導(dǎo)言：作為寫作愛(ài)好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇表面化學(xué)論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

1993年中國(guó)政府頒布的《中國(guó)教育改革和發(fā)展綱要》對(duì)人才素質(zhì)給予高度重視，并在大學(xué)生本科教育中開(kāi)始提倡素質(zhì)教育和創(chuàng)新人才培養(yǎng)。國(guó)內(nèi)現(xiàn)行本科培養(yǎng)方案中教學(xué)計(jì)劃里多數(shù)學(xué)分都是大學(xué)生通過(guò)課程教學(xué)修得的，這意味著應(yīng)該充分發(fā)揮課程教學(xué)的主渠道作用，在課程教學(xué)中實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育的統(tǒng)一。筆者在“應(yīng)用表面化學(xué)”課程教學(xué)過(guò)程中，確立學(xué)生為教學(xué)主體的課堂教學(xué)觀念和教學(xué)與科研相結(jié)合服務(wù)于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的理念，同時(shí)還要注重課內(nèi)外結(jié)合，開(kāi)闊學(xué)生視野，提高學(xué)生綜合創(chuàng)新能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

一、形成課程教學(xué)服務(wù)于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的教育觀念

1.確定學(xué)生為教學(xué)主體的課堂教學(xué)觀念

就課堂而言，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體與主人，是主動(dòng)的求知者。大學(xué)生的學(xué)習(xí)最終是要由他們自己去踐行而完成的。要構(gòu)建主體性發(fā)展課堂教學(xué)模式，力圖使學(xué)生主體處于激活狀態(tài)，能主動(dòng)參與教學(xué)全過(guò)程，積極動(dòng)腦、動(dòng)眼、動(dòng)口、動(dòng)手。教師在課堂教學(xué)中自覺(jué)做到尊重學(xué)生的主體地位，給予學(xué)生自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)、合作學(xué)習(xí)的空間和創(chuàng)設(shè)探究的情境。要體現(xiàn)課堂教學(xué)中學(xué)生的主體地位，教師會(huì)導(dǎo)、善導(dǎo)，創(chuàng)設(shè)民主教學(xué)氛圍，誘發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和能動(dòng)性，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性，學(xué)生就會(huì)樂(lè)學(xué)、會(huì)學(xué)、善學(xué)，學(xué)生就始終主動(dòng)參與教學(xué)過(guò)程，做學(xué)習(xí)的主人。

2.確立教學(xué)與科研相結(jié)合的教學(xué)理念

作為專業(yè)課的教師，要考慮如何把素質(zhì)教育滲透到日常教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容要及時(shí)更新，要反映學(xué)科的新發(fā)展，要有前瞻性。要讓學(xué)生了解學(xué)科的發(fā)展和存在的問(wèn)題，用發(fā)展的觀點(diǎn)來(lái)學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，注意學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，特別注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為更好地達(dá)到上述教學(xué)要求，主講專業(yè)課的教師其科研方向要與授課內(nèi)容相關(guān)，以教研深化教學(xué)，以科研豐富教學(xué)。為此，我們吸納了從事表面化學(xué)科研方向的教師，組建了“應(yīng)用表面化學(xué)”課程組，其成員均有與表面科學(xué)相關(guān)的研究課題，教師科研成果向?qū)I(yè)直接轉(zhuǎn)化，既突出了專業(yè)方向，又保證了教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)。

二、課內(nèi)外有機(jī)結(jié)合，提高學(xué)生綜合創(chuàng)新能力

授課教師除了轉(zhuǎn)變教育觀念外，還要注重課內(nèi)外有機(jī)結(jié)合，充分利用課外的資源和條件為教學(xué)服務(wù)，使知識(shí)傳授與提高綜合創(chuàng)新能力培養(yǎng)融于一體。在課內(nèi)外結(jié)合方面，我們的具體做法包括以下四個(gè)方面。

1.教學(xué)與生活實(shí)際相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生興趣

我們從表面現(xiàn)象存在的普遍性（固固界面――摩擦、液液界面――牛奶、氣液界面――雨滴、氣固界面――雪花、固液界面――鋰離子電池，等等）和學(xué)科發(fā)展（多尺度非均相體系中界面是基本科學(xué)問(wèn)題之一）對(duì)以線性尺寸在1～100nm范圍為研究對(duì)象更加重視，讓學(xué)生對(duì)開(kāi)設(shè)本課程的意義、目的及建立界面觀點(diǎn)是化學(xué)、化工專業(yè)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)中的知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容。如人們常用“一盤散沙”一詞，干沙子是散的，若有適量的水就會(huì)成型。為什么要水“適量”？從而引出表面張力的問(wèn)題或?qū)⒈砻鎻埩?yīng)用于生活實(shí)際。洗滌劑為什么能洗凈衣服上的油污？從而引出潤(rùn)濕、乳化和洗滌等問(wèn)題。還有當(dāng)前的研究熱點(diǎn)仿生微納結(jié)構(gòu)具有超疏水性等。這些實(shí)用和趣味性強(qiáng)的例子讓學(xué)生對(duì)課程產(chǎn)生興趣，正如孔子所說(shuō)“知之者不如好知者，好知者不如樂(lè)知者”，通過(guò)激發(fā)興趣，使部分學(xué)生對(duì)這些問(wèn)題在正式學(xué)習(xí)課程內(nèi)容之前就通過(guò)各種途徑進(jìn)行查尋和進(jìn)一步了解這些表面現(xiàn)象和問(wèn)題。

2．課程教學(xué)與科研工作相結(jié)合

哈爾濱工業(yè)大學(xué)的“化學(xué)工程與工藝”工科專業(yè)和“應(yīng)用化學(xué)”理科專業(yè)都開(kāi)設(shè)應(yīng)用表面化學(xué)類課程。根據(jù)本課程的已有基礎(chǔ)，按學(xué)科、課程內(nèi)容的有機(jī)聯(lián)系，并吸納了負(fù)責(zé)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)的教師形成理工結(jié)合的大課程教學(xué)組，并把課程組老師的科研成果進(jìn)行比較分析和選擇，將其中與表面化學(xué)相關(guān)的研究成果吸收進(jìn)教學(xué)內(nèi)容。這些科研項(xiàng)目的實(shí)施有利地保證了科研成果及時(shí)向教學(xué)內(nèi)容的轉(zhuǎn)化，既突出了專業(yè)方向，又保證了教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)。例如，在對(duì)表面科學(xué)前沿和研究進(jìn)行介紹時(shí)，我們選擇二氧化光催化材料和低維納米材料，這樣使學(xué)生不僅掌握了表面化學(xué)的基本知識(shí)和基本原理，還能夠?qū)Ρ砻婵茖W(xué)的前沿和研究現(xiàn)狀有所了解。

3．學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)與課程教學(xué)相結(jié)合

引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是本課程實(shí)施素質(zhì)教育的重要手段之一。在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)啟發(fā)科研思路，增強(qiáng)學(xué)生的科研興趣和科研意識(shí)，啟發(fā)學(xué)術(shù)思維。針對(duì)學(xué)生的科研熱情和新的想法，向?qū)W生提供相關(guān)資料，并鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生申請(qǐng)學(xué)校的大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目。目前本課程組教師指導(dǎo)的大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目，從08年起已申請(qǐng)國(guó)家級(jí)立項(xiàng)目1項(xiàng)，學(xué)生參加近二十余人次。校級(jí)立項(xiàng)7項(xiàng)，獲二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，三等獎(jiǎng)3項(xiàng)，目前還有部分項(xiàng)目正實(shí)施之中。除了參加科技創(chuàng)新外，還有部分同學(xué)直接進(jìn)入老師的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)科研實(shí)驗(yàn)工作。從已畢業(yè)的同學(xué)反饋發(fā)現(xiàn)，參加學(xué)?？蒲袆?chuàng)新的同學(xué)進(jìn)行畢業(yè)實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程都比較順利，并且畢業(yè)論文都取得較好的成績(jī)。有的同學(xué)還在畢業(yè)過(guò)程中發(fā)表了相關(guān)科研論文。

4.學(xué)科綜合性實(shí)驗(yàn)與課程教學(xué)相互配套

依據(jù)課程建設(shè)需要，我們內(nèi)容在學(xué)科綜合實(shí)驗(yàn)中加入與課程相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力、設(shè)計(jì)能力以及研究能力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，使學(xué)生加深了對(duì)課堂內(nèi)容的理解，提高了學(xué)習(xí)本課程的興趣。如洗發(fā)香波配方設(shè)計(jì)及配制的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生自己做出樣品并使用，感到本課內(nèi)容與日常生活貼近，使學(xué)生加深了對(duì)表面科學(xué)前沿內(nèi)容的印象，激發(fā)了繼續(xù)探索的興趣。如溶膠-凝膠法制備鈦酸鋇納米粉的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)掌握了該技術(shù)后制備其他納米粉，并獲得了學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)立項(xiàng)資助。鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力，同時(shí)在對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋過(guò)程中，調(diào)動(dòng)了學(xué)生進(jìn)一步查閱文獻(xiàn)的積極性，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融會(huì)貫通。讓學(xué)生既要掌握好理論知識(shí)，又要運(yùn)用知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，要從反?，F(xiàn)象中產(chǎn)生新思維，開(kāi)創(chuàng)新領(lǐng)域，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

篇2

與樹(shù)脂、硅膠等吸附材料相比，活性炭因其孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、表面積大的特點(diǎn)，受到了更多人的青睞。由此，活性炭的應(yīng)用領(lǐng)域也就隨即擴(kuò)大。在科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)不斷快速向前發(fā)展的今天，對(duì)于活性炭的要求也相應(yīng)的有所提高。在“高吸附、多功能、高強(qiáng)度”的基本要求下，出現(xiàn)了專用炭質(zhì)吸附材料，而且它的需求市場(chǎng)也在不斷的增大。在目前的情況下，傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)出來(lái)的活性炭一般滿足一般需求，對(duì)于有特殊需求的訂單，傳統(tǒng)工藝無(wú)從下手。針對(duì)這種現(xiàn)象，對(duì)活性炭表面進(jìn)行表面改性，成為了解決活性炭應(yīng)用的有效手段。

一、活性炭的結(jié)構(gòu)與特性

第一、活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)

