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材料工程基础样例十一篇

时间:2022-02-25 07:46:05

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材料工程基础

篇1

关键词

工程材料 材料成型 教学改革 创新能力

一、课程体系的改革

(一)课程改革与优势。工程材料与成型工艺基础课程是工科院校机械类专业的一门十分重要的技术基础课,也是机械类专业的课程设置中唯一的一门全面介绍工程材料与铸、锻、焊等热加工领域中的工艺方法、工艺技术以及相关基础理论的课程,为毕业生今后的设计与制造等生产技术工作具有重要的指导作用。

课程的教学对象是我们学校设立的“茅以升班”(机械专业的创新班)的学生,是全校遴选出来的成绩、学习风气好的“尖子生”班,接受能力强,学生整体的学习热情比较高。该班的培养计划中课程设置比较多,每门课的学时被相对压缩。所以,本着宽基础、高效率地为学生传授综合知识的目的,将《工程材料》和《材料成型工艺基础》两门课融合、压缩成《工程材料与成型工艺基础》一门课,并对教学大纲进行了调整,制定了相应的教学计划。

这样的课程改革,在教学内容的设置上具有优势和特点是:

1、避免了知识的重复性 如铁碳合金相图、铸造合金、非金属材料等部分在两门课程中出现了重复的现象,这对于“茅以升班”的学生就显得浪费了时间,做不必要的重复学习。

2、增加了知识的系统性 两门课合并成一门课,会使各章节的知识更加系统性。如热处理中部分的内容中,有消除应力退火工艺,而锻压成型部分的回复与再结晶也有消除应力退火的概念和叙述,很容易造成学生的知识混乱。而合并成一门课后可以更有次序、有重点地教学,前后对比便于强调和辨别其异同之处。

3、强化了各部分内容连贯性 工程材料和热处理部分,实际上是贯穿于各成型工艺的全部过程中,而合并成一门课后,就更便于始终将材料的选择和热处理方法运用在铸造、锻压和焊接过程中。这种知识贯通式的教学,不仅利于学生从知识的内在联系深度上进行有机地理解和掌握,而且使知识形象和具体化,便于理论与实践相结合。

(二)合并课程的难点

1、课时少。改革前的课程设置为工程材料占40+6学时,材料成型工艺基础占32+2学时,现在两门课合并成一门课为40+4学时。所以在短时间内让学生比较全面和充分地理解课程的内容,有一定的难度。

2、内容分散、不易突出重点。这门课实际上是涉及4个专业方向(材料与热处理、铸造、锻压和焊接)的专业基础、专业课,及其工艺课程的内容,课程内容宽而散。而且,从教学内容层次和角度讲,无论专业基础内容还是专业内容,最后又都直接应用在成形工艺方法和工艺技术等方面,从理论到实践跨度大,进一步增加了教学难度。

3、课程的重要性容易被忽视。在大学学习的期间,很多肯于钻研的学生,容易产生“重理论轻实践、重设计轻工艺“的倾向。所以,面对逻辑性弱、概念繁多、内容分散、难于归纳重点的课程,在学生中容易普遍产生对本课程的轻视倾向。另外这门课对于机械专业的学生,不是他们的专业课,但却是机械专业不可缺少的、重要的专业基础课。而本课程内容的改革将进一步扩展教学内容的范围,在较少的学时内进行教学,更易给学生造成教学内容散的印象。

4、实验少,理论和实践容易脱节。本课程是在大二第二学期进行讲授,而此阶段的学生绝大多数的动手能力和实践感性认识仍然极为薄弱。另一方面,本课程的内容又具有很强的实践性,基本原理与理论、工艺参数的选择等内容,脱离实际的成形工艺过程就无法真正有效地讲授。因此,如何在教学中加强学生实践环节的理解认识, 也是教师面临的一个重要的课题。

总之,本课程具有教学内容多、学时少、理论抽象枯燥、综合性和实践性又很强的特点和问题。同时,课程中传统内容的比例大,在现代化信息需求不断增加的现代社会,尤其是对于一批非常勤奋和综合素质高的学生,采用以往的教学内容组织方法、教学方法和教学手段已经不能满足学生的需求。

鉴于上述课程内容的困难和特点,我们认真研究各种参考教材,综合近年来工程训练中心和有关实验室的建设经验,走访、学习了兄弟院校的工程训练中心,积极开展有关课题研究,采取一系列对应措施。努力实现既能充分发挥本课程的优势,又能够克服教学中遇到的困难,从而效果更好地发挥好本课程作用的目的。

二、合理组织教学内容

(一)治标需治本,基础知识是关键。通过多年的教与学的体会认为,该课程的4个专业方向的原理和基础知识部分依然是教学内容的关键,技术人员和生产工人之间的最大不同之处也就在于对原理的了解和用理论指导实践,但又考虑该班是非热加工专业,应避免过深的专业内容教学。所以,这需要教师首先以专业实践经验为基础,将课程内容知识吃透、达到融会贯通的效果,再用简单、形象的方法讲解其原理。

例如把整个教室的几块座位当作一个晶面内看到的几个晶粒、每个学生当作一个原子、没有座位的学生当作位错,来说明位错移动;发面和揉面的例子解释铸造和锻造的组织特点与性能;用大熔炉和小熔池来解释冶炼和焊接等,让学生轻松的理解。然后把原理用于分析和解决生产实践中出现的问题,使理论知识鲜活化。

(二)注意各章节相互联系,使知识灵活化。工程材料与成型工艺基础虽然包含四个不同的专业方向,但是它们之间有密切的相互联系性和共同点。通过对比与联系教学,可将抽象、枯燥的理论内容轻松的传授给学生。如应力部分中,通过对热处理应力、铸造应力、锻压应力和焊接应力之间的联系与对比,便于学生理解残余应力的形成的本质规律、并加深记忆。通过对铸造方法、锻压方法和焊接方法之间的不同与相互联系的分析,使学生分清其各自的特点、应用及其意义。另外还对焊接连接、机械连接和黏结之间的异同对比等,将分散的内容相互联系和系统化,同时也增加了学生的学习兴趣和热情。

(三)始终贯穿设计零件的主线,配合零件设计。工程材料与成型工艺基础这门课的主要目的是培养学生在零件的设计时,能够合理地选择零件材料和成型方法,设计合理的结构,制定合理的工艺步骤和参数,提高零件的使用性能。以此为主线,每学习一种成型方法时都需要温习材料选择和热处理工艺部分的内容,并对比其它的成型方法的优劣点。这样,实质上就把在最后一章才出现的“零件的毛坯选择”的内容始终贯穿在整个课程中,而不是孤立地作为一章的内容来讲。由此,可以使最后一章的讲授起到画龙点睛的作用,把这部分内容真正讲活。为此,还专门设定综合大作业,通过独立设计零件来锻炼学生的这种能力。通过对单级齿轮减速箱中的各个另部件的材料和成型方法的选择等锻炼和检验学生对知识掌握的综合能力。

三、改革教学手段,提高教学质量

1、采取多媒体手段和跟踪实习,强化实践性内容。本课的整个教学过程几乎直接或间接地涉及设备工具的操作、比较烦琐的生产工艺过程、零部件结构等实践性很强的内容,讲授起来十分困难。为此,本课比较系统地遴选、制作了教学动画、录像等多媒体教学内容,使学生在较短的时间内清晰、正确地了解各个主要工艺过程。然后进一步强调讲解重要概念、突出主要机理等内容。这样既进一步强化补充了实习、实验等实践教学内容,用较少的实践有效地完成了教与学的任务。在此基础之上,跟踪学生的实习,学生拆装实习时,根据学生拆卸柴油机和自行车,让学生联系课堂学的内容判断各部件的材料和成型方法及工艺;学生自己亲手制作的小锤,锤头的硬度不够,通过表面感应加热淬火和回火等热处理提高其硬度等实践,强化和加深学生对所学知识的理解。

2、提问式教学、上课回答问题。新问题的导入大多要通过对新问题的提出的方法来进行。比如,进入锻压前将铸造的主要优点和不足再强调一次,然后提出如何解决铸造组织不致密的缺点等引入锻压的知识,让学生带着疑问学习。讲到变形强化的时候提问以前是否学过其他的强化方法,引出热处理强化(相变)和合金强化,从而归纳强化的内容等。不仅仅复习了前面的内容,也帮助学生把所学知识融会贯通,并学会总结式的学习方法。

3、展开课堂讨论。通过讲授和自学,结束一部分内容后。按照学习讨论小组指定讨论题目和设计题目,让各小组充分讨论后派代表在全班发表,然后接受其他同学和老师提出疑问和问题,大家展开讨论。在这种能够充分发挥学生自身能力的讨论式学习中,每个小组都认真准备,查阅了大量的文献,做了市场调查,然后从选材料—成型方法—结构设计—制定工艺—所能出现的问题及解决的方法等都做了详细的说明,并根据自己的分析提出了新的设想,学生的作品都非常优秀。更可喜的是,他们把自己小组解决不了的问题提出来让大家一起解决,相互提问和回答十分踊跃,形成了全班集体展开问与学、积极思考、热烈讨论的气氛。我们认为这是一个成功和有效的学习方法,具体的细节还有待遇进一步的细化和探索。

课堂讨论不仅是对整个教学内容的概括、总结和应用,而且集中体现了该课程的主要教学目标和要求。也就是,通过该课程的学习,使学生了解在机械产品的生产过程中,优良设计、优质材料和高质量热处理对提高机械产品质量的重要意义,并使学生进一步灵活或真正掌握和应用这方面的知识和技能。同时,也起到了将4个专业方向的内容密切的联系起来的作用。

4、添加一些当今国际的新技术和新工艺,进一步激发学生的兴趣。在课程讲授的过程中,尽量增加国内外的相关先进技术与工艺对比的内容,让学生了解我国存在的现状和目前存在的问题和优势;讲解每一个技术、工艺的同时都相应的介绍其发展过程和目前正在研究的内容,培养学生科研意识,鼓励学生创新思维,撰写论文。这样不仅能吸引学生的注意力,而且培养学生良好的科研与创新意识。

还引入了一些工程中失效破坏的实例,来引导学生学习相关的内容。如,通过对美国911事件大楼倒塌的原因分析,加深学生对材料性能的理解;通过永乐大钟的制造过程和前苏联过去铸造大钟断裂的事例引入学生学习铸造的兴趣;通过对德国的高速列车出轨事故分析、日本的电梯断裂事故和中国的高强度螺栓断裂分析等,帮助学生复习和灵活应用所学知识,增加他们对本课程的学习兴趣。

