、表面现象则可放在胶体和界面化学以及催化作用原理这两门课程中主要讲授，物理化学课程就不讲授这部分内容。这样既节省了时间，又突出了重点，不仅使教学内容独立而完整，还可以适当减轻因课时量小带来的物理化学的教学压力，弥补了物理化学课程内容多、课时少的矛盾，老师在授课的过程中再也不担心时间不够用而只能浅显的表述；对于学生来说，仍然是掌握了整个物理化学的原理，而且更加坚实。 二、掌握专业知识框架，改革教学方法 通过对物理化学课堂的观察，发现学生们刚开始对这门课还保持有神秘感，大多数同学对这门课还是很有兴趣的，加之从师哥师姐们那里听说这门课容易挂科，因此学生们刚开始上课的时候都很认真。但是随着课程的深入，部分同学开始松懈，开始排斥这门课程，以至于后来干脆放弃学习。经过细心调查分析发现，学生们在失去学习兴趣后，慢慢迷失在这门课程中。尽管老师在课堂上一再强调要理清楚各章节之间内容的联系，重点记忆关键结论，但大部分同学仍然做不到，不能掌握物理化学课程的知识框架，也没有选择性的记忆关键问题，总是被动地接受课堂上讲授的内容，甚至被很多的数学推导过程迷惑。而实际上这门课程内容衔接紧密，逻辑性很强。把各章节之间的知识框架理清楚之后，就坦然的接受和明白了各章的结论，也有利于知识点的重点记忆。在教学过程中，注重课程之间的联系，通过知识点的连接和相关内容衔接相关的课程，及时引导学生把所学的内容纳入到学科的框架中，帮助学生建立较完整的知识框架，不要迷失在盲目的理论推导中。 物理化学这门课理论性很强，内容较多而抽象，公式又多，学生接受很困难，这就对老师的课堂教学提出了更高的要求。为了能够进行有效的课堂教学，激发学生的学习兴趣，常把日常生活现象中涉及的物理化学原理介绍给学生。比如，举例高温下食物容易变质的问题，联系化学动力学的理论加以说明；讲解温度对反应平衡和反应速率的双重影响时，例举合成氨工业中如何选择最佳温度；涉及讲授表面化学的理论时，可以例举农民锄地能防止水分蒸发的现象，或者小气泡、液滴、呈球形的现象，加以解释后，学生就会对表面性质有清晰的认识；讲授渗透压的时候，联系渗透压的作用，提问为什么肥料用多了农作物会“烧死”？打吊瓶时为什么会感觉到疼痛？让学生带着问题听课，面对生活中各种现象去思考，多问几个为什么，自己到物理化学中去寻找答案，激发学生学习这门课程的兴趣，也就达到了提高教学质量的目的。 除此之外，在课堂上还可以采用小班讨论或者Seminar讨论式教学模式，以教师和学生为共同的教学主体，就某些共同关注的问题，在和谐的气氛中进行讨论，加强教师和学生之间的交流和沟通。课下，利用我校教务处网站的网络教学平台，与学生进行课下的交流和习题讨论、小测验等，与传统的课堂教学模式相比，它具有互动性、合作性、学术性的优势。 三、强化配套实验教学 实验教学在物理化学课程的教学中占有十分重要的地位，它与物理化学课程紧密配合，巩固和加深对物理化学原理的理解，提高学生对知识灵活应用的创新能力，还培养了观察和分析问题的能力。 为了避免实验课程超前理论课程，建议在学习完物理化学相关理论后，及时在学期后半学期开设实验课程。课程组已经设置独立的实验课并计算学分，如：配合表面现象，开展了液体表面张力的测定实验、粉体粒度分析实验；为了巩固反应速率反应章节的学习，开设蔗糖反应速率常数、乙酸乙酯反应速率常数的测定实验等。同时，也应鼓励学生根据所学理论，合理设计实验项目，开展综合性创新实验，增加设计研究型实验，根据设计实验的题目、要求等内容，让学生查阅相关资料，并利用学过的理论知识，选用相关的仪器、药品，分析实验中的难点和关键步骤等，自行完成实验内容、并上讲台讲授实验，以培养学生发现和解决问题的能力。 经过几年的探索和实践，我院化学化工学院材料专业物理化学课程的教学改革将有助于提高学校物理化学课程的教学质量和效果，促进了物理化学这门校级精品课程的建设和发展。 材料科学与工程论文:工科院校“材料科学与工程”专业基础课的全英语教学实践 摘要：本文介绍了上海理工大学材料科学与工程学院在“材料科学与工程”本科专业开展专业基础课全英语教学的实践与经验。通过高水平师资队伍建设、激发学生的学习兴趣与改进教学方法，可在传授专业基础知识的同时，培养学生综合运用专业英语的能力。 关键词：专业基础课；全英语教学；材料科学与工程 随着经济全球化的加深与国家对外开放的不断推进，如何培养大批具有国际视野、通晓国际规则、能够参与国际事务与国际竞争的国际化人才，成为我国高等教育急需解决的重要问题。教育部早在2001年颁发的《关于加强高等学校本科教学工作，提高教学质量的若干意见》中就提出，“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学”，“力争三年内，外语教学课程达到所开课程的5%～10%。”[1]。近来，《上海市中长期教育改革和发展规划纲要（2010―202O年）》中明确提出，“提升教育国际化水平，注重培养学生的国际视野和国际交流能力，增强上海教育的国际吸引力、影响力和竞争力”，凸显了高等教育中专业课程英语教学问题的重要性。全英语教学，是指用英语进行全程授课，让学生在全英语环境中学习专业知识。与一般的双语教学相比，全英语教学对学生和师资队伍的要求更高，教学难度也更大。尽管在专业课教学中如何恰当地运用英语授课，英语与中文两种语言的运用比例如何把握，仍然是一个充满争议的话题，但近年来人们逐渐认识到，双语混合授课既不利于专业课程教学目的的贯彻，也不适应国际化合作办学的需求[2]。因此，推广专业课程的全英语教学，是实现高等教育国际化的重要途径。建立国际化的课程体系，培养全英语教学的师资队伍，是实现教育国际化的重要内容[3]。上海理工大学材料科学与工程学院从培养国际化、工程化人才的宗旨出发，自建院起即开展了本科专业全英语教学的探索。“材料科学与工程”本科专业作为教育部和上海市卓越工程师教育培养计划试点专业，在课程设置方面突出了全英语专业课教学，特别是在专业基础课方面强调全英语授课，使学生从一开始就接受英语的专业知识教育，有利于培养英语思维的习惯及通过英语交流的专业能力，提高学生的竞争力。该专业的基础课主要由“材料科学基础”、“材料工程基础”和“材料结构与性能”三门课程构成；在教学内容的选择与设置方面，力求完美体现材料学科“成分―结构―加工―性能―应用”的主线。在专业基础课程体系的层面上进行全英语教学，是高等教育中一个大胆的尝试和创新，虽然符合教育国际化的要求，但是对师资队伍和教学方法等都提出了更高的要求。总结上海理工大学材料学院五年来在专业课程全英语教学方面的经验，不仅对培养材料科学与工程专业的国际化人才至关重要，而且可为其他专业类似课程体系的建设提供借鉴。 一、“材料科学与工程”全英语专业基础课程体系的特点 “材料科学与工程”的专业基础课由“材料科学基础”、“材料工程基础”和“材料结构与性能”三门全英语课程构成。课程体系的构建参考了美国有关大学的专业基础课程，并选用美国犹他大学Callister教授编写的英文原版教材为主要参考教材。三门课程的教学内容彼此关联，共同组成一个完整的、材料学科基础的知识体系。其中，“材料科学基础”作为先行课程，主要介绍金属、陶瓷与聚合物材料的组成、结构与缺陷等基础知识和概念；“材料工程基础”作为衔接课程，涉及不同材料的分类、加工方法及影响复合材料性能的主要因素；“材料结构与性能”作为后续课程，侧重于金属力学性能及其强化机制与材料的光、电、热、磁性能的介绍。通过全英语专业基础课程的教学，不仅使学生掌握材料科学与工程学科的基本概念与基础理论，并且可熟悉有关专业名词的英文表达，从而为后续专业课程的学习、出国深造与攻读研究生奠定良好的专业基础。 二、教学方法的实践与创新 对工科专业的基础课程开展全英语教学实践，是高等教育中一项充满挑战与争议的工作。一般而言，专业基础课是高校中设置的为专业课学习奠定必要基础的课程，作为基础课与专业课之间承前启后的桥梁与纽带，关系到学生专业基础知识体系的构建与后续专业课程的学习[4]，因此不宜采用全英语教学。然而，上海理工大学材料科学与工程学院近五年的教学实践表明，通过配备高素质的师资队伍，并采用有针对性的教学方法，完全有可能在不牺牲教学效果的前提下，兼顾传授专业基础知识与培养专业英语运用能力的教学目的。 首先，为了保证全英语授课教学质量，学院以具有多年海外留学经历的教师为骨干组成专业基础课的全英语教学团队，通过定期的教学研讨总结教学经验、相互取长补短，不断改进教学方法，提高教学效果。另外，学院通过邀请海外高水平师资来华授课、骨干教师观摩教学的方式，使教学团队成员获得了宝贵的全英语授课经验。材料学院经过近五年来的全英语教学团队建设，已形成一支以中青年教授为骨干、讲师为后备力量的教学梯队。考虑到三门课程教学内容的关联性，学院成立了全英语专业基础课教学协调组，由主管教学的领导担任组长，三门课程的负责人为组员，通过定期开会，协商不同课程间知识内容的划分，并针对每学期教学中遇到的新问题开展讨论，既避免了各课程授课内容的重复，又有效实现了不同课程间知识结构的连贯性。例如，当教学中涉及到先行课程有关知识时，教师注意梳理知识脉络，通过回顾先行课程基础知识的方式，逐渐引出后续课程的重点讲述内容。 其次，为了保证教学效果，全英语授课均采用小班化教学，每班学生人数控制在20人左右。小班化教学不仅有利于教师与学生的互动交流，根据学生的水平做到因材施教，并且可采用主题讨论等多种灵活的教学方法。在专业基础课程的全英语授课中，教师普遍采用启发性教学方法，注重激发学生的学习兴趣和参与课堂教学的积极性。例如，针对“材料工程基础”课程中的复合材料，可让学生列举所熟知复合材料的特点及用途，并进一步引导学生，通过查阅资料拓展对复合材料概念及其设计思路的理解。针对“材料结构与性能”课程中的力学性能，启发学生深入思考如何提高金属的综合力学性能及各种强化方法的微观机理。另外，对已讲授的教学内容，鼓励学生进行自我总结，在每一章节学习结束后，要求学生通过自由分组讨论的方式对重要知识点进行复习，并在课堂上对有关内容进行阐述和讲解，然后由教师和其他组的同学对讲述内容进行点评。通过以上方法的实施，可充分调动学生参与课堂教学及主动学习的兴趣。 再次，授课过程中我们综合采用了多种教学手段。针对学生阅读英文原版教材困难的现状，通过教师的精心备课，精练教学内容，突出教学重点；针对重点的概念和理论，通过反复强调、辅以中文解释的方式，帮助学生准备理解和掌握。课件制作时避免大段的文字描述，加入大量的图片、视频与动画，以直观图示的方式帮助学生克服语言障碍，加深对教学内容的理解。日常教学中，强调课前预习与课后复习的重要性，为了方便学生自主学习，我们为每门课程都建立了内容丰富的课程网站，为学生提供有用的知识与网站链接，并定期上传课件。每次上课前，教师都通过课堂提问等方式，回顾总结上次课讲授的重点内容，帮助学生强化记忆。 然后，全英语专业基础课程改变了传统的课堂教学评价方法，更加注重学生在教学过程中的课堂表现。除关注学生对知识技能的掌握，还关注他们自主学习、师生互动、团队协作、课堂问答及课后作业中的综合表现，即关注学生的整个学习过程。课堂表现的优劣在平时成绩中体现，占到课程总成绩的40%，从而改变了以往完全由考试成绩评价学生及教学效果的方法。 三、取得的成果与经验 材料学院成立五年来，一如既往地坚持开展专业课程的全英语授课，取得了一定的成绩与经验。目前，“材料科学与工程”专业的专业基础课程体系中的三门全英语课程均获得了上海市有关教学内涵建设项目的支持。其中，“材料科学基础”与“材料工程基础”先后获得上海高校示范性全英语课程建设项目的立项，“材料结构与性能”获得了上海市教委重点课程建设项目的资助。同时，三门全英语课程都被列为校级的专业核心课程。通过近几年的课程建设，我们在专业基础课程体系的完善、教学内容的规划、教学方法的改进与课程网站建设方面都取得了一定的成绩。 另外，在专业基础课开展全英语教学的基础上，材料学院进一步拓展了全英语教学专业课程的范围，陆续开展了“材料科学与工程”专业其他专业课的全英语教学，包括“现代材料分析方法”、“高分子科学基础”、“功能材料学”、“纳米材料学”、“复合材料学”等。通过上述专业课程的全英语教学实践，我们不仅向学生传授了专业知识技能，而且从学生开始接触专业即培养其专业英语的能力，因而获得了学生的认可与好评。我们相信，随着上海理工大学材料学院国际交换生与合作办学项目的开展，我们的全英语课程建设项目必将获得更大的发展空间。 材料科学与工程论文:常压烧结技术在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用 摘要：常压烧结工艺是在烧结过程中对材料不进行加压而使其在高温烧结炉中进行烧结制备致密的烧结块材，常压烧结工艺是目前应用最普遍的一种烧结方法。常压烧结工艺可选择的材料种类比较广泛，适用面比较广泛，所以常压烧结工艺广泛应用在材料科学与工程领域。本文主要讲述常压烧结工艺的原理和工程应用，并讲述常压烧结工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用，并对常压烧结工艺的未来发展趋势和发展方向进行分析和预测。本文作者认为应该在材料科学与工程专业教学实验中增加采用常压烧结工艺制备复合材料的实验课程。 关键词：常压烧结技术 材料科学与工程专业 实验教学 研究 应用 一、前言 在材料科学与工程专业的本科教学工作中，学生在高年级就开始学习材料科学与工程专业的基础课程和专业课程。其中在材料科学与工程专业课程教学中，在讲述材料的制备工艺方法中讲述过常压烧结工艺制备和合成复合材料。常压烧结工艺是制备金属陶瓷复合材料以及其他类型复合材料的主要方法。常压烧结工艺首先将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体，并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样，所以通过常压烧结工艺得到较高致密度的烧结制品。所以常压烧结工艺制造的烧结制品的致密度较高，力学性能较高。常压烧结工艺可以制备复合材料和梯度功能材料等。常压烧结工艺烧结速度慢，烧结时间较长，但是烧结温度较高，可以制备比较致密的烧结块材。采用常压烧结工艺可以制备复合材料等。常压烧结工艺制备复合材料由于具有可以达到净近尺寸成形的优势，常压烧结工艺可以根据工程需要制造形状复杂的烧结制品和零部件，所以常压烧结工艺能够广泛应用于工程领域中。在材料科学与工程专业的本科课程教学中，在材料加工工程和材料制备方法中都讲述过常压烧结技术。此外还可以将常压烧结技术制备复合材料作为一项实验教学内容安排学生进行实验，使学生认识和了解常压烧结技术制备复合材料的工艺过程。所以常压烧结工艺制备复合材料在材料科学与工程专业教学实践中得到广泛的应用。本文主要讲述常压烧结工艺的原理和工程应用，并讲述常压烧结工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用，并对常压烧结工艺的未来发展趋势和发展方向进行分析和预测。 二、常压烧结技术的原理和工程应用 常压烧结工艺首先是将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体，并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样。常压烧结工艺是在烧结过程中对材料不进行加压而使其在高温烧结炉中以一定的气氛压力下烧结制备致密的烧结制品，常压烧结工艺是目前应用最普遍的一种烧结方法。常压烧结工艺包括了在空气条件下的常压烧结工艺和某种特殊气体气氛条件下的常压烧结工艺。普通陶瓷材料一般是在氧化气氛下烧结，大气条件下的常压烧结在陶瓷生产中经常采用。对于在空气中难于烧结的陶瓷制品如透光体或非氧化物常用气氛烧结法。这种方法是在炉内通入气体形成所要求的气氛，使制品在特定的气氛下烧结。用这种方法可防止陶瓷材料在高温下氧化可直到促进烧结提高制品的致密度。常压烧结工艺属于在大气压条件下坯体自由烧结的过程。在无外加动力下材料开始烧结，常压烧结温度通常比较高。其中常压烧结工艺普遍采用的是高温烧结工艺，常压烧结工艺只需要高温烧结炉，所以制备工艺比较简单。常压烧结工艺烧结温度较高，可以制备比较致密的烧结制品。采用常压烧结工艺的工艺过程是，首先将粉末原料通过压力成型工艺制成所需要形状的预制体，此预制体具有一定的致密度，并将预制体放入到高温烧结炉中进行高温烧结工艺，在一定的烧结温度下保温一段时间得到致密度较高的烧结制品。常压烧结工艺可选择的材料种类比较多，适用面也比较广泛。采用常压烧结工艺可以制备各种复杂形状的烧结制品和零部件，所以常压烧结工艺在材料科学与工程领域有着广泛的研究和应用。 三、常压烧结技术在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用 常压烧结工艺是首先是将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体，并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样。常压烧结工艺是在烧结过程中对材料不进行加压而使其在高温烧结炉中以一定气氛压力下烧结制备致密的烧结试样，常压烧结工艺是目前应用最普遍的烧结方法。常压烧结技术具有烧结温度较高，烧结时间较长，烧结效率高，可以实现烧结成型工艺，所以常压烧结技术主要用于制备金属陶瓷复合材料以及其他复合材料等。在材料科学与工程专业的教学课程中，其中材料加工工程和材料制备与合成方法讲述过常压烧结工艺。常压烧结工艺同粉末冶金技术一样都是材料的制备工艺技术。常压烧结工艺同样也是热加工工艺，常压烧结工艺是首先是将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体，并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样。常压烧结试样坯体在高温烧结作用下形成致密的烧结体。在材料科学与工程专业课程的课堂教学中，有些专业课程中对常压烧结工艺只是作为了解，对于常压烧结工艺制备复合材料的具体内容和制备工艺步骤的研究和应用了解很少。所以就需要在材料科学与工程专业的实践教学课程中增加一些关于常压烧结工艺制备复合材料的实验课程。通过常压烧结工艺制备复合材料的实践教学活动可以使学生认识和了解常压烧结工艺制备复合材料的原理，制备工艺过程以及对经过常压烧结工艺后得到复合材料制品的物相组成，显微结构和力学性能进行研究，使学生通过对材料的制备与研究过程可以加深学生对材料科学与工程专业课程学习的认识和了解。对于本科学生的教学实践课程，可以在本科学生的本科专业课程设计和本科毕业设计过程中安排常压烧结工艺制备金属陶瓷复合材料的教学内容。例如采用常压烧结工艺可以制备金属陶瓷复合材料，先将金属陶瓷混合粉末通过压力成型工艺制成具有一定形状的预制体或坯体，并将成型的预制体放入到高温烧结炉中并通过高温烧结工艺并保温一定时间的常压烧结工艺制备金属陶瓷复合材料。通过常压烧结工艺制备致密的复合材料烧结块材。通过实验教学过程使学生认识和了解到常压烧结工艺制备金属陶瓷复合材料的制备工艺过程，提高学生对课程学习的认识和了解。使学生通过实验教学过程认识和了解常压烧结工艺制备复合材料的制备工艺原理，使用方法和制备过程，以及对常压烧结制备工艺得到的烧结制品的物相组成和显微结构进行分析和测试。常压烧结工艺可以制备复合材料和功能材料等。常压烧结工艺可以制备具有复杂形状的烧结制品或零部件，所以常压烧结工艺在工程领域得到了广泛的应用。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业化工原理实验的教学与思考 【摘要】化工原理实验是培养学生的科学研究能力、创新能力，分析和观察实验现象的能力，针对我院材料科学与工程专业化工原理实验课程的现状，通过教学模式改革、教学方式改革和教学内容改革等多手段提高学生的实验积极性和参与性，提高实验的教学效果。 【关键词】化工原理实验 实验教学 教学改革 一、材料科学与工程专业化工原理实验教学目的与要求 1.化工原理实验教学目的 该实验课程主要讲述化工原理中单元操作所涉及的各种设备，以巩固学生加深对化工实际生产的理解，由实验数据和实验现象得出结论并提出自己的见解，增强创新意识，同时，对学生的科学研究能力、创新能力的培养也起着十分重要的作用[1-5]。 2.化工原理实验教学要求 通过实际操作使学生验证有关化工单元操作的理论，熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程，掌握化工单元操作方法，培养学生从事实验研究的能力，其中包括：分析和观察实验现象的能力、正确选择和使用测量仪表的能力、利用实验的原始数据进行数据处理以获得实验结果的能力、运用文字表达技术报告的能力[4-5]。 二、化工原理实验中存在的不足 1.人数较多，仪器装置较少，学生动手能力受到限制，由于连年的扩招，每个班的学生人数基本都是35人以上，而实验仪器的台套数并没有增加， 7-8个学生用一台装置的现象非常普遍，个别学生根本没有机会动手操作仪器。 2.学生被动的做实验，完全按照实验书上的照搬照抄，“照单抓药”式的教学，学生花大量的时间写预习报告，来到实验室也不知道到底为什么做实验，怎么做实验。 3.学生工程实践性意识淡薄，不知道化工原理实验的重要性，只是为了学分被动的做实验，达不到理论联系实践的作用。 三、化工原理实验的教学改革与思考 1.化工原理实验教学模式的改革与思考 针对“僧多粥少”的问题的教学模式，材料科学与工程专业化工原理实验充分打破以往“大水漫灌”、“放羊”式的教学模式，分小班、小组教学，每一个小组为3-4人，每一位同学在实验中都有不同的分工， 比如过滤实验（恒压过滤），一个学生要负责压力阀、料浆阀、料液阀的畅通，一个学生负责记时，一个学生要看滤液量和记录，大家还要共同清洗滤布，倾倒滤渣，每组学生只有默契合作，才能将实验做完，这样就充分调动了学生的积极性、参与性和团队合作意识，老师再根据实验操作和小组合作进行现场打分，教学效果明显提高。 2.化工原理实验教学方式的改革和思考 每次课授课之前，给学时留20-30min的时间熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程，掌握化工单元操作方法，正式讲课时，以分组提问的方式让学生自己讲解工艺流程和操作步骤，以引导的方式把理论课本上讲解的内容和实际操作中遇到的问题相结合，比如传热实验（强化管传热），改变原来只做实验、测数据的单一教学手段，通过强化管的强化方法，引申到化工中常见的传热设备的改进方法，讨论如何从材料的角度降低成本，从传热的角度提高传热速率等，学生积极参与发言，各抒己见，当实验中出现的现象和理论不符时，引导学生从实验的源头到实验过程中分析误差，充分解决“照单抓药”式的教学模式。 3.化工原理实验教学内容的改革与思考 充分联系课本理论知识，让学生感觉化工原理实验非常实用。比如传热实验，告诉学生热电偶温度计的测温原理，温度计冷端温度补偿的含义，用电脑记录数据的方法，通过数据处理，双对数作图、线性回归等方法，了解计算机技术在化工原理实验中的重要性，实验结束后，学生要对实验数据进行处理，还要总结和分析，分析实验数据误差产生的原因等，根据实验报告上的数据处理为依据，数据处理主要以电脑处理为主，可以锻炼学生应用Word、Excel、Origin等办公软件的能力。 以上教学内容和教学方法的改革充分调动了学生的实验积极性，增强了工程观念，充分做到了理论联系实际。 材料科学与工程论文:地方本科院校材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式之初探 摘要：以我校的“专业综合改革、深度转型发展”为契机，构建并运行了我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式，对该模式下的实训内涵进行了探究，简述了该模式的运行效果，结果表明，该模式的运行既有利于应用型创新人才的培养，又有利于教师实践能力、服务社会能力提升，也有益于社会经济的发展。 关键词：人才培养；教学模式；转型发展；实践教学 湖南文理学院是一所1999年专升本的地方本科院校，被湖南省教育厅列为专业转型试点院校之一。湖南文理学院化学化工学院的材料科学与工程专业又是我校“专业综合改革、深度转型发展”的五个试点专业之一。专业转型的目的就是使专业教育要更好地满足人才培养目标实现的需要，为培养高质量的人才提供合适的软、硬环境。近几年来，我们从人才培养的目标定位、体制机制建立、培养模式探索、培养方案设计、教学内容与方法改革、师资队伍建设、实训基地建设等诸多方面，进行了较为系统地研究与实践，取得了较好的成效。本文旨在对我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式进行探讨与交流，有关其他方面的研究，我们将另外报道。 一、我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式的构建 “3+1”模式是将本科生的学习分成两个时段，第一时段也就是大学期间的前三年，学生在学校接受基本理论课程、基本实验课程学习。为了更好地实施“3+1”模式，在第一时段的专业理论课程教学中，加大了课程设计训练力度。原来的材料科学与工程专业培养方案中，只有一些专业基础课程设置了课程设计训练环节，而专业课的课程设计在培养方案中并没有体现，这样导致学生在学习了专业知识后，不知道如何利用所学的知识来分析和解决具体的专业工程技术方面的问题，建立不了专业工程意识。我院的材料科学与工程专业人新的才培养方案中，要求在与地方经济联系紧密的专业课程中必需增设课程设计环节与创新训练内容，加大课程设计与创新训练力度，突出专业知识应用。一是要增加课程设计门数，如增加了《高分子合成工艺学》、《高分子材料加工工艺学》、《无机材料制备》、《无机材料生产之工厂设计》等课程的设计，每门课程设计的教学时数为2～3周。二是要增加专业综合创新实验，实验时数为3～5周。综合创新实验不拘于哪一门课程，目的是为了提高学生专业知识综合运用能力。创新实验在老师的指导下进行，为了提高学生的学习积极性，创新实验研究内容可以由指导老师提出供学生选择，学生也可以与指导老师共同讨论提出研究课题。通过综合创新实验，提高学生对材料专业知识的整体把握能力、利用专业知识分析问题和解决问题的能力[1，2]。 第二时段也就是最后1年，将生产实习、毕业实习、毕业论文及设计结合在一起，在校内外进行集中实训。课程体系分为大类基础课程平台、专业课程平台和专业特色课程平台。整个课程体系中，实践环节58个学分，占整个课时的35.4%，其中，集中实践有军事训练、金工实习、认识实习、创新实验、生产实习、毕业实习、毕业论文等。为了提高学生的实践技能，材料科学与工程专业课程体系中，学生在校内外基地集中训练的时间为40周。课程结构分类与学分分配如表1。 我院2009年版、2012年版的材料科学与工程专业人才培养方案，比较注重学生学术研究素质的培养，而对学生的实践能力的培养方面相对弱了些。“3+1”模式的运行，既保证了学生的人文素质教育，扩展了学生的知识视野，又保证了学生的专业基础知识教育，使学生具有扎实的专业知识功底，特别是加大了学生创新能力、实践能力的培养力度，保证学生有较充足的时间，在实践中学习，在实践中训练，在实践中思考，在实践中创新，为使学生成为“卓越工程师”打下坚实基础。 二、我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式的实训内涵 根据专业转型发展的需要，我院建立了校内外系列专业实训基地。在校内，在学生创新训练方面，建立了“湖南省材料科学与工程大学生创新训练中心”一个，依靠学院现有的七个省、市、校级科研平台及我院与企业联合组建的近二十个实验室，可以较好地对学生进行创新训练；在学生实训模拟方面，我院建设了无机材料生产模拟线2条（陶瓷生产模拟线1条，无机粉体生产模拟线1条）、高分子材料加工生产模拟线4条（塑料吹瓶生产模拟线1条，塑料制袋生产模拟线1条，塑料制管生产模拟线1条，模压成型生产模拟线1条）、新材料应用生产模拟线1条（动力电池装配模拟线）、树脂生产模拟线1条、化工工艺示范线六条。在校外，重点建设了六个与校内生产模拟线相对应的生产实训基地，其支撑企业如下：湖南金帛化纤有限公司、常德力元新材料有限公司、湖南中锂新能源材料有限公司、湖南邓权复合材料管业有限公司、湖南南方水泥有限公司、湖南陶瓷集团公司。在基地的构建过程中，明确了支撑企业、学院与学院教师、学生三方面的义务与职责、任务与工作内容、目的要求与权益；学院与相关企业共同编制实践教学计划与评价指标体系、拟定实践教学环节与形式、组织编写教学纲要与内容；企业与学院共管实践教学基地。 通过“递进式”实践训练方式[3，4]，使学生先在校内进行为期半年的专业基础实训、工业模拟实训、创新实训，然后，学生必需在二个企业呆半年时间，了解企业的生产原理、生产工艺与设备、生产的关键技术与配方、原材料及产品的技术标准与检验方法、安全生产知识、企业管理体制与运营机制、企业在行业中的地位与技术水平、技术发展趋势与产品应用前景，熟悉生产操作，掌握操作技能，提出革新要点，进一步可做针对性的创新设计、创新性研究工作。学生在每个企业具体的课时安排如下：生产工艺与设备课6学时，生产原理、关键技术、配方介绍课6学时，原材料与产品标准、检测方法课6学时，三级安全教育课2学时，企业文化、经营管理、运营机制课2学时，企业研发与创新课2学时，现场集中介绍2学时，即企业授课1周，师徒式教学与实践训练8周，总结与交流1周。学生在二个企业的时间共计二十周。 三、运行“3+1”人才培养模式之成效 我院的材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式的运行主要带来了三个方面成效。一是增强了学生的大工程意识、理论联系实际的意识，提高了学生的实践能力、创新能力，缩短了大学毕业生服务社会的“熟化期”。二是提高了教师教书育人的本领与水平以及服务社会的能力。“3+1”模式的运行，不仅学生有大量的时间和较多的机会接触实践，而且也大大增加了教师深入社会实践的时间与机会，扩展了教师的视野，使教师对相关知识有更深入地理解，与此同时，教师可获得应用性研究课题，针对性地开展研究。三是企业受益。一方面，学生顶岗实习，在学生得到经济收益的同时，企业也降低了人力成本；另一方面，企业可充分利用高校的人才资源、信息资源、实验室及仪器设备资源为企业技术进步及企业发展服务，近五年来，湖南文理学院的化学化工学院已助推十余家企业成功上市或成为高新技术企业或成为行业规模企业，联合企业申请专利近50件，鉴定成果近20项，鉴定成果中有90%达国内领先水平，还有的成果被鉴定为国际领先水平，成果转化产生了30余亿元的经济效益，显著地促进了地方的经济发展。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业实验教学改革探讨 摘要：实验实践教学是培养工科学生的动手能力的重要教学环节。但因为多方面的原因，国内很多工科高校在这一环节出现弱化的趋势。在这方面急需进行改革予以对本科教学的实践环节进行改革完善。本文以本学院的实验、实践教学体系的改革经验为基础，提出对材料科学与工程专业本科实践教学环节进行改革的方案进行总结探讨，为兄弟院校的相关专业提供借鉴和参考。 关键词：材料科学与工程；实验教学；教学改革 一、引言 实验实践是工科学生培养创新能力的最重要环节。一般大学本科教学期间，学生实践能力的培养主要靠教学实验、实习和毕业论文/设计三个环节来完成。其中毕业实习是学生进入生产实际、了解生产实际的一个非常重要的环节，对培养工科学生的动手能力、工程能力至关重要，然而，目前毕业实习是各高校所遇到的一个重要难题：一是经济上的原因，一般高校都难以拿出大笔实习经费资助学生驻在企业进行生产实习。二是企业积极性不高，学生实习不能动手等种种原因，使毕业实习效果不理想。这势必影响工科院校学生的教育质量，目前国内各高校都在积极想办法解决这一问题。然而，这一问题不是短时间能解决好的，在这样的背景下，一方面，对外我们要积极寻求稳定的、适合高校本科专业进行生产实习的合作单位进行长期合作，这是长远的解决途径；另一方面，对内我们应做好实验教学的调整和改革，通过高校自身实验教学改革，大力加强和调整实验教学毕业论文/设计环节的内容，来弥补生产实习过程不足的这一缺憾。面对21世纪，对于高校材料科学与工程专业而言，必须通过这样的改革途径，建立符合材料科学与工程学科发展规律，适应本校办学实际的实验教学体系，培养学生的工程能力和创新能力[1，2，3]。 二、注重课程体系建设，整合优化实验课程内容 1.注重实验课程设置的科学、合理和完整性。材料科学与工程专业的专业课程设置中包括专业基础课、专业课、专业选修课等内容，这些课程基本都设置有实验内容，但有些实验课程内容的设置彼此间没有很好地协调与配套，有的甚至有重复。比如，对X射线内容的学习，专业课《晶体学》、《材料研究方法》、《无机材料测试技术》等课程均有与X射线衍射检测技术相关的实验内容，目前在内容设置上很多高校都有重复的现象。因此，考虑三门专业课的课程特点，每门课程的实验内容调整应各自有所侧重，彼此协调配套，设置科学合理，可以让学生由浅入深，逐渐达到对X射线检测这一专业检测技术有很深入的了解和应用的目的。所以，要对这些专业的实验课程进行科学、完整、合理优化。 2.强化专业基础实验。专业基础实验在工科类课程设计中有着重要的地位，它使学生对专业课程的理解和专业实践能力的提高起着基础的、承上启下的作用。我们在进行材料科学与工程专业实验课程体系建设时，提到一个重要的培养目标，就是将材料科学与工程专业的本科生作为材料工程师和研究型人才来培养，他们应具备相应的材料生产、制备、材料研究和材料分析检测的知识和能力。需要在本科教育过程中结合本专业的特点，加强相应基础实验项目训练。如，将水泥、玻璃、陶瓷、耐火以及新型建材等领域的原料处理、制备工艺、分析检测等内容融入到实验教学中。使这些相关行业的基础实验内容所占比例加大，为以后学习相关专业实验的操作与理解打下坚实的基础。 3.增加综合、设计性实验数量，减少演示、验证性实验。目前演示性、验证性实验内容一般都是由教师演示，学生观摩，或观摩后由学生动手按照老师演示和叙述自己操作一遍。这类实验主要是训练学生对一些实验仪器、实验原理、实验方法的熟悉和掌握，而对科学方法的探索、独立思考、自主创新等方面的训练则相对欠缺。因此，这种按部就班、照方抓药式的演示性、验证性实验过多，不容易引起学生对科学实验和探索的兴趣，不利于培养学生独立思考和自主创新的能力。因此，需要在实验课程设置时对其数量应进行合理控制，选取具有代表性的实验内容开设就行；同时，也应对演示性、验证性实验内容和形式进行改进，在其中合理融入探索性和研究性的内容，使学生在验证、操作的同时达到对基本知识、技能的系统化、完整化理解。如，我们在设计粘土交换容量测试实验时，每组学生除了按照验证实验的步骤测试完老师指定的粘土外，再测试一种特性未知的粘土，让学生们自己处理实验中可能出现的和已知粘土不同的实验现象，比较各自的实验结果，总结粘土交换容量测试过程会出现的问题，以及相应的改良方案。 4.加强实验内容间的衔接，减少重复性实验。目前，由于仪器设备条件的限制和课程体系设置的原因，各专业课实验项目的设置都比较独立，再加之各课程教学小组之间的协调、沟通相对欠缺，因此，对不同课程之间的实验项目设置时会有重复或相似的现象。比如，我们学院的《无机材料检测技术》、《材料研究方法》等几门涉及材料分析检测技术的课程在设置实验教学项目时有部分实验内容有重复或相似现象。为此，我们在选定实验内容时首先会了解学生所学的其他实验课程，对里面有重复或相似的地方进行修改或删除。同时，可以增加一些相应专业方向的适应性实验内容，比如，水泥专业的学生，增加一些水泥行业生产实际中常见的检测实验内容。 5.增加探索性、研究性实验。通过上述对实验项目进行优化整合之后，实验实践教学在学时数安排上相对合理宽松，这为在课程教学进度中增加探索性、研究性综合实验项目成为可能。如我院学生自己设计的建陶厂抛光废料的综合利用的实验项目，首先让学生对建陶厂的生产情况进行调研，使其对这一行业的生产情况有大致了解，然后再设计不同的废料利用方案，学生们可以分组进行，让他们在实验中互相交流，彼此评价出相对合理可行的利用方案。这一实验项目的推出很受学生好评，学生积极性空前提高。学生依次实验项目内容为主体组成研究团队，多次获得国家级的经费资助。此类实验使教与学、学与解决实际问题融为一体，能充分发挥学生的智慧，为他们进行自主创新训练提供实践平台。 6.有计划地推进实验室开放。实验室开放对提高学生的知识创新能力具有促进作用。应该逐步地推进实验室的开放程度，学院逐渐从经费、师资等方面为有创新欲望强的学生提供尝试的平台，让其在相关教师的指导下，自己提出研究问题，自己拟订实验方案并动手开展实验研究，这样让那些有科研天赋的学生能迅速脱颖而出[4]。 三、改进实验教学方法 理想教学效果和目的的获得，除了需要科学合理设置实验项目外，实验教学方法的影响也不容忽视。现阶段，我国高校实验教学方式主要是以教师为中心的传授模式，学生反馈的意见普遍认为，做完实验后收获不大，教师对学生实验成绩和教学效果的评价也较为难。因此，改进教学方法对于提高专业课程教学水平和人才培养目标的实现具有重要意义[5]。 1.改进实验教学过程。将以前由教师准备实验的做法，改变为以学生为主体、学院实验中心针对本科生由学院出资长期设置八个实验助教岗位，由热爱科学实验、科研素养好、动手能力强的大三、大四的学生担任。实验课程开始前，由教师提供实验指导书，仪器、试剂的准备由实验助教组织上课的学生分组、独立地完成，教师只负责监督指导。这样可以让每个学生从实验准备阶段就开始对即将进行的实验内容有所了解。教师在实验讲授时尽量不讲述具体的实验步骤和过程，只强调实验过程中的关键环节、注意事项，把时间留给学生自己思考。教师负责在学生实验过程中按小组轮流巡视、观察、指导学生注意操作方法的规范，及时纠正实验中发现的问题，保证每个学生实验操作水平基本达标。 2.改进实验考核指标的改革。实验教学效果和实验教学考核的方法是主要依据实验报告，结合学生平时实验堂表现来进行。由于学生平时实验课堂表现考核难以把握和量化，所以目前对实验教学效果和考核的方法大多依据实验报告。而实验教学是一个多因素的过程，仅凭实验报告作为评定学生实验成绩的好坏，显然不尽合理，因为，这样并不能完全反映出一个学生的真实成绩。所以需要改进学生课堂表现评价，对这一点，我们学院也正在积极尝试各种办法。对于那些设计性、解决实际问题以及学生自主创新性的实验内容，应单独设立评价标准。 四、结束语 实践环节是高校工科学生教学环节中非常重要的环节，它包括课程实验、实习和毕业论文/设计环节。本文仅针对目前高校生产实习逐渐下滑的背景下，对实验课程体系内容进行改革进行一些初步探讨，以希望高校一方面对外继续加强生产实习单位的建设，逐步建立长期稳定的生产实习基地；另一方面对外加强和调整实验教学环节的内容，弥补暂时实践教育环节的不足，从而继续保持或增强工科学生的创新能力的培养，为国家培养出更多更优秀的工程技术人才。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业特色培养方向设置的探讨 摘要：针对专业现有培养模式与学生就业之间存在部分错位缺陷，材料科学与工程专业以专业特征为基准，面向就业市场，以学生为本，灵活设计专业培养方向，拓宽了就业渠道。通过构建特色培养方向课程体系，改革教学方法、手段，加强师资队伍建设等措施，实现专业共同性与特色方向专长化的有机统一，探索出了紧跟行业发展的专业人才培养模式。 关键词：材料科学与工程专业；设置；专业方向；学生就业 贵州省是航天航空产品生产研发基地集中地区。近年来，随着先进制造业引进涌入，对材料学科专业相关从业人员的需求量大为增加。然而，贵州大学材料科学与工程专业的设置是以传统金属材料方向为主，与高新制造业对材料压力加工、材料质量检测方面的人才需求有些错位。单一专业方向培养模式，与社会需求和行业发展分工明确细化显得不适应、脱节。学生不能根据自己的兴趣、个性、就业愿望选择专业方向，制约了学生的多样化、个性化发展及创新能力的培养[1-4]。此外，贵州师范大学、贵州理工学院等区域高校也相继开设材料类学科专业，使得本地区材料学科毕业生数猛增，就业压力增加，就业渠道必须拓展。 为了解决材料科学与工程专业人才培养模式不能完全满足市场对人才个性化、多样化的需求问题。依据贵州省材料产品制造业的发展现状和趋势，以及材料科学与工程专业学生就业市场现状。材料科学与工程专业以专业特征为基准，面向就业市场，以学生为本，灵活设计金属材料、压力加工以及材料检测及表征三个专业特色培养方向。通过构建方向课程体系，教学内容，教学方法、手段改革，加强师资队伍建设，坚持知识、能力及素质协调发展，有针对性地着重培养学生创新能力和创新精神，强化学生多样化、个性化发展，拓宽就业渠道。 一、特色专业方向课程设置 广泛进行调研，重点了解金属制造行业对人才知识、素质、能力的要求。我们按“通识公共基础+夯实大材料学科基础+明确专业专长方向”的方式实施材料科学与工程人才的培养，确定了具备相同口径的通用基础知识课程群和材料科学与工程专业核心课程群，为专业方向课程的学习奠定基础。学生根据社会需求和个性特长，自主选择专业方向，以满足学多样化、个性化发展需求。 通用基础知识课程群主要包括公共基础与人文素养等课程，重点培养学生文化素质、身体素质、思想品德素质。专业基础课是课程体系的中心组成部分，紧密围绕材料学科专业共性特征和人才培养目标设置，是三个专业方向共同开设的课程。避免课程间内容重叠，整合《固态箱变》、《金属热处理》、《热处理新技术》三门课程课程为一门核心课程――《热处理原理及工艺》，构建以《材料科学基础》、《材料力学性能》、《材料分析方法》等课程组成的专业核心课程群[5]。便于学生掌握有关材料制备合成、组织结构、性能和使用效能等四要素构成的材料学科共性基础知识规律。 专业方向课程群体与社会需求密切联系，有不同特色的专业方向实用性课程群。金属材料专业方向有《金属材料学》、《钢铁冶金概论》、《有色金属合金》、《复合材料》、《高温合金》、《航天材料》、《模具材料》等课程。压力加工方向有《材料成型工艺》、《轧制工艺学》、《挤压与拉拔》、《塑性成形数值模拟技术》、《锻压设备与工艺》、《快速成形技术》等课程。材料检测及表征方向有《材料性能测试技术》、《材料工业分析》、《无损探测》、《超声检查》、《涡流检测》、《常用检测设备与维修》等课程。 二、专业方向实践教学设置 材料科学与工程实践教学践行“理论教学与实践教学并重，更加注重实践教学，偏重专业方向”理念。改革传统实习教学模式，认识实习围绕实习基地的制备（压力加工）-检测-装配流程组织展开，学生初步掌握材料制备-组织结构-性能-使用效能为主线的科学研究方法。生产实习则各自偏重金属材料、压力加工、检测与表征专业方向，身临其境，与社会沟通，培养学生综合应用专业知识解决相应的专业方向领域中的生产实际问题。近年来，本专业实验室采购了透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等大型精密仪器和实用设备，构建冶金制备、压力加工和测试与表征实验平台，为培养不同专业方向学生的创新意识和实践能力奠定了坚实基础。按照自编的《材料科学与工程专业实验教程》指导教材，以“课程综合性实验、专业方向综合性实验、专业综合性实验和创新创业实践应用开放性实验”分层次逐步深入展开。毕业论文环节实行导师制，采取自主挑选导师、过程互动的方式，激发学生研究创新的兴趣，理论联系实践，培养学生的实践认知和创新能力，保证高质量的毕业论文。近几年共有10余篇本专业学生毕业论文获学校优秀论文奖励。 激励学生参加著名专家和企业家讲授高水平专业讲座，让学生了解专业方向前沿发展动态，新成果、新理论、新技术、新产品和新理念，拓宽学生的专业视野。鼓励学生自由选题， 自主设计方案，申报大学生创新实验项目。在导师指导下，独立完成制备（加工）、检测、表征、分析实验过程。推荐优秀学生参加全国金相、节能技能大赛，提高学生主动学习兴趣，并充分展示学生创新意识和创新能力。近年来获国家级、省级、校级大学生创新实验项目及SRT项目10余项，国家级节能大赛获奖3项。 三、教学方法、手段改革 课堂教学中重视以学生为主体的教学原则，采用多媒体、科研成果案例、小组讨论、精品课程交流平台网络等方法，将繁杂的概念、原理，产品制备过程，微观组织结构以及性能检测过程、检测设备操作和维护过程等以形象化、动态化、具体化的形式，逐步深入，侧重向各专业方向学生讲授，利于提高学生学习的主动性和兴趣，以及培养学生创新和批判性思维能力。《材料科学导论》实行双语教学，学生阅读翻译外文文献的能力明显提高，有利于了解全球材料学科的前沿科研状态和知识。在实践教学改革中，材料科学与工程专业各方向充分发挥学院与企业的科研实践优势，拓宽就业渠道。从时间、教学内容以及管理措施上保证“以科研促进教学，更好地培养学生的创新能力和工程实践能力”[6]。我院于2011年开始与台湾义守大学合作办学，材料科学与工程专业各方向选派1～2名优秀学生到该校学习，这将进一步探索出国际国内合作办学之路，给本专业更多优秀学生优化知识结构、开阔学科视野提供跨校学习平台。 四、加强师资队伍建设 贵州大学材料科学与工业专业经过60多年的专业建设，储备了大批的材料学科专家学者和宽厚的工程学术文化底蕴。近几年，经过贵州大学品牌专业、省级示范性专业、国家一类特色专业，以及重点学科、硕士点、博士点授予专业建设，采用传帮带培养、引进、进修提高等方式，建立了一支教学、科研兼容，结构合理，爱岗敬业，勇于创新的专业方向教师队伍。目前本专业共有教师15人，其中教授6人，副教授6人；博士5人，硕士5人。35岁以下教师全部在读博士。本专业青年教师全部到省级材料结构与强度重点实验室兼职，掌握大型检测与表征仪器的操作和维护，为师生展开科研教学提供了技术便利。与贵州南方汇通、安大集团公司等校外实习基地建立了长期师资培养机制，以解决不同性质的企业生产问题为契机，与培养学生并举，为各专业方向师生提供了科学研究和工程实践的条件，目前有三位教师在这些企业攻读博士后。加强教师队伍团队合作，鼓励教师教学与科研并重。目前，本专业教师发表相关教研论文30余篇，出版教材《材料科学基础》、《金属材料学》、《材料科学》、《材料科学与工程专业实验教程》等4部教材。《材料科学基础》获评省级精品课程，《材料力学性能》获评校级精品课程，带动了本专业方向课程的建设。 五、结论 与时俱进，贵州大学材料科学与工程专业紧跟材料制造业发展趋势和用人市场需求，及时调整专业特色培养方向，不断深化构建特色培养方向课程体系，改革教学方法、手段，加强师资队伍建设等措施，逐步实现了专业“宽专业、厚基础、高素质、重实践、强能力”与培养方向专长化的有机统一，不仅弥补了现有专业培养模式的不足，而且也满足了学生多样化、个性化发展的需求，提升了学生就业市场竞争力。最近几年，材料科学与工程专业学生就业率一直名列贵州大学前茅，获得2011―2013年全校就业率一等奖，已呈现出学生就业自信、社会欢迎的良好互动局面。 材料科学与工程论文:原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用 摘要：本文主要讲述原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程，并详细讲述原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用，以及原位反应自生法的研究发展趋势。原位反应自生法广泛应用在制备金属基复合材料、金属陶瓷复合材料等方面。本文作者认为原位反应自生法制备复合材料可以应用在材料科学与工程专业的教学实践中，应该增加一些原位反应自生法制备复合材料的实验课程，从而提高实践教学质量。 关键词：原位反应自生法 复合材料 材料科学与工程专业 实验教学 研究 应用 一、前言 在材料科学与工程专业的本科教学工作中，本科学生在高年级就开始学习材料科学与工程专业的基础课程和专业课程。其中在材料科学与工程专业课程教学中，在讲述材料的制备工艺方法中讲述过原位反应自生法制备复合材料。原位反应自生法是制备金属基复合材料，金属陶瓷复合材料，以及金属间化合物/陶瓷基复合材料的主要方法。原位反应自生法是在一定条件下通过化学反应在基体内原位生成一种或几种增强相从而达到强化的目的。这种方法可得到增强体颗粒尺寸细小，热力学性能稳定，界面结合强度高的复合材料，是一种很有前途的颗粒增强复合材料制造工艺。原位反应自生法制备复合材料由于具有可以达到净近尺寸成形的优势，所以能够广泛应用于工程领域中。在材料科学与工程专业的本科课程教学中，在材料加工工程和材料制备方法中都讲述过原位反应合成技术。此外还可以将原位反应自生法制备复合材料作为一项实验教学内容安排学生进行实验，使学生认识和了解原位反应自生法制备复合材料的工艺过程。所以原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业教学实践中得到广泛的应用。本文首先讲述原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程，并讲述原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业教学实践中的研究和讨论。并对原位反应自生法制备复合材料的未来发展趋势进行分析和预测。 二、原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程 为了克服传统方法制备的复合材料存在增强体颗粒尺寸粗大，热力学不稳定以及界面结合强度低等缺点，出现了原位合成技术，即在一定条件下通过化学反应在基体内原位生成一种或几种增强相从而达到强化的目的。原位自生法是通过原料粉末中的某些化学反应生成所需要的反应产物并通过热压烧结工艺制备出复合材料试样。原位反应自生法可得到增强体颗粒尺寸细小，热力学性能稳定，界面结合强度高的复合材料，是一种很有前途的颗粒增强复合材料制造工艺。目前报道的原位合成技术主要有原位反应热压烧结技术，原位复合技术，定向氧化技术，熔体浸渍技术，反应结合技术及自蔓延高温合成技术等。定向氧化合成技术是利用放热反应在金属或金属间化合物基体中原位分散金属间化合物或陶瓷颗粒或晶须的原位复合技术。原位自生法是通过反应物之间的反应生成所需要的反应产物并通过热压烧结工艺实现致密化。原位合成法是利用化学反应在原位生成补强组元-晶须或长径比较大的晶粒来补强基体材料的制备工艺。原位合成法主要具有如下优点：简化工艺，降低材料成本，实现特殊显微结构设计和获得特殊材料性能，具有很好的热力学稳定性。金属间化合物/陶瓷基复合材料的制备方法主要有原位复合技术和定向氧化技术以及原位反应热压烧结工艺。可以采用原位反应热压烧结工艺制备金属间化合物/陶瓷基复合材料。原位复合技术是由于金属间化合物反应的形成热相对较低，因而采用自蔓延燃烧时系统不易达到较高的绝热温度，故一般采用原位复合技术制备和合成复合材料。原位复合技术是利用放热反应在金属或金属间化合物基体中原位分散金属间化合物或陶瓷颗粒或晶须的原位复合技术。传统的方法是将粉末压坯在恒定速率下加热到可使反应自发的产生并在整个混合物中处处发生反应。定向氧化技术是定向金属氧化工艺可用于制备金属基复合材料。原位反应热压烧结工艺是将原位反应和热压烧结工艺相结合制备致密的复合材料。 三、原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用 原位反应自生法主要用于制备金属陶瓷，金属间化合物，金属间化合物/陶瓷复合材料等。在材料科学与工程专业的教学课程中，其中材料加工工程和材料制备与合成方法讲述过原位反应自生法。原位反应自生法同粉末冶金技术和液相烧结技术一样都是材料制备技术。原位反应自生法同样是热加工工艺，原位反应自生法涉及到反应物高温化学反应制备产物的过程。在材料科学与工程专业课程的课堂教学中，在有些专业课程中原位反应自生法只是作为了解，对于原位反应自生法制备复合材料的具体内容和制备工艺步骤的研究和应用了解很少。所以就需要在材料科学与工程专业的实践教学课程中增加一些关于原位反应自生法制备复合材料的实验课程。通过原位反应自生法制备复合材料的实践教学活动可以使学生认识和了解原位反应自生法制备复合材料的原理，制备工艺过程以及对经过原位反应自生工艺后得到的金属基复合材料烧结制品的物相组成，显微结构和性能进行研究，使学生通过对复合材料的制备与研究过程可以加深学生对材料科学与工程专业课程学习的认识和了解。对于本科学生的教学实践课程，可以在本科学生的本科专业课程设计和本科毕业设计过程中安排采用原位反应自生工艺制备金属基复合材料和金属陶瓷复合材料的教学内容。例如采用原位反应自生工艺可以制备金属陶瓷复合材料，先将金属陶瓷粉末通过压力成型工艺制成坯体，并通过原位反应自生工艺和高温烧结工艺制备金属陶瓷复合材料。高温烧结工艺可采用常压烧结工艺，热压烧结工艺和放电等离子烧结工艺以及热等静压烧结工艺。采用原位反应合成工艺可以制备金属间化合物/陶瓷基复合材料，通常先将金属间化合物粉末和陶瓷粉末通过压力成型过程在一定压力下压制成具有一定形状和致密度的预制件，通过原位反应自生法和高温烧结工艺形成金属间化合物/陶瓷基复合材料。高温烧结工艺可采用常压烧结工艺，热压烧结工艺和放电等离子烧结工艺以及热等静压烧结工艺。有时将原位反应自生法和热压烧结工艺相结合制备致密的复合材料烧结块材。通过实验教学过程使学生认识和了解到原位反应自生法制备金属陶瓷复合材料的制备工艺过程，提高学生对专业课程学习的认识和了解。使学生通过实验教学认识和了解了原位反应自生工艺制备复合材料的制备工艺原理，使用方法和制备过程，以及对得到产物的物相组成和显微结构进行分析和测试。原位自生法可以制备金属基复合材料，金属陶瓷复合材料等。采用原位反应自生法可以制备颗粒增强的金属基或陶瓷基复合材料。 原位反应自生工艺制备复合材料涉及到反应物在高温下发生化学反应生成反应产物的过程，原位反应合成技术操作过程比较简单，对设备要求较低，只需要高温烧结炉，可以进行现场操作，因此可以作为本科学生的实验课程教学内容，可作为材料科学与工程专业课程的辅助教学实验，也可以作为本科专业课程设计和本科毕业设计教学内容。使学生通过实践教学来加深对材料科学与工程专业课程的认识和掌握。使学生认识到金属基复合材料的制备过程以及金属陶瓷复合材料的制备过程等，并使得学生对原位反应自生法得到的烧结制品进行分析和测试，使学生对材料的分析和检测水平有较大的提高。对于拓展学生的知识面有很大的帮助。为本科学生以后的本科专业课程设计和本科毕业设计打下坚实的实验基础。 四、原位反应自生法制备复合材料的未来发展趋势和应用 原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程领域有着广泛的研究和应用。原位反应自生技术由于制备工艺简单，成本较低，对设备要求较低，只需要高温烧结炉，所以被广泛的应用到金属基复合材料，金属陶瓷复合材料，金属间化合物/陶瓷基复合材料等的合成与制备中。利用原位反应自生法可以开发新型的金属基复合材料和金属陶瓷复合材料以及金属间化合物/陶瓷基复合材料。采用原位反应自生技术可以开发出很多种类型的金属基复合材料和金属陶瓷复合材料。所研究和开发的材料种类也逐渐增多，应用范围也越来越广泛。原位反应自生技术在材料科学与工程专业教学与实践中也得到广泛的推广和应用，原位合成技术已经成为材料科学与工程专业实践教学课程进行的实验内容。所以本文作者认为应该在材料科学与工程专业的教学实践中增加一些采用原位反应自生技术制备复合材料的实验课程。 五、结论 本文主要讲述原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程，并详细讲述原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用。原位反应自生法广泛应用在制备金属基复合材料，金属陶瓷复合材料等领域中。本文作者认为原位反应自生法制备复合材料可以应用在材料科学与工程专业的教学实践中，应该增加一些原位反应自生法制备复合材料的实验课程，扩大学生学习的知识面，提高学生的认识了解能力，从而提高实践教学质量。通过原位自生法制备复合材料的实验教学过程提高学生的知识水平和认识能力。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业英语教学改革思考 摘要：专业英语教学是继传统英语教学之后，提高材料科学与工程专业大学生对本专业英语应用能力的重要手段。本文通过对现行专业英语教学现状进行分析，针对目前教学中存在的问题，探讨今后教学内容及教学方法，着重培养学生专业外语的自学能力及应用能力。 关键词：专业英语；材料科学与工程；教学改革 1. 专业英语教学现状 专业英语是一门综合性较强的课程，即包括基础英语的基本知识又包含了特定专业的专业知识，因此其既具有语言教学的规律性又具有专业教学的规律性[1]。但目前，专业英语教学任务分散在各个学院，专业外语教师师资力量较薄弱，而且专业外语课时少，很难实现科技英语系统教学[2]。而学生从基础英语教学模式一下子转变为专业英语教学模式，面对大量复杂的专业词汇及长句、难句，同学们初学时不易掌握，不会进行长句结构分析，不会词性的转换及词序的灵活处理，因此翻译课文经常不能表达原意。而且，一般专业英语课程开设在第六学期，此时同学们刚刚接触本专业基础课程，对专业知识和技能的理解和掌握有限，因此对于教材中一些专业性很强的知识很难理解，学生掌握起来较吃力而使其失去学习兴趣，课堂中形成了老师为主的翻译模式[3，4]。由于缺少了对科技英语体系的系统学习部分，同学们对科技论文的结构及撰写格式不甚了解，在毕业设计环节，本科生撰写英文摘要等方面的表现很差。 为了提高材料科学与工程专业学生的专业英语水平，本文从教学内容及教学方法上进行了一系列探索，力求提高学生专业外语的自学能力及应用能力。 2. 教学内容改革 目前，材料科学与工程专业选择的专业英语教材主要内容包括水泥、玻璃、陶瓷及耐火材料等传统工程材料的制备原理及工艺，专业性很强，部分内容因为学生未接触本专业课程，缺乏专业背景而很难理解。因此。针对本专业学生的实际情况，在充分调研国外相关教材的基础上，将国外原版教材中过于水泥、玻璃、陶瓷及耐火材料的精华部分作为课堂教学的一部分，让同学们掌握科学、客观、较标准的英文表述习惯，而内容和难易程度则与专业知识结合紧密，以各种材料概述、制备工艺、性能及应用为主，不再涉及一些专业性太强的理论知识。课程中除了讲解专业知识外，在课程绪论部分给学生一个过渡，让学生了解专业英语与基础英语之间的区别以及专业英语句式结构的特点，使学生能够对专业英语的语法结构有一个大致的了解。同时，为了提高学生科技论文查阅及写作能力以及国际交流能力，教材中将设置有关专业论文结构与撰写的章节。 3. 教学方法改革 专业外语课时设置都较短，一般为32～48学时，在短短的32学时内，要求学生“听、说、读、写”全面发展几乎是不可能的。因此，课内教学主要仍以“能读会写”为主要教学目标。但教学方法将不再以教师为主角，改变原来“老师讲、学生听”这种填鸭式的教学方式，通过翻转课堂，让同学们走上讲台，完成课文的翻译及讲解过程。老师主要负责专业词汇的讲解及引伸，扩展同学们的专业词汇，通过讨论对同学们在翻译过程中产生的问题进行纠正及讲解，剖析复杂长句及难句的句式结构。结合目前同学们专业外语学习现状，将在课堂上引入大量的科技外文文献，使同学们掌握其主要结构及撰写要求，重点培养同学们掌握本专业论文英文摘要的撰写。 专业外语听说能力的培养同样至关重要，而且培养过程需要一个长期的过程，并非通过 一两次课堂教学就能一蹴而就，因此，这部分能力的培养主要是通过鼓励学生自主学习来完成，鼓励学生观看相关材料介绍的视听文件，在课堂翻译过程中要求同学首先对原文进行朗诵然后进行讲解，这就要求同学们在课前要做好充分的预习，提高他们的自学能力。此外，根据同学们撰写的专业论文英文摘要，要求学生在课堂上做一个presentation，逐步提高同学们专业英语表达的自信，最终目的是培养同学们国际交流及应用的能力。 4. 结语 随着时代的发展，在英语日益成为国际主要交流工具的今天，加强材料科学与工程专业外语教学水平，根据教学目标的正确定位来及时调整教学内容以及采用丰富有效的教学方法是培养学生学习兴趣以及提升英文阅读、写作及交流能力的重要方面。因此，积极进行专业英语有效教学方法改革的研究，对于提高学生专业外语的自学能力及应用能力有着重要的意义。

浅谈玻璃纤维技术的应用:玻璃纤维增强混凝土技术应用研究 [摘 要]文章论述了玻璃纤维增强混凝土的概念、组成材料、配合比设计。针对玻璃纤维增强混凝土在外墙装饰中的应用进行了较为细致的描述，探讨了玻璃纤维增强混凝土应用的性能、影响因素、施工工艺、工程应用以及需要应注意的问题，以促进玻璃纤维增强混凝土的应用。 [关键词]玻璃纤维增强混凝土；外墙装饰；组成材料；配合比设计；应用研究 引言 玻璃纤维增强混凝土（Glassfiber Reinforced Concrete ），缩写GRC，是一种以耐碱玻璃纤维为增强材料，水泥砂浆为基体材料的纤维水泥复合材料。 1 组成材料 1.1 低碱水泥 是在玻璃纤维增强商品混凝土中使用最广泛的一种水泥。其主要原料是石灰石，矾土，石膏。研磨后的原料放入原料后，在1280℃到1350℃温度下煅烧作为其主要矿物成分的熟料，石膏混合磨细。低碱水泥水化产生的Ca（OH）Z远小于波特兰水泥，所以碱性低。 1.2 其他材料 与素混凝土基本上相同，但是，以增加玻璃纤维的均匀性也高，而聚集体的最大尺寸相比，普通混凝土砂率有一定的局限性，在该混合物中，通过添加硅粉和灰尘的其他材料灰流，并有助于提高玻璃纤维分布均匀，玻璃纤维增强商品混凝土后期强度也有所提高。 2 配合比设计 一般认为，聚集最密集的配合比设计方法可以保证在最密切的状态，减少水泥用量。传统的设计方法为设计中心的水灰比（W / C）是固定的，而最新的设计方法是基于合为骨干与水泥增加泥浆量（n值增加），总消耗量下降，但总消耗量接近比砂和石料的数量比例保持不变。当固定灌浆量，改变水灰比，水泥泥浆产生“质”的变化，低水灰比仍是低水灰比相应的结果，这是与传统的商品混凝土完全一致，和唯一不变的仍设置砂石材料密切比例。比传统的方法来显示“最新的设计”在很多总额为骨架的粗骨料，这样的结果是不一样的，因此，产品的安全性将优于灌浆混合的传统设计方法的主要成分。 3 在外墙装饰中的应用 GRC欧式构件是欧式建筑常用的外墙装饰做法，其造价低廉、造型丰富、制作简便、复杂细部易成型。采用工厂化模具成型，减少现场施工周期，干法作业，环保。相对比在其产生之前建筑常用的EPS线脚，GRC装饰构件有很大的优势，在住宅等造型尺度不是很大，档次要求不是很高、维修简便易操作的建筑上得到广泛应用。 3.1 特点 a抗拉强度高 b变形能力大，阻裂性能好。 c耐冲击性能优越。 d制品薄，自重轻。 e成模性好，加工方便。 f阻燃、耐温、耐火性能好、无异味、对人体和环境均无伤害。 3.2 件安装工艺流程 施工准备进场构件检验各类铁件、支架制作找准外墙土建基准线按GRC构件规格定位放线GRC构件就位安装堵缝、修补养护。 3.3 适用范围 可加工成罗马柱、檐线、腰线、门套、窗套、顶套、窗边柱、山花、廊柱、墙饰板、花柱、文化石等各种外墙装饰构件，构件整体形象比较逼真。 3.4 工艺原理 使用移动式玻璃纤维自动切割喷射成型机，将连续的抗碱玻璃纤维粗纱切割成短纤维束，以通过气压泵从口喷射出去；充分搅和水泥砂浆再通过螺杆泵和气压泵从另一枪口喷射去。操作时纤维和水泥砂浆分层喷射，形成自动短切玻璃纤维束呈二维乱向均匀分布料浆层。 4 存在的问题及成因分析 实例工程中，也发现了一些GRC应用中出现的问题，集中表现在脱落变形、构件破损等。对这些问题进行分析，得到以下结论： a构件薄且脆，施工过程中易损坏； b变形大，接缝易开裂； c含水率高，在严寒地区易冻融破坏； d接缝多，墙面完整性较差； e挂接节点易发生局部腐蚀，而发生板块的脱落，形成安全隐患。 f使用寿命低于25年，达不到设计寿命。 g喷涂颜色的抗老化能力差，维修成本高。 5 结论 总之，虽然玻璃纤维增强混凝土目前存在一些技术缺陷，但是随着建筑行业的发展，研究的进步，玻璃纤维增强混凝土技术也将会日趋成熟。一旦解决了其技术缺陷，因其轻便、施工简单、造价低廉等优势，必将在在国内建筑中得到了比较广泛的应用。 本文原创，无参考文献。 浅谈玻璃纤维技术的应用:盾构机切削玻璃纤维筋混凝土地下连续墙施工技术 【摘要】随着盾构法施工在城市的建设中不断发展，为了解决盾构机进出洞凿除混凝土洞门安全风险大、工期长的问题，本文通过盾构机刀盘改造，采取合理的掘进参数，从而达到盾构机直接切削地下连续墙顺利进洞及出洞，减小了安全风险，因此，盾构机刀盘的改造及盾构掘进过程中参数的确定，成为盾构切削地下连续墙施工技术的关键。 【关键词】盾构机；切削混凝土；掘进技术 1、工程概况 北京市南水北调配套工程东干渠工程施工第一标段位于北五环仰山桥西北侧，设计输水隧洞采用盾构法施工，盾构始发兼接收井围护结构均采用地下连续墙支护，盾构机通过地下连续墙部位采用同等级玻璃纤维筋代替，盾构始发、接收及区间通过二衬竖井均采用盾构机直接切削地下连续墙通过。本标段盾构机采用小松TM625PMM，为了验证盾构机刀盘改造后对地下连续墙的切削能力，选取在1号盾构始发兼接收井盾构机接收时对地下连续墙进行切削，穿越二衬竖井期间将洞门凿除剩余20cm再进行掘进，盾构井剖面图见图1。 图1 盾构井剖面图 2、刀盘改造 地下连续墙混凝土标号为水下C35钢筋混凝土，经现场实践检测将切削的地下连续墙混凝土强度最大达到44Mpa，为了保证刀盘切削混凝土，在刀盘上增加了128把加强型羊角刀凝土切削刀具，对刀盘进行了改造处理，改造后的刀盘布置图见图2。 图2 刀盘改造配置图 3、盾构掘进施工技术 3.1 掘进参数 本区间盾构机在通过二衬竖井时，地下连续墙凿除剩余有20cm厚混凝土，通过切削两个二衬竖井地下连续墙总结出经验，以“慢速推进，匀速转动”原则进行掘进施工。 土压：因连续墙自稳性能极好，考虑到掘进过程中可能会有较大混凝土块脱落，为防止大块混凝土卡住土仓及螺旋机影响掘进，故选择不保土压，进行零压掘进。 速度：因连续墙强度较高，且有多个连续墙等待穿越，为保护刀具，防止刀具崩角，控制吃刀量在2mm，即刀盘每转一圈掘进2mm，注意刀盘温度不宜过高。 注浆量：因连续墙渗透性差，注浆过多会导致注浆压力升高，造成盾尾漏浆。为保证注浆效果务必保证注浆质量和数量，严格控制砂浆配比。注浆量4m?，根据注浆压力进行适当调整，避免盾尾漏浆。 二次补浆：为防止盾构穿越后期洞门处漏水，安排进行二次补浆，注浆量每环0.8m?，双液浆。 3.2 技术准备 为保证盾构成功穿越连续墙，提前对刀盘进行焊接加长仰角刀，以保证对墙体的切割。保证盾构各个系统正常运转，对加泥、泡沫系统进行调试，确保渣良效果。防止盾构在穿越的过程中因故障停机，造成不可控的影响。二次补浆系统准备到位，及时进行二次补浆，防止地面沉降。 3.3 掘进过程 盾构机于2013年9月2日晚19点开始进行地下连续墙切削，2013年9月3日早上9点完成1m厚地下连续墙切削施工，切削过程中地下连续墙有震感，中心刀先行掘进进洞，地下连续墙混凝土随螺旋机进入渣土车内，掘进完成后接收井内只有很少部分，切削过程中刀盘摩擦地下连续墙声音很大。因连续墙内有玻璃纤维筋，防止被切割下来的纤维筋在土仓内缠绕成团，影响出渣，因此掘进过程中，闸门务必全开，保证切割下来的土体及时排出土仓。因掘进速度较慢，施工时间过长，防止刀盘因施工时间长而温度过高，务必多加水降温，必要时候需停机降温。 盾构机姿态控制，尽量控制盾构姿态在规定范围内，纠偏时要做到勤纠偏、缓纠偏，以每环纠偏量不超过3mm为宜，确保盾构平稳直线型进行掘进。 盾构穿越连续墙后，在保证土仓内水泥块排干净的情况下缓慢建立土压，恢复正常掘进。 盾构穿墙后因土压较低可能会超排，务必加大注浆量和二次补浆。二次补浆要求当掘进出土量较大或地面沉降过大时，要及时进行二次补浆，补浆材料为水泥、水、水玻璃，配比1：1：1。二次补浆采用管片开孔进行，注浆位置一般选在顶部，避开封顶块。因双液浆凝固时间较短，为了避免注浆材料堵塞盾尾注浆管路，影响同步注浆，要保证注浆环数与掘进环数相差10环左右。最好在掘进状态下进行二次补浆，可有效防止双液浆堵管。补浆时注意观察管片有无破裂、漏水，错台是否变大，若有异常情况及时停止。观察注浆压力，达到1Mpa即可。 3.4 监控量测 确保盾构顺利穿越，严格执行掘进参数的同时，测量队需提前做好监测准备，在必要位置提前做好监测点位，测点布置设置于洞门四周及上部混凝土支撑上，盾构穿越前、穿越过程中、穿越后进行若干次监测，及时将洞门墙及地下连续墙位移及沉降结果告知盾构操作人员，操作手根据位移及沉降报告及时调整土压值及注浆量。穿越期间安排专人对地面进行巡视，有异常情况及时上报。 4、结语 实践证明，盾构机直接切削地下连续墙必要严格控制掘进速度，不可图一时之快，刀具受损对后期穿越影响非常大，施工参数的严格控制才能保证盾构的顺利穿越。盾构穿越地下连续墙务必保证施工的连续性，由于盾构法施工配套设备较多，对盾构机、龙门吊、电瓶车、搅拌站等设备的保养和维护是施工有序、快速掘进的重要保证，通过此次切削地下连续墙为今后施工提供了有力的技术支持。 浅谈玻璃纤维技术的应用:GFRP玻璃纤维增强聚合物筋材技术现状和发展趋势 摘 要：GFRP玻璃纤维增强聚合物筋材按增强纤维种类分为碳纤维筋材（CFB）、玻璃纤维筋材（GFB）、芳纶纤维筋材（AFB）和玄武岩纤维筋材（BFB）。其既具有钢筋的高强特性，又具有耐腐蚀的特点，特别对潮湿、含氯离子的环境极不敏感，因此可以显著地提高混凝土材料的耐腐蚀性能，较好地解决混凝土材料在复杂环境中容易腐蚀导致结构失效的问题。目前国内外此项技术正迅猛发展，但是在我国要真正广泛应用到工程建设中，尚需要从设计和施工等方面进行研究和大力推广。 关键词：GERP聚合物筋材 耐久性标准化 发展现状 1 国外技术现状和发展趋势 GFRP筋材相对其他产业在土木工程中的应用相较而言还是比较滞后的，主要体现在两个方面。首先就是因为建筑物造价太高造成的；其次是由于工程经验不足。大部分工程师需提高在GFRP筋材结构的预期以及先见效果的设计，来更好的面对实践性问题。在混凝土结构及钢结构领域，有着一系列规程和标准丰富的设计理论和工作经验，但是对于GFRP玻璃纤维增强聚合物筋材加强结构设计的标准和研究还相对的匮乏。直至2010年GB 50608-2010实施后，GFRP筋材在土木工程中的应用在国内才有法可依、有据可查。但是在九十年代初期，GERP的使用在土木工程中的一些特殊领域取得了巨大发展。 1.1 国外技术发展现状 GFRP在土木工程领域有着不俗的地位，这很大程度上取决于GFRP复合材料的特性。美国1991年用于修复由于耐久性不足而损坏的桥梁，耗资910亿美元。英国为解决海洋环境下钢筋混凝土构筑物的腐蚀与防护问题，每年就花费将近20万英镑。日本引以为豪的新干线使用不到10年，就出现大面积混凝土开裂、剥蚀现象。从最早期的GFRP材料应用开始，20世纪60年代，美国即生产出早期的GGFRP筋用于混凝土结构。80年代，日本、美国和欧洲发达国家的有关高等学校、科研机构和材料生产厂家在GFRP材料用于工程结构加固方面投入了很大的研究力量，并取得了很大的成效。1995年日本阪神地震，采用GGFRP对混凝土结构进行抗震加固，由于GGFRP现场加固技术具有高强高效、施工便捷、耐久性好等优点，为抗震救灾和震后恢复重建工作赢得了充足的时间。在GFRP筋混凝土方面，GFRP筋最主要的优势是不锈蚀和高强度。GFRP筋可以替代普通钢筋，解决普通钢筋容易锈蚀的问题。另外，它们很轻，没有磁性，而且拥有非常好的抗疲劳性。在研究与应用的规范与标准化方面，各国也给予了相当的重视。日本土木学会成立GFRP加固委员会，并完成了使用GFRP片材的混凝土维修、加固技术草案。美国混凝土协会推出了有关设计指南。欧洲《高性能GFRP加固混凝土结构设计指南》也已正常运行。 1.2 国外技术发展趋势 GFRP筋材广泛应用与现状土木工程应用技术研究中，在国外有明显的发展趋势，如（1）在对单一品种高性能GFRP复合材料研究与应用的基础上，更加重视与强调由不同种类高性能GFRP复合材料混杂与复合后的改性问题。从而克服材料本身存在的弱点，使之能够在现代土木工程中得到合理运用，以此满足实际需求。（2）只有充分利用并强调采取预应力的方法，GERP和AGFRP的高性能特点才能得到充分发挥。（3）在国外领域，为了抢占海洋工程的制高点，特别在日本投入了大量的资金以此进行该方面的应用材料与应用技术的研发，该方法在很大程度上保证海洋工程建设占据了技术统治地位。（4）土木工程中应用的高性能GFRP复合材料的品种已越来越多元化。随着经济的发展以及材料性能的提高，就导致成本有所下降，就使得越来越多的GFRP复合材料被运用到各个方面的土木工程中。如从最初的GGFRP发展到CGFRP和AGFRP，再发展到PBO纤维、超高强聚乙稀纤维和玄武岩纤维等。 2 国内技术特点及现状 就我国而言，混凝土工程耐久性问题已经不容忽视，据统计，我国公路桥梁中危桥约35.4%，因为耐久性问题，在北京市多做高架桥都有不同程度的耐久性损伤。虽然高性能GFRP复合材料发展速度很快，但在我国土木工程应用中起步较晚，研究和应用也较少，未形成规模也不配套。这在某种程度上也制约其发展。 我国在GFRP加固的规范制定方面还是比较落后，直到2010年GB 50608--2010《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》的颁布实施，GFRP筋材在土木工程中的应用在我国才逐渐进入标准化轨道。先后相继颁布了：GB/T 26743--2011《结构工程用纤维增强复合材料筋》、JG/T 351--2012《纤维增强复合材料筋》、GJJ/T 192--2012《盾构可切削混凝土配筋技术规程》、JG/T 406--2013《土木工程用玻璃纤维增强筋》等相关标准。目前在国内土木建筑方面的应用产品已达数十种，而GFRP材料应用技术和研究在我国的开发应该从20世纪90年代开始，当时数家单位对GFRP应用与材料技术进行了研究，如：冶金工业部建筑研究总院（国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心）、清华大学、东南大学、华侨大学等。 3 结语 GFRP筋材是一种高性能新型结构材料，目前，国内外对GFRP筋材的开发应用均十分重视，相应的国家和行业规范及技术标准也相应出台。虽然GFRP筋材不能大面积的将传统刚才和混凝土材料代替，但它必将以一种高性能材料对传统结构材料做必要补充，使工程中的疑难杂症得以解决，也给土木与建筑工程的发展带来了新的契机，而且对综合经济和社会效益也起到了不容忽视的作用。 浅谈玻璃纤维技术的应用:浅谈玻璃纤维软管拉入法内衬技术施工要点 【摘要】本文主要分析了国内外常用的非开挖管道修复技术，并结合实例论述了玻璃纤维软管拉入法内衬技术在工程中的使用技术和具体的工艺流程，并分析了需要注意的一些问题及其工艺价值。 【关键词】玻璃纤维；软管拉入法；内衬技术；施工 一、前言 近年来，非开挖管道修复技术不断发展，为管道的修复工作提供了巨大的技术支持。玻璃纤维软管拉入法内衬技术也被管道的使用在管道修复中，提升了修复的效果和效率。 二、工程概况 本工程包括四种口径管道的修复，包括管径DN1000，全长53.5米；DN900，全长51米；DN400，全长160米；DN400，全长1124米。 南北大街、华科大街污水管道在运行过程中因出现多次坍塌，从窨井观察运行水位很高，有些已经到达井口；2013年春景观河疏浚时发现有污水进入河道，预计管道渗漏严重。 该管线实际地理环境属流沙地带；平均埋深在５－7米左右；窨井口直径650毫米。支线较多，DN800一条，DN600二条，DN400八条，DN300十二条，水流较大。 三、南北大街、华科大街污水管道修复工艺选择 为了适应污水管道全管内衬修复100%免开挖的技术要求，经过努力，我们借鉴美国Superliner、Inliner等技术，开发了玻璃纤维软管拉入法内衬修复技术，他具备如下技术突破： 1、完全意义上的不开挖工艺技术 本公司通过改进工艺，在采用CIPP软管内衬修复管道时，完全利用窨井口为作业孔，实现名副其实的100%不开挖。这对于贯彻市府政令不开挖修复在役管道提供了技术保障。 2完全按照ASTM标准进行施工 本公司玻璃纤维软管拉入法内衬修复技术，具备完全按照ASTM标准设计和施工的能力。 3、先进的材料体系 本公司建立了先进的具有自主知识产权的浸渍树脂配方系统，利用进口的辅料，性能完全能够达到ASTM标准规定的技术水平，而且在使用上更具实用性。在软管制作方面，利用国内相关行业现有的技术水平，完全实现了国产化。 4、先进的端口处理技术 本公司的内衬层成型以后，在端口位置还要进行密封处理，采用Re-III、Re-IV专利技术完成，彻底屏弃了水泥等耐久性不良的落后手段，防止流体窜通，确保内衬层与旧管的结构完整。 四、施工工艺流程 为了适应排水管道全管内衬修复100%免开挖的技术要求，并结合我国排水行业所辖管道其自身的特征，经过努力，我们借鉴美国Superliner、Inliner等技术，开发了玻璃纤维软管拉入法内衬修复技术。 1、软管拉入法内衬工艺原理 2、软管拉入法内衬材料简介 软管材料：玻璃纤维、涤纶纤维、防护膜 软管结构：外层――保护功能外膜结构层――玻璃纤维、树脂面层――涤纶纤维、树脂防护内膜浸渍树脂：主剂是国产的不饱和聚酯树脂，约占树脂总量的80%。助剂全部进口,共有六种，占树脂总量的20%。 在已经浸渍了树脂的软管安装就位并固化成为玻璃钢内衬层以后，防护内膜就完成了他的使命，所以被揭除。这样浸渍了树脂的涤纶纤维层就成为与污水接触的面层，他树脂含量高，具有极佳的耐腐蚀和抗渗透性能，同时具有极好的表面硬度（巴柯尔硬度40D以上），耐磨耗。浸渍了树脂的玻璃纤维层则成为承担内衬层结构强度的主体，他贡献了内衬层的机械力学性能，所以称为结构层。 因为在浸渍树脂和内衬软管制造实现了高度国产化，所以采用软管拉入法内衬修复技术将获得性价比优势。 3、技术保障 （一）软管具有一定的径向膨胀功能，自然会在一定范围内克服旧管道存在的承插接口拔离、承口对承口和插口对插口等形成的管道变形。 （二）该排水管道埋深5--7米，上游近月牙河，所以水位可能较高，采用软管拉入工艺不存在潮湿环境、积水等影响树脂固化的问题。 （三）本管道水泥脱落严重，软管的功能外膜和先期拉入旧管的韧性材料能够共同避免这种现象的发生。 （四）软管拉入工艺的树脂胶液配方黏度适中易于浸渍作业、保证了层间没有气泡。 （五）排水管道的后期养护要经常进行，要求固化物内壁必须提供适宜的表面硬度（巴柯尔硬度 40），我们软管拉入工艺完全能够达到作到这一点。 五、施工流程要点说明 1、堵水、调水 华苑高科技产业园区的排水管道系统建立较晚，没有形成环路，造成管内封堵一个点，上游来水必须从下一个井口调出排走，这种调水属于系统调水，不是我们常规内衬施工中的工艺调水，再加上园区内水量过大，作业量极大。 本工程中南北大街沿线管道，每天的污水排量是6000立方米左右，管道埋设深达8米（穿津静公路是越敷设）以上，为保证施工安全和沿线企事业单位用水需要，必须进行系统调水。 系统调水的直接目的是降低施工作业段的水位。通过加设临时泵站等措施解决待修复管段的污水污放问题，然后进行封堵，使待修复管段不再有来水压力。如此，既能保证施工，又能保证施工沿线百姓的正常生活。 封堵方法：首先，由潜水员下井清理待修复段上游（来水）2米内管道和井底杂物和垃圾，放入气囊开始充气，压力达到0.5Kg/cm时撤出潜水员,继续加压至1.0Kg/cm并保持这个压力,在井口横置工字钢，固定气囊牵引绳和进气阀门、进气管等在工字钢上完成封堵。 如果可能，可以在2―3个作业坑之间加气囊，因为这样有利于后期操作，当然也会加快施工进度。 待修复管段间共存在27多个入流口，都需要根据管径大小加装适当口径的气囊，同时还要保证支流的来水污沥事宜。经与甲方协商，管道上游来水都污到附近雨水管道。 特别的，因为上游水位高、水量大，为保证施工安全上游加设两个进口气囊，下游加一个进口气囊，并确保泵站随时调水。 另外，华科大街与南北大街交口处DN400口径管道的修复，需要封堵南北大街管道，确保修复施工正常进行。 2、高压水清洗 采用自吸式管道清洗车，可吸取管道内的污水。自行过滤循环使用，节省时间，节约水资源。与清洗车配套平面式管道清淤专用喷头，清洗要求确保管道底部得到彻底的清淤和清洗，同时不会对原有管道产生破坏性的影响，达到修复管道之前的基本要求：清垢率95%以上，无块状杂物等。 清洗完成后请留一根绳子在管内，方便下一工序的施工。 3、管道检测和修补 后期检测的目的是确认待修管道是否达到了修复工艺的要求，不能有石头及 大面积泥沙淤泥，外露的钢筋、尖锐突出物、树根等必须去除，管道弯曲弧度应小于300，管道接口之间若有错位，错位大小应在管径的10%以内，错口的方向形状必须明确，管道内部管壁要基本光滑平整。 六、适用范围及效益分析 本工艺技术可对多种管线进行有效修复。可对不同材质、输送不同介质的管道及有一定变形的管道进行修复。内衬施工可通过90°弯头,但不能对其三通及复杂的“S”弯进行修复。本工艺一次施工管线长度40m,若不受环境影响,施工距离还可延长。 一般情况下,纤维软管内衬修复旧管道可节约重建费用的40%以上,且修复后的管道可延长使用寿命20年以上。纤维复合结构内衬层的传热系数经初步检测是钢铁的1/l70左右。因此,内衬修复后其热损失降低,具有一定的保温作用,从而可减少集输过程中的燃料消耗。软管内衬修复不开挖(只需操作坑),占地少,无污染,尤其对难以施工或无法重建的管线(如压在建筑物下的管线),对其修复利用效益巨大。 七、结束语 综上所述，玻璃纤维软管拉入法内衬技术在非开挖的管道修复中具有巨大的效用，因此，必须要更加深入的分析玻璃纤维软管拉入法内衬技术的使用效果，提高其施工的质量。 浅谈玻璃纤维技术的应用:玻璃纤维增强水泥板生产技术与应用 【摘要】玻璃纤维增强水泥板属于一种玻璃纤维增强水泥的新型建筑材料，其比传统材料更为优异的性能，在屋宇建造、土木建筑等领域的建筑装饰中得到广泛的应用。本文根据自己长期实践经验，对玻璃纤维增强水泥板的类型、特点与优势，生产制造的工艺、安装技术，国家大剧院的应用进行详细阐述。 【关键词】玻璃纤维增强水泥板；喷射工艺；墙面装饰 前言 建筑行业在我国城镇化建设中成为是民经济的支柱产业，建筑材料制品是建筑业重要的物资基础。装饰工程新材料新工艺，除了具有传统材料的优良性质，新型装饰材料还具有较为明显的安装省工省时、节能环保等优势。 作为内墙装饰材料的玻璃纤维增强水泥板，是新近发展的性能超群的材料，具有比传统材料更为优异性能的一类材料。具有体量轻、易粘结、安装速度快、防火、保护生态环境、节约能源、减少污染、有利于提高建筑综合效益的特点与作用。 1、玻璃纤维增强水泥板 1.1产品 玻璃纤维增强水泥板的基本组成材料为特种高强低碱、细砂石、耐碱玻璃纤维、水和脱干剂、快干剂、染色粉等其他各种添加、附加剂。 产品表面光洁平滑呈白色，白度达到90%以上，有利于任何涂料的喷涂处理。各种平面板、各种功能产品及各种艺术造型它独特的材料构成方式足以抵御外部环境造成的破损、变形和开裂。市场上常见产品有：外墙板、轻质隔墙板、保温板、永久性模板、自承载式地板等。 1.2主要类型 ⑴轻质平板。轻质平板所用原材料基本上是抗碱玻璃纤维与低碱度水泥，采用喷射真空脱水法或流浆法成型工艺。产品主要可用作：吊顶板、部分作为隔墙板、外墙内保温面板等。 ⑵轻质空心条板。轻质空心条板除极少数厂使用抗碱玻璃纤维网格布与低碱度水泥外，绝大多数厂使用抗碱玻璃纤维网格布与普通水泥，甚至使用非抗碱的玻璃纤维网格布与普通水泥。条板的成型绝大多数厂采用平模浇注法，少数厂采用成组立模法。 玻璃纤维增强水泥用途广泛，不但可用于高层、超高层框架结构的内隔墙，也可用于公共建筑、民用建筑的内隔墙。用于影剧院、大型公共建筑、星级酒店等装饰装修更是得心应手，随心所欲。 1.3特点与优势 ⑴特点表现。结构创新、材料创新、工艺创新。具有强度高、重量轻、防潮、保温、不燃、隔声、安装快，加工性能良好，节省资源。具有环保、节能、防火、抗水、隔热和抗冲击等性能，且无毒无味，无污染。施工简便，安装施工速度快，比砌砖快了3-5倍。安装过程中避免了湿作业，改善了施工环境。 ⑵优势体现 ①因墙体内结构为几何图形，在水电安装、穿管布线施工上很方便。 ②因产品性能刚柔兼顾钻孔挖洞简便易行。 ③因墙体为定型结构板块，安装组合施工快捷。 ④因墙体重量轻、减轻建筑负载，扩大了使用面积，有效的降低工程造价。 ⑤把传统墙体的土建、水电安装、装潢三部施工工艺简化为三位一体一步到位的新工艺，省时、省工，减少了劳动强度，提高了安全系数。 ⑥环保化生产，利废节能，不损耕地：工厂化施工减少建筑垃圾，消除环境污染。 2、玻璃纤维增强水泥板生产技术 短切纤维纱、连续纤维无捻粗纱、网格布、短切纤维毡等多种不同型式的增强玻璃纤维，及喷射、布网、缠绕等掺入到水泥基体中的方式不同，影响着玻璃纤维增强水泥复合材料的力学性能，形成了复杂的玻璃纤维增强水泥复合材料的制作工艺，如喷射工艺、预混喷射工艺、预混浇筑工艺、注模工艺、布网工艺、缠绕工艺等。 2.1制造工艺 ⑴喷射工艺。将水泥和玻璃纤维从同一枪喷（喷射有手工和自动喷射之分）于所要求形状之模板上，然后压实，使之成型，再慢慢硬化、脱模。对于喷射工艺而言，玻璃纤维以二维乱向随机分布于水泥砂浆之中，纤维的有效利用率高，产品的各项物理性能也较好。 ⑵预混工艺。将玻璃纤维和水泥砂浆基体共同搅拌，形成均匀的玻璃纤维水泥混合料，然后通过浇筑或喷射的方法制成产品。根据成型方法的不同，预混工艺可分为预混浇筑工艺和预混喷射工艺。 2.2制作技术 ⑴材料、工具准备 材料主要有：玻璃纤维网格胶带、108胶、建筑石膏、水泥、砂、射钉等。工具主要有：卡具、手锤、电锯、凿子、刨子、木楔、刷子、抹灰刀、直尺、撬棍、靠尺板、射钉枪等。 ⑵放样、绘图 板长为楼板层高减30mm，板间缝隙5mm，门窗过梁采用压扁法，各向两侧板压进50mm，门窗口两侧板应注明预埋木砖或铁件处，绘制好房间平面、立面拼装放样图。 ⑶制作方式 ①基本做法。上粘、下顶、背楔、加卡。立板的同时立门口，避免后塞门。粘合剂随用随调，板顶和侧面抹粘合剂呈八字状，5mm厚。安装侧面要挤严，板放在预定位置后用撬棍将板撬起，一边往上挤、顶靠，一边看上下线，使挤紧处粘合剂浆流出为宜，检查垂直度，拼齐对正，合格后立即将木楔背靠板材下口实打牢，方可松手撤出撬棍。整个安装过程控制在300min之内，在板间暗缝处刮腻子找平。 ②上部加卡方法。在安装前定好尺寸，在每块板中间加门形卡，门形卡用射钉固定在顶部，安装时将撬板放在门形卡之间玻璃纤维增强水泥板。 ⑷特殊部位的处理。 墙板与门窗连接处，因加工墙板时有预埋处理，因此，只需要在钢或木门上定钉。门框与墙板的缝隙处用粘合剂粘合。水电过墙前可预埋管，也可装板后划线开凿洞眼，管线通过后用粘合剂挤塞严实找平。安装水箱、瓷盆、铁件等重物时，可装板后开凿，但不可剔通，将木砖或铁件埋入后用粘合剂塞严找平，挂衣钩、挂镜线等可直接往墙上用胶粘住或钉上，十分方便。 2.3安装技术 由于玻璃纤维增强水泥板安装不需要平面，所以不需要进行大面积的找平处理。在建筑基层墙面完成后，通过放线确定位置，在将固定件预先安装在放线的适当位置上，然后进行竖向分段龙骨的安装。 在分段的竖向龙骨安装完成后，进行调平处理，分别对龙骨的方向进行调整，使所有的竖向分段龙骨在一个平面上或一个完整的弧面上。当竖向龙骨调整确定后，再进行横向龙骨的排列。龙骨布置完成后进行玻璃纤维增强水泥板内部填充岩棉的工作，进行岩棉的固定。最后通过连接件安装玻璃纤维增强水泥板。 3、玻璃纤维增强水泥板的应用 玻璃纤维增强水泥板是目前装饰领域新型的装饰材料，被广泛应用于学校、医院、电视台、演艺中心、星级酒店、艺术中心等领域中的屋宇建造、土木建筑和其他特种用途。例如：剧院的声学反射、吸声吊顶和墙面、高档建筑的大型艺术造型吊顶。 3.1国家大剧院应用原因 2007年9月建成的国家大剧院，在外环廊墙面等公共区域的墙面装饰中，大量应用了玻璃纤维增强水泥板。国家大剧院选择玻璃纤维增强水泥板装饰墙面的主要原因： ⑴无毒无害环保。基于玻璃纤维增强水泥板本身的内部成分主要成分是石膏，无毒无害，对于国家大剧院一类的国家重点公共型建筑，其运行的人流大，材料的无毒无害环保必须是首选。 ⑵质量轻、强度高、不变形。由于玻璃纤维增强水泥板的产品平面部的标准厚度为3.2至8.8mm，每平方米重量仅4.9至9.8kg，能减轻主体建筑重量及构件负载。产品断裂荷载大于1200N，超过国标准装饰石膏板断裂荷载118N的10倍。同时，主材石膏对玻璃纤维无任何腐蚀作用，干湿收缩率小于0.01%，产品性能稳定、经久耐用、不龟裂、不变形，使用寿命长。 ⑶声学效果好。玻璃纤维增强水泥板经过良好的造型设计，可构成良好的吸声结构，达到隔声、吸音的作用。 ⑷施工便捷、加工周期短。玻璃纤维增强水泥板可根据设计师的设计，任意造型。现场加工性能好，安装迅速、灵活，可进行大面积无缝密拼，形成完整造型。特别是对洞口、弧形、转角等细微之处，可确保无任何误差。由于其脱膜时间仅需30分钟，干燥时间仅需4个小时，大大缩短施工周期。 ⑸材质表面光洁、细腻，白度达到90%以上，并且可以和各种涂料及面饰材料良好地粘结，形成极佳的装饰效果。 3.2安装概况 国家大剧院戏剧场外环廊墙面的玻璃纤维增强水泥板的宽度约1米，高度约3米左右，厚度12毫米，板材图案的初始模型是在细沙上做出造型，目的就是达到沙丘一样的柔和起伏的效果，来烘托平静安详的基调。建筑师设计出的几种标准图案在立面上将几种图案按照一定的规律进行排列组合。对这种墙面，建筑师除了考虑建筑艺术效果之外，同时还考虑了其起伏形状对声音有漫反射的作用。板与结构墙连接方式：预制板四周及中间，为了加强板的强度及预埋件需要都设置了加强肋，在四周每边预埋钢板板通过转接件与结构墙固定的角钢连接。

