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篇（1）

高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高分子化學(xué)課程教學(xué)的一種最有效的實(shí)踐教學(xué)形式,它可以幫助和促進(jìn)學(xué)生課堂理論知識的學(xué)習(xí)與消化,建立和鞏固高分子化學(xué)基本概念和理論,獲取高分子化學(xué)知識,培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)和操作技能。我國著名化學(xué)家戴安邦指出:“只傳授化學(xué)知識和技術(shù)的化學(xué)教育是片面的,全面的化學(xué)教育要求既傳授化學(xué)知識和技巧,又訓(xùn)練科學(xué)方法與思維,還培養(yǎng)科學(xué)精神和品德,學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中是學(xué)習(xí)的主體,在教師指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),訓(xùn)練用實(shí)驗(yàn)解決化學(xué)問題,使各項(xiàng)智力皆得到發(fā)展”。這番話指出了開設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的深刻內(nèi)涵和重要價值。2004年國家教育部頒布的《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評估方案》在評估指標(biāo)的二級指標(biāo)“實(shí)踐教學(xué)”中,從“實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與體系,綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課的比例及效果,實(shí)驗(yàn)室開放”三個方面明確了實(shí)踐教學(xué)改革和發(fā)展的方向。近幾年高校的化學(xué)類實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革取得了令人矚目的成果。高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)是很多高校在近年來新開設(shè)的專業(yè),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)與改革方面的成果積累較少,尤其高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用陳舊的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法依然居多。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前國內(nèi)高校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)依然不同程度地存在一些問題。

一、高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀剖析

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和內(nèi)容欠爭理

多數(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)附屬于理論教學(xué),沒有單獨(dú)設(shè)課和單獨(dú)考核,實(shí)驗(yàn)課時相對較少雖然有些高校高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)獨(dú)立設(shè)課,但僅作為考查課。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中傳統(tǒng)的、陳舊的實(shí)驗(yàn)較多,而體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展成果的實(shí)驗(yàn)很少認(rèn)知性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)所占的比理偏高,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的綜合性、設(shè)計(jì)性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)偏少,而且實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)偏重于理論,突出高分子材料應(yīng)用性特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)太少,不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單一

學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)講義預(yù)習(xí),然后進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)前教師把實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、儀器使用方法、測試方法、實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)記錄表格及數(shù)據(jù)處理方法等進(jìn)行詳細(xì)的集中講解。學(xué)生只需按教師指導(dǎo)的過程按部就班或者依照講義“照方抓藥”,就可以完成一個實(shí)驗(yàn)。一部分學(xué)生糊里糊涂地來到實(shí)驗(yàn)室,只動手不動腦地完成實(shí)驗(yàn),然后又迷迷糊糊地離開實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)果沒有給他們留下太深的印象,對學(xué)生觀察能力、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新意識的培養(yǎng)都很不夠。這種統(tǒng)一模式、統(tǒng)一要求、齊步走的教學(xué)方法,一方面造成了學(xué)生對教師的過分依賴,另一方面抑制了學(xué)生個性思維的發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.實(shí)驗(yàn)?zāi)蹖W(xué)手段落后

在現(xiàn)代信息技術(shù)迅速發(fā)展的今天,雖然網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)在理論教學(xué)中得到了普遍應(yīng)用,但虛擬、仿真等實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段未能在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中推廣應(yīng)用。這樣對于一些耗費(fèi)過高、時間過長、毒性過大、危險性過高的實(shí)驗(yàn),只能最低限度地開設(shè),且開設(shè)過程中費(fèi)用大和危險性高,導(dǎo)致學(xué)生對此類重要實(shí)驗(yàn)缺乏足夠的認(rèn)知和感受的機(jī)會。

二、新教學(xué)模塊的實(shí)踐性探索與成效

針對目前國內(nèi)高校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些問題,借鑒其他化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的優(yōu)秀成果,提出了基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的三個高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊體系,并在每個模塊中結(jié)合常熟理工學(xué)院教師的科研成果引入_些新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,采用開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)新的體系和教學(xué)方法在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程實(shí)踐能力方面起到了較好的效果。

1.基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊

基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)?zāi)K構(gòu)建的目的著重建立高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)與相關(guān)基礎(chǔ)理論知識之間的有機(jī)聯(lián)系。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)安全意識、清潔衛(wèi)生習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度。訓(xùn)練學(xué)生掌握熟練規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作技能和技巧,為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的實(shí)施打下良好的基礎(chǔ)。

基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)?zāi)K的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)在課時總量的40%～50%為宜,課時數(shù)約30學(xué)時,開設(shè)8～10個實(shí)驗(yàn)。教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)涉及到高分子化學(xué)反應(yīng)機(jī)理,如自由基、陰離子,陽離子等連鎖反應(yīng)機(jī)理,縮聚、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合等逐步反應(yīng)機(jī)理,開環(huán)聚合反應(yīng)機(jī)理等。在實(shí)驗(yàn)實(shí)施方法方面涉及到本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合、熔融縮聚、界面縮聚等。如設(shè)計(jì)膨脹計(jì)發(fā)測定苯乙烯本體聚合動力學(xué)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生直觀感受到了誘導(dǎo)期概念、聚合過程體積減小的現(xiàn)象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化學(xué)理論知識。設(shè)計(jì)過硫酸鉀引發(fā)甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合實(shí)驗(yàn),除讓學(xué)生明確了乳液聚合的基本原理外,還了解到了聚合物大分子鏈端基的重要作用。設(shè)計(jì)己二酰氯和己二胺界面縮聚實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生深入理解了界面縮聚的概念和聚合物的可紡成纖性能等主要高分子知識。通過設(shè)計(jì)一些自由基、陰離子、陽離子等連鎖反應(yīng)機(jī)理的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生進(jìn)一步掌握了活性中心的概念,同時在實(shí)驗(yàn)過程中認(rèn)知了這些引發(fā)劑的活性、安全使用和貯存事項(xiàng)。

2.綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊

綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊旨在培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的實(shí)際動手能力,自主設(shè)計(jì)和分析解決問題的能力。本實(shí)驗(yàn)?zāi)K是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的較高層次,注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)的自主設(shè)計(jì)性和綜合性。

教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)在課時總量的20%～25%為宜,課時數(shù)約15學(xué)時,開設(shè)2～3個實(shí)驗(yàn)。本教學(xué)模塊的特點(diǎn)之一是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合性,可以將同一門課的幾個實(shí)驗(yàn),或者是幾門課的實(shí)驗(yàn)組合在一起,形成一個大實(shí)驗(yàn)。本教學(xué)模塊的特點(diǎn)之二是實(shí)驗(yàn)方案的靈活性和設(shè)計(jì)性,側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)的意識和良好習(xí)慣。例如關(guān)于高分子合成實(shí)驗(yàn)先確定好采用的聚合機(jī)理和聚合方法,在原材料配方組成、引發(fā)劑種類及用量、合成溫度等工藝條件方面給出一個大致的框架,然后讓學(xué)生在所給的框架內(nèi)進(jìn)行自行設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)。譬如懸浮法制備聚苯乙烯珠粒實(shí)驗(yàn),水的用量范圍為苯乙烯質(zhì)量的100%～200%、分散劑為磷酸鈣或聚乙烯醇兩種、引發(fā)劑過氧化二苯甲酰用量為苯乙烯質(zhì)量的0.2%～1.0%、反應(yīng)溫度設(shè)定在75℃～85℃范圍等。學(xué)生通過自行設(shè)計(jì)的方案實(shí)施實(shí)驗(yàn)獲得了不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,通過對不同組之間實(shí)驗(yàn)結(jié)果的綜合分析,找到了影響懸浮法制備聚苯乙烯珠粒的一些因素,激發(fā)了學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)的興趣,發(fā)揮了學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)的主觀能動性。

3.研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊

設(shè)置研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊培養(yǎng)學(xué)生的科研和創(chuàng)新意識、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和應(yīng)用開發(fā)能力,為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)高質(zhì)量的應(yīng)用型人才的教育目標(biāo)提供重要的教學(xué)內(nèi)容實(shí)體支撐。

  本實(shí)驗(yàn)?zāi)K是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最高層次,注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)的獨(dú)立自主陛、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性,教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)在課時總量的20%～25%為宜,課時數(shù)約15學(xué)時,開設(shè)2～3個實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的特點(diǎn)之一是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的獨(dú)立自主性和綜合性。也就是說確定好實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之后,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教師指導(dǎo)下獨(dú)立自主地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目方案的調(diào)研、設(shè)計(jì)、實(shí)施和結(jié)果分析。本實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的特點(diǎn)之二是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的應(yīng)用性和創(chuàng)新性,所擬定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目必須關(guān)聯(lián)生產(chǎn)實(shí)踐中的聚合物產(chǎn)品,充分體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的應(yīng)用性。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)主要針對這些高分子產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)踐中存在的共性問題和關(guān)鍵問題的解決來進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的實(shí)施,發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性很高,樂此不疲,為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和展示高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用性特征提供了最佳學(xué)習(xí)平臺,尤其是開發(fā)一些聯(lián)系生活實(shí)際的應(yīng)用型實(shí)驗(yàn),可使學(xué)生親身感受到高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)用價值,能強(qiáng)烈激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造動機(jī)。此外,研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)往往需要多名學(xué)生共同完成,有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。例如,聚氨酯絕緣漆的制備及性能測定實(shí)驗(yàn),每個學(xué)生做一個實(shí)驗(yàn)配方,每5名學(xué)生一組,5名學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合在一起可以得出高分子樹脂配方組成與漆膜性能之間的關(guān)系曲線,以及固化條件與漆膜性能之間的關(guān)系曲線。在實(shí)驗(yàn)過程中,5名學(xué)生要共同安排實(shí)驗(yàn)方案,盡量保持操作的一致性,最后得出的結(jié)果要呈規(guī)律性變化。如果有一名學(xué)生操作有誤,這個實(shí)驗(yàn)點(diǎn)就會落在規(guī)律性以外,影響其他學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。因此,實(shí)施研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對教師也提出了更高要求。在每次實(shí)驗(yàn)前,教師要指導(dǎo)學(xué)生擬定方案,并對可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和各種影響因素進(jìn)行分析,實(shí)驗(yàn)過程中,又有多種意外的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出現(xiàn),這勢必要求師生共同分析和討論造成這些現(xiàn)象的原因,幫助學(xué)生透過現(xiàn)象深刻理解事物的本質(zhì)。這樣做需要教師有相當(dāng)?shù)闹R儲備量,并且要求教師也不斷進(jìn)取,充分體現(xiàn)了教學(xué)相長的教育理念。

三、結(jié)論

基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)+教學(xué)模塊教學(xué)的實(shí)踐證明教學(xué)效果顯著,特別對提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力、激發(fā)學(xué)生理論課學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和應(yīng)用開發(fā)技能取得了預(yù)期效果。基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)?zāi)K的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與相關(guān)基礎(chǔ)理論知識之間的有機(jī)聯(lián)系,高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能和技巧的掌握和規(guī)范。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在學(xué)生自主設(shè)計(jì)和分析解決問題的能力培養(yǎng)。研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在學(xué)生科研和創(chuàng)新意識的建立,以及學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識和應(yīng)用開發(fā)能力的培養(yǎng)。

