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在現(xiàn)代高等教育中,實習是不可或缺的教學環(huán)節(jié)[1]。通過實習課程,第一能夠讓學生對本專業(yè)的生產設備、車間及工作狀態(tài)有一個直觀的認識[2];第二能夠幫助學生理論聯(lián)系實際從而加深對所學理論知識的理解[3];第三,能夠提升學生的工程實踐能力;第四,能夠培養(yǎng)學生的團隊精神,鍛煉學生的團隊合作能力[4]。重慶科技學院無機非金屬材料專業(yè)的實習課程體系包括認識實習、生產實習和畢業(yè)實習三部分,經過多年的建設,已取得了很大的成績,實習目標明確,實習方案可行,與一批現(xiàn)代陶瓷、水泥混凝土、新能源材料企業(yè)建立了聯(lián)系,簽署了實習合作協(xié)議,已培養(yǎng)了十余屆合格的本科畢業(yè)生。但由于該專業(yè)建立時間較短,積淀不足,且行業(yè)環(huán)境[5]及學生特點也在發(fā)生變化,導致該專業(yè)的實習教學環(huán)節(jié)仍然純在或者新出現(xiàn)了一些問題,限制了教學質量的進一步提高。
1實習教學中存在的問題
1.1落實實習企業(yè)難
我校是一個二本院校,社會知名度和影響力有限,很難聯(lián)系到大型企業(yè)實習單位,只能到一些中小型企業(yè)去實習,而現(xiàn)在的中小企業(yè)大多為民營企業(yè),他們出于安全、技術保密等因素考慮,接納我們實習的意愿往往不高,這導致了我們聯(lián)系實習單位非常困難。有些企業(yè)雖然也同意我們去實習,但只讓學生走馬觀花的看一遍生產線,從進車間到出車間總共不到兩個小時,這種實習方式很難讓學生有較大的收獲。
1.2學生在實習過程中學習的積極性不高
學生剛進入工廠實習時,由于好奇和新鮮感,還是有一定的興趣的,但實習開始幾天后很大一部分學生就失去了積極性。這是因為,目前的實習方式,大體包括兩類,一類是只能看,不能動手操作的參觀實習,另一類是雖然能夠動手操作,但往往只讓做一些簡單、重復且較繁重的工作;另外,學生在實習過程中只能接觸到車間里的操作工人,這些工人基本都是一些農民工,無法回答學生提出的一些問題。有些企業(yè)雖然同意學生在里面實習幾周,但實習三四天以后,學生發(fā)現(xiàn)該看的都看完了,剩下的時間再實習不過是重復同樣的事情,無法將實習再深入下去,因此很快失去了熱情。
2解決措施
面對這些存在的問題,我們既要發(fā)揚已有的好的方法及模式,又要敢于嘗試改革創(chuàng)新,從而推動無機非專業(yè)實習教學質量的提高,為培養(yǎng)高素質的工程應用型人才奠定基礎。筆者有多年帶實習的經歷,結合本專業(yè)實習的具體特點,再參考相關文獻資料中報道的提高實習質量的辦法,總結出了以下幾條適應我校無機非專業(yè)實習的改革措施。
2.1充分發(fā)揮校友的作用來聯(lián)系實習企業(yè)
我校無機非金屬材料專業(yè)已有10余屆的畢業(yè)生,很多校友從事于本專業(yè)領域的工作,部分優(yōu)秀友現(xiàn)已成為單位的骨干或領導,這些校友是學校的寶貴財富,通過他們聯(lián)系實習企業(yè)必然事半功倍。但本專業(yè)建立以來,只開過一次校友會,這是不夠的。我們應該通過多種方式加強學校與校友之間的聯(lián)系和合作,使校友資源能夠為專業(yè)建設發(fā)展提供實質性的幫助。首先,校友聚會的頻次應該加大,至少5年一次;第二,每年的畢業(yè)答辯,可以請一些校友作為企業(yè)老師參與進來,這樣既可以提高答辯的質量,也可以加強同校友之間的聯(lián)系;第三,教師的一些科研項目,也可以邀請校友參與進來。
2.2以產學研為紐帶加強與企業(yè)的聯(lián)系
我校無機非金屬材料專業(yè)擁有熱等靜壓爐、高真空鎢絲爐、全自動壓機、原子力顯微鏡、維氏硬度計等先進的儀器設備,同時,還具有一定的人才優(yōu)勢,如擁有一批本專業(yè)領域的博碩士教師,這是一般的中小企業(yè)所不具備的;企業(yè)熟悉市場,了解市場的需求是什么,同時,企業(yè)具有產品規(guī)模化工業(yè)生產的能力,這是高校不具備的。因此,兩者是具有合作基礎的,企業(yè)提出需求,學校則以科研課題的方式來協(xié)助企業(yè)開發(fā)新產品或者改進產品。在校企合作中使企業(yè)獲得實實在在的好處,那么企業(yè)自然愿意接納學校去實習。
2.3改革實習方式與考核方式
本專業(yè)現(xiàn)在的實習方式是,進廠前學生先在互聯(lián)網上查一下該企業(yè)的資料,對該企業(yè)有一個簡單的認識,進廠后,分組在各個崗位輪流實習,以參觀實習為主,少數(shù)企業(yè)允許學生做一些簡單的工作。這種實習方式不能夠激發(fā)學生的積極性??梢杂商釂柺缴a實習方式[6]來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實習方式,進廠前不僅要讓學生通過互聯(lián)網查閱實習廠家的資料,老師還要通過PPT或視頻的方式為學生介紹該企業(yè)及相應產品的生產工藝及應用等,然后將學生分組,讓每組提出至少十個問題,學生需要在實習的過程中自己去尋找這些問題的答案。對學生進行考核時,他們所提出的問題和對問題的解答,都要作為打分的依據(jù)?;谥貞c科技學院為二本院校這一實際情況,我們應該堅定不移的走應用型大學的建設道路,要將辦學與本地區(qū)的產業(yè)特點相結合,發(fā)揮自身的人才優(yōu)勢和設備優(yōu)勢,為本地區(qū)企業(yè)的轉型升級做出的貢獻,切實的做到產學研結合,那么實習單位聯(lián)系困難的困境就會迎刃而解。在實習過程中,要讓學生帶著問題去實習,同時力爭做到將實習考核滲透到實習過程中,而不是簡單的只以最后那份實習報告作為評分的唯一依據(jù)。
參考文獻
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無機非金屬材料專業(yè)實驗建設與改革
1師資建設方面
