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      硅材料

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      硅材料

      硅材料范文第1篇

      【關鍵詞】硅產業;調研;標準研究

      3.2標準體系研究

      3.2.1多晶硅、單晶硅

      (1)基于產業鏈的多晶硅、單晶硅產品標準體系框架圖

      (2)國內標準狀況

      經標準查新:多晶硅類,目前國內僅有GB/T 29054-2012《太陽能級鑄造多晶硅塊》等產品標準4個,GB 29447-2012《多晶硅企業單位產品能源消耗限額》清潔生產類標準1個,GB/T 24582-2009《酸浸取-ICP-MS測定多晶硅表面金屬雜質》等方法標準2個,引入ASTM F374-2000a等試驗方法標準3個。

      單晶硅類,國內有JC/T1048-2007《單晶硅生成用石英坩堝》產品標準1個,引入國外標準12個,其中GOST19658-1981《單晶硅錠》產品標準5個,GOST24392-1980《單晶硅和單晶鍺電阻率的四探針測定法》等試驗方法標準7個。

      (3)標準化重點目標及分析

      目前,歐美對我國以多晶硅、單晶硅為代表的光伏產品實施雙反,為從根本上破解發展瓶頸,標準化對千噸級生產裝備;千噸級生產工藝;基于國際先進水平的單位產品的清潔生產;12英寸以上的大直徑硅片;列入國家863計劃的大規模集成電路配套材料等五大領域進行跟蹤關注。

      3.2.2有機硅

      (1)有機硅產業標準體系框架圖

      (2)國內標準狀況

      經標準查新:目前國內僅有HG/T 4385-2012《有機硅洗漿消泡劑》等有機硅終端產品標準及試驗方法標準47個,引入GOST 19783-1974《導熱有機硅膏》等終端產品標準及試驗方法標準28個。有機硅單體、中間體單體具體標準名稱及數量不詳,但總數不會超過500個。

      (3)標準化重點目標及分析

      有機硅產業鏈長,產品種類多,國內有機硅產業正在形成以高溫膠、液體硅橡膠、紡織助劑、硅烷偶聯劑等特色產業群。這是標準化關注目標之一。

      我國有機硅單體中二甲基氯硅烷選擇性低(國產僅85%,國外88-92%),原料消耗高(如中間體D4,國外噸成本0.7萬元,我國1.2-1.5萬元),產品品種少(美國道康寧7000多種,通用5000多種,我國500多種)。當前,發達國家將上游有機硅單體、中間體的生產向我國轉移,客觀上為提升我國有機硅產業整體水平提供了極好的機遇,我們有條件在產品的質量、工藝水平向國際標準看齊,并在引進、吸收的基礎上實現自主創新。標準化對清潔生產、產業鏈上無污染、少污染或污染容易處理的單體、中間體、終端產品的質量、高附加值的終端產品領域的產品豐富度予以關注。

      3.2.3石英玻璃

      (1)國內標準狀況

      經標準查新:目前國內有JC/T 185-2013《光學石英玻璃》、JC/T 181-2011《半導體用透明石英玻璃器件》、JC/T 892-2001《紅外輻射加熱器用乳白石英玻璃管》等產品標準27個,GB/T 3284-2004 《石英玻璃化學成分分析方法》等試驗方法標準14個,引入JIS C 6832-2010 《石英玻璃多模光纖》、KS CIEC 60682-2006《石英玻璃燈泡的溫度測定方法》等國外產品和試驗方法標準18個。

      (2)標準化重點目標及分析

      ①透明石英玻璃管、低羥基石英玻璃管、濾紫外石英玻璃管等十幾個系列產品。我國在上述產品領域已居領先地位,需盡快立標,填補國內空白,并搶占產業制高點。

      ②優質、高精度的石英光纖玻璃管、大規格石英擴散管、硅片匣、石英鐘罩、托盤等高新技術產品,我國產業基礎薄弱,需在引進的基礎上進行關注。

      ③光學玻璃原料、石英坩鍋、石英舟等半導體用石英玻璃原料、大型反應罐及反應塔等化工用石英玻璃原料、燈用透明石英玻璃管及脫羥管的光源工業用石英玻璃原料以及石英光纖、光纜制作,大直徑石英坩堝,大口徑、超大口徑半導體技術用石英玻璃管、高溫光源用抗失透高純度石英玻璃管、高紫外線透過濾石英玻璃管、高品質連體石英玻璃管及白光汽車燈用UV10藍色石英玻璃管等高新技術產品、裝備、工藝。我國“十一五”至今針對上述產品已開展聯合攻關,并取得大量專利成果,已進行產業化應用。

