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化學材料論文模板(10篇)

時間:2023-02-22 00:14:56

導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇化學材料論文,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,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

化學材料論文

篇1

2創(chuàng)建適合材料化學專業(yè)發(fā)展需求的無機化學實驗教學模式

進入21世紀以來,材料科學發(fā)展愈加迅速,新材料、新技術、新產品不斷問世,與此相適應,對材料化學人才培養(yǎng)也提出了新的要求。材料化學專業(yè)無機化學實驗授課模式必需緊跟時展步伐,及時調整課程結構與內容,引入學科發(fā)展的最新成果,介紹學科內容中的多種學術觀點及學術背景和發(fā)展動態(tài),開闊學生學術視野,提高學生的學習興趣。教無定法,教要得法。要使課程教學生動活潑,教師必須不斷更新教學內容,創(chuàng)新教學方法與手段,增強課程教學的趣味性,促使學生積極參與,在實驗中勤于動手、動腦,實現教師教學方式和學生學習方法的轉變。

2.1采用多媒體輔助教學和建設實驗教學網絡平臺

多媒體教學是利用多媒體軟件對文本、聲音、圖像、圖形、動畫等信息進行處理,教師配合多媒體放映進行講解,將教學內容用特技方法顯現出來,能充分創(chuàng)造一個有聲有色、圖文并茂、生動直觀的教學環(huán)境,從視覺、聽覺等多方面給學生留下深刻印象。無機化學實驗教學可以采用多媒體(視頻)教學,它不僅教學信息量大,而且可以非常直觀地演示實驗操作和過程。隨著現代科學技術的發(fā)展,有些實驗可以采用多媒體技術進行輔助教學,如基本操作單元、儀器的使用等。這些實驗項目信息量大,操作細節(jié)多,僅靠教師在課堂教學有限的時間內進行演示和講解往往是不夠的,而且總有學生沒有注意到一些具體操作細節(jié),因此,可以將這些實驗演示制成多媒體課件或視頻資料,放在課程網絡平臺上,學生可以不受時間、空間的限制,反復觀看,自主地開展預習、復習。這樣不僅增強了課堂教學的可視性,而且增加了教師演示的可再現性,延長了學生的學習時間,從而有益于提高學生操作的規(guī)范性,使實驗教學得到延伸。

2.2將生產生活實例和教師科研項目引入實驗教學課堂

不同專業(yè)對無機化學實驗教學的要求是不一樣的。我院材料化學專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)具備材料化學相關的基本理論知識和基本技能的應用型高級專門人才。因此,學生必須掌握物質的結構與性質、性能的關系,這需要在教學中注意教學內容的層次性。在無機化學實驗教學中,我們盡可能選擇與專業(yè)相關的真實實驗課題和實驗樣品,將生產生活實例引入實驗課堂,營造實戰(zhàn)氛圍,做到知識性、實用性、趣味性的統(tǒng)一。同時,我們還選取了一些與生活息息相關的實驗,如鋰離子電池正極材料的制備、膠囊殼中鉻含量測定等,這樣的實驗學生感興趣,實驗熱情高,有助于學生綜合能力的培養(yǎng)。為了進一步提高實驗課堂教學質量,我們還在課堂教學中引入教師最新科研課題成果,使實驗教學更加貼近科研實際,既豐富了實驗教學內容,又增加了實驗教學的先進性、新穎性,在加深學生對所學知識的理解和實驗技能的熟悉時,還能培養(yǎng)他們的科研興趣,提高理論聯系實際的能力,對科研工作產生感性認識。

2.3實施開放性實驗教學

在傳統(tǒng)的無機化學實驗教學中,學生往往處于被動地位,教師處于主動地位。從實驗項目選擇、實驗方案選擇、實驗儀器與試劑選擇,都由實驗老師預先完成。在這種照方抓藥的實驗教學模式中,學生往往興趣不高,應付了事。在優(yōu)化實驗教學內容結構的前提下,實行開放式實驗教學模式,可以提高學生實驗興趣,強化教學效果。在學生自主的基礎上,利用學生課余自由時間開放實驗室,對于實驗技能較差的同學,讓他加強基本操作單元和基本技能的練習。在學生較好地掌握實驗基本操作技能后,可以讓學生自主選擇一些設計型、綜合型、應用型實驗。在教師的指導下,學生獨立設計實驗方案,獨立完成實驗,并認真進行總結,以全面鍛煉學生的實驗能力和提高綜合素質。

篇2

二、產學研一體化在材料工程類人才培養(yǎng)中的實施途徑

材料工程類人才培養(yǎng)需以“依據學科、面向應用、個人培養(yǎng)”為宗旨啟理調整專業(yè)結構不斷增強專業(yè)設置與市場需求的契合度提高學生的實踐操作能力和創(chuàng)新能力,為盡快適應社會生產打下牢固的基礎。

1.明確人才培養(yǎng)目標合理設置課程體系。

材料科學是一門理論與實踐緊密結合的學科。要想學生能夠更好的適應社會成為具有創(chuàng)新能力的專業(yè)人才必須具有扎實的理論知識周此在課程設置過程中應注重基礎理論課程的學習。只有掌握扎實全面的理論基礎并且加以融會貫通才能夠在將來實際生產中做到學以致用。結合新科技的發(fā)展不斷擴充自己的知識面不斷完善自己的創(chuàng)新能力在自己的專業(yè)領域才能有更好的發(fā)展。在課程選擇上除了必修的課程之外,可以針對材料類各專業(yè)方向的發(fā)展狀況增加專業(yè)選修課的設置由實踐經驗豐富的教師進行授課開拓學生的視野了解專業(yè)發(fā)展的最新動態(tài)。在此過程中要充分體現產學研合作的特點赴企業(yè)真正參與到教學環(huán)節(jié)中。企業(yè)可以結合當前工業(yè)的發(fā)展狀況,在專業(yè)課程設置過程中提出意見和建議加培養(yǎng)模式的確定、教學內容和方法、實踐性教學環(huán)節(jié)等。同時積極聽取企業(yè)對專業(yè)課程體系建設和規(guī)劃的意見與建議,tD實將實踐與理論、學習與創(chuàng)新、應用豐富教學內容改善教學方式。

2.構建實驗教學平臺焙養(yǎng)學生拓展能力。

實驗教學是高校培養(yǎng)學生動手能力最直接、最有效的方法。注重實驗教學才能更好地培養(yǎng)學生愛動手、愛動腦的習慣,以便于更好地適應社會需要。在課堂教學中書本內容難免過于枯燥無味無法激發(fā)學生的學習興趣河如果把實驗教學融入到課堂教學中把上課地點由課堂轉移到實驗室邊講、邊學、邊做遇到問題及時溝通就有可能充分激發(fā)學生的參與意識與主動性。在實驗過程中掌生的動手能力得到了鍛煉,創(chuàng)新意識也自然得到了培養(yǎng),對專業(yè)學習的需求自然會提高。以《材料測試技術》課程為例與其在黑板上洋洋灑灑地介紹設備是如何裝備如何操作,不如帶領學生親自去實驗室對應著設備進行解剖分析甚至可以讓學生自己操作,這種教學方式更能加深學生的印象。另外值得注意的是在實驗教學中應注重綜合性、設計性實驗的設置。與驗證性實驗不同的是綜合性、設計性實驗需要學生對多門課程的內容進行綜合運用。教師可以結合科研方向及企業(yè)課題選擇實驗題目拓寬學生的專業(yè)知識面提高學生的專業(yè)水平。另外掌校應加大實驗室平臺的建設工作,為學生提供良好的實驗資源共享平臺。同時加強與企業(yè)間的聯合高等院??梢耘c企業(yè)共建研發(fā)機構洪建聯合實驗室、教學實驗示范中心、工程技術中心等研究機構企業(yè)對高校專業(yè)領域技術創(chuàng)新進行持續(xù)投入從而更好地實現資源共享焙養(yǎng)高素質的技術人才,保證科研的連續(xù)性,實現專業(yè)領域的不斷進步。

