首頁(yè) > 優(yōu)秀范文 > 工程材料的發(fā)展
時(shí)間：2023-05-29 09:02:14
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn)，特別為您篩選了11篇工程材料的發(fā)展范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時(shí)與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識(shí)！
中圖分類號(hào)：TU753文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
二十世紀(jì)下半葉以來(lái)，全球的生存環(huán)境問題日益惡化：人炸性的增長(zhǎng)，資源日益匱乏，森林銳減，河流湖泊干枯，土地沙化，地球臭氧層遭破壞等等。1992年6月，聯(lián)合國(guó)在巴西里約熱內(nèi)盧召開了“環(huán)境與發(fā)展”世界首腦會(huì)議，會(huì)議通過了“21世紀(jì)議程”，確認(rèn)了“可持續(xù)發(fā)展”戰(zhàn)略方針。
目前我國(guó)正在開發(fā)的和已經(jīng)開發(fā)的綠色建材和準(zhǔn)綠色建材主要以下幾種：
（一）利用廢渣類物質(zhì)為原料生產(chǎn)的建材，這類建材以廢渣為原料生產(chǎn)磚、砌塊、材板及膠凝材料，其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能利廢，但仍需依靠科技進(jìn)步，繼續(xù)研究和開發(fā)更為成熟的生產(chǎn)技術(shù)，使這類產(chǎn)品無(wú)論是成本上，還是性能方面真正能達(dá)到綠色建材標(biāo)準(zhǔn)；
（二）利用化學(xué)石膏生產(chǎn)的建材產(chǎn)品，用工業(yè)廢石膏代替天然石膏，利用先進(jìn) 的生產(chǎn)工藝和技術(shù)可生產(chǎn)各種土木建筑材料產(chǎn)品。這些產(chǎn)品具有石膏的許多優(yōu)良性能，開辟石膏建材的新來(lái)源，并且消除了化工廢石膏對(duì)環(huán)境的危害，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略；
（三）以廢棄的有機(jī)物生產(chǎn)的建材產(chǎn)品，以廢塑料、廢橡膠及廢瀝青等可生產(chǎn)多種土木工程材料，如防水材料、保溫材料、道路工程材料及其他室外工程材料。這些材料消除了有機(jī)物對(duì)環(huán)境的污染，還節(jié)約了石油等資源，符合在資源可持續(xù)發(fā)展方面的基本要求；
（四）各種代木材料，用其他廢料制造的代木材料在生產(chǎn)使用中不會(huì)有害人的身體健康，利用高興技術(shù)使其成本和能耗降低，將是未來(lái)綠色建材的主要發(fā)展方向；
（五）以來(lái)源廣泛的地方材料為原料，利用高科技生產(chǎn)的低成本健康建材，不同的地區(qū)都可能有來(lái)源豐富、不同種類的地方材料，根據(jù)這些地方的性質(zhì)和特點(diǎn)，利用現(xiàn)代技術(shù)，可生產(chǎn)各種性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些復(fù)合性材料也是綠色建材的發(fā)展方向。
二、這一現(xiàn)象表明了進(jìn)入21世紀(jì)以后，在我國(guó)甚至是全世界范圍內(nèi)，土木工程材料的發(fā)展應(yīng)具有以下的一些趨向：
（一）研制高性能材料，例如研制輕質(zhì)、高強(qiáng)、高耐久性、優(yōu)異裝飾性和多功能的材料，以及充分利用和發(fā)揮各種材料的特性，采用復(fù)合技術(shù)，制造出具有特殊功能的復(fù)合材料；
（二）充分利用地方材料，盡量減少天然資源，大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢棄物作為生產(chǎn)土木工程材料的資源，以及保護(hù)自然資源和維護(hù)生態(tài)環(huán)境的平衡；
（三）節(jié)約能源。采用低能耗、無(wú)環(huán)境污染的生產(chǎn)技術(shù)，優(yōu)先開發(fā)、生產(chǎn)低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的節(jié)能型材料；
（四）材料生產(chǎn)中不得使用有損人體健康的添加劑和顏料，如甲醛、鉛、鎘、鉻及其化合物等，同時(shí)要開發(fā)對(duì)人體有益的材料，如抗菌、滅菌、除臭、除霉、防火、調(diào)溫、消磁、防輻射、抗靜電等；
（五）產(chǎn)品可循環(huán)在再生和回收利用，無(wú)污染廢棄物，以防止二次污染。
與以往相比，當(dāng)代土木工程材料的物理力學(xué)性能也已獲得明顯改善；隨著現(xiàn)代陶瓷與玻璃的性能改進(jìn)，其應(yīng)用范圍也有明顯的變化。例如水泥和混凝土的強(qiáng)度、耐久性及其他功能均有所改善；隨著現(xiàn)代陶瓷與玻璃的性能改進(jìn)，其應(yīng)用范圍與使用功能已經(jīng)大大拓寬。此外，隨著技術(shù)的進(jìn)步，傳統(tǒng)的應(yīng)用方式也發(fā)生了較大變化現(xiàn)代施工技術(shù)與設(shè)備的應(yīng)用也使得材料在工程中的性能表現(xiàn)比以往好為現(xiàn)代土木工程的發(fā)展奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。盡管目前土木工程材料在品種與性能上已有很大的進(jìn)步，但與人們對(duì)于其性能要求的期望值還有較大差距。
從土木工程材料的來(lái)源來(lái)看，鑒于土木工程材料的用量巨大，尤其在應(yīng)用方面，經(jīng)過長(zhǎng)期使用的不斷累積，單一品種或數(shù)個(gè)品種的原材料來(lái)源已不能滿足其持續(xù)不斷的發(fā)展的需求。尤其是歷史發(fā)展到今天，以往大量采用的粘土磚瓦和木材等已經(jīng)給社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了沉重的負(fù)擔(dān)。從土木工程對(duì)材料技術(shù)性能要求的方面來(lái)看，技術(shù)性能的要求也越來(lái)越多，各種物理性能指標(biāo)的要求也越來(lái)越高，從而表現(xiàn)為未來(lái)建筑材料的發(fā)展具有多功能和高性能的特點(diǎn)。具體來(lái)說就是材料向著輕質(zhì)高強(qiáng)、多功能、良好的工藝性和優(yōu)良耐久性的方向發(fā)展。
今后土木工程材料必將需要在原材料方面最大限度的節(jié)約有限資源，充分利用可再生資源技工農(nóng)業(yè)廢料；在生產(chǎn)工藝上要大力引進(jìn)現(xiàn)代技術(shù)，改造或淘汰陳舊設(shè)備，降低原材料及能源消耗，減少環(huán)境污染；在性能方面要力求輕質(zhì)高強(qiáng)耐久多功能及結(jié)構(gòu)功能智能一體化；在產(chǎn)品形式方面積極發(fā)展預(yù)制技術(shù)，逐步提高構(gòu)件化、單元化的水平；加緊具有自感知、自調(diào)節(jié)、自修復(fù)功能的土木材料的開發(fā)研制；展開各種機(jī)敏或智能材料在土木工程正好應(yīng)用的研究。總而言之，我們測(cè)繪工作者用測(cè)繪儀器丈量世界，我們選材料時(shí)通過對(duì)環(huán)境的影響對(duì)后來(lái)人的影響來(lái)決定土木工程材料的好換，在未來(lái)，基于材料原有的性質(zhì)的基礎(chǔ)上，“可持續(xù)發(fā)展”將是所有土木人心中的一把尺子。
參考文獻(xiàn)：
[1] 楊靜.建筑材料[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2004.
[2] 劉之洋，王連廣.鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)[M].沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社，2000.
[3] 趙鴻鐵.鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)[M].北京：科學(xué)出版社，2001.
[4] 張光磊．新型建筑材料[M]．北京：中國(guó)電力出版社，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
中圖分類號(hào)：F416.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
引言
表面工程學(xué)是一門涉及材料科學(xué)、冶金技術(shù)、機(jī)械工程等眾多領(lǐng)域的綜合學(xué)科，包括表面科學(xué)理論、表面工程技術(shù)、表面工程技術(shù)設(shè)計(jì)、表面分析與檢測(cè)技術(shù)、表面質(zhì)量與工藝過程控制工程、表面工程管理與經(jīng)濟(jì)分析等幾個(gè)方面[1]。其中表面工程技術(shù)是和生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系最為密切的，同時(shí)也代表著生產(chǎn)技術(shù)水平的高
低?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步對(duì)生產(chǎn)設(shè)備與儀器提出了更高的要求，復(fù)雜多變的工
況考驗(yàn)著材料性能的優(yōu)劣，必須在保證經(jīng)濟(jì)性前提下，綜合運(yùn)用各種高新技術(shù)提高和改善金屬材料性能。
表面工程技術(shù)是利用科技手段對(duì)材料表面進(jìn)行處理，通過改變材料表面和
亞表面的成分、微觀組織結(jié)構(gòu)以此來(lái)改善和提高其性能，滿足使用要求。金屬零件在使用過程中的破壞往往是從表面開始的，或因接觸介質(zhì)的化學(xué)腐蝕，或高溫環(huán)境的氧化和熔化，或摩擦工況及磨料介質(zhì)中的磨損，或復(fù)雜受力下的彎曲、扭轉(zhuǎn)、拉壓或剪切。因此，強(qiáng)化表面成為抵抗此類破壞的第一道防線。近年來(lái)，表面改性處理、表面涂鍍/層技術(shù)和堆焊表面改性技術(shù)因其不同的優(yōu)點(diǎn)在表面工程技術(shù)領(lǐng)域迅速發(fā)展。
1 表面改性技術(shù)
表面改性技術(shù)包括以噴丸強(qiáng)化、輥壓強(qiáng)化為代表的表面強(qiáng)化技術(shù)，以各種氧化、鈍化成膜的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜技術(shù)，化學(xué)氣相沉積技術(shù)（CVD）與等離子束、激光束等高能束的表面處理技術(shù)。表面改性技術(shù)是借助外在介質(zhì)改善材料的表面性能，不對(duì)原材料添加任何化學(xué)元素，改性后的材料表面不存在化學(xué)元素的增減，只是成分的比例和組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。因此，該技術(shù)相對(duì)于涂鍍（層）技術(shù)和堆焊表面改性技術(shù)要工藝簡(jiǎn)單，只需控制好過程參數(shù)即可。不同的工況環(huán)境對(duì)材料的要求也不同，應(yīng)根據(jù)具體的實(shí)際需求選擇處理工藝。
1.1化學(xué)轉(zhuǎn)化膜技術(shù)
該技術(shù)經(jīng)過近些年的發(fā)展已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了不僅在金屬材料表面成膜，而且可在陶瓷等非金屬表面成膜，膜的厚度也在向著更優(yōu)更薄的方向發(fā)展。如各種碳化鈦超導(dǎo)陶瓷薄膜系多晶或外延單晶薄膜、抗高溫大功率的半導(dǎo)體用金剛石薄膜以及各種光電子薄膜和集成光學(xué)薄膜。鋁及其合金的表面改性技術(shù)大多采用的是表面成膜技術(shù)，在表面形成耐磨、耐蝕、多孔、結(jié)合性強(qiáng)的高性能薄膜。目前鋁合金表面的改性技術(shù)主要有：電化學(xué)氧化法、化學(xué)轉(zhuǎn)化法、微弧氧化技術(shù)、等離子注入表面改性、冷噴涂技術(shù)、稀土轉(zhuǎn)化膜和激光處理等[2]。
1.2高能束表面改性技術(shù)
高能束表面改性技術(shù)是運(yùn)用高能束熱源，添加或不加化學(xué)元素，對(duì)材料表面及亞表面進(jìn)行重熔或熔覆處理，形成滿足使用要求的高性能表層。所謂的高能束（High Energy Density Beam------HEDB）即高能量密度的束流，包括激光束、電子束、等離子束[3]，與傳統(tǒng)熱源相比較，高能束具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：1、能量更加集中，因此熱效率高；2、方向性更強(qiáng)；3、易于實(shí)現(xiàn)精確控制；4、屬于綠色能源，不易造成浪費(fèi)。高能束的諸多優(yōu)點(diǎn)使得它在傳統(tǒng)技術(shù)工業(yè)、聚合物、生物醫(yī)用材料、制備納米材料等各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用[4]。激光重熔、等離子重熔、激光表面熔覆、激光表面合金化等高能束表面改性技術(shù)在各行業(yè)得到飛速發(fā)展。
高能束作為新型能源在表面改性技術(shù)中的應(yīng)用，給表面工程學(xué)科帶來(lái)了大發(fā)展，必將是倡導(dǎo)節(jié)約能源降低能耗的21世紀(jì)快速發(fā)展的能源之一。表面改性處理改善金屬材料的使用性能與組織、硬度和耐磨性的改變有關(guān)，而各項(xiàng)改變的量和質(zhì)決定于材質(zhì)和高能束熱源。不同材料在具體的過程中還受到諸如掃描速度、掃描間距、電流、電壓等工藝條件選擇的影響。通常，輸入材料表面的高能束熱量越大，材料的散熱能力越強(qiáng)，則獲得的性能改善層深度越大，材料表面組織與原始組織差別越大。具體行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用還需根據(jù)實(shí)際情況選擇高能束熱源類型和實(shí)際生產(chǎn)中合適的工藝參數(shù)。
2表面涂鍍/層技術(shù)
古典技術(shù)與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合在材料表面形成一層或多層同質(zhì)或異質(zhì)層的技術(shù)稱為表面涂鍍/層技術(shù)。該技術(shù)包括在材料表面電鍍耐磨、耐蝕、耐高溫等優(yōu)異性能的單層或復(fù)合表層、非晶態(tài)鍍層的電鍍技術(shù)；有機(jī)涂層技術(shù)、熱噴涂技術(shù)、物理氣相沉積技術(shù)等。
2.1熱噴涂技術(shù)
熱噴涂技術(shù)是一種重要的表面工程技術(shù)，通過在材料表面噴涂保護(hù)層、強(qiáng)化層和裝飾層來(lái)實(shí)現(xiàn)抗磨、耐熱、耐蝕、絕緣和導(dǎo)光等特[5]。熱噴涂技術(shù)作為一種表面強(qiáng)化和防護(hù)工藝如今已日漸成熟，從單一的表面強(qiáng)化層發(fā)展到及產(chǎn)品失效分析、表面預(yù)處理、噴涂材料、噴涂設(shè)備選擇、噴涂工藝確定、涂層系統(tǒng)設(shè)計(jì)和噴涂層后期加工為一體的系統(tǒng)工程。該技術(shù)由條件要求極高的宇航工業(yè)開始，如今已深入發(fā)展到民用工業(yè)的各個(gè)行業(yè)[6]。
