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材料工程基礎范文1
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）46-0213-02
隨著科學技術的飛速發展與經濟全球化的逐步加深，國際經貿往來與商務合作日趨頻繁。如何培養既具有良好國際視野，又具有扎實專業知識的復合型人才，成為我國高等教育急需解決的重要問題之一。教育部在2001年頒發的《關于加強高等學校本科教學工作，提高教學質量的若干意見》中提出，“本科教育要創造條件使用英語等外語進行公共課和專業課教學。對高新技術領域的生物技術、信息技術等專業，以及為適應我國加入WTO后需要的金融、法律等專業，更要先行一步，力爭三年內，外語教學課程達到所開課程的5%～10%?！痹撐募模瑯O大地促進了高等院校雙語及全英語教學課程體系的建設。目前，在專業課教學中如何恰當運用英語授課，英語與中文兩種語言的運用比例如何把握，仍然是一個充滿爭議的話題。然而，通過實踐人們逐漸認識到，雙語混合授課既不利于教學目的的貫徹，也不適應國際化合作辦學的需求[1]。上海市教委從2009年開始了“上海高校示范性全英語教學課程建設”的立項，通過資金支持鼓勵高校教師實踐全英語教學，取得了良好的效果。全英語教學，是指用英語進行全程授課，讓學生在全英語環境中學習專業知識。在全英語教學中，教師不僅要選用國外優秀的英文原版教材作為主教材，制作使用英文課件，用英語講授課程內容，而且需要布置并批閱英文作業，考試采用英文命題并要求學生用英文答題。因此，全英語教學與雙語授課有顯著的不同，教學難度比雙語課程大，要求也更高。另外，全英語課程的設立，目的在于傳授專業知識，而非學習英語本身，因此，其與專業英語課程也有著本質的不同[2]。上海理工大學材料科學與工程學院自建院起即開始了本科課程全英語教學的探索。“材料工程基礎”作為校級專業核心課程，主要針對“材料科學與工程”專業二年級學生，與“材料科學基礎”等其他課程共同構成了本專業的全英語核心課程群。本課程目前已開設三年，本文意在通過總結教學經驗，尋找差距和不足，從而更好地改進教學方法，提高教學效果。
一、“材料工程基礎”全英語課程的特點
“材料工程基礎”是材料科學與工程專業本科生的專業基礎課，作為“材料科學基礎”的后續課程，教學內容主要涉及金屬合金、陶瓷及高分子材料的應用與加工、復合材料結構與性能等。該課程的特點是以概念性知識點為主，涉及各種常見材料。課程的講授對象是材料科學與工程專業二年級下學期的本科生。學生修完“材料科學基礎”課程后，即進入“材料工程基礎”的學習環節。作為本科生的專業基礎課，本課程重在打基礎，即通過課程的學習使學生對各種材料的分類、性能與加工方法有所了解，為后續專業課程的學習奠定基礎。
二、教學方法和手段
全英語教學的難點，在于教師、學生雙方的英語語言水平是否達到要求。對于阻礙全英語教學順利開展的原因分析中，大部分研究者認為學生的外語語言能力是妨礙全英語教學的重要問題。隋銘皓等對同濟大學環境學院65名本科生的調查結果表明，“自身英語基礎差”是很多學生不選擇全英語課程的關鍵[1]。而有的研究者在教學實踐中發現，即使通過英語六級考試的學生，也不一定能適應全英語教學[3]。對此，復旦大學蔡基剛教授認為，具有大學英語四級水平以上的學生，具備上全英語課程的能力，關鍵在于堅持和信心[3]。在全英語課堂教學中，如何克服學生對語言本身的畏難情緒，提高其對課程內容的興趣，是影響教學效果的重要因素。在“材料工程基礎”課程教學中，我們努力從以下幾個方面入手，提升教學效果：
1.選擇高水平原版教材。本課程教學中，選用美國猶他大學Callister教授主編的“材料科學與工程”作為主要參考教材，選擇其中合適的章節作為教學內容。該書內容編排合理，邏輯性強，不僅包含了常見材料的分類、性能、與加工方法等基礎知識，而且引入了最新學科發展前沿的介紹。該書插圖豐富，內容從簡到難，較適合作為本科生的專業教材。
2.激發學生的學習興趣。對于全英語教學，如何引導學生忽略語言本身，而重視專業知識的理解與掌握，是值得探究的問題。筆者認為，解決該問題關鍵在于激發學生的學習興趣。例如，針對壓電陶瓷材料，讓學生提出其各種可能的用途。課堂上，學生踴躍發言，充分發揮想象說出自己的想法；課后，教師引導學生通過查閱文獻與資料，繼續完善和求證每種想法實現的可行性。另外，每一章節學習結束后，要求學生組合成若干小組，并針對某一知識點進行討論，然后派出代表在課堂上進行講解展示；教師和其他同學對講述內容進行點評。通過這些方法，可以充分調動學生參與課堂授課的積極性，從而有效提高學生對課程內容的興趣，取得了較好的效果。