活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)指的就是孔容、孔徑分布以及孔的形狀。因?yàn)榛钚蕴康目紫督Y(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，孔徑分布范圍廣，形狀也是多種多樣的，所以，活性炭的吸附能力要強(qiáng)大許多?；钚蕴勘旧砭哂形叫院痛呋?，這二者之間的轉(zhuǎn)化也全依賴于它自身的多孔隙結(jié)構(gòu)?；钚蕴康目紫侗姸啵颐恳环N空隙都以各自獨(dú)特的功能：在活性炭中，微孔（直徑小于2nm）數(shù)量很大，且比表面積巨大，活性炭將會(huì)呈現(xiàn)它強(qiáng)大的吸附性；中孔（又被稱之為介孔，直徑在2～50nm之間）可用于負(fù)載觸媒及化學(xué)藥劑的脫味劑；活性炭的大孔（直徑大于50nm），通過(guò)在其中繁殖微生物，可以做到無(wú)機(jī)碳材料發(fā)揮出生物質(zhì)的功效。這三種空隙都具有吸附的特性，但是起主要作用的是微孔，所以說(shuō)，活性炭的吸附容量的大小，主要取決于微孔的數(shù)量有多少。

第二、活性炭的表面化學(xué)性質(zhì)

影響活性炭吸附性的不只是活性炭本身的孔隙結(jié)構(gòu)，其表面的化學(xué)性質(zhì)在一定程度上也決定了活性炭本身的吸附能力大小。活性炭表面的化學(xué)性質(zhì)主要是由活性炭表面官能團(tuán)的種類與數(shù)量、表面雜原子和化合物來(lái)確定的。不同的官能團(tuán)、雜原子、及化合物，他們的吸附系也有著很大的區(qū)別?；钚蕴康谋砻婊瘜W(xué)性質(zhì)差異，活性炭的酸堿性、潤(rùn)濕性、吸附選擇性、催化性等也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化。在制備活性炭的過(guò)程中，灰分與其他原子共同存在，導(dǎo)致其自身出現(xiàn)基本結(jié)構(gòu)缺陷，氧分子和雜原子在高溫碳化時(shí)附著在這些缺陷之上，形成了氧化官能團(tuán)、中性官能團(tuán)及堿性官能團(tuán)，在這些官能團(tuán)的互相作用下，活性炭給人們展現(xiàn)了了不同的吸附性能。

二、活性炭表面改性

活性炭通過(guò)表面的化學(xué)性質(zhì)，也就是改變表面的官能團(tuán)及周邊氛圍從而使活性炭本身的吸附性質(zhì)也發(fā)生改變?；钚蕴康谋砻婊瘜W(xué)性質(zhì)的改變，可以通過(guò)表面氧化改性、還原改性，還有負(fù)載雜原子和化合物等進(jìn)行。

第一、活性炭表面氧化改性

活性炭的表面氧化改性，主要工作原理就是使用合適的氧化劑，在溫度適當(dāng)?shù)那闆r下對(duì)活性炭表面的官能團(tuán)進(jìn)行氧化處理，以此來(lái)提高活性炭表面官能團(tuán)的含氧酸基團(tuán)的數(shù)量。這種技術(shù)現(xiàn)今為止，氧化劑多采用HNO3、H2O2、H2SO4和HCIO。

在目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于活性炭表面氧化性改造的研究表明，經(jīng)過(guò)HNO3等氧化劑進(jìn)行氧化改性后，活性炭表面的含氧官能團(tuán)的數(shù)量明顯增加，在進(jìn)行凈化時(shí)，對(duì)于亞硝酸鹽的吸附性明顯增強(qiáng)。

第二、活性炭表面還原改性

表面還原改性是通過(guò)還原劑（一般選擇氫氣或氮?dú)獾榷栊詺怏w）在適當(dāng)溫度下對(duì)活性炭進(jìn)行表面還原處理，以提高活性炭表面的堿基官能團(tuán)的數(shù)量，增強(qiáng)對(duì)非極性物質(zhì)的吸附能力。

活性炭表面的還原改性，主要是針對(duì)含有SO2、CO2、CO以及AU3+這些非極性物質(zhì)，這些物質(zhì)具有一定的疏水性，通過(guò)還原改性增加活性炭表面的堿基官能團(tuán)，提高對(duì)他們的吸附能力。

第三、活性炭表面負(fù)載雜原子和化合物的改性

負(fù)載雜原子和化合物的化學(xué)改性，是通過(guò)液相沉積的方法，在活性炭表面引入特定的雜原子和化合物，利用這些物質(zhì)與吸附質(zhì)之間的結(jié)合作用，提高活性炭的吸附性能。

工業(yè)電鍍廢水中，含有銅、鉻、鋅以及氰化物等，這些物質(zhì)對(duì)人體機(jī)能有著極大的傷害。在過(guò)濾這些物質(zhì)時(shí)，首選是活性炭。但是傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)出來(lái)的活性炭對(duì)這些物質(zhì)的吸附性不是很強(qiáng)，所以通過(guò)對(duì)活性炭表面負(fù)載雜原子和化合物的改性，有效地提高了對(duì)重金屬及氰化物的過(guò)濾吸附能力，不僅降低了對(duì)人體的損害，也保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。

結(jié)束語(yǔ)

活性炭的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝技術(shù)含量低、且生產(chǎn)的品種少、功能化品質(zhì)也不高，這些對(duì)于我國(guó)的活性炭市場(chǎng)有著極大的制約性。在當(dāng)前，活性炭卓越的性能已經(jīng)被社會(huì)廣泛的認(rèn)可。為了能使得這種清潔、綠色的環(huán)保吸附材料能得到廣泛應(yīng)用，應(yīng)該加大對(duì)它的研究力度，給予大力支持，使得活性炭能應(yīng)用到各行各業(yè)。對(duì)活性炭表面改性處理，使得活性炭能夠適應(yīng)更多更復(fù)雜的工作環(huán)境。

隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視和改性技術(shù)的不斷發(fā)展，相信改性活性炭在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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篇3

1、前言

自20世紀(jì)90中期以來(lái)，隨著能源價(jià)格的不斷上漲以及可持續(xù)發(fā)展要求的提高，資源和環(huán)境已成為人類可持續(xù)發(fā)展的首要問(wèn)題，新型輕型合金材料的研究越來(lái)越受到重視，鎂合金憑借其優(yōu)良的性能受到許多國(guó)內(nèi)外專家的關(guān)注，但是，鎂合金同時(shí)也存在耐腐蝕性及附著強(qiáng)度差、易燃、室溫塑性變形困難等缺點(diǎn)，使得鎂合金的應(yīng)用受到了很大的限制，因此，需進(jìn)行有效的防護(hù)處理才能發(fā)揮其優(yōu)良性能。目前，為了提高鎂合金的耐腐蝕性，通常需對(duì)其進(jìn)行表面改性處理，主要有陽(yáng)極氧化、微弧氧化、化學(xué)鍍、化學(xué)轉(zhuǎn)化、有機(jī)涂層等；其中化學(xué)轉(zhuǎn)化處理以其工藝簡(jiǎn)單、成本低廉被廣泛采用。

我公司鎂合金零件產(chǎn)品因技術(shù)要求，需將鎂合金零件表面處理成黑色膜層，該膜層被廣泛用于光學(xué)儀器消光、涂裝底層及保護(hù)鎂合金之用，這就要求膜層具有極好的附著強(qiáng)度和在大氣中的耐腐蝕性，根據(jù)公司軍民品生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、規(guī)格、零件大小、數(shù)量、技術(shù)要求等情況，結(jié)合公司現(xiàn)有設(shè)備及生產(chǎn)條件，在眾多的鎂合金表面處理方法中，我們采用化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理。通過(guò)一段時(shí)間的現(xiàn)行生產(chǎn)，鎂合金黑色化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理存在的主要問(wèn)題有（1）膜層外觀、附著強(qiáng)度差；用脫脂棉可輕松擦去膜層，（2）膜層抗腐蝕性能差。這些問(wèn)題已經(jīng)成了鎂合金表面處理瓶頸問(wèn)題，必需盡快加以解決。特別對(duì)于我們這樣的公司，光學(xué)結(jié)構(gòu)件、軍品結(jié)構(gòu)件近年來(lái)大量使用到了鎂合金材料，表面處理質(zhì)量的好壞直接決定了產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣，并且決定了產(chǎn)品投入成本的大小，做好鎂合金表面處理生產(chǎn)，是降低軍民品生產(chǎn)成本，避免損失，挽救制品的最有效途徑，意義相當(dāng)重大。

2、試驗(yàn)條件

2、1試驗(yàn)所用化學(xué)試劑和鎂合金試樣

試驗(yàn)所用鎂合金試樣為：50X30X10mm牌號(hào)為MB15(ZK61H18)；各合金元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：w（Al）0.05%

w（Mn）0.10%w（Zn）5.0~6.0%w（Zr）0.3~0.9%w（Cu）0.05%w（Ni）0.005%w（Si）0.05%w（Fe）0.05%w（Be）0.01%其它0.30%。

所用化學(xué)試劑為：NaCr2O2HO；MgSO7HO；MnSO5HO；添加劑（由中原電鍍技術(shù)實(shí)業(yè)公司生產(chǎn)）。

2、2工藝流程

上掛—脫脂—水洗—酸洗—水洗—化學(xué)轉(zhuǎn)化膜—水洗—填充—熱水洗—熱風(fēng)干燥—下掛—檢驗(yàn)，結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)資料。確定了鎂合金黑色化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的基礎(chǔ)工藝配方為：

NaCr2O2HO120—150g/l；MgSO7HO40—75g/l；MnSO5HO40—75g/l；添加劑10—30g/l，操作條件：溫度85—100℃時(shí)間10—20min。

2、3檢測(cè)方法

2、3、1、根據(jù)WJ2607-2003《兵器產(chǎn)品表面化學(xué)處理與電化學(xué)氧化處理膜層通用規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)中的擦拭法檢測(cè)附著強(qiáng)度。

2、3、2、根據(jù)HB5061-77《鎂合金化學(xué)氧化膜層質(zhì)量檢驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn)中的滴定法檢測(cè)膜層耐腐蝕性。

3、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用4因素3水平L（3）正交試驗(yàn)方法，經(jīng)分析確定

NaCr2O2HO；MgSO7HO；MnSO5HOl；添加劑，的含量為正交試驗(yàn)的4個(gè)影響因素，分別用A、B、C、D表示，對(duì)于每個(gè)因素取3個(gè)水平試驗(yàn)，試驗(yàn)溫度85—100℃時(shí)間10—20min。正交試驗(yàn)因素水平選擇如表1

表1g/l

水

平

A

B

C

D

Na Cr2O 2H O

MgSO 7H O

MnSO 5H O

添加劑

1

2

3

120

150

170

40

60

75

40

50

75

篇4

中圖分類號(hào)：TF704.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

作者簡(jiǎn)介：陸穎，女，1985 - ，山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司，助理工程師，從事冶金應(yīng)用設(shè)計(jì)研究。