材料化学论文:高分子材料与工程专业高分子化学实验教学体系的构建与成效 摘要:概述了目前国内高校高分子材料与工程专业高分子化学实验教学存在的共性问题和关键问题。提出了高分子材料与工程专业高分子化学实验课程由基础技能实验,综合设计实验,研究创新实验三个模块组成的新教学体系,并在每个模块中引入一些综合性和应用性的实验教学内容。实践证明所构建的实验教学体系在培养学生的创新意识、应用与实践能力方面起到了较好的效果。 关键词:高分子材料;高分子化学;实验教学 高分子化学实验是高分子化学课程教学的一种最有效的实践教学形式,它可以帮助和促进学生课堂理论知识的学习与消化,建立和巩固高分子化学基本概念和理论,获取高分子化学知识,培养科学素质和操作技能。我国著名化学家戴安邦指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教育要求既传授化学知识和技巧,又训练科学方法与思维,还培养科学精神和品德,学生在化学实验中是学习的主体,在教师指导下进行实验,训练用实验解决化学问题,使各项智力皆得到发展”。这番话指出了开设化学实验课的深刻内涵和重要价值。2004年国家教育部颁布的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》在评估指标的二级指标“实践教学”中,从“实践教学内容与体系,综合性、设计性实验课的比例及效果,实验室开放”三个方面明确了实践教学改革和发展的方向。近几年高校的化学类实验教学改革取得了令人瞩目的成果。高分子材料科学与工程专业是很多高校在近年来新开设的专业,在实验教学与改革方面的成果积累较少,尤其高分子化学实验教学采用陈旧的教学内容和教学方法依然居多。通过调研发现,目前国内高校高分子材料科学与工程专业的高分子化学实验教学依然不同程度地存在一些问题。 一、高分子化学实验教学现状剖析 1.实验教学体系和内容欠争理 多数的实验教学附属于理论教学,没有单独设课和单独考核,实验课时相对较少虽然有些高校高分子化学实验已经独立设课,但仅作为考查课。实验教学内容中传统的、陈旧的实验较多,而体现现代科学技术发展成果的实验很少认知性、验证性实验所占的比理偏高,培养学生创新能力的综合性、设计性、应用性和创新性的实验偏少,而且实验环节偏重于理论,突出高分子材料应用性特点的实验太少,不利于培养学生的工程观念。 2.实验教学方法单一 学生按照实验讲义预习,然后进实验室。实验前教师把实验目的、实验原理、仪器使用方法、测试方法、实验步骤和数据记录表格及数据处理方法等进行详细的集中讲解。学生只需按教师指导的过程按部就班或者依照讲义“照方抓药”,就可以完成一个实验。一部分学生糊里糊涂地来到实验室,只动手不动脑地完成实验,然后又迷迷糊糊地离开实验室。实验的现象和结果没有给他们留下太深的印象,对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养都很不够。这种统一模式、统一要求、齐步走的教学方法,一方面造成了学生对教师的过分依赖,另一方面抑制了学生个性思维的发展和创新能力的培养。 3.实验嫩学手段落后 在现代信息技术迅速发展的今天,虽然网络技术、多媒体技术等现代教学技术在理论教学中得到了普遍应用,但虚拟、仿真等实验技术手段未能在实验教学中推广应用。这样对于一些耗费过高、时间过长、毒性过大、危险性过高的实验,只能最低限度地开设,且开设过程中费用大和危险性高,导致学生对此类重要实验缺乏足够的认知和感受的机会。 二、新教学模块的实践性探索与成效 针对目前国内高校高分子材料科学与工程专业高分子化学实验教学中存在的一些问题,借鉴其他化学实验教学改革的优秀成果,提出了基础技能实验、综合设计实验、研究创新型实验的三个高分子化学实验教学模块体系,并在每个模块中结合常熟理工学院教师的科研成果引入_些新的实验教学内容,采用开放式实验教学方法。通过实验教学实践发现新的体系和教学方法在培养学生的创新意识和工程实践能力方面起到了较好的效果。 1.基础技能实验教学模块 基础技能实验模块构建的目的着重建立高分子化学实验与相关基础理论知识之间的有机联系。培养学生的实验安全意识、清洁卫生习惯和严谨的实验态度。训练学生掌握熟练规范的实验操作技能和技巧,为后续的实验教学模块的实施打下良好的基础。 基础技能实验模块的教学内容设计在课时总量的40%～50%为宜,课时数约30学时,开设8～10个实验。教学内容设计涉及到高分子化学反应机理,如自由基、阴离子,阳离子等连锁反应机理,缩聚、基团转移聚合等逐步反应机理,开环聚合反应机理等。在实验实施方法方面涉及到本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、熔融缩聚、界面缩聚等。如设计膨胀计发测定苯乙烯本体聚合动力学实验,让学生直观感受到了诱导期概念、聚合过程体积减小的现象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化学理论知识。设计过硫酸钾引发甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合实验,除让学生明确了乳液聚合的基本原理外,还了解到了聚合物大分子链端基的重要作用。设计己二酰氯和己二胺界面缩聚实验,让学生深入理解了界面缩聚的概念和聚合物的可纺成纤性能等主要高分子知识。通过设计一些自由基、阴离子、阳离子等连锁反应机理的实验,使学生进一步掌握了活性中心的概念,同时在实验过程中认知了这些引发剂的活性、安全使用和贮存事项。 2.综合设计实验教学模块 综合设计实验教学模块旨在培养学生较强的实际动手能力,自主设计和分析解决问题的能力。本实验模块是实验教学的较高层次,注重学生实验的自主设计性和综合性。 教学内容设计在课时总量的20%～25%为宜,课时数约15学时,开设2～3个实验。本教学模块的特点之一是实验内容的综合性,可以将同一门课的几个实验,或者是几门课的实验组合在一起,形成一个大实验。本教学模块的特点之二是实验方案的灵活性和设计性,侧重培养学生的自主实验和学习的意识和良好习惯。例如关于高分子合成实验先确定好采用的聚合机理和聚合方法,在原材料配方组成、引发剂种类及用量、合成温度等工艺条件方面给出一个大致的框架,然后让学生在所给的框架内进行自行设计和实施实验。譬如悬浮法制备聚苯乙烯珠粒实验,水的用量范围为苯乙烯质量的100%～200%、分散剂为磷酸钙或聚乙烯醇两种、引发剂过氧化二苯甲酰用量为苯乙烯质量的0.2%～1.0%、反应温度设定在75℃～85℃范围等。学生通过自行设计的方案实施实验获得了不同的实验结果,通过对不同组之间实验结果的综合分析,找到了影响悬浮法制备聚苯乙烯珠粒的一些因素,激发了学生动手实验的兴趣,发挥了学生自主实验和学习的主观能动性。 3.研究创新实验教学模块 设置研究创新实验教学模块培养学生的科研和创新意识、提高学生的综合素质和应用开发能力,为实现培养高质量的应用型人才的教育目标提供重要的教学内容实体支撑。 本实验模块是实验教学的最高层次,注重学生实验的独立自主陛、综合性、应用性和创新性,教学内容设计在课时总量的20%～25%为宜,课时数约15学时,开设2～3个实验。本实验教学模块的特点之一是实验项目的独立自主性和综合性。也就是说确定好实验项目之后,让学生在实验教师指导下独立自主地进行实验项目方案的调研、设计、实施和结果分析。本实验教学模块的特点之二是实验项目的应用性和创新性,所拟定实验项目必须关联生产实践中的聚合物产品,充分体现实验项目的应用性。实验项目设计主要针对这些高分子产品生产实践中存在的共性问题和关键问题的解决来进行设计。通过研究创新实验的实施,发现学生学习积极性很高,乐此不疲,为培养学生创新意识和展示高分子化学实验的应用性特征提供了最佳学习平台,尤其是开发一些联系生活实际的应用型实验,可使学生亲身感受到高分子化学实验的实用价值,能强烈激发学生的创造动机。此外,研究创新实验往往需要多名学生共同完成,有利于培养学生的团队合作精神。例如,聚氨酯绝缘漆的制备及性能测定实验,每个学生做一个实验配方,每5名学生一组,5名学生的实验结果综合在一起可以得出高分子树脂配方组成与漆膜性能之间的关系曲线,以及固化条件与漆膜性能之间的关系曲线。在实验过程中,5名学生要共同安排实验方案,尽量保持操作的一致性,最后得出的结果要呈规律性变化。如果有一名学生操作有误,这个实验点就会落在规律性以外,影响其他学生对实验现象的观察。因此,实施研究创新实验项目对教师也提出了更高要求。在每次实验前,教师要指导学生拟定方案,并对可能出现的实验现象和各种影响因素进行分析,实验过程中,又有多种意外的实验现象出现,这势必要求师生共同分析和讨论造成这些现象的原因,帮助学生透过现象深刻理解事物的本质。这样做需要教师有相当的知识储备量,并且要求教师也不断进取,充分体现了教学相长的教育理念。 三、结论 基础技能实验、综合设计实验、研究创新实验+教学模块教学的实践证明教学效果显著,特别对提高学生综合实践能力、激发学生理论课学习兴趣、培养学生创新意识和应用开发技能取得了预期效果。基础技能实验模块的教学效果主要体现在实验现象与相关基础理论知识之间的有机联系,高分子化学实验操作技能和技巧的掌握和规范。综合设计实验的教学效果主要体现在学生自主设计和分析解决问题的能力培养。研究创新实验的教学效果主要体现在学生科研和创新意识的建立,以及学生团队意识和应用开发能力的培养。 材料化学论文:浅析材料化学专业在高等林业院校的定位与建设实践 论文关键词：材料化学;专业定位;课程体系;实践教学;师资培养 论文摘要：文章从我国林业科技发展对材料化学专业人才的需要出发，探讨了在高等林业院校设置材料化学的专业定位，在对材料化学课程的教学体系进行思考的基础上，提出了培养适应林业科技发展需要的材料化学专业人才的培养模式和教学内容。 材料化学是一门材料科学与现代化学相结合的新兴学科，对于自然科学和国民经济的发展至关重要，是21世纪化学发展中的重要新兴学科之一。本专业密切联系国民经济、科学技术迅速发展的实际，研究材料制备、加工、性能和应用等的化学问题。上个世纪90年代初，复旦大学率先开设材料化学本科专业。随后，众多高校相继开设了该专业。由于材料种类很多，而且各个高校开设材料化学专业的背景和学校的优势学科不相同，虽然专业名称相同，但是各学校所制定的培养方案和体现的专业特色各不一样。中南林业科技大学是一所服务于区域经济和现代林业，地处中南地区的高等林业院校。在高等林业院校开设材料化学专业，相对于其它综合性高校的材料化学专业和本校的主流学科一一林学来说，该专业无论是在师资队伍，还是在科研水平与学科建设等方面都存在不小的差距。所以，我校开设的材料化学专业，只有办出自己的特色和优势，才能在材料化学专业领域占有一席之地。 1、专业定位明确，体现办学特色 人才的培养需要找准位置，明确方向。这是适应经济发展的需要，也是办好专业的关键。我校2004年初申报材料化学专业并获得省教育厅批准，2005年正式招生。经过5年的发展，积累了较为丰富的教学实践经验，基本建立了较为完备的材料化学专业办学条件。材料化学是一门多学科相互交叉的新型综合学科，就材料而言，包括金属材料、无机金属材料、高分子材料、功能材料、复合材料等多个领域。随着我国经济建设的全面发展，为了应对经济社会可持续发展的迫切要求，加强林业和生态环境建设至关重要。各种新材料在农业、林业领域的应用日益广泛，如生物质材料、木材阻燃材料、仿生材料和可生物降解材料等的开发都是材料优先发展的方向。但是，目前我国林业领域从事新材料技术开发和应用的专门人才比较匾乏，远远不能满足现代林业高速发展的需要。因此，高等林业院校设置材料化学专业对我国林业现代化具有重要意义。在高等林业院校设置材料化学专业既要考虑材料科学学科本身的体系，又要体现高等林业院校的特色与优势。为此，我们把专业定位在复合材料、生物质材料和高分子材料三大方向，使学生既具有扎实的材料科学基础知识和良好的专业素质，又能适应科学技术飞速发展的要求;培养能在材料开发、生产及应用领域，尤其是利用林产品资源进行新材料研制和开发以及新材料在林业领域的应用方面具有创新精神和实践能力的复合型人才，为我国林业生产现代化及林业产业化的发展提供坚实可靠的人才保障。 2、完善课程体系，优化课程设置 本专业秉承夯实基础，提高能力、拓宽范围、接触前沿的理念，根据国家经济建设对专业型、应用型、复合型和学习型人才的需要，在遵循“重基础、宽口径和强能力”教学改革原则的基础上，在构建材料化学专业课程体系时，主要采取下列原则:加强基础理论，拓宽专业口径，重视实验教学，适当增加选修课比例。因此，该专业的课程体系由公共基础课、专业基础课、专业必选课和专业选修课四个方面组成。其中:公共基础课程与化学工程类其它专业一致;专业基础课开设了材料化学、物质结构基础、材料科学与工程基础、材料物理性能等课程;在专业课程的设置上注意宽口径与突出特色相兼顾，如复合材料方向开设的复合材料学和复合材料工艺与设备课程;高分子材料方向开设的高分子化学、高分子物理和材料结构表征课程;生物质材料方向开设的木质复合材料、竹材及非木质材料等课程。同时，还加强了工艺设计和制造方面的课程，如开设材料加工与成型、材料加工与成型实验、材料合成与制备等课程;增加了阻燃材料及其应用技术、仿生材料、生态环境材料、活性炭制备改性与应用专题等特色课程。总之，在课程体系的总体构建原则下，经过两次培养计划的修订，对课程进行了认真仔细的整合，系统地确定课程门类，进一步明确各门课程的内容及课程间的分工与联系，删除一些内容陈旧或与其它课程内容重复的课程，增加反映最新研究成果方面的课程，如纳米材料，纳米复合材料等，创建一些理论联系实际、有利于培养学生综合运用知识的能力的课程，并加大前沿科技知识的教学比例。 3、改革实践教学体系，强化能力培养 材料化学专业是一门实践性很强的学科，在教学活动中，必须加强实践教学环节。首先，在加强基础化学实验教学的前提下，组建了材料合成与制备、材料结构表征和检测两个专业实验室。同时，利用多种渠道与企业建立联系，在株洲冶炼集团、湘潭钢铁公司和株洲化工集团等单位建立了实习基地。第二，实验教学是培养和提高学生的综合素质、探究与创新能力的重要途径。建立新型的材料化学实验教学体系，将传统的实验教学向开放性的教学模式进行转变，是培养创新意识、创新思维和创新能力的人才的有效途径之一。为此，在实验教学方法上，部分实验课试行开放式教学，实验课教师仅仅讲授实验的基本原理和基本要求，从查阅文献资料开始，到实验方案设计、实验操作规程、实验结果分析等均由学生独立完成，使学生变被动学习为主动学习。第三，按基础型、设计综合型、研究创新型三个层次规划实验，进一步改革实验教学内容。积极推行从验证模仿性实验向设计创新性实验转变，同时减少验证性实验，增设设计性、创新性和综合性实验。第四，鼓励学生参加科研活动，根据个人兴趣和爱好参加教师的科研项目，鼓励学生积极申报大学生研究性学习和创新性实验计划项目。通过具体的研究课题，独立设计、自查资料、自拟实验方法进行探索性、创造性实验。第五，结合专业实验室和实习基地搞好毕业实习和生产实习，鼓励已经签订就业协议的学生到单位联系生产实际选择课题，鼓励教师到实习基地结合实际指导学生的毕业论文。由此在整个实践教学活动中构建了“计划教学一开放实验一科研相结合”的新的实验教学体系。同时，在实践教学环节中，重视学生综合素质的培养，把素质教育贯穿于实践教学的全过程，为全体学生提供了一个全面发展的实践空间，培养与他人合作的团队精神。为学生将来适应现代企业的管理体制，确立优秀的职业道德素养打下坚实的基础。 4、加强师资队伍建设，优化师资队伍结构 建设一支高素质的师资队伍，是专业建设的基本保证，是提高教育质量水平的关键措施。材料化学专业刚成立之初，师资主要来自基础化学教研室。为此，学校加强了材料化学专业的师资队伍建设，有计划地选派老师到中南大学和湖南大学等高校进行培训，同时加大高层次人才的引进力度。经过几年的努力，初步建立了一支适合学科建设和专业发展需要的师资队伍，专业教师中具有博士学位的达到了50%，具有副教授职称以上的占50。专业教师所学专业包含了材料化学、高分子材料、材料科学与工程、材料表征、材料合成与制备等学科，为专业课的开设奠定了良好的基础，师资队伍的结构基本上达到了优化和合理的要求。同时，我们还鼓励年轻教师在职攻读博士学位和出国进修。 总之，高等林业院校建设材料化学专业只要定位准确，培养方案富有特色，一定能够培养出适应我国经济社会发展的高层次人才。 材料化学论文:材料化学专业人才培养模式及课程体系设置的初步探析 论文关键词：材料化学　人才培养　课程体系 论文摘　要：根据材料化学本科专业人才培养目标和材料化学学科专业特点，通过改革原有的课程体系，优化课程结构，修订完善了材料化学本科专业人才培养方案。新的培养方案更好地体现了材料化学专业的特色，体现了“厚基础、强能力、重实践”的人才培养要求。 材料化学作为化学和材料科学的一个交叉学科，受到了各国政府的重视，许多高校纷纷设立材料化学专业。为适应21世纪社会对材料化学专业人才的需求，经安徽省教育厅批准，我校于2003年增设了材料化学本科专业，并在当年正式招生，目前已经有5届毕业生，学生就业情况良好。材料化学作为材料科学与工程学科的二级学科专业，培养的是应用型理科人才，所以材料化学专业学生不但要加强数学、物理、化学及材料学科等基础理论知识的学习，还必须接受更多的应用性、实践性的知识教育。如何完成这一培养目标，使材料化学专业人才的培养能够满足现代化社会发展对本专业人才的需求，是高校材料化学专业教育工作者必须面对的现实问题。只有进一步转变教育思想和观念，深化教育改革，革新教学体系，优化课程体系中实践性教学环节，才能培养出掌握基本理论知识，动手能力强，富有创造精神的材料化学专业人才，才能办出高水平的材料化学专业，以满足经济建设和社会发展的需求。 1　材料化学专业人才培养方案基本框架 从“厚基础、强能力、重实践”的人才培养总体要求出发，设计培养方案、课程体系，优化教学内容。我校材料化学专业教育内容和知识体系由公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五大部分内容构成。 公共基础课程包括：思想教育，体育活动，大学英语和计算机基础等。 通识教育课程包括：人文社会类，自然科学和艺术类等知识体系。 专业课程包括：大类平台专业基础课程和材料化学专业课程。 专业选修课程包括：材料化学专业方向性选修课程。 实践性课程包括：课程设计、毕业实习、毕业论文、社会实践、科技活动等材料化学专业实践训练知识体系。 2　材料化学专业课程体系设计 材料化学作为化学和材料科学的交叉学科，其课程要求学生掌握材料化学的基础知识和基础理论，培养学生具有材料的制备、表征、技术开发和生产的基本能力。在构建材料化学专业课程体系时，我们一直强化教学环节的科学性、系统性和综合性，将所有教育环节分为公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五个知识体系。其专业课程体系以无机化学、分析化学、有机化学和物理化学的理论课程和实验课程基础，把材料科学基础、材料化学、材料物理等作为本专业的入门专业课程。在经过这些课程的学习之后，陆续学习高分子化学、高分子物理、材料性能学、材料现代分析技术、机械制图等专业课程，在此基础上通过专业选修课程的学习形成专业特色方向。并通过开设材料科学导论、纳米材料导论等任选课程拓宽学生的知识面。为了淡化专业界限，我校材料化学专业和化学、应用化学专业实施按大类培养，统一设置通识教育和基础教育平台。在2011年修订的材料化学专业人才培养方案中，课程教学计划课内总学时为2633学时，学生毕业应取得总学分为154学分，其中，通识教育和基础教育与我校化学专业和应用化学专业一致；专业教育、实践教学和综合教育的课程体系与化学专业和应用化学专业有区别的开设，更加突显材料化学的特色。 3　构建相对完善的实践教学体系 3.1　构建新的实践教学体系 材料化学作为一门实践性很强的交叉学科，在教学计划中强化实践教学环节，确保实践教学环节的实施。按照本专业人才培养目标的定位，我们优化完善了实践教学体系。将实践教学体系分为三个层次：一是基础实验层次，注重基础技能训练，培养学生对科学现象的观察和分析能力；二是测量实验层次，注重专业技能训练，设置了课程设计、综合性和设计性实验等内容，培养学生的专业实践能力；三是综合实践层次，注重综合素质训练，设置了毕业设计（论文）、社会实践、科技竞赛和创新性实践活动等内容，培养学生对所学知识的综合运用能力。 3.2　更新重组实践教学内容 在2011年修订的人才培养方案中实践教学环节为35学分，占总学分的22.7%。实践教学内容重点强调以能力培养为核心，优化和重组了原四大化学（无机、有机、分析和物理化学）实验教学的内容与结构，将实践教学内容分层次进行教学，确立了基础实验、测量实验和专业实验三层次的实验教学体系，涵盖了验证性实验、综合设计性实验和研究性实验等教学内容。同时，积极推进实践教学内容的更新和方法手段的改革，减少验证性实验，积极创造条件增开综合性、设计性实验、研究性实验，强化毕业论文实践环节的检查和指导；加强校企合作，积极安排生产实习和社会实践活动，进一步加强对学生实验技能、实践能力的培养，培养学生的动手能力和创新能力。 4　结语 材料化学专业的培养方案、课程体系的探索和完善将是在科学发展观的指导下我们今后多年的一大工作任务。要坚持以就业为导向定位人才培养目标，结合社会需求和学科发展实际，研究建立专业人才培养模式，提高材料化学专业毕业生的就业能力；以能力培养为本位构建专业课程体系，提高学生的理论知识水平，课程体系遵循“厚基础、强能力、重实践”的人才培养模式制定教学计划，在四年教学计划的基础上，分析理论教学相关课程，优化教学内容，合理分配理论课程学时数，使课程体系逐渐趋于科学、规范，达到构建合理的专业课程体系、优化学生知识结构和促进专业人才培养的目的。 材料化学论文:浅谈纳米材料的化学锂化与电活性 近年以来，人们对于物质世界研究已经深入到原子、分子等微观领域，纳米技术被研发于上个世纪八十年代末，它指的是人类在纳米单位即0.1至100毫米间对物质特及互相作用进行研究，同时利用它的特性的多学科的技术，目前已经成为主流研究领域。 一、纳米材料概述 （一）纳米材料主要分为：零维纳米材料。即在空间的三维尺度都受到约束，如纳米颗粒、团簇等。一维纳米材料。即在空间中有二维处在纳米的尺度内，包括纳米管、金属、棒和半导体线、纳米带等。二维纳米材料。即在三维空间里有一维处在纳米的尺度内，如超薄膜、超品格等。三维纳米材料。它主要由纳米晶体构成的材料。 在这之中，一维纳米材料具有特殊物理化学性能与可作量子器件的优势而被人们所重视，一维纳米材料之中，电子于两个维度或者两个方向的运动受到约束，只可以在一个方向自动运动，进而为研究在量子的限域之下电子运输、力学、光学等特性均提供了效果极佳的模型系统。 二、纳米带锂化改性 实验的原料：溶胶，纯氧化锂为锂源，分子量42.39。 间接水热法。量取0.2克使用离子交换方法经水热合成的纳米带，放入装30毫升去离子水烧杯中，经超声分散半小时，然后把0.29克纯氧化锂放入已分散好的纳米带中，同时搅拌48小时后，把淡蓝色流变相液体转移到容量50毫升的聚四氟乙烯的内衬不锈钢的反应釜里，反应釜经180摄氏度、24小时的水热后，自然冷却至与室温相当，将所得到的沉淀物分别使用乙醇与去离子水进行数次洗涤，最终在80摄氏度条件下经12小时干燥后得到最终产品。 由相关xrd图谱显示可以得出，锂化并没有对纳米带的晶体结构进行破坏，但是锂离子嵌入已使晶面距稍微扩大，其表现为衍射峰朝角度低处偏移。在锂化前后，纳米带依旧保持着一维纳米的结构，相比之锂化之前，锂化以后纳米带在二次水热的过程中部分断裂，其长度缩短至2至6μm，产生了较多的200至400nm小尺寸纳米片，其表面更为粗糙。 锂化前后的纳米带晶面距均为0.2nm，对纳米带实施选区电子衍射就能清楚看到衍射的斑点，而且锂化前后的纳米带花样一致，也从另一方面说明纳米带结构仍然是单品正交相。 直接水热法。为将实验流程简化，以利用更为简便与直接的方法对纳米带锂化，对间接锂化加以改进。 首先使用双氧水的氧化法制备过氧钼酸溶胶，然后把纯氧化锂直接加入溶胶里，并对其搅拌48小时以后，把溶胶转移容量为50毫升，内衬为聚四氟乙烯制不锈钢反应釜里，后续的工艺和间接锂化方法相同，同样能获得淡蓝色产物。 该产物的xrd图谱峰位一致，表明锂盐的存在对于溶胶产生正交相并没有影响，且与二次水热后得到的锂化纳米带比较，其衍射峰并无明显偏移，说明可能因为层间的锂离子嵌入相较间接锂化的纳米带更少，因此其层间距并没有产生明显变化。 纳米材料与电活性 间接锂化改性。就本文二中所提到锂化改性的纳米带的电化学性能如下：通过得到锂化前后的纳米带初次放电曲线图可知，锂后的纳米带正极材料放电电压的平台仍然是2.75v。引较于纯纳米带的初次放电量301mah/g来说，锂化后纳米带降低至240mah/g，主要是因为在锂化的过程中，锂离子嵌入故占据了一定数量的嵌理位置，使初次放电的电量明显减小，随着循环的持续进行，锂化纳米带便体现出其相当稳定的优势，经15次的循环以后，比容量仍然保持220mah/g，同时容量的保持率达92%。 对纯纳米带循环15次以后180mah/g的比容量进行相对比，容量保持率达60%与3.48的δ数值，可直观发现经锂化后纳米带具备更好的循环稳定性，得益于锂离子嵌入对其层结构起到支撑作用，使得充放电的比容量始终维持于平稳的数值范围之内。 （二）纳米器材。采用静电纺丝的技术制备具备“线中棒”的分级结构钒氧化物超长型纳米线，发现该线作为锂离子的电池正极材料具备较高比容量与优良循环性能。相比于常规的纳米材料，这类新颖的分级结构可有效防止纳米材料因高比表面能而发生自团聚的现象，从而提升电池性能，为排除纳米材料的团聚从而对性能造成影响，设计单根纳米线电化学器材，通过原位的表征，建立该纳米线电输运、结构、电极充放电等状态间的直接联系，发现容量的衰减和电导率降低有着关联。为进一步研究出化学锂化后对纳米材料的本征电活性的影响，把锂化前后的单根纳米带装成纳米器件，并对其电输运性能进行测试。 测试结果表明，锂化之前i-v特性显示纳米带的两端不对称的肖特基势垒，这是半导体氧化钼与金/铂电极间产生的，在大约2v的时候，传输的电流约300pa。锂化之后，i-v的曲线显示欧姆特性，在大约2v的时候，传输的电流约10na，根据测定电阻、有效长与横截面积的计算，纳米带在锂化前后电导率大致分别是10-4与10-2s·cm-1。通过锂化后，电导率相应增加了数量级两个。因为纳米的带沿面生长，所以纳米带的导电性也增加，这意味着八面体层里载流子的浓度增加，表明锂离子被作为填隙的离子而被引入的。 在电化学的循环过程之中，纳米带层间距随锂离子嵌入或脱离而持续扩大或缩小，相比于未锂化的样品，具较宽层距的锂化后纳米带，在其充放电的过程中显示出更小的体积变化。因此锂化能够提高电极在锂离子的嵌入与脱离的过程中结构稳定性，第一次锂化所导入的锂离子始终保留于晶格之中，进而提升导电性，有利于在未来充放电的过程中锂离子嵌入与脱离。 深入研究纳米材料的化学特性，对合理及应用纳米材料有着相关重要的影响，也为我国在各行业、领域推广使用纳米材料打下良好理论基础。 材料化学论文:材料化学绪论课教学设计 摘要: 在《材料化学》绪论课的教学过程中，采用启发引导教学方式，以“材料、材料与化学、材料化学”为主线进行教学设计，通过讲解材料发展中的化学，引入材料科学与化学的区别与联系，重点从材料结构、制备、性能和应用四个方面讲授了材料研究中的化学问题，使学生对本课程的内容有了清晰的认识，激发了学生学习本课程的信心和兴趣，并取得了满意的教学效果。 关键词: 材料化学;绪论课;教学设计 材料化学是材料科学与化学的交叉学科，伴随着材料科学的发展而诞生和成长，即是材料科学的重要部分，又是化学学科的一个分支［1］。目前，很多高等学校的化学和材料类专业开设了《材料化学》这门课程。《材料化学》是南阳师范学院材料化学专业的核心基础课程，对于培养学生的材料科学基础知识，分析和解决材料制备和应用中的化学问题的能力起到了关键作用。但是该课程涉及的知识面广泛，内容庞杂、概念甚多、加上课程改革，理论课时数减小，学生在学习《材料化学》课程过程中，普遍存在概念混淆、重点难以掌握等问题。绪论是一门课程的开场白和宣言书，是师生之间学习和交流的起始点，能为学生建立起一门课程的知识轮廓。通过对绪论进行学习，学生可以了解课程在所学专业中所处的地位和作用，以及该课程的教学内容、学习方法和考核方式等问题［2］。如何激发学生学习该课程的兴趣，提高课程的教学质量，绪论课在整个课程教学中有着举足轻重的地位。结合近年来的教学实践，就如何讲好《材料化学》绪论课谈一些心得。 1首先明确课程性质、特点及地位 教学之初，首先明确该课程作为专业核心课程的重要地位，是学习后面材料专业课程的基础课程，同时明确考核方式，加强学生对本课程的重视程度。材料化学是材料科学和化学学科的交叉学科，课程内容既涉及工程材料应用中的实际问题，又包括材料结构及制备中的化学问题。作为一门交叉学科，很多知识点与材料学和化学课程中的相关内容重复，很多学生以为学过相关知识，就会从思想上松懈。然而，相关知识点虽然出现重复，但在不同学科中讲授的重点是不同的。在讲授材料化学课程的过程中，要着重培养学生利用化学的思维解决材料科学中的问题，使学生深刻领会化学与材料科学交叉的重要意义。通过一些实例，讲解本课程与化学和材料相关课程的区别和联系，使学生更加深入了本课程的性质和地位。材料科学是偏实际应用的工科课程，化学是偏理论的理科课程，材料化学则是利用化学的理论解决材料应用中的实际问题。 2材料 以材料的实际应用为引子，如材料在航天航空、交通运输、电子信息、生物医药等领域的应用，带领学生进入学习状态，引导学生回想什么是材料?材料的种类?提出材料是对人类有用的物质，是人类赖以生存和发展，征服自然和改造自然的物质基础;是人类进步的里程碑。然后介绍材料的发展历史，说明人们对材料的使用，是从最早的天然材料，依次经历了陶瓷、青铜、铁、钢、有色金属、高分子材料以及新型功能材料。根据材料的发展史，启发学生思考材料研究和发展过程中的规律和特点。人们对材料的使用经历了从天然材料到合成材料，从传统材料到新兴材料。传统的材料主要以经验，技艺为基础，材料靠配方筛选和性能测试，通过宏观现象建立的唯象理论对材料宏观性能定性解释，不能预示性能和指明新材料开发方向，而新型材料则以基础理论为指导。材料科学的历史表明，当一种全新的材料在原子或分子水平上合成后真正巨大的进展就常常随之而来。化学的发展往往导致材料技术的实质性进步。在新材料的研发和材料工艺的发展中，化学一直担当着关键的角色［3］。任何新材料的获得都离不开化学，以石墨烯为例，物理学家主要关注其电子结构及输运理论，材料学家主要测试材料的电磁、光电、传感和催化等性能，而化学家的任务则是利用化学气相沉积和插层剥离等方法制备该材料。只有通过化学气相沉积法制备出高质量大尺寸的石墨烯，才能推动石墨烯在电子信息领域走向实用化。 3材料与化学 材料化学是材料科学与化学学科的交叉，很多学生容易混淆材料科学和化学的研究范畴。在本课程的第一节课，一项重要的任务是使学生明确材料科学和化学的研究内容和范畴，这对于后续相关概念的讲解至关重要。材料科学的研究对象是材料，材料是对人类有用的物质，指的是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。而化学的研究对象是物质，物质是构成人类物质世界的基础。材料是物质，但不是所有物质都可以称为材料;材料科学是一门研究材料的成分、组织结构、制备工艺与材料性能及应用之间相互关系的科学;而化学则是从原子和分子角度研究物质的组成，结构、性质及相互转变规律的科学。因此，化学研究的尺度范围是原子、分子、分子纳米聚集体。材料科学最早研究的尺度范围在微米以上，如钢和陶瓷的组织结构。随着一些新兴材料的出现和发展，人们对材料的研究甚至小到电子结构。如近些年发现的拓扑绝缘体，其表面导电，体内不导电的性质由其拓扑的能带结构决定，而该拓扑结构则与电子的自旋运动有关，研究拓扑绝缘体必须从电子自旋角度认识其结构。因此，材料科学的研究范畴不断拓展，并于其它学科交叉。 4材料化学 通过学习材料的发展历程、材料科学与化学之间的区别和联系，学生已经对材料化学有了一定的认识，引导学生给材料化学下一个定义。材料化学是关于材料结构、制备、性能和应用的化学。本校材料化学专业选用曾兆华、杨建文编著第二版《材料化学》作为教材，教材的章节也是按照材料结构、制备、性能和应用进行安排的［4］。在这部分内容讲授过程中，可以让学生以教材目录为参照，讲到相关内容可以与教材相关章节进行对应。 4.1材料的结构 从三个层次讲解材料的结构，分别是电子原子结构、晶体学结构和组织结构。电子原子结构在很大程度上影响材料的电、磁、热和光的行为，并可能影响到原子键合的方式，因而决定材料的类型。在这个层次上研究的化学问题主要涉及原子序数、相对原子量、电离势、电子亲核势、电负性、原子及离子半径等。原子序数决定了材料的化学组成，电负性决定材料内部原子之间的键合方式，从而影响材料的导电性、强度和热膨胀系数等。晶体学结构主要指原子或分子在空间排列的方式，根据原子排列的有序性，将材料分为晶体和非晶体。晶体中出现局部无序，或对理想晶体的产生偏离，则出现缺陷。缺陷的存在影响材料的力学性能和电学性能等。如在本征硅内部掺杂磷元素，磷原子替代硅原子的位置，形成杂质原子缺陷，增加本征硅的导电性，形成N型半导体。组织结构主要指材料的物相组成及结构、晶粒的大小和取向等。在大多数金属、某些陶瓷以及个别聚合物材料内部，晶粒之间原子排列的变化，可以改变它们之间的取向，从而影响材料的性能。一般来说，减小金属的晶粒可以降低其熔点。在这一结构层次上，颗粒的大小和形状起着关键作用。大多数材料是多相组成的，控制材料内部物相的类型、大小、分布和数量可以调控材料的性能。 4.2材料制备 材料合成与制备就是将原子、分子聚集在一起，并转变为有用产品的一系列过程。材料制备的方法和工艺影响材料的结构，从而影响材料的性能。根据制备原理的不同，材料制备方法可以分为物理法和化学法。物理法指在材料制备过程中，仅改变材料内部原子或分子的聚集状态，不涉及化学反应的方法。如真空镀膜、溅射镀膜、脉冲激光沉积法等。化学法则在材料制备过程中，涉及化学反应，并且有新物质的生成。如固相反应法、有机合成法、水热法、沉淀法、化学气相沉积法等。以石墨烯材料为例讲解材料的制备方法。石墨烯作为二维单原子层材料，既可以采用物理法制备，也可以采用化学法制备。2004年发现石墨烯的报道，便是采用简单的胶带对撕方法制备，该方法依靠外力使石墨片层克服层间范德华力，使层与层之间分离，从而获得单层石墨，该方法也称为物理机械剥离法。利用甲烷、乙烯等烃类气体作为碳源，镍、铜、金等金属作为基片，采用化学气相沉积法则可以制备高质量大尺寸的石墨烯。另外，以石墨为原料，利用化学插层剥离的方法也可以用来制备石墨烯［5］。但不同方法制备获得石墨烯的尺寸及性能差别较大，在不同的应用领域采用的石墨烯制备方法是不同的。 4.3材料性能 材料的性能由其结构决定，与材料制备的工艺和方法有关。性能是指材料固有的物理、化学特性，材料性能决定了其应用。广义地说，性能是材料在一定的条件下对外部作用的反应的定量表述，例如力学性能是材料对外力的响应、电学性能是对电场的响应、光学性能是对光的响应等。因此，材料的性能可分为力学性能和特殊的物理性能。常见的力学性能包括材料的强度、硬度、塑性、韧性等。力学性能决定着材料工作的好坏，同时也决定着是否易于将材料加工成使用的形状。锻造成型的部件必须能够经受快速加载而不破坏，并且还要有足够的延性才能加工变形成适用的形状。微小的结构变化往往对材料的力学性能产生很大的影响。材料特殊的物理性能包括电、磁、光、热等行为。物理性能由材料的结构和制造工艺决定。对于许多半导体金属和陶瓷材料来说，即使成分稍有变化，也会引起导电性很大变化。过高的加热温度有可能显著地降低耐火砖的绝热特性。少量的杂质会改变玻璃或聚合物的颜色。 4.4材料应用 材料化学已经渗透到现代科学技术的众多领域，如电子信息、环境能源、生物医药和航天航空等领域。例如，在电子信息领域，现代芯片制造离不开化学。光刻过程使用的光刻胶和显影液，镀膜过程中的化学气相沉积和原子层沉积，刻蚀过程中的反应离子刻蚀，这些工艺过程都离不开化学的作用。在环境能源领域，新型光催化材料和太阳能电池材料的研究和开发，离不开化学法制备材料和对材料进行化学掺杂改性。在生物医药领域，对传感材料进行化学改性提高其传感特性，对仿生材料进行表面改性可以提高其生物相容性。在航天航空领域，各种轻质、耐高温、耐摩擦等结构材料和功能化智能材料的研发都离不开化学。 5结语 通过对“材料化学”绪论课的精心设计，使学生明确了该课程的性质和重要地位，大量的实例激发了学生学习的兴趣和求知欲，树立了学生学好该课程的信心，为课程的深入学习起到了奠基石的作用。以“材料、材料与化学、材料化学”为主线进行讲授，使学生对本课程的内容有了更加清晰和深入的认识，取得了良好的教学效果。 作者:李涛 高利敏 单位:南阳师范学院化学与制药工程学院 南阳师范学院校医院 材料化学论文:高职化学教学工程材料分析 摘要： 《工程材料》是高校土木工程专业的一门重要的专业课，它不仅是一门应用技术，同时又是建筑施工等课程的基础，该课程中涉及到的材料的组成及性能等内容需要学生具备一定的化学知识方能学好，因此在开设该课程前，一般都需要学生具备基础化学知识，结合《工程材料》教学内容，主要总结了小高职基础教育阶段需要前修的化学知识模块。 关键词： 工程材料；高职；化学；教学内容 哈尔滨铁道职业技术学院是一所以高铁、隧道、桥梁、建筑为主打专业的国家骨干高职院校，同时也是中国中铁集团下属唯一一所高职院校。我校每年为国家高速铁路建设、城市轨道交通建设、土木工程检测、道路桥梁建设等方面输送大量的优秀人才。作为一个历史悠久的老牌土木工程类院校，我校在大一第二学期开设了《工程材料》这门课程。由于近些年高考不断改革，高中化学知识删减了很多，又由于高考适龄生源的减少，以及一些二本院校招生门槛的降低，使得我校招生学生的素质降低，此外，作为三年制高职教学的补充，五年制高职的学生没有经过高中系统的学习，化学知识更是为零，学生的化学基础知识不能够满足《工程材料》这门课程的学习，因此，需要在讲授这门课程之前，前修一部分化学基础知识，现结合我校的实际情况，前修基础课程并没有充足的课时，也不能像高中化学教学那样，重视基础，精讲运算，因此我们针对学生后学专业课学习的内容，总结出三个必须掌握的化学知识模块，即金属元素及其化合物、硅酸盐工业基础、有机物及新型高分子材料，便于学生学习掌握，为后续《工程材料》课程的学习打下坚实的理论基础。 1金属元素及其化合物 《工程材料》主要讲述建筑材料的性能和使用条件，现阶段建筑工程中常用的金属材料又可分为黑色金属，例如钢、铁、及其合金等，还有有色金属包括铜、铝及其合金。从事土木工程建设的技术人员必须了解和掌握这些材料有关的知识，土木工程材料是一切土木工程的物质基础，材料决定了建筑的形式和施工方法，因此我们的学生要想学好这部分知识，就必须先要掌握金属元素及其化学物有关的基础化学知识。金属及其化合物知识点较多，由于学时有限，我们只能选取与专业课联系比较紧密的内容重点讲解。例如：铝、铁、铜三种金属及其化合物的性质是重点讲解的内容。铝元素存在的形式主要是铝土矿，铁元素能够以游离态的陨铁和化合态的铁矿石存在；铝粉可以制成银粉（白色涂料）；铁（铬、锰）为黑金属，其余的都为有色金属；金属铝既能和强酸反应，又能和强碱反应；金属化合物与酸和碱的反应；常用的金属冶炼方法及原理，例如，电解法冶炼铝，热还原法冶炼铁，湿法冶炼铜等；其中最主要的还是工业炼钢、炼铁的原理。工业炼铁的主要原料是石灰石、铁矿石、焦炭，在炼铁高炉中发生三个化学反应这样可以得到生铁，生铁可以作为炼钢的原料，把生铁冶炼成钢的过程，就是除去大部分硫、磷等有害杂质，并且适当地降低生铁里的含碳量，调整钢里合金元素含量到规定范围之内。炼钢时常用的氧化剂是空气、氧气或氧化铁，主要化学方程式：大量铁变成氧化亚铁，调整硅、锰的含量，同时降低碳量，除去FeO，因它会使钢具有热脆性。 2硅及硅酸盐工业基础 建筑工程中把能够将散粒状材料（如砂子、石子等）和块状材料（各种砖或者砌块）粘结成为具有一定强度的整体材料，成为胶凝材料。胶凝材料根据化学成分可分为无机胶凝材料和有机胶凝材料，其中无机胶凝材料又可分为气硬性胶凝材料，例如石灰、石膏、水玻璃等，而水硬性胶凝材料主要为各类水泥。作为土木工程专业的学生，在学习这部分知识时要作为重点内容。因此我们在讲述这部分知识点时，首先要求学生要对这几种材料的化学成分、反应方程式有一定的了解，并且知道它们之间的联系。主要讲述的内容包括硅的性质及应用；二氧化硅的性质及用途，硅酸盐工业主要包括玻璃、水泥和陶瓷，这三种产品都是建筑工程中常用的材料，尤其是水泥，因此，学生要掌握这几种产品的制备原料、设备、反应原理、主要成分、特性、种类及用途。以水泥为例，其制备原料为石灰石、粘土和石膏（适量），设备为水泥回转窑，具有水硬性，水中空气中都可以硬化，是不可逆过程。 3有机物及高分子材料 随着国民经济的发展，对材料的需求越来越多，对材料的性能要求也越来越高，新型高分子复合材料越来越受到人们的重视。有机物知识点繁多，需要学生掌握的知识点主要包括：烷、烯、炔烃及笨和笨的同系物基本组成及化学性质；烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质，包括卤代烃、醇、醚、酚、醛、酮、羧酸、酯，硝基化合物等等；重要的有机反应及类型，包括：取代反应、加成反应、氧化反应、还原反应、消去反应、水解反应、热裂化反应，聚合反应、中和反应；高分子材料是由可称为单体的原料小分子通过聚合反应而合成的，包括碳链高聚物、杂链高聚物、元素高聚物，四类主要高聚物反应包括：加聚成碳链、缩聚成酯链、缩聚成肽链、酚醛（或酮）缩聚。传统高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。其中，塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。而新型高分子材料的性能更优越，应用更广泛，既具备了传统高分子材料机械性能，且在一定领域有特殊用途的若干种新型材料，例如有高分子分离膜、仿生的高分子材料、医用的高分子材料、液晶高分子材料、导电塑料等等。两者在化学结构和物质划分上，是基本一致的，只是合成难度上、实际用途上、出现时间上有差异。从事建筑工程的技术人员都必须了解和掌握土木工程材料的有关技术知识。土木工程材料是一切土木工程的物质基础，材料决定了建筑形式和施工方法。因此要学好这部分知识非常重要。知识的积累和学习是一个漫长的过程，不能一蹴而就，要循序渐进，要想学好专业课，就必须要先学好基础课。 作者：张巍 单位：哈尔滨铁道职业技术学院基础教育学院 材料化学论文:案例型材料化学教学探索 1案例型教学 1.1案例来源及积累 案例主要来源于媒体报道或经典案例。如生活中常见的“502胶水”、“矿泉水瓶”、“化妆品瓶”、“塑料手套”、“雨靴”、“衣服”、“汽车轮胎”、“尼龙绳”以及“石墨烯智能服饰”等，最近的新闻报道“2014年80岁老太换全髋关节次日下地”，小孩的卡通玩具“光敏印章”，“农用聚乙烯薄膜”、“工业上泡沫塑料的发泡剂”工业生产原料等。日常注意收集积累，并根据案例所产生问题、解决途径进行归类，建立案例库，进一步有助于理解书本知识。 1.2案例选择 案例引入为教学服务，选择适当的案例保证教学活动的顺利进行是前提。适当的案例既能融合学生所学课程的理论基础，又能结合实验室条件以及学生的实际情况。综合以上考虑因素，对于功能高分子材料教学，选用“2014年80岁老太换全髋关节次日下地”作为教学案例，该案例内容包括了功能高分子材料的理解以及如何在生活中应用进行扩展等内容。人们对“关节置换”这个词已不再陌生，但是它的原材料是什么?大家可能还是很陌生。它是指用生物相容性和机械性能良好的金属或复合材料制成的一种类似人体骨关节的假体，通过手术将其植入体内，替代病变的关节，清除疼痛，恢复关节的活动与原有的功能，而这种生物相容的材料就是咱们的高分子材料超分子量聚乙烯。这样进行案例引入，大家对于目前简单应用的高分子材料有了更深入的认识。案例选择应遵循难易适中、可操作性强等特点，照顾成绩下游学生的同时，给上游学生预留挑战空间，激发学生解决问题的强烈愿望。 1.3案例深入和小组讨论 案例引入为实现教学目标而设计的，学生以理解知识问题为目标，围绕知识问题进行思考、讨论，进而理解知识要点。如果这堂功能高分子课程只进行到这里，学生只是知道了一个熟悉的陌生人。我们下面还要对这个高分子材料超分子量聚乙烯进行讨论。大家对聚乙烯比较熟悉，聚乙烯(PE)是五大合成树脂之一，是我国合成树脂中产能最大、进口量最多的品种。以“聚乙烯的应用”为例，在方案设计前指导老师提出以下问题:“在日常生活中那些是聚乙烯的产品?”该问题引起了学生很大的兴趣和关注，为回答以上问题，学生自主进行了查阅。可以了解它可以应用在“保鲜膜、背心式塑料袋、塑料食品袋、奶瓶、提桶、水壶等”。紧接着又提出“聚乙烯的分类?它们的区别是什么?合成方法和用途是什么?”，该问题引导学生进一步扩展知识要点，聚乙烯主要分为线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)三大类，而案例里提到的是超高分子量聚乙烯，学生要如何回答这几种聚乙烯材料的区别是什么，可以引入小组讨论的方式，分成四个小组，每个小组负责一种材料，从它的物理性质、特性、合成方法及用途上进行材料整理，在课堂上用PPT讲解，最终由教师进行点评，通过方案设计中的讨论，每个小组经过归纳整理把这种材料的性能基本完成全掌握了，同时也培养学生的动手能力及团队合作精神。事实证明，案例型教学法在激发学生的探索欲和提高学生学习兴趣方面起到了积极的作用，在解决问题的过程中逐步形成分析素养。 1.4案例扩展 将科研项目引入具体的课程教学中去是利用其进行智能型人才培养的新途径，也是将书本知识扩展到实际应用的一种途径。以上案例用到的是超高分子量聚乙烯作为人工关节软骨(关节臼)材料，然而，临床实践显示，人造关节有效工作年限为10～15年。长期使用过程中产生的聚乙烯磨屑会引起骨骼发炎，发生无菌性松动和假体脱落等问题，从而需要更换新的人造关节。再次更换人工关节的手术费用和失败率比首次更换高很多，导致经济损失和对患者身体的伤害。因此必须要增强医用超高分子量聚乙烯的耐磨性能，这样就在该课程的教学过程中引入科研项目，激发学生的学习兴趣，锻炼其查阅文献资料的能力，积极引导其参与到科研活动中去。通过学生资料查阅，采用纳米粒子增强复合材料技术，合成氧化石墨烯基超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料，充分利用新型二维纳米材料石墨烯的高强度、高模量、高硬度和低摩擦系数的突出特点，提高了石墨烯/UHMWPE复合材料摩擦磨损性能。在这里学生又查到一个新的概念—石墨烯，它是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光;而电阻率只约1Ω•m，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。石墨烯具有非同寻常的导电性能，超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性，它的出现有望在现代电子科技领域引发一轮革命。燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。与其他电池相比，具有能量转化效率高、无环境污染等优点。“质子传导薄膜”是燃料电池技术的核心部分，汽车中的燃料电池使用氧和氢作为燃料，转变输入的化学能量成为电流。现有的质子薄膜上常存在燃料泄漏，降低了电池有效性，但质子可以较为容易地“穿越”石墨烯等二维材料，而其他物质则很难穿越，那么我们研发石墨烯碳纸特种纸用作质子薄膜，既可以解决燃料渗透的问题，增加电池的有效性，还可以降低燃料电池的成本。而特种纸在日常生活中应用十分广泛，比如棉纸、宣纸、无尘纸、钞票纸、喷墨纸、热敏纸、过滤纸、茶袋纸、铝箔纸、拷贝纸、美术纸、复写纸、无碳复写纸、防霉纸、静电防止纸、导电纸、半导电纸、电池分离纸、电气绝缘纸、耐热纸、汽车用滤纸、空调滤纸、脱臭滤纸、医疗卫生用纸、药包纸、无菌纸、医疗胶布基材、手术衣等等。这样的学习过程最终实现让学生根据自身兴趣自主的寻找课题，参与到科研项目中，积极参与竞赛，培养他们将来在工作学习中“发现问题—方案设计—方案实施—结果讨论—问题扩展”的能力。 2培养学生的创新思维，树立绿色理念 开设课题开放性实验，培养学生独立查阅文献资料及设计开展实验的能力，在实验过程中积极引导、经常讨论总结进一步锻炼学生自主动手能力。增强现有学生实验室的开放性，组织学生参加各类竞赛、培养学生的专业技能和创新意识。同时，促进教师实验室、研究生实验室及校企联合研发中心的开放，带领学生去工厂实习，引导学生直接参与科研实验工作，使学生认识、了解科研，培养学生的创新意识和创新思维。此外，结合我国可持续发展战略及未来材料化学工业以及绿色造纸与特种纸绿色发展方向，在课堂、实验、实践等教学环节坚持融入绿色化学内容，渗透绿色化学思想，在丰富化工实验教学内容的同时培养学生树立绿色化工理念，增强绿色化学意识。 3加强卓越工程师的培养 为促进就业，培养学生的社会技能，增加课堂教学效果，积极组织学生参加材料化学专业和绿色造纸与特种纸的各项职业资格、技能考试，通过考证激发学生的学习兴趣，为学生今后就业和提升工作能力奠定基础。以“强化工程、工艺、设计和新兴特色学科交叉等方面基本理论、知识的培养;强化生产、研发、检测和管理等方面工作的基本工程能力的培养;强化国际化视野、企业家精神、市场头脑和创新思维等基本素质培养”为特色的强化“三基”人才培养方案，建立一个符合我院卓越工程师课程教学体系，培养满足地方产业发展需求的优秀材料化学以及绿色造纸与特种纸专业人才，增加学生就业渠道，提高学生的就业水平。 4结论 在案例型教学法中，学生主动性提高，并通过参与、完成科研项目获得成就感，探索欲得到激发，自信心得到提高;同时，在教师引导、学生逐步解决问题的过程中，学生形成了解决问题的思路，培养了解决问题的素养。此外，通过小组合作学习，学生的团队精神得到培养。此外案例型教学法有着较明显的优势，但同时也需要注意以下问题:需要指导老师投入大量的精力积累案例、指导方案设计、管理教学过程等，工作量大。需要充分调动学生积极性，否则案例型教学法容易流于形式。评价方式重要，不能以简单的实验报告进行评价，应重视学生表现，否则学生不重视参与过程而注重结果。教学改革在方法创新的基础上，应更加关注方法适用性，抓住学生兴趣，提高学生自主学习积极性，提高学生参与度，激发学生创新思维。 作者：张妍 沙力争 赵会芳 陈华 单位：浙江科技学院生物与化学工程学院/轻工学院 材料化学论文:材料化学实验室信息管理探索 1MCLIMS的实现目标 为了实现材料化学实验室高效管理实验室的人员、仪器、药品、无纸化实验记录，提高管理效率，保证科研工作的顺利进行，MCLIMS主要分为三个主体框架：上位机LIMS，嵌入式控制终端及药品存储柜的实体，上位机软件主要用于通过软件来实现基本信息的维护和药品的使用操作，嵌入式控制终端与存储柜构成一个整体，用于响应上位机LIMS的命令，并做出响应决定是否需要开启药品存储柜，药品存储柜用于存储材料化学实验室的药品。本系统的最终实现目标包括以下几个方面。 1.1上位机LIMS软件主要实现如下功能 用户信息管理模块：包括用户登录、用户信息录入、更新、检索、删除及用户权限管理，密码管理等；导师信息管理模块：主要是管理导师的基本信息及科研方面信息等；用户签到管理模块：主要是与指纹录入仪进行通讯、实现用户签到验证，主要包括：用户指纹录入、用户签到、签到查询、用户指纹删除、用户请假等；药品信息管理模块：包括药品信息录入、更新、检索、删除、余量更新、药品存储位置管理等；药品使用管理模块：包括药品检索、打印条形码药品清单、药品余量提醒、过期药品查看等；药品存储柜信息管理模块：主要是管理存储柜数量、位置IP、容量等信息；仪器信息管理模块：包括仪器信息录入、更新、删除、仪器预约、预约邮件提醒、外借管理等；热电参数测试仪数据读取模块：包括添加仪器测试用户、测试样品参数管理及测试数据管理等功能。 1.2嵌入式终端控制软件主要实现功能 （1）用户登录，只有登录成功后才能进行（3）的操作，否则（3）此操作无效，视为不合法用户。（2）终端串口管理，配置终端的串口通讯，用于条形码阅读器信息的读取。（3）终端存储柜柜门控制，用户在得到（1）的权限后直接可以操作柜门的开启与关闭。（4）终端信息显示，串口读取到的条形码信息后系统检索数据，更新显示信息，然后解析检索到的信息来控制存储柜的开启与关闭。 1.3存储柜物理设计 根据需要，本次对药品存储柜的设计采集2X2式的矩阵式设计方案并充分考虑了电路设计，信息读取的物理接口。 2MCLIMS系统架构 拓扑结构反应了应用系统或网络系统中各个结间点的互联表现形式，如文件服务器、工作站等的，常见的拓扑结构有总线型拓扑、星形拓扑、环形拓扑、树形拓扑、以及它们的混合形式。对于本系统，它主要体现在上位机软件、数据库服务器及嵌入式控制终端的连接方式及他们的数据响应关系。考虑到每个实验室的安装配置过程中，上位机软件与嵌入式控制终端的对应关系是1∶n的关系，n大于等于两台设备，本文选择了总线型拓扑，其特点：结构简单灵活，非常便于扩充；共享资源能力强，要实现总线型拓扑结构，只需上位机LIMS与MySQL服务器及嵌入式终端同在一个局域网中，保证MySQL服务器网络可达即可。系统的最终架构如这种架构方便药品存储柜数量的扩充，位置的放置也不受限制。 3MCLIMSR的具体实现 3.1系统软件架构 本系统以C/S模式为开发模式，以C#为上位机LIMS软件的开发语言，VisualStudio2010为开发功具；MySQL作为数据库服务器。嵌入式终端以基于ARM9为核心的S3C2440芯片作为处理器的TQ2440开发板作为嵌入式硬件平台，将嵌入式Linux作为底层系统，QT和C语言作为GUI设计和底层驱动开发语言；以UG为存储柜物理实体的建模工具。 3.2系统硬件架构 本系统涉及与多个硬件的通讯工作，其中包括：中控指纹仪，用于学生签到模块中的指纹录入及学生签到功能；POS打印机，用于实验室学生实验药品清单的打印，清单信息包括用户实验方案、所需药品的位置、用量、实验编号等信息并附带条形码；TQ2440开发板，是嵌入式控制终端的运行平台，用于运行嵌入式控制终端软件；条码扫描器，用于扫描条形码清单上的实验编号信息，并将编号传到嵌入式软件，软件做出相应的响应。 3.3系统功能模块设计 通过结合当前实验室对药品管理系统的需求分析，本系统设计出如下功能模块。 3.4数据库设计 数据库是实验室信息管理系统的基础和核心,它关系着实验室的工作效率和业绩，一个科学、合理的数据库是LIMS成功创建和稳定运行的基础。在材料化学实验室管理系统（MCLIMS）中数据库作为信息的来源及存储工具，也是连接上位机LIMS、嵌入式控制终端的数据共享的桥梁。根据对各模块的处理过程及需求分析，以MySQL作为数据库服务器，将数据库设计包括以下几个方面。①与用户相关的包括用户登录表，用户签到表，用户指纹表，用户请假登记表，用户科研信息表，用户基本信息表，用户导师信息表等。②与仪器信息相关的包括仪器预约信息表，仪器信息表，仪器外借信息表等。③与化学药品相关的有：化学药品信息表，化学药品使用信息表，化学药品剩余量信息表，药品短信验证表等。④与测试仪器相关的数据表有：仪器测试用户表，样品测试参数信息表，样品测试信息表等。 3.5系统的具体使用流程 本系统由上位机LIMS软件、嵌入式控制软件及存储柜实体构成。用户使用时对于非药品使用的模块都可以直接通过上位机LIMS软件完成，包括用户签到、实验室仪器、导师信息管理等。用户要完成实验，要经过几步：打开药品使用模块、检索药品的信息如余量、位置。然后根据实验规划分别添加药品信息；确认药品配方并打印清单，清单信息上会附带药品的位置，用量信息，实现学生实验无纸化记录；将药品清单携带到药品存储柜终端，扫描条形码，嵌入式终端检查条形码的合法性，然后检索并显示信息。同时，相应柜门开启，完成取药，每个条形研只能使用两次。 4结语 本文根据当前材料化学实验室对信息管理特别是药品的管理的功能需求，设计并研发了一套材料化学实验室信息管理系统，该系统主要分为3个功能框架：上位机LIMS、嵌入式控制软件及存储柜实体。然后给出了该系统的实现方案及系统架构，分别设计了系统的功能模块。该系统操作方便、安全性高、功能设计丰富并人性化。总线型拓扑结构也使得存储柜数量易于扩充布置。系统为实验室的管理提供为极大的便利，大大地实现实验室资源信息的共享，不管是导师还是学生，都能从此系统中感应到使用的便利性，提高实验工作的效率，加快高效实验室信息化。 作者：瞿秋亮 杨君友 单位：华中科技大学 材料化学论文:材料化学工程方向研究生教学探析 材料是人类赖以生存和发展的物质基础，与信息、能源并称为社会文明的三大支柱。人类社会的发展历程，是以材料为主要标志的。从人类以石头为工具的旧石器时代到对石器进行加工进入新石器时代，再到后来的青铜器时代、铁器时代、钢铁时代，人类的发展历程可以说就是材料的发展史。现代社会，材料已成为国民经济建设、国防建设和人民生活的重要组成部分。材料化学工程在这种大背景下应运而生，本学科以化学、化工、物理学为基础，系统学习材料科学与工程的基础理论和实验技能，并将其应用于材料的合成制备、结构表征、性能检测及其应用等方面的新兴学科，是一门交叉性与工程技术密不可分的应用科学。但随着社会进步，旧的研究生教育模式的弊端逐渐显示出来。本文基于材料化学工程的特点，分析了现今研究生教学中存在的问题，并提出了解决办法。 1存在的问题 1．1内容广，概念多 材料化学工程是以化学和化工基础，研究、开发、生产和应用金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料的工程领域。研修的主要课程包括物理化学、材料科学基础、材料力学、材料工艺、高分子材料、金属材料、无机非金属材料等。在基础课程中概念多、公式多，如在物理化学中的热熔、积分溶解热、积分稀释热等，有些概念相似如果不仔细区分容易混淆。在诸如高分子材料这类介绍性的课程中名称特别多，如聚丙烯、聚氯乙烯、环氧树脂等，这些材料在我们的生活中经常接触。但通过学习很多学生还是不能识别基本的材料，掌握它们的基本制备工艺和用途。 1．2叙述性的内容多 关于三大材料的学习主要是叙述性的内容多，比较抽象。例如，金属加工中热处理的四把火:退火、正火、淬火、回火，退火又分好几个种类，每种钢材根据用途不同，而选择不同的工艺条件。但是只通过课本的叙述，对于很多材料依旧没有直观的认识。虽然很多同学有参加过金工实习课，但是时间不长，很难做到全面深入的了解，对一些材料的性质、加工方法感到陌生，从而逐渐丧失学习兴趣。另外，在材料的合成中，每合成一种材料，需要通过一系列检测看所得物质是否为目标产物。又或者合成一种新的物质，也可以通过检测分析出其结构性能。材料专业的学生都有一门必修课《材料结构表征及应用》详细介绍了材料表征中各种检测手段。但是很多同学拿到检测结果却不会分析。 1．3课程教学与现实联系不够紧密 研究生与本科生最大的不同就在于，在接受系统知识的同时，必须加强研究意识、创新意识和研究能力的培养［1］。材料化学工程是一门应用型学科，与实际应用密不可分。课程安排之前的金工实习，目的是锻炼学生动手能力，对材料的加工有所了解。此外，还有一些实验操作课，但是很多时候由于时间安排不合理又或者设备少学生多，平均几人一台设备，学生动手机会操作不够，有时候老师只能靠演示的方法让学生观摩，学生完全处于一种被动的学习状态。还有部分同学在实习中怕脏、怕累，不愿动手操作。另外，在课程结束后还有参观见习，对材料的加工制作有个直观的认识，但是很多时候由于人员过多，加上工厂环境复杂，很多同学在见习过程中往往走马观花，只停留在看热闹的表面功夫上。 2解决办法 2．1培养学习兴趣 科学家爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”老师首先要做的就是激发学生的最大兴趣并使之保持这种热情。材料化学工程与我们的生活密切相关，老师可以在讲授过程中结合我们实际生活中的用途。比如高分子材料中的聚丙烯腈，常与羊毛混纺制成毛织物等，可以制作毛毯、军用帆布、帐篷等。被称为“人造羊毛”。又如我们生活中常见的木制家具，其实很多都是由木塑复合而成:以木材为主要原料，经过处理使其与各种塑料通过不同的工艺复合而成。既保留了木材良好的加工性能，同时具有塑料的耐水、耐腐蚀、使用寿命长等优良性能，还符合环保的大前提。通过这种理论结合实际，能激起学生学习兴趣，鼓励学生自己查阅资料了解更多信息。 2．2疏通知识结构，掌握各学科之间的联系 在材料化学工程形成前，高分子材料、无机非金属材料、金属材料科学都已自成体系，而且他们之间存在着很多相似之处，可以相互借鉴，促进本学科的发展。如马氏体相变本来是金属学提出来的，广泛地用来作为钢材热处理的理论基础。但在氧化锆陶瓷材料中也发现了马氏体相变现象［2］，并用来作为陶瓷增韧的有效手段。另外，各类材料的研究设备与生产手段也有很多相似之处。虽然不同类型的材料各有专用测试设备与生产装置，但更多的是相同或相近的，如显微镜、电子显微镜、物理性能测试和力学性能测试设备等。在材料生产中，很多加工装置也是通用的。比如生活中很多塑料用品大多是通过注塑成型加工而成，但其实与粉末冶金工艺中的压坯过程相似。随着科学技术的发展，各学科间已无明显界限，甚至不同材料之间能相互代替。不过凡事都有规律可循，只要掌握规律很多问题便迎刃而解。作为材料的规律就是:组织决定性能，性能决定应用［3］。再根据性质选择材料，依据用途确定工艺路线。抓住这一规律，学习时就不会感到毫无头绪。 2．3传统教学与现代教学方式相结合 传统教学大都采用“填鸭式”方式，学生听课主动性、积极性不高。新的教学改革中应采用启发式、互动式和讨论式等新的教学方式。老师在课前布置问题，分小组完成不同的部分，让学生带着问题去学习，查找资料，每组选择代表在课堂进行发言，然后再各组进行讨论。这样不但发挥了学生的主观能动性，活跃课堂气氛，减轻了老师的授课负担，还锻炼了学生自己分析问题、解决问题的能力，达到事半功倍的效果。相比传统教学，计算机汇集了图像、文字、声音等元素，极大的丰富了教学色彩，调动学生学习积极性，具有直观、生动、形象的元素，可以将抽象的理论知识和工艺方法生动的展现在学生眼前，增加课堂趣味性，提高学生的感性认识，有利于知识点的理解和掌握。同时可以结合一些相关视频比如:注塑成型、挤出成型、模压成型以及金属材料的冷加工热加工等。这些视频网络上都可以找到，如HOWITISMADE、TEDSHOW等。通过相关的视频，既可以活跃课堂气氛，也能调动学生学习积极性，甚至激励学生自己在课外继续学习观看。这种多媒体教学与视频教学相结合的方法，既减轻了老师的负担，同时激发学生学习兴趣，调动积极性，促进教学任务顺利完成。 2．4开设软件分析课程 作为材料化学工程研究生，材料检测分析应该成为一种必备的基础技能。但是很多时候拿到检测结果却不会分析。软件分析课程可以很好的解决这个问题。所有的检测结果都有软件可以分析，比如FTIR、XRD、NMR等，借助这些软件，可以快速地分析所得结果。比如JADE，作为一款分析XRD数据的软件，它可以对物相进行定性定量分析。虽然软件分析不一定完全正确，更多的时候还是根据理论基础来判断，但软件分析可以作为一个辅助手段。这样学生既掌握了一门技能，而且大大提高了学习效率。 2．5课堂教学与实践相结合 俗话说“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。作为一门应用型学科，课堂所学的最终都是要能应用到实际生产中去。在涉及如注塑成型、挤出成型等高分子材料成型工艺时，可以穿插一些参观实习课。通过参观实习，直观地了解材料加工制备过程，将自己所学知识配合生产。理论上可行的事情，在实际应用中还需要考虑到原材料、工艺条件的控制、销售渠道、成本控制等。如果有可能，可以尽量选择一些大型的工厂基地，接触现代化的机器设备，体会先进生产力的发展，感受到世界一流水平的实力。为学生丰富见闻开阔视野提供机会，这将对培养学生的自信很有帮助，尤其是对于一些非重点名校的学生。另外，通过与企业或者研究单位联合培养，即“产学研结合”。“产学研结合”一般指企业、学校、研究单位之间的相互合作和优势互补。李元元等认为产学研结合是培养工科硕士的最佳途径，学位论文的选题和相关实践应当与工矿企业的工程实际相结合，密切结合其技术改造、革新、引进等技术难题或科研攻关项目。这将有利于从根本上解决学校教育与社会需求脱节的问题。缩小学校人才培养与社会需求脱节之间的差距，增强学生就业竞争力。 3结语 按照教育部颁布最新的学科体系，材料化学工程是化学工程与技术的方向之一，主要以化学、化工和材料为基础的应用性学科。因而在材料化学工程研究生教学中存在理论多、知识点多、概念多及与实践联系不够紧密等问题。针对上述问题提出了激发研究生学习兴趣，疏通各学科知识结构、掌握它们之间的内在联系，教学中注重传统教学与现代教学方式相结合，开设软件分析等实用性课程，理论教学与实践相结合等解决办法。 作者：陈志彦 杨亿 单位：中南林业科技大学 材料化学论文:论无机材料物理化学的教学革新 无机材料物理化学课程现状 目前，无机材料物理化学课程沿用陆佩文[5]编写的硅酸盐物理化学课程体系，在多年教学过程中发现该课程体系存在如下的问题： 1知识点分散 无机材料物理化学课程的内容包含了材料科学基础的晶体学及晶体缺陷的内容，包含了材料加工的基础知识相平衡和相图，同时又涵盖了无机非金属加工过程特有的熔体和玻璃体，陶瓷加工过程的基础粘土水系化学，烧结加工过程的扩散、固相反应、固态相变和烧结等基础知识．课程体系分散复杂，课程的内容繁多，每一章单独成为体系，前后的联系不够明显． 2与实际接触的宏观事物距离较大 无机材料物理化学的教学体系以理论推导为主，涵盖了大量的前期科研工作者进行的理论推导，并且结合实践给出了很多应用．由于工科学生课程体系设置的特点，注重工程实际，注重在实践中解决问题．因此，在学生现有认识事物的体系中，对于宏观上能看到、能摸到的理解和掌握起来比较快，而对于微观的、抽象的体系认识起来难度比较大． 3与实际的生产不能有效结合 现有无机材料物理化学课程作为工科课程来讲，离实际工程应用距离比较远，对学生的吸引力不够，很多学生在课堂上经常问学了这么多公式、这么多图有什么用，而这个问题按照现有的课程体系无法回答． 无机材料物理化学课程体系改革 无机材料物理化学的知识点总体上概括起来可以分成两个主要方面，一是与陶瓷（水泥）生产密切相关的知识，二是与玻璃生产密切相关的知识体系．在此为分类基础上，对课程的知识点和讲授顺序重新进行了调整尝试． 1以陶瓷生产为主线的课程体系设置 在介绍与晶体相关的知识过程中，主要以实际中的陶瓷为例，首先进入晶体的微观世界，引出陶瓷的晶体结构，由晶体结构引出晶体概念、晶体化学知识，在晶体中漫游会发现很多缺陷，进而介绍缺陷的知识．简要介绍陶瓷的生产工艺，从原料加工到成品过程用动画演示，介绍原料过程中讲解粘土-水系的胶体化学，其中包含的胶体性质及一般的熔体性质通过固体的表面和界面部分来了解；利用陶瓷烧结过程中的烧结温度选择，引出相平衡和相图，重点介绍这部分内容，在烧结过程中的微观动画展示后引出扩散-固相反应-烧结．此部分中，重点是晶体的结构及相平衡的知识． 2以玻璃生产为主线的课程体系设置 与玻璃相关的课程知识介绍的过程中，首先展示玻璃，随后简要介绍玻璃的生产过程，该过程由于有无机非金属材料工学进行具体介绍．因此，只需描述即可，其后引出玻璃原料，简要复习晶体结构知识，按照生产流程加热熔融后的现象要有熔体和玻璃体部分来了解，结合玻璃的生产讲解相变过程中涉及到非晶体部分相平衡中的知识．在此部分的讲解中重点介绍非晶态物质的形成机理及过程．通过如上的体系改革使学生能够充分认识课程知识，并且知道整个体系的来龙去脉，使学生由过去的被动接受变为主动有意识的学习，形成良好的学习动力． 课堂教学过程中“四要素”的融会贯通 材料科学与工程的“四要素”始终作为课程讲授的主线，作为基础课程，主要授课的目标还是材料科学这四个要素之间是如何建立起联系的，为什么有这样的联系，影响因素等知识．在结晶学部分每介绍一个新概念，都有意识介绍该概念对无机材料工艺及性能的影响及其应用，如介绍空间群概念后简要介绍空间群分类后对压电性能的影响，丰富学生的知识体系，而且可以更好的融会贯通，理解概念．在熔体部分的性质概念介绍之后，要简要了解熔体的性质对玻璃加工工艺的影响．在讲粘度时，主要介绍粘度与温度和组成等因素的关系，但是到底会有什么样的影响并没有介绍．因此很多学生就是为了学习粘度知识而死记硬背，不知道粘度的具体应用，而在课堂上简要介绍过粘度会影响玻璃的加工温度及玻璃的成型性能时，同时简要介绍怎样影响的，就会使学生知道知识是有用的，学习起来目的性更强，而且方便对一些概念的理解记忆，而不是简单的死记硬背．在相平衡一章中，相图是一个重要的知识点，也是材料科学体系中一个非常重要的工具，学好相图对材料科学下一步学习至关重要．但是在以前的教学过程中按照书本的知识体系从头到尾介绍之后，很多学生都是一片茫然，似乎感觉是学习了几何学又或是物理学，不知道无机材料物理化学中为什么要单独拿出这一章来讲解这个图．经反思教学过程发现，在教学过程中过分重视教学内容的传授而忽略了这个工具实用性的介绍，按照“四要素”理论，相图这个工具应该是工艺制定的重要根据，因此在改革后的讲授过程中，在介绍过相率和简单的三元相图等基本知识后，就具体地举了一个Al2O3-SiO2-CaO三元体系陶瓷烧制的过程，简要介绍了如何利用三元相图进行原料配料计算，如何确定烧成温度，及得到的烧成体的主要成分和构成等知识．使学生先知道三元相图的作用，在材料学“四要素”体系中的位置，然后在具体地讲解三元相图的分析过程，并且在讲解过简单的三元相图后还要举1~2个实际的复杂例子进行实际应用． 教学改革的效果 经过2年多的教学改革试点，学生的课堂听课效果有了很大改观，原来每个自然班约有50%的学生坚持在课堂上听课，很多学生由于跟不上进度而睡觉或者干脆逃课．改革后，无机2009级学生坚持听课的达到了80%以上，学生听课状态明显好转，听课热情很高，而且课间休息时问问题的学生数目明显增加．对齐齐哈尔大学无机材料2008级和2009级学生进行了授课效果评价，90%的学生认为能够掌握课程基本内容，学生的考试及格率由90%提高到96%，平均分由77.6分提高到81.2分，有了较大幅度提高．在总结了无机材料物理化学课程教学过程中存在问题的基础上，通过以材料科学的“四要素”为基本思路，对无机材料物理化学课程中大量的知识点进行了重组，丰富了与实践结合更加紧密的知识内容，探索了一条实用性很强的无机材料物理化学教学改革新途径．（本文作者：王超会、顾晓华、李晓生、杨长龙 单位：齐齐哈尔大学材料科学与工程学院） 材料化学论文:建筑材料化学特性与耐久性分析 摘要:对于土木建筑材料的化学特性要充分进行掌握，才能够更进一步地将土木建筑材料运用到合适的位置，对土木建筑材料的运用，实际上就是对其化学上的变化进行运用，因此，要熟悉常见的建筑材料的化学特性，才可以更加适当地进行运用。 关键词:建筑材料；化学特性；耐久性伴 随着当前中国城市化的脚步越来越快，土木工程的质量也涉及到整个城市发展的方方面面，特别是土木工程所选用的各种土木建筑材料，实际上会影响到整个建筑物的建筑质量。选用合适的土木建筑材料，实际上应该充分考虑到这些建筑物本身的化学性质，还有这些土木建筑材料是不是能够更加耐久，这些实际上都是整个建筑物的质量保障。如果土木建筑物的材料在结构上面并不是非常优秀，或者是建筑材料本身出现的化学特性无法适应所建设地区的具体情况，那么在建筑的过程当中都可能降低其耐久性。所以，在建筑材料的化学特性和耐久性方面，应该充分考虑好这些材料的具体特征，要选用合适的建筑材料，这样才能够更好地推动城市化的发展。 1土木建筑材料的化学特性探究 土木建筑材料实际上是非常广泛的一类物质，比如混凝土或者砂浆等，都是属于土木建筑材料的范畴。而且每一种土木建筑材料的化学性质范围也非常大，不过针对土木建筑过程当中的一些具体状况，实际上选用土木建筑材料的过程中，重点还是关注这些建筑材料的化学稳定性。因为部分土木建筑材料在特定的环境当中会产生一些化学反应或者变化等，这些变化不同于物理形态上的变化，而是一种化学方面的变化，这样的变化是非常广泛，而且影响也非常深刻，所以应该要加以关注。如果一些土木建筑材料的化学变化是能够强化工程的稳定性的，那么就可以加以采用，但是如果一些土木建筑材料的化学变化可能会导致一些负面影响。所以对于土木建筑材料的化学特性要充分进行掌握，才能够更进一步地将土木建筑材料运用到合适的位置，对土木建筑材料的运用实际上就是利用其化学上的变化进行运用，因此，要熟悉常见的建筑材料的化学特性。下面本文将对混凝土和砂浆这两种常见的土木建筑材料的化学特性进行分析。 1．1混凝土的化学特性 混凝土，实际上划分为非常多的品种，不同品种的混凝土实际上化学特性也有一定的差别。比如轻骨料的混凝土，其骨料的孔隙比例也相对比较高，在抗拉的强度上面相对比较地，特别是表面上的密度是比较小的，对于水分的吸收比例也比较大，弹性模量比较低。从物理性质上看，其热膨胀的系数比较小，收缩和徐徐变动比较大，保持室内的温度上也有这比较好的性能。从化学的特性上看，轻骨料的混凝土重点是为了实现建筑物的保温和结构上的保持作用。多孔的混凝土，实际上也是轻骨料的混凝土的一种，其主要是有一些微小的气泡均匀地分布在整个混凝土当中。多孔混凝土一般而言都是采用一些硅类的材料和钙类的材料加工形成的，所以其在化学特性上也表现出上述两种元素的一些基本性质。由多气孔的混凝土形成的建筑材料，一般都是处理在屋子的面板，或者是堆砌的模块里面，在内外的墙板方面也是有一定的应用。这些成品，实际上都是在工业类的建筑，或者是民用类的建筑当中，在保温工程方面有着比较好的作用。另外一类的混凝土主要是抗冻的混凝土材料，这一类的混凝土材料重点是采用引气剂来提升混凝土自身的抗冻特征。有了引气剂，混凝土当中就会相对均匀地分布这些气孔，从而比较稳定和密闭。防渗漏的混凝土，其在防渗漏方面的一些基本化学原理，是因为加入了一些外加剂摻和在一起，这样控制了混凝土内在的一些构成材料，在质量上也相对比较稳定，更加合理地对混凝土进行配合比较，这样一些混凝土里面的毛细管就会被堵塞住，内部的结构也会比较严密，界面也不会产生一些裂缝之类的，在防渗漏的性能方面也就比较理想。高强度混凝土重点是能够在重载方面承受更多的重量，其跨度更大，在一些极端和恶劣的使用环境里面有着一定的应用价值。 1．2砂浆的化学特性 砂浆在土木建筑的建造过程当中应用也是非常广泛，特别是在砌筑或者抹面的过程当中，也都会运用到砂浆。砂浆的保水性能是比较好的，其一般而言都是运用了胶凝材料和细骨料、水等之间进行结合，这样的结合会根据一些具体的比例进行调整，以此帮助砂浆的化学性质更好地适应当前的土木建筑工程需求，在一定的时间下，这样的砂浆就会硬化形成一定的材料。所以砂浆的种类也会根据应用的途径进行划分，一般划分成为装饰、砌筑、抹面三种主要类型，而一些应用在特殊的建筑过程里面的砂浆，称之为特种砂浆。砂浆的强度一般都是一立方体试件作为检测。砂浆由于其化学性质上体现出来的特点，所以在对砂浆进行变形的时候一定要注重均匀，这样砂浆里面所包含的水分才不会容易出现六十的状况，砂浆和基底之间要粘结相对比较好，这样才不容易出现其他条件下的形变。防水砂浆也是当前比较常见的一种特种砂浆，其主要是在砂浆当中融入了一定比例的防水剂，这样有助于水泥砂浆的涂抹的过程当中处理好防水的问题。而普通的砂浆重点是其化学反应并不是非常活跃，所以能够对整个结构主体形成一定的保护作用，提升砂浆涂抹在外层的稳定性。 2建筑材料化学特性及其耐久性的归结分析 对于建筑材料而言，其化学特性和物理特性是相互结合在一起。建筑材料在应用在建筑的过程中，一般其内在的形态会产生一定的变化，特别是材料的内部缝隙或者体积等会膨胀或者收缩，不过其化学上的稳定性一般还是比较好的。在相对比较寒冷的条件下，比如冻结或者融化等气候变化情况都会对建筑材料产生比较明显的破坏作用。而在平均温度比较高的地带，建筑物所采用的各种土木建筑材料则是需要能够耐得住高温的影响。所以，无论是民用的建筑材料，还是公共的建筑物，这些建筑材料实际上都应该具备防火性能。而抵抗化学侵蚀，重点是抵御化学的酸类、碱类以及盐类等物质的侵蚀。土木建筑材料的耐久性，一般在建筑界都是认为在具体的环境里面可以抵抗各种不利因素的影响，可以长时间保持这样的一种形态。当前的建筑材料在形成建筑物之后，就会受到各种物理上或者化学上的负面影响，但是在这些影响的条件下，这些材料还应该保持其原来就具备的性能。如果具体的环境相对比较恶劣，或者建筑的条件比较差，在这些因素的长期影响之下，就容易让这些土木建筑材料丧失原来的性能。所以，维持土木建筑材料坚固耐用的特征，就需要关注到土木建筑材料的化学稳定性，特别是在耐久使用方面，要关注到建筑材料使用功能方面的发展。从本质上总结，土木建筑材料的化学特性对于耐久性的影响，重点还是体现在两个方面。一个方面，土木建筑材料本身的内在构成或者其组成的成分就容易形成一定的变化，其密度和实度等方面都会存在一些不利的因素，在相对固定的界面上，土木建筑材料也会因为各种化学生成物产生一些膨胀，这种热膨胀系数上面的差异，就会产生建筑材料的耐用程度不足。在长期荷载各种重量，或者金属疲劳、电解等化学反应等影响下，都会影响到土木建筑材料的耐用性。而从另外一个方面上看，土木建筑材料，实际上也应该看到建筑材料在外部因素下产生的各种化学影响，比如在一些干湿循环或者溶解的过程当中所出现的化学变化。如果是应用木材等，则是容易在温度或者湿度等条件下产生一些腐蚀的情况。因此，建筑材料的化学特性和其耐久性是紧密联系在一起。 3结束语 在应用土木建筑材料进行建设的过程中，一定要注重对土木建筑材料的化学特性和耐久性等进行分析，并且充分了解土木建筑材料的化学特性以及物质特性等方面的内容，从而更好地提升土木建筑材料的使用寿命。这样能够从经济效益上提升对建筑材料的应用，也可以让建筑材料所运用的资源得到充分的保障，避免这些资源造成了浪费。 作者：纪占斌 单位：西京学院 材料化学论文:高分子材料与有机化学教学现状分析 摘要：有机化学是高分子材料与工程专业一门重要的专业基础课，本文针对高分子材料与工程专业的专业特点及学生情况，分析了有机化学教学中存在的问题，从教学内容、教学手段和考核方式等方面提出了课程的改革措施。 关键词：高分子材料与工程专业；有机化学；教学现状；教学改革 有机化学是化学学科中的一个十分重要的组成部分，它的主要研究对象是有机分子，从有机物结构入手，研究有机化合物的化学性质，在分子水平上探知未知世界的基础学科。在我校，有机化学是面向化工学院、药学院二年级，以及海洋学院一年级学生开设的专业基础课程，是“大类培养”的主干课程。通过有机化学课程的学习，可使化学类学生掌握有机化学领域的基本理论、基本知识和实验操作技能，把握有机化学发展领域的新概念、新动向和新技术，同时为后续专业课的学习打下坚实的基础。 1.教学现状 在工科院校，有机化学的教学课时“缩水”，如我校有机化学虽然是“大类培养”的重要专业基础课，但是其课时数被压缩到64个学时，教师必须在一个学期之内完成教学。而有机化学作为高分子材料与工程专业的基础课，是高分子化学、高聚物合成工艺学、高分子材料学等后续专业课的基础，学生必须在有限的课时数里掌握《有机化学》这门课程，难度大，任务重。另外，由于江苏省高考制度，较大部分的学生高中阶段选修的“物生”，进入大学后化学知识特别是有机化学基础知识非常薄弱，一个教学班级里，学生的化学知识水平参差不齐。通常是刚进入大学的第一学期学习无机化学，对于选“物生”的学生来说，没有化学基础，一开始就挫伤他们学习化学的自信心。学习有机化学时，多数学生对有机化学的学习有畏惧感。如果入校时对专业认知不够，不能看到有机化学学习对高分子材料与工程专业学习的重要性，更是对有机化学失去兴趣。再者，有机化学课程自身的特点，由于有机物数量多，结构多变，机理难掌握。而工科院校的有机化学课时数又被压缩，教师为了教授完大纲的教学内容，不得不采取“满堂灌”教学方法，使得学生缺乏主动获得知识的能力，被动“填鸭式”教学必然导致教学效果不理想。一学期教学结束，发现学生知识掌握不好，除了少部分拔尖的学生，大部分学生对这门重要的专业基础课一知半解，学到的有机知识很少。 2.教学改革 结合有机化学学科规律，针对高分子材料与工程专业特点，对教学内容进行优化、取舍；改进教学手段，选聘高年级本科生、研究生做助理班主任，让他们参与本科生教学，形成多元化的本科生教学队伍；改革考核方式，实现高分子材料与工程专业有针对性的考核方式，教考分离。（1）改革教学内容有机化学的教学关键是引导学生“有机”这一学科，不同于其他几门基础化学课，有机化学基本不涉及计算，不涉及公式，说的是图片的拼接，化学键的断裂与重组，以构建新的有机分子。那么，在教学过程中如何引导学生使用“有机思维”思考问题才是关键。当我们谈到如何面对课时数被压缩这个问题，如果抓住“引导学生进入有机化学这个学科”这个关键问题，就能依据高分子材料与工程专业的培养方案，深入分析研究教学大纲和教学目标，对教学内容进行取舍。在改革教学内容时，还要考虑以下两个方面问题：一是研读多种版本的教材，最新版本的中、英文有机化学教材和专著等，从不同研读、分析深度的教材方面，准确把握“基础有机化学”教学重点、难点，结合高分子材料与工程专业的特点来取舍教学内容。二是关注高分子领域的研究前沿，发展动态，结合传统的知识，推陈出新，把最新的知识信息教授于学生，引导学生了解最新的前沿，激发他们的兴趣，使之感觉到目前所学知识的有用性。（2）改革教学手段我校近年实施了一项“班主任助理”制度，选派高年级本科生、研究生担任本科生班级班主任助理，取得了很好的教学效果。高年级本科生、研究生参与本科生教学，形成多层次、多元化的本科生教学队伍。高年级本科生已经学习了有机化学专业基础课，经历过有机化学的学习和考核，有自己的学习方法和技巧；他们已经进入高分子材料与工程专业课程学习，对哪些知识对专业课学习重要有切身体会；他们与低年级学生同属于一个年龄阶段，有更多的共同话题，沟通交流更容易，帮助学生及早发现自己的优缺点，扬长避短。高分子材料与工程研究方向的研究生，通常具有扎实的专业基础知识，已经接触了专业的前沿研究方向，可以对高分子材料与工程专业低年级学生的学业、思想及心理等方面给予关心和指导。而且本科生可以在研究生的带领下主动做一些创新创业项目，这使得本科生更清楚自己在课堂学习中哪方面有不足，增强本科生对基础知识学习的热情，使他们在有机化学课堂学习中更积极、努力。（3）改革考核方式良好考核方式可以极大地促进学生的学习热情，提高他们学习的积极性。目前，我院不同专业实行统一考试，如环境工程、化学工程、安全工程和高分子材料与工程等专业统一出卷，流水阅卷、统一登分，做到公正、准确。但是，这种“统一”的方法抹杀不同专业对有机化学需求的不同，使得教师和学生忽视基础课对后续专业课的影响，结果是为了考试而学习，不能真正掌握自己专业需求的有机化学知识。为了提高学生的整体素质和学习积极性，我们应实现不同专业单独出卷、单独考核的方式。卷面上可以体现出适合高分子材料与工程专业的题目，结合他们的后续专业课程。哪些知识是有机化学这门课程必须掌握的基础知识，哪些知识是关联高分子材料与工程的专业知识。同时，建立针对性的有机化学试题库，使学生接触更多不同的题型，拓宽知识面。建立适合高分子材料与工程专业的有机化学试题库，有机化学课程理论考试按照一定的难度系数、教学要求、考试范围等，统一从试题库里抽调，实现教考分离。 3.结语 为全面提升高分子材料与工程专业的有机化学教学质量，我们要结合有机化学学科规律，针对高分子材料与工程专业的专业特点，从学生的实际出发，认真分析总结，精选教学内容，创新教学手段，改革考核方式，不断激发学生的学习兴趣，以提高高分子材料与工程专业的人才培养质量。 作者：陶传洲 王慧彦 王建 许瑞波 程青芳 单位：淮海工学院化工学院 材料化学论文:化学化工材料应用技术初探 摘要：化学化工材料作为材料化学重要的分支之一，不仅关系化学化工领域同时也与材料科学息息相关。从目前的情况来看，化学化工材料已经被广泛应用到社会建设中的各个行业当中。而随着社会经济建设的发展，绿色型化学化工材料的应用也成了当前各个行业发展中重要的议题之一。在本文中，笔者主要针对化学化工材料在建筑以及农业生产这两个行业中的应用进行阐述。 关键词：化学化工材料；应用技术；研究 伴随着当前社会经济建设的不断发展以及科学技术的飞速进步，化学化工材料与人类社会的关系也越来越密切。而自从可持续发展社会这一概念的提出，在应用化学化材料时也有了更加严格的要求。在当前，化学化工材料不仅要能够满足应用过程中的各项参数，同时也应当要减少对环境的破坏，研究并应用绿色型化学化工材料，这样一来才能在发展社会经济建设的同时，保障生态环境的可持续发展，为国民以及未来的子孙后代创造出更加良好的生存环境。在当前，对于绿色型化学化工材料需求最高的就是建筑行业以及农业生产行业。 1化学化工材料在建筑行业中的应用 从当前建筑行业的实际发展状况来看，化学化工材料的应用是十分广泛的，从外部结构到内部装修都需要用到化学化工材料。然而，虽然应用十分广泛，但是在2008年以前绿色型化学化工材料在建筑行业中的应用却一直存在瓶颈。而到了2008年，在建造奥运会场馆之一的水立方时，大量的绿色化学化工材料被应用到建筑的施工当中。譬如说，水立方的主体结构采用的就是以水性聚氨醋为主要成分的有机化合物。该化合物不仅具备较高的粘合度，同时还兼具零挥发的特性，这样一来，既能够减少维护成本，同时也能够起到保护环境的作用。同时，水性聚氨醋的防火性也较好，对于提高场馆的安全性也有着极大的帮助。众所周知，在任何一座建筑的施工当中，建筑的防火性都是最受关注的问题之一。因此，水性聚氨醋的应用对于保障场馆的安全，延长场馆的使用寿命有着极大的帮助。而这也为建筑行业未来的发展当中，绿色型化学化工材料的使用奠定了基础。除了防火性以外，对于建筑来说，隔热性以及保温性也是较为重要的功能。当前，为了提高建筑的隔热性与保温性，施工单位在进行施工的时候倾向于使用聚氨醋硬泡材料，该材料的应用不仅能够有效提高建筑的隔热性和保温性，同时也具备降噪功能。而除了采用聚氨醋硬泡材料来加强建筑的隔热保温性能以外，也可以将乙烯一四氟乙烯的共聚物应用到建筑工程的建设当中，这是因为，乙烯一四氟乙烯的共聚物具备控制室内温度的功效，因此能够更好的调节建筑内部温度，同时还可以起到节能的效果。 2化学化工材料在农业生产中的应用 伴随着当前科学技术的不断发展，各式各样的化学化工材料已经被广泛的应用到农业生产当中。然而，随着绿色以及环保概念的提出，当前的国民也开始注重农副产品的绿色性，农副产品不仅要具备较高的品质和口感，同时也需要具备较高的安全性。在这样的情况下，绿色型化学化工材料的应用不仅能够更好的满足于国民对于农副产品质量以及价格上的要求，同时也能够满足与国民对于绿色、生态的要求。在农业生产过程当中，农药的应用是少不了的。然而，传统农药的应用，虽然能够提高农作物的产量以及品质，但是却忽略了对人体以及环境的伤害。而随着当前人们观念不断地刷新以及科学技术不断的进步，已经有许多人认识到农药对于人体和环境造成的危害。因此，安全绿色农药的研发迫在眉睫。从目前我国化学农药的研发成果来看，腐殖酸类农药对于农作物的生长以及环境的保护有着巨大帮助。这是因为，腐殖酸类农药不仅具备较高的降解性，同时残留物也较少，这样一来就能够减少农药在土壤、农作物上的残留，从而进一步保护生态环境以及国民的身体健康。除此之外，在农业生产过程当中，经常将生物菌剂与化学化工材料进行结合应用。之所以要这样做是因为在当前的农业生产当中，生物菌剂的应用虽然能够改善农田的土壤环境，保护生态环境。但是，在实际的农业生产过程中，由于农业生产中任何一项活动都有可能对农田土壤中的细菌结构造成影响，因此使得生物菌剂无法充分的发挥作用。这样一来，就使得生物菌剂无法发挥真正的效用。而生物菌剂与化学化工材料的结合应用，就能够有效的发挥生物菌剂作用，有效控制农作物生产过程中的病原菌，从而帮助农作物更好的进行生长。 3结语： 综上所述，无论是建筑行业还是农业生产行业，化学化工材料的应用都是必不可少的。然而，随着当前生态环境问题的加重，可持续发展社会概念的提出，在使用化学化工材料进行施工、生产等工作时，必须要注重化学化工材料的绿色性，这样一来才能促进我国社会经济建设的同时，保护我国的生态环境，为国民的生活创建更加优良的空间，实现社会主义现代化社会的建设。 作者：刘现泽 单位：河北正中实验中学2014级 材料化学论文:低热固态化学反应的合成材料 1.低热固态反应的发展过程 所谓固态反应，通常情况下都是表示在高温情形下固态的反应，截止到目前，已经有了大量固体材料。不过通常高温固态反应大多是只是用在热力学非常稳固的化合物上，而且一些属于低热条件下的稳化合物及动力学上稳定的化合物，通常运用高温合成的效果并不是非常理想。因此人们在提升固态反应速度的阶段中，降低了反应的温度，分析和研讨了一系列新的材料合成方法［1］。譬如水热法、微波法等其他相关的方法。不过这种合成方法出现非常大的问题，具体而言，操作较繁杂，成本费用偏高等，因此没有进行推广应用。在20世纪的80年代末，温室固态化学反应被人们发掘和研发出来。经过了多年实验改善，低热固态化学反应合成材料在技术技术已经有了很大进展，这种方法显著的优势就是在固态反应过程中的温度可以在一定程度上降到室温。另外其整体的操作非常简单，同时不使用溶剂、环保节约能源等，这一点比较满足现代绿色发展的需求，因而得以广泛推广。 2.低热固态化学反应的合成材料 2.1原子簇与三阶非线性光学材料 原子簇属于无机化学、结构化学、催化学等多种学科的综合领域，并且具有多样性、催化性、生物活性等多方面的化学特性。低热固态化学反应合成原子簇化合物能消除溶剂化作用，在合成过程中能得到溶液中得不到的化学物质。目前通过此种合成方法已经得到了200多种类型的簇合物，比如一些半开口类型：类立方烷结构的（Et4N）3［MoOS3Br3（u-Br）］2·2H2O，蝶形结构MoOS3Cu2（PPh3）2（Py）2，鸟巢状结构的［MoOS3Cu3（py）5X］（X=Br，I）三阶非线性光学性里面基本上涵盖了光线辐，自散焦聚焦，以及其他相关的内容，等等。运用该类非线性现象可以制作不同类型的器件，譬如混频调制及储存等类型的器件。 2.2纳米材料 纳米材料含有块状大颗粒材料没有的特点，使用固态化学反应法能合出纳米化合物所具有的优点。固态反应物颗粒的大小与产物成核、成长速度有着很大的关系，要是产物的成核速度比生长速度还要快，这样就能得到纳米粒子，反之就是块状物。固态化学反应通常情况下取得的球状纳米粒子，粒子的大小控制在1～100nm之间。在控制之后精确的处理好温度，就能控制纳米粒子的大小。在有模板是情况，能合成不同的现状和不同排列方式的纳米材料［2］。 2.3电学材料 玻璃电极被广泛地用在测量水溶液的pH值上。因为这一类电极比较脆弱，成本还比较高对温度具有不稳定性，体积较大等原因受到使用的限制。所以人们也不断寻求对于pH较敏感的全新材料。MnO2的发现被用于干电池、锂电池、镁锰电池等中作为正极材料，研制出了价格低廉的MnO2。制作MnO2的方法主要有：譬如二价锰的硝酸盐和碳酸盐，电解二价锰的溶液，以及其他类似的手段和措施。但是现在通过使用固态反应合成纳米的MnO2，将使用此方式得到的MnO2粉状物涂抹在电机上，就发现电极对pH值的反应就会变得灵敏并且稳定。 2.4金属有机化合物 金属有机化合物有优越的催化性能，被大量用在了有机合成领域。以前，有关金属有机化合物的研究不够深入，但是固态反应能进行100%的转化，经过转化所得出的反应产物也不同于液态的反应产物。相关的专业人员把金属有机固态进行归纳，目前有机金属反应被分为两类： （1）不同的反应物进行混合的反应过程；（n5-C5H4Me）Re（co）2Br和NaI合成（n5-C5H4Me）Re（co）2I2等产物。 （2）在反应过程中都属于共结晶过程。（n5-C5H4Me）W（co）3I与（n5-C5H4Bu）W（co）3Br在70℃，固态条件下［FcCHMeNMe3］I（Fc=二茂铁基）、HOC6H4CHO-4、K2CO3反应，制配出了有机金属化合物FcCHMeOC6H4CHO-4，此化合物所得产物率可达到84%。 2.5催化剂和催化反应 芳香族化合物的羟基化反应在化学中占有主导地位。过渡金属配合物使用低热固态化学反应能催化出芳香族化合物的羟基化。比如，酪氨酸酶活性还有木质素的生物合成都离不开Cu（II）催化芳香族化合物的羟基化反应。在催化过程中使用低热固态反应所合成的Cu（II）化合物配合催化剂，在有双氧水的条件下，催化苯酚羟基化H苯胺的低聚。低热固态化学反应及材料合成类别非常多，譬如多酸化合物，电学材料、超导材料、半导体，以及其他相关的内容［3］。 3.结语 固态合成属于一种比较有研究价值的合成方法，人们早就把这种合成方法运用到各种工业生产之中，通过多年的实践逐渐掌握了低热固态化学反应性，由于缺少必要性的系统指导，这种技术没能得到较大改进。低热固态化学反应所拥有的优点，比如：效率高、节能、环保、简单方便等。在材料合成方面有良好的发展前景。 作者：卢博文 单位：河南工业和信息化职业学院 材料化学论文:金属材料物理化学论文 1铁的相图图 与图1不同，铁有三种固态，分别是α-Fe、γ-Fe和δ-Fe，其中γ-Fe为密排面心立方结构，α-Fe和δ-Fe为体心立方结构。并且，图2中有三个三相点，分别为气-液-δ-Fe；气-γ-Fe-δ-Fe和气-γ-Fe-α-Fe。通常情况下，Fe是磁性的α-Fe，组织类型有铁素体、珠光体和贝氏体等；通过成分和工艺控制常温下可得到γ-Fe，如奥氏体不锈钢304、310等。Fe的p-T相图的讲解，增强学生识别单组分相图的能力。课堂上通过工业生产实例，加深了同学们对Fe的认识；并建立了物理化学相图知识与学生专业—金属材料之间的联系。解决学生“材料专业为什么学物理化学？”的困惑。 2两组分液态完全互溶系统的相图 虽然二组分系统的气—液平衡相图依据组分在液态的互溶情况各有其特点，但液态完全互溶系统构成了这部分内容的学习基础[4]。对于这种相图，我们除了让学生掌握相图中各相区的组成、相态和杠杆规则外，还注重让学生学习气相线和液相线的绘制方法和细节信息。其绘制过程如图3所示，先配制不同比例的二组分混合物，再升高温度测试混合物的熔点，通过描点—连线得到相图。从而培养学生设计实验绘制相图读取相图细节信息的全面能力。通过学习绘制相图，可使学生对相图的全部信息有较深刻的认识、理解及较好的运用。为了便于学生掌握此类相图及其应用，在教学中我们通过物相点随温度的变化的实例，讲解其液相与气相及组成在该过程的演变情况。重点分析了第一个气泡点产生的压力、组成及最后一滴混合液消失的压力、组成，以及其逆过程这一难点。并将相图理论与工业精馏装置联系起来，激发学生对该部分内容的学习兴趣。 3具有转变温度的二组分固态部分互溶、液态完全互溶的液固平衡相图 具有转变温度的二组分固态部分互溶、液态完全互溶的液固平衡相图，是学生学习中最难掌握的内容。我们通过讲解物相点的降温过程的物相变化和步冷曲线的绘制，并借助动画展示具体过程，使该部分内容更加形象和生动，便于理解和掌握。同时，提高了学生的学习兴趣和动手能力。 4相图在金属材料中的应用 4.1在金属材料设计中的应用在工业生产和科研实践涉及到的金属材料通常为多组分的平衡系统，所以其相图更为复杂。为了得到材料的拟服役性能，需要对材料进行设计和加工。相图在材料设计中起着至关重要的作用，例如，在设计奥氏体不锈钢时，为了得到单一奥氏体组织，需扩大相图中奥氏体区，使其在冷却过程中不发生γ-Feα-Fe的转变。根据相图，改变系统的组成，增加稳定奥氏体元素，如Ni、C等是最常用的方法。当然，为了系统的平衡，其他元素也需做相应的改变。应用相图时，为了提高设计组织的准确性，需要考虑平衡相图与实际相图的差别。 4.2在金属材料加工中的应用在金属材料的热加工过程中，随着加工温度的不同，其物相也发生相应的变化。可通过控制轧制参数和冷却过程，改变材料的相变温度和组织类型，得到高性能的金属材料。例如，在钢铁生产中，热轧钢板控制轧制与控制冷却(TMCP)工艺，通过加大压下量增加累积位错，为相变过程提供更多的高能量相变形核点，以得到细小晶粒组织，提高钢的强韧性。通过控制冷却速率，可改变相变后的组织形态，在650℃以上发生相变得到珠光体和铁素体组织，在450~600℃区间主要得到贝氏体组织的钢材，在更低温度下发生相变得到马氏体组织，不同的组织赋予材料的不同的性能[5]。4.3在金属热处理中的应用相图不仅在金属材料的设计和加工中具有指导下作用，而且在材料的热处理过程中也具有重要的应用价值。例如，在金属材料的退火、淬火和正火中具有重要作用。淬火过程主要是控制冷却速率，使相变温度发生在较低温度区，得到低温转变组织。正火温度需在γ-Fe相区，需要根据相图和化学成分判断其奥氏体化温度，从而确定正火的加热温度。严格的说，确定热处理的升温速率和降温速率也需要参考相应的相图。通过相图在金属材料领域的应用的介绍，学生对本专业和学习物理化学的重要性均有了清晰的认识，他们的学习积极性也显著提高。 5结语 相图在金属材料领域中起着非常重要的作用，本文将日常生活、作者在钢厂的工作经历、科研实践及相关相图知识链接至课堂，通过提出问题，实例讲解和动画演示等多种形式组织教学，建立金属材料专业与物理化学相图之间的内部联系，便于金属材料专业的学生掌握较广阔、深入的物理化学知识，以期为学生正确理解和应用相图提供指导。 作者：孙红英 李占君 单位：安阳工学院 机械工程学院 材料化学论文:材料化学人才培养化学实验论文 1改变课程考核评价体系，注重实验过程考核 在无机化学实验教学考核的过程中，仅凭实验报告成绩和期末考试成绩，不能准确地衡量学生的实际实验能力。为了科学地评估学生的实验能力，需要优化传统的实验课程考核体系，建立全面的无机化学实验综合考核办法。将学生的课程成绩分为实验过程成绩、实验报告成绩、实验理论考试成绩，单项成绩不合格，则总成绩不合格。这种考核方式促使学生认真地对待每个实验环节，有效地提高了学生的综合实验素养。实验过程成绩是教师在指导学生实验过程中，根据学生实际操作情况给出的评价;实验报告成绩主要是根据学生的预习实验报告和实验报告书写、数据处理及分析等来评判;在实验理论考试中，除了常见考题外，还结合材料化学专业特点，增加了实验方案设计等考核内容，突出了综合实验能力和创新能力的考核，促进学生实验能力的全面发展。 2创建适合材料化学专业发展需求的无机化学实验教学模式 进入21世纪以来，材料科学发展愈加迅速，新材料、新技术、新产品不断问世，与此相适应，对材料化学人才培养也提出了新的要求。材料化学专业无机化学实验授课模式必需紧跟时展步伐，及时调整课程结构与内容，引入学科发展的最新成果，介绍学科内容中的多种学术观点及学术背景和发展动态，开阔学生学术视野，提高学生的学习兴趣。教无定法，教要得法。要使课程教学生动活泼，教师必须不断更新教学内容，创新教学方法与手段，增强课程教学的趣味性，促使学生积极参与，在实验中勤于动手、动脑，实现教师教学方式和学生学习方法的转变。 2.1采用多媒体辅助教学和建设实验教学网络平台 多媒体教学是利用多媒体软件对文本、声音、图像、图形、动画等信息进行处理，教师配合多媒体放映进行讲解，将教学内容用特技方法显现出来，能充分创造一个有声有色、图文并茂、生动直观的教学环境，从视觉、听觉等多方面给学生留下深刻印象。无机化学实验教学可以采用多媒体(视频)教学，它不仅教学信息量大，而且可以非常直观地演示实验操作和过程。随着现代科学技术的发展，有些实验可以采用多媒体技术进行辅助教学，如基本操作单元、仪器的使用等。这些实验项目信息量大，操作细节多，仅靠教师在课堂教学有限的时间内进行演示和讲解往往是不够的，而且总有学生没有注意到一些具体操作细节，因此，可以将这些实验演示制成多媒体课件或视频资料，放在课程网络平台上，学生可以不受时间、空间的限制，反复观看，自主地开展预习、复习。这样不仅增强了课堂教学的可视性，而且增加了教师演示的可再现性，延长了学生的学习时间，从而有益于提高学生操作的规范性，使实验教学得到延伸。 2.2将生产生活实例和教师科研项目引入实验教学课堂 不同专业对无机化学实验教学的要求是不一样的。我院材料化学专业的培养目标是培养具备材料化学相关的基本理论知识和基本技能的应用型高级专门人才。因此，学生必须掌握物质的结构与性质、性能的关系，这需要在教学中注意教学内容的层次性。在无机化学实验教学中，我们尽可能选择与专业相关的真实实验课题和实验样品，将生产生活实例引入实验课堂，营造实战氛围，做到知识性、实用性、趣味性的统一。同时，我们还选取了一些与生活息息相关的实验，如锂离子电池正极材料的制备、胶囊壳中铬含量测定等，这样的实验学生感兴趣，实验热情高，有助于学生综合能力的培养。为了进一步提高实验课堂教学质量，我们还在课堂教学中引入教师最新科研课题成果，使实验教学更加贴近科研实际，既丰富了实验教学内容，又增加了实验教学的先进性、新颖性，在加深学生对所学知识的理解和实验技能的熟悉时，还能培养他们的科研兴趣，提高理论联系实际的能力，对科研工作产生感性认识。 2.3实施开放性实验教学 在传统的无机化学实验教学中，学生往往处于被动地位，教师处于主动地位。从实验项目选择、实验方案选择、实验仪器与试剂选择，都由实验老师预先完成。在这种照方抓药的实验教学模式中，学生往往兴趣不高，应付了事。在优化实验教学内容结构的前提下，实行开放式实验教学模式，可以提高学生实验兴趣，强化教学效果。在学生自主的基础上，利用学生课余自由时间开放实验室，对于实验技能较差的同学，让他加强基本操作单元和基本技能的练习。在学生较好地掌握实验基本操作技能后，可以让学生自主选择一些设计型、综合型、应用型实验。在教师的指导下，学生独立设计实验方案，独立完成实验，并认真进行总结，以全面锻炼学生的实验能力和提高综合素质。 3结语 为了适应地方工科院校工程应用型人才培养的要求，无机化学实验教学改革一直在讨论和进行中。我们根据我院材料化学专业人才培养方案，对目前无机化学实验教学内容、教学方法和教学手段及考核方式等方面进行了改革，以全面培养学生的工程应用能力，适应经济社会发展对人才的要求。通过几年来的教学实践与探索，我们已初步建立一套具有可操作性的无机化学实验教学方法与体系，使学生在实际操作能力、实验方案设计、求真务实的实验态度、分析问题和解决问题的能力及创新能力培养等方面得到了良好的锻炼。 作者：李谷才 单位：湖南工程学院化学化工学院 材料化学论文:电容器材料化学实验的教学论述 1材料结构表征探讨 (1)结合已有知识将理论简单化，培养学生对科学研究的兴趣。对实验结果所得产物，教师结合学生已有的知识，引导学生联想一般情况下有哪些方法来表征材料的结构，学生根据理论教学部分的知识，提出一些材料表征方法，如X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱、拉曼光谱、热分析等。教师可根据所制备材料的实际情况及实验条件，确定用哪些仪器进行表征。本实验只需要知道产物的成分、尺寸及形貌，因此采用简单的X射线衍射分析及扫描电子显微镜进行表征。教师可采用通俗易懂的语言对其测试原理进行讲解。例如:用X射线衍射判断物质成分的分析方法，若按理论来讲，涉及到光学、晶体学、电子学等较深奥的理论知识，简单的讲每种晶体本身的取向都对应一套标准衍射数据，根据实验测得X射线衍射数据中衍射峰的位置，从X射线衍射标准卡片库中找出相应的物质。如同人的指纹，每个人的指纹都是有区别的，可根据指纹判断不同的人。结合已有知识将理论简单化对测试原理有了一定了解，又减少了他们对研究型化学实验的畏惧感，培养了学生对科学研究的兴趣。 (2)实验与理论结合，培养学生科学研究的兴趣。仪器及测试条件对测试结果影响较大，首先教师介绍在本测试中的测试条件。此部分测试采用较贵重的仪器，操作需要具备一些专业知识，因此在教师测试时可让学生在旁边观察。图1是制备样品的XRD测试结果，学生根据理论知识从图1中观察三强峰的位置，根据三强峰的位置，从物质标准卡片库中找出可以与图中衍射峰位置对应的卡片，经过查找对比，学生发现与Ni(OH)2标准卡片一致(JCPDS:22-752)，且无杂峰出现，可判断所制备的样品为纯的Ni(OH)2。教师启发学生思考能否从理论上计算Ni(OH)2颗粒的大小，学生利用谢乐公式D=0．89λ/(Bcosθ)(λ为X射线波长，B为衍射峰半高宽，θ为衍射角)，结合图中半高宽计算其颗粒的大小，通过计算其晶粒大小为12nm，说明制备的材料为纳米Ni(OH)2。通过X射线衍射分析实验，使理论与实验紧密结合，培养学生对科学研究的兴趣。 (3)实验与观察结合，培养学生科学创造兴趣。合成的Ni(OH)2电极材料的形貌可借助于SEM进行观察。学生观察到的不同放大倍数图片如图2所示。学生发现合成的Ni(OH)2电极材料，由纳米片垂直交错连接形成的球状结构，纳米片厚度约10nm，与通过XRD理论计算的纳米尺寸相吻合。教师提出生成此结构的原因让学生进行讨论，主要从尿素及SDS在反应中的作用进行考虑。很多同学只考虑到尿素在高温下能分解产生氨提供OH－，而SDS起到表面活性剂的作用。教师对尿素与SDS的综合作用形成此结构的原因进行补充解释。首先，在静电力的作用下SDS逐渐被Ni2+替代［8］;由于Lewis的存在作用，配位效应使尿素能够与Ni2+进行配位［9］。反应温度的增加，尿素分子逐渐水解出氨分子，使前驱体晶体均匀成核。随着反应时间的持续，晶体逐渐聚集形成片状，片状晶体自组装形成3D花状结构［10，11］。学生对表面活性剂很感兴趣，提出不同表面活性剂合成出的样品形貌可能有差异，可通过不同表面活性剂合成不同形貌样品。通过SEM实验与观察结合，培养了学生科学创造兴趣。同时也使学生了解了研究型化学实验对结果分析的要求，不但要知道其表面现象，而且更重要的是对其进行理论分析与合理解释，为培养学生的科研能力打下良好的基础。 2电化学性能探讨 (1)培养学生动手能力，增加学生科学研究与创造兴趣。电极制备的好坏将直接影响电化学性能的测试，教师可先作示范，根据制备电极的要求，将Ni(OH)2粉末与乙炔黑、石墨及聚四氟乙烯乳液以一定的比例混合均匀，在对辊机上压成薄片。活性物质薄片在一定的压力下压在泡沫镍集流体上。将压制好的电极片放在真空干燥箱中干燥。同时要对电极制备过程中的注意事项进行说明，比如Ni(OH)2粉末与乙炔黑、石墨及聚四氟乙烯混合时尽量均匀，对辊机上压成薄片时应尽量薄，电极片彻底干燥后再称量等。通过示范讲解，学生都能做出较理想的Ni(OH)2测试电极，提高了学生的动手能力。教师根据电化学性能测试需要，提出电极的循环伏安、充放电及交流阻抗测试均在电化学工作站上进行。根据无机化学中所学的溶液配置，将KOH配成测试所需浓度的KOH溶液。再根据电化学性能测试连接图(图3)进行正确连接。通过提高学生的动手能力，调动了学生的主动性和积极性，激发他们对研究型化学实验的兴趣和热情。 (2)培养学生分析和解决问题的能力，增加学生科学研究与创造兴趣。为提高学生分析和解决问题的能力，在电化学测试中，要求学生测试不同扫描速度的循环伏安、不同电流密度下的恒流充放电及开路下的交流阻抗，并注意观察测试过程中曲线形状、溶液及电极附近出现的现象。在循环伏安测试时，学生观察到曲线形状非矩形，且随着扫描速度的改变发生改变;溶液中在电极附近会有气泡产生，表现为出现明显的峰P1与P2。此时，教师为发挥学生的主观能动性，培养学生的学习主动性，提出让学生从电化学资料上查找有关Ni(OH)2电化学反应的材料，学生查得在此过程中由Ni(OH)2氧化成NiOOH出现的阳极峰P1，阴极峰P2是其逆过程，学生由此可判断Ni(OH)2电极材料的电容主要来自于氧化还原反应的赝电容。还可从循环伏安的积分面积判断随扫描速度的增大比电容在减小。在循环伏安测试中，学生学会如何分析判断氧化还原反应及赝电容，加深了对电化学理论知识的理解，提高了分析和解决问题的能力。同一问题进行验证，培养学生分析和解决问题的能力。为了对循环伏安结果进行验证，进行恒流充放电测试。教师给定学生测试电压范围及不同电流密度，要求根据曲线形状判断所属电容性质，并且根据放电曲线、比电容计算公式计算比电容的大小，根据比电容大小绘出比电容随电流密度变化曲线，观察结果是否与循环伏安测试一致。学生发现不同电流密度放电曲线时间并非与电压成正比，说明主要是赝电容特征;且比电容随电流密度的增大而减小，此结果与循环伏安测试一致。从恒流充放电与循环伏安测试对比中，学生明白了研究型化学实验对同一个问题可从多方面进行验证，培养了学生分析和解决问题的能力，为以后从事科研工作打下良好的基础。通过实验类比，培养学生分析和解决问题的能力。在进行电化学阻抗测试时，教师要求学生设定测试频率范围及振幅。以此条件测试其开路电压，在开路电压下测试电极的电化学阻抗，画出电化学阻抗等效电路图并对阻抗图谱进行理论分析。教师要求学生可通过类比其它体系的电化学阻抗测试图解释此阻抗图谱。学生提出电极的交流阻抗图可分成三部分:高频区、中频区和低频区。高频区与实轴Z'的截距表示电极内阻Rb。高频区第一象限中出现一段较小的圆弧，该圆弧的直径为电化学反应电阻Rct。通过实验类比，增加了学生分析和解决问题的能力，培养了学生科学研究与创造兴趣。学生有意向将此法扩展到其他体系如Co3O4、NiO、MnO2等进行研究型实验，探讨影响电极材料电化学性能的各种因素。 3结语 通过超级电容器电极材料研究型化学实验的教学，使学生能够了解目前超级电容器电极材料方面的科学前沿问题，熟悉如何设计研究型化学实验方案，提高学生分析问题和解决问题的能力。对于研究型化学实验，采用启发式教学，合理设计研究型化学实验及问题，结合已有知识将理论简单化，实验与理论、观察相结合，培养学生的观察能力、思维能力、知识运用能力、分析和解决问题的能力，增加了学生对科学研究与创造的兴趣。有利于将学生培养成为具有创新能力的高素质人才，为以后的工作及研究深造打下良好的基础。 作者：于占军 殷榕灿 单位：阜阳师范学院 材料化学论文:烧结对材料电化学特性影响 本文作者：牟 菲 杨学林 代忠旭 张露露 温兆银 单位：三峡大学 机械与材料学院 三峡大学 化学与生命科学学院 中国科学院 上海硅酸盐研究所 近二十年来,绿色环保锂离子电池为便携式电子产品和通讯工具的发展做出了重要贡献,并作为下一代新型能源的代表,将进一步应用于交通动力系统.作为未来电动汽车(EV)和混合电动汽车(HEV)的动力电源,锂离子电池电极材料特别是正极材料的性能至关重要.自从Padhi等[1]首次报道LiFePO4正极材料以来,LiFePO4因其具有安全、稳定、环境友好、成本低、平台平稳及循环性能好等优良特性,成为下一代锂离子电池正极材料最具潜力的竞争者.LiFePO4的合成方法多种多样,如固相合成法[1-2]、溶胶–凝胶法[3-4]、共沉淀法[5]、水热法[6]、碳热还原法[7-8]、流变相法[9-10]以及仿生法[11-12].但这些方法中大多数都需要通过烧结工艺才能获得结晶良好的LiFePO4正极材料,烧结对LiFePO4材料的纯度、结晶度、颗粒大小有明显的影响.已有研究显示,适当提高烧结温度有利于LiFePO4晶体形成,但温度过高会导致晶粒持续长大并影响LiFePO4化学稳定性,而烧结时间过长则会使材料产生明显的团聚现象[13-15].然而烧结方式对合成材料性能的影响的报道则较少.本工作分别采用静态气氛烧结(SA)、动态气氛烧结(DA)和静态真空烧结(SV)三种方式对LiFePO4/C前驱体进行烧结得到LiFePO4/C复合正极材料,着重探讨了不同烧结方式对材料结构、形貌及电化学性能的影响. 1实验部分 1.1LiFePO4/C复合材料的制备以酒精为介质按化学计量比混合Li2CO3和FePO4,再加入5wt%葡萄糖,行星球磨6h,喷雾干燥得到LiFePO4/C前驱体(PRE).将装有前驱体的氧化铝料舟置于石英管式炉(OTF-1200X,合肥科晶)中,在氮气气氛下预烧(350℃,5h)后,分别在550、600、650、700和750℃烧结10h.随炉冷却后,在玛瑙研钵中研磨、过筛,得到的LiFePO4/C复合材料分别标记为SA550、SA600、SA650、SA700和SA750.真空烧结在自制真空炉(残压 50Pa)中进行,不同温度烧结所得复合材料分别标记为SV600、SV650、SV700和SV750.动态气氛烧结在回转炉(HB-In8•30,咸阳蓝光)中进行(转速2.5r/min),不同温度所得复合材料分别标记为DA400、DA500、DA550、DA600、DA650、DA700和DA750. 1.2复合材料物相及形貌表征用χ’PertPROX射线衍射仪(PANalyticalB.V,荷兰)分析复合材料的物相组成,铜靶,CuKα射线(λ=0.15406nm),扫描范围为10°~80°,加速电压为40kV,管电流为40mA.数据采用Jade5软件分析.复合材料的微观形貌用扫描电子显微镜(JSM-6700F,日本)进行观察.1.3复合材料电极制备及电化学性能测试将复合材料与乙炔黑(DENKA,日本)混合后,加入含有聚偏二氟乙烯(PVdF,KYNAR-HSV900)的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液(0.02g/mL),复合材料、乙炔黑和PVdF的质量比为75:15:10.得到的浆料借助于自动涂膜器(AFA-Ⅱ,上海现代环境)涂布于铝箔上,经红外干燥后冲成φ14mm的电极片并压片(压力6MPa),然后在120℃下真空干燥8h.将复合材料电极转移到充满氩气的手套箱(MIKROUNA, 1×106H2O, 1×106O2)中,然后以金属锂为对电极和参考电极,Celgard2400为隔膜组装成2025型扣式电池,电解液为1mol/L的LiPF6/(EC+DMC)溶液(LB-301,国泰华荣).充放电性能测试在电池测试系统(LANDCT2001A,武汉金诺)上进行,电压范围为2.5~4.2V.采用电化学工作站CHI614C进行CV测试,扫描电压范围为3.0~4.0V,扫描速度为0.1~0.5mV/s. 2结果与讨论 2.1材料物相及形貌分析图1(a)为650℃下采用静态气氛烧结、动态气氛烧结和真空烧结得到各种样品的XRD图谱,从图中可以看出,各样品的衍射峰峰位相同.与LiFePO4标准谱图(PDF81-1173)对照,合成材料衍射峰与LiFePO4标准谱图谱完全吻合,且没有出现杂质峰,表明由该前驱体采用三种不同烧结方式获得的样品均具有橄榄石型纯相结构.衍射峰峰形及强度是材料结晶性的一个指标[16].图1(b)比较了前驱体以及不同LiFePO4/C材料的XRD衍射峰与前驱体同角度衍射峰峰强度差(Δ),从中可以发现,不同烧结方式得到材料结晶度略有差别,真空烧结得到材料的衍射峰强度最大,这是由于在真空条件下发生碳热还原时产生的CO2和CO可以迅速排出,反应平衡正移,有利于LiFePO4颗粒生长[17].图2为在不同温度下采用三种烧结方式制得样品的SEM照片.从图中可以看出静态真空烧结制得材料的粒径在300~500nm之间,而静态气氛与动态气氛烧结制得材料的粒径都在200~300nm之间.晶粒大小差别既与真空条件下碳热反应平衡移动有关,又与颗粒表面包覆碳对晶粒生长的阻碍作用有关.碳热反应过程中碳对三价铁的还原由以下三个反应构成。系统温度低于650℃时发生反应(1),生成CO2,而温度高于650℃时发生反应(2),生成CO[18-19].在真空条件下烧结,产物CO会被迅速排出,在带走热量的同时也消耗了大量的热解炭,使得晶粒表面剩余碳量减少,晶粒生长阻力减小.而在气氛下烧结,CO在反应体系中滞留时间较长.由于CO的还原性大于热解炭,所以会继续发生反应(3),生成CO2,热解炭因还原消耗减少而附着于晶粒表面阻碍晶粒的长大.此外,与真空烧结相比,动态气氛烧结所得材料的颗粒大小和形貌均匀性更好,这是由于烧结时粉体物料随炉管旋转而被反复搅拌,受热更加均匀,并且动态烧结还可以有效阻碍长时间烧结导致的颗粒之间相互粘结与长大[20].采用文献[21]报道的碳含量测定方法,对不同烧结工艺所得材料进行碳含量测试,DA650、SA650和SV650的含碳量分别为2.23%、1.91%和1.77%.SV650材料含碳量最低,说明在真空下碳易以CO的形式被排出而损失.除烧结方式外,烧结温度对材料形貌也有显著影响.对比图2(d)~(g)可以看出.将动态气氛烧结温度由400℃逐渐提高到700℃,材料颗粒团聚现象越来越明显.700℃时已有大量颗粒融合为块状. 2.2复合材料的电化学性能分析图3为不同温度下采用三种烧结方式所得材料在0.5C倍率下的充放电循环性能.动态气氛烧结最佳温度为500℃,静态气氛烧结和真空烧结最佳烧结温度均为650℃,所得材料的首次放电比容量分别为163.4、141.5和143.3mAh/g,经历50次循环后动态气氛烧结材料容量保持率高达99.02%,静态气氛烧结和真空烧结材料容量则出现了缓慢上升的趋势.动态烧结温度低说明烧结过程中进行扰动利于热量传递,得到形貌及性能均匀的粉体物料,静态气氛烧结和真空烧结所得材料的容量上升现象则与材料在循环过程中的活化有关[22-23].锂离子电池能为电子设备提供稳定工作电压是因为其具有理想的电压平台.因此,平台放电比容量占总放电比容量的百分比(即平台率)才能真实反映材料的可利用率.如图4所示,放电起始和终止段曲线的切线与平台延长线相交于A、B两点,将A、B两点间的比容量定义为平台比容量,平台比容量与相应循环满比容量的比值则为平台率[24].据此计算650℃下真空烧结、静态气氛烧结和动态气氛烧结样品在0.5C倍率下放电平台率分别为92.76%、95.66%和95.21%.真空烧结材料平台率较低与所得材料晶粒尺寸增大有关,活性物质颗粒越大,Li+散的距离越长,这与SEM观察结果(图2)一致.图5(a)为650℃下动态气氛烧结材料电极在不同扫描速度下的系列循环伏安曲线.在0.1mV/s扫描速度下于3.59V和3.32V得到一组氧化还原峰,分别代表了Li+的脱出和嵌入反应.随着扫描速度的增大,氧化还原峰强度和峰面积都增大,同时氧化峰和还原峰分别向高电位和低电位移动,这说明电极极化加剧.但是即使在0.5mV/s的高扫描速度下,该材料仍具有非常好的循环可逆性.式中Ip为不同扫描速度下的峰电流,A为电极表面积,C为锂离子浓度,n为转移电荷数,γ为扫描速度.图5(b)即Ip–γ1/2关系图.通过线形拟合得到的斜率与等式(1)结合得到650℃动态气氛烧结样品脱锂和嵌锂过程的锂离子扩散系数Dc和Da分别为1.24×108和7.68×109cm2/s,远大于文献报道值[7,25-26].表1比较了650℃下真空烧结、静态气氛烧结和动态气氛烧结样品的Dc和Da计算结果.动态气氛烧结样品的锂离子扩散系数远大于另外两种烧结方式所得样品的锂离子扩散系数,这与材料烧结过程中因扰动而引入的晶格缺陷有关,缺陷可为锂离子扩散提供额外通道.扩散系数的提高对于LiFePO4正极材料在大功率放电(如HEV等)设备中的应用与发展具有重要意义. 3结论 通过三种不同烧结方式处理LiFePO4/C前驱体,发现烧结方式对材料的结晶度、形貌、最佳合成温度以及电化学性能都有一定影响.同一温度下,采用静态真空烧结得到材料的结晶度最好,而动态气氛烧结所得材料具有更细、更均匀的颗粒,更高的首次库仑效率和更大的锂离子扩散系数.另外,采用动态气氛烧结方式还可以降低材料的合成温度,在500℃下就可以得到性能优异的LiFePO4/C复合材料,0.5C倍率下该材料首次放电比容量达到163.4mAh/g,50次循环后容量保持率高达99.02%. 材料化学论文:材料化学学科特点及教学革新 高等院校能否培养出高素质、创新型的学生,是当前高等教育改革面临的重大课题和挑战。[1]主席在2010年5月26日召开的全国人才工作会议上强调,全党全国要统一思想,真抓实干,全面落实加快建设人才强国各项战略任务,努力培养造就数以亿计的高素质劳动者、数以千万计的专门人才和一大批拔尖创新人才。高等学校作为人才培养的主要机构,对以上人才培养任务有着义不容辞的责任。加强对大学生创新能力的培养,是高等学校素质教育的重要内容。在人才培养的过程中,课程作为传播知识、培养能力的载体,对实现人才培养的目标具有举足轻重的作用。无机材料化学是一门快速发展的交叉性和前沿性学科,有机地融合了化学和材料学两个一级学科的发展优势。该课程不断进行改革与实践,对于培养材料化工领域创新型人才具有重要意义。 一、无机材料化学的学科特色 材料是人类文明的物质基础和先导,是直接推动社会发展的动力。基于材料对社会发展的作用,人们将信息、能源和材料并列为现代文明和生活的三大支柱。在三大支柱中,材料又是能源和信息的基础。新材料既是当代高新技术的重要组成部分,又是发展高新技术的重要支柱和突破口。伴随着信息时代的来临和材料设计、制备及加工的信息化处理,世界各国都将目光转向具有“高、精、细”特征的新材料万面,我国也将新材料作为重点发展的行业之一。鉴于此,国家中长期科学和技术发展纲要(2006年-2020年)将新材料技术列为前沿技术,提出新材料技术将向材料的结构功能复合化、功能材料智能化、材料与器件集成化、制备和使用过程绿色化发展;要突破现代材料设计、评价、表征与先进制备加工技术,在纳米科学研究的基础上发展纳米材料与器件,开发超导材料、智能材料、能源材料等特种功能材料,开发超级结构材料、新一代光电信息材料等新材料。这一切都预示着材料科学正经历着一次重大的变革。因此,加强材料科学领域创新人才的培养是时代的要求。 无机材料化学是材料化学家从材料科学、材料工艺和技术的角度出发,把固体物理、固体化学相关理论和工程方面有关无机材料研究的化学内容集中起来,加以分析、综合和提高而形成的一门独立学科。[2]无机材料化学研究的范围非常广泛,包括材料相关的基本概念和理论、制备原理、结构表征、重要的材料类型及其相关性能等多方面的内容,涉及了固体物理、固体化学、材料科学等学科的相关理论,是一门典型的交叉性学科。进入20世纪90年代以来,材料科学技术的发展异常迅猛,材料科学与生命科学、信息科学、环境科学等共同构成了当代科学技术的前沿。展望21世纪,材料科学技术研究开发的前沿有微电子材料、新型光电子材料、稀土功能材料、先进陶瓷材料、高温超导材料、纳米材料等,[3]这些都属于无机材料化学的研究范畴。因此,无机材料化学又是一门具有前沿性的学科。基于学科背景和课程特点,我们在大连理工大学教改项目的支持下,以提高教学质量、培养学生的创新能力为主线,以建设精品课程为目标,进行了一系列教学改革和研究。 二、教学内容的选取 高等学校教学中教材内容的陈旧是影响创新型人才培养的突出问题,也是高校课程改革的重点。目前,高校教材内容不能适应现代化人才培养的需要,内容的先进性方面不能适应科学技术飞速发展的要求,不能适应知识经济时代创造型人才培养的要求。[4]特别是面对具有前沿性特点的材料化学,教材的内容相比于飞速增长和更新的新材料来说,严重滞后。而要培养创新型人才,掌握最新的科研成果对于激发学生的创新思维非常重要。[5]向学生讲授科学前沿知识可以激发学生们的求知欲,为他们提供一个创新的空间,使学生能够近距离地感受创新的价值和创新带来的激情。因此,挑选合适的教材是非常重要的。我们挑选了北京大学林建华、荆西平编写的《无机材料化学》。该书将无机材料化学中重要的基础问题做了全面的讨论,这本教材最大的特点在于它介绍了无机材料化学领域的最新进展,并附有近期发表在国际主流期刊上的相关文献,整本教材体现着材料科学、化学和物理等学科交叉与渗透的特点。如果学生对教材中的某些前沿内容感兴趣,可以在教材中找到相应的参考文献,在图书馆下载后仔细阅读。 课堂上仅传授知识是远远不够的,教学内容还要有一定的探索性,能让学生有一定的思考空间。教学中,我们发现学生对来自科研一线的事例非常感兴趣。因此在课堂上,我们以自身科研成果丰富教学内容,结合自身科研经历令课堂生动有趣,深化了教学效果。我们经常把自己在科研工作中的体会、最新科研成果转化为教学内容,设计一些开放式的问题与学生探讨,自觉地把创新意识、创新能力的培养融入课堂教学之中。我们还结合相关的教学内容,穿插讲解一些科学方法论的知识,培养学生的科学精神。例如,在讲到固溶体合金的形成规律时,我们向学生讲述了现代物理冶金学重要创始人William Hume Rothery在听力完全丧失、健康状况非常不佳的情况下,凭借坚强的毅力和非凡的生活热情,在异常简陋的工作条件下,开创性地提出了著名的Hume Rothery准则。这位杰出的科学家一生始终以乐观向上的生活态度,坚持不懈地勤奋工作着。学生们纷纷为Hume Rothery的人格魅力而倾倒,希望自己也能投身科学,在某一领域取得杰出成就。我们经常把本学科碰到的难题以及学科前沿的问题向学生进行适当的介绍,激发学生的民族自豪感,培养学生的创新思维和探究精神。例如,在讲到第八章电介质材料时,我们将著名纳米科学家王中林发表在《科学》上的氧化锌“纳米发电机”一文介绍给学生。在讲到第九章超导材料时,我们向学生们介绍了我国在超导材料的研制上一直处于国际领先水平,特别是2008年我国在高温超导研究上取得重大突破,发现了一类新的高温超导材料———铁基超导材料,在全球范围内掀起了超导材料研究的新热潮,并介绍了铁基超导材料的结构和性能。在讲到第十二章发光材料时,我们向学生介绍了大连路明集团开发的“水立方幔态LED”在研发、制造、安装中创造的7项“世界第一”。这些事例大大激发了学生学习相关章节内容的兴趣,同时也培养了学生的民族自豪感和投身科学的信心与决心。实践表明,将科研引入教学过程,有力地促进了学生对知识的掌握和能力的提高,促使学生形成了正确的科学精神和科学态度,大大提高了教学的实际效果。 三、教学方法的改革 教学手段和方法是提高教育质量非常重要的一个方面。传统的教学方法以教师为主导,以传授知识为目的,往往采取灌输式教学方法,在很大程度上忽略了学生的主体地位和创造性,学生被动地接受知识,学习积极性不高,教学效果不理想。要改变过去那种单纯传授专业知识的教学方法,把培养学生的创新能力和创新意识作为教学工作的重点,我们必须对原有教学方法进行改革,采取多样化的教学手段激发学生的学习兴趣。 本课程的特点是知识点多而且分散,学生容易只见树木、不见森林。为此,我们理出了一条课程主线,向学生清晰地展示各章节的作用以及章节之间的联系(如图1)。我们力争做到讲课内容少而精,重点突出,主次分明,出现在不同章节但内容相关的部分放在一起讲解。例如,与Fermi面附近的能态密度相关的性质有金属材料的电子热容和Pauli顺磁性(第四章)、金属材料的电导率(第九章)、超导材料的临界温度(第九章)等,将这些知识点放在一起进行对比和总结,学生对Fermi能级的概念就会有非常清晰和深刻的认识。课程教学的重点在于使学生掌握该学科的思维方式和研究方法,给学生留有思考的足够空间,能从多角度理解基本原理。古人云“授人以鱼不如授人以渔”,这里强调的就是教授学生学习方法的重要性。[6]材料的组成和结构决定了其物理性质,这是材料化学的核心和基础。将钙钛矿材料的结构(第三章)和其铁电性质(第八章)结合起来讲解,学生不仅对该类材料的结构和特殊的物理性质有了深刻的认识,更深化了对结构-性能关系的理解,掌握了该课程的学习方法。 在实践中,我们采取了传统教学与多媒体教学结合、自主学习与协作学习结合,基于问题学习、基于案例学习、研究型学习等多种形式的教学策略,提高了学生学习和思考问题的效率。实践表明,适度使用多媒体教学,将材料实际应用的照片、材料加工制作过程的视频等图片影视资料生动地展示给学生,能为教学过程提供丰富的感性材料,丰富课堂教学内容。鉴于新材料的发展日新月异,每天新概念、新构想、新方法都在不断涌现,我们在课堂上及时地将与课程内容相关的最新文献介绍给学生,课堂教学结束前提出下次课程内容的前沿课题,让学生在课前完成对这一前沿课题的研究报告。这样一方面可以使这些学有余力的学生接触到材料化学领域的最新研究进展,培养他们对教材内容的兴趣并找到自己的科研兴趣,另一方面可以让学生看到自己知识结构的不足,在学习中自觉地去完善自己。与此同时,这也锻炼了他们查阅文献和英文阅读的能力,为将来进行专业科学研究奠定了一定的基础。通过一个学期的尝试,我们感到教学效果非常好,学生经常在下课后围着教师交流,提出各种材料学领域的前沿问题与教师探讨。有几个表现突出的学生已经进入到某些课题组,开展创新实验了。另外,在课堂上,我们结合自己的科研实践,提出开放式的与课程内容相关的问题,让学生思考和回答。我们鼓励学生提出不同的见解,这样就增加了师生互动,活跃了课堂气氛,提高了学生的学习兴趣。我们将本课程教学方法作一总结列于表1中。 四、实验教学方案设计 材料化学与其他化学分支一样仍然是一门实验性很强的学科。[7]在实验教学环节上,我们结合自己的教学和科研设计了一些具有明显创新性且与材料化学教学内容密切相关的实验研究课题。人工晶体是一类重要的功能材料,它能实现光(第十二章光学材料)、电(第八章电介质材料;第九章材料的导电性质;第十章离子导电材料)、磁(第十一章磁性材料)等不同能量形式的交互作用和转换,在现代科学技术中应用十分广泛。同一种晶体往往会产生不同的形态,这些形态将影响晶体的性质。同一种晶体的各种形态是怎样产生的呢?不同形态与生长条件之间有何关系?第二章讲到了无机材料的各种制备方法,采用何种制备方法可以获得预期的形态?这些问题对学生具有强烈的吸引力。为此,我们设计了自主实验“显微镜下观察晶体的结晶形态”,使学生利用显微图像分析系统,实时观测晶体的结晶过程及结晶形态,研究不同的生长条件和实验方法对晶体结晶形态的影响规律,建立对晶体结晶的感性认识。 通过以上对教学内容、教学方法、实验教学等方面的探索与实践,学生的创新能力和创新意识得到了提高。实践表明,将科学研究引入课堂教学,能够激发学生的学习兴趣,深化教学效果。无机材料化学是一门具有广阔发展前景的学科,还需要我们不遗余力地在教学中进行大胆地改革和尝试,以培养更多具有创新能力的材料专门人才。 材料化学论文:复合材料专业物理化学教学探索 我校复合材料专业目标是培养具备复合材料基本理论和实践知识,能够在复合材料相关领域独立从事生产、设计、研发的技术人才。物理化学是复合材料专业一门非常重要的专业基础课,它为后续开设的专业课(高分子物理、高分子化学、复合材料原理和复合材料学等)奠定基础。因此学生对物理化学知识的掌握直接影响专业课的学习和理解,从而影响就业后的实践能力。物理化学是运用物理的理论和实验方法研究化学中最基本的规律和理论的科学。它所研究的内容普遍适用于各个化学分之,与材料学、生物学、地质学、天体学、海洋学等领域密切相关。但由于它是一门概念性、理论性、系统性和逻辑性很强的学科,涉及的公式多,应用条件严格,比较抽象,是学生学习过程中普遍感到困难较大的一门课[1]。随着当今科技迅速发展,交叉渗透日益突出,按照素质教育的要求,并考虑课时紧缩的实际情况,我们必须对物理化学的教学内容和方法进行改革[2]。 1教材的选择及教学内容的确定 针对我校复合材料专业的特点,选择的物理化学教材既要体现当前学科发展的概貌,同时又要使学生具备牢固的理论知识,为以后就业奠定一定的基础。考虑以上因素,我们选择了面向21世纪教材,由天津大学物理化学教研室编、高等教育出版社出版的《物理化学》教材(第五版)。同时结合复合材料专业的就业特点,精选了教学内容。该版教材中第一章气体的PVT关系,由于高中阶段已经讲述过,所以可以省略。第八、九章的量子力学和统计热力学都是从物质的微观难度着手讨论的,难度较大,可做简单讲授,若详细探讨可开设选修课单独进行讲授。其它章节的内容选择重点内容,尤其是与本专业相关的内容详细讲解,例如第六章的相图、第十章的界面现象内容等,并结合具体的实例,达到更好的授课效果。 2物理化学课堂教学改革 我校复合材料专业开设的物理化学课程是继无机化学、有机化学之后的理论性化学专业知识,它的知识内容除涉及无机、有机化学知识外,还与大量物理和高等数学知识有关.概念抽象,公式原理多,推导过程繁琐,内容难理解。因此学生普遍感觉物理化学课程更偏重理论,学习起来较难,从而导致对这门课程不抱有很大的热情,学习动力不大[3]。针对以上问题,对物理化学课堂教学进行改革就显得非常必要。具体的改革措施应遵循以下原则:整体设计课堂教学效果;教学方法和教学手段最佳;考核方法合理、科学。 2.1课堂教学效果的整体设计 (1)培养学生的学习兴趣。学习兴趣至关重要,学生若是对某些课程不感兴趣,老师即使讲授的再精彩,学生的学习效果也不会太好。因此培养学生的学习兴趣就显得十分必要了。开课伊始,教师就应该讲好绪论部分,充分讲述物理化学课程的重要性,课程内容的实用性,鼓励学生努力学好物理化学,培养学习兴趣。学生有了兴趣,教师才能较好地进行指导。 (2)提高知识的趣味性。知识的趣味性是主动学习的推动力。把理论性强、抽象而枯燥的内容变得生动有趣,是提高课堂教学效果的有效手段。在教学过程中穿插一些与生活实际密切相关的问题或是适当的趣例,则可以起到画龙点睛的作用,使课堂富于趣味性。例如,在给学生介绍水的相图时介绍了亚稳态这个概念,可以以人的健康状况来类比说明。现代社会人们的生活节奏加快,整天忙于工作,锻炼身体的机会很少,大多数人的身体状况不佳,多属于亚健康状态。亚健康就是一种亚稳态,不稳定,不可能长时间存在,必须向稳定状态转变;人要从事正常的生产、生活需要健康的体魄,因此必须锻炼身体,保持身体处于健康状态,而不是亚健康状态。又如,在讲授界面化学的时候,可以提问学生在春天光滑的墙壁和粗糙的墙壁哪个更容易回潮。然后用弯曲表面上的蒸汽压———开尔文公式解释原因。这种理论与实际应用的结合,可激发学生的学习兴趣,引起学生探求知识的欲望,是物理化学课堂教学获得成功的关键一步。 (3)理论教学与实践教学相结合。物理化学虽然是一门理论学科,但许多定理都是建立在大量的实验基础上,所以物理化学的知识是理论和实验相结合的。为了更好的理解课堂上的理论知识,开设对应的实验课程,这样既能锻炼学生的动手能力,又能加深学生对相关知识的理解程度,而且还能够建立学生对物理化学这门课程的实用性的信心,极大地提高了学生的学习动力。例如,我们讲授化学动力学这一章的一级反应时,讲完理论的同时,开设了“蔗糖水解反应速率常数的测定的实验”,学生普遍反应通过实验对课堂内容有了更深一层次的理解。 2.2优化教学方法和教学手段 (1)加强课前预习与课后复习。物理化学的公式推导过程繁琐,为此非常有必要进行课前预习。课前预习要求学生对将要讲述的内容先浏览一遍,不做具体推算,只要求对重点内容有个初步掌握,等老师讲述时学生的思路能与教师同步,使以后教学活动更易开展。同时知识讲授后还要要求学生经常复习,以免由于公式繁多而混淆或是遗忘,影响后面新知识的学习。在物理化学教学中,作业也是必不可少的教学环节,但作业太多学生疲于应付,太少达不到复习的效果。因此就要求精选习题,做到“少而精”,力求达到事半功倍的效果。同时为了弥补课堂教学时数少而教学内容较多的不足,可根据教学内容的安排,适当选留思考题,然后要求学生课后查资料,以论文格式上交,这样既锻炼了学生的写作能力,又提高了学生的积极性。 (2)改进教学方法和教学手段。在教学方法上,我们改进单一的讲授法,采用启发式、讨论式、互动式教学方法,努力为学生营造一个宽松的学习环境。具体做法是教师精心设计问题,通过提问、回答及组织学生进行讨论,在教师与学生之间形成一种良性互动式的教学模式。在教学手段上,我们采用多媒体教学与板书相结合的形式,使复杂抽象的问题简单化。对于难以讲解或表达的内容,可以运用动画、影片等手段把难以理解的概念形象化,引起学生的兴趣,加深学生的理解。但是多媒体教学也有它的不足之处,多媒体教学讲课速度较快,学生不能及时接受教师讲授的知识,更没有更多的时间做课堂笔记,不利于课后的复习和考试。因此要根据教学内容来确定是否选用多媒体教学。对于那些有图像,需要演示过程的教学内容,例如第六章相图的演示,第十章界面现象的毛细管现象、润湿现象等内容,多媒体教学能够化静为动,把枯涩的问题趣味化,便于学生深入地了解相关知识,能得到很好的教学效果;而对于重要公式的推导方面的教学内容采用板书的形式更合适。只有采用多媒体教学和板书相结合的形式,才能收到最佳的教学效果. 3合理、科学的考核方法 合理、科学的考核方法能够调动学生的学习兴趣和学习动力,提高学生主动学习的能力。签于此,我们结合本校的具体情况和专业特点,摒弃了传统的只以期末考试成绩为标准的考核方式,采用多项合并的方法综合测评。具体测评方法为期末考试成绩占总成绩的70%,体现学生动手能力的实验课程占总成绩的10%,平时成绩占总成绩的20%。平时成绩又分为三部分:出勤率占3分,作业成绩和平时的小测验成绩占12分,参与课堂讨论和随堂回答情况占5分。这样的考核方式明显提高了学生的学习热情,学生能积极参与课堂问题的讨论和回答,改变了物理化学枯燥,沉闷的课堂气氛,大大地提高了教学质量。 4结语 针对我校复合材料专业的具体情况对该专业开设的物理化学课程课堂教学进行了改革,包括教材的选择、课堂效果的整体设计、教学方法和教学手段的改革、课程考核体系的建立等。实践结果证明以上的教学改革方案大大提高了学生的学习兴趣,学生能够积极思考、回答问题,也极大地提高了教学质量。但是教研改革永无止境,我们会继续更深入地进行物理化学教学改革,使之建设成学生更受欢迎的课程。

口腔医学中生物学的运用研究:生物信息学在口腔医学中的价值体现 1在牙齿生长发育研究中的应用 牙齿的生长发育是一个持续而复杂的过程，一些关键基因和调控因子在牙齿发育中起着重要作用。赫尔辛基大学创建了牙齿发育数据库，收录了牙组织发育中的基因特征、结构及表达情况等。Hubbard等运用蛋白质组学技术、结合Edman测序及质谱分析方法，对釉质的发育进行了大量的研究，初步构建了口腔牙组织的蛋白数据库，为口腔内组织蛋白的鉴定提供了重要的研究范本。聂敏等运用二维凝胶电泳和生物信息学方法研究维生素D对牙髓细胞分化的影响，结果表明：维生素D可促进牙髓细胞的分化，并在牙齿发育和矿化过程中起了重要的调节作用。Jevnaker等利用基因芯片技术以整个牙胚作为研究对象，首次构建了小鼠牙胚在不同时期的微小RNA表达谱，从基因调控机制上研究了牙齿的生长发育。 2在口腔肿瘤研究中的应用 目前的研究多利用生物信息学方法比较基因组学和蛋白质组学，能够高效率、高通量地筛选口腔肿瘤的相关基因和蛋白，寻找肿瘤的诊断标记和治疗靶点。 2.1口腔鳞状细胞癌（oralsquamouscellcarcino-ma，OSCC） OSCC是口腔常见的恶性肿瘤之一。美国国立癌症研究所用抗体芯片的高通量蛋白组分析方法推测认为，上皮和间充质间涉及的多重细胞信号的分子信息在口腔癌的发生中起了关键作用。2004年，香港大学利用蛋白质组分析方法检测了OSCC细胞，获得了丰富的蛋白质信息，鉴定了与肿瘤相关的生物标记物或分子靶点。2005年日本千叶大学通过使用生物信息学的方法，鉴定了OSCC与正常组织中22种蛋白的表达存在差异。Wang等研究表明，活化激酶C受体1蛋白在OSCC中存在差异性表达，可作为OSCC的临床诊断分子标记物、临床预后指标及候选药物靶标等。张永强等使用生物信息学技术构建人舌鳞癌细胞cDNA库，并预测了Doc-1基因编码的P12蛋白的某些结构和功能基序。另有研究采用甲基化DNA免疫沉淀结合芯片技术分析研究了口腔疣状癌中基因组DNA甲基化的情况，为进一步探讨口腔疣状癌的发生分子机制和治疗靶基因奠定了基础。 2.2涎腺腺样囊性癌（salivaryadenoidcysticcar-cinoma，SACC） SACC是涎腺常见的上皮源性恶性肿瘤之一。卢友光等采用第二代差异显示技术构建了SACC高低转移细胞株的基因表达谱，通过生物信息学分析发现，Notch基因家族中的4个成员在ACC-2、ACC-M这2个细胞株中存在表达差异。另一研究运用生物信息学初步筛选出Notch信号通路在SACC中所涉及的基因，并采用实时荧光定量聚合酶链式反应和免疫组学方法进行了验证，结果显示：Notch信号通路中有46个基因与SACC相关，并检测出其中的8个基因在SACC高低转移细胞株中存在表达差异。 3在口腔黏膜疾病研究中的应用 3.1口腔扁平苔癣（orallichenplanus，OLP） OLP是一种口腔黏膜癌前状态，其病因不明。王文梅等建立了OLP与口腔正常黏膜蛋白表达谱，对OLP在双向电泳图谱中高表达差异的10个蛋白质进行质谱和生物信息学分析，鉴定发现了差异表达的蛋白。Tao等利用DNA芯片的特点筛选并建立了OLP的病变基因表达谱，研究共发现了985个差异表达基因，其中629个上调，356个下调，这为研究OLP的发病机制打下了基础。 3.2口腔白斑（oralleukoplakia，OLK） OLK指仅仅发生在口腔黏膜上的白色或灰白色角化性病变的斑块状损害。王文梅等通过蛋白质差异组学研究和生物信息学分析，鉴定出膜联蛋白A2、角蛋白8以及角蛋白Ⅰ和Ⅱ型角蛋白亚基、免疫球蛋白J型轻链的C区片段等在OLK的发生发展过程中发生了改变。Odani等采用寡核苷酸芯片技术发现：兜甲蛋白和角蛋白在OLK的发生发展过程中的表达差异较大，且多个基因在癌变过程中显著下调。周晌辉等利用cDNA芯片成功检测出OLK和OSCC组织中30个基因的表达差异，其中17个为已知功能基因，这些功能基团与细胞分裂、信号传导、免疫防御、细胞代谢及细胞成分等密切相关。 4在牙周疾病研究中的应用 牙周炎是导致成年人牙齿丧失的主要原因，严重影响了人类的身体健康。Steinberg等使用具有上皮细胞特异性的DNA芯片研究了白细胞介素对口腔角质形成细胞1β的作用，确定了与牙周炎相关的几个基因。Vardar-Sengul等通过DNA芯片在1次实验中同时分析出了超过40000个基因，得到了类似的结果。Beikler等构建了重度慢性牙周炎患者的牙周组织中的一些免疫和炎症基因的表达谱。Covani等利用生物学实验及生物信息学算法，鉴定出参与或可能参与牙周炎的61个基因，其中5个是主导基因，并完全建立起2个主导基因的牙周炎模型。 5在其他口腔研究中的应用 5.1口腔微生物 口腔微生物在维持口腔正常生理体系和诱导口腔疾病发生中具有重要作用。Chen等构建了口腔病原体的生物信息学资源。2008年，人体口腔微生物组数据库启动，方便了研究者查看和检索口腔微生物信息。在对口腔致病菌的研究中，郭丽宏等利用生物信息学相关软件及数据库进行C血清型变异链球菌高毒力株特异DN段的基因分析、识别和功能预测，发现了5个新的基因片段以及高毒力株特异的DN段的主要功能。刘筱娣等采用生物信息学结合Southern印迹杂交法，构建了变异链球菌的苏氨酰-tRNA合成酶基因敲除的重组质粒。另有研究者应用鸟枪法、蛋白质组学分析、美国国家生物技术信息中心检索等，建立了变异链球菌耐氟菌株和亲代菌株的蛋白质组表达谱。 5.2口腔唾液 人类唾液中的唾液蛋白同唾液生理功能密切相关，研究发现，口腔唾液蛋白成分含量的变化同龋病、牙周病等有密切关系。目前，通过大通量的生物技术和生物信息学方法，可以建立唾液蛋白成分的全功能图谱，揭示唾液与口腔内环境及菌群分布的关系，鉴定唾液蛋白中肿瘤的生物学标记，区分不同唾液腺分泌蛋白，研究口腔炎症及其他疾病的生物学标记。 作者：冉金梅 张凌琳李伟单位：口腔疾病研究国家重点实验室华西口腔医院 口腔医学中生物学的运用研究:生物医学材料在口腔临床中的应用 摘 要：口腔生物医学材料近年来已由传统的单一型材料逐渐过渡到新的复合型、智能型和功能型材料，本文针对口腔临床中高分子类、金属类及非金属生物复合三种口腔生物医学材料的应用进行了分析研究，在不远的将来，这种材料在组织工程学及口腔临床应用中将具有良好的发展前景。 关键词：生物医学材料；口腔临床；临床应用 1. 前言 口腔生物医学材料具有比较广泛的应用范围，不只是在因先天或后天原因导致牙体组织和颌面器官缺损的修复方面进行应用，还可能在鉴别诊断口腔疾病方面具有辅助作用。生物医学材料可实现对缺损组织与器官的修复和置换，恢复组织或器官的正常功能。随着迅猛发展的科技水平，口腔生物医学材料的制作方法也具有明显的改进，日益推出复合型与功能型形式各样的生物医学材料，并日益优化其性能。 2. 资料与方法 通过对生物医学和生命科学有关文献的数据库的检索，并进行较深入地分析。结合临床口腔生物医学材料应用的特点，比较分析有关数据。口腔生物医学材料基础性研究、临床应用的生物医学材料等相关文献都是重要依据，并将与目的无关的研究结果予以排除。 3. 结果 按照材质类别可将口腔生物医学材料分为金属、高分子及非金属生物复合材料三类。金属类材料在临床口腔生物材料中是最早应用的一类材料，这类材料优点是具有较高强度、较强韧性、获取容易等，在临床中应用广泛。还可结合其成分将金属类材料分为纯金属、合金及特种金属三种，在临床中纯金属类材料应用不多，应用较多的主要是合金和特种金属。合金类金属材料由不少于两种金属元素组成，尽管其延展与抗压等物理性能低于纯金属材料，但在应用中生物安全性较高，所以在临床中具有比较广泛的应用。钴基合金材料目前广泛应用的合金类材料，主要有钴铬钨镍和钴铬钼合金两类，具有抗腐蚀性较强的性能，高于单一金属材料40倍。但在加工制作过程中比较烦琐，所以相对具有比较昂贵的价格。此外，机械性能也比纯金属类材料高，通常在替换颞下颌关节与颌面部内固定大面积骨折中应用较多。钛合金与上述金属合金材料相比较，具有较高的机械性能和相容性，在人体植入后不会产生排斥反应和毒副作用，生物相容性较好。通常在种植牙基桩制作、固定骨折及骨缺损替代植入性材料中比较常用。但在使用中金属材料也具有不足之处，诸如在使用中因人体具有比较复杂的内部环境，因人体内长期存在金属材料部会造成离子向体内微渗入，进而产生较大的副作用和毒性。 在现代口腔生物医学材料中非金属生物复合材料也是其中的重要组成部分，主要有以下三种。一是生物活性陶瓷，该材料是表面具有生物活性和吸附性的一N陶瓷，通常具有羟基，为多孔形，具有较高的孔隙率。在体内生物活性陶瓷能够降解吸收，通常在生物体内用于骨诱导材料对新生骨生长具有一定的诱导作用。在实际应用中骨传导性与诱导性良好，所以通常该材料可用于修复骨缺损的一种支架材料，在支架的周围利用填充材料的良好生物学活性充填覆盖，以实现对缺损的修复作用，并使材料增加生物相容性。二是惰性生物陶瓷材料，其主要成分是氧化铝和氧化锆，硬度高，生物相容性好，所以通常在内固定骨折中应用较多，在制作口腔全瓷牙内冠中也比较常用。三是复合树脂，主要混合有机树脂基质和无机填料形成，在特定条件下是能够引发化学性反应的一种修复材料，在修复小面积牙体缺损时比较适合。在临床中目前主要应用的有光固化、化学固化及复合固化等树脂类材料，该材料具有较强的可塑性、良好的仿真性、较高的生物相容性、比较耐磨等优势。 在临床中高分子类材料是一种比较广泛应用的材料，稳定性强，聚乙烯和聚丙烯是其主要成分。与其它材料相比较，该材料在人体中不能降解产生离子，因此不具有毒性。抗冲击性和抗摩擦性也较强，所以在替换人工关节中应用比较广泛。高分子类材料中的硅橡胶材料耐高温、腐蚀及透气性较高，所以在制作颌面部复体及口腔印模精确制取材料中应用较广。另外，该材料可降解，经一段时间后可形成小分子化合物而随人体基础代谢排出患者体外。 4. 讨论 通过研究分析生物材料有关文献资料，在口腔临床生物医学材料中选取金属材料、高分子、生物复合材料三大类分别进行研究。大部分高分子材料与生物复合材料都是由不少于两种材料构成，对这类材料进行制作时，可利用相关技术对材料微观构造进行改变，使材料特性和优点得到充分发挥，对不足之处进行有效弥补，对生物材料赋予新的生物特性。材料的生物相容性和机械强度较高，具有较强的耐腐蚀性，在特定环境下能够降解吸收，在临床应用中完全满足。在高分子材料与生物复合材料中，我国开展相关的研究相对较晚，并在研究初期发展相对较为缓慢，但经过近年来的不断发展，已由最初的盲目效仿逐渐发展到自主研发，由质变迅速发展发展到量变。口腔医用生物医学材料目前在我国已逐渐由传统的单一功能、非专一化、低效逐步发展为功能完善、复合化、专业化及高效，发表的生物医学材料的相关文献也跃居世界第二。 随着医学技术及材料技术的快速发展，口腔生物医学材料也得到了前所未有的发展机遇。目前在临床研究中已逐渐由常用的无机材料转变为有机材料，有机类生物材料在开展较多研究的就是多糖类物质。天然多糖类物质中壳聚糖属于其中一种，其生物相容性良好，抗菌性能优异。通常该类材料被用于对各种材料进行塑造以便于长入细胞和将应力传递至骨与骨之间。壳聚糖类物质因其生物相容性和细胞黏附性较好，而被广泛用于各种细胞因子和药物载体，实现对遗传信息进行传递以及相关疾病的临床治疗。 5. 结语 综上所述，口腔生物医学材料近年来已由传统的单一型材料逐渐过渡到新的复合型、智能型和功能型材料，生物医学材料可实现对缺损组织与器官的修复和置换，恢复组织或器官的正常功能。随着迅猛发展的科技水平，口腔生物医学材料的制作方法也具有明显的改进，日益推出复合型与功能型形式各样的生物医学材料，并日益优化其性能。相信在不远的将来，这种材料在组织工程学及口腔临床应用中将得到迅速发展。 口腔医学中生物学的运用研究:分析口腔正畸微植体支抗技术的生物力学 摘要：目的分析口腔正畸微植体支抗技术的生物力学。方法收集2012 年12 月~2013 年12月本科收治的76例双颌前突病例临床资料，根据不同的治疗方法，将患者分为对照组与研究组，每组例数均为38例。对照组采取传统口外弓加强支抗进行治疗，研究组实施微植体支抗技术进行治疗，最后分析两组患者的临床治疗效果。结果研究组患者上中切牙倾角差、上中切牙凸距差及磨牙位移等指标明显优于对照组，差异显著，具有统计学意义(P 关键词：口腔正畸；微植体支抗技术；生物力学 牙颔面畸形作为牙科临床治疗中的一种常见口腔疾病，此疾病发病率高达70%[1]，而双颌前突对患者日常生活更是形成非常严重的影响。随着医疗技术的发展，口腔正畸方法在牙颔面畸形疾病临床治疗中得到广泛的应用，此治疗方法可通过各种矫治器形成的矫治力，对患者颔骨及牙周组织产生相应的作用，同时产生一系列生物力学及生物反应[2]，在最大程度上改善患者组织及器官，重新改建患者牙齿移动及颔骨定向动态，美观性比较良好，确保高效的治疗效果，改善患者预后情况。为了分析口腔正畸微植体支抗技术的生物力学，在2012 年12 月~2013 年12月，本科对收治的双颌前突患者分为两组，分别采取传统治疗方法与微植体支抗技术进行治疗，效果显著，现报道如下。 1资料与方法 1.1一般资料收集2012 年12 月~2013 年12月本科收治的76例双颌前突患者临床资料，根据不同的治疗方法，将患者分为对照组与研究组，每组例数均为38例。研究组中男性患者21例，女患者17例，年龄在16～38岁，平均年龄为(30.34±3.09)岁。对照组中男性患者20例，女患者18例，年龄在19～35岁，平均年龄为(31.33±2.37)岁。 1.2方法对照组采取传统口外弓加强支抗联合横腭杆进行治疗，每侧口外弓牵引力为200g，每日指导患者确保佩戴12h。研究组采取微植体支抗技术进行治疗，在进行微植体种植前，用铜丝将患者需种植微植体牙齿分开，之后对进行种植微植体部位做一标记，并充分检查患者牙根形态、位置及相临牙齿的组织状况；对于需植入种植体且被牙槽黏膜覆盖的部位，做一3～5mm的纵切口同时，在患者膜龈结合部位方向实施微植体植入，使种植角度与骨面保持垂直水平，略微倾斜。在患者手术结束后，服用适量抗生素抗感染。患者采取微植体的长度为9mm、外径为2mm、内径为1.6mm。刃状螺纹圆柱性纯钛螺钉的螺纹顶角为60°、螺距为0.3mm、深度为0.2mm。将微植体植入患者牙槽骨后，保持骨外留有3mm的空隙。医护工作人员可通过种植体尺寸对其建模，合理网格划分模型实施，精度为6。在单元格处理过程中，可采取三椎体十节点建模方法，以确保良好的精度。 1.3观察指标[3]分析记录两组患者治疗后上中切牙倾角差、上中切牙凸距差及磨牙位移情况等，并分析研究组患者生物力学。 1.4统计学处理方法本次研究资料均采用SPSS18.0统计学软件处理，计量资料采用t检验，差异显著性为P＜0.05。 2结果 2.1对比两组患者治疗效果研究组患者上中切牙倾角差、上中切牙凸距差及磨牙位移等指标明显优于对照组,差异显著，具有统计学意义(P 2.2研究组生物力学分析研究组患者微植体的水平载荷力为200g，在90°倾斜角下实施应力及位移。界面颈部作为种植体应力集中的主要位置，可能会在皮质层内出现不同程度的衰减情况。随着不断增加倾斜角，种植体峰值将会逐渐减小，同时，植入角度的变化不会对种植体位移造成影响，位移非常小。在患者颈部和根尖区出现较大的位移，其中颈部位移变化较根尖区大，并且颈部同根尖区之间的位移呈现相反的方向，呈现出明显的规律性。 3讨论 随着人们对食物精细度的要求提高，口腔疾病保持逐年增长的趋势，对患者的美观性造成严重的影响，在最大程度上降低患者的生活质量。相关文献表明[4]，牙周病、龋齿及牙颔面畸形等疾病发病率高达50%，口腔正畸疾病是指外界理化因子损害患者口腔，随着侵入病原的日趋严重，造成牙颌面发育异常，最终引发全身性疾病。错颌畸形、龋齿、牙周病是口腔三大常见病，错颌畸形疾病严重干扰患者日常生活，主要是患者在儿童生长发育期间，受先天因素或者是后天因素等，导致牙齿、颌骨及颅面出现畸形现象。针对口腔畸形疾病的病理特点，应该为患者提供个体化、针对性的治疗方法，以改善患者临床症状。 传统治疗口腔正畸疾病的支抗预备方法为采用横腭杆、口内组牙、口外弓及舌弓等，这些治疗方法对畸形疾病没有显著效果，不能很好的对患者出现的颔面畸形进行较好的治疗。口腔正畸的治疗在于依据指定的距离及方向进行移动患者错位的牙齿，保持患者支抗牙不动。微植体强支抗的根本前提是保持稳定，其治疗稳定性得到医学界的广泛关注，但是此方法在临床治疗的失败情况仍然存在，因此，为了确保微植体支抗的成功治疗，必须合理选择微植体型号，根据患者实际病情，进行个体化的手术设计，结合三维有限元法进行分析相应的生物力学[5]。在本研究中，微植体的种植角度及正畸力加载作为微植体稳定性主要的影响因素，患者种植体向骨界面传导应力时，患者骨皮质需要承受比较大的应力，骨皮质与种植体之间的接触面积会随着植入角度的减小而不断增大，有利于提高种植体的稳定性。但是，种植体的水平力矩会随着种植体角度的减小而增大，从而增大种植体同骨面之间的承受应力，对种植体的稳定性造成不同程度的影响。 随着医疗技术的不断创新发展，微植体支抗技术的应用越来越广泛，此治疗方法具有明显的简单性、方便性，稳定性等，可有效纠正患者口腔畸形，提高治疗有效率，提高患者生活质量。微植体支抗可在最大程度上使用拔牙间隙内收前牙，从而改善患者面型，可防止患者牙齿移动方向出现相反情况，不断增加支抗，提高治疗效果。通过以上研究表明，给予研究组实施微植体支抗技术进行治疗，患者上中切牙倾角差、上中切牙凸距差及磨牙位移等指标明显优于对照组，差异显著，具有统计学意义。 综上所述，微植体支抗技术应用于口腔正畸，利于改善患者口腔疾病临床症状，缓解患者痛苦程度，提高治疗效果，改善预后情况，提高患者生命质量等。 口腔医学中生物学的运用研究:生物学在口腔医学研究中的运用 1在牙齿生长发育研究中的应用 牙齿的生长发育是一个持续而复杂的过程，一些关键基因和调控因子在牙齿发育中起着重要作用。赫尔辛基大学创建了牙齿发育数据库，收录了牙组织发育中的基因特征、结构及表达情况等。Hubbard等[4]运用蛋白质组学技术、结合Edman测序及质谱分析方法，对釉质的发育进行了大量的研究，初步构建了口腔牙组织的蛋白数据库，为口腔内组织蛋白的鉴定提供了重要的研究范本。聂敏等[5]运用二维凝胶电泳和生物信息学方法研究维生素D对牙髓细胞分化的影响，结果表明：维生素D可促进牙髓细胞的分化，并在牙齿发育和矿化过程中起了重要的调节作用。Jevnaker等[6]利用基因芯片技术以整个牙胚作为研究对象，首次构建了小鼠牙胚在不同时期的微小RNA表达谱，从基因调控机制上研究了牙齿的生长发育。 2在口腔肿瘤研究中的应用 目前的研究多利用生物信息学方法比较基因组学和蛋白质组学，能够高效率、高通量地筛选口腔肿瘤的相关基因和蛋白，寻找肿瘤的诊断标记和治疗靶点。 2.1口腔鳞状细胞癌（oralsquamouscellcarcino-ma，OSCC） OSCC是口腔常见的恶性肿瘤之一。美国国立癌症研究所用抗体芯片的高通量蛋白组分析方法推测认为，上皮和间充质间涉及的多重细胞信号的分子信息在口腔癌的发生中起了关键作用。2004年，香港大学利用蛋白质组分析方法检测了OSCC细胞，获得了丰富的蛋白质信息，鉴定了与肿瘤相关的生物标记物或分子靶点。2005年日本千叶大学通过使用生物信息学的方法，鉴定了OSCC与正常组织中22种蛋白的表达存在差异。Wang等[7]研究表明，活化激酶C受体1蛋白在OSCC中存在差异性表达，可作为OSCC的临床诊断分子标记物、临床预后指标及候选药物靶标等。张永强等[8]使用生物信息学技术构建人舌鳞癌细胞cDNA库，并预测了Doc-1基因编码的P12蛋白的某些结构和功能基序。另有研究采用甲基化DNA免疫沉淀结合芯片技术分析研究了口腔疣状癌中基因组DNA甲基化的情况，为进一步探讨口腔疣状癌的发生分子机制和治疗靶基因奠定了基础。 2.2涎腺腺样囊性癌（salivaryadenoidcysticcar-cinoma，SACC） SACC是涎腺常见的上皮源性恶性肿瘤之一。卢友光等[9]采用第二代差异显示技术构建了SACC高低转移细胞株的基因表达谱，通过生物信息学分析发现，Notch基因家族中的4个成员在ACC-2、ACC-M这2个细胞株中存在表达差异。另一研究运用生物信息学初步筛选出Notch信号通路在SACC中所涉及的基因，并采用实时荧光定量聚合酶链式反应和免疫组学方法进行了验证，结果显示：Notch信号通路中有46个基因与SACC相关，并检测出其中的8个基因在SACC高低转移细胞株中存在表达差异。 3在口腔黏膜疾病研究中的应用 3.1口腔扁平苔癣（orallichenplanus，OLP） 鉴定发现了差异表达的蛋白。Tao等[11]利用DNA芯片的特点筛选并建立了OLP的病变基因表达谱，研究共发现了985个差异表达基因，其中629个上调，356个下调，这为研究OLP的发病机制打下了基础。 3.2口腔白斑（oralleukoplakia，OLK） OLK指仅仅发生在口腔黏膜上的白色或灰白色角化性病变的斑块状损害。王文梅等[12]通过蛋白质差异组学研究和生物信息学分析，鉴定出膜联蛋白A2、角蛋白8以及角蛋白Ⅰ和Ⅱ型角蛋白亚基、免疫球蛋白J型轻链的C区片段等在OLK的发生发展过程中发生了改变。Odani等[13]采用寡核苷酸芯片技术发现：兜甲蛋白和角蛋白在OLK的发生发展过程中的表达差异较大，且多个基因在癌变过程中显著下调。周晌辉等[14]利用cDNA芯片成功检测出OLK和OSCC组织中30个基因的表达差异，其中17个为已知功能基因，这些功能基团与细胞分裂、信号传导、免疫防御、细胞代谢及细胞成分等密切相关。 4在牙周疾病研究中的应用 牙周炎是导致成年人牙齿丧失的主要原因，严重影响了人类的身体健康。Steinberg等[15]使用具有上皮细胞特异性的DNA芯片研究了白细胞介素对口腔角质形成细胞1β的作用，确定了与牙周炎相关的几个基因。Vardar-Sengul等[16]通过DNA芯片在1次实验中同时分析出了超过40000个基因，得到了类似的结果。Beikler等[17]构建了重度慢性牙周炎患者的牙周组织中的一些免疫和炎症基因的表达谱。Covani等[18]利用生物学实验及生物信息学算法，鉴定出参与或可能参与牙周炎的61个基因，其中5个是主导基因，并完全建立起2个主导基因的牙周炎模型。 5在其他口腔研究中的应用 5.1口腔微生物 口腔微生物在维持口腔正常生理体系和诱导口腔疾病发生中具有重要作用。Chen等[19]构建了口腔病原体的生物信息学资源。2008年，人体口腔微生物组数据库启动，方便了研究者查看和检索口腔微生物信息。在对口腔致病菌的研究中，郭丽宏等[20]利用生物信息学相关软件及数据库进行C血清型变异链球菌高毒力株特异DN段的基因分析、识别和功能预测，发现了5个新的基因片段以及高毒力株特异的DN段的主要功能。刘筱娣等[21]采用生物信息学结合Southern印迹杂交法，构建了变异链球菌的苏氨酰-tRNA合成酶基因敲除的重组质粒。另有研究者应用鸟枪法、蛋白质组学分析、美国国家生物技术信息中心检索等，建立了变异链球菌耐氟菌株和亲代菌株的蛋白质组表达谱。 5.2口腔唾液 人类唾液中的唾液蛋白同唾液生理功能密切相关，研究发现，口腔唾液蛋白成分含量的变化同龋病、牙周病等有密切关系。目前，通过大通量的生物技术和生物信息学方法，可以建立唾液蛋白成分的全功能图谱，揭示唾液与口腔内环境及菌群分布的关系，鉴定唾液蛋白中肿瘤的生物学标记，区分不同唾液腺分泌蛋白，研究口腔炎症及其他疾病的生物学标记。 作者：冉金梅张凌琳李伟单位：口腔疾病研究国家重点实验室华西口腔医院（四川大学）

