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1、焊接专业论文焊接技术论文金属材料焊接专业普通化学课程的教学改革摘要 针对金属材料焊接专业普通化学的教学现状，存在的主要问题，不断更新教学内容，利用多媒体辅助教学手段，采用启发式教学方法，进行了普通化学教学内容、教学方法的改革。 关键词 普通化学是我校非化学专业的一门重要基础课程，主要在焊接、金属材料专业开设普通化学，其教学目标是通过化学反应基本规律和物质结构的学习，使学生了解化学学科的基本理论，并能运用化学的理论观点和方法来处理焊接、防腐工程等问题。但是目前高校普通化学的教学现状不容乐观。主要表现在教学内容针对性不强，学完普通化学不知道在专业方面如何应用等方面问题，这直接导致了学生缺乏用化学观
2、点去分析和解决实际工程问题的能力，影响了学生学习普通化学的积极性和专业能力的发挥。 1.焊接专业普通化学中教学现状及存在的主要问题 普通化学是国内外大学普遍开设的，针对非化学类各专业的一门基础课。随着社会的化学化广泛深入的发展，化学知识已成为发展的必要知识，通过对普通化学的学习，使学生了解当代化学的理论，理解化学学科的框架；能运用化学的观点、方法关注材料、焊接、环境、能源、生命科学等社会热点问题；用化学的观点分析、认识工程技术、社会等问题。普通化学是培养全面发展的高素质工程技术人员知识结构和能力的重要化学和工程之间起着桥梁作用的人才。在非化学类专业开设普通化学课程的目的在于，使学生熟悉现代的理
3、论知识，了解化学与其他学科的相互渗透和交叉的特点；把化学的方法和工程技术观点结合起来，正确认识和理解工程应用问题，并能和化学工作者共同解决。综上所述，在高等学校开设普通化学课程，无论从素质教育还是从培养尖端科技人才的角度看，都是必要的。 国内普通化学化学课程在教学方面进行了改革，如清华大学采用了英文版教材，浙江大学大学已出版了普通化学第五版教材，而我们学校采用了浙江大学大学已出版的普通化学第五版教材，但由于这本教材授课学时为80学时，而我们授课学时08年改为32学时，授课专业为金属材料和焊接，针对这种情况，我们根据专业的发展需要对教材内容进行恰当地删减和补充，不断更新和丰富教学内容，改革教学内
4、容和教学方法，开发普通化学PPT多媒体课件，切实提高我校普通化学课程的教学质量和教学效果。 现在的普通化学教材都比较重视化学基本理论的阐述，而缺乏联系实际的应用例子，在教学中部分教师采用满堂灌的教学方法，让学生掌握教材内容，就圆满完成了教学任务。这种教学方法使学生对化学的理解只停留在抽象思维上，而缺乏用化学观点去分析和解决实际工程问题的能力，另外由于普通化学作为一门公共基础课，内容多，课时少，如果不采用多媒体教学、不联系专业实际、精讲内容，是达不到较好的教学效果。只有多看参考书，精心备课，理论与专业实际紧密结合，既讲好理论，又把理论与专业实际紧密联系在一起讲，在加上生动直观的多媒体课件，才能调
5、动学生学习普通化学的积极性，才能提高教学质量。因此，必须对普通化学课程教学内容、教学方法进行改革。 2.焊接专业普通化学教学内容的改革 为了较好解决普通化学教学内容针对性不强，学完普通化学不知道在专业方面如何应用化学理论解决工程实际问题，必须对焊接专业普通化学教学内容进行改革，首先要解决每一章的化学理论内容如何应用到焊接专业工程实际解决实际问题，实现理论与专业实际紧密相结合，要实现这一目标，这对教师提出了很高的要求，教师必须吃透教材，博览参考书，不断更新和丰富教学内容，改革教学内容和教学方法，加强化学理论解决焊接专业工程实际问题的例子，把理论与实际紧密联系在一起讲，可以提高学生学习普通化学的积
6、极性和专业能力的发挥。从而激发学生的学习兴趣，提高教学效果。比如：第一章热化学主要讲反应热的测量和反应热的计算，基本理论讲完后，给同学们提出一个问题，通过学习同学知道了化学反应的反应热可以通过实验来测量，实验不能测量的，可以通过理论来计算。那么反应热有什么用呢？与焊接专业有什么关系呢？提问学生回答不上来，我举例说明，碳和氧完全燃烧生成二氧化碳时，放出393.5kJmol-1的热量，碳和氧不完全燃烧生成一氧化碳时，放出110.5kJmol-1的热量，这说明碳和氧完全燃烧的经济价值，比如在北方，学校冬天取暖象江苏科技大学东区一个校区碳和氧完全燃烧大约可以用煤100吨，碳和氧不完全燃烧大约可以用煤不
