時間：2022-08-22 09:03:20
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇無機非金屬材料工程，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
作者簡介：張露露（1975-），女，湖南邵陽人，三峽大學機械與材料學院，副教授；楊學林（1973-），男，湖北均縣人，三峽大學機械與材料學院，副教授。（湖北 宜昌 443002）
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）20-0080-02
無機非金屬材料是與金屬材料、有機高分子材料并列的三大材料之一，是國民經濟的重要基礎，也是航空、航天、交通、能源和電子等高技術領域的重要支撐。目前，它正朝著多元化、復合化、功能化、結構—功能一體化方向發展。按照教育部“拓寬基礎，淡化專業意識，擴大專業口徑，培養復合型人才”的要求，結合三峽大學“高素質、強能力、應用型”的人才培養目標，金屬材料工程專業開設了“無機非金屬材料”課程作為專業選修課，這對于拓展學生專業知識、增強學生就業競爭力有著重要意義。
“無機非金屬材料”課程主要介紹無機非金屬材料的組成、結構和性能之間的關系，介紹陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料的制備工藝、組織結構特征、性能特點及其應用，以及無機非金屬基復合材料和功能無機非金屬材料等研究現狀及其發展方向。該課程基礎性、系統性和實用性較強。它作為金屬材料工程專業的專業選修課，在教學內容和教學要求上不同于其作為無機非金屬材料工程專業的專業必修課。金屬材料工程專業開設“無機非金屬材料”課程作為選修課的目的是讓學生在完成金屬材料工程專業必修課程的基礎上，初步了解和認識無機非金屬材料的基本理論知識、成型加工方法及其應用領域，掌握相應的基本知識、基本技能及必要的理論基礎，深化學生的專業基礎知識，拓展學科知識面。由于課程內容豐富，涉及化學、物理、材料學等多學科的專業知識，又緊跟材料科學發展的前沿，要讓學生在有限的課時內理解并掌握其內容具有一定難度，因此，這對教學提出了較高要求。本文主要結合筆者近幾年的教學實踐和經驗，就如何從教學內容、教學模式、教學方法和手段以及考核方式等方面進行改革和創新進行了探討，以期更好地提高教學質量、增強教學效果。
一、優選教學資源，優化教學內容
目前，無機非金屬材料方面的教材很多，如戴金輝等主編的《無機非金屬材料概論》、盧安賢主編的《無機非金屬材料導論》、陳照峰等主編的《無機非金屬材料學》、王培銘主編的《無機非金屬材料學》等，這些教材側重點各不相同。根據該課程的選修課性質，按照專業知識面廣、難易程度適中、實用性強的原則，三峽大學選用了戴金輝等主編的《無機非金屬材料概論》作為該門課程的主要教材。該教材主要介紹陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料的結構、性能以及制備工藝，并扼要地介紹這幾種材料的最新發展動態，[1]它吸取了國內外同類教材的精華，內容深廣度適中，敘述深入淺出，適用性強，較適合作為三峽大學金屬材料工程專業的選修課教材。同時，為幫助學生進一步加深對無機非金屬材料的認識和了解，學校還指定了盧安賢編寫的《無機非金屬材料導論》作為輔助教材。為完善教學內容，還將陳照峰等主編的《無機非金屬材料學》、王培銘主編的《無機非金屬材料學》等教材作為教學參考書。
鑒于專業選修課教學內容彈性較大，在課堂教學中筆者注重學科知識的拓展和深化以及知識的更新，除講授教材內容外，還有意識地結合社會生活中的熱點問題、當前科技發展動態、學校無機非金屬材料方面的科研成果以及自身的科研工作進行講解和介紹，不斷充實和優化教學內容。例如，在講授陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料四種傳統無機非金屬材料時，筆者一般首先介紹該材料的發展歷史和現狀，以增加學生對該材料的初步認識和了解，然后講授書本上的相關理論知識；又如，在講授無機非金屬基復合材料時，筆者介紹了目前比較熱門的新能源材料，并談及了一些自己在鋰離子電池材料方面的科研工作情況。這些相關教學內容的補充不僅提高了學生對該課程的學習興趣，也激發了學生的科研興趣和創新意識，達到了較好的教學效果。
二、改革教學模式，創新教學方法
專業選修課的特點決定了它的教學不同于必修課，它不僅強調知識的系統性和完整性，強調學習方法、科研方法的引導，而且更需要激發學生的學習興趣。針對“無機非金屬材料”課程的專業選修課性質及其理論性強、內容枯燥、學生全面掌握知識點難度較大等特點，筆者堅持“以教師為主導，以學生為主體”的教學原則，采用了多媒體教學與傳統教學相結合的教學模式，運用了案例教學、課堂討論、學生自主學習、任務趨動等靈活多變的教學方法和手段，以提高教學質量，增強教學效果。
1.采用多媒體教學與傳統教學相結合的教學模式
多媒體作為一種現代化教學手段，被廣泛引入各高校的教學當中。它集圖、文、聲、動畫于一體，能將抽象的概念直觀化、具體化，將枯燥的內容生動化，并容納較大信息量，使課堂教學變得生動、活潑、富有新意，教學效率高，效果明顯。[2]而傳統的教學方式，教師可以通過在講臺上的“表演”吸引學生的注意力，有利于實現師生間的互動。“無機非金屬材料學”課程涉及知識面廣、理論性強、內容枯燥，為盡可能調動學生的學習興趣，幫助學生更好地理解和記憶，筆者針對各部分教學內容進行精心構思，采用了多媒體教學與傳統教學相結合的教學模式。在教學過程中，筆者一方面制作了圖文并茂的相應課件，另一方面也注重傳統教學方式中教態和教學語言的運用。通過教師親切生動的講授和大量課件的展示，增加了學生對無機非金屬材料的感性認識，加深了學生對理論知識的理解和記憶，取得了較好的教學效果。
2.注重案例教學，堅持理論聯系實際
“無機非金屬材料學”是一門理論性較強的課程。在教學過程中，筆者注重理論聯系實際，盡可能地通過講授實際案例激發學生的學習興趣。如在講授梯度功能材料時，筆者介紹了越王勾踐劍，通過圖片展示和對越王勾踐劍結構的分析，既展現了中華民族的優秀智慧，又加深了學生對梯度功能材料的認識和理解；又如，在講授水泥材料時筆者例舉了伊朗為應對美國現有的穿地炸彈，已研制出既可抵御鉆地炸彈，也可抵御地震的世界最強混凝土——“智能混凝土”，這一案例讓學生更加深切體會到新材料的研發和應用直接關系到一個國家的工業活力和軍事力量。這些案例的講解都極大地激發了學生的學習興趣和科研興趣。
3.增強互動教學，營造良好的課堂氛圍
根據選修課性質，課堂教學采用啟發式講授和學生討論相結合的互動教學方法，可以很好地調動學生的學習積極性，營造良好的課堂氛圍，提高教學質量，增強教學效果。因此，在教學過程中，筆者既重視發揮教師的主導作用，又尊重學生在學習中的主體地位。課堂上，筆者常常向學生提出問題，鼓勵學生積極思考，并展開討論。這種互動教學既激發了學生學習的積極性和主動性，又活躍了課堂氣氛。例如，在講授玻璃的定義時，筆者首先提出“有機玻璃、金屬玻璃是玻璃嗎？”這個問題，讓學生進行思考，各抒己見，然后通過定義講解，使學生找到正確答案，課堂氣氛十分活躍。這種互動教學使學生對定義理解更加透徹，記憶更加深刻，教學效果好。
4.提倡自主學習，充分發揮學生的主觀能動性
“授之以魚，不如授之以漁?！彪S著現代電子信息技術的進步，充分引導學生運用新技術獲取知識和信息，并利用這些信息完成學習任務，發揮學生的主觀能動性，提高學生的自學能力，在教學過程中具有十分重要的意義。教師給學生布置課外學習任務，學生需要利用圖書館或網絡資源查閱一定數量的文獻，并通過自己的獨立思考才能完成任務。這種任務驅動式教學方式既可以培養學生的自學能力，鍛煉學生分析問題和解決問題的能力，也可以培養學生的創新思維能力，這些能力的培養將為學生今后走上科研或生產崗位奠定良好基礎。因此，在教學過程中，筆者提倡通過任務驅動的方式鼓勵學生自主學習。這樣不僅可以調動學生的學習興趣，充分發揮學生的主觀能動性，培養學生的自學能力和科研能力，同時還可彌補課堂教學內容的有限性，促使學生掌握更多的知識。如在學習特種玻璃時，筆者給學生布置了一項任務，即合理設計一款或多款學生心目中理想的未來玻璃。接到任務后，學生大膽想象，設計出了30多種自己心目中理想的未來玻璃，如破碎后能自動粘合的記憶玻璃、光強和顏色能隨人體內電流和電磁波而變的情緒玻璃、不開窗即可自動換氣的凈化空氣玻璃等，這些作品充分展現了學生學習的主觀能動性和創新思維能力。又如，在學習完陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料這四種傳統無機非金屬材料后，筆者鼓勵學生根據自己的興趣選擇任意一種無機非金屬材料制作課件，在課堂上進行演示和講解，再由學生展開互評。這次教學活動既鍛煉了學生查閱文獻和綜述文獻的能力、獨立思考的能力以及表達溝通能力，也培養了學生的科研創新能力，獲得了學生的一致好評。
三、注重教學效果，改革考核方式
考核環節作為教學活動的有機組成部分，是整個教學過程的重要環節之一。專業選修課的考核一般可根據實際情況采取靈活多樣的方式。[3]傳統的閉卷考核形式，需要學生死記硬背的知識點多，學生復習吃力，容易讓學生造成思想負擔，給學生學習帶來壓力，不利于調動學生學習的主動性和積極性；而采用課程論文形式進行考核，在信息高度發達的現代社會，學生中容易出現利用網絡資源抄襲的現象，無法真正反映出教學效果。“無機非金屬材料”課程作為金屬材料工程專業的專業選修課，側重于拓展學生的知識面，培養學生的綜合專業能力。鑒于該課程的選修課性質和內容多、知識面廣、學生全面掌握知識點難度較大等實際情況，為提高學生的學習積極性，并真實反映出學生的學習效果，筆者對該課程的考核方式也進行了相應改革，采取了過程性考核與終結性考核相結合的考核方式。其中，過程性考核成績占該課程成績的30%，考核內容主要包括課堂表現、出勤情況和任務完成情況等；終結性考核占70%，具體采用開卷考試形式進行。這種考核方式既可以較客觀地反映學生對課堂知識的了解和掌握情況，也可以較真實地反映學生參與這門課程的學習態度和科研創新思維能力，從而真正體現出這門課程的教學效果。
四、結語
“無機非金屬材料”課程作為一門內容多、知識面廣、關注學科前沿的專業選修課，隨著新材料及其技術的不斷發展，其教學內容還需不斷調整，教學方法、教學手段和考核方式也有待于進一步改進，這樣才能更好地調動學生學習的積極性和主動性，提高教學質量，增強教學效果，從而為社會和企業培養出緊跟時代步伐的“高素質、強能力、應用型”材料類高級專業人才。
參考文獻：
[1]戴金輝，葛兆明.無機非金屬材料概論[M].哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2004.
