時(shí)間：2023-05-30 09:37:48
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇金屬材料工程，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
英文名稱：Metal Materials and Metallurgy Engineering
主管單位：
主辦單位：湖南省冶金行業(yè)管理辦公室;湖南省金屬學(xué)會(huì)
出版周期：雙月刊
出版地址：湖南省長(zhǎng)沙市
語(yǔ)
種：中文
開(kāi)
本：大16開(kāi)
國(guó)際刊號(hào)：1005-6084
國(guó)內(nèi)刊號(hào)：43-1044/TF
郵發(fā)代號(hào)：42-272
發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間：1973
期刊收錄：
核心期刊：
期刊榮譽(yù)：
Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
聯(lián)系方式
關(guān)鍵詞：輕金屬材料；硬件與軟件協(xié)同設(shè)計(jì)；軟件工程設(shè)計(jì)
硬件過(guò)于完善的系統(tǒng)中軟件功能會(huì)被占用，或者說(shuō)軟件過(guò)度開(kāi)發(fā)導(dǎo)致硬件系統(tǒng)與之匹配度不夠。我們的目標(biāo)是利用一種方法把硬件與軟件互相協(xié)調(diào)。這樣就解決了軟件過(guò)于開(kāi)發(fā)使硬件不能與之匹配的問(wèn)題。本文利用輕金屬材料作為硬件制作原料，用高強(qiáng)度輕金屬材料來(lái)彌補(bǔ)軟件的無(wú)法釋放的資源。
1輕金屬材料硬件與軟件協(xié)同設(shè)計(jì)
輕金屬材料在軟件工程設(shè)計(jì)中發(fā)展的初期,主要是有兩種開(kāi)發(fā)方式[1-3]。一是把輕金屬材料應(yīng)用到某一特定的硬件系統(tǒng)然后針對(duì)硬件進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)；二是本身已經(jīng)設(shè)計(jì)出了軟件系統(tǒng)但是需要匹配一定的硬件措施。當(dāng)軟硬件互通系統(tǒng)設(shè)計(jì)出現(xiàn)之后,從系統(tǒng)本身功能設(shè)計(jì)初始時(shí)候就針對(duì)的進(jìn)行硬件的匹配,把軟硬件設(shè)計(jì)和功能做一個(gè)均衡的考量。對(duì)于整體設(shè)計(jì)實(shí)施時(shí),軟件系統(tǒng)和硬件設(shè)施同時(shí)進(jìn)行校對(duì)和互相匹配。在設(shè)計(jì)和實(shí)施后對(duì)對(duì)應(yīng)的硬件和軟件進(jìn)行互相驗(yàn)證,最終目的保證設(shè)計(jì)出軟件與硬件互相匹配的系統(tǒng)。一些系統(tǒng)的核心技術(shù)就是系統(tǒng)功能集成化。在比較傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法中，硬件不在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi),軟件設(shè)計(jì)都是以功能和使用為基礎(chǔ)，硬件設(shè)施屬于傳統(tǒng)組裝過(guò)程需要考慮的范疇。軟件與硬件相互協(xié)同設(shè)計(jì)在開(kāi)發(fā)實(shí)際應(yīng)用中可以表現(xiàn)出雙重的優(yōu)勢(shì)。第一步對(duì)不同性質(zhì)和任務(wù)目標(biāo)找到一個(gè)或者幾個(gè)切實(shí)可行的方案。把任務(wù)目標(biāo)進(jìn)行劃分，對(duì)軟硬件的功能進(jìn)行搭配,生產(chǎn)所需的硬件和對(duì)應(yīng)的軟件部分。把功能和任務(wù)進(jìn)行劃分是軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的一步,并且進(jìn)行任務(wù)劃分是要滿足以些約束和適當(dāng)條件下進(jìn)行搭配,把各個(gè)系統(tǒng)功能最為優(yōu)越的部分按照一定的方法進(jìn)行規(guī)劃。輕金屬材料在軟件工程設(shè)計(jì)中,有以下幾種方法可以通過(guò)加強(qiáng)硬件的方式來(lái)提高軟件的運(yùn)行能力：①DIY指令協(xié)調(diào)方法；②DIY外設(shè)附加方式；③WHYUSJ可執(zhí)行能力。輕金屬材料在軟件工程設(shè)計(jì)中指令主要包括軟件定義邏輯設(shè)計(jì)和硬件外配加強(qiáng)。使輕金屬材料可以有效的發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)，即強(qiáng)度高、集成能力強(qiáng)，同時(shí)又發(fā)揮了軟件的邏輯能力強(qiáng)和指令系統(tǒng)執(zhí)行化的優(yōu)勢(shì)。
2輕金屬材料在軟件工程設(shè)計(jì)中組織結(jié)構(gòu)型模式
輕金屬材料資源共享計(jì)數(shù)器:輕金屬材料資源共享計(jì)數(shù)器是解決軟件系統(tǒng)不能及時(shí)釋放資源共享問(wèn)題。在使用時(shí),軟件資源不能被多個(gè)用戶同時(shí)使用和共享,只有當(dāng)所有的用戶都不使用資源時(shí),資源才能夠釋放復(fù)制,輕金屬材料資源共享計(jì)數(shù)器的使用可以把資源分配任務(wù)從新分配；另一方面,輕金屬材料資源共享計(jì)數(shù)器要及時(shí)對(duì)資源再分配,確定資源不再有用戶使用,需要及時(shí)地對(duì)資源進(jìn)行釋放,這樣對(duì)提高軟件系統(tǒng)系統(tǒng)運(yùn)行速度和穩(wěn)定性起到至關(guān)重要作用[2-4]。軟件系統(tǒng)適配模式:該模式是軟件系統(tǒng)在解決信息資源在硬件系統(tǒng)之間無(wú)法交互的問(wèn)題。軟件系統(tǒng)適配模式把硬件之間資源信息相互調(diào)節(jié),同時(shí)資源信息的格式和內(nèi)容通過(guò)特定的方法加以簡(jiǎn)單化方便傳輸。軟件系統(tǒng)適配模式將資源信息進(jìn)行包裝和命令傳輸,從而使其能夠在硬件之間自由靈活的傳輸。此外,軟件系統(tǒng)適配模式還可以把資源信息進(jìn)行壓縮和解壓這樣更加節(jié)約了使用的空間。Dtmf模塊Dsp處理部分Fsk顯示Cpc信令用戶接口電路Tdm交換矩陣任務(wù)資源傳送瀏覽圖2輕金屬材料在軟件工程設(shè)計(jì)中劃分方案門(mén)面效應(yīng)：門(mén)面效應(yīng)說(shuō)的是軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)之間的互相匹配度。軟件系統(tǒng)為一個(gè)用戶提供服務(wù)時(shí)，硬件系統(tǒng)進(jìn)行輔助,從而使客戶在享受軟件帶來(lái)的便利時(shí)，又得到了硬件帶來(lái)的質(zhì)感，使客戶與軟件系統(tǒng)的互動(dòng)變成與整體的互動(dòng),極大的方便了客戶的使用。門(mén)面效應(yīng)蘊(yùn)含著軟件和硬件的搭配以及相互協(xié)調(diào)能力。門(mén)面效應(yīng)本身可以給客戶帶來(lái)更多更好的服務(wù),當(dāng)客戶需要系統(tǒng)來(lái)完成某項(xiàng)任務(wù)時(shí),門(mén)面效應(yīng)首先把任務(wù)同時(shí)分配給兩大系統(tǒng),由兩大系統(tǒng)同時(shí)完成。
3結(jié)語(yǔ)
軟件工程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，一般在設(shè)計(jì)中包括了許許多多的數(shù)據(jù)模型、模式運(yùn)算、整體框架的組件等，但是為了更好的提高軟件系統(tǒng)的工作效率，把硬件系統(tǒng)也考慮在內(nèi)是目前設(shè)計(jì)的一個(gè)方向。本文通過(guò)對(duì)輕金屬材料在軟件工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，明確的闡述了這種設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，為以后軟件設(shè)計(jì)標(biāo)明方向。
作者:李攀 單位:廣東科技學(xué)院
參考文獻(xiàn):
[1]朱旻,巨東英.鎂合金薄板雙輥連續(xù)鑄造過(guò)程中的熱流場(chǎng)數(shù)值模擬和鑄造條件的優(yōu)化設(shè)計(jì)[C]//全國(guó)材料計(jì)算與模擬學(xué)術(shù)會(huì)議.2007.
[2]朱磊,張麥倉(cāng),董建新,等.TC11合金本構(gòu)關(guān)系的建立及其在盤(pán)件等溫鍛造工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].稀有金屬材料與工程,2006,35(2):253-256.
1金屬材料工程專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)的
當(dāng)前我國(guó)本科生教育尤其是應(yīng)用型本科院校教育，普遍存在的突出問(wèn)題是創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足，動(dòng)手能力較弱，很難適應(yīng)迅速發(fā)展的市場(chǎng)要求和日益激烈的科技競(jìng)爭(zhēng)的需要[1]。而實(shí)踐性教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)，提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，以及促使學(xué)生將所掌握的知識(shí)向技能轉(zhuǎn)化的重要環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)不僅可以鞏固和加深學(xué)生對(duì)有關(guān)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度、科研作風(fēng)，以及創(chuàng)新思維的能力[2]。
在高等教育體系中，實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)是高等工程教育人才培養(yǎng)不可缺少的重要環(huán)節(jié)。湖南工業(yè)大學(xué)冶金工程學(xué)院金屬材料工程專業(yè)創(chuàng)辦于20世紀(jì)70年代初，依據(jù)教學(xué)大綱和市場(chǎng)對(duì)人才的需求，從專科教育到本科教育形成了穩(wěn)定有效的實(shí)踐性教學(xué)體系。這一實(shí)踐性教學(xué)體系由教學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、工程訓(xùn)練和社會(huì)實(shí)踐4個(gè)模塊組成。教學(xué)實(shí)驗(yàn)包括公共課實(shí)驗(yàn)、專業(yè)課實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)；實(shí)習(xí)包括工程實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)；工程訓(xùn)練包括課程設(shè)計(jì)、綜合實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)；社會(huì)實(shí)踐包括科技活動(dòng)、社團(tuán)活動(dòng)、創(chuàng)新性活動(dòng)等。整個(gè)實(shí)踐性教學(xué)體系構(gòu)成如圖1所示。這一體系的實(shí)施為湖南工業(yè)大學(xué)冶金工程學(xué)院培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力起到了較大的作用。但是，目前也存在一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在：實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)未能形成以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力為主線的優(yōu)化的實(shí)踐性教學(xué)體系，不能適應(yīng)高等教育由知識(shí)傳授型向能力培養(yǎng)型的轉(zhuǎn)變[3]；綜合實(shí)驗(yàn)開(kāi)出率不高；校內(nèi)實(shí)習(xí)基地建設(shè)投入不足；建設(shè)和開(kāi)發(fā)校外實(shí)習(xí)基地有較大難度。針對(duì)這些問(wèn)題，湖南工業(yè)大學(xué)冶金工程學(xué)院金屬材料工程專業(yè)在原實(shí)踐性教學(xué)體系基礎(chǔ)上，對(duì)一些環(huán)節(jié)進(jìn)行了調(diào)整與創(chuàng)新，以滿足本專業(yè)人才培養(yǎng)的需要。
2金屬材料工程專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)改
針對(duì)實(shí)踐性教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)的特點(diǎn)和要求,為發(fā)揮實(shí)踐性教學(xué)在優(yōu)秀專業(yè)人才培養(yǎng)中的作用，湖南工業(yè)大學(xué)冶金工程學(xué)院加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。目前，金屬材料工程專業(yè)已經(jīng)擁有熱、冷加工實(shí)驗(yàn)室，高精度軋制實(shí)驗(yàn)室，金相實(shí)驗(yàn)室，材料性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室等。實(shí)驗(yàn)室總面積達(dá)280m2，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備總計(jì)60多臺(tái)套，總價(jià)值150余萬(wàn)元。其中有130冷軋機(jī)、動(dòng)態(tài)應(yīng)變采集儀、德國(guó)萊卡金相顯微鏡、電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)等10萬(wàn)元以上的大型實(shí)驗(yàn)及檢測(cè)設(shè)備10臺(tái)套。實(shí)驗(yàn)室集金屬材料熱加工教學(xué)、檢測(cè)、分析、技術(shù)咨詢和科研服務(wù)為一體，初步成為了具有冶金行業(yè)特色的集熱、冷加工于一體的綜合實(shí)驗(yàn)室。根據(jù)湖南工業(yè)大學(xué)冶金工程學(xué)院制定的金屬材料工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案以及該院多年積累的實(shí)踐性教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，按照學(xué)生能力逐漸形成、專業(yè)知識(shí)不斷深化、綜合素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的規(guī)律，在實(shí)踐性教學(xué)改革方面主要采取了相應(yīng)的措施。
2.1加強(qiáng)“三性實(shí)驗(yàn)”，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K是促進(jìn)學(xué)生深化理論知識(shí)、掌握實(shí)驗(yàn)技能并獲得實(shí)驗(yàn)研究方法訓(xùn)練的基本模塊。主要包括一般基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課、專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課和專業(yè)實(shí)驗(yàn)課等教學(xué)環(huán)節(jié)。這一模塊是學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中最基礎(chǔ)的部分[4]。對(duì)于這一模塊的實(shí)驗(yàn)課，應(yīng)當(dāng)針對(duì)不同內(nèi)容選擇不同試驗(yàn)方式。如大學(xué)物理、物理化學(xué)等實(shí)驗(yàn)，一般作為驗(yàn)證理論、訓(xùn)練學(xué)生專業(yè)技能的一種手段，基本可以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主。在專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)方面，精心選擇各門(mén)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加“三性實(shí)驗(yàn)”（設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)）類型，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。比如對(duì)金屬塑性變形與軋制理論這門(mén)課，開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)包括：前滑值的確定，各工藝參數(shù)對(duì)軋制力的綜合影響，最大軋入角、寬展和摩擦系數(shù)的測(cè)定及影響因素分析，軋制力、軋機(jī)剛度系數(shù)測(cè)定等，這些都采取“三性實(shí)驗(yàn)”。同時(shí)，對(duì)于該專業(yè)開(kāi)設(shè)的材料成型工程學(xué)、塑性變形數(shù)值模擬、計(jì)算機(jī)輔助孔型設(shè)計(jì)、軋鋼工藝學(xué)（板帶、管、型、線）、有色金屬加工學(xué)、壓力加工設(shè)備、軋制測(cè)試技術(shù)等專業(yè)課程，為了強(qiáng)化學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，將計(jì)算機(jī)應(yīng)用與專業(yè)課教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合，將多媒體教學(xué)和計(jì)算機(jī)模擬引入到教學(xué)中。
2.2利用校內(nèi)工程實(shí)踐基地，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力
校內(nèi)工程實(shí)踐基地是整個(gè)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分。湖南工業(yè)大學(xué)冶金工程學(xué)院金屬材料工程專業(yè)在校內(nèi)工程實(shí)踐基地的實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容包括金工實(shí)習(xí)、綜合實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)訓(xùn)、軋鋼工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)。校內(nèi)工程實(shí)踐基地的實(shí)踐性教學(xué)具有教學(xué)過(guò)程容易控制、教學(xué)成本低、實(shí)習(xí)效果易于保證等優(yōu)點(diǎn)。因此，該院充分利用校內(nèi)工程實(shí)踐基地，盡可能多地安排學(xué)生進(jìn)基地學(xué)習(xí)。以金工實(shí)習(xí)課程為例，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)等課程的大綱要求，教師給出工件使用條件，要求學(xué)生根據(jù)實(shí)習(xí)環(huán)境提供的材料和設(shè)備，制訂工藝方案，并實(shí)際操作進(jìn)行結(jié)果檢測(cè)和分析，最后交出設(shè)計(jì)作品，寫(xiě)出實(shí)習(xí)報(bào)告。整個(gè)金工實(shí)習(xí)過(guò)程由實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的實(shí)習(xí)老師手把手地指導(dǎo)，有時(shí)聘請(qǐng)工廠技術(shù)人員帶隊(duì)完成。在實(shí)習(xí)過(guò)程中，指導(dǎo)老師對(duì)典型工件進(jìn)行工藝質(zhì)量分析，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，同時(shí)也有利于培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)崗敬業(yè)精神。再比如，該院在軋鋼工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)中，通過(guò)選題（真題真做）和過(guò)程監(jiān)控，提高了學(xué)生面向本專業(yè)，解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