交通土建论文:试析交通土建施工技术质量控制要点 【摘要】随着我国科学经济的不断发展，现代化交通基础设施建设也相应的取得一定的成绩。在现代的交通中，作为交通运输中最为强大的运输载体，我国交通建设方面也取得了相应的成就。为了可以有效的保证我国交通土建工程的质量、提高资金投入的有效性，我们要对交通土建工程的质量进行全面的管理，确保施工前的准备，及时的发现施工过程中所出现的问题，进一步的提高交通土建工程的施工效率。 【关键词】交通土建；质量控制；具体措施 前言 交通土建工程建筑结构部分的质量也直接影响着人们出行的生命财产安全。因此，交通领域先要考虑的问题是要保证土建的质量。纵观近几年的交通建设，人们越来越追求交通建设效率，出现导致很多“金玉其外，败絮其中”的工程，极大的影响人们出行的安全保障。 1交通土建施工技术的重要性 交通土建施工技术意义重大，它能大大提高交通工程的质量，增加施工方的效益，保障施工安全。从施工企业的角度来分析，对交通土建施工项目进行管理的主要目的是在节约成本的基础之上，按照合同要求的工程期限以及质量标准等有关要求把交通土建施工项目提供给业主，在对交通土建进行施工时需要结合内外部生产要素采取综合管理的方式，这样才可以保证目标的实现。交通土建施工技术管理需要涉及工程实施的具体过程，施工技术管理是根据保障技术的具体工作对工程成本实现有效的控制，因此在施工过程以及施工环节中不可能没有技术标准。特别是在施工环境非常恶劣、结构非常复杂、技术十分困难的条件下组织的交通土建施工。选择的适合实际交通土建施工情况的施工技术可以对经济分析、桥梁结构优化起到关键性的控制作用。 2交通土建施工技术质量控制存在的问题分析 2.1交通土建工程管理人员素质比较低 目前，现场管理人员存在着职责不明确、工作不到位、管理不够严格以及责任心不足的现象。随着交通土建施工规模的扩大，管理人员出现严重不足的现象。经过培训之后持证上岗的项目经理不能够达到交通土建施工的要求。从工人岗位中抽调参与管理工作的工作人员，由于文化素质偏低，不能够胜任交通土建工程的管理工作。招聘而来的大中专毕业生由于没有实际的管理经验，对整个交通土建工程施工现场的控制和管理力度不能达到要求。 2.2没有可操作的工程成本控制依据 在交通土建工程项目成本进行控制时，一定要按照有关的标准。交通土建工程是施工企业的产品，因为工程的结构、规模以及施工环境都不一样，各个交通土建工程的成本之间没有可比性。一些交通土建工程项目的成本控制和其他施工工程成本控制的根本不同。许多施工企业对交通土建项目工程目标成本的控制太简单，仅作表面工作，部分施工企业仅仅是简单地依据经验工程成本减少率确定目标成本，对交通土建工程的施工条件、现场环境、工期以及项目工程成本的利润空间的要求都没有考虑，由于不同交通土建工程之间没有任何的可比性，结果就导致到下一个项目工程还是这样，这样目标成本就会永远的停留在目标上。 2.3交通土建工程方案以及施工图纸不够完善 建设方在项目选项、功能选定及方案论证阶段考虑不周，把握不准，施工已经完成却又要对交通土建工程功能和外观造型进行修改，造成工程停工或是边施工边设计，图纸按建设方意见反复修改，工地跟着不断返工处理，浪费大量人力物力，使得施工管理无法按既定方案进行，造成管理人员思想烦躁工作厌烦。这些都给现场管理工作造成极大麻烦，增加了施工现场管理的难度，对项目管理产生了消极影响。若在施工的整体过程出现对成本的控制管理、管理施工配合方面的问题，都将会对工程成本、施工进度甚至工程的质量等造成影响，最终出现效益降低的不良局面。 2.4 施工组织以及技术手段设备落后 施工组织不合理、不科学，技术手段及所用设备落后。交通土建工程施工管理差，施工组织无序。项目施工设备陈旧老化，存在无法正常运转现象。有的交通土建工程小，设备投入不足，工人作业处于手工原始状态。由于材料供应不及时，施工组织措施不合理，以及设备不能正常使用，造成工期拖延、信誉下降，在一定程度上增加了成本投入，降低了经济效益。 3控制交通土建施工技术质量的具体措施 3.1注意对施工人员素质的控制 在对交通土建施工的过程中，一定要保证施工人员要遵守工作纪律以及施工要求，这样就为交通土建工程提供有利的施工条件，而且在进行交通土建的施工过程中需要有强大的技术支持。人是工程的主导，人在整个交通土建工程中发挥的作用是不可替代的。因此在交通土建施工之前，总工程师以及相关的工作人员编写交通土建工程质量意识教育计划；监督单位和施工方要通过思想教育的方式来提高工作人员整体的质量意识，通过开展各种类型的思想教育活动，使施工人员把严格的工程质量意识认真贯彻到实际工作中去。 3.2建立严格规范的工程标准体系 在交通土建施工中监督部门应该在整个施工过程中建立统一的标准体系。在交通土建施工中运用三级施工质量评定的标准，并绘制交通土建施工中的三级质量检查评估表、全公路工程的质量评估划分表。工程检验及试验、过程记录用表均有交通土建施工监管单位统一制定。监督部门必须要对交通土建工程质量进行的鉴定。监理单位对公路的质量检测应该保证科学公正的进行，监督部门应努力使对交通土建施工中质量的检测结果准确可靠、科学、可信度高，这样就能方便交通土建施工监理单位对整个工程质量进行科学严格的监督管理。 3.3严把原材料的质量关 在交通土建施工的过程中，工程的好坏与否取决于原材料。因此复测交通土建施工监管的部门必须严把质量关，将假冒伪劣的原材料在源头上加以遏制。原材料好坏将直接影响到高速公路结构的质量及寿命，因此选择好的原材料是工程质量的第一步，也是至关重要的一点。因此监管单位应该严把质量关，统筹建立规范科学准确的三级监测体系。外部的源材料必须要经过监管部门严格检验后才能投入工程使用，在配置高等级混凝土的时候一定要用高等级水泥，并且要尽最大的可能降低水泥在混凝土中所占的比重，配置混凝土的过程中所用的黄砂也必须是优质的天然河砂，并且要经过公路桥梁施工单位的检测后，各项指标都达到相关规范要求时，才能投入使用。 3.4科学的配制混凝土 在交通土建施工的过程中，科学的配合比是决定水泥混凝土抗压强度的关键因素，如果在配置混凝土的过程中使用各个组分所用的量不同，则所配置出的混凝土的抗压强度是完全不一样的。因此要配制出满足强度大、耐久性好、尽可能经济的混凝土，就要掌握科学的配制方法以及不同的施工条件合适的配合比。 4交通土建工程施工的注意事项 为了确保本工程安全、顺利、圆满地完成，一定要制定相应的安全技术措施。要充分做好施工前的准备、组织工作，加强施工管理。施工中应做到分工明确、人员到位、责任到人。施工前，项目部要对施工队进行技术培训、安全教育和技术交底工作，提高施工队伍素质，对施工做到心中有数。所有施工人员要做到持证上岗。严格按照相关规定设置防护，防护人员应经考试合格人员担任，防护备品必须齐全。防护的设施应该包括限制车高以及宽的门洞框、双黄振动带、车辆减速振动带、警示牌以及防撞水箱等等。 5结语 因此其质量问题才是关键性问题，各相关单位、建设企业以及设计单位需要充分落实保证交通土建的质量，监控整个施工过程，从而提高道路的质量，保障人们的生命财产安全。 交通土建论文:交通土建施工现场管理分析 【摘要】随着我国科学经济的不断发展， 我国交通土建工程在工程的质量上， 取得了明显的成就，同时也取得了良好的经济及社会的效益。但是， 我国交通土建工程在行业中的竞争也相对的激烈，对于交通土建工程的设计要求及施工要求等方面也逐渐的增高， 为了保证交通土建工程的质量提高资金投入的有效性， 就要对交通土建工程的质量进行全面的管理。 【关键词】交通土建；施工现场；管理 1 交通土建施工现场管理存在的问题分析 1.1 施工人员安全生产与责任意识淡薄 由于交通土建工程规模比较大，所以投入的资金、劳动力物力就较多。在施工中，工程量大，工序多，但施工现场的管理人员数量有限，不能对每个施工人员进行一对一的监督与管理，所以，在施工过程中就会出现有些工作人员不按照施工要求操作，不正确使用施工机器，忽视材料存放与管理等现象，从而埋下了安全隐患，大大地降低了工程质量。与此同时，安全与责任意识淡薄也是导致交通土建工程质量与安全问题频发的重要原因，要做好施工现场的施工监督与管理工作，就要对施工人员安全意识和责任意识进行培养，加强安全教育宣传工作等，让施工人员真正意识到违规操作可能造成的严重后果，加强施工人员的自律性和对监督管理工作的配合，从而帮助施工管理人员对施工人员的管理，让交通土建工程更顺利地进行。 1.2物料品质得不到保证 物料是影响交通土建工程质量的重要因素之一，只有保证物料的质量和做好物料的存放工作，才能保证交通土建工程的施工质量。交通土建工程中的物料使用量非常大，这很大程度地加大了施工现场管理人员的工作难度，致使管理人员不能对物料的品质进行全面的管理。还有，很多管理人员判断物料品质时仅仅是依据自身的经验进行判断，只对一部分物料进行检验，这样的检测结果显然不是确切的，缺乏充分的科学依据。 1.3交通土建工程施工人员素质不高 在交通土建施工中，现场施工管理工作被人们所忽视，这种现象长期都有存在，导致现场管理人才严重缺乏。由于很多施工管理的专业知识水平和技术水平不高，专业素质低，缺乏经验，因此，导致管理人员的素质参差不齐，现场管理混乱无序，管理水平相对落后，缺乏高素质的现场施工管理人才，会大大增加交通土建工程的返工率，增加管理成本，同时降低施工质量和施工水平。 2 加强交通土建施工现场管理的有效措施 2.1 培养施工人员的安全意识与责任心 交通土建施工难度和强度较大，对施工人员的素质和整体水平要求很高，所以施工单位要按时对施工人员进行技术培训，注重对安全生产的宣传，开展一系列安全生产意识的培训学习活动，使每一个施工人员都了解国家和地方相关的安全法律法规、现场安全生产制度、工程施工特点以及相关工种技术操作规程等，使每一个操作人员都能够严格遵守规范的操作守则，为现场施工营造一个健康、安全的施工环境，并且使安全生产与责任意识深刻根植到施工人员的心中，使每个施工人员都能深刻认识到安全生产的重要性，充分保障现场施工人员的生命安全。只有将技术培训与素质培训结合起来，不断提高施工人员的整体素质，才能在现场施工监管人员有限情况下，施工还要实现管理制度的革新，严格落实安全责任制度，对工程建设的管理人员、作业人员、监理人员的具体责任明确划分，要求各级人员、各部门都要签署并且落实《安全生产责任书》。还有，交通土建施工的现场管路人员要重视并加强对机械设备的保养，到达使用年限的设备要及时更换，设备在使用前要进行调试，防止发生安全事故。 2.2加强对施工现场材料的管理 随着科学技术的不断发展，信息技术已经在我国很多领域中得到广泛的应用，所以交通土建施工现场 的材料管理也应实现信息化管理，施工单位的采购部门人员要密切关注建设工程管理协会以及交通土建施工的需要，以招标的方式购买材料，这样可以实现材料采购的公开化和透明化，避免暗箱操作，保证材料的质量。采购完成后，施工单位还要严把进场审查关。现场监督管理人员要对材料进行严格审查，包括对装饰材料设备的报验技术参数及有关资料进行核对，要求大宗材料和特殊材料生产厂商出具产品合格证、质量保证书，出厂检验报告等，按照货物清单当场点收，对于一般的材料还要按比例进行抽查，根据不同材料的特点可以计件、计数，计体积等方法进行验收，以保证验收手段的合理性与科学性。交通土建施工的物料采购与审查等总是存在很多不确定的因素，因此在施工之前，施工单位就要做好充足的准备工作，对施工计划，流程、物料质量控制方法等了如指掌，只有这样才能避免不确定因素的产生。 2.3提高交通土建施工现场管理人员的专业素质 现场施工管理人员的技术水平和综合素质是决定交通土建工程施工质量的关键，也直接影响着管理成本和工程造价。因此，施工单位要十分重视对现场管理人员进行培养，不断提高现场管理人员队伍的专业素质，从人才招聘开始，就要严把质量关，并通过对从业人员进行业务培训，既能深造等，促进从业人员理论知识的更新换代，不断提高从业人员的实际能力，使现场管理人员的专业素养和专业技术都能够达到标准要求。现场管理人员的专业素养和专业技术水平在很大程度上代表着土建施工单位的素质，因此，建立起一支高素质的管理人才队伍，有助于提高施工单位的施工现场水平，也有助于确保工程的顺利开展。为了解决施工现场管理长期存在的随意性、无序性，施工单位要充分认识与理解我国相关部门颁布的系列行业规范和质量标准，不断完善施工现场管理体系，以实现科学、系统的现场管理，保证工程的顺利进行，保证施工质量。 3 交通土建工程路基路面施工 交通土建工程中路基路面施工包括了一般的路基路面施工、特殊路基路面施工、路基路面围护工程施工及沥青路基路面的施工。 3.1 路基路面的施工主要过程 第一，施工前期的准备工作， 这一环节主要是进行技术方面的准备及组织准备的基础准备工作； 第二，修建小型的人工构筑物， 这一环节主要是修建挡土墙和小桥涵等。第三，路基路面土方石修建工程， 这一环节主要包括了开挖路及填路基和平整压实机建排水沟和加固的工程工作。这一环节是整个路基路面施工工程的重心。第四，路基路面施工工作的验收和检查， 是整个路基路面施工工程的最后一步， 主要是用于技术的把关， 保证了道路的质量及安全。 3.2 路基路面施工前的准备工作 路基路面施工的准备工作， 主要有技术的准备， 物质的准备及组织的准备。在对整个修建工程开始施工之前， 要对道路进行前期的施工测量工作。首先要对道路的中线进行标定及恢复工作， 要严格的按照测设后的标准路线平面图和曲线、直线几转点一览表及之前测试的护桩记录等来核对道路中线的问题。其次还要进行横断面的测量及检查， 进行水准点的加设及复查。在施工的过程中测量工作主要是检查道路修建过程中的填、挖等状况是否符合初始的设计要求， 检查工作是所有工作的中心及必要的条件。 4 结束语 提高交通土建工程现场的管理水平有助于保证交通土建工程质量和施工水平，有助于保证交通土建工程施工的顺利开展，也有助于保证施工的安全性和稳定性。 交通土建论文:交通工程土建施工中混凝土施工技术探讨 摘要：土建施工是整个交通工程施工中最为重要的内容，而混凝土施工技术又是土建施工中的核心技术，所以必须切实掌握其技术要点，认真分析和总结影响交通工程土建施工中混凝土强度的因素，并切实加强混凝土质量的管控，从而更好地强化混凝土施工技术水平。因而本文正是基于这一背景，就交通工程土建施工中混凝土施工技术进行了探讨。 关键词：交通工程、土建施工、混凝土施工技术 混凝土施工技术水平的高低直接决定了整个交通工程土建施工质量。所以为了确保交通工程土建施工质量得到提升，就必须不断提高混凝土施工技术水平，而混凝土自身的质量又是确保整个混凝土施工技术水平的关键，所以必须强化对其质量的控制，并切实掌握其技术要点，才能更好地确保整个交通工程质量。 一、分析影响交通工程土建施工所需混凝土强度的因素 由于混凝土质量决定了混凝土施工技术水平的高低，而强度又是决定混凝土质量的主要因素。所以必须加强对混凝土强度的控制。就多次工程实践来看，影响混凝土强度的因素主要是混凝土原材料的质量和水灰比的控制。因而为了加强对混凝土质量的控制，就必须切实加强水泥等原材料质量的控制，对其水灰比进行科学的设计。一般而言，由于水泥强度、标号和水灰比的设计不当，往往会对混凝土的强度带来影响。而粗细骨料也是组成混凝土的主要材料，所以粗细骨料的粒径也会对其强度带来影响。由此可见，影响混凝土强度的因素主要有材料、水灰比设计和混凝土的拌合工艺等，均会给整个混凝土的强度带来影响，因而必须在实际施工中切实加强对这些影响因素的控制，才能更好地确保混凝土的强度得到有效的提升[1]。 二、强化混凝土强度和质量控制的相关措施 上述分析我们主要对影响混凝土强度的因素有了一定的认识，而为了提高混凝土的强度，强化混凝土质量控制工作的开展，就应切实采取有效的技术措施。 一是加强水泥质量的控制。由于水泥是整个混凝土的主要原材料，所以在选择水泥时，为了降低路面出现裂缝的情况，就应切实加强对水泥的强度和质量的控制，并在土建施工中结合结构与部位的不同，针对性的对水泥的品种进行确定，一般应选取水泥水化热较低的水泥，所以必须紧密结合设计要求，针对性的进行水泥品种的选择，才能从根本上确保交通工程质量得到有效的提升。 二是加强混凝土拌合用水质量的控制，由于水也是拌合混凝土所需的主要原材料，因而施工所需的拌合用水必须具有较高的清洁度，一般选用自来水即可，但是没有经过处理的污水严禁投入使用，否则就会由于水的酸碱度过高导致拌合质量低下。 三是加强骨料质量的控制。由于混凝土拌合过程中对骨料的需求量较大，所以必须对骨料的质量进行严格的控制，尤其是粗细骨料的粒径。一般而言，粗骨料的粒径最大不超过3.2厘米，且所选的骨料质量必须符合混凝土各标号在砂石质量标准方面的需要。 四是加强对砼配比的控制。只有确保混凝土配比与施工设计要求相符，才能确保所拌合的混凝土的质量。这就需要在拌合过程中对砂石的含水量进行测定，并结合确定的设计比例针对性的进行优化和完善，并在拌合之前及时地整个混凝土拌合所需的袁爱玲的质量进行检验，再严格按照配比加强对其的拌合。 五是在混凝土拌合过程中，为了确保所搅拌的混凝土质量与工程施工要求相符，不仅要针对性的进行搅拌机的选择，同时还应对投料的顺序和一次性的投料量和搅拌的时间等进行科学合理的确定。尤其是一次性的投料量，应紧密结合搅拌机进料的容量对其投料量进行严格的控制。而在施工配料过程中，则应结合搅拌机的实际和配比要求，对搅拌的时间进行严格的控制，从而针对性的对投料的顺序进行确定，从而确保所拌合的混凝土质量达标。 六是在混凝土运输过程中，由于混凝土拌合之后，为了保证混凝土的强度和施工进度，就应及时的对混凝土进行运输，在混凝土运输过程中，为了预防其具有较强的均质性，尤其是严防出现泌水和离析的问题。同时还应将混凝土搅拌到使用的时间间隔降到最低，并将其转运的次数减少，并在混凝土初凝之前就应进行浇筑，且浇筑量达标，而且在运输时能确保混凝土浇筑施工的连续性[2]。 三、交通工程土建施工中混凝土施工技术要点探讨 在做好上述准备工作的基础上，由于混凝土已经运输到施工现场，所以施工企业就必须在交通工程土建施工中切实掌握混凝土浇筑、施工缝预留以及混凝土振捣等技术要点。 一是在混凝土浇筑过程中，由于交通工程具有点多面广的特点，所以必须在施工中加强与各方面的配合，尽可能地确保混凝土浇筑过程及时高效的进行。一般而言，应在基底处理好之后及时的进行混凝土的浇筑，在浇筑过程中应采取分层的方式进行，运输到施工现场的混凝土应及时的进行摊铺施工，并确保混凝土浇筑过程连续高效的进行，在上一层混凝土凝结之前就应完成下一层混凝土的浇筑，并确保其浇筑具有较强的均匀性和密实度，同时结合混凝土的出料量对混凝土浇筑的进度进行合理的优化和控制，确保整个交通工程的混凝土浇筑质量符合工程质量的需要。 二是在混凝土浇筑的基础上，为了确保工程质量，提高路基路面的压实度，就应及时的对其进行振捣和碾压，在振捣过程中，应确保振捣密实，并严防出现过振和漏振的情况，在振捣的基础上，就应及时的对其进行碾压，确保其压实度得到有效的提升，而且在碾压过程中应针对性的确定碾压的机械，从而确保所浇筑的混凝土路面具有较高的强度。 三是切实加强对混凝土的养护，在混凝土浇筑之后，就应及时的进行养护，一般应养护一周左右才能拆模，同时此时的混凝土强度基本已经达标，就应及时的切割伸缩缝，从而确保整个混凝土路面的伸缩性进一步得到提升，同时预防出现混凝土裂缝。但是需要说明的是，整个养护过程必须严防外力导致路面强度被降低[3]。 四、结语 综上所述，交通工程土建施工中混凝土施工技术水平的高低直接决定着工程质量，这就需要我们切实掌握其技术要点，切实加强混凝土搅拌、运输、浇筑、振捣、养护等环节的质量控制，并在上一道工序质量达标之后强化工程质量的控制，才能确保整个交通工程的土建施工质量。 交通土建论文:交通土建工程路基路面施工的关键技术分析 摘要：目前交通土建工程路基路面施工过程中存在很多问题，造成这些问题出现的原因主要关键技术方面的原因。为研究和解决这一问题，在分析了土建工程路基路面施工中存在的问题的基础上，分析路面施工关键技术和路基施工关键技术的要点，对于我国道路交通工程施工具有一定的实用意义和价值。 关键词：交通土建；路基路面；关键技术 在当前的路基路面施工过程中存在不少的问题，其中路径缺陷、路面不平整以及路面承受力不够等问题变现的尤为突出，严重的影响着交通安全的保障。本文从工艺、施工方法等方面分析了路面不平整和路基缺陷、承受力低这两类问题产生的原因，进而针对原材料试验检验、施工阶段的监测、路面排水的设置以及基底处理等方面的关键技术进行分析，以期能够为公路工程路基路面施工提供一些技术上的参考。 1 交通土建工程中路基路面施工常见的问题分析 1.1 路面不够平整 路面不平整产生是最常见的交通工程中存在的问题，其主要问题体现是路面的不均匀沉降。现在有很多施工单位在交通路基工程施工中不进行密实度方面的实验，这种情况下如果遇到软土地基，由于在交通工程在交付以后需要承载大量的动荷载，在长期的使用过程中，发生路面不均匀沉降而至的路面不平整问题就会表现的非常突出。此外，路基在施工过程中不均匀的路基填料、排水设计不合理以及路基压实不够等也会造成路面不平整的情况出现，这些都是工程技术原因所造成的问题。从人为因素方面来看，多事施工人员没有严格按照规范要求去施工，从而导致路面的平整度达不到要求，还有就是工程验收人员在验收过程中没有尽到责任。工程材料配比也在一定程度上会造成路面不平整的问题出现，混凝土配比达不到相关规定的标准要求，会导致路面的开裂，进而影响路面的平整度。 1.2 路基存在缺陷 路基缺陷问题在施工过程中和后期使用过程中出现的时候是不一样的，但是都会导致交通工程在使用过程出现各种安全隐患。在路基路面施工过程中路基填料的含水量和压实度经常出现达不到规范要求的情况，许多施工单位为了加快工程的进度，在材料的配比和混凝土的养护时间没有达到规定要求的时候就开始使用，结果就会造成路面和路基寿命大大缩短，此外，碾压机等设备选用不当也会造成路基缺陷。交通工程在后期使用过程中也会发生缺陷，特殊的路基路段沉降过大、施工排水不通畅、黄土水蚀崩解等技术因素和自然因素都是其至因，这样的情况出现会造成更加严重的安全隐患，并且在后期修复的难度也大，所以需要相关施工单位在施工之初做到防患于未然。 2 交通土建工程路基路面施工的关键技术探究 2.1 路面施工的关键技术分析 2.1.1 原材料方面 施工原材料是交通土建工程路基路面施工质量控制的源头，这个问题不仅仅是要求采购人员尽心尽责就够的，其也是工程施工过程中的关键技术之一，所以需要相关采购人员具备一定的专业技术能力。采购沥青的过程中需要按照施工技术标准的要求去测试沥青混合料，并且对沥青料中不同成分的含量进行定量测量。矿料是工程施工中用量很大的原材料，要求采购人员在购买时重点检测各类矿石的稳定性，要求采购人员必须掌握好度量方法去进行试验，严格遵守相关的技术标准和规范去测量各个参数的精确值。此外，在矿粉和消石灰的筛选过程中要根据矿粉在沥青中所占的比重来衡量，其关键技术是采用EDTA二钠和盐酸去共同测试其具体含量。 2.1.2 施工阶段 在路基路面工程全面施工之前，需要选取一段路面去进行施工的试验，因为每一个施工路段的土质和自然条件方面都存在一定的特性，施工单位所设计的施工方案不能保证一定就会与之相适应，所以需要提前去试验用来验证施工方案的可行性。用施工方案中所预设的施工工艺、施工方法和原材料去铺筑试验路段，而后结合相关的检测指标对试验路段做冻融劈裂和动稳定度试验，在验证方案可行性的同时及时找出当中存在的问题，而后有针对性的修复施工方案，这样就能避免工程施工中各种技术问题的出现。在正式施工阶段中，要对路基厚度、路面宽度以及原材料配比等技术参数进行周期性的监测，确保整个工程中不会出现因为这些技术而造成的问题。此外，在原材料的运输过程中，最好使用转运车去进行运输，这样能够最大程度的避免车辆碰撞事故的出现。 2.2 路基施工的关键技术分析 2.2.1 施工的准备工作 “凡事预则立，不预则废”，这句古语的意思就是说做事情要在开始之前做好准备工作，对于交通土建工程中的路基路面施工来说也是如此，要全面开展施工之前要做好准备工作，具体包括以下两个方面的内容。第一：在选择路基填料的时候要注意其化学性质的稳定和颗粒的均匀度，需要对所选择的路基填料进行化学成分分析，然后还要进行诸如含水量、渗透速度、液性指数和塑性指数等等各种的相关力学实验；第二：针对不稳定的路基边坡一定要进行实时监测并且采取加固防护措施，使用开挖减载的手段处理可能会发生问题的斜坡，此外，在处理过程中要严格按照相关标准和要求去进行，不能不负责任而至工序颠倒，否则就不能起到该有的效果。 2.2.2 基底处理关键技术 基底处理技术的关键点包括填充压实法、强夯法、裂缝灌浆法和冲击碾压法四种主要施工工艺技术。填充压实法中，需要对填充部位的土层性质做详细分析和试验，土层液性指数和塑性指数是分析和实验中的关键；强夯法是通过重型机械对土质松软场地进行夯实平整处理，需要时刻关注强夯土层的抗压强度和含水率等物理力学性质；裂缝灌浆法是指岩质路基下部存在溶洞溶沟等缺陷情形下，采用水泥砂浆对裂缝或空洞处进行灌浆填充处理，使其强度能够达到要求；冲积碾压法是指按照工程图纸对冲积地点进行放样检查，确定合理的冲击力和冲击压实边界，还需要对冲积过程中每次冲积压实做详细记录，以便之后的观测和测试分析。 结论 本文主要介绍了在路基路面施工过程中存在的问题，以及对于这些问题的解决方法。可以看出，我国目前存在的路基路面施工问题大都由于不合理的施工技术所导致，如果能够在施工过程中总结经验，强调工程质量，严格把关试验过程和验收程序，合理分配施工工序和流程，并且加强施工过程控制和管理，一定能够确保在节约成本的同时保证路基路面施工质量和安全。 交通土建论文:交通土建工程施工中软土地基的处理方法 [摘 要]本文从软土地基的工程特性、交通土建工程施工中进行软土地基处理的必要性、处理方式的创新三个方面概述了交通土建工程施工中软土地基的处理，重点探讨了交通土建工程施工中软土地基处理技术分析，包括换填法、强夯法、降水预压法、振冲碎石桩法以及深层搅拌桩法，以期为相关的理论研究和具体的实践工作提供一定的借鉴。 [关键词]交通土建工程施工 软土地基 处理方法 随着我国国民经济建设步伐的不断加快，交通土建工程项目也逐渐增多。因此，为了保障全面协调可持续的社会经济发展，对于此项工程的建设质量也被逐渐重视起来。而软土地基问题是影响整个交通工程建设项目质量的重要因素。在这个背景下，研究交通土建工程施工中软土地基的处理方法的诸多问题，具有重要的现实意义。 1.概述交通土建工程施工中软土地基的处理 1.1 软土地基的工程特性 软土是淤泥与淤泥质土的总称，组成成分主要包含淤泥沉积物以及少量的腐殖质，这些组成成分的特点就是天然含水量大、压缩性高，承载能力低。对于大部分的软土来说，具有的特点包括渗透性弱、抗剪强度低以及压缩性高。正是因为软土具备这些性质，导致其不能直接成为开展土建工程的路基。软土的天然含水量大部分在百分之五十到百分之七十左右，含水量较大，再加上软土渗透系数较高，土体的固结过程会较为缓慢，而且较高的孔隙水压力现象也会经常出现，变形大而且不甚均匀，影响标准地基强度的形成。排水固结条件会对各种土质的抗剪强度和加荷速度产生重要的影响，较高的软土含水量会导致抗剪程度的降低。 1.2 交通土建工程施工中进行软土地基处理的必要性 随着交通事业的发展，普通的道路建设已经不能满足生产生活需求，高速化已经成为主要的交通道路发展趋势。因此，在这个背景下，交通工程的建设质量必须得到全面的质量保障。为了保障建设质量，解决软土地基的问题，是其中的重要环节之一。从软土的性质以及特点、分布情况上来说，需要对路基的建设情况进行充分、有效的分析。因为软土地基是在我国特殊的地理环境下形成的一种地理本质，缓慢的流水以及静水环境促成了其稳定性低、粘性低以及可塑性弱等特点的形成。随着经济生产生活的发展，用地紧张的问题越来越严重。软土问题亟待解决。连接土地资源以及交通建设情况，实现土地资源的节约和高效、高质配置，能够实现质量可靠的交通工程的建设。 1.3 交通土建工程施工中软土地基的处理方式的创新 在交通工程建设的过程中，地基作为最为基础的部分，会对路桥等结构的稳定性产生重要影响。只有坚固、稳定、耐用的路基才能够保证施工建设的顺利进行。因为软土路基的情况各不相同，施工设计人员要做好具体问题具体分析，针对具体的实地施工情况，进行不同施工处理方式的选择和创新运用。比如，在进行路面侵蚀问题以及沉降问题的处理时，不能只采用一成不变的施工方式，针对性的进行地基的填材工作。对于软弱程度较高的路基，要选用较为均匀的碎石颗粒开展填埋工作，有效保证工程施工建设质量，不断创新运用施工方式。 2.交通土建工程施工中软土地基处理技术分析 2.1 换填法 换填法主要是指挖出基层下面的深度软土，换填碎石、粗砂等材料并进行分层夯实的一种软土地基处理技术。因为此地基将作为基础的持力层，所以这种方法大多应用于地坪、道路和轻型的建筑物的施工中。有时还要是情况而定，将这种方式应用到多层的建筑物换填工作中。在进行换填的时候，对于不同材料的垫层来说，在实际的操作中都需要运用抗剪程度较小、压缩性较小的填筑材料来进行软土的替代，以实现地基承载力的提升。除此之外，因为垫砂层中会存在一些应力扩散作用，如果减少垫层材料下软土的附加应力，那么软土地基的沉降量也会随之减少。而且，垫层材料的透水性较强，空隙也较大，低温冻胀的情况可以实现有效避免，提升软土的固结速度。 2.2 强夯法 如果遇到软土地基空隙大、含水量能够控制在一定范围内的情况时，强夯法是不错的选择。强夯法就是利用较大的力量对地基进行冲击，在土地基中形成较大的冲击波。这样的做法能够压缩土体中的空隙，实现良好的排水通道的形成。软土地基中的空气液化之后，会随着通道流出，提升土体的固结速度，加强软土地基的承载力。 2.3 降水预压 降水预压的方式主要是通过井点抽水，实现降低地下水位的效果，提升土体固结的有效增强。这种方式比起其他的软土地基处理方式来说具有一定的优越性。比如，这种方式能够降低土体中的孔隙水含水量，保护土体，也不需要对荷速率进行控制，一次性实现预定要求的达成。在对软土地基进行施工的过程中，砂质土是降水预压操作方法较为适用的操作环境，因为这种方式能够降低水位、改善土质性能，提升地基的稳定性。 2.4 振冲碎石桩法 这种方法主要运用软土地基周围的土，聚合起来共同组成复合地基。在施工过程中避免将地基挤密，而是要在软土地基中运用振冲器，在高压水流的作用下进行边振边冲工作，使软土地基中形成小孔，并且在小孔中填充入一定的碎石，振压密实填充的碎石，促使碎石完全嵌入土体中。因为碎石料成桩的过程中，四周的土体起到积压的作用，因此，碎石之间要具备一定的咬合力。碎石桩是组成地基的一个重要部分，能够发挥一定的支撑作用。碎石桩中具备良好的排水通道，能够实现软土地基排水功能的高效发挥，尤其是在过渡路段，碎石桩法的运用能够尽可能减少地基变形，增强地基抗滑能力，提升地基的承载力。 2.5 深层搅拌桩法 在这种方式的运用过程中，常用的固结剂为水泥浆。深层搅拌机能够以软土地基的实际情况为基础，于地基的深部强制性搅拌软土，将加固土体的抗压强度提升至水泥渗入量适应的程度，以保证地基整体性以及稳定性的提升。除此之外，在加固土体以及天然地基之间形成复合地基能够达成共同承载的效果。这种方式因为操作简单、成本较低，所以受到了广泛的青睐。 3.总结 交通土建工程施工人员要深入探讨软土地基的处理问题，结合实际施工环境，做出正确的施工设计决策，提升交通土建工程的施工质量，保障人民群众的生命财产安全。 交通土建论文:交通土建专业安全素质教育探讨 摘要：本文在分析高校工科专业安全素质教育研究现状的基础上，针对我国交通土建领域对工程技术人员安全素质要求与日俱增，而交通土建类专业学生的安全素质教育相对滞后的问题，阐述了交通土建专业安全素质教育的重要意义，结合安全科学与交通土建专业的联系性，提出了交通土建专业安全素质教育的主要内容、具体培养思路及创新之处，可为交通土建专业安全素质教育的建设、改革提供参考。 关键词：交通土建；安全；教育 一、高校工科专业安全素质教育研究现状 高校工科学生的社会职业定位是工程师，工程师的主要工作是从事工程的规划、设计、实施、运行和管理，其工程行为对工程安全具有至关重要的影响[1]。而目前工科学生的在校教育太过偏重于基础知识、专业知识的培养，很少涉及安全教育方面，除了有关专业（如安全工程等）会进行这方面教育外，其他工科专业的教学课程极少涉及这个领域[2]。随着现代工程向综合化、集成化和系统化方向发展，工科学生专业安全素质教育不足的问题，可能会成为未来工程新的安全隐患之一。 针对这一问题，赵文武等指出解决工程安全问题的根本途径之一是加强和改进高等工程教育，提高工科学生的工程安全素质培养，并指出各高校可根据自己的专业优势和服务需求面而独具特色，以适应社会对工程安全人才多样性要求[1]。蒋军成等阐述了当前工科类大学开展安全素质教育所面临的主要问题，并对怎样开展安全素质教育进行了初步的探讨[3]。汪良珠等指出加强工科大学生安全教育符合生产建设单位的需求，也有利于促使工科大学生更加完备地运用理论知识、专业知识服务生产建设实践[4]。谢振华等指出工科非安全专业学生掌握安全工程的基本概念、安全基本原理、系统安全分析、系统安全评价方面的基本知识的必要性[5]。在国外，美国工程技术鉴定委员会（ABET）对250所美国工程院校开展的一项旨在确定工程课程中安全和健康内容的调查显示，大多数工程项目和大多数工程领域的教师对自然科学很重视，而对安全科学认识不够，这将导致学生对工作场所的健康（即工业卫生）关注不够[3]。 综上所述，以上研究主要集中在论证和阐明工科类专业学生安全素质教育的必要性，而较少涉及如何开展安全素质教育、安全素质教育具体培养思路等问题，而对面向交通土建类专业的安全素质教育的研究更为缺乏。 二、交通土建专业安全素质教育的意义 我国交通土建领域处于大建设与养护管理并存的时期，对工程技术人员研究安全素质要求越来越高，但对于交通土建类专业学生的安全素质教育相对滞后。为适应交通及土木工程建设与运营的安全生产需要，构建面向交通领域的道路、桥梁、隧道等各类工程设施，集合系统安全分析、安全评价与预控、安全人机工程等方面的理论与技术，交通行业特色鲜明的安全素质教育培养模式是十分必要的，主要体现以下四个方面。 1.适应国家和交通土建行业安全生产的新形势。安全生产事关社会稳定、经济发展，是建设和谐社会的核心工作。随着我国现代化建设的深入，生产和生活各个领域的安全问题日益显现出来。交通基础设施建设与维护中的安全问题是其中之一。近年来，发生在交通土建行业的一系列安全生产事故，损失之重，影响之大，频率之高，令人触目惊心。交通土建专业安全素质教育的提高，符合国家安全生产相关要求，有利于通过人才培养助推交通土建行业的安全建设。 2.交通土建专业人才的安全使命和责任。交通土建专业学生将成为未来行业内各个工程项目技术主导力量，肩负着工程项目的设计、施工、营运和管理工作。面对日益复杂的交通土建生产建设，对安全的要求也已上升到新的高度，为此，交通土建专业学生不仅应具备扎实的基础科学理论和丰富的专业知识，同时也应具有较强的安全意识，这样才能保障现代交通土建行业顺利运行。交通土建专业安全素质的提高，是交通土建专业人才安全责任和使命的体现。 3.体现交通土建行业“以人为本”的安全理念。交通土建项目庞大、复杂，事故多发。将安全生产领域的基础理论和应用技术研究成果应用于交通土建专业的教学中，提高交通土建专业学生的安全素质，有助于将来他们把“安全第一”的观念融入所参与的工程建设中，把生产技术和安全技术统一起来，把人、物、环境及管理等因素对安全施工的不利影响降到最低程度，做到本质安全，体现交通土建行业“以人为本”的安全理念。 4.交通土建专业毕业生就业需求。国家、行业及企业层面都十分重视交通基础设施建设项目施工及运营过程中的安全生产工作，随着各项政策和法律法规的出台，从近几年的就业形势看，用人单位除了在安全工程专业方面有特殊需求外，对交通基础设施建设与运营维护相关专业学生的综合素质也提出了更高的要求，不仅需要其专业技术扎实，而且要具有相关安全管理、控制等方面的安全知识和能力。 三、交通土建专业安全素质教育的主要内容 1.构建面向交通土建专业的安全素质教育课程体系。探索安全科学基本知识与交通土建专业知识的联系点，将安全技能和安全人文素质教育融入到交通土建具体专业知识点讲授中，构建面向交通土建专业的安全素质教育课程体系。 2.研究面向交通土建专业的安全素质教育教学方法。以具体、典型的交通土建工程项目（如路基路面工程、桥梁工程、隧道工程等）为载体，研究在具体学习情景中提高学生安全素质的教学方法。 3.建立面向交通土建专业的安全素质培养评估体系。基于层次分析法对安全科学基本知识点进行权重分析，建立定量的安全素质指标评估体系，从而有针对性地加强安全素质教育，促进学生安全素质的全面达标。交通土建专业安全素质教育具体培养思路，如图1所示： 四、交通土建专业安全素质教育创新点 1.面向交通土建专业的安全素质培养模式。传统的安全素质教育是面向“大工科”背景的，而不同专业有其自身差异和服务需求，安全素质培养需要区分化、特色化，需要构建以交通土建工程学科为背景，服务于交通土建安全生产需求的安全素质教育培养模式。 2.系统融合安全工程的基本理论和技术。以往的工科安全素质教育，仅仅是通过开设一、两门安全技术方面的课程来提高学生的安全素质是远远不够的，需要将安全工程的基本理论与技术系统融合、渗透到交通土建专业学习之中，使安全素质教育常态化、系统化。 3.“安全技能与安全人文教育”双驱动培养模式。传统的安全素质培养只注重安全技能的培养，而要从根本上提高工程技术人员的安全素质，需要通过安全文化、安全伦理等方面的培养，才能真正地将“安全第一”、“以人为本”的观念融入到工程项目建设中，需要构建基于安全技能与安全人文教育的双驱动安全素质培养模式。 四、结语 本文针对交通土建类专业学生的安全素质教育不能满足我国交通土建领域对安全素质需求这一问题，从交通土建行业安全生产新形势、安全使命、安全理念、就业需求四个方面阐述了交通土建专业安全素质教育培养模式的重要意义，并基于安全科学与交通土建专业的联系性，提出了包涵构建教育课程体系、教育教学方法、培养评估体系等的交通土建专业安全素质教育研究内容，最后指出了交通土建专业安全素质教育具体培养思路与主要创新之处。 交通土建论文:刍议如何控制交通土建施工技术质量 【摘要】近年来，我国交通建设取得了良好的成绩，施工技术、施工质量都有了很大发展。在交通土建施工中对于质量的控制是非常重要的，但是在实践过程中还存在着一些问题，比如路基路面的质量问题。对此本文将重点分析常见病害及其防治措施，以供同行业人员参考借鉴。 【关键词】交通；土建；路基路面；质量 交通土建工程涉及的内容非常广泛，主要包括交通建设中的土木施工和建筑施工。随着社会的发展，车辆不断增多，交通土建工程的质量问题也逐渐显露出来，其中比较突出的就是路基路面的质量问题，严重影响到了交通建设的发展。因此，需要做好路基路面施工技术的研究，对交通土建施工质量进行科学合理的控制，保障人们的出行安全。 1.交通土建工程中的常见质量问题 1.1公路边坡的塌陷问题 边坡塌陷是路基路面病害中常见的问题，其根据公路路基下土质的不同和建设规模不同可以分为塌方和滑坡两种情况。塌方主要是由于路基下的土质比较疏松导致公路的边坡向下滑动，这种现象的出现主要还是由于施工不当和水对土质结构的损坏。滑坡通常是指由于地质条件的破坏，使土层在重力的作用下下滑。通常这两种情况比较容易出现在多雨地区，雨水形成的巨大冲击力会使土质逐渐变得疏松，最终导致土层难以承受路基，导致公路路基和路面被破坏。 1.2路基变形问题 一些公路在通车后不久就出现路面变形和下沉的情况。造成这样问题出现的原因主要是施工不当，混凝土配合比例不合理，导致路基的坚实程度不够，除此之外，在对公路建设材料的选择时出现漏洞，导致材料的压缩系数过大，如果采用的路基土质是高塑性的粘土也会导致路基下沉变形，在重力的作用下，公路路段会出现严重的断裂，阻碍公路正常的通车运行。 1.3公路路面不够平整 公路路面的平整度关系到行车车速和安全，这类问题也是公路路面病害中的常见情况，其出现的主要原因是在公路施工过程中没有很好落实对路面平整度的控制工作。除此之外，没有对路面施工进行严格监管，负责压路机和摊铺机的操作人员专业水平低，最终导致路面不够平整，甚至出现小的起伏，这些不仅会给车辆行驶带来严重的安全隐患，而且减慢行车速度，相同时间内降低车辆通过数量，会造成道路拥挤或堵塞[1]。 1.4路基下沉问题 当公路的路基修建在较软土质上时，就容易出现路基下沉的问题。原因是软土质的含水量大，对压力的承受能力较弱，并且，路基容易受到土层内水分的侵蚀，在路基的底部形成空间，在重力作用下，就会出现路基下沉。导致路基下沉的原因除了自然因素之外还有一定的人为因素，施工工作人员在公路施工中没有联系土质实际，对图纸的抗压能力检测不到位，最终导致路基下沉问题的出现。这会导致公路整体下陷，整体性被破坏，运营能力也随之下降。 2.交通土建工程路面施工的关键技术 2.1原材料方面 在交通土建工程中，良好的原材料是有效保证路面质量的重要条件，因此，在原材料方面，需要保证三点：首先，在对沥青材料进行购买时，需要试验沥青的混合料，对沥青的不同材质进行相关符合材质的测试。其次，在检测矿料时，重点检测石料的稳定性，并且根据程序进行正确的操作，对于相关的指标需要严格控制，要求精准无误。最后，严格选择矿粉和消石灰。 2.1施工阶段 在正式施工的过程中，需要使用转运车进行沥青混合料的运作，这样可以有效防止在运料时，出现卡车和摊铺机相互碰撞的现象。在对路面进行铺筑时，需要对路面的相关情况进行综合分析，比如对路面的宽度、路面的厚度、路面需要的改性沥青以及混合料的类型等进行严格考察，之后再确定施工，使得在铺筑中的施工有序地进行，在成本降低的同时，也提高了路面施工的质量，进而保证了路面的寿命和效果。 2.1路面排水 在交通土建的工程中，一直不可避免的就是路面的质量问题，由于排水所出现的问题经常发生，因此，合理进行排水施工，对于路面的施工来说非常重要。在对路面进行排水处理时，需要进行铺砌防护的施工，对路面的周围进行边沟、截水沟和急流槽等设置，有效解决排水的问题，一般的工程中，都是采用集中排水的方法和分散排水的方法[2]。 3.路基施工的关键技术 3.1 施工的准备工作 在对路基进行填土和压实之前，需要做好路基施工的准备工作。第一，对路基填料的原材料要进行合理选择，选择优质的原材料，同时根据相关的技术对材料进行试验，比如击实试验和土的液塑限试验，这样可以使得在路基施工中安全运用材料。第二，对于不同的坡度基底，需要按照实际的路况进行合理的处理，严格按照程序执行，不能颠倒施工的相关顺序。 3.2 基底处理关键技术 在路基的施工过程中，最重要的施工就是基底处理，对基底处理进行严格控制，就可以处理路基施工中的一些问题，从而使得路基的施工达到要求。 ①填充压实技术。 在路基路面中，进行填充压实技术时，需要进行横向挖掘或者纵向挖掘，一般施工时，也可以将这两种挖掘同时进行，也可以选择其中的一种进行单层或双层的挖掘。对路基进行填充之前，相关工作的施工人员需要对路床进行清理，根据工程的实际状况，对分层填充的工作以及检验的工作进行认真处理，有效保证路基的稳定性达到要求，并且要求路基的强度符合相关规定。 ②强夯工艺。 在路基施工中，对场地进行清理平整之后，需要根据相关的规范标准对场地进行强夯，比如场地的范围、场地的位置以及场地的高度等综合考虑，同时在对路基进行强夯过程中，需要对准夯锤的中心，尽量减少不必要的误差出现，有效保证施工的准确性。除此之外，路基的基底承载力还会出现不均匀分布的现象，为了解决这些问题，保证路基的稳定性，需要在强夯前，严格对土质进行测试，采取相应的措施手段对软土地基进行合理的处理，在夯击中，根据相关试验段来有效确定夯击的遍数。 ③对裂缝的控制。 在交通土建工程中，对路基路面进行施工的过程中，经常会看到裂缝的出现，为了防止裂缝，通常都是使用收缩性比较小、稳定程度比较强的结构进行基层的施工。在选择材料时，需要先对材料进行相关的检查和试验，将达到相关标准的材料运用于施工中，其次，为了在施工过程中保证材料的质量，可以添加一些具有缓凝和减水性能的外加剂等其他材料，使得在施工中运用的材料能够有很好的含水性，进而加强施工，这样就可以有效控制裂缝的出现，从而减少裂缝的发生[3]。 ④冲击辗压技术。 清理好施工场地的卫生情况，并且对含水量进行合理测试，将每一项的记录详细记载，方便之后的观察和相关测试的分析。除此之外，在施工中，每一个区域都需要进行冲击辗压，可以使用冲击压路展开工作，同时还要观察辗压的相关数据和相关指标，尽量减少误差的出现，甚至有效避免误差，做到合理无误的操作，以此来有效保证交通土建中路基冲击辗压的安全质量。 4结束语 综上所述，目前在我国的交通土建中，路基路面的施工依然存在着一些问题，其中一些问题是由于不合理的技术而导致路基路面施工的质量完全达不到要求。因此，相关工作人员必须总结经验，在施工中将路基路面施工技术的理论知识作为指导工作，合理分析交通土建中路基路面的施工关键技术，并且将这些技术进行严格控制和管理，有效加强路基路面的施工，保证交通土建的工程质量，从而减少路基路面施工中的安全问题。 交通土建论文:简析交通土建工程中的路基施工及其防护措施 【摘要】作为路面基础，路基工程不仅只需要能够承受汽车等交通工具的载重，还需要能够经得起自然因素的侵蚀考验。因此路基施工应该根据施工区域的地形、地质状况等地理条件以及自然条件加以分析后，通过合理的施工方法进行施工，才能够保证施工质量。本文阐述了交通土建工程中路基施工的质量要求以及交通土建工程中路基施工的准备工作，探讨分析了交通土建工程中路基的施工及其防护措施。 【关键词】交通土建工程;路基施工技术;防护措施; 公路路基作为公路的基础和基石，建设质量的好坏直接影响到公路的使用寿命，以及后期的修补程度。因此在公路施工过程中，一定要严格控制路基施工的质量。公路路基施工是整个交通土建工程施工的关键所在，一旦有所偏差，便会对整个工程留下质量安全隐患。 一、交通土建工程中路基施工的质量要求 交通土建工程中只有路基的结构足够稳定，才能在荷载作用力下不会发生整体失稳、变形等现象，其次路基必须具备一定的强度，以保证路基不会受到外力作用而发生形变，再者，由于路基处于地下，因此在外界温度较低的情况下，路基很容易出现冻融等现象，从而使路基强度急剧下降。因此目前我国对交通土建工程路基施工的质量要求主要可以体现在三点： 1、具有足够的稳定性，为防止路基结构在行车荷载及自然因素的作用下发生整体失稳，必须因地制宜地采取一定的措施保证路基整体结构的稳定性。 2、具有足够的强度，为保证路基在外力作用下，不会产生超过容许范围的变形，要求路基应具有足够的强度。 3、具有足够的水温稳定性，路基在地面水和地下水的作用下，其强度会发生明显的降低，特别是在季节性非常明显的地区，由于水温的变化，路基将会发生周期性的冻融作用，形成冻胀和翻浆，使路基强度急剧下降。提高水温稳定性，就可以在一定程度上缓解外界环境对路基强度的影响。 二、交通土建工程中路基施工的准备工作 路基施工前的准备工作是路基工程施工总体部署、调查作业范围、水文地质及工程量、制定施工方案、编排施工进度计划以及开工前的人员、机械、材料等方面准备的阶段，该阶段准备充分与否是直接关系到路基工程施工能否正常进行的关键环节，因此我们要认真对待并做好以下几方面的工作： 1、详细调查，制定方案。对施工区域的地理环境和自然环境进行科学的勘察研究，包括对该区域的土质、含水量、水文地质情况等进行全方位的分析。再制定出科学合理的施工方法，避免在施工过程中出现盲目性的施工操作。根据设计后的工程量以及工期要求，对施工进度计划进行编排划分，确定日进度计划。根据日进度计划的落实，合理配置人力以及机械的资源利用。 2、 建立健全的质量保证体系。良好的质量保证体系是施工正常进行的保证，也是施工质量、施工进度以及企业经济效益的必要条件。质量保证体系不能仅仅停留于纸面上，更要在实际施工中一步步的去落实，让它发挥真正的作用，要建立层层负责，奖罚兑现的制度，充分调动人员的积极性。 3、 技术交底。在工程施工开始前要把施工部署、整体安排、施工规范、设计要求、合同要求、作业流程和规程、施工要点向施工管理人员、机械操作人员进行全面交底，使全体人员全面了解工程施工的要求和施工重点，也便于施工方案和工期计划的落实。 三、交通土建工程中路基的施工 1、路基的填料。现行《公路路基设计规范》明确对路基的填料有所要求，一般路基土的强度都用CBR值来表示。对路基填料的最小强度和最大粒径给了量化的标准，采用承载比实验（CBR）值表征路基土的强度，引入了路床的概念。对上路床的填料提出了限制条件，高速公路和一级公路路面底以下0cm-30cm的路床填料，其CBR值应大于8，对下路床及下面的填土也给出相应的规定值。用于公路路基的填料要求挖取方便，压实容易，强度高，水稳定性好。通常会采用土石材料，石质土、砂土以及工业废渣等作为路基的填充材料。如果路基所用的填料达不到规定的最小强度，应采取换填、混合粗粒料、用稳定性材料处理等方法。 2、路基的压实。我国的路基压实通常是采用吨位比较大的压路机来进行路基的碾压，因此路基的压实度也有了很大的提高。我国对高速公路的压实度明确规定，在80至150cm的部分，其路基的压实度不得少于95%。当其他各个等级的公路需要铺筑高级的路面时，其压实度也要与高速公路的标准相同。 3、路基排水。水是影响路基强度和稳定性的重要因素，因此对于路基必须做好排水系统。公路排水一般包括地下排水和路表排水。地下排水设计可以采用适当提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等方法。在施工前开挖排水边沟，降低地下水。同时在路基底部掺加低剂量的石灰处理。设置40cm厚的稳定层等，可起到较好的效果。路表排水设计，一是可以通过路面横坡、边沟、边沟急流槽等将路表水迅速排出路基以外。二是设计中央分隔带纵向碎石盲沟、软式透水管及横向排水管将施工期进入中央分隔带的雨水及运营期中央分隔带的下渗水迅速排出路基之外。三是设计泄水孔以迅速排除桥面水。四是采用沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟或排水管将渗入路面面层的水引出路基之外。 四、交通土建工程中路基施工的防护措施 1、 支档防护。当前的主流是用挡土墙进行支档防护。其中用石头堆砌而成的重力挡土墙常常用在低墙、石料非常丰富、地基比较好的地方;而悬臂挡土墙、扶壁挡土墙由于受力比较均匀，墙身的体积较小，目前也得到了广泛的应用。 2、 冲刷防护。传统的方法是用砌石、抛石、铁丝石笼和挡土墙防护，改进后可以用高强土工格栅代替铁丝做石笼，用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲击的边坡，很能适应土体不均匀沉降。 3、坡面防护。坡面防护可以有效的防止路基受到地表水的冲刷，防止路基坡面被风化，同时还可以有效的协调公路周边的环境。通常情况下，混凝土预制块护坡多用在路堤边坡，连片的及带窗孔的护面墙;用于路堑边坡。破裂的或易于风化破碎的岩石路堑边坡采用锚杆挂铁丝网或高强塑料网格喷浆或喷射混凝土以及喷射纤维混凝土防护也有较好的效果。但由于石砌圬工及混凝土防护造价高、易破损等诸多问题，从保护环境的角度出发，建议大力推广既能改善生态环境，美化景观，又一劳永逸的种草防护。 4、结束语 当前我国交通建设在施工设计方面虽然已经积累了大量的实际经验，施工技术也有了很大的提高，但是在实际施工过程中，路基施工过程中经常会遇到软土路基、黄土路基等不良路基，如果不加以处理，便会引起整个填方路堤出现沉降或不均匀沉陷，严重影响到公路的正常使用，并造成大量人力、物力、财力的浪费。这就需要我国交通建设施工人员对其进行不断的探索研究，并且努力提高防护技术水平，从而提高施工工程质量，促进我国交通事业的不断发展。 交通土建论文:交通土建工程路基路面施工关键技术综述 摘 要：我国的交通事业有着迅猛的发展，铁路、公路和桥梁等基础建设工程也在稳步的展开着，现代化的交通设施逐渐取代了老旧的、速度较慢的交通设施，这为我们的日常生产生活带来了巨大的便利。然而，这样快速的发展，必然会导致相应问题和缺点的存在，尤其是最近几年重大道路桥梁事故的发生，更使我们深刻的认识到道路施工质量的重要性，本文从交通土建工程中路基路面施工技术存在的问题出发，给合专业知识给出一定的改进策略和方法，希望可为同行业的工程施工提供参考。 关键词：交通；土建工程；路基；路面；施工技术 公路运输在整个的交通运输中占有着相当大的份额，在电子商务高度发达的今天，快递行业也在迅速的崛起，货物运输高度频繁，同时，人们生活水平的逐渐提高，私家车保有量也在快速的增长，这诸多的社会变化要求着我国的公路建设必须得上脚步，才不会阻碍社会的发展。而在公路的使用过程当中，路基路面是承载整个交通系统的工作中起着至关重要的作用，路基路面的质量好坏，直接影响着整个道路施工的工程质量，以及所修公路的使用寿命，因此在土建工程施工过程当中，要加大对路基路面建设的关注度，避免建设事故的发生，使得在未来公路的使用中无隐患存在。 1 交通土建工程路基路面施工简述 土建工程是土木工程与建筑工程的总称，它是指通过使用各种施工设备和建筑材料来完成所有和水土基础建设的计划和施工工作。一般土木建设工程包括交通道路建设、房屋建设等。其中交通土建工程包括交通路桥施工工程和交通路桥质量测试和交通路桥监理方面。交通土建工程中路基路面施工包括一般路基路面施工、特殊路基路面施工、路基路面维护工程施工、水泥混凝土路基路面施工以及沥青路基路面施工。 2 路基路面施工的常见问题 2.1 路基的填土与压实问题 路基的填土与压实工作受到气候条件及地理条件的影响很大，在气候不佳的季节里，如雨季等天气，路基中所填石料可能含水量较高，当进行压实时可能会导致压实高度过大，影响整个路基厚度及质量，对此种情况可酌量添加吸水材料来改善。此外，由于我国地域辽阔，土地情况多样，因此在进行路基的填土与压实工作时，要结合在建项目当地的实际情况，建设前做好前期考察工作，建设中根据实际情况对施工方案进行调整，因地制宜，科学合理的开展建设工作。 2.2 路基路面的排水工作 水的含量的多少是影响路基路面强度的另一个重要方面，许多道路出现问题、路基遭到侵蚀都是因为水的侵蚀造成的。此外从道路周边的农田及水利设施及保护环境的方面考虑也应该注重路基路面的排水工作，形成良好的排水系统且最好与当地的排水规划相互配合相互协调。所以在整个路基建设工作中一定要注意施工的排水工作，避免在后期因为各种原因而造成的水患问题，给路基和路面乃至整个道路造成不必要的损失。 2.3 公路路面不平整问题 路面平整度是道路建设的重要评定指标，要给予足够的重视。道路是否平整直接影响到驾驶人员的舒适度及安全性、行车速度等等。所建路面不平整主要是在道路建设过程中操作人员操作不当或操作程序不当造成的，因此要加强对铺路技术的改进，提高从业人员的专业技能，增强技术人员的责任感，加大测量和监管力度，努力将问题解决在萌芽期，给予所修路面最佳的平整度。 3 交通土建工程路基路面施工的关键技术 3.1 路面施工的关键技术 3.1.1 原材料方面 优质路面的建设基础便是要有优秀的原材料，它在路面施工中起到几乎决定性的作用。在选材过程中，要做好原材料的试验工作，确保所选石料满足相应施工要求，同时要确保原材料可以足够的供应，最好可以就近取材。 3.1.2 施工阶段 施工前铺筑一段试验路面，以此来检验原材料方面是否达标，设计方案是否可行，并遵照指标，进行动稳定度试验和冻融劈裂试验，合格后才能正式施工。在路面施工阶段应该使用沥青混合料转运车避免运料卡车对摊铺机的碰撞。在铺筑路面的过程中要根据路面宽度、厚度、改性沥青与混合料类型等各种条件进行综合考察和分析，使施工作业有序进行，降低成本的 同时提高质量保证路面的使用寿命和使用效果。 3.1.3 路面排水 在路面质量的问题中，路面排水系统的问题频繁出现，做好路面排水工作是路面施工的关键性技术。在路面排水中辅砌防护投置边沟、截水沟和急流槽等都是有效的手段，一般采用集中排水和分散排水的方法及时排水。 3.2 路基施工的关键技术 3.2.1 施工的前期准备工作 在路基的填土与压实阶段开始以前要做好相关的准备工作。首先，必须要选取符合条件的原材料做路基填料，并且从技术上进行试验，使材料能够安全用于路基施工。其次，不同坡度基底要根据实际路况按照程序进行不同的处理。 3.2.2基底处理关键技术 基底处理是路基施工的关键，把握住基底处理的关键技术能够有效地遏止路基施工的不良因素，使路基施工达到规范标准。（1）填充压实技术。该技术包括横向挖掘和纵向挖掘，在施工过程中，可以选择同时进行横向和纵向挖掘，也可以选择将纵向挖掘与单层或者双层挖掘结合起来。（2）强夯工艺。在清理并平整施工场地后要按照规范指标进行强夯，要注意夯锤的中心要对准，提高准确率。为了避免基底承载力分布不均匀，路基稳定性差，在强夯之前应该做好土质的测试工作。（3）对裂缝的控制。在交通土建路基路面的施工中常常会出现裂缝控制，一般采用收缩性小、稳定性能强的结构作为土建工程的基层。（4）冲击辗压技术。冲击辗压的施工必须要按照设计图纸的要求对冲击压力进行测试放样。对施工场地也要做好清洁工作及含水量的测试工作，并且对每一项工作都详细记录在案，便于观察和测试。 结束语 综上所述，路基路面施工关键技术是保证施工质量的必要条件，也是确保整所建公路质量以及正常运行使用的关键所在，因此我们要提高对路基路面关键施工技术的重视程度，并在生产实践过程中对该技术进行不断的完善与提高，排除施工技术中的不合理部分，加强质量的管理和管控，做好监督和验收工作，发现问题及时解决，保持保量的完成交通公路建设工作，消除在使用过程中的安全隐患，确保人民生命和财产的安全，促进交通运输业发展，从而带动国家整体经济的发展，使我国社会主义经济可以快速的腾飞。 交通土建论文:FRP复合材料的研究现状及在交通土建中的应用研究 【摘要】随着经济的快速发展，交通土建工程行业成为了我国重要的经济增长支撑。加强交通土建工程中FRP （Fiber Reinforced Plastic）复合材料的应用，对我国交通土建工程的发展起着至关重要的作用。本文在综合相关文献资料的基础上，综述了FRP复合材料在新建桥梁、旧桥加固与改造、建筑领域等其他工程中的应用研究，并对FRP在交通土建工程的发展前景做了展望。 【关键词】FRP；交通土建工程；研究现状；应用研究；加固；桥梁 1、FRP材料 1.1 FRP材料概述 纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer，简称FRP） 是由纤维材料与基体材料按一定比例混合并经过特别的模具挤压、拉拔而形成的一种性能优越的高性能新型材料。近年来，FRP以其抗拉强度高、轻质、耐腐蚀、抗疲劳性能较好、非磁性等优点，开始在土木工程领域得到应用。目前土木工程领域通常应用的FRP复合材料按材料分类主要有：碳纤复合材料（CFRP）、玻璃纤维复合材料（GFRP）、芳纶纤维复合材料（AFRP）和混杂纤维复合材料（HFRP）[1]；按生产工艺和产品形式来分，主要有片材（包括FRP布和FRP板）、棒材（包括筋材和索材）、网格材和格栅等。 1.2 FRP材料研究现状[2] 20世纪60年代，国外高校和科研机构在FRP材料用于工程结构加固方面投入了大量研究，并取得了重大成果。国外对FRP在现代土木工程中应用研究有着以下发展趋势。（1）在对单一品种高性能FRP材料研究与应用的基础上，更加注重由不同种类高性能FRP复合材料混杂与复合后的改性问题。（2）将高强度的FRP材料应用于预应力筋中。（3）投入了大量资金对FRP材料在海洋工程中的应用展开研究，以期在今后的海洋工程建设中占据技术统治地位。（4）土木工程中应用的高性能FRP复合材料的品种已越来越多元化。国内对FRP材料应用技术的研究与开发从20世纪90年代才开始。1997年开始引进CFRP片材加固混凝土结构技术，并开始进行相关研究。由于其巨大的技术优势，在很短的时间内就形成研究及其工程应用的热点。目前已有国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心、清华大学、大连理工大学、东南大学、香港理工大学、重庆交通大学等国内多家高校和科研机构对FRP应用与材料技术展开研究。在FRP加固技术和设计计算理论等方面，已取得重大研究成果。 2、FRP材料在土建中的应用 2.1 FRP复合材料在新建桥梁中应用 近年来，纤维增强复合材料（FRP）具有的高强、轻质、耐腐蚀、抗疲劳等显著优越性能逐渐为工程界所认可，国内外许多工程利用FRP建成FRP桥梁、FRP拉索、FRP筋，并将它应用于连续刚构桥的0#块和合龙段混凝土。 2.1 .1 FRP桥梁结构 FRP桥梁是在已有的结构形式上利用FRP材料所建成的一种新型桥梁。其上部结构是利用FRP材料制成的，由于FRP材料密度小，可以有效的减轻上部结构的重量，因此可以适当增大桥梁跨径。其下部结构是钢筋混凝土结构，可以承受上部结构的自重。所以，在地基基础条件差的地方，可以优先选择FRP桥梁。 图1为1986年，在重庆交通学院（现为重庆交通大学）旁建成了重庆第一座FRP人行天桥（斜拉桥）[3]。 2.1.2 FRP拉索 常规高强钢质拉索由于自重大，垂度效应导致的弹性模量的降低在长索中非常明显，而且面临腐蚀、振动疲劳等耐久性问题，而采用FRP材料作为拉索，可以充分发挥出FRP材料抗拉强度高、蠕变小而且耐腐蚀等优势。 2.2 FRP在旧桥加固与改造中的应用 2.2.1 FRP加固桥梁结构 碳纤维布或板加固机理：碳纤维是一种新型建材，因其质轻、耐腐蚀、片材很薄、抗拉 强度高而被广泛应用。碳纤维布（片）加固法亦被视为梁式桥加固补强、提高承载能力，尤其是当高度受限制时的首选加固方法，其施工工艺也很简单。适用于钢筋混凝土受压柱，以提高延性、耐久性的加固；亦可用于梁、板的加固[4]。 2.2.2预应力CFRP加固桥梁 CFRP材料的优点受到国内外工程师们的广泛关注，随之大量关于CFRP加固的研究不断展开，对CFRP材料的认识不断增加，CFRP筋在体外预应力加固工程中得以成功应用。例如王鹏等在实际工程中设计了体外预应力加固桥梁，并运用有限元辅助分析，研究了体外预应力加固梁的受力特性等[5]。 2.3 FRP在建筑领域应用的内容[6] 据粗略统计，FRP在建筑领域的应用主要有以下五个方面： ①各种异形建筑结构物：雷达天线罩、岗亭、广告牌（物）、球形娱乐场、球幕影剧院、大跨度机库、车库、仓库、旋转餐厅屋盖、卡拉OK娱乐厅柱形屋盖、运动场大跨度看台屋盖、室内运动场屋盖和高层建筑锥形顶等；②各种功能性建筑物：电视塔透波墙、透波机房、屏蔽房、隔声墙、化工厂防腐车间、码头FRP与金属复合墙、医院防辐射复合墙、大型冷却塔、污水处理厂防腐板、大耐腐蚀槽、罐等；③各种建筑物内外装饰件：屋檐、沿口、门嵋、骑马廊、灯槽、灯饰、罗马柱、吊顶、艺术花瓶、假山瀑布、吉祥动物（狮子、牛、象等）等； ④小康居室、办公室建筑构件：门、隔墙、隔段、家具、厨房用具、花园栏杆、围墙、小车库、游泳池、各种窗框、盆景等；⑤各种卫生洁具：整体卫生盒子间、整体淋浴间、水箱、移动厕所、净化池、洗面盆具、抽水马桶、浴缸、太阳能热水器等。 3、FRP应用展望 随着经济高速发展和技术飞速进步，世界各国对土木工程的要求越来越高。在有些条件下，传统建筑材料很难满足这种发展要求。FRP复合材料，具有轻质、高强、耐腐蚀、抗疲劳、耐久性好、多功能、适用面广、可设计和易加工等多种优点。在重要的土木工程中，如超大跨、超高层、地下结构、海洋工程、高耐久性的应用，以及特殊环境工程、永久性工程、结构加固修复、大型工程结构的在役监侧等的应用，都具着巨大的优越性。它可以满足现代土木工程对新型建筑材料提出更新、更高的要求，FRP复合材料作为一种新型的有发展潜力的建筑材料与技术，并不是要取代传统的建筑材料-钢材与混凝上，而是做为传统建材的一个重要补充。FRP复合材料在土木工程中的应用技术与材料研究开发，在当今世界上已成为复合材料界与土木工程界共同研究开发的一个热点。该技术研究开发成功后，将会极大地推动现代土木工程的技术进步，它还将为现代复合材料产业开辟出巨大的应用市场，因而具有非常广阔的发展应用前景。 交通土建论文:探讨城市轨道交通土建工程施工中的风险管理 【摘要】随着经济的稳健、快速发展，我国的城镇化水平在不断提高，城市人口迅速增加，大城市交通堵塞问题日益严重，大城市的交通堵塞问题已经成为了制约经济发展的“瓶颈”。 基于大运量、高效率、低污染等优势，城市轨道交通被公认为是解决大城市交通问题的首要选择，也是引领城市可持续发展、迈向国际先进大都市行列的主要途径。本文主要介绍了城市轨道交通土建工程的特点、城市轨道交通土建工程的施工中的安全风险以及我国工程保险的现状，在此基础上探讨了基于工程保险的施工安全风险管理模式。 【关键词】城市；轨道交通；土建工程；风险管理 引言 城市轨道交通工程是一项巨大的市政工程，根据建设特点可以划分为土建工程和设备安装工程两部分，其中土建工程具有以下特点：1）地理位置特殊；2）质量和安全要求高；3）涉及工程专业多；4）工程量巨大；5）地下和露天作业多；6）工程与周边环境关系密切；7）生产的流动性；8）生产的单件性；9）生产周期长等。这些特点决定了城市轨道交通土建工程施工过程中的不确定因素较多，可能发生的事故种类多、损失重。因此城市轨道交通土建工程是高风险项目，在建设之初对工程进行彻底的安全风险分析，对重点风险采取预防措施，施工中加强措施落实和动态风险管理特别重要。 一.城市轨道交通土建工程的特点 城市轨道交通工程是一项巨大的市政工程，其土建工程施工与一般的工业生产过程相比，也有许多不同之处，这些不同之处主要是由于城市轨道交通构筑物的特殊性所决定的。城市轨道交通土建工程具有许多特点，其中对施工过程具有较大影响的主要有：产品的体形庞大、复杂多变、整体难分、不能移动。这些特点又使得城市轨道交通土建工程产品的生产（即施工过程）具有与一般工业生产不同的特点，其中最主要的就是：生产的流动性、生产的单件性、生产周期长、地下和露天作业多、地理位置特殊、质量与安全方面的要求高以及与地质环境关系密切等。 （1）生产的流动性 生产的流动性是由于土建产品固着于地上不能移动和整体难分所造成的。它表现在两个方面：一是施工单位（包括施工人员和机具设备等）随着建筑物或构筑物坐落位置的变化而整个地转移生产地点；二足在一个产品的生产过程中施工人员和机具等要随着施工部位的改变而沿着施工对象上下左右流动，不断地转移操作场所。 （2）生产周期长 城市轨道交通土建工程周期长这个特点的形成是与产品体形庞大、复杂多样、各不相同并且整体难分的特点分不开的。一条线的土建工程施工期限一般可长达数年。建工程不仅生产时间长，而且由于其所需要的人员和工种众多，所用物资和设备种类繁杂，为了进行准备也需要税费许多时间。为了克服这种缺点，争取生产对时间，人们在组织施工的过程中，充分地利用了轨道交通工程产品体形庞大这个特点所提供的广阔作业面，在同一施工对象的上下、左右、前后不同空间位置实行立体交叉作业和平行施工，同时进行同工种或不同工种的多种工作，同时完成不同部位的建筑构造部分，以加快工程施工进度，这种组织施工的方法在一般工业生产中是很少有的。 （3）质量与安全方面的要求高 城市轨道交通是公益性事业，与城市全体居民的生活息息相关，所以在设计寿命周期内的质量和安全方面较一般建设工程有更高的要求。从而给土建工程施工以更大的压力和要求。 二、城市轨道交通土建工程的施工中的安全风险 由于上述的特点，或者说是不利之处，使得城市轨道交通土建工程施工与其他生产工业相比，成为一个高风险的产业。此外，由于城市轨道交通土建工程构筑物结构在整个施工过程中还处于最软弱的状态，荷载承受能力最低，任何不利的作用和预料之外的荷载都将给构筑物造成不利的影响、不同程度的损坏或破坏，或者引起该构筑物周围其他财产的损失、人员伤亡等。 如前所述，风险的产生和存在是由于各种各样的原因，这些原因可统称为风险源，而风险源又可以分为自然的原因和人为的原因。自然能原因有地震及地震引起的海啸，滑坡、山崩、泥石流、洪水等水文地质灾窖，台风、龙卷风和飓风、暴风雪、严寒、醚热等气象灾害。人为的原因有设计的错误，施工管理上的问题和错误，施工操作的错误等。 因此在这种情况下加强对建设工程的保险就显得十分重要。 三、我国工程保险现状分析 随着我国经济的迅猛发展，大型基础设施建设规模日益扩大，技术复杂程度逐步提高，土建工程施工安全事故的发生频率和损失程度也相应增加。另外，随着我国加入wTO的深入和涉外工程的广泛开展，国际惯例逐渐融入到我国的工程建设中，工程保险逐渐被建设单位和施工企业所重视，其作用也日益明显。2003年7月份平安保险、太平洋保险和中国人保等4家保险公司为上海轨道交通四号线透水事故理赔56亿元就是一个很好的佐证。西方发达国家工程保险在施工安全风险管理工作中已经发挥着重要的作用，然而，目前我国工程保险业务只是转移了风险，并没有从源头上削弱风险。引进工程保险业务的过程中，如何发挥其在土建工程施工安全风险管理中的作用，保障施工的顺利进行是一个非常值得思考的问题。 把整个土建工程施工过程，根据其技术特点分解为若干个小过程并进行分析判断，找出施工过程的薄弱环节（即典型风险），这样，可以事先采取预防措施，将意外事故出现的可能性降到最低，避免不必要的损失，这就是施工安全风险管理的思想。 四、基于工程保险的施工安全风险管理模式 4.1基本思想 结合城市轨道交通土建工程的特点，基于工程保险的施工安全风险管理模式的基本思想是充分利用土建工程施工企业和保险公司之间的利益关系，以保险公司为主体进行工程旖工安全风险管理，工程保险业务中，施工企业在保险公司投保，保险公司则利用科学先进的安全风险管理方法和专业的风险管理机构向施工企业提供优质的施工安全风险管理服务。 4.2管理流程及实施 首先，施工企业向保险公司提交保险请求、设计图纸和施工方案等工程资料，然后，保险公司工程技术人员根据施工企业提交的资料和工程现场考察结论对投保项目进行风险评估，得到项目的总风险度和所有施工项目中安全风险较大的薄弱环节（即典型风险），根据项目总风险度，保险公司决定是否投保和厘定保费。在施工企业和保险公司双方认可的条件下进行签单承保，同时保险公司组织专家对所有的典型风险进行逐个分析，找出防范控制措施，向施工企业递交风险分析和防范措施报告，根据报告保险公司可以把对施工企业安全风险管理方面的要求写进保险合同。 4.3实施建议 在我国如城市轨道交通土建工程等大型工程施工安全风险管理过程中，成功实施这一模式，还需注意以下几个问题： l.按照国际惯例，建议把建筑工程一切险及第三方责任险和人身事故险作为强制性保险纳入到我国相关法律规定中； 2.规范强制性保险的投保主体，因为保险标底与施工过程直接相关，为便于风险管理服务工作的开展，建议由施工企业直接投保，而非建设单位投保，保费应纳入工程预算当中 交通土建论文:探讨交通枢纽工程土建施工中的问题与解决方略 摘要：在城市建设中，交通枢纽工程占有非常重要的地位，而城市的交通枢纽工程建设主要是土建施工。我国的土建施工理论主要是学习西方的土建工程，施工技术也主要是学习西方。近几年来，我国在土建施工方面取得了巨大成就，各方面都有所创新。然而在土建施工中仍然存在一些问题，如果不及时采取合理的方法解决，土建施工的质量也就难以保证。本文主要探讨了交通枢纽工程的土建施工中存在的一些问题，并提出解决策略。 关键词：土建施工；管理；问题；解决策略 引言 土建工程主要包括土木工程和建筑工程两部分。土建施工主要是通过有效应用施工设备和建筑材料等来顺利完成施工计划。如今随着我国工程建设水平的提高，土建施工水平也在逐步完善。但是我们还应看到，我国在土建施工中仍然存在着一些问题。因此需要施工队员对存在的这些问题进行研究分析，通过对科学技术的应用来有效监督和管理土建施工的各个阶段，是施工过程更加规范化和技术化，从而提高整个土建工程的质量。 一、加强土建施工管理的作用和意义 （一）土建施工管理是工程管理的核心 土建施工管理是整个土建工程管理的核心。对土建施工管理的好坏直接影响着施工进度和施工质量，也影响着整个工程的成本和效益，所以必须重视对土建的施工管理，根据国家相关的法律法规，做好施工现场的管理和监督工作，这对整个工程有重大作用。 （二）土建施工管理是施工质量的保证 依据管理制度通过科学的管理方法对土建的施工过程进行管理，能够使施工现场各种建筑材料有序堆放，施工道路也畅通无阻，使施工过程更加安全，从而提高施工质量。 （三）土建施工管理也是土建部门形象的外在表现 土建施工现场涉及到很多的管理部门，如消防部门、环保部和城市规划相关部门等，而不单单只有施工单位，所以现场施工必须要按照相关政策来执行，与各个部门搞好关系，以保证施工能够按时并且高质量地完成。土建施工一般都是在城市中，来往人员较多，因此对土建施工的管理能够体现出施工部门的面貌，同时也是向社会展示其行业形象的机会。因此土建施工管理可以为施工单位带来更多的经济效益。 二、土建施工过程中存在的问题 土建施工过程中存在着多种问题，但主要的问题表现为施工进度延误不能按时完工、施工质量低以及施工给环境带来的破坏等等。 （一）施工进度延误不能按时完工 在土建施工过程中只有保证施工的进度才能确保按时完工，并且保证施工进度也能为后期检查施工质量的提供充足的时间，然而在实际施工时，许多建筑单位由于施工方法存在问题或施工过程中出现意外情况导致工期延误无法按时完工。有的工程是几家施工单位共同负责的，这就容易导致施工标准不统一进而导致无法按时完工。工期延误会使施工单位的成本增加。 （二）施工质量低 施工质量是土建工程的核心，它关系着工程的使用以及使用寿命，然而在我国很多土建工程的施工质量无法得到保障，原因主要是施工人员技术水平有限、管理团队的管理水平不足以及监管力度不够。另外许多施工单位没有建立完整的员工培训机制，导致部分施工人员在基本素质和专业技能方面存在欠缺，这也给土建施工的质量带来了隐患。还有一些施工单位由于不能进行良好的管理不仅导致工期延误而且还影响施工质量。同时一些施工监督按部门由于对施工过程的监管力度不够也影响了后期的施工质量。上述这些问题都造成了土建施工的质量无法得到保证，从而损害了土建工程的效益。 （三）施工过程导致环境污染 土建施工的位置一般靠近城市的商业区和居住区，因此在施工过程中必须要注意对环境的保护以及尽量不给附近居民的生活造成影响。但是实际情况是许多施工单位在施工时会导致会污染，还会出现噪音污染和分成污染等现象。这些污染现象不利于施工的实施，周围的居民也会对施工怨声载道。有时严重的施工环境污染还会致使出现各种事故，如居民饮水中毒等。这些情况会严重阻碍施工的进程，还会影响施工单位的信誉。 三、对施工中出现的问题的解决对策 随着土建施工过程中各种问题的出现，相关人员要作出相应的解决对策。 （一）提高施工人员的施工技术 土建工程要想顺利施工，必须要保证必须要保证施工人员的基本素质和施工技术。因此施工单位必须重要对施工人员基本素质和施工技术的提高，在招募施工人员要有相应的考核制度。此外施工人员还要提高自身的职业道德素质，施工单位也要提高施工管理和监督水平，这些对减少施工造成的污染极有帮助。 （二）完善施工管理制度和监督制度 施工单位必须要建立相应的管理了制度和监督制度以提高和改善施工质量。在对工程进行管理时要保证科学化和规范化，还要注重总结管理经验。同时施工单位要建立奖惩制度，严厉惩罚违背施工准则的行为，对那些表现优秀的施工队员进行奖励。此外还要提高对施工人员的待遇使他们工作时更有积极性。 （三）减少环境污染 为了建立良好的的企业形象，施工单位在施工过程中要减少对施工区附近的环境污染，如可以通过消音技术减少噪音污染，对施工过程中产生的有害物质要用运用先进技术来排解，同时要尽量减少废水和废弃物的排放，通过这些措施来改善施工中出现的脏乱差现象，提高施工效率同时也可以树立企业形象。（作者单位：河北龙翔公路工程有限公司） 交通土建论文:交通土建工程路基路面施工的关键技术研究 [摘 要]目前道路建设过程中经常发生路基或路面破损情况。为研究和解决这一问题，在分析了土建工程路基路面施工中存在的问题的基础上，介绍了路面施工关键技术和路基施工关键技术的要点，并结合相关的施工工艺、管理方法及试验手段探讨了如何提高路基路面工程的施工质量，包括施工前的准备工作、原材料试验、施工阶段、路面排水和基底处理等方面，对于我国道路交通工程施工具有一定的实用意义和价值。 [关键词]道路交通；土建；路基；路面 十八大以来，我国经济建设不断发展，基础工程建设又上了一个新台阶，尤其是交通土建公路工程得到了全面发展。但是由于在施工过程中部分施工单位只求进度，不求质量，导致在建设过程中存在一些隐患和问题。在路基路面施工过程中存在路面不够平整，路径缺陷，承受力低等突出问题，亟待解决。本文结合实例分析了沥青混凝土路面如何做好排水设计。从工艺、施工方法等方面分析了路面不平整和路基缺陷、承受力低这两类问题产生的原因，然后探究了在施工过程中需要改进的方面，包括原材料试验检验，施工阶段的监测，路面排水的设置以及基底处理等方面，为公路工程路基路面施工方法和过程提供一定的参考指导作用。 1 交通土建工程中路基路面施工常见的问题分析 交通工程路基路面问题产生的原因非常多，总结起来包括如下几个方面：第一，工程技术方法方面，主要是施工工艺选择不正确，施工机械精度不够，施工水平达不到要求等；第二，人为因素。管理人员松懈，施工人员疏忽大意，不按照规范要求施工等等；第三，自然因素，自然因素包括不可避免的自然灾害，比暴雨、洪水泥石流等等，这些因素所导致的破坏力度非常大，常常造成不可挽回的损失。 1.1 路面不够平整 路面不平整产生的的最主要原因是路基不均匀沉降，在施工过程中对于公路路基如果不进行密实度方面的试验，一旦碰到软土地基等工程地质条件，在公路建成后随着大量动荷载作用过程中，公路发生不均沉降的可能性非常大。除此之外，路基的不均匀沉降还关系到施工路基填料不均匀，路基压实力不够，排水问题等等，进而导致路面不平整的产生。 施工路面不平整多是人为因素，只要严格按照规范要求来做，路面平整程度完全可以达到要求。另外，工程验收人员在验收过程中，可能存在失职的问题；还有工程材料配比问题，在混凝土配比过程中没有严格按照规范要求来，导致路面出现开裂沉降等问题。 1.2 路基存在缺损，承受力低 路基缺陷的因素比较复杂，主要分为施工过程中的路基缺陷和后期使用过程中发生的缺陷。 施工过程中发生路基缺陷的可能原因是：路基填料的含水量和压实度不满足要求，或者碾压机具选用不当。例如，施工过程中为了缩短工程进度和速度，对材料的正确配比和混凝土的养护时间没有达到规定要求，其结果是使得路面和路基寿命大大缩短。公路后期使用过程中发生缺陷，除了施工工艺上的问题之外，特殊的路基路段沉降过大，施工排水不通畅，黄土水蚀崩解等等自然因素都有可能。 2 交通土建工程路基路面施工的关键技术探究 2.1 路面施工的关键技术分析 2.1.1 原材料方面 原材料要从源头把关，购买时需要注意以下问题：沥青材料购买过程中需要测试沥青混合料，对沥青不同成分的含量进行定量测量，必须符合标准；矿料检测过程中，矿石的稳定性是重点检测项目，务必在试验过程中把握好度量方法，严格按照国家相关监测标准及其程序，检测得到精确的结果值；在矿粉和消石灰的筛选过程中要根据矿粉在沥青中所占的比重来衡量，采用EDTA二钠和盐酸共同测定其含量。 2.1.2施工阶段 路基路面施工之前，可以进行一小段的路面提前施工试验，将试验路面用拟定了施工方法、施工工艺和原材料进行铺筑，这样做的目的是为了提前获取在施工设计阶段的可行性问题是否达标，并且还能够结合相关检测指标，对试验路段做动稳定度和冻融劈裂试验，如果结果出现问题需要找出存在问题的源头并提出改正措施，只有当所有检测标准达标后才能够进行下一步的正式施工。在正式施工阶段，建议使用转运车对沥青混合料进行运作，以免发生工程车辆碰撞事故。施工过程中时刻对路面宽度、路基厚度、原材料配比进行监测，确定无误后再施工，这样既能保证施工有条不紊地进行，又能保证工程质量，进而保证了工程的顺利进行。 2.1.3 路面排水 路基工程中排水措施的实施能够有效保证施工质量。采用的方法主要是集中排水法和分散排水法，在设置集中排水法的过程中，需要对施工路段的路基周围做好防水隔水措施，具体的措施为在明沟、积水处设置衬砌护坡。 2.2 路基施工的关键技术分析 2.2.1 施工的准备工作 施工之前的准备工作包括以下几个方面：首先，合理选择路基填料，尽量选择颗粒均匀，性质稳定的路基填料，材料选择好后对路基填料进行材料化学成分分析和相关力学实验，比如压实实验和土的密度、含水量、渗透速度、液性指数和塑性指数试验等。其次，存在不稳定路基边坡，需要做好加固防护措施和监测，对于可能发生失稳破坏的斜坡可以使用开挖减载等手段进行处理，处理过程中严格按照施工工序进行，不能偷工减料，颠倒施工工序。 2.2.2 基底处理关键技术 基底处理是防止路基路面沉降的有效手段，处理技术包括填充压实法、强夯法、裂缝灌浆法和冲击碾压法四种主要施工工艺。 填充压实法中，需要对路基进行横向或纵向挖掘，填充施工人员需要对填充部位的土层性质做详细分析和试验，尤其是土层液性指数和塑性指数，保证填充后不会出现不均匀沉降。 强夯法主要是通过重型机械对土质松软场地进行夯实平整，已达到路基基底的承受力要求，在强夯之前需要对场地的范围、位置以及高度进行综合评价，尽量减少误差，保证施工过程的准确性。同样地，在强夯过程中时刻需要关注强夯土层的各向物理力学性质，如抗压强度，含水率等等。 裂缝灌浆法中，主要对应的是岩质路基下部存在溶洞溶沟等缺陷，利用水泥砂浆对于裂缝或空洞处灌浆填充，达到强度条件后再施工。 冲积碾压法需要根据设计图纸，对冲积地点进行放样检查，确定合理的冲击力和冲击压实边界。冲积过程中需要将每次冲积压实做详细记录，以便之后的观测和测试分析。此外，尽量减少误差，避免重复冲积碾压工作，以保证土建基底施工的安全和质量。 3 结论 本文主要介绍了在路基路面施工过程中存在的问题，以及对于这些问题的解决方法。从本文的研究过程中得出如下结论： （1）交通工程路基路面问题产生的原因包括三个面：首先是工程技术方法方面，主要是施工工艺选择不正确造成的；其次是人为因素，如管理人员松懈，施工人员疏忽大意，不按照规范要求来施工等等；最后是自然因素，自然因素包括不可避免的自然灾害，比暴雨、洪水泥石流等等，这些因素所导致的破坏力度非常大，常常造成不可挽回的损失。 （2）交通土建工程中存在的问题主要包括路面不够平整和路基缺陷两大问题。前者出现问题的原因主要是路基沉降以及施工工艺不当所造成；后者产生问题有多方面因素，最为主要的是施工过程中为了缩短工程进度和速度，对材料的正确配比和养护时间没有达到规定要求，其结果是使得路基寿命大大缩短。 （3）路面施工关键技术需要注意三个因素：原材料因素、施工阶段以及路面排水。 （4）路基施工过程中的需要注意的两个关键因素为：施工前的准备和基底处理两方面。 可以看出，我国目前存在的路基路面施工问题大都由于不合理的施工技术所导致，如果能够在施工过程中总结经验，强调工程质量，严格把关试验过程和验收程序，合理分配施工工序和流程，并且加强施工过程控制和管理，一定能够确保在节约成本的同时保证路基路面施工质量和安全。 交通土建论文:浅议交通土建工程监理要点探讨 【摘要】：我国工程监理是以工程承包合同以及监理合同为主要工作依据的，其在工程建设过程中的职责就是确保合同双方的义务得以执行，权利得以维护，保证合同双方履行合同签订的内容，但这些合同内容必须是在不违反我国法纪法规的条件下进行的。我国工程监理的工作职能讲究"三控、两管、一协调"，也就是说，工程监理在实施监管职能时必须要对工程的资金投入、工程的历时长度以及工程的建设质量等问题进行严格的控制。同时，对于我国工程安全问题以及合同签署问题进行有效管理，并且要懂得使与建设工程相关的单位部门协调发展，共同受益。根据我国现阶段发展的基本国情来看，我国交通土建工程监理的发展与完善必须走向国际化的道路，对监理工作不断细分不断完善，并根据划分的结构更有针对性地展开监理工作。在此，本文作者凭借丰富的工作经验和工作阅历，结合我国现阶段交通土建工程监理施工阶段存在的问题进行了深入地讨论，并必出了应对和解决措施，以期提高我国工程监理工作质量，完善工程监理制度，为保证我国交通土建工程质量做贡献。 【关键词】：交通土建 工程监理 要点 【前言】：交通土建工程监理能够宏观的把握工程建设全程动态，对工程施工质量与进度进行把关，其在提高建设工程质量，减少质量安全事故等方面起着积极而有效的作用，因此，做好交通土建工程监理工作非常重要，是项目建设不可缺少的重要环节。 一、工程监理的概念和意义 所谓的工程建设监理，指的是在确保工程质量的前提下，通过监控和督查等手段，对工程建设项目进行质量和安全等方面的管理保证其各项运行标准都在我国的法律法规允许范围之内。在保证工程质量和进度的前提下合理科学地开展工程监理工作，可以有效降低工程投资避免资源浪费。交通土建工程的监理工作是和工程成本息息相关的而且对于工程安全管理有着不可替代的监督作用。 二、交通土建工程监理的基本原则 （1）独立、公正、自主的原则：监理工程师在建设工程监理中必须尊重事实、尊重科学，维护有关各方的合法权益，组织各方协同配合。因此，必须坚持独立、公正、自主的原则。监理工程师应在按合同约定的权、责、利关系的基础上，协调双方的一致性。 （2）综合效益的原则：监理工程师应该严格遵守国家的建设管理法律、法规等，不但要对业主负责，谋求经济效益，还要对国家和社会负责，取得最大程度的综合效益。 （3）监理工程师承担的职责应与业主授予的权限相一致：监理工程师在明晰业主提出的监理工作内容要求以及监理目标后，应与业主协商，明确相应的授权，在达成共识后，编入在委托监理合同中及建设工程合同中。在委托监理合同实施中，监理单位应该给总监理工程师充分授权，体现权责一致的原则。 三、交通土建工程施工阶段的监理工作 （1）控制建设工程资金 在控制资金投入方面需要有专业的监理人员在进行工程建设施工前做好合理准确的投资风险分析，并制定出应急防范方案，明确投资细则，对合同上的内容反复推敲，公平公正，确保没有漏洞。同时要按照签署的合同做好每一笔建设物资使用和费用花销的记录，保证有据可循，有据可查。 （2）控制建设工程工期 能够切实有效地控制建设工程施工工期的措施和方法有很多，需要工程监理人员对这些手段和方法有个熟练的掌握和控制。因此，积极合理地调配工作人员以及科学有效地采用先进技术手段都是可以有效控制我国建设工程工期的好办法。 （2）控制建设工程质量 质量控制在工程建设中，质量是工程建设的关键。工程监理员必须对工程建设中每一环节的质量严格把关，对影响工程质量的如原材料、施工工艺到成品等必须进行全面监理，这样我国的建设工程质量才能得到保障。 四、交通土建工程监理存在的问题 （1）监理工作的执行和落实停留在表面层次，缺乏深入性。 在交通土建工程监理工作中，其根本目的是保证道路施工达到相关质量与技术标准。最近几年，相关单位加深了对监理制度的研究，虽然基本实现了监理制度的应用，但是在执行和落实方面仍停不够深入，与道路施工监理的客观要求还是有一定差距。 （2）监理人员综合素质不高 目前我国监理部门的职工中专业的监理工程师还是很缺乏的，比较多的都是一般的监理员，大多都是从别的部门转移过来的综合素质有待提高。监理部门为了降低成本，很多监理员也都是临时雇用这样不规范的条款本身就不稳定，对于监理工作的开展只有害处没有好处。 （3）对交通土建工程监理工作的认识不够 很多工作人员认为监理工作就是对工程质量的监督这样的认识其实是错误的，三控、二管、一协调、是监理工作的要点但是在实际情况中，三控这一点已经被弱化了很多，很多监理部门的工作要点只是质量监督很多监理人员和普通的质量检查人员其实没有太大的区别。不能完全对整个交通土建工程的全程工序进行监督。 五、交通土建工程监理要点 （1）严格控制工程质量 工程建设监理是建设监理单位接受业主的委托和授权，根据国家批准的工程项目建设文件、有关工程建设法规和工程建设监理合同以及工程建设合同所进行的旨在实现项目投资目的的监督管理活动。首先，在交通土建工程施工之前，应该结合该工程项目的具体实际情况，施工方领导应该组织全体员工认真地学习施工合同、施工标准以及施工技术上的要求。其次，为了加强对交通土建工程施工质量管理，在工程中标后，中标施工方应该对整个交通土建工程进行从上到下进行层层的分级管理，把整个工程的质量职责分层落实到每个施工单位，落实到每个施工员工身上。对施工单位、组织在职责分工明确，除了把自己的工作认认真真落实到实处，还应该和其他单位一起协调作战、相互监督。最后，对于交通土建工程的施工各单位组织和员工，应该进行全面的质量、安全教育，并对他们的施工工作进行定期与不定期的检查，对个施工单位、全体施工员工必须要求持证上岗、挂牌施工作业，保证交通土建工程的施工在每个环节上都符合施工的标准和施工上的技术要求。 （2）投资控制 投资控制是影响监理业绩的一个重要因素，它是监理工作的三大控制目标之一，也是监理工程师做好监理工作的工作内容和主要手段。在实际建设中，应该依据工程各个阶段的不同工作内容和特点，采取相应的手段与措施，实施项目全过程投资控制。在工程实施阶段监理工程师控制投资的主要工作是处理工程变更和索赔，审批工程进度款，审核竣工结算等，监理单位从设计阶段应严格以批准的设计概算为控制目标，编制施工招标文件，做出工程量清单和工料说明，协助建设单位进行工程进度控制，协助业主通过招投标选择承包商。监理工作必须符合合同要求，必须在国家法规政策的范围内，保证每笔工程支付都符合合同的要求。 【结语】：总而言之，要重视交通土建工程监理的工作，分析工程监理工作中存在的问题，特别是施工阶段的监理工作。监理人员必须要加强学习，不断总结经验，提高业务素质。同时，相关部门应该制定相应的监理工作规范化的措施，使我国的交通土建工程监理工作规范化、有序化的进行。 交通土建论文:浅谈城市轨道交通土建工程施工中的风险管理 【摘要】：本文主要介绍了城市轨道交通土建工程的特点、城市轨道交通土建工程的施工中的安全风险以及我国工程保险的现状，在此基础上探讨了基于工程保险的施工安全风险管理模式。 【关键词】： 城市 轨道交通 土建工程 风险管理 【前言】：当前，我国的轨道交通建设正处于大发展的初期阶段，其土建工程施工过程中，存在着各种各样的复杂多变的安全风险。工程保险是国际工程界应用最广泛、最有效的风险控制措施之一，在我国城市轨道交通工程建设中发挥着重要作用。但工程保险只是转移了风险，并没有在源头上控制风险。本文主要围绕如何发挥工程保险在城市轨道交通土建工程施工安全风险管理中的作用，从管理模式和风险评估方法两个方面展开研究。本文在充分分析城市轨道交通土建工程施工特点、工程保险业务特点及国内外现状基础上，提出了“基于工程保险的施工安全风险管理模式”，并论述了该模式实施的可行性、管理工作流程及实施条件。 一、工程风险管理概述 风险管理是指项目管理人员通过风险识别、风险评价、风险对策及通过多种管理方法、技术和手段对项目活动涉及的风险实行有效的控制，采取主动，创造条件，尽量把风险减小到最低水平，以最少的成本保证安全、可靠的实现项目的总目标。风险管理直接影响企业的经济效益。做好风险管理工作，可避免许多不必要的损失，从而降低成本，增加企业利润。通过风险转移，可将潜在的重大损失转移给他人，例如保险公司等。通过对风险进行恰当的分析，做出正确的预测，可采取断然措施以获取意外收益。现代工程风险管理理论认为，任何工程项目都有风险，工程风险管理是决定工程项目能否成功的关键因素，是提高对造价、工期控制精度和质量控制水平的主动措施，也是建设市场运行机制发挥作用的重要保证。随着经济发展和科技的进步，工程风险程度愈来愈大，工程风险管理作为工程项目管理的关键因素而受到越来越广泛的重视。 二、城市轨道交通工程建设风险控制中存在的问题 我国城市轨道交通工程建设基本上刚刚起步，还存在着很多的问题，尤其在风险的控制上更是问题多多。比如对工程前期的设计不完善，导致在施工的过程中出现了大量的返工现象，有些虽没有在施工的工程中暴露出问题，但在日后的运营中都或多或少的出现了一定的问题，然而，这些问题是后期很难处理和应付的。还有就是在施工的过程中，工序的划分不是很明显，导致施工时给人们的出行造成了诸多的不便，豆腐渣工程更是层出不穷，给国家的经济造成了巨大的损失，让人民的生命也受到了巨大的威胁。还有就施工时对施工的环境调查不是很清楚，不明确当地的地质的具体情况，以及周围环境中的施工情况，比如高层建筑的地基、下水管道等，这样一来，施工的时候造成了很的麻烦和问题。以致给工程整体的进展和安全造成了很大的影响。 三、城市轨道交通土建工程的特点 城市轨道交通土建工程具有许多特点，其中对施工过程具有较大影响的主要有：产品的体形庞大、复杂多变、整体难分、不能移动。这些特点又使得城市轨道交通土建工程产品的生产具有与一般工业生产不同的特点，其中最主要的就是：生产的流动性、地理位置特殊、质量与安全方面的要求高以及与地质环境关系密切等。 （1）生产的流动性 生产的流动性是由于土建产品固着于地上不能移动和整体难分所造成的。它表现在两个方面：一是施工单位（包括施工人员和机具设备等）随着建筑物或构筑物坐落位置的变化而整个地转移生产地点；二足在一个产品的生产过程中施工人员和机具等要随着施工部位的改变而沿着施工对象上下左右流动，不断地转移操作场所。 （2）质量与安全方面的要求高 城市轨道交通是公益性事业，与城市全体居民的生活息息相关，所以在设计寿命周期内的质量和安全方面较一般建设工程有更高的要求。从而给土建工程施工以更大的压力和要求。 （3）地理位置特殊 大部分城市轨道交通工程处于大城市市区，周边环境特殊，区间和车站经常在大型建筑物基础中通过或与他们靠近，施工过程中小小的失误，可能造成大的灾难，所以施工难度有时特别大。 四、基于工程保险的施工安全风险管理模式 （1）基本思想 结合城市轨道交通土建工程的特点，基于工程保险的施工安全风险管理模式的基本思想是充分利用土建工程施工企业和保险公司之间的利益关系，以保险公司为主体进行工程旖工安全风险管理，工程保险业务中，施工企业在保险公司投保，保险公司则利用科学先进的安全风险管理方法和专业的风险管理机构向施工企业提供优质的施工安全风险管理服务。 （2）管理流程及实施 首先，施工企业向保险公司提交保险请求、设计图纸和施工方案等工程资料，然后，保险公司工程技术人员根据施工企业提交的资料和工程现场考察结论对投保项目进行风险评估，得到项目的总风险度和所有施工项目中安全风险较大的薄弱环节（即典型风险），根据项目总风险度，保险公司决定是否投保和厘定保费。在施工企业和保险公司双方认可的条件下进行签单承保，同时保险公司组织专家对所有的典型风险进行逐个分析，找出防范控制措施，向施工企业递交风险分析和防范措施报告，根据报告保险公司可以把对施工企业安全风险管理方面的要求写进保险合同。 （3）实施建议 在我国如城市轨道交通土建工程等大型工程施工安全风险管理过程中，成功实施这一模式，还需注意以下几个问题： l.按照国际惯例，建议把建筑工程一切险及第三方责任险和人身事故险作为强制性保险纳入到我国相关法律规定中； 2.规范强制性保险的投保主体，因为保险标底与施工过程直接相关，为便于风险管理服务工作的开展，建议由施工企业直接投保，而非建设单位投保，保费应纳入工程预算当中； 3.建立工程保险业务中的保费返还制度，规定一定比例的保费在施工安全管理较好的情况下应返还给施工企业，以加强施工过程的安全意识。 【结语】：综上可述，我国经济建设的发展使得人们的生活水平有所提高，在交通工具的利用上就增加了数量，那么对于交通就产生了压力，随着地铁工程有了很大的发展空间，但是对于地铁工程的建设安全是关键。在地铁工程中，车站的施工质量是重中之重，存在着一定的风险因素，主要是基坑工程的建设和结构工程建设方面有一定的风险性，那么施工企业在这方面给予了足够的重视，因为这不仅关系着地铁本身的运行问题，还关系着人们的生命安全和国家的稳定，所以在施工过程中一定要严格的按照相关的操作规范进行施工，确保施工的每一个环节都得到有力的质量保障，为我国的经济建设创造良好的条件基础，为国家的发展提供有力的保障。

伴随着生活水平与人类素质的不断提高，对于口腔保健的认识也不断提升。传统的口腔修复技术如固定义齿修复和可摘义齿修复均对余留牙及周围软组织产生一定的影响，且出现发音异常与美观舒适问题。种植作为一种新兴的技术得到了广泛的关注并且随着临床应用的不断增加，其成功率也在不断提升。种植成功的决定性因素之一就是种植体材料的性能。 1钛及其合金 作为种植体材料首要因素就是对人体无毒无害。现阶段钛及其合金成为口腔临床上较为常用的种植材料。初期人们将其作为一种植入材料出现在临床上。而随着学者们的不断研究，钛及其合金进入口腔领域成为种植体材料的一种。钛及其合金具有良好的生物性能且对人体的危害较小，并且其成分与人骨相符合故而在临床上备受认可，近年来在口腔医学上的应用也不断提升。其作为种植体材料具有很多优势如不易腐蚀溶解、对牙髓无刺激和化学性能稳定不易变色等。从患者方面考虑，钛及其合金作为种植体植入体内既能填补缺失牙位又不影响食物本身味道，并且其耐腐蚀性与抗疲劳性也为后期口腔修复提供良好的保障，提高患者的舒适度。虽然钛及钛合金作为种植材料有巨大的优势但其也存在一些不足。如制作工艺复杂故而价格偏高、弹性较高与骨组织之间存在问题、表面活性较低、同时也会出现牙龈萎缩等问题影响美观。 2陶瓷种植体 在如今口腔临床上除去钛及其合金为主要材料的种植体，以氧化锆为主要材料种植体也备受关注。早期临床上出现过以氧化铝为材料的陶瓷种植体，由于其本身性质较脆且易折故而被淘汰。在不断研发的过程中，国外学者们发现氧化锆具有较强的韧性、机械强度较高且化学性能稳定，因此将其应用于口腔种植材料中。氧化锆作为一种新型种植体材料，其具有很大的潜力与研究价值，如由于其表面特性细菌不易沉积形成大量菌斑且具有较好的美学效果以满足患者的需求。近年来，在国外陶瓷种植技术已经走进口腔临床中，但由于表面处理等技术导致其可能发生老化等一系列问题，故而需要进一步研究深入。 3聚醚醚酮复合材料 聚醚醚酮简称PEEK，是由人工合成的一种高聚物，由于其优良的性能，故而被引进口腔医学领域成为一种具有研究价值的种植体材料。其力学性能良好且表面颜色与大多患者口内天然牙色相符合，并且其优良的机械性能、弹力性能与骨组织较为相配，故而可以减少许多术后不良反应。同时PEEK也具有抗氧化、抗疲劳、耐高温等优势。但是，由于PEEK本身性质的局限，其生物活性较差，所以需要对其进行更加具体细致的研究。 4高分子材料 高分子材料具有很多优良的性能并且制作工艺较为便捷。但其机械强度与生物性能稳定性较差，长时间使用易发生降解、老化故而存在许多争议。PMMA是目前在临床上较为常见的一种材料,有研究结果表明其该材料各项性能良好且价格合理。但由于缺乏临床实验，并未在口腔种植领域大范围推广。 5纳米材料 纳米材料是近年来新研发的一种材料，其独特的结构使其在不同领域都占据重要位置，同时也是科学领域的一个重要发现。如今，纳米材料走入医学，其众多优良的性能有待探究与实验，因此，纳米材料在口腔医学中拥有巨大的发展空间。并且有研究表明，纳米材料也将在口腔种植领域中崭露头脚。近年来，随着时代的不断进步，口腔也备受关注，人们对于口腔修复的认识也在不断提高。所以修复技术与口腔组织之间如何协调，并且术后发应是否良好都需要进一步研究。1965年Branemark（瑞典科学家）首次发表种植体与骨结合的演说，种植就成为一个炙手可热的名词。经过多年的研究与探讨，种植技术不断提升，种植材料也随着技术提升而不断完善。在种植过程中，如何选择种植体十分重要，其影响种植手术的成功。虽然金属合金材料与复合材料存在差异，但其最终目的都是让种植技术因种植体材料的完善而得到进一步的发展。故而在选择种植体材料时，要根据种植系统的不同与口腔个体差异选择合适的材料以缩短治疗进程、降低术后不良反应且未来预期良好。综上所述，在口腔医学领域中，材料是口腔修复与治疗主要手段，所以材料性能影响着口腔修复的效果。通过对不同种植体材料的应用分析，应该意识到国内种植体材料还存在许多不足。因此，应加强对种植材料的研究使更多的患者受益。

化工生产中纳米材料的应用:纳米材料在化工生产中的应用 摘要:充满生机的二十一世纪,以知识经济为主旋律和推动力正引发一场新的工业革命,节省资源、合理利用能源、净化生存环境是这场工业革命的核心,纳米技术在生产方式和工作方式的变革中正发挥重要作用,它对化工行业产生的影响是无法估量的。这里主要介绍纳米材料在化工领域中的几种应用。 关键词:纳米材料;化工领域;应用 1纳米材料的特殊性质 1.1 力学性质高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。具有纳米结构的材料强度与粒径成反比。纳米材料的位错密度很低,位错滑移和增殖符合Frank-Reed模型,其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还要大,增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大,所以纳迷材料中位错滑移和增殖不会发生,这就是纳米晶强化效应。 1.2 磁学性质当代计算机硬盘系统的磁记录密度超过1.55Gb/cm2,在这情况下,感应法读出磁头和普通坡莫合金磁电阻磁头的磁致电阻效应为3%,已不能满足需要,而纳米多层膜系统的巨磁电阻效应高达50%,可以用于信息存储的磁电阻读出磁头,具有相当高的灵敏度和低噪音。 1.3 电学性质由于晶界面上原子体积分数增大,纳米材料的电阻高于同类粗晶材料,甚至发生尺寸诱导金属――绝缘体转变(SIMIT)。利用纳米粒子的隧道量子效应和库仑堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点,有可能在不久的将来全面取代目前的常规半导体器件。 1.4 热学性质纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值,这是由于界面原子排列较为混乱、原子密度低、界面原子耦合作用变弱的结果。因此在储热材料、纳米复合材料的机械耦合性能应用方面有其广泛的应用前景。 2纳米材料在化工行业中的应用 2.1 在催化方面的应用催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用,它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低,而且其制备是凭经验进行,不仅造成生产原料的巨大浪费,使经济效益难以提高,而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多,为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂,可大大提高反应效率,控制反应速度,甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10～15倍。 纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂,特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒,可近似地看成是一个短路的微型电池,用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时,半导体纳米粒子吸收光产生电子――空穴对。在电场作用下,电子与空穴分离,分别迁移到粒子表面的不同位置,与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。 2.2 在涂料方面的应用纳米材料由于其表面和结构的特殊性,具有一般材料难以获得的优异性能,显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇,使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术,添加纳米材料,可获得纳米复合体系涂层,实现功能的飞跃,使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性;功能涂层是赋予基体所不具备的性能,从而获得传统涂层没有的功能。在涂料中加入纳米材料,可进一步提高其防护能力,实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等,在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层,可利用其光学特性,达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料,可以达到减少光的透射和热传递效果,产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料,所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子,在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性,因而能起到静电屏蔽作用,而且氧化物纳米微粒的颜色不同,这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色,克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变,还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中,将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中,能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果,从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2,可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景,将为涂层技术带来一场新的技术革命,也将推动复合材料的研究开发与应用。 2.3 在精细化工方面的应用精细化工是一个巨大的工业领域,产品数量繁多,用途广泛,并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音,并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域,纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2,可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3,和SiO2,加入到普通橡胶中,可以提高橡胶的耐磨性和介电特性,而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料,可以提高塑料的强度和韧性,而且致密性和防水性也相应提高。 纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学,主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。21世纪将是纳米技术的时代,为此,国家科委、中科院将纳米技术定位为“21世纪最重要、最前沿的科学”。纳米材料的应用涉及到各个领域,在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学领域有着广泛的应用前景。纳米科学技术的诞生,将对人类社会产生深远的影响,并有可能从根本上解决人类面临的许多问题,特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。 化工生产中纳米材料的应用:纳米材料在化工生产中的应用论文 纳米材料（又称超细微粒、超细粉未）是处在原子簇和宏观物体交界过渡区域的一种典型系统，其结构既不同于体块材料，也不同于单个的原子。其特殊的结构层次使它具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应等，拥有一系列新颖的物理和化学特性，在众多领域特别是在光、电、磁、催化等方面具有非常重大的应用价值。 纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征，引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚兴趣。80年代初期纳米材料这一概念形成以后，世界各国对这种材料给予极大关注。它所具有的独特的物理和化学性质，使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来，它在化工生产领域也得到了一定的应用，并显示出它的独特魅力。 1.在催化方面的应用 催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用，它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低，而且其制备是凭经验进行，不仅造成生产原料的巨大浪费，使经济效益难以提高，而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多，为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂，可大大提高反应效率，控制反应速度，甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10～15倍。 纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂，特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒，可近似地看成是一个短路的微型电池，用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时，半导体纳米粒子吸收光产生电子——空穴对。在电场作用下，电子与空穴分离，分别迁移到粒子表面的不同位置，与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。 光催化反应涉及到许多反应类型，如醇与烃的氧化，无机离子氧化还原，有机物催化脱氢和加氢、氨基酸合成，固氮反应，水净化处理，水煤气变换等，其中有些是多相催化难以实现的。半导体多相光催化剂能有效地降解水中的有机污染物。例如纳米TiO2，既有较高的光催化活性，又能耐酸碱，对光稳定，无毒，便宜易得，是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道，选用硅胶为基质，制得了催化活性较高的TiO／SiO2负载型光催化剂。Ni或Cu一Zn化合物的纳米颗粒，对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂，可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600℃降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究，是未来催化科学不可忽视的重要研究课题，很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革。 2.在涂料方面的应用 纳米材料由于其表面和结构的特殊性，具有一般材料难以获得的优异性能，显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇，使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术，添加纳米材料，可获得纳米复合体系涂层，实现功能的飞跃，使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性；功能涂层是赋予基体所不具备的性能，从而获得传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬、耐磨涂层，抗氧化、耐热、阻燃涂层，耐腐蚀、装饰涂层等；功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层，导电、绝缘、半导体特性的电学涂层，氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。在涂料中加入纳米材料，可进一步提高其防护能力，实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等，在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层，可利用其光学特性，达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料，可以达到减少光的透射和热传递效果，产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料，所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子，在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性，因而能起到静电屏蔽作用，而且氧化物纳米微粒的颜色不同，这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色，克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变，还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中，将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中，能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果，从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景，将为涂层技术带来一场新的技术革命，也将推动复合材料的研究开发与应用。 3.在其它精细化工方面的应用 精细化工是一个巨大的工业领域，产品数量繁多，用途广泛，并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音，并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域，纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2，可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡胶中，可以提高橡胶的耐磨性和介电特性，而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料，可以提高塑料的强度和韧性，而且致密性和防水性也相应提高。国外已将纳米SiO2，作为添加剂加入到密封胶和粘合剂中，使其密封性和粘合性都大为提高。此外，纳米材料在纤维改性、有机玻璃制造方面也都有很好的应用。在有机玻璃中加入经过表面修饰处理的SiO2，可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的；而加入A12O3，不仅不影响玻璃的透明度，而且还会提高玻璃的高温冲击韧性。一定粒度的锐钛矿型TiO2具有优良的紫外线屏蔽性能，而且质地细腻，无毒无臭，添加在化妆品中，可使化妆品的性能得到提高。超细TiO2的应用还可扩展到涂料、塑料、人造纤维等行业。最近又开发了用于食品包装的TiO2及高档汽车面漆用的珠光钛白。纳米TiO2，能够强烈吸收太阳光中的紫外线，产生很强的光化学活性，可以用光催化降解工业废水中的有机污染物，具有除净度高，无二次污染，适用性广泛等优点，在环保水处理中有着很好的应用前景。在环境科学领域，除了利用纳米材料作为催化剂来处理工业生产过程中排放的废料外，还将出现功能独特的纳米膜。这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染，并能对这些制剂进行过滤，从而消除污染。 4.在医药方面的应用 21世纪的健康科学，将以出入意料的速度向前发展，人们对药物的需求越来越高。控制药物释放、减少副作用、提高药效、发展药物定向治疗，已提到研究日程上来。纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体，可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织；使用纳米技术的新型诊断仪器，只需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病，美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物，称之为“定向导弹”。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物，注射到人体血管中，通过磁场导航输送到病变部位，然后释放药物。纳米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流动，因此可以用来检查和治疗身体各部位的病变。对纳米微粒的临床医疗以及放射性治疗等方面的应用也进行了大量的研究工作。据《人民日报》报道，我国将纳米技术应用于医学领域获得成功。南京希科集团利用纳米银技术研制生产出医用敷料——长效广谱抗菌棉。这种抗菌棉的生产原理是通过纳米技术将银制成尺寸在纳米级的超细小微粒，然后使之附着在棉织物上。银具有预防溃烂和加速伤口愈合的作用，通过纳米技术处理后的银表面急剧增大，表面结构发生变化，杀菌能力提高200倍左右，对临床常见的外科感染细菌都有较好的抑制作用。 微粒和纳粒作为给药系统，其制备材料的基本性质是无毒、稳定、有良好的生物性并且与药物不发生化学反应。纳米系统主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的药物的给药。 纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程，从而根据生物学原理发展分子应用工程。在金属铁的超细颗粒表面覆盖一层厚为5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白质特别是酶，从而控制生化反应。这在生化技术、酶工程中大有用处。使纳米技术和生物学相结合，研究分子生物器件，利用纳米传感器，可以获取细胞内的生物信息，从而了解机体状态，深化人们对生理及病理的解释。 5.结语 纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学，主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。21世纪将是纳米技术的时代，为此，国家科委、中科院将纳米技术定位为“21世纪最重要、最前沿的科学”。纳米材料的应用涉及到各个领域，在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学领域有着广泛的应用前景。纳米科学技术的诞生，将对人类社会产生深远的影响，并有可能从根本上解决人类面临的许多问题，特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。21世纪初的主要任务是依据纳米材料各种新颖的物理和化学特性，设计出各种新型的材料和器件。通过纳米材料科学技术对传统产品的改性，增加其高科技含量以及发展纳米结构的新型产品，目前已出现可喜的苗头，具备了形成21世纪经济新增长点的基础。纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星展现在新材料、能源、信息等各个领域，发挥举足轻重的作用。随着其制备和改性技术的不断发展，纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用。 化工生产中纳米材料的应用:纳米材料在化工生产中使用 纳米材料（又称超细微粒、超细粉未）是处在原子簇和宏观物体交界过渡区域的一种典型系统，其结构既不同于体块材料，也不同于单个的原子。其特殊的结构层次使它具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应等，拥有一系列新颖的物理和化学特性，在众多领域特别是在光、电、磁、催化等方面具有非常重大的应用价值。 纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征，引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚兴趣。80年代初期纳米材料这一概念形成以后，世界各国对这种材料给予极大关注。它所具有的独特的物理和化学性质，使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。 纳米材料的应用前景十分广阔。近年来，它在化工生产领域也得到了一定的应用，并显示出它的独特魅力。 1.在催化方面的应用 催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用，它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低，而且其制备是凭经验进行，不仅造成生产原料的巨大浪费，使经济效益难以提高，而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多，为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂，可大大提高反应效率，控制反应速度，甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10～15倍。 纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂，特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒，可近似地看成是一个短路的微型电池，用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时，半导体纳米粒子吸收光产生电子——空穴对。在电场作用下，电子与空穴分离，分别迁移到粒子表面的不同位置，与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。 光催化反应涉及到许多反应类型，如醇与烃的氧化，无机离子氧化还原，有机物催化脱氢和加氢、氨基酸合成，固氮反应，水净化处理，水煤气变换等，其中有些是多相催化难以实现的。半导体多相光催化剂能有效地降解水中的有机污染物。例如纳米TiO2，既有较高的光催化活性，又能耐酸碱，对光稳定，无毒，便宜易得，是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道，选用硅胶为基质，制得了催化活性较高的TiO／SiO2负载型光催化剂。Ni或Cu一Zn化合物的纳米颗粒，对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂，可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600℃降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究，是未来催化科学不可忽视的重要研究课题，很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革。 2.在涂料方面的应用 纳米材料由于其表面和结构的特殊性，具有一般材料难以获得的优异性能，显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇，使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术，添加纳米材料，可获得纳米复合体系涂层，实现功能的飞跃，使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性；功能涂层是赋予基体所不具备的性能，从而获得传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬、耐磨涂层，抗氧化、耐热、阻燃涂层，耐腐蚀、装饰涂层等；功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层，导电、绝缘、半导体特性的电学涂层，氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。在涂料中加入纳米材料，可进一步提高其防护能力，实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等，在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层，可利用其光学特性，达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料，可以达到减少光的透射和热传递效果，产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料，所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子，在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性，因而能起到静电屏蔽作用，而且氧化物纳米微粒的颜色不同，这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色，克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变，还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中，将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中，能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果，从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景，将为涂层技术带来一场新的技术革命，也将推动复合材料的研究开发与应用。 3.在其它精细化工方面的应用 精细化工是一个巨大的工业领域，产品数量繁多，用途广泛，并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音，并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域，纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2，可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡胶中，可以提高橡胶的耐磨性和介电特性，而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料，可以提高塑料的强度和韧性，而且致密性和防水性也相应提高。国外已将纳米SiO2，作为添加剂加入到密封胶和粘合剂中，使其密封性和粘合性都大为提高。此外，纳米材料在纤维改性、有机玻璃制造方面也都有很好的应用。在有机玻璃中加入经过表面修饰处理的SiO2，可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的；而加入A12O3，不仅不影响玻璃的透明度，而且还会提高玻璃的高温冲击韧性。一定粒度的锐钛矿型TiO2具有优良的紫外线屏蔽性能，而且质地细腻，无毒无臭，添加在化妆品中，可使化妆品的性能得到提高。超细TiO2的应用还可扩展到涂料、塑料、人造纤维等行业。最近又开发了用于食品包装的TiO2及高档汽车面漆用的珠光钛白。纳米TiO2，能够强烈吸收太阳光中的紫外线，产生很强的光化学活性，可以用光催化降解工业废水中的有机污染物，具有除净度高，无二次污染，适用性广泛等优点，在环保水处理中有着很好的应用前景。在环境科学领域，除了利用纳米材料作为催化剂来处理工业生产过程中排放的废料外，还将出现功能独特的纳米膜。这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染，并能对这些制剂进行过滤，从而消除污染。 4.在医药方面的应用 21世纪的健康科学，将以出入意料的速度向前发展，人们对药物的需求越来越高。控制药物释放、减少副作用、提高药效、发展药物定向治疗，已提到研究日程上来。纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体，可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织；使用纳米技术的新型诊断仪器，只需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病，美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物，称之为“定向导弹”。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物，注射到人体血管中，通过磁场导航输送到病变部位，然后释放药物。纳米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流动，因此可以用来 检查和治疗身体各部位的病变。对纳米微粒的临床医疗以及放射性治疗等方面的应用也进行了大量的研究工作。据《人民日报》报道，我国将纳米技术应用于医学领域获得成功。南京希科集团利用纳米银技术研制生产出医用敷料——长效广谱抗菌棉。这种抗菌棉的生产原理是通过纳米技术将银制成尺寸在纳米级的超细小微粒，然后使之附着在棉织物上。银具有预防溃烂和加速伤口愈合的作用，通过纳米技术处理后的银表面急剧增大，表面结构发生变化，杀菌能力提高200倍左右，对临床常见的外科感染细菌都有较好的抑制作用。新晨 微粒和纳粒作为给药系统，其制备材料的基本性质是无毒、稳定、有良好的生物性并且与药物不发生化学反应。纳米系统主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的药物的给药。 纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程，从而根据生物学原理发展分子应用工程。在金属铁的超细颗粒表面覆盖一层厚为5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白质特别是酶，从而控制生化反应。这在生化技术、酶工程中大有用处。使纳米技术和生物学相结合，研究分子生物器件，利用纳米传感器，可以获取细胞内的生物信息，从而了解机体状态，深化人们对生理及病理的解释。 5.结语 纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学，主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。21世纪将是纳米技术的时代，为此，国家科委、中科院将纳米技术定位为“21世纪最重要、最前沿的科学”。纳米材料的应用涉及到各个领域，在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学领域有着广泛的应用前景。纳米科学技术的诞生，将对人类社会产生深远的影响，并有可能从根本上解决人类面临的许多问题，特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。21世纪初的主要任务是依据纳米材料各种新颖的物理和化学特性，设计出各种新型的材料和器件。通过纳米材料科学技术对传统产品的改性，增加其高科技含量以及发展纳米结构的新型产品，目前已出现可喜的苗头，具备了形成21世纪经济新增长点的基础。纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星展现在新材料、能源、信息等各个领域，发挥举足轻重的作用。随着其制备和改性技术的不断发展，纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用。

