基于材料類“卓越工程師計劃”的創(chuàng)新性實驗項目的實踐

關(guān)巖+++欒艦+++羅旭東+++欒旭

【摘要】卓越計劃中專業(yè)性較強的創(chuàng)新性實驗的設(shè)置應(yīng)與現(xiàn)場實際應(yīng)用相符，與生產(chǎn)企業(yè)掛鉤，研究產(chǎn)品能夠真正應(yīng)用到生產(chǎn)中去。中間包用耐火材料品種較多，成分復(fù)雜，檢測方法涉及面廣，比較適合“卓越學(xué)生”創(chuàng)新與實踐能力的綜合培養(yǎng)。本實驗通過對3種中間包常用耐火材料的創(chuàng)新性實驗的研究，對中間包的設(shè)計結(jié)構(gòu)、砌筑原則以及材料蝕損機理有一定的了解。

【關(guān)鍵詞】卓越計劃 實踐教學(xué) 創(chuàng)新能力

【基金項目】項目：遼寧科技大學(xué)教學(xué)改革立項支持項目。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）20-0222-01

本科卓越生應(yīng)具有較強的創(chuàng)新意識以及進行新產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計，老產(chǎn)品問題處理與分析的能力，而創(chuàng)新實驗的設(shè)立就是培養(yǎng)能夠運用工程技術(shù)知識相對獨立地處理和解決基本工程實踐問題的卓越人才。創(chuàng)新的含義，一是知識內(nèi)容的創(chuàng)新，二是動手能力的創(chuàng)新，三是方法手段的創(chuàng)新。因而以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為主的實驗教學(xué)，在卓越工程師培養(yǎng)中發(fā)揮著重要的作用[1-2]。

隨著我專業(yè)加入卓越工程師教育培養(yǎng)計劃以來，對專業(yè)實驗課程的內(nèi)容進行了一定的整合與改革，在不定形耐火材料的研制實驗的基礎(chǔ)上，增添了中間包涂抹料、干振料以及擋渣墻等實驗內(nèi)容，使學(xué)生對中間包用不定形耐火材料有了全面的接觸與研究，擴大了知識面。

創(chuàng)新性實驗是在具有一定的理論基礎(chǔ)和專業(yè)知識以及一定設(shè)備操作能力后通過已建立的科學(xué)研究項目為依托，進行開設(shè)與開發(fā)的實驗。如何提出一個合適的創(chuàng)新性實驗項目以及如何保證其有效開展是一個關(guān)鍵性的問題，指導(dǎo)教師應(yīng)提出適合本科生水平以及確保在實驗時間內(nèi)可以完成的實驗題目。

一、創(chuàng)新型實驗實例

（一）中間包涂抹料的設(shè)計思路：改變氧化鎂的引入方式對鎂質(zhì)涂抹料的性能影響；實驗提供的鎂質(zhì)原料包括中檔鎂砂、燒結(jié)鎂砂、廢鎂鉻砂，建議學(xué)生通過改變粒度、加入量及種類等方面進行設(shè)計實驗。實驗結(jié)論為涂抹料中全部以以中檔鎂砂為骨料的試樣各項性能指標較優(yōu)；燒結(jié)鎂砂為主要原料的試樣氣孔率較大，抗渣滲透性能不好，強度較低；而添加少量廢鎂鉻磚細粉的試樣性能居中，由于燒成時形成鎂鉻尖晶石產(chǎn)生體積膨脹造成的。

（二）干振料的設(shè)計思路：細粉的種類對其性能的影響，實驗提供的鎂質(zhì)原料包括中檔鎂砂、廢鎂鉻砂、鎂鋁尖晶石，加入少量泡花堿及固體樹脂粉。學(xué)生可以分析加入不同種類的細粉對干振料使用性能的影響來確定最終的最佳方案。結(jié)論為干振料中細粉全部為鎂鉻砂的試樣符合要求，而細粉為燒結(jié)鎂砂、鎂鋁尖晶石的試樣燒后抗折強度較低、線變化收縮過大。

（三）擋渣墻的設(shè)計思路：研究1mm以下的物料的種類對其性能的影響；實驗提供的鎂質(zhì)原料包括中檔鎂砂、電熔鎂鉻砂、電熔尖晶石，加入硅灰做為添加劑，加入少量六偏磷酸鈉和化學(xué)纖維。結(jié)論為擋渣墻中除了燒后線變化不太符合要求外，其他性能指標均符合，渣侵后耐火材料表面均形成渣侵帶-致密帶-疏松帶-原磚帶，加入鎂鋁尖晶石的干振料，渣滲透較明顯，鋼渣與耐火材料發(fā)生互相滲透反應(yīng)后，使渣粘度增大，反而降低了渣的進一步侵蝕。

二、如何保證創(chuàng)新性實驗的順利實施

第一，加強學(xué)生參加創(chuàng)新性實驗興趣的培養(yǎng) 創(chuàng)新性實驗不同于其他課內(nèi)實驗，是為了給那些有時間、有精力、有能力的學(xué)生所設(shè)立，因此參加人數(shù)不易過多，而實驗內(nèi)容的安排一定要有新穎性、前沿性，學(xué)生通過前期的學(xué)習(xí)與實踐，對研究對象有了一定的了解，這樣針對重點、難點實際問題的解決，學(xué)生才有興趣，有積極性。

第二，創(chuàng)新性實驗實施過程中的保證 為了方便創(chuàng)新性實驗的進行，我中心實驗室全天開放，所有設(shè)備和原料學(xué)生免費使用，學(xué)校也開設(shè)了大學(xué)生創(chuàng)新項目，對創(chuàng)新性實驗也設(shè)置了一定的資金支持和獎勵。

第三，提高學(xué)生在實驗中總結(jié)、撰寫論文的能力 鼓勵學(xué)生公開發(fā)表論文，實驗結(jié)束后制作ppt，進行總結(jié)匯報，完成較好的學(xué)生可以獎勵一定的學(xué)分，現(xiàn)在學(xué)校已經(jīng)開始實施。

總之，創(chuàng)新性實驗的設(shè)立，不僅增加了學(xué)生團隊意識能力和組織分配能力，也增加了綜合分析的能力。不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)本專業(yè)相關(guān)知識的動力，更增強了學(xué)生在實驗中的積極性和創(chuàng)造性，真正體現(xiàn)了創(chuàng)新性實驗的學(xué)生的主體地位。

參考文獻：

[1]熊雙麗，張建國，段寧，李安林.綜合設(shè)計性實驗的創(chuàng)新性教育[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2009，（12）：263-265

[2]朱玲玲，葉國田，周穎等.材料類專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目的實踐與思考[J].實驗技術(shù)與管理，2013，30（5）：178-180

作者簡介：

關(guān)巖（1971-），女，滿族，遼寧鞍山人，碩士，副教授，研究方向：耐火材料及鎂建材方向。