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以多元智能理论作为教学设计的背景下,其具体安排可以首先明确此节课重点出于培养学生哪项智能,进而将此节课的大多时间指向这部分智能的训练与启发,而教学设计的思路也主要是为了培养这部分智能的活动方式进行展开.以智能为手段进行课堂教学的设计,其主要设计内涵主要为了给予智能结构不尽相同的学生对自身职能实施充分发挥与运用的学习过程.对传统意义上教学中存在的“整齐划一”的单方面聆听式教学进行改革,使得学生可以有公共机会,在课堂上或是在不同的环境中展示智能强项的一面,并且用最为擅长的方式去完成学习,达到事半功倍的教学效果.
二、多元智能理论下的化学课堂教学策略
1.实验法
众所周知,化学如果一旦离开了实验的辅助,则极容易导致学生知识的杂乱无章,造成“死记硬背”的错误教学.而倘若在化学课堂教学的过程中使用实验作为直观的教学方法,能够极大的使学生更加积极的面对化学,因为观察本身就属于学生的特长,而化学实验正最注重于观察的力量.从而也可以让学生准确的对化学实验中的物质与其反应规律进行很好的认识.实验法,不仅可以提高学生对化学课程的兴趣,还可以增加学生的思维能力,助其充分在理解知识的形成,最大程度上发掘学生的空间智能以及对自然规律的观察智能.例如在进行氯气的实验中,引导学生描述出氯原子的结构图,观察氯原子结构分布后,判定氯气可能发生的化学性质,通过进行分组实验,得出氯气性质.
2.阅读法
阅读能够让学生发现化学与社会、环境、科技的紧密联系,并且能够激发学生的社会责任意识与科学精神,让学生关注周边环境与能源等现代科技与化学的影响,进一步提高学生对于化学的兴趣.例如在实施“二氧化硫污染”教学时,通过相关读物阅读结合课本实验的手段,制订学生写出二氧化硫污染防治的文章,以提高了学生的科学素养,增强学生言语表述智能.
3.范例法
教师在进行化学计算教学以及化学用语教学时,无疑都是在化学概念与原理的理解下成为教学基础的,属于新课程“三维目标”当中的“知识和技能”范畴,其本质上是明显的技能教学.教师在设计化学课堂教学中更加要注重“三维目标”中的“过程和方法”,采取范例法进行讲授教学.例如在进行化学教学中的“守恒法”计算技巧时,教师可以根据范例进行分析,方可让学生理解化学反应前后的物质量的等价关系.
4.归纳法
化学课堂实施归纳法教学旨在提高学生的逻辑推断方面的智能,而其主要分为概念形成与概念通化.所谓“概念形成”是学生依靠对同类事物的大量观察,辨别出食物的本质属性,其例证概括抽象形成的重点在于“大量”;而“概念同化”是指学生通过自身认知结构中的“概念形成”来更迭新的概念,教师要保证学生在新的概念认知结构具备同化新概念的原始结构.
5.讨论法
问题讨论法出于加强学生互动交流沟通的基础,属于能够为学生之间创造良好的合作学习机会方法,并通过对问题的讨论,以此来观察学生在人际关系上的智能体现.例如在进行“气体摩尔体积”的教学过程中,可以先对lmol在固、液体与气体的体积数据进行,让学生在讨论过程中发现问题,例如温度对于体积的影响.
三、高中化学课堂教学中培养学生多元智能的意义
化学属于以实验为教学基础的一门学科,其教学目的并非单纯的让学生具备理论下的化学知识以及在进行实验时的操作技能,而是让学生可以通过实验的进行,学会对实验进行中的状态观察、对实验所发生的化学现象进行记录,并且对所见的宏观化学现象实施微观层面的解释与评价.学生可以通过化学独有的符号、组合,把化学反应的发生过程,清晰精准地进行表述,在与其他学生进行沟通与交流知识时,根据化学课堂教学中的对比、归纳进行合理的分析,从而清楚化学的变化规律,达到“温故而知新”的境界.
四、结束语
无机及分析化学不是无机化学、分析化学两门课程的叠加,教学内容丰富,概念和理论知识较多,各章节之间的独立性较强。因此合理安排教学内容,帮助学生转变学习方法及思维方式无疑是大一第一学期开设这门课的关键。在内容的安排上,前两章首先回顾高中的一些化学基础知识,并介绍了误差及数据处理,稀溶液的依数性和胶体溶液。然后,第三和四章主要介绍化学热力学、化学动力学及化学平衡,让学生掌握反应三要素:反应方向即吉布斯函数变,反应快慢即反应速率常数,反应限度即反应平衡常数。第五章主要介绍物质的结构,离子键及共价键理论和晶体结构。第六、七、八和九章分别介绍酸碱平衡、溶解沉淀平衡、氧化还原平衡和配位平衡及其对应滴定分析法,让学生掌握测试固体或溶液中某种元素含量的分析测定方法。最后,第十、十一和十二章主要介绍一些简单仪器分析法及原理,例如:第十章吸光光度法,不仅要介绍该方法的原理朗伯-比尔定律,还要介绍目视比色法、示差法和标准曲线法三种常用的吸光光度法分析法。内容上总体上是先讲理论原理,再介绍知识点,将理论原理融入生产实践中,使学生较快地掌握化学理论,再通过课堂上的一些练习题,使学生加深教学内容的记忆,知识更加系统。这样不仅可以将无机和分析化学知识点有机的融合,还可以将理论应用到生活实践中。在一学年的学习中,总共80学时,第一学期学习前六章共计48课时,第二学期学习后六章共计32课时。在教学过程中,应该精选教学内容,使学生掌握化学基础理论知识并具备较宽的知识面,为后续课程学习打下了扎实的基础。与此同时,教师要熟悉该课程的教材,根据学生的专业,合理制定教学大纲和教学培养方案,精炼教材的内容,对于中学已经学过的化学知识或者与专业联系较少的理论知识可以简略讲解。比如:第四章的化学反应速率和反应平衡,化学反应速率的定义,影响化学反应速率的因素以及化学平衡的移动;第八章氧化还原反应的定义,配平,得失电子,氧化剂和还原剂等概念知识。这些知识点中学都已经涉及过,教师在授课时只要简单介绍即可。对于能源化学工程专业而言,水煤浆的开发和利用是近年来的一个热点,也是煤炭清洁利用的重点。因此,对于第二章分散系的内容应该详细讲授,再介绍水煤浆分散系。