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篇（2）

近年來，工程中心與大同機(jī)械以市場需求為導(dǎo)向，以解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)實(shí)問題為宗旨，在多項(xiàng)成果產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目上開展了深層次合作，有力地促進(jìn)了一批擁有自主知識產(chǎn)權(quán)科研成果的產(chǎn)業(yè)化。

我國從事高分子加工領(lǐng)域的科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)研發(fā)部門常用的高分子及其復(fù)合材料加工過程特性測量分析儀器多是依靠進(jìn)口，此類設(shè)備的引進(jìn)費(fèi)用占科研經(jīng)費(fèi)投入的很大比例，而且近年來引進(jìn)這些儀器的單位和資金數(shù)額呈明顯的增長趨勢。然而由于該類型儀器設(shè)備產(chǎn)品研發(fā)的技術(shù)和資金門檻較高，國內(nèi)同類產(chǎn)品鮮有出現(xiàn)。2004年，工程中心與大同機(jī)械子公司東華機(jī)械有限公司聯(lián)合承擔(dān)粵港關(guān)鍵領(lǐng)域重點(diǎn)突破項(xiàng)目“面向高分子及其復(fù)合材料開發(fā)的測試關(guān)鍵技術(shù)平臺”，合作開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)、功能齊全、質(zhì)量可靠、價格適中的“聚合物動態(tài)流變工作站”。聚合物動態(tài)流變工作站在設(shè)計(jì)中凝結(jié)了華南理工大學(xué)四項(xiàng)世界首創(chuàng)技術(shù)和十余項(xiàng)專利技術(shù)，功能涵蓋了最重要的聚合物加工工藝和方法，是一套功能齊全、面向橡塑材料加工行業(yè)的精密測試儀器，可廣泛用于材料流變性能測試、材料配方設(shè)計(jì)、成型工藝優(yōu)化以及產(chǎn)品質(zhì)量控制等，能夠滿足我國眾多單位在科研、產(chǎn)品研發(fā)方面的急迫需要。2007年6月8日，聚合物動態(tài)流變工作站通過了廣東省經(jīng)貿(mào)委組織的技術(shù)鑒定，包括三名中國科學(xué)院、工程院院士在內(nèi)的鑒定委員會一致認(rèn)為該項(xiàng)成果“技術(shù)創(chuàng)新性顯著，達(dá)到國際先進(jìn)水平，對提高我國塑料制品生產(chǎn)和塑料加工設(shè)備的技術(shù)含量，提高我國塑料加工工業(yè)整體科學(xué)技術(shù)水平具有重要意義”。

廣東省是全國最大的改性塑料生產(chǎn)基地之一，對改性塑料改性生產(chǎn)設(shè)備市場需求大，但相關(guān)高性能混煉設(shè)備卻一直長期依賴進(jìn)口，省內(nèi)的塑料機(jī)械企業(yè)缺乏能與國際先進(jìn)產(chǎn)品相競爭的自主開發(fā)產(chǎn)品。2005年，工程中心與大同機(jī)械子公司東莞華大機(jī)械有限公司聯(lián)合投標(biāo)，共同承擔(dān)廣東省經(jīng)貿(mào)委粵港關(guān)鍵領(lǐng)域重點(diǎn)突破項(xiàng)目“高效、高性能螺桿式混煉擠出設(shè)備”，目標(biāo)是采用華南理工大學(xué)發(fā)明的“聚合物及其復(fù)合材料多螺桿塑化混煉擠出方法及設(shè)備”的專利技術(shù)成果，研制開發(fā)出我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)高效、高性能聚合物三螺桿動態(tài)混煉擠出設(shè)備，并力爭在二年內(nèi)形成規(guī)模化生產(chǎn)，滿足我國改性塑料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展日益提高的要求，同時改變廣東省甚至我國相關(guān)設(shè)備長期依賴進(jìn)口的狀況。在工程中心和華大公司雙方的努力下。項(xiàng)目成果――聚合物三螺桿動態(tài)混煉擠出機(jī)迅速推向市場，該產(chǎn)品具有獨(dú)特的高填充、高分散、高產(chǎn)量、低能耗優(yōu)勢，可廣泛用于塑膠的共混改性、填充改性、助劑分散、纖維增強(qiáng)、共混反應(yīng)、聚合反應(yīng)、排氣脫揮等加工領(lǐng)域。2006年第二十屆中國國際塑料橡膠工業(yè)展覽會上，聚合物三螺桿動態(tài)混煉擠出設(shè)備第一次亮相就吸引了大量的國內(nèi)外購買商。展會首日，該設(shè)備即獲得來自保加利亞客戶的訂單，設(shè)備投入運(yùn)行后，與國內(nèi)外多家同類產(chǎn)品比較，三螺桿動態(tài)混煉擠出機(jī)的綜合性能最佳，該客戶在次年的國際橡望展上再次定購了兩套三螺桿動態(tài)混煉擠出生產(chǎn)線。經(jīng)過兩年的市場推廣，已有一百多臺／套聚合物三螺桿動態(tài)混煉擠出設(shè)備銷往國內(nèi)外改性塑料生產(chǎn)企業(yè)。

2006年，工程中心又與東華機(jī)械有限公司合作，在廣東省教育部產(chǎn)學(xué)研結(jié)合項(xiàng)目的支持下，開展“物理場強(qiáng)化在線配混注射成型裝備產(chǎn)業(yè)化”的研究工作。項(xiàng)目成果――直壓兩板式動態(tài)在線配混注射成型機(jī)融合了工程中心的動態(tài)三螺桿配混技術(shù)和動態(tài)注射成型技術(shù)兩項(xiàng)發(fā)明專利以及大同機(jī)械有限公司擁有的國內(nèi)最成熟的直壓兩板技術(shù)，是雙方先進(jìn)核心技術(shù)完美結(jié)合的又一力作。該設(shè)備適用于大部分塑料加填充物的物料體系成型，尤其適合成型加工用于結(jié)構(gòu)或半結(jié)構(gòu)件的長纖維(玻纖、天然纖維)增強(qiáng)塑料制品。國內(nèi)在線配混注射成型技術(shù)裝備，目前只有德國的Krauss-Maffei公司和Huskv公司推出這項(xiàng)技術(shù)。物理場強(qiáng)化在線配混注射成型裝備最主要的目標(biāo)市場是汽車零部件生產(chǎn)。目前用于轎車零配件生產(chǎn)的大型精密注塑機(jī)主要還是依賴進(jìn)口，如長春的蘭寶股份有限公司控股的奧奇汽車飾件公司，江蘇的江南模塑科技股份有限公司等均是引進(jìn)德國Krauss―Maffei的設(shè)備。物理場強(qiáng)化在線配混注射成型裝備的產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用，一方面是工程中心的核心技術(shù)――動態(tài)成型技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)一步拓展，另一方面填補(bǔ)了國內(nèi)在在線配混注射成型技術(shù)領(lǐng)域的空白，可以替代昂貴的進(jìn)口設(shè)備，降低汽車零部件行業(yè)的資金和技術(shù)壁壘，促進(jìn)我國尤其是廣東省的汽車零部件工業(yè)發(fā)展。新裝備除了在汽配工業(yè)中應(yīng)用，還可以在家電、電子、造船等行業(yè)中使用，應(yīng)用前景十分廣闊。

建立戰(zhàn)略聯(lián)盟關(guān)系，深入推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作

為了謀求雙方的更大發(fā)展，華南理工大學(xué)于2006年12月與大同機(jī)械有限公司合作簽訂了戰(zhàn)略聯(lián)盟，進(jìn)一步凝練和確定將來在技術(shù)、產(chǎn)品、人才培養(yǎng)等方面進(jìn)行的深入而長期的戰(zhàn)略合作方向。出席簽約儀式的廣東省科技廳副廳長雷朝滋表示，雙方合作的成果將促進(jìn)廣東省甚至是我國相關(guān)設(shè)備的技術(shù)和產(chǎn)品向高端發(fā)展，推動我國塑料加工行業(yè)及其相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。2007年以東華機(jī)械有限公司為依托、以華南理工大學(xué)為合作單位的“塑料成型新技術(shù)新裝備產(chǎn)學(xué)研結(jié)合研發(fā)基地”被廣東省科技廳認(rèn)定為首批廣東省教育部產(chǎn)學(xué)研結(jié)合示范基地之一，為雙方今后在塑料成型加工技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域的進(jìn)一步合作提供了發(fā)展的平臺。

篇（3）

二、課程教學(xué)準(zhǔn)備結(jié)合現(xiàn)代辦公要求

教師教學(xué)準(zhǔn)備行為是課堂教學(xué)的基礎(chǔ)。教師在高職辦公自動化課程上基本上要三項(xiàng)準(zhǔn)備:一是教師自身的教學(xué)理論與原理知識準(zhǔn)備;二是教師針對學(xué)生學(xué)習(xí)情況與學(xué)習(xí)目標(biāo)做的教學(xué)對象準(zhǔn)備;三是教師應(yīng)該做好相應(yīng)的教學(xué)事項(xiàng)準(zhǔn)備。在教學(xué)準(zhǔn)備的三個評價指標(biāo)中，應(yīng)該有一個中心的主題就是圍繞現(xiàn)代辦公要求。在教學(xué)準(zhǔn)備的理論原理知識指標(biāo)中，又分為三個二級指標(biāo):一是結(jié)合現(xiàn)代辦公要求，熟悉授課要求，具體涵蓋教學(xué)步驟設(shè)計(jì)、突發(fā)問題準(zhǔn)備、教學(xué)目標(biāo)準(zhǔn)備、板書設(shè)計(jì)準(zhǔn)備、課程作業(yè)準(zhǔn)備;二是按照現(xiàn)代辦公要求，對相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的準(zhǔn)備，具體涵蓋課程節(jié)次之間的銜接準(zhǔn)備、知識內(nèi)容之間的銜接準(zhǔn)備和教學(xué)內(nèi)容與辦公要求銜接準(zhǔn)備、可以拓展的信息內(nèi)容準(zhǔn)備;三是授課知識的準(zhǔn)備，具體涵蓋在知識體系與能力體系框架下，重點(diǎn)的突出，難點(diǎn)的分散;課程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)與教學(xué)大綱對當(dāng)次課程教學(xué)的要求;課程教學(xué)過程中教學(xué)使用教材教參的內(nèi)容熟悉。在教學(xué)準(zhǔn)備的學(xué)生情況準(zhǔn)備方面，相應(yīng)的子指標(biāo)包括:對學(xué)生動手能力的了解、對學(xué)生文秘辦公方面創(chuàng)造性思維拓展的設(shè)計(jì)、對學(xué)生個性的預(yù)知甚至包括對學(xué)生近期情緒了解與把控。在教學(xué)事項(xiàng)準(zhǔn)備方面，又包括教學(xué)方法的準(zhǔn)備、教學(xué)實(shí)踐的掌握、教學(xué)媒介的運(yùn)用與教學(xué)方式的采用等四個子內(nèi)容。在教學(xué)方法上，要按照現(xiàn)代辦公要求決定教學(xué)方法的使用，一般建議采用案例教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)，盡量少用理論講授，即使采用理論講授，也要通過案例牽引，運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)法，提高學(xué)生興趣。在教學(xué)時間上，主要是根據(jù)課程時限，安排好階段性教學(xué)內(nèi)容;在教學(xué)媒介上，一般采用多媒體方式，還可以通過“職教新干線”，以網(wǎng)絡(luò)在線視頻的方式，與行業(yè)企業(yè)專業(yè)人士進(jìn)行辦公自動化崗位能力知識要點(diǎn)交流;在教學(xué)方式上，盡量少用課堂教學(xué)方式，傾向于采用模擬環(huán)境下的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)。