四、改革考试方式方法,培养学生的学习兴趣和创新思维

篇2

中图分类号:G642 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)36-001-01

材料工程基础作为一门课程主要是材料科学和工程学科的基础课,其中主要讲了有关金属、陶瓷、有机高分子以及复合型等材料的生产、加工和材料改性的理论、方法。这门课程主要是培养学生分析问题、解决问题的能力,同时教学生掌握应用工程基础知识的能力。通过对材料工程基础的学习,使得学生的知识面更广,除此,更要注重提高学生的综合素质、材料的应用能力以及工程的意识。

一、材料工程基础的教学内容

在对材料工程基础课程的教学内容进行设置时,首先,一定要注意在材料科学和工程四要素的基础上,介绍金属、陶瓷、有机高分子以及复合性等材料的制备、合成和加工的基本原理与方法,满足学生对学识的要求,也使学生更加了解材料的思维方法、工程意识以及应用技能。其中材料科学和工程的四要素指的是材料组成及结构、材料性能、材料使用效能和材料的合成及加工。其次,引进新技术、新材料的内容在材料工程中的应用,同时对其进行分析、评价,还引进可持续发展的内容应用在材料工程中,加强学生对材料工程的认识。

二、材料工程基础课程的建设

材料工程基础是材料科学和工程的基础课程,我们对材料工程基础课程进行的建设主要有以下几点:

1、课程目标

做好材料基本知识的传授,为学生学好材料科学和工程的基础理论打下一个坚实的基础,培养学生运用材料科学和工程基础理论分析、解决问题的能力。

2、课程体系

材料工程基础课程中讲了有关材料生产、材料加工和材料改性的理论及方法。其中的中心是金属材料的学习,同时引进其他材料(陶瓷、高分子以及复合型等材料)共性和个性的特点内容,统筹材料科学和工程的系统性、实践性,显示出材料的应用性能。确定课程的重点,将材料科学中的共性与材料的多样性结合,确定专业研究的方向。

3、课程内容

吸取先进的教学经验,结合经济发展的需要,处理好课程建设之间(本课程与专业系列课程的建设)的关系,在传授材料知识的基础上,注重高新技术中新的材料、工艺、技术。

4、实践教学

通过新的技术方法(如多媒体)将理论教学与实践教学结合起来,关注内容综合化以及形式的多元化,提升教学效果。

三、材料工程基础课程的改革实践

在材料工程基础的课堂教学中,我们通过多种教学方法的结合来培养学生的综合素质和能力。

首先,基础知识的加强。1、重点关注课程的基础性;2、在制定教学大纲时,主要侧重基础理论知识的整编;3、学习时注意将相关的学习内容做好连接,规避重复性。

其次,专业知识面的拓宽。打破材料之间的界限,站在材料科学和工程的角度思考,拓展知识面。

第三,理论体系的举一反三。从理论规范与科学体系上展开举一反三。比如马氏体相变理论应用在钢的热处理方面等,不同材料中电子的迁移理论解释不同材料的行为。这些都给材料工程基础课程的内容整合打下了良好的基础。同时,为学生今后在材料领域的学习与知识的掌握打下良好的基础。

第四,教学手段的改革。由于材料工程基础课程的内容抽象化且具有较强的概念性,使学生学习起来常常感觉到枯燥乏味。所以在教学中,可以多用一些形象化的语言(教学模型、照片、曲线图以及挂图等),便于加深学生的记忆、理解,同时又提高了学生对学习的兴趣。教师也可以引进先进的多媒体教学手段,将其应用在材料工程基础的课程教学中,提高学生对知识的重点、难点的掌握。还可以通过三维动画形式将这一课程展现在学生面前,让学生在课堂中学到更多的知识,同时亦有助于教学效果的提升。

第五,新材料研究成果的引入。我们必须在掌握材料知识原理、概念及应用的基础上,建设材料工程基础课程。这些往往是最吸引学生的,所以在教学中要不断引入新的材料研究成果的应用,注重课程内容的更新,让课程同时具有基础性、先进性。

第六,实验环节的加强。这是锻炼学生的动手能力,同时对学生学习过的知识进行巩固、加深记忆,让学生分析问题、解决问题的能力有所提高。通过实验课的训练,对培养学生实践能力与创新能力有很大帮助。

综上所述,材料工程基础课程的建设和实践是一项非常艰巨、复杂的工程,在课程建设改革的过程中我们要注意,教师是主导,学生是主体,坚持以学生为本,提高学生学习的自主能力,保证教学效果,全面培养高素质 、高专业、高技术、高能力的复合型人才。

参考文献:

[1] 侯治富.金祥雷.精品课程建设目标及实现途径的研究与实践[J].中国大学教学.2006(01).

篇3

在世界进入21世纪的今天,随着中国加入WTO,我国改革开放日趋深化,中国正走向世界,世界也在向中国走来,国家和社会发展使得对双语人才的需求程度迅速提高。如何在材料学科本科教学中培养学生专业英语的应用能力,使之具备综合素质,是当前高分子材料与复合材料专业教育与教学改革中需要深入探讨的问题之一。

我校自1997年开始招收复合材料专业,每年基本上招生2个本科班,在原有的高分子材料基础上进行有机整合,分为高分子材料与工程专业与复合材料与工程专业。从共性知识体系中提炼出基本问题,建立起材料科学与工程的基础教学体系,从宽基础角度加强专业基础课教学,使一部分专业课趋于向专业基础课的调整,在这样的教改思路下,原来各专业方向的专业外语课程面临着向大材料专业的过渡,从而产生了一门新的课程――《材料科学与工程基础》,并设为双语教学示范课程,作为高分子材料与工程专业与复合材料与工程专业六大平台课程之一,材料科学与工程基础的内容因双语教学而偏向于基本概念和基本应用,为避免重复,材料科学与工程基础将不涉及各材料方向的具体理论。

一、材料科学与工程基础双语教学的必要性与目的

专业外语(实际上多为专业英语)是以往的专业设置下各专业开设的一门专业必修课,其目的在于提高学生对外文文献的阅读与理解能力,而主要以专业英语作为整班授课内容。目前,由于高校近年来开设了双语教学课程,所以专业外语面临着被取消的可能或过渡为双语教学课程。我校高分子材料科学与工程专业即以双语教学的《材料科学与工程基础》课程来代替专业外语,但两者之间又存在着本质的区别。

以高分子材料科学与工程专业为例,专业外语课程为32学时,分两部分在第五和第六学期两期授课,其学习内容主要涉及的是专业基础常识和后续专业课程的部分内容,如高分子化学中的合成部分,高分子物理中的结晶部分等,而上课主要以翻译形式为主,课上一般较为单调。由于所涉及的内容学生还没有学过,对学生来讲内容较深,学生不能够以英语完全了解本专业,而从专业外语课程中学生对专业内容的领会往往不完整,因此专业外语课程一般难以取得非常良好的授课效果。为了让学生能够理解并应用外语进行专业知识的表达,并实现宽基础教学,《材料科学与工程基础》首先从授课内容上进行了大幅度调整。考虑到双语教学的《材料科学与工程基础》将被安排在第五学期教学,是最早与学生接触的一门专业基础课,学生还未接触各方向的基础理论,所以本课程计划从材料基本结构出发,根据材料的不同结构特点分类,介绍三大材料及功能和复合材料的主要品种及其应用,其内容自成体系,不再依赖各专业方向。从以上意义上讲,以双语教学的《材料科学与工程基础》代替专业外语是必然的趋势。

二、材料科学与工程基础双语教学的基本模式存在的问题

双语教学是近年来出现的一种新的教学模式,它所遇到的问题在其它课程的双语教学中已经体现出来,就我校高分子材料科学与工程专业来讲,所遇到的问题可能还来自于以下这方面:就是不能找到合适的授课教师精通所有三个专业方向的内容,我校的现任教师分别来自于高分子、无机和金属三大材料专业,不具备全部专业方向的材料基础知识的能力,每位只能讲授自己专业熟悉的一部分内容,而学生要接受至少三位教师的讲课,这样一来课程缺乏系统性,但从另一角度讲,授课教师分别来自于三大材料专业,所以他们会对本材料十分了解,而使得学生可以学到更充实的知识。

三、材料科学与工程基础双语教学模式

针对双语教学存在问题,我们首先采取了分章节专业教学模式,即每部分专业知识都有该专业教师授课。我们学院整合全院的教师资源,形成了材料加工、金属材料、高分子材料、复合材料及无机非金属材料五个专业教师组成的教学团队,负责该课程的全院教学,合理安排教学时间与内容,各专业的知识都有该专业的老师授课,通过几年的实践,获得了很好效果。

其次,课堂形式主要采用多媒体教学,用将课堂的主要内容以全部英文的形式演示给学生,并且配备了与原版教材相配套的多媒体课件,以图文并茂的方式对学生进行授课,使学生从视觉听觉多角度来获取知识信息,增强了学生的学习兴趣。为了充分发挥主体性参与学习的使用,在教学过程中我们积极开发学生的学习潜力,在资料的查询、英文写作与翻译、语言的表达方面进行了培养锻炼,注重培养学生的综合能力的提高。

在教学中结合材料科学最前沿科学与研究领域,将学生分成若干小组,且给各小组分好一个关于最新研究成果的英文题目,指导学生主动利用图书馆和网络等资源搜索所需信息对该英文题目进行分析与评价,并提出问题与展望未来研究发展趋势,培养学生对材料信息的收集能力、阅读能力、理解能力与写作能力。学生可以根据自己的个人情况将论成形式上台进行演讲,使学生锻炼了胆量,提高了表达能力。这样大大增强了学生英语的思维能力,提高了学生们英语学习本专业的兴趣,拓宽了学生们的专业知识视野,为他们未来从事本专业的科学研究奠定了坚实的基础。

通过材料科学与工程课程双语教学实践,发现无论对学生还是教师在英语水平的考验和专业知识的讲授和学习都是一个考验,只要采用适当的方法,教师具有驾驭英语和专业知识的能力,积极调动学生的学习积极性,变被动学习为主动学习,用双语进行专业课的教学是可以完全达到用中文讲课的同样目的。

参考文献:

[1]王英.黑龙江教育. 2007.7-8.126-128.

