Web主导下材料工程论文

2022-04-24

摘要：本文分析工程伦理教育面临的主要挑战，探讨混合学习对工程伦理教育的积极影响，构建基于学习共同体的工程伦理混合学习模式。今天小编为大家精心挑选了关于《Web主导下材料工程论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

Web主导下材料工程论文篇1：

基于“互联网+”的《工程材料》课程混合式教学实践与改革探索

摘要：随着互联网的发展，多种网络资源成为高等工科人才的培养环节的重要教学资源。本课程组成员基于“互联网+”背景，针对《工程材料》展开混合式教学实践与改革，采用微视频、微课、雨课堂等网络教学资源，形成以“学生为中心”，教师“导学”和“助学”相适宜的教学理念，形成一套“混合式课堂结构”+“多样化教学方式”+“导学助学教师教法”+“自主创新学生学法”的新型混合式教学模式，激发学生的学习积极性，提升学生的工程素质。

关键词：互联网+;《工程材料》;混合教改

随着互联网的发展，现代高等教育格局在不断发生变化。而“互联网+”作为工业化和信息化融合的升级版[1]，在高等教育领域发挥着重要作用。为了促进工科教育和工业化发展的跨界融合，提升高等工科人才培养的创新驱动力，优化高等教育结构，凸显尊重学生的个性，尤其在产业重构升级、社会多元协同、资源配置优化、智慧校园建设等社会发展背景下[2]，“互联网+”理念[3-5]在高等工科人才的培养环节中显得愈加重要。

本课程组成员基于“互联网+”背景，针对《工程材料》[6-7]展开混合式教学实践与改革。《工程材料》课程是机械设计制造及其自动化专业必修的一门专业基础课。本课程从工程材料应用的角度，阐明工程材料化学成分、组织结构、加工工艺与使用性能之间的关系的基本理论，介绍工程材料的基本知识，常用工程材料及其应用。本课程的课程目标如下：1. 掌握工程材料的基础理论以及力学性能基本知识，建立材料微观结构与性能之间的关系，具有材料失效分析的能力;2. 掌握常用工程材料成分、组织、性能、热处理特点及应用，初步具备合理选用材料以及合理安排加工工艺路线的能力;3. 围绕工程材料成分、组织、加工工艺、性能之间的关系这一主线，强调机械工程材料的工程应用，具备分析问题、解决问题的能力，在工程实践中具备科学严谨的工程素质。

一、存在的问题与解决方案

《工程材料》课程内容体系复杂，涉及较多材料科学与工程专业理论和概念，课程理论性较强，知识点繁杂，学生往往难以理清主线，无法抓住知识主干内容，教师往往难以激发学生积极性，提升学生的课堂参与度，获得理想的教学效果。此外，课程评价方式单一，仅仅通过考试和平时作业，学生无法将理论与实践相联系，难以提高学生的工程素养。

针对《工程材料》课程实践中存在的问题，本课程组针对部分知识点采用混合式教学法，运用企业实际生产视频、章节知识分段讲解视频作为学生课前自主学习内容，充分调动学生参与研究、讨论和深入分析的积极性，提高学生分析和解决实际问题的能力。与此同时，结合雨课堂、微课等教学资源，做到课前小测验、课后知识回顾，争取让教师在课前掌握学生的学习情况，根据学生课前测验和网上作业得分情况，有针对性地展開教学工作，并进行有效评价，提高课堂时间的利用率和课堂教学质量。

二、混合教改实施思路

《工程材料》课程体系如图1所示，本课程涉及知识面广、综合性强。该课程教学内容由材料的结构和性能、材料凝固与结晶、材料的塑性变形、金属热处理、工程用钢和铸铁、材料的选择与应用分析等六个模块构成，知识点多，内容庞杂，课程学习对学生的要求很高，教学存在较大难度。其次，《工程材料》课程实践性很强。由于学生缺乏相关实践经验，学生学习抽象的概念和理论存在较大难度，这往往导致课程教学枯燥乏味，学生学习兴趣不高。另外，随着机械工业现代化的发展，传统“机械制造基础和工程材料”教学内容与现实应用脱钩越来越严重，这进一步增加了该课程的教学难度。而在传统的教学方法中，教师按章节顺序讲授知识点，学生被动接受，无法激发学生的积极性和创造性，最终导致无法培养出符合社会需求的有创新意识、创新精神和创新能力的人才。而混合式教学把传统学习方式的优势和网络学习的优势结合起来，既发挥了教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又充分体现了学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。