三、課程學(xué)習(xí)目標(biāo)為培養(yǎng)現(xiàn)代辦公能力

根據(jù)文秘行業(yè)協(xié)會的調(diào)研分析，結(jié)合相關(guān)院校的文秘專業(yè)人才培養(yǎng)方案，可以提煉出文秘專業(yè)職業(yè)能力框架，主要包括語言表達(dá)能力、設(shè)備使用能力、信息分析能力、綜合管理能力、組織公關(guān)能力、協(xié)調(diào)溝通能力等六個方面。高職辦公自動化課程之所以成為文秘專業(yè)的核心課程，就在于此項(xiàng)課程主要培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)代化辦公設(shè)備使用能力，培養(yǎng)學(xué)生掌握OA辦公自動化系統(tǒng)、文字處理軟件使用、數(shù)據(jù)分析處理軟件使用、演示文案軟件使用等，從辦公自動化浪潮來看，這些軟件的使用，是現(xiàn)代辦公必不可少的技術(shù)支撐，在某種程度上，一旦這些信息自動化系統(tǒng)癱瘓或者由于操作者不會使用等問題，將可能導(dǎo)致整個現(xiàn)代辦公自動化系統(tǒng)不能運(yùn)轉(zhuǎn)，從而降低辦公效率。同時我們也應(yīng)該看到現(xiàn)代化辦公設(shè)備的使用能力，其實(shí)可以理解為文秘專業(yè)其他能力要求的一種拓展與延伸。比如語言表達(dá)能力，既可以指一般的口語表達(dá)能力，更可以指通過現(xiàn)代辦公自動化系統(tǒng)體現(xiàn)出來的文字表達(dá)能力;又如信息分析能力，此項(xiàng)能力只有在熟悉熟練使用現(xiàn)代化辦公設(shè)備的基礎(chǔ)上，才能夠得到顯現(xiàn);再如綜合管理能力，現(xiàn)代化辦公設(shè)備依托下的綜合管理，不再是依托人際之間的交流與傳播實(shí)現(xiàn)，而是通過網(wǎng)絡(luò)辦公軟件甚至手機(jī)辦公軟件等實(shí)現(xiàn)，不僅提高效率，也方便相關(guān)信息的反饋與集中。因此，綜合來看，高職辦公自動化課程在目標(biāo)上既要針對現(xiàn)代辦公設(shè)備的使用能力培養(yǎng)，更要注重現(xiàn)代辦公設(shè)備與其他能力之間的聯(lián)系，拓展學(xué)生各方面的能力素質(zhì)，形成一種綜合素養(yǎng)。

四、課程任務(wù)實(shí)施重現(xiàn)現(xiàn)代辦公過程

在分析課程任務(wù)描述中，簡要介紹了高職辦公自動化課程任務(wù)的實(shí)施。具體在課程任務(wù)實(shí)施中重現(xiàn)現(xiàn)代辦公過程，需要注意的問題有:任務(wù)實(shí)施的環(huán)境、任務(wù)實(shí)施的主體、任務(wù)實(shí)施的過程、任務(wù)實(shí)施的評價等方面。就任務(wù)實(shí)施的環(huán)境而言，高職辦公自動化課程教學(xué)在安排一定的時間進(jìn)行課堂理論教學(xué)與分析后，應(yīng)該注意在實(shí)訓(xùn)室或者某些單位的辦公室中，讓學(xué)生真實(shí)體驗(yàn)辦公自動化環(huán)境。筆者所在的湖南大眾傳媒學(xué)院每學(xué)期都會安排文秘專業(yè)的學(xué)生，分散到學(xué)院各個院系與處室，進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，從而讓學(xué)生在真實(shí)環(huán)境中體驗(yàn)課程任務(wù)。任務(wù)實(shí)施的主體肯定是學(xué)生，而任務(wù)實(shí)施的主導(dǎo)應(yīng)該是教師，任務(wù)實(shí)施過程中主要的參與者應(yīng)該是真實(shí)環(huán)境中的文秘人員或者辦公人員，教師主導(dǎo)任務(wù)主要是聯(lián)系、協(xié)調(diào)、溝通，并就學(xué)生實(shí)訓(xùn)中出現(xiàn)的問題，提供參考意見與建議，學(xué)生在任務(wù)實(shí)施中頂崗充當(dāng)文秘人員，解決一些力所能及的問題，主要參與者負(fù)責(zé)分配任務(wù)，并在適當(dāng)?shù)臅r機(jī)提出要求與建議。任務(wù)實(shí)施的過程嚴(yán)格按照上文闡述的咨詢、計(jì)劃、決策、開展、檢驗(yàn)、反饋等文秘辦公自動化六個工作步驟，在上一步驟沒有完成之前，告誡學(xué)生不要輕易進(jìn)入下一個環(huán)節(jié)。對于任務(wù)實(shí)施的評價，主要采用教師、學(xué)生及參與者三方評價，三方評價時的比例建議采用3:3:4，以突顯文秘職場的真實(shí)性與實(shí)踐性。

篇（4）

高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高分子化學(xué)課程教學(xué)的一種最有效的實(shí)踐教學(xué)形式，它可以幫助和促進(jìn)學(xué)生課堂理論知識的學(xué)習(xí)與消化，建立和鞏固高分子化學(xué)基本概念和理論，獲取高分子化學(xué)知識，培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)和操作技能。我國著名化學(xué)家戴安邦指出:“只傳授化學(xué)知識和技術(shù)的化學(xué)教育是片面的，全面的化學(xué)教育要求既傳授化學(xué)知識和技巧，又訓(xùn)練科學(xué)方法與思維，還培養(yǎng)科學(xué)精神和品德，學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中是學(xué)習(xí)的主體，在教師指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練用實(shí)驗(yàn)解決化學(xué)問題，使各項(xiàng)智力皆得到發(fā)展”。這番話指出了開設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的深刻內(nèi)涵和重要價值。2004年國家教育部頒布的《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評估方案》在評估指標(biāo)的二級指標(biāo)“實(shí)踐教學(xué)”中，從“實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與體系，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課的比例及效果，實(shí)驗(yàn)室開放”三個方面明確了實(shí)踐教學(xué)改革和發(fā)展的方向。近幾年高校的化學(xué)類實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革取得了令人矚目的成果。高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)是很多高校在近年來新開設(shè)的專業(yè)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)與改革方面的成果積累較少，尤其高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用陳舊的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法依然居多。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)高校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)依然不同程度地存在一些問題。

一、高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀剖析

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和內(nèi)容欠爭理

多數(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)附屬于理論教學(xué)，沒有單獨(dú)設(shè)課和單獨(dú)考核，實(shí)驗(yàn)課時相對較少雖然有些高校高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)獨(dú)立設(shè)課，但僅作為考查課。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中傳統(tǒng)的、陳舊的實(shí)驗(yàn)較多，而體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展成果的實(shí)驗(yàn)很少認(rèn)知性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)所占的比理偏高，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的綜合性、設(shè)計(jì)性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)偏少，而且實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)偏重于理論，突出高分子材料應(yīng)用性特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)太少，不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單一

學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)講義預(yù)習(xí)，然后進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)前教師把實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、儀器使用方法、測試方法、實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)記錄表格及數(shù)據(jù)處理方法等進(jìn)行詳細(xì)的集中講解。學(xué)生只需按教師指導(dǎo)的過程按部就班或者依照講義“照方抓藥”，就可以完成一個實(shí)驗(yàn)。一部分學(xué)生糊里糊涂地來到實(shí)驗(yàn)室，只動手不動腦地完成實(shí)驗(yàn)，然后又迷迷糊糊地離開實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)果沒有給他們留下太深的印象，對學(xué)生觀察能力、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新意識的培養(yǎng)都很不夠。這種統(tǒng)一模式、統(tǒng)一要求、齊步走的教學(xué)方法，一方面造成了學(xué)生對教師的過分依賴，另一方面抑制了學(xué)生個性思維的發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.實(shí)驗(yàn)?zāi)蹖W(xué)手段落后

在現(xiàn)代信息技術(shù)迅速發(fā)展的今天，雖然網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)在理論教學(xué)中得到了普遍應(yīng)用，但虛擬、仿真等實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段未能在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中推廣應(yīng)用。這樣對于一些耗費(fèi)過高、時間過長、毒性過大、危險性過高的實(shí)驗(yàn)，只能最低限度地開設(shè)，且開設(shè)過程中費(fèi)用大和危險性高，導(dǎo)致學(xué)生對此類重要實(shí)驗(yàn)缺乏足夠的認(rèn)知和感受的機(jī)會。

二、新教學(xué)模塊的實(shí)踐性探索與成效

針對目前國內(nèi)高校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些問題，借鑒其他化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的優(yōu)秀成果，提出了基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的三個高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊體系，并在每個模塊中結(jié)合常熟理工學(xué)院教師的科研成果引入_些新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，采用開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)新的體系和教學(xué)方法在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程實(shí)踐能力方面起到了較好的效果。

1.基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊

基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)?zāi)K構(gòu)建的目的著重建立高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)與相關(guān)基礎(chǔ)理論知識之間的有機(jī)聯(lián)系。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)安全意識、清潔衛(wèi)生習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度。訓(xùn)練學(xué)生掌握熟練規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作技能和技巧，為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的實(shí)施打下良好的基礎(chǔ)。