2.3帶領(lǐng)學(xué)生參與科研項(xiàng)目，增強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐及科研能力
湖南工業(yè)大學(xué)冶金工程學(xué)院以新建的材料成型與性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室為依托，結(jié)合教師的科研項(xiàng)目，采用“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)合模式，直接為實(shí)踐教學(xué)服務(wù)，把本學(xué)科前沿或從科研轉(zhuǎn)化而來(lái)的實(shí)驗(yàn)及科研成果融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中，使實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容具有新穎性、實(shí)用性和前瞻性。操作上，可由老師結(jié)合科研項(xiàng)目某一環(huán)節(jié)和學(xué)生接觸的專業(yè)課程，提出試驗(yàn)?zāi)康模蓪W(xué)生就試驗(yàn)材料、試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)方案和試驗(yàn)結(jié)果分析整個(gè)過(guò)程進(jìn)行設(shè)計(jì)和操作，增強(qiáng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和科研能力。目前，湖南工業(yè)大學(xué)冶金工程學(xué)院金屬材料工程專業(yè)以高精度軋制技術(shù)為研究基礎(chǔ)帶動(dòng)的教學(xué)研究方向包括：高精度軋制技術(shù)研究、冷熱帶鋼連軋機(jī)、小型材連軋的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、控軋控冷線的設(shè)計(jì)和熱帶、冷帶鋼連軋機(jī)組板形控制技術(shù)；冷軋、熱軋、中厚板表面質(zhì)量在線檢測(cè)成套技術(shù)與設(shè)備；軋制工藝過(guò)程及設(shè)備的數(shù)值模擬與仿真技術(shù)及軟件；鋼材品種開(kāi)發(fā)和性能優(yōu)化技術(shù)；多輥機(jī)架可逆式冷軋帶鋼機(jī)組成套技術(shù)與設(shè)備；軋鋼新工藝、新技術(shù)和軋鋼自動(dòng)化技術(shù)培訓(xùn)，先進(jìn)軋制過(guò)程數(shù)字模擬及人工智能控制技術(shù)。將上述科研內(nèi)容融入本方向的實(shí)踐教學(xué)中，應(yīng)用多媒體方式進(jìn)行教學(xué)，將通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程仿真設(shè)計(jì)和CAD設(shè)計(jì)引入到課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中。學(xué)生在科研開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)活動(dòng)中提高了工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
2.4加強(qiáng)校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生上崗操作能力
金屬材料工程專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)就是通過(guò)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)使學(xué)生了解和掌握煉鐵、煉鋼、軋鋼理論和工藝，并以此為基礎(chǔ)，到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)一步了解和掌握煉鐵、煉鋼、軋鋼工藝的基本工藝方法。而要達(dá)到這個(gè)目的，就必須讓學(xué)生親臨生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，甚至要讓學(xué)生親自操作。只有這樣，學(xué)生才能了解鋼鐵冶金企業(yè)的整體生產(chǎn)流程，熟悉轉(zhuǎn)爐、電爐煉鋼，爐外精煉及連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)的主要設(shè)備和工藝流程，重點(diǎn)掌握軋鋼生產(chǎn)的整個(gè)工藝流程（生產(chǎn)原料準(zhǔn)備、加熱、軋制、冷卻、熱處理、精整等工序），全面了解企業(yè)的先進(jìn)設(shè)備和現(xiàn)代化的生產(chǎn)管理。因此，帶領(lǐng)學(xué)生到生產(chǎn)企業(yè)實(shí)習(xí)是金屬材料工程專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)必不可少的環(huán)節(jié)，甚至可以說(shuō)這個(gè)環(huán)節(jié)的成敗關(guān)系到該專業(yè)人才培養(yǎng)的成敗。因?yàn)椋@是將學(xué)生所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的實(shí)踐過(guò)程，也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力和分析、解決問(wèn)題能力的有效途徑，還是對(duì)理論教學(xué)的繼續(xù)、深化和檢驗(yàn)；通過(guò)這個(gè)環(huán)節(jié)還能實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)[6]。而要使這個(gè)環(huán)節(jié)順利進(jìn)行，校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)是關(guān)鍵。然而近年來(lái)，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，一方面企業(yè)更多地考慮其經(jīng)濟(jì)效益，而不愿意接收在校學(xué)生實(shí)習(xí)；而另一方面，企業(yè)要求大學(xué)畢業(yè)生能零距離上崗。這使得生產(chǎn)實(shí)習(xí)中生產(chǎn)與教學(xué)之間的矛盾越來(lái)越突出。加之，高校在實(shí)踐性教學(xué)方面面臨以下問(wèn)題：第一，學(xué)校的實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)不足；第二，出于上述市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下企業(yè)大都以經(jīng)濟(jì)效益為導(dǎo)向，同時(shí)企業(yè)出于對(duì)安全生產(chǎn)及維護(hù)正常的生產(chǎn)秩序考慮，不管是獨(dú)資企業(yè)還是大中型國(guó)有企業(yè)，大都不愿意接收學(xué)生實(shí)習(xí)。因此，高校在校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)方面困難重重。湖南工業(yè)大學(xué)冶金工程學(xué)院以校企雙方在長(zhǎng)期合作中結(jié)下的深厚感情為紐帶，以高校為企業(yè)提供生產(chǎn)服務(wù)以及為企業(yè)培養(yǎng)合格人才為保證，建立和開(kāi)拓了較穩(wěn)固的實(shí)習(xí)基地[5]。包括武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司、湘潭鋼鐵集團(tuán)有限公司、湖南衡陽(yáng)鋼管（集團(tuán)）有限公司、漣源鋼鐵集團(tuán)有限公司、冷水江鋼鐵集團(tuán)有限公司、株洲冶煉集團(tuán)有限公司、株洲硬質(zhì)合金集團(tuán)有限公司、廣東韶關(guān)富洋粉末冶金有限公司等大中型企業(yè)在內(nèi)的許多企業(yè)成為了湖南工業(yè)大學(xué)冶金工程學(xué)院的實(shí)踐性教學(xué)基地。為學(xué)校加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力，以實(shí)現(xiàn)畢業(yè)生零距離上崗創(chuàng)造了條件。
1實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資隊(duì)伍不穩(wěn)定,水平不高
專職的實(shí)驗(yàn)教學(xué)老師少、工作量多,除實(shí)驗(yàn)課外,還承擔(dān)了實(shí)驗(yàn)室儀器安全、維護(hù)、庫(kù)房管理等工作,加上實(shí)驗(yàn)人員被看做輔助教學(xué)、服務(wù)教學(xué)的二線工作人員,不被重視,實(shí)驗(yàn)人員工作沒(méi)有積極性,不愿長(zhǎng)期從事本行工作,必定會(huì)影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。絕大多數(shù)有經(jīng)驗(yàn)、資深的教師都是兼任教學(xué)、科研、實(shí)踐指導(dǎo)、管理工作于一身,沒(méi)有時(shí)間與精力去創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。大多的青年教師都是出校門(mén)又入校門(mén),實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足,難以體現(xiàn)出優(yōu)異的指導(dǎo)效果。對(duì)教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新等沒(méi)有相應(yīng)的考核評(píng)價(jià)機(jī)制,導(dǎo)致他們對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不關(guān)心,對(duì)自己實(shí)踐能力的提高缺乏動(dòng)力。
2實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系不夠完善,內(nèi)容滯后單一
現(xiàn)在的金屬材料工程專業(yè)學(xué)生在大一、大二幾乎沒(méi)有接觸實(shí)驗(yàn)課,大三實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容太多,內(nèi)容分散,缺乏必要的聯(lián)系。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容從屬于某一專業(yè)課程,相近課程的實(shí)驗(yàn)各自設(shè)置,實(shí)驗(yàn)重復(fù)現(xiàn)象嚴(yán)重。實(shí)驗(yàn)教材多由教師自己編寫(xiě),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)教材和老師的安排進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不進(jìn)行主動(dòng)思考,有很強(qiáng)的依賴性。實(shí)驗(yàn)類型大多屬于演示性、驗(yàn)證性,綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少,傳統(tǒng)經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較多,體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的較少,實(shí)驗(yàn)課重視學(xué)生專業(yè)技能培養(yǎng),而忽學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式封閉,時(shí)間有限,沒(méi)有達(dá)到教學(xué)目的,學(xué)生自己感興趣的實(shí)驗(yàn)也無(wú)處去做,嚴(yán)重挫傷積極性影響創(chuàng)新。沒(méi)有一套考核實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的辦法和指標(biāo),學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容過(guò)于單一,往往是實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)內(nèi)容的復(fù)制加上一些實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)。這些都與“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)不相符。
3實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備不夠充足
由于學(xué)校搬遷的原因和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的需要,金屬材料實(shí)驗(yàn)室的廢舊儀器教多,對(duì)其沒(méi)有合理的利用。實(shí)驗(yàn)室中有些儀器配套數(shù)量較少,而有些班級(jí)的學(xué)生人數(shù)較多,導(dǎo)致相應(yīng)的這些實(shí)驗(yàn)只能以演示性為主,同時(shí)也導(dǎo)致這些設(shè)備使用率過(guò)高,很快損壞,影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的正常運(yùn)行。目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)資金投入不夠,缺乏必要的教學(xué)儀器,使有些實(shí)驗(yàn)課無(wú)法開(kāi)展。沒(méi)有合理利用學(xué)院其他專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備,同他們共建實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。
金屬材料應(yīng)用型本科專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)措施
1優(yōu)化師資隊(duì)伍,突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性
建立一支學(xué)歷、職稱、年齡結(jié)構(gòu)合理的實(shí)驗(yàn)人員隊(duì)伍是搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要基礎(chǔ),我們應(yīng)該建立專職的具有創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍,積極引進(jìn)高素質(zhì)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員,引導(dǎo)具有博士學(xué)位的教師參與實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍的素質(zhì)和專業(yè)技術(shù)水平。通過(guò)組織實(shí)驗(yàn)教師到國(guó)內(nèi)著名高校進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)培訓(xùn)等措施,提高他們實(shí)驗(yàn)教學(xué)的能力。同時(shí),提高實(shí)驗(yàn)教師的地位和待遇,對(duì)他們開(kāi)展課題立項(xiàng)工作,給予一定的經(jīng)費(fèi)資助,在業(yè)績(jī)考核、職稱評(píng)定等方面要客觀、公正,提高他們工作的積極性。所有教師都應(yīng)參于實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作,對(duì)儀器的安裝、調(diào)試、使用都要了解,以便教師更好地指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。學(xué)校還應(yīng)規(guī)定教師每年必須完成一定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作量,并將其作為教師年度考核和職稱評(píng)定范圍。提高實(shí)驗(yàn)課的獨(dú)立性,學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的考核成績(jī)應(yīng)和理論課一樣納入到學(xué)科成績(jī),并適當(dāng)增加其學(xué)分。制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考試規(guī)范,嚴(yán)格制定考試制度。通過(guò)學(xué)生評(píng)教,教研室監(jiān)督等措施,保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
2改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系依附學(xué)院的實(shí)驗(yàn)條件,實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
設(shè)置注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)循序漸進(jìn),由初級(jí)到高級(jí)、由模仿驗(yàn)證到綜合設(shè)計(jì),建立一系列必做實(shí)驗(yàn)和選作實(shí)驗(yàn),每進(jìn)一層都應(yīng)強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)知識(shí)和綜合能力。在第二學(xué)年,開(kāi)展基本技能實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)用儀器設(shè)備的原理、操作過(guò)程與用途,具備工程實(shí)踐必備的實(shí)驗(yàn)技能,是學(xué)生在接觸專業(yè)知識(shí)前,對(duì)專業(yè)內(nèi)容的一次感性認(rèn)識(shí),為以后的實(shí)驗(yàn)課和專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。第三學(xué)年,針對(duì)學(xué)生分方向后設(shè)置專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課,包括方向限選實(shí)驗(yàn)課與選修實(shí)驗(yàn)課,他與相應(yīng)的理論課相結(jié)合,讓學(xué)生在材料的制備、組織結(jié)構(gòu)、性能等方面有一個(gè)理性的深刻認(rèn)識(shí),通過(guò)這些項(xiàng)目的設(shè)置,初步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力。新型金屬材料方向的方向限選實(shí)驗(yàn)課可有材料制備實(shí)驗(yàn)、熱處理工藝實(shí)驗(yàn)、組織性能分析實(shí)驗(yàn)、磁性材料器件制備與檢測(cè)等,表面工程方向可有表面涂層性能測(cè)試、涂料與涂裝工藝實(shí)驗(yàn)、電鍍工藝實(shí)驗(yàn)等,各方向的學(xué)生可以選擇另一個(gè)方向的實(shí)驗(yàn)課作為選修實(shí)驗(yàn)課。同時(shí)在這些實(shí)驗(yàn)中,注重全流程教學(xué),并增加探索性和障礙性實(shí)驗(yàn)。
3合理利用實(shí)驗(yàn)室資源,開(kāi)設(shè)內(nèi)容豐富的實(shí)驗(yàn)課程
