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化學(xué)分子工程精選(九篇)

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化學(xué)分子工程

第1篇:化學(xué)分子工程范文

關(guān)鍵詞:輕化工程;高分子化學(xué)與物理;教學(xué)方法;生產(chǎn)實(shí)踐;科學(xué)研究

中圖分類號(hào):G642.4?搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)50-0071-02

一、引言

隨著高分子科學(xué)與技術(shù)的不斷發(fā)展,高分子科學(xué)已滲透于各個(gè)學(xué)科與領(lǐng)域,形成了一個(gè)無法替代的交叉學(xué)科。對(duì)于江南大學(xué)輕化工程專業(yè)(染整方向)的本科生,要求掌握有關(guān)高分子的基本理論知識(shí)和應(yīng)用技能,開設(shè)了《高分子化學(xué)與物理》課程。主要包括高分子化學(xué)和高分子物理兩個(gè)部分,其中高分子化學(xué)部分側(cè)重高分子合成的基本理論知識(shí),高分子物理部分則側(cè)重于高分子的結(jié)構(gòu)與性能[1-3]。該課程是輕化工程專業(yè)的學(xué)科平臺(tái)課之一,課程的學(xué)時(shí)數(shù)為48學(xué)時(shí),在這樣少的學(xué)時(shí)條件下,要使那些對(duì)于高分子完全陌生的學(xué)生理解并掌握高分子的基本概念與原理,合理安排授課內(nèi)容和講授方式是非常重要的。通過不斷地嘗試和教學(xué)實(shí)踐,作者積累了一定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),取得了比較滿意的教學(xué)效果。

二、課堂教學(xué)方法嘗試

(一)課堂教學(xué)與專業(yè)基礎(chǔ)課相結(jié)合

雖然高分子化學(xué)和物理的基礎(chǔ)知識(shí)所涉及的面較廣,理論性較強(qiáng),但對(duì)于輕化工程專業(yè)(染整方向)的本科生來說,要求不很深,希望學(xué)生在理解基本概念和掌握基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上能夠靈活地運(yùn)用,并為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),培養(yǎng)他們分析與解決實(shí)際問題的能力。例如在講授逐步聚合反應(yīng)機(jī)理和特點(diǎn)時(shí),通常會(huì)介紹聚氨酯的合成,概念很抽象,難于理解??膳c后續(xù)專業(yè)課《纖維化學(xué)與物理》的內(nèi)容進(jìn)行有效結(jié)合,采用舉例的方法加深學(xué)生的理解,避免死記硬背。例如介紹聚氨酯彈性纖維(俗稱“氨綸”),這種纖維織物具有很好的回彈性,穿著時(shí)伸縮自如,增強(qiáng)了舒適感,并能顯現(xiàn)出優(yōu)美的體型和曲線美,可制作各種內(nèi)衣、游泳衣、緊身衣、彈力褲和絲襪等,在日常生活中具有廣泛的應(yīng)用。再如,在講授自由基共聚合時(shí),就可與《纖維化學(xué)與物理》和《染整工藝原理》課程中腈綸的染色進(jìn)行結(jié)合,均聚聚丙烯腈制得的纖維不易染色,手感及彈性都較差,還常呈現(xiàn)脆性,不適應(yīng)紡織加工和服用的要求,為此聚合時(shí)加入少量第二單體(結(jié)構(gòu)單體,通常選用含酯基的乙烯基單體,可以減弱聚丙烯腈大分子間的作用力,改善纖維的手感和彈性,克服纖維脆性,有利于染料分子進(jìn)入纖維內(nèi)部)和第三單體(染色單體,使纖維引入具有染色性能的基團(tuán),改善纖維的染色性能,一般選用可離子化的乙烯基單體),一般成纖聚丙烯腈大多采用三元共聚物。從而有利于學(xué)生深入理解自由基共聚合的意義。

(二)課堂教學(xué)與生活、生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合

理論聯(lián)系實(shí)際,密切貼近生活。通過大學(xué)生工業(yè)見習(xí)、實(shí)習(xí)提高輕化工程專業(yè)(染整方向)本科生理論知識(shí)學(xué)習(xí)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的能力。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的目的在于認(rèn)識(shí)與專業(yè)對(duì)口的相關(guān)生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備結(jié)構(gòu)、原理等,促進(jìn)學(xué)生在完成業(yè)務(wù)實(shí)習(xí)目的的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)教育和認(rèn)識(shí)社會(huì)教育相結(jié)合。因此,我們利用暑假安排學(xué)生參與高聚物合成和加工的相關(guān)工業(yè)見習(xí)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)的主要目的是使學(xué)生將學(xué)習(xí)過的專業(yè)理論知識(shí)具體化并得到鞏固提高,通過深入生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究,參與生產(chǎn)勞動(dòng)操作,充當(dāng)生產(chǎn)一線工人,養(yǎng)成良好的工作作風(fēng)。這些工作擴(kuò)大了輕化工程專業(yè)(染整方向)學(xué)生的知識(shí)面,加深了基礎(chǔ)知識(shí)的理論。

此外,高分子材料已成為現(xiàn)代社會(huì)生活中衣、食、住、行、用各個(gè)方面所不可缺少的材料。日常生活中常見的制品所用的原料很多都是高分子材料,為了幫助學(xué)生認(rèn)知聚合物,在講授聚合物的分類和應(yīng)用時(shí),將具體的生活制品用圖片的形式展示給學(xué)生,可以幫助學(xué)生更形象生動(dòng)地記憶聚合物的名稱和具體應(yīng)用。例如可以講解“限塑令”、保鮮膜的質(zhì)量問題、汽車輪胎、電腦外殼、裝修過程使用的涂料、油漆等,每一個(gè)都與高分子的基礎(chǔ)知識(shí)息息相關(guān),也是學(xué)生關(guān)心的話題。所以,在教學(xué)過程中,我們盡量避免單純講授抽象的基本的概念和理論,而是從一些實(shí)際現(xiàn)象引出問題,再通過理論分析加以解釋、歸納,這樣不僅可以引起學(xué)生興趣,重要的是可以加深學(xué)生對(duì)基本理論知識(shí)的理解和掌握,達(dá)到事半功倍的效果。

(三)課堂教學(xué)與科學(xué)研究相結(jié)合

江南大學(xué)紡織服裝學(xué)院是學(xué)?!?11”工程重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科,形成了紡紗、織布、染整和服裝設(shè)計(jì)與表演等完整的學(xué)科體系,尤其在紡織材料的研究與開發(fā)方面具有很強(qiáng)的實(shí)力,依托科研背景和科研實(shí)力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。因此,除了教授學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)以外,還可以充分利用學(xué)校自身的科研資源優(yōu)勢,結(jié)合學(xué)科的發(fā)展方向,引導(dǎo)優(yōu)秀的學(xué)生參與前沿的科學(xué)研究,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能和創(chuàng)造力。如在國家、江蘇省和江南大學(xué)等各級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃的支持下,以大三學(xué)生作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,吸收他們參與到課題研究中,在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行自主選題和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),使得學(xué)生了解了相關(guān)領(lǐng)域的科研動(dòng)態(tài),將學(xué)習(xí)的理論知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用,加深了基本概念的掌握與理解,培養(yǎng)了學(xué)生的科研興趣,提高了學(xué)生將知識(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的能力。有效建立了科研與教學(xué)協(xié)調(diào)發(fā)展、科研促進(jìn)教學(xué)的機(jī)制與體制,對(duì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)起著重要的作用,是提高專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的需要、實(shí)現(xiàn)教學(xué)創(chuàng)新與培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的需要。

例如,在講授高分子溶液時(shí),就可與自身的研究方向進(jìn)行有效的結(jié)合。我們知道生產(chǎn)實(shí)踐中可分為濃溶液(如油漆、涂料、膠粘劑、紡絲液、制備復(fù)合材料用到的樹脂溶液——電影膠片片基等)和稀溶液(如分子量測定及分子量分布)。而在科學(xué)研究中,正是利用高分子的濃溶液(紡絲液)經(jīng)過靜電紡絲就可制備直徑小于1000nm的纖維(俗稱“納米纖維”),這種纖維因具有較大的比表面積、獨(dú)特的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)和豐富的孔隙率等優(yōu)異性能而備受研究人員的關(guān)注,可望廣泛應(yīng)用于過濾和分離材料、防護(hù)服、固定酶、生物醫(yī)學(xué)(如細(xì)胞支架、創(chuàng)傷敷料、組織工程、藥物緩釋和DNA傳輸)、電子器械(如傳感器和晶體管)和能源應(yīng)用(染料敏化太陽能電池、鋰離子電池和生物燃料電池)等,在制作課堂幻燈片時(shí)引入直觀的圖片,并加以說明。這些知識(shí)的引入可有助于加深學(xué)生對(duì)基本概念的理解,也拓展了學(xué)生對(duì)微觀納米材料的認(rèn)識(shí),提高了學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和從事科研工作的興趣。

三、結(jié)語

通過近幾年的課堂教學(xué)方法改革,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)知識(shí)的理解,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定了一定的基礎(chǔ)。通過這些措施,更好地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力,而且該專業(yè)的畢業(yè)生中有很多人從事與高分子相關(guān)的行業(yè),學(xué)科交叉特色明顯。本文簡單介紹了江南大學(xué)輕化工程專業(yè)(染整方向)本科生課程《高分子化學(xué)與物理》的教學(xué)改革的嘗試,對(duì)其他開設(shè)輕化工程專業(yè)的高校有一定的參考意義。

參考文獻(xiàn):

[1]徐曉冬.非高分子專業(yè)《高分子化學(xué)與物理》教學(xué)中的幾點(diǎn)體會(huì)[J].高分子通報(bào),2010,(5):74-78.

