无机非金属材料工程汇总十篇

时间:2022-12-30 11:44:46

序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇无机非金属材料工程范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。

无机非金属材料工程

篇(1)

我国的经济发展为目前的无机非金属材料工程专业的改革提供了方向,做好基础性、根本性、原则性的工作任务是目前应该完成的要求,教学体系的改革首当其冲。当前专业的培养目标是:培养政治上合格的,在无机非金属材料学科领域内有广阔而扎实的理论基础、适应能力强、具有创新精神和技术开发能力的高级专门人才。无机非金属材料工程专业的课程体系改革应该从以下三个方面着手:首先加强科学基础以及计算机基础技术的学习,随着科技的发展,科学技术无疑成为了影响社会生产的第一要素,强化学生的自然科学基础能力同时结合计算机技术的适用,在加强其对自然科学本质理解的情况下,显著提高其运用科学技术解决基本问题的能力和速度;其次是重视对工程基础的学习,在无机非金属材料工程专业中,基础知识的学习能提高学生的工作适应能力,掌握了工程技术的共同理论、共同技术,即使就业工程中专业知识有所偏差,也能利用基础知识弥补,强化学生适应人才市场缺口的问题;最后,建立完善的学科专业知识实践教学平台,为了培养更全面的应用型人才,针对地方经济发展以及人才缺口方向,加大对实践教学环节的重视有利于让学生走入工作岗位就能迅速为企业创造产业价值,理应成为本次教学课程改革的重点,因此强化无机材料科学基础、热工基础以及水泥等研究方法和实验等实践环节至关重要。具体到应用步骤,应加大对每一个环节的检查力度,教师做出相应的实践要求,一环扣一环,分步完成。保证学生的实践环节无论是设计或是草图绘制等阶段都有配套的记录,以便于对实践教学质量的控制。同时,让学生运用所学知识进行实验,从事实验操作并对实验结果进行数据处理、误差分析,有助于观察问题、解决问题能力的提高。

2建构应用型人才培养体系

首先,建立一支教学水平高、技术能力硬、思想素质好的师资队伍,形成应用型学科的专兼职教学建设。“兵熊熊一个,将熊熊一窝”,一位高水平的教师给学生带来的好处是其他方面无法比拟的。教师不但要具有渊博的理论知识,更应该在实践教学上给学生正确的指导,从一开始就避免学生走入操作的误区。同时,学校可以与相关大型企业建立起互动关系,建立教学激励机制,鼓励教师与一线工作者多多交流,培养教师的创新能力;聘用基层工作经验丰富的技术骨干在学校担任客座讲师,让企业的技术人员向其讲解各个生产线的优缺点,保证本专业学生能够迅速掌握一线工作中的先进技术和经验,以帮助其迅速掌握学习中的要领,从而适应工作的需要。其次,积极开展与当地的企业相互合作,建立一批质量较高、相对稳定的校外技术实训基地;将校外实训基地建立在当地的相关企业内部,充分利用生产技术骨干和先进的生产设备;同时利用学校的实验室,“材料制备技术”、“工程测试技术”、“材料表征技术”三大课程实验及“专业综合实验”为建设重点,充分利用校内外的教学资源,把实验室打造成技术培训和理论知识结合的基地以满足应用型人才的培养工作。最后,要革新学生考核体系,开展校内证书认证制度过去的一卷考核体系已经不适应当前学习的需要,考生在考试前简单突击一下就能随意应付过去,为了让学生从深入理论研究,可以开展论文考察等形式,高屋建瓴的从应用的角度掌握理论的知识。目前,专业证书代表了各专业的等级水平,也得到了社会的承认。学校可顺应潮流构建校内证书认证制度,建立奖励机制,将职业资格证书引入人才培养机制,以鼓励学生多多考取专业资格证书,强化基础专业的理解,拓展相关知识的学习。

篇(2)

中图分类号:G642 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2014)08-0072-03

目前,工程技术人才培养已提升到国家战略高度。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》明确提出实施“卓越计划”,探索建立工程技术人才校企联合培养的新机制,创新工程师培养模式,完善卓越工程师培养体系,以期培养适应我国社会发展需要的工程技术人才 [1]。

洛阳理工学院是一所具有鲜明建材特色的本科院校。无机非金属材料工程专业作为河南省特色专业,在长期的办学过程中,一直以为建材行业和地方经济建设培养优秀人才为己任,工程实践教学中高校、科研院所与企业广泛参与,全程监督,重视技术能力的训练,重视工程素养的发展,培养了一大批“下得去、用得上、留得住”的工程技术人才。本文以无机非金属材料工程专业为例,根据教育部卓越工程师计划的培养目标及学校办学特色和专业建设经验,对卓越工程师人才培养体系的构建进行研究与探索。

1 卓越工程师的培养模式

国外卓越工程师培养模式 国外卓越工程师培养具有代表性的是以美国为代表的《华盛顿协议》成员模式和以德、法为代表的欧洲大陆国家模式。美国工程教育经历了最初的以实用主义为目的的工程技术教育(20世纪30年代以前)、重基础科学研究(20世纪40―50年代)、通识教育与基础科学教育并重(20世纪60―80年代)和回归工程教育(20世纪90年代以后)等过程,即美国在经历了“技术模式”“科学模式”后,正实践着当前的“工程模式”[2]。美国大学生在校期间完成基础科学、人文与社会科学和工程科学的学习,毕业后通过职业教育考试获取职业资格认证后成为工程师。而欧洲大陆国家工程教育呈现“分合辩证统一”的特点,如德国工程教育采用了由理工科大学(TU/TH)培养研究型工程师和应用技术大学(FH)培养应用型工程师的办学模式,法国则采用“双轨制”高教体制,通识教育与精英教育在职业教育中互为补充[3]。德法国家大学生在校期间完成工程师的基本训练,毕业时获得工程师学位以及职业资格。国外卓越工程师的培养,都要求注重实践教学,企业的参与和支持非常普遍。

我国卓越工程师的培养模式 对应于目前我国高等教育的人才培养模式,卓越工程师的培养采用三段式人才培养模式:应用型工程师培养阶段(四年制本科)、设计型工程师培养阶段(2年全日制硕士)和研究型工程师培养阶段(3~5年工程博士)。各个培养阶段安排相应的企业实习时间,强化工程能力的培养。不同类型的高校对工程人才的培养目标定位不同,洛阳理工学院作为新建应用型本科院校,在办学定位、服务面向、人才培养目标以及教学模式与途径等方面有别于办学实力雄厚的传统大学,应结合自身发展特点,在应用型卓越工程师人才培养上找到突破点,创新工程技术人才培养模式,提高人才培养质量。

2 卓越工程师培养方案的设计

培养方案应充分体现培养工程技术人才的工程知识、工程素质和工程能力的特征[4]。洛阳理工学院无机非金属材料工程专业在实施卓越工程师计划试点时,以为企业培养所需的工程师储备人才为目标,加大实践教学环节比例,培养基础扎实、素质全面、工程实践能力强且具有一定创新能力的应用型技术人才和工程管理人才。