3.加強實踐教學環(huán)節(jié)真正實現校企聯合。

培養(yǎng)高素質的應用型工程人才必須要提高學生的實踐能力而學生的實踐能力取決于實踐教學。目前高校實現實踐教學環(huán)節(jié)最主要的方式就是校企聯合通過建立校內實習基地赴學生進行實踐活動。加強實踐教學環(huán)節(jié)就應該考慮學科知識的前后銜接合理安排實踐的內容及順序選擇合適的企業(yè),實現真正的校企聯合。以實習為例材料專業(yè)可設置認識實習、生產實習和畢業(yè)實習三大實踐教學環(huán)節(jié)。這三大實習有先有后需要合理安排。畢業(yè)設計也是人才培養(yǎng)中重要的實踐教學環(huán)節(jié)之一。學生在選擇畢業(yè)設計題目時可以結合教師的縱向、橫向科研項目來選擇池可以按照自己的專業(yè)興趣方向選擇。對于已簽訂就業(yè)協(xié)議的或有就業(yè)意向的同學,則可實現企業(yè)和學校雙向培養(yǎng)的模式,允許學生到即將工作的單位結合該單位的實際生產情況選擇合適的課題真題真做河以更快地適應技術發(fā)展需要。通過校企聯合加強設計與實踐的結合,能更快地將專業(yè)知識運用到實際的研究和工程設計中去提高學生自身的實踐能力。

篇3

一些樹木的分泌物常會形成樹脂,不過琥珀卻是樹脂的化石,蟲膠雖然也被看成樹脂,但卻是紫膠蟲分泌在樹上的沉積物。由蟲膠制成的蟲膠漆,最初只用作木材的防腐劑,但隨著電機的發(fā)明又成為最早使用的絕緣漆。然而進入20世紀后,天然產物已無法滿足電氣化的需要,促使人們不得不尋找新的廉價代用品。

早在1872年德國化學家拜耳(A.Bayer)首先發(fā)現苯酚與甲醛在酸性條件下加熱時能迅速結成紅褐色硬塊或粘稠物,但因它們無法用經典方法純化而停止實驗。20世紀以后,苯酚已經能從煤焦油中大量獲得,甲醛也作為防腐劑大量生產,因此二者的反應產物更加引人關注,希望開發(fā)出有用的產品,盡管先后有許多人為之花費了巨大勞動,但都沒有達到預期結果。1904年,貝克蘭和他的助手也開展這項研究,最初目的只是希望能制成代替天然樹脂的絕緣漆,經過三年的艱苦努力,終于在1907年的夏天,不僅制出了絕緣漆,而且還制出了真正的合成可塑性材料——Bakelite,它就是人們熟知的“電木”、“膠木”或酚醛樹脂。

Bakelite一經問世,很快廠商發(fā)現,它不但可以制造多種電絕緣品,而且還能制日用品,愛迪生(T.Edison)用于制造唱片,不久又在廣告中宣稱:已經用Bakelite制出上千種產品,于是一時間把貝克蘭的發(fā)明譽為20世紀的“煉金術”。

以煤焦油為原粒的酚醛樹脂,在1940年以前一直居各種合成樹脂產量之首,每年達20多萬噸,但此后隨著石油化工的發(fā)展,聚合型的合成樹脂如:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及聚苯乙烯的產量也不斷擴大,隨著眾多年產這類產品10萬噸以上大型廠的建立,它們已成當今產量最多的四類合成樹脂。合成樹脂再加上添加劑,通過各種成型方法即得到塑料制品,到今天塑料的品種有幾十種,世界年產量在1.2億噸左右,我國也在500萬噸以上,它們已經成為生產、生活及國防建設的基礎材料。

二、從天然纖維到合成纖維

人類使用棉、毛、絲、麻等天然纖維的歷史已經有幾千年,但由于全球人口的不斷增加和對紡織品質量的更高要求,從19世紀起,人們就為尋求新的紡織品原料而努力。

1846年制成硝化纖維;1857年制成銅氨纖維;1865年制成醋酸纖維;1891年制成粘膠纖維。由于粘膠纖維的原料是來源豐富的木材漿粕、棉短絨及棉紗下腳料等,再加上制成的纖維性能好,以至它的產量到20世紀50年代已經超過羊毛。

盡管上述幾種稱為“纖維素纖維”或“人造纖維”的出現是繼紡織機械發(fā)明之后的又一次紡織革命,但它仍意味著人只是用化學方法,對天然植物纖維的再加工,而通過化學方法,制取全合成的、性能更為優(yōu)異的紡織纖維階段,才迎來了第三次紡織革命。

1928年32歲的美國化學家卡羅塞斯(W.H.Carothers)博士從大學崗位上應聘到杜邦公司,負責對不久前才興起的高分子化學的基礎研究,他們研究了多種脂肪族二元酸與二醇或二元胺的縮合反應,由于保證了反應物料的嚴格配比,從而獲得分子量很高的縮聚物,但大多數產物的熔點偏低、不耐水,雖然有的可以抽絲,但不適于用做紡織纖維。反復不斷地失敗使卡羅塞斯在精神上受到很大打擊,以至身上經常攜帶著一小瓶準備自殺的氰化鉀。一直到工作6年后的1934年,終于在合成的數百種產品中,找到有希望成為優(yōu)良紡織纖維的聚酰胺-66,尼龍(Nylon)是它在投產時公司使用的商品名。

杜邦公司為了使它工業(yè)化,動員了230多名各方面專家,花費2200萬美元,到1939年始正式投產。這一成功不僅是合成纖維的第一次重大突破,也是高分子科學的重要進展。

尼龍投產后,杜邦公司馬上宣布他們生產了比蜘蛛絲還細,比鋼還結實的全新有機纖維。盡管當時第二次世界大戰(zhàn)已經開始,仍然引起各方面關注。用它織成的女絲襪,銷售第一天就賣出400萬雙,報紙上還報道了當時許多銷售店曾引起“尼龍騷動”的場面,可惜的是卡羅塞斯本人卻沒有看到這種情況。41歲的他,雖然知道尼龍的研究已經取得突破性進展,但卻總感到心力交瘁地被失敗所纏繞,終于在1937年服毒自殺,留下深深的遺憾。

1938年德國研制出聚酰胺-6,即聚己內酰胺;1941年英國制出了聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維,商品名Dacron、“的確涼”、或滌綸;1939年德國人又研制出聚丙烯腈纖維,但到1949年才在美國投產,商品名Orlon,我國稱腈綸,此又出現多種新型合成纖維,滿足了多種需要,但從應用范圍和技術成熟等方面看,仍以上述幾種為主,其產量約占總量的90%。

三、從天然橡膠到合成橡膠

自然界中雖然含有橡膠的植物很多,但能大量采膠的主要是生長在熱帶雨區(qū)的巴西橡膠樹。從樹中流出的膠乳,經過凝膠等工藝制成的生橡膠,最初只用于制造一些防水織物、手套、水壺等,但它受溫度的影響很大,熱時變粘,冷時變硬、變脆,因而用途很少。

1839年美國一家小型橡膠廠的廠主古德易(Goodyear)經過反復摸索,發(fā)現生橡膠與硫黃混合加熱后能成為一種彈性好、不發(fā)粘的彈性體,這一發(fā)現推進了橡膠工業(yè)迅速發(fā)展。在這之前,橡膠的年產量只有388噸,但到1937年已增加到100萬噸,即100年間增加了2000倍,這在天然物質利用史上是十分罕見的,尤其是1920年以后,由于汽車工業(yè)興起,進一步擴大需求,以致世界各國開始把天然橡膠作為軍用戰(zhàn)略物資加以控制,這就迫使美、德等汽車大國,但卻是天然橡膠的窮國開展合成橡膠的研究,這種研究是以制造與天然橡膠相同物質為目的開始的,因為人們已知它是由多個異戊二烯分子通過順式加成形成的聚合體。