無機非金屬材料工程專業(yè)實驗師資建設應遵循年齡結構均衡、職務結構合理和學歷結構高層化的建設原則,在師資隊伍發(fā)展方面,注重引進人才,同時從科研和教學兩方面培養(yǎng)青年教師。材料實驗中心現(xiàn)有專職教師5人,應加大人才的引進,鼓勵高學歷及高職稱教師參與專業(yè)實驗教學及實驗室建設和管理,鼓勵實驗室人員不斷深造和充電,加強自身修養(yǎng)和業(yè)務水平,鼓勵實驗室人員積極參與科學研究。力求經過幾年的努力,使教師年齡結構日趨合理,教師學歷和學位層次明顯提高,職稱結構平穩(wěn),師資隊伍結構全面優(yōu)化,現(xiàn)已形成一支富有奉獻和創(chuàng)新精神、治學嚴謹、相對穩(wěn)定的教師隊伍。
2專業(yè)實驗課程體系建設
無機非金屬材料工程專業(yè)實驗課程體系建設要從培養(yǎng)無機非金屬材料行業(yè)生產一線的工程應用型本科人才出發(fā),以素質教育為主題,以工程教育為主線,把人才培養(yǎng)與社會需求緊密結合起來,把材料學科及產業(yè)發(fā)展與傳統(tǒng)辦學特色緊密結合起來,把材料科學與材料工程緊密結合起來;把培養(yǎng)工程意識和工程能力與培養(yǎng)學習習慣和學習能力有機結合起來,把適應近期就業(yè)的針對性專業(yè)訓練與適應職業(yè)變換的能力教育有機的結合起來[3]。在無機非金屬材料專業(yè)實驗課程體系建設中要注重以下幾點:⑴以“深化課程基礎實驗教學、加強綜合實驗能力訓練、注重創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)”為宗旨,根據(jù)無機非金屬材料工程專業(yè)培養(yǎng)目標、要求,構建“大材料”學科共同的知識和技能平臺實驗室;⑵注重我院專業(yè)特色,充分體現(xiàn)土木工程材料的特點;⑶實驗課程設計不完全依附理論教學,充分體現(xiàn)實驗教學自身的作用;⑷增加綜合設計性實驗,充分體現(xiàn)學生的創(chuàng)新性;⑸編寫自己的實驗指導書,注重啟發(fā)性教學,加強探索性引導;⑹專業(yè)實驗課程應及時體現(xiàn)無機非金屬材料的最新進展。
3實驗室建設
無機非金屬實驗室的建設要根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)計劃開展,考慮到我院的經濟狀況,可采取整體規(guī)劃,逐年完善的方針進行建設。經過近幾年的發(fā)展建設,無機非金屬專業(yè)實驗室已有初步的雛形,但實驗室建設仍然面臨場地不足、設備老化、設備配置不合理、設備購置混料等一系列問題。考慮到我院土木建筑材料的特色,要加強這方面的建設,首先建設一條模擬水泥生產線,并開辟一塊土木工程材料原料堆放場地。最后還要加強材料性能評價實驗室的建設,爭取配備一些先進的性能測試設備,爭取在未來的幾年內把無機非金屬實驗室建設成配置有大量國內外先進的實驗設備,可進行先進材料的制備、結構分析、材料性能評價等實驗,實驗教學條件已達到省內一流先進水平的現(xiàn)代化實驗室。
4實驗室管理建設
加強實驗室管理建設,是提高實驗教學質量的保證。在實驗室管理建設中,要規(guī)范與完善規(guī)章制度,在實驗室工作中建立激勵機制。完善實驗室和儀器設備的責任制管理制度。分別制訂實驗室和儀器設備的責任制管理制度,由專人負責對貴重儀器和低值儀器設備分別進行分類管理。單價5萬元以上的貴重儀器,除實行專人責任制管理外,并逐件建立儀器檔案,儀器檔案上交由學院綜合檔案室統(tǒng)一管理,既使貴重儀器實現(xiàn)了全院資源共享,也強化了管理。建立激勵機制,實行工作業(yè)績與晉升職稱、津貼分配等掛鉤的考核制度,有力地促進了實驗室的管理建設。結合學院的有關規(guī)章制度,每學期進行一次考核,根據(jù)量化的考核標準,把考勤情況、實驗室教學和科研工作量以及工作效率等綜合考核結果,直接與個人的晉升職稱、津貼分配等直接掛鉤,鼓勵多勞多得,優(yōu)質優(yōu)酬。加強開放實驗室的管理機制[4],制定具體開放流程,理清責任。實驗室開放時,必須有指導教師值班,負責做好教學秩序、器材供應、實驗室安全等管理工作,并認真做好實驗室開放記錄。學生進入實驗室實行登記制度,在實驗室進行實驗應遵守實驗室的各項規(guī)章制度。損壞儀器設備的需按有關規(guī)定處理。
小結
明確將無機非金屬材料專業(yè)的培養(yǎng)目標定位在地方經濟建設需要的無機非金屬材料工程高級應用型人才,突出“一定基礎知識支撐、適當寬度專業(yè)口徑、突出某一專業(yè)方向、強化專業(yè)實踐能力、博專共存、以專為主、長短兼顧、持續(xù)發(fā)展”的特點,強調知識、能力和素質的協(xié)調發(fā)展,強調學生的工程實踐能力的培養(yǎng)與培育。通過教學計劃、教學內容、教學方法和教學手段的改革,突出工程實踐教學,強化實踐技能的培訓;確保學生工程實踐能力的提高。無機非金屬材料工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案在修訂后開設了兩個培養(yǎng)方向:
(1)傳統(tǒng)無機非金屬材料方向(硅酸鹽及耐火材料),培養(yǎng)學生利用高新技術提升傳統(tǒng)產業(yè)(水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料等),在節(jié)能減排的技術改造中發(fā)揮作用。
(2)新型無機非金屬材料方向。加強學生對“廣泛材料”了解、認識、掌握的培養(yǎng)模式,通過對先進陶瓷材料、復合與功能材料、薄膜與微晶玻璃、材料表面改性等課程學習,在自主擇業(yè)中能快速適應新材料領域的工作環(huán)境。我專業(yè)在這兩個培養(yǎng)方向上,形成了以國家、企業(yè)需求為牽引,將材料基礎研究與新材料應用開發(fā)相結合的特色發(fā)展模式。
2以應用型人才培養(yǎng)目標為中心,優(yōu)化無機非金屬材料工程專業(yè)課程體系
根據(jù)市場需求和學科發(fā)展,即主動適應社會發(fā)展,做到“一個專業(yè),兩個方向,自主選擇”?!白灾鬟x擇”,即強調學生個性發(fā)展,增加選修課和選修覆蓋面,使學生有更大的自主選擇空間。在此指導思想下,對無機非金屬材料專業(yè)課程體系進行優(yōu)化。
1)公共基礎平臺。按照教育部工科大學生培養(yǎng)要求由學校統(tǒng)一設置,分為必修課和選修課,該平臺提供了工科大學生應掌握的基本知識和人文素質。
2)專業(yè)基礎平臺。分為必修課、無機非金屬材料工程一級學科基礎課程、無機非金屬材料工程二級學科基礎課程。該平臺的設置可使學生掌握材料工程師所需的基礎知識和基本理論,為后續(xù)課程學習奠定基礎,對學生考研也有很好的作用。