第2篇:化學(xué)分子工程范文

論文關(guān)鍵詞:實(shí)踐教學(xué)體系;電氣工程及其自動(dòng)化;應(yīng)用型;綜合能力

電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是一門實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,大多數(shù)專業(yè)課程都需要通過適量的實(shí)踐活動(dòng)來培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。根據(jù)我校關(guān)于本科培養(yǎng)方案指導(dǎo)思想的要求:以培養(yǎng)應(yīng)用型高級(jí)人才為主,加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、競爭意識(shí)和適應(yīng)能力的教育,注重學(xué)生的知識(shí)、能力、綜合素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。因此,應(yīng)用型本科專業(yè)在具體的實(shí)踐教學(xué)中,應(yīng)把培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題能力作為構(gòu)建良好的實(shí)踐教學(xué)體系的基礎(chǔ)和核心。

一、實(shí)踐性教學(xué)體系建設(shè)

1.實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

隨著我校順利升格為本科院校及我系電氣工程及其自動(dòng)化本科專業(yè)的設(shè)置,提升電氣自動(dòng)化、電力系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)水平就迫在眉睫。但是眾所周知,建設(shè)電力系統(tǒng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)室要求條件十分苛刻,加之所需的實(shí)驗(yàn)設(shè)備造價(jià)昂貴,而我院做為近幾年剛剛升本的院校,爭取上級(jí)有限的科研經(jīng)費(fèi)相對(duì)較為困難,導(dǎo)致對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的資金投入相對(duì)不足,實(shí)驗(yàn)條件相對(duì)有限,短期內(nèi)難以滿足電氣工程及其自動(dòng)化的相關(guān)實(shí)驗(yàn)要求。因此,這就要求我們必須廣開門路,通過其他行之有效的措施和方法,不斷滿足該專業(yè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)要求。

在學(xué)習(xí)和借鑒外校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理的基礎(chǔ)上,依據(jù)本校學(xué)生的基本素質(zhì)和我?,F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件,我系對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)做以下改進(jìn)。

(1)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),滿足課程需求。通過學(xué)院的持續(xù)投資和我系教師的不懈努力,我系建立了具有層次化、綜合性的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)——電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)室,該平臺(tái)是對(duì)“電力系統(tǒng)分析”、“發(fā)電廠及變電站電氣部分”、“供電技術(shù)”、“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理”、“電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置”、“電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)”及“電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化技術(shù)”等主要專業(yè)課程實(shí)踐實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的系統(tǒng)整合。在此平臺(tái)上,不僅能滿足本專業(yè)核心課程的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)的要求,還能使學(xué)生自主完成相關(guān)課程設(shè)計(jì)。

(2)依托仿真技術(shù),調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣。在課程中推廣和運(yùn)用仿真實(shí)驗(yàn)手段,實(shí)現(xiàn)仿真實(shí)驗(yàn)與相關(guān)課程的有機(jī)結(jié)合。教師在講授專業(yè)課時(shí),有選擇的向?qū)W生介紹ANSYS、PSPICE、MATLAB等仿真軟件以及應(yīng)用組態(tài)王軟件,并且通過較多實(shí)例的仿真講解,使學(xué)生對(duì)該專業(yè)課有更深入的理解和應(yīng)用,同時(shí)要求學(xué)生對(duì)該課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容預(yù)先進(jìn)行仿真。這樣既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又能使學(xué)生對(duì)該課程有更加全面的掌握。

(3)完善互動(dòng)平臺(tái),提升教學(xué)效率。我們在現(xiàn)有的教學(xué)條件下,廣泛收集網(wǎng)絡(luò)上豐富的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)資源,建立完善了相關(guān)課程的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室。如在《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》教學(xué)網(wǎng)站上,增加了微機(jī)繼電保護(hù)等教學(xué)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,搭建了師生互動(dòng)平臺(tái),以此彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間的不足。教師的教學(xué)效率得以大大提升,也為學(xué)生更好的進(jìn)行學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造了便利條件真正實(shí)現(xiàn)了教師與學(xué)生的教學(xué)互動(dòng)和溝通交流。

(4)建立合作關(guān)系,拓寬實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域。洛陽作為河南乃至全國有影響的重工業(yè)基地,本地眾多的大中型工業(yè)企業(yè)也希望通過加強(qiáng)與科研院所的溝通聯(lián)系來提高自己的技術(shù)水平。通過洛陽市政府的牽線搭橋,我們結(jié)合自身的學(xué)科優(yōu)勢和人才資源,近年來先后與黃河同力水泥有限公司、洛陽供電公司、龍羽電氣等單位簽訂了校外實(shí)習(xí)合作單位協(xié)議,不斷加強(qiáng)合作交流。我校每年都選送大批學(xué)生到相關(guān)企業(yè),在其生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng):如在龍羽電氣有限公司進(jìn)行的《高低壓電器》實(shí)驗(yàn),在黃河同力水泥有限公司進(jìn)行的《工廠供電》實(shí)驗(yàn),在龐屯變電站進(jìn)行的《變電站綜合自動(dòng)化》實(shí)驗(yàn)等等。這樣既解決了我們的有關(guān)實(shí)踐難題,又提高了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

(5)引入科研項(xiàng)目,注重實(shí)踐培養(yǎng)。實(shí)踐教學(xué)將由淺入深,由基礎(chǔ)到綜合將教師的科研內(nèi)容和科研成果、工程實(shí)際問題等引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,把知識(shí)學(xué)習(xí)技能訓(xùn)練、能力培養(yǎng)等融合在一起,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力,提高教學(xué)效果。適時(shí)引入設(shè)置創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,讓學(xué)生及時(shí)了解實(shí)驗(yàn)新技術(shù)的發(fā)展,注重培養(yǎng)學(xué)生掌握新實(shí)驗(yàn)技術(shù)的能力。此外,我校還組織學(xué)生積極參加全國技術(shù)大賽,進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的綜合能力。我校在全國電子設(shè)計(jì)大賽和“挑戰(zhàn)杯”大賽中均取得了優(yōu)異的成績。

2.實(shí)習(xí)基地建設(shè)

本專業(yè)現(xiàn)有兩個(gè)實(shí)習(xí)基地,分別是電工實(shí)習(xí)2和模擬變電所。

“電工實(shí)習(xí)2”實(shí)習(xí)基地分為兩個(gè)部分,學(xué)生要在兩周時(shí)間內(nèi)完成電機(jī)的拆裝和控制柜的安裝實(shí)訓(xùn),該實(shí)習(xí)基地主要面向經(jīng)過專業(yè)課程學(xué)習(xí),具有一定理論基礎(chǔ)的大三或大四學(xué)生進(jìn)行,該實(shí)習(xí)項(xiàng)目側(cè)重工程技術(shù)應(yīng)用、重視實(shí)踐環(huán)節(jié)的鍛煉,具有較強(qiáng)的工程適應(yīng)能力,對(duì)于提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、解決實(shí)際問題的能力,具有很大幫助。該實(shí)習(xí)項(xiàng)目至今已培訓(xùn)過數(shù)千名學(xué)生,學(xué)生反映實(shí)習(xí)效果非常好。

模擬變電所主要由380V模擬10kV電壓進(jìn)線,由真實(shí)的高低壓一次設(shè)備完成整個(gè)的工廠供配電以及控制過程。該變電所模擬工程氣氛濃厚,學(xué)生可以在該變電所中得到較好的工程鍛煉機(jī)會(huì)。

除了校內(nèi)實(shí)習(xí)基地的進(jìn)一步建設(shè)與完善,還需要繼續(xù)加強(qiáng)與同力水泥、洛陽供電公司、龍羽電氣等合作單位在科研、人才培養(yǎng)、校外實(shí)習(xí)基地等方面的合作。

3.課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)建設(shè)

專業(yè)課程設(shè)計(jì)建設(shè)的重點(diǎn)是如何提高學(xué)生的綜合能力,而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的前提是選擇合理的課程設(shè)計(jì)題目。但是傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)題目大多較為單一,與具體的生產(chǎn)實(shí)際要求脫節(jié)較為嚴(yán)重,并且設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)也與工程規(guī)范相差甚遠(yuǎn)。因此,我院在具體的課程設(shè)計(jì)中,十分注重實(shí)踐性和可操作性,要求選題與有關(guān)科研項(xiàng)目和相關(guān)企業(yè)緊密結(jié)合,如在工廠供電課程設(shè)計(jì)中,從企業(yè)得到第一手的詳細(xì)資料,發(fā)給學(xué)生真學(xué)真練,使學(xué)生從中汲取更多的經(jīng)驗(yàn),既鍛煉了獨(dú)立思考的能力,也增強(qiáng)了實(shí)際操作能力。

畢業(yè)設(shè)計(jì)作為重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),關(guān)鍵是要實(shí)現(xiàn)課題的真實(shí)性、知識(shí)的綜合性和設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性。近年來,隨著電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生人數(shù)的不斷增多,教師數(shù)量和畢業(yè)設(shè)計(jì)課題數(shù)量相對(duì)不足的問題日益突出,而用人單位也對(duì)新錄用人員實(shí)際動(dòng)手能力的要求越來越高。為此,我們在畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的選擇上,要求每位畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計(jì),或結(jié)合教師的科研項(xiàng)目,或結(jié)合企業(yè)的技術(shù)項(xiàng)目,或組織學(xué)生到外地公司和工廠開展畢業(yè)設(shè)計(jì)等工作嘗試,使學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力得到進(jìn)一步提高。從2009屆開始,我校就選送部分畢業(yè)生到龍羽電氣和市內(nèi)其他變電站進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì),并取得了較好的效果。

二、專業(yè)師資人才隊(duì)伍建設(shè)

如何培養(yǎng)建設(shè)一批高水平人才,是每個(gè)高等院校都面臨的共同難題。這不僅要求每一位教師具有扎實(shí)的理論知識(shí),更要具備較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力。為此,我校積極做好人才的培養(yǎng)工作,把提升師資隊(duì)伍的層次、優(yōu)化師資隊(duì)伍的結(jié)構(gòu)、提高師資隊(duì)伍的整體水平作為師資隊(duì)伍建設(shè)的重點(diǎn)工作。以兩個(gè)專業(yè)研究方向?yàn)槟繕?biāo),加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),注意教師進(jìn)修提高,積極引進(jìn)博士,鼓勵(lì)和支持青年教師攻讀在職博士學(xué)位,促進(jìn)學(xué)術(shù)帶頭人后備力量的培養(yǎng)工作,從而形成一支整體水平高、結(jié)構(gòu)合理的教學(xué)和科研型教師隊(duì)伍。主要通過以下幾方面措施來實(shí)現(xiàn)。

(1)加大高層次人才引進(jìn)力度,優(yōu)化教師隊(duì)伍的結(jié)構(gòu),不斷增加師資隊(duì)伍總量。

(2)加強(qiáng)專業(yè)帶頭人、課程負(fù)責(zé)人及骨干教師隊(duì)伍建設(shè),進(jìn)一步明確其權(quán)利和義務(wù),以激發(fā)教師積極向上的熱情。

(3)充分培養(yǎng)和挖掘現(xiàn)有教師隊(duì)伍的潛力,加強(qiáng)“雙師型”教師的培養(yǎng)。一方面從企業(yè)引進(jìn)工程技術(shù)人員,另一方面通過各種途徑提高教師的實(shí)踐技能。

三、實(shí)踐性教學(xué)教材建設(shè)

通過綜合了解國內(nèi)、省內(nèi)其他院校電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)方面等情況,發(fā)現(xiàn)近年來在實(shí)踐教材特別是綜合實(shí)驗(yàn)方面教材編寫的不多。因此,我們必須高度重視此項(xiàng)工作,以切實(shí)發(fā)揮實(shí)踐性教學(xué)教材在教學(xué)、實(shí)驗(yàn)中的重要作用。