1914年爆發(fā)第一次世界大戰(zhàn),德國由于受到海上封鎖,開展了強制性的合成橡膠研制和生產,終于實現了以電石為原料合成甲基橡膠的工作,到終戰(zhàn)的1918年,共生產出2350噸。

戰(zhàn)后,由于暫時性天然橡膠過剩,使合成橡膠的生產也告中止,但其研究工作仍在進行。先后研制成聚硫橡膠(1931年投產)、氯丁橡膠(1932年)、丁苯橡膠(1934年)、丁腈橡膠(1937年)等。

第二次世界大戰(zhàn)期間,尤其是日本偷襲珍珠港、占領東南亞后,美國開始擴大合成橡膠生產,并納入國防計劃,1942年產量達84.5萬噸,其中丁苯橡膠為70.5萬噸。1950年以后,由于出現了齊格勒納塔催化劑,在這種催化劑的作用下,生產出三種新型的定向聚合橡膠,其中的順丁橡膠,由于它的優(yōu)異性能,到20世紀80年代產量已上升到僅次于丁苯橡膠的第二位。此后又有熱塑性橡膠、粉末橡膠和液體橡膠等問世,進一步滿足了尖端科技發(fā)展的需要。

回顧過去,展望未來,在新世紀里新技術將更加迅猛發(fā)展,與此同時,作為技術革命物質基礎的,以合成高分子為代表的新材料的研制和開發(fā),也將越來越起著重要作用。

篇4

本科生畢業(yè)設計是高校本科教育的一個重要部分,是培養(yǎng)大學生綜合素質的重要教學形式,提高學生運用知識和技能分析、研究、解決問題能力,是對大學生本科四年學習成果的階段性總結和審核,同時也是大學生從事科學研究的最初嘗試。

本科生,尤其是理工科的學生在大學階段普遍缺乏系統(tǒng)的從事科學研究的經歷,因此,有必要經過本科畢業(yè)設計這樣一個過程的系統(tǒng)訓練為以后繼續(xù)深造從事科研或者服務社會打下基礎。同時,本科生畢業(yè)設計對于高校實現人才培養(yǎng)目標、加強學生的知識綜合運用能力、培養(yǎng)學生的科學研究能力及獨立工作能力、培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的專門人才等方面,都具有重要意義。因此,完成本科畢業(yè)論文是每個大學生畢業(yè)的基本條件[1-2]。

1 材料化學本科畢業(yè)論文的現狀及原因

材料化學專業(yè)是研究從制備到廢棄全過程中材料的化學性質,其研究范圍很廣,既包含了整個材料領域,又包括各類應用材料在有機和無機等多領域的化學性能,它是一門應用基礎理論和方法研究解決在工業(yè)化生產中與化學和材料有關的問題的學科。它既是材料科學的一個重要分支,又是化學學科的一個組成部分。材料化學跨越了材料和化學兩大類學科。是一門既具有交叉邊緣學科性質又含有應用理學性質的綜合性學科。同時,正由于材料化學學科的交叉性和復雜性,從而導致在日常的教學過程中凸顯出相對于其他傳統(tǒng)學科所不同的教學難點和盲區(qū)。這就給學生在平時的學習提高了難度,也對教師的教學過程提出了更高的要求。

于此同時,由于近年來高校的擴招,高等教育由精英化向大眾化不斷的轉變,高校學生的綜合素質也在逐年下降。高校教師指導的學生和畢業(yè)論文的數量大幅增加,從而導致每個學生得不到足夠的指導。并且在考研、就業(yè)等諸多因素的影響下,很多大學生無法提供足夠的時間和精力于畢業(yè)設計方面的工作,對畢業(yè)論文持應付態(tài)度,得過且過,導致論文質量普遍不高。畢業(yè)論文工作易流于形式有的選題偏大或選題落后于當前社會和科技的發(fā)展水平;有的理論與實踐不相符,內容空泛,缺乏現實依據和說服力,更沒有從理論到實踐轉化,解決實際問題的能力;有的試驗設計和研究技術路線不合理,試驗數據錯誤;有的畢業(yè)論文僅僅是羅列了相關的文獻內容,簡單概述他人的成果與現狀,并沒有提出自己的理念和想法,甚至存在著抄襲論文的惡劣行為。在這樣的背景下,盡管學生完成的畢業(yè)論文已經達到了所需的某些硬性要求,但其論文的質量并沒有實現質的變化。因此,改變本科畢業(yè)論文的現行狀況,提高本科畢業(yè)論文的質量,已經成為當前高校迫切需要解決的現實問題[3]。

2 提高本科畢業(yè)論文質量的幾點對策

2.1 提高對畢業(yè)論文重要性的認識

本科畢業(yè)論文不僅僅是一個常規(guī)的本科教學環(huán)節(jié),它是高校實現高層次人才培養(yǎng)的重要輔助手段,是本科教育理論與實踐相結合的首要環(huán)節(jié),是學生對四年所學的理論知識進行深化和升華的重要過程,是學生進入社會前的綜合技能訓練。要想提高本科生畢業(yè)設計論文的質量,首當其沖的是要提高對其重要性的認識,不僅僅是對學生,同時也是對老師的要求。通??梢圆扇訂T大會、學術論文大賽等多種方式,進行廣泛宣傳,從而使教師、學生乃至管理人員認識到畢業(yè)論文工作是教學環(huán)節(jié)的重要組成部分,是學生科研能力、實踐能力、信息檢索能力形成和提高的重要過程,是其他教學環(huán)節(jié)無法取代的。

2.2 加強過程管理,實施質量監(jiān)控

畢業(yè)論文設計的全過程需要學生、指導老師和組織協(xié)同配合,以學生為畢設主體,指導老師為主導,組織管理提供保障。從畢業(yè)論文的實施過程來看,主要包括從選題到答辯等諸多環(huán)節(jié),每一個部分都需要制定相關的規(guī)章制度和要求,從而使畢業(yè)設計的管理更加合理規(guī)范。具體到每個環(huán)節(jié),首先應嚴把命題關,完善選題管理辦法,所選題目應具有時效性。其次要明確指導教師的資格,指導教師的專業(yè)知識結構和教師的指導水平直接影響著學生畢業(yè)論文的質量。最好畢業(yè)論文的組織撰寫,教師應明確各階段的要求,檢查進行情況,并及時總結出現的問題加以指導。畢業(yè)論文在經過指導老師和的審查合格之后,學生才可進行畢設答辯,同時成績的評定標準必須堅持公平公正,實事求是的原則,只有這樣才能夠保證畢業(yè)論文的質量。

實施質量監(jiān)控機制也是提高畢業(yè)論文質量的一項非常重要的措施,監(jiān)控機制主要包括初期檢查、中期檢查和后期檢查三個部分。由校、院、系三級共同承擔整個機制的運行和管理,對畢業(yè)論文工作的每個環(huán)節(jié)實行跟蹤監(jiān)督,結合本科教學評估的標準和要求,強化過程管理,嚴格執(zhí)行和落實各項制度,保證畢業(yè)論文質量的提高。

2.3 全面實施導師制,充分發(fā)揮教師的指導作用

指導教師作為畢業(yè)設計全過程的主導,發(fā)揮著重要的作用,建立指導教師的篩選機制,保證指導教師隊伍的高質量,形成一支責任心強并且科研經驗豐富的指導教師隊伍,這是提高畢業(yè)論文指導質量的強有力保證。在學校鼓勵學生進行學術探索和課題申報的大環(huán)境下,應盡快確定本科生指導老師,鼓勵學生積極參加指導老師的研究課題。在科研實踐過程中,學生發(fā)現新的問題,分析并解決了這些問題,在不斷的發(fā)現和解決問題過程中,學生不僅可以鞏固課堂所學知識,而且學生的思維也得到了應有的訓練,使其科研創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力得到不斷提高。這些不僅可為后期的畢業(yè)論文的開展奠定基礎,為畢業(yè)論文質量的提高提供了可能,更為以后繼續(xù)深造從事科研或者服務社會打下基礎。