      ④關注以脈石英、石英巖及石英礫石等硅石為原料,替代脈石英生產高純石英玻璃原料的關鍵技術,及生產透明石英玻璃管的配套生產工藝進展。

      ⑤高純超細石英砂前景廣闊,我國生產規模很大,但提純技術水平較低,Fe、K、Na等元素含量比國外高幾倍,羥基含量高出5-6倍。

      (3)石英玻璃產業標準體系框架圖

      3.2.4高純壓電石英晶體

      (1)國內標準狀況

      我國高純壓電類石英晶體產業標準1127個(含引入國外標準),其中GB/T 12274-2004《石英振蕩器總規范》等石英晶體振蕩器類標準38個,CECC 68 200 ISSUE 1-1990《分規范:晶體諧振器》等諧振器類標準4個,CNS 12257-2003《晶體濾波器》等濾波器類標準11個,GB/T 6627-2004《人造石英晶體棒材型號命名方法》等棒材類標準2個,板材類標準、先進的UM諧振器、SMD諧振器、SMD類濾波器類標準空白,其余集中在終端應用產品中,分布極不均衡。

      (2)標準化重點目標及分析

      壓電水晶今后的主要發展趨勢是,以高頻SAW(聲表面波)器件和SMD(聲體波)器件為發展目標,加強缺陷/工藝條件關系的基礎性研究;加強對精加工技術的工藝研究以及新一代生長、加工及檢測設備的研制,縮小國內壓電晶體材料工藝、儀器、設備技術水平與國外的差距,為高檔壓電晶體材料的產業化發展奠定基礎。基于此,我國高純壓電石英晶體標準化主要目標是:

      ①我國壓電水晶相當于國外20世紀80年代水平,迫切需要采取先期以拿來主義在與國外合資生產的基礎上,針對我國主要壓電石英晶體產品建立并推廣代表先進水平的標準化策略,以國際標準或國外先進標準盡快填補各種板材、棒材,晶體頻率片、厚度片、方片和圓片等主要產品的標準空白。

      ②在產品系列方面,對我國已有研究和產業基礎且市場前景好的高純、高Q值的壓電晶體、純Z區棒材、高頻、高穩、微型、節能石英晶體諧振器頻率片、單片晶體濾波器(MCF)、UM晶體諧振器、壓空晶體振蕩器(VCXO)、溫償晶體振蕩器(TCXO)等高新技術產品,作為高新技術標準化突破點。

      ③SMD石英晶體元器件是當前壓電石英晶體主流產品,對代表主要發展方向的高頻SAW(聲表面波)器件和SMD(聲體波)器件低、超低腐蝕隧道密度壓電石英晶體片、SMD表面貼裝器件等產品動向予以跟蹤,在引進吸收日資企業的SMD技術的前提下,對先進適用技術以及自主創新技術盡快實施標準化,為我國SMD產品實行規模化生產,延伸產業鏈奠定基礎。

      ④對高附加值的中下游精磨、電路設計、元件安裝、封裝、測量等發展前景較好的石英晶體元器件標準化予以關注。

      (3)高純壓電石英晶體產業標準體系框架圖

      3.2.5硅微粉

      (1)國內標準狀況

      經標準查新:目前國內有JC/T 10675-2002《電子及電器工業用二氧化硅微粉》4個,其中KSL 1612-2009《細陶瓷用碳化硅粉末化學分析法》國外標準2個,標準奇缺。

      (2)標準化重點目標及分析

      ①以硅微粉精深加工為方向,建立電子工業塑封料用硅微粉、高壓電器封接填充用硅微粉、耐火材料用硅微粉、電子領域的超細改性硅微粉及半導體領域的球形硅微粉等標準,填補硅微粉領域高新技術領域標準空白。

      ②鑒于我國目前已成功突破國外球型硅微粉生產技術與專用設備等封鎖,擁有自主產權的高純球形硅微粉制備新工藝、化學合成技術制備球形硅微粉、EC型高純超細球形硅微粉、氧氣-乙炔混合高溫火焰制備球形硅微粉、超大規模集成電路封裝料用球形硅微粉、高純超細球形硅微粉成型技術等多項新工藝、新產品進行標準化需求分析,及時建立相關標準。同時建立硅微粉球形度的國家檢測方法標準。

      ③納米級硅微粉國內產品數量少,質量也較差,目前只有極少數幾家大公司掌握大規模生產技術。因該產品的戰略意義和緊迫性,考慮在自主創新或引進納米級硅微粉的生產工藝的基礎上,盡快實施標準化,實現產業突破。

