導(dǎo)語：如何才能寫好一篇高分子材料加工新技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：高分子材料；成型；控制

0 前言

作為一種實(shí)際應(yīng)用效果良好的材料，高分子材料在近期得到了廣泛的應(yīng)用。研究高分子材料成型及控制，能夠更好地提升其實(shí)踐水平，從而有效保證高分子材料的整體效果。本文從概述高分子材料的相關(guān)內(nèi)容著手本課題的研究。

1 概述

現(xiàn)階段我國在高分子合成材料方面取得了很大的進(jìn)步，相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)活動也在不斷發(fā)展壯大，高分子材料成型加工技術(shù)被運(yùn)用與汽車等工業(yè)生產(chǎn)活動之中。高分子合成材料行業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為我國的重要經(jīng)濟(jì)類產(chǎn)業(yè)，是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。由于高分子材料的特性，必須加強(qiáng)對高分子材料的系統(tǒng)性研究，了解高分子材料的成型過程以及控制對策，為高分子材料工業(yè)的發(fā)展提供依據(jù)，是我國科研工作的重要任務(wù)。高分子材料成型加工技術(shù)屬于一門重要的科學(xué)，國內(nèi)外著名的專家學(xué)者都對其予以高度關(guān)注，將與化學(xué)、物理等方面的專業(yè)內(nèi)容融入到高分子材料成型加工技術(shù)中，為研究工作的開展提供科學(xué)依據(jù)。

2 高分子材料的基本成型方法

2.1 擠出成型

高分子材料的基礎(chǔ)成型是通過螺桿旋轉(zhuǎn)加壓的方式，不間斷的將已經(jīng)成型的材料由有機(jī)筒擠出來，擠入到機(jī)頭中去，熔融物料通過機(jī)頭口模成型為與口模形狀相仿的型坯，然后借助相應(yīng)的牽引工具把成型的材料不斷的在模具中提取出來，并對其進(jìn)行冷卻處理，進(jìn)而得到相應(yīng)的形狀。擠出成型是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程，由入料、塑化、成型以及定性等過程，每個環(huán)節(jié)都對高分子材料的成型起到關(guān)鍵性的作用。

2.2 吹塑成型

吹塑就是通過中空吹塑的方式來實(shí)現(xiàn)的，主要是依靠氣體的壓力，來促使處于閉合狀態(tài)的熱熔型胚發(fā)生鼓脹，進(jìn)而形成中空制品的技術(shù)過程。吹塑成型是高分子材料成型的另一種主要方式，具有發(fā)展快、效率高的特點(diǎn)。吹塑成型的主要加工模式是擠出、注塑和拉伸，是目前常用的三種吹塑方法。

2.3 注塑成型

一般情況下，我國高分子材料加工行業(yè)普遍采用的成型方法是注塑成型，其面對的生產(chǎn)對象大都是空間感強(qiáng)、立體式的材料形狀，在塑料生產(chǎn)方面具有諸多的優(yōu)勢，受到了企業(yè)的廣泛關(guān)注和應(yīng)用。注塑成型方式應(yīng)用的范圍相對較廣，成型操作所需時(shí)間短、多樣的花色、生產(chǎn)效率高等等優(yōu)點(diǎn)，是高分子材料成型最具實(shí)用性的方法。

3 現(xiàn)階段高分子材料成型技術(shù)的優(yōu)化與創(chuàng)新分析

3.1 聚合物動態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備

現(xiàn)階段，通過對國內(nèi)外高分子材料成型技術(shù)的研究，大都采用反應(yīng)加工設(shè)備來開展工作，但是，該反應(yīng)加工設(shè)備的原理是在原有的混合、混煉設(shè)備上進(jìn)行完善與優(yōu)化所生產(chǎn)的產(chǎn)品，其還存在多方面的問題，處于不成熟階段，傳熱、混煉過程等都是其中的典型問題。另一方面，設(shè)備引進(jìn)和使用投資大、能耗高，噪音污染嚴(yán)重、密封困難。

利用聚合物動態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備來創(chuàng)新與優(yōu)化高分子材料成型加工工作，相較于傳統(tǒng)的技術(shù)有了很大的進(jìn)步，加工原理以及設(shè)備的組成都有所不同。此種技術(shù)的應(yīng)用，其核心內(nèi)容是將電磁場條件下的機(jī)械振動廠投入到高分子材料的機(jī)頭擠出操作中，能夠?qū)崿F(xiàn)對化學(xué)反應(yīng)、生成物的聚合結(jié)構(gòu)、制品的各項(xiàng)變化等的控制，起到了良好的應(yīng)用效果。

3.2 新材料制備新技術(shù)

信息與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，為了優(yōu)化和升級高分子材料成型加工技術(shù)，可將信息存儲光盤應(yīng)用到加工技術(shù)中，利用盤基來直接實(shí)現(xiàn)反應(yīng)成型技術(shù)的構(gòu)建，整個成型技術(shù)形成動態(tài)式、鏈條式的操作流程，樹脂的生產(chǎn)與加工、儲備與運(yùn)送，再到盤基的成型，探索出酯交換的鏈條式生產(chǎn)與加工技術(shù)，能有效控制能源的使用率、提高成品的質(zhì)量。

新材料制備新技術(shù)的出現(xiàn)，為高分子材料加工行業(yè)的發(fā)展提供了發(fā)展契機(jī)，動態(tài)全硫化制備技術(shù)也是其中的代表，是我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的重要體現(xiàn)，新技術(shù)的應(yīng)用與振動力場具有密切的聯(lián)系，可以更為直觀有效的控制硫化的整個過程，能很好的應(yīng)對硫化過程中所遇到與相態(tài)有關(guān)的反轉(zhuǎn)類問題。針對此項(xiàng)技術(shù)，科學(xué)家應(yīng)致力于研究與技術(shù)相匹配的更具全面化的設(shè)備，為我國高分子材料加工水平提供技術(shù)支撐。

4 高分子材料在成型過程中的控制

近年來，我國由于綜合國力的提升，在科學(xué)領(lǐng)域取得了一項(xiàng)又一項(xiàng)矚目的成績，其中高分子材料在成型過程中的控制是研究的主要課題之一。高分子材料在一定條件下極易發(fā)生結(jié)構(gòu)上變化，溫度、外力等都是影響高分子材料所形成的聚合物的結(jié)構(gòu)與形態(tài)，同時(shí)在外部條件的影響下，高分子材料還會發(fā)生聚集形態(tài)上的變化，一系列的問題都是現(xiàn)階段科學(xué)家研究的主要問題。通過不斷的研究，科學(xué)家得出了一系列的成果，實(shí)現(xiàn)對新型高分子材料的開發(fā)，形成了多元化的高分子材料群體，并投入實(shí)際的應(yīng)用之中，促進(jìn)了高分子材料工業(yè)的發(fā)展。通過研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，大部分聚合物多相體系存在不相溶的現(xiàn)象，制約著成型過程中的控制工作，為了改善此類情況，可以適當(dāng)?shù)娜谌氲谌M分。在聚合物生產(chǎn)與加工的過程中，所研制出的產(chǎn)品會處于溫度不穩(wěn)定的環(huán)境中，由于制品極易受到溫度的影響而發(fā)生形態(tài)和結(jié)構(gòu)上的變化，進(jìn)而影響其性能，應(yīng)加強(qiáng)對制品溫度的控制。由于制品的溫度會隨著時(shí)間推移為發(fā)生動態(tài)上的變化，可見，了解在非等溫場條件下，聚合物、共混物制品溫度與時(shí)間的變化關(guān)系是非常關(guān)鍵的，并對變化的規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，可為成型過程中的形態(tài)結(jié)構(gòu)控制提供依據(jù)。

5 結(jié)語

本文以高分子材料成型方法和控制進(jìn)行了具體性的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，高分子材料的多項(xiàng)優(yōu)勢決定了其在實(shí)踐中的應(yīng)用地位，有關(guān)人員應(yīng)該從其客觀實(shí)際需求出發(fā)，充分利用自身有利條件，研究制定最為符合實(shí)際的成型及控制實(shí)施方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊帆.淺析高分子材料成型加工技術(shù)[J].應(yīng)用科學(xué)，2011（08）：66-68.

篇2

【摘要】構(gòu)建適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整要求的現(xiàn)代職業(yè)教育體系，必須探討“中高本銜接”高級技術(shù)型人才培養(yǎng)模式。本文以高分子專業(yè)（廣東省中高銜接的試點(diǎn)專業(yè)）為例，探討 “3+2”中高職教育“寬口徑銜接”的人才培養(yǎng)模式，及高職本科“對口銜接”的人才培養(yǎng)模式，為滿足區(qū)域產(chǎn)業(yè)需求，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級培養(yǎng)高級技術(shù)型專業(yè)人才。

【關(guān)鍵詞】 中高職“寬口徑銜接”模式、高職本科“對口銜接”模式、高分子專業(yè)

【中圖分類號】G640 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】

[作者簡介]吳麗旋（1965- ），女，廣東人惠州人，廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，副教授，碩士，研究方向?yàn)楦叻肿硬牧霞庸ぜ夹g(shù)和職業(yè)教育；王玫瑰（1965- ），女，廣東省汕頭人，廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院副院長，教授，碩士，研究方向?yàn)楦叻肿硬牧霞庸ぜ夹g(shù)和職業(yè)教育

[課題項(xiàng)目]本文系廣東省高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目“高職教育高分子材料加工技術(shù)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與課程標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)與實(shí)踐研究”的階段性研究成果。（課題編號：gzzd2011016，課題主持人：王玫瑰）

中圖分類號： G712， 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

一、 中高職、本科教育銜接的現(xiàn)狀分析

（一）廣東省中高職招生方面銜接現(xiàn)狀

到2009 年底，廣東省中職畢業(yè)生升學(xué)的途徑主要有兩條：一是3+X 考試，與高考相似，為中職畢業(yè)生專門設(shè)置。1995年由廣東省統(tǒng)一組織單獨(dú)命題考試， 實(shí)行“3+1” 考試模式，“3” 為語文、數(shù)學(xué)、英語三科， “1” 為專業(yè)技能課程。從1998開始，普通高等院校高職班面向中等職業(yè)學(xué)校的招生考試由原來的“3+1” 改為“3+證書”[1] “證書” 為廣東省職業(yè)技能證書。 二是成人高考，這是中職畢業(yè)生主要選擇的升學(xué)方式。

從2010年開始廣東省實(shí)施“3+2”中高職教育，到2012年，有32所高職院校與149所中職學(xué)校對接， 開展對口自主招生三二分段中高職銜接培養(yǎng)技能型人才招生試點(diǎn)工作[2]。廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院高分子專業(yè)作為2012年試點(diǎn)專業(yè)，面向廣東省石油化工職業(yè)技術(shù)學(xué)校化工大類專業(yè)的中職畢業(yè)生，實(shí)行自主招生三二分段“寬口徑”專業(yè)銜接。

（二）中高職專業(yè)設(shè)置方面的銜接現(xiàn)狀

廣東省中等職業(yè)學(xué)校專業(yè)設(shè)置多為文科、計(jì)算機(jī)、汽車等辦學(xué)要求沒那么高的專業(yè)，沒有圍繞產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和人才需求的變化設(shè)置專業(yè)，已不能滿足廣東省經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展對各級各類人才的需求，實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育更好地服務(wù)地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。廣東省是塑料大省，產(chǎn)值位居全國第一，從業(yè)人員超過50萬主要以農(nóng)民工為主體。由于高分子專業(yè)涉及面廣，專業(yè)知識有一定的深度，本科院校開設(shè)較多；廣東地區(qū)有四所高職院校開設(shè)了高分子材料加工相關(guān)專業(yè)；而廣東省中職學(xué)校沒有高分子專業(yè)，不能適應(yīng)塑料產(chǎn)業(yè)升級的需要。

（三）高職、本科專業(yè)設(shè)置方面的銜接現(xiàn)狀

雖然廣東省有27 所高職和100 所中職的10個專業(yè)大類參與中高銜接三二分段一體化人才培養(yǎng)模式改革試點(diǎn)，但是目前還沒有進(jìn)行高職、本科一體化人才培養(yǎng)模式；雖然本科院校有設(shè)置高分子專業(yè)，但是以“學(xué)術(shù)目的為主”的學(xué)科型的本科。2011年第二次修訂的《國際教育標(biāo)準(zhǔn)分類法》將高等教育分為兩個階段，第一階段序數(shù)為5，相當(dāng)于?？?、本科和碩士生教育；第二階段序數(shù)為6，相當(dāng)于博士生教育。第一階段又分為理論型5A和實(shí)用型、技術(shù)型5B。其中5A又分為5A1和5A2，前者按學(xué)科分設(shè)專業(yè)，后者按行業(yè)分設(shè)專業(yè)[3]，見圖1。

第三級教育（中學(xué)后教育）

圖1 國際教育標(biāo)準(zhǔn)分類法

參照該分類框架，我國大部分研究者將5A和5B分別對應(yīng)普通高等教育和高等職業(yè)教育。一般而言，5A1系列的高校在我國被認(rèn)為包括“985”大學(xué)、部分“211”大學(xué)， 5A2則包括一部分“211”大學(xué)以及大量地方本科大學(xué)，人才規(guī)格由高到低有碩士、本科和?？疲?B則是指高職高專院校，也包括碩士、本科、專科層次院校，但目前我國只有?？茖哟卧盒?。在我國，研究者和普通大眾通常以人才培養(yǎng)目標(biāo)和課程內(nèi)容為標(biāo)準(zhǔn)來區(qū)分三類高校：5A1高校培養(yǎng)學(xué)術(shù)型人才，教學(xué)內(nèi)容一般以純理論知識為主；5A2高校培養(yǎng)技術(shù)型人才，教學(xué)內(nèi)容包括理論知識和實(shí)踐知識，教學(xué)注重理論與實(shí)踐的相互轉(zhuǎn)化；5B高校則培養(yǎng)技能型人才，教學(xué)內(nèi)容包括理論知識和實(shí)踐知識，但偏重實(shí)踐性技能。毫無疑問，5A1與5B的人才類型界限比較明確，5A2與5B的界限則不太明顯，但基于我國地方大學(xué)培養(yǎng)的主要是本科層次人才，而高職高專院校培養(yǎng)的主要是?？茖哟稳瞬?。在普通高等教育系統(tǒng)，很多高校都是按學(xué)術(shù)型人才模式進(jìn)行培養(yǎng)，即便是本應(yīng)定位培養(yǎng)技術(shù)型人才的5A2類高校也都有意無意地按學(xué)術(shù)型人才方向去辦學(xué)，導(dǎo)致學(xué)術(shù)型人才過剩而技術(shù)型人才匱乏，高校人才培養(yǎng)與市場需求間極不匹配。

