机械工程材料教学大纲

机械工程材料教学大纲（精选8篇）

1.机械工程材料教学大纲 篇一

2019年汇报材料：远程教育教学工程汇报材料-范文汇编

今年是我县“远程教育应用年”，为了更好地应用农村远程教育，让农村远程教育资源真正为农村教育服务。我中心校根据县教育局电教馆的要求，在农村远程教育应用方面开展了许多工作，现将具体情况汇报如下：

一、基本情况

我中心校现有中小学44所，其中初中3所，完全小学28所，四制校5所，单人校8所。

二、领导机构

组长：（中心校长）

副组长：（分管电教）

成员：（负责一中、二中、北社片、南社片、师屯片电教工作）（负责胡坦片、南伏牛片、大李托片电教工作）

（负责后河头片、梁里片、圣水佃片电教工作）

（负责晋家庄片电教工作）

（负责圣王中学、圣王片电教工作）

三、应用要求

1、各校必须应用远程教育资源，根据本校实际，定出应用计划，定出自己的农远应用特色。

2、教师每周备课最少要设计三节应用农远资源的内容（小学涉及光盘教学，初中涉及多媒体教学）。教师公开讲课必须运用远程教育。

3、保证农远资源正常接收。

4、对全体教师进行远教培训，做好记录，要求45岁以下的教师人人会用。

5、为师生创造条件，让电视机进教室，让网络资源进教室，为师生提供丰富的网络资源。

6、要求青年教师坚持写博客，加入教育局电教馆“雨后春笋2”qq群（123456）。

四、点子学校

为了充分应用现代远程教育资源，我们采用培养一批点子学校，推广一些先进经验，通过引领辐射作用，起到全面应用的良好效果，我们确定了小学、小学为我中心校远程教育应用的点子学校。

五、应用特色

小学一直致力于全面推广远程教育教学，大力提倡利用农远资源和设备，进

行教育教学资源与各学科的整合。全体教师每周利用多媒体教学（vcd、dvd光盘的应用）不少于两节（学校查备课），各班教师积极鼓励学生在在课堂教学的各个环节充分利用现代教育技术，在预习环节让学生到计算机教师通过农远资源管理平台和互联网查阅资料，提高了预习的效率，开阔了学生的视野；展示和反馈环节在多媒体教室进行充分的展示、尽情的表现，极大的提高了学生学习的兴趣，提升了他们的自信心，让学生在知识的海洋里徜徉，在自由的空间里翱翔。

小学远程教育应用工作的特色，概括地讲，就是：抓管理、促运用，求发展。主管理，就是通过制定和落实有关方案、制度、计划，对我校农村远程教育应用工作实施科学有效的管理。促运用，就是要求全体教师在教育教学工作中坚持运用农村远程教育的有关技术和设备。运用有关的课程资源服务于教育教学工作。求发展就是通过运用农村远程教育系统。使教师专业及教育教学质量有更大的发展。

六、培训工作

为了更好地应用农村远程教育，让农村远程教育资源真正为农村教育服务。我们邀请省级电化教学能手秦得方为所属中小学电教员进行远程教育培训。秦老师从安装接收资源、接收资源、刻录光盘、浏览资源、运用资源等方面给教师们进行了详细的讲解。尤其是他讲了自己运用远程教育资源的点点滴滴，让教师们感受到远程教育资源的优越性，感受到学习运用远程教育资源的迫切性。运用远程教育资源，可以足不出户，享受名师的风采。

七、开展活动

为了使农村远程教育真正应用起来，我中心校在金沟子学校召开“电化教学研讨会”.参会人员为明姜中心校所属六制校校长和中心校全体人员。

首先，分三组听了学校四年级教师的语文课，课题为《》，五年级教师的数学课，课题为《圆的面积》，六年级教师的数学课，课题为《圆柱的表面积》。这三位教师上课都充分运用了农远资源，用课件向学生们展示，通过音频、视频、动画的有机结合，让学生们快乐地学习新的知识，课堂上，学生们积极地思维，热烈地讨论，默契地配合，教学效果良好。远程教育资源的运用，使课堂变得有声有色，图文并茂，有利于引起学生的有意注意，引起学生的高度集中，极大地调动了学生们学习的积极性，起到了事半功倍的效果。

接着，进行了评课。评课中，校长们不谋而合，都感受到了农远资源的优 越性，他们受到了启发，回去后一定要发动全体教师运用农远资源，给师生们创造条件，让农远资源真正发挥作用。

八、拓展延伸

自从县教育局电教馆建立qq群和博客圈后，我中心校要求青年教师加入qq群，坚持写博客。在、、、、、、等都加入了qq群，坚持写博客，充分享受信息高速带来的优越感为了更好地应用农村远程教育，让农村远程教育资源真正为农村教育服务。我们邀请省级电化教学能手为所属中小学电教员进行远程教育培训。秦老师从安装接收资源、接收资源、刻录光盘、浏览资源、运用资源等方面给教师们进行了详细的讲解。尤其是他讲了自己运用远程教育资源的点点滴滴，让教师们感受到远程教育资源的优越性，感受到学习运用远程教育资源的迫切性。运用远程教育资源，可以足不出户，享受名师的风采，我想我们的队伍会越来越壮大！

今后，我们要实现所有学校，全体师生都能认真学习，积极探索，让农远资源用起来，让农远设备动起来，让我们的教师研起来，让农村课堂活起来。让农远资源真正发挥应有的作用。让我们的教育快速发展起来，创出更加美好的明天！

2.机械工程材料教学大纲 篇二

我院机械类专业的机械工程材料课程共计40学时, 其中课堂讲授36学时, 实验4学时。该课程课堂讲授内容主要包括材料的结构与性能、金属材料组织和性能的控制、金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料、功能材料、机械零件的失效与选材原则、典型工件的选材及工艺路线设计以及工程材料的应用, 实验内容主要为金相试样制备及硬度实验和铁碳合金平衡组织观察实验。从教学内容看, 我院机械类专业的机械工程材料课程内容丰富, 覆盖面广, 符合教育部对高等院校此课程的教学要求, 但由于受到总体教育学时计划安排的限制, 该课程学时略显不足, 同时受到学校办学条件限制以及经费欠缺所导致的相关实验仪器设备短缺的影响, 开设的实验类型较少, 如不处理好这些因素的影响, 势必降低整体教学质量。根据我院的实际办学条件和现有仪器设备, 我们对该课程的教学方法和手段进行了探讨和研究, 从多方面采取相应的措施, 以保证教学质量。

1 采用多媒体教学, 优化教学内容

随着计算机技术的发展, 教育技术的手段也在不断发展和更新, 其中多媒体教学手段已经广泛应用于各类课程的教学中。多媒体教学方式与传统教学方式相比, 优势明显。在讲解金属材料组织和性能时, 如果按传统的教学方式, 教师通常是借助教材上的灰色图片照本宣读, 虽然也做必要的解释说明, 但这不能引起学生足够的兴趣, 学生注意力不集中, 难以保证课堂教学质量。单从课程内容而言, 机械工程材料是十分枯燥而且难以理解的一门课程, 一旦课堂教学效果不好, 即使学生想课后自学, 也十分困难, 仅靠死记硬背的学习方法, 学习效果必定不好。如果课堂教学中采用多媒体教学手段, 通过视频、动画、彩图、声音等多种措施, 使所讲的内容直观、具体、生动、形象, 就可以激发学生的学习兴趣, 调动学生的主观能动性, 增强其学习的积极性, 并且教师能够很容易地把所授内容讲解清楚, 学生的理解和掌握也变得相对容易, 对该课程的学习自然产生兴趣, 从而形成良性循环。另外, 采用多媒体教学手段, 能较为有效地解决学校教学资源不足的问题。例如:在讲解材料热处理内容时, 我院没有相关的热处理设备。考虑到此部分内容十分重要, 我们借助多媒体教学手段中的视频, 把传统热处理过程讲解得非常清楚, 同时介绍了一些先进制造技术, 如真空热处理等, 使教学内容更加完善。

多媒体教学方式与传统教学方式相比具有很多优点, 但其仅仅是一种教学手段, 具体能否提高课堂教学质量, 关键在于教师所制作的课件的教学内容。教学内容是决定教学质量的关键, 正确把握教学内容是提高教学质量和效率的重要前提[2]。从学生最终培养目标而言, 学习该课程的目的是让学生在从事相关机械设计制造工作时, 能够根据实际情况合理选择相关机械工程材料, 因而, 教会学生应用是关键。在教学中, 应根据每个专业的培养目标及课程体系确定教学内容, 以应用为核心, 以实用、实际、实效为原则, 删减过时、落后的知识, 引入材料科学的最新研究成果, 使教学内容处于动态优化中;突出成分—组织—加工—性能—应用这条主线, 适当压缩与主线关系不大、理论过强而实用价值小的内容[3]。我院本课程在各部分教学内容的具体学时分配上是有侧重的, 其中典型工件的选材及工艺路线设计以及工程材料的应用的学时较多, 而且其中的教学内容都是教师多年来从相关工厂实际生产中积累的典型案例, 学生毕业参加工作后, 可以将所学的知识直接应用到工作中, 如各种轴承类材料这一案例对于进入轴承类制造公司的学生非常实用。当然, 选好教学内容, 需要教师花费很多精力, 我们正在不断积累、完善和优化该项工作。

2 采用虚拟技术教学, 提高学生学习兴趣

虚拟技术是利用计算机可视化技术及网络技术, 对产品的设计、制造、生产和各项实验进行准确的数学建模和仿真, 在产品试制之前就能预见性地模拟出产品的全部制造、运动仿真和部分实验性能, 从而检测产品的设计正确性和工艺可行性[4]。虚拟技术实现的前提是相关的工程软件基础。从一些课程的教学发现, 在教学中引入虚拟技术, 让学生学习和掌握一种实用的工程软件, 将大大提高他们的学习兴趣, 从而提升整体教学质量。例如:采用三维CAD技术, 基于UG, Solidworks或Pro/E等工程软件平台进行机械制图教学;采用CAM技术, 基于UG等工程软件进行数控加工教学。实践证明, 让学生单独学习枯燥无味的纯理论书本知识, 学生不感兴趣, 但若能指导其学习和掌握一种实用的工程软件, 将显著提高其学习兴趣和主动性。工程软件仅仅是一种解决问题的手段, 用到的理论知识源于课本, 学生通过学习相关的工程软件, 自然会努力补充其在使用工程软件时所欠缺的理论知识。

目前, 我院在讲授机械工程材料课程相关内容时都会通过一个实际工程案例解释虚拟技术在工程材料中的应用, 主要是基于DEFORM平台。DEFORM是一套基于有限元的工艺仿真系统, 用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。通过在计算机上模拟整个加工过程, 帮助工程师和设计人员设计工具和产品工艺流程, 减少昂贵的现场实验成本, 提高工模具设计效率, 降低生产和材料成本, 缩短新产品的研发周期。如在教学中针对齿轮的热处理教学, 通过齿轮热处理的模拟分析, 通过DEFORM平台直观、生动的图形显示和相应的模拟分析结果, 把所讲授的有关热处理工艺的基本理论形象直观地表达和解释清楚, 让学生易于理解和掌握, 同时也让他们产生神奇感, 提高学习兴趣。通过虚拟技术的应用, 有效地解决了教学中的一些难题, 缓解了学院在教学中相关实验仪器设备短缺的矛盾, 拓展了学生的思维, 有利于发挥其想象力, 增强实践创新能力。由于教学计划总学时的限制, 目前我院对DEFORM软件并没有开设对应的必修课程, 以教师课后指导, 学生自主学习为主, 但这并不影响学生学习的热情和教学质量, 反而更有利于发挥其学习的主观能动性。

3 采用项目讨论教学, 增强学生实践能力

项目讨论教学法是一种以学生为主, 教师为辅, 教学互动的教学方法, 主要强调对学生实际工程关键能力的培养。学习主要分为四个过程——模仿、练习、强化和创新。项目讨论教学方式主要是注重后面三个过程, 即在具体实施过程中, 学生根据教师所讲授的实际工程案例, 发挥主观能动性, 针对某个具体项目进行深入的学习, 理解和掌握所学知识, 从而提高发现问题、解决问题的能力, 以便培养创新能力。学生还可以根据自身情况, 选择不同难度的项目, 这些项目是练习类、强化类还是创新类, 由教师把握。当然也可以基于DEFORM平台建立一些和实际工程问题类似的虚拟型项目, 发挥学生的想象力和创造力。学生所完成的项目有齿轮箱零部件的选材、医疗康复器材零部件的选材、机床零部件的选材等, 在完成项目后, 可以和其他同学讨论、辩论、补充, 最后, 由教师答疑和总结, 并做评价。

实践证明, 学生如果能认真系统地完成一个具体项目, 其所学到的知识以及对知识掌握的牢固程度是课堂教学不能相比的, 可在学生毕业设计答辩时得到验证。通过完成一个项目, 学生能够知道设计制造所选择的材料是什么, 从哪里可以查到, 其性能是怎样的, 常用于哪些场合, 与其类似的材料有哪些, 与类似材料相比该材料有哪些优缺点等。采用项目讨论教学法, 必然会增加教师的教学负担, 同时也需要学生较好的配合, 要顺利开展具有一定的难度。目前, 我院主要在“卓越计划”学生中开展教学方法改革, 还处于探索阶段, 一些具体的项目、实施方法以及评价体系还有待于进一步完善。

4 结束语

多媒体教学手段、虚拟技术教学方法以及项目讨论教学法各有特色, 应在具体的教学过程中综合运用, 形成互补, 更好地发挥它们的综合优势。教师应提高备课质量, 激发学生学习兴趣, 引导学生发挥主观能动性、想象力和创造力, 全面提高学生的实践工程应用能力。今后, 我院教师将对课程的实验教学、实践环节以及学生评价考核体系作进一步的研究和探索。

摘要：机械工程材料课程教学采用多媒体教学、虚拟技术教学、项目讨论教学等方法, 使学生能理解、掌握和运用本课程的主要教学内容, 提高了教学质量。

关键词：机械,工程材料,多媒体,虚拟技术

参考文献

[1]李立明, 李富波, 路书芬.工程材料课程教学方法与教学手段的改革[J].科技信息, 2008 (25) :149.

[2]毕凤琴, 张旭昀, 王力霞.工程材料课程教学改革的实践[J].大庆师范学院学报, 2006, 26 (5) :41-42.

[3]史雪婷.工程材料课程教学改革探索[J].科教文汇, 2012 (12) :64.