      ④建立高純碳化硅微粉標準、碳化硅晶體標準。

      碳化硅微粉用于冶金、磨料、磨具、耐火材料等,在機械、電子、建材等行業需求量很大,我國尚無碳化硅標準。

      碳化硅晶體作為信息功能材料與器件,是第三代(高溫寬帶隙)半導體材料的代表,極有可能觸發新的信息技術革命。在半導體器件的應用方面,碳化硅打破了硅芯片材料本身性能的瓶頸,有可能取代硅作芯片,給電子業帶來革命性變革。目前主要應用領域有LED固體照明和高頻率器件。美國Cree公司的碳化硅晶片產量為30萬片,占世界85%,是全球碳化硅晶片行業的先行者。我國已著手利用自身在硅資源和加工技術方面的優勢,破解國外碳化硅生產企業對中國實行的禁運,培育碳化硅晶體產業。考慮密切關注其進展,擇機進行標準化介入。

      (3)硅微粉產業標準體系框架圖

      4.結語

      硅產業是全方位滲透到國民經濟,拉動效應極強的高新技術產業,標準化是實現該產業跨越發展的捷徑。同時,也是我國目前重視程度不夠,研究較為欠缺的領域。

      本文對國際和國際硅產業進行了全面調研,深入了解國內外產業現狀和發展趨勢,對有重大影響力的產業集群、龍頭企業的主要產品、工藝、研發方向進行了剖析和預測。在此基礎上,完成了我國硅產業標準體系框架的構建,并探明了我國在硅產業領域亟待加強的標準化空白地帶,特別對其中攸關我國經濟安全,具有產業戰略意義的主要產品的標準化進行了具體分析,提出了可操作性強的具體意見和措施。

      參考文獻

      [1]蘇波.工業和信息化產業部原材料工業司.中國新材料產業年度發展報告[M].北京:電子工業出版社出版社,2013.

      [2]劉秀瓊.唐正林.太陽能光伏產業[M].北京:化學工業出版社,2013.

      [3]趙陳超.章基凱.有機硅樹脂及其應用[M].北京:化學工業出版社,2011.

      [4]國家硅材料深加工產品質量監督檢驗中心.基于硅資源深加工的電子級硅材料標準研究[R].

      [5]中國科學院地理科學與資源研究所.東海縣硅產業發展規劃[R].

      [6]鄧豐.多晶硅生產技術[M].北京:化學工業出版社,2009.

      [7]張艷琦.我國LED照明產業標準化現狀分析與研究[J].北京:中國標準化,2003.07:40-46

      作者簡介

      苗雪原(1973-),男,高級工程師,主要研究方向為產品質量檢驗與標準化。

      硅材料范文第2篇

      標準材料厚度:pu不少于4、5毫米才能達到使用標準;硅pu3毫米即可達到使用標準。

      雨后狀態:pu雨后2至30分鐘可恢復使用,但部分類型的產品會出現打滑現象;硅pu雨后可迅速恢復使用。

      環保性:pu太陽高溫下有氣味,劣質產品有毒;硅pu無毒、無氣味。

      硅材料范文第3篇

      【關鍵詞】汽輪發電機轉子槽楔材料;高溫淬火;時效;冷加工

      1.引言

      目前,我國各大型電機制造廠家為了提高汽輪發電機的不平衡運行能力和保證發電機負序電流造成溫度升高的安全可靠性,對所選用的轉子槽楔材料要求必須有較高的導電性和具備很高的常溫和高溫機械性能。

      多年來,國內部分大型汽輪發電機組制造廠家所選用的汽輪發電機轉子槽楔材料多數采用美國西屋公司技術條件所提出的鈹鈷鋯銅合金材料,該種材料各項性能指標優良,其材料性能要求如下:

      A.常溫機械性能為:

      σb≥690MPa、σ0.2≥590MPa、δ5≥15%、HRB≥92、導電率≥38.1%IACS。

      B.高溫427℃瞬時機械性能為:

      σb≥520MPa、σ0.2≥450MPa、δ5≥5%。

      然而,由于鈹有毒,造價高,出于對環境保護和人體建康以及經濟效益等方面的考慮,國內應用廠家提出更換該種材料,尋求可替代的無毒且造價低廉的銅合金材料。如北京重型電機廠提出了300MW汽輪發電機轉子槽楔材料的技術條件,即:《OEG,509,013》技術條件,其材料性能要求如下:

      A.常溫機械性能:

      σb≥720MPa、σ0.2≥630MPa、δ5≥14%、HRB≥95。

      B.常溫導電性能:

      導電率≥38%IACS。

      C.高溫(427℃)瞬時:

      σb≥450MPa、σ0.2≥400MPa、δ5≥3.5%。

      綜合西屋公司和北京汽輪電機有限責任公司的技術條件要求,我們對鎳鉻硅銅合金材料的化學成份、加工工藝方案進行了比較系統的試驗,并取得了突破,其性能指標可穩定在如下值:

