时间：2022-08-22 09:03:20
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇无机非金属材料工程，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
作者简介：张露露（1975-），女，湖南邵阳人，三峡大学机械与材料学院，副教授；杨学林（1973-），男，湖北均县人，三峡大学机械与材料学院，副教授。（湖北 宜昌 443002）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）20-0080-02
无机非金属材料是与金属材料、有机高分子材料并列的三大材料之一，是国民经济的重要基础，也是航空、航天、交通、能源和电子等高技术领域的重要支撑。目前，它正朝着多元化、复合化、功能化、结构—功能一体化方向发展。按照教育部“拓宽基础，淡化专业意识，扩大专业口径，培养复合型人才”的要求，结合三峡大学“高素质、强能力、应用型”的人才培养目标，金属材料工程专业开设了“无机非金属材料”课程作为专业选修课，这对于拓展学生专业知识、增强学生就业竞争力有着重要意义。
“无机非金属材料”课程主要介绍无机非金属材料的组成、结构和性能之间的关系，介绍陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料的制备工艺、组织结构特征、性能特点及其应用，以及无机非金属基复合材料和功能无机非金属材料等研究现状及其发展方向。该课程基础性、系统性和实用性较强。它作为金属材料工程专业的专业选修课，在教学内容和教学要求上不同于其作为无机非金属材料工程专业的专业必修课。金属材料工程专业开设“无机非金属材料”课程作为选修课的目的是让学生在完成金属材料工程专业必修课程的基础上，初步了解和认识无机非金属材料的基本理论知识、成型加工方法及其应用领域，掌握相应的基本知识、基本技能及必要的理论基础，深化学生的专业基础知识，拓展学科知识面。由于课程内容丰富，涉及化学、物理、材料学等多学科的专业知识，又紧跟材料科学发展的前沿，要让学生在有限的课时内理解并掌握其内容具有一定难度，因此，这对教学提出了较高要求。本文主要结合笔者近几年的教学实践和经验，就如何从教学内容、教学模式、教学方法和手段以及考核方式等方面进行改革和创新进行了探讨，以期更好地提高教学质量、增强教学效果。
一、优选教学资源，优化教学内容
目前，无机非金属材料方面的教材很多，如戴金辉等主编的《无机非金属材料概论》、卢安贤主编的《无机非金属材料导论》、陈照峰等主编的《无机非金属材料学》、王培铭主编的《无机非金属材料学》等，这些教材侧重点各不相同。根据该课程的选修课性质，按照专业知识面广、难易程度适中、实用性强的原则，三峡大学选用了戴金辉等主编的《无机非金属材料概论》作为该门课程的主要教材。该教材主要介绍陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料的结构、性能以及制备工艺，并扼要地介绍这几种材料的最新发展动态，[1]它吸取了国内外同类教材的精华，内容深广度适中，叙述深入浅出，适用性强，较适合作为三峡大学金属材料工程专业的选修课教材。同时，为帮助学生进一步加深对无机非金属材料的认识和了解，学校还指定了卢安贤编写的《无机非金属材料导论》作为辅助教材。为完善教学内容，还将陈照峰等主编的《无机非金属材料学》、王培铭主编的《无机非金属材料学》等教材作为教学参考书。
鉴于专业选修课教学内容弹性较大，在课堂教学中笔者注重学科知识的拓展和深化以及知识的更新，除讲授教材内容外，还有意识地结合社会生活中的热点问题、当前科技发展动态、学校无机非金属材料方面的科研成果以及自身的科研工作进行讲解和介绍，不断充实和优化教学内容。例如，在讲授陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料四种传统无机非金属材料时，笔者一般首先介绍该材料的发展历史和现状，以增加学生对该材料的初步认识和了解，然后讲授书本上的相关理论知识；又如，在讲授无机非金属基复合材料时，笔者介绍了目前比较热门的新能源材料，并谈及了一些自己在锂离子电池材料方面的科研工作情况。这些相关教学内容的补充不仅提高了学生对该课程的学习兴趣，也激发了学生的科研兴趣和创新意识，达到了较好的教学效果。
二、改革教学模式，创新教学方法
专业选修课的特点决定了它的教学不同于必修课，它不仅强调知识的系统性和完整性，强调学习方法、科研方法的引导，而且更需要激发学生的学习兴趣。针对“无机非金属材料”课程的专业选修课性质及其理论性强、内容枯燥、学生全面掌握知识点难度较大等特点，笔者坚持“以教师为主导，以学生为主体”的教学原则，采用了多媒体教学与传统教学相结合的教学模式，运用了案例教学、课堂讨论、学生自主学习、任务趋动等灵活多变的教学方法和手段，以提高教学质量，增强教学效果。
1.采用多媒体教学与传统教学相结合的教学模式
多媒体作为一种现代化教学手段，被广泛引入各高校的教学当中。它集图、文、声、动画于一体，能将抽象的概念直观化、具体化，将枯燥的内容生动化，并容纳较大信息量，使课堂教学变得生动、活泼、富有新意，教学效率高，效果明显。[2]而传统的教学方式，教师可以通过在讲台上的“表演”吸引学生的注意力，有利于实现师生间的互动。“无机非金属材料学”课程涉及知识面广、理论性强、内容枯燥，为尽可能调动学生的学习兴趣，帮助学生更好地理解和记忆，笔者针对各部分教学内容进行精心构思，采用了多媒体教学与传统教学相结合的教学模式。在教学过程中，笔者一方面制作了图文并茂的相应课件，另一方面也注重传统教学方式中教态和教学语言的运用。通过教师亲切生动的讲授和大量课件的展示，增加了学生对无机非金属材料的感性认识，加深了学生对理论知识的理解和记忆，取得了较好的教学效果。
2.注重案例教学，坚持理论联系实际
“无机非金属材料学”是一门理论性较强的课程。在教学过程中，笔者注重理论联系实际，尽可能地通过讲授实际案例激发学生的学习兴趣。如在讲授梯度功能材料时，笔者介绍了越王勾践剑，通过图片展示和对越王勾践剑结构的分析，既展现了中华民族的优秀智慧，又加深了学生对梯度功能材料的认识和理解；又如，在讲授水泥材料时笔者例举了伊朗为应对美国现有的穿地炸弹，已研制出既可抵御钻地炸弹，也可抵御地震的世界最强混凝土——“智能混凝土”，这一案例让学生更加深切体会到新材料的研发和应用直接关系到一个国家的工业活力和军事力量。这些案例的讲解都极大地激发了学生的学习兴趣和科研兴趣。
3.增强互动教学，营造良好的课堂氛围
根据选修课性质，课堂教学采用启发式讲授和学生讨论相结合的互动教学方法，可以很好地调动学生的学习积极性，营造良好的课堂氛围，提高教学质量，增强教学效果。因此，在教学过程中，笔者既重视发挥教师的主导作用，又尊重学生在学习中的主体地位。课堂上，笔者常常向学生提出问题，鼓励学生积极思考，并展开讨论。这种互动教学既激发了学生学习的积极性和主动性，又活跃了课堂气氛。例如，在讲授玻璃的定义时，笔者首先提出“有机玻璃、金属玻璃是玻璃吗？”这个问题，让学生进行思考，各抒己见，然后通过定义讲解，使学生找到正确答案，课堂气氛十分活跃。这种互动教学使学生对定义理解更加透彻，记忆更加深刻，教学效果好。
4.提倡自主学习，充分发挥学生的主观能动性
“授之以鱼，不如授之以渔。”随着现代电子信息技术的进步，充分引导学生运用新技术获取知识和信息，并利用这些信息完成学习任务，发挥学生的主观能动性，提高学生的自学能力，在教学过程中具有十分重要的意义。教师给学生布置课外学习任务，学生需要利用图书馆或网络资源查阅一定数量的文献，并通过自己的独立思考才能完成任务。这种任务驱动式教学方式既可以培养学生的自学能力，锻炼学生分析问题和解决问题的能力，也可以培养学生的创新思维能力，这些能力的培养将为学生今后走上科研或生产岗位奠定良好基础。因此，在教学过程中，笔者提倡通过任务驱动的方式鼓励学生自主学习。这样不仅可以调动学生的学习兴趣，充分发挥学生的主观能动性，培养学生的自学能力和科研能力，同时还可弥补课堂教学内容的有限性，促使学生掌握更多的知识。如在学习特种玻璃时，笔者给学生布置了一项任务，即合理设计一款或多款学生心目中理想的未来玻璃。接到任务后，学生大胆想象，设计出了30多种自己心目中理想的未来玻璃，如破碎后能自动粘合的记忆玻璃、光强和颜色能随人体内电流和电磁波而变的情绪玻璃、不开窗即可自动换气的净化空气玻璃等，这些作品充分展现了学生学习的主观能动性和创新思维能力。又如，在学习完陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料这四种传统无机非金属材料后，笔者鼓励学生根据自己的兴趣选择任意一种无机非金属材料制作课件，在课堂上进行演示和讲解，再由学生展开互评。这次教学活动既锻炼了学生查阅文献和综述文献的能力、独立思考的能力以及表达沟通能力，也培养了学生的科研创新能力，获得了学生的一致好评。
三、注重教学效果，改革考核方式
考核环节作为教学活动的有机组成部分，是整个教学过程的重要环节之一。专业选修课的考核一般可根据实际情况采取灵活多样的方式。[3]传统的闭卷考核形式，需要学生死记硬背的知识点多，学生复习吃力，容易让学生造成思想负担，给学生学习带来压力，不利于调动学生学习的主动性和积极性；而采用课程论文形式进行考核，在信息高度发达的现代社会，学生中容易出现利用网络资源抄袭的现象，无法真正反映出教学效果。“无机非金属材料”课程作为金属材料工程专业的专业选修课，侧重于拓展学生的知识面，培养学生的综合专业能力。鉴于该课程的选修课性质和内容多、知识面广、学生全面掌握知识点难度较大等实际情况，为提高学生的学习积极性，并真实反映出学生的学习效果，笔者对该课程的考核方式也进行了相应改革，采取了过程性考核与终结性考核相结合的考核方式。其中，过程性考核成绩占该课程成绩的30%，考核内容主要包括课堂表现、出勤情况和任务完成情况等；终结性考核占70%，具体采用开卷考试形式进行。这种考核方式既可以较客观地反映学生对课堂知识的了解和掌握情况，也可以较真实地反映学生参与这门课程的学习态度和科研创新思维能力，从而真正体现出这门课程的教学效果。
四、结语
“无机非金属材料”课程作为一门内容多、知识面广、关注学科前沿的专业选修课，随着新材料及其技术的不断发展，其教学内容还需不断调整，教学方法、教学手段和考核方式也有待于进一步改进，这样才能更好地调动学生学习的积极性和主动性，提高教学质量，增强教学效果，从而为社会和企业培养出紧跟时代步伐的“高素质、强能力、应用型”材料类高级专业人才。
参考文献：
[1]戴金辉，葛兆明.无机非金属材料概论[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2004.
