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中图分类号：TU753文献标识码：A
二十世纪下半叶以来，全球的生存环境问题日益恶化：人炸性的增长，资源日益匮乏，森林锐减，河流湖泊干枯，土地沙化，地球臭氧层遭破坏等等。1992年6月，联合国在巴西里约热内卢召开了“环境与发展”世界首脑会议，会议通过了“21世纪议程”，确认了“可持续发展”战略方针。
目前我国正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要以下几种：
（一）利用废渣类物质为原料生产的建材，这类建材以废渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料，其优点是节能利废，但仍需依靠科技进步，继续研究和开发更为成熟的生产技术，使这类产品无论是成本上，还是性能方面真正能达到绿色建材标准；
（二）利用化学石膏生产的建材产品，用工业废石膏代替天然石膏，利用先进 的生产工艺和技术可生产各种土木建筑材料产品。这些产品具有石膏的许多优良性能，开辟石膏建材的新来源，并且消除了化工废石膏对环境的危害，符合可持续发展战略；
（三）以废弃的有机物生产的建材产品，以废塑料、废橡胶及废沥青等可生产多种土木工程材料，如防水材料、保温材料、道路工程材料及其他室外工程材料。这些材料消除了有机物对环境的污染，还节约了石油等资源，符合在资源可持续发展方面的基本要求；
（四）各种代木材料，用其他废料制造的代木材料在生产使用中不会有害人的身体健康，利用高兴技术使其成本和能耗降低，将是未来绿色建材的主要发展方向；
（五）以来源广泛的地方材料为原料，利用高科技生产的低成本健康建材，不同的地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料，根据这些地方的性质和特点，利用现代技术，可生产各种性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些复合性材料也是绿色建材的发展方向。
二、这一现象表明了进入21世纪以后，在我国甚至是全世界范围内，土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向：
（一）研制高性能材料，例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料，以及充分利用和发挥各种材料的特性，采用复合技术，制造出具有特殊功能的复合材料；
（二）充分利用地方材料，尽量减少天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源，以及保护自然资源和维护生态环境的平衡；
（三）节约能源。采用低能耗、无环境污染的生产技术，优先开发、生产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料；
（四）材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料，如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等，同时要开发对人体有益的材料，如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等；
（五）产品可循环在再生和回收利用，无污染废弃物，以防止二次污染。
与以往相比，当代土木工程材料的物理力学性能也已获得明显改善；随着现代陶瓷与玻璃的性能改进，其应用范围也有明显的变化。例如水泥和混凝土的强度、耐久性及其他功能均有所改善；随着现代陶瓷与玻璃的性能改进，其应用范围与使用功能已经大大拓宽。此外，随着技术的进步，传统的应用方式也发生了较大变化现代施工技术与设备的应用也使得材料在工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步，但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。
从土木工程材料的来源来看，鉴于土木工程材料的用量巨大，尤其在应用方面，经过长期使用的不断累积，单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不断的发展的需求。尤其是历史发展到今天，以往大量采用的粘土砖瓦和木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。从土木工程对材料技术性能要求的方面来看，技术性能的要求也越来越多，各种物理性能指标的要求也越来越高，从而表现为未来建筑材料的发展具有多功能和高性能的特点。具体来说就是材料向着轻质高强、多功能、良好的工艺性和优良耐久性的方向发展。
今后土木工程材料必将需要在原材料方面最大限度的节约有限资源，充分利用可再生资源技工农业废料；在生产工艺上要大力引进现代技术，改造或淘汰陈旧设备，降低原材料及能源消耗，减少环境污染；在性能方面要力求轻质高强耐久多功能及结构功能智能一体化；在产品形式方面积极发展预制技术，逐步提高构件化、单元化的水平；加紧具有自感知、自调节、自修复功能的土木材料的开发研制；展开各种机敏或智能材料在土木工程正好应用的研究。总而言之，我们测绘工作者用测绘仪器丈量世界，我们选材料时通过对环境的影响对后来人的影响来决定土木工程材料的好换，在未来，基于材料原有的性质的基础上，“可持续发展”将是所有土木人心中的一把尺子。
参考文献：
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[2] 刘之洋，王连广.钢与混凝土组合结构[M].沈阳：东北大学出版社，2000.
[3] 赵鸿铁.钢与混凝土组合结构[M].北京：科学出版社，2001.
[4] 张光磊．新型建筑材料[M]．北京：中国电力出版社，2008.
Abstract: Surface engineering technology is one of the key technologies in the 21 st century, and ithas been maintained a fast rate of development from the 1980 s. This technology is used widely in scientific research and production,and received good benefits. This paper briefly summarizes the characteristics ,application and development of the surface modification processing, surface coating plating/layer technology and the build-up welding technique in metal material surface engineering technologies.
Key Words: Metal material, Surface engineering, Application and development
中图分类号：F416.41文献标识码：A 文章编号：
引言
表面工程学是一门涉及材料科学、冶金技术、机械工程等众多领域的综合学科，包括表面科学理论、表面工程技术、表面工程技术设计、表面分析与检测技术、表面质量与工艺过程控制工程、表面工程管理与经济分析等几个方面[1]。其中表面工程技术是和生产实践联系最为密切的，同时也代表着生产技术水平的高
低。科学技术的发展和进步对生产设备与仪器提出了更高的要求，复杂多变的工
况考验着材料性能的优劣，必须在保证经济性前提下，综合运用各种高新技术提高和改善金属材料性能。
表面工程技术是利用科技手段对材料表面进行处理，通过改变材料表面和
亚表面的成分、微观组织结构以此来改善和提高其性能，满足使用要求。金属零件在使用过程中的破坏往往是从表面开始的，或因接触介质的化学腐蚀，或高温环境的氧化和熔化，或摩擦工况及磨料介质中的磨损，或复杂受力下的弯曲、扭转、拉压或剪切。因此，强化表面成为抵抗此类破坏的第一道防线。近年来，表面改性处理、表面涂镀/层技术和堆焊表面改性技术因其不同的优点在表面工程技术领域迅速发展。
1 表面改性技术
表面改性技术包括以喷丸强化、辊压强化为代表的表面强化技术，以各种氧化、钝化成膜的化学转化膜技术，化学气相沉积技术（CVD）与等离子束、激光束等高能束的表面处理技术。表面改性技术是借助外在介质改善材料的表面性能，不对原材料添加任何化学元素，改性后的材料表面不存在化学元素的增减，只是成分的比例和组织结构发生变化。因此，该技术相对于涂镀（层）技术和堆焊表面改性技术要工艺简单，只需控制好过程参数即可。不同的工况环境对材料的要求也不同，应根据具体的实际需求选择处理工艺。
1.1化学转化膜技术
