工程建筑材料检测的现状也就说明了目前的材料检测环节存在问题，这些问题亟待解决。第一，从目前情况来看，现有的检测工作因为取样数量不够、方法不科学等，通常是不具有代表性的，因为如果被检测的材料数量不足，或者检测的部分和方法不当，就会增加检测结果的误差，所以目前的检测方法并不具备代表性，无法说明所有工程建筑材料的实际情况；第二，工程建筑材料检测这个行业出现的时间不长，专门人才和工具比较少，因此实际操作的工作人员本身素质不高，再辅以专业性不够的检测工具，取样、成型、试件、养护、检测、数据处理等环节就会出现一些误差，这些问题都是不可避免的；第三，准确数据的获得不仅依赖专业人才和检测工具，还需要一定时间的证明，而现在的工程都在赶进度、抢时间，得到数据后马上给出检测报告，有些问题就会因证明时间不足而逐渐显露；第四，我国大部分的工程建筑材料检测地点的设备、人员、水平、方法等都不尽如人意。以上问题的出现，就大大降低了建筑材料检测结果的准确度，加之一些不良检测中心为了一己私利而不按照规范流程进行检测，或直接篡改检测报告，更是增加了建筑行业的危险系数。这些问题的出现更是使整个工程建筑材料检测系统漏洞百出，直接危害了我国的工程建筑行业。
2工程建筑材料检测的注意要点
2.1注意材料取样工程建筑材料的检测结果报告是对取样材料性能的报告，并不能代表所有的建筑材料，因此，在检测材料的选择方面要格外注意，应该选取具有代表性的材料。取样是随机抽取全部待检测材料中的一部分，按比例选取，不仅要求数量精确，还要在部位、方法等方面注意准确和规范，因为如果数量、方法、部位有问题，那么会严重影响监测结果，应严格按照规范进行选取。在检测样品的交接过程中，要求工作人员做好记录，样品的形状、重量、材料等自然状态要记录，还要求工作人员标注目测情况，如样品是否完整、异常等，接下来就是实验室的检测步骤，首先参照委托方的意见做好准备工作；其次，实验室应使用质量文件中规定的和适当的设施，以防用于检验的样品在贮存、处置或检验开始前被损坏或变质，贮存条件必须符合要求，另外要做足安全措施，以确保检验样品的状态完好无损，进而保证检验工作的顺利开展。
2.2注意工作人员的素质与数量检测的每一个步骤都由工作人员完成，按要求不允许委托方插手，工作人员的素质会对检测结果起到很大的影响作用。因此，要求工程建筑材料的检测单位规范用人制度，没有执业资格的人员不允许上岗，但由于目前专门人才数量少，但是该行业的人员数量庞大，因此在制度的实行上不好把握。除了对工作人员素质的严格要求外，还要求每个工作地点配备足够的检测的工作人员，由于检测过程比较复杂，需要精准运算，尤其是对于那些检测设备不够自动化的检测实验室，更需要足够数量的工作人员来弥补不足。无论是工作人员的素质还是数量，都是为了得到准确的检测报告，如果工作人员的素质不高，在检测结果中出现纰漏，那么结果报告也势必是不准确的，而如果工作人员的数量不足，就会影响检测时间，结果不准确和延误检测时间一样，都会影响建筑工程进度，甚至会产生潜在的安全隐患。由此，应该对现有的工作人员进行定期的培训和考核，确保工作人员能够做好现有的工作，另外，在招聘时要尽量选择素质高的工作人员。
2.3注意监测环境要注意工程建筑材料的检测只能在实验室中进行，因为监测环境的变化会直接导致监测结果的报告不准确。建筑材料的性能会随着温度和湿度的变化而发生改变，并且会对材料的性能产生不小的影响，因此，在确保实验室环境符合要求的情况下，按标准对材料进行检测，这样得出来结果才是具有参考价值的。
2.4注意检测仪器检测结果对检测仪器的依赖性很强，需要工程材料检测实验室配备先进的检测仪器。还要求专业人员对所有的设备定期进行检查、维护，必要时需要校准及修理仪器设备，因为仪器的准确程度直接关系到结果的准确程度。一旦发现检测结果有问题应停止该仪器的所有检测工作，并重新检测材料来获得无误的检测数据。
2.5注意检测标准不一样的检测标准就会出现不一样的检测结果，因此，应该规范所有检测机构的标准，以免合格材料蒙受“不白之冤”，更是可以避免出现“漏网之鱼”，只有标准统一，才能够得出最具有代表性的结果。这就要求检测机构在工作中严格规范各个程序，无论是选取、接收、分析、估算、处置中的哪个环节，都不能出现差错，工作人员要严格按照工作流程进行；还要借鉴国外先进的检测方法，采取国际通用检测规范和标准，检测单位不仅要对委托方负责，更要为整个建筑行业负责。
2.6注意监督环节说到底，工程建筑材料检测是委托方和检测机构之间的事，如果双方怀有不法之心，那么检测结果很容易作假，因此，要加强监督力度，推行重大工程复检制度。对于重大工程的材料检测更是不能掉以轻心，对于重大工程应该对工程材料多次检测，或者相关部门规定三个或三个以上机构进行材料检测，如发现问题全部重检，这样可以确保材料检测结果的公平性和准确性。
3结束语
1.1国内外研究现状
