導語：如何才能寫好一篇化學反應工程發(fā)展史，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞:情景教學;物理化學;課程教學

從2013年開始我國進入產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整優(yōu)化和轉(zhuǎn)型升級的新階段，產(chǎn)業(yè)結構的轉(zhuǎn)型升級在數(shù)量、層次和結構上增加了對既具備扎實理論基礎，又有實踐操作能力的應用技術型人才的多樣需求［1］。有研究表明:目前我國高級工、高級技師和高級工程師等技術應用型人才求人倍率分別高達2.34、2.25、2［2］。為滿足新形勢下對應用技術型人才的需求，我國對高等教育做出了新的部署，提出采取試點+示范引領等方式引導一批普通本科高等學校向應用技術類型高等學校轉(zhuǎn)型。面對轉(zhuǎn)型發(fā)展這個現(xiàn)實問題，地方高校以培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才為目標，積極推進人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新，逐步改革和完善人才培養(yǎng)體系。課程教學在人才培養(yǎng)過程中具有至關重要的作用，為切實提高應用型化學化工專業(yè)特色人才的培養(yǎng)質(zhì)量，適應當前地方高校應用技術轉(zhuǎn)型發(fā)展人才培養(yǎng)模式改革的需求，各位教育工作者在教學方面都在認真貫徹教學內(nèi)容、教學方法和教學手段的改革［3］，不斷提高學生理論與實踐相結合的能力，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，強化學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。物理化學作為化學化工專業(yè)的核心課程，其與物理學、高等數(shù)學和化學基礎理論具有緊密聯(lián)系，互相滲透。與其它專業(yè)課程相比，物理化學的理論性強，公式繁瑣，模型抽象，內(nèi)容枯燥，是一門公認的難教難學的課程。在傳統(tǒng)的物理化學教學中，主要以課堂講授為主，機械式地向?qū)W生灌輸大量抽象的理論和復雜的公式，致使學生產(chǎn)生厭學情緒，嚴重影響物理化學課堂學習效果。如何通過物理化學課堂教學方法的改革，激發(fā)學生學習興趣，提高學生分析問題，解決問題的能力是物理化學課程教學中亟待解決的問題。情景教學主要是教師圍繞教學內(nèi)容，有目的地引入或創(chuàng)設一個真實或虛擬的情景，讓學生參與到教學過程中，激發(fā)其主動學習的興趣，通過分析問題、解決問題和掌握問題能力的培養(yǎng)，提高學生的思考能力和實踐能力，最終實現(xiàn)教學目標的一種教學方法［4］。筆者在物理化學課堂教學實踐中廣泛采用情景教學法，調(diào)動學生學習的積極性，充分發(fā)揮教師的主導作用和學生的主體作用?，F(xiàn)就筆者在實踐教學中通過問題設置、實驗探究、化學史實、多媒體技術、生活實際及社會熱點等方法創(chuàng)設教學情境的應用作簡要介紹。

1創(chuàng)設問題情景，激發(fā)學習興趣

學生學習行為的開展是以其學習心理為基礎的，抓住學生學習心理特點，合理開展課堂教學活動，有助于提高學生學習效果［5］。在化學化工專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案中，物理化學課程基本開設在第五、六學期，此階段學生平均年齡在21歲左右，不僅具有對未知事物強烈的探索欲望，而且具有較強的學習能力和理解能力。在課堂教學中引入積極有深度的問題，能夠引發(fā)學生探求新知的積極性，培養(yǎng)學生自主學習能力。問題情景的創(chuàng)設不僅需要與教學目標相符，緊密聯(lián)系教學內(nèi)容，還需要基于學生已有的認知水平，具有啟發(fā)性、條理性，同時符合循序漸進的認知規(guī)律才能逐步引導學生啟發(fā)思維、探求新知。例如，熱力學第一定律的應用是化學熱力學基礎內(nèi)容中的重點，其包含功、熱、焓、熱力學能、熱容等量值計算，涉及到簡單的P/V/T過程、相變化過程和化學變化過程等。該部分內(nèi)容抽象、枯燥，理論性強，如何引起學生對該部分內(nèi)容的學習興趣至關重要。鑒于現(xiàn)階段學生好奇心強烈的特點，可以合理設問，引導學生自主探索知識，解決問題。在本學時內(nèi)容講解時，筆者首先向?qū)W生介紹科普知識，例如，近年來我國科學技術的發(fā)展突飛猛進，尤其是航空航天技術的發(fā)展可謂是日新月異，火箭主要依靠攜帶的推進劑(燃料和氧化劑)發(fā)生燃燒反應，釋放大量熱氣從火箭發(fā)動機噴射出，產(chǎn)生推動力，直到火箭達到極高的運行速度。此時學生對航天技術的神秘性產(chǎn)生了情感升華，對航天技術和化學的聯(lián)系產(chǎn)生了濃厚的探知興趣，借此向?qū)W生設置問題:火箭這一龐然大物究竟要攜帶多少推進劑才可以完成預定的飛行計劃?引發(fā)學生思考。隨后向?qū)W生介紹熱容、相變熱、相變焓、標準摩爾反應焓、標準摩爾生成焓、標準摩爾燃燒焓以及蓋斯定律等定義，協(xié)助學生逐步探討化學反應焓變和熱力學能變、溫度的關系，最后逐步掌握化學反應過程中焓變和熱力學能變的計算，破解火箭飛行需要攜帶多少推進劑的問題。在該過程中，通過科普知識設問，調(diào)動了學生學習的積極性，有助于引導學生自主學習，使學生掌握學習的重點，具備解決問題的能力，獲得學習的成就感，提高學習效果。

2設計探究實驗，分析解決問題

物理化學是一門實踐性很強的學科，其學習目的不僅是理解和掌握物理化學的概念和原理本身，更重要的是將所學的知識應用于實踐中，分析和解決實際問題，創(chuàng)造出新成果。教師可以設計與教學內(nèi)容相關的探究實驗，通過實驗前的科學假設、實驗現(xiàn)象和實驗結果的分析，讓學生在實驗的情景中發(fā)現(xiàn)問題，獲得科學理論、規(guī)律和事實。通過設置探究實驗，既讓學生在增強科學體驗的過程中掌握了科學知識，又激發(fā)了學生探究科學和知識規(guī)律的興趣。美國心理學家杰羅姆•布魯納認為，在教學過程中，學生是一個積極的探究者，教師的作用是要形成一種學生能夠獨立探究的情境，而不是提供現(xiàn)成的知識［6］。在培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力及實踐能力的同時，培養(yǎng)學生通過實驗方法分析理論和解決問題的能力亦具有重要意義。例如，精餾分離是有機化學實驗中常見的分離方式，其分離原理是物理化學相平衡相關章節(jié)的重點學習內(nèi)容。在課時內(nèi)容學習前，讓學生通過精餾的方式分別分離甲苯－苯混合溶液、乙醇－水混合溶液、氯仿－丙酮混合溶液，利用阿貝折射儀檢測精餾塔頂、塔底餾分的組成。餾分組成差異性的結果致使學生對精餾原理產(chǎn)生濃厚的探知欲，引導學生繪制三種混合溶液的沸點－組成圖，結合沸點－組成圖分析得出精餾是一個部分冷凝和部分汽化過程的連續(xù)過程。通過對比甲苯－苯、乙醇－水、氯仿－丙酮三種組成的沸點－組成圖得出混合溶液沸點組成圖有無極大和極小值類型在精餾過程中塔頂、塔底餾分組成的規(guī)律。探究實驗的引入使學生主動去思考，發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，通過實踐的方法獲取抽象的理論知識，做到知識的融會貫通。

3結合化學史實，啟發(fā)學生思維

理論知識體系的建立是科學家們不斷發(fā)現(xiàn)、推測、實踐與驗證的過程，化學的發(fā)展史實際上就是一部運用物理和化學實驗方法進行實驗探究，以獲取化學實驗事實，進而建立學科理論的發(fā)展史?；瘜W史料生動地向?qū)W生展現(xiàn)了科學家探知理論的艱辛過程。利用化學史實創(chuàng)設教學情境，可以使學生從發(fā)展的高度，以開闊的視野全面深刻地理解知識理論的演變過程，以辯證和發(fā)展的眼光去看待理論成果，激發(fā)學生完善和發(fā)展科學的興趣和動機［7］。例如，人工降雨技術的發(fā)展，可以追溯到1920年南非科學家開展的“給云注射催化劑”的初步試驗，后經(jīng)全球各國近50年的實驗，探索出利用強吸水性鹽進行人工降雨解決干旱問題或降低冰雹災害的有效方法。通過向?qū)W生播放“人工降雨”紀錄片，使學生深入了解人工降雨的原理，利用強吸水性鹽進行人工降雨的利與弊，人工降雨技術發(fā)展的前景。將表面物理化學理論與科技緊密聯(lián)系起來，使學生直觀地體會到所學理論知識的科學價值，啟發(fā)思維，深化理論學習效果。

4利用多媒體技術，變抽象為具體，洞悉重點知識

多媒體技術的發(fā)展充實了課堂教學，其在教學中的應用，對教育教學改革起到了巨大的推動作用。多媒體輔助教學具有傳統(tǒng)教學無法取代的優(yōu)勢，它能結合圖、文、聲、像、景等，創(chuàng)設逼真的教學情景，化抽象為直觀，化靜止為運動，將知識生動形象地展現(xiàn)在學生面前，使學習變得生動有趣，幫助學生理解抽象的物理化學概論及原理，啟發(fā)學生思維，提高學生的探究能力［8］。例如，在中學化學及大學無機化學中均涉及到電解池的相關原理，相應課本內(nèi)容均較簡單。由于電解池相關知識點的重要性，物理化學在電化學反應的平衡與速率章節(jié)中再次重點介紹了電解池。心理學研究表明，人們對世界的感知認識總是首先注意那些新的信息，因為它們具有刺激性和吸引力，同樣學生對學習的興趣也在于它是否能提供新的信息［7］。筆者在教學實踐中首先向?qū)W生展示電解鋁工作車間的照片、生產(chǎn)過程的錄像，然后推動學生猜測電解鋁槽的結構，隨后結合電解槽的側面剖析圖引導學生了解電解鋁的原理，最后在此基礎上概括總結電解池的相關知識內(nèi)容。筆者通過利用多媒體技術，將電解池的工作原理具體到化工生產(chǎn)車間應用中，通過計算機模擬化學實驗原理，不僅可以提高實踐教學的質(zhì)量，同時無形中調(diào)動了學生的學習興趣，提高了學生的探究能力。

5聯(lián)系生活實際，結合社會熱點，做到學以致用

學習知識的最大價值在于能夠應用所學知識解決其生活中遇到的實際問題，做到知識的遷移與應用。物理化學知識在實際生活和生產(chǎn)中具有重要應用，在環(huán)境問題、能源問題、食品安全和藥品安全等方面與教學內(nèi)容相關的教學情境比比皆是。在教學實踐過程中聯(lián)系生活實際，結合社會熱點，創(chuàng)設真實的教學情景，有助于使學生了解所學知識的價值意義。例如，2016年山東警方破獲案值5.7億元非法疫苗案，涉案疫苗未經(jīng)嚴格冷鏈存儲運輸銷往全國18個省市，引起社會一片恐慌。疫苗是一種脆弱的生物制劑，對溫度的要求敏感，溫度的高低直接關系到疫苗的保質(zhì)期。筆者在化學反應速率與溫度的關系相關學時內(nèi)容講授過程中結合該教學情境，引導學生學習阿倫尼烏斯方程，利用阿倫尼烏斯方程的不定積分和定積分形式剖析速率系數(shù)與溫度的關系，再結合已學的化學反應速率方程，計算出不同保存溫度下疫苗的保質(zhì)期。在該學習過程中，學生清晰地了解了疫苗冷藏儲存的重要性，綜合掌握了化學反應速率方程和阿倫尼烏斯方程的應用，學習目標得到明確，學習效果得到提高。

6結語

物理化學是一門重要的理論課程，傳統(tǒng)教學模式已經(jīng)不能滿足當下應用技術轉(zhuǎn)型教育的需求，如何進一步提高教與學的質(zhì)量，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的應用型人才，需要授課教師不斷的探索、改革和實踐。在物理化學實踐教學中，通過創(chuàng)設豐富多彩的教學情景，有助于激發(fā)學生的學習興趣，促使學生主動學習，提高教學效果。同時，在不同的情景教學中可以提高學生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學生的探究能力和創(chuàng)新能力。情景教學的形式多樣化，如何創(chuàng)設與教學內(nèi)容緊密聯(lián)系的教學情景，做到有目的地組織教學，有目標地培養(yǎng)人才，對一線教育工作者提供了新的挑戰(zhàn)和機遇。

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關鍵詞：高分子化學及工藝學，教學改革，職業(yè)教育，學習興趣培養(yǎng)

 

隨著教育改革的深入與發(fā)展，中等職業(yè)教育正經(jīng)受著巨大的沖擊，尤其是高校的擴大招生，普高熱的持續(xù)升溫，致使中專招生出現(xiàn)滑坡，學生質(zhì)量急劇下降。其中一部分學生基礎較差，自卑心理強，缺乏足夠的學習興趣與信心。這一切給教學造成了很大的困難。面對無法選擇適合教育的學生，只能選擇適合學生的教育，筆者在高分子化學及工藝學教學中，正視教育對象的入學基礎，以“求新、求變、求異”為原則，以“精選內(nèi)容、淡化推導、加強應用、突出能力”為宗旨，進行了一系列的教學改革。