基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)?zāi)K的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)在課時總量的40%～50%為宜，課時數(shù)約30學(xué)時，開設(shè)8～10個實(shí)驗(yàn)。教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)涉及到高分子化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，如自由基、陰離子，陽離子等連鎖反應(yīng)機(jī)理，縮聚、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合等逐步反應(yīng)機(jī)理，開環(huán)聚合反應(yīng)機(jī)理等。在實(shí)驗(yàn)實(shí)施方法方面涉及到本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合、熔融縮聚、界面縮聚等。如設(shè)計(jì)膨脹計(jì)發(fā)測定苯乙烯本體聚合動力學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀感受到了誘導(dǎo)期概念、聚合過程體積減小的現(xiàn)象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化學(xué)理論知識。設(shè)計(jì)過硫酸鉀引發(fā)甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合實(shí)驗(yàn)，除讓學(xué)生明確了乳液聚合的基本原理外，還了解到了聚合物大分子鏈端基的重要作用。設(shè)計(jì)己二酰氯和己二胺界面縮聚實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生深入理解了界面縮聚的概念和聚合物的可紡成纖性能等主要高分子知識。通過設(shè)計(jì)一些自由基、陰離子、陽離子等連鎖反應(yīng)機(jī)理的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生進(jìn)一步掌握了活性中心的概念，同時在實(shí)驗(yàn)過程中認(rèn)知了這些引發(fā)劑的活性、安全使用和貯存事項(xiàng)。

2.綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊

綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊旨在培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的實(shí)際動手能力，自主設(shè)計(jì)和分析解決問題的能力。本實(shí)驗(yàn)?zāi)K是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的較高層次，注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)的自主設(shè)計(jì)性和綜合性。

教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)在課時總量的20%～25%為宜，課時數(shù)約15學(xué)時，開設(shè)2～3個實(shí)驗(yàn)。本教學(xué)模塊的特點(diǎn)之一是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合性，可以將同一門課的幾個實(shí)驗(yàn)，或者是幾門課的實(shí)驗(yàn)組合在一起，形成一個大實(shí)驗(yàn)。本教學(xué)模塊的特點(diǎn)之二是實(shí)驗(yàn)方案的靈活性和設(shè)計(jì)性，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)的意識和良好習(xí)慣。例如關(guān)于高分子合成實(shí)驗(yàn)先確定好采用的聚合機(jī)理和聚合方法，在原材料配方組成、引發(fā)劑種類及用量、合成溫度等工藝條件方面給出一個大致的框架，然后讓學(xué)生在所給的框架內(nèi)進(jìn)行自行設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)。譬如懸浮法制備聚苯乙烯珠粒實(shí)驗(yàn)，水的用量范圍為苯乙烯質(zhì)量的100%～200%、分散劑為磷酸鈣或聚乙烯醇兩種、引發(fā)劑過氧化二苯甲酰用量為苯乙烯質(zhì)量的0.2%～1.0%、反應(yīng)溫度設(shè)定在75℃～85℃范圍等。學(xué)生通過自行設(shè)計(jì)的方案實(shí)施實(shí)驗(yàn)獲得了不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過對不同組之間實(shí)驗(yàn)結(jié)果的綜合分析，找到了影響懸浮法制備聚苯乙烯珠粒的一些因素，激發(fā)了學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)的興趣，發(fā)揮了學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)的主觀能動性。

3.研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊

設(shè)置研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊培養(yǎng)學(xué)生的科研和創(chuàng)新意識、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和應(yīng)用開發(fā)能力，為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)高質(zhì)量的應(yīng)用型人才的教育目標(biāo)提供重要的教學(xué)內(nèi)容實(shí)體支撐。 　 本實(shí)驗(yàn)?zāi)K是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最高層次，注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)的獨(dú)立自主陛、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性，教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)在課時總量的20%～25%為宜，課時數(shù)約15學(xué)時，開設(shè)2～3個實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的特點(diǎn)之一是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的獨(dú)立自主性和綜合性。也就是說確定好實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之后，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教師指導(dǎo)下獨(dú)立自主地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目方案的調(diào)研、設(shè)計(jì)、實(shí)施和結(jié)果分析。本實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的特點(diǎn)之二是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的應(yīng)用性和創(chuàng)新性，所擬定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目必須關(guān)聯(lián)生產(chǎn)實(shí)踐中的聚合物產(chǎn)品，充分體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的應(yīng)用性。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)主要針對這些高分子產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)踐中存在的共性問題和關(guān)鍵問題的解決來進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性很高，樂此不疲，為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和展示高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用性特征提供了最佳學(xué)習(xí)平臺，尤其是開發(fā)一些聯(lián)系生活實(shí)際的應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)，可使學(xué)生親身感受到高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)用價值，能強(qiáng)烈激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造動機(jī)。此外，研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)往往需要多名學(xué)生共同完成，有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。例如，聚氨酯絕緣漆的制備及性能測定實(shí)驗(yàn)，每個學(xué)生做一個實(shí)驗(yàn)配方，每5名學(xué)生一組，5名學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合在一起可以得出高分子樹脂配方組成與漆膜性能之間的關(guān)系曲線，以及固化條件與漆膜性能之間的關(guān)系曲線。在實(shí)驗(yàn)過程中，5名學(xué)生要共同安排實(shí)驗(yàn)方案，盡量保持操作的一致性，最后得出的結(jié)果要呈規(guī)律性變化。如果有一名學(xué)生操作有誤，這個實(shí)驗(yàn)點(diǎn)就會落在規(guī)律性以外，影響其他學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。因此，實(shí)施研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對教師也提出了更高要求。在每次實(shí)驗(yàn)前，教師要指導(dǎo)學(xué)生擬定方案，并對可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和各種影響因素進(jìn)行分析，實(shí)驗(yàn)過程中，又有多種意外的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出現(xiàn)，這勢必要求師生共同分析和討論造成這些現(xiàn)象的原因，幫助學(xué)生透過現(xiàn)象深刻理解事物的本質(zhì)。這樣做需要教師有相當(dāng)?shù)闹R儲備量，并且要求教師也不斷進(jìn)取，充分體現(xiàn)了教學(xué)相長的教育理念。

三、結(jié)論

基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)+教學(xué)模塊教學(xué)的實(shí)踐證明教學(xué)效果顯著，特別對提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力、激發(fā)學(xué)生理論課學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和應(yīng)用開發(fā)技能取得了預(yù)期效果。基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)?zāi)K的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與相關(guān)基礎(chǔ)理論知識之間的有機(jī)聯(lián)系，高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能和技巧的掌握和規(guī)范。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在學(xué)生自主設(shè)計(jì)和分析解決問題的能力培養(yǎng)。研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在學(xué)生科研和創(chuàng)新意識的建立，以及學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識和應(yīng)用開發(fā)能力的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

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篇（5）

這個過程主要是利用自選圖形和宏錄制來完成圖形的自動生成。現(xiàn)在，我們以化學(xué)試驗(yàn)中的“平底燒瓶”為例來說明圖形的生成。

首先，我們打開Word 2003建立一個空白文檔，選擇“工具宏錄制新宏”菜單，在彈出的“錄制宏”窗口中輸入宏的名字，選擇將宏保存在“所有文檔（Normal.dot）”，確定。然后，利用自選圖形“線條”工具中的“直線”、“曲線”等工具來繪制“平底燒瓶”，繪制完成后進(jìn)行線條粗細(xì)、顏色等的設(shè)置，并利用繪圖工具欄中的“選擇對象”按鈕將這些線條全部選中，選擇“繪圖組合”菜單將這些線條組合成一個整體，并利用控制柄調(diào)整圖形的大小。最后，點(diǎn)擊宏錄制的“停止”按鈕，停止宏的錄制（圖1）。

錄制新宏的目的是把你的繪制過程用代碼的形式記錄下來，即VBA代碼。也許你認(rèn)為代碼不太好懂，其實(shí)這些VBA代碼都是Word自動生成的，你只需要稍做修改即可。錄制停止后，選擇“工具宏宏”菜單，在彈出的窗口中就顯示我們剛才錄制的宏，選定它，選擇“編輯”按鈕，就會出現(xiàn)代碼編輯窗口，里面有Word自動錄制的繪制過程代碼。

在繪制圖形時不可能一次就非常順利地完成，免不了要進(jìn)行修改、刪減，這些操作都會被宏記錄而生成相應(yīng)的代碼，這些代碼對我們來說都是沒用的，我們可以把這些代碼刪除掉。為了能重復(fù)使用這段代碼，我們還需要對這段代碼進(jìn)行少許。

在它的最前面添加“Documents.Add DocumentType：=wdNewBlankDocument”表示新建一個空白文檔，目的是在新文檔中進(jìn)行畫圖。把代碼中的“ActiveDocument.Shapes.Range（Array（…）.Select”這句話替換為“ActiveDocument.Shapes.SelectAll”，意思是選中文檔中的所有圖形。在代碼最后再增加“Selection.Copy”、“ActiveWindow.Close （False）”，分別表示復(fù)制所選圖形、關(guān)閉并且不保存當(dāng)前文檔（即新建立的空白文檔）、在文檔中粘貼圖形。如果以后想畫“平底燒瓶”，直接運(yùn)行這段代碼就行了。經(jīng)常用的圖形都可以以這種形式生成相應(yīng)的代碼進(jìn)行保存，以后用的時候直接調(diào)用（圖2）。

常用化學(xué)分子式的建立

這個過程主要是如何把輸入常用化學(xué)分子式的過程轉(zhuǎn)化為VBA代碼。用同樣的方法，在開啟“錄制新宏”的同時，輸入你經(jīng)常使的化學(xué)分子式，它也會生成VBA代碼（圖3）。

生成自定義工具欄

這個過程主要是生成自定義工具欄，將以按鈕的形式調(diào)用VBA代碼。試想一下，我們想調(diào)用這些VBA代碼，還要選擇“工具宏宏”菜單，調(diào)出有宏列表的窗口選擇相應(yīng)的宏才能運(yùn)行，很是麻煩。如果我們利用常用的工具欄按鈕形式，相應(yīng)的按鈕對應(yīng)相應(yīng)的宏名稱，豈不是方便快捷嗎？

首先，我們選擇“工具自定義”菜單，在彈出的窗口中選擇“工具欄”標(biāo)簽，點(diǎn)擊“確定”按鈕，在新彈出的窗口中輸入工具欄的名稱，比如“化學(xué)工具箱”，這樣就建立了一個工具欄。由于化學(xué)圖形或分子式有很多，我們需要對它們進(jìn)行分類，所以需要選擇“命令”標(biāo)簽，在類別處選擇“新菜單”，在命令處選擇“新菜單”，將它拖動到新建立的“化學(xué)工具箱”這個工具欄上，并右擊更改標(biāo)簽名。

用同樣的方法，你想分幾類，就需要拖幾次“新菜單”，更改相應(yīng)的標(biāo)簽內(nèi)容就可以了。

接下來，我們需要把相應(yīng)的宏放入各個分類菜單中。這時，我們選擇“命令”標(biāo)簽，在類別處選擇“宏”，將相應(yīng)的宏拖到對應(yīng)的類別菜單中，右擊這個子菜單，更改它的標(biāo)簽名；還可以選擇“編輯按鈕圖像”來為按鈕設(shè)計(jì)一個圖標(biāo)。

用同樣的方法，我們可以建立若干個工具欄，將錄制好的宏拖放到相應(yīng)的類別中。

工具欄的顯現(xiàn)與隱藏

這個過程主要是自定義一個菜單用來顯示或隱藏你所建立的若干工具欄。工具欄多了，如果都一起在Word窗口中顯現(xiàn)，那會顯得窗口特別繁亂。這時，我們可以自定義一個菜單來控制工具欄的顯現(xiàn)。