3)專業(yè)課平臺。分為:
(1)專業(yè)方向限選課,此為無機非金屬材料工程專業(yè)的特色,學生在三年級自主選擇,分傳統(tǒng)無機非金屬材料方向和新型無機非金屬材料方向進行學習。
(2)專業(yè)任選課,專業(yè)任選課中的基礎課程可以使學生加強材料工程專業(yè)知識。無機非金屬材料專業(yè)學生就業(yè)的企業(yè),既有新材料企業(yè),也有水泥、玻璃、陶瓷等傳統(tǒng)企業(yè),因此在第六學期開始開設就業(yè)針對性強的課程,能有效增強學生就業(yè)能力。
4)實踐平臺。分為:通識實踐課、學科實踐課、專業(yè)特色實踐課(分兩個專業(yè)方向)、畢業(yè)設計(論文)。
3總結
21 世紀科學技術高度發(fā)達和經濟快速發(fā)展,材料的發(fā)展和應用水平已成為衡量一個國家國力強弱的重要指標。新材料的發(fā)展與應用,依賴于材料的物理性能的應用,因此要深入掌握材料的物理性能。材料物理性能課程是無機非金屬材料專業(yè)平臺重要的基礎課,它從材料的組成、結構的角度闡述材料的物理性能及本質,包括力學、熱學、電學、光學、磁學等性能,這些性能基本上都是各個領域在研制和應用無機非金屬材料中對材料提出的基本技術要求,在實際工作中具有重要的意義 [1 ]。通過教學,讓學生掌握無機非金屬材料的關鍵物理性能及本質,以及無機材料物理性能的研究方法。對于這門課,學生普遍認為內容抽象、理論性強,難于理解掌握,作為教師授課難度較大。本文結合筆者多年的教學實踐及經驗,就如何提高無機非金屬材料專業(yè)材料物理性能教學效果而采用微課教學進行了探索。
對于微課的發(fā)展,首先發(fā)起于國外,微課程( Micro-lecture) 的雛形最早見于英國納皮爾大學T.P.Kee 提出的一分鐘演講(The One Minute Lecture,簡稱OML )和美國北愛荷華大學LeRoy A. McGrew 教授所提出的60秒課程( 60-Second Course) [2 ]。美國理查德?沃曼在1984 年發(fā)起創(chuàng)辦了TED(指technology、entertainment、design在英語中的縮寫,即技術、娛樂、設計),該機構為私有非盈利機構。特別從2006年起,TED演講視頻上傳到網絡上,短短幾年時間就獲取了大量的點擊率 [3 ]。在國內,2011年佛山市教育局胡鐵生率先提出了以微視頻為中心的新型教學資源“微課”。他認為,“微課”是指按照新課程標準及教學實踐要求,以教學視頻為主要載體,反映教師在課堂教學過程中針對某個知識點或教學環(huán)節(jié)而開展教與學活動的各種教學資源的組合 [2,4 ]。因此基于微課的平臺,本文探討了針對材料物理性能微課教學的探討。
1 材料物理性能微課選題
材料物理性能“微課”主要針相應的教學大綱展開教學,所以在“微課”的選題上嚴格扣住教學重點,并致力于將重要知識點分解清晰。
1.1 材料物理性能微課編寫
材料物理性能“微課”不是簡單的一段段的視頻,還應包括材料物理性能教案、教學課件等其他資源要素,所以在選好題后,著手電子教案的編寫。材料物理性能教案編寫一般包括本門課教學背景、教學目標、教學方法和教學總結等方面內容。
1.2 材料物理性能課件制作
材料物理性能“微課”課件通常采用PPT聯(lián)合視頻等多媒體格式,針對選定的知識點設計PPT。而多媒體技術是利用各種多媒體軟件對文本、聲音、圖形、圖像、動畫等信息進行綜合處理。而多媒體的制作通常采用PowerPoint、Moviemaker、屏幕錄像專家等軟件,即操作方便,電腦操作系統(tǒng)一般自帶PowerPoint、Moviemaker軟件,另外軟件屏幕錄像專家也非常容易操作。
1.3 材料物理性能微視頻制作
對于材料物理性能課程的視頻制作,主要是針對于課程相關的實驗和性能及設備的演示。由于在課堂上的板書信息量有限,必須借助這些視頻等手段來增加信息量,如在電子理論部分講解電子的導電、熱運動以及費米面的特征等等。理論上講解非常抽象,采用這些微視頻手段就容易講解清楚。微視頻的制作主要采用現(xiàn)場設備的錄制、網絡資源下載等等手段來實現(xiàn)。
2 創(chuàng)新材料物理性能微課教學方法和手段
材料物理性能課程屬于理論性較強的課程,要想讓學生主動地認真地聽講,不僅作為老師要努力的做好充分的備課,更要創(chuàng)新微課教學的方法和手段。作為多媒體的手段,不僅僅體現(xiàn)在PPT的制作上,更應該穿插更多的符合教學內容的教學視頻及動畫等內容,把學生的注意力牢牢的控制在屏幕上,達到事半功倍的效果。
2.1理論與實踐相結合
材料物理性能在理論上對于材料的性能的分析較深入,因此相關的實踐教學也具有重要的地位。在理論學時極為有限的狀態(tài)下,仍然開設了一定量的實驗課程,主要是針對于設計型、綜合型實驗課。例如在材料的磁性這段內容里,開設了一個居里點的測定。學生在學生磁性材料這段內容時,總是感覺磁性性質直觀性不強,對于居里點的概念也停留在概念上。采用實驗設備居里點測定儀,讓學生從實驗指導書聯(lián)合教材的磁能內容,能夠理解實驗設備的基本原理及測試方法,并結合磁性的一個重要參數(shù)χ與溫度關系曲線能夠用數(shù)學的理論判斷出居里點,這樣使學生不僅僅懂得怎樣測定居里點,更懂得居里點的真正的物理意義。
2.2 理論與實際相結合
材料物理性能內容范圍較寬,相應的知識點較多,與實際上情況聯(lián)系緊密。如在熱膨脹的部分,課堂上會引申出什么是熱力管路的膨脹節(jié),它的功能是什么?在提出這個問題后,讓學生思考一下,給予討論的時間,學生們也能夠積極的回答,極大地活躍了教學氣氛。
2.3啟發(fā)互動式教學
材料物理性能課程內容較深,所以完全把書本上的內容在課堂上講完,在學時上也是完成不了的。為了能夠使學生能夠把相關內容都學習完整,在本課程內容偏重于擴張方面的知識,讓學生課下自己來完成。例如我們在講解磁性方面的知識時,聯(lián)系到地球的大磁場,讓學生分析為什么地球的南北極能夠產生極光,并分析極光對于我們人類的作用。
3 充實材料物理性能微課教學內容
材料物理性能課程體系也是隨著科技的快速發(fā)展而更新其內容,以滿足不斷發(fā)展的社會要求。對于21世紀快速發(fā)展的科技時代來說,材料物理性能微課教學內容體系在保持原有的內容體系上,也要緊跟時代的發(fā)展。并根據(jù)內容的需要適當調整課程的內容及結構,增添學科的前沿知識,激發(fā)了學生的學習興趣,開拓了學生的視野。