摘 要：材料工業是現代文明的基礎支柱之一，對于整個人類社會的發展有著十分重要的作用，無機非金屬材料是材料體系的重要組成部分，本文主要就其進行簡單的介紹，詳細分析與其有關的能源行業的發展問題，僅為無極非金屬材料的應用研究提供參考。
關鍵詞：無機非金屬材料；發展歷程；能源行業
無機非金屬材料廣泛應用于居民日常生活以及工業生產過程中，對于現代工業的發展至關重要，本文主要就這種材料進行簡單的介紹，分析無機非金屬材料工業發展歷程，探討有關的能源行業的未來發展方向，希望能夠對相關研究人員的工作有所幫助。
一、無機非金屬材料概述
無機非金屬材料主要是由傳統的硅酸鹽材料演變而來，現在的無機非金屬材料則囊括了碳化物、氮化物、鋁酸鹽、硼酸鹽、硅酸鹽、鹵化物、磷酸鹽等等領域。結構上來說，無機非金屬材料的元素之間主要依靠共價鍵、離子鍵或者離子――共價鍵混合健進行結合。正是由于在這些化學鍵的存在，無機非金屬材料往往擁有良好的抗氧化性、導電性、壓電性、鐵磁性、鐵電性、較高的熔點、硬度、強度、耐磨損，廣泛應用于各行各業。
無機非金屬材料可以分為傳統的無機非金屬材料和新型無機非金屬材料兩大類。日常生活中常見的玻璃、陶瓷、水泥、搪瓷、電瓷等等都屬于傳統的無機非金屬材料，與民眾的生活及生產息息相關。而新型無機非金屬材料的性能及用途都比較特殊，主要是憑借一些新的技術手段改造而來，廣泛應用與國防事業及生物工程之中，比如非晶體材料、無機纖維、無機涂層等等。
二、無機非金屬材料工業發展歷程
隨著人類社會以及科學技術的不斷發展，無機非金屬材料工業逐漸興起，下文主要從水泥、陶瓷、玻璃三種材料簡單論述無機非金屬材料工業的發展歷程。
（一）陶瓷工業
陶瓷材料是使用時間最長的無機非金屬材料，在我國制陶技藝可以追溯到8000年前的新時期時期，商朝白陶的成功燒制為陶器向瓷器的過渡奠定了良好的基礎，東漢至魏晉時期出現了青瓷，這種胎質堅硬加工精細的瓷器的出現標志著我國瓷器進入新的時代，宋朝起我國的陶瓷開始向歐洲及南洋的一些國家大量輸出，出現了官、汝、定、鈞、哥等名窯。古代的陶瓷窯主要是間歇式窯型，隨著科學技術不斷的發展進步，傳統的窯型逐漸被現代窯型代替，1899年，法國出現機械式隧道窯，經過了上百年的發展，現代陶瓷燒制的窯型主要有窯車式隧道窯、步進窯、推板窯、輥道窯、氣墊窯等等幾種，其中窯車式隧道窯是現階段應用較多的現代窯型，其他幾種窯型都是在此基礎上研究制造出來的，輥道窯燒成過程要求比較嚴格，必須要保證窯內環境的均衡穩定，這使得快速燒成及全自動操作控制成為可能，新型陶窯的能耗明顯降低，陶瓷的產量得到了較大的提高，工人的勞動強度明顯減少，生產環境得到了極大地改善。此外，為了改善當前陶瓷燒制過程中的生產污染，提高產品的燒制質量，許多廠家都在積極的引用低污染的潔凈材料，以往傳統的非潔凈材料逐漸被摒棄。
（二）玻璃工業
公元前3700年前，古埃及人燒制出簡單的有色玻璃飾品及器皿，公元前1000年前，無色玻璃出現，公元12世紀，玻璃逐漸開始應用于工業生產之中，18世紀光學玻璃出現，并應于于望遠鏡之中，1874年比利時制造出平板玻璃。就目前來說，玻璃材料廣泛應用于建筑行業、醫療、電子、日用、儀表等等領域之中。按照生產工藝，玻璃可以分為鋼化玻璃、浮雕玻璃、琉璃玻璃、夾絲玻璃、調光玻璃、放光玻璃等等種類。就玻璃生產工藝來說，傳統的工藝方法有平拉法、對輥法、有槽法、無槽法等等。1957年，浮法工藝開始在英國出現，1兩年之后該種工藝技術成功應用于工業生產之中，與傳統工藝技術相比，浮法工藝的生產效率明顯較高，因此，浮法工藝迅速普及。隨后相關廠家利用這種新型的工藝技術生產出磨光玻璃，隨著生產成本的降低，玻璃的品種也在逐漸的增加，就目前來說，浮法工藝基本上已經完全取代了傳統的玻璃生產工藝，并逐漸朝著大型化方向發展?，F階段，平板玻璃窯日熔化能力普遍較高，在400t～700t左右，部分廠家達到了900t。隨著計算機技術的研究發展，浮法工藝生產線逐漸向著自動化方向發展，少部分廠家已經基本實現了全自動化，能源及原材料的消耗都大幅度降低，產品的質量也得到了明顯的提高，現場的作業環境同時得到了較大的改善。
（三）水泥工業
水泥是一種是十分重要的膠凝材料，廣泛應用于水利、國防、土木建筑工程之中。1756年英國工程師J.斯米頓在研究石灰在水中的硬化特性時發現，使用含有粘土的石灰石能夠燒制出水硬性石灰，使用火山灰和水硬性石灰能夠配成用于水下建筑的砌筑砂漿，這一發現是現代水泥研制發展的基礎。1796年，另一個英國工程師J.帕克使用泥灰巖燒制出天然水泥。1824年英國建筑工人J.阿斯譜丁配制出波蘭特水泥，這種水泥建筑性能優良，對于水泥史的發展具有重要意義。20世紀，水泥行業相關研究人員對波蘭特水泥進行了不斷地改進，同時研究出各種適合特殊建筑工程的水泥，就目前來說，全球水泥種類達到100多種，其中硅酸鹽水泥是應用最為廣泛的水泥品種。
水泥工業發展至今，已經經過了幾個世紀，燒制工藝及設備也在不斷地完善之中，現代機械化立窯逐漸取代了以往的間隙式土立窯，傳統的干法回轉窯逐漸轉變為濕法回轉窯、半干法回轉窯，現階段還出現了以窯外角解爐以及懸浮預熱器為核心的新型干法回轉窯系統，該系統中涉及到生料均化技術、原料預均化技術等等現代化的工藝技術，使得水泥生產的低污染、低能耗、高質量成為可能。
三、與無機非金屬材料相關的能源行業
無機非金屬材料大多是經過高溫制成，而高溫的獲得與能源息息相關，因此無機非金屬材料工業與能源工業聯系十分緊密，下文就與無機非金屬材料工業相關的能源行業進行簡單的分析討論。
就目前來說，無機非金屬材料工業中使用的最為頻繁的能源為燃料及電能，各種燃料主要用于普通無機非金屬材料的工業規模生產，而電能主要用于新型無機非金屬材料的生產。常見的燃料有天然氣、液化石油氣、煤炭、輕質柴油、重油等等，這些燃料都屬于一次能源，不可再生，且煤炭、柴油、重油等物質屬于非清潔性燃料，燃燒后會產生二氧化硫、二氧化碳等等物質，對大氣造成嚴重的污染，無機非金屬材料工業生產中絕大多數使用的是非清潔燃料，由于能源熱效率較低，因此實際的工業生產之中燃料浪費的現象十分嚴重。隨著環境污染、能源危機的日益加劇，節能、低排放甚至零排放成為工業生產研究的重點之一，無機非金屬材料工業發展過程中也在積極的尋求新的能源，開發研究節能降耗技術，優化無機非金屬產品的生產流程，改善產品的質量，從而促進行業的可持續發展。
結束語
無機非金屬材料工業對于現代工業生產十分重要，本文結合陶瓷、水泥、玻璃幾種產品就無機非金屬材料的發展歷程進行了簡單的歸納分析，討論了與無機非金屬材料相關的能源行業未來的發展方向，無機非金屬材料及其相關能源行業研究工作提供參考。
參考文獻
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無機非金屬材料專業實驗建設與改革
1師資建設方面
無機非金屬材料工程專業實驗師資建設應遵循年齡結構均衡、職務結構合理和學歷結構高層化的建設原則，在師資隊伍發展方面，注重引進人才，同時從科研和教學兩方面培養青年教師。材料實驗中心現有專職教師5人，應加大人才的引進，鼓勵高學歷及高職稱教師參與專業實驗教學及實驗室建設和管理，鼓勵實驗室人員不斷深造和充電，加強自身修養和業務水平，鼓勵實驗室人員積極參與科學研究。力求經過幾年的努力，使教師年齡結構日趨合理，教師學歷和學位層次明顯提高，職稱結構平穩，師資隊伍結構全面優化，現已形成一支富有奉獻和創新精神、治學嚴謹、相對穩定的教師隊伍。
2專業實驗課程體系建設
無機非金屬材料工程專業實驗課程體系建設要從培養無機非金屬材料行業生產一線的工程應用型本科人才出發，以素質教育為主題，以工程教育為主線，把人才培養與社會需求緊密結合起來，把材料學科及產業發展與傳統辦學特色緊密結合起來，把材料科學與材料工程緊密結合起來;把培養工程意識和工程能力與培養學習習慣和學習能力有機結合起來，把適應近期就業的針對性專業訓練與適應職業變換的能力教育有機的結合起來［3］。在無機非金屬材料專業實驗課程體系建設中要注重以下幾點:⑴以“深化課程基礎實驗教學、加強綜合實驗能力訓練、注重創新意識和創新能力培養”為宗旨，根據無機非金屬材料工程專業培養目標、要求，構建“大材料”學科共同的知識和技能平臺實驗室;⑵注重我院專業特色，充分體現土木工程材料的特點;⑶實驗課程設計不完全依附理論教學，充分體現實驗教學自身的作用;⑷增加綜合設計性實驗，充分體現學生的創新性;⑸編寫自己的實驗指導書，注重啟發性教學，加強探索性引導;⑹專業實驗課程應及時體現無機非金屬材料的最新進展。
3實驗室建設
無機非金屬實驗室的建設要根據專業培養計劃開展，考慮到我院的經濟狀況，可采取整體規劃，逐年完善的方針進行建設。經過近幾年的發展建設，無機非金屬專業實驗室已有初步的雛形，但實驗室建設仍然面臨場地不足、設備老化、設備配置不合理、設備購置混料等一系列問題?？紤]到我院土木建筑材料的特色，要加強這方面的建設，首先建設一條模擬水泥生產線，并開辟一塊土木工程材料原料堆放場地。最后還要加強材料性能評價實驗室的建設，爭取配備一些先進的性能測試設備，爭取在未來的幾年內把無機非金屬實驗室建設成配置有大量國內外先進的實驗設備，可進行先進材料的制備、結構分析、材料性能評價等實驗，實驗教學條件已達到省內一流先進水平的現代化實驗室。
4實驗室管理建設
加強實驗室管理建設，是提高實驗教學質量的保證。在實驗室管理建設中，要規范與完善規章制度，在實驗室工作中建立激勵機制。完善實驗室和儀器設備的責任制管理制度。分別制訂實驗室和儀器設備的責任制管理制度，由專人負責對貴重儀器和低值儀器設備分別進行分類管理。單價5萬元以上的貴重儀器，除實行專人責任制管理外，并逐件建立儀器檔案，儀器檔案上交由學院綜合檔案室統一管理，既使貴重儀器實現了全院資源共享，也強化了管理。建立激勵機制，實行工作業績與晉升職稱、津貼分配等掛鉤的考核制度，有力地促進了實驗室的管理建設。結合學院的有關規章制度，每學期進行一次考核，根據量化的考核標準，把考勤情況、實驗室教學和科研工作量以及工作效率等綜合考核結果，直接與個人的晉升職稱、津貼分配等直接掛鉤，鼓勵多勞多得，優質優酬。加強開放實驗室的管理機制［4］，制定具體開放流程，理清責任。實驗室開放時，必須有指導教師值班，負責做好教學秩序、器材供應、實驗室安全等管理工作，并認真做好實驗室開放記錄。學生進入實驗室實行登記制度，在實驗室進行實驗應遵守實驗室的各項規章制度。損壞儀器設備的需按有關規定處理。