本课程的混合教学思路如图2所示。

1. 建立“互联网+”教育背景下的《工程材料》课程新型教学模式，创新课堂结构和教法、学法，以及“线上学习”与“线下学习”相融合的教学方式，实现有效的网络探究教学，突出了学生创新能力和综合素质的培养。

2. 形成以“学生为中心”，教师“导学”和“助学”相适宜的教学理念，教学设计注重突出学生的主体性，以产学研结合为基础，教学和科研相互促进。逐步形成以学生为中心、以教师为主导的“课堂教学、实践教学和课外科技实践活动一体化”的教学体系，将教师的知识系统与学生的认知系统相统一，更好地改进教学，服务课堂，激发了学生学习积极性，强化学生工程素质的培养。

3. 形成一套“混合式课堂结构”+“多样化教学方式”+“导学助学教师教法”+“自主创新学生学法”的新型混合式教学模式，突出培养学生的创新能力和团队意识，强化学生的工程实践意识，注重理论与实践相结合的全面培养。

三、混合教改实施心得

在实际教学环节中，针对《工程材料》课程，开展混合式教学模式改革的探索与实践，充分发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又充分体现学生作为学习过程主体的积极性、主动性与创造性，在学生中获得了较好的口碑。“以学生为中心”的混合式教学模式设计将课堂学习与在线学习有效结合，充分利用课堂学习和在线学习的优势，促进学生学习质量的提高，实现学习者的有效学习。

（一）线上学习资源丰富多样，启发学生思考课程内容

线上学习资源是学生进行课前预习的主要学习资料，鉴于此时学生对本章节知识还未形成系统性思维，因此线上学习资源应当尽可能丰富多样，旨在激发学生的学习兴趣，提高学生的学习主动性和兴趣，提升课程预习效果。以“第二章第3节晶体缺陷及其对性能的影响”为例，本课程组成员在网络教学平台上上传“微视频——钢铁材料的发展与起源”“微视频——神奇的碳材料”“微视频——齿轮零件的加工”“微视频——斜拉索大桥钢筋预拉伸加工”“微课——材料的晶体缺陷”“微课——材料的成分、组织、性能、工艺之间的关系”“微视频——借助Crystal Maker软件构建材料三维晶体结构模型”，常见金属的三维晶体结构模型一套。上述线上学习资源能够吸引学生关注本章内容，对于后续的线下学习帮助很大。

（二）线下学习突出学生的主体地位，注重提供学习支助体系

为了提升课堂教学质量，本课程组成员突破以往的“填鸭式”课堂教学方法，注重为学生提供学习支助体系，为学生搭建“脚手架”，帮助学生攀爬知识高峰，旨在帮助学生系统性了解本章节重点内容，构建知识网络。以“第二章第3节晶体缺陷及其对性能的影响”为例，线下授课时采用课程导入、课程讲授、归纳总结、课后练习的“三步走”教学法。课程导入时，采用“对比、启发”的方法，引入微视频——神奇的碳材料中钻石和石墨相互转换的案例，引导学生思考对比钻石和石墨的外观、性能，启发学生思考晶体结构和材料性能之间存在密切关系。课程讲授时，采用“提问、启发、分析、案例、对比”等方法，引导学生思考，钢铁材料的实际晶体和理想晶体有何种偏差，上述偏差造成的晶体缺陷在实际晶体中如何存在，启发学生从点、线、面的角度思考晶体缺陷的类型及其对材料性能的影响。总结归纳时，一定要注重将知识点按照一定的逻辑顺序形成知识链条，旨在梳理本知识点的主要内容，帮助学生构建知识网络（如图3所示）。课后练习主要借助雨课堂发布课后练习题，旨在考查学生对于本章节知识点内容的接受程度，提高学习效果。