根據(jù)不斷改進(jìn)和完善的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)習(xí)場所的情況,我校組織一批教學(xué)、實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師編寫了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)(實(shí)習(xí))大綱和指導(dǎo)書,課程設(shè)計(jì)大綱和指導(dǎo)書等教材,并順利通過了學(xué)院的嚴(yán)格審核。特別是針對(duì)我系建設(shè)的電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)室,我系教師專門編寫了嚴(yán)謹(jǐn)完整的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。該實(shí)驗(yàn)教材既能滿足實(shí)驗(yàn)設(shè)備和教學(xué)實(shí)踐的要求,又能增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)能力,使得學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新意識(shí)不斷得到提高。

第3篇:化學(xué)分子工程范文

關(guān)鍵詞:生物化學(xué);課堂教學(xué);語言藝術(shù)

課堂講述是教師在教學(xué)過程中使用頻率最高的一種授課方法。這種方法是通過教師豐富的課堂教學(xué)語言來實(shí)現(xiàn)的。教師課堂教學(xué)語言的藝術(shù)性,即教師將教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生特點(diǎn)、教學(xué)情境以及教師自己的個(gè)性特點(diǎn)加以最優(yōu)結(jié)合的技巧,在很大程度上,決定著學(xué)生是否愛聽教師的講述。可見,教師的課堂教學(xué)語言是調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、激發(fā)學(xué)生興趣、開啟學(xué)生智力、培養(yǎng)學(xué)生能力的重要手段。所以,教師的課堂教學(xué)語言就應(yīng)當(dāng)是有聲語言的典范。它不僅要符合語法上和邏輯上的要求,而且要具備教育教學(xué)的條件,要具備“學(xué)科語言”的特色。自然,在生物化學(xué)課堂教學(xué)過程中,必須要體現(xiàn)出“生物化學(xué)語言”這一特色。

1 生物化學(xué)課課堂教學(xué)的現(xiàn)狀

生物化學(xué)是研究生物體內(nèi)化學(xué)分子與化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)生命科學(xué),從分子的水平探討生命現(xiàn)象的本質(zhì)。其理論抽象、代謝反應(yīng)錯(cuò)綜復(fù)雜又相互聯(lián)系,因而成為醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課中較難的課程,學(xué)生謂之“神話”。學(xué)生考試的通過率比同期的其他學(xué)科要低。究其原因主要有以下幾點(diǎn):①對(duì)本課程畏難情緒,使得學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí);②學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的系統(tǒng)整體性認(rèn)識(shí)不清;③教師對(duì)課程內(nèi)容的語言藝術(shù)表達(dá)力不夠。

眾所周知,課堂教學(xué)是教學(xué)的基本組織形式,是完成教學(xué)任務(wù)的中心環(huán)節(jié),因此筆者認(rèn)為,除了教師加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)素養(yǎng)、設(shè)計(jì)科學(xué)合理的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)之外,最有效的方法是加強(qiáng)教師授課時(shí)語言能力的提高。充分利用語言的藝術(shù)魅力,給教學(xué)帶來很大的吸引力,使學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的樂趣,從而把繁雜難于理解的書本知識(shí)變?yōu)闇\顯易懂的、形象具體的生化知識(shí)傳授給學(xué)生。

2 生物化學(xué)課堂教學(xué)提高語言藝術(shù)的必要性

課堂教學(xué)語言藝術(shù)是指教師創(chuàng)造性地運(yùn)用語言進(jìn)行教學(xué)的藝術(shù)實(shí)踐活動(dòng),教師的教學(xué)語言藝術(shù)水平,對(duì)教師的教學(xué)效果和效率具有決定性的意義。研究表明,學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)同教師表述的清晰度有著顯著的相關(guān),而教師講解得含糊不清則與學(xué)生的學(xué)習(xí)成績呈負(fù)相關(guān)[1]。教學(xué)實(shí)踐也表明:教學(xué)效果好的教師必然語言表達(dá)能力強(qiáng)。因?yàn)榫哂兴囆g(shù)感的語言,能營造出引人入勝的課堂教學(xué)氣氛,能使學(xué)生比較容易接受教師傳授的知識(shí),同時(shí)也會(huì)給學(xué)生留下極深的影響。而生物化學(xué)課程是研究生物體內(nèi)化學(xué)分子與化學(xué)反應(yīng),從分子水平探討生命現(xiàn)象的本質(zhì)的科學(xué)。由此,本課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)任務(wù)決定了生物化學(xué)課教學(xué)語言藝術(shù)獨(dú)有的特征。在講授時(shí)必須注意:語言的準(zhǔn)確性、形象性、啟發(fā)性、嚴(yán)謹(jǐn)性和激勵(lì)性??傊?,生物化學(xué)課程學(xué)科特點(diǎn)需要藝術(shù)的語言, 提高生物化學(xué)授課質(zhì)量也需要藝術(shù)的語言,學(xué)生接受生物化學(xué)知識(shí)更需要藝術(shù)的語言。

3 提高生物化學(xué)課教學(xué)語言藝術(shù)的途徑

教師是人類靈魂的工程師,教師的教學(xué)應(yīng)該具有藝術(shù)的語言。藝術(shù)的語言不是生來就具有的,而是教師在教學(xué)實(shí)踐中逐漸積累起來的。教師的語言藝術(shù)水平是其自身的知識(shí)儲(chǔ)備、生活閱歷和思維水平的根本體現(xiàn),所以應(yīng)該從以下幾方面培養(yǎng)。

3.1認(rèn)識(shí)語言藝術(shù)的重要性 作為教師要認(rèn)識(shí)到語言表達(dá)能力是能力素質(zhì)的重要內(nèi)容和有機(jī)組成部分。即使在現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)和教學(xué)方式方法應(yīng)用于教學(xué)領(lǐng)域的情況下,教學(xué)語言的表達(dá)和使用,不僅不能降低和削弱,反而要求更嚴(yán)了。因此,教師語言表達(dá)能力的優(yōu)略、強(qiáng)弱,直接影響著學(xué)生對(duì)新知識(shí)吸收的程度和繼續(xù)學(xué)習(xí)的積極性。蘇霍姆林斯基深刻地指出:“如果你想使知識(shí)不變成僵死的、靜止的學(xué)問,就要把語言變成一個(gè)最主要的創(chuàng)造工具?!庇纱丝梢姡處煹恼Z言表達(dá)能力,直接影響著教師在教學(xué)工作中主導(dǎo)作用的發(fā)揮,直接影響學(xué)生接受知識(shí)和培養(yǎng)思維的能力。所以應(yīng)該高度認(rèn)識(shí)到教師自身語言表達(dá)能力的重要性,從而達(dá)到教學(xué)語言美的藝術(shù)境界。

3.2積累本學(xué)科的語言素材 作為生化教師,要注意積累生物化學(xué)課教學(xué)的素材。例如:在講授物質(zhì)組成時(shí),充分利用物質(zhì)發(fā)現(xiàn)的歷史故事及發(fā)現(xiàn)者趣聞,加深學(xué)生記憶,效果更佳。在講授代謝和信息遺傳部分時(shí),聯(lián)系刑事偵查中的生化,如死亡原因的推測、個(gè)人身份的識(shí)別、親子鑒定及證據(jù)的檢驗(yàn)等,能充分展示生化知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用,真實(shí)案例為大學(xué)生所喜聞樂見,能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性和積極性。在教學(xué)中適當(dāng)?shù)赝诰蚶茫梢允菇虒W(xué)充滿樂趣,更具說服力和吸引力。

3.3領(lǐng)會(huì)教學(xué)語言美的實(shí)質(zhì) 眾多研究結(jié)果表明:教學(xué)語言藝術(shù)既具有一般藝術(shù)的特性~感染性、高雅性、機(jī)智性、含蓄性、啟發(fā)性,又具有自身特殊的規(guī)定性~教育性,且實(shí)質(zhì)在于教育性。教學(xué)語言藝術(shù)是形神兼?zhèn)涞?,其形是藝術(shù),其神是教育。教學(xué)是積極的價(jià)值引導(dǎo)活動(dòng),教育性是它的靈魂。教學(xué)語言藝術(shù)的追求的創(chuàng)新決不能脫離教育性。教學(xué)幽默美、含蓄美、聲音美不是教學(xué)的目的,它只是教學(xué)的手段,必須為教書育人服務(wù)[2]。

3.4加強(qiáng)教師幽默品質(zhì)培養(yǎng) 幽默是生化教師最優(yōu)秀的品質(zhì)之一。正如英國的M.鮑門所說:“高尚的幽默隱含了生活的全部哲學(xué),它不僅僅是對(duì)無知的嘲諷及對(duì)笑話和故事的掌握。真正的幽默者能夠像從口袋掏東西一樣,自然而然地流露和反映出來,而不要花大力氣?!逼鋵?shí),高尚的幽默是生化教師思想、學(xué)識(shí)、閱歷、經(jīng)驗(yàn)、智慧和靈感在教學(xué)語言運(yùn)用中的結(jié)晶,是一瞬間閃現(xiàn)的光彩奪目的心靈的火花。生化教師只有知識(shí)淵博,才能談天說地;只有邏輯嚴(yán)謹(jǐn),才能言談雋永;只有思維敏捷,才能妙語連珠。

總之,生物化學(xué)教師的語言藝術(shù)水平與其知識(shí)儲(chǔ)備、生活閱歷和思維水平等密切相關(guān)。著眼當(dāng)今生物化學(xué)課教學(xué),形成有吸引力的教學(xué)語言風(fēng)格,應(yīng)當(dāng)是每一位教師追求的目標(biāo)。雨果在談到藝術(shù)家的創(chuàng)造性時(shí)說:沒有風(fēng)格的作家,盡管有可能獲得一時(shí)的成功,但卻達(dá)不到真正的勝利。同樣道理,生物化學(xué)課教師若不形成自己獨(dú)特的語言風(fēng)格,也就不可能成為一名優(yōu)秀的生化教師,也就不可能走出一條留下美的軌跡的生物化學(xué)教學(xué)之路。因此,要使生化教學(xué)具有美的魅力,形成生機(jī)勃勃、洋溢著美的氣息的過程,就必須精心追求教學(xué)語言的藝術(shù)美。

參考文獻(xiàn):

第4篇:化學(xué)分子工程范文

關(guān)鍵詞:高中化學(xué);習(xí)題課;現(xiàn)狀;設(shè)計(jì)原則;實(shí)施方法

一、現(xiàn)階段高中化學(xué)習(xí)題課教學(xué)的現(xiàn)狀

1.缺乏明確的教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)就是學(xué)習(xí)的方向和目的,當(dāng)前的習(xí)題課缺乏明確的教學(xué)目標(biāo),化學(xué)知識(shí)間的聯(lián)系比較緊密,教師在教學(xué)過程中可能只注重知識(shí)遷移能力的培養(yǎng),而忽視其他目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2.選擇習(xí)題盲目隨意