摘 要：材料工业是现代文明的基础支柱之一，对于整个人类社会的发展有着十分重要的作用，无机非金属材料是材料体系的重要组成部分，本文主要就其进行简单的介绍，详细分析与其有关的能源行业的发展问题，仅为无极非金属材料的应用研究提供参考。
关键词：无机非金属材料；发展历程；能源行业
无机非金属材料广泛应用于居民日常生活以及工业生产过程中，对于现代工业的发展至关重要，本文主要就这种材料进行简单的介绍，分析无机非金属材料工业发展历程，探讨有关的能源行业的未来发展方向，希望能够对相关研究人员的工作有所帮助。
一、无机非金属材料概述
无机非金属材料主要是由传统的硅酸盐材料演变而来，现在的无机非金属材料则囊括了碳化物、氮化物、铝酸盐、硼酸盐、硅酸盐、卤化物、磷酸盐等等领域。结构上来说，无机非金属材料的元素之间主要依靠共价键、离子键或者离子――共价键混合健进行结合。正是由于在这些化学键的存在，无机非金属材料往往拥有良好的抗氧化性、导电性、压电性、铁磁性、铁电性、较高的熔点、硬度、强度、耐磨损，广泛应用于各行各业。
无机非金属材料可以分为传统的无机非金属材料和新型无机非金属材料两大类。日常生活中常见的玻璃、陶瓷、水泥、搪瓷、电瓷等等都属于传统的无机非金属材料，与民众的生活及生产息息相关。而新型无机非金属材料的性能及用途都比较特殊，主要是凭借一些新的技术手段改造而来，广泛应用与国防事业及生物工程之中，比如非晶体材料、无机纤维、无机涂层等等。
二、无机非金属材料工业发展历程
随着人类社会以及科学技术的不断发展，无机非金属材料工业逐渐兴起，下文主要从水泥、陶瓷、玻璃三种材料简单论述无机非金属材料工业的发展历程。
（一）陶瓷工业
陶瓷材料是使用时间最长的无机非金属材料，在我国制陶技艺可以追溯到8000年前的新时期时期，商朝白陶的成功烧制为陶器向瓷器的过渡奠定了良好的基础，东汉至魏晋时期出现了青瓷，这种胎质坚硬加工精细的瓷器的出现标志着我国瓷器进入新的时代，宋朝起我国的陶瓷开始向欧洲及南洋的一些国家大量输出，出现了官、汝、定、钧、哥等名窑。古代的陶瓷窑主要是间歇式窑型，随着科学技术不断的发展进步，传统的窑型逐渐被现代窑型代替，1899年，法国出现机械式隧道窑，经过了上百年的发展，现代陶瓷烧制的窑型主要有窑车式隧道窑、步进窑、推板窑、辊道窑、气垫窑等等几种，其中窑车式隧道窑是现阶段应用较多的现代窑型，其他几种窑型都是在此基础上研究制造出来的，辊道窑烧成过程要求比较严格，必须要保证窑内环境的均衡稳定，这使得快速烧成及全自动操作控制成为可能，新型陶窑的能耗明显降低，陶瓷的产量得到了较大的提高，工人的劳动强度明显减少，生产环境得到了极大地改善。此外，为了改善当前陶瓷烧制过程中的生产污染，提高产品的烧制质量，许多厂家都在积极的引用低污染的洁净材料，以往传统的非洁净材料逐渐被摒弃。
（二）玻璃工业
公元前3700年前，古埃及人烧制出简单的有色玻璃饰品及器皿，公元前1000年前，无色玻璃出现，公元12世纪，玻璃逐渐开始应用于工业生产之中，18世纪光学玻璃出现，并应于于望远镜之中，1874年比利时制造出平板玻璃。就目前来说，玻璃材料广泛应用于建筑行业、医疗、电子、日用、仪表等等领域之中。按照生产工艺，玻璃可以分为钢化玻璃、浮雕玻璃、琉璃玻璃、夹丝玻璃、调光玻璃、放光玻璃等等种类。就玻璃生产工艺来说，传统的工艺方法有平拉法、对辊法、有槽法、无槽法等等。1957年，浮法工艺开始在英国出现，1两年之后该种工艺技术成功应用于工业生产之中，与传统工艺技术相比，浮法工艺的生产效率明显较高，因此，浮法工艺迅速普及。随后相关厂家利用这种新型的工艺技术生产出磨光玻璃，随着生产成本的降低，玻璃的品种也在逐渐的增加，就目前来说，浮法工艺基本上已经完全取代了传统的玻璃生产工艺，并逐渐朝着大型化方向发展。现阶段，平板玻璃窑日熔化能力普遍较高，在400t～700t左右，部分厂家达到了900t。随着计算机技术的研究发展，浮法工艺生产线逐渐向着自动化方向发展，少部分厂家已经基本实现了全自动化，能源及原材料的消耗都大幅度降低，产品的质量也得到了明显的提高，现场的作业环境同时得到了较大的改善。
（三）水泥工业
水泥是一种是十分重要的胶凝材料，广泛应用于水利、国防、土木建筑工程之中。1756年英国工程师J.斯米顿在研究石灰在水中的硬化特性时发现，使用含有粘土的石灰石能够烧制出水硬性石灰，使用火山灰和水硬性石灰能够配成用于水下建筑的砌筑砂浆，这一发现是现代水泥研制发展的基础。1796年，另一个英国工程师J.帕克使用泥灰岩烧制出天然水泥。1824年英国建筑工人J.阿斯谱丁配制出波兰特水泥，这种水泥建筑性能优良，对于水泥史的发展具有重要意义。20世纪，水泥行业相关研究人员对波兰特水泥进行了不断地改进，同时研究出各种适合特殊建筑工程的水泥，就目前来说，全球水泥种类达到100多种，其中硅酸盐水泥是应用最为广泛的水泥品种。
水泥工业发展至今，已经经过了几个世纪，烧制工艺及设备也在不断地完善之中，现代机械化立窑逐渐取代了以往的间隙式土立窑，传统的干法回转窑逐渐转变为湿法回转窑、半干法回转窑，现阶段还出现了以窑外角解炉以及悬浮预热器为核心的新型干法回转窑系统，该系统中涉及到生料均化技术、原料预均化技术等等现代化的工艺技术，使得水泥生产的低污染、低能耗、高质量成为可能。
三、与无机非金属材料相关的能源行业
无机非金属材料大多是经过高温制成，而高温的获得与能源息息相关，因此无机非金属材料工业与能源工业联系十分紧密，下文就与无机非金属材料工业相关的能源行业进行简单的分析讨论。
就目前来说，无机非金属材料工业中使用的最为频繁的能源为燃料及电能，各种燃料主要用于普通无机非金属材料的工业规模生产，而电能主要用于新型无机非金属材料的生产。常见的燃料有天然气、液化石油气、煤炭、轻质柴油、重油等等，这些燃料都属于一次能源，不可再生，且煤炭、柴油、重油等物质属于非清洁性燃料，燃烧后会产生二氧化硫、二氧化碳等等物质，对大气造成严重的污染，无机非金属材料工业生产中绝大多数使用的是非清洁燃料，由于能源热效率较低，因此实际的工业生产之中燃料浪费的现象十分严重。随着环境污染、能源危机的日益加剧，节能、低排放甚至零排放成为工业生产研究的重点之一，无机非金属材料工业发展过程中也在积极的寻求新的能源，开发研究节能降耗技术，优化无机非金属产品的生产流程，改善产品的质量，从而促进行业的可持续发展。
结束语
无机非金属材料工业对于现代工业生产十分重要，本文结合陶瓷、水泥、玻璃几种产品就无机非金属材料的发展历程进行了简单的归纳分析，讨论了与无机非金属材料相关的能源行业未来的发展方向，无机非金属材料及其相关能源行业研究工作提供参考。
参考文献
[1]张晨昀.无机非金属材料及其相关能源行业研究[J].西部皮革.2016（06）：14.
[2]李娟，姜洪舟，华.无机非金属材料及其相关能源行业技术状况分析[J].国外建材科技 2010（05）：21―26.
[3]刘波，徐顺建，钟炜等.无机非金属新材料科技与产业概况及发展趋势[J].新余学院学报.2010（15）： 84-86.