7、到400吨。又比如金属铝粉和三氧化二铁的混合物点火时，反应放出大量的热（温度可达2000以上）能使铁融化，可以应用于钢轨的焊接，举一反三讲事例，这样激发了学生的学习兴趣。 第二章讲到判断自发进行的方向与化学平衡的关系时，举例碳和二氧化碳生成一氧化碳是高温加工处理钢铁零件时涉及脱碳氧化或渗碳的一个重要化学平衡式。在298.15K时，K值为9.110-22，反应是非自发，在1173K时，K值为32，反应是自发，这说明在1173K时，钢铁中的被氧化脱碳程度会较大，但仍具有明显的可逆性，使钢铁零件既不脱碳又不渗碳应将钢铁热处理的炉内气氛中一氧化碳与二氧化碳组分比符合该温度时P(CO)P2P(CO2)P
8、K值。在化学热处理工艺中利用这一化学平衡，高温时采用含有一氧化碳的气氛中进行钢铁零件表面渗碳处理，以改善钢铁表面性能，提高硬度、耐磨性、耐热、耐蚀等性能。讲到催化剂时，我举了这样一个例子，人吃一吨饭如果没有酶作催化剂需要消化50年，有酶作催化剂人一天可以吃三吨饭，这说明了催化剂的重要性，学生听了觉得这些理论都有用，一定要好好学习这门课程。在第四章讲到电化学与金属腐蚀时，重点讲金属腐蚀原理及如何防止金属腐蚀，我给学生提出这样一个问题，在焊接时钢材在高温下，有没有发生化学腐蚀，焊接学生对这个问题不清楚，通过学习搞清楚了，钢材在高温下容易被氧化，生成氧化皮，同时还会发生脱碳现象，主要原因由于钢铁中渗
9、碳体与气体介质作用所产生的结果。在第五章讲物质结构时，主要讲结构与性能，首先问同学学习物质结构对焊接专业有用吗，同学们一口同声回答没用。接着我一连问了几个问题，你们研究焊接材料吗？研究焊接材料的性能不了解材料的结构行吗？你们对焊接材料进行改性吗？改性焊接材料是为了提高材料的性能，不了解材料的结构行吗？学生听了觉得他们的回答不对，从这里入手开始讲结构决定性能，要想改变提高材料的性能，必须研究改变材料的结构。学生越听越想听，采用启发式教学紧紧抓住学生的思维，活跃课堂气氛，对学生感到没用的内容不想学，让学生感到有用而想学，在教学内容改革方面，我们每一章进行了精心组织教学，教师在备课方面下大功夫，在讲
10、课技巧、启发式教学方面练好内功，努力提高教学水平和教学质量。 3.普通化学多媒体课件的开发及教学方法的改革 结合普通化学课程主要内容和教学实际，收集、设计、编制与内容相关的多媒体素材、动画演示等与课程教学相关的教学资源，开发普通化学PPT多媒体课件，课件设计总思路为：（1）明确教学目标，（2）突出课程特点，（3力求内容精练、重点突出；界面美观、布局合理；界面友好、易于操作；图文并茂、形象生动，学习方便，能吸引学生兴趣和学习积极性。 我们制作的普通化学多媒体课件共包括5章内容，第1章热化学；第2章化学反应的基本原理；第3章水化学；第4章电化学与金属腐蚀；第5章物质结构基础；第6章元素化学与无机材
11、料；在制作中提供适当的动画图片，特别是在物质结构章节中，涉及复杂的微观内容，用传统的教学手段很难使学生理解掌握，采用多媒体教学手段，使内容更加形象化、具体化，有助于学生认识微观粒子的运动状态，帮助学生了解微观粒子的运动状态和微观结构，使学生有更加直观的感觉，调动了学生的主观能动性、学习兴趣。从而提高学生的学习效率，达到提高教学质量之目的。 4.使用多媒体课件的几点体会 （1）用多媒体课件进行教学可通过文字、图、表、动画等各种信息手段为一体，激发学生的学习兴趣和积极性，从而让学生获取知识，提高学习效率和教学效果。（2）通过网络教学，教师和学生可以网上互相交流、讨论，辅导答疑，这种新教学方式有利于