      A.常溫導電性能:

      σb≥725MPa、σ0.2≥635MPa、δ5≥16%、HRB≥96。

      B.常溫導電性能:

      導電率≥41.5%IACS。

      C.溫度(427℃)瞬時:

      σb≥510MPa、σ0.2≥485MPa、δ5≥4.5%。

      2.合金成份的選擇

      含鎳、鉻、硅元素的銅合金材料具有機械性能高、耐蝕、耐磨、可熱、冷壓力加工,無磁性,沖擊時不易產生火花。其中鎳能提高銅合金材料的機械性能和耐蝕性能,并兼有良好的導電性,鎳與硅能形成化合物Ni2Si并能溶于銅,在共晶溫度(1025℃)時鎳的最大溶解度為8.3%,一般鎳與硅元素含量的比值為4.5:1易獲得較好的綜合機械性能,并能獲得較寬的加工工藝范圍。經固溶強化處理后,會因化合物Ni2Si的沉淀而強化,當鎳與硅的比值小于4時,合金的硬度和強度提高,但導電性和淬火后的塑性卻降低,滿足不了綜合性能的要求。鉻與鎳相似,能形成溶于固態銅的化合物硅化鉻,從而強化基體。鉻是很少降低銅導電率的元素,且可借沉淀硬化來提高材料的機械性能,在共晶溫度下,鉻在銅中的最大溶解度為0.65%。我們選擇了鎳鉻硅銅合金材料化學成分為:Ni2.2~3.0%、Cr0.4~0.7%、Si0.4~0.7%、Cu余量。

      3.鎳鉻硅銅合金材料關鍵加工工藝選擇及控制

      3.1 工藝選擇

      3.1.1 熔鑄—熱鍛—高溫淬火—冷加工—中溫時效—機械加工。

      3.1.2 熔鑄—熱鍛—高溫淬火—冷加工—中溫時效—二次高溫淬火—冷加工—中溫時效—機械加工。

      3.2 加工

      3.2.1 熔鑄

      (1)熔鑄:采用工頻電爐熔煉半連續鑄造的方法進行,熔鑄時Cu、Ni可直接裝爐加入,Cr預先裝入紫銅管中,將銅管兩端封閉,然后以料包的形式加入,Si待出爐澆鑄前加入;

      例如:熔鑄100kg鎳鉻硅銅合金材料時,加入94.35kg~95.2kg的銅和2.1kg~2.9kg的鎳直接裝爐,熔鑄溫度達到1290~1310℃時加入含鉻0.4kg~0.7kg的紫銅管料包,紫銅管的質量為1.5kg,熔鑄溫度達到1330~1350℃時加入質量為0.3kg~0.7kg的Si,然后在爐口液面加入硼砂進行覆蓋,防止氧化造渣,覆蓋厚度為30~40mm,待熔鑄溫度達到1350~1370℃時出爐澆鑄坯料。

      3.2.2 熱鍛

      熱鍛的目的是改變材料的形狀,獲得材料的內部組織的各向異性,熱鍛過程中要嚴格控制好鍛件的加熱溫度,一般控制加熱溫度920±10℃終了溫度800℃±10℃范圍內為宜,溫度過高,材料易產生過燒,將會造成整爐報廢,溫度偏低鍛造過程中金屬的流動緩慢,并易產生鍛裂和鍛造無法進行。

      3.2.3 高溫淬火

      淬火的目的在于使合金元素充分固溶,以得到最大限度的過飽和固溶體,經冷加工、時效后析出沉淀強化相,以達到滿足該種材料所要求的各項性能指標。提高淬火溫度可以使合金元素的固溶量增加,提高材料的最終強度、硬度。但是,溫度過高將導致再結晶組織的晶粒粗大,塑性下降,甚至產生過燒和裂紋。鎳鉻硅銅合金材料淬火溫度與性能的關系(材料工藝狀態:淬火-50%冷加工-455℃時效-淬火-50%冷加工-455℃時效)如圖1和圖2所示。

      由圖1和圖2可知,隨著淬火溫度的提高硬度提高,導電率降低,當淬火溫度過高時將產生過燒且硬度和導電率均急速下降。淬火溫度提高使材料晶粒粗大,在冷加工過程中易出現裂紋。另一方面,隨著淬火溫度的提高,其常溫強度,屈服強度提高,延伸率下降。對于427℃高溫性能分析,從920℃~960℃范圍內,隨著淬火溫度的提高,其強度提高,延伸率下降,從960℃~980℃隨著淬火溫度的提高,其強度,屈服強度不但沒有提高,反而呈急速下降趨勢,特別是屈服強度下降更快,同時延伸率也呈下降趨勢。所以該種材料淬火溫度嚴格控制在960℃左右為佳。