3 科研導師制的特點

科研導師制是多層次本科生導師制的實施模式之一[4-5]。以科研作為紐帶,充分利用教師的科研能力讓學生參與課題研究,促進教師在育人中的主導作用。本科生導師制度不同于研究生階段實行的導師制。本科生導師制度的特點主要有以下幾個方面:

3.1 以學生為本,師生積極互動

實行科研導師制,主要目的在于培養(yǎng)高校學生的創(chuàng)新思維,提出、分析并解決問題的能力,提高學生在科研方面的思維和能力。在高等教育大眾化的時代,為了滿足不同的需求,高等教育必須在實施群體化教育的同時適時的提供個性化學習的機制,以個性化教育的實施有效的補充群體化教育所帶來的在個體方面的不足。

3.2 注重培養(yǎng)學生的科研意識和科研能力

在大眾化高等教育的現行模式下,絕大多數的學生依然將大部分的精力停留在書本上,缺乏獨立開展開學研究的能力和實踐訓練,也很難有機會將自己的想法和創(chuàng)新應用于實踐。但在科研導師制的模式下,學生在老師的指導下有目標、有步驟的進行科研研究,既可以將自己的創(chuàng)新思維付諸研究實踐,又能提高科研創(chuàng)新能力。在科學研究過程中,導師也可以全面深入的了解不同學生的特點和專長,從而制定出適合不同學生的學習方案,使學生在研究實踐的整個過程中,科研意識和科研能力都能得到不斷的提高[6]。

3.3 操作性、實踐性較強

科研導師和學生之間通過一個有價值的科研課題相聯系,圍繞著這個課題雙方展開交流和溝通??蒲袑熞胍龑W生深入課題進行研究,產生獨到的見解,富有創(chuàng)新性,實用性,就必須加強實踐環(huán)節(jié)。只有深入到實踐中去,才可以讓學生對課題產生更深層次的理解。

3.4 工作具有延續(xù)性

通過本科生導師制度的建立,幫助學生樹立正確的人生觀、價值觀、世界觀,制定科學的專業(yè)學習計劃,確立明確的專業(yè)發(fā)展方向。在校四年期間,除常規(guī)教育之外,學生還接受了導師從科研到工作、從思想到行為各個環(huán)節(jié)全方位的教導,使學生得到全方位的提高。

4 科研導師制在本科畢業(yè)論文指導過程中運用的重要意義

本科畢業(yè)論文中所存在的諸多問題,既有學生主觀上的原因,也有教學和管理上的客觀原因??偟膩碚f,所反映出畢業(yè)生科研意識淡薄、科研態(tài)度不夠端正、科研能力低下等問題是相當突出的。導師制有利于培養(yǎng)本科生的科研意識,端正科研態(tài)度,提高科研能力。為畢業(yè)論文指導工作提前打下堅實的基礎,可以有效地解決畢業(yè)論文中存在的諸多問題,對畢業(yè)論文質量的提高具有顯著的促進作用。

本科生導師制實行的根本目標不在于提高學生從事科研的能力,而是旨在鍛煉學生的創(chuàng)新思維,促進學生的個性化發(fā)展,開拓其眼界,并同時使其科學實踐能力得到提高。實施本科生導師制,可以讓學生多層次領域學科的學習成為可能。這種教育模式也為大學生對自身潛能的在開發(fā)提供了機遇。同時,學生較早的參與到科研活動中去,在科學實踐中學生可以不斷的發(fā)現和提出問題,從而提高了學生觀察和解決問題的能力。

本科生導師制也是一種教學相長的過程,在科研之余,導師同時要負擔起引導學生樹立正確的人生觀、價值觀、世界觀,這些都要求導師在平時的工作和生活中不斷提高對自身的要求,自覺加強專業(yè)知識的學習,以身作則,從而更好的發(fā)揮引導和榜樣的作用。

本科生導師制也是對我們現有的學生思想政治工作的一種補充。隨著網絡對高校思想政治工作帶來的強大沖擊,以及大學生對新事務接受能力強但分辨能力弱的特點,更需要對他們進行正確的引導和教育。學生與導師之間、同學之間開展積極的思想交流,要求學生提出并論證自己的觀點,并能夠接受他人建設性的批評和建議。這種教學方法可以培養(yǎng)學生的獨立思考能力,不僅有助于學生的學業(yè),而且還有助于通過遷移培養(yǎng)學生的其他能力。

綜合分析以上情況,本研究項目擬探討將本科生導師制工作與學生畢業(yè)論文指導工作結合起來,本科生從低年級就開始參與到導師的科學研究工作中來,改變現有學生在大三下學期甚至大四才著手畢業(yè)論文工作的運行模式,改善現有導師制的運行狀況和提高本科畢業(yè)論文質量。作為探索專業(yè)發(fā)展特色和提高教學質量的新運行模式,值得深入研究和探討。

【參考文獻】

[1]田春生.目前我國高校本科畢業(yè)論文的問題及對策[J].中國青年政治學院學報,2010(4):63-67.

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[3]高慧,涂道伍.本科畢業(yè)論文存在的問題與對策[J].黑龍江教育:高教研究與評估,2010(7):77-78.

篇5

我國在化學領域發(fā)表的文章總數和被引用文章數以及論文的引用次數逐年上升,已經躍居世界前列。在2000—2010年期間,中國在化學研究領域發(fā)表的SCI論文總量列世界第2位;2007、2008年成為SCI論文增長速度最快的國家見圖1、圖2),在此期間論文被引用次數名列世界第四位;2005—2008年,中國在化學領域被引論文的數量超過曰本,成為重要研究成果的主要產出國家之一。論文的數量與質量同步提高,質量提高更快(見圖4)。中國化學在國際化學界頂尖1的論文比例從1998年的0.3%增加到2008年的8.1%中國人在化學領域發(fā)表的文章從19W—2!丨n3年的9%上升到2丨104—2丨IIm年的17%(有中國作者在內的所有文章)(源于基本科學指標.湯姆森-路透影響力的提高,我國化學家在包括IUPAC重要學術機構的擔任重要職務的人數越來越多,越來越多的中國化學家擔任包括Acc.Chem.Res.,Chem.Soc.Rev.,J.Am.Chem.Soc.,Angew.Chem.Int.Ed.,Adv.Mater.等重要學術期刊的編輯、副主編、編委、顧問編委。

           

我國化學領域越來越重視對知識產權的保護,專利申請數量穩(wěn)步增力口。2009年中國化學科學領域在中國申請的專利件數已經超過曰本和美國(見圖5)。

我國生產的化工產品的銷售額占全球的比例有了大幅度提升,2009年已經超過美國,成為繼歐盟之后的第二大化工產品大國(圖6)。

中國化學發(fā)展存在的問題

近年來在化學領域頂尖刊物上發(fā)表的論文已經有了較大幅度的增長,專利申請有了較快增長,在國際化學界有了一定的影響。但是,我們必須清楚地看到,我國化學的發(fā)展與具有傳統(tǒng)研究優(yōu)勢的歐美和曰本相比,仍然存在著較大的差距,這主要體現在:高質量、原創(chuàng)性和系統(tǒng)性的研究成果仍然較少;國際頂尖科學家還很少;研究隊伍在化學的各個分支研究方向結構不甚合理;缺乏與其他學科的深度交叉融合,缺乏化工產業(yè)的核心技術以及對相關產業(yè)的發(fā)展缺乏引領作用等。因此,充分的認識目前我國化學發(fā)展的制約因素和存在的問題,在“十二五”期間進行正確的引導,對維護我國化學的健康和可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