因此作為教師本身就要搜索大量的材料物理性能的前沿信息,使學生在學習材料物理性能的理論的同時,也能了解材料物理性能發(fā)展的前沿,使學生的學習興趣大大提高,知識面也大大拓寬,從而為將來從事的研究工作崗位奠定了堅實的基礎。
4 更新材料物理性能微課實踐方法
材料物理性能微課是通過材料物理性能的相關的知識網絡表現(xiàn)的,對某個教學環(huán)節(jié)的教學內容及實施的其教學活動的總和。但這還不能體現(xiàn)“材料物理性能微課”的獨特之處和完整內涵, 因為材料物理性能微課的核心資源或最重要的載體是“材料物理性能微視頻”(不是一般的文本、PPT 課件或圖片等其它媒體資源), 而材料物理性能視頻是所有資源類型中情境最真實、信息量最豐富的一種資源,因為視頻是直觀形象的。材料物理性能微課應該是以“材料物理性能微型視頻”為主要內容和呈現(xiàn)方式的一種新型微型網絡課程――“材料物理性能微型視頻網絡課程”。
一、無機非金屬材料工程技術專業(yè)人才培養(yǎng)模式
在三年制的高職教育中,可以將六學期分成六個大的模塊,以實現(xiàn)通識課、專業(yè)課、專業(yè)拓展課的學習。無機非金屬材料工程技術專業(yè)采用4+1+1工學結合的人才培養(yǎng)模式?!?+1+1”是指:學生前四個學期在校內學習,工學結合,掌握最基本的崗位理論知識和技能,完成專業(yè)核心課程的學習。第五個學期根據(jù)學生與企業(yè)簽訂的訂單協(xié)議(準就業(yè)協(xié)議),學校與企業(yè)一起進行N門課程的設計和調整,校企合作共同完成N門課程學習及頂崗實習。第六學期校企合作共同完成頂崗實習、畢業(yè)設計、畢業(yè)答辯的教學任務和學生的就業(yè)指導任務。幫助學生完成從學生到員工的角色轉變,同時強化學生的專業(yè)技能培養(yǎng)和職業(yè)綜合素質培養(yǎng),將學生的職業(yè)技能培養(yǎng)與畢業(yè)后的就業(yè)崗位直接對接。
二、設置拓展課的意義及“N門課程”的設想
在人才培養(yǎng)方案中,一方面體現(xiàn)工學結合的職業(yè)教育模式,讓學生掌握一門專業(yè)技術;另一方面,也充分考慮學生知識、能力及就業(yè)途徑各方面的拓展。為此分別在專業(yè)基礎課、專業(yè)課及不同專業(yè)方向方面設置拓展課程。
拓展課程的設置主要是針對業(yè)務領域的拓展、新技術應用或者是知識的深化。如在玻璃制造技術專業(yè)中設置拓展課程《水泥的生產技術》或《陶瓷的生產技術》,以利于學生增加就業(yè)面,使學生不僅在玻璃行業(yè)就業(yè),也可以拓展到陶瓷、水泥及其它硅酸鹽行業(yè);設置拓展課程《光伏玻璃生產技術》,以利于了解玻璃行業(yè)新的技術及應用,并培養(yǎng)學生接受新知識、關注行業(yè)發(fā)展趨勢、運用基本的專業(yè)理論解決新問題的能力;設置拓展課程《巖相學》等,以利于學生對專業(yè)知識進行深化。
但學生的學習時間及精力畢竟有限,我們不能既要求學生學習面廣,又要求學生對專業(yè)學習得非常深入。因此拓展課程的設置應有選擇性,且這種選擇應該是動態(tài)的。選擇性有兩方面含義,一是制定人才培養(yǎng)方案時,對拓展課程設置進行精選,二是適當多設置基本課程,讓學生有所選擇。而動態(tài)是在制定人才培養(yǎng)方案時,某幾門拓展課程不嚴格定下來,而是在執(zhí)行培養(yǎng)方案的過程中,根據(jù)當時的形式,如行業(yè)及相關行業(yè)發(fā)展的狀況、企業(yè)的需求等,臨時制定或調整相應的課程,第五學期的“N門課程”就是在這樣的考慮下提出來的。
三、“N門課程”的設置及具體實施
與通常的先制定好人才培養(yǎng)方案,然后按方案執(zhí)行的方式相比,這種方式多了很多不確定性及增加了教學過程中操作的難度,如師資、實訓設備、教材等配備問題?!癗門課程”究竟怎樣臨時制定和調整,具體怎樣實施這樣的方案,都是要提前考慮的問題。為此,根據(jù)對企業(yè)的調研及本校這幾年的實踐,提出具體的設置方案。
1.“ N”是一個可變量
N相當于是一個未知數(shù),可以是幾門課程,也可以等于0。將“N門課程”作為一個模塊,安排在第五學期,具有相當?shù)目刹僮餍院瓦x擇性。通過前四學期的學習,學生具備有基本的通識課知識和主要專業(yè)方向的專業(yè)課知識,即具有基本的職業(yè)技能,根據(jù)調研,如果形勢有利于學生就業(yè),學生可直接進入專業(yè)實習,進一步進入就業(yè)準備階段,也就是說N就等于0。而如果形勢有所變化,可以根據(jù)情況在第五學期設置相應的課程。這里的選擇性包括課程設置的可選擇性和學生根據(jù)準就業(yè)情況對拓展課程學習的選擇性。
2.“N”可以根據(jù)企業(yè)訂單式培養(yǎng)的需要設置
在設置“N門課程”時,必須充分對本行業(yè)的發(fā)展、現(xiàn)狀、企業(yè)對人才的需要量以及對哪個領域的學生需求更多,做好調研工作。
具體操作時,可以先根據(jù)對玻璃行業(yè)發(fā)展的調研制定出幾門基本的學習課程,然后根據(jù)對合作企業(yè)的具體需要,對相應的課程進行調整,實行訂單式的教學。
玻璃行業(yè)中包括建材用的平板玻璃、日用玻璃、石英玻璃、玻璃纖維、新型的光伏玻璃以及范圍很廣的玻璃深加工行業(yè)等,涉及的范圍廣。在人才培養(yǎng)方案中,我們以生產量最大的平板玻璃為主。為了學生的就業(yè)面更廣,在課程設置時,可以先制定出基本的拓展課程如《玻璃的深加工技術》、《日用玻璃生產技術》、《光伏玻璃生產技術》等,然后,第四學期根據(jù)對市場的調研和與具體企業(yè)制定的校企合作的協(xié)議,以及學生準就業(yè)的狀況,對設置的基本拓展課程進行調整。
這種方式的優(yōu)勢在于:
(1)整個人才培養(yǎng)方案中,前四學期的課程基本固定,通過前四學期通識課和專業(yè)課的學習,學生具備大學教育的基本知識和玻璃行業(yè)基本的專業(yè)理論及實踐知識,從而具備大學生應具備的從事任何職業(yè)都需要的普遍適應的能力,以及從事玻璃行業(yè)工作所必須具備的專業(yè)技能。只在第五學期對專業(yè)拓展課進行調整,變化相對集中在一段時間內,這樣,人才培養(yǎng)方案雖然是動態(tài)的,但其變化具有可操作性,有利于執(zhí)行人才培養(yǎng)方案。
