化学分子工程大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇化学分子工程范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

篇（1）

高分子化学实验是高分子化学课程教学的一种最有效的实践教学形式,它可以帮助和促进学生课堂理论知识的学习与消化,建立和巩固高分子化学基本概念和理论,获取高分子化学知识,培养科学素质和操作技能。我国著名化学家戴安邦指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教育要求既传授化学知识和技巧,又训练科学方法与思维,还培养科学精神和品德,学生在化学实验中是学习的主体,在教师指导下进行实验,训练用实验解决化学问题,使各项智力皆得到发展”。这番话指出了开设化学实验课的深刻内涵和重要价值。2004年国家教育部颁布的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》在评估指标的二级指标“实践教学”中,从“实践教学内容与体系,综合性、设计性实验课的比例及效果,实验室开放”三个方面明确了实践教学改革和发展的方向。近几年高校的化学类实验教学改革取得了令人瞩目的成果。高分子材料科学与工程专业是很多高校在近年来新开设的专业,在实验教学与改革方面的成果积累较少,尤其高分子化学实验教学采用陈旧的教学内容和教学方法依然居多。通过调研发现,目前国内高校高分子材料科学与工程专业的高分子化学实验教学依然不同程度地存在一些问题。

一、高分子化学实验教学现状剖析

1.实验教学体系和内容欠争理

多数的实验教学附属于理论教学,没有单独设课和单独考核,实验课时相对较少虽然有些高校高分子化学实验已经独立设课,但仅作为考查课。实验教学内容中传统的、陈旧的实验较多,而体现现代科学技术发展成果的实验很少认知性、验证性实验所占的比理偏高,培养学生创新能力的综合性、设计性、应用性和创新性的实验偏少,而且实验环节偏重于理论,突出高分子材料应用性特点的实验太少,不利于培养学生的工程观念。

2.实验教学方法单一

学生按照实验讲义预习,然后进实验室。实验前教师把实验目的、实验原理、仪器使用方法、测试方法、实验步骤和数据记录表格及数据处理方法等进行详细的集中讲解。学生只需按教师指导的过程按部就班或者依照讲义“照方抓药”,就可以完成一个实验。一部分学生糊里糊涂地来到实验室,只动手不动脑地完成实验,然后又迷迷糊糊地离开实验室。实验的现象和结果没有给他们留下太深的印象,对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养都很不够。这种统一模式、统一要求、齐步走的教学方法,一方面造成了学生对教师的过分依赖,另一方面抑制了学生个性思维的发展和创新能力的培养。

3.实验嫩学手段落后

在现代信息技术迅速发展的今天,虽然网络技术、多媒体技术等现代教学技术在理论教学中得到了普遍应用,但虚拟、仿真等实验技术手段未能在实验教学中推广应用。这样对于一些耗费过高、时间过长、毒性过大、危险性过高的实验,只能最低限度地开设,且开设过程中费用大和危险性高,导致学生对此类重要实验缺乏足够的认知和感受的机会。

二、新教学模块的实践性探索与成效

针对目前国内高校高分子材料科学与工程专业高分子化学实验教学中存在的一些问题,借鉴其他化学实验教学改革的优秀成果,提出了基础技能实验、综合设计实验、研究创新型实验的三个高分子化学实验教学模块体系,并在每个模块中结合常熟理工学院教师的科研成果引入_些新的实验教学内容,采用开放式实验教学方法。通过实验教学实践发现新的体系和教学方法在培养学生的创新意识和工程实践能力方面起到了较好的效果。

1.基础技能实验教学模块

基础技能实验模块构建的目的着重建立高分子化学实验与相关基础理论知识之间的有机联系。培养学生的实验安全意识、清洁卫生习惯和严谨的实验态度。训练学生掌握熟练规范的实验操作技能和技巧,为后续的实验教学模块的实施打下良好的基础。

基础技能实验模块的教学内容设计在课时总量的40%～50%为宜,课时数约30学时,开设8～10个实验。教学内容设计涉及到高分子化学反应机理,如自由基、阴离子,阳离子等连锁反应机理,缩聚、基团转移聚合等逐步反应机理,开环聚合反应机理等。在实验实施方法方面涉及到本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、熔融缩聚、界面缩聚等。如设计膨胀计发测定苯乙烯本体聚合动力学实验,让学生直观感受到了诱导期概念、聚合过程体积减小的现象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化学理论知识。设计过硫酸钾引发甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合实验,除让学生明确了乳液聚合的基本原理外,还了解到了聚合物大分子链端基的重要作用。设计己二酰氯和己二胺界面缩聚实验,让学生深入理解了界面缩聚的概念和聚合物的可纺成纤性能等主要高分子知识。通过设计一些自由基、阴离子、阳离子等连锁反应机理的实验,使学生进一步掌握了活性中心的概念,同时在实验过程中认知了这些引发剂的活性、安全使用和贮存事项。

2.综合设计实验教学模块

综合设计实验教学模块旨在培养学生较强的实际动手能力,自主设计和分析解决问题的能力。本实验模块是实验教学的较高层次,注重学生实验的自主设计性和综合性。

教学内容设计在课时总量的20%～25%为宜,课时数约15学时,开设2～3个实验。本教学模块的特点之一是实验内容的综合性,可以将同一门课的几个实验,或者是几门课的实验组合在一起,形成一个大实验。本教学模块的特点之二是实验方案的灵活性和设计性,侧重培养学生的自主实验和学习的意识和良好习惯。例如关于高分子合成实验先确定好采用的聚合机理和聚合方法,在原材料配方组成、引发剂种类及用量、合成温度等工艺条件方面给出一个大致的框架,然后让学生在所给的框架内进行自行设计和实施实验。譬如悬浮法制备聚苯乙烯珠粒实验,水的用量范围为苯乙烯质量的100%～200%、分散剂为磷酸钙或聚乙烯醇两种、引发剂过氧化二苯甲酰用量为苯乙烯质量的0.2%～1.0%、反应温度设定在75℃～85℃范围等。学生通过自行设计的方案实施实验获得了不同的实验结果,通过对不同组之间实验结果的综合分析,找到了影响悬浮法制备聚苯乙烯珠粒的一些因素,激发了学生动手实验的兴趣,发挥了学生自主实验和学习的主观能动性。

3.研究创新实验教学模块

设置研究创新实验教学模块培养学生的科研和创新意识、提高学生的综合素质和应用开发能力,为实现培养高质量的应用型人才的教育目标提供重要的教学内容实体支撑。

  本实验模块是实验教学的最高层次,注重学生实验的独立自主陛、综合性、应用性和创新性,教学内容设计在课时总量的20%～25%为宜,课时数约15学时,开设2～3个实验。本实验教学模块的特点之一是实验项目的独立自主性和综合性。也就是说确定好实验项目之后,让学生在实验教师指导下独立自主地进行实验项目方案的调研、设计、实施和结果分析。本实验教学模块的特点之二是实验项目的应用性和创新性,所拟定实验项目必须关联生产实践中的聚合物产品,充分体现实验项目的应用性。实验项目设计主要针对这些高分子产品生产实践中存在的共性问题和关键问题的解决来进行设计。通过研究创新实验的实施,发现学生学习积极性很高,乐此不疲,为培养学生创新意识和展示高分子化学实验的应用性特征提供了最佳学习平台,尤其是开发一些联系生活实际的应用型实验,可使学生亲身感受到高分子化学实验的实用价值,能强烈激发学生的创造动机。此外,研究创新实验往往需要多名学生共同完成,有利于培养学生的团队合作精神。例如,聚氨酯绝缘漆的制备及性能测定实验,每个学生做一个实验配方,每5名学生一组,5名学生的实验结果综合在一起可以得出高分子树脂配方组成与漆膜性能之间的关系曲线,以及固化条件与漆膜性能之间的关系曲线。在实验过程中,5名学生要共同安排实验方案,尽量保持操作的一致性,最后得出的结果要呈规律性变化。如果有一名学生操作有误,这个实验点就会落在规律性以外,影响其他学生对实验现象的观察。因此,实施研究创新实验项目对教师也提出了更高要求。在每次实验前,教师要指导学生拟定方案,并对可能出现的实验现象和各种影响因素进行分析,实验过程中,又有多种意外的实验现象出现,这势必要求师生共同分析和讨论造成这些现象的原因,帮助学生透过现象深刻理解事物的本质。这样做需要教师有相当的知识储备量,并且要求教师也不断进取,充分体现了教学相长的教育理念。

三、结论

基础技能实验、综合设计实验、研究创新实验+教学模块教学的实践证明教学效果显著,特别对提高学生综合实践能力、激发学生理论课学习兴趣、培养学生创新意识和应用开发技能取得了预期效果。基础技能实验模块的教学效果主要体现在实验现象与相关基础理论知识之间的有机联系,高分子化学实验操作技能和技巧的掌握和规范。综合设计实验的教学效果主要体现在学生自主设计和分析解决问题的能力培养。研究创新实验的教学效果主要体现在学生科研和创新意识的建立,以及学生团队意识和应用开发能力的培养。

参考文献:

[1]李晓,等_高分子化工方向专业的课程体系设计[j].化工高等教育,200i,(1):50-52.