3.机械工程材料教学大纲 篇三

【摘要】高职院校机械类专业要培养适应经济和社会发展需要的、具有职业素养的技术技能型人才，机械类专业《机械工程材料》课程改革要适应人才培养的要求，综合运用“教学做”一体化教学模式，激发学生的学习兴趣、创新意识，培养主动学习的良好习惯，提高学生的动手能力。

【关键词】机械工程材料 “教、学、做”一体化 课程改革

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）06-0037-02

一、引言

随着高校招生规模的不断扩大，学生人数也在逐年增加，以湖南电气职院机械类专业为例，目前每届学生人数达500人以上，这给课程教学质量的提高带来新的问题与挑战。《机械工程材料》课程是机械类专业一门重要的专业基础课，课程教学目的是使学生掌握常用工程材料的性质、用途、工艺特点、热处理以及质量控制等。该课程由课堂教学和实验教学两部分组成，理论课程内容多、各章节独立性强、专业术语多、应用性强；随着学生人数的增加，实训教学也难以保证学生能主动完成相关实训。因此，如何提高本课程的教学质量是一个亟待解决的问题。

二、课程中“教”的技巧

教”即为教师的“讲”。本课程传统教学主要集中在教师的“教”，教师采用满堂灌，填鸭式教学，这很难激发学生的学习积极性。有的内容较抽象，教师不得不过于详细讲解教学内容，从而占整节课的时间。如何教好该课程，首先要给学习对象“把脉”，结合学院实际办学条件就地“取材”，以取得实效。本校学生主要来自本省，以湘潭及周边地区居多，多数学生的高考成绩不太理想，很多学生的课外时间用在上网或玩手机上。

教师对教学内容的处理，要充分利用职教新干线等相关资源，在教学方式方法上下功夫，引入项目教学、情景教学、案例教学等，通过项目引导、任务驱动、课堂讨论、分析判断，提问、研讨、互提互答等形式鼓励学生主动在课堂上成为“学习主体”，把平时表现作为期末考核的主要依据。充分利用企业优质现场教学资源、信息资源及课堂教学的互动环节，调节课堂气氛，提高学生学习兴趣，而且能培养学生的自学能力、独立思考能力以及口头表达能力。

在实际课程教学中，教师的“教”要起主导作用，教师要经常阅读相关文献，积极参与企业实践和相关课题研究，不断更新知识，努力提高自身业务水平，以适应社会发展的需要。

三、课程中“学”的方法

“学”即为学生的学习反应。课程内容繁杂、概念抽象、理論枯燥等，使得学生难记忆，难理解，教师难讲解。对于本课程的教学，不仅有课堂的理论教学，还要有实验、实训等实践教学，教师要在有限的时间和条件下，使学生理解并掌握该课程相关知识，因此，合理组织教学显得尤为关键。

教师应采用多媒体教学手段，将材料的性质、成分、热处理方式及其应用领域等通过实例图片或实验视频等进行演示，加深学生对基本概念的认识和理解，如工程材料热处理的“四把火”，从加热、保温到冷却方式等。这种“学”，不仅需要教师拓宽专业知识面，而且要对教学环节进行宏观把握，既沿袭传统的教学方法，又要注意与实际生产相结合，不断更新教学手段，密切注意学生“学”的状况，不能生搬硬套、照本宣科，否则学生失去对“学”的兴趣。发挥学生的主观能动性，并注意留给学生适当的思考时间，使学生带着问题“学”，让学生归纳总结。学生若能抓住“学”的主线，理顺课堂讲授的重点、难点，就能保证在“学”的环节上获得材料选择、正确使用等方面的知识。教师要引导学生的“学”，如采用互联网、图书馆、职教新干线网络教学平台等查询相关资料，通过企业生产实习和日常生活中接触例子，获取材料应用知识。

四、课程中“做”的学问

“做”即以学生为主体的动手做实验、实训。实验、实训是材料课程的主要教学内容之一，通过实验、实训教学，让学生在教师的指导下，掌握常用材料实验的基本方法和基本技能，使学生进一步理解材料力学性能、金相组织和热处理方法等。除了课堂上传统教学以外，可利用仪器展示、实验演示、动画模拟，企业生产现场观摩等，以达到教学效果。有些实验可能无法安排学生“做”，例如有色合金、非金属材料实验和材料表面热处理等，也可利用以上方法，这样既可节约教学资源，又可达到学习效果，同时提高学生的学习兴趣。教师可以将机械零件、刀具材料等相关图片到课堂中去，学生通过对实物信息的获取，提高感性认识，鼓励学生思考，并设置一些创新性实验激发学生的创新意识，鼓励学生申报大学生科技创新竞赛项目等措施，让每个学生都有动手的机会。

对于学生的“做”，教师应身体力行，亲自动手做实验并参与工程实践，丰富自己的动手能力，成为“能工巧匠”，这样才能更好地指导学生的“做”。

五、课程中“教学做”一体化教学

《机械工程材料》课程的“教学做”一体化教学，既是教师教学方式方法的变革，又是学生对学生方式的一种尝试。对职业教育而言，无论是对职业教育发展影响颇深的德国模式，还是美国的“欧林工学院”模式，都是世纪大工程背景下“教学做”的成功案例。坚持“教学做”一体化课程教学改革，要以职业能力培养为主线，以学生为主体，教师为主导，以项目为载体，任务为驱动，达到“做”的核心。在设置学习情境时，通过项目化工作任务，按照认识学生规律、职业发展规律，由浅入深、由易到难、循序渐进地完成一系列工作任务，在“做”中“学”、在“学”中“做”，让学生获得相应的知识、能力与素质，使学生由学生主体向职业人角色的逐步转变。

总之，运用“教学做”一体化教学模式，不仅能提高教师的教学水平，而且能激发学生的学习兴趣、创新意识，锻炼学生口头表达和积极思考能力，培养学生养成主动学习的好习惯，都具有独特的作用与明显的效果，同时也能加强师生之间的交流互动，提高学生“做”的能力。

参考文献：

[1] 马迎.《机械工程材料》课程教学改革的探索[J].科技信息，2010（03）.

[2] 衣雪梅等.机械工程材料课程教学改革探讨[J].中国教育技术装备，2012（04）.

[3] 刘丘林等.高职建筑材料课程教学做一体化教学改革研究[J].山西建筑.2013（04）.

4.土木工程材料课程教学改革论文 篇四

摘要:以大学生工程意识培养和能力提升为目标，从理论教学、实践教学和科技活动三方面进行改革。提出以工程意识培养为主的理论教学手段、以工程能力提升为主的实践教学手段和以创新能力提升为主的科技活动组织，为国内同类院校的土木工程材料课程教学提供参考。

关键词:土木工程材料;工程意识;工程能力;创新能力

土木工程材料课程属于专业基础课，一般开设在大学二年级，由于大多数学生缺乏基本的感性认识和工程实践，对该课程与后续专业课程之间的关系不了解，更不清楚该课程对日后所从事工作的重要性和意义。西南林业大学森林工程专业分别于、获批成为云南省教育厅及国家教育部“卓越工程师教育培养计划”专业。“土木工程材料”课程的教学以此为契机，及时更新教育理念，从理论教学、实践教学和科技活动三个方面进行改革，积极探索培养学生工程意识及提升学生工程能力、创新能力的教学方法和模式。

一、以工程意识培养为主的理论教学手段

1.充分利用认识实习

专业认识实习是学生专业课程学习的第一课，是开启学生专业兴趣的重要教学环节。为使学生提早对专业有所认识，了解各专业课之间的联系与作用，许多高校都设置了认识实习环节。土木工程材料作为土建类专业基础课，应充分利用好这一环节，使学生了解土木工程材料的种类、应用及工程技术要求等。为此，课程改革小组建议合理搭配认识实习指导教师的人员组成，承担建筑材料方面的主讲教师应积极参与认识实习。在认识实习过程中:一方面，带领学生参观工程现场，听取现场技术人员讲解，并与学生针对工程所选品种、施工工艺等进行广泛讨论，使学生从感官上实际认识土木工程材料;另一方面，通过观看《超级工程》《伟大工程巡礼》中关于土木工程材料讲解的部分科学纪录片，使学生能够对工程建设的全过程以及材料如何选择、应用有较为全面的认识。通过改革后的认识实习教学，学生对土木工程材料课程的理论学习内容更加明确。

2.合理优化教学内容

目前，土木工程材料教材为满足“大土木”的培养目标，内容上虽具有较大的包容性，但仍未能将原有知识体系有机地融合在一起。加之学时限制，无法面面俱到，如果不能合理安排，将会导致无法有效支撑后续课程的学习。为此，按使用领域将土木工程材料分为土木工程通用材料和专用材料进行讲解。其中，将石料、无机结合料(石灰、水泥)、水泥混凝土、建筑钢材、防水材料等列为土木工程通用材料，沥青与沥青混合料、墙体与屋面材料、土工合成材料、建筑防火材料等列为专用材料，以满足各专业的学习需求。对于通用材料的讲解，在材料基本性质方面主要以材料自身性质与组成特点讲解为主，不需要刻意结合专业特点，而在工程技术指标及工程应用方面则结合专业特点来安排教学内容。对于专用材料的讲解，主要结合专业特点及后续课程的需要而选择或增加，该部分内容主要包括:(1)建筑工程专用材料:墙体与屋面材料、建筑装饰材料、给排水管材等;(2)道路工程专用材料:沥青与沥青混合料、土工合成材料等;(3)消防工程专用材料:建筑功能性材料、建筑防火材料等。此外，适时引入材料应用实例，实例最好结合授课专业，以此强化学生的工程意识，培养学生的工程素质。

3.注重作业的`有效性

除了课堂教学环节外，教师还应注重布置课后作业这一教学环节。作业不但是巩固学生课堂所学知识的重要手段，还是培养学生工程意识与创新思维的有效途径。授课教师通过布置课外作业，建立讨论、交流制度，促进创新思维和工程意识培养氛围的形成。土木工程材料课程与其他课程，如力学、数学等课程要有所差别，作业内容不能仅仅是课后习题或整理课堂笔记，应通过大量做题来巩固理论知识的学习。应定期要求学生查阅文献，或进行实地调查，通过阅读相关科技文献，学生才能及时了解土木工程材料发展的新动态和工程中存在的问题;而实地调查又能促进学生理论与实践相结合，更好地理解理论知识，也能够利用理论知识来解释调查中发现的问题。最后，通过在课堂上进行交流、讨论，还可以培养学生的创新思维。

二、以工程能力提升为主的实践教学手段

土木工程材料实践教学的目的是使学生通过实验操作和结果分析，明确土木工程材料的性质与材料组成结构之间的关系，掌握材料工程技术试验仪器操作与指标评定方法，因此，实践教学与理论教学具有同等重要的地位。

1.在实验课中提升学生的工程能力

首先，合理安排实验课程与理论课程的教学计划，如在水泥、水泥混凝土以及建筑砂浆的理论课程完成后，集中安排一次实验课，使实验内容与学时得到集中，学生能够有充足的时间准备实验和操作仪器等。其次，在实验课组织形式方面采取分组形式，要求学生在实验课前提交试验方案，其中包括实验目的、材料与仪器、实验步骤、数据与分析、问题与分析等，最后要列出参考规范，保证学生在实验前对试验全过程有基本了解，避免学生在实验过程中出现手忙脚乱、不知所措现象。最后，在实验过程中要求学生利用手机等形式记录实验过程中的各个环节，以便实验完成后组织学生对整个实验情况进行讨论与总结。

2.借助实习基地提升学生的工程能力

通过产学合作的方式建立校外实习基地，聘请实验检测技术骨干人员作为企业兼职教师，指导学生依托工程项目，在真实的工作环境中提高实践操作与结果分析能力，使学生更深刻地理解和掌握土木工程材料的基本理论和材料评定的基本技能。更为主要的是学生通过对某一土木工程材料的技术指标进行完整实验检测，可以增加对土木工程材料各技术指标的工程意义，也能加深对指标之间相互联系的理解。在评定过程中，学生通过翻阅相关技术规范提高了土木工程材料标准化的工程意识。

三、以创新能力提升为主的科技活动组织

创新能力的提升一方面要依靠理论教学环节培养思维，通过科研实践活动使学生在验证并巩固理论知识的同时，提高分析和解决问题的能力，激发学生的内在创新动力，为此，课程改革小组结合土木工程材料课程的特点，进行了一系列科技活动的组织。对于有创新想法的学生，土木工程材料实验室实行开放制度，以小组为单位填写申请表，在指导教师的帮助下利用课余时间进行创新性试验;如没有创新性想法，但又有参与创新性实验愿望的学生，可采取助研的方式参与到指导教师的科研课题中，使创新能力得到锻炼。教师在指导过程中发现可行性强的创新性实验，可进行校级科技创新项目推荐，或作为毕业论文选题，通过完成科技项目或毕业论文的写作，学生的创新思维、仪器操作、科技论文写作等方面的能力得到较大提升。此外，通过组建科技创新团队参加科技竞赛活动，将不同年级、专业的学生融合在一起，实现了激发学生创新积极性、提高创新能力的目标。近几年，以土木工程材料课程为依托，学生申请西南林业大学科技创新基金项目3项，其中，一项获第八届云南省大中专学生课外学术科技节二等奖;获批云南省大学生创新创业训练计划项目1项，国家级创新创业训练计划项目1项，学生通过参与教师的科研课题，完成毕业论文7篇。

四、结束语

通过对理论教学、实践教学和科技活动三个方面的改革，学生的工程意识有所增强，能够有目的地学习，避免了以往死记硬、学而无用现象的发生。学生的工程能力与创新能力得到大幅提升，发现和解决问题的能力也得到了提高，同时，也增强了学生的就业能力。

参考文献:

[1]张新胜，胡习兵，马远荣.土木工程材料教学体系建设探讨[J].高等建筑教育，，21(6):76—78.

[2]裴锐.应用型本科院校土木工程材料课程改革探索[J].辽宁科技学院学报，，16(1):59—61.

[3]蒋慧，黄小林，王荣，等.基于“卓越工程师教育培养计划”的土木工程材料课程实践教学研究[J].高等建筑教育，2014，23(4):152—154.

[4]彭艳周，刘冬梅，朱乔森，等.土木工程材料实验的层次化教学模式[J].高等建筑教育，，22(6):117—121.

[5]孙家瑛.将科研活动融入土木工程材料课程教学实践探讨[J].教育教学论坛，2014，11，(46):163—165.

5.机械工程材料教学大纲 篇五

金属电化学腐蚀原理

§2.1

腐蚀的基本概念

2.1.1

什么是腐蚀（corrosion）？

埃文斯：金属腐蚀是金属从元素态转变为化合态的化学变化及电化学变化。

方坦纳：金属腐蚀是金属冶金的逆过程。

尤利格：物质（或材料）的腐蚀是物质（或材料）受环境介质的化学、电化学作用而被破坏的现象。

曹楚南：金属腐蚀是金属材料由于受到介质的作用而发生状态的变化，转变成新相，从而遭受破坏（的现象）。

目前一致认可的定义是：材料腐蚀是材料受其周围环境介质的化学、电化学和物理作用下引起失效破坏的现象。

金属腐蚀是金属与周围环境（介质）之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质。

非金属腐蚀是非金属材料由于在环境介质的化学、机械和物理作用下，出现老化、龟裂、腐烂和破坏的现象。

2.1.2

金属腐蚀的分类

1.按腐蚀过程的历程分类：

1）化学腐蚀（chemical

corrosion）

金属表面与非电解质发生纯化学反应而引起的损坏。通常在干燥气体及非电解质溶液（如石油、苯、醇等）中进行。特点：在腐蚀过程中，电子的传递在金属与氧化剂之间进行，腐蚀不产生电流。例如，化工厂里的氯气与铁反应生成氯化亚铁。

2）物理腐蚀（physical

corrosion）

金属由于单纯的物理溶解作用所引起的损坏。在液态金属中可发生物理腐蚀。例：用来盛放熔融锌的钢容器，由于铁被液态锌所溶解而损坏。

3）电化学腐蚀（electrochemical

corrosion）

金属表面与电解质溶液发生电化学反应而产生的破坏，反应过程中有电流产生。

电化学腐蚀至少有一个阳极反应和阴极反应，并有流过金属内部的电子流和介质中的离子流构成电流回路。

阳极反应：金属的氧化过程，金属失去电子而成为离子，进入溶液；

阴极反应：氧化剂的还原过程，电子在阴极被氧化剂（氧气、H+）吸收。

电化学与力学作用共同导致破坏：应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳

2.按腐蚀的形式分类：

1）全面腐蚀（general

corrosion）

腐蚀分布在整个金属表面上，可以是均匀的，也可以是不均匀的。例：碳钢在强酸、强碱中发生的腐蚀。

2）局部腐蚀（localized

corrosion）

腐蚀作用仅局限在金属表面的某一区域，而表面的其他部分则几乎未被破坏。

（1）无应力条件下的腐蚀形态：电偶腐蚀、小孔腐蚀（点蚀、坑蚀）、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、剥蚀（层蚀）、丝状腐蚀等。

（2）有应力条件下的腐蚀形态：应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳、磨损腐蚀、氢损伤等。