二、 中高職教育“寬口徑”銜接及高職本科“對口銜接”的必要性（一）能夠滿足區(qū)域產(chǎn)業(yè)需求，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級

隨著廣東省“三促進(jìn)一保持以及產(chǎn)業(yè)和勞動力雙轉(zhuǎn)移戰(zhàn)略的實(shí)施，對人才結(jié)構(gòu)和素質(zhì)也產(chǎn)生了新的需求。與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展聯(lián)系密切的廣東職業(yè)教育迎來前所未有的機(jī)遇和考驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)中高本教育的有效銜接成為一個亟待解決的問題。國家推進(jìn)中高等職業(yè)教育管理體制改革的國家的利好政策推動了中高職的銜接，在政策支持下，廣東省職業(yè)教育得到快速發(fā)展，中高職銜接也幾經(jīng)波折并逐漸優(yōu)化。廣東省是塑料大省，從業(yè)人員超過50萬主要以農(nóng)民工為主體，初、中級層次人員嚴(yán)重缺失，亟需進(jìn)一步提升從業(yè)人員技能水平，由于高分子專業(yè)涉及面廣，專業(yè)知識有一定的深度，本科院校開設(shè)較多；廣東地區(qū)有四所高職院校開設(shè)了高分子材料加工相關(guān)專業(yè)；而廣東省中職學(xué)校沒有高分子專業(yè)，所以，與廣東省石油化工職業(yè)技術(shù)學(xué)校化工類專業(yè)“3+2”合作，通過中職學(xué)校招生，實(shí)行“寬口徑”專業(yè)銜接。

高分子材料加工技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)是廣東省支柱產(chǎn)業(yè)，廣東省“十二五”優(yōu)先發(fā)展產(chǎn)業(yè)LED、新材料技術(shù)、航空航天、新能源汽車、生物制藥等產(chǎn)業(yè)與高分子材料加工相關(guān)，又由于高分子加工專業(yè)涵蓋了化工、機(jī)電、控制及高分子材料等相關(guān)專業(yè)知識，具有一定的寬泛性和專精要求，培養(yǎng)目標(biāo)的定位要隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不斷更新。從廣東省的人才培養(yǎng)來看，開設(shè)有高分子相關(guān)專業(yè)的本科院校偏重于科研，實(shí)訓(xùn)時(shí)間及條件嚴(yán)重不足，對加工生產(chǎn)線缺乏總體認(rèn)識；而高職院校由于學(xué)制短了一年，在基礎(chǔ)理論方面和思維提升鍛煉方面存在不足，工作中自主創(chuàng)新能力和自我提升空間不足。因此，目前的教育培養(yǎng)的人才出現(xiàn)了“本科的學(xué)生深入不下去，高職學(xué)生提升不上來”的尷尬局面，使技術(shù)型人才匱乏；教育發(fā)展的規(guī)律及生產(chǎn)力發(fā)展都要求雙方改革目前的人才培養(yǎng)模式，實(shí)施資源互補(bǔ)，專業(yè)“對口銜接”協(xié)同培養(yǎng)新型高級技術(shù)型人才。

（二）發(fā)揮中高本教育資源效益，構(gòu)建廣東特色現(xiàn)代職業(yè)教育體系

廣東省2012 年度教育工作會議提出，今年廣東將進(jìn)一步構(gòu)建適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整要求，中高等職業(yè)教育縱向銜接、職業(yè)學(xué)歷教育和職業(yè)培訓(xùn)橫向貫通的現(xiàn)代職業(yè)教育體系。中高打通以后，從職業(yè)教育整體發(fā)展的角度出發(fā)，以國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，構(gòu)建專業(yè)課程新體系，實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程內(nèi)容和職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對接。面向廣東省石油化工職業(yè)技術(shù)學(xué)校等中職學(xué)?；ご箢惖闹新毊厴I(yè)生，實(shí)行自主招生三二分段試點(diǎn)，打通中職學(xué)生繼續(xù)深造的通道，探索中高銜接培養(yǎng)應(yīng)用型人才新路子，構(gòu)建廣東特色現(xiàn)代職業(yè)教育體系，增強(qiáng)職業(yè)教育吸引力和實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育優(yōu)秀人才梯隊(duì)建設(shè)。

本科院校具有雄厚的學(xué)科優(yōu)勢及師資等資源，高職院院校具有豐富的校企合作等資源。根據(jù)國家、省教育規(guī)劃改革文件精神，選擇石油化工特色院校廣東石油化工學(xué)院的高分子材料與工程專業(yè)合作，協(xié)同培養(yǎng)高分子材料與工程專業(yè)高級技術(shù)型人才，既符合教育改革的大方向要求，在獲得政策支持的基礎(chǔ)上也充分發(fā)揮了兩種類型院校的資源優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)資源共享，為打造新型辦學(xué)模式、最終實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)高質(zhì)量的高級技術(shù)型人才的目標(biāo)提供有效途徑與措施。探索高職、應(yīng)用本科對口銜接，培養(yǎng)高級技術(shù)型人才新路子，構(gòu)建廣東特色現(xiàn)代職業(yè)教育體系，增強(qiáng)職業(yè)教育吸引力和實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育優(yōu)秀人才梯隊(duì)建設(shè)。

三、 中高職教育“寬口徑”銜接及高職本科“對口銜接”的可行性

1.國家推進(jìn)中高等職業(yè)教育管理體制改革為“中高本”銜接提供了契機(jī)

2011年教育部出臺了《關(guān)于推進(jìn)中等和高等職業(yè)教育協(xié)調(diào)發(fā)展的指導(dǎo)意見》政策推動了中高職的銜接，廣東省教育廳以“通知”或者“意見”的形式，也出臺了一系列中高銜接執(zhí)行條例；2012年廣東省出臺《廣東省人民政府辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)省教育廳關(guān)于以協(xié)同創(chuàng)新為引領(lǐng)全面提高我省高等教育質(zhì)量若干意見的通知》（粵府辦[2012]103號）文件，要求優(yōu)化高等教育結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展應(yīng)用型本科教育和高職高專教育。在政策支持下，廣東省職業(yè)教育得到快速發(fā)展，廣東中高職銜接漸成體系；高職院校也開始與應(yīng)用型本科合作，專業(yè)對口銜接，協(xié)同培養(yǎng)高級技術(shù)型人才，充分發(fā)揮了兩種類型院校的資源優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)資源共享，打造新型辦學(xué)模式。

2.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和人才需求的變化對“中高本銜接”提出了要求

廣東省是塑料大省， 截止2009年，廣東省規(guī)模以上企業(yè)3796家，中小企業(yè)星羅棋布，從業(yè)人員超過50萬，年產(chǎn)值2372億元，產(chǎn)值位居全國第一；廣東同時(shí)也是高分子材料加工新技術(shù)發(fā)源地。塑料企業(yè)行業(yè)調(diào)研表明，高分子行業(yè)的從業(yè)人員涵蓋了初級、中級、高級等幾個層次，初、中級層次人員嚴(yán)重缺失，主要以農(nóng)民工為主體，亟需進(jìn)一步提升從業(yè)人員技能水平。另外，另外，教育部的數(shù)據(jù)顯示，1997年～2005年，小學(xué)一年級新生入學(xué)人數(shù)持續(xù)九年走低，已從2574萬人降低到1694萬人，此后四年，該數(shù)據(jù)保持在1700萬人左右。高中畢業(yè)生的生源逐漸減少，未來高職的主要生源是中職生，中高職如何銜接，研究相應(yīng)的人才培養(yǎng)方案日顯迫切。

“十二五”時(shí)期是廣東省全面建設(shè)更高水平小康社會，向基本實(shí)現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化目標(biāo)邁進(jìn)的關(guān)鍵時(shí)期，是深入實(shí)施《珠江三角洲地區(qū)改革發(fā)展規(guī)劃綱要（2008-2020年）》，加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的攻堅(jiān)時(shí)期。高分子材料加工技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)是廣東省支柱產(chǎn)業(yè)，廣東省“十二五”優(yōu)先發(fā)展產(chǎn)業(yè)LED、新材料技術(shù)、航空航天、新能源汽車、生物制藥等產(chǎn)業(yè)與高分子材料加工相關(guān)，又由于高分子加工專業(yè)涵蓋了化工、機(jī)電、控制及高分子材料等相關(guān)專業(yè)知識，具有一定的寬泛性和專精要求，培養(yǎng)目標(biāo)的定位要隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不斷更新，這要求高校提供大批本科層次的高級技術(shù)型人才，因此，通過開展應(yīng)用型本科院校和高職院校協(xié)同培養(yǎng)的改革，形成四年的高級技術(shù)型人才培養(yǎng)，滿足廣東省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和人才需求的變化。

3.國家示范性重點(diǎn)專業(yè)為“中高本銜接”提供了保障

高分子材料加工技術(shù)專業(yè)始創(chuàng)于1960年，辦學(xué)歷史長，基礎(chǔ)扎實(shí)，是國家示范性建設(shè)重點(diǎn)專業(yè)，通過幾年的努力，形成了一支結(jié)構(gòu)合理、業(yè)務(wù)水平高、勤奮務(wù)實(shí)，勇于創(chuàng)新的專兼并舉的教師隊(duì)伍；建立了以小型生產(chǎn)為依托，融教學(xué)、生產(chǎn)、研究、技能培訓(xùn)和職業(yè)技能鑒定功能“五位一體”的綜合化實(shí)訓(xùn)基地，這些教育資源為“中高本銜接”提供有力保障。

4.職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施為“中高本”課程銜接提供了依據(jù)

中高本教育銜接模式的核心是課程體系一體化，而中高本一體化課程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是根據(jù)產(chǎn)業(yè)行業(yè)的需求，認(rèn)真分析職業(yè)崗位的要求，按照企業(yè)職業(yè)分類和職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)研究技術(shù)型人才由初級到高級的職業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn)和層次結(jié)構(gòu)，構(gòu)建中職、高職、本科院校整體育人的職業(yè)教育人才培養(yǎng)體系，明確區(qū)分中、高職、本科培養(yǎng)技術(shù)人才的目標(biāo)差異。[4]由中國輕工業(yè)聯(lián)合會牽頭，聯(lián)合多家高職院校、相關(guān)企業(yè)，制訂的《塑料制品配料工》、《塑料成型制作工》國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，已上報(bào)勞動部審批，每個工種均分為初級、中級、高級、技師4個等級，為合理構(gòu)建中高本專業(yè)課程標(biāo)準(zhǔn)提供了依據(jù)。

四、 中高職教育“寬口徑”銜接人才培養(yǎng)模式的實(shí)踐

（一）中高職“寬口徑”專業(yè)銜接

根據(jù)“3+2”中高職教育銜接模式的一體原則，無論中職教育，還是高職教育，都是為區(qū)域經(jīng)濟(jì)或者行業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)高技能型人才，兩所院校的培養(yǎng)目標(biāo)、課程改革與設(shè)置要一體化。專業(yè)是中高職銜接的必要條件，只有中高職專業(yè)建設(shè)規(guī)范化，才能促進(jìn)中高職課程的有效銜接[5]。本案例，選擇廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院高分子專業(yè)與廣東省石油化工學(xué)校化學(xué)工藝專業(yè)、石油化工專業(yè)進(jìn)行三二分段“寬口徑”銜接，以期達(dá)到優(yōu)化中職學(xué)校布局和專業(yè)結(jié)構(gòu)，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展加力。

（二）“3+2”分段人才培養(yǎng)模式的銜接

人才培養(yǎng)模式的有效合理銜接，是中高等職業(yè)教育銜接的源頭，也是確定課程內(nèi)容的基礎(chǔ)。根據(jù)高分子專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會、相關(guān)院校的代表到我校參加《材料類專業(yè)中高銜接專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與課程標(biāo)準(zhǔn)研討會》的研討意見，再結(jié)合與中職學(xué)?；ご箢悓I(yè)寬口徑銜接的特點(diǎn)，高分子專業(yè)三二分段五年制的人才培養(yǎng)模式按2+0.5+0.5+1.5+0.5形式進(jìn)行，具體見圖1：

圖1高分子專業(yè)三二分段五年制的人才培養(yǎng)模式

中職學(xué)校公共基礎(chǔ)課、職業(yè)基礎(chǔ)課一般安排在第一至第三學(xué)期完成，職業(yè)技術(shù)課與專業(yè)綜合實(shí)踐課一般安排在第三至第四學(xué)期完成，銜接課程安排在第五學(xué)期，第六學(xué)期頂崗實(shí)習(xí)。高職學(xué)校公共基礎(chǔ)課、職業(yè)基礎(chǔ)課一般安排在第七學(xué)期完成，職業(yè)技術(shù)課與專業(yè)綜合實(shí)踐課一般安排在第八至第期完成，頂崗實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)安排在第十學(xué)期進(jìn)行。

五、 高職、本科教育“對口”專業(yè)銜接人才培養(yǎng)模式的實(shí)踐

圍繞廣東經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、社會發(fā)展需求以及雙方辦學(xué)現(xiàn)狀等方面，廣東石油化工學(xué)院和廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院開展了一系列的調(diào)研和論證。廣東石油化工學(xué)院現(xiàn)有的“高分子材料與工程”和廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)有的“高分子材料加工技術(shù)專業(yè)”具有較強(qiáng)的辦學(xué)實(shí)力和良好的發(fā)展前景，其專業(yè)群建設(shè)基礎(chǔ)扎實(shí)，并可依托雙方的校外實(shí)訓(xùn)基地、廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)有的省級工程中心（廣東高校高分子材料加工工程技術(shù)開發(fā)中心）開展高級技術(shù)技能型人才培養(yǎng)采用“2+1+1”的“對口銜接”協(xié)同培養(yǎng)模式，即：第1～4學(xué)期在廣東石油化工學(xué)院就讀，主要由廣東石油化工學(xué)院教師承擔(dān)教學(xué)任務(wù)；第5～6學(xué)期在廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院就讀，主要由廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師承擔(dān)教學(xué)任務(wù)；第7～8學(xué)期在企業(yè)進(jìn)行頂崗學(xué)習(xí)，由廣東石油化工學(xué)院教師、廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師以及企業(yè)兼職教師共同承擔(dān)教學(xué)任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

（1）謝文靜. 廣東省高職院校達(dá)標(biāo)性考試加開放式招生模式的思考. 高教探索，2008 （4）

（2）賴紅英， 廣東中高職銜接試點(diǎn)再擴(kuò)大， 中國教育報(bào)， 2012-5-15.