一、結合教學知識點進行環(huán)境與人文教育滲透

任何一個學科的發(fā)展史都是科學與人文緊密結合、共同發(fā)展的歷史，通過學科發(fā)展史教育滲透人文教育不但能激發(fā)學生學習興趣，同時還能達到教書育人的目的。筆者在高分子科學發(fā)展史的教學中，通過我國解放前后高分子學科及工業(yè)發(fā)展情況的對比比較來教育學生樹立愛國精神。通過學科發(fā)展史上杰出科學家的感人事跡進行人文精神教育。如介紹高分子科學始祖---Staudinger的大分子學說以及科學史上有關高分子的概念的爭論，加強學生對高分子概念的學習興趣，同時通過科學家對真理的棄而不舍的追求精神感染學生，激發(fā)學生的學習熱情。再比如介紹2000年高分子科學界諾貝爾得主白川英樹等科學家在科學探索中的合作精神，讓學生明白當今世界科技發(fā)展之快，社會更需要懂得合作精神的人才，借此培養(yǎng)學生的團結協(xié)作意識。這樣的事例還很多，這兒就不一一列舉了。

再者就是密切結合教學知識點進行環(huán)境教育滲透。比如結合廢舊高分子材料回收利用的教學，筆者補充介紹了高分子材料廢棄物的利用至少有兩個基本意義，其一是解決環(huán)境污染問題，保護人類賴以生存的唯一的地球；其二是充分利用自然資源。高分子合成材料的單體主要來自石油。與其他自然資源一樣，從長遠看石油等資源不會“取之不盡，用之不竭”。人們必須采取積極手段，不僅必要而且可能做到“變廢為寶”。在教學中結合廢舊高分子材料資源利用問題，導入環(huán)境保護意識，導入生態(tài)平衡觀點，導入可持續(xù)發(fā)展思想是培養(yǎng)學生環(huán)境意識的重要環(huán)節(jié)。免費論文。針對環(huán)境教育滲透筆者專門撰寫有論文詳細介紹如何與教學緊密結合，這里也就不再多廢筆墨。

教學實踐證明，結合教學知識點進行環(huán)境與人文教育滲透，不僅起到了教書育人的作用，還對培養(yǎng)學生的學習興趣起到很好的推進作用。

二、 對課程內(nèi)容進行歸納和調(diào)整

為保證在規(guī)定的學時內(nèi)完成教學任務，除采用多媒體方式授課以外，還對目前教材中的內(nèi)容進行歸納和調(diào)整。

首先是緒論部分，“緒論”，說白了，就是每門課的開場白，俗話說：“王婆賣瓜，自賣自夸”。這種“吹噓”是必要的，關鍵在于怎樣在“第一次課”中把它吹響、吹好，以便把學生的注意力、學習精力抓過來。調(diào)動起學生的學習興趣。心理學研究表明，學生的學習成績與學習興趣水平有顯著相關。高水平的學習興趣，產(chǎn)生較大的學習動力，使學生積極朝向?qū)W習活動，為取得優(yōu)異成績創(chuàng)造條件。而優(yōu)異的學習成績又可提高學生的學習興趣，在學習活動中產(chǎn)生積極愉快的情緒體驗。學習興趣與學習成績是相互影響的。在教學活動中，教育者要注意培養(yǎng)學生的學習興趣，使學生成績與學習興趣互為促進，達成良性循環(huán)。我們正處于e時代，信息來源廣，如何喚起學生對課程內(nèi)容的興趣并投入時間和注意力，值得授課者思量，而筆者以為僅有豐富的內(nèi)容是不夠的。心理學家皮亞杰強調(diào)，在教育中應特別重視興趣的誘發(fā)，因為認識是一種主動積極的不間斷的建構活動，不斷建構自己的智力與思維能力。教育的目標之一就是使學生能夠去主動自發(fā)地學習，就必須創(chuàng)設情景和條件，誘發(fā)學生的學習興趣，激發(fā)起求知欲和好奇心。因此，在緒論教學中，在選擇教育內(nèi)容上要挑選有代表性的、新穎的材料。于是筆者將教材中的緒論與第六章聚合物結構與性能的內(nèi)容進行了整合，緒論課只介紹學生認識高分子與高分子材料和高分子科學發(fā)展概況，讓學生對生活中的大量高分子材料有感性的認識，而將緒論中有關聚合物的基本概念、高分子鏈的形態(tài)結構等理論性知識與第六章的聚合物的結構與性能整合在一起作為第一章高分子基礎知識進行介紹。在高分子基礎知識學習章節(jié)中安排了高分子科學術語及基本概念（包括單體、高分子鏈的相關術語、高分子鏈形態(tài)的相關術語、重復單元、結構單元、單體單元、聚合度、分子量及分子量分布、聚合物結構式及聚合反應方程式的書寫規(guī)范等內(nèi)容）、聚合物結構與性能（主要介紹聚合物的結構層次、聚合物的宏觀狀態(tài)以及聚合物結構與性能的關系）以及聚合物形成反應與聚合實施方法等內(nèi)容。免費論文。從而達到從感性認識上升到理性認識，從生活中來，又回到實踐中去，使學生感到學得實在，學有實用。免費論文。

其次是聚合反應部分，在講授時以聚合反應機理為主線安排各項內(nèi)容，先講連鎖聚合的典型代表自由基聚合，再對比介紹逐步聚合，主要是自由基聚合與線型縮聚的對比，最后介紹聚合物的化學反應。在聚合反應教學中，有許多基本概念、原理相似或相關；許多種類聚合物的結構、性質(zhì)、制法、用途也相似或相關，在學習中容易混淆。通過引導學生對這些易混淆的知識進行比較歸納，同中求異，異中求同，就能使知識的理解更準確、更全面、更深刻。同時為了節(jié)省教學時間，達到職業(yè)教育“夠用、實用、會用”的要求還減去一些理論推導工作，增加一些應用知識的介紹，與生活中所了解到的大量高分子材料品種對上號。比如，在高分子的分子量控制，動力學方程的建立等章節(jié)中多處出現(xiàn)一些類似的數(shù)學推導，在課堂上進行講解需要大量課時。通過多年的實踐，把詳細的數(shù)學推導以參考文獻的方式介紹給學生讓有興趣的、數(shù)理基礎好的學生去自修。這不僅滿足對豐富的高分子化學理論知識內(nèi)容的要求，也滿足了學有余力的學生需求，同時，這對鼓勵自學、培養(yǎng)學習的能力和素質(zhì)也是有益的。

最后是工藝部分，這部分在于編寫的教材中是兩章的內(nèi)容，一章為合成工藝，一章是加工工藝。在具體教學中為了節(jié)省學時數(shù)，筆者也進行了適度的增減和調(diào)整。在教學中抓住四種聚合方法和典型的產(chǎn)品進行教學，比如介紹本體聚合方法，接著就介紹乙烯高壓氣相本體聚合及其加工應用，以此為代表說明塑料的加工；介紹溶液聚合方法后筆者刪減了教材中丁二烯的配位溶液聚合，而是增加了醋酸乙烯酯溶液聚合并醇解、再縮醛化制維尼綸的工藝，借此說明纖維的加工。再就是采用比較對比的方法介紹懸浮聚合和乳液聚合，以丁苯橡膠的生產(chǎn)為例說明橡膠的合成和加工工藝。教學實踐證明，將原本兩章的內(nèi)容變?yōu)橐徽逻M行組織教學，即節(jié)省教學時數(shù)，又具體形象，使學生易于接受。

三、 采用多媒體授課

制作與教材配套的電子教案及課件，已在2002和2003級學生中試用，這樣不僅可以節(jié)約大量板書的時間，而且電子課件能做到圖文并茂、生動直觀，大大豐富了課程的信息量，從而提高了學生的學習興趣和注意力，使學生積極主動地獲取知識。電子課件除信息量大、形象、直觀、準確外，可以根據(jù)需要隨時切換到化工生產(chǎn)現(xiàn)場，既延伸了課堂又增強了課堂說服力，使同學們真切地感受到理論來源于實際，又對實際有明確指導意義，認識到知識的價值和意義，因而對創(chuàng)新充滿激情。

四、 增加教學的實驗環(huán)節(jié)，建立一套合理的實驗教學考核方法

高分子實驗是《高分子化學及工藝學》課程的重要組成部分。它不僅是為了強化所學的理論知識，更重要的是通過實驗可以訓練學生科學實驗的方法和技能；培養(yǎng)學生的動手能力、分析問題和解決問題的能力。因此，盡管教學學時數(shù)和實驗條件有限，筆者仍創(chuàng)設條件開設了有機玻璃、酚醛樹脂、尿醛樹脂、乙酸乙烯酯乳液聚合及聚乙烯醇縮甲醛--膠水的制備實驗。通過實驗讓學生比較兩大類型的聚合反應的特點，感悟高分子化學反應的特征，比空洞的理論說教效果好得多。在課程實驗過程中，還可利用操作間隙與同學們討論相關原理、技術、知識、經(jīng)驗和安全等方面的問題，及時、有意義地了解學生對知識掌握的興趣，準確地把握學生在理論聯(lián)系實際、動手能力和創(chuàng)造性思維方面的能力，有的放矢地去指出他們的不足之處。

為了避免實驗設備有限，一部分學生趕馬混騾，還建立了一套合理的實驗教學考核方法，把實驗考核安排在各類實驗中進行，著重考查學生基本操作與基本技能訓練的效果，考核學生掌握知識和運用知識能力以及觀察分析和判斷實驗現(xiàn)象的能力，具體做法可從以下四方面考核學生的實驗成績：實驗預習(15％ )。要求學生在實驗前認真作好預習報告，了解和掌握實驗原理、步驟和注意事項；實驗前提問口試（15％ ）。及時檢測學生預習實驗情況，不合格不予準許實驗；實驗操作(40％)。要求在教師的指導下，能正確地使用儀器，正確地掌握實驗操作基本技術；實驗報告(20 )。要求學生做完實驗后，對實驗數(shù)據(jù)進行認真處理，解釋實驗現(xiàn)象，并對相關實驗的思考題進行認真回答；實驗作風、衛(wèi)生、紀律(10 )。要求實驗過程中保持安靜、專心實驗。其中實驗報告除了考查學生所寫實驗報告的規(guī)范性外，還著重考查了學生的分析討論部分?？磳W生能否聯(lián)系已經(jīng)學過的理論和已掌握的知識技能，對實驗結果、實驗條件、實驗的方法和技術等做出綜合性的分析評價。對于有獨特見解或有創(chuàng)新思維學生的實驗報告，將給予“綜合分析討論附加分”，加以鼓勵；而對于分析討論一般的報告，則不建議給予高分。實踐表明，這種考核方法能有效地促進學生認真對待實驗的每個環(huán)節(jié)，從而使學生的各項實驗技能得到更有效的訓練和提高，還有利于培養(yǎng)學生認真、嚴謹、實事求是的科學態(tài)度。這些措施也有利于學生的觀察能力、獨立思考能力、綜合分析能力和創(chuàng)新思維能力的提高。同時也有利于教師全面、客觀、合理地評價學生的實驗成績。

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關鍵詞：初中化學；品格；“三觀”

由于中學生正處在身體發(fā)育和心理發(fā)展的重要時期，現(xiàn)代社會的轉(zhuǎn)型使學生面臨著生活、學習、升學等多種壓力，且現(xiàn)在的初中生都是“90后”，多為獨生子女，嬌生慣養(yǎng)是他們的共性，加之社會上存在的一些負面影響，使一些學生品格方面不同程度地存在扭曲現(xiàn)象。然而，新的教育理念要讓學生成長為富有愛心、具有社會責任感、品德行為良好的現(xiàn)代公民，因此教師必須結合所教學科特點，重視學生的品格教育，塑造學生的完美品格。

一、樹立理想，增強信心

俗話說：“人無大志，枉活一世?！睂φ幱谏硇陌l(fā)展重要時期、世界觀尚未成熟的中學生來說，樹立遠大理想尤為重要。有理想，才能有奮斗目標；有目標，才能有奮斗的動力。我們應該充分利用化學科學知識的作用及化學家的感人事跡，鼓勵學生樹立學好化學、運用化學，將來為祖國、為人類做出巨大貢獻的遠大理想和抱負。由于初中生剛接觸化學這門學科，開始會對化學頗有些興趣，尤其對化學實驗更感興趣。但當學到化學用語、元素符號和基本概念時，常會感到抽象難懂、枯燥乏味，往往會把化學視為“第二外語”或認為化學是一門“死記硬背”的學科，化學教師首先要為學生做好引導工作，揭掉化學學科“高深莫測”的神秘面紗，鼓勵每個學生都能學好化學，增強他們學好化學的信心，從而增強他們實現(xiàn)理想的信心以及未來做事、做人的信心。

二、陶冶情操，磨煉意志

作為一名化學教師，要充分利用化學教材相關內(nèi)容陶冶學生的情操，激發(fā)學生愛憎分明的情感，培養(yǎng)學生有愛心、感恩的心，把內(nèi)隱在學生心靈深處的愉快、樂觀、熱情等良好的情感激發(fā)出來。如，介紹我國化學發(fā)展史上有過的冶金、陶瓷、火藥、造紙、釀造等輝煌業(yè)績來激發(fā)學生的自豪感。教學中要教給學生正確的人生觀，抨擊社會上一些不法之徒利用化學知識做假藥、制等牟取暴利卻使人們身心健康受到極大傷害以及有些小企業(yè)、小工廠、小作坊偷排“三廢”給生態(tài)環(huán)境造成惡劣影響，激發(fā)學生對缺乏社會公德的行徑的憎惡、憤恨感。

除此之外，教學中還要介紹歷史上一些著名化學家在從事科學研究活動中，不畏艱難險阻，不懈努力，最終取得對人類社會產(chǎn)生巨大影響的成就，培養(yǎng)學生的堅強意志。如，著名化學家居里夫人對鈾的發(fā)現(xiàn)，她對約四百噸鈾瀝青、二百噸化學藥品和八百噸水一次一次地分離、一點一點地測量，才最終提取出一克鈾。如此繁重的工程是在簡陋的棚房里、煤屑飛揚的艱苦條件下完成的，沒有頑強的意志力和堅定的信念是不可能實現(xiàn)的。這將有助于學生克服學習化學過程中產(chǎn)生的畏怯、退縮、盲從等不良品質(zhì)，培養(yǎng)學生堅強的意志。