该技术经过近些年的发展已经实现了不仅在金属材料表面成膜，而且可在陶瓷等非金属表面成膜，膜的厚度也在向着更优更薄的方向发展。如各种碳化钛超导陶瓷薄膜系多晶或外延单晶薄膜、抗高温大功率的半导体用金刚石薄膜以及各种光电子薄膜和集成光学薄膜。铝及其合金的表面改性技术大多采用的是表面成膜技术，在表面形成耐磨、耐蚀、多孔、结合性强的高性能薄膜。目前铝合金表面的改性技术主要有：电化学氧化法、化学转化法、微弧氧化技术、等离子注入表面改性、冷喷涂技术、稀土转化膜和激光处理等[2]。
1.2高能束表面改性技术
高能束表面改性技术是运用高能束热源，添加或不加化学元素，对材料表面及亚表面进行重熔或熔覆处理，形成满足使用要求的高性能表层。所谓的高能束（High Energy Density Beam------HEDB）即高能量密度的束流，包括激光束、电子束、等离子束[3]，与传统热源相比较，高能束具有独特的优点：1、能量更加集中，因此热效率高；2、方向性更强；3、易于实现精确控制；4、属于绿色能源，不易造成浪费。高能束的诸多优点使得它在传统技术工业、聚合物、生物医用材料、制备纳米材料等各个领域得到广泛的应用[4]。激光重熔、等离子重熔、激光表面熔覆、激光表面合金化等高能束表面改性技术在各行业得到飞速发展。
高能束作为新型能源在表面改性技术中的应用，给表面工程学科带来了大发展，必将是倡导节约能源降低能耗的21世纪快速发展的能源之一。表面改性处理改善金属材料的使用性能与组织、硬度和耐磨性的改变有关，而各项改变的量和质决定于材质和高能束热源。不同材料在具体的过程中还受到诸如扫描速度、扫描间距、电流、电压等工艺条件选择的影响。通常，输入材料表面的高能束热量越大，材料的散热能力越强，则获得的性能改善层深度越大，材料表面组织与原始组织差别越大。具体行业领域中的应用还需根据实际情况选择高能束热源类型和实际生产中合适的工艺参数。
2表面涂镀/层技术
古典技术与现代技术相结合在材料表面形成一层或多层同质或异质层的技术称为表面涂镀/层技术。该技术包括在材料表面电镀耐磨、耐蚀、耐高温等优异性能的单层或复合表层、非晶态镀层的电镀技术；有机涂层技术、热喷涂技术、物理气相沉积技术等。
2.1热喷涂技术
热喷涂技术是一种重要的表面工程技术，通过在材料表面喷涂保护层、强化层和装饰层来实现抗磨、耐热、耐蚀、绝缘和导光等特[5]。热喷涂技术作为一种表面强化和防护工艺如今已日渐成熟，从单一的表面强化层发展到及产品失效分析、表面预处理、喷涂材料、喷涂设备选择、喷涂工艺确定、涂层系统设计和喷涂层后期加工为一体的系统工程。该技术由条件要求极高的宇航工业开始，如今已深入发展到民用工业的各个行业[6]。
0引言
随着材料技术的快速发展，越来越多的高新技术被运用到工程材料的研发中，各种新型材料层出不穷，以复合材料为基础发展而来的智能材料，为解决相应材料的力学问题提供了科学牢靠的途径。作为有着多学科交叉背景的综合学科，智能材料为土木工程中日益复杂的结构提供了实现的可能性，因此这一学科的研究也日益受到重视。诸如大跨度桥梁、高层建筑、水利枢纽、海洋钻井平台以及油气管网系统之类的基建设施，在其较长的使用期中，外界各种不利作用会使得组成这些结构的材料发生不可逆的变化，从而导致结构出现不同程度地性能衰减、功能弱化，甚至会诱发重大工程事故。若是能将智能材料运用到对这些超规模的工程结构物中，能够时刻评定相应的安全性能、监控损伤，并智能修复，则将为未来工程建设提供新的发展思路。所谓智能材料，是指随时能够对环境条件及内部状态的变化做出精准、高效、合适的响应，同时还具备自主分析、自我调整、自动修复等功能的新材料。受仿生学科的启发，其目标是要开发出能运用到具体工程中、将无机材料变得有生命活力。二十世纪90年代初逐渐兴起的智能材料结构系统，吸引了包括物理、化学、电子、航空航天、土木工程等领域的研究者涉足其中，取得了丰硕的成果。
1智能材料的概念及特点
智能材料发源于“自适应材料”（AdaptiveMate-rial），在Rogers和Claus等人的努力下，智能材料系统逐渐受到全世界各国官方机构的认可与重视，发展迅速。智能材料（IntelligentMaterial，IM）当前没有一个明确的定义，不过大体上都是根据功能做出相应的定义，是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料，具有不可限量的前景。智能材料产生的背景决定了其所具有的独特优势，决定了其终将会带来材料科学的重大革新。通常而言，智能材料主要以下七大功能：（1）传感：能够对内外部的作用进行监控与鉴别；（2）反馈：将监控获取的信息进行传输以及反馈；（3）信息识别与积累：识别并记忆反馈来的信息；（4）响应：对内外部的变化做出灵活有效的反应；（5）自诊断：对内外部信息实施自行诊断、分析、评判等；（6）自修复：依特定的方法修复系统的故障；（7）自适应：待外部作用消失后可恢复原状。在具体的工程中，若要实现这么多的功能，仅仅依靠单一材料是无法实现的，因此通常情况下都是通过多种智能材料的组合才能达到目的。
2智能材料在土木工程结构中的应用
2.1光导纤维
光纤维的主要化学成分为二氧化硅，作为信息传递的绝佳介质，有着其他任何材料无法比拟的传导能力。材料主要由内层圆柱形透明介质和外层圆环形透明介质组成，内层为纤芯，外层为包层。内外层折射率的差异能够保证携带信息的光在纤维里面能量损失少，传输距离大。将光纤维植入到混凝土结构中，制成光纤维混凝土结构。当混凝土结构因外部因素的变化而产生变形时，植入砼结构中的纤维也随之发生变化，进而导致纤维中的光发生改变，相应的传感器能够直接获取变化，从而间接确定混凝土结构的各种性能变化，实现对结构的全方位监测，为工程的可持续性提供技术指导。并且，分布监控的模式可保证混凝土结构任何部位的改变均能被监测到，相当于在混凝土结构中创造了一个全覆盖、光角度、无死角的监测网络，两者组合而成的光纤维混凝土可以认为是一种具有强大自我调节的智能材料。当前，光纤维混凝土结构主要的工程应用包括：混凝土的温度及温度应力监测、混凝土结构裂缝的监测与诊断、混凝土结构强度与变形监测、混凝土结构配合的钢索应力和变形监测等。
2.2形状记忆合金
何谓记忆合金，即材料具有形状记忆能力。当材料的形状被改变后，其内在的记忆效应可被激发出来，进而自动产生回复应力与应变，驱使材料恢复原状。同时，合金材料能够传输能量并实现能量储存。鉴于此，工程中可将记忆材料安置在结构中，当结构出现变形、裂缝、损伤以及外界动荷载影响时，大部分的能量可被记忆合金材料消耗掉，可极大提高结构的稳定性，若将材料运用到多震地区的建筑结构中，则会实现对地震能力的吸收与耗散，极大地提高建筑物的抗震性能，此举属于材料的智能被动控制。形状记忆合金材料所具有的相变超弹性，使其可用来制作耗能阻尼器，这种阻尼器实现了智能被动控制。同时，由于其相变会引起超弹性滞回环的产生，使得材料具有极高的抗疲劳性，以此为基础制作的阻尼器使用周期远胜于普通的阻尼器，可实现结构品质的大幅度提高。
2.3压磁材料
土木工程领域中常规的压磁材料主要包括磁流变材料和磁致伸缩智能材料等。在外部磁场作用下，磁流变液悬浮体系的黏弹塑性会发生明显的变化，并且这种变化是可逆的。当外部磁场超过一定强度后，磁流变也会在极短的时间内变成固态，微观上表现为材料的分散相颗粒沿着磁场方向结成了链状结构。磁流变液介于液体与固体之间的这种独特的可变属性，以及对这种特性实施控制时耗能低、变化范围广、成本低等特性，使得磁流变液成为工程结构中作动器件的重要材料。当前，磁流变液主要被应用到元器件的控制桥路以及电源的高速开关等多个领域。且磁流变液在土木工程领域的应用主要集中在高层建筑、塔形建筑物、大跨框架和大跨度结构等。同时，有着高磁致伸缩效应的磁致伸缩智能材料，可以保证材料在机械与电磁直接进行可逆转换，因此具有广阔的应用前景。
2.4碳纤维混凝土材料
工程中混凝土的作用范围很广泛，因此对混凝土材料的改善也日益得到科研人员和工程从业者的支持，碳纤维混凝土的产生正是这一领域发展的重要产物，在混凝土中掺加一定比例的碳纤维，可赋予混凝土材料以驱动功能和本征自感应。作为一种高强度、高弹性、大导电性的材料，碳纤维的加入能极大改善混凝土的强度与韧性，并且碳纤维之间会形成具有电阻的导电网络，在材料中起到阻隔导电的势垒，大大降低混凝土材料的电阻率，从而使得材料的导电能力得到数量级上的显著变化。不可忽视的是，这种混凝土的电导率与温度及应力的变化而表现出规律性的响应。同时，碳纤维混凝土在温度上表现为温度变化造成电阻的变化，并且材料内部的温差也会衍生出热电效应，在电场的作用下碳纤维混凝土会产生热变效应（热效应与变形）。碳纤维的含量和混凝土材料的结构共同影响材料的温敏性，当碳纤维的含量超过一定比例时，材料才有可能形成较为稳定的电动势。而碳纤维的掺入方式主要有两种：短切乱向分布和连续碳纤维束单向增强。采取不同的掺入方式能使得碳纤维混凝土的力学性能得到不同程度的强化与提高，工程实践表明：第一种方式更具有实用性。
2.5压电材料