      固溶溫度和保溫時間以各元素能夠充分固溶,淬火后得到最大程度的介穩定固溶體為原則,其保溫時間60分鐘左右為宜,保溫時間過長,金屬氧化燒損多,同時其材料晶粒長大,脆性增強,不利于綜合機械性能的完成。反之,時間過短,固溶效果不理想,起不到材料淬火處理的目的。如果該種合金材料不經淬火處理,僅經冷變形后時效處理,其綜合機械性能將大幅度下降,可見淬火處理是該種材料不可缺少的重要工序,淬火及不淬火對常溫性能的影響如表1所示。

      3.2.4 中溫時效

      中溫時效是指合金材料經高溫淬火后(或淬火冷加工后)進行的熱處理過程。時效的目的是使固溶在合金中的介穩定的溶質彌散析出在基體的位錯上,起到阻止位錯移動和攀移作用,從而導致合金強化。在析出沉淀相的同時,回溶體貧化,電阻隨之下降,導電率大大提高。材料經淬火和50%冷加工后,時效時間和時效溫度對其機械性能的影響如表2所示。

      分析上述情況該種合金材料時效溫度控制在455℃±5℃保溫4.5小時其綜合性能較佳。

      3.2.5 冷加工對合金材料的影響

      為了使鎳鉻硅銅合金材料得到較理想的綜合性能,采用淬火后進行冷變形加工(冷鍛、冷軋等方法),然后進行時效處理。材料在冷變形過程中,變形使晶體產生了點陣畸變,從而阻止了滑移的繼續進行,導致材料強化。從位錯的觀點看,由于冷變形程度的增加,位錯不斷增殖、位錯密度不斷增加,位錯相互干擾使位錯移動阻力增大,滑移更加困難,引起硬化使強度、硬度提高,塑性降低。該種銅合金材料的冷變形量在50%左右為宜。冷變形對性能的影響(材料工藝狀態:960℃淬火-50%冷加工率-455℃時效-930℃淬火-50%冷加工-455℃時效)見圖3和圖4。

      4.材料的選擇及工藝的確定

      4.4.1 在上述工藝過程中,我們選擇了二種不同方法進行研究,所獲得的結果差異較大。另外選擇的材料元素含量不同其結果差異更大。在研制過程中選擇了鎳鉻硅、鎳鉻鋯硅等不含有毒鈹的銅合金材料進行初步研制,之所以選擇上述材料是這些材料所含的元素能在固溶狀態下,經過冷加工、時效等工藝達到晶粒細化、強化晶界以滿足機械性能的要求,且對材料的導電性能影響較小,通過試驗比較鎳鉻硅銅合金材料的綜合性能優于其它材料,真對這種材料的特性選擇了二種不同的加工工藝路線來獲取比較后的數據。采用第一種方法取得的性能參數如下:

      A.室溫:

      σb≥720MPa、σ0.2≥665MPa、δ5≥11%、HRB≥95、導電率≥38%IACS。

      B.高溫(427℃)瞬時:

      σb≤430MPa 、σ0.2≤390MPa5≤1.0%。

      通過上面數據分析,常溫性能除延伸率外,其它性能良好,但高溫性能不理想,而采用第二種方案所獲得的性能參數可完全滿足《OEG、509、013》技術條件的要求。采用這種方法的目的是,通過第一次高溫淬火使合金元素盡可能得到最大限度的過飽和固溶體,高溫淬火的同時晶粒也長大,通過冷加工使其破碎細化,此次高溫淬火后金屬的晶粒度相對較大,影響材料塑性,但是,通過這一過程的完成卻能得到較理想的過飽和固溶體,經時效處理后,使固溶體在合金中的介穩定的溶質彌散析出在基錯上,起到了阻止位錯移動作用,在該基礎上采用比第一次淬火低的溫度進行第二次淬火,這次淬火雖然也能使晶粒長大,但長大程度遠比第一次淬火晶粒長大要低得多,加之前期工序的作用再通過冷加工,中溫時效處理等方法得以完成較好的性能指標。

      4.4.2 幾種銅合金材料的化學成分及性能比較如表3所示。

      從上述幾種銅合金材料的性能比較看,鎳鉻硅銅合金與鈹鈷鋯銅合金的技術參數相接近,鎳鉻硅的常溫性能高于鈹鈷銅合金的常溫性能,高溫性能綜合來看略微低于鈹鈷銅合金的性能。但鎳鉻硅材料完全滿足使用廠家的設計要求,而其它幾種材料則不能應用在汽輪發電機轉子槽楔上。