0引言
隨著材料技術(shù)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的高新技術(shù)被運(yùn)用到工程材料的研發(fā)中，各種新型材料層出不窮，以復(fù)合材料為基礎(chǔ)發(fā)展而來(lái)的智能材料，為解決相應(yīng)材料的力學(xué)問題提供了科學(xué)牢靠的途徑。作為有著多學(xué)科交叉背景的綜合學(xué)科，智能材料為土木工程中日益復(fù)雜的結(jié)構(gòu)提供了實(shí)現(xiàn)的可能性，因此這一學(xué)科的研究也日益受到重視。諸如大跨度橋梁、高層建筑、水利樞紐、海洋鉆井平臺(tái)以及油氣管網(wǎng)系統(tǒng)之類的基建設(shè)施，在其較長(zhǎng)的使用期中，外界各種不利作用會(huì)使得組成這些結(jié)構(gòu)的材料發(fā)生不可逆的變化，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度地性能衰減、功能弱化，甚至?xí)T發(fā)重大工程事故。若是能將智能材料運(yùn)用到對(duì)這些超規(guī)模的工程結(jié)構(gòu)物中，能夠時(shí)刻評(píng)定相應(yīng)的安全性能、監(jiān)控?fù)p傷，并智能修復(fù)，則將為未來(lái)工程建設(shè)提供新的發(fā)展思路。所謂智能材料，是指隨時(shí)能夠?qū)Νh(huán)境條件及內(nèi)部狀態(tài)的變化做出精準(zhǔn)、高效、合適的響應(yīng)，同時(shí)還具備自主分析、自我調(diào)整、自動(dòng)修復(fù)等功能的新材料。受仿生學(xué)科的啟發(fā)，其目標(biāo)是要開發(fā)出能運(yùn)用到具體工程中、將無(wú)機(jī)材料變得有生命活力。二十世紀(jì)90年代初逐漸興起的智能材料結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，吸引了包括物理、化學(xué)、電子、航空航天、土木工程等領(lǐng)域的研究者涉足其中，取得了豐碩的成果。
1智能材料的概念及特點(diǎn)
智能材料發(fā)源于“自適應(yīng)材料”（AdaptiveMate-rial），在Rogers和Claus等人的努力下，智能材料系統(tǒng)逐漸受到全世界各國(guó)官方機(jī)構(gòu)的認(rèn)可與重視，發(fā)展迅速。智能材料（IntelligentMaterial，IM）當(dāng)前沒有一個(gè)明確的定義，不過大體上都是根據(jù)功能做出相應(yīng)的定義，是繼天然材料、合成高分子材料、人工設(shè)計(jì)材料之后的第四代材料，具有不可限量的前景。智能材料產(chǎn)生的背景決定了其所具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，決定了其終將會(huì)帶來(lái)材料科學(xué)的重大革新。通常而言，智能材料主要以下七大功能：（1）傳感：能夠?qū)?nèi)外部的作用進(jìn)行監(jiān)控與鑒別；（2）反饋：將監(jiān)控獲取的信息進(jìn)行傳輸以及反饋；（3）信息識(shí)別與積累：識(shí)別并記憶反饋來(lái)的信息；（4）響應(yīng)：對(duì)內(nèi)外部的變化做出靈活有效的反應(yīng)；（5）自診斷：對(duì)內(nèi)外部信息實(shí)施自行診斷、分析、評(píng)判等；（6）自修復(fù)：依特定的方法修復(fù)系統(tǒng)的故障；（7）自適應(yīng)：待外部作用消失后可恢復(fù)原狀。在具體的工程中，若要實(shí)現(xiàn)這么多的功能，僅僅依靠單一材料是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，因此通常情況下都是通過多種智能材料的組合才能達(dá)到目的。
2智能材料在土木工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
2.1光導(dǎo)纖維
光纖維的主要化學(xué)成分為二氧化硅，作為信息傳遞的絕佳介質(zhì)，有著其他任何材料無(wú)法比擬的傳導(dǎo)能力。材料主要由內(nèi)層圓柱形透明介質(zhì)和外層圓環(huán)形透明介質(zhì)組成，內(nèi)層為纖芯，外層為包層。內(nèi)外層折射率的差異能夠保證攜帶信息的光在纖維里面能量損失少，傳輸距離大。將光纖維植入到混凝土結(jié)構(gòu)中，制成光纖維混凝土結(jié)構(gòu)。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)因外部因素的變化而產(chǎn)生變形時(shí)，植入砼結(jié)構(gòu)中的纖維也隨之發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致纖維中的光發(fā)生改變，相應(yīng)的傳感器能夠直接獲取變化，從而間接確定混凝土結(jié)構(gòu)的各種性能變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的全方位監(jiān)測(cè)，為工程的可持續(xù)性提供技術(shù)指導(dǎo)。并且，分布監(jiān)控的模式可保證混凝土結(jié)構(gòu)任何部位的改變均能被監(jiān)測(cè)到，相當(dāng)于在混凝土結(jié)構(gòu)中創(chuàng)造了一個(gè)全覆蓋、光角度、無(wú)死角的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，兩者組合而成的光纖維混凝土可以認(rèn)為是一種具有強(qiáng)大自我調(diào)節(jié)的智能材料。當(dāng)前，光纖維混凝土結(jié)構(gòu)主要的工程應(yīng)用包括：混凝土的溫度及溫度應(yīng)力監(jiān)測(cè)、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的監(jiān)測(cè)與診斷、混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與變形監(jiān)測(cè)、混凝土結(jié)構(gòu)配合的鋼索應(yīng)力和變形監(jiān)測(cè)等。
2.2形狀記憶合金
何謂記憶合金，即材料具有形狀記憶能力。當(dāng)材料的形狀被改變后，其內(nèi)在的記憶效應(yīng)可被激發(fā)出來(lái)，進(jìn)而自動(dòng)產(chǎn)生回復(fù)應(yīng)力與應(yīng)變，驅(qū)使材料恢復(fù)原狀。同時(shí)，合金材料能夠傳輸能量并實(shí)現(xiàn)能量?jī)?chǔ)存。鑒于此，工程中可將記憶材料安置在結(jié)構(gòu)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形、裂縫、損傷以及外界動(dòng)荷載影響時(shí)，大部分的能量可被記憶合金材料消耗掉，可極大提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，若將材料運(yùn)用到多震地區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)中，則會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)地震能力的吸收與耗散，極大地提高建筑物的抗震性能，此舉屬于材料的智能被動(dòng)控制。形狀記憶合金材料所具有的相變超彈性，使其可用來(lái)制作耗能阻尼器，這種阻尼器實(shí)現(xiàn)了智能被動(dòng)控制。同時(shí)，由于其相變會(huì)引起超彈性滯回環(huán)的產(chǎn)生，使得材料具有極高的抗疲勞性，以此為基礎(chǔ)制作的阻尼器使用周期遠(yuǎn)勝于普通的阻尼器，可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)品質(zhì)的大幅度提高。
2.3壓磁材料
土木工程領(lǐng)域中常規(guī)的壓磁材料主要包括磁流變材料和磁致伸縮智能材料等。在外部磁場(chǎng)作用下，磁流變液懸浮體系的黏彈塑性會(huì)發(fā)生明顯的變化，并且這種變化是可逆的。當(dāng)外部磁場(chǎng)超過一定強(qiáng)度后，磁流變也會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)變成固態(tài)，微觀上表現(xiàn)為材料的分散相顆粒沿著磁場(chǎng)方向結(jié)成了鏈狀結(jié)構(gòu)。磁流變液介于液體與固體之間的這種獨(dú)特的可變屬性，以及對(duì)這種特性實(shí)施控制時(shí)耗能低、變化范圍廣、成本低等特性，使得磁流變液成為工程結(jié)構(gòu)中作動(dòng)器件的重要材料。當(dāng)前，磁流變液主要被應(yīng)用到元器件的控制橋路以及電源的高速開關(guān)等多個(gè)領(lǐng)域。且磁流變液在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在高層建筑、塔形建筑物、大跨框架和大跨度結(jié)構(gòu)等。同時(shí)，有著高磁致伸縮效應(yīng)的磁致伸縮智能材料，可以保證材料在機(jī)械與電磁直接進(jìn)行可逆轉(zhuǎn)換，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。
2.4碳纖維混凝土材料
工程中混凝土的作用范圍很廣泛，因此對(duì)混凝土材料的改善也日益得到科研人員和工程從業(yè)者的支持，碳纖維混凝土的產(chǎn)生正是這一領(lǐng)域發(fā)展的重要產(chǎn)物，在混凝土中摻加一定比例的碳纖維，可賦予混凝土材料以驅(qū)動(dòng)功能和本征自感應(yīng)。作為一種高強(qiáng)度、高彈性、大導(dǎo)電性的材料，碳纖維的加入能極大改善混凝土的強(qiáng)度與韌性，并且碳纖維之間會(huì)形成具有電阻的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，在材料中起到阻隔導(dǎo)電的勢(shì)壘，大大降低混凝土材料的電阻率，從而使得材料的導(dǎo)電能力得到數(shù)量級(jí)上的顯著變化。不可忽視的是，這種混凝土的電導(dǎo)率與溫度及應(yīng)力的變化而表現(xiàn)出規(guī)律性的響應(yīng)。同時(shí)，碳纖維混凝土在溫度上表現(xiàn)為溫度變化造成電阻的變化，并且材料內(nèi)部的溫差也會(huì)衍生出熱電效應(yīng)，在電場(chǎng)的作用下碳纖維混凝土?xí)a(chǎn)生熱變效應(yīng)（熱效應(yīng)與變形）。碳纖維的含量和混凝土材料的結(jié)構(gòu)共同影響材料的溫敏性，當(dāng)碳纖維的含量超過一定比例時(shí)，材料才有可能形成較為穩(wěn)定的電動(dòng)勢(shì)。而碳纖維的摻入方式主要有兩種：短切亂向分布和連續(xù)碳纖維束單向增強(qiáng)。采取不同的摻入方式能使得碳纖維混凝土的力學(xué)性能得到不同程度的強(qiáng)化與提高，工程實(shí)踐表明：第一種方式更具有實(shí)用性。
2.5壓電材料
具有壓電效應(yīng)的壓電材料，經(jīng)常被用作驅(qū)動(dòng)元件和傳感元件。當(dāng)壓電材料受到外部因素作用時(shí)會(huì)因?yàn)槠渥陨戆l(fā)生變形而產(chǎn)生電勢(shì)，而對(duì)材料再施加一定電壓時(shí)又會(huì)改變材料的尺寸，壓電效應(yīng)由此而來(lái)。利用這一特點(diǎn)，壓電材料可用作傳感元件，通過壓電元件的變化來(lái)判斷元件所在位置處結(jié)構(gòu)的變形量。與此同時(shí)，若能在壓電元件外部形成電場(chǎng)，進(jìn)而對(duì)壓電元件內(nèi)部的正負(fù)電子施加定向電場(chǎng)力，從而迫使元件發(fā)生變形，制成驅(qū)動(dòng)元件。利用驅(qū)動(dòng)元件，可改變材料的應(yīng)力狀態(tài)，甚至?xí)绊懖牧系慕Y(jié)構(gòu)變形。壓電材料的變化均在極短時(shí)間內(nèi)完成，因此壓電效應(yīng)主要適用于對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的控制上。
3智能材料的未來(lái)發(fā)展
3.1智能材料性能的發(fā)展
智能材料有著獨(dú)特的優(yōu)越性能、廣闊的發(fā)展前景，但是由于這一領(lǐng)域處于多學(xué)科交叉的研究前沿，所存在問題也亟待深究：（1）形狀記憶合金的發(fā)現(xiàn)，改變了很多傳統(tǒng)理念，胡克定律在合金材料這里基本上不再適用了，其所具有的智能功能使得傳統(tǒng)的力學(xué)研究方法難以合理地解釋其內(nèi)在的機(jī)理，因此需要研究者另辟蹊徑，從宏觀與微觀的角度重新去探究這種新材料的原理，建立一些實(shí)用性較強(qiáng)的理論和模型，以對(duì)具體的工程實(shí)際進(jìn)行規(guī)范化的指導(dǎo)。同時(shí)，當(dāng)前形狀記憶合金還不完善，耗能高、功能單一等缺點(diǎn)使得其實(shí)用性不強(qiáng)，能夠開發(fā)出低能耗、出力大、多功能的控制器則是未來(lái)研究的重要方向。（2）可以預(yù)見，壓電材料將會(huì)成為工程結(jié)構(gòu)中力學(xué)測(cè)量的首選感測(cè)元件，但是其存在的主要問題就是驅(qū)動(dòng)力小，雖然已經(jīng)有一些技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)這一缺陷，但是對(duì)于大規(guī)模的土木工程結(jié)構(gòu)而言，壓電材料并不能直接應(yīng)用，復(fù)雜的理論分析、高難度的集成技術(shù)研發(fā)，以及壓電驅(qū)動(dòng)器的開發(fā)技術(shù)和設(shè)計(jì)方法難度較大，都是制約壓電材料未來(lái)發(fā)展的瓶頸，是研究的難點(diǎn)、熱點(diǎn)和重點(diǎn)。（3）壓磁材料所面臨的問題是在長(zhǎng)期的放置之后，會(huì)產(chǎn)生固體顆粒沉降，這種沉降對(duì)材料的穩(wěn)定性有著怎樣的影響效應(yīng)也需要更深入的研究。并且，其溫度適應(yīng)范圍較小，若能夠拓寬溫度作用范圍，將使得壓磁材料有著更廣的發(fā)展前景。
3.2智能材料研究難題
針對(duì)材料本身所面臨的主要問題，未來(lái)在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用研究主要有下列一些難題：（1）結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)與保養(yǎng)；（2）形狀自適應(yīng)材料與結(jié)構(gòu)；（3）結(jié)構(gòu)減振抗震抗風(fēng)降噪的自適應(yīng)控制。這些問題的進(jìn)一步研究將有助于工程質(zhì)量的提高，有助于降低工程災(zāi)害性事故的概率，有助于強(qiáng)化工程的安全可靠性，有助于推動(dòng)土木工程領(lǐng)域的高技術(shù)發(fā)展，有助于為土木工程領(lǐng)域注入新的發(fā)展動(dòng)力與機(jī)遇。
參考文獻(xiàn)
[1]曹照平,王社良.光纖傳感器在土木工程中的應(yīng)用[J].南京建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2000(4):47-50.