3.精心準備課程教學。在課前準備中，精心組織教學內容，針對本課程知識點較多、較散的特點，注意突出重點內容，避免面面俱到。并結合學科發展動態引入最新的知識，保證課堂授課內容的前沿性。在課件制作中，避免大段文字的出現，通過加入圖片、動畫與視頻等多媒體資料，以直觀圖示的方式幫助學生克服語言障礙，吸引其注意力，從而提高教學效果。另外，課前準備要充分，不僅需要準備英語教案，精心設置提問，而且對核心專業詞匯要重點介紹，并輔以中文講解。針對學生英語聽說能力良莠不齊的特點，通過放慢語速，重點內容多次重復的方式，力爭讓大多數同學聽懂。通過師生互動，在了解學生掌握程度的基礎上，采用循序漸進的啟發式教學方法。
4.做好課前預習與課后復習。教學實踐中發現，學生做好充分的課前準備對于提高教學效果有很大的幫助。鑒于原版教材信息量大，學生預習無從下手的情況，我們采取課前發放教學課件的方式，幫助學生完成預習。通過預習，學生一方面可以熟悉專業詞匯，排除因生詞造成的理解問題，有助于其跟上老師英語授課的節奏；另外，通過預習也可以讓學生提前發現問題，帶著問題聽課，從而提高學習效果。為了做好課后復習，每章節授課結束后均通過布置作業的方式，強制學生對所學內容進行回顧；開始講授新內容之前，教師首先對上次課的重點內容進行提問，通過課堂問答的互動方式引導學生做好課后復習。
5.積極幫助學生鞏固所學的知識，通過建立材料工程基礎課程網站，豐富教學手段。在課程網站上提供有用的知識和學習網站鏈接，給學生提供足夠的幫助。堅持為每位學生批改英文作業、報告等，并定期上傳課后作業的標準解答，使學生的專業英語表達能力不斷得到提高。課程評分采用閉卷考試與平時成績相結合的方式，力求對學生的整個學習過程做出評價，改變一考定分數的做法。平時成績綜合考慮學生的課堂出勤、回答問題、作業及課堂演講的完成情況，鼓勵學生參與課程教學。這些方法和手段，刺激和鼓勵了學生的學習熱情，保證了學生的學習積極性。
6.全英語授課教學質量的保障。在“材料工程基礎”全英語授課過程中，我們采取了溝通反饋、學生匿名評教及老教師聽課督導的方式，對教學中出現的問題及時糾正。教師通過課下主動與學生交流，了解學生對教學方法與教學進度的意見，從而有針對性地調整教學內容。為了更真實地反映教學中存在的問題，每學期結束前，上海理工大學教務處都會要求學生對課程進行匿名評教。通過這種方式，教師可以聽取學生對全英語教學的真實意見，有助于改進教學方法，提高教學質量。另外，通過英文課程群體系中教師的互相聽課及定期教學方法研討，可以幫助教師了解自身教學中存在的問題，學習和借鑒他人好的教學方法與教學藝術，從而有效保證了全英語教學的效果。
總之，在重視國際化人才培養的當代，利用全英語教學拓寬學生的國際視野已成為高等教育的大勢所趨。在全英語教學中，通過教師精心準備授課內容，采用多媒體教學結合討論互動等靈活的教學方式，可極大地激發學生的學習興趣，提高學習的積極性，從而保證全英語教學的順利開展。全英語教學仍是一種新的教學模式，教學方法與藝術的提高需要長期的積累和探索。我們相信，在高水平師資的基礎上，只要努力做好教學工作的每一個環節，學生的專業知識與英文交流能力一定會得到提高。
參考文獻：
[1]隋銘皓，盛力，高乃云.基于開展《給水排水工程概論》全英語教學的思考與初步實踐體會[J].教育教學論壇，2012，（31）：122-124.
[2]蔡基剛.全英語教學可行性研究——對復旦大學“公共關系學”課程的案例分析[J].中國外語，2010，（6）：61-67.
材料工程基礎范文2
近日，我局認真貫徹落實都江堰市委、市政府會議精神，緊緊圍繞維護災后重建大局穩定的實際，采取“五抓五突出”措施，全面推進我市農村工作“四大基礎工程”建設，努力實現“奪取災后重建全面勝利、率先構建新型城鄉形態”的奮斗目標。
一、抓基礎，突出工作常態化
按照正規化建設標準深化派出所工作，建立健全與新型城鄉形態相適應的社區警務機制，實現從反應型警務向主動型警務、從單純型警務向社會型警務、從安置型警務向永久型警務的轉變，切實把社區警務室建設成為維護治安的第一道防線、服務群眾的第一個平臺，為深入推進農村工作“四大基礎工程”建設創造良好的治安環境。
二、抓打擊，突出專業信息化
繼續堅持“露頭就打、主動進攻、從重從快”的方針，始終保持嚴打高壓態勢，全力維護重建市場治安穩定。大力推行網上異地同步調查取證、偵查破案和( ）網上追逃，著力降低打擊成本，增強打擊效益，提升打擊水平；強化以互聯網為首的陣地控制，善于在日常工作中收集線索。充分發揮專門力量和科技優勢，快偵快破各類現行案，強化打擊震懾力度，實現專業化、精確化打擊目標。
三、抓防控，突出防控社會化