（3）方澤強(qiáng)，分類視角下高職本科與應(yīng)用型本科探略，職業(yè)技術(shù)教育，2012（13）

（4）呂江毅，劉敏杰，“3+2”中高職教育銜接模式研究，教育與職業(yè)，2012（11）

篇3

關(guān)鍵詞：高分子材料,；材料成型； 控制技術(shù)

中圖分類號： TB324文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

前言

隨著現(xiàn)代社會科技水平的提高和科技工作者的努力，高分子材料成型技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，在現(xiàn)代化的工業(yè)建設(shè)中起著越來越重要的作用。下面通過簡要敘述高分子材料成型的基本原理、高分子材料成型過程中的控制。探析高分子材料成型及其控制技術(shù)。

1.高分子材料成型的基本原理及問題

通常，在傳統(tǒng)的高分子工業(yè)生產(chǎn)中,高分子材料的制備和加工成型是兩個截然不同的工藝過程。制備過程主要是化學(xué)過程：單體、催化劑及其他助劑通過反應(yīng)堆或其他合成反應(yīng)器生成聚合物。聚合反應(yīng)往往需要幾小時(shí)甚至數(shù)十小時(shí), 部分聚合反應(yīng)還需要在高溫、高壓或真空等條件下進(jìn)行。聚合反應(yīng)結(jié)束后再分離、提純、脫揮和造粒等后處理工序。制備過程流程長、能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重,增加了制造成本。合成的聚合物再通過加工成型,得到制品。一般采用擠塑、注塑、吹塑或壓延等成型工藝,設(shè)備投資大。此外,加工過程中,聚合物需要再次熔融,增加了能耗。高分子材料反應(yīng)加工是將高分子材料的合成和加工成型融為一體,賦予傳統(tǒng)的加工設(shè)備(如螺桿擠出機(jī)等)以合成反應(yīng)器的功能。單體、催化劑及其他助劑或需要進(jìn)行化學(xué)改性的聚合物由擠出機(jī)的加料口加入,在擠出機(jī)中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)形成聚合物或經(jīng)化學(xué)改性的新型聚合物。同時(shí),通過在擠出機(jī)頭安裝適當(dāng)?shù)目谀?直接得到相應(yīng)的制品。反應(yīng)加工具有應(yīng)周期短(只需幾分到十幾分鐘)、生產(chǎn)連續(xù)、無需進(jìn)行復(fù)雜的分離提純和溶劑回收等后處理過程、節(jié)約能源和資源、環(huán)境污染小等諸多優(yōu)點(diǎn)。

高分子材料的性能不僅依賴于大分子的化學(xué)和鏈結(jié)構(gòu),而且在很大程度上依賴于材料的形態(tài)。聚合物形態(tài)主要包括結(jié)晶、取向等, 多相聚合物還包括相形態(tài)( 如球、片、棒、纖維及共連續(xù)相等) 。聚合物制品形態(tài)主要是在加工過程中復(fù)雜的溫度場與外力場作用下原位形成的。

高分子反應(yīng)加工分為兩個部分：反應(yīng)擠出和反應(yīng)注射成型。目前國內(nèi)外研究與開發(fā)的熱點(diǎn)集中在反應(yīng)擠出領(lǐng)域。高分子材料的反應(yīng)擠出通常包括兩個方面：一是將反應(yīng)單體、對話及核反應(yīng)助劑直接引入螺桿擠出機(jī),在連續(xù)擠出的過程中發(fā)生聚合反應(yīng),生成聚合物；二是將一種或數(shù)種聚合物引入螺桿擠出機(jī), 并在擠出機(jī)的適當(dāng)部位加入反應(yīng)單體、催化劑或反應(yīng)助劑, 在連續(xù)擠出的過程中,使單體發(fā)生均聚或與聚合物共聚,或使聚合物間發(fā)生偶聯(lián)、接枝、酯交換等反應(yīng), 對聚合物進(jìn)行化學(xué)改性或形成新的聚合物。反應(yīng)加工過程中涉及的化學(xué)反應(yīng)有自由基引發(fā)聚合、負(fù)( 或正) 離子引發(fā)聚合、縮聚、加聚等多種反應(yīng)類型, 與傳統(tǒng)反應(yīng)需數(shù)小時(shí)或十幾小時(shí)相比,其反應(yīng)時(shí)間往往只有幾分鐘或幾十分鐘。

高分子材料的合成和制備一般是由幾個化工單元操作組成的,高分子反應(yīng)加工把多個單元操作熔為一體,有關(guān)能量的傳遞和平衡,物料的輸運(yùn)和平衡問題,與一般單個化工單元操作截然不同。由于反應(yīng)加工過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)(聚合)多為放熱反應(yīng),傳統(tǒng)聚合過程是利用溶劑和緩慢反應(yīng)解決傳熱與傳質(zhì)問題的,而在聚合反應(yīng)加工過程中,物料的溫度在數(shù)分鐘內(nèi)將達(dá)到 400-800℃,若不將反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱及時(shí)的脫除,物料將發(fā)生降解和炭化。傳統(tǒng)的加工過程是通過設(shè)備給聚合物加熱,而聚合反應(yīng)加工中是需要快速將聚合生成的熱量通過設(shè)備移去,因此,必須從化學(xué)工程和工程熱物理學(xué)兩個方面開展相應(yīng)的基礎(chǔ)研究。

高分子材料的物理機(jī)械性能、熱性能、加工性能等均取決于其化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和凝聚態(tài)的形態(tài)結(jié)構(gòu),而高分子材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)則與加工工藝有著密切的關(guān)系。

流變學(xué)是研究物體流動和變形的科學(xué),高分子材料流變學(xué)是其成型加工成制備的理論基礎(chǔ)。伴隨化學(xué)反應(yīng)的高分子材料的流變性質(zhì)則有其自身的規(guī)律和特點(diǎn)。因此, 研究反應(yīng)加工過程中的化學(xué)流變學(xué)問題將為反應(yīng)加工過程的正常進(jìn)行和反應(yīng)產(chǎn)物加工成制品提供重要的理論基礎(chǔ)。

2高分子材料成型過程中的控制

一般說來，在六七十年代主要重視的是單一聚合物在通常加工過程中的形態(tài)；到了七八十 年代以通常聚合物共混物相形態(tài)形成規(guī)律以及單一聚合物在特殊加工條件下形態(tài)成為主要研究對象；九十 年代以來,主要從控制聚合物形態(tài)規(guī)律出發(fā), 研究新型聚合物、新型加工過程中聚合物形態(tài)形成、發(fā)展及調(diào)控, 通過新型形態(tài)及特殊形態(tài)的形成,獲得性能獨(dú)特的單一或多相高分分子材料。

我國是自 20 世紀(jì) 80 年代以來,對聚合物及其共混物在加工中形態(tài)發(fā)展和控制給予了高度重視。方向上大體是與國際同步的。近年來,我們國家主要研究內(nèi)容涉及高分子材料加工過程中形態(tài)控制的科學(xué)問題,包括高分子在復(fù)雜溫度、外力等各種外場作用下聚合物形態(tài)結(jié)構(gòu)演化、形成規(guī)律以及在溫度、壓力等各種極端狀態(tài)下高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。在已取得的理論成果知道下,開發(fā)了多種新型高分子材料,有的產(chǎn)生了良好經(jīng)濟(jì)效益。多數(shù)聚合物多相體系不相溶,給共混物加工中形態(tài)控制和穩(wěn)定帶來困難。通常是加入第三組分改善體系的相容性。聚合物加工中制品處于非等溫場中,制品溫度對其形態(tài)及性能有很大影響。但在通常聚合物加工中制品溫度控制非常盲目,原因是很難知道不同制品位置溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系。關(guān)鍵是要弄清楚聚合物及其共混物在非等溫場作用下制品溫度隨時(shí)間變化關(guān)系。研究微纖對基體聚合物結(jié)晶形態(tài)、結(jié)構(gòu)的影響,發(fā)現(xiàn)不僅拉伸流動行式成核和纖維成核,而且發(fā)現(xiàn)纖維在拉伸流動場作用下輔助成核。將導(dǎo)電離子組裝到微纖中, 使微纖在體系中形成導(dǎo)電三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而顯著降低體系的導(dǎo)電逾滲值和獨(dú)特的 PTC(電阻正溫度效應(yīng))和 NTC(電阻負(fù)溫度效應(yīng))效應(yīng)。

高分子材料的形態(tài)與物理力學(xué)性能之間有密不可分的關(guān)系,這是高分子材料研究中的一個永恒課題。與其他材料相比, 高分子材料的形態(tài)表現(xiàn)出特有的復(fù)雜性：高分子鏈有復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、共聚構(gòu)型和剛?cè)嵝?可以通過現(xiàn)有的合成方法進(jìn)行分子設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)調(diào)整；高分子長鏈結(jié)構(gòu)使得其熔體有粘彈性；高分子的馳豫時(shí)間很寬,并在很小的應(yīng)變作用下出現(xiàn)強(qiáng)烈的非線。

3高分子材料的發(fā)展趨勢

高分子材料的高性能化：現(xiàn)有的高分子材料雖已有很高的強(qiáng)度和韌性,某些品種甚至超過鋼鐵,但從理論上推算,還有很大的潛力。另外,為了各方面的應(yīng)用, 進(jìn)一步提高耐高溫、耐磨、耐老化等方面的性能是高分子材料發(fā)展的重要方向。改善加工成形工藝、共混、復(fù)合等方法, 是提高性能的主要途徑。

高分子材料的功能化：高功能化主要是指具有特定作用能力的高分子材料。這種特定作用能力, 即“特定功能”是由于高分子上的基團(tuán)或分子結(jié)構(gòu)或兩者共同作用的結(jié)果。這類高分子材料又稱為功能高分子。例如, 高吸水性材料、光致抗蝕材料、高分子分離膜、高分子催化劑等,都是功能化方面的研究方向。

高分子材科的生物化：生物化是高分子材料發(fā)展最快的一個方向。各種醫(yī)用高分子就屬于這一范疇。有人認(rèn)為,除人腦僅 1.5kg 重的大腦外,其他一切器官均可用高分子材料代替。此外, 生命的基礎(chǔ),細(xì)胞、蛋白質(zhì)、胰島素等也均屬于高分子。生物化于是成為高分子科學(xué)的一個最主要發(fā)展方向。如合成或模擬天然高分子,使之具有類似的生物活性,代替天然的組織或器官。

結(jié)束語

綜上所述，在科技日益進(jìn)步的今天，我國必須走具有中國特色的發(fā)展高分子材料成型加工技術(shù)與裝備的道路，把握技術(shù)前沿，培育自主知識產(chǎn)權(quán)。促進(jìn)科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)界的結(jié)合，加快成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的進(jìn)程，加快我國高分子材料成型加工高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是必由之路。

參考文獻(xiàn)：

[1] 高分子材料的發(fā)展方向.國家自然科學(xué)基金委員會.高分子材料科學(xué).科學(xué)出版社，1994.

[2] 史玉升,李遠(yuǎn)才,楊勁松.高分子材料成型工藝[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

篇4

［關(guān)鍵詞］高等職業(yè)教育 區(qū)域經(jīng)濟(jì) 湖南科技職院

［中圖分類號］G710 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A ［文章編號］1009－5349（2012）06－0184－02

引言

與經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展聯(lián)系最為緊密的高職教育，應(yīng)該發(fā)揮自身優(yōu)勢和特色為振興區(qū)域經(jīng)濟(jì)服務(wù)。湖南高職院校作為湖南高等教育的重要組成部分，只有主動參與市場競爭，培養(yǎng)和提升自身的核心競爭力，才能獲得生存和發(fā)展的主動權(quán)，才能彰顯其市場競爭能力。本文以區(qū)域經(jīng)濟(jì)下的高等職業(yè)教育發(fā)展為研究對象，選取湖南科技職業(yè)學(xué)院的具體建設(shè)為例，研究高等職業(yè)教育應(yīng)如何建設(shè)自身以與區(qū)域經(jīng)濟(jì)形成良性互動。

一、高等職業(yè)教育與區(qū)域經(jīng)濟(jì)的相互關(guān)系

（一）區(qū)域經(jīng)濟(jì)影響高等職業(yè)教育的發(fā)展

高等職業(yè)教育的辦學(xué)規(guī)模、發(fā)展速度、辦學(xué)質(zhì)量無不受到區(qū)域經(jīng)濟(jì)的制約，其發(fā)展在很大程度上取決于社會經(jīng)濟(jì)所提供的剩余產(chǎn)品、自由勞動力及其勞動崗位。高等職業(yè)教育的硬軟設(shè)施都要依靠社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展自身的需求。在經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)，一方面硬件條件無法得到保障，另一方面，經(jīng)濟(jì)落后同樣影響到師資水平、教學(xué)質(zhì)量，影響大眾及相關(guān)部門對職業(yè)教育的重視和投入。

（二）區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展要以高等職業(yè)教育為持續(xù)的推動力

以培養(yǎng)應(yīng)用型高級技術(shù)人才為目標(biāo)的職業(yè)教育，是不斷提高生產(chǎn)力的關(guān)鍵力量，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)開發(fā)、儲備大量人力資源，成為經(jīng)濟(jì)騰飛的不竭動力。我國在由為別人打工的制造大國向自我發(fā)展的工業(yè)大國轉(zhuǎn)型的過程中，依靠技術(shù)的進(jìn)步帶動國家的發(fā)展是必然選擇。實(shí)現(xiàn)從勞動力大國向技術(shù)強(qiáng)國的跨越，都必須依靠職業(yè)教育，培養(yǎng)高級技術(shù)人才。

（三）高等職業(yè)教育要適應(yīng)并促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展

隨著我國經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的持續(xù)優(yōu)化升級，一方面出現(xiàn)了一批以高新技術(shù)為核心的新興行業(yè)，電子、信息、新材料等，另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)農(nóng)業(yè)、手工業(yè)也要求實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的發(fā)展模式。出現(xiàn)了由勞動密集型產(chǎn)業(yè)向技術(shù)密集型的轉(zhuǎn)化，以此擴(kuò)大、提高生產(chǎn)力，這些變化都要求大量的高素質(zhì)人力資源。

二、湖南科技職業(yè)學(xué)院高分子材料加工技術(shù)專業(yè)建設(shè)

（一）專業(yè)建設(shè)背景及基礎(chǔ)