2激发学生兴趣
兴趣是最好的老师,要学好无机及分析化学,首先要激发学生的兴趣。第一,在无机及分析化学这门课的绪论课上,主要介绍化学的作用及学习方法。第二,阐明化学与人类生活之间密切联系,激发学生的学习。第三,无机及分析化学是化学、化工类相关专业的基础课,其作用无论是对以后的专业课学习还是将来从事工作都具有重要的意义。第四,在平时的课堂教学中,可以多讲一些贴近生活的例子,激发学生学习的兴趣。例如,在介绍影响化学反应速率的因素时,举例说明,夏天食物容易变质,我们可以将食物放进冰箱中保存,以防止变质。这是通过降低温度,达到降低食物变质的速率。汽车尾气CO和NO是严重的环境污染物,从热力学的角度讲,CO+NON2+CO2可以发生,但是遗憾的是,在通常状况下,该反应进行的非常之慢,以致不能有效地去除车道内的CO和NO。因此,有必要对化学反应的速率问题进行研究,必须考虑外界因素对反应速率的影响,由此可引出本节课要学习的内容。第五,在教学过程中,穿插介绍一些与知识点相关的科技发展新动态及前沿知识,以此调动学生学习的积极性。
3综合利用各种教学方法
现阶段的教学方法多种多样,而在实际教学中,各种教学方式应该相互结合、取长补短。根据我校无机及分析化学教学团队多年来教学中的经验,可以概括为以下几点:第一,增加课堂讨论。针对一些在学习过程中遇到的问题,教师应该指导学生搜集资料,进行课堂讨论。在讨论的过程中培养学生分析和解决问题的能力;第二,让学生走上讲台。让学生走上讲台不仅可以体验教师备课的准备过程,还可以锻炼学生的能力;第三,运用多媒体教学,可以使微观概念及理论形象化。例如,在物质结构基础这一章,学生一般较难理解,如果用多媒体课件和化学软件以动画的形式去展现,课程内容会更加形象、生动。这样的教学不仅有利于学生理解、记忆,还可以活跃课堂气氛。第四,对于公式推导,应该板书推理过程引导学生理解。在教学中应避免盲目使用多媒体教学,要将多媒体与其他教学手段结合起来,才会使学生理解公式的推导过程,并能较好的应用公式。
4培养学生能力
为了调动能源化学工程专业学生对无机及分析化学基础课程的兴趣,可以积极组织各类化学竞赛活动。我省有各类化学竞赛,例如:化学视频大赛,化学实验竞赛和趣味化学竞赛等。近年来,教育部门坚持开展国家级、省部级大学生创新实验项目,有望培养大学生的创新能力,推动全民创新。此外,为了鼓励和培养大学生创新激情及能力,我们学校也开展了大学生创新实验项目。该项目均是由学生亲自撰写项目申请书,申请答辩ppt,中期考核表,结题报告和结题答辩ppt等资料。这不仅培养了学生创新能力,还为学生日后工作和学习培养科学合理的方法和实践能力提供了基础。
5适应专业要求
能源化学工程专业的技术性和实践性较强,在无机及分析化学的教学中,要把握专业的特殊要求,认真学习我校能源化学工程专业人才培养方案,深入研究教学大纲,充分了解无机及分析化学在整个专业课程体系中的作用,明确教学过程中的内容和重难点。例如,化学热力学和化学动力学章节的内容应该详细讲解。这部分内容对于能源化学工程专业的学生而言,可以更好地理解能源转化及利用过程中的一般规律,为高效、低碳环保使用能源奠定基础。
6结论
我校临床医学专业办学历史悠久,自1958年建校以来,较长一段的历史时期内一直是学校的唯一专业,1987年根据学校发展的需要,成立了医学系,2007年11月,更名为医学一系,2013年4月,学校进行机构调整,医学一系更名为临床医学院,设临床医学专业。随着社会需求的不断变化及我国高等教育的改革和发展,临床医学院在原有的办学宗旨上,坚持密切联系社会需求、密切联系医疗卫生事业发展的思路,不断加强内涵建设,提升育人理念,教学质量逐步提高。临床医学专业为安徽省级特色专业,其培养具备基础医学、临床医学的基本理论和医疗预防的基本技能,能在医疗卫生单位、医学科研等部门从事医疗及预防、医学科研等方面工作的有较高政治、文化和生理、心理素质医学高级专门人才。临床医学专业课程设置主要包括基础医学和临床医学。在进行基础理论教学的同时,我系注重加强实验室建设,强调培养学生综合实践能力。在基础医学实验教学学生在几个实验中心完成,主要有机能中心(包括生理学、病理生理学和药理学科)、形态中心(包括人体解剖学、组织胚胎学和病理学科)、生物化学与分子生物学分中心、病原与免疫中心以及细胞生物与遗传5个中心。其中机能实验学课程继承并发展了生理学、药理学和病理生理学实验课程的核心内容,并强调学科之间的承上启下与交叉融合,要求学生在学习中理论联系实际,大胆实践操作和积极思考,对培养学生的动手能力、临床技能操作能力奠定了坚实的基础。目前,临床医学专业机能实验学共有90学时,涵盖了“三理”的主要实验内容;从机能实验学概述与常用仪器的使用介绍、机能实验学基本技能训练与操作、常用观察指标与实验数据的采集与评价、分析与统计;到机能综合与探索性实验以及虚拟实验室的开放。全面训练临床专业学生的基本操作技能到实验研究的选题、课题与论文的撰写以及综合能力的培养,以此拓展学生的实际应用能力。