小結
關鍵詞：材料 發展 金屬材料 無機非金屬材料 高分子材料
人類社會的發展歷程,是以材料為主要標志的。歷史上,材料被視為人類社會進化的里程碑。對材料的認識和利用的能力,決定著社會的形態和人類生活的質量。歷史學家也把材料及其器具作為劃分時代的標志:如石器時代、青銅器時代、鐵器時代、高分子材料時代……
100萬年以前,原始人以石頭作為工具,稱舊石器時代。1萬年以前,人類對石器進行加工,使之成為器皿和精致的工具,從而進入新石器時代?，F在考古發掘證明我國在八千多年前已經制成實用的陶器,在六千多年前已經冶煉出黃銅,在四千多年前已有簡單的青銅工具,在三千多年前已用隕鐵制造兵器。我們的祖先在二千五百多年前的春秋時期已會冶煉生鐵,比歐洲要早一千八百多年以上。18世紀,鋼鐵工業的發展,成為產業革命的重要內容和物質基礎。19世紀中葉,現代平爐和轉爐煉鋼技術的出現,使人類真正進入了鋼鐵時代。與此同時,銅、鉛、鋅也大量得到應用,鋁、鎂、鈦等金屬相繼問世并得到應用。直到20世紀中葉,金屬材料在材料工業中一直占有主導地位。20世紀中葉以后,科學技術迅猛發展,作為發明之母和產業糧食的新材料又出現了劃時代的變化。首先是人工合成高分子材料問世,并得到廣泛應用僅半個世紀時間,高分子材料已與有上千年歷史的金屬材料并駕齊驅,并在年產量的體積上已超過了鋼,成為國民經濟、國防尖端科學和高科技領域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的發展。陶瓷是人類最早利用自然界所提供的原料制造而成的材料。50年代,合成化工原料和特殊制備工藝的發展,使陶瓷材料產生了一個飛躍,出現了從傳統陶瓷向先進陶瓷的轉變,許多新型功能陶瓷形成了產業,滿足了電力、電子技術和航天技術的發展和需要。
現在人們也按化學成分的不同將材料劃分為金屬材料,無機非金屬材料和有機高分子材料三大類以及他們的復合材料。
金屬材料科學主要是研究金屬材料的成分組織、結構、缺陷與性能之間內在聯系的一門學科。金屬材料科學與工程的工作者還要研究各種金屬冶煉和合金化的反應過程和相的關系,金屬材料的制備方法和形成機理,結晶過程以及材料在制造及使用過程中的變化和損毀機理。對其按化學成份進行分類可以分為鋼鐵、有色金屬以及復合金屬材料。按用途分類包括結構材料和功能材料。
金屬基復合材料(mmc)因其良好的性能而得到了人們廣泛的關注。它是一類以金屬或合金為基體,以金屬或非金屬線、絲、纖維、晶須或顆粒狀組分為增強相的非均質混合物,其共同點是具有連續的金屬基體。目前,特別是航空航天部門推進系統使用的材料,其性能已經達到了極限。因此,研制工作溫度更高、比剛度和比強度大幅度增加的金屬基復合材料,已經成為發展高性能結構材料的一個重要方向。1990年美國在航天推進系統中形成了3250萬美元的高級復合材料(主要為mmc)市場,年平均增長率16%,遠高于高性能合金的年增長率1.6%。
無機非金屬材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等物質組成的材料。是除有機高分子材料和金屬材料以外的所有材料的統稱。在晶體結構上,無機非金屬的晶體結構遠比金屬復雜,并且沒有自由的電子。具有比金屬鍵和純共價鍵更強的離子鍵和混合鍵。這種化學鍵所特有的高鍵能、高鍵強賦予這一大類材料以高熔點、高硬度、耐腐蝕、耐磨損、高強度和良好的抗氧化性等基本屬性,以及寬廣的導電性、隔熱性、透光性及良好的鐵電性、鐵磁性和壓電性。無機非金屬材料已從傳統的水泥、玻璃、陶瓷發展到了新型的先進陶瓷、非晶態材料、人工晶體、無機涂層、無機纖維、半導體材料以及光學材料。由于新型無機非金屬材料除具有傳統無機非金屬材料的優點外,還有某些特征如:強度高、具有電學、光學特性和生物功能等,因此它們已成為現代新技術、新產業、傳統工業技術改造、現代國防和生物醫學所不可缺少的物質基礎。
高分子材料為有機合成材料,亦稱聚合物。自20世紀20年代德國著名科學家斯托丁格開創這一學科以來,高分子科學和技術的發展極為迅猛,如今已形成非常龐大的高分子工業。它具有較高的強度,良好的塑性,較強的耐腐蝕性能,很好的絕緣性能,以及重量輕等優良性能,在是工程上的發展最快的一類新型結構材料。高分子材料按其分子鏈排列有序與否,可分為結晶聚合物和無定型聚合物兩類。結晶聚合物的強度較高,結晶度決定于分子鏈排列的有序程度。工程上通常根據機械性能和使用狀態將其分為三大類:塑料、橡膠以及合成纖維。其中,我國的合成纖維、合成樹脂和合成橡膠已分別居世界產能的第一、二和三位。
參考文獻:
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“十二五”期間，國家將實施新材料重大工程項目，重點支持高強輕型合金材料、高性能鋼鐵材料、功能膜材料、新型動力電池材料、碳纖維復合材料、稀土功能材料等新材料。另外，新一代信息功能材料和生物醫藥、節能環保、綠色建材等行業材料也有望獲得重大工程項目支持。
新材料“十二五”期間的發展目標為自給率達70%，重大工程項目支持的每個子行業都有望通過5―10年時間形成千億元至萬億元產值規模?！笆濉蹦虏牧闲袠I產值有望達數萬億元。
從現狀來看，我國新材料產量很大，但由于技術水平相對落后，還不能稱為材料強國。為突出重點，加大支持力度，推動我國新材料重點產業的快速發展，國家將繼續圍繞新能源、生物醫藥、新一代信息技術、節能環保、現代交通包括新能源汽車及航空航天等重要發展領域對新材料需求作出規劃，國家將實施新材料重大工程項目，對相關材料進行重點支持。
“十二五”期間，我國新材料產業將加強創新能力建設，提高產業化水平，建設具有我國特色的新材料產業體系，打造集約化新材料產業集群和國際化大型龍頭企業，努力實現關鍵核心技術的不斷突破和提升關鍵材料的國產化水平，進一步開拓國際市場和增強國際競爭能力。
新材料是指已經形成的或正在發展的具有傳統材料所不具有的特殊性能和特殊功能的材料，在學界被分為金屬材料、無機非金屬材料、有機非金屬材料、復合材料四種，而在新材料“十二五”規劃中被細分為特種金屬功能材料、高端金屬結構材料、先進高分子材料、新型無機非金屬材料、高性能復合材料、前沿新材料六大類。其中，特種金屬功能材料包括稀土功能材料、稀有金屬功能材料、半導體材料等。高端金屬結構材料包括高性能鋼鐵、新型輕合金等。先進高分子材料包括特種橡膠、工程塑料、功能性膜材料、高性能氟硅材料、高端涂料等。新型無機非金屬材料包括先進陶瓷、特種玻璃、新型碳材料等。高性能復合材料包括樹脂基復合材料、碳/碳復合材料、金屬基復合材料、陶瓷基復合材料以及碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維等高性能增強纖維。前沿新材料包括納米材料、生物材料、智能材料、超導材料等。
關鍵詞：無機非金屬材料專業；畢業論文；撰寫；指導
中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）25-0271-02
本科畢業論文是完成本科教學計劃，實現本科培養目標的重要階段，是人才培養不可缺少的重要環節[1]。與其他專業相比，無機非金屬材料專業具有如下特點：①工作量大。該專業的學生通常選題為陶瓷粉體、混凝土、納米材料等方向，而上述材料的制備需要進行系統的實驗方能獲得較為理想的結果。在制得產物后，需要借助分析儀器進一步對材料的物相、形貌等進行一系列的表征，方能確認實驗產物。有時還需繼續研究產物的性能；②結果具有不確定性。雖然依據已有文獻，可大致推斷出生成產物，但在實驗時往往采用新的方法或者對原有的工藝進行改進，因此實驗過程是全新的，只有通過分析儀器的檢測方能最終確定實驗產物的實際組成及形貌，故而經常會出現實驗結果與預期不盡相同的情形，需要補做實驗或對數據進行深入的理論分析。無機非金屬材料專業的畢業論文是完全依賴實驗結果而成文的，實驗結果的好壞直接決定畢業論文的質量。因此，在選題后如何開展畢業論文的實驗、制得產物后如何進一步對其進行檢測與表征、獲得實驗數據后如何進行畢業論文的撰寫，是無機非金屬材料專業的本科生需要重點學習和掌握的，也是指導教師需要重點把握和指導的內容。本文從高校無機非金屬材料專業本科畢業論文指導的三個方面：畢業論文實驗、數據分析、論文撰寫分別作以介紹，并對無機非金屬材料專業畢業論文撰寫中常見的問題進行分析。
一、畢業論文實驗
由于選題決定了整個畢業論文的方向和內容，在進行選題時，需要指導教師提供一個大致的研究方向與課題，讓學生下載相關文獻閱讀，在短時間內對課題的可行性、可操作性進行評估，并依據自身的水平判斷自己能否勝任。有的課題在設計之初就是探索性的實驗，需要學生的積極配合與主動參與。如果是一個前沿性的課題，可參考的文獻比較少，學生覺得開展實驗有困難，則對其完成論文將是一項不小的考驗和挑戰。因此，需要指導教師與學生共同探討，確立一個合適選題[2]。在對課題進行充分調研的基礎上，使學生了解課題的意義與價值，熟悉國內外研究進展情況，詳細掌握本課題材料的常用制備方法或者本制備方法制備過哪些材料。通過前期調研，制定符合學生和實驗室情況的實驗方案，并嚴格按照進度計劃開展實驗。在實驗時，要求每個學生必須準備一個實驗記錄本，詳細記錄每次實驗的日期、試劑及用量、使用儀器條件、實驗過程、反應現象、產率等數據，以備實驗結果出現問題或需要重復結果時有依據可查。應指導學生規范操作，比如使用易揮發、腐蝕性強、有毒物質必須帶防護手套，并在通風櫥內進行，中途不許離崗等等。只有在規范的操作下，才能得到正確的實驗結果。任何一個步驟的疏漏，都會導致結果的偏差。例如，在納米材料的制備過程中，通常應該使用去離子水和無水乙醇分別洗滌3次，而有個學生為了節省時間只用去離子水和無水乙醇各洗一次，當制備完樣品進行檢測的時候，發現反應原料殘余的離子沒有洗凈，影響了產物的純度，導致該學生耗費了更多的時間來補做實驗，重新檢測。不僅耽誤了實驗進度，浪費了實驗試劑，同時也增加了檢測費用。這一方面是由于學生態度不夠認真，操作不規范導致的，另一方面也督促指導教師，需要隨時把握學生實驗進度，在關鍵的操作環節予以指導和點撥，這樣才能保證前期實驗結果準確，實驗按照設定的計劃完成。
二、數據分析