国外对碳纤维复合材料的研究起步比较早。结合研究需要成立了相应的碳纤维复合材料研究协会，制订了相应的测量标准、实施规范、检测标准、施工规程等，制订了研究发展方向，加大经碳纤维复合材料再实际中的应用研究，经过多年的研究，目前国外发达国家已经有较为成熟的碳纤维复合材料理论、研究体系和研究成果，并且通过实验性应用获得了第一手资料，通过大量实验已经有了一定的应用实例。目前由于碳纤维复合材料特有的可根据工程需要加工成各种织物材料，满足工程需要，而且织物表现出很高的强度的特点，因此碳纤维复合材料大量应用在房屋建筑工程的加固工程中、桥梁工程等的加固、维修和保养上。从研究现状来看，我国对碳纤维复合材料的研究起步比较晚，缺少系统化、本土化的研究体系，主要理论和研究标准、方法借鉴先进国家的研究成果，缺少实际使用经验的搜集和整理，施工规范上过于依赖国外成熟经验，缺少本土化的实践经验和研究体系，研究方向主要集中碳纤维增强聚合物片材加固和修复钢筋混凝土结构，而且应用也比较成熟。例如采用碳纤维增强聚合物片材对上海财经大学24m跨度的木结构进行加固，采用碳纤维布对天安门城楼上的大型木柱进行加固[1]；等等。单丽萍《碳纤维布在建筑结构加固中的施工措施浅析》（民营科技2012.8）研究指出，碳纤维增强聚合物加固技术是一种新型高效的土木工程加固修复技术，具有质量轻、强度高强、施工简单等优点。并对碳纤维布在加固和维护建筑结构中的施工措施进行分析，之处随着对新材料碳纤维(CFRP)的研究的深入，用CFRP取代钢板作为外贴对建筑物进行加固是一种必然趋势。并现针对碳纤维加固的原理、依据、前提进行了探讨，并对施工工艺进行了简要的论述。张勇《CFRP加固混凝土梁的冻融试验研究》（河北建筑工程学院学报2012.1），碳纤维(CFRP)虽然在加固工程中已得到广泛应用，但其长期的加固性能尚未得到证实。尤其在我国北方较寒冷地区，因此研究冻融循环对碳纤维加固的混凝土构件的影响。试验研究显示碳纤维基本能够满足寒冷地区的加固要求。舒亚《码头改造工程中碳纤维加固技术的运用》（水利建设与管理2014.3）一文中研究指出：伴随着材料研究的深入，混凝土结构的加固技术也日益提高，结合工程实例，阐述在码头改造工程中如何将碳纤维加固技术运用到水工结构物的主要受力构件，为码头水工结构物的加固修复带来新的举措，保障了码头水工建筑物的安全。整体上来说，碳纤维复合材料在土木工程中的使用研究目前基本集中在混凝土结构的修复和加固上，相信随着研究的深入，碳纤维加固技术在土木工程结构的运用日益广泛。
1.2最新研究进展和趋势
日本开发研制成功一种带有铝合金接头碳纤维聚合卷管。研究发现这种聚合卷管具有高效的结构体系，在实际应用中可以获得特殊的建筑效果[1]。也有学者提出利用碳纤维优良的导电性，通过相应手段监测碳纤维复合材料加固部位导电性能的变化情况，实现对对土木建筑物或桥梁等的无创口健康监测和诊断，而目前利用碳纤维优良的导电性，实现对建筑结构的实时监测应用研究不多，郑立霞《局部叠层碳纤维水泥基材料的应变电阻效应研究》（四川大学学报(工程科学版)2011.2）研究指出利用不同将碳纤维所具有的特有的导电特性，将不同碳纤维取代钢筋加入普通混凝土中，普通混凝土便成为具有自诊断功能特性的智能混凝土。利用这些功能特性可望实现土木工程结构和基础设施的健康监测。并通过实验研究局部叠层碳纤维取代钢筋形成的三点弯曲梁在单调和循环拉应力作用下电阻的变化规律，分析了局部叠层碳纤维水泥基材料的应变-电阻效应，在此基础上进行横向对比，实验结果表明，局部叠层碳纤维水泥基材料的应变灵敏系数是连续碳纤维水泥基材料应变灵敏系数的近23倍，但稳定性要差一些；局部叠层碳纤维水泥基材料的电阻和拉伸应变成正比例，因此利用这一特性把可望把局部叠层碳纤维用于土木工程，便于实现在结构和基础设施的健康监测。
2碳纤维复合材料在构件承载力不足的情况下的应用
虽然在土木工程施工过程中在施工阶段，从上到下有严格的施工规范和要求，但是实际过程中却常常存在由于施工管理不严、施工人员能力缺陷、致使施工质量不能达到要求，特别是混凝土构件承载力不足导致在建工程或建成工程使用时在安全隐患，存在一定的潜在质量风险，可能导致伤害事故的发生，在这种情况下，如何在不拆除现有混凝土结构的条件下对混凝土构件进行范围内的加固和修复是要解决的问题，使用碳纤维复合材料为主要原料的纤维增强聚合布进行加固，可以在不毁坏现有结构的基础上，使混凝土结构得到理想的增补效果。加上纤维增强聚合布施工过程中无需任何重型机械，施工空间不受限制的优点，因此在维护和加固现有建筑中得到大量应用。
2.1碳纤维复合材料在民用建筑加固方面的应用
由于碳纤维增强聚合布的材料性能的特点，碳纤维增强聚合布大量应用在民用建筑中，如梁、板、柱、顶、梁腹裂缝发展过大的构件加固中。碳纤维增强聚合布加固可有效控制裂缝的发展。在使用碳纤维复合材料对不同部位进行加固时，操作手段、方法有一定差异。目前通常使用碳纤维布对钢筋混凝土裂缝等进行加固时首先选取合适粘合剂，以免造成粘合不紧密，加固效果差，在此基础上注意粘贴在混凝土裂缝处。在对钢筋混凝土抗弯构件进行加固时，通常采用特殊粘合剂将碳纤维布粘贴于混凝土构件强力受拉区，通过碳纤维布增加受拉区域强度，实现碳纤维布分担工程结构中混凝土钢筋的承受拉力，提高混凝土构件的抗弯承载力和受拉承载力。碳纤维复合材料加固损伤的受弯构件时，结果表明，通过碳纤维布的加固，检验结果显示，加固部位刚度恢复非常显著，加固部位强度和加固量、损伤程度具有一定关系，通过加固，两者都有不同程度的改善提高。在工程中使用碳纤维复合材料进行抗剪力加固时，一般要求将碳纤维复合材料粘贴于加固构件的受剪力区，力求形成整体的拉力，促使碳纤维复合材料的作用类似于箍筋，从而形成一定的加固力量，有效控制混凝土结构裂缝的进一步发展。目前研究结果表明，理论上推算碳纤维复合材料的随着外界条件变化应变发展比较缓慢，在实践中用于加固混凝土构件时，碳纤维复合材料达到的最大应变值比较小。在加固混凝土构件屈服后，碳纤维复合材料逐渐取代混凝土构件箍筋的作用逐，从而有效提高构件抗剪承载力，碳纤维复合材料对工程质量提高程度与加固方式、加固量、带间距及粘贴层数密切相关。因此实践中使用碳纤维复合材料对一定的混凝土结构进行维修和加固时，要区别对待，不同位置、强度的部件进行加强所需粘贴量不同，过多过少都不利于加固效果的最优化，如粘贴过量碳纤维增强聚合布，可能会导致不能充分的发挥碳纤维增强聚合布的优势。由于碳纤维增强聚合布的可设计性的优势它与所加固构建之间粘贴比较紧密，可以在不改变现有建筑外观形状的基础上进行整体加固，因此在一些对整体构件加固质量要求比较高，碳纤维聚合布在得到大量应用，如对历史建筑的抢救、保护和维护和原有建筑，同时构件的整体抗震性能得到提高。