概述

鎂及其合金：是工程應(yīng)用中最輕的結(jié)構(gòu)金屬材料；比強(qiáng)度和比剛度高，優(yōu)于鋁合金和一些高強(qiáng)鋼；良好的切削加工性和熱成型性能，產(chǎn)品具有良好的外觀和強(qiáng)烈的金屬質(zhì)感；優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，作為電子設(shè)備的外殼使用時(shí)可較好的解決電子元件散熱的問(wèn)題；具有優(yōu)良的吸振性能和阻尼性能，能承受較大的沖擊，且無(wú)毒無(wú)污染，符合現(xiàn)階段的環(huán)保要求，是開(kāi)發(fā)新一代高科技材料的理想基體。

實(shí)驗(yàn)原料及工藝

2.1 實(shí)驗(yàn)原料

本文采用自制的鎂鋰合金為基體材料, 此合金化學(xué)組成為：Li 10%，Zn 1%，余量為Mg。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為了保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所用的化學(xué)藥品有硫酸鎳、次磷酸鈉、檸檬酸鈉、乳酸、氟化氫氨、氟化氫、磷酸、硝酸、氟化鈉、磷酸鈉、氨水、Al2O3粉, 其等級(jí)均為分析純。

2.2實(shí)驗(yàn)工藝

2.2.1 復(fù)合鍍工藝參數(shù)的確定

（1）溶液的組成及其作用

化學(xué)鍍鎳液的主要成分是主鹽（可溶性鎳鹽）、還原劑、緩沖劑、絡(luò)合劑、穩(wěn)定劑等。

綜合考慮鎳鹽的沉積速率和工件成本，本實(shí)驗(yàn)采用硫酸鎳作為主鹽。鎳離子與次磷酸鹽濃度的最佳摩爾比約在0.4左右；還原劑是化學(xué)鍍鎳的主要成分，它能提供還原鎳離子所需要的電子，在酸性鍍液中采用的還原劑主要是次磷酸鹽。在一定范圍內(nèi)鎳沉積的反應(yīng)速度與次磷酸鹽的濃度成正比，綜合考慮次磷酸鹽濃度、反應(yīng)沉積速率和鍍層質(zhì)量，本實(shí)驗(yàn)采用次磷酸鈉作為還原劑，濃度為30g/L；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氫離子逐漸產(chǎn)生，溶液的PH值不斷降低，沉積速率也隨之降低，所以應(yīng)加入緩沖劑以維持鍍液PH值。

（2）工藝條件的影響

1）PH值的影響：在酸性化學(xué)復(fù)合鍍的過(guò)程中，隨著PH值的上升，鎳的沉積速度加快，鍍層含磷量下降。因此，在生產(chǎn)過(guò)程中必須及時(shí)調(diào)整，維持鍍液的PH值。本實(shí)驗(yàn)初定的PH值為6；2）溫度的影響：溫度是影響化學(xué)鍍鎳反應(yīng)活化能的主要參數(shù)。溫度過(guò)高鍍液不穩(wěn)定，容易分解；溫度過(guò)低，反應(yīng)不進(jìn)行。本實(shí)驗(yàn)初定的溫度為80±1℃。

實(shí)驗(yàn)分析

3.1 Al2O3裝載量的影響

3.1.1 Al2O3裝載量對(duì)鍍層成分形貌的影響

在化學(xué)復(fù)合鍍中，第二相顆粒在鍍層中的實(shí)際復(fù)合量將直接影響鍍層的性能。試驗(yàn)中選定1g/L、3g/L、5g/L、7g/L、10g/L Al2O3裝載量的鍍液進(jìn)行施鍍。當(dāng)裝載量為1g/L時(shí) ,鍍層中Al2O3含量很低。而當(dāng)裝載量增加至3g/L時(shí)，鍍層中的復(fù)合量迅速升高，至5g/L時(shí)達(dá)到最大，此后，繼續(xù)增加鍍液裝載量，鍍層中Al2O3含量反而出現(xiàn)了降低。

3.1.2 Al2O3裝載量對(duì)鍍層硬度的影響

為了研究鍍液裝載量對(duì)鍍層的性能的影響，首先對(duì)制備好的不同粉含量樣品進(jìn)行了顯微硬度測(cè)試，相比于沒(méi)有添加Al2O3粉的單純鍍鎳而言，所有不同Al2O3裝載量的復(fù)合鍍層硬度均有不同程度的提高。而且，復(fù)合鍍層的硬度隨鍍液裝載量的增加也是先升高后平緩降低，在5g/L時(shí)達(dá)到最高值730HV。這個(gè)變化趨勢(shì)與鍍層復(fù)合量的情形一致，說(shuō)明鍍層的硬度主要受Al2O3粉末復(fù)合量的影響，鍍液裝載量決定著鍍層中實(shí)際Al2O3粉復(fù)合量從而間接導(dǎo)致鍍層硬度的變化。

3.2 性能檢測(cè)

由以上的研究我們可以知道，鎂鋰合金化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-Al2O3的最佳粉含量是5g/L。在5g/L時(shí)，鍍層的耐蝕性耐磨性和各方面性能均達(dá)到最優(yōu)?，F(xiàn)我們就對(duì)最佳粉含量的鍍層進(jìn)行結(jié)構(gòu)和性能的研究。

3.2.1 Ni-P-Al2O3復(fù)合鍍層的沉積過(guò)程

圖3.5為復(fù)合鍍Ni-P-Al2O3過(guò)程中樣品增重隨時(shí)間變化曲線?？梢钥闯觯瑥?fù)合鍍的動(dòng)力學(xué)曲線分為兩個(gè)明顯不同的階段。在施鍍20min前，樣品幾乎未發(fā)生明顯增重，沉積速率很小。說(shuō)明此時(shí)處于孕育期階段。此后樣品增重隨時(shí)間延長(zhǎng)逐漸增大，沉積速率遠(yuǎn)高于孕育期，動(dòng)力學(xué)遵從直線規(guī)律，說(shuō)明此時(shí)處于自催化反應(yīng)階段，樣品表面發(fā)生了快速沉積。

圖3.5沉積速率曲線

3.2.2 Ni-P-Al2O3復(fù)合鍍層的硬度研究

對(duì)鎂鋰合金基體、化學(xué)鍍Ni-P和復(fù)合鍍Ni-P- Al2O3試樣分別采用410MVDTM數(shù)顯顯微維氏硬度計(jì)測(cè)試鍍層的顯微硬度，施加載荷為5g，加載時(shí)間為10s。每個(gè)樣品至少測(cè)量5個(gè)點(diǎn)，取其平均值為最終結(jié)果。實(shí)驗(yàn)證明，基體的硬度為68HV,而化學(xué)鍍鎳的硬度達(dá)到了531HV，復(fù)合鍍的硬度更是高達(dá)730HV。復(fù)合鍍Ni-P-Al2O3的硬度值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于基體合金和化學(xué)鍍Ni-P的硬度。綜上分析，隨著鍍層中Al2O3粉含量的增加，彌散強(qiáng)化作用和結(jié)晶細(xì)化作用增強(qiáng)，兩者綜合作用，使復(fù)合鍍層的顯微硬度也隨之增加。

5.結(jié)論

本論文在鎂鋰合金表面成功制備了高硬度、高耐磨性、且具有良好耐蝕性的Ni-P-Al2O3復(fù)合鍍層，得出以下結(jié)論：

（1）Al2O3粉裝載量影響鍍層復(fù)合量及鍍層的顯微硬度。隨著Al2O3裝載量的增加，鍍層復(fù)合量和顯微硬度值均出現(xiàn)先增加而后緩慢降低的變化規(guī)律。而且，分別在裝載量為5g/L時(shí)，達(dá)到最大值。Al2O3粉裝載量對(duì)所制備復(fù)合鍍層的耐蝕性能無(wú)明顯影響。

（2）最佳Al2O3粉裝載量所制備的復(fù)合鍍層的沉積過(guò)程分為孕育期和自催化反應(yīng)兩個(gè)階段。此Ni-P-Al2O3復(fù)合鍍層呈現(xiàn)典型的非晶結(jié)構(gòu)。涂層結(jié)構(gòu)致密、Al2O3粉分布均勻，與基體結(jié)合力良好。其顯微硬度和耐磨性能均優(yōu)于單獨(dú)化學(xué)鍍Ni-P涂層。復(fù)合鍍Ni-P-Al2O3涂層和單獨(dú)化學(xué)鍍Ni-P涂層均能明顯改善鎂鋰合金的抗腐蝕能力，而且不和督促較單獨(dú)化學(xué)鍍層有更優(yōu)異的耐蝕性。

參考文獻(xiàn)

篇5

中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-0568（2012）27-0166-02

學(xué)情分析是了解學(xué)生發(fā)展的起點(diǎn)狀態(tài)，預(yù)測(cè)學(xué)生發(fā)展可能的基本手段。能否正確把握學(xué)生發(fā)展的起點(diǎn)狀態(tài)，決定了一節(jié)課的教學(xué)是否有針對(duì)性與適切性。因此，了解學(xué)生的起點(diǎn)狀態(tài)，如同一位優(yōu)秀的歌手在歌唱前確定好音調(diào)，具有重要意義。

一、實(shí)際生物學(xué)教學(xué)中教師學(xué)情分析不足

在實(shí)際的生物學(xué)教學(xué)中，許多生物學(xué)教師對(duì)于學(xué)情分析仍然存在著很多不足的方面：

1.在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)不進(jìn)行學(xué)情分析。在實(shí)際教學(xué)中，許多教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)甚至都沒(méi)有學(xué)情分析的部分。筆者對(duì)與中學(xué)生物學(xué)教學(xué)相關(guān)的兩本期刊——《中學(xué)生物學(xué)》和《生物學(xué)教學(xué)》進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)：分別將兩本期刊從2006年第一期開(kāi)始到2011年第八期和從2006年第一期到2011年第十期的有關(guān)教學(xué)設(shè)計(jì)的論文進(jìn)行了下載。下載到了173篇相關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)，可是在這173篇教學(xué)設(shè)計(jì)中，只有24篇教學(xué)設(shè)計(jì)明確做了學(xué)情分析，其余的149篇均沒(méi)有學(xué)情分析部分，做了學(xué)情分析的只占了約13.9%。

2.在做學(xué)情分析時(shí)籠統(tǒng)化、表面化。很大一部分教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)雖然做了學(xué)情分析，但是分析籠統(tǒng)化、表面化，對(duì)于學(xué)情只分析了其所有學(xué)生共有的部分，對(duì)于學(xué)生的一些個(gè)性化學(xué)情沒(méi)有進(jìn)行很好的分析。如：高二的學(xué)生已經(jīng)具備了一定的形象思維及觀察能力，但是他們的抽象思維及推理能力仍然不夠，等等。