2运用多元化教学手段,营造创新氛围
基础医学教育阶段对医学生的培养至关重要,其培养目标是使学生掌握扎实的医学基础知识,为学生继续从事医疗、科研或卫生等工作奠定基础,因而是整个医学教育的基石。2010年,《国家中长期教育改革和发展规划纲要》出台,明确提出创新人才培养的新要求,即适应国家和社会发展需要,遵循教育和人才成长规律,深化教育教学改革,创新教育教学方法,探索多种培养方式,形成各类人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的局面。实验教学对培养学生的实践能力、科学思维和创新能力至关重要。基础医学实验教学旨在培养医学生严谨求实的学习态度、勇于开拓的创新精神、善于操作的实践能力的必要手段。目前,我国的基础医学实验教学基本上还是依附于传统的理论教学,以帮助学生加强对理论教学内容的理解为主要目标。为了适应现代临床医学专业培养目标与新世纪创新人才培养的需要,在总结十多年机能实验改革的经验,充分利用我校的资源条件,结合我校临床专业毕业技能考试要求,同时吸收其他院校机能实验学教学的精华,对我校临床专业机能实验学教学采用多元化教学模式,强调突出其专业特色,使学生所学的机能实验知识既实用又具有系统性。具体是将原有内容分为几大模块,不同模块采用不同教学方法。
①机能实验学概述与与常用仪器的使用介绍、实验报告写作;机能实验学基本技能训练与操作、常用观察指标与实验数据的采集与评价、分析与统计。此部分实验占实验总数的5%。采用常规板书或PPT配以示教讲解,目的培养学生规范的基本操作动作与系统的实验数据处理。
②验证性实验如药物在动物体内药代动力学参数(t1/2等)与LD50的测定,神经干动作电位的测定等。此部分实验占实验总数的40%。采用讲解与多媒体录像结合,帮助学生更好地掌握理论知识,掌握相关实验的基本原理与方法,在验证已知医学理论的同时,探索可能的未知规律。
③综合性实验如心血管活动的调节与药物对动物血压的影响、尿生成影响因素与利尿药的作用等,此部分实验占实验总数的40%。要求教师在综合医学基础理论知识进行讲解,同时建立了一种开放式、交互式教学方法以提高学生动手操作能力;以及学生主动参与的“以探究为基础的学习”(researchbasedlearning,RBL)教学方法。综合运用各学科知识和实验技能的整合性实验,学生可以从多学科、多层次、多角度检测复杂的生命现象,并逐步引向深入。强调实验现象的综合观察与思考,建立整体的概念。由于综合性实验强调跨学科的交叉融合,学生可以通过此类实验掌握相关学科的知识,其综合分析的能力得到培养。
④探索设计性实验以及虚拟实验室的开放,如大鼠高钾血症模型的复制及设计与解救方案、肝性脑病与及种类型的缺氧、人体动脉血压测定及运动对血压的影响等,此部分实验占实验总数的15%。教师除一般指导外,充分利用机能实验中心网络资源的优势,采用RBL与PBL(problembasedlearning)与网络资源相结合,形成网络式RBL(Web-researchbasedlearning,简称WRBL)与网络式PBL(Web-basedproblembasedlearning,简称WPBL),将经典的RBL、PBL与网络技术有机结合而创造性地实施的一种崭新的教学模式。其主要特点是构建体现RBL、PBL理念的网络平台,使教与学活动中各要素通过网络平台进行互动与评估。教师通过网络平台呈现给学生真实的问题“情境”,组织学生通过网络平台开展小组讨论、师生互动等教学活动,实现“学生为主”的教学要求。在充分发挥学生的主观能动性和创造力,运用已经学习的知识和技能,自己设计实验,搜集整理分析实验数据,写出实验报告,适应学生实践能力和创新意识培养的要求。同时训练临床专业学生的实验研究的选题、课题与论文的撰写以及综合能力的培养,以此拓展学生的实际应用能力。同时我们提倡教师开放研究室、实验室,鼓励学生参与科研,实现多元化实验教学方式。
3科研、临床实践、临床技能考核与实验相结合加强实验教学改革
多年来,机能实验教学一般均是依据教学大纲与课时的要求,在规定的时间内按照实验讲义“照方抓药”。这种相对封闭的模式压抑了学生主动性尤其是创造性的发挥。做实验时,每教学班内容与实验方法完全一致,学生兴趣不高,而实验免不了出现抄袭数据或凑结果的现象。为了提高学生的临床实践动手能力,我们尝试性将部分兴趣高的临床专业学生组成科技兴趣小组,将科研与实验相结合。几年来,我校学生参加国家自然基金与教育厅自然科学基金以及横向科研课题多项等;通过主动地参加科研活动,同学们撩开了科研的神秘面纱,熟悉了科研活动实施的全过程,从而减少对科研活动的畏惧情绪,增进学习的主动性和学习兴趣。在后期临床实践教学中,临床专业学生积极与临床学院教师承担的临床课题;以专业成长为依托的技能发展型实践教育实践活动。同时鼓励学生大胆提出自己的实验课题,完成科研小论文。这样既克服了一些低水平的重复性实验,又提高了学生独立思考和综合应用所学知识的能力。并且有目的、有计划、有层次地从一般性实验过渡到研究性、探索性与自主设计性实验。