（三）线上、线下教学内容衔接恰当，突出工程实践

线上学习资源和线下学习环节应当注重内容衔接的逻辑性和连贯性，尤其是授课过程中一定要注重培养学生的工程素养，提高学生解决工程实践问题。以“第二章第3节晶体缺陷及其对性能的影响”为例，为了确保学生能够将所学的理论知识和工程案例有机结合，本课程组成员在线下授课过程中注重引用工程案例，例如齿轮表面喷丸处理、斜拉索大桥钢索的预拉伸处理、铁素体钢的表面渗碳渗氮处理、钢丝冷拉加工强化处理等。上述工程案例能够帮助学生理解上述机械加工方法、热处理方法对于金属材料的晶体结构的影响，在加工过程中如何引入晶体缺陷，引入的晶體缺陷会如何影响材料的力学性能。上述工程案例不仅打通了线上、线下教学内容的壁垒，同时还能提高学生解决工程问题的能力。

四、教学实践效果

通过本轮次教学改革与实践，学生能够较好地完成学习任务，学生成绩有所提高。现根据石河子大学机械电气工程学院机械设计制造及其自动化专业2018-3班学生成绩为例，进行统计分析，发现在教学过程中存在如下情况：

（一）学生成绩分布情况分析

1. 学生总评成绩呈现正态分布，平均分为75.23分，成绩较为理想，详见图4。

2. 学生考试成绩分布情况表明，高分段与低分段人数相当，这与总评成绩分布情况反差较大，表明部分学生的学习态度可能不端正，甚至部分学生的平时作业存在一定程度的抄袭现象。

（二）课程学习问卷调查情况分析

1. 学生对课程的兴趣和态度评价：61.11%学生对本门课程在本专业中的重要性有充分了解，对本门课程有兴趣的学生比例约为52.78%，63.89%的学生课程大纲及有关评价方式、评价标准和对后续课程影响，这说明学生对于本门课程的认识还是基本到位了;学生普遍认为学习态度主要取决于老师教学风格（91.67%）和班级风气（77.78%），因此抓好教师教学质量和班风建设对扭转学生的学习态度将有积极作用。其中，约50%的学生能够独立完成作业，而47.22%的学生大多数时候能够独立完成，这表明学生的学习积极性和主动性还不足，存在大量抄袭的情况。

2. 学生对自我学习能力及状况评价：听课或做作业遇到问题时，学生们更喜欢通过看书和网上求助的方式解决问题（52.78%）。30.56%的学生能够做到课前预习，58.33%的学生偶尔课前预习，由此可以看出，学生的学习主动性还有待加强，同时教师还需进一步加强网络资源建设的力度，力争将更多精品资源呈现给学生，调动学生网络学习的积极性。关于本门课程的主要内容，学生们反馈学习难度最大的章节是“工程用钢”（75%）、“材料的凝固与相变”（61.11%）和“钢的热处理”（61.11%），下轮次教学过程中将针对这三个章节的内容进行重点讲解。

3. 学生对教师教学的评价：63.89%的学生对于老师的课堂教学方式能够较好地适应。学生们普遍反映，多媒体课件（75%）、黑板板书（77.78%）、总结归纳（80.56%）、考前复习（80.56%）对于重难点知识的理解均非常有帮助。这表明绝大多数学生对于主体知识内容的掌握还是不够，总结归纳能力有限，需要教师带动学生进行知识点的梳理和总结。

4. 学生对自我能力提升的评价：77.78%的学生认为通过本门课的学习，能够根据机械零件的服役条件和性能要求，基本具备了制订零件的加工工艺路线以及热处理工艺规范的能力。69.44%的学生对于零件的选材、制定零件工艺路线以及热处理工艺规范的能力基本满意。这表明，学生对于自身知识掌握情况和本课程的课程目标的吻合度较好。

图4 石河子大学机械设计制造及其自动化专业2018-3班《工程材料》课程成绩分布图

针对上述教学过程中存在的情况，本课程教学方式还需进一步改进，具体改进措施如下：

1. 对平时作业的评分，应分为“工程材料基础知识”“工程材料知识应用”“工程材料综合分析应用”三大模块，对于相应作业内容分配合理的权重，改变以往只取平均分的评价方式，使作业成绩评定方法更为科学合理，优化课程评价机制。

2. 对于平时作业训练的要求进一步提高，要求必须达到良以上才能通过，但应对作业返修次数给予限制，强化学生对工程材料基础知识的掌握。通过增加专题综合大作业等方式，进一步强化学生综合运用知识的能力。

3. 对铁碳合金相图以及C曲线分析等核心教学内容，应当采用研讨课方式教学，促进学生主动参与教学环节，提高学生分析、解决工程问题的能力。

4. 针对常用工程材料“工业用钢”教学内容，应当通过引入工程实践案例，让学生深刻理解零件的结构用途与材料的性能之间的紧密联系，使学生深刻理解工程材料的成分-组织-性能-应用之间的关系，加强学生工程素质的培养。