3.學(xué)情分析的重點(diǎn)只放在學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)上。在對(duì)收集到的一線生物學(xué)教師所做的教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，教師在進(jìn)行學(xué)情分析時(shí)習(xí)慣將分析的重點(diǎn)放在學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)上，而對(duì)自己所教學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)等一些個(gè)性化因素沒(méi)有進(jìn)行很好的分析。

二、合理的學(xué)情分析應(yīng)有的分析層面

在進(jìn)行生物教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，分層次地分析學(xué)生的情況，既要分析出學(xué)生的一些共性特點(diǎn)，更重要的是要分析其獨(dú)特的個(gè)性特征，要針對(duì)性地選擇教學(xué)策略，設(shè)計(jì)有效的教學(xué)程序。

1.分析學(xué)生的共同特征。

（1）分析學(xué)生的年齡特征。根據(jù)皮亞杰的認(rèn)知理論和埃里克森的社會(huì)化發(fā)展理論，相同年齡段的學(xué)生會(huì)有大致相同的認(rèn)知方式、思維方式以及情感體驗(yàn)、情感需求和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)等，所以教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)自己所教學(xué)生的年齡特征，選擇合適的教學(xué)方式。

（2）分析學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)過(guò)程是一個(gè)累積的過(guò)程，是建立在已有的知識(shí)基礎(chǔ)上的。對(duì)于相同年級(jí)的學(xué)生而言，他們的教學(xué)進(jìn)度大致是一致的，因此，在一定程度上他們有著相同的知識(shí)基礎(chǔ)。教師在進(jìn)行學(xué)情分析時(shí)需要很好地把握學(xué)生大致的知識(shí)儲(chǔ)備，這樣才能采取適當(dāng)?shù)牟呗源偈箤W(xué)生知識(shí)的遷移，從而提高教學(xué)的有效性。

2.針對(duì)性地分析學(xué)生的個(gè)性化學(xué)情。每個(gè)學(xué)生都有自己的個(gè)性特點(diǎn)，甚至每一個(gè)學(xué)生集體之間也會(huì)存在差異。要想實(shí)現(xiàn)真正的有效教學(xué)，教師就必須要下苦功夫仔細(xì)研究自己所要實(shí)施教學(xué)的學(xué)生集體的特征。

（1）分析本班學(xué)生的認(rèn)知及思維方式。雖然一個(gè)年齡段的學(xué)生會(huì)有大致相同的的認(rèn)知及思維特點(diǎn)，但是不同的學(xué)生群體由于生活經(jīng)驗(yàn)，他們所接受的教育的一些不同會(huì)導(dǎo)致他們有不同的思維方式。比如，文科班的學(xué)生和理科班的學(xué)生在認(rèn)知及思維方式上就存在著極大的不同。教師要在分析學(xué)生籠統(tǒng)的年齡特點(diǎn)之后，根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，剖析本班學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，挖掘?qū)W生的認(rèn)知及思維方式優(yōu)勢(shì)，以揚(yáng)長(zhǎng)避短，實(shí)現(xiàn)更好地教學(xué)。

（2）分析學(xué)生的學(xué)習(xí)能力及水平。不同的學(xué)生有不同的學(xué)習(xí)能力，也會(huì)有不同的學(xué)習(xí)水平，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力及水平對(duì)于學(xué)習(xí)難點(diǎn)的確定以及難點(diǎn)的突破方式的選擇有著極大的影響。教師要把握學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，合理地確定教學(xué)的難點(diǎn)，合理地分配教學(xué)時(shí)間，將主要的教學(xué)精力集中在學(xué)生不好理解同時(shí)又是教學(xué)重點(diǎn)的內(nèi)容上，做到讓學(xué)生最好、最快地獲得新知。

（3）分析學(xué)生真正的知識(shí)儲(chǔ)備。雖然在一定范圍內(nèi)所有學(xué)生都有大致相同的教學(xué)進(jìn)度，但由于學(xué)生學(xué)習(xí)能力及水平的不同，他們真正掌握的知識(shí)是不同的。有些知識(shí)對(duì)于一些學(xué)生而言已經(jīng)很好地理解了，可以用于為學(xué)習(xí)下一個(gè)知識(shí)點(diǎn)服務(wù)了，但對(duì)于另外一些學(xué)習(xí)水平較差的學(xué)生，他們對(duì)于那個(gè)知識(shí)點(diǎn)也許只到了識(shí)記的水平，甚至是錯(cuò)誤理解的。在這種情況下，如果誤認(rèn)為他們之前的學(xué)習(xí)可以為下面知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)服務(wù)的話，就可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的知識(shí)遷移，甚至?xí)绊懴乱恢R(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)。

（4）分析學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)。很多時(shí)候教學(xué)內(nèi)容是和生活內(nèi)容相關(guān)的，這時(shí)候?qū)W生的一些生活經(jīng)驗(yàn)?zāi)芎芎玫貫榻虒W(xué)服務(wù)。但是不同地區(qū)的學(xué)生在生活環(huán)境上存在著極大的不同，這也導(dǎo)致了學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)會(huì)有很大的不同。教師在進(jìn)行學(xué)情分析的時(shí)候，就應(yīng)該清楚對(duì)于本次教學(xué)的內(nèi)容而言，學(xué)生有哪些生活經(jīng)驗(yàn)是有助于教學(xué)的，比如，在學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)候，鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校的學(xué)生對(duì)于生活周邊的一些自然環(huán)境比較熟悉，所以教師在講解時(shí)可以例舉田園、山坡等一些利于學(xué)生理解的例子。而對(duì)于城市學(xué)校的學(xué)生，他們對(duì)鄉(xiāng)下的田園、山坡等不熟悉，所以就不能很好地為學(xué)生理解生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。

（5）分析學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。在教學(xué)中，如果學(xué)生沒(méi)有一定的動(dòng)機(jī)，再好的教學(xué)設(shè)計(jì)也無(wú)法取得良好的效果。只有當(dāng)學(xué)生對(duì)所學(xué)的內(nèi)容產(chǎn)生了興趣，形成了內(nèi)在的需要和動(dòng)機(jī)，才能具有達(dá)成目標(biāo)的主動(dòng)性，教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)才有保證。因此，在教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師要充分分析、了解學(xué)生的心理需求，以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)他們的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的主體，是教學(xué)活動(dòng)變化的內(nèi)因。教師的“教”是建立在學(xué)生的“學(xué)”的基礎(chǔ)上的。學(xué)情分析是了解學(xué)生發(fā)展的起點(diǎn)狀態(tài)，預(yù)測(cè)學(xué)生發(fā)展可能的基本手段，要有效地進(jìn)行生物學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)就需要進(jìn)行有效的學(xué)情分析。在學(xué)情分析時(shí)一定要克服籠統(tǒng)化、表面化這些現(xiàn)象，真正認(rèn)真研究自己所教學(xué)生的特點(diǎn)才能選擇合適的教學(xué)策略，從而提高教學(xué)效率。

篇6

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2014）05-0021-02

物理化學(xué)是大化工類各專業(yè)本科教學(xué)計(jì)劃中的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，是理論性、系統(tǒng)性、邏輯性都很強(qiáng)的一門課程。由于學(xué)科本身公式繁多、概念嚴(yán)格、推導(dǎo)復(fù)雜，容易導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)困難，知識(shí)掌握不牢、理論與實(shí)際脫節(jié)等問(wèn)題，對(duì)大化工類相關(guān)專業(yè)的后續(xù)課程的學(xué)習(xí)帶來(lái)不利影響。[1]長(zhǎng)期以來(lái)，物理化學(xué)的學(xué)習(xí)一直是學(xué)生的難點(diǎn)。近年來(lái)，小班研討這種創(chuàng)新性的教學(xué)模式由于在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情、引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和知識(shí)交流的能力等方面具有優(yōu)勢(shì)，逐漸被應(yīng)用于許多學(xué)科的課堂教學(xué)。[2]

通過(guò)近幾年的教學(xué)實(shí)踐，我們認(rèn)為，將小班研討應(yīng)用于工科物理化學(xué)課堂教學(xué)時(shí)，教師要充分發(fā)揮在教學(xué)過(guò)程中的主導(dǎo)地位[3]，合理地選擇研討內(nèi)容，這樣才能發(fā)揮小班研討的上述優(yōu)勢(shì)，達(dá)到既定的教學(xué)目標(biāo)。結(jié)合本校工科物理化學(xué)教學(xué)的實(shí)際情況，我們對(duì)工科物理化學(xué)小班研討的研討內(nèi)容，提出下列的思考并進(jìn)行了實(shí)際的探索。

本校使用的教材是科學(xué)出版社出版的普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《物理化學(xué)教程》。在該教材的框架體系下，我們認(rèn)為工科物理化學(xué)課程除了培養(yǎng)學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)、良好的邏輯思維能力，建立科學(xué)的思維方法外，還應(yīng)當(dāng)突出基礎(chǔ)理論與實(shí)際應(yīng)用并重、注重聯(lián)系實(shí)際的工科特色；并能夠關(guān)注學(xué)科發(fā)展前沿，理解新興領(lǐng)域的研究思路。因此，在小班研討的研討內(nèi)容選擇上，就要兼顧上述三個(gè)方面。

此外，本校本科學(xué)生在二年級(jí)上學(xué)期和下學(xué)期學(xué)習(xí)物理化學(xué)課程，這時(shí)學(xué)生正處在由基礎(chǔ)課程到專業(yè)課程學(xué)習(xí)的過(guò)渡期，學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際的能力和創(chuàng)新意識(shí)都較薄弱；同時(shí)，多數(shù)學(xué)生的口頭表達(dá)能力尚需鼓勵(lì)和培養(yǎng)。在研討內(nèi)容的選擇上也需要考慮這個(gè)問(wèn)題。

一、基礎(chǔ)核心內(nèi)容的研討

對(duì)于熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、化學(xué)平衡和相平衡這部分基礎(chǔ)核心內(nèi)容，在教學(xué)過(guò)程中，為了讓學(xué)生形成完整的知識(shí)系統(tǒng)，教師要站在整個(gè)學(xué)科的高度向?qū)W生講述物理化學(xué)的主要框架和思想方法。

首先，研討內(nèi)容中學(xué)生的陳述內(nèi)容可選擇對(duì)每章的重點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，討論內(nèi)容可以選擇學(xué)生易于混淆的概念、定理和基本原理進(jìn)行辨析。對(duì)基礎(chǔ)核心內(nèi)容的難點(diǎn)問(wèn)題，教師可通過(guò)擬定思考題的形式由學(xué)生進(jìn)行討論。這樣做一方面可以夯實(shí)基礎(chǔ)，強(qiáng)化學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，為理論應(yīng)用于實(shí)際打下基礎(chǔ)；另一方面，可以逐漸培養(yǎng)學(xué)生的口頭表達(dá)能力和學(xué)術(shù)交流能力，使研討能夠循序漸進(jìn)地越做越好。