随着经济增长方式的转变，环保问题已经成为人们关心的主要问题，为了全面实现环保要求，满足供电需求，国网公司系统已经开始全面在全网开展“资源节约型、环境友好型、工业化模式”的试点试验，变电站成为最主要的供电内容，需要全面提高环保要求，提升变电站建造水平。变电站是输电供电最核心的部分，通过对优质电力资源的分解，形成有效定点供给，推动了经济建设与与社会发展。传统生产建筑方式技术落后、污染环境、建设周期长、投入成本高，完全不适应当前环境的总体要求。通过对变电站传统建造方式的改变，当前，已经形成了集成式建造，通过技术改良，有效释放了能源供给活力，实现了环保型建设基本需要，对变电站通过高品质、高效率的设计与建造，实现了更高安全、更稳定的质量目标，确保了输变电工程质量。通过装配式建构物，使变电站实现“标准设计、工厂加工、模块建设”，大大减少了现场操作，使建设周期缩短、人力劳动减少，工程的建设质量和工艺水平全面提升。 1装配式构筑物特点 1.1标准化设计 在设计上形式统一，不论外型还是功能均实现高水平建设，良好科学的设计，使变电站应用更加广泛，形成了应用上的通用设计、通用设备、通用功能，确保变电站各项功能得到拓展，从整体上已经实现回路接线、建构筑物标准化设计与应用。 1.2工厂化加工 变电站建设存在风险，特别是设备装配过程中，涉及到各种环节，通过工厂化加工，使现场劳动减少，提高了作业能力与效率，相关的建构物大的构件，使用工厂标准加工，形成预制结构型式，保证了变电站外观统一，一、二次集成设备能够在第一现场就制造完成，最大程度没有准备了现场操作，实现了规模生产、集成调试的统一形式。 1.3模块化建设 变电站构筑物主要包括围墙、防火墙、电缆沟、构支架、设备基础、水工构筑物等，为了确保各个环节安全，统一建成标准化，保证了建筑物尺寸、数量上的统一。通过通用设备基础，能确保各种设施设备装配规格，大大降低了现场施工风险，保证了人身安全。 2变电站围墙研究 2.1大砌块实体围墙（水泥砂浆抹面） 围墙作为主要的建筑物，对变电站起着安全的保护作用，对内部设备进行良好的保护，同时也能够对外部人员做好安全防护。传统的围墙虽然坚固，但在建造过程中较为落后。建造方式主要方法就是大砌块实体围墙，利用传统生产材料、建设方式进行修筑，使用水泥砂浆抹面的方式，建造变电站的墙体，这种材料具备一定的安全性，所有变电站模式均为一样的形式，建设过程中，一般会使用混凝土砌体蒸压粉煤灰多孔砖、加气混凝土砌体蒸压矿渣砖、加气混凝土砌体蒸压煤渣砖等材料，通过对材料的预制，最后再进行水泥砂浆抹面，建造成坚固的实体围墙。这种墙体全面减少了材料用量，使墙体重量更加轻便，地基压力不大，有效避免了不均匀沉降、龟裂等问题，使墙面更加耐用。虽然大砌块围墙坚实耐用，但还不具备规模化作业，要想实现规模化生产与作业，还不具备可行性条件，所使用的材料较复杂，现场施工工艺要求高，特别是施工条件受到环境、温度等的限制较多，另外，施工过程还存在一定的安全隐患。 2.2装配式围墙 随着技术不断创新发展，为全面提高建造效率，确保快速供电用电目标的快速实现。当前，变电站装配式板墙已经出现，并形成了一定的推广效果，通过工厂规模化、标准化生产与现场标准化作业，能够全面有效提高建造效率，减少现场施工操作，不受任何环境限制，随时就可以开工建设，装配式形式主要有预制混凝土柱加预制墙板实体围墙、型钢柱加预制墙板实体围墙两种形式。这种现代化的装配式板墙最主要的构件是柱和墙板，柱的形式包括混凝土柱、型钢柱两种类型，墙板包括预制混凝土实心板、纤维水泥压力板（AS板）等。进行装配时，需要把柱和墙进行连接，确保二者统一在一起，通过构件和基础连接，一般采用地脚螺栓进行连接，确保墙柱形成一个整体，实现了围墙的标准化、规模化建设。 3电缆沟研究 3.1电缆沟类型 变电站线路多，要想全面做好管理，则需要坚固耐用的电缆沟来装载线路，使各条线路清晰明确，电缆沟作为核心内容，承担着重要的功能。根据供电方式的选择，可以进行规模化建造，实现集约生产。当前，建造形式多种多样，根据施工方式主要包括现浇混凝土沟、钢筋混凝土沟、砌体沟、预制钢筋混凝土沟、复合材料预制沟等不同的类型。预制钢筋混凝土电缆沟是当前应用较广泛的一种形式，配件主要在工厂制造完成，再通过大型运输设备运到现场做全面的组合，这种电缆沟有着自身的优势，整体施工速度快、沟体光滑、工序简便、安全程度高。复合材料预制电缆沟使用玻璃纤维及树脂制成，通过高压高温压制完成。钢制电缆槽盒是热浸镀锌处理，能防腐、防锈。 3.2电缆沟盖板 电缆沟需要有安全度高的盖板，为了避免出现安全事故，一般使用混凝土成品盖板、无机复合盖板、有机复合盖板，不同的建造形式有不同的作用，需要根据现场施工而定，总体看，电缆沟盖板规模化程度较高。 3.3电缆支架 电缆支架材料较多，任意一种材料组合均能起到不同的效果，当前，主要由角钢电缆支架、玻璃钢电缆支架、复合支架等构成。其中，角钢支架是一种机械性能较高、成本较低的支架，这类支架耐腐蚀，可用时效长。玻璃钢支架是复合型材料，整体建设周期短、强度高、重量轻、绝缘好，能够有效避免出现涡流现象，但是建造成本比较高。复合支架成本投入高，但从性能上看，具备一定的耐腐性、绝缘好、防涡流。通过上面几种支架的分析，我们需要使用成本低、耐用的角钢支架，这在一般性建造中均得到了广泛的应用。 4主变防火墙的研究 4.1框架式填充墙 主变防火墙需要保证稳固与安全，一般情况下，使用的是混凝土框架清水砌体防火墙的方式进行建造，建造过程时间较长，对工艺水平要求也比较高，建设时，需要有自己的独立基础，通过浇筑建设出混凝土基础，再对上部框架梁和框架柱进行浇筑，再使用环保砖对框架进行填充就完成了。在建设过程中，需要全面保证强度硬度要求，施工较为麻烦、技术要求较严格。 4.2现浇混凝土板式防火墙 这种方式主要是现场浇筑完成，先浇筑混凝土条形基础，再对墙身钢筋混凝土面板进行浇筑。分层浇筑高度要保证小于等于1m，按照各层不同，掌握好浇筑的时间，一般情况下，每小时浇筑高度不过2m。混凝土通过一段时间的养护，达到强度进行拆模，这种方法存在施工技术复杂、难度大、周期长的缺点。 4.3装配式防火墙 当前，装配式防火墙越来越多的得到应用，实际操作较简便，大大减少了劳动力，确保了建筑效果。装配式防火墙有多种形式，不同形式的组合有着不同的造价与周期。包括框架墙板防火墙、框架砌块防火墙、钢结构墙板防火墙。通过装配式防火墙建设，使安装方式更加简单、抗荷载系数更高，不必要投入更多的精力进行维修维护。柱采用的是钢筋混凝土、板采用清水混凝土预制条板或ALC板。 5构架和基础研究 5.1构架研究 一般情况下，构架上部结构为普通的钢管，对柱杆段的连接使用法兰进行连接，保证了构架的稳定性结构。构架梁是主要的部分，为了保证安全稳定，一般使用三角形格构式桁架结构，保证了整体的稳定性。支架上部结构多是工厂加工后运输到现场装配的，通过地脚螺栓和基础进行连接，保证了稳定结构。户外GIS变电站主要使用的是两回一跨的结构构架，构架柱A型柱是钢管，构架梁是三角形钢桁架梁；户外AIS变电站采用联合构架，构架柱使用的是钢管独立柱和钢 管A柱合并结构，构架梁是独立钢管梁或三角形钢桁架梁，整体结构连接是地脚螺栓，这种设计全面保证了使用要求，达到了建设标准。 5.2设备基础研究 GIS设备的基础较为关键，需要进行统一设计与建造，一般为筏板和支墩组合的方式，这种基础型式具备稳固性，保证了设备设施的安全，设备运行时，确保了基础的稳定性。变电站主变是功率较大的设备，通常基础使用筏板和支墩组合的型式，筏板厚度500mm。小型设备也是变电站重要的设备，其基础好坏也决定了供电效果，一般包括箱柜基础、投光基础、路灯基础等。这类设施设备的基础多是现浇完成，多是混凝土地基形式，通过地脚螺栓进行全面的连接。 6结束语 随着变电站建设越来越现代化，装配式构筑物已经得到大规模推广，传统建造方式生产力落后、投入成本多，无法满足快速供电需求，只有全面推广标准化、规模化的装配式构筑物，才能建设成智能型、现代化的变电站。

如今在快速发展的社会中，科技和经济都取得了很大的进步，从而对工业建筑在有关的建筑体系上有了更高的要求，对于其中使用的加固改造技术来讲需要完成更好的突破。但是要想更好的提高加固改造技术使得工业建筑在整体质量上有更好的保证，在施工过程中就需要我们的工作人员实时的结合目前工业建筑结构的状况来制定合理的方案，选择合适的施工材料，结合工程目标，针对实际情况对结构加固改造做以评估，以便于能够在第一时间发展问题，并给以具体的解决措施，在施工方案上不断的完善，以便于能够更好的提高工业建筑结构的功能以及质量，因此在这里对工业建筑结构加固改造设计的要点做以探讨很重要。 一、加固改造原则 加固改造原则中，不管在任何时候都要把安全原则放在首要位置上，同时在对方案设计中也要对安全性原则格外的关注，在整个过程中一切都要建立在安全性的基础上，这样才可以有效的对工业建筑的空间给以拓展，使之更加完善。然后就是经济型原则和可行性原则，很多企业对工业建筑结构做以加固和改造都是为了保证工业生产中具有高度的安全性，从而提高企业的经济效益。首先在对工业建筑进行加固改造设计时要充分的对其成本的控制做高充分的规划，保证设计方案的经济性和可行性。在任何的工业建筑结构加固还在中，其每一个工业建筑都具有他自身的一些特点，我们要针对他的这些自身的特点设计好方案再给以具体的施工，最重要的是严格控制其给企业带来的影响。其中可以有针对性的考虑到任何的影响原因，对其作以解决。在具体的施工中要注意支撑体系的建立，其中包括，框架体系，框架支撑体系，混合支撑体系等。如果想要是的建筑中的支撑力更强，那么就可以采用钢接框架的方式设置横梁，用柱形支撑的方式来设置纵梁。可是这也要有针对性的使用，不能够实用于每一个工资建筑结构加固改造中。在对建筑结构加固改造做设计的时候要充分的考虑到企业的发展要求，有针对性的作以结合的同时还要严格的控制施工成本，要想工资建筑结构加固改造发挥出更大的优点就必须保证这两个要求的具体实现。在方案设计过程中可以多设计几个方案，这样就可以有针对性的作以选择合适企业发展要求的方案，以此来提高企业的经济发展。 二、工业建筑结构加固改造设计 在对设计工业建筑结构加固改造做方案设计时一定要综合考虑企业未来的发展，在设计中可以考虑利用新的技术做以施工。如果在施工中所使用的混泥土强度达不到规定的标准，且工业建筑在延展性性上也有一定程度的缺乏，在加固改造中也没有对其成本进行控制，等等很多的问题都需要给以具体的解决。要是有很多的问题没能够给以具体的解决方案，那么在工业建筑中的安全和适用都将得不到有效的保障，因此在对方案进行设计时需要对所有的问题作以综合的考虑，特别是在混泥土结构上。本章节就有针对性的对工业建筑加固改造技术的要点进行以下探讨。 1.增大截面加固 增大横截面积的加固技术是非常实用的在工业建筑加固改造中，在使用这种方法时可以利用钢筋网砂浆层的结构方式结合原先建筑面积进行使用，他在很大程度上提高了工业建筑工结构的承载力。其中在加固时还可以采用把新的建筑混泥土和旧的建筑混泥土利用配置锚固件的方式进行连接，这样的方式在保证建筑体完整性的同时还可以继续的加大建筑结构的承载力。在实际的施工中如果在梁中只有一面或者是两面都有配置钢筋，这个时候就要采用的钢筋新旧承受力一定要保持一致性，同时在焊接时焊接的短筋的宽度要高于原来钢筋承受力的宽度，其要保持在50㎝以内。 2.粘钢板加固 粘钢板加固的方式主要是运用于受损部位，如果在钢筋混凝土结构收到损害时就可以采用此技术针对损害的部位作以加固施工，这种技术的优点是适用于空间比较小，且建筑面积又不能得到扩大的工业建筑中，把钢板粘在建筑梁的底部，这样可以很好的加大建筑梁结构的承受力强度。一般情况下，除了以上方法之外，其实还可以采用在梁周围增加钢箍的方式，采用这种方式时要根据不同的情况来对钢板的尺寸作以具体的选择，在对钢箍进行固定时需要在梁和梁之间留一定的空间。在用铆钉固定的同时还要使用焊接的方式对其作以焊接，最后在钢板的表面涂上砂浆，粘钢板技术的使用很大程度上提高了工业建筑的承载力，所以被广泛的使用在工业建筑结构加固改造中。 3.置换混凝土加固 置换混泥土加固的方式从通常意义上来讲就是使用强度比较高的混泥土来对工业建筑中原本的混泥土进行替换，但是通常情况下，只有出现建筑结构受到破坏，使之承受结构出现问题时才会使用置换混泥土加固技术，其这种方法的优点在于节省人力，物力以及财力等。 4.粘贴纤维复合材料加固 粘贴纤维符合材料加固的方式一般适用于钢筋混泥土受弯受拉的加固，使用此技术时要求粘贴纤维的复合材料必须具有高强度的承载力，而且还要及其的对其表面进行处理，做好防护措施。如果在温度比较高的情况下，通常采用无机胶粘贴试剂来提高粘贴的质量。经过无数次的实践可以看出，这种方法既可以提高工程的安全性也可以保障其稳定性。 三、结语 综上所述，可以看出，工业建筑结构加固改造技术具有非常重要的作用在建筑维护中，我们要在工程还没有开始改造之前就要结合实际的工程情况做好方案设计，根据实际情选择符合其标准的改造技术。

浅谈园林建筑喷泉施工技术:园林建筑中喷泉施工技术的探讨 摘要: 园林小品是指园林中供休息、装饰、照明、展示和为园林管理及方便游人之用的小型建筑设施。一般没有内部空间，体量小巧，造型别致。园林小品既能美化环境，丰富园趣，为游人提供文化休息和公共活动的方便，又能使游人从中获得美的感受和良好的教益。 关键词: 园林小品；喷泉；施工技术 前言 喷泉是理水的手法之一, 常用于公园, 广场作为园林小品或建筑。它可振奋精神, 陶冶情怀, 丰富城市的面貌, 不仅自身是一种独立的艺术品, 而且能增加局部窨的空气湿度, 减少尘埃, 大大增加空气中的负氧离子的浓度, 因而也有益于改善环境, 增进人们的身心健。正因为这样, 喷泉在艺术和技术上不断地发展, 被人们视为智慧和力量的象征。下面以杭州市某公园为例主要对喷泉中除管线设备外的配套构筑物―――喷水池、泵房及经、排水井的施工技法进行总结。 一 .喷水池 喷水池是喷泉的重要组成部分, 其本身不仅能独立成景, 起点缀、装饰、渲染环境的作用, 而且能维持正常的水位以保证喷水。因此, 可以说喷水池是集审美功能与实用功能于一体的动静相兼( 喷时动, 停时静) 的人工水景。 1.1 喷水池形状和大小: 园林中的喷水池分为规则式水池和自然式水池两种。规则式水池平面形状呈几何形, 如圆形、椭圆形、矩形、多边形、花瓣形等。自然式水池岸线为自然曲线, 如弯月形、肾形、心形、泪珠形、蝶形、云形、梅花形、葫芦形等, 现代喷水池多采用流线形, 活泼大方, 富于时代感水池的大小应根据周围环境和喷高而定, 喷水越高, 水池越大。为了防水水滴飘移而落到池外, 一般水池半径为最大喷高的1～1.3 倍。自然式水池宜小, 平均池宽可为喷高的3 倍。 水池深度不宜太深, 以免发生危险。一般水深为0.6～0.8 米. 1.2 喷水池结构与构造: 喷水池由基础、防水层、池底、池壁、压顶等部分组成。 1) 基础: 基础是水池的承重部分, 由灰土和混凝土层组成。施工时先将基础底部素土夯实( 密度不得小于85%) ; 灰土层一般厚度30（3 份石灰, 7 份中性黏土) ; C10 混凝土垫层厚10～15。 2) 防水层: 水池工程中, 防水工程质量的好坏对水池安全使用及其寿命有直接影响, 因此正确选择和合理使用防水材料是保证水池质量的关键。 目前, 水池防水材料种类较多。如按材料分, 主要有沥青类、塑料类、橡胶类、金属类、砂浆、混凝土及有机复合材料等; 如按施工方法分, 有防水卷材、防水涂料、防水嵌缝油膏和防水薄膜等。 ①沥青材料: 主要有建筑石油沥青和专用石油沥青两种。专用石油沥青可在音乐喷泉的电缆防潮防腐中使用。建筑石油沥青与油毡结合形成防水层。 ②防水卷材: 品种有油毡、油纸、玻璃纤维毡片、三元乙丙再生胶及603 防水卷材等。其中油毡应用最广, 三元乙丙再生胶用于大型水池、地下室、屋顶花园作防水层效果较好。603 防水卷材是新型防水材料, 具有强度高、耐酸碱、防水防潮、不易燃、有弹性、寿命长、抗裂等优点, 且能在―50～80℃环境中使用。 ③防水涂料: 常见的有沥青防水涂料和合成树脂防水涂料两类。 ④防水嵌缝油膏: 主要用于水池变形缝防水填缝, 种类较多。按施工方法不同可分为冷用嵌缝油膏和热用嵌缝胶泥两类。其中上海油膏、马牌油膏、聚氯已烯胶泥、聚氯酯沥青弹性嵌缝胶等性能较好, 质量有保证, 使用较广。 ⑤防水剂和注浆材料: 防水剂常用的有硅酸钠防水剂、氯化物金属盐防水剂和金属皂类防水剂。注浆材料主要有水泥砂浆、水泥玻璃浆液和化学浆液三种。 水池防水材料的选用, 可根据具体要求确定, 一般水池用普通防水材料即可。钢筋混凝土水池也可采用抹5 层防水砂浆( 水泥加防水粉) 做法。临时性水池还可将吹塑纸、塑料布、聚苯板组合起来使用, 也有很好的防水效果。 3) 池底: 池底直接承受水的竖向压力, 要求坚固耐久。多用钢筋混凝土池底, 一般厚度大于20; 如果水池容积大, 要配双层钢筋网。施工时, 每隔20 米选择最小断面处设变形缝( 伸缩缝、防震缝) , 变形缝用止水带或沥青麻丝填充; 每次施工必须由变形缝开始, 不得在中间留施工缝, 以防漏水。 4) 池壁: 是水池竖向部分, 承受池水的水平压力, 水愈深容积愈大, 压力也愈大。池壁一般有砖砌池壁、块石池壁和钢筋混凝土水泥砂浆砌筑, 壁厚不小于240。砖砌池壁虽然具有施工方便的优点, 但红砖多孔, 砌体接缝多, 易渗漏, 不耐风化, 使用寿命短。块石池壁自然朴素, 要求垒砌严密, 勾缝紧密。混凝土池壁用于厚度超过400的水池, C20 混凝土现场浇注。钢筋混凝土池壁厚度多小于300, 常用150～200, 宜配ф8、ф12 钢筋, 中心距多为200。 5) 压顶: 属于池壁最上部分, 其作用为保护池壁, 防水污水泥沙流入池中, 同时也防水池水溅出。对于下沉式水池, 压顶至少要高于地面5～10; 而当池壁高于地面时, 压顶做法必须考虑环境条件。要与景观相协调, 可做成平顶、拱顶、挑伸、倾斜等多种形式, 压顶材料常用混凝土和块石。 完整的喷水池还必须设有供水管、补给水管泄水管和溢水管及沉泥池。管道穿过水池时, 必须安装止水环, 以防漏水。供水管、补给水管安装调节阀; 泄水管配单向阀门, 防止反向流水污染水池; 溢水管无需安装阀门, 连接于泄水管单向阀后直接与排水管网连接( 具体见管网布置部分) 。沉泥池应设于水池的最低处并加过滤网。在水池内设置集水坑, 以节省空间。集水坑有时也用做沉泥池, 此时, 要定期清淤, 且于管口处设置格栅, 为防淤塞而设置的挡板。 二、泵房施工技术要点 泵房是指安装水泵等提水设备的专用构筑物, 其空间较小, 结构比较简单。水泵是否需要修建专用的泵房应根据需要而定。在喷泉工程中, 凡采用清水离心泵循环供水的都应设置泵房; 凡采用潜水泵循环供水的均不设置泵房。 2.1 泵房的作用 1) 保护水泵: 泵房是用来给喷泉供水的, 水泵应固定且不宜长期暴露在外, 否则由于天长日久的风吹雨淋, 容易生锈, 影响运行。水泵固定在泵房内可防水由于泥砂、杂物等侵入水泵而影响转动和降低水泵寿命甚至损坏水泵。 2) 安全需要: 水泵多采用三相异步电动机驱动, 电动机额定电压为380 伏。因此, 为安全起见也应将水泵安装在泵房内。潜水泵虽不需设置泵房, 但也要将控制开关设于室内, 控制箱应安装在离地面1.6米以上的安全地方。 3) 景观需要: 喷泉周围环境应讲究整洁明快, 各种管线不得暴露。为此, 应设置泵房或以其他方法掩饰, 否则有碍观瞻。 4) 利于管理: 在泵房内, 各种设备可长期处于配套工作状态, 便于操作和检修, 给管理带来方便。 2.2 泵房的形式 泵房的形式根据泵房与地面的相对位置可分为地上式、地下式和半地下式三种。 1) 地上式泵房: 是指泵房主体建在地面之上, 同一般房屋建筑, 多为砖混结构。因泵房建在喷泉附近, 需占用一定面积, 影响喷泉景观,故不宜单独设置。一般常与办公房结合, 便于管理。若需单独设置时,应控制体量, 讲究造型和装饰, 尽量与喷泉周围环境协调。地上式水泵房应具有结构简单、造价低、管理方便的特点。 2) 地下式泵房: 是指泵房主体建在地面之下, 同地下室建筑, 多为砖混式结构或钢筋混凝土结构, 需做防水处理, 避免地下水浸入。由于泵房建在地下而不占用地上面积, 故不影响喷泉景观。但结构复杂, 造价高, 管理操作不便。地下式泵房适用于大型喷泉。 3) 半地下式泵房: 是指泵房主体建在地上与地下之间, 兼具地上式和地下式二者的特点。 2.3 泵房管线的布置 1) 动力机械选择: 目前, 最常用的动力机械是电动机。电动机因其转速与水泵转速较为接近, 且为直接传动, 效率高, 噪声小, 管理操作方便, 故障少, 寿命长。一般水泵生产厂家都为水泵配套安装了电机,故可免去选购的烦恼。 2) 管线布置: 为了保证喷泉安全可靠地运行, 泵房内的各种管线应布置合理, 调控有效, 操作方便, 易于管理。 一般泵房管线系统布置中与水泵相连接的管道有吸水管和出水管。吸水管是指喷水池至水泵间的管道, 其作用是将水从池中吸入水泵, 并设闸控制。出水管是指水泵至分水器之间的管道, 设闸控制。为了防水喷水池中水倒流, 需在出水管上闸阀后安装逆止阀, 其作用是只允许水沿出水管正向流出, 当水泵停止工作水沿出水管返向流回时, 逆止阀自动关闭, 防止倒流, 保持喷水池中水位。分水器的作用是将出水管的有压水分成几路( 由设计确定) 通过供水管送至喷水池中供喷水用。为了调节供水的水量和水压, 应在每条供水管上安装闸阀控制。由于季节所限, 当喷泉停止运行时, 为了防止管道冻坏, 需将供水管内存水排除。一般在泵房内供水管最低处设置回水管, 接入泵房内下水池中排除, 以截止阀控制。 为了便于操作和管理, 为喷水池补水的补水管( 给水管) 也可经过泵房以截止阀控制。为了防止泵房内地面积水, 应设置地漏排除积水。此外, 泵房内还应设置供电及电气控制系统, 保证水泵、灯具和音响的正常工作。 2.4 泵房施工注意事项 1) 水泵进、出水管管径的确定: 水泵在运行时, 其进、出口处流速较高, 可达到3～4m/s。由于管道的阻力与流速的平方成正比, 流速越高, 阻力越大。如果进、出水管的管径与水泵的口径相同, 由于流速较高, 势必造成较大的阻力, 从而降低了供水的稳定性。为此, 应将进、出水管的管径加大, 一般采用渐扩形式, 以降低流速、减少阻力, 使水流平稳。 实践证明, 进水管的流速不宜超过2.0m/s,出水管的流速不宜超过3.0m/s.进、出水管管径可按下式确定并进行调整。 2) 水泵与进出管的过渡: 当管径大于水泵口径时, 需在进、出口处配置渐变管, 使水泵与进出水管有过渡连接。渐变管长度可视其大小头直径确定, 一般取差数的7 倍可满足要求。 3) 泵房用电要注意安全: 开关箱和控制板的安装应符合规定。地下式泵房, 要注意机房排水, 通风。泵房内应配备灭炎器等灭火设备。 三.阀门井 3.1 给水阀门井: 喷泉用水一般由自来水供给。当水源引入喷泉附近时, 应在给水管道上设置给水阀门井。给水阀门井内安装截止阀控制, 根据给水需要, 可随时开启和关闭, 便于操作。给水阀门进一般为为砌圆形, 由井度、井身和井盖组成。井底一般采用C10 混凝土垫层, 井底内径不小于1.2 米( 考虑下人操作) ; 井身采用100# 红砖M5.0 水泥砂浆砌筑, 井深不小于1.8 米( 考虑人员站立高度) , 井壁应逐渐向上收拢, 且一侧应为直壁, 使于设置铁梯上下。有地下水浸入时, 应做防水处理。井口圆形, 直径为600 或700。井盖采用成品铸铁井盖( 含井座) 。 3.2 排水阀门井: 排水阀门井的作用是连接由水池引出的泄水管和溢水管在井内交汇, 然后排入下水管网。为了便于控制, 在泄水管道上应安装闸阀, 溢水管应接于阀后, 确保溢水管排水通畅。 4.结论 无论是普通装饰性喷泉, 还是与雕塑结合的喷泉、水雕塑或自控喷泉, 其配套构筑物的施工技术都是通用的。具体施工时, 要结合当地的地质条件和具体环境条件, 力求与喷泉所处的环境气氛相协调。如位于闹市区的广场喷泉, 在设计和施工方法就要满足其新颖活泼、水姿层次丰富、配光和谐得体、造型效果奇特的需求。在管线布置方面,要力求简洁清楚, 水泵进出水管上设有柔性接管, 各种管过池壁时均用止水环, 以防漏水。总之, 喷泉构筑物施工的技术要求很高, 这就要求施工技术人员要熟悉图纸, 做好技术交底, 力求出好精品, 美化人们的生活空间。 浅谈园林建筑喷泉施工技术:园林建筑中喷泉施工技术研究 【摘要】喷泉是水景工程中常用的理水手法之一，广泛应用于园林小品、城市广场、住宅小区等室内外空间，具有很强的观赏性。园林喷泉的施工是一项很精细的工程，对土木建筑、电气、给排水等专业技术均有所涉及，其施工质量的好坏会对园林水景的整体效果产生直接影响。本文作者对多年施工实践进行了经验总结，在简要分析园林喷泉设计的基础上对喷泉施工中水池、泵房、防渗、电气、阀门井及照明等关键施工技术进行了详细论述。 【关键词】园林建筑；喷泉设计；施工技术 1.引言 随着我国经济的进步以及人们生活水平的提高，人们对生活环境的要求也日益提高。喷泉水景向来是园林景观中的点睛之笔，它不仅是一种独特的艺术品，使城市变得更加美观，还能够大大提高空气中的负氧离子浓度，增加局部空间的空气湿度，减少尘埃，有效改善城市环境和面貌。所以，园林喷泉在技术及艺术上都在不断的发展，这就要求我们掌握喷泉设计原则及施工要点，营造出最具特色的喷泉景观。 2.园林喷泉设计 2.1喷泉景观效果设计 水景有流水、落水、静水、喷水等多种表现形式，其景观效果应能使人们通过自身的视觉、触觉及听觉对水体及其周边环境产生共鸣，并激发出内在的情致和兴趣。因此，在进行喷泉的总体设计时应综合考虑喷泉形式和环境氛围，设计出不同的组合方案，并将景观效果图绘制出来，从中选取最优组合方案。 水景的形态可通过喷头形式的不同表现出形态各异的喷水样式，得到理想的水景效应。同时，可在喷泉设计时加入激光、彩色射灯等色彩为水景增加美感，若为大型主题喷泉还可采用声、电、光等手段为喷泉增色。为避免景观的单调沉闷，池壁与池底的颜色最好能形成鲜明对比，喷泉在不工作时花钵、雕塑等最好也有对比色。 2.2喷头选择 喷泉设计中喷头的选用对景观效果的好坏有着重要的影响。为形成形态各异的喷水姿态，喷头在水景工程中得到了广泛的采用。然而，目前国内制造的喷头质量与国外同类产品相比差异明显，在设计及外观上都存在一定的问题。喷泉喷头质量一般以射流是否平滑稳定，水形是否美观为准。而国内许多喷头产品的射流存在参差不齐或发散强烈等问题，即使是同一批次的产品也存在水形质量不稳定的问题。在实际应用中，应与各种喷头的特性相结合进行选择，如水膜喷头的抗风性不好，不宜用于有风的室外环境；涌泉、雪松等射吸式喷头对于水位变化很敏感，在应用时应注意池中水位的变化，并在池体中设置水下挡浪墙或溢流堰用来抑制波浪。 3.园林喷泉施工技术 3.1水池施工 水池是喷泉系统的重要构成部分，按平面形状可分为圆形、矩形、椭圆形等具有规则几何形状的水池以及弯月形、心形、肾形等以自然曲线为岸线的水池。为防止喷泉在喷水时溅射到水池外，射流高度应小于喷水池的设计宽度；自然水池的池宽一般为射流高度的3倍，其他水池的池宽则一般是射流高度的2～2.5倍；水池周围的地面应保证有一定的粗糙度和坡度，以有利排水和防止打滑。为保证安全，水池深度不宜太深，一般可为0.6～0.8m。喷泉应重点考虑给水问题，一般可在高地建造水池或引用水位较高的自然水，采用自来水或者水池循环供水。 由混凝土和灰土构成的水池基底是水池的承重部分，基底的素土密实度应不小于80%，一般采用C10混凝土并保证厚度不小于10cm。灰土以70%中性粘土和30%石灰混合组成，并保证厚度不小于30cm。进水口应尽量设置在水池的下方和选用小型的潜力泵。同时，为避免泵坑因标高过低形成集水坑，可在泵坑上布设一层过滤网。 3.2防渗施工 防渗工程施工质量的好坏对水池的使用安全和寿命有着直接的影响，因此必须着重注意水池的防渗施工。为保证水池基底有足够的强度承受水压且不对复合土工膜产生破坏，应对场地事先进行平整。水池常用的防渗材料按种类可分为沥青类、橡胶类、混凝土、金属类、塑料类、有机复合材料及砂浆等，按施工方法则可分为防水涂料、防水卷材、防水薄膜及防水嵌缝油膏等。为避免复合型土工膜铺接时发生渗漏，在其使用前应由试验部门进行抽样检查，验收合格后才能投入使用。土工膜一卷长200多米，应以降低焊接量为准进行计算，相邻的土工膜应以丁字形铺设。为防止土工膜因收缩发生撕裂，在铺设时应预留土工膜伸缩量，一般一卷土工膜应预留5～10cm。 在土工膜焊接前应将焊膜机滚轮与预留搭接的部分抹拭干净，将附着在其上的水分、泥渣全部去除；取一块土工膜进行试验，并按试验结果调整温表状态。在土工膜焊接时应保持焊机匀速前进。在焊缝完全冷却后方可进行焊缝检查试验。在进行检查时应先封闭焊缝两端，将带有气门和气压表的测压表针头插入焊缝中，并将焊缝与针头相交处封闭，迅速加压至0.15～0.2Mpa，并持续3～5min。若压力始终无明显下降则表示焊缝符合要求，若不满足则应再次进行试验直至满足要求。土工膜封边可采用射钉枪，间距一般为20cm。 3.3电气与照明施工 水下照明灯是水景工程中的常用设备，在喷泉中应用广泛，但是这种设备存在密封可靠性不足、塑料容易老化、结构强度差等问题。在容易接近或无隔离设施的喷泉中，必须采用超低压供电，灯体用高强度灯具壳体完全封闭，并将外壳接地。若输电距离较远，可采用放大导线截面的方法对电压进行补偿，不宜直接提高电压以免产生危害。 3.4泵房施工 泵房是喷泉供水设施，水泵不宜长期暴露在外界环境中，所以根据实际需要决定是否设置专业泵房。在喷泉施工中，只要是采用清水离心泵循环供水，必须设置泵房。在泵房施工时应注意以下几点： （1）进出水管径应以渐扩形式扩大，以达到降低阻力、降低流速、保持水流稳定的目的。 （2）在进出口位置应设置渐变管，长度一般是连接管处两水管直径差值的7倍左右。 （3）泵房中控制板与开关箱必须严格按照规范安装，且必须配备灭火器材，注意泵房的通风和排水。 （4）为防止喷水池中的水体倒流，应在出水管的上闸阀后设置逆止阀；为保证水景的观赏效果，需要将水管中的压力水分成多份，这时就需要设置分水器；为调节水量和水压，应在每条供水管路上设置阀闸控制器。 3.5阀门井施工 喷泉水一般通过自来水供水，给水阀门井一般应设置在由喷泉附近的给水管道上，并在井内安装截止阀保证其能按要求供水。阀门井底应能容人进入和施工操作，一般内径不得小于1.2m，井深不得小于1.8m。井壁应向上渐渐收拢，并在设置扶梯的一侧保留直壁。排水阀门井用于连接溢水管和由水池引出的泄水管，在井内交汇后再将水排入地下管道。排水阀一般应设置在泄水管道上，以保证溢水管的排水通畅。 4.结语 喷泉是园林景观最具特色的组成部分，起到了画龙点睛的艺术作用。在进行喷泉设计和施工时应充分考虑建筑功能和环境氛围，对水池、防渗、泵房、电气、照明及阀门井等关键施工工序严格把关，才能实现理想的园林喷泉景观效果。 浅谈园林建筑喷泉施工技术:浅谈园林建筑中喷泉施工技术 摘要：本文根据笔者实际工作经验进行了研究总结，简要探讨了园林喷泉设计的基础上对喷泉施工中水池、泵房、防渗、电气、阀门井及照明等关键施工技术的问题。 关键词：园林建筑；喷泉设计；施工技术 1引言 喷泉是水景工程中常用的理水手法之一，广泛应用于园林小品、城市广场、住宅小区等室内外空间，具有很强的观赏性。园林喷泉的施工是一项很精细的工程，对土木建筑、电气、给排水等专业技术均有所涉及，其施工质量的好坏会影响对园林水景的整体效果。 喷泉不仅可以振奋精神，陶冶情怀，丰富城市的面貌，不仅自身是一种独立的艺术品，而且能增加局部环境的空气湿度，减少尘埃，大大增加空气中的负氧离子的浓度。对改善城市的环境也有一定的帮助。因此喷泉在艺术和技术上不断地发展，被人们视为智慧和力量的象征。 2园林喷泉设计 2.1喷泉景观效果设计 水景有流水、落水、静水、喷水等多种表现形式，其景观效果应能使人们通过自身的视觉、触觉及听觉对水体及其周边环境产生共鸣，并激发出内在的情致和兴趣。因此，在进行喷泉的总体设计时应综合考虑喷泉形式和环境氛围，设计出不同的组合方案，并将景观效果图绘制出来，从中选取最优组合方案。 水景的形态可通过喷头形式的不同表现出形态各异的喷水样式，得到理想的水景效应。同时，可在喷泉设计时加入激光、彩色射灯等色彩为水景增加美感，若为大型主题喷泉还可采用声、电、光等手段为喷泉增色。为避免景观的单调沉闷，池壁与池底的颜色最好能形成鲜明对比，喷泉在不工作时花钵、雕塑等最好也有对比色。 2.2喷头选择 （1）喷泉设计中喷头的选用对景观效果的好坏有着重要的影响。为形成形态各异的喷水姿态，喷头在水景工程中得到了广泛的采用。但是目前国内制造的喷头质量与国外同类产品相比差异明显，在设计及外观上都存在一定的问题。喷泉喷头质量一般以射流是否平滑稳定，水形是否美观为准。 （2）国内许多喷头产品的射流存在参差不齐或发散强烈等问题，即使是同一批次的产品也存在水形质量不稳定的问题。在实际应用中，要与各种喷头的特性相结合进行选择，比如水膜喷头的抗风性不好，不适用于有风的室外环境；涌泉、雪松等射吸式喷头对于水位变化很敏感，在应用时应注意池中水位的变化，并在池体中设置水下挡浪墙或溢流堰用来抑制波浪的产生。 3.园林喷泉施工技术 3.1水池施工 水池是喷泉系统的重要构成部分，按平面形状可分为圆形、矩形、椭圆形等具有规则几何形状的水池以及弯月形、心形、肾形等以自然曲线为岸线的水池。为防止喷泉在喷水时溅射到水池外，射流高度应小于喷水池的设计宽度；自然水池的池宽一般为射流高度的3倍，其他水池的池宽则一般是射流高度的2~2.5倍；水池周围的地面应保证有一定的粗糙度和坡度，以有利排水和防止打滑。为保证安全，水池深度不宜太深，一般可为0.6~0.8m。喷泉应重点考虑给水问题，一般可在高地建造水池或引用水位较高的自然水，采用自来水或者水池循环供水。由混凝土和灰土构成的水池基底是水池的承重部分，基底的素土密实度应不小于80%，一般采用C10混凝土并保证厚度不小于10cm。灰土以70%中性粘土和30%石灰混合组成，并保证厚度不小于30cm。进水口应尽量设置在水池的下方和选用小型的潜力泵。同时，为避免泵坑因标高过低形成集水坑，可以在泵坑上布设一层过滤网。 3.2防渗施工 （1）防渗工程施工质量的好坏直接影响着水池的使用安全和寿命，因此必须着重注意水池的防渗施工。为保证水池基底有足够的强度承受水压且不对复合土工膜产生破坏，应对场地事先进行平整。 （2）水池常用的防渗材料按种类可分为沥青类、橡胶类、混凝土、金属类、塑料类、有机复合材料及砂浆等，按施工方法则可分为防水涂料、防水卷材、防水薄膜及防水嵌缝油膏等。为避免复合型土工膜铺接时发生渗漏，在其使用前应由试验部门进行抽样检查，验收合格后才能投入使用。 （3）土工膜一卷长200多米，应以降低焊接量为准进行计算，相邻的土工膜应以丁字形铺设。为防止土工膜因收缩发生撕裂，在铺设时应预留土工膜伸缩量，一般一卷土工膜应预留5~10cm。 （4）在土工膜焊接前应将焊膜机滚轮与预留搭接的部分抹拭干净，将附着在其上的水分、泥渣全部去除；取一块土工膜进行试验，并按试验结果调整温表状态。在土工膜焊接时应保持焊机匀速前进。 （5）在焊缝完全冷却后方可进行焊缝检查试验。在进行检查时应先封闭焊缝两端，将带有气门和气压表的测压表针头插入焊缝中，并将焊缝与针头相交处封闭，迅速加压至0.15~0.2Mpa，并持续3~5min。若压力始终无明显下降则表示焊缝符合要求，若不满足则应再次进行试验直至满足要求。土工膜封边可采用射钉枪，间距一般为20cm。 3.3电气与照明施工 水下照明灯是水景工程中的常用设备，在喷泉中应用广泛，但是这种设备存在密封可靠性不足、塑料容易老化、结构强度差等问题。在容易接近或无隔离设施的喷泉中，必须采用超低压供电，灯体用高强度灯具壳体完全封闭，并将外壳接地。若输电距离较远，可采用放大导线截面的方法对电压进行补偿，不宜直接提高电压以免产生危害。 3.4泵房施工 泵房是喷泉供水设施，水泵不宜长期暴露在外界环境中，所以根据实际需要决定是否设置专业泵房。在喷泉施工中，只要是采用清水离心泵循环供水，必须设置泵房。在泵房施工时应注意以下几点： （1）进出水管径应以渐扩形式扩大，以达到降低阻力、降低流速、保持水流稳定的目的。 （2）在进出口位置应设置渐变管，长度一般是连接管处两水管直径差值的7倍左右。 （3）泵房中控制板与开关箱必须严格按照规范安装，且必须配备灭火器材，注意泵房的通风和排水。 （4）为防止喷水池中的水体倒流，应在出水管的上闸阀后设置逆止阀；为保证水景的观赏效果，需要将水管中的压力水分成多份，这时就需要设置分水器；为调节水量和水压，应在每条供水管路上设置阀闸控制器。 3.5阀门井施工 喷泉水一般通过自来水供水，给水阀门井一般应设置在由喷泉附近的给水管道上，并在井内安装截止阀保证其能按要求供水。阀门井底应能容人进入和施工操作，一般内径不得小于1.2m，井深不得小于1.8m。井壁应向上渐渐收拢，并在设置扶梯的一侧保留直壁。排水阀门井用于连接溢水管和由水池引出的泄水管，在井内交汇后再将水排入地下管道。排水阀一般应设置在泄水管道上，以保证溢水管的排水通畅。 4 结语 总而言之，喷泉是园林景观最具特色的一个组成部分，起到了非常关键的艺术作用。在进行喷泉设计和施工时应充分考虑建筑功能和环境氛围，对水池、防渗、泵房、电气、照明及阀门井等关键施工工序严格把关，才能实现理想的园林喷泉景观效果。 浅谈园林建筑喷泉施工技术:园林建筑中的喷泉施工技术 【摘要】喷泉施工是园林建筑中的重要组成部分，喷泉的整体形象和质量直接影响着整个园林建筑的表现。在人们对园林建筑景观要求越来越高的背景下，加强园林建筑中喷泉施工技术的研究，提升喷泉的整体性能具有重要意义。本文将重点探讨当前我国园林建筑中的喷泉施工技术。 【关键词】园林建筑；喷泉；施工；设计 随着经济社会的发展和人们生活水平的提高，人们对园林建筑的审美标准要求越来越高，尤其是对喷泉施工技术的要求越来越高，在这样的背景下加强园林建筑中喷泉施工技术的研究，提升喷泉的整体性能就成了园林景观企业的必然选择。 喷泉施工是一项系统工程，它涉及到建筑工程，电气，排水给水等多种技术。做好喷泉施工要求工程人员必须要有专业的施工管理技术。喷泉施工不仅能够提升园林建筑的整体美观程度，同时还能够改善生态环境，达到绿化空气的效果。在绿色环保成为人们生活的主流的背景下，加强喷泉施工技术的研究具有重要意义。 一、园林喷泉的科学设计 科学的喷泉设计是高水平施工的前提，我们要想提升喷泉的整体质量就必须要科学设计园林喷泉。园林喷泉的设计包含两个内容，一是喷泉整体效果的设计；二是喷泉设备的选择。 （一）喷泉景观的整体设计。一般意义上园林水景有落水，静水，流水，喷水等多种形式。不同的表现形式，景观效果也有很大不同。针对喷泉景观的设计，笔者认为必须要结合水体以及周边环境的特点和人们的视觉，嗅觉等感官系统来进行设计。具体而言就是指在对喷泉进行总体设计的时候必须要结合整个环境氛围和喷泉形式来进行设计出不同的方案，而后再择优选择。 在对喷泉效果进行设计的时候一个重要内容就是喷泉色彩的选择，在喷泉设计中为了增加喷泉的水景效应，往往需要通过彩色射灯，激光灯设备来增加美感。通过激光，彩色射灯等设备的实用可以避免喷泉景观的单调沉闷。笔者认为在对喷泉进行设计的时候，最好能够有对比色，这样能够增强美感。例如在喷泉不工作的时候，雕塑，花钵等具有对比色；又例如池底与池壁具有对比色。 （二）喷泉设备的选择。针对喷泉设备的选择，笔者认为必须要结合喷泉景观的设计效果来选取。在喷泉设备的选择中，一项重要内容就是选择喷头，喷头对于喷泉的景观效果具有决定性的影响。喷泉景观的整体效果在很大程度上要受到喷头的影响。因而我们必须要高度重视喷头的选择。笔者认为在选择喷头的时候，重点是要选择那些质量好的喷头。当前我国喷头设备的设计水平参差不齐，市面上的喷头质量难以得到保证，在这样的背景下选择质量较好的喷头就显得难度较高，同时也很重要。笔者认为在选择喷头的时候，针对不同类型的喷头具有不同的选取标准，针对水膜喷头的选择，主要要观察它的抗风性能。水膜喷头主要适用于室外，因而对于抗风性能具有较高的要求。针对射吸式喷头的选择，笔者认为主要是观察喷头对水位的敏感程度，园林建筑中的喷泉景观设计要求射吸式喷头对水位非常敏感，同时还能够在水池中设置专门设备以抑制波浪。 二、园林喷泉施工 在了解了园林喷泉设计之后，接下来笔者就来详细论述园林喷泉的施工。上文提到园林喷泉施工是一个系统工程，笔者认为园林喷泉施工包含水池施工，阀门井施工，照明施工，泵房施工，防渗施工等环节，其中防渗施工是其中的重点。 （一）水池施工。水池施工是园林喷泉施工的重要环节。水池的类型不同，施工方法也有很大的不同。我们在施工过程中必须要结合水池的特点来进行施工。按照形状标准，可以把水池分成矩形，圆形，椭圆形等多种形式。针对水池施工，笔者认为重点是要关注以下几个方面：一是要重视水池的深度和宽度。在水池施工过程中必须要保证水池的设计宽度要大于射流高度。一般意义上水池的宽度是射流高度的三倍左右。此外还需要注意水池的深度，在设计过程中水池深度一般要保持在0.7m左右。二是要考虑给水方式，在水池施工过程中我们首先要考虑的就是给水方式。在选择给水方式的时候，针对地势高的喷泉，则采取自来水供水。三是高度重视基底施工。基底是水池的承重部分，针对水池的基底施工直接影响着水池施工的质量。在基底施工过程中要做好混凝土与灰土的选择工作，同时还要防止出现集水坑。为了避免出现集水坑，我们要泵坑上设计过滤层。 （二）防渗施工。上文提到防渗施工是水池施工的重点和关键，接下来笔者就来详细分析防渗施工。防渗施工有两个重点，一是要保证水池基底具有足够的强度，二是要注重土工膜的铺设和焊接。针对第一个问题，我们主要是要做好场地的平整工作以及防渗材料的选择。水池施工中防渗材料有很多种，一般意义上可以分为混凝土，橡胶类，沥青类，塑料类，金属类等。我们必须要慎重选择防渗材料，因为防渗材料的质量性能，直接影响着防渗效果。在选择防渗材料的时候必须要进行专门的实验验收，只有在验收合格之后才能使用。 土工膜的铺设和焊接。在铺设土工膜的时候要注意防止土工膜收缩，在铺设的时候必须要预留伸缩量。针对土工膜的焊接，笔者认为在焊接之前必须要进行试验，通过试验来调整温表状态。在焊接过程中要保证焊机匀速运行，在焊接完成并冷却后，必须要进行专门的检查试验，最常见的实验试验，要通过压力试验来观察焊缝是否符合要求。在土工膜封边的过程中一般选择射钉枪来封边。在封边的过程中要保证间距在20cm。 （三）泵房施工。泵房是园林喷泉的主要供水设施。泵房施工的质量直接决定着喷泉的供水状况，针对泵房的施工，笔者认为主要是要做到以下几点：一是要注意在进出口的位置要设置渐变管；二是要严格按照施工规范来安装控制板，同时还要安装消防设备；三是要高度重视一些特殊问题。在施工过程中会遇到一些特殊问题，我们必须要对这些问题保持高度重视，针对水量水压不好调节的问题，必须要在每条供水管上设置闸阀。针对水体倒流的问题，工程人员必须要在出水管的位置设置逆止阀，这样可以有效避免水体倒流。最后就是为了保证水景效果，工程人员可以设置分水器。 （四）照明施工。照明施工是喷泉施工的重要内容，照明设备直接影响着喷泉效果，因而我们必须要高度重视照明施工。在照明施工过程中主要是设备问题。笔者曾对喷泉的照明设备进行过专门调查，发现有许多喷泉的照明设备都存在着易老化，结构强度差，可靠性不强等问题。针对这些问题，工程人员在照明施工过程中必须要选择超低压供电，选择高强度的灯具把灯体封闭，针对输电距离远的喷泉还要专门运用放大导线截面的方法来进行补偿。 喷泉是园林建筑的重要组成部分，园林景观的设计效果在很大程度上要受到园林喷泉的影响，因而我们必须要高度重视园林喷泉的施工。本文详细分析了园林喷泉的施工，笔者认为做好园林喷泉的施工就必须要实现科学设计，要做好水池施工，防渗施工，照明施工和泵房施工。只有这样才能从总体上提升园林喷泉的质量和性能。 浅谈园林建筑喷泉施工技术:探讨园林建筑中的喷泉施工技术 摘要：随着我国经济建设的飞速发展，人们越来越重视精神文明的建设。园林建设工程也就随之发展起来。而喷泉施工是园林建筑中的重要组成部分，喷泉的整体形象和质量直接影响着整个园林建筑的表现。在人们对园林建筑景观要求越来越高的背景下，加强园林建筑中喷泉施工技术的研究，提升喷泉的整体性能具有重要意义。 关键词：园林建筑；喷泉；施工技术 1.园林喷泉设计 1.1喷泉景观效果设计 水景有流水、落水、静水、喷水等多种表现形式，其景观效果应能使人们通过自身的视觉、触觉及听觉对水体及其周边环境产生共鸣，并激发出内在的情致和兴趣。因此，在进行喷泉的总体设计时应综合考虑喷泉形式和环境氛围，设计出不同的组合方案，并将景观效果图绘制出来，从中选取最优组合方案。 水景的形态可通过喷头形式的不同表现出形态各异的喷水样式，得到理想的水景效应。同时，可在喷泉设计时加入激光、彩色射灯等色彩为水景增加美感，若为大型主题喷泉还可采用声、电、光等手段为喷泉增色。为避免景观的单调沉闷，池壁与池底的颜色最好能形成鲜明对比，喷泉在不工作时花钵、雕塑等最好也有对比色。 1.2喷头选择 喷泉设计中喷头的选用对景观效果的好坏有着重要的影响。为形成形态各异的喷水姿态，喷头在水景工程中得到了广泛的采用。然而，目前国内制造的喷头质量与国外同类产品相比差异明显，在设计及外观上都存在一定的问题。喷泉喷头质量一般以射流是否平滑稳定，水形是否美观为准。而国内许多喷头产品的射流存在参差不齐或发散强烈等问题，即使是同一批次的产品也存在水形质量不稳定的问题。在实际应用中，应与各种喷头的特性相结合进行选择，如水膜喷头的抗风性不好，不宜用于有风的室外环境；涌泉、雪松等射吸式喷头对于水位变化很敏感，在应用时应注意池中水位的变化，并在池体中设置水下挡浪墙或溢流堰用来抑制波浪。 2.园林喷泉施工技术 2.1水池施工 水池是喷泉系统的重要构成部分，按平面形状可分为圆形、矩形、椭圆形等具有规则几何形状的水池以及弯月形、心形、肾形等以自然曲线为岸线的水池。为防止喷泉在喷水时溅射到水池外，射流高度应小于喷水池的设计宽度；自然水池的池宽一般为射流高度的3倍，其他水池的池宽则一般是射流高度的2～2.5倍；水池周围的地面应保证有一定的粗糙度和坡度，以有利排水和防止打滑。为保证安全，水池深度不宜太深，一般可为0.6～0.8m。喷泉应重点考虑给水问题，一般可在高地建造水池或引用水位较高的自然水，采用自来水或者水池循环供水。 由混凝土和灰土构成的水池基底是水池的承重部分，基底的素土密实度应不小于80%，一般采用C10混凝土并保证厚度不小于10cm。灰土以70%中性粘土和30%石灰混合组成，并保证厚度不小于30cm。进水口应尽量设置在水池的下方和选用小型的潜力泵。同时，为避免泵坑因标高过低形成集水坑，可在泵坑上布设一层过滤网。 2.2防渗施工 防渗工程质量好坏直接影响水池的寿命和安全使用，必须要注意防渗施工。池底为承受水压力要有足够的强度，为保证不破坏复合土工膜场地更要平整。水池防渗材料有沥青类、橡胶类、塑料类、混凝土、砂浆和机复合材料等。土工膜铺接时为减少渗漏的可能，复合型土工膜必须是合格产品，有关试验部门的抽样验收复试也必须合格。一卷土工膜长200余米，以减少焊接数为准进行计算，相邻膜呈“丁”字形铺设，为防因土工膜收缩被撕裂，铺膜时要预留出土工膜伸缩量，一般一块预留出5至10cm。 土工膜焊接前将预留搭接的部分与焊膜机滚轮擦拭干净，完全去除水、泥、渣等杂物；取一块土工膜试样进行试验，按试验结果调节温表状态。焊接时必须始终保持焊机为匀速前进。焊缝检查试验要在焊缝完全冷却后才能进行。检查时封闭焊缝两端，将测压表针头（带有气压表和气门）插入焊缝，封堵针头与焊缝接壤处，迅速施加0.15至0.2Mpa压力，持续3至5分钟，当压力无明显下降时可认为焊缝符合要求，若不满足，需要再进行试验直至符合要求。封边用射钉枪进行，间距一般为20cm。 2.3照明与电气施工 水下照明灯具作为水景常用设备在喷泉中广泛使用，但存在结构强度差、密封设计可靠性不足和塑料易老化等问题。在无隔离和易于接近的喷泉中，必须按规范采用超低电压供电，灯体必须完全屏蔽在高强度灯具壳体内，外壳应接地，采用水池钢筋网和接地装置等电位的联结措施。输电距离较远时，为保障安全不宜采用提高电压的方法，而采用放大导线截面来进行电压补偿。变压器的高压和低压绕线圈之间要绝缘，初级和次级要隔离，变压器铁芯须接地，且必须使用漏电保护开关。 2.4泵房施工 泵房为喷泉供水，水泵应固定且不能长期暴露在外界条件下，泵房空间较小，结构简单，水泵是否需要专用泵房根据需要而定。喷泉施工中，只要采用清水离心泵循环供水，都应设置泵房。泵房在施工时要注意以下几点：其一，以渐扩的形式加大进出水管管径，达到降低流速、减少阻力和保持水流平稳的目的。因为管道阻力与流速平方成正比，而进出口流速一般在3至4m/s之间，若不扩大进出水管管径，必然会形成较大阻力，降低供水平稳性。其二，在进出口设置渐变管，渐变管长度一般取连接水管处两水管直径差数的7倍。其三，泵房中开关箱和控制板必须按规范安装，注意通风和排水，且必须配备灭火器材。其四，管线布置要合理，为防水喷水池中的水倒流，在出水管上闸阀后要安装逆止阀；为调节水压和水量，每条供水管上安装闸阀控制器；为保证观赏效果，经常会将水管中的有压水分为多份，此时需安装分水器。 2.5阀门井施工 2.5.1给水阀门井:喷泉用水一般由自来水供给。当水源引入喷泉附近时,应在给水管道上设置给水阀门井。给水阀门井内安装截止阀控制,根据给水需要,可随时开启和关闭,便于操作。给水阀门进一般为为砌圆形,由井度、井身和井盖组成。井底一般采用C10混凝土垫层,井底内径不小于1.2米(考虑下人操作);井身采用100#红砖M5.0水泥砂浆砌筑,井深不小于1.8米(考虑人员站立高度),井壁应逐渐向上收拢,且一侧应为直壁,使于设置铁梯上下。有地下水浸入时,应做防水处理。井口圆形,直径为600或700。井盖采用成品铸铁井盖(含井座)。 2.5.2排水阀门井:排水阀门井的作用是连接由水池引出的泄水管和溢水管在井内交汇,然后排入下水管网。为了便于控制,在泄水管道上应安装闸阀,溢水管应接于阀后,确保溢水管排水通畅。 结束语 无论是普通装饰性喷泉,还是与雕塑结合的喷泉、水雕塑或自控喷泉,其配套构筑物的施工技术都是通用的。具体施工时,要结合当地的地质条件和具体环境条件,力求与喷泉所处的环境气氛相协调。如位于闹市区的广场喷泉,在设计和施工方法就要满足其新颖活泼、水姿层次丰富、配光和谐得体、造型效果奇特的需求。在管线布置方面,要力求简洁清楚,水泵进出水管上设有柔性接管,各种管过池壁时均用止水环,以防漏水。总之,喷泉构筑物施工的技术要求很高,这就要求施工技术人员要熟悉图纸,做好技术交底,力求出好精品,美化人们的生活空间。

航空新技术论文:“福特级”航空母舰新技术 一提起航空母舰，映入人眼帘的往往是其海上巨无霸的形象。作为现代海上作战体积最大的移动堡垒，航空母舰不仅是一个国家大国地位的象征，更拥有极为强大的战斗力，是一国海上军事威慑的重要战略力量。美国是当前拥有航空母舰数量最多的国家。载有大量战机的核动力航空母舰，无疑是美国强大军事实力的招牌。在各国的武器库中，还找不出一款比航空母舰战斗群更具有惊人战力的进攻性武器。航空母舰能够在远离路基支援的战场条件下，驰骋于占地球表面积70.8%的海洋之中，并可在数个月的时间内对特定目标展开持续攻击。战力如此卓越的航空母舰战斗群显然早已成为美国各战区指挥官的“宠儿”。这也导致美国航空母舰在海外的战备值班周期不断延长。除了航空母舰战斗群的攻击实力外，航空母舰上所配备的各类高科技武器与装备，也是支撑其得以驰骋深蓝的重要利器。 从“尼米兹级”到“福特级” 美国当地时间2017年4月9日，全球第一艘“福特级”航空母舰福特号进行了海上测试。当天，“福特号”航空母舰被拖船从位于弗吉尼亚州的纽波特纽斯造船厂内拖出进行出海测试。作为“福特级”的首舰，“福特号”航空母舰的设计、施工和制造前后耗时十余年，总造价高达130亿美元。“福特号”航空母舰原计划于2015年正式在美国海军服役。不过，核反应推、发电机等部件的故障问题，导致“福特号”的出海测试时间一拖再拖。美国海军称，“福特号”航空母舰在出海测试期间，将进行飞行甲板测试验证等事项。待“福特号”航空母舰正式服役后，美国的核动力航空母舰将拥有11艘。作为新一代的航空母舰，美军计划最迟于2058年建造十艘同级航空母舰，以取代当前承担主力任务的“尼米兹级”航空母舰。 在“福特级”正式服役前，“尼米兹级”航空母舰乃是美国海军现役的主力航空母舰，且在数十年间中均为美军乃至全球范围内最大的军舰。“尼米兹级”航空母舰首舰“尼米兹号”自1975年正式服役后，美先后共建造了10艘同型航空母舰。“尼米兹级”航空母舰均采用核动力推进，属于大甲板弹射型航空母舰。其设计长度为330米，宽度为40米，吃水11米，满载排水量在10万吨左右，可以搭载一支约70架战机的舰载机联队。根据作战任务以及性质的不同，航空母舰上搭载的作战飞机类型也有所区别，通常包括了战斗机、预警机、固定翼反潜机以及电子战飞机等。每艘“尼米兹级”航空母舰都装载有四台蒸汽弹射器、四条拦阻索以及四座升降机，平均每20秒钟时间即可弹射出一架舰载作战飞机。 可以说，“尼米兹级”航空母舰战斗群能够控制的海域面积大、攻击性能强，是当前世界范围内作战能力最为顶尖的海上机动作战编队。不过，航空母舰战斗群并非仅仅只有一艘航空母舰所组成。航空母舰自身除配备少量用于自卫的武器外，其主要的武器装备即为所搭载的各类舰载作战飞机。这些作为重要武器装备的作战飞机可以对敌方的舰船、潜艇、飞机以及陆地目标等进行攻击，直接将敌方消灭于航空母舰数千米以外的区域，并对海上舰队进行保卫。除航空母舰所搭载的战机外，以其为核心的战斗群通常会由巡洋舰、驱逐舰、潜艇和补给舰等混编而成。 尽管“尼米兹级”仍是现役航空母舰中无人能匹敌的佼佼者，但其设计与制造毕竟发端于20世纪60年代，舰上的各项技术已显得较为老旧。譬如，“尼米兹级”所使用的弹射系统、推进系统等基本均采用机械结构，不仅极为复杂可靠性较低，且需要大量人员进行操作和维护。在此背景下，新一代“福特级”航空母舰应运而生。 “福特级”航空母舰的新技术 “福特级”航空母舰从外表来看，与“尼米兹级”航空母舰并没有较大的差异，两者在飞行甲板上也极为接近。从数据上而言，“福特级”首舰“福特号”航空母舰长度为330米，宽度为41米，设计的满载排水量为10万吨，这些数据与“尼米兹级”亦相差无几。“福特级”在吨位和尺寸等方面较之“尼米兹级”并未有多少提升，但在舰船的电力容量、舰载机的数量、舰船故障率等诸多关键性指标上，“福特级”航空母舰与“尼米兹级”相比有了质的飞跃。譬如，“福特级”航空母舰搭载的舰载机联队数量可达到75架，大大提升了作战飞机的出动率。通过采用全新的电磁弹射系统、电磁阻拦系统等所使用的各类前沿技术，“福特级”航空母舰真正成为了一艘适应未来战争环境下作战的超级航空母舰。 电磁弹射技术的应用 航空母舰诞生之初，舰载机均是依靠自身发动机带动螺旋桨产生拉力，进而使轰炸机或战斗机从航空母舰飞行甲板上起飞。彼时，这种起飞方式对于以轻金属和木质为主的螺旋桨飞机而言并非难事。不过，随着喷气式飞机的普及，其在短短一百多米的航空母舰甲板上的起飞，需要借助于外界的推力帮助，这也使得弹射系统随之产生。 “尼米兹级”核动力航空母舰所使用的是蒸汽弹射系统。其由核动力装置生成的热能来产生蒸汽，进而推动舰载机非短距离起飞。蒸汽弹射装置从结构而言较为复杂，包括了蒸汽系统、液压系统、起飞系统、归位系统、润滑系统以及控制系统等。 舰载飞机在从航空母舰甲板上起飞前，需要由位持器钢圈把尾部扣在一处坚固点上。当蒸汽弹射系统运作时，蒸汽由航空母舰上的锅炉输出，经增压后输入弹射装置唯一露在飞行甲板之上的滑梭中。被位持器扣住的飞机在起飞时需要开足马力，当蒸汽弹射系统一启动，飞机引擎的动力加之蒸汽的压力，令钢圈断开，飞机立即向前冲去，在短短数十米的距离内即可将时速提升至250公里每小时。当舰载机被弹射起飞并脱离滑梭后，滑梭回到原位，并继续推动下一架舰载机起飞。 从数量上来说，“福特级”航空母舰与“尼米兹级”航空母舰一样，都装载有四部弹射器。但两者在设计理念和技术层面上有着显著的区别。由于舰载机在“尼米兹级” 航空母舰第四号弹射器时，其机翼已接近甲板边缘，这也导致该级航空母舰的四号弹射器无法弹射满载起飞的作战飞机。为了提升舰载作战飞机的出动能力，“福特级”航空母舰对飞行甲板的构造进行了改进，从而令其第四号弹射器能够弹射满载起飞的作战飞机。 “尼米兹级”航空母上所用的蒸汽弹射系统，其体积和重量均较大，不仅需要消耗大量的海水，还需要大量的人力和资金进行维护和更换，这显然不利于长时间的海上持续作战。此外，由于在弹射过程中需要消耗大量的蒸汽，“尼米兹级”航空母舰在连续弹射出几架满载起飞的作战及飞机后，其航速就会受到较大的影响，从而限制了下一个攻击波中能够出动的战机的数量。蒸汽弹射系统的最大局限性，还在于其输出功率有限。“尼米兹级”航空母舰采用的蒸汽弹射方式，决定其只能弹射载重30吨以下的舰载飞机，难以满足舰载机未来发展的方向。加之蒸汽弹射系统存在功率无法调节的限制，只能有效弹射重量较轻的无人机。若要进行强行弹射，很可能会造成飞机受力过大，从而影响其服役时限。 在此情形下，美军在其最新型的“福特级”航空母舰采用了前沿的电磁弹射技术，以规避和完善当前“尼米兹级” 航空母舰蒸汽弹射系统所存在的实际问题。所谓电磁弹射技术，即是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外进行运动。电磁弹射技术的主要应用是大载荷物体的短程加速，其起步与发展相对较晚，目前在航空母舰的舰载飞机起飞弹射上已得到高度重视和应用。相较于蒸汽弹射系统，电磁弹射系统不需要使用蒸汽来驱动活塞，而是使用电来驱动。同时，电磁弹射技术的容积小、效率高、质量轻，对航空母舰上的辅助系统相对要求较低，且运行和维护的费用较为低廉。在功率损耗方面，电磁弹射系统要远小于蒸汽弹射系统。其可控性能也优于蒸汽弹射系统。当蒸汽弹射系统的蒸汽阀门打开后，飞机起飞的弹射过程中基本无法控制。但电磁弹射的全过程均可以有效掌握，并可根据不同机型、飞机速度与负载变化等进行调整。这也使得电磁弹射技术成为了未来航空母舰发展的核心技术之一。 电磁阻拦技术的应用 除了将重型飞机送上天空外，如何能够令舰载机顺利降落在航空母舰甲板上也是一项困难重重的任务。舰载飞机在运动的航空母舰上降落，其风险之大、难度之高，被全世界公认为“刀尖上的跳舞”！通常情况下，陆地机场的跑道会长达数千米，而航空母舰上的甲板长度不会大于300米，可供利用的降落距离仅有100米。然而，舰载机降落的速度却高达300公里每小时。在如此高的速度、如此短的距离，再加之随时处于颠簸中的航空母舰，如果没有航空母舰阻拦系统，现代喷气式飞机在航空母舰上的安全着落显然是一项难以实现的“天方夜谭”。航空母舰上安装的阻拦系统，能够有效帮助舰载机在极短的距离内强制制动。 “尼米兹级”航空母舰所使用的是液压式阻拦系统。其由液压缓冲系统、制动器具以及冷却系统共同组成。当舰载机降落时，其机尾钩挂上阻拦索后，阻拦索一边利用滑轮阻尼器来减缓飞机的速度，另一方面则持续将动能转化为压缩空气罐，从而令飞机趋于平稳并有效制动。不过，液压式阻拦系统的阻拦能力较为有效，但缺乏灵活机动性。面对不同的机型降落，航空母舰上的海军航空兵需要依靠人工对配重物进行更换，这也直接影响到了舰载机的出动频率。如果不对液压式阻拦系统予以适当的配重，在阻拦过程中产生的过大峰值拉力甚至可能造成飞机损坏。 为此，在全新的“福特级”航空母舰上，设计者采用了前沿的电磁阻拦技术。在这一技术中，阻拦机和电脑控制系统是最为核心的两部分。阻拦机的构成较为简单，包括了水力涡轮、感应电机、旋转轴以及机械制动装置等，在阻拦系统中起到吸能的作用。电子控制系统则包括了操作人员工作平台、维护人员工作平台以及动态子系统。该系统可以精准地对飞机阻拦着舰的即时受力情况进行分析和控制，并反馈给电动机后施予阻拦索合适的拉力，从而令舰载机在阻拦着舰的过程中能够获得更为平稳的力，进而也可控制舰载机在飞行甲板上制动的距离。作为电磁阻拦系统中的重要一环，阻拦索采用了新型轻质合成缆索，这不仅可以减少结构载荷，降低系统惯性，并可由此缩小滑轮减震装置的尺寸。 电磁阻拦技术的工作方式主要可以分为两个环节。第一个环节也就是初始接触阶段时，舰载机的机尾钩一旦与阻拦索相接触后，其就会牵动阻拦索，进而带动换轮索牵出，并令旋转轴转动。这一工作的关键，是为了令舰载机和阻拦索之间得以平稳接触。在实现了第一环节的既定目标后，第二环节则是如何对于舰载机的动能吸收。舰载机在降落时，其自身带有极大的动能。电磁阻拦系统中的水力涡轮、感应电机和摩擦制动器就是为了吸收舰载机的动能。通常情况下，水力涡轮和感应电机正常工作，即可吸收舰载机的动能，并实现飞机的安全着舰。可是一旦发生水力涡轮或感应电机不能正常工作，阻拦机的摩擦制动器就作为备用的吸能装置，以保障电磁阻拦系统的安全、可靠。较之液压式阻拦系统，电磁阻拦系统更为简洁、可靠，且无需大量的人力、物力进行维护，令其维护成本得以大幅度降低。 无论是电磁弹射技术，还是电磁阻拦技术，都是用于提升航空母舰战斗力的关键技术和措施。考虑到航空母舰在未来会搭载有各类无人飞机，前述新技术的应用，也可为未来航空母舰的发展奠定重要基础。 航空新技术论文:遥感及航空摄影测量中的新技术探讨 摘要：随着当前生产的发展需求，大比例尺航测成图技术的应用在国内各城市测绘单位快速得到推广应用；同时一些与航空摄影测量和遥感相关的测绘高新技术也在不断的投入。本文首先对摄影测量与遥感的发展的重要作用进行阐述，进而分析遥感及航空摄影测量中的新技术以及应用。 关键词：遥感技术；航空摄影测量；新技术；应用 一、摄影测量与遥感的发展的重要作用 从摄影测量与遥感的发展来看，在近三十年来，摄影测量与遥感技术已经进入了测绘、农业、林业、水利、气象、资源环境、城市建设、海洋、防灾减灾等各个行业，在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。从上世纪七十年代后半程起，摄影测量已经开始从模拟摄影中跨越出来，已经进入了数字摄影阶段，摄影测量正在经过传统测绘技术向数字化测绘技术体系的转变。 （一）摄影测量与遥感有利于推动测绘技术的进步 从二十世纪七十年代后期开始，我国的摄影测量经过了一个系统的转变。摄影测量逐渐从模拟摄影测量转化到解析摄影测量，并最终进入到了数字摄影测量的发展阶段，也标志着我国的传统测绘技术体系的解体，新的数字化的测绘技术体系的兴起。 首先，从数字影像的类型来说，我国目前已经建立了数字正射影像（DOM，Digital Orthophoto Map）、数字高程模型（DEM，Digital Elevation Model）、数字线划图（DLG，Digital Line Graphic）、数字栅格图（DRG，Digital Raster Graphic），同时还有其他相应的地名数据库与土地利用数据库，多样化的数据库与模型为摄影测量在现实生产生活中的应用提供了可能性，推动了测绘技术的发展。 其次，国家利用摄影测量与遥感技术绘制了大量各种比例尺地形图。除此之外，还建立了大量的全国级别的基础地理信息数据库。例如1：1000000、1：250000、1：50000比例尺级别的地理信息数据库；除了国家级外，省一级的1：10000比例尺级别的基础地理信息数据库、市县级1：500至1： 2000比例尺级别的地理信息数据库等等。 另外，我国应用陆地卫星TM数据、中巴卫星数据等，于上世纪80年代中期、90年代中期和末期完成了全国土地利用调查，并建立了业务运行系统，具有每年耕地数据动态更新和每五年土地利用数据全面更新的能力。现正在利用高分辨率遥感数据，开展第二次全国土地详查工作。我国还利用彩色红外遥感数据开展地质找矿应用研究，并成功地在新疆博罗霍乐北山地区发现矿藏。 （二）摄影测量与遥感有利于提升 空间数据的获取能力经过近50年的发展，我国在空间数据获取能力方面有了巨大的提升。研发了具有自主知识产权的遥感数据处理平台，以此为核心建立了国产卫星遥感影像地面处理系统，并开展了定量遥感反演研究，为形成我国独立自主的对地观测数据获取、信息处理与分发服务体系奠定了基础。 首先，从数据获取能力方面来看，在国家973与863计划的支持下，成功研制了一系列传感器，发射了50多颗对地观测卫星，包括气象卫星、海洋卫星、资源卫星、通信卫星、导航定位卫星、返回式陆地卫星、科学实验卫星等，组成了风云、海洋、资源和环境减灾四大民用系列对地观测卫星体系，从地球同步轨道和太阳同步轨道上实现了对地球的多平台、多传感器观测，可以获取地球表面不同分辨率的光学和雷达图像，并将对地观测数据应用于气候、大气成分、水循环、植被变迁、海洋现象、自然灾害等地球空间环境变化的监测。 其次，在数据储备方面，已经积累覆盖全国陆地、海域以及周边国家和地区1500万平方公里的地球表面数据。 二、几种测量新技术的应用探讨 （一）GPS在航空摄影中的应用 （1）GPS用于航摄飞机导航 在航空摄影测量获取航片的过程中，航空摄影飞行必须按航摄计划中的要求，在一定的高度沿设计的航线飞行，以保证所得影像具有一定的摄影比例尺、航向重叠度及旁向重叠度。随着GPS的广泛应用，已普遍使用GPS对航空摄影飞机进行导航。 （2）GPS辅助空中三角测量中的导航与定位 GPS辅助空中三角测量的目的是利用GPS精确测定的摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置，将所测数据应用于摄影测量内业加密，以便尽可能减少对地面控制点的数量要求。用于确定摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置时需采用高精度相位差分的GPS动态定位方法，其实时差分定位可用于摄影导航，而确定航摄仪物镜中心的位置则利用布设在地面的2～3台GPS基准站的观测数据进行后处理获得。目前已采用QPS/IMU。 （二）LIDAR激光测高扫描系统的应用 LIDAR激光测高扫描系统利用GPS辅助空中三角测量技术，可以减少地面控制点，缩短作业周期，降低成本，可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。利用该种测量技术，在有地面控制点的四角带，完全可以满足1∶10000比例尺的地图精度要求；在地面特征丰富、影像较好时，可以达到1∶50000比例尺的精度要求。这种测量技术对于实施西部大开发战略、完善国家基本地形图有重要意义。 （三）机载侧视雷达技术的应用 机载侧视雷达是利用装于飞机机身两侧或下方的天线，随着飞机向前飞行而扫描飞机下方两侧的带状地面，进行高分辨率地形测绘的雷达。飞行器上的侧视雷达包括发射机、接收机、传感器、数据存储和处理装置等部分。侧视雷达具有下列特点： （1）具有全天候工作性能； （2）分辨率高，所摄照片清晰； （3）覆盖面积大，提供信息快，把飞行中连续拍摄的照片拼接起来可构成大面积的地形图； （4）不易受干扰 航空新技术论文:浅析航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要：随着科学技术的进步与发展，航空摄影测量新技术被广泛应用于城市地形图测绘中，并取得了重大的成果。本文针对我国航空摄影测量的发展历程，分析我国航空摄影测量新技术的应用及注意事项，从而推动我国航空测绘的发展。 关键词：航空摄影测量；新技术；应用；发展 航空摄影测量即是在飞机上利用航摄仪器对地面进行连续拍摄，绘制地形图的过程，其原理是利用航摄仪器的摄影光束相交而确定地面点的位置。随着科学的进步，以及社会建设中对土地利用的现状，航空摄影测量技术在不断得到创新和完善，并推动了航测行业的发展。 一、我国航空测绘的发展现状 我国对航空摄影测量技术的应用可以追溯到20世纪80年代。当时，我国各大城市开始应用航空摄影测量技术进行对城市大比例尺地形图的测绘，以便科学合理的使用土地。在城市化进程以及生产的需要中，大比例尺城市测绘技术被广泛应用于各城市测绘企业单位。在科学技术不断发展的今天，数字化技术迅猛发展起来，在航空摄影测量技术上，涌现出数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR 激光测高扫描系统、雷达等先进技术设备，为城市大比例尺地形图的测绘创造了更多的技术条件，不断推动着航测行业的发展。然而，受诸多客观因素的影响，我国航空摄影测量技术力量还相对薄弱，其测绘精确度仍有待落实，航测工作有待进一步完善。 二、航空摄影测量主要新技术的应用 1、对数字航摄仪DMC的应用 数字化技术是现代信息社会不可或缺的技术手段呢，无论对人们生活和社会各项工作的开展都起到不可比拟的作用。而数字航摄仪DMC也是在数字化的基础上创造的航测产品，它是一种用于高精度、高分辨率的航空摄影测量的数字相机系统。这一航空相机摒弃了传统胶片相机的设计思想，由四个全色传感器及四个多波段传感器组成。其四个全色传感器用于捕捉每一个设想的特定区域，从而确定一个大的镶嵌影像；四个多波段传感器则主要用于捕捉红、蓝、绿色及进红外数据。因此，航摄仪DMC能满足小比例尺和高分辨率大比例尺航摄的需求。与此同时，在低空进行测绘时，DMC能够在无人控制的情况下实现机动、快速的摄影测量，其测量精度高。 2、对IMU/DGPS新技术的应用 IMU技术是惯性测量单元的简写，主要是由陀螺、加速度、电路构成，它能够独立提供高精度的导航参数，同时具有抗电子干扰、隐蔽性好等特点。但这一技术的不足之处在于不适合长时间单独飞行，否则容易造成导航位置参数的误差。而大家熟知的GPS全球定位系统功能强大，被广泛应用于航空摄影测量、工程测量等诸多领域。因此，将IMU与GPS集成起来构成组合导航系统，能有效提高系统的导航精度与其测绘性能，就是目前的IMU/DGPS航空摄影测量系统。这一新技术的应用能够减少地面控制的工作，提高了测绘效率，并降低了在高山荒漠等区域测绘的危险性，推动了航测事业的发展。 3、对LIDAR 激光测高扫描系统的应用 对LIDAR 激光测高扫描系统的应用，主要是针对困难地区、无图区及边界区而实施的新技术。该技术主要利用GPS辅助空中三角测量技术，从而减少地面控制点，完成对外空难度大的测绘区高精度及大比例尺的测绘工作，这一技术的应用有利于缩短作业周期，减低生产成本而提高生产效率。这一技术对于实施我国西部大开发战略、完善国家地形图有深远的意义。 4、SAR合成孔径雷达成像系统 SAR合成孔径雷达成像系统具有高分辨率的成像技术，不受客观恶劣天气条件的影响便能获取空间数据，大大改善了对困难地区地形图绘制的困境。这一成像系统的使用原理是将合成孔径雷达安置于飞机上，利用孔径雷达发射微波对地面目标扫描，从而经过对空间坐标的计算，记录回波特性得出地面目标的空间特性，再经过数据处理成像。这一系统的运行主要由天线系统、数据记录系统、监控系统、发射与接收系统协调运行而完成。 三、对航空摄影测量技术应用的和主要注意事项 1、落实测绘区选点工作 航测人员在开展航空摄影测量工作过程中，运用IMU/DGPS作业的前提必须对测绘区做好现场踏勘的选点工作，这一选点工作要按照前期设计图纸要求并结合GPS定位测量范围的选点要求进行实地选点定位。选点的点位要位于交通方便、便于安置设备便于埋石操作的区域；点位还要在视野开阔的地方，避开建筑物及水域便于信号及电磁波的传输。同时，点位之间还要做好加密与联测工作，以便测量工作的连续开展。 2、确定航摄仪、比例尺及航高 在航空摄影测量工作开展之前，首先要做好航摄仪、比例尺及航高的选择与确定工作。在选择航摄仪时要优先考虑其性能质量，进而保证航摄资料的准确性。在确定比例尺时，首先要按照国家对大比例尺地形图航空摄影标准并根据当地地形实际与相应的精度要求，以及配套仪器的利用，综合确定航摄比例尺与航高数据。 3、策划检校场的布设方案 检校场的布设方案主要针对IMU /DGPS 系统设备生产商而言的，这些生产商在从事 IMU /DGPS 系统设备生产过程中对于检校场的布设方案的策划，一般要考虑达到如下工作的因素：检校场要根据比例尺大小设置相邻的平行航线；检校场要能保证航向重叠和旁向重叠都是60%；采用直接定向法，使航测高度与摄区高度一致；对于检校场的位置可以选择在离摄区较远的区域或摄取中任意两条航线位置等。 四、结语 在科学技术迅猛发展的今天，我国航空摄影测量实现了岁数字测绘技术的应用与完善，取得了相应的进展。但是，我们也应看到在航空摄影测量新技术应用方面较西方先进国家还有很长的距离。我国的航测领域应该在认识航摄新技术优点的同时，找寻并探索其对于该技术应用中应注意的问题，有针对性的做好航摄工作，提高航摄效率，保证影像质量，进而推动整个数字摄影测量事业的发展，满足社会经济发展和环境的可持续发展需求。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘 要:随着科技进步,航空摄影测量技术广泛应用于城市测绘、复杂地形及国界等测绘区域。目前,航空摄影测量技术发展迅速,测绘技术向数字化转变,出现了数字航摄仪DMC、IMU／DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU／DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空航摄仪；新技术；应用与发展 引言 自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。随着生产发展的需要,各城市测绘单位,在航测机构增添航空摄影测量业务,大比例尺航测成图技术在国内各城市测绘单位得以快速的应用推广。目前,随着数字航摄仪DMC、IMU／DGPS新技术、LI-DAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用,航空摄影测量技术逐渐成为大比例尺地形图的主要测绘方法。但是,航空摄影测量技术应用于地籍测绘领域时间短,加之航测本身的技术缺陷以及测绘精度问题,有时仍然难以达到预期目标。 一、航空摄影测量技术的分类 （一）按处理方法分 在航空摄影测量技术的分类中按处理方法可分为模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。模拟摄影测量通过模拟测量的方式，使测量达到最真实的效果，同时减少了使用过程中的出错率，用模拟的方式实现了对实际的掌控能力，使技术取得最好的实用效果。解析摄影测量是指通过对形状、大小、和数据进行解析达到对综合数据的了解，使出现的问题和错误得到改善，并增加对具体内容的了解，让数据达到还原效果，增加图像的准确率，并通过分析和应用提供最真实的影像和数据，更好的为地形摄影和非地形摄影的发展服务。数字摄影测量使测量的结果更接近于对数字的掌控，通过对数字摄影的掌握加强测量的数字化能力，通过对数字及影像的综合处理达到理论和实际的有效结合，使摄影测量达到数字化和科学化，使数据更加准确，更加接近测量的实际。 （二）按研究对象分 在航空摄影测量技术的分类中按研究对象可分为地形摄影测量技术和非地形摄影测量技术。地形测量是指对地形图的测绘过程，通过对地表和地形在水平面的投影中显现的数据，把数据按比例尺进行缩放来实现摄影和测量的目地。地形的测量一般采用航空摄影测量技术，在飞机上就可以拍摄和掌握各种测量数据，实现数据和图像的高标准。非地形测量不以地形测量为目的，而是通过对各种指标的精确测量使理论知识更加丰富，它为生物领域、军事领域、建筑领域、矿山工程领域、文物领域的发展提供更多的理论基础，使各领域的技术得到发展，并通过摄影和测量使这些领域得到实际的发展，使非地形测量应用到这些领域中，取得更长远和丰富的发展。 （三）按摄影的位置分 在航空摄影测量技术的分类中，按摄影位置进行分类，包括航天摄影测量技术、航空摄影测量技术和地面摄影测量技术。其中航空摄影测量技术通过航天摄影来完成整体测量，要根据具体的测量对象进行不同的研究。航天测量的测量距离相对更远，技术水平也更难达到标准，对摄影及测量人员的要求也更严格，并且环境造成的干扰对摄影的影响也更大。工作人员需要更精细的测量，并对地形进行精准的勘测，来保证摄影测量技术符合测量和勘测的规定。航空摄影测量技术是指在空中进行摄影并根据比例尺对具体的距离进行计算的过程，航空摄影测量一般是在飞机上。而地面摄影测量技术一般需要对摄影进行处理，使形状、大小等综合数据达到预期的效果，通过采用地面测摄影测量技术使很多难以测量、难以勘测、难以计算的地形得到勘测，很多大坝和地形复杂铁路的测量就采用地面摄影测量技术，它攻克了地形勘测带来的危险，为地域勘测服务。 二、航空摄影测量技术的任务 （一）非地形测量 在非地形测量中不以地形测量为目的，而是通过对各种指标的测量促使理论知识更加丰富，达到为各种领域服务的目的。非地形测量的发展促进了生物领域的发展，使生物医学领域可以通过对地形的利用，取得更多的生物医学资源，带动更长领域发展。同时也有利于公安机关侦破案件，通过对非地形的勘测，了解罪犯的藏身之处，和犯罪窝藏点，使案件得到侦破。在文物和建筑领域也得到了发展，很多文物就存放在复杂的领域内，通过测量可以找到它们的位置，开垦出更多的古文物。非地形测量也有利于军事侦查，通过非地形测量检查各军事地点，保证军事地域内没有军火和其它领域的军事人员。 （二）地形测量 地形测量指加强对地形图的了解，通过对地表和地形在水平面投影来掌握数据，按比例尺进行准确的缩放，以此达到测量的目的。在测量中第一点要掌握具体的数据和具体的图像，按照比例尺来还原真实的指标，要建立专题的图片，对各种地图要进行了解，掌握各种硬件条件，要了解具体的摄影影像，对各种图形要分类型掌握。第二点，要建立相关的数据库，通过对数据的掌握，通过对数据的分类、筛选和汇总来了解各种数据的不同，了解测量的变化，使数据可以互相参考、互相借鉴，达到为测量服务的效果，达到测量的数字化。数据库的内容要系统化，方便管理人员查阅和掌控。 三、航空摄影测量的要点和作业方式应用 （一）质量检查准确，成果提交合理 在航摄摄影测量的最后阶段要对质量进行高标准的检查，对整体的过程进行准确核实和分析，达到整体质量的准确性，在最后的检查中一定要严把质量关。针对作业方式要加强各步骤的联系，区别各步骤的不同，对内容进行整体计算，并对结果进行重复的分析，使结果符合真实的效果。要对数字精度、数据完整性和准确性进行检查，检查的单位是质量检查机构，对检查和验收工作要合乎规定，以合同为根据。在检查合格后进行相应的验收工作，当检查资料不合格时验收单位可以拒绝验收。当核实无异议后要把成果提交给相关部门，提交过程中要把内容标记的详细些，确保相关部门能够根据数据开展以后的工作，作业方式也要列出相关数据和相关表格，使内容清晰易懂。 （二）空中采集准确，数据处理合理 在航空摄影测量中要对控制采集的数据和图像进行准确的处理，采集过程要正确，作业方式要符合标准，通过找准正确的距离和采用正确的拍摄方式，使效果更真实、更具准确性。拍摄人员也要掌握合理的拍摄方法，针对不同的高度，拍摄的方法也要有所不同。同时对数据的处理也要合理，要经过科学的研究和科研人员的重复计算，实现对不同数据的合理分析和比较，使航空摄影测量任务完美的完成。要在飞机上安装摄影仪，对地面垂直拍摄，获取相片或影像，使数据采集向自动化和数字化方向发展。数据处理过程中用绘制比例尺进行空中测量，用模拟法和解析法测绘，使精度和质量达到高标准。要用正确的采集方式取得最优异的内容，并通过科学的数据处理，达到整体测量的准确性。 （三）航摄准确，航摄设计合理 在航空摄影测量中要对航摄进行精准的计算，促使其它指标合理发展，并且要加强对航摄的设计。作业方式要通过找准目标和进行合理角度的拍摄实现精准化计算。拍摄过程一定要符合实际，通过合理的比例来还原数据和图像 , 要加入大比例尺的数字图，提高航摄的精度要素，提高航高、比例尺、焦距和影像质量，通过上述要素加深设计的合理性。还原的方式一定要合理，数据和图像设计也要有根据，要根据具体影像来开展数据和图像设计，测量不要局限在绘画图上，需要信息性的影像图件。要用科学的方式和科学的设计达到预期标准，实现测量的目的，实现测量的高标准，使作业方式合理的完成。 结束语 随着计算机技术和互联通信技术的发展,航测技术由模拟测绘向数字测绘转变,由计算机代替“人眼”,迈向信息化测绘时代。航空摄影测量已成为当前大比例尺地图绘制技术中的热门话题,各种航空摄影新技术一定会逐步完善。根据航摄地区的特点选择合适的技术获取影像,极大地提高航摄效率,缩短获取影像周期,提高影像质量。 航空新技术论文:航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要：伴随着计算机以及互联网通信相关的技术的开发与研究，航空摄影测绘技术已经从模式测量朝着数字化测量转化，从而做到了运用高科技技术来代替人进行测绘，令摄影测绘全面地走进数字信息化的测绘阶段。本文对航空摄影测量新技术的应用与发展进行了分析探讨。 关键词：数字航摄仪；DMC IMU/D GPS；激光测高扫描系统 引言 航空摄影测量就是在航空器中安装摄影仪器，进而在空中对需要测量的地形进行摄影。随着我国经济的发展，地形变化的速度非常快，同时由于我国地形结构复杂，依靠传统的测量技术很难对特殊地形进行实地测量，因此借助航空摄影技术可以实现对复杂地形的测量，并且航空摄影测量可以缩短测量工作周期，提高测量数据的准确。 一、航空摄影测量技术的任务 目前我国航空摄影测量技术的任务主要包括对地形面貌的测量和非地形测量两种： 1、地形测量 地形测量是航空摄影测量的主要任务，它是通过对测量地形的摄影，加强对地形的了解，并且按照比例尺寸对摄影的对象进行准确的浓放，以此实现测量的目的。在地形测量中需要做好以下三点工作：一是要保证摄影图形的具体数据和图形，并且按照预定的尺寸比例对航空摄影的图片进行数据还原，并且根据还原的数据图像，建立相应的图片库；二是要建立数据库，航空摄影要根据对地形的数据分析建立相应的数据库，掌握数据的不同分类以及数据之间参数的变化情况，以此实现在航空摄影时实现测量的数字化；三是积极掌握测量地形的相关数据，并且根据掌握的数据情况完成对地形的整体测量，最后实现摄影图像的真实还原。总之在航空摄影测量的时候要进行合理的分工，保证摄影的图像数据真实、准确，使测量数据更加符合标准。 2、非地形测量 航空摄影测量技术不仅仅应用在地形测量领域，其还应用在许多其它领域。非地形测量不是以测量地形为目的，而是通过对地形的摄影观察地形的变化，以此更加地形变化发现其中的问题，比如航空摄影技术应用在军事领域中，就可以通过航空摄影技术对某一区域内进行军事侦察，以此观察该地形是否存在军事设备以及该地区的变化情况；航空摄影技术应用在工程领域，通过航空摄影技术可以对地形进行勘测，分析该区域是否存在矿物质等，以此实现对该区域的合理开发利用。航空摄影技术的非地形测量功能被越来越多的领域所应用，其发挥的价值也越来越大。 二、航空摄影操作的关键和方式应用 1、摄影精确，设计科学 在航空摄影测绘的过程当中需要先对摄影实施准确的计算，从而令别的相关要求都有一个很好的发展，同时需要注意的是要优化航拍的设计。摄影办法是要先确定好摄影的地点以及实施一个适合的角度摄影从而能够进行准确的设计计算。进行摄影测绘必须要切合现实情况，利用适合的比例来对收集到的数据以及图像进行还原，此外还需要添加一个大比例尺的数字图，增加摄影的准确因子，增强摄影高度、比例尺、以及摄影的焦距以及图像的清晰度，经过以上的因素从而对摄影设计进行优化。另一方面，对图像进行还原的方案必须要是科学合适的，图片以及数据的收集设计需要有根有据，需要依据实际的图像从而进行数据以及图片的收集相关设计，测绘不能仅仅关注在绘制图像上，应当具有数据性的图像视频。 2、收集精确，处理科学 在航空摄影测绘过程当中需要对摄影器械摄影收集到的数据以及图片实施精确的计算分析，收集的方式要合理，满足相关的指标要求，利用精确的定位以及摄影的方式是科学合理的，从而使摄影的结果更加的切合实际情况、更加的精确。另一方面实施摄影的相关作业人员也需要对于摄影的方法有个准确的认识，根据摄影的高度不同，所采用的摄影办法都要根据实际做出调整。同样需要关注的是相关数据的处理方式，处理方式需要通过反复的分析探究以及相关人员的反复推算，从而可以完成对于各种数据的科学统计分析，因此令航空摄影测绘工作能够很好的被执行。航空摄影首先要在使用的飞机外体组装好测绘过程当中所需要使用到的相关装置，因此能够对地面实施竖直摄影，从而得到有关的图像视频，指导数据的采集朝着自主化以及数字化方面进行开发。 3、质量检测精确，结果提交科学有效 在实施航拍测绘的最终阶段需要针对收集到的相关数据实施高要求的检测，对于摄影的整个过程实施精确审核以及研究，从而达到整体的质量准确性标准，此外在最终阶段的检测作业中必须要把控好质量的这个标准。针对摄影的方式要增加每个操作单元智联的相互联系，能够分辨出各个操作单元之间的异同点，对于摄影的具体项目实施整体的计算，同时对于计算得到的结果要进行多次推导验证，验证结果是否符合实际情况，增加其真实性。此外对于数字的准确度、数据的完整性以及精确性都要实施验证，而进行验证的部门都是相关的质量检测部门，对于检测和验证的过程都需要依照相关的要求，将合同中的规定作为依据。在检测合格之后再实施相关的验证，如果出现检测资料不达标则验证部门能够拒绝验证。 三、航空摄影测量新技术的应用 1、数字航摄仪DMC DMC航空摄影相机是利用四个多频率的接收器分别接收红、蓝、绿三色光以及近红外数据；而四个全色传感器分别捕捉的影像，依靠少量的重叠区域生成一个大的768013824镶嵌影像。此系统能够在各种光线环境中，通过调整相机的曝光时间，保证图片的质量，该系统对于地面的分辨率能够达到5cm。低空数字航空摄影测量以2000万像素以上的小像幅数码相机为传感器，采用无人飞机进行低空航摄，具有机动、快速、经济等优势。此种技术可以在较短的时间内获得部门地区较为准确的高分辨率的数字图像，另外对于天气以及机场的依靠性较小，目前已经被广泛的应用在应急保证、防灾减灾、图形测绘等方面。 2、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 GPS，即是全球定位系统，运用在航空摄影测绘后，利用空三素的办法得到角元素，从而完成了部分直接得到投影光束。IMU/DGPS，即是惯性测量单元/差分GPS，运用在航拍之后，能够直接取得三个线元素以及三个角元素，极少需要甚至不需要地面控制点就能够实施航空摄影测绘，从而大大的简化了摄影测绘工作。IMU/DGPS协助航空摄影的工作原理是利用了IMU、DGPS两种新技术的综合分析验算，从而得到了具有十分高的准确度的航空摄影测绘相关的概念、技术以及方案。 这种摄影方法的工作方式是首先利用组装在飞机外体上的GPS接收装置或是地面站点的GPS接收装置，进行持续的并且同步的检测太空中的GPS卫星信号，接下来是利用GPS载波相位测绘差分定位技术的协助从而得到了航空摄影仪的有关定位数值。IMU/DGPS技术能够直接的得到每一张摄影到的图片外方位元素，把其当作加权检测值参加到摄影测绘区域网的平差，因此得到了准确度更加高的图片外方位元素结果，这种测绘的方法叫做IMU/DGPS协助航空三角测绘方法。高准度的差分GPS与惯性测绘部分得到航拍的曝光时间的图像定位期空间位置，之后再针对去实施变差的更正，因此得到个各张图片的高准度外方位元素的方法称作直接定向法。 3、LIDAR激光测高扫描系统 LIDAR激光测高扫描系统通过GPS辅助空中三角测绘技术，能够减小地表的控制点，减短测绘时间，降低成本，可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。 结束语 航空摄影测量技术的发展，为我国的经济发展提供了重要的贡献，带动了测量技术的发展。航空摄影测量技术的广泛应用，突破了地形复杂、摄影周期长等一些弊端，促进了我国测量事业的发展。 航空新技术论文:“地沟油”华丽转身新技术助其成为航空用油原料 “民以食为天”，中国人痛恨“地沟油”危害食品安全，却每天制造出成千上万吨的餐饮废油。如今能源技术的进步，给中国人带来了福音――“地沟油”转换成航空生物燃料。每多一千克“地沟油”转化成航空油，也就意味着餐桌上少了一份用“地沟油”回收做出来的“口水菜”！ 2014年8月14日，波音中国公司在北京召开航空生物燃料油研讨会，并在会上宣布，波音与中国商飞合作的“废气油脂”（包括地沟油、食用油边角料、餐饮废油等）研究项目正式进入到了筹建“中试车间”阶段，最早于八月底开通一条日产500千克航空生物燃料的生产示范线。 2012年8月16日，波音公司正式与商飞合作成立了节能减排技术中心，中心的第一个项目就是研究如何将“地沟油”转化成航空燃油。该项目在此前的一年当中均处于试验阶段，试验目的是为了打通“地沟油”转变成航空油的技术路线。然而餐饮废油变航油，波音-商飞并非首例，国外有荷兰航空的成功案例，国内也有中石油1号生物航煤的技术先例，波音与商飞之所以耗费一年多时间打通技术路线，是因为中国的“地沟油”与其他生物油脂存在不同的特性。 荷兰航空旗下SkyNRG与中石油1号生物航煤采用的多为石油化工技术路线，比较适用于结构较稳定，成份较纯的餐饮废油，如肯德基，麦当劳炸鸡剩下的油。而波音与商飞此次针对具有“中国特色”的”地沟油“采用油脂化工技术路线，其目的是为了适应中国八大菜系，蒸煮炒爆涮等各式各样烹饪手法所遗留下来废油。如全国闻名的重庆火锅，最地道的做法就是用一锅被重复利用的老油涮食，试想火锅废油的成份会何其复杂！ 解决这些“成份复杂”难题的最佳办法就是“去除杂质”。中国商飞-波音航空节能减排技术中心对此已研发出相适应的解决技术路线：“我们将首先对其进行去杂质处理，得到成份较纯的中间产品，之后再利用优化过的催化剂工艺对其进行转换。” 目前，中国商飞-波音航空节能减排技术中心已成功利用“地沟油”转换出了一定量的航空油，转换比例在40%左右，即100万千克“地沟油”可转化成40万千克航空油。但不得不承认，该转换技术在成本上仍需进一步优化，因为相对普通航油，“地沟油”转换航油的成本是其2倍左右。 在大多数人眼中，那些脏乱差的“地沟油”应该是一文不值，但事实并非如此。事实上，目前“地沟油”的收购并不容易，价格也远非我们想象的那么廉价。从食堂、餐馆回收的泔水价格很低，但现在并没有形成行业性的集中回收，而是被一些不法商贩零散回收炼制成泔水毛油获利，转手又卖回餐馆，扰乱食品安全环境。 对于民众一直期盼的“地沟油”转航油，其成熟商业化运作仍需要企业技术研发，社会自觉回收，政府政策扶持等多方面的持续努力。但好消息是通过诸如波音中国，中国商飞与中石油这类有社会责任感的企业的不懈努力，该事业离商业投产又更进了一步。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘要：随着测绘技术、信息技术和计算机技术的迅速发展，航空摄影测量技术也有了前所未有的发展和进步，其空间数据获取已从单一的野外测量发展到内外业综合以内业为主的采集方式。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状，然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU／DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词：航空摄影测量；新技术；DMC；LIDAR 引言 摄影测量指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。它的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型，为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。自20世纪80年代，航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。伴随生产的不断发展，各航测机构都开始增添航空摄影测量业务，在我国个城市测绘单位中，大比例尺航测成图技术得到了广泛应用。 一、数字航空摄影测量的最新进展与应用领域 从本世纪初数字航空相机问世开始，ADS40、DMC、UCD、SWDC等航空摄影仪相继出现，近些年，GPS技术、惯导技术、数码扫描、激光扫描、雷达等高精端技术跟航空摄影联系紧密，产生了很多新的航空摄影技术，比如GPS辅助航空摄影技术、IMLJ（POS）/DGPS辅助航空摄影技术、运用高解像率的CCD阵列将胶片替换，获取地面的地物地貌光谱数字信息的数字航摄仪、SAR合成孔径雷达成像系统、LIDAR激光测高扫描系统等，都在很大程度上促进了数字航空摄影测量的良性发展。 二、数字航摄仪DMC 数字航摄仪(DigitalMappingCamera)简称DMC，是用于高精度、高分辨率航空摄影测量的数字相机系统（如图1）。基于替代胶片相机的设计思想，DMC具有历史意义的技术突破。DMC数字航空相机由8个内部传感器组成：4个全色传感器与4个多波段传感器。4个多波段传感器一个捕获红色数据，一个捕获蓝色数据，一个捕获绿色数据，一个捕获近红外数据。4个全色传感器每个捕获一个影像的某个特定区域，区域之间有少量重叠以便形成大的7680×13824镶嵌的影像。所有传感器的动态辐射分辨率均为12比特。 一次飞行中由4个全色传感器获取的数据产品：全色、真彩色与彩红外。还有由4个多波段传感器获取的分辨率为2048×3072数据产品：真彩色、彩红外、四波段和近红外。通过获取相机影像数据，可利用PPS软件得到各类影像输出。DMC兼顾小比例尺与高分辨率大比例尺航摄业务的具体需求，其地面分辨率为5cm。这一系统可光线不同的条件下，用多种曝光时间来曝光，保证影像的质量。 （一）1：20000比例尺摄影的试验 为了对DMC数字航摄仪1：20000比例尺摄影的成图精度情况进行研究，在某处选取一个Ⅱ地形测段进行航摄，共30个像对。控制点的布设采取双五点法，基线数16条，运用GPS对控制点进行观测。用VirtuoZo进行内业加密，全数字摄影测量系统进行量测，采用PATBNT光束法软件来平差，加密精度统计如表1。 表1 1：20000比例尺摄影的加密精度统计 从统计的加密精度看，完全符合规范要求。运用JX4数字摄影测量工作站恢复立体模型来测图，之后跟该区域GPSRTK实地量测的72个显著地物点进行精度统计，平面误差是0.167m，高程误差是0.15m。 （二）试验主要成果 1、DMC航空摄影分辨率高，影像清晰，加密自动选点成功率较好，连接差小，碎玉提升加密精度十分有利，且测图地物判读精度高。 2、运用DMC相机进行航空摄影，可放宽其摄影比例尺到传统摄影比例尺的115~ 2倍。 3、可在传统布设方法基础上将控制点的布设降一个地形等级。 4、通过现有设备，完全可完成DMC摄影的成图作业。 二、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 IMU/DGPS辅助航空摄影测量指的是运用装在飞机上的GPS接收机与设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号，通过GPS载波相位测量差分对技术获取航摄仪的位置参数进行定位，应用和航摄仪联系紧密的高精度惯性测量单元（IMU，InertialMeasurementUnit）对航摄仪的姿态参数直接测定，通过联合IMU，DGPS数据后的处理技术获取测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术与方法。 IMU/DGPS辅助航空摄影测量的主要方法有直接定向法与IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 （一）直接定向法 运用高精度差分GPS与惯性测量单元（IMU），获得航空摄影曝光时刻影像的空间方位，通过校正系统误差，获取每张像片的高精度外方位元素。该方法就是直接定向法。 （二）IMU/DGPS辅助空中三角测量方法 把基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素，作为带权观测值参和摄影测量区域网平差，获取精度更高的像片外方位元素成果。该方法称为IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 四、LIDAR激光测高扫描系统 LiDAR（LightLaserDeteetionandRanging），是激光探测及测距系统的简称。用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是结合了激光技术和雷达技术的产物。主要是发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分构成的。发射机是各种形式的激光器；天线是光学望远镜；接收机通过各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外与可见光多元探测器件等。激光雷达用脉冲或连续波2种工作方式，探测方法分直接探测和外差探测。 激光自身的测距能力就非常精确，其测距精度可达几厘米，而LIDAR系统的精确度不仅仅取决于激光自身因素，还由激光、GPS及惯性测量单元（IMU）三者同步等内在因素所决定。伴随商用GPS和IMU的不断发展，通过LIDAR从移动平台上（如在飞机上）获取高精度的数据已被广泛应用。 LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲，打在物体上并反射回来，从而被接收器接收。接收器准确地对光脉冲从发射到被反射回的传播时间进行测量。由于光脉冲以光速传播，因此接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。因为光速为已知，传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度，激光扫描角度，从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向，就可能够对每一个地面光斑的座标X，Y，Z准确进行计算。激光束发射的频率能够从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例来说，一个频率为每秒一万次脉冲的系统，接收器将会在一分钟内记录六十万个点。通常情况下，LIDAR系统的地面光斑间距为2-4m不等。 激光雷达是一种在从红外到紫外光谱段工作的雷达系统，其原理与构造和激光测距仪非常相似。科学家将利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达，把利用连续波激光束进行探测的称作连续波激光雷达。激光雷达的作用是可以对目标位置（距离和角度）、运动状态（速度、振动和姿态）和形状进行精确测量，对目标进行探测、识别、分辨和跟踪。在多年的努力之后，科学家们已经研发出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。 结语 我国航空摄影测量技术起步较晚，它用计算机代替“人眼”，在理论和实践中使数字摄影测量得到了快速发展，在三维可视化、GIS数据更新、数学近景摄影测量等方面它将会被应用的更加广泛。其发展使得胶片摄影被数字摄影所取代成为必然趋势，而新型数字航空摄影机的应用必将为航空摄影测量技术带来一次变革，并把我国航空摄影测量技术推向数字航空摄影时代。 航空新技术论文:探索民航空管新技术的应用情况 【文章摘要】 随着国家综合国力的提升，我国航空领域取得重大成就，民航空管新技术在现代高新技术的带领下，逐渐走向成熟；同时民航空管局也在尝试着改变发展模式，提高运行的安全性，以确保经济效益与社会效益的统一。在此民航空管新技术的应用发挥着不可代替的作用。 【关键词】 空管新技术；必要性；发展；问题 1 空管新技术应用的必要性 1.1 运输量逐渐提高为航空事业带来了巨大压力 改革开放以来，我国在航空运输领域有了很大突破，与往年相比，不管是安全性能还是技术层面都有了很大提高，同时我国也成为世界中航空总运输量排名第二的国家。根据最近几年的经济发展情况、以及我国现有的科学技术水平来推测，到二零一五年，我国的机队规模将超过两千六百架，全国的机场总数将增加到大约二百五十个，而每年的飞行次数将达到1143万，与二零一零年相比，将提高一倍。然而由于我国经济发展水平不平衡以及地理环境等因素的影响，我国的大部分机场位于华北、华东、中南以及西南这些地势相对优越的地区，随着技术条件的提高，西部等地质环境恶劣的这些地方，也将会感受到便捷航空带来的好处。正是这些运输需求的增加，对我国航空事业带来很大压力，这对于航空事业来说不仅仅是一次新的挑战，更是一次难得的机遇，因此空管技术的应用在很大程度上，促进了航空事业的快速发展。 1.2 航空运行环境复杂，有待进一步改善 我国的大部分机场，在建设过程中以及航线制定中，会受到当地经济发展水平的影响；一般情况下，机场建设地区是经济较为发达，或者具有非常显著政治地位的城市或地区，或者作为中转站而建设的，在机场运行过程中，会产生一定的放射圈，其中具有非常复杂的电磁波、地形特点等，这会在很大程度上影响到航空运输的安全性，再加上人民群众对航空运输安全性要求的提高，就增加了航空建设的难度。尤其是在西部地区一些机场的运行中，由于其经济发展水平有限、人流量有限，再加上地区环境十分恶劣，就需要在航空运行中，花费大量的财力物力去进行维护和检修工作，不仅仅没有实现经济效益，同时由于传统空管技术的落后，使航空运输的安全性、可靠性大大降低，因此空管新技术的应用就势在必得，也是确保航空运输实现精确性的重要手段。 1.3 是实现航空领域可持续发展的必然要求 伴随着我国经济的快速发展，现在航空领域面对的最大难题之一，就是资源供应不足，将可持续发展作为航空行业的发展宗旨，能够在很大程度上为未来的发展打下基础，具有非常重要的实际意义。针对这个问题，民航空管系统就不得不采取多种方式来提高航天领域的飞行效率，但是其前提条件是要确保飞行安全以及容裕度。我们要在科学统筹规划的基础下，对空域资源进行优化配置，缩短飞行距离、提高飞行准确率，尽可能的达到节能减排的效果，降低飞行成本，以实现经济最大化。 民航空管新技术的应用，需要在效率、服务、安全、容量等方面进行重点提高，这就对新技术的推广提出了更大挑战，同时也表现了提高飞行系统综合能力的迫切性，使新技术应用得到更快速的发展。 2 空管新技术的发展和问题研究 2.1 我国民航空管新技术的发展 我国民航局是在一九九四年成立的，在成立之初就特别重视新技术的研发和使用，并还开设了相应的技术研究部门，在相关法律法规的严格督促下，以及相关政策的支持下，将一系列先进技术投入研究实验中，如卫星导航、自动监视等；2000年，经过一段时间的研究，在我国西部地区建立了世界上第一条投入使用的FANS航路，即L888航路，这一成果为我国航空事业的发展奠定了扎实的基础，到如今，短短的十几年的时间内，在民航局的大力支持下，加强对新技术的研发力度，并成立了一系列科研基地，取得很大的科研成果。但是我们不能忽略在新技术研发应用中，所凸显的问题，要重视我们在实践中，积累的相关经验，并对航空领域的发展做进一步的贡献。现如今 2.2 空管新技术应用中应重点关注的问题 空管系统从构成上来讲，是一个相当复杂的系统，不管是哪一种的新技术，在实际应用中，总会或多或少的对目前的运行产生一定的影响，为了最大程度上确保飞行安全，在新技术投入使用时，要进行一定的测试工作，包括整体评估、工程验证、数据分析以及安全性考察等等，在新技术的应用中，我们需要对以下几点问题进行重点掌握。 首先是就是空管技术的软件功能，在科学技术的快速发展的影响下，空管设备的价值已经由原来的硬件主体转变成软件主体，并且逐渐实现了自动化操作系统；对于软件功能来讲，其主要的特点就是在系统性、兼容性以及验证性上，提出了更高的要求，需要在严格的管理中，提高运行效率，这些特征在间接说明了对新技术及逆行那个测试的必要性。 其次就是在系统验证方面，一项新技术从研发到最后的推广，需要经过一个非常复杂的验证工作，任何一种技术都是需要一定的外界环境或者操作技能来配合完成的，而是在一遍遍的实验中，不断整理相关数据，而明确其是否能够达到可靠、可用的效果，是否能够与我国的飞行条件和外界环境相适应，是否能够实现预期的运行效果。所以在整个测试过程中，我们要对评估、验证等工作进行严格的控制，并在新技术的测试中引进现代化、科学化的管理模式，为新技术的推广奠定基础。 然后就是在新技术应用中的过渡性，从多年工作经验中，我们可以看出，很多新技术的投入使用，都需要进行非常长的一段时期的过渡，在此过程中，要充分考虑到技术应用的可行性，对外界环境进行准确的测量，对技术的成熟度进行精确测定，在多种综合因素的考虑下，制定出长期的发展规划、以及各阶段的发展目标，以确保新技术的顺利使用。 最后就是在空管新技术的掌握上，我们要进行重点把握；纵观整个世界中的民航技术发展情况来看，每个国家之间在技术上都有一定的合作互助，但是国家与国家之间为了进一步保存实力，并不会将一些关键技术进行共享，一些西方发达国家仍旧在技术上保持着绝对优势，对于我国来说，我们要在技术上加大投资力度，将技术研发作为我们航空事业发展的重要内容之一，逐步实现国产化，并要逐渐提高航空管理的有效性。 3 结语 经过一段时间的发展，我国民航空管新技术的研发和应用，取得良好成效，在其中我们对民航空管新技术发展的必要性以及发展概况和要重点关注的问题，进行了简要的概述，希望能够为同行业的研究者提供一定的理论参考。 航空新技术论文:改变航空工业的制造新技术 引言 英国《经济学人》杂志2012年制作专题论述了当今全球范围内工业领域正在经历的第三次革命，认为这次革命是一种建立在互联网和新材料、新能源相结合的工业革命，它以“制造业数字化”为核心，并将使全球技术要素和市场要素配置方式发生革命性变化。新材料、新工艺、新机器人、新的网络协同制造服务，生产会更加经济、高效、灵活、精简。3D打印技术作为“第三次工业革命的重要标志”，被认为是推动新一轮工业革命的重要契机，已经引起全世界的广泛关注。3D打印技术作为具有前沿性、先导性的新兴技术，正在使传统生产方式和生产工艺发生深刻变革。3D打印技术将以其革命性的“制造灵活性”和“大幅节省原材料”在制造业掀起一场革命，它最适合应用于多品种、小批量、结构复杂、原材料价值量高的结构制造领域，因此有望在航空制造领域获得广泛应用。 3D打印技术（3D Printing）是快速成型技术（Rapid Prototyping Manufacturing）的一种，也叫做增材制造（ Additive Manufacturing）。基本原理是把一个通过设计或者扫描等方式做好的3D模型按照某一坐标轴切成无限多个剖面，然后一层一层打印出来并按原来的位置堆积到一起，形成一个实体的立体模型。3D打印技术使用的方法有很多种，表1给出了美国科技政策研究所对3D打印技术按过程、主要厂商、所用材料和典型市场进行的分类。 国内外3D打印技术及产业发展情况 世界主要国家竞相从战略高度重视发展3D打印 3D打印技术的历史由来已久。1986年，美国3D System公司推出了第一款工业化的“3D打印”设备，1990年开始销售，短短几年中，形成了巨大的市场。近年来，美国以企业和大学及科研机构等半政府半民间的组织为主导力量，明显加大加快了对3D打印技术研发的组织力度。2009年，以美国相关大学为主的“增材制造路线（RAM）研讨会”就未来5～10年的技术发展进行了广泛的讨论，并发表了较有影响的路线图研讨报告。根据这一报告的建议，由爱迪生焊接研究所（EWI）牵头于2010年成立“增材制造共同体AMC（Additive Manufacturing Consortium）”，试图将相关的制造商与供应商同大学与研究机构联结成为一个互动良性促进发展的生态组织，共同解决3D打印技术中还存在着的大量问题。AMC目前已有30余家企业、研究所、大学、军方和政府等机构成员，以金属材料的增材制造技术为主，每季度活动一次。目前，AMC整合EWI及其成员的设备、技术和专业知识，初步构成了一个分布式、网络化的增材制造“国家实验平台中心NTBC（National Test Bed Center）”。AMC和NTBC的使命就是提高3D打印增材制造技术的成熟度，促进相应的产业投资，在全美范围内将这一新兴的制造方式早日转化为主流的制造方式。自2011年起，AMC每年都向其会员增材制造的现状报告。此外，近3年来美国政府、军方及企业还多次组织3D打印技术的有奖挑战大赛，希望以此加速相关技术的发展、应用和普及。 尽管美国在3D打印的整体技术上领先全球，但在基础研究设施、研发组织和政府支持上，欧盟明显领先。首先，欧盟在政府研发方面的投入要大于美国（不计不公开的国防军事投入），著名的大型合作项目包括英国的增材制造创新中心、欧盟第六框架项目大航空航天组件快速生产Rapolac（Rapid Production of Large Aerospace Components），全程专注航空航天的SMD（Shaped Metal Deposition）技术等。其次，欧洲工业界也主动组织形成3D打印产业群，开发增材制造的市场。一度形成原始创新技术源于美国，但其后的研发和应用及商业化却是由欧盟等国家完成的局面。此外其他一些国家也都竞相从国家战略高度重视发展增材制造业，澳大利亚近期制定了金属堆积制造路线，南非正在扶持基于激光的大型堆积制造机器的开发，日本也在着力推动堆积制造技术的推广应用。 3D打印行业处于迅速兼并与整合过程中，专利成为竞争的重要武器 2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元。目前，快速成型技术的市场应用份额如图1所示，其中航空航天约占8%。目前，全球有两家3D打印机制造巨头，分别为3D System 和Stratasys，均在美国上市，2011年营业收入分别为2.3亿美元和1.6亿美元。3D Systems公司自2009以来已连续收购了25家公司，并于2011年11月收购了3D打印技术的最早发明者和最初专利拥有者Z Corporation公司之后，一举奠定了在3D打印领域的龙头地位。Stratasys公司继2011年5月收购Solidscape公司之后，又于2012年4月与以色列著名3D打印系统提供商Objet宣布合并。当前，国际3D打印行业正处于迅速兼并与整合过程中，行业巨头正在加速崛起。 3D打印行业巨头积极展开收购行动，在扩大公司规模的同时也吸收了大量的相关专利，并以此专利优势，在专利上限制对手的发展。目前全球拥有3D打印专利前5名的公司见图2、表2。 从2005年开始，3D Systems利用自己的专利优势成功狙击了纳博特斯克的7项专利申请。2012年底，3D Systems又控告Formlabs公司推出的初级3D打印机涉嫌侵犯其专利技术。 我国3D打印的技术水平基本与国际同步，但在产业化方面严重落后 20世纪90年代初，我国开始推进增材制造设备，即3D打印机的研发，在快速成型技术方面取得了长足进展。我国的华中科技大学、清华大学、西安交通大学、北京隆源公司、中航重机激光和南京航空航天大学等单位，于上世纪90 年代初率先开发快速成型设备，以及进行相关技术的研究、开发、推广和应用。其中，清华大学成功开发了无木模铸造工艺 （Patternless Casting Manufacturing），即采用逐点喷洒粘结剂和催化剂的方法来实现铸造沙粒间的粘结。华中科技大学研发出世界最大激光快速制造装备，使得我国在快速制造领域达到世界领先水平。西安交通大学研制出了激光快速成型设备LPS、SPS 系列成型机，并成功推向国内外市场。在国家科技部领导和组织下先后成立了近10家旨在推广应用快速成型技术的“快速原型制造技术生产力促进中心”，863/CIMS 主题专家组还将快速成形技术纳入目标产品发展项目。可以说我国在典型的快速成形设备、软件、材料等方面的研究和产业化方面获得了重大进展，我国快速成形技术的研究工作基本与国际同步。但在快速成形技术新设备研发和应用方面我国则落后于国外。国外快速成形技术在航空领域有超过8%的应用量，而我国在这方面的应用量则非常低。据估计，3D打印设备在我国企业级装机量在400台左右，2010年以来年增速均为70%左右，市场规模超过1亿元。 3D打印技术在航空领域的应用情况 欧美已将3D打印技术视为提升航空航天领域水平的关键支撑技术之一。3D打印技术在航空领域的应用主要集中在3类：1）外形验证，整机和零部件外形评估和测试、验证；2） 直接产品制造，例如无人机的机翼、云台、油箱、保护罩等，美国一些大飞机中也有多个零部件采用3D打印直接制造；3） 精密熔模铸造的原型制造，采用精密浇铸工艺来制作部件前的原型等。 国外应用情况 波音公司已经利用3D打印技术制造了大约300种不同的飞机零部件，包括将冷空气导入电子设备的形状复杂导管。目前波音公司和霍尼韦尔正在研究利用3D打印技术打印出机翼等更大型的产品。 空客在A380客舱里使用3D打印的行李架，“台风”战斗机中也使用了3D打印的空调系统。空客公司最近提出“透明飞机概念”计划，制定了一张“路线图”，从打印飞机的小部件开始，一步一步发展，最终在2050年左右用3D打印机打印出整架飞机。“概念飞机”本身有许多令人眼花缭乱的复杂系统，比如仿生的弯曲机身，能让乘客看到周围蓝天白云的透明机壳等，传统制造手段难以使用，3D打印或许是一条捷径。 GE航空2012年11月20日收购了一家名为Morris Technologies的3D打印企业，计划利用后者3D打印技术打印LEAP发动机组件。GE把这次收购看作是对新制造技术的投资，认为具备处理新兴材料与复杂设计的工艺制造开发能力，对GE的未来至关重要。 美国空军对3D打印也报以厚望，近日与3D Systems签约，投资29.5亿美元用于其开发打印F-35战机部件和其他武器系统的3D打印系统。 国内应用情况 中航重机激光技术团队早在2000年前后，就已经开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发。目前，中航重机激光产品已经应用于我国多款新型飞机上，并起到关键作用。除了军用飞机，中航重机激光还在开拓世界最先进四代航空发动机最核心技术之一——整体叶盘应用市场，以及大型水面水下舰艇市场。 北航同我国主要飞机设计研究所等单位“产学研”紧密合作，瞄准大型飞机、航空发动机等国家重大战略需求，历经17年研究在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺、成套装备和应用关键技术，并已在飞机大型构件生产中研发出五代、10余型装备系统，已经受近十年的工程实际应用考验，使我国成为迄今世界上唯一掌握大型整体钛合金关键构件激光成形技术并成功实现装机工程应用的国家。2013年1月18日，王华明联合研发团队凭“3D激光快速成型技术”获国家技术发明一等奖。3D打印对生产方式的变革 相比较传统制造业，3D打印在制造模式、流程、供应链等方面发生巨大变化。1）定制成为新标准。制造模式上，过去是生产线规模化生产，今后则可能更多的是数字化、个性化、分散化的定制生产，不再需要库存大量零部件，也不需要大量生产。2）缩短上市时间。3D打印无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期。3）更优越的产品性能。3D打印的产品是自然无缝连接，结构之间的稳固性和连接强度要高于焊接等传统方法。4）开放式的产品设计。3D打印产品设计者与消费者之间可以通过互动改进产品，这个互动是双向的，消费者也可以自己设计产品。5）改变离岸经济模式。3D打印对产品供应链有重大影响，选择生产地时，劳动力成本不再那么重要，而是考虑如何接近消费者，传统过程的供应链就变得短了，使得传统的离岸经济模式得以改变。 3D打印产业的未来发展前景 对于3D打印未来的发展前景，业界普遍看好。作为全国工业的主管部门，工信部准备组织研究制订3D打印技术路线图、中长期发展战略，推动完善3D打印技术规范和标准制定，研究制定支持3D打印产业发展的专项财税政策。据报道科技部的3D打印相关战略规划也正在研究制定中，近期即将公布。高德纳（ Gartner ）公司2012年的新兴技术炒作周期报告判断：3D打印技术目前正在进入概念炒作的高峰阶段，在5～10年的时间内将迎来发展高峰（见图3）。 据Wohlers Associates报告分析，全球3D打印产业产值在1988～2010年间保持着26.2%的年均增速。2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元，到2016年产业总产值将达到31亿美元，2020年将达到52亿美元，其中零部件制造将占80%。而对于快速成型应用领域，则市场更为广阔。2012年，全世界快速成型制造的产值估计为230亿美元，2015年产值将会达到350亿美元。 不过3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间，目前仍面临着一些瓶颈和挑战：一是成本方面，现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵，给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面，目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物，选择的局限性较大，成型品的物理特性较差，而且安全方面也存在一定隐患。三是精度、速度和效率方面，目前3D打印成品的精度还不尽如人意，打印效率还远不适应大规模生产的需求，而且受打印机工作原理的限制，打印精度与速度之间存在严重冲突。四是产业环境方面，3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散，制造业面对的盗版风险大增，现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。 3D打印技术未来发展的主要趋势 随着智能制造的进一步发展成熟，新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域，3D打印技术也将被推向更高的层面。未来，3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。 提升3D打印的速度、效率和精度，开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法，提高成品的表面质量、力学和物理性能，以实现直接面向产品的制造；开发更为多样的3D打印材料，如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等，特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点；3D打印机的体积小型化、桌面化，成本更低廉，操作更简便，更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求；软件集成化，实现CAD/CAPP/RP的一体化，使设计软件和生产控制软件能够无缝对接，实现设计者直接联网控制的远程在线制造。 航空制造业整合3D打印技术的建议 我国是制造业大国，3D打印技术对中国诸多企业将是颠覆性的变革。我国航空制造业必须未雨绸缪，积极为迎接此技术革命做好准备。 （1）推进“产学研用”结合，拓展应用领域，延伸产业链，提高产业化程度。 （2）改变产品，如研发现有产品的数字版及3D打印所需相应的硬软件。 （3）改变制造过程和方法，将现有制造系统智能化自动化，引入3D制造系统，形成复合体系。增材制造和减材制造相辅相成，复合制造体系在今后将成为主流。 （4）改变商业模式。这一次新工业革命要求完全不同的价值获取与盈利模式，及相关的流程设计，资源配置和组织机构的形式。 （5）提前专利布局，在发展初期就要将目光放长远，不能满足于现有已经被国外企业掌握的核心技术，而是要更多的走自己的专利之路，努力发展创新技术，抢占技术先机，积极进行合理的专利布局，包括国际市场专利布局，同时摆脱对国外3D打印耗材的依赖，避免陷入不必要的专利泥潭，争取在未来的市场竞争中占据有利地位。 （5）GE收购3D打印企业，某种程度上给航空企业提供了借鉴：通过一些资本化运作手段，兼并收购一些具有核心技术的3D打印企业，以核心制造能力为重点，打造航空企业自身的价值元宝曲线，或许是在这次工业革命中实现快速赶超的有效途径。 （作者单位系中国航空工业发展研究中心） 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机燃烧室新技术 航空燃气涡轮发动机燃烧室的功能是将燃料的化学能通过燃烧转化为热能。在航空燃气涡轮发动机上燃烧室分为主燃烧室和加力燃烧室，主燃烧室是发动机核心机的三大高压部件之一，加力燃烧室主要用在战斗机发动机上以短时间增加发动机推力，使飞机加速，在除战斗机以外的其他飞机发动机上一般不设加力燃烧室。主燃烧室将燃料燃烧后形成的高温高压燃气驱动涡轮做功带动压缩部件，除去带动压缩部件所消耗的功之外，剩余的高温高压燃气的能量通过喷管排气产生推进力推动飞机前进，或通过动力涡轮带动螺旋桨、桨扇、旋翼产生拉力及升力。发动机吸入的空气中的氧气在主燃烧室燃烧过程中并未全部消耗，因此在涡轮后可以设置加力燃烧室，再次喷入燃料燃烧加热燃气，进一步提高燃气能量以增加发动机的推力，主燃烧室和加力燃烧室在发动机上的位置见图1。 随着航空发动机技术的发展，发动机的工作压力和涡轮前温度越来越高，燃烧室的工作条件和技术指标要求越来越苛刻，突出的技术矛盾是在燃烧室负荷越来高的情况下，满足高的燃烧性能和轻的重量要求，在传统燃烧技术基础上必须采用新的原理和技术方案以提高发动机总体性能指标。 主燃烧室新技术 航空燃气轮机主燃烧室的传统结构形式可分为单管燃烧室、环管燃烧室、环形燃烧室，这基本与航空燃气轮机的发展历程相对应。早期的燃烧室多为单管燃烧室，后来发展为环管燃烧室，上世纪60年代，环形燃烧室出现并成为燃气涡轮发动机的必然选择，随着燃烧技术的发展，短环形燃烧室是目前普遍采用的方案（图2）。在采用离心式压气机的燃气轮机中为了缩短轴距并利用离心压气机径向尺寸较大的特点，发展了环形回流燃烧室或环形折流燃烧室。 现代高性能发动机对主燃烧室提出了越来越高的要求，对于军用发动机主燃烧室而言，要求其具有更高的温升工作能力和更宽的工作范围；而民用发动机对燃烧室污染排放指标提出了极为苛刻的要求，以满足发动机适航取证。因此主燃烧室主要朝两个方向发展：高性能军用发动机使用的高温升燃烧室及民用发动机需要的低排放燃烧室；为应对上述挑战，提出了以下燃烧室新技术方案。 旋流器阵列多点喷射燃烧室（图3）。此类燃烧室是将常规燃烧室头部的旋流器和喷嘴的尺寸缩小，在传统燃烧室单个头部大小的空间内布置多个喷射点，每个喷射点的燃料和空气快速均匀的混合，每个喷射点有自己的回流区和燃烧区，燃烧时有多个火焰，由于每个喷射点的回流区长度短，燃烧驻留时间短，在降低污染物的生成方面有很大的潜力。同时该类型燃烧室由于有多个喷射点的存在，可以将喷射区域进行分区燃烧，兼顾燃烧室在低工况下的稳定工作及高工况下的高效燃烧，适合于工作范围宽广的高温升燃烧室；还可以对喷射点进行控制，具有温度场主动调节能力，能够满足高性能军用发动机高品质燃烧室出口温度场的需求。 驻涡燃烧室（图4）。驻涡燃烧室是一种采用独立凹腔进行稳焰的燃烧室，其原理是由超声速燃烧的背风台阶稳定火焰原理演变而来，最早在美国的IHPTET计划中提出。驻涡燃烧室由产生值班火焰的凹腔结构和钝体稳焰主燃区组成，其主要特点是可以实现分区分级燃烧，发动机在点火、慢车等小工况状态时，燃烧室只驻涡区工作，保证了燃烧室低工况稳定性；而在起飞等大功率状态下燃烧室驻涡区和主燃区同时工作，保证高工况下的高效燃烧性能；驻涡燃烧室其点火器位于驻涡区内，不易被吹熄，点火性能相对其他燃烧室更加优越。由于实现分级燃烧，能够有效控制氮氧化物等污染排放物的生成。美国GE公司在驻涡燃烧室研究方面处于领先地位，通过多年的研究已经发展了四代驻涡燃烧室，并开展了相关的试验，GE公司在2007年完成了全环形驻涡燃烧室设计和试验验证，拟应用在高推重比发动机上。 涡轮级间燃烧室及超紧凑燃烧室。涡轮内燃烧最初的目的是采用涡轮内燃烧取代主燃烧室建立定温循环， 定温循环的效率比常规燃烧室的定压循环高30%～40%，但定温循环超出了常规发动机的设计参数与运行参数，只能用于理论研究。在本世纪初，由Sirignano等人提出了在高低压涡轮之间的补燃燃烧形式，在此方案的基础上发展了涡轮级间燃烧室（Inter-stage Turbine Burner，ITB）及超紧凑燃烧室（Ultra-Compact Combustor，UCC）。 涡轮级间燃烧室（图5）是在高低压涡轮之间再布置一个小型燃烧室，由于有涡轮级间燃烧室的存在，可以拓展压气机总增压比的设计范围，适当降低涡轮前温度提高涡轮寿命，实现高飞行马赫数下发动机推力更大耗油率更低的目标。涡轮级间燃烧室由于受到结构布局的影响，需要在较小的空间内完成稳焰、燃烧等过程，所以一般采用驻涡凹腔稳焰燃烧的方案。 超紧凑燃烧室（图6）是涡轮间燃烧室的进一步提高和发展，其基本原理是将燃烧室与高、低压涡轮导叶整合，实现在涡轮导叶内燃烧，实现近似等温燃烧循环，提高发动机的热效率，此方案对发动机性能参数及结构的改变较多。超紧凑燃烧室是目前几种先进燃烧技术如：凹腔稳焰、多点喷射组织燃烧，周向燃烧、旋流燃烧、补气射流、驻涡燃烧等技术的综合应用的集成。 美国空军研究实验室针对超紧凑燃烧室开展了四个阶段的研究。阶段一：以替代主燃烧室为目标的研究；阶段二、阶段三：以替代涡轮级间燃烧室为目标的研究工作；阶段四：以实现涡轮内燃烧替代加力燃烧室为目标的研究工作，最终实施定温循环燃烧。超紧凑燃烧技术目前已经在涡轮间燃烧上进行了试验验证（图7），其贫油熄火油气比只有目前系统的25%～50%，同时在应用时可以和涡轮叶片整合一体，实现涡轮内燃烧构想，并且已经开始实施，更设想用以取代主燃烧室，实施定温循环，实现高效率动力输出，并且作为下一代燃烧室技术，减小发动机重量和尺寸。 低排放燃烧技术。其中包括：贫油预混预蒸发燃烧技术；富油燃烧技术。 贫油预混预蒸发燃烧技术燃烧室的污染排放物包括：一氧化碳（CO）、未燃碳氢（UHC）、氮氧化物（NOx）和冒烟等4种燃烧产物，目前除氮氧化物以外，其他排放物指标已相当低，低排放技术的重点是进一步降低氮氧化物的排放，直接的措施是缩短燃料的燃烧时间，降低燃烧区的燃烧温度。贫油预混预蒸发燃烧室是通过在燃烧区加入大量空气，并使燃油和空气预先混合并完成部分蒸发再进行燃烧，相对于传统的旋流扩散燃烧，燃烧均匀，燃烧温度低，因此燃烧产物中的污染排放特别是氮氧化物（NOx）显著降低，贫油预混预蒸发燃烧技术有很多种方案，目前取得成功的是GE公司研制的双环预混旋流（TAPS）燃烧技术（图8），燃烧室结合了分级分区燃烧和贫油预混燃烧的思想。由值班级（预燃级）和主燃级组成。值班级为扩散火焰模式，保证发动机启动点火可靠和较为宽广的燃烧边界；主燃级为贫油预混燃烧模式，主要工作于大工况，以减少NOx的生成。 目前，TAPS燃烧室已发展了三代，分别为TAPS1、TAPS2和TAPS3。TAPS1技术目标是要比传统富油头部设计的燃烧室或CAEP2标准降低NOx排放50%，成功用于GEnx发动机上；TAPS2的目标是在TAPS1的基础上再降50%，主要是针对总增压比大于40的发动机，比CAEP2标准NOx排放降低70%，首先用于我国大飞机C919的启动发动机LEAP-X上；TAPS3目标是比CAEP/6降低NOx排放75%，比CAEP/2降低85%。 富油燃烧技术。富油燃烧的基本特点是主燃区空气量低于燃料完全燃烧所需空气量，当燃烧区为富油燃烧时，因燃烧不完全，燃气温度较低，NOx生成量也较低，但是经过富油燃烧后，有大部分燃油未燃烧完全，随着燃气向下游流动，必定要在化学恰当比附近燃烧，此时，燃气温度很高，是NOx大量产生的区域，为了跳过该区域，通过在富油燃烧区末端加入大量空气瞬时降低燃气温度，此后未完全燃烧的可燃成分在贫油状态继续燃烧，从而整个燃烧过程的温度降低。典型的富油燃烧技术是PW公司研制的富油燃烧-快速淬熄-贫油燃烧（RQL，图9）技术。PW公司将RQL燃烧技术用在V2500发动机扇形试验段上试验，其结果比当时的排放标准低50%。之后，PW公司进行一系列的低排放燃烧室的研发，他的低排放燃烧室称为TALON燃烧室，分别发展了TALONⅠ、TALONⅡ和TALONⅩ等一系列低排放燃烧室，已在PW4084、PW6000、PW8000等发动机上成功应用。 加力燃烧室新技术 战斗机在起飞、爬升、规避导弹或机型作战机动飞行等状态需要更大的推力以实现短时间加速飞行，发动机使用加力是短时间内增加推力的最好办法。加力燃烧室是实现发动机加力的部件，它能保持发动机最大转速和涡轮前燃气温度不变的情况下，将燃油喷入气流中让剩余氧气再次燃烧，产生额外推力。现在军用涡扇发动机加力燃烧室（图10），大都采用V型稳定器来稳定火焰，这种加力燃烧室通过气流在钝体后形成的尾迹旋涡和回流区产生一个油气混合均匀的低速区，从而具备了火焰稳定的必备条件。 现代高推重比航空发动机加力燃烧室工作条件越来越恶劣，性能要求更高，主要特征表现在内涵进口温度更高、氧含量降低的情况下，进一步提高加力温度和燃烧效率，降低流体阻力，缩短长度，加力重量超轻。传统发动机加力燃烧室很难实现上述要求，未来加力燃烧室的发展必然将某些部件进行一体化设计，变得更加紧凑，以减少长度和降低重量，提高发动机推重比。涡轮后框架一体化加力燃烧室、旋流加力燃烧室、外涵加力燃烧室是目前研究的重要方案。 涡轮后框架一体化加力燃烧室。 涡轮后框架一体化加力燃烧室的主要特征是取消传统加力燃烧室的混合扩压器，将喷油杆和钝体稳定器整合到涡轮后支撑框架的支板上，形成超级紧凑的一体化结构，加力燃油从支板内的喷嘴孔喷入并进入支板后形成的回流区内稳定燃烧，涡轮后框架一体化加力燃烧室与传统加力燃烧室对比如图11所示。这种加力燃烧室的设计关键在于：合理的安排燃油喷射，既保证加力燃油浓度分布与氧浓度分布主动匹配，又避免燃油的自燃与结焦，还能保证燃油在支板后的回流区内形成稳定燃烧点火源，同时保证加力燃烧室较低的流阻损失；一体化加力燃烧室方案能适用于更高的加力热负荷，具有更简单的结构以及更高的喷杆和稳定器工作可靠性，在高推重比发动机研制中得到了深入广泛的研究。采用涡轮后框架一体化加力燃烧室的典型代表为美国PW公司研制的F119发动机，其推重比在10左右。 旋流加力燃烧室。旋流加力燃烧室是采用类似主燃烧室的旋流燃烧原理组织燃烧，以涡轮后承力框架作为旋流加力的叶片，燃油喷杆内置在叶片内，形成旋流器的流场结构，取消了喷油杆和钝体稳定器。该方案可大幅度强化油气混合，提高燃烧强度和燃烧稳定性，缩短燃烧段长度，降低尾喷流火焰辐射强度，从而缩短加力燃烧室的长度、减轻重量，提高发动机隐身性能，但旋流加力燃烧室出口气流存在较大的余旋，会引起发动机推力损失。 外涵加力燃烧室。 常规加力燃烧室是采用内外涵燃气和空气混合后再点火燃烧，外涵加力燃烧室是直接在外涵道贫油组织燃烧。与传统方案相比，外涵加力燃烧室结构尺寸更紧凑，有利于发动机减重设计；外涵空气含氧量高，有利于组织燃烧，但由于进气温度和压力较低，燃油蒸发困难，不利于油气混合，影响点火性能和燃烧效率。外涵加力燃烧室工作与常规加力燃烧室组织燃烧方式基本相同，采用喷油杆喷油与空气混合，钝体稳定器稳定火焰，原理图如图12所示。 外涵加力技术主要应用在两个方面：垂直/短距起降（STOVL）发动机技术和变循环发动机（VCE）技术。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功，驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中，涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向，涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中，根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件，所以，涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下，在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此，设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计，以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 （1）非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解，动静域之间采用直接数据传递的方式，能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展，现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术，如美国的IHPTET（综合高性能燃气涡轮发动机）计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振，并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用，极大地提高涡轮叶片设计水平。 （2）气膜冷却仿真技术 目前，工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法，它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动；该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法，生成气膜孔甚至内腔网格，并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟；此方法划分网格复杂、时间长、计算量大，但优点是可以获得非常详细的流动信息，实现气热耦合计算，对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真，例如：霍尼韦尔公司的Paul Vitt等（如图1）、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等（如图2）、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 （1）超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高，涡轮叶片数量越来越少，涡轮叶片载荷也越来越高，涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态，需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中，包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 （2）非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维，通过调整端壁的三维曲面形状，能够有效减小涡轮二次流损失，从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司，并申请相关专利，采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件（如图3）和先进中等推力E3E发动机核心机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁（如图4）均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。PW公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 （1）铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念，它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件（如涡轮叶片）之内，同时，在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案，此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段，Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合，研制出了铸冷高低压叶片（如图5，叶片前缘和尾缘采用气膜冷却，而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却），并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 （2）超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔，外形与常规冷却叶片一样，但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段，在CAESAR核心机中对超冷叶片技术进行了试验验证（如图6），并将此技术成功转化至F119核心机中验证。同时，惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术，冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 （1）高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术，但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上，也可用于民用涡扇发动机。 （2）双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规（单辐板）高压涡轮盘其AN2值已达到极限，面临的局面是，提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此，双辐板盘（图7）成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡轮盘技术，验证了涡轮盘重量减轻17%，同时转速提高9%。 （3）可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机：在第二代变循环发动机（GE21）的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破；在第三代变循环发动机（F120）的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破，并实现了发动机空中试飞验证；第四代变循环发动机是COPE方案，在GE与艾利逊公司（AADC）（罗罗公司参与）联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器，采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题，能使部分推力状态下SFC降低10%～25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机，其低速推进系统选用变循环涡扇发动机，低压涡轮采用了可变面积导向器，用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 （1）陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上，密度却是传统叶片材料的三分之一，热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中，目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有：涡轮间过渡段机匣部件，使冷却空气减少了100%，重量减轻50%；低压涡轮导叶，减重的同时减少了冷却气流；高压涡轮空心导叶，与典型的镍基合金导叶相比，重量减轻50%，冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁（如图8），并已用于F136发动机未来发展型。 （2）高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点，在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有：钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造，为了减轻重量而采用金属间化合物材料，使涡轮部件结构和设计复杂化，从而改变了涡轮叶片的加工技术。 （3）热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性，可用于高压涡轮叶片。微层压（Micro-Laminate）热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低，能有效提高涡轮叶片的工作温度，保证叶片寿命。目前，国外正在研制耐温水平1500℃以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放，提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率，排气温度减低10℃。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中，尤其是在巡航状态下保持一个最小值，同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处，减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍，高压压气机的2倍，而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前，热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息，而无法精确控制间隙的原因，国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证，预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失，增加推力，降低耗油率，显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封，与传统的篦齿封严相比，重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%～10%。德国MTU公司的研究也发现，用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严，则发动机的泄漏量可减少80%，相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计，这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下，刷式封严存在刷丝掉毛现象，同时也存在密封的滞后效应，MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功，驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中，涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向，涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中，根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件，所以，涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下，在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此，设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计，以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 （1）非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解，动静域之间采用直接数据传递的方式，能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展，现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术，如美国的IHPTET（综合高性能燃气涡轮发动机）计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振，并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用，极大地提高涡轮叶片设计水平。 （2）气膜冷却仿真技术 目前，工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法，它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动；该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法，生成气膜孔甚至内腔网格，并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟；此方法划分网格复杂、时间长、计算量大，但优点是可以获得非常详细的流动信息，实现气热耦合计算，对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真，例如：霍尼韦尔公司的Paul Vitt等（如图1）、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等（如图2）、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 （1）超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高，涡轮叶片数量越来越少，涡轮叶片载荷也越来越高，涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态，需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中，包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 （2）非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维，通过调整端壁的三维曲面形状，能够有效减小涡轮二次流损失，从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司，并申请相关专利，采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件（如图3）和先进中等推力E3E发动机核心机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁（如图4）均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。P W公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 （1）铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念，它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件（如涡轮叶片）之内，同时，在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案，此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段，Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合，研制出了铸冷高低压叶片（如图5，叶片前缘和尾缘采用气膜冷却，而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却），并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 （2）超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔，外形与常规冷却叶片一样，但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段，在CAESAR核心机中对超冷叶片技术进行了试验验证（如图6），并将此技术成功转化至F119核心机中验证。同时，惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术，冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 （1）高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术，但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上，也可用于民用涡扇发动机。 （2）双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规（单辐板）高压涡轮盘其AN2值已达到极限，面临的局面是，提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此，双辐板盘（图7）成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡轮盘技术，验证了涡轮盘重量减轻17%，同时转速提高9%。 （3）可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机：在第二代变循环发动机（GE21）的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破；在第三代变循环发动机（F120）的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破，并实现了发动机空中试飞验证；第四代变循环发动机是COPE方案，在GE与艾利逊公司（AADC）（RR参与）联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器，采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题，能使部分推力状态下SFC降低10%～25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机，其低速推进系统选用变循环涡扇发动机，低压涡轮采用了可变面积导向器，用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 （1）陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上，密度却是传统叶片材料的三分之一，热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中，目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有：涡轮间过渡段机匣部件，使冷却空气减少了100%，重量减轻50%；低压涡轮导叶，减重的同时减少了冷却气流；高压涡轮空心导叶，与典型的镍基合金导叶相比，重量减轻50%，冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁（如图8），并已用于F136发动机未来发展型。 （2）高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点，在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有：钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造，为了减轻重量而采用金属间化合物材料，使涡轮部件结构和设计复杂化，从而改变了涡轮叶片的加工技术。 （3）热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性，可用于高压涡轮叶片。微层压（Micro-Laminate）热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低，能有效提高涡轮叶片的工作温度，保证叶片寿命。目前，国外正在研制耐温水平150度以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放，提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率，排气温度减低10°C。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中，尤其是在巡航状态下保持一个最小值，同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处，减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍，高压压气机的2倍，而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前，热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息，而无法精确控制间隙的原因，国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证，预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失，增加推力，降低耗油率，显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封，与传统的篦齿封严相比，重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%～10%。德国MTU公司的研究也发现，用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严，则发动机的泄漏量可减少80%，相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计，这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下，刷式封严存在刷丝掉毛现象，同时也存在密封的滞后效应，MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:浅谈新技术下的航空维修人员培训 【摘要】随着新技术的发展，制造水平的提高，复合材料的大量使用，以及自动化检测技术和计算机技术的使用等对于航空维修人员有了更高的要求，而设备的更新、新装备的操作难度、技术含量等问题，对航空维修人员提出了新的要求。 【关键词】航空维修；人员培训 随着INTERNET和数字化技术的发展，自动化检测技术，计算机技术，复合材料等新技术的大量应用，大大加快了飞机设计、制造和服务的速度。航空公司的飞机一旦发生故障和失效问题，不仅会增加企业维修成本，而且会严重影响企业的生产效率，使企业蒙受巨大损失。但由于飞机故障的不可预知性，航空公司无法预先制定完美的维修和航班计划。为了提高服务效率和质量，提高航空产品的竞争力，在这种情形下维修方式已由传统模式下民航飞机维修，发展为数字化的维修，这种数字化维修方式对航空维修人员提出了新的要求。 一、飞机维修新技术 1.维护手册的数字化 2.维修信息系统与飞机系统的数字化、智能化对接 目前，新一代的飞机都已经能够实现由空中向地面传送飞机参数、故障和维护信息。这种技术就是目前为人们所熟知的远程传递技术，即应用飞机的通讯寻址和报告系统（ACARS）实时下载飞机系统故障（CFD）和飞机性能参数（DFD）报文，把它们传递到地面信息站点上。然后这些飞机的信息先经过分析、过滤和处理，形成与维修信息系统格式一致，可以相互交联对话的数据，再由维修信息系统进行分析、评价、处理用以形成维修决策，生成维修方案。同时自动生成维修调度报告送达各个相关部门，在飞机落地前就可做好维护准备。这样可以大幅度减少飞机维修停场时间，降低飞机航班延误率，减少维修费用开支，提高维修效率和飞机运营周转率。 3.智能化维护系统（IMS） 二、国内外航空维修队伍分析 1.我国航空维修人员存在以下问题 ①维修人才综合素质需进一步提高：飞机维修人员队伍尚待成熟，缺乏技术带头人和技术骨干。 ②飞机维修人员队伍维修类别结构失调：据统计2009年5年以下维修人员占人数的54%，小龄化现象造成维修经验严重不足，不能进行深度维修等工作，深度维修人才严重不足。 ③维修人员队伍管理存在的问题：飞机维修人才储备不足，飞机维修人员的培训不够，机务人员待遇低，人才流失严重。 2.国际航空维修人员存在以下问题 在西方国家，加入飞机维修队伍的年轻人的数量比离开的要少。此外，一些高技能和有经验的人员离开航空到其他行业寻找高薪职位；在世界各地均存在飞机维修工程师、技术员和机械师短缺的问题；航空运输业是工作人员的工作时间不利于社交。飞机工程师可能会突然转行到金融或者IT 行业。 三、新技术新形势维修人员要求 由上可以看出，国内外维修市场新技术都对我国航空维修人员的培训，在数量和质量上都提出了较高的要求。这些发展和变化都在要求航空维修人员的培训将由人员密集型向技术密集型转化，由常规经验维修向高技术科学维修转化。尤其是空客A380大面积使用复合材料，对复合材料的维修人员有了较大的需求。 因此，新的工程与维修课程应包括更多的结构和复合材料的培训。对计算机、网络等有了很高的要求。多数新的技术人员都将是IT实用专家，易于了解新的航电设备。机务维修领域的变革决定了机务人才培养的方向将向着：工程化、系统化、综合化、 信息化、集成化、国际化方向发展。新技术新形势对航空维修人员的培训提出以下要求： 1.多学科开展，由基本的结构课程为主，发展集结构、计算机、网络、电子于一体的多学科教学。 2.增强与MRO间的交流，及时与先进技术接轨，倾听企业对维修人员的要求，与企业合作办学，学习最新的维修方法。 3.加强国际国内院校之间的交流合作，做到与世界同步，学习最新的世界维修方法。 4.开设专门的复合材料修理培训课，以适应市场的需要。 5.引进虚拟维修训练系统，可以及时更新维修信息并缩短人员的培训时间，降低耗材成本。 6.加强学生自学能力的培养，以满足工作后的再学习；加强动手实际工程能力及自信心的培养。 7.培养严谨独立的工作作风和较好的团队沟通协作能力。 航空新技术论文:中苏《国防新技术协定》转让的航空技术探微 [摘要]中苏《国防新技术协定》中规定苏联向中国转让米格－19歼击机和图－16轰炸机，就其技术水平来说，两者都是苏联当时最新装备或最新型号之一。苏联向中国转让新技术最基本的原因是为巩固其国内与国际政治地位并寻求中国的支持。除此之外，苏联的导弹威慑观使其认为图－16作为轰炸机已无实际意义，歼击机也将被导弹所取代，因而同意进行转让；在转让最新装备的同时，苏联在科学研究上对中国严格保密，以便限制中国超越苏联；航空技术转让的主动权完全掌握在苏联手中，重要的技术资料、特殊材料、特殊部件设备都可以成为限制中国发展、控制技术转让进程的手段。 [关键词]航空技术转让　飞机　中苏《国防新技术协定》 1957年10月15日，中苏签订了《中华人民共和国政府和苏维埃社会主义共和国联盟政府关于生产新式武器和军事技术装备以及在中国建立综合性原子工业的协定》，简称《10月15日协定》或中苏《国防新技术协定》。目前，学术界对中苏《国防新技术协定》的关注集中于原子弹或导弹部分的技术转让，鲜有关于转让航空技术的内容。本文将综合各种史料，厘清中苏《国防新技术协定》中航空技术转让的内容、执行过程中实际转让的飞机型号以及在当时的技术水平，进而分析苏联转让的原因。 一、转让飞机的具体型号与内容 《当代中国的航空工业》明确指出：“议定转让制造权的航空产品有米格－19歼击机、图－16轰炸机和四种战术导弹。” 由于米格－19有多种改型，按规定转让给中国仿制的具体型号是什么呢?《沈阳市志-军事工业》称：徐昌裕、112厂设计室主任徐舜寿等人随中国工业代表团谈判购买米格19埃斯(米格－19C)、米格19坡(米格－19л)和米格19坡埃母(米格－19лM)飞机，并选定米格19坡(米格－19л)，于10月15日签订购买全套技术资料和样品的协议。由此可以确定转让仿制的歼击机型号是米格－19л。 《当代中国空军》记载：20世纪50年代，中国空军装备的歼击机有米格－19C、米格－19л。1959年4月，沈阳飞机制造厂仿制米格－19л成功，未正式生产。根据空军需要，转而仿制米格－19C，1963年12月仿制成功，命名为歼－6。不过，中国最后大规模仿制的是米格－19C而非协定中规定的米格－19л。这是因为1958年7月，中国空军在进驻福建前线通过与台湾当局空军的实战检验后，认为米格－19л机动性差，提出需要大量灵活机动的前线歼击机(即米格－19C)。但当时中国并没有就c型飞机向苏联订货。于是从1958年12月起，112厂在米格－19л的基础上进行改型设计，综合米格－19C和米格－19л的特点，利用米格－19л的后半部，并对米格－19c的机头稍作改进以提高机动性，自行设计了一个新型号，命名为东风－102。1959年2月投入试制，9月30日首次试飞。但后来由于东风－102质量不过关，于1960年停产整顿。从1961年起，重新选择原样仿制苏联米格－19c，1963年，飞机仿制成功，即后来有大量改型的歼－6。 事实上，转让图一16的时间比中苏《国防新技术协定》规定的时间有所提前。1958年9月16日，赫鲁晓夫在雅尔塔接见中国驻苏大使刘晓，主动提出苏联可派一批带有导弹的图一16轰炸机到中国，由苏联飞行员驾驶，以便为炮击金门时提供打击力量。10月12日，拒绝了此建议，但同时表示：中国决定提前制造图－16。10月，就提前试制图－16问题致电赫鲁晓夫。随即派张连奎、王西萍、陆纲等赴苏进行具体谈判。张连奎、王西萍、陆纲等23人于11月赴苏，主要落实各项技术资料和物资供应安排，经过谈判，苏方同意加班生产，备齐物资和资料，及时发货。1959年4月，中苏签订补充协议，苏方承诺1960年上半年供应中国20架份飞机本体、40台份P－3M发动机、96项仪表等机载成品及相应毛坯材料。 因此，根据中苏《国防新技术协定》的规定，苏联向中国转让的飞机型号是米格一19歼击机和图一16轰炸机，包括提供样机、零部件、图纸资料以及指导仿制的苏联专家。 二、转让飞机机型的技术性能 苏联方面普遍认为，对中国国防新技术的转让是毫无保留的，赫鲁晓夫甚至声称：“我们给了他们坦克、大炮、火箭、飞机、海军武器和陆军武器。事实上，我们的整个国防工业都是向他们敞开的。”而中方资料则通常指出，苏联转让的飞机大都是落后的型号。那么，苏联转让的航空技术水平究竟如何? 关于米格－19的技术性能 就当时而言，一般认为是很先进的：“以爬升快，加速性和机动性好，能全天候超音速作战、火力强和易于操纵等优势装备于苏联空军部队……米格一19为一件成功的设计”；“米格－19的机动性能极其出色”；“米格－19是前苏联研制的一种轻型超音速歼击机……主要用于空战，争夺制空权，也可实施对地攻击”。 苏联于1951年开始研制米格－19，1953年首次试飞，1955年开始装备部队。这是世界上第一种进入批量生产的超音速战斗机。1956年，米格－19首次公开亮相，由于其在爬升率、加速性、机动性、操纵性等方面的良好性能，先后有多种改型：c型(昼间型)、CФ型(高空型)、п型(加装雷达的全天候型)、YIM型(发射导弹的全天候型)，1961年停产。米格－19C没有雷达，于1956年投产、服役，中国大量仿制并在此基础上进行多种改型。苏联向中国转让的米格－19п于1955年投产并装备部队，加装了雷达；而米格－19пM则由米格－19п改来，从携带火炮改为可发射导弹，由于采用了米格－17пM上的RP－2U雷达和APU-4导弹发射轨等成熟技术，该型很快于1957年底生产。 由于米格－19п与米格－19пM都装备了雷达，但这两种雷达都存在不少问题，有时甚至因雷达故障使战机无法升空，而且加装雷达的米格－19п机动性较差。通过实战检验后，中国最后选择了不能发射导弹、没有雷达的米格－19C，并在此基础上做了大量改型。在实战中，歼－6表现良好，曾击落多架美制RF－101，并以负速度差击落过RF－104，还创造过平流层击落战机(无人高空侦察机BQM－147G)的世界纪录。