對于無機非金屬材料專業來說，通常需要借助于X-射線衍射、差熱―熱重分析、紅外光譜、掃描電鏡、透射電鏡等檢測手段對材料進行表征。其中，前三種檢測手段的數據通常是以“.CSV”格式提供的，需要使用Origin軟件繪圖；后兩種檢測手段的數據通常是以照片形式提供的，但有時由于技術原因導致照片不夠清晰等，需要掌握photoshop軟件的相關應用。在性能檢測后，大部分實驗數據都是以圖表的形式體現在畢業論文中的，需要教會學生使用相應的操作軟件。下面分別對各軟件涉及數據處理的使用要點作以簡單介紹。
1.Origin使用要點。Origin的使用教程有很多，可讓學生自行下載學習。在畢業論文撰寫的過程中，需要向學生強調圖片格式的問題，例如做出的圖片如何插入文檔等。在Origin繪圖后，通常會出現一個只有左側坐標軸和下部坐標軸的圖形，坐標軸刻度向軸外。大多數學生在將圖插入文檔時往往忽略了這一點，沒有注意到圖形沒有四周的邊框和刻度問題，直接將圖片粘貼到文檔里，導致圖形格式不夠規范。因此，需要在Origin中將坐標軸設置好。
2.HighScore使用要點。在X-射線衍射檢測后，指導教師可讓學生使用Origin繪出產物的譜圖，并與參考文獻中理論產物的數據進行比較。如果無雜峰出現，且衍射峰出峰位置、相對強度與參考文獻均一致可直接認定產物；如果是未知產物，只知道物質中所含的元素，通常使用“HighScore”軟件進行物相匹配，獲得產物的晶相結構。在出現的一系列與產物衍射峰相匹配的卡片中，選擇與理論產物最為接近的即可。若為混合物，則應逐個點擊出現的卡片進行對比分析，確定衍射峰的歸屬。
3.Photoshop使用要點。使用掃描電鏡、透射電鏡檢測樣品后，當噪點較多或者是對焦不準確使照片不夠清晰，對比度較差時，可使用Photoshop對照片進行簡單處理。首先，打開圖片后，選擇工具欄上的“濾鏡”―“雜色”―“蒙塵與劃痕”（一般選默認值即可）―“好”；其次，選擇工具欄上的“圖像”―“調整”―“曲線”―按住曲線中間黑點進行調節，至滿意為止―“好”。此外，還可用Photoshop將圖片加上標尺等。
三、論文撰寫
1.緒論。緒論部分需要查閱大量的參考文獻，指導教師需向學生強調應查找最新的、與課題緊密相關的中文及外文文獻，包括專著、資料等，查閱的資料要有學術性、前沿性、理論性。直接查閱的文獻不應少于10篇，在撰寫緒論部分時要緊扣論文題目，注意行文邏輯順序，通常按如下層次撰寫：①引言：介紹研究內容及其作用（意義）有何價值及應用；②國內外研究進展：該項工作（或者該項方法等）目前在國內、國外的研究進展情況，存在哪些不足或在哪些地方尚需改進；③本課題闡述：介紹該項工作目前在哪些領域進行了應用，或該方法目前已應用在哪些材料制備中；④本文的研究目的與內容。
2.材料與方法。在本科生的畢業論文中，通?？蓪⒉牧吓c方法單列一章，詳細介紹本實驗使用的試劑、儀器及樣品制備及檢測方法。若論文研究內容較多，在制備不同條件下樣品時，使用的儀器與試劑有較大變化，需要各列成章，則“材料與方法”內容可放入各章中分別介紹即可。
3.結果與討論。此部分為整個畢業論文的核心部分，不僅是對前期實驗結果的一個匯總，更能夠體現本科生進行數據分析的能力。因此，需要學生考察不同條件下樣品的性能進行比較，從而得出最佳條件，并將繪制好的圖片放入，對其中的數據進行分析、比對。
4.結論。結論部分往往是提綱挈領的，是對整個實驗結果討論后的升華與凝練。結論部分反映出學生的論文工作是否有意義，對其他實驗是否有借鑒作用。
5.摘要。論文的摘要是整個論文畫龍點睛的部分，需要重點介紹：課題的意義、實驗方法、實驗現象、結論。通常摘要部分應該在完成前面幾部分內容后最后撰寫。在論文撰寫過程中應力爭做到“三符”：符合格式規范、符合認知順序、符合嚴謹行文。
四、畢業論文撰寫過程中的常見問題
1.實驗記錄不清。在剛開始做實驗的時候，很多學生能夠把實驗數據記錄得很好，但是隨著實驗的開展，由于忙于實驗操作，往往就遺漏了數據的記錄，導致數據記錄不詳盡。因此，需要指導教師反復向學生強調做好實驗記錄的重要性，并定期進行檢查。
2.格式不夠規范。格式規范的畢業論文，不僅能夠準確反映論文的真實數據，同時也是學生自身綜合素質的體現，很多學生的畢業論文中存在角標不規范、標題格式不正確、參考文獻引用混亂等問題，因此，需要引導學生在撰寫論文的過程中養成良好的習慣，認真檢查每一處錯誤。
3.理論深度不足。通過專業課程的學習以及畢業論文實驗的操作后，大部分本科生沒有將各項知識融會貫通的能力，因此，在數據分析時，需要教師加大力度指導，使學生知其然知其所以然，從而加深對課題意義和價值的進一步理解。
總之，在無機非金屬材料專業畢業論文撰寫的過程中，需要指導教師全程指導、用心指導。高質量的本科畢業論文不僅僅反映了學生的綜合能力，也體現了學校的整體教學水平。廣大論文指導教師都應重視這項工作，不斷積累經驗，集思廣益，從而推動學校教學水平的進一步提高。
參考文獻：
[1]孫潔.英語專業畢業論文的撰寫指導及問題探討[J].時代文學（雙月版），2007，（4）：230-231.
【關鍵詞】材料科學基礎；核心課程；教學質量；教學效果
材料是社會文明和科技進步的物質基礎和先導，材料科學和能源科學、信息科學一起被列為現代科學技術的三大支柱，其發展水平更是成為一個國家綜合國力的主要目標之一[1]。為了培養更多材料領域的人才，國內自20世紀70年代開始，在不同高校設置材料科學與工程一級學科并相應的開設了一系列材料相關的專業課程，而在這些課程中《材料科學基礎》的地位可以謂之為重中之重，它立足于闡明材料制備、組成、組織結構與性能之間關系的基本規律，訓練學生材料設計、材料性能和產品質量控制、材料開發與檢測的基本能力，在公共基礎課和專業課程之間起著紐帶的作用，對構建材料科學與工程學科人才整體能力結構、知識結構及素質結構具有奠基性的作用[2-3]。
具體到筆者所在的安徽理工大學材料科學與工程學院無機非金屬材料工程專業，《材料科學基礎》在學生大二學年下學期開放，是學生最先學習的一門專業課程，它既是學生學習后續各門專業課程的保障，也是學生以后從事材料相關生產和科學研究所必備的理論基礎，因而保證該門課程的教學質量意義非常重大。然而，就筆者備、授課的經歷來看，該課程具有術語概念多、涉及知識面廣及抽象枯燥等特點，學生在學習過程中不易抓住重點，且學習難度大，學生不易產生足夠的學習興趣，針對上述問題，結合本院的具體情況，筆者提出提高該課程教學效果的幾點想法。
1 重視基礎，注重術語解讀
針對無機非金屬材料工程專業的特點，筆者目前所使用的教材為武漢理工大學出版社出版，由張聯盟、黃學輝、宋曉嵐主編的《材料科學基礎》。該教材能較全面的覆蓋一級學科的基本內容，既闡述了金屬、無機非金屬、高分子等典型材料結構上的共性，又突出了無機非金屬材料的個性；既描述了崍ρ平衡狀態下的問題，又兼顧了非平衡條件下的材料結構的形成過程；既以材料制備、加工過程中的科學原理及共性規律為主，又兼顧了材料服役中的環境行為效應，做到了將科學與工程融為一體。但在教學時，筆者發現學生在自己研讀教材時會感覺到生澀難懂，究其原因是由于很多涉及到材料類的專業術語教材沒有詳細的介紹，而這些專業術語是學習材料科學的基礎，一旦一知半解、含混不清就會影響到對相關整個知識點的掌握，而一個個小知識點的理解不清最終導致學生對整門課程的掌握不到位，失去對課程的學習興趣。例如在學習第二章的晶體結構時，學生對晶面及晶界的概念理解不清，為此筆者做了很生動的動畫來解釋，單晶材料是由一個晶粒生長而成的，因而它只具有一圈大大的晶界，同時它的（hkl）晶面是唯一的平行族；而多晶材料是由多個晶粒生長而成的，因而它的晶界包括各個小晶粒一圈圈的界，同時每一個晶粒由于生長取向不同具有自己的（hkl）晶面，因而多晶材料的（hkl）晶面是多個相互交叉的平面。結合筆者的繪圖，學生很快對這些基本概念有了很深的理解和認識，因而在學習后續的結晶學指數、晶向與晶面關系等結晶學基本內容時非常順利，收到了不錯的教學效果。
2 突出重點，注重理論體系融會貫通
《材料科學基礎》這門課程內容繁多，在本院有限的72個學時里對每個章節均仔細講解，做到面面俱到是一項不可能完成的任務。因而，需要對知識點進行梳理，在有限的時間里突出重點，同時將知識點串聯起來，讓整個理論體系融為一體，這樣學生在學習完課程后也會倍感輕松，受益匪淺。例如在學習晶體結構時，考慮到金屬結構模型主要為等徑球體堆積模型，而無機非金屬材料的晶體結構主要為不等徑球體堆積模型，兩者的知識點是相通的。因而在講述時，筆者著重以金屬結構模型為例進行動畫展示，從立體結構的各個方向講述，如何堆垛，并結合制作的球棍模型讓學生充分理解最密排堆積及配位數這些基礎概念，學生對金屬堆垛有了全面、深刻的認識后，自己主動對教材上關于無機化合物的晶體結構進行理解，在提問時發現學生對AX、AX2、A2X3的空間結構均有著較正確的認識，抓住了重點，很多知識的傳授就變得容易了很多。另外，理論體系的融會貫通對該課程的學習也大有裨益，在學習鮑林規則時，筆者要求學生認真掌握鮑林第二及第四規則，運用第二規則去判定離子化合物的可靠性，運用第四規則去檢驗硅酸鹽晶體島群結構的穩定性，加深了學生對硅酸鹽晶體結構的認識，促進了學生對硅酸鹽晶體具有的結晶、解離及介電性能差異的理解。
3 拓寬專業，加強前沿成果介紹
由于我院無機非金屬材料工程專業的學生畢業后不僅是進入各種傳統建材（包括玻璃、水泥、陶瓷、耐火材料）企業工作，近幾年的簽約情況看相當部分的學生最終會從事納米、新材料開發等領域的工作。拓寬專業，在教學中適度的把目前社會上較前沿和熱點的知識引入課堂教學，并對傳統材料科學基礎教學內容進行適當的知識延伸和拓展，這不僅讓學生強烈地感受到科學發展的脈搏和動力，有效的拓寬學生的知識結構，開闊學生的視野，而且也給課堂教學增添了活力[4]。例如在講授共價鍵晶體結合時，筆者通過查閱最新發表的相關文獻，介紹了目前碳納米管和石墨烯的一些最新研究進展，結果學生在課堂上自發的展開了針對石墨烯結構與性能的討論，表現出對新材料探索的強烈欲望。事實表明，在教學中加強前沿成果的介紹能夠激發學生的學習興趣，大大提高《材料科學基礎》課程的教學效果。
【參考文獻】
[1]代凱.大學本科材料科學基礎課程教改初探[J].牡丹江師范學院學報（自然科學版），2011（1）：66-68.