充分利用學(xué)院的實(shí)訓(xùn)基地儀器設(shè)備(燒結(jié)、煉鐵、金屬熔煉、軋制工藝、金屬熱處理、特種陶瓷和航空航天功能材料與元件研究中心)和其它專業(yè)(冶金、材控)實(shí)驗(yàn)室資源,為學(xué)生提供豐富的實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件。實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的儀器功能要了解深透,為學(xué)生開(kāi)展多方式的實(shí)驗(yàn)課程。完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)具體項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,以硬度與沖擊實(shí)驗(yàn)為例,以前一般給定標(biāo)準(zhǔn)的試樣,讓學(xué)生進(jìn)行布氏硬度、洛氏硬度和沖擊實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)應(yīng)該把沖擊實(shí)驗(yàn)和硬度試驗(yàn)各自獨(dú)體設(shè)置為一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,由于沖擊韌性對(duì)材料的韌脆性轉(zhuǎn)化很敏感,可利用一系列低溫沖擊試樣測(cè)量鋼的冷脆性轉(zhuǎn)變溫度。對(duì)于硬度試驗(yàn),可用一系列不同熱處理后的鋁合金,如不同的固溶溫度和固溶時(shí)間,通過(guò)硬度測(cè)試找出最好的固溶方案。
4完善實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)與考核機(jī)制,豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段
實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)計(jì)需要有專門(mén)的設(shè)計(jì)人員,其中包括行業(yè)專家、教授和一線教師,對(duì)其的總目標(biāo)、子目標(biāo)、參考資料、電子教材都要有精辟的設(shè)計(jì),同時(shí)要注意前后之間的聯(lián)系,實(shí)驗(yàn)要循序漸進(jìn),由淺入深螺旋式上升,避免實(shí)驗(yàn)內(nèi)容重復(fù)。對(duì)于綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)書(shū)應(yīng)不同于傳統(tǒng)的指導(dǎo)書(shū),它沒(méi)有給出實(shí)驗(yàn)原理、也沒(méi)有給出實(shí)驗(yàn)方法、甚至沒(méi)有現(xiàn)成的參考資料,給出的只是實(shí)驗(yàn)?zāi)康?需學(xué)生自己去查資料,以科學(xué)研究的方式擬定實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)教學(xué)可采用多媒體教學(xué),學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告可利用多媒體在班上進(jìn)行討論。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)小組制度,每一組有一個(gè)負(fù)責(zé)人,負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的協(xié)調(diào),與教師的溝通,組中每一個(gè)人都要負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)中不同的部分。加入實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)前查資料、擬定好實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的好習(xí)慣,教師也可提出一些問(wèn)題讓學(xué)生在預(yù)習(xí)中思考,實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容應(yīng)加強(qiáng)數(shù)據(jù)的分析與評(píng)價(jià),實(shí)驗(yàn)中的出現(xiàn)的問(wèn)題應(yīng)詳細(xì)論述,對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)步驟只需簡(jiǎn)要敘述。實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核內(nèi)容主要包括實(shí)驗(yàn)內(nèi)容筆試,實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告成績(jī),實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī),專題實(shí)驗(yàn)難度系數(shù),實(shí)驗(yàn)匯報(bào)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中表現(xiàn)等。
5優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)備,改善實(shí)驗(yàn)室體系
整合現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室,加大投入,購(gòu)置數(shù)量充足,性能優(yōu)良,能滿足學(xué)生實(shí)驗(yàn)要求儀器與設(shè)備。同其他專業(yè)實(shí)驗(yàn)室共建實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái),在本專業(yè)實(shí)驗(yàn)室中無(wú)法開(kāi)展的實(shí)驗(yàn),可借助其他專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備開(kāi)展。對(duì)儀器設(shè)備的購(gòu)買(mǎi)要反復(fù)論證,購(gòu)買(mǎi)性能優(yōu)良、價(jià)格合理、運(yùn)用率較高的儀器設(shè)備,防止儀器的重復(fù)配置,閑置等現(xiàn)象。儀器設(shè)備嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)規(guī)章管理制度,付諸于實(shí)踐,發(fā)揮實(shí)驗(yàn)設(shè)備的最大效益,做到定期校驗(yàn)維護(hù),確保實(shí)驗(yàn)儀器的正常運(yùn)行。開(kāi)學(xué)前做出本實(shí)驗(yàn)室需要添置的儀器、藥品的采購(gòu)計(jì)劃,保證本學(xué)期實(shí)驗(yàn)教學(xué)所需的藥品、器件充足,確保實(shí)驗(yàn)課的順利開(kāi)展。實(shí)驗(yàn)室實(shí)行開(kāi)放制度,給學(xué)生足夠的實(shí)驗(yàn)完成實(shí)驗(yàn)。
結(jié)語(yǔ)
金屬材料工程專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)思考實(shí)施策略一、材料科學(xué)與工程專業(yè)英語(yǔ)的特點(diǎn)
材料科學(xué)與工程專業(yè)英語(yǔ)是材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科中重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課之一，由金屬材料工程、材料物理等二級(jí)學(xué)科專業(yè)英語(yǔ)組成。它是材料工程技術(shù)領(lǐng)域中一種普遍使用與推廣的英語(yǔ)文體，要求語(yǔ)言表述客觀嚴(yán)謹(jǐn)、具有較強(qiáng)的邏輯性及系統(tǒng)性，往往揭示材料的制備與合成、組織結(jié)構(gòu)和使用性能等最新動(dòng)態(tài)，以實(shí)現(xiàn)該領(lǐng)域前沿科技信息的及時(shí)交流與共享，故靈活運(yùn)用材料科學(xué)與工程專業(yè)英語(yǔ)在國(guó)際合作和學(xué)術(shù)交流中具有重要意義。
通常，將材料科學(xué)與工程專業(yè)英語(yǔ)的特點(diǎn)概括為語(yǔ)法特點(diǎn)和詞匯特點(diǎn)。前者體現(xiàn)在材料工程技術(shù)領(lǐng)域中相關(guān)概念、原理的表達(dá)或翻譯和寫(xiě)作等語(yǔ)言表述時(shí)，強(qiáng)調(diào)內(nèi)容的客觀性和真實(shí)性，語(yǔ)言敘述準(zhǔn)確規(guī)范、邏輯性和規(guī)范性強(qiáng)、精煉流暢。如第三人稱語(yǔ)氣和被動(dòng)語(yǔ)態(tài)，力求對(duì)研究對(duì)象和過(guò)程客觀準(zhǔn)確描述；非謂語(yǔ)動(dòng)詞短語(yǔ)和名詞化結(jié)構(gòu)，如分詞、動(dòng)名詞及動(dòng)詞不定式等可代替從句，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，避免復(fù)雜主從復(fù)合長(zhǎng)句；省略句和慣用句型等用于句子的精煉表達(dá)、準(zhǔn)確陳述和嚴(yán)密推理。后者體現(xiàn)在專業(yè)英語(yǔ)詞匯的組成、構(gòu)詞法和各種詞匯縮略等，專業(yè)詞匯一般包括材料科學(xué)與工程學(xué)科相關(guān)的專業(yè)技術(shù)詞匯、學(xué)科通用的半專業(yè)詞匯和書(shū)面非專業(yè)詞匯。專業(yè)技術(shù)詞匯意義狹窄單一、專業(yè)性強(qiáng)，只在本專業(yè)范圍內(nèi)使用。其中，絕大部分專業(yè)詞匯按構(gòu)詞法由常用詞匯轉(zhuǎn)化、合成、派生出來(lái)，如詞根或詞綴構(gòu)成的合成詞；半專業(yè)詞匯詞義繁多、用法靈活、形式多樣，需在“英譯漢”時(shí)注意詞義的正確選擇；非專業(yè)詞匯嚴(yán)格表現(xiàn)專業(yè)內(nèi)容、避免歧義。
二、金屬材料工程專業(yè)英語(yǔ)的教學(xué)現(xiàn)狀和存在問(wèn)題
金屬材料工程專業(yè)英語(yǔ)為材料科學(xué)與工程專業(yè)英語(yǔ)的重要組成部分。以本校為例，該專業(yè)英語(yǔ)的課程設(shè)置和教學(xué)計(jì)劃雖經(jīng)多版次（2003、2006和2011版）修改仍存諸多問(wèn)題：
1.專業(yè)英語(yǔ)課程設(shè)置時(shí)間不盡合理，與考研復(fù)習(xí)和求職面試有所沖突。學(xué)生在前期大學(xué)基礎(chǔ)英語(yǔ)學(xué)習(xí)時(shí)，以CET-4或6為主要目標(biāo)，少有專業(yè)英語(yǔ)相關(guān)知識(shí)積累，且課程一般設(shè)置在第六、七學(xué)期，總學(xué)時(shí)數(shù)相對(duì)較少（每學(xué)期16學(xué)時(shí)），學(xué)生對(duì)專業(yè)英語(yǔ)的重視程度較低，難以保證其教學(xué)的連續(xù)性和系統(tǒng)性。
2.教學(xué)內(nèi)容枯燥、陳舊，難以及時(shí)捕捉科技前沿信息，對(duì)專業(yè)英語(yǔ)教師要求較高。教學(xué)參考書(shū)僅局限在少數(shù)國(guó)內(nèi)高校出版的聽(tīng)說(shuō)譯寫(xiě)教材，其選擇范圍窄，教材內(nèi)容多為單調(diào)敘述原理的表現(xiàn)形式且不易理解，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，缺乏教學(xué)信息的適應(yīng)性和實(shí)用性，同時(shí)專業(yè)教師需查閱大量SCI、EI和CPCI檢索英文期刊來(lái)獲取材料領(lǐng)域的前沿信息。
3.教學(xué)模式與教學(xué)手段單一，多采用翻譯與閱讀結(jié)合的教學(xué)方法。實(shí)際專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)中，借助多媒體教學(xué)手段或傳統(tǒng)板書(shū)手段，以教師為中心開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，需突破單一翻譯或閱讀與翻譯結(jié)合的教學(xué)方法，增加學(xué)生聽(tīng)說(shuō)讀寫(xiě)綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，提高專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)的趣味性。
4.課程考核環(huán)節(jié)不盡合理，缺乏對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的全面監(jiān)管。本校采用專業(yè)基礎(chǔ)課“五級(jí)分制”的閉卷考核方式，主要以結(jié)課考試成績(jī)來(lái)確定該課程的最終考核成績(jī)，往往忽視學(xué)生聽(tīng)說(shuō)讀寫(xiě)譯的綜合語(yǔ)言運(yùn)用能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)，難達(dá)到客觀反映專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)效果的目的。
三、金屬材料工程專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)方法改革的思考
鑒于上述金屬材料工程專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)中存在的諸多問(wèn)題，故現(xiàn)階段對(duì)專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)方法或?qū)嵺`環(huán)節(jié)的改革就顯得十分必要。金屬材料工程專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)目的為指導(dǎo)學(xué)生閱讀和撰寫(xiě)材料科學(xué)領(lǐng)域的英文文獻(xiàn)和科技論文，并能通過(guò)學(xué)術(shù)交流走向國(guó)際舞臺(tái)。因此，在專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)改革過(guò)程中，應(yīng)針對(duì)材料科學(xué)與工程學(xué)科專業(yè)英語(yǔ)特點(diǎn)、教學(xué)大綱要求和學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，運(yùn)用多元化的教學(xué)手段，并憑借靈活多變的教學(xué)方法，擺脫所選教材束縛和界限，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
所謂教學(xué)方法改革就是突破單以教師為主體的傳統(tǒng)教學(xué)方法，實(shí)施以學(xué)生為主體的分組討論、自主教學(xué)等新型教學(xué)模式，并利用模擬國(guó)際會(huì)議的情境式教學(xué)方法來(lái)提高學(xué)生語(yǔ)言交流與表達(dá)能力。
1.分組討論模式。該模式用于口語(yǔ)教學(xué)，以3～5人為一個(gè)Group，分派不同Topic（如：Progress in Carbon Nanotube），內(nèi)部成員經(jīng)英語(yǔ)交流與討論后形成整理材料，進(jìn)行Oral Presentation報(bào)告。
2.自主教學(xué)模式。該模式用于以教師為主體的教學(xué)活動(dòng)外的專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)環(huán)節(jié)，即適當(dāng)安排以學(xué)生為主體的自主教學(xué)活動(dòng)，其實(shí)施方法則按照課程教學(xué)計(jì)劃將可控性強(qiáng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容指定給某位同學(xué)，準(zhǔn)備一段時(shí)間后進(jìn)行自主授課教學(xué)，課后教師給予評(píng)價(jià)與建議，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
3.情境式教學(xué)模式。該模式是在前兩種模式基礎(chǔ)上的升級(jí)版教學(xué)模式，對(duì)學(xué)生素質(zhì)和能力要求較高，全面展示International Conference的基本流程和應(yīng)該如何準(zhǔn)備會(huì)議，且能通過(guò)模擬口頭報(bào)告形式改善口語(yǔ)活動(dòng)質(zhì)量。
四、金屬材料工程專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)水平實(shí)施策略的探討
欲全面提高專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)水平，在進(jìn)行教學(xué)方法改革的同時(shí)，需采取如下策略：
1.明確金屬材料工程專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)，教與學(xué)雙方重視專業(yè)英語(yǔ)課程教學(xué)。教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)即以材料專業(yè)知識(shí)的課堂教學(xué)為依托，培養(yǎng)學(xué)生使用英語(yǔ)工具學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，熟練閱讀本專業(yè)的英語(yǔ)科技文獻(xiàn)，并鍛煉論文撰寫(xiě)及學(xué)術(shù)交流的能力。教師作為教學(xué)活動(dòng)的組織者，在提高自身能力同時(shí)，以認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度大量搜集該領(lǐng)域前沿信息，如綜述文章、專著節(jié)選、期刊論文等。學(xué)生應(yīng)正確認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)專業(yè)英語(yǔ)的現(xiàn)實(shí)意義，充分利用英語(yǔ)角、模擬國(guó)際會(huì)議等“第二課堂”活動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性。
2.聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫(xiě)、譯等多方面提高教學(xué)質(zhì)量和綜合運(yùn)用能力。合理安排聽(tīng)說(shuō)讀寫(xiě)各環(huán)節(jié)的教學(xué)進(jìn)度和授課時(shí)間分配，結(jié)合單一模式教學(xué)方法的改革措施，互動(dòng)式教學(xué)來(lái)提高學(xué)生聽(tīng)說(shuō)能力，自主式教學(xué)來(lái)提高學(xué)生讀寫(xiě)能力，任務(wù)式教學(xué)來(lái)提高學(xué)生對(duì)科技文獻(xiàn)的翻譯能力，以上教學(xué)方式形成有機(jī)整體，在實(shí)際教學(xué)中穿插結(jié)合，達(dá)到良好教學(xué)效果。
3.積極引導(dǎo)學(xué)生參與前沿課題信息捕獲。以科研訓(xùn)練環(huán)節(jié)為契機(jī)，鼓勵(lì)學(xué)生搜集并閱讀畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）研究方向相關(guān)的英語(yǔ)論文，為課題的順利開(kāi)展提供有利條件。
4.注重國(guó)際會(huì)議和日?？谡Z(yǔ)交流訓(xùn)練。結(jié)合情境式教學(xué)方法和分組討論，采用視頻教學(xué)和模擬實(shí)踐聯(lián)合方式，加強(qiáng)國(guó)際交流口語(yǔ)訓(xùn)練，從根本上增強(qiáng)學(xué)生的語(yǔ)言綜合運(yùn)用能力。
五、結(jié)束語(yǔ)
上述為針對(duì)金屬材料工程專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行教學(xué)方法改革的探討，實(shí)施明確教學(xué)目標(biāo)，靈活教學(xué)模式，重視科研實(shí)踐，強(qiáng)化語(yǔ)言交流等策略，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)英語(yǔ)的積極性，提高專業(yè)英語(yǔ)的教學(xué)實(shí)效，滿足現(xiàn)階段材料工程領(lǐng)域復(fù)合型人才的實(shí)際需求。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：金屬材料工程；應(yīng)用型；創(chuàng)新型人才