三、合作交流，團結協(xié)作

作為一名化學教師，要在教學中努力創(chuàng)設民主、平等、合作、和諧的課堂學習環(huán)境。教學中逐步改進評價方法，多采用鼓勵性評價，淡化競爭意識，提倡生生、師生間的互助與協(xié)作，有效調(diào)動學生合作、交流的主動性?；瘜W教學要從教室走向?qū)嶒炇遥ㄟ^小組實驗，多給學生提供交流與合作的機會，讓學生體會到交流、合作后成功的喜悅，鼓勵學生團結協(xié)作，培養(yǎng)團隊精神。

四、勤于思考，勇于創(chuàng)新

教師要調(diào)動教材、資料、實驗、多媒體、相互討論等多種手段進行教學，鼓勵學生從多角度去思考同一問題，尋求解決同一問題的不同方法，養(yǎng)成勤于思考的良好習慣，培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維，從而培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。新物質(zhì)的產(chǎn)生往往是通過化學反應來完成的，因此化學學科，領域廣闊，奧妙無窮，為創(chuàng)新人才提供了用武之地。鼓勵學生有志于化學領域里探索研究，將來為祖國、為人類建設做出積極的貢獻。

五、樹立正確的審美觀、價值觀、人生觀

篇4

在化學教學中，跟化學有關的實驗、問題、故事，史實、新聞、報道、實物、圖片和影像資料等，都可以作為課堂教學的教學情境，用來激發(fā)學生進入學習，活動狀態(tài)，以促進知識的建構，以及知識，技能和體驗的連接。

（一）從生活中提取情境素材

生活中處處涉及化學知識，我們可以運用真實的生活情景創(chuàng)設教學情境，尤其是初中化學教學，更應聯(lián)系日常生活，讓學生從感性上體會到學習化學知識的重要性。

在學習“認識化學元素”時，可用《人體中的化學元素》圖表來設置教學情境。

在學習“化學與能源和資源的利用”時可以聯(lián)系家庭中所用的合成材料（如塑料、橡膠制品等）創(chuàng)設教學情境。

在學習“溶液”時，可以聯(lián)系日常生活，如“蘿卜、馬鈴薯在水中洗”形成懸濁液，用肥皂洗油跡形成乳濁液，用汽油洗油漬形成溶液。

在學習“物質(zhì)組成的表示”時可以取許多日常生活中用到的藥品，食品標簽作為教學情境，并要求學生分析有關成分及其含量的意義。

在學習“酸堿鹽”時，可以結合生活中一些小竅門創(chuàng)設教學情境，如“如何除去魚膽的苦味”、“為什么有的饅頭松而多孔”等

（二）從化學實驗中提取情境素材

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，化學教學離不開實驗，化學實驗是化學教學中設置情景的有利因素，利用實驗可以設置許多生動、有趣的情境。

在學習“二氧化碳熄滅階梯狀蠟燭火焰”時，先收集兩小瓶二氧化碳，先用一小瓶二氧化碳熄滅下層火焰，而上層蠟燭繼續(xù)燃燒，后再用一小瓶二氧化碳熄滅上層火焰，讓學生自我“發(fā)現(xiàn)”二氧化碳的密度比空氣大，不能燃燒，不能支持燃燒。

在學習“氧氣的鑒別“時，老師先不講鑒別方法，而是用一帶火星的木條，分別插入盛有氧氣和空氣的集氣瓶中，引導學生“發(fā)現(xiàn)”鑒別氧氣的方法。

在學習“分子”時，可用一根玻棒蘸一下濃鹽酸，用另一根玻棒蘸一下濃氨水，然后在空中把兩根玻棒靠在一起，但不要接觸，發(fā)現(xiàn)在大量的白煙生成，再引導學生展開分析研究。

在學習“二氧化碳與水反應”時，取三去試管分裝少許石蕊試液，用一支作比較，向第二支試管中滴入稀硫酸，向第三支試管中通入二氧化碳氣體，注意觀察顏色變化，將第二支、第三支試管內(nèi)所得溶液再加熱，注意觀察顏色變化。

在學習氧氣的性質(zhì)一節(jié)內(nèi)容時，可通過創(chuàng)設一組情況引導學生一步一步地深入探究氧氣的性質(zhì)。

情境一：收集有氧氣的集氣瓶和氧氣鋼瓶。

情境二：身背氧氣瓶，頭戴呼吸面罩的潛水員，宇航員或登山運動員的照片。

情境三：魚在水中安穩(wěn)地咂嘴、游動。

情境四：魚塘或魚缸正在用增氧的圖片或錄像。

情境五：木炭、硫、鐵絲、石蠟在氧氣中燃燒的實驗，以及日常生活中燃燒現(xiàn)象。

（三）從社會實際中提取情境素材。

現(xiàn)代社會離不開化學，現(xiàn)代社會中處處有化學，從社會實際中可以找取大量的情境素材。

在學習“地球周圍的空氣”時，可以從大氣污染、城市“環(huán)保汽車”的興起、2008北京綠色奧運、新能源的開發(fā)利用等社會熱門問題找取素材。

在學習“化學與能源和資源的利用”時，可用中國的化石能源、沼氣、天然氣，“西氣東輸”工程等設計教學情景。

在學習“化學物質(zhì)與健康”時，利用化學史，向?qū)W生介紹的發(fā)展史，對人體的危害，告誡學生要遠離，也可用吸煙者的肺部病理照片，錄像或圖片，教育吸煙有害健康，也可從近幾年出現(xiàn)的酒精中毒，工業(yè)用鹽中毒，變質(zhì)食物中毒，以及“二惡英”等事件中提取情況素材。

化學與社會緊密相連，是一門孕育著巨大創(chuàng)新機會的學科，它和社會生產(chǎn)以及生命，環(huán)境等方面有著廣泛而緊密的聯(lián)系。無論是生活中接觸到的新材料和新藥物，還是新能源開發(fā)，環(huán)境保護等社會熱門問題都與化學緊密相關。

總之“現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)與技術”，“化學與新材料”，“化學與新能源”，“化學與生活”，“化學與生命科學”，“化學與環(huán)境”等學科知識都可成為設計教學情境的豐富素材。

（四）從歷史中找取情境素材。

從人類社會發(fā)展的歷史中，可以找取許多化學教學的情境素材。

在學習“燃燒”時，可以介紹人類對火的發(fā)現(xiàn)和利用。

在學習“認識幾種化學反應”時，可以中國古代的“濕法煉銅”設計教學情境。在學習“金屬與金屬礦物”時，可以介紹中國古代金屬冶煉的成就和當代金屬材料的開發(fā)利用。

設置情境時，不但要精心選擇素材，還要講究情景的設置方式。目的是要充分調(diào)動學生的多種感官來盡量充分地感知各種信息，形成比較全面的認識。實驗是設置情景的重要方式，實驗不但可以提供大量的情境素材，而且能夠重現(xiàn)、強化、突出各種化學現(xiàn)象，富有真實性、知識性、應用性和趣味性。

篇5

摘要:1．機立窯水泥存在和發(fā)展的依據(jù)2．機立窯水泥發(fā)展的目標3．機立窯水泥的發(fā)展對策

1．機立窯水泥存在和發(fā)展的依據(jù)

1．1機立窯水泥在我國水泥工業(yè)發(fā)展中的重要地位

機立窯水泥在我國水泥工業(yè)發(fā)展史上做出了重要貢獻。它有力地支撐了我國國民經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展，緩解了長期以來水泥短缺狀態(tài)。自1985年機立窯水泥躍居全國水泥總量的80％以來，一直居高不下，占據(jù)我國水泥數(shù)量的主體地位。“八五”以來，水泥工業(yè)加大了結構調(diào)整的力度。新型干法生產(chǎn)工藝得到了快速發(fā)展，全國已形成了7000萬噸的生產(chǎn)能力。但與此同時，機立窯水泥仍保持了較高的增長速度，2001年全國6億噸水泥中有4.5億噸是立窯水泥，仍占水泥總量的75％以上。可以預見在今后相當長的歷史時期，機立窯將與新型干法窯有一個共存時期。在社會經(jīng)濟活動中仍將發(fā)揮重要作用，在交通不便，市場容量不大的地區(qū)，立窯水泥仍將有很大的存在空間，特別是西部大開發(fā)，機立窯水泥仍將以其獨特的優(yōu)勢發(fā)揮著積極的作用。

1.2機立窯水泥存在和發(fā)展的必然性

1.2.1機立窯實質(zhì)能生產(chǎn)出高標號的水泥

自80年代以來，由于立窯水泥新技術(如原燃材料預均化技術、預加水成球技術、預粉磨技術、窯體綜合改造技術、小料球煅燒技術、生料速燒技術、水泥添加劑技術等)的應用和科學的企業(yè)管理，在全國涌現(xiàn)出一大批優(yōu)秀的現(xiàn)代化立窯企業(yè)。它們的產(chǎn)品質(zhì)量和各項技術經(jīng)濟指標完全可以和代表國內(nèi)水泥發(fā)展科技水平的新型干法回轉(zhuǎn)窯相媲美。如山東沂州水泥集團、山東慶云山水泥廠、山東齊銀水泥有限公司、山東叢林集團水泥廠、廣東梅塔水泥公司等廠，它們的熟料強度均大于52MPa，能穩(wěn)定生產(chǎn)32.5、42.5級的水泥，其中山東慶云山水泥廠可生產(chǎn)52.5級普硅水泥，山東齊銀水泥有限公司能生產(chǎn)油井水泥。長期以來，以窯型來判定水泥質(zhì)量優(yōu)劣的標準對我國水泥的發(fā)展是一種誤導，影響了我國水泥結構的調(diào)整，既不科學，也不符合我國水泥工業(yè)的實際情況。有些地方出臺了立窯水泥一律不能用于重要建設工程的規(guī)定，是不切合實際的。為此，原國家建材局于1996年向建材研究院下達了“立窯與旋窯熟料、水泥、砼性能特點及機理的研究”任務，再次以大量的試驗數(shù)據(jù)證明了好的立窯水泥和好的回轉(zhuǎn)窯水泥其質(zhì)量基本相同。研究報告提供的大量科學數(shù)據(jù)和論據(jù)，為正確評價和使用立窯水泥提供了科學的依據(jù)，為正確認識和處理立窯和回轉(zhuǎn)窯的發(fā)展產(chǎn)生了積極的影響。由于立窯水泥的發(fā)展基礎差，發(fā)展不平衡，眾多的立窯水泥企業(yè)發(fā)展參差不齊，確實存在著有些企業(yè)水泥質(zhì)量差、不均勻、形象不好的現(xiàn)實。但是占立窯水泥總量20％的現(xiàn)代化優(yōu)秀立窯企業(yè)的事實證明，立窯水泥存在著水泥質(zhì)量差的原因不是窯型決定的，而是其他工藝條件決定的，通過加強技術進步和科學的企業(yè)管理，完全可以達到優(yōu)秀的現(xiàn)代化立窯企業(yè)的水平。就是回轉(zhuǎn)窯水泥中也不是全好。除新型干法回轉(zhuǎn)窯外，小型中空回轉(zhuǎn)窯、濕法回轉(zhuǎn)窯、立波爾窯、亦存在提高和淘汰的問題。

1.2.2機立窯水泥適合中國國情

改革開放以來，國民經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展，拉動了對水泥總量的需求，這為投資省、建設周期短、可以滾動發(fā)展的立窯水泥提供了發(fā)展的機遇。

立窯水泥大量新技術的應用，奠定了立窯水泥發(fā)展的基礎，尤其是“八五”期間推廣的14項新技術，使立窯水泥的生產(chǎn)技術水平遠遠超過國外立窯技術的頂峰時期水平，出現(xiàn)了一大批不僅在產(chǎn)品質(zhì)量上可以穩(wěn)定生產(chǎn)32.5、42.5級水泥，而且綜合能耗優(yōu)于日產(chǎn)1000噸水泥的新型干法窯，在我國水泥工業(yè)中具有較強競爭力的現(xiàn)代化立窯企業(yè)。如表1所示。