无机非金属材料专业实验建设与改革
1师资建设方面
无机非金属材料工程专业实验师资建设应遵循年龄结构均衡、职务结构合理和学历结构高层化的建设原则，在师资队伍发展方面，注重引进人才，同时从科研和教学两方面培养青年教师。材料实验中心现有专职教师5人，应加大人才的引进，鼓励高学历及高职称教师参与专业实验教学及实验室建设和管理，鼓励实验室人员不断深造和充电，加强自身修养和业务水平，鼓励实验室人员积极参与科学研究。力求经过几年的努力，使教师年龄结构日趋合理，教师学历和学位层次明显提高，职称结构平稳，师资队伍结构全面优化，现已形成一支富有奉献和创新精神、治学严谨、相对稳定的教师队伍。
2专业实验课程体系建设
无机非金属材料工程专业实验课程体系建设要从培养无机非金属材料行业生产一线的工程应用型本科人才出发，以素质教育为主题，以工程教育为主线，把人才培养与社会需求紧密结合起来，把材料学科及产业发展与传统办学特色紧密结合起来，把材料科学与材料工程紧密结合起来;把培养工程意识和工程能力与培养学习习惯和学习能力有机结合起来，把适应近期就业的针对性专业训练与适应职业变换的能力教育有机的结合起来［3］。在无机非金属材料专业实验课程体系建设中要注重以下几点:⑴以“深化课程基础实验教学、加强综合实验能力训练、注重创新意识和创新能力培养”为宗旨，根据无机非金属材料工程专业培养目标、要求，构建“大材料”学科共同的知识和技能平台实验室;⑵注重我院专业特色，充分体现土木工程材料的特点;⑶实验课程设计不完全依附理论教学，充分体现实验教学自身的作用;⑷增加综合设计性实验，充分体现学生的创新性;⑸编写自己的实验指导书，注重启发性教学，加强探索性引导;⑹专业实验课程应及时体现无机非金属材料的最新进展。
3实验室建设
无机非金属实验室的建设要根据专业培养计划开展，考虑到我院的经济状况，可采取整体规划，逐年完善的方针进行建设。经过近几年的发展建设，无机非金属专业实验室已有初步的雏形，但实验室建设仍然面临场地不足、设备老化、设备配置不合理、设备购置混料等一系列问题。考虑到我院土木建筑材料的特色，要加强这方面的建设，首先建设一条模拟水泥生产线，并开辟一块土木工程材料原料堆放场地。最后还要加强材料性能评价实验室的建设，争取配备一些先进的性能测试设备，争取在未来的几年内把无机非金属实验室建设成配置有大量国内外先进的实验设备，可进行先进材料的制备、结构分析、材料性能评价等实验，实验教学条件已达到省内一流先进水平的现代化实验室。
4实验室管理建设
加强实验室管理建设，是提高实验教学质量的保证。在实验室管理建设中，要规范与完善规章制度，在实验室工作中建立激励机制。完善实验室和仪器设备的责任制管理制度。分别制订实验室和仪器设备的责任制管理制度，由专人负责对贵重仪器和低值仪器设备分别进行分类管理。单价5万元以上的贵重仪器，除实行专人责任制管理外，并逐件建立仪器档案，仪器档案上交由学院综合档案室统一管理，既使贵重仪器实现了全院资源共享，也强化了管理。建立激励机制，实行工作业绩与晋升职称、津贴分配等挂钩的考核制度，有力地促进了实验室的管理建设。结合学院的有关规章制度，每学期进行一次考核，根据量化的考核标准，把考勤情况、实验室教学和科研工作量以及工作效率等综合考核结果，直接与个人的晋升职称、津贴分配等直接挂钩，鼓励多劳多得，优质优酬。加强开放实验室的管理机制［4］，制定具体开放流程，理清责任。实验室开放时，必须有指导教师值班，负责做好教学秩序、器材供应、实验室安全等管理工作，并认真做好实验室开放记录。学生进入实验室实行登记制度，在实验室进行实验应遵守实验室的各项规章制度。损坏仪器设备的需按有关规定处理。
小结
关键词：材料 发展 金属材料 无机非金属材料 高分子材料
人类社会的发展历程,是以材料为主要标志的。历史上,材料被视为人类社会进化的里程碑。对材料的认识和利用的能力,决定着社会的形态和人类生活的质量。历史学家也把材料及其器具作为划分时代的标志:如石器时代、青铜器时代、铁器时代、高分子材料时代……
100万年以前,原始人以石头作为工具,称旧石器时代。1万年以前,人类对石器进行加工,使之成为器皿和精致的工具,从而进入新石器时代。现在考古发掘证明我国在八千多年前已经制成实用的陶器,在六千多年前已经冶炼出黄铜,在四千多年前已有简单的青铜工具,在三千多年前已用陨铁制造兵器。我们的祖先在二千五百多年前的春秋时期已会冶炼生铁,比欧洲要早一千八百多年以上。18世纪,钢铁工业的发展,成为产业革命的重要内容和物质基础。19世纪中叶,现代平炉和转炉炼钢技术的出现,使人类真正进入了钢铁时代。与此同时,铜、铅、锌也大量得到应用,铝、镁、钛等金属相继问世并得到应用。直到20世纪中叶,金属材料在材料工业中一直占有主导地位。20世纪中叶以后,科学技术迅猛发展,作为发明之母和产业粮食的新材料又出现了划时代的变化。首先是人工合成高分子材料问世,并得到广泛应用仅半个世纪时间,高分子材料已与有上千年历史的金属材料并驾齐驱,并在年产量的体积上已超过了钢,成为国民经济、国防尖端科学和高科技领域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的发展。陶瓷是人类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备工艺的发展,使陶瓷材料产生了一个飞跃,出现了从传统陶瓷向先进陶瓷的转变,许多新型功能陶瓷形成了产业,满足了电力、电子技术和航天技术的发展和需要。
现在人们也按化学成分的不同将材料划分为金属材料,无机非金属材料和有机高分子材料三大类以及他们的复合材料。
金属材料科学主要是研究金属材料的成分组织、结构、缺陷与性能之间内在联系的一门学科。金属材料科学与工程的工作者还要研究各种金属冶炼和合金化的反应过程和相的关系,金属材料的制备方法和形成机理,结晶过程以及材料在制造及使用过程中的变化和损毁机理。对其按化学成份进行分类可以分为钢铁、有色金属以及复合金属材料。按用途分类包括结构材料和功能材料。
金属基复合材料(mmc)因其良好的性能而得到了人们广泛的关注。它是一类以金属或合金为基体,以金属或非金属线、丝、纤维、晶须或颗粒状组分为增强相的非均质混合物,其共同点是具有连续的金属基体。目前,特别是航空航天部门推进系统使用的材料,其性能已经达到了极限。因此,研制工作温度更高、比刚度和比强度大幅度增加的金属基复合材料,已经成为发展高性能结构材料的一个重要方向。1990年美国在航天推进系统中形成了3250万美元的高级复合材料(主要为mmc)市场,年平均增长率16%,远高于高性能合金的年增长率1.6%。
无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂,并且没有自由的电子。具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。无机非金属材料已从传统的水泥、玻璃、陶瓷发展到了新型的先进陶瓷、非晶态材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维、半导体材料以及光学材料。由于新型无机非金属材料除具有传统无机非金属材料的优点外,还有某些特征如:强度高、具有电学、光学特性和生物功能等,因此它们已成为现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。
高分子材料为有机合成材料,亦称聚合物。自20世纪20年代德国著名科学家斯托丁格开创这一学科以来,高分子科学和技术的发展极为迅猛,如今已形成非常庞大的高分子工业。它具有较高的强度,良好的塑性,较强的耐腐蚀性能,很好的绝缘性能,以及重量轻等优良性能,在是工程上的发展最快的一类新型结构材料。高分子材料按其分子链排列有序与否,可分为结晶聚合物和无定型聚合物两类。结晶聚合物的强度较高,结晶度决定于分子链排列的有序程度。工程上通常根据机械性能和使用状态将其分为三大类:塑料、橡胶以及合成纤维。其中,我国的合成纤维、合成树脂和合成橡胶已分别居世界产能的第一、二和三位。
参考文献:
[1]谢盛辉.《材料科学发展史》课程构想及教学纲要. 2006,26,(5).
[2]许顺生.金属材料科学概述.中国科学院上海冶金研究所.
“十二五”期间，国家将实施新材料重大工程项目，重点支持高强轻型合金材料、高性能钢铁材料、功能膜材料、新型动力电池材料、碳纤维复合材料、稀土功能材料等新材料。另外，新一代信息功能材料和生物医药、节能环保、绿色建材等行业材料也有望获得重大工程项目支持。
新材料“十二五”期间的发展目标为自给率达70%，重大工程项目支持的每个子行业都有望通过5―10年时间形成千亿元至万亿元产值规模。“十二五”末，新材料行业产值有望达数万亿元。
从现状来看，我国新材料产量很大，但由于技术水平相对落后，还不能称为材料强国。为突出重点，加大支持力度，推动我国新材料重点产业的快速发展，国家将继续围绕新能源、生物医药、新一代信息技术、节能环保、现代交通包括新能源汽车及航空航天等重要发展领域对新材料需求作出规划，国家将实施新材料重大工程项目，对相关材料进行重点支持。
“十二五”期间，我国新材料产业将加强创新能力建设，提高产业化水平，建设具有我国特色的新材料产业体系，打造集约化新材料产业集群和国际化大型龙头企业，努力实现关键核心技术的不断突破和提升关键材料的国产化水平，进一步开拓国际市场和增强国际竞争能力。
新材料是指已经形成的或正在发展的具有传统材料所不具有的特殊性能和特殊功能的材料，在学界被分为金属材料、无机非金属材料、有机非金属材料、复合材料四种，而在新材料“十二五”规划中被细分为特种金属功能材料、高端金属结构材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料、前沿新材料六大类。其中，特种金属功能材料包括稀土功能材料、稀有金属功能材料、半导体材料等。高端金属结构材料包括高性能钢铁、新型轻合金等。先进高分子材料包括特种橡胶、工程塑料、功能性膜材料、高性能氟硅材料、高端涂料等。新型无机非金属材料包括先进陶瓷、特种玻璃、新型碳材料等。高性能复合材料包括树脂基复合材料、碳/碳复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料以及碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维等高性能增强纤维。前沿新材料包括纳米材料、生物材料、智能材料、超导材料等。
关键词：无机非金属材料专业；毕业论文；撰写；指导
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）25-0271-02
本科毕业论文是完成本科教学计划，实现本科培养目标的重要阶段，是人才培养不可缺少的重要环节[1]。与其他专业相比，无机非金属材料专业具有如下特点：①工作量大。该专业的学生通常选题为陶瓷粉体、混凝土、纳米材料等方向，而上述材料的制备需要进行系统的实验方能获得较为理想的结果。在制得产物后，需要借助分析仪器进一步对材料的物相、形貌等进行一系列的表征，方能确认实验产物。有时还需继续研究产物的性能；②结果具有不确定性。虽然依据已有文献，可大致推断出生成产物，但在实验时往往采用新的方法或者对原有的工艺进行改进，因此实验过程是全新的，只有通过分析仪器的检测方能最终确定实验产物的实际组成及形貌，故而经常会出现实验结果与预期不尽相同的情形，需要补做实验或对数据进行深入的理论分析。无机非金属材料专业的毕业论文是完全依赖实验结果而成文的，实验结果的好坏直接决定毕业论文的质量。因此，在选题后如何开展毕业论文的实验、制得产物后如何进一步对其进行检测与表征、获得实验数据后如何进行毕业论文的撰写，是无机非金属材料专业的本科生需要重点学习和掌握的，也是指导教师需要重点把握和指导的内容。本文从高校无机非金属材料专业本科毕业论文指导的三个方面：毕业论文实验、数据分析、论文撰写分别作以介绍，并对无机非金属材料专业毕业论文撰写中常见的问题进行分析。
一、毕业论文实验