人才培养模式的构建 根据学校办学特色与办学规格,“卓越工程师”人才培养模式采用“3+1”培养模式,即累计有3年时间在校学习,1年时间在企业学习。企业学习阶段主要包括两方面的训练内容,即企业培训内容和专业培训内容。企业培训内容包括企业课程、企业文化与规章制度教育、行业法规与技术标准学习、生产技能培训、生产过程控制与生产实习等,这部分内容主要由企业的人力资源部门和企业兼职教师负责实施。专业培训是针对承担具体企业业务所需要的相关专业知识的学习,并通过毕业设计(毕业论文)培养学生综合应用所学知识解决工程实际问题的能力,为其后续的发展打好基础。专业培训可以在学校教师和企业兼职教师的共同指导下在学校相关平台或企业工作平成。

专业方向的定位 洛阳理工学院无机非金属材料工程专业以服务建材行业为主,对国内建材企业进行充分调研,了解当前与未来的市场和企业对人才的需求,分析、比较国内设置同专业高校的培养目标与学生工作定位。根据学校建材方向上的传统优势,确定水泥工艺方向为“卓越工程师”计划的主要实施点。学校选择洛阳水泥工程设计研究院、河南天瑞集团水泥有限公司、中国联合水泥集团公司等企业作为合作伙伴,与其建立产学研战略联盟,协助完成本专业“卓越工程师”企业学习阶段的培养。企业的参与是实施“卓越计划”人才培养的关键,因此,学校与河南省内具有较强实力和良好合作基础的多家企业共同承担培养无机非金属材料工程专业卓越工程师的任务,培养的后备人才可以直接进入对口的企业就业,既解决了学生的就业问题,也为企业培养了“下得去、用得上、留得住”的合格人才,企业参与积极性很高。

课程体系的设置 在课程体系的设置上,按“通识教育、专业教育及综合教育”的方式实施无机非金属材料工程专业卓越工程师人才培养。通识教育与专业教育以第一课堂(校内)为主要形式实施,教学任务的实施由学校和合作企业共同完成。“通识教育”课程主要包括公共基础课与人文社会科学等课程,通过这些课程对学生的价值观、个人品德、职业道德、逻辑思维及语言表达等基本能力和素质进行培养。“专业教育”课程包括专业基础课程和专业课程。专业基础课主要包括无机化学、物理化学、分析化学、工程图学、机械设计与制造基础、材料工艺CAD基础、热工检测与自动控制、电工与电子技术、材料科学基础、材料工程基础和材料研究与测试方法等。在这些课程的教学中,明确要求教师在授课时要引入相应工程案例,让学生在学习中了解专业基础知识在实际生产中的实用性,激发他们的学习兴趣。专业课程主要包括水泥工艺学、新型干法水泥生产技术与设备、水泥厂工艺设计概论、水泥性能检测、混凝土工艺学和低温余热发电技术等。综合教育在人才培养中起到开拓视野、强化能力、提高素质、增强团队协作和交流等作用,通过课外科技创新、学术讲座活动、基础技能竞赛等形式,对学生的动手能力、创新能力和团队协作能力进行培养[5]。

3 卓越工程师的培养方式与途径

校企共建,联合培养 洛阳理工学院先后与中国建材国际工程有限公司、河南天瑞集团公司、中国联合水泥有限责任公司、河南省同力水泥集团、洛阳水泥工程设计研究院等建立了产学研战略联盟,以此为平台,建立了学科链、专业链对接产业链的办学模式,专业设置紧贴产业需求。采取校企联合培养的方式,邀请企业全过程参与学校相关专业培养方案的制订、课程教学内容的优化、实践教学工作的安排等人才培养环节,共同实施培养方案,共同评价培养质量,实现学校与企业的零距离对接,人才培养规格很好地满足社会需求,成为培养具有“勤奋、求是、创新、奉献”精神的卓越工程师的摇篮。

构建校内实践平台,培养学生工程能力 近年来,实践教学受到学生人数规模、工程实践条件等限制,实践要求与实践条件存在巨大反差,其教学效果明显下降。为了有效保障实践教学效果,进一步深化专业教学改革和满足高等工程教育培养应用型人才的需要,不断加强具有建材特色的校内实践教学平台的构建[6]。目前,学校与建材专业相关的省级实践教学平台有水泥工程实验教学中心和建材机械基础实验教学中心,此外,还有粉体工程实训中心、材料测试中心、河南省固废开发利用工程实验室和洛阳市硅酸盐材料重点实验室等。借助校内实践教学平台,有效开展教学与科研工作,学生熟练掌握工程设计、生产操作、材料设计与检测等基本技能,培养学生工程观念与工程实践能力。同时,这些平台也是企业的技术人员培训基地,如中国建筑材料工业协会、中国机冶建材工会全国委员会的洛阳培训基地就是以此为依托建立的。校内实践教学平台的构建,包含有一项重要的内容就是具有自主知识产权工程教学软件系统的研究开发,通过产、学、研的紧密结合,既锻炼教师队伍,又培养了大批工程技术人才,取得良好的成绩。如水泥工程的仿真教学系统获得河南省教学成果一等奖,学生在参加全国首届水泥中控操作技能大赛中获得团体一等奖。

构建产学研实践基地,服务建材行业 产、学、研的紧密结合,有利提升科研水平,加快科技转化,解决企业生产难题,是企业与高校专业服务对接、互动的桥梁与纽带。自洛阳理工学院升本以来,该专业与国内20多家建材企业签订了实习基地协议,开展产、学、研的互动活动。一方面,企业生产上的难题可以提出、讨论,通过校企之间的合作解决生产问题,企业获得技术支持,学生得到实践锻炼;另一方面,学校也可为企业提供优秀人才和优质的职工技术培训服务。

4 “卓越计划”的组织与管理

为了加强对无机非金属材料工程专业实用型“卓越工程师”教育培养工作的领导与指导,材料系成立了一个由系领导、专业教师和企业专家组成的“卓越工程师培养计划”项目工作小组,负责制定“卓越工程师培养计划”的培养目标、培养方案等,并聘请专家对“卓越计划”实施内容进行论证。

无机非金属材料工程专业“卓越工程师”培养计划试点班的生源采取“学生自愿报名,学院择优录取”的双向选择原则,建立了“因材施教、分流培养、能进能出”的“卓越工程师计划”试点班动态管理机制,旨在培养实践能力突出、富有创新精神且有志于从事水泥工程设计、技术开发、生产技术管理的工程技术人才。

5 结语

卓越工程师培养是一项长期的、复杂的人才培育工程。地方高校在构建应用型人才培养体系时,应突出自身的专业特色,找准专业技术人才培养的定位,在实际操作中积极探索,在发展中不断完善,将应用型人才培养专业越办越出色。

参考文献

[1]教育部高等教育司.2011年教育部关于卓越工程师教育培养计划实施与工程技术人才培养方案及专业课程教学标准:上卷[M].北京:高等教育出版社,2011.

[2]王世斌,郄海霞,余建星,等.高等工程教育改革的理念与实践:以麻省、伯克利、普渡、天大为例[J].高等工程教育研究,2011(1):18-23.

[3]刘鸿.法、美、德、俄高等工程教育“卓越”之缘[J].大学教育科学,2012(2):46-50.