日產(chǎn)1000噸新型干法與現(xiàn)代化立窯技術經(jīng)濟指標對比（見下表）。

窯型熟料28天ISO強度熟料熱耗綜合電耗全員勞動生產(chǎn)率

新型干法55-60(MPa)≤850(千卡/千克)110(度/噸水泥)≥1000噸/人.年

現(xiàn)代立窯55-60(MPa)≤850(千卡/千克)70(度/噸水泥)≥1000噸/人.年

由上表可可以看出，現(xiàn)代化立窯熟料質(zhì)量、熱耗和勞動生產(chǎn)率都與日產(chǎn)1000噸新型干法窯相當，但綜合能耗明顯優(yōu)于新型干法窯。由此可見，現(xiàn)代立窯不應視為淘汰對象，現(xiàn)階段也很難被淘汰。但我國立窯水泥企業(yè)起點低、發(fā)展很不平衡，先進的和落后的差距很大，工藝不完善，管理混亂，粉塵污染嚴重，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的立窯數(shù)量還很多，不僅明令淘汰的4226家屬此類，而未列入淘汰之列的也有相當數(shù)量落后企業(yè)。因此對我國的立窯水泥企業(yè)既要承認“立窯技術進步”的現(xiàn)實，又要承認“落后立窯”的存在，對先進的和比較先進的機立窯企業(yè)要充分肯定他們的進步，支持他們進一步發(fā)展提高。對于經(jīng)過認證，產(chǎn)品質(zhì)量完全達到國家標準的立窯水泥企業(yè)要取消其使用限制的有關規(guī)定。對有條件的要加速升級改造，使其達到現(xiàn)代化立窯水平，沒有條件的要通過“行政”干予和市場競爭加速淘汰。行政干予主要是加大質(zhì)量法和環(huán)保法的執(zhí)行力度，凡是質(zhì)量不穩(wěn)定的劣質(zhì)產(chǎn)品不能讓其進入市場，凡是環(huán)保不達標的不允許生產(chǎn)，市場競爭要靠具有有序競爭，使優(yōu)勢的大型回轉(zhuǎn)窯企業(yè)和現(xiàn)代化立窯企業(yè)擴大市場占有量，使落后企業(yè)失去市場而淘汰出局。目前凡處在優(yōu)勢明顯的大型回轉(zhuǎn)窯和具備經(jīng)濟規(guī)模的現(xiàn)代化立窯企業(yè)周圍的落后企業(yè)，無論立窯和回轉(zhuǎn)窯都沒有生存空間。但目前具有明顯競爭優(yōu)勢的大型回轉(zhuǎn)窯企業(yè)數(shù)量不多，市場占有量和覆蓋面還不夠大，其全國性的淘汰力度還有限。因此現(xiàn)階段淘汰落后，還要充分發(fā)揮現(xiàn)代化立窯的作用，要鼓勵現(xiàn)代化立窯通過技術改造和資產(chǎn)重組發(fā)展經(jīng)濟規(guī)模，形成地域性優(yōu)勢企業(yè)，以加大對落后企業(yè)的淘汰力度。由此可見，現(xiàn)代立窯的歷史使命還沒完成。它在今后相當長的歷史時期，還是我國水泥工業(yè)的重要組成和依靠力量，與大型干法企業(yè)一起肩負著優(yōu)化我國水泥工業(yè)結構的作用，在淘汰落后的過程中，不斷壯大和完成資金積累的現(xiàn)代化立窯企業(yè)將向更高層次的大型化和現(xiàn)代化發(fā)展。

1.2.3從我國水泥的消費結構看：基建、生產(chǎn)和農(nóng)用比例約為25:30:45左右，中低檔水泥占大多數(shù)，現(xiàn)代立窯水泥完全能滿足要求。從我國水泥發(fā)展不平衡看，現(xiàn)代立窯在西部大開發(fā)和偏遠地區(qū)仍有其存在和發(fā)展的基礎，有人算過用旋窯代替立窯，目前4億多噸的裝備能力，至少需4000億的投資、有條件的立窯完全可以改造成現(xiàn)代化立窯，滿足生產(chǎn)建設的需要。國家沒有必要投巨資在水泥方面。另外立窯水泥對原料適應性強，適于利廢、對實施水泥可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要意義。

2．機立窯水泥發(fā)展的目標

新型干法回轉(zhuǎn)窯水泥是我國水泥工業(yè)技術進步的方向，現(xiàn)代化立窯是我國水泥工業(yè)的重要組成部分，大型新型干法水泥集團的崛起和現(xiàn)代化立窯企業(yè)經(jīng)濟規(guī)?；?、是中國水泥工業(yè)發(fā)展的方向，它對調(diào)整我國水泥結構，淘汰落后具有重要意義，可以予見，先進的機立窯向現(xiàn)代化立窯發(fā)展，落后的機立窯加快淘汰步伐是必然趨勢。

現(xiàn)代化立窯的基本特征：(1)生產(chǎn)規(guī)模：達到年產(chǎn)能力三十萬噸，西部地區(qū)二十萬噸；(2)產(chǎn)品質(zhì)量：能穩(wěn)定生產(chǎn)32.5、42.5等級的水泥，富裕標號達到5MPa以上，并通過產(chǎn)品質(zhì)量認證，熟料28天抗壓強度達到52MPa以上；(3)環(huán)境保護：粉塵排放濃度達到國家標準；(4)其他技術經(jīng)濟指標：①熟料強度3天抗壓≥30MPa；28天抗壓≥52MPa②機立窯熟料單位截面積產(chǎn)量≥1800kg/m2.h；③熟料中F-CaO≤2.5％；④出磨水泥安定性合格率≥90％；⑤機立窯系統(tǒng)和磨機的有效運轉(zhuǎn)率≥95％；⑥全員勞動生產(chǎn)率≥800噸/人•年。

3．機立窯水泥的發(fā)展對策

機立窯水泥的發(fā)展不是量的擴張，主要是質(zhì)的提高，走內(nèi)涵擴大再生產(chǎn)的路子，通過技術改造、新技術應用和科學的管理，使有條件的立窯逐步邁向現(xiàn)代化立窯，乃至更高的現(xiàn)代化集團。

3.1機立窯水泥發(fā)展的技術對策

3.1.1原燃材料預均化技術：原燃材料的均質(zhì)穩(wěn)定，并有足夠的干燥物料儲量，是保證生料質(zhì)量的前提，生料質(zhì)量直接影響立窯的產(chǎn)、質(zhì)量，水泥均化決定出廠水泥的均勻性。與回轉(zhuǎn)窯比較立窯水泥工藝缺乏的就是原燃材料預均化設施，這也是立窯水泥質(zhì)量均勻性差的重要原因，因為目前的計量配料，僅僅是稱稱的重量，量量的體積而言，還達不到成份配料，既使達到成份配料，沒有規(guī)律的原料波動，亦難以調(diào)整達到配料方案要求，目前采用的均化技術有：

(1)原燃材料均化技術：A、按質(zhì)量要求，原燃材料定點采購，分堆存放，搭配使用。B.原燃材料預均化堆場，C.原燃材料預均化庫。

(2)半成品、成品、預均化技術

A.多庫搭配，機械倒庫，氣力均化等；

B.園庫改造：在園庫中設無動力均化裝置，投資僅3萬元左右，提高均化效果2.5倍以上。

原燃材料半成品、成品、預均化技術，可以參照回轉(zhuǎn)窯使用情況比較選用，目的是投資少，效果好，達到均化之目的。

3.1.2采用磨前預破碎技術

在水泥生產(chǎn)中,粉磨電耗占水泥生產(chǎn)電耗的60-70％。磨機電耗有效利用率僅為5-7％,而破碎機的有效利用率可達30-70％；可見多破少磨是一項提高磨機產(chǎn)量，節(jié)約電耗的重要措施。

(1)生料系統(tǒng)預破碎技術

常規(guī)的工藝設計，生料破碎系統(tǒng)大多為二級或三級破碎，工藝復雜，設備多，電耗高，山東臨沂金湖水泥廠生產(chǎn)的超細破碎機僅用一級破碎即可解決二級、三級的破碎任務，該破碎機入料度不大于500mm，出料粒度50-60％為面狀，最大粒度≤8mm，與10萬噸/年生產(chǎn)線配套破碎機電機僅75KW，臺時產(chǎn)量50-70噸/時，僅用一班生產(chǎn)即可滿足生產(chǎn)要求。生料系統(tǒng)Φ2.2×7m閉路磨機產(chǎn)量全年平均30噸/小時以上。2)水泥系統(tǒng)預粉碎技術

水泥系統(tǒng)預粉碎目前多采用在磨頭加一細破碎機方案，但大多數(shù)因錘頭、襯板材質(zhì)問題而受影響。由破碎粉磨專家楊連國高級工程師發(fā)明的三合一高效沖擊(磨)細碎機，解決了錘頭壽命短，出料粒度不均勻、粒度不穩(wěn)定，電耗高的缺點。一臺破碎機有兩個傳動系統(tǒng)，外傳動系統(tǒng)帶動篩板對物料起篩分、反擊和提升作用；內(nèi)傳動系統(tǒng)帶動錘頭實現(xiàn)對物料的高效沖擊粉碎，內(nèi)外回轉(zhuǎn)體組合共同起破碎作用，底部排料，連續(xù)作業(yè)。該機與立破相比，裝機容量低60％以上(同樣50T/H產(chǎn)量，立破裝機容量90KW，而本機僅為37.5KW，實際消耗僅15-17KW)，壽命長，無強制銑削和磨擦粉碎，材料消耗小，錘頭無須頻繁調(diào)整。(一般破3--5萬噸水泥熟料調(diào)整一次)一付錘頭可破碎水泥熟料5-10萬噸以上)。入料粒度≤150mm，出料粒度≤3-5mm，該機運轉(zhuǎn)性能好，對縮小入磨物料粒度是一項重要措施。

3.1.3優(yōu)化粉磨系統(tǒng)技術

(1)縮小入磨物料粒度≤10mm。

(2)縮小入磨物料水份，(入磨物料綜合水份≤1.5％)

(3)調(diào)整磨機配球方案，縮小平均球徑，提高磨機填充率

(4)加強磨機通風。

(5)對選粉機進行改造。

(5)調(diào)整磨機和選粉機處于最佳匹配狀態(tài)。

3.1.4優(yōu)化機立窯系統(tǒng)技術

①對窯體本身進行綜合技術改造，使窯體本身參數(shù)如：喇叭口角度、深度、倒喇叭口等處于最佳狀態(tài)，煙囪、風機等要與之配套。

②加強立窯的保溫。

③采用節(jié)能塔式篦子。

④對預加水成球系統(tǒng)進行改造，實施小料球煅燒技術。

⑤加強立窯燒成*作，確保立窯均勻、穩(wěn)定地加料、卸料。做到大風大料，速燒快冷。

⑥提高立窯有效運轉(zhuǎn)率。

3.1.5水泥工藝外加劑技術

3.1.5.1應用高效復合生料催化劑技術，提高水泥熟料強度，提高熟料產(chǎn)量，降低燒成煤耗。高效復合生料催化劑，是根據(jù)化學反應的催化動力學原理和結晶化學原理研制的一種大幅度提高水泥熟料產(chǎn)量、質(zhì)量、降低燒成能耗的優(yōu)于復合礦化劑技術和晶種煅燒技術的高新技術產(chǎn)品，該技術在不改變生產(chǎn)工藝、不增加設備投資的情況下，即可實現(xiàn)提高產(chǎn)、質(zhì)量、降低成本、增加效益的目的。

(1)作用原理

高效復合生料催化劑中含有的高效礦化物質(zhì)和多種微量元素(高效硅酸鹽催化元素)，在生料中可大大地提高生料的易燒性。

①降低反應物質(zhì)點間鍵能，提高化學反應活性，強化SiO2與CaO的反應能力。

②促使液相提前出現(xiàn)，增加液相量，降低液相粘度，降低燒成溫度，加速硅酸鹽礦物的形成。

③促使早強礦物及C3S微晶的形成，從而加速了硅酸鹽礦物的形成過程。

④對C3S、C2S起穩(wěn)定和促進形成的作用。

⑤造成硅酸鹽礦物晶體缺陷，晶體發(fā)育不完全，從而起到活化作用。

⑥加入催化劑后，由于熟料在較低溫度下(1200-1300度)快速燒成，因而窯內(nèi)上火速度明顯加快，底火上移而變薄，底火變淺，窯內(nèi)通風阻力減少，有利于窯內(nèi)通風均勻和熟料冷卻，使整個熟料煅燒時間縮短，特別是減少了窯內(nèi)還原氣氛，使水泥熟料在煅燒時形成良性循環(huán)，故能提高熟料產(chǎn)量、質(zhì)量，降低燒成熱耗。

(2)摻加方式及摻量

本產(chǎn)品為粒狀(或粉狀)物料，在生料粉磨時均勻摻入；摻加量0.5-0.8％；使用高效復合生料催化劑后不再使用礦化劑和晶種。

(3)使用效果

①熟料臺時產(chǎn)量提高15％以上。

②標準煤耗降低15％以上。

③熟料質(zhì)量：三天抗壓強度大于28MPa，28天抗壓強度大于50MPa，f-CaO≤3.0％。

④噸熟料成本降低10元/T以上。

3.1.5.2應用高效復合水泥添加劑技術，提高水泥強度，降低水泥生產(chǎn)成本

該項技術是科技部、財政部創(chuàng)新基金支持的唯一的一項高新技術產(chǎn)品。中國水泥協(xié)會重點推薦產(chǎn)品，國家權威檢測達標產(chǎn)品，國家發(fā)明專利。該技術對提升我國水泥工業(yè)技術水平，促進水泥工業(yè)綠化進程，改進水泥生產(chǎn)模式，具有重大意義。

在混凝土中我國水泥約有20-40％沒有發(fā)揮水化作用。水泥的活性與水泥熟料的礦物組成，礦相結構有關，與水泥磨細程度、顆粒級配、顆粒形貌有關。如何使水泥(含混合材)更好地發(fā)揮活性。一是物理激發(fā)----高細粉磨；二是化學激發(fā)----采用對混凝土無害的化學物質(zhì)激發(fā)水泥的活性。

(1)、作用機理：高效復合水泥添加劑通過助磨功能提高磨機產(chǎn)量，提高比表面積，從而提高水泥強度。其增強功能主要是添加劑中的化學物質(zhì)與水泥中的硅、鋁等進行化學反應形成有助水泥增強的中間物質(zhì)，同時造成水泥氧化物的晶格缺陷，提高其反應活性。

(2)、使用效果

①提高水泥強度，改善水泥性能。

大量生產(chǎn)實踐證實，利用該產(chǎn)品，可大幅度提高水泥強度，三天、七天強度(ISO)可提高20％以上，二十八天強度(ISO)可提高10％以上，凝結時間可縮短1-2小時，有效消除熟料中的游離氧化鈣。使水泥的干縮性、抗凍融性、耐磨性、抗?jié)B性、抗碳化能力、抗侵蝕能力、水泥顏色等得到有效改善。

②可大幅度增加混合材摻加量，提高水泥產(chǎn)量，降低水泥生產(chǎn)成本。

在熟料強度達50MPa(ISO)的情況下，礦渣摻加量可達50-70％，爐渣、煤矸石、粉煤灰、火成巖單獨摻加時摻加量可達25-40％，混摻時可達30-50％，穩(wěn)定生產(chǎn)32.5R級水泥，可提高水泥產(chǎn)量20％以上，消化掉本添加劑帶入的成本后，可降低水泥生產(chǎn)成本10元/T以上。