由于选题决定了整个毕业论文的方向和内容，在进行选题时，需要指导教师提供一个大致的研究方向与课题，让学生下载相关文献阅读，在短时间内对课题的可行性、可操作性进行评估，并依据自身的水平判断自己能否胜任。有的课题在设计之初就是探索性的实验，需要学生的积极配合与主动参与。如果是一个前沿性的课题，可参考的文献比较少，学生觉得开展实验有困难，则对其完成论文将是一项不小的考验和挑战。因此，需要指导教师与学生共同探讨，确立一个合适选题[2]。在对课题进行充分调研的基础上，使学生了解课题的意义与价值，熟悉国内外研究进展情况，详细掌握本课题材料的常用制备方法或者本制备方法制备过哪些材料。通过前期调研，制定符合学生和实验室情况的实验方案，并严格按照进度计划开展实验。在实验时，要求每个学生必须准备一个实验记录本，详细记录每次实验的日期、试剂及用量、使用仪器条件、实验过程、反应现象、产率等数据，以备实验结果出现问题或需要重复结果时有依据可查。应指导学生规范操作，比如使用易挥发、腐蚀性强、有毒物质必须带防护手套，并在通风橱内进行，中途不许离岗等等。只有在规范的操作下，才能得到正确的实验结果。任何一个步骤的疏漏，都会导致结果的偏差。例如，在纳米材料的制备过程中，通常应该使用去离子水和无水乙醇分别洗涤3次，而有个学生为了节省时间只用去离子水和无水乙醇各洗一次，当制备完样品进行检测的时候，发现反应原料残余的离子没有洗净，影响了产物的纯度，导致该学生耗费了更多的时间来补做实验，重新检测。不仅耽误了实验进度，浪费了实验试剂，同时也增加了检测费用。这一方面是由于学生态度不够认真，操作不规范导致的，另一方面也督促指导教师，需要随时把握学生实验进度，在关键的操作环节予以指导和点拨，这样才能保证前期实验结果准确，实验按照设定的计划完成。
二、数据分析
对于无机非金属材料专业来说，通常需要借助于X-射线衍射、差热―热重分析、红外光谱、扫描电镜、透射电镜等检测手段对材料进行表征。其中，前三种检测手段的数据通常是以“.CSV”格式提供的，需要使用Origin软件绘图；后两种检测手段的数据通常是以照片形式提供的，但有时由于技术原因导致照片不够清晰等，需要掌握photoshop软件的相关应用。在性能检测后，大部分实验数据都是以图表的形式体现在毕业论文中的，需要教会学生使用相应的操作软件。下面分别对各软件涉及数据处理的使用要点作以简单介绍。
1.Origin使用要点。Origin的使用教程有很多，可让学生自行下载学习。在毕业论文撰写的过程中，需要向学生强调图片格式的问题，例如做出的图片如何插入文档等。在Origin绘图后，通常会出现一个只有左侧坐标轴和下部坐标轴的图形，坐标轴刻度向轴外。大多数学生在将图插入文档时往往忽略了这一点，没有注意到图形没有四周的边框和刻度问题，直接将图片粘贴到文档里，导致图形格式不够规范。因此，需要在Origin中将坐标轴设置好。
2.HighScore使用要点。在X-射线衍射检测后，指导教师可让学生使用Origin绘出产物的谱图，并与参考文献中理论产物的数据进行比较。如果无杂峰出现，且衍射峰出峰位置、相对强度与参考文献均一致可直接认定产物；如果是未知产物，只知道物质中所含的元素，通常使用“HighScore”软件进行物相匹配，获得产物的晶相结构。在出现的一系列与产物衍射峰相匹配的卡片中，选择与理论产物最为接近的即可。若为混合物，则应逐个点击出现的卡片进行对比分析，确定衍射峰的归属。
3.Photoshop使用要点。使用扫描电镜、透射电镜检测样品后，当噪点较多或者是对焦不准确使照片不够清晰，对比度较差时，可使用Photoshop对照片进行简单处理。首先，打开图片后，选择工具栏上的“滤镜”―“杂色”―“蒙尘与划痕”（一般选默认值即可）―“好”；其次，选择工具栏上的“图像”―“调整”―“曲线”―按住曲线中间黑点进行调节，至满意为止―“好”。此外，还可用Photoshop将图片加上标尺等。
三、论文撰写
1.绪论。绪论部分需要查阅大量的参考文献，指导教师需向学生强调应查找最新的、与课题紧密相关的中文及外文文献，包括专著、资料等，查阅的资料要有学术性、前沿性、理论性。直接查阅的文献不应少于10篇，在撰写绪论部分时要紧扣论文题目，注意行文逻辑顺序，通常按如下层次撰写：①引言：介绍研究内容及其作用（意义）有何价值及应用；②国内外研究进展：该项工作（或者该项方法等）目前在国内、国外的研究进展情况，存在哪些不足或在哪些地方尚需改进；③本课题阐述：介绍该项工作目前在哪些领域进行了应用，或该方法目前已应用在哪些材料制备中；④本文的研究目的与内容。
2.材料与方法。在本科生的毕业论文中，通常可将材料与方法单列一章，详细介绍本实验使用的试剂、仪器及样品制备及检测方法。若论文研究内容较多，在制备不同条件下样品时，使用的仪器与试剂有较大变化，需要各列成章，则“材料与方法”内容可放入各章中分别介绍即可。
3.结果与讨论。此部分为整个毕业论文的核心部分，不仅是对前期实验结果的一个汇总，更能够体现本科生进行数据分析的能力。因此，需要学生考察不同条件下样品的性能进行比较，从而得出最佳条件，并将绘制好的图片放入，对其中的数据进行分析、比对。
4.结论。结论部分往往是提纲挈领的，是对整个实验结果讨论后的升华与凝练。结论部分反映出学生的论文工作是否有意义，对其他实验是否有借鉴作用。
5.摘要。论文的摘要是整个论文画龙点睛的部分，需要重点介绍：课题的意义、实验方法、实验现象、结论。通常摘要部分应该在完成前面几部分内容后最后撰写。在论文撰写过程中应力争做到“三符”：符合格式规范、符合认知顺序、符合严谨行文。
四、毕业论文撰写过程中的常见问题
1.实验记录不清。在刚开始做实验的时候，很多学生能够把实验数据记录得很好，但是随着实验的开展，由于忙于实验操作，往往就遗漏了数据的记录，导致数据记录不详尽。因此，需要指导教师反复向学生强调做好实验记录的重要性，并定期进行检查。
2.格式不够规范。格式规范的毕业论文，不仅能够准确反映论文的真实数据，同时也是学生自身综合素质的体现，很多学生的毕业论文中存在角标不规范、标题格式不正确、参考文献引用混乱等问题，因此，需要引导学生在撰写论文的过程中养成良好的习惯，认真检查每一处错误。
3.理论深度不足。通过专业课程的学习以及毕业论文实验的操作后，大部分本科生没有将各项知识融会贯通的能力，因此，在数据分析时，需要教师加大力度指导，使学生知其然知其所以然，从而加深对课题意义和价值的进一步理解。
总之，在无机非金属材料专业毕业论文撰写的过程中，需要指导教师全程指导、用心指导。高质量的本科毕业论文不仅仅反映了学生的综合能力，也体现了学校的整体教学水平。广大论文指导教师都应重视这项工作，不断积累经验，集思广益，从而推动学校教学水平的进一步提高。
参考文献：
[1]孙洁.英语专业毕业论文的撰写指导及问题探讨[J].时代文学（双月版），2007，（4）：230-231.
【关键词】材料科学基础；核心课程；教学质量；教学效果
材料是社会文明和科技进步的物质基础和先导，材料科学和能源科学、信息科学一起被列为现代科学技术的三大支柱，其发展水平更是成为一个国家综合国力的主要目标之一[1]。为了培养更多材料领域的人才，国内自20世纪70年代开始，在不同高校设置材料科学与工程一级学科并相应的开设了一系列材料相关的专业课程，而在这些课程中《材料科学基础》的地位可以谓之为重中之重，它立足于阐明材料制备、组成、组织结构与性能之间关系的基本规律，训练学生材料设计、材料性能和产品质量控制、材料开发与检测的基本能力，在公共基础课和专业课程之间起着纽带的作用，对构建材料科学与工程学科人才整体能力结构、知识结构及素质结构具有奠基性的作用[2-3]。
具体到笔者所在的安徽理工大学材料科学与工程学院无机非金属材料工程专业，《材料科学基础》在学生大二学年下学期开放，是学生最先学习的一门专业课程，它既是学生学习后续各门专业课程的保障，也是学生以后从事材料相关生产和科学研究所必备的理论基础，因而保证该门课程的教学质量意义非常重大。然而，就笔者备、授课的经历来看，该课程具有术语概念多、涉及知识面广及抽象枯燥等特点，学生在学习过程中不易抓住重点，且学习难度大，学生不易产生足够的学习兴趣，针对上述问题，结合本院的具体情况，笔者提出提高该课程教学效果的几点想法。
1 重视基础，注重术语解读
针对无机非金属材料工程专业的特点，笔者目前所使用的教材为武汉理工大学出版社出版，由张联盟、黄学辉、宋晓岚主编的《材料科学基础》。该教材能较全面的覆盖一级学科的基本内容，既阐述了金属、无机非金属、高分子等典型材料结构上的共性，又突出了无机非金属材料的个性；既描述了崃ρ平衡状态下的问题，又兼顾了非平衡条件下的材料结构的形成过程；既以材料制备、加工过程中的科学原理及共性规律为主，又兼顾了材料服役中的环境行为效应，做到了将科学与工程融为一体。但在教学时，笔者发现学生在自己研读教材时会感觉到生涩难懂，究其原因是由于很多涉及到材料类的专业术语教材没有详细的介绍，而这些专业术语是学习材料科学的基础，一旦一知半解、含混不清就会影响到对相关整个知识点的掌握，而一个个小知识点的理解不清最终导致学生对整门课程的掌握不到位，失去对课程的学习兴趣。例如在学习第二章的晶体结构时，学生对晶面及晶界的概念理解不清，为此笔者做了很生动的动画来解释，单晶材料是由一个晶粒生长而成的，因而它只具有一圈大大的晶界，同时它的（hkl）晶面是唯一的平行族；而多晶材料是由多个晶粒生长而成的，因而它的晶界包括各个小晶粒一圈圈的界，同时每一个晶粒由于生长取向不同具有自己的（hkl）晶面，因而多晶材料的（hkl）晶面是多个相互交叉的平面。结合笔者的绘图，学生很快对这些基本概念有了很深的理解和认识，因而在学习后续的结晶学指数、晶向与晶面关系等结晶学基本内容时非常顺利，收到了不错的教学效果。
2 突出重点，注重理论体系融会贯通
《材料科学基础》这门课程内容繁多，在本院有限的72个学时里对每个章节均仔细讲解，做到面面俱到是一项不可能完成的任务。因而，需要对知识点进行梳理，在有限的时间里突出重点，同时将知识点串联起来，让整个理论体系融为一体，这样学生在学习完课程后也会倍感轻松，受益匪浅。例如在学习晶体结构时，考虑到金属结构模型主要为等径球体堆积模型，而无机非金属材料的晶体结构主要为不等径球体堆积模型，两者的知识点是相通的。因而在讲述时，笔者着重以金属结构模型为例进行动画展示，从立体结构的各个方向讲述，如何堆垛，并结合制作的球棍模型让学生充分理解最密排堆积及配位数这些基础概念，学生对金属堆垛有了全面、深刻的认识后，自己主动对教材上关于无机化合物的晶体结构进行理解，在提问时发现学生对AX、AX2、A2X3的空间结构均有着较正确的认识，抓住了重点，很多知识的传授就变得容易了很多。另外，理论体系的融会贯通对该课程的学习也大有裨益，在学习鲍林规则时，笔者要求学生认真掌握鲍林第二及第四规则，运用第二规则去判定离子化合物的可靠性，运用第四规则去检验硅酸盐晶体岛群结构的稳定性，加深了学生对硅酸盐晶体结构的认识，促进了学生对硅酸盐晶体具有的结晶、解离及介电性能差异的理解。
3 拓宽专业，加强前沿成果介绍
由于我院无机非金属材料工程专业的学生毕业后不仅是进入各种传统建材（包括玻璃、水泥、陶瓷、耐火材料）企业工作，近几年的签约情况看相当部分的学生最终会从事纳米、新材料开发等领域的工作。拓宽专业，在教学中适度的把目前社会上较前沿和热点的知识引入课堂教学，并对传统材料科学基础教学内容进行适当的知识延伸和拓展，这不仅让学生强烈地感受到科学发展的脉搏和动力，有效的拓宽学生的知识结构，开阔学生的视野，而且也给课堂教学增添了活力[4]。例如在讲授共价键晶体结合时，笔者通过查阅最新发表的相关文献，介绍了目前碳纳米管和石墨烯的一些最新研究进展，结果学生在课堂上自发的展开了针对石墨烯结构与性能的讨论，表现出对新材料探索的强烈欲望。事实表明，在教学中加强前沿成果的介绍能够激发学生的学习兴趣，大大提高《材料科学基础》课程的教学效果。
【参考文献】
[1]代凯.大学本科材料科学基础课程教改初探[J].牡丹江师范学院学报（自然科学版），2011（1）：66-68.