首先，為了打開Word時不顯示我們新建的工具欄，我們需要縮寫一小段代碼。選擇“工具宏Visual Basic編輯器”，比如筆者建立了“常用符號”、“化學(xué)工具箱”、“物理工具箱”這3個工具欄，在左面窗口中展開“Normal”工程下的“Microsoft Word對象”，并雙擊“ThisDocument”對象，在右面窗口中輸入圖中的代碼，這段代碼的意思是把這3個工具欄隱藏起來。然后，我們選擇“工具宏宏”菜單，在彈出的窗口中，輸入一個宏名字如“打開化學(xué)工具箱”，點(diǎn)擊“創(chuàng)建”按鈕，在窗口中輸入圖中代碼，這3段代碼的意思是顯示相應(yīng)的工具欄（圖4）。

篇（6）

1、生物技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)具備生命科學(xué)的基本理論和較系統(tǒng)的生物技術(shù)的基本理論、基本知識、基本技能，能在科研機(jī)構(gòu)或高等學(xué)校從事科學(xué)研究或教學(xué)工作，能在工業(yè)、醫(yī)藥、食品、農(nóng)、林、牧、漁、環(huán)保、園林等行業(yè)的企業(yè)、事業(yè)和行政管理部門從事與生物技術(shù)有關(guān)的應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)管理和行政管理等工作的高級專門人才。

2、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、植物學(xué)、動物學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、藥理學(xué)、藥物分析學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、免疫學(xué)、植物組織培養(yǎng)、生化分離技術(shù)、基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程等。

3、主干學(xué)科：生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)。

4、核心知識領(lǐng)域：生命的化學(xué)分子基礎(chǔ)，細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能與重大生命活動，生物體的結(jié)構(gòu)與功 能及生物多樣性，微生物的特征與代謝，生物的遺傳與進(jìn)化，生物與環(huán)境，生物技術(shù)的原理與應(yīng)用。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

篇（7）

中圖分類號：G647 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）15-0008-02

一、引言

高校本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)是鞏固理論知識、培養(yǎng)創(chuàng)新意識和高素質(zhì)工程技術(shù)人員的重要環(huán)節(jié)，然而傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多以基礎(chǔ)教學(xué)為主，即使是和專業(yè)知識最為緊密相關(guān)的專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐內(nèi)容也僅涉及到基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)操作、簡單合成方法和成形工藝實(shí)驗(yàn)，學(xué)生完全不能觸及本專業(yè)發(fā)展的各個領(lǐng)域，更無法拓展對本專業(yè)深層次、系統(tǒng)地了解。實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏引導(dǎo)性，無法激發(fā)學(xué)生自主探索和創(chuàng)新意識。為了改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，各個高校開展了對實(shí)驗(yàn)室教學(xué)模式的改革和探索，并取得了一定的成效[1-4]。

本校高分子材料與工程專業(yè)經(jīng)過幾十年地發(fā)展，已形成了相對穩(wěn)定的科研團(tuán)隊(duì)，如生物醫(yī)用高分子材料、光電高分子材料、3D打印材料、凝膠高分子材料等，引領(lǐng)著本專業(yè)的不同發(fā)展領(lǐng)域。如何在公共實(shí)驗(yàn)室資源有限的條件下，按照學(xué)校發(fā)展和人才培養(yǎng)的總體需求，將科研項(xiàng)目和科研室納入本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中，建立教學(xué)―科研一體化的綜合實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理體系，以科研帶動教學(xué)，使大學(xué)生都能涉及本專業(yè)發(fā)展的各個領(lǐng)域，了解本專業(yè)最新發(fā)展動態(tài)，從而激發(fā)潛能和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，是解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)最積極有效的途徑。

二、存在的問題分析

1.教學(xué)內(nèi)容設(shè)置缺乏引導(dǎo)性、自主性和創(chuàng)新性。由于實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的滯后性，高校本科教學(xué)中設(shè)置的實(shí)驗(yàn)多以基礎(chǔ)性和驗(yàn)證性為主。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置總是選取固定的幾個實(shí)踐操作項(xiàng)目讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容局限且簡單[5-7]。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容缺乏引導(dǎo)性、自主性和創(chuàng)新性的培養(yǎng)，因此將本專業(yè)各科研實(shí)驗(yàn)室研究項(xiàng)目納入到本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是目前迫在眉睫的事情。

2.實(shí)驗(yàn)室設(shè)置缺乏系統(tǒng)規(guī)劃。由于缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，目前大部分高校的公共實(shí)驗(yàn)室和專業(yè)教師的科研室相對分散，科研室相對獨(dú)立，大部分本科生很少接觸到教師的科研項(xiàng)目和科研實(shí)驗(yàn)室，無法觸及專業(yè)精密儀器和設(shè)備及專業(yè)發(fā)展的前沿領(lǐng)域。將科研實(shí)驗(yàn)室納入到本科教學(xué)中，依據(jù)科研項(xiàng)目設(shè)計(jì)綜合性、設(shè)計(jì)性、探索性等可行的教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提高科研實(shí)驗(yàn)室專業(yè)精密儀器和設(shè)備利用率，提高學(xué)生對本專業(yè)研究領(lǐng)域的認(rèn)識，從而引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新意識。因此，系統(tǒng)規(guī)劃基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和科研室的布局，起到了優(yōu)勢互補(bǔ)和綜合利用的最佳效果[8]。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏有效的管理和考查機(jī)制。目前，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)以學(xué)分制作為對學(xué)生的考查機(jī)制，學(xué)生按照規(guī)定時間參加安排的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，并完成實(shí)驗(yàn)指定的內(nèi)容即可獲得學(xué)分。實(shí)驗(yàn)教師往往在實(shí)驗(yàn)前安排好所有的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，學(xué)生被動的按要求做完實(shí)驗(yàn)，既沒有對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做相關(guān)了解，也沒有進(jìn)行前期的查閱資料等準(zhǔn)備工作，更無法談及探索和創(chuàng)新精神。無需思考和挑戰(zhàn)的實(shí)驗(yàn)考查機(jī)制無法達(dá)到自主性和創(chuàng)新性的培養(yǎng)。

三、解決措施

1.建立教學(xué)―科研一體化的綜合實(shí)驗(yàn)室。本著以科研帶動教學(xué)、教學(xué)和科研相互促進(jìn)的理念，并結(jié)合本專業(yè)的研究領(lǐng)域采用統(tǒng)籌的思想規(guī)劃教學(xué)和科研實(shí)驗(yàn)室的安排，形成教學(xué)和科研室的有利結(jié)合。學(xué)校正在籌劃整體搬遷事宜，新的實(shí)驗(yàn)大樓已準(zhǔn)備就緒，借搬遷的好時機(jī)系統(tǒng)籌建和規(guī)劃的教學(xué)―科研一體化的綜合實(shí)驗(yàn)室如圖1所示。公共實(shí)驗(yàn)室和科研室設(shè)置在同一區(qū)域，既方便教師科研實(shí)驗(yàn)時高效利用公共實(shí)驗(yàn)室資源，又利于學(xué)生對專業(yè)研究領(lǐng)域的認(rèn)識和了解，也解決了科研室科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目提供的容納空間。

2.建立教學(xué)―科研一體化實(shí)踐項(xiàng)目計(jì)劃。科研項(xiàng)目納入本科實(shí)踐環(huán)節(jié)，應(yīng)制訂完善的科研教學(xué)實(shí)踐項(xiàng)目計(jì)劃：（1）對科研項(xiàng)目納入教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容要進(jìn)行科學(xué)的論證和認(rèn)定，重點(diǎn)考察實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡拿鞔_性、實(shí)驗(yàn)裝備的利用性、實(shí)驗(yàn)效果的顯著性、能力培養(yǎng)的遞進(jìn)性和激發(fā)創(chuàng)新意識的能動性，尤其要考察是否代表本領(lǐng)域最精簡、核心和是否具有完整系統(tǒng)性的引導(dǎo)項(xiàng)目。（2）科研教學(xué)實(shí)踐項(xiàng)目申請，鼓勵專業(yè)教師及其研究生對研究領(lǐng)域的科研項(xiàng)目進(jìn)行提煉，制訂適合本科教學(xué)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，對實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒎桨浮⒖尚行院蛣?chuàng)新性等進(jìn)行充分論證，由院學(xué)術(shù)委員會審核通過后進(jìn)行實(shí)施。（3）根據(jù)科研項(xiàng)目的變化積極更新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。國家級、省級等縱向和校企聯(lián)合的橫向科研項(xiàng)目代表當(dāng)前該學(xué)科發(fā)展的最新方向和社會的最新需求，應(yīng)根據(jù)在研的科研項(xiàng)目及時更新科研教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

3.完善實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐教學(xué)監(jiān)督、管理和考核評價體系。一方面，對納入到教學(xué)實(shí)踐中的高校科研室進(jìn)行考核和績效評估，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室管理體制及運(yùn)行機(jī)制改革；另一方面，強(qiáng)化對學(xué)生能力的培養(yǎng)，必須整改對學(xué)生實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的考查機(jī)制。完善教學(xué)―科研綜合實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐教學(xué)監(jiān)督、管理和考核評價體系，應(yīng)從以下三方面入手。（1）實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐教學(xué)監(jiān)督、管理和考核體系的設(shè)計(jì)。①學(xué)校應(yīng)建立合理、高效的激勵機(jī)制，鼓勵科研實(shí)力強(qiáng)的專業(yè)教師將科研項(xiàng)目成果濃縮為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，應(yīng)用于本科教學(xué)；②教務(wù)管理人員制訂教學(xué)監(jiān)督、管理措施，切實(shí)落實(shí)科研項(xiàng)目在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)施和運(yùn)行；③制訂出合理的考核體系和獎勵措施，實(shí)施平時常規(guī)檢查與年終考核相結(jié)合的績效評估機(jī)制。（2）科研教師的考核與績效評估。①為了激勵科研教師向本科教學(xué)的傾斜力度，把實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與教師的科研方向結(jié)合起來，與實(shí)驗(yàn)室績效評估結(jié)果結(jié)合起來，績效高的研究室加大投入力度；②為了鼓勵專業(yè)教師科研成果為本科實(shí)踐教學(xué)服務(wù)，學(xué)校除了在工作量上考慮專業(yè)教師本科實(shí)踐教學(xué)方面付出的詼外，把此項(xiàng)工作作為職稱評審的重要方面。（3）學(xué)生實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的考查機(jī)制。科研實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對學(xué)生的綜合素質(zhì)要求較高，需制訂合理的考查機(jī)制才能夠充分調(diào)動學(xué)生的積極性。學(xué)生實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的考查包括前期準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)進(jìn)展和實(shí)驗(yàn)完成情況三個部分。前期準(zhǔn)備方面的考核包括對實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡恼J(rèn)知、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備等；實(shí)驗(yàn)進(jìn)展情況方面的考核包括分析問題和解決問題的能力；實(shí)驗(yàn)完成方面的考查包括對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和處理、實(shí)驗(yàn)報告的撰寫等。分別從實(shí)驗(yàn)前期準(zhǔn)備報告、實(shí)驗(yàn)進(jìn)展報告、實(shí)驗(yàn)結(jié)果報告和實(shí)驗(yàn)室制定的成績考核辦法四個方面進(jìn)行成績考核。