[2]谢安邦高等教育学[m].北京:高等教育出版社,1999.3

[3]杨通,范新会.王正品材料类专业实验课程体系的改革[j],实验室研究与探索,2004,23(10):71-80.

[4]虞立宏,王静爱,葛岳静,本科生科学研究项目实施特色[j]中国大学教学,2004,(8):20-21.

篇（2）

近年来，工程中心与大同机械以市场需求为导向，以解决产业发展现实问题为宗旨，在多项成果产业化项目上开展了深层次合作，有力地促进了一批拥有自主知识产权科研成果的产业化。

我国从事高分子加工领域的科研机构和企业研发部门常用的高分子及其复合材料加工过程特性测量分析仪器多是依靠进口，此类设备的引进费用占科研经费投入的很大比例，而且近年来引进这些仪器的单位和资金数额呈明显的增长趋势。然而由于该类型仪器设备产品研发的技术和资金门槛较高，国内同类产品鲜有出现。2004年，工程中心与大同机械子公司东华机械有限公司联合承担粤港关键领域重点突破项目“面向高分子及其复合材料开发的测试关键技术平台”，合作开发具有自主知识产权、功能齐全、质量可靠、价格适中的“聚合物动态流变工作站”。聚合物动态流变工作站在设计中凝结了华南理工大学四项世界首创技术和十余项专利技术，功能涵盖了最重要的聚合物加工工艺和方法，是一套功能齐全、面向橡塑材料加工行业的精密测试仪器，可广泛用于材料流变性能测试、材料配方设计、成型工艺优化以及产品质量控制等，能够满足我国众多单位在科研、产品研发方面的急迫需要。2007年6月8日，聚合物动态流变工作站通过了广东省经贸委组织的技术鉴定，包括三名中国科学院、工程院院士在内的鉴定委员会一致认为该项成果“技术创新性显著，达到国际先进水平，对提高我国塑料制品生产和塑料加工设备的技术含量，提高我国塑料加工工业整体科学技术水平具有重要意义”。

广东省是全国最大的改性塑料生产基地之一，对改性塑料改性生产设备市场需求大，但相关高性能混炼设备却一直长期依赖进口，省内的塑料机械企业缺乏能与国际先进产品相竞争的自主开发产品。2005年，工程中心与大同机械子公司东莞华大机械有限公司联合投标，共同承担广东省经贸委粤港关键领域重点突破项目“高效、高性能螺杆式混炼挤出设备”，目标是采用华南理工大学发明的“聚合物及其复合材料多螺杆塑化混炼挤出方法及设备”的专利技术成果，研制开发出我国具有自主知识产权高效、高性能聚合物三螺杆动态混炼挤出设备，并力争在二年内形成规模化生产，满足我国改性塑料产业领域技术发展日益提高的要求，同时改变广东省甚至我国相关设备长期依赖进口的状况。在工程中心和华大公司双方的努力下。项目成果――聚合物三螺杆动态混炼挤出机迅速推向市场，该产品具有独特的高填充、高分散、高产量、低能耗优势，可广泛用于塑胶的共混改性、填充改性、助剂分散、纤维增强、共混反应、聚合反应、排气脱挥等加工领域。2006年第二十届中国国际塑料橡胶工业展览会上，聚合物三螺杆动态混炼挤出设备第一次亮相就吸引了大量的国内外购买商。展会首日，该设备即获得来自保加利亚客户的订单，设备投入运行后，与国内外多家同类产品比较，三螺杆动态混炼挤出机的综合性能最佳，该客户在次年的国际橡望展上再次定购了两套三螺杆动态混炼挤出生产线。经过两年的市场推广，已有一百多台／套聚合物三螺杆动态混炼挤出设备销往国内外改性塑料生产企业。

2006年，工程中心又与东华机械有限公司合作，在广东省教育部产学研结合项目的支持下，开展“物理场强化在线配混注射成型装备产业化”的研究工作。项目成果――直压两板式动态在线配混注射成型机融合了工程中心的动态三螺杆配混技术和动态注射成型技术两项发明专利以及大同机械有限公司拥有的国内最成熟的直压两板技术，是双方先进核心技术完美结合的又一力作。该设备适用于大部分塑料加填充物的物料体系成型，尤其适合成型加工用于结构或半结构件的长纤维(玻纤、天然纤维)增强塑料制品。国内在线配混注射成型技术装备，目前只有德国的Krauss-Maffei公司和Huskv公司推出这项技术。物理场强化在线配混注射成型装备最主要的目标市场是汽车零部件生产。目前用于轿车零配件生产的大型精密注塑机主要还是依赖进口，如长春的兰宝股份有限公司控股的奥奇汽车饰件公司，江苏的江南模塑科技股份有限公司等均是引进德国Krauss―Maffei的设备。物理场强化在线配混注射成型装备的产业化和推广应用，一方面是工程中心的核心技术――动态成型技术应用领域的进一步拓展，另一方面填补了国内在在线配混注射成型技术领域的空白，可以替代昂贵的进口设备，降低汽车零部件行业的资金和技术壁垒，促进我国尤其是广东省的汽车零部件工业发展。新装备除了在汽配工业中应用，还可以在家电、电子、造船等行业中使用，应用前景十分广阔。

建立战略联盟关系，深入推进产学研合作

为了谋求双方的更大发展，华南理工大学于2006年12月与大同机械有限公司合作签订了战略联盟，进一步凝练和确定将来在技术、产品、人才培养等方面进行的深入而长期的战略合作方向。出席签约仪式的广东省科技厅副厅长雷朝滋表示，双方合作的成果将促进广东省甚至是我国相关设备的技术和产品向高端发展，推动我国塑料加工行业及其相关行业的发展。2007年以东华机械有限公司为依托、以华南理工大学为合作单位的“塑料成型新技术新装备产学研结合研发基地”被广东省科技厅认定为首批广东省教育部产学研结合示范基地之一，为双方今后在塑料成型加工技术研发及产业化领域的进一步合作提供了发展的平台。

篇（3）

二、课程教学准备结合现代办公要求

教师教学准备行为是课堂教学的基础。教师在高职办公自动化课程上基本上要三项准备:一是教师自身的教学理论与原理知识准备;二是教师针对学生学习情况与学习目标做的教学对象准备;三是教师应该做好相应的教学事项准备。在教学准备的三个评价指标中，应该有一个中心的主题就是围绕现代办公要求。在教学准备的理论原理知识指标中，又分为三个二级指标:一是结合现代办公要求，熟悉授课要求，具体涵盖教学步骤设计、突发问题准备、教学目标准备、板书设计准备、课程作业准备;二是按照现代办公要求，对相关教学内容的准备，具体涵盖课程节次之间的衔接准备、知识内容之间的衔接准备和教学内容与办公要求衔接准备、可以拓展的信息内容准备;三是授课知识的准备，具体涵盖在知识体系与能力体系框架下，重点的突出，难点的分散;课程教学标准与教学大纲对当次课程教学的要求;课程教学过程中教学使用教材教参的内容熟悉。在教学准备的学生情况准备方面，相应的子指标包括:对学生动手能力的了解、对学生文秘办公方面创造性思维拓展的设计、对学生个性的预知甚至包括对学生近期情绪了解与把控。在教学事项准备方面，又包括教学方法的准备、教学实践的掌握、教学媒介的运用与教学方式的采用等四个子内容。在教学方法上，要按照现代办公要求决定教学方法的使用，一般建议采用案例教学、实践教学，尽量少用理论讲授，即使采用理论讲授，也要通过案例牵引，运用启发式教学法，提高学生兴趣。在教学时间上，主要是根据课程时限，安排好阶段性教学内容;在教学媒介上，一般采用多媒体方式，还可以通过“职教新干线”，以网络在线视频的方式，与行业企业专业人士进行办公自动化岗位能力知识要点交流;在教学方式上，尽量少用课堂教学方式，倾向于采用模拟环境下的实习实训。