无应力条件下的腐蚀形态：

a.电偶腐蚀（galvanic

corrosion）：异种金属相互接触，在电解质介质中发生的电化学腐蚀。例：普通碳钢与铜接触，共处于海水中的腐蚀。

b.小孔腐蚀（pitting

corrosion，又称点蚀、坑蚀）：一种腐蚀集中于金属表面很小的范围内并深入到金属内部的腐蚀形态。

小孔腐蚀发生于易钝化的金属，如不锈钢、钛、铝合金等。

c.缝隙腐蚀（crevice

corrosion）：当金属表面上存在异物或结构上存在缝隙时，由于缝内溶液中有关物质迁移困难所引起缝隙内金属腐蚀的现象。

例如，金属铆接板、螺栓连接的结合部等情况下金属与金属形成的缝隙，金属同非金属（包括塑料、橡胶、玻璃等）接触形成的缝隙，以及砂粒、灰尘、脏物及附着生物等沉积在金属表面上形成的缝隙等等。含氯溶液最易引起缝隙腐蚀----缝隙腐蚀的机理？

d.晶间腐蚀（intergranular

corrosion）:

在金属晶粒未受到明显侵蚀情况下，在晶粒边界上发生腐蚀，并沿着晶界向纵深发展的现象。

晶间腐蚀的原因：晶界处存有杂质或合金偏析，如铝合金的铁偏析、黄铜的锌偏析、高铬不锈钢的碳化铬偏析等。

e.选择性腐蚀（selective

corrosion）:

由于合金组分电化学性质的差异或合金组织的不均匀，造成金属中某组分或相优先溶蚀到电解质溶液中的现象。

实例：黄铜脱锌、灰口铸铁的“石墨化”腐蚀

有应力条件下的腐蚀形态：

a.应力腐蚀开裂（stress

corrosion

cracking）:

金属在拉应力和腐蚀介质共同作用下发生的破坏。

三个基本条件：特定的合金成分、足够大的拉应力、特定的腐蚀介质

实例：奥氏体不锈钢--海水(Cl-)、低合金钢—海水(H2S)、铜合金—海水(NH4+)

特点：肉眼难以观察、没有预兆、突然破坏。危害最大的局部腐蚀。

b.腐蚀疲劳（corrosion

fatigue）:金属在交变循环应力和腐蚀介质共同作用下发生的破坏。

特点：最易发生在能产生孔蚀的环境中，蚀孔引起应力集中；对环境没有选择性，氧含量、温度、pH值、溶液成分均可影响腐蚀疲劳

实例：海水中高铬钢的疲劳强度只有正常性能的30%--40%。

c.氢损伤（hydrogen

damage）：由于氢的存在或氢与材料相互作用，导致材料易于开裂或脆断，并在应力作用下发生破坏的现象。

氢损伤的三种形式：氢鼓泡、氢脆、氢蚀。

d.磨损腐蚀（erosion

corrosion）:由于腐蚀介质和金属表面之间的相对运动引起金属的加速破坏或腐蚀。

磨损腐蚀的三种形式：摩振腐蚀、冲击腐蚀（湍流腐蚀）、空泡腐蚀。

摩振腐蚀：又称磨损氧化，发生在大气中。多发部件：引擎、机车、螺栓

冲击腐蚀：湍流对金属突出部位冲击。泵出口处、管路弯头

空泡腐蚀：水泡的水锤作用去除保护膜。螺旋桨叶片、内燃机活塞套

3.按腐蚀的环境分类：

1）自然环境腐蚀：大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀、微生物腐蚀

2）工业环境介质中的腐蚀：

（1）化工介质中的腐蚀：酸碱盐溶液、有机化合物、含水的有机溶剂介质等

（2）熔融介质中的腐蚀：熔融盐、高温液体金属

4.按腐蚀的温度分类：

1）常温腐蚀：2）高温腐蚀

5.按腐蚀时是否有水存在分类：

1）湿腐蚀；2）干腐蚀

§2.1

电化学腐蚀原理

金属与环境介质发生电化学作用而引起的破坏过程称为电化学腐蚀。主要是金属在电解质溶液、天然水、海水、土壤、熔盐及潮湿的大气中引起的腐蚀。它的特点是在腐蚀过程中，金属上有腐蚀电流产生，而且腐蚀反应的阳极过程和阴极过程是分区进行的。

金属的电化学腐蚀基本上是原电池作用的结果。

2.1.1

腐蚀原电池

将锌片和铜片浸入稀硫酸水溶液中，再用导线把它们连接起来组成原电池(图2-1)。这时由于锌的电位较低，铜的电位较高，它们各自在电极／溶液界面上建立的电极过程平衡遭到破坏，并在两个电极上分别进行电极反应，这时就有电流产生。电子自负极通过外导线流向正极，即从锌片流向铜片，电流则从正极流向负极，即从铜片流向锌片。

锌电极（阳极）：

Zn→Zn2＋+2e

（氧化反应）

铜电极（阴极）：

2H++2e→H2↑

（还原反应）

整个电池反应

：

Zn+2H+→Zn2++H2↑

铜锌电池作用的结果：锌溶解了，即锌在电解质溶液中受到了腐蚀。所以，电化学腐蚀是原电池作用的结果，这种原电池称为腐蚀原电池．或称腐蚀电池。

铜锌电池中锌电极，因为它是一种较活泼的金属，电位较负，容易失去电子而溶解成为正离子，就遭到腐蚀；而铜的电位较正，不易失去电子，不溶解而不腐蚀。阳极锌与阴极金属电位差愈大，锌的腐蚀速度愈快。如果我们将铜和锌直接接触，并一起浸入稀硫酸水溶液中，也将发生与上述原电池同样的反应（直接接触腐蚀）。

直接接触腐蚀与原电池的区别：锌溶解后所提供的剩余电子不是通过外电路，而是流入与它直接接触的铜，并在铜表面为溶液中的氢离子所吸收，氢气在铜表面形成并逸出。只要溶液中有氢离子存在，阴极反应就会继续进行，锌就会继续溶解。

上述铜锌腐蚀电池铜电极和锌电极尺寸较大，肉眼可见，属于宏观腐蚀电池。但是，通常我们见到的，即使是一块金属，浸入腐蚀介质中，如一块工业用锌放入硫酸溶液中，也会发生溶解。

原因：工业锌中含有铁杂质，杂质电位一般较锌的电位高，于是构成了锌为阳极，杂质为阴极的许许多多微小的腐蚀电池。这种腐蚀电池称为微观腐蚀电池。

2.1.2

腐蚀电池的电极过程

金属电化学腐蚀由下列三个过程组成：

(1)阳极过程，即金属溶解：

Mn+·ne→Mn+

+

ne

(2)电子从阳极区流入阴极区，(3)阴极过程，从阳极区来的电子被去极化剂(如酸性溶液中的氢离子或中性和碱性溶液中的溶解氧等)所吸收。

例如：氢离子的还原反应

H+

+

e→H

H+H

→H2

发生金属的电化学腐蚀必须具备三个条件：

(1)金属表面上的不同区域或不同金属在腐蚀介质中存在着电极电位差，(2)具有电极电位差的两电极处于短路状态，(3)金属两极都处于电解质溶液中。

阳极：金属离子从阳极转入溶液，在阳极－溶液界面上发生氧化反应而释放电子；

阴极：在溶液－电极界面上发生接受电子的还原反应。

这两种反应除有分子、离子外，还有电子参加反应，故叫电化学反应

2.1.3

腐蚀电池的类型

1.宏观腐蚀电池

(1)异金属电池

这是两种或两种以上不同金属相接触，在电解质溶液中构成的腐蚀电池，又称腐蚀电偶。在实际金属结构中常常有不同金属相接触，可观察到电位较负的金属(阳极)加速腐蚀，而电位较正的金属(阴极)腐蚀减慢，甚至得到保护。构成异金属电池的两种金属电极电位相差愈大，引起的局部腐蚀愈严重。这种腐蚀破坏称为电偶腐蚀。例如，舰船推进器是用青铜制的，舰船在海洋中航行时，由于青铜的电位较高，钢制船体的电位较低，由此构成腐蚀电池，钢制船体成为阳极而遭受腐蚀。

(2)浓差电池（典型的例子是由氧浓差引起的船体水线腐蚀）

同一种金属浸入同一种电解质溶液中，若局部的浓度不同，即可形成腐蚀电池。如船舷及海洋工程结构的水线区域，在水线上面钢铁表面的水膜中含氧量较高；在水线下面氧的溶解量较少，加上扩散慢，钢铁表面处含氧量较水线上要低得多。含氧量高的区域，由于氧的还原作用而成为阴极，溶氧量低的区域成为阳极而遭到腐蚀。由于溶液电阻的影响，通常严重腐蚀的部位离开水线不远，故称水线腐蚀。

(3)温差电池

浸入电解质溶液中金属各部位由于温度不同可能形成温差电池。温差电池腐蚀常发生在热交换器、锅炉等设备中，例如碳钢热交换器，高温部位的碳钢电位低，成为腐蚀电池的阳极；低温部位碳钢电位高，成为阴极，形成了温差电池。

2.微观腐蚀电池

在同一金属表面上由于电化学不均匀性而产生许多微小电极，形成微观腐蚀电池。引起金属表面电化学不均匀的原因很多，主要有以下几种：

（1）金属化学成分的不均匀性。

一般工业纯金属含有杂质，而工业用金属材料绝大部分为合金，属多相金属，如碳钢中的Fe3C，不同相的化学成分不同，电化学性质就不同，在电解质溶液中形成阴极，则加速基体金属的溶解。合金成分的偏析也会引起电化学不均匀性，形成微电池。

(2)金属组织的不均匀性。

现在工业用金属绝大部分为合金，是多晶体金属，表面存在无数的晶粒边界。晶界存在成分不均的晶体缺陷，在电解质溶液中由于晶格畸变，能量较高显得不稳定，因而先行溶解腐蚀，如不锈钢的晶间腐蚀即属此类。

(3)金属物理状态的不均匀性。

金属在加工和装配过程中常受到局部塑性变形及应力不均匀性。一般变形较大部位成为阳极，如钢板弯曲较大部位总是首先受到腐蚀。金属构件在使用中往往受力不均。经验证明，应力集中部位通常为阳极，首先遭到破坏。

(4)金属表面防护膜的不完整性。

金属表面防护膜不均匀、不完整或有孔隙，则表面膜与孔隙下的基体金属形成微观腐蚀电池。多数憎况下基体金属电位较负，成为微电池的阳极，形成孔－膜电池，常造成点蚀（构成大阴极小阳极的不利情况）。如右图铝合金表面的小孔腐蚀。

§2.2

金属的电极电位

2.2.1

双电层理论

金属在腐蚀介质中产生电化学腐蚀的基本条件之一是金属表面不同区域存在着电极电位差而形成腐蚀原电池，有腐蚀电流产生。原电池产生电流的机理可用双电层理论说明：

金属浸入电解质溶液中，其表面上的金属正离子由于受到极性水分子的吸引，发生水化作用，有进入溶液而形成离子的倾向，将电子留在金属表面。如果水化时所产生的水化能足以克服金属晶格中金属离子与电子间的引力，则金属离子脱离金属表面进入与金属表面相接触的溶液层中形成水化离子，金属晶格上的电子受水分子电子壳层同性电荷的排斥，不能进入溶液，仍然留在金属内。

类型A：金属水化离子带正电，留在金属表面的电子带负电，由于正负电荷相互吸引，于是在与溶液接触的金属表面聚集一定数量的电子，形成了负电层；在与金属接触的溶液层中聚集一定数量金属离子，形成了正电层。即在金属／溶液界面上形成了双电层。

类型B：如果金属离子的键合能超过金属离子的水化能，则金属表面可能从溶液中吸附一部分正离子，结果在金属表面带正电，与金属表面相接触的液层带负电，形成了另一种双电层。（其电位的分布恰好和A类型的双电层相反）

由于双电层的形成，在金属和溶液的界面上产生了电位差

金属电极电位的大小是由金属表面双电层的电荷密度(单位面积上的电荷数)决定的。金属表面的电荷密度与很多因素有关。首先它取决于金属的性质。此外，金属表面状态、温度以及溶液中金属离子的浓度等都对金属的电极电位有影响。它们之间的关系可用能斯特方程式来表示:

EM/Mn+—金属离子活度为α时金属的平衡电极电位；

E0M/Mn+—金属离子活度为1时金属的平衡电极电位(金属的标准电极电位)，R—气体常数；

T—绝对温度；

F—法拉第常数，n—参与反应的电子数，αMn+—溶液中的金属离子活度

金属实际腐蚀过程中，电极上可能同时存在两个或两个以上的电极过程，电极上不可能出现物质交换和电荷交换都达到平衡的情况，这种情况下的电极电位称为非平衡电极电位，或称为不可逆电极电位。这里特别指出，非平衡电极电位不服从能斯特方程式，它只能由实验来测定。在研究金属腐蚀时，非平衡电极电位具有很重要的实际意义。

金属电极电位的绝对值，无论是平衡的还是非平衡的，都无法用实验来测定。但是它的相对值则可用比较的方法准确地测定。为此，规定标淮氢电极的电极电位为零。在测定金属电极电位时，将待测电极与标准氢电极组成原电池，此原电池的电动势就是待测电极的电位值。

2.2.2

金属的标准电动序

当金属浸入含有自身离子的电解质溶液中，且离子活度等于1时所测定的电极电位称为该金属的标准电极电位。

金属-金属离子平衡

（单位活度）

电极电位（相对于标准氢电极25

oC，V）

金属-金属离子平衡

（单位活度）

电极电位（相对于标准氢电极25

oC，V）

­

钝

性

金

属

或

阴

极

Au-Au3+

+1.498

­

钝

性

金

属

或

阴

极

Co-Co2+

–0.277

Pt-Pt2+

+1.2

Cd-Cd2+

–0.403

Pd-Pd2+

+0.987

Fe-Fe2+

–0.440

Ag-Ag+

+0.799

Cr-Cr3+

–0.744

Hg-Hg2+

+0.788

Zn-Zn2+

–0.763

Cu-Cu2+

+0.337

Al-Al3+

–1.662

H2-2H+

0.000

Mg-Mg2+

–2.363

Pb-Pb2+

–0.126

Na-Na+

–2.714

Sn-Sn2+

–0.136

K-K+

–2.925

Ni-Ni2+

–0.250

表2-1

金属的标准电动序

氢电极实际制作和携带使用都很不方便，在实际使用中广泛使用表2-2所列的参比电极。

电极

电位（相对于标准氢电极25

oC，V）

电极

电位（相对于标准氢电极25

oC，V）

铜/硫酸铜

+0.32

甘汞（当量KCl）

+0.28

银/氯化银/饱和KCl

+0.20

甘汞（饱和KCl）

+0.25

银/氯化银/海水

+0.25

锌/海水

–0.78

表2-2

常用参比电极及其电位（25oC）

§2.3

电极的极化作用

前面介绍了金属发生电化学腐蚀的原因是由于形成了腐蚀原电池。而任一个腐蚀原电池的反应包活两个电极过程及一个液相传质过程。电极过程涉及电极/溶液之间电荷的传递，即在界面上必然发生电极反应。电极反应速度决定于金属溶解的快慢和腐蚀电流的大小。因而我们要弄清影响电极反应速度亦即金属电化学腐蚀速度的各种因素和变化规律，从而提出控制反应速度的有效措施。金属电化学腐蚀过程中所发生的极化作用和去极化作用是影响金属腐蚀速度的主要因素。

2.3.1

电极的极化

一块孤立的金属上同时进行两个电极反应时，能得到某一个稳定的电位。它的数值既不等于阳极反应的平衡电位，也不等于阴极反应的平衡电位，而是介于两者之间。这个现象就是由于电极的极化作用引起的结果。

电池的极化--由于电流流过而引起腐蚀电池两电极间电位差减小的现象，阳极电位向正的方向移动的现象称为阳极极化，阴极电位向负的方向移动的现象称为阴极极化。腐蚀电池极化可使腐蚀电流强度减少，从而降低了金属的腐蚀速度。如果没有极化现象发生，电化学的腐蚀速度要比实际观察到的快几十倍甚至几百倍。所以从电化学保护的观点看，极化作用是非常有利的，探讨产生极化作用的原因及其影响因素，对研究金属腐蚀与防护具有十分重要的意义。

2.3.2

产生极化的原因

腐蚀电池在未接通前，两个电极上都达到电荷平衡，没有电流流过，电路一旦接通，两个电极上的平衡即遭破坏，发生了电子从阳极向阴极转移的过程，随着电子的转移，电极电位发生相应的变化——极化。