四、結(jié)語

高校科研項(xiàng)目和科研實(shí)驗(yàn)室納入本科實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，在提升大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力素質(zhì)培養(yǎng)的同時，也給實(shí)驗(yàn)室科學(xué)規(guī)劃和實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理帶來了新的問題。專業(yè)教師、教務(wù)管理人員和實(shí)驗(yàn)管理部門必須對教學(xué)―科研一體化綜合實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理體系進(jìn)行積極探索，充分整合教學(xué)、科研資源，加強(qiáng)科研成果向日常教學(xué)的滲透，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的提高。

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篇（8）

根據(jù)相關(guān)調(diào)查，在淡水湖泊和河流中，SO42-離子的含量通常不超過60mg/L，而達(dá)到100mg/L的情況極為罕見。然而在地下礦化水中，SO42-離子的含量相當(dāng)高，如在湖濱干濕交替帶地下水SO42-達(dá)到1400mg/L，鐵路隧洞穿過侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)含鹽紅層，地下水中SO42-含量甚至達(dá)到2815mg/L[2]。地下襯砌混凝土受到硫酸鹽侵蝕后，會發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，生成的鈣礬石和石膏等產(chǎn)物會在混凝土內(nèi)部積聚膨脹，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、裂隙擴(kuò)展、力學(xué)性能劣化，甚至結(jié)構(gòu)破壞[3]。因此，研究硫酸鹽對混凝土的腐蝕機(jī)理具有非常重要的意義。

硫酸鹽對混凝土的腐蝕是一個非常復(fù)雜的物理化學(xué)過程。由于混凝土本身是一種由石子、砂、水和粉煤灰等外摻料組合而成的非均勻多孔介質(zhì)，在澆筑過程中會不可避免地存在一些微裂縫或氣泡等初始缺陷，當(dāng)外界SO42-侵入到混凝土的內(nèi)部，與混凝土中的某些成分發(fā)生一系列的反應(yīng)生成難溶的礦物。這些礦物一方面由于體積膨脹導(dǎo)致混凝土破壞，另一方面也可使水泥的水化產(chǎn)物氫氧化鈣和C-S-H凝膠等分解或溶出，從而導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度和粘結(jié)性能降低[4]。從研究角度上，可以分為物理作用和化學(xué)作用。

硫酸鹽腐蝕混凝土的物理作用是指硫酸鹽侵入到混凝土內(nèi)部后，在混凝土內(nèi)結(jié)晶膨脹，從而導(dǎo)致混凝土表面剝落破壞[5]。

硫酸鹽腐蝕混凝土中的化學(xué)作用主要是指水泥水化產(chǎn)物氫氧化鈣（CH）、水化硅酸鈣（C-S-H）、水化鋁酸鈣（C-A-H）、鈣礬石（AFT）和單硫型水化硫鋁酸鈣（AFM）和硫酸鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成鈣礬石、石膏、碳硫硅酸鈣和氫氧化鎂等[6]。不同腐蝕產(chǎn)物在混凝土中所起的作用不同，由此引起的破壞機(jī)理和破壞形式也各不相同，根據(jù)目前研究，主要有鈣礬石型、石膏型、硅灰石膏型和混合型[7]。

1、鈣礬石型

鈣礬石型是指硫酸鹽進(jìn)入混凝土后發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)后，生成產(chǎn)物主要為鈣礬石。鈣礬

石的結(jié)構(gòu)式Ca6[Al(OH)6]2?24H2O?[(SO4)3?2H2O]，化學(xué)分子式為3CaO?Al2O3?3CaSO4?32H2O。原來的水化鋁酸鈣發(fā)生反應(yīng)生成鈣礬石后，體積發(fā)生膨脹，約為原來的2.5倍，由于體積膨脹，混凝土內(nèi)部將會產(chǎn)生應(yīng)力，這種膨脹內(nèi)應(yīng)力的大小與鈣礬石結(jié)晶生成的晶體大小和形貌有很大的關(guān)系[8]。當(dāng)膨脹應(yīng)力超過混凝土的強(qiáng)度時，混凝土就會破壞。文獻(xiàn)[9]利用X射線和電鏡掃描手段對硫酸鹽腐蝕下混凝土微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，得到混凝土中硅酸三鈣的含量越多，混凝土中鈣礬石膨脹越嚴(yán)重。文獻(xiàn)[10]對處于硫酸鹽環(huán)境45年的地下襯砌混凝土豎井進(jìn)行取樣，測試其抗壓強(qiáng)度和孔隙率，并結(jié)合光學(xué)電子顯微鏡進(jìn)行細(xì)觀結(jié)構(gòu)觀察。結(jié)果表明腐蝕損傷出現(xiàn)在面向硫酸鹽環(huán)境和混凝土質(zhì)量比較暴露部位，并且混凝土剝落損壞大都是由于鈣礬石導(dǎo)致。因此，鈣礬石型是硫酸鹽腐蝕混凝土的重要形式。

2、石膏型

石膏型是指硫酸鹽進(jìn)入混凝土后發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)后，生成產(chǎn)物主要為二水石膏，水泥內(nèi)部形成二水石膏后，體積增大，混凝土內(nèi)部由于體積膨脹產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，當(dāng)這一應(yīng)力超過混凝土的強(qiáng)度時，混凝土發(fā)生破壞[11]。根據(jù)濃度積規(guī)則，只有當(dāng)侵蝕溶液中的SO42-和毛細(xì)孔中的Ca2+濃度積大于或等于CaSO4的濃度積時才能有石膏結(jié)晶析出。因此，只有當(dāng)溶液中的SO42-濃度非常高時，石膏結(jié)晶侵蝕才起主導(dǎo)作用[12]。不同的材料和環(huán)境條件，混凝土抵抗石膏侵蝕的能力不同。文獻(xiàn)[13]研究得到水膠比和腐蝕溶液濃度的大小對混凝土中石膏和鈣礬石的形成具有非常重要的意義。文獻(xiàn)[14]認(rèn)為水泥中的硅酸三鈣含量越多，混凝土由石膏導(dǎo)致破壞的時間越短。另外，溶液PH值對混凝土中石膏生成也有影響，PH值越高，進(jìn)行反應(yīng)所需要的SO42-濃度也增加，當(dāng)PH值大于12.9時，很難產(chǎn)生石膏[15]。

3、硅灰石膏型

硅灰石膏型是硫酸鹽進(jìn)入混凝土后發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)后，生成產(chǎn)物主要為硅灰石膏(Thaumasite)。Thaumasite的結(jié)構(gòu)式為Ca6[Si(OH)6]2?24H2O?[(SO4)2?(CO3) 2]，化學(xué)分子式為CaCO3?CaSiO3?CaSO4?15H2O，它與鈣礬石雖然不屬于一個晶系，但晶體形態(tài)非常相似，都為針狀晶體，但是比鈣礬石的針狀晶體更加纖細(xì)[16]。Thaumasite的形成可能有兩種途徑，第一種由SO42-、CO32-與C-S-H、Ca2+在足量的水溶液中直接反應(yīng)生成。上述生成的CaCO3會進(jìn)一步反應(yīng)生成Thaumasite，也就是說氫氧化鈣在反應(yīng)過程中不斷循環(huán)地被消耗。

結(jié)論

（1）硫酸鹽對混凝土的腐蝕包括物理和化學(xué)作用兩個方面。化學(xué)作用主要有鈣礬石侵蝕、石膏侵蝕和硅灰石膏侵蝕。

（2）影響硫酸鹽腐蝕混凝土的因素主要包括混凝土自身材料因素和外界環(huán)境因素兩個方面。自身材料因素包括混凝土水灰比、水泥用量、水泥品種和外摻料等；環(huán)境因素包括環(huán)境溫度、濕度等。

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篇（9）

中圖分類號：P642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）01（b）-0-02

1 生產(chǎn)生石灰的歷史

生石灰原料分布廣，生產(chǎn)工藝簡單，是人類使用較早的無機(jī)膠凝材料之一。我國最早的石灰窯，發(fā)現(xiàn)于廣東省英德市，經(jīng)中科院廣州地球化學(xué)研究所對該窯址窯壁所進(jìn)行的熱釋光測試，推斷距今1580±100年，南朝末期，大約公元6世紀(jì)，我國就開始生產(chǎn)、使用石灰了。

2 生產(chǎn)生石灰的原料

石灰?guī)r、白堊、白云質(zhì)石灰?guī)r、貝殼等都可作為生產(chǎn)生石灰的原料。石灰?guī)r是生產(chǎn)生石灰的主要原料，用于燒制生石灰的石灰?guī)r在地質(zhì)行業(yè)稱為制灰灰?guī)r。石灰?guī)r的主要礦物由方解石、白云石組成，根據(jù)二者在巖石中含量的多少，巖石名稱有所變化，見表1。

石灰?guī)r中含有微量的菱鎂礦及其他碳酸鹽礦物，還有其他一些雜質(zhì)，主要為：氧化硅；磁鐵礦、赤鐵礦；硅酸鋁（粘土、長石、云母）。

2.1 方解石礦物特征

化學(xué)組成：分子式CaCO3，CaO 55.96%，CO2 43.97%。Ca常被Mg、Fe、Mn所置換，有時還含有少量的Pb、Zn、Sr、Ba等。遇冷稀HCl劇烈起泡。

結(jié)晶形態(tài)：三方晶系，晶體常呈柱狀、板狀、菱面體、復(fù)三方偏三角面體等；集合體常呈晶簇狀、粒狀、塊狀、土狀、多孔狀、鐘乳狀、鮞狀、葡萄狀等。

物理性質(zhì)：無色或白色，有時被Fe、Mn、Cu等元素染成淺黃、淺紅、紫、褐黑色；玻璃光澤；透明；解理平行菱面體{10，1}完全；斷口參差狀；硬度3（摩氏硬度）；比重2.6～2.8。

2.2 白云石礦物特征

化學(xué)組成：分子式CaMg（CO3）2 ，CaO 30.41%，MgO 21.86%，CO2 47.73%。經(jīng)常有Fe2+、Mn2+類質(zhì)同象混入物。遇冷HCl緩慢起泡。

結(jié)晶形態(tài)：三方晶系，晶體常呈菱面體，晶面常彎曲成馬鞍狀；有時發(fā)育成柱狀或板狀。集合體常呈粒狀。

物理性質(zhì)：無色，白色或灰色，含鐵者為黃褐或褐色，含錳者可顯淺紅色；玻璃光澤；解理平行菱面體{10，1}完全，解理面常彎曲；硬度3.5～4（摩氏硬度）；性脆；比重2.85。

