化學(xué)材料科學(xué)與工程范文
時(shí)間:2023-08-18 17:50:56
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篇1
【關(guān)鍵詞】化工材料科學(xué)與工程 發(fā)展現(xiàn)狀 趨勢(shì)分析 研究
化工材料科學(xué)與工程是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力之一,同時(shí)能夠帶動(dòng)信息技術(shù)與生物技術(shù)的發(fā)展。在以科學(xué)技術(shù)為主導(dǎo)的當(dāng)今社會(huì)中,無論是高校中還是化工企業(yè)中,都需要培養(yǎng)化工材料科學(xué)與工程的專業(yè)人才,創(chuàng)新材料科學(xué)與工程的發(fā)展。從化工材料科學(xué)與工程的發(fā)展中找尋其中存在的問題,以便于后期的工程技術(shù)研發(fā)。
1 化工材料科學(xué)與工程的發(fā)展現(xiàn)狀分析
1.1 化工材料科學(xué)與工程的發(fā)展歷程
化工材料科學(xué)與工程的從個(gè)個(gè)單一分來的學(xué)術(shù)系統(tǒng)中,逐漸實(shí)現(xiàn)走向了科學(xué)之間的相互融合。在社會(huì)發(fā)展的進(jìn)程中,材料科學(xué)的應(yīng)用與社會(huì)建設(shè)步伐息息相關(guān)。單一化的材料科學(xué)發(fā)展不能適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求,各個(gè)材料學(xué)科之間應(yīng)該實(shí)現(xiàn)相互交叉、滲透、移植,從細(xì)分最終走向綜合化的發(fā)展。在20世紀(jì)40年代,基礎(chǔ)科學(xué)與工程之間的相互滲透較差,固體物理學(xué)與材料工程學(xué)之間的互不融合。從60年代起,材料科學(xué)與工程學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)交互,材料科學(xué)與材料工程之間的大部分內(nèi)涵能夠?qū)崿F(xiàn)重疊,化工材料科學(xué)與工程得到了教育界的廣泛認(rèn)可[1]。
1.2 化工材料科學(xué)與工程在教育界的發(fā)展
化工材料科學(xué)與工程是高校教育中的重點(diǎn)內(nèi)容,該門學(xué)科經(jīng)過多變的研究與演變,衍生出中諸多的子學(xué)科。以美國麻省理工學(xué)院材料學(xué)科專業(yè)演變?yōu)槔?,與化工材料科學(xué)與工程相關(guān)的專業(yè)課程有:地質(zhì)與采礦工程、采礦與冶金、冶金與材料科學(xué)等。歐美等國家將在材料教育方面的認(rèn)識(shí)比較深,將很多高校中的冶金、陶瓷、電子材料等科目統(tǒng)稱為材料,材料教學(xué)內(nèi)容逐漸擴(kuò)大,應(yīng)用到社會(huì)建設(shè)中的諸多領(lǐng)域中。目前,我國重點(diǎn)高校相繼設(shè)立材料科學(xué)與工程學(xué)院,針對(duì)于化工方面的教學(xué)改革,在原設(shè)置專業(yè)的基礎(chǔ)上,補(bǔ)充了非金屬的工程材料的內(nèi)容?;げ牧峡茖W(xué)與工程的發(fā)展能夠打破原專業(yè)設(shè)置的界限,加強(qiáng)專業(yè)間的滲透和聯(lián)系,教學(xué)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)了更新。截止至2003年7月份,具備材料科學(xué)與工程的院校占據(jù)我國的高校的總數(shù)的34%?;げ牧峡茖W(xué)與工程的教學(xué)逐漸展現(xiàn)出了新思路[2]。
2 化工材料科學(xué)與工程的發(fā)展趨勢(shì)
2.1 化工材料科學(xué)與工程教學(xué)中創(chuàng)新性人才培養(yǎng)
化工材料科學(xué)與工程的發(fā)展,以來社會(huì)化工企業(yè)的技術(shù)研發(fā)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,為了更好的促進(jìn)化工材料科學(xué)的發(fā)展,在未來的科技社會(huì)中,化工材料科學(xué)與工程還需要與教育實(shí)現(xiàn)緊密結(jié)合。促進(jìn)化工新材料的研發(fā)與應(yīng)用,需要在高校中培養(yǎng)優(yōu)秀的材料科學(xué)人才,與社會(huì)高精尖材料研發(fā)機(jī)構(gòu)構(gòu)成聯(lián)動(dòng)機(jī)制。對(duì)于材料科學(xué)的人才培養(yǎng)要求極為嚴(yán)格,一方面需要學(xué)生具有較好的結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ),另一方面還要向?qū)W生傳授學(xué)生微系統(tǒng)、納系統(tǒng)、生物系統(tǒng)。同時(shí)還需要進(jìn)行材料結(jié)構(gòu)、性能、工藝等工程的研究,以計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行材料科學(xué)的模擬研發(fā)。高校能夠?yàn)樯鐣?huì)輸送創(chuàng)新性的人才,是社會(huì)化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)步發(fā)展的關(guān)鍵。創(chuàng)新性人才的能夠促進(jìn)化工新材料的研發(fā),保障化工材料領(lǐng)域更新[3]。
2.2 化工新材料的研發(fā)
在科技信息不斷發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)中,對(duì)于化工材料的研發(fā)技術(shù)越來越先進(jìn),我國化工材料科學(xué)與工程的未來發(fā)展,需要與科技信息技術(shù)相互融合,研發(fā)出具有更多功能的化工新材料。這些新材料的研發(fā)與應(yīng)用能夠在傳統(tǒng)材料的優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)上,為人們的生活提供更多的便利。
2.2.1 纖維材料
化工新材料“十三五”發(fā)展規(guī)劃在即,很多具有高技術(shù)含量、高價(jià)值知識(shí)密集和技術(shù)密集的新型材料,在社會(huì)建設(shè)中能夠發(fā)揮出無線的潛力。這些新材料與傳統(tǒng)的材料相比,在質(zhì)量上更加的輕便,在性能上的更加的好,在功能上更加的強(qiáng)大,附加值更加的高。那么何為化工新材料,化工新材料是指一些包含高性能纖維復(fù)核材料,這些才能夠在國防軍工、航空航天、新能源及高科技產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用廣泛,同時(shí)化工新材料在建筑、通信、機(jī)械、環(huán)保以及海洋開發(fā)中用途更大。有專家指出,全球纖產(chǎn)量在近十年內(nèi)的長(zhǎng)幅為3%,而高性能的纖維在全球范圍內(nèi)產(chǎn)量增長(zhǎng)能夠達(dá)到30%,也就是說,在未來的幾年間是高性能纖維發(fā)展的黃金期[4]。
2.2.2 聚酰亞胺
有機(jī)高分子材料也是化工新材料的另一類,與傳統(tǒng)的高分子材料相比,聚酰亞胺的綜合性比較強(qiáng),特點(diǎn)突出。聚酰亞胺作為一種特種工程材料,已廣泛應(yīng)用在航空、航天、微電子、分離膜、納米、液晶、激光等領(lǐng)域。在物理性質(zhì)上,耐高溫達(dá) 400℃以上,長(zhǎng)期使用溫度范圍-200~300℃,熔點(diǎn)特征不明顯。并且該種材料絕緣性能極高。通常情況下,103赫下介電常數(shù)為4.0;在化學(xué)性質(zhì)上,聚酰亞胺可以被分為脂肪族、芳香族、半芳香族聚酰亞胺三種。聚酰亞胺,因其在性能和合成方面的突出特點(diǎn),不論是作為結(jié)構(gòu)材料或是作為功能性材料,其在微電子領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。
3 結(jié)語
綜上所述,化工材料科學(xué)與工程化工研發(fā)領(lǐng)域中的重點(diǎn)內(nèi)容,提升對(duì)于化工材料科學(xué)與工程的研發(fā),能夠有效的促進(jìn)化工領(lǐng)域發(fā)展。本文對(duì)化工材料科學(xué)與工程的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析,與社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)相互結(jié)合,研究其在未來的發(fā)展方向。在未來,需要對(duì)化工材料科學(xué)與工程教學(xué)中進(jìn)行創(chuàng)新性人才培養(yǎng),鼓勵(lì)化工新材料的研發(fā),實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)造未來。
參考文獻(xiàn):
[1]劉海定,湯愛濤,潘復(fù)生,左汝林.材料科學(xué)數(shù)據(jù)庫的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J].材料報(bào),2004,09:5-7.