[2]潘建梅，唐麗永，喬冠軍.材料科學基礎課程教學改革的探索與實踐[J].廣州化工，2016，44（3）：148-149.
【關鍵詞】無機材料制備技術 主要問題 解決方案
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）09-0230-01
《無機材料制備技術》課程是材料科學與工程專業的一門十分重要的基礎課程，其中課程的內容主要包括有玻璃、水泥、陶瓷等一些傳統的無機非金屬材料與一些新型的非金屬材料，該課程所涉及的知識面廣，知識點多，理論性強。由于學生沒有太多的實踐經驗，對于無機材料的制備技術可能生疏難懂，不容易抓住學習的重點，這也將導致這門課的教學上出現問題。
1.《無機材料制備技術》改進的必要性
1.1科學技術快速發展的要求
隨著科學技術的不斷發展，各類新型無機材料的制備技術不斷涌現出來，并且傳統材料的典型制備工藝要么被新的制備技術與新的設備所取代而淘汰，要么自身進行了改進，以滿足現代技術發展的要求。在《無機材料制備技術》課程中，老師的教學通常是重視局部，輕視整體；重視特殊，輕視一般，這種教學模式不利于學生對新知識的理解，也不利于培養學生的思維能力，將會影響學生以后進入社會工作。
1.2市場對人才需求的改變
近些年來，我國經濟發展迅速，產品更新換代的節奏也是越來越快，在新形勢下，該課程的教學難以跟上時代步伐，培養出來的大學生知識陳舊，結構單一，無法適應當今社會的要求。
2.《無機材料制備技術》課程主要存在的問題
由于《無機材料制備技術》這門課的知識面廣，涉及傳統的無機非金屬材料與一些新型的非金屬材料的制備技術，并且還有各類新型無機材料的制備技術不斷涌現出來，舊的制備技術被替換，這也就將導致這門課的教學上出現問題，其中主要的問題如下：
第一，材料科學與工程專業的學生畢業后主要是從事材料的制備工藝方面的工作，而現在《無機材料制備技術》的教學無法跟上時代的步伐，課程教授的知識滿足不了市場對人才的要求。
第二，《無機材料制備技術》課程的知識還是比較落后的，并且課程的知識點有相互重疊的地方。此外由于新產品，新材料的不斷推陳出新，這么課程也無法完全涵蓋新的制備技術。
第三，教師的教學方式不夠新穎，并且教學脫離實際，不能與實踐結合起來，使得學生對于該課程沒有學習的積極性，培養出來的學生的知識結構單一，理論與實際脫節。
3.課程主要問題的解決方案
3.1認清教學對象
材料科學與工程專業的學生畢業后主要是從事材料的制備工藝方面的工作，隨著社會的快速發展，市場對無機材料專業人才的要求越來越高，因此，該課程需要調整課程的體系和內容，培養出具有創新能力的復合型人才，以滿足對市場的需要。
3.2優化教學內容
（1）將課程知識點相近的進行合并，適當調整課程的教學大綱，選取新編的并且知識框架更為合理的教材，將相近的知識點合并講授。
（2）課程中應當加入更多的國內和國際熱點問題。
（3）要注重該課程最基本的概念和最基本的制備技術的講解。
3.3引入新的教學方法
（1）引入多媒體教學技術。利用多媒體技術把各種制備技術和生產設備做成視頻、音頻等可以實際看到的或聽到的，然后再結合老師的講解能夠加深學生對知識的理解。
（2）安排課堂討論。課堂討論是一種生動活潑的教學方法。在課堂上，應該適當的讓學生進行課堂討論，這樣不僅能改進傳統機械式的教學，并且能夠激發學生學習的興趣，有助于培養學生主動思考運用所學知識解決問題的能力，激發學生的創造潛力，提高學生的綜合素質。
（3）引用科研新成果來提高學生的興趣。讓學生了解所學的知識的運用，通過新的成果和技術來吸引學生學習的興趣，讓學生變被動學習為主動學習。
3.4安排實踐性教學
該課程的教學應該與實際的制備緊密聯系，讓學生空學理論知識難免有些空洞，但是安排實踐性教學可以讓學生將所學的知識合理的運用，通過所學知識進行無機材料的制備，并且在內容上，盡量安排經典的制備試驗。
4.結語
《無機材料制備技術》課程在教學內容和教學方法上還存在著一些問題，如何讓學生掌握制備技術并且應用與實際，這是值得進行分析和研究的。在該課程的教學過程中，我們根據教學大綱的要求優化教學內容，引入新的教學方法，以學生為本，不斷激發學生的學習積極性，采取課堂探討式的學習方式，讓學生自主學習，以解決在教學過程中遇到的問題，以達到該課程高效率的教學。
膠凝材料 問題 創新教育 課程教學
《膠凝材料學》是高等學校建筑材料與制品專業、膠凝材料與制品專業、無機非金屬材料專業的一門專業基礎課，主要任務是要求學生從材料科學的基本原理出發，以硅酸鹽水泥為重點，掌握膠凝材料的組成、結構與性能的關系；膠凝材料水化、硬化過程的基本規律；膠凝材料硬化體結構與工程性質的關系；硬化體形成過程與工藝參數的關系；膠凝材料硬化體結構、性能與環境的關系等。作為我校材料專業無機非金屬材料方向專業知識的延續和補充，它不僅鞏固了硅酸鹽水泥生產原理、過程及方法，水泥水化反應及機理，水泥組成、結構與性能間的關系，水泥硬化體形成及工程應用等相關知識，而且進一步要求學生掌握石膏、石灰、鎂質膠凝材料等多種膠凝材料的特性和應用，課程教學中內容繁多而抽象枯燥，學生學習興趣不大，自主學習動力不足，仍存在為考試而學的不良習慣。然而，我校卓越工程師培養計劃實施要求教師著力培養基礎理論扎實，知識面廣，實踐能力強，思想道德素質高，且具有創新精神的工程性人才，以適應社會對創新人才的需求。本文結合多年的教學經驗，分析《膠凝材料學》課程教學現狀，對加強學生創新教育提出一些建議。
一、課程教學存在的問題
隨著材料類高校課程體系的調整，我?！赌z凝材料學》課程內容被壓縮到24學時，而課程內容涉及眾多常用膠凝材料，而不同的膠凝材料擁有不同的特點，課程要求學生掌握常用膠凝材料的特點和應用，課程內容繁多。大部分知識仍以敘述的方式存在，邏輯性差。并且，膠凝材料科學本身還處于發展之中，課程教學要求學生對各種材料的掌握程度不同，直接導致學生對于課程重點認識不足，易使學生中出現因重點眾多而厭學的現象，不利于學習興趣的培養。針對我校材料無機非金屬材料專業方向的特點，課程重點放在硅酸鹽水泥生產、水化硬化、性質與應用方面，特別是重點掌握水泥的生產和應用的基本原理和規律。舉一反三應用于其他膠凝材料的學習中，不僅有利于將眾多擁有各自特性的膠凝材料聯系成整體，而且還能增加學生學習興趣，激發對課程自主學習熱情。
傳統教學觀仍存在課堂教學中。教學觀是指對教學的一系列問題的根本看法。傳統教學觀片面強調教師的主導作用和權威性，忽視學生的主體地位，并且課程教學學時少，內容多而繁雜，易造成“滿堂灌”的想象，學生成為“被動接受知識的容器”，課程教學中仍以教師講授為主，對于已經接觸過專業基礎知識的學生的專業方面的疑問得不到解決，這種“講——聽”單一的課程教學方式極大地限制學生的創新思維，并且實踐證明還易造成學生上課不集中現象，課程效果較差。
實踐環節與課程教學的脫節已經影響到學生自主學習興趣的培養。由于膠凝材料教學課時較少未能安排實踐環節，眾多的膠凝材料的特性及應用僅在課程學習中提及，學生未通過自身實踐去檢驗和發展，這就導致學生某些創新觀點被抹殺。膠凝材料學未安排實踐環節，雖然無機非金屬方向的其他課程中安排的實踐環節可以部分檢驗膠凝材料學習內容，但是其他課程的實踐還是很難滿足學生學習眾多膠凝材料的需要。并且即使課程學習中安排實驗環節，也由于膠凝材料仍處在飛速發展之中，實驗教學需要兼顧眾多并處在發展之中的膠凝材料仍存在一定的困難。
二、加強學生創新教育幾點措施
1.踐行先進教學觀
教學觀念的創新不僅僅是教學改革取得積極效果關鍵，而且還是各個時代先進教學觀念的繼承和發展。為培養寬口徑、基礎扎實、高素質的創新性人才，忽略學生主體地位的傳統教學觀念應適應高等教育的發展，將學生從“被動接受知識的容器”轉變為“主動學習的探索者”，培養學生自主學習的興趣，激發學生創新熱情。運用主體教學模式，通過設立有關膠凝材料的相關問題，特別是特殊環境中對膠凝材料應用方面，有利于激發學生對膠凝材料相關知識回顧，啟發學生創新思維，引導學生從多角度看待問題，認識膠凝材料的兩面性。與此同時，開展相關討論交流，鼓勵學生在實踐中解決自己問題，引導學生自主學習。
2.合理安排教學內容
膠凝材料學是一門專業基礎課，其主要目的是完善無機非金屬材料方向的專業知識，針對我校材料專業無機非金屬方向的實際情況，教學內容應該有所側重。無機非金材料方向學生畢業后主要從事水泥基材料方向的工作，所以根據學生就業領域情況，對畢業生擇業后有較大用途的水泥等膠凝材料安排較多授課課時，并重點放在水泥的生產及原理、水泥熟料礦物組成、結構及性能、水泥水化硬化過程及機理、工程應用等方面上，并要求學生進一步掌握水泥這類膠凝材料基本原理和規律。每類膠凝材料雖然都有各自的特點，但是它們的一些基本原理和規律是共同的，所以引導學生運用水泥的基本原理和方法學習掌握其他類型膠凝材料十分必要。課程教學內容要與時俱進，跟上時展需求，及時更新補充新型膠凝材料的相關知識。新生事物往往能激發學生興趣，教師要在及時理解層出不窮的膠凝材料基礎上，構建與之相適的教學體系，將課程內容與新的教學內容相聯系，引導學生及時理解與掌握新型膠凝材料，解除學生對其神秘感，激發學生探索新材料的熱情。
3.多種教學方式結合