1.阳极极化的原因

阳极过程是金属失去电子，金属离子从晶体转移到溶液中形成水化离子的过程：

只要该过程受到阻滞，就会产生阳极极化，影响上述阳极过程的因素有三：

(1)活化极化(由于溶解后金属离子从电极表面迁移出去的过程受阻所致)

在腐蚀电池中，金属失去的电子通过金属(或导线)可非常迅速地从阳极流到阴极，但金属离子溶解的速度却很慢，这样就引起阳极双电层上负电荷减少，过多的正电荷积累，结果使阳极电位向正的方向移动，产生阳极极化。由于这一原因引起阳极过程阻滞产生的极化称为活化极化，又称电化学极化。

(2)浓差极化(由于水合金属离子的浓度增加而阻滞金属的继续溶解所致)

阳极过程中产生的水化金属离子首先进入阳极表面附近的溶液中，若水化金属离子向外扩散得很慢，就会使阳极附近的液层中金属离子的浓度逐渐增加，阻碍了金属的继续溶解，引起阳极过程阻滞，必然使阳极电位往正的方向移动，产生阳极极化，由此引起的极化称为浓差极化。

(3)电阻极化(电极电阻值的增加阻碍了电子向阴极转移的过程)

某些金属在一定条件下有阳极电流流过时易在表面生成致密的保护膜，使得金属的溶解速度显著降低，电极过程受到阻滞，阳极电位剧烈地向正的方向移动。由于保护膜的形成，使电池系统的电阻也随着增加，故由此引起的极化称为电阻极化。

2．阴极极化的原因

阴极过程是溶液中吸收电子的物质D，亦即去极化剂〔如溶液中的氢离子和溶解氧,又叫做阴极去极化剂)，在阴极吸收电子的过程：

D

+

e→[D·e]

影响该过程的因素有两个：

(1)活化极化(接收电子的反应慢)

若由阳极来的电子过多，去极化剂吸收电子的反应慢，则在阴极积累剩余电子，电子密度增加，使阴极电位越来越负，即产生了阴极极化。这种极化亦称为电化学极化。

(2)浓差极化(接收电子的物质,即去极化剂向阴极扩散的速度慢)

溶液中的去极化剂向阴极表面扩散较慢．或阴极反应产物向外扩散较慢，都会引起阴极电位向负的方向移动，引起阴极极化。

2.3.3

极化曲线图

如图2-9所示，用控制电流的方法就可测出不同电流下的电极电位。当可变电阻很大时，外电路流过很小的电流，然后减小可变电阻，外电路电流逐渐增大，这时观察到伏特表上电压的读数减小。当外电路电阻降至最小值，接近电池短路状态时，通过的电流量大，伏特表上的电压最小，这说明通过两个电极的电流愈大，它们的极化愈严重，于是两极间的电位差愈小。

为了单独研究阴极与阳极的极化，可以在上述试验的同时，分别测定它们的电位变化，可得到阴极和阳极的电位随电流增大而变化的曲线，如图2-10所示。此图称为极化曲线图。

2.3.4

腐蚀体系的控制因素

阴极控制的腐蚀过程

金属腐蚀时，电极极化作用主要发生在阴极上，而阳极极化作用较小，如图2-13所示。金属腐蚀速度主要由阴极反应决定。所以，这种条件下可通过改变阴极极化曲线斜率来控制腐蚀速度。例如金属Fe、Cu等在中性或碱性电解液中的腐蚀都与溶解氧在阴极的还原反应有关。采取脱氧的方法，降低溶液中氧的浓度以增加阴极极化阻力，可达到明显的缓蚀效果。

阳极控制的腐蚀过程

金属腐蚀时，电极极化作用主要发生在阳极上，而阴极极化作用较小，如图2-14所示。金属腐蚀速度主要由阳极反应决定。所以任何影响阴极反应的因素都不会使金属的腐蚀速度发生明显变化，而任何能增大阳极极化率极化率的概念是…………………………………………………..待补充的因素都能使腐蚀速度减小。例如能在溶液中形成钝态的金属或合金，能急剧地降低腐蚀速度(这样可以提高阳极的电位值)。

§2.4

电极的去极化作用

凡是能消除或减少极化作用的电极过程叫做去极化显然去极化会加速腐蚀的进行,与极化对腐蚀速率的影响对比理解。

。阳极发生的去极化作用称为阳极去极化；阴极发生的去极化作用称为阴极去极化。能阻止极化过程进行的物质称为去极化剂海水中常见的去极化剂是O2和H+

（能够吸收电子）。

很显然，去极化的电极过程将大大加快金属的腐蚀速度。所以从防止或减少金属电化学腐蚀的角度出发，不希望有去极化的电极过程产生。为了控制这一过程的进行，需要研究产生去极化作用的原因，以便采取相应的控制措施。

2.4.1

产生去极化作用的原因

1.阳极去极化的原因

(1)由于阳极保护膜遭到破坏，如不锈钢在硝酸中生成一层氧化物保护膜，从而发生阳极极化。若在溶液中加入氧离子，就会破坏这层保护膜，使不锈钢的腐蚀速度大为增加。

(2)溶解的金属离子加速离开阳极表面，如铜在氨水或铵盐溶液中能生成铜铵络离子[Cu(NH3)4]2+，使阳极表面附近的液层中铜离子浓度降低，金属的腐蚀加快。

2.阴极去极化的原因

(1)去极化剂容易到达阴极表面，或阴极表面的反应产物向外扩散速度快，就会发生阴极去极化作用，如搅拌溶液可加快阴极反应的进行。

(2)所有能在阴极获得电子的过程都可以产生阴极去极化作用。其中以氢离子的去极化作用和氧去极化作用最为重要。

2.4.2

析氢腐蚀与吸氧腐蚀

1.析氢腐蚀

金属在酸性溶液中的腐蚀，因溶液中有氢离子存在，常常是氢的去极化作用引起的。氢离子在阴极进行还原反应生成氢气逸出。这时阴极表面被氢气所覆盖，可以将阴极看成是气体氢电极。金属电极与氢电极组成腐蚀电池，当金属的电极电位比氢电极的电位更负其结果是阳极金属被腐蚀,电子从阳极流向阴极。从低电势向高电势移动。

时，两电极就存在电位差，阳极就不断溶解，阴极就不断的析出氢气。这种腐蚀称为析氢腐蚀。

氢在阴极上的去极化过程是复杂的，通常分为以下几个连续的分步骤：

(1)水化氢离子H＋·nH2O扩散到阴极表面，(2)水化氢离子脱水：H＋·nH2O→H＋

+nH2O

(3)氢离子放电成原子态氢：H＋

+

e

→H

(4)氢原子结合成氢分子：H

+

H→H2

(5)氢分子形成气泡从阴极表面逸出。

2.吸氧腐蚀

当溶液中含有氧，在阴极上将进行氧的去极化反应：

由于阴极上氧去极化反应的进行，促使阳极金属不断腐蚀。这种现象称为氧去极化腐蚀或吸氧腐蚀(因电极反应不断消耗溶解氧)。

许多金属在中性和碱性溶液中，如在海水pH值约等于8,属于弱碱性。、潮湿的大气和潮湿的土壤中都会产生氧去极化腐蚀。与析氢腐蚀比较，氧去极化腐蚀更为普遍更为重要根据腐蚀电化学过程，发生氧去极化腐蚀的阳极临界电位比轻去极化的电位高。这样绝大部分金属基本上都可以发生这样的腐蚀。

。船舶及海洋工程结构在海洋环境下的腐蚀为典型的氧去极化腐蚀过程。

氧的去极化腐蚀可分为两个基本过程：氧的传输过程和氧分子在阴极上的还原反应过程。

氧的传输过程包括：

(1)空气中的氧穿过溶液界面进入溶液，(2)溶解氧通过对流、扩散均匀分布于液相中，(3)由于扩散作用氧穿过紧靠阴极表面的扩散层到达电极表面，形成吸附氧。

氧还原过程，在酸性溶液和中性或碱性溶液中反应机制是不一样的。海洋环境中的腐蚀是中性的海水，其还原反应为

此反应可分两步：

§2.5

金属的钝化

金属的钝化在近代金属腐蚀科学中占有很重要的地位，它不仅具有很重要的理论意义，而且对如何提高金属合金耐蚀性的实际问题，有着独特的现实意义。本来是不耐蚀的材料，在特定的条件下变成耐腐蚀、稳定的金属材料，这种现象称为钝化。

2.5.1

金属钝化的因素

引起金属钝化的因素有两种：化学因素及电化学因素。

化学因素引起的钝化，一般是强氧化剂引起的，如硝酸、硝酸银、氯酸、氯酸钾、重铬酸钾、高锰酸钾以及氧等，也称它们为钝化剂。铁在硝酸中的氧化作用很强，不仅使溶解的Fe2+离子和置换出来的H原子发生氧化，甚至能和铁的表面直接发生作用。

钝化还可能由电化学因素引起。金属变成钝态时出现的普通现象是金属的电极电位向贵金属的方向移动，铁的电位从-0.5－+0.2V升到＋0.5－+1.0V，铬的电位从-0.6－+0.4V升到+0.8－+1.0V钝化后电位正移，几乎接近贵金属的正电位值。如果能够维持已提高的正电位，即可实现钝化，提高耐蚀性。用外加电流使金属阳极极化即可达到此目的。

2.5.2

金属的钝化理论

金属由活化状态变为钝态是一个很复杂的过程，至今尚未形成一个完整的理论。目前比较能让大家所接受的是成相膜理论和吸附膜理论。

成相膜理论认为，金属在溶解过程中，表面上生成一种致密的、覆盖性良好的固体产物膜。这些反应产物可视为独立的相(成相膜)，它把金属表面和溶液机械地隔离开，使金属的溶解速度降低，即转变成为不溶解的钝态。大量的事实证明，成相膜必须是电极反应形成的固体产物，不能形成固体产物的碱金属氧化物是不会导致钝化的。液相反应产生的沉淀并不具备产生钝态的可能，因为它是疏松的。在金属表面只有生成稳定而致密的固相产物膜才能导致钝化。这些固相产物大多是金属氧化物。这种保护膜的厚度在2—10nm之间。

吸附膜理论认为，要使金属钝化．并不需要形成固态产物膜，而只要在金属表面或部分表面上形成氧或含氧粒子的吸附层就可以使表面钝化，这些粒子在金属表面吸附后，改变了金属／溶液界面的结构，使金属电极反应的活化能显著升高，金属表面本身的反应能力降低，而不是膜的隔离作用。能使金属表面吸附而钝化的粒子有氧原子或OH-。

事实上金属在钝化过程中，在不同的条件下，吸附膜与成相膜可以分别起主要作用。可以认为，钝化的难易主要取决于吸附膜，而钝化状态的维持主要取决于成相膜。

§2.6

金属腐蚀图(E-pH图)

大多数金属腐蚀的过程是电化学过程，其实质是发生了氧化还原反应。氧化还原反应与电解质溶液的酸碱性有关，而很多电极反应的电极电位又是随着pH值而变化的，这就存在着一种可能性，即根据腐蚀介质〔电解质溶液〕的pH值、离子浓度(严格说是活度)与电极反应的电极电位值的相互关系来判断电极反应的方向和反应的产物。

E—pH图，即以电极电位为纵坐标，以介质的pH值为横坐标，就所研究体系的各种化学反应或电化学反应的平衡值而作出曲线图。E一pH图反映了在腐蚀体系中所发生的化学反应与电化学反应处于平衡状态时的电位、pH值和离子浓度的相互关系。

§2.7

影响金属电化学腐蚀的因素

金属的电化学腐蚀速度与一系列的因素有关，总的可分为两大类：内在因素和外在因素的影响。

2.7.1

内在因素的影响

1.金属元素的化学性质

不同金属的化学活泼性不同，腐蚀速度也不同。—般来说，化学活泼性低的金属，如贵金属Pt、Ag、Au等因化学稳定性好，具有良好的耐腐蚀能力。而化学活泼性高的金属，如Li、Na、K等耐腐蚀性极差。但也有一些金属，如Al，化学活泼性虽高，但因表面容易生成—层致密的氧化物保护膜，所以亦有良好的耐腐蚀性能。总的说来。容易生成保护膜的金属，耐蚀性与保护膜的性质有关；不易生成保护膜的金属，耐蚀性与本身的热力学稳定性，即标准电极电位有关。

2.合金的成分和组织的影响

合金的耐蚀性受合金元素含量的直接影响。单相固溶体合金的耐蚀性与合金元素的含量之间有一种特殊的关系。固溶体如由两种元索组成，一种组分对某种溶液稳定，另一种组分不稳定，则合金的耐蚀性随稳定组分达一定含量时有含阶式的增加，并不是随稳定金属组分的含量增加而逐渐增加。

在两相或多相合金中，因不同的相有不同的电位，当合金与电解质溶液作用时，合金表面形成腐蚀电池，所以通常比单相合金容易腐蚀，各组织之间的电位差愈大，腐蚀的可能性愈大。

3.金属变形和应力的影响

金属结构在制造和安装过程中，金属由于受到冷热加工而变形，伴随有内应力产生，在使用中同时承受外载荷。在应力集中处和变形处不仅腐蚀过程加速，而且在许多场合下还可能产生晶间腐蚀或应力腐蚀破坏。

4.金属表面状态的影响

在大多数的情况下，表面粗加工零件的腐蚀速度比精加工的零件大，这是因为：

(1)粗糙金属表面深沟部分氧的到达比较困难，结果成为阳极，表面部位成为阴极，形成氧的浓差腐蚀电池。

(2)精加工表面的保护膜比粗加工表面的膜致密均匀，故有较大的保护作用。

2.7.2

外界因素的影响

1.电解质溶液pH值的影响

电解质溶液中的pH值对金属腐蚀的电极过程有较大影响。不管金属发生氢去极化腐蚀或氧去极化腐蚀，溶液中的pH值降低，将会使氢电极和氧电极的电位变正，这样必然会使腐蚀电池的阴极过程更容易进行，引起腐蚀的速度加快。

pH值对金属腐蚀的影响有以下几种情况：

a

腐蚀速度与pH值无关(如图a）

b

溶液酸性或碱性增加腐蚀速度均增大

（如图b）

c

碱性增加腐蚀速度降低（如图c，d）

2.溶液的成分及浓度的影响

在中性盐溶液中，腐蚀速度与腐蚀产物的溶解度有关。在金属表面的阳极或阴极部分如生成不溶性物质，就会大大降低腐蚀速度，如Na和K的碳酸盐、磷酸盐溶液中，铁的阳极部分能生成难溶性碳酸铁、磷酸铁薄膜，增大了阳极的极化率。硫酸锌溶液能在铁表面阴极部分生成不溶性的氢氧化锌。所以铁与这些盐溶液接触，都会大大降低腐蚀速度。

腐蚀速度还与溶液中的盐浓度有关。多数金属的腐蚀速度随着盐浓度的增加而加快。当浓度进一步增加时，腐蚀速度又逐渐减小，这是因为电解质溶液中氧的溶解度随盐浓度的增加而逐渐降低，去极化作用减小，所以腐蚀速度减慢。

3.溶液温度的影响

大多数金属的腐蚀速度随温度的升高而加大，这是因为温度升高，溶液中的离子迁移速度加快，加速了阴极过程的进行。但在吸氧腐蚀过程中，氧在80℃以上溶解度急剧减少，腐蚀速度可能减慢。

4.腐蚀介质流速的影响

在含有空气但不含大量活性离子的稀溶液中(如中性天然水)，溶液运动速度对金属腐蚀速度的影响如图所示。起初当流速不高时，随着流速的增加，腐蚀速度显著增加，这是由于溶解氧到达阴极表面的数量增加；当流速相当大时出现了腐蚀速度的降低，这是由于有足够的氧使金属表面钝化形成了保护膜；流速很大时，强烈地冲击作用破坏了保护膜又使腐蚀速度加快。