[2]張鈞林.材料科學(xué)與工程的學(xué)科發(fā)展、現(xiàn)狀及人才培養(yǎng)[J].甘肅科技,2008,15:165-168+132.
篇2
關(guān)鍵詞:卓越工程師;材料力學(xué);改革方案
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)23-0102-02
據(jù)報(bào)道,截至2013年底我國開設(shè)工科專業(yè)的本科高校1047所,占本科高??倲?shù)的91.5%;高等工程教育的本科在校生達(dá)到452.3萬人,占高校本科在校生規(guī)模的32%。當(dāng)前我國高等工程教育的目標(biāo)是培養(yǎng)社會(huì)需要的高級(jí)工程技術(shù)人才,但是現(xiàn)階段的教育模式并不能滿足社會(huì)發(fā)展所急需要的專業(yè)技術(shù)人才,隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程的加速,在今后很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi),工程建設(shè)領(lǐng)域?qū)?chuàng)新型高素質(zhì)工程技術(shù)人才的需求將日益迫切。[1]教育部2010年6月正式啟動(dòng)的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量的各類型工程技術(shù)人才,為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略服務(wù)。然而在實(shí)踐過程中,高校除了面臨著更新教學(xué)理念、提高教師能力、增加教育投入、加強(qiáng)學(xué)風(fēng)考風(fēng)建設(shè)等諸多問題之外,課程建設(shè)同樣面臨著配套改革的艱巨任務(wù)。
由于材料力學(xué)課程作為土木工程、輸電工程、給排水、工程管理、熱能動(dòng)力、建筑環(huán)境、機(jī)械等相關(guān)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,因此其課程體系、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法能否適應(yīng)卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃要求對(duì)于后續(xù)專業(yè)課的開展具有深遠(yuǎn)影響。本文以東北電力大學(xué)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”試點(diǎn)專業(yè)開設(shè)的材料力學(xué)課程為背景,就教學(xué)改革的內(nèi)容和具體措施開展研討,旨在探索材料力學(xué)課程在卓越工程師教育培養(yǎng)過程中的改革途徑,提高教學(xué)質(zhì)量。
一、課程特點(diǎn)及改革的必要性
材料力學(xué)課程是一門與工程實(shí)際緊密聯(lián)系的內(nèi)容體系成熟的經(jīng)典課程,具有較強(qiáng)的理論性、邏輯性和系統(tǒng)性。課程以桿件的變形破壞分析為主,要求學(xué)生掌握桿件的內(nèi)力、應(yīng)力和變形的分析研究方法,能對(duì)桿件進(jìn)行合理的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性設(shè)計(jì)。同時(shí)材料力學(xué)也是一門與工程實(shí)際緊密聯(lián)系的課程,有助于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和分析解決工程實(shí)際問題的能力。要求學(xué)生具備良好的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、大學(xué)物理基礎(chǔ)和理論力學(xué)基礎(chǔ),還要求學(xué)生具有良好的科學(xué)素質(zhì)和動(dòng)手能力。在系統(tǒng)地理解基本概念和基本理論的基礎(chǔ)上,需要足夠的復(fù)習(xí)時(shí)間并完成一定量的作業(yè)題,同時(shí)結(jié)合課程內(nèi)容設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。
傳統(tǒng)的課程模式注重的是講授知識(shí),教學(xué)偏向?qū)W術(shù)化、對(duì)授課效果和學(xué)生掌握程度的考量主要以卷面成績(jī)?yōu)橹饕侄?,而?duì)學(xué)生工程實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)多以考查方式進(jìn)行。同時(shí)教師多是畢業(yè)后直接進(jìn)入高校工作,工程背景不足且缺少深入施工現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)會(huì)和時(shí)間,使得教師的課堂教學(xué)難以結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行。因此造成多數(shù)教師和學(xué)生對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)缺乏足夠的重視,經(jīng)常流于形式。
“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的重要內(nèi)容之一是強(qiáng)化學(xué)生的工程能力與創(chuàng)新能力,因此,傳統(tǒng)的課程模式嚴(yán)重影響了卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的實(shí)施效果。為了適應(yīng)卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的實(shí)施需要,材料力學(xué)課程必須從理念、內(nèi)容、方法等各方面進(jìn)行相應(yīng)的改革,必須借助計(jì)算機(jī)等新技術(shù)手段及成果,強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐能力、設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng),探索新的教學(xué)改革途徑。
二、課程改革途徑探索
1.確立“以學(xué)生為本”的現(xiàn)代教育理念
鑒于材料力學(xué)課程理論性較強(qiáng),采用傳統(tǒng)以教師為中心的教學(xué)方法容易產(chǎn)生“枯燥、難懂、不生動(dòng)”的不良效果。學(xué)生長(zhǎng)期處于被動(dòng)接受的狀態(tài)就會(huì)直接或間接扼制創(chuàng)新能力的發(fā)展。要在教學(xué)過程中充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,必須樹立“以學(xué)生為本”、“以學(xué)生為中心”的理念。教學(xué)應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生、發(fā)展學(xué)生為目的。教師以最專業(yè)化、最佳的服務(wù)促進(jìn)學(xué)生最大限度的發(fā)展,才能體現(xiàn)教師勞動(dòng)的最大社會(huì)價(jià)值。應(yīng)以充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,突出學(xué)生主體地位,體現(xiàn)因材施教、個(gè)性培養(yǎng)和鼓勵(lì)創(chuàng)新的教學(xué)思想來指導(dǎo)教學(xué)改革。
2.設(shè)定合理的課程結(jié)構(gòu)