[2]潘建梅，唐丽永，乔冠军.材料科学基础课程教学改革的探索与实践[J].广州化工，2016，44（3）：148-149.
【关键词】无机材料制备技术 主要问题 解决方案
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）09-0230-01
《无机材料制备技术》课程是材料科学与工程专业的一门十分重要的基础课程，其中课程的内容主要包括有玻璃、水泥、陶瓷等一些传统的无机非金属材料与一些新型的非金属材料，该课程所涉及的知识面广，知识点多，理论性强。由于学生没有太多的实践经验，对于无机材料的制备技术可能生疏难懂，不容易抓住学习的重点，这也将导致这门课的教学上出现问题。
1.《无机材料制备技术》改进的必要性
1.1科学技术快速发展的要求
随着科学技术的不断发展，各类新型无机材料的制备技术不断涌现出来，并且传统材料的典型制备工艺要么被新的制备技术与新的设备所取代而淘汰，要么自身进行了改进，以满足现代技术发展的要求。在《无机材料制备技术》课程中，老师的教学通常是重视局部，轻视整体；重视特殊，轻视一般，这种教学模式不利于学生对新知识的理解，也不利于培养学生的思维能力，将会影响学生以后进入社会工作。
1.2市场对人才需求的改变
近些年来，我国经济发展迅速，产品更新换代的节奏也是越来越快，在新形势下，该课程的教学难以跟上时代步伐，培养出来的大学生知识陈旧，结构单一，无法适应当今社会的要求。
2.《无机材料制备技术》课程主要存在的问题
由于《无机材料制备技术》这门课的知识面广，涉及传统的无机非金属材料与一些新型的非金属材料的制备技术，并且还有各类新型无机材料的制备技术不断涌现出来，旧的制备技术被替换，这也就将导致这门课的教学上出现问题，其中主要的问题如下：
第一，材料科学与工程专业的学生毕业后主要是从事材料的制备工艺方面的工作，而现在《无机材料制备技术》的教学无法跟上时代的步伐，课程教授的知识满足不了市场对人才的要求。
第二，《无机材料制备技术》课程的知识还是比较落后的，并且课程的知识点有相互重叠的地方。此外由于新产品，新材料的不断推陈出新，这么课程也无法完全涵盖新的制备技术。
第三，教师的教学方式不够新颖，并且教学脱离实际，不能与实践结合起来，使得学生对于该课程没有学习的积极性，培养出来的学生的知识结构单一，理论与实际脱节。
3.课程主要问题的解决方案
3.1认清教学对象
材料科学与工程专业的学生毕业后主要是从事材料的制备工艺方面的工作，随着社会的快速发展，市场对无机材料专业人才的要求越来越高，因此，该课程需要调整课程的体系和内容，培养出具有创新能力的复合型人才，以满足对市场的需要。
3.2优化教学内容
（1）将课程知识点相近的进行合并，适当调整课程的教学大纲，选取新编的并且知识框架更为合理的教材，将相近的知识点合并讲授。
（2）课程中应当加入更多的国内和国际热点问题。
（3）要注重该课程最基本的概念和最基本的制备技术的讲解。
3.3引入新的教学方法
（1）引入多媒体教学技术。利用多媒体技术把各种制备技术和生产设备做成视频、音频等可以实际看到的或听到的，然后再结合老师的讲解能够加深学生对知识的理解。
（2）安排课堂讨论。课堂讨论是一种生动活泼的教学方法。在课堂上，应该适当的让学生进行课堂讨论，这样不仅能改进传统机械式的教学，并且能够激发学生学习的兴趣，有助于培养学生主动思考运用所学知识解决问题的能力，激发学生的创造潜力，提高学生的综合素质。
（3）引用科研新成果来提高学生的兴趣。让学生了解所学的知识的运用，通过新的成果和技术来吸引学生学习的兴趣，让学生变被动学习为主动学习。
3.4安排实践性教学
该课程的教学应该与实际的制备紧密联系，让学生空学理论知识难免有些空洞，但是安排实践性教学可以让学生将所学的知识合理的运用，通过所学知识进行无机材料的制备，并且在内容上，尽量安排经典的制备试验。
4.结语
《无机材料制备技术》课程在教学内容和教学方法上还存在着一些问题，如何让学生掌握制备技术并且应用与实际，这是值得进行分析和研究的。在该课程的教学过程中，我们根据教学大纲的要求优化教学内容，引入新的教学方法，以学生为本，不断激发学生的学习积极性，采取课堂探讨式的学习方式，让学生自主学习，以解决在教学过程中遇到的问题，以达到该课程高效率的教学。
胶凝材料 问题 创新教育 课程教学
《胶凝材料学》是高等学校建筑材料与制品专业、胶凝材料与制品专业、无机非金属材料专业的一门专业基础课，主要任务是要求学生从材料科学的基本原理出发，以硅酸盐水泥为重点，掌握胶凝材料的组成、结构与性能的关系；胶凝材料水化、硬化过程的基本规律；胶凝材料硬化体结构与工程性质的关系；硬化体形成过程与工艺参数的关系；胶凝材料硬化体结构、性能与环境的关系等。作为我校材料专业无机非金属材料方向专业知识的延续和补充，它不仅巩固了硅酸盐水泥生产原理、过程及方法，水泥水化反应及机理，水泥组成、结构与性能间的关系，水泥硬化体形成及工程应用等相关知识，而且进一步要求学生掌握石膏、石灰、镁质胶凝材料等多种胶凝材料的特性和应用，课程教学中内容繁多而抽象枯燥，学生学习兴趣不大，自主学习动力不足，仍存在为考试而学的不良习惯。然而，我校卓越工程师培养计划实施要求教师着力培养基础理论扎实，知识面广，实践能力强，思想道德素质高，且具有创新精神的工程性人才，以适应社会对创新人才的需求。本文结合多年的教学经验，分析《胶凝材料学》课程教学现状，对加强学生创新教育提出一些建议。
一、课程教学存在的问题
随着材料类高校课程体系的调整，我校《胶凝材料学》课程内容被压缩到24学时，而课程内容涉及众多常用胶凝材料，而不同的胶凝材料拥有不同的特点，课程要求学生掌握常用胶凝材料的特点和应用，课程内容繁多。大部分知识仍以叙述的方式存在，逻辑性差。并且，胶凝材料科学本身还处于发展之中，课程教学要求学生对各种材料的掌握程度不同，直接导致学生对于课程重点认识不足，易使学生中出现因重点众多而厌学的现象，不利于学习兴趣的培养。针对我校材料无机非金属材料专业方向的特点，课程重点放在硅酸盐水泥生产、水化硬化、性质与应用方面，特别是重点掌握水泥的生产和应用的基本原理和规律。举一反三应用于其他胶凝材料的学习中，不仅有利于将众多拥有各自特性的胶凝材料联系成整体，而且还能增加学生学习兴趣，激发对课程自主学习热情。
传统教学观仍存在课堂教学中。教学观是指对教学的一系列问题的根本看法。传统教学观片面强调教师的主导作用和权威性，忽视学生的主体地位，并且课程教学学时少，内容多而繁杂，易造成“满堂灌”的想象，学生成为“被动接受知识的容器”，课程教学中仍以教师讲授为主，对于已经接触过专业基础知识的学生的专业方面的疑问得不到解决，这种“讲——听”单一的课程教学方式极大地限制学生的创新思维，并且实践证明还易造成学生上课不集中现象，课程效果较差。
实践环节与课程教学的脱节已经影响到学生自主学习兴趣的培养。由于胶凝材料教学课时较少未能安排实践环节，众多的胶凝材料的特性及应用仅在课程学习中提及，学生未通过自身实践去检验和发展，这就导致学生某些创新观点被抹杀。胶凝材料学未安排实践环节，虽然无机非金属方向的其他课程中安排的实践环节可以部分检验胶凝材料学习内容，但是其他课程的实践还是很难满足学生学习众多胶凝材料的需要。并且即使课程学习中安排实验环节，也由于胶凝材料仍处在飞速发展之中，实验教学需要兼顾众多并处在发展之中的胶凝材料仍存在一定的困难。
二、加强学生创新教育几点措施
1.践行先进教学观
教学观念的创新不仅仅是教学改革取得积极效果关键，而且还是各个时代先进教学观念的继承和发展。为培养宽口径、基础扎实、高素质的创新性人才，忽略学生主体地位的传统教学观念应适应高等教育的发展，将学生从“被动接受知识的容器”转变为“主动学习的探索者”，培养学生自主学习的兴趣，激发学生创新热情。运用主体教学模式，通过设立有关胶凝材料的相关问题，特别是特殊环境中对胶凝材料应用方面，有利于激发学生对胶凝材料相关知识回顾，启发学生创新思维，引导学生从多角度看待问题，认识胶凝材料的两面性。与此同时，开展相关讨论交流，鼓励学生在实践中解决自己问题，引导学生自主学习。
2.合理安排教学内容
胶凝材料学是一门专业基础课，其主要目的是完善无机非金属材料方向的专业知识，针对我校材料专业无机非金属方向的实际情况，教学内容应该有所侧重。无机非金材料方向学生毕业后主要从事水泥基材料方向的工作，所以根据学生就业领域情况，对毕业生择业后有较大用途的水泥等胶凝材料安排较多授课课时，并重点放在水泥的生产及原理、水泥熟料矿物组成、结构及性能、水泥水化硬化过程及机理、工程应用等方面上，并要求学生进一步掌握水泥这类胶凝材料基本原理和规律。每类胶凝材料虽然都有各自的特点，但是它们的一些基本原理和规律是共同的，所以引导学生运用水泥的基本原理和方法学习掌握其他类型胶凝材料十分必要。课程教学内容要与时俱进，跟上时展需求，及时更新补充新型胶凝材料的相关知识。新生事物往往能激发学生兴趣，教师要在及时理解层出不穷的胶凝材料基础上，构建与之相适的教学体系，将课程内容与新的教学内容相联系，引导学生及时理解与掌握新型胶凝材料，解除学生对其神秘感，激发学生探索新材料的热情。