铁道车辆论文:铁道机车车辆人才需求分析 摘 要：文章对铁道机车车辆专业人才需求进行了分析研究，铁路及其轨道交通的快速发展对人才需求及其铁道机车车辆专业人才培养提出了新的要求，对武汉铁路职业技术学院铁道机车车辆专业（“职教品牌专业”）建设项目提供必要的参考。 关键词：铁道机车车辆专业;人才需求;分析 我院铁道机车车辆专业于2013年成为湖北省“职教品牌专业”建设项目，专业的建设和人才培养方案的制定都离不开人才需求分析，依据人才需求分析的成果可以更好地进行专业建设，从而使铁道机车车辆专业真正起到品牌效应的作用。 1 铁道机车车辆人才需求分析研究的目的与内容 1.1 分析研究的目的 通过对铁道机车车辆专业人才需求状况信息，社会、行业以及企业对铁道机车车辆专业人才基本素质、核心能力要求的变化和趋势的分析研究，为专业人才培养目标定位、专业人才培养方案和课程标准的修订、教学的改革提供依据和帮助，从而真正地搞好铁道机车车辆专业（职教品牌专业）的建设。 1.2 分析研究的内容 依据国家铁路发展规划，对区域铁路、地铁行业的发展动态、发展趋势;相对应于本专业的铁路、地铁行业企业的人才结构及需求状况、各岗位对从业人员知识及能力的要求;同类院校同类或相似专业分布情况;铁道机车车辆专业毕业生就业去向与就业岗位;毕业生对培养过程意见与要求;毕业生就业现状与发展等方面展开调研。 对调研数据的分析，不仅对专业建设、学院管理、毕业生就业、人才需求等做出整体分析，而且还对其各项进行细致的分析，如现就业岗位及其与专业相关性、对就业的满意度、职业成长需求、对专业教学的意见等方面就毕业生反馈的信息进行分析，作为修正和制定人才培养方案的重要依据。 2 铁路、城际铁路和地铁行业发展现状与人才需求 2.1 高速铁路发展现状与趋势 高速铁道运输作为我国中长距离、大运量、快捷、安全、低耗、环保的运输形式，是适应我国国民经济的高速发展、实现人民小康生活的重要保障。目前，全国铁路运营里程已达到12万 km，其中时为200～350 km的客运专线及城际铁路达1.3万 km，复线率和电气化率分别达到50%以上，投入运营的先进动车组、大功率交流传动机车分别达到800组和7 900台。这标志着我国已经进入高速铁路国家的行列。未来10年，先进动车组、大功率交流传动机车将分别达到2 400列和1万台。轨道交通运输行业良好的发展前景将为铁道机车车辆专业的职业教育提供巨大的就业市场和机会。 2.2 城际铁路发展现状与趋势 建设大容量、高密度、高效率、快速便捷、安全环保的城际轨道交通系统，是加快推进武汉城市圈一体化的基础性工程，对于构筑综合交通运输枢纽，优化城际运输结构，引导圈内城市生产要素优化配置，实现武汉城市圈同城效应。 湖北城际铁路以武汉为核心，呈放射型加环状构架，由东南西北4个方向的6条放射状骨干线网、8条延伸线及环线组成，总规模约1 190 km。全部采用时速200 km以上的动车组列车，形成以武汉为中心、直达周边城市的“半小时至一小时交通圈”。目前，武汉至宜昌、武汉至咸宁、武汉至黄石、武汉至黄冈城际铁路已经开通运营。 2.3 地铁的发展现状与趋势 武汉市城市轨道交通规划线网由8条线组成，目前1号线、2号线一期、4号线一期已经开通运营，计划延伸轨道交通1、2、4号线，新建3号线和6、7、8号线一期工程，到2017年轨道交通建设总规模达到215.3 km，其中新增线路长度约142.6 km，基本形成覆盖武汉三镇的轨道交通网络体系。 因此，从高速铁路、城际轨道交通、城市轨道交通发展现状与趋势来看，新型牵引动力设备及其系统的运用、维护、检修及其管理体制、技术要求对从事铁道机车车辆专业的技术工人提出了更高的要求。快速发展的高速铁路、城际快速轨道交通和城市轨道交通需要成千上万的铁道机车车辆专业高技术人才。 2.4 高速铁路和城际轨道交通行业从业人员的基本情况 目前高速铁路和城际轨道交通的从业人员的基本来源主要有：研究生、大学本科、专科、高职高专、中专、技校、复转军人、历史遗留的社会招工、顶职等。近年来主要以大学应届毕业生和经过岗前培训的复转军人为主。从2000年开始，铁路停止招收中专及以下学历的毕业生，从2005年开始，新招收的技术工人起点为大专。 2.4.1 铁道机车车辆专业企业人才现状分析 本次被调查企业的铁道机车车辆专业人才现状统计表见表1。调研数据表明，铁道机车车辆专业人才在企业职工中的比例占88.6%～95.1%，大专以下学历平均占56.8%～68.0%（武汉大功率机车检修段由于成立时间在最近5年，大专以下学历仅占5.2%）。可以看出，大专学历人才是铁道机车车辆专业的主力军，是适应铁路发展趋势的基础性人才，高等职业技术教育在铁道机车车辆专业高技能人才培养方面大有可为。 2.4.2 铁道机车车辆专业高技能人才需求量大 随着中国铁路的快速发展，将有大量的机车乘务员、机车检修岗位等待铁道机车车辆专业高技能人才的填补。由于大功率机车的高技术含量，必须有高技能的驾驶和检修人才来胜任机务工作岗位，而中职学生和复退军人中能满足机车驾驶和检修岗位的比例极低，在一段时期内必定形成岗位空缺无人就岗的现象。为高职学校铁道机车车辆专业培养机车驾驶和检修人才提供了源动力。 2.5 铁道机车车辆专业人才的招聘渠道 铁道机车车辆专业主要是向各铁路局机务段运用车间和检修车间、大功率机车检修段、车辆段动车组运用所、动车组检修基地、城际铁路投资有限公司、城市轨道交通公司等提供人才。这些组织机构主要是通过校内专场招聘、网上招聘、校外毕业生招聘会招聘、与铁路企业之间的人才交流、接收军队的复转军人，其中校内专场招聘已经成为铁道机车车辆专业人才招聘的主要渠道。 3 铁道机车车辆专业现状与人才培养情况分析 3.1 铁道机车车辆专业分布情况 铁道机车车辆专业是一个传统的专业，目前国内设置有该专业的院校较多，主要为含有铁路背景的学校，如郑州铁路职业技术学院、湖南铁道职业技术学院等十余所，近年来一些本科院校也开始开办类似的相关高职专业，而且这些毕业生的去向大致相同，所以对我院铁道机车车辆专业存在着竞争关系。湖北省设置有该专业的学校仅有我院一家，且已经成为湖北省“职教品牌专业”建设项目，这将促使我们尽力办好该专业。 3.2 铁道机车车辆专业招生与就业岗位分布情况 以我院为例，铁道机车车辆专业近三年来在校生人数825人，2014年招生数为80人，这些人数中包括订单班。我院该专业毕业生主要就业单位为铁路局机务段运用车间和检修车间、大功率机车检修段、车辆段动车组运用所、动车组检修基地、城际铁路公司、城市轨道交通公司，涉及的岗位有机车司机、动车组司机、地铁司机、地勤司机、机车检修、动车组检修、地铁列车检修等。 3.3 铁道机车车辆专业教学情况及存在的主要问题 目前铁道机车车辆专业教学过程中理论知识的比重大，实际操作的比重小。且校内实训教学资源匮乏，校外实训又受到若干外部因素的影响，从而导致学生动手能力较差。铁路快速发展带来了技术、装备、工艺的大量更新，校内与之相适应的教学资源存在脱节问题。 铁道车辆论文:铁道机车车辆电气设备的故障及其预防对策 摘要：HXN5型内燃机车投入使用以来，在运用过程中，多次发生因机车故障在区间坡停，处理时间长，存在较大的安全隐患。文中现针对一起典型的故障，进行了深入的分析，对单台机车电气故障导致的柴油机异常停机处理进行原理分析，制定有效的应急处理措施，收到了较好的效果。 关键词：铁道机车 电气设备 故障 对策 前言 HXN5型机车牵引因两台机车同时停机，在先后使用小复位、大复位2次后仍不能启机。文中针对故障原因，查找出造成机车电气故障的问题，并提出相应解决方案，以供参考。 一、故障原因分析 1、故障处理 机车入库后，调取这两台HXN5型机车智能显示器的“事件日志”记录进行查看，两台机车的记录信息均存在“本机或重联机车机组停机按钮在闭合位，无法启机”的异常信息记录。 检查两台机车的柴油机重联急停开关均断开正常，柴油机停机回路各控制线路及接插件正常、使用替换法替换各控制电气故障仍无消除，在多次扳动384机车主操纵台司机控制器的过程中，故障现象突然消失。更换司控器后，柴油机启机正常。 拆下384机车的主操纵台司机控制器(简称司控器)进行检查，发现该车的机车司控器的KA―KB的辅助连锁安装位置不当和主凸轮断开点边缘磨损、主手柄凸轮横向间隙变大，造成该车司控器KA―KB触指在惰转位时仍处于吸合状态(该触指应在牵引档5，6位时吸合，其他档位应断开)，见图1。 2、柴油机紧急停机回路和档位控制回路(见图2)的原理分析 （1）HXN5型机车柴油机主要控制电气元件介绍 a、CIO为集成式输入/输出控制板，CIO是“智能显示器”的输人/输出装置。智能显示器通过CIO插件板获知机车的操纵条件，并控制牵引和辅助系统中各种电气设备的操作。在柴油机控制回路中智能显示器通过CIO接收停机控制指令，并通过CIO控制柴油机启停机。 b、PCR为电源控制继电器。为机车控制系统提供电源。 c、COB为控制开关断路器。为控制电气提供电源。 d、MU为重联急停开关(“紧急重联停机”按钮)。扳动MU开关后，主操纵台ESS1和副操纵台ESS。常开联锁处于闭合位，将给重联在一起的机车CIO传输柴油机停机信号，由CIO控制柴油机停机。用于司机遇紧急情况强迫停止柴油机运转。 e、MCl为司机控制器。用于给CIO提供机车电阻制动和牵引位的档位信号。司机控制器驱动一个凸轮旋转，当这些凸轮高点移动时，升起或降下连在开关触点上的杠杆，从而打开或闭合组合功率手柄相应位置的开关。其中KA―KB触指仅在手柄牵引位5、6位时闭合。 3、停机电路分析 通过判断单台机车燃油输送控制电路故障(如燃料泵电机故障、燃料泵控制接触器故障)不能使两台柴油机同时停机，引发类似同时停机只能是在重联机车的公用的控制回路才能发生。对涉及重联的机车牵引档位控制回路和柴油机强制停机回路进行了分析： 从图2可以看出，柴油机强制停车电路和牵引档位控制电路共用CIO的C22输入端口，提供CIO柴油机停机和牵引档位控制信号。停机控制时，机车提供给C22单独一路的74V信号作为CIo停机控制信号。而机车牵引运行时(1档以上)，C22、C23、C24、C254个端口中至少要同时有两个及以上的控制信号组合提供才能作为CIO的柴油机牵引档位信号(见图3)。 需要紧急停止柴油机时，司乘人员扳动MU开关后，ESS1或ESS2的常开联锁3A一3B触指闭合，74 V直流电经COB开关一ESS1或ESS2的“3A一3B”触指一TB5H、TB5B端子一DV15号线一TBlC端子一CIOC22号接口，单独给CIO控制柴油机停机，同时通过重联线传递到重联机车CIO控制它车柴油机停机。 同时ESS1或ESS2的常闭联锁“1B一1C”触指断开，确保MU开关扳动后，不论机车主手柄在任意位置，均立即切断柴油机C23、C24、C25的档位信号，保证CIO只能收到一路C22的柴油机强制停机信号。但正常情况下，如果MC，上KA―KB在非牵引位5、6档位时不正常闭合，一旦司控器回到惰转位时，由于此时其他档位信号均已断开，柴油机停机信号就会错误输出。 4、故障分析结论 (1)司控器KA―KB的辅助连锁的异常吸合是导致柴油机异常停机的直接原因。因384机车司控器MCl上KA―KB在惰转位时不正常闭合，当司机将司控器回至惰转位时，电流仍可通过司控器闭合的KA―KB触指，进入CIO的C22，因为此时C23、C24、C25的档位信号均已正常断开，只有存在一路信号进入C引导致微机系统认为”紧急重联停机”按钮闭合，控制CIO发出停车信号，将机车柴油机强行停机。 (2)重联装置的控制作用未解除，是导致该故障发生后，两台机车均无法正常启机的原因。当384机车发生故障停机后，系统通过重联线控制重联机车333机车也强行停机。在其后的处理中，因重联装置未拆除，重联关系始终建立，一位机车384机车的司控器KA―KB触指在惰转位一直处于闭合状态，因此机车只要上电，智能显示器就会始终认为“紧急重联停机”按钮闭合，严禁启动柴油机，并通过重联线控制二位机车也无法启机，致使线上乘务员在两台机车上多次尝试正常启机均失败。将故障的司控器再装回原车，拔除两台机车间的重联线后，333机车可正常启机，但384机车无法正常启动。 二、应对措施 针对此种故障现象，组织对发生的司控器故障进行普查，发现HXN5型机车投入运用5个月来，已发生多起司控器故障。司控器相关故障记载共计10件，其中更换司控器4件，其中有2件更换司控器未记录；更换、打磨、调整动作触指处理5件，其他配件原因造成司控器故障3件。制定了以下措施： 1、技术科、检修车问配合制定普查方案，对HXN5型机车司控器逐台进行普查，发现问题必须彻底处理。具体检查要求如下：首先主手柄置于惰转位，检查主副台司控器K连锁垂直中心线不得越过主手柄断开点边缘；然后将主手柄置于牵引8档(断开点1已面向外部)，对主手柄凸轮断开点1下边缘进行涂油．减少该处边缘磨损。 2、机车入库后，行修作业人员要向乘务员询问机车运行情况，并对机车事件日志分析、转储，发现机车异常信息必须上报技术科，对事件日志中记录的机车异常信息必须彻底处理后，方可出库。 3、机车进入修程时，必须对前一趟事件日志文件进行分析，发现机车异常信息必须处理消除，对提报的元器件故障必须交由厂家进行检测，对事件日志文件分析，确认良好后方可交车；对“紧急重联停机”按钮及司控器KA―KB触指进行全面检查，发现触头虚接、粘结等故障时必须彻底处理。 4、技术科将故障信息反馈回厂家，对近期司控器发生的故障进行综合分析，要求厂家提供司控器日常检修各尺寸要求(现提供的司控器说明书无司控凸轮与联锁凸轮间隙要求)提高产品质量。 5、鉴于原来厂家提供的处理柴油机停机的应急办法通常是检查MU开关应在正常位，然后再“小复位”“大复位”启机，仍不成请求救援的办法。耗时长(仅“复位”操作下来就需要12～15 min)，对类似故障无法有效解决，造成机故、机车无动力停留处理不当溜逸、隧道缺氧中毒的一系列隐患。采用优化流程。即线上发生柴油机停机故障时，乘务员应首先查看“事件日志”文件有无故障信息，如有明确信息则按要求处理；如“事件日志”无故障信息显示，则应查看“活动事件”，查看机车当前状态是否存在故障并按规定处理。处理时必须拆除重联线再进行复位启机试验，确保即使一台机车故障，另一台机车能够正常启机维持运行到前方站和出隧道处理。避免高坡、隧道引起的行车、人身安全问题。 结束语 通过采取新措施，HXN5型机车未发生因司控器问题造成HXN5型机车线上故障，消除了因柴油机停机故障对行车安全带来的安全隐患。 铁道车辆论文:铁道车辆擘业高职人才培养方案的研究 【摘 要】铁道车辆专业培养目标是培养能从事铁道车辆检修、运用、维护和管理工作，具有铁道车辆结构、原理等专业技术理论知识和铁道车辆检测、故障诊断与处理等实践技能，具有良好职业道德和职业生涯发展基础，德、智、体、美全面发展的高端技能型人才。 【关键词】铁道车辆；检修；运用；人才培养方案；项目课程体系 中国是一个典型的大陆性国家，经济联系和交往跨度大，需要有一种强有力的运输方式将整个国家和国民经济联系起来，铁路运输则是最适合中国经济地理特征和人们收入水平的区域骨干运输方式，在我国的交通运输体系中起着举足轻重的作用。 随着市场的不断发展和各企业实力的增强，国内铁道车辆制造厂家间竞争日趋激烈。除南车集团长江车辆有限公司实力增强外，眉山车辆厂、二七车辆厂的竞争力也较以前增强；北车集团在集团内部进行了产业调整，齐齐哈尔车辆公司、济南车辆公司的新造能力也不断提高；路外三家军工企业已先后加大工装、设备投入，正快速发展；济南东方新兴公司市场占有率已从2008年的0.7%增涨到了4.28%，民营企业已实质性进入整车制造领域，市场竞争压力越来越大，供大于求的矛盾将更加突出。 由于人们出行与经济发展的需要，我国投入运营的铁路车辆越来越多，随着技术的发展，铁路车辆的种类也是日益更新，因此，铁道车辆生产与维修部门需要大量具备专业素养与专业技能的人才，才能实现铁道车辆的快速全面地生产与维修，而铁道车辆专业的出现，正适应了当今铁道车辆市场蓬勃发展的趋势。 铁道车辆专业是一个机电一体专业，其专业人才培养定位是面向铁道车辆运用与管理生产一线岗位，从事铁道车辆检修与运用工作的高端技能型专门人才。 1.创新“双主体、全过程”人才培养模式，共同制定人才培养方案 与沈阳铁路局、沈阳地铁公司、中国北车集团沈阳车辆有限公司等企业紧密合作，成立“辽宁轨道交通职业教育集团”铁道车辆专业校企合作委员会 ，依托“校企合作发展委员会”，与沈阳车辆段、苏家屯车辆段、沈阳动车段、中国北车集团沈阳车辆有限公司、沈阳客车厂等共同组建专业建设委员会，建立校企合作长效机制，创新“双主体、全过程”人才培养模式。双方将合作办学、合作育人、合作就业、合作发展，共同制定人才培养方案，形成“三融合”的专业人才培养模式，即：教学内容与实际工作相融合、校内培养与企业培养相融合、学生角色与员工角色相融合。通过专业建设委员会的探讨研究，确定我校铁道车辆专业高职培养目标：培养面向铁道车辆相关单位，在生产、管理第一线，能从事铁道车辆检修、运用、维护和管理工作，熟知铁道车辆结构、原理等专业技术理论知识，掌握铁道车辆检测、故障诊断与处理等实践技能，具有良好职业道德和职业生涯发展基础，德、智、体、美全面发展的高端技能型人才。 职业面向与就业岗位、岗位群：主要面向铁道车辆部门，从事铁道车辆的检修与运用工作，也可在铁道车辆制造单位从事相关的工作。主要从事车辆钳工、制动钳工、轮轴装修工、车辆电工；货车检车员、客车检车员、发电车乘务员、列车轴温检测员等岗位的工作。 层次定位：初次就业岗位中级工；目标就业岗位高级工、技师；职业发展岗位高级技师、工班长、车辆调度员、值班员、车间主任等。 从中级工晋升到高级工需要5年，高级工晋升技师需要2年，技师晋升高级技师需要3年。 2.校企合作共同构建基于铁道车辆检修与运用工作过程系统化的项目课程体系 加强与铁路局、车辆段等企业的深度合作，联合课程开发专家、企业技术骨干，按照“市场需求调研工作任务分析职业能力分析课程结构分析专业教学标准开发课程标准开发教学设计教材开发其他教学资源开发” 的流程共同进行课程开发。遵循文化基础知识培养职业基本能力培养职业核心能力培养职业综合能力培养职业拓展能力培养，构建了公共基础课、专业课（包括技术基础课、核心专业课、实践技能课）和素质拓展课三大平台。 （1）专业群技术平台 以培养岗位群所需共性知识、技能、职业素养为基础进行构建，主要由机电类的基础课程和车辆检修、运用管理课程组成，机电类的基础课程包括《机械设计基础》、《机械制造基础》、《电工与电子技术》等，车辆检修、运用管理的课程包括《车辆构造与检修》、《客车电气装置》、《车辆运用与管理》等。 （2）专业课程体系 本专业核心岗位为车辆钳工、车辆电工、检车员。专业基于工作过程的项目课程立足职业岗位要求，通过分析岗位工作任务和职业能力，合理归并工作过程中比较接近的工作领域设置课程，按照工作过程序化知识，开发项目课程。专业项目课程包括：《车辆构造与检修》、《车辆制动装置》、《客车空调装置》、《客车电气装置》、《车辆检测技术》、《车辆运用与管理》等。其中《车辆构造与检修》、《车辆制动装置》、《客车电气装置》、《车辆运用与管理》为专业核心课程。 铁道车辆论文:铁道车辆轮对设计对CAD/CAE技术的应用 摘 要 铁道车辆的关键部件是铁道车辆轮，它是车辆全部重量的支持，对于铁道车辆轮的负载量，旋转速度等具有较高的要求。因此，车轮的设计、制作需要更加精细，高质量，铁道车辆轮对设计对CAD/CAE技术的应用就显的非常必要，本文将根据铁道车辆轮的特点，介绍CAD/CAE技术，分析CAD/CAE技术在铁道车辆轮设计中的应用。 关键词 铁道车辆论；CAD/CAE；设计；应用 随着机械设计领域市场竞争的日益激烈，对于机械产品的质量、规格、生产率等的要求越来越高，在设计中，先进技术的采用成为必要。CAD/CAE技术作为一种现代技术，在车辆车道轮的设计、制造中广泛应用。铁道车辆的设计、制作工程复杂，程序繁多，需要建模的准确，车辆轮尺寸的精确、模型的设计、零件的装配等过程都需要CAD/CAE技术的辅助，使之设计精确，提高建模效率，降低建模错误率，确保铁道车辆轮生产的规格化，进而提高铁路的工作效率。 1 CAD/CAE技术概述 在20世纪70年代末，在机械设计技术中结合了计算机技术，两者的相互结合产生了计算机辅助设计（Computer Aided Design），简称CAD。CAD技术是指以计算机软件为工具，例如UG、Solidworks，对实物进行模拟制作，利用仿真模拟展现产品的结构、外形等，即是利用计算机绘制、设计机械产品及工程。计算机辅助工程技术（Computer Aided Engineering），简称CAE技术，是随着计算机科学技术的发展而出现的新的设计技术，它利用计算机软件，例如MARK，求解分析产品及工程的结构性能。 目前，CAD/CAE技术在机械、建筑、电子等工业领域广泛应用，是一个效率高、综合性强的高新技术。利用相应的计算机软件，对建模的过程进行有效的记录，可以在设计过程中根据设计理念、型号而改变参数，改变、修改模型的尺寸，并保持零件之间的关联性，这样就使设计的程序简单化，对数据的利用更全面。在工业方面的应用，提高了产品的质量，缩短了产品的设计时间，对于尺寸、模型、规格的计算更为精准。在铁道车辆轮设计方面，需要利用CAD/CAE计算机软件，建立车辆轮的三维模型，对车辆轮的几何尺寸进行分析，建立参考数表，依据参考数据进行精确的设计。同时，利用CAD/CAE技术，对于铁道车辆轮的结构、受力分布等进行分析计算，建立车辆轮的计算模型，在设计、制作中提高制作精度、增强产品质量。 2 铁道车辆轮对设计对CAD/CAE技术的应用 2.1 在多维绘图中应用CAD/CAE技术 在铁道车辆轮的设计中，数据、图形的绘制需要需要占据大量的时间，是一项复杂的工作，对数据的精确，图形绘制的标准具有较高的要求。利用CAD/CAE技术进行图形的设计，建立三维建模，绘制模拟实体的三维图形。在多维图形的绘制中，首选需要选择适合且功能较多，以交叉绘图为主的工作软件，例如3D―MAX等，绘制不同的图形，从不同的截面设置参数，确保参数的准确，图形比例的合理。例如，在绘制某一种型号的铁道车辆轮时，可以对横截面、外径、内径进行参数设置，从多维图中从不同角度进行检查、调整图形及参数，使其合理、精确。同时，在绘图软件中，对填充剖面、调用图块、区分层次等功能进行运用，使铁道车辆轮的多维图形精确，合理，确保在实体设计中图形准确。 2.2 在实体中应用CAD/CAE技术 铁道车辆轮设计对于CAD/CAE技术的应用，在车辆轮实体设计中运用广泛、对于设计有重要的帮助作用。CAD/CAE技术的应用，用CAE技术车辆轮的承载力、运转速度、受力分布进行求解分析，对其结构性能分析，建立车辆轮的计算模型。用CAD技术，根据数据建立三维建模，包括表面、实体、线框等模型。根据软件所提供的造型模块，如如球体、圆柱体、楔形体等绘制，在绘制中根据分析的数据设置参数，同时，从不同横切面研究模型的精确度。对于零件的设计，对于简单的零件可以AutoCAD工作软件对其进行绘制，对于复杂的零件则可根据二位设计中的结构来定义，然后通过三维实体造型进行拉长、旋转等，使其变成新的基本体，利用三维实体进行设计，使其成为所需零件，在零件的设计中，要确保结构的合理性，数据的准确性。实体模型的设计，在运用CAD/CAE技术时，要注意在设计中对于整体模型的多角度、全面的检查，检测铁道车辆轮的整体实体性、完整性。 2.3 对于车辆轮部件检查的应用 CAD/CAE设计中，借助计算机技术，可以对铁道车辆轮的不同的零件进行拆分、检查、组装。将零件间的装配途径记录在CAD/CAE软件的资源器中，在对部件进行检查分析是，对于数据进行分析，在装配中，可以根据软件的资源器记录，正确的监测部件间的装配，以此检查各零部件间是否装配正确。这样可以及时的发现车辆轮数据存在的问题，对零部件进行更改，提高其精确度。同时，在车辆轮设计中应用CAD/CAE技术，在图形绘制中可以随意的隐藏部件，可清晰的看到车辆轮内部的结构，对各个部件进行旋转检查。还可对铁道车辆轮的运动进行演示，在演示中检查各配件之间的紧密度。在演示时，可是设定一定的路程，对于出现不能完成路程、零件之间存在碰撞、车辆的受力不平衡的等问题进行及时的更改，完善设计图形，防止在制作中出现产品不达标、不能正常使用的状况发生。 3 结论 随着科学技术的发展，计算机技术将更加智能化，数据技术、信息技术的发展也将更加全面、完善，CAD/CAE技术也将朝信息集成化、技术智能化方向发展，在机械设计中将更广泛的运用。在铁道车辆轮设计中，CAD/CAE技术将应用到更多的方面，对于车辆轮的模型设计、车辆轮的检查维修、车辆轮新型模型的开发设计等都具有更加重要的作用，进而车辆轮的承载力、运转速度等都所提高，铁道的运输将更加完善、快速。 铁道车辆论文:关于铁道机车车辆故障维修诊断分析 摘要：近几年，在经济发展的带动下，中国的铁路事业发展十分迅速，铁路事业的发展跟铁道机车息息相关。加强对铁道机车的管理，认真解决铁道机车车辆出现的各类故障，不仅对铁道部有好处，而且对整个社会的发展都是百益而无一害的。自从1990年以来，铁道机车车辆维修体制就受到了铁道部门的高度重视，并且成立了铁道机车车辆维修制改革领导小组，参考美国和英国的铁路机车维修制度，设立了一套适合我国发展的维修制度。本论文主要分析了当前铁道机车车辆故障维修的发展现状及故障维修中应考虑的问题，通过分析和研究，提出了一些应对这些故障的措施。 关键词：铁道机车；故障维修；检修 众所周知，铁道机车的维修是铁路运输中必不可少的重要环节，它能够恢复机车的受损功能，进一步提升机车的质量，对安全运输有着极其重要的作用。铁道机车的维修制度从设立到现在，已经经历了十多年的发展历程，机车车辆维修和管理不论是在理论上还是实践中，都已经有了较大的提高，现在的维修制度相比以前已经提升了不少，为整个社会带来了较大的经济效益和社会效益。目前铁道机车的维修制度和发达国家相比还是存在一定的差距，而且维修的针对性差、维修工作量大、维修时间长、费用高、机车车辆利用率低等问题，都是在维修过程中人们反映的问题。新的维修体制需要一个逐步建立与不断完善的过程，它必须要具备一定的检测手段和诊断标准，建立一支在实践中有着丰富经验的技术人员队伍，这样更能使铁道车的维修能够落到实处。 一：铁道机车维修的发展现状 从上世纪七十年代开始，维修制度主要就是以“以可靠性为中心”这个为标准，实施的一系列维修制度。目前主要还是计划预防修的理论框架，通常是整辆车或大部分零件定时或定期进行不同等级的维修，多年的工作经验使得铁道机车的预防修体系已经十分成熟。对于需要维修的车辆，维修部门根据计算机提供的数据分析，首先对机器进行必要的检测，检测之后再进行修理，对于重要的部件要实行特殊的管理。 二：铁道车辆故障检修 铁道车辆在平常生活中的应用，随着使用次数的增加，车辆的各种零部件会不断消耗、腐蚀或磨损，这些零件的损害会大大降低车辆的实用性，为了保证车辆的正常运行和满足人们日常生活的需要，必须对车辆进行定期的检查和维修，这样做也延长了车辆的使用寿命。 1）检修制度 对于车辆的检修，国际上专门设立了两种不同的检修制度。一种是计划预防修理制度，另一种是根据车辆技术状态的不同设立的修理制度。计划预防修理制度，首先要了解车辆各类零部件的损耗程度，确定相应的使用年限，根据数据的分析，了解车辆的检修循环结构和检修周期，在车辆部件还没有完全损耗之前就对零件加以修整，使得零件最大程度的实现了自己的使用价值。按车辆修理状态修理的制度，就是在规定的使用期限内，观察设备的运行参数，若参数在规定的范围内则不检修，超过规定范围才进行检修。这个修理制度最大程度的发挥了各个设备的最大利用价值，使检修的工作量尽量减小的同时，也保证了车辆的行驶安全。 2）定期检修 所谓的定期检修就是每隔一段时间，就对行驶的车辆进行一定的检查，确保车辆的安全。定期检查可以使车辆及时发现问题并维修，使车辆保持一个良好的运行状态。确保在下一次检修之前，车辆不会出现较大的故障。 3）车辆的日常维修 对车辆进行日常的维修不仅保证了车辆运时的良好状态，使得车辆在行驶过程中不会发生什么故障，而且也减少了交通事故的发生，确保了行车的安全。中国人口多，车也多，而且铁路上的车的数量特别多、车的种类也多，必须对车辆进行检查维修，为自己，更为了他人。维修内容通常涉及两个方面，技术检查和故障修理这两个方面。技术检查主要是检查车辆的技术状态，发现车辆出现故障时应及时进行修理。故障修理是针对车辆出现的问题，根据出现的具体故障来实施不同的解决方法。 三：维修措施 1)改善铁道机车车辆的维修制度 现有的铁道机车的维修制度还存在很多的不足，应该加快维修的改革进程，改变以往的维修模式，让它变得有层次性、多样性、实用性。打破原有的维修观念，要从设备的规划、设计、制造和安装就开始，直到车辆的使用、维修、改造和报废这一整个过程，都要实现设备的综合管理，发挥所有设备的最大利用率。 2）缩短车辆的维修周期 车辆在行驶过程中很容易出现各种各样的故障，定期进行维修是很有必要的。但目前我国车辆的维修次数比较频繁，维修周期是美国等发达国家的好几倍，车辆维修时间过长的话，降低了车辆的使用率，而且增加了维修费用，加重了人们的负担。在确保车辆安全的前提下，应尽量的缩短维修周期。 3）增大车辆维修的投入 车辆是现在人们日常生活的必备工具，车辆的运用和维修在运输方面发挥着十分重要的作用。但是由于各方面原因，国家对车辆维修部门的投入太少，使得维修技术还存在很多需要改进的地方，经济的不断发展，应不断加大对车辆维修的投入，加强维修学科的建设，使得车辆的维修技术得到进一步的发展。 4）加强维修人员的技术培训 由于之前的科技相对比较落后，维修人员的理论知识也比较薄落，大部分维修人员受教育程度不高，各方面的素质都需要提高。对于正式的维修人员，在他们正式工作之前就应该对他们开展相关技术培训，提高他们的维修技术，同时加强他们的职业素养，为铁道机车的维修做好准备。 结语：随着铁道机车的广泛应用，铁道机车的故障维修引起了社会越来越多的关注 。改善铁道机车车辆的维修制度，缩短车辆的维修周期，增大车辆维修的投入，加强维修人员的技术培训，实施这些方法都能给铁道机车维修部门起到很好的作用，进一步改善铁道机车车辆的维修水平。 铁道车辆论文:高职铁道机车车辆专业人才需求分析 对高职铁道机车车辆专业的人才需求进行了深入调研分析，从轨道建设的迅速发展，电力牵引占居轨道交通牵引动力主导地位，铁路机车乘务员供不应求，机车乘务员队伍正面临职业素养全面升级等方面论述了开办高职铁道机车车辆专业抓住了铁路用人的黄金期。 铁道机车车辆人才需求机车乘务员 1高职铁道机车车辆专业的人才培养目标与就业岗位 高职铁道机车车辆专业主要面向国有铁路机务系统、地方铁路、城市轨道交通企业、机车车辆装备修造企业、有铁路专用线的大型工矿企业电力机车运用和检修部门一线岗位，培养具有高职文化素养和职业道德，具有规范操作、敬业爱岗、团结协作、安全意识强、服从统一指挥的职业素质，熟悉有关铁路技术管理规程及规章，具备电力机车运用、监测与维护、故障判断处理和检修能力的高端技能型专门人才。主要就业单位是铁路机务段、机车检修段（厂）、车辆段、车站、编组场、城市轨道交通业、生产企业运输部的机车驾驶、机车检修、地勤、机车保养等领域。主要升迁岗位有指导司机、工长、车间技术员、车间主任、项目主管、机务安全监察等机务运用与检修管理岗位。 2轨道建设的迅速发展对铁道机车车辆人才需求迅猛增长 2.1东北铁路建设的快速发展需要大批铁路特色专业人才 东北是货物运输大进大出的地区，其中铁路是最主要的运输方式。自2005年以来，铁道部与东北三省多次签署了《关于加快辽宁/吉林/黑龙江铁路建设的协议》。我校地处辽宁省，是全国既有铁路网最为稠密的地区之一，辽宁省与铁道部共同规划建设19个铁路项目，全长2360多公里，总投资约1530亿元，包括京沈客运专线项目、哈大客运专线、丹东至大连铁路建设项目等，加大电气化改造力度，构建内通外联、多通道、大能力的铁路运输网。2005年以来，铁道部与吉林省先后四次签订战略协议，确定实施新建、改建铁路项目37个，新建、改建铁路里程约7460公里，总投资约2365亿元，将实现“市市通高铁、县县通铁路”的目标。铁道部与黑龙江省携手推进30个重点项目，总投资近2400亿元，铁路运营里程将达到8500公里以上，尽快形成以哈尔滨为中心，以哈大、哈齐客运专线等为主轴的便捷顺畅铁路运输网络。东北铁路建设进入了快速发展时期，为铁路特色专业人才需求提供了广阔的发展空间。 2.2东北地铁迅猛发展，需要大批铁路特色专业人才 东北地铁也在迅猛发展，仅沈阳地铁规划就由11条线组成，整个线网呈“四横、四纵、两L、一弦线”，线网总规模为400公里，其中一号线西起张士开发区，东至棋盘山，规划全长为44公里。二号线北起蒲河区，南至空港新城，规划全长为42公里。地铁动力系统全部采用电力牵引，同样需要大批铁路特色专业人才。 3电力牵引占居轨道交通牵引动力主导地位，需要大批铁道机车车辆专业人才 交流传动电力牵引发展已经进入成熟期，尤其是在铁路高速和重载牵引方面显示了极大的优越性。2006年“和谐型”系列大功率重载交流传动机车投入运用，单轴功率达到1000～1600kW，在250～300km/h及其以上的高速领域，交流传动的电动车组更是独领风骚。到2015年全国将有1万多台“和谐型”机车投入运用，大功率交流传动电力机车将成为我国主流牵引动力。电力机车除了在铁路干线上应用以外，在城市交通运输包括城郊电动车组、地下铁道电动车组、地面电车和工矿企业内运输等方面也都起着越来越重要的作用。电力牵引占居轨道交通牵引动力主导地位，需要大批铁道机车车辆专业人才。 4沈阳铁路局机务系统机车乘务员供不应求 我校铁道机车车辆专业毕业生的主要去处为中国特大的几个铁路局之一的沈阳铁路局，全局机务系统共设置机务段5个，即沈阳、苏家屯、锦州、通辽、吉林机务段。苏家屯机务段是沈阳铁路局最大的以货物运输为主的机务段，由长春、大连、本溪、丹东等十段合一，共有职工1万多人，配属机车500多台，担当固定交路近400对。将全局的11个中修车间22个台位全部集中整合到苏家屯，形成一个车间10个台位，具备年中修电力机车250台、内燃机车500台的能力。沈阳机务段始建于1904年，地处东北铁路网交通枢纽，是全局唯一的客运机务段，具有日完成5台机车小辅修任务的能力，承担沈阳、沈阳北、山海关部分入库机车的检查和整备任务，承担京哈线秦沈段救援和沈阳站、沈阳北站调车任务。近年，机车乘务员单班单司机值乘改为双司机值乘，对铁道机车车辆人才的需求量翻倍增长，相应的电力机车运用和检修人员更是供不应求。沈局在2009年的“千名司机培养工程”就是在人才急需的情况下采取的应急措施。2012年以来，沈局又在复退军人，应届高职毕业生中，招收了大批专业知识几乎零基础的后备司机，作为机车乘务员队伍的必要补充。其中的千名大学生后备司机绝大部分都不是铁道机车车辆专业，有的甚至是文科毕业，沈局铁道机车车辆人才匮乏可见一斑。 5机车乘务员队伍正面临职业素养全面升级 高铁作为高技术、高科技的产物，需要大量的专业技术人员。按照《铁路“十二五”发展规划》的要求，实施“人才强路”战略，坚持人才优先、以用为本的指导方针，以高铁运营等领域人才为重点，保证高铁主要行车岗位人员动态优化。沈局机车乘务员队伍正处在新老交替的关键期，四五十岁的人居多，前期录用的多为技校、中专毕业生。自1998年以来的这十几年间沈局机车乘务员基本上录用的都是复退军人，他们知识基础相对薄弱，专业能力没有多少提升空间，整个机车乘务员队伍正面临职业素养全面升级。近年，随着铁路新技术的发展和大量新装备投入使用，沈局招收机车乘务员的要求进行全面调整，不再招复退军人，而改招高职专门人才。我校在这个时候开办铁道机车车辆专业，就是审时度势，适逢其时。 轨道特色高职院校担负着为铁路行业和地方城市轨道交通建设培养高端技能型专门人才的重任，铁道机车车辆专业的毕业生就业前景乐观是毋庸置疑的。引用我校铁道机车车辆专业建设指导委员会主任、沈阳铁路局机务专家崔总的话，我校铁道机车车辆专业办得好，这个时候办铁道机车车辆专业就是抓住了方向，抓住了铁路用人的黄金期，非常受欢迎。 铁道车辆论文:铁道车辆空调装置职业教育特点刍议 [摘 要]本文分析了随着我国铁道车辆空调技术的快速发展，传统的职业教育教学存在的弊端，深入浅出的分析了在铁道车辆空调装置领域现代化职业教育如何合理优化教学方法，更加适应现代化特点。同时，根据不同学校的现状制定更加合理的培养方案。 [关键词]铁道车辆空调装置；职业教育；教育教学方法；理论联系实际 1.引言 职业教育是指让受教育者获得某种职业或生产劳动所需要的职业知识、技能和职业道德的教育。职业教育的目的是培养应用人才和具有一定文化水平和专业知识技能的劳动者，与普通教育和成人教育相比较，职业教育侧重于实践技能和实际工作能力的培养。职业教育是社会发展的产物，是人类文明发展的产物，也可以说是人自身发展的产物。而且是发展到某个特殊时期的产物。职业教育受益于社会，社会也可受益于职业教育，促进社会发展是职业教育的应有之义和神圣职责。《铁道车辆空调装置》是铁道车辆专业一门较为主要的专业课程，作者根据多年从事铁道车辆教学的工作经验，对于其独特的教育教学方法进行了相关阐释。 2.目前课程教学方面存在的问题 由于铁道车辆空调装置学科是一门传统的教育学科，在现代化技术不断发展的形势下，铁道车辆空调装置这门课也需要不断的变革与时俱进，传统的教学方法应该得到改变。 2.1 学校教育适应时展的需求 在以往的职业教育教学之中铁道车辆空调课的教学基本上沿袭传统的授课方法“板书+讲解”。但是由于铁道车辆空调装置这门课需要紧密与企业实际相互结合，课程内规定了很多实践项目，比如压力试验及抽真空试验，这些实验单单使用黑板是满足不了学习需要的，需要学生自主动手在试验台上进行演练，也就是说，铁道车辆空调装置课程应该向：“演示+操作+讲解”这种新的授课形式上进行转变。 尤其是像铁道车辆空调装置这样的专业课程，需要不断更新新技术，课堂上应该能够向同学们展示装置特征，这就要求不仅使用文本讲解，还需要图形、图像、视频、三维模型甚至实物展示。先进的教学工具，建设较为现代化的实训教室，利用现场进行直观教学，并且使学生能够在课堂上动手亲自操作，这样的认知学习可以让学生有更直观的认识。现代化的教学方式更加能够激发学生的学习兴趣。在传统的教学方式上学生坐在课堂上仅仅能够获得文字上的信息，无法调动同学的学习热情，往往会看见课堂上的同学昏昏欲睡，而讲台上的老师也会感觉缺乏讲课激情。而新颖的学习形式则能够让学生耳目一新。 2.2 学校教育与企业需求相脱节 学生在高职院校学习的知识与企业需求的人才间存在差距，这是近年来不少企业对高职院校毕业生的一个普遍看法，这将直接影响高职院校毕业生的就业问题，有些企业甚至宁可招聘中职学院的学生也不招聘高职生。有些企业领导认为，高职院校的学生在进行了三年的职业教育以后，只会一些在人们看来无用的理论知识，并无法满足企业所需求的动手能力强的要求。同时，对一些新设备、新知识的接收能力，思维上的创新能力更是少之又少。企业招聘这样的毕业生，需要重新进行培养，无疑增加了企业的用工成本。这样的培养方法并不能满足与时俱进的改革需求。在铁道车辆空调装置这门课的学习上也是如此，本门课程的培养方案旨在培训学生动手检修空调装置的能力，对列车空调系统有个基本认识，对车电装置的使用有一定的了解，满足铁路检修运用部门的工作需求。而并不需要详细的掌握热力学知识，这样就需要学校对学生的培养不断的进行调整。 2.3 学生综合素质不足 铁道车辆空调装置这门课程不仅旨在提高学生的专业技术水平，同时对于学生自我能力的提升也是在培养范围以内。培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力更是重中之重，在今后的工作岗位之中仅仅依靠书本上的知识是不够的，更需要学生能够有刻苦专研的精神和自我学习的能力，这样才能不断适应车辆空调装置技术发展的要求。 3.高职教育与企业需求对接对策研究 3.1 学生职业能力培养 在铁道车辆空调装置的课堂上，老师应该更加侧重于一线作业实际，课堂上的讲课内容应该更贴近作业现场，做到课堂与现场的无缝对接。例如，在实验课堂上在设施允许的基础上应该加入空调检修调试等方面内容，学生在课上可以相互讨论，既锻炼了学生的动手能力又激发了学生的学习兴趣，同时，还可以对学生的检修成果进行评测，成为一个特色办学的方向。另外，在校内举办各类有专业特色的技能比赛，例如空调系统调试实验等等，使用竞争的模式激发同学学习热情，也从另一角度督促了学生自主学习。这些有情景的课堂设计更能够让学生有走上工作岗位、身临其境的感觉，例如老师可以作为领导小组、学生作为检修工作轮流进行成果展示等。 3.2 改革固有考试模式 传统考试以笔试为主，题型也多以死记硬背的简答题为主，这样的考试形式并不能起到让同学融会贯通的效果。可以结合笔试与实验。增加相关的故障分析内容在笔试部分，而实践考试可以设在演练场中进行，分成几个小组进行过程讨论，相互协作，并设置多种解决渠道，使得学生更直观和熟练的掌握专业内容，同时也锻炼了学生们的团队协作能力和自主创新能力，而且也能使考评结果更具有参考价值，对学生的学习也能起到监督促进的作用。 4.小结 铁道车辆空调装置是一门不断向前发展的科学内容，职业教育之中也应该不断的转变观念，切实改进传统的教学手段和教学方法，同时不断理论与实际相互结合，变革传统的教学方式，逐渐实现课堂上以学生为主体，教师适时加以理论指导，充分调动学生的主观能动性.结合铁道车辆理论与实践性结合的特点，要在教学中选择一套适合高职学生的教材，教师应全面掌握教材，采用灵活的教学手段，筛选出教学的重点、难点，精心组织教学内容，选择应用合适的多媒体课件，把理论和实训操作有机的结合起来，使理论寓于操作中，在实作中消化理论。 铁道车辆论文:铁道车辆专业职业教育中工学结合与校企合作的思考 摘 要：本文通过对铁道车辆专业职业教育工学结合与校企合作的研究和思考，提出了一种校企密切合作、相互衔接、相互渗透的紧密型新顶岗实习方式。 关键词：工学结合 校企合作 顶岗实习 铁道车辆专业 人才培养 铁道车辆专业职业教育是以培养符合现代铁路发展所需车辆运用及检修并侧重于职业技能的高素质人才为目标，而采用“校企合作，工学结合”的模式是实现这一目标，使学生具备职业核心能力和创新能力的必由之路。笔者认为，只有在铁道车辆专业职业教育中采用一种校企密切合作、互动渗透、齐抓共管、全程控制的紧密型新顶岗实习方式，才能达到事半功倍的效果。该实习方式具体如下： 一、理智选择校外企业或实习基地 要搞好校企合作和工学结合，合理选择有实力、有条件、专业对口的校外企业至关重要。学校应经现场考察，从人才培养的软实力与硬条件、长期与短期、经济性与技术性等方面进行充分分析论证，确定铁道车辆专业职业教育工学结合的校外顶岗实习基地。 二、制订切实的培养教学计划和课程设置 为保证“工学结合，校企合作”所培养人才的质量，我们必须从计划及课程设置的源头入手，为此，应由院校车辆专业骨干教师和企业的职教、技术以及技师等相关专业技术人员共同组建铁道车辆专业建设指导委员会，由该委员会经过调查、分析与论证，最终确定符合当前铁路车辆发展要求的新教学计划和课程设置，使其具有突出职业技能核心、侧重理论与实践相结合、兼顾“四新”技术以及全面发展等特点。 三、强化实践教学设施和基础建设 职业教育中各专业实验室、实训场及实践基地的建设直接关系到所培养人才的质量和水平，应由校企组建的专业建设指导委员会根据专业特点并结合学校现状，把实践教学基地分为校内部分和校外部分两块。校内实训基地建设应符合院校依靠自身力量可以筹建且主要针对主型铁道车辆各组成部件结构、原理、控制及基本职业技能的训练与指导这一基本思想。而校外实训基地是对学校无法自建的一些实训项目以及一些最新车辆装备的实训项目进行培训和实践的有效方式。我们通过校内外实训基地的交替使用及其与理论教学的穿插配合，真正实现工学结合互补。 四、深化专业教学改革，探索工学结合，理论和实践一体化的教学模式 1.加强铁道车辆专业教材的建设 我们要通过补充完善现有通用教材和重新开发新的校本教材这两种方式，满足工学结合职业教育和岗位培训的需要。 2.改革教学内容组成结构 改革教学内容组成结构，适应工学结合中企业的实际需求，提高教学的针对性和适应性。在实际的人才培养中，我们可把教学分为两部分：一部分为校内培训，突出强化企业所提出知识和技能的培训与演练，使教学效果更贴近企业所需。另一部分为企业培训和跟班组的顶岗实习，师资以企业的车辆技术人员为主，院校专业教师为辅，培训内容主要针对本企业的车型种类及工作任务等特点来进行，通过理论与实践交叉互补训练，提升学生职业知识与技能。而顶岗实习则采用跟班组指定师傅指导为主，学校专业教师定期巡回辅导为辅的方式，校企合作，齐抓共管，全面培养、提高本专业学生职业技能及素养。 3.改革、完善教学和技能传授的方法 我们借鉴目标教学法、模拟教学法等多种方法并结合运用心理学的一些基本知识和技巧，激发学生学习知识与技能的兴趣和热情，提高教学的实际效果。 4.打造一支强实践、高素质的教师队伍 我们采用校企合作方式，一方面把院校铁道车辆专业教师送到铁路相关企业进行知识技能培训，另一方面聘请铁路现场的技术人员来学校兼职、授课，打造一支“双师型”“专家型”的师资队伍。 五、制定和完善考核及评价机制 合理、完善的考核评价机制是保证工学结合人才培养质量和实现校企双方合作共赢的必要制度保障。铁道车辆专业工学结合人才培养考核及评价体系的主要思想和内容如下： 一是校内培养阶段，以本专业教学计划为指导，采用考试获取学分的方式来考核学生应具备的知识和技能。同时要求学生取得职业资格证书，为今后的顶岗实习奠定基础。 二是企业培训阶段，以企业培训的教学计划为指导，采用理论试卷考试和企业现场实际生产操作技能考核并举的方式，达到增知强技，适应企业岗位工种所需的目的。 三是跟班组的顶岗实习阶段，采取本人、指导师傅和巡回辅导教师三者相结合的综合评价考核方式。 总之，“工学结合互补，校企合作共赢”是铁道车辆专业职业教育发展的时代所需，需要我们在今后的教学与工作中不断探索和完善。 （作者单位：河北轨道运输职业技术学院） 铁道车辆论文:重量替代在铁道车辆整车测量中的应用 摘 要：在铁道车辆的生产制造过程中，将会对安装完整的车辆进行例行测量及试验，而此时可能存在临时的未安装件，故提出等效的重量替代方式来保证有效进行，并对此进行阐述，以及分析重量替代的原理，同时归纳并总结了生产中的重量替代实施方法。 关键词：重量替代 未安装件 原理 方法 1 前言 在铁道车辆的生产制造过程中，车辆组成后的整车称重及与整车重量有关的测量调整工序需要在零部件安装完整的前提下进行，但因于因素，会存在部分安装件缺失或不能安装到位，为了使此工序正常进行，而又不影响生产进度，可以通过等效模拟未安装件的重量及重心位置，使车辆的重量及分布状态与真实安装状态等同，以满足整车称重及与整车重量有关的测量条件，以保证测量的真实有效性。 2 制造中与整车重量参数有关的测量工序 车辆的总体重量参数，主要包括整车的重量及重心位置（即整车重量的分布状态）。 在车辆例行称重试验时，主要目的是测量车辆的自重及其分布是否满足合同中的规定，具体是通过车辆的轮重差、轴重差等参数来考核，这两个参数不仅与车辆的重量有关，而且与车辆上各安装部件的重量分布有关，所以要想得到其真实值，需保证整车安装完整；若有缺失，也需要按一定规则进行等效的重量替代，以反应车辆的真实重量及平衡状态。 同样，在车体落在转向架后，要对车体四角高进行测量调平，以及对各个轴箱簧高进行测量，它们的测量结果值需控制在限定的偏差范围内，否则需要进行调整。由于转向架有一系、二系弹簧，为弹性支撑，施加到此点的压力不同，其位移会相应的不同，这样各测点的测量值必然与上车的重量及分布状况有关。 3 制造中未安装件的分类 在车辆的生产制造过程中，对于未安装的部件，一般可简单分为以下两类： （1）常规的未安装件。 按照正常的生产制造工序进行整车称重或测量时，由于受客观条件限制无法安装的件，以及制造工艺分工的不同，而导致的不同工序会存在不同的临时未安装件。如针对固定编组的车辆：进行单车制造的测量及试验时，会在一端安装整个连接风挡，另一端不挂；以及在编组后才安装的车辆间联接电缆线、随车工具等，这些都相对于整车自重认为是缺失件。除非有制造工艺或安装工序调整外，常规未安装件一般是相对固定的状态。 （2）非常规的未安装件。 除常规未安装件外，可能会有临时性的新增未安装件，如由于供货不到位而引起的缺失件，以及质量缺陷、更改等造成的暂时未安装件等。非常规未安装件一般是动态的、不确定的。 4 重量替代的原理 重量替代后的车辆重量及其分布状态应与实际完整安装状态下的车辆一致，重量替代是基于与原安装件等效的原则，即应与原安装件对整车重量和重心位置的贡献保持一致。 整车的称重或测量中，主要是来自垂直方向力的传递，所以这里的重心只需考虑平面重心，即纵向X和横向Y的坐标保持一致即可。 车体组装完整并落在转向架上后，可以简化地认为是通过四个边角传递给转向架，也就是组装车体的重力是通过四个旁承或空气弹簧传递到转向架上的。四个角力的大小与组装车体的重量和平面重心位置有关，可建立如图1所示的受力示意图进行分析说明。 （2）假设GW1为车体分配到一位端转向架的重量，GW2为分配到二位端转向架的重量，XF为支承力作用点与Y轴的距离，YF为支承力作用点与X轴的距离；F1为一位端支承力，F1L为一位端左侧支承力，F1R为一位端右侧支承力，同理，二位端上的支承力分别用F2、F2R及F2L表示。则组装车体作用在转向架的四个角力计算公式为： 5 重量替代未安装件的方法 重量替代可以通过在原位置安装重量参数（指质量和重心）相同的工艺件，或者在其平面重心位置放置等质量的砝码来临时替代原安装件。 结合生产制造过程中的实际运用情况，若用标准砝码来进行重量替代，一般可归纳为如下四种方法： （1）直接法：依据未安装件的重量及在车内安装位置的重心，把重量相等的标准砝码直接放置到与原安装件重心重合的位置。 （2）组合法：签于可能受车上摆放位置的约束，以及针对重量较小的分散件，可以把几个件按照公式（4-1）、（4-2）及（4-3）进行类同重量合并计算，然后按其综合重量参数值进行等效重量替代。 此法同时可规避不易确定重心的不规则件，如同时缺失左右两侧同样的一组对称裙板，若单独配重，受位置的影响在地板上很难放置到与平面重心重合的位置，这样合并后易确定整体重心，即可放置到纵向中心线上，这样即保证了准确性也易于摆放。 （3）分解法：对于受摆放位置的约束，不易与原安装件重心重合的状况，也可以对其进行重量参数的等效分解，也就是把一个整体的重量，按力矩平衡在两个确定的位置分解为两个重量块，分解前后它们的综合重量及重心是保持一致的。可先根据现场可摆放空间决定基位置，然后计算各放多大重量的砝码，计算公式类似于公式（4-4）和（4-5）的重力分解。 如电气柜内缺某个设备，无法放置砝码，这样替代的重量先分解后，在柜外左右（或前后）各放置匹配的砝码来等效其重心和重量。 （4）补偿法：如对于单车，车体的一端装了完整的风挡，事实上编组后对于此车是一半的风挡重量落在此车上，出于重量及平衡考虑，这样就需减去一半风挡的重量，从而可能导致负的替代重量值，此时可采取补偿法的重量替代。即把负的替代重量值先补偿配置一定重量值为零，相对整车横向或纵向中心线对称的另一端也加同等重量以保证整体平衡性，这样将导致整车重量会增加，为了最终保证整车的重量及重心的位置不变，需在其它重量替代位置处对称地再减去补偿的重量值。 6 结束语 通过有效的重量替代，可以很好地解决临时未安装件的问题，从而保证生产工序的正常进行，以提高生产效率。同时，在执行有效的重量替代工作前提下，根据生产的需要及结合实际状况，可以局部地调整制造工序的顺序，进行合理的人力、物力调配，以便节约生产制造成本。 铁道车辆论文:铁道机车车辆专业课程信息化建设的探索 摘 要：信息技术的发展，为教育的发展带来新的动力。通过信息技术在铁道机车车辆专业课程建设中的应用，利用校企合作的背景，发挥技术与教育结合的优势，开发、整合和共享优质职业教育信息资源，促进信息技术进入课堂，融入教材，深度渗透到教学、培训、实习、实训等各个环节，实现教育观念与教育模式的转变。课程信息化增添了学习者的学习乐趣、增大信息量，改善学习方法，提高学习效率。 关键词：铁道机车车辆 专业课程 信息化建设 当今信息技术的飞速发展，对教育的影响不仅表现在新技术与手段的运用上，更表现在为教育的发展带来新的理念和动力，使教育内容、方法和模式发生深刻变革。信息技术的发展为实现教育的信息化提供了良好的技术准备和物质基础，课程信息化建设的核心就是如何更好地将其应用，最终达到帮助学生提升能力，获取知识的目的。每一个专业的教与学对信息技术应用的角度和发挥作用方式是不同的。针对铁道机车车辆专业来说，有职业教育的共性，更具有铁路行业的特性。如何采用合适的手段完成适合的教学任务是教学的核心。作为在一线从事本专业教学的亲历者，通过多种形式和途径，在铁道机车车辆专业课程信息化建设方面进行了探索，并在此基础上针对建设中的不足提出思考与对策。 一、铁道机车车辆专业课程信息化建设的背景 铁道机车车辆专业是为铁路一线岗位培养既有机车运用、检修、制造等理论知识，又有较强动手操作能力的高级技能型专门人才。培养过程中，传统教学资源主要有文字、图示和语言，教学设备有黑板、图片投影、实验、实训设备；教学环境是教室封闭时空的单向教学。由于引进“机车模拟驾驶操作系统”应用在机车操纵实践教学中，使得信息化技术在课程教学中的优势得以充分体现。专业课程信息化建设全面展开。三门主要专业理论课均有3D动画的教学软件辅助教学；三门实践课程配有现场实景录像教学片；故障处理与机车操纵配有模拟软件操作系统。同时，在网络支持下，进行开放时空的多维教学。 二、铁道机车车辆专业课程信息化建设的成效 1.专业课程教学资源库建设 教学资源是用于教育和教学过程的各种信息资源，它的开发、建设和利用是教育信息化的核心。柳州铁道职业技术学院的教学场所均设置多媒体教学设施，接入宽带网络，具备调用网络教学资源的条件；数字化教室等信息设备和优质数字教学资源能有效满足教育教学需求。 专业课程的资源库建设按照精品课程要求进行。资源内容包含培养方案、参考文献、教案、学习指南、习题库、课件、实验、教学录像等。资源形式为：文本、图形（图像）、音频、视频和动画。 资源建设途径有三种，一是自建。这也是主要途径，需要广大教师积极主动参与。二是校企合作共同开发。利用企业、学院各自的优势，做到资源共享。三是购买优质教学资源。如学院购置的由专业团队打造的“DF4D内燃机车教学软件”、“模拟驾驶教学软件”等等。到目前为止，专业课程全部配套有相应的电子课件或动画软件。其中，铁道机车车辆专业已经完成《内燃机车柴油机》和《内燃机车电传动》等2门精品课程建设。并同时建成了网络课程，在校园网络教学支撑环境下，使学生得到很好的在线教育。 2.基于校企合作下的信息化教学 “校企合作”是职业教育的鲜明特色。学院是直接培养企业需要的人才，一方面，它要了解企业的用人标准，另一方面，它也可以借助企业资源培养学生。学院与铁路机务段等多家单位签订有合作办学协议。在课程信息化建设方面，学院和企业的合作也在尝试，并体现出成效。 2.1企业和学院共享网站资源。通过南宁铁路局网站这个平台，老师掌握铁路技术发展的最新动态。同时，引导学生游览网站，让学生了解企业的文化，接触与就业岗位有关的信息，学习铁路的常识。通过校园网络，路局人员分享网络课程的教学资源。 2.2企业和学院共享课件资源。铁路局机务段有着丰富的现场第一手资料，用企业案例分析制作成的课件，与学院分享，使得教学生动有效。尤其是企业制作的《铁路行车规章》、《机车全面检查与给油》等实践课程的实景录像资料，对感性认识强过理性认识的高职学生来说，更具有吸引力和有效性。企业的培训教员普遍理论知识讲授经验不足。学院教师在理论教学方面有优势。企业用学院制作的课件给企业职工进行培训，同样受益匪浅。 2.3企业和学院共享网络资源。学院每个专业必须有本专业技能考证要求。技能鉴定的考核由企业技能鉴定站主持，理论部分的考核形式为机考。学院提供网络教室，企业提供网络考试资源。学生可以在机上训练和考试。 3.网络环境下的课程信息化教学模式 3.1.线上课程《毕业论文》。课程从选题、开题报告、辅导、初稿审核、编辑正稿完成，都是在网上通过网络空间完成的。老师提供相应资源到空间学生自行下载和线上辅导。学院校园网下设有电子图书馆。教师指导学生进入电子图书馆进行论文的搜索和视频讲座的学习。 3.2在线学习与传统授课相结合。专业课大多采取教、学、做一体化教学。而网络课程有助于学生的课后继续学习，这种网络学习的方式，为自主学习者提供了方便灵活的学习机会和广阔空间。如《内燃机车柴油机》网络课程中，有课件和动画软件。学生在课堂中有不懂的地方，课后在线上继续进行反复的学习。通过在线答题，可以即时评价，检验学习效果。 3.3多媒体教学带来教学方法的改变。当今信息技术的飞速发展，为教育的发展带来新的理念和动力，使教育内容、方法和模式发生深刻变革。 如参观法。传统的参观法就是带学生到现场参观，回来后写一篇观后记。因为学生漫无目的的观看，没有任务，参观效率不高。信息技术的运用，使得参观法的模式发生变化。首先，通过录像片，让学生了解所要参观的企业。然后，示范学长在参观后做的PPT。最后老师安排参观任务：增强感性认识，了解企业文化，分组汇报参观成果。接到任务的学生，首先进行分组，讨论参观方案，分配拍摄、收集资料、写文案、做PPT、展示汇报等角色，组织实施。通过改革后的参观教学法，不仅增强学生学习的主动性，也对学生观察能力、PPT制作能力、语言表达能力、心里素质、同学间合作能力和演示能力都是很好的锻炼。 再如专业课程《铁路行车规章》。传统采用讲授法，通过老师语言讲解，解释铁路行车的规章制度。由于铁路规章繁多，线路复杂，学生难懂更难记。现代的教授方法是采取讨论法。先播放一个与规章有关的案例，常常是一起违反规章的案例，案例的资源来自企业的实际工作过程。通过信息技术处理，制作成3D动画软件，展现案例情境。学生在观看动画之后，触目惊心，印象深刻。在此基础上，老师进行必要的讲解，学生分组讨论，分析案例，让学生了解规章制定出处。并了解如果不按照这个规章运行，会有什么样的后果（案例已经说明）。学生在懂得规章的前因后果之后，也就是在充分理解的基础上，不仅能够很好的记忆，更懂得如何的运用。实践表明，这样的教学方式，解决了长期困扰老师与学生的难题。学习过程不再是死记硬背，而是变得生动有趣。 4.模拟仿真技术应用提高实践教学水平 随着技术的进步，虚拟仿真与实际操作相结合应该是信息化推动职业教育的具有特色的体现。铁道机车车辆专业为铁路培养一线司机。基于铁路的特殊性，学生没有机会到实际线路上学习驾驶。使用《机车模拟驾驶仿真系统》，对驾驶学员进行驾驶知识的训练，以及驾驶技能的锻炼，能够在花费更少的资金、时间、人力、场地的情况下，提高实训强度，获得类似真实实验室的操作实践。达到更理想的培训效果，同时，还能够保证完全无危险。通过《机车故障分析与处理系统》软件在实践教学环节的应用，提高学生处理故障的能力。这些教学软件都是通过专业制作机构专门定制。使用效果显示，学生有强烈的视觉和动觉学习偏好，通过使用3D图像，学生兴趣显著增加。 5.网络学院为学生提供学历提升渠道 远程职业教育是信息技术在职业教育领域的重大应用之一。学院的网络学院与奥鹏远程教育中心、西南交通大学、西南大学、中南大学、同济大学、东北财经大学、大连理工大学等著名高校开展远程教育合作，远程学习中心在册学员达2000余人。其中，很多是铁道机车专业的在校生，利用网络学院提供的平台，进行专升本的非全日制本科教育。 三、铁道机车车辆专业课程信息化建设的思考与对策 1.夯实课程信息化的硬件物质基础 基础设施对于职业学校信息化建设至关重要，职业学校信息技术装备跟不上，信息化建设就缺乏必要的物理环境和条件保障。网络环境、计算机教室、多媒体电化教室、电子阅览室条件良好。学院铁道机车车辆专业作为广西高等学校特色专业及课程一体化建设项目，在更新课程信息化的硬件配套设施上有来自自治区和学院的资金保障。 但是，在教学组织上，网络应用及多媒体教室开放数量还是不能完全满足教学要求。在教学资源上，部分软件重复开发，数据不能共享。还需通过上级部门支持、校企合作等形式，加大经费投入，加强信息化硬件配套设施建设。 2.加强课程信息化的人才培养 推进职业教育信息化需要三支信息化人才队伍：一是规划职业教育信息化建设的管理队伍。二是支撑职业教育信息化建设的技术队伍。三是职业教育信息化后的应用队伍。 职业教育信息化建设的核心是应用，信息技术应用的关键是教师。如果教师对信息化技术的应用意识不强，应用能力不高，职业学校的信息化就很难推进。如学院专业课老师制作的《内燃机车柴油机》课件得到学院二等奖，在推荐到自治区参加比赛，只因应用技术不到位，没能获奖。由此带来的连锁反应就是一些技术含量较高的教学软件不得不购买。而购买的软件与课程实际应用会有一定的差距。为此，教师最基本的信息技术能力，包括计算机的使用能力、网络的使用能力、网络环境下资源的检索、技术和信息资源与课程的整合能力等，这方面的培训需要进一步加强。以适应课程信息化的建设。 3.探索课程信息化的教学模式 目前的信息技术手段相当成熟，需要更多地考虑如何更好地将其应用于教育。也就是如何利用现代信息技术，探索新的教育教学模式，进一步促进高职课程信息化建设。在《内燃机车柴油机》网络课程中，采用信息化技术，建立了视频录像讲座。但是，视频传授方式仍然属于传统的教学方式。以“学习者为中心”如何落实在课程信息化教学中仍然是教师要思考的问题。通过课程信息化，能够体会到它的教学效果。但是，如何将信息技术应用到职业教育培训之中，发挥技术与教育结合的优势，开发、整合和共享优质职业教育信息资源，增添学习者的学习乐趣、增大信息量，改善学习方法，提高学习效率。如何推动教学理念、内容、方法和手段转变，促进信息技术与教育的深度融合将是教师们努力的方向。 4.开发课程信息化教学资源 当前，发达国家教育信息化建设已从单纯重视硬件设施转向重视软件与资源建设及信息化人才培养，我国也在大力开发职业教育信息化的课程资源。对于组成铁道机车车辆专业的课程体系来说，仅有2门精品课程是不够的。目标是5门专业核心课程全部上网。所以，在资源库建设方面要做的工作还很艰巨。 5.推进课程信息化背景下的校企合作 职业教育有很深的行业背景。要推进职业教育信息化，必须要把行业的优势整合起来，需要行业的支持共同参与信息化的建设。学院在课程信息化方面与企业合作，做出了一些成效。接下来，希望能吸引企业资本投入教育信息化建设领域，学院与企业合作建立培训网站，共同开发课程资源，在学院与企业以及社会共享。 四、结语 信息技术的发展，为教育的发展带来新的动力。通过信息技术在铁道机车车辆专业课程建设的应用，利用校企合作的背景，发挥技术与教育结合的优势，开发、整合和共享优质职业教育信息资源，促进信息技术进入课堂，融入教材，深度渗透到教学、培训、实习、实训等各个环节。实现教育观念与教育模式的转变。课程信息化增添了学习者的学习乐趣、增大信息量，改善学习方法，提高学习效率。 铁道车辆论文:校企合作背景下的铁道机车车辆专业课程体系优化设计 【摘 要】铁道机车车辆专业主要面向国有铁路、地方铁路、城市轨道交通企业、机车车辆制造修理企业、大型工矿企业等，培养从事铁道机车车辆运用、检修、维护和运营管理，具有全面素质和综合职业能力的高端技能型人才。实践表明，校企深度合作构建优化课程体系，能大幅提高铁道机车车辆专业的教学质量。 【关键词】铁道机车车辆 校企合作 课程体系 一、问题的提出 2011年9月，教育部《关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》明确指出，高等职业教育具有高等教育和职业教育双重属性，以培养生产、建设、服务、管理第一线的高端技能型专门人才为主要任务。按照“到2020年，形成适应经济发展方式转变和产业结构调整要求、体现终身教育理念、中等和高等职业教育协调发展的现代职业教育体系”要求，必须坚持以服务为宗旨、以就业为导向，走产学研结合发展道路的办学方针，以提高质量为核心，以增强特色为重点，以合作办学、合作育人、合作就业、合作发展为主线，创新体制机制，深化教育教学改革，围绕国家现代产业体系建设，服务中国创造战略规划，加强中高职协调，系统培养技能型人才。 其中，把校企深度合作具体为办学、育人、就业、发展四个方面，这是对高等职业教育围绕国家现代产业体系建设，服务中国创造战略规划，与行业企业、经济社会密切关系，在体制机制上融合创新的新要求。 铁道机车车辆专业主要培养从事铁道机车车辆运用、检修、维护和运营管理等具有全面素质和综合职业能力的高端技能型人才。培养人才是通过课程教学来实现的。职业教育课程承载着职业教育思想和观念，反映了社会经济发展以及学习者对职业教育的要求，体现了职业教育的价值取向，规范着职业学校管理水平和师生行为，直接影响着教学质量和学习者的身心发展。 当前，我国从人力资源大国向人力资源强国迈进，对人才培养的规格、质量和人的终身学习提出了新的要求，迫切需要加大课程改革力度，开发优质课程产品，改变人才培养模式，带动教师专业发展，提高人才培养质量，加速培养适应飞速发展的高铁时代的铁道机车车辆专业高端技能型人才。 作为高职院校，通过校企深度合作，以学生能力培养为宗旨，整体优化培养方案，建立合理的、科学的、适应新形势的课程体系，是我们为实现培养高端技能型人才这一战略主题所作的努力。 二、原有的课程体系存在的问题 （一）教育模式的运用对课程体系的影响 当前，职业教育的教育模式主要有三种。一种是传统的教育模式，教育课程是围绕“学科教学”和“技能训练”两个中心建立的。这种并行课程有可能使得受教育者得到全面的发展。在人们认识到职业教育服务经济的建设基础上，开始引进推广一种以CBE能力课程为典型代表的“理论为实践服务的课程”，强调职业教育满足经济社会发展对学生要求的功能性和功利性目标。然而，由于忽视学习规律和职业生涯发展规律而受到一定的局限。到了21世纪，技术、经济和社会的发展进入一个以人为中心的时代，理论与实践一体化的课程教学模式得到更广泛的运用，将学生的理论学习和实践能力发展作为一个整体看待，让学生获得在职业工作中相互关联的综合能力而不是相对割裂的理论知识和实践技能，建立理论与实践的直接关系，即理论与实践的统一，从根本上提高职业教育的整体质量。 本专业一直致力于教学改革以提高教学质量。我们在教学模式运用方面，从以传统教育模式为主，以CBE能力课程为辅，开始向就业导向模式转变。但是，课程内容仍按学科体系编排，侧重知识的系统性，没有形成清晰、完整的技能培养体系。 （二）培养目标定位对课程体系的影响 本专业主要是面向国有铁路、地方铁路、城市轨道交通企业、机车车辆制造修理企业、大型工矿企业培养从事铁道机车车辆运用、检修、维护和运营管理等具有全面素质和综合职业能力的高端技能型人才。从理论上说，这一定位思想是确定的，但在教育实践中，这一目标思想并未完全落到实处：一是强调高职教育的“高”层次，受传统思维惯性的影响，只注重了高等教育“高”的一般特性，而忽视了“职”的特色，使高职教育以应用能力为主线这一本质要求落不到实处。二是片面理解技能培养的涵义，没有从培养对象知识、能力、素质协调发展的基础上来考虑突出职业技能的培养，把单一的岗位操作技能等同于全面职业能力，忽视了人才全面发展的要求。如机车专业学生学习了内燃机车柴油机的结构和原理，进行了柴油机自检自修实训课程的训练，但是在机车运用中，面对柴油机出现故障，还是无从下手。 （三）校企合作的深度问题对课程体系的影响 1.长期以来，职业教育课程始终未能跳出学科体系的藩篱，关键在于职业教育的组织者、实施者以及研究者，基本上都是学科体系培养出来的。所以，在课程内容的选取，课程内容的序化过程中，不知不觉地回到学科体系的老路上。只有通过校企深度合作，共同开发课程体系，才能从根本上解决问题。 2.在我们到现场对毕业生进行回访时发现，大多毕业生与现场的要求有差距。他们往往不能适应现场的环境，不能直接上岗。主要原因是他们的学习环境与现场环境存在差距。 3.鉴于学校实践条件和教师资源的限制，不仅课程设置会有局限性，有效地提高学生能力的教学方式也得不到运用。最典型的例子就是本专业学生的机车全面检查与给油实训课程，在场地、设备和教员上都需要企业的配合才得以高效率地开展，以便充分训练学生的机车运用综合能力。 4.近几年随着铁路快速发展，大量新技术、新设备投入现场试验，由此引起了作业方式、劳动组织及规章制度发生较大的变化。现行的教学计划于铁路岗位实际需求相比有些脱节，需要企业的合作，修订现行教学计划。尤其“订单班”必须以企业的需要为依据，才能根据“订单”调整专业设置和培训模式。 所以说，产教结合、社会参与是充分利用社会资源的基本渠道。改革改进教学方式最主要的就是实行工学结合。 三、校企合作优化设计课程体系 课程体系设置原则，为提高铁道机车车辆专业的教学质量，培养“零适应期”铁路特有工种的技能型人才，以行业需求为导向开发课程。以课程标准为依据，以行业需求为导向，以培养学生的职业道德为基础，以提高学生的实践能力为主线，参照相关职业资格标准，校企合作共同开发课程，确保教学内容与真实工作任务的一致性。 课程体系的设置是在学院统一制定的原则基础上进行的。主要分为三个部分，即专业基本素质课、专业主干课、专业拓展课。 （一）专业基本素质课 这部分主要由学院统一制定。由大学教育所需要的素质基础课程和各专业基础课程组成。专业基础课程的内容取舍，采取“理论为实践服务”的课程模式，从岗位需求出发，根据现场专家提供的专业需求确定课程，不求系统，够用就好。 （二）专业主干课 总的原则是遵循技能型人才职业能力形成规律，着眼于学习者知识、技能和情感态度的培养以及专业能力、方法能力、社会能力的形成，按照职业实践的逻辑顺序，逐步构建以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体的模块化专业课程体系。 1.内燃机车柴油机、电传动、制动机、总体这四门专业核心课程，每一门课程的内容分三个层次。如内燃机车柴油机：项目教学内容（柴油机的原理与构造）、模块教学内容（喷油泵拆装，教学做一体化）和专项训练内容（柴油机故障处理，将知识转化为技能）。教学内容由企业与学校共同开发，一体化教学项目与企业实际工作一致。学生在完成项目的过程中获得专业知识、专业能力和社会能力。 2.将企业的工作任务引入课程中。如单项实践课程机车认识实习、机车综合实训、机车全面检查与给油等，并且到企业进行现场教学，即采取“课堂进厂，校企联合培养”的方式。有着丰富实践经验的工人技师和企业培训师是学生的兼职教师；企业的生产环节及作业标准是学生专业技能的考核标准；现场考核成为考核学生的方式。学生的技能实训紧贴企业生产实际，企业的文化直接融入了学习的过程，突出了技能人才培养的职业性。通过办学模式的改变，在真实的生产场景中进行教学活动，有效地解决了教学培养目标与学生学习能力的矛盾、教学过程与生产流程的矛盾、师资水平与教学时效的矛盾。 3.学院与铁路局机务段等企业建立校企联盟关系，签订了联盟协议，明确企业应接纳学生顶岗实习，毕业设计改在顶岗实习后进行。首先，在企业的配合下，在企业完成顶岗实习工作。在实习过程中，充分进行现场实际工作，在工作中继续学习与探索。在实习结束之后，在有一定的现场实习经验的基础上，进行毕业设计或者完成高质量的调研报告。使理论教学与实习教学有机结合在一起，形成了“理论―实践―再理论”交叉滚动的一体化教学体系。 4.以全国及教学指导委员会或行业指导委员会举办的技能大赛为导向，和企业专家共同研讨竞赛的发展趋势，在课程体系中多途径地融入竞赛内容，强化学生实践能力的培养。 5.学历证书与职业证书对接。本专业学生必须参加本专业职业技能鉴定。鉴定项目由企业学院双方共同制定。鉴定培训在学院进行，鉴定考核由企业技能鉴定站组织进行。 6.订单培养的课程设置应充分考虑合作企业就业方向的需求，直接与就业目标挂钩，甚至落实到某种职业和具体岗位；课程设置应满足工作需要，即根据职业的知识、技能和素质需要来确定课程的性质和内容。如机车专业的主干课程铁路规章，在进行《技规》学习的基础上，针对南宁铁路局具体情况，增加适合南宁铁路局的《行规》。做到针对性培养，满足企业要求。 （三）专业拓展课 随着高速铁路的发展，新技术、新设备的使用客观上要求铁路员工特别是运输一线基层生产技术人员应掌握相应的知识。为此，拓展课主要针对企业新增设备和技术来设定，如动车组概论和城市轨道交通概论。目的是开拓学生眼界，丰富知识结构，拓展就业渠道。 通过现场调研，企业对毕业生工作后情况的反馈，增加安全心理学课程，提高学生应变能力。当机车发生故障时，培养学生从容应对并及时处理故障的能力。因为当故障来临时，现场的处理时间只有15分钟而已。 四、优化课程体系实施效果 通过教学实践，本专业课程体系的教学改革取得了明显的效果，本专业被评为院级优质专业，主干课程内燃机车柴油机为院级精品课程。通过校企深度合作，引企入校，使专业教学更具企业的真实生产场景；办学入企，使学生的培养真正实现了“零适应期”。校企合作使企业赢得了人才，学生赢得了人生，学校赢得了声誉。铁道机车专业毕业生更是供不应求。“出口畅”带来了“进口旺”，连续几年毕业生就业率保持在98%以上。 培养人才是通过课程来实现的，课程的内容和课程的序化构成课程体系的两个因素，为企业培养人才所设计的课程体系自然离不开企业的合作。实践表明，通过校企深度合作共同优化课程体系，实现了办学模式的转变；办学模式的转变，带动了教学方法的转变；教学方法的转变，促进了学生学习态度的转变，进而使铁道机车车辆专业的教学质量发生了质的飞跃。 （责编 丁 梦） 铁道车辆论文:谈铁道车辆维护技术管理 【文章摘要】 本文从铁道车辆故障曲线和磨耗损裕量曲线进行分析，针对车辆故障发生阶段和其发生概率，及两者之间相互联系角度，设计出最佳技术和管理方案，并提出出专门化、科学化、合理化铁道车辆维护技术管理建议。 【关键词】 铁道车辆；维护技术；管理模式 1 车辆维修理论性曲线 1.1概述车辆故障曲线 一旦车辆发生故障会使全线运行中断，通过一定技术手段对车辆定期维修，可避免车辆突发故障的发生。车辆故障曲线又称为“浴盆曲线”，主要分为三个阶段，如图1所示。 由曲线可知： 1阶段是初期故障。对于新造车辆或大型车辆的使用初期阶段，一般故障发生率较高。其原因是设计制造薄弱环节，新零件、不同零件之间需要一定磨合时间，因此也被名为“锯齿图形故障阶段。” 2阶段是偶发性故障阶段。故障发生概率取决于车辆维护质量与产品制造质量高低，故障发生概率相对平稳，因此是车辆最佳使用阶段。 3阶段是插入量后期破损阶段。车辆需要高额维护费用保证其后期使用价值，如果不及时采取翻新、资产重置或大型维修等技术措施，故障发生概率普遍较高。如果想要延长车辆使用寿命，需要加强维护成本，不然会得不偿失。 不同品牌、型号、使用目的的车辆或主要零部件“浴盆曲线”是不同的，需要为每个车辆分别制定专门曲线，或是相近几组类型车辆。分析该曲线制定车型维修策略，灵活运用，从而提高车辆使用效益。例如：在1阶段停轮并进行一次检查，可在故障发生点之前或运行3个月后，如果没有异常现象，可以连续使用6年对其不分解检修，并在失效前对其分解检修即可。 制定故障率曲线目的是降低不必要的分解检修、最佳使用期分解检修，使得车辆运用和检修达到最佳搭配效果。但是在实际车辆使用寿命周期维护阶段，由“小浴盆曲线”所组成的“大浴盆曲线”组成，并做好2阶段下分解检修故障预防性技术措施，保证阶段下可进行及时分解检修，使得车辆使用达到最大经济效益和安全性。 1.2磨耗裕量 车辆进入使用阶段，主零件初始化储备较为充足，时间越久，1阶段的磨耗裕量也就越大，随之2阶段会逐渐减小，3阶段表现平稳 ，4阶段磨耗裕量开始一直增加到故障发生临界点。临界点与故障发生之间有较小空间，此阶段进行分解检修。检修后车辆与新造是有同等技术状态，部件已过磨合期，加上重点部位加强型修理整合，使得车辆运行更加安全、可靠。 2 铁道车辆维护技术管理 2.1事后维护技术 车辆事后维护技术是指在系统运转一段时间后，发生一定技术型功能故障，导致不能正常使用该系统所进行的事后维修。这种维护技术实现电气配件预防维修可能性极低，需要通过弱环节了解故障发生趋势，并相应的开展一些尝试性弥补工作。如果和车辆运行安全性能关系不大，应采取事后维护技术保证车辆质量。 2.2状态修技术 状态修技术的经济适用性和可行性都较好，前提是对车辆运行系统或零部件进行在线实时检测、监视、周期性检查等，在短时间内采取一定维修技术保证系统运行安全性和质量，因此需要借助高科技破损检测设备对其技术处理，但是维修费相对较高。 2.3预防维修技术 预防性维修技术是在车辆投入运行开始即对其定期修理。新设备质量保证期限内，确定预防性维修周期的是供应商，在质保期限后，需要按照客户经验、随机检查、日常检查、弱点检查等针对性的调整，对设备修正或改进，减少故障发生概率。 2.4优化维修周期 将长周期分成若干短周期维修最适宜维护车辆，需要检修和运用人员配合完成此项技术，例如：铁道车司机在车辆运行前进行检查与整备工作。在车辆子系统维护周期基础上，维护应该更加单一、小，其具有操作方便、经济、适用等特点。而大型维修应该由车辆各系统分包商维修厂管理。（表1） 3 建立健全车辆维修技术管理结构和系统 3.1建立专职技术管理部门 车辆管理机构应建立维护技术管理职能部门，根据领导层、业务指导和监督设计相应的管理体系，并构建管理网络，实现铁道车辆维修技术管理组织、协调、指导与监督一体化工作。首先，明确车辆维修技术管理工作室具体内容；其次，建立维修技术咨询台及服务体系；最后，建立车辆维修技术监督检查与反馈机制，从而实现自上而下的监督检查管理体系，加强技术管理水平和标准化。 3.2建立会测量维修和检测技术管理体系 为了配合车辆综合检测工作，需要分级实施维护前后检测工作，并且现阶段车辆综合性能检测体系上，以“合理布局”为原则指导并组建检测机构，从而完善技术管理工作，科学指导车辆维修，保证监督和维修质量。 4 铁道车辆RAMS技术管理 RAMS技术管理是集合可靠性、可维修性、安全性和可用性为一体的管理模式。其主要特点是满足了车辆技术和经济性能要求。 4.1RAMS指标 一般在新造厂、段修上实行RAMS技术管理，并结合国内现有管理，分别制定货车各项指标，提高铁道车辆维修技术管理水平有一定促进作用。 4.2安全性 车辆使用中，安全性核心内容是完整性，最高目标不大于安全记录数值，用SIL（完全完整性水平）评估，运用概率安全法，编程设备危险事故和电子系统，并对故障进行综合分析后，处理风险。 5 结束语 铁道车辆技术管理属于政策性较强、涉及面广、技术含量高的综合性管理工作，需要建立完整、明确分工的管理系统，运用一定技术手段，协调、配合的开展管理工作，保证车辆按期进行维修，提高车辆运行质量和维修质量。从整体上加强车辆运输装备性能，从而促进铁路事业健康、稳定的发展。 铁道车辆论文:铁道车辆中常用材料及其使用细则 摘 要 随着科技创新的不断发展，铁道车辆的整体结构也发生了很大的变化，针对不同的材料其制造工艺、加工方法和焊接技术也得到了进一步的发展。本文着重介绍现在铁道车辆中常用的材料钢、铝合金、CFRP复合材料的相关应用。 关键词 铁道车辆；产用材料；钢；铝合金；CFRP复合材料；焊接 0引言 铁路在当今世界上已经成为必不可少的出行通道，铁道车辆涵盖了现在所有的可在铁路上运行的车辆种类，包括一般列车，动车等等，这些车辆都是由不同的零部件组合而成，而这些零部件必然是由一系列金属材料制造而成的，制造工艺的深度以及制造材料的好坏直接影响到铁道车辆的相关性能，我们在铁路运输的高速发展中，一步步将最底层、最原始也是最重要的步骤——材料进行不断的提升，给上层技术的发展提供了可靠保证，让高科技有了一定的发展空间，如果材料的发展 不能跟上时代的进步，那立于这个之上的一切都将只是一纸空谈。近些年以来，为了减少车辆负重，碳纤维强化塑料（CFRP）以其轻量化的特点得到广泛应用，但是，整体来讲还是以金属材料为主。 铁道车辆发展至今其种类也不断增加，但在构造上并没有发生很大变化。这是标准化的要求，也是铁路本身大工作量的客观要求。现在我们可以很容易发现铁路车辆的外形开始有了变化，特别是整体车厢的设计更加贴近生活，更加人性化，但是具体来说，只是实际的零部件有了更科学合理的结构设计。 一般来说，车辆的基本构造由五大部分组成，它们分别是：车体、车底架、走行部、车钩缓冲装置和制动装置。这五大部分以现在的制造工艺来讲，都是由一系列的金属材料制成的。具体的部件构造是使用哪种金属材质我们下面进行进一步的探讨。 1 铁道车辆使用材料需满足的实际要求 众所周知，铁路车辆一般是进行长距离、高负荷的运转，这便直接地要求我们所使用的制造材料需要满足一定的条件，这样才能在实际的应用中成为可能。具体要求有：要具有以下几个方面的特性：结构强度、刚度、振动特性等。高机械特性更是车体强度得到提升的主要原因，高机械特性一般包括：纵弹性模量、拉伸强度、冲击动态强度、0.2%屈服强度即弹性极限应力、抗冲击断裂、疲劳特性特性。同时，在铁道车辆的高速运行状态下，与外界产生的极大摩擦必定会引起温度的急剧上升，这也就要求使用材料还要具有一定的阻燃性，另一方面，材料在应用中必定要经过一定的加工过程，这便要求使用材料有一定的塑造性。其它方面如易于维修、耐腐蚀、可再生等等这些节约成本、有益于环保的特性也是铁道车辆材料选用时必须要考虑的。 2钢铁在铁道车辆中的应用 第一辆钢制车辆的制造是在1927年开始得以实现的，随着对车速的不断要求，我们逐步地要求钢制车辆进一步轻量化，现在在一般的铁道车辆中均是由钢制材料所制成的。一般来说，普通钢铁一般具有容易成形、高强度、易于加工、焊接、维修、价格合理等有点。其形成和制造工艺是在铁的基础上控制碳元素的含量，然后经过热处理的加工，得到了强度便于控制的钢。在铁道车辆上我们以往使用的有普通结构的轧制钢材、普通冷轧钢板、轻质材料、高耐候性轧制钢、高强度钢等等。不同种类的钢有不同的特点，故其使用范围也不尽相同。比如普通钢容易锈蚀，所以在车辆车体的使用上一般不会将其应用于外部直接接触空气的外围结构上。对于钢铁的焊接方法上，由于其制材及成型比较容易，一般采用电弧焊等一般技术就能满足钢铁焊接的条件。当然还有TCS不锈钢脉冲MAG焊工艺。 3铝合金在铁道车辆中的应用 在世界范围内，铝的存储量在金属中居第一位，在通过一系列加工的情况下，其强度和抗拉强度会得到很大的提高，从物理特性方面考虑，相对于其它金属材质其密度要小，这也为铁道车辆的轻便提供了很好的原料。铝合金因为其显著特点在铁道车辆车体上的应用越来越广泛，动车在我国得到了空前的发展，而动车车体普遍来讲都是对采用铝合金的焊接结构，就焊接方法来讲，在铁道车辆上主要采用的是长纵焊缝连接，这种对于焊缝焊接的方法，长期以来得到普遍的应用。在科技进步神速的现代，已经有专业的焊接机器人在这之上的应用，相比于人工焊接来说，机器人焊接有更高的焊接效率，保证了焊接质量、劳动强度得到了降低、工艺成本也更低。 4 CFRP复合材料的应用 碳纤维增强复合材料，显著特点表现为轻质量以及高强度。这种材料应用于高规格的科技产品上，如F1赛车、波音181客机等等。在实际的工程中如：桥梁加固、维修等都用到了这种新生的材料。在工程中使用的一般材料由于时间的积累，外界不可测因素的影响，多少都会产生损坏，利用碳纤维结构进行固定、修整是现代工艺常用的方法。CFRP首先由美国开始制造，它是由美国空军基地在两千摄氏度以上的高温下抽取人造丝而得到的，其融合程度非常高。日本在碳纤维方面的发展也非常迅速，当今时代，碳纤维主要由日本生产，其次为美国，其他国家次之。 5 现代铁道车辆制造材料的主流趋势 复合材料通俗来讲也就是塑料，在现代的货车制造业中得到了迅猛发展，而在实际中如何选择合适的复合材料也是非常关键的。其轻便性是其它材质无法比拟的，也许现代工艺技术来讲，复合材料的合成成本远远高于铝制材料，但是在未来的发展空间内来看，复合材料作为铁道车辆的制造材料其发展前景远远高于铝制材料。当然就目前复合材料的影响力度来讲，由于传统理解上人们对复合材料能否应付险恶的作业环境存在很大的质疑（主要是温度以及压力等环境因素），故而其应用并不广泛，但是随着复合材料的不断革新，在不断的实验下，肯定能找到符合要求的新型材料，这也是我们要为之努力的。 铁道车辆论文:铁道车辆上应用铝合金的探讨 摘 要 铁路运输是我国一种重要的交通运输。如今铁路车辆不断朝着轻量化改进，铝合金得到了更为广泛的应用。文章通过对铝合金的特征以及铁道车辆上铝合金应用优势分析，结合铝合金在铁道车辆的应用现状，探讨了铝合金在铁道车辆上的应用发展。 关键词 铝合金；铁道；应用；发展 铁路运输是我国重要的交通运输，其在社会主义经济发展中起着极为重要的作用。而铁路车辆则是铁路运输当中承载旅客及货物的交通工具，作为铁路当中的一个主要环节，随着铁路的高速化发展，铁路车辆不断朝着轻量化而改进，而铝合金材料的应用则是促进其轻量化的重要措施，本文则具体针对铁道车辆上铝合金材料的应用展开探讨。 1 铝合金的特征 铝属于轻金属，密度小，约为钢的1/3，铝中加入一种或者几种元素则构成了铝合金，相对于铝，铝合金更具强度与硬度，具有更好的物理力学性能，耐久性好、易于加工、适用范围广泛，同低碳钢相比，其强度可以胜过一些合金钢。按加入的合金元素来分，铝合金可以分为铝-锰合金、铝-铜-镁合金、铝-铜合金等，不同种类的铝合金有着不同的特性与使用范围，现具体分析其主要特性。 1）质量轻。铝的密度为钢的1/3，使用铝合金材料的车体，要比钢制车体要轻30%，实现了轻量化的需求。 2）机械性能优良。如今各种工业结构件中使用的铝合金多为6061-T6，属于“AI-Mg-Si”系列，其力学性能稳定，机械性能优良，便于工程使用。 3）耐腐蚀性能好。铝合金接触空气时，表面可以形成一层细密的氧化膜，能够有效防止被腐蚀，因此同其他材料相比，其耐腐蚀性更好，使用寿命长，并且运营维护的费用低。而实验证明在常用的铝合金材料中，AI-Mg系5083具有很好的耐腐蚀性，其次为AI-Mg-Si系。 4）挤压性能。AI-Mg-Si系材料的挤压性能好，而AI-Mg系与AI-Mg-Si系挤压性能差，而6005B、6005C对7N01合金的壁厚方向耐应力腐蚀裂纹性进行了改善，将被越来越广泛地利用。 2 铁道车辆上铝合金应用优势 1）节能降耗，利于环保。铝合金在拥有轻量化的基础之上，在强度上也能够满足安全的需求，对于高速列车来说，要使车辆轻量化的最佳途径则是提升车体的用铝比例。 2）便于加工与制造。随着铝合金生产工艺、铝合金车辆制造技术的不断进步，铝合金车体的制造工艺也大大简化，制造工作量也相对减少，并且无需除锈、可以回收，便于维护，更有利于加工与制造。并且适用于各种表面处理，可以在铝合金表面着色、喷涂等，提高其耐蚀性，并且使车体表面更为美观。 3）价格适中。铝材料的价格较高，铝合金材料的车辆制造成本有所增加，但由于轻量化的特点，铝合金给铁道车辆带来了运能的增加与耗能的减少，以及维修费用的降低等。并且铝合金车辆更具回收价值，报废车辆的回收价值中，钢车为100%，而铝车则为480%，因而，采用铝合金的车辆综合效益高，价格适中，成本合理。 4）安全性能好。铝合金车体为型材结构，其刚度要好远远好于普通的碳钢车，因而能够承受更大的机械外力，避免对车内乘客造成致命的伤害。并且，铝合金材料也具有优良的耐火性与耐电弧性，同钢铁相比，其具有更优良的导热性与散热性，这些特性都使得铝合金车体具有更好的安全性能。 3 铝合金在铁道车辆的应用现状 高速、节能、舒适、安全、环保是如今交通运输发展的主要目标，铝合金作为轻量化发展的首选材料，具有诸多的无可比拟的优势，因而其被越来越广泛地应用到铁道车辆当中。近年来，时速超过300 km/h的高铁、高速磁垫式、新型混合结构车辆等的不断投入使用，促进了铝合金更好的发展前景。如今，在世界范围内，生产与制造铝合金车体成为了城市轨道交通发展与铁路运输事业发展的总体趋势。 我国铁道运输载客量以及物流量为世界首位，然而我国铝合金车体开发起步较晚。长春轨道客车股份有限公司于1989年开发了首辆铝合金地铁车体，并于2001年建成了我国的第一条铝合金自动化焊接生产线，开发出了我国第一辆磁悬浮列车，随后，南京蒲镇车辆厂、唐山车辆厂、株洲电力车辆厂等都陆续建立起了生产线，逐渐生产铝合金车体。随着我国交通事业的不断发展，“和谐号”的诞生以及城市地铁轨道交通的不断发展，铝合金车体越来越多地出现在人们的生活中，铁道部引进国外先进生产技术，实现了铁路的跨越式发展，如今，京广高铁、京沪高铁等的运营，建立起了巨大的铝合金车辆市场需求，进一步推动了中国铝合金车体制造技术的发展。 同时，由于铝合金车体制造仍然处在高速发展阶段，尚未有一个完全成熟的技术运用体系，因而也存在着一些技术等问题。如今铝制轨道车辆的发展，要远远落后于汽车运输行业，由于铝制品创新的周期长、加上铁道车厢的使用寿命长，使得车体与车的零部件等验证周期长，从整体上看，铝合金车体在运输市场上的使用量远远不如航空航天、汽车运输以及一些民用市场。同时，铁路运输重载与高速对铁路工程构件的耐磨腐蚀性也提出了更高的要求，如今使用高速列车制动盘、电弧喷涂维修铁路桥梁等方式，可以得到一定的耐磨、防滑以及抗腐蚀效果。此外，铁路车辆铝合金的应用也有许多技术上的难题，例如铁道车辆车身工件大部分为冲压形成，而用冲压钢板的方法冲压铝板易出现裂缝；车身工件大部分为焊接组装，但铝的焊接比钢材焊接的难度要大，其焊接的外表需要光滑，并且要对零部件进行电泳与喷涂。 4 铝合金在铁道车辆上的应用发展 如今世界各国组织大量人力、财力以及物理对车辆用铝材，以及一些新的技术、工艺进行深入研究，特别是在轧制工艺、挤压工艺、材料整体化、大型化、空心化等，以及材料的各种特殊性能、处理方法、结合方法、材料混搭方法、表面处理等方面，都展开了科技攻关与开发，促进铁道用铝材向着高标准、高性能、节能环保等方向发展，推进到一个新的水平。 当前随着铁道交通事业的不断发展，以及铝合金车辆运行考验的深入，我们需要进行更为广泛的试验研究，适当地引进一些先进的技术与相关的设备，并将其转化为自身的经验与技术使用。同时需加强对铝合金材料的技术研究和开发，有效提升铝合金材料使用的综合性能，例如融合一些新工艺方法，采用喷射成型等工艺，降低制造成本，稳定产品质量，此外要加强焊接工艺以及控制技术研究，提升焊接质量，只有材料与制造技术的不断发展，才能够探索出更为合理的车辆结构，我国目前在一些主要的制造技术上还依靠进口，因而需要加大对技术的研究，缩短差距。而在铝合金车辆的保养方面，需要从厂商、用户以及列检等环节，都需要提升保养与环保意识，制定严格流程，完善对车辆的应用管理，有效降低对铝合金车辆破坏。 5 结束语 铝合金车体的应用是铁路运输事业以及城市轨道发展的必然趋势，铝合金因其良好的性能与诸多优势，将铁路车辆设计与制造技术提升到了一个新的高度。随着铝合金制造应用技术的不断发展，其将成为现代化铁路发展应用的主流，我们必须要不断开展技术攻关与开发，促进我国轨道运输行业的高速发展。 铁道车辆论文:高职铁道机车车辆专业实践教学体系研究 摘 要：实践教学是整个教学体系中重要的组成部分，是职业教育中不可缺少的重要环节。如何构建实践教学体系，建设一个什么样的实践教学体系，是当前颇为紧要的任务。本文对高职铁道机车车辆专业如何构建实践教学体系进行了研究和探讨。 关键词：高职 实践教学 体系研究 1 高职铁道机车车辆专业实践教学存在的问题 高等职业教育实践教学体系的理论研究和实践表明，实践教学已成为适应目前高职教育培养目标的主要教学模式。高职铁道机车车辆专业主要面向铁路机车车辆运用部门一线岗位，提高学生的职业素质与技能，最根本的办法是加强实践教学。只有通过大量的实践教学，才能使学生的职业素质和职业技能达到用人单位的要求，受到企业的欢迎。然而铁道机车车辆专业实践教学体系的开发在实践层面上还存在诸多问题，主要表现在：（1）部分专业教师“重理论，轻实践”，对实践教学的重要性认识不够；（2）由于铁道机车车辆专业实训室和实训基地建设资金投入高，学校经费往往无法满足实践教学的需要；（3）由于实训项目设计不科学，与现场实际脱节，操作性不强，在实践教学中很难起到应有的作用；（4）由于没有建立规范的实践教学考核办法，实践教学的组织管理跟不上，教学质量评价体系又不明确，使实践教学的质量难以保证；（5）“双师型”教师队伍满足不了实践教学的要求。 由于以上各方面的因素，实践教学难以做到以学生为主体，学生操作能力训练效果不佳，甚至有些关键的实践项目仅停留在“认识状态”，而没有上升到真正意义上的“应用掌握”。 2 构建高职铁道机车车辆专业实践教学体系的研究 依据高等职业教育的培养目标，按照企业的工作过程确定实践课程模块，按岗位的技能要求确定实践教学内容，按生产实际灵活设计学期流程。形成“三融合”的实践教学课程体系，即：实践教学内容与实际工作相融合、校内实践与企业实践相融合、学生角色与员工角色相融合。依据自身的行业特点，将职业技能鉴定考核内容作为专业课程考核的重点，构建基于“铁道机车车辆运用检修工作过程”的实践教学课程体系。 2.1 构建基于“工作过程”的专业人才培养方案 铁道机车车辆专业所面对的就业岗位工作任务有简单和复杂之分，对应的岗位人员能力也有初级和高级之分，这就需要我们基于岗位技能需求，根据专业的特点，按照突出实用性、实践性的原则，以企业真实活动和岗位职业能力分析为基础，学校与订单企业共同制定基于“工作过程”的专业人才培养方案，订单企业参与人才培养全过程。 2.2 实施“分段递进式”工学交替的实践教学组织模式 根据专业岗位要求，校企共同实施“分段递进式”工学交替教学组织模式，第一学年走入合作企业，以认知实习为主来感知职业、了解企业文化、夯实基础；第二学年深入合作企业，以边学边做、专业生产实训来熟悉岗位工作、提高技能；第三学年融入订单企业，以毕业设计、职业资格技能鉴定及半年以上的顶岗实习来胜任岗位，实现合作就业。 2.3 构建基于“工作过程”的实践教学课程体系 加强与企业的深度合作，开展对轨道交通企业的专业调研，并联合课程开发专家、企业技术骨干，通过对铁道机车车辆岗位群等主要就业岗位的典型工作任务分析和职业能力分析，综合考虑工作过程完整性、任务难度适宜性、任务相关度等因素，归并构建学习领域，构建基于“铁道机车车辆运用检修工作过程”的实践教学课程体系。依据对铁道机车车辆实践教学的分析，将实践教学课程体系分成四个子体系，即：通用技能实训课程子体系、专门技能实训课程子体系、共享性综合实训课程子体系和校外实训课程子体系。 2.4 构建融“教、学、做”为一体的实践教学模式 高职铁道机车车辆课程实践教学以现代教育技术为手段、以项目教学为形式、以学生为主体、以能力为本位、以行动为导向、实施教学做为一体的实践教学模式。充分利用现有教学资源，注重引进轨道交通企业真实的生产项目资源，使校内学习与实际工作相一致，做到“教、学、做”有机融合。在具体教学任务实施中，以学生为主体，教师在设备上以故障形式给出工作任务，引领学生积极主动分析思考，培养学生规范化的操作能力、故障处理能力和应急处理能力，让学生通过故障查找过程理解必要的理论知识，锻炼解决问题的动手能力。教师充分发挥学习组织者、引导者、咨询者的作用，突出实践教学的开放性和职业性，强化学生的技能培养。 2.5 制订科学合理的实践教学评价体系 在学生实践教学评价体系中，对每一个实训项目，每一种实践教学环节，都要制订明确的能力目标、详细的计划安排、每一个时间单位的考核标准。采用过程评价机制、自评与互评、企业参与评价机制、职业技能鉴定机制。采取形成性评价和总结性评价相结合的实践教学评价体系。依据自身的行业特点，将职业技能鉴定考核内容作为专业实践教学考核的重点，强调创新实践能力的考核，培养学生从业规范和良好的职业素质。 3 构建高职铁道机车车辆专业实践教学体系的保障措施 3.1 校企合作，建设“高水平、共享型”校内外实训基地 紧紧把握轨道交通行业的发展方向，以“校企合作发展委员会”为平台，与企业共建集教学、培训、职业技能鉴定、技能竞赛、技术研发和服务、生产等功能为一体的校内外实训基地。同时不断完善校外实训基地建设，健全校外实训基地长效合作机制，根据铁路运输安全的要求，加强学生安全教育工作，完善管理制度、安全保障措施和考核办法，确保学生顶岗实习半年以上，全面提高教学效果，使企业、学校、学生三方受益，保证校企合作、工学交替的持久性和有效性。 3.2 校企共同打造“数量充足、结构合理、双师素质”的专业教学团队 依托校企合作单位，校企共同打造一支由专业带头人引领、以双师素质骨干教师为主力、专兼结合、结构合理、校企互通、共同管理的职业教育教学能力强的“双师型”专业教师团队。通过校企共同建立双师素质教师培养基地，教师企业挂职、暑期下现场锻炼、参与企业技术项目开发、指导学生顶岗实习、开展技能竞赛等渠道，提高专业教师双师素质。与订单企业共同选聘、共同管理兼职教师，逐步扩大兼职教师承担专业核心课程教学、顶岗实习的学时。 3.3 建立适应实践教学管理的监督机制 为使实践教学真正发挥应有的作用，就要建立适应实践教学管理的监督机制。一是要建立规范的实践教学的考核办法及管理规定，做到有章可循；二是要加强实践教学的组织管理，完善院、系、专业部三级管理体系，以系（部）管理为主的集权与分权相结合、统一领导与分层管理相结合的模式；三是要建立质量监控保障机制，建立学院、系（部）、合作企业三级教学质量监控体制，明确各部门对教学质量的监控职能。这些措施的贯彻执行将是提高实践教学质量的有力保证，促进工学结合人才培养目标的实现。