(2)“N門課程”的設置,真正體現(xiàn)了職業(yè)教育培養(yǎng)專門性人才的需要。如在基本的玻璃生產技術的基礎上,設置《玻璃深加工技術》,是對專業(yè)的進一步深化,且直接面對玻璃加工企業(yè),有利于培養(yǎng)真正專門性人才。
(3)“N門課程”的設置,能真正滿足企業(yè)訂單式的需求。在第五學期之前,根據(jù)與企業(yè)簽訂的校企合作實習、就業(yè)等協(xié)議,與企業(yè)共同完成“N門課程”的設計和調整。企業(yè)提供實習的場所,企業(yè)工程技術人員和學校教師共同完成教學任務,學生畢業(yè)后留下來工作。真正體現(xiàn)了工學結合的職業(yè)教育的理念,也滿足了訂單式培養(yǎng)的需求。這種方式能滿足不同領域、不同企業(yè)的需要,也能解決課程頻繁變換時教材、師資、實踐等問題。
3.“N”可以根據(jù)行業(yè)發(fā)展的需求設置
在制定和調整“N門課程”之前,充分對本行業(yè)的發(fā)展狀況進行調研,包括對玻璃行業(yè)的發(fā)展方向進行調研,對玻璃行業(yè)相關行業(yè)進行調研,以及對整個無機非金屬材料行業(yè)的發(fā)展進行調研。根據(jù)發(fā)展方向設置“N門課程”的拓展課,培養(yǎng)學生具有可持續(xù)發(fā)展的能力,以及從事相近專業(yè)甚至跨專業(yè)工作的能力。
4.“N”可以根據(jù)玻璃行業(yè)發(fā)展的需求設置
對玻璃行業(yè)發(fā)展的前景進行深入調研,找出行業(yè)發(fā)展的方向,設置相應的拓展課,如《光伏玻璃生產技術》,以利于學生了解專業(yè)前沿的知識,培養(yǎng)學生可持續(xù)發(fā)展的能力。
1 大量施肥對保護地蔬菜生產的影響
1.1 大量施用各種化肥對設施蔬菜及土壤的影響
保護地蔬菜種植就是在人為的小氣候條件下,通過完善的控溫設施,生產出自然條件下難以生產的蔬菜產品,從而實現(xiàn)高收益的目的。保護地蔬菜種植戶為了在有限的土地上獲得更大的經濟效益,多采取大量使用化肥、有機肥的措施,對肥料種類及用量不管不顧。長此以往,土壤結構發(fā)生改變,土壤通透性差,土壤中有益微生物的活性及數(shù)量下降,最終使蔬菜根系生長不良、抗性特別是抗土傳性病害能力變差,土傳性病害如根腐病、莖基腐病、潰瘍病、青枯病、枯萎病等連年發(fā)生,為害程度逐年加重,其中根腐病已經成為我國保護地蔬菜種植中普遍發(fā)生的病害,如2013年山東日照莒縣的保護地番茄、西葫蘆因為根腐病的為害,減產30%以上,部分地塊甚至絕產,2014年濟南長清區(qū)萬德鎮(zhèn)石都莊村保護地秋延番茄接近成熟時,根腐病暴發(fā),菜農豐收的希望瞬間變?yōu)榕萦啊?/p>
保護地主要特點是地溫高、濕度大、土壤蒸發(fā)量大,在連續(xù)大量使用化肥,無雨水淋溶的條件下,土壤pH值逐年下降,嚴重影響了蔬菜對磷、鈣、鎂元素的吸收和利用,致使保護地蔬菜出現(xiàn)各種生理性病害,如番茄臍腐病、芹菜白化病等。每一種蔬菜對土壤pH值均有一定的適應范圍,其中番茄對土壤pH值雖然不敏感,適應范圍6~7,但在強酸土壤中正常生長發(fā)育會受到抑制。
保護地大量使用化肥還會對蔬菜本身化合物代謝產生不利影響,使過量的硝酸鹽或者亞硝酸鹽在蔬菜體內累積,特別是容易富集和殘留硝酸鹽或者亞硝酸鹽的蔬菜,雖然本身不表現(xiàn)受害癥狀,但人們食用后,會對人體健康造成不利影響。
1.2 大量施用腐熟農家肥對設施蔬菜的影響
廣大菜農普遍認為農家肥如雞糞、牛糞、鴨糞等經過腐熟后大量使用不會對蔬菜產生不利影響。但是現(xiàn)實中因大量使用腐熟農家肥,保護地蔬菜受到為害的事例時有發(fā)生,如2014年春季山東沂南縣辛集鎮(zhèn)菜農謝恩東使用腐熟雞糞后,其保護地內嫁接黃瓜大量死棵;2015年山東鄒城市大束鎮(zhèn)菜農杜顯峰使用腐熟雞糞后,地里的番茄也出現(xiàn)死棵現(xiàn)象。為何這些原以為安全的農家肥不安全了呢?通過調查發(fā)現(xiàn),目前我國畜牧業(yè)已經從一家一戶散養(yǎng),逐漸形成了集中養(yǎng)殖,為達到消毒目的,養(yǎng)殖戶大量使用84消毒液,從而使得畜禽糞便中殘留了大量消毒液,若直接將這些畜禽糞便用于生產,即會造成蔬菜酸中毒,出現(xiàn)死棵現(xiàn)象。
2012-2015年連續(xù)4年在保護地番茄進行了畜禽糞便的試驗,以不使用畜禽糞便的作為對照。結果表明,使用畜禽糞便的地塊,根結線蟲病發(fā)生為害較為嚴重,而對照在不使用任何農藥的前提下,未出現(xiàn)根結線蟲為害,原因是畜禽糞便中含有根結線蟲蟲卵。
2 保護地安全施肥技術
2.1 化肥的合理使用
化肥在蔬菜生產中具有無可替代的作用,特別是保護地蔬菜作物對氮、磷、鉀元素的需求,是有機肥難以滿足的??茖W使用肥料就需要科學合理搭配、精準施肥,根據(jù)保護地種植的蔬菜種類、不同生育期的需肥特點,采取科學搭配、分階段精準施肥,避免一次性大量施肥。
化肥使用提倡“因菜施肥”,如生長期較短的保護地油菜、芹菜等綠葉蔬菜,在肥料選用上氮肥以銨態(tài)氮為主,盡量不使用硝態(tài)氮,采取少量多次的施肥方法,最大程度地提高肥料利用率,降低硝酸鹽或者亞硝酸鹽在蔬菜中的富集,確保生產效益的同時,最大限度地保障蔬菜產品的安全。
2.2 農家肥的合理使用
農家肥具有改善土壤結構、提高土壤通透性,滿足保護地蔬菜對中微量特別是微量元素的需求。為了防止農家肥對保護地蔬菜作物的傷害,使用時要做到“一清楚,二發(fā)酵,三晾曬”?!耙磺宄?,一定要了解畜禽養(yǎng)殖過程中使用了哪些種類的消毒液并采取對應措施處理?!岸l(fā)酵”,就是農家肥必須進行充分發(fā)酵,因為發(fā)酵能夠殺滅糞便中的有害菌,減少氨氣對保護地蔬菜的傷害,有條件的地方,在發(fā)酵過程中,加入枯草芽孢桿菌或者EM菌,通過土壤有益菌對農家肥中的致病菌進行抑制?!叭罆瘛本褪寝r家肥完全發(fā)酵后、使用前一定要晾曬2~3天,以減少發(fā)酵過程中所產生的有害氣體,降低消毒液的濃度,最大限度實現(xiàn)農家肥的安全使用。
2.3 大力提倡使用生物菌肥
生物菌肥是近幾年才開發(fā)的一種新型肥料,以作物秸稈為原料,在有益微生物的作用下,把不易被作物吸收利用的木質素轉化成可促進蔬菜根系生長、改善土壤結構、提高蔬菜品質的小分子物質。大多數(shù)生物菌肥富含具有解磷、解鉀作用的枯草芽孢桿菌,因此使用生物菌肥能夠釋放被土壤空隙固定的磷、鉀元素,提高土壤通透性的同時,減少磷、鉀肥的用量;另外,含有的抑制致病菌的有益菌對光照較為敏感,若長時間暴露在陽光下會喪失活力,達不到效果。