具有压电效应的压电材料，经常被用作驱动元件和传感元件。当压电材料受到外部因素作用时会因为其自身发生变形而产生电势，而对材料再施加一定电压时又会改变材料的尺寸，压电效应由此而来。利用这一特点，压电材料可用作传感元件，通过压电元件的变化来判断元件所在位置处结构的变形量。与此同时，若能在压电元件外部形成电场，进而对压电元件内部的正负电子施加定向电场力，从而迫使元件发生变形，制成驱动元件。利用驱动元件，可改变材料的应力状态，甚至会影响材料的结构变形。压电材料的变化均在极短时间内完成，因此压电效应主要适用于对结构振动的控制上。
3智能材料的未来发展
3.1智能材料性能的发展
智能材料有着独特的优越性能、广阔的发展前景，但是由于这一领域处于多学科交叉的研究前沿，所存在问题也亟待深究：（1）形状记忆合金的发现，改变了很多传统理念，胡克定律在合金材料这里基本上不再适用了，其所具有的智能功能使得传统的力学研究方法难以合理地解释其内在的机理，因此需要研究者另辟蹊径，从宏观与微观的角度重新去探究这种新材料的原理，建立一些实用性较强的理论和模型，以对具体的工程实际进行规范化的指导。同时，当前形状记忆合金还不完善，耗能高、功能单一等缺点使得其实用性不强，能够开发出低能耗、出力大、多功能的控制器则是未来研究的重要方向。（2）可以预见，压电材料将会成为工程结构中力学测量的首选感测元件，但是其存在的主要问题就是驱动力小，虽然已经有一些技术来弥补这一缺陷，但是对于大规模的土木工程结构而言，压电材料并不能直接应用，复杂的理论分析、高难度的集成技术研发，以及压电驱动器的开发技术和设计方法难度较大，都是制约压电材料未来发展的瓶颈，是研究的难点、热点和重点。（3）压磁材料所面临的问题是在长期的放置之后，会产生固体颗粒沉降，这种沉降对材料的稳定性有着怎样的影响效应也需要更深入的研究。并且，其温度适应范围较小，若能够拓宽温度作用范围，将使得压磁材料有着更广的发展前景。
3.2智能材料研究难题
针对材料本身所面临的主要问题，未来在土木工程领域的应用研究主要有下列一些难题：（1）结构的健康监测与保养；（2）形状自适应材料与结构；（3）结构减振抗震抗风降噪的自适应控制。这些问题的进一步研究将有助于工程质量的提高，有助于降低工程灾害性事故的概率，有助于强化工程的安全可靠性，有助于推动土木工程领域的高技术发展，有助于为土木工程领域注入新的发展动力与机遇。
参考文献
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新材料是经济发展和社会进步的必然趋势。建筑业的进步不仅要求建筑物的质量、功能要完善，而且要求其美观且无害人体健康等。这就要求发展多功能和高效的新型建材及制品，只有这样才能适应社会进步的要求。
1 行业发展状况
新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料，主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料。我国新型建材工业是伴随着改革开放的不断深入而发展起来的，经过30 年的发展，我国在全国范围内形成了一个新兴的行业，成为建材工业中重要产品门类和新的经济增长点。经济建设的迅速发展和人民生活水平的不断提高，给新型建材的发展提供了良好的机遇和广阔的市场。目前，我国已经形成了新型建材科研、设计、教育、生产、施工、流通的专业队伍。
2 新型材料的发展状况
2.1 防水密封材料
防水材料是建筑业及其它有关行业所需要的重要功能材料，是建筑材料工业的一个重要组成部分。随着我国国民经济的快速发展，不仅工业建筑与民用建筑对防水材料提出了多品种高质量的要求，改革开放以来，我国建筑防水材料获得较快的发展。防水材料已摆脱了纸胎油毡一统天下的落后局面，目前已拥有沥青油毡（含改性沥青油毡）、合成高分子防水卷材、建筑防水涂产、密封材料、堵漏和刚性防水材料等五大类产品。我国防水材料基本上形成了品种门类齐全，产品规格、档次配套，工艺装备开发已初具规模的防水材料工业体系，国外有的品种我们基本上都有。
目前我国防水材料与国外先进国家相比存在以下主要问题：一是产品结构不合理，目前新型防水密封材料的生产量和使用量都很小，纸胎油毡仍占防水卷材的95%；二是产品质量普通偏低，假冒产品充斥市场；三是设计施工应用技术有待提高，建筑渗漏还相当严重。防水材料工业亟待调整结构、规范市场。
2.2 装饰材料
装饰材料的应用在室内设计中具有举足轻重的作用。随着时代的进步和发展，新型的装饰材料层出不穷，人们的环保理念日渐增强，在装修时对装饰材料的选择越来越谨慎。大多数人逐渐认识到传统的装饰材料会释放出含有氨、甲醛、重金属、苯及甲苯等芳烃类化合物，所造成的室内环境污染会对日常生活和身体健康造成很大的危害。而且，现如今中国生态资源匮乏、环境污染日益严重，仅为缓解能源紧张，绿色环保的装饰材料的推行也势在必行。被称作“绿色建材”的新型环保材料，是采用清洁生产技术和工艺、少用或不用自然资源和能源、尽量使用工农业中或城市的固态废弃物生产的无污染、无毒害、放射性水平低、可回收利用、有利于保护环境和人体健康的建筑材料。环保型装饰材料的主要特点有两个方面：
2.2.1 绿色健康，产品多选用无毒无害低排放的原料，生产过程中不使用甲醛、卤化物溶剂或芳香类碳氢化合物，不含有汞及其化合物，无铅、镉等重金属，对人体无害，对环境影响较小；
2.2.2建筑装饰材料的应用是随着时代的进步而不断向前发展的，还有充足的发展空间。合理地应用装饰材料不仅能满足美化室内环境的功能，还顺应了我国现所提倡的和谐社会理念，具有重要的现实意义。
2.3 高分子化学建材
国外高分子化学建材发展迅猛，发达国家化学建材产值已超过水泥。随着现代高层建筑的兴起，对建筑涂料的耐候性要求越来越高，高耐候性涂料树脂的研究开发成为当今世界尤其是发达国家涂料研究的活跃领域。目前，最活跃的领域是含氟树脂和有机硅改性树脂的研究。建筑防水密封材料在国外竞争激烈，产品更新快，向高分子树脂和高分子改性沥青为基料的方向发展；沥青油毡胎基向玻纤胎基、化纤胎基或树脂薄膜胎基方向发展；屋面防水构造由多层向单层、双层方向发展；施工技术由热熔粘结向常温、自粘、机械固定等方向发展。
2.4 保温隔热材料
国外矿棉和玻璃棉在建筑节能领域的应用率超过50%；泡沫塑料超过40%；硅酸钙和膨胀珍珠岩为5%左右。矿棉及其制品使用先进的摆锤技术。玻璃棉及其制品生产工艺采用一窑多线、一线多头、一头单一产品，提高了生产效率。废水、废物回收处理，循环使用，达到零排放，采用碎玻璃作为主要原料。泡沫塑料制品在建筑和工业保温领域应用以聚氨酯泡沫塑料和聚苯乙烯泡沫塑料为主。产品向轻质化、高强度、更长使用年限和更低的导热系数发展。墙体是房屋建筑围护结果中的主要组成部分，也是室内外热量交换的主要途径。所以研制高效保温墙体材料、设计合理的墙体结构形式是节能减耗的关键。节能墙体按其材料及组成方式可分单一材料节能墙体、复合节能墙体和采用新型节能复合墙板。单一材料节能墙体采用空心粘土砖、加气混凝土气块、普通混凝土气块以及以粉煤灰、煤矸石、浮石等混凝土空心小砌块等砌体材料，采用保温砂浆作为砌体胶凝材料。复合节能墙体是由保温隔热材料与传统的如实心粘土砖、混凝土等墙体材料或空心砖、空心砌块等新型墙体材料复合而成的墙体。而新型节能复合墙板目前主要品种有：钢丝网岩棉夹芯复合板（简称GY板）；GRC夹芯复合板；钢板岩棉夹芯复合板；硅钙板、保温层、石膏板复合板材等等。
2.5 复合材料
以纳米材料改性塑料，可使塑料的聚集态及结晶形态发生改变，从而使之具有新的性能，在克服传统材料刚性与韧性难以相容这一矛盾的同时，大大提高了材料的综合性能。总体上看，复合材料就是将现有的植物、矿物及塑料等材料有机结合，使之展现出更优异的理化性能。
3 发展新型建材及制品是可持续发展战略的要求
随着国民经济的发展和人民生活水平的逐步提高，人们对居住和工作场扬要求也不断提高。许多国家的经验证明，它是经济发展和社会进步的必然趋势。建筑业的进步不仅要求建筑物的质量、功能要完善，而且要求其美观且无害人体健康等。这就要求发展多功能和高效的新型建材及制品，只有这样才能适应社会进步的要求。使用新型建筑材料及制品，可以显著改善建筑物的功能，增加建筑物的使用面积，提高抗震能力，便于机械化施工和提高施工效率，而且同等情况下可以降低建筑造价。采用新型建筑材料及制品可增加有效使用面积近10%，减轻建筑自重40%以上，有效提高抗震能力。因此，发展新型建材及制品是社会进步和提高社会经济效益的重要一环。
4 结束语
中国正处于城镇化和工业化飞速发展的时期，房地产开发建筑总量快速扩张与资源总量、环境保护工作的矛盾日益突出，为有效地解决这个问题，节能建筑的推行刻不容缓。发展以工业废渣等非粘土为主要原料的新型建筑材料，积极推行节能、低碳建筑新技术。发展新型建材不仅可以有效地保护耕地资源，提高废弃物综合利用率，减少资源和能源消耗，改善和提高人们居住条件和生活质量，还可以使建材工业的发展进一步融合到整个经济社会和环境可持续发展的系统中，使建材产业和建筑业成为节水、节能、节材、节地的可持续发展的现代化产业。
参考文献：
[1] 张文辉.浅议新型建筑材料的发展及应用[J].技术与市场，2010，（11）.