中國化學學科發(fā)展的戰(zhàn)略

一是要保持已有優(yōu)勢,發(fā)展新的特色領域。在已有的研究基礎上,繼續(xù)深入開展以化學合成及理論為核心,以材料科學、能源科學、生命科學、農業(yè)科學、環(huán)境科學和信息科學等領域的重大需求為導向,發(fā)展定向、高效、低耗、綠色的化學合成、能量和物質轉換體系及相關技術,加強基礎研究思想和方法向原理器件設計和制備技術的轉化,強化探索和創(chuàng)新意識,注重基礎研究和應用研究的結合與協(xié)調發(fā)展,加快化學科學的全面發(fā)展。

二是要鼓勵具有原創(chuàng)性的新思想、新概念、新理論、新方法的提出,鼓勵變革性研究項目,對重大基礎問題科學研究應給予持續(xù)性的支持,使我國在一些重要的研究領域取得突破,形成一些由我國科學家提出的、在國際上具有重要影響的學術思想和理論,使我國在化學科學的若干領域的研究水平跨入世界先進行列,且在一些領域形成優(yōu)勢和特色。

三是要在化學科學的前沿和新興領域取得重要突破,趕超國際先進水平。在化學科學的前沿及其新興領域,選擇具有一定基礎和優(yōu)勢、關系國計民生和國家安全的關鍵科學問題,集中力量,重點突破。爭取在揭示分子及其組裝體的可控合成、設計規(guī)律、性質與微觀結構的本質關系,在高性能、不同凝聚態(tài)結構化學材料體系的制備、表征、理論模擬和計算方法,在高效能源和物質轉化催化劑的設計和機理,在關乎人類生存和健康的藥物設計和合成等領域取得重要研究成果。

四是要加強學科交叉,形成新的生長點,有重點地發(fā)展一些新的國際前沿研究領域。瞄準化學科學前沿和國家戰(zhàn)略需求,完善學科布局與結構,注重和加強化學科學各分支學科及其與材料科學、生命科學、信息科學、納米科學等學科的交叉、滲透和融合,推動學科建設,形成新的學科生長點,賦予化學科學新的內涵和生命力。前瞻性地重點部署和發(fā)展一些新的具有戰(zhàn)略意義的國際前沿研究領域(例如:能源、環(huán)保、生物、催化等),組織學科交叉研究和多學科綜合研究。

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第二是聞。只要塑料有異味,是絕對不能用來裝食品的,異味一般是制品中添加輔助劑、染料等其他輔料或殘余單體的味道。

第三是摸。裝食物的塑料一般摸起來光滑,如果手感不光滑,尤其是發(fā)黏的,一定不能用來裝食物。

塑料水杯不利健康

塑料杯因其多變的造型、鮮艷的顏色、不怕摔打的特性,受到許多人的喜愛。其實,塑料屬于高分子化學材料,常含有聚丙乙烯或PVC(聚氯乙烯)等有毒的化學物質,用塑料杯裝熱水或開水時,這些有毒的化學物質很容易析入水中。另外,塑料杯易生細菌,不易洗凈,因為塑料表面看似光滑,實際它的內部微觀構造有很多孔隙,易藏留污物。如選用塑料杯,應選擇符合國家標準的食用級塑料所制的水杯。

當心鄰苯二甲酸鹽和酚甲烷

據美國最新一期《環(huán)境觀察》雜志報道,一種廣泛存在于塑料玩具、奶瓶和其他塑料消費品中的人工合成化學物質――鄰苯二甲酸鹽,可能危害男嬰的生殖器官,影響孩子的性征發(fā)育,甚至引起生殖系統(tǒng)的癌癥。幾乎在同時,一份發(fā)表在《內分泌月刊》上的論文指出,酚甲烷也是一種在塑料制品中常用的化學物質,可能導致女性患上乳腺癌。

慎選慎用塑料食品袋

有關專家提醒:在選擇和使用塑料食品袋或一次性餐盒時要慎選慎用。

購買熟食、點心等直接入口的食物時,最好自帶餐具或標準塑料食品袋。購買標準塑料食品袋,最好到正規(guī)的商場(店)購買知名品牌的產品,產品的外包裝袋上要有中文標識,標有廠名、廠址和執(zhí)行標準,并在明顯處注明“食品用”字樣。同時,冰箱里的冷藏、冷凍食品也應該用保鮮膜或保鮮袋,不要用普通的塑料袋代替。禁用彩色塑料袋直接盛裝食品。因為塑料袋染色的顏料滲透性較強,遇油和遇熱時容易使顏料中的化學成分滲出。塑料袋還會釋放有毒氣體,侵入食品當中。

如何選用微波爐專用飯盒

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通過緊密結合教材基礎知識或重點知識的應用性知識的補充、討論與交流,一方面可以使學生從化學的角度逐步認識自然與環(huán)境的關系,分析有關的社會現象,培養(yǎng)學生聯系生活、社會中的化學問題的意識,另一方面可以提供給學生未來發(fā)展所需要的基礎的化學知識和技能,培養(yǎng)學生運用化學知識和科學方法分析和解決簡單問題的能力。

二、進行熱點滲透教學

教學過程中為學生提供與學習內容相關的各種情景素材如化學史料,日常生活中生動的自然現象和化學事實等,能夠強化學生對化學與生活有關、對生活有用的意識,激發(fā)學生的學習動機。如現行高中化學教材中“人類保護臭氧層的行動”,這既是一個自然科學問題,也是一個“人文意識”問題,圍繞“從電冰箱的普及與換代到臭氧層”開展探究,指導學生查閱文獻,訪問網站,獲得知識。在講授重金屬汞的性質時,可以結合生活實際討論其危害,講述汞蒸汽對人體的危害可以使學生們認識到用行動防止汞污染的重要性,例如怎樣清理破碎的水銀溫度計、如何處理含汞的廢舊電池、廢日光燈管等,使學生養(yǎng)成良好的生活習慣,這使化學教學更貼近于社會實踐,同學們在學習過程中會覺得所學知識富有時代感,具有實用價值,有助于培養(yǎng)學生對未來的人文關懷,將自然科學融入整個人類文化的背景中思考和分析。

三、進行生活與化學關系專題教學

高中化學專題教學能有助于激發(fā)學生的學習興趣,并可拓展學生的知識面,具體教學形式可以將生活中的化學與書本中的化學的聯系以專題講座的形式介紹給學生,介紹化學的過去、現在和未來,介紹世界高新技術發(fā)展的動態(tài)與趨勢,介紹化學在高新科技領域中的作用,介紹化學與其它學科之間的相互滲透,介紹化學與社會的關系,如健康、保健、能源、資源、環(huán)境等社會問題。例如可以向學生講解當前化學合成材料的發(fā)展概況,人類已經可以制造出可以替代人體多個部位的化學材料。四、與生活中化學知識相關的實驗探究教學

化學實驗是進行科學研究的重要手段,是培養(yǎng)學生動手操作能力的有效途徑,在化學實驗的基礎上,學生從具體的形象思維轉入抽象的邏輯思維,從而提高理性認識?;瘜W實驗還可以培養(yǎng)學生謹慎的科學態(tài)度,以貼近生活和發(fā)生在身邊的化學現象為素材,組織探究實驗活動,既培養(yǎng)學生學習化學興趣,又使學生感受到化學在國民經濟及生活中的實際運用。例如選取日常生活的素材可進行“鮮果中維生素C的還原性”、“自制肥皂與肥皂的洗滌作用”、“用生活中的材料制作簡易電池”、“溫度對加酶洗衣粉的洗滌效果的影響”等實驗。選取與化學有關的社會問題為實驗內容可進行“用氧化還原滴定法或電化學分析法測定污水中的化學耗氧量”、“用淀粉自制吸水材料,并進行模擬保水試驗”等實驗。通過化學實驗來解釋和解決日常生活和社會實際問題,對于拓展化學實驗的功能,提高學生的科學素養(yǎng),具有十分重要的意義和價值。