選擇題目時(shí)需要考慮的因素有很多,比如質(zhì)與量的關(guān)系、難與易的關(guān)系、考點(diǎn)與重點(diǎn)的關(guān)系等等。而有教師只關(guān)注題量,大搞題海戰(zhàn)術(shù),浪費(fèi)學(xué)生的時(shí)間和精力,增加負(fù)擔(dān),適得其反。

3.教學(xué)過程忽視學(xué)生主體性

有的教師上課就是為了完成自己的任務(wù)或提高效率,一講到底,累得氣喘吁吁,學(xué)生卻收獲甚微。這種教學(xué)方法嚴(yán)重違背了新課改精神。

4.缺乏規(guī)范性指導(dǎo)

很多教師關(guān)注學(xué)法指導(dǎo),這是沒錯(cuò)的,但忽視了答題規(guī)范性 的指導(dǎo)。

5.缺乏變式訓(xùn)練和創(chuàng)新思維

高中的教學(xué)最重要的目的就是為高考做準(zhǔn)備,高考正常情況不會(huì)考原題,所以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維很有必要。

二、高中化學(xué)習(xí)題課設(shè)計(jì)原則

1.探究性原則

探究就是通過師生之間、生生之間探討研究主動(dòng)解決問題的方法,讓學(xué)生通過思想碰撞,擦出智慧火花。這種學(xué)習(xí)的過程比教師直接講授傳遞的方法要深刻,而且教師可以抓住生成性資源淺入深出,把抽象的知識(shí)形象化。

2.開放性原則

這包括教學(xué)過程與教學(xué)評(píng)價(jià)都要堅(jiān)持開放的原則,教學(xué)過程不再是教師唱獨(dú)角戲,而是教師主導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與共同學(xué)習(xí)的過程。教學(xué)評(píng)價(jià)開放是指教師對(duì)學(xué)生的點(diǎn)評(píng)不能只看成績或回答是否正確作為標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)該多元參考,包括學(xué)生的參與度等綜合素質(zhì)。教學(xué)評(píng)價(jià)的結(jié)果應(yīng)達(dá)到教學(xué)目的或者說是積極的評(píng)價(jià),增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的信心和決心。

3.階梯性原則

化學(xué)學(xué)科本身是一門思維縝密的學(xué)科,知識(shí)點(diǎn)零碎且多,解題方法靈活多樣。學(xué)好這門科目需要具備較高的素質(zhì)。因此,教師在選擇習(xí)題時(shí)要堅(jiān)持階梯性原則,難易相成,習(xí)題的設(shè)置要有技巧,讓學(xué)生的思維一張一弛,學(xué)而不厭。

4.創(chuàng)新性原則

回顧近幾年的高考試題,創(chuàng)新題屢見不鮮,這些題目設(shè)計(jì)巧妙,看似簡單,卻暗藏玄機(jī)。

三、高中化學(xué)習(xí)題課實(shí)施方法

1.精選練習(xí),保質(zhì)保量

練習(xí)不在于多,而在于精。要選擇難易適中,力求新穎,能夠符合教學(xué)目標(biāo)的習(xí)題,避免偏題怪題。

2.注重思路啟迪、學(xué)法指導(dǎo)

教師要認(rèn)真研究學(xué)生的解題思路,發(fā)現(xiàn)癥結(jié)并及時(shí)分析矯正。逐步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析問題,如突破點(diǎn)的尋找,隱含條件的挖掘,前后知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系,有效信息的提取等,通過展示交流使學(xué)生明白答題思路。

3.變式探究,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維

通過改變習(xí)題的已知條件、結(jié)論和問題開展探究活動(dòng),該環(huán)節(jié)要充分體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用和主體作用,教師要適時(shí)引導(dǎo),指引學(xué)生正確探究方向;學(xué)生要獨(dú)立思考,必要時(shí)小組相互討論協(xié)作。

4.科學(xué)規(guī)范答題

第5篇:化學(xué)分子工程范文

1成分和結(jié)構(gòu)

硅灰石的化學(xué)分子式為CaSiO3,結(jié)構(gòu)式為Ca3[Si3O9],理論化學(xué)成分:CaO 48.25%、SiO2 51.75%。自然界中純硅灰石罕見,在其形成過程中,Ca有時(shí)被Fe、Mn、Ti、Sr等離子部分置換而呈類質(zhì)同象體,并混有少量的Al和微量K、Na。由于硅灰石形成時(shí)的溫度、壓力等條件不同,可能出現(xiàn)3種同質(zhì)多象體:①三斜鏈狀結(jié)構(gòu)的Tc型硅灰石,通稱低溫三斜硅灰石(α-CaSiO3);②單斜鏈狀結(jié)構(gòu)的ZM型副硅灰石,通稱副硅灰石(α′-CaSiO3);③三斜三元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的假硅灰石,通稱假硅灰石(β-CaSiO3)。目前被廣泛用作工業(yè)礦物原料的主要是低溫三斜硅灰石,大多呈針狀、纖維狀或片狀,常簇集呈扇形、輻射形集合體,有的呈細(xì)小的顆粒狀。

2性質(zhì)

2.1光學(xué)性質(zhì)

硅灰石礦物具有熒光性質(zhì)。熒光性質(zhì)依硅灰石的成分和激發(fā)源的波長而定。在365nm的短波紫外光下,湖北大冶縣的硅灰石發(fā)桔黃色熒光,而吉林梨樹縣硅灰石發(fā)紫紅色熒光。硅灰石還具有熱發(fā)光性質(zhì),不同地區(qū)的硅灰石熱發(fā)光曲線存在差異,其原因可能與成礦的時(shí)代、條件不同以及含有雜質(zhì)礦物有關(guān)。

2.2水溶性和吸油性

硅灰石礦物在中性水的溶解度于25℃下為0.0095g/100mL。它的溶解度還取決于它的細(xì)度,硅灰石顆粒越細(xì),它的溶解度越高。硅灰石的吸油性很小。

2.3電學(xué)性質(zhì)

硅灰石具有高電阻、低介電常數(shù)的優(yōu)良特性。據(jù)電學(xué)測試,以硅灰石為主要成分的電瓷的電阻為1011~1012歐姆?厘米的數(shù)量級(jí)。這表明,硅灰石是較好的絕緣材料,尤其是良好的高頻絕緣材料。

3 硅灰石應(yīng)用

3.1陶瓷

在陶瓷工業(yè)中,硅灰石可以降低陶瓷的燒成溫度和縮短燒成時(shí)間、減少熱膨脹,同時(shí)提高坯體的強(qiáng)度和壓型質(zhì)量,而且能大大改善陶瓷制品的機(jī)械性能,提高產(chǎn)品質(zhì)量。硅灰石應(yīng)用于釉料中可以減少或消除釉面針孔、提高釉面耐磨性、提高釉層透明度和光澤度,而且在低溫快燒工藝中還可以減少坯體變形和斷裂。除此之外,在釉料中添加一定量的硅灰石,還可以降低鈣釉的吸煙現(xiàn)象。由于硅灰石具有熱膨脹系數(shù)低,在低溫條件下易與氧化硅、氧化鋁共熔、不含化學(xué)結(jié)合水或碳酸鹽以及具有針狀晶形等特性,因此,用硅灰石作建筑陶瓷原料,能實(shí)現(xiàn)低溫快速燒成,降低產(chǎn)品的收縮率和減少出現(xiàn)翹曲、開裂現(xiàn)象,并能提高坯體強(qiáng)度和壓型質(zhì)量,改善產(chǎn)品機(jī)械性能,從而達(dá)到節(jié)省能耗,提高產(chǎn)率,降低成本的目的。

3.2冶金保護(hù)渣

硅灰石作為冶金保護(hù)渣主要用作生產(chǎn)顆粒板坯連鑄、模鑄保護(hù)渣和無碳保護(hù)渣的基料。由于硅灰石成分穩(wěn)定,因此使鑄坯無缺陷,表面光潔;硅灰石中CaO和SiO2以化合狀態(tài)存在,其配比恰處于連鑄所需要的堿度范圍,可減少配渣的基料種類,簡化工藝,使保護(hù)渣具有良好的熱穩(wěn)定性;硅灰石含Al2O3很低,因此可增強(qiáng)保護(hù)渣吸收Al2O3的性能。

3.3油漆涂料

硅灰石具有較高的白度,一般能達(dá)到95,最高可達(dá)到102~104,可用作涂料、填料等體系的特白粉體材料,具有吸油量低、易分散、體系貯存穩(wěn)定、涂層流平性好和附著力強(qiáng)等特點(diǎn),可部分替代價(jià)格昂貴的鈦白粉;可全部代替滑石粉、沉淀硫酸鋇和氧化鋅等。另外其針狀顆粒形態(tài)及低的吸油性等特性,可提高涂料的韌性和耐用性,保持涂料表面平整與良好的光澤以及抗洗刷和抗風(fēng)化性能,還可減少涂料的吸油量并保持堿性,具有抗腐蝕能力。

3.4 電焊條

用硅灰石作電焊條藥皮配料,能起助熔和造渣添加劑作用,抑制焊接時(shí)放電,減少飛濺,提高熔渣流動(dòng)性,使焊縫成型整潔美觀,增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度。

3.5橡膠塑料

硅灰石以它獨(dú)特的針狀纖維,作為功能性填料增加了復(fù)合材料的強(qiáng)度。高長徑比硅灰石針狀粉產(chǎn)品作為高分子改良劑廣泛用作提供高沖擊強(qiáng)度、增強(qiáng)流動(dòng)性以及加強(qiáng)剛度強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,另外,表面處理過的產(chǎn)品已被廣泛用作加固物,用于改善抗拉強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、線性拉伸及模收縮率,以及提供均勻的蝕刻和表面粘附力從而創(chuàng)造光滑的表面。

4 硅灰石材料的研究進(jìn)展

目前硅灰石針狀粉應(yīng)用在高分子材料中作填料存在的主要問題是,用于樹脂基復(fù)合材料中,顏色變深;硅灰石表面親水,與有機(jī)樹脂的相容性不好;硬度較高,使用方法不當(dāng)對(duì)加工設(shè)備會(huì)造成較大的磨損,所以要解決硅灰石針狀粉與有機(jī)樹脂的相容性必須做合理的表面改性或復(fù)合改性。目前改性方法主要有硅烷偶聯(lián)劑改性、酞酸酯偶聯(lián)劑改性、納米二氧化硅包覆復(fù)合改性、硅酸鋁包覆復(fù)合改性。