篇(3)

随着我国城市化进程的加快,城市建筑的施工数量在不断的增加,我国建筑行业面临着能源的形势非常的严峻,无机非金属材料在我国建筑行业中的有效的应用,很大的程度上减缓了建筑行业材料的需求,无机非金属材料通常情况下都具有耐高温、抗腐蚀以及硬度高等特点,其在建筑工程施工中的应用能有有效的提高建筑工程的施工的质量。

1、无机非金属材料概况

1.1 无机非金属材料的优点

无机非金属材料是在20世纪40年代有传统的硅酸盐材料逐渐的演变发展而来,其在建筑行业得到了广泛的应用,当前无机非金属材料、有机高分子材料以及金属材料已经成为各行各业所使用的三大主要的材料,无机非金属材料主要的有以下几个方面的优点:防火性能,因为该材料本身为无机物,其是属于非燃烧类的材料,一般来说其可以承受0.5H到1H高温;防水性能,无机非金属材料的结构非常紧密,具有较好的防水渗透能力,其可以有效的防止雨水和地下水的渗透;耐候性强,无机非金属材料使用的面积比较广泛,其广泛的应用于温带、热带和寒带,并且还能够在干燥、潮湿等气候比较差的环境中起作用;抗腐蚀性,无机非金属材料的化学特性和物理特性决定其具有一定程度的防腐性;整体性,无机非金属材料具有比较稳定的化学性质,其一般不容易发生老化和风化现象,在耐久性和有效性上也符合要求的标准,具有很强的整体性。

1.2 无机非金属材料的分类

无机非金属材料按照其特性,主要的可以分为以下几类:半导体材料、高技术晶体材料BGO、精细陶瓷材料以及硅酸盐材料。其中半导体材料主要的应用于无线电电子技术、新能源利用技术以及计算机技术等高科技的技术;高技术晶体材料BGO是一种闪烁的晶体,其可以记录荧光的强度和位置;精细陶瓷材料其形态多样化,其主要的包含以下几种形态:纤维、薄膜以及单晶体等;硅酸盐材料是无机非金属材料中占有数量最大的一类,其广泛的应用于各行各业。

2、无机非金属材料在建筑节能工程中的应用

无机非金属材料在建筑节能工程中的应用,其中的保温隔热材料能够有效的控制室内热量的外流,隔热材料主要是能够防止室内热量外流。当前已经形成了三大类的绝热材料:有机绝热材料、金属以及无机绝热材料,其中有机绝热材料相对于无机绝热材料来说受到了很多方面的限制,其与其它的构建的结合的能力比较差,抗腐蚀性能也比较差,其还不稳定,并且有机性的材料的副产物是比较多的,大多数对人体有危害,在其使用的过程中其承载的能力也不是很强,相应的防火性能也比较差,容易发生老化现象,所以其在使用的过程中会受到多方面的限制,并且其性能也不是很好。金属材料的使用相对于无机非金属材料的使用是比较小的,因为金属材料的来源相对于无机非金属材料来说是比较窄的,其和其它的材料结合也没有无机非金属材料效果好,相应的抗腐蚀性也不是很强,所以无机非金属材料的优势相对两者来说有着很高的优势。

此外,无机非金属材料的来源是比较广的,其生产的工艺也比较的简单,其耐热性比较强、防火性也比较强,并且承载力强,所以在建筑工程建设中得到了广泛的应用。其在建筑保温隔热中的应用,对作用于建筑维护结构以及其外表面,在保障了建筑的保温性能的同时也可以对建筑起到一定程度的保护作用,避免建筑物直接的暴露在空气之中,受到大气环境中各种腐蚀和破坏,影响建筑物的使用安全。现有的无机非金属保温隔热材料主要有以下几种:硅藻土,其主要的由硅藻的硅质的细胞壁组成的一种生物化学性质的沉积岩,其比较的松软,比较容易研磨成为粉末,具有良好的吸水性,不易溶于酸和碱,其是建筑工程中比较常用绝热和隔声的材料;泡沫玻璃,其是一石英砂矿粉或者碎玻璃为其基料,此外还应该加入促进剂和发泡剂等添加剂,要经过超细粉碎和均匀的混合而形成的配合料,再经过融化发泡、融化和退火而形成的内部充满了封闭式气泡材料,其是属于无机玻璃和封闭气孔而构成的多孔泡沫类的材料。其主要的特点是:吸水率较小、导热细数小、密度较低、不燃烧、机械性能比较高、加工也比较方便、没有毒性、耐化学腐蚀以及性能稳定等优点。其既可以作为保温材料又可以作为隔热材料,能够适应极冷到较高温度范围内的环境中,同时其可以切割成型,相应的耐久性也比较好,施工相对来说比较的方便,可以成为彩色材料,所以还具有独特的装饰功能。但是由于其气泡的大小和匀称度等都会影响到其特有的性能,并且可以出现开裂、凹格以及表面不平等的现象,但是由于其在建筑工程建设中应用有着比较多的优点,所以其发展的前景还是非常好的。

总结

当前,无机非金属材料在我国的经济发展中起着非常重要的作用,其在现代建筑工程节能中的应用,有着很好的促进作用,可以保障建筑工程的质量和性能,无机非金属材料的发展和应用,带动了国内各个科学领域的创新发展,其在建筑节能工程中的应用有着不可替代的优势,促进建筑行业的良好的发展。

参考文献

[1]王爱国,孙道胜,吴修胜.基于CDIO理念的无机非金属材料工程课程体系优化与内容设计.科技信息.2013,02(01):94-102

篇(4)

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)44-0070-03

本科生毕业论文是高校本科培养计划的重要组成部分,是实现人才培养目标的综合性、实践性教学环节,是学生从学校走向社会、走上工作岗位,实现教学与科研、社会实践相关联的重要结合点,是学生综合运用所学基础理论、专业知识和基本技能进行科学研究工作的集中训练,是学生实践能力、创新能力、分析解决实际工程问题能力在毕业离校前的一次全面培养和提升。毕业论文质量是衡量教学水平的重要指标,也是学生毕业与学位资格认证的重要依据。因此,做好毕业论文工作对提高学生的全面素质和高等教育教学质量具有重要的意义[1]。

为了提高毕业论文的质量,国内很多高校做了相应的研究和探索[2-6]。然而,随着高校招生人数的进一步扩大,教学资源和教师数量受到限制,学生就业压力不断加大,毕业论文的质量受到诸多因素的影响,存在着质量滑坡的趋势。如何针对目前的状况,找出问题的根源进行改进和完善,切实提高毕业论文和本科毕业生的培养质量,成为目前亟待解决的问题。本文以无机非金属材料工程专业为例,系统分析本科毕业论文存在的主要问题,提出有针对性的改进措施,以期对该专业及相关学科的发展有所启示。

一、毕业论文中存在的主要问题

南京工业大学无机非金属材料工程专业是由原无机非金属材料、硅酸盐工程两个专业合并而来,该专业覆盖面宽,优势和特色明显,是材料学院的主导学科,在江苏省处于领先地位,在国内具有较高的知名度。近几年的高校扩招虽然使得专业得到快速发展,但是毕业生的大幅度增长,也给毕业论文的指导和管理工作带来了一系列困难,论文质量严重下降,主要表现在如下几个方面。

1.文献检索和观点提炼能力弱,文献查阅不充分。虽然大多数学生对电脑比较熟悉,但是却不善于利用互联网和专业数据库检索与所开展课题相关的中外文文献资料。在撰写开题报告、文献综述等材料过程中,文献查阅不充分,收集的资料比较凌乱,文献阅读少,对文献的观点缺乏提炼。

2.实验方案不合理,工作量不饱满。指导教师在下达毕业论文任务书时,一般都会安排较为饱满的研究内容。学生在实验开展过程中,由于对课题研究背景和意义的理解不够准确,对研究的主要内容和问题不能有效归纳,实验方案设计欠合理,总会对实验工作量进行“打折”。此外,由于实验时间得不到有效保证,往往会导致毕业论文工作量不饱满。