湖南擁有中意電器、湖南神塑、時(shí)代新材、金德管業(yè)、長豐集團(tuán)等678家塑料加工規(guī)模企業(yè)。此外，2009年的《湖南省輕工業(yè)振興實(shí)施規(guī)劃》已經(jīng)將“塑料加工”等五大輕工產(chǎn)業(yè)列為重點(diǎn)建設(shè)行業(yè)。并在2010年，中國第一個輕工業(yè)示范產(chǎn)業(yè)園——“中國（湖南）輕工產(chǎn)業(yè)園”在湖南湘陰奠基，此工業(yè)園也已將“塑料加工”列為重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)之一，預(yù)計(jì)年產(chǎn)值將超過1000億。從國內(nèi)、省內(nèi)的行業(yè)發(fā)展情況分析可知，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人才的缺乏為重點(diǎn)建設(shè)高分子材料加工技術(shù)專業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間、產(chǎn)業(yè)平臺和就業(yè)保障。湖南科技職院高分子材料加工技術(shù)專業(yè)于1982年開始第一次招生，2009年本專業(yè)被評定為湖南省精品專業(yè)，2010年本專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)獲得“省級優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)”榮譽(yù)稱號，學(xué)院目前是湖南省唯一的擁有塑料行業(yè)職業(yè)技能鑒定資格單位。

（二）深化人才培養(yǎng)模式改革

1.深入調(diào)研，適時(shí)調(diào)整專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方案

以積極適應(yīng)省內(nèi)塑料加工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及技術(shù)升級需要為基礎(chǔ)，本專業(yè)通過對省內(nèi)部分規(guī)模企業(yè)的調(diào)研，針對省內(nèi)行業(yè)企業(yè)人才需求變化，適時(shí)調(diào)整人才培養(yǎng)目標(biāo)：立足湖南省塑料產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)，培養(yǎng)具備現(xiàn)代塑料注射、擠出加工技術(shù)，塑料配混、改性及塑料測試技術(shù)，使其掌握基本的塑料二次加工技術(shù)，并注重培養(yǎng)學(xué)生的企業(yè)生產(chǎn)管理及品質(zhì)控制能力、較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)合作、溝通交流能力，具備一定創(chuàng)新意識、創(chuàng)業(yè)能力的高素質(zhì)、高級技能型專業(yè)人才。專業(yè)人才培養(yǎng)方案制訂過程如下圖所示。

2.深化“專業(yè)+公司”“三年九段、工學(xué)交替”人才培養(yǎng)模式的改革

為真正落實(shí)人才培養(yǎng)改革方案，更好地提高學(xué)生職業(yè)能力素質(zhì)，學(xué)院充分利用校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地的生產(chǎn)性塑料加工設(shè)備，將企業(yè)建在學(xué)校內(nèi)，成立長沙科創(chuàng)塑料科技有限公司，形成“校中廠”，創(chuàng)造真實(shí)職業(yè)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)“專業(yè)+公司”培養(yǎng)模式。通過在校外實(shí)訓(xùn)車間建立“廠中?！?，改革僅僅依托校企聯(lián)盟，進(jìn)一步深化工學(xué)結(jié)合、工學(xué)交替的人才培養(yǎng)模式，逐步實(shí)施“三年九段”教學(xué)模式，完善“三年九段”教學(xué)管理體制。通過廠中校、校中廠，實(shí)現(xiàn)教師與企業(yè)內(nèi)部領(lǐng)導(dǎo)地共同管理，實(shí)現(xiàn)技術(shù)開發(fā)與教學(xué)的雙向互動?！叭昃哦?、工學(xué)交替”人才培養(yǎng)模式如下圖所示。

3.以職業(yè)核心能力為導(dǎo)向，構(gòu)建知識、能力、素質(zhì)遞進(jìn)的專業(yè)模塊化課程體系

由于職業(yè)能力是一個由基本素質(zhì)能力專業(yè)基礎(chǔ)能力專業(yè)核心能力職業(yè)綜合能力逐步形成的過程，所以在兼顧學(xué)生職業(yè)能力的拓展與終身發(fā)展能力的基礎(chǔ)上，將工作崗位所需各項(xiàng)能力歸納為基本素質(zhì)能力、專業(yè)基礎(chǔ)能力、專業(yè)核心能力與職業(yè)綜合能力，對課程體系進(jìn)行整合與規(guī)劃，建構(gòu)以職業(yè)核心能力為導(dǎo)向，校企合作開發(fā)的，基于學(xué)生認(rèn)知規(guī)律與職業(yè)發(fā)展規(guī)律、能力遞進(jìn)的課程體系和模塊化專業(yè)課程。知識、能力與素質(zhì)遞進(jìn)模塊化課程體系如下圖。

三、結(jié)語

區(qū)域經(jīng)濟(jì)背景下的高等職業(yè)教育的發(fā)展建設(shè)，主要是以專業(yè)建設(shè)為核心，以辦學(xué)體制、人才培養(yǎng)模式、課程體系、質(zhì)量監(jiān)督體系、教師團(tuán)隊(duì)等方面為重點(diǎn)建設(shè)，既能滿足社會崗位需要，又能實(shí)現(xiàn)勞動者價(jià)值的特色專業(yè)，使教育與經(jīng)濟(jì)更好地實(shí)現(xiàn)良性互動。而在發(fā)展高職教育建設(shè)的過程中社會各界對職業(yè)教育整體認(rèn)識不足、相關(guān)部門缺乏投入等，高等職業(yè)教育的基礎(chǔ)能力需大力加強(qiáng)，發(fā)展面臨諸多困難。這些問題亦當(dāng)引起我們的重視，使我們在學(xué)習(xí)、工作中不斷地發(fā)現(xiàn)解決問題，使我們所做的理論研究不至于淪為紙上談兵，而真正為現(xiàn)實(shí)服務(wù)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]馬樹超.積極探索校企的新模式[J].求是雜志,2006(5):

62-65.

[2]顧建軍.試論職業(yè)教育課程改革的理念轉(zhuǎn)變[J].教育與職業(yè),2006(4):34-37.

[3]秩尚,郭齊家,余博主編.中華人民共和國職業(yè)教育法實(shí)務(wù)全書[M].北京:北京廣播學(xué)院出版社,1996(6):453.

篇5

關(guān)鍵詞：工程碩士；材料工程；培養(yǎng)模式

中圖分類號：G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）01-0274-02

一、現(xiàn)有專業(yè)學(xué)位工程碩士研究生培養(yǎng)存在的問題

全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)的目標(biāo)是以企業(yè)需求和職業(yè)崗位為導(dǎo)向，培養(yǎng)具有掌握扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和系統(tǒng)的本學(xué)科專業(yè)知識，具有綜合運(yùn)用能力的研究生[1，2]。應(yīng)突出研究生畢業(yè)后能夠從事某一類專業(yè)或某種具體職業(yè)崗位所需要的職業(yè)知識和職業(yè)技能的職業(yè)特點(diǎn)。事實(shí)上，西部院校受傳統(tǒng)教育觀念、師資結(jié)構(gòu)和學(xué)術(shù)研究生培養(yǎng)模式的影響，專業(yè)學(xué)位研究生教育基本沿襲了學(xué)術(shù)性學(xué)位研究生教育的培養(yǎng)模式，和東部等先進(jìn)院校相比，更沒有很好地體現(xiàn)出自身的培養(yǎng)目標(biāo)和特點(diǎn)。例如，在人才培養(yǎng)方案、課程體系和課程設(shè)置、教學(xué)學(xué)時(shí)、教學(xué)大綱等方面基本和學(xué)術(shù)研究生的相同或類似，使得學(xué)生從事工程實(shí)踐的時(shí)間較短，學(xué)生的工程技術(shù)能力沒有得到充分有效的培育和錘煉，導(dǎo)致專業(yè)學(xué)位工程碩士研究生教育成為帶著“學(xué)術(shù)化”影子的培養(yǎng)模式，使得專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式重點(diǎn)不明晰[3，4]，在很大程度上制約了研究生培養(yǎng)的質(zhì)量。因此，為了培養(yǎng)掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)理論和寬廣的專業(yè)知識，具有較強(qiáng)的解決實(shí)際問題的能力，能夠承擔(dān)專業(yè)技術(shù)或管理工作，具有良好的職業(yè)素養(yǎng)的高層次應(yīng)用型專門人才，迫切需要培養(yǎng)單位對專業(yè)學(xué)位碩士研究生的培養(yǎng)模式進(jìn)行探索與實(shí)踐。

二、提高材料工程專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)質(zhì)量的措施

（一）優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，加強(qiáng)課程體系建設(shè)

專業(yè)學(xué)位碩士研究生的人才培養(yǎng)方案應(yīng)更加突出行業(yè)、企事業(yè)單位的職業(yè)性質(zhì)和特點(diǎn)的要求[5]。按照行業(yè)特點(diǎn)或職業(yè)需要優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，構(gòu)建課程體系。在課程設(shè)置中盡可能體現(xiàn)出與學(xué)術(shù)型碩士研究生的區(qū)別，在課程設(shè)置上突出實(shí)用化、工程化、技術(shù)化和職業(yè)化特點(diǎn)，改變課程設(shè)置僵化、強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一、靈活性差等缺點(diǎn)。

1.課程體系的構(gòu)建要打破原有全日制學(xué)術(shù)型研究生課程體系的框框，在重視基礎(chǔ)理論能力培養(yǎng)的同時(shí)，要適度增加通用型理論課程模塊，即“大學(xué)科、大平臺”課程。材料工程專業(yè)學(xué)位研究生應(yīng)掌握各種材料的制備技術(shù)、材料的各種分析手段和表征方法，以及工程技術(shù)與實(shí)踐能力。因此，作為專業(yè)學(xué)位課，我們設(shè)置了《材料工程案例分析》、《材料制備技術(shù)》和《材料現(xiàn)代分析方法》三門課程。其中，《材料工程案例分析》是一門綜合性工程技術(shù)性很強(qiáng)的課程，內(nèi)容涉及金屬材料、無機(jī)材料、高分子材料以及復(fù)合材料在實(shí)際工程應(yīng)用中的特點(diǎn)及技術(shù)指標(biāo)要求，例如金屬材料的失效原因分析及采取的措施；電子陶瓷材料在高溫?zé)Y(jié)時(shí)顏色變黑的原因；鈦酸鋇本應(yīng)為絕緣材料，但添加稀土元素變?yōu)榘雽?dǎo)體材料；等等。與其他基礎(chǔ)課程相比，與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的聯(lián)系更為密切，重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力?！恫牧现苽浼夹g(shù)》涉及各種材料的制備原理、制備方法與應(yīng)用特點(diǎn)，是材料工程研究生必須掌握和了解的基礎(chǔ)理論知識?！恫牧犀F(xiàn)代分析方法》是一門重要的工具課，既涉及到基礎(chǔ)理論知識，又側(cè)重于方法的具體實(shí)踐應(yīng)用，是必須掌握的專業(yè)學(xué)位課程。其內(nèi)容包括X-射線衍射、掃描電鏡、透射電鏡、能譜分析、光電子能譜、原子力顯微鏡、差熱分析、紅外光譜、核磁共振、激光粒度分析、比表面測試等各種表征和分析測試方法。這些核心課程的設(shè)立將奠定專業(yè)學(xué)位研究生解決實(shí)際工程和技術(shù)問題的理論基礎(chǔ)。

2.根據(jù)培養(yǎng)方向不同，靈活設(shè)置研究生課程模塊，即“小方向”課程。例如，根據(jù)材料工程方向發(fā)展的特點(diǎn)和結(jié)合材料學(xué)院的科研基礎(chǔ)，材料工程專業(yè)碩士研究生的培養(yǎng)方向主要有材料加工成型與模具設(shè)計(jì)、電子功能材料與器件、新能源材料與電源技術(shù)、高分子材料合成與改性等四個方向。在這四個方向上可靈活設(shè)置專業(yè)方向模塊課程，即每個方向設(shè)置兩門任選課程。材料加工成型與模具設(shè)計(jì)方向主要課程有《材料成型技術(shù)與模具》和《材料表面工程技術(shù)》，電子功能材料與器件方向主要有《先進(jìn)無機(jī)材料與物理性能》和《光電轉(zhuǎn)換材料與器件》，新能源材料與電源技術(shù)方向主要有《電化學(xué)原理及測試技術(shù)》和《新型能源材料》，高分子材料合成與改性方向主要有《高分子材料選論》和《有機(jī)波譜分析》。按不同的培養(yǎng)方向靈活設(shè)置研究生課程，可為專業(yè)學(xué)位研究生提供更大的自主選擇性，有利于培養(yǎng)其職業(yè)素養(yǎng)，提高學(xué)習(xí)效率。

3.除了專業(yè)學(xué)位課和選修課外，為了提高研究生的解決實(shí)際工程和技術(shù)問題的能力，強(qiáng)化專業(yè)實(shí)踐能力，作為必修課程，設(shè)置了《材料科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)》和《專業(yè)實(shí)踐》這兩門課程，以更好地凸顯專業(yè)學(xué)位研究生職業(yè)取向和過硬的專業(yè)實(shí)踐的特色。同時(shí)，還設(shè)置了學(xué)術(shù)講座、知識產(chǎn)權(quán)、信息檢索、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等課程，以期全面培養(yǎng)專業(yè)學(xué)位研究生的信息獲取能力和企業(yè)技術(shù)管理等能力。

總之，課程設(shè)置要聯(lián)系企業(yè)實(shí)際需求，考慮專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)習(xí)工作和研究背景等實(shí)際因素，根據(jù)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的需求，整合教學(xué)資源，開發(fā)出一套以因材施教、體現(xiàn)學(xué)科前沿和實(shí)踐性的專業(yè)學(xué)位研究生課程體系，不斷提高研究生解決實(shí)際技術(shù)問題的科研攻關(guān)能力。比如，在材料工程專業(yè)學(xué)位碩士研究生的培養(yǎng)過程中，我們讓研究生學(xué)習(xí)典型的數(shù)據(jù)處理軟件Origin和CAD、ProE等工程制圖軟件，而該類實(shí)用工程軟件的學(xué)習(xí)無疑將提高專業(yè)學(xué)位研究生的實(shí)踐技能。

（二）加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

專業(yè)學(xué)位研究生的碩士論文選題應(yīng)來自于企業(yè)和科研課題，工程背景明確，應(yīng)用性強(qiáng)。因此，專業(yè)碩士研究生導(dǎo)師要求雙導(dǎo)師制。一位是校內(nèi)的導(dǎo)師，另一位是企業(yè)導(dǎo)師。學(xué)校導(dǎo)師主要負(fù)責(zé)研究生的課程學(xué)習(xí)、開題報(bào)告、學(xué)位論文理論部分的指導(dǎo)等；企業(yè)導(dǎo)師負(fù)責(zé)專業(yè)學(xué)位研究生的選題、工作安排、專業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng)、學(xué)位論文實(shí)踐部分的指導(dǎo)等。學(xué)校、企業(yè)導(dǎo)師要共同制定研究生培養(yǎng)方案，從而保證專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)的質(zhì)量。在實(shí)際操作中，要注意以下問題：