傳統的教學以板書方式為主，學生在課堂中缺少對膠凝材料感性認識，授課達不到預定效果，并且還易使學生對課程產生厭學心理，不利于調動學生學習積極性，特別對于那些特殊用途的膠凝材料，例如應用于高放核廢料固化的膠凝材料。運用多媒體聲、光、圖像進行教學，不僅可以加快課程教學進度，而且還可以給學生以直接視覺聽覺沖擊，能加深學生對膠凝材料的認識。多媒體可以將膠凝材料的生產、工程應用等通過視頻和動畫的形式生動地表示出來，如水泥的生產和水化等過程，豐富學生生產實踐知識，提高教學效果。在運用多媒體教學同時融入案例教學方法，激發學生興趣和創新意識，如三峽大壩，臺灣101大廈等經典工程案例應用于教學中有利于提高學生對課程興趣。但是將案例教學法并非等同于舉例教學法，案例教學法要求學生成為課堂的主題，教師指導水平高低以及案例選取合適與否等將極大影響教學效果。案例教學法對教師提出了更高的要求，教師只有通過努力探索教學體系，不斷創新才能適應深化教學改革的新形勢。
4.課程與實踐相結合
課程知識源于實踐，最終也應用于實踐，課程教學中，結合教師的豐富的經驗，將理論教學與生產實踐相結合，鼓勵學生走出課堂，到生產一線，豐富課堂學習的知識。當然也可以利用學院為學生搭建的實踐平臺，鼓勵學生參加混凝土設計大賽、水泥輕舟等行業競賽，通過在實踐中鞏固所學知識，同時也激發學生對本專業的熱愛，對推動學生自主學習具有重大意義。
5.完善評價考核體系
單一的試卷成績的考核方式已經不能反應學生對課程知識的掌握程度和獲取信息的能力，更不能反應學生的創新能力水平，多種考核方式并存將有利于全方位反應學生對課程知識把握程度和多方面能力。如筆者曾經要求學生針對自己感興趣的膠凝材料相關知識撰寫綜述并做報告，計入考試一部分成績，綜述的寫作過程中不僅可鍛煉學生利用學校資源獲取有效信息，而且還促使學生加深有關膠凝材料的認識，這對提高以后的科研創新能力十分有益。
三、結語
膠凝材料學課程教學中創新能力的培養是一個綜合復雜的工程。只有認識到現階段膠凝材料課程教學現狀，轉變傳統教學觀，合理安排教學內容，采用現代教育手段，課程教學理論聯系實際，培養學生學習興趣，引導學生自主學習，才能提高課程教學質量，增加學生創新能力。
參考文獻：
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關鍵詞 無機非金屬材料工程專業；應用型人才；專業建設；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2016）24-0130-02
Construction of Undergraduate Application Talents： Yingkou Institute of Inorganic Non-metallic Materials Engineering Case//
DAI Chenchen， NIE Bohua， ZHANG Xiping
Abstract In this paper， YingKou Institute of inorganic non-metallic materials engineering as an example， through research， social investi-
gation， invite industry enterprises and education experts， set up pro-fessional construction guidance committee to discuss the research content of the construction of the professional. Discusses the problems
of specialty construction for applied talents cultivation has a certain reference value.
Key words inorganic non-metallic materials engineering； applica-tion-oriented talents； professional development； teaching reform
1 選題依據及意義
作為遼寧省第一批轉型試點高校，解決轉型發展中突出的教育教學改革問題，加速營口理工學院向應用技術技能型轉型勢在必行。開展圍繞人才培養、課程改革、考核改革等方面的應用研究項目具有十分重要的意義。應用技術技能型本科人才培養應以“重應用”為核心，構建人才培養理論與實踐相結合的教學體系與教學內涵[1]。
無機非金屬材料工程專業是營口理工學院首批錄取的6個專業之一，是與遼寧沿海經濟帶開發開放戰略和適應區域經濟社會發展需求緊密對接的專業。為了更好地適應應用型本科人才培養，滿足地方、行業、產業、企業需求，亟待在專業建設方面進行有效的教學改革[2-3]。
2 具體改革內容、改革目標
具體改革內容
1）人才培養。
①人才培養模式改革。通過結合區域經濟發展狀況分析專業特色、需求，通過企業調研、社會調查，走訪行業企業專家，聽取、總結專業建設指導委員會的意見和建議，共同制定培養目標，建立突出實踐和應用能力的技術技能型人才培養模式。
②人才培養方案制訂。通過前期充分調研和考察，制定課程標準，建設合理的課程體系。
③課程建設。深化模塊化課程改革，制作適合本科應用型人才培養的教學視頻、教案課件等。
2）教材建設。通過企業調研、學生座談，選擇適合本科應用型人才培養的理論教材、實踐教材。
3）實習實踐基地建設。通過企業調研、社會調查、聘請行業企業專家進行教學指導，建立與完善實習、實踐基地軟環境、拓展校外基地，建立長效的校企合作機制。
4）師資隊伍建設，包括教師培訓、進修、掛職鍛煉及聘請兼職教師，培養“雙師雙能型”教師。
5）實驗室建設。建立課程實驗、集中實踐、課外實踐活動、創新創業訓練“四位一體”實踐教學內容體系，加強實驗項目建設。
本次教學改革主要是在課程教學過程中以“寬基礎、重應用”的理念為指導，對現有的人才培養、教材建設、實踐基地建設、實驗室建設、師資隊伍建設進行改革，通過對行業、企業進行充分調研后，了解企業需求，培養能夠進行新產品、新技術研發的應用型本科人才。
改革目標
1）建立能適應應用型本科人才培養的人才培養模式、人才培養方案、課程體系；
2）建立適應應用型本科人才培養的教材體系，編寫適應本專業使用的講義與教材；
3）完善現有的實驗室、實習實踐基地，開拓新基地；
4）建立實踐能力強，技術基礎雄厚的合理師資隊伍。
3 實施方案及研究方法
實施方案 本次教學改革以無機非金屬材料工程專業2013級、2014級人才培養為平臺，在2015―2017學年中進行。
研究方法 本次教學改革采用調查法和比較法兩種研究方法。其中，在人才培養方案、教材建設、師資建設、實驗室、實踐基地改革方面主要采用比較法及調查法，在成果分析方面主要采用調查法及比較法。
4 結束語
在完全按照教學改革實施方案進行的同時，不斷總結、積累經驗，取得良好的效果。共計10余位大型企業專家、一線技術工程師、教育專家、政府人員參與項目調研及人才培養、課程設置、教學大綱等方面的會議討論；制作兩套以不同角度為側重點的學生調查問卷，共計240人次參與調查，得到準_數據。
以上調研為制訂、完成完全適應于本科應用型人才培養的2016級人才培養方案提供了有力依據。如在課程設置上，擴大了專業選修課的范圍，并增添與就業直接對口的“冶金窯爐磚型尺寸設計及砌筑”“耐火材料生產配方優化設計”“功能陶瓷”“特種水泥”“特種玻璃”等課程，這些課程由企業專家、技術工程師及專任教師共同授課，實現實踐與理論有機結合。同時增加實踐教學環節所占的學時比例以及采用豐富多樣的實踐方式，如計算機繪圖實訓中增加3D立體繪圖，為學生就業打開新局面，提高學生就業競爭力。并且擴大生產實習、畢業實習、畢業設計（論文）的實踐地點，采用校企聯合培養、共同指導的方式，可以增加學生的企業認同感，提高其工作適應能力。
完成5部完全適應本專業使用的講義或教材，即《耐火材料工藝學》《現代材料測試方法》《無機非金屬材料工藝實驗講義》《耐火材料巖相學實驗講義》《無機非金屬材料科學基礎實驗講義》。
通^派遣本專業專任教師到企業掛職鍛煉、參與課題研究，并鼓勵青年教師參與行業會議、教學改革及科研項目、網絡培訓等方式，使得本專業“雙師雙能型”教師占師資隊伍總人數比例達到60%，并長期聘請企業兼職教師高級工程師4人參與教學活動。
通過專業建設的研究以適應應用型人才培養，能夠體現本專業人才培養特色，走長期轉型發展道路。
對于應用型人才，當前并沒有一個權威性的界定，但是無論是哪一種定義，都不能夠超出“理論與應用”的范疇，也就是將社會上所需要的人才分為學術型與應用型這兩個大類別，并且從學術型人才相對應的角度定義或者是解釋應用型人才。其實，“理論與應用”這兩者并不是完全對立的。應用，不僅僅包括操作性技術應用，還包括知識與技能的開發與應用等。如果說操作性技術應用之中沒有學術的屬性規定，那么知識與技能兩者的開發與應用則應該是屬于學術的范疇之中，只是在學術的目的、方向以及內容等各個方面和理論探究性的“學術”存在較大的差異與不同，但是兩者在學術和職業上并不存在高低之分。因此，在進行本科應用型人才培養過程中，不能夠簡單地將“學術”從“應用”之中進行剝離，而應該將知識與技能的開發應用到學術范疇中，否則培養出的應用型人才就難以達到社會需求的要求。