玻璃制造论文:通用飞机风挡玻璃制造技术研究 摘 要：文章介绍了国内通用飞机的发展趋势，以及通用飞机风挡玻璃的国内市场需求及制造技术现状。详述了通用飞机风挡玻璃低成本制造技术研究。 关键词：通用飞机；风挡玻璃；低成本制作 引言 随着中国低空空域不断放开的政策引导下，使得中国通用飞机市场成为全世界通用航空业者最垂涎的“蛋糕”。庞巴迪、湾流、塞斯纳、豪客比奇等世界知名通用飞机制造商纷纷展开在国内合作项目。在国家及地方政策大力扶持下，各地正新建数十个航空产业地基。中国通航产业市场正在步入高速发展阶段。在未来几年中，国内通用飞机持有量即制造数量将呈几何级数增长。 风挡玻璃作为通用飞机的一项不可或缺的关键零件，因其独特的加工工艺技术及零件薄、尺寸大、外形复杂、批产量大、低制造成本的产品特点，使国内通用飞机风挡玻璃制造技术及制造产业相对空白。面对国内通用飞机市场巨大的需求，加速完善国内通用飞机产业链条，抢占市场先机。有必要大力发展飞机风挡玻璃低成本制作技术。 1 通用飞机风挡玻璃产品介绍 小型通用飞机风挡普遍采用单块铸造丙稀酸脂有机玻璃，其设计尺寸大，无中央隔框，平面投影面积约2m×1m，厚度约3-5mm。在保证飞机气动性能的同时，给内部乘员提供良好的视界，还能使飞机外观时尚美观。 2 风挡玻璃材料选择 座舱盖透明件材料要求具有良好的光学性能，透光度应在90%以上，能为飞行员提供清晰的视界，同时又要具有一定的综合力学性能，可以承受一定载荷作用。目前用于座舱盖透明件的材料有两大类，一类为丙稀酸脂材料，另一类为聚碳酸脂材料。 聚碳酸脂材料优点是韧性好，疲劳强度和抗冲击强度高，缺点是硬度低，使用中易磨损和划伤，需要在表面涂一层耐磨油脂，另外透光度（88-91%）比丙稀酸脂材料（91%）略低。但由于透光度难以达到要求，聚碳酸脂材料使用并不普遍。 丙稀酸脂材料优点是透光度高，具有一定的硬度，缺点是比较脆。目前飞机座舱盖透明件普遍采用丙稀酸脂材料。丙稀酸脂又分为拉伸丙稀酸脂（也称定向有机玻璃）和铸造丙稀酸脂（也称非定向有机玻璃）两种，拉伸丙稀酸脂与铸造丙稀酸脂相比，韧性好、疲劳强度和抗冲击强度高，由于拉伸丙稀酸脂需要吹塑成形，其成形技术难度高、制造成本高。对于通用飞机风挡外形太复杂、制造成本低的原因，只能选用铸造丙稀酸脂材料。 3 某型飞机风挡加工过程介绍 3.1 典型工艺流程图（见图1） 3.2 典型工艺流程 （1）原材料储存 原材料尺寸36"×72"，室温下储存，湿度不高于70%，环境无大量灰尘。 （2）原材料检验 去除保护纸并检验材料厚度及表面质量，是否存在划伤、气泡、杂质、裂痕等质量缺陷。 （3）成型前的准备 检查成型工装胎面是否洁净，成型工装胎面须在成型4-6架份后，在胎面上重新均匀撒婴儿爽身粉（中性）。成型工装胎面每两年更换毡布。然后将材料悬挂至滑轨上，使用中性肥皂水对玻璃两面进行清洗。 （4）材料加热 将材料悬挂至烘箱滑轨，并送至烘箱内加热。升温至160±5℃，并保温14min。 （5）零件成型 零件出炉时，工人应迅速、动作协调一致，将零件取下。材料需在5秒钟内放到工装胎面上。两名工人端起风挡材料应同时置于工装胎面上，不允许将零件离开胎面重新调整，并且材料两端余量应相当。 然后迅速将成型工装上盖板扣下，并进行人工压紧。在材料冷却10分钟后，对材料表面按零件边缘线进行标记，最后取下。 如果零件成型后出现折皱等质量缺陷，可将玻璃回炉重新加热成型。经验表明重新成型次数不能超过3次。 （6）光学检验 成型后的零件在暗室中对着光栅检验零件的光学性能。对出现的质量缺陷进行打磨返修或者回炉返工。 （7）零件回火 零件在70±5℃的封闭洁净空间内，回火12-20小时。以便消除零件成型时产生的内部应力。 （8）喷涂胶衣 为防止在储存、周转、装配的过程中零件表面受到划伤，对零件表面喷涂保护胶衣。 （9）切割零件 将零件放至铣切工装上，按铣切工装托架边缘铣切零件外形，并去除锐边及毛刺。铣切工具选择转速为20000转/分钟的高速手持铣枪。切割时应注意铣刀与零件表面尽量成垂直状态，避免铣到零件边缘线内。 （10）终检打包 对零件进行最终检验，并贴零件标示后进行包装周转。 4 设备配备 4.1 烘箱 设备工作温度160℃，炉温均匀性±5℃。采用热风循环加热方式，循环方式采用上下流动形式，加热空气有过滤装置，保证加热空气相对洁净。烘箱带有上挂式滑道。有温度自动记录系统及报警系统。烘箱内腔尺寸不小于2.5m（长）×1.2m（宽）×2m（高），有效加热面积不小于2m（长）×1.5m（高）。 4.2 回火加热设备 可将40m2封闭区域加热至70℃，炉温均匀性±5℃。采用热风循环加热方式，加热空气有过滤装置，保证加热空气相对洁净。有温度自动记录系统及报警系统。 4.3 工具 4.4 工装 5 常见的质量问题 （1）雾气：透过玻璃观察，存在雾气般的模糊。 产生原因：使用不当的清洁剂（如酒精等）。 解决措施：可通过对玻璃表面进行抛光消除。 （2）细纹：玻璃内部有裂痕，出现银纹现象。 产生原因：玻璃在成型、回火、切割工序中由于内部应力释放不均产生的。 解决措施：无 （3）划伤：玻璃表面不同程度的凹陷。 产生原因：玻璃表面保护不当，在制造、周转等工序中对零件表面产生的划伤。 解决措施：测量划伤深度及面积。对于一定程度的划伤可通过打磨和抛光进行消除。 （4）畸变：玻璃的光学性能发生变形。 产生原因：由于对玻璃表面进行打磨、抛光不均匀，产生的视觉差异。 解决措施：通过光栅检验，划定畸变区域，进行进一步的打磨、抛光，直至完全消除。 6 结束语 通用飞机风挡玻璃成型工艺及工艺参数经过试验应证，不仅效率高，而且合格率高。实践证明上述成型工艺技术可行，而且满足产量大、低成本制造的要求。 玻璃制造论文:浅谈夹层玻璃的制造工艺及其生产和能源效率 [摘 要]夹层玻璃的制造工艺，主要是在两片或者是多片玻璃之间，夹持一层及多层聚合特，从而形成了“夹层”结构，并且经过热压以后形成的一种特殊的玻璃。但是它的主要的制作技术，还局限于传统的高压釜层压工艺中。这种加工技术能源效率低，消耗大，有待改善。 [关键词]夹层玻璃 制造工艺 能源效率 一.前言 随着工业科技的不断发展与进步，为了适应玻璃中间层的不断变化，追求更高的能源效率，夹层玻璃的生产工艺也发展起来，真空层压和快速熔合射频层压等制造技术也不断涌现出来。 二.夹层玻璃发展简述 夹层玻璃的主要组成，是通过高压釜、间歇式或者是连续式真空层压，及现场浇注以及快速熔合射频层压技术加工完成的。夹层玻璃一改传统玻璃又脆又硬的特点，广泛应用于车上风挡玻璃、透明窗口、营业厅等的隔离间断。夹层玻璃避免了传统玻璃在破碎的情况下出现的扎伤人、割伤事件上的发生。这种玻璃中间的夹层，可以使玻璃在损坏的情况下聚合玻璃碎片，从而减少玻璃碎片对人体的伤害。这种夹层玻璃还可以做为抵御冲击物与穿透物的攻击。从而具有安全性、隔音性以及太阳能量控制性等特性。所以还有绿色产品的特性。 夹层玻璃在早期，主要使用硝酸纤维素及醋酸纤维素做为夹层物。自1938年夹层玻璃被DUPONT公司用于汽车风挡玻璃以后，才大量的应用起来，也开启了夹层玻璃工业的序幕。自发明以来，发展至2009年时，我国的夹层玻璃产量已经高达4200万平方米。 三.夹层玻璃的制造工艺 PVB 在夹层玻璃中的使用范围较广，这是最早应用于工业玻璃中夹层的树脂。玻璃夹层制造工艺，高压釜层压工作，就是对这一层进行制造的工艺，这也是夹层玻璃制造工艺中的关键部位。这种材料的应用，直至今天在行业当中仍然占据着重要的位置。夹层玻璃制造工艺流程主要有：PVB 胶片的选用、保存 ，合片室的环境、玻璃片清洁度、合片方式、预热预压、高压釜内玻璃的操作技术等。 在这些制作工艺流程中，夹层玻璃的流程中，合片工艺、玻璃预热预压工艺、玻璃在高压釜内的操作这几种制作工艺，是制作流程中较有难度的工艺流程，对这几个环节的分析与研究，是保证夹层玻璃质量关键环节。所以对这部分的制作工艺进行深入的探讨。 1.合片操作工艺 对玻璃进行合片操作时，首先要选择适合玻璃宽度的PVB胶片，并且要保持胶片的清洁，避免用手直接接角胶片和玻璃，将PVB胶片自然展平，不要拉伸，对齐玻璃的内外片，不能有参差不齐感，要查看预留的标志是否重合，而后切除多余的胶片，在进行切割操作时，要使刀片保持倾斜，在合片边缘留出0.5mm ～2mm胶片，为了避免胶片收缩引起缩膜现象。合好胶片与玻璃合片以后，套真空橡皮圈，并查看密封条，在玻璃四周受到的拉力要均匀，然后对玻璃进行冷抽使合片中间的空气排除干净，且冷抽时间应不低于5min 2.玻璃预热预压工艺 玻璃夹合好PVB胶片，抽空空气以后，对合好的玻璃进行预热预压操作。进行预热预压操作的设备有三种，一种是预热预压箱，由于其设备简单且投资小、能耗低，所以被多家生产厂家所青睐。但是预热预压箱的缺点是效率低，无法适应产业化生产；传动型立式与卧式的预热预压机，这二种机械在生产上效率较高，适合规模化生产。二者区别是，在放置玻璃完成预热预压工作时，玻璃的放置方式，一个是立放，一个是平放。立式预热预压机对玻璃进行空气抽空操作时，对玻璃的弧度影响小。而卧式预热热压机对玻璃进行空气抽空操作时，由于玻璃平放，在自身的重力与抽真空压力的影响下，对玻璃的弧度产生影响。所以卧式预热预压机在对大规格玻璃的制作上更为适宜。 3.玻璃在高压釜内的操作工艺 高压釜内的制作工艺，是夹层玻璃生产的最后一道工序。经过预热预压处理的玻璃，为了使PVB胶片与玻璃合片更好的粘结在一起，还要经过恒温高压处理，才能够使用。恒温高压处理要在高压釜内操作，首先将粘合在一起的夹层玻璃的半成品，每片之间进行隔离，放入高压釜专用台架上，并使其牢固，然后紧闭釜门，对釜内加压充气，当釜内气压达到0.75MPa左右时，停止对釜内充气。这是由于夹层玻璃边缘未粘合牢固，为了使玻璃夹层中间的空间在压力的作用下溢出，而不致于空气从边缘处进入夹层内。釜内温度达到130℃左右时，立即停止加热，并保持这个温度。此时夹层玻璃已经能够粘合，对釜内进行二次加压，由于玻璃已经达到粘合温度，故这次加压不会使空气进入夹层中，待压力达到1.2MPa时，停止加压并保持压力平衡，持续经过1h～1.5h以后，降低釜内的温度到50℃时，开始对釜内进行排气降压，直至空气完全排出，开启釜门推出玻璃。夹层玻璃制作至此，还有收尾工作，即是对玻璃进行逐片检查，针对合格产品，进行修剪。割除周围多余胶片；对含有气泡和脱胶的玻璃进行挑选修补，重新进釜加压加温。 随着生产工艺的不断提高，大多数高压釜都具有自动控制的功能，在实际操作中，根据夹层玻璃自身特点与实际情况，进行加工。 四.合片后玻璃常出现的质量问题 由于夹层玻璃是针对玻璃片进行多层真空热压完成制作工艺的，故玻璃合片以后，会出现炸裂的现象，还有的玻璃出现弧度较差的情况，也有边缘夹杂气泡、卷缩或者是掺夹杂物等现象。这些现象都严重影响了夹层玻璃的质量。这些炸裂现象形成的原因主有这样几种： 1.玻璃成型以后，夹层玻璃的中间粘结层，由于内应力的作用下，导致玻璃自爆； 2.玻璃中间粘结层的内应力，主要是由于外片玻璃与内片玻璃在合片时，弧度的放置不吻合，致使二片玻璃在合片过程中产生夹层问题从而引起自爆； 3.玻璃在热弯过程中，如果降温速度过快，也会使玻璃出现梯度引起新的应力产生，造成自曝； 4.如果高压釜降温过快也会引起玻璃的炸裂现象； 5.玻璃经过热弯成型，这时为了促使玻璃成形而加大外力，玻璃应力不均时也会使玻璃产生炸裂； ， 6.在玻璃装入高压釜时，如果玻璃片直接接触金属，或者是边部夹子力度过大，都容易使玻璃炸裂。 7.合片后的玻璃炸裂的现象，在安装时的外力的作用下，也会发生。例如玻璃的弧度同安装位置的弧度不符，从而使安装时玻璃受到外力的作用较大，在使用一段时间以后，也会发生炸裂现象。 五.预防夹层玻璃自曝措施与能源效率分析 为了有效预防夹层玻璃的自曝现象，并从能源效率的观点出发，以预防夹层玻璃自曝现象为主，并要及时对存有气泡与空气的玻璃进行重新回收利用，即可以节约资源，又减少成本支出，使能源效率最大化。在对夹层玻璃自曝现象的预防，要从这样几方面进行改善： 1.弧度不吻合： 建议外片玻璃在出炉以后用记号笔在内片与外片相对应的部位进行明显的标记，避免二片玻璃的标记不同，要完全重合。在对玻璃合片的过程中要参照此标记进行合片，避免玻璃出现问题引起自爆的现象。 2.边缘脱胶现象： 在对玻璃进行包装与运输过程中，要用塑料布包覆，使用专用夹层玻璃封边防止胶胶病变现象，这对预防脱胶引起的曝裂效果较好。 3.胶合层气泡现象： 首先对夹层胶片要注意保管，对于开封的胶片，要24小时控制温度与湿度，温度在18℃-25℃内保存，温度保持在20%-30%左右为宜。 六.结语 夹层玻璃的生产工艺，主要是通过压力将PVB胶片夹到玻璃中间，起到避免玻璃碎片伤人、加固与防止攻击等作用。这种夹层玻璃最初使用于汽车的风档中，随着制造工艺的不断进步，使用的范围也越来越广，其制作工艺也在不断的提高。预压预热机的发展，使夹层玻璃的预热预压工艺有了进一步的提升，产业化的道路不断的发展起来。这为夹层玻璃的应用带来了广阔的发展空间，由于夹层玻璃能源消耗大的特点，所以在生产中，在精益求精，在加工过程中容易出现的自曝现象，要严格控制，并对产生气泡或质量不过关的产品实行回收利用，以利于资源节约，使能源效率达到最大化。 玻璃制造论文:玻璃钢加工制造管理中的问题和对策 摘 要：玻璃钢又叫树脂基玻璃纤维增强塑料，目前广泛应用于交通运输、石油化工、建筑造船、体育器械、机器电器、卫生洁具等领域，已经成为了一个初具规模的新型工业部门。文章在玻璃钢的加工制造管理中出现的问题的基础上，提出了解决措施。 关键词：玻璃钢；制造管理；问题；对策 玻璃钢又叫树脂基玻璃纤维增强塑料，简称FRP，起源于20世纪30年代的美国，在1958年引入中国，我国的玻璃钢加工工业发展于20世纪60年代。目前玻璃钢广泛应用于交通运输、石油化工、机器电器、厨卫洁具等领域，具有广阔的发展前景。目前玻璃钢生产已经成为一个初具规模的新型工业部门，哈尔滨乐普实业发展中心德州分厂就是在这样的背景下成立的，在玻璃钢生产领域占据一席之地。 1 玻璃钢加工制造管理中出现的问题 玻璃钢就是玻璃纤维、酚醛树脂和环氧树脂的结合物，在加工制造的过程中利用一定的工艺将这三种原料进行融合，最终形成的产品。目前在玻璃钢加工制造管理中出现的问题如下： 1.1 在玻璃钢加工制造过程中出现的问题 玻璃钢的加工制造包括对新工艺的使用的熟练程度、原材料的使用情况等。具体的问题表现如下： 第一，工人对玻璃钢加工制造的新工艺不能熟练的掌握。在众多的玻璃钢制造工艺中，哈尔滨乐普实业发展中心德州分公司已经引入了一些新型的制造工艺，比如缠绕工艺技术、固化工艺技术、加工与磨抛工艺技术、涂装工艺技术等，在很大的程度上提高了玻璃钢加工生产的效率。但是由于技术工人不能对这些新兴的技术工艺完全掌握，导致在加工生产的过程中由于技术失误产生问题，造成原料的浪费，降低了企业的生产效率。 第二，在加工过程中对原材料的浪费。在玻璃钢加工制造的过程中，一方面由于技术工人没有很好的节约意识，公司也没有明确的节约制度；另一方面因为技术工人对新型技术的掌握程度不是很高，导致在加工的过程中因为技术失误造成原料的浪费。 第三，在加工制造的过程中没有做好人员的保护措施。玻璃钢生产制造过程中有些原料会散发出有害气体，对工作人员的身体健康造成危害。在玻璃钢生产加工的过程中，没有做好防范措施，导致工作人员的身体健康没有受到很好的保护。 1.2 在玻璃钢加工制造管理中出现的问题 玻璃钢的加工制造管理分为人员的管理和材料的管理以及玻璃钢成品的管理。在管理中出现的问题如下： 第一，工作人员时间意识不强。工作人员的时间意识分为上下班的时间意识和在工作中的时间意识。一方面工人上班的时间意识不强，经常出现迟到、旷工等现象，在很大程度上影响了企业的生产效率；另一方面在生产过程中，对原材料的融化时间和玻璃钢的成型时间都应该严格把控，但是由于工作人员的时间意识不强，导致加工过程中的时间没有把控好，影响玻璃钢的生产质量。 第二，对原料的管理不完善。玻璃钢原材料类型不多，但是数量很大，在原材料的管理方面没有做好原材料的防水、防火、防潮措施，导致原材料的质量严重受损。另一方面没有及时的将原材料的数量和类型做好记录，有时会导致原材料的数量莫名的减少。 第三，对玻璃钢成品的管理不完善。玻璃钢成品的管理保存需要一个清洁的环境，安排专门的人员进行保存。但是在实际的生产制造管理中，一方面玻璃钢有可能露天放置，经受日晒雨淋，对玻璃钢的质量造成严重的损坏。另一方面，没有加强对玻璃钢成品的监管，很可能导致玻璃钢成品无故丢失的现象发生，给企业带来经济上的损失。 2 玻璃钢加工制造管理中问题的解决方案 针对玻璃钢加工制造管理中的问题，本文提出了如下解决措施： 2.1 玻璃钢加工制造环节解决问题的方案 第一，加强对工人进行先进工艺的教育。新型的生产工艺是提高企业生产效率的关键，玻璃钢的加工制造也是如此。目前玻璃钢加工制造出现了很多新型的工艺，要及时的把这些新工艺的技术要点和操作方法教给工作人员。进行教育的方式可以分成小组进行教授，根据加工过程的不同环节，将工作人员分为不同的小组，选取小组负责人首先进行新工艺的学习，然后由小组负责人在实际的生产中将这个新工艺的操作方法教授给其他的成员。这样不仅能加强新工艺的掌握程度，还能加强工作人员的纪律。 第二，严格控制原材料的使用。在玻璃钢的生产过程中要严格控制原材料的使用。首先要建立原材料浪费的惩戒机制，制定详细的惩罚措施，保证原材料的合理使用。其次，在熟练掌握新工艺的基础上，对原料的使用过程严格把控，减少在使用过程中因为打翻等意外操作造成的原料浪费。 第三，保护工作人员的身体健康。在玻璃钢的生产过程中会产生对人体有害的气体，所以要加强对工作人员身体健康的保护工作。在生产过程中佩戴口罩，有规律的组织工作人员进行体检，保证工作人员的身体健康。 2.2 玻璃钢加工制造管理解决问题的方案 第一，加强工作人员的纪律意识。企业制定明确的奖惩机制，对工作人员的工作绩效进行评定和考核，并加强监管体系，严格监督生产过程，保证上下班时间的准确性，保证生产过程中对时间的准确把控。 第二，完善原材料和玻璃钢成品的管理制度。在原材料和玻璃钢成品的管理方面要完善管理制度，安排专门的人员进行管理，在入库之前要做好记录，出库的时候要凭借领导批示的有效凭证才能领取。做好原材料的防水、防潮工作，做好成品的防雨、防日晒工作，保证原材料和玻璃钢成品的数量和质量。 3 结语 目前，玻璃钢生产已经成为了一个新型的工业部门，在生产领域应用广泛。在玻璃钢的生产过程中难免会出现一些制造或者管理上的问题，这些问题的解决要依赖制度和人员两方面的共同努力。做好玻璃钢加工制造管理中问题的解决对玻璃钢企业的安全生产和玻璃钢企业的可持续发展具有重大的意义。 玻璃制造论文:玻璃钢贮罐的成型工艺研究与制造 摘要：文章主要是设计制造一个玻璃钢贮罐，贮存质量分数为28%的磷酸，使用温度为65℃。阐述了玻璃钢贮罐的工艺设计和整个制造工艺过程，包括玻璃钢贮罐原材料的选择、贮罐的工艺设计、缠绕成型过程。 关键词：玻璃钢；贮罐；喷射成型；缠绕工艺 随着缠绕技术的提高、工艺的改进，大型贮罐广泛应用于化工生产中。中复连众复合材料集团有限公司制造了直径21m，容积6000立方的大型玻璃钢盐酸贮罐，是目前全国乃至全球容积最大的玻璃钢贮罐。大型贮罐具有容量大，占地面积少，成本低等优点。玻璃钢贮罐根据所用贮存或运输的介质不同选用不同树脂体系作为粘结剂，通过改变树脂系统或采用不同的纤维增强材料调整玻璃钢贮罐产品的物理化学性能，通过贮罐结构层厚度、缠绕角和壁厚的设计制造出不同压力的纤维缠绕复合材料贮罐。本文主要论述了贮存质量分数为28%的磷酸，使用温度为65℃的玻璃钢贮罐的工艺设计和制造工艺过程。 一、玻璃钢贮罐的防腐结构 玻璃钢贮罐的耐腐蚀性可根据使用条件设计，因此能满足耐腐蚀介质的使用要求，其防腐结构主要包括四层。 1.内衬层。内表层的功能是抵抗介质腐蚀，是防腐蚀结构的主要组成部分。其制造方法是用玻璃纤维表面毡、有机纤维表面毡或其他增强材料增强的富树脂层，要求含胶量达到90%，其厚度为0.25mm～0.5mm。 2.过渡层。过渡层的含胶量比内表层低，约70%-80%。采用短切纤维做成的短切毡铺成；其主要功能是防止介质渗漏。过渡层通常含有1200g/的短切原丝毡。 3.结构层。结构层是贮罐的主要结构，用来承受外载荷，由连续纤维缠绕成型，含胶量35%-55%。 4.外表层。外表层是贮罐结构层的外保护层，主要功能是保护结构层免受外界机械损伤和外界环境引起的老化，同时也是对贮罐外表面的装饰，其含胶量为60%～70%。 二、原材料的选用 根据制品的使用条件，贮罐中贮存质量分数为28%的磷酸，使用温度65℃，树脂材料选用间苯型不饱和聚酯树脂。不饱和聚酯树脂耐酸，具有高热变形温度，此外还要有一定的力学承载能力。增强材料根据贮罐的使用要求及经济效益综合考虑选择中碱玻璃纤维，中碱玻璃纤维耐酸性好，成本低。根据贮罐的成型工艺，还选择辅助材料包括固化剂（引发剂）、促进剂、催化剂、阻聚剂、触变剂、防静电添加剂、填充剂等。胶液配置过程：首先抽样检验各种原材料是否合格，然后按照合理的配方向树脂基体中加入溶剂、固化剂、促进剂或其他辅助材料，充分搅拌，搅拌时间不低于2小时。配制不饱和聚脂树脂体系前配料应严格按照制定配方进行，配料容器应保持干燥、清洁、无渍物，不饱和聚聚树脂的固化剂和促进剂不能直接混合，以免发生危险。一般一次配制的胶液量不能过多避免浪费。 三、贮罐制造工艺设计 贮罐采用筒体和封头分开制造，筒体和封头的拐角处理对贮罐设计极为重要。在筒体和封头的结合拐角处设计成一定的圆弧过渡区，并进行有效补强，加强逐层递减，避免截面上突变产生应力集中。 1.贮罐封头成型。贮罐封头结构主要包括内衬层和结构层。贮罐封头内衬层成型。①根据工作的环境条件、温度制定合适的的树脂配方，配置内衬层的树脂，要求含胶量达到90%以上，一次配料量要根据制造进度和用量而定。胶液的配置需根据现场的工作条件及时调整配置。②内衬层制作采用喷射成型工艺，模具采用钢制模具，钢制模具应平整并保持干燥，表面均匀涂刷脱模剂。采用进口喷枪喷射玻璃纤维纱，根据铺层设计要求进行内衬层喷射成型。③检验。内衬层树脂含量高，具有很好的防腐防渗作用。如果发现缺陷，应采取补救措施。④内衬深度固化，脱模。贮罐封头结构层成型。封头结构层采用喷枪喷射纱与玻璃布铺设交替进行。 2.贮罐筒体成型。贮罐筒体结构主要包括内衬层、过渡层和结构层。贮罐筒体内衬层和过渡层主要起防腐防渗作用。筒体内衬成型与封头内衬成型工艺及原材料相同，采用喷枪喷射成型，铺设完毕后检验、深度固化。内衬层树脂含量要求达到90%以上。贮罐筒体过渡层也采用喷枪喷射成型，但含胶量要求比内衬层低，达到70%即可。贮罐筒体结构层。贮罐筒体结构层采用连续纤维缠绕成型，通过设计合理的缠绕工艺和缠绕线型采用计算机控制缠绕成型设备缠绕成型。 3.贮罐整体加强。贮罐整体加强采用喷射纱、环向与交叉缠绕交替进行，在缠绕过程中不断调整缠绕设备及缠绕参数，通过调整内衬转速及纤维张力，达到贮罐壁的树脂含量要求。纤维缠绕成型工艺是将浸过树脂胶液的连续纤维（或布带、预浸纱）按一定规律缠绕到指定的芯模上，然后经固化、脱模，获得制品。将组装好的贮罐筒体和封头接入计算机控制缠绕成型设备，缠绕成型设备选择计算机控制缠绕成型设备，在使用设备前需完成一些准备工作包括缠绕设备的检验、调试和线型相关程序的输入。认真检查缠绕成型设备运转及工作部位是否正常，特别细心检查浸胶系统是否有堵塞现象，确保缠绕过程的运行稳定和工作精度。缠绕成型。①调节纤维的张力，用张力器测量纤维张力，并调节张力控制机构。②将预先配好的胶液倒入胶槽中，进行纤维的浸胶和挤压过程，将浸胶后的纤维分组，通过分纱装置后集束，引入绕丝嘴。③按设计要求进行设定线型的缠绕，缠绕时通过调节浸胶装置控制纤维含胶量。注意观察纤维的排纱状况，避免出现纱片滑移、重叠或出现缝隙等情况，缠绕过程中还需将贮罐产品表面多余的胶液刮掉。在缠绕封底与筒体拐角应力集中区时，需用短切纤维毡局部加强，注意调整缠绕角及封头包角，减少应力集中。④生产过程中保持整个生产现场清洁卫生。缠绕中应不断调节张力，及时添加新胶液，清除胶辊上的纱毛和滴落在缠绕设备上的胶液。⑤当缠绕贮罐的厚度达到设计要求的厚度时停止缠绕，卸下产品，准备固化。产品的固化。采用远红外线烤板加热固化，因为加热固化可以提高化学反应速度，缩短固化时间，缩短生产周期，提高生产率。本设计选用1℃，既可以提高生产周期，提高生产率，又不至于影响玻璃钢制品的质量。保温时间由树脂发生聚合反应所需的时间和传热时间决定，冷却阶段降温速度要恒定，防止使制品产生内应力，并且要尽量缩短生产周期。 4.外保护层制作。外保护层作为贮罐防止外界环境侵蚀及抗老化作用的关键层，严格使用设计树脂配方，保证树脂含量及设计厚度，不允许有气泡、干斑等直观缺陷；本次设计外表层用树脂腻子修补后进行喷漆处理。外表层制作完成后，严格按照设计尺寸对整个玻璃钢贮罐进行修整、后处理，然后再常温固化。 玻璃钢贮罐具有轻质高强、耐腐蚀、抗老化、使用寿命长等特点，用于储存各种腐蚀性介质可以耐多种酸、碱、盐和有机溶剂，主要应用于石油、化工、制药、运输等行业。采用缠绕成型工艺制作玻璃钢贮罐具有可设计性，设计灵活性大，结合先进的施工工艺可使玻璃钢贮罐罐壁结构性能优异，而且玻璃钢贮罐的检修费用低。 玻璃制造论文:探究玻璃钢模具的制造工艺 【摘要】本文主要对玻璃钢模具的制造过程以及技术进行阐述，从制造玻璃钢模具的技术条件、制造工艺准则、材料、模具胶衣的喷涂和模具铺层理等几个方面进行研究，对于提高玻璃钢模具的制造质量具有一定的借鉴价值。 【关键词】玻璃钢 模具 制造 工艺 玻璃钢属于一种较为特殊的复合材料，其具有耐腐蚀、耐老化、导热系数极低等优点被广泛的应用于机械制造行业、建筑工程行业等，如被用作汽车的外壳材料、家用设备、环保材料等。可见。玻璃钢在材料市场的份额必将会进一步增大。 对于玻璃钢的制造来说，模具的设计与制造是玻璃钢整个制造过程的核心部分，若要提高玻璃钢的质量特性，就需要从玻璃钢模具的设计制造方面进行必要的研究，本文将着重论述玻璃钢模具的制造工艺以及相关的技术条件。 一、玻璃钢模具制造的技术条件 玻璃钢模具的制造玻璃钢模具应满足下面几点要求：①收缩和变形要与原设计精度保持一致；②要有良好的表面光洁度；③能反复多次地承受固化时的放热、收缩，脱模时的冲击，模具使用寿命要长。以下为玻璃钢模具在进行制造过程中所需要的技术条件： 玻璃钢模具制造对于温度以及湿度具有一定的要求。如在制造阴模以及阳模的过程中，均需要保证一定的操作温度，温度应该保持在25℃左右，不得低于22℃，不得高于28℃。湿度会对模具的合模、胶衣以及的固化均有一定的影响，玻璃钢模具制造的理想湿度为40～60℃。 对于玻璃钢模具的制造工序以及相关的技术条件应该严格控制。玻璃钢模具制造的环境需要进行严格的净化控制，如制模车间的洁净度应该较高，同时在模具制造过程中需要提供高品质的洁净度较高的空气源。此外，安排适宜的制模时间表是制造好模具的因素之一。不管是采用传统的铺层方法还是选用新的低收缩系统，所需求的时间均由这些原辅材料的化学特性决定的，企图走捷径或加速工艺，都将对模具的质量产生不良的影响。 二、玻璃钢模具的材料选择 一般来说，玻璃钢模具的质量与材料的选择有较大的关系，无论是使用性能还是玻璃钢制品的寿命均与模具树脂的选择存在着一定的联系。 （一）模具用胶衣树脂 脱衣层的耐久性影响着玻璃钢模具的的寿命。制品的光泽度脱衣树脂的质量有着一定的联系。 模具所使用的脱衣树脂的选择原则为：①固化时的放热和收缩要小；②胶衣层具有优异的耐断裂、耐冲击性能；③胶衣层要有优良的耐热性、光泽度和硬度；④要有良好的涂刷性；⑤要与制品胶衣的色调相反。 （二）增强层树脂 增强层树脂主要用于玻璃钢模具的铺层工序，对于玻璃钢模具的耐久性以及变形性具有一定的联系，对于精度要求以及尺寸要求较高的模具，应该科学的选择增强层树脂。增强层树脂的选择原则是：固化收缩要小；韧性好；有易操作的黏度；耐热性好。模具的变形取决于树脂的固化收缩率，选择固化收缩率小的树脂，并使其缓慢而完全的固化，是制得优质玻璃钢模的关键。 二、模具胶衣的喷涂 玻璃钢模具的制作需要经过较多的工艺过程，其中包括喷涂模具胶衣、模具的铺层、脱模等工艺。模具胶衣的喷涂是模具制造中的关键工序，模具的胶衣相当于模具的“内脏”，后期的结构骨架以及铺层操作都是为胶衣的喷涂服务的。模具胶衣比一般产品胶衣需要更高的使用和固化条件。高质量的模具表面要求十分精密的模具胶衣操作及混合过程。 模具胶衣喷涂的具体工序内容为，在已精加工的木模表面上涂刷脱模剂或脱蜡剂机进行清洁、抛光处理，需要使用毛巾进行擦拭直到无胶衣模具具有镜面效果为止。待模具干燥后便可开始涂刷或喷涂胶衣。胶衣层厚度一般是0.4～O.6 mm，树脂用量为500～600 g/m2。涂刷后在室温（20～25℃）下放置至凝胶，凝胶后在40℃～50℃下加温固化1～3 h。第5次操作放置6 h以上。防滑面、形状复杂的地方上完脱模蜡之后，建议涂一遍多次脱模剂，如用硅烷脱模剂涂刷一次，到连续使用40～60次为止，正确对模具进行脱模操作可以延长模具的使用寿命。 三、模具铺层 在玻璃钢模制造过程中，我们多选用热变形温度较高、热收缩率较低的材料作为喷涂材料，如常选用的材料为苯树脂、乙烯基树脂、玻纤增强材料等。模具积层是从糊制首层开始的首层的质量要求是非常高的要避免一切模具完成后的再修理或对胶衣造成破坏的可能性。根据模具形状的复杂程度，糊制首层时纤维选用表面毡、的短切毡，积层时必须用铁滚仔细滚压铺层，确保所有气泡已赶净，并保证合理的树脂与纤维比例。当首层固化后，要对铺层做认真全面的检查，包括所有的拐角、曲面以及其他可能发生问题的地方。如发现气泡等缺陷，必须小心的将气泡去掉，并重新修补好创面。当积层的巴氏硬度达到完全固化硬度的80-90%时，就可以进行下一铺层。 四、总结 综上，对于高品质玻璃钢的制造需要严格控制每一个工艺规程，特别对于一些关键工序来说，需要按照相关的技术条件进行工序操作，从而能够从本质上提高玻璃钢模具制品的质量。 玻璃制造论文:环氧玻璃钢管高效制造技术的研究 摘要：本文是以环氧树脂系统固化的特点与内加热固化优势，讨论快速高效的玻璃钢制造技术。 关键词：环氧玻璃钢管，内加热固化，树脂迁移运动，催化型固化剂 1前言 纤维缠绕环氧玻璃钢制品，上至高精尖如火箭发动机壳体， 下至民用的工业产品如气瓶、化工和油田管道，大都采用酸酐固化剂环氧树脂基体。因为这类配方工艺性能较好，制品也具有良好的机械和物理、化学性能。成型时产品要加热固化，通常是置入固化炉中进行。这种制品进炉固化的方式被称为“外加热固化方式”，或简称为“外固化”。外固化的特点显而易见是初始温度场为外高内低，即传热方向由外部空间指向制品的中心轴线。 与外固化方式对应的即是“内加热固化方式”简称为“内热式”固化，它是通过先加热制品内部的芯模来实现的。这些都为纤维缠绕工艺的“内热式”技术提供了可借鉴的类比模式。对于玻璃钢管这类形体仅为简单柱状体的制品，较为容易实现芯模的内加热固化；前提是只要再配以适宜的、能快速固化的树脂配方，就能够实现环氧玻璃钢管道快速、高效的工业化制造过程。 此外内加热模具可获的所希望的胶液流动分布状态及胶液含量，改善纤维持续浸渍，并有利于微气泡的散出，从而提高制品质量，同时节约能源。 2内加热式固化 内加热固化是通过模腔中的较小热阻的金属管壁直接传给欲固化的玻璃纤维层。这种快捷的方式会很快使制品升温，可以恰到好处的引发环氧树脂的凝胶和固化反应。如果工艺条件设置得当时，可以在数分钟内完成树脂固化的全过程。 2.1内加热固化系统 内加热式芯模可以按照供热介质的不同，分为电、油、水和蒸汽几种内型。本文主要讨论电加热。 内加热传热介质向模具钢管壁输送热量，使其温度快速上升，通过传导又将热量传附在模具上的缠绕层。当温度升限达到一定温度时缠绕层所含的树脂就会逐步出现升温、粘度下降、流动迁移，进而凝胶、粘度上升、凝胶结束、进一步交链成为三维网状结构；即完全固化和后固化的过程。反应完成后，再输送冷却介质使芯模迅速冷却，将出现制品与模具因“热胀冷缩”滞后产生的空隙，以便顺利脱模。 2.2内加热与树脂迁移运动 环氧树脂在使用酸酐类固化剂时，必须添加叔胺或季胺等促进剂，以使产品性能优良。缠绕结束后便开始固化，内热式芯模将热量传给制品，树脂受热后粘度下降，使纤维能更好地继续浸渍，并有利于微气泡逸出。在这一阶段还发生了树脂分子的迁移运动，分子受热后增加了运动的能量，有了迁移运动的可能。而内热式芯模使得模上的温度场是内高外低，这个温度差便函是凝胶以前树脂分子迁移运动的动力。迁移运动的主方向由外向内，这是因为内层树脂温度高、粘度低，使得内层阻力减小，外层树脂向内迁移。这一物理过程伴随着环氧基开环加成聚合反应历程而受限制，直至树脂分子反应到凝胶为止。树脂迁移运动的结果 是在玻璃钢管道内壁形成了一层富树脂层。这一因热动力自动生成的富树脂层具有优良的力学与化学性能，正是此类管道得天独厚之处。 比较外热式与内热式，二者树脂迁移运动方向恰好相反。外热式由内向外，一般在固化炉中固化的环氧树脂管道内腔表层的树脂不够丰满，甚至有“缺胶”痕迹，用肉眼就可辩别。其物理原因正是由于凝胶前树脂分子迁移运动所致。 2.3热膨胀与加压固化 纤维缠绕成型的特点是经过杆系磨擦带着较大张力的纱束，紧紧地包裹住钢质芯模。缠绕完毕后，钢模壁便承受着相当大的压力。如果工艺不严格，纤维张力会散逸。 内热式固化给纤维缠绕层带来益处。炽热的加热介质使模体迅速膨胀，而紧裹模体的纤维缠绕层反成为模体膨胀的约束,于是，在树脂系统凝胶固化时玻璃钢层是在内加压状态下进行。这不但使松弛的纤维重新张紧，而且使用权内表层结构更加密实。 3促进剂的作用 众所周知，环氧树脂的固化剂一般分为胺与酸酐二大类。其实凡能打开环氧树脂环进行加成聚合反应的物质皆可称为固化剂。对于加成聚全反应，固化剂本身已加入其中成为网状组份之一。若其使用量过少，则尚有未能反应的环氧基，故反应不彻底。因此就有一个恰当加入量问题。 以阳离子或阴离子方式使环氧树脂的环氧基开环进行加成聚合，而其本身并不加入到网状结构中去的物质，就是所谓“催化型固化剂”即通常所谓的“促进剂”它不存在等当量反应的适宜量，其增加量仅使用权反应速度加快而已。 要与内热式固化相适应使树脂快速固化，须选用全程的促进剂，较合适的为叔胺或季胺类物质。 3.1潜伏性固化剂 潜伏性固化剂种类繁多，对纤维缠绕玻璃钢来说应用较多的是“热溶解型”，如双氰胺、咪唑化合物以及多胺盐类等。 其它的多胺盐也有类似特性。利用多胺盐在指定的温度下进行固化反应，而在此之前充分利用其潜伏期对胶液粘度增长较小的特性进行缠绕成型，这正是快速高效制管物理机制的妙用。 3.2凝胶曲线与固化温度 作出环氧树脂系统的凝胶曲线对制定合理的固化温度十分重要。通常通过实验测出不同温度下的凝胶时间并作图，见图1用以指导工艺实践。 4实验 NOL环试样制作与原材料 胶液配置比例： 胶液配制程序：根据试样需用量，按比例称好各种材料。依次将环氧树脂、液态酸酐、增韧剂放入容器，搅拌均匀。添加二甲基苄胺，充分搅拌。失效时间为6小时。胶液温度为30℃—40℃。 内模加热固化温度为180℃，时间30—40分钟，在烘箱中80℃固化一小时。取样加工至规定尺寸，加工的试样表面平整、光洁、无裂纹，颜色为浅黄色，没有局部发白、缩孔、气泡、起层及缝隙。 单向NOL环力学性能 测试结果表明采用内模加热NOL环复合材料力学性能优异，且该树脂任性好、与玻璃纤维界面粘结强度高、耐疲劳性能好。 4 结论 通过实验 证明内加热式芯模可以快速高效的解决纤维缠绕环氧玻璃钢制品的制造问题，解决了环氧玻璃钢不能快速高效进行工业化生产的技术症结，为玻璃钢的高效制造提供了技术保障。 玻璃制造论文:浅谈无碱玻璃纤维制造过程的职业病危害因素 摘要:通过分析无碱玻璃纤维的生产过程，识别无碱玻璃纤维制造过程存在的职业病危害因素，提出职业病危害的防护措施，以更好的保护作业人员的健康。 关键词:玻璃纤维 职业病危害 1、概述 玻璃纤维是采用玻璃球或废旧玻璃经过一系列加工而成的玻纤半成品，其细度为0.003mm-0.006mm，细如丝，软如棉、抗拉力强，颜色银白、无毒无味、耐酸、耐碱、耐碱、耐腐蚀、耐高温、绝缘性能好，是一种性能优越的无机非金属材料，已被广泛应用于交通、能源、建筑、航空、航天、环境保护、国防等行业。 玻璃纤维大致分为:中碱纤维、无碱纤维、高碱纤维。中碱纤维主要用于玻璃钢、防腐、防尘、墙体、装饰等；无碱纤维主要用于电子、信息等方面；高碱纤维在我国未得到较好的开发和利用。下面将着重分析无碱玻璃纤维制造过程中存在的职业病危害因素。 2、无碱玻璃纤维的生产过程 2.1玻璃成分及原料成分 (1)玻璃成份 （2）原辅料成分 无碱玻璃纤维池窑拉丝生产使用的原辅料主要有：叶腊石、石灰石、硼钙石、石英砂、萤石、芒硝、纯碱等。 2.2生产设备 无碱玻璃纤维生产制造过程中的主要设备有：螺旋给料机、气力混合输送装置、配料仓、单元窑、拉丝机、浸润剂配制釜、烘干炉、无捻粗纱络纱机、短切机组、短切毡机组等。 2.3生产工艺 按玻璃配方选择矿物原料，各种矿物原料以合格粉料进厂，由配料车间配料并通过气力输送分配阀输送至窑头料仓，供投料机使用。配合料在单元窑内熔融、澄清、均化后，流入Ｈ型成型通路。熔化良好的优质玻璃液由设在通路底部的多排多孔拉丝漏板流出形成纤维，经涂敷专用浸润剂后，大部分被高速旋转的拉丝机拉制卷绕成原丝饼，或一部份在线短切成短切原丝；拉丝机拉制成的原丝饼经烘干后，供下道工序专用设备加工制成无捻粗纱、短切原丝、短切原丝毡等玻璃纤维制品。 (1)配合料制备 池窑拉丝用“E”玻璃原料大部分为干燥的微粉原料，极易产生粉尘，所以系统采用密闭的气力输送和气力混合方式。配合料经上料输送系统、电子称量系统、气力混合和输送系统送至玻璃熔制工段。 (2)玻璃熔制 玻璃熔制系统主要由单元窑、成型通路、燃烧装置、鼓泡系统及自控系统等部分组成。 (3)玻璃纤维成型 玻璃液从铂铑合金多排多孔漏板流出后，被冷却器强制冷却和拉丝机高速牵伸成型为纤维，成型后的单丝经涂油器涂敷浸润剂并集束或分束后，大部分通过拉丝机的排线装置有序地卷绕在拉丝机上，形成原丝饼；一部分短切为短切原丝。 (4)浸润剂的制备 浸润剂原料主要为各类树脂和化学溶剂，在配置车间按玻璃纤维的种类要求在配置釜釜内混合后经管道输送至玻纤成型工段。 (5)玻璃纤维制品加工 将单股玻璃纤维经络纱机合成多股纤维或者将长纤维丝且为短丝，最后经成品检查并包装入库。 3、职业病危害因素分析 通过对无碱玻璃纤维生产中使用的原辅料及工艺过程的调查、分析，依据《职业病危害因素分类目录》、《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分 化学有害因素》和《工作场所有害因素职业接触限值 第2部分 物理因素》，识别分析该生产过程存在的主要职业病危害因素有：苯、甲苯、氟化氢、一氧化碳、二氧化硫、丙酮、乙酸、甲醛、碳酸钠、矽尘、玻璃纤维尘、石灰石尘、萤石混合性粉尘、其他粉尘、噪声和高温。 4、防护措施 结合无碱玻璃纤维的生产工艺，针对该过程存在的职业病危害因素分析，提出以下防护措施： 4.1防尘毒 配合料制备过程采用密闭的气力输送和气力混合方式，防止粉尘逸散至作业环境。 在络纱、短切等玻纤成品加工设整体和局部的通风除尘系统。 在浸润剂配制场所设置通风排毒系统。 玻璃纤维生产过程尽可能采用先进的工艺设备，提高工艺过程的自动化控制程度，避免作业人员直接接触有害因素。 4.2防噪声 选用低噪声设备，尽量采用自动化操作，使操作工位于密闭隔音的操作室内。 4.3防高温 窑炉和拉丝工段的烘房采用高厂房，屋顶开天窗，充分利用自然通风排出余热；窑体和烘房采用保温措施，减少热量散发；在车间办公室、休息室等设置空调系统；为作业人员提供含盐清凉饮料。 5、个人防护 依据《劳动防护用品监督管理规定》、《劳动防护用品配备标准（试行）》和《个体防护装备选用规范》的相关要求，为接触粉尘的人员定期发放符合要求的防尘口罩；为接触尘毒的操作人员发放防毒口罩或防毒面具；为噪声作业人员配发符合国家标准的个人防护耳塞。 6、综述 玻璃纤维生产过程中存在苯、甲苯、氟化氢、一氧化碳、二氧化硫、丙酮、乙酸、甲醛、碳酸钠、矽尘、玻璃纤维尘、石灰石尘、萤石混合性粉尘、其他粉尘、噪声和高温等多种职业病危害因素，建议从事该行业生产的企业按照相关标准规范的要求设置防护设施，同时为从业人员配备个人防护用品，保护从业人员的身体健康，同时加强企业的职业卫生管理，达到安全生产的目的。 玻璃制造论文:精密模压技术于光学玻璃的制造研究 摘 要：本文通过阐述精密型料成形技术，非球面透镜的压型制程，详细介绍了低熔点玻璃精密模压制造技术的工艺特点以及适用性。 关键词：光学玻璃；非球面透镜；精密模压 一、前言 玻璃精密模压制造技术特别适用于批量生产各种具有特殊结构的高精度中小口径透镜，尤其是那些用传统加工手段难以实现的光学玻璃元件，如小口径薄型透镜、高次非球面镜片、微透镜阵列、衍射光学元件和自由曲面光学元件等由于精密模压技术能够大批量直接模压成型精密的非球面或自由曲面光学零件，使得非球面玻璃光学零件被广泛使用成为可能。因而给光学系统设计带来了新的变化和发展，不仅简化光学系统结构、缩小体积、减轻重量、节省材料、减少了光学零件镀膜和工件装配的工作量从而降低成本，而且还改善了光学系统的性能，提高了光学成像的质量。这项技术的普及推广应用是光学行业在光学玻璃零件加工方面的重大革命。 二、精密模压制造技术的工艺特点以及与传统工艺的比较 作为成本相对较高的精密模压技术，其最大的优势在于批量制造非球面透镜。非球面透镜的主要应用有光纤耦合，DVD读取头，手机镜头，数码相机镜头等。在很多情况下，光学设计采用非球面，能够得到球面光学零件难以达到的光学性能，如提高系统的相对孔径，增大视场角，改进像质，改善光照度均匀性，缩短工作距离，减少镜片数量等，从而简化光学系统结构，减轻重量。因此，非球面常常应用于大视场，大孔径，像差要求高，结构要求简单的光学系统中。非球面光学零件因其优良的光学性能而日益成为一类非常重要的光学元件。 非球面零件可分为回转对称非球面，非回转对称非球面，无对称中心非球面，阵列表面四类。其中最常用的回转对称非球面。它是一条二次曲线或高次曲线，绕曲线自己的对称轴旋转所形成的回转曲面。 设一条直线z为回转轴，z轴也是光轴，非球面上任意一点到光轴的距离为r，非球面定点在z=0处，则回转对称非球面方程为： 式中，第一项是这个非球面的基面，它表达了一个二次去面；后面各项是这个非球面的高此项，它是偏离二次去面的表面特征，既非球面是在二次去面的基础上作一些微小的表面变形，可以达到校正相差的目的，由于一个非球面可以有多个量可以选择，和球面仅有一个c两选择相比，非球面有很好的作用，可以有一个非球面产生几个球面结构的作用。 玻璃精密模压制造技术大体上可以分为3个部分：精密模具设计与制造、热压成形工艺和模压玻璃。其中模压玻璃包括预型片设计与制造以及模压后玻璃光学性能的变化两部分。模压透镜的光学精度与这3个部分紧密相关。不同于材料去除型加工方式，精密模压制造技术首先在无氧环境中将置于高精度模具内的玻璃预型片加热到适合模压的温度，经由模芯表面施压转移面形，继而保压退火去除压力分模，最终只需一道工序即可得到模压透镜，工艺流程简单，生产效率高。由于在制造过程中，不需要对镜片进行装夹固定以及局部接触施加压力铣磨抛光，因此不会产生传统加工方法中难以避免的薄型镜片因机械应力而变形的问题。只要模压条件正确设置，工艺稳定，模压镜片的面形和结构将具有良好的精度和一致性。 采用玻璃精密模压方法进行透镜加工，与传统的加工工艺相比具有如下优点（见图2.1, 图2.2） ： （1）一般只需一道模压工序即可得到最终的光学元件，不需要传统的粗磨、精磨、抛光等工序，即可使光学元件达到较高的尺寸精度、面形精度和表面光洁度。 （2）能够节省大量的生产设备、工装辅料、厂房面积和熟练的技术工人，使一个小型车间就可具备很高的生产力。 （3）可很容易经济的实现精密非球面光学零件的批量生产。 （4）只要精确地控制模压成型过程中的温度和压力等工艺参数，就能保证模压成型光学零件的尺寸精度和重复精度。 （5）可以模压小型非球面透镜阵列。 （6）光学零件和安装基准件可以制成一个整体，结构更加紧凑。 （7）因为不使用研磨液和抛光粉等颗粒材料，且玻璃预制片不会产生加工去除废料，是一种环保技术。 目前批量生产的模压成型非球面光学零件的直径为2～35mm，直径公差为±0.01mm ；厚度为0.4～25mm，厚度公差为±0.01mm；曲率半径可达5mm；面形精度为1.5λ，表面粗糙度符合美国军标为60/40。 三、精密型料成形技术与模压技术介绍 玻璃光学零件模压成型技术是一项综合技术，需要设计专用的模压机器，采用高质量的模具和选用合理的工艺参数。成型的方法，玻璃的种类和型料，模具材料与模具制作，都是玻璃模压成型中的关键技术。 精密型料成形技术早已成熟，各光学玻璃厂已用于批量制造。Matsushita电器公司和Sumita光学玻璃公司1994年的专利叙述了一种制造精密型料的方法 。基本原理示于图3.1。玻璃配合料在铂坩埚1中熔化、澄清、均化后从流料管9流Ltl。流料管温度由加热器8控制。模具10置于轨道12上，由传动机构带动在各工序之间移动。加热器11用于模具10的加热。流料管流出的玻璃置于模具10上，达到设定的质量时，模具10快速下降，玻璃料滴与流料管分离，形成类似于火焰抛光的自由表面，表面张力保持玻璃表面光洁。玻璃冷却到一定温度后，由加压机构2、模具6加压成所需的尺寸。设计不同形状的模具以得到不同规格的型料。加压后的玻璃由取出机构3、5取出。整套装置密闭，可通AtB氧化性保护气体以保护模具表面。 成型方法：由于热压成形工艺特别是退火速率对玻璃材料的折射率和色散系数有较大影响，因此，对玻璃光学性能有较高要求的模压透镜．需要在设计之前初步确定热压成形工艺．通过预估或试验来获得玻璃折射率和色散系数的变化量，优化光学设计，从而保证模压后透镜材料特性的实际值满足设计公差要求。然后根据最终的透镜设计完成精密模具和玻璃预型片的设计与制作。 玻璃之所以能够精密模压成型，主要是因为使用了与高温软化的玻璃不发生粘连的模具材料。原来的玻璃透镜模压成型法，是将熔融状态的光学玻璃液倒入高于玻璃转化点50℃以上的低温模具中加压成形。这种方法不仅容易发生玻璃粘连在模具上，而且产品还容易产生气孔和冷模痕迹（皱纹），不易获得理想的形状和面形精度。后来，采用特殊材料精密加工成的压型模具，在无氧气氛中，将玻璃和模具一起加热升温至玻璃的软化点附近，利用模具对玻璃施压（见图3.2）。接下来，在保持压力的状态下，一边冷却模具，使其温度降至玻璃的转化点以下（玻璃的软化点时的玻璃粘度约为107.6泊，玻璃的转化点时的玻璃粘度约为1013.4泊）。这种将玻璃与模具一起实施等温加压的办法叫等温加压法，是一种比较容易将模具形状表面精密复制的方法。这种方法缺点是：加热升温、冷却降温都需要很长的时间，因此生产速度很慢。为了解决这个问题，于是对此方法进行了卓有成效的改进，即在一个模具装置中使用数个模具，以提高生产效率（见图3.3）。然而非球面模具的造价很高，采用多个模具势必造成成本过高。针对这种情况，进一步研究开发出与原来的透镜毛坯成型条件比较相近一点的非等温加压法，借以提高每一个模具的生产速度和模具的使用寿命。另外，还有人正在研究开发把由熔融炉中流出来的玻璃直接精密成型的方法。 现在最有代表性的模具材料是：以超硬合金做基体，表面镀有贵金属合金和氮化钛等薄膜；以碳化硅和超硬合金做基体，表面镀有硬质碳、金刚石状碳等碳系薄膜；以及Cr2O-ZrO2-TiO2系新型陶瓷。模具材料需要具备如下特征：（1）表面无疵病，能够研磨成无气孔、光滑的光学镜面；（2）在高温环境条件下具有很高的耐氧化性能，而且结构等不发生变化，表面质量稳定，面形精度和光洁度保持不变；（3）不与玻璃起反应、发生粘连现象，脱模性能好；（4）在高温条件下具有很高的硬度和强度等。 四、光学非球面透镜应用 目前光学玻璃透镜模压成型技术,已经用来批量生产精密的非球面透镜。归纳起来，使用非球面透镜可以取得的效果， 大体上有以下几个方面：第一可以提高成像质量等光学性能；第二可以实现大口径等高规格镜头；第三可以减少构成镜头的镜片数；第四可以减少镜头全长，利于镜头的小型化。 其应用主要用于制造军用和民用光学仪器中使用的球面和非球面光学零件，如各透镜、棱镜、以及滤光片等；在光通信方面如光纤耦合器中的应用；在光盘机、光纤耦合装置以及条形码扫描器 等一些产业规模很大的光电仪器中的应用；制造照相机取景器非球面透镜、电影放映机和照相机镜头的非球面透镜等。 五、结论 非球面玻璃透镜模压在日本，韩国及台湾地区经过多年的探索，目前已经用于大规模批量生产。目前我国在玻璃透镜模压的开发处于起步阶段，虽然在低熔点玻璃的开发通过与日本玻璃生产厂商的合作近几年发展很快，不断有新的牌号填充空白领域，但在非球面透镜精密模压大规模生产方面与国外差距较大，压型设备及模具还受制于进口。国内少数几家公司已经开始探索批量生产模压非球面透镜，但由于模具需要整套进口，所以成本较高， 而且生产的透镜良率较低。鉴于这项技术本身具有很高的经济和军事价值，因此我国深入开展此方面的研究具有十分重要的现实意义。 玻璃制造论文:玻璃钢面板的制造工艺研究论文 摘要：玻璃钢属于一种复合型材料，其既具有玻璃的耐高温、耐腐蚀、透明性等特点，也具有钢铁的硬度和不易碎属性，其很好地结合了钢铁和玻璃的属性优势，目前已经成为了建筑行业重要的施工材料。文章针对玻璃钢面板的制造工艺进行研究，分析了玻璃面板的优越性、制造工艺相关问题，并对玻璃钢面板的发展做出新的展望。 关键词：玻璃钢面板；制造工艺；复合型材料；建筑行业；优越性；先进性 近年来，随着我国市场经济快速发展，工艺水平不断提升，材料工程技术日益成熟，玻璃钢面板应用变得越来越广泛。玻璃钢作为一种新型的复合材料，其被广泛应用于各行领域，例如玻璃钢面板材料被广泛应用于家电制造、船舶制造、汽车、制造零件以及玻璃纤维增强塑料等方面。近年来，国家加强了金属消耗管理和控制，很多材料消耗考虑到节约问题，发明新型节能材料势在必行。本文针对玻璃钢面板制造工艺进行研究，比较性地分析了玻璃钢面板的优越性和先进性，探讨了玻璃钢面板新技术的发展趋势。 1玻璃钢面板工艺简介 玻璃钢（FRP）即通常所说的纤维强化塑料，指的是环氧树脂、增强不饱和聚酯、酚醛树脂基体。玻璃钢主要以玻璃纤维或者制品作为增强材料的增强塑料。玻璃钢具有质轻、坚硬、不导电、机械性能较高、耐腐蚀等特性，其能够替代钢材制造机械零件。近年来，玻璃钢技术发展日益成熟，作为塑料基的增强材料，玻璃纤维已经扩大到了很多方面。各种类型的纤维材料制成增强塑料，导致了增强塑料的类型逐渐增多，而玻璃钢材料逐渐成为了新型增强塑料的一部分。随着人们对于环境卫生要求越来越高，新型材料的安全性、环保性、节能性等均被很多制造企业所看重，而玻璃钢面板很好地满足了这些条件。 2玻璃钢面板的优越性比较研究概述 玻璃钢面板被广泛应用于各行各业，而且其优越性比较突出，下面将针对电器市场上的玻璃钢面板和不锈钢面板的燃气灶性能进行比较，分析出玻璃面板的优越性。 2.1材质比较 不锈钢属于耐空气、水以及蒸汽等弱腐蚀介质和酸碱盐侵蚀的化学腐蚀钢材。不锈钢经过多年使用之后还可能保持原来的模样，其耐用程度很高，但是钢材的消耗相当大，不锈钢的燃气灶所有器件均需要金属，甚至螺丝钉都需要钢材。玻璃钢面板属于一种预应力玻璃，为了提升玻璃钢的强度，通常会采用化学方法和物理方法来挤压玻璃，玻璃承受外力之前要抵消表层应力，进而提升玻璃钢的承载能力。玻璃钢面板的材质主要是由硅元素构成的，其元素储量在地球上非常庞大，因此材料易取、方便生产。 2.2安全性比较 不锈钢的燃气灶在工作的时候，其灶头温度相当高，而且燃气灶不锈钢面板的隔热问题经过特殊处理得以解决。因此即使燃气灶工作时间相当长，面板的温度也仍然如常温一样。玻璃钢面的燃气灶出现过爆炸事件，因此很多用户非常担心玻璃钢面板的安全性。玻璃钢面板本身不具备爆炸条件，但是用户在使用过程中操作不当则很容易引起爆炸。值得注意的是，玻璃钢燃气灶必须定期清理灶圈杂质，避免出现火孔堵塞问题，平日做好玻璃钢面板的清理和养护工作，如此便可有效预防玻璃钢燃气灶爆炸。 2.3清洁性能比较 不锈钢面板清洁上可以使用抹布和清洁剂进行清洗便可直接去除油污，但是抹布擦拭之后不锈钢面板很可能留下水渍，影响不锈钢面板的美观程度。玻璃钢面板的清洁和不锈钢的清洁方法一样，但是即使清理过程中遗留水渍也不会影响面板的美观度，而且玻璃钢面板在清洁上较之不锈钢面板的清洁更加容易简单且不影响美观。综上所述，不锈钢面板和玻璃钢面板在燃气灶中的应用各自具有其独特的优势，因此在进行选择的时候要根据实际情况选择材质。玻璃钢面板的应用变得越来越广泛，其优越性体现在很多方面，而且在不同的行业领域应用不一样，本次仅针对燃气灶应用优越性方面进行二者比较，由于篇幅关系其他领域应用不做赘述。 3玻璃钢面板制造工艺流程以及技术 玻璃钢面板制造生产的时候，具有完整的生产工艺流程：模具清理玻璃纤维制品裁剪抛光涂刷脱模剂配料涂刷胶衣层铺层检查检验以及测试。其中模具清理作为玻璃钢面板制作的工艺准备阶段，尺寸检查和表面加工必须在该阶段完成。尺寸检验的时候应将误差控制在5%之内，模具的结构形成形状必须要符合图纸要求；表面加工主要是针对模具平面加工，确保成品玻璃钢面板经过模具糊制完成之后表面能够光洁、平整。玻璃纤维制品裁剪时，需要开展裁剪前检查，确保玻璃纤维制品必须要无褶皱、无缺陷、无潮湿、无变霉等情况，裁剪必须要按照规定的布纹方向进行，且裁剪的尺寸要与设计保障一致。抛光涂刷脱模剂操作在玻璃钢面板制作的时候必不可少，通过抛光可以使得表面变得光洁，而涂刷脱模剂则为后期工件脱模打基础。配料要求玻璃钢面板制作时必须按照手糊工艺操作规程，应使用厂家提供的原料进行配比，配料过程中应注意配料的温度适中，配方配料要满足要求。胶衣层涂刷过程中应限制涂刷的厚度，涂刷必须要保障涂料均匀，胶衣层的厚度为250～500g/m2。铺层操作时，要求玻璃纤维不能够出现变霉、弯曲变形、褶皱、潮湿等缺陷，否则不能够进行转序；铺层操作时要严格控制树脂用量，确保涂敷均匀。检验检查以及测试作为玻璃钢面板制作的最后流程，那么在进行检查的时候必须要开展固化情况检查、糊制作业完成之后检查，并完成成品检验以及热性能测试等操作。 4玻璃钢面板制造新技术展望 随着科学技术的发展，新型技术在工业生产中迎来了极大的挑战和机遇。我国面板厂商的生产能力随着市场份额的增加，其生产量、销售量也在逐渐增加。虽然玻璃钢面板行业也呈现出增长态势，但是和世界其他玻璃钢面板生产企业来比，还仍然属于初级起步阶段。经过多年的发展，我国玻璃钢板面在电器行业、汽车行业、建筑行业以及手机行业的应用比较广泛。玻璃钢面板在电器行业中的应用分为彩晶玻璃面板和钢化玻璃面板两种形式，彩晶玻璃面板是最近几年出来的新型材料，其在家电配件行业应用率还较低，很多还是应用的白板玻璃面板，而钢化玻璃则更多被应用于黑白家电玻璃配件。钢化玻璃在汽车行业的应用也相当广泛，20世纪50年代将玻璃钢应用于企业制造，其主要作为车用的潜在材料。经过长时间的发展，20世纪80年代实现了玻璃钢汽车零部件的批量制造和研制，其已经成为了车用材料之一，涵盖了GMT、SMC、手糊等工艺，这些工艺选择较为灵活且投资少、工艺门槛低，被国内汽车生产商逐步掌握。 5结语 随着玻璃钢面板制造工艺日益成熟，其在国内的应用变得越来越广泛，玻璃钢面板材料作为一种新型的复合材料，符合环保和节能要求，因此玻璃钢面板的发展潜力巨大。本文针对玻璃钢面板制造工艺相关问题进行研究，从基础认识到工艺施工进行详细介绍，希望能够为广大读者提供玻璃钢面板制造与发展相关研究交流。 作者:马伟 单位:中车四方车辆有限公司

化学专业论文:化学类专业多元化人才培养体系的构建与实践 近年来,在南京大学以“通识教育与个性化培养融通”的理念推进新一轮教学改革的进程中,南京大学化学化工学院以建设“激发兴趣、注重能力、多元培养、个性发展”的课程体系为核心、以完善机制为保障、以提升人才培养质量为目标,构建和实践了化学类专业多元化人才培养体系并取得了很好的效果。 一、针对理科化学教育存在的主要问题明确改革方向 我国传统的高等理科化学教育是以培养化学科研工作者为目标,课程体系与培养手段比较单一,无法满足科学、国家以及产业发展对化学类人才的多元化需求。具体问题包括:(1)现有课程体系大多是为通过高考入学的本科生进行循序渐进地培养而设置的,而在国内高水平高校中,通过自主招生录取的学生已具有很好的无机化学以及有机化学知识基础,现有课程体系无法满足对拔尖学生的培养要求;(2)传统化学人才培养主要是通过实验课程培养学生的实践能力,对化学学术类人才的研究能力及创新意识的培养措施较为单薄;(3)在传统课程体系中,交叉课程少,对学生交叉类学科的实践能力、研究能力的培养不到位;(4)对化学产业人才的培养不重视,对学生产业素养的培养措施缺失,实习实践基地比较缺乏。 南京大学化学专业是国内外具有重要影响的人才培养基地,在人才培养工作中一直秉承戴安邦院士的全面化学教育思想。在对现行理科化学类专业人才培养中存在的主要问题进行深入思考后,我们明确了教学改革的方向和主要任务:以培养与科学发展及社会多元化需求相适应的领军人才、满足学生个性化发展为指导思想,以构建“激发兴趣、注重能力、多元培养、个性发展”的课程体系为核心,以机制建设为保障,努力促进人才培养质量的显着提升。 二、以学生发展需求为导向构建并实践多元化的课程体系 1.构建两类理论课核心课程体系,适应具有不同基础的学生需求 (1)建设适宜拔尖学生的核心课程体系。通过自主招生入学的拔尖学生具有较好的无机及有机化学基础,对此类学生,我们将专业核心课程的设置进行了调整。融合无机化学与基础物理化学知识,构建一门全新的“化学原理”课程;精简有机化学内容,将授课时间由1学年调整为1学期;将结构化学、结晶化学、高阶物理化学内容整合为“高等物理化学”。通过数理课程学习内容的强化、化学专业核心课程的整合与提升,使学生具有宽厚的数、理、化、生等理科基础,学科视野开阔,专业知识扎实,为他们在化学以及相关交叉学科领域的发展打下良好的基础。 (2)优化常规的化学专业核心课程体系。对大部分通过高考入学的学生,我们合并无机化学与化学分析内容,设立“大学化学”课程;结构化学由大三调整为大二开设;增设“高分子导论”为核心课程。形成以大学化学、结构化学、有机化学、物理化学、仪器分析、高分子导论为骨架,从微观到宏观的核心理论课程体系,并按照以知识单元构建知识体系的要求在教学内容的综合性和开放性方面对课程内容进行调整与更新。调整之后的专业核心理论课程体系,内容更趋合理,课程分布更加均衡。 2.构建多元化选修课程体系,满足不同发展方向的学生培养需求 (1)丰富专业学术类选修课程体系。刚入学的一年级新生对大学和学科还不是很了解、有比较强的好奇心。为尽快激发他们对学科的兴趣和激情,开设了“化学与生命”、“化学与材料”、“能源与化学”、“化学与环境”、“大分子:从材料到生命”以及“原子与分子的量子世界”等6门新生研讨课。我们聘请活跃在科研一线的名师主讲这些课程,注重以科学的知识单元组织课程,构建了知识体系完整、前沿性强的专业选修课程体系。我们还建设了高年级研讨课并对本科生开放了部分研究生课程。通过对这些前沿性课程的系统学习,有助于从专业学术方向发展的本科生系统了解学科前沿领域,激发科研兴趣。 (2)强化学科交叉类选修课程体系。学科发展趋于融合,化学与生命、材料、环境以及能源科学越来越多地交叉,依托院内从事交叉领域研究的教授,开设了“现代材料化学基础”、“纳米科学前沿”等课程;委托生科院开设了“生物化学”、“分子生物学”等课程;我们还选择“环境化学”、“材料加工”、“药物化学”、“能源化学”、“地球化学”等相关院系的课程作为学生跨院系的选修课。通过这些跨学科的课程学习,拓宽了学生的学科视野,为学生将来从事交叉学科的工作奠定了较为坚实的基础。 (3)建设化学产业类选修课程体系。针对化学产业人才的需求,我们开设了“化学化工行业就业创业指导”、“化学安全与防护”、“精细化学品开发与商业化”、“现代实验测试技术”等与企业管理、安全生产、环境保护、质量认证等行业紧密相关的课程,建立了一套内容丰富、适应社会要求的选修课课程体系。聘请企业“千人计划”入选者、行业专家和管理者等校外有关师资为学生授课,为学生毕业后更好地创业就业打下基础。 3.完善“一体化、多层次、开放式”的实验教学体系 我们较早实施了“基础-综合-研究”三层次实验教学运行模式和实验室管理体制,并按化学一级学科的整体性对各层次的实验教学内容进行了改革。整合“无级化学实验”和“定量分析化学实验”为“大学化学实验”;取消二级学科专门化实验,在化学一级学科层面上开设综合化学实验;将科研成果及时转化为教学实验,开设和学科前沿融通的研究性实验。在进行课程体系和教学内容改革的同时,大力推进“提高-扬优-早期介入科研”的各类实验室开放机制,有力促进了学生视野的开阔、个人兴趣的养成。 三、以提升学生质量为目标完 善多元能力培养的保障机制 1.建立导学机制,营造化学文化环境 学生个性化成长,必须依据其自身兴趣爱好,同时也离不开外界因素的正确引导。我们积极聘请教学科研经历和人生阅历丰富的老师做新生导师,同时通过职业生涯指导课、专业规划指导课,根据学生的兴趣与特长,帮助学个性化发展。建立院史以及化学展览馆,设立化学文化节,建设教学和科研实验室的化学文化氛围,着力激发学生个人兴趣、努力帮助他们明确自身的发展方向。 2.完善创新训练体系,培养学生学术研究能力 以化学人才基地能力提高项目为支撑,依托国家及教育部重点实验室,以涵盖化学主要前沿的课题做载体,设立学生自由创新探索项目,结合本科生创新计划,努力培养学生的创新意识与研究能力。定期组织本科生科学研究报告论坛,培养他们的学术交流能力。采用多种方式积极鼓励并资助学生进行国际交流,培养学生的国际学术视野。形成了对本科生研究能力、创新意识及综合素质全面培养的机制。 3.构建交叉学科平台,培养学生多学科视野 我们以本院从事交叉学科研究的实验室及外院(系)的相关研究平台为依托,在化学人才基地能力提高项目以及创新研究计划中设立交叉学科研究课题。与中科院相关研究所合作,采用“双导师”模式,培养学生交叉科学研究能力,拓宽学生的学术视野,为其毕业后从事交叉学科领域的工作奠定基础。 4.加强实践基地建设,培养学生实际应用能力 我们积极寻求并有效利用社会资源,建立学校、用人单位和行业部门共同参与的学生实习实践联合培养机制。设立了一批包括江苏梅兰化工集团、和氏璧化工集团等企业在内的实习实践基地,并与中国石化、扬子江药业等企业进行实质性的学生实习合作,实施了“实习前评估-实习中监督-实习后考评”的管理模式,加强对学生的实践能力培养,使他们能尽快适应社会要求。 由于构建并实施了多元化的人才培养体系,我们在人才培养中取得了很好的效果,学生的创新意识和实践能力明显提高。在近3届全国大学生化学实验邀请赛上获得6金3银的好成绩,多元化人才培养体系构建和实践收获了多项成果:新增2个国家级教学团队,1门国家精品课程,“国家级化学实验教学示范中心”于2012年以优异成绩通过验收,5部教材入选“十二五”国家级规划教材,化学专业被纳入首批“国家基础学科拔尖学生培养试验计划”,获得了1项国家教学成果二等奖和2项江苏省教学成果一等奖,有力促进了化学类专业的教学改革。 化学专业论文:能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践 东北石油大学于2010年成功申请了能源化学工程专业——国家战略性新兴产业相关本科专业。如何在深化教育改革,全面推进素质教育的过程中,突出本专业学生创新素质的培养,积极探索培养高素质创新型工科人才的途径和方法,是培养我国能源化工人才和教育改革发展的主题。人才质量的高低在很大程度上取决于其创新意识和创新能力的高低,而这正是目前高等教育的薄弱环节。“授人以鱼,不如授人以渔”,就是对培养和锻炼学生创新意识和创新能力重要性的最好诠释。 一、优化课程结构 创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质,仅仅掌握单一的专业知识是很难做到的。因此,加强学生专业基础教育的内涵更新和外延拓展及构建合理的课程体系非常重要。首先要优化课程结构,按照“少而精”的原则设置必修课,增加选修课比重,允许学生跨系跨专业选修课程。还要提高学生获得信息的手段,使学生有机会接触各学科发展前沿,了解科技发展的趋势,掌握未来变化的规律。 二、优化课堂教学形式 课堂教学是教学的基本组成形式,学生的创新精神和创新能力的培养也必须渗透到各科教学过程中。教师既是知识的传授者,也是创新教育的实施者。要结合学生的认知水平和生活体验,创设新的教学情景导入新课,营造一个鼓励学生创新的课堂氛围。采用多样的课堂教学形式,鼓励学生提出不同的见解。加强各学科的相互渗透和交叉综合,有利于学生整体素质的提高;注意融合学科前沿知识和高新科技,激发学生的创新精神。 三、探索开放式实验教学体系 充分利用我院省级化学工程实验教学示范中心的仪器设备和师资力量,探索和完善实施开放式实验教学的方法及其在课堂教学、实验技能竞赛、创新实验设计竞赛、新能源设计竞赛、数学建模竞赛、本科生毕业设计(论文)中的应用,改革和完善实验课程成绩的科学评价体系,改革实验室管理运行机制,探索开放实验室的管理方式和体制,探索保障实验仪器设备不断更新以跟上学科发展的途径,完善实验仪器设备、实验经费和实验耗材的实验室管理体制。 四、完善学生科技创新体系,建立校内外创新实践基地 实行学生研究训练计划,引导学生在教师的指导下进行科研训练;鼓励学生参加教师的科研课题,与教师合作进行科学研究;实行学生科研立项制度,从政策和经费上鼓励学生进行科技创新;聘请国内外着名专家学者为学生作学术报告等形式,使学生了解能源化工专业发展的学术前沿;鼓励学生申报国家创新实验项目,省、校级挑战杯项目等,提高学生的科学素质,培养学生的科学精神。发挥区域经济优势,签约合作企业,并对创新设计实验室进行重点投入建设,本专业已建成国家级石油化工工程实践教育中心和大庆炼化公司的创新实践基地,为学生创新实践提供了保障。 五、完善评价体系,建立创新激励机制 评价是教育管理中实施控制的特殊手段,是教育管理的重要环节。传统培养体系不利于培养创新人才的弊病反映在评价体系上采用简单划一的方式,未能反映出学生的真实全面的水平和能力。对学生的评价不仅要重视知识的全面性考查,更要重视创新能力的考查。考试方式多样化,考试时间自主化。同时建立对学生的创新意识、创新能力、创新成果积极的激励机制,即对学生的各种创新行为和成果给予正面的激励和奖励。建立专门制度,从政策导向上鼓励和支持教师在传授知识过程中,积极探索创新思维能力培养的方法并付诸实践。 六、实践成果 1.丰富和完善了教育教学研究的改革和实践。项目在 能源化工专业2009级中进行了三年的应用,收到了良好效果,极大地推动了其他化工专业类拔尖人才和创新人才的培养和实践,对促进石油化工类拔尖创新本科人才培养质量的提高发挥了积极的作用。2010年以来,石油化工类专业承担省级教改项目3项。发表教学研究论文9篇,主编教材3部;完成了《分离工程》等省级精品课程的建设,《化工热力学》、《化学反应工程》、《工业催化》3门重点课程建设。 2.促进了石油化工专学科建设。石油化工创新拔尖人才培养的改革促进了以化学工程与工艺为主的石油化工类学科建设。目前在学科建设方面已有1个国家级特色专业—化学工艺,1个国家级战略性新兴产业相关专业—能源化学工程,1个省重点(特色)专业—化学工程。已有1个国家级实践教育平台—国家级石油化工工程实践教育中心,1个轻烃加工与利用部级重点实验室,1个石油与天然气化工省重点实验室和1个省级石油化工技术研发中心,已成为黑龙江省石油化工工程技术人才培养和培训基地。 3.学生创新实验与竞赛获奖。通过创新培养体系的实施,能源化工09-2班25名学生,8名学生参加国家级大学生创新实验计划,10余名学生参加国校级大学生创新实验,公开7篇,申请专利2项。英语四级一次性通过率100%,六级一次性通过率80%;国家二级计算机考试一次性通过率100%,并有40%的学生自愿考试通过国家三级计算机考试。同时该专业学生积极参加各种竞赛活动,3名同学获全国大学生化工设计竞赛1等奖,5名同学获得全国化工设计竞赛二等奖,2人获得全国英语竞赛三等奖。1人获得2011年“国信蓝点杯”全国软件人才设计与开发大赛黑龙江赛区C语言程序设计三等奖,1人获得2011年高教杯全国大学生数学建模竞赛二等奖。校级英语竞赛、物理竞赛,软件设计大赛和挑战杯等获奖30余项。经过系统化、有针对性的培养和严格的考核,学生的综合素质得到了极大的提高,班级大多数学生获得了“三好学生”、“优秀学生干部”、“优秀团干部”等荣誉称号。在此基础上班级的学风日益浓厚,多次获得校级荣誉。 七、理论水平与推广价值 项目研究从能源化学工程—战略性新兴产业相关专业设立的目标与东北石油大学化工学院特色优势实际出发,构建能源化学工程专业创新人才培养体系。研究成果既有高度概括的模式框架,又有具体可行的实施方案、操作办法,为全国相关专业的教学体系构建,深化教学改革,提升教学质量,为培养学生创新能力提供了较为全面的理论和实证参考,尤其是是对工科学校教学质量提升和专业教学改革具有推广价值。 化学专业论文:浅谈养成教育理念在化学专业实验教学中的作用 论文关键词：化学 实验教学 养成教育 论文摘要：对新时期大学生养成教育的现状及面临的新问题进行了阐述和分析，对实验教学中加强大学生养成教育的途径和方法进行了思考．面对化学专业的大类招生，养成教育理念在实验教学实践中，对培养大学生的综合素质起到重要作用． 现代大学生必须掌握扎实的学科知识、坚定的职业信念、过硬的职业技能和良好的综合素养．其中，扎实的学科知识和过硬的职业技能是知识基础；良好的综合素养和坚定的职业信念是目标．因此，在高校的教育教学过程中，不但要使学生掌握专业知识，还要培养良好的道德品质和综合素养．养成教育是指在思想政治教育的基础上，在日常生活、工作和学习中，通过行为训练，严格管理等多种教育手段，全面提高人的素质，最终养成自觉遵守社会公德和行为规范等良好道德品质和行为习惯的一种教育在大学教育过程中，养成教育是学校德育工作中的中心内容，是形成良好校风、学风的关键．但是，社会经济发展的不平衡给社会特别是高校青年学子的成长带来一定的负面影响，并给高校学生养成教育提出新的挑战． 首先，在市场经济大变革、大发展的社会转型时期，一些消极的、错误的政治观点、价值观念，会通过各种渠道对大学生的思想产生冲击和影响．而大学生的世界观和人生观还处于形成期，很容易受到西方文化思潮的影响而产生一些错误的思想和价值观念．假如不进行正确的引导，我们的青年一代就有可能会被西方的价值观和道德观所同化． 其次，当代大学生大部分是独生子女，存在着许多人格缺陷．表班：心理不成熟，遇到困难就表现出脆弱心态，缺乏坚韧不拔的意志；一部分同学生活缺乏自理能力，依赖性强，同时在性格特性上又表现为任性、自私、偏狭，难于与人交往，难于适应集体生活等．这些缺陷如果不进行“治疗”，大学生即使学到了很深的专业知识，也难于在社会上立足． 再次，当代大学生心理健康状况堪忧．对我院2008级404名新生所做的心理健康普测显示，结果异常的占总人数的11．1％，在大学几年，面对紧张的学习和生活，这个比例会变得更高．近年来，由于高校学生的心理问题引发的多起刑事案件和自杀事件也充分地说明了这一点．所以，在大学时代要使学生德智体美全面发展，首先就要对学生进行完美人格的塑造，用养成教育手段塑造学生正确的人生观、价值观、成人意识，特别在低年级尤为重要． 通过长期的教学及学生管理工作，我们发现化学专业的实验教学是实施养成教育的良好平台．通过在实验教学中正确教育和引导，可以树立学生正确的价值观和道德标准，可以培养学生坚韧的意志品质和团队协作意识，可以增强学生的心理承受能力，为大学生的顺利成长提供一个良好的环境． 我校自2007年开始在化学与材料科学学院实施按化学大类招生，在明确培养目标和培养规格的基础上，基于专业的特点，整合学术取向和专业取向，构建由公共基础课、学科必修课和专业方向课3个板块构成的课程体系．在整个教学课程体系中，实验教学作为一个重要的教学环节，显得尤为重要．在校教学研究项目的支持下，我们对如何在实验教学中贯彻养成教育的理念进行了研究和探索． 1化学类专业学生实验课程设置思路 自2007年，我院开始实行按大类招生以后，对相应年级的学生开始使用新的培养方案．为进一步培养学生的综合素质，在教学过程中实施养成教育的理念，对原有的培养方案做了大幅度调整．在新方案中，将学科必修课程和公共基础课程全部调整到前两个学年，第三学年开始进行专业方向课程的学习．其中，在学科必修课和专业方向课程中，加大实验课时的比重，特别是在学科必修课的977学时中，实验课为497学时，已经超过了50％．体现实验课程在对学生素质培养过程中的重要性．同时，也对实验课的教学提出了更高的要求． 化学实验课作为把创新思维变成具体创新能力的第一实践场所，是培养学生团队协作精神和创新能力的重要课堂．首要解决的问题是改革陈旧的已不适应素质教育需要的实验内容．设计思维新颖、现象明显、知识全面综合、无害自然的实验，是大学化学实验改革的方向．在新方案中，我们从实验内容上进行了改革，减少验证性实验，增加设计性实验和综合性实验，增强了绿色、环保和节约的实验理念，在实验课教学过程中培养学生的综合素质．针对部分学生学有余力，又有继续学习的愿望，我们在新方案中强化了开放实验的重要性，对于已掌握常规的实验操作技能与基础知识的学生，对他们开放实验室，在课外时间能够从事部分课外科研课题的研究，进一步增强学生自主实验的能力和专业技能及科研能力． 2养成教育在实验课教学过程中实施的方式 为了解决高校教育教学过程中学生出现的新问题，新矛盾，我们在实验教学过程中将养成教育贯彻于整个实验课的教学过程中，取得了较好的效果。 2．1利用实验教学贯彻诚信教育 在实验教学中发现，部分学生对实验教学较为随便，主要表现为课前不预习，实验操作不规范，甚至编凑实验数据等．其原因主要是学习动力不足，学习态度不端正，责任意识淡薄，诚信意识缺乏．针对这些问题，我们在实验教学过程中注意把诚信教育融人培养学生严谨的实验态度中．例如，在讲解实验时，给学生介绍一些科学家坚持真理的典型事例，也可给学生介绍一些现实生活中由诚信缺失造成严重后果的事例．如三聚氰胺奶粉事件等．让学生明白分析结果的准确与否在生产中将关系到产品的质量、在食品卫生检验中将关系到人们的健康、在医院中将关系到疾病诊断的正确性等，使其充分认识到实事求是的重要性．在学节寓验过程中，从试剂用量、实验步骤和操作技能等方面对学生进行指导，提醒学生，一旦出错立即要求其堕做，指出错误的严重性，如果结果符，应分析误差原因，给出合理解释．在实验教学过程中，把实验数据的真实性列为重要考核标准纳入平时成绩中，使学生养成良好的实验习惯、责任意识和诚信态度． 2．2在实验教学中培养创新意识 目前高校教育的核心是创新教育，培养具有创新精神和创新实践能力的人才，是大学教学改革成败的关键．以前的实验教学，常常是教师从实验目的、原理、仪器的使用到实验的方法步骤“一包到底”．学生只需按实验书上的步骤完成操作即可．这样操作机械、内容单调的实验教学方式激发不了学生的兴趣和创新欲望，不利于对学生创新思维和创新意识的培养．为此我们采用了探究性实验教学的模式进行教学．在实验中，有意识地提出一些要求，设置一些障碍，让学生带着任务做实验，通过观察、思考、归纳、总结来完成这些任务．这样可使同样的实验内容得到不同的教学效果．在实验中一般采取“问题一讨论一实验一结论一应用”的程序进行．结合探究性实验步步启发、层层推导，让学生产生多种独创的想法，提高创新思维能力．例如：在化学基础实验的操作规范要求上，我们抛弃了过去的满堂灌的教学方式，让学生讨论、思考、总结出相应仪的操作规范，并予以讲解．老师在学生讨论讲解的基础上，针对错误的地方进行重点讲解、更正，然后，通过实验来进行验证，得出正确结论． 这种探究性实验的教学方法也为开放性实验创造条件，在开放实验中，学生可以根据自己的实际情况选择综合性实验，也可以自带课题进行设计性实验，也可以做自己感兴趣的研究性实验．这样不同类型的学生都可以在实验过程中得到培训，使学生的思维能力，分析问题能力，独立解决实际问题的能力和学生的创新能力得到普遍提高． 2．3利用实验教学培养学生的钻研精神 我国化学家戴安邦先生曾指出：“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的，全面的化学教育要求既传授化学知识和技能，又训练科学方法和思维，还培养科学精神和品德，故化学实验是全面化学教育的一种最有效的教学形式”．化学实验教学正是培养学生根据研究对象和研究的目的创造性地运用科学知识和实验手段有计划地探究的实践活动的过程．因此，在这一过程中正好渗透了科学的研究方法和实事求是、严谨求实的科学精神，一丝不苟的科学态度和团结协作的科学作风，这些正是养成教育的要求和体现．例如，在铁矿石中铁含量测定实验中，要求学生按照传统的有汞法测铁进行思考，在理解了实验原理以后，让学生进行实验方案的改进，在保证测定准确度的前提下减少实验药剂对环境的污染．经过学生对基础知识的灵活应用，设计出无汞法测铁的实验方案．实验教学过程中，通过启发学生对实验的探索，培养学生对知识的探究和钻研精神，让学生明白“实践出真知”，这对于学生树立辩证的人生观，以及将来在人生的道路上保持良好的进取心和开拓精神打下坚实的基础，使学生受益终生，这正是我们在实验教学过程中贯彻养成教育的宗旨所在． 2．4在实验教学中形成学生良好的团队意识 互相尊重、虚心谦让、共同进步的协作精神既是现代科学精神不可缺少的内容，也是养成教育的重要目标之一．科学技术的飞速发展，信息化、网络化的社会不仅需要高效率、高智慧的创造性人才，更需要这类人才具有良好的合作精神．凝聚力的大小是衡量一个集体发展水平和团结、战斗力的重要标志．学生合作精神的培养有利于他们良好心理素质的形成，有利于培养学生的创新勇气，有利于促进学生社会化的发展．我们在综合性和设计性实验及研究性实验中，通过对实验内容的讨论、根据各自的特长对实验内容进行合理分工，对实验数据的归纳、处理、综合，培养学生的团队意识，提高了实验的效率和实验的成功率．例如，在综合实验中的“植物叶片中叶绿素的提取、分离和表征”实验项目中，要求学生自由组合，然后根据不同同学的特长和爱好进行分工，在有机物的分离方面有特长的进行叶绿素的色谱分离、在仪器操作及解谱方面有特长的进行表征和测定等，这不仅能使他们融人集体互帮互助的良好氛围，在成功的喜悦中，感受集体的力量，渐渐形成开朗、活泼、勇敢、积极、互相学习、共同进步的良好心理素质，而且提高了学生的沟通交流能力和团结协作能力． 3结论 通过在实验教学中贯彻养成教育，化学类学生不仅掌握了专业实验知识，还养成了良好的道德品质和综合素养，学生在动手能力、分析解决问题能力和创新能力都有了很大提高．但在教学中亦出现一些问题，教师工作量大，学生需要适应的过程．当然，对于学生的养成教育，仅仅靠实验课堂的教学功能还是远远不够的，还需要在营造和谐、健康、文明的校园文化方面做更多的工作． 化学专业论文:浅析材料化学专业在高等林业院校的定位与建设实践 论文关键词：材料化学;专业定位;课程体系;实践教学;师资培养 论文摘要：文章从我国林业科技发展对材料化学专业人才的需要出发，探讨了在高等林业院校设置材料化学的专业定位，在对材料化学课程的教学体系进行思考的基础上，提出了培养适应林业科技发展需要的材料化学专业人才的培养模式和教学内容。 材料化学是一门材料科学与现代化学相结合的新兴学科，对于自然科学和国民经济的发展至关重要，是21世纪化学发展中的重要新兴学科之一。本专业密切联系国民经济、科学技术迅速发展的实际，研究材料制备、加工、性能和应用等的化学问题。上个世纪90年代初，复旦大学率先开设材料化学本科专业。随后，众多高校相继开设了该专业。由于材料种类很多，而且各个高校开设材料化学专业的背景和学校的优势学科不相同，虽然专业名称相同，但是各学校所制定的培养方案和体现的专业特色各不一样。中南林业科技大学是一所服务于区域经济和现代林业，地处中南地区的高等林业院校。在高等林业院校开设材料化学专业，相对于其它综合性高校的材料化学专业和本校的主流学科一一林学来说，该专业无论是在师资队伍，还是在科研水平与学科建设等方面都存在不小的差距。所以，我校开设的材料化学专业，只有办出自己的特色和优势，才能在材料化学专业领域占有一席之地。 1、专业定位明确，体现办学特色 人才的培养需要找准位置，明确方向。这是适应经济发展的需要，也是办好专业的关键。我校2004年初申报材料化学专业并获得省教育厅批准，2005年正式招生。经过5年的发展，积累了较为丰富的教学实践经验，基本建立了较为完备的材料化学专业办学条件。材料化学是一门多学科相互交叉的新型综合学科，就材料而言，包括金属材料、无机金属材料、高分子材料、功能材料、复合材料等多个领域。随着我国经济建设的全面发展，为了应对经济社会可持续发展的迫切要求，加强林业和生态环境建设至关重要。各种新材料在农业、林业领域的应用日益广泛，如生物质材料、木材阻燃材料、仿生材料和可生物降解材料等的开发都是材料优先发展的方向。但是，目前我国林业领域从事新材料技术开发和应用的专门人才比较匾乏，远远不能满足现代林业高速发展的需要。因此，高等林业院校设置材料化学专业对我国林业现代化具有重要意义。在高等林业院校设置材料化学专业既要考虑材料科学学科本身的体系，又要体现高等林业院校的特色与优势。为此，我们把专业定位在复合材料、生物质材料和高分子材料三大方向，使学生既具有扎实的材料科学基础知识和良好的专业素质，又能适应科学技术飞速发展的要求;培养能在材料开发、生产及应用领域，尤其是利用林产品资源进行新材料研制和开发以及新材料在林业领域的应用方面具有创新精神和实践能力的复合型人才，为我国林业生产现代化及林业产业化的发展提供坚实可靠的人才保障。 2、完善课程体系，优化课程设置 本专业秉承夯实基础，提高能力、拓宽范围、接触前沿的理念，根据国家经济建设对专业型、应用型、复合型和学习型人才的需要，在遵循“重基础、宽口径和强能力”教学改革原则的基础上，在构建材料化学专业课程体系时，主要采取下列原则:加强基础理论，拓宽专业口径，重视实验教学，适当增加选修课比例。因此，该专业的课程体系由公共基础课、专业基础课、专业必选课和专业选修课四个方面组成。其中:公共基础课程与化学工程类其它专业一致;专业基础课开设了材料化学、物质结构基础、材料科学与工程基础、材料物理性能等课程;在专业课程的设置上注意宽口径与突出特色相兼顾，如复合材料方向开设的复合材料学和复合材料工艺与设备课程;高分子材料方向开设的高分子化学、高分子物理和材料结构表征课程;生物质材料方向开设的木质复合材料、竹材及非木质材料等课程。同时，还加强了工艺设计和制造方面的课程，如开设材料加工与成型、材料加工与成型实验、材料合成与制备等课程;增加了阻燃材料及其应用技术、仿生材料、生态环境材料、活性炭制备改性与应用专题等特色课程。总之，在课程体系的总体构建原则下，经过两次培养计划的修订，对课程进行了认真仔细的整合，系统地确定课程门类，进一步明确各门课程的内容及课程间的分工与联系，删除一些内容陈旧或与其它课程内容重复的课程，增加反映最新研究成果方面的课程，如纳米材料，纳米复合材料等，创建一些理论联系实际、有利于培养学生综合运用知识的能力的课程，并加大前沿科技知识的教学比例。 3、改革实践教学体系，强化能力培养 材料化学专业是一门实践性很强的学科，在教学活动中，必须加强实践教学环节。首先，在加强基础化学实验教学的前提下，组建了材料合成与制备、材料结构表征和检测两个专业实验室。同时，利用多种渠道与企业建立联系，在株洲冶炼集团、湘潭钢铁公司和株洲化工集团等单位建立了实习基地。第二，实验教学是培养和提高学生的综合素质、探究与创新能力的重要途径。建立新型的材料化学实验教学体系，将传统的实验教学向开放性的教学模式进行转变，是培养创新意识、创新思维和创新能力的人才的有效途径之一。为此，在实验教学方法上，部分实验课试行开放式教学，实验课教师仅仅讲授实验的基本原理和基本要求，从查阅文献资料开始，到实验方案设计、实验操作规程、实验结果分析等均由学生独立完成，使学生变被动学习为主动学习。第三，按基础型、设计综合型、研究创新型三个层次规划实验，进一步改革实验教学内容。积极推行从验证模仿性实验向设计创新性实验转变，同时减少验证性实验，增设设计性、创新性和综合性实验。第四，鼓励学生参加科研活动，根据个人兴趣和爱好参加教师的科研项目，鼓励学生积极申报大学生研究性学习和创新性实验计划项目。通过具体的研究课题，独立设计、自查资料、自拟实验方法进行探索性、创造性实验。第五，结合专业实验室和实习基地搞好毕业实习和生产实习，鼓励已经签订就业协议的学生到单位联系生产实际选择课题，鼓励教师到实习基地结合实际指导学生的毕业论文。由此在整个实践教学活动中构建了“计划教学一开放实验一科研相结合”的新的实验教学体系。同时，在实践教学环节中，重视学生综合素质的培养，把素质教育贯穿于实践教学的全过程，为全体学生提供了一个全面发展的实践空间，培养与他人合作的团队精神。为学生将来适应现代企业的管理体制，确立优秀的职业道德素养打下坚实的基础。 4、加强师资队伍建设，优化师资队伍结构 建设一支高素质的师资队伍，是专业建设的基本保证，是提高教育质量水平的关键措施。材料化学专业刚成立之初，师资主要来自基础化学教研室。为此，学校加强了材料化学专业的师资队伍建设，有计划地选派老师到中南大学和湖南大学等高校进行培训，同时加大高层次人才的引进力度。经过几年的努力，初步建立了一支适合学科建设和专业发展需要的师资队伍，专业教师中具有博士学位的达到了50%，具有副教授职称以上的占50。专业教师所学专业包含了材料化学、高分子材料、材料科学与工程、材料表征、材料合成与制备等学科，为专业课的开设奠定了良好的基础，师资队伍的结构基本上达到了优化和合理的要求。同时，我们还鼓励年轻教师在职攻读博士学位和出国进修。 总之，高等林业院校建设材料化学专业只要定位准确，培养方案富有特色，一定能够培养出适应我国经济社会发展的高层次人才。 化学专业论文:浅析材料化学专业在高等林业院校的定位与建设实践 论文关键词：材料化学;专业定位;课程体系;实践教学;师资培养 论文摘要：文章从我国林业科技发展对材料化学专业人才的需要出发，探讨了在高等林业院校设置材料化学的专业定位，在对材料化学课程的教学体系进行思考的基础上，提出了培养适应林业科技发展需要的材料化学专业人才的培养模式和教学内容。 材料化学是一门材料科学与现代化学相结合的新兴学科，对于自然科学和国民经济的发展至关重要，是21世纪化学发展中的重要新兴学科之一。本专业密切联系国民经济、科学技术迅速发展的实际，研究材料制备、加工、性能和应用等的化学问题。上个世纪90年代初，复旦大学率先开设材料化学本科专业。随后，众多高校相继开设了该专业。由于材料种类很多，而且各个高校开设材料化学专业的背景和学校的优势学科不相同，虽然专业名称相同，但是各学校所制定的培养方案和体现的专业特色各不一样。中南林业科技大学是一所服务于区域经济和现代林业，地处中南地区的高等林业院校。在高等林业院校开设材料化学专业，相对于其它综合性高校的材料化学专业和本校的主流学科一一林学来说，该专业无论是在师资队伍，还是在科研水平与学科建设等方面都存在不小的差距。所以，我校开设的材料化学专业，只有办出自己的特色和优势，才能在材料化学专业领域占有一席之地。 1、专业定位明确，体现办学特色 人才的培养需要找准位置，明确方向。这是适应经济发展的需要，也是办好专业的关键。我校2004年初申报材料化学专业并获得省教育厅批准，2005年正式招生。经过5年的发展，积累了较为丰富的教学实践经验，基本建立了较为完备的材料化学专业办学条件。材料化学是一门多学科相互交叉的新型综合学科，就材料而言，包括金属材料、无机金属材料、高分子材料、功能材料、复合材料等多个领域。随着我国经济建设的全面发展，为了应对经济社会可持续发展的迫切要求，加强林业和生态环境建设至关重要。各种新材料在农业、林业领域的应用日益广泛，如生物质材料、木材阻燃材料、仿生材料和可生物降解材料等的开发都是材料优先发展的方向。但是，目前我国林业领域从事新材料技术开发和应用的专门人才比较匾乏，远远不能满足现代林业高速发展的需要。因此，高等林业院校设置材料化学专业对我国林业现代化具有重要意义。在高等林业院校设置材料化学专业既要考虑材料科学学科本身的体系，又要体现高等林业院校的特色与优势。为此，我们把专业定位在复合材料、生物质材料和高分子材料三大方向，使学生既具有扎实的材料科学基础知识和良好的专业素质，又能适应科学技术飞速发展的要求;培养能在材料开发、生产及应用领域，尤其是利用林产品资源进行新材料研制和开发以及新材料在林业领域的应用方面具有创新精神和实践能力的复合型人才，为我国林业生产现代化及林业产业化的发展提供坚实可靠的人才保障。 2、完善课程体系，优化课程设置 本专业秉承夯实基础，提高能力、拓宽范围、接触前沿的理念，根据国家经济建设对专业型、应用型、复合型和学习型人才的需要，在遵循“重基础、宽口径和强能力”教学改革原则的基础上，在构建材料化学专业课程体系时，主要采取下列原则:加强基础理论，拓宽专业口径，重视实验教学，适当增加选修课比例。因此，该专业的课程体系由公共基础课、专业基础课、专业必选课和专业选修课四个方面组成。其中:公共基础课程与化学工程类其它专业一致;专业基础课开设了材料化学、物质结构基础、材料科学与工程基础、材料物理性能等课程;在专业课程的设置上注意宽口径与突出特色相兼顾，如复合材料方向开设的复合材料学和复合材料工艺与设备课程;高分子材料方向开设的高分子化学、高分子物理和材料结构表征课程;生物质材料方向开设的木质复合材料、竹材及非木质材料等课程。同时，还加强了工艺设计和制造方面的课程，如开设材料加工与成型、材料加工与成型实验、材料合成与制备等课程;增加了阻燃材料及其应用技术、仿生材料、生态环境材料、活性炭制备改性与应用专题等特色课程。总之，在课程体系的总体构建原则下，经过两次培养计划的修订，对课程进行了认真仔细的整合，系统地确定课程门类，进一步明确各门课程的内容及课程间的分工与联系，删除一些内容陈旧或与其它课程内容重复的课程，增加反映最新研究成果方面的课程，如纳米材料，纳米复合材料等，创建一些理论联系实际、有利于培养学生综合运用知识的能力的课程，并加大前沿科技知识的教学比例。 3、改革实践教学体系，强化能力培养 材料化学专业是一门实践性很强的学科，在教学活动中，必须加强实践教学环节。首先，在加强基础化学实验教学的前提下，组建了材料合成与制备、材料结构表征和检测两个专业实验室。同时，利用多种渠道与企业建立联系，在株洲冶炼集团、湘潭钢铁公司和株洲化工集团等单位建立了实习基地。第二，实验教学是培养和提高学生的综合素质、探究与创新能力的重要途径。建立新型的材料化学实验教学体系，将传统的实验教学向开放性的教学模式进行转变，是培养创新意识、创新思维和创新能力的人才的有效途径之一。为此，在实验教学方法上，部分实验课试行开放式教学，实验课教师仅仅讲授实验的基本原理和基本要求，从查阅文献资料开始，到实验方案设计、实验操作规程、实验结果分析等均由学生独立完成，使学生变被动学习为主动学习。第三，按基础型、设计综合型、研究创新型三个层次规划实验，进一步改革实验教学内容。积极推行从验证模仿性实验向设计创新性实验转变，同时减少验证性实验，增设设计性、创新性和综合性实验。第四，鼓励学生参加科研活动，根据个人兴趣和爱好参加教师的科研项目，鼓励学生积极申报大学生研究性学习和创新性实验计划项目。通过具体的研究课题，独立设计、自查资料、自拟实验方法进行探索性、创造性实验。第五，结合专业实验室和实习基地搞好毕业实习和生产实习，鼓励已经签订就业协议的学生到单位联系生产实际选择课题，鼓励教师到实习基地结合实际指导学生的毕业论文。由此在整个实践教学活动中构建了“计划教学一开放实验一科研相结合”的新的实验教学体系。同时，在实践教学环节中，重视学生综合素质的培养，把素质教育贯穿于实践教学的全过程，为全体学生提供了一个全面发展的实践空间，培养与他人合作的团队精神。为学生将来适应现代企业的管理体制，确立优秀的职业道德素养打下坚实的基础。 4、加强师资队伍建设，优化师资队伍结构 建设一支高素质的师资队伍，是专业建设的基本保证，是提高教育质量水平的关键措施。材料化学专业刚成立之初，师资主要来自基础化学教研室。为此，学校加强了材料化学专业的师资队伍建设，有计划地选派老师到中南大学和湖南大学等高校进行培训，同时加大高层次人才的引进力度。经过几年的努力，初步建立了一支适合学科建设和专业发展需要的师资队伍，专业教师中具有博士学位的达到了50%，具有副教授职称以上的占50。专业教师所学专业包含了材料化学、高分子材料、材料科学与工程、材料表征、材料合成与制备等学科，为专业课的开设奠定了良好的基础，师资队伍的结构基本上达到了优化和合理的要求。同时，我们还鼓励年轻教师在职攻读博士学位和出国进修。 总之，高等林业院校建设材料化学专业只要定位准确，培养方案富有特色，一定能够培养出适应我国经济社会发展的高层次人才。 化学专业论文:提高化学专业有机化学课程教学质量的几点思考 高等院校作为人才培养的基地，能否培养出基础扎实、思维敏捷、能力强、素质高、具有创新精神和开拓意识的应用型人才，直接关系到我国能否在21世纪的国际社会中占有一定的地位和具有较强的竞争实力，也是高等教育改革的方向。有机化学作为化学学科中最活跃的领域，其发展异常迅速，随着高教改革的不断深入，有机化学课程有限的学时与不断膨胀的课程内容和要求之间的矛盾日益突出。因此，不断改革教学内容，保证教学质量，提高学生对有机化学的应用能力和创新能力，是我们每一个从事有机化学教学工作的教师应不断为之探究的课题。二十余年来，笔者一直从事高校化学专业有机化学的教学与改革工作，对如何提高有机化学课堂教学质量做了一些有益的尝试，收到了较好的效果。 1　优化教材结构与体系，设计合理的教学架构 有机化学是化学专业十分重要的专业基础课，其特点是化合物种类繁多，反应复杂，机理抽象，学生学习本文由论文联盟//收集整理过程中普遍感到掌握较困难。其实任何一门学科都有其内在的规律性，关键是如何去研究、认识和掌握。因此，优化教材结构与体系，设计合理的教学架构，是提高有机化学教学质量的前提。 我们的具体做法是：（1）重要知识点讲清讲透。例如，对典型反应除讲清反应及机理外，同时强调该反应需注意的问题。在烯烃与卤素亲电加成反应中，要求学生注意：①加成反应是有选择的“反式加成”；②反应本质为离子型亲电加成反应；③反应速率取决于c=c上电子云密度；④鉴别；⑤合成意义等；在芳烃f-c反应烷基化反应中要求学生注意：①反应本质；②多元化；③可逆性；④重排；⑤分子中强吸电子基团或碱性基团阻碍反应进行；⑥合成意义等。这样学生不但能全面理解和掌握反应，同时还学会对该反应具体应用。（2）教学内容重组。例如，在醛酮和羧酸衍生物这两部分内容教学中，因醛、酮和羧酸衍生物均含有羰基，结构的共性决定其性质相似，因此，在组织教学内容时，打破教材体系，先介绍醛酮或羧酸衍生物的共性反应，在反应后均及时给出反应机理，再讨论其个性反应，这样一对比，学生感到学起来轻松也记得牢。（3）强调理解规律的本质。例如，不对称烯烃与酸加成时可用马氏规则来解释，但教学中我们强调不要死记马氏规则，根据反应本质从电子效应的角度分析双键碳电子云密度的高低或根据生成的反应中间体和稳定性来判断加成产物，这样一方面可避免遇到反马氏加成时出错，另一方面，更重要的是提高了学生分析问题解决问题的能力，如在后续内容芳烃的亲核取代反应中，将遇到用典型亲核取代反应无法解释的实验现象。 此时，学生可利用前面所学的知识从容应对即从反应本质入手，根据产物中间体稳定性来判断。因此，注重规律本质的把握，有效培养了学生有序思维的能力和灵活应用知识的能力；（4）注重每章的反应小结。作为每章的必交作业，要求学生每章学完后，以典型化合物为代表，总结本章重要反应，完成“反应联络图”。一方面，可帮助学生熟悉每章重要反应，另一方面，使学生理解反应之间的内在联系，在掌握知识的同时，也提高了其归纳、总结能力。 2　丰富教学手段与方法，提高教学效果 教学过程应遵循“教师为主导，学生为主体”的指导思想，因此，采用现代化教学手段并根据教学内容适时地变换教学方法，会使学生感到新鲜和有趣，激发他们的求知欲望，提高教学效果。（1）多媒体课件教学。近年来多媒体教学在教育领域越来越普遍，其具有信息容量大、视觉效果明显、简单直观等优点。使用多媒体课件虽然可以大大提高讲课效率，但它只是辅助教学的一种手段。我们的做法是：①强调自制。有机课件由任课教师根据教学实际情况自己制作，以体现教师上课的思路和对内容的把握，这样对教学的重点、难点，才可以充分利用多媒体优势来达到教学目的；②强调辅助。过分强调多媒体容易使学生产生视觉疲劳，分散注意力，忽视教学主体学生的存在，因此，教学中应适当使用挂图及模型教具，同时完成必要的板书，将多媒体课件与传统教学方法有机地结合起来以达到最佳的教学效果。（2）灵活多样的教学方法。课堂教学中教师的主导作用十分重要，我们在教学过程中根据不同的教学内容，适时变换教学方法，如对比教学法、归纳教学法、启发式教学法、专题讨论法等。如在介绍环已烷构象时，船式构象和椅式构象碳碳间均保持正常键角109.5€埃榷ㄐ韵嗖詈艽螅岩岳斫狻n耍颐瞧舴⒀庸瓜笊险以颍毖隽秸叩墓瓜蠛蠡腥淮笪颍环矫妫问焦瓜笾？，3和5，6两对碳原子的构象处于邻位交叉式，能量较低，而相应碳原子在船式构象中却呈现全重叠式，能量较高；另一方面，船式构象中两同面桥头氢相距0.183nm，而椅式构象中两同面氢相距0.250nm，前者因距离较近使相互排斥力加大，体系内能增高。 这样学生不但很好地理解椅式构象为优势构象的原因，同时，也提高了思考问题、解决问题的能力。对有机化学中的一些难点及易混淆知识组织学生进行专题讨论，如影响亲核取代反应机理的因素，立体化学在研究反应机理中的应用等，学生普遍认为收获很大，效果很好。 3　注重教学与科研结合，培养科学素养 教学改革的重要任务之一是废弃传统的“专才型”人才培养模式，以适应新形势下社会对人才的新需求。现代企业对人才的要求很高，不但要求大学毕业生具备扎实的专业知识和实际操作能力，还要有研发创新能力，这对高校教育提出了新要求。大学生科研立项是解决这一问题的很好举措，其充分体现教学研一体化的办学理念，对培养学生的科学素养、实践能力和创新能力具有重要的促进作用。化学专业学生进入大三后，已具备一定的有机化学专业知识和实践能力，因此，我们要求学生积极参与相关课题的申报工作，近三年来，我院每年都有近80%的学生参加科研究立项，其中从事有机化学方面课题研究的比例最高，我们也鼓励学生参加教师的科研团队。这种教学与科研结合的模式不但提高了学生获取知识和应用知识的能力，也有利于培养学生学习的内在动机，激发对有机化学的学习兴趣，更重要的是学生学到了科学研究方法，培养了学生的科学素养、研究能力和创新能力，取得了很好的效果，为他们今后踏入社会成为社会所需要的人才打下了坚实的基础。 4　改进实验教学，培养综合实践能力 有机化学实验对学生的专业知识、实验技能和创新能力的培养具有十分重要的作用，　是实施素质教育、培养创新人才、促进知识向能力转化的重要途径。如何提高有机化学实验的教学效果？我们的具体做法是：（1）去掉验证性实验，适当增加未知物的鉴定实验；（2）增开综合型实验；（3）根据实验条件开设设计型实验。实践表明，内容上的调整不但强化了学生的技能训练，还有效提高了学生的实验综合能力和创新意识。在教学实施过程中，我们通过检查学生实验预习报告、相关实验内容的提问、实验结束后的总结以及学生完成实验报告等环节来保证教学目标的实施。对于增开的综合型实验，不仅注意到实验的类型，还注意了实验的连续性，尽量做到实验的序列化，即上一个实验的产品是下一个实验的主要原料。这样不仅降低了实验成本，而且对学生提出了更高的要求。对于增开的设计型实验，一般由实验教师选题，学生提前一周拿到实验题目并查阅相关资料，在实验前均写出自己的设计方案。这项实验改革，极大调动了学生的实验积极性，培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。对有机化学实验的考核，我们采取平时与考试相结合，理论与操作相结合的方式。平时成绩占50%，实验理论占20%，实验操作占30%。（平时成绩含：实验预习、平时操作、实验习惯、课堂提问、实验报告等方面；实验理论成绩含：本学期做过的实验中涉及到的一些理论性问题和关键问题；实验操作成绩含：本学期实验中涉及的基本技能操作、重要装置的安装、常用仪器使用等，实验操作采取随机抽取答题卡片的方式进行。实践证明，效果十分显著。 以上所述仅是我们对化学专业如何提高有机化学教学质量的一点粗浅看法和经验，提高有机化学教学质量是实现有机化学课程改革目标的关键，因此，在教学过程中如何坚持以知识为基础，以能力为前提，以素质做保障，真正做到知识、能力和素质的辩证统一，是我们每个高校教师应为之认真思考的问题。 化学专业论文:浅谈强化学生专业能力提高学生就业能力 论文关键词：专业能力 就业能力 评价 素质 论文摘要：电子信息类毕业生就业曾有过耀眼的辉煌，但近几年来，其就业形势大不如前。其主要原因有人才市场容量不足的问题，也有毕业生整体就业能力下降的问题。本文从电子信息工程专业学生应具备的专业能力入手，对专业能力实现的几个层次，改革学生评价体系，全面提升学生素质，增强学生就业能力等方面进行了探索。 当前大学生就业是社会关注的热点，高校就业工作面临着越来越大的挑战，如何做到大学生充分就业、合理就业，不仅需要高等学校在就业工作上更新观念，加强指导，同时还需要大学生对就业问题进一步加深认识、理性思考，切实提高自身的就业能力。大学生就业能力是大学生成功地获得工作、保持工作以及转换工作时所具有的能力，是一种与职业相关的综合能力的组合。大学生就业能力培养不仅是高等教育发展的需要，也是社会经济发展的需要，具有重要的理论与现实意义。大学毕业生作为劳动力市场上一个特殊劳动供给群体，其就业能力是指大学毕业生在校期间通过专业及相关知识学习、积累，对自身潜能进行开发而获得的能够实现自我职业生涯目标、满足社会需求、实现自我价值的技能和能力。就业能力是一种综合能力。关于就业能力具体包括一些什么能力，至今仍没有定论，但总的说来可以划分为专业能力和非专业能力，本文以电子信息工程专业为例，从本专业应具备的专业能力入手，探索如何提高学生的专业能力，从而提高学生的就业能力。 一、电子信息工程专业能力 电子信息工程专业作为新兴专业，顺应了知识经济、信息时代的教学、科研和生产发展的需要。但随着我国经济和科学技术的快速发展以及开设电子信息专业的院校逐步增多，未来毕业生的就业形势会更加严峻，竞争会更加激烈。毕业生的质量是电子信息专业竞争成败的关键。从培养规格看，本专业学生应具备各方面的能力，由此我们将培养规格中的各种能力进行分类，整理出与之相对应的各门课程，具体分类如下： 1.工程计算基础能力。主要包括：数学计算及应用能力、建模能力、时域、频域分析，主要涉及的课程有：高等数学、大学物理、工程数学、信号与线性系统。 2.外语应用能力。包括：听、说、读、写能力，本专业英语文献阅读能力，主要涉及的课程有：大学英语、eda技术与应用等。 3.计算机应用能力。主要包括：计算机基础应用能力、程序的设计能力、典型微机系统的分析和应用能力，主要涉及的课程有：计算机应用基础、计算机语言、c语言程序设计、eda技术与应用、微机原理与应用、单片机原理与应用、单片机技术及应用综合训练。 4.电子工程基本分析与应用能力。主要包括：常用电子仪器使用能力，电子电路分析、应用能力，单片机应用能力，eda应用能力，阅读与绘制电气图能力。主要涉及的课程有：电装实习、电气绘图与电子cad、电路原理、模拟电子技术基础、数字电路、电路原理实验、模拟电子技术实验、数字电路实验、单片机原理与应用、eda技术与应用、模拟电路课程设计、数字电路课程设计、单片机技术及应用综合训练。 5.电子信息产品的分析、设计、安装、运行维护等应用能力。主要包括：工业标准的理解能力，电子信息产品分析、方案的理解及初步的设计能力，方案实现和系统测试能力，电子设备维护检修能力，跟踪新技术能力。主要涉及的课程有：工程制图与cad、科技信息检索、通信电子线路、电视技术、电子测量、家用电器技术实训、传感器与检测技术、计算机网络与通信、通信电子线路实验与设计。 6.专业综合能力。主要包括：根据实际应用需求，综合运用所学知识进行电子系统方案设计与实现，创新意识和实践能力，获取新知识的能力。主要涉及的课程有：数字电视、家用电器技术实训、无线电调试中级工实训与考工、毕业设计。 7.技术技能能力。主要包括：获得无线电调试工技术技能能力和考工证书。主要涉及的课程有：测试技术与仪器、大屏幕彩色电视接收机、数字图像处理、无线电调试高级工实训与考工。 8.研究与创新能力。主要包括：培养学生独立思考、探求真理的科学精神，培养学生的创新意识和创业精神，提高学生的科学研究能力，巩固和扩展学生所学的基础理论、专业知识和基本技能，提高学生运用理论知识分析、解决问题的实践能力。主要涉及的课程有：电子应用基本模块训练、数字化测量的实践训练、常用控制系统的设计实践、科研实践、产品开发。 二、专业能力实现的三个层次 1.基础训练。主要通过课堂实验、电子工艺实习等环节，训练学生识别选用电子元器件，使用常用电子仪器仪表，测试简单电路、掌握焊接安装工艺等。通过对电子元器件的识别、性能测试和对各种电路性能指标测量，巩固学生所学电子技术理论知识，学会正确使用仪器仪表和科学测量电路方法，为后续实训环节打下基础。 2.模块训练。就是对某一门或几门课程进行专项实训，也就是课程设计，目的是提高学生的实践动手能力，使学生能掌握一些专项技能，积累一些实际电路知识和工程知识。通过以模拟电路、数字电路、单片机电路等为主的实际应用电路的设计、制作安装、检测与调试，训练学生的基本技能，并为后面的综合训练做好准备。 3.综合训练。主要采用项目、大型设计竞赛、毕业设计等形式。项目主要是在教师指导下，申报校级或院级项目，或是参与教师课题等；大型设计竞赛指的是，参加全国大学生电子设计竞赛、重庆市盛群杯单片机竞赛等；毕业设计是在教师指导下完成最后阶段的教学实践环节。目的是训练学生综合运用知识的能力。通过查阅资料、选择方案、设计电路、制作电路板、安装调试、撰写报告等环节，系统地进行电子电路工程实践训练，从而进一步提高学生分析问题、解决问题的工程应用能力和创新能力。 三、改革评价体系，全面提升学生素质，增强就业能力 目前，各类企、事业单位对毕业生的要求不断提高，对应聘者的要求不仅仅是专业能力，还包括人际交往、组织协调、沟通、适应、团队合作、创新等能力。因此，要求学生对自己所学专业的基础知识牢固掌握的同时，要积极参与社会实践，将所学知识与社会实践紧密结合，只有积极参与社会实践，参加各项活动，才能得到各方面能力的锻炼。为此，必须改革大学生评价体系，改革以前在评优评先中只看学习成绩的做法，增加学生个人素质评价等相关内容，才能全面提升学生素质。如学生个人素质主要包括：基础文明素质、政治素质与道德修养、社会实践与调查、科技文化艺术和体育活动、社团活动和社会工作和课外读书活动等内容。本文以电子信息工程专业为例，就本专业学生应具备的专业能力，以及专业能力的实现的几个层次进行了探索。为全面提升学生素质，提高就业能力，还应包括人际交往能力、组织协调能力、沟通能力、适应能力、团队合作能力、创新能力等非专业能力，对如何提高这些非专业能力还有待进一步探索，也期待同行的指点。 材料化学专业人才培养模式及课程体系设置的初步探析 论文关键词：材料化学　人才培养　课程体系 论文摘　要：根据材料化学本科专业人才培养目标和材料化学学科专业特点，通过改革原有的课程体系，优化课程结构，修订完善了材料化学本科专业人才培养方案。新的培养方案更好地体现了材料化学专业的特色，体现了“厚基础、强能力、重实践”的人才培养要求。 材料化学作为化学和材料科学的一个交叉学科，受到了各国政府的重视，许多高校纷纷设立材料化学专业。为适应21世纪社会对材料化学专业人才的需求，经安徽省教育厅批准，我校于2003年增设了材料化学本科专业，并在当年正式招生，目前已经有5届毕业生，学生就业情况良好。材料化学作为材料科学与工程学科的二级学科专业，培养的是应用型理科人才，所以材料化学专业学生不但要加强数学、物理、化学及材料学科等基础理论知识的学习，还必须接受更多的应用性、实践性的知识教育。如何完成这一培养目标，使材料化学专业人才的培养能够满足现代化社会发展对本专业人才的需求，是高校材料化学专业教育工作者必须面对的现实问题。只有进一步转变教育思想和观念，深化教育改革，革新教学体系，优化课程体系中实践性教学环节，才能培养出掌握基本理论知识，动手能力强，富有创造精神的材料化学专业人才，才能办出高水平的材料化学专业，以满足经济建设和社会发展的需求。 1　材料化学专业人才培养方案基本框架 从“厚基础、强能力、重实践”的人才培养总体要求出发，设计培养方案、课程体系，优化教学内容。我校材料化学专业教育内容和知识体系由公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五大部分内容构成。 公共基础课程包括：思想教育，体育活动，大学英语和计算机基础等。 通识教育课程包括：人文社会类，自然科学和艺术类等知识体系。 专业课程包括：大类平台专业基础课程和材料化学专业课程。 专业选修课程包括：材料化学专业方向性选修课程。 实践性课程包括：课程设计、毕业实习、毕业论文、社会实践、科技活动等材料化学专业实践训练知识体系。 2　材料化学专业课程体系设计 材料化学作为化学和材料科学的交叉学科，其课程要求学生掌握材料化学的基础知识和基础理论，培养学生具有材料的制备、表征、技术开发和生产的基本能力。在构建材料化学专业课程体系时，我们一直强化教学环节的科学性、系统性和综合性，将所有教育环节分为公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五个知识体系。其专业课程体系以无机化学、分析化学、有机化学和物理化学的理论课程和实验课程基础，把材料科学基础、材料化学、材料物理等作为本专业的入门专业课程。在经过这些课程的学习之后，陆续学习高分子化学、高分子物理、材料性能学、材料现代分析技术、机械制图等专业课程，在此基础上通过专业选修课程的学习形成专业特色方向。并通过开设材料科学导论、纳米材料导论等任选课程拓宽学生的知识面。为了淡化专业界限，我校材料化学专业和化学、应用化学专业实施按大类培养，统一设置通识教育和基础教育平台。在2011年修订的材料化学专业人才培养方案中，课程教学计划课内总学时为2633学时，学生毕业应取得总学分为154学分，其中，通识教育和基础教育与我校化学专业和应用化学专业一致；专业教育、实践教学和综合教育的课程体系与化学专业和应用化学专业有区别的开设，更加突显材料化学的特色。 3　构建相对完善的实践教学体系 3.1　构建新的实践教学体系 材料化学作为一门实践性很强的交叉学科，在教学计划中强化实践教学环节，确保实践教学环节的实施。按照本专业人才培养目标的定位，我们优化完善了实践教学体系。将实践教学体系分为三个层次：一是基础实验层次，注重基础技能训练，培养学生对科学现象的观察和分析能力；二是测量实验层次，注重专业技能训练，设置了课程设计、综合性和设计性实验等内容，培养学生的专业实践能力；三是综合实践层次，注重综合素质训练，设置了毕业设计（论文）、社会实践、科技竞赛和创新性实践活动等内容，培养学生对所学知识的综合运用能力。 3.2　更新重组实践教学内容 在2011年修订的人才培养方案中实践教学环节为35学分，占总学分的22.7%。实践教学内容重点强调以能力培养为核心，优化和重组了原四大化学（无机、有机、分析和物理化学）实验教学的内容与结构，将实践教学内容分层次进行教学，确立了基础实验、测量实验和专业实验三层次的实验教学体系，涵盖了验证性实验、综合设计性实验和研究性实验等教学内容。同时，积极推进实践教学内容的更新和方法手段的改革，减少验证性实验，积极创造条件增开综合性、设计性实验、研究性实验，强化毕业论文实践环节的检查和指导；加强校企合作，积极安排生产实习和社会实践活动，进一步加强对学生实验技能、实践能力的培养，培养学生的动手能力和创新能力。 4　结语 材料化学专业的培养方案、课程体系的探索和完善将是在科学发展观的指导下我们今后多年的一大工作任务。要坚持以就业为导向定位人才培养目标，结合社会需求和学科发展实际，研究建立专业人才培养模式，提高材料化学专业毕业生的就业能力；以能力培养为本位构建专业课程体系，提高学生的理论知识水平，课程体系遵循“厚基础、强能力、重实践”的人才培养模式制定教学计划，在四年教学计划的基础上，分析理论教学相关课程，优化教学内容，合理分配理论课程学时数，使课程体系逐渐趋于科学、规范，达到构建合理的专业课程体系、优化学生知识结构和促进专业人才培养的目的。 化学专业论文:化学化工专业教育教学改革路径探讨 摘要： 深化教育教学改革是新时期高等教育发展的强大动力，是高校提高人才培养质量的核心任务。文章结合重庆理工大学化学化工类专业本科教育教学实际状况，分别从教育教学理念、教学课程体系、教育教学模式以及教学管理模式等4个方面对新时期高校高等教育教学改革路径进行了深入探讨，详细阐述了高校化学化工类专业本科教育教学改革的基本方法，为提升化学化工类人才培养综合能力，以及指导普通本科化学化工类人才培养等提供了理论参考。 关键词： 化学化工类；教育教学；改革；探讨 深化教育教学改革是新时期高等教育发展的强大动力，是高校提高人才培养质量的核心任务。当前，化学化工行业正进行新一轮的产业结构调整，提升化工行业高新技术产业比重和加大复合型技能人才供给成为应对化工行业未来发展的主要努力方向。高等教育作为化学化工类人才培养的重要人才基地，以及提升化学化工技术创新能力的重要支撑平台，深入探讨高校化学化工类人才培养教育教学改革，明晰化学化工类人才培养模式，成为应对当前化学化工专业人才缺乏、技术创新能力不足的重要途径。重庆理工大学化学化工学院是在原重庆理工大学化学与生物工程学院基础上组建发展起来的，近年来逐渐成为重庆及西部地区化工高等教育和化工人才培养输出的重要基地。为了深入贯彻落实党的十八届六中全会精神和《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》，围绕化学化工产业发展新形态，本文以重庆理工大学化学化工学院本科教育教学改革为研究对象，针对新时期下的化学化工人才培养模式、教育教学方法等方面进行初步的改革探索，为提升化学化工类人才培养综合能力，以及指导普通本科化学化工类人才培养等提供参考。 1.教育教学理念改革 化学化工工业作为我国国民经济的重要支柱产业，与人民生活、社会发展、国防建设等众多领域密切相关。随着化工行业市场竞争的日益激烈，针对化学化工类人才的需求也在不断持续增长，对于既懂管理又掌握化工技术的复合型高级人才的需求更为强烈。然而，当前化学化工学院教学环节仍存在以教师的教为主、学生的学为辅，教师知识的传授为主、学生的自主学习和发展为辅的现象，导致学生出现主动发展意识不足、创新创造能力较差、社会适应技能欠缺的现象，造成高学历低技能人才培养的恶性循环。对此，应结合新时期下的人才需求特点，面向化学化工行业长远发展和行业变革的趋势，努力转变传统教育教学理念，树立“学生的综合能力发展是教育教学活动中的主题”的现代教育教学理念，明确高等教育是学生与教师间的多元交流平台的意识，做到从“关注教师的教”向“关注学生的学”转变、“系统的知识传授”向“学生的学习和发展”转变，注重学生的综合素质和技能的培养，以学生的需求导向，充分考虑学生的发展以及社会需求，从“学生被动地学”向“学生主动地学”转变，促进化学化工学院教育教学工作努力向以学生为主转变，最终培育出发展意识强、创新能力高、社会适应技能丰富的化学化工人才。 2.教学课程体系改革 对于高等教育人才培养而言，化学化工类专业人才培养的总目标是培养应用型、复合型人才，而人才培养目标的实现最终要落脚在高校专业人才培养方案建设、专业教学内容与课程体系建设等方面。因此，高校化学化工类人才培养应始终坚持学生全面发展与个性发展相协调，加强专业课程教育教学的顶层设计，突出专业教学特色，结合行业发展实际需求，优化专业教育核心课程，围绕应用型、复合型人才培养总体目标，提高专业人才培养方案的科学性、针对性以及时效性，提升人才培养方案、课程体系建设、专业教学手段的灵活性、弹性，积极发扬专业教育的特色，切实强化学生实践能力和创新创业能力的培养，形成完整的知识、能力、素质协调发展的课程培养体系，以此来适应化学化工行业及市场的发展需求。此外，作为培养应用型、复合型人才的大学来说，在当前信息化时代背景下，还应积极处理好专业理论教育与行业需求发展的关系，积极开展实践课程、理论课程、实验课程以及专业选修课程的设计，提升学生的综合能力和素质。 3.教育教学模式改革 (1)课堂教育教学模式改革 随着互联网信息技术与高校教育教学的深度融合，现代课堂教育教学模式也越来越多样化。教师作为高校教育教学模式实施的主体，既要做到加强与学生的沟通和引导，同时也要充分利用网络化媒介增添课堂魅力。化学化工类专业同其他专业类似，都面临着满足学生的个性化、多样化知识需求，对于高校教育教学而言，唯有从多元视角积极拓展新型高校课堂教育教学模式，充分运用现代化教育教学技术手段，才能有效提升高校课堂教学效果和学习效率。教学模式本身没有好坏之分，采用什么样的教学模式要取决于教学目标和教学内容，化工化学类专业课堂教育教学模式改革既要顺应时代环境的变化，又要做到综合考虑学生需求。 (2)实践教育教学模式改革 化工化学类专业教育教学具有较强的操作性、实验性和技能性特点。为提升学生们的操作实践能力，可通过如下几点对高校实践教育教学模式进行初步改革：①深入开展校企间的“产-学-研”合作机制，积极建立与本行业优秀企业的联络渠道，争取在合作中建立稳定的实习和实践基地；②邀请工程界专家为开设讲座和技能培训，并积极与工程类企业合作开展师资和学生培训，拓展师生的专业知识领域和培养学生的工程实践能力；③以“行业执业资格”能力培养为导向，以“学科竞赛”为主要抓手，建立应用型化学化工人才培养新模式；④实现企业岗位和高校专业、学科的相互渗透，一方面，针对性地服务于企业发展需求的同时，积极转化科研成果，高效服务地方经济建设。另一方面，积极收集一手教学资料，为课堂教育教学创新提供现实案例，进一步促进理论与实践的有效结合。 4.教学管理模式改革 教育教学管理是确保高校化学化工类人才培养持续健康发展的软技术。当前，专业教学管理制度的建立、实施和监督工作主要是由校级管理，二级学院自主权很少。例如在学生的实习、毕业论文（设计）、课程设计、集中实践等环节都要严格按照既定要求执行，这就导致性质不同的专业教育教学考核实施效果差异较大，体现不出专业核心特点和教育教学特色，此外，对于专业有特殊要求或需单独设置的实验课程，需要层层提交书面申请，并经相关职能部门批准后才能执行，导致课程开设效率低。打破现行的集中管理模式，实施权力下放，对当前教学管理模式进行深入改革成为提升教育教学管理效率，促进高校化学化工类人才培养持续健康发展的关键途径。 作者:肖芃颖 单位:重庆理工大学化学化工学院 化学专业论文:化学专业英语课程教学改革探索 摘要: 结合笔者多年从事的讲授实践与总结，首先分析了当前我校《化学专业英语》教学现实中大致存在着的两个方面主要问题，在此基础上对《化学专业英语》教学改革从多个方面进行了全面而深入的探索，强调本课程重要性并激发学生学习热情，注重与基础英语、专业课程、文献检索和论文写作的衔接和配合，并运用更新教学内容、变革教学方法和采用现代化的教学手段等灵活多样方式调动学生学习主动性并培养自学能力。 关键词: 化学专业英语;教学改革;探索与实践 《化学专业英语》是我国各个高校化学类专业学生的必(选)修课程，是化学专业与英语知识密切结合的一门文理兼顾课程［1］。分析《化学专业英语》课程教学这个薄弱环节中所存在的问题，并研究相应的对策，这业已成为当前有关教学改革的一个任重而道远的关键课题。 1教学实况综括 2004年以来，笔者一直从事《化学专业英语》课程教学，在多年的实践中深深体会到，《化学专业英语》教学现实中大致存在着两个方面的主要问题［2－4］:一方面，重视程度不够，学生基础素质呈现“三差”，教学效果欠佳。目前，各高校和学生对《化学专业英语》的重视程度远远不及基础英语，教学地位明显偏弱，开设难度和随意性极大，任课教师积极性屡受打击;学生专业基础知识掌握不够扎实，英语基础普遍薄弱，计算机基础操作水平不高，多数缺乏学习兴趣和热情，习惯于被动听课，过多依赖任课教师的讲解，学习效果很一般，尽管最后修得了学分，但其实际应用能力并无多大的提高。另一方面，课程内容多而专业，学时短、教学任务较艰巨。化学专业知识体系庞大而复杂，《化学专业英语》课程教学学时少却要求颇高，教学难度过大。要想在36学时内兼顾较为系统的讲授内容和扎实的教学质量，确实是件很不容易的事情。如此一来，任课教师明显感到疲于应付，而学生大多觉得复杂生硬、枯燥难学，常常恍如听天书，造成了师生双亏的不良局面。 2教学革新与努力 鉴于此，从2014年初伊始，笔者针对所发现的两大问题，结合本校、本专业学生的具体情况，从《化学专业英语》教学工作的各个方面作了一些有益的改革和尝试。 2.1强调重要性并激发学习热情 《化学专业英语》教学过程中，任课教师很有必要向学生分析当代社会形势及本课程在其学习、工作和生活中的重要性，明确学习目标，培养学习兴趣，引导学生从态度上和行动上重视本课程的学习。如此一来，师生双方在思想上达成了共识，教学过程才能顺利进行，才有利于提高教学效率。(1)第一堂课时，笔者通常从《化学专业英语》课程的学习目的、要求、实用性等方面有意识地强调该课程在今后文献阅读、产品使用和工作中的重要性，提升学生对这门课程的重视程度，引导他们把学习过程看作是提高其外语水平的一次极好机会。(2)笔者经常例举一些本系英文功底较好的专业教师标兵在教育教学科研上所拥有的优势和业绩、往届优秀毕业生成功考取重点大学硕士研究生以及一些专业英语成绩很好的毕业生在单位或企业成功就业的典型事迹，这极大激发了学生的学习热情和积极性［5］。 2.2注重课程间的衔接和配合 《化学专业英语》教学建立在基础英语和专业知识的基础之上，且需依赖于牢靠的公共英语基础和扎实的专业基础知识，因而基础英语和专业知识的铺垫至关重要，基础英语、专业知识与专业英语三者密切关联。 2.2.1与基础英语的对接 针对学生基础英语不够牢固的实际情况，为了帮助学生顺利实现从基础英语向专业英语的学习过渡和迁移，笔者在教学过程中特意重复了基础英语的一部分教学内容，结合专业英语内容大量分析和讲解句子结构和语法，强化基础英语语法在专业语篇中的应用;从词源角度将专业术语和基础词汇联系起来，使学生将基础英语词汇的学习经验应用到英文专业词汇的学习中;在真实语境中比较交叉词汇在基础英语和专业英语中的应用，促进学生把基础英语学习的经验迁移到专业英语的学习。 2.2.2与专业课程的承接 在《化学专业英语》的讲授过程中，笔者有意铺垫讲解了一部分专业基础背景知识和有关专业术语并强调学习中应多加留意，让学生理解课文中出现的专业名词术语和涉及到的专业内容，有效降低学生的学习难度并增大他们的学习期待，如此一来，任课教师就消除了学生的畏难心理，将他们轻松、更好地导入专业英语，从而完成了学习迁移。 2.2.3与文献检索和论文写作的配合 从笔者的教学和科研经验来看，高校的专业英语和文献检索两门课程存在不少相互联系和交叉的地方，确实有着两者接(融)合的必然性与可行性。因此，笔者有针对性地加强学生英文文献查阅力度的专门训练，适当阐述各外文文献类型检索工具并教授英文文献的常见查阅方法，还利用本校图书馆资源引导学生完成多次实践型英文文献检索过程，提高他们的英文文献检索能力;加强英文文献阅读与翻译能力的训练，把检索到的文献记录用作英译汉的练习作业，将文献利用中的摘译、编泽、综述等练习作为专业英语阅读、翻译和写作等综合技能的操作对象，切实提高学生的外文翻译质量。此外，基于高水平英语文献对提高本科生毕业论文质量的关键作用，笔者在《化学专业英语》教学过程中刻意加强学生英语科技论文写作能力的训练，通过“6.1学术论文写作概述”、“6.2化学学术论文写作”两节中的具体实例、句型和文章阐述有关学术论文写作和发表的要点、结构、注意事项等内容，然后循序渐进地训练学生的写作能力，摘录一些权威期刊文献中的中英文标题、摘要和关键词，并且让学生揣摩当中的句法和语法特点，尝试将英文翻译成中文或者中文翻译成英文，还列举一些往届学生毕业论文中含有句法语法错误的英文标题、摘要和关键词，让学生分析错误并加以纠正，最后再慢慢地让他们模仿写作课程小论文或实验报告。 2.3运用灵活多样方式调动学习主动性并培养自学能力 作为公共(基础)英语的后续(延伸)课程，专业英语实质上还是一门英语语言课，即:专业英语=英语语言+科普知识+专业内容。 2.3.1更新教学内容 在教学内容方面，笔者在兼顾知识性、趣味性和可读性的基础上合理选择教材或干脆自编讲义(教材)《化学英语教程》(双语版)，并以实用性、新颖性、广泛性及难度适中为原则精心设计、及时调整教学内容，不完全依赖于教材内容和篇幅，积极构建“课堂教学+网络教学+课外拓展”的多方面开放式课程教学新体系，丰富多彩的授课内容由主体(课文及其词汇、阅读要领、课堂练习等)、辅助(主题专业词汇、泛读资料等)和延伸(主题对话、专题教学片演示、专题调研实践、课后作业等)三部分构成，逐步优化教学内容并注意教学侧重点，详略得当、逐渐渗透，从而激发学生的学习兴趣并提高学习效率，丰富他们的学术视野，不断扩展学生的科学研究能力。 2.3.2变革教学方法 在教学方法方面，笔者遵循“学生为主体、教师为主导，学以致用”的教学理念，灵活地采用启发(引导)式、研讨式、激励(竞争)式等多种教学方法来组织课内外教学，以多提问、多讨论、多测试和多运用的互动方式充分调动学生积极思考，注重个人学习与小组合作(依据基础英语和计算机操作水平进行优劣互补、男女混合的分组)、书本知识与实际应用以及课前预习、课内精讲精练与课外实践拓展相结合，突出学生的参与性、教师作用的指导性和教学方式的实用性，循序渐进地合理安排层次化教学进度，注重对规律性问题的归纳并强化学习方法的指导，还精心编制了综合教辅材料《化学英语教程》(双语版)导学手册》和《化学应用计算机上机操作教程》，最大限度地拓展学生的自我学习能力，有效缓解学时少、内容多、难度大的教学矛盾，试图建立一种自主、开放、应用的专业英语教学模式。 2.3.3采用现代化的教学手段 在教学手段方面，笔者采取各种方式来吸引学生的注意力，将现代化的教学手段充分应用到《化学专业英语》教学当中，注入多媒体教学和网络教学环节。在根据授课内容和特点制作多媒体课件的过程中，合理地加入视频、音频、动画、图片等更能直观、生动、形象、多样地反映教学内容的多种现代化媒体形式，并通过动画、颜色、放映方式分析语法结构，从而为教学过程提供更多丰富的感性材料，使学生对听讲内容印象深刻、思维活跃并且更容易理解;充分利用网络教学手段，借助本校校园网初步建立起《化学专业英语》网络教学平台———“化学专业英语及文献检索”网络课程网站，与本课程有关的参考资源、网站链接，学生可与任课教师及时、真诚地互动交流学习感想、提出建议意见并答疑解惑，扩充教学容量、利用其为教学相长服务并作为进一步改进教学的借鉴。 3结语 实践表明，近两年来我们对提高化学英语水平所作的探索和努力是成功的，全方位的互动教学得到了广大师生的欢迎和好评，取得了比较好的教学效果。例如:学生能掌握一定数量的专业英语词汇，较自如地查阅英文文献资料并正确理解英文原意和掌握专业英语翻译的基本技巧，并有一定的阅读速度，为今后从事科学研究、开展工作打下了良好的基础。学生们普遍反映，课程结束后词汇量尤其是常用专业词汇量有较大增加，理解力有所提高。一些英语及专业水平较好的学生，能够在任课教师指导下撰写出有一定质量的专业论文或综述。毕业生们普遍反映该课程设置合理，任课教师素质高，教学效果好，给他们留下了深刻印象，增强了他们的就业竞争能力和工作适应能力。与此同时，从毕业生用人单位的反馈意见来看，化学类专业毕业生在从事与本课程相关的工作岗位上，专业知识熟练、业务能力突出，获得了用人单位的较高评价。 作者：万永坤 单位：玉溪师范学院 化学专业论文:化学专业安全教育的方式 一、化学专业安全教育的方式 1．1安全教育原则 （1）长期性。安全意识不是一朝一夕形成的，需要长时间不断地予以强化。因此，安全教育要贯穿学生的全部学习过程，从学生的入学教育，到理论知识的学习、实验技能的培训，再到毕业设计，甚至到研究生教育阶段，安全教育要贯穿每个教学环节。 （2）系统性。鉴于化学学科涉及危险化学品多的特点，化学专业学生必须获得系统的安全教育培训，将安全管理制度、安全技能、安全知识融入化学知识、实验技能的教学中。在讲授化学品的性质、化学反应时也要讲授化学品的安全管理和安全防护，由易到难、由浅入深、由知识到技能，避免片段零碎的知识灌输，让学生得到系统的安全教育。 （3）多样性。安全教育的多样性是指安全教育的内容、安全教育的形式的多样性。安全教育的内容涉及化学及相关学科知识，包括化学品的危险性及安全管理、仪器设备的规范操作、安全防护设施的使用、安全事故的早期处理等。安全教育的形式既可以是课堂讲授，也可以是网络学习、场景模拟、报告讲座、技能竞赛。多样化的培训方式、丰富的培训内容有助于学生深刻记忆、强化安全意识。 1．2化学专业人才培养中安全教育途径 1．2．1理论教学中渗透安全理念 在高校化学专业的理论教学中要适时进行安全的教育。例如在有机化学教学中，讲到低沸点试剂的易燃易爆性质后，要及时强调这些试剂的存放要求、使用注意事项；讲到砷及其化学物时，介绍砒霜的剧毒性质时要强调剧毒化合物的管理规定和实验注意事项；讲到碱金属时要强调活泼金属的储存方式，提示禁止将实验后的金属碎屑扔到垃圾桶或冲入下水道中，以免引发火灾。在理论知识的讲授过程中穿插安全问题，可以丰富讲授的内容，吸引学生注意力，学生也容易理解安全管理的内容并自觉遵守安全管理制度。 1．2．2实验教学提高学生规范操作和防护技能 实验教学是化学教学的重要组成部分，对于学生巩固理论知识，熟练操作技能，培养观察能力、分析问题和解决问题的能力具有重要的作用。化学专业的学生有近一半的学习时间是在化学实验室度过的，有很多机会接触各种化学试剂和实验仪器设备，因此实验室是对学生进行安全教育的主要场所。 （1）安全管理制度教育。在学生进入实验室之前要进行实验室安全管理制度教育，包括实验室安全管理规定、化学试剂的放置位置及取用要求、实验防护措施（比如护眼镜、实验服、防护手套、通风屏蔽设备）的使用、实验废弃物的收集存放要求、发生各种安全事故的处理方法、洗眼器的使用、灭火装置的操作、实验室疏散路线等。要求学生在进入实验室前熟记实验室布局、环境、实验内容，每次实验前强调本次实验的安全注意事项、存在的危险及事故处理办法。 （2）实验操作的规范化、标准化、熟练化。化学实验过程中发生的安全事故很多是由于学生的不规范操作引起的。例如实验装置安装不正确造成化学品溢出或泄漏；有毒有害物质的操作没有在通风橱中进行；腐蚀性化学品的操作不配戴防护手套、护眼镜；实验废弃物随意倒入垃圾桶或下水道。另外，学生在成长过程中缺乏动手能力的训练，在实验操作过程中畏首畏尾、不敢操作、缺乏条理以及实验台面杂乱无章，都极易发生危险。因此，在实验教学过程中要重点强调规范的实验操作要领，并将实验操作的规范程度、熟练程度作为实验技能考核的一项指标。 （3）采用微型化实验教学。化学实验的“微型化”就是在能实现实验教学目标的前提下，努力开发微型化实验，减少化学品的用量，减少反应废弃物。随着人们对化学实验安全问题和污染问题认识的提高，化学实验微型化已经成为实验教学的一种趋势。在微型化实验中，化学品的用量往往是常规实验化学品用量的1％～10％。化学试剂用量减少、废弃物也随之减少，自然提高了实验的安全性。微型化的化学实验要满足实验现象显著、快速、安全的要求，也更能激发学生的学习兴趣，培养学生的动手能力。 （4）安全防护设施、救护设施的使用操作。化学实验室中发生安全事故的原因多种多样，例如不规范的实验操作或是在出现事故苗头时未能采取正确的处置措施。救援措施和逃生方法不正确也会造成巨大的财产损失或人身伤害。因此，正确地使用防护设施和正确的施救方法是化学专业学生的基本专业素养。定期组织学生参加安全模拟演练和疏散演练，可以帮助学生更好地熟悉各种防护设施和自救方法。学校可以将一些重要的安全防护技能纳入到学生实验课程的考核体系中以强化师生的重视程度。 1．2．3通过多种课外活动提高安全意识 营造安全氛围是提高学生安全意识的有效途径。院系可以聘请专业人士举办安全知识讲座、进行安全事故案例分析，以真实的案例引起学生对安全的关注。可以组织师生进行安全培训、安全知识技能竞赛等多种形式的安全教育活动，在活跃的气氛中熟练掌握安全专业知识和专业技能，提高师生的安全意识。结合实验室的情况和学科特点，有计划地开展实验室安全事故应急演练，对于减少事故的危害、提高学生救援和防护能力非常必要。例如演练使用洗眼器或喷淋装置来降低腐蚀性化学品对眼睛或皮肤的伤害；演练扑灭有机试剂的失火，让学生正确使用不同类型的消防器材。这些训练将提高师生在危急情况下的应急能力，避免在事故发生时惊慌失措。 1．2．4建设安全实验环境，营造安全氛围 实验室设备和水、电、气管线等设施的安装要符合规范和标准，符合实验要求，方便操作，尽量减少设备、设施的挪动、延伸和改造。实验室内部布置要合理、通畅、整洁，物品和设备摆放有序、位置固定，统一安装智能通风系统、易燃和毒害气体报警装置、消防联动系统、安全防护装置等，以预防和早期发现安全事故并及时处置，减少事故的危害程度和范围。根据实验室功能的不同，要安装相应的安全设备、设施。大型仪器设备实验室必须配备防辐射装置和空气清洁装置；化学实验室必备灭火设备、喷淋设施、洗眼器、急救箱，并且放在容易取用的位置，标志齐全、醒目，定期检查，保证状态良好。在实验室的醒目位置张贴实验操作规范、防护用品和设施使用示范的图片或说明、安全事故处理办法、实验室管理规定等规章制度，方便学生学习。整洁、有序、安全的实验室环境有助于学生养成良好的实验习惯，保持愉悦的心境，潜移默化地强化学生安全意识。 2．2．5开设安全教育课程，丰富安全知识 对于化学这样一个危险性实验较多的专业，有必要开设专门的安全教育课程来丰富学生的安全知识，强化安全意识。国内外很多高校都开设有安全教育课程，取得了良好的效果，非常值得学习和借鉴。安全教育课程的内容应包括：从安全的角度介绍化学品，尤其是危险化学品的特性、危害、存放和运输要求、操作规范等；实验室安全管理制度；化学实验室安全防护用品和设施的使用及实验室安全事故的处理措施。安全教育课程可以采用面授或网络自学的教学方式，前者有助于学生系统学习安全知识，后者则可以充分利用网络的资源优势，学生可以有重点地学习，课程内容也可以设计成模拟案例，这样对于学生更有吸引力。结合实验室准入制度对学生进行考核，可以采用笔试和实际操作相结合的方式进行考核，对于未参加学习和未通过考核的学生将不允许进入实验环节。 二、结束语 安全教育是素质教育的重要组成部分，是学生提高各项素质的基础和保障，对于化学这门存在潜在“危险”的学科尤其如此。在对学生进行化学专业知识和技能的培养过程中要时刻注意渗透安全教育，既要鼓励学生大胆创新、勇于探索，也要培养学生细心、谨慎的实验习惯，这也是对自己、对他人、对社会的责任心所在。在专业学习中培养的安全素质将伴随学生今后工作、生活的各个方面，并将使学生终生受益。 作者：牛焕双 吉琳 单位：首都师范大学 化学专业论文:Seminar教学模式下生物化学专业教学 1对象和方法 1.1对象 以本校2010级七年制中医类专业4个班为研究对象。分为两组，实验组为2010级中医骨伤和中医外科七年制班级，共95人。对照组为2010级中医临床和针灸推拿七年制班级，共90人。两组均为全日制统招生，教材均选用《生物化学》（中国中医药出版社，王继峰、唐炳华主编），使用我校七年制中医专业配套教学大纲。 1.2方法 实验组：采用Seminar教学模式。具体方法为：首先在教学方法和教学内容安排上做出如下调整：将教学内容分成既各自独立又相互联系的四大块实施，即生物大分子的结构和功能；物质代谢；基因信息的传递和表达；医学相关专题篇。在每一部分内容教学时，首先安排一定课时由老师讲解新知识，让初学者在老师的讲授中建立起该部分内容的整体认知；然后由学生提出在学习过程中遇到的问题，集体讨论解决，最后采用随堂选择题和问答题回答方式总结反馈教学效果。即：知识点讲解——提出问题——讨论——总结反馈模式。然后每部分内容讲授完2周后再安排3学时“研讨会”，研讨会的基本模式是将每班学生分成4个小组（男女搭配、班干部分散），老师根据该部分教学内容和学生共同商定讨论主题，如“蛋白质与中药四性相关性的思考”，“蛋白质与中医药学原创性发展与现代化”，“中药材生物多样性与核酸的关系”，“酶与中医中药”等讨论主题，然后由学生自行查阅相关资料、文献，准备材料，各小组由组长负责自行找时间讨论并推荐一位主讲者，在课前一周，主讲者以大纲的形式把要讲的内容在班级QQ群上共享，最后进入Seminar教学的实施阶段，老师先概要介绍主题,但不做评论，每小组主讲学生根据所学的知识和文献资料，以Powerpoint形式深入、系统地阐述主题，提出观点，主讲学生与其它参与者（包括其它小组成员和教师）围绕主题讨论，提出各自意见，最后教师进行总结评点，讨论结束后布置每位学生根据大家提出的意见完成讨论报告，根据小组表现计入平时成绩。对照组：采用传统教学模式。具体教学方法为按教材编排顺序教师讲授，学生听课，完成教学大纲所规定教学内容。随堂提问计入学生平时成绩。 1.3效果评价 问卷调查：课程结束后对实验组进行问卷调查。问卷从学习效果、学习能力、创新能力和综合素质等多方面评价教学效果。闭卷考试：期末考试实验组和对照组采用同一套试卷，题型包括单项选择题、多项选择题、填空、改错、名词解释和问答题。通过期末考试成绩评价教学效果。 1.4统计学分析 计量资料用均数±标准差表示，SPSS16.0软件进行统计分析，数据进行正态性检验后组件比较用t检验，P 0.05为有显著性意义。 2结果 问卷调查结果分析：实验组两个班级发放调查问卷95份，收回95份，回收率100%。结果显示，87.4%认为Seminar教学模式加深了对知识的理解和掌握，79%的学生认为Seminar教学模式提高了知识的应用和分析解决问题的能力，82.1%的学生认为自学能力得到了提高，75.8%的学生认为这种教学方法提高了文献查阅能力，83.2%的学生认为Seminar教学模式激发了学习和主动探索的热情，有能力在今后的工作中运用生物化学知识研究中医药的机制，75.8%的学生认为这种教学方法有助于培养他们的创新思维和创新能力，82%的学生认为提高了语言表达和学术交流能力，93.6%的学生认为加强了团队合作精神，71.6%的学生认为这种教学方法培养了竞争意识。考试成绩分析：实验组期末考试成绩为87.17±9.61，对照组考试成绩为80.14±8.13，统计分析表明，实验组期末考试成绩优于对照组（P 0.01）。 3讨论 传统的以教师讲授为主的教学模式一直是中医药院校生物化学的主要教学模式，但是生物化学知识体系复杂，中医药院校学生又必须在有限时间内完成中医和西医两个医学体系的学习，而生物化学课程教学课时却远远少于西医院校，同时中医药院校学生前期接触现代生命科学知识相对较少，传统的老师讲，学生被动接受的教学方式很难使学生理解和掌握必要的知识，而且还可能使学生丧失学习兴趣和主动性，教学质量很难保证和提高。七年制专业学生属于本硕连读，通过七年学习获得中医学硕士学位，除了需要掌握基本学科知识外，还需要帮助他们建立创新思维，为今后研究工作奠定基础。所以，我们在教学中改变以往让学生“被动接受”知识的教学模式，实施Seminar教学法，激发学生对生物化学的学习和主动探索的热情，增进了师生的交流，以期提高了教师的教学质量和学生的学习效果。通过实践我们发现Seminar教学有以下几方面的优势：提高了学生的学习成绩。Seminar教学加深了学生对知识的理解和掌握，实践证明，在考试成绩上，实验组学生成绩明显优于对照组(P 0.01)。锻炼了学生的自学能力，调动了学生的主动性，培养了学生获取、分析和交流信息的能力。问卷调查表明，经过教学改革，主讲学生通过精心准备，对生物化学知识及其与中医药及后期课题研究的关系有了深刻认识。因此我们认为，应该在教学实施过程中尽量让每位学生都有机会当一次主讲者。另一方面，参与讨论的学生扩大了知识面，提高了他们在学术交流中积极思考、踊跃发言表达观点的能力。在教学过程中学生主动寻求真理、质疑权威、充分表达观点的过程对综合素质的提高起到促进作用[3,4]。讨论报告的书写也为学生今后书写毕业论文和科研论文奠定了良好的基础。可以促进教师不断学习本学科知识和最新研究进展。Seminar教学模式要求教师在教学前必须精心设计讨论主题，指导学生准备；在课堂讨论中，学生汇报的大量资料也给教师诸多启迪。促进了师生间的交流，增进了师生感情。在Seminar教学模式实施过程中需要教师花大量业余时间指导学生，讨论时教师以平等的身份参与讨论，让教师有了更多的机会了解学生，从而真正做到因材施教。但是，我们Seminar教学模式仍存在一些问题:①由于七年制学生是初次接触到生物化学知识，而且仅仅是大学二年级学生，对其他生命科学知识和中医专业知识的认识和了解有限，所以有时讨论不够深入，还需要教师更多的加以引导，可能还需要其他学科的教师共同参与。②某些主讲者没有认真准备造成课程的质量不高。③难以调动所有参与者的思维。④学生专业英语接触较少，很多同学不愿意选择外文文献阅读，更不愿意运用外语讲解。⑤对教师提出了更高要求，教师不仅要有扎实的专业知识和丰富的教学经验，还需具有良好的教育心理学知识背景和组织协调能力，并善于从学生的讨论中发现和提出问题。 总之,将Seminar教学模式引入中医院校七年制中医专业生物化学教学中并根据实际情况加以改进完善，取得了良好的教学效果。它培养了学生的自学、探索及创新能力,对于提高学生综合素质、创新思维方式具有良好的促进作用，也提高教师了的综合素质。 作者：宋岚 单位：湖南中医药大学医学院 化学专业论文:高师化学专业教课模式的探微 1入学即入教的基本理念的灌输 在新生入学初即对其进行职业意识教育,确立意识:(1)主体意识。这是教育职业意识的核心。主要体现为教师的自觉、积极、主动的进取。正确对待逆境和挫折;不满足现状,注重提高自身素质;关注主体精神世界的合理构建,主体人格的完善等。(2)师表意识。教师职业行为的示范性引导性特点,要求我们必须躬行实践,为人师表。原清华大学党委书记校长刘达同志为我校题写的校训为“敦品励学、重教爱校、求精务实、为人师表”。做为一个师范人师表意识要在从进入师范院校起就在心中生根发芽。(3)育人意识。教师职业的一个重要职能是教会学生怎样做人。只教授专业知识而不传授做人的道理,那不是一个好老师。高等师范学校有必要帮助师范生确立教师完整的职业意识“,爱业,敬业,乐业。”让学生明确在校的学习目标,就是要把自己培养成为一名合格的人民教师,着重培养和提高师范生对教师职业的认同感,树立正确的职业意识,以及投身于教育事业决心。要求全体师范生与任课教师都牢固树立一种信念,我们的目标就是培养出适合当前中学化学教学的需要,缩短学生的上岗适应期,让学生走出校园就会成为一名合格的教师,走上讲台就能讲出成形的好课。 2重新调整人才培养方案,实现课程的重新组合 (1)对学生教师能力的培养紧紧围绕课堂教学、实践教学、顶岗实习三条主线来进行。调整人才培养方案,将原本第二、第三学期开设的教育学、心理学等基础理论课前移至第一学期,同时开设专业基础课与教师基本技能课(如书写、教师语言艺术等),并将教师基本技能训练贯穿于全部教学过程中,这样在第一学期学生就能掌握成为一名教师的基本技能。从第二学期开始,在学习专业基础课的同时,开设教法课与新课标解读课,使学生掌握基本教学法并与中学化学课程标准紧密结合做到理论知识与中学教学内容不脱节。在第三学期开设教学实践课,在每门专业课的教学中都要融入教师技能训练,一切课程围绕教法课展开。第四学期进行为期六周的教育实习,同时继续开设教学实践课,并对实习后发现的问题及时加以解决。第五、第六学期进行为期30周的顶岗实习,检验学生教师技能的掌握情况并适时地进行反馈和完善;让学生完成理论学习——教学实践(教育实习)——顶岗实习三步走。在学习过程中,每个学期安排一次教育见习,为期一周,让学生边学习,边纠正,不断弥补不足。 (2)在三年的学习中实现知识、技能、能力三位一体。将中学教材引入到课堂教学中,让学生带着任务走进课堂,每一次课都有具体的中小学教学任务,让学生在课堂教学中感悟中小学教学内容与方法,带着收获离开课堂。第一、第二学期为学生的通识教育阶段,这一阶段主要对学生进行教学模式和教学方法总体认知训练。第三、第四学期为学生的选项阶段,学生对自已喜欢的内容进行有针对性地训练,重点提高。第五、第六学期为学生教师技能提升阶段,通过顶岗实习检验自己的学习成果并不断完善和提升。经过这样的训练力求达到,毕业时学生会对部分教学内容、教学方法、教学模式达到熟知,缩短学生就业的适应期,或达到就业的零适应期。 3加强双师型教师的培养 本教学模式要求所有从事化学专业课程教学的教师都要承担三个角色:一是知识的传授者,即教师要传授学生需要掌握的专业基础知识;二是教师技能的训练者,即在教学中要对学生进行基本技能的训练;三是教法指导者,即要在训练中给予学生准确恰当的教法指导。所以对全体教师要进行教法培训,同时让所有的教师熟知各项教师技能的内容与标准。我们要使每一位教师不仅能传授给学生专业知识而且还要教会学生教师教学能力。加强教材建设与改革。 4新的教学模式进步性 新的教学模式从某重意义上说打破了原有的专业基础知识教学和教学方法教学的界限,使我们固有的教材观也随之打破。一门课程的讲授如再拘泥与单一的一本教材则没有办法进行全部课程的教学。在教学过程中我们会为学生指导参考书目,一方面使学生学习专业知识有章可偱;一方面能加强教学能力的指导注重学生实际能力的提高。选择教材,应该立足于现实、面向未来与时代特点,具有现代意识,与蓬勃发展的社会生活同步,与世界文化发展接轨,与突飞猛进的现实生活和飞速发展的科技信息相符合。让教材满足我校的教学原则“够用,适用,能用,会用”,同时为适应新的教学模式的需要我们还编写了校本教材。 5改革考核评价方式 目前,各学科的评价方式多数仍采用传统的一张试卷定成绩势考试方式,基于目前教学方法的多元化我们积极改革考试办法,引入学年学分制的评价方式,将平时考核与期末试卷考核相结合,更加注重学习过程考核。我们将学生的成绩分为三部分,一部分为试卷成绩,一部分为基本技能成绩,一部分为平时成绩,比例为3∶4∶3。用最后的综合成绩对学生的学习情况进行考核。 作者：姜国玉单位：齐齐哈尔高等师范专科学校 化学专业论文:化学工程专业新培养方案 1.新培养方案的特点 1.1注重培养规格，强化毕业生应获得的知识和能力首先，强调德、体。“热爱祖国，遵纪守法，身体健康，具有良好的思想品德、社会公德和职业素养”。其次，强调外语和计算机能力。外语和计算机属于工具型能力，会广泛应用于将来的工作和学习。重点强调专业能力。获得专业基本知识，具备在专业生产第一线工作的基本能力；掌握专业领域内工艺与设备的基本设计能力；了解专业学科前沿，了解新装置、新技术、新工艺的发展动态；具有对新装备、新技术、新工艺、新方法理解、运用和掌握的初步能力。再次，强调了学生掌握文献检索、资料查询的基本方法，要具有创新意识和独立获取知识的能力。 1.2优化课程体系，体现厚基础、宽专业的培养特色，拓宽专业口径，淡化专业意识，加强基础教学，培养通才，增强人才的适应能力，提升自我发展能力。首先，新培养方案提高了原来要求的规定修满教学学分，其中适当增加了实践教学学分。学校前两年实施通识教育，不分专业，基础教育课程一致性，后两年体现专业特色，突出学科优势。其次，在专业基础课设置上，强化了四大化学的理论课时与实验课时，同时整合了两个培养方向在《化工原理及实验》、《化工热力学》、《化学反应工程》、《化工设计》、《专业外语》、《仪器分析与实验》、《电工学》等课程的一致性，体现了厚专业基础，宽专业口径的特点，增强了人才强大的理论基础。在专业必修课设置上，既要突出两个方向的特色专业，又要体现我们学校的办学特点，扬己之长，使培养的人才具有特色，满足化工不同行业的需要。因此，我们将两个专业方向的部分特色课程交叉选修。如：石油加工方向选修《煤化工基础》、《洁净煤技术》，煤化工方向选修《石油化学》、《石油加工基础》，使所有的学生，既懂得了本专业的知识，也跨入了另一个相邻领域，扩展了知识面，也强化了就业优势。 1.3重视实践和创新能力培养，锻炼和强化学生实践动手能力，培养学生的创新思维和综合实践能力，最终成为具备实践和创新能力的应用型化工人才新培养方案中，在实践教学环节，除了传统实习之外，引入了仿真教学，综合实验和综合能力素质训练，强化了实践能力的重要性，促进了学生综合能力的提升。在实践教学体系中，金工实习、认识实习、生产实习，为学生提供了广阔的实践平台，我们学校先后与地方6个化工企业及科研院所签订了实习协议，每年都有学生去进行不同类型的实习，同时，我们也鼓励学生到企业委托实践，增强学生理论与实践结合能力的培养。在课设和毕业设计（毕业论文），大胆创新，允许学生参与教师或者企业的科研课题，发散思维，在实践中提升学生的创新能力；鼓励学生积极参与“挑战杯”、“创新实践”、“科技小论文大赛”“资格认证”、各种论文和实验等大赛、以及参与各种培训及调查报告等，提升学生的创新思维，培养创新能力。 在仿真教学环节，学校引入了化工仿真实训软件，提供计算机房，使学生足不出户，在计算机上就可以模拟实际化工工艺路线与实际化工装置，自己动手操作，将理论知识与实际处理问题相结合，既巩固了专业知识，也应用了专业知识，同时提升了动脑和动手能力。在专业实验环节，既体现两个专业方向的共性，也强化了专业方向的特色。比如；石油化工方向学生开设化学工艺学专业实验与石油加工专业实验，而煤化工方向学生开设煤化工专业实验的同时，也进行石油加工实验，这样既淡化了专业方向性，强化了大化工的概念，也使学生在就业中更具备了竞争力。 2.新培养方案的实施效果 新培养方案从2011届开始实施至今，效果明显。具体体现在如下几个方面：学生对学习的课程感兴趣程度增强，理论课学分普遍提高，受学业警示率明显下降。学生在假期的实践机会增多，提高了学生的综合素质，提升了其就业的竞争力。学生参与创新实践的积极性增强，并有多项成果获得校级以上殊荣。学生设计能力明显增强，小论文专业说服力明显提升，学生整体素质有了极大提高。 作者：贺小平单位：辽宁石油化工大学顺华能源学院 化学专业论文:小议化学工程专业的教课 1.利用多媒体进行教学 随着电子信息技术的发展，多媒体教学方式被广泛地利用起来。它不但能够与网络联系在一起，提供大量的信息，生动形象的教学还能吸引学生的注意力，这都是传统的教学模式所不能达到的。对于教师来说，为了能够通过多媒体将更多的知识更加直观生动地展示在学生面前，就需要不断提高自己的软件应用能力，只有将课堂授课所需要的表格在屏幕上进行展现，针对工艺流程图可以做出动态效果，这样的教学方式才能够达到更加理想的效果，大量的抽象信息都可以利用生动的形象展示在学生面前。只有不断提高自身的软件应用水平以及网络技术水平，才能提高课堂的教学效果，更好地锻炼学生的专业能力。 2.提高学生的英语水平 现在的化工专业的英语学习课时，还远远不能适应当今教育的要求，因此需要学校在课时的安排上进行合理的调节，并给学生创造更多的英语学习环境和学习机会，只有这样才能更好地提高学生的英语水平，而这就需要教师采取必要的措施： （1）英语学科化。化学工程专业存在着很多的专业术语，为了让学生能够在平常学习时获得更好的学习效果，教师需要将这些学科术语的英文表达及时地教授给学生，这样就能够为其储备必要的词汇量，在其进行专业阅读的时候就能发挥更大的作用。 （2）鼓励阅读原版教材。虽然说我国现在的教材编写水平得到了很大的提高，但是化工科学技术的发展很快，教材编写难以跟上其更新速度。为了使学生掌握更加前沿的知识，教师应该鼓励学生进行原版教材的学习，学习的内容和深度要根据学生的具体水平来制定。 3.使用计算机软件 信息技术的发展使很多教学行为都可以用计算机来代替，现在计算机软件的发展很快，在化学工程专业总往往存在大量的计算，而这方面的计算机软件已经发展起来，利用软件的完成时间与以往的传统方式相比是天壤之别。因此只有学会相关软件，才能从庞杂的计算中解放出来，更好地进行科学研究，取得更加理想的成绩。 4.学会文献的检索运用 随着化学工程领域的发展，相关文献的数量也越来越多，基于此，学生应该掌握必要的文献检索能力，这样才能及时获取自己需要的资料，进行自己的科学研究。教师在这个过程中应该教会学生常用的检索工具，并为其介绍这些文献的利用方式，这样才能够开阔学生的眼界，激发学生的兴趣，更好地促进学生的专业水平。 5.培养学生的写作能力 学生在学习化学工程的过程中，如果有相应的发现、总结等成果时，需要进行写作并发表出来，就需要自身具备一定的写作能力。教师要多锻炼学生的写作能力，诸如可以让学生自身选题撰写开题报告，在这个过程中，教师可以对学生在此过程中遇到的问题进行指导，诸如文献的分类、归纳等工作，经过这样的调教，学生的写作能力将会得到很大的提升，这对于学生的学习来说有着重要的作用。 作者：夏库热·阿不里米提单位：新疆轻工职业技术学院 化学专业论文:材料化学专业人才培养模式的研究与实践 摘要：人才培养模式的优略直接关系到人才培养的水平，对于内蒙古科技大学稀土学院新成立的材料化学专业建立合适的人才培养模式是非常必要的，文章从培养目标的定位、课程体系的设置、实践教学体系的建立、师资队伍的建设和教学手段的改进方面进行了研究并付诸于实践。 关键词：材料化学 人才培养模式 教学 实践 0引言 材料化学是近年来随着材料科学的快速发展与社会需求的日益增加新开设的一个专业，它是一门新兴的交叉学科，是工程、信息、新能源等高科技产业和技术发展的重要基础。结合我校学科建设的需要和人才培养和地方经济发展的需求，我院于2009年申报了材料化学专业，由于各方面的迫切需求当年就被获批，并于2010年9月招收了第一批新生。 尽管从90年代初由复旦大学成立第一个材料化学专业开始, 目前在国内已有约90多所高校相继开设了此专业，但是由于材料本身的多样性，以及各高校开设此专业的背景和所依托的优势学科各不相同，所以尽管专业名称都叫材料化学，但是各个学校的材料化学专业的人才培养模式、教学内容都相差很大[1-5]。而我校设立此专业的初衷就是发展和完善内蒙古自治区的地区高等教育，为当地乃至全国各地的建设事业培养合格的急需人才，为了满足这一初衷就依赖于材料化学专业的人才培养模式的制定，基于此，对于刚成立不久的材料化学专业，制定具有专业特色的人才培养模式势在必行。 1明确培养目标, 体现专业特色 坚持“结合材料科学发展的大方向和工科院校在材料领域的人才需要对材料化学专业人才培养进行定位”的原则，材料化学专业人才培养的基本目标是:培养适应社会主义现代化建设需要的、德智美体等全面发展的，掌握化学及材料学科的基本知识和基本理论，具备材料设计、开发、检验等基本技能，能在材料、化工及相关的领域从事新型材料研制、质量检验、产品开发、教学及技术管理等工作的基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高、具有创新意识的应用型、研究型人才。 通过学习材料科学方面的基本理论和技术，受到现代科学思维和科学实验方面基本训练；掌握材料化学相关的基本知识，具有运用本专业知识进行材料研究和技术开发的基本能力。使培养出来的毕业生具有以下几方面的知识和能力:具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力；具备扎实的基础化学知识及基本实验技能；掌握材料制备、材料加工、材料结构分析，材料性能测试与表征等方面的基础知识、基本原理和基本实验技能；获得本专业领域的实践能力训练，具有较强的计算机和一定的外语应用能力；了解材料化学的理论前沿、应用前景和发展动态，以及材料、化学化工及相关产业的发展状况；具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质，能够创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流。 以上这些培养目标可以说是各个高校的材料化学专业共同的、基本的培养目标。然而，为什么具有共同的培养目标还要在众多高校中开设材料化学专业呢？而且还会陆续允许在其他没有此专业的高校开设？这主要是由于各大高校所注重的专业方向、专业特色不同而导致的。 内蒙古科技大学地处稀土资源丰富、国家级以“稀土”冠名的高新技术产业开发区――包头市，经过多年的发展，包头形成了稀土冶炼、稀土材料加工和器件开发的产业链，但是由于客观条件的限制，目前仍以产品的简单加工为主，高附加值的产品很少，这主要源于理论研究水平较低，缺少专门的专业人才的培养，使该领域专业人才匮乏，直接制约着稀土事业的发展。我校设置材料化学专业，目的就是通过该领域专业人才的培养，加速将稀土资源优势向经济优势的转化，为地区经济的可持续发展做出贡献。因此在此背景下，我院的材料化学专业是工学学科并将侧重于稀土材料的制备、组成、结构、性质及其应用，尤其稀土在催化领域的应用，如光催化和热催化方面。通过此专业的学习，学生能够从理论上、从分子水平设计和构筑稀土材料，从而改善材料的性能，扩大其应用范围。 2完善课程体系，优化课程设置 本专业秉承夯实基础，提高能力、拓宽范围、接触前沿的理念，根据国家经济建设对专业型、应用型、复合型和学习型人才的需要，在遵循“重基础、宽口径和强能力”教学改革原则的基础上，在构建材料化学专业课程体系时，主要采取下列原则：加强基础理论，拓宽专业口径，重视实验教学，设立专业方向模块,适当增加选修课比例[1]。因此，该专业的课程体系由公共基础课、专业基础课、专业必修课和专业选修课四个部分组成。其中分别以材料和化学的基础课为专业基础课，并侧重于稀土的原则，设立了专业基础课，其主要包括：化学基础理论、稀土元素化学、稀土冶金物理化学、基础有机化学、结构化学、稀土元素分析、材料力学、材料科学理论基础和催化原理；在懂得材料和化学的基本原理的基础上，了解材料的结构与性能的关系，设立了专业必修课，其主要包括：材料物理、材料化学、材料性能学、材料表面与界面化学、材料分析与测试技术、材料制备科学与技术、材料工程基础、稀土功能材料、化工过程与装备和光催化与光电催化。为了增加学生的知识面、对前沿的了解和某方面知识的升华，进而开设了专业选修课，其主要包括:纳米材料与应用、能源材料、稀土资源与保护、现代催化研究方法、高分子化学、环境化学、数据分析与处理技术、专业英语。从以上的课程体系中，可以看出：一方面稀土的基础理论、稀土功能材料、稀土资源与保护构成了稀土的模块，催化原理、光催化与光电催化和现代催化研究方法构成了催化的模块，体现了专业的特色；另一方面，以材料和化学广泛扎实的基础知识和材料的制备、性能与应用的相关课程体现了专业的宽泛。 3建立系统的实践教学体系，强化实践能力的培养 材料化学是研究材料的制备、组成、结构、性质及其应用的一门科学。它既是材料科学的一个重要分支，又是化学学科的一个组成部分。材料化学跨越了材料和化学两大类学科。涉及的内容极为广泛，具有明显的交叉性、边缘性和应用性。尤其对于工科院校，更注重学生实践能力的培养。基于此，在不同的阶段为学生设立了相应的实习和实践的环节。包括：大一的军训、大二的工程教育、大三的金工实习和生产实习、大四的毕业实习和毕业设计这一部分基本上是每个工科院校都应该开设的。除此之外，我院将传统的“专业基础实验随课同上”的传统方式进行了改革，将各部分实验都从相应的课程中删掉，将实验从大二下半学年到大四上半学年连续五学期集中开设。这样就可以设计一些学科交叉的实验，更能让学生将所学的单独的知识通过这样的实验更好的融会、更好的消化吸收。并且可以让学生发挥自己的主观能动性并结合自己的个人兴趣设计一些实验，真正做到学以致用，让学生自己有所感悟，这样就反过来会促进学生主动学习的知识性，而且通过这样的良性循环让学生从中学会如何学习的方式，建立提出问题、分析问题、解决问题的方法和思路。 4加强师资队伍建设 师资是专业建设和人才培养的基本保证，由于我院的材料化学专业刚刚成立，本专业的师资队伍正处在一个起步的阶段，目前仅十余人，随着学生招生人数的增加，将不断加强师资队伍的建设，建立合理的教学梯队。由于材料化学专业是一个新型的交叉专业，对于高学历的本专业的人才相对单独的材料和化学专业比较少，因此对于高学历的人才我们将遵循本科是化学类专业、研究生是材料类专业或者本科是材料类专业、研究生是化学类专业的人才进行引进的原则，并尽量挑选一些研究方向与我院的专业特色相吻合的人才，以保证专业课和实验环节的顺利开展。另外，为了提高教学质量实现人才培养目标，发挥教师的主导作用，我们要求每位教师都必须明确培养目标，参与教研教改工作，参与课程体系建设，参与教学大纲的制定和修订。在加强学习的同时，通过教研教改活动，把握专业的发展,提高自身的素质，有的放矢地指导教学，统一协调地工作,确保教学质量的提高。 5加强教学方法和教学手段建设 随着高科技的发展，在教学过程中，教学方法和手段也应该充分利用高科技，帮助学生更好地学习，从而提高教学质量。首先，教学方式不应该仅仅是简单的PPT讲述和黑板板书，而是应该充分利用多媒体技术，丰富教学课件，做到图文并茂、有声有色、生动形象，调动学生的主动性和积极性，在轻松愉快的环境中，把知识不知不觉地传授给学生。其次，教学过程中应该多采用启发式教学。授课并不是填鸭式地把知识灌输给学生，而是应该注意引导学生自己去学习、去思考、去探索，培养学生自我学习和思考的能力。要做到“授之以渔”，而非“授之以鱼”，才能更好地培养学生的创新能力，真正达到素质教育的目的。 总之，材料化学专业作为一个新型的专业，它的发展需要经过一个不断探索、不断发展和完善的过程。但可以预见的是，在科学、可持续发展的高等教育管理制度下以及学院注重软、硬件建设的情况下，而且随着西部的开发和经济的发展，材料化学专业将会培养出“厚基础、宽专业、强技能、重应用、能创新、高素质”的人才，并为西部的高等教育质量和经济发展做出应有的贡献。