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）16-0038-02
《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》指出，我國(guó)工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、市場(chǎng)化、國(guó)際化深入發(fā)展，人口、資源、環(huán)境壓力日益加大，經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式加快轉(zhuǎn)變，都凸顯了提高國(guó)民素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要性和緊迫性。這說(shuō)明培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是我們國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的重要方面。
一、培養(yǎng)應(yīng)用型金屬材料工程創(chuàng)新型人才的思考
培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，與創(chuàng)新人才培養(yǎng)的教育結(jié)構(gòu)、教育內(nèi)容、社會(huì)關(guān)注、產(chǎn)業(yè)培育等各個(gè)方面相關(guān)，是一個(gè)集學(xué)校教育、社會(huì)教育、職業(yè)教育等多方面的體系，并且是以培養(yǎng)創(chuàng)新性思維、創(chuàng)新性人格為基礎(chǔ)，創(chuàng)建創(chuàng)新型社會(huì)氛圍為目標(biāo)的教育體系。就高校而言，隨著社會(huì)的發(fā)展，需要針對(duì)不同專業(yè)、不同學(xué)生類型的特征訂制所需要的創(chuàng)新人才培養(yǎng)方法。針對(duì)理工科教育，創(chuàng)新型人才可分為三類：學(xué)術(shù)型、應(yīng)用型和技能型[1]。應(yīng)用型人才兼具學(xué)術(shù)型和技能型人才的特征，應(yīng)首先具備相當(dāng)?shù)膶I(yè)知識(shí)，同時(shí)能夠把握社會(huì)需求，將所學(xué)專業(yè)知識(shí)轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際工程問(wèn)題，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)的能力。從歷史上，人才培養(yǎng)目標(biāo)歷經(jīng)多次改革，20世紀(jì)80年代初，主要以提高學(xué)生技能為主[2]，金屬材料工程專業(yè)劃分為鑄造、鍛造、焊接等專業(yè)方向，畢業(yè)生的就業(yè)也很明確；之后，技能型培養(yǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)榇箢惻囵B(yǎng)，取消了類別劃分，在“寬口徑，重基礎(chǔ)”的培養(yǎng)模式下，學(xué)生不再單一瞄準(zhǔn)具體專業(yè)方向來(lái)學(xué)習(xí)，而將更多的精力花在專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)上，專業(yè)實(shí)踐相比前者有一定程度的減少，學(xué)習(xí)深度也相應(yīng)降低。在該教育模式下，一方面學(xué)生有寬的知識(shí)面，對(duì)未來(lái)的就業(yè)選擇也更自由；另一方面又帶來(lái)所學(xué)知識(shí)深度不夠，動(dòng)手能力相對(duì)欠缺的問(wèn)題。
當(dāng)前，金屬材料工程專業(yè)總體的培養(yǎng)模式?jīng)]有發(fā)生太大變化，主要是增加了通識(shí)教育和參與專業(yè)實(shí)踐的機(jī)會(huì)，這些舉措增進(jìn)了學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)知，但培養(yǎng)應(yīng)用型人才仍面臨種種挑戰(zhàn)，有如下幾個(gè)問(wèn)題值得思考。
1.雖然增加專業(yè)實(shí)踐機(jī)會(huì)，但針對(duì)課程內(nèi)容的大部分實(shí)踐都是淺嘗輒止，很難深入。對(duì)于金屬材料工程專業(yè)課程大多數(shù)的專業(yè)實(shí)踐，出于設(shè)備操作復(fù)雜性、課時(shí)壓縮等的考慮，以及考核仍主要以考試成績(jī)作為主要參考，致使大多課程實(shí)踐過(guò)程仍以參觀為主，實(shí)踐停留在表面。由于欠缺實(shí)踐深度，對(duì)于專業(yè)知識(shí)的感悟和應(yīng)用相對(duì)也較少，大部分學(xué)生停留在完成實(shí)踐過(guò)程，而非從實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題，另外，與實(shí)踐過(guò)程相對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目對(duì)接也較少，學(xué)生的創(chuàng)新活力沒(méi)有充分釋放。
2.技能培養(yǎng)缺少平臺(tái)。應(yīng)用型創(chuàng)新型人才應(yīng)當(dāng)有相對(duì)自由的技能培養(yǎng)平臺(tái)，學(xué)生在創(chuàng)新想法的指引下應(yīng)用技能解決問(wèn)題。以金屬材料工程專業(yè)來(lái)說(shuō)，專業(yè)性質(zhì)偏機(jī)械和金屬材料學(xué)，但也與物理、化學(xué)、力學(xué)等學(xué)科關(guān)聯(lián)，學(xué)生跨學(xué)科創(chuàng)新能力的提升，需要建立適宜的平臺(tái)，以加速學(xué)生創(chuàng)新想法和創(chuàng)新素質(zhì)的提高。而當(dāng)前由于學(xué)科間的壁壘導(dǎo)致現(xiàn)有的專業(yè)資源配置并不能靈活地為學(xué)生提供專業(yè)技能培養(yǎng)平臺(tái)，學(xué)生可能有好的想法和設(shè)計(jì)，但缺少條件和資源去實(shí)現(xiàn)。
3.應(yīng)用型創(chuàng)新型人才素質(zhì)的培養(yǎng)方向的思考。創(chuàng)新人才素質(zhì)包括：創(chuàng)新知識(shí)、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新性思維、創(chuàng)新性人格。創(chuàng)新知識(shí)由專業(yè)知識(shí)的深厚廣博為表征，創(chuàng)新能力以分析和解決問(wèn)題的能力以及溝通協(xié)調(diào)能力作為表征，創(chuàng)新性思維以思維深刻、敏捷和獨(dú)創(chuàng)為表征，創(chuàng)新性人格包括了堅(jiān)持、自信、批判、求知欲和想象力、好奇心和興趣[3]。對(duì)于金屬材料專業(yè)，需要做好對(duì)教學(xué)對(duì)象的分析和認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的針對(duì)性，進(jìn)一步使教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化和改進(jìn)，明確教學(xué)目標(biāo)的定位等，加強(qiáng)應(yīng)用型創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的頂層設(shè)計(jì)。
二、培養(yǎng)應(yīng)用型金屬材料工程創(chuàng)新型人才的措施
針對(duì)以上三個(gè)問(wèn)題，總結(jié)起來(lái)作者認(rèn)為，金屬材料工程有其自身的專業(yè)特點(diǎn)，人才培養(yǎng)既要強(qiáng)調(diào)“?！?，又要強(qiáng)調(diào)“博”。“?！币蠹由顚I(yè)深度的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，“博”要求有更多的平臺(tái)和機(jī)會(huì)給學(xué)生自由選擇和發(fā)揮，這就要使教學(xué)和實(shí)踐活動(dòng)開(kāi)展得更為靈活、專業(yè)性更強(qiáng)，應(yīng)用新的教學(xué)手段和教育模式改善教學(xué)質(zhì)量。基于此，筆者就培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的措施提供一些想法。
1.專業(yè)實(shí)踐過(guò)程中要重視學(xué)生的動(dòng)手和參與度。在提高學(xué)生動(dòng)手和參與度方面，當(dāng)前的高等教育已經(jīng)做了很多工作，比如：有些高校在本科二年級(jí)分配指導(dǎo)教師，給學(xué)生提供參與課題的機(jī)會(huì)，通信、電子等專業(yè)借助與企業(yè)的項(xiàng)目對(duì)接讓學(xué)生提升自己等等，這些都給金屬材料工程專業(yè)教學(xué)提供了有益參考。從項(xiàng)目中開(kāi)發(fā)學(xué)生潛力，從實(shí)踐中提升學(xué)生技能，無(wú)疑對(duì)提高學(xué)生創(chuàng)新能力十分重要。在該過(guò)程中，應(yīng)關(guān)注到專業(yè)特性。金屬材料工程專業(yè)的項(xiàng)目對(duì)接一般是間接通過(guò)導(dǎo)師來(lái)牽引，導(dǎo)師應(yīng)對(duì)學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行挖掘，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中的各環(huán)節(jié)進(jìn)行思考，并給予他們?cè)诜治龊驼砑夹g(shù)資料、處理數(shù)據(jù)方面的指導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生將知識(shí)遷移，開(kāi)展產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)調(diào)研，認(rèn)知產(chǎn)業(yè)需求和關(guān)注，引導(dǎo)創(chuàng)新想法的產(chǎn)生和實(shí)施，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)。此外，從本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)的規(guī)律來(lái)說(shuō)，應(yīng)更加關(guān)注專業(yè)實(shí)踐方面的“專”，依據(jù)學(xué)生的興趣和特長(zhǎng)，將學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)集中于特定領(lǐng)域，如：焊接、壓力加工等。本科教育時(shí)間有限，側(cè)重培養(yǎng)思維能力和解決問(wèn)題的能力的意義更大，學(xué)習(xí)目標(biāo)集中有助于挖掘他們思維的潛力，激發(fā)他們學(xué)習(xí)熱情，讓自己不僅“?！?，而且“博”。校企聯(lián)合是未來(lái)培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新型人才的重要途徑。未來(lái)創(chuàng)新型人才最終要走向社會(huì)，在工作中要能夠開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，解決工程問(wèn)題，并整合產(chǎn)業(yè)資源，開(kāi)展創(chuàng)新活動(dòng)。因此，企業(yè)實(shí)戰(zhàn)是關(guān)鍵要素之一。校企聯(lián)合的方式是多種多樣的，可以通過(guò)解決企業(yè)關(guān)心的實(shí)際問(wèn)題，也可以借助項(xiàng)目咨詢和開(kāi)發(fā)、科學(xué)研究等形式，學(xué)校利用科研平臺(tái)和學(xué)生資源，企業(yè)利用市場(chǎng)和經(jīng)驗(yàn)，這會(huì)給學(xué)生更多的機(jī)會(huì)。當(dāng)前，校企聯(lián)合的方式還沒(méi)有形成完整的資源配置鏈條，學(xué)生是否在企業(yè)中有自己發(fā)揮的空間還很難說(shuō)，這種模式需要進(jìn)一步細(xì)化，優(yōu)化學(xué)校、學(xué)生、企業(yè)之間的分工，對(duì)實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行充分說(shuō)明，給學(xué)生一個(gè)好的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新環(huán)境。
2.平臺(tái)建設(shè)應(yīng)更加健全。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的發(fā)展，當(dāng)前如創(chuàng)客等的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)交流平臺(tái)已經(jīng)較為成熟，而學(xué)校的創(chuàng)新教育平臺(tái)建設(shè)卻相對(duì)滯后。一方面，學(xué)校內(nèi)部存在學(xué)科壁壘，這不利于創(chuàng)新型人才多元化發(fā)展，因此，學(xué)校應(yīng)該提供相應(yīng)的平臺(tái)，在項(xiàng)目和實(shí)踐目標(biāo)明確的情況下，讓學(xué)生能夠靈活地開(kāi)展跨學(xué)科實(shí)踐，開(kāi)放學(xué)科間的交流，并提供公開(kāi)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)平臺(tái)。針對(duì)金屬材料工程專業(yè)，作者認(rèn)為應(yīng)該把力學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科納入到創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)中，相應(yīng)的軟件使用和測(cè)試分析設(shè)備也需要給予學(xué)生更大的開(kāi)放程度，讓學(xué)生可以根據(jù)具體的需求進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高學(xué)生設(shè)備操作能力和動(dòng)手能力，進(jìn)而提升創(chuàng)新技能。另一方面，平臺(tái)建設(shè)的目的是發(fā)揮學(xué)生的自主性，而帶動(dòng)則依靠企業(yè)和社會(huì)需求，加強(qiáng)更加面對(duì)面的交流無(wú)疑十分重要。可以在原有通識(shí)課基礎(chǔ)上，讓更多的產(chǎn)業(yè)精英和技術(shù)團(tuán)隊(duì)參與學(xué)校的課程改革，讓技術(shù)發(fā)展前沿和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃貼近學(xué)生，提升對(duì)創(chuàng)新目標(biāo)建立和技術(shù)開(kāi)發(fā)的理解。特別對(duì)于金屬材料工程專業(yè)來(lái)講，所涉及到的前沿產(chǎn)業(yè)和規(guī)劃大多關(guān)系到國(guó)家的重大需求和關(guān)鍵技術(shù)難題，邀請(qǐng)專業(yè)人士共同進(jìn)行課改，有助于學(xué)生在學(xué)校期間就接觸到前沿的創(chuàng)新目標(biāo)，根據(jù)創(chuàng)新目標(biāo)開(kāi)展有針對(duì)性的學(xué)習(xí)。此外，學(xué)校的創(chuàng)新能力展示平臺(tái)也很重要。創(chuàng)新平臺(tái)不僅僅是達(dá)到功能上的完善，提供場(chǎng)地、經(jīng)費(fèi)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等，也應(yīng)該作為激勵(lì)手段，把創(chuàng)新動(dòng)力發(fā)揮出來(lái)。當(dāng)前，針對(duì)專業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)意競(jìng)賽也應(yīng)該發(fā)揮作用，讓更多的學(xué)生在產(chǎn)品創(chuàng)意、加工工藝設(shè)計(jì)等多方面提出自己的想法，讓金屬材料工程專業(yè)學(xué)生從小的創(chuàng)意創(chuàng)新激發(fā)對(duì)創(chuàng)新的樂(lè)趣，為今后更大的創(chuàng)新想法的產(chǎn)生提供基礎(chǔ)。
3.應(yīng)用型創(chuàng)新型人才培養(yǎng)應(yīng)符合人才發(fā)展規(guī)律。當(dāng)前對(duì)于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的頂層設(shè)計(jì)，關(guān)鍵是做好對(duì)各專業(yè)人才發(fā)展規(guī)律的認(rèn)識(shí)，充分了解學(xué)生的特征，引導(dǎo)他們?cè)趯I(yè)創(chuàng)新方面發(fā)揮潛力。金屬材料工程專業(yè)人才培養(yǎng)側(cè)重技能培養(yǎng)，實(shí)踐是最好的老師，因而，加大實(shí)踐是開(kāi)發(fā)人才潛力的途徑；此外，創(chuàng)新型人才發(fā)展有其以興趣為引導(dǎo)，從小創(chuàng)意到大創(chuàng)新的遞進(jìn)規(guī)律，我們所見(jiàn)到的很多“天才”，都經(jīng)歷了從小想法到大創(chuàng)新的過(guò)程，因而可根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和知識(shí)水平開(kāi)展不同層次的創(chuàng)新活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新想法和創(chuàng)造性思維，提高學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)。另外，學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)要配以相應(yīng)的創(chuàng)新人格，這是應(yīng)用型創(chuàng)新型人才的必要條件，團(tuán)隊(duì)精神、堅(jiān)持、努力、打破固有思維等都是創(chuàng)新人格的重要組成，應(yīng)用型創(chuàng)新型人才通過(guò)自身的人格魅力影響周?chē)耐?，才能共同將產(chǎn)業(yè)和事業(yè)做好。此外，要求在建立學(xué)生的學(xué)術(shù)規(guī)范、誠(chéng)信度評(píng)價(jià)體系，以及促進(jìn)學(xué)生交流能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等方面有更多的措施。
充分認(rèn)識(shí)金屬材料工程專業(yè)特點(diǎn)和應(yīng)用型創(chuàng)新型人才發(fā)展規(guī)律是提高學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新素質(zhì)的基礎(chǔ)。以學(xué)生興趣為參考，更加明確地對(duì)專業(yè)方向進(jìn)行學(xué)習(xí)，并以學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目和創(chuàng)新目標(biāo)為指引加深實(shí)踐深度和知識(shí)擴(kuò)展。學(xué)校在教育過(guò)程中應(yīng)建立更加全面和合理的技能培養(yǎng)平臺(tái)、企業(yè)實(shí)戰(zhàn)平臺(tái)、前沿領(lǐng)域和技術(shù)難題交流平臺(tái)、創(chuàng)新動(dòng)力平臺(tái)等，為應(yīng)用型創(chuàng)新型人才發(fā)展提供條件。此外，學(xué)校教育應(yīng)做好應(yīng)用型創(chuàng)新型人才發(fā)展頂層設(shè)計(jì)，以創(chuàng)新規(guī)律引導(dǎo)教學(xué)和實(shí)踐，培養(yǎng)具有良好創(chuàng)新人格的人才。
參考文獻(xiàn)：
[1]郭廣生.創(chuàng)新人才培養(yǎng)的內(nèi)涵、特征、類型及因素[J].中國(guó)高等教育，2011，（5）.