按照卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的目標(biāo)要求,我?!白吭桨唷钡牟牧狭W(xué)課程最多安排84學(xué)時(shí),其中理論學(xué)時(shí)72學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)12學(xué)時(shí);制訂了針對(duì)不同專業(yè)卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的教學(xué)大綱;開設(shè)討論課和綜合課,培養(yǎng)學(xué)生全局思路和解決方法,引入教學(xué)樓、電廠廠房設(shè)計(jì)等工程實(shí)例,引導(dǎo)學(xué)生的工程思維。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中增設(shè)了綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性內(nèi)容,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、科學(xué)研究能力、觀察能力、創(chuàng)新能力起到重要作用。安排如桁架設(shè)計(jì)等小型綜合性作業(yè),運(yùn)用載荷計(jì)算、應(yīng)力分析、截面尺寸設(shè)計(jì)、變形及穩(wěn)定性分析等材料力學(xué)知識(shí)提高學(xué)生的綜合能力。
3.整合及精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)工程需求整合教學(xué)內(nèi)容及結(jié)構(gòu)。將課程中一些繁瑣的理論推導(dǎo)進(jìn)行部分刪減,如慣性積的轉(zhuǎn)軸公式、畸變能公式。內(nèi)容順序進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,如將軸向拉壓變形、扭轉(zhuǎn)變形及彎曲變形的超靜定問題歸納到一起講解,優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)。在縮減課時(shí)的同時(shí)突出了重點(diǎn)。
根據(jù)具體授課對(duì)象選擇教材及授課內(nèi)容。結(jié)合本校實(shí)際,調(diào)查各開課專業(yè)對(duì)材料力學(xué)內(nèi)容的職業(yè)需求,以及后繼課程的需要,進(jìn)一步精選傳統(tǒng)內(nèi)容,拓寬基礎(chǔ)內(nèi)容,為引入當(dāng)代前沿技術(shù)開設(shè)窗口與接口,并進(jìn)一步強(qiáng)化基本知識(shí)、基本理論與基本方法對(duì)于卓越工程師人才培養(yǎng)的重要性。
根據(jù)最新科技發(fā)展對(duì)材料力學(xué)課程的要求及卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃需要,及時(shí)充實(shí)新的教學(xué)內(nèi)容。組合出單元式的課程內(nèi)容模塊,形成按需選用的開放式課程體系。
4.強(qiáng)化工程能力的培養(yǎng)
(1)強(qiáng)化工程應(yīng)用能力的實(shí)踐訓(xùn)練。以基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主體,將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行模塊化整合。開展“創(chuàng)新性”實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng),提高學(xué)生的綜合能力和素質(zhì)。綜合性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生具有良好的團(tuán)隊(duì)精神;設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)鍛煉學(xué)生自主設(shè)計(jì)方案解決工程實(shí)際問題的能力;創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)則由學(xué)生提出課題,在教師指導(dǎo)下進(jìn)行,旨在提高學(xué)生的動(dòng)手能力、分析問題及解決問題的能力。
(2)強(qiáng)化工程創(chuàng)新能力的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練。圍繞“能力”與“創(chuàng)新”,要求學(xué)生積極參加大學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)計(jì)劃項(xiàng)目及國家或省市技能競(jìng)賽,接受創(chuàng)新意識(shí)和工程能力的訓(xùn)練。讓學(xué)生學(xué)會(huì)找出問題、分析問題和解決問題的方法。[2]與材料力學(xué)課程直接相關(guān)的競(jìng)賽(如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽、機(jī)械設(shè)計(jì)競(jìng)賽、大學(xué)生力學(xué)競(jìng)賽等各種大學(xué)生科技競(jìng)賽)可以作為實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的重要實(shí)踐平臺(tái)。以2013年吉林省高校聯(lián)合舉辦的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽中,學(xué)生根據(jù)所學(xué)的力學(xué)知識(shí)查閱桁架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)資料,從結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力特點(diǎn)出發(fā)對(duì)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式、截面選擇及節(jié)點(diǎn)的受力分析做了大量的工作,設(shè)計(jì)出了多種高蹺方案,并取得了良好的競(jìng)賽成績(jī),讓所學(xué)知識(shí)能夠?qū)W以致用,通過實(shí)戰(zhàn)培養(yǎng)了學(xué)生的工程創(chuàng)新能力。
(3)強(qiáng)化綜合應(yīng)用能力的先導(dǎo)性訓(xùn)練。材料力學(xué)課程是多專業(yè)共享的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課。在許多相關(guān)專業(yè)中,結(jié)合工程實(shí)際問題的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題都會(huì)涉及到材料力學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用,如對(duì)火力發(fā)電廠主廠房建筑物的結(jié)構(gòu)選型、對(duì)結(jié)構(gòu)中的梁、柱的結(jié)構(gòu)計(jì)算均要用到材料力學(xué)知識(shí)。因此,在課程教學(xué)期間提前組織先導(dǎo)性訓(xùn)練,結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)題目需求進(jìn)行適當(dāng)內(nèi)容的鋪墊能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)還能促進(jìn)學(xué)生理論與實(shí)際的結(jié)合,使學(xué)生學(xué)以致用。
5.改革考試、考核方法
科學(xué)的考試制度有助于良好教風(fēng)、學(xué)風(fēng)的形成,有利于教學(xué)質(zhì)量的穩(wěn)步提升。“卓越班”的考核既要考查學(xué)生掌握知識(shí)的情況,更重要的要考查學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力和認(rèn)知?jiǎng)?chuàng)造能力。以考核來引導(dǎo)學(xué)生不拘泥于書本,不迷信權(quán)威、獨(dú)立思考、大膽探索的精神。
實(shí)踐中,采取分解考核項(xiàng)目,加大平時(shí)考核力度,筆試和面試相結(jié)合的形式,增加學(xué)生課堂上的參與意識(shí),注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。加大平時(shí)成績(jī)?cè)诳偝煽?jī)中所占的比例,將實(shí)驗(yàn)成績(jī)記入到學(xué)生的考試總成績(jī)中。安排有興趣的同學(xué)參與教學(xué)課件制作及課堂教學(xué)評(píng)價(jià)來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。對(duì)于參加與相關(guān)的競(jìng)賽取得好成績(jī)的學(xué)生,按照一定的比例計(jì)入學(xué)生的平時(shí)成績(jī)或替代實(shí)踐成績(jī),取得了滿意的考核效果。