5.外力作用对腐蚀过程的影响

许多金属结构和零部件是在遭受腐蚀介质浸蚀的情况下，同时承受外载荷的机械作用，因而使金属的腐蚀破坏行为复杂化。船舶及海洋工程结构物正是在这样的条件下服役的。研究应力与环境共同作用下的腐蚀破坏很有意义。在这种条件下员常见的破坏形式是“应力腐蚀开裂”和“腐蚀菠劳”。

(1)应力腐蚀开裂

金属结构在拉应力或残余应力和特定腐蚀介质联合作用下发生的脆性破坏称为应力腐蚀开裂。

(2)腐蚀疲劳

金属受到交变循环应力和腐蚀介质的联合作用时发生的脆性断裂称为腐蚀疲劳。船舶螺旋桨、尾轴、透平叶片、化工泵的泵轴等都可能发生腐蚀疲劳断裂。

§2.8

海水腐蚀电化学特征

2.8.1

海水的物理化学性质

海水与金属腐蚀有关的物理化学性质主要有盐度、氯度、电导、pH值、溶解氧、温度、流速及海生物等。

盐度：指海水中全部溶解固体与海水重量之比，通常以每1000克海水中所含的克数表示。大洋的盐度一般为33

‰

-37‰。，平均为34.6‰。

氯度：每1000克海水中所含氯的克数。标准海水的氯度为19.381‰。

盐度与氯度之间的大致关系为：

盐度＝0.03＋1.805×氯度

除此之外，海水的相对密度、电导率、溶解氧、海生物等都与盐度有关。

盐度受降水、蒸发、入海径流的影响而发生变化。若以Ｐ代表降水量，Ｅ代表蒸发量，则可根据下列经验公式计算一地的海面盐度：

盐度＝34.6＋0.0175（E-P）

盐度受降水、蒸发、入海径流的影响而发生变化。

1）高纬区域、雨量特别充沛的区域和有大河流入的沿海区域，盐度一般低于33‰；

2）蒸发量很大的红海，盐度可达到或超过40‰。

3）深层和底层海水盐度变幅很小，一般为34.6-35‰。

海水密度约为1.022-1.028g/mL。

海水密度是温度、盐度和压力的函数。温度升高时密度减小，盐度增加时，密度增大。

海水温度因地理位置、海洋深度、季节、昼夜不同在0-35oC变化。

两极、赤道变化幅度：10oC。温带变化幅度：>20oC

青岛：2.7-24.3oC，平均13.6oC。榆林：20.0-32.2oC，平均27oC

海水pH一般在7.5-8.6，呈弱碱性。表层和近表层海水的pH略高，为8.1-8.3。大洋海水的pH略高。

2.8.2

海水腐蚀电化学特征

海水是一种含有多种盐类近中性电解质溶液，并溶有一定量的氧，这就决定了大多数的金属在海水中腐蚀的电化学特征。除电极电化很负的镁及其合金外，所有金属工程材料在海水中都属氧去极化腐蚀，即氧是海水腐蚀的去极化剂。这种腐蚀称吸氧腐蚀或耗氧腐蚀。镁在海水中既有吸氧腐蚀又有析氢腐蚀。

一种金属在海水中，由于金属及合金表面层物理化学性质的微观不均匀性，如成分不均匀性、相分布的不均匀性、表面应力应变的不均匀性、以及界面处海水物理化学性质们微观不均匀性，导致金属–海水界面上电极电位分布的微观不均匀性。这就形成了无数腐蚀微电池。

海水是典型的电解质溶液，金属的海水腐蚀是典型的电化学腐蚀．其主要特点有：

(1)由于海水氯离子含量很高，因此大多数金属如钢、铸铁、锌、镉等，在海水中是不能建立钝态的。海水腐蚀过程中，阳极的阻滞(阳极极化率)很小，因而腐蚀速度相当高。在海水中用提高阳极阻滞的方法提高钢的耐蚀性是很有限的。普通不锈钢，在海水中钝化膜也是不稳定的，不锈钢中添加钼，可降低氯离子对钝化膜的破坏作用。只有以钛、锆、钽、铌为基的少数合金在海水中才能建立稳定的钝态。

(2)除镁以外的绝大多数金属在海水中的腐蚀是依靠氧去极化反应进行的。尽管表层海水被氧所饱和，但氧通过扩散层到达金属表层的速度却是有限的，它小于氧还原的阴极反应速度。在静止状态或海水以不大的速度运动时，阴极过程一般受氧到达金属表面的速度所控制。所以钢、铸铁等在海水中的腐蚀几乎完全决定于阴极阻滞。由于扩散层中氧的扩散通道已经占满，通过合金化或热处理来改变钢中阴极相的数量和分布对腐蚀速度影响并不大。一切有利于供氧的条件，如海浪、飞溅、增加流速，都会促进氧的阴极去极化反应，促进钢的腐蚀。对普通碳钢、低合金钢、铸铁来说，海水环境因素对腐蚀速度的影响远大于钢本身成分和组织的影响

(3)由于海水电导率很大，海水腐蚀的电阻性阻滞很小。所以海水腐蚀中不仅腐蚀微观电池的活性大，腐蚀宏观电池的活性也很大。海水中不同金属接触时很容易发生电偶腐蚀。即使两种金属相距数十米，只要存在电位差并实现电联结，就可能发生电偶腐蚀。

金属在海水中的腐蚀行为按腐蚀速度受控制情况可分为两大类：

第一类金属的腐蚀速度受阴极过程控制。这类金属在海水中不发生钝化，阳极极化率很小，腐蚀速度受氧的扩散控制，增加含氧量，加速氧的扩散会增加腐蚀速度。碳钢、低合金钢、铸铁、锌和铺等属于这一类。

第二类金属的腐蚀速度受表面钝化膜的控制。这类材料有钛、镍基合金、不锈钢及铝合金等。这是一些在海水中能自钝化的金属，其腐蚀速度主要决定于钝化膜的稳定性。钛及其合金的钝化膜在海水中十分稳定，因此基本不腐蚀。普通不锈钢和铝合金钝化膜在海水中不稳定，当供氧不足时，钝化膜很容易破坏而发生点蚀等局部腐蚀。

§2.9

防止海水腐蚀的措施

根据耐腐蚀性能和结构使用性能要求合理选材：合理选材的要求是既能保证结构的承载能力，又能保证在使用期内金属不发生腐蚀破坏，同时还要兼顾经济效益。

阴极保护：采用阴极保护是海水全浸条件下防止金属腐蚀的有效方法。采用牺牲阳极或外加电流对金属构件实施电化学保护，投资少，保护周期长，与涂层联合保护效果更佳。

表面覆盖层保护：海洋工程结构中大量使用低碳钢和低合金钢，这类钢材在海洋环境中不

耐蚀，采用防腐有机涂层是最普遍的防蚀方法，除应用防腐涂料外，有时还采用防污剂防止生物沾污。

1)金属发生电化学腐蚀必须具备的三个条件?

2)微观腐蚀电池的类型?

3)双电层理论简述

4)产生电极极化的原因?

6.机械工程材料教学大纲 篇六

《水运材料》

通过本科目考试，检验考生了解、熟悉和掌握水运工程常用材料的技术质量要

求、检验组批规则、现场取样方法、技术指标试验检测原理和方法、评定规则，以

及混凝土和砂浆的配合比设计基础理论和方法等方面的程度，以提高试验检测人员 的技术水平，保证试验检测工作的质量和安全。(二)主要考试内容

1.水泥

了解:通用硅酸盐水泥和中低热硅酸盐水泥的定义和分类;水泥的组分与材料;水泥凝结硬化的过程和机理;通用水泥品种及用途。

熟悉:通用硅酸盐水泥和中低热硅酸盐水泥的主要质量指标(胶砂强度、比表 面积、凝结时间、标准稠度用水量、安定性、烧失量、不溶物、氧化镁、三氧化硫、氯离子、碱含量、水化热)的要求及影响这些技术指标的主要因素;水泥质量指标(胶砂流动度、密度、比表面积、细度、不溶物、烧失量、三氧化硫、碱含量、水 化热)的检验要点;水泥熟料中铝酸三钙的计算方法。

掌握:水运工程标准和国家标准对通用硅酸水泥的使用规定，通用硅酸盐水泥 检验组批规则、样品要求、不合格品的判定;水泥质量指标(胶砂强度、安定性、凝结时间、标准稠度用水量、氧化镁、氯离子)的检验要点、检验结果处理及评定。

2.集料和块石(1)细集料了解:细集料的分类。熟悉:水运工程标准和国家标准对细集料的使用规定，质量要求,检验组批规则、样品要求;细集料质量指标[云母含量、硫化物及硫酸盐含量、轻物质、有机物含 量、碱活性(砂浆长度法)、人工砂压碎值指标、海砂贝壳含量]的检验要点。掌握:细集料质量指标(颗粒级配、含泥量、石粉含量、泥块含量、坚固性、氯离子含量、表观密度、堆积密度)的检验要点、检验结果处理及评定。

(2)粗集料

一、试验检测师考试大纲

(一)考试目的与要求 了解:粗集料的分类。

熟悉:水运工程标准和国家标准对粗集料的质量要求、检验组批规则、样品要 求;粗集料质量指标[软弱颗粒含量、山皮水锈颗粒含量、吸水率、硫化物及硫酸 盐含量、轻物质、有机物含量、碱活性(砂浆长度法)]的检验要点。

掌握:粗集料质量指标(颗粒级配、含泥量、泥块含量、针片状颗粒含量、压

碎值指标、坚固性、表观密度、堆积密度)的检验要点、检验结果处理及评定。

(3)块石掌握:岩石抗压强度检验方法。3.混凝土拌和用水 熟悉:水运工程标准和国家标准对混凝土拌和用水的使用规定、质量要求、检

验组批规则、样品要求;混凝土拌和用水的质量指标(不溶物含量、可溶物含量)的检验要点。

掌握:混凝土拌和用水的质量指标(pH 值、氯离子含量、硫酸根离子含量、水 泥凝结时间差和水泥胶砂强度比)的检验要点、检验结果处理及评定。

4.外加剂

了解:外加剂和阻锈剂的分类、检验组批规则、样品要求;常用外加剂和阻锈 剂的作用机理及对混凝土性能的影响。

熟悉:水运工程标准和国家标准对外加剂的使用规定、质量要求;外加剂质量 指标(坍落度 1h 经时变化量、渗透高度比、相对耐久性、含气量、收缩率比、硫酸 钠含量、碱含量、水泥净浆流动度、密度、细度、固体含量或含水率)的检验要点;阻锈剂的质量要求;外加剂的施工性能试验(混凝土外加剂相容性快速试验)。

掌握:外加剂质量指标(pH 值、氯离子含量、减水率、凝结时间差、抗压强度 比、泌水率比、钢筋锈蚀试验)的检验要点、检验结果处理及评定;阻锈剂的盐水 溶液中的防锈性能、电化学综合防锈性能、盐水浸烘环境中防锈性能的检验要点。

5.掺合料了解:掺合料的种类;掺合料的作用机理。熟悉:水运工程标准和国家标准对粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰的使用规定、质量要求、检验组批规则、样品要求;掺合料的质量指标(含水率、流动度比、需

水量比、三氧化硫、氯离子含量)的检验要点。

掌握:掺合料质量指标(粉煤灰:细度、烧失量、需水量、三氧化硫、游离氧

化钙;硅灰、粒化高炉矿渣粉:比表面积、活性指数)的检验要点、检验结果处理 及评定。

6.混凝土路面砖了解:混凝土路面砖的分类。熟悉:混凝土路面砖的质量要求、检验组批规则、样品要求。掌握:混凝土路面砖质量指标(外观质量、尺寸偏差、抗压强度、抗折强度、吸水率)的检验要点、检验结果处理及评定。7.土工合成材料及塑料排水板了解:土工合成材料及塑料排水板的分类。熟悉:水运工程标准和国家标准对土工合成材料及塑料排水板的使用规定、质

量要求、检验组批规则、样品要求;土工织物质量指标(梯形撕破强力、顶破强力、刺破强力、动态穿刺试验、有效孔径)的试验要点。掌握:土工合成材料和塑料排水板的质量指标(单位面积质量、厚度、拉伸强

度、延伸率、垂直渗透系数、塑料排水板纵向通水量、塑料排水板滤膜渗透系数、塑料排水板滤膜抗拉强度、塑料排水板复合体抗拉强度、塑料排水板等效孔径)的

检验要点、检验结果处理及评定。

8.沥青了解:道路沥青与建筑沥青的分类。熟悉:水运工程标准和国家标准对道路沥青与建筑沥青的质量要求、检验组批

规则、样品要求;沥青质量指标(软化点、延度、针入度)的检验方法和结果处理。9.修补和加固材料了解:混凝土结构修补、加固材料分类和修补方法。熟悉:水运工程中对混凝土修补和加固材料的使用规定、性能要求、质量指标

[立模浇筑混凝土(坍落流动度、V 型仪流出时间、L 型仪流动高度比值、混凝土粘 结强度)、喷射混凝土的抗压强度、水下不分散混凝土(坍落扩展度、30min 坍落扩 展度损失、水陆抗压强度比)、修补砂浆(抗压强度、抗折强度、抗拉强度、粘结抗 拉强度、干缩值)、修补粘结材料与基材的正拉粘结强度]的检验要点和结果处理。

10.混凝土防腐

了解:混凝土防腐的基本方法和原理;混凝土表面防腐涂层、表面硅烷浸渍等

特殊防腐措施。

熟悉:水运工程对混凝土防腐措施的应用规定、技术要求;混凝土的表面防腐 质量指标(粘结力、干膜厚度、硅烷浸渍后混凝土吸水率、氯化物吸收量的降低效 果、硅烷浸渍深度)的检验要点和结果处理;涂层性能指标[抗氯离子渗透性、涂 层外观(耐老化试验、耐碱试验、标准养护后)]的检验要点和结果处理。

11.钢材、钢筋与接头 了解:钢材与钢筋的分类、分级、等级代号;钢筋接头的分类。熟悉:水运工程标准和国家标准对钢筋、钢绞线、钢丝和钢筋接头质量要求、检验组批规则、样品要求;钢筋的质量指标(化学分析、反向弯曲)以及钢绞线的

质量指标(最大力、屈服力、最大力总伸长率、松弛、弹性模量)的检验要点和结 果处理。

掌握:钢筋质量指标(重量偏差、屈服强度、抗拉强度、最大力总伸长率、断

后伸长率、弯曲试验)和钢筋接头质量指标(抗拉强度、弯曲试验、最大力总伸长

率、残余变形)的检验要点、检验结果处理及评定。12.混凝土及砂浆(1)混凝土

了解:混凝土的分类、组成;混凝土的变形性能及其影响因素;混凝土施工过

程中的质量控制。

熟悉:水运工程标准和国家标准对混凝土的应用规定、质量要求、检验组批规

则、样品要求;混凝土的质量指标[轴心抗压强度、收缩率、劈裂抗拉强度、抗折

强度、静力弹性模量、混凝土与钢筋握裹力、混凝土中砂浆氯离子总含量和游离氯

离子含量、混凝土拌和物中氯离子含量]的检验要点。

掌握:混凝土的质量指标[稠度、密度、泌水率、含气量、凝结时间、立方体 抗压强度、抗渗性、抗冻性及动弹性模量、抗氯离子渗透性(电通量、扩散系数)] 的检验要点、检验结果处理及评定、配合比设计方法。