篇4

作者简介:张建军(1973-),女,河北唐山人,北京石油化工学院机械工程学院,讲师;蔡晓君(1963-),女,北京人,北京石油化工学院机械工程学院,教授。(北京 102617)

基金项目:本文系北京石油化工学院校级重点教改项目的研究成果。

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)04-0088-02

我国的工程教育规模位居世界第一,统计资料显示,截至2010年,我国开设工科专业的本科高校1003所,占本科高校总数的90%;高等工程教育的本科在校生达到371万人,研究生47万人,全国的工程科技人员总保有量也超过1400多万,然而,大而不强、多而不精,工程教育普遍缺乏创新性和实践性,一直是困扰我国高等工程教育改革与发展的难题。[1]2010年6月,教育部启动实施了“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”),旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。“卓越计划”具有三个特点:一是行业企业深度参与培养过程,二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才,三是强化培养学生的工程能力和创新能力。[2-4]“工程材料及热加工工艺基础”作为高等学校机类和近机类学生的一门技术基础课程,在“卓越计划”的号召下,在教学理念、教学内容、教学方法、考核模式等方面都应作相应改革。

一、教学理念要更新

美国工程院院长查尔斯・韦斯特曾经指出:“拥有最好工程人才的国家占据着经济竞争和产业优势的核心地位。”很多国家都将工程科技人才培养提升到国家战略的高度。尤其是在国际金融危机以后,美国等发达国家正在通过大力发展先进制造业,重新回归实体经济,创造新的经济增长点,带来新的就业岗位,摆脱当前危机。“工程材料及热加工工艺基础”课程是今后作为一名机械工程师的必修课,高校教师面对当前的国内外现状,应迅速转变以往重理论轻实践的教学理念,切实从思想上重视工程实践教育,着力培育学生的特长与技能,为“卓越计划”的实施打下坚实的思想基础。

二、贴合机械工程师行业标准要求,深入进行教学内容改革

“卓越计划”的顺利实施重点依赖于教学内容的改革。“工程材料及热加工工艺基础”课程体现了理论与实践的高度统一,在高校进行机械工程师培养过程中占有不容忽视的地位。高校教师在围绕卓越工程师教育培养计划的国家通用标准的前提下,要深刻了解机械工程师的行业标准,以及“工程材料及热加工工艺基础”在机械工程师标准中的重要地位和作用,依据标准的要求进行教学内容的深度改革,以行业需求为导向,提升学校培养学生的教学目标。

熟悉常用金属材料的性能、试验方法及其选用。掌握钢的热处理原理,熟悉常用金属材料的热处理方法及其选用。了解常用工程塑料、特种陶瓷、光纤和纳米材料的种类及应用。掌握制订工艺过程的基本知识与技能。这些就是一名机械工程师在材料学习方面应掌握的基本技能。为此,教师在授课过程中渗透材料理论的同时,要加大在工艺运用方面的授课比重,让学生尽可能了解现今国内各种热加工工艺生产状况,掌握一定的生产工艺制定过程。此外,教师在授课过程中应增加新材料、新工艺方面的授课比例。

三、大力发展教学方法改革,提升教育质量

教学方法改革是“卓越计划”目标实现的突破口。面对“卓越计划”的最终目标,各高校应改变传统的教学方式方法,在课堂教学、实践环节、考试等方面做出成绩。

“工程材料及热加工工艺基础”课程的最终落脚点是材料理论及不同工艺过程的加工及运用。在课堂教学中,教师应大力引进实例教学,在教学手段上,可以采用已有的教学录像,也可以联合企业制作最新的生产影像资料,由于与生产实际结合紧密,学生对该部分知识学习兴趣都很高,观看完录像后,再结合学生的工程实训,让学生自己比较总结出不同工艺的特点、应用范围,最后让学生再回顾一下相关的理论基础。这样既提升学生学习热情,又为学生今后社会实践铺路。另外,在授课过程中,教师要时刻注意将新材料、新技术、新工艺渗入教学当中,开阔学生学习视野。

教师在设计课堂教学时,可适当采用探究式教学方式,通过给学生设计一定的问题,让学生围绕问题,通过讨论得出结论。当然,由于教学实际情况不同,在学时越来越少的情况下,这种教学方式尽管效果不错,但教学进程缓慢,教师只能适当采用。另外,教师在采用的情况下,一定要考虑学生人数,对于人数较少的小班教学,采用上述教学方式才会更好。对于人数多的大班,若采用问题教学,教师要适当改变教学策略,可以将学生分组,将课堂讨论部分放到课后,由学生自己组织完成,在课上由各组学生代表进行整理发言,教师给出简评,为了保证讨论过程能够在课下实施完成,要求学生做好讨论记录,教学结束后,要求学生课上对上述教学过程进行书面总结。问题教学方式的采用,有利于提高学生应用理论知识处理实际问题的能力,分组讨论的实施也有助于锻炼学生的团队意识,锻炼他们的语言表达能力。

“工程材料及热加工工艺基础”也适合采用项目教学,可以让一些学有余力的学生自愿参与教师的科研项目,让学生在学习解决的同时,学会全面考虑问题,提升学生的创造力和创新能力。

在教学过程中,教师要时刻注重学生的实践环节,通过实践促使学生加深对理论知识的理解。在实验环节,教师可以设计一些综合性分析实验,锻炼学生分析思考能力。例如,热处理工艺讲解完毕,可以给学生设定一具体材料及材料的相关性能,让学生自己设计热处理工艺及材料性能检测方法并进行实验。

在学生考核方式上,教师应改变以往传统的试卷性考核,切实针对“工程材料及热加工工艺基础”这门课程的特点,采取灵活多样的考核形式,并且要改变以往以分数来评定学生学习好坏的传统思路,变分数考核为过程考核。具体做法如下。

1.加大学生平时成绩比重,将期末考核转变为章节考核

传统的情况是学生平时成绩占20%或30%,期末成绩占80%或70%,所以学生平时学习动力不足。为改变现状,调动学生积极性,教师可以将平时成绩所占比重提高到50%或60%,将期末考试变成章节考试。由于“工程材料及热加工工艺基础”具有概念、术语多,教学内容分散、系统性不强的特点,通过上述考核形式改革,可以让学生将知识点各个击破,便于牢固掌握,还可以大幅度提升学生学习动力。

2.实践考核应与理论考核应相互结合,做到有机统一

随着教学改革的不断深入,学校教学部门的不断细化,很多高校都有独立的工程实训教育中心和基础实验教学中心,教学部门则更多地侧重于理论教学。这样的教学细化当然对提高教学水平有很大促进,但对学生的综合评价又多有不便。在“工程材料及热加工工艺基础”中,在对学生的考核评价上,在分散的理论教学和实践教学上应做到一定统一,在考核形式上应做到相互渗透。例如,在学生理论考核过程中,教师可以结合工程实训的教学内容和学生的实验环节,设计一定的综合分析题目,并且可视题目的大小采用试卷考核或论文写作等不同形式进行学生评价。

3.提升学生自学能力,并采用适当形式进行考核

作为一名机械工程师,光有扎实的基础知识是不够的,在当今知识快速更新的国际形势下,若不及时吸收新知识,就达不到机械工程师的要求。教师在“工程材料及热加工工艺基础”的课堂教学过程中注意引进新材料、新工艺介绍的同时,要激励学生自己去学习。为达到上述目的,教师在教学过程中仅做点的概述,关于具体内容可以就某一材料或工艺设计一个问题,让学生自己根据问题去寻找答案,促使学生主动学习,达到教学目的。也可以就当今科研前沿领域或大众感兴趣的问题让学生进行写作,例如可以围绕神州六号、神州七号,设定一个与材料或工艺相关的写作范围要求学生写作,这样看似与教学内容有一定偏离的教学设计,却可以极大地开阔学生学习视野,提高学生学习兴趣,也让学生了解了最新的科学前沿。

总之,在围绕“卓越计划”提升学生工程能力这一核心的引领下,面向机械工程师的行业标准,教师针对“工程材料及热加工工艺基础”这门课程的特点,重新设计教学内容、学生培养标准,并多方面进行教学内容、教学方法的改革,一定能达到工程上对人才的使用标准。

参考文献:

[1]张建勋,陈国铁.“卓越计划”背景下的工程类高校人才培养模式探讨[J].中国建设教育,2010,5(9-10):4-7.

篇5

中图分类号:G642.0 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2017)02-0280-01

《工程材料及成形技术基础》作为高等学校机械类专业必修的技术基础课,是机械类专业在本科教学中唯一的一门全面介绍材料知识以及成形技术基础的课程。该课程的教学任务是从机械工程材料的应用出发,阐述机械工程材料现有的基础理论、成分特点与力学性能、金相组织结构和成形加工工艺之间的关系,以及常用机械工程材料的主要性能和应用特点等方面的基本知识,使学生具备正确选择机器零件用材料和成形方法的能力,并为后续专业课如《机械设计》、《制造技术基础》等及以后的毕业设计打下必备的专业基础。该课程教学质量的好坏,将直接影响到后续课程的学习和学生今后的工作与发展。

一、教学过程中存在的问题

根据本人多年来的教学实践,本课程在教学过程中存在以下一些问题:

⑴教学内容偏于叙述性质,知识体系庞杂,微观原理抽象难懂,概念繁多且学时较短;各章节联系少,逻辑性差,死记硬背的多;工艺方法实践性和应用性较强,对于缺乏实践经验和工程应用的大二学生而言,学生感觉课程乏味、枯燥、难学。

⑵根据教学大纲,该课程应安排在学生进行金工实习之后进行,先让学生对工程材料的性能特点、各种热处理及成形加工方法有一定的感性认识。但受制于母体大学实习安排的限制,我院学生的金工实习都安排在课程结束之后,这样更加大了学好本课程的难度,给课程教学带来不利的影响。

二、教学改革的思路与目标

针对课程教学中存在的一些问题,改变以往重视理论教学、忽视工程应用的做法,在教学过程中突出“案例教学和培养工程能力”的教学理念。在新的教学理念指导下,从教学内容的优化整合、丰富教学方法、激发学习兴趣、加强实践环节教学及完善考核方式等方面具体实施教学改革目标。

通过本课程的学习,使学生在掌握常用工程材料的组织、性能及热处理工艺特点的基础上,能够对具体的机械零件结合实际工况要求做出正确、科学、合理的选材并制定出正确的加工工艺路线,为后续课程的学习储备必须的材料专业知识,培养学生的工程应用实践能力。

三、完善教学大纲,优化整合教学内容

我院是华北电力大学的一所独立学院,在《工程材料及成形技术》课程教学上一直采用母校的“学术型、研究型”为主的培养模式和教学大纲。随着教学的不断深入,我院学生理论基础较差,学习主动性不高,学生在学习理论时感觉较吃力的问题就暴露出来。目前国家正在实施普通本科院校向应用型人才培养目标的转变规划,为顺应此发展趋势,以培养应用型人才为目标,教学大纲和教学内容进行了完善和优化,以突出应用型本科的培养特色,适用用人单位的迫切需要。在强化基础理论的前提下,突出重点和今后实际工作必需的内容,让学生了解当今学科的发展动态。

四、案例教学贯穿教学过程始终,激发学习兴趣,提高教学效果

案例教学法有助于弥补传统教学方法的缺陷,提高学生的综合素质,使学生在学习过程中有的放矢,激发学习动力和学习兴趣,提高教学效果。这种教学方法使学生能够做到先见森林后见具体的树木,所讨论的案例将理论知识与实际应用结合起来,以解决实际生活中的工程问题,从而让学生把所学的理论知识运用于现实的实践活动中,以提高学生发现、分析和解决实际问题的能力。