1.在導(dǎo)師遴選上，既要對導(dǎo)師的學(xué)歷、職稱、科研成果等進(jìn)行量化評定，又要從工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、基礎(chǔ)理論和指導(dǎo)能力及精力等方面對導(dǎo)師進(jìn)行全方位綜合測評。只有達(dá)到要求的校內(nèi)外導(dǎo)師才有資格被聘為專業(yè)學(xué)位研究生導(dǎo)師。此外，要弱化對導(dǎo)師學(xué)歷的要求，強(qiáng)化對導(dǎo)師工程實(shí)踐能力和專業(yè)技術(shù)能力的要求。

2.加強(qiáng)專業(yè)學(xué)位研究生導(dǎo)師素質(zhì)建設(shè)。隨著專業(yè)學(xué)位碩士生規(guī)模的不斷擴(kuò)大，現(xiàn)有校內(nèi)導(dǎo)師有相當(dāng)數(shù)量是從學(xué)校到學(xué)校的年輕導(dǎo)師，他們雖然學(xué)歷高，但大多缺乏實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)。為此我們有計(jì)劃地選派年輕教師到設(shè)計(jì)院、高新技術(shù)企業(yè)去掛職鍛煉。同時(shí)，通過承擔(dān)企業(yè)的橫向研究，使年輕教師了解工程實(shí)際，參加企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)、技術(shù)改造以及企業(yè)的運(yùn)行、營銷和管理，從而了解企業(yè)的需求。同時(shí)，在穩(wěn)定現(xiàn)有導(dǎo)師資源的同時(shí)，我們從企業(yè)聘請或引進(jìn)有工程技術(shù)背景的技術(shù)人員和專家作為專任的專業(yè)學(xué)位研究生指導(dǎo)教師，根據(jù)學(xué)科方向相近或相似的原則，成立3～5人由校內(nèi)和校外導(dǎo)師組成的導(dǎo)師指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)，這樣可有效發(fā)揮各自導(dǎo)師的作用。

3.聘請企業(yè)專家擔(dān)任相關(guān)課程任課教師。例如，《材料工程案例分析》這門學(xué)位課，可以聘請行業(yè)技術(shù)專家以專題講座形式講授新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備，分析企業(yè)面臨的技術(shù)難題或企業(yè)實(shí)際發(fā)生的技術(shù)難題如何攻關(guān)解決等，強(qiáng)化研究生解決實(shí)際工程技術(shù)問題的意識和能力；加大實(shí)踐領(lǐng)域?qū)＜页袚?dān)專業(yè)課程教學(xué)的比例，明確實(shí)習(xí)實(shí)踐導(dǎo)師和論文導(dǎo)師的職責(zé)。

（三）深化校企合作，建立研究生聯(lián)合培養(yǎng)基地

結(jié)合專業(yè)和行業(yè)的特點(diǎn)，選擇條件好的企事業(yè)單位、科研院所等共建研究生聯(lián)合培養(yǎng)實(shí)習(xí)實(shí)踐基地，強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研用人才培養(yǎng)鏈條。材料學(xué)院已與行業(yè)部門共建實(shí)習(xí)實(shí)踐基地十多個。2012年，桂林電子科技大學(xué)材料學(xué)院和桂林電器科學(xué)研究院有限公司共建了研究生聯(lián)合培養(yǎng)基地，該基地被批準(zhǔn)為省級研究生聯(lián)合培養(yǎng)基地。上級有關(guān)部門撥專款用于該基地的建設(shè)。材料學(xué)院的專業(yè)學(xué)位研究生可方便地到該基地實(shí)習(xí)實(shí)踐，企業(yè)的導(dǎo)師和校內(nèi)導(dǎo)師組成導(dǎo)師指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)共同指導(dǎo)專業(yè)學(xué)位研究生。同時(shí)，聯(lián)合培養(yǎng)基地拿出專項(xiàng)資金用于改善研究生的實(shí)習(xí)實(shí)踐條件以及資助專業(yè)學(xué)位研究生的科研課題。經(jīng)過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)專業(yè)學(xué)位研究生的工程實(shí)踐能力和職業(yè)技能明顯提高。目前已基本形成了培養(yǎng)單位和行業(yè)部門良性互動的包括課堂實(shí)踐、科研實(shí)踐和企業(yè)實(shí)踐的實(shí)踐教學(xué)體系。

三、結(jié)語

材料工程專業(yè)學(xué)位碩士研究生具有職業(yè)教育的背景，職業(yè)知識和職業(yè)技能的培養(yǎng)是非常重要的。因此，應(yīng)不斷地在研究生培養(yǎng)方案、課程體系建設(shè)、雙導(dǎo)師隊(duì)伍建設(shè)、研究生專業(yè)實(shí)踐基地建設(shè)等方面進(jìn)行探索與實(shí)踐，以保障專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)質(zhì)量的穩(wěn)步提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳啟迪.抓住機(jī)遇 深化改革 提高質(zhì)量 積極促進(jìn)專業(yè)學(xué)位教育較快發(fā)展[J].學(xué)位與研究生教育，2006，（5）.

[2]周遠(yuǎn)清.積極發(fā)展專業(yè)學(xué)位研究生教育培養(yǎng)更多高層次應(yīng)用型專門人才[J].學(xué)位與研究生教育，2001，（5）.

[3]劉國瑜.論專業(yè)學(xué)位研究生教育的基本特征及其體現(xiàn)[J].中國高教研究，2005，（11）.

篇6

關(guān)鍵詞：材料力學(xué)；國內(nèi)外；新材料

材料力學(xué)，也就是研究構(gòu)成工程器件物質(zhì)內(nèi)部受力情況的一門學(xué)科。其研究特點(diǎn)是將宏觀的問題放到微觀世界去解決，從而搭建解決材料變形、扭轉(zhuǎn)等一系列問題。首先，力學(xué)知識最先起源于人類對自然現(xiàn)象的觀察和生產(chǎn)勞動過程中的經(jīng)驗(yàn)積累。而材料力學(xué)的起源如果要追溯則應(yīng)追溯到古代房屋建筑上去。在古中國的宮殿建筑中，由于那是皇權(quán)的象征，所以材料的選用在符合審美的需求的基礎(chǔ)上最重要的是要使材料在預(yù)定年限內(nèi)不會出現(xiàn)斷裂。只是很可惜，在古中國沒有形成一套完整的系統(tǒng)。而在西方世界的意大利，意大利科學(xué)家為了解決建筑船舶和水閘所需要的梁的尺寸問題，進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，并于1638年提出梁的強(qiáng)度計(jì)算公式。但是受到材料力學(xué)的發(fā)展限制，他所得到的答案并不完全正確。后來英國科學(xué)家胡克發(fā)表了重要的胡克定律，這才奠定了材料力學(xué)的基礎(chǔ)。自從18世紀(jì)起，材料力學(xué)才開始沿著科學(xué)的方向發(fā)展。

一、材料力學(xué)在國內(nèi)外的發(fā)展

新材料是指新出現(xiàn)或正在發(fā)展中的、具有傳統(tǒng)材料所不具有的優(yōu)異性能的材料。它主要包括電子信息、光電、超導(dǎo)材料；生物功能材料；能源材料和生態(tài)環(huán)境材料；高性能陶瓷材料及新型工程塑料；粉體、納米、微孔材料和高純金屬及高純材料；表面技術(shù)與涂層和薄膜材料；復(fù)合材料；智能材料；新結(jié)構(gòu)功能助劑材料、優(yōu)異性能的新型結(jié)構(gòu)材料等。新材料產(chǎn)業(yè)包括新材料及其相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)裝備。與傳統(tǒng)材料相比，新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)高度密集、更新?lián)Q代快、研究與開發(fā)投入高、保密性強(qiáng)、產(chǎn)品的附加值高、生產(chǎn)與市場具有強(qiáng)烈的國際性、產(chǎn)品的質(zhì)量與特定性能在市場中具有決定作用。新材料的應(yīng)用范圍非常廣泛，發(fā)展前景十分廣闊，其研發(fā)水平及產(chǎn)業(yè)化規(guī)模已成為衡量一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步和國防實(shí)力的重要標(biāo)志。

二、在國內(nèi)外的發(fā)展

綜觀全世界，新材料產(chǎn)業(yè)已經(jīng)滲透到國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)和社會生活的各個領(lǐng)域，支撐著一大批高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有舉足輕重的作用，成為各個國家搶占未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展制高點(diǎn)的重要領(lǐng)域。主要發(fā)達(dá)國家都十分重視新材料產(chǎn)業(yè)投入和發(fā)展。

1.美國政府在1991至1995年的《國家關(guān)鍵技術(shù)報(bào)告》中就將材料科學(xué)與技術(shù)列為重要的研究領(lǐng)域。自1996年以后，該計(jì)劃的制定方式有所變化，由DARPA（國防高級研究計(jì)劃局）提出年度修改方案交國會審議，近年有關(guān)材料的立項(xiàng)列入到《國防領(lǐng)域的研究、開發(fā)、實(shí)驗(yàn)及評估計(jì)劃》中的61101E子項(xiàng)（國防研究科學(xué)，該子項(xiàng)包括信息科學(xué)、電子科學(xué)和材料科學(xué)三大領(lǐng)域）和62712E（材料與電子技術(shù)，該子項(xiàng)包括材料加工技術(shù)、微電子器件技術(shù)、低溫電子器件技術(shù)和軍用醫(yī)療與損傷技術(shù)四個領(lǐng)域）中，主要預(yù)算合計(jì)為15億美元左右。在新材料的單項(xiàng)方面，美國2000年制定的國家納米技術(shù)計(jì)劃被列為第一優(yōu)先科技發(fā)展計(jì)劃。

2.德國自1994年就啟動了跨世紀(jì)國家級新材料研究計(jì)劃，實(shí)施周期為1994―2003年。該計(jì)劃目標(biāo)是通過產(chǎn)品創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新，在新材料制造裝備、加工和應(yīng)用三個方面確保德國的國際領(lǐng)先地位；進(jìn)入21世紀(jì)后，德國在9大重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域均將新材料列為首位，通過開發(fā)新材料以確保資源和環(huán)境；德國還將納米技術(shù)列為科研創(chuàng)新的戰(zhàn)略領(lǐng)域。3、日本一直十分重視材料技術(shù)的發(fā)展，把開發(fā)新材料列為國家高新技術(shù)的第二大目標(biāo)，認(rèn)為新材料技術(shù)是推動21世紀(jì)創(chuàng)新和社會繁榮的主導(dǎo)力量。在日本新的5年“科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃”，重點(diǎn)發(fā)展的材料技術(shù)包括：分析和控制微粒、分子、原子、電子等微觀結(jié)構(gòu)技術(shù)；高純化和功能組合技術(shù)；功能性結(jié)構(gòu)材料技術(shù)；使材料具有特殊功能的表面處理技術(shù)；應(yīng)用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和制造材料的技術(shù)等。

二、新材料的應(yīng)用和成就

1.促進(jìn)了一批新材料產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展，初步形成了完整的新材料體系一是在電子信息材料領(lǐng)域形成了直徑200毫米（8英寸）硅單晶拋光片、純鎵和高純鎵、水平砷化鎵晶片等半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)，以及新型超長余輝發(fā)光材料和制品、氮化鎵基高度發(fā)光材料與發(fā)光器件、彩色終端顯示用熒光粉、納米級摻稀土基因――氧化硅玻璃復(fù)合光放大功能材料、偏光片彩色感光材料等顯示發(fā)光材料產(chǎn)業(yè)；二是在電池和電池材料方面形成了包括鋰離子電池、方型鋰離子電池、鋰離子電池極板材料、鋰離子電池用六氟磷酸鋰、鎳氫動力電池正極新材料、動力電池儲能材料等在內(nèi)的完整產(chǎn)業(yè)鏈； 三是在稀土永磁材料的研究開發(fā)與應(yīng)用上，發(fā)明了在國際上處于領(lǐng)先水平的釹鐵氮新型永磁材料；四是在稀土提取及相關(guān)產(chǎn)品方面形成了我國的特色產(chǎn)業(yè)，如高純稀土金屬鈰、釷、高純氧化銪、重稀土金屬、稀土復(fù)合氧化物燃燒催化劑等；五是在新型高分子材料方面形成了改性MC尼龍管材和管件、特種工程塑料聚醚酮樹脂、光盤級聚碳酸酯、特性氨綸纖維、高分子功能材料熱縮細(xì)管與母排保護(hù)套管等產(chǎn)品系列。

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關(guān)鍵詞：3D打??；CAD；模具制作；模具修改的新方法

1 問題的提出

伴隨生產(chǎn)制造業(yè)的發(fā)展，模具的需求量越來越大，但模具的生產(chǎn)制造過程過長一直沒有得到很好地解決。而3D打印恰巧是一種快速成型技術(shù)，恰具有快速、高效、便捷等特點(diǎn)。它是伴隨著現(xiàn)代CAD/CAM技術(shù) 、分層制造、機(jī)械工程、激光、計(jì)算機(jī)數(shù)控、精密伺服驅(qū)動以及新材料等多方面技術(shù)突破的基礎(chǔ)上集成發(fā)展起來的。3D打印可以在醫(yī)療、建筑、制造等多行業(yè)發(fā)揮重要作用，有人說3D打印技術(shù)是一項(xiàng)革命性的技術(shù)，因?yàn)?D打印技術(shù)配合三維建模軟件可以大大提高模具的生產(chǎn)效率、縮短模具制造的生產(chǎn)周期和降低資源損耗。

1.1 3D打印的原理

生活中普通的打印是對將墨水印在承印物上，而3D打印是一種立體打印技術(shù)，根據(jù)美國材料與試驗(yàn)協(xié)會（ASTM）2009年成立的3D打印技術(shù)委員會公布的定義，3D打印是一種與傳統(tǒng)的材料加工方法截然相反，它是基于三維CAD模型數(shù)據(jù)，通過增加材料逐層制造的方式制造模型。就像將一層層材料用粘黏劑粘起來一樣，不過其制作材料和粘黏劑都是特殊的材料，他的材料能夠液化、粉化、成絲或其它多種形態(tài)，打印時(shí)又能快速的硬化?，F(xiàn)在多采用金屬、塑料和陶瓷等特殊處理的材料。其采用直接制造的模型是通過計(jì)算機(jī)模擬軟件建立與物理實(shí)體模型一致的三維數(shù)字模型，打印機(jī)使用一些特定的材料對材料的層疊，形成所需的模型。