4结语
关键词:多元智能理论;文化教学;英语教学
本文拟借鉴加德纳的多元智能理论,提出一个通过多元智能理论进行高中英语文化角落教学的构想,突出文化角落教学的多元性与实践性,呼吁教师设法调动学习者的各种学习潜能与机制,实现多渠道的为学生提供英语文化学习的机会的目标。
一、文化教学的内涵与重要性
文化是一个非常广泛的概念,有关文化的定义也种类繁多,有文化即文明、文化即交际或跨文化交际、文化即社群互动场所、文化即人们之间的动态建构等不同观点。《英语新课程标准》提出了文化意识的培养目标,其内容主要指英语国家的历史、地理、风土人情、传统习俗、生活方式、文学艺术、行为规范、思维模式、价值观念等。语言与文化之间的关系密切,学习一门语言的过程,也是了解和掌握目的语国家文化背景知识的过程。在语言教学中,单纯重视语言教学是不够的,文化教学对语言教学的重要性是不言而喻的。
二、高中英语文化教学现状与分析
当前高中英语教学存在对文化教育认识不足,以及在“应试教育”冲击下,教师重视升学率,忽视文化教学的问题,从而造成重读写,轻听说;重知识点,轻交际能力;重文字,轻文化的现象,阻碍了对学生综合运用语言的能力的培养。
尽管文化角落在每个模块当中是以篇章阅读的形式出现,但这并不意味着教学形式应该拘泥于阅读的教学。纵观文化对英语教学与学习的重要性,可以看出:文化角落的教学不仅不只是阅读,而且应该是高中学生在紧张的学习中为数不多的,值得加以正确利用的,并且能够刺激学习兴趣,激发学习动机的学习文化和语言的良好机会。
三、多元智能理论的概念
多元智能理论是由美国哈佛大学教育研究院的心理发展学家霍华德加德纳在1983年提出。 加德纳认为人的真实智力应该是一个量度他的解题能力的指标。他提出人类的智能至少可以分成八个范畴:1.语言智能;2.逻辑智能;3.空间智能;4.肢体运作智能;5.音乐智能;6.人际智能;7.内省智能;8.自然探索智能(加德纳在1995年补充)。这八个范畴的内容如下:
语言智能主要是指有效地运用口头语言及文字的能力。
逻辑数学智能强调主要靠推理来进行思考,寻找事物的规律及逻辑顺序。
空间智能强调能准确地感觉视觉空间,并把所知觉到的表现出来。这类人在学习时是用意象及图像来思考的。
肢体运作智能善于运用整个身体来表达想法和感觉的能力。
音乐智能主要是指人敏感地感知音调、旋律、节奏和音色等能力。
人际关系智能是指能够有效地理解别人及其关系、及与人交往能力。
内省智能主要是指认识到自己的能力。
自然探索智能指能认识植物、动物和其它自然环境。
四、多元智能理论指导文化角落教学
第一,结合多元智能理论进行文化角落教学是高中生发展的需要。语言的学习离不开记忆。高中生的有意识记忆占主导地位,理解识记成为主要的识记方法。而多元智能理论正是追求学生对文化现象的认识与比较,对比记忆不仅符合高中生的记忆特点而且能够促使学生真正领会知识。另一方面,高中生情感丰富、意志力增强、兴趣更加广泛和稳定,学习动机强烈。但目前课堂教学无法提供一个理想的轻松的学习氛围,这一切都使多元智能理论在高中这一特殊的阶段呈现出无可比拟的优势,教育者需要认识到学生智能的多元,了解他们的兴趣,分析他们的特点,挖掘他们的潜能并寻求到教学内容设计和学生全面发展的平衡点。
第二,结合多元智能理论进行文化角落教学也是高中英语新课标的需要。高中英语新课程的目标是在英语教学中促进学生的全面发展。多元智能理论为教师提供了八种不同发展学生多元智能的要求的方式来激发学生的兴趣,并帮助他们理解。另外,多元智能理论建议教师为学生提供丰富多彩的内容,更合适的组织结构,更灵活的评价方式,这些都能有效地促进学生掌握语言知识和技能。教师可以利用学生的多元智能帮助他们学习外国文化,比如利用身体/运动智能学习风俗习惯,用视觉智能学习历史地理,用人际智能学习价值观学生就能够对文化有更好的理解,并且更了解跨文化交际。
第三,课程资源需要多元智能理论。英语课程标准建议教师积极利用多种课程资源,如录像、电影、有形的教学工具、多媒体等。多元智能理论提倡视觉艺术、音乐、体育等每种资源都同等重要,都能帮助学生更好的理解与学习。
总结:加德纳的多元智能理论倡导探究性的教学方式,为学生潜能的开发提供了多元发展的机会,多角度,分层次地对课堂教学进行设计,多元智能理论的推广和应用,将极大促进教师的业务成长,使学生的有效学习不再遥远。
参考文献:
[1] Gardner, H. (1983). Frames of Mind: The Theory of Multiple Intelligences. New York: Basic Books.
[2] Gardner,H. (1993). Multiple Intelligences: The Theory in Practice. New York: Basic Books.
[3](美)查普曼.(2004).在课堂上开发多元智能.郅庭瑾译.教育科学出版社.