6.積極運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段,探索新的教育模式
由麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)發(fā)起的慕課(MOOCs)是新近涌現(xiàn)出來的一種在線課程開發(fā)模式,具有時(shí)間空間靈活、使用客觀、自動(dòng)化的線上學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)系統(tǒng),運(yùn)用大型開放式網(wǎng)絡(luò)處理學(xué)生的互動(dòng)和回應(yīng),學(xué)生自我管理學(xué)習(xí)進(jìn)度、自動(dòng)批改、相互批改、小組合作等,保證教學(xué)互動(dòng)、全天候開放等優(yōu)勢(shì),為學(xué)生提供了更大的選擇權(quán)。但“慕課”的出現(xiàn)對(duì)授課教師也帶來了更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),教師需要更快地提高自己的教育技能??傮w來看,“慕課”的出現(xiàn)為卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的實(shí)施提供了更廣闊的空間,“慕課”良好的教育資源與培養(yǎng)工程技術(shù)人才所需要的實(shí)踐環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合,必將為材料力學(xué)課程改革注入新的生機(jī)與活力。
三、結(jié)束語
卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的主要目標(biāo)是培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才。本文提出的基于卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的材料力學(xué)課程改革方案,經(jīng)近兩年的實(shí)踐,在更新教育觀念、改進(jìn)教學(xué)方法、探索新的考試、考核方式以及采用新的教學(xué)手段方面進(jìn)行了廣泛探索,對(duì)課程進(jìn)行了大膽改革和實(shí)踐。東北電力大學(xué)材料力學(xué)課程2005年榮獲吉林省優(yōu)秀課程稱號(hào),2007年被評(píng)為吉林省省級(jí)精品課程。但新的課程體系還需要經(jīng)過更多的實(shí)踐和驗(yàn)證,今后還將繼續(xù)更新和完善,以培養(yǎng)更多高素質(zhì)的卓越工程師后備人才。
參考文獻(xiàn):
篇3
關(guān)鍵詞:水利施工 軟土地基 處理方法
中圖分類號(hào):TV5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)07(a)-0086-02
在水利工程的建設(shè)中,對(duì)軟土地基的處理會(huì)直接影響到水利工程的質(zhì)量及其安全性,要做好水利工程中對(duì)軟土地基的處理,有效加強(qiáng)軟土地基的穩(wěn)定性,提高水利工程地基的質(zhì)量,確保水利工程能夠按照一定的要求完成。水利工程設(shè)計(jì)的范圍很廣,是一個(gè)綜合性非常高的建設(shè)施工工程。由于具有軟土地基富含大量的水分、土質(zhì)也比較疏松和土質(zhì)的空隙也較大等特點(diǎn),使得軟土地基無法承受水利工程的壓力,因而容易引發(fā)安全問題。
1 軟土地基概述
軟土地基是指由軟土構(gòu)造而成的地基,其主要成分是軟土。軟土地基的主要組成包括泥炭、富含大量顆粒的松軟土和孔隙較大的質(zhì)土等,這些土質(zhì)有的富含大量的水分,有的土質(zhì)比較疏松,有的壓縮性很強(qiáng),但是,軟土地基的抗壓能力不高,難以承受過大的壓力。因此,軟土地基一般具有低強(qiáng)度、低透水、高壓縮、沉降快和不均勻等特點(diǎn)。
2 軟土地基的特點(diǎn)
2.1 強(qiáng)度低
由于軟土地基主要是由一些軟土疏松的土質(zhì)構(gòu)成,進(jìn)而使得軟土地基的強(qiáng)度較低。在水利建設(shè)施工的過程中,軟土地基的低強(qiáng)度很容易造成坍塌和裂縫等現(xiàn)象,進(jìn)而影響水利建筑施工的質(zhì)量。
2.2 透水低
淤泥質(zhì)粘性土質(zhì)也是構(gòu)成軟土地基的一個(gè)組成部分,在水利施工過程中,一般會(huì)有很多水分排除,因此,軟土地基還具有一定的透水性。為了保證水利施工的順利完成,一定要采取有效措施及時(shí)排除水分,以提高軟土地基的穩(wěn)固性。
2.3 高壓縮
由于軟土具有很多獨(dú)特的特性,使得軟土地基的強(qiáng)度一般較低,因而具有較高的壓縮性。在水利工程的施工過程中,隨著水利工程的不斷進(jìn)行,軟土地基承受的壓力會(huì)越來越大,造成軟土地基很容易出現(xiàn)坍塌等現(xiàn)象。
2.4 沉降快
由于軟土地基具有高壓縮性,進(jìn)而導(dǎo)致軟土地基的沉降速度快。并且軟土地基的沉降速度會(huì)隨著水利施工的進(jìn)度而逐漸增大,軟土地基的沉降速度越快,對(duì)水利施工帶來的問題越大。
2.5 不均勻
軟土地基是由很多種不同的土質(zhì)構(gòu)造而成,而且不同的土質(zhì)都具有不同的密度、硬度和強(qiáng)度等特點(diǎn),使得軟土地基具有不同承受壓力的能力。同一軟土地基具有不同的承壓能力增加了對(duì)軟土地基施工控制的難度,也會(huì)影響水利施工的質(zhì)量。
3 水利施工中軟土地基處理時(shí)應(yīng)注意的問題
3.1 施工準(zhǔn)備工作
在進(jìn)行水利施工前,一定要提前對(duì)軟土地基進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,注意施工前的準(zhǔn)備工作,以保證施工設(shè)備的正常運(yùn)行。水利施工前的準(zhǔn)備工作一般包括做好施工場(chǎng)地的清理工作和施工材料的檢查工作等,從而提高水利施工的質(zhì)量。
3.2 施工過程中的相關(guān)事項(xiàng)
在水利軟土地基施工的過程中,還應(yīng)該注意施工中的一些相關(guān)事項(xiàng)。按照軟土地基施工的工序進(jìn)行施工,同時(shí),還應(yīng)做好水利施工過程中的安全防護(hù)工作,加強(qiáng)對(duì)施工設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)工作,保證水利施工過程能夠順利進(jìn)行。
3.3 水利工程的相關(guān)要求
在水利施工建設(shè)過程中,要以我國水利工程相關(guān)的法律法規(guī)和相關(guān)要求進(jìn)行施工,由于水利工程的用途一般不一樣,因而需要制定高質(zhì)量的施工標(biāo)準(zhǔn),尤其是對(duì)軟土地基的處理,還有助于施工單位選擇更加合理的施工方案。
3.4 軟土地基的施工量
在進(jìn)行處理水利施工軟土地基時(shí),軟土地基的質(zhì)量非常重要。水利施工應(yīng)該根據(jù)不同的要求,選擇不同的施工方案,以確保水利施工的高效進(jìn)行。因此,軟土地基的質(zhì)量是水利施工中非常關(guān)鍵的因素之一,也是影響水利施工質(zhì)量的關(guān)鍵,因此,注意軟土地基的施工質(zhì)量顯得非常重要。
3.5 軟土地基的施工工期
在水利施工的過程中,一般要先對(duì)軟土地基進(jìn)行處理,注意軟土地基的施工工期,制定出合理的施工方案。充分考慮軟土地基的加固時(shí)間,這對(duì)于選擇合理的軟土地基處理方法很重要,還能確保在設(shè)計(jì)的時(shí)間范圍內(nèi)完成軟土地基的處理工作。
3.6 軟土地基的施工環(huán)境
在水利施工的過程中,施工環(huán)境的影響也很大,不同的施工環(huán)境會(huì)有不同的施工方案,使得軟土地基的處理方法也會(huì)不一樣。為了確保水利施工的質(zhì)量,注意軟土地基的施工環(huán)境,以提高軟土地基的處理質(zhì)量,這對(duì)于水利施工的質(zhì)量非常重要。
4 水利施工中軟土地基處理的方法研究