③加快庫位周轉(zhuǎn)，保證水泥安定性出磨合格

④加速使生產(chǎn)線超過設計規(guī)模。若投資原生產(chǎn)線投資的八分之一，即可使水泥產(chǎn)量提高一倍。

⑤在同等情況下，可提高一個標號生產(chǎn)水泥，是生產(chǎn)高標號水泥的捷徑，為實施ISO標準奠定了基礎。

⑥各項經(jīng)濟技術指標保證符合國標要求，可獲得凝結快、早強高、顏色好等水泥用戶所需要的理想結果。

⑦大量使用工業(yè)廢渣(30％以上)，可獲得減免產(chǎn)品增值稅和所得稅的優(yōu)惠政策。

(3)、產(chǎn)品使用方法。

在水泥粉磨前，由計量設施按0.6-0.8％的比例在磨頭或選粉機回粉螺旋均勻加入，具體*作由技術人員現(xiàn)場指導。

(4)、注意事項

①混合材盡量干燥，入磨物料綜合水分≤1.5％；

②粉磨細度≤4％，比表面積≥320m2/kg；

③盡量提高水泥中的Al2O3含量；

④找出石膏最佳摻入量；

⑤混合材混摻時，礦渣摻入量占50％以上。

(5)、經(jīng)濟效益分析

使用該技術，年產(chǎn)10萬噸水泥廠，每年可凈增利潤百萬元以上，若能爭取免稅優(yōu)惠政策，效益更加可觀。

3.1.5.3應用高效復合水泥助磨增強劑技術提高磨機產(chǎn)、質(zhì)量

(1)高效復合水泥助磨增強劑的物質(zhì)組成及性能。

高效復合水泥助磨增強劑是由石油精煉所得的磺化芳烴的醇胺鹽、植物油和對水泥礦物具有獨特化學激發(fā)功能的幾十種原材料經(jīng)特殊工藝加工而成，是一種新型的液體界面活化劑和激發(fā)劑。為有機物和無機物的復合產(chǎn)品，呈棕色，阻燃防腐，對人體、設備無害，物體穩(wěn)定，不變質(zhì)，可長久使用和保存。

(2)高效復合水泥助磨增強劑的作用機理

在水泥粉磨中，入磨物料與研磨體，襯板發(fā)生碰撞粉碎，使礦物的內(nèi)部化學鍵斷裂，形成帶電荷的結構單元，吸附在研磨體和襯板表面，產(chǎn)生包球糊磨現(xiàn)象，水泥流動性降低，制約了粉磨效率。強力牌高效復合水泥助磨增強劑具有表面活性，它能平衡顆粒表面靜電，降低物料表面張力和表面能，顆粒間的靜電凝聚力得到屏蔽，清除了包球糊磨現(xiàn)象，使水泥粉體流動性提高，避免水泥細顆粒的過粉磨。提高水泥的比表面積，使水泥顆粒級配更趨合理，大幅度提高磨機臺時產(chǎn)量，高效復合水泥助磨增強劑中的化學物質(zhì)與水泥中的鋁、硅等發(fā)生化學反應產(chǎn)生具有增強功能的中間物質(zhì)，同時造成水泥中氧化物的晶體缺陷，從而提高水泥的化學反應活性，使水泥的強度大大提高。

(3)使用效果

在水泥粉磨中，根據(jù)水泥的配料組成及產(chǎn)品品種不同，噸水泥均勻加入200-400g水泥助磨增強劑，可取得以下效果

①可提高磨機臺時產(chǎn)量20-40％。

②提高水泥的比表面積(30-50m2/kg)，同時增加水泥的流動性，防止過粉磨現(xiàn)象，使水泥顆粒級配更趨合理，有利于水泥強度的發(fā)揮，有利于選粉效率的提高。

③可大幅度提高水泥強度。三天、七天抗壓強度提高10-20％；二十八天抗壓強度提高10-15％。④節(jié)約能源，噸水泥可降低電耗8-12kwh。

⑤經(jīng)濟效益顯著。由于磨機產(chǎn)量的提高和強度的大幅度提高，降低了電耗，可大大地提高混合材的摻入量，從而使生產(chǎn)成本大幅度地下降，噸水泥可降低生產(chǎn)成本5-12元，企業(yè)經(jīng)濟效益顯著。由于混合材的大量摻入，可降低固體廢棄物對環(huán)境的污染，社會效益顯著。

⑥水泥安定性得到有效改善。

3.1.6環(huán)境保護技術

環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略對機立窯水泥的防塵治理提出了更高的要求，目前立窯廠粉塵大、環(huán)保差、污染重，其根源不是立窯本身，而是對環(huán)保不重視。全國花園式廠很多，如北京平谷水泥二廠，山東博山水泥廠，都是學習的榜樣。目前防塵設備技術比較過關，關鍵是使用。環(huán)保不達標，企業(yè)再好也將被淘汰，所以加強環(huán)境保護勢在必行。

3.2機立窯水泥發(fā)展的管理對策

俗話講“三分技術、七分管理”，在機立窯向現(xiàn)代化立窯邁進的過程中，管理顯的尤為重要。

(1)要建立一套適合本企業(yè)發(fā)展需要，切實可行，便于量化考核的管理制度。其中包括：定額管理、成本目標控制、勞動管理、資金管理、激勵機制等在內(nèi)的管理制度。

(2)要加大執(zhí)行制度的力度，在執(zhí)行中不斷提高和完善制度。

(3)對比先進的現(xiàn)代化立窯企業(yè)，做好技術經(jīng)濟分析，找出本企業(yè)與先進的現(xiàn)代化立窯企業(yè)的差距。制訂措施，努力達到先進目標。

(4)企業(yè)要注重技術進步和管理創(chuàng)新，要使企業(yè)立于不敗之地，企業(yè)必須時時創(chuàng)新。

(5)要形成一套適應市場經(jīng)濟發(fā)展的管理機制。

篇6

一、創(chuàng)設情境，促使學生體驗化學知識的生成

皮亞杰認為，任何學習都要從情境開始?；瘜W學習發(fā)生的第一步是學習者自己積極地投入到必須“去行動”的情境中，親身體驗化學知識的生成。因此，創(chuàng)設情境是促使學生體驗生成的開端。

1.以豐富多彩的實驗為背景引入

化學是一門以實驗為中心的學科，以實驗引出新知識使化學知識更富有表現(xiàn)力。一般在認識一種新物質(zhì)時，可以先向?qū)W生展示實物，讓學生觀其色、形，體其狀，聞其味，使學生對即將接觸的物質(zhì)產(chǎn)生直觀、形象、生動的印象。還可以用趣味實驗引入新課，趣味實驗以其趣味性吸引學生觀察、思考。如在學習鈉的化合物 ——過氧化鈉時，以“滴水生火”“吹氣生火”兩個小魔術引入，學生對有趣的實驗現(xiàn)象非常感興趣，也想自己來試一試，弄個明白。學生被吸引到新課中，好奇心促使學生進一步仔細觀察和參與接下來的實驗和教學過程，一步步地解決學生先前觀察實驗時在頭腦中留下的一連串問號。

2.以思維沖突為背景引入

在學習過程中，問題意識是思維的起點，沒有問題的思維是膚淺的思維，是不能發(fā)展的思維。學生在學習時，當用舊的知識體系不能解決新的問題時，不免會想到是否有新理論、新方法來解決這些問題呢?如在概念的學習中，要想讓學生真正理解化學概念就要讓學生知道化學概念的來龍去脈，只有掌握了新概念，學生才會有意識地運用新概念來解決問題。如學習“氧化還原反應”這部分知識時，在用初中有關化學反應分類的知識不能對給出的反應進行分類的情況下，引出新概念—— 氧化還原反應。學生在思維沖突中對氧化還原反應“為什么這樣定義”“這樣定義的合理性在哪里”有了一定的認識。教師要讓學生體會思維沖突的過程，而不是照本宣科式地記概念，也就是不能只講“是什么”，不管“為什么”，學生對化學知識的學習如果只是背一背、記一記，當然不能把概念理解透徹。而且，在思維沖突中理解概念學生不會覺得突兀，不會感到是強制性的，不是被迫必須學它，而是為了解決問題學它。

3.以化學科學發(fā)展史實為背景引入

化學科學發(fā)展的歷史同時也是化學基礎知識、化學基本理論逐漸形成和完善的過程。在化學教學中有必要向?qū)W生提供生動、豐富有趣的史實背景知識，但不是單純的知識介紹，而是與相關知識點結合，讓學生處于當時當?shù)氐那榫持腥シ治鰡栴}，了解相關知識得來的過程。如在“鋁及其化合物”這部分知識的教學中，作者嘗試從化學史的角度引入新課：傳說在古羅馬，一天，一個陌生人去拜見羅馬皇帝泰比里厄斯，這個人獻上一個金屬杯子，杯子像銀子一樣閃閃發(fā)光，但是分量很輕，是用這個人從黏土中提煉出的一種新金屬制成的。這個皇帝表面上表示感謝，心里卻害怕這種光彩奪目的新金屬會使他的金銀財寶貶值，就下令把這位發(fā)明家斬首。從此，再也沒有人動過提煉這種“危險金屬”的念頭，這種新金屬就是現(xiàn)在大家非常熟悉的鋁。在19世紀以前，鋁被認為是一種稀有的貴金屬，價格比黃金還要貴。當一個歐洲君主買了一件安有鋁紐扣的衣服時，他就瞧不起那些買不起這種奢侈品的其他君主。而沒有鋁紐扣衣服的君主，又是多么渴望有朝一日自己也能穿上這種帶鋁紐扣的衣服。鋁現(xiàn)在這么普遍，但那時為什么如此貴重?原因在哪里?歷史故事的趣味性就把學生引入課堂了。

4.以社會突發(fā)性新聞事件為背景引入

以新聞事件為背景引入新課，讓學生站在新聞的角度用化學知識來解決遇到的突發(fā)事件。如在學習氯氣時，引入發(fā)生在某地的突發(fā)緊急事故——氯氣泄漏事件，以圖片新聞的形式展示，對事件引起的災難性破壞進行詳細說明，給學生帶來巨大的視覺沖擊和心靈震撼，引起學生的高度警覺。學生不禁會想到應用自己學過的化學知識來解決這一事件，學生會提出：①我們應該采取哪些相應的對策來處理這一突發(fā)事件呢?②通過什么方法可以避免類似的嚴重事件再度發(fā)生呢?在接下來的課堂教學中，學生表現(xiàn)得樂于學習接下來的知識，并極力想辦法解決提出的問題。

二、引導學生體驗化學知識的形成和發(fā)展

1.讓學生在生活中體驗學習

美國教育家布朗認為：“學習的環(huán)境應該放在真實問題的背景中，使它對學生有意義。”這里的“真實問題”顯然是指學生的生活實際。“問渠哪得清如許，為有源頭活水來”，學生的生活實際，就是課堂教學的源頭活水。在化學教學中，教師要想讓教學更具針對性、實效性和主動性，就應充分挖掘貼近學生生活的信息資源，使學生產(chǎn)生難忘的化學學習體驗;就要讓學生在現(xiàn)實生活里，用自己的親身經(jīng)歷感悟化學的魅力，提高自己的能力，同時也加強課堂與“真實世界”之間的聯(lián)系。如在分析 Cl2的有關性質(zhì)時，我們可以結合生活中漂白粉和漂白水的使用常識來加深學生對Cl2的性質(zhì)的體驗。

2.讓學生在實踐操作中體驗學習

著名心理學家皮亞杰說:思維從動作開始，切斷動作和思維的聯(lián)系，思維就不能得到發(fā)展，人的手和腦有著千絲萬縷的聯(lián)系。”可見，在化學教學中思維與動手進行實驗操作是緊密聯(lián)系在一起的，實驗在化學教學中有著舉足輕重的地位，所以在化學教學中教師經(jīng)常以實驗激發(fā)學生的興趣，用實驗來驗證學生的探究性假設，通過化學實驗增強學生的體驗。如在講解金屬鈉與水反應的知識時，學生動手實驗不但可以體驗金屬鈉的取用方法，而且可以觀察到鈉與水反應的實驗現(xiàn)象，進而可以對實驗現(xiàn)象做出解釋，這樣，學生對鈉的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)都會有一個深刻的認識。

3.讓學生在討論或辯論中體驗學習

體驗式學習提倡在課堂上對某些問題進行討論，只要時間充分、環(huán)境自由，學生在討論的過程中會逐漸形成自己的觀點，也會在多種觀點的碰撞、交流中逐步豐富、完善自己的觀點。用討論或辯論的方法對實際化學問題展開探究，可以取得意想不到的效果。特別是當學生頭腦里產(chǎn)生疑問，急于弄個水落石出時，進行小組討論，他們將以躍躍欲試的姿態(tài)投入到爭辯中。如在“氯水的化學性質(zhì)”的教學中，由于氯水中存在多種微粒，哪些微粒參與反應，哪些微粒參與主要反應往往是學生最模糊且最需要澄清之處。可設計以下討論問題：在含酚酞的氫氧化鈉溶液中，逐滴滴入氯水，溶液的紅色逐漸褪去。①分析紅色褪去的原因;②設計實驗方案證明溶液褪色的原因是哪一種微粒起主要作用。學生從氯水中存在的微粒入手，討論氯水分別與NaOH、酚酞以及它們的混合物反應的情況，最后問題的焦點集中在：第一，次氯酸的漂白性引起褪色;第二，發(fā)生了中和反應，使溶液褪色。究竟是哪一種情況，教師可鼓勵小組成員用實驗來驗證，學生在“討論—實驗”的過程中使問題逐漸清晰，認識得到升華和內(nèi)化。