其次，在基礎(chǔ)理論建立的過(guò)程中，通過(guò)分析科學(xué)家的研究過(guò)程、研究方法，可以學(xué)習(xí)科學(xué)家的邏輯思維方法。因此，從物理化學(xué)發(fā)展的歷史中，選取某些知識(shí)的起源、發(fā)展和完善的歷史作為研討內(nèi)容，通過(guò)學(xué)科發(fā)展和背景的討論能促進(jìn)學(xué)生對(duì)理論和公式的深刻理解，讓學(xué)生掌握系統(tǒng)的學(xué)科思想方法。此外，科學(xué)家的生平介紹，研究方向的確立與變化，也可作為研討內(nèi)容，這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。

此外，融合章節(jié)間的研討內(nèi)容可以讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力。例如：以某一具體實(shí)例，將熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)結(jié)合起來(lái)，研究化工生產(chǎn)的反應(yīng)條件。首先采用熱力學(xué)中化學(xué)反應(yīng)的等溫方程判定反應(yīng)的自發(fā)性，再采用等壓方程優(yōu)化反應(yīng)溫度，結(jié)合動(dòng)力學(xué)中溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，在綜合考慮平衡轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速度的基礎(chǔ)上，確定最佳反應(yīng)溫度，反應(yīng)時(shí)間等參數(shù)。這類的研討內(nèi)容可以提高學(xué)生分析問(wèn)題的能力。物理化學(xué)課程中有許多相似的邏輯關(guān)系，這種相似的邏輯關(guān)系背后隱藏著更深刻的內(nèi)在聯(lián)系。例如，基于熱力學(xué)的狀態(tài)函數(shù)方法獲得的相變焓與溫度的關(guān)系，與化學(xué)反應(yīng)焓變與溫度的關(guān)系極其相似；在相變熱力學(xué)中純物質(zhì)氣液或氣固兩相平衡中，飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系，在化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)中，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系，在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中，速率常數(shù)與溫度的關(guān)系，三者極其相似。這些沒(méi)有現(xiàn)成答案的研討可以活躍學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生探索未知領(lǐng)域的意識(shí)和勇氣。

二、擴(kuò)展內(nèi)容的研討

工科物理化學(xué)的擴(kuò)展內(nèi)容為電化學(xué)、膠體化學(xué)和表面化學(xué)，這部分內(nèi)容與科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系緊密，學(xué)生既可以用基本原理來(lái)解釋自然現(xiàn)象，又可以用基本原理來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。這部分的研討內(nèi)容相當(dāng)豐富，也是探討的重點(diǎn)。

例如：在電化學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，研討腐蝕產(chǎn)生的原因以及應(yīng)對(duì)策略，如陽(yáng)極保護(hù)、陰極保護(hù)、鈍化等措施的應(yīng)用；研討玻璃電極、離子選擇性電極、化學(xué)電源、電化學(xué)合成的原理、裝置和應(yīng)用。在表面化學(xué)的學(xué)習(xí)中，研討表面活性劑，從表面活性劑的結(jié)構(gòu)到表面活性劑的性質(zhì)，再到用途，如作為劑、去污劑、增溶劑和乳化劑等；研討膜分離技術(shù)，基于膜具有較大比表面的特殊的表面性質(zhì)，被應(yīng)用于化工、食品、醫(yī)療、衛(wèi)生等領(lǐng)域；研討具有巨大比表面的吸附劑和納米材料，它們的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和在工業(yè)生產(chǎn)和人民生活中的用途；可研討毛細(xì)現(xiàn)象，解釋“鋤下有水”，“棉布吸水”等自然現(xiàn)象；研討潤(rùn)濕現(xiàn)象，解釋眼鏡起霧的原理，并采取有效措施預(yù)防。學(xué)習(xí)膠體化學(xué)時(shí)，研討解釋膠體穩(wěn)定性的DLVO理論，找到膠體穩(wěn)定存在的原因，從而制定出破壞膠體的措施或者穩(wěn)定膠體的對(duì)策；研討電泳的原理，在分析化學(xué)、生物化學(xué)、臨床化學(xué)、毒劑學(xué)、藥理學(xué)、免疫學(xué)、微生物學(xué)、食品化學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

這部分的研討著重從基本原理的應(yīng)用，到實(shí)驗(yàn)裝置或生產(chǎn)設(shè)備的建立，再到工藝條件的選擇，能訓(xùn)練學(xué)生將基本原理用于解決問(wèn)題的習(xí)慣和能力，有助于學(xué)生形成系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

三、與專業(yè)相結(jié)合的學(xué)科前沿的研討

本校每年學(xué)習(xí)物理化學(xué)的本科生有1000多名，專業(yè)涵蓋大化工的許多專業(yè)，如冶金、材料、化工、環(huán)境、輕工等專業(yè)。大化工的不同專業(yè)的后續(xù)課程對(duì)物理化學(xué)知識(shí)的延伸和應(yīng)用存在差異。比如，冶金和材料類的專業(yè)對(duì)相平衡知識(shí)應(yīng)用較多，制藥和紡織等專業(yè)對(duì)膠體化學(xué)的知識(shí)應(yīng)用較多。針對(duì)這一特點(diǎn)，小班研討的內(nèi)容可視學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)而定，由學(xué)生自主選題，著重于工程應(yīng)用和學(xué)科前沿。

在小班研討的實(shí)踐過(guò)程中，這部分的研討尤其讓教師深刻地體會(huì)到學(xué)生自身的巨大潛力和可塑性。例如：學(xué)習(xí)了相圖中的臨界狀態(tài)，引出新興的超臨界流體萃取技術(shù)，食品專業(yè)的學(xué)生主要研討用于萃取啤酒花、香辛料、植物色素和動(dòng)物油脂等超臨界流體萃取的原理、裝備和工藝條件等；制藥專業(yè)的學(xué)生主要研討將之應(yīng)用于中藥有效成分的提取和中藥的現(xiàn)代化；化工專業(yè)的學(xué)生主要研討天然香精香料和天然色素等的提?。画h(huán)境專業(yè)的學(xué)生研討萃取污水中的有毒物質(zhì)，如有機(jī)氯、有機(jī)硫等。關(guān)于電化學(xué)的應(yīng)用，對(duì)環(huán)境科學(xué)和工程專業(yè)的學(xué)生，研討將電化學(xué)氧化、電化學(xué)還原、電凝聚和電滲析等方法用于廢水處理；對(duì)化工專業(yè)的學(xué)生，討論燃料電池、新型海洋電池的設(shè)計(jì)原理、工作方式等；對(duì)生物化工專業(yè)的學(xué)生，研討生物電催化、微電極傳感器的原理及應(yīng)用。當(dāng)學(xué)習(xí)表面張力的時(shí)候，研討內(nèi)容對(duì)冶金專業(yè)可選擇表面活性劑用于礦石的浮選原理與應(yīng)用；對(duì)紡織專業(yè)，可選擇荷葉效應(yīng)對(duì)材料制作的啟迪；對(duì)于生物化工專業(yè)，新型的生物表面活性劑又是研究的熱點(diǎn)，由于它與環(huán)境具有兼容性，既無(wú)毒又可被生物降解，隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，生物表面活性劑越來(lái)越受到人們的關(guān)注，需要研討生物表面活性劑的結(jié)構(gòu)、制備、應(yīng)用以及與傳統(tǒng)表面活性劑的優(yōu)缺點(diǎn)比較等。在膠體化學(xué)中，微乳狀液的制備和應(yīng)用，雙向凝膠電泳的技術(shù)及應(yīng)用也是目前研究的新方向，可以提供給高分子材料專業(yè)的學(xué)生作為研討內(nèi)容。

四、結(jié)論

在知識(shí)更新迅速和信息爆炸的時(shí)代，迫切需要掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，具備將基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的能力，能夠客觀分析各行業(yè)的實(shí)際需求，創(chuàng)新性地解決問(wèn)題的人才。在近幾年小班研討的實(shí)踐中，我們逐漸發(fā)現(xiàn)，只有通過(guò)多層次、全方位、針對(duì)專業(yè)特色地精選研討內(nèi)容，才能循序漸進(jìn)地培養(yǎng)人才的綜合素質(zhì)。在夯實(shí)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，能進(jìn)一步提升學(xué)生的創(chuàng)新性思維能力，最大限度地發(fā)揮小班研討的作用。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

篇7

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-5727（2013）09-0090-02

《表面處理技術(shù)》課程是機(jī)械類專業(yè)的一門專業(yè)拓展課，簡(jiǎn)要介紹有關(guān)材料表面的基本概念和某些重要理論，闡述現(xiàn)代表面技術(shù)的形成、分類、涵義和內(nèi)容，然后通過(guò)一些典型的表面技術(shù)來(lái)說(shuō)明主要設(shè)備、技術(shù)路線、工藝路線、分析檢驗(yàn)和具體應(yīng)用等，從而使學(xué)生對(duì)表面技術(shù)的形成、現(xiàn)狀和發(fā)展有一些基本了解。該門課程是跨學(xué)科、跨行業(yè)的綜合課程，包括表面物理、表面化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、電化學(xué)、冶金學(xué)和材料學(xué)科等學(xué)科技術(shù)。由于在高職院校對(duì)于這門課程的各方面投入相對(duì)較少，學(xué)生難免感到枯燥、乏味，所以有效的教學(xué)設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。所謂“有效”，主要是指通過(guò)教師在一段時(shí)間的教學(xué)后，學(xué)生所獲得的具體進(jìn)步或發(fā)展。也就是說(shuō)，學(xué)生有無(wú)進(jìn)步是檢驗(yàn)教學(xué)是否有效益的標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)有沒(méi)有效益，并不是指教師是否完成教學(xué)內(nèi)容或教得認(rèn)真與否，而是指學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容是否有效。如果學(xué)生沒(méi)有學(xué)習(xí)興趣或者學(xué)習(xí)沒(méi)有收獲，即使教師教得再辛苦也是無(wú)效教學(xué)。凡是能有效促進(jìn)學(xué)生發(fā)展、有效實(shí)現(xiàn)預(yù)期教學(xué)效果的教學(xué)活動(dòng)，都可以稱之為有效教學(xué)。下面以“緒論”部分為例談?wù)勗撻T課程的教學(xué)設(shè)計(jì)。

課前系統(tǒng)