4.1 換填管理法
換填管理法是一種非常常見的軟土地基處理方法,采用適合水利施工要求的土質(zhì)取代軟土地基的土質(zhì),從而使換取后的土質(zhì)能夠滿足水利施工的基本要求。在采用換填管理法進(jìn)行施工過程中,應(yīng)該提前將不符合水利施工要求的土質(zhì)全部排出,再根據(jù)水利施工的具體要求選取滿足水利施工要求的土質(zhì),以確保水利施工的順利進(jìn)行。選擇填充的一般是一些富含碎石和粗砂等硬度較大成分土質(zhì),這樣能保證地基的穩(wěn)固性。在實(shí)際的換填管理法過程中,土質(zhì)填充一般會(huì)分為幾層進(jìn)行,第一層是碎石層,這一層主要為了增大地基的透水性,同時(shí),碎石還能保證地基具有較高的強(qiáng)度,以確保水利施工的質(zhì)量。第二層為灰土層,這一層主要是為了提高地基的承壓能力,同時(shí),確保地基的平衡性,加強(qiáng)地基的穩(wěn)固性。第三層是砂層,砂能夠促進(jìn)軟土地基中水分的排除,從而提高地基的硬度,以提高地基的承載力。當(dāng)然,在實(shí)際的水利施工過程中,應(yīng)該根據(jù)具體情況采用換填管理法,充分做好軟土地基的處理工作。
4.2 排水砂墊層法
排水砂墊層法也是軟土地基一種非常重要的處理方法。排水砂墊層法主要是將軟土地基中一些含水量較大的土質(zhì)排出,同時(shí)還能將軟土地基中的水分除去,以增強(qiáng)土質(zhì)的強(qiáng)度,使得軟土地基能夠滿足水利施工的地基設(shè)計(jì)要求。在施工過程中,排水砂墊層法首先是在軟土地基的底層填充一層具有高透水性能的砂墊層,隨著水利施工進(jìn)度的加快,含有豐富水分的土質(zhì)所承受的壓力就會(huì)越來越大,使得水分被不斷地排出。通過排水砂墊層法,能夠加固軟土地基的穩(wěn)固性,提高軟土地基的強(qiáng)度,使得軟土地基能夠滿足水利施工的基本要求。當(dāng)然,為了更好地防止出現(xiàn)地下水反滲的現(xiàn)象,在砂墊層上面還需要加一層隔水性較好的粘土層。但是,對(duì)于砂墊層材料的選擇也有很多要求,一般采用的是粗砂等硬度較高的透水材料,以確保透水較好的情況下,還能提高軟土地基的強(qiáng)度。在進(jìn)行砂墊層的填充時(shí),還要做好軟土地基的固定工作,同時(shí),應(yīng)該將砂墊層的材料進(jìn)行均勻攪拌。做好軟土地基的出水工作,從而將滲透出來的水分進(jìn)行有效的排出,提高地基的質(zhì)量,水利施工軟土地基加固強(qiáng)度的影響情況如表1所示。
4.3 化學(xué)固結(jié)法
由于很多常規(guī)的軟土地基不能很好的對(duì)地基進(jìn)行處理,采用化學(xué)固結(jié)法能取得較好的效果?;瘜W(xué)固結(jié)法是采用一定的化學(xué)材料,對(duì)軟土地基進(jìn)行填充和改造等方法對(duì)軟土地基進(jìn)行處理,以加強(qiáng)軟土地基的強(qiáng)度,還能較好地提高軟土地基的承載能力,從而保證軟土地基能夠滿足水利施工建設(shè)的質(zhì)量。常見的化學(xué)固結(jié)法包括以下幾種,第一,灌漿法。灌漿法是運(yùn)用電氣和電化學(xué)的原理,采用一些石灰石等化學(xué)材料對(duì)軟土地基進(jìn)行填充處理,促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)軟土地基的加固處理,確保軟土地基能夠承載一定的承載壓力。第二,人工合成材料加筋加固法。在軟土地基的處理過程中,將一些高強(qiáng)度的化學(xué)合成材料填充到軟土地基中,同時(shí),對(duì)填充的材料進(jìn)行高壓處理,以促進(jìn)人工合成材料能夠和軟土緊密地結(jié)合在一起,從而加強(qiáng)軟土地基的強(qiáng)度,人工合成材料還能較好地防止軟土地基發(fā)生沉降的現(xiàn)象,從而保證軟土地基的穩(wěn)定性。第三,硅化加固法。硅化加固法是指利用硅酸鈉和氯化鈣發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng),生產(chǎn)一些膠狀的物質(zhì)加強(qiáng)軟土地基的強(qiáng)度,提高軟土地基的硬度,以滿足水利施工地基設(shè)計(jì)的要求。第四,深層攪拌法。深層攪拌法是指將水泥等物質(zhì)通過充分?jǐn)嚢?,使得水泥和軟土進(jìn)行攪拌均勻,水泥凝固之后,以實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)軟土地基的目的,提高軟土地基的硬度。
4.4 物理旋噴法
物理旋噴法是一種非常常見的軟土地基處理方法,在軟土地基的處理過程中,物理旋噴法是將噴頭插入到軟土的底部,然后進(jìn)行緩慢的提升,利用高速旋噴的方法將適合的加固物質(zhì)填充到軟土地基之中。這種加固軟土地基的方法能夠有效地提高地基的切向硬度,還能較好地防止軟土地基發(fā)生扭動(dòng)等現(xiàn)象,從而提高水利施工軟土地基的強(qiáng)度,以滿足水利施工建設(shè)的質(zhì)量。
5 結(jié)語
在水利施工過程中,軟土地基的處理方法很多,不同的軟土地基適合不同的處理方法。因此,在處理地基時(shí),一定要根據(jù)實(shí)際的情況對(duì)軟土地基的處理方法進(jìn)行選擇。同時(shí),注意施工中出現(xiàn)的各種問題,加強(qiáng)對(duì)軟土地基的改造,按施工質(zhì)量的要求,掌握時(shí)間,完善軟土地基的處理體系,按時(shí)按質(zhì)完成任務(wù)。
參考文獻(xiàn)
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篇4
關(guān)鍵詞 可生物降解;聚膦腈;合成;研究;發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):O631 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2013)11-0002-02
自新一輪的工業(yè)革命開展以來,在全球發(fā)展最快的技術(shù),除了計(jì)算機(jī)技術(shù)以外,材料技術(shù)的發(fā)展速度也不可小覷。材料的發(fā)展和我們的生活息息相關(guān),我們生活的每個(gè)細(xì)節(jié)都離不開材料,由此看來,材料的快速發(fā)展有利于我們生活水平、生活質(zhì)量的提高。然而,近幾年以來各種各樣的化學(xué)物質(zhì)的合成材料難降解、毒性大,給環(huán)境帶了了極大的威脅,和現(xiàn)在和諧發(fā)展的理念是相違背的,因此可生物降解的概念被提了出來。
我們?cè)谶\(yùn)用的時(shí)候有多種的可生物降解高分子,并且現(xiàn)在在組織工程、醫(yī)學(xué)工程等方面都有了長(zhǎng)足的發(fā)展,聚膦腈是一類結(jié)構(gòu)獨(dú)特的高分子,具有很好的生物相容性,現(xiàn)在在生物方面的應(yīng)用比較普遍,但是由于聚膦腈的研究成本相對(duì)比較高,且降解的速度很慢,這就阻礙了該類材料的進(jìn)一步發(fā)展,而近幾年以來采用與可生物降解的聚酯相結(jié)合為聚膦腈材料的發(fā)展帶來了新的生機(jī)。
1 聚膦腈的簡(jiǎn)介
聚膦腈的結(jié)構(gòu)十分獨(dú)特,其主鏈?zhǔn)且缘讍坞p鍵交替的,有機(jī)側(cè)鏈基團(tuán)的連接具有選擇性,它是選擇與磷原子相連接。較好的生物相容性是聚膦腈的特點(diǎn)之一,要想得到可以生物降解的聚合物,水解敏感的取代基是必不可少的,也是聚膦腈水解的必要條件,聚膦腈在降解后得到的降解產(chǎn)物一般是小分子的氨、磷酸鹽和相對(duì)應(yīng)的側(cè)基,這些小分子團(tuán)都是無毒的,由此可以看出水解敏感的取代基的種類可以決定聚膦腈的水解速度,因此我們就可以通過設(shè)計(jì)不同的側(cè)鏈來得到各種各樣的降解速度不同的材料。自二十世紀(jì)六十年代以來,聚二氯磷腈得以合成后,世界各國的科研人員在聚膦腈方面的研究就進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代,研究成果也是矚目的,現(xiàn)在大多數(shù)的已合成的可生物降解聚膦腈在生物學(xué)上的可利用性比較的大,在此方面的發(fā)展前景也最好?,F(xiàn)在合成可生物降解聚膦腈的方法一般是首先通過熱開環(huán)聚合法,然后就進(jìn)行關(guān)鍵的一步:取代基取代聚二氯膦腈上的氯原子,當(dāng)然是易水解的取代基,但是,這種研究方法的成本一般是比較高的,這就為進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)帶來了很大的困難,局限了這種降解材料的高速發(fā)展,而且聚膦腈的降解速度很慢,離我們現(xiàn)在對(duì)可降解材料的降解速度還有很大的差距,要克服材料在這方面的瑕疵,我們現(xiàn)在所采取的方法一般是與可生物降解的聚酯或聚酸酐共同混合使用,這樣就會(huì)令研究成本降低,且提高了聚膦腈的降解速度,達(dá)到了雙贏的目的,也可以促進(jìn)聚膦腈的推廣應(yīng)用和研究的進(jìn)行。