三、指導學生在獲取新知識后進行反思性體驗

反思即元認知，是對知識形成過程的監(jiān)控與思考的過程，又稱為反向性的思考，反映了學生自我評價、自我激勵、自我監(jiān)控的機制，因此，反思具有目標性、時效性。教師要有意識地指導學生在學習前、學習中、學習后反思。學生在學習化學知識之后不反思會減少收獲，反思也是一種學習能力的體現(xiàn)。一方面，讓學生在反思中感受學習成功的喜悅，進一步樹立學好化學的自信心;另一方面，讓學生在反思中發(fā)現(xiàn)自己在學習中存在的不足，在心理上進行相應的調(diào)整，能及時地、有效地采取相應措施改進自己的學習方式，從而實現(xiàn)對化學知識的主動建構。

在教學中，作者針對本班學生在化學學習中反復地犯同樣錯誤的問題，引導學生對“錯誤”進行反思。具體要求是：學生每人準備一個“糾錯本”，一個單元結束，將自己的錯題按以下幾個內(nèi)容進行分析整理：①錯題考查的知識點;②錯誤的原因;③正確解答過程——要有規(guī)范的格式和內(nèi)容;④類似題——自己補充1～2 個與錯題同類型的題目;⑤變式題——將原來的錯題進行變化，考查不同的知識點;⑥教師評價——對學生的問題進行直接解答，與學生互動，寫下對學生近期學習狀況的評語;⑦疑點-——學生在反思、糾錯過程中不明白或還需要進一步理解的地方。類似題與變式題以小組為單位進行交流，典型的題目在班級進行交流。這樣，“糾錯本”既是學生進行反思學習的載體，也是師生間進行交流互動的平臺。一段時間以后，學生的解題習慣與能力有了明顯的改善，學生的問題意識明顯提高。

總之，體驗學習就是以學生為主體，立足于學生對所學知識的有意義的建構，立足于學生從實際生活中感受知識的意義。從這個理論來說，教師的作用不再是給予“真理”，而是呈現(xiàn)事實，是在體驗的過程中給予學生支持和必要的控制，幫助和指導學生在特定領域中建構自己的經(jīng)驗。“教師不是傳授知識的工程師，而是知識的助產(chǎn)師”，教師不再是教學活動唯一的主角，而是學生學習的輔助者，教師的作用是使學生當前的所思、所做對他們自身是有意義的。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準[S].北京：人民教育出版社，2003.

篇7

事實上，三維動畫作為計算機圖形學中的典型代表，可以利用自身的數(shù)字化優(yōu)勢，憑借其在影視娛樂領域的優(yōu)秀表現(xiàn)，有效地成為科教宣傳的理想工具。

一、三維動畫技術的發(fā)展及其在影視領域的應用

隨著科學技術的進步，特別是計算機軟、硬件的高速發(fā)展，一種全新的視覺表現(xiàn)手段——計算機三維動畫技術展現(xiàn)在人們面前。計算機三維動畫是以計算機為工作平臺，應用專業(yè)軟件（如Maya、Softimage）在虛擬的三維空間中構建角色對象，并賦予角色對象以紋理映射及運動特征，然后經(jīng)計算機生成輸出，生成形象逼真的動態(tài)畫面。

1.三維動畫的發(fā)展

早在1962年，計算機便有了自己的圖形學理論，一開始主要應用于軍事領域。直到上世紀70年代后期，隨著PC機（個人電腦）的出現(xiàn)，計算機圖形學才逐步拓展到諸如平面設計、服裝設計、建筑裝潢等領域。80年代，隨著電腦軟硬件的進一步發(fā)展，計算機圖形處理技術的應用得到了空前的發(fā)展，CG（電腦美術）技術作為一個獨立學科真正走上了高速發(fā)展之路。

運用計算機圖形技術制作動畫的探索始于80年代初期，當時三維動畫的制作主要是在一些大型的工作站上完成的。在DOS操作系統(tǒng)下的PC機上，3D Studio軟件處于絕對的壟斷地位。1994年，微軟推出Windows操作系統(tǒng)，并將工作站上的Softimage移植到PC機上。1995年，Win95出現(xiàn)，3DS出現(xiàn)了超強升級版本3DS MAX1.0。1998年，Maya的出現(xiàn)可以說是3D發(fā)展史上的又一個里程碑。一個個超強工具的出現(xiàn)，也推動著三維動畫應用領域不斷拓寬與發(fā)展。從建筑裝潢、影視廣告片頭、MTV、電視欄目，直到全數(shù)字化電影的制作。

2.三維動畫在影視領域中的應用

提到三維動畫的成就不能不提及好萊塢對三維技術的運用。統(tǒng)計影史上最賣座的20部影片，會發(fā)現(xiàn)它們不是視覺特效大片就是CG制作的動畫片。

1989年工業(yè)光魔為科幻經(jīng)典《深淵》制作了影史上第一個電腦三維角色，這也為該公司在《星戰(zhàn)前傳》里制作Yoda大師進一步打下了基礎。

1991年，《終結者2》中的液態(tài)金屬人T1000成了影史上第一個電腦生產(chǎn)的主角。

1994年，《侏羅紀公園》中出現(xiàn)了影史上第一個由數(shù)字技術創(chuàng)造的、能呼吸的，有真實皮膚、肌肉和動作質(zhì)感的角色。

2010年伊始，一部《阿凡達》在全球熱映。三維動畫繪制出如夢幻般的外星場景、高大的“阿凡達”以及未來人類使用的諸多武器設備等讓人嘆為觀止。其國內(nèi)票房總成績已近15億人民幣。拋開該片編劇導演的巧妙構思和情節(jié)把握，也不談商業(yè)運作團隊制造出的巨大票房號召力，只是設想一下，如果沒有三維動畫技術，《阿凡達》會是我們看到的樣子嗎？

正是因為三維動畫所具有的極大的創(chuàng)造自由度和逼真的視覺感受，能全面滿足創(chuàng)作者塑造銀幕形象的需求，三維動畫這一技術手段的地位才得以在影視領域確立。

二、科教電影與科教節(jié)目

科教電影，簡稱科教片，是充分運用電影的藝術和技術手段，深入淺出地揭示自然和社會現(xiàn)象，普及和傳播科學知識、科學思想和科學方法的所有影片的總稱。

科教節(jié)目，如探索頻道（Discovery）、國家地理（National Geographic Channel）等。

科教電影與科教節(jié)目可以統(tǒng)稱為科教影視作品。其表現(xiàn)的對象非常廣泛，內(nèi)容十分豐富。其中有不少甚至超越了人類肉眼的觀察范圍和攝像機鏡頭的拍攝能力，像宏觀的天體宇宙，微觀的細菌病毒、分子原子，還有各種物理現(xiàn)象、化學反應，等等。也包括像心理活動、歷史事件等具有一定人文色彩的內(nèi)容?？梢哉f科教影視是將科學文化與人文文化的整合。

三、三維動畫在科教領域中的應用優(yōu)勢

1.三維動畫在科教影視作品中的應用

在三維動畫對科教影視節(jié)目的科學性表現(xiàn)上，以BBC科教節(jié)目《愛因斯坦》為例。片中使用大量三維動畫技術將愛因斯坦相對論中難以理解的E=mc2——放射性元素從分裂到能量產(chǎn)生的整個過程展現(xiàn)在觀眾眼前。

娛樂性和藝術性方面的例子更是不勝枚舉。從Discovery的 《工程大突破》《流言終結者》《與恐龍同行》到BBC著名的《歷史》系列，再到國家地理頻道《史前巨獸》《秦始皇的秘密》，等等。

2.三維動畫團隊在科教影視作品中的表現(xiàn)

究其共同點，使用三維技術表現(xiàn)的多是已經(jīng)消失或現(xiàn)實存在但常規(guī)手段難以表現(xiàn)的生物或場景。三維動畫團隊的加入大大增加了影片的真實性與觀賞性。在影片《工程大突破》中，觀眾得以從現(xiàn)實中無法拍攝的角度整體地感受諸多工程奇跡帶來的震撼；在《與恐龍同行》《史前巨獸》中，觀眾們可以直觀地看到栩栩如生的史前巨獸。如果沒有三維動畫團隊，很難想象上述影片能夠有如此生動的視覺表現(xiàn)力。

此外，由于掌握三維技術的制作團隊與娛樂產(chǎn)業(yè)深入合作。對科教影視作品中影片風格、表現(xiàn)技法所造成的潛移默化影響也許未被人們充分認識。試想如果沒有娛樂產(chǎn)業(yè)鏈中的制作團隊加入，上述影片能否做到科學性、藝術性、人文性、娛樂性的合理整合？只有在科教影片制作團隊中加入了好萊塢式的三維動畫制作團隊、音樂配音團隊之后，這些系列片才成為了“科學領導娛樂”模式下制造的文化盛宴。

結語

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二、強化德育功能，培養(yǎng)現(xiàn)代意識是貫徹素質(zhì)教育的標志 進行素質(zhì)教育，思想道德素質(zhì)起著導向、動力和保證的作用，是衡量素質(zhì)教育能否得到強化的重要標志。德育工作并不僅只是校長、班主任和政治課教師的事，而應滲透到各個學科中去?！敖虝恕笔敲總€教師的責任，化學課也不例外。

1依靠化學學科的特點進行辯證唯物主義教育?；瘜W學科本身充滿著辯證唯物主義思想方法，我們可以在化學教學中通過質(zhì)量守恒定律、分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、電子等建立學生的辯證唯物主義物質(zhì)觀；通過氧化與還原、化合與分解、溶解與結晶等內(nèi)容樹立學生的對立統(tǒng)一的觀點；通過元素周期律等內(nèi)容幫助學生理解量變到質(zhì)變的規(guī)律；通過酸、堿、鹽、氧化物間的相互關系以及烴和烴的衍生物之間的衍變關系培養(yǎng)學生的聯(lián)系轉(zhuǎn)化的觀點；……總之，在化學教學中主觀能動地進行辯證唯物主義教育，有利于學生樹立正確的世界觀，用辯證唯物主義的思想方法來分析問題、解決問題。

2在化學教學中，應結合教學內(nèi)容不失時機地向?qū)W生進行愛國主義教育?；瘜W發(fā)展史是對學生進行愛國主義教育的好素材。教學時，應確定好知識傳授與德育的最佳結合點，潛移默化地自然滲透，達到“潤物細無聲”的境界。如我國是世界上最早利用煤、石油和天然氣的國家，古代的四大發(fā)明，化學方面就占了二項；愛國科學家侯德榜創(chuàng)造的“侯氏制堿法”填補了我國“純堿”工業(yè)的空白；我國首先在世界上合成了具有生物活性的“結晶牛胰島素”；等等。特別是改革開放以來，我國化學工業(yè)迅猛發(fā)展，鋼鐵、能源、水泥、化纖等年產(chǎn)量均居世界前列。這樣，寓德育于化學教學之中，點燃學生的愛國之火，使學生產(chǎn)生強烈的民族自豪感和使命感，堅定他們?yōu)樽鎳F(xiàn)代化建設而努力學習的信心。

3在化學教學中，要加強化學與社會、化學與人的關系的教學，使學生了解化學與現(xiàn)代社會的關系和影響。教學中，結合教學內(nèi)容適時穿插和滲透一些現(xiàn)代社會面臨的、急需解決的重大問題，如淡水資源的危機、主要能源（煤和石油）的危機、環(huán)境污染（臭氧層破壞、溫室效應、酸雨等）。如在教學“NO和NO2是污染大氣的重要污染物”時，可介紹這些氮氧化合物受日光紫外線的照射后，發(fā)生一系列光化學反應，形成光化學煙霧污染事件。如1943年9月，發(fā)生在美國的“洛杉磯煙霧”就是光化學污染的典型事件。學到SO2、SO3的性質(zhì)時，告訴學生硫氧化合物會污染環(huán)境，嚴重危害人們的健康。1952年12月發(fā)生在英國的震驚世界的“倫敦煙霧”事件就屬此例。再如由CO2、CH4等引起的“溫室效應”，氯氟烴引起的臭氧層破壞，塑料形成的“白色污染”等等。以此培養(yǎng)學生形成三個觀念：愛護淡水資源節(jié)約用水的觀念；防止污染，保護良好生態(tài)環(huán)境的觀念；節(jié)約能源，合理利用現(xiàn)有能源的觀念。強化兩個現(xiàn)代意識：科技意識和減災意識

三、養(yǎng)成思維習慣，學會思維方法是落實素質(zhì)教育的核心 21世紀更需要能力型人才。民族的進步，國家的富強是同整個國民的素質(zhì)是密切相關的，因而我們應重視學生能力的培養(yǎng)。化學教學中能力的培養(yǎng)主要包括觀察能力、實驗能力、思維能力、自學能力等的培養(yǎng)，而發(fā)展思維能力是能力培養(yǎng)的核心。在教學中，我們應使學生養(yǎng)成良好的思維習慣，學會科學的思維方法，諸如求同思維、求異思維、逆向思維和聯(lián)想思維等。

求同思維是教學中常用的思維方式。求異思維是一種創(chuàng)造性思維，要求學生對同一材料從不同角度、不同形式、不同耦聯(lián)關系去探索結論。因此，在化學教學中應注重加強這方面的訓練。例如，二氯苯有三種同分異構體，四氯苯有幾種同分異構體？按常規(guī)，學生會先寫出四氯苯的一種結構式，然后用變換氯原子位置的方法逐一去找，此法很慢且易出錯。若能變換角度去考慮：二氯苯的三種同分異構體是二個氯原子在苯環(huán)上分別呈鄰、間、對位，如果我們改換一下觀察問題的角度，把四氯苯看成是苯環(huán)上兩個氫原子分別呈鄰、間、對位，就很容易知道四氯苯也有三種同分異構體。培養(yǎng)學生的求異思維，應做到對一式或一題要多思、多變、多解、多聯(lián)，才能使學生的思維不局限于某一固定思維模式之中，受思維定勢的束縛，表現(xiàn)出思維的靈活性、變通性和發(fā)展性。