中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）05-0192-03
专业是我国高等学校实施教育的基本实体，维持这个实体发展的基本要素是同一专业学生所组成的班集体、教师组织和实施教育所需要的经费、教室、实验室、仪器设备、图书资料、实习场所等，专业的设置在我国目前基本是刚性的。高等学校人才培养的立足点是专业，所以专业建设是高等学校最基础，也是最重要的工作。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》[1]提出要更新人才培养观念，树立多样化人才观念，尊重个人选择，鼓励个性发展，不拘一格培养人才。本文围绕《教育规划纲要》精神，结合金属材料工程本科专业的建设实践，探讨了专业建设的内涵。
一、专业的内涵和建设着力点
“专业”指“高等学校的一个系里或中等专业学校里，根据科学分工或生产部门的分工把学业分成的门类”[2]，各专业都有独立的教学计划，以体现本专业的培养目标和规格。在这里，专业的划分依据为科学分工和生产分工，所以高等学校专业的设置除符合科学的分类外，还要符合生产实际、面向市场[3]。在高等学校，专业是为学科承担人才培养的职能而设置的，其设置在国内基本是刚性的。从社会的需求来看，专业是为满足从事某类或某种社会职业必须接受的训练需要而设置的。从传授知识和人才培养的途径来看，专业指课程的一种组织形式[4]。
在1988年教育部颁布的本科专业目录中[5]，按照学科门类对专业做了比较详细的介绍，包括人才培养规格、就业方向、主干课程和实践教学环节等，而专业的建设是围绕专业目录的基本要求制定培养方案，包括课程体系、实践教学环节及课外活动的要求。在本科生四年的培养过程中，基本是按培养方案实施所规定的教学环节，并要求学生达到一定的学分要求。
根据专业的定义和教育部对现行专业的介绍，专业的内涵主要包括专业的设置、师资、办学条件、教学基本建设等。从专业建设的角度看，专业内涵应主要集中在教学的基本建设方面，包括课程体系的构建、实践教学体系的建立、课程的建设、课堂教学环节等方面。高等学校要培养社会经济发展所需要的专业人才，应该采取哪种组织方式，是专业的实质[6]。据研究表明，传统的固定模式、单一的批量人才培养模式，已经不能适应社会经济的不断发展，专业型人才欠缺，一定程度上对我国经济发展产生影响。因此，改变传统的人才培养模式，探索科学有效的人才培养模式是教育工作者亟待解决的一个重大科研课题，高等教育的人才培养目标应当是多目标的、动态的以及多层次的[7]。
专业内涵建设是专业建设的难点和重点[8]。专业建设要综合考虑专业发展动态、经济社会发展需求等因素，根据现实需要不断调整人才培养目标和模式，不断进行人才培养方案、课程体系、教学内容和教学方法的创新，着重培养学生的创新能力和实践能力，不断加强专业内涵建设，以更好的满足《教育规划纲要》对人才培养的要求。
二、金属材料工程专业的课程体系
由于专业是课程的一种组织形式[4]，人才培养则主要通过课程教学的基本形式来实现。在专业建设中，课程体系的确定显得尤其重要。一个专业开设什么课程，才能达到该专业的要求，是首先要考虑的问题。关于专业所开设的课程虽然在本科专业目录中[5]做了介绍，但我国高等教育呈现大众化、多样化的趋势，课程体系既有共同的规范和标准，又充分体现多样性。
根据以上要求，在专业建设的基本思路框架下，特别强调课程为实现专业目标服务，我们建立了金属材料工程专业的课程体系：（1）通识教育课程；（2）学科大类基础课程；（3）专业基础课程；（4）专业培养方向课程；（5）实践教学环节。
三、关于课堂教学
教学创新是提高人才培养质量的根本。课堂是教学的主阵地，教学创新就必须课堂创新。在课堂教学创新中，要树立由钱梦农同志于1982年提出“学生为主体，教师为主导”的教学思想。主要是说，学生是学习的主人，是知识的发现者、探索者；教师是课堂教学的组织者、指导者，学生知识的获得、能力的形成离不开教师的引导、指点和熏陶，而教师的一切活动都是围绕学生而进行的。积极开展启发式教学，引发学生思考，实行教学互动，调动学生能动性，实现知识、技能的迁移与创新，实现教学相长和共同发展。
四、关于专业建设和发展的特色
从专业内涵发展的视角来看，创新是内涵发展之源，质量是内涵发展之本，特色是内涵发展之魂。2007年教育部、财政部在“高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见”中[9]，提出在专业建设上鼓励特色的原则，相继在高等学校实施了特色专业建设。特色主要是依据本学校的办学定位来不断建设形成。作为一个本科专业，要体现特色，要不断加强内涵建设，逐步建立科学合理、特色鲜明的课程体系，以促进专业建设和发展。
根据我校金属材料工程专业建设的实践，围绕材料学科的中心体系，通过专业基础课程的学习，培养学生具有金属材料科学的基础知识；通过专业方向课程的学习，培养学生具有解决材料工程问题的初步能力，同时保证人才培养的特色和优势，初步提出了本专业的特色[10]：（1）金属热处理方向；（2）金属腐蚀与控制方向；（3）金属结构的失效分析方向。通过以上专业特色方向的提出，可以充分体现我校人才培养的特色和优势所在，并可有效推进教育质量的提升，为国家培养出符合经济社会发展的专业人才，为我国经济发展提供强有力的人才支持。
针对专业培养方向，我们就课程体系中的选修课程，进行了创新改革，设置了和金属材料工程结合十分紧密的课程，使得人才培养更加与企业紧密结合，以适合市场对人才的要求。
五、关于理论教学与实践相结合
理论教学是保证人才知识储备的有效手段，也是最基本的学习。理论教学主要通过阐述、推理、演绎、归纳等方法实施，在此过程中，学生可以掌握各种专业知识，为以后的工作提供知识储备。在理论教学的基础上，实践教学同样不能忽视，实践教学主要通过调查、实验、实训、实习的方式实行，通过以上方式，培养学生的综合实践能力、动手能力和创新能力，为创新型人才的培养提供有力的支持。坚持理论教学与实践教学的相互融合，应完善课程内涵的建设，引入企业工程实例和应用技术研究项目，不断丰富课程资源。
在金属材料的课程体系中，除了规定的实践教学环节外，还设置了材料科学基础开放实验课程，以使学生在理论学习后能根据个人兴趣和想法，独立设计实验内容，并独立完成实验，强化两个课堂互动的方式培养学生的动手能力和实践能力。
金属材料工程专业依赖于生产部门的分工，和金属材料的工程应用密切相关。从满足社会和企业所需人才为切入点，从提高综合训练的实践效果出发，深入领会金属材料工程专业的工程内涵，通过典型零件的热处理、油气田腐蚀知识、管道失效及完整性等工程应用课程，更好的体现注重知行统一，更符合金属材料工程专业应用型人才培养的定位。
六、关于因材施教
专业人才的培养应做到因材施教，因材施教要求在教学的过程中，针对每个学生的不同个性特点、学习能力、基本素质等，有针对性的教学，尽可能的激发学生的内在潜力，促使学生主动学习，不断提升自身综合素质，学习他人长处，弥补自身存在的不足。为此，可采用分层教学、走班制、导师制等多种教学形式，积极创新，不断开拓探索多种灵活多样的教学组织形式[11]。对以专业为基础的人才培养，可通过教学环节的设置来体现和实施因材施教。
课程实行必修、选修制，尤其是在专业方向课程上，必修、选修制是按因材施教原则实行的选课制度，要求选修课程的学生可分属不同特色方向。学生可以根据自己的能力、爱好和特长选修课程[12]。通过开放实验激发学生的兴趣，并实现个人的想法，有利学生个人的培养和发展。
加强毕业设计环节的改革。由毕业设计题目的分配方式改变为学生选择教师给定的毕业设计题目，以此来推进学生以自身兴趣和将来从事的工作为基础，提高学生对毕业设计的积极性和主动性，让其有动力去研究探索，拓宽专业知识和基础知识和储备，为人才培养打下牢固的基础。逐步实现到由学生自主选题，设计研究内容。在金属材料工程专业的课程设置上，已经为达到学生自主选题做了必要的准备，如自主进行实验内容设计的开放实验，与工程结合典型零件的热处理、油气田腐蚀知识、管道失效及完整性等课程，以及科技写作。
七、结束语
专业是高等教育学校实施教育的基本实体，是人才培养的基础。为保证我国人才培养的顺利发展，加强专业建设，丰富专业内涵势在必行。金属材料工程专业作为高等教育的一个分支，为国家金属材料工程行业的发展提供人才支持，因此，加强金属材料工程专业建设发展，是摆在教育者面前的一个重要课题。为有效促进金属材料工程专业建设，应深入理解专业建设的内涵，理清建设思路，突出建设重点和特色，才能稳步提高教学质量。从专业的定义和高等教育的发展着眼，着重探讨了金属材料工程专业的建设，提出了专业建设的特色，为金属材料工程专业的建设提供参考。
参考文献：
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[9]教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见.教高[2007]1号[Z].2007.