改性針狀硅灰石粉超細(xì)粉應(yīng)用于工程塑料做填料的主要作用是:改善塑料制品的力學(xué)性能和耐熱性;改善塑料制品的功能強(qiáng)度,起補(bǔ)強(qiáng)、增強(qiáng)作用;調(diào)整塑料的流變能力;提高產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性。

在尼龍6、尼龍66/高溫PA料中應(yīng)用有以下優(yōu)點(diǎn):低吸濕性、可以代替研磨玻纖,提高經(jīng)濟(jì)效益、部分替代短玻纖、提高熱導(dǎo)率和尺寸穩(wěn)定性、提高熱變形溫度、提高表面折光率和電鍍層結(jié)合,降低霧度。

在聚氨酯中應(yīng)用有以下優(yōu)點(diǎn):改善表面外觀、降低漿料粘度、注模用料中無沉降、無分層、低吸濕性、降低線性膨脹系數(shù)、提高熱變形溫度。

在PP /CTPO/HDPE材料中應(yīng)用有以下優(yōu)點(diǎn):降低線性膨脹系數(shù)、提高抗刮擦性能、提高熱變形溫度、提高低溫沖擊。

5硅灰石材料的市場前景

硅灰石是具有獨(dú)特理化性能的多功能材料,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)越來越廣泛,其發(fā)展趨勢為超細(xì)、高長徑比和表面改性的方向,以提高其附加值。高長徑比的針狀硅灰石超細(xì)粉可在塑料、橡膠等工業(yè)中作為增強(qiáng)性填料,在提高產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度、撓曲強(qiáng)度等性能方面優(yōu)于其他晶形的無機(jī)填料,在填料領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]Liu Xinhai,Shen Shangyue,Yang Yousheng et al.Preparation and Application of Wollastonite Powders, Eurofillers2003, Fillers for Formulations.Paper Index, 59-62.

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[4]李釅.硅灰石的研究與應(yīng)用進(jìn)展.化工礦物與加工,2004,(4).

[5]馬彩玲,何少卿.硅灰石在燒結(jié)焊劑中的應(yīng)用研究.非金屬礦,2004,27(2).

第6篇:化學(xué)分子工程范文

關(guān)鍵詞:二氧化碳;潔凈;哈龍?zhí)娲?;三氟甲烷滅火系統(tǒng)

中圖分類號(hào): TU998.13+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

一、概述

哈龍(Halon)滅火系統(tǒng)具有滅火濃度低、滅火效率高、不導(dǎo)電等優(yōu)異性能,但是經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),哈龍滅火劑中含有溴、氯元素會(huì)破壞大氣層,即在臭氧耗損物中具有最高的ODP值(耗損臭氧潛能值),因此近年來,國際上推出的哈龍?zhí)娲?,較多的還是氣體滅火劑,例如三氟甲烷滅火劑 (HFC-23)、七氟丙烷滅火劑 (HFC-227ea)、惰性氣體滅火劑及二氧化碳滅火劑(CO2)等。基于對(duì)各種滅火劑性能的篩選與評(píng)價(jià),可以認(rèn)為很難確立較為全面合格的替代物,或者滅火效率不高,或者價(jià)格比較昂貴,或者裝置笨重,占據(jù)較大的空間,或者有害于環(huán)境和人體健康。當(dāng)前國內(nèi)外采用的哈龍?zhí)娲镏饕性邴u代烴滅火劑和惰性氣體滅火劑上。

二、常用滅火系統(tǒng)特點(diǎn)

1、二氧化碳滅火劑

二氧化碳的滅火機(jī)理是窒息作用,此外對(duì)火焰還有一些冷卻作用。二氧化碳的窒息作用主要是通過充滿整個(gè)空間或包圍燃燒物使其周圍空氣中的氧含量降低而實(shí)現(xiàn)的。二氧化碳的滅火濃度根據(jù)不同燃燒物質(zhì)為10%~40%以上。

二氧化碳的使用有兩種形式。一種形式是灌裝于手提式滅火器中使用。另一種形式是用鋼瓶貯存,應(yīng)用于封閉空間的固定式二氧化碳滅火系統(tǒng)或局部滅火系統(tǒng),其中有高壓和低壓之分。

二氧化碳廉價(jià)、“潔凈”,但具有中等毒性,人員應(yīng)避免長期接觸,盡管其滅火效率低,在替代哈龍的大氣候下應(yīng)用趨于廣泛。

2、鹵代烴滅火劑

鹵代烷即哈龍滅火劑的滅火機(jī)理為化學(xué)抑制作用。其分子中熱分解而產(chǎn)生的氟、氯、溴原子與火焰中產(chǎn)生的氧自由基和羥自由基發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)而中斷燃燒。我國生產(chǎn)的品種主要是1211、1301和2402。滅火效率1301略高于1211;而用于手提式滅火器中撲救油類火災(zāi)時(shí),則2402和1211的效果更好。其毒性按大小排列依次是2402、1211和1301。我國生產(chǎn)的哈龍滅火劑的85%用于灌裝手提式或簡易式滅火器中,由于我國加入了《關(guān)于臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》,加快了限制使用哈龍的步伐,哈龍的生產(chǎn)和應(yīng)用,特別是在滅火器的應(yīng)用受到了遏制。

國外在篩選ODP值小的鹵代烴類氣體滅火劑中做了大量的工作,美國消防協(xié)會(huì)在1996年版NFPA2001《潔凈氣體滅火劑滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中推薦采用了幾類滅火劑。目前我國認(rèn)定可使用的此類滅火劑主要是七氟丙烷(FM200);六氟丙烷(FE36)和三氟甲烷(FE23)。其中三氟甲烷已投入批量生產(chǎn)并在工程應(yīng)用中獲得成功。三氟甲烷(HFC-23)的化學(xué)分子式為CHF3, 以物理和化學(xué)方式進(jìn)行滅火。主要是降低空氣中的氧氣含量,使空氣不能支持燃燒,從而達(dá)到滅火目的;在實(shí)際滅火中,滅火所需的三氟甲烷藥劑量并未使空氣中氧氣達(dá)到助燃點(diǎn)以下(例:當(dāng)滅火濃度為18%時(shí),空氣中的氧含量為17.8%),這一點(diǎn)可認(rèn)為在滅火過程中伴有化學(xué)反應(yīng),即滅火劑可能分離有破壞燃燒鏈反應(yīng)的自由基。三氟甲烷是一種較為理想的哈龍?zhí)娲?,?duì)大氣的臭氧層沒有破壞作用,消耗大氣臭氧層的潛能值ODP為零,三氟甲烷具有良好的滅火效率,滅火速度快、效果好,滅火濃度比哈龍1301高一倍。

3、惰性氣體滅火劑

惰性氣體應(yīng)用于主要涉及建筑物、工廠和其他特定用途的全淹沒固定滅火系統(tǒng)在歐洲一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家已獲得推廣,惰性氣體滅火劑雖不含臭氧耗損物質(zhì),但由于滅火濃度高、瓶組多、管路和管件閥門均需耐高壓,可以預(yù)料,在工程造價(jià)和施工技術(shù)方面均面臨一定的難度。我國目前正在開發(fā)煙烙燼(IG541),由于其成分均為大氣中天然成分,所以噴放后在火災(zāi)現(xiàn)場無任何殘留,同時(shí),其滅火速度快、不污染被保護(hù)物品,對(duì)大氣臭氧層無破壞作用,在許多大型保護(hù)區(qū)和重點(diǎn)保護(hù)區(qū)被推廣使用。這種滅火劑是環(huán)境因素可打滿分的“綠色工程”介質(zhì),但其“應(yīng)用量相對(duì)容積比”過高,系統(tǒng)造價(jià)在所有的消防設(shè)備中價(jià)格最為昂貴,在我國使用還會(huì)有較大的困難。

下面就幾種滅火劑的臭氧層損耗值、溫室效應(yīng)潛能值、毒性等性能參數(shù)作簡單的比較,見下表。

哈龍?zhí)娲锏男阅軈?shù)比較表

注:NOAEL—是試驗(yàn)動(dòng)物未發(fā)現(xiàn)不良反應(yīng)的最大濃度。

LOAEL—是試驗(yàn)動(dòng)物發(fā)現(xiàn)不良反應(yīng)的最小濃度。

ODP—是指物質(zhì)對(duì)臭氧層的破壞能力。

GWP—是指地球暖化系數(shù),導(dǎo)致地球暖化能力的數(shù)值。

LC50—是指動(dòng)物(大白鼠)在這種氣體中活動(dòng)四小時(shí),半數(shù)致死的氣體濃度。

ALT—是指在大氣中的存活壽命(年限)

三、三氟甲烷滅火系統(tǒng)

1、產(chǎn)品性能

三氟甲烷滅火系統(tǒng)是依據(jù)氣體滅火系統(tǒng)及零部件GB25972-2010的技術(shù)指標(biāo)和要求開發(fā),一種取代哈龍(1301、1211)的優(yōu)良的潔凈氣體滅火設(shè)備,三氟甲烷滅火劑的臭氧層損耗值(ODP值)為0,有較低的溫室效應(yīng)潛能值(GWP值),并具有清潔、低毒、電絕緣性好、滅火效率高等特點(diǎn)。它適用于:電氣和電設(shè)備火災(zāi);固體表面火災(zāi);可燃液體或可熔化的固體火災(zāi);滅火前可切斷氣源的氣體火災(zāi)等。

2、三氟甲烷滅火系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)

3、三氟甲烷滅火系統(tǒng)的原理構(gòu)成形式

三氟甲烷自動(dòng)滅火系統(tǒng)包括火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、施放控制系統(tǒng)、滅火劑儲(chǔ)存系統(tǒng)和管網(wǎng)四部分構(gòu)成。它們的構(gòu)成形式如圖所示。

對(duì)滅火系統(tǒng)來說,利用三氟甲烷滅火裝置可以組成組合分配系統(tǒng)和單元獨(dú)立系統(tǒng)兩種形式。當(dāng)一個(gè)建、構(gòu)筑物內(nèi)存在多個(gè)需要保護(hù)的區(qū)域時(shí),可以將幾個(gè)保護(hù)區(qū)組合起來,共同設(shè)立一套三氟甲烷滅火系統(tǒng),就稱為組合分配系統(tǒng)。相反,每個(gè)保護(hù)區(qū)單獨(dú)設(shè)立一套三氟甲烷滅火系統(tǒng),就稱為單元獨(dú)立系統(tǒng)。

四、結(jié)束語

三氟甲烷是第一代哈龍?zhí)娲?,由于它的滅火效能比Halon1301差,且在大氣中生存時(shí)間長,所以在一些場所還不能完全替代Halon1301滅火劑。目前,消防業(yè)界同仁正在努力地研究、開發(fā)一種能完全替代Halon 滅火劑的替代物,這種替代物的ODP值必須為零,GWP(溫室效應(yīng))值低,而且低毒、滅火效果好、在大氣中生存時(shí)間短等。

參考文獻(xiàn):

(1)唐祝華.21世紀(jì)潔凈氣體滅火系統(tǒng)新技術(shù)的開拓、發(fā)展與眺望.給水排水,2000(1).