3.多种教学方式结合
传统的教学以板书方式为主，学生在课堂中缺少对胶凝材料感性认识，授课达不到预定效果，并且还易使学生对课程产生厌学心理，不利于调动学生学习积极性，特别对于那些特殊用途的胶凝材料，例如应用于高放核废料固化的胶凝材料。运用多媒体声、光、图像进行教学，不仅可以加快课程教学进度，而且还可以给学生以直接视觉听觉冲击，能加深学生对胶凝材料的认识。多媒体可以将胶凝材料的生产、工程应用等通过视频和动画的形式生动地表示出来，如水泥的生产和水化等过程，丰富学生生产实践知识，提高教学效果。在运用多媒体教学同时融入案例教学方法，激发学生兴趣和创新意识，如三峡大坝，台湾101大厦等经典工程案例应用于教学中有利于提高学生对课程兴趣。但是将案例教学法并非等同于举例教学法，案例教学法要求学生成为课堂的主题，教师指导水平高低以及案例选取合适与否等将极大影响教学效果。案例教学法对教师提出了更高的要求，教师只有通过努力探索教学体系，不断创新才能适应深化教学改革的新形势。
4.课程与实践相结合
课程知识源于实践，最终也应用于实践，课程教学中，结合教师的丰富的经验，将理论教学与生产实践相结合，鼓励学生走出课堂，到生产一线，丰富课堂学习的知识。当然也可以利用学院为学生搭建的实践平台，鼓励学生参加混凝土设计大赛、水泥轻舟等行业竞赛，通过在实践中巩固所学知识，同时也激发学生对本专业的热爱，对推动学生自主学习具有重大意义。
5.完善评价考核体系
单一的试卷成绩的考核方式已经不能反应学生对课程知识的掌握程度和获取信息的能力，更不能反应学生的创新能力水平，多种考核方式并存将有利于全方位反应学生对课程知识把握程度和多方面能力。如笔者曾经要求学生针对自己感兴趣的胶凝材料相关知识撰写综述并做报告，计入考试一部分成绩，综述的写作过程中不仅可锻炼学生利用学校资源获取有效信息，而且还促使学生加深有关胶凝材料的认识，这对提高以后的科研创新能力十分有益。
三、结语
胶凝材料学课程教学中创新能力的培养是一个综合复杂的工程。只有认识到现阶段胶凝材料课程教学现状，转变传统教学观，合理安排教学内容，采用现代教育手段，课程教学理论联系实际，培养学生学习兴趣，引导学生自主学习，才能提高课程教学质量，增加学生创新能力。
参考文献：
[1]袁润章.胶凝材料学[M].第二版.武汉：武汉理工大学出版社，1996.
[2]刘尧.创新人才培养需要转变的教学观念[J].中国高等教育，2010,(1)：45-47.
[3]张云莲，李启令，俞春校.《土木工程材料》教学的创新理念[J].山东建筑工程学院学报，2004,(4)：90-98.
关键词 无机非金属材料工程专业；应用型人才；专业建设；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标识码：B
文章编号：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 选题依据及意义
作为辽宁省第一批转型试点高校，解决转型发展中突出的教育教学改革问题，加速营口理工学院向应用技术技能型转型势在必行。开展围绕人才培养、课程改革、考核改革等方面的应用研究项目具有十分重要的意义。应用技术技能型本科人才培养应以“重应用”为核心，构建人才培养理论与实践相结合的教学体系与教学内涵[1]。
无机非金属材料工程专业是营口理工学院首批录取的6个专业之一，是与辽宁沿海经济带开发开放战略和适应区域经济社会发展需求紧密对接的专业。为了更好地适应应用型本科人才培养，满足地方、行业、产业、企业需求，亟待在专业建设方面进行有效的教学改革[2-3]。
2 具体改革内容、改革目标
具体改革内容
1）人才培养。
①人才培养模式改革。通过结合区域经济发展状况分析专业特色、需求，通过企业调研、社会调查，走访行业企业专家，听取、总结专业建设指导委员会的意见和建议，共同制定培养目标，建立突出实践和应用能力的技术技能型人才培养模式。
②人才培养方案制订。通过前期充分调研和考察，制定课程标准，建设合理的课程体系。
③课程建设。深化模块化课程改革，制作适合本科应用型人才培养的教学视频、教案课件等。
2）教材建设。通过企业调研、学生座谈，选择适合本科应用型人才培养的理论教材、实践教材。
3）实习实践基地建设。通过企业调研、社会调查、聘请行业企业专家进行教学指导，建立与完善实习、实践基地软环境、拓展校外基地，建立长效的校企合作机制。
4）师资队伍建设，包括教师培训、进修、挂职锻炼及聘请兼职教师，培养“双师双能型”教师。
5）实验室建设。建立课程实验、集中实践、课外实践活动、创新创业训练“四位一体”实践教学内容体系，加强实验项目建设。
本次教学改革主要是在课程教学过程中以“宽基础、重应用”的理念为指导，对现有的人才培养、教材建设、实践基地建设、实验室建设、师资队伍建设进行改革，通过对行业、企业进行充分调研后，了解企业需求，培养能够进行新产品、新技术研发的应用型本科人才。
改革目标
1）建立能适应应用型本科人才培养的人才培养模式、人才培养方案、课程体系；
2）建立适应应用型本科人才培养的教材体系，编写适应本专业使用的讲义与教材；
3）完善现有的实验室、实习实践基地，开拓新基地；
4）建立实践能力强，技术基础雄厚的合理师资队伍。
3 实施方案及研究方法
实施方案 本次教学改革以无机非金属材料工程专业2013级、2014级人才培养为平台，在2015―2017学年中进行。
研究方法 本次教学改革采用调查法和比较法两种研究方法。其中，在人才培养方案、教材建设、师资建设、实验室、实践基地改革方面主要采用比较法及调查法，在成果分析方面主要采用调查法及比较法。
4 结束语
在完全按照教学改革实施方案进行的同时，不断总结、积累经验，取得良好的效果。共计10余位大型企业专家、一线技术工程师、教育专家、政府人员参与项目调研及人才培养、课程设置、教学大纲等方面的会议讨论；制作两套以不同角度为侧重点的学生调查问卷，共计240人次参与调查，得到准_数据。
以上调研为制订、完成完全适应于本科应用型人才培养的2016级人才培养方案提供了有力依据。如在课程设置上，扩大了专业选修课的范围，并增添与就业直接对口的“冶金窑炉砖型尺寸设计及砌筑”“耐火材料生产配方优化设计”“功能陶瓷”“特种水泥”“特种玻璃”等课程，这些课程由企业专家、技术工程师及专任教师共同授课，实现实践与理论有机结合。同时增加实践教学环节所占的学时比例以及采用丰富多样的实践方式，如计算机绘图实训中增加3D立体绘图，为学生就业打开新局面，提高学生就业竞争力。并且扩大生产实习、毕业实习、毕业设计（论文）的实践地点，采用校企联合培养、共同指导的方式，可以增加学生的企业认同感，提高其工作适应能力。
完成5部完全适应本专业使用的讲义或教材，即《耐火材料工艺学》《现代材料测试方法》《无机非金属材料工艺实验讲义》《耐火材料岩相学实验讲义》《无机非金属材料科学基础实验讲义》。
通^派遣本专业专任教师到企业挂职锻炼、参与课题研究，并鼓励青年教师参与行业会议、教学改革及科研项目、网络培训等方式，使得本专业“双师双能型”教师占师资队伍总人数比例达到60%，并长期聘请企业兼职教师高级工程师4人参与教学活动。
通过专业建设的研究以适应应用型人才培养，能够体现本专业人才培养特色，走长期转型发展道路。
对于应用型人才，当前并没有一个权威性的界定，但是无论是哪一种定义，都不能够超出“理论与应用”的范畴，也就是将社会上所需要的人才分为学术型与应用型这两个大类别，并且从学术型人才相对应的角度定义或者是解释应用型人才。其实，“理论与应用”这两者并不是完全对立的。应用，不仅仅包括操作性技术应用，还包括知识与技能的开发与应用等。如果说操作性技术应用之中没有学术的属性规定，那么知识与技能两者的开发与应用则应该是属于学术的范畴之中，只是在学术的目的、方向以及内容等各个方面和理论探究性的“学术”存在较大的差异与不同，但是两者在学术和职业上并不存在高低之分。因此，在进行本科应用型人才培养过程中，不能够简单地将“学术”从“应用”之中进行剥离，而应该将知识与技能的开发应用到学术范畴中，否则培养出的应用型人才就难以达到社会需求的要求。
营口理工学院在开展应用型人才培养的专业建设研究中清楚地认识到应用型人才主要有两种：
1）技术操作型应用人才，强调的是要根据岗位需求来进行培养，要求学生能够掌握某一个岗位所需要的各种熟练技术，能够拥有良好的岗位对应性；
2）技能型应用人才，强调的是要掌握生产一线的各种实用知识与技术，或者是需要形成从事某一种职业、工种的工作能力。
与此同时，学校还应该注重知识应用型人才的培养。而这种人才的培养面向的是社会生产生活领域中的职业群与行业，不是针对具体岗位，因此，对其知识、能力以及素质的要求，并不是强调技术的熟练度以及岗位对应性的操作能力，而是强调需要具备良好的知识基础、应用性专业知识与技能，同时还需要具备转化与应用理论知识的实践能力以及良好的创新能力，例如能够应用知识开展技术创新。
参考文献
[1]秦琳.以应用性人才培养促进区域经济发展和国家竞争力提升：德国应用技术大学的经验[J].大学：学术版，
2013（9）.