1.2 打印制造過程

1.2.1 建立三維模型

首先通過對產(chǎn)品的可行性分析，確定產(chǎn)品的工藝方案，并對模型做出初步的設(shè)計(jì)。瓶子由瓶身、瓶肩和瓶身以及瓶底組成。以三維軟件建立圖形時(shí)先從瓶口開始，建立立體的三維實(shí)際模型。然后在實(shí)際模具中去除改瓶身的形狀的部分，即可所得制造該形狀瓶子的簡易模具。

首先建立模具的三維模型。3D模具是基于計(jì)算機(jī)建模軟件的技術(shù)生成的，可以通過SolidWorks、UG NX、AutoCAD、Pro/Engineer等三維建模軟件進(jìn)行3D模具設(shè)計(jì)，solidwords功能強(qiáng)大，簡單易學(xué)但是組件繁多，軟件較大。UG主要適合于大型的汽車、飛機(jī)廠建立復(fù)雜的數(shù)模，對曲面渲染較好，Pro/Engineer主要適合于快速建立較為簡單的數(shù)模。AutoCAD可用于二維和三維圖像的繪制，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。在這里我們使用AutoCAD建立有一個高130mm，底面直徑60mm，瓶口直徑20mm的簡易吹塑模型。下面是簡單的步驟：

（1）打開AutoCAD ，新建文件，從瓶口開始建立，在命令欄輸入命令pline選擇多段線工具（或菜單欄-繪圖-多段線[P]），隨機(jī)選擇一點(diǎn)，建立塑料瓶基本圖形。輸入下列括號內(nèi)的命令：

首先建立瓶口（@10，0）、（@0，-10）

然后建立瓶口的曲面 （a） 、（@10，-10）、 （a）、 （@10，-10）

最后完成整個曲面 （0，120）、（c）

對該圖形進(jìn)行“旋轉(zhuǎn)”360度。輸入命令（revolve）、（360）以左側(cè)為軸建立飲料瓶實(shí)體。

（2）建立一個高長寬為140、70、70（mm）的長方體。輸入命令（box）任選一點(diǎn)，輸入（70，140，70），建立長方形。

（3）通過輸入（3dmove）三維移動（3drotate）三維旋轉(zhuǎn)等命令將飲料瓶放入長方體內(nèi)。

（4）使用差集。選擇對象為長方體，減去對象為建立的飲料瓶。輸入（SUBTRACT），空格，選擇長方形，空格，選擇模型，空格，形成中空的塑料瓶。

（5）輸入命令（slice）選擇該模型，空格，輸入xy，以模型中心為軸心進(jìn)行剖切。

（6）另存為**.stl文件。建立模型完畢。如圖1所示。

1.2.2 打印三維模具

根據(jù)實(shí)際情況，采用的打印機(jī)型號為MAKERBOT REPLICATOR 2 3D為例進(jìn)行打印，該打印機(jī)選用PLA材料，基本原理是將絲狀的熱熔性材料加熱融化，同時(shí)打印噴頭在計(jì)算機(jī)的控制下，根據(jù)截面輪廓信息，將材料選擇性地涂敷在工作臺上，快速冷卻后形成一層截面。一層成型完成后，機(jī)器工作臺下降一個高度（即分層厚度）再成型下一層，直至形成整個實(shí)體造型。成型材料種類多，成型件強(qiáng)度高、精度高，主要適用于成型小塑料件。

將設(shè)計(jì)好的3D模型輸入3D打印機(jī)，打印機(jī)軟件會自動分析模型，將模型根據(jù)分辨率進(jìn)行分割成層，然后根據(jù)你的參數(shù)設(shè)置選擇合適的打印速度形成相應(yīng)精度的模型，將模型進(jìn)行打印層疊。3D打印機(jī)是3D打印過程的重要一環(huán)，也是將它與現(xiàn)階段的模具車間加工修改所不同的一個方面。它是將大型機(jī)床簡化并與計(jì)算機(jī)新技術(shù)、新材料復(fù)合成的機(jī)械制造設(shè)備。它可以快速生成模具--將模具打印出來。將模具拿去進(jìn)行試驗(yàn)加工，對其中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，對相對應(yīng)的模型進(jìn)行修改。3D打印技術(shù)在本環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)快速修改的性能。避免對模具進(jìn)行修模再制造然后再試這樣一個“漫長”過程。

1.2.3 模具生產(chǎn)制造和產(chǎn)品制造

3D模具試驗(yàn)結(jié)果吻合產(chǎn)品要求后，就可以將3D模型傳輸?shù)杰囬g進(jìn)行生產(chǎn)和裝配，進(jìn)行大批量的生產(chǎn)。在實(shí)際的模型制作過程中，我們使用的可能是一些金屬材料或者陶瓷材料對模型進(jìn)行打印，打印精度可以設(shè)置更高。

2 結(jié)束語

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摘　要：北京化工大學(xué)通過構(gòu)建“三層次四模塊”實(shí)踐教學(xué)體系，形成了一個資源集中、層次清晰和分工明確的分布共享式的全校實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺；通過對學(xué)生在整個四年學(xué)習(xí)期間實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行統(tǒng)籌安排，保證了本科人才實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的四年不斷線；通過強(qiáng)化教學(xué)、科研、生產(chǎn)三者間的良性互動，探索出解決實(shí)踐教學(xué)難點(diǎn)問題的有效方法；通過開展多層次課外科技活動，取得了明顯成效。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué)；創(chuàng)新能力

本科人才培養(yǎng)是研究型大學(xué)建設(shè)過程中的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性工作，實(shí)踐創(chuàng)新能力是本科人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵性指標(biāo)。實(shí)踐教學(xué)作為創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的重要環(huán)節(jié)，對于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力具有不可替代的重要作用。北京化工大學(xué)根據(jù)自身特點(diǎn)，以實(shí)踐教學(xué)改革為切入點(diǎn)和突破口，在創(chuàng)建高水平研究型大學(xué)過程中對學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)作了積極的探索。

一、轉(zhuǎn)變觀念專題研討，構(gòu)建“三層次四模塊”實(shí)踐教學(xué)體系

重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是我校的優(yōu)良傳統(tǒng)。為了貫徹教育部4號文件精神，加強(qiáng)對學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，建立與研究型大學(xué)目標(biāo)定位相適應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)體系，學(xué)校從轉(zhuǎn)變觀念入手，早在2001年就召開了實(shí)踐教學(xué)工作專題會議，對全校實(shí)驗(yàn)與工程實(shí)踐教學(xué)體系、教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的改革與建設(shè)，以及與之相適應(yīng)的運(yùn)行機(jī)制的建立等，進(jìn)行了一系列的專題研討。通過廣泛的討論與研究，進(jìn)一步鞏固了實(shí)踐教學(xué)在高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的重要地位，構(gòu)建了“三層次四模塊”的實(shí)踐教學(xué)新體系?！叭龑哟巍笔侵感＜壔A(chǔ)課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心、院級學(xué)科實(shí)驗(yàn)平臺、系級專業(yè)(跨專業(yè))特色方向教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)與創(chuàng)新基地。“四模塊”是指實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊、工程基礎(chǔ)訓(xùn)練模塊、生產(chǎn)過程實(shí)踐模塊和素質(zhì)拓展與社會實(shí)踐模塊。該體系的構(gòu)建遵循以下原則：打破原有實(shí)驗(yàn)室設(shè)置和學(xué)院、專業(yè)及課程、本科生與研究生之間的界限，整個實(shí)踐教學(xué)形成一個體系，與學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)相一致，在拓寬學(xué)生知識面的同時(shí)拓寬學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。校級基礎(chǔ)課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心在按學(xué)生受益面大、對學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新思維與科學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)中作用較大的公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)組建；院級學(xué)科(跨學(xué)科)平臺按學(xué)科或?qū)I(yè)大類公共實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求組建；系級專業(yè)(跨專業(yè))特色方向教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)與創(chuàng)新基地按各專業(yè)特色實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)要求組建。所有實(shí)踐教學(xué)工作必須隸屬于一個實(shí)踐教學(xué)基層單位，不同的實(shí)踐教學(xué)基層單位原則上不開設(shè)相同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)室不隸屬于某個教研室，教學(xué)實(shí)驗(yàn)不附屬于課程進(jìn)行設(shè)置。至此，學(xué)校先后建成了9個校級教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心、1個校級機(jī)械工程訓(xùn)練中心、5個學(xué)科實(shí)驗(yàn)平臺，建設(shè)了化工仿真實(shí)習(xí)基地、高分子材料加工實(shí)習(xí)基地和污水處理實(shí)習(xí)基地等1O個校內(nèi)實(shí)習(xí)場所以及化工、生物、機(jī)械、電子和數(shù)學(xué)建模等5個創(chuàng)新基地、22個專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。目前，一個比較科學(xué)合理的實(shí)踐教學(xué)體系已日趨完善，實(shí)際效果顯著。我校獲得的國家和北京市精品課程中的有關(guān)本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)全部來自校級教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心；“大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”2005年被評為國家級精品課程；化工教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心主任楊祖榮教授榮獲第二屆國家教學(xué)名師；有3項(xiàng)實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目獲國家級教學(xué)成果獎，有11項(xiàng)實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目獲得了北京市級教學(xué)成果獎。該體系通過對實(shí)驗(yàn)室的總體布局規(guī)劃，構(gòu)建了一個資源集中、層次清晰和分工明確的分布共享式的全校實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺，大幅度調(diào)整與更新了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了資源共享和整合優(yōu)化，在時(shí)間和空間上擴(kuò)大了實(shí)驗(yàn)室服務(wù)范圍，為學(xué)生提供了更多進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室鍛煉的機(jī)會，進(jìn)一步加強(qiáng)了學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

二、實(shí)踐教學(xué)四年不斷線，全過程提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力

實(shí)踐教學(xué)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中貫穿始終、不可缺少的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、提高綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的重要手段。學(xué)校不斷完善實(shí)踐教學(xué)體系，拓寬實(shí)踐教學(xué)范疇，整合實(shí)踐教學(xué)資源，對學(xué)生在整個四年學(xué)習(xí)期間實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行統(tǒng)籌安排，通盤考慮，由淺入深、由易到難，形成完整的實(shí)踐教學(xué)體系，保證了本科人才實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的四年不斷線。學(xué)校首先將“實(shí)踐教學(xué)四年不斷線”的育人理念通過培養(yǎng)方案與教學(xué)計(jì)劃落實(shí)于學(xué)生培養(yǎng)全過程，明確規(guī)定理工科學(xué)生4年內(nèi)集中安排的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)有實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、金工實(shí)習(xí)、電子實(shí)習(xí)、認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等。共40周，經(jīng)、管、文、法專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)均在20周以上。為了給學(xué)生提供盡可能多的實(shí)踐機(jī)會，學(xué)校還采取增加教學(xué)流動編制政策鼓勵，教師采取多種形式開放實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室開放面向全校本科生，采取了全面開放、定時(shí)開放、預(yù)約開放等多種多樣的開放形式，保障了實(shí)驗(yàn)時(shí)間。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開放可以分為：學(xué)生選擇指定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)、學(xué)生自立題目或自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)、學(xué)生參加教師的科研課題、學(xué)生自立科研課題的實(shí)驗(yàn)、學(xué)生參加有關(guān)競賽的實(shí)驗(yàn)(實(shí)踐)訓(xùn)練等。運(yùn)行模式采用以學(xué)生為主體，教師啟發(fā)指導(dǎo)的方式。近幾年，由于各實(shí)驗(yàn)室采取了適合各自特點(diǎn)的開放形式，實(shí)驗(yàn)室開放取得了很好的效果。此外，學(xué)校還在一年級新生中開設(shè)新生研討課，采用小組互動、小組探討的形式，建立基于教師指導(dǎo)下的探索研究學(xué)習(xí)模式。通過新生研討課，架設(shè)起學(xué)生與教授之間互動的橋梁，幫助新生盡快適應(yīng)研究性的學(xué)習(xí)環(huán)境，了解科學(xué)研究的基本方法，培養(yǎng)探索、研究和批判的精神。同時(shí)為學(xué)生創(chuàng)造一個在合作環(huán)境下進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)的機(jī)會，激發(fā)學(xué)生探究未知世界的興趣，訓(xùn)練交流表達(dá)能力，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在二、三年級學(xué)生中實(shí)施大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃。在教師指導(dǎo)下，以學(xué)生為主體開展初步的科學(xué)研究活動。培養(yǎng)學(xué)生的科研意識和素養(yǎng)，提高創(chuàng)新能力。促進(jìn)科研資源為本科人才培養(yǎng)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)本科人才培養(yǎng)與科學(xué)研究的有機(jī)結(jié)合。學(xué)校設(shè)立了大學(xué)生科研訓(xùn)練基金，每年投入50萬元資助近300個項(xiàng)目。針對四年級學(xué)生，學(xué)校加大了畢業(yè)環(huán)節(jié)管理力度，對不同科類畢業(yè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分類指導(dǎo)，嚴(yán)格選題、中期檢查、評閱、答辯等各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，提高畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))質(zhì)量。學(xué)校最近幾年建立的化工、生物、機(jī)械、電工電子、數(shù)學(xué)建模等創(chuàng)新基地，為學(xué)生在畢業(yè)環(huán)節(jié)前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室從事科研活動提供了更好的條件，并取得了良好的效果。學(xué)校還充分利用北京文化、科技、藝術(shù)類活動和大型展覽會多的優(yōu)勢，為學(xué)生提供套票，讓學(xué)生參加或參觀有關(guān)的展覽會，組織學(xué)生參加社會實(shí)踐、志愿者服務(wù)、素質(zhì)拓展及掛職鍛煉等活動，增強(qiáng)學(xué)生對未來事業(yè)發(fā)展和社會環(huán)境的了解，提高學(xué)生思想素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平，培養(yǎng)學(xué)生交流、溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，促進(jìn)學(xué)生知識、素質(zhì)和能力的協(xié)調(diào)發(fā)展。這些各具特色的實(shí)踐教育形式，融合了學(xué)術(shù)培養(yǎng)與認(rèn)知發(fā)展功能，貫通了課內(nèi)與課外各種教育活動，覆蓋了校內(nèi)和校外的時(shí)空資源，為學(xué)生的全面成長提供了廣闊的平臺。

三、產(chǎn)學(xué)研相互促進(jìn)，全方位提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力

產(chǎn)學(xué)研結(jié)合教育是以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力為重點(diǎn)，充分利用學(xué)校與企業(yè)、科研單位等多種不同的教育