關(guān)鍵詞：無(wú)機(jī)非金屬材料；建筑節(jié)能；應(yīng)用
Abstract: in modern energy structure found in research and analysis, building energy consumption in energy consumption plays an important proportion. In order to carry out the sustainable development strategy in China and promote our country's energy application structure adjustment, the modern building material in the engineering design of energy-saving technology application increasing. This paper mainly on our modern building energy conservation project in the application of inorganic non-metallic materials are also discussed.
Keywords: inorganic non-metallic materials; Building energy efficiency; application
中圖分類號(hào)：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
0.序言
隨著我國(guó)城市建設(shè)的快速發(fā)展、房屋建筑的增加、建筑熱舒適性要求的提高等原因,使得我國(guó)的建筑耗能也逐年加大,每年房屋建筑總能耗占全國(guó)總能耗的45%,如果繼續(xù)傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)方式,會(huì)造成較大的建筑材料消耗。因此,我們應(yīng)該廣泛選用建筑節(jié)能材料，而在這些材料中無(wú)機(jī)非金屬材料又具有很強(qiáng)的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。無(wú)機(jī)非金屬材料包括除金屬材料、高分子材料以外的幾乎所有材料，這些材料主要由一般陶瓷玻璃、耐火材料、水泥以及特種陶瓷等新型無(wú)機(jī)工程材料。一般無(wú)機(jī)非金屬材料具有耐高溫、高硬度和抗腐蝕等優(yōu)良工程性能，其主要缺點(diǎn)是抗拉強(qiáng)度低、韌性差。無(wú)機(jī)非金屬材料品種和名目極其繁多,用途各異,因此,還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一而完善的分類方法。通常把它們分為普通的(傳統(tǒng)的)和先進(jìn)的(新型的)無(wú)機(jī)非金屬材料兩大類。傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)非金屬材料是工業(yè)和基本建設(shè)所必需的基礎(chǔ)材料。
1無(wú)機(jī)非金屬材料在建筑工程中的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)
傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)非金屬材料材料品種繁多，主要是指大宗無(wú)機(jī)建筑材料，包括水泥、玻璃、陶瓷與建筑（墻體）材料等。其產(chǎn)量占無(wú)機(jī)非金屬材料的絕大多數(shù)。建筑材料與人們的生活質(zhì)量息息相關(guān)。傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)非金屬材料工業(yè)是能源消耗大戶,在世界能源日益短缺的今天,如何生產(chǎn)節(jié)能、降耗,以及如何生產(chǎn)出高質(zhì)量的建筑節(jié)能、保溫產(chǎn)品是建材工業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)。選擇資源節(jié)約型、污染最低型、質(zhì)量效益型、科技先導(dǎo)型的發(fā)展方式。新型墻體材料、高質(zhì)量門(mén)窗、中空玻璃將大量應(yīng)用;向著提高材料性能、使用壽命的方向發(fā)展。低壽命設(shè)計(jì)、大量重復(fù)建設(shè)已經(jīng)嚴(yán)重制約城市建設(shè)的發(fā)展。現(xiàn)代化建筑需要高性能建筑材料的支持,而提高建筑的耐久性又對(duì)建筑材料的使用壽命提出了更高的要求。在建筑工程中，把用于控制室內(nèi)熱量外流的材料稱為保溫隔熱材料，把防止室內(nèi)熱量外流的材料稱為隔熱材料。絕熱材料的優(yōu)劣主要由材料的傳導(dǎo)性能的高低決定。材料的傳導(dǎo)性能越差，其絕熱性能就好，反之則越差。
在現(xiàn)代社會(huì)中已形成了三大類絕熱材料：有機(jī)絕熱材料，無(wú)機(jī)絕熱材料，金屬。而有機(jī)絕熱材料相對(duì)無(wú)機(jī)絕熱材料來(lái)說(shuō)受到很多限制，與其它構(gòu)件的結(jié)合性差，耐腐蝕性弱，合成浪費(fèi)能源，不穩(wěn)定;而且有機(jī)性材料的副產(chǎn)物太多，大多對(duì)人體又有害，使用中承載力不強(qiáng)，防火性能差，易老化，耐候性也很差等原因受到許多限制。金屬類絕熱材料的使用相對(duì)來(lái)說(shuō)也沒(méi)有無(wú)機(jī)非金屬材料廣，因?yàn)榻饘俨牧吓c無(wú)機(jī)材料相比來(lái)源也要窄得多，與其它材料的結(jié)合也沒(méi)有無(wú)機(jī)非金屬材料好，耐腐蝕性也不強(qiáng)，在雷電多發(fā)區(qū)受到苛刻的技術(shù)要求和設(shè)計(jì)要求。因此，與上述兩種材料相比優(yōu)勢(shì)化較大的就是無(wú)機(jī)非金屬材料，這類材料基本都有上述兩種材料的優(yōu)點(diǎn)外還有：材料來(lái)源廣，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，耐熱性強(qiáng)，防火性強(qiáng)，承載力強(qiáng)，而且耐火性也十分好。故無(wú)機(jī)非金屬材料在現(xiàn)代建筑工程中的運(yùn)用前景也就強(qiáng)于其他兩種材料。在建筑保溫隔熱運(yùn)用中，因其多用于建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)及其外表面，既能使建筑的保溫性能和隔熱性能都得到保證。又能對(duì)建筑起到保護(hù)作用，使建筑物避免直接暴露于大氣環(huán)境中;使其免受大氣環(huán)境中的各種腐蝕和破壞作用。
現(xiàn)有的其他保溫隔熱材料中有巖棉、人造輕質(zhì)硅酸鹽、非連續(xù)的絮狀纖維材料，質(zhì)地松軟，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸堿，彈性好。
膨脹蛭石，有金云母，黑云母變質(zhì)而成，是一種復(fù)雜的鐵，鎂含水硅酸鹽類礦物；是性能良好的建筑絕熱材料。
硅藻土，由硅藻的硅質(zhì)的細(xì)胞壁的一種生物化學(xué)沉積巖組成。質(zhì)地松軟，多孔而輕，易研磨成粉末，具有吸水性，不溶于酸，堿。是建筑工程中常用的輕質(zhì)、絕熱和隔聲材料。
木纖維，也稱為工程纖維，是一種天然纖維，成化學(xué)惰性，無(wú)生理毒性，在建筑保溫隔熱工程以及在內(nèi)外墻膩?zhàn)臃浪苛虾蛷?fù)層涂料中運(yùn)用，能起到防裂、觸變、憎稠等多種作用。因此對(duì)各種粘貼式保溫隔熱有著重要作用。
泡沫玻璃是石英砂礦粉或碎玻璃為基料，加入發(fā)泡劑、促進(jìn)劑等添加劑，經(jīng)超細(xì)粉碎和均勻混合形成配合料，經(jīng)融化、發(fā)泡、退火而形成的內(nèi)部充滿封閉式氣泡的材料。屬于無(wú)機(jī)玻璃之和封閉氣孔構(gòu)成的多孔泡沫類材料。它的密度低、導(dǎo)熱系數(shù)小、不透濕、吸水率小、不燃燒、不霉變、機(jī)械性能高、加工方便、耐化學(xué)腐蝕、本身無(wú)毒、性能穩(wěn)定。既是保溫材料又是隔熱材料，能適應(yīng)極冷到較高溫度范圍等特性，同時(shí)耐久性好、質(zhì)硬、表面強(qiáng)度高、可切割成型，施工方便，可成彩色材料;因此還具有獨(dú)特的裝飾功能。但是氣泡的大小、勻稱度等都會(huì)影響其特有的功能。出現(xiàn)凹格、開(kāi)裂、表面不平等。介于其優(yōu)點(diǎn)多，在無(wú)機(jī)非金屬材料中是很有發(fā)展?jié)撃艿摹?/p>
2 無(wú)機(jī)非金屬材料的分類
2.1半導(dǎo)體材料
半導(dǎo)體是指室溫電阻值處于導(dǎo)體(電阻值約10～4Ωm)和絕緣體(≥1010Ωm之間的材料，它已成為當(dāng)前無(wú)線電電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和新能源利用技術(shù)等高新技術(shù)中不可缺少的重要材料。目前大多數(shù)半導(dǎo)體材料還是無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料，它的大致分類為元素半導(dǎo)體、摻雜半導(dǎo)體、化合物半導(dǎo)體、缺陷半導(dǎo)體。
2.2 高技術(shù)晶體材料BGO
BGO是Bi2O3-GeO2系化合物鍺酸鉍的總稱，目前往往特指其中的Bi4Ge3O12。這是一種閃鑠晶體，無(wú)色透明：當(dāng)一定能量的電子、γ射線或重帶電粒子進(jìn)入時(shí)，它能發(fā)出藍(lán)綠色的熒光，記錄熒光的強(qiáng)度和位置，就能計(jì)算出入射電子等粒子的能量和位置。
關(guān)鍵詞：新型金屬材料；成型加工；加工技術(shù)
引言
當(dāng)前，新型的金屬?gòu)?fù)合材料已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，復(fù)合型材料雖然成本與技術(shù)要求都較高，但其所具有的材料特性相較于普通的金屬材料具有更高的性能優(yōu)勢(shì)，成為工程建設(shè)的重要材料除此之外，更多的零部件制作采用新型金屬材料，也催生了很多先進(jìn)的成型加工技術(shù)。那么在新時(shí)代背景下，究競(jìng)?cè)绾尾拍艽龠M(jìn)新型金屬材料成型加工技術(shù)的發(fā)展與完善，是當(dāng)前的材料工程師應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)們的問(wèn)題。
1新型金屬材料的選材原則
金屬?gòu)?fù)合材料中添加增強(qiáng)物可使復(fù)合材料強(qiáng)度高，耐磨性好，但也會(huì)給對(duì)金屬?gòu)?fù)合材料的二次加工增加相當(dāng)?shù)睦щy，而因?yàn)榻饘購(gòu)?fù)合材料種類的不同，使得在加工方法和工藝上也會(huì)產(chǎn)生許多的差異。比如某些金屬?gòu)?fù)合材料在復(fù)合過(guò)程中便能完成，如連續(xù)纖維曾強(qiáng)金屬基復(fù)合材料構(gòu)件，而有些卻需要更多的技術(shù)手段，而這些技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐，更是需要我們長(zhǎng)期研究與探討的長(zhǎng)久性課題。
2新型金屬材料成型加工的原則分析
應(yīng)用于工程施工以及企業(yè)產(chǎn)品中的新型金屬材料通常具各耐磨性良好、硬度高的特性，具各這此特性的新型金屬材料能夠滿足工程及產(chǎn)品的成型與質(zhì)量要求，卻也為成型加工帶來(lái)了定的難度通常情況下，為了保障金屬材料成型加工的質(zhì)量，針對(duì)小同的金屬會(huì)采用小同的加工技術(shù)例如有此特殊的金屬?gòu)?fù)合金屬材料只有通過(guò)金屬基復(fù)合材料的纖維性增強(qiáng)，才能實(shí)現(xiàn)成型加工而其他特殊的新型金屬材料在進(jìn)行成型加工時(shí)需要更加復(fù)雜的技術(shù)，因此，在進(jìn)行一次加工-時(shí)要做到因材料的小同而采取有針對(duì)性的技術(shù)，做到具體問(wèn)題具體分析，從而切實(shí)推進(jìn)新型金屬材料成型加工的實(shí)踐進(jìn)程。
3新型金屬材料成型加工的技術(shù)
3.1鑄造成型法
鑄造成型法借鑒了現(xiàn)有成熟的鑄造工藝，是滿足第二節(jié)所述的幾點(diǎn)要求的一種有效方法，也是一種生產(chǎn)復(fù)合材料零件的常用方法。但是在選擇工藝方法和參數(shù)時(shí)必須對(duì)現(xiàn)有鑄造工藝做必要的改進(jìn)，因?yàn)檫@些熔體的黏度、流動(dòng)性等特點(diǎn)會(huì)隨著增強(qiáng)顆粒的加入而發(fā)生改變，高溫時(shí)還會(huì)發(fā)生化學(xué)反映，如增強(qiáng)顆粒與金屬之間的化學(xué)反應(yīng)。解決辦法是：在制造形狀復(fù)雜的零件時(shí)，可采用砂型鑄造、壓鑄、熔模鑄造以及金屬型鑄造等幾種方法。對(duì)于顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料，為了防止增強(qiáng)物和液態(tài)金屬之間的化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)該在熔化時(shí)嚴(yán)格控制熔化溫度和保溫時(shí)間。如界面反應(yīng)：3SiC+4AlAl4C3+3Si時(shí)有發(fā)生，特別是對(duì)于高溫時(shí)的碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料，而界面反應(yīng)導(dǎo)致的后果是其黏度增大且無(wú)法澆鑄，不穩(wěn)定的化學(xué)反應(yīng)物會(huì)生成，材料性能也會(huì)受到影響，如：Al4C3。而鋁合金復(fù)合材料在鑄造過(guò)程中需要對(duì)鋁熔液進(jìn)行精煉和除氣，常用方法是先精煉、再用變質(zhì)劑進(jìn)行造渣，而后除去熔體中的雜質(zhì)和氣體。而這些方法不能用在顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料中，因?yàn)椴牧现械念w粒會(huì)被加入精煉劑除去。
3.2擠壓、模鍛塑性成型法
制造短纖維、晶須、顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料，特別是顆粒增強(qiáng)鋁基、鎂基復(fù)合材料可以應(yīng)用擠壓、模鍛、超塑成型等工藝方法，這種方法也是一種有效方法，這種方法能生產(chǎn)出組織致密，性能好的零件。在實(shí)際工程應(yīng)用中，注意以下幾個(gè)要點(diǎn)。（1）可以使用劑和模具表面涂層處理改善摩擦條件，有效的可以使擠壓力降低25%～35%。金屬基體中含有一定體積分?jǐn)?shù)的增強(qiáng)物（如晶須、顆粒），大大降低了金屬的塑性，變形阻力大，成型困難，堅(jiān)硬的增強(qiáng)顆粒對(duì)模具磨損厲害。（2）適當(dāng)?shù)奶岣邤D壓溫度，可提高材料的塑性，這是由于顆粒的加入會(huì)使基體金屬的變形抗力增加，塑性降低，降低變形抗力，但擠壓溫度也不宜過(guò)高，太高的溫度會(huì)導(dǎo)致基體合金過(guò)燒現(xiàn)象。（3）增強(qiáng)物含量的不同決定著擠壓速度的不同，采用較高的擠壓速度用于增強(qiáng)物含量低的金屬基復(fù)合材料，采用較低的擠壓速度用于增強(qiáng)物高的金屬基復(fù)合材料。擠壓速度不宜過(guò)高，過(guò)高的擠壓速度使擠壓出的型材產(chǎn)生嚴(yán)重的橫向裂紋。