營口理工學院在開展應用型人才培養的專業建設研究中清楚地認識到應用型人才主要有兩種：
1）技術操作型應用人才，強調的是要根據崗位需求來進行培養，要求學生能夠掌握某一個崗位所需要的各種熟練技術，能夠擁有良好的崗位對應性；
2）技能型應用人才，強調的是要掌握生產一線的各種實用知識與技術，或者是需要形成從事某一種職業、工種的工作能力。
與此同時，學校還應該注重知識應用型人才的培養。而這種人才的培養面向的是社會生產生活領域中的職業群與行業，不是針對具體崗位，因此，對其知識、能力以及素質的要求，并不是強調技術的熟練度以及崗位對應性的操作能力，而是強調需要具備良好的知識基礎、應用性專業知識與技能，同時還需要具備轉化與應用理論知識的實踐能力以及良好的創新能力，例如能夠應用知識開展技術創新。
參考文獻
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關鍵詞：機械工程；材料表面；處理方法
前言：對機械材料的表面進行綜合處理，一方面能夠延長機械材料的使用壽命，提高機械材料的重復使用率，另一方面又能蚣跎倩械材料的浪費現象的發生，保障了我國機械企業的經濟效益。機械工程材料的表面處理方法主要有表面覆蓋層強化法、化學轉化膜技術法等，綜合分析機械工程材料的表面處理方法對我國機械經濟的發展具有重要意義。
1機械工程材料概述
1.1機械材料的發展歷史
機械工程材料屬于工藝材料的一種，是指用于制造各種機械零件或者機械構件在制造過程中的工藝材料，是機械加工的重要組成部分。機械材料的發展具有悠久的歷史，在鋼、鐵等材料未被發現之前，人類最早使用的機械材料主要是自然材料，自然材料能夠從自然中獲取，而且材料資源比較廣，獲取的方法也比較簡便，例如，石頭、泥土、獸皮等。隨著人類文明的不斷進步，火被人們發明出來，隨著火種的發明，人們又逐漸的摸索出燒瓷制造術，能夠燒制出陶器或者瓷器等，這一時期就主要使用陶器和瓷器。到西周時期，我國勞動人們發現了青銅，青銅也是我國最早開始使用的金屬材料。隨著人類文明的進一步深化，煉鋼和煉鐵技術的發展為機械材料的使用帶來了前所未有的機遇，現階段我國主要使用的機械材料是鋼或者鐵，也有一小部分使用高分子材料。二十世紀以來，國內外的很多機械材料專家致力于研究提高鋼鐵等材料的使用性能和加工性能。進入二十一世紀以來，國內外的材料工作者主要研究高分子材料在機械中的使用[1]。
1.2機械材料的分類
1.2.1按金屬性質劃分
機械工程材料的涉及的范圍很廣，按照金屬性質劃分主要為金屬材料和非金屬材料。金屬材料在機械工程中占有重要地位，主要是因為金屬材料具有很好的導熱性質，導電性能也比較強，用來制作機械零件的硬度比較高，金屬材料的化學性質比較穩定，被廣泛使用在我國機械工程的零件制作中。非金屬材料主要包括陶瓷、玻璃、水泥等無機非金屬材料，和有機高分子材料，除此之外，還要兩者混合的符合材料，由于復合材料結合了有機高分子材料和無機非金屬材料的優點，所以具有比一般材料優越的綜合性能，被當做一種新型材料應用在工程制作中。
1.2.2按使用類型劃分
機械工程材料按用途劃分的種類比較多，有結構鋼組成的結構材料，也有工具鋼組成的共模具材料，還要不銹鋼組成的耐腐蝕性較強的耐蝕材料。按使用類型劃分的機械工程材料的用途由制造材料的成分決定，由耐磨鋼組成的材料就具有很好的耐磨性質。
2機械工程材料表面處理方法的重要意義
用于制造機械產品的材料的質量和性能在很大程度上決定了機械產品的安全性和可靠性，一般情況下，制作機械產品的材料的造價過高，而機械工程材料表面容易受雨水或者化學藥劑的侵蝕，不利于機械工程材料很好的發揮功能，因此，必要的機械工程材料表面處理方法變得尤為重要。機械工程材料表面處理方法能夠減少機械工程施工過程中的材料成本，降低機械工程造價的成本，有利于機械工程發揮最大的經濟效益和社會效益，從而促進我國機械經濟體制的智能化、可持續性發展[2]。
3機械工程材料的表面強化處理方法
3.1表面覆蓋層強化法
表面覆蓋層強化法是使得機械材料表面覆蓋一些特殊的涂層，例如鍍覆層和氣相沉積層。在機械材料的表面鍍上一種特殊化學成分或者物理成分的物質，能夠使得原本的機械材料具有一些特殊的功能和性質。比如，在機械材料表面鍍上防氧化劑，就能提高機械材料表面的抗氧化能力，以提高材料表面的強度。在我國現階段的機械材料加工中，工程技術人員主要使用金屬熱噴涂或者表面氣相沉淀等工藝方法，不同的工藝方法能夠不同程度的提高機械材料表面的硬度，熱噴涂方法是將所要使用的機械材料的涂層高溫熔化掉，然后將熔化的材料以高速氣流的方式霧化成極其微小的顆粒，然后在高速的情況下，將霧化的顆粒噴在機械材料的表面上，以增強機械材料的耐磨性和耐腐蝕性，還能延長機械材料的使用壽命[3]。
3.2機械材料表面形變強化法
表面強化法是讓機械材料表層產生冷塑性變形的材料處理方法，這種處理方法的原理是利用金屬的冷化變形原理，通過滾壓或者擠壓的方式讓金屬材料的表面產生一定的形變，這種方式只適用于強度適中的金屬材料，能夠提高材料本身的彈性形變能力，提高零件的彈性，增強機械零件的抗疲勞能力。表面形變強化法不僅能夠提高技術材料表面的強度和硬度，還能改變金屬材料的形狀，當機械零件變形時，可以利用此方法將變形的零件回歸到原本的形狀，大大節約了金屬材料費用，提高了機械材料的重復利用率。還需注意的是，表面強化法是一種冷處理方式，對一些不能進行加熱處理的金屬材料具有良好的處理效果[4]。
4機械工程材料的表面防護處理
4.1電鍍法
電鍍工程材料表面防護法是利用金屬材料的陰陽極的導電性進行金屬零件的處理。電鍍的使用方法要根據金屬的性質進行選擇，鉻、鋅、銅、錫、金等材料要相對應的選擇適合材料性質的電鍍方法，將金屬零件作為陰極，浸泡在想要實施電鍍的金屬材料的鹽溶液中，之后通上直流電，在直流電場的作用下，將金屬鹽溶液中的陽離子分離出來，讓后沉積在金屬表面，以此形成一個極為牢固的鍍層，提高金屬零件的強度和硬度[5]。
4.2電鍍法的應用途徑
電鍍法是機械工程材料中常用的一種表面處理方法，工程技術人員利用電鍍法鍍能夠準確的控制好金屬材料的鍍層的厚度，不同加熱或者冷卻就能很好的提高鍍層的質量，鍍層與被電鍍的金屬材料之間能夠緊密的結合。電鍍法主要有三個利用途徑；第一種是利用電鍍法鍍出來的金屬材料具有很好的防護性，能夠防止大氣或者其他環境對金屬的腐蝕，例如，鋼鐵、鋅、鎳、鉻等材料很容易被大氣中的成分氧化、腐蝕。利用電鍍法能夠在這些金屬表面鍍上一層防護層，起到抗腐蝕的作用；第二種是電鍍法的修復性鍍層。利用電鍍法能夠修復金屬零件的磨損部位，從而彌補零件的尺寸偏差值，此外，電鍍法還能增大金屬零件的尺寸，彌補工件的磨損面，大大提高工件的重復使用率；第三種是用來裝飾，電鍍法的裝飾性鍍層能夠提高金屬工件的美觀度，同時還兼具防腐的功能，達到了實用性與美觀性相結合的目的。隨著我國科學技術的不斷發展，電鍍技術的應用范圍也在不斷擴大，不僅僅能夠使用于金屬材料，還能應用在塑料、玻璃等非金屬材料[6]。
4.3化學鍍
化學鍍能夠還原出金屬鍍層，將金屬離子浸泡在適量的還原劑溶液中，就能使得機械工程材料表面在催化的作用下還原出金屬鍍層?；瘜W鍍的應用材料的范圍非常廣，主要包括金屬和非金屬，導體和半導體等材料，在機械工程材料的表面處理方法中，最常用的是化學鍍鎳和化學鍍銅。
4.4化學轉化膜技術方法
4.4.1氧化處理
氧化處理的化學轉化膜技術中常用的一個方法，采用化學或者電化學的方法使得機械工程材料的表面形成一種氧化膜，提高機械工程材料表面的抗腐蝕性，美化材料表面的外觀。鋼、鐵、鋁以及鋁合金等機械工程材料是比較適用氧化處理方法的。將鋼、鐵等機械工程零部件放入事先配好的氧化還原液中，適當的進行加熱，讓零部件在加熱的條件下發生氧化還原反應，以此，在金屬材料的表面形成一種緊密的氧化膜，改善零部件的性能。鋁以及鋁合金的機械工程材料的氧化處理主要包括化學氧化法和陽極氧化法?；瘜W氧化法是將機械工程零件放入實現準備好的弱堿或者弱酸溶液中，使得零件表面與氧化膜緊密的結合在一起，提高零件的抗腐蝕能力和耐磨損的能力。
4.4.2鋼鐵的磷酸鹽處理
鋼鐵的磷酸鹽處理是將機械工程工件浸泡在人工配好的磷酸鹽溶液中，以此，在工件的表面形成一種不溶于水的磷酸鹽薄膜，這種磷酸膜具有極高的抗氧化能力，而且具有耐高溫的特點，即使在200或者300℃的溫度下，依然具有很高的耐腐蝕性。
4.5涂料涂裝法
涂料涂裝法是在機械工程材料的表面涂上一層具有防腐性質的材料，將材料與大氣中的物質隔開，以達到防腐蝕的目的。在我國，常用的涂料有紅丹漆、酚醛樹脂漆等，涂料法的操作成本低廉，操作過程也比較簡單，主要應用在一些大型的機械工程材料中。除了涂料以外，塑料薄膜也具有很好的抗腐蝕能力，不僅如此，涂塑料法還具有很強的靈活性，當不想使用塑料薄膜時，可以隨時將防腐蝕塑料薄膜揭掉。除了涂涂料和涂塑料以外，還可以在機械工程材料表面涂上不同類型的防銹油，防止機械設備常年不使用的情況下生銹[7]。
4.6包裹法
包裹法就是在機械工程材料的表面包裹一層耐腐蝕的材料，這種方法的適應范圍極大，操作方式也比較簡單，能夠最大限度的保護金屬的性質不被破壞，提高金屬材料的耐腐蝕性。