【关键词】小学语文家庭作业;多元智能理论;优化设计
家庭作业是巩固知识、形成能力的重要手段,是培养学生良好学习习惯,促进学生个性发展的重要途径。作业设计,是教师备课的重要一环。好的作业设计,不仅可以巩固一堂课所要求掌握的知识,而且可以激发学习兴趣,开发智力,拓展知识面,点燃创造思维的火花,培养独立分析问题和解决问题的能力。然而,多年来的小学语文家庭作业的现状是家庭作业或单调枯燥、缺乏弹性、偏重书本,或简单的重复抄写,或机械的死记硬背,或枯燥的题海苦练。这样的作业练习,脱离生活和学生实际。这种封闭的、僵化的作业模式严重阻碍了学生个性的发展和潜能的发挥。压抑了学生的学习兴趣,僵化了学生的思维,遏制了学生创造力的产生,能力的培养便成了空中楼阁。
人的智力是多元的智力,不是一种单一整体的能力,而是由多种智力成分组成的综合体。这些智力都是与生俱来的,是存在个别差异的。加德纳的多元智力理论认为:“每个孩子都是一个潜在的天才儿童,只是表现为不同的方式而已。对于一个孩子的最重要最有效的教育方法,是帮助他寻找一个他的才能可以尽情施展的地方,在那里他可以满意而能干。”而我们的教育恰恰没有重视这一点,原本家庭作业是学生巩固知识、形成语文能力的重要手段,但长期以来,学生的课业负担过重已经成为了教育界的顽疾。虽减负的呼声很高,但鲜有实效,各学校仍然我行我素,包括自己在平时的作业布置上也依旧如此,作业堆山填海,学生照旧被书包压断腰,真是基于以上的种种原因,发现学生中不爱写作业、不写作业的情况屡有发生,对自己的教学成效的提升不但没有帮助,反而经常因为作业问题影响自己的心情,给教学工作带来了太多的不利影响。
所以,我们必须反思作业观,反思智力观,理解多元智力的结构,并且贯穿于教育活动之中。本着教育的“尊重每一个人的不同的成长”的目标,人尽其才,以适应不同的学习风格和特长。
1. 传统的小学语文家庭作业的现状及其负面影响 家庭作业是学生巩固知识.形成语文能力的重要手段,是促进学生个性发展的必要途径。然而,我们却发现,传统的小学语文家庭作业存在一系列不容忽视的问题,产生了令人担忧的影响。
1.1 作业量过大、时间较长。我国教育部门规定:“小学一年级一般不留家庭作业,二三年级每天不超过30 分钟,四年级不超过45分钟,五六年级不超过1小时,保证小学生每天睡眠10小时。”但事实并非如此,无论低年级还是高年级的小学生,作业量往往都会超过一小时。小学语文历来就被人们看作是一门包含作文的“大主科”,作业量更是变本加厉。面对大量的家庭作业,学生望而生畏,草草了事,按量完成,犹如作业机器。
1.2 作业脱离不了课本本身,学生无法向课外延伸。 传统的小学语文家庭作业一般是对教材内容的重点难点的梳理.归纳,或是课后有“正确”答案的练习题,学生无法冲破课本的圈子,无法向课外延伸,更不能与生活接轨。长此以往,学生一旦要解决与实际生活比较紧密的问题时就显得力不从心,而我们所需要的并非是高分低能的人。教育不仅仅是追求百分之多少的升学率,而是追求每个学生的活泼.生动.主动地发展。早在半个世纪前,陶行知曾批评说“中国教育之通病是教用脑的人不用手,不教用手的人用脑。”而学以致用永远是教育的直接目的。因此,让学生参与更多的社会实践,是学生健康成长的必要条件。学生在学校中学到的东西,只有与丰富的社会实践相结合,才能变的鲜活起来。所以,我们的小学语文家庭作业必须根植于生活实践,发展于生活实践,应用于生活实践。但是现在的作业现状并不是我们理想中的境界,而是单一的“课本-作业-课本”的无趣状态。
1.3 作业形式单一,一刀切的模式面对全体学生,忽视学生的差异性。作业本来是一种操作方式,不必限于书面作业,也可以是一项活动或一件制品。但传统作业几乎都局限于书面答题,形式较为单一。教师在布置家庭作业时,往往采取“一刀切”的模式,即对全部学生统一要求,作业内容单一,作业模式单一。长期以来,人们把家庭作业的功能定位于“知识巩固”和“技能强化”上。传统的小学语文家庭作业无非两种,一是占统治地位的书面作业,生字.生词及习题,另一种是口头作业,如背诵课文,习题的记忆等等,完完全全把学生固定在一定的框架中,作业机械重复而又单调乏味。而且,一刀切的模式,无视同学的差异性,造成了“好学生吃不饱,差生吃不了”的现状。泰戈尔曾说过“我们不能把河水限制在一些固定好的河道里。”布置家庭作业亦是如此。
【关键词】独立学院;大学英语教学;本科生;跨文化交际能力
世界经济一体化的今天,社会各行业越来越多地与其他国家进行联系,这对就业者的英语水平提出了更高的要求。独立学院毕业的学生在就业中处于相对劣势,所以无论是在专业知识方面,还是英语能力方面都要付出更多的努力,达到更高的目标。这一形势要求我们培养的人才既要能够用语言与外国人进行交流与沟通,同时能够理解该国的文化和习俗,不至于在交往中产生误解和纠纷。这就要在大学英语教学中引入跨文化交际的内容,提高学生在实际交往中的能力。
1.跨文化交际能力
“跨文化交际”的英语名是Intercultural Communication,早期也称为Cross-cultural Communication,指的是不同文化背景的个体之间的交际,划分为言语交际和非言语交际。“跨文化交际”这一术语是由美国人类学家Edward T.Hall在1959年出版的经典著作《无声的语言》中首先提出的,学术界普遍将这部著作视为跨文化交际学的奠基之作。60年代陆续又有一些有关跨文化交际的著作问世。1970年,国际传播学会承认跨文化交际学是传播学的一个分支,在学会下面成立了跨文化交际学分会,跨文化交际学得以巩固。从上世纪八十年代至今,以Gudykunst及TingToomey为首的一批跨文化研究学者开始了跨文化交际理论的发展,到现在,跨文化交际已经形成为一门成熟完整的科学体系,在美国有约130多所大学已经开设了跨文化交际学这门课程。