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環(huán)境和教育資源以及在人才培養(yǎng)方面的各自優(yōu)勢，把以課堂傳授知識為主的學(xué)校教育與直接獲取實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、實(shí)踐能力為主的生產(chǎn)、科研實(shí)踐有機(jī)結(jié)合的教育形式。學(xué)校堅(jiān)持走教學(xué)、科研、生產(chǎn)良性互動的道路，依托大化工學(xué)科理論基礎(chǔ)厚實(shí)和科技成果產(chǎn)業(yè)化程度高的優(yōu)勢，密切學(xué)校與企業(yè)的合作，強(qiáng)化教學(xué)、科研、生產(chǎn)三者間的相互滲透。經(jīng)過長期的辦學(xué)實(shí)踐，探索出解決實(shí)踐教學(xué)難點(diǎn)問題的有效方法，為提高本科生實(shí)踐創(chuàng)新能力摸索出一條新路。

學(xué)校以科研項(xiàng)目為依托，不斷更新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法與手段，不僅為學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了必要條件，而且也派生出一批綜合性、研究型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并且研制出技術(shù)含量高的實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器設(shè)備。例如，擁有“物理化學(xué)”和“大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”等國家級精品課程的國家級優(yōu)秀基地(工科基礎(chǔ)課程化學(xué)教學(xué)基地)，改革原有的四大化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，構(gòu)建以培養(yǎng)學(xué)生能力為核心的新體系。以化學(xué)研究為主線，按照“化合物制備分離成分分析結(jié)構(gòu)鑒定性質(zhì)測試”來組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)；從科研課題中提煉形成了11個大學(xué)化學(xué)綜合與研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，有效地培養(yǎng)了學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

學(xué)校利用校辦產(chǎn)業(yè)的技術(shù)和設(shè)備優(yōu)勢，建立產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的具有學(xué)校特色的校內(nèi)實(shí)習(xí)基地。2000年，學(xué)校在建設(shè)國家級大學(xué)科技園時(shí)就考慮使科技園成為學(xué)生的實(shí)習(xí)園、教師的科研園和高新技術(shù)的示范園，真正成為“教學(xué)、科研、生產(chǎn)”三結(jié)合的實(shí)體。目前在大學(xué)科技園內(nèi)建有10個校內(nèi)實(shí)習(xí)基地，有效地改善了實(shí)習(xí)條件，為實(shí)踐教學(xué)提供了基本保障。例如，高分子材料加工成型實(shí)習(xí)基地?fù)碛?．8萬平方米的生產(chǎn)基地，該基地引進(jìn)了以研制開發(fā)新型塑料、橡膠制品為主的成套國際先進(jìn)設(shè)備，建立了健全的現(xiàn)代企業(yè)管理制度，并根據(jù)實(shí)踐教學(xué)需要，同時(shí)建成了可容納200余位師生實(shí)習(xí)的教學(xué)用房和生活用房，為實(shí)踐教學(xué)提供了優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。另外，學(xué)校在建設(shè)公共服務(wù)設(shè)施時(shí)，也盡可能考慮實(shí)踐教學(xué)的需要。例如，在學(xué)校建設(shè)中水處理站時(shí)，兼顧環(huán)境工程專業(yè)的校內(nèi)實(shí)習(xí)需要，增加部分設(shè)備和場地，解決了學(xué)生校外實(shí)習(xí)難的問題。

學(xué)校以科技服務(wù)贏得企業(yè)支持，建立了穩(wěn)定的校外實(shí)習(xí)基地。學(xué)校內(nèi)部的工程實(shí)踐條件無論多好，都不能取代社會、工廠和企業(yè)的教育功能。首先，學(xué)生在工廠和企業(yè)可以深切地感受到大生產(chǎn)的氛圍；其次，學(xué)生可以通過企業(yè)了解技術(shù)、產(chǎn)品、生產(chǎn)、管理和市場的關(guān)系；再次，為適應(yīng)市場競爭，企業(yè)需要不斷更新設(shè)備、工藝和發(fā)展新技術(shù)。學(xué)生看到的是發(fā)展更為迅速的物質(zhì)形態(tài)和管理形態(tài)?；诖?，學(xué)校主動去營造各種機(jī)會，建立起校企“雙贏”的合作機(jī)制，這是建設(shè)實(shí)踐教學(xué)體系的最佳模式和有效途徑。學(xué)校利用科研項(xiàng)目多、成果轉(zhuǎn)化率高的優(yōu)勢，積極為校外實(shí)習(xí)基地所在單位提供科技服務(wù)，主動積極地做好工作，爭取建立穩(wěn)定的長期合作關(guān)系，以保證實(shí)踐教學(xué)的需要。目前學(xué)校擁有燕山石化公司、華北制藥集團(tuán)、大連化學(xué)工業(yè)公司、西安儀表廠、紅梅企業(yè)集團(tuán)等80多個校外固定實(shí)習(xí)基地。

四、開展多層次的課外科技活動，學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力見成效

課外科技創(chuàng)新和學(xué)科競賽也是實(shí)踐教學(xué)的一種形式，是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新教育的有效載體，對于促進(jìn)教學(xué)和科研相結(jié)合，激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、協(xié)作精神和理論聯(lián)系實(shí)際能力具有積極意義。我校歷來重視學(xué)生課外科技活動的開展，成立了學(xué)生課外科技活動指導(dǎo)小組，采取學(xué)生獨(dú)立立項(xiàng)、參與教師科研、學(xué)生導(dǎo)師制、提前進(jìn)入畢業(yè)課題等方式，開展多層次、全方位的課外科技文化活動。其中有“科技學(xué)術(shù)月”、“科技文化節(jié)”、“挑戰(zhàn)杯學(xué)生課外科技學(xué)術(shù)作品競賽”、“數(shù)學(xué)建模大賽”、“電子設(shè)計(jì)競賽”、“大學(xué)生英語競賽”、“化學(xué)實(shí)驗(yàn)競賽”、“物理實(shí)驗(yàn)競賽”、“網(wǎng)頁設(shè)計(jì)大賽”、“創(chuàng)業(yè)設(shè)計(jì)大賽”、“機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”、“形象設(shè)計(jì)大賽”等幾十種競賽活動?！笆濉逼陂g，我校學(xué)生在公開刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文累計(jì)達(dá)280篇；在全國和北京市“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外科技學(xué)術(shù)作品競賽中獲得全國二等獎1個、三等獎2個、銅獎1個，獲北京市特等獎1個、一等獎1個、二等獎1個、三等獎17個；數(shù)學(xué)建模競賽、電子設(shè)計(jì)競賽中有8個隊(duì)獲全國一等獎，10個隊(duì)獲全國二等獎，40個隊(duì)獲北京市一、二等獎。2002年我校學(xué)生在全國高校4448個數(shù)學(xué)建模參賽隊(duì)中獲得最高獎“高教社杯”。

篇9

1光電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

1995年光電子技術(shù)總產(chǎn)值約10億美元，2001年中國光電子產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值超過800億元，目前繼續(xù)高速發(fā)展中。近年來，中國光電子技術(shù)的研究水平已大體上趨于與國際同步發(fā)展的態(tài)勢，整機(jī)系統(tǒng)以及器件的生產(chǎn)、制造等相關(guān)產(chǎn)業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)，并呈現(xiàn)出一定的發(fā)展勢頭，我國光電子信息產(chǎn)業(yè)鏈基本形成。

近幾年，由于光電子技術(shù)研究開發(fā)體系的不完整，促使訓(xùn)練一批高水準(zhǔn)的光電子技術(shù)研究開發(fā)隊(duì)伍成為迫在眉睫的任務(wù)。二十世紀(jì)以來，中國科學(xué)院建立了半導(dǎo)體研究機(jī)構(gòu)，武漢郵電科學(xué)研究院建立信息發(fā)展研究部，中國科學(xué)院在長春建立了光學(xué)精密研究所，一些大學(xué)，如清華大學(xué)、吉林大學(xué)、天津大學(xué)、東南大學(xué)、南開大學(xué)、華中科技大學(xué)等也先后建立了光電子技術(shù)研究所，并同時(shí)組建起高水平的研究開發(fā)隊(duì)伍。截止到2016年，各高等院校及研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)在光電子材料、制作技術(shù)、器械等方面取得了突破，并有了顯著進(jìn)展。

1.2國外發(fā)展現(xiàn)狀

在國內(nèi)外光電子產(chǎn)業(yè)中，對于光通訊產(chǎn)業(yè)來說，在2003年其增長速率跌落到谷底，與此同時(shí)，其回升斜率緩慢，但是，光電子技術(shù)、光顯示技術(shù)以及光存儲技術(shù)在各個產(chǎn)業(yè)中慢慢顯露頭角，應(yīng)用范圍越來越廣，在照明裝置及各類信號指示器中，半導(dǎo)體發(fā)光二極管取得了極高的使用率，若照這樣發(fā)展下去，人類有望在固態(tài)照明的新領(lǐng)域開拓出一片綠洲。

光電子產(chǎn)業(yè)中，以美國和歐洲的發(fā)展為領(lǐng)頭羊，美國和歐洲在光電子產(chǎn)業(yè)中的發(fā)展決定了整個產(chǎn)業(yè)的走向。發(fā)達(dá)國家早就已經(jīng)意識到，光電子產(chǎn)業(yè)是一個朝陽產(chǎn)業(yè)，人類對其認(rèn)識還尚處在皮毛階段，光電子技術(shù)的發(fā)展空間廣闊，可以滲透到各行各業(yè)并發(fā)揮出色。在二十世紀(jì)初，發(fā)達(dá)國家的科學(xué)家們就開始進(jìn)行大量的基礎(chǔ)研究工作。世界光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的布局目前由傳統(tǒng)的儀器設(shè)備和元器件，向高技術(shù)為主的產(chǎn)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)換的趨勢。就目前來說，從技術(shù)高新、競爭激烈度和推動作用大致分為：現(xiàn)在技術(shù)，如激光和液晶技術(shù)；未來技術(shù)，如太陽能技術(shù)和LED技術(shù)。液晶技術(shù)又可以細(xì)分為顯示屏的尺寸，顯示屏的分辨率及刷新頻率；激光技術(shù)里有固體、氣體，輸出功率等指標(biāo)。不過，LED技術(shù)目前只有亮度這一單一技術(shù)指標(biāo)。對于未來技術(shù)中的太陽能來說，關(guān)鍵之處在于高效的把太陽光線聚集到足夠小的體積內(nèi)，并且，用高分子材料作大口徑聚焦鏡不單是空間重量問題，也是技術(shù)加速降低成本的關(guān)鍵。

2光電子技術(shù)應(yīng)用與推廣

近幾年，光電子技術(shù)如洪水猛獸，迅猛發(fā)展，越來越多的領(lǐng)域意識到其重要性及不可替代性。同時(shí)，光電子技術(shù)憑借其普適性，不僅在微加工這類基礎(chǔ)工業(yè)中發(fā)揮出色，更是在微機(jī)電系統(tǒng)、系統(tǒng)集成這種精密系統(tǒng)中起到了關(guān)鍵作用。特別突出的是，光電子技術(shù)在激光產(chǎn)業(yè)、LED產(chǎn)業(yè)、太陽能產(chǎn)業(yè)有著重要的作用。

2.1激光產(chǎn)業(yè)

2.1.1科學(xué)技術(shù)

激光具有很好的相干性、方向性、單色性和高能量密度，正是因?yàn)檫@些特點(diǎn)，在各個學(xué)科領(lǐng)域，激光都或多或少有所涉及，并形成了新的學(xué)科。如：激光材料加工、激光信息存儲與處理、激光光譜學(xué)、激光醫(yī)學(xué)及生物學(xué)、激光印刷、軍用激光技術(shù)、激光核聚變及激光化學(xué)等，激光的應(yīng)用在一定程度上促進(jìn)了這些領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展。

2.1.2國民產(chǎn)業(yè)

激光現(xiàn)在我國正逐步成型，其中包括激光音像、激光加工、激光醫(yī)療、激光全息及激光印刷設(shè)備等，這些產(chǎn)業(yè)對我國經(jīng)濟(jì)增長起到了舉足輕重的作用。例如，目前為止生產(chǎn)激光音像設(shè)備的企業(yè)舉國上下已有400多家，1998年激光產(chǎn)業(yè)已逐漸發(fā)展成為年產(chǎn)值90億元以上的新興產(chǎn)業(yè)。又如，將激光全息技術(shù)做一個拓展，應(yīng)用于裝飾裝修業(yè)及全息模壓防偽商標(biāo)，不僅生活得到了極大的便利，相關(guān)國民產(chǎn)業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展。

2.1.3醫(yī)療產(chǎn)業(yè)

激光醫(yī)療技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生方面現(xiàn)已起到不可或缺的作用。對眼科來說，屈光性角膜切除術(shù)、虹膜切除術(shù)、鞏膜切除等手術(shù)均需要激光設(shè)備方可實(shí)施。激光在醫(yī)療診斷方面也效果出色，如激光熒光光譜測量技術(shù)被利用于診斷腹內(nèi)腫瘤，激光多普勒技術(shù)用于探測細(xì)胞的流動及軌跡。

2.2太陽能產(chǎn)業(yè)

2.2.1太陽能發(fā)電

二十世紀(jì)末，由于各國工業(yè)水平的提高，能源的需求量也日漸增加，因此，人類開始進(jìn)入了能源短缺的時(shí)期。能源是否高效，是否清潔成為了能源能否為人類長期使用的先決條件。目前，人類能源供應(yīng)主要還是以煤炭為主，而煤炭是不可再生資源，消耗殆盡是遲早的事。為此，各大能源科研機(jī)構(gòu)絞盡腦汁想找出新的可替代能源。而太陽能光伏發(fā)電不失為一種極好的替代選擇。只要在光伏發(fā)電中應(yīng)用光電子技術(shù)，使用得當(dāng)?shù)脑?，光伏發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率可以得到很大的提高，前景廣闊。太陽能發(fā)電的方式通常有兩種，其一是半導(dǎo)體或金屬材料的溫差發(fā)電，真空器件中的熱電子和熱電離子發(fā)電，堿金屬熱電轉(zhuǎn)換，以及磁流體發(fā)電等；另一種方式是將太陽熱能通過熱機(jī)（如汽輪機(jī)）帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，與常規(guī)熱力發(fā)電類似，只不過是其熱能不是來自燃料，而是來自太陽能。

2.3LED產(chǎn)業(yè)

2.3.1交通燈

適用于交通管制的信號燈，現(xiàn)已由LED制成。LED信號燈占到整個LED市場的10%。LED主要有以下兩個優(yōu)點(diǎn)：一是壽命長，由于交通信號燈需要在戶外使用，易損耗，而壽命長的LED燈可以保證使用多年而不需要更換。與交通信號燈易損壞完美的契合。二是節(jié)能環(huán)保，LED耗電相當(dāng)?shù)?，直流?qū)動，超低功耗，電光功率轉(zhuǎn)換接近30%，在相同照明效果條件下比傳統(tǒng)光源節(jié)能近80%。

2.3.2景觀燈

在照明領(lǐng)域里，景觀燈占據(jù)LED材料應(yīng)用一席之地，原因是，在光強(qiáng)相同的條件下，它所消耗的電能僅有普通白熾燈的百分之十，相比于一些大功率的射燈、氣體燈，電能的節(jié)約效果越發(fā)明顯。

3結(jié)論

作為時(shí)下新興的一門朝陽學(xué)科，光電子技術(shù)憑借其在能源，材料，基礎(chǔ)技術(shù)等方面的杰出表現(xiàn)，成功的被大家公認(rèn)為最有前途的新技術(shù)。若加以有效的發(fā)展及應(yīng)用，必將有效的推動社會科技的進(jìn)步及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展

參考文獻(xiàn)

[1]呂晶晶.淺談光電子技術(shù)的應(yīng)用[J].科技資訊，2010（30）：6.