2.2桥梁建设加固方面碳纤维复合材料的应用
由于碳纤维复合材料的使用特点，碳纤维增强聚合布可以应用在桥梁加固方面。如磨损、裂缝、局部塌陷的桥面，可以在保持现有混凝土构件的情况下，通过适当修补后加贴碳纤维增强聚合布，从而提高桥面坚固程度和增加使用寿命，如一般采用将碳纤维增强聚合布粘贴于桥面板下面，在提高桥面整体平整的基础上可以增强桥面板的抗弯及抗剪能力，延长桥梁使用寿命，目前碳纤维复合材料在桥梁建设方面的用途主要有两类，现有桥梁的加固方面和新桥梁的建设使用。在桥梁加固方面碳纤维复合材料主要用于混凝土桥梁的基本构件、节点、裂缝受弯构件、抗弯构件等的加固，加固的目的主要是提高桥梁的面板、构件的抗弯、受弯、抗剪、轴向抗压承载力等，桥梁建设加固方面碳纤维复合材料的应用在国外应用广泛，我国在这方面的工程实践是在引进吸收国外先进经验的基础上，结合我国桥梁工程和新材料发展状况，2003年7月对1971年建成的“宝成桥”进行了加固维修。提高了大桥承载强度，同时对大桥基本构件提供了抗裂防腐的保护作用[2-5]。但是碳纤维增强聚合布加固混凝土桥柱、桥梁时，应注意原有混凝土构件横向膨胀性能促使外包碳纤维增强聚合布的局部环向刚度增大，导致混凝土原有构件的脆性破坏，因此在应用碳纤维增强聚合布维修桥梁加固混凝土柱时要注意完全粘贴整个构件。
3结论和建议
学生自主案例教学法”的含义“Web形式”是指在教学过程中，学生面对的对象不是教师，而是处于Web网络的虚拟仿真环境中，单人或多人合作进行设计成分或生产冶炼，Web网络系统自动记录学生操作的每一个步骤，教师通过前端软件观察学生的操作行为，实时回答他们提出的问题。“自主”是指学生学习的工程案例不是教师事先准备的，而是学生在仿真过程中自己得到的。由于学生掌握的专业知识和能力存在差异，使用的冶炼设备、设置的工艺参数和成分都不尽相同，因此得到的案例也不同，甚至很大一部分是失败的案例。“Web主导下材料工程类学生自主案例教学法”是在教师讲授专业知识的基础上，结合课堂教学内容，有针对性地给学生提供网络虚拟仿真平台，学生在平台内完成成分设计或产品冶炼任务，遇到问题可小组交流，提出改进方案。对典型个案，进行全班讲演，同时教师进行点评。该教学法以“任务”为主线，但不以“任务”的完成与否做为考核标准，提交的结果没有对错好坏之分，产生的结果不重要，结果产生的原因才重要。鼓励学生主动寻找可能出现的失常和事故，并运用所学理论知识去分析、去思考、去解决，强化对理论知识的学习渴望，激发学习的兴趣。
二、“Web主导下材料工程类
学生自主案例教学法”的实施方案在实施前，对实施的过程和步骤进行了认真分析，对实施方案的总体框架和实施具体步骤进行了设计，实施方案如下：第一阶段：规划。制定教学目标，确定实验班级。教材调整，确定讲授重点。以教师为主，包括课堂讲授的安排，讲授重点的确定，以及为学生编写模拟操作指导大纲等。第二阶段：执行。发动学生，明确任务。网络操作，案例设计。在线指导，提高案例质量。以学生为主，教师指导。使学生意识到自己的“工程师”角色，在虚拟仿真环境中动手操作，完成生产任务。教师可通过前端软件实时观察学生的操作行为，回答他们提出的问题并分析模拟结果。学生和老师之间、学生和学生之间在信息窗口通过文本进行交流。不同地点的学生可以组合起来，在同一个模拟模型中分别进行操作。第三阶段：分析和讨论。根据模拟操作记录，全班交流研讨，教师点评。师生结合，互动交流。教师从学生的操作结果中选取典型案例，让学生制作讲演课件，给全班同学分析自己的成功与失败经验，教师在交流中给予适时的点评，并进行成绩评定。第四阶段：总结。遴选优秀操作记录，编写示范案例。对学生的优秀设计案例进行整理归纳，为教师进行课62教学新思维堂多媒体教学时使用，也可作为学生课外预习、复习、自学的电子版的立体化教材。
三、个案举例
钢铁大学网站提供了钢铁应用、钢铁设计及冶炼等仿真模块，包括了现代钢铁生产的主要工序，可以为材料工程，尤其是金属材料工程专业大多数专业课程教学所采用。如在金属学材料学课程教学中，布置了一个生产任务：现收到一客户订单，要为一座海洋平台生产一种易焊接的高强度厚钢板，钢种的成份和工艺路线由生产方来确定。订单要求生产9000t的高强度厚板，钢板对机械性能的要求为：屈服强度，LYS＞375Mpa；抗拉强度，530Mpa＜UTS＜620Mpa；54J夏比冲击转变温度，ITT＜-40℃；屈强比LYS/UTS＜0.82。使用网站中关于海洋平台用中厚板钢的设计模块进行仿真。【学生自主案例】钢种成分的设计在工艺路线为50mm钢板中度控轧、25mm钢板轻度控轧、90mm钢板中度控轧的情况下，经过调试发现Cr、Mo、Ni、V可以不参与设计考虑范围，C、Si、Mn在一定的含量内变化，主要调节Cu、Al、N、Nb元素的含量改变钢材的力学性能，得到了满足客户性能要求的3种不同钢种。从而使基体强度提高，以及固溶体与运动位错间的相互作用，阻碍了位错的运动，从而使钢种强度提高；2号钢种N、Nb、Al含量较高，主要强化机理是：N与Te形成间隙固溶体，起到固溶强化；在钢中加入的Nb，Nb元素能形成碳的化合物、氮的化合物或碳氮化合物，在轧制或轧后冷却中沉淀析出，起到第二相沉淀作用；同时，N与Al、Nb形成氮化合物或碳氮化合物，能钉扎晶界，阻碍晶粒长大，起到细晶强化。3号钢种的设计是在2号基础上调试Al元素的含量，3号钢种Al含量较低。