      5.結論

      5.1 合理選擇加工制造工藝如熔鑄、鍛造、淬火、冷加工、時效是獲取該種材料穩定綜合性能的前提。

      5.2 綜上述所述,鎳鉻硅銅合金是替代鈹鈷鋯銅合金較為理想的新材料。其性能指標滿足了大型汽輪發電機制造廠家所提出的技術條件。使用廠家已在300MW汽輪發電機組轉子槽楔中應用其發電機負序試驗結果I2=11.2%,I22t=15.6秒(要求值I2≥10%,I22t≥10秒)功率因數大幅提高,300MW汽輪發電機的發電能力可達到330MW,效果顯著。

      5.3 該種材料,不僅可用于汽輪發電機上,也可應用于要求材料具有高強、中導、高溫性能優良的其它工業領域。如可做電阻焊接的鉗口電極,做閃光焊的高夾緊力模具以及電氣化鐵路用接線金具,滑線等。

      5.4 高強度鎳鉻硅銅合金材料造價低,僅為鈹鈷鋯銅合金的40%,且對環境及人體無害,便于深加工。為發電設備制造業,電氣化鐵路、汽車制造業、電子部件制造等工業領域新材料的應用提供了新的途徑。

      隨著人們的逐步認識及鎳鉻硅銅合金材料的推廣,鎳鉻硅銅合金材料的應用前景良好,必將會給企業帶來較好的經濟效益和社會效益。

      參考文獻

      [1]高強度鎳鉻硅技術條件《OEG、509、013》[Z].北京汽輪電機有限責任公司.

      [2]西屋發電公司端頭槽楔技術條件[Z].西屋發電公司,1997.

      [3]重有色金屬加工手冊[M].冶金工業出版社,1988:7.

      作者簡介:

      白繼明(1959—),男,工程師,沈陽興工銅業有限公司副經理,主要從事銅基合金材料加工工藝的研究和技術管理工作。

      硅材料范文第4篇

      關鍵詞:校企合作;高職教育;硅材料技術專業;課程體系

      中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2012)05-0038-03

      自2006年國家重視高職教育的發展以來,職業教育就進入了由量變到質變的發展過程。特別是國家啟動重點建設100所示范性高職院校之后,職業教育界更是做出了大膽而有益的嘗試,基于校企合作、工學結合的職業教育課程體系的構建與開發就是職業教育發展的重要內容之一。硅材料技術專業作為我院服務地方經濟并在全國首先開設的專業,在課程體系的構建與開發上,進行了有益的嘗試。

      高職課程與課程體系的內涵

      課程是高職院校為落實一定的教育目的和培養目標而為學生設計的學習方案或學習計劃,是實現學習目標,實踐學習內容和學習方式的平臺。高職教育培養的是生產、建設、管理、服務一線的技術應用型人才,這就決定了高職教育的課程應由企業崗位的技能要求來決定,使不同的課程對應不同的崗位技能。

      課程體系是由相互聯系、相互影響的多門課程按一定結構組成的、具有實現人才培養目標功能的統一整體。課程體系構建既要考慮學生“學什么”,又要考慮學生“怎么學”,還要明確學生學的方式和教師教的方式,更要考慮“培養什么人”的問題。基于此,為實現高職教育的人才培養目標,高職課程體系應在校企合作的基礎上,以工作過程、能力本位為核心,以理論課、實踐課的教學為基礎,同時,還要兼顧用人單位對人才的需要,根據不同的需要,確定結構不同的課程體系。

      校企合作綜合能力本位課程體系構建思路

      我國的職業教育課程模式分為三種:學科中心模式、實踐中心模式及探索型模式。校企合作作為一種新型的職業教育模式,其核心是突出能力本位,滿足企業技能型、應用型人才的需要,同時,滿足學校、企業、人才三方可持續發展的需要。很顯然,現行的職業教育課程模式是不能滿足校企合作培養目標的,必須進行改革。在校企合作課程改革的實踐中,基于校企合作的能力本位課程體系構建是實現校企合作的關鍵。

      校企合作模式以培養生產、建設、管理、服務第一線需要的人才為重,培養的是下得去,留得住,用得上且實踐技能強,具有良好職業道德的技能型、應用型人才。從這層意義上講,高職教育校企合作綜合能力本位課程體系的構建思路是:以社會需求為目標,以技術應用能力的培養為主線,構建課程和教學內容體系;基礎理論教學以應用為目的,以“必需,夠用”為度,專業課強調針對性和實用性;師資隊伍建設注重“雙師型”;充分發揮校企合作在人才培養中的作用,以適應不同專業方向和學生多元化發展的需要。基于校企合作、工學結合的能力本位課程體系構建思路如表1所示。