第7篇:化學(xué)分子工程范文

摘要:如今,國家對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)(以下簡稱“雙創(chuàng)”)越來越重視,高校在教學(xué)過程中在注重基礎(chǔ)知識(shí)的前提下,也逐漸加強(qiáng)向“雙創(chuàng)”能力培養(yǎng)的方向轉(zhuǎn)變。本文以武漢生物工程學(xué)院為例,總結(jié)了該校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)通過改革,開展設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn),以激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)自主實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和思維能力,最終提高學(xué)生綜合素質(zhì)的實(shí)踐體會(huì)。

關(guān)鍵詞:生物化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)改革;創(chuàng)新能力

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)13-0103-02

2015年,國務(wù)院辦公廳下發(fā)了《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見》[1],各高校為實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)定位和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育所要求的目標(biāo),對(duì)各專業(yè)人才培養(yǎng)方案做了修訂。武漢生物工程學(xué)院是一所民辦本科院校,其目標(biāo)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高級(jí)應(yīng)用型人才。因此,人才培養(yǎng)方案注重理論與實(shí)踐傳授相結(jié)合。

生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門基礎(chǔ)性學(xué)科,如何將生物化學(xué)中深?yuàn)W難懂的代謝機(jī)理和錯(cuò)綜復(fù)雜的代謝反應(yīng)原理,轉(zhuǎn)變?yōu)樾蜗蠡?、具體化的知識(shí)傳授給學(xué)生,激發(fā)他們的創(chuàng)新能力,上好生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課尤為關(guān)鍵。結(jié)合當(dāng)前“雙創(chuàng)”人才培養(yǎng)的方向指標(biāo),事實(shí)證明,構(gòu)建基于創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,具有重要意義。

一、將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理念融入課程教學(xué)中

創(chuàng)新教育,是以培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力等創(chuàng)新素質(zhì)和創(chuàng)新人才為目標(biāo)的教育活動(dòng);創(chuàng)業(yè)教育能夠開發(fā)和提高人們創(chuàng)業(yè)的基本素質(zhì),培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)意識(shí)和創(chuàng)業(yè)精神,形成初步的創(chuàng)業(yè)能力,注重人的自我價(jià)值的實(shí)現(xiàn)[2]。創(chuàng)新教育與創(chuàng)業(yè)教育的目標(biāo)取向基本一致,且作用于同一培養(yǎng)對(duì)象?;趯?duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的理解,我校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中保留了經(jīng)典內(nèi)容,是在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,加大綜合性實(shí)驗(yàn)的比重,積極開設(shè)新的創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。

二、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法

針對(duì)學(xué)生的不同特點(diǎn),結(jié)合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的性質(zhì),將生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和運(yùn)用能力實(shí)驗(yàn)(綜合性實(shí)驗(yàn))。由于教學(xué)時(shí)間有限,并考慮到市屬高校大多數(shù)學(xué)生的接受能力[3],綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目只針對(duì)部分有興趣的學(xué)生開放。教師在教學(xué)中改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,給學(xué)生提供自由發(fā)揮的空間,讓他們自己查找資料,獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和路線。例如,實(shí)驗(yàn)之初,教師只提供一套實(shí)驗(yàn)參考方案,學(xué)生可自由結(jié)合成實(shí)驗(yàn)小組,經(jīng)過小組間的交流學(xué)習(xí),確定最終方案開展實(shí)驗(yàn)操作。

在實(shí)驗(yàn)過程中,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目貼近生活,并結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)予以討論,達(dá)到激發(fā)學(xué)生興趣的目的。譬如,對(duì)植物組織中VC含量進(jìn)行測定時(shí),原來的實(shí)驗(yàn)材料僅提供辣椒,現(xiàn)在我們提供柑橘、西紅柿、菠菜、白菜等不同實(shí)驗(yàn)材料,讓學(xué)生對(duì)常見水果、蔬菜的VC含量進(jìn)行比較。再如,食用油的質(zhì)量鑒定實(shí)驗(yàn),結(jié)合“地溝油”事件,購買調(diào)和油、菜籽油和外面餐館炒菜用油,讓學(xué)生選擇不同的油進(jìn)行碘值和酸價(jià)測定,從而了解各種油的品質(zhì)。又如,蛋白含量的測定,結(jié)合“三聚氰胺”牛奶事件,在牛奶中加入尿素,測定奶中氮的含量,從而判定奶粉的質(zhì)量。測定糖含量時(shí),學(xué)生可以選擇蒽酮比色法、二硝基水楊酸法,比較分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,加深對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解。

將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)理念融入教學(xué)體系中,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,可以讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)了解所學(xué)內(nèi)容在產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用,又能加強(qiáng)并鞏固所學(xué)知識(shí),體現(xiàn)學(xué)校產(chǎn)學(xué)研密切結(jié)合的辦學(xué)理念。

三、規(guī)范教學(xué)過程,為專業(yè)教師角色轉(zhuǎn)換創(chuàng)造條件

創(chuàng)新預(yù)實(shí)驗(yàn)形式,采用負(fù)責(zé)人制度,即授課教師輪流作為每次預(yù)實(shí)驗(yàn)的負(fù)責(zé)人,組織安排整個(gè)預(yù)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行預(yù)講,其他教師對(duì)授課方法和內(nèi)容提出具體意見,特別是在如何拓展實(shí)驗(yàn)方面展開討論。學(xué)校為了讓教師能夠?qū)崿F(xiàn)從專業(yè)教師向創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師的轉(zhuǎn)化,不斷增強(qiáng)他們的“雙創(chuàng)”經(jīng)歷,經(jīng)常選派教師掛職鍛煉外出學(xué)習(xí),積累創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

四、調(diào)整評(píng)價(jià)體系,新增“雙創(chuàng)”實(shí)踐學(xué)分比例

調(diào)整評(píng)價(jià)體系,注重學(xué)生平時(shí)成績所占比例,可由50%提高到70%。平時(shí)成績包括課堂的參與度、操作的規(guī)范度、實(shí)驗(yàn)心得分享等,應(yīng)實(shí)行獎(jiǎng)懲分明的原則;期末考試采取隨機(jī)抽取試題單項(xiàng)操作的方式,要求學(xué)生寫出實(shí)驗(yàn)方案、步驟,進(jìn)行結(jié)果分析。這一過程中,學(xué)生可以學(xué)會(huì)計(jì)算化學(xué)藥品量,使用電子天平,分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,修正實(shí)驗(yàn)方案,提高設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。另外,對(duì)進(jìn)行綜合性實(shí)驗(yàn)的學(xué)生,給予10分以內(nèi)的加分。

五、構(gòu)建實(shí)踐平臺(tái),建立實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理工作站

借助多媒體,構(gòu)建數(shù)據(jù)處理工作站,為學(xué)生搭建實(shí)踐平臺(tái)。在掌握實(shí)驗(yàn)基本技能的基礎(chǔ)上,學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理,是每個(gè)學(xué)生應(yīng)具備的基本能力。在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中,引入微課、慕課等,展示現(xiàn)代的生化研究設(shè)備、新的研究技術(shù)以及由于實(shí)驗(yàn)條件和學(xué)時(shí)限制學(xué)生無法直接接觸的實(shí)驗(yàn)操作過程,使學(xué)生及時(shí)了解生化實(shí)驗(yàn)的最新研究手段,加深對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的整體認(rèn)識(shí),開闊眼界,提高實(shí)驗(yàn)效果,加深學(xué)生對(duì)分子結(jié)構(gòu)、儀器設(shè)備等知識(shí)的掌握。這能夠?qū)⑸锘瘜W(xué)中的枯燥概念、實(shí)驗(yàn)操作或化學(xué)分子反應(yīng)過程,以視頻、動(dòng)畫等視覺效果突出、簡單易懂的方式制作出來,并創(chuàng)新性地將視頻配以音頻插入課程中進(jìn)行演示。多種教學(xué)方式整合制作形成的課程,不僅可以提高課程的趣味性,還能大大提高學(xué)生的效率和動(dòng)力[5]。

實(shí)驗(yàn)教學(xué),講究數(shù)據(jù)的真實(shí)性。無論實(shí)驗(yàn)做得如何,教師要讓學(xué)生自己處理、分析數(shù)據(jù),分組討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在這一過程中,學(xué)生能夠進(jìn)一步鞏固知識(shí)點(diǎn),激發(fā)獨(dú)立學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)的樂趣。創(chuàng)新教學(xué)模式,整合教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方法,結(jié)合課程在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)等方面進(jìn)行探索和實(shí)踐,我校取得了良好的教學(xué)效果。

六、成立創(chuàng)業(yè)學(xué)院,為學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供必要支持

經(jīng)過多年的探索和實(shí)踐,我校已基本建立了“創(chuàng)業(yè)環(huán)境”、“創(chuàng)業(yè)教育”、“創(chuàng)業(yè)模擬”、“創(chuàng)業(yè)實(shí)踐”四位一體的以提升創(chuàng)業(yè)能力為核心的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系[4]。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,一旦有好的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,感興趣的學(xué)生可以加入創(chuàng)業(yè)孵化基地,有專門的創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師隊(duì)伍對(duì)他們進(jìn)行創(chuàng)業(yè)素質(zhì)、創(chuàng)業(yè)能力的專題創(chuàng)業(yè)教育與訓(xùn)練。

七、總結(jié)與展望

通過改革,我校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)得到明顯改善,學(xué)生綜合能力有所增強(qiáng),課堂氣氛活躍,自主學(xué)習(xí)能力、思考能力和解決問題的能力也明顯提高。學(xué)生曾多次在生物實(shí)驗(yàn)技能大賽、創(chuàng)業(yè)大賽中取得了優(yōu)異成績。今后,我們將按照“雙創(chuàng)”要求,集合專業(yè)培養(yǎng)模式、課程設(shè)置及評(píng)價(jià)體系等進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)的優(yōu)化設(shè)計(jì),進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)、學(xué)、研的一體化發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