5機械工程材料表面裝飾加工方法
5.1表面拋光方法
機械工程材料表面處理方法不僅要具有實用性，還要具備一定的美觀性，表面拋光法就能利用一些機械設備或者化學手段，將凹凸不平的機械工程材料按照工程技術人員需要的外形磨制出來，即可以將材料不整齊的位置磨平，又可以在金屬材料的表面形成一種鍍層裝飾，兼具實用性和美觀性[8]。
5.2鍍光亮方法
鍍光亮的方法是在普通電鍍的基礎上，加入適量的添加劑，這種添加劑能夠在金屬材料表面產生光亮的效果，從而在金屬表面形成一層光亮的鍍層，提高了機械工程金屬材料的亮度。
結論：總之，機械工程材料表面的處理方法的選擇要根據不同的需要，這樣才能更好的發揮機械材料在機械工程經濟發展中的作用。除上述的幾種方法外，工程技g人員還要不斷研究新的機械工程表面處理方法，以此延長機械工程材料的使用時間，促進機械工程的可持續發展。
參考文獻：
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【關鍵詞】電氣 防火 電線 電纜
中圖分類號： F407.61 文獻標識碼： A
一、電線電纜的火災危險性和著火因素
1、電線電纜的火災危險性
電氣火災造成人員大量死亡的重要原因是火災中燃燒產生的有毒氣體和煙霧。煙霧不僅有熱損傷、毒害和窒息等傷害作用, 而且有減光性。根據研究, 煙氣產生20s 后可使火場能見度減到零, 通電電線電纜在通過電纜溝、電纜隧道等敷設的電纜火災火焰蔓延速度可達2m/m in , 如果遇上“施工封堵不好的豎井” 、“封閉溝道” 、“電纜通廊”等管道, 由于“煙囪”效應, 火勢蔓延將更加迅速。此外, 傳統電線電纜的塑料絕緣層在燃燒中伴有聚氯乙烯熱分解, 會釋放大量H Cl、Cl 2 、C O 等有毒氣體, 對周圍地區及火災范圍內的人或生物造成嚴重的危害。
2、電線電纜的著火因素
電線電纜從絕緣層的油浸電纜紙、交聯聚乙烯、乙丙橡皮等材料到油麻、聚氯乙烯外護套材料等都是易燃性物質。當局部電纜著火燃燒達到高溫時會發生熔融, 超過鄰近電纜著火溫度時, 就會導致電纜群體延燃。導致電線電纜著火的因素主要有以下幾點:
（1）電纜載流設計不當。電纜載流量選擇不當, 部分電纜長期滿負荷或經常超負荷運行, 溫度過高及電纜溝道、隧道積水所致使電纜絕緣老化,受潮、過熱引起短路自燃。
（2）電纜安裝施工不當。在施工中, 有的單位為降低費用, 未采取防火措施, 電纜敷設混雜、過于集中、堆壓嚴重, 散熱不良, 常常把起燃后會產生劇毒煙霧的中低壓電纜與高壓電纜一起敷設; 有的電纜線路與輸送甲、乙、丙類液體管道、可燃氣體管道、熱力管道敷設在同一管溝內, 為進行有效分設; 有的在電纜在穿越沒有可燃物的屋頂, 沒有進行保護: 有的施工人員在電纜敷設時沒有嚴格按操作規程和工藝要求施工, 常因刮、碰、壓、扭而造成電纜外護層損傷, 易進水受潮, 運行時絕緣層就可能被擊穿產生電弧, 引起燃燒發生火災。
（3）電線電纜故障。 制作工藝粗糙, 絕緣受潮, 致使電纜頭及終端盒在運行中產生故障而自燃爆炸; 部分電纜技工工藝操作不嚴, 不注意衛生, 雜質、污物等清理不夠均易造成界面接觸不良; 接頭工藝不精、制作質量不高, 防火措施較少, 在故障情況下受高電壓、大電流的沖擊導致接頭爆炸起火。電纜接地不良。接地線焊接不牢, 接觸不良, 阻值偏大, 造成電纜接地故障電流比正常短路電流小, 使電流保護器不能及時切斷故障, 而出現電弧、電火花。
二、阻燃電線電纜的選用
“規程”5. 1. 3 條“當電線電纜成束敷設時, 應采用阻燃電線電纜”,該條文為強制性條文。許多設計人員對“阻燃”概念不了解, 阻燃是否分等級、什么情況下用什么等級的阻燃電線電纜不清楚, 在設計圖紙上標注“ZR- ”,這樣廠商往往以低阻燃等級的產品供貨, 阻燃電線電纜在現場不阻燃, 造成很大的后果。例如: 上海某工程在發生火災后分析火災擴大的原因, 為什么明明用了阻燃電纜而不阻燃, 現場采樣到國家檢測機構檢測, 結論為“阻燃電纜”,但等級為“C”級。
1、阻燃
在規定條件下試樣被燃燒所具有的阻止或延緩火焰蔓延的性能。
2、阻燃電線電纜
難以著火并具有阻止或延緩火焰蔓延能力的電線電纜。阻燃電線電纜可分為A、B、C、D 四種阻燃級別。其要求應符合表1 的規定。
試驗容量( L/ m) 是指同一敷設通道內非金屬材料的容量, 單位是L/ m。非金屬材料是指電線電纜的絕緣和護套材料。從上表中可以看出, C 級阻燃的電線電纜在同一通道內敷設時, 非金屬材料的容量超過1. 5L/ m 時就通不過試驗, 即燃燒過程中, 由于燃燒熱量的相互作用, 會越燒越旺, 起不到阻燃作用。阻燃電纜不是不燃電纜, 阻燃電纜只是在絕緣和護套材料中添加了阻燃劑, 使其在火中不會延燃, 在外火源消失后, 經過一段時間能夠自熄。阻燃電纜的阻燃性能是相對一定條件下所形成的阻燃, 而超過這種條件的限制, 也就失去其阻燃的特性。因此, 電纜的阻燃級別應根據同一電纜通道內電纜的非金屬含量來確定。成束敷設是指同一通道( 一根橋架) 內有二根及以上的電纜。
3、同一電纜通道內電纜的非金屬含量
單根電線電纜每米所含非金屬材料的容量可近似按式(1) 計算:
V = ( S 1- S 2 ) / 1 000 (1)
式中: V —— 每米電線電纜所含非金屬材料容量之和, L/ m;
S 1—— 電線電纜總截面積, mm2 ;
S 2—— 電線電纜金屬截面積之和, mm2。
4、不同阻燃級別相應的電線電纜根數可近似按式( 2) 計算:
N = Vs/ V ( 2)
式中: N ——不同阻燃級別相應的電線電纜根數;
V s ——不同阻燃級別規定每米電線電纜所含非金屬材料容量, L/ m。
三、無鹵低煙阻燃電纜
普通型阻燃電纜在火災時燃燒會放出大量的濃煙和氯化氫等有毒氣體, 其危險性和造成生命財產的損失比火災燃燒本身的危害性更大?；馂氖鹿实娜藛T傷亡多是因毒氣、煙氣窒息致死。無鹵低煙阻燃電纜不僅具有優良的阻燃性能, 而且在燃燒時幾乎不產生腐蝕性氣體和毒性氣體, 僅產生極少量的煙霧, 減少了對儀器、設備的腐蝕及對人體的損害, 有利于火災時的滅火救援。無鹵低煙阻燃電纜通常考核電纜的阻燃性能、腐蝕性、煙濃度及毒性指標。這類電纜的阻燃性能通過成束燃燒試驗, 也分A、B、C三種。燃燒氣體的腐蝕性程度是通過間接測定燃燒氣體水溶液的PH值和電導率來確定; 毒性指數的測試方法則由用戶規定。無鹵阻燃電纜的機械性能比普通電纜稍差, 這是由于其中加入一些特殊的添加劑所致。這種電纜的特殊性能如表2 所示。無鹵低煙阻燃電纜適用于地鐵、隧道、船舶和車輛, 以及核電站、重要的高層建筑等安全性要求比較高的場所和重要設施。
表2無鹵低煙阻燃電纜特殊性能
四、低鹵低煙阻燃電纜
低鹵低煙阻燃電纜的氯化氫釋放量和煙濃度指標及價格均介于普通阻燃電纜與無鹵阻燃電纜之間。這種電纜不僅具備阻燃性能, 而且在燃燒時釋放的煙量較少, 氯化氫釋放量較低, 主要用于地鐵、隧道、高層建筑等對電纜燃燒的煙濃度及氯化氫氣體發生量有一定限制的場所。低鹵低煙阻燃電纜的絕緣和護套材料成分通常是以聚氯乙烯樹脂為基材, 配以特種增塑劑、高效阻燃劑、HCl吸收劑、抑煙劑等, 經特殊工藝加工而成。顯著改善普通阻燃聚氯乙烯料的燃燒性能, 大大降低了材料的煙密度和氯化氫釋放量。其特殊性能如表3所示
表3低鹵低煙阻燃電纜特殊性能
五、耐火電纜
耐火電纜在著火燃燒時仍能保持一定時間的正常運行,主要有三種類型: 礦物絕緣電纜(又稱氧化鎂絕緣電纜),采用無機物氧化鎂做絕緣, 無縫銅管做護套, 經特殊工藝制作而成。具有優良的防火、防爆、耐高溫、耐腐蝕等特性, 應用于要求特別安全或高環境溫度、高輻射強度的場所, 該電纜的長期使用溫度為250℃ 在950 ℃ ~ 100 ℃可持續供電3h。但制造工藝復雜, 價格昂貴, 安裝較復雜, 制造長度也受限制。
2、硅絕緣電纜
其絕緣采用硅橡膠混合物, 具有較好的耐火性能,但材料主要依賴進口, 價格偏高, 制造及應用受限制。
3、用無機材料與一般有機絕緣材料復合構成的復合絕緣電纜
耐火層采用耐火云母帶繞包在普通導體外。這種耐火電纜工藝簡單, 價格較低, 生產長度和使用范圍不受影響, 耐火性能較好,目前國內大多數電纜廠生產均這種耐火電纜供公用設施、高層建筑、地鐵等處廣泛運用。
鋁合金電纜
隨著科學技術的發展，高質量、高科技含量的鋁材被開發出來，新型的鋁合金電纜也被更多的在工程實際中應用?，F在一些技術實力較強企業生產的合金電纜克服了純鋁的問題，機械性能與銅基本接近，安裝和連接穩定性很高。一般鋁合金電纜絕緣采用的是低煙無鹵的XLPE（交聯聚乙烯）材料，加之其獨特的自鎖型鎧裝結構，使其達到低煙無鹵阻燃IA級，在燃燒時的透光率達到了99%，只產生極微量的煙和霧。鋁合金電纜彌補了純鋁電纜的不足，電氣性能優越，在機械性能、安全性及經濟性上，更輕便、更柔軟、更節能。
結論
綜上分析，建筑的防火安全性與電線電纜的正確選擇和敷沒有著直接關系，為此應按照工程實際考慮消防設備以及需要進行防火設計部位的耐火耐熱配線原則，同時選用一些防火性能好，性價比較高的電線電纜，將配線和選線有機地結合在一起，使我國線路敷設向著更科學、更合理、更經濟的方向發展。
【參考文獻】
[1] 黃立新.淺析電線電纜的防火對策[J]. 中國西部科技. 2008(24)