3.分析和解决问题能力不够。毕业论文的实验过程不可能一帆风顺,遇到问题时,学生往往不知道如何分析问题,更谈不上去寻找方法解决问题。在论文撰写时,普遍存在对实验结果和数据分析不够充分的问题,将实验所得数据简单地进行罗列和基本描述,缺乏从材料制备工艺、微观结构和性能之间关系进行讨论和分析的能力。

4.抄袭现象比较严重。本科生在毕业论文的写作过程中,特别是文献综述、实验方法与过程等章节,普遍存在着抄袭、拼凑的现象。近几年学生毕业论文的初稿基本上都是从相近的几篇文献中整段成篇直接粘贴拼凑起来的,甚至连对复制过程中产生的格式错码或者乱码都没进行检查修改。

5.论文撰写不规范。从内容上看,有的论文中文摘要没有包括研究背景及意义、研究方法和手段、主要结果和结论等内容,英文摘要的语态、词态、主谓搭配和专业术语等错误较多,英文摘要和中文摘要不一致;有的论文表述口语化,结构松散、不完整,逻辑性差、缺乏条理,文章的前后没有合理地组织联系起来。从格式上看,毕业论文中常出现很多不规范的表达,主要体现在文字排版、图、表和参考文献等方面。有的论文中还有不少的错别字。

二、毕业论文质量问题产生的原因

(一)学生自身的原因

近几年随着毕业生的就业压力越来越大,使得学生花在各种宣讲会和招聘会上的时间逐渐增加,选择考研的学生也越来越多。南京工业大学无机非金属材料工程专业毕业论文安排在第七学期的16~20周和第8学期的4~16周,共计18周。而研究生入学考试时间是第七学期末,人才市场的各种招聘会也在此时逐渐进入旺季,考研学生利用第七学期的最后五周进行复习冲刺,求职的学生把主要精力放在解决就业问题上;到了第八学期,考研复试、公务员考试和企业的面试又占去大量时间,因此学生花在毕业论文上的时间得不到有效保证。工科毕业论文多属科学研究型或技术应用型,必须进行大量实验,摸索研究,充分论证,若课题实验时间过短,毕业论文的质量自然不高。

大学四年,各门考试都会有不及格的学生,而唯独毕业论文通过率几乎是100%。因此,一部分学生就会出现这种思想:毕业论文的成绩不影响工作单位的选择;只要我考上研究生、找到工作了,学院就不会不让我通过毕业论文答辩。有些学生认真开展毕业论文,但积极性、主动性较差,缺乏创新思维、创新精神和严谨的科研态度,为毕业而做毕业论文,达不到毕业论文的真正目的;更有些学生对毕业论文重视程度不够,缺乏主动性和积极性,有的采取消极应付的态度,不认真查找和阅读文献,不设计实验,不动脑筋,对课题目的、要求、方法等不熟悉、不理解,对指导老师布置的任务、要求不以为然,临近答辩撰写论文时,匆匆应付、东拼西凑、甚至抄袭等;还有一些用人单位要求已确定工作单位的学生提前上岗,将毕业论文带到企业去完成,而到了企业之后,繁重的工作致使这些学生无暇顾及毕业论文。

(二)指导教师的原因

本科生毕业论文工作安排包括:申报毕业论文题目、下达任务书和外文翻译、学生开题、中期检查和毕业答辩等。教师除了指导学生完成相关研究内容外,还要指导学生撰写文献综述、开题报告、外文翻译以及论文修改,准备各种记录材料。近几年由于高校扩招,本科生规模迅速增长的同时教师队伍却没有得到扩充,分配到每个指导老师的学生大概在4~6名,总体来讲指导教师承担的毕业论文的工作量还是很大的。由于生均实验仪器不足、教师精力有限,因此不可避免地出现了毕业论文过程中遇到问题得不到及时解决等指导不到位的现象,这些都在一定程度上影响了本科毕业论文的质量。

大部分教师本身教学任务繁重,科研压力大;与科研和教学相比,毕业论文工作给指导教师带来的回报低,加上学生开展毕业论文工作的积极性低、态度不端正,很大程度上导致大多数教师不愿意指导本科生毕业论文。教师精力投入不足,缺乏责任心,对学生要求不严,与学生之间没有交流互动,缺乏定期检查和监督;甚至有的老师让研究生来指导本科生,对学生的毕业论文不管不问。

(三)管理制度的原因

学校为保证本科毕业论文的质量,制定了针对本科毕业论文的工作条例和管理办法,但在执行中不够严格、不规范,缺乏对毕业论文全过程的有效监控,缺乏对指导教师真正有效的监督机制和奖惩措施,缺乏对学生毕业论文完成质量客观公正的考核,缺乏不合格毕业论文的淘汰机制,最终使制度趋于形式化,没有起到应有的作用。学校往往因为升学和就业的压力,迫使教师对毕业论文采取过分宽松的政策,暗中降低了对毕业论文的要求,对不符合要求的毕业论文采取迁就的态度,论文成绩评判和答辩过程不严谨,几乎没有不通过答辩的论文。

三、提高本科毕业论文质量的举措

针对本科生毕业论文存在的问题,为了使毕业论文这个重要的教学环节发挥其应有的作用,我们对如何提高毕业论文质量提出了几点对策。

(一)开放选题

改变教师分配毕业论文题目给学生的模式,以系为单位,所有指导教师根据本专业的特点,结合自身科研课题上报题目和任务书,根据指导教师的能力和实验条件严格限制每位指导教师上报课题数量。组织专家对课题研究方向、内容、工作量和实验室条件等进行严格把关,题目不能过大、过深,应符合专业培养目标,与生产实际相联系,最终形成本科生毕业论文课题库。学生根据自身兴趣以及课题难易程度进行自主选题。学生选择自己感兴趣的课题,可以激发自己研究的热情,调动自己的主动性和积极性,能够以积极的心态去完成毕业论文。

(二)提前启动毕业论文

以往毕业论文时间是第七学期末和第八学期,时间集中,且与学生考研和就业相冲突,导致学生顾此失彼,毕业论文时间得不到保证。因此应将毕业论文工作提前至第六学期末,让学生在第六学期暑假就进入实验室开展工作,带着课题在第七学期学习《文献检索》和《专业英语》等课程,通过专门的培训使学生掌握科技论文的写作规范和方法,在培养和提高论文检索、翻译和撰写能力的基础上完成文献综述、开题报告和外文翻译。在第七学期中,学生也可以利用周末和空余时间开展毕业论文相关工作。这样能使学生提前完成一部分毕业论文工作,可以利用第七学期末和第八学期初的时间,安心去准备考研、复试和找工作,从而保证毕业论文的时间。

(三)突出学生主体地位,强调主动性

让学生知道本科毕业论文是其培养计划中最后一个综合性教学环节,是培养工程实践能力、理论研究能力和创新意识的重要途径,是毕业及学位资格认定的重要依据。毕业论文的主体是学生,不是指导教师。在从课题库完成选题以后,学生主动联系指导教师,了解课题的背景、目的、意义和研究内容。让学生自己根据课题要求,撰写文献综述、开题报告,设计实验方案和计划进度,开展实验、分析结果,撰写毕业论文。在学生开展毕业论文过程中,避免对教师产生过度依赖的心理,培养学生在教师的指导下独立进行调研、收集资料、开展必要实验准备工作的能力;教师在指导的过程中,尽量留给学生思考的余地,在学生遇到问题时,教师不急于回答问题,通过启发引导让学生自己找到解决问题的方法。