[2]張亞東.智能材料在土木工程中的應(yīng)用研究[J].科技資訊,2011(30):49-49.
[3]王社良,蘇三慶,沈亞鵬.形狀記憶合金拉索被動(dòng)控制結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析[J].土木工程學(xué)報(bào),2000,33(1):56-62.
[4]王社良,蘇三慶.形狀記憶合金的超彈性恢復(fù)力模型及其結(jié)構(gòu)抗震控制[J].工業(yè)建筑,1999,29(3):49-52.
[5]DykeSJ,SpencerBFJ,SainMK,etal.Mod-elingandcontrolofmagnetorheologicaldampersforseismicresponsereduction[J].SmartMaterials&Structures,1996,5(5):565.
[6]歐進(jìn)萍,關(guān)新春.磁流變耗能器及其性能[J].地震工程與工程振動(dòng),1998,18(3):74-81.
新材料是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的必然趨勢(shì)。建筑業(yè)的進(jìn)步不僅要求建筑物的質(zhì)量、功能要完善，而且要求其美觀且無(wú)害人體健康等。這就要求發(fā)展多功能和高效的新型建材及制品，只有這樣才能適應(yīng)社會(huì)進(jìn)步的要求。
1 行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r
新型建筑材料是在傳統(tǒng)建筑材料基礎(chǔ)上產(chǎn)生的新一代建筑材料，主要包括新型墻體材料、保溫隔熱材料、防水密封材料和裝飾裝修材料。我國(guó)新型建材工業(yè)是伴隨著改革開放的不斷深入而發(fā)展起來(lái)的，經(jīng)過30 年的發(fā)展，我國(guó)在全國(guó)范圍內(nèi)形成了一個(gè)新興的行業(yè)，成為建材工業(yè)中重要產(chǎn)品門類和新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，給新型建材的發(fā)展提供了良好的機(jī)遇和廣闊的市場(chǎng)。目前，我國(guó)已經(jīng)形成了新型建材科研、設(shè)計(jì)、教育、生產(chǎn)、施工、流通的專業(yè)隊(duì)伍。
2 新型材料的發(fā)展?fàn)顩r
2.1 防水密封材料
防水材料是建筑業(yè)及其它有關(guān)行業(yè)所需要的重要功能材料，是建筑材料工業(yè)的一個(gè)重要組成部分。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，不僅工業(yè)建筑與民用建筑對(duì)防水材料提出了多品種高質(zhì)量的要求，改革開放以來(lái)，我國(guó)建筑防水材料獲得較快的發(fā)展。防水材料已擺脫了紙?zhí)ビ蜌忠唤y(tǒng)天下的落后局面，目前已擁有瀝青油氈（含改性瀝青油氈）、合成高分子防水卷材、建筑防水涂產(chǎn)、密封材料、堵漏和剛性防水材料等五大類產(chǎn)品。我國(guó)防水材料基本上形成了品種門類齊全，產(chǎn)品規(guī)格、檔次配套，工藝裝備開發(fā)已初具規(guī)模的防水材料工業(yè)體系，國(guó)外有的品種我們基本上都有。
目前我國(guó)防水材料與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家相比存在以下主要問題：一是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，目前新型防水密封材料的生產(chǎn)量和使用量都很小，紙?zhí)ビ蜌秩哉挤浪聿牡?5%；二是產(chǎn)品質(zhì)量普通偏低，假冒產(chǎn)品充斥市場(chǎng)；三是設(shè)計(jì)施工應(yīng)用技術(shù)有待提高，建筑滲漏還相當(dāng)嚴(yán)重。防水材料工業(yè)亟待調(diào)整結(jié)構(gòu)、規(guī)范市場(chǎng)。
2.2 裝飾材料
裝飾材料的應(yīng)用在室內(nèi)設(shè)計(jì)中具有舉足輕重的作用。隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，新型的裝飾材料層出不窮，人們的環(huán)保理念日漸增強(qiáng)，在裝修時(shí)對(duì)裝飾材料的選擇越來(lái)越謹(jǐn)慎。大多數(shù)人逐漸認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)的裝飾材料會(huì)釋放出含有氨、甲醛、重金屬、苯及甲苯等芳烴類化合物，所造成的室內(nèi)環(huán)境污染會(huì)對(duì)日常生活和身體健康造成很大的危害。而且，現(xiàn)如今中國(guó)生態(tài)資源匱乏、環(huán)境污染日益嚴(yán)重，僅為緩解能源緊張，綠色環(huán)保的裝飾材料的推行也勢(shì)在必行。被稱作“綠色建材”的新型環(huán)保材料，是采用清潔生產(chǎn)技術(shù)和工藝、少用或不用自然資源和能源、盡量使用工農(nóng)業(yè)中或城市的固態(tài)廢棄物生產(chǎn)的無(wú)污染、無(wú)毒害、放射性水平低、可回收利用、有利于保護(hù)環(huán)境和人體健康的建筑材料。環(huán)保型裝飾材料的主要特點(diǎn)有兩個(gè)方面：
2.2.1 綠色健康，產(chǎn)品多選用無(wú)毒無(wú)害低排放的原料，生產(chǎn)過程中不使用甲醛、鹵化物溶劑或芳香類碳?xì)浠衔铮缓泄捌浠衔?，無(wú)鉛、鎘等重金屬，對(duì)人體無(wú)害，對(duì)環(huán)境影響較小；
2.2.2建筑裝飾材料的應(yīng)用是隨著時(shí)代的進(jìn)步而不斷向前發(fā)展的，還有充足的發(fā)展空間。合理地應(yīng)用裝飾材料不僅能滿足美化室內(nèi)環(huán)境的功能，還順應(yīng)了我國(guó)現(xiàn)所提倡的和諧社會(huì)理念，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2.3 高分子化學(xué)建材
國(guó)外高分子化學(xué)建材發(fā)展迅猛，發(fā)達(dá)國(guó)家化學(xué)建材產(chǎn)值已超過水泥。隨著現(xiàn)代高層建筑的興起，對(duì)建筑涂料的耐候性要求越來(lái)越高，高耐候性涂料樹脂的研究開發(fā)成為當(dāng)今世界尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家涂料研究的活躍領(lǐng)域。目前，最活躍的領(lǐng)域是含氟樹脂和有機(jī)硅改性樹脂的研究。建筑防水密封材料在國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)激烈，產(chǎn)品更新快，向高分子樹脂和高分子改性瀝青為基料的方向發(fā)展；瀝青油氈胎基向玻纖胎基、化纖胎基或樹脂薄膜胎基方向發(fā)展；屋面防水構(gòu)造由多層向單層、雙層方向發(fā)展；施工技術(shù)由熱熔粘結(jié)向常溫、自粘、機(jī)械固定等方向發(fā)展。
2.4 保溫隔熱材料
國(guó)外礦棉和玻璃棉在建筑節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用率超過50%；泡沫塑料超過40%；硅酸鈣和膨脹珍珠巖為5%左右。礦棉及其制品使用先進(jìn)的擺錘技術(shù)。玻璃棉及其制品生產(chǎn)工藝采用一窯多線、一線多頭、一頭單一產(chǎn)品，提高了生產(chǎn)效率。廢水、廢物回收處理，循環(huán)使用，達(dá)到零排放，采用碎玻璃作為主要原料。泡沫塑料制品在建筑和工業(yè)保溫領(lǐng)域應(yīng)用以聚氨酯泡沫塑料和聚苯乙烯泡沫塑料為主。產(chǎn)品向輕質(zhì)化、高強(qiáng)度、更長(zhǎng)使用年限和更低的導(dǎo)熱系數(shù)發(fā)展。墻體是房屋建筑圍護(hù)結(jié)果中的主要組成部分，也是室內(nèi)外熱量交換的主要途徑。所以研制高效保溫墻體材料、設(shè)計(jì)合理的墻體結(jié)構(gòu)形式是節(jié)能減耗的關(guān)鍵。節(jié)能墻體按其材料及組成方式可分單一材料節(jié)能墻體、復(fù)合節(jié)能墻體和采用新型節(jié)能復(fù)合墻板。單一材料節(jié)能墻體采用空心粘土磚、加氣混凝土氣塊、普通混凝土氣塊以及以粉煤灰、煤矸石、浮石等混凝土空心小砌塊等砌體材料，采用保溫砂漿作為砌體膠凝材料。復(fù)合節(jié)能墻體是由保溫隔熱材料與傳統(tǒng)的如實(shí)心粘土磚、混凝土等墻體材料或空心磚、空心砌塊等新型墻體材料復(fù)合而成的墻體。而新型節(jié)能復(fù)合墻板目前主要品種有：鋼絲網(wǎng)巖棉夾芯復(fù)合板（簡(jiǎn)稱GY板）；GRC夾芯復(fù)合板；鋼板巖棉夾芯復(fù)合板；硅鈣板、保溫層、石膏板復(fù)合板材等等。
2.5 復(fù)合材料
以納米材料改性塑料，可使塑料的聚集態(tài)及結(jié)晶形態(tài)發(fā)生改變，從而使之具有新的性能，在克服傳統(tǒng)材料剛性與韌性難以相容這一矛盾的同時(shí)，大大提高了材料的綜合性能?？傮w上看，復(fù)合材料就是將現(xiàn)有的植物、礦物及塑料等材料有機(jī)結(jié)合，使之展現(xiàn)出更優(yōu)異的理化性能。
3 發(fā)展新型建材及制品是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的逐步提高，人們對(duì)居住和工作場(chǎng)揚(yáng)要求也不斷提高。許多國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)證明，它是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的必然趨勢(shì)。建筑業(yè)的進(jìn)步不僅要求建筑物的質(zhì)量、功能要完善，而且要求其美觀且無(wú)害人體健康等。這就要求發(fā)展多功能和高效的新型建材及制品，只有這樣才能適應(yīng)社會(huì)進(jìn)步的要求。使用新型建筑材料及制品，可以顯著改善建筑物的功能，增加建筑物的使用面積，提高抗震能力，便于機(jī)械化施工和提高施工效率，而且同等情況下可以降低建筑造價(jià)。采用新型建筑材料及制品可增加有效使用面積近10%，減輕建筑自重40%以上，有效提高抗震能力。因此，發(fā)展新型建材及制品是社會(huì)進(jìn)步和提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的重要一環(huán)。
4 結(jié)束語(yǔ)
中國(guó)正處于城鎮(zhèn)化和工業(yè)化飛速發(fā)展的時(shí)期，房地產(chǎn)開發(fā)建筑總量快速擴(kuò)張與資源總量、環(huán)境保護(hù)工作的矛盾日益突出，為有效地解決這個(gè)問題，節(jié)能建筑的推行刻不容緩。發(fā)展以工業(yè)廢渣等非粘土為主要原料的新型建筑材料，積極推行節(jié)能、低碳建筑新技術(shù)。發(fā)展新型建材不僅可以有效地保護(hù)耕地資源，提高廢棄物綜合利用率，減少資源和能源消耗，改善和提高人們居住條件和生活質(zhì)量，還可以使建材工業(yè)的發(fā)展進(jìn)一步融合到整個(gè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)中，使建材產(chǎn)業(yè)和建筑業(yè)成為節(jié)水、節(jié)能、節(jié)材、節(jié)地的可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 張文輝.淺議新型建筑材料的發(fā)展及應(yīng)用[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2010，（11）.