可生物降解聚膦腈是由一種或者多種較易水解的敏感有機(jī)基團(tuán)組成其側(cè)鏈,比如咪唑基、氨基酸酯基等。其被取代的形式有所不同可將其區(qū)分為兩種,一種是相同的基團(tuán)單一取代,另一種是不同的基團(tuán)混合取代;其連接的取代基不同也可以分為兩類,烴氧基取代和氨基取代聚膦腈;還可以根據(jù)其與水的相容特性不同來分類,疏水性聚膦腈(如:以氨基乙羥肟酸酯、縮酚肽酯、氨基酸酯、二肽酯等為側(cè)鏈)和水溶性聚膦腈(如:側(cè)鏈帶有乙氧基吡咯烷酮、糖基、咪唑基、苯氧基羧基等)。
2 可生物降解聚膦腈的合成
得到可生物降解聚膦腈一般分為兩步,即先將通過熱解分解生成聚二氯膦腈(PDCP),然后根據(jù)側(cè)基容易被水解的特性將其被Cl原子取代,具體化學(xué)過程如式1。
2.1 合成單一取代基聚膦腈
單一取代其側(cè)基的合成方法應(yīng)用較為廣泛,類型也多種多樣,形成的可生物降解聚膦腈包括烴氧基聚膦腈、氨基聚膦腈、等。將聚膦腈中空間位阻較小的親核試劑作用于聚二氯膦腈,其摩爾比例控制在5:1左右,反應(yīng)的常用溶劑為苯、四氫呋喃(THF)、二氧六環(huán)等。
2.1.1 合成烴氧基聚膦腈
醇酸酯類聚膦腈的合成由式2中的聚合物來完成合成,其將聚二氯膦腈與處在鈉鹽中的醇酸酯反應(yīng),又因?yàn)榇妓狨ピ谒臍溥秽械娜芙舛炔粔虼?,所以在合成的過程中需要很多的相關(guān)試劑。國外有很多研究員都針對(duì)此情況進(jìn)行了分析,其中Allcock等人將反應(yīng)溫度定在50℃,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這種情況下在保證避免聚膦腈主鏈被破壞的同時(shí),也可以使聚二氯膦腈的Cl被取代。
在可生物降解的聚膦腈的含有羧基苯氧基的類型中包括聚二(對(duì)羧基乙基苯氧基)膦腈(PCEP)和聚二(對(duì)羧基苯氧基)膦腈(PCPP),如式3所示。
2.1.2 多官能團(tuán)親核試劑取代聚膦腈的合成
被引入到聚二氯膦腈中的基團(tuán)可以含有一種或者多種官能團(tuán),當(dāng)多種官能團(tuán)被利用時(shí),就要考慮它們之間的相互影響,為了防止其相連引起其相關(guān)功能的減退,必須對(duì)每個(gè)官能團(tuán)進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù),如式4中的甘油基取代過程,他其中包括三個(gè)羥基,其可行的方式為用丙酮或甲醛與其反應(yīng)生成異丙叉甘油、甘油縮甲醛,這樣可以保護(hù)住這兩個(gè)羥基,再將其通過試劑化學(xué)反應(yīng)與聚二氯膦腈相結(jié)合,最后可以用乙酸再進(jìn)一步處理。
2.2 合成混合取代聚膦腈
在混合取代聚膦腈的過程中可以分為兩種方法:可以根據(jù)一定的順序進(jìn)行逐步的取代;也可以在利用兩種以上的親核試劑進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)取代。第一種方法利用廣泛且技術(shù)較為成熟,在實(shí)際的應(yīng)用過程中也是主要的應(yīng)用手段。
2.2.1 完全取代聚二氯膦腈中氯原子
在進(jìn)行基團(tuán)取代的過程中,因?yàn)槠淇臻g內(nèi)的位置阻力無法完全完成取代,導(dǎo)致聚膦腈的無法合成,實(shí)際中可以通過一些位阻比較小的基團(tuán)來進(jìn)行Cl的取代,如甲氨基或甘氨酸乙酯等,雌激素酮等通過相應(yīng)甾類羥基負(fù)離子連結(jié)到聚膦腈?zhèn)孺溕希瑳]有被完全代替下來的氯原子通過與正丁胺、甘氨酸乙酯、甲胺或乙胺反應(yīng)來使較為完全反應(yīng)。
2.2.2 調(diào)節(jié)聚膦腈降解速度
生物降解聚膦腈降解速度從機(jī)理上來講跟替代基團(tuán)的水解敏感性有很大的關(guān)系,此性質(zhì)較高的基團(tuán)可改善其降解的速度,改良此化學(xué)材料的性質(zhì)。咪唑基在酸和強(qiáng)堿中要有比其他的氨基酸基團(tuán)更敏感的水解性質(zhì),甲氨基咪唑膦腈相對(duì)于甲氨基膦腈來說,在相同的條件下更容易被分解。如果在聚膦腈的側(cè)鏈被替換為位阻較大的相關(guān)官能團(tuán)時(shí)就會(huì)使此類物質(zhì)難以被降解,例如聚丙氨酸乙酯對(duì)甲基苯氧基膦腈和聚丙氨酸乙酯聯(lián)苯氧基膦腈的對(duì)比中就可以得到類似的結(jié)果。
2.2.3 功能化生物降解聚膦腈的合成
混合取代合成方法的好處就在于可以發(fā)揮多種基團(tuán)的優(yōu)勢(shì)功能,聚合物的多功能化已經(jīng)慢慢成為此類研究的大趨勢(shì),合成的聚膦腈對(duì)很多外界因素都較為敏感,如溫度和PH值,在Song等人的研究成果中,就有甲氧基聚乙二醇和氨基酸酯以及甲氧基聚乙二醇和二肽乙酯為側(cè)基的混合取代聚膦腈,它可降解性和溫度敏感性都很強(qiáng)。
2.3 合成共聚或共混聚膦腈
無論是單一替代還是混合替代,都有自己的優(yōu)勢(shì)所在,將兩種或多種聚合物進(jìn)行混合生產(chǎn)或者將聚膦腈與其它可生物降解聚合物混合,都會(huì)得到較為良好的可降解材料,根據(jù)配比來控制降解的速度。
3 結(jié)束語
在可生物降解聚膦腈的研究過程中有很多方法可以實(shí)現(xiàn),但是必須通過聚二氯膦腈進(jìn)行合成,無論是單一還是混合合成都可以生產(chǎn)可降解的聚合物,側(cè)鏈的合理替代安排也是此聚合物性質(zhì)是否完善的關(guān)鍵,可生物降解聚膦腈的多功能性可以促進(jìn)相關(guān)高分子材料的發(fā)展,新的科學(xué)技術(shù)會(huì)在此領(lǐng)域帶來新的革命。
參考文獻(xiàn)
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篇5
關(guān)鍵詞: 行業(yè)特色高校 物流專業(yè) 教學(xué)改革
一、引言
近年來,隨著物流熱的不斷升溫,以及高等教育大眾化的發(fā)展,設(shè)置物流專業(yè)的高校數(shù)量迅猛增長(zhǎng),其中不乏行業(yè)特色高校的積極參與。這些行業(yè)高校大多由過去隸屬中央部委行業(yè)部門到現(xiàn)今劃轉(zhuǎn)歸地方政府或教育部管理,為適應(yīng)國家和地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求,紛紛在學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)和辦學(xué)功能上表現(xiàn)出“多學(xué)科化、大規(guī)?;⒌胤交?、市場(chǎng)化”的特點(diǎn)[1]。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,截至2010年底,我國已有378所本科高校開設(shè)物流相關(guān)專業(yè)。在經(jīng)歷如此快速增長(zhǎng)的學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)同時(shí),我國高校物流專業(yè)的教育培養(yǎng)正呈現(xiàn)較大程度的同質(zhì)化現(xiàn)象,與一般綜合性大學(xué)或高職高專院校所設(shè)物流專業(yè)相比,行業(yè)高校的專業(yè)人才培養(yǎng)模式大同小異、缺乏獨(dú)有特色。在這樣的背景下,如何在大同中尋找不同、在專業(yè)中凸顯特色,成為行業(yè)高校物流專業(yè)教學(xué)改革與發(fā)展所面臨的一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。本文以南京信息工程大學(xué)物流專業(yè)教學(xué)改革為例,討論如何在專業(yè)人才培養(yǎng)的過程中保持和發(fā)揚(yáng)行業(yè)特色,以期對(duì)其他行業(yè)特色高校相關(guān)專業(yè)的發(fā)展起到一定參考借鑒作用。