中图分类号：G642 文献标识码：A
新能源主要包括太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能、氢能和核聚变能以及由可此衍生出来的各种非常规能源。相对于传统能源，新能源普遍具有储量大、可再生、污染少的特点。因而也常被称为可再生能源或清洁能源。在2010年制定的全省“十二五”能源发展规划中，积极推进可再生能源发电。重点发展生物质能发电和太阳能发电。以湖北省为例，预计2015年湖北电网发电装机容量6220万kw，其中水电装机3771万kw，火电装机2332万kw，新能源发电装机120万kw（风力发电20万kw、光伏发电30万kw、生物质能50万kw、垃圾发电20万kw）。①
新材料与新能源是国民经济和社会发展的命脉，广泛渗透于人类的生活之中，影响着人类的生存质量。新材料是高新技术与产业发展的基础性与先导性行业，每一次材料技术的重大突破都会带动一个新兴产业群的发展，其研发水平及产业化规模已成为衡量一个国家经济发展、科技进步和国防实力的重要标志。新能源的迅速发展，最终离不开新材料推进。新能源材料的开发已经越来越引起世界各国研究机构的广泛重视，新的技术和成果不断涌现。可以说，新能源材料的开发和利用已成为社会可持续发展的重要影响因素。
为适应时代的需要，国家大力培养这一新兴产业的专业人才。工学材料类专业的调整幅度最为突出。新设置的材料类冶金工程、金属材料工程、无机非金属材料工程、高分子材料工程等四个专业从原则上覆盖了原来的（1993年教育部颁布的高等学院本科专业目录）材料类的有色金属冶金、冶金物理化学、冶金、金属材料与热处理、金属压力加工、粉末冶金、复合材料、腐蚀与防护、铸造、塑性成形工艺及设备、焊接工艺及设备、无机非金属材料、硅酸盐工程高分子材料与工程以及化工类的高分子材料及化工等近十五个专业。近几年来我国材料科学教育改革的迅速发展，几乎全国所有设有有关材料专业的院校均已程度不同地参与了材料学科教育改革，并且开始出现了力图根本突破原教育模式的新思路新方案。教育部2010年7月批准在浙江大学、华中科技大学、中南大学等十一所高校设立新能源科学与工程专业，在四川大学、中南大学、湘潭大学等十五所高等院校设立新能源材料与器件专业。目前，湖北省武汉市共有高校26所，大部分的工科院科都设置有材料学科，且教学和科研实力都较强。其材料专业中以金属材料、无机材料、高分子材料为主，华中科技大学、武汉大学等一流大学已经进入了新能源材料的研究。
1 当前课程体系存在的问题
自1998年国家教育部将原铸造、锻压、焊接、热处理等专业合并成为“材料成型及控制工程”专业后，原铸造、锻压、焊接、热处理等老专业变成了新专业所包含的学科方向。我国新的“材料成型及控制工程”专业的专业课程设置、教学计划、教学大纲等，总体上的一致之处是压缩了原来的专业知识的教学内容，但目前还没有形成统一模式。②“材料成型及控制工程”是宽口径的新专业，办学历史很短，完善的课程体系尚处于初始探索阶段。现行的材料成型及控制工程专业课程体系中以金属材料为主要方向，与新能源产业的高速发展不适应，对学生的就业也造成一定影响。
1.1 学科导论课定位不准
在目前“材料成型及控制工程专业”的课程体系中，金属材料仍占有较大的份量，教学内容对非金属材料，特别是新型复合材料的阐述较少，没有体现新能源的发展对新材料的重大影响。
1.2 课程分配没有结合新材料的发展
虽然在现行的课程体系中，理论课时较多，但专业课程中力学基础理论课时少，相关的基础理论支持性理论不全面，综合性和设计性实验项目较少，致使学生面对大型结构件材料的认识不足，对新能源领域中计算机软件的接触机会较少。
1.3 所开课程与实际应用联系不够紧密
目前开设的课程中，学生的实际应用环节较少，生产实习中，学生大多以参观的形式进入相关企业，时间仓促，无法深入地认识企业。实验设备有限，与新能源材料相关的实验设备更少。学生很难理解课程内容，实际应用更难。在课程体系中，只注意传统材料科学与技术教学的设置，不能满足现代工程教育的需要。
1.4 实践教学目标不明确
实验教学中采用金属材料工程的设置内容较多，大多数为对理论教学内容与知识的验证。实践教学的系统性不强，缺乏创新性的设计性强的动手实践内容，不能对学生进行全方位系统的工程思维进行训练。实践课程设置形式单一，理想状态下的实验实训脱离了“面向岗位”的宗旨。③
2 面向新能源发展的优化方向
为满足社会需求，材料成型及控制工程专业培养的人才应比原来单一专业的人才所具备的知识结构应更合理，知识面应更宽，所具备的综合素质应更好，适应性应更强。④课程体系的可从以下几个方面进行优化。
2.1 面向新能源的快速发展，提升专业的方向特色
随着新能源的不断发展，新型复合材料及大型材料结构件的覆盖面越来越广，与其他学科间的交叉渗透也在不断加强，本学科目前的专业设置和学科研究方向要能满足本学科相关行业今后对人才的需求，结合地理优势加强特色内容的教学，不断通过专业课程的调整和改革，培养出合格人才，推动区域经济的发展。
2.2 优化课程体系，培养综合素质，突出“实践、实用”
课程体系可按图1的模式进行优化，在完善现有的培养方案的基础上，注重知识体系的构建和课程内容的设计，体现培养的科学性和专业化。从知识结构、能力培养来满足新能源发展的素质要求，同时抓好课程内容和实践环节，梳理完整的学科结构，重视生产技术的应用和获取知识的科学方法，以综合能力的提高为目标，并推动专业建设的可持续性发展。
2.3 模块分类强化，突出“实践、实用”教育理念
对课程体系进行模块分类（如图2）后，逐一完善和改进。新的课程体系强化核心基础课程，形成理论力学——材料力学——结构力学——工程热力学等不同层次的力学知识体系。引进新能源材料的热点，加入杆塔设计、大型材料结构件设计方向的课程。实践学习类课程加强对当前新能源科技发展信息的吸取，增加应用软件的学习，以工程软件实训的形式加强计算机应用能力。在人文社会科学类模块中，加入锻炼学生的沟通及表达能力的课程，如学术讲座、论文写作、沟通与交流等内容，培养未来现代工程的职业精神。优化的课程体系既夯实基础又提高综合素质，学生也具有了相应的材料应用维护、管理所必需的设计和测试能力，突出了“实践、实用”教育理念。
2.4 探讨专业新需求，实现本专业的可持续发展
对“材料成型及控制专业”毕业生的社会就业情况进行全面的社会调查，研究本学科专业的发展态势和对专业人才的知识结构、能力结构、人文素质、创新素质的具体要求，探讨新能源的发展对“材料成型及控制工程专业”的课程新需求，一方面实现可持续发展的专业办学特色；另一方面，通过课程体系的优化，促进教学思想的不断更新，以“新材料”推动师资培训的“新发展”，以合理的课程体系帮助学生顺利就业。
3 结语
在结合当前新能源快速发展的条件下，探索“材料成型及控制专业”课程体系特色，新的专业培养模式既要体现国内外的“大材料”思想，又要具有较为鲜明的新能源和地方特色，以适应专业发展的要求。优化的课程体系既满足“大材料”通才教育，又合理规划好新能源发展条件下“材料成型及控制工程”专业的新内涵和外延，突出金属材料、复合材料的在新能源行业的应用和设计专业范围，探索新的专业课程结构和完整的培养体系。
注释
① 周世平.新能源技术与湖北能源发展综述[J].湖北电力，2011.35（5）：1-6.