按照“綜合整治，無縫布防”的指導思想，織密全市整體聯動網絡，完善健全有效的整體防控聯動機制，注重與鄉鎮、部門用捆綁考核手段衡量社會面防控工作成績。充分整合各種社會治安資源，著力打造無縫銜接的治安防范網絡。不斷強化服務理念，進一步創新治安管理模式，緊緊圍繞“爭當災后重建樣板”和建設現代國際田園城市的總體目標，創建良好的治安環境。
四、抓管理，突出服務實效性
不斷拓展和提升公安行政管理，堅持管理為打擊服務、管理與服務統一的理念，突出服務實效性。深入開展“春風10”行動，健全完善流動人口服務管理機制，改進和加強流動人口服務管理工作，充分發揮打擊預防犯罪的基礎性作用。繼續深化板房消防安全監管和消防審批監督工作，堅持群防群治，人人參與的消防工作社會化格局，實現“零火災事故”工作目標。推進鄉鎮成立“交通安全委員會”工作，積極探索適應城鄉發展的交管模式，以嚴密管理、嚴格查處為手段，促進交通管理工作。
材料工程基礎范文3
關鍵詞：晶體學;教學內容;教學手段;研討式教學;教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）43-0081-02
一、前言
《晶體學基礎》課程是為地質學、材料科學、礦物學等專業學生在完成高等數學、普通化學和物理學等公共課程后而開設的一門專業基礎課[1-4]。對于材料科學與工程專業的學生而言，《晶體學基礎》課程中的晶體結構、晶體對稱性、倒易點陣、晶體投影、晶體生長、晶體缺陷等晶體學基本知識，是進一步學習《X射線衍射》、《電子顯微分析》、《材料科學基礎》、《材料力學性能》以及《材料物理性能》等專業課程的基礎[2]。在材料科學領域，調控材料的性能是人們追求的目標。如果一種材料的成分確定，那么它的電學、光學、磁學以及力學等性能將取決于材料的晶體結構類型和晶體中存在的缺陷特征（如雜質原子的濃度、位錯密度和晶粒尺寸等）。因此，《晶體學基礎》課程的基礎知識不僅在材料科學與工程專業各門專業課程的教學中起到重要的作用，而且將對學生們將來的材料科學與工程實踐起到重要的指導作用。
開設《晶體學基礎》課程以前，北京航空航天大學材料科學與工程專業的晶體學教學計劃主要安排在《材料科學基礎》課程中，大約講解4學時。另一方面，在《X射線衍射》和《電子顯微分析》等專業課程教學過程中，過去通常要利用2～4學時來講解布拉斐點陣、倒易點陣等晶體學知識。這使得部分晶體學知識被重復講授，而一些重要的晶體學知識沒有得到無法全面、系統和深入地講解?；谝陨显颍本┖娇蘸教齑髮W自2010年起對材料專業的本科2年級學生開設了《晶體學基礎》課程。
通過過去幾年的《晶體學基礎》課程教學實踐，學生們普遍反應對晶體學基礎知識的理解更加全面和深入了，同時在學習與晶體學相關的其他材料專業課程時，也更加得心應手。但是，目前的晶體學教學中還存在以下3個主要問題。
1.晶體學涵蓋的內容十分廣泛，它是多個學科的重要基礎課程，不同學科對于晶體學知識的側重點有所差別。目前，國內《晶體學基礎》的教材主要是面向地質和礦物專業而編寫的[5]，其包含的內容以及章節編排次序也是為了使地質和礦物專業學生更好地掌握相關晶體學知識而設計的。所以，現有教材的教學內容以及講授次序并不完全適用于材料專業《晶體學基礎》課程的教學。
2.《晶體學基礎》課程中包含著很多晶體學基本概念，同時還有非常抽象的宏觀和微觀對稱操作以及晶體的投影操作。在以往的晶體學教學過程中，主要借助一些靜態的二維或者三維圖片進行講解，其表現力度有限，無法有效地使學生理解和掌握抽象的晶體學基本概念和理論。
3.在《晶體學基礎》的授課形式上，過去主要以教師講授為主，學生主動參與較少。僅僅通過教師對《晶體學基礎》中復雜空間對稱變換進行講解，難以使學生深入理解晶體中對稱特點、內部質點的堆積規律以及復雜的空間概念。同時，這樣也不利于學生創造性思維和解決實際問題能力的培養。
由以上分析可見，現有的《晶體學基礎》教學已經難以滿足材料科學與工程專業學生培養目標的要求。因此，我們有必要對該課程的教學內容、教學手段和教學模式進行改革，以充分調動學生的學習積極性和主動性，提高學生的學習興趣，使學生真正理解和掌握晶體學知識的精髓，為學生在將來的材料科學與工程實踐中打下良好基礎。
二、教學內容和講授次序的改革
目前，本?！毒w學基礎》的教學課時共32學時，與地質學和礦物學專業相比，總授課時間較少[3，4]。為了在有限的教學時間內講授材料科學專業學生所必需掌握的晶體學基礎知識，有必要將那些與材料科學專業相關性不大的內容進行刪減。例如，晶體理想形態和晶體規則連生方面的內容對地質學和礦物學專業十分重要，但是對于材料專業學生來說，只需要在課程緒論中加以概述就能夠滿足本專業的教學要求了。同時，對于后續材料科學的其他專業課程將詳細講解的知識點，也可以進行適當刪減，如晶體相變、晶體物理學等內容。另一方面，對于進一步學習材料專業其他課程而需要用到的一些重要晶體學基礎知識，應該增加講解內容的深度。例如，倒易點陣、吳氏網等基礎知識對于分析材料的微觀結構特征至關重要，但是，現有教材中的以上相關內容過于簡單，無法滿足材料專業學生的培養要求，所以，需要增加相關的授課內容。