中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2012）05-0192-03
專業(yè)是我國(guó)高等學(xué)校實(shí)施教育的基本實(shí)體，維持這個(gè)實(shí)體發(fā)展的基本要素是同一專業(yè)學(xué)生所組成的班集體、教師組織和實(shí)施教育所需要的經(jīng)費(fèi)、教室、實(shí)驗(yàn)室、儀器設(shè)備、圖書資料、實(shí)習(xí)場(chǎng)所等，專業(yè)的設(shè)置在我國(guó)目前基本是剛性的。高等學(xué)校人才培養(yǎng)的立足點(diǎn)是專業(yè)，所以專業(yè)建設(shè)是高等學(xué)校最基礎(chǔ)，也是最重要的工作?！秶?guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》[1]提出要更新人才培養(yǎng)觀念，樹立多樣化人才觀念，尊重個(gè)人選擇，鼓勵(lì)個(gè)性發(fā)展，不拘一格培養(yǎng)人才。本文圍繞《教育規(guī)劃綱要》精神，結(jié)合金屬材料工程本科專業(yè)的建設(shè)實(shí)踐，探討了專業(yè)建設(shè)的內(nèi)涵。
一、專業(yè)的內(nèi)涵和建設(shè)著力點(diǎn)
“專業(yè)”指“高等學(xué)校的一個(gè)系里或中等專業(yè)學(xué)校里，根據(jù)科學(xué)分工或生產(chǎn)部門的分工把學(xué)業(yè)分成的門類”[2]，各專業(yè)都有獨(dú)立的教學(xué)計(jì)劃，以體現(xiàn)本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和規(guī)格。在這里，專業(yè)的劃分依據(jù)為科學(xué)分工和生產(chǎn)分工，所以高等學(xué)校專業(yè)的設(shè)置除符合科學(xué)的分類外，還要符合生產(chǎn)實(shí)際、面向市場(chǎng)[3]。在高等學(xué)校，專業(yè)是為學(xué)科承擔(dān)人才培養(yǎng)的職能而設(shè)置的，其設(shè)置在國(guó)內(nèi)基本是剛性的。從社會(huì)的需求來(lái)看，專業(yè)是為滿足從事某類或某種社會(huì)職業(yè)必須接受的訓(xùn)練需要而設(shè)置的。從傳授知識(shí)和人才培養(yǎng)的途徑來(lái)看，專業(yè)指課程的一種組織形式[4]。
在1988年教育部頒布的本科專業(yè)目錄中[5]，按照學(xué)科門類對(duì)專業(yè)做了比較詳細(xì)的介紹，包括人才培養(yǎng)規(guī)格、就業(yè)方向、主干課程和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等，而專業(yè)的建設(shè)是圍繞專業(yè)目錄的基本要求制定培養(yǎng)方案，包括課程體系、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)及課外活動(dòng)的要求。在本科生四年的培養(yǎng)過程中，基本是按培養(yǎng)方案實(shí)施所規(guī)定的教學(xué)環(huán)節(jié)，并要求學(xué)生達(dá)到一定的學(xué)分要求。
根據(jù)專業(yè)的定義和教育部對(duì)現(xiàn)行專業(yè)的介紹，專業(yè)的內(nèi)涵主要包括專業(yè)的設(shè)置、師資、辦學(xué)條件、教學(xué)基本建設(shè)等。從專業(yè)建設(shè)的角度看，專業(yè)內(nèi)涵應(yīng)主要集中在教學(xué)的基本建設(shè)方面，包括課程體系的構(gòu)建、實(shí)踐教學(xué)體系的建立、課程的建設(shè)、課堂教學(xué)環(huán)節(jié)等方面。高等學(xué)校要培養(yǎng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需要的專業(yè)人才，應(yīng)該采取哪種組織方式，是專業(yè)的實(shí)質(zhì)[6]。據(jù)研究表明，傳統(tǒng)的固定模式、單一的批量人才培養(yǎng)模式，已經(jīng)不能適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，專業(yè)型人才欠缺，一定程度上對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生影響。因此，改變傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式，探索科學(xué)有效的人才培養(yǎng)模式是教育工作者亟待解決的一個(gè)重大科研課題，高等教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)當(dāng)是多目標(biāo)的、動(dòng)態(tài)的以及多層次的[7]。
專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)是專業(yè)建設(shè)的難點(diǎn)和重點(diǎn)[8]。專業(yè)建設(shè)要綜合考慮專業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求等因素，根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要不斷調(diào)整人才培養(yǎng)目標(biāo)和模式，不斷進(jìn)行人才培養(yǎng)方案、課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的創(chuàng)新，著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，不斷加強(qiáng)專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)，以更好的滿足《教育規(guī)劃綱要》對(duì)人才培養(yǎng)的要求。
二、金屬材料工程專業(yè)的課程體系
由于專業(yè)是課程的一種組織形式[4]，人才培養(yǎng)則主要通過課程教學(xué)的基本形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。在專業(yè)建設(shè)中，課程體系的確定顯得尤其重要。一個(gè)專業(yè)開設(shè)什么課程，才能達(dá)到該專業(yè)的要求，是首先要考慮的問題。關(guān)于專業(yè)所開設(shè)的課程雖然在本科專業(yè)目錄中[5]做了介紹，但我國(guó)高等教育呈現(xiàn)大眾化、多樣化的趨勢(shì)，課程體系既有共同的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，又充分體現(xiàn)多樣性。
根據(jù)以上要求，在專業(yè)建設(shè)的基本思路框架下，特別強(qiáng)調(diào)課程為實(shí)現(xiàn)專業(yè)目標(biāo)服務(wù)，我們建立了金屬材料工程專業(yè)的課程體系：（1）通識(shí)教育課程；（2）學(xué)科大類基礎(chǔ)課程；（3）專業(yè)基礎(chǔ)課程；（4）專業(yè)培養(yǎng)方向課程；（5）實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
三、關(guān)于課堂教學(xué)
教學(xué)創(chuàng)新是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的根本。課堂是教學(xué)的主陣地，教學(xué)創(chuàng)新就必須課堂創(chuàng)新。在課堂教學(xué)創(chuàng)新中，要樹立由錢夢(mèng)農(nóng)同志于1982年提出“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)思想。主要是說，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人，是知識(shí)的發(fā)現(xiàn)者、探索者；教師是課堂教學(xué)的組織者、指導(dǎo)者，學(xué)生知識(shí)的獲得、能力的形成離不開教師的引導(dǎo)、指點(diǎn)和熏陶，而教師的一切活動(dòng)都是圍繞學(xué)生而進(jìn)行的。積極開展啟發(fā)式教學(xué)，引發(fā)學(xué)生思考，實(shí)行教學(xué)互動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生能動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)知識(shí)、技能的遷移與創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)和共同發(fā)展。
四、關(guān)于專業(yè)建設(shè)和發(fā)展的特色
從專業(yè)內(nèi)涵發(fā)展的視角來(lái)看，創(chuàng)新是內(nèi)涵發(fā)展之源，質(zhì)量是內(nèi)涵發(fā)展之本，特色是內(nèi)涵發(fā)展之魂。2007年教育部、財(cái)政部在“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的意見”中[9]，提出在專業(yè)建設(shè)上鼓勵(lì)特色的原則，相繼在高等學(xué)校實(shí)施了特色專業(yè)建設(shè)。特色主要是依據(jù)本學(xué)校的辦學(xué)定位來(lái)不斷建設(shè)形成。作為一個(gè)本科專業(yè)，要體現(xiàn)特色，要不斷加強(qiáng)內(nèi)涵建設(shè)，逐步建立科學(xué)合理、特色鮮明的課程體系，以促進(jìn)專業(yè)建設(shè)和發(fā)展。
根據(jù)我校金屬材料工程專業(yè)建設(shè)的實(shí)踐，圍繞材料學(xué)科的中心體系，通過專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生具有金屬材料科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)；通過專業(yè)方向課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生具有解決材料工程問題的初步能力，同時(shí)保證人才培養(yǎng)的特色和優(yōu)勢(shì)，初步提出了本專業(yè)的特色[10]：（1）金屬熱處理方向；（2）金屬腐蝕與控制方向；（3）金屬結(jié)構(gòu)的失效分析方向。通過以上專業(yè)特色方向的提出，可以充分體現(xiàn)我校人才培養(yǎng)的特色和優(yōu)勢(shì)所在，并可有效推進(jìn)教育質(zhì)量的提升，為國(guó)家培養(yǎng)出符合經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的專業(yè)人才，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供強(qiáng)有力的人才支持。
針對(duì)專業(yè)培養(yǎng)方向，我們就課程體系中的選修課程，進(jìn)行了創(chuàng)新改革，設(shè)置了和金屬材料工程結(jié)合十分緊密的課程，使得人才培養(yǎng)更加與企業(yè)緊密結(jié)合，以適合市場(chǎng)對(duì)人才的要求。
五、關(guān)于理論教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合
理論教學(xué)是保證人才知識(shí)儲(chǔ)備的有效手段，也是最基本的學(xué)習(xí)。理論教學(xué)主要通過闡述、推理、演繹、歸納等方法實(shí)施，在此過程中，學(xué)生可以掌握各種專業(yè)知識(shí)，為以后的工作提供知識(shí)儲(chǔ)備。在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，實(shí)踐教學(xué)同樣不能忽視，實(shí)踐教學(xué)主要通過調(diào)查、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)的方式實(shí)行，通過以上方式，培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供有力的支持。堅(jiān)持理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的相互融合，應(yīng)完善課程內(nèi)涵的建設(shè)，引入企業(yè)工程實(shí)例和應(yīng)用技術(shù)研究項(xiàng)目，不斷豐富課程資源。
在金屬材料的課程體系中，除了規(guī)定的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)外，還設(shè)置了材料科學(xué)基礎(chǔ)開放實(shí)驗(yàn)課程，以使學(xué)生在理論學(xué)習(xí)后能根據(jù)個(gè)人興趣和想法，獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化兩個(gè)課堂互動(dòng)的方式培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力。
金屬材料工程專業(yè)依賴于生產(chǎn)部門的分工，和金屬材料的工程應(yīng)用密切相關(guān)。從滿足社會(huì)和企業(yè)所需人才為切入點(diǎn)，從提高綜合訓(xùn)練的實(shí)踐效果出發(fā)，深入領(lǐng)會(huì)金屬材料工程專業(yè)的工程內(nèi)涵，通過典型零件的熱處理、油氣田腐蝕知識(shí)、管道失效及完整性等工程應(yīng)用課程，更好的體現(xiàn)注重知行統(tǒng)一，更符合金屬材料工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的定位。
六、關(guān)于因材施教
專業(yè)人才的培養(yǎng)應(yīng)做到因材施教，因材施教要求在教學(xué)的過程中，針對(duì)每個(gè)學(xué)生的不同個(gè)性特點(diǎn)、學(xué)習(xí)能力、基本素質(zhì)等，有針對(duì)性的教學(xué)，盡可能的激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在潛力，促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，不斷提升自身綜合素質(zhì)，學(xué)習(xí)他人長(zhǎng)處，彌補(bǔ)自身存在的不足。為此，可采用分層教學(xué)、走班制、導(dǎo)師制等多種教學(xué)形式，積極創(chuàng)新，不斷開拓探索多種靈活多樣的教學(xué)組織形式[11]。對(duì)以專業(yè)為基礎(chǔ)的人才培養(yǎng)，可通過教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置來(lái)體現(xiàn)和實(shí)施因材施教。
課程實(shí)行必修、選修制，尤其是在專業(yè)方向課程上，必修、選修制是按因材施教原則實(shí)行的選課制度，要求選修課程的學(xué)生可分屬不同特色方向。學(xué)生可以根據(jù)自己的能力、愛好和特長(zhǎng)選修課程[12]。通過開放實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的興趣，并實(shí)現(xiàn)個(gè)人的想法，有利學(xué)生個(gè)人的培養(yǎng)和發(fā)展。
加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的改革。由畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的分配方式改變?yōu)閷W(xué)生選擇教師給定的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，以此來(lái)推進(jìn)學(xué)生以自身興趣和將來(lái)從事的工作為基礎(chǔ)，提高學(xué)生對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的積極性和主動(dòng)性，讓其有動(dòng)力去研究探索，拓寬專業(yè)知識(shí)和基礎(chǔ)知識(shí)和儲(chǔ)備，為人才培養(yǎng)打下牢固的基礎(chǔ)。逐步實(shí)現(xiàn)到由學(xué)生自主選題，設(shè)計(jì)研究?jī)?nèi)容。在金屬材料工程專業(yè)的課程設(shè)置上，已經(jīng)為達(dá)到學(xué)生自主選題做了必要的準(zhǔn)備，如自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)的開放實(shí)驗(yàn)，與工程結(jié)合典型零件的熱處理、油氣田腐蝕知識(shí)、管道失效及完整性等課程，以及科技寫作。
七、結(jié)束語(yǔ)
專業(yè)是高等教育學(xué)校實(shí)施教育的基本實(shí)體，是人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)。為保證我國(guó)人才培養(yǎng)的順利發(fā)展，加強(qiáng)專業(yè)建設(shè)，豐富專業(yè)內(nèi)涵勢(shì)在必行。金屬材料工程專業(yè)作為高等教育的一個(gè)分支，為國(guó)家金屬材料工程行業(yè)的發(fā)展提供人才支持，因此，加強(qiáng)金屬材料工程專業(yè)建設(shè)發(fā)展，是擺在教育者面前的一個(gè)重要課題。為有效促進(jìn)金屬材料工程專業(yè)建設(shè)，應(yīng)深入理解專業(yè)建設(shè)的內(nèi)涵，理清建設(shè)思路，突出建設(shè)重點(diǎn)和特色，才能穩(wěn)步提高教學(xué)質(zhì)量。從專業(yè)的定義和高等教育的發(fā)展著眼，著重探討了金屬材料工程專業(yè)的建設(shè)，提出了專業(yè)建設(shè)的特色，為金屬材料工程專業(yè)的建設(shè)提供參考。
參考文獻(xiàn)：
[1]新華社.國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）[Z].2010-07-29.
[2]中國(guó)社會(huì)科學(xué)院語(yǔ)言研究所詞典編輯室.現(xiàn)代漢語(yǔ)詞典[M].北京：商務(wù)印書館，1995：1518.
[3]杜冬云.面向市場(chǎng)的專業(yè)建設(shè)[J].湖北師范學(xué)院學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版），2006，（1）：12.
[4]潘懋元，王偉廉.高等教育學(xué)[M].福州：福建教育出版社，1995：128.
[5]教育部高等教育司.普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹[M].北京：高等教育出版社，1998.