拜卢姆等学者提出跨文化交际能力应由态度(attitude)、知识(knowledge)与技能(skill)三方面构成。因此,大学英语教学中跨文化交际能力培养的基本目的为:一、培养人们对不同的文化持积极理解的态度。二、培养跨文化接触时的适应能力。三、培养跨文化交际的技能。
2.跨文化交际能力与独立学院大学英语教学
外语教学的根本目的是为了实现跨文化交际,就是为了与不同文化背景的人进行交流。教育部2007年制定的《大学英语课程教学要求》中大学英语的教学内容提到:大学英语课程的教学性质是“以外语教学理论为指导,以英语语言知识与应用技能、跨文化交际和学习策略为主要内容,并集多种教学模式和教学手段为一体的教学体系”;大学英语课程的教学目标是“培养学生的英语综合应用能力,特别是听说能力,使他们在今后学习、工作和社会交往中能用英语有效地进行交际,同时增强其自主学习能力,提高综合文化素养,以适应我国社会发展和国际交流的需要。”
独立学院的本科生与其他一本二本院校的本科生相比,在英语基础上薄弱一些,在英语应用能力方面更欠缺一些。因此,我们在英语教学中不仅要重视英语基础知识的教学,更要重视培养学生的英语应用能力。跨文化交际能力是英语应用能力非常重要的一部分,也是新的《大学英语课程教学要求》对所有大学生提出的一项要求。因此,我们独立学院在大学英语教学中务必重视培养学生的跨文化交际能力。
3.独立学院本科生跨文化交际能力的培养方法和途径
3.1 通过讲解词汇的文化内涵加深学生对词汇的理解
许多英语词汇除了其概念意义外,还有其文化内涵。只有掌握了词汇的文化内涵,才能正确理解词义。所以,教授英语词汇不能只停留在讲解单词的字面意义上,还应深入讲解其背后的文化涵义。
比如“red”一词,无论在英语国家还是在中国,红色往往与庆祝活动或喜庆日子有关,比如,英语里有“red-letter days”(具有重要意义的日子);而在中国,红色象征革命和社会主义等积极意义。但是英语中的“red”还含有危险状态或使人生气的意思,如“red flag”(惹人生气的事物)。而短语“in the red”则表示亏损、负债。又如英语的星期五是“Friday”,英美人很多都信仰基督教,而众所周知的是耶稣受难的日子正是星期五。因此就有了“Friday face”这个表达,其意思是“愁眉苦脸”;“Black Friday”则意味着“灾难的一天”。而星期日“Sunday”,会使人想到耶稣复活、做礼拜、过节,常常有神圣、欢乐等含义。这样,人们就把最漂亮的衣服说成是“Sunday”或“Sunday best”。
显然,若不了解这些词汇的文化背景,我们就很难理解这些短语的意思。因此,在词汇教学的过程中,我们要认真地为学生讲解其文化内涵。
3.2 组织课堂讨论加深学生对英语文化的了解
结合课文内容,适时组织学生对课本中涉及的中西文化进行分组研讨。例如讨论两种文化的问候方式、用餐习惯、感情表达等,进一步加强学生的认识和理解,增强学生在进行英语学习时的跨文化意识。例如,当涉及family这个主题时,教师可以要求学生列出“family tree”(家庭树),了解中西方的家庭类型:extended family(大家庭)、nuclear family(核心家庭)、single-parent family(单亲家庭),同时可在课堂上讨论中西方家庭的相同点和差异,从而可比较中西方家庭结构的异同与家庭观念的异同。
3.3 通过角色扮演提升学生的跨文化交际能力
在讲授文化知识时,可以模拟语言情景,要求学生在设定的情景下进行角色表演。表演过程中,提醒学生进行言语和非言语交际时都要符合西式习惯。学生角色扮演不仅有利于交际能力的发展,而且会提升学生的兴趣。例如,为了让学生掌握打电话和接电话的规范礼仪,正确使用电话用语,教师可以设计前台服务、客户服务中心等场合,让学生在其中扮演不同的角色。
3.4 提高教师自身科学文化素养和跨文化交际能力
在培养学生跨文化交际能力的过程中,教师扮演了极其重要的角色。教师的科学文化素养将直接影响到培养学生跨文化交际能力的效果。因此必须提高教师自身的科学文化素养。其方式多种多样,如:派教师到英语国家出国进修学习,亲身感受英语文化;聘请国内外专家为教师做相关讲座,提升教师的理论修养。有了一支强大的师资队伍,才能为学生提供更好的教学效果。在这一点上,我院就做的很好。去年,我院派遣了十名教师赴澳大利亚中央昆士兰大学学习;今年,我院又将派出15名教师前往该校学习。这样的出国学习经历确实让教师们感受到自身的提高,教师们亦能很好地将自己所看到学到感受到的各种文化知识恰当地运用到日常的教学中。而且,正因为教师们所讲的都是亲身经历的事情,学生们表现出极大的兴趣,活跃了课堂气氛,加强了学生对知识的掌握。
3.5 指导学生做好课外自主学习
由于上课时间有限,教师在课堂上能够做的也是有限的。因此,培养学生跨文化交际能力的工作不仅要在课堂上开展,课后还需要学生通过多种方式加强训练。对于课外的学生,教师主要是起着有效指导的作用,例如:鼓励学生多与外教及外籍人士交流;为学生推荐一些英语文字、视频和音频资料;鼓励学生开展英语歌曲比赛、原声电影配音大赛等。有了这些后续活动的支撑,学生们才能时刻沉浸在英语的氛围里,从思维到行动都在不断的进步。
尽管跨文化交际学在我国的研究和发展已经有很长一段时间了,但是目前我们仍有很多院校的英语教学主要围绕大学英语四级等过级考试开展,忽视了对学生跨文化交际能力的培养。因此强调对我们独立学院学生跨文化交际能力的培养很有必要。只有这样我们才能培养出真正适合社会需要的人才。
参考文献:
[1]胡文仲.文化与交际[M].北京:外语教学与研究出版社,1994.