(四)提高教师指导水平和积极性,加强教师指导

师资队伍是发展高等教育事业、提高教育质量和学术水平、培养高质量人才的关键。无机非金属材料工程专业中青年教师在教师队伍中占有相当大的比重,要通过开展科研活动,参与工程问题研究,提高教师的学术和科研水平、工程实践和指导能力;促使教师理顺教学与科研的关系,明确科研必须建立在教学的基础之上;鼓励教师在从事科研工作的同时,积极参与本科教学工作;鼓励学生的毕业论文与导师的科研相结合、与大学生创新实践相结合。建立指导毕业论文奖惩制度,对于优秀的指导老师,在职称评定、物质和精神上给予奖励,以对其工作进行肯定,充分调动积极性;而对工作缺乏能力、教学不负责的指导教师,取消其本科毕业论文指导资格。

坚持每周例会制度,让每个学生汇报各自的实验进展,保证教师有足够的时间与学生直接见面,促进教师与学生的交流,加强对学生的指导;指导教师可借此掌握学生的整个工作状态、进度情况,指出存在的问题,帮助学生释疑解惑,督促学生抓紧时间开展毕业论文;学生也可以从中加深对课题的了解,学习分析处理实验结果的方法,学会如何分析问题,提出解决问题的方案。

(五)加强毕业论文过程管理

除了进行论文答辩外,在开展毕业论文过程中要对开题报告和中期检查等环节实施全程跟踪。为了促进学生提高毕业论文质量,院系成立了检查组对学生的开题报告和中期工作进展实施集中检查,对论文的研究内容、研究方法、实验手段进行认真论证,避免学生对题目把握不准而偏离主题,或因实验条件不够而中间改题;对学生的工作表现、研究内容完成情况和实验结果等几方面进行重点检查,帮助学生找出问题、解决问题,对工作不符合要求的学生进行教育,在规定期限内督促整改。

学生的毕业论文需要进行,率超过10%就不予答辩,退回修改。答辩资格审查要严格把关,任务没完成、格式不规范的论文不准参加答辩;论文经指导教师和评阅教师盲评审查通过后方可答辩。正式答辩前由指导教师组织进行预答辩;通过预答辩,帮助学生积累答辩经验,同时根据学生的预答辩情况和存在的问题提出建议,从而为学生顺利通过毕业论文答辩奠定良好的基础。严格答辩程序,实行指导教师回避制,按公开、公正、公平原则进行答辩,详细记录答辩内容;从平时工作、中期检查、论文质量与水平、答辩情况等四方面客观地考核、评定学生的毕业论文成绩。严格实行答辩不及格制度,凡是答辩不合格的学生,必须做论文修改,进行第二次答辩。若二次答辩不通过者,当年不予毕业。

四、结语

本科毕业论文在人才培养中具有不可替代的作用,它是培养大学生实践能力、创新能力和创业精神,提升本科教学水平的重要环节。我们要认识搞好毕业论文工作的重要性,抓好毕业论文工作的每一个环节,提高毕业论文的质量,促进学生综合素质与教学质量的提高。

参考文献:

[1]教育部办公厅.教育部办公厅关于加强普通高等学校毕业设计(论文)工作的通知[Z].教高厅[2004]14号,2004,(4).

[2]王淑梅.本科毕业论文创新性存在问题及对策探讨[J].河北农业大学学报(农林教育版),2013,15(2):67-69.

[3]张晓磊.本科毕业论文存在的若干问题及其对策[J].长春理工大学学报,2012,7(10):123-124.

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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.

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关键词:无机非金属;应用现状;发展趋势;探析

随着我国经济的不断的发展,各个领域对于能源的需求量随着不断地增大,无机非金属材料在各个行业的发展中有着非常重要的作用,无机非金属材料的良好的发展将对于我国经济发展有着非常重要的作用,所以要加快无机非金属材料的研究开发,为我国国民经济的发展做保障。

1、无机非金属材料概况

当前无机非金属材料已经在各个行业得到了广泛的应用,无机非金属材料主要的有以下几个方面的优点:整体性,无机非金属材料具有比较稳定的化学性质,其一般不容易发生老化和风化现象,在耐久性和有效性上也符合要求的标准,具有很强的整体性。防水性能,无机非金属材料的结构非常紧密,具有较好的防水渗透能力,其可以有效的防止雨水和地下水的渗透;防火性能,因为该材料本身为无机物,其是属于非燃烧类的材料;耐候性强,无机非金属材料使用的面积比较广泛,其广泛的应用于温带、热带和寒带,并且还能够在干燥、潮湿等气候比较差的环境中起作用;抗腐蚀性,无机非金属材料的化学特性和物理特性决定其具有一定程度的防腐性;

2、无机非金属材料应用现状

2.1传统无机非金属材料存在的问题

我国传统的无机非金属材料在发展的过程中存在着很多的问题:首先其产品的等级比较低,在传统的无机非金属材料中,大多数的产品的等级都是比较低的,比如:水泥的质量,我国水泥的平均的强度仅为50%,而发达国家的水泥平均的强度占90%,其质量严重的不合格;其次是资源的消耗和能源的消耗比较高,由于当前资源的无序的开发和未充分的利用,造成了没必要的能源的浪费,在其能耗上更是有着大量的消耗。相应的资源和能源的高消耗,从而是环境受到了严重的污染,这将直接的影响到人们的健康,造成不必要的疾病的发生。

2.2无机非金属新材料研发存在的问题

我国当前在无机非金属材料的研发上虽然取得了不错的成绩,但是整体上距离发到国家还有很大的不足。其主要的表现在基础设施和技术相对的比较的落后,我国对于无机非金属新材料的研究开发的起步比较晚,对于科研的费用以及相应的人力的投入还不是非常的充足,这也就严重的影响了无机非金属新材料的开发的力度。另外我国的制备技术也比较的落后,其相应的生产能力和生产的效率都比较低,这样会严重的影响到无机非金属材料产品的质量和生产的效率。此外就是无机非金属材料的本身性能比较低,其相应的品种也不齐全,在新材料的研发过程中要使用相应的无机非金属的原材料,许多关键的配套原材料还需要进口,这样就会导致材料的性能和质量存在着不少的问题,同时还会受到技术和设备落后等条件的限制,这样就严重的影响到非金属材料研发的进行。

3、无机非金属材料发展的趋势

3.1低维化发展

无机非金属材料会向着低维化的方向发展,在低维化的发展上主要的表现在宏观和微观两个方面,在宏观上面低维化是从体材料向薄膜材料和纤维材料的发展,现代的信息功能器件一般如光电子和微电子等都是由集成化,在此期间主要所使用的就是薄膜材料。薄膜材料的特殊的作用主要的体现在结构材料也可以使用薄膜来改性,从而使结构材料的整体的性能增强。另外作为结构复合材料的主体的纤维同样的也起着重要的作用,比如:光通信过程中的光信号的调制、放大以及选模等一般都是通过纤维来完成的,使其最终形成了纤维光网和光路。从其微观上来讲,无机非金属材料的结构和织构上的尺寸都是非常小的,当前人们更加的关注的是纳米尺度上的材料,在无机非金属材料主要的是向着纳米材料的合成和组装等方向发展。