[6]盧曉東，陳孝戴.高等學(xué)校“專業(yè)”內(nèi)涵研究[J].教育研究，2002，270（7）：47.
[7]張巖峰，王孫禺.迎接21世紀(jì)：我國(guó)高等教育人才培養(yǎng)與體制改革研究現(xiàn)狀綜述[J].清華大學(xué)教育研究，1996，（2）：59.
[8]張維紅，蔣林.關(guān)于學(xué)科、專業(yè)、課程建設(shè)的思考[J].黑龍江教育（離教研究與評(píng)估），2006，（7-8）：96.
[9]教育部財(cái)政部關(guān)于實(shí)施高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的意見.教高[2007]1號(hào)[Z].2007.
中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
新能源主要包括太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能、氫能和核聚變能以及由可此衍生出來(lái)的各種非常規(guī)能源。相對(duì)于傳統(tǒng)能源，新能源普遍具有儲(chǔ)量大、可再生、污染少的特點(diǎn)。因而也常被稱為可再生能源或清潔能源。在2010年制定的全省“十二五”能源發(fā)展規(guī)劃中，積極推進(jìn)可再生能源發(fā)電。重點(diǎn)發(fā)展生物質(zhì)能發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電。以湖北省為例，預(yù)計(jì)2015年湖北電網(wǎng)發(fā)電裝機(jī)容量6220萬(wàn)kw，其中水電裝機(jī)3771萬(wàn)kw，火電裝機(jī)2332萬(wàn)kw，新能源發(fā)電裝機(jī)120萬(wàn)kw（風(fēng)力發(fā)電20萬(wàn)kw、光伏發(fā)電30萬(wàn)kw、生物質(zhì)能50萬(wàn)kw、垃圾發(fā)電20萬(wàn)kw）。①
新材料與新能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的命脈，廣泛滲透于人類的生活之中，影響著人類的生存質(zhì)量。新材料是高新技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)性與先導(dǎo)性行業(yè)，每一次材料技術(shù)的重大突破都會(huì)帶動(dòng)一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)群的發(fā)展，其研發(fā)水平及產(chǎn)業(yè)化規(guī)模已成為衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步和國(guó)防實(shí)力的重要標(biāo)志。新能源的迅速發(fā)展，最終離不開新材料推進(jìn)。新能源材料的開發(fā)已經(jīng)越來(lái)越引起世界各國(guó)研究機(jī)構(gòu)的廣泛重視，新的技術(shù)和成果不斷涌現(xiàn)?？梢哉f，新能源材料的開發(fā)和利用已成為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要影響因素。
為適應(yīng)時(shí)代的需要，國(guó)家大力培養(yǎng)這一新興產(chǎn)業(yè)的專業(yè)人才。工學(xué)材料類專業(yè)的調(diào)整幅度最為突出。新設(shè)置的材料類冶金工程、金屬材料工程、無(wú)機(jī)非金屬材料工程、高分子材料工程等四個(gè)專業(yè)從原則上覆蓋了原來(lái)的（1993年教育部頒布的高等學(xué)院本科專業(yè)目錄）材料類的有色金屬冶金、冶金物理化學(xué)、冶金、金屬材料與熱處理、金屬壓力加工、粉末冶金、復(fù)合材料、腐蝕與防護(hù)、鑄造、塑性成形工藝及設(shè)備、焊接工藝及設(shè)備、無(wú)機(jī)非金屬材料、硅酸鹽工程高分子材料與工程以及化工類的高分子材料及化工等近十五個(gè)專業(yè)。近幾年來(lái)我國(guó)材料科學(xué)教育改革的迅速發(fā)展，幾乎全國(guó)所有設(shè)有有關(guān)材料專業(yè)的院校均已程度不同地參與了材料學(xué)科教育改革，并且開始出現(xiàn)了力圖根本突破原教育模式的新思路新方案。教育部2010年7月批準(zhǔn)在浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、中南大學(xué)等十一所高校設(shè)立新能源科學(xué)與工程專業(yè)，在四川大學(xué)、中南大學(xué)、湘潭大學(xué)等十五所高等院校設(shè)立新能源材料與器件專業(yè)。目前，湖北省武漢市共有高校26所，大部分的工科院科都設(shè)置有材料學(xué)科，且教學(xué)和科研實(shí)力都較強(qiáng)。其材料專業(yè)中以金屬材料、無(wú)機(jī)材料、高分子材料為主，華中科技大學(xué)、武漢大學(xué)等一流大學(xué)已經(jīng)進(jìn)入了新能源材料的研究。
1 當(dāng)前課程體系存在的問題
自1998年國(guó)家教育部將原鑄造、鍛壓、焊接、熱處理等專業(yè)合并成為“材料成型及控制工程”專業(yè)后，原鑄造、鍛壓、焊接、熱處理等老專業(yè)變成了新專業(yè)所包含的學(xué)科方向。我國(guó)新的“材料成型及控制工程”專業(yè)的專業(yè)課程設(shè)置、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱等，總體上的一致之處是壓縮了原來(lái)的專業(yè)知識(shí)的教學(xué)內(nèi)容，但目前還沒有形成統(tǒng)一模式。②“材料成型及控制工程”是寬口徑的新專業(yè)，辦學(xué)歷史很短，完善的課程體系尚處于初始探索階段。現(xiàn)行的材料成型及控制工程專業(yè)課程體系中以金屬材料為主要方向，與新能源產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展不適應(yīng)，對(duì)學(xué)生的就業(yè)也造成一定影響。
1.1 學(xué)科導(dǎo)論課定位不準(zhǔn)
在目前“材料成型及控制工程專業(yè)”的課程體系中，金屬材料仍占有較大的份量，教學(xué)內(nèi)容對(duì)非金屬材料，特別是新型復(fù)合材料的闡述較少，沒有體現(xiàn)新能源的發(fā)展對(duì)新材料的重大影響。
1.2 課程分配沒有結(jié)合新材料的發(fā)展
雖然在現(xiàn)行的課程體系中，理論課時(shí)較多，但專業(yè)課程中力學(xué)基礎(chǔ)理論課時(shí)少，相關(guān)的基礎(chǔ)理論支持性理論不全面，綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較少，致使學(xué)生面對(duì)大型結(jié)構(gòu)件材料的認(rèn)識(shí)不足，對(duì)新能源領(lǐng)域中計(jì)算機(jī)軟件的接觸機(jī)會(huì)較少。
1.3 所開課程與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系不夠緊密
目前開設(shè)的課程中，學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)較少，生產(chǎn)實(shí)習(xí)中，學(xué)生大多以參觀的形式進(jìn)入相關(guān)企業(yè)，時(shí)間倉(cāng)促，無(wú)法深入地認(rèn)識(shí)企業(yè)。實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限，與新能源材料相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備更少。學(xué)生很難理解課程內(nèi)容，實(shí)際應(yīng)用更難。在課程體系中，只注意傳統(tǒng)材料科學(xué)與技術(shù)教學(xué)的設(shè)置，不能滿足現(xiàn)代工程教育的需要。
1.4 實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)不明確
實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用金屬材料工程的設(shè)置內(nèi)容較多，大多數(shù)為對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容與知識(shí)的驗(yàn)證。實(shí)踐教學(xué)的系統(tǒng)性不強(qiáng)，缺乏創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)性強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐內(nèi)容，不能對(duì)學(xué)生進(jìn)行全方位系統(tǒng)的工程思維進(jìn)行訓(xùn)練。實(shí)踐課程設(shè)置形式單一，理想狀態(tài)下的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)脫離了“面向崗位”的宗旨。③
2 面向新能源發(fā)展的優(yōu)化方向
為滿足社會(huì)需求，材料成型及控制工程專業(yè)培養(yǎng)的人才應(yīng)比原來(lái)單一專業(yè)的人才所具備的知識(shí)結(jié)構(gòu)應(yīng)更合理，知識(shí)面應(yīng)更寬，所具備的綜合素質(zhì)應(yīng)更好，適應(yīng)性應(yīng)更強(qiáng)。④課程體系的可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化。
2.1 面向新能源的快速發(fā)展，提升專業(yè)的方向特色
隨著新能源的不斷發(fā)展，新型復(fù)合材料及大型材料結(jié)構(gòu)件的覆蓋面越來(lái)越廣，與其他學(xué)科間的交叉滲透也在不斷加強(qiáng)，本學(xué)科目前的專業(yè)設(shè)置和學(xué)科研究方向要能滿足本學(xué)科相關(guān)行業(yè)今后對(duì)人才的需求，結(jié)合地理優(yōu)勢(shì)加強(qiáng)特色內(nèi)容的教學(xué)，不斷通過專業(yè)課程的調(diào)整和改革，培養(yǎng)出合格人才，推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
2.2 優(yōu)化課程體系，培養(yǎng)綜合素質(zhì)，突出“實(shí)踐、實(shí)用”
課程體系可按圖1的模式進(jìn)行優(yōu)化，在完善現(xiàn)有的培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，注重知識(shí)體系的構(gòu)建和課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)，體現(xiàn)培養(yǎng)的科學(xué)性和專業(yè)化。從知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力培養(yǎng)來(lái)滿足新能源發(fā)展的素質(zhì)要求，同時(shí)抓好課程內(nèi)容和實(shí)踐環(huán)節(jié)，梳理完整的學(xué)科結(jié)構(gòu)，重視生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用和獲取知識(shí)的科學(xué)方法，以綜合能力的提高為目標(biāo)，并推動(dòng)專業(yè)建設(shè)的可持續(xù)性發(fā)展。
2.3 模塊分類強(qiáng)化，突出“實(shí)踐、實(shí)用”教育理念
對(duì)課程體系進(jìn)行模塊分類（如圖2）后，逐一完善和改進(jìn)。新的課程體系強(qiáng)化核心基礎(chǔ)課程，形成理論力學(xué)——材料力學(xué)——結(jié)構(gòu)力學(xué)——工程熱力學(xué)等不同層次的力學(xué)知識(shí)體系。引進(jìn)新能源材料的熱點(diǎn)，加入桿塔設(shè)計(jì)、大型材料結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)方向的課程。實(shí)踐學(xué)習(xí)類課程加強(qiáng)對(duì)當(dāng)前新能源科技發(fā)展信息的吸取，增加應(yīng)用軟件的學(xué)習(xí)，以工程軟件實(shí)訓(xùn)的形式加強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。在人文社會(huì)科學(xué)類模塊中，加入鍛煉學(xué)生的溝通及表達(dá)能力的課程，如學(xué)術(shù)講座、論文寫作、溝通與交流等內(nèi)容，培養(yǎng)未來(lái)現(xiàn)代工程的職業(yè)精神。優(yōu)化的課程體系既夯實(shí)基礎(chǔ)又提高綜合素質(zhì)，學(xué)生也具有了相應(yīng)的材料應(yīng)用維護(hù)、管理所必需的設(shè)計(jì)和測(cè)試能力，突出了“實(shí)踐、實(shí)用”教育理念。
2.4 探討專業(yè)新需求，實(shí)現(xiàn)本專業(yè)的可持續(xù)發(fā)展
對(duì)“材料成型及控制專業(yè)”畢業(yè)生的社會(huì)就業(yè)情況進(jìn)行全面的社會(huì)調(diào)查，研究本學(xué)科專業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)和對(duì)專業(yè)人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、人文素質(zhì)、創(chuàng)新素質(zhì)的具體要求，探討新能源的發(fā)展對(duì)“材料成型及控制工程專業(yè)”的課程新需求，一方面實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的專業(yè)辦學(xué)特色；另一方面，通過課程體系的優(yōu)化，促進(jìn)教學(xué)思想的不斷更新，以“新材料”推動(dòng)師資培訓(xùn)的“新發(fā)展”，以合理的課程體系幫助學(xué)生順利就業(yè)。
3 結(jié)語(yǔ)
在結(jié)合當(dāng)前新能源快速發(fā)展的條件下，探索“材料成型及控制專業(yè)”課程體系特色，新的專業(yè)培養(yǎng)模式既要體現(xiàn)國(guó)內(nèi)外的“大材料”思想，又要具有較為鮮明的新能源和地方特色，以適應(yīng)專業(yè)發(fā)展的要求。優(yōu)化的課程體系既滿足“大材料”通才教育，又合理規(guī)劃好新能源發(fā)展條件下“材料成型及控制工程”專業(yè)的新內(nèi)涵和外延，突出金屬材料、復(fù)合材料的在新能源行業(yè)的應(yīng)用和設(shè)計(jì)專業(yè)范圍，探索新的專業(yè)課程結(jié)構(gòu)和完整的培養(yǎng)體系。
注釋
① 周世平.新能源技術(shù)與湖北能源發(fā)展綜述[J].湖北電力，2011.35（5）：1-6.