【關鍵詞】 材料 發(fā)展 金屬材料 無機非金屬材料 高分子材料
人類社會的發(fā)展歷程,是以材料為主要標志的。歷史上,材料被視為人類社會進化的里程碑。對材料的認識和利用的能力,決定著社會的形態(tài)和人類生活的質量。歷史學家也把材料及其器具作為劃分時代的標志:如石器時代、青銅器時代、鐵器時代、高分子材料時代……
100萬年以前,原始人以石頭作為工具,稱舊石器時代。1萬年以前,人類對石器進行加工,使之成為器皿和精致的工具,從而進入新石器時代?,F(xiàn)在考古發(fā)掘證明我國在八千多年前已經制成實用的陶器,在六千多年前已經冶煉出黃銅,在四千多年前已有簡單的青銅工具,在三千多年前已用隕鐵制造兵器。我們的祖先在二千五百多年前的春秋時期已會冶煉生鐵,比歐洲要早一千八百多年以上。18世紀,鋼鐵工業(yè)的發(fā)展,成為產業(yè)革命的重要內容和物質基礎。19世紀中葉,現(xiàn)代平爐和轉爐煉鋼技術的出現(xiàn),使人類真正進入了鋼鐵時代。與此同時,銅、鉛、鋅也大量得到應用,鋁、鎂、鈦等金屬相繼問世并得到應用。直到20世紀中葉,金屬材料在材料工業(yè)中一直占有主導地位。20世紀中葉以后,科學技術迅猛發(fā)展,作為發(fā)明之母和產業(yè)糧食的新材料又出現(xiàn)了劃時代的變化。首先是人工合成高分子材料問世,并得到廣泛應用僅半個世紀時間,高分子材料已與有上千年歷史的金屬材料并駕齊驅,并在年產量的體積上已超過了鋼,成為國民經濟、國防尖端科學和高科技領域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的發(fā)展。陶瓷是人類最早利用自然界所提供的原料制造而成的材料。50年代,合成化工原料和特殊制備工藝的發(fā)展,使陶瓷材料產生了一個飛躍,出現(xiàn)了從傳統(tǒng)陶瓷向先進陶瓷的轉變,許多新型功能陶瓷形成了產業(yè),滿足了電力、電子技術和航天技術的發(fā)展和需要。
現(xiàn)在人們也按化學成分的不同將材料劃分為金屬材料,無機非金屬材料和有機高分子材料三大類以及他們的復合材料。
金屬材料科學主要是研究金屬材料的成分組織、結構、缺陷與性能之間內在聯(lián)系的一門學科。金屬材料科學與工程的工作者還要研究各種金屬冶煉和合金化的反應過程和相的關系,金屬材料的制備方法和形成機理,結晶過程以及材料在制造及使用過程中的變化和損毀機理。對其按化學成份進行分類可以分為鋼鐵、有色金屬以及復合金屬材料。按用途分類包括結構材料和功能材料。
金屬基復合材料(MMC)因其良好的性能而得到了人們廣泛的關注。它是一類以金屬或合金為基體,以金屬或非金屬線、絲、纖維、晶須或顆粒狀組分為增強相的非均質混合物,其共同點是具有連續(xù)的金屬基體。目前,特別是航空航天部門推進系統(tǒng)使用的材料,其性能已經達到了極限。因此,研制工作溫度更高、比剛度和比強度大幅度增加的金屬基復合材料,已經成為發(fā)展高性能結構材料的一個重要方向。1990年美國在航天推進系統(tǒng)中形成了3250萬美元的高級復合材料(主要為MMC)市場,年平均增長率16%,遠高于高性能合金的年增長率1.6%。
無機非金屬材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等物質組成的材料。是除有機高分子材料和金屬材料以外的所有材料的統(tǒng)稱。在晶體結構上,無機非金屬的晶體結構遠比金屬復雜,并且沒有自由的電子。具有比金屬鍵和純共價鍵更強的離子鍵和混合鍵。這種化學鍵所特有的高鍵能、高鍵強賦予這一大類材料以高熔點、高硬度、耐腐蝕、耐磨損、高強度和良好的抗氧化性等基本屬性,以及寬廣的導電性、隔熱性、透光性及良好的鐵電性、鐵磁性和壓電性。無機非金屬材料已從傳統(tǒng)的水泥、玻璃、陶瓷發(fā)展到了新型的先進陶瓷、非晶態(tài)材料、人工晶體、無機涂層、無機纖維、半導體材料以及光學材料。由于新型無機非金屬材料除具有傳統(tǒng)無機非金屬材料的優(yōu)點外,還有某些特征如:強度高、具有電學、光學特性和生物功能等,因此它們已成為現(xiàn)代新技術、新產業(yè)、傳統(tǒng)工業(yè)技術改造、現(xiàn)代國防和生物醫(yī)學所不可缺少的物質基礎。
高分子材料為有機合成材料,亦稱聚合物。自20世紀20年代德國著名科學家斯托丁格開創(chuàng)這一學科以來,高分子科學和技術的發(fā)展極為迅猛,如今已形成非常龐大的高分子工業(yè)。它具有較高的強度,良好的塑性,較強的耐腐蝕性能,很好的絕緣性能,以及重量輕等優(yōu)良性能,在是工程上的發(fā)展最快的一類新型結構材料。高分子材料按其分子鏈排列有序與否,可分為結晶聚合物和無定型聚合物兩類。結晶聚合物的強度較高,結晶度決定于分子鏈排列的有序程度。工程上通常根據(jù)機械性能和使用狀態(tài)將其分為三大類:塑料、橡膠以及合成纖維。其中,我國的合成纖維、合成樹脂和合成橡膠已分別居世界產能的第一、二和三位。
參考文獻
[1]謝盛輝.《材料科學發(fā)展史》.課程構想及教學綱要.2006:26(5)
[2]許順生.金屬材料科學概述.中國科學院上海冶金研究所
【關鍵詞】化工建筑;化學腐蝕;防護
在化學工業(yè)的生產過程中,總避免不了部分氣體和液體(通常稱作化學介質)的泄漏,這些液體和氣體通常都是有腐蝕作用的,對建筑會產生腐蝕性作用,給化工行業(yè)帶來巨大的經濟損失。本文主要討論化工生產過程中一般性化學介質對建筑的腐蝕性作用以及其防護方法,建筑材料主要有金屬以及無機非金屬材料組成,因此本文只解決金屬和無機非金屬建筑材料的腐蝕和防腐。
1.金屬建筑材料的腐蝕和防護
金屬材料的腐蝕主要是化學腐蝕,化學腐蝕是金屬與接觸到的物質直接發(fā)生氧化還原反應而被氧化損耗的過程,化工行業(yè)建筑的腐蝕主要是泄漏氣體和液體。一般的防護方法有鈍化、電鍍、刷隔離層等。
1.1金屬建筑材料的腐蝕
1.1.1氣體泄漏腐蝕
化工生產中往往會有含硫、含氮等腐蝕性氣體的泄漏,加上空氣中存在的一些氣體水分,與金屬建筑材料的直接接觸而具有的極大地腐蝕作用。
1.1.2液體的腐蝕
化工生產過程中的液體往往是非電解質,因此暫不考慮電化學腐蝕。金屬在非電解質中為什么會腐蝕?