3 生石灰的生產(chǎn)

原始的石灰生產(chǎn)工藝是將石灰石與燃料（木材）分層鋪放，引火煅燒一周即得。現(xiàn)代則采用機(jī)械化、半機(jī)械化立窯以及回轉(zhuǎn)窯、沸騰爐等設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。煅燒時間也相應(yīng)地縮短，用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)石灰僅需2～4 h，比用立窯生產(chǎn)可提高生產(chǎn)效率5倍以上。近年來，又出現(xiàn)了橫流式、雙斜坡式及燒油環(huán)行立窯和帶預(yù)熱器的短回轉(zhuǎn)窯等節(jié)能效果顯著的工藝和設(shè)備，燃料也擴(kuò)大為煤、焦炭、重油或液化氣等。

將主要成分為碳酸鈣的天然巖石，在適當(dāng)溫度下煅燒，排除分解出的二氧化碳后，所得的以氧化鈣（CaO）為主要成分的產(chǎn)品即為石灰，又稱生石灰。在煅燒過程中，碳酸鈣、碳酸鎂與硅酸鹽礦物被熱分解為氧化鈣（CaO）、氧化鎂（MgO）與二氧化碳（CO2）氣體和二氧化硅（SiO2）晶渣。

4 生石灰

是一種氣硬性無機(jī)膠凝材料，主要成分氧化鈣（CaO），次要成分氧化鎂（MgO）。

4.1 氧化鈣

化學(xué)分子式：CaO；分子量：56.077。白色（或灰色、棕白），無定形。不透明。比重：3.32～3.35。耐火難熔，熔點(diǎn)：2572 ℃，沸點(diǎn)：2850 ℃。有腐蝕性。與水反應(yīng)生成氫氧化鈣并產(chǎn)生大量熱，溶于酸類、甘油和蔗糖溶液，幾乎不溶于乙醇。

4.2 氧化鎂

化學(xué)分子式：MgO；分子量：40.304。白色或淡黃色粉末，無臭、無味，比重3.58。熔點(diǎn)2852 ℃。沸點(diǎn)3600 ℃。有腐蝕性。與水結(jié)合生成氫氧化鎂，但極易溶于稀酸，不溶于乙醇。

5 制灰灰?guī)r質(zhì)量指標(biāo)的探討

石灰中產(chǎn)生膠結(jié)性的成分是有效氧化鈣和氧化鎂，其含量是評價石灰質(zhì)量的主要指標(biāo)，此外，還有未消化殘?jiān)⒍趸己康囊蟆?/p>

在煅燒過程中，形成的二氧化硅（SiO2）晶渣、未分解的碳酸鈣以及原料中游離的二氧化硅（SiO2）是未消化殘?jiān)闹饕煞郑蝗绻a(chǎn)工藝科學(xué)，未消化殘?jiān)闹饕煞质嵌趸瑁⊿iO2）。

5.1 建筑生石灰的質(zhì)量指標(biāo)

石灰的生產(chǎn)、使用歷史悠久，但是在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探行業(yè)卻沒有統(tǒng)一的質(zhì)量要求，河北省保定地質(zhì)工程勘查院最早在2004年對河北省易縣的一些制灰灰?guī)r礦區(qū)進(jìn)行了勘探，當(dāng)時依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑石灰》（GB1594-79）三等鈣質(zhì)生石灰的品質(zhì)指標(biāo)有效鈣+氧化鎂含量不小于70%，以及石灰廠家生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，計(jì)算出制灰用石灰?guī)r礦石質(zhì)量要求CaO+MgO≥47%。

目前，建材行業(yè)使用的標(biāo)準(zhǔn)是1993年02月01日實(shí)施的《建筑生石灰》（JC/T479-92），該標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日起，原國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑石灰》（GB1594-79）作廢。

在《建筑生石灰》（JC/T479-92）中，規(guī)定：

（1）分類：按化學(xué)成分鈣質(zhì)生石灰MgO≤5%，鎂質(zhì)生石灰MgO>5%。

（2）等級：建筑生石灰分為優(yōu)等品、一等品、合格品。

（3）技術(shù)要求，見表2。

云質(zhì)石灰?guī)r中白云石最高含量是50%，那么方解石含量也是50%。根據(jù)以上2個化學(xué)反應(yīng)式，可推算出1 t云質(zhì)石灰?guī)r可燒制出0.541 t生石灰（CaO+MgO），MgO占20.1%。從而可知燒制1噸生石灰的需要云質(zhì)石灰?guī)r1.848 t（1/0.541=1.848）。

依據(jù)生石灰礦山生產(chǎn)實(shí)踐，燒制1噸生石灰需要石灰?guī)r約1.95 t。

5.2.2 灰灰?guī)r的質(zhì)量指標(biāo)的確定

由《建筑生石灰》（JC/T479-92）規(guī)定的建筑生石灰技術(shù)指標(biāo)可知：鎂質(zhì)生石灰合格品對CaO+MgO要求最低，CaO+MgO的含量不小于75%。

CaO+MgO的量在制灰灰?guī)r燒制成生石灰的過程中不變，設(shè)CaO+MgO在制灰灰?guī)r中含量為x，1噸合格品的鎂質(zhì)生石灰CaO+MgO不小于75%。則利用代數(shù)式1.9x=1×75%求出的x值，是制灰灰?guī)r中CaO+MgO的最小值。同理，可計(jì)算出制灰灰?guī)r燒制鈣質(zhì)生石灰、鎂質(zhì)生石灰不同等級的生石灰的質(zhì)量指標(biāo)；鈣質(zhì)生石灰MgO≤5%，可計(jì)算出制灰灰?guī)r燒制鈣質(zhì)生石灰MgO含量限值。

在理想的生產(chǎn)生石灰的過程中，未消化殘?jiān)闹饕煞质荢iO2，利用上述原理可計(jì)算出制灰灰?guī)rSiO2含量限值。

制灰灰?guī)r質(zhì)量指標(biāo)見表3。

6 結(jié)語

制灰灰?guī)r質(zhì)量指標(biāo)主要是根據(jù)《建筑生石灰》（JC/T479-92）規(guī)定的建筑生石灰技術(shù)指標(biāo)及化學(xué)反應(yīng)式進(jìn)行推算，參考了生石灰礦山生產(chǎn)實(shí)踐的數(shù)據(jù)，沒有進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，不當(dāng)之處在所難免，希望廣大的業(yè)內(nèi)人士批評指正。

參考文獻(xiàn)

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化學(xué)分析（chemical analysis）是對物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)分子或化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分析的一門科學(xué)。由于材料的性能是有化學(xué)成分決定的，因此化學(xué)分析在材料的研究和應(yīng)用中具有重要意義，通過化學(xué)分析，能對材料價值、材料的合格程度進(jìn)行科學(xué)合理的判定。因此化學(xué)分析質(zhì)量直接影響到化學(xué)分析結(jié)果，而在對材料進(jìn)行評估時需要可靠性強(qiáng)的化學(xué)分析結(jié)果，這就要求加強(qiáng)對化學(xué)分析質(zhì)量的控制，從而為材料評估提供可靠依據(jù)[1]。本文對化學(xué)分析中的質(zhì)量控制進(jìn)行了淺顯的探析。

一、化學(xué)分析質(zhì)量的影響因素

化學(xué)分析質(zhì)量受到多種因素的影響，為了提高化學(xué)分析測定質(zhì)量，提高化學(xué)分析結(jié)果的可靠性，消除客戶對化學(xué)分析結(jié)果的疑慮，則需要對化學(xué)分析中的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，包括對分人員技術(shù)、儀器性能、試劑質(zhì)量、分析方法以及分析環(huán)境等環(huán)節(jié)的有效控制，從而避免任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題，減少對分析結(jié)果的影響，避免化學(xué)分析結(jié)果誤差的出現(xiàn)，提高化學(xué)分析結(jié)果的可靠性。通過一系列的質(zhì)量控制措施，嚴(yán)格把握好各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量，從而使化學(xué)檢驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確、可靠[2]。

二、化學(xué)分析中的質(zhì)量控制

1.加強(qiáng)分析人員的管理

在進(jìn)行化學(xué)分析時，分析人員作為化學(xué)分析的主體，其能力、經(jīng)驗(yàn)和責(zé)任心對化學(xué)分析質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響，分析人員通過對發(fā)揮主觀能動性，借助于化學(xué)分析設(shè)備，使材料成分能夠準(zhǔn)確地展現(xiàn)與化學(xué)分析結(jié)果之中，在此過程中，化學(xué)分析人員的專業(yè)技術(shù)素質(zhì)顯得尤為重要。因此，要使化學(xué)分析結(jié)果最大限度地趨近材料物質(zhì)成分的本真，則需要加強(qiáng)對化學(xué)分析人員專業(yè)素質(zhì)的提升。首先，要加強(qiáng)化學(xué)分析人員的培訓(xùn)。化學(xué)分析作為一項(xiàng)人們認(rèn)識材料成分的工具，要駕馭好此項(xiàng)工具，則需要駕馭者具備一定的條件，通過加強(qiáng)對化學(xué)分析人員的培訓(xùn)教育，能使分析人員能夠很好地掌握化學(xué)分析這項(xiàng)認(rèn)識材料成分的工具，能獨(dú)立地對化學(xué)分析過程中所需的設(shè)備進(jìn)行操作并建立起系統(tǒng)的分析方法。其次，為了使化學(xué)分析質(zhì)量得到保證，作為化學(xué)分析主體，要建立嚴(yán)格上崗制度，通過相應(yīng)的考核，對分析人員的所具備的素質(zhì)檢驗(yàn)，如果分析人員通過了相關(guān)考核，則給予上崗證，準(zhǔn)許其上崗進(jìn)行化學(xué)分析，如果分析人員未能通過相關(guān)考核，則需要進(jìn)一步加強(qiáng)其培訓(xùn)教育，直到通過考核，取得上崗資格證，方可允許其上崗。通過這種方式，能有效控制化學(xué)分析操作人員的專業(yè)素質(zhì)，從而提高化學(xué)分析質(zhì)量。再次，分析人員在對材料進(jìn)行分析的過程中，由于受到多種客觀因素的影響，往往會產(chǎn)生各種誤差，此時可以通過實(shí)行“一人多能，一崗多人”的制度，通過多人共同監(jiān)督操作，則可降低分析人員的誤操作發(fā)生幾率，提高化學(xué)分析質(zhì)量[3]。