中图分类号：O434 文献标识码： A
一、土木工程建设项目智能材料的特征和概念
针对土木工程建设项目当中所应用到的智能材料的种类、特性和基本的概念进行分析，是加强技术操作水准的一个首要步骤。在上个世纪七十年代，美国率先的提出了关于在建筑项目之中使用智能材料的理念和想法，并且通过试验测试，得出材料的基本特性。而在今后的几十年发展当中，随着技术的不断改进以及各大部门对建筑项目研究的重视程度增加，先后的出现了机敏材料、建筑结构自适应材料以及智能材料等项目。
首先，当前针对建筑项目当中的智能材料并没有一个统一的、标准的定义。总体的来讲，在土木工程施工当中应用的智能材料指的是可以对外界的环境和内部环境进行感知的、可以以此来对建筑进行准确的处理分析和判定的、具有适度相应的智能材料。智能材料是高分子材料、人工合成材料、天然材料等之后出现的一种新型建筑施工材料，并且在今后的建筑行业当中将发挥出巨大的效应。另外还需要明确的是土木工程施工建设当中所使用到的智能材料的基本特征，一般的来讲，智能材料特性有以下几点：反馈功能、传感功能、自诊断功能、相应功能、信息的积累以及识别功能、建筑结构的自我修复功能、自适应功能等。
而当前所使用的智能材料还具有以下几个方面的特性：第一，在土木工程建设施工项目当中应用的智能材料可以对外界的环境进行准确的感知，可以精准的检测出环境当中的刺激和刺激所产生的强度，诸如应变量、应力、光、热能以及核辐射和化学能等；第二，智能建筑材料还具有一定的驱动能力，可以对外界的变化进行适当的相应；第三，智能材料可以按照事前设计好的方式，来对自身的相应进行控制，同时还可以选择相应的具体方式；第四，智能建筑材料对于外界刺激所产生的反应非常的快捷，并且非常恰当：最后，智能材料受到外界的刺激并且当刺激消除之时，可以迅速的、在短时间之内恢复至最初始的状态。
二、土木工程中智能材料的应用
1、形状记忆合金的应用
形状记忆合金是具有形状记忆效应的一种智能合金材料，作为新型功能性材料，最主要的优点就是在激发材料的形状记忆效应过程中，材料可以产生高于700兆帕的回复应力及8%左右的回复应变，同时具有较强的能量传输储存能力。该特性的应用能够将材料置于各种结构中，实现结构的自我诊断、增韧、增强与适应控制的应用研究，而且还可以将材料研制为智能型驱动器，在结构变形、损伤、裂缝及振动等方面开展应用研究工作。相变伪弹性与相变滞后性能是形状记忆合金的另一个优点，在加卸载过程中其应力-应变曲线构成环状，表明材料在此过程中能够吸收耗散较多的能量。形状记忆合金具有高达400兆帕的相变回复力，结合该特性能够研制开展形状记忆合金被动耗能控制系统，该系统可实现相变伪弹性性能，可在土木工程结构中用于耗能抗震的被动控制。通常在结构层间或底部安置形状记忆合金被动耗能控制系统，用于实现耗能系统对结构的层间变形的感知，进而起到消耗地震能量的作用。有关研究结果显示，耗能器安装形状记忆合金结构后，耗能器可吸收约为三分之二的地震能量，并显著抑制结构的位移。
2、压电材料的应用
传统结构中集成压电体，采用压电传感元件对结构的振动模态进行感知，利用其输出结果，采取适宜控制算法对压电体的输入进行确定，以主动控制结构振动的实现，是开展压电类智能结构应用研究的一个较为前沿的领域。很多研究人员在任意复杂激励下，采用压电陶瓷作为加速度传感器与驱动体开展基于压电层合结构的主被动阻尼及主动振动控制等相关问题的研究工作，随着近年来不断发展的压电材料与堆技术，使研究应用压电类智能结构的领域更为广泛。主要应用在土木工程结构的噪声主动控制、静变形控制能、安全评定、健康监测等众多领域都获得良好的控制效果。
3、光导纤维的应用
光导纤维由外包层与内芯构成，是一种纤维状光通信介质材料，该材料采用先进的信息传输技术起初用于通信传输系统，由于作为信息载体的光子在速度与容量上高于电子，因此得到较为迅速的发展。光子所具有的高并行处理能力与高信息率，潜力在信息容量与处理速度得到充分发挥。光纤材料在监测、传感及信息远距离传输等方面得到应用，将光纤作为传感元件埋入传统混凝土结构中针对结构方面各项指标实现自动监测、诊断、控制、预报及评价等功能，而且将形状记忆合金等驱动元件埋入，有机结合信息处理系统与控制元件，使混凝土结构具有智能功能，进而实现混凝土结构自我诊断与修复。在土木工程结构诊断及主动控制地震响应中，光纤材料一直作为设计传感器的一种比较理想的材料，我国目前也已将其用于检测评定三峡大坝。
4、压磁材料的应用
在外加磁场作用下，磁流变液悬浮体系的各项流变性能会产生明显的可逆变化。同时在外加场强高于临界值后，磁流变液将迅速从液态转变为固态，在显微镜下能够观察到磁流变液的分散相颗粒在磁场作用下结成沿磁场方向的链状结构。在介于固液体之间可根据磁流变液特点具有的快速、可控及可逆性质，控制流体特性实施时需要较低的能量，因此在智能结构中通常将磁流变液作为动器件的主要材料。在土木工程领域，电视塔、高层建筑、大跨度桥梁等结构中都采用该材料用于实现对地震的半主动控制。此外，磁致伸缩智能材料也在相关研究中日益的得到重要关注。磁致伸缩智能材料具有强烈的磁致伸缩效应，电磁/机械能能够进行逆转换。在智能材料领域中应用前景较为广阔，该材料可用于大功率超声器件、声纳系统、精密定位控制等多个领域。
三、智能材料的前景
目前在土木工程领域内，智能材料的研究主要在以下三方面的应用研究最受重视：（1）结构健康的实时检测与监控。这主要是指将先进的传感元件和驱动元件集成在传统的土木结构中，利用它们构成的网络对结构的裂缝、损伤、疲劳、冲击、缺陷、腐蚀等状态进行实时监测和控制，以确保重大土木工程结构和基础设施的安全可靠，降低其维修费用。（2）形状自适应材料与结构。智能材料的研究与出现不仅可使土木工程设计人员所期盼的自适应结构的诞生成为可能，而且更重要的是它代表着先进的新型材料与传统的土木工程设计人员所期盼的自适应结构的诞生成为可能，而且更重要的是它代表着先进的新型材料与传统的土木工程结构相结合这一重大的学科研究发展方向。自适应结构既具有承受荷载和传递运动的能力，同时还兼有检测（应力、应变、裂缝、损伤、温度等）、动作（改变结构内部应力应变分布和结构外形及位置等）和改变结构特性（结构阻尼、固有频率、光学特性、周围电磁场分布）诸多智能功能，因此其应用前景非常广阔。（3）结构减振抗震抗风降噪的自适应控制。结构的动力响应一直是土木工程设计中的一个非常重要的问题，特别是对于高层建筑和桥梁等大型土木工程结构的抗震抗风问题更是如此，而智能材料的开发与应用就可为之提供一个更为有效的新途径，从而使结构的自适应控制成为可能。目前，虽然智能材料还有这样或那样的不足，但是，随着研究的深入，智能材料的性能将得到进一步的改善。智能材料在许多领域都具有巨大的潜在应用前景，其研究涉及材料科学、化学、力学、生物、微电子技术、分子电子学、计算机控制、人工智能等学科与技术。
结束语
综上所述，随着智能材料的广泛应用，同时元件逐渐向小型化、多功能化及高功率化方向发展，在建筑结构中复合控制、传感、驱动系统及耦合/连接元件，建筑结构将发展成为主动式智能建筑结构，对于有效利用太阳能、抵御地震、风振等严重自然灾害影响具有重要作用，为人们工作生活提供更为舒适安全的环境，对于提高土木工程结构建设质量具有十分重要的意义。
参考文献
The status and directions for development of building materials in construction projects
（Taihang limited construction group of jiyuan cityZhang yongfeng454450)
Abstract:Since the reform and opening up, the construction industry in China's rapid pace of development, but also led the gradual development of the construction materials market. Describes the construction materials is the material basis of construction works, occupies an important position in the engineering and construction, as well as new building materials in the future development prospects.