五、進行與生活有關的論文寫作教學

布置學生撰寫小論文或課題報告,探討實驗中的問題或寫出自己的體會。教師向學生介紹撰寫小論文的基本要求和方法,從學生實際出發(fā),文字能力不做高要求,只要論據能說明論題,條理清楚,說得明白就達到了要求。例如,將“糖類”設計成主題為“糖類與生活”的拓展課,課前充分發(fā)動學生積極參與,提出他們感興趣的課題,引導他們提煉成“糖在生活中的分布”、“血液中的葡萄糖”、“糖與糖尿病”、“糖與減肥”、“糖與健康”等小課題。然后把全班學生組合成幾個組進行專題研究,同學們查找資料、走訪調查、統(tǒng)計數據、進行實驗,在組內充分交流討論的基礎上,形成課題報告。

此外,遵循自愿的原則,鼓勵學生將課外新聞記者材料用自己的語言加以組織,寫出科技小論文。在將閱讀材料整理成文章,并發(fā)表自己的見解的過程中,培養(yǎng)學生科學研究問題的學風,促進學生獨立思考,提高自學能力的組織語言的能力。

教材中的教學內容是教師教和學生學的直接依據,不同的教學內容對應不同的教學策略和教學方法?;瘜W教學內容可分為基本概念、基本理論、元素化合物知識、化學用語、化學計算以及化學實驗等,不同類型的教學內容具有不同的特點。并非所有的教學內容都適合或者說都能很好地聯系社會和生活實際。本文就當前化學教學與學生生活不能緊密聯系的現狀提出將生活中的化學滲透在化學教學中的相關教學方法,將所學知識運用在社會生活中,這有助于提高學生學習化學的興趣,豐富學生的學習方式,提高學生的科學素養(yǎng)。這樣的教學方式也給教師提出了更高的要求,要求教師要接受這樣一種適應學生發(fā)展的教學方式,并愿意在教學中付諸實現,同時還要加強自身的專業(yè)化學習,注意搜集各種新知識,注重引導學生認識各科知識的普遍聯系,只有這樣才可以在教學中引導學生真正的進入化學學科的殿堂。

參考文獻:

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[2]李琴.將社會生活中的裕學滲透在化學教學中[D].華中師范大學,2008:3-27.

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1 常見裂縫分析及預防

1.1 混凝土塑性收縮裂縫及預防

塑性收縮是指混凝土在凝結前期。表面因失水過快而產生的收縮。一般在干熱和大風天氣裂縫較為常見,形狀多為中間寬、兩端細、互不連貫且長短不一,較長的裂縫可達2m-3m,寬度可達0.5cm,嚴重影響混凝土的抗?jié)B性和耐久性。

主要預防措施:一是選用干縮值較小、早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二是嚴格控制水灰比,在保證混凝土施工所需坍落度和和易性的前提下盡量減少水的用量,必要時摻入減水劑。三是澆筑混凝土之前,將基層和模板均勻澆水濕透。四是及時覆蓋握料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等,保持混凝土凝結前表面濕潤,或者在混凝土表面噴灑養(yǎng)護劑等進行養(yǎng)護。

1.2 沉陷裂縫及預防

沉陷裂縫的產生主要是由于結構地基浸水、土質不勻或回填土不密實等原因引起不均勻沉降所致;另外在混凝士硬化過程中由于模板剛度不足或支撐底部不牢固也會引起沉陷裂縫。主要預防措施:一是在結構施工前,保證地基處理質量。原地基土必須密實、均勻,并達到設計要求的承載能力;回填土嚴格按規(guī)范規(guī)定分層夯實,達到設計要求的壓實系數。二是在基坑或地基周圍做好防護措施,防止地基被水浸泡。三是保證模板有足夠的強度和剛度。在支撐底部加設墊板保證支撐牢固。論文格式。并使地基受力均勻。論文格式。四是模板拆除的時間不能過早,且要注意拆模的先后次序。五是在結構自重不同或建筑物層高不同的相鄰部位設置后澆帶,待相鄰結構沉降基本趨于穩(wěn)定后再澆筑。

1.3 溫度裂縫及預防

溫度裂縫的走向無一定規(guī)律,通常縱橫交錯,深淺不一。長短邊比例較大的梁板結構,裂縫多平行于短邊,沿著長邊分段出現,中間較密、較寬。裂縫的寬度受溫度變化影響較大,冬季較寬,夏季較窄。此種裂縫的出現會引起鋼筋的銹蝕和內部混凝土的碳化,嚴重影響其使用功能和耐久性。主要預防措施:一是盡量選用低熱或中熟水泥,如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。二是在保證混凝土強度的前提下。改善骨料級配,摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量。三是在保證混凝土和易性和滿足施工需要的前提下,降低水灰比。四是改善混凝土的制作工藝,降低混凝土的澆筑溫度。五是在混凝土中摻加一定量的緩凝劑,推遲熱峰的出現時間。六是加強混凝土溫度的監(jiān)控,及時采取冷卻或保溫措施,減小混凝土的內外溫差。論文格式。七是加強混凝土養(yǎng)護,混凝土澆筑后,及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋,并注意灑水養(yǎng)護,適當延長養(yǎng)護時間。八是混凝土中配置少量的小規(guī)格鋼筋或者摻入纖維材料將混凝土的溫度裂縫控制在一定的范圍之內。

1.4 化學反應引起的裂縫及預防

化學反應引起的裂縫一般在鋼筋混凝土結構中分為堿骨料反應裂縫和鋼筋銹蝕裂縫兩種。建筑工程中限于混凝土的構成,在其拌和后會產生一些堿性離子,這些離子與某些活性骨料發(fā)生化學反應并吸收周圍環(huán)境中的水分而膨脹,造成混凝土酥松、脹裂。這種裂縫一般出現在混凝土結構使用期間,一旦出現很難補救,因此應在施工中采取有效措施進行預防。主要的預防措施有:一是選用堿活性小的砂石骨料。二是選用低堿水泥和無堿外加劑。三是選用能抑制堿骨料反應的摻和料。由于鋼筋混凝土結構施工不良引起的鋼筋保護層薄、露筋、蜂窩、麻面等不利現象,使得有害物質與外露鋼筋或穿過混凝土與內部鋼筋產生反應而銹蝕,銹蝕的鋼筋體積膨脹,導致混凝土脹裂,此種類型的裂縫一般沿鋼筋的位置出現。通常的預防措施;一是在澆筑混凝土前,嚴格檢查鋼筋保護層,保證其厚度滿足設計要求,同時確保鋼筋綁扎牢固且位置準確,避免振搗混凝土時鋼筋移位而露筋。二是采用級配較好的砂石骨料配制混凝土。三是混凝土澆筑要振搗密實。四是拆模后及時處理混凝土的夾渣、蜂窩和麻面現象。

2 常見裂縫處理方法

2.1 表面修補法

表面修補法是一種簡單、常見的修補方法,它主要適用于穩(wěn)定和對結構承載能力沒有影響的表面裂縫以及深迸裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料,在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂,采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布的方法,當混凝土表面裂縫數量較多,分布面較廣時,常采用增加一層水泥砂漿或細石混凝土整體面層的方法處理,同時整體面層內宜配置雙向鋼絲網。

2.2 混凝土置換法

混凝土置換法是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除干凈、潤濕,然后涂刷結合層,最后再置換入新的高一級標號混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土、水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。

2.3 結構加固法

當裂縫影響到混凝土結構的性能時,就要考慮采取加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種方法:在構件上外包型鋼、粘貼鋼板加固;在構件上增設支撐點加固;在構件上施加預應力加固等。

2.4 灌漿、嵌縫封堵法

灌漿法主要適用于對結構整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補,它是利用壓力設備將膠結材料壓人混凝土的裂縫中,膠結材料硬化后與混凝土形成一個整體,從而起到封堵加固的目的。常用的膠結材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法,它通常是沿裂縫鑿槽,在槽中嵌填塑性或剛性止水材料。以達到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等;常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。