关键词：机械工程；材料表面；处理方法
前言：对机械材料的表面进行综合处理，一方面能够延长机械材料的使用寿命，提高机械材料的重复使用率，另一方面又能蚣跎倩械材料的浪费现象的发生，保障了我国机械企业的经济效益。机械工程材料的表面处理方法主要有表面覆盖层强化法、化学转化膜技术法等，综合分析机械工程材料的表面处理方法对我国机械经济的发展具有重要意义。
1机械工程材料概述
1.1机械材料的发展历史
机械工程材料属于工艺材料的一种，是指用于制造各种机械零件或者机械构件在制造过程中的工艺材料，是机械加工的重要组成部分。机械材料的发展具有悠久的历史，在钢、铁等材料未被发现之前，人类最早使用的机械材料主要是自然材料，自然材料能够从自然中获取，而且材料资源比较广，获取的方法也比较简便，例如，石头、泥土、兽皮等。随着人类文明的不断进步，火被人们发明出来，随着火种的发明，人们又逐渐的摸索出烧瓷制造术，能够烧制出陶器或者瓷器等，这一时期就主要使用陶器和瓷器。到西周时期，我国劳动人们发现了青铜，青铜也是我国最早开始使用的金属材料。随着人类文明的进一步深化，炼钢和炼铁技术的发展为机械材料的使用带来了前所未有的机遇，现阶段我国主要使用的机械材料是钢或者铁，也有一小部分使用高分子材料。二十世纪以来，国内外的很多机械材料专家致力于研究提高钢铁等材料的使用性能和加工性能。进入二十一世纪以来，国内外的材料工作者主要研究高分子材料在机械中的使用[1]。
1.2机械材料的分类
1.2.1按金属性质划分
机械工程材料的涉及的范围很广，按照金属性质划分主要为金属材料和非金属材料。金属材料在机械工程中占有重要地位，主要是因为金属材料具有很好的导热性质，导电性能也比较强，用来制作机械零件的硬度比较高，金属材料的化学性质比较稳定，被广泛使用在我国机械工程的零件制作中。非金属材料主要包括陶瓷、玻璃、水泥等无机非金属材料，和有机高分子材料，除此之外，还要两者混合的符合材料，由于复合材料结合了有机高分子材料和无机非金属材料的优点，所以具有比一般材料优越的综合性能，被当做一种新型材料应用在工程制作中。
1.2.2按使用类型划分
机械工程材料按用途划分的种类比较多，有结构钢组成的结构材料，也有工具钢组成的共模具材料，还要不锈钢组成的耐腐蚀性较强的耐蚀材料。按使用类型划分的机械工程材料的用途由制造材料的成分决定，由耐磨钢组成的材料就具有很好的耐磨性质。
2机械工程材料表面处理方法的重要意义
用于制造机械产品的材料的质量和性能在很大程度上决定了机械产品的安全性和可靠性，一般情况下，制作机械产品的材料的造价过高，而机械工程材料表面容易受雨水或者化学药剂的侵蚀，不利于机械工程材料很好的发挥功能，因此，必要的机械工程材料表面处理方法变得尤为重要。机械工程材料表面处理方法能够减少机械工程施工过程中的材料成本，降低机械工程造价的成本，有利于机械工程发挥最大的经济效益和社会效益，从而促进我国机械经济体制的智能化、可持续性发展[2]。
3机械工程材料的表面强化处理方法
3.1表面覆盖层强化法
表面覆盖层强化法是使得机械材料表面覆盖一些特殊的涂层，例如镀覆层和气相沉积层。在机械材料的表面镀上一种特殊化学成分或者物理成分的物质，能够使得原本的机械材料具有一些特殊的功能和性质。比如，在机械材料表面镀上防氧化剂，就能提高机械材料表面的抗氧化能力，以提高材料表面的强度。在我国现阶段的机械材料加工中，工程技术人员主要使用金属热喷涂或者表面气相沉淀等工艺方法，不同的工艺方法能够不同程度的提高机械材料表面的硬度，热喷涂方法是将所要使用的机械材料的涂层高温熔化掉，然后将熔化的材料以高速气流的方式雾化成极其微小的颗粒，然后在高速的情况下，将雾化的颗粒喷在机械材料的表面上，以增强机械材料的耐磨性和耐腐蚀性，还能延长机械材料的使用寿命[3]。
3.2机械材料表面形变强化法
表面强化法是让机械材料表层产生冷塑性变形的材料处理方法，这种处理方法的原理是利用金属的冷化变形原理，通过滚压或者挤压的方式让金属材料的表面产生一定的形变，这种方式只适用于强度适中的金属材料，能够提高材料本身的弹性形变能力，提高零件的弹性，增强机械零件的抗疲劳能力。表面形变强化法不仅能够提高技术材料表面的强度和硬度，还能改变金属材料的形状，当机械零件变形时，可以利用此方法将变形的零件回归到原本的形状，大大节约了金属材料费用，提高了机械材料的重复利用率。还需注意的是，表面强化法是一种冷处理方式，对一些不能进行加热处理的金属材料具有良好的处理效果[4]。
4机械工程材料的表面防护处理
4.1电镀法
电镀工程材料表面防护法是利用金属材料的阴阳极的导电性进行金属零件的处理。电镀的使用方法要根据金属的性质进行选择，铬、锌、铜、锡、金等材料要相对应的选择适合材料性质的电镀方法，将金属零件作为阴极，浸泡在想要实施电镀的金属材料的盐溶液中，之后通上直流电，在直流电场的作用下，将金属盐溶液中的阳离子分离出来，让后沉积在金属表面，以此形成一个极为牢固的镀层，提高金属零件的强度和硬度[5]。
4.2电镀法的应用途径
电镀法是机械工程材料中常用的一种表面处理方法，工程技术人员利用电镀法镀能够准确的控制好金属材料的镀层的厚度，不同加热或者冷却就能很好的提高镀层的质量，镀层与被电镀的金属材料之间能够紧密的结合。电镀法主要有三个利用途径；第一种是利用电镀法镀出来的金属材料具有很好的防护性，能够防止大气或者其他环境对金属的腐蚀，例如，钢铁、锌、镍、铬等材料很容易被大气中的成分氧化、腐蚀。利用电镀法能够在这些金属表面镀上一层防护层，起到抗腐蚀的作用；第二种是电镀法的修复性镀层。利用电镀法能够修复金属零件的磨损部位，从而弥补零件的尺寸偏差值，此外，电镀法还能增大金属零件的尺寸，弥补工件的磨损面，大大提高工件的重复使用率；第三种是用来装饰，电镀法的装饰性镀层能够提高金属工件的美观度，同时还兼具防腐的功能，达到了实用性与美观性相结合的目的。随着我国科学技术的不断发展，电镀技术的应用范围也在不断扩大，不仅仅能够使用于金属材料，还能应用在塑料、玻璃等非金属材料[6]。
4.3化学镀
化学镀能够还原出金属镀层，将金属离子浸泡在适量的还原剂溶液中，就能使得机械工程材料表面在催化的作用下还原出金属镀层。化学镀的应用材料的范围非常广，主要包括金属和非金属，导体和半导体等材料，在机械工程材料的表面处理方法中，最常用的是化学镀镍和化学镀铜。
4.4化学转化膜技术方法
4.4.1氧化处理
氧化处理的化学转化膜技术中常用的一个方法，采用化学或者电化学的方法使得机械工程材料的表面形成一种氧化膜，提高机械工程材料表面的抗腐蚀性，美化材料表面的外观。钢、铁、铝以及铝合金等机械工程材料是比较适用氧化处理方法的。将钢、铁等机械工程零部件放入事先配好的氧化还原液中，适当的进行加热，让零部件在加热的条件下发生氧化还原反应，以此，在金属材料的表面形成一种紧密的氧化膜，改善零部件的性能。铝以及铝合金的机械工程材料的氧化处理主要包括化学氧化法和阳极氧化法。化学氧化法是将机械工程零件放入实现准备好的弱碱或者弱酸溶液中，使得零件表面与氧化膜紧密的结合在一起，提高零件的抗腐蚀能力和耐磨损的能力。
4.4.2钢铁的磷酸盐处理
钢铁的磷酸盐处理是将机械工程工件浸泡在人工配好的磷酸盐溶液中，以此，在工件的表面形成一种不溶于水的磷酸盐薄膜，这种磷酸膜具有极高的抗氧化能力，而且具有耐高温的特点，即使在200或者300℃的温度下，依然具有很高的耐腐蚀性。
4.5涂料涂装法
涂料涂装法是在机械工程材料的表面涂上一层具有防腐性质的材料，将材料与大气中的物质隔开，以达到防腐蚀的目的。在我国，常用的涂料有红丹漆、酚醛树脂漆等，涂料法的操作成本低廉，操作过程也比较简单，主要应用在一些大型的机械工程材料中。除了涂料以外，塑料薄膜也具有很好的抗腐蚀能力，不仅如此，涂塑料法还具有很强的灵活性，当不想使用塑料薄膜时，可以随时将防腐蚀塑料薄膜揭掉。除了涂涂料和涂塑料以外，还可以在机械工程材料表面涂上不同类型的防锈油，防止机械设备常年不使用的情况下生锈[7]。
4.6包裹法
包裹法就是在机械工程材料的表面包裹一层耐腐蚀的材料，这种方法的适应范围极大，操作方式也比较简单，能够最大限度的保护金属的性质不被破坏，提高金属材料的耐腐蚀性。
5机械工程材料表面装饰加工方法
5.1表面抛光方法
机械工程材料表面处理方法不仅要具有实用性，还要具备一定的美观性，表面抛光法就能利用一些机械设备或者化学手段，将凹凸不平的机械工程材料按照工程技术人员需要的外形磨制出来，即可以将材料不整齐的位置磨平，又可以在金属材料的表面形成一种镀层装饰，兼具实用性和美观性[8]。
5.2镀光亮方法
镀光亮的方法是在普通电镀的基础上，加入适量的添加剂，这种添加剂能够在金属材料表面产生光亮的效果，从而在金属表面形成一层光亮的镀层，提高了机械工程金属材料的亮度。
结论：总之，机械工程材料表面的处理方法的选择要根据不同的需要，这样才能更好的发挥机械材料在机械工程经济发展中的作用。除上述的几种方法外，工程技g人员还要不断研究新的机械工程表面处理方法，以此延长机械工程材料的使用时间，促进机械工程的可持续发展。
参考文献：
[1]郭泽鸿.激光―微弧氧化处理对纯钛表面生物活性影响的研究[D].南方医科大学，2013.