三、课程学习目标为培养现代办公能力

根据文秘行业协会的调研分析，结合相关院校的文秘专业人才培养方案，可以提炼出文秘专业职业能力框架，主要包括语言表达能力、设备使用能力、信息分析能力、综合管理能力、组织公关能力、协调沟通能力等六个方面。高职办公自动化课程之所以成为文秘专业的核心课程，就在于此项课程主要培养学生现代化办公设备使用能力，培养学生掌握OA办公自动化系统、文字处理软件使用、数据分析处理软件使用、演示文案软件使用等，从办公自动化浪潮来看，这些软件的使用，是现代办公必不可少的技术支撑，在某种程度上，一旦这些信息自动化系统瘫痪或者由于操作者不会使用等问题，将可能导致整个现代办公自动化系统不能运转，从而降低办公效率。同时我们也应该看到现代化办公设备的使用能力，其实可以理解为文秘专业其他能力要求的一种拓展与延伸。比如语言表达能力，既可以指一般的口语表达能力，更可以指通过现代办公自动化系统体现出来的文字表达能力;又如信息分析能力，此项能力只有在熟悉熟练使用现代化办公设备的基础上，才能够得到显现;再如综合管理能力，现代化办公设备依托下的综合管理，不再是依托人际之间的交流与传播实现，而是通过网络办公软件甚至手机办公软件等实现，不仅提高效率，也方便相关信息的反馈与集中。因此，综合来看，高职办公自动化课程在目标上既要针对现代办公设备的使用能力培养，更要注重现代办公设备与其他能力之间的联系，拓展学生各方面的能力素质，形成一种综合素养。

四、课程任务实施重现现代办公过程

在分析课程任务描述中，简要介绍了高职办公自动化课程任务的实施。具体在课程任务实施中重现现代办公过程，需要注意的问题有:任务实施的环境、任务实施的主体、任务实施的过程、任务实施的评价等方面。就任务实施的环境而言，高职办公自动化课程教学在安排一定的时间进行课堂理论教学与分析后，应该注意在实训室或者某些单位的办公室中，让学生真实体验办公自动化环境。笔者所在的湖南大众传媒学院每学期都会安排文秘专业的学生，分散到学院各个院系与处室，进行实训，从而让学生在真实环境中体验课程任务。任务实施的主体肯定是学生，而任务实施的主导应该是教师，任务实施过程中主要的参与者应该是真实环境中的文秘人员或者办公人员，教师主导任务主要是联系、协调、沟通，并就学生实训中出现的问题，提供参考意见与建议，学生在任务实施中顶岗充当文秘人员，解决一些力所能及的问题，主要参与者负责分配任务，并在适当的时机提出要求与建议。任务实施的过程严格按照上文阐述的咨询、计划、决策、开展、检验、反馈等文秘办公自动化六个工作步骤，在上一步骤没有完成之前，告诫学生不要轻易进入下一个环节。对于任务实施的评价，主要采用教师、学生及参与者三方评价，三方评价时的比例建议采用3:3:4，以突显文秘职场的真实性与实践性。

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高分子化学实验是高分子化学课程教学的一种最有效的实践教学形式，它可以帮助和促进学生课堂理论知识的学习与消化，建立和巩固高分子化学基本概念和理论，获取高分子化学知识，培养科学素质和操作技能。我国著名化学家戴安邦指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的，全面的化学教育要求既传授化学知识和技巧，又训练科学方法与思维，还培养科学精神和品德，学生在化学实验中是学习的主体，在教师指导下进行实验，训练用实验解决化学问题，使各项智力皆得到发展”。这番话指出了开设化学实验课的深刻内涵和重要价值。2004年国家教育部颁布的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》在评估指标的二级指标“实践教学”中，从“实践教学内容与体系，综合性、设计性实验课的比例及效果，实验室开放”三个方面明确了实践教学改革和发展的方向。近几年高校的化学类实验教学改革取得了令人瞩目的成果。高分子材料科学与工程专业是很多高校在近年来新开设的专业，在实验教学与改革方面的成果积累较少，尤其高分子化学实验教学采用陈旧的教学内容和教学方法依然居多。通过调研发现，目前国内高校高分子材料科学与工程专业的高分子化学实验教学依然不同程度地存在一些问题。

一、高分子化学实验教学现状剖析

1.实验教学体系和内容欠争理

多数的实验教学附属于理论教学，没有单独设课和单独考核，实验课时相对较少虽然有些高校高分子化学实验已经独立设课，但仅作为考查课。实验教学内容中传统的、陈旧的实验较多，而体现现代科学技术发展成果的实验很少认知性、验证性实验所占的比理偏高，培养学生创新能力的综合性、设计性、应用性和创新性的实验偏少，而且实验环节偏重于理论，突出高分子材料应用性特点的实验太少，不利于培养学生的工程观念。

2.实验教学方法单一

学生按照实验讲义预习，然后进实验室。实验前教师把实验目的、实验原理、仪器使用方法、测试方法、实验步骤和数据记录表格及数据处理方法等进行详细的集中讲解。学生只需按教师指导的过程按部就班或者依照讲义“照方抓药”，就可以完成一个实验。一部分学生糊里糊涂地来到实验室，只动手不动脑地完成实验，然后又迷迷糊糊地离开实验室。实验的现象和结果没有给他们留下太深的印象，对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养都很不够。这种统一模式、统一要求、齐步走的教学方法，一方面造成了学生对教师的过分依赖，另一方面抑制了学生个性思维的发展和创新能力的培养。

3.实验嫩学手段落后

在现代信息技术迅速发展的今天，虽然网络技术、多媒体技术等现代教学技术在理论教学中得到了普遍应用，但虚拟、仿真等实验技术手段未能在实验教学中推广应用。这样对于一些耗费过高、时间过长、毒性过大、危险性过高的实验，只能最低限度地开设，且开设过程中费用大和危险性高，导致学生对此类重要实验缺乏足够的认知和感受的机会。

二、新教学模块的实践性探索与成效

针对目前国内高校高分子材料科学与工程专业高分子化学实验教学中存在的一些问题，借鉴其他化学实验教学改革的优秀成果，提出了基础技能实验、综合设计实验、研究创新型实验的三个高分子化学实验教学模块体系，并在每个模块中结合常熟理工学院教师的科研成果引入_些新的实验教学内容，采用开放式实验教学方法。通过实验教学实践发现新的体系和教学方法在培养学生的创新意识和工程实践能力方面起到了较好的效果。

1.基础技能实验教学模块

基础技能实验模块构建的目的着重建立高分子化学实验与相关基础理论知识之间的有机联系。培养学生的实验安全意识、清洁卫生习惯和严谨的实验态度。训练学生掌握熟练规范的实验操作技能和技巧，为后续的实验教学模块的实施打下良好的基础。

基础技能实验模块的教学内容设计在课时总量的40%～50%为宜，课时数约30学时，开设8～10个实验。教学内容设计涉及到高分子化学反应机理，如自由基、阴离子，阳离子等连锁反应机理，缩聚、基团转移聚合等逐步反应机理，开环聚合反应机理等。在实验实施方法方面涉及到本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、熔融缩聚、界面缩聚等。如设计膨胀计发测定苯乙烯本体聚合动力学实验，让学生直观感受到了诱导期概念、聚合过程体积减小的现象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化学理论知识。设计过硫酸钾引发甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合实验，除让学生明确了乳液聚合的基本原理外，还了解到了聚合物大分子链端基的重要作用。设计己二酰氯和己二胺界面缩聚实验，让学生深入理解了界面缩聚的概念和聚合物的可纺成纤性能等主要高分子知识。通过设计一些自由基、阴离子、阳离子等连锁反应机理的实验，使学生进一步掌握了活性中心的概念，同时在实验过程中认知了这些引发剂的活性、安全使用和贮存事项。