課前準(zhǔn)備包括教材、學(xué)生、目標(biāo)、教法、教具等內(nèi)容，這些都是上好每一節(jié)課不可或缺的必要條件?！侗砻嫣幚砑夹g(shù)》在我院是焊接、質(zhì)檢和機(jī)制三個(gè)專業(yè)的專業(yè)拓展課，學(xué)生總體學(xué)習(xí)比較認(rèn)真，但是對(duì)該門課程缺乏學(xué)習(xí)興趣。該課程內(nèi)容簡(jiǎn)單、知識(shí)面廣、工藝繁瑣、應(yīng)用廣泛，尤其在高、精、尖領(lǐng)域應(yīng)用率較高。針對(duì)這些特點(diǎn)，教師在第一節(jié)課就應(yīng)用一些前沿的成果及與生活息息相關(guān)的案例來(lái)吸引學(xué)生?！熬w論”從總體上給學(xué)生講述這門課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法、相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展概況等。該課程內(nèi)容包括：表面處理技術(shù)的涵義；表面處理技術(shù)的目的和意義；表面處理技術(shù)的分類；表面處理技術(shù)的應(yīng)用；表面處理技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展。學(xué)好該課程可以拓寬學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面，并且培養(yǎng)學(xué)生撰寫技術(shù)論文的方法。第一節(jié)課重點(diǎn)需展現(xiàn)自己較有特色的教學(xué)風(fēng)格，教學(xué)方法選擇的恰當(dāng)與否也直接影響后續(xù)課程的教學(xué)效果。經(jīng)過(guò)大量搜集資料，采用案例教學(xué)方法、分組討論法等教學(xué)方法，利用多媒體教學(xué)手段，在制作多媒體課件時(shí)盡量減少文字描述，大量采用生動(dòng)的畫(huà)面、視頻等來(lái)展現(xiàn)課程的信息。由于關(guān)于表面處理相關(guān)的工藝較多，同樣為了增加基體表面的耐蝕性，可以通過(guò)電鍍、化學(xué)鍍、熱噴涂、堆焊等工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體使用什么工藝，要結(jié)合實(shí)際條件恰當(dāng)選擇，但在學(xué)習(xí)過(guò)程中，可以把不同的工藝做比較，了解各種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)、在實(shí)際工作中才能正確選擇，所以建議學(xué)生多看資料、做讀書(shū)筆記，采用橫向比較的方法來(lái)學(xué)習(xí)。

課堂系統(tǒng)

《表面處理技術(shù)》課程緒論教學(xué)過(guò)程包括導(dǎo)入、講授、總結(jié)、作業(yè)等四部分。導(dǎo)入部分筆者借助兩個(gè)問(wèn)題：（1）磨損、腐蝕和斷裂是機(jī)件的三種主要失效形式，每年鋼材因腐蝕和磨損而造成的損失約占鋼材總產(chǎn)量的10%，損失金額占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的2%～4%。如果將因金屬腐蝕和磨損而造成的停工、停車和相應(yīng)引起的各種事故等損失統(tǒng)計(jì)在內(nèi)的話，其數(shù)值則更加驚人。（2）隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的要求更高，這就必然對(duì)材料表面的耐磨、耐蝕等性能以及表面裝飾提出了更高的要求。因此，發(fā)展金屬表面防護(hù)和強(qiáng)化技術(shù)，是各國(guó)普遍關(guān)心的重大課題（具體講授過(guò)程如圖1所示）。教學(xué)過(guò)程中采用的教學(xué)方法是案例教學(xué)法和分組討論法（各教學(xué)環(huán)節(jié)的時(shí)間分配見(jiàn)下頁(yè)表1）。

課后系統(tǒng)

這門課程采用過(guò)程考核的方法全方位地考查學(xué)生（課程總評(píng)成績(jī)構(gòu)成見(jiàn)下頁(yè)表2）。課后要及時(shí)輔導(dǎo)，了解學(xué)生對(duì)所講內(nèi)容的理解、掌握程度。和同事進(jìn)行交流，請(qǐng)專家進(jìn)行評(píng)課，分析教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)情況，看有沒(méi)有創(chuàng)造性地挖掘和利用教學(xué)資源，教育、教學(xué)理念是否轉(zhuǎn)化為具體的教學(xué)行為，教學(xué)設(shè)計(jì)最突出的亮點(diǎn)是什么，存在的問(wèn)題和癥結(jié)在哪里，針對(duì)存在的問(wèn)題提出改進(jìn)的策略。

總之，通過(guò)以上的教學(xué)設(shè)計(jì)真正使教師從講解員轉(zhuǎn)變?yōu)榻叹殕T，最終才能實(shí)現(xiàn)教師會(huì)教與學(xué)生會(huì)學(xué)兩者的統(tǒng)一。

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篇8

物理化學(xué)是高職化工工藝類專業(yè)的一門非常重要的核心專業(yè)課程，其學(xué)習(xí)效果直接影響到學(xué)生對(duì)后續(xù)專業(yè)課程（如化工原理、畢業(yè)論文與設(shè)計(jì)）的學(xué)習(xí)，更間接地影響到學(xué)生畢業(yè)以后的崗位適應(yīng)能力和發(fā)展能力。從總體上講，高職學(xué)生數(shù)理邏輯能力是明顯的弱項(xiàng)，大部分學(xué)生對(duì)本課程存在不同程度的學(xué)習(xí)障礙。如何推動(dòng)物理化學(xué)課程教學(xué)改變，一直是基礎(chǔ)化學(xué)課程授課教師面臨的一個(gè)懸而未決的老大難問(wèn)題。

一、刪繁就簡(jiǎn)

從教材與教學(xué)內(nèi)容改革入手調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。從內(nèi)容上看，若干教材版本基本上由緒論、氣體、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、化學(xué)平衡、相平衡、膠體與表面化學(xué)、電化學(xué)、動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)構(gòu)成。教材理論色彩濃厚，缺少鮮活的行業(yè)實(shí)踐案例，對(duì)其進(jìn)行增刪取舍是非常必要的。筆者的主要做法可概括為單元化、模塊化改革，突出實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容。首先將教學(xué)內(nèi)容劃分為五個(gè)單元：熱力學(xué)基礎(chǔ)單元、化學(xué)平衡單元、物質(zhì)分離提純單元、電化學(xué)單元、動(dòng)力學(xué)單元。五個(gè)單元按照由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的邏輯方式遞進(jìn)，既遵循專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的內(nèi)在邏輯規(guī)律，又考慮到刪繁就簡(jiǎn)，以適應(yīng)高職學(xué)生的偏好。每個(gè)學(xué)習(xí)單元設(shè)置數(shù)量多少不一的學(xué)習(xí)模塊或任務(wù)，這些學(xué)習(xí)模塊之間既有相互之間的內(nèi)在聯(lián)系，又各具獨(dú)立性特點(diǎn)。對(duì)高職化工工藝類學(xué)生而言，重在如何應(yīng)用所學(xué)到和掌握的專業(yè)知識(shí)、技能解決現(xiàn)實(shí)化工生產(chǎn)問(wèn)題，而不應(yīng)過(guò)于強(qiáng)調(diào)課程知識(shí)的系統(tǒng)性。因此，筆者對(duì)本課程內(nèi)容刪減最多的要數(shù)熱力學(xué)基本定律。教學(xué)實(shí)踐表明，熱力學(xué)基本定律能解決兩個(gè)問(wèn)題：能量衡算和方向判斷，而這一直是一個(gè)幾乎令所有課程師生傷腦筋的問(wèn)題。解決的辦法是大幅刪減具有相當(dāng)難度、師生都厭煩的理論內(nèi)容，突出具有實(shí)用性、行業(yè)實(shí)戰(zhàn)性的內(nèi)容。

二、高度重視案例教學(xué)和情境教學(xué)的巨大作用

物理化學(xué)是一門理論性很強(qiáng)的、比較枯燥乏味的專業(yè)基礎(chǔ)課程，教學(xué)過(guò)程與方法策劃不當(dāng)，教學(xué)雙方的主體性均不可能得到充分發(fā)揮，效果不言自喻。通過(guò)案例的引入，開(kāi)展研討式教學(xué)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，學(xué)生顯然能提高學(xué)習(xí)興趣。例如，在化學(xué)平衡單元教學(xué)中，筆者引入我院生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)裝置――乙苯脫氫反應(yīng)案例，學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)，迅速理解了溫度、壓力、催化劑、惰性氣體-水等工藝參數(shù)的重要性及原則性的操作步驟與方法，活躍了課堂氣氛，發(fā)展了發(fā)散思維能力和綜合能力。此外，從教學(xué)過(guò)程來(lái)看，企業(yè)鮮活現(xiàn)實(shí)再現(xiàn)于課堂，企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中現(xiàn)實(shí)的策劃、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、作業(yè)管理決策的再現(xiàn)，能使學(xué)生掌握發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、診斷問(wèn)題成因、解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的思路、方法技能，持之以恒，逐步養(yǎng)成創(chuàng)造性思維和靈活運(yùn)用理論知識(shí)的習(xí)慣，提高分析、綜合能力和創(chuàng)造性，從根本上內(nèi)化理論知識(shí)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

三、注重引導(dǎo)好學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)

所謂研究性學(xué)習(xí)，從廣義上理解，泛指學(xué)生主動(dòng)探究的學(xué)習(xí)活動(dòng)，是一種學(xué)習(xí)的理念、策略、方法，適用于學(xué)生對(duì)所有學(xué)科的學(xué)習(xí)。從狹義看，是指教學(xué)以問(wèn)題為載體，創(chuàng)設(shè)類似科學(xué)研究的情境和途徑，讓學(xué)生通過(guò)自己收集、分析和處理信息實(shí)際感受和體驗(yàn)知識(shí)的生產(chǎn)過(guò)程，進(jìn)而學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)造能力。毫無(wú)疑問(wèn)，研究性學(xué)習(xí)給老師留下了很大的創(chuàng)造空間，但也增加了課程實(shí)施中的大量的不確定因素：課程的實(shí)施模式、價(jià)值判斷、切入口、推行步驟、資料來(lái)源、研究結(jié)果及呈現(xiàn)方式，等等，幾乎每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要因地制宜、因人而異、因現(xiàn)存條件而決定。針對(duì)物理化學(xué)課程，研究性學(xué)習(xí)中“問(wèn)題”的呈現(xiàn)可以是多種多樣的。筆者主張這些問(wèn)題來(lái)源于化工生產(chǎn)實(shí)際過(guò)程比較妥當(dāng)，也可以與問(wèn)題情境教學(xué)配合進(jìn)行。在老師的引導(dǎo)下，學(xué)生通過(guò)課程知識(shí)整合，合作研究，逐步明晰了解決這一問(wèn)題的邏輯思路，最終內(nèi)化專業(yè)知識(shí)與技能。