比如,可把北京奥运会主体育场“鸟巢”作为案例,来讲授其选用钢材Q460。首先讲解钢的分类,根据钢的碳含量、合金元素含量、钢的质量以及用途等,有多种分类方法,Q460属于低合金高强度结构钢。通过这个案例中的钢材Q460的讲解,就穿插讲授了钢的分类、牌号、性能,碳含量和合金元素对钢的性能的影响,以及冲击韧性实验等相关知识。再通过详细讲解其24根承受“鸟巢”重量的柱子设计、生产、应用原理,让学生复习力学的相关知识,了解工程材料的相关力学性能,熟悉钢的分类、牌号及用途。

五、加强实践环节,突出工程应用

工程材料部分,教学计划中安排了四次实验。但限于大学机械系金相实验室的条件,再加上学生人数较多,以前做实验时,只是让学生以简单的介绍和观察为主,学生没机会实际操作。如在做“钢的普通热处理工艺实验”时,只是让学生观察经退火、正火、淬火和回火后的金相组织,对热处理前后的硬度变化、组织变化没有实际对比,使学生对热处理的作用及对钢的性能和组织的影响认识不深刻;又如在做“铁碳合金平衡组织观察与分析”时,应该让学生分组从试样的制备、腐蚀然后再观察分析对比,从而让学生理解含碳量对钢的组织有何影响,从而加深和巩固在课堂上所讲授的知识,因本课程的实践性和工程性很强,本教改项目拟加强实践环节,和大学实验室老师积极配合,适当购买一些实验用材料,给学生提供实际操作的机会,真正达到实验“做”的目的而不仅仅是“看”。

六、丰富教学手段,活跃课堂气氛

在教学手段改革过程中,应摒弃单一的教学方式,采用实物模型、教学动画、录像视频、多媒体课件等现代化教学手段和板书共用的教学方法,让学生在较短的时间内较为感性地直观、清楚、正确地了解零件的各种成形方法及工艺设计过程。然后,进一步讲解各种成形工艺的基本原理、工艺过程、特点和适用范围等内容,从而使课程教学内容具体化、形象化,概念和规律简单化,在一定程度上弥补学生工艺知识学习和专业实践环节锻炼不足的问题,提高教学效率和教学效果。

七、完善考核体系,提高学习效果

本课程以前的考核方式均为闭卷考试,平时成绩占30%左右。考前大多数学生按照课程重点死记硬背,没有系统总结,知识点掌握得不够系统,且基本概念模糊不清,前后知识脱节,不能做到将理论与实践结合起来,解决实际生产问题的能力不足。基于案例教学法,尝试新考核方式:平时成绩+实验实训成绩+课堂讨论及问题回答+课程小论文。平时成绩和实验实训成绩考核学生基本学习情况,即出勤、作业、课堂纪律、课堂提问、实验实训表现等情况,通过改革考核方式,调动了学生的学习主观能动性,让学生充分发挥个人所长,各展才华,切实提高了教学效果和教学质量,教师本人也能够在教学过程中及时了解学生学习状况和掌握程度,后面的教学工作有很大的帮助。

结束语

本项目以工程实际应用的案例为抓手,始终贯穿在各章教学内容中,最大化地接近企业实际应用,使学生真正明解学习目的,激发学习动力和兴趣。另外,再辅助以其它教学方式和手段的探索,从而提高教学效果,为学生走向工作岗位打下良好的专业基础。

参考文献

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《工程材料及机制基础》是一门技术基础课,特点是叙述性、记忆性的内容多,概念多,内容抽象,使学生学起来感到枯燥,有似易而难,似浅而深,似懂非懂的印象。

针对《工程材料及机制基础》课程的特点,我们在教学方法上提出了增设课程论文的设想。通过增设论文改革教学方法,转变以教师为中心、以灌输知识为主的传统教学,发挥学生的主体作用,促进教学指导思想、教学内容、考核手段的全面改革。可以将单一的课堂讲授扩展到指导学生自学、讨论、科研和实践,有利于加强师生的双向交流及学生能力的培养,使学生由“学会”逐渐过渡到“会学”、“会用”。

增设课程论文的意义

(一)一线牵动了全局,一改可以推动教学各环节的全面改革

促进教学主导思想发生根本性的改变长期以来,一种旧的传统教学思想指导着我们的教学工作,这种旧的教学思想突出表现在两个方面:一是单纯传授知识,忽视学生能力的培养,认为有了知识就有了能力,把知识与能力等同起来;二是教书不教人,把教书与教人割裂开来。在课堂教学中增加课程论文体现了教学以培养能力、发展能力为主导的思想,突出了学生的“学”和教师的“导”。

在教学内容上原来是书上有啥讲啥,现在转换为“四不讲”,“四增加”四不讲是:凡属高中或文化基础课讲过的不讲;陈旧过时的知识不讲;单纯阐述性的不讲;学生自学就能掌握的不讲。wWW.133229.Com四增加是:增加新知识,新技术;增加科学论文讲座;增加实践性教学环节;增加课程论文。

与旧的传统教学思想相比较,这是一套全新的教学方法旧的传统教学思想主要表现有二:一是“注入式”,二是“抱着走”。在这种教学方法指导下,学生的学习主动性与创造性受到严重的压抑,处于极为被动的地位,改革这些方法势在必行。增设课程论文则注重四个为主,即学生为主,自学为主,读书为主,训练为主。以启发式、学导式代替注入式,根据课堂性质、学生的特点,采用讲授、课堂讨论、习题和指导学生自学等各种形式,激发学生的学习兴趣,引导学生通过自学与各种课外训练,开阔思路,掌握知识,锻炼能力。

促进了实验的改革原来实验是听、看、抄。听是学生听实验教师讲授实验原理、方法、步骤及仪器使用等;看是少数学生照着教师的示范动作做一遍,大多数学生围着看;抄是实验之后大家互相抄数据和实验报告。现在改为自始至终让学生亲自动手,培养了学生动手能力。

改变单一的考试方式原来是课程结束后一次性考试,一锤定音,现在是以课程论文为前提,没有参加撰写课程论文或课程论文不合格的学生不能参加考试,考试成绩改为两部分:课程理论占80%,课程论文占20%。

(二)能够较好地调动学生的学习积极性,有利于开发学生的能力

过去单纯的课堂教学法一个突出的问题是:学生不会看书,不会作学习笔记,不会整理数据,也不会把新学到的知识有条理地讲出和写出来,解决实际问题的能力也很差。通过课程论文的锻炼,学生减少了对教师的依赖性,动脑、动手、动口的能力会大大增强。增设课程论文是写毕业论文前的一次预演和锻炼;是培养学生自学的有效手段;可以锻炼学生归纳、综合、分析问题的能力;可以增强学生动手和语言表达能力。

(三)充分发挥学生在学习中的主体地位

在写论文的过程中,学生自行寻找参考资料,自学读书,自己处理数据,自己进行实验查证问题,教师辅导。这样学生和书本、教师和学生、学生和学生可以充分进行教学信息反馈流通。学习好的学生可以向宽、深方面发展,学习中等的学生可以不吃力地完成学习任务,学习差的学生可以在教师充分的个别指导下完成最基本的学习任务。学生各得其所,个个积极主动,因而有利于学生学习成绩的普遍提高和两极分化现象的改善。

(四)为教师和学生都留出了足够的空间

在论文的审定和批改上,采用教师批阅和学生之间互相交流、互相审定的方式,使教师批改作业的负担减轻,从而可使教师把省下的时间用于备课,钻研教材、研究问题、辅导学生;学生通过查阅参考书,也扩大了知识面。这种教学方式不仅可以极大地提高教学效果,也为师生的发展带来了活动空间;在检查论文的合理性上,采用自己实验自己验证的方式,经验及时交流,错误及时纠正,教训及时吸取,学生在教师指导下,主要靠自己钻研获得知识和技能,因而理解更加深刻,运用更加熟练,遗忘较少。

(五)能促进教师积极钻研业务,有利于提高教学水平

过去教师讲,学生听,一本教材讲到底,一个讲稿用几年。现在教师必须随时随地回答学生提出的问题,这就迫使教师必须认真钻研业务,研究教材的知识结构和学生的心理特征,尽快用新知识充实自己。这样在当今科学技术日新月异的情况下,教学内容也能做到与时俱进,这无疑对教师的业务水平、教学水平的提高是个极大的促进。

增设课程论文的实施步骤

增设课程论文具体做法分为布置阶段、撰写论文阶段、实验验证阶段、质量考核阶段四个步骤。

(一)布置阶段

在课程教学中,增设课程论文是一个新想法,在学生没有思想准备的情况下,应及早布置,明确要求。上课前首先应向学生班级作一个通报,获得他们的支持,然后在第一节课时可向学生布置,要求课程论文的文章要文理通顺、简练,能较为正确地反映国内外新技术、新成果,资料来源较可靠,分析见解基本正确,有一定的技术情报价值或实际指导意义。完成时间在课程讲授到三分之二时为宜。过早,学生知识面太窄;过晚,学生已经临近期末考试,容易流产。考核方法:采用学生互相交流的方式,由班集体按优、良、中、及格、不及格五级评定,将学生意见与教师批阅相结合,其成绩按20%计入该课总成绩。论文题目可由教师确定,也可自选题目。

(二)撰写论文阶段

在本阶段需要注意以下五点:

选好论文题目无论自选题目或教师确定的题目,都要有利于培养学生的科学想象力;有利培养学生分析问题的能力;有利于培养学生的实践动手能力。总的来说就是要有利于学生能力的培养。

作好示范将近年来教研室教师正式发表的与课程有密切关系的学术文章在课堂上向学生宣读,或发给学生传阅。由作者谈选取资料、处理数据、实验验证的方法和过程。这样不仅把教学和科研紧密地联系在一起,而且也给学生撰写论文作了示范性的讲解。

抓好资料的选取和自学阅读参考资料时,要求学生作到“四记”。“记心得”:不要抄书,要消化书上的知识,记下自己的理解和心得;“记问题”:记下疑难问题和糊涂概念,以便给教师辅导时提供线索;“记数据”:便于分析比较;记需要实验的东西。

引导学生调查分析在撰写论文的过程中有目的地提出些有特点的工艺现象组织学生讨论,如可以让学生对机床主轴进行分析,从其使用的特点引出力学性能要求是多方面的。通过对主轴所需的各个力学性能要求分析,可以逐步论证出机床主轴的工艺要求,从而深化课堂所学的知识。即使学生的设想可能不够完善,但只要学生自己能主动分析问题,就可以提高学习的积极性,提高学生的能力。