Keywords:construction materials;new building materials;significance ;development prospects
中图分类号：TU5文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
1 建筑材料的定义及分类
1.1建筑材料的定义
建筑材料是土木工程和建筑工程使用的各种材料的统称。建筑工程材料的品种多种多样，性质用各不相同，用途也不同，为了便于在工程建设中应用，工程中从不同方面对其做出分类。
1.2建筑材料的分类
1.2.1按化学组成分类
（1)有机材料:以有机物构成的材料，包括植物材料、沥青材料及合成高分子塑料。
（2）无机材料:以无机物构成的材料，包括：金属材料和非金属材料。
复合材料:分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等，金属与有机复合材料。复合材料能够得到发展和大量应用，主要原因在于它能够克服单一材料的弱点，发挥复合后材料的综合优点，能满足当代土木建筑工程对材料的要求。
1.2.2按功能分类
（1）结构材料：指构成建（构）筑物受力构件和结构所用的材料，如梁、板、柱、基础、框架及其它受力构件和结构等所用的材料。强度和耐久性是这类材料主要技术性能指标。
目前所用的主要结构材料有砖、石、水泥砼及两者的复合物--钢筋砼和预应力钢筋砼。随着工业的发展，轻钢结构和铝合金结构所占的比例将会逐渐加大。
墙体材料 墙体材料，主要指建（构）筑物内、外及分隔墙体所用的材料，有承重和非承重两类。目前粉煤灰砌块、砼及加气砼砌砖等大部分墙体材料已经在我国使用。此外，还有复合墙板、砼墙板、金属板材和石板等。
建筑功能材料：主要指负担某些建筑功能的非承重用材料。如装饰材料、吸声和隔声材料、防水材料采光材料、绝热材料等。一般来说，建（构）筑物的可靠度与安全度，主要决定于由建筑结构组成的构件和结构体系，而建筑物的使用功能与建筑品质，主要决定于建筑功能材料。对某一种具体材料来说，它可能兼有多种功能。
2 新型建筑材料
“新型建筑材料”，简称新型建材，是区别于传统砖瓦、灰砂石等传统建筑材料的基础上产生的新一代建筑材料，新型建材具有轻质、高强度、保温、节能、节土、装饰等优良特性。采用新型建材可以使建筑物内外更具有现代气息，满足人们的审美要求；同时新型建材还可以显著减轻建（构）筑物的自重，推动了建筑施工技术现代化，大大加快了建筑业的发展。新型建筑材料主要包括新型墙体材料、新型防水密封材料、新型保温隔热材料和装饰装修材料四大类。
3 建筑材料在工程建设中的重要性
建筑材料是土木工程建（构）筑物的物质基础。土木工程的建设涉及到人类活动的方方面面，例如生活、生产、教育、医疗、宗教等很多方面。而所有建（构）筑物都是由建筑材料构成，建筑材料的数量、品质、种类、规格、性能、经济性直接影响或决定着建筑结构的形式、建筑物的造型以及建筑物功能、适用性、艺术性、坚固性、耐久性及经济性等，并在一定程度上影响着建筑材料的运输、存放及使用方式，也影响着建筑施工方法。
建筑工程中许多技术的突破，往往依赖于建筑材料性能的改进与提高，材料的性能和质量对建（构）筑物的使用性能影响极大，而新材料的出现又导致了工程建筑设计、工艺的新突破，也使建（构）筑物的功能、适用性、艺术性、坚固性和耐久性等得到进一步的改善。随着现代化建筑向高层、大跨度、节能、美观、舒适的方向发展和人民生活水平、国民经济实力的提高，研究和开发新型建材已成为必然趋势。如钢材和混凝土的出现造就了钢结构和钢筋混凝土结构，使得高层建筑和大跨度建筑成为可能；轻质材料和保温材料的出现对减轻建（构）筑物的自重、提高建（构）筑物的抗震能力、改善工作与居住环境条件等起到了十分有益的作用，并推动了建筑节能的发展；新型环保装饰材料的出现使得建（构）筑物的造型与建筑物的内外装饰焕然一新，生机勃勃。建筑材料的用量很大，其经济性直接影响着建（构）筑物的造价。因此，建筑材料是加快建筑业发展的一个重要因素。
4 新型建筑材料的发展前景
随着科学技术的不断发展、社会的不断进步，人类对生活环境的质量的要求越来越高，建筑材料越来越显示出其重要地位，同时新型建筑材料也相继产生。
我国新型建材工业是伴随着改革开放的不断深入而发展起来的，经过20年的发展经历了从无到有、从小到大的发展过程。随着经济建设的迅速发展和人民生活水平的不断提高，新型建筑材料迅猛发展，创造了良好的机遇和广阔的市场。
近年来，新型墙体材料保温绝热材料及新型建筑材料在内的新型建材取得了较快的发展，建筑所使用的材料和技术逐渐成熟，新型建筑材料的市场空间也将越来越大。与此同时，随着新农村建设的深入推进，新型建筑材料在农村也找到了广泛的市场，据统计，目前我国农村民用建筑面积占全国总建筑面积的60%以上，这就意味着新型建筑材料在农村具有极为广阔的推广空间。
总之，未来20年仍将是我国经济的高增长时期，预计到2020年，中国还将建设300亿平方米建筑，新型建筑材料作为建筑材料工业调整产业结构和转变经济增长方式的战略重点，具有广阔的发展前景。
5 结语
由于建筑材料用量大，以及建筑材料的生产、使用对地球资源消耗和环境污染造成的影响是巨大的，所以发展绿色新型建筑材料是必然趋势，每个国家都应该朝着这个方向发展，努力开发新型健康建筑材料。新型建筑料材不仅能从很大程度上减少对环境污染和资源浪费，形成一个良好生态循环过程，而且能取到很好的经济效益，更为重要的是，这也是一条可持续发展的正确路线。
6 参考文献
[1].李崇智,王林;《建筑材料》[M];清华大学出版社;2009年09月
[2].印忠良主编;《建筑材料》[M];水利电力出版社;1990年01月
[3]李维红;浅析21世纪建筑材料的再生循环与利用和可持续发展[J] ;大连大学学报；2000年04期
[4]钟莲云，张德成;建筑材料可持续发展的关键―绿色建材[J] ;国外建材科技；2004年01期
一、复合材料成型工艺的概述
根据复合材料的使用情况来看，质量较好的复合材料，性能、可设计性等都比较好，可以在医疗、化工等行业中得到合理应用。一般在进行复合材料的成型工艺生产时，需要对制品的尺寸、性质、表面质量等给予高度重视，才能确保材料可以按照预设好的要求进行合理设置，从而保证制品的整体性能。通过上述操作，结合面、增强材料能够很好的结合在一起，并将挥发出来的气体排出，最终有效降低制品的孔隙率。但是，受到操作技能、操作人员专业水平等多种因素的影响，复合材料成型工艺生产过程会出现很多问题，大大降低制品的质量、性能等。所以，根据制品的情况，做好生产前的准备工作，选择合适的工艺、设备等，才能真正降低生产陈本，最终满足各行业的发展需求。
二、常见的几种复合材料成型工艺
对复合材料成型工艺进行全面分析发现，其与制品的使用效果、生产水平等有着直接联系，因此，必须根据制品的实际情况，选择最合适的复合材料成型工艺，才能达到制品的预期效果。目前，最常见的几种复合材料成型工艺有如下几种：
（一）模压成型工艺
通常情况下，模压成型工艺是在预先加热过的模具内放入已经处理好的模压材料，然后将比较合适的压力施加到模压材料上，以确保模具内腔充满有模压材料，从而在一定温度下使模压材料被固化，最终将固化后的制品从模具内部取出，并进一步进行加工。在整个生产过程中，很多因素都会给制品的质量带来不良影响，其中，压制工艺产生的影响最大。目前，模压成型工艺有着生产效率快、尺寸非常精确、可大量生产、表面光滑与整洁等多种特点，因此，在中小型复杂制品的生产上非常适用。但是，模具的设计、制造都有着较强复杂性，第一次进行模具制造需要较高的投资，并且，在受到设备限制的情况下，只能制作出比较小型的模具。在先进技术不断推广的现代社会中，增强材料大部分变成了长短纤维，基础性材料基本上是热塑性、热固性树脂，从而促进上述符合材料模压成型工艺不断发展，不但可以提高制品的性价比、生产效率，还能减少环节污染，其中，树脂传递技术是非常重要的一种模压成型技术，在满足汽车、航天等多个领域的需求上有着重要影响。
（二）挤压成型工艺
在实践应用中，复合材料的挤压成型工艺是指在牵引结构拉力的作用下，将浸泡过树脂胶液的、连续的纤维束制作成产品的过程，通常是在固化炉或模具中固化，以将复合材料连续引。通常情况下，这种挤压成型工艺有着产品稳定性强、工艺控制较容易、生产效率较高的特点，但是，制品的横向强度很弱，不能轻易中断生产过程，生产设备有着较强复杂性，生产型材是限定的。随着社会不断发展，复合材料的挤压成型工艺有着新的发展，其制品的性能得到了有效提高，不但具有一定可设计性，还能满足更多行业的发展需求。
（三）缠绕成型工艺
从1946年纤维缠绕技术被注册开始，这项技术在导弹头锥、压力容器、发动机壳体等多种产品的制造上得到了广泛应用，从而在社会不断发展的过程中，其成为了聚合物基复合材料的重要成型工艺。一般情况下，缠绕成型工艺是指将已经浸胶过的增强材料，按照相关规律在芯模上进行缠绕，待其固化后成为制品。因此，通过缠绕成型工艺制作出来的制品，纤维可以伸直，并能按照相关规律进排列，从而将纤维的强度充分发挥出来。所以，通过缠绕成型工艺制作出来的产品，有着较强的比刚度、比强度，其选择的材料大部分是纤维和布带，而纤维基本上玻璃纤维，再者是碳纤维和芳纶纤维。在自动控制技术不断推广的情况下，纤维缠绕已经发展到纤维铺放，其制品可以是回转体、表面呈现凹凸状，也可以是有很大曲率变化的产品，对于扩大纤维力学设计的自由度有着重要影响。