3 結論

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隨著高分子科學的發(fā)展,高分子材料已滲透到日常生活和工業(yè)的各個部門,新的高分子聚合反應、聚合方法和新的高分子材料層出不窮。高分子化學是一門以實驗為基礎的學科,是學生深入理解高分子化學理論課程和進行高分子化學材料研究的必備課程,對加強學生的實踐動手能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面有著重要的作用[1-3]。傳統(tǒng)的高分子化學實驗教學模式基本是教師講解、學生操作、學生提交實驗報告、教師評分等。這種教學模式下,學生對實驗課程缺乏足夠的重視,往往只是按部就班地操作完,最后實驗報告能夠拿到合格的成績就足夠了,在實驗過程中缺乏對過程和細節(jié)的深入思考,因此不利于學生綜合素質的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提升[4-6]。高分子化學是一門與時俱進的課程,高分子化學實驗應該進一步體現這種發(fā)展趨勢。因此,為了提高學生對高分子化學實驗課程的熱情與積極性,采用科研項目與高分子化學實驗課程相結合的教學模式,不僅能夠豐富實驗教學內容,提高學生的實驗技能和科研能力,也為培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維的創(chuàng)新人才添磚加瓦。

1傳統(tǒng)高分子化學實驗教學中的問題

傳統(tǒng)的高分子化學實驗教學模式一般是固定的,即教師講解理論知識與實驗操作示范、學生根據教材的實驗目的和老師的要求進行程序化操作、學生課后撰寫實驗報告并交給老師、教師根據實驗結果的優(yōu)劣進行實驗報告評分等。學生在這種教學模式下很少會對實驗設計、實驗過程和細節(jié)等進行思考與討論。對大部分學生來說,只要最后的實驗考核是合格的就足夠了,因此學生們往往是抱著完成任務的態(tài)度做實驗。這種實驗教學模式雖然實現了對學生動手能力的鍛煉,但是難以督促學生學以致用,導致理論課和實驗課是完全分離開來的,難以結合在一起。另外,這種固定模式和程序化的實驗課程,難以鍛煉學生發(fā)現問題、分析問題和解決問題的能力,更難以培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的人才。高分子化學的發(fā)展與變化日新月異,高分子化學實驗也應該進一步體現這種變化趨勢,從而使得學生們更加深入地理解高分子化學的與時俱進。然而,由于實驗室資源與資金的缺乏,傳統(tǒng)的高分子化學實驗課程內容經常是幾年都固定不變的,對學科的新發(fā)展、新知識、新變化沒有吸收與提升。這種內容固定、操作按部就班的實驗課程很難調動學生的積極主動性,更難以引起學生對高分子化學的熱愛與興趣。

2科研項目與高分子化學實驗相結合

高校教師一般會以自己的研究領域為基礎,進行相關科研項目的申報。這些科研項目相對于高分子化學實驗來說,都是一些具有前瞻性和創(chuàng)新性的研究。因此,將高校教師的科研項目融入高分子化學實驗教學,對高分子化學實驗傳統(tǒng)教學模式進行改革,具有重要的意義。

2.1科研項目融入高分子化學實驗課堂的意義

高分子化學是一門與時俱進的課程。傳統(tǒng)的高分子化學主要以傳統(tǒng)高分子材料如塑料、橡膠、纖維素、涂料等為主,相應的高分子化學實驗也是以合成或改性傳統(tǒng)高分子材料為主。隨著高分子科學的發(fā)展,高分子化學領域的新材料層出不窮,這不僅體現在生活、軍事、工業(yè)等領域的新型功能材料。在科研項目中,高分子化學材料的應用也得到了廣泛的關注與認可,高分子化學領域的科研項目在化學領域的教師中占有較大的比重。在教師的科研項目中,涉及到的高分子化學材料通常具有較好的新穎性。因此,將科研項目的內容融入高分子化學實驗課堂,不僅能夠豐富高分子化學實驗的教學內容,提高學生對實驗的興趣和積極主動性,而且能夠培養(yǎng)學生的科研能力和科研思維。同時,教師也可能從學生們的思考與討論中,獲得新的想法。

2.2科研項目融入高分子化學實驗課堂的方法

高分子化學實驗的時間一般比較長。在等待的過程中,學生基本是在聊天,有的學生甚至在打游戲,很少有同學利用這個時間對實驗進行思考或者討論。這不僅浪費了寶貴的學習時間,而且不利于實驗的開展。即使后面實驗出現了問題,學生也不會花費過多的時間去尋找原因。因此,老師可以利用學生在等待實驗的過程中,將科研項目中較為簡單且與實驗有聯系的部分拿出來與學生討論。首先,將教師科研項目中與實驗相關的內容拿給學生分組討論,通過與自己的實驗比較分析,并結合理論課程和實驗課程知識,讓學生提出問題。進一步,根據提出的問題,讓學生先自己進行分析,得出結論后與老師進行討論。然后,老師根據學生的討論情況,引導學生提出解決問題的方法。最后,根據以上討論的內容,鼓勵學生進行進一步的創(chuàng)新,并鼓勵感興趣的學生利用課后時間進入教師所在實驗室進行深入的探索與研究。例如,傳統(tǒng)高分子化學實驗中,有一部分實驗內容是“甲基丙烯酸甲酯的本體聚合”,如果老師的科研項目中有涉及到甲基丙烯酸甲酯或者本體聚合的內容,就可以拿出來與學生進行討論,引導學生進行實驗課堂之外的新思考。通過“提出問題-分析問題-解決問題-創(chuàng)新實踐”這一過程,鍛煉學生的創(chuàng)新思維和科研意識,為將來進入實驗室進行畢業(yè)論文課題研究或科研項目研究打下良好的基礎。

2.3將科研項目內容融入高分子化學實驗教學中

高分子化學實驗教學,一般會有多個老師負責。每位老師都有自己的研究領域或專技特長。高分子學科之所以發(fā)展如此迅速,其中很重要的一個原因是其具有比較強的應用性。因此,根據帶教老師的研究領域,可以對現有的一些高分子實驗進行改進。例如,在“雙酚A環(huán)氧樹脂的制備”實驗中,主要內容是環(huán)氧樹脂的制備和環(huán)氧值的測定,而沒有涉及到環(huán)氧樹脂的應用。如果帶教老師的研究領域和科研項目與環(huán)氧樹脂相關,可以根據自己的科研項目內容,在與其他帶教老師及實驗中心討論后,適當增加實驗內容及應用。例如,可以增加不同制備時間下環(huán)氧樹脂的制備實驗,研究不同反應時間對環(huán)氧值的影響。同時,將具有不同環(huán)氧值的環(huán)氧樹脂進行粘結實驗,研究反應時間對環(huán)氧樹脂粘結性能的影響。這種將科研項目內容與高分子實驗課程相結合的方式,不僅保留了經典高分子化學實驗的內容,同時豐富了實驗課程的內容和方式,改變了傳統(tǒng)高分子化學實驗內容一層不變的局面。此外,這種目的導向性的高分子化學實驗內容,容易引起學生的思考與興趣,對于培養(yǎng)學生的科研思維和創(chuàng)新意識具有重要意義。

2.4將科研項目的資源與高分子化學實驗共享

由于資金或平臺的限制,大學生的高分子化學實驗課程往往只進行最基礎的研究,學生缺少進一步深入探索的機會與平臺。而許多高校教師一般都有自己的科研資源或平臺,因此,可以利用高校教師的實驗室資源和平臺,為那些對課程實驗內容感興趣的學生提供進一步研究的機會。例如,在“線性酚醛樹脂的制備”實驗中,主要內容是線性酚醛樹脂的制備和固化,沒有涉及到酚醛樹脂的物理化學性能。眾所周知,酚醛樹脂的耐熱性、拉伸性能、耐壓性等影響了酚醛樹脂的應用。盡管這些性質屬于高分子物理領域范疇,但卻是研究酚醛樹脂必不可少的內容。因此,該實驗課程結束后,可以帶領對酚醛樹脂感興趣的同學,進入研究酚醛樹脂教師的實驗室。將學生實驗得到的產品進行進一步的分析與研究,并要求學生提交相關的實驗報告和心得體會。通過這種方式,不僅能夠豐富實驗教學內容、增強學生對實驗的理解與認識、激發(fā)學生對實驗的興趣,還能夠幫助對科研感興趣的同學提前了解和掌握一些實驗內容與技術,為將來進入實驗室開展科研項目工作打下基礎。