搞好辅导学生写论文时,教师要随班辅导,这时学生提出的问题比过去上课后自习时提出的问题要多一些,对学生提出的问题,比较容易的,给学生指出思路,启发进一步思考,不急于回答现成结论,对有共性又较复杂的问题,可以留到课堂解决,这样可提高辅导质量。

(三)实验验证阶段

课程论文有些可能是实验性很强的课题,有的课题甚至需要依靠实验得到的结果来完成,这样就可以让学生由始至终亲自动手去做,并可要求学生在实验中做到以下几点:(1)需要做实验的学生首先向实验室和任课教师提出做实验的项目。(2)由学生根据题目的需要和实验室的条件写出实验计划并和教师一道研究实施方案。(3)由学生自己动手做试验前的准备工作,包括仪器设备的检查等。(4)学生自己动手完成试验的全过程,然后整理实验数据,写出实验报告交教师审阅。

(四)质量考核阶段

可采取学生互相交流、班集体评选与教师审阅相结合的方式,最后推出较好的论文在班级范围内交流。

在课堂教学中增设课程论文需要的教师人数较多,也需要教师有足够的准备及对每个学生的足够重视,对每一个环节的细致考虑和对实验的设备条件要求也较高,因此增设课堂论文的教学方式在以后的实施中还要不断吸取经验,不断改进,使其更趋完善。

参考文献:

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“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)是我国高等工程教育的重大改革发展计划。“卓越计划”以实际工程为背景,以工程技术为主线,着力增强学生的工程意识。提高工程素质和工程实践能力,培养造就一大批创新能力强、适应企业发展需要的多种类型的优秀工程师[1,2]。2011年我校华东交通大学车辆工程专业列入教育部与江西省“卓越工程师教育培养计划”试点专业。《工程材料与机械制造基础》是工科院校机械类必修的一门专业基础课,该课程是我校车辆工程专业开设的专业基础必修课,是一门集工程材料、热处理工艺、铸造、焊接、锻压、切削原理、刀具及机制工艺等内容为一体的综合性课程。在近年来的教学中,笔者发现如下问题:

一是有限的课时与需要讲授的课程内容较多相冲突,该课程所涉及的知识面较广,缺少重点与针对性,学生误认为该课程“没有用”,学习兴趣不高。

二是本课程实践性和综合性较强,教学内容既抽象又复杂且涉及实际制造场景,仅靠传统的方法教学,很难让学生理解和掌握。

三是与车辆工程专业(轨道交通车辆方向)内容联系不紧密。

因此,本门课程讲授内容的取舍,重点的把握,教学方法的运用,成为增强课程教学效果的关键。学生通过学习能够合理选用工程材料、正确制定加工工艺路线,强调技术与工艺方案的制订及生产实际问题的解决,培养学生的综合工程素质和创新能力、实践动手能力、综合分析和解决实际问题的能力[3]。

一、课程现状

《工程材料及机械制造基础》课程是一门理论性和实践性均较强的课程,既强调知识的综合性、实用性,又强调创新能力、综合分析和解决生产实践问题的能力。在传统的工程材料及机械制造基础课程教学中,多以理论讲授为主,较少体现实践性、应用性的课程特色。突出的问题主要表现在几个方面:(1)教学内容的编排按部就班,基础理论与实践应用教学内容脱节。(2)新材料、新技术、新工艺方面知识点增加缓慢,所用教材的知识内容体系的创新性不够,没有体现“卓越工程师”培养计划中所要求的“能力”主线。(3)现有课程实验教学内容中验证性实验和演示性实验内容仍然偏多,学生自己动手和动脑思考的机会仍显不足,缺乏对各知识点之间的相互贯通,限制了学生创新思维和动手能力的培养[2]。(4)学生对所讲授知识的用途不够明确,缺乏学习主动性,存在教与学脱节现象。

二、构建课程内容体系

“卓越计划”的顺利实施重点依赖于教学内容的改革。高校教师在围绕卓越工程师教育培养计划的国家通用标准的前提下,要深刻了解铁道车辆工程师的行业标准,以及“工程材料及机械制造基础”在铁道车辆工程师标准中的重要地位和作用,依据标准的要求进行教学内容的深度改革,以行业需求为导向,培养学生能力。

1.保留传统。

我们应保留教学内容中的一些基本原理和主要的工艺方法。由于这些内容往往是实际应用中最普通的、适用面最广的内容,也是工程材料及机械制造基础课程的基础。比如铸造理论及砂型铸造原理性,掌握了分析思路后,可以沿用到其他特种铸造。

2.删旧增新。

应删除一些过时的加工工艺和方法,增添一些新材料、新工艺和新技术,扩展和深化课程内容。如在工程材料章节,传统教学只注重钢、铸铁等常用金属材料的性能应用讲授,对非金属材料和新型材料及热处理新技术、新工艺不讲,而新型材料及新型热处理工艺已经得到了广泛应用,应增添新型材料(特种陶瓷、光纤和纳米材料的种类及应用)的内容;再如对切削加工方法中的镗削、刨削、拉削工艺等应予以简化,或让学生自学,增加精密加工和特种加工方法。

3.重在综合应用。

在课堂教学和课后练习中尽量选取一些与工程实际应用相关的案例,进而锻炼和提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。如讲完工程材料之后,根据零件选材原则,以铁道车辆转向架构架作为选材的例子,引导学生从材料的使用性能、工艺性和经济性等方面进行考虑,选择合适的材料。在讲完金属热处理后,布置一个火车轮轴零件热处理工艺路线的题目,让学生查阅资料,确定出最佳答案。通过这些教学环节,既加深了学生对所学知识的理解和掌握,又培养了学生对知识的应用能力,真正做到了活学活用知识。

三、改进教学手段和方法,提高教育质量

教学手段和方法改变是“卓越计划”目标实现的突破口。面对“卓越计划”的最终目标,各高校应改变传统的教学方式方法,在课堂教学、实践环节、考试等方面做出相应的改革。

1.使用影像,现场教学。

在课堂教学中,教师应大力引进实例教学,在教学手段上,采用已有的教学录像,也可以联合企业制作最新的生产影像资料。同时,可以组织适当的现场教学,在教学过程中,把学生带到实习工厂或实验室,对照实物进行讲解和操作演示,也可以让学生自己动手操作,加深感性认识。如铸锻焊件成形过程工程等,若仅进行理论讲解,则是非常空洞乏味的。通过铸锻焊件制造过程的真实录像资料,在理论讲解的同时辅助播放,增加了真实感,效果很好;再如在切削加工时,把学生带到车间,面对车床实物边讲解边进行实际操作演示。

2.强化实物,实践教学。

教学时重现运用实物讲解与实践结合紧密的内容。如在讲工程材料一章时,针对钢的分类、编号部分,应用相对应的实物教学,如手工锯条、锉刀、钻头、弹簧、滚动轴承等,并区分实物材料的不同性能要求,使学生亲眼目睹、记忆深刻。

在实验环节,教师可以设计一些综合性分析实验,锻炼学生分析思考能力。例如,热处理工艺讲解完毕,可以给学生设定具体材料及材料的相关性能,让学生自己设计热处理工艺及材料性能检测方法并进行实验。采取有计划分散进行实验的做法,除教学计划时间外,学生还可利用中午、晚上等业余休息时间进入实验室进行实验,既充分提高实验仪器设备的利用率,又使学生在比较宽松的环境下,充分发挥主观能动性和聪明才智,将实验做得更好,收获更大。

3.针对不同教学内容,采用相应教学方法。

教师在设计课堂教学时,可适当采用引导式、内容比较式、案例式等教学方式,更好地贯彻教学内容主线,培养学生实际应用知识的能力。运用引导式教学法,可以给学生设计一定的问题,让学生围绕问题,通过讨论得出结论。例如在讲解铸件的结构工艺设计时,以铁道车辆的某型号转向架的摇枕为例,把“铸造方法选择,分型面选择,降低成本,在结构上应注意什么”作为问题提出,引导学生根据铸造原理进行思考探讨,给出在结构设计时应注意的事项,最后教师进行总结评价。对工程材料部分概念多,材料种类多,学生在学习过程中感觉到不容易区分、识记,热处理工艺选择难,可以通过比较的方法进行讲解。如热处理中的正火、退火、淬火和回火,列出表格比较它们的工艺过程、加热温度、冷却介质、组织、性能特点、应用何种性能材料、应用实例等内容,进行归纳总结,便于学生记忆掌握。对综合性强章节或讲解完每一章节后,可应用案例教学进行小结,如典型零件的材料及成形工艺选择章节,针对典型零件(车辆弹簧、转向架侧架等不同零件)的不同工况条件和使用性能要求,进行合理的选材,正确安排其热处理工艺、冷热加工工艺等,达到学以致用的目的。

4.采用综合作业方法。

综合性作业是学生自主、研究型学习的实践形式,是提高学生分析和解决问题的能力,培养学生综合运用知识能力的重要环节[2]。教师可以结合专业特点,设置一些综合作业题目及要求,让学生独立查阅文献、思索完成。以车辆工程专业为例,我们设置了有关铁道车辆常用零部件的综合性作业流程,如图1所示,比如车轮、车轴、摇枕、侧架、车体等零部件的材料选择、热处理方法、生产工艺过程的确定(包含该零部件各工艺的发展现状),通过综合性作业使学生将所学知识整体化、系统化,进而进行综合分析和应用,提高综合应用能力。

图1 综合性作业流程

5.完善考核体系,增强教学效果。

考核机制对学习有直接的导向作用,多元(知识+能力)考核项目达到多元的培养目标。切实针对《工程材料及机械制造基础》这门课程的特点,采取灵活多样的考核形式,变分数考核为过程考核,致力消除传统考试重知识、轻能力,重结果、轻过程的弊端。对理论性较强的部分仍采用闭卷考试,使学生牢固掌握基础知识;而对成型工艺及加工工艺部分应采取“解决具体问题”的方法,根据教学大纲要求学生掌握的内容,给出具体课题(如综合性作业)。如一些典型零件的选材、热处理工艺路线的制定、加工工艺规程的拟定等,也可以是生产实践中工艺问题的分析探讨。提前一周布置题目,题目可以是一个、两个或多个,让学生在规定时间内完成。只要内容正确,则完成的形式不限。成绩评定采用“总成绩=期末考试成绩(占50%)+平时成绩(占30%)+期末综合作业或课程小论文(占20%)”的考核方式。平时成绩包括学生的出勤情况和平时的课堂讨论、回答问题、作业、实验等。运用这种考核方式,不但可以调动学生学习的积极性和主动性,而且有助于提高学生的综合能力和应用创新能力。

通过在《工程材料及机械制造基础》课程教学中实施优化教学内容、采用影像和现场教学、多种教学方法、综合性作业训练、考核模式等教学改革,确立以“能力”培养为主线的课程建设目标,全面提高学生的实际应用能力,增强创新意识,为培养卓越铁道车辆机械工程师奠定了基础。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.卓越工程师教育培养计划[Z].2010.