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第8篇:化學(xué)分子工程范文

關(guān)鍵詞:AIE 效應(yīng);有機(jī)發(fā)光二極管;AIE機(jī)理;OLED機(jī)制;AIE材料的合成

1.引言

聚合誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)效應(yīng),自20 世紀(jì)以來,有機(jī)發(fā)光材料引發(fā)了光電子器件領(lǐng)域和傳感領(lǐng)域的一場革命[1]。目前,這些材料廣泛應(yīng)用于新一代平板顯示器件激光器、太陽 能電池、傳感器等領(lǐng)域。人們可以根據(jù)發(fā)光器件的制作要求,改變發(fā)光化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu),來調(diào)控其化學(xué)物理性質(zhì)。這類研究具有很高的理論價(jià)值和廣闊的技術(shù)應(yīng)用前景。然而,大多數(shù)有機(jī)發(fā)光材料在溶液狀態(tài)下具有較好的發(fā)光性能,但在聚集狀態(tài)下卻不會(huì)發(fā)光或發(fā)光效率很低。這種現(xiàn)象稱為濃度猝滅效應(yīng)( concentration- quenching effect,CQE )[2]。通 常 認(rèn)為,造成濃度猝滅現(xiàn)象的原因是由于分子間電子振動(dòng)的強(qiáng)烈相互作用導(dǎo)致了非輻射能量轉(zhuǎn)換,或是平面共軛發(fā)色團(tuán)之間形成了導(dǎo)致發(fā)光猝滅的激基締合物( excimers) 所致。為了避免 CQE 效應(yīng),研究人員只能研究和利用在稀溶液中處于單分散狀態(tài)的熒光分子。但是,稀溶液中的熒光檢測體系靈敏度較差,很大程度上限制了它們的應(yīng)用范圍。而且,在某些情況下,即便是在稀溶液中,CQE 現(xiàn)象仍然不可避免,例如在生物檢測體系中,小的熒光分子可能會(huì)聚集在生物大分子 的 表 面 或 集 中 在 折 疊 結(jié) 構(gòu) 中 疏 水 的 凹 陷處。這種稀溶液中局部 濃度的增大 同 樣會(huì)導(dǎo)致CQE 現(xiàn)象的發(fā)生 ,這非常不利于對(duì)生物傳感器的實(shí)時(shí)監(jiān)測。另外,在有機(jī)光電器件的應(yīng)用中,發(fā)光材料通常被制成固體薄膜或其他聚集態(tài)形式,分子之間的聚集更加緊密,相鄰熒光分子的芳香環(huán)之間存在著強(qiáng)烈的 π-π 堆積作用。這樣,處于激發(fā)態(tài)的聚集體會(huì)以熱振動(dòng)、碰撞等形式釋放能量導(dǎo)致無輻射躍遷,從而使得熒光猝滅,即聚集誘導(dǎo)熒光猝滅( aggregation-caused quenching,ACQ )[3]。為了降 低 ACQ 效應(yīng),科研工作者們采用了很多化學(xué)、物理以及工程的方法,例如將高度支化的分子鏈,樹枝狀、環(huán)狀或星型分子用化學(xué)鍵連接到發(fā)光的芳香環(huán)上以阻止分子間相互聚集,通過表面膠囊化使其物理鈍化,與非共軛的透明聚合物基體相摻雜等。但是,這些方法在很多情況下,只能部分或者暫時(shí)減弱聚集的程度。與其防止或限制發(fā)光生色團(tuán)聚集不如去利用生色團(tuán)的聚集。倘若存在一種理想的發(fā)光材料,它越是聚集,l光越強(qiáng),熒光量子產(chǎn)率越高,那么,上述問題將迎刃而解,這必將是一個(gè)具有重要理論及實(shí)際應(yīng)用價(jià)值 的 重 大 發(fā) 現(xiàn)。2001年,Tang 課題組發(fā)現(xiàn)siloles 衍生物在稀溶液中幾乎不發(fā)光,但在聚集態(tài)下發(fā)光卻明顯增強(qiáng)。他們將這種反常的現(xiàn)象稱為聚集誘導(dǎo)發(fā)光(aggregation induced emission[4]。

2.OLED 研究進(jìn)展

OLED 具有以下幾個(gè)特點(diǎn):主動(dòng)發(fā)光,不需要背光源,可以做得像紙張一樣??;低功耗;無視角問題;所使用的有機(jī)發(fā)光材料發(fā)光光譜較窄,發(fā)光的顏色能做到色飽和度純正,實(shí)現(xiàn)真彩色;響應(yīng)速度很快,它可以做到毫秒級(jí)甚至是微秒級(jí);高對(duì)比度,目前可以達(dá)到 1,000,0001。另外,它在 - 45℃到 +80℃的狀態(tài)下都可以工作,不像液晶,隨著溫度的變化,色彩會(huì)發(fā)生變化【8】。OLED 的這些特點(diǎn)符合未來發(fā)展的要求,而被認(rèn)為是未來顯示器的主流。第一個(gè) OLED 于 1987 年問世,它采用類似三明治結(jié)構(gòu),發(fā)光層為小分子材料 Alq3,外量子效率只有約 1% 。1990 年,F(xiàn)riend 及其合作者發(fā)現(xiàn)了聚合物的電致發(fā)光,聚合物材料可采用旋涂法制備,這一發(fā)現(xiàn)為噴墨打印的 OLED 制備提供了條件。1998 年 Thom ps on 等在 Nature 上發(fā)表文章,報(bào)道了磷光電致發(fā)光的研究結(jié)果,將 OLED 內(nèi)量子效率及外量子效率分別提高到 23%和 4%。在這些開創(chuàng)性研究的基礎(chǔ)上,小分子及聚合物OLED 的研究目前已取得了重大進(jìn)展,紅光和綠光的壽命從最初的少于 1min 發(fā)展到現(xiàn)在 200,000hr 及100,000hr (亮度為 150nit 情況下),亮度可以達(dá)到107 cd/m2以上。在效率方面,據(jù)最新報(bào)道,2009年 3 月來自日本的研究小組采用高折射率的玻璃基板,將磷光綠光 OLED 的效率從 94.3lm/W 提高到210lm /W,提高了一倍多 。1. 2 OLED 產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程1997 年日本先鋒了采用分辨率為 256x64的單色 PM- OLED 面板的車用音響;2001 年三星推出應(yīng)用全彩 PM- OLED 面板的手機(jī);2002 年 富 士 通 手 機(jī) F505i 副 屏 采 用Tohoku Pione e r 生產(chǎn)的 1.0in 全彩 PM- OLED 面板,自此 PM- OLED 在手機(jī)副屏的應(yīng)用隨之大量興起。根據(jù)權(quán)威調(diào)查機(jī)構(gòu) Displaysearch 的報(bào)告,AMOLED 的收益在 2008 年增長了 110% 。 未來OLED 出貨量會(huì)從 2008 年的 7,600 萬片增長到2015 年的 3.3 億片,年復(fù)合增長可以達(dá)到 23%。從長遠(yuǎn)來看手機(jī)應(yīng)用的出貨量是逐年增長的,到2015 年有 1.4 億片出貨的預(yù)測。從金額來看,2008年 OLED 總產(chǎn)值不到 6 億美元,而到 2015 年將達(dá)到64 億美元,2008 年 OLED 產(chǎn)值占整個(gè)平板顯示產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的不足 1% ,而到 2015 年將增加至 5% 。

因此OLED 市場有著很大的發(fā)展空間和很好的前景。OLED 在小尺寸顯示如手機(jī)副屏、車載顯示、電子產(chǎn)品的小屏幕顯示等已經(jīng)占據(jù)了很大的市場份額,但在大尺寸顯示如電視、電腦顯示器方面,目前僅有三星和索尼推出了尺寸在 30in 以上的 OLED 電視,仍處于起步階段。2007 年索尼了第一款 OLED 電視 XEL- 1,1,000,000∶1 的對(duì)比度及 3m m 的厚度令人驚嘆,它的出現(xiàn)刺激了 OLED 產(chǎn)業(yè)。

3.OLED結(jié)構(gòu):OLED的基本結(jié)構(gòu)是由一薄而透明具半導(dǎo)體特性之銦錫氧化物(ITO),與電力之正極相連,再加上另一個(gè)金屬陰極,包成如三明治的結(jié)構(gòu)。整個(gè)結(jié)構(gòu)層中包括了:空穴傳輸層(HTL)、發(fā)光層(EL)與電子傳輸層(ETL)。當(dāng)電力供應(yīng)至適當(dāng)電壓時(shí),正極空穴與陰極電荷就會(huì)在發(fā)光層中結(jié)合,產(chǎn)生光亮,依其配方不同產(chǎn)生紅、綠和藍(lán)RGB三原色,構(gòu)成基本色彩。OLED的特性是自己發(fā)光,不像TFT LCD需要背光,因此可視度和亮度均高,其次是電壓需求低且省電效率高,加上反應(yīng)快、重量輕、厚度薄,構(gòu)造簡單,成本低等,被視為 21世紀(jì)最具前途的產(chǎn)品之一。

4.OLED發(fā)光原理:有機(jī)發(fā)光二極體的發(fā)光原理和無機(jī)發(fā)光二極體相似。當(dāng)元件受到直流電(Direct Current;DC)所衍生的順向偏壓時(shí),外加之電壓能量將驅(qū)動(dòng)電子(Electron)與空穴(Hole)分別由陰極與陽極注入元件,當(dāng)兩者在傳導(dǎo)中相遇、結(jié)合,即形成所謂的電子-空穴復(fù)合(Electron-Hole Capture)。而當(dāng)化學(xué)分子受到外來能量激發(fā)後,若電子自旋(Electron Spin)和基態(tài)電子成對(duì),則為單重態(tài)(Singlet),其所釋放的光為所謂的熒光(Fluorescence);反之,若激發(fā)態(tài)電子和基態(tài)電子自旋不成對(duì)且平行,則稱為三重態(tài)(Triplet),其所釋放的光為所謂的磷光(Phosphorescence)。[9]

5.感悟:

小時(shí)候,看那些動(dòng)畫片還有科幻電影,充滿了對(duì)人類未來世界的栩栩如生描述,好像那樣的世界是如此的真實(shí),但自己心底卻會(huì)默默告訴自己,這些都是假的,都是想象和不存在的?,F(xiàn)在,AIE材料與OLED技術(shù)的結(jié)合仿佛讓“夢”成為了觸摸得到,看得到,感受得到的物質(zhì)。

“小東正夾著一卷 4ft(約 1.2m )長像紙一樣薄且微微閃光的物品大步往家走,當(dāng)他走進(jìn)家門時(shí),傳感器探測到了他的出現(xiàn),墻面開始微微發(fā)光并漸漸照亮整個(gè)房間。他取出臂下物品,將它展開在墻壁上,對(duì)家人喊到:‘這就是我們新的 8ft(約 2.4m)的電視’。能發(fā)光的墻壁?能卷折的電視?就像《哈利波特與阿茲卡班囚徒》里面,波特打開一張報(bào)紙,上面有“小天狼星從阿茲卡班監(jiān)獄逃跑的畫面,”,監(jiān)獄破開了一個(gè)很大的口子,漫天的攝魂怪在游蕩,不知道你有沒有發(fā)現(xiàn),這一切都是在一張報(bào)紙上,是動(dòng)著的視頻?!?/p>