5. 学生对于教师黑板板书归纳总结知识点的接受度最佳，应当进一步增加板书内容，优化板书设计，帮助学生梳理各知识点之间的关系，强调前后章节的联系和逻辑关系，提高课堂教学质量和学生学习效果。

五、结束语

本课程组成员建立“互联网+”教育背景下的《工程材料》课程新型教学模式，采用“线上学习”与“线下学习”相融合的教学方式，形成以“学生为中心”，教师“导学”和“助学”相适宜的教学理念，形成一套“混合式课堂结构”+“多样化教学方式”+“导学助学教师教法”+“自主创新學生学法”的新型混合式教学模式，突出学生的主体性，激发了学生学习积极性，培养学生的创新能力和团队意识，强化学生的工程实践意识和工程素质。

参考文献：

[1]黄群慧，贺俊.未来30年中国工业化进程与产业变革的重大趋势[J].学习与探索，2019（8）：102-110.

[2]杨慷慨，曹照洁.“互联网+”校企协同人才培养模式创新研究[J].中国职业技术教育，2018，684（32）：51-56+63.

[3]周世杰，李玉柏，李平，等.新工科建设背景下“互联网+”复合型精英人才培养模式的探索与实践[J].高等工程教育研究，2018，172（05）：17-22.

[4]高丽霄，李莉.“互联网+出版”助力新工科人才培养[J].出版参考，2018，788（10）：58-59.

[5]李芒，周溪亭，李子运.“互联网+”时代高校教师的教学新理念[J].中国电化教育，2017（2）：1-4.

[6]袁广银.基础理论与前沿研究相结合——工程材料学教学体会[J].中国现代教育装备，2013（19）：30-31.

[7]郭训忠.工程材料学教学的若干思考[J].科教文汇，2012

（31）：39-40.

作者：胡雪魏敏夏博胡蓉葛云

Web主导下材料工程论文篇2：

基于混合学习的工程伦理教育模式研究

摘要：本文分析工程伦理教育面临的主要挑战，探讨混合学习对工程伦理教育的积极影响，构建基于学习共同体的工程伦理混合学习模式。研究表明，当前工程伦理教育模式、内容与方法不能满足网络时代发展的要求;混合学习有利于促进自主学习和深度学习;基于学习共同体的工程伦理教育模式有利于线上学习和线下学习混合，有利于同步学习和异步学习混合，有利于师生和同侪之间互动。

关键词：高等工程教育;工程伦理;混合学习;学习共同体

“互联网+”时代的教育对象、教育环境和教育资源发生了巨大变化，迫切要求通过信息技术的深度应用推进教与学的“双重革命”，加快从以教为中心向以学为中心转变，从知识传授为主向能力培养为主转变，从课堂学习为主向多种学习方式并存转变。高校传统教学模式面临严峻挑战，单一网络教学弊端突显，因此，实现线上、线下优势互补的混合学习模式应运而生。本文研究基于混合学习的工程伦理教育模式，以期为深化高校工程伦理教育改革提供理论创新。

一、工程伦理教育面临的挑战

工程伦理教育将专业教育与伦理教育相结合，旨在提高学生的专业伦理素质，培养学生的社会责任感，形成以伦理道德的视角和原则对待工程活动的自觉意识和行为能力，在未来的工程活动中运用工程技术和工程伦理造福人类[1]。

2010年，教育部启动的“卓越工程师教育培养计划”明确指出，工程性人才应具有良好的工程职业道德、追求卓越的态度、爱国敬业和艰苦奋斗精神、较强的社会责任感和较好的人文素养[2]。“卓越工程师教育培养计划”为推进工程伦理教育改革与创新提供了契机。2017年，深化工程教育改革的新工科建设出炉，要求培养解决复杂工程问题、具备“大工程观”的一流工程科技人才，对工程伦理教育提出更高层次的要求。