在建筑施工中，应该尽量选择适当的材料，以此来保证建筑的质量。在操作上应该引用技术性强的技术，以此来更好地提高施工的效率与质量，保证建筑物的整体结构具备一定的安全性与持久性，保证建筑竣工后能够获得更多的社会效益与经济效益。 1钢筋在混凝土中的重要作用 钢筋与混凝土在建筑施工中都是非常重要的原材料，其质量对整个建筑的质量有着重要的影响。单一的混凝土材料具备一定的抗压能力，但是缺乏抗拉能力，很难满足建筑施工的要求；钢筋虽然抗拉能力较强，但是其抗压能力不高，也无法满足建筑施工的要求。钢筋与混凝土通过合理的比例相结合，不仅可以更好地提高建筑的抗压能力，还能提高建筑的抗拉能力，有助于提高建筑的质量[1]。钢筋与混凝土的结构中，如果再添加其他的辅助材料，可以更高地提高其应用力度，体现了建筑整体性的特点。当前社会的发展越来越迅速，人们的生活质量也有了提高，所以建筑的安全与施工情况就越来越受到重视，不仅要满足传统意义上的安全性，还要注意防火与防潮的措施是否到位，在建筑中采用钢筋混凝土的结构，就可以从多方面满足人们的要求。目前混凝土在建筑中的应用还包括很多的复合材料，比如纤维、钢筋混凝土等材料，这些材料在建筑中所占的比例非常大，数量也是非常多的，所以，一般钢筋与混凝土的结构原材料都是比较容易配置齐全的，很少出现缺少材料的情况，这也就让施工变得更加便捷，另外，结构设计也相对简单，对周边环境的影响非常小，是有一定的环保意义的。 2影响建筑施工钢筋混凝土的关键性技术 在钢筋混凝土结构的设计过程中，要先对施工现场进行考察与研究[2]。在此基础上，再对实际的情况做出判断，整合出施工现场的方案，对结构的应用强度进行一个完善的评估，保证施工与环境都符合相关的要求，做好提前预防工作，防止结构出现裂缝的问题。在材料的选择上，要尽量选择与建筑相适宜的水泥材料，水泥的质量对钢筋混凝土结构也有着一定的影响，尤其是在建筑的结构与强度方面，在水泥的选择过程中，还要注意水泥的水热化问题，这在控制结构出现裂缝方面都有着重要的作用。如果资金比较充足，施工单位可以尽量选择质量更好的水泥材料，整体地提高建筑结构的质量。另外，砂石材料也决定着钢筋混凝土结构的质量，所以在进行砂石材料选择的时候，一定要注意砂石整体的质量，观察砂石的质地与含水率等，在一般的情况下，不同等级的混凝土结构之间也存在着一定的差异，所以，施工单位在钢筋混凝土的制作过程中，也要注意其质量问题，如果砂石的杂质太多的话，混凝土结构的持久性与强度等都会受到影响。对于钢筋混凝土结构的施工来说，比较重要的工序就是钢筋的绑扎，在进行绑扎之前，也要对其中的材料进行抽样检查，这样才能保证钢筋的质量符合要求[3]。 3结语 综上所述，目前建筑行业的发展逐渐成熟，竞争压力也越来越大，如果各大建筑企业想在竞争激烈的建筑市场站稳脚跟，就一定要注重建筑的安全性与持久性。全面地推广钢筋混凝土结构施工的关键技术，对于建筑行业的发展是非常重要的，这样也能更好地保证居住者的生命财产安全。 参考文献: [1]吴涛.防渗漏施工技术在房屋建筑施工中的运用[J].中国标准化,2017,0(2X). [2]韩非,杨斌.浅谈土木工程建筑中混凝土结构的施工技术[J].名城绘,2017,0(10). [3]张维学,李维维.工程建筑中混凝土结构的施工技术探讨[J].智能城市,2017,3(9). 作者:黄文霞 单位:甘肃省临夏州建筑管理站

设计论文范文:浅论电子政务公告系统的设计 电子政务的概念发源于美国,由英文E-government翻译而来,现为世界各国所采取。通俗地说,就是应用信息技术,尤其是网络技术进行政务管理。它能够使政务工作更有效、更精简、更公然、更透明,为使用者提供更好的服务,更利便的操作。 本次我做的电子政务公告系统是电子政务中的1个分支模块,针对于政务管理而开发的网上利用软件,该系统战胜了C/S结构的不足,采取了基于B/S结构的散布式Web利用程序结构。从实际利用问题的需要动身,该系统的设计环境采取了国内流行的MVC软件架构模式,网络开发平台J二EE的SSH框架、DB二数据库系统以及Java语言实现该系统。 通过该系统任何人均可以在网页上能了解到某个公司已经公然的不同栏目(如新闻, 通知等)的内容,和公司内部员工了解自己公司的1个新闻动态,和通知等。各部门可以发表栏目内容(如新闻,通知等),有关负责人对于需要的内容进行审批。需要注意的是,有的栏目(如新闻)必需经由审批才能,有的栏目(如通知)则不需要审批就能。该系统共设有4种权限:普通用户、管理员、内容管理、内容审核,系统管理人员要对于用户及其权限进行管理。内容管理可以新闻、通知,内容审核则负责评审提交的新闻,普通用户可以阅读新闻、通知。 电子政务系统也是将来的1种发展方向,公司可以将自己的东西及时到网上,可让公司员工更利便的了解1个政策,和看到公司的通知等、固然这些都仅仅是电子政务的1个小的方面,要想真正做到政务管理,还有良多技术、需求要斟酌。 设计论文范文:浅谈住宅楼室内燃气管道暗埋的设计与施工 摘 要：住宅室内燃气管暗埋是现代住房发展的必然趋势。由于国家颁布的《城镇燃气设计规范》对住宅室内燃气管道暗埋没有明确规定。故至今在室内燃气管道设计仍以明敷为主。笔者从事燃气设计工作多年，对燃气管道暗埋的设计和施工方面总结出几点心得，供大家参考。 随着生活水平的不断提高，人们对住宅室内装修的要求越来越高，而室内燃气管道的敷设方式直接影响到住宅室内的装饰效果。对住户来说，墙面光洁、平整是装修最起码的要求。现住宅室内强、弱电管线以及给排水管等已从原来的明敷逐步藏入隔墙及梁柱内进行暗设。但一直以来，室内燃气管道仍采用明敷方式，大大影响了装饰效果，给装修带来困难，被住户视为眼中钉。燃气管道暗埋成为燃气工程设计、施工发展的必然趋势；而1993年国家颁布的《城镇燃气设计规范》（GB50028-93）对住宅室内燃气管道睛埋敷设没有明确规定。鉴于这种情况，我们在设计室内燃气管道时，根据用户的要求，将多栋住宅楼的室内燃气管设计为暗埋式；从投入使用情况看，效果良好，现对设计和施工服务方面谈点滴体会供参考。燃气管道暗埋虽有不影响建筑美观的优点，但其造价较高，泄漏后不易发现，易发生事故，且故障处理较困难，如何克服这些缺点，正是本文要探讨的问题。 1 如何处理防泄漏问题 （1）由于镀锌管一般采用螺纹连接，接头处容易发生泄漏；因此，我们在管材上选择了10号或20号无缝钢管；接头采有焊接连接。 （2）管道设计走向尽量选择梁底或墙角；并在墙面、楼板埋管位置尽量标明管线走向；以方便维修及防止住户钻孔凿穿管道发生危险。 （3）管道隐蔽前应做强度及气密性试验，检验合格后方可封管，其试验压力应为0.4MPa。 2 如何处理好防腐问题 燃气管道暗埋后，由于受墙面（或混凝土体）内碱性液和水气的作用，管道易被腐蚀；所以必须做好防腐措施，以延长管道的使用寿命。具体措施是： （1）采用聚乙烯防腐胶带或热收缩胶带作外防腐层，使燃气管道与外界隔绝。 （2）燃气管道周围不得存在有尖利锋日物体、碎片、垃圾或存积水气；防止防腐层被戏伤或破坏及水气的侵入。 （3）应确保燃气管道被混凝土或墙面批当完全包围，覆盖燃气管道的混凝土或墙面批当的厚度不得小于2cm。 （4）混凝土楼板内的燃气管道引出处应设套管。套管伸出地面5—10cm。套管两端应采用柔性防水材料密封。 3 如何解决好施工问题 燃气管道暗埋应在住宅楼主体施工时配合土建工程施工；在早期预埋好管线，防止后期凿楼板、梁、柱及墙面破坏主体结构，增加造价。此外，还应注意以下问题： （1）管端螺纹应在预埋前加工，并用堵头封日，以免杂物进入管内。 （2）燃气管道不得与其它金属结构（如钢筋）或中性导电体接触。避免燃气管带电的可能性。 4 体会 燃气管道的设计与施工是造福千家万户的事业，在有可能的条件下，应使设计更合理、周到，尽量使各家各户都满意。燃气管道晴埋能使家居环境更整洁、更实用，符合社会发展的趋势，就得到广泛的尝试、推广。同时，热切希望国家有关部门加快室内燃气管道暗埋的规范编写工作，使设计者做到有法可依。 设计论文范文:砖混住宅结构裂缝处理以及加固设计 1.国内建筑结构加固技术的研究现状及发展趋势 近年来出现的一些新加固技术，如粘贴纤维复合材料加固法、钢丝网水泥砂浆加固法、纤维材料的嵌入式加固法等，这些技术从一开始引进和出现在国内，就以它们优异的性能、特点和加固效果得到了工程界的关注和青睐。广大科研技术人员在新加固技术方面开展了大量的试验研究和理论分析，国家也颁布了一些新加固技术规范，在工程实践中正逐步推广。预计不久的将来，随着新加固技术的逐步成熟，一定会在工程中得到广泛应用。 1.1 碳纤维加固技术的研究现状及发展趋势 我国在利用碳纤维加固技术的研究和应用起步较晚，发展却很迅猛。1997年国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心率先开始了“碳纤维材料加固修补混凝土结构”的试验研究开发与应用，并被定为国家“九五”重点科技攻关项目．随后通过采用进口的碳纤维材料在北京、上海、辽宁、江苏等省市进行了一些实际工程结构的补强加固，并取得了较好的效果。 1.2纤维复合材料嵌入式加固技术 纤维复合材料嵌人式加固技术是将加固材料放人结构表面预先开好的槽中，并向槽中注人粘结材料使之形成整体。目前国外已经有了一定规模的研究和应用，国内在国家工业建筑诊断与改造技术研究中心开展了这项技术的试验研究，但尚未应用于工程实践。 2.砖混结构裂缝种类及其产生的原因 2.1干缩裂缝：多发生在墙面抹灰层内，一般沿墙面长度方向每隔一段距离形成一条裂缝，这种裂缝开始随时问而发展，以后逐渐稳定。另一种干缩裂缝则呈不规则的龟裂或呈放射状裂缝，此类裂缝宽度较小。产生的原因有：①抹灰用砂过细或含泥量较大；②水泥安定性不好；③砂浆过稀，抹灰不实；④抹灰层失水过快，养护不好等造成抹灰层收缩较大而形成裂缝。 2.2砖墙温度裂缝：一般有如下规律：① 顶层重，下层轻；两端重，中间轻；向阳重，背阳轻；且这类裂缝与温度变化有关。②砖墙温度裂缝随部位不同而呈不同的形状。产生的原因有：① 屋面保温层，隔热保温性能差；② 砖墙砂浆标号较低，砌筑质量较差；③结构构造上处理不当，如采用半圈梁 。 2.3地基下沉裂缝：一般共同规律是：下层多，上层少；纵墙多，横墙少；外墙多，内墙少；斜向多，竖向少。产生的原因有：①地基不均匀下沉；②房屋过长未留缝，沉降不一；③平面复杂，转角较多；④ 高低层相差较大，未留沉降缝；⑤荷载与分布不均匀；⑥ 使用不当，地基浸水或地下水位上升(多发生于湿陷性黄土地区)；⑦ 地基施工质量。 3.砌体裂缝的类型和防治方法 砌体结构裂缝的类型有斜裂缝、水平裂缝和竖向裂缝三种。斜裂缝有的发生在有现浇混凝土挑檐的平屋顶房屋和无保温屋盖的房屋顶层纵墙面的两端，一般长度在1开间～2开间范围内，外纵墙两端有窗时，裂缝沿窗口对角方向裂开。有的发生在底层至二层外纵墙的两端，斜裂缝通过窗口的两个对角向沉降量较大的方向倾斜，裂缝下大上小。水平裂缝有的发生在平屋顶屋檐下或顶层圈梁下2皮～3皮砖的灰缝位置，一般沿外墙顶部连续分布，两端较中间严重。有的发生在底层至二层窗间墙的上下对角处，成对出现，沉降量大的一边裂缝在下，沉降量小的一边裂缝在上。竖向裂缝发生在纵墙中央的顶部和底层窗台处，裂缝上宽下窄。 根据裂缝产生的原因，要消除砌体裂缝。必须从根源上进行防治，尽可能在夏季或温暖季节，浇灌屋顶挑檐及圈梁混凝土，一般不要冬季施工。挑檐上最好做保温层，并达到规定的厚度：这样就能减小钢筋与混凝士和砌体之间的温差，避免顶部出现裂缝。根据建筑物的实际情况设置沉降缝、伸缩缝，提高结构刚度和施工质量，都能减少裂缝的发生。当然，处理好地基是防止墙体底部出现裂缝最有效的方法。 4.常用建筑补强加固方法 4.1 加大截面加固法 加大截面加固法是采用与原有构件同类的材料，通过增大截面的面积，提高构件的承载能力和刚度，达到对原构件进行加固的目的。 4.2 外包钢加固法 外包钢加固法是把型钢或钢板等材料包在被加固(钢筋混凝土)构件的外侧，通过外包钢与原有构件的共同作用，提高构件的承载能力和刚度，达到加固的目的。 4.3 外加预应力加固法 外加预应力加固法是采用外设预应力拉杆或撑杆对结构构件或整体进行加固的方法。它通过改变原结构的内力分布、降低结构原有应力水平来间接提高结构的承载能力。 4.4 改变受力体系加固法 粘钢加固法方法是以减小结构的计算跨度和变形，间接提高承载能力的一种加固方法。为了减小构件的计算跨度，常采用增设支点(包括柱支座和弹性支座)和采用托梁技术，从而改变结构的受力体系，使承载能力得以提高。 4.5 粘钢加固法 粘钢加固法是将钢板用结构胶粘贴在混凝土构件的外部，以提高结构承载能力的一种方法。论文参考。这相当于构件的体外配筋。该项技术目前已趋于成熟。 4.6粘贴纤维复合材料法 粘贴纤维复合材料加固方法与贴钢加固法相似，只是加固用的材料是纤维复合材料，如玻璃纤维(GFRP)、碳纤维(CFRP)、芳纶纤维(AFRP)等。 5.结论 裂缝对结构有较大的危害。论文参考。主要表现在如下几方面：1)冰冻的影响。混凝土有了裂缝，水可渗入，当气温降到2℃以下时，水分就会结成冰，结成冰的水分膨胀，会导致沿裂缝边缘散裂。冻融循环每重复一次，这种散裂现象就会发生一次，这样裂缝符逐渐加宽：2)钢筋锈蚀 由于空气中二氧化碳长期作用使混凝土中性作用物质的碱度降低，丧失保护作用。当碳化到达钢筋表面时，若钢筋上有水溶液、氧和电位差，就会发生电化学腐蚀，使受力钢筋截面积不断削弱。另外，锈蚀的产物大约是钢筋被侵蚀体积的2倍～3倍，这种膨胀效应足以使外围混凝土产生相当大的拉应力，致使混凝土裂缝继续扩张。论文参考。影响钢筋和混凝土的粘结力 3)破坏结构整体性，降低结构刚度、结构承载力、耐久性，发生渗漏 4)加快混凝土碳化脱落，降低抗疲劳能力：5)影响美观效果。所以一旦建筑物出现裂缝就必须对其进行处理。建筑结构加固方法的不断进步都有利于建筑工程质量的提高，延长建筑物的使用寿命，对国民经济的发展有着积极的作用。 设计论文范文:农田水利工程中水闸设计的探索 【论文关键字】农田水利工程 水闸设计 特点 【论文摘要】农业发展是一个国家的重要基础,而水利工程的建设对农业发展会产生直接影响,所以我们必须掌握水利工程建设过程中的相关技术,比如说水闸的设计和施工技术。接下来,我们就来探索一下水闸设计的具体内容,以及水闸工作的特点,希望能为我国水利工程的建设提供一些具有可行性的建议。 我国是农业大国,农业在我国有悠久的发展史,在很早以前我国就开始修建水闸。新中国成立以后,我国更是在农业发展区大力的兴修水闸,特别是在黄河、长江、海河以及辽河流域。水闸在进行防洪、航运、灌溉和排涝工作上都起到了极大的作用,为社会和经济的发展做出了巨大的贡献。 我国平原面积广阔,这些地区地势比较平缓,农业发达,很容易出现洪涝灾害,为了克服洪涝灾害,满足灌溉和航运需要,我国大部分水利枢纽都需要修建水闸。另外在各种各样的渠道中,要想有效的控制河流的流量、水位,防止泥沙沉积在渠道中也要建设水闸。我们可以用水闸挡水,也可以利用水闸泄洪。通过控制闸门还可以调节水位。 一般来说我们都将水闸建立在软土地基上,但是它也可以修建在岩基或者是土基上。一般来说水闸既可以泄水又可以挡水,而造成水闸工作条件复杂的主要有两个原因,一是水头低而且变化大！,二是水闸的地基条件差。所以,水闸和其它用于挡水的建筑不同,它有许多自己的工作特点。 1、水闸的具体工作特点 1.1稳定问题 在正常使用水闸时,拦截上游的水位一般比较高,这样就导致水闸上游和下游之间产生很大的水位差,会出现水平压力过大的现象,从而使水闸向下游方向移动。要想稳定自身,水闸必须拥有一定的重量。另外,水闸在建成以后,如果还没有挡水或者是在正常使用的情况下遇到无水期,就会产生很大的垂直荷载,这样基底的实际压力就会大大超过地基能够承受的承载力,从而出现地基变形或者是出现闸基土被挤出的现象,这很容易造成水闸与地基出现滑动的危险。所以,在修建水闸时必须保证基础的面积,这样才能有效的降低基底的压应力。 1.2渗流问题 水闸在进行挡水时,就会造成上下游水位出现差值,在这种作用下,就会在水闸、闸基与两岸的连接处出现渗流的现象。如果出现渗流,就会在水闸的底部产生向上的扬压力,这就会缩小水闸的重力作用,从而使水闸的抗滑稳定性大大降低。如果两岸和闸基都是采用土基,再出现渗流时也会带走一些细颗粒,这就会在闸后出现翻砂鼓水的现象。如果严重的话还会掏空两岸和闸基。另外,如果出现侧向渗透,会产生水平的压力,对两岸的连接建筑物都会有很大影响,使其稳定性大大下降。还有可能导致岸坡上出现渗透现象,从而加大闸底的渗透压力。如果渗流水量过大,还会对水闸的挡水功能产生影响,妨碍蓄水。 1.3冲刷问题 在开闸泄水时,如果水闸下游水位很浅或者是没有水,在水位差的作用下,就会加大水流的流速,这种巨大的能量会对下游有严重的冲刷。一旦冲刷的范围过大,就会掏空闸基,造成水闸失事。另外,一般在水闸的两岸都是软弱的岩层或者是土层,如果修建水闸时开设过多的闸孔,一旦开启某一个闸孔就会形成折冲水流,这就会严重冲刷下游河岸,对水闸的安全和稳定性都会产生影响。 1.4沉陷问题 软土具有很大的压缩性,如果将水闸建设在软土地基上,就会在水闸自身以及外部的荷载作用下出现沉陷现象。特别是在底板传到地基上的荷载分布不均匀时,或者是分布在地基土层的荷载不均匀时,更容易出现沉陷现象。这种地基沉陷还会导致水闸出现下沉,或者是闸室倾斜。如果严重有可能造成水闸断裂,这对水闸的正常运行会产生很大影响。 2、水闸的具体分类 2.1进水闸 通过在河道、水库、渠道或者是湖泊上修建水闸,就可以进行农业灌溉、水利发电或者是其他水利事业,而控制入渠流量的水闸就是进水闸。一般进水闸都修建在渠道的渠首位置,所以这种水闸又被叫做渠首闸。 2.2节制闸 一般来说用于调节流量和水位的水闸被称为节制闸。它主要是用于在枯水期截断河流,从而使水位升高,这样就可以在上游进行航运或者是满足进水闸取水的需要。而在洪水期,节制闸可以有效的控制下游的泄流量。由于这种水闸主要是为了拦截河流建造的,所以又叫做拦河闸。 2.3排水闸 一般在江河的沿岸都会修建排水闸。当出现外河水位上涨的现象时,就关闭闸门,这样就不会出现江河洪水倒灌的现象。如果河水水位推落时就打开闸门,这样就可以将渍水排出。这种闸门的闸身较高,但是底板高程比较低,而且要受到双向水头的作用,这是因为排水闸既要负责排除洼地的积水,又要负责挡住外河水位。 2.4挡潮闸 沿海地区遭受潮水的影响,为了防止海水倒灌入河,需修建挡潮闸。挡潮闸还可用来抬高内河水位,达到蓄淡灌溉的目的;内河两岸受涝时,可利用挡潮闸在退潮时排涝;建有通航孔的挡潮闸,可在平潮时期开闸通航。因此,挡潮闸的作用是挡潮、蓄淡、泄洪、排涝,其特点亦是受有双向水头作用。 2.5分洪闸 在江河适当地段的一侧修建分洪闸,当较大洪水来临时开闸分泄一部分下游河道容纳不下的洪水,进入闸后的洼地、湖泊等蓄洪区、滞洪区或下游不同的支流,以减小洪水对下游的威胁。这类水闸的特点是,泄水能力大,以利及时分洪。 3、水闸设计要点 3.1拦河闸基本型式和尺寸的确定 拦河闸承担的任务主要是拦断河流和壅高河中水位以保证引水的需要。需要壅高的水位,称为正常壅水位,亦称正常挡水位。对于灌溉取水工程,该水位是根据灌区规划对引水高程的要求确定的。洪水时期,拦河闸则开闸泄水。为了满足泄洪要求,拦河闸应具有足够的闸孔尺寸。泄洪时,闸前的洪水位往往要高于闸前的正常壅水位,故拦河闸的闸前最高水位取决于闸前洪水位的高低。为了满足引水要求而确定的闸前正常壅水位是拦河闸的正常挡水高程,而泄洪量的大小和闸前洪水位的高低,则直接影响拦河闸的高度、闸孔的型式和尺寸、闸的上游淹没损失以及对闸下游消能防冲的要求和工程量的大小等。 3.2进水闸基本型式和尺寸的确定 从天然河道取水,按取水方式一般可分为无坝取水和有坝(闸)取水两种方式。当天然河道水量丰富,水位也能满足引水要求时,可采取无坝取水方式,即直接在渠首修建进水闸引水;当天然河道水位不能满足引水要求或引水流最较大时,由于引水有困难,常需采取有坝取水方式,即除了在渠首修建进水闸引水外,还需在河道中修建拦河坝(闸 ),拦断河流,壅高水位,迫水入渠,以满足进水闸引水要求。 进水闸是修建在渠首按需要引水的建筑物,当不需要引水时,则关闸挡水,以免河水进入渠道。显然,进水闸不但要有足够的闸孔尺寸,以满足引水要求;还要有一定的高度,以阻挡河中水流和洪水漫顶,否则就不能完成按需要引水的任务。 4、结语 设计水闸必须有正确的和足够的资料,以便作出符合实际的设计。在以往的水利建设中,有不少工程,由于资料搜集不完善或者不正确,致使有的工程重新设计,有的工程不得不临时停工,或给施工带来很大的困难,甚至于造成失事等等;这样的教训不少,应予以重视。 设计论文范文:对人大许可的制度设计与实践思考 【关键词】人大许可;制度设计;实践思考 在我国的人民代表大会制度法律体系下,各级人大代表的言论和人身自由受到法定前提的保护,非经法定程序的许可,相关国家机关不能随便限制人大代表的人身自由,这就是我们通常所说的对保障各级人大代表执行职务而设定的“人大许可制度”。这一制度设计溯源于宪法第七十四条的规定:“全国人民代表大会代表,非经全国人民代表大会会议主席团许可,在全国人民代表大会闭会期间非经全国人民代表大会常务委员会许可,不受逮捕或者刑事审判”。之后制定的地方组织法、代表法也相应赋予了地方各级人大及其常委会的人大许可权,尤其是2012年10月新修正的代表法对这一制度的设计更具目的性、更加具体化。下面,笔者从理论与实践的角度,就人大许可的制度设计与实践运用谈一管之见。 人大许可的制度设定和不断完善。 我国的人大许可制度与人民代表大会政体制度的确立是一致的。1954年9月20日经一届全国人大一次会议通过的“五四宪法”第三十七条就明确规定:“全国人民代表大会代表,非经全国人民代表大会许可,在全国人民代表大会闭会期间非经全国人民代表大会常务委员会许可,不受逮捕或者审判”。由于受“”影响,国家政体制度受到冲击和破坏,“七五宪法”删除了人大许可的这一制度规定,“七八宪法”也没能及时恢复。经历拨乱反正、正本清源,人民代表大会制度得到恢复和不断完善。1982年制定的现行“八二宪法”恢复了人大许可这一制度,之后的1979年7月1日经五届全国人大二次会议通过的地方组织法将这一许可制度扩大到县级以上,当时法律规定要报请本级人大常委会“批准”,到1986年地方组织法第二次修正时,才参照全国人大的做法,改为“许可”。1992年4月3日经七届全国人大五次会议通过的代表法,在宪法、地方组织法等相关法律规定的基础上,进一步扩大了人大许可的范围:一是除规定逮捕和刑事审判需要许可外,采取法律规定的其他限制人身自由的措施,也应当得到许可;二是对采取法律规定的限制乡镇一级人大代表人身自由的措施,执行机关应当立即报告人大。 2012年10月新修正的代表法关于人大许可的制度设计更具目的性、更加具体化。新增了“人民代表大会主席团或者常务委员会受理有关机关依照本条规定提请许可的申请,应当审查是否存在对代表在人民代表大会各种会议上的发言和表决进行法律追究,或者对代表提出建议、批评和意见等其他执行职务行为打击报复的情形,并据此作出决定。”(代表法第三十二条第三款之规定)的规定,限定了人大许可的审查范围和重点,进一步完善了人大许可制度设计的目的:“对代表执行的保障”。 透视代表法第三十二条之规定,人大许可制度设定的法定前提有: 一是许可层级的法定。县级以上各级人大代表,不包括乡镇一级人大代表。乡镇一级人大代表只要事后“立即报告”即可,代表法第三十二条第四款规定:“乡、民族乡、镇的人民代表大会代表,如果被逮捕、受刑事审判、或者被采取法律规定的其他限制人身自由的措施,执行机关应当立即报告乡、民族乡、镇的人民代表大会”。 二是许可主体的法定。在人代会期间由主席团许可,闭会期间由人大常委会许可。 三是许可情形的法定。代表法第三十二条第一款规定:“县级以上的各级人民代表大会代表,非经本级人民代表大会主席团许可,在本级人民代表大会闭会期间,非经本级人民代表大会常务委员会许可,不受逮捕或者刑事审判”;第二款同时规定:“对县级以上的各级人民代表大会代表,如果采取法律规定的其他限制人身自由的措施,应当经该级人民代表大会主席团或者人民代表大会常务委员会许可”。依法可见,许可的法定情形是“逮捕或者刑事审判”以及“法律规定的其他限制人身自由的措施”。 四是许可程序的法定。透过代表法第三十二条的一些关键用词(如:“非经……许可”,“不受……”;“采取……措施”,“应当经……许可”)不难看出:如果有关机关要限制人大代表的人身自由,必须要先行得到人大许可,否则就程序违法;除非是现行犯罪,才能事后报告,因为代表法第三十二条第一款只特别规定:“如果因为是现行犯被拘留,执行拘留的机关应当立即向该级人民代表大会主席团或者人民代表大会常务委员会报告”。 五是许可决定的法定,亦称审查范围的法定。代表法新增的第三十二条第四款规定了许可审查的两种情形,即:“应当审查是否存在对代表在人民代表大会各种会议上的发言和表决进行法律追究,或者对代表提出建议、批评和意见等其他执行职务行为打击报复的情形”;根据是否存在的法定情形,“并据此作出决定”,存在的应依法不予许可,不存在的应依法予以许可。 人大许可的程序操作与实践思考。 透视代表法第三十二条之规定,人大许可的程序应遵循先申请后许可的法定原则。具体来说,可通过以下步骤实现: 第一步,提出申请。由有关机关向人大提出书面许可申请,这里的“有关机关”是指能够依法限制公民人身自由的公检法机关,不包括党的纪检监察机关;因此,实践中出现的对党员干部的“双规”、“双指”,应该不属于人大许可的法定情形。这里的“人大”,如果在人代会期间向大会主席团提出申请,如果是闭会期间向人大常委会提出申请。许可申请的标题可以概括为“关于许可对×××采取强制措施的申请报告”,也可以具体到采取某种限制人身自由的措施,如《关于许可对县人大代表×××依法刑拘的申请报告》。许可申请的主要内容应包括:对拟采取限制人身自由措施的人大代表涉嫌违法违规的事实根据,拟依法采取何种限制人身自由的措施及后续可能,拟批准采取强制措施机关的审核意见,同时还应附相关事实根据的复印件。许可申请人一般应是拟采取强制措施的同级有关机关,如同级政府的公安机关和法院、检察院;如果是隶属的上下级机关,可以安排或报告同级相应机关提出许可申请;如果是不隶属的异地申请,应商情隶属的相应有关机关协同提出申请报告。 第二步,受理审核。如果在人代会期间,许可申请报告应交人代会秘书处,秘书处接到许可申请报告后应及时向大会秘书长进行报告,并根据秘书长的意见将许可申请材料交由人大及其常委会的相关机构(如:内务 司法机构、代表资格审查机构)进行初步审核;相关机构初步审核后,应向秘书处提出初步审核意见(许可还是不许可)。如果是闭会期间,许可申请报告应交人大常委会办公室,办公室接到许可申请报告后应及时向人大常委会主要负责人进行报告,并根据领导意见将许可申请材料交由常委会相关机构进行初步审核,再由常委会主任会议进行初步审查。 第三步,审查决定。人代会主席团(或人大常委会)对秘书处(或主任会议)提出的许可审核审查初步意见进行审议审查,决定是否许可;并向提请许可申请的机关作出书面决定。 纵观人大许可的实践案例,走人大许可程序仍有不可忽视的一些问题: (一)未经许可限制人身自由的问题。媒体曾报道,2012年,河南省横川县人大代表李万均未经许可被商丘市警方网上通缉并于4月30日至5月3日被非法羁押在商城县看守所;后经横川县人大方面交涉,才被释放。虽然说,早在2000年最高人民检察院就下发了《关于严肃查处非法拘禁人大代表犯罪案件的紧急通知》,但仍有少数地方司法机关人员置人大许可制度于不顾,非法拘禁人大代表。为有效避免类似于李万均事件的发生,一方面司法机关在限制公民人身自由的实践中,要落实好公民身份询问查询程序,以确认相关当事人是否具有人大代表身份;另一方面有人大代表身份的当事人一旦被限制人身自由,要主动表明自己的人大代表身份,以避免“误会”。笔者认为,限制县级以上人大代表人身自由必须坚持事前许可的原则,未经人大许可有关机关绝对不允许限制县级以上人大代表的人身自由,否则就要依法从严按涉嫌非法拘禁罪查处相关责任人。 (二)许可申请被否决的问题。关于人大否决司法机关限制人大代表人身自由的许可申请,实践中也时有出现。就媒体报道的李万均事件,横川县人大常委会就票决否定了商丘市警方的关于中止或取消李万均人大代表资格的请求。媒体还报道,2012年8月29日,浙江省温州市十二届人大常委会第四次会议,因投票表决赞成票不足半数,否决了广西玉林市公安机关对该市人大代表叶际宣采取刑事拘留强制措施的许可请求;不过在9月28日,温州市再次召开十二届人大常委会第五次会议,决定许可对叶际宣依法采取刑事拘留强制措施。以上两起许可被否定的案例有两个共同点:一是异地申请,二是投票表决。关于异地申请许可被否决,难免不让人联想到有“地方保护主义”在作祟;关于采取投票表决的方式否决许可对人大代表限制人身自由的申请,有所不妥。异地申请许可限制人大代表人身自由,应商请人大代表所在地的相应司法机关提出,最大限度地争取当地相关机关认同和协助。人大许可决定不宜采取投票表决的方式,应依据法定情形予以审查许可,有“对代表在人民代表大会各种会议上的发言和表决进行法律追究,或者对代表提出建议、批评和意见等其他执行职务行为打击报复的情形”,要依法予以否决,否则就应该许可司法机关的申请。笔者认为,法律设定人大许可制度,赋予人大代表的人身特别保护权,其目的在于保障人大代表执行职务言论免责和人身自由;人大机关不能滥用许可否决权,更不能让“人大代表”这一头衔成为违法乱纪的“挡箭牌”。 (三)主任会议代为许可的问题。关于人大常委会主任会议是否能够直接许可限制人大代表的人身自由,过去有过争议,实践中也的确有些地方就是主任会议许可,报人大常委会备案。2010年代表法修正时,草案征求意见稿就有“在本级人民代表大会常务委员会闭会期间,在紧急情况下,可以由主任会议决定许可,报下一次人民代表大会常务委员会会议确认。”的条款;但是代表法正式修正还是没有赋予主任会议许可权。笔者认为,新代表法第二次修正后,应该杜绝主任会议代行许可的现象出现,只要有司法机关的许可申请,必须经人代会主席团或人大常委会依法决定许可,主任会议不能越俎代庖。 (四)许可后代表职务的处置问题。实践中,一些地方人大在许可限制人大代表人身自由的同时,就决定其暂停执行代表职务。实际上,这一做法是有悖法律的。在许可限制人大代表人身自由的会议上,该代表的人身自由实际上还没有被限制,即使是要“被羁押”或“被判刑”符合代表法第四十八条规定情形的,也不宜在同一次会议上决定暂停其代表资格。笔者认为,在人大许可限制代表人身自由后,其代表职务的处置应顺其自然。代表涉嫌违法被许可限制人身自由后,如果“因刑事案件被羁押正在受侦查、起诉、审判的;”或“被依法判处管制、拘役或者有期徒刑而没有附加剥夺政治权利,正在服刑的。”符合暂停执行代表职务的情形,在下一次人大常委会上就应该依法暂停其执行代表职务;如果被判刑并“依照法律被剥夺政治权利的”,符合代表法第四十九条规定的代表资格终止,在下一次人大常委会上就应该依法终止其代表资格;代表因违法犯罪可以自行引咎辞职,也可以依法罢免,终止其代表资格。 (五)身兼多级人大代表如何许可的问题。2010年选举法第五次修正增加了“公民不得同时担任两个以上无隶属关系的行政区域的人民代表大会代表”(选举法第四十五条之规定),有效地防止了“梁广镇现象”的发生;但是,担任有隶属关系的多级人大代表的现象还是有的,也是合法的;那么,如何许可限制担任多级人大代表的人身自由呢?实践中,一些地方只报请最高一级的人大许可,如《锦州市人民代表大会常务委员会关于对市人大代表采取限制人身自由措施和实施刑事审判的许可办法》第二条第二款就规定“对担任两级以上人民代表大会的代表采取限制人身自由措施或者实施刑事审判,司法机关应当同时向相应的大会主席团或者人大常委会提请许可,由其中最高一级大会主席团或者人大常委会决定,并由其通报下级大会主席团或者人大常委会”。但是,这一规定没有法律依据,也不合法理。从法理上讲,上下级人大之间没有领导关系,有的只是一定的法律监督关系、业务指导关系和工作上的联系关系。只经最上一级的人大主席团或者人大常委会许可,实际上是剥夺了下级人大主席团或者人大常委会的许可权,不符合人民代表大会制度的设计。笔者认为,如果出现多级人大代表的许可,应依法多级分别进行许可;若出现许可不一致的,应以最高一级为准,因为上一级人大常委会依法有权“撤销下一级人民代表大会及其常务委员会的不适当的决议”(地方组织法第四十四条之规定)。 (六)对许可决定不服的问题。对人大许可决定不服,涉及两个方面:一是提请机关对人大的不许可决定不服,二是当事人大代表对人大的许可决定不服。如果是属于提请机关的申请报告不规范或材料不齐全等原因被否决的,应按要求补充材料再次提请许可;如果认为是被“莫须有”理由否决的,可以申请复议。申请复议的途径依法有三:申请人代会主席团或人大常委会再次复议许可;也可以申请该级人民代表大会审查复议,因为本级人大依法有权“改变或者撤销本级人民代表大会常务委员会的不适当的决议”(地方组织法第八条之规定);还可以通过上级相应机关申请上一级人大常委会审查复议,因为上一级人大常委会同样依法有权“撤销下一级人民代表大会及其常务委员会的不适当的决议”。如果当事人大代表对司法机关限制其人身自由不服的,可以依法行使公民的申诉权,向检察机关进行申诉,也可以向人大进行申诉;但是,这是涉嫌“罪 ”与“非罪”的实体申诉,而不是对人大许可程序的申诉。笔者认为,限制人大代表人身自由,司法机关不能对代表执行职务的言行进行追究,更不能打击报复代表执行职务的行为;人大行使许可权,应依据法定情形作出许可还是不许可的决定,不能“莫须有”地滥用否决权 设计论文范文:五觉设计原理的城市规划初探 1城市特色构成及评价 1.1东城新区城市特色概况 东城新区位于拉萨市东部,而拉萨本身就是一个特色资源富足区。自然生态方面,西藏有“世界屋脊”之称,野生动植物资源、水资源丰富,拉萨是世界上海拔最高的城市之一,光照充足,有“日光城”之称;历史人文方面,拉萨至今有1300多年历史,其建城制度和形制有着极高的学术价值和地方特色,拉萨拥有藏传佛教三大寺庙,是藏族朝敬的重要圣地,拉萨是国家级历史文化名城,有各级文物保护单位30处,其中有3处世界文化遗产。其次,拉萨在世界范围内具有极高的知名度和形象共识,“雪域高原、蓝天阳光、藏传佛教、低压缺氧、宁静虔诚”等是外来游客对西藏的典型评价,这为城市特色挖掘与总结奠定了良好的群众认知基础。 1.2城市特色采集及评价方法 城市特色采集按照“视、听、闻、味、触”五觉感知为线索,对拉萨市东城新区特色资源进行初级搜索整理。本次规划设置了评价项目和评价因子两个档次对旅游资源进行评估,评价项目包括资源要素价值(85分)、资源影响力(15分)两项,其中资源要素价值包含观赏游憩使用价值(25分)、历史文化科学艺术价值(25分)、珍稀奇特程度(25分)、规模丰度与几率(10分)4个评价因子;资源影响力包含知名度与影响力(10分)、适游期或适用范围(5分)2个评价因子。根据各类资源的价值、利用及影响力情况赋予不同分值,最终按照总分予以分档,形成一级(60~100分)、二级(30~59分)、三级(0~29分)三个档次,如表1所示。对城市特色资源的评价分类结果反映出了以下问题:(1)一级特色资源集中在自然资源和无形人文资源,即非物质文化资源,这说明东城新区的资源基底优良,有较多题材可以用来塑造城区特色。(2)三级特色资源集中在有形人文资源,即城市建成环境。通过实地踏勘发现,东城新区空间布局沿用了现代城市逻辑,因此其城市结构、城市肌理、道路系统、新建居住区模式以及各类建筑布局都与其他现代城市差异不大,仅仅在建筑立面装饰部分传达了藏式信息。在全国宏观层面比较,其特色较弱;在拉萨中观层面比较,与主城区传统风格有所差异,但其所表达的现代风格质量不高,与东城新区形象目标定位还有较大差距。(3)从五觉感知的角度来看,无论是外来游客还是本地居民对一处环境产生好感往往来自于多感官满足,比如每年4月日本富士山的樱花游,同时感受了雪山美景、樱花香味、乍暖还寒和拂面春风,所有感觉叠加形成的最佳体验吸引了大量人群。而目前东城新区特色资源的感觉类型过于单一,复合性较差,比如拉萨河、拉萨河湿地以及其他河网体系只能观赏,公共建筑包括二类特色资源中的西藏大学也只能停留在观赏层面,可以引发的感官刺激太少,则其发挥的作用就很有限,不具备长期吸引力。 2城市特色规划策略 2.1策略一:“五觉”设计策略——打造复合型感知体验 多感官复合体验,即打破单一的感知方式,根据体验对象特点进行策划,充分调动观赏者的感知器官,从而加深体验印象。在文化产业策划中,这是常用手段和发展趋势,比如音乐剧、演唱会、四维电影的流行,其舞台画面、完美音效以及观众的现场参与全面模拟了一个逼真的故事场景,使人印象深刻。在城市特色塑造中同样可以运用这种感知特点,根据特色资源特点,将视觉、触觉、味觉、听觉、嗅觉进行2~5种的叠合,产生多样的城市活动和场景效果,同时从需求角度推动了更多类型的城市空间产生(图2)。策划1:博物之城“博物之城”与“博物馆之城”一字之别,相差颇大,“博物”意指一种城市定位和功能系统,而“博物馆”仅仅是前者的一种表达方式。东城新区有许多可以展示的物质、非物质文化资源,每一种资源都蕴藏着一段历史、一个系统、一种流派,对这些资源的挖掘具有很好的传承、教育、科研、观赏作用,对其的展示根据资源特点的不同和所寄予的意义不同,可以呈现出丰富多样的形式,而这样一个“博物”系统的建成,不仅是对本土特色资源的梳理保护,对当地居民意识觉醒和自豪感的培养,也是一笔丰厚的旅游财富(图3)。结合东城新区城市特色资源,对其进行策划,如表2所示。 2.2策略二:图底关系设计策略——主题式城市场景设计 控制画面要素比例是摄影构图原则中的重要一条,因为它与要传达的信息和主题息息相关,摄影家瓦尔特?德?格鲁伊特曾说过“在大多数情况下,每幅照片中都有一个或一组形状或形式起主导作用,而照片中的色彩、体积、位置和其他形状等,都是为主导因素服务的”。如果把人对城市的移动体验裁剪为一帧一帧的画面,即可发现这条摄影构图原则对城市设计同样具有借鉴意义(图4,图5)。让人迷茫的画面多是主题不明确的画面,让人印象模糊的画面多是技巧滥用的画面。同样在城市设计领域,现代城市无特色往往来源于两个技术原因:一是元素过多,不知所云;二是技巧单一,四海皆同。因此,在东城新区的城市设计中通过主题确定、类型分区、方法设计三个步骤来实现特色塑造。策划2:天空之城高原城市的天空纯净、变幻多端,且在视觉上给人触手可及的感觉,所以有“天堂”之称,这是拉萨的无形魅力资源之一,因此在城市设计中以“天空”为主题背景。对于主题“天空”的表达,根据东城新区不同功能区和空间形式的要求,分为四种类型,具体分类和要求如表3所示。规划结合“天空之城”的设计主题,在东城新区形成“三双一区、五彩东城”的总体空间结构(图6)。具体空间策划则通过重点地段(包括商务中心、行政中心)的详细设计进行落实(图7,图8)。 2.3策略三:空间自组织设计策略——“上”“下”互动的特色塑造 城市系统运行包括自下而上的“自组织机制”和自上而下的“控制机制”两种动力。控制机制实现了对整体配合效率最优化的目标,然而对于社会系统这样一个复杂体系来说,其所表现出的稳定有序性是不可能依赖于一种高于一切的力量予以控制,其所表现出的丰富多样性更是基于正反馈的自发机制,即在某种约束条件和相互作用的影响下,大量随机过程最终形成了宏观结果的有序性和规律性。希利尔的空间句法理论及亚历山大的“模式语言为自组织规则”观点中均指出自组织结果背后经济、社会、宗教信仰等支撑因素发挥的重大作用。在传统城市中,自组织体现为无数建设个体的利益博弈、规则遵守及行为模仿。但在现代城市建设中,建设个 体被开发商取代,社会规则被经济利益主导,随之也就导致了形式和空间的疯狂复制,致使城市特色最终消失。因此,在充分发挥自组织多样性优势的同时,仍需要对建设规则进行全面的、有针对性的设计,实现“上”“下”互动的特色塑造。策划3:自在之城西藏传统的建筑与造城原则充分体现了自然与信仰发挥的重大作用,主要表现在以下几点:(1)自然崇拜——随山就势的造城规则。(2)信仰至上——同心圆式的空间模式。“转经”、“转山”、“转湖”,从藏族习俗中即可看出,其将崇拜之物置于圆心,所有膜拜行为和建造都呈同心圆式环绕进行,这与西方及汉族的轴线式空间模式有很大差别。(3)独特生境——围合式低层建筑院落。为抵御风雪、争取最大光照,藏式建筑多采用四面围合式院落或独栋建筑,同时因为高原地区低气压缺氧,建筑通常采用1~3层低层建筑(图9)。在《拉萨市城市总体规划》(2009-2020)的问卷调查中,针对问题“您期望的住房类型”一题,1201人选择低层独院住宅,占调查总数的60.1%。(4)生产特点——群体性室外休闲活动。藏族传统生产方式至今对其生活有较大影响,如游牧,藏族人钟爱郊外野餐与此有很大关系,在许多节庆活动中也都包含此项内容,因此在藏族生活方式中对城市绿地、郊野绿地的要求较高,这一点在《拉萨市城市总体规划(2009-2020)》所作的问卷调查结果中有所体现,40%(800份)的人认为绿地不够,占到了“影响居住环境主要原因”之首。针对以上自组织原则,规划设计从以下方面做出技术回应:(1)控制城区规模与范围,采用环城绿化带形式约束城市的生长,防止对山体、水系、农田空间的侵蚀,同时作为生态保育用地和安全防护用地。(2)通过全区及片区慢行环路设计、公共空间设计等方式体现这一传统特色,满足人行为模式要求。(3)在街区与建筑设计中,引入对传统空间和建筑形式的研究,并将其纳入现代城市的设计过程中,这种吸纳不仅包括表皮装饰,更重要的是其生态手法、空间模式以及在这种空间中形成的特色社会关系。(4)根据藏族人群日常与节庆习俗,适当增大绿地、广场比例,在绿地的类型、规模、形式、分布等方面与当地社会习俗相衔接。 3结语 在以人为本的视野下,我们必须强调,人才是城市的主角,城市应该是其安居乐业的家园,生活便利、就业及创业机会充分、生存安全、环境优美、生态良好应该是城市家园的理想品质。城市规划应该遵循人的物质、精神需求,为城市居民提供一种文化认同和空间归属。 设计论文范文:一个商业决策支持系统的设计与实现 内容摘要:本文介绍一个商流计划决策支持系统的设计思想和实现方法,并讨论开发基于知识的决策支持系统的策略。本文对决策支持系统中的问题处理系统和模型库的组织提出了新观点,给出PPS的功能结构和模型的三层表示法。把组件技术引入到系统设计与实现中来,用三层client/server结构来实现DSS。 关键词:决策支持系统 商流计划 问题处理系统 模型库 组件技术 决策支持系统(DSS)是一个日趋被人瞩目的计算机应用领域。目前DSS的研究正向群体决策支持系统(GDSS),智能决策支持系统(IDSS)方向发展。公认的DSS系统结构为四库一体,即模型库、算法库、知识库和数据库。在这一结构中模型及其管理是基础,也是系统成败的关键。本文介绍一个基于知识的四库一体的商流计划决策支持系统SLDSS的设计思想与实现方法。 系统设计思想和系统结构 商流计划是大型商业企业对本企业商品购进、销售、调配和存储各环节中各种经指标制定的目标规划,时间跨度一般为一年。商流计划应明确指出下一年度中各个季度,各个月份商品进、销、调、存中各个经营指标。商流计划的范围和内容不同的企业可能有不同的要求,但一般应包括进、销、调、存货物的数量和金额,毛利和利润额,各种费用额等。商流计划决策是典型的半结构决策问题,既需要对影响商流计划的诸因素进行定性分析又要对各因素的影响程度进行定量计算。为此,商流计划决策支持系统的主要目标是:如何对影响商流计划的各因素进行定性分析和定量计算,尽可能的帮助决策者把握市场变化的幅度,从而预测未来一年的销售总水平;根据预测结果对商品的购进、调配和存储以及企业各种经营指标提出多种商流计划的可行方案。 从实际使用的角度出发,系统应尽可能地准确模拟决策过程,所建立的模型也应尽可能是实际决策过程的描述,以期对决策者的支持更有效。另外,系统的设计应向DSS生成器的方向发展,应充分体现基于知识的特征。为此,系统的设计思想为:系统能获取、存储商业领域的经营决策经验(知识),并能准确地应用这些经验;系统使用方便,适应性强,便于修改、扩充;系统能帮助用户建立、集成、修改、查询以及正确使用各种模型;提供“友好”的用户界面;采用较先进的三层Client/Server系统结构,把组件技术引入到系统设计和实现中来。 为此,SLDSS的系统结构见图1: 在该系统结构中用户(客户端)发送请求,通过问题处理系统(中间层)对问题进行分解后,选择相应的决策模型(服务器端)对问题进行求解并返回结果,当然用户也可以直接访问各子系统。在这一结构中问题处理系统是关键,它协调各部件的运行。下面分别介绍系统结构中各部件的功能。 问题处理系统PPS PPS是用户与系统的接口,它起着衔接用户与系统环境的桥梁作用,系统通过PPS对决策问题进行分类并确定问题求解的策略。为此,PPS是反映系统功能的主要部件之一,也是整个系统的窗口。 PPS根据商流计划的一般要求把商品分成了12大类。SLDSS中的PPS根据商品的种类不同分别为用户提出制定商流计划指标决策的解决方案。SLDSS中PPS结构如图2: 识别器的任务是对用户提出的问题进行识别和判断,并引导其进入相应的处理入口。 推理机是PPS的关键部件,它根据模式知识,通过协调器调用系统环境来对用户提出的问题加以处理。其中模式知识是对具体决策模式的抽象化、规则化。模型知识的加工过程也是SLDSS的系统分析过程。协调器根据推理机的“智能”分析,完成系统调用,实现具体问题的构模任务。 系统状态参数是对决策过程的跟踪,从决策过程的非连续性出发,对系统的这种跟踪是必要的。 基于四库的系统环境 模型库管理子系统 模型及其管理是DSS的重要工作,本课题把组件技术引入到DSS模型的设计与实现中来,把DSS基模型定义为一个结构级组件,把DSS复合模型定义为由基模型经复合运算复合而成。定义如下: 定义1:我们把称为一个DSS模型模式。这里的S表示模型的属性集合,它包括模型的标示ID、模型的类型Type,以及反映模型功能和行为的变量;P可以包括对上述信息的操作和该模型向外界所提供的服务,P对S封闭;E表示模型所产生各类消息的事件集合;I为模型的多重接口,多重接口为模型的连接和了解一个模型的功能提供了一个窗口;O为模型中操作次序,它是反映模型中操作或子模型标示的一个构造数据类型,对基模型一般为空,对复合模型它反映了求解问题的步骤。 定义2:对任何DSS模型M(D(D为论域),DSS模型M为DSS模型模式的一个实例,DSS模型记为:M=;M=称为空模型,记为Mφ。 这里定义的DSS模型是一种结构级的组件。根据上述定义,我们可以定义模型的连接运算。 定义3:设M和N为两个DSS模型,如果修改模型M将影响模型N的运行或功能,则称模型N依赖模型M,记作:MN。如果模型N不依赖模型M,则记作:MN。如果模型N依赖模型M,而模型M又依赖模型N,则称模型M与模型N相互依赖,记为MN。 定理1:设A、B、C为三个DSS模型,如果AB,BC,则有AC。 定义4:设M1、M2、...、Mn和N为DSS模型,如果有M1N、M2N、...、MnN,则称N为由M1、M2、...、Mn组成的DSS复合模型。 DSS的基模型和复合模型是相对的,一个复合模型在构造更复杂的DSS决策过程模型时,又成为基模型。所以,在不造成混乱的情况下,可对两个概念不加区分。根据上述定义,我们可以使用组件开发工具实现DSS基模型,对DSS复合模型的设计与实现本课题采用下面策略。 构成DSS复合模型中所用的基模型M1、M2、...、Mn之间的关系有两种情形。其一是它们由纯粹基模型构造,并且它们之间不存在着依赖关系,即不存在基模型Mi、Mj使MiMj;其二是由基模型之间存在依赖关系,即存在基模型Mi、Mj使MiMj成立。对第一种情形我们可以通过组件容器把基模型组合成复合模型或通过编写程序的方法把基模型复合成复合模型,这里不再讨论。下面着重讨论第二种情形。两个基模型存在依赖关系意味着两个模型之间有消息的传递和方法的调用。我们可以采用在两个模型之间建立连接器的方法解决消息的传递和方法的调用,连接器与基模型的关系如图3。 这种DSS模型的调用关系与组件对象模型的调用关系有所不同。在组件对象模型的调用中,模型Mi 通常作为事件源,Mj做为事件的接受者,并在接到事件后执行相应的操作。而在DSS复合模型中Mj做为事件源,Mi作为事件的接受者,Mi在接到事件后执行相应的操 作或模型Mj回调Mi中的方法。 SLDSS的模型库管理子系统提供的功能包括自动建立模型、模型维护和模型的运算。 知识库管理子系统 SLDSS的知识库中存放了两类知识,事实类和规则类。对事实类的知识,如“今年银行利率增加”,表示为“ZJ(利率)”;再如,对于批处理的模型知识表示为GOTO(START,DLMXL);GOTO(DLMXL,JGSC),对规则型的知识以下列形式存放于规则库中,RULE(规则号,[条件1,条件2,条件N],结论)。例如,“如果工农业生产情况正常且银行利率不便且物价变化幅度不大,则用一元回归分析销售量,可表示为:RULE(22,[ZJ(“工农业”),BB(“利率”), BB(“物价”)] ,ZX(“一元回归”))。 SLDSS中的知识库由若干子库构成,不同的知识按其类别存放在不同的子库中,这样有利于知识的管理,同时也大大的提高了推理机的搜索速度。知识的推理采用正向推理和反向推理两种推理策略,对于专业领域知识的推理都采用正向推理,对系统知识的推理采用了反向推理策略,既方便又迅速。而对专业领域知识采用正向推理策略与实际情况较接近。 算法库、数据库的组织与管理 算法库的组织及管理SLDSS中算法库存放了一些与模型有关的算法,算法是模型的实现。这些算法以它们的计算机程序和有关算法使用的“智能”信息存放在算法库中,通过算法字典统一管理,算法库字典的结构为: 算法库字典是算法管理的主要依据,算法库的维护也就是其字典的维护,另外,算法库字典又是使用算法的事实性知识,系统推理机通过算法库字典的读取来完成算法的选择工作,算法库管理提供的功能有:算法建立;算法查询;算法修改;算法删除。 数据库的组织与管理SLDSS的数据有两种类型。其一是企业内部运行数据,这类数据可以采用关系模型加以描述并存储,这里不做讨论。其二是模型描述数据,这类数据描述了模型的属性、调用的条件、返回结果的要求和模型的功能(操作),它实际上是组件的接口。SLDSS中的模型采用三级结构表示法,这种表示法与人工智能中知识的框架——槽值表示法相对应。如线性规划模型,它的三级表示如下: 第一级结构:模型ID,模型名,模型用途,模型类型,算法名,同名序号,结果地址,二级结构ID;第二级结构:二级结构ID,变量数,方程数,同名序号,三级结构ID;第三级结构:三级结构ID,变量上限,变量下限,方程系数,方程系数2,方程系数3,方程系数n。 在上述三级表示中,第二级、第三级结构可以不同,这要根据具体模型而确定,但第一级结构对任何模型都是相同的,它是模型库的字典,是模型库管理的主要依据。 设计论文范文:利用磁场传感器KMZ52设计的电子指南针 摘要:介绍了目前用于定位系统中的电子指南针的工作原理,详细论述了磁场传感器芯片kmz52的工作原理,给出了用kmz52磁场传感器设计电子指南针的总体设计方案和电路,同时给出了设计中的一些特殊处理方法。 关键词:电子指南针;磁场传感器;kmz52 1 概述 指南针是一种重要的导航工具,可应用在多种场合中。电子指南针内部结构固定,没有移动部分,可以简单地和其它电子系统接口,因此可代替旧的磁指南针。并以精度高、稳定性好等特点得到了广泛运用。 Philips公司生产的半导体器件KMZ52是一种专门用于电子指南针的二维磁场传感器。它采用磁场传感器的磁阻(MR)技术,并用翻转技术消除信号偏移,而用电磁反馈技术来消除温度的敏感漂移。由于外界存在干扰,该系统集成了几种特殊的抗干扰技术来提高系统精度。 本文介绍了电子指南针的工作原理及电路设计,同时给出了其抗干扰设计以及信号和数据的处理方法。 2 工作原理与总体方案 图1是KMZ52的内部结构框图和引脚排列。图中,Z1和Z4为翻转线圈,Z2和Z3为补偿线圈。由于环境温度可能会影响系统精度,因此,在高精度系统中,可以通过补偿线圈对其进行补偿。KMZ52内部有两个正交的磁场传感器 分别对应二维平面的X轴和Y轴。磁场传感器的原理是利用磁阻(MR)组成磁式结构,这样可改变电磁物质在外部磁场中的电阻系数。以便在磁场传感器的翻转线圈Z1和Z2上加载翻转电信号后使之能够产生变化的磁场。由于该变化磁场会造成磁阻变化(ΔR)0并将其转化成变化的差动电压输出,这样,就能根据磁场大小正比于输出差动电压的原理,分别读取对应的两轴信号,然后再进行处理计算即可得到偏转角度。 整个电子指南针系统主要由传感器单元、信号调整单元(SCU)、方向确定单元(DDU)和显示单元四部分组成。电子指南针的总体设计框图如图2所示。图中,磁场传感器KMZ52用于将地磁场信号转化成电信号输出,信号调整单元用于将磁场传感器单元中的输出信号成比例放大,并将其转换成合适的信号hex和hey,同时消除信号的偏移。对于保证系统的精度来说,SCU是最重要的部件。通过DDU可将信号调整单元输出的两路信号hex和 hey进行放大,然后再按下式计算出偏转角度α: α=arctan煟瑁澹/hex 这样根据抗干扰技术算法对α进行处理就可得出该磁场的偏转角度,最后通过显示单元进行输出。 3 硬件设计 该电子指南针系统的电路设计如图3所示。由于KMZ52内部桥式结构的磁阻输出是差动电压,通过运算放大器可以成比例放大,因此,在测量地磁场信号时,为了将两个磁场传感器信号放大同样的倍数,可以将二者的翻转线圈串联,并对差动电压选用同样的运放结构。翻转信号从①口输入,X、Y轴差动电压信号则分别从②、③口输出。然后通过处理系统对传来的信号进行A/D采样、数值处理和校正后,即可得到所求的角度。 4 数值处理 由于KMZ52的输出信号很微弱,故信号干扰较大。在输出幅值很小的位置上,通常有300mV左右且变化很大的干扰;而在输出幅值时则近似保持恒值。两路信号幅值与角度的关系如图4所示。 为使二者的比值接近tanα煟埃鸡粒迹梗啊悖牭谋浠,可以在幅值较大且数值变化较小的角度范围内,使幅值保持基本不变;而在幅值较小且数值变化较大的角度范围内,用一个函数改变其幅值变化曲线。具体实现时,可按照一定角度对曲线进行分段,并对各段用一次函数y=ax+b去拟合。这样,就可以使幅值变化曲线接近tanα。角度划分越细,精度越高。磁场传感器KMZ52的精度为3°,若按15°划分,可将精度提高到1°。若按5°对其划分,精度可高达0.3°。如划分更细,精度还可进一步提高。若采用高阶函数去拟合,也可以提高精度。实际上,在精度要求不高的情况下,通常以15°划分就可以达到要求。 5 干扰校正 有时候,某些外来磁场叠加会产生一个恒定磁场,这个磁场对系统指示将造成影响。故可采用如下方法对其进行校正: 让整个系统在水平面上旋转一周,干涉磁场与地球磁场叠加会有一个最大值Vmax和一个最小值Vmin,记录下这两个值和达到最大值(或最小值)的角度φ,再经过校正,即可消除磁场的影响。现以图5所示的干扰校正方案为例来加以说明。 设地球磁场的大小为Vear,干扰磁场的大小为Vdis熢蛴校海郑澹幔颍剑ǎ郑恚幔+Vmin)/2 Vdis=(Vmax-Vmin)/2 这样,由正弦定理Vear/sinφ=Vdis/sinγ可求出γ。然后在α上加上γ角即可消除干扰磁场的影响。 6 结束语 本电子指南针采用特殊的数据处理方法提高了系统的精度。由于系统采用了抗干扰技术,因而减小了其它因素所造成的影响,使系统精度进一步得到提高。此外,该系统本身可测量2维磁场,故可以很方便地与另一个1维磁场传感器(KMZ51)组成3维测量系统,以消除倾斜现象。由于本系统可以采用各种处理平台来实现,因此具有良好的可移植性,可广泛用于定位系统,而且可靠性好,精度很高。 设计论文范文:有关企业信息发表与阅览系统的设计 1设计思想 本系统总体设计是客户端实现用户的注册和登陆界面设计与美化工作,利用Socket编程实现和服务器通信,服务器能处理客户端发出的请求,并能实现消息反馈。服务器实现与数据库连接,实现添加、删除和修改用户信息,实现多线程支持多个客户端用户同时在线。具体流程如下图: 2系统功能与实现 2.1功能设计 系统要求用户在登陆界面可以随时浏览企业的通知等动态信息,提供用户在日常生活中用到的日历、计算机等小工具,用户可以收藏自己感兴趣的网站并查看网页排名。用户在登陆前进行注册,为维护用户信息安全,需邮箱确认。为保证数据的安全性,采用C/S模式,通过服务器获取数据信息,减少客户端PC的运行负荷,充分发挥客户端PC的处理能力,提高响应速度 。 2.2模块分析 系统主要实现的功能模块有四个,分别是:用户桌面模块、系统管理模块、数据库模块、后台服务器模块。下面对这几个模块进行分析。用户桌面模块:用户桌面模块即客户端,用来显示主界面、注册界面、登录界面。主界面提供输入用户名、密码的登录操作;注册界面提供用户注册时需注册的姓名、性别、手机等基本信息;登录界面提供用户成功登录后显示企业的动态信息、用户日常使用的小工具及用户可以自己收藏的网站等。 系统管理模块:系统管理模块实现对系统进行维护和管理。数据库模块:数据库模块实现对整个系统的数据信息的存放和更新。后台服务器模块:后台服务器模块实现各模块之间数据的转发,实现多线程,完成数据更新,实现客户端、数据库及服务器三者的交互。 3系统实现的主要技术 3.1数据库设计 系统数据库配置是采用ODBC数据源加载SQL2008数据库,使用SQL数据库查询语言。数据库设计按照确定建立数据库目的和收集数据、建立概念模型、建立数据模型、实施与维护数据库四个步骤。 数据库模型采用关系(E-R)模型,关系模型是以二维表形式展现,对数据进行划分分析后,优化的关系数据模型的数据结构可分为3张表:表1(用户表)存放用户姓名、密码、邮箱等基本信息、表2(企业表)存放企业的通知等相关信息、表3(产品表)存放企业产品的编号、价格、库存等基本信息。 3.2客户端与服务器连接 客户端与服务器的连接是实现的难点。客户端是C#编写,客户端用C++编写。可以采用Socket编程。服务器端采用C++的Socket编程,完成对数据库SQL2008的登陆连接,保证数据库只存在于服务器端,通过对于不同权限的用户,设定不同的SQL执行权限,从而保证数据的安全性。客户端采用C#的Socket编程,利用TCP协议、与服务器端统一端口号与IP地址进行连接。具体步骤如下:服务器端: (1)加载套接字库,创建Socket; (2)绑定Socket到一个IP地址和端口; (3)将Socket设置为监听模式等待连接请求; (4)请求到来接受连接请求,返回一个新的对应于此次连接的Socket; (5)用返回的Socket和客户端进行通信; (6)关闭Socket,关闭加载的套接字库。 客户端: (1)用指定的端口号和服务器IP创建一个EndPoint对象 (2)创建一个基于TCP协议的套接字; (3)利用Socket对象的Connect()方法向服务器发送连接请求; (4)如果连接成功,利用Socket对象的Send()方法向服务器发送消息; (5)利用Socket对象的Receive()方法接收服务器发来的消息; (6)通信结束,关闭Socket。控制流程: 4结束语 本文通过C++、C#语言的研究,实现了一个基于C/S模式的企业信息与阅读系统。本系统在用户登陆模块实现界面友好,添加日常使用的小工具方便用户日常生活和工作安排。后台服务器端实现多线程编程,支持多个客户端同时在线。该系统可以便利企业对信息的以及用户对有关企业动态信息的阅读。加大信息传播的效率,增强用户企业之间的互动,从而提高企业的综合效益。 设计论文范文:人工景观湖生态水处理设计 一、生态水处理的社会需求 1、人的精神需求 随着社会的不断发展,人们的生活水平也在不断提高,尤其是住房条件有了明显的改善,住得宽敞,住得舒适,已经是人们对居住条件的最基本的要求。而更多的是期望生活在一个清晨推开窗,能呼吸清新的空气,能听到婉转的鸟鸣,在夕阳夕下,沐浴在如梦如诗的风景中,抛开尘世的烦恼,与自然亲密接触的环境里。 仅有翠绿,缺少了鲜活的气息,而精致的水景,使之成为水榭楼台,有了自然的灵气,使自然对人类更加亲近。平静的水常给人以安静、轻松、安逸的感觉;流动的水则令人兴奋和激动;瀑布气势磅礴,令人遐想;涓涓的细水,让人欢快活泼;喷泉的变化多端,给人以动感美……。水景不仅能增加周围空气的湿度,减少尘埃,提高负氧离子的含量,还能在小范围内起到调节气候的作用。 2、绿色环保需求 水是生命之源,不要让人类的眼泪成为地球上最后一滴水。所以人人都应该从身边的事做起,无论大小,都应考虑到我们的地球村。尤其是设计人员,在整体规划上就应该站在环保的高度,周密考虑。应该在水景水质要求和低耗能绿色环保之间寻找一个最佳的平衡点。循环过滤要投入大量人力物力财力,高耗能、高费水的设计首先就不应予以考虑。而投加药剂的方法虽然耗能不高,投资也不大,但是环境造成二次污染,威胁到人类的生存,影响到我们下一代的设计,也力求不让它成为现实。 下面我们来看一个房地产界的公式: A+B=C A——建设房屋的处理废水、能耗、维修的投入 B——房子建成后,在使用年限期间的所投入 C——全生命周期的投入 传统模式:A=336、B=340,总成本676 新型模式:提高A到390,将大大降低B的投入,B降至23. 即新技术、新材料、新的管理方式的使用,可使后期的投入成几何倍的减少,整个生命周期的成本降到413.真正的开发高手,增加建筑成本的5~10%,就能带来后期生命周期成本50~90%的降低,节约60~90%的后期管理成本。 采用何种设计能让人类与自然成为朋友,息息相关,和平相处达到环保社会效益双丰收呢? ——生态方式,最原始最自然也是最绿色的方法。 二、人工水景目前的状况 目前大多数的小区在规划设计中都考虑到了水景水质日常的维护,但大都是通过单一的手段来处理或物理或化学或生物,因而造成了前期投资大,后期运行费用多,成效却不显着的结果,水体的水质不稳定,或时而藻类泛滥,或时而水发黑发臭,蚊蝇滋生,并且整个水景常有人造的痕迹。 下面把人工湖、景观水的水处理方法进行一下简单的介绍: 1、物理方式: i.引水换水方式 当水体中的悬浮物(如泥、沙)增多,水体的透明度下降,水质发浑。可以通过引水、换水的方式,稀释水中的杂质浓度,以此来降低杂质的浓度但是需要更换大量的水,而水资源在我国是相当的匮乏,势必要浪费宝贵的水资源。 ii.循环过滤的方式。 在水景设计的初期,根据水体的大小,设计配套的过滤沙缸和循环用的水泵,并且埋设循环用的管路,用于以后日常的水质保养。如果水体面积较大,必定延长循环过滤的周期,使水质不能达到预期的效果。和引水、换水相比较,虽然减少了用水量,但日常的电能耗费增加了,同时也增加了设备的日常维护保养的费用。 2、化学方法:投加杀菌灭藻剂 敞开式的水体,在阳光的照射下,会使水中的藻类大量繁殖,布满整个水面,不仅影响了水体的美观,而且挡住了阳光,致使许多水下的植物无法进行光合作用,释放氧气,使水中的污染物质发生化学变化,导致水质恶化,发出难闻的恶臭,水也变成了黑色。 所以投加化学灭藻剂,杀死藻类。久而久之,水中会出现耐药的藻类,灭藻剂的效能会逐渐下降,投药的间隔会越来越短,而投加的量会越来越多,灭藻剂的品种也要频繁的更换,对环境的污染也在不断地增加,而这种污染会影响我们的下一代。 所以说用化学的方式处理水质,虽然是立竿见影的,但它的危害也是显而易见的。 3、微生物方法:投加微生物 微生物在自然界大量而广泛的存在,是生态系统的重要组成之一。它们能将自然界中的动、植物的尸体及残骸分解,将一些有害的污染物质加以吸收和转化,成为无毒害或毒害较小的物质。 可以在景观水水质恶化的时候,投加适当的适量的微生物(各类菌种),加速水中污染物的分解,起到水质净化的作用。微生物的繁殖速度惊人,呈几何级增长,每一次繁殖都或多或少的会产生一些变异品种,导致微生物处理水质能力下降,而且很难控制其数量,其生长又受环境的影响很大,例如温度、气压等等。同时微生物的分解物,会造成藻类的大量繁殖,再次导致水质变坏。 因此用微生物处理水质,必须定期进行微生物的筛选培育、保存、复壮等等一系列专业处理过程,而且不能保证水质状况长期处于良好的状态之中。 三、EWT模式(EcologicalWaterTreatment) 生态学是一门边缘学科,它所涉及的领域相当广泛,有气象学、水文学、环境土壤学、环境地质学、环境毒理学、环境化学、环境经济学、环境社会学、环境微生物学、环境最优化、植物学、动物学、生物生理学、环境概率统计学、环境艺术设计学等等。 简单地说,生态水处理就是在水域中人为地建立起一个生态系统,无需人类的外在干预,整个生态系统能适应外界环境对它的影响,处在原始的生态平衡状态,和人类共生共存。 这个看似简单的过程却需要在施实之前,进行缜密地规划设计。 (一)了解当地的气候和水生物种情况 不同的地域气候不同,降水量不一,会显着影响生物的分布情况和生物的种类。根据当地的物种,选择适合培养的生物,能适应当地的生存环境,或耐旱、或耐涝、亦或耐低温、耐高温、耐碱、耐酸。在选择物种的同时,还必须兼顾这些生物在水生生态系统中生态功能,不仅能使整个生态系统稳定运行,还必须对整个水体有着净化功能。虽然水生植物都能吸收水中的无机盐,将其在阳光的作用下,通过光合作用为生态系 统中的其他生物直接或间接的提供食物,但是不同的水生植物对不同的无机盐在吸收能力上不尽相同,必须依据当地的水源水的水质,科学合理地选择水生植物。水生动物是生态系统中的消费者,离开它,整个生物链不能很好地循环。如果数量过多将导致生态系统中的生产者(水生植物)大大减少,生物链出现断裂;如果数量过少,生产者(水生植物)大量繁殖泛滥,生态系统也不会稳定;这些都会影响生物链进行到底。水生动物的数量一定要经过科学地计算,并结合实践经验确定。水生动物包括鱼类、贝类、各种原生动物等等。将它们引种到水体中,必须考虑到它们能否适应当地的环境,和水生植物的种类和数量进行配比;鱼类的食性不同,例如草鱼是植食性的,青鱼是动物食性的,鲫鱼是杂食性的。同一种鱼在不同的生长期,它的食性也会有所改变,例如青鱼的幼鱼以浮游动物为食,当体长达到15cm左右,开始摄食螺蛳、蚬,而成鱼主要以软体动物、底栖性的虾、水生昆虫的幼虫为食。同一种鱼,在不同季节的摄食量也不同。例如团头舫,一年中摄食量4月~11月最大。相同食性的鱼,摄食强度也不尽相同,例如草鱼的食量较大,日食量可达体重的40~70%,而团头舫的摄食强度则低于草鱼。不仅如此,鱼类的滤食特性,也会影响水质状况,所有这些都要综合考虑。 (二)微生物菌种 生物界菌种的种类繁多,都有着相当复杂的生理特性,例如有固氮菌、嗜铁细菌、硫化细菌、发光菌等等,这些生物在生态系统中起着举足轻重的作用,离开了它们自然界将堆积满动、植物的尸体,到处都是垃圾。 微生物的繁殖速度很快,数量呈几何级增长,在不断繁殖的过程中,极易受外界环境的影响产生许多变异的种类,这也是为什么微生物的种类不全部为人类了解的原因。这种变异或者会有利于人类对微生物的利用,或者会出现退化的现象。 在水生生态中,作为分解者的微生物,能将水中的污染物(包括有机物,某些重金属等等)加以分解、吸收,变成能够为其他生物所利用的物质,同时还要让它能够降低或消除某些有毒物质的毒性,成为真正意义上的地球环境的美容师。 首先根据人工湖的水源水质情况,利用现有的微生物,进行驯化,培养出适应当地情况的微生物,接着进一步对培养出来的微生物进行筛选,筛选出生理活性强的菌种,然后大量繁殖,投放水体。为了保证筛选出的微生物能保持良好的活性,一直处在高效的工作状态,在日常的工作中,必须定期对微生物进行筛选、保存、复壮,将变异带来的对微生物的影响降至最低,保持微生物物种的稳定性,这也是生态水处理中水质稳定的关键因素之一。微生物菌种在水体中,不仅要完成它基本的分解有机物,降低或消除有害物质毒性的作用,还要能将水生植物的残枝败叶转换成有机肥,增加土壤的有机质,并且对土壤进行改良,改善土壤的团粒结构和物理性状,提高水体的环境容量,增强水体的自净能力,同时也减少了水土流失,抑制了植物病原菌的生长。 (三)人工湖的防渗漏过程 对于不同水域面积的人工湖,可以根据当地地质勘测部门提供的地质资料,设计不同的防漏设计。 人工湖的日常补水量的多少是降低日常维护开支的瓶颈,湖底防止湖水渗漏是人主观上能控制的,所以在人工湖开挖时,防渗漏工作就应该做到位。而降雨量、蒸发量虽然不能为人所控制,但可以从当地气象部门的资料上了解到相关信息,对日后的补水量的多少和何时会出现补水高峰、低峰做到心中有数,避免出现人工湖水位出现大起大落,影响生态系统的维护和人工湖的景观效果。 (四)人工湖的环境设计 人工湖投放了最佳的菌种,做成了最好的防渗层,配置了各种水生植物,放养了各类水生动物等等,才水质清澈,仅仅如此就能达到梦里水乡的效果吗? 环境设计是人工湖设计中画龙点睛之笔。 诗词有韵律美,音乐要有节奏感,水生植物的造景必须和周围的环境相协调,配合周围的陆地植物、建筑物、人工湖的土岸曲线,以及整个人工湖想体现的主题和气候特点,恰如其分地设计。 在配植构图上,要考虑色彩的调和。清澈泛绿的水色是整个水景的底色,根据水生植物的生长特性和观赏期,以及观赏部位不同(如观叶、观花等),错落有致,深深浅浅,绿色叠荡,或红或黄的花丛点缀,四季呈现色彩变化,充满韵律感。 (五)人工湖生态处理的优越性 1)无需循环设备的投资,无需额外的设备运行费用和维修保养费。 2)无需专人管理,也能达到水质要求。 3)整个水体自身调节能力增加,对水质的波动可以通过自身的生态来进行调整。 4)营造出一个更自然更优美的天然水景 设计论文范文:嵌入式设备鼠标接口的设计与实现 摘要：分析了PS／2鼠标的接口和通信协议，介绍了PS／2鼠标与单片机的接口设计方法，配合点阵LCD显示器，实现了嵌入式设备的图形化人机接口（GUI）。 关键词：PS／2接口 双向同步串行协议 GUI 当前嵌入式系统技术已得到了广泛应用，但传统嵌入式系统的人机接口多采用小键盘操作的文本菜单方式，用户操作较为不便。本文介绍了一种利用PS／2接口鼠标，在点阵LCD的单片机系统上实现图形化用户界面的方案。用窗口菜单和图形按钮取代了传统的键盘操作，具有成本低、效果好等特点，具有很强的实用性。 1 PS／2接口和协议 1．1 接口的物理特性 PS／2接口用于许多现代的鼠标和键盘，由IBM最初开发和使用。物理上的PS／2接口有两种类型的连接器：5脚的DIN和6脚的mini－DIN。图1就是两种连接器的引脚定义。使用中，主机提供＋5V电源给鼠标，鼠标的地连接到主机电源地上。 1．2 接口协议原理 PS／2鼠标接口采用一种双向同步串行协议。即每在时钟线上发一个脉冲，就在数据线上发送一位数据。在相互传输中，主机拥有总线控制权，即它可以在任何时候抑制鼠标的发送。方法是把时钟线一直拉低，鼠标就不能产生时钟信号和发送数据。在两个方向的传输中，时钟信号都是由鼠标产生，即主机不产生通信时钟信号。 如果主机要发送数据，它必须控制鼠标产生时钟信号。方法如下：主机首先下拉时钟线至少100μs抑制通信，然后再下拉数据线，最后释放时钟线。通过这一时序控制鼠标产生时钟信号。当鼠标检测到这个时序状态，会在10ms内产生时钟信号。如图3中A时序段。主机和鼠标之间，传输数据帧的时序如图2、图3所示。 2 PS／2鼠标的工作模式和协议数据包格式 2．1 PS／2鼠标的四种工作模式 PS／2鼠标的四种工作模式是：Reset模式，当鼠标上电或主机发复位命令0xFF给它时进入这种模式；Stream模式鼠标的默认模式，当鼠标上电或复位完成后，自动进入此模式，鼠标基本上以此模式工作；Remote模式，只有在主机发送了模式设置命令0xF0后，鼠标才进入这种模式；Wrap模式，这种模式只用于测试鼠标与主机连接是否正确。 2．2 数据包结构 PS／2鼠标在工作过程中，会及时把它的状态数据发送给主机。发送的数据包格式如表1所示。 表1 鼠标发送的数据包格式 Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0Byte1Y overflowX oberflowX sipn bitX sign bitAlways 1Middle BtnRight BtnLeft BtnByte2X MovementByte3Y MovementByte4Z MovementByte1中的Bit0、Bit1、Bit2分别表示左、右、中键的状态，状态值0表示释放,1表示按下。Byte2和Byte3分别表示X轴和Y轴方向的移动计量值，是二进制补码值。Byte4的低四位表示滚轮的移动计量值，也是二进制补码值，高四位作为扩展符号位。这种数据包由带滚轮的三键三维鼠标产生。若是不带滚轮的三键鼠标，产生的数据包没有Byte4其余的相同。 3 设计与实现 3．1 接口设计 因为PS／2鼠标接口采用双向同步串行协议，时钟脉冲信号以下皆称CLOCK总是由鼠标产生。因此，可以考虑这种方案：鼠标的CLOCK接主机的一外中断线，数据线以下皆称DATA接主机的某一I／O口线，如图4所示。 在主机程序中，利用每个数据位的时钟脉冲触发中断，在中断例程中实现数据位的判断和接收。在实验过程中，通过合适的编程，能够正确控制并接收鼠标数据。但该方案有一点不足，由于每个CLOCK都要产生一次中断，中断频繁，需要耗用大量的主机资源。 由于鼠标与主机之间以双向同步串行协议传送数据，若不考虑CLOCK，仅考虑DATA，则其数据帧的时序与单片机的UART异步串行时序类似。所以，采用了另一种方案：鼠标的CLOCK仍旧接主机的外中断，但鼠标的DATA接UART的接收脚RxD。参照图4 DATA改接RxD。在初始化过程中，主机利用CLOCK的外中断和RxD脚的I／O口线功能实现数据的传输。初始化完成后，切换到RxD功能即UART的接收引脚功能。因为鼠标已处于Stream模式的工作状态，这时鼠标能主动发送数据。这样，主机可以在每收到一帧数据时才中断一次。中断次数大大降低，减少了主机资源的耗用。 不过，在此方案中，必须实现另一个功能：主机波特率的自适应。因为PS／2接口的鼠标一般工作在10kHz～20kHz时钟频率。不同厂家制造的鼠标工作的时钟频率不同。嵌入设备主机要做到与不同鼠标的波特率同步和自适应，才能够正确接收鼠标传送来的数据。波特率的自适应是这样实现：鼠标上电自检时会产生一串时钟脉冲，利用鼠标时钟脉冲产生的中断，结合主机的定时器测量时钟脉冲周期，可以得出所用鼠标的时钟频率，进而求出波特率。通过设置相应的波特率寄存器，实现了波特率的自适应。 3．2 软件实现 软件实现原理框图如图5所示。 (1)鼠标初始化 最简单的初始化就是当鼠标上电自检完成后，主机给鼠标发送一个使能鼠标数据传送命令字节(0xf4)，鼠标就会在默认设置状态下工作。主机也可实现自定义初始化，如：复位三次(Snd＿CMD(0xff),Snd＿CMD(0xff),Snd＿CMD(0xff)；设置采样率：Snd＿CMD(0xf3),Snd＿CMD(0x0a)；设置解析度(2点／毫米)：Snd＿CMD(0xe8),Snd＿CMD(0x01)；设置缩放比例(1:1):Snd＿CMD(0xe6)；使能鼠标数据传送:Snd＿CMD(0xf4)。鼠标每收到一个命令字节都会给出一个应答字节(0xfa)。 (2)两种方案的实现过程 两种方案的软件实现过程基本相同。只是后一种方案中，初始化时还要实现主机波特率的自适应，关闭时钟脉冲中断和打开串口中断。此后主机利用UART的接收功能接收鼠标数据。 (3)图形化人机接口(GUI)的实现 在点阵式LCD显示屏上实现图形化的人机接口界面，主要有两个方面：一个是菜单图标的实现；另一个是鼠标光标的实现。实现菜单图标，显示屏一般工作在图形显示模式。菜单图标有正常显示状态和反显状态，它们都用函数实现：void Draw＿ICON(signed int xICON, signed int yICON,unsigned char *pDatICON)。xICONyICON是图标所在位置的左上角坐标值，pDatICON是各个图标及其不同显示状态的点阵码值。反显状态是当图标被光标滑到或点取时才显现的。实现鼠标光标，又分两种情况。一种是单层显示的LCD，只能由程序画出鼠标光标。但是，当光标移动较快时，画出光 标的点阵图形需要耗用较多的主机资源。另一种是有双层显示和光标功能的LCD，只需程序控制它的光标移动位置，无需程序画出光标的点阵图形，因而耗用主机资源较少，实现起来效果较好。两种方案简单、明了，容易实现，都已在实验中得到验证。并且，后一种方案已在某一仪表系统中得到成功应用。总体来说，随着嵌入式处理器性能的不断提高，在嵌入设备中接入鼠标，既可灵活使用，也可减少因接入许多按键而占用的口线数，还能使LCD的图形化显示界面更美观、更人性化。 设计论文范文:TATbed无线自组织网络测试平台设计与实现 摘要： 设计了并建立了一个无线自组织网络测试平台系统——TATbed(Tsinghua Ad hoc network Test bed)。通过开发底层网卡驱动、路由算法协议模块，使得普通PC机成为独立的自组织网络终端；同时通过监测、统计多个终端之间的数据传输状况获得网络的实测性能指标。目前平台中已经实现对多种路由算法协议的测试支持。 关键词：自组织网络 测试平台 路由算法 多跳自组织网络（Ad hoc network）由多个独立的具有路由（交换）功能的用户通信终湍组成。网络中的相邻终端可直接建立端到端的通信链路；非相邻终端可动态地搜索路由，数据包借助其他终端转发，以多跳方式传递至索路由，数据包借助其他终端转发，以多跳方式传递至最终的目的终端。在自组织网络中，无线信道环境的快速变化及终端的移动性造成了网络拓扑结构不断变化。因此，如何搜索、维护有效的路由成为自组织网络研究中的难点问题。近年来，研究者提出了多种路由协议草案，如DSR、AODV、SAR等，其性能的评估数据基本上利用网络模块软件如OPNet、NS-2/GloMoSim等仿真得到。由于仿真软件中采用的无线信道、终端分布、终端运动等模型与真实的网络环境相比均有一定的简化，所以在自组织网络技术进入实现商业应用之前，构建实际的Ad hoc网络硬件测试平台对其各层次的网络协议算法设计进行性能测评是十分必要的。但现有的各种无线终端均不支持任何自组织路由协议。 本文设计并实际建立了一个无线自组织网络测试平台系统TATbed。通过加载相应的底层驱动及测试系统软件，使得配有无线网卡的普通PC机成为独立的自组织网络的实际终端；测试平台对各种路由算法协议提供了统一的模块接口，设定相应的路由算法和测试参数蝗，即可通过检测各个终端间的数据传输状况，得到此路由算法的实际性能的统计结果。同时，测试平台可兼容各种无线网卡标准，如IEEE802.11系列、HiperLan系列等。目前TATbed测试平台已经集成了多种Ad Hoc网络的专有路由算法协议，AODV、DSR、SAR、FSR、ZRP等，并可真实地再现Ad hoc网络应用所处的实际环境（包括终端的移动性与客观信道的实际情况），为研究Ad hoc网络在多种环境下的性能与特点提供可操作平台，对进一步研究Ad hoc网络的结构设计和其各层网络协议算法设计的测试、评估、优化更具有参考价值。 本文结构如下，第一节介绍测试平台系统的总体结构，第二节介绍系统的关键模块设计，第三节介绍其实际应用和总结。 1 平台结构 TATbed无线自组织网络测试平台的设计目标是开发支持多种Ad hoc网络路由算法协议的测试终端以构建实际的Ad hoc测试网络，并通过检测各个终端间的数据传输过程对自组织网络的各种实测性能指标进行统计、评估。 TATbed测试平台由一定数量的独立的自组织网络终端构成。在实际平台设计中，在配有无线网瞳的PC机（笔记本电脑）基础上开发了支持多种路由算法协议的自组织网络终端，每个终端依据设定的路由算法协议自行组建Ad hoc网络并进行数据传输。图1为TATbed平台的实际测试示意图。 TATbed测试平台的软件系统包括传输任何生成器、终端处理器和数据统计器三部分。 在测试开始前，传输任务生成器将根据设置的测试参数，生成每个终端的起始传输任务列表，以精确地控制测试过程网络的传输负荷。在传输任务列表中定义了整个测试过程中每组数据包的源发出节点、最终目的节点、数据包数量、发出时间。 测试开始后，每个终端上的终端处理器将读取其对应的传输任务列表，在规定的时间进入发数据包流程，处理需要发出的数据包，同时监听无线网卡接收到的数据包并进行相应的处理。在测试过程中，终端软件模块记录下本节点收到和发出的每个包的信息，包括收（发）时间、包头信息、包长度等。 测试结束后，根据本次测试的整个网络的起始传输任务列表和每个终端在测试过程 保存的收发包记录，数据统计器统计分析、计算出相应的测试指标，包括网络容限、节点平均吞吐量、数据包成功传输率、数据包平均传输延时、延时抖动、数据包传输路径平均跳数、系统路由开销等。 2 自组织网络测试终端设计 由于现有的各种通信终端设备均不支持任何自组织网络中由算法协议，因此开发自组织网络测试终端成为整个测试平台构建的关键。在TATbed测试平台中，通过在装备了无线网卡的PC机上安装终端处理器，使其支持多种自组织网络的路由算法协议，成为实际 自组织网络中的终端。 在现有的标准PC机系统下，网络层采用IP协议，终端之间的连接地址的标识来判别，应用层的传输任务经过数据打包处理后直接交无线网卡发送，并且只有当数据包的源节点和目的邛树熊处于相互无线网卡信号覆盖范围内时，才能成功发送IP数据包，终端本身并不支持任何路由功能。在TATbed测试平台系统中，终端的MAC层和网络层之间加载了自行开发的驱动模块，以支持无线自组织网络中的多跳传输，形成个虚拟的传输链路，为普通数据包的发送提供传输路由，如图2所示。 终端处理器在Windows操作系统提供的NDIS（Network Driver Interface Specification，网络驱动程序接口规范）层基础上开发，包括底层接口驱动、路由算法模块和数据包的监听记录三部分。其结构如图3所示。 为测评各种不同路由算法协议的性能，终端处理器中的接口驱动设计为一个自定义的标准路由算法接口。该接口将各种路由算法协议完成的寻找路由、确定路由民系统网络层完成的其他功能，包括与上下层之间的传递、包头内容的填写等工作分离，使得路由算法协议成为需要嵌入的单独子模块。不同的路由算法协议只需要遵循接口定义编写相应的子模块即可。目前，TATbed测试平台系统可支持AODV、DSR、SAR、WRP、Fisheye、CBRP、ZRP等多种自组织网络路由算法的测试、评估。同时，由于终端处理器接口驱动中载在NDIS层上，使得测试平台对MAC层协议透明，因此测试平台可根据测试需要选用各种基于不同传输标准的无线网卡。目前系统中选用了基于IEEE802.11b标准的网卡进行测试。 包头的第0～13字节为标准的Ethernet-MAC包头格式，第14～27字节为扩展的“路由信息”域，之后是实际的用户数据。对于来自高层（网络层）的数据包，终端从其IPv4标准包头中读出此数据包最终发送的目的地址并将这一“最终目的地址”保存在“路由信息”域的“最终目的节点IP地址”项内；同时调用路由算法模块，根 据其最终目的地址获取其对应的多跳路由信息，并将实际的下一跳的接收节点的地址写入第7”12字节处的“下一跳接收节点MAC地址”项内，然后将此数据包交下一层（MAC 物理层）无线网卡处理发出。对于来自底层无线网卡接收到的数据包，终端读取“路由信息”域的“最终目的节点地址”，如果此地址与其自身地址相符，则交上层网络继续牏如果不相符，则调用路由算法模块，得到对应的多跳路由中下一跳的接收节点地址，然后交无线网卡处理发出。对于路由算法协议中规定的其他非数据包，如路由搜索包、路由应答包、路由失败包、周期性握手信息包等，则在“包类型”域中标示区别，由无线网卡收发后直接调用相应的路由算法模块处理。3 系统应用 TATbed无线自组织网络测试平台在普通PC机上开发了支持多种自组织网络路由算法协议的实际无线终端，以构建一个实际的无线自组织网络测试系统。笔者利用此平台已经成功地对AODV、SAR路由算法在多种实际网络环境参数下进行了性能的实测比较分析。测试结果可应用于实际的自组织网络由算法的性能评估、设计优化等方面。同时，TATbed终端软件模块的设计使其可应用于任何基于Windows内核的硬件设备上，具有高度的通用性、灵活性和可扩展性，在无线自组织网络的实际网络系统性能测量、网络规划优化设计、网络各层次算法协议性能评估等诸多方面均有其独特的应用优势。 设计论文范文:红外线感应自动门的理论设计 以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。单片机与门结合的产物即自动门系统。主要应用于通过单片机对步进电机的正转、反转进行控制,从而对门进行开、关的控制。在门的两侧各有一个感应器,分别感应从里面出去和从外面进来的人。当有人或物品进入到感应器的扫描范围内,感应器就会做出感应,向中央处理器提出申请,中央处理器转而 控制电机进行正转,实现了开门的过程。 一、红外线探测器的选择与设计 (1)红外线探测器的电路设计。由电压响应度表达式可知,传感器的电压响应度与入射光辐射变化的频率成反比,因此物体移动速度越快,同样的入射功率下输出电压就会越小,只有达到报警阈值电平时,探测器电路才会有电压信号输出。利用热释电探测器Pspice 等效电路模型设计实用探测器电路原理:当人体进入警戒区,人体温度会引起环境温度辐射场的变化,通过菲涅尔透镜,热释电红外探头感应到的是人体温度与背景温度的差异信号,则在负载电阻上产生一个电信号,采集的电信号触发外围电路,最终实现报警。热释电红外探测器外电路采用的器件:红外探测器专用芯片红外传感信号处理器BISS0001,热释电红外探头RE200B (传感器),及一些外围元件(电阻电容)。检测元件BISS0001 是CMOS 数模混合专用集成电路,具有独立的高输入阻抗运算放大器,可与多种传感器匹配,进行信号预处理,另外,它还具有双向鉴幅器,可有效抑制干扰,其内部设有延迟时间定时器和封锁时间定时器。 (2)红外专用芯片BISS0001。热释电红外线传感器是一种新型高灵敏度探测元件。主要用于电源开关控制、防盗防火报警、自动门等。本次设计采用红外专用芯片BISS0001,BISS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。 二、红外感应自动门控制电路的设计 2.1主控芯片的选取与设计 外感应控制芯片种类繁多,如HT-7610系列,WT8075控制芯片,KC778B红外传感专用集成芯片,AT89C51红外专用芯片等。通过综合它们的性能及本设计的设计要求,本次设计选用AT89C51红外专用集成芯片。 (1)功能特性。AT89C51提供以下标准功能:4k字节Flash闪速存储器,128字节内部RAM,32个可编程I/O口线,2个16位定时/记数器,一个5向量两极中断结构,一个双工串行通信口,片内振荡器及其时钟电路。AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/记数器,串行通信口及中断系统继续工作,掉电方式保存RAM的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。 (2)接口功能:Vcc:电源电压,GND:接地;P0口:P0口是一组8位漏极开路型双向I/O,即地址/数据总线复用口。作为输出口用时,每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路,对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时,P0口接收指令字节,而在程序校检时,输出指令字节,校检时,要求外接上拉电阻。P1口:P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口写“ 1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。Flash编程和程序校检时,P1接收低8位地址。P2口:P2口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口写“ 1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。在访问外部程序存储器16位地址的外部数据存储器(例如执行MOVX@DPTR指令)时,P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器(如执行MOVX@RI指令)时,P2口线上的内容(也即特殊功能寄存器区中的R2寄存器的内容),在整个访问期间不改变。Flash编程和程序校检时,P2亦接收高位地址和其它控制信号。P3口:P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对P3口写如“1”时,它们被上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端时,被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流。P3口除了作为一般的I/O口线外,更重要的用途是它的第二功能。端口引脚第二功能:P3.0 RXD (串行输入口) P3.1TXD (串行输出口);P3.2NT0 ( 外中断0);P3.3INT1(外中断1);P3.4T0(定时/记数器0)P3.5T1 (定时/记数器1);P3.6 WR(外部数据存储器写选通);P3.7 RD(外部数据存储器读选通);P3口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号;RST:复位输入。当振荡器工作时,RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。ALE/PROG:当访问外部程序存储 器或数据存储器时,ALE(地址锁存允许)输出脉冲用于地址的低8位直接。即使不访问外部存储器,ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的正脉冲信号,因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是:每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对Flash存储器编程期间,该引脚还用于输入编程脉冲(PROG)。可通过对特殊功能寄存器(SFR)区中的8EH单元的D0位置位,可禁止ALE操作。该位置位后,只有一条MOVX和MOVC指令ALE 才会被激活。此外,该引脚会被微弱拉高,单片机执行外部程序时,应设置ALE无效。PSEN:程序储存允许(PSEN)输出是外部程序存储器的读选通信号,当AT89C51由外部程序存储器取指令(或数据)时,每个机器周期两次PSEN有效,即输出两个脉冲。在此期间,当访问外部数据存储器,这两次有效的PSEN信号不出现。 2.2红外感应自动门的控制电路的设计 整个过程由红外探头探测人体红外信号,然后由S源极输出给BISS0001的14脚,1IN+脚为芯片内第一级运放的同相输入端,具有极高的输入阻抗,极易与外接PIR的源极S相匹配,能将PIR探测到的人体微弱红外信号无损耗的传过来,经第一级运放高增益放大后,由C4耦合至第二级运放再次放大,经比较器,双向鉴幅器后,检出有效触发信号,去启动延迟时间定时器,由2脚输出高电平的控制信号加至AT89 C51的P3.2脚。人体的移动频率一般在0.1~10Hz的范围内,因此在设计放大器时既要考虑需要放大的信号的频率,使人体辐射的微弱信号得以通过,又要考虑抑制其他物体辐射来的红外信号和干扰信号的混入,故选择0.2~8Hz的低频带通滤波器,计算:f = 1/2 C3R3=1/6.28×103×2M = 8 Hz;f =1/2 C1R1=1/6.28×3.3K×103=0.2 Hz 当f=1Hz时,其单级增益G1为:G1=20㏒2 fC2R3/(1+2 fC2R2)(1+2 FC3R3) 由分析可知:C2=47u;R2=47K;C3=103u;R3=2M;带入公式计算得G1≈35dB,故单级增益为35dB。 同理可计算二级增益。C4=10u;R4=10K;C5=103u;R5=1M;带入公式得G2 ≈ 40dB,故总增益为75dB。以满足后级所须的驱动信号。COP1、COP2为电压比较器,组成一个双相鉴幅器。由于V =3.15V,V =1.35V,所以当V 为+5 V电压时,可有效地抑制±0.9 V 的噪声干扰,提高系统的可靠性。COP3为一条件比较器,当输入电压VC 在开门和关门的过程中,系统通过光电编码器,一直监视电机的速度和位移。如果电机的速度远小于期望的速度,我们就认为撞到了障碍物或人,就会立即使门停下,然后执行倒转运动P1口的P1.0~P1.3口与行程开关相连,与行程开关相连电阻提供电流,当对引脚写“1”时,芯片通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,进而可驱动TTL逻辑门电路。其中四个行程开关为两个控制电机减速,两个控制电机停止。P1口的P1.4、P1.5口连接手动开关按纽,与上述同样的原理,作为I口用时,当对引脚写“1”时,芯片通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,进而可驱动TTL逻辑门电路。P2口的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3分别连接嗡鸣报警,电机过热报警,电压过高报警,速度异常报警,此时作O口用,由相应的检测模块检测状态,出现异常便输送信号给相应引脚,输出电流,导通二极管,驱动报警器。C1~C12采用RTX-1/8W型碳膜电容器;R1~R16采用RT-1/8W型碳膜电阻器。