2.5鼓勵學生將高分子化學實驗內容拓展為大學生創(chuàng)新研究項目

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①它是溶液,而且是真溶液.應永不分層,無沉淀;

②粘度很低,有些漿材粘度甚至接近水;

③固化或膠凝時間可人為控制;

④可用泵灌入裂縫,充填裂隙,堵截滲漏水,具有原位修復止水結構或單獨構建防滲帷幕之功能,特別適用于地下隱蔽工程;

⑤固化或膠凝時體積收縮很小;

⑥固化物或膠凝體本身不滲水;

⑦固化物或膠凝體耐久性良好.上述特點和功能是我們通常熟習的防水建筑材料所不具備也無法替代的,正因如此,化學灌漿材料在防水工程上具有特殊的重要性,并以此成為防水建筑材料中不可或缺的重要成員

2.常用化灌漿材的分類

目前國內常用的化學灌漿材料按其性能與用途大致分為兩大類,六大品種系列,上百種品牌.第一類是防滲止水型,這包括水玻璃、丙烯酸鹽、聚氨酯和木質素漿材四大品種系列.第二類是補強加固型,這包括環(huán)氧樹脂與甲基丙烯酸甲酯漿材兩大品種系列.其中水玻璃漿材又可分堿性與酸性兩大品種,聚氨酯漿材又可分油溶性、水溶性與彈性三大品種,環(huán)氧樹脂漿材又可分為非活性稀釋劑、活性稀釋劑及呋喃樹脂三大品種.必須指出,在第一類型中的水玻璃漿材也能用于補強加固工程,只是強度較低;在第二類型中的環(huán)氧樹脂漿材也能用于防滲止水工程,只是單價偏高.現將國內用量較大的環(huán)氧樹脂和聚氨酯漿材品牌及研發(fā)單位列于下表1和表2.

表1.國內常用環(huán)氧漿材品牌及研發(fā)單位

漿材品牌SK-1JXHK中化-798CW

研發(fā)單位中國水科院天津基礎公司杭州華東院科研所廣州中科院化學所長江科學院

表2.國內常用聚氨酯漿材品牌及研發(fā)單位

漿材品牌

PMLWHWTZS發(fā)單位天津大學華東院科研所華東院科研所上海隧道公司

3.主要用途及應用部門

由于化灌漿材具有前述七大特性,故化學灌漿漿材和技術特別適用于工程建設中的堵漏止水、帷幕防滲、基礎加固和裂縫修補四個方面.從現在來看,化學灌漿的應用領域主要在水電、建筑、采礦和交通四個行業(yè),具體應用領域大體如下

①大壩、水庫、涵閘等基礎防滲帷幕和基礎加固;

②大堤、渠道、渡槽等的防滲堵漏及加固;

③核電站等的封閉止水防滲[1]和基礎加固;

④地下建筑物(如地鐵、人防、隧道等)的防滲、堵漏止水、基礎加固和裂縫的補強加固;

⑤礦山、工廠有毒廢渣、廢水和城市垃圾場等截滲工程的防滲帷幕;

⑥礦井建設中的涌水堵漏、流沙治理及對軟弱地層加固、穩(wěn)定的預灌漿;

⑦石油鉆井開采中的堵漏止水、鉆孔護壁加固和驅油;

⑧橋基加固及橋體裂縫補強;

⑨機場跑道和停機坪、公路和鐵路特殊路段的軟弱地層加固、防滲和混凝土裂縫補強加固;

⑩江河海港港工建筑物(如碼頭、船閘、防波堤等)的基礎防滲和加固

4.國內化灌漿材應用概況

化學灌漿材料在防水材料中雖屬小品種,但隨我國基礎建設的發(fā)展應用量在逐年增加,年用量己遠超萬噸,現僅根據2004年沿海八城市12個企業(yè)或公司粗略統(tǒng)計的用量就有6635T,見表3.同時,在各部門中化學灌漿材料的應用也因工程要求不同而有所不同,有所選

表3.沿海八城市12家企業(yè)或公司2004年用漿量粗略統(tǒng)計

漿材種類水玻璃聚氨酯環(huán)氧丙烯酸鹽

用量(T)/年4000220042015

擇差別.如地下建筑業(yè)及地鐵建筑防水多選用聚氨酯漿材;采礦部門止水和交通部門修復路基多選用廉價的水玻璃漿材;水電部門修筑大壩多選用丙烯酸鹽做防滲帷幕和選用環(huán)氧漿材加固壩基;文物保護部門則選用甲基丙烯酸甲酯漿材來修復文物建筑等.化學灌漿材料在大型工程中應用量是很大的.葛洲壩電站一期工程護坦止水系統(tǒng)滲漏事故的修復,一次用彈性聚氨酯漿材20余噸;上海地鐵4號線塌方冒水事故僅止水一項用聚氨酯漿材就達102噸;三峽工程近幾年防滲堵漏和地基加固應用各種化學灌漿材料570多噸,見表4;廣東一家化灌企業(yè)

表4.三峽工程化灌漿材應用概況

漿材名稱CW環(huán)氧LW+HW聚氨酯丙烯酸鹽

主要用途地基加固止水堵漏防滲帷幕

漿材用量(T)32018070

去年僅在桂、粵、湘公路修復工程的路基加固防滲中就用了水玻璃漿材2000噸以上,由此可見一斑

5.國內化灌漿材研究概況

我國化學灌漿事業(yè)是解放后開創(chuàng)的,經50余年發(fā)展,成績斐然[2].這與一些產業(yè)部門和部份大專院校培養(yǎng)了一批從事化學灌漿技術的研究隊伍密切相關.隨著我國基礎建設的發(fā)展,防水化灌漿材應用量逐年上升,漿材開發(fā)與應用的研究也在逐步增多.以近五年為例,在科技期刊雜志庫撿索中化學灌漿的研究論文約有323篇,其中漿材研究與應用占240篇,見表5.由

表5.近五年國內化灌漿材研究與應用撿索概況

漿材環(huán)氧聚氨酯水玻璃丙烯酸鹽丙凝甲凝木質素篇數1127327111052

%46.730.411.24.64.22.10.8

表5可見,從研究論文數量排序講,前三位是環(huán)氧樹脂漿材、聚氨酯漿材和水玻璃漿材,而

實際應用中則正相反,水玻璃漿材多于聚氨酯漿材,而聚氨酯漿材又多于環(huán)氧樹脂漿材.從研究與應用所獲成果水平來看也較高,世人矚目的三峽工程化學灌漿的成果就是例子.該工程在

①應用國內研制的無毒丙烯酸鹽漿材,替代有毒并有致癌可疑的丙凝漿材,首次建造大壩化學防滲帷幕[3];

②選用CW環(huán)氧漿材和水泥—化學復合灌漿技術,加固軟弱泥化斷層破碎帶;和

③采用包括化學漿材在內的五層防滲止水措施,處理好泄水閘迎水面多條混凝土活縫上[4]都達到了國際先進水平.這其中三峽工程的高水頭混凝土活縫處理,一直是中外媒體關注的焦點

6.化灌漿材與環(huán)境保護

化學材料中常含少量有毒害的化合物,用于防水的化學灌漿材料也不例外,因此研究與應用化灌漿材的人員一定要提高環(huán)保意識,做好防止污染的工作.積多年從事研究與應用防水化灌漿材工作的經驗,特提出如下選擇與應用化灌漿材,防止污染的四條原則[5]:

①能用水泥漿材解決工程防滲加固問題的絕不用化灌漿材;

②在滿足工程防水設計基本要求的前提下,選用化灌漿材應首選無環(huán)境污染的水玻璃漿材;