(2)砂浆了解:砂浆的分类。熟悉:水运工程标准和国家标准对砂浆的质量要求、检验组批规则;砂浆质量

指标(泌水率、含气量、劈裂抗拉强度)的检验要点。掌握:砂浆质量指标(稠度、分层度、保水性、密度、立方体抗压强度、抗冻

性)的检验要点、检验结果处理及评定，砂浆配合比设计方法。13.钢结构连接

了解:钢结构连接的主要材料和工艺方式。

熟悉:水运工程标准和国家标准对高强度大六角螺栓、大六角螺母、垫圈技术

条件，扭剪型高强度螺栓连接副技术条件，检验组批规则、判定规则;高强螺栓连

接副扭矩系数、预拉力、连接摩擦面抗滑系数的检验方法;普通螺栓最小拉力荷载 检验要点。

14.预应力锚具(含夹片)了解:预应力锚具(含夹片)的类别、工程用途。熟悉:预应力锚具(含夹片)质量要求、检验组批规则及判定规则;锚具(含

夹片)质量指标(硬度、静载锚固性能)的检验要点。(三)主要参考书目

1.中华人民共和国国家标准.通用硅酸盐水泥(GB 175—2007).北京:中国标准出 版社，2007

2.中华人民共和国国家标准.水泥胶砂强度检验方法(ISO 法)(GB/T 17671—1999).北京:中国标准出版社，1999

3.中华人民共和国国家标准.水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法(GB/T 1346—2011).北京:中国标准出版社，2011

4.中华人民共和国国家标准.水泥密度测定方法(GB/T 208—2014).北京:中国标 准出版社，2014 5.中华人民共和国国家标准.水泥胶砂流动度测定方法(GB/T 2419—2005).北京: 中国标准出版社,2005

6.中华人民共和国国家标准.水泥细度检验方法 筛析法(GB/T 1345—2005).北 京:中国标准出版社,2005

7.中华人民共和国国家标准.水泥比表面积测定方法 勃氏法(GB/T 8074—2008).北京:中国标准出版社,2008

8.中华人民共和国国家标准.水泥化学分析方法(GB/T 176—2017).北京:中国标 准出版社,2017

9.中华人民共和国国家标准.水泥取样方法(GB/T 12573—2008).北京:中国标准 出版社,2008

10.中华人民共和国国家标准.建设用砂(GB/T 14684—2011).北京:中国标准出版 社，2011

11.中华人民共和国国家标准.建设用卵石、碎石(GB/T 14685—2011).北京:中国 标准出版社,2011

12.中华人民共和国行业标准.普通混凝土用砂、石质量标准及检验方法标准(JGJ 52—2006).北京:中国建筑工业出版社，2006

13.中华人民共和国国家标准.工程岩体试验方法标准(GB/T 50266—2013).北京: 中国计划出版社，2013

14.中华人民共和国行业标准.混凝土用水标准(JGJ 63—2006).北京:中国建筑工 业出版社，2006

15.中华人民共和国国家标准.水质 pH 值的测定 玻璃电极法(GB 6920—86).北 京:中国标准出版社，1986

16.中华人民共和国国家标准.水质氯化物的测定 硝酸银滴定法(GB 11896—89).北京:中国标准出版社，1989

17.中华人民共和国国家标准.水质硫酸盐的测定 重量法(GB 11899—89).北京: 中国标准出版社，1989 18.中华人民共和国国家标准.水质悬浮物的测定 重量法(GB 11901—89).北京: 中国标准出版社，1989 19:中华人民共和国国家标准.生活饮用水标准检验方法 感官性状和物理指标(GB/T 5750.4-2006)北京:中国标准出版社，2007

20.中华人民共和国国家标准.混凝土外加剂(GB 8076—2008).北京:中国标准出 版社，2009

21.中华人民共和国国家标准.混凝土外加剂匀质性试验(GB/T 8077—2012).北京: 中国标准出版社,2012

22.中华人民共和国国家标准.混凝土外加剂应用技术规范(GB 50119—2013).北京: 中国建筑工业出版社,2013

23.中华人民共和国交通行业标准.钢筋混凝土阻锈剂规程(JT/T 537—2004).北 京:人民交通出版社，2004

24.中华人民共和国国家标准.用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB/T 1596—2017).北京:中国标准出版社,2017

25.中华人民共和国国家标准.用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉(GB/T 18046—2017).北京:中国标准出版社，2017 26.中华人民共和国国家标准.粉煤灰混凝土应用技术规范(GB/T 50146—2014).北京:中国建筑工业出版社，2014

27.中华人民共和国国家标准.混凝土路面砖(GB 28635—2012).北京:中国标准出 版社，2012

28.中华人民共和国国家标准.土工合成材料应用技术规范(GB 50290—2014).北京: 中国标准出版社,2014

29.中华人民共和国行业标准.水运工程塑料排水板应用技术规程(JTS 206-1—2009).北京:人民交通出版社，2009 30.中华人民共和国国家标准.土工合成材料 长丝机织土工布(GB/T 17640—2008).北京:中国标准出版社，2008

31.中华人民共和国国家标准.土工合成材料 裂膜丝机织土工布(GB/T 17641—2017).北京:中国标准出版社，2017

32.中华人民共和国国家标准.土工合成材料 取样和试样准备(GB/T 13760—2009).北京:中国标准出版社，2009

33.中华人民共和国国家标准.土工合成材料 规定压力下厚度的测定 第 1 部分: 单层产品厚度的测定方法(GB/T 13761.1—2009).北京:中国标准出版社，2009

34.中华人民共和国国家标准.土工合成材料 土工布及土工布有关产品单位面积质 量的测定方法(GB/T 13762—2009).北京:中国标准出版社，2009

35.中华人民共和国国家标准.土工合成材料 宽条拉伸试验方法(GB/T 15788—2017).北京:中国标准出版社，2017

36.中华人民共和国国家标准.土工合成材料 梯形法撕破强力的测定(GB/T 13763—2010).北京:中国标准出版社，2010

37.中华人民共和国国家标准.土工布及其有关产品 无负荷时垂直渗透特性的测定(GB/T 15789—2016).北京:中国标准出版社，2016

38.中华人民共和国国家标准.土工布及其有关产品 有效孔径的测定 干筛法(GB/T 14799—2005).北京:中国标准出版社，2005

39.中华人民共和国国家标准.土工合成材料 静态顶破试验(CBR 法)(GB/T 14800—2010).北京:中国标准出版社，2010

40.中华人民共和国国家标准.土工布及其有关产品 动态穿孔试验 落锥法(GB/T 17630—1998).北京:中国标准出版社，1998 41.中华人民共和国水利行业标准.土工合成材料测试规程(SL 235—2012).北京: 中国水利电力出版社，2012

42:中华人民共和国国家标准.建筑石油沥青(GB/T494—2010).北京:中国标准 出版社，2011

43.中华人民共和国国家标准.沥青软化点测定法(GB/T 4507—2014).北京:中国 标准出版社，2014

44.中华人民共和国国家标准.沥青延度测定法(GB/T 4508—2010).北京:中国标 准出版社，2010

45.中华人民共和国国家标准.沥青针入度测定法(GB/T 4509—2010).北京:中国 标准出版社,2010

46.中华人民共和国行业标准.港口水工建筑物修补加固技术规范(JTS 311—2011).北京:人民交通出版社，2011

47.中华人民共和国行业标准.海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范(JTJ 275—2000).北京:人民交通出版社，2000 48.中华人民共和国行业标准.钢产品分类(GB/T 15574—2016).北京:中国标准出 版社，2016

49.中华人民共和国国家标准.钢筋混凝土用钢 第 1 部分:热轧光圆钢筋(GB/T 1499.1—2017).北京:中国标准出版社，2017

50.中华人民共和国国家标准.钢筋混凝土用钢 第 2 部分:热轧带肋钢筋(GB/T 1499.2—2018).北京:中国标准出版社，2018

51.中华人民共和国国家标准.低碳钢热轧圆盘条(GB/T 701—2008).北京:中国标 准出版社,2008

52.中华人民共和国国家标准.预应力混凝土用钢绞线(GB/T 5224—2014).北京: 中国标准出版社,2014 53.中华人民共和国行业标准.钢筋焊接及验收规程(JGJ 18—2012).北京:中国建 筑工业出版社,2012

54.中华人民共和国行业标准.钢筋焊接接头试验方法标准(JGJ/T 27—2014).北京: 中国建筑工业出版社,2014

55.中华人民共和国行业标准.钢筋机械连接用套筒(JG/T 163—2013).北京:中国 标准出版社，2013

56.中华人民共和国行业标准.钢筋机械连接技术规程(JGJ 107—2016).北京:中 国建筑工业出版社，2016

57.中华人民共和国国家标准.金属材料 拉伸试验 第 1 部分:室温试验方法(GB/T 228.1—2010).北京:中国标准出版社,2010

58.中华人民共和国国家标准.金属材料 弯曲试验方法(GB/T 232—2010).北京: 中国标准出版社，2010

59.中华人民共和国国家标准.金属材料 洛氏硬度试验 第 1 部分:试验方法(GB/T 230.1—2009).北京:中国标准出版社，2009

60.中华人民共和国国家标准.预应力混凝土用钢材试验方法(GB/T 21839—2008).北京:中国标准出版社，2008

61:中华人民共和国国家标准.钢筋混凝土用钢材试验方法(GB/T 28900-2012)北京:中国标准出版社，2012

62.中华人民共和国行业标准.水运工程混凝土施工规范(JTS 202—2011).北京:人 民交通出版社，2011 63.中华人民共和国行业标准.水运工程大体积混凝土温度裂缝控制技术规程(JTS 202-1—2010).北京:人民交通出版社，2010

64.中华人民共和国行业标准.水运工程混凝土质量控制标准(JTS 202-2—2011).北 京:人民交通出版社，2011 65.中华人民共和国国家标准.混凝土质量控制标准(GB 50164—2011).北京:中国 建筑工业出版社，2011

66.中华人民共和国行业标准.水运工程质量检验标准(JTS 257—2008).北京:人 民交通出版社，2008

67.中华人民共和国行业标准.海港工程高性能混凝土质量控制标准(JTS 257-2—2012).北京:人民交通出版社，2012

68.中华人民共和国行业标准.水运工程结构耐久性设计标准(JTS 153—2015).北 京:人民交通出版社股份有限公司，2015

69.中华人民共和国行业标准.普通混凝土配合比设计规程(JGJ 55—2011).北京: 中国建筑工业出版社，2011

70.中华人民共和国行业标准.砌筑砂浆配合比设计规程(JGJ/T 98—2010).北京:中 国建筑工业出版社，2010

71.中华人民共和国行业标准.建筑砂浆基本性能试验方法标准(JGJ/T 70—2009).北京:中国建筑工业出版社，2009

72.中华人民共和国行业标准.水运工程混凝土试验规程(JTJ 270—98).北京:人民 交通出版社，1998

73.中华人民共和国行业标准.水运工程混凝土结构实体检测技术规程(JTS 239—2015).北京:人民交通出版社股份有限公司，2015 74.中华人民共和国国家标准.普通混凝土拌合物性能试验方法标准(GB/T 50080—2016).北京:中国标准出版社，2016

75.中华人民共和国国家标准.普通混凝土力学性能试验方法标准(GB/T 50081—2002).北京:中国标准出版社，2002

76.中华人民共和国国家标准.普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准(GB/T 50082—2009).北京:中国标准出版社，2009 77.中华人民共和国国家标准.钢结构工程施工质量验收规范(GB 50205—2001).9 北京:中国标准出版社，2001

78.中华人民共和国国家标准.钢结构用高强度大六角头螺栓(GB/T 1228—2006).北京:中国标准出版社，2006

79.中华人民共和国国家标准.钢结构用高强度大六角头螺母(GB/T 1229—2006).北京:中国标准出版社,2006

80.中华人民共和国国家标准.钢结构用高强度垫圈(GB/T 1230—2006).北京:中 国标准出版社,2006

81.中华人民共和国国家标准.钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技 术条件(GB/T 1231—2006).北京:中国标准出版社,2006 82.中华人民共和国国家标准.钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副(GB/T 3632—2008).北京:中国标准出版社,2008

83.中华人民共和国国家标准.紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱(GB/T 3098.1—2010).北京:中国标准出版社,2010

84.中华人民共和国国家标准.预应力筋用锚具、夹具和连接器(GB/T 14370—2015).北京:中国标准出版社,2015

85.交通运输部安全与质量监督管理司，交通运输部职业资格中心.公路水运工程试 验检测专业技术人员职业资格考试用书 水运材料(2018 年版).北京:人民交通 出版社股份有限公司，2018

二、助理试验检测师考试大纲(一)考试目的与要求

通过本科目考试，检验考生了解、熟悉和掌握水运工程常用材料的必检指标要

求、检验组批规则、现场取样方法、技术指标试验检测程序、评定规则，以及普通

混凝土和砂浆的配合比设计程序等方面的程度，以提高试验检测人员的技术水平，保证试验检测工作的质量。(二)主要考试内容

1.水泥了解:通用硅酸盐水泥分类。熟悉:通用硅酸盐水泥质量指标(胶砂流动度、密度、细度、不溶物、烧失量、三氧化硫、碱含量、水化热)的检验程序。掌握:通用硅酸盐水泥检验组批规则、取样方法、不合格品的判定;水泥质量

指标(胶砂强度、安定性、比表面积、凝结时间、标准稠度用水量、氧化镁、氯离

子)的检验程序、检验结果处理及评定。

2.集料和块石(1)细集料了解:细集料的分类。熟悉:细集料检验组批规则、取样方法和必检参数;细集料质量指标[云母含

量、硫化物及硫酸盐含量、轻物质、有机物含量、碱活性(砂浆长度法)、坚固性、人工砂压碎指标值、海砂贝壳含量]的检验程序。

掌握:细集料质量指标(颗粒级配、含泥量、石粉含量、泥块含量、坚固性、氯离子含量、表观密度、堆积密度)的检验程序、检验结果处理及评定。

(2)粗集料了解:粗集料的分类。熟悉:粗集料的检验组批规则、取样方法和必检参数;粗集料质量指标[软弱

颗粒含量、山皮水锈颗粒含量、吸水率、硫化物及硫酸盐含量、轻物质、有机物含 量、碱活性(砂浆长度法)]的检验程序。

掌握:粗集料质量检验项目(颗粒级配、含泥量、泥块含量、针片状颗粒含量、压碎指标、坚固性、表观密度、堆积密度)的检验程序、检验结果处理及评定。

(3)块石掌握:岩石抗压强度检验程序。3.混凝土拌和用水 熟悉:混凝土拌和水的检验组批规则、取样方法和必检参数;混凝土拌和用水 的质量指标(不溶物含量、可溶物含量)的检验程序。掌握:混凝土拌和用水的质量指标(pH 值、氯离子含量、硫酸根离子含量、水

泥凝结时间差、水泥胶砂强度比)的检验程序、检验结果的处理及评定。4.外加剂

了解:外加剂的分类、检验组批规则、取样方法和必检参数。

熟悉:外加剂质量指标(坍落度 1h 经时变化、渗透高度比、相对耐久性、含气 量、收缩率比、硫酸钠含量、水泥净浆流动度、密度、细度、固体含量或含水率)的检验程序。外加剂的施工性能试验(混凝土外加剂相容性快速试验)。

掌握:外加剂质量检验指标(pH 值、氯离子含量、减水率、凝结时间差、抗压 强度比、泌水率比、钢筋锈蚀试验)的检验程序、检验结果处理及评定;阻锈剂的 盐水溶液中的防锈性能、电化学综合防锈性能、盐水浸烘环境中防锈性能的检验程 序。

5.掺合料了解:掺合料的种类。熟悉:粉煤灰、高炉粒化矿渣粉、硅灰的检验组批规则、取样方法和必检参数;掺合料的质量指标(含水率、流动度比、需水量比、三氧化硫、氯离子含量)的检 验程序。

掌握:掺合料质量指标(粉煤灰:细度、烧失量、需水量、三氧化硫、游离氧

化钙;硅灰、粒化高炉矿渣粉:比表面积、活性指数)的检验程序、检验结果处理 及评定。

6.混凝土路面砖了解:混凝土路面砖的分类。熟悉:检验组批规则、取样方法和必检参数。掌握:混凝土路面砖的质量指标(外观质量、尺寸偏差、抗压强度、抗折强度、吸水率)的检验程序、检验结果处理。7.土工合成材料及塑料排水板了解:土工合成材料及塑料排水板的分类。熟悉:检验组批规则、取样方法、必检参数;土工织物质量指标(梯形撕破强