2.综合设计实验教学模块

综合设计实验教学模块旨在培养学生较强的实际动手能力，自主设计和分析解决问题的能力。本实验模块是实验教学的较高层次，注重学生实验的自主设计性和综合性。

教学内容设计在课时总量的20%～25%为宜，课时数约15学时，开设2～3个实验。本教学模块的特点之一是实验内容的综合性，可以将同一门课的几个实验，或者是几门课的实验组合在一起，形成一个大实验。本教学模块的特点之二是实验方案的灵活性和设计性，侧重培养学生的自主实验和学习的意识和良好习惯。例如关于高分子合成实验先确定好采用的聚合机理和聚合方法，在原材料配方组成、引发剂种类及用量、合成温度等工艺条件方面给出一个大致的框架，然后让学生在所给的框架内进行自行设计和实施实验。譬如悬浮法制备聚苯乙烯珠粒实验，水的用量范围为苯乙烯质量的100%～200%、分散剂为磷酸钙或聚乙烯醇两种、引发剂过氧化二苯甲酰用量为苯乙烯质量的0.2%～1.0%、反应温度设定在75℃～85℃范围等。学生通过自行设计的方案实施实验获得了不同的实验结果，通过对不同组之间实验结果的综合分析，找到了影响悬浮法制备聚苯乙烯珠粒的一些因素，激发了学生动手实验的兴趣，发挥了学生自主实验和学习的主观能动性。

3.研究创新实验教学模块

设置研究创新实验教学模块培养学生的科研和创新意识、提高学生的综合素质和应用开发能力，为实现培养高质量的应用型人才的教育目标提供重要的教学内容实体支撑。 　 本实验模块是实验教学的最高层次，注重学生实验的独立自主陛、综合性、应用性和创新性，教学内容设计在课时总量的20%～25%为宜，课时数约15学时，开设2～3个实验。本实验教学模块的特点之一是实验项目的独立自主性和综合性。也就是说确定好实验项目之后，让学生在实验教师指导下独立自主地进行实验项目方案的调研、设计、实施和结果分析。本实验教学模块的特点之二是实验项目的应用性和创新性，所拟定实验项目必须关联生产实践中的聚合物产品，充分体现实验项目的应用性。实验项目设计主要针对这些高分子产品生产实践中存在的共性问题和关键问题的解决来进行设计。通过研究创新实验的实施，发现学生学习积极性很高，乐此不疲，为培养学生创新意识和展示高分子化学实验的应用性特征提供了最佳学习平台，尤其是开发一些联系生活实际的应用型实验，可使学生亲身感受到高分子化学实验的实用价值，能强烈激发学生的创造动机。此外，研究创新实验往往需要多名学生共同完成，有利于培养学生的团队合作精神。例如，聚氨酯绝缘漆的制备及性能测定实验，每个学生做一个实验配方，每5名学生一组，5名学生的实验结果综合在一起可以得出高分子树脂配方组成与漆膜性能之间的关系曲线，以及固化条件与漆膜性能之间的关系曲线。在实验过程中，5名学生要共同安排实验方案，尽量保持操作的一致性，最后得出的结果要呈规律性变化。如果有一名学生操作有误，这个实验点就会落在规律性以外，影响其他学生对实验现象的观察。因此，实施研究创新实验项目对教师也提出了更高要求。在每次实验前，教师要指导学生拟定方案，并对可能出现的实验现象和各种影响因素进行分析，实验过程中，又有多种意外的实验现象出现，这势必要求师生共同分析和讨论造成这些现象的原因，帮助学生透过现象深刻理解事物的本质。这样做需要教师有相当的知识储备量，并且要求教师也不断进取，充分体现了教学相长的教育理念。

三、结论

基础技能实验、综合设计实验、研究创新实验+教学模块教学的实践证明教学效果显著，特别对提高学生综合实践能力、激发学生理论课学习兴趣、培养学生创新意识和应用开发技能取得了预期效果。基础技能实验模块的教学效果主要体现在实验现象与相关基础理论知识之间的有机联系，高分子化学实验操作技能和技巧的掌握和规范。综合设计实验的教学效果主要体现在学生自主设计和分析解决问题的能力培养。研究创新实验的教学效果主要体现在学生科研和创新意识的建立，以及学生团队意识和应用开发能力的培养。

参考文献

[1]李晓，等_高分子化工方向专业的课程体系设计[J].化工高等教育，200I，(1):50-52.

[2]谢安邦高等教育学[M].北京:高等教育出版社，1999.3

[3]杨通，范新会.王正品材料类专业实验课程体系的改革[J]，实验室研究与探索，2004，23(10):71-80.

[4]虞立宏，王静爱，葛岳静，本科生科学研究项目实施特色[J]中国大学教学，2004，(8):20-21.

篇（5）

这个过程主要是利用自选图形和宏录制来完成图形的自动生成。现在，我们以化学试验中的“平底烧瓶”为例来说明图形的生成。

首先，我们打开Word 2003建立一个空白文档，选择“工具宏录制新宏”菜单，在弹出的“录制宏”窗口中输入宏的名字，选择将宏保存在“所有文档（Normal.dot）”，确定。然后，利用自选图形“线条”工具中的“直线”、“曲线”等工具来绘制“平底烧瓶”，绘制完成后进行线条粗细、颜色等的设置，并利用绘图工具栏中的“选择对象”按钮将这些线条全部选中，选择“绘图组合”菜单将这些线条组合成一个整体，并利用控制柄调整图形的大小。最后，点击宏录制的“停止”按钮，停止宏的录制（图1）。

录制新宏的目的是把你的绘制过程用代码的形式记录下来，即VBA代码。也许你认为代码不太好懂，其实这些VBA代码都是Word自动生成的，你只需要稍做修改即可。录制停止后，选择“工具宏宏”菜单，在弹出的窗口中就显示我们刚才录制的宏，选定它，选择“编辑”按钮，就会出现代码编辑窗口，里面有Word自动录制的绘制过程代码。

在绘制图形时不可能一次就非常顺利地完成，免不了要进行修改、删减，这些操作都会被宏记录而生成相应的代码，这些代码对我们来说都是没用的，我们可以把这些代码删除掉。为了能重复使用这段代码，我们还需要对这段代码进行少许。

在它的最前面添加“Documents.Add DocumentType：=wdNewBlankDocument”表示新建一个空白文档，目的是在新文档中进行画图。把代码中的“ActiveDocument.Shapes.Range（Array（…）.Select”这句话替换为“ActiveDocument.Shapes.SelectAll”，意思是选中文档中的所有图形。在代码最后再增加“Selection.Copy”、“ActiveWindow.Close （False）”，分别表示复制所选图形、关闭并且不保存当前文档（即新建立的空白文档）、在文档中粘贴图形。如果以后想画“平底烧瓶”，直接运行这段代码就行了。经常用的图形都可以以这种形式生成相应的代码进行保存，以后用的时候直接调用（图2）。

常用化学分子式的建立

这个过程主要是如何把输入常用化学分子式的过程转化为VBA代码。用同样的方法，在开启“录制新宏”的同时，输入你经常使的化学分子式，它也会生成VBA代码（图3）。

生成自定义工具栏

这个过程主要是生成自定义工具栏，将以按钮的形式调用VBA代码。试想一下，我们想调用这些VBA代码，还要选择“工具宏宏”菜单，调出有宏列表的窗口选择相应的宏才能运行，很是麻烦。如果我们利用常用的工具栏按钮形式，相应的按钮对应相应的宏名称，岂不是方便快捷吗？

首先，我们选择“工具自定义”菜单，在弹出的窗口中选择“工具栏”标签，点击“确定”按钮，在新弹出的窗口中输入工具栏的名称，比如“化学工具箱”，这样就建立了一个工具栏。由于化学图形或分子式有很多，我们需要对它们进行分类，所以需要选择“命令”标签，在类别处选择“新菜单”，在命令处选择“新菜单”，将它拖动到新建立的“化学工具箱”这个工具栏上，并右击更改标签名。

用同样的方法，你想分几类，就需要拖几次“新菜单”，更改相应的标签内容就可以了。

接下来，我们需要把相应的宏放入各个分类菜单中。这时，我们选择“命令”标签，在类别处选择“宏”，将相应的宏拖到对应的类别菜单中，右击这个子菜单，更改它的标签名；还可以选择“编辑按钮图像”来为按钮设计一个图标。