個(gè)人總結(jié)AIE應(yīng)用于OLED目前的難題:

1.如何獲得高效的AIE藍(lán)光材料,目前AIE藍(lán)光材料主要有以四苯乙烯,三苯乙烯等,結(jié)合其他大的共軛體系,然而量子產(chǎn)率不高,發(fā)光不藍(lán),穩(wěn)定性差,壽命短等嚴(yán)重制約了AIE材料應(yīng)用于OLED器件。

2.降低OLED的成本,需要降低AIE材料的成本,科研最終產(chǎn)業(yè)化,做成產(chǎn)品投入市觶是需要服從客觀市場規(guī)律,目前量子點(diǎn)電視是OLED的強(qiáng)力競爭對(duì)手,量子點(diǎn)( Quantum Dots QDs) 是一種由數(shù)十個(gè)原子所構(gòu)成的半導(dǎo)體顆粒,其 3 個(gè)維度的尺寸都在 100 nm 以內(nèi),量子尺寸效應(yīng)非常明顯。量子點(diǎn)是一種納米級(jí)的半導(dǎo)體材料,具有半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu),一定的帶隙寬度,可以電致發(fā)光或光致發(fā)光,其發(fā)射光譜取決于能帶結(jié)構(gòu),而能帶結(jié)構(gòu)與量子點(diǎn)顆粒大小和分布有關(guān)。

目前GE,LG,三星,臺(tái)電等公司都紛紛推出了自己的OLED或者量子點(diǎn)電視,這一領(lǐng)域正拼的火熱。

個(gè)人預(yù)期,OLED是未來的顯示屏的王道。

參考文獻(xiàn):

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[7]The Developments and Challenges in OLED, Flexible and See-through Display Technologies, and Organic Luminescent Materials XU Zhen1,SONG Dan-dan1, ZHAO Su-ling1, ZHANG Fu-jun1,ZHAN Hong-ming1,2, YUAN Guang-cai1,2

[8]量子點(diǎn)電視技術(shù)淺析 梁 寧

第9篇:化學(xué)分子工程范文

1.建筑外墻外保溫材料與防火

目前,我國大規(guī)模應(yīng)用的外墻外保溫材料主要是EPS(聚苯乙烯泡沫)和XPS(擠塑聚苯乙烯泡沫),這些材料質(zhì)輕、閉氣、防水性好、絕熱性能好,因此被保溫行業(yè)廣泛使用。但是,在廣泛的實(shí)際應(yīng)用和檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),如果這些有機(jī)保溫材料沒有經(jīng)過阻燃和降煙毒氣的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)改性,只是簡單地添加阻燃劑,遇火易燃燒,熔融狀態(tài)帶火滴,燃燒產(chǎn)生有毒氣體,且高溫時(shí)易發(fā)生蔓延和轟燃現(xiàn)象,火災(zāi)隱患非常嚴(yán)重。

防火是設(shè)計(jì)和施工工作的重中之重,有著嚴(yán)格的規(guī)范和操作規(guī)程加以控制。從單一案例看,外墻外保溫材料起火往往是由“偶然”的違規(guī)引起,業(yè)內(nèi)人士對(duì)于其原因和解決方法亦眾說紛紜。現(xiàn)階段我國大規(guī)模采用的外墻外保溫材料的防火性能不佳,EPS(聚苯乙烯泡沫)、XPS(擠塑聚苯乙烯泡沫)均屬于可燃材料,即存在可燃物;而在實(shí)際施工(尤其是幕墻施工)過程中,無法避免電焊火花等明火情況的發(fā)生,即存在火源。既然對(duì)于火災(zāi)的兩大要素――可燃物和火源都無法控制,那么眾多有關(guān)外保溫材料的火災(zāi)案例,實(shí)則是“偶然”中的“必然”。

通過以上分析可以看到,造成保溫層火災(zāi)的兩個(gè)方面因素,火源是外因,通過嚴(yán)格的操作規(guī)程可以降低其發(fā)生的幾率;而保溫材料本身就是可燃物,這是造成火災(zāi)的內(nèi)因,最根本的解決辦法就是采用難燃、不燃的材料,力求杜絕此類火災(zāi)的發(fā)生。

2.建筑外墻外保溫材料的選用

國內(nèi)市場上常見的保溫材料分為無機(jī)保溫材料(巖棉、玻璃棉、泡沫玻璃等)和有機(jī)保溫材料(EPSXPS、PU、酚醛泡沫等)。在實(shí)際的設(shè)計(jì)和施工中,可用于替代EPS(聚苯乙烯泡沫)、XPS(擠塑聚苯乙烯泡沫)的保溫材料有以下幾種。

2.1巖棉板、玻璃棉板

巖棉板、玻璃棉板的制作工藝一般為,巖石或玻璃經(jīng)高溫熔融后,由高速離心設(shè)備制成無機(jī)纖維,同時(shí)均勻加入一定比例的粘結(jié)劑、防塵油、硅油,然后根據(jù)不同要求,制成板材。其保溫性能、機(jī)械性能良好,具有良好的吸音特性,屬不燃材料,價(jià)格低廉。

該類無機(jī)保溫材料的局限性在于,安裝和拆卸過程中釋放到空氣中的人造纖維會(huì)對(duì)人體組織造成損傷。雖然國際癌癥研究機(jī)構(gòu)根據(jù)調(diào)查研究結(jié)果,通過2001年10月24日LARC新聞將玻璃棉、巖棉的類別從2B類(對(duì)人類可能致癌)降至為3類(對(duì)人類不會(huì)致癌),但仍無法避免棉狀人造纖維對(duì)人體皮膚和呼吸器官造成損傷。因此,該類溫材料多用于設(shè)備、管道保溫隔熱和人員不易接觸到的場所。但是,使用于外墻保溫系統(tǒng)的巖棉板、玻璃棉板應(yīng)采用新技術(shù),使其人造纖維可在人體組織中自然消失,并在安裝和拆卸過程中采取防擴(kuò)散措施,這無疑會(huì)增加生產(chǎn)和安裝成本,使其經(jīng)濟(jì)性大打折扣。

2.2泡沫玻璃

泡沫玻璃是一種無機(jī)硬質(zhì)保溫材料,由無機(jī)玻璃(國內(nèi)使用平板碎玻璃)做主要原料,加入碳素或碳酸鹽等作發(fā)泡劑和其它輔料,將其一起磨細(xì)混合均勻后,放在耐熱鋼模具內(nèi),再在窯爐中經(jīng)過800℃~900℃高溫?zé)Y(jié)發(fā)泡和退火冷卻處理后制成。泡沫玻璃的物理化學(xué)性能優(yōu)點(diǎn)突出:具有耐多種化學(xué)腐蝕,能提高保溫系統(tǒng)的耐酸雨、酸霧、大氣碳化、抗水軟化侵蝕、抗紫外線致老化等自然風(fēng)化侵損的性能;不吸水,既能耐高溫、又能耐低溫,能在-196℃~400℃廣闊溫度范圍內(nèi)使用,有利于提高外保溫系統(tǒng)的抗水抗凍性能;安全性能可靠,不燃燒、無毒,符合環(huán)保要求。

目前在我國保溫材料市場上,泡沫玻璃的推廣使用度不高,原因在于生產(chǎn)成本過高,與EPS、XPS和PU等產(chǎn)品相比在經(jīng)濟(jì)性方面沒有優(yōu)勢。生產(chǎn)泡沫玻璃采用廢品窗玻璃碎片為主要原料,各地資源豐富,價(jià)格低廉,可變廢為寶,重復(fù)利用,屬于環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品,符合我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策,且各省都有就近發(fā)展生產(chǎn)的條件。因此,大力推廣泡沫玻璃保溫材料的使用,有利于環(huán)保、節(jié)能和消防安全,其經(jīng)濟(jì)性也將在不斷的技術(shù)革新和可持續(xù)利用中得到體現(xiàn)。

2.3聚氨酯PU

聚氨酯PU屬熱固性材料,是通過雙組份液料反應(yīng)交聯(lián)固化發(fā)泡而成,呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其耐高溫性能、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等物化綜合性能比普通塑料泡沫要優(yōu)越得多。聚氨酯PU未經(jīng)阻燃加工處理時(shí),屬易燃體;經(jīng)過科學(xué)方法改性,引入難燃、耐溫、低發(fā)煙、低毒性的環(huán)狀結(jié)構(gòu)化合物(異氰脲酸環(huán)、啞唑烷酮、芳香族環(huán)、碳化亞二胺鍵),或引人具有難燃結(jié)構(gòu)聚合物納米顆粒,使聚氨酯PU泡沫在遇火時(shí)不產(chǎn)生收縮,同時(shí)形成一層碳化層,隔絕了熱量的傳遞和氧份的滲透,從而阻止火焰繼續(xù)擴(kuò)張,不產(chǎn)生蔓延燃燒現(xiàn)象,使原來可燃的PU泡沫變成阻燃、難燃性泡沫,甚至接近不燃性泡沫。

這類系統(tǒng)導(dǎo)熱系數(shù)低,保溫層厚度小,耐高溫性能、系統(tǒng)穩(wěn)定性好,施工工藝多樣化,包括現(xiàn)噴聚氨酯、模澆聚氨酯及板貼聚氨酯外保溫系統(tǒng),在其阻燃性能確保消防安全的前提下值得推廣。

2.4酚醛泡沫

酚醛泡沫是一種性能優(yōu)異的防火、節(jié)能、隔熱、隔音、輕質(zhì)材料,屬難燃材料,火表面略有炭化卻不燒穿,既不會(huì)著火也不會(huì)散發(fā)濃煙和毒氣。在所有保溫材料中,酚醛泡沫具有最低的導(dǎo)熱系數(shù),其保溫性能比礦棉、輕軟木、珍珠巖、玻璃棉等傳統(tǒng)的保溫材料高一倍左右。

3.結(jié)語

保溫節(jié)能、消防安全和經(jīng)濟(jì)成本并不矛盾,節(jié)能效果就是降低長期的發(fā)展成本。同時(shí),消防安全與期的發(fā)展成本。同時(shí),消防安全與民生安定和社會(huì)穩(wěn)定緊密相關(guān),不應(yīng)為了短期利益而忽視。因此,應(yīng)根據(jù)不同項(xiàng)目的特點(diǎn)和要求,選用保溫、安全、經(jīng)濟(jì)三方面性能均衡的保溫材料,從根本上消除外墻外保溫材料的火災(zāi)隱患,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的戰(zhàn)略目標(biāo)。

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