逆向思維是從順向思維的反方向去思考問題，也就是通常所說的“反過來想一想”。在化學知識中，有大量的可逆思維的素材。如元素的“構、位、性”互推，有機物官能團與化學性質(zhì)的互推，各種不同濃度的互算，根據(jù)化學方程式的計算，有機化合物合成路線的選擇等逆向思維訓練的教學內(nèi)容，以此促進學生逆向思維能力的形成和發(fā)展。

聯(lián)想思維是指對有相似特點的事物通過對比聯(lián)想，推測其

它方面相似性的一種邏輯思維方法。化學教學中，有許多物質(zhì)之間存在著相似的結構特點，因而具有相似的化學特性。如硫氰〔（SCN）2〕與鹵素有相似的結構特點，從而性質(zhì)也相似。這樣，通過類比聯(lián)想，寫出硫氰與NaOH溶液、乙烯等反應的化學方程式。由醛基官能團的特性，可聯(lián)想到具有這種官能團的物質(zhì)，如醛類、甲酸、甲酸鹽、甲酸某酯、葡萄糖等都可能發(fā)生銀鏡反應。由相似性質(zhì)的氣體可聯(lián)想到其有相同的制備裝置。如：O2、NH3、CH4組，Cl2、HCl組，H2、CO2、H2S組等。學生一旦掌握了聯(lián)想思維的方法，就可舉一反三，減輕學生負擔。四、增強應用化學知識解決實際問題的能力是提高學科素質(zhì)教育的重要手段

知識的積累，智力的發(fā)展，能力的提高，重在于應用。學生的化學素質(zhì)不僅在于其掌握化學知識的多少，也不僅僅在于其能解多少化學難題，更重要的是看他能否運用化學知識去理解、解決生活中的化學問題，去學習新知識以適應社會發(fā)展的需要。因此，在化學教學中應緊密聯(lián)系生活、生產(chǎn)、科技等方面的知識，訓練學生應用化學知識解決實際問題的能力。

首先，讓學生從解釋身邊化學現(xiàn)象、處理身邊化學問題做起，引導學生用所學知識去觀察生活、解釋生活中的化學現(xiàn)象，處理一些生活實際中的問題。例如，可結合消防常識介紹一些滅火器的類型、用途及操作方法。如在介紹泡沫滅火器時，可問學生：滅火器中盛裝的是什么溶液？玻璃筒中裝的是什么？鐵筒中裝的是什么？使用時發(fā)生了什么反應？它的滅火原理是什么？滅火時應該怎樣操作？再如學到《硫硫酸》一章的計算題時，不妨讓學生算一算所居住的城市一年由于燒含硫的煤向空氣中排放多少SO2，能形成酸雨的量，酸雨對大自然有什么危害，如何治理等問題，強化學生的環(huán)境保護意識。對農(nóng)村學生可提出如何科學使用化肥，各種不同的化肥對土壤酸堿性有何影響，并用鹽類水解知識解釋，使學生了解科學種田的重要意義。諸如此類問題，不勝枚舉。

其次，盡可能多地讓學生了解化學對現(xiàn)代社會的影響，了解化學在現(xiàn)代科學技術、生活中占有的重要地位。從電子計算機、生物工程、新材料、新能源、空間技術、海洋工程等領域，擷取富有知識性、趣味性的材料，擴大學生的科學視野，激發(fā)他們的求知欲，增強他們應用化學知識了解自然、了解社會、促進社會發(fā)展的自覺性。

篇9

【關鍵詞】3d打印建造；3d打印材料；建筑發(fā)展一體化

1 引言

自上世紀50-60年代的現(xiàn)代建筑誕生至今，建筑界在設計及建造上，思路方法依然在當時建筑理論設定的大框架內(nèi)延續(xù)發(fā)展。設計上，數(shù)字化技術可隨機生成蘊含變化規(guī)律的圖案、形體，豐富了空間造型，開拓了設計者的思維，推進了快速標準化、規(guī)范化制圖和建模推敲造型、空間的發(fā)展。建造上，可借助電腦實現(xiàn)建筑建造進程的模擬和控制，實現(xiàn)預制標準的工業(yè)化操作。但是即使如此，領先的數(shù)字化生成技術與傳統(tǒng)建造技術之間所產(chǎn)生的脫節(jié)矛盾，使得由計算機輔助生成的建筑空間形體，依然需要由傳統(tǒng)的材料組構和傳統(tǒng)的建造工藝來建造。此矛盾不僅使創(chuàng)意空間實現(xiàn)的可能性受限，而且即使實現(xiàn)，往往工程操作繁瑣復雜，建造代價不菲。而在信息時代的當下，個性化的空間設計追求成為追捧，這使得該矛盾尤為突顯，成為建筑進步發(fā)展的重要阻力和瓶頸之一。何種建造方式才能填補與數(shù)字化設計技術之間的不平衡發(fā)展，新的建筑時代何時才會來臨？ 成為建筑界的關注焦點。

2 技術變革下的建筑發(fā)展應對回顧

縱觀西方建筑發(fā)展史，各時期建筑均在材料工藝和建造技術的發(fā)展支持下，建造出滿足當時社會需求的空間，形成有別于前時代的建筑風格。古羅馬建筑運用以天然火山灰為活性材料的天然混凝土，創(chuàng)造了有別于古希臘梁柱結構的拱券結構，滿足了當時對大空間的需求，形成新的建筑藝術形式。拜占庭建筑，磚的運用及磚砌技術的發(fā)展，孕育了帆拱技術，使建筑有了向高處發(fā)展的可能性。哥特建筑能有高聳入云的建筑造型，得益于當時的結構體系發(fā)展。文藝復興重視“人”和現(xiàn)實世界觀念的藝術思潮，催生了世俗建筑類型的發(fā)展，帶來建筑體系的根本革命。

現(xiàn)代建筑因社會需求、新材料、新技術和藝術理論等各因素集聚引發(fā)建筑變革，最終擺脫了傳統(tǒng)建筑形式的束縛，創(chuàng)造出有別于之前的全新的建筑結構、形式、施工工藝和新的建筑理論，并延續(xù)發(fā)展至今。此后，建筑形體、風格等因建筑材料、施工工藝中的一項或多項因素的改進，形成在某方面的特色創(chuàng)新。那么，在當下的信息時代，追求個性體現(xiàn)的社會新需求，隨著3D技術的興起和發(fā)展，將帶來何種建筑應對變革。

3 社會新需求和新技術

3.1 新的生活方式衍生新的建筑需求

在網(wǎng)絡和多媒體技術的支持下，信息時代在傳統(tǒng)的信息傳遞物質(zhì)載體外，創(chuàng)建了可實現(xiàn)信息交互的電子網(wǎng)絡渠道。它從根本上改變了人們的生產(chǎn)、生活方式和文化審美趨向，催生出新的建筑空間需求。

（1） 追求多功能的復雜建筑空間?！盁o紙化”辦公、電子商務等生產(chǎn)、生活方式上的調(diào)整，帶來足不出戶就能與外界保持緊密聯(lián)系的時空分離式工作和生活方式。但強化體現(xiàn)個人愛好的空間追求時，個體依然需要和社會保持密切聯(lián)系的心理需求，催生了私人、公共空間之間的互融需求，表現(xiàn)在對多重功能組合的復雜建筑空間的追求。如已經(jīng)流行的包含辦公、居住、購物、娛樂等集中式多功能綜合體，使個體在盡情享受私密空間時，能近距離地接觸社會。

（2） 偏愛個性、可變的建筑空間。先進的網(wǎng)絡媒體技術，可將其它地方的空間感知轉(zhuǎn)化為媒體的感知，制造出實體環(huán)境不存在的虛擬現(xiàn)實，由此產(chǎn)生互動、可變的空間體驗價值取向[1]。在建筑上，除表現(xiàn)為電子空間介入形成虛化的空間表現(xiàn)，更多地表現(xiàn)為對能體現(xiàn)個體特征的多元可變空間的喜好。

3.2 3D打印技術（3D printing） 的興起

3D打印技術（3D printing）通過燒結或粘接“構造的微小單元（粉末或顆粒），一層一層地累積“增加”成整塊原材料[2]”，被譽為“第三次工業(yè)革命”開始的主要標志。它打破了遏制傳統(tǒng)制造業(yè)的核心問題――建模，無需建模即可精確打印出計算機上生成的形體。自投入工業(yè)化生產(chǎn)至今，已經(jīng)相對成熟地運用于眾多領域，在建筑行業(yè)，亦已經(jīng)逐漸以樹脂、生物材料為主要材料，推廣應用于打印建筑模型，而且隨著合適的建筑打印材料（如無機膠凝材料 ）出現(xiàn)，相應推動了3D打印建筑的社會應用進程。

傳統(tǒng)的建筑構筑方式和3D打印建造技術，在原理上基本都屬于增材制造（窯洞類傳統(tǒng)建筑其中有減材和增材兩種建造方式），都是將各建筑元素組合構成整體。它們之間最大的差別在于：①3D打印建筑能在計算機控制下，由機械裝置自動完成，提高了建造的自動化程度，減少了人力、物力成本；②無需模具，就能精確打印出計算機上生成的復雜形體，這是目前傳統(tǒng)建造方式上存在的短板，則是3D打印建造的亮點，形體越復雜，它的優(yōu)勢越大。

（1） 3D打印的建造工藝[2]

建筑領域中的3D打印，目前典型的應用工藝有兩種：①輪廓構筑（CC=Contour Crafter ） ：這是針對建筑物墻體建造設計而改良的3D打印方式，使用一體式的“紙和墨”。打印過程中，用通常使用的混漿泵將混凝土或干混砂漿等打印材料送至打印頭的噴嘴，打印頭在龍門架的支撐下進行三維空間的運作。此外，為增加墻體結構強度，可以進行異性或異質(zhì)部件的插入，如在成型輪廓內(nèi)部，放置鋼筋再打印填充常規(guī)混凝土。②粘接沉淀成型（SDM =Sticky deposition modeling） ：這種工藝是將3D打印的基本工作原理直接應用于建筑。原理是砂粉層是打印“紙”， 粘結劑是打印“墨水”。按照設計模型數(shù)據(jù)，在每層砂石粉上的設計區(qū)域打印膠水，反應硬化后清除散砂石粉，得到打印的物體。因每一層打印都需要滿鋪粉床，就需要有非常龐大的打印機和巨大的砂石粉床，它相對適合打印小型的復雜形體。此外，在以上兩種方式上進行的改良工藝，將粉料，骨料或液體的原材料，通過一種多通道的混漿噴嘴，在需要時計量混合擠出，優(yōu)點是不需要料床，如MIP工藝 （Mixing In Position）。

（2） 3D打印建造方式

因3D打印機和普通打印機一樣，打印尺寸和精度、分辨率成反比，考慮建筑體量的差異性，選擇合適的打印方式非常重要，目前共計有四種方式：

1） 整體式打印。即整棟房屋用打印機一次性打印建造完成。這種方式需要有適合房屋大小的的大型龍門架或砂石粉床，其中，材料、控制和精度等問題是需要解決的技術關鍵，相對比較適合于小型房屋的建造。如美國南加州大學的Behrokh Khoshnevis教授設計的巨型3D打印機，采用輪廓構筑工藝，可以在24個小時內(nèi)“打印”出一幢面積為2500英尺的完整房子，如圖1。

分段組裝式打印。即建筑模塊化建造，預先將電腦建筑模型分拆成幾部分，在工廠打印好，然后在現(xiàn)場一起組裝。這種方法相對解決了房子尺寸的限制，但是現(xiàn)場的組裝工作增加了現(xiàn)場操作成本，并且對部件的大小和重量有所影響。

2） 群組機器人集合打印裝配。原理相當于由諾干個路徑可控的打印機，按電腦模型要求，協(xié)同建造整棟建筑。這樣，建筑裝置（機器人）的尺寸跟房屋尺寸無關，可以非常??；同時機器人的智能要求也相對大大降低，增加了實際應用的可能性。如歐洲空間局公布擬采用群組機器人3D打印技術在月球上的宇航員基地，如圖2。

3） 局部打印建造。即3D打印技術和傳統(tǒng)建造方式結合，發(fā)揮3D打印易于打造復雜形體的優(yōu)點，實現(xiàn)互補。方法有二：用3D打印機打造形體框架，在其中植入其他材料以達到結構所需的性能要求；或者帶有一定異形體的建筑，規(guī)整部分采用傳統(tǒng)建造方式，異形體部分采用3D打印建造技術。

（3） 應用趨向及發(fā)展瓶頸

3D打印技術能低成本、快速、自由地打印復雜形體，以及無建筑垃圾產(chǎn)生的優(yōu)點，吻合當下對個性化和環(huán)保節(jié)能的追求?；谀壳?D打印建筑的技術水平，它可能將首先大量應用于與傳統(tǒng)建造技術結合的局部復雜造型的打印制造、個性化需求的小型建筑、裝置等建造。如造型模擬莫比烏斯環(huán)的“景觀房”（Landscape House），由荷蘭建筑師Janjaap Ruijssenaars與Enrico Dini（D-Shape 3D打印機發(fā)明人）合作采用D-Shape 3D打印機建造。方法是由打印成6x9m的部件拼接成建筑的主體外觀框架，然后用纖維強化混凝土進行填充，并在建筑中置入鋼筋和混凝土，使其更加牢固，計劃歷時一年半，于2014年完工，如圖3。