教學內容的變更促使我們進一步思考授課內容編排的邏輯性。由于晶體學授課內容和側重點發生了變化，所以，我們就不能按照現有教科書中針對地質和礦物專業的教學目的來安排授課次序，而應該按照材料專業對晶體學教學內容的要求，研究如何安排授課次序才能更有利于本專業學生由淺入深、循序漸進地學習相關晶體學基礎知識。例如，在講解晶體宏觀對稱性之前，有必要先講解一些典型晶體結構的實例，以幫助學生形象地理解復雜的空間對稱操作;將晶體的微觀對稱和空間群知識從原教材的第七章提前到第三章[5]，使其與晶體宏觀對稱合并成晶體宏觀和微觀對稱一章，這樣有利于從宏觀和微觀相互聯系的角度進行講解;另外，倒易點陣知識應該從原教材的第一章后移到第四章，在講解完晶體定向和晶體學符號之后，學生們熟練掌握了晶體正空間的晶面和晶向指數，此時講授倒易點陣知識更有利于學生理解復雜的正空間和倒易空間的相互變換。
三、教學手段的改革
《晶體學基礎》課程的難點是晶體宏觀和微觀對稱、晶體的投影以及內部質點的堆積。除了采用傳統的板書和二維圖形對這些晶體學難點知識進行講解以外，我們應該更加注重利用一些三維模型。例如，在講解晶體的球面投影和吳氏網過程中，利用地球儀作為三維實物模型，能夠更好地說明晶體的各個晶面在進行球面投影過程中的操作次序，以及解釋如何利用吳氏網來計算晶面夾角。在講解晶體的旋轉對稱時，可以利用一些特制的三維立體模型，形象地顯示出不同軸次的旋轉對稱;另外，在講解晶體的極射赤平投影時，可以針對一些具有特殊對稱特點的宏觀晶體，讓學生自己動手制作相關的三維實物模型，通過觀察各晶面的投影特點，加深對極射赤平投影知識的理解。
同時，為了使學生更加形象地把握各種對稱變換特征和晶面投影規律，我們應該進一步利用三維多媒體軟件，制作一些三維動畫作為輔助教學手段[6]。這樣能夠通過三維旋轉來觀察晶體的宏觀對稱特點以及晶體結構中的質點（原子、分子或離子）位置，滿足晶體宏觀和微觀對稱要素及其操作等抽象教學內容的教學目的，使學生能夠直觀地觀察不同宏觀和微觀對稱操作的特點，從而加深對這些抽象晶體學概念的理解。
四、研討式教學模式的改革
本?！毒w學基礎》課程在開課初期的授課形式為大班整體授課，包括所有材料專業大二的學生（約150名）。由于聽課學生人數較多，導致教師難以實時掌握學生的聽課效果。故而，本校自2013年起對《晶體學基礎》課程進行了“小班化”教學實驗（每班70～80人），有效地提高了授課效果。但是，目前的教學模式基本上還是以教師的“填鴨式”教學方式為主要授課模式，學生缺乏學習的主動性，沒有積極地思考問題。因此，應該實現教師和學生共同主導本課程的教學過程，通過師生之間以及學生之間“研討式”的教學模式，使學生在研討過程中理解和掌握《晶體學基礎》的基本概念和抽象知識。針對每堂課的重點講授內容，教師在課堂中提出相關問題，將學生分成若干小組，每組4～6人，在教師的引導下，通過學生之間反復討論將復雜的晶體學問題進行逐步闡明，這樣也有利于檢驗學生對每堂課知識的掌握情況。同時，將分組討論的結果納入平時成績的考核體系，鼓勵學生主動提出問題，并積極地通過討論來相互啟發，進而解決各個難點問題。
另外，師生應該充分利用本校在校園網上建立的晶體學課程中心平臺。一方面，鼓勵學生在網絡上進行自由討論，另一方面，讓學生針對以上問題在課堂上以小組為單位進行發言和討論。通過以上“研討式”教學模式及時獲得學生學習效果的反饋，從而調整講課速度，提高學生的學習效果。
五、總結
《晶體學基礎》是材料科學與工程專業的重要基礎課程，應該按照材料科學專業學生應該掌握的晶體學知識，優化編排授課內容和次序，提高授課效果;利用三維晶體學動畫模型，加深學生對晶體對稱要素及其操作等復雜晶體學概念和理論的理解;建立“研討式”教學模式，針對課程的重點和難點，提出學生課堂和課后研討的主題，檢驗學生對授課內容的掌握情況，提高學生通過主動提問以及相互討論而獲取知識的能力，最終使學生更好地掌握材料科學專業必需的晶體學基礎知識，培養學生分析問題和解決問題的能力。
參考文獻：
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[4]秦善，王長秋，魯安懷.“結晶學與礦物學”教學改革與課程建設[J].中國地質教育，2007，（1）：130-132.