      校企合作綜合能力本位課程體系的構建程序

      高職教育整個課程體系由公共基礎及素質教育拓展課、職業通用技能平臺課、專業方向拓展課組成。要打破傳統的學科教學模式,與企業專家、教學管理專家一起,廣泛分析行業企業相關的職業崗位工作過程,確定專業所要培養的基礎知識、專業核心能力、崗位素質等,重構行動領域,建立基于校企合作的綜合能力本位的課程體系。

      (一)基于企業生產過程構建課程體系

      高職教育課程體系來源于企業,服務于企業。企業以完成工作任務為目標,學校教育要與企業生產相匹配,在課程體系的構建上,要讓企業人員參與其中。

      典型工作崗位與工作任務分析 通過生產企業實地參觀、生產一線技術與管理人員座談、對歷屆畢業生進行跟蹤調查、與企業人事主管座談等方式進行大量調研,了解行業、企業統計信息,確定專業面向的典型工作崗位。

      典型工作崗位的職業能力分析 在對具有代表性的生產企業職業崗位設置與工作任務進行大量調研的基礎上,聘請職業崗位群所對應企業的技術專家、生產一線技術人員,與高職教育專家、課程開發專家及專業教師一起,采用問卷、訪談、研討等方式,對專業主要面向的典型工作崗位進行分析。

      行動領域歸納和學習領域轉換 組織樂山地區典型硅材料生產企業的技術工人、技術員或工程師、專業教師和課程專家一起,采用研討(“頭腦風暴”)等方式,根據復雜程度整合工作任務,形成職業能力領域,再經過歸納與選擇,確定行動領域。然后,根據認知及職業成長規律遞進的原則,由專業教師和課程專家一起采用研討等方式,重構行動領域并轉化為學習領域。

      學習領域課程方案構建 依據學生的學習基礎和思維特點、完成典型工作任務的需要,基于綜合職業能力和可持續發展能力培養要求,按照職業成長規律和學習認知規律,構建工作過程系統化的學習領域課程體系

      (二)校企合作開發課程內容

      課程內容項目化 根據專業人才培養目標要求,與企業實踐專家共同進行崗位分析和課程目標定位,結合職業能力要求,參照相關職業標準,以典型工作任務為載體設計學習情境和實訓項目,將企業的真實工作任務作為教學內容,與企業人員合作開發課程標準和教材,企業專家參與整個開發過程。改革以課堂為中心的傳統人才培養模式,充分體現現代職業教育思想,將企業的工程案例轉化為教學資源,以項目組形式運作,刪減內容陳舊和重復的課程,整合內容交叉的課程,進一步強化專業核心課程,開設專業特色課程,如圖1所示。

      教學內容企業化 按照硅材料專業學習領域課程體系的整體安排,遵循“任務驅動、項目導向”的原則,開發出工作任務導向的項目課程,以“突出學生職業能力培養,提高課程教學效果和效率”為目標,以“教學內容與職業實際緊密結合”與“講授與訓練緊密結合”為主要切入點,邀請企業一線從業人員共同參與確定項目課程的教學目標、教學內容及實施方案,專業教師完成上述各階段的教學設計工作并組織實施,形成以過程監控為主要特征的考核方式。在教學觀念、課程目標確定、教學模塊組合、訓練項目設計、訓練素材運用、“教學做”一體化安排、教學過程控制及課程考核設計等方面與企業加強合作。

      專業教學資源建設 采用引進與自主開發相結合、動態更新積累的方式,由學院與樂山地區典型硅材料企業緊密合作,共同建設專業教學資源庫。資源庫建設突顯高職教育專業與硅材料行業的特點,采用頂層設計,形成滿足教師、學生、企業三方用戶需求的六層框架結構。按照內容范疇將六層框架結構資源劃分為三級教學資源,主要包括專業級教學資源、課程級教學資源和素材級教學資源三部分,如圖2所示。

      硅材料技術專業課程體系的構建與開發

      (一)硅材料技術專業課程體系開發過程

      通過行業企業調研,確定硅材料生產加工企業的工作過程 我院對東汽峨半硅業有限公司、樂山永祥多晶硅有限公司、眉山瑞能硅業有限公司、雅安永旺硅業有限公司、樂山樂電天威硅業有限公司等大量硅材料生產加工企業進行了調研,獲得了課程素材,根據企業急需的能力與知識結構,參照有關國家示范性高職院校的建設成果,經深入總結,得出硅材料生產加工企業的工作過程框圖,如圖3 所示。