中圖分類號(hào)：O434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、土木工程建設(shè)項(xiàng)目智能材料的特征和概念
針對(duì)土木工程建設(shè)項(xiàng)目當(dāng)中所應(yīng)用到的智能材料的種類、特性和基本的概念進(jìn)行分析，是加強(qiáng)技術(shù)操作水準(zhǔn)的一個(gè)首要步驟。在上個(gè)世紀(jì)七十年代，美國(guó)率先的提出了關(guān)于在建筑項(xiàng)目之中使用智能材料的理念和想法，并且通過試驗(yàn)測(cè)試，得出材料的基本特性。而在今后的幾十年發(fā)展當(dāng)中，隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)以及各大部門對(duì)建筑項(xiàng)目研究的重視程度增加，先后的出現(xiàn)了機(jī)敏材料、建筑結(jié)構(gòu)自適應(yīng)材料以及智能材料等項(xiàng)目。
首先，當(dāng)前針對(duì)建筑項(xiàng)目當(dāng)中的智能材料并沒有一個(gè)統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的定義?？傮w的來(lái)講，在土木工程施工當(dāng)中應(yīng)用的智能材料指的是可以對(duì)外界的環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行感知的、可以以此來(lái)對(duì)建筑進(jìn)行準(zhǔn)確的處理分析和判定的、具有適度相應(yīng)的智能材料。智能材料是高分子材料、人工合成材料、天然材料等之后出現(xiàn)的一種新型建筑施工材料，并且在今后的建筑行業(yè)當(dāng)中將發(fā)揮出巨大的效應(yīng)。另外還需要明確的是土木工程施工建設(shè)當(dāng)中所使用到的智能材料的基本特征，一般的來(lái)講，智能材料特性有以下幾點(diǎn)：反饋功能、傳感功能、自診斷功能、相應(yīng)功能、信息的積累以及識(shí)別功能、建筑結(jié)構(gòu)的自我修復(fù)功能、自適應(yīng)功能等。
而當(dāng)前所使用的智能材料還具有以下幾個(gè)方面的特性：第一，在土木工程建設(shè)施工項(xiàng)目當(dāng)中應(yīng)用的智能材料可以對(duì)外界的環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確的感知，可以精準(zhǔn)的檢測(cè)出環(huán)境當(dāng)中的刺激和刺激所產(chǎn)生的強(qiáng)度，諸如應(yīng)變量、應(yīng)力、光、熱能以及核輻射和化學(xué)能等；第二，智能建筑材料還具有一定的驅(qū)動(dòng)能力，可以對(duì)外界的變化進(jìn)行適當(dāng)?shù)南鄳?yīng)；第三，智能材料可以按照事前設(shè)計(jì)好的方式，來(lái)對(duì)自身的相應(yīng)進(jìn)行控制，同時(shí)還可以選擇相應(yīng)的具體方式；第四，智能建筑材料對(duì)于外界刺激所產(chǎn)生的反應(yīng)非常的快捷，并且非常恰當(dāng)：最后，智能材料受到外界的刺激并且當(dāng)刺激消除之時(shí)，可以迅速的、在短時(shí)間之內(nèi)恢復(fù)至最初始的狀態(tài)。
二、土木工程中智能材料的應(yīng)用
1、形狀記憶合金的應(yīng)用
形狀記憶合金是具有形狀記憶效應(yīng)的一種智能合金材料，作為新型功能性材料，最主要的優(yōu)點(diǎn)就是在激發(fā)材料的形狀記憶效應(yīng)過程中，材料可以產(chǎn)生高于700兆帕的回復(fù)應(yīng)力及8%左右的回復(fù)應(yīng)變，同時(shí)具有較強(qiáng)的能量傳輸儲(chǔ)存能力。該特性的應(yīng)用能夠?qū)⒉牧现糜诟鞣N結(jié)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的自我診斷、增韌、增強(qiáng)與適應(yīng)控制的應(yīng)用研究，而且還可以將材料研制為智能型驅(qū)動(dòng)器，在結(jié)構(gòu)變形、損傷、裂縫及振動(dòng)等方面開展應(yīng)用研究工作。相變偽彈性與相變滯后性能是形狀記憶合金的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，在加卸載過程中其應(yīng)力-應(yīng)變曲線構(gòu)成環(huán)狀，表明材料在此過程中能夠吸收耗散較多的能量。形狀記憶合金具有高達(dá)400兆帕的相變回復(fù)力，結(jié)合該特性能夠研制開展形狀記憶合金被動(dòng)耗能控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)相變偽彈性性能，可在土木工程結(jié)構(gòu)中用于耗能抗震的被動(dòng)控制。通常在結(jié)構(gòu)層間或底部安置形狀記憶合金被動(dòng)耗能控制系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)耗能系統(tǒng)對(duì)結(jié)構(gòu)的層間變形的感知，進(jìn)而起到消耗地震能量的作用。有關(guān)研究結(jié)果顯示，耗能器安裝形狀記憶合金結(jié)構(gòu)后，耗能器可吸收約為三分之二的地震能量，并顯著抑制結(jié)構(gòu)的位移。
2、壓電材料的應(yīng)用
傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中集成壓電體，采用壓電傳感元件對(duì)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模態(tài)進(jìn)行感知，利用其輸出結(jié)果，采取適宜控制算法對(duì)壓電體的輸入進(jìn)行確定，以主動(dòng)控制結(jié)構(gòu)振動(dòng)的實(shí)現(xiàn)，是開展壓電類智能結(jié)構(gòu)應(yīng)用研究的一個(gè)較為前沿的領(lǐng)域。很多研究人員在任意復(fù)雜激勵(lì)下，采用壓電陶瓷作為加速度傳感器與驅(qū)動(dòng)體開展基于壓電層合結(jié)構(gòu)的主被動(dòng)阻尼及主動(dòng)振動(dòng)控制等相關(guān)問題的研究工作，隨著近年來(lái)不斷發(fā)展的壓電材料與堆技術(shù)，使研究應(yīng)用壓電類智能結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域更為廣泛。主要應(yīng)用在土木工程結(jié)構(gòu)的噪聲主動(dòng)控制、靜變形控制能、安全評(píng)定、健康監(jiān)測(cè)等眾多領(lǐng)域都獲得良好的控制效果。
3、光導(dǎo)纖維的應(yīng)用
光導(dǎo)纖維由外包層與內(nèi)芯構(gòu)成，是一種纖維狀光通信介質(zhì)材料，該材料采用先進(jìn)的信息傳輸技術(shù)起初用于通信傳輸系統(tǒng)，由于作為信息載體的光子在速度與容量上高于電子，因此得到較為迅速的發(fā)展。光子所具有的高并行處理能力與高信息率，潛力在信息容量與處理速度得到充分發(fā)揮。光纖材料在監(jiān)測(cè)、傳感及信息遠(yuǎn)距離傳輸?shù)确矫娴玫綉?yīng)用，將光纖作為傳感元件埋入傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)中針對(duì)結(jié)構(gòu)方面各項(xiàng)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、診斷、控制、預(yù)報(bào)及評(píng)價(jià)等功能，而且將形狀記憶合金等驅(qū)動(dòng)元件埋入，有機(jī)結(jié)合信息處理系統(tǒng)與控制元件，使混凝土結(jié)構(gòu)具有智能功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)自我診斷與修復(fù)。在土木工程結(jié)構(gòu)診斷及主動(dòng)控制地震響應(yīng)中，光纖材料一直作為設(shè)計(jì)傳感器的一種比較理想的材料，我國(guó)目前也已將其用于檢測(cè)評(píng)定三峽大壩。
4、壓磁材料的應(yīng)用
在外加磁場(chǎng)作用下，磁流變液懸浮體系的各項(xiàng)流變性能會(huì)產(chǎn)生明顯的可逆變化。同時(shí)在外加場(chǎng)強(qiáng)高于臨界值后，磁流變液將迅速?gòu)囊簯B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，在顯微鏡下能夠觀察到磁流變液的分散相顆粒在磁場(chǎng)作用下結(jié)成沿磁場(chǎng)方向的鏈狀結(jié)構(gòu)。在介于固液體之間可根據(jù)磁流變液特點(diǎn)具有的快速、可控及可逆性質(zhì)，控制流體特性實(shí)施時(shí)需要較低的能量，因此在智能結(jié)構(gòu)中通常將磁流變液作為動(dòng)器件的主要材料。在土木工程領(lǐng)域，電視塔、高層建筑、大跨度橋梁等結(jié)構(gòu)中都采用該材料用于實(shí)現(xiàn)對(duì)地震的半主動(dòng)控制。此外，磁致伸縮智能材料也在相關(guān)研究中日益的得到重要關(guān)注。磁致伸縮智能材料具有強(qiáng)烈的磁致伸縮效應(yīng)，電磁/機(jī)械能能夠進(jìn)行逆轉(zhuǎn)換。在智能材料領(lǐng)域中應(yīng)用前景較為廣闊，該材料可用于大功率超聲器件、聲納系統(tǒng)、精密定位控制等多個(gè)領(lǐng)域。
三、智能材料的前景
目前在土木工程領(lǐng)域內(nèi)，智能材料的研究主要在以下三方面的應(yīng)用研究最受重視：（1）結(jié)構(gòu)健康的實(shí)時(shí)檢測(cè)與監(jiān)控。這主要是指將先進(jìn)的傳感元件和驅(qū)動(dòng)元件集成在傳統(tǒng)的土木結(jié)構(gòu)中，利用它們構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)對(duì)結(jié)構(gòu)的裂縫、損傷、疲勞、沖擊、缺陷、腐蝕等狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，以確保重大土木工程結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施的安全可靠，降低其維修費(fèi)用。（2）形狀自適應(yīng)材料與結(jié)構(gòu)。智能材料的研究與出現(xiàn)不僅可使土木工程設(shè)計(jì)人員所期盼的自適應(yīng)結(jié)構(gòu)的誕生成為可能，而且更重要的是它代表著先進(jìn)的新型材料與傳統(tǒng)的土木工程設(shè)計(jì)人員所期盼的自適應(yīng)結(jié)構(gòu)的誕生成為可能，而且更重要的是它代表著先進(jìn)的新型材料與傳統(tǒng)的土木工程結(jié)構(gòu)相結(jié)合這一重大的學(xué)科研究發(fā)展方向。自適應(yīng)結(jié)構(gòu)既具有承受荷載和傳遞運(yùn)動(dòng)的能力，同時(shí)還兼有檢測(cè)（應(yīng)力、應(yīng)變、裂縫、損傷、溫度等）、動(dòng)作（改變結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變分布和結(jié)構(gòu)外形及位置等）和改變結(jié)構(gòu)特性（結(jié)構(gòu)阻尼、固有頻率、光學(xué)特性、周圍電磁場(chǎng)分布）諸多智能功能，因此其應(yīng)用前景非常廣闊。（3）結(jié)構(gòu)減振抗震抗風(fēng)降噪的自適應(yīng)控制。結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)一直是土木工程設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的問題，特別是對(duì)于高層建筑和橋梁等大型土木工程結(jié)構(gòu)的抗震抗風(fēng)問題更是如此，而智能材料的開發(fā)與應(yīng)用就可為之提供一個(gè)更為有效的新途徑，從而使結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)控制成為可能。目前，雖然智能材料還有這樣或那樣的不足，但是，隨著研究的深入，智能材料的性能將得到進(jìn)一步的改善。智能材料在許多領(lǐng)域都具有巨大的潛在應(yīng)用前景，其研究涉及材料科學(xué)、化學(xué)、力學(xué)、生物、微電子技術(shù)、分子電子學(xué)、計(jì)算機(jī)控制、人工智能等學(xué)科與技術(shù)。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，隨著智能材料的廣泛應(yīng)用，同時(shí)元件逐漸向小型化、多功能化及高功率化方向發(fā)展，在建筑結(jié)構(gòu)中復(fù)合控制、傳感、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及耦合/連接元件，建筑結(jié)構(gòu)將發(fā)展成為主動(dòng)式智能建筑結(jié)構(gòu)，對(duì)于有效利用太陽(yáng)能、抵御地震、風(fēng)振等嚴(yán)重自然災(zāi)害影響具有重要作用，為人們工作生活提供更為舒適安全的環(huán)境，對(duì)于提高土木工程結(jié)構(gòu)建設(shè)質(zhì)量具有十分重要的意義。
參考文獻(xiàn)
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
中圖分類號(hào)：TU5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2012）
1 建筑材料的定義及分類
1.1建筑材料的定義
建筑材料是土木工程和建筑工程使用的各種材料的統(tǒng)稱。建筑工程材料的品種多種多樣，性質(zhì)用各不相同，用途也不同，為了便于在工程建設(shè)中應(yīng)用，工程中從不同方面對(duì)其做出分類。
1.2建筑材料的分類
1.2.1按化學(xué)組成分類
（1)有機(jī)材料:以有機(jī)物構(gòu)成的材料，包括植物材料、瀝青材料及合成高分子塑料。
（2）無(wú)機(jī)材料:以無(wú)機(jī)物構(gòu)成的材料，包括：金屬材料和非金屬材料。
復(fù)合材料:分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等，金屬與有機(jī)復(fù)合材料。復(fù)合材料能夠得到發(fā)展和大量應(yīng)用，主要原因在于它能夠克服單一材料的弱點(diǎn)，發(fā)揮復(fù)合后材料的綜合優(yōu)點(diǎn)，能滿足當(dāng)代土木建筑工程對(duì)材料的要求。
1.2.2按功能分類
（1）結(jié)構(gòu)材料：指構(gòu)成建（構(gòu)）筑物受力構(gòu)件和結(jié)構(gòu)所用的材料，如梁、板、柱、基礎(chǔ)、框架及其它受力構(gòu)件和結(jié)構(gòu)等所用的材料。強(qiáng)度和耐久性是這類材料主要技術(shù)性能指標(biāo)。