材料工程基礎范文4
關鍵詞：土工合成材料；公路工程；軟基；技術措施；質量
中圖分類號：TU文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2012）06-0190-01
1 工程概況
某公路線路穿過魚塘、稻田、蘆葦濕地、蝦池，地下水位高，地基為軟弱土，地基承載力低無法滿足設計及施工要求。經研究采用土工合成材料處理公路工程軟基。
2 材料方法及原理
（1）合成材料法：在合成材料沒有問世之前，最初在處理淺層軟土地基時，在軟土地基上鋪設一層砂，稱之為砂墊層，然后在其上鋪筑路堤，或挖出部分軟土，進行換填材料。在路堤填土和軟土之間的砂礫墊層，可起到排水作用，其厚度一般為50cm?；蛘咴谲浲翆由?，也可挖去一部分軟土，再換填上砂墊層，以起到持力層作用。砂礫墊層橫斷面，一般為梯形，為減少砂礫墊層用量，亦可做三角形、梯形，甚至做成砂窗格式砂礫墊層以節省材料。用于砂墊層材料，宜采用無雜物的中、粗砂，含泥量應小于3％；也可采用天然級配砂礫料，其最大粒徑應小于50mm，礫石強度不低于四級（即洛杉磯法磨耗率小于60％）。砂墊層應比路基邊腳寬出500-1000mm，兩側宜用片石護砌，或采用其他方式防護。鋪筑時應分層鋪筑分層碾壓，避免粒料離析，以達到規定的壓實度。然而，隨著土工材料問世，砂礫墊層和土工格柵、土工布聯合應用，在處理淺層地基上，收到良好的效果，得到了廣泛的應用。土工材料作為一種新材料問世，使軟土地層處理技術邁上一個新臺階。土工材料不是一種單獨承重材料，它必須與傳統的處理方法相結合，才能收到事半功倍的效果。特別是土工格柵、加筋帶、土工布等產品，它們與砂墊層、路基填筑聯合作用，才能在提高路堤強度和穩定性方面發揮重要作用。
（2）格柵材料法：在公路上，無論處理淺層軟土地基，還是深層軟土地基時，都廣泛使用土工格柵材料。這種材料是在擠壓制成的塑料板材上，成排的沖上孔洞，然后，采取單向或雙向拉伸。單向拉伸制成橢圓形孔和單向肋條，則為單向拉伸格柵。雙向拉伸成為正方圓角形孔和雙向肋條，稱為雙向拉伸格柵。經過沖孔的塑料板，經過拉拔作用使聚合物分子重新排列，加強了分子之間的聯結力，提高了材料抗拉強度5―10倍。為此，用聚烯烴套把芯材纖維套上，組成筋帶并拉緊產生預應力，又提高了其抗拉強度，把兩組這樣的筋帶用在交叉處熔接上，組成筋帶格柵，或稱經編粘焊土工格柵。土工格柵根據制作材料不同，有單向塑料土工格柵、單向鋼塑土工格柵、玻璃纖維和滌綸土工格柵。無論哪種土工格柵埋在土和砂中，作為路堤加筋帶，土和砂嵌入土工格柵的孔眼中，比土工織物與土砂之間摩擦系數增大80％―90％，能顯著地提高路堤整體強度和穩定性。
（3）鋼塑復合土工格柵：鋼塑復合土工格柵，以鋼絲（或其他纖維），經特殊處理，與聚乙烯（PE），并添加其他助劑，通過擠出使之成為復合型抗拉條帶，且表面有粗糙壓紋。由此單帶縱、橫按一定間距編織或夾合排列，采用特殊強化粘接的熔焊技術焊接其交接點而成為加筋土工格柵。由鋼塑復合拉筋帶，按平面經緯成直角，經超聲波焊接成型的土工合成材料。由于其抗拉強度大、延伸率低（小于3％）、蠕變小，對土體有較強的嵌鎖、咬合作用，它能有效地對軟土地基和陡坡路堤進行處理，約束土體的側向位移，克服土體的不均勻沉降，極大程度地增強地基的承載能力，提高基礎的整體性能。適用于各種情況下的地基加固增強措施。
（4）土工合成材料作用機理：在砂墊層中間，鋪設一層具有一定強度的土工合成材料，進而使土工合成材料與砂墊層組成的復合體能承受較大拉力，增加了地基土的抗剪強度，提高了路堤的穩定性，同時復合體具有一定的剛度，使上部荷載得到有效地調整，減少土體各部位的沉降差異、提高路堤受力均勻度。由于土工格柵和砂礫墊層組成的復合整體，能承受較大拉力，地基受力變小而均勻，不僅減少了路堤不均勻沉降，而且還可減少地基的總沉降，適應路堤的快速填筑，而荷載的迅速增加，加快了軟土的固結作用，從而使沉降加快，減少后期沉降，形成一種良性循環。
3 公路軟土地基處理模式
土工合成材料在公路、鐵路、水利工程上都得到了廣泛應用。公路路基和港口工程規范中規定了其應用方法和技術要求。目前，是用于加固路堤的常見土工材料。土工合成材料屬于高分子聚合物，也就是說是有機化合物，用其制成的土工材料，已廣泛用作強化路基和路面強度，提高路堤和邊坡穩定材料，用作過濾層、排水、防滲、隔離、加筋、防護等方面，收到了顯著的經濟和社會效益。在處理淺層軟土地基時，時常在砂礫墊層上可鋪一層土工布，砂礫墊層厚度可減薄到30cm，當地表層為軟土時，則先鋪土工布后，再鋪砂墊層、土工格柵、再鋪筑上砂墊層，土工格柵加強了砂墊層整體作用。當表層為非軟土時，則先鋪砂墊層，后鋪土工布，其應用非常靈活。土工布起到過濾作用，土工格柵起到整體作用。公路在處理軟土地基時，當軟土地層位于地表層，且厚度不大時，按以下一般模式進行處理。
（1）第一種處理模式：砂礫墊層+土工格柵+砂礫墊層。