二、氣象行業(yè)背景與物流專業(yè)的關(guān)系
南京信息工程大學(xué)是一所典型的行業(yè)特色高校,前身是創(chuàng)建于1960年素有“中國氣象人才搖籃”美譽(yù)的南京氣象學(xué)院,由中國氣象局管理40年后于2000年劃歸江蘇省管理,其行業(yè)背景是以大氣科學(xué)為核心的氣象事業(yè)。在特色人才培養(yǎng)的過程中,首先需要理清氣象行業(yè)與物流專業(yè)之間的關(guān)系。縱觀整個(gè)物流流程,其主要物流操作環(huán)節(jié)如運(yùn)輸、倉儲(chǔ)和信息技術(shù)都與氣象密切相關(guān),即一個(gè)物流運(yùn)作方案的完美執(zhí)行需要?dú)庀笾R(shí)的支撐[2]。
1.實(shí)現(xiàn)物流的運(yùn)輸環(huán)節(jié)極易受到天氣的影響,低云、濃霧、雷電等氣象條件會(huì)制約航空運(yùn)輸,臺(tái)風(fēng)、暴雨、大風(fēng)等極端天氣會(huì)威脅水路、公路和鐵路運(yùn)輸安全。因此,既要注重通過搜集氣象資料獲得較準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào),又要堅(jiān)持以安全經(jīng)濟(jì)的原則擬定合理運(yùn)輸線路,選擇有利天氣,避開不利天氣,保障運(yùn)輸安全、提高運(yùn)輸效率、降低運(yùn)輸成本。
2.氣象條件在物資的倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)發(fā)揮重要的作用,主要影響因素有溫度和濕度。如高溫高濕常會(huì)引起物資的霉變、蟲蛀、老化、融化、串味等損傷,需要根據(jù)專業(yè)氣象預(yù)報(bào)服務(wù),采取相應(yīng)防護(hù)措施,防止物資的質(zhì)量、使用價(jià)值、性能或可靠性遭受損失。
3.物流信息技術(shù)的成功應(yīng)用離不開氣象條件的支持。常見的物流信息技術(shù)如全球定位系統(tǒng)GPS,現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于物流運(yùn)輸、應(yīng)急救援、交通系統(tǒng)等領(lǐng)域,國外很多物流企業(yè)都采用GPS來定位運(yùn)輸車輛。而值得注意的是GPS衛(wèi)星不是同步衛(wèi)星,易受氣象影響,如云層、雨雪、雷電都會(huì)干擾GPS的正常運(yùn)作,從而影響物流活動(dòng)的順利進(jìn)行。
事實(shí)上,國外一些專業(yè)物流公司非常關(guān)注極端天氣的影響,如聯(lián)邦快遞就組織氣象專家成立專門團(tuán)隊(duì)致力于天氣狀況分析,并依照所獲氣象數(shù)據(jù)提前設(shè)置物流優(yōu)化路線。這個(gè)氣象分析團(tuán)隊(duì)提供諸如貨物途經(jīng)香港時(shí)是否會(huì)遭遇臺(tái)風(fēng)、臺(tái)風(fēng)將在多大程度上影響運(yùn)輸業(yè)務(wù),以及應(yīng)該采取哪些物流應(yīng)對(duì)措施等輔助決策信息。綜上,物流與氣象行業(yè)密切相關(guān),在氣象行業(yè)特色高校的物流專業(yè)人才培養(yǎng)中應(yīng)加強(qiáng)兩學(xué)科間的融合與交叉,使物流專業(yè)學(xué)生具備基礎(chǔ)氣象知識(shí)背景,形成具有一定特色的復(fù)合型氣象物流人才。
三、氣象行業(yè)特色的物流專業(yè)教學(xué)改革
將氣象行業(yè)特色的物流人才培養(yǎng)目標(biāo)定位為:以物流專業(yè)為主、氣象學(xué)科為輔,培養(yǎng)具有扎實(shí)物流管理理論和氣象學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)、具備使用現(xiàn)代信息技術(shù)開展氣象勘測(cè)和制定物流決策的能力,可勝任國內(nèi)外大型物流公司氣象分析或氣象部門物流指導(dǎo)工作的復(fù)合型人才。
1.課程設(shè)置
為了更好地培養(yǎng)能夠進(jìn)入物流領(lǐng)域的氣象學(xué)科特色畢業(yè)生,在本科高校學(xué)習(xí)的總八個(gè)學(xué)期里,可推行“1331”的教學(xué)課程體系:即所有物流專業(yè)學(xué)生在第一學(xué)期僅進(jìn)行《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》、《高等數(shù)學(xué)》、《大學(xué)英語》等公共基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí);第二至第四學(xué)期間開始學(xué)習(xí)物流管理專業(yè)必修課程與大氣基礎(chǔ)課程,同時(shí)在第四學(xué)期末安排為期2―4周的一次實(shí)習(xí)活動(dòng);第五至第七學(xué)期逐步深入接觸物流管理與氣象專業(yè)方向選修課,其中可在第六學(xué)期重點(diǎn)設(shè)置兩學(xué)科交叉銜接課程;最后第八學(xué)期,要求學(xué)生自主進(jìn)行為期2―4個(gè)月的工作實(shí)習(xí)。
除“基礎(chǔ)課程+物流專業(yè)課程+大氣基礎(chǔ)課程+交叉學(xué)科銜接課程”這個(gè)課程體系設(shè)置外,物流專業(yè)也可結(jié)合氣象行業(yè)背景建立獨(dú)特的專業(yè)體系,形成具有一定特色的氣象物流經(jīng)濟(jì)等學(xué)科,以鼓勵(lì)物流專業(yè)畢業(yè)生進(jìn)入氣象領(lǐng)域工作??梢龑?dǎo)物流專業(yè)學(xué)生選擇五門(中國氣象局要求非氣象專業(yè)進(jìn)入氣象領(lǐng)域工作的學(xué)生必須培訓(xùn)的五門課)或十門(南信大發(fā)輔修證書)氣象類課程,形成“氣象+物流”的綜合型人才,拓寬學(xué)生的就業(yè)面。
2.教學(xué)資源
(1)教材選擇
在氣象行業(yè)特色物流人才培養(yǎng)的過程中合理選擇教材:物流專業(yè)課程方面應(yīng)選用高質(zhì)量教材,在引進(jìn)、消化和使用國際優(yōu)秀主流教材的同時(shí)注意適應(yīng)我國社會(huì)物流發(fā)展的實(shí)際需求;氣象相關(guān)課程方面可依托學(xué)校優(yōu)勢(shì),采用學(xué)校氣象專家自編的教材,通過靈活施教更有利于提高氣象知識(shí)教授的質(zhì)量和效率;而對(duì)于物流與氣象兩學(xué)科交叉課程,可選擇性組織資深物流專家與氣象專家共同合作編著教材并進(jìn)行定點(diǎn)試驗(yàn),也可參考借鑒國外部分教材和最新研究進(jìn)行篩選重整。
(2)師資隊(duì)伍
要培養(yǎng)出優(yōu)秀的、有特色的學(xué)生,必須有一支特色化的師資隊(duì)伍做保障。氣象行業(yè)特色物流專業(yè)的師資力量應(yīng)由物流與氣象專業(yè)兩學(xué)科教師組成,雙方專業(yè)教師都須完成對(duì)方專業(yè)基礎(chǔ)課程知識(shí)的學(xué)習(xí),即氣象專業(yè)教師在教授課程之前需進(jìn)行基礎(chǔ)物流培訓(xùn),同樣物流教師也需接受大氣科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的普及。另外,應(yīng)組織任課老師分期、分批到物流企業(yè)或氣象部門實(shí)習(xí),參加各類培訓(xùn)和學(xué)術(shù)活動(dòng),積極開展校際間的教學(xué)交流和觀摩學(xué)習(xí),掌握物流和氣象行業(yè)的新動(dòng)態(tài)。同時(shí)可選擇性聘請(qǐng)一些從事相關(guān)工作的資深人士擔(dān)任課程的兼職教師。
(3)教學(xué)設(shè)施
氣象行業(yè)特色物流專業(yè)的教學(xué)過程涉及物流仿真模擬實(shí)驗(yàn)和氣象觀察實(shí)踐環(huán)節(jié):關(guān)于物流實(shí)驗(yàn)室的建立,應(yīng)注意側(cè)重圍繞物流核心業(yè)務(wù)流程和物流技術(shù)設(shè)備的操作、優(yōu)化和管理,設(shè)置一些演示性實(shí)驗(yàn)、模擬性實(shí)驗(yàn)、制作性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),等等[3],可以秉承實(shí)用性與先進(jìn)性相結(jié)合、經(jīng)濟(jì)性與方便性相結(jié)合的原則,聯(lián)合同一地區(qū)的其他高校積極整合資源,共同建立物流實(shí)驗(yàn)室或物流模擬基地;有關(guān)氣象類課程實(shí)驗(yàn),可依托學(xué)校自身擁有的先進(jìn)氣象設(shè)施優(yōu)勢(shì),與氣象類專業(yè)學(xué)生共用實(shí)驗(yàn)設(shè)備,也可將簡(jiǎn)單的氣象觀察實(shí)驗(yàn)融進(jìn)物流實(shí)驗(yàn)室的整體規(guī)劃中。