力、顶破强力、刺破强力、动态穿刺试验、有效孔径)的试验方法。

掌握:土工合成材料及塑料排水板的质量指标(单位面积质量、厚度、拉伸强

度、延伸率、垂直渗透系数、塑料排水板纵向通水量、塑料排水板滤膜渗透系数、塑料排水板滤膜抗拉强度、塑料排水板复合体抗拉强度、塑料排水板等效孔径)的

检验程序、检验结果处理及评定。8.沥青

了解:道路沥青与建筑沥青的分类。

熟悉:检验组批规则、取样方法、必检参数;沥青质量指标(软化点、延度、针入度)的检验程序。

9.修补和加固材料了解:混凝土结构修补、加固材料的分类。熟悉:质量指标[立模浇筑混凝土(坍落流动度、V 型仪流出时间、L 型仪流动

高度比值、混凝土粘结强度)、喷射混凝土的抗压强度、水下不分散混凝土(坍落扩 展度、30min 坍落扩展度损失、水陆抗压强度比)、修补砂浆(抗压强度、抗折强度、抗拉强度、粘结抗拉强度、干缩值)、修补粘结材料与基材的正拉粘结强度]的检验 程序和结果处理。

10.混凝土防腐了解:混凝土防腐基本方法。熟悉:混凝土表面防腐的质量指标(粘结力、干膜厚度、硅烷浸渍后混凝土吸

水率、氯化物吸收量的降低效果、硅烷浸渍深度)的检验程序。涂层性能指标[抗 氯离子渗透性、涂层外观(耐老化试验、耐碱试验、标准养护后)]的检验程序。

11.钢材、钢筋与钢筋接头 了解:钢材与钢筋的分类、分级、等级代号，钢筋接头的分类。熟悉:检验组批规则、取样方法和必检参数;钢筋质量指标(化学分析、反向 12 弯曲)以及钢绞线质量指标(最大力、屈服力、最大力总伸长率、松弛、弹性模量)的检验程序。

掌握:钢筋的质量指标(重量偏差、屈服强度、抗拉强度、最大力总伸长率、断后伸长率、弯曲试验)和钢筋接头的质量指标(抗拉强度、弯曲试验、最大力总

伸长率、残余变形)的检验程序、检验结果处理及评定。

12.混凝土及砂浆(1)混凝土了解:混凝土的分类、组成。熟悉:混凝土和混凝土拌合物的检验组批规则、取样方法和必检参数;混凝土的质量指标[轴心抗压强度、收缩率、劈裂抗拉强度、抗折强度、静力弹性模量、混凝土与钢筋握裹力、混凝土中砂浆氯离子总含量和游离氯离子含量、混凝土拌和

物中氯离子含量]的检验程序。

掌握:混凝土的质量指标[稠度、密度、泌水率、含气量、凝结时间、立方体 抗压强度、抗渗性、抗冻性及动弹性模量、抗氯离子渗透性(电通量、扩散系数)] 的检验程序、检验结果处理及评定;普通混凝土配合比设计方法。

(2)砂浆了解:砂浆的分类。熟悉:检验组批规则取样方法和必检参数;砂浆质量指标(泌水率、含气量、劈裂抗拉强度)的检验程序。

掌握:砂浆的质量指标(稠度、分层度、保水性、密度、立方体抗压强度、抗

冻性)的检验程序、检验结果处理及评定。配合比设计方法。13.钢结构连接

了解:钢结构连接的主要材料和工艺方式。

熟悉:高强度螺栓连接副检验组批规则、及高强螺栓连接副扭矩系数、预拉力、连接摩擦面抗滑系数的检验程序。14.预应力锚具(含夹片)了解:预应力锚具(含夹片)的类别、工程用途。熟悉:预应力锚具检验组批规则、取样方法和必检参数、锚具(含夹片)质量

指标(硬度、静载锚固性能)的检验程序。(三)主要参考书目

1.中华人民共和国国家标准.通用硅酸盐水泥(GB 175—2007).北京:中国标准出 版社，2007

2.中华人民共和国国家标准.水泥胶砂强度检验方法(ISO 法)(GB/T 17671—1999).北京:中国标准出版社，1999 3.中华人民共和国国家标准.水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法(GB/T 1346—2011).北京:中国标准出版社，2011

4.中华人民共和国国家标准.水泥密度测定方法(GB/T 208—2014).北京:中国标 准出版社，2014

5.中华人民共和国国家标准.水泥胶砂流动度测定方法(GB/T 2419—2005).北京: 中国标准出版社,2005

6.中华人民共和国国家标准.水泥细度检验方法 筛析法(GB/T 1345—2005).北京: 中国标准出版社,2005

7.中华人民共和国国家标准.水泥比表面积测定方法 勃氏法(GB/T 8074—2008).北京:中国标准出版社,2008

8.中华人民共和国国家标准.水泥化学分析方法(GB/T 176—2017).北京:中国标 准出版社,2017

9.中华人民共和国国家标准.水泥取样方法(GB/T 12573—2008).北京:中国标准 出版社,2008

10.中华人民共和国国家标准.建设用砂(GB/T 14684—2011).北京:中国标准出版 社，2011 11.中华人民共和国国家标准.建设用卵石、碎石(GB/T 14685—2011).北京:中国 标准出版社,2011

12.中华人民共和国行业标准.普通混凝土用砂、石质量标准及检验方法标准(JGJ 52—2006).北京:中国建筑工业出版社，2006

13.中华人民共和国国家标准.工程岩体试验方法标准(GB/T 50266—2013).北京: 中国计划出版社，2013

14.中华人民共和国行业标准.混凝土用水标准(JGJ 63—2006).北京:中国建筑工 业出版社，2006

15.中华人民共和国国家标准.水质 pH 值的测定 玻璃电极法(GB 6920—86).北 京:中国标准出版社，1986

16.中华人民共和国国家标准.水质氯化物的测定 硝酸银滴定法(GB 11896—89).北京:中国标准出版社，1989

17.中华人民共和国国家标准.水质硫酸盐的测定 重量法(GB 11899—89).北京: 中国标准出版社，1989 18.中华人民共和国国家标准.水质悬浮物的测定 重量法(GB 11901—89).北京: 中国标准出版社，1989

19:中华人民共和国国家标准.生活饮用水标准检验方法 感官性状和物理指标(GB/T 5750.4-2006)北京:中国标准出版社，2007

20.中华人民共和国国家标准.混凝土外加剂(GB 8076—2008).北京:中国标准出 版社，2009

21.中华人民共和国国家标准.混凝土外加剂匀质性试验(GB/T 8077—2012).北京: 中国标准出版社,2012

22.中华人民共和国国家标准.混凝土外加剂应用技术规范(GB 50119—2013).北京: 中国建筑工业出版社,2013 23.中华人民共和国交通行业标准.钢筋混凝土阻锈剂规程(JT/T 537—2004).北 京:人民交通出版社，2004

24.中华人民共和国国家标准.用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB/T 1596—2017).北京:中国标准出版社,2017

25.中华人民共和国国家标准.用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉(GB/T 18046—2017).北京:中国标准出版社，2017 26.中华人民共和国国家标准.粉煤灰混凝土应用技术规范(GB/T 50146—2014).北京:中国建筑工业出版社，2014

27.中华人民共和国国家标准.混凝土路面砖(GB 28635—2012).北京:中国标准出 版社，2012

28.中华人民共和国国家标准.土工合成材料应用技术规范(GB 50290—2014).北京: 中国标准出版社,2014

29.中华人民共和国行业标准.水运工程塑料排水板应用技术规程(JTS 206-1—2009).北京:人民交通出版社，2009

30.中华人民共和国国家标准.土工合成材料 长丝机织土工布(GB/T 17640—2008).北京:中国标准出版社，2008

31.中华人民共和国国家标准.土工合成材料 裂膜丝机织土工布(GB/T 17641—2017).北京:中国标准出版社，2017

32.中华人民共和国国家标准.土工合成材料 取样和试样准备(GB/T 13760—2009).北京:中国标准出版社，2009

33.中华人民共和国国家标准.土工合成材料 规定压力下厚度的测定 第 1 部分: 单层产品厚度的测定方法(GB/T 13761.1—2009).北京:中国标准出版社，2009 34.中华人民共和国国家标准.土工合成材料 土工布及土工布有关产品单位面积质 量的测定方法(GB/T 13762—2009).北京:中国标准出版社，2009

35.中华人民共和国国家标准.土工合成材料 宽条拉伸试验方法(GB/T 15788—2017).北京:中国标准出版社，2017

36.中华人民共和国国家标准.土工合成材料 梯形法撕破强力的测定(GB/T 13763—2010).北京:中国标准出版社，2010

37.中华人民共和国国家标准.土工布及其有关产品 无负荷时垂直渗透特性的测定(GB/T 15789—2016).北京:中国标准出版社，2016

38.中华人民共和国国家标准.土工布及其有关产品 有效孔径的测定 干筛法(GB/T 14799—2005).北京:中国标准出版社，2005

39.中华人民共和国国家标准.土工合成材料 静态顶破试验(CBR 法)(GB/T 14800—2010).北京:中国标准出版社，2010

40.中华人民共和国国家标准.土工布及其有关产品 动态穿孔试验 落锥法(GB/T 17630—1998).北京:中国标准出版社，1998

41.中华人民共和国水利行业标准.土工合成材料测试规程(SL 235—2012).北京: 中国水利电力出版社，2012

42:中华人民共和国国家标准.建筑石油沥青(GB/T494—2010).北京:中国标准 出版社，2011

43.中华人民共和国国家标准.沥青软化点测定法(GB/T 4507—2014).北京:中国 标准出版社，2014

44.中华人民共和国国家标准.沥青延度测定法(GB/T 4508—2010).北京:中国标 准出版社，2010

45.中华人民共和国国家标准.沥青针入度测定法(GB/T 4509—2010).北京:中国 标准出版社,2010 46.中华人民共和国行业标准.港口水工建筑物修补加固技术规范(JTS 311—2011).北京:人民交通出版社，2011 47.中华人民共和国行业标准.海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范(JTJ 275—2000).北京:人民交通出版社，2000

48.中华人民共和国行业标准.钢产品分类(GB/T 15574—2016).北京:中国标准出 版社，2016

49.中华人民共和国国家标准.钢筋混凝土用钢 第 1 部分:热轧光圆钢筋(GB/T 1499.1—2017).北京:中国标准出版社，2017

50.中华人民共和国国家标准.钢筋混凝土用钢 第 2 部分:热轧带肋钢筋(GB/T 1499.2—2018).北京:中国标准出版社，2018

51.中华人民共和国国家标准.低碳钢热轧圆盘条(GB/T 701—2008).北京:中国标 准出版社,2008

52.中华人民共和国国家标准.预应力混凝土用钢绞线(GB/T 5224—2014).北京: 中国标准出版社,2014

53.中华人民共和国行业标准.钢筋焊接及验收规程(JGJ 18—2012).北京:中国建 筑工业出版社,2012

54.中华人民共和国行业标准.钢筋焊接接头试验方法标准(JGJ/T 27—2014).北京: 中国建筑工业出版社,2014

55.中华人民共和国行业标准.钢筋机械连接用套筒(JG/T 163—2013).北京:中国 标准出版社，2013

56.中华人民共和国行业标准.钢筋机械连接技术规程(JGJ 107—2016).北京:中 国建筑工业出版社，2016

57.中华人民共和国国家标准.金属材料 拉伸试验 第 1 部分:室温试验方法(GB/T 228.1—2010).北京:中国标准出版社,2010 58.中华人民共和国国家标准.金属材料 弯曲试验方法(GB/T 232—2010).北京: 中国标准出版社，2010

59.中华人民共和国国家标准.金属材料 洛氏硬度试验 第 1 部分:试验方法(GB/T 230.1—2009).北京:中国标准出版社，2009

60.中华人民共和国国家标准.预应力混凝土用钢材试验方法(GB/T 21839—2008).北京:中国标准出版社，2008

61:中华人民共和国国家标准.钢筋混凝土用钢材试验方法(GB/T 28900-2012)北京:中国标准出版社，2012 62.中华人民共和国行业标准.水运工程混凝土施工规范(JTS 202—2011).北京:人 民交通出版社，2011

63.中华人民共和国行业标准.水运工程大体积混凝土温度裂缝控制技术规程(JTS 202-1—2010).北京:人民交通出版社，2010

64.中华人民共和国行业标准.水运工程混凝土质量控制标准(JTS 202-2—2011).北 京:人民交通出版社，2011

65.中华人民共和国国家标准.混凝土质量控制标准(GB 50164—2011).北京:中国 建筑工业出版社，2011

66.中华人民共和国行业标准.水运工程质量检验标准(JTS 257—2008).北京:人 民交通出版社，2008

67.中华人民共和国行业标准.海港工程高性能混凝土质量控制标准(JTS 257-2—2012).北京:人民交通出版社，2012

68.中华人民共和国行业标准.水运工程结构耐久性设计标准(JTS 153—2015).北 京:人民交通出版社股份有限公司，2015

69.中华人民共和国行业标准.普通混凝土配合比设计规程(JGJ 55—2011).北京: 中国建筑工业出版社，2011 70.中华人民共和国行业标准.砌筑砂浆配合比设计规程(JGJ/T 98—2010).北京:中 国建筑工业出版社，2010

71.中华人民共和国行业标准.建筑砂浆基本性能试验方法标准(JGJ/T 70—2009).北京:中国建筑工业出版社，2009

72.中华人民共和国行业标准.水运工程混凝土试验规程(JTJ 270—98).北京:人民 交通出版社，1998

73.中华人民共和国行业标准.水运工程混凝土结构实体检测技术规程(JTS 239—2015).北京:人民交通出版社股份有限公司，2015 74.中华人民共和国国家标准.普通混凝土拌合物性能试验方法标准(GB/T 50080—2016).北京:中国标准出版社，2016

75.中华人民共和国国家标准.普通混凝土力学性能试验方法标准(GB/T 50081—2002).北京:中国标准出版社，2002

76.中华人民共和国国家标准.普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准(GB/T 50082—2009).北京:中国标准出版社，2009

77.中华人民共和国国家标准.钢结构工程施工质量验收规范(GB 50205—2001).北京:中国标准出版社，2001

78.中华人民共和国国家标准.钢结构用高强度大六角头螺栓(GB/T 1228—2006).北京:中国标准出版社，2006

79.中华人民共和国国家标准.钢结构用高强度大六角头螺母(GB/T 1229—2006).北京:中国标准出版社,2006

80.中华人民共和国国家标准.钢结构用高强度垫圈(GB/T 1230—2006).北京:中 国标准出版社,2006

81.中华人民共和国国家标准.钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技 术条件(GB/T 1231—2006).北京:中国标准出版社,2006 82.中华人民共和国国家标准.钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副(GB/T 3632—2008).北京:中国标准出版社,2008

83.中华人民共和国国家标准.紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱(GB/T 3098.1—2010).北京:中国标准出版社,2010

84.中华人民共和国国家标准.预应力筋用锚具、夹具和连接器(GB/T 14370—2015).北京:中国标准出版社,2015

7.机械工程材料教学大纲 篇七

众所周知, 英语已经成为世界上最为通用的语言, 现代权威的论文和著作90%以上用英文发表。任何一个国际会议, 其工作语言一定采用英语。与此同时, 我国需要进一步发展就必须学习发达国家先进的技术, 而学习的必要前提也是掌握世界通用技术交流语言——英语。目前, 双语教学重视英语与学科的渗透, 让学生全方位地应用英语, 是一种国际流行的教学方式。然而, 我校大范围的机械工程材料双语教学中出现了一些新的问题, 本文对这些新问题及采取的新措施进行总结。

1 机械工程材料双语教学现状

2001年及2007年, 教育部分别在《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》[1,2]中提出为适应经济全球化和科技革命的挑战, 本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学, 并且强调要积极鼓励和支持留学回国人员用英语讲授专业课程, 以提高大学生的专业英语水平和能力。