但是，我国高等工程教育长期忽视培养工程伦理素养和工程伦理实践能力，工程伦理教育面临严峻挑战。第一，工程伦理思维模式保守。在工程思维和工程文化的影响下，工科学生往往把伦理决策视为工程技术决策。以工程思维来思考伦理实践是思维方式的僭越，必将阻碍工程伦理问题的解决，对工程实践造成负面影响。工科学生需要接受伦理训练，培养工程伦理思维，学会批判性地看待世界，从而应对工程中的复杂道德情形，有针对性和创造性地处理道德模糊的情境。第二，工程伦理教育模式单一。多数高校并未开设工程伦理课程，大多用思想政治理论教育替代工程伦理教育，进行宽泛的思想道德教育，没有带领学生探索如何在工程实践中做一个有道德的工程师，无法培养识别、分析和解决工程伦理问题的能力。第三，工程伦理教育内容陈旧。教育内容多为初级导论性课程，空泛陈旧，优秀的案例资源严重短缺，对伦理风险防范的具体技术和方法传授较少，没有落实工程伦理意识、工程伦理规范和工程伦理责任的培养，更缺乏工程伦理能力的实践应用。第四，工程伦理教育方法落后。授课方式延续传统的教师为中心的模式，考核方式缺少多环节、全过程的形成性评价，实践教学的缺失影响工程伦理知识的接受和内化。

二、混合学习的理论研究及其实践

（一）混合学习的理论研究

近40年来，混合学习在国内外得到广泛研究，但如何定义混合学习仍然没有一致答案。“科技中介学习”“虚拟工作环境”“同步互动在线教学”和“混合式学习”等术语都被用来指称混合学习[3]。Driscoll（2002）认为，混合学习是基于web技术方法的结合;多种教学方法（如建构主义、行为主义和认知主义）的结合;任何形式的教学技术与面对面的教师教学的结合;教学技术与具体工作任务的结合，以形成良好的学习或工作效果[4]。这个定义主张，混合学习包括了各种教学技术、教学方法和工作任务等多方面的混合，关注到混合学习与学习理论和教学媒体等方面的紧密联系，强调混合学习的终极目标是提升教学质量和学习效果。Graham（2006）提出，混合学习系统是结合了面对面的教学和以计算机为媒介的教学，把握空间、时间、逼真度和人性化四个关键维度的平衡才能实现系统功能最大化[4]。此定义强调计算机技术带来的教学和学习模式的变革。Ryberg（2007）将混合学习定义为一个具有社会网络特征的，助学者和学习者可以相互讨论、协商、交流知识经验的系统[5]。他重视混合学习中助学者和学习者的协作特征，強调分享和交流。Garrison和Vaughan（2008）认为，混合学习是面对面学习和在线学习的有机融合[4]。其基本原理是基于教学情景和预期教育目的，将面对面的口头交流和在线书面沟通的优势都融入独特的学习经历中，实现两者的最优整合。

以上定义从广泛通用到相对具体，基于不同的视角界定混合学习，已经达成的共识包括：混合学习的目的是优化教育效果;包括面对面教学和网络学习两种教学模式;强调对两种不同教学模式的整合设计;与传统教学模式不同，混合学习中有更多的密切的共享与合作。基于此，我们将混合学习界定为：为了优化教育效果和促进学生全面发展，将面对面教学和网络学习整合而构建的，强调以学生为中心的，师生之间、生生之间进行高度、密切协作和互动的教学模式。

（二）混合学习实践

混合学习起源于美国的企业培训，20世纪30年代美国高校开始尝试混合学习，1997年中佛罗里达大学正式创建混合学习模式，之后逐步应用于学校教育、教师培训、企业培训等领域[6]。目前，混合学习已经在世界范围内相当盛行，并随着信息技术的发展和互联网络的日益普及将拥有更大的发展潜力。在过去20年里，美国教育机构的在线学习迅速扩张。2009年秋季学期中29%的美国本科生学习了至少一门在线课程，2010年比例猛增到50%[3]。国内外研究普遍认为，混合学习改善教学效果，降低培训成本，提升公司效益。美国教育部对1996年到2008年高等教育中的实证研究数据进行元分析，结果表明：与单纯的课堂面授教学和单纯的远程在线学习相比，混合学习是最有效的学习方式[7]。可见，混合学习是当今高等教育领域内一个必然的发展趋势。