12、学生主动学习，化解难点。 （3）多媒体教学可提供大量信息和资料，增大课堂教学内容，加快知识更新，有利于学生获取知识，扩大学生的知识面。 （4）一个好的教学平台，不等于教学效果一定就好，还需要教师在使用技巧，在备课方面下大功夫。才能达到理想的教学效果。 （5）在备课方面：备课时间要比传统的备课时间需要的更长，更费劲，不要照片宣科，在讲上下功夫，一定获得满意的教学效果。 （6）在进度方面：使用多媒体授课时，教学进度与传统的黑板授课教学进度要保持一致，按教学计划进行授课，要作到这一点，不是一件容易做到的事情，多媒体授课节省时间，把剩余的时间重点放在内容分析上，能举一反三，化难为易，增大信息量，才能适
13、应教学要求。这需要教师有渊博的知识面，有丰富的教学经验。 （7）授课电子教案必须教师亲自制作，亲自修改，采用别人的电子教案上课，自己又没有很好的修改，这样教学效果打折扣。 （8）可以实现资源共享，但教师必须在修改课件的基础上进行教学，效果更好。 如何发挥多媒体技术的优势，探索信息化教学的新手段，切实提高普通化学课程的教学质量和教学效果。对提高高等工程复合型人才培养质量和实现人才培养目标具有较好的促进作用。 B主要参考文献的题录及摘要1 汽车工程手册编辑委员会编.汽车工程手册(设计篇)M.人民交通出版社，2001.汽车工程手册：设计篇是由汽车界上千名技术专家、教授花费多年精力编写的我国汽车行业第
14、一部工具书。本套书共分五册基础篇、设计篇、试验篇、制造篇、摩托车篇。本册为设计篇，共分十三章，分别是：商品规划、造型设计、发动机、传动系、制动装置、转向系、综合控制系统、车身、悬架、附属设备、车桥轮船车轮、先进设计技术、汽车产品的新发展。2 余强，陈荫三.在主动悬架系统中作用力产生装置模型的建立及性能分析J.西安公路交通大学学报.2001,21(1):103-105. 本文在对液压工作缸的工作过程及状态进行分析的基础上 ,建立了液压系统的数学模型 ,并对它的动态特性进行分析 ,确定了它对主动悬架系统的适应性 ,为主动悬架系统的实现以及控制系统的正确设计提供了理论基础。3 丁科.车辆主动悬架自适
15、应控制及智能控制研究D.北京：北京理工大学，2001.本文针对车辆主动悬架系统具有大量非线性环节，并且难以建立其精确数学模型的特点进行了深入地研究。首先，对主动悬架系统中常见的几种控制方法进行了理论分析和算法研究，包括自适应控制、最优控制等，并且着重阐述了自适应控制在主动悬架系统中的应用。理论研究的结果表明，对于车辆油气悬架系统这一具有许多不确定性因素的复杂系统，完全可以采用自适应控制来减小不确定因素的影响，提高车辆悬架系统的减振性能。 其次，在理论研究的基础之上，分别以1/4车二自由度悬架系统模型为控制对象进行了主动悬架自适应控制算法的计算机仿真。仿真实验的结果说明，对于不同的路面激励，自适
16、应控制都明显地抑制了车体振动。因此，车辆主动悬架系统自适应控制是可行的和有效的。4 刘惟信.汽车设计M.北京:清华大学出版社，2001. 本书全面而系统地介绍了汽车设计理论与方法。内容主要有：汽车设计理论与设计技术的发展，汽车设计的内容、特点、设计过程与发展趋势，汽车的产品型号，汽车的总布置设计，汽车零件的载荷与计算工况和计算方法，汽车各系统、各总成及主要零部件的结构分析与设计计算以及各总成的试验等5 陈立平，张去清，任卫群，覃刚等.机械系统动力学分析及 ADAMS 应用教程本书介绍了虚拟产品开发与虚拟样机技术的特点、内容及其应用，机械系统动力学分析与仿真在数字化功能样机中的重要作用，以及多体
17、系统动力学的基本理论，主要包括多刚体系统动力学建模、多柔体系统动力学建模、多体系统动力学方程求解及多体系统动力学中的刚性(Stiff)问题，并进一步介绍了ADAMS软件的基本算法，包括ADAMS建模中的概念、运动学分析算法、动力学分析算法、静力学分析及线性化分析算法，以及ADAMS软件积分器介绍。 6 冀杰，李以农，郑玲，罗铭刚.汽车主动悬架几种控制策略的比较研究J.机械科学与技术，2006,25(6):647-650. 根据汽车二自由度主动悬架模型，结合振动控制的理论和技术，着重研究了被广泛应用的模糊控制、最优控制和模糊PID控制，并利用MATLAB进行仿真，与被动悬架进行了比较。7 诸静等.模糊控制原理与应用M.北京:机械工业出版社，2005，1.