四、总结
借本课程增加材料成型技术这一紧密联系生产实际课程内容的契机，改变以往重理论、轻实际的做法，在教学内容、方法及考核方式等方面树立并体现出“突出应用、培养工程能力”的教学理念。在新的教学理念指导下，培养学生正确选材及制定合理的加工工艺的工程应用能力为目的的指导方针，在教材选编、教学内容、方法等诸多方面进行深入地研究和探索。通过本课程的学习，使我校机械和近机械类专业的学生理解工程领域对材料的主要性能的要求、各大类材料的主要特征和各种热成型方法的特点，明确各类材料的相变规律及其组织-性能间的关系及材料加工工艺对组织的影响规律，掌握常用材料的组织、性能及处理工艺特点，最终能够对具体的零件结合具体工况做出正确、科学、合理的选材并确定出正确的加工工艺路线。为我校机类和类机类专业培养工程应用型人才提供必需、充分、有用的工程材料及其成型技术的基础知识和工程应用能力，使他们获得优秀的科学选材、用材和合理安排热、冷工艺路线的能力。
二、合理整合教学内容，构建新的课程知识体系
为使所授机类及近机类专业学生全面了解熟悉铸造、锻造及焊接等热加工工艺，增加“材料成型技术”部分。该部分涉及内容多，而新设置的工程材料及其成型技术课程与工程材料课程相比，课时仅增加8学时，这样必须压缩《工程材料》部分的内容与课时。我们遵循新的教学理念，合理地优化、缩减了《工程材料》偏理论部分的内容，淡化与核心内容关系不大的内容，强化基础理论。如：在“材料的力学性能”部分，删除材料的物理性能等内容；在“金属晶体结构”部分，删除立方晶系的晶面和晶向的表示方法等内容；在“合金结构钢”部分，删除微合金非调质钢、易切削钢及低淬透性钢。对白口铸铁的结晶过程及钢的表面淬火与化学热处理等内容仅作简单介绍。把金属的塑性加工部分合并到材料成型技术中的锻造部分；把典型工件的选材及工程材料的应用合并到零件失效、毛坯分析与材料选择部分。同时，丰富与后续课程、毕业设计及工程应用密切相关的内容，如铁碳合金相图、钢的热处理原理和工艺、钢的分类编号及用途等，增强学生对这些内容重点与难点问题的理解和掌握，夯实工程材料理论基础。为了培养学生的工程应用能力，使课程内容与工程实践相结合，挖掘平时在实际生产中的相关案例，通过与企业广泛联系，从中获得大量生产中的案例。如在“零件失效、毛坯分析与材料选择”一章，把从企业收集的案例，经过整理、分析后加入教材中。结合生产中的具体零件，在分析零件的工作条件、失效形式及对零件性能要求的基础上进行选材，制定加工工艺路线。这对培养学生工程应用能力大有益处，为他们将来从事机械行业的生产加工，打下了良好的基础。课程始终贯穿材料的成分-组织-工艺-性能之间的关系这条主线。以性能为起点，分部讲授成分、组织和工艺对性能的影响，最后通过学习铁碳合金相图和过冷奥氏体冷却曲线，综合讲解成分、组织、工艺与性能间的关系,让学生牢固掌握“材料的性能取决于其成分、组织和工艺”的观点，这样就变分散为集中,变模糊为清晰,以利于学生建立完整体系的概念,保证了教学内容的基础性和系统性。据此，将课程内容分为工程材料基础理论、常用工程材料、工程材料成型技术基础和工程材料的应用及成形工艺的选择四大模块,实行模块化教学、突出材料的工程应用,并对各模块的内容做了精心挑选与合理调整。
三、综合运用多元化教学方法和手段，提高教学效果
在课堂教学中，为使学生能够在听课过程中主动思考，紧紧跟上教师的讲课思路，采用案例法、启发式、问题授课法、研究式与讨论式等教学方法及这些方法的组合。如讲授加工硬化这一重要概念和内容时，先在课堂上用举例法演示用手弯曲铁丝感到发热和越来越硬的现象，用问题授课法提出产生该现象原因这一本质问题，接着揭示变形中其材料内部的组织结构的变化，然后让学生分析由此带来哪些性能的变化，以此解释加工硬化的成因。多种教学方法的应用，有效地激发了学生对本门课程的学习兴趣，提高了学习的自觉性和主动性。提出并初步实施了工程材料及其成型技术课程的一种新的教学方法-关键词教学法。针对工程材料及其成型技术课程内容庞杂,概念繁多且课时短的特点，提出了关键词教学法。从基本概念、章节以至全课程中提炼关键词，并将它们有机地结合，将零散的知识结构化，形成关键词网络（图），构建出课程的基石和框架。初步的教学实践证明，这种方法有利于学生理解记忆，对提升他们的提炼、概括等学习思维能力大有益处。在教学手段上，课堂教学板书讲授与多媒体演示并重，在便于学生理解记忆的基础上，构建出图文并茂、声情融会、动静结合的教学环境。如用板书法讲解相图中的杠杆定律、二元合金相图与Fe-Fe3C相图的结晶过程等内容，可以充分展现逻辑思维全过程。晶体结构、缺陷和结晶过程等应用多媒体技术，可以充分展示三维立体的晶体结构特征与缺陷形貌及形成机理，动画演示由液态到固态的结晶过程，增加了可视性与趣味性。
四、改革实验教学的内容与手段，培养学生的工程应用能力和创新能力