用同样的方法，我们可以建立若干个工具栏，将录制好的宏拖放到相应的类别中。

工具栏的显现与隐藏

这个过程主要是自定义一个菜单用来显示或隐藏你所建立的若干工具栏。工具栏多了，如果都一起在Word窗口中显现，那会显得窗口特别繁乱。这时，我们可以自定义一个菜单来控制工具栏的显现。

首先，为了打开Word时不显示我们新建的工具栏，我们需要缩写一小段代码。选择“工具宏Visual Basic编辑器”，比如笔者建立了“常用符号”、“化学工具箱”、“物理工具箱”这3个工具栏，在左面窗口中展开“Normal”工程下的“Microsoft Word对象”，并双击“ThisDocument”对象，在右面窗口中输入图中的代码，这段代码的意思是把这3个工具栏隐藏起来。然后，我们选择“工具宏宏”菜单，在弹出的窗口中，输入一个宏名字如“打开化学工具箱”，点击“创建”按钮，在窗口中输入图中代码，这3段代码的意思是显示相应的工具栏（图4）。

篇（6）

1、生物技术专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能，能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作，能在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。

2、无机化学、有机化学、分析化学、植物学、动物学、生物化学、微生物学、药理学、药物分析学、遗传学、分子生物学、细胞生物学、免疫学、植物组织培养、生化分离技术、基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等。

3、主干学科：生物学、医学、农学。

4、核心知识领域：生命的化学分子基础，细胞的结构、功能与重大生命活动，生物体的结构与功 能及生物多样性，微生物的特征与代谢，生物的遗传与进化，生物与环境，生物技术的原理与应用。

（来源：文章屋网 ）

篇（7）

中图分类号：G647 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）15-0008-02

一、引言

高校本科实验教学是巩固理论知识、培养创新意识和高素质工程技术人员的重要环节，然而传统实验项目多以基础教学为主，即使是和专业知识最为紧密相关的专业综合实验等实践内容也仅涉及到基础的实验操作、简单合成方法和成形工艺实验，学生完全不能触及本专业发展的各个领域，更无法拓展对本专业深层次、系统地了解。实验教学缺乏引导性，无法激发学生自主探索和创新意识。为了改变实验教学现状，各个高校开展了对实验室教学模式的改革和探索，并取得了一定的成效[1-4]。

本校高分子材料与工程专业经过几十年地发展，已形成了相对稳定的科研团队，如生物医用高分子材料、光电高分子材料、3D打印材料、凝胶高分子材料等，引领着本专业的不同发展领域。如何在公共实验室资源有限的条件下，按照学校发展和人才培养的总体需求，将科研项目和科研室纳入本科实验教学环节中，建立教学―科研一体化的综合实验室教学管理体系，以科研带动教学，使大学生都能涉及本专业发展的各个领域，了解本专业最新发展动态，从而激发潜能和创新精神的培养，是解决实验教学最积极有效的途径。

二、存在的问题分析

1.教学内容设置缺乏引导性、自主性和创新性。由于实验室建设的滞后性，高校本科教学中设置的实验多以基础性和验证性为主。传统实验项目的设置总是选取固定的几个实践操作项目让学生进行实际操作，实验内容局限且简单[5-7]。传统实验教学内容缺乏引导性、自主性和创新性的培养，因此将本专业各科研实验室研究项目纳入到本科实验教学，是目前迫在眉睫的事情。

2.实验室设置缺乏系统规划。由于缺乏统一规划，目前大部分高校的公共实验室和专业教师的科研室相对分散，科研室相对独立，大部分本科生很少接触到教师的科研项目和科研实验室，无法触及专业精密仪器和设备及专业发展的前沿领域。将科研实验室纳入到本科教学中，依据科研项目设计综合性、设计性、探索性等可行的教学实验项目，提高科研实验室专业精密仪器和设备利用率，提高学生对本专业研究领域的认识，从而引导学生的创新意识。因此，系统规划基础教学实验室和科研室的布局，起到了优势互补和综合利用的最佳效果[8]。

3.实验教学缺乏有效的管理和考查机制。目前，实验实践教学以学分制作为对学生的考查机制，学生按照规定时间参加安排的实验教学环节，并完成实验指定的内容即可获得学分。实验教师往往在实验前安排好所有的实验细节，学生被动的按要求做完实验，既没有对实验内容做相关了解，也没有进行前期的查阅资料等准备工作，更无法谈及探索和创新精神。无需思考和挑战的实验考查机制无法达到自主性和创新性的培养。

三、解决措施

1.建立教学―科研一体化的综合实验室。本着以科研带动教学、教学和科研相互促进的理念，并结合本专业的研究领域采用统筹的思想规划教学和科研实验室的安排，形成教学和科研室的有利结合。学校正在筹划整体搬迁事宜，新的实验大楼已准备就绪，借搬迁的好时机系统筹建和规划的教学―科研一体化的综合实验室如图1所示。公共实验室和科研室设置在同一区域，既方便教师科研实验时高效利用公共实验室资源，又利于学生对专业研究领域的认识和了解，也解决了科研室科研项目转化为实验教学项目提供的容纳空间。

2.建立教学―科研一体化实践项目计划。科研项目纳入本科实践环节，应制订完善的科研教学实践项目计划：（1）对科研项目纳入教学环节的实践教学内容要进行科学的论证和认定，重点考察实验目的的明确性、实验装备的利用性、实验效果的显著性、能力培养的递进性和激发创新意识的能动性，尤其要考察是否代表本领域最精简、核心和是否具有完整系统性的引导项目。（2）科研教学实践项目申请，鼓励专业教师及其研究生对研究领域的科研项目进行提炼，制订适合本科教学的实验项目，对实验目的、方案、可行性和创新性等进行充分论证，由院学术委员会审核通过后进行实施。（3）根据科研项目的变化积极更新实验项目。国家级、省级等纵向和校企联合的横向科研项目代表当前该学科发展的最新方向和社会的最新需求，应根据在研的科研项目及时更新科研教学实验项目。

3.完善实验室实践教学监督、管理和考核评价体系。一方面，对纳入到教学实践中的高校科研室进行考核和绩效评估，促进实验室管理体制及运行机制改革；另一方面，强化对学生能力的培养，必须整改对学生实验环节的考查机制。完善教学―科研综合实验室实践教学监督、管理和考核评价体系，应从以下三方面入手。（1）实验室实践教学监督、管理和考核体系的设计。①学校应建立合理、高效的激励机制，鼓励科研实力强的专业教师将科研项目成果浓缩为实验项目，应用于本科教学；②教务管理人员制订教学监督、管理措施，切实落实科研项目在实验教学中的实施和运行；③制订出合理的考核体系和奖励措施，实施平时常规检查与年终考核相结合的绩效评估机制。（2）科研教师的考核与绩效评估。①为了激励科研教师向本科教学的倾斜力度，把实验室建设与教师的科研方向结合起来，与实验室绩效评估结果结合起来，绩效高的研究室加大投入力度；②为了鼓励专业教师科研成果为本科实践教学服务，学校除了在工作量上考虑专业教师本科实践教学方面付出的诙外，把此项工作作为职称评审的重要方面。（3）学生实验环节的考查机制。科研实验项目对学生的综合素质要求较高，需制订合理的考查机制才能够充分调动学生的积极性。学生实验环节的考查包括前期准备、实验进展和实验完成情况三个部分。前期准备方面的考核包括对实验目的的认知、实验方案设计、实验准备等；实验进展情况方面的考核包括分析问题和解决问题的能力；实验完成方面的考查包括对实验结果的分析和处理、实验报告的撰写等。分别从实验前期准备报告、实验进展报告、实验结果报告和实验室制定的成绩考核办法四个方面进行成绩考核。

四、结语

高校科研项目和科研实验室纳入本科实践教学环节，在提升大学生实践创新能力素质培养的同时，也给实验室科学规划和实验室教学管理带来了新的问题。专业教师、教务管理人员和实验管理部门必须对教学―科研一体化综合实验室教学管理体系进行积极探索，充分整合教学、科研资源，加强科研成果向日常教学的渗透，实现实践教学质量的提高。

参考文献：

[1]贺建武，麻朋友，陈斌，等.地方高校教学型实验室开放管理存在问题及对策[J].实验室研究与探索，2014，33（4）：240-242.

[2]皮之军，李建海，于敏，等.开放式实验教学模式的研究与探索[J].实验技术与管理，2010，5（27）.

[3]宋国利，盖功琪，苏冬妹.开放式实验教学模式的研究与实践[J].实验室研究与探索，2010，2（29）：240-242.