3D打印技術在建筑界推廣應用的技術瓶頸：①打印尺寸。盡管3D打印機正不斷向大尺寸打印發(fā)展，但是建筑體量和一般物件的尺度差異太大，機器越大，其精度、速度越低，成本越大，其優(yōu)勢就越小。如“景觀房”的打印建造就因為建筑體量超出打印范圍，只能采用打印部件后拼裝裝配的方式。這可通過技術升級或者選擇合適的打印方式來解決，如集群機器人打印等。②打印建造時間。為讓3D打印適用于建筑界，建造適合建筑尺寸的特大型打印機是其中的應用嘗試之一。但是機器尺寸的大小與打印精度、速度成反比，大大削弱了3D打印快速、精確的優(yōu)勢。如耗時一年半的建造上例的“景觀房”，并沒有體現(xiàn)出3D打印快速建造的優(yōu)點。③軟件開發(fā)/集成技術：在軟件開發(fā)上，除提高打印精度等性能外，亦關注探索如何以小尺寸打印機打印出大尺寸的建筑可能性 。而跨領域的軟件集成操作，是3D打印技術實現(xiàn)設計-建造一體化的關鍵點。④打印材料：3D打印具有在打印過程中可發(fā)生化學反應以生成新材料和新結構的特點，并需要使其能在足夠短的時間內(nèi)，初凝固化到能夠承載自重和打印動荷載[2]。因此合適的建筑打印材料是促成其能在建筑行業(yè)大力發(fā)展的技術關鍵。

4 建筑未來發(fā)展趨勢構想

4.1 材料重要性突顯，由材料師新工種配合

目前，隨著3D打印建筑技術的發(fā)展，除主要應用混凝土和干混砂漿等無機膠凝材基的材料外，建筑垃圾、生物纖維材料和復合材料等新型建筑打印材料也得到相應研發(fā)和關注。

（1） 建筑垃圾：拆遷建筑的基礎、梁柱、墻體和樓板等廢料，其主要成分還是石灰、水泥和砂等建筑用材，可以在加工處理后成為很好的骨料、填料。

（2） 生物纖維材料技術――菌絲體。

屬于綠色新能源材料的菌絲體，能以農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品和農(nóng)業(yè)廢料為生長介質(zhì)，采取生物生長技術進行快速生長。成型后的菌絲體僅需加熱脫水既能停止菌絲體繼續(xù)生長，脫水定型后的菌絲體不僅重量輕、結實耐用，而且具有很強的生物降解作用?？纱蛟斐杀然炷吝€堅硬的防水、防腐、放火的環(huán)保型建筑材料 。

因與3D打印技術一樣具有不需要生產(chǎn)再加工環(huán)節(jié)的相同特點，可以讓菌絲在3D打印的框架路徑內(nèi)生長填充，長成后進行加熱脫水定型。這將免去或減少鋼筋、水泥和石沙等消耗型建材的使用，減少施工場地面積，節(jié)約建造成本；而且廢棄后能直接降解，形成循環(huán)用材，達到環(huán)保建造的真正目的。

（3） 其它復合新材料。

智能材料、納米材料、及復合材料等均有可能成為3D打印建造材料。如新近研究人員基于在自然材料中發(fā)現(xiàn)的樣式，利用3D打印過程發(fā)生的電化學反應，成功復制出骨骼復雜的分層結構，這種3D打印骨骼材料比任何組成部分的抗斷裂性要強許多倍 。

由于3D打印過程是諾干種原材料發(fā)生電化學等反應，重新生成為一種新結構，來實現(xiàn)支撐整體重量的過程。因此材料的特性及合成反應過程將決定打印生成物結構上構造特點以及所呈現(xiàn)的物理和力學特性。在未來的打印建筑過程中，為確保打印生成所需的材料結構，保障建造的質(zhì)量優(yōu)化，將由材料師這一工種予以配合，來選擇不同的打印工藝方法和確定打印的速度、效率和精度。

4.2 建筑設計-建造一體化

3D打印快速成型技術如果能集成CAD/CAM、激光技術、數(shù)控技術、材料工程等多項技術， “建筑設計-建造一體化”的理想概念將完美實現(xiàn)[3]，它將作為信息時代新興的數(shù)字化建造方式，與當下已經(jīng)普及的數(shù)字化設計銜接成整體，徹底解決目前與傳統(tǒng)建造方式之間技術脫節(jié)的矛盾。

整個 “設計-建造一體化”操作建造過程中，建筑設計師在規(guī)劃要求內(nèi)，按業(yè)主的需求運用數(shù)字化建模生成模擬空間。在結構師和材料師的配合下，選擇受力結構類型，確定各部分用材，因3D打印過程中將生成新的材料結構，在結構受力上需利用軟件進行整體測算分析，梁、板、柱的結構劃分可能需要重新定義。最后，在建造師的配合下依建筑體量的大小，選擇建造打印工藝和方式?？梢哉f在3D時代，建筑的建造，無疑與工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)相類似，施工場地將如同生產(chǎn)工廠，打印建造過程中，需設計師、結構師、材料師和建造師“多位一體”協(xié)調(diào)配合建造。

4.3 功能空間量身定制的社會制造

“設計即建造”的大融合，業(yè)主等可按個人需求進行虛擬空間體驗，參與建筑設計-建造的全制造過程，實現(xiàn)全民參與的社會制造 ，達到真正的人性化設計和建造。因“設計-建造一體化”緊密、高效的運作過程，復雜結構的建造成本不再是主要問題，因此能以業(yè)主人體的3D模型為基準，選擇適宜的空間高度和大小，按需求推敲各不同功能空間的組合，如同私人定制般進行功能和空間的設計、建造。

5 結語

當下，隨著材料、技術的進一步完善發(fā)展，又呈現(xiàn)出建造技術領先的局面。如果社會需求和藝術理論的呼吁能起到助推作用，3D打印建筑技術在設計、建造的相關規(guī)范、技術要求的配合下，不僅能真正實現(xiàn)建筑計算機數(shù)字化生成和現(xiàn)實制造同步的空間生產(chǎn)，而且將會隨之催生新的建造方式和空間形體，為建筑界發(fā)展注入活力，引發(fā)新一輪建筑發(fā)展思潮，朝個性，低成本、快速和環(huán)保的空間形體建造時代邁進。

參考文獻

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[2]蔡兵.3D打印建筑技術和干混砂漿行業(yè)的未來發(fā)展[J].中國建材報2014， 11.

篇10

近年來,隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展,生活質(zhì)量不斷提高,我國居民的消費理念不斷轉(zhuǎn)變,汽車源源不斷的進入普通家庭。由于我國人口的基數(shù)較大,直接導致我國汽車的保有量激增,中端車和低端車占主要市場份額。中端車和低端車的排放物,相對較多?，F(xiàn)代城市,從機動車排氣管排出的廢氣為主要污染物質(zhì)。這些有害物質(zhì)散發(fā)到空氣中,并達到一定濃度后,將會對人和生物的健康和生存造成嚴重危害。

科學分析表明,在汽車的尾氣中,其組成成分是非常復雜的,不是單一的物質(zhì),而是由多種化合物組成,有產(chǎn)生污染的部分,對人類的健康有較多的不良影響;也有對人類健康無影響的部分。但前者的占主要比重。汽車的有害排放污染物主要由以下4部分組成[1]。

(1)固體懸浮顆粒:其成分復雜,與炭的功能類似,具有較強吸附能力,但固體懸浮顆粒吸附各種對人類健康造成巨大威脅的物質(zhì)。顆粒在空氣中長期存在,去除較困難,此外,由于懸浮顆粒的直徑極小,人類光憑視覺和嗅覺是無法分辨的,所以通過呼吸作用,懸浮顆粒能“輕松”進入人體肺部,能引起呼吸系統(tǒng)疾病。此外,懸浮顆粒物還能直接接觸皮膚和眼睛,引起炎癥,導致皮膚和眼睛“過敏”[2]。(2)一氧化碳:是對人類生命造成威脅的“危險氣體”,是人類眼中的“毒氣”。與人類的生命直接相關是因為其與血紅蛋白結合的速度比氧快,而氧氣是人類賴以生存的根本,是生命的最根本保證。一氧化碳對人類的致命影響機理是:其通過呼吸作用進入血液循環(huán)后,迅速與血紅蛋白結合,能削弱輸氧功能,能造成人的機能障礙,即“窒息”。所以,即使吸入微量的一氧化碳,也可能造成巨大的傷害,產(chǎn)生無法預計的后果,產(chǎn)生巨大的損失。(3)氮氧化物:其組成成分主要是NO和NO2。一氧化氮是不穩(wěn)定的,所以在一定條件下,最終轉(zhuǎn)化成二氧化氮。兩者都是氣態(tài),由于氣體具有非常好的流動性,所以難以去除。由于氣體具有強烈的刺激的氣味,對呼吸系統(tǒng)影響較大。此外,與雨水產(chǎn)生化學反應,對自然界有巨大的“腐蝕作用”。(4)碳氫化合物:當?shù)趸锖吞細浠衔镌谔栕贤饩€的作用下,極易導致“光化學煙霧”,會造成“二次污染”。光化學煙霧可以隨氣流運動,即使距離遙遠的城市,也能深受其害,形成“被污染”。光化學煙霧,在世界各地,頻頻發(fā)生,敲響人類的環(huán)保警鐘。其對人類最直接的健康影響是極易產(chǎn)生喉嚨炎癥。

當二氧化硫的濃度達到一定值時,如遇雨水的天氣狀況,會形成“酸雨”,其危害是:導致植物的根部腐爛,農(nóng)作物的產(chǎn)量大幅下降,森林的生長周期延長。近年來,全球氣候不斷變暖,季節(jié)特征越來越不明顯,四季紊亂,尾氣中二氧化碳則是導致上述變化的罪魁禍首。全球溫度的提高會導致兩極的冰川融化,全球的水位上漲,對距離海平面比較近的國家和地區(qū)的存在,造成巨大的威脅,給城市的生存帶來了巨大的挑戰(zhàn),如果海平面繼續(xù)上漲,會造成很多城市被“吞噬”,將從地球上消失,不復存在。

2 我國的尾氣排放標準及發(fā)展史

基于以上危害,必須從國家的角度出發(fā),進行治理,勢在必行,刻不容緩。我國尾氣排放的控制,分五個階段,根據(jù)我國的國情,層次抵近。第一階段:歷時五年,時間截點從1999年1月1日至2003年12月31日,必須達到的排放標準限值為:CO≤3.16g/km;碳氫化合物必須低于1.13g/km;顆粒物必須低于0.18g/km。與歐洲一號排放標準一致。第二階段:標準細化,要求提供:汽油車排放標準:CO≤2.2g/km,碳氫化合物必須低于0.5g/km。柴油車排放標準:CO≤1.0g/km,碳氫化合物不超過0.7g/km,顆粒物不超過0.08g/km。第三階段:與歐洲Ⅲ號的排放標準相一致,通過對車輛排放系統(tǒng)的監(jiān)測,嚴格執(zhí)行排放標準,治理力度加大。但在此期間,由于我國國情的制約,車輛使用的油品質(zhì)量較差,因此,實施國三標準,作為過渡。嚴格的歐洲排放標準也會在2005年至2008年間實施(歐Ⅲ和歐Ⅳ)。第四階段:北京年內(nèi)將在全國率先實施更為嚴格的機動車國五排放標準。

3 改善尾氣排放的措施

3.1 提高燃油品質(zhì)

利用現(xiàn)代的科學成果,進行燃料開發(fā)。以汽油中按一定比例摻入汽油為例:車用乙醇汽油適用的車輛類型點燃式發(fā)動機,即不適用于壓燃式發(fā)動機的各類車輛。車用乙醇汽油中的乙醇具有優(yōu)良的助燃效果,即使發(fā)動機氣缸的壓縮比再大,也無法實現(xiàn)汽油的燃燒效率是100％,另外由于乙醇中的辛烷值指數(shù)比汽油中的要高,辛烷值的高低直接決定燃油抗爆性能的優(yōu)劣,即乙醇的抗爆性好于汽油。所以,乙醇按一定的比例配入汽油中(汽油所占比重大),可使辛烷值提高,提高了燃油性能。由于柴油機的技術特點,乙醇不能與柴油配合使用。大量數(shù)據(jù)表明,開發(fā)乙醇作為汽油的替代燃料,可以降低人類對汽油的依賴性,是一項有利于保護環(huán)境和資源的重大課題。

3.2 添加物

可以在車用汽油中添加能改善汽油性能的有機溶劑。有機溶劑,利用“相似相容”原理,能有效地消除汽車燃油雜質(zhì)積聚產(chǎn)生的沉淀,能提高燃油的利用率。雜質(zhì)可能引起油路阻塞,所以有機溶劑對油路能良好的疏通和清潔作用。應用Pt/Al作催化劑可使汽車排氣中的CO燃燒更完全,應用Fe/Al可降低汽車廢氣和工業(yè)廢氣中SO2和NOx的排放量,上述技術在國外汽車的汽車生產(chǎn)廠商中已應用廣泛。

3.3 改善噴油器的質(zhì)量

若油品的燃燒不完全,油品的只要成分是C,會產(chǎn)生大量的積碳,由于積碳具有吸附作用,會產(chǎn)生積聚現(xiàn)象。積聚的積碳易引起堵塞,引起發(fā)動機故障。改善噴油器的質(zhì)量,提供高壓的燃料,使發(fā)動機在理想的時刻噴油,采用ECU控制的點火系統(tǒng),促進燃料充分燃燒,提高燃料的利用率,減少一氧化碳、碳氫化合物等有害物質(zhì)的排放,延長發(fā)動機的使用壽命,提高了汽車使用的經(jīng)濟性。

4 結語

千里之行,使于足下。環(huán)境保護,要從長遠的角度出發(fā),要具有預見性。為保證大氣環(huán)境的潔凈,從我做起,從日常生活做起。今后城鎮(zhèn)的現(xiàn)代化建設,要合理設計城市居民的日常生活,以步代車,提高環(huán)境保護意識,減少汽車排出的毒素。

參考文獻

[1] 高延齡.汽車運用工程[M].北京:人民交通出版社,2004(2).