三、混合学习对工程伦理教育的影响

（一）混合学习有助于应对复杂的工程伦理实践

作为实践性能力，工程伦理技能需要在实践中学习培养。Donkor（2010）实验比较了工程中铺设、浇筑方案的视频材料和教材的教学有效性，发现通过两种方法获得的理论知识大体相当，通过视频材料习得实践技能的效果更优越[3]。特别是对重实践技能的课程而言，混合学习的有效性超越于传统教学方法。现有的工程伦理教学只能逐一单项地利用视听学习手段，而混合学习方式则可以通过文字、图像、声音、影像的有机结合，让学生置身于生动逼真的工程伦理场景。并且，线下和线上的讨论设置给学生提供关于案例的全景式分析，帮助学生深入理解职业生涯中可能面临的道德困境，展示分析道德问题的思路和方法，从而形成解决问题的工程伦理思维。

（二）混合学习有助于构筑学习共同体

建构主义的学习理论认为，人是社会的存在，人们通过和共同体中其他人的互动可以更好地建立理解和建构知识。混合课程借鉴建构主义的学习方法，强调个人从环境、社会关系和学习经验的自我反思中学习。Rovai和Jordan（2004）提出证据表明，相比传统的面对面课程或单纯的在线课程，混合课程在学生中生成一个更大的学习共同体[3]。学习共同体增强了社会性学习，因此格外重要。正如Tinzmann所言，“协作学习提供了学生无法从传统的教学中获得的巨大优势，因为小组能完成有意义的学习，能比个体更好地解决问题”[3]。在学习共同体中，学生既是学习者，又是知识的传播者和创造者。因此，学习共同体中学生与同侪以及老师的互动将构成建构工程伦理知识与能力的重要途径。

（三）混合学习有助于提供更好的学习体验

通过提供丰富的线上和线下混合学习活动，学生在高度参与并互动的氛围下主动建构知识，有助于激发学生对工程伦理领域的学习热情，培养工程伦理活动必需的协作交流能力，促进对工程伦理知识和能力的主动学习和深度学习，从而带来学习体验和学习绩效的整体提升。而且，混合学习的线上部分具备很高的灵活性和便利性，学生获取学习资源更加便捷，通过碎片学习突破课堂学习的时空限制。随着互联网、大数据等信息技术的运用，还可以根据学生学习风格、学业程度、学习能力和学生的选择，有针对性地制定教学策略和推荐学习资源，实现个性化学习，满足不同需求学生的发展需要。

四、工程伦理混合学习模式构建

（一）混合学习模式分析

为给混合学习的教学实践提供指南和工具，美国高等教育界开发了许多混合学习的模式和框架。最早的模式之一是Garrison等（2000）提出的探究共同体框架[4]。该框架通过设计社会存在、认知存在和教学存在三个核心要素的互动，促成共同体完成学业要求。该框架得到之后很多验证研究的认可，进一步的开发和测试仍在继续，但该框架在实践中并没有被广泛采用。Kerres等（2003）设计了3c框架[4]，该框架建构了学习内容、交流和学习任务三个教学组件，主张根据组件的相对权重，选择恰当的教学系统。此研究经常被后来者引用，但同样没有被广泛采用。Verkroost（2008）设计了四维模式[4]，基于四维角度选择混合学习的内容，四维角度包括结构化或非结构化形式、个人或团队情景、面对面或远程、自主学习或教师教导型学习。Picciano（2009）的多模态概念模式承认学习者具有不同年龄结构、人格类型和学习风格，提出六种教学目标和活动满足不同学习者的需要。[4]

为优化教学效果，提高学生能力，上述模式呈现以下共同特点：第一，所有模式都致力于基于各自的理论基础搭建相应的课程框架，关注如何构建、教授和评估教学内容。第二，所有模式都强调教学中信息技术的使用和影响。第三，教学目标驱动教学方法和技术，不同的教学目标要求运用不同的教学方法和技术。如Carmen所言，“教学设计的特点是存在不同的学习理论和教育哲学。但在实践中，许多教学理论都有其价值和意义”[8]。从诸多模式的实施来看，对于结果的有效性没有形成共识。许多模式已经证明，没有一个单一的混合学习模式能满足所有学习者的需求。混合学习的优势在于不同的理论被适用于不同的需要，并被成功融合在一个整体之下，而成功的融合需要仔细思考每个部分的相互影响。