[4]邓小青.普通高校实验室全面开放而要解决的三大问题[J].实验技术与管理，2015，32（9）：226-229.

[5]武晓峰，高晓杰.高校实验室建设发展报告[M].北京：清华大学出版社，2014.

篇（8）

根据相关调查，在淡水湖泊和河流中，SO42-离子的含量通常不超过60mg/L，而达到100mg/L的情况极为罕见。然而在地下矿化水中，SO42-离子的含量相当高，如在湖滨干湿交替带地下水SO42-达到1400mg/L，铁路隧洞穿过侏罗纪、白垩纪含盐红层，地下水中SO42-含量甚至达到2815mg/L[2]。地下衬砌混凝土受到硫酸盐侵蚀后，会发生一系列的物理化学反应，生成的钙矾石和石膏等产物会在混凝土内部积聚膨胀，导致混凝土内部结构发生变化、裂隙扩展、力学性能劣化，甚至结构破坏[3]。因此，研究硫酸盐对混凝土的腐蚀机理具有非常重要的意义。

硫酸盐对混凝土的腐蚀是一个非常复杂的物理化学过程。由于混凝土本身是一种由石子、砂、水和粉煤灰等外掺料组合而成的非均匀多孔介质，在浇筑过程中会不可避免地存在一些微裂缝或气泡等初始缺陷，当外界SO42-侵入到混凝土的内部，与混凝土中的某些成分发生一系列的反应生成难溶的矿物。这些矿物一方面由于体积膨胀导致混凝土破坏，另一方面也可使水泥的水化产物氢氧化钙和C-S-H凝胶等分解或溶出，从而导致混凝土的强度和粘结性能降低[4]。从研究角度上，可以分为物理作用和化学作用。

硫酸盐腐蚀混凝土的物理作用是指硫酸盐侵入到混凝土内部后，在混凝土内结晶膨胀，从而导致混凝土表面剥落破坏[5]。

硫酸盐腐蚀混凝土中的化学作用主要是指水泥水化产物氢氧化钙（CH）、水化硅酸钙（C-S-H）、水化铝酸钙（C-A-H）、钙矾石（AFT）和单硫型水化硫铝酸钙（AFM）和硫酸盐发生化学反应生成钙矾石、石膏、碳硫硅酸钙和氢氧化镁等[6]。不同腐蚀产物在混凝土中所起的作用不同，由此引起的破坏机理和破坏形式也各不相同，根据目前研究，主要有钙矾石型、石膏型、硅灰石膏型和混合型[7]。

1、钙矾石型

钙矾石型是指硫酸盐进入混凝土后发生一系列的化学反应后，生成产物主要为钙矾石。钙矾

石的结构式Ca6[Al(OH)6]2・24H2O・[(SO4)3・2H2O]，化学分子式为3CaO・Al2O3・3CaSO4・32H2O。原来的水化铝酸钙发生反应生成钙矾石后，体积发生膨胀，约为原来的2.5倍，由于体积膨胀，混凝土内部将会产生应力，这种膨胀内应力的大小与钙矾石结晶生成的晶体大小和形貌有很大的关系[8]。当膨胀应力超过混凝土的强度时，混凝土就会破坏。文献[9]利用X射线和电镜扫描手段对硫酸盐腐蚀下混凝土微观结构进行分析，得到混凝土中硅酸三钙的含量越多，混凝土中钙矾石膨胀越严重。文献[10]对处于硫酸盐环境45年的地下衬砌混凝土竖井进行取样，测试其抗压强度和孔隙率，并结合光学电子显微镜进行细观结构观察。结果表明腐蚀损伤出现在面向硫酸盐环境和混凝土质量比较暴露部位，并且混凝土剥落损坏大都是由于钙矾石导致。因此，钙矾石型是硫酸盐腐蚀混凝土的重要形式。

2、石膏型

石膏型是指硫酸盐进入混凝土后发生一系列的化学反应后，生成产物主要为二水石膏，水泥内部形成二水石膏后，体积增大，混凝土内部由于体积膨胀产生膨胀应力，当这一应力超过混凝土的强度时，混凝土发生破坏[11]。根据浓度积规则，只有当侵蚀溶液中的SO42-和毛细孔中的Ca2+浓度积大于或等于CaSO4的浓度积时才能有石膏结晶析出。因此，只有当溶液中的SO42-浓度非常高时，石膏结晶侵蚀才起主导作用[12]。不同的材料和环境条件，混凝土抵抗石膏侵蚀的能力不同。文献[13]研究得到水胶比和腐蚀溶液浓度的大小对混凝土中石膏和钙矾石的形成具有非常重要的意义。文献[14]认为水泥中的硅酸三钙含量越多，混凝土由石膏导致破坏的时间越短。另外，溶液PH值对混凝土中石膏生成也有影响，PH值越高，进行反应所需要的SO42-浓度也增加，当PH值大于12.9时，很难产生石膏[15]。

3、硅灰石膏型

硅灰石膏型是硫酸盐进入混凝土后发生一系列的化学反应后，生成产物主要为硅灰石膏(Thaumasite)。Thaumasite的结构式为Ca6[Si(OH)6]2・24H2O・[(SO4)2・(CO3) 2]，化学分子式为CaCO3・CaSiO3・CaSO4・15H2O，它与钙矾石虽然不属于一个晶系，但晶体形态非常相似，都为针状晶体，但是比钙矾石的针状晶体更加纤细[16]。Thaumasite的形成可能有两种途径，第一种由SO42-、CO32-与C-S-H、Ca2+在足量的水溶液中直接反应生成。上述生成的CaCO3会进一步反应生成Thaumasite，也就是说氢氧化钙在反应过程中不断循环地被消耗。

结论

（1）硫酸盐对混凝土的腐蚀包括物理和化学作用两个方面。化学作用主要有钙矾石侵蚀、石膏侵蚀和硅灰石膏侵蚀。

（2）影响硫酸盐腐蚀混凝土的因素主要包括混凝土自身材料因素和外界环境因素两个方面。自身材料因素包括混凝土水灰比、水泥用量、水泥品种和外掺料等；环境因素包括环境温度、湿度等。

参考文献：

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[8]潘洪科,汤永净,葛世平,杨林德.地下工程结构物耐久性研究[J].学术专著,2004, (6):41-45

[9]赵铁军,金祖权,王命平,赵继增.胶州湾海底隧道衬砌混凝土的环境条件与耐久性[J].岩石力学与工程学报,2007,26(2):3823-3829

[10]潘洪科,牛季收,杨林德,汤永净. 地下工程砼结构基于碳化作用的耐久性劣化模型[J].工程力学,2008,25(7):172-178

[11]季常煦,王信刚等. 地下工程结构混凝土的耐久性分析与研究[J].武汉理工大学学报.2006,28(8):43-45

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[13]Adam Nevile.The confused world of sulfate attack on concrete[J].Cement and Concrete Research,2004(34): 1275-1296

篇（9）

中图分类号：P642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）01（b）-0-02

1 生产生石灰的历史

生石灰原料分布广，生产工艺简单，是人类使用较早的无机胶凝材料之一。我国最早的石灰窑，发现于广东省英德市，经中科院广州地球化学研究所对该窑址窑壁所进行的热释光测试，推断距今1580±100年，南朝末期，大约公元6世纪，我国就开始生产、使用石灰了。

2 生产生石灰的原料

石灰岩、白垩、白云质石灰岩、贝壳等都可作为生产生石灰的原料。石灰岩是生产生石灰的主要原料，用于烧制生石灰的石灰岩在地质行业称为制灰灰岩。石灰岩的主要矿物由方解石、白云石组成，根据二者在岩石中含量的多少，岩石名称有所变化，见表1。

石灰岩中含有微量的菱镁矿及其他碳酸盐矿物，还有其他一些杂质，主要为：氧化硅；磁铁矿、赤铁矿；硅酸铝（粘土、长石、云母）。

2.1 方解石矿物特征

化学组成：分子式CaCO3，CaO 55.96%，CO2 43.97%。Ca常被Mg、Fe、Mn所置换，有时还含有少量的Pb、Zn、Sr、Ba等。遇冷稀HCl剧烈起泡。