3.3電切割法
根據(jù)有形狀的負(fù)極決定切削的幾何形狀是電化學(xué)機(jī)加工的常用方法，即通過(guò)正極溶解來(lái)切割材料，再基于負(fù)極與工件的間隙，沖洗殘屑，這可以用某種離子電解質(zhì)溶液來(lái)實(shí)現(xiàn)，如未溶解的纖維等。這跟傳統(tǒng)的放電加工法（閃弧或磨蝕）有所不同，該方法是將移動(dòng)的電極線浸于某種介電液流當(dāng)中。切削材料可以通過(guò)工件表面上的局部高溫和液體壓力沖刷而實(shí)現(xiàn)。需探求適宜的工藝參數(shù)來(lái)進(jìn)行電火花成型加工金屬基復(fù)合材料。加工SiC/Al復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)從單個(gè)火花的材料去除機(jī)制研究電火花，放電痕大于鋼的SiC/Al，會(huì)干擾放電的SiC顆粒，復(fù)合材料上與周?chē)刍说匿X液滴一起脫落的未熔的SiC顆粒，而一些鋁液滴被介質(zhì)沖走，可以形成重鑄層，松脫的SiC顆粒重新可以固化在復(fù)合材料表面上。放電線切割金屬基復(fù)合材料雖然可行，增強(qiáng)體通常為非導(dǎo)體復(fù)合材料，切割一般金屬材科放電效果顯然差。例如增強(qiáng)鋁基復(fù)臺(tái)材料的工藝就不能沿用鋁合金的切割參數(shù)，切口粗糙度與切割速度有差別，后者的某些加工表面會(huì)呈玻璃樣粉狀硬化。
3.4焊接法
焊接工藝是制造金屬基復(fù)合材料構(gòu)件時(shí)需要的一種方法，在自行車(chē)、汽車(chē)傳動(dòng)軸、航天飛行器中的構(gòu)件。焊接熔池的黏度和流動(dòng)性可能被增強(qiáng)物的加入有所影響影響，化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在增強(qiáng)物與基體金屬之間，這限制了焊接速度，金屬基復(fù)合材料焊接出現(xiàn)較大的困難。主要有以下幾種方法：（1）最早用于金屬基復(fù)合材料焊接的方法是熔化焊，經(jīng)過(guò)熱處理強(qiáng)化在焊后，不良影響被消除，這一影響主要是焊接熱循環(huán)對(duì)焊縫及母材造成的。（2）擴(kuò)散焊是使兩根焊件緊密結(jié)合，在真空或保護(hù)氣氛中及一定溫度和壓力下保持一段時(shí)間，接觸面局部產(chǎn)生塑性變形、發(fā)生原子相互擴(kuò)散而完全焊接結(jié)合的一種壓焊方法。（3）將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)，毛細(xì)作用填充接頭間隙，并與母材相互擴(kuò)散從而實(shí)現(xiàn)連接的一種焊接方法，但低于母材熔點(diǎn)的溫度，釬焊是采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材。（4）慣性摩擦焊需要的能量是通過(guò)待連接的兩個(gè)部件之間的摩擦產(chǎn)生的。作為摩擦焊的一種，慣性摩擦焊主要用于至少其中有一個(gè)部件是軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)的情況。
4 結(jié)束語(yǔ)
新型金屬材料作為種現(xiàn)代化的先進(jìn)材料，擁有更為廣泛的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，而其所具有的高模量、高韌性以及高強(qiáng)度的特性使其更具生命力成型加工作為一次加工，涵蓋了金屬學(xué)、物理學(xué)、傳熱學(xué)等多個(gè)學(xué)科，這就使得在在成型加工時(shí)需要進(jìn)行更加深入的、廣泛的探究筆者相信，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，通過(guò)對(duì)新型金屬材料成型加工技術(shù)的探究，能夠?yàn)榻饘俨牧系膹V泛應(yīng)用提供可能，同時(shí)為金屬產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與優(yōu)化奠定基礎(chǔ)"
參考文獻(xiàn)
[1]劉志兵，王西彬，解麗靜.難加工材料的高速切削與加工實(shí)例[J].新技術(shù)新工藝，2006（1）.
關(guān)鍵詞：金屬材料；應(yīng)用型；人才培養(yǎng)；校企合作
作者簡(jiǎn)介：王剛（1985-），男，安徽銅陵人，安徽工程大學(xué)機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院，講師；汪恒良（1985-），男，安徽安慶人，安徽技師學(xué)院機(jī)械工程系，講師。（安徽 蕪湖 241000）
基金項(xiàng)目：本文系安徽省教育廳高等學(xué)校省級(jí)教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程項(xiàng)目“2009年省級(jí)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)”、安徽工程大學(xué)科研啟動(dòng)基金（項(xiàng)目編號(hào)：2012YQQ006）的研究成果。
中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）22-0049-02
材料、能源和信息并稱為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的三大支柱。而其中的材料更是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，因此，材料科學(xué)的發(fā)展水平成為社會(huì)發(fā)展與否的一個(gè)重要標(biāo)志。作為材料科學(xué)的重要組成部分之一，金屬材料工程的發(fā)展與否顯得尤為重要。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)正日益成為世界制造業(yè)的中心，市場(chǎng)迫切需要大量高素質(zhì)的工程技術(shù)人才。傳統(tǒng)的高等教育培養(yǎng)模式已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，而社會(huì)對(duì)于同時(shí)具備理論知識(shí)和解決實(shí)際問(wèn)題的綜合應(yīng)用型人才的需求越來(lái)越迫切。在這種形勢(shì)下，必須從金屬材料專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)要求的角度重新思考金屬材料工程專業(yè)人才的培養(yǎng)模式，基于此提出較為完整的培養(yǎng)方案。
一、金屬材料應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的基本思路
以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，堅(jiān)決貫徹執(zhí)行黨和國(guó)家的教育方針，堅(jiān)持“以學(xué)生為根本，以知識(shí)為基礎(chǔ)，以能力為核心，以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展”的辦學(xué)指導(dǎo)思想，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的復(fù)合型、工程應(yīng)用型高級(jí)專門(mén)人才。具體思路是：
第一，加強(qiáng)理論教學(xué)改革，擯棄傳統(tǒng)教學(xué)中的照本宣科的授課方式，材料專業(yè)的課堂教學(xué)應(yīng)力求綜合化。
第二，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)。金屬材料的教學(xué)不能僅限于在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上為學(xué)生安排各類課程實(shí)驗(yàn)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合生產(chǎn)對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行討論、學(xué)習(xí)。這樣，一方面提高學(xué)生的動(dòng)手能力，另一方面提高學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，從而縮短課堂教學(xué)與實(shí)際之間的差距。[1，2]
第三，實(shí)施校企合作，聯(lián)合培養(yǎng)，采用迎合市場(chǎng)需求的校企合作的培養(yǎng)模式，有針對(duì)性進(jìn)行培養(yǎng)。[3]
第四，密切關(guān)注前沿技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
第五，提高專業(yè)教師隊(duì)伍的整體素質(zhì)。專業(yè)教師應(yīng)當(dāng)對(duì)整個(gè)行業(yè)有著較為深刻的認(rèn)識(shí)，采用激勵(lì)政策調(diào)動(dòng)教師實(shí)行創(chuàng)新性教學(xué)的積極性。[4]
二、金屬材料應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案
基于以上所述人才培養(yǎng)的思路，確定從理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及校企合作等角度對(duì)金屬材料工程專業(yè)教學(xué)的發(fā)展進(jìn)行改革，具體方案如下：
1.課堂教學(xué)改革
金屬材料專業(yè)是一門(mén)覆蓋面較廣的學(xué)科，主要以高性能的金屬材料、材料表面工程、功能材料以及生物醫(yī)用材料為主要研究方向。因此，在理論教學(xué)的過(guò)程中不能局限于某一特定的方向。金屬材料專業(yè)的課程教學(xué)應(yīng)該力求綜合化。比如在講解一些高性能材料時(shí)可以和生物醫(yī)用材料相互聯(lián)系，例如鈦合金既是一種高性能材料又是生物醫(yī)用材料。在傳授知識(shí)的過(guò)程中，要求學(xué)生知識(shí)面寬，而在深度上不宜過(guò)高要求，可以通過(guò)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題來(lái)加深。
課堂教學(xué)中應(yīng)當(dāng)多將身邊常見(jiàn)的一些金屬材料與授課內(nèi)容項(xiàng)結(jié)合。通過(guò)講授身邊的實(shí)例提高學(xué)生上課的興趣，上課時(shí)可以適當(dāng)將一些常見(jiàn)的金屬材料帶進(jìn)課堂，比如Q235、Ti合金、Mg合金、Al合金、不銹鋼等，避免枯燥無(wú)味的灌輸式授課方式。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分利用多媒體技術(shù)。由于金屬材料講課過(guò)程中必定會(huì)涉及到晶體結(jié)構(gòu)、組織形貌等非常抽象和微觀的知識(shí)，學(xué)生對(duì)這些缺乏感性的認(rèn)識(shí)，因此，單純依靠教材和教師的板書(shū)很難將知識(shí)點(diǎn)講得清晰明了，容易造成學(xué)生上課聽(tīng)不懂、試驗(yàn)不會(huì)做、組織認(rèn)不出等尷尬的局面，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)缺乏興趣、對(duì)專業(yè)缺乏信心等不良后果。教師可以通過(guò)多媒體技術(shù)將文本、圖片、視頻、動(dòng)畫(huà)等較為直觀的內(nèi)容進(jìn)行處理，課堂上將這些內(nèi)容很直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前。比如，對(duì)于奧氏體化過(guò)程，可以通過(guò)多媒體技術(shù)將整個(gè)過(guò)程展現(xiàn)出來(lái)，吸引學(xué)生的注意。通過(guò)這種方式不但能夠?yàn)榻虒W(xué)的順利實(shí)施提供良好的平臺(tái)，同時(shí)能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目標(biāo)的完成提供有力的保證。當(dāng)然，制作一個(gè)好的多媒體課件需要花費(fèi)教師很多的精力和時(shí)間，這就需要教師具備良好的專業(yè)素養(yǎng)，這種付出對(duì)于教師和學(xué)生都是有很大價(jià)值的。[1，5]
隨著近年來(lái)高校的大規(guī)模擴(kuò)招，畢業(yè)生人數(shù)逐年增加，畢業(yè)時(shí)面臨著嚴(yán)峻壓力，這種壓力對(duì)于國(guó)內(nèi)普通院校的學(xué)生尤為顯著。專業(yè)教師作為學(xué)校的一份子，幫助學(xué)生順利就業(yè)責(zé)無(wú)旁貸。因此，教師在講授專業(yè)知識(shí)的同時(shí)可以將自己熟悉的、與金屬材料專業(yè)對(duì)口的企業(yè)信息傳達(dá)給學(xué)生，通過(guò)對(duì)企業(yè)及其相關(guān)技術(shù)的介紹，使學(xué)生了解掌握哪些專業(yè)技能才能滿足企業(yè)的要求。作為專業(yè)教師，對(duì)一些企業(yè)的信息、產(chǎn)品、技術(shù)等比其他教師理解得更加深刻，有利于指導(dǎo)學(xué)生就業(yè)，而不是將解決就業(yè)問(wèn)題的壓力完全交給學(xué)校的就業(yè)機(jī)構(gòu)。
2.實(shí)踐教學(xué)改革
作為工科類院校，對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)習(xí)、實(shí)踐教學(xué)是一項(xiàng)必不可少的環(huán)節(jié)，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)可以使學(xué)生形成初步的工程意識(shí)。一般情況下，學(xué)校應(yīng)當(dāng)建立一系列包括基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的實(shí)驗(yàn)室甚至實(shí)驗(yàn)基地，以滿足學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。然而，國(guó)內(nèi)很多普通院校由于受到場(chǎng)地、經(jīng)費(fèi)等因素的影響，使得許多學(xué)生的實(shí)踐訓(xùn)練大多局限在課堂，即便有相關(guān)實(shí)驗(yàn)室也只是為學(xué)生安排一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，并且大多數(shù)是演示實(shí)驗(yàn)，通過(guò)這種方式培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生往往只掌握理論知識(shí)而缺乏對(duì)實(shí)際工程問(wèn)題的了解，更談不上培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。這樣培養(yǎng)不出滿足企業(yè)需求的專業(yè)人才。因此，在教學(xué)過(guò)程中，一方面教師可以將來(lái)源于實(shí)際生產(chǎn)的普通問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論、學(xué)習(xí)，從而根據(jù)所學(xué)知識(shí)提出解決方案，最后通過(guò)教師的修改、補(bǔ)充、點(diǎn)評(píng)，可以縮短理論教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際的距離，滿足工程教育必須面向工業(yè)企業(yè)的要求。另一方面，邀請(qǐng)企業(yè)專家、工程師等具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的人員來(lái)學(xué)校給學(xué)生授課，將豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)理論知識(shí)相互結(jié)合，并且完美地展現(xiàn)在學(xué)生面前。學(xué)校在提高學(xué)生工程意識(shí)的同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)將部分專業(yè)教師安排到相關(guān)企業(yè)進(jìn)行培訓(xùn)，特別是青年教師。目前高校青年教師基本上都是來(lái)自于學(xué)校，其本身也缺乏專門(mén)的工程訓(xùn)練，通過(guò)培訓(xùn)提高教師的水平和技能，以滿足教學(xué)需求。[6]