目前所用的主要結(jié)構(gòu)材料有磚、石、水泥砼及兩者的復(fù)合物--鋼筋砼和預(yù)應(yīng)力鋼筋砼。隨著工業(yè)的發(fā)展，輕鋼結(jié)構(gòu)和鋁合金結(jié)構(gòu)所占的比例將會(huì)逐漸加大。
墻體材料 墻體材料，主要指建（構(gòu)）筑物內(nèi)、外及分隔墻體所用的材料，有承重和非承重兩類。目前粉煤灰砌塊、砼及加氣砼砌磚等大部分墻體材料已經(jīng)在我國(guó)使用。此外，還有復(fù)合墻板、砼墻板、金屬板材和石板等。
建筑功能材料：主要指負(fù)擔(dān)某些建筑功能的非承重用材料。如裝飾材料、吸聲和隔聲材料、防水材料采光材料、絕熱材料等。一般來(lái)說，建（構(gòu)）筑物的可靠度與安全度，主要決定于由建筑結(jié)構(gòu)組成的構(gòu)件和結(jié)構(gòu)體系，而建筑物的使用功能與建筑品質(zhì)，主要決定于建筑功能材料。對(duì)某一種具體材料來(lái)說，它可能兼有多種功能。
2 新型建筑材料
“新型建筑材料”，簡(jiǎn)稱新型建材，是區(qū)別于傳統(tǒng)磚瓦、灰砂石等傳統(tǒng)建筑材料的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的新一代建筑材料，新型建材具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、保溫、節(jié)能、節(jié)土、裝飾等優(yōu)良特性。采用新型建材可以使建筑物內(nèi)外更具有現(xiàn)代氣息，滿足人們的審美要求；同時(shí)新型建材還可以顯著減輕建（構(gòu)）筑物的自重，推動(dòng)了建筑施工技術(shù)現(xiàn)代化，大大加快了建筑業(yè)的發(fā)展。新型建筑材料主要包括新型墻體材料、新型防水密封材料、新型保溫隔熱材料和裝飾裝修材料四大類。
3 建筑材料在工程建設(shè)中的重要性
建筑材料是土木工程建（構(gòu)）筑物的物質(zhì)基礎(chǔ)。土木工程的建設(shè)涉及到人類活動(dòng)的方方面面，例如生活、生產(chǎn)、教育、醫(yī)療、宗教等很多方面。而所有建（構(gòu)）筑物都是由建筑材料構(gòu)成，建筑材料的數(shù)量、品質(zhì)、種類、規(guī)格、性能、經(jīng)濟(jì)性直接影響或決定著建筑結(jié)構(gòu)的形式、建筑物的造型以及建筑物功能、適用性、藝術(shù)性、堅(jiān)固性、耐久性及經(jīng)濟(jì)性等，并在一定程度上影響著建筑材料的運(yùn)輸、存放及使用方式，也影響著建筑施工方法。
建筑工程中許多技術(shù)的突破，往往依賴于建筑材料性能的改進(jìn)與提高，材料的性能和質(zhì)量對(duì)建（構(gòu)）筑物的使用性能影響極大，而新材料的出現(xiàn)又導(dǎo)致了工程建筑設(shè)計(jì)、工藝的新突破，也使建（構(gòu)）筑物的功能、適用性、藝術(shù)性、堅(jiān)固性和耐久性等得到進(jìn)一步的改善。隨著現(xiàn)代化建筑向高層、大跨度、節(jié)能、美觀、舒適的方向發(fā)展和人民生活水平、國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提高，研究和開發(fā)新型建材已成為必然趨勢(shì)。如鋼材和混凝土的出現(xiàn)造就了鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，使得高層建筑和大跨度建筑成為可能；輕質(zhì)材料和保溫材料的出現(xiàn)對(duì)減輕建（構(gòu)）筑物的自重、提高建（構(gòu)）筑物的抗震能力、改善工作與居住環(huán)境條件等起到了十分有益的作用，并推動(dòng)了建筑節(jié)能的發(fā)展；新型環(huán)保裝飾材料的出現(xiàn)使得建（構(gòu)）筑物的造型與建筑物的內(nèi)外裝飾煥然一新，生機(jī)勃勃。建筑材料的用量很大，其經(jīng)濟(jì)性直接影響著建（構(gòu)）筑物的造價(jià)。因此，建筑材料是加快建筑業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素。
4 新型建筑材料的發(fā)展前景
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、社會(huì)的不斷進(jìn)步，人類對(duì)生活環(huán)境的質(zhì)量的要求越來(lái)越高，建筑材料越來(lái)越顯示出其重要地位，同時(shí)新型建筑材料也相繼產(chǎn)生。
我國(guó)新型建材工業(yè)是伴隨著改革開放的不斷深入而發(fā)展起來(lái)的，經(jīng)過20年的發(fā)展經(jīng)歷了從無(wú)到有、從小到大的發(fā)展過程。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，新型建筑材料迅猛發(fā)展，創(chuàng)造了良好的機(jī)遇和廣闊的市場(chǎng)。
近年來(lái)，新型墻體材料保溫絕熱材料及新型建筑材料在內(nèi)的新型建材取得了較快的發(fā)展，建筑所使用的材料和技術(shù)逐漸成熟，新型建筑材料的市場(chǎng)空間也將越來(lái)越大。與此同時(shí)，隨著新農(nóng)村建設(shè)的深入推進(jìn)，新型建筑材料在農(nóng)村也找到了廣泛的市場(chǎng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)農(nóng)村民用建筑面積占全國(guó)總建筑面積的60%以上，這就意味著新型建筑材料在農(nóng)村具有極為廣闊的推廣空間。
總之，未來(lái)20年仍將是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高增長(zhǎng)時(shí)期，預(yù)計(jì)到2020年，中國(guó)還將建設(shè)300億平方米建筑，新型建筑材料作為建筑材料工業(yè)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的戰(zhàn)略重點(diǎn)，具有廣闊的發(fā)展前景。
5 結(jié)語(yǔ)
由于建筑材料用量大，以及建筑材料的生產(chǎn)、使用對(duì)地球資源消耗和環(huán)境污染造成的影響是巨大的，所以發(fā)展綠色新型建筑材料是必然趨勢(shì)，每個(gè)國(guó)家都應(yīng)該朝著這個(gè)方向發(fā)展，努力開發(fā)新型健康建筑材料。新型建筑料材不僅能從很大程度上減少對(duì)環(huán)境污染和資源浪費(fèi)，形成一個(gè)良好生態(tài)循環(huán)過程，而且能取到很好的經(jīng)濟(jì)效益，更為重要的是，這也是一條可持續(xù)發(fā)展的正確路線。
6 參考文獻(xiàn)
[1].李崇智,王林;《建筑材料》[M];清華大學(xué)出版社;2009年09月
[2].印忠良主編;《建筑材料》[M];水利電力出版社;1990年01月
[3]李維紅;淺析21世紀(jì)建筑材料的再生循環(huán)與利用和可持續(xù)發(fā)展[J] ;大連大學(xué)學(xué)報(bào)；2000年04期
[4]鐘蓮云，張德成;建筑材料可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵―綠色建材[J] ;國(guó)外建材科技；2004年01期
一、復(fù)合材料成型工藝的概述
根據(jù)復(fù)合材料的使用情況來(lái)看，質(zhì)量較好的復(fù)合材料，性能、可設(shè)計(jì)性等都比較好，可以在醫(yī)療、化工等行業(yè)中得到合理應(yīng)用。一般在進(jìn)行復(fù)合材料的成型工藝生產(chǎn)時(shí)，需要對(duì)制品的尺寸、性質(zhì)、表面質(zhì)量等給予高度重視，才能確保材料可以按照預(yù)設(shè)好的要求進(jìn)行合理設(shè)置，從而保證制品的整體性能。通過上述操作，結(jié)合面、增強(qiáng)材料能夠很好的結(jié)合在一起，并將揮發(fā)出來(lái)的氣體排出，最終有效降低制品的孔隙率。但是，受到操作技能、操作人員專業(yè)水平等多種因素的影響，復(fù)合材料成型工藝生產(chǎn)過程會(huì)出現(xiàn)很多問題，大大降低制品的質(zhì)量、性能等。所以，根據(jù)制品的情況，做好生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作，選擇合適的工藝、設(shè)備等，才能真正降低生產(chǎn)陳本，最終滿足各行業(yè)的發(fā)展需求。
二、常見的幾種復(fù)合材料成型工藝
對(duì)復(fù)合材料成型工藝進(jìn)行全面分析發(fā)現(xiàn)，其與制品的使用效果、生產(chǎn)水平等有著直接聯(lián)系，因此，必須根據(jù)制品的實(shí)際情況，選擇最合適的復(fù)合材料成型工藝，才能達(dá)到制品的預(yù)期效果。目前，最常見的幾種復(fù)合材料成型工藝有如下幾種：
（一）模壓成型工藝
通常情況下，模壓成型工藝是在預(yù)先加熱過的模具內(nèi)放入已經(jīng)處理好的模壓材料，然后將比較合適的壓力施加到模壓材料上，以確保模具內(nèi)腔充滿有模壓材料，從而在一定溫度下使模壓材料被固化，最終將固化后的制品從模具內(nèi)部取出，并進(jìn)一步進(jìn)行加工。在整個(gè)生產(chǎn)過程中，很多因素都會(huì)給制品的質(zhì)量帶來(lái)不良影響，其中，壓制工藝產(chǎn)生的影響最大。目前，模壓成型工藝有著生產(chǎn)效率快、尺寸非常精確、可大量生產(chǎn)、表面光滑與整潔等多種特點(diǎn)，因此，在中小型復(fù)雜制品的生產(chǎn)上非常適用。但是，模具的設(shè)計(jì)、制造都有著較強(qiáng)復(fù)雜性，第一次進(jìn)行模具制造需要較高的投資，并且，在受到設(shè)備限制的情況下，只能制作出比較小型的模具。在先進(jìn)技術(shù)不斷推廣的現(xiàn)代社會(huì)中，增強(qiáng)材料大部分變成了長(zhǎng)短纖維，基礎(chǔ)性材料基本上是熱塑性、熱固性樹脂，從而促進(jìn)上述符合材料模壓成型工藝不斷發(fā)展，不但可以提高制品的性價(jià)比、生產(chǎn)效率，還能減少環(huán)節(jié)污染，其中，樹脂傳遞技術(shù)是非常重要的一種模壓成型技術(shù)，在滿足汽車、航天等多個(gè)領(lǐng)域的需求上有著重要影響。
（二）擠壓成型工藝
在實(shí)踐應(yīng)用中，復(fù)合材料的擠壓成型工藝是指在牽引結(jié)構(gòu)拉力的作用下，將浸泡過樹脂膠液的、連續(xù)的纖維束制作成產(chǎn)品的過程，通常是在固化爐或模具中固化，以將復(fù)合材料連續(xù)引。通常情況下，這種擠壓成型工藝有著產(chǎn)品穩(wěn)定性強(qiáng)、工藝控制較容易、生產(chǎn)效率較高的特點(diǎn)，但是，制品的橫向強(qiáng)度很弱，不能輕易中斷生產(chǎn)過程，生產(chǎn)設(shè)備有著較強(qiáng)復(fù)雜性，生產(chǎn)型材是限定的。隨著社會(huì)不斷發(fā)展，復(fù)合材料的擠壓成型工藝有著新的發(fā)展，其制品的性能得到了有效提高，不但具有一定可設(shè)計(jì)性，還能滿足更多行業(yè)的發(fā)展需求。
（三）纏繞成型工藝
從1946年纖維纏繞技術(shù)被注冊(cè)開始，這項(xiàng)技術(shù)在導(dǎo)彈頭錐、壓力容器、發(fā)動(dòng)機(jī)殼體等多種產(chǎn)品的制造上得到了廣泛應(yīng)用，從而在社會(huì)不斷發(fā)展的過程中，其成為了聚合物基復(fù)合材料的重要成型工藝。一般情況下，纏繞成型工藝是指將已經(jīng)浸膠過的增強(qiáng)材料，按照相關(guān)規(guī)律在芯模上進(jìn)行纏繞，待其固化后成為制品。因此，通過纏繞成型工藝制作出來(lái)的制品，纖維可以伸直，并能按照相關(guān)規(guī)律進(jìn)排列，從而將纖維的強(qiáng)度充分發(fā)揮出來(lái)。所以，通過纏繞成型工藝制作出來(lái)的產(chǎn)品，有著較強(qiáng)的比剛度、比強(qiáng)度，其選擇的材料大部分是纖維和布帶，而纖維基本上玻璃纖維，再者是碳纖維和芳綸纖維。在自動(dòng)控制技術(shù)不斷推廣的情況下，纖維纏繞已經(jīng)發(fā)展到纖維鋪放，其制品可以是回轉(zhuǎn)體、表面呈現(xiàn)凹凸?fàn)?，也可以是有很大曲率變化的產(chǎn)品，對(duì)于擴(kuò)大纖維力學(xué)設(shè)計(jì)的自由度有著重要影響。
結(jié)束語(yǔ)：
綜上所述，在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和不斷變化的情況下，復(fù)合材料的成型工藝正在快速向著自動(dòng)化、智能化、現(xiàn)代化方向前進(jìn)，在一定程度上促進(jìn)復(fù)合材料成型工藝不斷創(chuàng)新。因此，復(fù)合材料構(gòu)件生產(chǎn)自動(dòng)化、快速固化技術(shù)等的推廣，給復(fù)合材料成型工藝不斷發(fā)展提供了重要支持，對(duì)于促進(jìn)各行業(yè)更好發(fā)展有著極大作用。
參考文獻(xiàn)
1、基本公交經(jīng)營(yíng)固定線路，多元化公交可以讓乘客自行決定公交行駛路線，并實(shí)行“一人一座，一站直達(dá)”。差異性體現(xiàn)在定制公交線路以及市民出行便利性，使群眾避開公交轉(zhuǎn)乘等問題，節(jié)約大量時(shí)間。如商務(wù)大巴、旅游巴士、高峰快巴。
2、對(duì)公共交通進(jìn)行宏觀控制，負(fù)責(zé)公共交通法規(guī)體系建設(shè)和相關(guān)政策法規(guī)的出臺(tái)，提供公共交通政策扶持和財(cái)政扶持，負(fù)責(zé)對(duì)公共交通市場(chǎng)的管制，決策和審批公共交通重點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)，指導(dǎo)、監(jiān)督公共交通各部門管理工作，積極引導(dǎo)群眾公共交通觀念；對(duì)公交企業(yè)執(zhí)行低票價(jià)、減免票、承擔(dān)政府指令性任務(wù)以及經(jīng)營(yíng)冷僻線路進(jìn)行政策性補(bǔ)助。
3、建立健全相關(guān)管理制度，加強(qiáng)公共交通的決策執(zhí)行、運(yùn)營(yíng)服務(wù)、資金使用等事項(xiàng)。比如制定公交客運(yùn)成本費(fèi)用評(píng)估機(jī)制、公交企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本公開制度和以群眾滿意度為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)的綜合考核制度等，將有利于對(duì)公共交通管理者和經(jīng)營(yíng)者行為的規(guī)范和約束，從而建立相互協(xié)調(diào)、相互監(jiān)督的新型交通行業(yè)的管理格局。
4、我縣目前還沒有多元化公交，還沒有制定相應(yīng)的政策。
5、鼓勵(lì)城市公交根據(jù)市場(chǎng)需求開展定制服務(wù)，優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)，實(shí)行市場(chǎng)調(diào)節(jié)價(jià)；加強(qiáng)公共交通發(fā)展規(guī)劃，建立健全公共交通管理法律法規(guī)體系，推行“公交市場(chǎng)化改革”，建立競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，引進(jìn)外部資金參與公交運(yùn)營(yíng)，使投資渠道多元化，經(jīng)營(yíng)方式多樣化。