[2]李強(qiáng).光電子技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2008（15）：97.

[3]于靜，車俊鐵，張吉月.太陽能發(fā)電技術(shù)綜述[J].世界科技研究與發(fā)展，2008（01）：56-59.

作者單位

湖北省黃石市第二中學(xué)湖北省黃石市435003

篇10

1建立規(guī)整的實(shí)踐教學(xué)體系

天津理工大學(xué)材料成型專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是以金屬材料、復(fù)合材料和高分子材料成型專業(yè)技術(shù)為重點(diǎn)，以材料成型專業(yè)工藝及材料成型專業(yè)模具的設(shè)計(jì)制造為主要方向。要求學(xué)生經(jīng)過四年的專業(yè)學(xué)習(xí)，掌握材料加工成型理論、材料成型專業(yè)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)、材料成型專業(yè)過程中控制和檢測技術(shù)以及成型模具的開發(fā)技術(shù)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能夠提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力和動手能力，更重要的是提高學(xué)生利用所學(xué)的專業(yè)知識分析問題和解決問題的綜合能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識的重要環(huán)節(jié)。為了保證專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)限選課所設(shè)置的實(shí)驗(yàn)課能按教學(xué)大綱的要求開出并落實(shí)，材料成型專業(yè)應(yīng)該建立有相關(guān)功能的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，“材料性能測試實(shí)驗(yàn)室”、“材料成型工藝與設(shè)備實(shí)驗(yàn)室”、“模具設(shè)計(jì)與制造綜合實(shí)驗(yàn)室”和“材料成型計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)室”。具體任務(wù)分別是:“材料性能測試實(shí)驗(yàn)室”主要使學(xué)生在材料科學(xué)、材料工藝、材料性能等基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)階段，完成材料基礎(chǔ)力學(xué)性能測試和分析，包括拉伸、壓縮、沖擊、磨損、杯突等等;“材料成型工藝與設(shè)備實(shí)驗(yàn)室”主要使學(xué)生在材料成型專業(yè)工藝、成型設(shè)備與控制、材料成型專業(yè)過程與原理等專業(yè)課學(xué)習(xí)階段，完成不同材料成型專業(yè)所涉及的設(shè)備參觀演示和成型過程實(shí)踐操作;包括“模具設(shè)計(jì)與制造綜合實(shí)驗(yàn)室”主要使學(xué)生在材料成型專業(yè)與模具設(shè)計(jì)、模具CAD/CAM、模具制造等專業(yè)課學(xué)習(xí)階段，完成不同材料成型專業(yè)所涉及的模具認(rèn)識，包括拆裝、測繪、模擬、比較等;“材料成型計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)室”主要使學(xué)生在材料成型專業(yè)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)、測試技術(shù)、控制技術(shù)、ANSYS有限元分析等專業(yè)課學(xué)習(xí)階段，完成不同材料成型專業(yè)所涉及的工程模擬分析。

2在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)開展虛擬制造實(shí)驗(yàn)

基于上述認(rèn)識，材料成型專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革不是坐等之事。使用復(fù)雜、價(jià)格昂貴材料成型專業(yè)設(shè)備只有少數(shù)學(xué)校有條件為學(xué)生提供演示機(jī)會，而在虛擬實(shí)驗(yàn)中則可以輕而易舉地實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐證明［2－4］，虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)已經(jīng)在很多學(xué)科的教學(xué)實(shí)踐中得到應(yīng)用，所以，虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)可以作為材料成型專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方向。

2．1虛擬實(shí)驗(yàn)的基本概念和特點(diǎn)

虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)是基于原型專業(yè)知識體系，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtua1Reality，VR)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)者通過計(jì)算機(jī)界面進(jìn)行操作控制，可以像在真實(shí)的環(huán)境中一樣完成各種預(yù)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目［5］，從而體驗(yàn)實(shí)踐過程。低端的虛擬實(shí)驗(yàn)主要實(shí)現(xiàn)樹狀知識的結(jié)構(gòu)，高層則可實(shí)現(xiàn)浸入式交互作用，或者實(shí)現(xiàn)虛擬制造。與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相比虛擬實(shí)驗(yàn)具有以下顯著特點(diǎn):

(1)先進(jìn)性:實(shí)驗(yàn)教學(xué)是幫助學(xué)生驗(yàn)證專業(yè)理

論的正確性和探索未知領(lǐng)域的活動。如果實(shí)驗(yàn)設(shè)備落后，反映到材料成型專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)上，就是很難使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)得到應(yīng)有的收獲。這就要求必須向?qū)W生提供基礎(chǔ)的、流行的、先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。而虛擬實(shí)驗(yàn)充分利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)、提升和完善材料成型專業(yè)所需實(shí)驗(yàn)設(shè)備的功能，具備精確性和科學(xué)性的同時(shí)，還有可操作性。

(2)開放性:通過虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，學(xué)生可以自行建造材料成型專業(yè)所需的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)環(huán)境，可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)無法達(dá)到的功能。虛擬實(shí)驗(yàn)采用軟硬件結(jié)合的方法，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇復(fù)雜系統(tǒng)的材料成型專業(yè)設(shè)備，按照需要配置功能，從根本上克服在材料、設(shè)備、數(shù)量上的限制，學(xué)生可以在虛擬實(shí)驗(yàn)室根據(jù)內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證、設(shè)計(jì)、綜合、創(chuàng)新等多種類型的實(shí)驗(yàn)。

(3)實(shí)用性:由于虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所建立的模型具有科學(xué)性和準(zhǔn)確性，好的虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的模擬結(jié)果和工程實(shí)際應(yīng)該是一致的。在這樣的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，學(xué)生可以進(jìn)行各種材料成型專業(yè)過程的工藝設(shè)計(jì)、過程監(jiān)測、質(zhì)量評價(jià)和結(jié)果分析等。

(4)成本低:由于在虛擬實(shí)驗(yàn)室里“儀器設(shè)備”由軟件“隨意”實(shí)現(xiàn)，所以可在一定程度上解決了因設(shè)備缺乏、經(jīng)費(fèi)短缺、維護(hù)不當(dāng)?shù)戎T多因素對實(shí)驗(yàn)的制約。

2．2材料成型專業(yè)虛擬實(shí)驗(yàn)建設(shè)思路

目前，虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的種類也很多［5－8］，天津理工大學(xué)材料成型專業(yè)的虛擬實(shí)驗(yàn)開發(fā)工作包括兩部分:構(gòu)建多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)室平臺和相關(guān)課程課件開發(fā)。使用Authware軟件構(gòu)建多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D如圖1所示，由于Authware具有容易使用，不用寫程序，編輯環(huán)境強(qiáng)，管理機(jī)制高效等優(yōu)點(diǎn)，為非計(jì)算機(jī)專業(yè)的教師使用提供了方便;再搭配由3DMax、Photoshop、Flash等制作動畫的軟件制作的多媒體課件，將會使制作出來的作品達(dá)到非常好的效果。在Authware軟件構(gòu)建的多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)平臺上運(yùn)行的、由3DMax、Photoshop、Flash開發(fā)的課件包括以下兩種:

(1)基于靜態(tài)演示的虛擬實(shí)驗(yàn)

基于靜態(tài)圖像的虛擬實(shí)驗(yàn)是將多個不同距離和不同方位的靜態(tài)圖像按照相互關(guān)系有機(jī)地連接起來，形成空間的整體。觀察時(shí)可以任意轉(zhuǎn)動或改變視點(diǎn)，可以根據(jù)真實(shí)物體影像采用計(jì)算機(jī)生成圖像的方式來建立三維模型，具體實(shí)例見圖2。靜態(tài)圖像對圖像的分辨率、質(zhì)量、復(fù)雜度、真實(shí)性的要求都不是很高，不需要特殊的專用設(shè)備，在微機(jī)上通過相應(yīng)的“按鈕”即可體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)對象，操縱虛擬的物體。材料成型專業(yè)認(rèn)知虛擬實(shí)驗(yàn)內(nèi)容見表1。

(2)基于動態(tài)交互的虛擬實(shí)驗(yàn)

基于動態(tài)交互的虛擬實(shí)驗(yàn)是一種真實(shí)和虛擬結(jié)合的模式，通過虛擬實(shí)驗(yàn)平臺提供操作、控制、分析、觀察和實(shí)驗(yàn)設(shè)置和實(shí)驗(yàn)選擇的虛擬環(huán)境，并對真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境實(shí)施控制，具體實(shí)例見圖3。材料成型專業(yè)的可用于動態(tài)交互虛擬實(shí)驗(yàn)內(nèi)容見表2。

3虛擬實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要意義

虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用，首先要求教師要“改變”實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念，實(shí)驗(yàn)教師由演示者向指導(dǎo)者、創(chuàng)新者轉(zhuǎn)換。要求教師善于運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，鼓勵學(xué)生將自主設(shè)計(jì)、自主探索和實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合。學(xué)生只有把握先進(jìn)的學(xué)習(xí)技能，見多識廣，才能更好地培養(yǎng)自己的實(shí)際綜合素質(zhì)［5－9］。

3．1實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)費(fèi)的節(jié)約

利用虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，可以彌補(bǔ)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)場地、教學(xué)經(jīng)費(fèi)等方面的不足，豐富實(shí)驗(yàn)資源。例如:虛擬的熱處理實(shí)驗(yàn)，可以避免大量的能源消耗和實(shí)驗(yàn)操作所帶來的危險(xiǎn);虛擬的鋼板軋制工藝實(shí)驗(yàn)，可免除學(xué)員操作失誤而造成的材料浪費(fèi)。虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境可以獲得和真實(shí)實(shí)驗(yàn)一樣的感受，豐富了學(xué)生感性認(rèn)識，加深對教學(xué)內(nèi)容的理解。

3．2實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段多樣化

教師利用虛擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)靈活機(jī)動的教學(xué)。通過虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生可以靈活控制學(xué)習(xí)時(shí)間，不受實(shí)驗(yàn)室開放的影響，不受書本的約束，自主地選擇自己所需的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)考核也可多樣化。利用虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，將實(shí)驗(yàn)設(shè)備、教學(xué)內(nèi)容(包括理論教學(xué))、教師輔導(dǎo)和學(xué)習(xí)者的思索、實(shí)驗(yàn)操作等融為一體，克服了實(shí)驗(yàn)教學(xué)長期受到課堂限制的因素。教師可以組織各種實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)的分布式教學(xué)，回答學(xué)生問題。學(xué)生可通過自行完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

3．3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與技術(shù)發(fā)展同步化

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，總是滯后于學(xué)科發(fā)展。虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，給實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革注入了新的活力。不但可以營造一個與技術(shù)發(fā)展同步的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，還可以具有適當(dāng)?shù)某靶?。在材料成型虛擬實(shí)驗(yàn)，過程中，可以突破物理上時(shí)間和空間的限制。以前因時(shí)空限制而無法實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，現(xiàn)在可以通過虛擬技術(shù)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)［10］。

3．4虛擬實(shí)驗(yàn)利于學(xué)生的興趣和能力培養(yǎng)

在傳統(tǒng)的模具實(shí)驗(yàn)中，由于受到設(shè)備缺乏，或數(shù)量、精度等等條件限制，在實(shí)驗(yàn)過程中總有一些學(xué)生不主動，或袖手旁觀，或不屑一顧。由于虛擬實(shí)驗(yàn)利用多媒體技術(shù)來模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn)過程［10］，使得整個實(shí)驗(yàn)過程具有游戲的特征，可以激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。其次，在虛擬實(shí)驗(yàn)中，整個實(shí)驗(yàn)過程必須個人獨(dú)立完成，學(xué)生可以很方便地通過改變實(shí)驗(yàn)參數(shù)分析不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。有興趣的學(xué)生還可以再做或多做，充分調(diào)動每個學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識和創(chuàng)新精神。

3．5從宏觀模擬向微觀模擬轉(zhuǎn)化

隨著專業(yè)學(xué)習(xí)的深入，以及對新材料、新工藝、新產(chǎn)品、高精度、低成本的現(xiàn)代制造模式的深入了解，可以把虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的學(xué)習(xí)上升為虛擬制造技術(shù)學(xué)習(xí)。例如，金屬成型過程中，通過掌握材料成型機(jī)理、過程變化，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)材料成型過程參數(shù)控制，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)設(shè)計(jì)與制造［11］，也就是說通過計(jì)算機(jī)模擬，一方面要研究和建立微觀組織優(yōu)化設(shè)計(jì)的考慮晶粒尺寸大小及分布，再結(jié)晶晶粒尺寸、再結(jié)晶程度等因素的目標(biāo)函數(shù)，另一方面要研究和優(yōu)化影響終鍛件力學(xué)組織性能的狀態(tài)變量和過程變量。適用的優(yōu)化準(zhǔn)則對材料最終的力學(xué)性能和微觀組織性能具有重要的影響，通過優(yōu)化坯料形狀或預(yù)成形模具形狀、模具速度使最終鍛件具有良好的尺寸精度、少無飛邊和所期望的微觀組織。

4材料成型專業(yè)開展虛擬實(shí)驗(yàn)存在的問題

虛擬實(shí)驗(yàn)作為一門應(yīng)用技術(shù)，雖然已經(jīng)出現(xiàn)多年，但對天津理工大學(xué)材料成型專業(yè)而言，還是一個新生事物，在專業(yè)教學(xué)中開展虛擬實(shí)驗(yàn)還存在以下幾方面的問題:

(1)虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)是一個新生事物，引入教學(xué)過程，還沒有引起各方面的足夠重視。

(2)虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)在材料成型專業(yè)的應(yīng)用還很少見報(bào)道，所以還缺乏現(xiàn)成的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件，建立材料成型專業(yè)虛擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫的任務(wù)很重。

(3)在教學(xué)過程中還缺少創(chuàng)新思維，虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果還有爭議。