3.教學(xué)方式
(1)教學(xué)手段
突破以知識(shí)傳授為中心的傳統(tǒng)教學(xué)手段,探索以能力培養(yǎng)為主的教學(xué)模式:充分利用多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù),這些技術(shù)的運(yùn)用有利于學(xué)生注意力的集中和學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)、有利于增強(qiáng)學(xué)生的感官效應(yīng)和提高學(xué)習(xí)效率、有利于反映學(xué)科前沿的新思想新成果等[4];注意推進(jìn)啟發(fā)式教學(xué),采用探究式、研究式等新的教學(xué)方法,如分組案例討論等。另外,由于特色專業(yè)的本身是物流與氣象的結(jié)合,故應(yīng)該注意兩學(xué)科教學(xué)手段之間的相互借鑒,雙方以長(zhǎng)補(bǔ)短、相輔相成,實(shí)現(xiàn)氣象優(yōu)勢(shì)學(xué)科帶動(dòng)物流普通學(xué)科的特色發(fā)展并快速形成競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的目的。
(2)重視實(shí)踐
一切理論知識(shí)脫離了實(shí)踐都會(huì)顯得蒼白無力,氣象行業(yè)特色物流人才的培養(yǎng)過程中尤其要重視實(shí)踐課程的編排與開展。實(shí)踐課程的設(shè)置應(yīng)當(dāng)基于現(xiàn)代物流的核心理論和關(guān)鍵流程,結(jié)合學(xué)校氣象行業(yè)背景全面系統(tǒng)地考慮,避免“空洞型”、“膚淺型”實(shí)踐課程的出現(xiàn)。可采取將實(shí)踐環(huán)節(jié)得分作為課程考核的重要組成部分,以求讓教師和學(xué)生從思想上重視實(shí)踐,逐漸改變教師和學(xué)生缺乏互動(dòng)、專業(yè)特色和行業(yè)發(fā)展相脫離的流于形式的課程實(shí)踐現(xiàn)狀。
(3)校企合作
目前我國大多數(shù)物流企業(yè)并未關(guān)注氣象分析,這給氣象行業(yè)特色物流人才的培養(yǎng)提供了很大的合作空間與機(jī)會(huì)。憑借氣象行業(yè)特色,積極主動(dòng)地與大型物流企業(yè)建立良好合作關(guān)系,嘗試與企業(yè)共建物流實(shí)訓(xùn)基地。實(shí)訓(xùn)基地是理論教學(xué)的實(shí)踐訓(xùn)練場(chǎng)所,是加強(qiáng)學(xué)生理解理論知識(shí)和提高學(xué)生操作能力的平臺(tái)。氣象行業(yè)特色的物流專業(yè)可以采取與物流企業(yè)共同建立特色物流實(shí)訓(xùn)基地,如運(yùn)輸過程氣象分析室,不僅能為學(xué)生提供真實(shí)的實(shí)踐環(huán)境,而且可為企業(yè)員工提供短期理論培訓(xùn),最終為企業(yè)培養(yǎng)定制專業(yè)方向的特色人才、為社會(huì)輸送實(shí)踐性強(qiáng)的復(fù)合型氣象物流人才。
四、行業(yè)特色高校物流專業(yè)教學(xué)改革的推廣
各行業(yè)特色高校間天然具有一些相同的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),如行業(yè)特色高校均是由過去的單學(xué)科走向多學(xué)科,人才培養(yǎng)上需要在多學(xué)科的基礎(chǔ)上進(jìn)行重新設(shè)計(jì),保持人才培養(yǎng)在行業(yè)中優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)的同時(shí)迫切要求學(xué)生具有更廣泛的學(xué)科背景,體現(xiàn)多學(xué)科的融合與交叉等。因此,本文所探討的氣象行業(yè)特色物流專業(yè)教學(xué)改革可在同類高校做適當(dāng)推廣。
1.南京工業(yè)大學(xué)是一所由原先化工部門劃歸地方管理的以工為主的省屬高校,其化工材料科學(xué)與工程是優(yōu)勢(shì)學(xué)科,而物流活動(dòng)與各種化學(xué)材料息息相關(guān)(物流運(yùn)輸離不開包裝,包裝的質(zhì)地、重量、抗壓力等都會(huì)直接影響到物資的品質(zhì)),故南工大的物流專業(yè)可依托行業(yè)背景積極培養(yǎng)材料物流特色人才。
2.原隸屬于農(nóng)業(yè)部的南京農(nóng)業(yè)大學(xué)于2000年劃歸教育部,以農(nóng)業(yè)和生命科學(xué)為優(yōu)勢(shì)學(xué)科,其主干農(nóng)業(yè)學(xué)科接近或已達(dá)到國際先進(jìn)水平??茖W(xué)的農(nóng)業(yè)背景知識(shí)可降低農(nóng)產(chǎn)品的物流操作成本、提升農(nóng)產(chǎn)品價(jià)值、提高農(nóng)業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益。如若知曉某種農(nóng)作物在倉儲(chǔ)時(shí)需要干燥的環(huán)境,則在物流倉庫選址時(shí)就會(huì)注意避開有地下水上滲的地區(qū)。故南農(nóng)大的物流專業(yè)可重點(diǎn)關(guān)注農(nóng)產(chǎn)品物流,著重培養(yǎng)農(nóng)作物物流的交叉學(xué)科人才,有助于農(nóng)產(chǎn)品物流的專業(yè)化和規(guī)?;?/p>
3.南京郵電大學(xué)也是由過去隸屬的郵電部被劃撥至以地方政府管理為主的一所行業(yè)特色高校,其以通信、計(jì)算機(jī)等電子信息學(xué)科為鮮明特色,在通信和信息系統(tǒng)、信號(hào)與信息處理、計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域有重要影響。而我國現(xiàn)階段物流信息化程度較低,信息化系統(tǒng)功能欠完善,可以說,物流信息系統(tǒng)工程人才非常匱乏。所以南郵大也可以依托信息系統(tǒng)學(xué)科優(yōu)勢(shì)開展物流專業(yè)特色教學(xué),培養(yǎng)出可從事物流信息化工程的特色物流人才。
五、結(jié)語
綜上所述,依托各行業(yè)高校進(jìn)行物流專業(yè)人才的特色培養(yǎng),既可在一定程度上有效避免物流人才的同質(zhì)化現(xiàn)象,又可在行業(yè)特色學(xué)科的推動(dòng)下提高物流專業(yè)教學(xué)水平,使物流真正成為具有專業(yè)特色市場(chǎng)和美好需求前景的新型熱門專業(yè)。然而,基于交叉學(xué)科融合的特色物流人才培養(yǎng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,只有在其教學(xué)活動(dòng)中不斷探尋合適培養(yǎng)模式,才能真正實(shí)現(xiàn)為社會(huì)輸送具有創(chuàng)新和實(shí)踐能力的、多學(xué)科交叉特色的實(shí)用物流人才。
參考文獻(xiàn):
[1]別敦榮.行業(yè)劃轉(zhuǎn)院校改革與發(fā)展的形勢(shì)、任務(wù)和戰(zhàn)略[J].閱江學(xué)刊,2011,(1):12-18,23.
[2]章澄昌.產(chǎn)業(yè)工程氣象學(xué)[M].北京:氣象出版社,1997.
熱門標(biāo)簽
化學(xué)教學(xué)論文 化學(xué)實(shí)驗(yàn)論文 化學(xué)工程 化學(xué)論文 化學(xué)工程論文 化學(xué)科技論文 化學(xué)發(fā)展論文 化學(xué)分析論文 化學(xué)綜述論文 化學(xué)研究論文 心理培訓(xùn) 人文科學(xué)概論
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