3.2复合化发展

无机非金属材料向着复合化的方向上发展是必然的发展趋势,其复合化方向发展的最终是以应用为目标的,当前无机非金属材料已经广泛的应用到钢筋混凝土以及钢玻璃等方面,其主要的是使用有机高分子和无机玻璃纤维所组成,此种结构材料为主的复合型材料比一般单一的结构材料更加的具有使用的价值,更加的符合当前时展的趋势。

3.3智能化发展

材料的智能化已经成为当前人们所关注的焦点,材料的智能化主要是指材料性能的多元化,能够接受到外部环境变化的信息,并且能够及时的进行反馈。智能化功能材料大部分为多片压电以及铁电陶瓷的复试结构,当前的主要的发展方向是建筑材料的智能化的发展,提高建筑材料的安全的使用性能。

3.4节能和降耗方向的发展

传统的无机非金属材料是一个环境污染严重以及相对的能耗比较高的发展领域。随着可持续发展战略的提出,在各个行业中的发展中要坚持可持续发展的理念,为此就要改变传统比较落后的经营的理念和生产方式。在未来无机非金属材料中的发展中,要进行科研研发的力度,探索出相对污染小并且能耗低的新型的合成工艺,从而使产品的性能得到提高,使无机非金属材料的生产结构更加的合理完整。

总结

无机非金属材料由于其良好的性能,以及被应用到生产生活中的各个领域中,其对于我国经济建设的发展起着非常重要的作用,其的发展带动了各个科学领域的创新,推动了科学技术的快速的发展。

参考文献

[1]舒凯征.国内无机非金属材料的应用与发展概述[J].科技资讯.2012,10(11):67-72

篇(7)

工艺实践是结合专业课程而制定的与现场实习类似的一类实践教学,通过自己动手,能够对无机非金属材料工程专业工厂的主要生产环节产生更为实际的感性认识,能对其生产过程有一个完整的了解,进而熟练掌握水泥、玻璃、陶瓷等工艺的操作流程,了解常用和现代无机非金属材料设备的性能和用途,能借鉴材料工艺应用的成功经验,通过工艺实践的开展,为毕业设计和今后从事的专业工作打下基础。

1.2专业实习

无机非金属材料工程专业实习包括教学实习和生产实习两个环节,实习均安排在企业进行。教学实习以现场参观、集中讲解和简单操作的形式完成,通过实习使学生获得对无机非金属材料工程工厂生产的感性认识,加深理解所学的理论知识,逐步提升学生分析问题、解决问题和动手实践的能力,并让学生对生产过程有全面的了解,生产实习安排在专业课程教学之后,采用集中学习、分散跟岗的模式,为避免学生在进入实习基地对专业课与实习内容产生脱节感,在学生进行实习之前,将安排学生自主查阅相关教材和资料,使学生在实习之前对所实习的工厂基地有一个全面的了解,这样有利于学生认真对待实习、重视实习。通过系统的专业实习后,学生能够熟悉无机非金属材料工程的各个生产环节,从原料准备到生产、运输与管理的全过程,了解先进的生产技术与装备,为今后的学习、工作及科研打下坚定的实践基础。学院要选择一个好的实习基地,要求实习基地配备经验丰富的指导老师,为学生提供实践、教学、科研场所以及设备,并且给学生可以参加实践的机会,力争通过生产一线的工程训练,提高学生的工程实践能力。另外,对于学生的考核不应该一味追求实习结束后撰写实习报告,可以采取灵活的手段进行考核,比如以现场提问,答辩的形式,结合实习报告的形式来完成。

1.3毕业设计(论文)

毕业设计目的在于训练学生运用所学基础理论和工艺知识独立地解决有关无机非金属材料工程工厂设计中的工程技术问题。通过毕业设计把所学的理论知识和实际技能有机地结合起来,并应用于工程设计,进一步提高分析问题和解决问题的能力及运算和绘图能力,同时,要学会利用文献资料、查阅图表、手册等方法,初步掌握无机非金属材料工程工艺设计的基本原理、方法、步骤和编制设计文件的基本能力。毕业设计(论文)是学生在校学习期间一个重要的实践性教学环节,利用无机非金属材料专业加入“卓越计划”的契机,选派相关教师到合作企业中锻炼,加强教师的工程素养。建立一支“双师型”指导队伍,联合指导学生的毕业设计(论文)。学生在选题时,一方面结合学院对卓越计划的培养目标,另一方面结合学生在现场实习时所遇到的问题,共同为学生制定毕业设计(论文)题目,让学生能够“真刀真枪”完成毕业设计(论文),提高学生研发和工程设计的能力。

2加强实践教学基地建设

校外实习基地是高校开展实践教学的重要场所,学院积极与相关企业联系,开展实习基地建设,根据企业规模和学生就业意图,经过广泛调研,无机非金属材料工程专业分别在淮南、淮北、蚌埠、南京,湖南等地二十多个单位建立了长期的实践教学基地,可以满足学生开展创新实践教学的需要。实践对于学生来说是非常重要的一个环节,学生在第7学期开始熟悉所在企业的工艺流程,做到所学理论知识与实践的相结合,到第8学期实行企业同老师双师型指导教学,可以聘请企业技术人员进行现场讲解,座谈,加深学生对实际生产与所学理论知识的融合,齐全的实践教学基地和产学研基地为无机非金属材料工程专业人才培养质量提供了支持和保障。

3加强教师队伍建设

无机非金属工程专业现有教师大部分是博士,硕士,参加工作就直接从事教学,现场经验不足,工程实践能力欠缺,为了使卓越计划的成功实施,需要加强无机非金属材料工程专业教师队伍的建设:一是加强对现有教师工程能力的培养,鼓励部分教师到企业工程岗位工作学习1~2年,丰富青年教师的工程实践背景;二是直接从企业聘请具有丰富工程实践经验的工程技术人员担任兼职教师,为学生在企业学习提供全面指导,让其承担专业课程教学,指导毕业设计等任务或担任本科生、研究生的联合导师。着力建设一支具有一定工程经历的高水平专、兼职教师队伍,强化师资队伍的教育素质和技能培训,提高教师的工程实践能力,加强和完善教学团队的教师队伍力量,使工程型教师达到专任教师总数的90%以上,形成专业水平高、实践能力强的教学团队。

4鼓励学生积极参与教师科研项目

将教师的科研课题与实践教学相结合,鼓励学生参与到教师的研究课题里,目的是提高学生的动手能力和对本专业的兴趣,学院鼓励学生以卓越计划为依托,尽早与导师联系,尽早走入实验室,自主进行研究。在学生进入实验室时,摒弃以往教师是实验的设计者,学生是实施者的角色,让学生积极查找文献、制定技术方案、研究探讨、方案实施、优化方案和撰写总结报告,这样就使学生在实验过程中把握学习主动性,加深对知识的理解,扩大学生的知识面,提高学生的科研创新能力和实践动手能力。

5加强实践教学管理

制定实践教学计划和实践教学标准,同时加大监督、管理、检查力度,合理制定各层次的管理规章制度,并建立和完善各层次的管理目标责任制,加强实训教学的考核管理,制定合理的实训教学考核办法,如教学制度的执行情况,实验教学内容的安排及完成情况。将实验设备的维护管理都融入到教学管理体制中,将教师实践教学的积极性充分调动起来,形成一个良好的实践教学机制,让实践教学真正落到实处。学生校内的实践课程考核主要由作业、出勤、考试、实验等几部分组成,根据课程的性质不同,还可以加入项目设计及测验等形式;对于企业实践环节的考核,将由学院和实习基地共同完成,但主要评定由实习基地的导师根据学生参加工程训练的情况给出。具体考核方法:单独对每个培训环节进行考核,在现场由每个实训导师按照实习基地的标准对学生进行考核,考核方式可采取提问答辩、现场操作等,学生的实习成绩由学生在该实习基地的实际表现给出。