结晶形态：三方晶系，晶体常呈柱状、板状、菱面体、复三方偏三角面体等；集合体常呈晶簇状、粒状、块状、土状、多孔状、钟乳状、鲕状、葡萄状等。

物理性质：无色或白色，有时被Fe、Mn、Cu等元素染成浅黄、浅红、紫、褐黑色；玻璃光泽；透明；解理平行菱面体{10，1}完全；断口参差状；硬度3（摩氏硬度）；比重2.6～2.8。

2.2 白云石矿物特征

化学组成：分子式CaMg（CO3）2 ，CaO 30.41%，MgO 21.86%，CO2 47.73%。经常有Fe2+、Mn2+类质同象混入物。遇冷HCl缓慢起泡。

结晶形态：三方晶系，晶体常呈菱面体，晶面常弯曲成马鞍状；有时发育成柱状或板状。集合体常呈粒状。

物理性质：无色，白色或灰色，含铁者为黄褐或褐色，含锰者可显浅红色；玻璃光泽；解理平行菱面体{10，1}完全，解理面常弯曲；硬度3.5～4（摩氏硬度）；性脆；比重2.85。

3 生石灰的生产

原始的石灰生产工艺是将石灰石与燃料（木材）分层铺放，引火煅烧一周即得。现代则采用机械化、半机械化立窑以及回转窑、沸腾炉等设备进行生产。煅烧时间也相应地缩短，用回转窑生产石灰仅需2～4 h，比用立窑生产可提高生产效率5倍以上。近年来，又出现了横流式、双斜坡式及烧油环行立窑和带预热器的短回转窑等节能效果显著的工艺和设备，燃料也扩大为煤、焦炭、重油或液化气等。

将主要成分为碳酸钙的天然岩石，在适当温度下煅烧，排除分解出的二氧化碳后，所得的以氧化钙（CaO）为主要成分的产品即为石灰，又称生石灰。在煅烧过程中，碳酸钙、碳酸镁与硅酸盐矿物被热分解为氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）与二氧化碳（CO2）气体和二氧化硅（SiO2）晶渣。

4 生石灰

是一种气硬性无机胶凝材料，主要成分氧化钙（CaO），次要成分氧化镁（MgO）。

4.1 氧化钙

化学分子式：CaO；分子量：56.077。白色（或灰色、棕白），无定形。不透明。比重：3.32～3.35。耐火难熔，熔点：2572 ℃，沸点：2850 ℃。有腐蚀性。与水反应生成氢氧化钙并产生大量热，溶于酸类、甘油和蔗糖溶液，几乎不溶于乙醇。

4.2 氧化镁

化学分子式：MgO；分子量：40.304。白色或淡黄色粉末，无臭、无味，比重3.58。熔点2852 ℃。沸点3600 ℃。有腐蚀性。与水结合生成氢氧化镁，但极易溶于稀酸，不溶于乙醇。

5 制灰灰岩质量指标的探讨

石灰中产生胶结性的成分是有效氧化钙和氧化镁，其含量是评价石灰质量的主要指标，此外，还有未消化残渣、二氧化碳含量的要求。

在煅烧过程中，形成的二氧化硅（SiO2）晶渣、未分解的碳酸钙以及原料中游离的二氧化硅（SiO2）是未消化残渣的主要成分；如果生产工艺科学，未消化残渣的主要成分是二氧化硅（SiO2）。

5.1 建筑生石灰的质量指标

石灰的生产、使用历史悠久，但是在地质矿产勘探行业却没有统一的质量要求，河北省保定地质工程勘查院最早在2004年对河北省易县的一些制灰灰岩矿区进行了勘探，当时依据国家标准《建筑石灰》（GB1594-79）三等钙质生石灰的品质指标有效钙+氧化镁含量不小于70%，以及石灰厂家生产实践经验，计算出制灰用石灰岩矿石质量要求CaO+MgO≥47%。

目前，建材行业使用的标准是1993年02月01日实施的《建筑生石灰》（JC/T479-92），该标准实施之日起，原国家标准《建筑石灰》（GB1594-79）作废。

在《建筑生石灰》（JC/T479-92）中，规定：

（1）分类：按化学成分钙质生石灰MgO≤5%，镁质生石灰MgO>5%。

（2）等级：建筑生石灰分为优等品、一等品、合格品。

（3）技术要求，见表2。

云质石灰岩中白云石最高含量是50%，那么方解石含量也是50%。根据以上2个化学反应式，可推算出1 t云质石灰岩可烧制出0.541 t生石灰（CaO+MgO），MgO占20.1%。从而可知烧制1吨生石灰的需要云质石灰岩1.848 t（1/0.541=1.848）。

依据生石灰矿山生产实践，烧制1吨生石灰需要石灰岩约1.95 t。

5.2.2 灰灰岩的质量指标的确定

由《建筑生石灰》（JC/T479-92）规定的建筑生石灰技术指标可知：镁质生石灰合格品对CaO+MgO要求最低，CaO+MgO的含量不小于75%。

CaO+MgO的量在制灰灰岩烧制成生石灰的过程中不变，设CaO+MgO在制灰灰岩中含量为x，1吨合格品的镁质生石灰CaO+MgO不小于75%。则利用代数式1.9x=1×75%求出的x值，是制灰灰岩中CaO+MgO的最小值。同理，可计算出制灰灰岩烧制钙质生石灰、镁质生石灰不同等级的生石灰的质量指标；钙质生石灰MgO≤5%，可计算出制灰灰岩烧制钙质生石灰MgO含量限值。

在理想的生产生石灰的过程中，未消化残渣的主要成分是SiO2，利用上述原理可计算出制灰灰岩SiO2含量限值。

制灰灰岩质量指标见表3。

6 结语

制灰灰岩质量指标主要是根据《建筑生石灰》（JC/T479-92）规定的建筑生石灰技术指标及化学反应式进行推算，参考了生石灰矿山生产实践的数据，没有进行实验室实验，不当之处在所难免，希望广大的业内人士批评指正。

参考文献

篇（10）

化学分析（chemical analysis）是对物质进行化学分子或化学反应进行分析的一门科学。由于材料的性能是有化学成分决定的，因此化学分析在材料的研究和应用中具有重要意义，通过化学分析，能对材料价值、材料的合格程度进行科学合理的判定。因此化学分析质量直接影响到化学分析结果，而在对材料进行评估时需要可靠性强的化学分析结果，这就要求加强对化学分析质量的控制，从而为材料评估提供可靠依据[1]。本文对化学分析中的质量控制进行了浅显的探析。

一、化学分析质量的影响因素

化学分析质量受到多种因素的影响，为了提高化学分析测定质量，提高化学分析结果的可靠性，消除客户对化学分析结果的疑虑，则需要对化学分析中的各个环节进行严格的质量控制，包括对分人员技术、仪器性能、试剂质量、分析方法以及分析环境等环节的有效控制，从而避免任何环节出现的问题，减少对分析结果的影响，避免化学分析结果误差的出现，提高化学分析结果的可靠性。通过一系列的质量控制措施，严格把握好各个环节的质量，从而使化学检验结果更加准确、可靠[2]。

二、化学分析中的质量控制

1.加强分析人员的管理

在进行化学分析时，分析人员作为化学分析的主体，其能力、经验和责任心对化学分析质量有着至关重要的影响，分析人员通过对发挥主观能动性，借助于化学分析设备，使材料成分能够准确地展现与化学分析结果之中，在此过程中，化学分析人员的专业技术素质显得尤为重要。因此，要使化学分析结果最大限度地趋近材料物质成分的本真，则需要加强对化学分析人员专业素质的提升。首先，要加强化学分析人员的培训。化学分析作为一项人们认识材料成分的工具，要驾驭好此项工具，则需要驾驭者具备一定的条件，通过加强对化学分析人员的培训教育，能使分析人员能够很好地掌握化学分析这项认识材料成分的工具，能独立地对化学分析过程中所需的设备进行操作并建立起系统的分析方法。其次，为了使化学分析质量得到保证，作为化学分析主体，要建立严格上岗制度，通过相应的考核，对分析人员的所具备的素质检验，如果分析人员通过了相关考核，则给予上岗证，准许其上岗进行化学分析，如果分析人员未能通过相关考核，则需要进一步加强其培训教育，直到通过考核，取得上岗资格证，方可允许其上岗。通过这种方式，能有效控制化学分析操作人员的专业素质，从而提高化学分析质量。再次，分析人员在对材料进行分析的过程中，由于受到多种客观因素的影响，往往会产生各种误差，此时可以通过实行“一人多能，一岗多人”的制度，通过多人共同监督操作，则可降低分析人员的误操作发生几率，提高化学分析质量[3]。