6、鑒于我縣實(shí)際情況，縣城框架較小，部分道路較窄，群眾出行多以摩托車、電動(dòng)車以及私家車等交通工具為主，若由多家公交企業(yè)經(jīng)營(yíng)基本公交和多元化公交明顯不符合實(shí)際。因此，若要推廣多元化公交，我縣應(yīng)由一家公交企業(yè)同時(shí)經(jīng)營(yíng)基本公交和多元化公交，將有利于公交發(fā)展，若由多家公交企業(yè)經(jīng)營(yíng)，多元化公交可能會(huì)影響到基本公交運(yùn)行的秩序。
7、地方政府應(yīng)當(dāng)完全承擔(dān)城市公交保障責(zé)任。由于城市公交具有公益屬性，運(yùn)營(yíng)中因低票價(jià)、減免票、承擔(dān)政府指令性任務(wù)以及經(jīng)營(yíng)冷僻線路出現(xiàn)虧損的，應(yīng)當(dāng)由地方政府承擔(dān)城市公交保障責(zé)任；建立健全公交運(yùn)營(yíng)虧損補(bǔ)貼機(jī)制，厘清財(cái)政補(bǔ)貼能力與公交水平關(guān)系，結(jié)合當(dāng)?shù)刎?cái)政及公交運(yùn)營(yíng)虧損程度，進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)貼，并將公交運(yùn)營(yíng)虧損補(bǔ)貼納入年度財(cái)政預(yù)算；同時(shí)，根據(jù)公交運(yùn)營(yíng)狀況，進(jìn)行年度考核，考核合格才發(fā)放補(bǔ)貼。
8、（一）具有企業(yè)法人營(yíng)業(yè)執(zhí)照；（二）具有符合運(yùn)營(yíng)線路要求的運(yùn)營(yíng)車輛或者提供保證符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定車輛的承諾書；（三）具有合理可行、符合安全運(yùn)營(yíng)要求的線路運(yùn)營(yíng)方案；（四）具有健全的經(jīng)營(yíng)服務(wù)管理制度、安全生產(chǎn)管理制度和服務(wù)質(zhì)量保障制度；（五）具有相應(yīng)的管理人員和與運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)相適應(yīng)的從業(yè)人員；（六）有關(guān)法律、法規(guī)規(guī)定的其他條件。車公司給消費(fèi)者造成侵權(quán)損害的，以公司名義承擔(dān)對(duì)消費(fèi)者的侵權(quán)損害賠償責(zé)任；互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)不能提供車公司的真實(shí)名稱、地址和有效聯(lián)系方式的，消費(fèi)者被侵權(quán)時(shí)可要求互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)進(jìn)行賠償，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)明知或應(yīng)知車公司利用其平臺(tái)侵害消費(fèi)者合法權(quán)益的，未采取必要措施的，對(duì)車公司給消費(fèi)者造成的侵權(quán)承擔(dān)連帶責(zé)任。
二、公交企業(yè)
1、與傳統(tǒng)公交不同，“多元化”公交可以讓乘客自行決定公交行駛路線，并實(shí)行“一人一座，一站直達(dá)”。這樣不僅使乘客出行更加方便，而且避開公交轉(zhuǎn)乘等問題，節(jié)約了大量時(shí)間。
2、我縣公交發(fā)展中存在的問題：1、費(fèi)用成本高，收不抵支。由于受到縣城條件的限制，客源不足，燃油價(jià)格及司機(jī)工資不斷上漲，老年人、殘疾人享受免費(fèi)乘車的優(yōu)惠政策（據(jù)了解，我縣有關(guān)部門發(fā)放了殘疾軍人、退休人員等證件有4000多張，都屬于免費(fèi)乘車范圍），加上票價(jià)低等原因，導(dǎo)致收支嚴(yán)重失衡。2、燃油補(bǔ)貼逐年遞減，影響公交正常運(yùn)行。加大政府扶持力度，增加財(cái)政補(bǔ)貼是城市公交健康、可持續(xù)發(fā)展的根本途徑。但隨著我縣城市化進(jìn)程的加快，縣城公共交通的發(fā)展，而財(cái)政補(bǔ)貼并未隨著成本的加大而加大政策扶持力度。
3、鼓勵(lì)多元化 但須切合實(shí)際。目前，各城市都在進(jìn)行公交升級(jí)，推行多元化交通服務(wù)。但值得注意的是，尋找適合該城市的交通服務(wù)體系才是關(guān)鍵所在。“公交服務(wù)面向的是廣大市民，而這種定制公交可能會(huì)影響到現(xiàn)有公交運(yùn)行的秩序。另外，這種措施對(duì)于公交服務(wù)并不算發(fā)達(dá)的地方而言，很容易造成運(yùn)力資源的浪費(fèi)。
4、“城市中推行何種形式的公交服務(wù)，需要看該城市的發(fā)達(dá)程度。以我縣例，我縣不算發(fā)達(dá)，整體客流量小，公交的空置率也很大，且當(dāng)?shù)厝司べY只有2000元左右，消費(fèi)不起高端的公交服務(wù)。公交多元化是值得鼓勵(lì)的，但不是在每個(gè)地區(qū)都適用，由于我縣縣城框架較小，部分道路較窄，加上群眾平時(shí)上班也就10多分鐘的路程，因此建立定制公交要因城而異。
關(guān)鍵詞：材料工程；培養(yǎng)模式 ；專業(yè)學(xué)位；行業(yè)導(dǎo)向
中圖分類號(hào)：G6420；TB3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：
10052909（2017）01006904
一、背景分析
為適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展對(duì)高層次應(yīng)用型專業(yè)人才的迫切需要， 2009 年 3 月 11 日，教育部下發(fā)《教育部關(guān)于做好 2009 年全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生招生計(jì)劃安排工作的通知》（教發(fā)[2009]6號(hào)），明確了“擴(kuò)大招收以應(yīng)屆本科畢業(yè)生為主的全日制碩士專業(yè)學(xué)位范圍，開展全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生教育，積極發(fā)展具有中國(guó)特色的專業(yè)學(xué)位教育”的政策。由此，標(biāo)志著我國(guó)碩士研究生教育開始以培養(yǎng)學(xué)術(shù)型人才為主向以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主的重要轉(zhuǎn)變。
重慶大學(xué)是一所以工科為主的高校，是1997年全國(guó)首批開展工程碩士教育的11所高校之一。學(xué)校自獲批開展在職人員攻讀工程碩士學(xué)位教育以來(lái)，為社會(huì)各行業(yè)培養(yǎng)了大批高層次的應(yīng)用型專門人才。學(xué)校一直注重對(duì)工程碩士研究生教育發(fā)展與改革的探索，積累了較為豐富的在職工程碩士培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)。2009年全日制專業(yè)學(xué)位研究生的招收，改變了專業(yè)學(xué)位原有的生源結(jié)構(gòu)，使工程碩士專業(yè)學(xué)位有了新的發(fā)展。
2009年起，重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院開始在材料工程領(lǐng)域招收以應(yīng)屆生為主的全日制工程碩士研究生，因全日制與非全日制工程碩士在招生生源、培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方式等各方面均有所區(qū)別，原有的經(jīng)驗(yàn)與模式并不能完全適應(yīng)全日制工程碩士的培養(yǎng)。同時(shí)，全日制專業(yè)學(xué)位與傳統(tǒng)的學(xué)術(shù)學(xué)位在培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)模式、授予學(xué)位的標(biāo)準(zhǔn)等方面均有所差異，因此學(xué)術(shù)學(xué)位碩士研究生的培養(yǎng)體系和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也不能滿足全日制工程碩士培養(yǎng)要求。根據(jù)《教育部關(guān)于做好全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)工作的若干意見》《關(guān)于深化研究生教育改革的意見》，材料科學(xué)與工程學(xué)院以學(xué)校研究生教育綜合改革為契機(jī)，圍繞提高培養(yǎng)質(zhì)量的主線，以服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)與行業(yè)發(fā)展需求為宗旨，開展了以行業(yè)發(fā)展為導(dǎo)向的材料工程領(lǐng)域工程碩士教育系列改革與實(shí)踐。
二、確定以行業(yè)發(fā)展為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)目標(biāo)
材料科學(xué)與工程作為研究材料組成、結(jié)構(gòu)、制備、合成、測(cè)試、表征、性能、應(yīng)用及其關(guān)系的基礎(chǔ)科學(xué)，在工業(yè)、航空、國(guó)防等領(lǐng)域發(fā)揮著基礎(chǔ)性作用。重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)是我國(guó)最早成立的材料專業(yè)之一。學(xué)院建立了國(guó)家鎂合金材料工程技術(shù)研究中心、工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)國(guó)家級(jí)示范中心、國(guó)家級(jí)國(guó)際聯(lián)合研究中心、國(guó)家儀表功能材料研究中心（共建）、重慶市輕金屬科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、重慶市新型建筑材料與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、重慶市模具工程技術(shù)研究中心等科研基地，承擔(dān)了大批國(guó)際科技合作項(xiàng)目和國(guó)防科技項(xiàng)目。同時(shí)，在材料工程領(lǐng)域多個(gè)方向形成了具有特色的師資隊(duì)伍，與600多家行業(yè)龍頭、骨干企業(yè)建立了長(zhǎng)期、o密的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系。因此，在全日制材料工程領(lǐng)域的工程碩士人才培養(yǎng)探索與改革中，應(yīng)依托已經(jīng)形成的教育資源體系，充分發(fā)揮合作企業(yè)在協(xié)同培養(yǎng)中的作用，體現(xiàn)服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)與行業(yè)發(fā)展需求的宗旨。
培養(yǎng)目標(biāo)即研究生的培養(yǎng)方向及培養(yǎng)活動(dòng)結(jié)束后研究生所應(yīng)達(dá)到的基本要求，培養(yǎng)目標(biāo)是整個(gè)培養(yǎng)活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)，在研究生培養(yǎng)模式中起導(dǎo)向作用[1]。材料工程領(lǐng)域全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生的培養(yǎng)目標(biāo)是：面向經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展主流行業(yè)人才需求，培養(yǎng)滿足行業(yè)對(duì)知識(shí)、能力與綜合素養(yǎng)要求的應(yīng)用型高層次工程技術(shù)和工程管理人才。
三、以行業(yè)發(fā)展為導(dǎo)向的培養(yǎng)模式及實(shí)現(xiàn)途徑
根據(jù)學(xué)校專業(yè)學(xué)位碩士教育改革中提出的以知識(shí)、能力、素養(yǎng)三要素為核心的培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)[2]，邀請(qǐng)主流材料行業(yè)企業(yè)專家全程參與材料工程領(lǐng)域培養(yǎng)方案的制訂與論證，校內(nèi)專家和企業(yè)專家共同探討從事該行業(yè)應(yīng)該具備知識(shí)、能力和素養(yǎng)的核心內(nèi)容，分別構(gòu)建了知識(shí)模塊、能力模塊、素養(yǎng)模塊及其對(duì)應(yīng)的實(shí)現(xiàn)途徑，形成了材料工程領(lǐng)域全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)模式（見圖1）。
（一）知識(shí)模塊主要內(nèi)容及實(shí)現(xiàn)途徑
基礎(chǔ)知識(shí)包括外語(yǔ)、數(shù)學(xué)、政治等公共基礎(chǔ)課程，由學(xué)校統(tǒng)一組織開設(shè)。專業(yè)知識(shí)包括材料工程領(lǐng)域應(yīng)掌握的基本專業(yè)理論知識(shí)和應(yīng)用性的技術(shù)方法、研究工具的理論知識(shí)。行業(yè)知識(shí)主要通過外聘行業(yè)專家采用課程、專題講座等形式講授行業(yè)前沿、行業(yè)規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。
在改革實(shí)踐中，學(xué)校遵循“請(qǐng)進(jìn)來(lái)、走出去”的原則，致力于建設(shè)一支專兼職相結(jié)合、校內(nèi)外相結(jié)合、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的師資隊(duì)伍。“請(qǐng)進(jìn)來(lái)”即聘任企業(yè)專家以專兼職形式參與培養(yǎng)管理過程，通過設(shè)立外聘教師的專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，制定相應(yīng)的人事政策等將外聘教師納入學(xué)校師資隊(duì)伍整體建設(shè)規(guī)劃，同時(shí)以制度形式明確外聘教師的責(zé)任權(quán)利，保障外聘師資隊(duì)伍的長(zhǎng)效性、穩(wěn)定性。學(xué)校實(shí)施“青年教師工程素養(yǎng)培訓(xùn)計(jì)劃”，選派校內(nèi)導(dǎo)師深入企業(yè)接受一年工程培訓(xùn)，成立教師發(fā)展中心，加強(qiáng)校內(nèi)教師的培訓(xùn)、規(guī)劃與發(fā)展。