2.分析儀器使用與管理

在化學(xué)分析過程中，化學(xué)分析主體通過操作對象作用的發(fā)揮進(jìn)而達(dá)到對認(rèn)知對象的精確認(rèn)知，在此過程中，化學(xué)分析儀器作為化學(xué)分析主體操作對象，對認(rèn)知對象的精確度有著重要的影響。為了使化學(xué)分析質(zhì)量得到有效提高，則需要加強(qiáng)對分析儀器設(shè)備使用與管理。首先，在分析儀器日常的管理過程中，應(yīng)選擇合格的設(shè)備，不符合相關(guān)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備應(yīng)杜絕使用。其次，在分析儀器日常維護(hù)中，由于分析儀器在客觀環(huán)境中受到多種因素的影響，往往使其自身完整有效的性能受到不同程度的破壞，從而使分析質(zhì)量受到影響，因此，要加強(qiáng)對分析儀器的日常維護(hù)與管理，對分析儀器進(jìn)行定維護(hù)與檢修，加強(qiáng)對儀器的清洗、儀器狀態(tài)調(diào)整、更換老化儀器等工作，從而使儀器的性能得到保證。此外，要加強(qiáng)分析異地的校驗(yàn)與檢定，儀器的校驗(yàn)和檢定對儀器性能的發(fā)揮具有重要作用，完善的校驗(yàn)和檢定制度能使儀器設(shè)備在化學(xué)分析中的功能得到良好發(fā)揮。要加強(qiáng)對儀器是否合格的檢定，所有儀器包括器皿類計(jì)量器具，都要經(jīng)過合格檢定后，方可投入使用，校驗(yàn)人員要具備相應(yīng)的資格，對于檢修維護(hù)的儀器設(shè)備應(yīng)重新對其校驗(yàn)[4]。

3.實(shí)驗(yàn)室環(huán)節(jié)和測量過程的質(zhì)量控制

實(shí)驗(yàn)室為化學(xué)分析提供環(huán)境支持，在實(shí)驗(yàn)室的管理中，應(yīng)加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)室的管理制度的落實(shí)，用過各項(xiàng)有效的管理制度的落實(shí)，能為化學(xué)分析質(zhì)量的提高提供基本的保障。首先，要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室日常管理，嚴(yán)格落實(shí)崗位責(zé)任制、樣品流轉(zhuǎn)制、原始檢驗(yàn)數(shù)據(jù)復(fù)核制度、檢驗(yàn)報告的編審批制度、盲樣考核制度、不確定度的評價制度等。其次，要建立起科學(xué)的分析方法，選擇符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的合理的分析方法，通過充分的調(diào)研、實(shí)驗(yàn)研究和專家評審等來建立科學(xué)合理的分析方法[5]。測量過程是化學(xué)分析主體對操作對象進(jìn)行操作進(jìn)而達(dá)到對認(rèn)知對象認(rèn)知的過程。這一過程包括了空白試驗(yàn)、校驗(yàn)曲線的繪制、方法精密度的評價、方法準(zhǔn)確度評價、利用質(zhì)量控制圖進(jìn)行控制等方面。尤其要重視質(zhì)量控制圖的控制，包括對精密度控制圖的控制和準(zhǔn)確度控制圖的控制。

三、結(jié)語

化學(xué)分析環(huán)節(jié)眾多，各個環(huán)節(jié)稍有不慎則會影響化學(xué)分析結(jié)果，影響化學(xué)分析質(zhì)量。加強(qiáng)化學(xué)分析各環(huán)節(jié)的有效控制，能有效提高化學(xué)分析質(zhì)量，為用戶提供高精確度和可靠性強(qiáng)的化學(xué)分析結(jié)果。

參考文獻(xiàn)

[1]戈早川. 標(biāo)準(zhǔn)化殘差法對分析檢驗(yàn)校準(zhǔn)曲線中異常點(diǎn)的判別[J]. 中國公共衛(wèi)生. 2012（04）：177-181.

[2]吳巖青.化學(xué)分析方法選擇與分析過程質(zhì)量控制的探討[J]. 兵器材料科學(xué)與工程. 2012（05）；205-206.

[3]曹宏燕.分析測試中測量不確定度及評定“第三部分”分析測試中主要不確定度分量的評定[J]. 冶金分析. 2012（03）：110-113.

篇（11）

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）14-0093-02

實(shí)施素質(zhì)教育要求我們必須在教育觀念、教育思想、教育制度、教育內(nèi)容、教育方法上進(jìn)行創(chuàng)新，創(chuàng)新教育的過程，要充分發(fā)揮受教育者的主體性、主動性，使受教育者在教學(xué)過程中不斷認(rèn)識、追求探索和完善自身。在我們的教學(xué)過程中，教學(xué)方法是其中重要的一個環(huán)節(jié)，不斷探索和改進(jìn)教學(xué)方法是提高教育質(zhì)量的重要措施。

教學(xué)方法對教學(xué)質(zhì)量有著重要的影響作用，大學(xué)教師在教學(xué)方法上的探索是無止境的，如何形象、生動地教學(xué)是大學(xué)教師在實(shí)踐教學(xué)中努力的方向。大學(xué)教師面臨的是一群已經(jīng)成年的大學(xué)生，有著自己獨(dú)立的思想和見解，在很多方面思想已趨于成熟，這對大學(xué)教師的教學(xué)方法的改進(jìn)提出了挑戰(zhàn)和要求。本研究針對礦業(yè)工程本科有機(jī)化學(xué)課程，采用軟件模擬的方法，構(gòu)建立體的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)并計(jì)算性質(zhì)，向?qū)W生立體、直觀地展示分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。通過這種教學(xué)方法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。

一、模擬軟件介紹

量子理論是研究微觀領(lǐng)域最有效的工具，基于密度泛函理論的第一性原理是近年來最主要的量子理論，近十年來密度泛函理論在物理和化學(xué)上獲得了廣泛的應(yīng)用，特別是用來研究分子和凝聚態(tài)的性質(zhì)，是凝聚態(tài)物理和計(jì)算化學(xué)領(lǐng)域最常用且成功的方法之一。Materials Studio（MS）軟件是美國Accelrys公司開發(fā)的可以幫助研究者構(gòu)建、顯示和分析分子、固體及表面的結(jié)構(gòu)模型，并研究、預(yù)測材料的相關(guān)性質(zhì)，使化學(xué)及材料科學(xué)的研究者們能更方便地建立三維結(jié)構(gòu)模型，對各種晶體、無定型以及高分子材料的性質(zhì)及相關(guān)過程進(jìn)行深入的研究。

本論文采用MS軟件中的DMol3模塊[1-2]，基于密度泛函理論（DFT），是可以模擬氣相、溶液、表面及固體等過程及性質(zhì)的商業(yè)化量子力學(xué)程序，應(yīng)用于化學(xué)、材料、化工、固體物理等許多領(lǐng)域，可用于研究均相催化、多相催化、分子反應(yīng)、分子結(jié)構(gòu)等，也可預(yù)測溶解度、蒸氣壓、配分函數(shù)、熔解熱、混合熱等性質(zhì)。

二、應(yīng)用實(shí)踐

（一）教學(xué)目的和內(nèi)容

雖然授課對象專業(yè)為礦物加工專業(yè)學(xué)生，但化學(xué)對他們接受專業(yè)知識非常重要，因?yàn)樵诘V物加工的方法中，浮選是非常重要且應(yīng)用廣泛的一種方法，浮選過程中，要利用很多無機(jī)及有機(jī)藥劑使礦物浮選和分離。同為工科學(xué)生，然而與化學(xué)專業(yè)的學(xué)生相比，他們雖然有一定的化學(xué)理論基礎(chǔ)，但對化學(xué)知識的了解遠(yuǎn)不及化學(xué)專業(yè)的學(xué)生，理論基礎(chǔ)知識和實(shí)踐薄弱。采用MS軟件進(jìn)行模擬的方法，可以直觀地觀察到分子間的結(jié)構(gòu)，如鍵長、鍵角等，還可以通過性質(zhì)計(jì)算，獲得軌道電子布居、前線軌道、原子電子態(tài)密度等。通過研究，幫助學(xué)生理解和接受化學(xué)知識，提高學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)質(zhì)量。

（二）應(yīng)用實(shí)例

為了讓學(xué)生易于了解和接受DMol3模塊模擬的結(jié)果，首先展示了最簡單的分子和水分子、氫分子的結(jié)構(gòu)，如圖1所示的分子球棒模型。圖1（a）為氫分子結(jié)構(gòu)，（b）為水分子結(jié)構(gòu)，元素符號標(biāo)在原子上，虛線為鍵長，單位為■，弧線為夾角，這些結(jié)果是在一定的計(jì)算參數(shù)設(shè)置下獲得的。通過三維模型展示，可以讓學(xué)生直觀地了解這兩個分子的結(jié)構(gòu)，獲得初步的感官認(rèn)識，為后面的深入學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

接下來進(jìn)行有機(jī)分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)教學(xué)。選擇具有代表性的分子進(jìn)行講解，包括甲烷、丁烷、乙烯、乙炔、二烯烴、苯。首先介紹各種分子結(jié)構(gòu)，如圖2所示。由圖可以清楚地看到各種分子結(jié)構(gòu)中C-H和C-C鍵長、夾角信息，并可以觀察到它們之間的差異。在這些分子中，C-C鍵長有如下順序：烷烴>苯>烯烴>炔烴，C-H鍵長相近，其中苯中的C-H鍵長比其他有機(jī)物分子略短。甲烷的C-H鍵之間的夾角為109度左右（這與實(shí)際非常接近）；苯環(huán)中所有的鍵角為120度左右；而丁烷和丁二烯碳原子之間所形成的夾角是有差異的。

接下來講解前線軌道。在前線軌道理論中，能量最高的分子軌道（即最高占據(jù)軌道HOMO）和沒有被電子占據(jù)的，能量最低的分子軌道（即最低未占軌道LUMO）是決定一個體系發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的關(guān)鍵，其他能量的分子軌道對于化學(xué)反應(yīng)雖然有影響但是影響很小，可以暫時忽略，HOMO和LUMO便前線軌道。以丁烷和丁二烯作為例子，如圖3所示。雖然丁烷和丁二烯有相同的碳原子數(shù)，但一是飽和烴一個是不飽和烴，它們的HOMO和LUMO差別非常大。丁烷的HOMO主要集中的碳原子上，而丁二烯主要集中在碳-碳雙鍵上；丁烷的LUMO主要集中在鍵上，而丁二烯主要集中在碳原子上。

分析原子的電子態(tài)密度可以獲得原子內(nèi)部或原子之間軌道的相互作用。這里講解烷烴、烯烴和炔烴中碳原子的電子態(tài)密度。圖4中的黑線和紅線分別表示碳原子的s和p電子態(tài)。可以看到，烷烴、烯烴和炔烴中碳原子的s和p態(tài)很不一樣，電子離域性以下列順序增長：烷烴

三、結(jié)束語

以上只是介紹了軟件模擬的部分內(nèi)容和結(jié)果，其他大量的有機(jī)分子結(jié)構(gòu)等信息都可以通過計(jì)算模擬的方式獲得。通過軟件模擬的方式，可以生動、形象地向?qū)W生展示分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣增強(qiáng)。作為一名大學(xué)教師，如何提高教學(xué)質(zhì)量任重而道遠(yuǎn)，很多方面都值得探討和研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]Delley B. An all-electron numerical method for solving the local density functional for polyatomic molecules [J].Journal of Chemical Physics，1990，92（1）：508-517.