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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。

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0 前言

随着科学的不断进步,新技术开始在各个领域中应用,尤其是进入21世纪以来,新的技术更是如雨后初笋般出现,我们常听到的如纳米材料的应用、超导材料的发现、新能源的研究以及光电子材料的技术发展等一系列新技术和新材料。这对我国的新材料工业来说是一次重大的发展机遇,如果能抓住这次新材料机遇,我国的工业生产将会有一个新的突破。随着固溶物的应用和发展,固溶物的应用和研究越来越广,尤其是近些年来在无机非技术材料中的应用,在制备无机非金属材料中,在材料制备过程中,通过对其内部掺杂杂质、改变压力等一系列条件,来使得非金属材料的性质发生改变,从而赋予非金属材料新的特性。

1 固溶物简介

在溶液中将溶质进行溶解后,理化性质受到微量溶质的决定形成的产物为固溶体。固溶体有很多分类,一般我们根据外来的组元在固溶体中主晶相的固溶度分类,将固溶体分为有限型和连续型两种;按照外来组元在固溶体主晶相的位置分类,可以分成间隙固溶体和置换固溶体;而若按照相图中固溶体所处的位置,则可以分成中间固溶体和端部固溶体两部分。在固溶体的制备方法中,一般常用的有沉淀法、电泳法、溶胶法以及络合法等一系列传统的方法,在最近几年,新兴了一些固溶体的制备方法,但是这些技术和方法还不是很成熟,因此在实际的生产过程中应用较少。这表明固溶体在非金属材料中的应用还有很大的空间去探求,非金属材料制备在固溶体中还有很长一段路要走。

2 固溶体的特性

固溶体的特性一般主要是由固溶物的组成物来决定的,在近些年的无机非金属材料的制备中,在固溶体中掺杂一些性质独特的物质来改变固溶体本身存在的特性,改变固溶体原有的属性。在固溶体中,加入一些稀有元素,会将该元素的特性延伸到固溶体中,会大大提升固溶体的属性。现在一些学者将稀有金属添加到固溶体中,钛使用用最广的一种,钛由于具有密度小,质轻,机械强度高、耐腐蚀、耐酸、耐碱等一系列性能,因此在固溶体中被广泛的应用,掺入钛的固溶体也会具备钛原有的一些属性,使得固溶体的性能得到进一步的加强。还有一些将硅、铝以及石墨加入到固溶体中,让固溶体拥有它们的属性,为非金属材料的制备提供更好的固溶体。

3 固溶体在无机非金属材料中的应用

随着对固溶体的研究越来越多,因此固溶体的应用也越来越广泛,近些年,固溶体开始在无机非金属材料中广泛应用。

3.1 固溶体作为催化剂

在我国,一些研究人员通过将CeO2和ZrO2进行固溶作用,得到了一种新的铈锆氧化物的固溶体,由于之前的二氧化铈是非常好的催化剂,在生物陶瓷材料的制备、燃料电池的电极的生产中都被用作催化剂使用,效果很好。这种由两种氧化物固溶形成的固溶体,其既具有Ce的氧化还原性质,在4价的Ce4+氧化为3价的Ce3+时,发生氧化还原时,会对周围的氧浓度产生缓冲的作用,其中的CeO2直接影响的是铈锆氧化物的固溶体的催化活性,在生物陶瓷的制备过程中,加入铈锆氧化物的固溶体,能有效的将Zr4+引入到立方的晶格中去,在烧结的过程中起到催化作用,使得生产出来的生物陶瓷质量高、性能强,具有一些特性。

在Mn-Ce-O的复合氧化物中,掺入一些铜粉,形成新的复合氧化物的固溶体,同样可以在催化作用中增强其催化的作用,这是由于在合氧化物Cu.Mn―Ce―O三元固溶体中,二价的Cu2+和Mn3+进入到CeO2的晶格中去,使其形成萤石型结构的三元固溶体,这样的催化剂在催化无机非金属材料过程中,提高了氧的活性和吸附能力,提高了固溶体中铜和锰的分散和结合的速度,在无机非金属中会加快化合物表面物质的还原,将催化活性能降到最低,使得生产过程中,无机非金属材料耗能少,降低了成本。

还有一种固溶体是将TiO2中将SnO2掺杂进去形成SnO2-TiO2固溶体,主要的结构为金红石,形成的固溶物由于酸性弱,在固溶物的表面会出现含有吸附氧,在晶格中出现晶格氧。在非金属材料的制备中,TiO2会在反应中被SnO2反应分解,将SnO2-TiO2固溶体的比表面积增大到一定程度,将SnO2-TiO2固溶体的催化活性提升,在宽带隙半导体的制备中能连续反应,催化活性很高。

3.2 固溶体对晶格的影响

在一种发现的钛酸铝固溶体,经过研究和实验,发现钛酸铝具有耐火性、隔热性以及抗震性等一系列优良特点,但是在实际的应用中,发现钛酸铝在高温时,只要温度超过800℃时,就会被分解,在1300℃以下会被分解成金红石和刚玉,这就会让钛酸铝的催化性能降低,不稳定的钛酸铝,要想保证其稳定性,通常会加入一些Fe2O3和MgO,使得钛酸铝形成稳定一点的晶格,有效地抑制钛酸铝固溶体的分解。在无机非金属材料的制备中,钛酸铝固溶物的使用会使得生产的非金属材料压电性稳定、介电常数能够大幅的提升。因此在实际的应用中,钛酸铝固溶体广泛的应用到无机非金属材料的制备中。

3.3 固溶体在新型陶瓷中的应用

在近些年,一些陶瓷公司开始研究钛硅碳系列的陶瓷,这种新型的陶瓷具备强度高、抗压、抗震、抗氧化等一系列优良特性,在一些陶瓷的制备中,采用氧化锆固溶体进行新型陶瓷的应用,由于氧化锆在高温下的结构不同,在1200℃的温度以下结构为单斜相,而在1200℃到2400℃之间的结构为四方晶相,在2400℃以上的结构将形成立方相。在陶瓷的制备过程中,氧化锆固溶体在立方相结构时最稳定,在陶瓷中主要用于制备耐火陶瓷和隔热陶瓷,因此,在制备这些新型陶瓷中,就要对烧制陶瓷的温度进行严格的控制,防止温度的变化导致氧化锆固溶体的结构发生变化,在研究中一般采用的是溶胶凝胶法将氧化锆固溶体掺杂进陶瓷材料中,但是掺杂的比例也会导致制备的陶瓷性能发生变化,这时将加入一定比例的Pr,加入的Pr会将定形的氧化锆固溶体转化为晶相结构的氧化锆。通过实验研究发现,不同的制备技术、不同的Pr掺杂以及不同的温度,生产的新型陶瓷的兴纸业不相同。

4 结束语

随着科学技术的发展,新型材料将会陆续的发现,新的科学技术也会应用到无机非金属材料的制备中。在实际的应用中,通过化合物的拥有不同的膨化系数来将不同的化合物进行固溶,形成新的固溶物来制备超低膨胀无机材料。调整化合物不同的比例也能生产出不同的热膨胀非金属材料。而在一些传统的氧化铝材料中,通过掺杂一些其他新型的氧化物制备成新的固溶物可以制成颜色不同的人工宝石;在锆钛酸铅加入一些镧系氧化物,就能够生产出透明度很高的压电陶瓷。固溶体的特性经过长时间的研究和分析,相信在未来的无机材料生产中应用会越来越广。固溶体的明天将会越来越好。