3.強(qiáng)化校企合作
應(yīng)用型人才的培養(yǎng)離不開(kāi)相應(yīng)的工程環(huán)境，高校在培養(yǎng)應(yīng)用型人才時(shí)應(yīng)當(dāng)積極尋求相應(yīng)企業(yè)的支持，通過(guò)各種合作方式和相關(guān)企業(yè)建立穩(wěn)定的、良好的合作關(guān)系。安徽工程大學(xué)地處合蕪蚌自主創(chuàng)新綜合試驗(yàn)區(qū)和皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)的交會(huì)城市——蕪湖市，制造業(yè)型企業(yè)數(shù)量和規(guī)模迅速擴(kuò)大。學(xué)校應(yīng)當(dāng)抓住這一契機(jī)，積極與相關(guān)企業(yè)開(kāi)展多種形式的合作，例如開(kāi)設(shè)校企聯(lián)合實(shí)踐基地，為企業(yè)培養(yǎng)訂單式專業(yè)人才。學(xué)校應(yīng)當(dāng)安排金屬材料專業(yè)的學(xué)生進(jìn)入工廠進(jìn)行為期1～2個(gè)月的生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)，盡早接觸實(shí)際工程問(wèn)題。學(xué)校也可以同企業(yè)簽訂協(xié)議，根據(jù)企業(yè)專門(mén)人才的需求為企業(yè)培養(yǎng)專門(mén)領(lǐng)域的技術(shù)人員。同時(shí)，金屬材料專業(yè)教師應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮自己的專業(yè)技術(shù)特長(zhǎng)，和相關(guān)企業(yè)開(kāi)展橫向課題合作，為企業(yè)解決技術(shù)難題。[4]
三、結(jié)束語(yǔ)
由于金屬材料專業(yè)在安徽工程大學(xué)開(kāi)設(shè)時(shí)間較短，本文僅僅是初步探索性的研究，要想將該專業(yè)發(fā)展好需要整合各方面的資源，優(yōu)化該專業(yè)的課程體系，定位專業(yè)的發(fā)展方向，結(jié)合地方特色，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)協(xié)調(diào)發(fā)展，最終培養(yǎng)一批金屬材料領(lǐng)域的高素質(zhì)人才。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：材料成型；控制工程；金屬材料；焊接
1關(guān)于材料成型與控制工程中金屬材料加工的研究應(yīng)用現(xiàn)狀分析
因?yàn)閷?duì)于施工企業(yè)在實(shí)際的施工過(guò)程以及日后的使用過(guò)程中均需要金屬材料具備較強(qiáng)的硬度以及較高的耐磨性能，而這樣的要求就為材料的成型過(guò)程帶來(lái)非常大的困難。目前為了使材料在成型之后的質(zhì)量與硬度還有相關(guān)指標(biāo)等均能滿足建設(shè)及使用要求。我國(guó)使用的方法一般是：在首次加工的過(guò)程中，針對(duì)不同的需要滿足不同的性質(zhì)，對(duì)應(yīng)使用不同的技術(shù)對(duì)策，從而能夠做到有針對(duì)性的解決上述存在的問(wèn)題。目前，因?yàn)榭紤]到材料成型與控制工程中金屬材料加工的研究應(yīng)用現(xiàn)狀各種因素，所以需要在滿足有關(guān)化學(xué)性能、物理性能的前提下，做出深入透徹的研究。并且在最終材料成型加工的過(guò)程中，需要添加能夠滿足規(guī)定質(zhì)量要求的復(fù)合材料。因?yàn)樵诠こ淌┕み^(guò)程當(dāng)中企業(yè)不僅會(huì)要求生產(chǎn)的產(chǎn)品具有較好的耐磨性，同時(shí)硬度也需要達(dá)到相關(guān)要求，另外材料在工程性質(zhì)方面也必須要滿足生產(chǎn)相關(guān)要求，企業(yè)對(duì)材料的種種要求無(wú)疑會(huì)為材料的成型過(guò)程帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。因此企業(yè)針對(duì)于此為確保材料成型之后的質(zhì)量能有所保障，一般都會(huì)使用金屬?gòu)?fù)合型材料，通過(guò)復(fù)合型材料內(nèi)部的金屬纖維絲來(lái)達(dá)到適應(yīng)生產(chǎn)的一系列要求，同時(shí)也能夠滿足材料在成型之后的一切性能要求。但由于目前金屬材料成型過(guò)程中往往會(huì)涉及到擠壓與焊接等相關(guān)技術(shù)，因此致使工作的細(xì)致性就變得尤為重要，在生產(chǎn)過(guò)程中任何一個(gè)小小的失誤或者是工作上的紕漏都可能會(huì)造成非常嚴(yán)重的后果，對(duì)材料的塑性有非常關(guān)鍵的影響，因此在材料成型的過(guò)程中必須要透徹深入的理解，并在可塑性加工成型的基礎(chǔ)之上進(jìn)一步使用復(fù)合材料滿足一系列加工性能的要求。
2材料成型與控制工程中的金屬材料加工中存在的問(wèn)題
2.1焊接質(zhì)量不到位
在材料焊接成型的過(guò)程中的焊縫質(zhì)量是材料成型是否符合質(zhì)量要求的關(guān)鍵，并且在整個(gè)焊接過(guò)程中對(duì)焊接質(zhì)量有非常高的要求，可以說(shuō)機(jī)械設(shè)備的加工與材料的成型離不開(kāi)焊接工藝的支持。但目前階段諸多材料成型的過(guò)程中運(yùn)用的焊接技術(shù)以及相關(guān)設(shè)備往往處于較為落后的狀態(tài)，因此常常會(huì)出現(xiàn)焊接質(zhì)量不到位從而影響整個(gè)材料成型的質(zhì)量。另外在焊接的過(guò)程當(dāng)中，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的把控不到位，也會(huì)影響到整個(gè)材料成型的最終效果。
2.2機(jī)械加工成型中存在的問(wèn)題
目前，在材料成型的過(guò)程中，我國(guó)更加廣泛的使用的技術(shù)為機(jī)械加工成型技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)就是利用金剛石或硬質(zhì)金屬刀具切削材料，使用這種方法對(duì)鋁基復(fù)合材料，或者是其它金屬?gòu)?fù)合材料進(jìn)行切削或磨削使其形狀尺寸符合零件成品要求的過(guò)程。也是目前中國(guó)最為常見(jiàn)的一種材料成型技術(shù)。但由于金剛石或硬質(zhì)金屬刀具在切削過(guò)程中都會(huì)對(duì)金屬基復(fù)合材料造成一定的影響，從而使得整個(gè)產(chǎn)品成型后存在差異。不僅如此，甚至在材料切削這一過(guò)程中，存在較大的安全隱患，這會(huì)對(duì)工作人員和設(shè)備造成非常嚴(yán)重且難以估量的重大后果。
2.3材料選擇過(guò)程中存在的問(wèn)題
因?yàn)樵诓牧铣尚图庸み^(guò)程中，需要在原材料的基礎(chǔ)上添加一些復(fù)合材料，雖然這些復(fù)合材料的加入會(huì)在很大程度上增強(qiáng)材料的強(qiáng)度，并且對(duì)材料的耐磨性能有更好的優(yōu)化，能夠更好的滿足一系列相關(guān)要求。但同時(shí)也存在著諸多問(wèn)題，比如會(huì)增加材料二次加工的難度系數(shù)，因此目前對(duì)于不同種類材料的成型會(huì)選取不同的加工方法以及加工工藝，雖然能取得不錯(cuò)的效果但卻并不能從根本上解決問(wèn)題，添加復(fù)合材料所帶來(lái)的影響依舊存在。
3如何提升材料成型與控制工程中的金屬材料加工的水平
3.1提高焊接質(zhì)量
上述提到焊接質(zhì)量問(wèn)題會(huì)直接影響到材料焊接質(zhì)量是否合格，因此在焊接的過(guò)程中除了需要積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)之外，還需要對(duì)各個(gè)焊接環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，將工人的操作規(guī)范化，只有這樣才能夠消除種種導(dǎo)致質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的因素。同時(shí)必須要加強(qiáng)對(duì)安全生產(chǎn)的重視程度，只有在此方面重視起來(lái)，才能夠在焊接操作環(huán)節(jié)中避免出現(xiàn)因操作失誤導(dǎo)致的安全事故。最后需要建立起完善的應(yīng)急預(yù)案，一旦焊接過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題，要快速選取最合適的對(duì)應(yīng)措施及時(shí)處理焊接質(zhì)量問(wèn)題，并能夠及時(shí)有效的對(duì)工藝問(wèn)題或操作問(wèn)題做出相應(yīng)的調(diào)整，這樣做不僅能快速調(diào)整工作狀態(tài)，同時(shí)還能優(yōu)化整個(gè)工藝過(guò)程，對(duì)于這一方面來(lái)說(shuō)不管是企業(yè)管理人員還是技術(shù)人員都要十分重視，只有這樣才能夠不斷的提高企業(yè)自身的焊接質(zhì)量以及焊接技術(shù)，從而能夠從源頭上保障材料成型能達(dá)到相關(guān)的質(zhì)量要求及專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。焊接過(guò)程中，焊接工人是工作質(zhì)量的關(guān)鍵影響因素，同時(shí)對(duì)于材料成型的過(guò)程是否安全也具有十分重要的作用。因此必須要加強(qiáng)對(duì)工作人員的技術(shù)培訓(xùn)，同時(shí)還需要加強(qiáng)對(duì)工作人員規(guī)范化操作的監(jiān)督和考核，只有這樣才能夠保障工人能夠準(zhǔn)確熟練的施工，只有這樣才能夠最終達(dá)到材料焊接成型的相關(guān)質(zhì)量要求，從而保證整個(gè)成型過(guò)程和效果。
3.2細(xì)化機(jī)械加工
對(duì)于機(jī)械加工過(guò)程中存在的問(wèn)題，解決方案就需要對(duì)機(jī)械加工做進(jìn)一步的細(xì)化工作，可以將金剛石刀具對(duì)鋁基復(fù)合材料的機(jī)械加工過(guò)程具體的劃分成以下五種即：車(chē)削加工、銑削加工、刨削加工、磨削加工以及鉆削加工，即通常簡(jiǎn)稱的車(chē)、銑、刨、磨、鉆。實(shí)際加工過(guò)程中要針對(duì)不同的材料、不同的精度要求選取不同的機(jī)械加工方式進(jìn)行加工。另外需要特別注意在機(jī)械加工的過(guò)程中主要是利用硬合金刀具來(lái)進(jìn)行切削，在這個(gè)工作過(guò)程中刀具與材料接觸表面會(huì)產(chǎn)生大量的熱，從而對(duì)產(chǎn)品的成型質(zhì)量有很大的影響，因此需要在此工作步驟中添加適量的乳化液，主要目的就是為了能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效的冷卻處理。同時(shí)控制刀具走刀的速度，以控制刀具與材料接觸表面不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的熱量而影響切削質(zhì)量，但也不能因走刀速度過(guò)慢而影響生產(chǎn)進(jìn)度。
3.3對(duì)復(fù)合材料加強(qiáng)工藝的選取
雖然在材料成型的過(guò)程中添加金屬?gòu)?fù)合材料能夠?qū)Σ牧铣尚推鸬椒浅２诲e(cuò)的效果，但在材料的加工過(guò)程中也會(huì)隨之帶來(lái)一系列的難題，而針對(duì)這方面的難題就需要有關(guān)工作人員能夠?qū)ΠY下藥針對(duì)不同類型的問(wèn)題，選取不同的加工工藝以及加工方法。比如在連續(xù)纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的成型過(guò)程中，僅僅是對(duì)其加入金屬基復(fù)合材料以及金屬?gòu)?fù)合材料便能夠復(fù)合成型，但對(duì)于部分金屬?gòu)?fù)合材料的成型過(guò)程中卻需要對(duì)其加入多種技術(shù)手段，最終才能夠成型，而這些金屬?gòu)?fù)合材料成型的技術(shù)，還需要有專業(yè)的技術(shù)人員指導(dǎo)，由成型的技術(shù)實(shí)踐以及相關(guān)工作人員對(duì)其展開(kāi)長(zhǎng)時(shí)間的研究與探討，最終才能有正確的使用。從而才能夠不斷的完善與發(fā)展金屬?gòu)?fù)合材料的成型加工技術(shù)，并提高其質(zhì)量及性能指標(biāo)。另外還需要工作人員在金屬材料的選擇過(guò)程中嚴(yán)格把關(guān)，必須對(duì)所選取的材料有高度的把握，準(zhǔn)確的把握好添加材料的添加量對(duì)金屬材料性能的影響，控制好添加量，最終才能夠保證復(fù)合材料的加強(qiáng)工藝有較好的加強(qiáng)效果。
4關(guān)于材料成型與控制工程中的金屬材料加工研究應(yīng)用前景分析
材料成型與控制工程中的金屬材料加工方面是屬于材料成型及控制工程中的難點(diǎn)所在，并且占有十分重要的地位與現(xiàn)實(shí)意義。從而有著非常廣闊的發(fā)展前景，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)進(jìn)一步的發(fā)展與增強(qiáng)，金屬材料的成型將會(huì)受到越來(lái)越多行業(yè)的廣泛應(yīng)用，并且也必將會(huì)受到國(guó)家層面的高度重視，從而通過(guò)進(jìn)一步不斷的研究與實(shí)踐，最終使得金屬材料的加工技術(shù)水平能有更良好的發(fā)展和新的創(chuàng)新與突破，這一點(diǎn)對(duì)于提升我國(guó)在國(guó)際當(dāng)中的競(jìng)爭(zhēng)力也是至關(guān)重要。