[2]白艳茹,王旭,王小宁.“卓越计划”背景下创新人才培养模式的改革[J].实验技术与管理,2012,29(3):222-224.

[3]呼英俊,刘志平,孟延红.工程材料及热处理综合实验的探索与研究[J].西南科技大学高教研究,2010(3):69-70.

篇8

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)23-0154-04

《工程材料与机械制造基础》系列课程是我国工科院校最重要的技术基础课之一,具有知识面宽,受益面大,理论与实践密切结合,实践性、创新性强,要求会动手、能操作等特点,是工科学生素质培养、能力提高、加强通识、衔接社会、实现宽口径专业教育的重要教学环节之一。该系列课程经历了缓慢而坚韧的“六五”至“八五”15年间(1981―1995年)的改革与发展过程。后来,教育部“世界银行贷款”项目的启动和实施,后期实施的“211工程”和“985工程”项目以及连续多年的本科教学水平评估,使得该系列课程改革从工程实践教学基地的大跨度变革开始,逐步深入到系列课程建设、教材建设、师资队伍建设、教育技术建设和教学管理等各个层面。此调研目的是找出《工程材料与机械制造基础》系列课程长期发展后,目前存在的主要问题和原因,以形成有效地解决这些问题的基本思路和相应的措施。

一、调查方法和具体举措

调研范围为:华北地区7所高校,包括清华大学、北京航空航天大学、北京工业大学、北京科技大学、北京理工大学、北京化工大学、内蒙古科技大学;华东地区8所高校,包括山东大学、南京航空航天大学、南京理工大学、东南大学、河海大学、上海交通大学、上海理工大学、华东理工大学;东北地区6所高校,包括吉林大学、长春工业大学、长春大学、长春理工大学、北华大学、东北电力大学;西北地区6所高校,包括兰州交通大学、兰州工业大学、西安交通大学、西安理工大学、西北工业大学、西安工业大学。被考察对象既有“985”、“211”工程院校还有一般院校。调研方式采用了以实地考察,与所在高校教学院长和相关任课教师直接谈话交流,当场填写调研报告以及收集《工程材料与机械制造基础》系列课程的教学文件为主,以随后电话、邮件资料证实和补充为辅的形式进行。其中调研报告内容具体包括:系列课程的上课学期,系列课程的理论学时数,系列课程规划教材采用情况(包括“十五”、“十一五”以及“十二五”国家规划教材),在系列课程讲授内容中“新材料、新技术、新工艺”内容反映的比例,系列课程开设的实验项目数(包括设计型或综合型实验项目数)以及系列课程的建设情况等内容。

二、实地调查结果与分析

图1表示各地区《工程材料与机械制造基础》系列课程的具体上课学期。由图1(a)、(b)可知,各地区《工程材料》课程和《材料成形工艺》课程的上课学期基本在第4学期或第5学期。个别院校把这两门课程开在了第6学期或是第3学期,甚至是第2学期或是第1学期。由图1(c)可知,各地区的《机械制造基础》课程基本是在第6学期上课,个别院校安排在第5或第4学期。众所周知,《工程材料》和《材料成形工艺》课程属于机械类专业基础课,应该以金属工艺学、大学物理、工程图学、机械工程导论以及金工实习等公共通识课程和金工实践课程为前期基础课程。这些先修课程是学生学好《工程材料》和《材料成形工艺》课程的核心和基础,而《工程材料》和《材料成形工艺》课程的学习又反过来从工程应用角度巩固所学的基础理论知识。因此,《工程材料》和《材料成形工艺》课程安排在第4或第5学期符合学生专业知识和能力的建构规律,而第6学期、第3学期,甚至是第2学期或是第1学期的课程安排就缺乏理论依据。而且,根据“认知实习―理论学习―实践―再学习―再实践―探索性认知实践”这一工程知识认知和掌握的基本规律[1-3],《工程材料》和《材料成形工艺》理论课程也应该安排到金工实习(一般都在第2或第3学期进行)之后。产生这一问题的主要原因是个别院校的课程体系构建缺乏工科人才培养的顶层设计,还有一个原因是“各自为政”的教学管理体制约束课程设置。例如,一些院校机械专业的《工程材料》课程是由材料学院的材料学专业课教师讲授,《材料成形工艺》基础课程是由材料加工专业的教师讲授。这样就产生了由于行政所属不同造成的课程设置缺乏统一和科学管理问题。

图2所示为各地区《工程材料与机械制造基础》系列课程的理论课学时数。由图2(a)、(b)可知,华东地区和东北地区的《工程材料》和《材料成形工艺》课程的平均学时基本在30~40学时之间,而华北地区和西北地区这两门课程分散在22~50学时之间。另外,4个地区的《机械制造基础》课程的平均学时基本维持在50~60学时。总之,各地区《工程材料》、《材料成形工艺》以及《机械制造基础》课程的平均学时分别为37.6学时、37.2学时、49.5学时。与“十一五”之前相比,系列课程的理论课学时明显减少了,这与国家教育部提出的培养学生“厚基础、宽口径、强素质、高能力”要求下的缩减专业课学时、拓宽知识体系是相一致的。但问题的关键是如何解决“新材料、新技术、新工艺”内容不断增加,而学时却不断缩减的矛盾。这就要求每位任课教师要认真分析总结该系列课程的知识体系和能力体系在工科人才培养中的地位和作用,采用创新的教学理念、教学方法和手段去解决相关的矛盾。例如,如何处理好精讲与以点代面的关系、课内教师讲授与课外学生自学关系、MOOC与反转课堂的关系等。

图3所示为各地区《工程材料与机械制造基础》系列课程的规划教材采用情况。东北地区和西北地区的《工程材料》课程基本都采用了国家级规划教材(“十五”、“十一五”和“十二五”国家规划教材),而华北地区和华东地区的《工程材料》课程少有采用国家级规划教材,图3(a)所示。在《材料成形工艺》课程上,全国各地采用国家级规划教材的比例相对要少,图3(b),在调查的16所高校中只有6所院校采用了国家级教材,仅占37%。另外,各地区《机械制造基础》课程基本都采用了国家级规划教材。因为教材建设是课程建设的重要一环,所以以精品课程建设为龙头的高校基本都采用自编公开出版的规划教材或选用优秀的规划教材。部分高校没有采用规划教材的主要原因是通过使用自编或一般教材,无论从教学内容的难易程度上,还是在编排顺序上都符合本校的实际状况。另外,《工程材料与机械制造基础》系列课程的教材种类与数量的快速增加,给不同地区、不同层次的高校提供了优越的可选范围,也反映出不同院校的专业特色与侧重点的不同。

在各地区《工程材料与机械制造基础》系列课程中反映“新材料、新技术、新工艺”内容比例的调查中可知(图4所示),华北地区、华东地区和一部分西北地区的《工程材料》、《材料成形工艺》课程反映新材料、新技术、新工艺内容比例较高,华北地区有3所、华东地区有2所高校在教学内容上注入的先进知识体系超过30%,而东北地区教学内容的先进性一般低于10%。另外,在《机械制造基础》课程方面,华北地区、东北地区和西北地区反映了一定的新材料、新技术、新工艺内容。但华东地区高校的教学内容中,反映先进教学内容的比例在5%~10%,相对低一些。在调查的所有院校中,绝大多数院校《工程材料》和《材料成形工艺》的最新内容不足5%,图4(a)、(b),而《机械制造基础》课程的最新内容只有5%~10%。这个结论与当前国家提出“中国制造2025”的大工程背景下,工程领域对工科人才的先导性知识和能力体系要求有一定的差距,未来工科人才的创新潜力会出现一定程度的低靡现象,需要工科院校的教务部门、相关的任课教师与时俱进,紧跟时代的要求。

在各地区《工程材料与机械制造基础》系列课程开设实验项目数的调查中可知(图5所示),《工程材料》和《机械制造基础》课程的实验项目基本在2~4项之间,但各地区《材料成形工艺》课程的实验项目数非常分散,如图5(b),有些地区高校的实验项目达到了4项或6项,有些高校根本未开设实验。另外,在被调查的东北地区4所工科院校中,无一所高校开设相关的实验项目。总之,各地区《工程材料》、《材料成形工艺》以及《机械制造基础》课程开设的实验项目平均数分别为2.2项、1.7项以及2.6项。在开设的实验项目中,体现培养学生创新意识和创新能力的设计型或综合型实验项目数就更少。具体来说,《工程材料》的设计型或综合型实验项目在华北地区、华东地区、东北地区和西北地区分别为1项、0项、0项、2项;《材料成形工艺》的设计型或综合型实验项目在华北地区、华东地区、东北地区和西北地区分别为0项、0项、0项、1项;《机械制造基础》的设计型或综合型实验项目在华北地区、华东地区、东北地区和西北地区分别为2项、2项、4项、0项。

清华大学基础工程训练中心傅水根教授在多次的报告中指出[4],直到今天,在我国的高等工科教育中,“重理论轻实践、重设计轻工艺、重软件轻硬件”的传统习惯势力和偏见仍普遍存在。随着国家提出大工程背景下的“中国制造2025”,“教育回归工程,教学回归实践”成为当代高等工程教育改革的主流趋势[5-7]。因此,我们应当摈弃“以理论教学为主、以实践教学为辅”的落后于时代的教学理念[8]。《工程材料与机械制造基础》系列课程是工科专业知识获取和能力培养的最具代表性的系列课程,因此,该系列课程应该大力加强学生的实践环节,其中很重要的一环就是加强学生的亲自动手实践能力,尤其是设计型或综合型实验的操作能力。但从目前的调查中可知,高校对工科院校实践环节的重视程度还没有达到国家对工科院校的期待水平。

图6所示为各地区《工程材料与机械制造基础》系列课程的建设情况。由图可知,除了华东地区和东北地区的《材料成形工艺》课程还处于校级精品课或一般课程之外,全国范围内的《工程材料与机械制造基础》系列课程建设情况喜忧参半,即有不少国家级精品课程还有相当一部分的一般课程,但从该系列课程在工科人才培养中的重要作用和重中之重的基础地位来看,课程建设力度还需要不断加强。

三、结论

从以上实地调查中可知,尽管《工程材料与机械制造基础》系列课程是工科学生素质培养,能力提高,加强通识,衔接社会,实现宽口径专业教育的重要教学环节之一,但从以上各地区工科院校的实地调查中,可以得出如下的结论。

1.各地区部分院校的《工程材料与机械制造基础》系列课程在学期安排上缺乏科学性。其主要原因是个别院校的课程体系构建缺乏工科人才培养的顶层设计,还有一个原因是“各自为政”的行政教学管理体制制约着课程设置的科学性。

2.针对新材料、新技术、新工艺内容不断增加,而学时却不断缩减的矛盾,要求教学主管部门通过认真分析系列课程的知识体系和能力体系在工科人才培养中的地位和作用,采用创新的教学理念、教学方法和手段去解决相关的矛盾。

3.必须扭转工科院校“重理论知识传授、轻实践能力培养”、“以理科的培养模式替代工科人才培养模式”的错误思想,强化学生的实践环节。

此外,调研还存在不足和改进方向。此次调研是课题组在实地考查、分析、总结的基础上完成的,因此在调研范围内具有一定的数据可靠性。但调研院校只有21所,从全国范围二百多所工科院校的角度来说,此次调研的数据还不够充分。因此,今后的工作方向是进一步扩大调研范围,把《工程材料与机械制造基础》系列课程在全国范围的发展情况分析做到更加有理、有据、翔实、信服,为该系列课程的发展提供更加客观的数据。另外,有些调研内容的界定是课题组根据以往的经验进行的,可能缺乏专业认同性。例如,如何界定“新材料、新技术、新工艺”教学内容,如何认定设计型或综合型实验项目等。因此,调研结果带有一定的主观性,这也是今后与相关专家进行探讨的问题之一。

参考文献:

[1]傅水根,武静.深化工程实践教学改革,全面促进可持续发展[J].实验技术与管理,2008,25(1):7-11.