      分析、描述工作過程,嵌入知識與技能 經過研究,對硅材料技術專業課程開發的工作過程加以描述,如表2所示。

      根據每項工作過程需要,將企業提供的課程素材、提煉好的知識與技能置入工作過程,嵌入工作過程中的知識和技能是真實工作所需要的知識和技能。根據工作需要去學習,在學習各個工作過程中的知識和技能時,可使學生變被動為主動,從而提高學習興趣。

      (二)硅材料技術專業課程體系的構建

      完成前期的各種準備工作,結合教育教學規律,構建課程體系,如圖4所示。

      由校企共同構建的課程體系是動態的,學校每年要召開兩次專業指導委員會(專業指導委員會的成員有來自企業的專家、畢業生或實習學生、本校負責人才培養方案的教師),在專業指導委員會上,三方代表就硅材料技術專業課程體系構建、開發、人才培養方式等進行討論。學校教師根據企業提供的最新課程素材、學生參加工作后的切身體會及時修改課程體系,使學生能夠學習到最新的技術、工藝、技能操作等知識。

      該課程體系的主要特色如下:(1)校企合作綜合能力本位模式構建的課程體系,評價系統與課程體系同時運行,便于課程的發展與整合,可使課程緊跟時展。(2)課程體系能及時反映行業企業最新發展趨勢,有利于將新技術轉換為現實生產力。(3)課程體系是動態的,可根據發展需要更改學習內容。(4)專業技能實踐課的設置可以解決學生感覺學不到實際技能的缺憾。

      高職教育課程體系的構建與開發是專業的頂層設計,關系到專業的發展及人才培養質量的高低,這點至關重要。隨著科學技術的迅猛發展,需要高職教育培養出更多的高素質、高技能的應用型復合人才。人才培養的最終載體是課程的合理性,在整個高職教學體系中處于核心關鍵地位。因此,提高高職教育質量,完成既定目標的當務之急是形成有高職教育特色的課程體系。

      參考文獻:

      [1]楊永,李建英.電子信息工程技術專業基于工作過程的課程體系的設置研究[J].中小企業管理與科技,2009,(28).

      [2]王雨華.高職院校商務類專業課程體系的構建與開發[J].遼寧高職學報,2009,(11).

      [3]王敏杰.高職文秘專業的課程體系與設置[J].蘇州市職業大學學報,2006,(2).

      [4]李海燕.高等職業技術教育課程體系構建研究[D].南京:南京理工大學,2009.

      硅材料范文第5篇

      “十二五”期間,國家將實施新材料重大工程項目,重點支持高強輕型合金材料、高性能鋼鐵材料、功能膜材料、新型動力電池材料、碳纖維復合材料、稀土功能材料等新材料。另外,新一代信息功能材料和生物醫藥、節能環保、綠色建材等行業材料也有望獲得重大工程項目支持。

      新材料“十二五”期間的發展目標為自給率達70%,重大工程項目支持的每個子行業都有望通過5―10年時間形成千億元至萬億元產值規模。“十二五”末,新材料行業產值有望達數萬億元。

      從現狀來看,我國新材料產量很大,但由于技術水平相對落后,還不能稱為材料強國。為突出重點,加大支持力度,推動我國新材料重點產業的快速發展,國家將繼續圍繞新能源、生物醫藥、新一代信息技術、節能環保、現代交通包括新能源汽車及航空航天等重要發展領域對新材料需求作出規劃,國家將實施新材料重大工程項目,對相關材料進行重點支持。

      “十二五”期間,我國新材料產業將加強創新能力建設,提高產業化水平,建設具有我國特色的新材料產業體系,打造集約化新材料產業集群和國際化大型龍頭企業,努力實現關鍵核心技術的不斷突破和提升關鍵材料的國產化水平,進一步開拓國際市場和增強國際競爭能力。

      新材料是指已經形成的或正在發展的具有傳統材料所不具有的特殊性能和特殊功能的材料,在學界被分為金屬材料、無機非金屬材料、有機非金屬材料、復合材料四種,而在新材料“十二五”規劃中被細分為特種金屬功能材料、高端金屬結構材料、先進高分子材料、新型無機非金屬材料、高性能復合材料、前沿新材料六大類。其中,特種金屬功能材料包括稀土功能材料、稀有金屬功能材料、半導體材料等。高端金屬結構材料包括高性能鋼鐵、新型輕合金等。先進高分子材料包括特種橡膠、工程塑料、功能性膜材料、高性能氟硅材料、高端涂料等。新型無機非金屬材料包括先進陶瓷、特種玻璃、新型碳材料等。高性能復合材料包括樹脂基復合材料、碳/碳復合材料、金屬基復合材料、陶瓷基復合材料以及碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維等高性能增強纖維。前沿新材料包括納米材料、生物材料、智能材料、超導材料等。

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