（砂礫墊層+土工格柵+砂礫墊層）+堆載和超載預壓
上述處理模式，適宜一般的、而且比較薄的軟土地層處理。當軟土地層比較厚，且不超過3m，再輔以堆載和超載預壓，加快軟土地基固結，加快路堤沉降速度，減少工后沉降量。（2）鹽池、魚塘、泥沼處理方式。
鹽池、魚塘、泥沼甚至稻田地段，雖然地基軟弱，但是軟土地層位于地表，且厚度小于3m，一般采用采取以下處理模式：
拋填片石+（砂礫墊層+土工格柵+砂礫墊層）+堆載和超載預壓
即先拋填片石，輔以重型甚至強夯方式，將片石強行擠入到硬土層上，然后，鋪筑砂礫墊層+土工格柵+砂礫墊層，通過預壓加速路堤沉降，以達到工后路基穩定的目的。預壓法適用處理淤泥、淤泥黏性土和沖填土等飽和黏性土地基。
4 不良地基公路施工技術措施
（1）施工放樣:施工前放出線路中心樁、原地面高程、路基邊線路基坡腳加寬0.5m，并撒出白灰線，控制鋪筑土工格柵的寬度。
（2）土工格柵鋪設:第一層砂墊層碾壓完畢后，經監理工程師檢驗合格后鋪設土工格柵。施工用的土工格柵為雙向鋼塑土工格柵，土工格柵的屈服力、伸長率及外形尺寸，符合設計要求，其存放、運輸滿足規范規定。鋪設土工格柵前，應將場地平整好，清除碎塊石等堅硬凸出物。鋪設時，應將強度高的方向置于垂直于路堤軸線方向，網與網之間搭接20cm，橫向搭接30cm，并在接頭上每隔2m釘一枚釘，使一幅格柵網形成一個整體。土工格柵上第一層填料攤鋪壓實時，采用輕型推土機或裝載機碾壓。當填料填筑厚度大于60cm后，才能采用重型壓路機。一切車輛、施工機械只容許沿路堤軸線方向行駛。填筑時沿土工格柵兩側邊緣輕卸填料，形成施工便道，再由兩側向中心平行于路堤中心對稱填筑。
（3）施工主要技術控制措施：距離土工格柵8cm以內的路堤填料，其最大粒徑不得超過6cm。用人工配合平地機和壓路機整平鋪設土工格柵的路基表面，確保路基表面平整度小于10mm，表面嚴禁有碎、塊石等堅硬凸出物，以免對土工格柵造成損害。土工格柵鋪設過程中，在有褶皺的地方用人工拉緊，必要時采用插釘等措施固定土工格柵于填土層表面。土工格柵攤鋪以后，立即進行路基填筑，避免在陽光下長時間直接曝曬。一般情況下間隔時間不應超過48h；路基填筑過程中，嚴禁將石料直接拋落于土工格柵上，嚴禁機械設備直接在土工格柵上進行作業。路基填料應分層攤鋪、分層碾壓，所選填料及壓實標準，應達到設計和規范要求。砂墊層的材料為中砂及粗砂，含泥量不大于3％，砂墊層的寬度要適當大于路堤底寬，一般兩側各寬出0.5m左右，以防止在施工過程中由于施工機械的破壞影響墊層的有效作用。砂墊層施工時，要將砂加密到設計要求的密實度（95％），加密的方法有平振、夯實、插振、碾壓法等。砂墊層要無明顯粗、細粒料分離，最大粒徑不宜大于5cm。
5 結語
公路工程中軟基有極大的危害性，如果不處理或處理不當，就會造成地基失穩，對道路成不同程度的危害，具體施工還要根據工地的實際情況來選用，有時幾種方法可以交替或一起使用。
材料工程基礎范文5
關鍵詞： 應用型人才 《工程材料及熱處理》 課程教學
《工程材料及熱處理》課程是機械類專業的一門專業基礎課，教學任務是使學生了解和掌握各種金屬材料的內部組織與性能之間的關系，根據用途選擇合適的材料和合理的熱處理工藝。該課程的特點是內容繁雜、原理概念多，學生普遍感到枯燥無味、難以理解。同時，有限的學時和繁多的課程內容形成強烈反差，給教學帶來困難，學生普遍反映課堂信息量大，課后難以及時消化[1]-[3]。針對工程材料及熱處理課程內容多且課時少的特點，在“突出應用、培養工程能力”的教學理念指導下，通過合理整合教學內容，并采用多元化教學方法、創新實驗及多樣化考核方法等措施，充分調動學生學習的積極性，提高教學質量。
1.優化教學內容
我校開設的《工程材料及熱處理》課程總共48學時，其中課堂授課44學時，由于教學課時有限，必須在教學內容上進行整合優化，突出一個教學主線。整個教學內容以金屬材料的成分、工藝、組織結構、性能、選材及應用為主線，層層展開，由淺入深，循序漸進，既保證學科知識的系統性和完整性，又突出知識的實踐性。通過改革優化教學內容，建立以學生為本，突出應用、注重工程背景和能力培養的教學理念。
課程始終貫穿材料的成分-組織-工藝-性能之間的關系這條主線。以性能為起點，分別講授成分、組織和工藝對性能的影響，最后通過學習鐵碳合金相圖和過冷奧氏體冷卻曲線，綜合講解成分、組織、工藝與性能間的關系，讓學生牢固掌握“材料的性能取決于其成分、組織和工藝”的觀點，這樣就變分散為集中，變模糊為清晰，有利于學生建立完整體系的概念，保證教學內容的基礎性和系統性[4]。同時，根據具體應用技能培養要求，在教學內容上做如下調整：在“材料的力學性能”部分，刪除材料的物理性能等內容，突出硬度測量對于金屬材料性能指標測定的重要性；在“金屬晶體結構”部分，刪除立方晶系的晶面和晶向的表示方法，突出晶體內部常見的主要缺陷及引起缺陷的主要原因；在“金屬的塑性變形”部分，突出講解熱加工的三個主要過程為后續熱處理做好鋪墊；在“鐵碳合金”部分，突出組織相圖的不同，主要針對共析鋼部分的理解和掌握，對于其合金的結晶詳細過程不做過高要求，此部分內容抽象，難以理解，針對應用型培養的目標，側重結晶完成室溫組織對性能的影響；在“熱處理”部分針對機械不同專業方向用鋼要求有所側重的講解常用鋼種；由于課時限制，對于“有色金屬及其合金”及“非金屬材料”部分內容作為課后自主學習部分，僅給出自主學習提綱和思考題，不做課堂講解。