（二）工程伦理混合学习模式

基于上述思考，我们从学习活动的视角出发，基于学习时间、学习空间两个维度构建工程伦理混合学习模式。该模式的主旨是打破传统单一维度的依赖性学习环境，培育两个维度下的师生合作和同侪合作，构建跨越时空的工程伦理学习共同体，为学生创造线上、线下的合作学习机会和个性化的自主学习条件。第一，鼓励师生合作。充分利用互联网、大数据等信息技术，教师根据不同学生的需求量身定制个性化的学习计划，一对一的指导学习，更有效地督促、推进学生学习。第二，鼓励同侪合作。提倡学生之间线上、线下讨论问题，通过学生教授、启发学生的方式促进同侪间的深层次合作。

在学习共同体里，基于学习时间、学习空间两个维度，分别划分同步学习和自定步调学习、线上学习和线下学习，组合形成线上同步学习、线下同步学习、线上自定步调学习、线下自定步调学习四种学习形式，每种形式下设计多种教学活动，大大扩展工程伦理教育的时空。其中，同步学习是指教师主导的同步学习活动，如面对面授课、在线直播等。生动的同步学习是混合学习的主要部分，传统线下教学的作用不可替代。和传统教学模式相比，线上自定步调学习是混合学习的突出优势。特别是运用互联网、大数据等信息技术实现和深化个性化学习、碎片化学习，有效督促和监控自主学习，从而更有效地促使工程伦理知识转移和工程伦理能力培养，使得混合学习的教育效果更大化。整个模式通過线上学习和线下学习、同步学习和自定步调学习的有机融合，构筑工程伦理学习共同体，为学生工程伦理核心能力的全面发展提供有力的支持和保障。

参考文献：

[1]王进.论工科学生的工程伦理教育[J].长沙铁道学院学报（社会科学版），2006（6）：14-15.

[2]教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[Z].北京，2011.

[3]Murtha S.A summary of the factors to be considered when developing and implementing a blended course format[R].2011.

[4]Partridge H，Ponting D，McCay M.Good practice report：Blended learning[M].Sydney：Australian Learning and Teaching Council Ltd，2011.

[5]詹泽慧.混合学习活动系统设计策略与应用效果[M].广州：华南理工大学出版社，2011（3）：4-32.

[6]刘子潇.美国高校混合学习模式研究[D].首都师师范大学，2014：22-23.

[7]陈瑞增.信息化环境下高校混合式学习探索与实践[D].华中师范大学，2014：8-9.

[8]Loui M C.Educational technologies and the teaching of ethics in science and engineering[J].Science and Engineering Ethics，2005，11（3）：435-446.

基金项目：2020年重庆交通大学宣传思想文化工作课题“混合学习视阈下的理工科专业思想政治教育创新研究与实践”

作者简介：陈柯蓓（1978— ），女，汉族，重庆人，硕士，讲师，研究方向：工程伦理教育;周开发（1963— ），男，汉族，江西贵溪人，硕士，副教授，研究方向：教育哲学与大数据。

作者：陈柯蓓周开发

Web主导下材料工程论文篇3：

机械工程材料的发展趋势

摘要：材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类文明的重要里程碑，当今有人将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息发展的物质基础。人类先后经历了：石器时代- -一铁器时代一一钢铁时代（高分子时代半导体时代先进陶瓷时代复合材料时代），这说明以学一种类材料为主导的时代已经一不复返了。材料的发展已进入丰富多采的时代，而以保护资源、环境和生态为目的的材料设计思想已形成新的潮流，即“生态环境材料”。

关键词：机械；工程；材料

一、金属材料依然在材料家族中占有统治地位

金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。我们对金属材料的认识应从以下几方面开始：

1.1分类：金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。

①黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含碳2%～4%的铸铁，含碳小于2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。

②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。

③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。

性能材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）、化学性能（耐用腐蚀性、抗氧化性），力学性能也叫机械性能。材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。

1.2主要优势：

①、金属材料的力学性能全面，可靠性高，使用安全；②、具有良好的温度使用范围；良好的工艺性能；③、储量丰富，适合大规模应用

金属材料，尤其是新型金属材料在目前的情况下，应用较为广泛，前景依然不错，这种状况将持续很长时间，非金属材料的研究进展将决定这种状态的时间长短。

1.3金属材料总的发展趋势：

金属材料的发展已从纯金属、纯合金中摆脱出来。随着材料设计、工艺技术及使用性能试验的进步，传统的金属材料得到了迅速发展，新的高性能金属材料不断开发出来。如快速冷凝非晶和微晶材料、高比强和高比模的铝锂合金、有序金属间化合物及机械合金化合金、氧化物弥散强化合金、定向凝固柱晶和单晶合金等高温结构材料、金属基复合材料以及形状记忆合金、钕铁硼永磁合金、贮氢合金等新型功能金属材料，已分别在航空航天、能源、机电等各个领域获得了应用，并产生了巨大的经济效益。金属材料行业前景将不断上升。