[2]贾玉新.跨文化交际学[M].上海外语教学出版社,2003.
[3]张红玲.跨文化外语教学[M].上海:上海外语教育出版,2007.
[4]刘可红,吴华.外语教育的文化取向研究[J].现代大学教育,2005(4).
[5]杜瑞清,跨文化交际探索与发现[M].西安交通大学出版社,2005.
化学工程与工艺专业的定位
1.化学工程与工艺专业的性质及培养模式
化学工程与工艺专业属于工科专业,授予工学学士学位。由于化学工业的相关领域极为广泛,化学工程与工艺专业涉及的专业方向也就非常多样化,各高校的化学工程与工艺专业特点亦不尽相同。我校近年来根据社会经济、工业发展的需求趋势,兄弟院校化学工程与工艺专业方向的设置,以及我校原有的相近专业优势,设置了能够体现我校特色的化学工程与工艺专业方向,逐步建立了适合我校化学工程与工艺专业的教育培养模式。2008年,我校化学工程与工艺专业已有7届本科毕业生,其学生就业形势良好,社会反馈积极.在制定教学计划的工作中加强教学内容和课程体系的改革,加强实践教学环节,目的在于进一步提高教学质量,培养适应能力更强的化学工程与工艺人才。
2.化学工程与工艺专业的任务
根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向.
3.化学工程与工艺专业的业务培养目标
本专业培养具备化学工程与化学工艺方面的知识,能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。
4.化学工程与工艺专业的课程设置
为了使不同高校既有统一的规范,又有不同的专业特色,根据应化学工程与工艺专业的任务和业务培养目标,化学工程与工艺专业的毕业生应该具有较扎实的化工理论基础,较宽的化工应用知识以及一定的工程技术基础,从而该专业的课程设置(公共课、基础课除外)应由基础化学课、工程基础课和专业方向课3部分组成。基础化学课包括:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等。工程基础课主要包括:化工仪表与自动化、化学工程基础、电工电子学等。专业方向课:可根据具体方向选择专业化学课,如电化学工程方向可选理论电化学、化学电源工艺学、电解工程和电镀工程等。精细化工方向可选择化工工艺学、化工分离工程、化学反应工程等。另外实践性环节包括基础实验、综合实验、提高实验、生产实习、毕业实习和毕业论文等。
我校化学工程与工艺专业方向
就专业方向而言,化学工程与工艺专业的性质是工科。化学工程与工艺专业应该是培养具有较扎实及宽广的化学工程理论基础知识,特别注意培养学生的动手能力及解决实际问题的能力。教学计划的总体设计中要体现应用型人才所具备的工程技术基础知识,重视实验、实践、实习、毕业论文等环节。设置专业发展方向,结合广西经济发展的需要,建立在合理利用广西及学校的资源及适应科技发展、注重社会需求基础上。据此,我校化学工程与工艺专业专业方向设定为:电化学工程与精细化工。
化学工程与工艺专业的定位
1.化学工程与工艺专业的性质及培养模式
化学工程与工艺专业属于工科专业,授予工学学士学位。由于化学工业的相关领域极为广泛,化学工程与工艺专业涉及的专业方向也就非常多样化,各高校的化学工程与工艺专业特点亦不尽相同。我校近年来根据社会经济、工业发展的需求趋势,兄弟院校化学工程与工艺专业方向的设置,以及我校原有的相近专业优势,设置了能够体现我校特色的化学工程与工艺专业方向,逐步建立了适合我校化学工程与工艺专业的教育培养模式。2008年,我校化学工程与工艺专业已有7届本科毕业生,其学生就业形势良好,社会反馈积极.在制定教学计划的工作中加强教学内容和课程体系的改革,加强实践教学环节,目的在于进一步提高教学质量,培养适应能力更强的化学工程与工艺人才。
2.化学工程与工艺专业的任务
根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向.