四、充實(shí)反映科學(xué)前沿的內(nèi)容，拓寬學(xué)生的知識(shí)面

例如：光化反應(yīng)在動(dòng)力學(xué)內(nèi)容占很小比例，常被忽略，但光化反應(yīng)與環(huán)境科學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)反應(yīng)及信息科學(xué)緊密相關(guān)，在講課時(shí)結(jié)合科研內(nèi)容介紹光催化在環(huán)境凈化的應(yīng)用，開(kāi)闊學(xué)生的視野，引起學(xué)生的興趣，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生參與到部分科研工作中，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，爭(zhēng)取近年內(nèi)開(kāi)設(shè)若干高層次應(yīng)用物理化學(xué)基礎(chǔ)理論的選修課程，如界面與膠體化學(xué)，表面活性劑物理化學(xué)、生物物理化學(xué)。這些課程不僅可以彌補(bǔ)課內(nèi)學(xué)時(shí)的不足，加深學(xué)生應(yīng)用與掌握物理化學(xué)的基本理論，而且與前沿科技均有密切關(guān)系，可以擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面。

五、提高實(shí)驗(yàn)課起點(diǎn)，組織綜合型的實(shí)驗(yàn)

第一，刪減部分和整合陳舊簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)課的起點(diǎn)。如恒溫槽與其性能測(cè)定這一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過(guò)于單一，應(yīng)與以后涉及使用恒溫槽實(shí)驗(yàn)整合，“化學(xué)平衡常數(shù)及分配系數(shù)測(cè)定”和“中和熱-電離熱測(cè)定”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)所用儀器設(shè)備和操作過(guò)于簡(jiǎn)易，顯得落后陳舊，應(yīng)當(dāng)刪減，或與無(wú)機(jī)分析實(shí)驗(yàn)整合，動(dòng)力學(xué)章節(jié)涉及速率常數(shù)測(cè)定的實(shí)驗(yàn)有3個(gè)，顯得重復(fù)，應(yīng)刪減或增加新的內(nèi)容，如增加流體黏度及表面張力的測(cè)定等內(nèi)容。第二，擴(kuò)充和加深實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，組織開(kāi)發(fā)性、綜合型的實(shí)驗(yàn)。例如電化學(xué)實(shí)驗(yàn)中“電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定和應(yīng)用”實(shí)驗(yàn)可與綠色化學(xué)結(jié)合，對(duì)含Cr+6廢水進(jìn)行處理，不僅拓寬了基礎(chǔ)知識(shí)面，還讓同學(xué)們了解了學(xué)科間知識(shí)交叉與滲透，又如二元?dú)?液相圖實(shí)驗(yàn)中可增加高難度非均相氣液平衡內(nèi)容。同時(shí)準(zhǔn)備開(kāi)設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)光催化氧化處理高濃度有機(jī)廢水，這一實(shí)驗(yàn)不僅涉及物理化學(xué)中的光化反應(yīng)，速率常數(shù)的測(cè)定，反應(yīng)級(jí)數(shù)的求法，還涉及反應(yīng)器的設(shè)計(jì)，催化劑的篩選和工藝改造，以及計(jì)算機(jī)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理等多方面知識(shí)，可以充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造能力，自行改造與設(shè)計(jì)。

教學(xué)改革是擺在我們面前的新問(wèn)題，對(duì)許多問(wèn)題的認(rèn)識(shí)還很膚淺，有待進(jìn)一步認(rèn)真地研究和探討。

參考文獻(xiàn)：

篇9

二、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)分層次教學(xué)模式的實(shí)施

廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院物理化學(xué)課程組承擔(dān)著全校理、工、生、農(nóng)等專業(yè)物理化學(xué)課程的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)工作，根據(jù)專業(yè)教學(xué)大綱的不同，化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)這兩門理科專業(yè)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課，計(jì)108學(xué)時(shí)；而工、生、農(nóng)專業(yè)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)與基礎(chǔ)理論課相結(jié)合，實(shí)驗(yàn)部分計(jì)33學(xué)時(shí)。課程組根據(jù)教學(xué)班級(jí)編制實(shí)驗(yàn)班并開(kāi)展工作：實(shí)驗(yàn)教學(xué)分層次培養(yǎng)，分為基礎(chǔ)層次、提高性層次和科研性層次三類，它是在提高實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效率的同時(shí)，把大綱要求的教學(xué)與開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合起來(lái)，在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，既完成教學(xué)大綱要求，又能使能力強(qiáng)、興趣濃的學(xué)生在創(chuàng)新精神、動(dòng)手能力方面得到進(jìn)一步加強(qiáng)[3]。從表1中可以看出，實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革不僅注重縱向分層次，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)循序漸進(jìn)，在夯實(shí)基礎(chǔ)的同時(shí)構(gòu)筑高地；也注重了橫向的分層次，將實(shí)驗(yàn)等級(jí)不斷提高，依據(jù)學(xué)生的專業(yè)及他們的意愿和能力，選擇不同層次的實(shí)驗(yàn)，給予學(xué)生更大的積極性和創(chuàng)造性的發(fā)展空間。

（一）基礎(chǔ)層次

基礎(chǔ)層次主要包括工、生、農(nóng)等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，占開(kāi)展物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)生的80%以上，該層次強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，旨在讓學(xué)生更深入地理解和掌握物理化學(xué)的一些基本原理、基礎(chǔ)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)方法。目前開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)8個(gè)，涵蓋了化學(xué)熱力學(xué)、相平衡、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)和表面化學(xué)的內(nèi)容。其中電化學(xué)部分開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)1個(gè)：波根多夫?qū)οy(cè)定原電池電動(dòng)勢(shì)。該實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，可使學(xué)生對(duì)銅、鋅等電極有初步的感性認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)電極制備與處理的基本技能以及電化學(xué)測(cè)量體系的組建、電解池與電解質(zhì)溶液的選擇等基本操作；通過(guò)原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練基本物理量電勢(shì)的測(cè)定以及電位差計(jì)的測(cè)量原理和正確使用方法。在教學(xué)上，由教師嚴(yán)格把關(guān)，把實(shí)驗(yàn)要求、原理、步驟等較完整地提供給學(xué)生，使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)，達(dá)到感性認(rèn)識(shí)的訓(xùn)練目的。

（二）提高層次

提高層次實(shí)驗(yàn)開(kāi)放的對(duì)象為本學(xué)院化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)這兩門理科專業(yè)的學(xué)生，每年向約80名學(xué)生開(kāi)放。旨在使學(xué)生在教師的啟發(fā)和指導(dǎo)下，通過(guò)認(rèn)真思考和研究完成實(shí)驗(yàn)，達(dá)到更高層次上對(duì)電化學(xué)的全面掌握，除了基礎(chǔ)層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，引入一些實(shí)驗(yàn)技能要求較高，知識(shí)點(diǎn)覆蓋更廣泛的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。該層次開(kāi)放必修實(shí)驗(yàn)13個(gè)，此外還有3～5個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。目前的電化學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)《金屬-空氣電極的制備及性能檢測(cè)》是物理化學(xué)教學(xué)改革過(guò)程中將原有實(shí)驗(yàn)《鉛蓄電池及其充放電曲線的測(cè)定》改進(jìn)后開(kāi)設(shè)的，克服了原有使用成品密封鉛蓄電池，學(xué)生無(wú)法觀察電池的正負(fù)極、電解液和隔膜等結(jié)構(gòu)，只能簡(jiǎn)單操作測(cè)試儀器，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一的缺點(diǎn)。并且金屬-空氣電池是目前化學(xué)電源的研究熱點(diǎn)之一，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不僅涵蓋了原實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，更是結(jié)合了實(shí)驗(yàn)設(shè)備等硬件設(shè)施建設(shè)情況，貼近社會(huì)需求和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平。在教學(xué)上，結(jié)合理科專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，要求提高層次的學(xué)生能在預(yù)習(xí)過(guò)程中就能夠結(jié)合所學(xué)的物理化學(xué)知識(shí)基本掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是由學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃砗蛯?shí)驗(yàn)步驟的講解，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師做補(bǔ)充并指出實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)和注意事項(xiàng)，同時(shí)引入討論課或小論文等環(huán)節(jié)。提高層次學(xué)生的教學(xué)目標(biāo)是：掌握實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，實(shí)驗(yàn)報(bào)告正確，實(shí)驗(yàn)討論合理。上述措施旨在端正理科專業(yè)學(xué)生的科研態(tài)度和提高學(xué)以致用的能力，為將來(lái)的科研實(shí)踐工作打基礎(chǔ)。

（三）科研層次

科研層次的教學(xué)是結(jié)合我?！按髮W(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和科技創(chuàng)新能力訓(xùn)練基金項(xiàng)目”進(jìn)行的，該項(xiàng)目于2012年7月開(kāi)始啟動(dòng)，旨在鼓勵(lì)和支持本科生早進(jìn)課題、早進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、早進(jìn)團(tuán)隊(duì)，在導(dǎo)師指導(dǎo)下強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)技能，參與科學(xué)研究或工程設(shè)計(jì)，增強(qiáng)本科生創(chuàng)新、實(shí)踐、創(chuàng)業(yè)、就業(yè)等四種能力，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。因此，參與項(xiàng)目的本科生需要開(kāi)展的是某一科研課題的研究，以有關(guān)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能為基礎(chǔ)，充分利用物理化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有條件，在教師的指導(dǎo)下開(kāi)展科研活動(dòng)。項(xiàng)目開(kāi)展兩年多來(lái)，第一批項(xiàng)目已經(jīng)結(jié)題，學(xué)生均反映基礎(chǔ)層次和提高層次學(xué)到的一些實(shí)驗(yàn)技能，如電池測(cè)試、粘度測(cè)定，比表面測(cè)定等測(cè)試技術(shù)都能用在科研實(shí)踐中，相關(guān)理論知識(shí)也得到了進(jìn)一步鞏固。

三、分層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的作用

實(shí)現(xiàn)分層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)后，實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)也可以分層次進(jìn)行。2014年，課程組出版了新的《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教材，使大學(xué)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)適應(yīng)新的發(fā)展形勢(shì)：針對(duì)更新后的設(shè)備，對(duì)基礎(chǔ)層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，如《乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測(cè)定》。同時(shí)，結(jié)合本次課程組教師的科研成果增加了一些提高層次的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，如《藥物有效期的測(cè)定》、《TiO2納米材料的制備與表征》等。對(duì)科研層次主要是引進(jìn)先進(jìn)的精密儀器，提高測(cè)定準(zhǔn)確率，目前物理化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室已更換了比表面測(cè)試儀，不僅能在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中起作用，更能為學(xué)生開(kāi)展科研項(xiàng)目提供分析測(cè)試平臺(tái)，利用測(cè)試數(shù)據(jù)發(fā)表的科研成果也能夠激勵(lì)教師和學(xué)生及時(shí)地改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，不斷更新實(shí)驗(yàn)題目，充分鍛煉教師和學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。

篇10

 