為了培養學生的工程應用能力，使課程內容與工程實踐相結合，挖掘在實際生產中的相關案例，利用暑期實踐機會，通過與企業合作，獲得大量生產中的案例。豐富與后續課程、畢業設計及工程應用密切相關的內容，如鋼的熱處理原理和工藝、合金鋼的分類及熱處理工藝等，增強學生對這些內容重點與難點問題的理解和掌握，夯實工程材料理論基礎。結合生產中的具體零件，在分析零件的工作條件、失效形式及對零件性能要求的基礎上進行選材，制定加工工藝路線。這對培養學生工程應用能力大有益處，為他們將來從事機械行業的生產加工打下良好的基礎[5]。
2.教學方法的改革
傳統教學方法是以教師、書本、課堂為中心的應試教學，學生在學習過程中主動性不高、學習效果差[6]-[8]。因此，在教學中應改變傳統的教學方法，采用啟發式、導入式、討論式、案例式等多種形式的教學方法引導學生思考分析各類問題，使學生由被動地單向接受知識轉為主動地探索知識。在教學過程中可預先設置一些問題，引導學生積極思考和學習，通過列舉貼近生活的具體案例講述教學內容。例如在講解回火的重要性時，列舉工程實踐中的具體例子，螺帽淬火后不回火，擠壓開裂了，為什么？彈簧淬火后不回火，變得硬脆沒有任何彈性，為什么？先把問題拋給學生，引導學生自己思考原因，鼓勵學生進行各種猜測，對于錯誤的答案給予贊賞，因為錯誤答案是經過思考后才得到的，鼓勵學生多思考，這樣才會有更深刻的對比，更有利于正確答案的理解。案例式教學方法和啟發引入式教學方法互相促進，有利于課堂氣氛的調動。可以提出一些工藝方案，互相討論，讓學生在討論中學習，加深對知識的理解。
3.結合工程的實踐教學
在實驗過程中，學生多老師少儀器少，針對這種情況，在實驗過程中讓學生幫助老師指導[9]。選拔表現活躍的學生做組長，實驗前讓組長幫助教師準備實驗，提前熟悉實驗內容、學會實驗設備的操作及使用注意事項；實驗時，組長協助教師指導學生實驗、解決實驗中出現的問題等。如果遇到組長解決不了的問題，教師再集中指導，這樣在一定程度上降低了教師的工作量，及時地解決實驗中出現的問題，引導學生正確操作、觀察、分析，得出正確的結論，保證實驗順利進行。
另外，不局限于大綱所規定的四學時實驗，設計創新型實驗，學生在對所研究問題進行充分思考后，自己設計出實驗內容和實驗步驟，并通過具體的實驗操作、試驗現象的觀察、試驗數據的處理分析及試驗報告的編寫等環節，得到一次全面的系統的訓練。鼓勵學生自己解決工程實踐問題，積極參加大學生創新大賽，知識應用于實踐。
4.教學網站網絡教學資源建設
利用網絡平臺給課程提供的強大支持，將課程介紹、課程特色、課件與教案、互動教學、立體化教學資源等資源上網，其中在立體化教學資源模塊內，內容多樣化，可包含圖書資源、網絡資源、實驗錄像、各章練習題、材料創新漫談、課程實踐與創新、仿真題庫、實驗動畫、教學案例等內容。使課程的知識體系延伸，增強課堂教學效果，實現優質教學資源共享。在教學方式上突破傳統時空的限制，學習者可以通過對平臺內容的瀏覽自主學習，隨時隨地對課程內容進行預習和復習，同時實現教學資源共享。通過網絡平臺構建圖文并茂、動靜結合、聲情融會的教學環境，將復雜、抽象、難以理解的內容變得簡單、具體和形象，充分激發學習者的學習熱情，優化教學模式，提高教學質量。
5.考核方式的改革
以往該門課程的考核內容、形式單一，主要包括平時成績和期末考試兩大部分。而考試題目則主要由名詞解釋、填空、選擇、簡答等組成。由于該門課計算題較少，主要是原理闡述和性能的分析。這種考核模式，常常會導致部分學生不注重平時學習，僅靠考前突擊、死記硬背，有時僥幸還能取得不錯的成績，但其實并未真正理解和掌握，未能達到該門課對學生的要求。將“結果性”考核變為“過程性”考核，結合教學實際，增加課內實驗、課堂討論的成績比重，評定最終成績。課程期末考試成績占50%，實驗成績占20%，平時作業占10%，課堂討論占20%。更注重學生平時知識的積累，所學知識的靈活運用，實驗操作能力的提高，達到增強教學效果和提高教學質量的目的。
參考文獻：
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[5]武曉峰，陳淑英，屈華，等.工程材料及其成型技術課程改革的探索與實踐[J].遼寧工業大學學報：社會科學版，2015，2（1）：103-105.