为了适应形势的发展, 我校首先在机械工程专业中开展机械工程材料双语教学。从1999年起, 逐渐选取一些英语基础较好的班级试行双语教学, 经过几年的教学探索, 已经积累了许多经验, 并取得不错的教学效果[3]。目前, 已将双语教学授课的范围扩大到几个专业的全部班级, 主要包括机械工程及自动化专业、车辆工程和材料创新班, 每年有6~7个班级。

经过近5年大范围的双语教学, 原来双语教学试行过程中出现的一些突出问题[3,4,5,6], 基本上得到了较好的解决。如师资队伍问题, 原来能够用英语进行专业授课的教师极少, 现在能够承担我校机械工程材料双语教学的教师人数达到5人, 且均为在英语国家学习过一年以上的且英语水平和专业水平较高的青年教师;又如双语教材选择的问题, 原来采用中文教材上双语课, 现在全部采用国外原版优秀教材 (影印版) 。经过多年的努力和探索, 我校机械工程材料课程于2008年被评为国家精品课程。然而, 由于学生素质的变化, 授课班级增多以及课时调整等原因, 大范围的双语教学又产生了一些新的问题。

2 双语教学中出现的新问题

2.1 学生通用英语能力普遍较好, 专业英语知识不足

早些年, 大学生通用英语能力特别是听力和会话能力较差。目前在校大学生多为“90后”, 他们从幼儿园就开始接触英语, 进入大学之后经过一到两年大学英语的强化学习, 学生通用英语使用能力比10年前的大学生具有更高的水平。因此, 他们对于日常的英语听说读写都表现出浓厚的兴趣和较强的应用能力, 但是对于专业英语的掌握不足。这一点可以从课堂教学效果中得到证实。我们对不同专业的学生进行双语授课时, 第一堂课一般采用全英语介绍工程材料的历史、发展概况以及本课程的主要目的, 由于不涉及专业英语知识, 大部分学生能够听懂并表现出很高的学习兴趣。但在随后的具体章节教学中, 由于涉及较多专业英语词汇, 许多学生不能听懂和理解所讲的专业内容。因此, 学生的学习兴趣不高, 对所讲内容领会不够, 教学效果很差。有学生在课程评语中反映“非常喜欢老师用英语讲课, 但希望老师能用中文再讲解一遍, 便于我们理解讲课内容”。

2.2 学生材料及制备加工领域基础知识薄弱

机械工程材料课程着重阐述“材料的化学成分-加工工艺-组织结构-性能-应用”之间的相互关系及其变化规律。主要内容包括:金属学基本知识;热处理基本原理及工艺;机械工程中常用的金属材料 (包括碳钢、合金钢、铸铁、有色金属等) 、无机非金属材料及有机高分子材料;机械零件选材及工艺路线分析。一方面, 该课程涉及材料科学与工程、机械、力学等多个学科, 覆盖面广, 概念多且抽象, 具有一定的学习难度;另一方面, 我校机械工程材料是在第4学期开课, 对于某些专业 (如车辆工程专业) 的学生来说, 他们在学习本课程前, 没有接触过金属材料, 特别是金属加工工艺方面的概念和知识 (如锻造、机加工等) , 故缺乏基本的感性认识, 理论知识也难以消化。

2.3 学生对单一教学方式和教学内容兴趣不高

机械工程材料是所有机械类和材料类学生都必须修读的一门重要的学科基础课程, 该课程理论性和实践性强, 以往的双语教学方式通常以课堂教学为主, 有时使用一些多媒体课件, 如图片和动画等;而且所有专业的教学示例都一样, 学生兴趣不高, 教学效果不理想。同时, 学生的工程实践能力没有得到锻炼, 许多学生反映课程结束仍易出现选材不合理, 加工工艺路线安排不合理, 不懂工艺和具体操作技术等问题。

2.4 课程考试评价体系不合理

机械工程材料双语课程对于初次学习的学生来说, 属于专业覆盖面宽、知识点多、实践性强且专业英语词汇较多的有较大难度的课程。以往采取闭卷全英文考试方式, 一方面, 这种考试方式重理论和记忆, 轻实践和应用, 较难评价学生的综合能力;另一方面, 学生普遍反映考试压力太大, 达不到预期的学习效果。这种单一考试评价体系不但抑制了学生创新能力的发展, 而且不能满足能力和素质教育的要求, 致使考核评价不准或失实。

3 提升机械工程材料双语教学成效的措施

3.1 灵活选择双语教学方式, 提升学生理解课程内容的能力

由于我校机械工程材料课程授课时间为40学时, 课堂学时比较紧张, 因此, 我们除了在课堂上创设和营造双语学习的环境和氛围, 还充分利用课堂外的时间提升双语教学效果。基于不同专业学生英语水平和专业知识存在一定的差异, 一方面, 在双语教材上选取难易不同的版本, 以满足不同专业的学生对双语教学的需求。例如, 对于材料创新班, 学生的素质普遍较高, 我们采用英文原版教材 (Fundamentals of Materials Science and Engineering, 化学工业出版社, 影印版) 。而对于车辆工程专业的学生, 我们则选取难度相对较浅的教材〔机械工程材料 (双语版) , 齐民主编, 大连理工大学出版社〕。上课前一两天将下一次课涉及的专业英语词汇的中英文对照发给学生, 并要求他们预习教材中相应的章节。让所有的学生对下节所讲的专业内容有所了解。另一方面, 针对不同班级合理分配课堂中英文授课的时间。对创新班的学生基本采用全英文授课, 只对难点部分作中文解释。而对车辆工程专业的学生采用三七开原则, 即对重点和难点内容主要以中文授课为主, 而对于其他部分则采用全英文讲解。同时, 为了加强学生英语表达能力, 我们鼓励学生在课堂上用英文回答问题, 并尝试选取一些简单章节, 如铸铁、陶瓷和高分子等内容, 引导学生用英语进行专业知识交流与讨论, 加强课堂知识的理解和记忆。这样既让学生真正掌握了课程大纲要求的内容, 又让学生体会到英语学习的乐趣。

3.2 合理调整授课时间, 巩固学生专业知识基础

为了进一步巩固金属材料基础知识, 加深学生对材料及制备加工工艺的认知, 我们对配套课程的授课时间进行了调整, 尝试加强课堂上学生对材料特别是金属材料方面知识的了解。例如:针对车辆工程专业的学生在学习本课程时对一些常用的金属加工工艺不了解的情况, 将原来安排在第4学期末的金工实习课程提前到学期中第4~7周来学习。让学生在学习了本课程中一些基本的力学性能参量和微观结构之后, 进行为期4周的金工实习, 让学生通过动手操作了解金属各种加工工艺, 如车、铣、钻、磨、锻压、焊接和热处理等。学生在学习本课程时, 对各种工艺已有感性认识, 普遍反映效果不错。

3.3 理论与实践相结合, 拓展教学内容和教学方式

我们通过现代化教学手段的使用, 采用多媒体辅助教学, 课件图文并茂, 穿插动画、录像、典型的设计案例等, 打破枯燥的教学模式, 营造双语教学氛围, 使用直观、可视的教学方法, 提高学生的学习兴趣。针对不同专业的特点, 选取与此专业相关的英文视频和典型设计案例进行讲解, 例如:对车辆工程专业的学生, 尽量选取与汽车相关的典型零件, 如汽车齿轮、主轴和气门, 讲解这些零件的选材、加工流程及使用范围。通过选取有针对性的案例, 强化学生对专业知识在实践中应用的认知, 充分调动学生的学习积极性, 进一步提高课堂教学质量。

同时, 针对不同专业特点, 在教师引导下, 由学生开展讨论课, 如根据工件的服役条件, 合理选材并确定相应的热处理和加工规范等微型课题的讨论, 可以让学生真正参与进来, 透彻理解在满足零件使用性能的要求下, 材料的加工性能和经济性能起决定作用。这些举措都得到学生的一致好评。

3.4 建立健全合理的课程考试评价体系, 提高学生的学习主动性

我校从2008年开始对本双语课程进行了课程考试改革, 根据课程特点改革纯闭卷笔试评价方式, 采用闭卷开卷相结合的形式进行考试改革尝试。机械工程材料双语课程中大部分的基本知识、基本概念和重要专业英语词汇要求学生必须熟记, 因此进行闭卷考试, 以有效考核学生对知识的记忆、理解和应用能力。闭卷部分采用全英文出题 (占笔试总成绩的70%) , 题型包括填空题、选择题、是非题和问答题, 只要求学生对填空题用英文作答, 其他题用中文回答, 以减轻学生复习的压力, 提高学生的学习兴趣。对于本课程中另外一部分实践性比较强、属综合分析、实际应用的知识 (如典型机械零件的选材等) 改为开卷考试 (占笔试总成绩的30%) , 中文出题中文作答, 提高学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力, 加强对本课程内容的深刻理解和灵活应用, 也可以减轻学生考试的精神压力, 充分调动学生学习的积极性。

我们还尝试加大平时成绩的比例, 使其由原来的20%提高到30%。同时, 加大平时成绩包含的范围, 由原来的出勤记录, 扩大到现在的出勤、课堂讨论成绩、随堂测验成绩和课堂表现等。课堂讨论主要是教学大纲中涉及的一些简单内容以及一些教学大纲中不包括的更深入的内容, 将学生分组, 每组集体讨论完成一个题目, 写成报告, 然后做出PPT在课堂上讲授。学生和教师根据报告的质量和讲课情况, 给出成绩。这样可以提高学生的学习兴趣, 并扩展和加深学习的内容。

4 结束语

双语教学是我国走出国门、与国际接轨的必然选择。随着机械工程材料双语教学不断推进, 范围不断扩大, 必然还会出现许多新的问题。我们必须根据实际问题, 采用针对性的措施, 才能使学生和教师在双语教学中真正获益。

摘要：针对近年来机械工程材料双语教学中遇到的一些新问题, 学生专业英语能力不足, 材料相关基础知识薄弱, 单一教学方式和教学内容以及考试评价体系不合理等, 进行了分析, 并且提出一些解决途径。

关键词：双语教学,机械工程材料,专业英语

参考文献

[1]教育部.关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见[Z].教高[2001]4号.

[2]教育部.关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见[Z].教高[2007]2号.

[3]吴平.五年来的双语教学研究综述[J].中国大学教学, 2007 (1) :37-45.

[4]欧阳柳章.机械工程材料双语教学探讨[J].实验技术与管理, 2007 (7) :116-119.

[5]王明罡, 陈华, 刘威.工程材料课程双语教学探索与实践[J].长春工业大学学报:高教研究版, 2012 (27) :89-90.

8.浅谈《工程材料》课程教学改革 篇八

【关键词】工程材料教学改革

《工程材料》是我校机械工程和塑性成型两个系大部分专业必修的一门学科基础课程。在我们学校主要涉及机械工程、材料、焊接、无损检测等相关专业，修读学生全校每年约有五百人。按照我校执教能力测评的要求，结合“知识、理论、实践一体化”的教学目标，我认识到课程的改革与发展是加强专业基础建设，全面提高学校办学水平的需要，因此为了达到更好的教学效果，我对《工程材料》课程的教学改革进行了研究。

一、《工程材料》课程教学的现状

《工程材料》是阐述工程常用材料的科学理论及其运用的课程，是学好后续大量专业课的基础。然而，现在我们学校《工程材料》的教学依然维持着以教师讲授为主的老思路，不能调动学生的积极性，学生上课时表现出一副漫不经心、事不关己的状态，同时部分教师教学手段相对落后，教学内容不够新颖，考试制度也存在一定的弊端，这导致学校《工程材料》课程的教学并没有达到预期的效果，同时也影响到后续课程的教学效果。因此，对《工程材料》的课程做出相应的改革已是摆在我们面前的一项十分紧迫的任务。这是课程本身发展的需要，也是适应形势发展、满足对学生的能力和知识的培养和提高后续课程教学质量的需要。

二、《工程材料》课程教学改革的思路

课程的教学大纲与我校“工厂化办学，办工厂化大学”的办学思路，应是我们课程教学改革的指导原则。我认为《工程材料》课程的教学改革思路，主要包括课程的教学观念、教学手段、教学内容安排以及考试制度等几个方面。

1.贯彻以学生为中心的教学观

传统的教学观是以教師为中心，教师的讲授过程占据了课堂教学的全部时间，学生在课堂教学中活动的时间和空间几乎是零。所以我们要改变旧的教学观，就是要在课堂教学中切实摆正教师和学生的位置，应该做到以学生为主体，教师在一旁启发诱导，创造良好的课堂氛围，激发学生学习的兴趣，启发学生主动地参与学习、参与教学过程，启迪学生的思维，变苦学为乐学，变死学为活学，变难学为易学，变学会为会学。

2.运用电教手段，提高课堂教学效率

电教手段是现代教学必备的，它可以将知识以直观、形象、生动的声、光、图、影、像的形式展示给学生，使学生在课堂上将观察、欣赏与学习、训练紧密结合，既能激发学生学习的兴趣，又能充分调动学生学习的主动性。我们可以应用电教手段做一些与教学内容相关的动画或放一些直观的视频，每当学生看到这些时都会情绪高昂，精神百倍，上课的注意力更加集中，就连平时上课不爱学习的学生也表现得十分积极，电教手段的运用使课堂教学效果变得更好。

3.改革教学内容安排，改善教学效果

在教学过程中教学方式很重要，根据不同的教学要求与教学内容，我们可以采用多种教学方式。在教学安排上应注意各部分教学内容之间的相互衔接与配套，同时要照顾到不同专业对本课程的要求。讲课不再是完成教学内容的单一形式，我们也不能单纯的为了讲课而讲课，教学应该安排下列的多种形式。

（1）授课。在授课过程最重要的是教学内容应以项目为载体，而不是单一的照本宣科，我们应该根据不同专业学生的不同就业前景选择合适的项目进行项目教学，这样才能激发学生的学习兴趣，使学生将来真正能够做到学以致用。

（2）实验。实验教学是《工程材料》课程不可缺少的重要组成部分。在教学过程中我们应该适当的留出一些学时作为实验课，让学生通过亲手实验对所学常见材料的组织、性能有一定的了解，这样能更好的激发学生的学习兴趣。

（3）举办讲座、学术报告会和组织参观。让学生可解国内外工程材料发展的新动态，提高学生的学习兴趣，了解学科前沿。

4.改革考试办法加强考试管理提高教学质量

大家都知道考试是教学工作中的一个极其重要的环节，是检查教学效果、学习效果，反馈教学信息的主要方法，能对学生学习产生激励作用和导向作用。为充分调动学生学习的积极性，充分发挥考试对教学的检查、评价、反馈作用，推动考风、学风建设步入良性循环轨道，促进教学质量的提高，培养高素质合格人才，我校应该进一步建立健全考试制度，对原有的考试制度进行改革。

（1）严格命题管理，实行考教分离。学校应该对所有的课程建立试题库，题库由教务处统一管理，考试试题由教务处人员及相关负责人员根据任课教师对考试内容的要求由计算机进行自动组成试卷，真正实现考教分离。

（2）严肃作弊处理，杜绝作弊现象。现在我们所有的辅导员老师在考试前都会做考前宣传工作，让学生加强对考场纪律的学习和理解，监考教师也能做到认真负责，进行清场，但作弊现象仍然屡禁不止，这主要是由于我们对作弊学生的处理不够严格，我们应该对此进行改革。我们应该向一些对考试纪律严格的高校学习，发现违纪、作弊者严肃处理，取消其本次考试成绩，并在补考时收取适当的费用，对情节严重者记入档案，并不允许参加补考，学校要统一组织重修，由专门教师负责上课，让补考未通过和没资格参加补考的学生重新学习一遍，以增强他们对考试纪律的重视。

总之，我们必须正确认识到《工程材料》课程的教学改革和其他专业课的改革一样，是一项涉及面广、科学性强的系统工作，仅仅做到这些还远远不够，在以后的工作中我们要时刻抓住基础理论和实践相结合的特征，要勇于实践和探索，通过合适的改革不断充实和完善，以达到培养国家需要的高素质技能型人才的目标。

参考文献：

[1]上海工程技术大学材料学院材料科学系.《工程材料》课程教学改革的探讨[J].上海工程技术大学教育研究，2004，1：15-17