[2]赖春花.喷砂酸蚀钛种植体表面接触成骨现象及其影响因素的动物学实验研究[D].南方医科大学，2014.
[3]贾芳.磷酸和氟化钠对纯钛表面酸蚀后的渗氢效果以及对其生物学行为影响的探讨[D].南方医科大学，2014.
[4]王敬旭.激光酸蚀联合纳米管与喷砂酸蚀的钛种植体表面的对比性研究[D].南方医科大学，2014.
[5]刘伟珍.紫外线光催化不同表面形貌纯钛帽植入兔颅骨早期成骨效能初步研究[D].南方医科大学，2013.
[6]李俊磊.基于激光表面处理的民机复合材料结构胶结修理研究[D].中国民用航空飞行学院，2016.
【关键词】电气 防火 电线 电缆
中图分类号： F407.61 文献标识码： A
一、电线电缆的火灾危险性和着火因素
1、电线电缆的火灾危险性
电气火灾造成人员大量死亡的重要原因是火灾中燃烧产生的有毒气体和烟雾。烟雾不仅有热损伤、毒害和窒息等伤害作用, 而且有减光性。根据研究, 烟气产生20s 后可使火场能见度减到零, 通电电线电缆在通过电缆沟、电缆隧道等敷设的电缆火灾火焰蔓延速度可达2m/m in , 如果遇上“施工封堵不好的竖井” 、“封闭沟道” 、“电缆通廊”等管道, 由于“烟囱”效应, 火势蔓延将更加迅速。此外, 传统电线电缆的塑料绝缘层在燃烧中伴有聚氯乙烯热分解, 会释放大量H Cl、Cl 2 、C O 等有毒气体, 对周围地区及火灾范围内的人或生物造成严重的危害。
2、电线电缆的着火因素
电线电缆从绝缘层的油浸电缆纸、交联聚乙烯、乙丙橡皮等材料到油麻、聚氯乙烯外护套材料等都是易燃性物质。当局部电缆着火燃烧达到高温时会发生熔融, 超过邻近电缆着火温度时, 就会导致电缆群体延燃。导致电线电缆着火的因素主要有以下几点:
（1）电缆载流设计不当。电缆载流量选择不当, 部分电缆长期满负荷或经常超负荷运行, 温度过高及电缆沟道、隧道积水所致使电缆绝缘老化,受潮、过热引起短路自燃。
（2）电缆安装施工不当。在施工中, 有的单位为降低费用, 未采取防火措施, 电缆敷设混杂、过于集中、堆压严重, 散热不良, 常常把起燃后会产生剧毒烟雾的中低压电缆与高压电缆一起敷设; 有的电缆线路与输送甲、乙、丙类液体管道、可燃气体管道、热力管道敷设在同一管沟内, 为进行有效分设; 有的在电缆在穿越没有可燃物的屋顶, 没有进行保护: 有的施工人员在电缆敷设时没有严格按操作规程和工艺要求施工, 常因刮、碰、压、扭而造成电缆外护层损伤, 易进水受潮, 运行时绝缘层就可能被击穿产生电弧, 引起燃烧发生火灾。
（3）电线电缆故障。 制作工艺粗糙, 绝缘受潮, 致使电缆头及终端盒在运行中产生故障而自燃爆炸; 部分电缆技工工艺操作不严, 不注意卫生, 杂质、污物等清理不够均易造成界面接触不良; 接头工艺不精、制作质量不高, 防火措施较少, 在故障情况下受高电压、大电流的冲击导致接头爆炸起火。电缆接地不良。接地线焊接不牢, 接触不良, 阻值偏大, 造成电缆接地故障电流比正常短路电流小, 使电流保护器不能及时切断故障, 而出现电弧、电火花。
二、阻燃电线电缆的选用
“规程”5. 1. 3 条“当电线电缆成束敷设时, 应采用阻燃电线电缆”,该条文为强制性条文。许多设计人员对“阻燃”概念不了解, 阻燃是否分等级、什么情况下用什么等级的阻燃电线电缆不清楚, 在设计图纸上标注“ZR- ”,这样厂商往往以低阻燃等级的产品供货, 阻燃电线电缆在现场不阻燃, 造成很大的后果。例如: 上海某工程在发生火灾后分析火灾扩大的原因, 为什么明明用了阻燃电缆而不阻燃, 现场采样到国家检测机构检测, 结论为“阻燃电缆”,但等级为“C”级。
1、阻燃
在规定条件下试样被燃烧所具有的阻止或延缓火焰蔓延的性能。
2、阻燃电线电缆
难以着火并具有阻止或延缓火焰蔓延能力的电线电缆。阻燃电线电缆可分为A、B、C、D 四种阻燃级别。其要求应符合表1 的规定。
试验容量( L/ m) 是指同一敷设通道内非金属材料的容量, 单位是L/ m。非金属材料是指电线电缆的绝缘和护套材料。从上表中可以看出, C 级阻燃的电线电缆在同一通道内敷设时, 非金属材料的容量超过1. 5L/ m 时就通不过试验, 即燃烧过程中, 由于燃烧热量的相互作用, 会越烧越旺, 起不到阻燃作用。阻燃电缆不是不燃电缆, 阻燃电缆只是在绝缘和护套材料中添加了阻燃剂, 使其在火中不会延燃, 在外火源消失后, 经过一段时间能够自熄。阻燃电缆的阻燃性能是相对一定条件下所形成的阻燃, 而超过这种条件的限制, 也就失去其阻燃的特性。因此, 电缆的阻燃级别应根据同一电缆通道内电缆的非金属含量来确定。成束敷设是指同一通道( 一根桥架) 内有二根及以上的电缆。
3、同一电缆通道内电缆的非金属含量
单根电线电缆每米所含非金属材料的容量可近似按式(1) 计算:
V = ( S 1- S 2 ) / 1 000 (1)
式中: V —— 每米电线电缆所含非金属材料容量之和, L/ m;
S 1—— 电线电缆总截面积, mm2 ;
S 2—— 电线电缆金属截面积之和, mm2。
4、不同阻燃级别相应的电线电缆根数可近似按式( 2) 计算:
N = Vs/ V ( 2)
式中: N ——不同阻燃级别相应的电线电缆根数;
V s ——不同阻燃级别规定每米电线电缆所含非金属材料容量, L/ m。
三、无卤低烟阻燃电缆
普通型阻燃电缆在火灾时燃烧会放出大量的浓烟和氯化氢等有毒气体, 其危险性和造成生命财产的损失比火灾燃烧本身的危害性更大。火灾事故的人员伤亡多是因毒气、烟气窒息致死。无卤低烟阻燃电缆不仅具有优良的阻燃性能, 而且在燃烧时几乎不产生腐蚀性气体和毒性气体, 仅产生极少量的烟雾, 减少了对仪器、设备的腐蚀及对人体的损害, 有利于火灾时的灭火救援。无卤低烟阻燃电缆通常考核电缆的阻燃性能、腐蚀性、烟浓度及毒性指标。这类电缆的阻燃性能通过成束燃烧试验, 也分A、B、C三种。燃烧气体的腐蚀性程度是通过间接测定燃烧气体水溶液的PH值和电导率来确定; 毒性指数的测试方法则由用户规定。无卤阻燃电缆的机械性能比普通电缆稍差, 这是由于其中加入一些特殊的添加剂所致。这种电缆的特殊性能如表2 所示。无卤低烟阻燃电缆适用于地铁、隧道、船舶和车辆, 以及核电站、重要的高层建筑等安全性要求比较高的场所和重要设施。
表2无卤低烟阻燃电缆特殊性能
四、低卤低烟阻燃电缆
低卤低烟阻燃电缆的氯化氢释放量和烟浓度指标及价格均介于普通阻燃电缆与无卤阻燃电缆之间。这种电缆不仅具备阻燃性能, 而且在燃烧时释放的烟量较少, 氯化氢释放量较低, 主要用于地铁、隧道、高层建筑等对电缆燃烧的烟浓度及氯化氢气体发生量有一定限制的场所。低卤低烟阻燃电缆的绝缘和护套材料成分通常是以聚氯乙烯树脂为基材, 配以特种增塑剂、高效阻燃剂、HCl吸收剂、抑烟剂等, 经特殊工艺加工而成。显著改善普通阻燃聚氯乙烯料的燃烧性能, 大大降低了材料的烟密度和氯化氢释放量。其特殊性能如表3所示
表3低卤低烟阻燃电缆特殊性能
五、耐火电缆
耐火电缆在着火燃烧时仍能保持一定时间的正常运行,主要有三种类型: 矿物绝缘电缆(又称氧化镁绝缘电缆),采用无机物氧化镁做绝缘, 无缝铜管做护套, 经特殊工艺制作而成。具有优良的防火、防爆、耐高温、耐腐蚀等特性, 应用于要求特别安全或高环境温度、高辐射强度的场所, 该电缆的长期使用温度为250℃ 在950 ℃ ~ 100 ℃可持续供电3h。但制造工艺复杂, 价格昂贵, 安装较复杂, 制造长度也受限制。
2、硅绝缘电缆
其绝缘采用硅橡胶混合物, 具有较好的耐火性能,但材料主要依赖进口, 价格偏高, 制造及应用受限制。
3、用无机材料与一般有机绝缘材料复合构成的复合绝缘电缆
耐火层采用耐火云母带绕包在普通导体外。这种耐火电缆工艺简单, 价格较低, 生产长度和使用范围不受影响, 耐火性能较好,目前国内大多数电缆厂生产均这种耐火电缆供公用设施、高层建筑、地铁等处广泛运用。
铝合金电缆
随着科学技术的发展，高质量、高科技含量的铝材被开发出来，新型的铝合金电缆也被更多的在工程实际中应用。现在一些技术实力较强企业生产的合金电缆克服了纯铝的问题，机械性能与铜基本接近，安装和连接稳定性很高。一般铝合金电缆绝缘采用的是低烟无卤的XLPE（交联聚乙烯）材料，加之其独特的自锁型铠装结构，使其达到低烟无卤阻燃IA级，在燃烧时的透光率达到了99%，只产生极微量的烟和雾。铝合金电缆弥补了纯铝电缆的不足，电气性能优越，在机械性能、安全性及经济性上，更轻便、更柔软、更节能。
结论
综上分析，建筑的防火安全性与电线电缆的正确选择和敷没有着直接关系，为此应按照工程实际考虑消防设备以及需要进行防火设计部位的耐火耐热配线原则，同时选用一些防火性能好，性价比较高的电线电缆，将配线和选线有机地结合在一起，使我国线路敷设向着更科学、更合理、更经济的方向发展。
【参考文献】
[1] 黄立新.浅析电线电缆的防火对策[J]. 中国西部科技. 2008(24)