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材料工程基礎范文6
【關鍵詞】CDIO 工程材料及熱處理 教學改革
一、前言
工程材料及熱處理課程就是機械工程的必修課程，對于培養機械人才具有重要的意義。但是工程材料及熱處理課程具有課程教學量大、課程內容復雜等缺點，教學效果無法滿足教學目標的要求。CDIO模式是現在工程教學領域教學的代表性方法之一，對于培養學生的學習能力與創新能力具有重要的意義。我國職業教學的主要目標是以就業為導向，將CDIO教學模式引入工程材料及熱處理課程教學中，能夠將課程的理論教學與實踐教學相結合，按照工程教學的認知進行教學培養，建立符合學生認知習慣的工程材料及熱處理課程教學方式，提升教學效果。
二、CDIO教學模式
CDIO工程教學模式是麻省理工大學等四大世界頂尖工程院校提出的一種工程教育模式，包括構思、設計、實現與運行四個部分。在教學過程中，CDIO教學模式是針對某項產品設計的構思、研發、運行等全過程，從而讓學生能夠直觀的了解工程的相關內容，獲得構建產品、系統學習的能力。
（一）CDIO大綱
CDIO的大綱主要包括技術知識和推理、能力和素質、個人能力、職業能力與態度、人際交往能力等現代工程人才必須的能力，并且從構思、設計、實現與運行四個方面探討工程建設的系統內容，為培養工程人才提供指導，對于人才培養具有重要的意義。
（二）CDIO標準
CDIO的標準主要有12條，通過對教學環境、人才培養與教師師質三個方面進行研究，確定工程人才培養的方式方法，CDIO標準具體如下：（1）背景環境指標，主要包括材料教學的環境，以課程目標為基礎，探討教育背景；（2）教學目標指標，主要是以課程大綱而形成的目標，包括個人能力、人際能力和對產品等方面的構建能力等進行檢驗，分析學生的能力和技術相關的水平；（3）一體化課程計劃，主要包括個人能力、人際交往能力和對系統的構建能力的了解程度，以及相關能力與系統的構建的課程方法；（4）設計實現經驗指標，主要包括課內外活動中學生參與與學習的機會；（5）工程實踐場所指標，主要對工程環境中的時間場所以及企業學習環境進行學習，包括課外的研究所、實驗室相關的時間場所，為了提升教學質量，需要構建以學生為中心的教學實踐場所；（6）一體化學習經驗指標，包括產品設計一體化等相關的學科知識與相關的能力；（7）主動學習，包括學生主動學習的積極性與能力，包括學生獨立思考與解決問題的能力；（8）教師工程實踐能力，主要是對學生相關的教學進行分析，包括教師的教學態度、工程技能等方面的能力；（9）教師教學能力提高指標，主要是對教師對新知識的能力進行評價；（10）學習考核指標，包括學生的個人能力、人際交往能力以及理論基礎知識的學習等多方面的學習能力；（11）學習考核，主要對學生的學習能力與學習技能進行考核；（12）專業評估，對學生的專業能力進行評估。
三、基于CDIO理念的工程材料及熱處理課程教學模式
基于CDIO理念的工程材料及熱處理課程教學模式是以CDIO的大綱與標準構建課程體系，對于課程中的基礎知識、教學實踐進行有效分析，從而建立一體化學科課程體系。
（一）完善課程教學體系，構建新型教學模式評價體系
在教學中，做好理論教學，采用多媒體動畫、視頻、現場演示等方式進行啟發引導。多媒體教學具有直觀的優點，在教學過程中，運用多種教學手段，采用多媒體對于工程材料及熱處理的相關知識進行研究，激發學生的學習積極性，確保學生能夠有效的把握工程材料及熱處理課程相關理論知識。將多媒體教學與其他教學方式相結合，使學生能夠全面的掌握課程知識，比如在講授“熱加工與冷加工”的教學過程中，將實際生活中冷熱加工產品的生產過程情景作為教學導入，向學生提出問題，促進學生的思考。
（二）搭建實踐教學模式平臺，成立CDIO工程教學模式培訓基地
構建基于CDIO工程實踐教學模式對于機械人才的培養具有重要的意義，通過搭建實踐教學模式平臺，能夠讓學生了解工程實踐的內容，將理論與實踐相結合，從而使學生了解工程的內容。在實踐教學模式平臺應該具備多種機械工程內容，同時按照CDIO的要求及時調整，比如在普通熱處理與表面熱處理的實踐教學環節中，先提出某些機械零件的具體性能要求，引導學生根據理論知識選擇合理的熱處理方式，然后對這些機械零件進行相應的熱處理后，增加熱處理制件的硬度與強度等檢測內容，讓學生能夠將相關的知識與具體的零件構建過程相結合，從而提升學生的實際工作能力。
四、結語
將CDIO引入工程材料及熱處理課程教學中，符合學生學習的習慣，對于培養機械人才具有重要的意義。基于CDIO的工程材料及熱處理課程體系，以CDIO的課程標準開展教學管理，將社會對機械人才的需求與課程教學相結合，讓學生具有親身實踐的機會，培養學生的綜合能力，培養適應社會需求的機械人才。
基金項目：湖南涉外經濟學院教學改革研究項目“基于CDI0理念的工程材料及熱處理課程教學改革研究”（湘外經院教字[2014]61號）
參考文獻：
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[2]顧佩華等.cDIO大綱與標準[M].汕頭：汕頭大學出版社，2008.