为提高学生的工程应用能力和创新能力，适应创新性人才培养的需要，对工程材料及其成型技术课程的实验进行全新的改革与设计规划，包括类型、方法及考核方法等。按照教学规律，划分实验层次，整合实验内容，理顺实践过程，减少验证性实验，增加综合性和设计型实验。课程设置三个实验，即碳钢硬度测定及热处理、铁碳合金组织观察和零件的选材、热处理、性能测试与组织观察。“碳钢硬度测定及热处理”为基本技能型实验，通过该实验，学生能够对工程材料及其成型技术课程实验中所涉及的设备与仪器有一定的了解，有利于他们熟练地对这些设备与仪器进行操作。“铁碳合金平衡组织的观察”为验证性实验，是为更好地理解和掌握铁碳平衡相图而设置的。“零件的选材、热处理、性能测试与组织观察”为综合、设计型实验，目的是让学生运用所学的材料及成型技术的基本原理，综合分析给定零件的力学性能指标，以此选择材料、热处理及性能检测设备，制定出相应的热处理工艺并完成金相试样制备、组织观察、硬度测试及热处理操作等实践环节。这一综合、设计型实验不仅要求学生掌握课程中相关章节的内容，而且必须针对具体零件的特点进行全面分析与综合，这样选择的材料和制定的工艺才能合理。这对于学生分析问题、解决问题能力的提高是大有益处的，也为他们毕业后尽早胜任企业相关的技术工作创造了条件。
五、实施多种课程考核方式，充分调动学生学习的积极性
信息化管理不仅能帮助工程项目施工中提高集成的计划准确性、供应链效率和劳动生产率，进行准确的成本核算，降低库存，减少运作成本，减少或消除一切不能增加价值的活动，提高投资回报率。而且有助于帮助工程项目施工中改进与合作伙伴(供应商、业主单位、第三方)的协助关系，使整体供应链的优化成为可能。对于工程项目施工中而言，企业的核心竞争力=严密的成本控制系统+完善的质量保证体系+科学的管理制度。而周转材料管理信息化建设正像是“催化剂”和“加速器”，与管理工序有机结合，使得工程项目施工中的成本控制、质量保证和管理机制变得高效、规范、先进和卓有成效。好的材料管理信息系统能够从材料管理的日常工作入手，逐步提高材料管理人员的素质，材料管理人员可以从繁琐的手工劳动中解脱出来，为企业早日实现管理现代化打下坚实的基础。
二、工程项目施工中材料管理信息化建设需求及分析
(一)材料采购环节的信息化建设需求
1.建立统一的材料编码体系。
材料编码的作用已经被越来越多的项目施工企业所认识到，信息化管理中要求材料编码体系可以按照企业自身的特点或者行业经验建立。材料编码体系包括材料预算、材料计划、材料采购、材料仓库管理等。基本要求做到主要材料每一种对应唯一的材料编码，其他辅助材料、边角材料建立大的分类编码体系。
2.实现材料需求计划与采购业务的结合。
采用信息化建设要求能实现材料计划数据向采购部门的提交。即采购计划的状态为批准时，才可以进入采购部门的流程，实现计划与采购业务的结合。
3.使用需求按施工子项的分类编制。
公司投资规模较大项目时，通常委托多个施工单位分单项工程同时施工，施工过程的材料属于“甲供”材料性质，即由本企业购买，交由施工单位使用。因此，企业必需迅速的将施工单位的材料计划进行审核、采购、完成入库验收后准确交到施工单位手中。
4.大宗材料采购招投标档案文件的权限范围内查询。
要求材料采购部门联合相关部门成立招投标小组，对大宗材料的采购过程，严格执行招投标制度。对于招投标过程中的档案文件完整、及时交档案管理处存档。
5.材料采购合同的权限范围内查询。
合同管理也是材料管理的一个重要环节，可以在此为企业积累采购价格信息库，合格供应商库。材料的采购合同经过招投标确认供应商和价格后，拟定材料订购合同后需提交企业相关部门进行会签。可利用OA办公软件平台可达到快速网上会签工作。会签结束，合同即可盖章正式执行。
(二)材料领用环节的信息化建设需求及分析
1.实现采购业务与入库业务的结合。
要求能采用信息化建设实现采购订单数据向仓库部门的提交。采购订单的状态为批准时，才可以进入仓库入库流程，仓库部门根据实际收到的数量，在引入采购订单生成的入库单上注明“实收数量”。系统根据材料订单单价自动计算实收金额。从而实现采购业务与入库业务的结合，而采购部门与仓库部门形成有机的制约，实现入库材料的电子化控制管理。
2.材料按施工单位、施工子项分类领用。
采取信息化建设，既能方便入库的验收工作，又能方便施工单位的快速领用需求，能极大的提高工作效率。时，对项目总施工材料成本分解到具体的子项工程提供了依据。
3.材料领用环节与入库环节重复录入工作的技术性解决。
新时期要求能采用信息化建设实现入库数据到出库数据的转换提交，通过技术性手段解决重复录入的问题。根据入库数据中施工单位的信息，自动按施工单位不同生成不同的出库单，并在出库单明细后引入原入库单明细中的“施工子项”。
4.材料领用报表提供及与施工单位的核对。
要求采用信息化建设实现材料入库明细、汇总表，出库领用明细、汇总表的报表查询、打印输出功能。
(三)材料储存环节的信息化建设需求及分析
1.结存材料库位标识的设置与查找。
要求采用信息化建设实现材料的进销存汇总表的报表查询、打印输出功能，对于期末结存的材料，能在系统中增加备注栏，备注相应的实物库位，已利于结存物资的保管与查找。
2.实现材料盘点表及盘点结果录入。
材料的期末结存，应保证材料帐实相符。仓库保管员应定期盘点库存存货，编制存货盘点表，并提出处理意见。要求采用信息化建设实现材料的盘点表的报表查询、打印输出功能。并能将实际盘点的结果录入盘点结存表，自动计算材料盈亏数量和金额，并生成材料盘盈亏单据。
(四)工程项目施工中材料管理信息化建设实施步骤
依据企业项目施工材料的特点，结合材料管理信息化建设需求及分析，对工程材料管理方面主要采取了业务流程的重新规划。首先，安排各部门研究讨论制订了新的工程项目施工材料管理流程和制度，如：材料计划申报流程、材料采购流程、材料入库流程、材料领用流程、材料核算流程、仓库和磅房管理制度。各流程经讨论研究通过后，采用企业正式文件下发，各部门遵照执行。其次，可以借鉴引入其他企业使用的新中大国际ERP软件A3供应链管理模块，建立材料计划、采购、入库、出库和结存各环节符合流程管理制度的信息化控制。再次，为实现内审及各部门信息需求，引入项目管理协同办公模块，实现采购招投标、材料采购合同等档案资料文件的信息查询和共享，有效的提升监督机制和各部门的工作效率。最后，为实现项目材料分项成本的核算，引入拥有EPR财务软件，实现材料的分项目子项的成本核算需求。