现代建筑结构检测探析:浅析现代建筑结构缺陷检测及加固技术 摘要：浅析了建筑结构检测的类型、常用的检测技术方法及建筑结构加固技术方法。就各种建筑结构检测、加固技术方法的主要特点、用途和适用范围及施工重点进行了介绍。 关键词：建筑结构；缺陷；检测；加固技术 1 引言 通常对建筑物的施工质量进行评定时，或者认为建筑物因某种原因不能满足相应的功能要求，或者对满足某项功能的要求产生质疑时，这是就有必要对建筑物的整体结构、结构的某部分或某些构件进行检测。通过检测后，判定其被检结构是否存在安全隐患。然后再对其进行采取必要的加固技术处理，或者是否予以拆除重建。在此，就建筑结构检测技术类型、方法及加固技术进行研究和探讨。 2 建筑结构检测的类型 过去建筑结构的检测和加固，重点针对旧建筑。随着科技的发展，近年来不论是旧建筑或新建筑都存在着检测和加固的问题，且该类事宜越来越多。 1）建筑物检测、鉴定和加固的标准。一般在下列情况下要对建筑物进行检测、鉴定和加固：①设计不当或有误。一是对工程地质、水文地质尾部和地基情况了解不全，地基承载力估计过高，漏算或少算了作用于结构上的荷载；二是设计人员受力分析概念不清，致使结构内力计算错误等。②施工质量低劣的。一是象混凝土强度等级低于设计标准要求，钢筋混凝土结构构件有蜂窝、孔洞、露筋等缺陷，且钢筋力学性能不符合设计要求；二是砌体砌筑方法不当，造成了通缝，空心砌块不按设计要求灌筑混凝土芯柱；三是钢结构的焊接质量或焊缝高度达不到设计要求。③使用或改造不当的。一是未经核算就在原有建筑物上加层或对其进行改造，以致造成原有结构承载力不足，使用过程中又任意改变用途加大荷载；或随意拆除承重墙或墙上开洞；④建筑物使用环境的恶化。建筑物结构由于长期受到高温、振动、酸、碱、盐、杂散电流等不利因素的作用，从而引起结构构件的腐蚀性和损伤等。⑤灾害影响。由于各种灾害事件的影响使结构产生裂缝或者破坏。⑥建筑物年久失修、损坏的。建筑结构有损伤或破坏，不能满足了使用要求或安全度不足。⑦古建筑的维护与保护。需要对古建筑、历史性建筑进行进一步维护、保护。 2）建筑物检测、鉴定和加固的依据。建筑结构试验检测技术是以相应的现行规范为根据，以实验为技术手段的。测量能反映结构或构件实际工作性能的有关参数，从而为判断结构的承载能力和安全储备提供重要依据。建筑结构试验检测不仅对新建工程安全性能的评定起重要作用，对于危旧建筑的更新改造、古建筑和受损结构的加固修复等也能提供直接的技术参数。 3 常用的检测技术方法 建筑结构检测工作内容较多，包括结构材料的力学性能检测、结构的构造措施检测、结构构件尺寸检测、钢筋位置及直径检测、结构及构件的开裂和变形情况检测及结构性能实荷检测等。结构种类检测方法分为：混凝土结构检测、砌体结构检测、钢结构检测和钢一混凝土组合结构检测等。一些结构或构件为获得其结构承整体受力性能或构件承载力、刚度或抗裂性能，可进行结构或构件的整体性能的静力实荷检验。一些重要建筑和大型公共建筑还可进行结构的动力测试。静力实荷检验分为使用性能检验、承载力检验和破坏性检验。使用性能的检验主要用于验证结构或构件在规定荷的作用下不出现过大的变形和损伤，结构或构件经过检测后又必须满足正常使用要求；承载力检验主要用于验证结构或构件的设计承载力；破坏性检验主要用于确定结构或模型的实际承载力。混凝土结构的混凝土材料强度广泛应用的检测方法是钻芯法和回弹法。钻芯法是在建筑构件上钻取混凝土芯样直接进行抗压强度检验，结果准确可靠，但会造成对结构物局部的损坏，尤其重要的结构部位，无法进行大量的检测。非破损法中的回弹法、超声法、超声-回弹综合法所测定的参数（回弹值、声速值）对混凝土强度并不很敏感，测试结果精度不高。拔出法是一种介于钻芯法和非破损检测方法之间的混凝土强度微破损检测方法，操作简便易行，对结构物损伤也极小，且有足够检测精度。后装拔出法无需预先在混凝土中埋置锚固件，是在己硬化的混凝土上通过钻孔、扩槽、嵌人的方法将锚固件置人并固定其中，适应性很强，检测结果可靠性高，特别是当现场结构缺少混凝土强度的有关试验资料时，是非常有效的检验评定手段。砌体结构的检测，主要使用轴压法、扁顶法、原位单剪法、原位单砖双剪法、推出法、筒压法、砂浆片剪切法、回弹法、点荷法、射钉法。该检测方法大致分两类：直接法和间接法。直接法为检测砌体抗压强度和砌体抗剪强度的方法；间接法为测试砂浆强度的方法。直接法的优点是直接测试砌体的强度参数，反映被测试工程的材料质量和施工质量，缺点为试验工作量较大，对砌体有一定的损伤；间接法是测试与砂浆强度有关的物理参数，进而推定强度，但难免增大测试误差，也不能综合反应工程的材料质量和施工质量，使用具有一定的局限性。优点是测试工作较为简便，对砌体工程损伤较少或无损伤。总之，检测方法的选用应综合考虑，宜选用直接或间接或两者综合。因钢结构的材质均匀，其具有强度、塑性与韧性均能较方便地测试，所以有很大优势。 4 建筑结构加固技术方法 建筑物加固的结构大都存在由于结构自身的承载能力因灾害（象火灾、腐蚀、冻害等）或施工质量不到位或功能改变等因素的影响，从而导致结构承载能力的不足。采用的加固方法多是从提高结构的有效受力面积出发（加大载面法等）减小截面的应力，或者直接改变结构的受力体系，改变其传力途径（增加支撑法等），最终降低结构构件的受力，达到加固的目的。加固方法分类：一是混凝土结构加固方法；二是砌体结构加固方法；三是钢结构加固方法。不论哪种结构加固，都需要根据实际条件及使用要求选择适宜的加固技术方法。 在一般常用的混凝土结构中，选择加固方法的同时还要选配一定的技术。施工技术主要有：①托换技术。该技术系托梁（或析架，以下同）拆柱（或墙，以下同）、托梁接柱和托梁换柱等技术的总称。它属于一种综合性技术，由相关结构加固、上部结构顶升与复位及废弃构件拆除等技术组成，比较适用于已有建筑物的加固改造。该技术与传统做法相比，具有施工时间短、费用低、生活和生产影响小等优点，但对技术要求比较高，需要熟练人员操作方可确保安全。②植筋技术。该技术系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术。可植入普通钢筋、螺栓式锚筋，被广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。③裂缝修补技术。其根据混凝土裂缝的起因、性状和大小，采用不同封护方法进行修补，使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复；适用于已有建筑物中各类裂缝的处理，但对受力性裂缝，除修补外，尚应采用相应的加固措施。④混凝土表面处理技术。该技术是指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油迹、残渣及其它附着物的专门技术。⑤碳化混凝土修复技术。系指通过恢复混凝土的碱性（钝化作用）或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术，如今该技术还不成熟，有待于进一步研究。 5 结束语 建筑物结构通过科学的检测、加固，它是一项保障建筑工程质量安全体系稳定的重要内容，严格按照规范要求对建筑工程进行检测，发现缺陷及时进行加固、修补，能确保建设的建筑物安全、永续使用。 现代建筑结构检测探析:现代建筑结构检测与加固施工技术 摘要: 系统分析和介绍了目前建筑结构常用的检测方法与加固方法，重点介绍了各种建筑结构检测方法的主要特点、用途和适用范围以及各种建筑结构加固方法的主要特点、适用范围和施工要点。结合实际工程体会，指出了在建筑结构检测与加固工作中一些需要注意的问题。 关键词:筑结构检测方法 主要特点 用途 在现代建筑结构设计和施工中，建筑结构的安全、可靠是建筑工程的头等大事。建筑物在规定的时间内，在规定的条件下( 正常设计、正常施工、正常使用和维护) ，应满足安全性，适用性和耐久性的要求。在需要对建筑物的施工质量进行评定时，或当建筑物由于某种原因不能满足某项功能的要求或对满足某项功能的要求产生怀疑时，就需要对建筑物的整体结构、结构的某一部分或某些构件进行检测。当判定被检结构存在安全隐患时，就应该对 其进行加固处理，或者拆除。建筑结构试验检测技术是以相应现行规范为根据、以实验为技术手段，测量能反映结构或构件实际工作性能的有关参数，为判断结构的承载能力和安全储备提供重要依据。建筑结构试验检测不仅对新建工程安全性能的评定起重要作用，而且对于危旧房屋的更新改造、古建筑和受损结构的加固修复等提供直接的技术参数。 1、常用检测方法 结构检测工作包括的内容比较多，一般有结构材料的力学性能检测、结构的构造措施检测、结构构件尺寸检测、钢筋位置及直径检测、结构及构件的开裂和变形情况检测及结构性能实荷检测等。我们按所检的结构种类把建筑结构检测方法分为：混凝土结构检测( 如：结构性能实荷检测、混凝土强度回弹法、超声波法、超声回弹综合法、取芯法、拉拨法) 、砌体结构检测( 如：轴压法、扁顶法、原位单剪法、原位单砖双剪法、推出法、筒压法、砂浆片剪切法，回弹法、点荷法、射钉法) 、钢结构检测( 如：结构性能实荷检测与动测、超声波无损检测、射线检测、涡流检测、磁粉检测、涂层厚度检测、钢材锈蚀检测) 和钢- 混凝土组合结构检测( 如：钢管混凝土的强度与缺陷检测) 等。对某些结构或构件为获得其结构承整体受力性能或构件承载力、刚度或抗裂性能，可进行结构或构件的整体性能的静力实荷检验。对某些重要建筑和大型的公共建筑还可进行结构的动力测试。其中静力实荷检验可分为使用性能检验、承载力检验和破坏性检验。使用性能的检验主要用于验证结构或构件在规定荷的作用下不出现过大的变形和损伤，结构或构件经过检测后还必须满足正常使用要求；承载力检验主要用于验证结构或构件的设计承载力；破坏性检验主要用于确定结构或模型的实际承载力。对混凝土结构的混凝土材料强度目前广泛应用的检测方法是钻芯法和回弹法。钻芯法是在建筑构件上钻取混凝土芯样直接进行抗压强度检验, 结果准确可靠, 但会造成对结构物局部的损坏, 尤其是对重要的结构部位, 无法进行大量的检测。非破损法中的回弹法、超声法、超声―回弹综合法所测定的参数( 回弹值、声速值) 对混凝土强度来说并不很敏感, 测试结果精度不高。拔出法是一种介于钻芯法和非破损检测方法之间的混凝土强度微破损检测方法, 操作简便易行, 对结构物损伤极小, 又有足够检测精度，尤其是近2 0 年才出现的后装拔出法无需预先在混凝土中埋置锚固件, 而是在己硬化的混凝土上通过钻孔、扩槽、嵌入的方法将锚固件置入并固定其中, 因此,在己硬化的新旧混凝土的各种构件上都可以使用, 适应性很强, 检测结果的可靠性也较高, 特别是当现场结构缺少混凝土强度的有关试验资料时, 是非常有价值的一种检验评定手段。但在我国, 研究起步较晚,且受各种因素限制, 其应用却不及回弹法和超声法那么广泛和普遍, 仍有待于加强对拔出法的深入研究以及在工程实践中的推广与应用。对砌体结构的检测目前主要使用轴压法、扁顶法、原位单剪法、原位单砖双剪法、推出法、筒压法、砂浆片剪切法、回弹法、点荷法、射钉法。这些检测方法大致可分为两类： 直接法和间接法，前者为检测砌体抗压强度和砌体抗剪强度的方法， 后者为测试砂浆强度的方法。直接法的优点是直接测试砌体的强度参数，反映被测试工程的材料质量和施工质量，其缺点是试验工作量较大，对砌体有一定的损伤；间接法是测试与砂浆强度有关的物理参数，进而推定其强度，“推定”时难免增大测试误差，也不能综合反应工程的材料质量和施工质量，使用时具有一定的局限性，其优点是测试工作较为简便，对砌体工程损伤较少或无损伤。检测方法的选用应综合考虑结构情况，选用直接或间接或两者综合。 2、常用加固方法 一般所需加固的结构大都存在由于结构自身的承载能力因灾害( 如火灾、腐蚀、冻害) 或施工质量不到位或功能改变等因素的影响而导致结构承载能力不足的现象，所采用的加固方法多是从提高结构的有效受力面积出发( 如加大载面法等) 减小截面的应力，或者直接改变结构的受力体系，改变其传力途径( 如增加支撑法等) 从而降低结构构件的受力，最终达到加固的目的。1 、混凝土结构加固方法( 如：加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、改变结构传力途径加固法、粘钢/ 碳纤维加固法、全焊接补筋法、套箍加固法、喷射混凝土补强加固法、植筋法、局部修补加固法等)；2 、砌体结构加固方法( 如：扶壁柱加固法、钢筋水泥砂浆加固法、加大截面加固法、外包钢筋混凝土柱加固法、外包钢加固法等)；3 、钢结构加固方法 结构加固中需根据实际条件以及使用要求选择适宜的加固方法。对于混凝土结构，在选择加固方法的同时还需选择相应的配套技术。其中施工技术一般有： ( 1) 托换技术该技术系托梁( 或桁架，以下同) 拆柱( 或墙，以下同) 、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称。托换技术属于一种综合性技术，由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成，适用于已有建筑物的加固改造。与传统做法相比，具有施工时间短、费用低、对生活和生产影响小等优点。但对技术要求比较高，需要由熟练工人来完成，才能确保安全。 ( 2) 植筋技术 该技术系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术， 可植入普通钢筋，也可植入螺栓式锚筋，已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。如：施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救，构件加大截面加固的补筋，上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长，房屋加层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。 ( 3) 裂缝修补技术 该技术根据混凝土裂缝的起因、性状和大小，采用不同封护方法进行修补，使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复；主要适用于已有建筑物中各类裂缝的处理，但对受力性裂缝，除修补外，尚应采用相应的加固措施：1 、碳化混凝土修复技术。该技术系指通过恢复混凝土的碱性( 钝化作用) 或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术，目前这一技术还不够成熟。2 、混凝土表面处理技术。该技术是指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油迹、残渣以及其它附着物的专门技术。 3、结语 建筑结构的科学检测、加固是建筑工程质量安全保障体系中的一个重要组成部分。严格遵循规范要求是建筑工程检测、加固工作的前提。建筑结构检测、加固的设备在日益发展，同时，结构的问题也经常表现出个性特征，因而检测、加固方法也必须不断发展和创新。灵活的运用检测、加固方法，可以取得事半功倍的效果。加固施工重视施工监测，可以保证施工质量和施工安全。 现代建筑结构检测探析:对现代建筑结构加固技术发展的探讨 【摘要】：结构在长期的自然环境和使用环境的作用下，其功能必然逐渐减弱，本文通过对建筑结构加固的深入研究，并对各种建筑结构的加固技术及其发展趋势进行了阐述。 【关键词】：建筑结构；加固技术；发展趋势 引言 在城市化建设进程中，一栋栋高楼大厦拔地而起，不仅很大程度上满足了人们对建筑的要求，而且为城市增添了一道道亮丽的风景线。然而随着时间的推移，建筑结构也会因为劣化、损伤造成使用功能下降，或因施工技术条件的限制，以及使用功能的改变等原因使的建筑结构无法为人们所正常使用。因此，对建筑结构的加固技术进行研究迫在眉睫且意义重大。 一、加固结构的受力特征 结构在加固之前所受荷载称之为第一次受力，加固之后的所受荷载称之为第二次受力。在结构加固后，新增的部分并备有立刻发生作用进行荷载的承受，而是在第二次加荷载时才开始进行受力，与原结构共同分担荷载。已知从整体的受力情况看，新增部分在应力、应变累计应力、应变等方面都会出现滞后的现象。因此，往往出现当原有结构以及出现破坏时，新增部分还没有达到极限状态，无法充分发挥出其潜在的作用。因此，新旧两部分如何更好的共同工作是加固过程中必须关注的重点问题之一。 二、建筑加固处理的基本原则 1、绝对保证结构的安全可靠； 2、维护结构体系的整体稳定性； 3、尽可能减少对于使用功能（观感、防水、渗漏、保温、隔音）的影响； 4、有足够的使用年限； 5、加固具有可执行性，便于施工操作； 6、经济节约，减少开支； 7、应注意分析、比较，进行优化选择。 三、建筑结构加固技术 1、加大截面加固法 顾名思义，加大截面法就是在混凝土构件的四周再包筑一层混凝土，增大结构的受力截面积，从而提高结构的承载力。该法，应用十分的广泛，施工工艺简单成熟，适应范围广，可应用于柱、梁、墙、板等混凝土构件。但是，增大截面法现场是作业量大，混凝土养护期长，而且构件的截面尺寸加大后会影响房屋的空间及美观。 增大截面法又可以分为以增大截面尺寸为主和以增大截面配筋为主两种形式。前者，为了确保后补浇筑的混凝土正常的工作性能，必须配置适当的构造钢筋;后者，为保证后增加钢筋的工作性能，必须浇筑一定厚度的保护层。增大截面法加固通常是采用普通混凝土，若外包层比较薄，钢筋较密集，应该采用细石混凝土，确保混凝土的密实度;增大配筋法可采用钢筋，也可以采用型钢等。 2、粘贴钢板加固法 采用粘结剂和锚栓将钢板粘贴固定于混凝土结构的拉面或其他弱势地位，钢板与钢筋混凝土结构的形成，提高结构承载能力的目的。该方法是广泛采用。该方法基本上不改变原结构的截面尺寸，施工工艺比较简单，施工周期短，可靠性高，成熟的技术和工艺的强化效果好，特别是这一技术的应用，每单位面积的加固费用下降，一般和增大截面法等在体外预应力预应力价格的方法相比，加固成本是最低的，是目前一个非常乐观的前景的加固方法。它的主要缺点是：使用环境温度的限制，耐腐蚀性差。节点位置不易加工。然而，容易腐蚀加固方法所面临的问题，与粘钢加固表面是必要的保护，如水泥砂浆保护层或环氧砂浆层，但在长期使用钢筋锈蚀程度是难以估计的，一定程度上降低加固构件的可靠性，增加维护成本。 3、增设构件加固法 （1）增设墙体加固法 当抗震横墙间距超过规定值时或者墙体的承载能力不足时，宜采用增设墙体的方法加固。增设的墙体可为钢筋混凝土墙和砌体墙。 （2）增设柱子加固法 设置外加柱可以增加其抗倾覆能力，当抗震承载力差别较小时，可采用钢筋混凝土柱与圈梁、拉杆等构件连接进行加固， （3）增设拉杆加固法 此法多用于受弯构件的加固和纵横墙连接部位的加固，也可用来代替内墙圈梁。 （4）增设圈梁加固法 当抗震圈梁设置不符合现行规范规定时，可采用钢筋混凝土外加圈梁或者板底钢筋混凝土夹内墙圈梁进行加固，外墙圈梁沿房屋四周应形成封闭，并与内墙圈梁共同约束房屋墙体及楼屋盖构件 （5）增设刚架加固法 当因为使用要求需要不能采用增设墙体加固时可采用增设刚度较大的刚架来提高抗震能力。 4、碳纤维的加固技术 其主要是指通过对碳纤维以及结构胶进行运用对房屋建筑结构进行加固，在众多房屋建筑结构的加固技术中，这是其中一种相对比较合算经济的加固技术。其所使用的材料是一种具有特殊结构以及新型的材料。碳纤维加固技术的主要特点就是：具有非常高的强度、具有非常强的耐侵蚀性、使用寿命比较长、相对于其他几种房屋建筑结构的加固技术而言非常的轻巧，这也是一种具有非常高的实用性以及具有特殊性质的技术。这种加固技术具有显著的优点，例如、功能性比较强、方便快捷、占用的土地面积少以及不需要特别的管理监控。这种加固技术相对其他加固技术而言，被运用的比例相对比较高、比较广泛，主要是因为这种加固技术的造价非常低、使用寿命也比较长以及工艺制作简单，因此，也深受众多设计者的喜欢。目前我国能够生产碳纤维的企业非常多，并且资源比较丰富，这就能够为各个客户提供需要的资源。 5、预应力加固法 预应力加固是采用高强钢筋等材料，该加固方法具有能够减少构件上的应力值，减小砌体构件裂缝宽度和挠度等优点，为达到对砌体结构进行加固，通过施加预压应力迫使高强材料与原构件共同受力，通常采用钢绞线或型钢等材料。该加固方法具有能够减少构件上的应力值，减小砌体构件裂缝宽度和挠度等优点。特别适用于提高抗震要求的楼盖、屋盖等水平受力构件，即为：提高构件承载力、整体刚度和构件抗裂能力，而且加固后占用空间小。 6、高效预应力加固法 高效预应力加固法是指采用经过防腐处理的带有套管的钢绞线或镀锌钢绞线布置于被加固构件体外，通过千斤顶张拉钢绞线达到加固目的的一种加固方法。预应力拉杆横向收紧加固法采用的是Ⅰ级钢筋或Ⅱ级钢筋作为补强拉杆布置于被加固构件上，通过人工横向收紧螺栓的方法使钢筋横向收紧产生预应力，达到加固的目的。高效预应力加固法是在体外布索，与被加固构件截面内的配筋大小没有直接联系，体外预应力作用是荷载平衡的概念。所以对超筋构件加固同样有效，这一点是前述的许多方法所不具备的。试验研究表明，高效预应力加固法采用的高强低松弛钢绞线的数量可根据需要量配置，其加固量比其它方法要大。根据荷载平衡原理，高效预应力加固法可满足现有使用要求下的所有补强加固的需要。 四、加固技术的发展趋势 传统的加固方法如增大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法等的技术和研究都较为成熟，并广泛运用于工程实际，取得了较好的效果。我国近年来出现的一些新加固技术，如粘贴纤维复合材料加固法、钢丝网水泥砂浆加固法、纤维材料的嵌入式加固法等，它们以优异的性能、特点和加固效果得到了工程界的关注和青睐．随着新加固技术的逐步成熟，一定会在工程中得到广泛应用。纤维复合材料嵌入式加固技术，克服了碳纤维材料粘贴加固技术存在的防火性能差、粘贴在楼面上(负弯矩区域)易被人为或环境破坏、易产生剥离破坏等缺陷，加快完善和推广纤维复合材料嵌入式加固技术；建立此项技术的标准和规范；进行这方面的理论研究。 结语 目前我国六七十年代建造的建筑和现在广大村镇多数的居民住宅，大多数都是低层或多层砌体结构房屋，但其中有相当部分的砌体结构并不满足现行抗震规范要求，一旦发生类似唐山、汶川那样的地震，损失将不可估量，而近期内这些房屋又不可能全部淘汰或拆除；因此房屋的抗震加固也是急需考虑的内容。

力学性能论文:水性聚氨酯胶粘剂力学性能研究 1实验部分 1．1材料与仪器 三乙胺(TEA)，分析纯;甲苯二异氰酸酯(TDI-80)，化学纯;聚己内酯二醇(PCL220N)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷(TMP)、1，4-丁二醇(BDO)、环氧树脂(E-44)、丙酮、松香均为工业级。D211-2水浴锅;JJ-1型电动搅拌器;XWW-20电子万能试验机。 1．2环氧树脂和松香改性的TDI水性聚氨酯胶粘剂的合成 将一定量的PCL220N、TDI-80加入三口烧瓶中，在75～85℃反应到一定程度后，加入一定量的扩链剂BDO进行扩链约1．5h，再降温至70℃左右，加DMPA(或E-44、TMP和DMPA)，继续反应约4h至—NCO含量达到预定值后加入松香，搅拌均匀，然后冷却至40℃，在高速搅拌下加入三乙胺水溶液中和、乳化，即得产品环氧树脂和松香改性的TDI水性聚氨酯胶粘剂。 1．3力学性能的测试 材料的力学性能常用其拉伸强度来衡量。拉伸强度(TS)的测定:采用电子万能试验机，将样品制成哑铃状(样品的有效长度t为20mm，厚度为0．5mm，宽度W为10mm)，在常温，拉伸速率为100mm/min条件下进行测定。其TS按下式计算［6-8］:TS=Fm/WT式中TS———拉伸强度，MPa;Fm———记录的最大力，N;W———裁刀狭小平行部分宽度，mm;T———试验长度部分的厚度，mm。 2结果与讨论 2．1环氧树脂用量对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响 当不含松香和三羟甲基丙烷(TMP)时，不同环氧树脂用量对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响见图1。由图1可知，环氧树脂的引入增加了水性聚氨酯的韧性，表现为软而韧的特性。随环氧树脂含量的增加，拉伸强度均先增加，后降低，当环氧树脂用量为5．73%时，改性TDI水性聚氨酯胶粘剂的拉伸强度达到最大，为1．94MPa。这是由于随着环氧树脂用量的增加，环氧树脂(E-44)中的环氧基和羟基通过反应将交联点引入聚氨酯主链，提高了聚氨酯的交联密度，同时聚氨酯分子链上苯环的数量也增加，从而使得改性TDI水性聚氨酯胶粘剂的拉伸强度增加;但是环氧树脂含量增大到一定程度后，再继续增大环氧树脂含量时，使聚氨酯的交联密度提高，而亲水性基团的数量不变，这样就降低了聚氨酯分子的亲水性，从而使分散颗粒变大，乳液稳定性下降，使得改性TDI水性聚氨酯胶粘剂的力学性能亦变差［6-7］。 2．2松香用量对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响 保持环氧树脂(E-44)含量为5．73%，改变松香的用量进行实验，其中松香用量对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响见图2。由图2可知，随松香含量的增加，其拉伸强度先增加，后降低。这是由于松香与聚氨酯有良好的相容性，可增加胶粘剂的塑性。当体系中松香含量较低时，松香所起的稳定作用超过其增塑作用，造成胶膜的拉伸强度有稍许上升，当松香含量增加到8.92%时，改性TDI水性聚氨酯胶粘剂的拉伸强度达到最大，为2．38MPa;但是再继续增加松香含量时，松香所起的增塑作用远大于稳定作用，从而造成拉伸强度快速下降［8］。 2．3三羟甲基丙烷(TMP)用量对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响 当环氧树脂含量为5．73%，松香含量为8．92%时，不同TMP用量时对TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响见图3。由图3可知，随三羟甲基丙烷(TMP)含量的增加，拉伸强度先增加，后降低。这是由于TMP虽然不利于聚氨酯的结晶，但能显著提高聚氨酯分子链的交联度。随TMP用量的增加，预聚体的内交联度增加，从而使得胶膜的拉伸强度较高，当TMP用量为2．68%时，产品的拉伸强度达到最大，为3．43MPa，同时曲线有一个明显的屈服点;而当TMP用量超过2．68%时，由于交联度太大，预聚物难以乳化，不能形成稳定的乳液［9］。 2．4n(—NCO)/n(—OH)比值对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响 当环氧树脂含量为5．73%，松香含量为8.92%，三羟甲基丙烷含量为2．68%时，不同n(—NCO)/n(—OH)比值对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响见图4。由图4可知，随n(—NCO)/n(—OH)比值的增加，拉伸强度先增加，主要是由于随着n(—NCO)/n(—OH)比值的增大，分子链中含有氨基甲酸酯基、芳基、脲基等刚性基团增加［10-12］，当n(—NCO)/n(—OH)=1．23时，产品的拉伸强度达到最大为4.72MPa，当n(—NCO)/n(—OH)比值大于1．23后，产品的拉伸强度随着n(—NCO)/n(—OH)比值的增大而降低。 3结论 本实验合成了环氧树脂和松香改性的TDI水性聚氨酯胶粘剂，主要对其力学性能做了简单的研究，结果表明，环氧树脂、松香、TMP含量以及n(—NCO)/n(—OH)比值对环氧树脂和松香改性的TDI水性聚氨酯胶粘剂的力学性能影响较大。当环氧树脂含量为5．73%，松香含量为8．92%，三羟甲基丙烷含量为2．68%，n(—NCO)/n(—OH)比值为1.23时，TDI水性聚氨酯胶粘剂的拉伸强度达到最大值为4．72MPa。 作者：王孝华 李传强 汤琪 牟元华 单位：重庆交通大学 力学性能论文:材料力学性能课程改革思考 1建构主义理论及学生特点 1.1建构主义理论 建构主义理论创始人著名心理学家皮亚杰认为，学生是教学关系中的主体，教学应以学生为中心，教师应引导学生积极主动的探索、发现和对知识意义的主动构建[1]。皮亚杰认为，教师是学生学习的促进者，学生的学习是积极主动且不断地建构认知和知识结构的过程。建构主义理论认为学习是学生在原有经验的基础上主动进行意义建构的过程，这种过程要在实践中或者在学生与环境的相互作用中通过新旧知识间反复的相互作用而建构成的。在教学中教师不能把对知识的理解传递给学生，而是从学生原有的知识经验出发，引导学生从原有的知识经验中生长出新的知识经验，即教学的关键是向学生展示这些结论是如何得到的[2]。 1.2分析学生特点 现在的本科生自幼开始接受传统的以教师为主体的“填鸭式”教学，基本未接受过“启发式”教学等新的教学方法。他们在经过严格的应试教育和惨烈的高考竞争后进入大学，逐渐放松了紧绷的神经，普遍失去了奋斗的目标并且对学习渐渐放松。学生的状态大体分为三类[3]：(1)少数同学有长期的规划和学习目标，能够自觉努力地学习。(2)多数同学比较茫然，没有规划也没有努力的方向，随波逐流，学习上敷衍了事。(3)极少数同学彻底放松，对学习和未来前途都漠不关心，认为到了大学就应该轻松自在地享受生活，花费大量时间和精力去玩游戏或者谈恋爱，对学习完全是应付甚至厌学情绪严重，即使不能毕业也毫不担忧。离开了家长的呵护和老师的督促，多数学生不能合理的安排自己的学习和生活，更不能保证学习态度和学习热情。习惯了接受教师“消化”加工好的知识和方法，学生在大学的学习过程中对知识的归纳、总结能力以及在旧知识的基础上生长新知识点的建构能力和知识的迁移能力比较差。鉴于学生学习能力、学习状态和学习目标大不相同，本课程在讲授过程中，务必不能采用传统的灌输式教学，应该积极探讨新的适合本课程的教学方法和手段。 2改革教学方法及评价考核 2.1树立新的教学观 现代教育学倡导“以教师为主导，以学生为主体”的新型教育观，对大学教育也同样适用。在教学过程中，如何把以教师为主导的“教”与以学生为主体的“学”有效结合起来；老师如何能够引导学生在已掌握的知识和已有的生活经验的基础上构建起新的知识增长点；结合本门课的特点和学生特点，怎样能够更有效的引导学生学习本课等问题都需要教师深刻思考。 2.2采用多种教学方法 本课程工程应用性较强，单纯的讲授知识点，会增加学生理解的难度。多媒体课件的制作尤其重要，大量图片、动画的运用，能够对视觉、听觉形成有效冲击，有助于学生将枯燥的知识形象化。在讲解本门课程时，应较多的结合生活实际和工程实际，采用“举例法、对比法”等教学方法，引导学生构建新的知识要点。例如在讲解脆性的章节时，可以列举二战期间，美军8艘自由轮因脆性断裂问题失事等历史事件，形象具体的描述脆性的产生原因及危害，给学生直观的印象。根据各部分的教学目标和教学内容，精心设定题目请同学来回答，也可以布置作业来引导学生完成，从而考查学生对知识的掌握程度。在这个步骤上可以“因材施教”，即对于学习目标明确、学习能力突出的学生，给他们的题目或作业可以适当拔高，难度或深度更加突出；对于多数同学来说，采用数量、难度普通的题目；对于厌学或者对学习漠不关心的学生来说，即要努力培养其学习积极性，又要严格作业的规范，明确告之不能完成作业就会影响期末成绩的考核规定。由于《材料力学性能》涵盖的概念较多，也可在进行了一定的教学内容后总结各知识点，有利于学生深入理解。 2.3改革评价考核 对学生的评价考核，既要体现学生的学习能力的差别，又要体现其学习态度及平时表现的差别。这样的评价考核要求仅凭期末一张试卷是不能完成的。对学习态度端正、学习目标明确、学习能力突出的同学，考核成绩应对其有所肯定；对于学习目标不明确、随大流的学生，在调动其学习积极性的同时，应有平时表现的约束，督促其保持学习习惯；对于完全没有学习目标的同学，在培养其学习兴趣、督促其平时表现的同时，教师要经常找其谈心，帮助他们培养学习习惯。笔者根据多年教授《材料力学性能》课程的经验，建议期末试卷中增加附加题，得分以附加题目分值的40%计入总分；增加平时表现分数，建议占总分30%比例，70%比例为卷面成绩。增加平时出勤率的检查，该门课教学时长内累计旷课次数达5次及以上的同学，建议取消考试资格，重修后再参加考试。这些措施对优秀学生有鼓励作用，并且能督促学生出勤、端正其学习态度。 3优化教学内容 很多版本的《材料力学性能》教材是基于金属材料板块编写的，已经不再适应材料一级学科的教学要求，优化教学内容需要对三方面进行改革。 3.1修订教学大纲 复合材料是一种较为新兴的材料，与金属材料和无机非金属材料息息相关。随着复合材料的进一步发展，它与高分子材料的关系也会越来越密切。修订复合材料专业教学大纲，既要满足兼顾复合材料、金属材料、无机非金属材料和高分子材料的共性要求，又要满足以介绍金属材料和复合材料特性为主、以介绍无机非金属材料和高分子材料特性为辅的教学要求，且需要将各类材料有机的协调起来并融合到各个章节中去。在学习本门课程之前，学生应该学习了《材料科学基础》《材料力学》和《工程力学》，对于已学知识可以略讲或不讲，达到节约课时的目的。 3.2编写适合本专业的《材料力学性能》教材 《材料力学性能》所包含的概念公式较多，公式推导步骤也很繁琐。在编写教材的时候，既要注意到本课程与其他课程的联系，又要减少公式的推导步骤。太多的公式推导不利于学生对知识点的理解，不必要求学生掌握公示的推导过程。编写适合本专业的教材，难点是如何体现知识点的实际应用。例如讲授冷脆性时，可结合《金属材料与热处理》中钢的常存元素为开篇导语，复习五种常存元素对力学性能的影响。另外，还可以配图且采用小号字做知识延伸，将与材料力学性能有关的著名历史事件和日常生活的事例与本课程结合起来。例如泰坦尼克号的沉没，就是由于当时冶炼技术落后，钢板中的硫元素过多从而造成材料具有较高的冷脆性，在船体撞击冰山后导致了船体破碎、快速沉没等内容。这些看似不重要的知识延伸能都够直白的展现各知识点的工程背景，使知识不再抽象，调动了学生的学习积极性。 3.3整合实验课程内容 现行教材中涉及材料力学性能的实验总共三个，“拉压实验”、扭转实验和弯曲实验。这样的实验安排容易使学生将材料的各种性能割裂开来，认为各种力学性能的检测方法是彼此独立的[4]。虽然各种力学性能检测方法的适用范围、操作方法不同，但可以起到相互补充的作用。只有将不同的测试方法有机的结合起来，才能更好地理解材料力学性能。所以，该课程将三个实验合并为“材料性能综合实验”，安排在整体课程之后。此外，精心设计实验过程，合理安排实验报告的知识点等，都有助于调动学生实验课的积极性，从而形象直观的理解《材料力学性能》。 4结语 《材料力学性能》课程改革进行了多年，收效甚微。深化该课程的教学改革，不能仅停留在某一方面。探讨行之有效的教学方法，就要全面分析现在学生特点、结合现代教育理论、结合现代教学手段并对课程内容和教学大纲进行相应的调整。经过两年的探讨和教改尝试，复合材料专业《材料力学性能》的课改已经取得显著的成效，学生的学习积极性和对知识的掌握程度都有明显提高。在后续的教学过程中，我们将对新发现的问题继续进行改革，并以此课程为试点，逐渐推广并形成一套成熟完善的教学体系。 作者：张振亚 陈刚 杨睿 赵玉涛 单位：江苏大学材料学院 力学性能论文:TIG焊焊接接头的组织与力学性能 铝及铝合金材料具有密度低、强度高、导热性好、断裂韧性高等优点［1］，已经广泛应用于航空航天和交通运输等行业．近年来，中国飞速发展的飞机和高铁制造行业，对性能优良铝合金材料的需求越来越大．AlCuMg硬铝合金是一种室温性能优良的高强铝合金，但因其焊接性能不佳，从而限制了其在工程中的应用．搅拌摩擦焊［2－4］和激光焊［5－6］的出现在较大程度上改善了AlCuMg硬铝合金的焊接质量问题．然而，这两种焊接方法的设备成本都很高，在发展中国家难以得到普及．因此，传统的交流TIG焊焊接方法依然具有较高的研究价值．已有研究［7－10］表明，AlCuMg硬铝合金TIG焊焊接接头主要存在焊接热裂纹、焊接接头软化、气孔和焊接变形等缺陷．本文采用典型的AlCuMg硬铝合金（2A12）进行了焊接实验．文献［7］表明，焊接硬铝合金2A12时主要采用抗裂性较好的ER4145、ER4043或BJ380A焊丝．其中，ER4145（Al10Si4Cu）焊丝的抗热裂能力很强，但焊丝及焊缝的延性很差．ER4043（Al5SiTi）焊丝的抗热裂能力较强，形成的焊缝金属的延性也较好．当ER4043焊丝用于钨极氩弧焊时，能有效防止焊缝金属产生结晶裂纹，但该焊丝抑制近缝区母材产生液化裂纹的能力较差．BJ380A（Al5Si2CuTiB）焊丝的主要成分与ER4043（Al5SiTi）焊丝基本相同，而且添加了较多的Cu元素及适量的B元素，因此，BJ380A焊丝能很好地防止焊缝的结晶裂纹以及近缝区液化裂纹的产生，但该焊丝在市场上的销量非常小，很难购买到合格的产品．综合比较后，本文选用了容易购买的ER4043焊丝．选用ER4043焊丝的另一个优点是在焊接过程中，母材中的部分Cu、Mg等合金元素可以过渡到焊缝中，使焊缝金属产生微合金化．已有研究［11］表明，微合金化能够增加由ER4043焊丝焊接得到的焊接接头的强度和塑性．本文将热影响区中的软化区域称为“过时效区”，而将热影响区中的硬化区域称为“固溶区”． 1实验材料及方法 实验母材为2A12硬铝合金，且其热处理状态为T4态，即经过了固溶（495～505℃）＋自然时效处理．试板尺寸为150mm×60mm×4mm．实验采用ER4043焊丝，且其直径为12mm．母材与焊材的化学成分如表1所示．由于焊丝中Si元素的含量较高，可以有效地抑制焊接热裂纹的产生．采用自动送丝机构和自动行走机构配合交流TIG焊接电源进行焊接实验．在焊接过程中，利用琴键式卡具强制固定试板．焊前对母材坡口周围进行机械清理，同时注意保持焊丝的洁净．试板的坡口角度为60°，在焊接过程中需要使用引弧板和收弧板，且试板背面需加散热铜垫板．实验中采用单面单层焊接工艺．其中，焊接电流为140A；焊接电压为17V；焊接速度为15cm／min；送丝速度为250cm／min；钨极直径为32mm．焊缝正反面成型照片如图1所示．可见，由ER4043焊丝焊接得到的焊接接头成型良好．在外观检查合格后，再对焊接接头进行拉伸、硬度与金相试样的制备．金相腐蚀剂采用Keller试剂（1mLHF＋15mLHCl＋25mLHNO3＋95mLH2O）． 2实验结果与分析 2．1硬度曲线 采用维氏硬度计测量焊接接头的硬度曲线，由于焊接接头具有对称性，实验中只测量了焊接接头一侧的硬度值，结果如图2所示．由图2可见，焊接接头的硬度曲线中存在两个低点，一个位于热影响区的过时效区，另一个位于焊缝区．处于热影响区的固溶区的硬度值得到了提高，且几乎与母材的硬度水平相近，且固溶区与母材的硬度均约为140HV．近缝区的硬度值朝着熔合线方向呈现出较为剧烈的下降趋势，且近缝区的硬度从120HV下降到了90HV左右．熔合线区的硬度约为95HV．焊缝中心的硬度约为90HV，故该区硬度约为母材硬度的65％．处于热影响区的过时效区硬度约为120HV，且该区硬度约为母材硬度的86％． 2．2显微组织 图3为焊接接头各区域的显微组织．图3a为焊接接头的母材的显微组织．可见，该区域晶粒大小均匀，变形程度一致，并沿轧制方向有序排列．母材基体上散落分布着一些较大的黑色颗粒，这些黑色颗粒主要为固溶时未溶入母材的粗大S相（Al2CuMg）和杂质．图3b为位于热影响区中的固溶区的显微组织．可见，经腐蚀后该区域的金相图片发黑，且粗大黑色颗粒略微长大．造成固溶区金相图片发黑的原因是在焊接过程中，由于该区域温度高于人工时效温度，但是低于母材固溶温度，基体中的Cu原子发生聚集，使得过渡相（S′相）转变为粗大的S相，即出现过时效现象．这些弥散分布在基体中的S相被腐蚀剂腐蚀后会变黑，因此，固溶区的金相图片也同样发黑．另外，S相生成的同时基体也会变软，因而在金相试件的制备过程中很容易产生划痕．图3c为位于热影响区的固溶区的显微组织．可见，该区域晶粒变形程度低于母材，但依然沿着轧制方向有序排列．该区域基体中散落分布的粗大颗粒进一步长大并发生聚集．在焊接过程中，固溶区温度达到了母材的固溶温度，但是低于母材的固相线温度，因而平衡相（S相）重新溶入基体，并在冷却后形成了过饱和固溶体．随后在焊后自然时效过程中析出S′相．经过上述过程，该区域相当于经历了一次固溶处理，强度能够得到恢复，因此，该区域称为固溶区．图3d为近缝区的显微组织．可见，该区域晶粒呈等轴状，并未出现明显长大的晶粒．该区域发生了明显的晶界液化现象，散落分布的黑色颗粒已经全部溶入基体中．在焊接过程中，该区域温度达到了母材的固相线温度，因而可使母材中的低熔点共晶体和散落分布的粗大颗粒相发生熔化，而熔化后的低熔点共晶体会聚集到晶界，形成了粗大共晶体，从而降低了基体中合金元素的含量．越靠近焊缝，基体承受的温度越高，晶界形成的低熔点共晶体也就越多，基体中的合金元素含量也就越低，基体强度也就越低，因此，在硬度曲线上表现出硬度急剧下降的趋势．同时，虽然近缝区温度达到了母材的固相线温度，但是由于母材中由各种合金元素形成的弥散分布的细小强化相颗粒较多，限制了晶界的大范围移动，因而晶界只能进行平直化运动，因此，晶粒并未大幅度长大，只是形成了正常大小的圆润等轴晶．图3e为靠近熔合线的焊缝组织．可见，此区域为柱状组织，形成原因是在结晶过程中，该区域的温度梯度很大，晶粒平行于温度梯度方向的生长速度较快，而垂直于温度梯度方向的生长速度较慢，因此，最终形成了朝焊缝中心生长的柱状晶．图3f为焊缝中心的显微组织，该区域呈现出明显的枝晶组织，晶界处出现了大量低熔点共晶体聚集的现象．由于焊丝中的Si含量很高，在焊缝金属结晶凝固的过程中，Si元素和从母材中过渡而来的Cu、Mg等合金元素将会被排挤到晶界，因而在晶界形成大量的低熔点共晶体．这些低熔点共晶体一方面能够改善焊接接头的抗结晶裂纹能力，但另一方面也会降低焊接接头的塑性． 2．3TEM分析 图4为处于热影响区的固溶区的透射电子显微（TEM）图像．由图4可以观察到大量均匀分布的S′相，这些S′相是在固溶后的自然时效阶段形成的，可以对基体起到有效的强化作用．固溶区的脱溶序列可以表示为GP区—S″—S′—S（Al2CuMg）固溶区在受到焊接热循环作用后，基体中的平衡相（S相）会发生溶解，而分解出来的Cu、Mg原子将会重新固溶到基体中形成过饱和固溶体．随着温度的下降，过饱和固溶体中的Cu、Mg原子将会发生聚集，依次形成GP区、S″相和S′相．S′相为非平衡组织，是基体快速冷却后形成的可以在室温下长期存在的强化相，且与基体存在部分共格关系，因此，S′相能够产生较大的畸变能，并起到应变强化、弥散强化和化学强化的作用．S′相不但可以提高焊接接头的强度，而且也能提高其塑性，故S′相的强化效果最为理想．但是S′相在受热时容易聚集转变成S相，S相的尺寸较为粗大，与基体无共格结合，故其强化效果大大降低．这就是处于热影响区的过时效区硬度低于母材和固溶区的原因． 2．4拉伸实验 焊接接头的拉伸实验结果如表2所示．在拉伸实验中，拉伸试件大多断裂于焊缝中心区域．由表2可见，焊接接头的平均抗拉强度约为270MPa，为母材平均抗拉强度的60％．焊接接头的断后伸长率为65％，为母材的断后伸长率为176％．因此，焊接接头的平均抗拉强度和断后伸长率均大幅度低于母材． 2．5SEM与EDS分析 对近缝区和焊缝区的低熔点共晶体进行扫描电子显微（SEM）观察和能谱（EDS）分析，结果分别如图5和表3所示．图5a为近缝区晶界共晶体的SEM图像，可见亮灰色共晶体沿着晶界断续分布（如图5a中A区所示）．结合能谱分析结果可知，该区域Cu元素的含量高达2671％，导致基体强度会由于Cu元素含量的急剧降低而随之降低．同时，存在于近缝区晶界的大量低熔点共晶体也会增加近缝区的液化裂纹敏感性．图5b～d为焊缝组织中具有不同形貌的低熔点共晶体的SEM图像．结合表5中的EDS数据可知，由于这些共晶体的Cu、Mg和Si元素含量各不相同，因此，这些共晶体应该是由不同成分的组元构成的低熔点共晶体．由图5b～d可见，焊缝组织存在大量的低熔点共晶体．在这些共晶体的共同作用下，焊缝金属在结晶过程中具有“愈合”作用，能很好地抑制结晶裂纹现象，但其塑性变形能力较差．这是因为在焊缝凝固后期，如果晶界处存在的低熔点共晶体较少，则容易被焊接拉应力拉开形成裂纹；如果晶界存在较多的低熔点共晶体，则被拉开的晶界可以及时得到足够的液体（低熔点共晶体）来补充，即起到“愈合”作用． 3结论 AlCuMg硬铝合金焊接接头的组织和性能变化较为复杂，焊接接头的各个区域均具有各自鲜明的特点，且AlCuMg硬铝合金焊接接头的焊接性能较差．本文选用ER4043焊丝对AlCuMg硬铝合金进行焊接，并研究了所得焊接接头的组织与性能．通过以上实验分析，可以得出如下结论：1）在焊接接头的过时效区，由于S′相转变为强化效果较差的S相，因此，该区域硬度值大幅度下降．2）焊后焊接接头的固溶区强度可以自行恢复，且在该区域能够观察到大量的S′强化相．3）近缝区晶界存在大量富含Cu元素的低熔点共晶体聚集现象，造成基体中合金元素的含量下降，并对基体硬度产生了明显的影响．4）利用ER4043焊丝焊接得到的焊缝组织存在大量的低熔点共晶体，这些低熔点共晶体在结晶过程中可以产生“愈合”作用，能够有效地抑制结晶裂纹，但同时也会降低焊缝的塑性． 作者：刘政军 刘继国 苏允海 单位：沈阳工业大学 材料科学与工程学院 力学性能论文:等通道角挤压力学性能研究 1实验材料和实验方法 1.1材料的制备 实验材料以铸造高纯铝(纯度为99.99%)作为实验对象。将材料加工为尺寸为15mm×15mm×90mm的长方体试样。将试样放入等通道角挤压模具中，采用石墨润滑剂，以1mm·s－1的速度，进行多道次的室温ECAP变形。其中ECAP模具通道的内角φ=90°，外角Ψ=20°。采用Bc路径反复挤压1～8道次。采用C路径反复挤压1～4道次。Bc路径是指前一次挤出的试样按同一方向旋转90°后进入下一次挤压。C路径是指前一次挤出的试样按同一方向旋转180°后进入下一次挤压。 1.2拉伸试验 对高纯铝多道次等通道角挤压后的试样进行拉伸性能测试，按照GB/T228.1—2010［9］制备拉伸试样，采用200kN型电子万能试验机进行拉伸试验。 1.3硬度实验 金属材料的硬度是其力学性能的主要参考之一，试样的晶粒越细，硬度越高，所以通过硬度值也可以反映出材料晶粒的尺寸变化。切取硬度试样，采用FM－700数字显微硬度计，对挤压后的试样进行显微硬度测试。 1.4热稳定性实验 为检测高纯铝经过ECAP实验后的热稳定性，设计两组实验:第1组将1～4道次的试样进行加热到100℃保温1h的退火实验;第2组将1～4道次的试样进行加热到200℃保温1h的退火实验，对退火后的试样进行拉伸试验和维氏硬度实验。 2实验结果与分析 2.1抗拉强度和伸长率分析 高纯铝经过ECAP实验后的拉伸力学性能见表1。可见高纯铝的抗拉强度在经过挤压后有了明显的提高，抗拉强度从第1道次到第3道次不断提高，升高趋势相似，在第3道次达到最大值为108MPa。在第4道次时抗拉强度出现下降趋势，如图1所示。这应该是由于第1次变形后高纯铝晶体内部晶粒减小且产生大量位错，使抗拉强度大幅度提高，随着应变量增加，抗拉强度不断提高。到挤压至第4道次时，位错被堆积和湮灭，位错数量有所下降，且保持稳定，进而出现动态回复和动态再结晶使强度下降［9］。在5道次挤压后，抗拉强度比前一道次略有提升，但随后几道次的抗拉强度还是呈下降趋势，在第6道次达到最低，为81MPa。高纯铝经过ECAP挤压变形后的伸长率在经过第1道次的挤压后明显下降，随着挤压道次的增加，试样的伸长率略有提升，但总体呈下降趋势并逐渐趋于稳定。这是因为经过第1道次挤压后高纯铝内部产生大量内应力，导致伸长率下降。 2.2硬度分析 经过Bc路径ECAP第4道次的挤压后高纯铝的硬度从最初的43.38HV提高到59.8HV，提高了37.8%。同样，C路径ECAP挤压至第4道次后，硬度也达到了54.6HV，提高了25.8%。可见从1道次至4道次晶粒在不断地细化。从图2看出，对比Bc路径和C路径可以发现在第3和第4道次挤压后，Bc路径挤压得到的硬度比C路径挤压后的硬度高。Bc路径在第2到3道次之间硬度剧烈提高，相比C路径硬度则均匀升高。 2.3热稳定性分析 高纯铝热稳定性的检测是通过对加热处理过的高纯铝进行拉伸试验和硬度测试。图3和图4分别是Bc路径和C路径制得的高纯铝退火后硬度，从图中可以得出，经过加热到100和200℃进行退火后，试样的硬度明显下降。对比可以发现，经Bc路径挤压的试样退火后，第3和第4道次比前两道次硬度下降的幅度大。而C路径则是第2和第4道次的硬度下降幅度大，而其他两道次退火后硬度下降较小。对比加热温度可以发现，加热到100和200℃后退火，对退火后的硬度没有太大的影响。图5是挤压过第5道次至第8道次的高纯铝试样，从图5中可以看到:高纯铝在经过较高道次的ECAP挤压后，试样经过200℃退火后，其抗拉强度下降;试样经过100℃退火后，抗拉强度在第6和第7道次均高于未经热处理的挤压试样。对比100和200℃退火，试样经200℃退火后的抗拉强度明显下降，下降幅度比100℃退火后大很多。可见退火温度不同对抗拉强度的影响不同。 3结论 (1)高纯铝在ECAP第3道次后抗拉强度达到最大值为108MPa，伸长率在第1道次后剧烈下降，由44%下降至18.3%，随后抗拉强度下降，随挤压次数增加趋于稳定。(2)高纯铝的硬度随着挤压道次的增加不断上升，到4道次后，Bc路径高纯铝硬度为59.8HV，C路径高纯铝硬度为54.6HV。(3)退火后高纯铝的的硬度和抗拉强度都有所下降，不同的退火温度对退火后硬度的影响几乎相同，而对抗拉强度的影响差别较大。 作者：高松松 王进 单位：青岛理工大学 力学性能论文:酚醛树脂炭力学性能研究 1实验方法 1．1原材料 ①多聚甲醛，分析纯，天津福晨化学试剂厂生产；②苯酚，分析纯，天津博迪化工有限公司生产；③氨水，分析纯，天津福晨化学试剂厂生产。 1．2热固性酚醛树脂的制备 根据反应中引入催化剂的不同，酚醛树脂可分为酸催化合成的热塑性树脂和碱催化合成的热固性树脂。其中，热固性酚醛树脂具有不溶不熔的特性。本文将使用热固性酚醛树脂为树脂炭材料的前驱体，具体的合成工艺如下：将多聚甲醛与苯酚按照1∶1．3的摩尔比混合后，加入到三口烧瓶中；将三口烧瓶置于水浴炉中加热至65～95℃，同时加入少量NH3·H2O，保持反应过程中体系的pH值在7．5～9．5；搅拌反应一段时间后得到粘稠状液体，即为热固性酚醛树脂。 1．3酚醛树脂炭的制备 将合成的热固性酚醛树脂模压固化（即树脂注入模具中，160℃固化48h以上脱模），再置于电阻炉中，在氮气保护下进行炭化处理（炭化温度为850～900℃），得到酚醛树脂炭材料。 1．4酚醛树脂炭结构与性能的表征 采用NETZSCHSTA409型热重分析仪表征酚醛树脂炭的前驱体———酚醛树脂在N2气氛下的热失重行为。采用JSM6700型场发射扫描电镜观察酚醛树脂炭的微观形貌。采用RenishawInVia拉曼光谱仪分析酚醛树脂炭的元素杂化态。采用CMT－5304电子万能试验机测定酚醛树脂炭的压缩强度。加载速率为0．5mm／min，试样尺寸为10×10mm3。并通过试样的压缩应力－应变曲线，分析试样的断裂失效机制。 2力学性能分析 2．1酚醛树脂炭的微观结构 高聚物材料的热分解温度定义为失重10wt．％所对应的温度［11］。固化后的酚醛树脂在N2气氛中的热失重曲线，酚醛树脂的热分解温度为239℃，失重5wt．％时的温度为211℃，至850℃时的残炭率为50．7％；酚醛树脂在237和543℃附近的两个阶段发生明显的失重现象；600℃后，酚醛树脂进行结构重排，有机芳环结构逐渐向无机结构演变。第一阶段的失重是因为固化反应过程中残余的低分子物质挥发及分子间的交联缩合而引起的；第二阶段的失重则是因为自由基裂解、大量分子链断裂、脱氢等非均相分解所致，该过程分解出CO、CO2、CH4等气体，同时释放大量的热量。在1348cm－1附近出现代表sp3杂化的无序乱层炭结构的D峰，而在1589cm－1附近出现代表sp2杂化的取向度较好的微晶石墨炭结构的G峰。根据D峰与G峰的强度比值判断材料中炭结构的类型。使用Origin8．0软件计算两峰的积分面积，得到ID／IG＝2．15，大于1，表明酚醛树脂炭主要以非晶炭结构为主。从图2（b）可以看出，酚醛树脂炭主要由树脂炭基体、微孔和微裂纹组成。酚醛树脂在固化和炭化热处理过程中出现小分子逃逸，因而在炭基体中留下大量微孔，微孔的孔径为3～8μm。在炭化过程中酚醛树脂内部产生较大的热应力，在热处理结束后未得到完全释放，残余应力留在树脂炭基体中，从而形成一些宽度为1～2μm的微裂纹。 2．2酚醛树脂炭的压缩性能 酚醛树脂炭典型的压缩应力－应变曲线酚醛树脂炭的压缩强度为8．58MPa，酚醛树脂炭的压缩过程主要为弹性变形区，无屈服平台区。弹性变形区主要受静应力影响，反映了炭泡沫泡孔结构的强度特性，而屈服平台区主要反映了微孔孔隙结构被压垮的过程［3］。酚醛树脂炭的压缩应变较小，当应变达到4％左右，材料突然失效，曲线无屈服平台区，压缩断裂过程呈脆性断裂模式；应力－应变曲线出现一些“台阶”（图中箭头所示区域），表明在受压过程中，裂纹在材料内部发生多次偏转。由此可推测酚醛树脂炭的断裂过程（如图4所示）：酚醛树脂在固化过程中残存一定的内应力，其在炭化阶段未得到完全释放，并在材料内部形成一定数目的微裂纹；这些微裂纹在受压过程中不断扩展－连通，形成更大的裂纹；当大裂纹在其生长方向上遇到基体相中的微孔，发生裂纹偏转和裂纹弯曲效应，并吸收少量裂纹扩展能。由于树脂炭基体的脆性较大，微孔的出现不足以吸收足够的裂纹扩展功，难以阻挡裂纹进一步扩展。随着载荷的不断增大，材料内部的大量长裂纹迅速扩展－连通，致使其发生脆性断裂，同时在应力－应变曲线上出现明显的瞬间应力衰减现象。通常情况下，吸收的总能量越低，材料的韧性越差。由图3可计算出酚醛树脂炭在压缩过程中吸收的总能量为0．135MJ／m3。而多孔树脂基炭泡沫断裂韧性最差的试样，其吸收的总能量为0．3018MJ／m3［3］。与该研究结果相比，树脂炭在压缩过程中吸收的总能量降低了55．3％以上。平台区是吸收能量的主要阶段，而树脂炭的压缩断裂呈现脆性断裂模式，其压缩变形主要以弹性变形区为主，因此在断裂过程中吸收的总能量较低，断裂韧性较差。 3结论 （1）采用碱催化法合成的热固性酚醛树脂，其热分解温度为211℃；酚醛树脂经固化－高温炭化热处理形成了以非晶炭为主，含有树脂炭基体、微孔和微裂纹的酚醛树脂炭材料。（2）酚醛树脂炭的压缩强度为8．58MPa，应变较小，仅为4％左右；压缩应力－应变曲线以弹性变形区为主，压缩断裂特征为脆性断裂模式。（3）酚醛树脂炭的断裂韧性较差，由于压缩应力－应变曲线无屈服平台区，压缩断裂过程中吸收的总能量较小，仅为0．135MJ／m3。 作者：赵毓梅 单位：西北工业大学 力学性能论文:980钢组织与力学性能探究 1试验材料和方法 试样采用980钢试样，尺寸为150mm×50mm×20mm，共制作4个试样，打钢印进行标记。试验使用炉膛为260mm×160mm×100mm的实验室箱式炉。热处理工艺为调质，即860℃×0．5h水冷10s转油冷至室温+620℃×1h回火，开炉门冷却至室温，工艺曲线如图1所示。对1号试样不进行调质，对2号试样进行一次调质，3号试样进行两次调质，4号试样进行三次调质，每次调质工艺相同。试样经打磨、抛光、4%硝酸酒精侵蚀后，于高倍金相电子显微镜下观察显微组织。按照GB/T228．1—2010《拉伸试验第一部分:室温试验方法》进行试样制作和拉伸试验;按照GB/T229—2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》进行试样制作和低温冲击试验。 2试验结果与讨论 2．1调质次数对力学性能的影响 980钢经过不同次数调质后的力学性能如表1及图2所示。结果表明，980钢经过第一次调质后，强度显著提高，但低温冲击吸收能量无明显提高。980钢经过第二次调质，强度与第一次调质相比无明显变化，低温冲击吸收能量显著提高。980钢经过第三次调质，强度与第一次调质相比无明显变化，低温冲击吸收能量略有降低。 2．2调质次数对显微组织的影响 为不同次数调质态980钢的显微照片。可以看出，980钢未进行调质时，组织为铁素体，晶粒度级别为7．0级，进行第一次调质后，组织为回火索氏体和残留奥氏体，晶粒度级别为7．5级，存在颗粒状碳化物。经过第二次调质，残留奥氏体基本消失，为回火索氏体，晶粒度级别提高到8．0级，存在少量颗粒状碳化物。当进行第三次调质时，组织为回火索氏体和粒状珠光体，晶粒度级别为8．0级。回火索氏体是铁素体与粒状渗碳体的混合物。回火索氏体使钢的脆性降低，冲击性能提高［3］。析出的细小颗粒状碳化物，作为第二相质点，可以阻碍晶界的迁移长大，所以，随着调质次数增加，晶粒细化。此外，淬火的冷却过程存在形核和核心长大的过程。淬火冷却时间受到控制，新的晶粒没有长大到原始晶粒尺寸时，重新进行加热后冷却，再一次进行形核和核心长大，在原始晶粒中形成多个细小的晶粒，晶粒得到细化。钢的冲击韧性与晶粒大小有关［4］，韧脆转变温度T与晶粒直径d的关系可用公式T=K－lnd－1/3描述，因此，细化晶粒可以提高钢的冲击性能。从屈服和抗拉强度来看，经过第二次调质，980钢的屈服强度和抗拉强度明显提高，这可能与晶粒得到细化有直接关系。塑性变形过程中，由外加切应力直接引起滑移的晶粒只占少数，多数晶粒的塑性变形是由前面晶粒中的位错塞积群的应力集中所引起的，只有所有晶粒都进行了塑性变形，才会引起塑性变形的宏观效果，它的作用效果与晶粒尺寸有关。可见，通过细化晶粒，可以提高屈服强度和抗拉强度。 3结论 1)980钢经过第一次调质，屈服强度和抗拉强度明显提高，低温冲击吸收能量提高不明显，显微组织为回火索氏体和残留奥氏体。经过第二次调质，屈服和抗拉强度无明显变化，低温冲击吸收能量显著提高，显微组织转变为回火索氏体，晶界变得明显，晶粒得到细化。经过第三次调质，屈服强度、抗拉强度无明显变化，低温冲击吸收能量略有降低，显微组织为回火索氏体和粒状珠光体。2)980钢经过两次调质处理后，力学性能显著提高，效果最好。 作者：陈亮 单位：武汉船用机械有限责任公司 力学性能论文:高阻尼橡胶隔震支座力学性能研究 1力学性能试验研究 本实验所用的水平加载设备是美国MTS公司提供的动力液压伺服作动器，此作动器由MTS公司提供的FlexTestGT控制系统控制。同时FlexTestGT控制系统留有外部输入信号的接口，这样拟动力子结构实验中的数值子结构计算程序和DSP中控制程序就能和FlexTestGT控制系统连接进行数据信号交换。实验中使用的动力液压伺服作动器在动力加载时可以达到±1000kN，水平位移的范围是±300mm。竖向力由4个750kN的静力作动器产生，整个竖向加载是自平衡装置，大幅度的减少了设备的自重和加载过程中的摩擦力。本实验的试件为4件性能相同的新型高阻尼橡胶隔震支座，其平面尺寸和橡胶层数都为400mm×400mm×6层，橡胶每层厚度为20mm，橡胶层总厚度为120mm，橡胶的水平剪切弹性模量采用G12(1.2N/mm2)。 1.1试验方案 首先进行顺应变加载实验，实验中支座的竖向荷载为960kN(面荷载6N/mm2)，并在实验中保持恒定。水平方向通过水平动力液压伺服作动器输入正弦激励波，为了研究频率对支座性能的影响，对3件新型高阻尼橡胶隔震支座分别输入频率为0.1Hz、0.3Hz、0.5Hz的正弦波，对于每一频率的正弦波其振幅分别按100%、175%、250%应变的顺序进行改变，每一应变往返进行6次。而每一振幅实验之间将支座静置24h，使其能恢复到弹性状态。其次，为了研究加载经历对新型高阻尼橡胶隔震支座的力学性能的影响，对未进行过实验的1件新试件进行逆应变加载实验。实验中竖向荷载还是保持960kN不变，水平方向输入频率为0.5的正弦波，其振幅按250%、175%、100%应变顺序进行改变，每一应变往返进行6次。同样对于每一振幅实验之间将支座静置24h，使其能恢复到弹性状态。 1.2实验结果及分析 顺应变与逆应变实验中得到的新型高阻尼橡胶隔震支座的滞回曲线如图1所示。并且根据每一频率下第2～第6回的滞回曲线按最大位移法计算在不同应变下的等效水平刚度与等效阻尼系数。其等效水平刚度、等效阻尼系数和加载频率、应变的关系如图2、图3所示。从图2中可以看出随着加载频率的增加，等效水平刚度有增加的趋势，大致上频率每增加0.01Hz，其等效水平刚度增加0.042(kN/mm)。但是实验结果等效阻尼系数随着频率的变化几乎没有多大的变化，这说明新型高阻尼橡胶隔震支座的阻尼性能是稳定的，与激励频率的相关性小。同时从图3中可以看出随着应变的增加，等效水平刚度与等效阻尼系数都变小。从逆应变滞回曲线可以看出，当新型高阻尼橡胶隔震支座首先经历了大应变变形后，小应变实验的初始刚度比顺应变实验结果降低了，同时等效水平刚度与等效阻尼系数也发生了变化。根据每一频率下第二回至第六回的滞回曲线按最大位移法计算逆应变实验的等效水平刚度和等效阻尼系数，并与顺应变实验结果进行对比，其结果如图4所示。可以看出，在顺应变实验中100%、175%应变的等效水平刚度比逆应变分别高25%、19%，而250%应变时两者却几乎相同。对于等效阻尼系数，逆应变实验结果均比顺应变的实验结果小，100%、175%、250%应变时分别小了7.3%、0.9%、16.9%。由此可见新型高阻尼橡胶隔震支座的等效水平刚度、等效阻尼系数与加载顺序有很强的相关性。 2隔震性能分析研究 (1)力学模型。在分析中采用了10m高的混凝土桥墩，桥墩基础的平面尺寸6.3m×6.3m，基础高度为2.0m，桥墩的断面尺寸为5.22m×2.4m，高度为9.5m，桥面的重量为714ton.实验的桥墩模型的1次振型为{0.08，0.133，0.991}T，其周期为1.27s，(2)橡胶隔震支座及其地震波。在本次分析使用的是板式橡胶支座NR，新型高阻尼橡胶隔震支座HDR.其平面尺寸都采用方形400mm×400mm，纯橡胶层总厚度为120mm，橡胶的剪切弹性模量为1.2N/mm2。其175%应变时的阻尼比设计值分别为0.04，0.21.采用针对2类场地的地震波L2T1Soil2，其最大加速度峰值为0.22g，地震波的标准输入时间间隔为ΔT=0.01.(3)实验结果及分析。10m高桥墩在L2T1Soil2地震波输入条件下，2种支座的地震反应滞回曲线如图7所示。为了定量的评价其隔震效果，从分析结果中直接得桥墩顶部的最大位移，桥面的最大位移，桥面的最大加速度，同时通过计算求得桥墩底部的最大弯矩，结果如表1所示。分析结果表面新型高阻尼橡胶隔震支座对桥梁有良好的隔震效果。 3结论 本文对新型高阻尼橡胶隔震支座的力学性能与对桥梁的隔震性能进行了实验研究。实验结果表明新型高阻尼橡胶隔震支座是速度相关型支座，加载频率对其等效水平刚度有较大的影响，但对其等效阻尼系数影响不大。通过分析精确的定量地验证了新型高阻尼橡胶支座对桥梁的减隔震效果。 作者：邵丽霞 单位：长安大学 力学性能论文:骨料对混凝土力学性能的影响 1引言 混凝土是以骨料为填料，以硬化水泥浆为基体组成的复合材料。骨料在混凝土中占其体积的70%～80%，是组成混凝土的骨架，骨料的粒径、颗粒形状、级配、弹性模量等均会对混凝土的强度、耐久性和抗渗性等产生重要影响，尤其对混凝土的力学性能影响较大。本文从混凝土宏观力学、断裂力学和细观力学三个方面总结分析骨料对混凝土力学性能的影响，期望为改善混凝土的力学性能和研制出高性能混凝土材料提供参考。 2基于混凝土宏观力学的影响研究 天然骨料粒径、种类和级配等对混凝土抗压、抗拉等性能的影响较大，轻骨料、再生骨料的粒径、替代率等对混凝土力学性能的也有较大影响。成振林等［1］通过实验发现粒径小的粗骨料，在相同浆体条件下，其混凝土抗压强度较低，在非连续级配中，当单粒径增大时，混凝土强度呈递减趋势;在连续级配中，最大粒径占量最多时，混凝土抗压强度最大;随着粗骨料粒径增大，抗压强度增加，粗骨料级配好，混凝土抗压强度较高。徐仁崇等［2］发现在相同水泥用量的情况下，使用大粒径碎石配制的透水混凝土抗压强度较低，但透水系数较高。何锦云等［3］认为小颗粒的骨料存在缺陷的几率小，可降低骨料与水泥石界面的应力差，增加与水泥浆的粘结面积，使粘结强度提高;大颗粒的骨料下沉速度快，造成混凝土内部分布不均匀，影响混凝土的强度，过小的颗粒影响粘结强度。李嘉进等［4］发现混凝土抗拉强度随骨料粒径的增大而降低，骨料最大粒径为150mm试件的抗拉强度，只有骨料最大粒径为40mm试件抗拉强度的80%左右，但是骨料粒径对抗压强度的影响不明显。田砾等［5］通过三点受弯和直拉试验，研究发现放大骨料最大粒径，并通过颗粒级配来调整界面过渡区的组成，在满足必要的力学性能要求下，可显著改善纤维增强水泥基复合材料的应变硬化特性。周立欣等［6］通过试验研究发现，骨料类型对早龄期混凝土抗压强度和弹性模量影响较小，对早龄期混凝土劈裂抗拉强度影响较大。周敏等［7］发现无论是由单粒级还是连续粒级配制的无砂大孔混凝土，随着骨料最大粒径的增大，抗压强度逐渐减小，在浆体总量相同的情况下，单粒级骨料抗压强度低，且最大粒径增加，强度降低。Jawahar等［8］发现不同粒径混合的粗骨料，对自密实混凝土的抗压强度影响不大，在粗骨料含量一定的情况下，最大粒径粗骨料含量越多，自密实混凝土弹性模量、劈拉强度越大，粗骨料含量越大，自密实混凝土弹性模量、劈拉强度越大。Vu等［9］发现无侧限压缩时，粗骨料粒径对混凝土强度影响不大，在高围压下，粗骨料粒径越大，对应极限变形的平均应变越小，在高围压和高偏压力条件下，粗骨料粒径越小，混凝土轴向切线刚度越大。李凤兰等［10］发现当粒径小的轻骨料所占混合比例多时，可获得强度高于普通混凝土而弹性模量低于普通混凝土的复合骨料混凝土，当粒径大的轻骨料所占混合比例与粗骨料比例相当或多时，复合骨料混凝土的抗拉强度明显降低。于本田等［11］过对混凝土强度和电通量的测试，采用灰色关联分析方法研究发现，粗骨料的紧密空隙率与混凝土不同龄期强度的关联度最大，破碎面所占比例和压碎指标值次之，针片状颗粒含量最小，故降低粗骨料的紧密空隙率，提高破碎面所占比例可使混凝土获得较高的抗压强度。对于普通混凝土，一般情况下，骨料粒径越大，抗压强度越大，抗拉强度越小，级配越好，抗压强度越高，非连续级配下，骨料粒径越大，抗压强度越大，连续级配中，最大骨料粒径含量越大，抗压强度越大，一定条件下，放大骨料最大粒径，可以改善应变硬化特征，对受高围压的混凝土，粗骨料粒径越大，对混凝土应变，刚度越有利。但是对其它类型混凝土，如对无砂大孔混凝土，骨料粒径越大，抗压强度越小，对轻骨料混凝土，粒径小的轻骨料含量越多，抗压强度越高，故骨料对不同混凝土的影响不同。 3基于混凝土断裂力学的影响研究 混凝土宏观力学性能的研究，很难揭示材料变形和破坏的物理机制，研究骨料对混凝土断裂参数的影响，分析骨料对混凝土内裂纹的扩展演化过程的影响，这些基于混凝土断裂力学理论的研究受到关注。林辰等［12］利用双参数模型研究发现对于高强混凝土最大粗骨料粒径增大，临界应力强度因子增大。吴智敏等［13］发现当骨料最大粒径Dmax≤40mm时，混凝土断裂韧度、断裂能随Dmax的增大而增大，当Dmax＞40mm时，断裂韧度和断裂能随Dmax的增大而减小且趋于稳定，而临界裂缝尖端张开位移与Dmax无关。应荣华等［14］发现粗骨料可以较大地减小应力强度因子，其作用类似于加筋作用，粗骨料的粒径越大，粗骨料离裂纹尖端的距离越近，加筋作用也就越明显，裂纹尖端的应力强度因子降低的幅度越大，应力强度因子的值越小。朱亚超等［15］基于试验结果和改进的J积分计算方法，得出砂浆-骨料界面的ⅳ型断裂能随着砂浆基体强度的提高和骨料表面粗糙度的提高而提高。郑丹等［16］采用断裂力学方法分析了混凝土在拉压多轴情况下的破坏准则，结果表明拉压状态下的不同尺寸和骨料级配的混凝土试件抗拉和抗压强度均低于相应的单轴拉压强度，并且混凝土的骨料粒径越大，其双轴强度下降越大，最大骨料粒径对混凝土的双轴破坏准则并无影响。Zhang等［17］发现对普通强度的混凝土，骨料总含量一定时，小骨料颗粒导致高抗拉强度和急剧的峰后应力下降，骨料颗粒越小，峰后应力σ-w曲线越陡;但对高强度混凝土，对不同的骨料颗粒σ-w曲线基本相似，峰后应力σ-w曲线比普通强度的混凝土更陡，骨料颗粒越小，抗拉强度越高;对普通和高强混凝土，断裂能和特征长度随骨料颗粒的增大而增大。张海等［18］利用四点剪切加载的试验方法发现骨料不同，主要的断裂形式不同，骨料对混凝土断裂韧度影响较大;陶粒混凝土断裂韧度低于花岗岩和石灰石混凝土的断裂韧度。刘进宝等［19］基于稳定断裂试验，采用逆分析方法，发现断裂能随骨料粒径的增大而增大，表明骨料对裂缝有阻碍作用，随着骨料粒径的增大，骨料从基体中拔出的长度越大，最大黏聚裂纹宽度逐渐增大。郝彩哲等［20］发现不同骨料的混凝土断裂轨迹不同，骨料的强度越大，混凝土的断裂荷载越大，变形越小，也就是脆性越大，骨料不同，裂纹扩展的方式也不同，陶粒几乎完全断裂，花岗岩和石灰石少部分断裂。吴静等［21］认为弱化了的细集料-水泥石界面，细集料表面的初始缺陷将宏观分离裂缝诱导为均匀分布于砂浆基体中的弥散裂缝，增加了有效裂缝长度，也增大了断裂过程区，提高混凝土的断裂能和延性指数。通过断裂力学理论研究混凝土力学性能，发现粗骨料粒径越大，断裂韧度、断裂能、临界应力强度因子越大，表明粗骨料对裂缝的发展有阻碍作用，可以提高混凝土的延性和抗压强度，骨料越小，抗拉强度越高，峰后应力下降越剧烈，与骨料对混凝土宏观力学的影响一致。此外骨料强度越高，断裂荷载越高，变形越小，骨料表面越粗糙，断裂能越高，这些都提高了混凝土的强度，延性等。 4基于混凝土细观力学的影响研究 断裂力学研究宏观裂缝对混凝土性能的影响，但是无法分析宏观裂纹出现以前材料中微缺陷或微裂纹的形成及其发展对材料力学性能的影响，研究者将细观力学引入混凝土的研究。在混凝土细观力学的发展中骨料对混凝土力学性能的影响主要集中在细观力学数值模型建立，细观层次混凝土损伤研究两个方面。基于混凝土的细观结构，人们提出了许多混凝土细观损伤断裂的数值模型，如格构模型、随机粒子模型、随机骨料模型、随机力学特性模型等［22］，数值模型仍不断改进发展。孙立国等［23］提出了一种新的高效投放算法，通过一次性随机投放形成同种骨料的所有三角形基骨料，然后在此基础上随机延凸，生成任意形状的随机骨料。李建波等［24］通过提出骨料粒径极值比阈值的方法，剔除奇形骨料颗粒，并针对骨料填充过程采取半人工干预方式，切实做到在保证骨料目标填充效率及成功率的条件下，兼顾骨料形状与分布的随机性。汪卫明等［25］把骨料当作刚体，砂浆当做弹性体考虑，骨料用块体元模拟，砂浆用有限元模拟，提出了运用于混凝土细观力学仿真分析的块体元-有限元耦合方法，可以大大地减少有限单元的数目，简化前处理，减少计算量。王旗华等［26］提出的混凝土三相结构细观模型生成方法，避开了复杂的侵入判定，提高了骨料的投放效率，综合应用的极坐标方法、布尔运算方法以及图层管理方法，使筛分简单、计算量小、有限元处理便捷。Chen等［27］应用自定义的3D细观离散单元法分析沥青混凝土的断裂性能，在建立的细观模型中，骨料的形状、颗粒级配、骨料含量通过定义的功能能容易的控制。梁听宇等［28］应用随机骨料模型，进行数值模拟，发现骨料随机位置对混凝土试件强度的影响比较小，对变形影响比较大，骨料尺寸对强度的影响比较大，混凝土骨料相对试件越小，其脆性越明显。琚宏昌等［29］运用Monte-Carlo方法模拟三相复合材料混凝土试件，采用各向同性的Mazars损伤演化模型描述混凝土细观各相弹性损伤退化过程，利用有限元方法分别进行了混凝土二、三、四级配圆形、多边形骨料试件的单轴拉伸数值模拟。试验结果表明，同一级配任意多边形骨料试件的极限承载力总体上要大于圆形骨料试件的承载能力;二、三、四级配混凝土试件强度依次递减;在应力-应变曲线的软化阶段，圆形骨料较多边形骨料试件软化曲线平缓;多边形骨料混凝土试件的脆性指数较圆形骨料混凝土试件的脆性指数高。唐欣薇等［30］对混凝土切口三点弯梁试验进行了数值仿真，分析了同级配不同骨料颗粒分布特征对裂纹扩展性态及宏观力学性能的影响。裂纹主要沿着骨料与砂浆界面扩展，当离开界面时，则从砂浆内部扩展，强度较高的骨料颗粒对微裂纹扩展有阻碍作用，断裂一般不发生在骨料内，数值仿真的力-位移曲线的应变软化段存在微幅波动现象。黄修山等［31］首先通过试验测定了数值模型中需要的砂浆、骨料强度和变形参数，在颗粒流数值平台上实现了砂浆、1～3mm、1～4mm和1～5mm粒组骨料数字混凝土单轴压缩虚拟实验，发现骨料对混凝土材料强度和变形特性具有明显的增强特性，骨料越大，微裂纹多绕骨料产生和发展，骨料粒径范围越大，越容易形成架空结构，造成应力应变曲线峰值附近的波动，形成次稳定和多级强化。Zhang等［32］运用骨料生成和打包算法建立了考虑混凝土非均匀性的数值模型，此模型表达了骨料分布的随意性，三点弯曲梁试验和数值分析发现骨料对断裂性能影响较大，裂缝不沿着原有裂缝发展，而是在附近呈Z字行分布，断裂方向上的骨料也破裂。王宝庭等［33］采用适宜极限分析及处理微裂纹行为的刚体-弹簧元法，以随机圆形颗粒模型代表混凝土的结构，模拟计算了混凝土试件的单轴抗压的本构特性，全级配混凝土试件的弹性模量与骨料的弹性模量的关系为二次曲线。黄俊等［34］用有限元方法模拟了轻骨料混凝土在单轴拉伸载荷作用下的破坏形式，发现轻骨料混凝土裂纹首先在轻骨料中萌生、扩展，断裂面扩展几乎不受骨料阻碍，破坏过程比较突然。骨料形状、颗粒级配、骨料分布、骨料含量、骨料和砂浆的模拟方法等都极大地影响了普通混凝土细观力学中数值模型的建立和处理，在数值模拟分析中，骨料粒径、强度越大，微裂缝多绕骨料产生和发展，骨料粒径范围越大，越易形成架空作用，任意多边形骨料试件的极限承载力大于圆形骨料试件的承载力等，可见骨料的粒径、级配和形状等影响了裂缝的萌生和发展，对混凝土细观力学性能影响同对混凝土断裂力学性能和宏观力学性能的影响基本一致。 5结语 本文从混凝土宏观力学、断裂力学和细观力学三个方面分析总结了骨料的粒径、颗粒形状、级配和密度等性能对混凝土的力学性能的影响。骨料特性影响了混凝土的抗压、抗拉强度等，影响了混凝土断裂形式、断裂参数、强度判据、数值模型，裂缝发展等，骨料对混凝土断裂性能、裂缝扩展、应力应变场变化等的影响和对混凝土宏观强度的影响基本一致。混凝土宏观力学、断裂力学和细观力学的研究，使人们从不同层面全面了解骨料对混凝土性能影响、混凝土的破坏机理及其复杂的应力应变场等，可为改善混凝土的力学性能和研制出高性能混凝土材料提供参考。 作者：王赟 单位：陕西理工学院土木工程与建筑学院 力学性能论文:钢渣混凝土性能及力学性能应用 1试验概况 1．1原材料 水泥:呼和浩特市冀东水泥厂生产的P·O42．5级水泥;细骨料:呼和浩特市产河砂;钢渣采用包钢转炉钢渣，本试验选取钢渣均经过热闷工艺，释放其膨胀性，符合混凝土粗骨料相关标准，经破碎筛选，粒径15～25mm。试验对比用天然碎石采用呼和浩特市大青山机制硬质花岗岩碎石，粒径15～25mm。水胶比为0．3、0．4时，使用聚羧酸高效减水剂;水胶比为0．6时，使用萘系减水剂。 1．2试验配合比 混凝土配合比共三种，分别为0．3、0．4、0．6;钢渣代碎石率(体积比)分别0、50、100%。1．3试验内容试验内容分为三类:一是骨料性能测试，具体依照JGJ52—2006《普通混凝土用砂石质量及检验方法标准》;二是混凝土拌合物坍落度及含气量测试，参照GBT50080—2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》;三是钢渣代碎石混凝土的力学性能测试，参照GBT50081—2002《普通混凝土力学性能测试方法标准》。混凝土强度试件尺寸为100mm×100mm×100mm，采用试验室标准养护，压缩强度试验龄期分别为3、7、28、90d、半年及一年，劈裂抗压强度试验龄期为90d。 2试验结果与分析 2．1骨料性能测试结果 密度、含水率测试结果见表1。钢渣表观密度为3126．67kgm3，含水率为2．17%。碎石表观密度为2843．35kgm3，含水率为1．1%。钢渣表观密度及含水率均大于碎石。表2为钢渣与碎石压碎指标测试结果。有试验结果可知，钢渣压碎指标平均值为4%，碎石压碎指标平均值为7%，钢渣压碎指标小于碎石压碎指标。 2．2混凝土拌合物 混凝土拌合物含气量及坍落度试验结果见表3。当水胶比为0．3时，相同配合比条件下，钢渣代碎石混凝土的坍落度与普通混凝土相近。当水胶比为0．4时，要达到与普通混凝土相同流动性，钢渣代碎石混凝土减水剂用量需增大到普通碎石混凝土的2．3倍。当水胶比为0．6时，钢渣代碎石混凝土单独增加减水剂已无法调配出与普通混凝土相同的流动性，需要同时增加水的用量。观察不同钢渣代碎石率的混凝土含气量，可发现在同等水胶比条件下，钢渣代碎石混凝土含气量比普通混凝土含气量大，且随着钢渣代碎石率的增大，拌合物的含气量逐渐增大。随着水胶比的增大，钢渣混凝土拌合物含气量有进一步增大的趋势。 2．3硬化混凝土力学性能 2．3．1抗压强度 表4显示了混凝土抗压强度试验结果。表5是混凝土各龄期相对强度增长率。图1为混凝土抗压强度随龄期的发展曲线。期龄90d后，普通混凝土抗压强度增长率开始逐渐减小，不足8%;而钢渣代碎石混凝土增长率逐渐增大至15%左右，钢渣代碎石混凝土增长率明显大于普通混凝土。到180d时，同水胶比下钢渣代混凝土已和普通混凝土抗压强度非常接近。180d后，不同钢渣代碎石率混凝土抗压强度增长速率已逐渐趋于稳定，钢渣代碎石混凝土强度增长率仍大于普通混凝土。且同等水胶比下钢渣代碎石率越高，混凝土强度增长越快。 2．3．2劈裂抗拉强度 表6为90d劈裂抗拉试验结果，图2为不同水胶比钢渣代碎石混凝土与普通混凝土90d劈裂抗拉强度变化曲线。由试验结果可知，不同替代率的钢渣代碎石混凝土与普通混凝土的劈裂抗拉强度随水胶比的变化趋势相同的，均随着水胶比的增大，劈裂抗拉强度不断减小。相同条件下，钢渣混凝土与普通混凝土劈裂抗拉强度无明显差异。 3结论 (1)钢渣与碎石在物理性质上存在的差异:钢渣表观密度和含水率比碎石大，压碎指标要小于碎石。(2)在相同配合比条件下，要配出与普通混凝土流动性相同的钢渣代碎石混凝土，需增大水和减水剂的用量;且随着水胶比的增大，所需水和减水剂用量逐渐增大;混凝土拌合物含气量随钢渣代碎石率的增加而增大。(3)与普通碎石混凝土相比，钢渣代碎石混凝土抗压强度早期增长率基本相同，长龄期抗压强度增长率大于普通碎石混凝土。(4)钢渣代碎石混凝土与相同配合比条件普通混凝土的劈裂抗拉强度接近。 作者：石东升 单位：内蒙古工业大学 力学性能论文:瓦楞纸板力学性能论文 1引言 近年来随着经济社会的发展和人们生活水平的不断提高，使得社会对物质产品消费不断提高，从而促进了作为商品重要包装形式的瓦楞纸板行业迅速发展，瓦楞纸板的需求量十分巨大。商品在流通过程中，瓦楞纸板这类纸质包装材料受到流通环境温度、湿度制约，其力学性质和动力学特性也直接受到环境的影响[1]。所以要求产品包装必须满足流通运输环境要求，保证产品的安全可靠性。在实际的流通运输环境下，引起瓦楞纸板力学性能变化的影响因素很多,温度和湿度的变化影响尤其显著,直接影响到瓦楞纸板包装物品的安全性和使用时限。王俊丽、李广生、肖文娟、程小琴等[2-5]通过在不同的含水率条件下瓦楞纸板力学性能的测定，得出瓦楞纸板的力学性能随纸板含水率的增加而下降。DongMeiWang[6]等人在不同温度下，研究温度对纸蜂窝夹层板的含水率的影响，结果表明瓦楞纸板的含水率随着温度的升高而下降；随着温度的变化，瓦楞纸板的含水率发生了变化，最终影响到瓦楞纸板的力学性能。在实际运输过程中，瓦楞纸板的力学性能在不同温湿度环境下的变化比较显著,但目前对瓦楞纸板在模拟运输环境下力学性能的研究却鲜有报道。当前，瓦楞纸板的种类繁多,不同类型的瓦楞纸板会有不同的力学性能。三层UV型瓦楞纸板的需用量非常大，已在精细产品、中小型和高档包装领域逐渐扩展，特别是在一些精密仪表、中小型家电、玻璃陶瓷器皿、医药、干鲜果品、饮料及礼品等的包装上体现得尤为明显。为了更好的解决三层UV型瓦楞纸板实际使用过程中出现的问题，为企业提供更多实际可行的借鉴方案，很有必要的对三层UV型瓦楞纸板的力学性能进行深入研究。 2材料与方法 2.1材料与仪器 实验材料：三层UV型瓦楞纸板，A型，克重为180g/cm2，南宁新大海纸箱厂。实验仪器：17-76型抗压强度测试仪，美国TMI仪器制造公司；LP-80U型恒温恒湿实验试验箱，广东宏展科技有限公司。 2.2实验方法 选择在流通环境下比较常见的温湿度。一般在车厢里面或集装箱内的温度为10℃-50℃，湿度为30%-80%。结合实验室相关条件，相对湿度选取40%、50%、60%、70%、80%、90%，100%的7个水平。温度选取20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃的7个水平。裁切100mm×25mm（长×高）的试样，试样采用GB/T22906.2-2008《纸芯的测定第2部分：试样的温湿处理》[7]进行试样温湿度处理。平压强度采用GB／T22906.9-2008《纸芯的测定第9部分：平压强度的测定》[8]；边压强度采用GB/T6546-1998《瓦楞纸板边压强度的测定法》[9]，粘合强度采用GB/T6548-2011，《瓦楞纸板粘合强度的测定》[10]。 3结果与讨论 3.1温湿度对瓦楞纸板力学性能的影响 3.1.1温湿度对瓦楞纸板平压强度的影响 不同湿度条件下，随着温度升高，各条曲线呈上下波动趋势，波动值在20℃-30℃和40℃-50℃范围内变化不大，在30℃-40℃范围内的变化大，说明三层UV型瓦楞纸板平压强度在温度为30℃-40℃时的影响大；引起这一变化的原因是在30℃-40℃时，在各相对湿度下，瓦楞纸板内的纤维之间容易散失水分，瓦楞纸板的含水率不高，纸板纤维间的氢键力作用比较大。相对湿度为80%时的曲线波动最大，说明温度对相对湿度为80%时的影响是最大的；相对湿度为100%时的曲线波动最小，说明当相对湿度达到最大值时，在各个温度条件下瓦楞纸板内的含水率都非常高，平压强度在此湿度下随着温度的变化比较小。当相对湿度为40%，温度在35℃-45℃时，瓦楞纸板的平压强度达到最大值，这是因为纸板内纤维之间的水分含量比较低，纤维之间的作用力比较大。不同温度时，当瓦楞纸板的相对湿度增加到70%-80%，瓦楞纸板的平压强度下降明显加快。影响瓦楞纸板平压强度主要因素是纤维的作用力，纤维间水分的含量直接影响着纤维间的相互作用力，当环境相对湿度增加到70%后，纸板纤维润胀达到最大程度，纤维间的氢键就会被破坏，使瓦楞纸板的平压强度下降。 3.1.2温湿度对瓦楞纸板边压强度的影响 不同湿度条件下，随着温度升高，各条曲线呈上下波动趋势，波动值在20℃-30℃范围内，变化大，在30℃-50℃范围内，波动值小。说明三层UV型瓦楞纸板边压强度在低温时容易受到温度变化的影响；引起这一变化的原因是当温度升高到25℃左右时，纸板纤维之间的作用力变小造成的；相对湿度为90%和100%时的曲线波动最大，说明在高湿度环境下，瓦楞纸板内随着温度的升高水分散失严重；从图可看出边压强度最大值范围出现在相对湿度为40%温度在35℃-45℃之间，这是因为在低湿高温的环境下，纸板内的水分含量低，水分对纸板结构力学造成的影响比较小，所以纸板结构力比较大。边压强度随着相对湿度的增大不断地变小。不同温度时，当瓦楞纸板湿度增加到80%，瓦楞纸板的边压强度下降更快，说明当瓦楞纸板的湿度到达80%以上时，瓦楞纸板的平压强度受湿度的影响加大，若湿度继续增加，瓦楞纸板就可能失效，在运输中就丧失了作为运输包装的保护产品的功能。 3.1.3温湿度对瓦楞纸板粘合强度的影响 不同湿度条件下，随着温度升高，各条曲线呈上下波动趋势，波动值在30℃-40℃范围内，变化比较大，说明三层UV型瓦楞纸板粘合强度对高温的影响是比较明显的，粘合强度主要的影响因素是粘合剂，在此温度范围内，水分的散失比较慢，导致粘合剂的含水量大，降低了粘合剂的粘合力。从图3还可以看出，随着湿度的增大，粘合强度都在不断下降。粘合强度的最大值范围出现在相对湿度40%，温度为40℃-50℃时，在高温低湿环境下，粘合剂的含水量比较少，粘合剂的粘合力比较大。当相对湿度大于70%时，三层UV型瓦楞纸板的粘合强度下降速率非常大，可能由于相对湿度大于70%时，水分增加较快，瓦楞纸板的粘合剂开始慢慢变软，粘合剂的粘合力不断下降，使得瓦楞纸板的粘合强度下降的速率变大。综合图1-图3所示，在温度为35℃-45℃的运输条件下，当相对湿度为40%时，三层UV型瓦楞纸板的三种力达到相对的最大值，在此条件下最适合物品的运输，可以更好的保护产品。对三层UV型瓦楞纸板力学性能影响比较大的是相对湿度，温度次之。 4结论 本文探讨了模拟流通环境中不同温度和湿度对三层UV型瓦楞纸板的力学性能的影响。研究表明，流通环境的相对湿度对瓦楞纸板的影响较大，温度对瓦楞纸板影响次之；当温度在35℃-45℃之间、相对湿度为40%的状态下，瓦楞纸板的力学性能达到最佳值，此时瓦楞纸板可以最大限度的保证产品的安全性。在运输流通环境下，保证相对湿度不超过70%，瓦楞纸板可以更好保护产品。但要探究其原因，还需要从微观层面，楞纸板的内在纤维的影响等因素进行深入研究，在未来的瓦楞纸板力学性能研究中需要结合结构力学，材料力学等进行细致地分析瓦楞纸板内在的影响因素，开展深层理论研究。 作者：黄剑宗 单位：广西大学轻工与食品工程学院 力学性能论文:汽车用钢连续退火力学性能论文 1试验材料及方法 试验原料为真空冶炼并锻造而成的锻坯，首先在锻坯上截取直径为4.0mm、长10.0mm的圆柱试样，采用热膨胀仪测得合金钢材料的A1和A3分别为710℃和930℃。采用二辊轧机将1200℃保温90min的锻坯热轧为厚度为3.0mm的热轧板，并对其依次进行酸洗、冷轧，最后得到厚度为1.2mm的双相钢冷轧薄板，其主要化学成分w(%)：0.10C、1.35Si、1.88Mn、0.007P、0.0056S，余量为Fe。在冷轧钢板上沿轧制方向截取长220mm、宽60mm双相钢试样，并进行连续退火试验。根据实验测得的A1和A3，确定退火温度分别为735、760、785、810和835℃。将试样加热至退火温度并进行保温处理，保温时间为6min，然后将试样冷却至685℃后淬火到240℃，保温12min后冷却至室温。对工艺参数不同的退火板取样，利用热场发射扫描电子显微镜及EBSD技术对其进行显微组织观察和相结构分析，并采用电子万能试验机对其力学性能按照国标要求进行测试。 2试验结果及分析 2.1显微组织 图1是退火温度为735、760、785、810和835℃时双相钢连续退火后的组织。可以看出，不同温度条件下的退火组织均为马氏体和铁素体，无明显差异。同时发现马氏体（硬相）呈凸起岛状，且均匀分布在铁素体（软相）的晶界上，形成了由软相和硬相组成的双相组织[4]。通过ImagesProPlu和彩色金相图片对不同退火温度下马氏体的体积分数进行定量分析，研究组织中的相构成[5]。统计数据显示，马氏体的体积分数随退火温度的升高由13.8%增加至19.7%，且马氏体岛尺寸增大。这是由于在退火过程中，奥氏体随退火温度的升高逐渐增多；同时，C元素以及其他合金元素的扩散率也增大，奥氏体的尺寸增大。大部分奥氏体组织在淬火处理后转变为马氏体，增加了马氏体的体积分数以及尺寸。由图1还可以看到，马氏体岛中心位置颜色较暗，而与铁素体交界区域出现了光亮圈。这是因为C元素的热扩散速率较大，使其在连续退火过程中扩散较充分，使铁素体与奥氏体中的碳浓度达到了平衡状态。而Mn元素在奥氏体组织中的扩散速率小于其在铁素体组织中的扩散速率，导致铁素体与奥氏体的交界区域成为富Mn区，而淬透性与Mn的含量呈正比例关系，不同淬透性导致其内部较暗，而与铁素体的交界呈现光亮圈。 2.2相结构 退火温度分别为735℃和785℃时，汽车用高Si双相钢材料连续退火后的EBSD图像如图2所示。（采用黑色标记残余奥氏体，其他颜色标记马氏体和铁素体）可以看出，不同退火温度条件下双相钢组织中均得到了分布于铁素体晶界上的粒状残余奥氏体组织。这是由于双相钢材料中Si元素的含量较高，在退火过程可促进铁素体中C元素向奥氏体扩散，提高了奥氏体相中的含碳量；同时在冷却过程中Si元素还可以对碳化物的析出起到抑制作用，降低了奥氏体相中的碳损失。高碳奥氏体相的Ms点较低，因此具有较高的热稳定性，在室温条件下稳定存在并被保留。经测量，残余奥氏体的晶粒直径均小于1μm，稳定性较高。图3给出了双相钢在760℃时退火后的透射照片。可以看出，部分残余奥氏体组织呈薄膜状，分布于板条马氏体组织中。薄膜状奥氏体由于尺寸较小，同时周围包裹了马氏体束，提高了其成核所需表面能，因此增加了其向马氏体转变的难度。 2.3力学性能 表1给出了不同退火温度下双相钢连续退火后的力学性能。可知，随着退火温度升高，试验钢抗拉强度呈现先升高后降低。这是由于当退火温度高于735℃后，马氏体的体积分数开始急剧增加，抗拉强度也随之大幅提高；当退火温度超过785℃后，马氏体的体积分数不再增加，但在冷却阶段生成的铁素体体积分数逐渐增加，相比原始铁素体，新生铁素体的含碳量较高，导致马氏体的含碳量下降，抗拉强度也随之降低。传统低Si双相钢材料的抗拉强度为630MPa时，伸长率为23.0%。相比之下，退火温度为785℃时高Si双相钢材料的综合力学性能较高，抗拉强度为702MPa时，伸长率为25.5%，均高于传统低Si双相钢。伴随退火温度的升高，试验钢的屈强比未发生明显变化，最大为0.58，最小为0.44。传统低Si双相钢材料的屈强比为0.47，相比之下，除735℃退火外，双相钢的屈强比较低，因此其成型性能较好。这是由于钢中的Si元素不仅可以降低铁素体中C元素的含量，还可以对冷却及时效过程中碳化物的析出起到抑制作用，使C元素聚集在奥氏体中；此外，由于新生铁素体出现的无沉淀区降低了双相钢的屈服强度，因此其屈强比也随之下降。 3结论 （1）在汽车用高Si双相钢在连续退火后，铁素体晶界上均匀分布有岛状马氏体和粒状残余奥氏体，这是由于Si元素在退火过程中促进C元素的扩散，在冷却过程中抑制碳化物的析出造成的。（2）随着退火温度的升高，双相钢的抗拉强度呈现先升高后降低。当退火温度为785℃时，高Si双相钢的综合力学性能均高于传统低Si双相钢，有利于改善双相钢的成型性能。 作者：莫树懂 单位：广西交通职业技术学院 力学性能论文:混凝土力学性能试验研究 1原材料性能试验分析 1．1水泥 试验所使用的水泥是江西省生产的万年青牌P．O42．5，其细度为1．23。 1．2砂 采用武夷山当地的河砂，中砂，级配良好。 1．3粗骨料 采用武夷山当地产的碎石，表观密度为2867kgm2，最大公称粒径为40mm，级配良好。碎石的含水率小于0．2%。 1．4废弃混凝土 废弃混凝土集料(简称RG)，是武夷山当地旧建筑物上拆下来的废弃混凝土块，经人工破碎筛分、分级，按一定的比例混合后，粒径为5～40mm，级配良好。 1．5矿渣微粉 矿渣微粉是福建三钢集团龙海分公司生产的，比表面积为450m2kg。 1．6水 武夷山当地的自来水。 1．7减水剂 选用福州君安建材有限公司生产的YS－A型混凝土高效能减水剂，减水率为15%。 2试验研究 2．1混凝土基准配合比 根据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55—2011)的要求，按照强度等级C35设计混凝土基准配合比，水胶比为0．4，坍落度120mm，砂率取38%。 2．2矿渣微粉再生混凝土配合比 试验采用废混凝土等质量取代天然粗骨料，取代率分别为0，25%，50%，100%。在废混凝土取代率试验的基础上，掺入矿渣微粉等量取代水泥用量，取代率分别为0，30%，50%，70%。采用均匀设计法制定了16组试验方案。 2．3混凝土试件的制作 根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GBT50081—2002)(以下简称《标准》)的规定，试块采用150mm×150mm×150mm标准试模，按照试验方案制作成16组试块，分别测试7，28，60d的抗压强度和工作性能，每次确定的强度值取3个数据的平均值，故每组按照7，28，60d的养护龄期分别制作9个试块，总计144个试块。2．4流动性测试根据《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GBT50080—2002)进行坍落度试验，测定不同组别混凝土拌合物的流动性。2．5抗压强度试验根据《标准》进行抗压强度试验，使用微机控制电液伺服压力试验机(HCT306A)进行试验，以0．5～0．8MPas匀速加压，试验分7，28，60d共3次进行，每次试验3个试块，抗压强度结果取平均值。 3试验结果分析 3．1流动性影响分析 以矿渣微粉和废混凝土掺量为变量，通过测试不同方案再生混凝土的坍落度值，得出对再生混凝土流动性的影响规律。当矿渣微粉取代率不变时，随着废混凝土掺量的增加，再生混凝土的坍落度呈现出比较明显的降低趋势;当掺入矿渣微粉后，再生混凝土的坍落度均有所提高;当废混凝土取代率不变时，随着矿渣微粉取代率的增加，再生混凝土的坍落度也有一定程度的提高。研究结果表明:废混凝土在破碎过程中产生很多的颗粒棱角，使其具有表面粗糙、孔隙率大和吸水性好的特征［5］，进行混凝土拌制时，在水胶比不变的前提下，由于废混凝土自身要吸收水分，减少了实际用于拌合混凝土的水量，导致混凝土的流动性变差。而矿渣微粉是细微球状体，其颗粒直径比水泥细，且表面光滑，可以起到填充水泥颗粒空隙的作用，而且吸水量小［6］。因此，在水泥刚开始水化时，矿渣微粉包围着水泥颗粒，起到了减水剂的作用，降低了水化速度，提高了混凝土拌合物的流动性。 3．2抗压强度影响分析 本试验以矿渣微粉和废混凝土掺量为变量，通过测试不同方案混凝土的抗压强度值，得出每组方案对不同龄期混凝土抗压强度的影响规律。混凝土7d的抗压强度的变化规律:在废混凝土取代率不变时，当掺入矿渣微粉后，其抗压强度降低。这是由于矿渣微粉的水化速度慢，当水泥用量随着矿渣微粉的掺入而减少时，混凝土的早期强度会出现明显降低。混凝土28d和60d的抗压强度的变化规律:再生混凝土后期抗压强度相比7d的抗压强度高，能够达到设计强度等级C35。当废混凝土取代一定量天然骨料，混凝土强度有一定程度地提高，但随废混凝土取代率的提高，抗压强度呈下降的趋势。当取代率超过50%时，混凝土的抗压强度下降较快;当再生骨料取代率为50%时，掺入适量矿渣微粉，使再生混凝土的流动性得以改善，抗压强度影响不大，28d均能达到35MPa;当再生混凝土中矿渣微粉掺量为50%时，其抗压强度随着废混凝土取代率的增加而提高，28d最高达到40MPa。分析表明:废混凝土不仅棱角多，而且表面粗糙，具有粘结面较好、界面粘结强度较高的特性［7］;另外，由于废混凝土的吸水性强，遇水后能很快湿润，促使其表面的许多微裂缝的立刻吸入水泥颗粒，使水化更加充分，形成致密的界面结构，在一定程度上补偿了废混凝土强度较低的缺陷;同时，矿渣微粉的细度比水泥颗粒细，起到了很好的填充作用，改善了再生混凝土的孔隙结构，使孔隙率降低，形成了密实充填结构［8］;此外，由于废混凝土的吸水率较高，降低了混凝土的有效水胶比，提高了再生混凝土的抗压强度。 4结语 当再生混凝土中矿渣微粉掺量为50%，采用水泥标号为P．O42．5时，其抗压强度随着废混凝土取代率的增加而提高，28d最高达到40MPa。由此可见，矿渣微粉再生骨料混凝土既能节约资源，又能消耗大量的建筑垃圾，对于减轻环境污染十分有效。随着科学技术的快速发展，矿渣微粉再生骨料混凝土一定会成为可持续发展的绿色材料。 作者：谷艳玲 单位：武夷学院土木工程与建筑学院 力学性能论文:石灰石粉混凝土力学性能研究 1试验原材料及配合比 1.1试验原材料 水泥:采用P.O42.5水泥，其主要性能见表1。石灰石粉:密度2700kg/m3，需水量比95%，其化学成分见表2。细骨料:采用天然河砂，表观密度2640kg/m3，细度模数2.77。粗骨料:采用天然卵石，粒径分别为5～20mm、20～40mm，表观密度2670kg/m3，压碎指标6.6%。外加剂:采用Gk—4A固状缓凝高效减水剂和GK—9A固状引气剂。 1.2试验配合比 试验采用内掺法，以石灰石粉替代不同掺量的水泥然后按表3的配合比成型混凝土试件。试验以R0为基准配比，通过改变石灰石粉掺量，研究石灰石粉对碾压混凝土工作性能、力学性能和耐久性能的影响。 2石灰石粉对碾压混凝土工作性能的影响 碾压混凝土工作性能按《水工混凝土试验规程》(DL/T5150—2000)进行测试。掺入石灰石粉后，碾压混凝土拌和物的VC值出现降低的趋势，但随着掺入量的增加降低幅度减小。不掺石灰石粉时R0配比的VC值为8s，当掺入石灰石粉时，配比R1、R2、R3、R4都降至5s以内，说明石灰石粉具有固体减水剂的作用，适当的石灰石粉对改善碾压土的工作性能有益。VC值的大小是决定碾压混凝土可碾性和层间结合技术的关键。随着石灰石粉的加入，碾压混凝土液化泛浆时间缩短有利于碾压混凝土的层间结合，这主要是由于石灰石粉的密度低于水泥密度。采用等量替代法大大提高了碾压混凝土中浆量的体积，同时提高了浆砂比。同时，把混凝土看作是一个连续的颗粒堆积体，石灰石粉中的细颗粒对碾压混凝土起到级配微调作用，从而改善碾压混凝土的工作性能［3］。 3石灰石粉对碾压混凝土力学性能的影响 碾压混凝土抗压强度、静力抗压弹性模量和极限拉伸值按《水工混凝土试验规程》(DL/T5150—2001)进行测试。配比编号为R1和R2的7d强度比基准配比R0强度高，28d时虽仍有提高但提高幅度不太明显，到了90d强度基本接近;配比编号R3和R4的早期强度和后期强度均比基准配比强度低。说明:当石灰石粉的掺量不超过20%时可提高碾压混凝土早期抗压强度，对碾压混凝土后期强度无不利影响;当石灰石粉的掺量超过20%时，随着其掺量加大，碾压混凝土各个龄期强度降低。同时，从表4中可知，随着石灰石粉掺量的增加，碾压混凝土的静力抗压弹性模量出现先降低后增加的趋势，而碾压混凝土的极限拉伸值则出现与其相反的趋势，即先增加后降低。这表明适当石灰石粉掺量对防止碾压混凝土坝的裂缝是十分有利的。混凝土可以视为连续的颗粒堆积体，石灰石粉的细度比水泥小，石灰石粉的细粉分散在水泥颗粒之间，起分散剂的作用，可以对碾压混凝土进行级配微调，使碾压混凝土内部更加密实。同时在水化早期，有大量的网状C—S—H生成，石灰石粉的支点咬合作用有利于水化物产生，从而加速了C3S的水化［4］，这种作用在早期十分明显，故一定量的石灰石粉可提高碾压混凝土的早期强度，但随着掺量的增加，混凝土内部参与水化反应的水泥越来越少，从而影响了碾压混凝土的强度。由于石灰石粉的等量替代提高了碾压混凝土的浆砂比，降低了碾压混凝土的VC值，从而起到提高碾压混凝土极限拉伸值、降低碾压混凝土静力抗压弹性模量的效果。 4石灰石粉对碾压混凝土抗渗性能的影响 碾压混凝土抗渗性能按《水工混凝土试验规程》(DL/T5150—2001)采用逐级加压法进行测试，抗渗等级以每组6个试件中2个出现渗水时的最大水压力表示。抗渗等级按公式:W=10H-1计算。分别对5组试件90d龄期进行抗渗实验得出如下结果:R0试件的抗渗等级大于W10;R1、R2、R3、R4试件的抗渗等级均大于W12。碾压混凝土的抗渗性能是指碾压混凝土抵抗压力水渗透的能力，碾压混凝土的密实程度决定了其抗渗性能的高低，随着石灰石粉的掺入，碾压混凝土抗渗性能有一定程度的提高，这是由于石灰石粉的掺入起到了微填充的作用，阻断了碾压混凝土内部的毛细通道，提高了碾压混凝土的密实度，进而提高了碾压混凝土的抗渗性能。 5石灰石粉对碾压混凝土抗冻融性能的影响 碾压混凝土工作性能按《水工混凝土试验规程》(DL/T5150—2001)进行测试。不同石灰石粉掺量的碾压混凝土90d龄期200次快速冻融结果。随着石灰石粉掺量的增加，碾压混凝土的质量损失率增加，相对动弹模量降低。当石灰石粉掺量不超过20%时，碾压混凝土试件可达到200次冻融循环;当掺量达到30%时，只能达到150次冻融循环;当掺量达到40%时，只能勉强达到100次冻融循环。碾压混凝土抗冻性能的好坏与碾压混凝土用原材料、碾压混凝土内部的孔结构及碾压混凝土密实程度等因素有关系。目前常用的方法是提高碾压混凝土的密实度和掺加引气剂。由于石灰石粉中的细粉颗粒对碾压混凝土有级配微调的作用，在一定程度上提高了碾压混凝土的密实度［5-6］，但随着石灰石粉掺量的增加，碾压混凝土中的含量明显降低，导致其抗冻性能降低。所以，在碾压混凝土中掺入适量石灰石粉，并合理调整引气剂的掺量，仍可保证碾压混凝土具备一定的抗冻融循环能力。 6结论 a.一定掺量的石灰石粉具有降低碾压混凝土VC值、改善碾压混凝土的工作性能的作用。b.当石灰石粉的掺量不超过20%时，可提高碾压混凝土早期抗压强度，对碾压混凝土后期强度无不利影响。当掺量超过20%时严重影响碾压混凝土的抗压强度。c.适当掺量的石灰石粉具有提高碾压混凝土极限拉伸值、降低碾压混凝土静力抗压弹性模量的作用，对防止产生碾压混凝土坝裂缝十分有利。d.石灰石粉的加入对碾压混凝土的抗渗性能无不利影响。e.石灰石粉的过量加入会大大降低碾压混凝土的抗冻性能，但若掺量合理并适当调整引气剂的掺量，碾压混凝土仍具有一定的抵抗冻融循环的能力。石灰石粉作为一种新型掺和料，在碾压混凝土中的应用显得尤为重要，其合理利用具有广阔的应用前景和良好的经济效益，符合变废为宝、节约资源、保护环境的可持续发展的思路。 作者：赵哲 单位：石家庄滹沱新区投资开发有限公司 力学性能论文:管线钢组织及力学性能应用 1有限元模型建立 对模型作如下假设：基体是连续相，填料粒子是分散的；填料粒子具有均匀性和周期性；填料添加比例为5%。根据假设，建立反映不同填料粒子分布形式的有限元模型。实验所用材料为建筑工业用X90管线钢，其化学成分如表1所示。对真空脱气工艺冶炼后的工业用钢连铸坯料进行轧制。采用MULPIC层流冷却设备对矫正后的轧制钢板进行热处理。并依据多相组织调控机理对层流冷却设备进行参数设置，试验板材尺寸为18mm×3000mm×12000mm。对试验钢板的轧制表面、沿宽度方面的截面和沿长度方向的截面分别取样，进行打磨和抛光处理。其中所使用的金相腐蚀液为3.5%的硝酸酒精溶液。采用Axiovert-200MAT型光学显微镜(OM)和FEIQuanta600型扫描电镜(SEM)对试验钢组织进行观察；使用H-800型投射电镜(TEM)对双喷薄后的试样进行微观形貌的观察；采用GenesisXM2对实验样品进行能谱分析(EDS)。 2试验结果及分析 2.1X90钢的组织分析 热处理前试验钢板厚度中层纵截面处的微观组织。可以发现，试验钢的原始奥氏体组织为长50.0~65.0μm，宽20.0μm的长条状扁平形晶粒，并沿着钢板轧制的方向分布。同时在其晶界处出现大量多边形的铁素体组织，尺寸范围为3.0~7.0μm。由于基体的相变温度受到钢内高能奥氏体晶粒的影响，因此随着奥氏体晶粒的长大，相变驱动力增加，促进相变发生。同时，生成的铁素体的力学性能、晶粒大小及相变过程中的动态也与原始奥氏体晶粒尺寸相关。在工程生产实际中，可以采用细化奥氏体晶粒尺寸的办法，达到增加其形变量和降低形变温度，优化X90管线钢材料的力学性能。与X70管线钢不同，X90管线钢的主要组织为粒状和板条的贝氏体、多边形的铁素体以及残留M/A。图2为试验钢不同位置光学和扫描电镜分析。可以发现，试验钢的基体组织为贝氏体、铁素体以及M/A构成的多相组织。准多边形铁素体在横、纵截面的试样中沿轧制方向呈带状分布。这是由于过冷处理增加了奥氏体晶界能量，促使铁素在轧后空冷过程中形核、生长；经挤压后，试验钢中贝氏体相互交错且取向不同，增大过冷处理的冷却速率不利于增加粒状贝氏体及M/A的数量。终轧厚度为18mm的试验钢板透射电镜分析如图3所示。其中，粒状贝氏体和板条贝氏体分布在准多边形铁素体周围。板条状贝氏体是在中低温的转变温度下制备得到的，其宽度为0.5μm，位错密度高，可提高钢强度。在试验钢板条束间隙中发现M/A相，该相在TEM图片中呈白色或黑色条状，如图3(d)和3(e)所示。另外，由于试验钢添加了0.09%的Nb元素作为晶粒细化剂，因此X90钢的晶粒得到了一定程度的细化。这是由于Nb可以抑制奥氏体晶粒的生长。 2.2力学性能分析 试验钢不同位置试样的力学性能测试结果如表2所示。可知，轧制钢板的最高屈服强度为653MPa，最低为609MPa；抗拉强度为713~723MPa；最大的屈强比为0.89。在低温的抗冲击实验中，DWTT重锤冲击实验的剪切面积不小于80%，冲击做功的范围在213~247J的范围内。X90第三代管线钢的具有较低的屈强比及较高的延展性能，可减少裂纹和开裂的产生，增加其在应用过程中的安全性能。 3结论 （1）建筑用X90第三代管线钢组织由板条和粒状的贝氏体、M/A以及准多边形的铁素体的多相组织构成。低密度的准多边形铁素体能够提高钢基体的韧性；含Nb析出物可抑制位错的滑移和扩展；夹杂在位错之中的极硬M/A可以提高钢的强度。（2）经热处理后，试验钢具有较低的屈强比，较高的延展性能，能有效减少裂纹和开裂的产生，提高材料的安全性能。 作者：申喆 单位：焦作大学 力学性能论文:铝硅合金力学性能探析 1实验方法 1.1合金成分 为使合金具备较高的抗拉强度、良好的充型能力及较高的耐磨性等性能，选择硅含量为18%。实际生产中，常将含铁量超过2.0%的回炉料，做废铝处理或给压铸厂回用，为增加高铁铝合金的回收利用率，同时保证良好的工艺性能和使用性能，将加入铁含量定为3%。根据文献报道［1-2］，高铁铝硅合金中锰的最佳添加量存在差异，现有报道主要集中在w(Mn)/w(Fe)=0.5～1.1，锰和铁含量相同时对高铁含量铝硅合金中的富铁相具有较好的中和效果，因此选锰加入量为3%(即w(Mn)/w(Fe)=1.0)。有资料表明［3-4］，随着铜含量增加，合金密度和热裂倾向增大，耐腐蚀性和铸造性能降低，根据合金的种类和用途的不同，所选铜的含量不一样，铜的含量取5%。 1.2热处理工艺选择 根据相关文献［5］，T6处理对于铝合金效果最好，即固溶处理后再进行人工时效。该热处理工艺可使高温时出现的富铁相扩散于基体中。人工时效可使富铁相均匀化。固溶温度选择525℃，保温时间4h，淬火采用水介质，温度为70～80℃的水。人工时效选择温度180℃，保温5h。 2试验结果与分析 2.1抗拉强度检测方法与数据 零件试样按GB/T228-2010《金属材料拉伸试验室温试验方法》规定尺寸加工，在电子万能试验机上进行拉伸试验，高铁含量的铝硅合金在加入一定量的锰后性能有所提升，但提升幅度较小(抗拉强度由118MPa提升到135.2MPa，提升幅度为14.58%)，不足以消除铁元素对合金的影响。在加入锰的基础上，加入铜后合金性能有较大提升(抗拉强度由135.2MPa提升到168.8MPa，提升幅度为24.85%)，基本已经能够消除铁元素带来的不利影响。合金经过T6热处理后，可以使性能再次提升到193.1MPa，相对于不含铁的铝硅合金(Al-18Si)抗拉强度提升28.73%，有利于扩大合金使用范围，这对铝硅合金的回收再利用具有重大意义。 2.2合金SEM及EDS分析 图1为Al-18Si-3Fe-xMn合金中主要相的SEM形貌。图1(a)为未加锰时即Al-18Si-3Fe中长条状和细长的针条状富铁相的形貌，含铝、硅、铁分别为65.79%、21.42%和12.79%，不含锰。图1(b)和图1(c)为Al-18Si-3Fe-3Mn中富铁相形貌。图1(b)含铝0.85%，含硅99.15%，不含铁和锰。图1(c)含铝、硅、铁锰分别为64.77%、18.51%、8.68%和8.05%。当锰含量为零时，即Al-18%Si-3Fe合金中富铁相的组成元素为铝、硅、铁，可认为这些相为三元富铁相。当锰含量为3%时，富铁相组成元素为铝、硅、铁、锰，可认为这些相为四元富铁相。图中浅灰色的相为初生硅。Al-18Si-3Fe-3Mn-5Cu合金热处理前后主要相的SEM形貌和微区成分分析的位置，图2(a)含铝75.65%、铜24.35%，图2(b)含铝78.34%、铜21.66%。图2(a)中白色珊瑚状组织和图2(b)中白色组织是铝和铜组成的一种物相，铝和铜的原子比例分别为3.11和3.62，结合Al-Cu二元合金相图可以判定为Al2Cu相，虽然实际测得铝铜比大于2∶1，这是因为受到基体中α-Al的干扰和能谱仪电子束聚焦能力有限的影响。从图2可知，富铜相是以富铁相为核心方式析出和(Al+Al2Cu)共晶形式析出两种方式同时进行，这与文献［6］记载，当铜的质量分数大于1%时的析出方式吻合。从图2(b)中存在富铜相可以得知，部分富铜相尺寸较大，固溶处理并不能将其完全溶解。 2.3铸态组织结构观察与分析 从图3(a)和图3(b)可以观察到，Al-18Si合金中加入3%的铁后，出现粗大的双锥状富铁相，这种富铁相一般称为α铁相，双锥状富铁相对合金基体的割裂作用非常明显(合金强度从150MPa下降到118MPa)。从图3(c)可以观察到，在富铁含量的铝硅合金中加入3%锰可使富铁相和初生硅得到细化，富铁相形态由双锥状转变为三叶状、四叶状、块状、田字状和块状(即β相)。通过对相关文献分析［7-8］，α铁相和β铁相都是通过δ高温铁相和剩余液相发生包晶反应生成，α铁相也可以通过包晶反应转变为β相。在平衡凝固过程中，δ高温铁相先析出。非平衡凝固组织中出现δ高温铁相，是由于在较大冷却速度下，δ高温铁相向β铁相的包晶反应变得困难，而不是较大的冷却速度抑制了β铁相的形核生长。在高温区，α铁相和β铁相分别通过包晶反应转变为β铁相，当冷却速度非常大时，包晶反应难以进行，而使δ高温相保留至室温。锰的加入，使α相从准稳定相转变为稳定相，L+αβ的包晶反应不再发生，L+δβ的包晶反应也受到抑制，L+δα的包晶反应受到促进。因富铁相由α铁相转变为β相，以及晶粒的细化，合金的抗拉强度得到一定提升(从118MPa提升到135.2MPa)。从图3(d)可以看到，在富铁含量的铝硅合金中加入3%锰的基础上加入5%铜后，合金中富铁相形态变化不大，Al2Cu相在富铁相周围析出。是由于Al2Cu相包裹了富铁相，从而减小了富铁相对合金基体的割裂作用，使得合金抗拉强度得到提高(从135.2MPa提升到168.8MPa)。Al-18Si-3Fe-3Mn-5Cu合金经过T6热处理后，富铁相和初生硅相边角被钝化，铸态下的CuAl2在固溶处理过程中，重新溶解入基体中，形成过饱和固溶体。此时，快速淬入70～90℃的热水中，溶质的扩散和重新分配来不及进行，CuAl2的形核和长大无法实现，从而得到过饱和的单相α固溶体。从图4可以看到，固溶处理后铜元素的分布明显均匀化，铜元素在单相α固溶体中有较大的过饱和度，共格界面处的基体晶格产生畸变，对基体起到强化作用。同时认为，由于高温下原子扩散作用增强，热处理后富铁相周边剩余的CuAl2相与富铁相结合更紧密，CuAl2相与基体结合部分更圆滑，因此更有利于消除富铁相对基体的割裂影响，提高合金强度。通过两种方式对合金的强化，合金的力学性能得到较大提升(从168.8MPa提升到193.1MPa)。 3结论 Al-18Si-3Fe合金中加入3%锰后，富铁相形态得到改善，能够小幅度提升(抗拉强度幅度为14.58%)高铁含量铝硅合金强度，但不能完全消除铁元素带来的不利影响。Al-18Si-3Fe-3Mn合金加入5%铜后，析出的Al2Cu相包裹富铁相，减小富铁相对合金基体的割裂作用，使得合金抗拉强度得到提高(从135.2MPa提升到168.8MPa)。Al-18Si-3Fe-3Mn-5Cu经过T6处理后，铜元素在单相α固溶体中形成较大的过饱和度，对基体起到强化作用，同时由于高温下原子扩散作用增强，热处理后富铁相周边剩余的CuAl2相与富铁相结合更紧密，CuAl2相与基体结合部分更圆滑。通过两种方式，合金的力学性能得到较大提升(从168.8MPa提升到193.1MPa)，优于不含铁Al-22Si合金性能，实现铝硅合金的有效回收利用。 作者：李林鑫 单位：四川化工职业技术学院