0. 前言

隨著建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)水泥混凝土的要求已經(jīng)越來(lái)越高，不僅要求混凝土可調(diào)凝、早強(qiáng)、高強(qiáng)、大流動(dòng)度、高密實(shí)性、高耐久性、低水化熱，而且要求制備成本低、成型容易、養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)單……。為達(dá)到這些目的，混凝土外加劑起著重要的作用，并已經(jīng)成為混凝土中必不可少的組份。

混凝土外加劑是一種在混凝土攪拌之前或攪拌過(guò)程中加入的、用以改善新攪拌混凝土和硬化混凝土性能的材料。它的特點(diǎn)是品種多、摻量少，能有效的控制混凝土的凝結(jié)時(shí)間與塌落度損失；后期強(qiáng)度有較大的增長(zhǎng)；增加混凝土的密實(shí)性，對(duì)混凝土的抗?jié)B、抗凍、抗碳化等耐久性指標(biāo)有較大程度的提高，硬化混凝土有較好的體積穩(wěn)定性等。自水泥新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之后，外加劑與水泥的適應(yīng)性及對(duì)混凝土性能的影響出現(xiàn)了不少問(wèn)題?？萍颊撐?。因此了解混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性，外加劑對(duì)混凝土性能的主要影響，對(duì)更好的使用外加劑，充分發(fā)揮混凝土在建筑工程上的作用是十分重要的。

1. 混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性

水泥新標(biāo)準(zhǔn)自2008年6月1日正式施行后，各水泥廠已經(jīng)采取了一系列重大技術(shù)措施，主要是提高水泥早期強(qiáng)度、細(xì)度、混合料的質(zhì)量等，但對(duì)外加劑的適應(yīng)性卻增加了不少問(wèn)題。

雖然外加劑廠為達(dá)到與新水泥指標(biāo)的兼容性，對(duì)外加劑性能的調(diào)整作了不少的努力，但從工程實(shí)踐的情況來(lái)看，問(wèn)題仍然很多，比如同品種同摻量的外加劑，對(duì)不同品種的水泥，效果差異很大。甚至同一種水泥，不同時(shí)期效果也有差別，使用同一批外加劑的水泥凈漿流動(dòng)度時(shí)大時(shí)小，其混凝土的塌落損失也忽大忽小，甚至有時(shí)泌水、有時(shí)不泌水、凝結(jié)時(shí)間差異大，時(shí)而還會(huì)出現(xiàn)促凝現(xiàn)象等，這些都是外加劑與水泥的適應(yīng)性問(wèn)題。

1.1 外加劑與水泥不相適應(yīng)

主要表現(xiàn)在減水劑效果低下或增加流動(dòng)度的效果不好、凝結(jié)速度太快或緩凝、塌落度損失快，甚至降低混凝土強(qiáng)度等，這種不適應(yīng)的問(wèn)題與外加劑的品種、作用機(jī)理、原材料的選用與制造工藝、膠凝材料的成份、細(xì)度、水泥磨細(xì)階段工藝的差異有關(guān)，其他如環(huán)境溫度、加料方式和外加劑用量也會(huì)產(chǎn)生影響。

1.2 外加劑品種與性能的影響

外加劑特別是化學(xué)合成的高效減水劑性能對(duì)水泥凈漿流動(dòng)度的影響。如萘系高效減水劑的性能涉及磺化程度與磺化產(chǎn)物，縮合工藝與程度，分子量大小，平衡離子，分子結(jié)構(gòu)等各種因素，水泥等無(wú)機(jī)礦物顆粒由于范德華力、不同電荷的靜電互相作用、水化顆粒的表面化學(xué)作用，導(dǎo)致粒子形成聚集結(jié)構(gòu)，束縛一部分水，不能用于滑潤(rùn)水泥粒子，也不能立即用于水化。加入高效減水劑等外加劑后，由于吸附作用和電荷斥力，使水泥粒子分散，絮凝結(jié)構(gòu)解體，釋放束縛水并阻止粒子的表面相互作用，使水泥漿體的流動(dòng)性增大，其增加的大小與其技術(shù)性能及摻量有關(guān)。

1.3 水泥礦物組份與化學(xué)成份的影響

水泥膠結(jié)料的礦物成份和化學(xué)成份對(duì)外加劑吸附量的多少，對(duì)于流動(dòng)性及強(qiáng)度增長(zhǎng)有很大的影響。科技論文。外加劑吸附量越少的水泥漿體的流動(dòng)度值越大。

1.4 水泥細(xì)度與顆粒形狀的影響

為滿足水泥新標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)度要求，提高水泥細(xì)度是最有效的辦法，但水泥過(guò)細(xì)，表面積增加，需水量大，更加降低了液相中殘留外加劑的濃度，增加了液體粘度，塑化效果變差，混凝土塌落度損失更快；水泥過(guò)細(xì)水化速度快，水化熱高，容易產(chǎn)生裂縫。

1.5 摻合料的影響

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，允許在水泥中摻入一定量的摻合料，常用的摻合料有水淬高爐礦渣、粉煤灰、沸石粉、火山灰、煤堿石等，由于摻合料的性能不同，也會(huì)影響外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性，火山灰、煤堿石最差。

1.6 堿含量的影響

水泥中的堿主要來(lái)源于所用的原材料，特別是石灰和粘土。含堿量越低，相容性越好，高含堿量則會(huì)加速水泥的早期水化速率，導(dǎo)致需水量增大并且加快工作度損失，塑性效果變差。

1.7 新鮮水泥存放時(shí)間與溫度的影響

由于新鮮水泥干燥度高，而且溫度相當(dāng)高（80℃~90℃），早期水化快、水化時(shí)發(fā)熱量大，所以需水量大，而且對(duì)外加劑的吸附量也大。在外加劑已供施工現(xiàn)場(chǎng)的情況下，可通過(guò)調(diào)整摻量來(lái)解決新鮮水泥與外加劑不兼容的問(wèn)題，其調(diào)整幅度視水泥新鮮的程度和對(duì)外加劑的適應(yīng)性而定。

2. 混凝土外加劑對(duì)混凝土性能的影響

2.1 選擇與水泥相適應(yīng)，并能滿足設(shè)計(jì)與施工要求的外加劑

不同生產(chǎn)工藝、種類或配方與摻量的外加劑對(duì)水泥適應(yīng)性有差別，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定，選用質(zhì)量穩(wěn)定、適應(yīng)性好的外加劑；同時(shí)根據(jù)不同設(shè)計(jì)與施工要求，選擇相應(yīng)的各類外加劑，如高效減水劑、泵送劑、防水劑、防凍劑等；根據(jù)設(shè)計(jì)與施工要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際材料，進(jìn)行試配，確定合理的施工配合比與外加劑的適宜摻量。

2.2 大劑量高效減水劑對(duì)新拌混凝土穩(wěn)定性的影響

隨著高強(qiáng)混凝土和泵送工藝日益廣泛的應(yīng)用，原來(lái)?yè)搅坎粌H減水率達(dá)不到要求，而且由于水灰比減小、澆筑時(shí)工作度要求增大，新拌混凝土的工作度損失加劇，不能滿足較長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)氖┕ひ?，因此高效減水劑的摻量逐漸增大。研究與應(yīng)用的實(shí)踐表明：大摻量高效減水劑使混凝土在水膠比很低的條件下，仍能具有較大的流動(dòng)性，可以成型密實(shí)，生產(chǎn)強(qiáng)度與耐久性良好的高強(qiáng)和高性能混凝土。

每一種高效減水劑與水泥之間的搭配，都有一相應(yīng)的飽和濃度。對(duì)于大多數(shù)高效減水劑，其飽和濃度約為0.8%~1.2%。在配制高強(qiáng)與高性能混凝土?xí)r，要特別注意高效減水劑的適宜摻量，需要與其外加劑和礦物摻和料使用，才能獲得預(yù)期的效果。

2.3 其他因素對(duì)混凝土性能的影響

2.3.1 水泥的礦物組份和化學(xué)成份以及物理技術(shù)指標(biāo)

選擇滿足設(shè)計(jì)與施工技術(shù)要求的水泥品種。

2.3.2 保證砂、石質(zhì)量，原材料用量準(zhǔn)確

砂的含泥量與細(xì)度模數(shù)必須符合要求，碎石的含泥量與針片狀含量不超標(biāo)，最好選用連續(xù)級(jí)配的石子；原材料質(zhì)量保證，用量準(zhǔn)確。

2.3.3 通過(guò)設(shè)計(jì)與試配，確定合理的配合比，必要時(shí)需進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整

施工配合比是影響混凝土性能的關(guān)鍵因素，如泵送混凝土適當(dāng)提高砂率可提高混凝土的可泵送性。降低水灰比可以提高混凝土強(qiáng)度，而在降低水灰比條件下配制外加劑混凝土應(yīng)有一最低用水量，這不但是保證混凝土有一定工作性，更重要的是保證水泥在水化時(shí)，石膏有足夠的溶解用水，石膏在缺水時(shí)會(huì)大大影響溶解度，影響外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性。

高效減水劑摻量過(guò)多時(shí)，水泥漿的流動(dòng)度大，漿體稀薄，不足以維持與集料的粘聚，往往會(huì)引起混凝土離析、泌水，此時(shí)可以適量增加用砂量，增加膠凝材料用量或是適量減少高效減水劑用量或用水量，產(chǎn)生離析的混凝土拌合物有害于工程質(zhì)量。

2.3.4 注意水泥出廠及進(jìn)貨時(shí)間

砂、石、水泥及外界的溫度對(duì)水泥與外加劑適應(yīng)性都有著不同程度的影響?？萍颊撐?。特別是剛出廠的水泥溫度有時(shí)高達(dá)80℃~90℃，在高溫情況下，需水量與外加劑吸附量增大，塌落度減少，適當(dāng)增加外加劑的摻量也有比較明顯的效果。

2.3.5 摻入部分活性摻合料

試驗(yàn)證明具有一定活性的水硬性材料或自硬性材料，如磨細(xì)礦渣粉、粉煤灰等在滿足一定的技術(shù)要求條件下與外加劑同摻，不但節(jié)約水泥，改善混凝土工作性，提高混凝土強(qiáng)度，還能改善外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性。

2.3.6 保證施工質(zhì)量

保證制模質(zhì)量、防止漏漿與支架變形；施工中混凝土要振搗密實(shí)，防止漏振或振搗過(guò)度；及時(shí)利用原漿收光面層，在初凝前再進(jìn)行二次壓實(shí)收面，可減少塑性裂縫；混凝土澆筑后表面泛白或8小時(shí)內(nèi)及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)或噴養(yǎng)護(hù)劑，最好加薄膜密封或覆蓋濕麻袋養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)日期不少于14天，以免因施工質(zhì)量不佳而引起與外加劑無(wú)關(guān)的異常現(xiàn)象。

3. 結(jié)束語(yǔ)