三、结束语
（一）优化人才培养方案，加强课程体系建设专业学位硕士研究生的人才培养方案应更加突出行业、企事业单位的职业性质和特点的要求[5]。按照行业特点或职业需要优化人才培养方案，构建课程体系。在课程设置中尽可能体现出与学术型硕士研究生的区别，在课程设置上突出实用化、工程化、技术化和职业化特点，改变课程设置僵化、强调统一、灵活性差等缺点。
1.课程体系的构建要打破原有全日制学术型研究生课程体系的框框，在重视基础理论能力培养的同时，要适度增加通用型理论课程模块，即“大学科、大平台”课程。材料工程专业学位研究生应掌握各种材料的制备技术、材料的各种分析手段和表征方法，以及工程技术与实践能力。因此，作为专业学位课，我们设置了《材料工程案例分析》、《材料制备技术》和《材料现代分析方法》三门课程。其中，《材料工程案例分析》是一门综合性工程技术性很强的课程，内容涉及金属材料、无机材料、高分子材料以及复合材料在实际工程应用中的特点及技术指标要求，例如金属材料的失效原因分析及采取的措施；电子陶瓷材料在高温烧结时颜色变黑的原因；钛酸钡本应为绝缘材料，但添加稀土元素变为半导体材料；等等。与其他基础课程相比，与企业生产实践的联系更为密切，重点在于培养学生分析和解决实际工程技术问题的能力。《材料制备技术》涉及各种材料的制备原理、制备方法与应用特点，是材料工程研究生必须掌握和了解的基础理论知识。《材料现代分析方法》是一门重要的工具课，既涉及到基础理论知识，又侧重于方法的具体实践应用，是必须掌握的专业学位课程。其内容包括X-射线衍射、扫描电镜、透射电镜、能谱分析、光电子能谱、原子力显微镜、差热分析、红外光谱、核磁共振、激光粒度分析、比表面测试等各种表征和分析测试方法。这些核心课程的设立将奠定专业学位研究生解决实际工程和技术问题的理论基础。
2.根据培养方向不同，灵活设置研究生课程模块，即“小方向”课程。例如，根据材料工程方向发展的特点和结合材料学院的科研基础，材料工程专业硕士研究生的培养方向主要有材料加工成型与模具设计、电子功能材料与器件、新能源材料与电源技术、高分子材料合成与改性等四个方向。在这四个方向上可灵活设置专业方向模块课程，即每个方向设置两门任选课程。材料加工成型与模具设计方向主要课程有《材料成型技术与模具》和《材料表面工程技术》，电子功能材料与器件方向主要有《先进无机材料与物理性能》和《光电转换材料与器件》，新能源材料与电源技术方向主要有《电化学原理及测试技术》和《新型能源材料》，高分子材料合成与改性方向主要有《高分子材料选论》和《有机波谱分析》。按不同的培养方向灵活设置研究生课程，可为专业学位研究生提供更大的自主选择性，有利于培养其职业素养，提高学习效率。
3.除了专业学位课和选修课外，为了提高研究生的解决实际工程和技术问题的能力，强化专业实践能力，作为必修课程，设置了《材料科学与工程实验》和《专业实践》这两门课程，以更好地凸显专业学位研究生职业取向和过硬的专业实践的特色。同时，还设置了学术讲座、知识产权、信息检索、技术经济分析等课程，以期全面培养专业学位研究生的信息获取能力和企业技术管理等能力。总之，课程设置要联系企业实际需求，考虑专业学位硕士研究生学习工作和研究背景等实际因素，根据企业技术创新的需求，整合教学资源，开发出一套以因材施教、体现学科前沿和实践性的专业学位研究生课程体系，不断提高研究生解决实际技术问题的科研攻关能力。比如，在材料工程专业学位硕士研究生的培养过程中，我们让研究生学习典型的数据处理软件Origin和CAD、ProE等工程制图软件，而该类实用工程软件的学习无疑将提高专业学位研究生的实践技能。
（二）加强师资队伍建设专业学位研究生的硕士论文选题应来自于企业和科研课题，工程背景明确，应用性强。因此，专业硕士研究生导师要求双导师制。一位是校内的导师，另一位是企业导师。学校导师主要负责研究生的课程学习、开题报告、学位论文理论部分的指导等；企业导师负责专业学位研究生的选题、工作安排、专业实践能力的培养、学位论文实践部分的指导等。学校、企业导师要共同制定研究生培养方案，从而保证专业学位研究生培养的质量。在实际操作中，要注意以下问题：
1.在导师遴选上，既要对导师的学历、职称、科研成果等进行量化评定，又要从工程实践经验、基础理论和指导能力及精力等方面对导师进行全方位综合测评。只有达到要求的校内外导师才有资格被聘为专业学位研究生导师。此外，要弱化对导师学历的要求，强化对导师工程实践能力和专业技术能力的要求。
2.加强专业学位研究生导师素质建设。随着专业学位硕士生规模的不断扩大，现有校内导师有相当数量是从学校到学校的年轻导师，他们虽然学历高，但大多缺乏实际工程经验。为此我们有计划地选派年轻教师到设计院、高新技术企业去挂职锻炼。同时，通过承担企业的横向研究，使年轻教师了解工程实际，参加企业的产品开发、设计、技术改造以及企业的运行、营销和管理，从而了解企业的需求。同时，在稳定现有导师资源的同时，我们从企业聘请或引进有工程技术背景的技术人员和专家作为专任的专业学位研究生指导教师，根据学科方向相近或相似的原则，成立3～5人由校内和校外导师组成的导师指导团队，这样可有效发挥各自导师的作用。
3.聘请企业专家担任相关课程任课教师。例如，《材料工程案例分析》这门学位课，可以聘请行业技术专家以专题讲座形式讲授新技术、新工艺和新设备，分析企业面临的技术难题或企业实际发生的技术难题如何攻关解决等，强化研究生解决实际工程技术问题的意识和能力；加大实践领域专家承担专业课程教学的比例，明确实习实践导师和论文导师的职责。