2.分析仪器使用与管理

在化学分析过程中，化学分析主体通过操作对象作用的发挥进而达到对认知对象的精确认知，在此过程中，化学分析仪器作为化学分析主体操作对象，对认知对象的精确度有着重要的影响。为了使化学分析质量得到有效提高，则需要加强对分析仪器设备使用与管理。首先，在分析仪器日常的管理过程中，应选择合格的设备，不符合相关生产标准的设备应杜绝使用。其次，在分析仪器日常维护中，由于分析仪器在客观环境中受到多种因素的影响，往往使其自身完整有效的性能受到不同程度的破坏，从而使分析质量受到影响，因此，要加强对分析仪器的日常维护与管理，对分析仪器进行定维护与检修，加强对仪器的清洗、仪器状态调整、更换老化仪器等工作，从而使仪器的性能得到保证。此外，要加强分析异地的校验与检定，仪器的校验和检定对仪器性能的发挥具有重要作用，完善的校验和检定制度能使仪器设备在化学分析中的功能得到良好发挥。要加强对仪器是否合格的检定，所有仪器包括器皿类计量器具，都要经过合格检定后，方可投入使用，校验人员要具备相应的资格，对于检修维护的仪器设备应重新对其校验[4]。

3.实验室环节和测量过程的质量控制

实验室为化学分析提供环境支持，在实验室的管理中，应加强对实验室的管理制度的落实，用过各项有效的管理制度的落实，能为化学分析质量的提高提供基本的保障。首先，要加强实验室日常管理，严格落实岗位责任制、样品流转制、原始检验数据复核制度、检验报告的编审批制度、盲样考核制度、不确定度的评价制度等。其次，要建立起科学的分析方法，选择符合相关标准的合理的分析方法，通过充分的调研、实验研究和专家评审等来建立科学合理的分析方法[5]。测量过程是化学分析主体对操作对象进行操作进而达到对认知对象认知的过程。这一过程包括了空白试验、校验曲线的绘制、方法精密度的评价、方法准确度评价、利用质量控制图进行控制等方面。尤其要重视质量控制图的控制，包括对精密度控制图的控制和准确度控制图的控制。

三、结语

化学分析环节众多，各个环节稍有不慎则会影响化学分析结果，影响化学分析质量。加强化学分析各环节的有效控制，能有效提高化学分析质量，为用户提供高精确度和可靠性强的化学分析结果。

参考文献

[1]戈早川. 标准化残差法对分析检验校准曲线中异常点的判别[J]. 中国公共卫生. 2012（04）：177-181.

[2]吴岩青.化学分析方法选择与分析过程质量控制的探讨[J]. 兵器材料科学与工程. 2012（05）；205-206.

[3]曹宏燕.分析测试中测量不确定度及评定“第三部分”分析测试中主要不确定度分量的评定[J]. 冶金分析. 2012（03）：110-113.

篇（11）

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）14-0093-02

实施素质教育要求我们必须在教育观念、教育思想、教育制度、教育内容、教育方法上进行创新，创新教育的过程，要充分发挥受教育者的主体性、主动性，使受教育者在教学过程中不断认识、追求探索和完善自身。在我们的教学过程中，教学方法是其中重要的一个环节，不断探索和改进教学方法是提高教育质量的重要措施。

教学方法对教学质量有着重要的影响作用，大学教师在教学方法上的探索是无止境的，如何形象、生动地教学是大学教师在实践教学中努力的方向。大学教师面临的是一群已经成年的大学生，有着自己独立的思想和见解，在很多方面思想已趋于成熟，这对大学教师的教学方法的改进提出了挑战和要求。本研究针对矿业工程本科有机化学课程，采用软件模拟的方法，构建立体的化学分子结构并计算性质，向学生立体、直观地展示分子结构和性质。通过这种教学方法提高学生的学习兴趣，提高教学质量。

一、模拟软件介绍

量子理论是研究微观领域最有效的工具，基于密度泛函理论的第一性原理是近年来最主要的量子理论，近十年来密度泛函理论在物理和化学上获得了广泛的应用，特别是用来研究分子和凝聚态的性质，是凝聚态物理和计算化学领域最常用且成功的方法之一。Materials Studio（MS）软件是美国Accelrys公司开发的可以帮助研究者构建、显示和分析分子、固体及表面的结构模型，并研究、预测材料的相关性质，使化学及材料科学的研究者们能更方便地建立三维结构模型，对各种晶体、无定型以及高分子材料的性质及相关过程进行深入的研究。

本论文采用MS软件中的DMol3模块[1-2]，基于密度泛函理论（DFT），是可以模拟气相、溶液、表面及固体等过程及性质的商业化量子力学程序，应用于化学、材料、化工、固体物理等许多领域，可用于研究均相催化、多相催化、分子反应、分子结构等，也可预测溶解度、蒸气压、配分函数、熔解热、混合热等性质。

二、应用实践

（一）教学目的和内容

虽然授课对象专业为矿物加工专业学生，但化学对他们接受专业知识非常重要，因为在矿物加工的方法中，浮选是非常重要且应用广泛的一种方法，浮选过程中，要利用很多无机及有机药剂使矿物浮选和分离。同为工科学生，然而与化学专业的学生相比，他们虽然有一定的化学理论基础，但对化学知识的了解远不及化学专业的学生，理论基础知识和实践薄弱。采用MS软件进行模拟的方法，可以直观地观察到分子间的结构，如键长、键角等，还可以通过性质计算，获得轨道电子布居、前线轨道、原子电子态密度等。通过研究，帮助学生理解和接受化学知识，提高学习兴趣和教学质量。

（二）应用实例

为了让学生易于了解和接受DMol3模块模拟的结果，首先展示了最简单的分子和水分子、氢分子的结构，如图1所示的分子球棒模型。图1（a）为氢分子结构，（b）为水分子结构，元素符号标在原子上，虚线为键长，单位为■，弧线为夹角，这些结果是在一定的计算参数设置下获得的。通过三维模型展示，可以让学生直观地了解这两个分子的结构，获得初步的感官认识，为后面的深入学习打下基础。

接下来进行有机分子结构和性质教学。选择具有代表性的分子进行讲解，包括甲烷、丁烷、乙烯、乙炔、二烯烃、苯。首先介绍各种分子结构，如图2所示。由图可以清楚地看到各种分子结构中C-H和C-C键长、夹角信息，并可以观察到它们之间的差异。在这些分子中，C-C键长有如下顺序：烷烃>苯>烯烃>炔烃，C-H键长相近，其中苯中的C-H键长比其他有机物分子略短。甲烷的C-H键之间的夹角为109度左右（这与实际非常接近）；苯环中所有的键角为120度左右；而丁烷和丁二烯碳原子之间所形成的夹角是有差异的。

接下来讲解前线轨道。在前线轨道理论中，能量最高的分子轨道（即最高占据轨道HOMO）和没有被电子占据的，能量最低的分子轨道（即最低未占轨道LUMO）是决定一个体系发生化学反应的关键，其他能量的分子轨道对于化学反应虽然有影响但是影响很小，可以暂时忽略，HOMO和LUMO便前线轨道。以丁烷和丁二烯作为例子，如图3所示。虽然丁烷和丁二烯有相同的碳原子数，但一是饱和烃一个是不饱和烃，它们的HOMO和LUMO差别非常大。丁烷的HOMO主要集中的碳原子上，而丁二烯主要集中在碳-碳双键上；丁烷的LUMO主要集中在键上，而丁二烯主要集中在碳原子上。

分析原子的电子态密度可以获得原子内部或原子之间轨道的相互作用。这里讲解烷烃、烯烃和炔烃中碳原子的电子态密度。图4中的黑线和红线分别表示碳原子的s和p电子态。可以看到，烷烃、烯烃和炔烃中碳原子的s和p态很不一样，电子离域性以下列顺序增长：烷烃

三、结束语

以上只是介绍了软件模拟的部分内容和结果，其他大量的有机分子结构等信息都可以通过计算模拟的方式获得。通过软件模拟的方式，可以生动、形象地向学生展示分子的结构和性质，使学生的学习兴趣增强。作为一名大学教师，如何提高教学质量任重而道远，很多方面都值得探讨和研究。

参考文献：

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