[2]刘思嘉,王冬.高等工程教育实践教学环节的意义与实施条件探究――于默会知识理论的视角[J].黑龙江高教研究,2011,(11):179-182

[3]孙康宁,张景德,李爱菊.高校工程实践教学改革的探究与实践[J].山东高等教育,2015,(1):38-43.

[4]傅水根,张学政,要家枢,张万昌.论“工程材料及机械制造基础”课程的深化改革与发展方向[C].探索工程实践教育,2007:159-161.

[5]李志华,陈正伟,朱建华.德国“双元制”模式在工程实践教学中的应用研究[J].实验技术与管理,2011,28(9):172-174.

篇9

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)22-0034-02

“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》和《国家中长期人才发展规划纲要》的重大改革项目。武汉理工大学材料科学基础为材料学院所有专业必修的学科基础课程。该课程是在一级学科办学的基础上阐述了组成与结构、制备与加工、性质、使用性能等材料科学与工程主要要素之间的相互关系及其制约规律。经过这几年的教学实践,我们在理解“卓越人才”培养目标,提高学生工程应用能力和创新能力的基础上,对该课程教学方法探究等方面开展了积极的探索,积累了一定的实践经验。

一、材料科学基础课程的特点和实施“卓越计划”的意义

1998年以前,国内高等学校普遍按照二级学科模式办学,材料类专业有无机非金属材料工程、金属材料工程等二级学科专业,其学科基础课为无机材料物理化学、硅酸盐物理化学、金属学原理等。1998年以后,根据学科发展规律,国内高等学校相继进行专业结构调整,逐步按照一级学科模式办学,武汉理工大学设立材料科学与工程专业,其学科基础课是材料科学基础课程。随着办学层次不断提高,材料科学基础课程在知识体系构造方面也逐步揉和了金属、无机非金属、高分子等材料共同的科学原理及技术基础,配合课程建设,开设了具有特色的实验教学环节。由于材料科学基础是土木工程专业学生培养计划里最先开设的学科基础课程,所以材科科学领域的一些基本概念、材料设计的一般研究思想和方法都随内容编排在该课程中,使得该课程显得知识点比较庞杂和零碎,由于原课程内容的编排缺乏具体的实践应用,学生难以在短时间内建立起整个课程的系统框架和掌握章与章之间的联系,有学生称该课程的课程体系正如玻璃的结构“近程有序、远程无序”这一特点给学生的学习带来不少的困扰。同时,该课程也为2005年的国家精品课程和2012年的湖北省精品资源共享课程。建立理论联系实际的课程体系,提高学生学习的积极性,进而对其他材料类专业课程进行“卓越计划”的改革可以起到示范和指导作用,具有重要的现实意义和长远价值。

二、“卓越计划”背景下的材料科学基础课程体系改革与实践

1.课程内容的改革与编排。在教学的过程中,我们大量的引用Wiley出版社出版的“Materials Science and Technology”中的图片对教学内容进行补充和诠释。同时,优化教学内容,强化理科基础,并在理科基础课中体现工程设计的思想,拓宽学科基础,夯实专业基础。近年来,由于材料学科发展迅速,不断有新材料及新性能报道出来且获得了广泛的应用,极大地推动了社会的发展。在课程体系中加入这些材料的介绍,从而引入相关的基础知识,使学生在学习的过程中开阔了视野并加深了对授课内容的理解。比如:在讲到Kirkendall效应的时候,我们除了解释该效应所造成的电子器件在接头焊接过程中出现的“紫灾”现象外,针对现在的研究热点之一――空心纳米材料合成,把Kirkendall效应应用在该空心结构的形成机理中,并对空心结构的形成机理进行引申归纳。在烧结这一章节内容的讲解中,我们对目前国内外出现的新材料的新烧结工艺进行了总结,对各类烧结工艺的优劣进行了对比分析。并针对具体的材料,让学生根据材料的结构和性能的要求,模拟设计其烧结工艺。我们的这些对课程体系和内容的调整,都是根据“卓越计划”实施的目的而进行的。内容的重新编排不但坚持了课程原有内容和体系,并且从社会实际需求出发,以工程实践能力创新能力和国际化能力的培养为目标来设计的。因为,为适应卓越工程师培养,固有的教学内容必须做适当调整。

2.课程教学方法的设计与改革。如前所述,材料科学基础课程是材料类学生必修的专业基础课程,是学生在本科阶段所学习的第一门系统的专业基础课程,该课程设计了材料的热力学、动力学及结构化学等方面的相关基础内容。如何在传授这些材料学科知识的同时培养学生的工程应用能力是保证“卓越计划”有效实施的关键。教学方法的改革和其他教学环节的实现方式不仅要保证学生有效地掌握教学计划所要求的教学内容,确保学生的工程实践能力得到培养和提高,而且是保证课程的教学目标得以实现的重要手段。在材料科学基础的课程教学中,根据教学内容的性质和“卓越计划”的要求,我们改革了实验及实践环节,突出了实验及实践的重要性。过去的80个学时的材料科学基础教学中包含有16个学时的实验教学。把材料科学基础实验作为一个单独的实验课程独立出去,保留72个学时的材料科学基础理论教学课程是该课程为适应“卓越人才”教育进行的一项改革措施。材料科学基础实验课程为一周的实验课程,内容包括材料的密度、吸水率的测试、差热分析、淬冷法研究相平衡、固相反应、粘土―水系统的ξ电位的测试、玻璃的热膨胀系数等七个综合性实验,这些实验的设计及安排基本都是模拟工厂实验室的分析测试设备,独立出一周的实验课程分散在理论课程的传授过程中进行,这样的安排加深了学生对所学理论内容的直观认识,建立起了理论与实践的联系,加强了学生实践能力的培养。同时,我们加大了课程网站的建设,结合本课程的特点,网站上拥有“课程简介”、“教学大纲”、“教学日历”、“考评方式与标准”、“学习指南”,这些内容使学生明确了课程学习的目的、内容、方法和学习要求;同时,在网站上上传内容丰富的电子教案和制作精良的电子课件,可以很好地帮助学生在课下巩固课堂学习内容。除此之外,网站上还拥有练习题、自测题、试卷、考研辅导,可以让学生通过学校精品课程网站、网络学堂在线测试,通过在线交流可以课程通知,可以在线答疑和课程留言。每周课程组老师在规定的时间上网在线回答学生的问题,并批改学生的电子作业,这样安排激发了学生的学习兴趣,相对于课件提问,学生更倾向于网上答疑,这些措施有效地调动了学生学习的积极性。

3.重视师资的培养和交流。作为我校第一排获批的国家精品课程,材料科学基础课程组定期举行教学经验交流和青年教师教学竞赛,不断提高教师教学水平。每学期举行4次以上校内教学经验交流,每学年骨干教师参与校际间、校企间教学及学术交流不少于2次。青年教师积极参加各级教学竞赛,将竞争激励机制引入整个教学环节,激发青年教师不断学习、提高自身业务能力的主动性。同时,该课程组的老师已有30%已到国外进修一年以上,提高了课程组老师的工程国际化能力。

参考文献:

[1]林健.“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案再研究[J].高等工程教育研究,2100,(4):11-17.

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Abstract: Combining with the author’s practical working experience, this paper summaries the preparation condition of the membrane waterproof and rigid waterproof layer in construction and the common techniques in waterproof construction.

Key words: waterproof engineering; materials; construction technology; pre-test

中图分类号:TU71 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

防水工程在建筑施工中属于关键项目和隐蔽工程,对保证工程质量具有重要作用。目前所用到的防水措施虽然有了很大的改进,但是远远不足以满足工程方面发展的要求。进入了新的世纪,对工程的质量要求越来越高,我们更应该抓紧研发各种新型材料,满足防水工程发展的要求, 建造出高质量、高水准的工程,从而回报社会和服务社会。

1 常用的几种防水材料

防水材料是防水工程的物质基础,是保证建筑物与构筑物防止雨水侵入、地下水等水分渗透的主要屏障,防水材料的优劣对防水工程的影响极大,因此必须从防水的材料着手来研究防水的问题。

1.1 刚性防水材料--防水混凝土与自防水混凝土兼有结构层和防水层的双重功效。其防水机理是依靠结构构件(如梁、板、墙体等)混凝土自身的密实性,再加上一些构造措施(如设置坡度、止水环等)达到结构自防水的目的。这种材料的施工准备如下:

1.1.1 作业条件。a.完成钢筋、模版的隐检、预检的验收工作,并应在隐检、预检中查穿墙螺栓、设备管道、施工缝及位于防水混凝土结构中的预埋件是否已做好防水处理;b.提前编制施工方案;c.配合比经试验确定。

1.1.2 材料要求。a.水泥:应用不低于 32.5 级的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,也可以用矿渣硅酸盐水泥;b.砂子:应该用中砂,含泥量不大于 3%,泥块含量不得大于1.0%;c.石子:应该用卵石,最大粒径 为5~40mm,含泥量不大于1.0%,泥块含量不得太大;d.掺合料:其掺量应该由实验确定,等级符合规范要求。