（三）深化校企合作，建立研究生联合培养基地结合专业和行业的特点，选择条件好的企事业单位、科研院所等共建研究生联合培养实习实践基地，强化产学研用人才培养链条。材料学院已与行业部门共建实习实践基地十多个。2012年，桂林电子科技大学材料学院和桂林电器科学研究院有限公司共建了研究生联合培养基地，该基地被批准为省级研究生联合培养基地。上级有关部门拨专款用于该基地的建设。材料学院的专业学位研究生可方便地到该基地实习实践，企业的导师和校内导师组成导师指导团队共同指导专业学位研究生。同时，联合培养基地拿出专项资金用于改善研究生的实习实践条件以及资助专业学位研究生的科研课题。经过实践发现专业学位研究生的工程实践能力和职业技能明显提高。目前已基本形成了培养单位和行业部门良性互动的包括课堂实践、科研实践和企业实践的实践教学体系。
二、结语
机械工程材料交融了多方面的专业课程，内容繁多，关系复杂，不利于被学生接受，因此教师在授课时，课堂理论与实际的结合就非常重要，将原本的抽象理论具体化，可以帮助学生直观的了解并掌握机械工程材料的相关内容。注重理论与实际的结合，是提升教学效果的重要方式。如今多媒体的教学方式得到广泛的应用，给教师的教学工作提供了极大的辅助作用。机械材料的教学需要大量的媒介辅助，多媒体正好提供了辅助功能。如今的《机械工程材料》的课堂教学，主要是借助多媒体、网络教学平台，将讲课的方式生动化，期望学生能够接受所传输的知识，在一定程度上提起了学生的学习兴趣，但是这教学方式的本质是没有变化的，还是教师对于学生的单方面传输，只是丰富了传输方式罢了。
2基于建构主义的《机械工程材料》教学
2.1以问题或任务作为驱动力教师在教学的过程中，以问题或任务串联整个教学过程，让学生带着任务和问题开始学习，为学生的学习提供明确目的性，激发学习的积极主动性。在学生追寻问题答案的时候，教师对于过程加以引导，让学生了解知识点的真实应用，同时对于实际的结合也是一个系统的知识梳理过程。比如教师可以引导学生认识钢材的分类，将对不同型号钢材的具体用途的认识作为学生的探究的学习任务，在学生的探究过程中，涉及到不同钢种本身区别和特点的方方面面，整个过程下来对所有的知识点进行了一个系统的整理。这样的过程改变了原本教师枯燥繁杂的教学过程。带着问题和任务来学习，学生成为学习过程的主导力量，提升了学生的学习兴趣，也帮助学生对于学科知识有更深入的认识。
2.2教学课程以学生熟悉的事情做类比在教学的过程中使用类比，可以帮助学生更好的理解所要传达的信息，拉近学生与学科的信息距离，恰当的使用类比让课堂的变得生动，学生的参与积极性提高。对于类比对象的选择直接影响着类比的效果。在《机械工程材料》的教学过程有时候出于条件的限制，教师无法将实物搬到课堂上，这个时候类比的作用就凸显出来了，类比对象尽量选学生熟悉的事情，可以是学生日常生活中常见的情景。例如金属的凝固，金属在大家的日常生活里大多是固体的，学生对于金属的凝固肯定会觉得很抽象，而教师又无法将金属凝固的过程展示出来，这时候如果教师讲金属的凝固类比为水的凝固，就一下子帮助学生产生了具象化的认识，毕竟水的凝固对于学生来说是再熟悉不过的。通过类比，让学生借助自身已有知识与新知识的对比来强化记忆，有助于学生构建自己系统的知识网络。
2.3鼓励学生自己发现问题在教育工作中，提出问题跟解决问题一样是对知识综合掌握并运用的过程。在建构主义的指导下，多鼓励学生提出自己在学习或实践中发现的问题。引导学生主动的去发掘可能存在的问题，鼓励学生对现有的理论提出质疑，可以引发学生对于理论知识的研究兴趣，发挥实践中的观察能力，激发学生的学习积极性，同时通过对问题的发掘，学生对于知识有一个综合性的认识。
3结语
本课程教学团队中承担主讲教学工作的有5人，承担辅助教学工作的有2人，所有教师均参与本课程的教材建设、教学改革、实验教学、网络资源建设等工作。多年来，教学团队努力加强梯队建设，支持、鼓励青年教师攻读博士学位(有2人博士在读)，并且针对青年教师在教学工作中存在的问题，积极开展教学研讨，交流教学经验，帮助他们尽快提高教学、科研水平。目前，团队所有成员坚持在教学、实验、科研和教学改革四个层面全方位开展工作，始终把本科生教育放在首位，并同研究生培养、科研课题紧密结合，已形成一支结构合理、综合素质高、教学效果好、积极致力于教学改革的课程教学团队。表1为教学队伍的学历结构、职称结构和年龄结构。
2教学方法与手段
在长期的《表面改性技术》教学过程中，我们一直致力于教学方法的改革，以求达到最佳的教学效果。当今的本科教学强调素质教育，其教学结构是学教并重，即"主导－主体"教学模式。这种教学模式的核心在于既要发挥教师的指导作用，又要充分体现学生的主体作用。据此，我们对《表面改性技术》课程教学方法及手段进行了多方面的改革:
2．1采取“研究性教学和研究性学习”的教学方法
从研究问题入手，将“原理－设备－工艺－工程”的知识构建过程展现出来，同时提出新的问题，组织学生展开思考和研讨，引导学生把所学知识与煤矿设备工程实际紧密结合，变单向传输式教学为双向互动式教学，变以强调理论内容为主的灌输式讲授为探究理论研究过程为主的引导式讲授，实现真正意义上的“双主”教学。
2．2积极组织学生开展研讨活动
例如在学习有关热喷涂的内容时，以井下带式输送机底托架热喷涂铝加封孔剂处理可大幅提高使用寿命为例，让学生进行讨论，帮助、引导学生从材料的选择、涂层的结构以及喷涂工艺流程、实施过程等各个方面进行考虑、分析，并提出解决的方法。这样，通过启发式教学，不仅可以巩固所学知识，而且可以帮助学生学会从多方位、多角度去思考问题，去了解煤矿机械的使用情况，有利于调动学生的学习积极性。