结束语：
综上所述，在社会、经济快速发展和不断变化的情况下，复合材料的成型工艺正在快速向着自动化、智能化、现代化方向前进，在一定程度上促进复合材料成型工艺不断创新。因此，复合材料构件生产自动化、快速固化技术等的推广，给复合材料成型工艺不断发展提供了重要支持，对于促进各行业更好发展有着极大作用。
参考文献
1、基本公交经营固定线路，多元化公交可以让乘客自行决定公交行驶路线，并实行“一人一座，一站直达”。差异性体现在定制公交线路以及市民出行便利性，使群众避开公交转乘等问题，节约大量时间。如商务大巴、旅游巴士、高峰快巴。
2、对公共交通进行宏观控制，负责公共交通法规体系建设和相关政策法规的出台，提供公共交通政策扶持和财政扶持，负责对公共交通市场的管制，决策和审批公共交通重点项目建设，指导、监督公共交通各部门管理工作，积极引导群众公共交通观念；对公交企业执行低票价、减免票、承担政府指令性任务以及经营冷僻线路进行政策性补助。
3、建立健全相关管理制度，加强公共交通的决策执行、运营服务、资金使用等事项。比如制定公交客运成本费用评估机制、公交企业运营成本公开制度和以群众满意度为主要评价指标的综合考核制度等，将有利于对公共交通管理者和经营者行为的规范和约束，从而建立相互协调、相互监督的新型交通行业的管理格局。
4、我县目前还没有多元化公交，还没有制定相应的政策。
5、鼓励城市公交根据市场需求开展定制服务，优质优价，实行市场调节价；加强公共交通发展规划，建立健全公共交通管理法律法规体系，推行“公交市场化改革”，建立竞争机制，引进外部资金参与公交运营，使投资渠道多元化，经营方式多样化。
6、鉴于我县实际情况，县城框架较小，部分道路较窄，群众出行多以摩托车、电动车以及私家车等交通工具为主，若由多家公交企业经营基本公交和多元化公交明显不符合实际。因此，若要推广多元化公交，我县应由一家公交企业同时经营基本公交和多元化公交，将有利于公交发展，若由多家公交企业经营，多元化公交可能会影响到基本公交运行的秩序。
7、地方政府应当完全承担城市公交保障责任。由于城市公交具有公益属性，运营中因低票价、减免票、承担政府指令性任务以及经营冷僻线路出现亏损的，应当由地方政府承担城市公交保障责任；建立健全公交运营亏损补贴机制，厘清财政补贴能力与公交水平关系，结合当地财政及公交运营亏损程度，进行适当补贴，并将公交运营亏损补贴纳入年度财政预算；同时，根据公交运营状况，进行年度考核，考核合格才发放补贴。
8、（一）具有企业法人营业执照；（二）具有符合运营线路要求的运营车辆或者提供保证符合国家有关标准和规定车辆的承诺书；（三）具有合理可行、符合安全运营要求的线路运营方案；（四）具有健全的经营服务管理制度、安全生产管理制度和服务质量保障制度；（五）具有相应的管理人员和与运营业务相适应的从业人员；（六）有关法律、法规规定的其他条件。车公司给消费者造成侵权损害的，以公司名义承担对消费者的侵权损害赔偿责任；互联网企业不能提供车公司的真实名称、地址和有效联系方式的，消费者被侵权时可要求互联网企业进行赔偿，互联网企业明知或应知车公司利用其平台侵害消费者合法权益的，未采取必要措施的，对车公司给消费者造成的侵权承担连带责任。
二、公交企业
1、与传统公交不同，“多元化”公交可以让乘客自行决定公交行驶路线，并实行“一人一座，一站直达”。这样不仅使乘客出行更加方便，而且避开公交转乘等问题，节约了大量时间。
2、我县公交发展中存在的问题：1、费用成本高，收不抵支。由于受到县城条件的限制，客源不足，燃油价格及司机工资不断上涨，老年人、残疾人享受免费乘车的优惠政策（据了解，我县有关部门发放了残疾军人、退休人员等证件有4000多张，都属于免费乘车范围），加上票价低等原因，导致收支严重失衡。2、燃油补贴逐年递减，影响公交正常运行。加大政府扶持力度，增加财政补贴是城市公交健康、可持续发展的根本途径。但随着我县城市化进程的加快，县城公共交通的发展，而财政补贴并未随着成本的加大而加大政策扶持力度。
3、鼓励多元化 但须切合实际。目前，各城市都在进行公交升级，推行多元化交通服务。但值得注意的是，寻找适合该城市的交通服务体系才是关键所在。“公交服务面向的是广大市民，而这种定制公交可能会影响到现有公交运行的秩序。另外，这种措施对于公交服务并不算发达的地方而言，很容易造成运力资源的浪费。
4、“城市中推行何种形式的公交服务，需要看该城市的发达程度。以我县例，我县不算发达，整体客流量小，公交的空置率也很大，且当地人均工资只有2000元左右，消费不起高端的公交服务。公交多元化是值得鼓励的，但不是在每个地区都适用，由于我县县城框架较小，部分道路较窄，加上群众平时上班也就10多分钟的路程，因此建立定制公交要因城而异。
关键词：材料工程；培养模式 ；专业学位；行业导向
中图分类号：G6420；TB3文献标志码：A文章编号：
10052909（2017）01006904
一、背景分析
为适应我国经济建设和社会发展对高层次应用型专业人才的迫切需要， 2009 年 3 月 11 日，教育部下发《教育部关于做好 2009 年全日制专业学位硕士研究生招生计划安排工作的通知》（教发[2009]6号），明确了“扩大招收以应届本科毕业生为主的全日制硕士专业学位范围，开展全日制硕士专业学位研究生教育，积极发展具有中国特色的专业学位教育”的政策。由此，标志着我国硕士研究生教育开始以培养学术型人才为主向以培养应用型人才为主的重要转变。
重庆大学是一所以工科为主的高校，是1997年全国首批开展工程硕士教育的11所高校之一。学校自获批开展在职人员攻读工程硕士学位教育以来，为社会各行业培养了大批高层次的应用型专门人才。学校一直注重对工程硕士研究生教育发展与改革的探索，积累了较为丰富的在职工程硕士培养经验。2009年全日制专业学位研究生的招收，改变了专业学位原有的生源结构，使工程硕士专业学位有了新的发展。
2009年起，重庆大学材料科学与工程学院开始在材料工程领域招收以应届生为主的全日制工程硕士研究生，因全日制与非全日制工程硕士在招生生源、培养目标、培养方式等各方面均有所区别，原有的经验与模式并不能完全适应全日制工程硕士的培养。同时，全日制专业学位与传统的学术学位在培养目标、培养模式、授予学位的标准等方面均有所差异，因此学术学位硕士研究生的培养体系和实践经验也不能满足全日制工程硕士培养要求。根据《教育部关于做好全日制硕士专业学位研究生培养工作的若干意见》《关于深化研究生教育改革的意见》，材料科学与工程学院以学校研究生教育综合改革为契机，围绕提高培养质量的主线，以服务经济社会与行业发展需求为宗旨，开展了以行业发展为导向的材料工程领域工程硕士教育系列改革与实践。
二、确定以行业发展为导向的人才培养目标
材料科学与工程作为研究材料组成、结构、制备、合成、测试、表征、性能、应用及其关系的基础科学，在工业、航空、国防等领域发挥着基础性作用。重庆大学材料科学与工程专业是我国最早成立的材料专业之一。学院建立了国家镁合金材料工程技术研究中心、工程材料实验教学国家级示范中心、国家级国际联合研究中心、国家仪表功能材料研究中心（共建）、重庆市轻金属科学与技术实验室、重庆市新型建筑材料与工程重点实验室、重庆市模具工程技术研究中心等科研基地，承担了大批国际科技合作项目和国防科技项目。同时，在材料工程领域多个方向形成了具有特色的师资队伍，与600多家行业龙头、骨干企业建立了长期、o密的产学研合作关系。因此，在全日制材料工程领域的工程硕士人才培养探索与改革中，应依托已经形成的教育资源体系，充分发挥合作企业在协同培养中的作用，体现服务经济社会与行业发展需求的宗旨。
培养目标即研究生的培养方向及培养活动结束后研究生所应达到的基本要求，培养目标是整个培养活动的出发点，在研究生培养模式中起导向作用[1]。材料工程领域全日制专业学位硕士研究生的培养目标是：面向经济社会发展主流行业人才需求，培养满足行业对知识、能力与综合素养要求的应用型高层次工程技术和工程管理人才。
三、以行业发展为导向的培养模式及实现途径
根据学校专业学位硕士教育改革中提出的以知识、能力、素养三要素为核心的培养标准[2]，邀请主流材料行业企业专家全程参与材料工程领域培养方案的制订与论证，校内专家和企业专家共同探讨从事该行业应该具备知识、能力和素养的核心内容，分别构建了知识模块、能力模块、素养模块及其对应的实现途径，形成了材料工程领域全日制专业学位硕士研究生培养模式（见图1）。
（一）知识模块主要内容及实现途径
基础知识包括外语、数学、政治等公共基础课程，由学校统一组织开设。专业知识包括材料工程领域应掌握的基本专业理论知识和应用性的技术方法、研究工具的理论知识。行业知识主要通过外聘行业专家采用课程、专题讲座等形式讲授行业前沿、行业规范、行业标准等。
在改革实践中，学校遵循“请进来、走出去”的原则，致力于建设一支专兼职相结合、校内外相结合、实践经验丰富的师资队伍。“请进来”即聘任企业专家以专兼职形式参与培养管理过程，通过设立外聘教师的专项经费，制定相应的人事政策等将外聘教师纳入学校师资队伍整体建设规划，同时以制度形式明确外聘教师的责任权利，保障外聘师资队伍的长效性、稳定性。学校实施“青年教师工程素养培训计划”，选派校内导师深入企业接受一年工程培训，成立教师发展中心，加强校内教师的培训、规划与发展。