[關(guān)鍵詞]材料 發(fā)展 金屬材料 無(wú)機(jī)非金屬材料 高分子材料
人類社會(huì)的發(fā)展歷程,是以材料為主要標(biāo)志的。歷史上,材料被視為人類社會(huì)進(jìn)化的里程碑。對(duì)材料的認(rèn)識(shí)和利用的能力,決定著社會(huì)的形態(tài)和人類生活的質(zhì)量。歷史學(xué)家也把材料及其器具作為劃分時(shí)代的標(biāo)志:如石器時(shí)代、青銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代、高分子材料時(shí)代……
100萬(wàn)年以前,原始人以石頭作為工具,稱舊石器時(shí)代。1萬(wàn)年以前,人類對(duì)石器進(jìn)行加工,使之成為器皿和精致的工具,從而進(jìn)入新石器時(shí)代。現(xiàn)在考古發(fā)掘證明我國(guó)在八千多年前已經(jīng)制成實(shí)用的陶器,在六千多年前已經(jīng)冶煉出黃銅,在四千多年前已有簡(jiǎn)單的青銅工具,在三千多年前已用隕鐵制造兵器。我們的祖先在二千五百多年前的春秋時(shí)期已會(huì)冶煉生鐵,比歐洲要早一千八百多年以上。18世紀(jì),鋼鐵工業(yè)的發(fā)展,成為產(chǎn)業(yè)革命的重要內(nèi)容和物質(zhì)基礎(chǔ)。19世紀(jì)中葉,現(xiàn)代平爐和轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的出現(xiàn),使人類真正進(jìn)入了鋼鐵時(shí)代。與此同時(shí),銅、鉛、鋅也大量得到應(yīng)用,鋁、鎂、鈦等金屬相繼問(wèn)世并得到應(yīng)用。直到20世紀(jì)中葉,金屬材料在材料工業(yè)中一直占有主導(dǎo)地位。20世紀(jì)中葉以后,科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,作為發(fā)明之母和產(chǎn)業(yè)糧食的新材料又出現(xiàn)了劃時(shí)代的變化。首先是人工合成高分子材料問(wèn)世,并得到廣泛應(yīng)用僅半個(gè)世紀(jì)時(shí)間,高分子材料已與有上千年歷史的金屬材料并駕齊驅(qū),并在年產(chǎn)量的體積上已超過(guò)了鋼,成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防尖端科學(xué)和高科技領(lǐng)域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的發(fā)展。陶瓷是人類最早利用自然界所提供的原料制造而成的材料。50年代,合成化工原料和特殊制備工藝的發(fā)展,使陶瓷材料產(chǎn)生了一個(gè)飛躍,出現(xiàn)了從傳統(tǒng)陶瓷向先進(jìn)陶瓷的轉(zhuǎn)變,許多新型功能陶瓷形成了產(chǎn)業(yè),滿足了電力、電子技術(shù)和航天技術(shù)的發(fā)展和需要。
現(xiàn)在人們也按化學(xué)成分的不同將材料劃分為金屬材料,無(wú)機(jī)非金屬材料和有機(jī)高分子材料三大類以及他們的復(fù)合材料。
金屬材料科學(xué)主要是研究金屬材料的成分組織、結(jié)構(gòu)、缺陷與性能之間內(nèi)在聯(lián)系的一門(mén)學(xué)科。金屬材料科學(xué)與工程的工作者還要研究各種金屬冶煉和合金化的反應(yīng)過(guò)程和相的關(guān)系,金屬材料的制備方法和形成機(jī)理,結(jié)晶過(guò)程以及材料在制造及使用過(guò)程中的變化和損毀機(jī)理。對(duì)其按化學(xué)成份進(jìn)行分類可以分為鋼鐵、有色金屬以及復(fù)合金屬材料。按用途分類包括結(jié)構(gòu)材料和功能材料。
金屬基復(fù)合材料(MMC)因其良好的性能而得到了人們廣泛的關(guān)注。它是一類以金屬或合金為基體,以金屬或非金屬線、絲、纖維、晶須或顆粒狀組分為增強(qiáng)相的非均質(zhì)混合物,其共同點(diǎn)是具有連續(xù)的金屬基體。目前,特別是航空航天部門(mén)推進(jìn)系統(tǒng)使用的材料,其性能已經(jīng)達(dá)到了極限。因此,研制工作溫度更高、比剛度和比強(qiáng)度大幅度增加的金屬基復(fù)合材料,已經(jīng)成為發(fā)展高性能結(jié)構(gòu)材料的一個(gè)重要方向。1990年美國(guó)在航天推進(jìn)系統(tǒng)中形成了3250萬(wàn)美元的高級(jí)復(fù)合材料(主要為MMC)市場(chǎng),年平均增長(zhǎng)率16%,遠(yuǎn)高于高性能合金的年增長(zhǎng)率1.6%。
無(wú)機(jī)非金屬材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等物質(zhì)組成的材料。是除有機(jī)高分子材料和金屬材料以外的所有材料的統(tǒng)稱。在晶體結(jié)構(gòu)上,無(wú)機(jī)非金屬的晶體結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比金屬?gòu)?fù)雜,并且沒(méi)有自由的電子。具有比金屬鍵和純共價(jià)鍵更強(qiáng)的離子鍵和混合鍵。這種化學(xué)鍵所特有的高鍵能、高鍵強(qiáng)賦予這一大類材料以高熔點(diǎn)、高硬度、耐腐蝕、耐磨損、高強(qiáng)度和良好的抗氧化性等基本屬性,以及寬廣的導(dǎo)電性、隔熱性、透光性及良好的鐵電性、鐵磁性和壓電性。無(wú)機(jī)非金屬材料已從傳統(tǒng)的水泥、玻璃、陶瓷發(fā)展到了新型的先進(jìn)陶瓷、非晶態(tài)材料、人工晶體、無(wú)機(jī)涂層、無(wú)機(jī)纖維、半導(dǎo)體材料以及光學(xué)材料。由于新型無(wú)機(jī)非金屬材料除具有傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料的優(yōu)點(diǎn)外,還有某些特征如:強(qiáng)度高、具有電學(xué)、光學(xué)特性和生物功能等,因此它們已成為現(xiàn)代新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造、現(xiàn)代國(guó)防和生物醫(yī)學(xué)所不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)。
高分子材料為有機(jī)合成材料,亦稱聚合物。自20世紀(jì)20年代德國(guó)著名科學(xué)家斯托丁格開(kāi)創(chuàng)這一學(xué)科以來(lái),高分子科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展極為迅猛,如今已形成非常龐大的高分子工業(yè)。它具有較高的強(qiáng)度,良好的塑性,較強(qiáng)的耐腐蝕性能,很好的絕緣性能,以及重量輕等優(yōu)良性能,在是工程上的發(fā)展最快的一類新型結(jié)構(gòu)材料。高分子材料按其分子鏈排列有序與否,可分為結(jié)晶聚合物和無(wú)定型聚合物兩類。結(jié)晶聚合物的強(qiáng)度較高,結(jié)晶度決定于分子鏈排列的有序程度。工程上通常根據(jù)機(jī)械性能和使用狀態(tài)將其分為三大類:塑料、橡膠以及合成纖維。其中,我國(guó)的合成纖維、合成樹(shù)脂和合成橡膠已分別居世界產(chǎn)能的第一、二和三位。
參考文獻(xiàn):
[1]謝盛輝.《材料科學(xué)發(fā)展史》課程構(gòu)想及教學(xué)綱要. 2006,26,(5).
[2]許順生.金屬材料科學(xué)概述.中國(guó)科學(xué)院上海冶金研究所.
【關(guān)鍵詞】材料成型與控制工程 材料加工 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 模具制造
一、材料成型與控制工程的兩大方面
隨著這門(mén)技術(shù)的不斷發(fā)展壯大，逐漸也形成了一套完整的理論。材料成型及空工程模具制造主要有兩個(gè)方面：模具與焊接。在模具方面上也分為很多種，主要有沖壓模具、塑料模具、鍛造以及鑄造等。其中塑料模具具體包括材料的注塑、吹塑以及吸塑等，其中注塑在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛使用。而沖壓模具又包括拉伸、翻邊、沖孔、等。第二個(gè)方面就是焊接，焊接是一種低成本的利用高科技連接材料的工藝手法，在材料之間的連接還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)另外一種工藝方法比焊接更為有效，并且還能對(duì)產(chǎn)品帶來(lái)巨大的附加值。如今，在材料成型與控制工程中焊接技術(shù)占據(jù)了很重要的地位，隨著科學(xué)技術(shù)的不發(fā)展，材料成型與控制工程模具技術(shù)在焊接方面日趨成熟，在當(dāng)代的工業(yè)經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
二、材料成型與控制工程模具制造技術(shù)的分析
（一）控制工程的加工和金屬材料的成型。
1.材料的一次性成型技術(shù)
這種技術(shù)主要分為三種，一種是材料的擠壓，將金屬材料置于模具內(nèi)對(duì)金屬胚料進(jìn)行加壓，使之材料在一定程度上發(fā)生改變，產(chǎn)生變形，進(jìn)而獲得與模孔相一致的尺寸工件。擠壓的特點(diǎn)是加工完成后的產(chǎn)品塑性好，不容易發(fā)生變形。另一種是材料的拉拔，將金屬材料置于模具內(nèi)對(duì)金屬胚料的端部施加拉力，使之材料在一定程度上發(fā)生形變，進(jìn)而獲得與模孔相一致的工件。拉拔的特點(diǎn)材料在變形時(shí)受到的阻力比擠壓小，但是對(duì)金屬胚料的塑性要求相對(duì)較高。還有一種就是材料的軋制，金屬材料受到旋轉(zhuǎn)軋輥的壓縮而發(fā)生塑性變化，進(jìn)而獲得具有一定形狀和尺寸的工件。
2.對(duì)金屬材料的二次加工
對(duì)金屬材料的二次加工方法有很多種。如鑄造、沖壓、旋壓、 焊接等方法都可以對(duì)材料進(jìn)行二次成型加工。鑄造就是將金屬材料置于模具之中，通過(guò)其它方法對(duì)模具施加壓力，使之發(fā)生形變。特點(diǎn)是材料的變形阻力大，可以加工相對(duì)復(fù)雜的工件，適合工廠的批量生產(chǎn)。沖壓是金屬材料在模具上受到壓力機(jī)施加的壓力，進(jìn)而發(fā)生的塑性變化獲得所需要的工件。旋壓就是將金屬胚料壓緊在旋轉(zhuǎn)的模具上并隨著芯模旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，以此來(lái)借助旋輪的離心力對(duì)金屬材料施加壓力使之發(fā)生塑性變化，進(jìn)而獲得所需要的尺寸和形狀的工件。旋壓的特點(diǎn)很突出，材料受到的工藝壓力較小，適合不同尺寸的工件加工，對(duì)模具的要求也相對(duì)簡(jiǎn)單，但是生產(chǎn)效率比較低。最后就是焊接技術(shù)，焊接就是通過(guò)對(duì)工件的加熱或施加壓力，使焊接的元件更合的結(jié)合在一起。焊接又分為融化焊、壓焊和釬焊三種，熔化焊是在焊接過(guò)程中，將元件接頭的地方加熱到融化狀態(tài)，對(duì)其不斷施加壓力而完成焊接的方法。壓焊是在焊接的過(guò)程中，對(duì)元件只施加壓力進(jìn)而完成的焊接的方法。釬焊是指焊接元件所采用的釬材料熔點(diǎn)比較低，將焊接元件加熱到釬材料的熔點(diǎn)，充分利用液態(tài)化的釬材料的特性，焊件使材料之間充分結(jié)合在一起實(shí)現(xiàn)焊接的一種方法。
3.非金屬材料的成型與控制工程模具加工技術(shù)
非金屬的材料成型與控制技術(shù)主要有三種：
一種是擠出成型，利用旋塞和螺桿的擠壓與切割的作用對(duì)固體胚料進(jìn)行熔融處理通過(guò)一定的壓力通過(guò)模具，待冷卻之后，進(jìn)而獲得所需要的元件。擠壓成型的特點(diǎn)是可以連續(xù)化的生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，質(zhì)量比較好、使用范圍較廣，設(shè)備的要求簡(jiǎn)單，企業(yè)投資少，見(jiàn)效快。
一種是注射成型，其原理是通過(guò)注射機(jī)將胚料加熱至融化，然后利用高壓將材料射入到模具型腔之內(nèi)，等到冷卻之后，獲得所需的元件。這種技術(shù)手段具有生產(chǎn)效率高、速度快，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，可以加工形狀較為復(fù)雜的零件，適合工廠內(nèi)的大量生產(chǎn)。
最后一種是壓塑成型法，其原理是將材料助于密閉的模具之中使用加壓和固化等成型方法。這種方法可以一次性加工多個(gè)工件，所生產(chǎn)處的工件收縮性小、不易發(fā)生形變，性能完善，但是這種方法生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，效率低。
三、對(duì)材料加工成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
（一）精確的材料成型加工技術(shù)。
如今，精確材料加工技術(shù)已經(jīng)被國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用。尤其是在汽車(chē)制造業(yè)中這種技術(shù)更被廣廣泛的應(yīng)用。
（二）自由成型與快速的加工技術(shù)。
隨著世界經(jīng)濟(jì)逐漸一體化，市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也在不斷的加劇，產(chǎn)品的研發(fā)速度也逐漸受到制造商的重視，企業(yè)為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展要求，自由成型快速的加工技術(shù)備受人們關(guān)注。
（三）在材料加工過(guò)程中的仿真與模擬。
由于時(shí)代的不斷發(fā)展變化，實(shí)驗(yàn)和理論的探究材料性能已經(jīng)越來(lái)越跟不上市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，在材料加工制作過(guò)程中采用模擬與仿真比理論與實(shí)驗(yàn)做的更加全面深刻，可以做一些在實(shí)驗(yàn)和理論方面所做不到的研究。因此，材料的加工制作的仿真與模擬技術(shù)越來(lái)越被人們所推崇。
四、結(jié)束語(yǔ)
隨著材料成型與控制工程模具制造技術(shù)的不斷發(fā)展完善，會(huì)更加有效的促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展。技術(shù)的不斷研發(fā)和更新即順應(yīng)了當(dāng)今時(shí)展的需求，又促進(jìn)了整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展進(jìn)步。在當(dāng)今時(shí)代，一個(gè)企業(yè)想要發(fā)展壯大就需要加快科學(xué)技術(shù)的研發(fā)速度，把科學(xué)技術(shù)作為企業(yè)的第一生產(chǎn)力。因此，材料成型工藝需要應(yīng)對(duì)這種社會(huì)的主流形式，不斷發(fā)展、不斷創(chuàng)新以此來(lái)應(yīng)對(duì)市場(chǎng)發(fā)展的需要。
參考文獻(xiàn)：
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