2．3理论结合实际，加强校外实践基地建设
《表面改性技术》课程是一门理论性与实践性相结合的课程，学生在学习过程中往往对煤矿机械表面处理工艺的理解不深入。为此，我们通过学生参加实践，组织现场教学，把理论与生产实际相结合，极大地提高了教学效果。例如，我们在江苏中矿大正表面工程技术有限公司以及郑州煤矿机械集团股份有限公司建立了校外实践基地，从而使学生的实践活动常态化。江苏中矿大正表面工程技术有限公司是国内表面工程领域的龙头企业，主要从事钢结构长效防腐涂装、缆索涂装工程、电厂特种表面处理、机械零件表面修复等，是国内热喷涂领域首家通过ISO9001质量体系认证的企业。郑州煤矿机械集团股份有限公司是中国领先的煤炭综采综掘设备制造商，是国内最大的液压支架制造商。企业被科学技术部、国务院国资委和中华全国总工会授予“国家创新型企业”称号，同时被国家五部委共同认定为部级的企业技术中心。
2．4利用多媒体技术、结合英文教材，开展双语教学
采用现代化教学手段可以节省时间，而且生动、直观、动态地展示各种表面技术的原理、工艺流程等，化抽象知识为具体知识。我们在教学媒体现代化建设中坚持走立体化建设之路，形成以教材、电子教案、多媒体CAI课件及网络学习系统为一体的立体化教学体系，为课程的教学提供了内容丰富、高质量的教学媒体资源。除PPT外，还利用动画、视频等进行辅助教学。如我们依靠自身力量开发了等离子喷涂法原理、电弧喷涂原理、化学气相沉积、粉末火焰喷涂、离子束沉积、真空镀膜、金属蒸镀等25套动画模拟示意图，这些辅助教学手段生动、直观、动态地展示了各种技术的原理、工艺流程，化抽象知识为具体知识，极大地激发了学生的学习热情。2011年，教学团队建立了《表面改性技术》课程网站，并已将教学大纲、实验教学大纲、实验指导书、英文教材、教学课件、教学录像、视频、动画等资料上传至网站供学生参考，网站还开辟有“答疑园地”栏目，团队的全体教师通过这一栏目答疑、批改作业、安排和指导实验。经运行使用，学生普遍反映良好。另外，从2004年开始，我们致力于英文教材《IntroductionofSurfaceEngineering》的编写及双语课件的开发，并适时地开展了双语教学，形成了自己的特色。
2．5设置实验环节，提高能力培养
《表面改性技术》课程涉及的表面处理工艺种类多，主要有热渗镀技术、热喷涂技术、堆焊技术、化学转化膜技术、气相沉积技术、“三束改性”等。每一种表面技术都有其特点，而且相互独立。根据我院实验室的条件，我们开设了热喷涂、热喷涂涂层性能表征、等离子化学气相沉积DLC膜、等离子化学气相沉积DLC膜的表征、离子注入改性等实验，力求做到使学生对相关工艺与设备有深入了解，并能进行操作，为今后从事相关工作打下良好基础。总之，经过长期不断的教学改革和实践，《表面改性技术》课程教学安排更趋合理，内容不断深化，学生学习兴趣浓厚，能够将课堂上所学理论知识应用到科研与生产实际中，学生的动手能力及创新意识明显提高，教学效果显著。
3教材建设
本课程是重要的技术基础课，又是培养发展创新能力的一门举足轻重的课程，是材料科学与工程专业学生进行综合工程素质教育和现代技术教育的重要阵地。结合煤矿机械行业背景及材料专业特点，教学团队编著并出版了教材《材料表面工程技术》，编印了英文教材《IntroductionofSurfaceEngineering》以及实验教材《材料改性实验》，同时自编课程讲义和教案。目前，《材料表面工程技术》作为高等教育(矿业)“十二五”规划教材已编写完成，并将于近期出版。此外，我们对教材内容在以下方面进行了调整。
(1)着重介绍每章要点，便于学生预习和复习。注意和后续课程教学内容的分工、衔接和配合。增加英文专业名词，为今后学习外文资料奠定基础。
(2)部分章节设立课堂讨论环节，列举大量实例，增加与学生的互动，便于学生理解掌握知识点。例如:对掘进机、采煤机中的矿用截齿，在使用过程中承受高的压应力、剪切应力、冲击载荷以及温度变化，因而极易磨损。通常采用热喷涂、等离子熔覆、激光熔覆、堆焊耐磨焊条、等离子束表面冶金、钎焊－热处理一体化等表面改性技术提高其耐磨性。对煤矿综采工作面的液压支架而言，由于矿井特殊的环境，因而对支架立柱、千斤顶表面、油缸、活塞等产生强烈的腐蚀，最终导致支架失效。常采用的表面处理技术有:化学热处理，如渗铝、渗铬、渗硼、硼铝共渗等，电镀锌、铜、铬、镍，化学镀镍、磷化，堆焊以及热喷涂锌铝合金层等。对于煤矿罐道，一般采用普通碳钢制造，其传统的表面处理方法包括:涂料防腐、热浸镀锌、热喷涂锌+涂料防腐等。
(3)针对近几年发展起来的新的煤矿机械表面处理技术如达克罗表面处理、Q－P－Q盐浴复合处理技术，阴极氧化法等进行简明扼要地讲解，以扩大学生的知识面。
4教学管理
为保证材料表面工程技术课程的教学质量，我们在教学管理上采取了以下几点措施:
(1)集中讨论本课程教学体系、教学内容等改革方案;
(2)根据各位教师的特点和专业，合理分工;
(3)每学期组织一次课程建设教学队伍成员及前、后继课相关教师的座谈会，讨论相互知识的衔接及如何在教学中融合表面改性技术的前沿知识，对教学内容加以整合、优化;
(4)每学期进行一次学生座谈，了解教、学情况，对存在问题加以改进，以提高教学质量;
(5)每学期组织2～3次课程教学成员教学经验交流会，以改进教学方法和调整、优化教学内容;
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