1.2 卷材防水材料--沥青防水卷材是用原纸,纤维织物等胎体材料渗涂沥青,表面撒布粉状,粒粉或片状材料制成的可以卷曲的片状防水材料。石油沥青纸胎是我国传统的防水材料,目前在屋面工程中仍然占主要地位。它具有低温柔性好,防水层耐用年限短,价格低的特性。在地下防水层施工时,当地下水位较高时,铺贴防水层前应该降低地下水,地下水位到防水层底标高下 30cm, 并保持到防水层施工完成;铺贴防水层的基层表面应将尘土杂物清扫干净,表面残留的灰浆硬块及突出部分应该清除干净,不得有空鼓、开裂、起砂和脱皮的现象;防水层所用的卷材、基层处理剂、属于易燃物品,应该单独存放,远离火源, 做好防火工作。卷材防水材料的材料要求必须符合规范,必须有出厂质量合格证,有相应资质等级检测部门出具的检测报告。卷材防水层空鼓,发生在找平层与卷材之间,且多在卷材接缝处,其原因是找平层不干燥,含水率大,空气排除不彻底,卷材没有粘结牢固;渗漏多发生在管根、地漏、形变缝等处,伸缩缝没有断开,造成防水层撕裂,其他部位由于粘结不牢固也有可能发生渗漏,施工中应该加强检查,认真操作。这里应该指出的是,沥青防水卷材目前已经逐步被新型的改性三元一丙橡胶性的 SBS 淘汰,而且目前还多处于热施工阶段,但沥青卷材防水施工的相关技术措施也还可供参考。

1.3 高分子合成材料--涂膜防水材料 合成高分子防水材料是以合成橡胶或合成树脂为主要成膜物质,加入其他辅助材料配制而成的单组份或多组分防水涂料。与常用的材料相比,显得比较新型。防水涂料是一种在常温下呈现粘稠状液体的高分子合成材料。涂刷在基层表面后,经过溶剂的挥发或水分的蒸发或各组分间的化学反应,形成坚韧的防水膜,起到防水、防潮的作用。 涂膜防水层完整、没有接缝、自重轻、施工简单方便、易于修补、使用寿命长的特点。如果防水涂料配合密封灌缝材料使用,可以增强防水性能,有效防止渗漏水, 延长防水层的耐用期限。

1.3.1 材质的要求。由于双组分、多组分聚氨脂防水涂料含有大量有机溶剂,对环境污染严重,在某些方面遭到禁止使用,因此使用单组分聚氨脂防水涂料,这类涂料是以聚醚为主要原料,配以各种助剂制成,属于无有机溶剂挥发的单组分柔性涂料,其固体含量低强度高延伸率大于 80%,拉伸强度大于1.9%。

1.3.2 材质成品的保护。涂膜防水层操作过程中,操作人员要穿平底鞋作业。涂膜防水施工时,不得污染其他部位的墙地面。涂膜防水层施工后,要严格加以保护,任何人不得进入,也不得在上面堆放杂物,以免损坏防水层。 防水保护层施工时,不得在防水层上拌砂

浆,铺砂浆时铁棒不得触及防水层,要精工细作,不得损坏防水层。

2 屋面防水技术的应用

2.1 分格缝的设置及做法。分格缝应设置在屋面板的支承端,屋面转折处、防水层与突出屋面的交接处,并应与屋面板缝对齐,使防水层因温差的影响、砼干缩结构变形等因素造成的防水层裂缝,集中到分格缝处,以免板面开裂。分格缝的设置间距不宜过大,当大于6m 时,应在中部设一"v" 形分格缝,分格缝深度宜贯穿整个防水层厚度。当分格缝兼作排气道时,缝可适当加宽,并设排气孔出气,当屋面采用石油、沥青、油毡作防水层时,分格缝处应加 200mm~300mm 宽的油毡,用沥青胶单边点贴,分格缝内嵌填满油膏。

2.2 屋面找平层做法。屋面采用建筑找坡与结构找坡相结合的做法。先按 3%的结构找坡后,再在结构层上用 1:6 水泥炉渣或水泥膨胀砼石找坡,再做 25mm 厚1:2.5 水泥砂浆找平层,建筑找坡时,一定要找准泛水坡度,流水方向,将最高点与泄水口之间用鱼线拉直、打点、打巴、泄水口处厚度不得低于 30mm。浇砌时,一定要用滚筒和尺方滚、压赶、使其密实。

2.3 屋面隔离层的做法。在施工中因地制宜,取长补短,把面上的这一层二布三油卷材防水层做在找平层与刚性层之间,既起了隔离层的作用,又不被日晒雨淋,既防止油膏老化,又起了防水作用。在做卷材防水层施工时,应注意好以下几点:

2.3.1基层上涂刮基层处理剂,要求薄而均匀,一般干燥后,当不粘手才能铺贴卷材;

2.3.2卷材防水层的铺贴一般应由层面最低标高处向上平行屋脊施工,使卷材按水流向搭接,当屋面坡度大于10%时,卷材应垂直于屋脊方向铺贴;

2.3.3铺贴方法:剥开卷材脊面的隔离纸,将卷材粘贴于基层表面,卷材长边搭接保持 50mm,短边搭接保持70mm, 卷材要求保持自然松弛状态,不要拉得过紧,卷材铺妥后,应立即用平面振动器全面压实,垂直部位用橡胶榔头敲实;

2.3.4 卷材搭接粘结:卷材压实后,将搭接部位掀开,用油漆刷将搭接粘接剂均匀涂刷,在掀开卷材接头之两个粘接面,涂后干燥片刻手感不粘时,即可进行粘合,再用橡胶榔头敲压密实,以免开缝造成漏水;

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关键词 政府工程 账务处理 甲供材料 营业税

我司作为主要对自来水的管道工程施工企业,2010年12月,与政府某中心分别签订了四条道路的四份给水管道工程施工合同,工程总造价480万元,其中政府甲供材料315万元。该项目2011年1月开工,由于政府甲供材料未到位,先由我司垫付材料施工,2011年6月工程竣工。工程竣工后2011年8月财政投资评审中心审核后,工程决算总造价474万元,其中:工程安装施工总费用160万元,政府甲供材料实际用量314万元。而甲供材料采购2011年5月合同才签订,政府甲供的材料2011年6月才到。2011年8月,政府某中心发函给我司,商请我司将该项目安装施工费与该项目材料采购费进行统一结算,即将未使用的材料1万元由政府某中心从安装施工费中扣除。

当时公司对政府甲供材料的账务处理:

1.垫付政府甲供材料(金额按自购材料的加权平均法计算)

借:专项应收款――林洲路等四条路 316万元

贷:原材料 316万元

2.收到政府甲供材料(金额按政府采购价)

借:原材料 315万元

贷:专项应收款――林洲路等四条路 315万元

3.收到财政投资评审中心审核书

借:应收账款――***中心 160万元

贷:工程结算 160万元

4.进行工程款与材料款的结算

借:银行存款 159万元

专项应收款――林洲路等四条路 1万元

贷:应收账款――***中心 160万元

笔者认为,该项目工程代垫甲供材料施工的会计处理涉及到:1.由施工单位先代垫材料的施工材料核算;2.政府采购价与代垫材料的价差;3.剩余材料抵工程款帐务处理;4.各项目之间的成本核算;5.申报缴纳税收计税依据。

一、双方在工程承包合同中明确界定甲方供应材料范围(一般仅限于主要材料)及材料结算方式。在甲供材料未到位的情况下,由我司先垫材料施工,实质是借用材料。笔者认为,应根据已审批的材料计划填写工程领料单,内容包括工程项目名称、工程项目编号、材料名称、规格和数量,材料部经理和领料人签名后方可提料。仓库和财务部据此登记实际借用材料的数量账,政府采购材料到时,验收入库冲减材料库存,避免政府采购价与垫付材料价产生材料价差。主要是:如果在仓库和财务科设立“代管物资”备查帐对甲供材料进行监控,可以分情形进行处理:(1)甲供材料量与实际工程使用量相等。此时,财务账上不作处理,仅在“代管物资”备查帐作登记。待决算时,材料部取得发票复印件作计提相应的取费和缴税依据。(2)甲供材料量小于实际使用量,业主按政府招标价将差额部分以工程款的形式付给施工方,施工方垫付这部分材料款的实际购买价与政府招标价的差额部分进入工程成本。(3)甲供材料量大于实际使用量,业主将剩余的材料抵工程款,从工程款中扣回,施工方应做购进处理。在税法上,材料抵工程款属于发生购、销行为。

二、该工程甲供材料对应多个项目,存在几个项目对应一个发包方,每个项目之间存在材料的超供和欠供,甲乙双方应对工程所用的“甲供材料”的结算标准、提供方式、料款的结算等,以书面形式明确确定,在工程竣工决算时及时与建设单位做好“甲供材”的超欠供核对工作,才能按照建造合同准则正确核算工程成本和毛利。

三、按照国家关于工程造价计价程序的相关规定,在工程中,无论材料由谁提供,工程总造价包括全部的材料价款,且在工程总造价的核算中,所有的材料都要提取税收后计入工程总造价,即工程造价是含税价。我司前期应按照合同规定甲供材料的预算价计提管理费(含税金),在工程决算时,双方还需要重新按照“甲供材料”的实际购买金额计算计提相应的管理费(含税金)金额。

四、营业税申报的计税营业额。

1.根据《中华人民共和国营业税暂行条例实施细则》第十六条规定:纳人提供建筑业劳务(不含装饰劳务)的,其营业额应当包括工程所用原材料、设备及其他物资和动力价款在内,但不包括建设方提供的设备的价款。因此,对于施工企业来讲,无论材料由谁提供,其计税营业额均包含材料价款,其申报税款的计税营业额包含甲供材料金额,避免承担少纳税问题。

2.其他工程作业,《财政部国家税务总局关于营业税几个政策问题的通知》财税字[1995]45号第一条规定:“纳税人从事建筑安装工程作业中的其他工程作业.无论与对方如何结算.其营业额均应包括工程所用的原材料及其他物资和动力价款在内”。税法之所以这样规定.主要是防止纳税人将“包工包料”的建筑工程.改为以基本建设单位的名义购买原材料.从而逃避营业税收。

3.安装工程,根据财税[2003]16号文《财政部国家税务总局关于营业税若干政策问题的通知》规定,设备不并入营业额征收营业税.但材料要并入营业额征收营业税。所以问题的关键就是对材料和设备如何进行界定.这个看似简单。但在实务中往往很困难。比如象光缆、线缆,以前大家可能都将其视同为材料,而16号文则界定为设备。而且l6号文授权了省级地方税务局进行设备的认定.这对于解决纳税人对材料和设备认定上的争议很有帮助。因此.在“建筑业”税目中只有“建筑”、“修缮”、“安装”和“其他工程作业”项目中的甲供材需要并入施工方的计税营业缴纳收营业税。

五、结束语

总之,笔者对自己公司账务处理、双方在工程承包合同中明确界定甲方供应材料范围、工程甲供材料对应项目等进行了阐述,并提出了自己的看法,以供同行参考。