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中图分类号:C35文献标识码: A

无机非金属高温调堵材料是专门为稠油热采的高温调堵作业而研制的新材料。此类非金属材料主要采用具有特定性能的特殊矿物,并将矿物成分进行科学配比后采用均化湿法生产加工而成的一种气-水两硬性无机胶凝材料。五金非金属高温调堵材料具有其他常规调堵材料无可比拟的优势,其在常温条件下很难硬化,而且经过长时间水化其强度也很弱,基本不具有使用价值。40℃以上的温度是其被激活的必要条件之一,同时特殊的无机/有机复合活化剂是另一个必要条件。由于有稠化时间和凝固时间可控范围宽的特点,使其在稠油热采及注汽井的调堵封窜、油水井防沙固沙领域,更有其它材料所不可比拟的独特优势,现进行室内实验来研制一种配方的无机非金属高温调堵材料。

1.无机非金属高温调堵材料烧制

1.1试剂

佳木斯黏土矿黏土,佳木斯杨庄铁选场尾矿沙,伊春西林选矿厂尾矿沙,佳木斯大理石矿白云石,佳木斯粉煤灰。

1.2实验设备

0.4m×1m土立窑,4―72型离心风机,250×100mm2烘干标准磨,200×80mm2康必丹磨,万能试验机,恒温水浴,电子天平,电热恒温干燥箱。

1.3实验方法

试验所用原料化学分析结果、生料的原料配比及生料化学成分分别见表1、表2和表3。

表1原料的化学成分

矿物名称 Loss/% Sio2/% Al2O3/% Fe2O3/% CaO/% MgO/%

低钙白云石 33.53 14.71 4.33 1.52 40.12 3.74

佳木斯铁选尾矿 - 68.35 10.19 17.30 1.00 2.23

伊春铁选尾矿 - 72.16 4.55 14.72 3.39 2.19

佳木斯黏土 10.13 69.67 4.18 9.82 1.70 2.30

表2生料的原料质量配比(%)

方案编号 低钙白云石 佳木斯尾矿 伊春尾矿 佳木斯黏土

1 20.0 70.0 0.0 10.0

2 20.0 0.0 70.0 10.0

3 20.0 35.0 35.0 10.0

4 20.0 0.0 0.0 80.0

为得到高度缓凝的水硬性无机非金属高温调堵材料,设计方案时采用低饱和比配料方案,设定生料的石灰饱和系数为0.6左右,并按单位热耗3 500KJ/kg熟料配煤,在标准磨中粉磨成生料,每次10kg,粉磨45min。把配制好的生料在简易成球盘上成球,加水10%,球径控制在10mm左右,在土窑中锻烧成熟料,将熟料和佳木斯粉煤灰以70:30的比例在康必丹磨中粉磨成无机非金属高温调堵材料,粉磨时间1h,比表面积控制在500m2/kg,对磨制好的无机非金属高温调堵材料进行化学分析和物理检验,详见表3。

表3熟料质量对比情况

项目 方案编号 比表面积(m2`kg-1) 标准稠度 抗压强度/MPa 凝结时间/h

3d 7d 28d 初凝 终凝

熟料 1 530 28 1.6 2.3 3.8 5:25 7:00

2 530 28 1.4 1.8 4.0 4:28 5:45

3 530 28 1.5 2.1 3.8 4:55 5:45

4 530 28 5.5 11.1 44.0 0:52 1:41

由于1号方案,即以佳木斯铁选尾矿沙为主要原料烧成的无机非金属熟料的初凝时间明显长于其它方案。因此,初步确定以佳木斯尾矿为主料,进一步进行熟料烧制试验,生料的设计比例和烧成熟料的物理指标见表4和表5。

表4佳木斯尾矿为主料的生料原料配比(%)

方案编号 低钙白云石 佳木斯尾矿 佳木斯黏土

5 20.0 50.0 30.0

6 20.0 60.0 20.0

7 20.0 70.0 10.0

8 20.0 80.0 0.0

表5 佳木斯尾矿为主料的熟料物理指标

项目 方案编号 比表面积(m2`kg-1) 标准稠度 抗压强度/MPa 凝结时间/h

3d 7d 28d 初凝 终凝

熟料 5 530 28 1.5 1.8 3.7 5:20 6:35

6 540 28 1.5 1.8 3.5 5:40 7:05

7 540 28 1.7 2.2 4.1 5:00 6:25

8 550 28 1.9 2.6 4.2 4:50 5:50

从上表中可以看出,随着佳木斯尾矿作为主料比例的增加,烧成熟料的凝结时间逐渐增大,结合表4,我们可以看出,一旦佳木斯尾矿主料配比超过70%,其凝结时间反而减小,在编号6中,也就是按60%标准进行配比时,其凝结时间达到巅峰。因此,生料配方采用低钙白云石:佳木斯尾矿:佳木斯黏土=20%:60%:10%。

2.无机非金属高温调堵性能评测

取复合添加剂(是一种自制高分子共聚物,主要功能是抑制无机非金属材料的水化反应)3g,加水100mL,加热至(80~85)℃活化呈半透明状,得母液。在母液中分别加入过325目标准筛的无机非金属胶凝材料20g,搅拌均匀。将样品分别置于室温、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃恒温水浴中,观察样杯中泥浆液稠化时间和固化后无机非金属胶凝材料固结体的强度,另取相同样品在不添加复合添加剂在同条件下进行稠化实验。实验结果见表6

表6温度对稠化时间和无机非金属胶凝材料固结体强度的影响

t/摄氏度 20(室温) 40 50 60 70 80

稠化时间/h 40d不凝 63 51 34 12 4

抗压强度/MPa ... 0.2 2.4 3.3 3.7 4.6

试验结果表明:

①在室温下(约20℃),泥浆液至少40d不稠化;

②随着温度的逐渐升高,泥浆液失去流动性的时间在明显缩短,而无机非金属胶凝材料固结体的抗压强度则显著增高。

③没有添加复合添加剂的样品超过40d没有稠化。该实验结果说明温度是影响泥浆液和无机非金属胶凝材料固结体性能的最重要因素之一,它的胶凝活性需要有特殊的活化剂存在和一定的温度两个条件同时得到满足才能够出现。

结论

(1)当材料中无活化剂,并且处于常温条件时,无机非金属材料具有不凝胶和固话的良好性能。此外,此类非金属新材料在长时间的水浸下也不会凝胶和固话。

(2)无机非金属材料水化活性是可以激发和稠化、硬化强度、硬化速度的,其手段主要通过温度控制和活化剂控制。

(3)无机非金属胶凝材料具有良好的时间调节性能。在工程应用当中,此类新材料的稠化时间可以有效调节,其调节范围一般在几十分钟至几天内不等,更好的适应各种规模作业的油田调堵作业。

参考文献:

[1]杨钊,李瑞,吴宪龙.耐高温无机非金属胶凝材料堵剂[J].油田化学,2009,03:265-268.

[2]董伟霞,包启富,王艳香,石棋.新形势下《无机非金属材料专业实验》教学研究初探[J].景德镇高专学报,2010,02:45-46.

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