從熱力學的角度來看,這是由于金屬的不穩(wěn)定性導致的,它和周圍介質發(fā)生作用有形成金屬離子的傾向。金屬這種形成金屬離子的傾向與金屬本身的性質有關,也受外界條件和周圍介質的影響。
1.2金屬建筑材料的防護措施
1.2.1改變碳鋼的組成成分
在碳鋼中加入一些合金元素,是增加其抗氣化性的有效途徑,增強鋼的抗氧化性有效的合金元素有Si、Al、Cr等。鉻鋁等合金元素和氧的親和力比較大, 鉻鋁等元素在金屬表面和空氣接觸易發(fā)生作用形成致密的氧化膜而阻止里層金屬離子的向外擴散,從而保護里層的金屬。
1.2.2采用在金屬表面覆蓋金屬或非金屬鍍層的方法,來防止介質與底層金屬直接接觸,從而提高了金屬的抗氧化性。
1.2.3改變介質的組成,使用保護性氣體或通過控制氣體組成,來降低介質的腐蝕性。在金屬熱處理時這種保護方法應用的比較多。其基本原理是通過控制熱處理爐中的氣體成分,使鋼鐵制件既不發(fā)生氧化,也不會發(fā)生滲碳、脫碳的現(xiàn)象。
2.無機非金屬建筑材料的腐蝕與防護
2.1無機非金屬建筑材料的腐蝕
建筑工程中無機非金屬材料主要組成成分是硅酸鹽,通常有玻璃、水泥、陶瓷等,它們在一般的情況下都具有良好的耐腐蝕性能,但絕對耐腐蝕的無機非金屬材料是不存在的。通常認為無機非金屬材料的耐腐蝕性是由下類因素決定。
2.1.1無機非金屬材料的化學成分
硅酸鹽主要組成成分以SiO2為主,SiO2(尤其無定型SiO2)容易與強堿容易發(fā)生反應,生成硅酸鹽和水,而硅酸鹽除硅酸鈣硅酸鋇等不溶于水外,大部分都易溶于水,都能溶于強酸而生成硅酸,因而對其產生腐蝕性作用,其主要的化學方程式如下:
SiO2+2NaOH=Na2SiO2+H2O
Na2SiO3+Hcl+H2O=H4SiO4+Nacl
SiO2與大部分酸都不起反應,耐酸強度比較高,因此一般情況下SiO2含量較高的材料耐酸性能比較高,SiO2含量較低的材料耐酸性能比較低。但其能與唯一的兩種酸—HF和高溫H5PO5起反應,SiO2能和任意濃度的HF和溫度高于300攝氏度的磷酸發(fā)生反應,其主要反應化學方程式如下:
SiO2+4HF=SiF4(g)+2H2O
SiF4+2HF=H2[SiF6](氟硅酸)
H5PO5HPO3+H2O
2HPO3=P2O5+H2O
P2O5+SiO2=SiP2O7(焦磷酸硅)
2.1.2無機非金屬材料的礦物組成
一般情況下, SiO2的在材料中的組成成分越多,材料的耐酸性越好,但也有其他組成成分的影響。如鑄石中的SiO2的質量分數(shù)比較低,但其與三氧化二鋁、三氧化鐵等組合,在高溫下能形成耐腐蝕性很強的礦物—普通輝石。堿性氧化物很容易與酸發(fā)生反應,生成易溶于水的鹽,例如:Fe2O3與Hcl反應,生成Fecl3,因此含有大量堿性氧化物(CaO、MgO)的材料,基本上不耐酸性,但是其耐堿性是異常的好。
2.1.3形成原電池
無機非金屬材料中如果存在易導電的物質與電解質結合,就容易形成原電池,加快化學腐蝕,例如有些無機非金屬材料中存在著石墨,在酸性溶液中與金屬結合,就構成了原電池。
2.2無機非金屬建筑材料的防護
2.2.1加覆蓋層和貼面材料
在有腐蝕的環(huán)境下,可以在混凝土表面加一具有較好粘結力和彈性的貼面材料層或覆蓋層。如果該貼面材料層或者覆蓋層粘結力和彈性較差的話,該保護層可能會產生裂縫,甚至脫落。此保護層可以選用花崗巖、瓷磚、瀝青氈等材料,根據(jù)材料的特性與實際的使用要求進行選擇使用。
由于化工企業(yè)還存在火災、爆炸等危險,因此耐腐蝕材料的選用還要進行綜合性的考慮,例如,如果表面要求既能防腐蝕又不會產生火花,這時就不能選擇花崗巖作為貼面材料層,因為花崗巖能夠產生火花;如果表面要求既能防腐蝕又能檢修荷載,則需要選用貼面材料,而不能選用脆性材料。
2.2.2提高混凝土致密度與表面處理
混凝土越致密,就越難被腐蝕,因為腐蝕介質很難滲入致密的混凝土。通過正確的設計混凝土的配合比例,降低水灰比值,仔細選擇集料顆粒大小的級配,采用抽真空、養(yǎng)護、振搗密實等方法,即可得到致密的混凝土?;蛘卟捎没瘜W方法對混凝土的表面進行處理,使得混凝土中的氫氧化鈣轉變成致密的難溶物質。基于成本的考慮,通常采用碳酸化方法,即在混凝土構件投入使用之前,先將構件在空氣中進行碳化處理使其產生致密的碳酸鈣外殼。對混凝土表面使用硅酸鹽(如硅酸鎂、硅酸鋅)的水溶液進行處理可以提高混凝土的抗?jié)B性和耐腐蝕性。
2.2.3改變礦物的組成和水化產物的組成和形態(tài)
根據(jù)腐蝕機理可以推斷,減少C3S在水泥熟料中的含量,可以增強水泥的抗硫酸鹽性,也能夠降低水泥的軟水溶析能力;如果在減少熟料中的C3S含量的同事,相應適當?shù)卦黾覥3FA的含量,則還能提高水泥的抗酸性能。這是由于C4AF(鐵鋁酸四鈣)的水化物為水化鐵酸鈣和水化鋁酸鈣的固溶體C3(A,F)H6,鐵酸鈣的硫酸鹽性能比鋁酸鈣要好。此外,鐵酸鈣還會在水化鋁酸鈣周圍生成致密的薄膜,從而提高硫酸鹽性能。
3.結語
化工行業(yè)的建筑結構的腐蝕主要是由于化工生產過程中腐蝕性介質的泄漏。防止或減少腐蝕性介質的泄漏,是防止建筑物和構筑物最有效的防護措施。因此在一般的環(huán)境下,首先考慮的應該都是如何減少生產過程中的泄漏,因此如何提高設備的致密程度,減少介質通過的環(huán)節(jié)就變得尤其重要。
腐蝕除了存在于化工產業(yè),還存在于生活的各個方面,比如自然的污染、機器的老化等等。腐蝕現(xiàn)象給我們造成了巨大的經濟損失,給我們的生命安全也造成了很大的威脅,腐蝕現(xiàn)象也越來越引起人們更多的關注,雖然腐蝕是不可避免的,但實踐告訴我們,充分的利用現(xiàn)有的防腐技術,嚴格執(zhí)行科學化的管理措施,可以避免30%~40%的由于腐蝕而導致的經濟損失?!科]
【參考文獻】
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[2]王鋒,張艷梅,吳平.鋼筋混凝土煙囪筒身可靠性鑒定與加固[J].低溫建筑技術.2003(5).