二、高分子材料现状及前沿

随着生产和科学技术的发展，不断对材料提出各种各样的新要求。通用高分.子材料向高性能、多功能、低污染、低成本方向发展通用高分子材料主要是指塑料、橡胶、纤维三大类合成高分子材料及涂料、黏合剂等精细高分子材料。高性能、多功能、低成本、低污染（环境友好）是通用合成高分子材料显著的发展趋势。在聚烯烃树脂研究方面，如通过新型聚合催化剂的研究开发、反应器内聚烯烃共聚合金技术的研究等来实现聚烯烃树脂的高性能、低成本化。

高性能工程塑料的研究方向主要集中在研究开发高性能与加工性兼备的材料。合成橡胶方面，如通过研究合成方法、化学改性技术、共混改性技术、动态硫化技术与增容技术、互穿网络技术、链端改性技术等来实现橡胶的高性能化。在合成纤维方面，特种高性能纤维、功能性、差别化、感性化纤维的研究开发仍然是重要的方向。同时生物纤维、纳米纤维、新聚合物纤维德研究和开发也是纤维研究的重要领域。在涂料和黏合剂方面，环境友好及特殊条件下使用的高性能涂料和黏合剂是发展的两个主要方向。

三、复合材料现状及前沿

复合材料，顾名思义是指由两种或两种以上的具有不同化学和物理性质的素材复合组成的一种材料。其力学特性有各向异性、纤维和基体的界面特性以及强度的分散性。其一般分为：高分子基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料。

四、陶瓷材料的現状及前沿

陶瓷材料是以抗压强度大、耐高温、刚度强、韧性好、耐磨损、硬度高、耐腐蚀、抗氧化性能好、疲劳强度大等力学性能为特征的材料，但是，陶瓷性脆，没有延展性，经不起碰撞和急冷急热。在现代工程材料中，陶瓷材料作为应用做广泛的材料之一，在化工、电器、纺织、建筑等行业等到普遍应用。

五、未来机械工程材料的发展趋势

21世纪以前，科学与技术着重于认识自然世界，不断提高人类生存能力；21世纪科技将更多地着眼于认识人类自身，不断提高人的生命质量。

在21世纪里，就制造业来讲，发明和发展了汽车、机床、机器人、飞机、火箭、芯片、计算机、电视机等成千上万的机电产品，极大地改变了人类的生产方式和生活方式。展望未来，21世纪机械工程材料将更加伟大、更加辉煌。制造业将出现更多意想不到的奇迹。机械工程材料生产的汽车不仅会跑，可能还会：飞；制造的飞机将更快、更安全；高速列车和磁悬浮列车将飞驰在祖国的原野；智能仪器装备和智能机器人将按照人们的要求高效率、高质量地制造产品；微型机器人将能进入血管清理“垃圾”、修补心脏；人们可用分子组装技术组装出理想性能的微器件；掌上工具可能是计算机、可视电话、电视、音响和网络的集成，等等。

参考文献：

[1] 何富贵.JSP开发案例教程.机械工业出版社.2014 .

[2] 温浩宇.Web网站设计与开发教程.西安电子科技大学出版社.2014 .

[3] 刘勇军.Java Web核心编程技术.电子工业出版社.2014 .

[4] 陆璐.JSP动态网站项目化教程.中国水利水电出版社.2013 .

[5] 范新灿.JSP综合项目开发案例精编.高等教育出版社.2013 .

[6] 林学良.JSP&Servlet学习笔记.清华大学出版社.2012 .

[7] 刘京华.Java Web整合开发王者归来.清华大学出版社，2010 [8] 孙鑫.Java Web 开发详解.电子工业出版社.2010.

[9] 李兆锋.张得生.Java Web项目开发案例精粹.电子工业出版社.2010 .

[10] 汪赵强.网页制作与JSP技术.机械工业出版社.2010.

[11] 孙卫琴.Tomcat与Java Web开发技术详解.电子工业出版社.2009.

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