一、 減負增效
重點1.學會鑒別金屬材料和無機非金屬材料,并簡單了解部分合金的成分和應用。
2. 學會鑒別一些常見的塑料、合成橡膠和合成纖維。
3.結合實際認識以上材料對工農業(yè)生產和日常生活的影響。
4. 了解使用合成材料對人和環(huán)境的影響,提高環(huán)保意識。
二、 鏈接中考
例1(2010?紅河)有機高分子合成材料的出現(xiàn)是材料發(fā)展史上的一次重大突破。以下生活物品,用有機合成材料的是()
A. 鋁合金門窗 B. 玻璃鋼桌椅
C. 塑料洗衣盆 D. 建水陶瓷
解析本題考查了學生對各種材料的了解,鋁合金屬于金屬材料,玻璃鋼屬于復合材料,塑料屬于有機合成材料,陶瓷屬于無機非金屬材料,故選C。
例2(2010?日照)下圖是某服裝標簽的部分內容,下列有關認識正確的是
A. 滌綸屬于天然纖維
B. 滌綸屬于有機高分子材料
C. 棉花屬于合成有機高分子材料
D. 通過灼燒方法不能區(qū)別滌綸和羊毛
解析纖維包括有①天然纖維:主要有棉、麻等植物纖維和動物的毛和蠶絲等;②人造纖維:用化學方法將竹、木材等加工制成的纖維;③合成纖維:用石油產品、煤、石灰石、水、空氣等原料,通過一系列化學反應制成的纖維。常見的如尼龍、滌綸、腈綸、氨綸等等。故滌綸屬于有機高分子合成材料,棉花屬于天然纖維,羊毛的成分主要是蛋白質灼燒后有燒焦羽毛的氣味,而滌綸灼燒則先熔化后燃燒,燃燒后成黑色塊狀,氣味與燒焦羽毛氣味不同。故選B。
例3(2010?煙臺)2010年5月1日至10月31日世界博覽會在中國上海舉行,是迄今為止參展國最多、規(guī)模最大的一屆。
(1) 上海世博園上空飄浮著“鯨魚”狀巨大的系留氣球,全天候為世博會安全保障、電視轉播提供服務。為了安全,氣球內充入的氣體是 。
(2) 上海世博會吉祥物的名字叫“海寶”,意即“四海之寶”。目前,市面上有兩種海寶玩具在售,一種是聚氯乙烯材料的“充氣海寶”,另一種是以純羊毛為外材,內充無毒聚酯纖維的“毛絨海寶”。下列說法正確的是 。
①聚酯纖維屬于合成纖維;②聚氯乙烯是有機高分子材料;③可以用燃燒的方法區(qū)分羊毛和聚酯纖維;④聚氯乙烯屬于復合材料;⑤充氣海寶和毛絨海寶都可以用堿性強的洗滌劑清洗。
(3) 世博金條已面世,成為收藏熱點。俗語常言“真金不怕火煉”,是指金具有的化學性質。黃金和黃銅外觀相似,你可以用哪種化學試劑來區(qū)分? 。
(4) 太陽能光伏發(fā)電是世博會歷史上太陽能發(fā)電技術最大規(guī)模的應用,總裝機容量超過4.68兆瓦。太陽能光伏發(fā)電最關鍵的材料是高純硅,生產高純硅的流程示意圖如下:
① 整個制備過程必須達到無水無氧。在H2還原SiHCl3過程中若混入O2,可能引起的后果是
② 為了達到綠色化學和節(jié)約資源的目的,物質A需要循環(huán)使用,A的化學式是。
答案:
(1) 氦氣(或He) (2)①②③
(3) 加熱的條件下不與氧氣發(fā)生反應(或穩(wěn)定)鹽酸(或稀硫酸、AgNO3溶液等)
(4) ①硅被氧化得不到高純硅,發(fā)生爆炸②HCl
解析(1)氣球一般不充氫氣,因為氫氣具有可燃性,故充氦氣;(2)聚酯纖維是合成纖維;聚氯乙烯是塑料的一種,是有機高分子材料;羊毛燃燒有燒焦羽毛的氣味,而聚酯纖維則沒有,故①②③正確;聚氯乙烯是合成材料不是復合材料;毛絨海寶含有羊毛,富含蛋白質,堿性強的洗滌劑破壞蛋白質,④⑤不正確;(3)黃銅中含有Cu和Zn,利用Zn與酸反應、Cu與AgNO3溶液反應及鍛燒等方法可區(qū)別黃銅和黃金;(4)H2中混有O2加熱會爆炸,物質A中含有H和Cl元素,則A物質是HCl。
三、 思考發(fā)現(xiàn)
本塊知識點重點關注的是各種材料的鑒別,容易發(fā)生混淆的知識點主要有:
1. 對玻璃、有機玻璃、玻璃鋼三種材料的分類,易混淆玻璃是一種硅酸鹽材料,屬于無機非金屬材料;有機玻璃是一種塑料,屬于合成材料;玻璃鋼是在塑料中嵌入玻璃纖維制成的,屬于復合材料。不少同學因不明確這三種材料的成分而混淆。
例5隨著材料科學的發(fā)展,不同性能的材料應運而生。鋼化玻璃是一種()
A. 合金 B. 復合材料
C. 無機非金屬材料 D. 高分子有機材料
解析鋼化玻璃是一種由普通玻璃加工而成的無機非金屬材料,故答案是C,個別同學在解題時易將鋼化玻璃和玻璃鋼混淆而錯選B。
2. 對各種合成材料和天然材料的概念混淆,合成材料是人為地把不同物質經化學方法或聚合作用加工而成的材料,主要包括塑料、合成纖維和合成橡膠。天然材料指自然界原來就有未經加工或基本不加工就可直接使用的材料,如木材、毛皮、蠶絲等。
例6 (2010廣州)第16屆亞運會將在廣州舉行。下列運動設施中沒有用到合成有機高分子材料的是()
A. 跑步、跳遠使用的塑膠跑道
B. 排球、羽毛球使用的化纖球網
C. 單杠、雙杠使用的鋼制或木制橫梁
D. 跳高、拳擊使用的海綿護墊
答案:C