3.化学工程与工艺专业的业务培养目标
本专业培养具备化学工程与化学工艺方面的知识,能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。
4.化学工程与工艺专业的课程设置
为了使不同高校既有统一的规范,又有不同的专业特色,根据应化学工程与工艺专业的任务和业务培养目标,化学工程与工艺专业的毕业生应该具有较扎实的化工理论基础,较宽的化工应用知识以及一定的工程技术基础,从而该专业的课程设置(公共课、基础课除外)应由基础化学课、工程基础课和专业方向课3部分组成。基础化学课包括:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等。工程基础课主要包括:化工仪表与自动化、化学工程基础、电工电子学等。专业方向课:可根据具体方向选择专业化学课,如电化学工程方向可选理论电化学、化学电源工艺学、电解工程和电镀工程等。精细化工方向可选择化工工艺学、化工分离工程、化学反应工程等。另外实践性环节包括基础实验、综合实验、提高实验、生产实习、毕业实习和毕业论文等。
我校化学工程与工艺专业方向
就专业方向而言,化学工程与工艺专业的性质是工科。化学工程与工艺专业应该是培养具有较扎实及宽广的化学工程理论基础知识,特别注意培养学生的动手能力及解决实际问题的能力。教学计划的总体设计中要体现应用型人才所具备的工程技术基础知识,重视实验、实践、实习、毕业论文等环节。设置专业发展方向,结合广西经济发展的需要,建立在合理利用广西及学校的资源及适应科技发展、注重社会需求基础上。据此,我校化学工程与工艺专业专业方向设定为:电化学工程与精细化工。
石墨烯是已知度最高、韧性最好、重量最轻、透光率最高、导电性最佳的材料,使得石墨烯在能源、生物技术、电子及网络技术,航天航空和汽车工业等诸多领域展现出宽广的应用前景,因此被称作可以改变世界的“神奇材料”。
目前,市场生产的二维石墨烯粉体材料,主要来源于氧化石墨烯还原的方法,其合成成本高,工艺复杂、污染大。另外,上述方法合成的石墨烯通常受范德华力或悬键作用的影响,制成粉末样品后,易于堆积或团聚成石墨片,失去原有石墨烯材料的许多优良特性,因而使用前需分散于稳定剂中,浓度很低,故不利于石墨烯的广泛使用。此外,商用粉末样品的石墨烯比表面积通常小于100m2/g,大大降低了其使用性能,使得其在很多应用场合下存在一定的局限,难以实现产业应用需求。
石墨烯的三维化是一种能有效防止二维石墨烯之间团聚或堆叠的结构。它不仅保持石墨烯的本征特性,而且拥有独特的自支撑结构和多孔性。另外,它也能提供大的比表面积、高的机械强度和快速的电子和离子传输。因此,被认为是未来石墨烯材料发展的重要方向。
在石墨烯三维构造粉体制备技术方面,广西大学可再生能源材料协同创新中心沈培康教授团队经过多年的研究,发明了创新的石墨烯三维构造粉体的制备方法。该技术与传统石墨烯制备技术相比,具有合成工艺简单,原料来源广泛,成本低廉,可批量化生产。并且通过改变含碳聚合物的种类、金属离子浓度,造孔剂的量实现可控调节石墨烯三维构造粉体产品特性。此方法合成的石墨烯三维多级孔自掺杂(氮、磷、硼等)材料,具有其它碳材料包括商用石墨烯不具备的性质,如超高比表面积、高导电性、自掺杂、多级孔结构等。这些独特性能的石墨烯三维多级孔材料可广泛应用于燃料电池、二次电池和超级电容器等能源领域以及与高分子复合合成具有优异特性的功能性涂料和增强材料,用于电子业、航空航天、汽车制造等领域。
目前,在南宁高新区建有一条自主设计、产年15吨的石墨烯三维构造粉体材料生产线,开发出多种具有特色、性能卓越的石墨烯粉体材料下游应用产品,现已投放市场。在石墨烯产业发展规范方面,制定了5项涵盖石墨烯三维构造粉体材料名词、术语、生产装备、生产技术和检测方法的广西地方标准(为全国首个石墨烯系列标准,2017年1月1日正式生效)。
应用开发实例
一、锂离子动力电池
将石墨烯三维构造粉体材料作为导电添加剂制备出来的锂离子电池具有高功率、内阻低、发热少和循环寿命长的特点,该电池在5C高倍率充放电条件下使用,1万次以上循环容量保持率92.5%,电池自发热温度小于2℃,说明石墨烯在磷酸铁锂颗粒之间形成了有效的导电网络,充分发挥了磷酸铁锂正极材料大倍率下稳定耐用、循环寿命长的特点。
二、脂和调理剂
石墨烯作为助剂添加到油脂中,可大幅调高产品的综合性能如降低摩擦系数、提高极压性。在普通的油中添加1‰的石墨烯三维构造粉体材料,综合性能提高300%以上,调理剂和脂中添加了石墨烯三维构造粉体,有效增强了此类产品的性能。与德国FUCHS URETHYN E2脂相比,滴点从200℃提升到329℃;FUCHS脂的磨痕大于5mm,而改性后降低到0.40mm;体现了优异的耐水性和抗腐蚀性。
三、机械加工化学品
利用石墨烯三维构造粉体材料研发出高性能金属加工切削液和防锈油产品。与传统的产品相比,切削液的,冷却和防腐性能大幅提高,进而有利于提高金属的加工精度和减少磨具的耗损。防锈油在金属加工中间过程和产品存放期间,起防锈作用。添加石墨烯后,盐雾实验证明,防锈作用显著提高。
四、发动机冷却液
石墨烯三维构造粉体材料大幅提高传统冷却液的传热性能100%以上。此项产品除了产品的自身价值之外,对日后汽车发动机散热系统的轻量化设计和降低汽车油耗将起到很大的作用。
五、LED灯
添加石墨烯三维构造粉体材料作为散热材料,LED灯发热可以从90℃降低到70℃,延长了LED灯寿命。
六、功能性涂料
将石墨烯三维构造粉体加入涂料中,可以制得具有优异特殊性质的功能性涂料,主要特点为抗静电、高稳定性、高耐磨性、耐腐蚀等。
目前,此项石墨烯粉体材料规模化制备技术已实现量产,并有明确的下游应用方向,建立了从石墨烯生产原料、装备、生产、销售和下游工程应用的完整产业链。此技术涉及行业众多,这些行业全部加起来我们预测所需石墨烯粉体量将达万吨级。石墨烯的广泛应用将推动传统行业的升级换代,从而推动经济快速发展。
以上工作均依托广西大学可再生能源材料协同创新中心(2016年10月获批“广西电化学能源材料重点实验室培育基地”和“广西石墨烯工程技术中心(组建)”两个区级科研平台)开展。中心于2014年12月正式成立,中心现有办公和实验室面积5000m2,设有实验中心,小试基地和中试基地等。中心人员已发展到40人的团队(教职工14人),科研仪器总值超过8000万元人民币,拥有大批世界先进的大型测试仪器如:现场环境球差校正透射电子显微镜(全国首台)、场发射扫描电子显微镜、原位-高温X射线粉末衍射仪、拉曼光谱仪、同步热分析仪等精密贵重仪器。并都已验收并纳入国家设备共享系统开放使用,现已对外承接送样检测、表征等工作。
本中心定位以“面向应用的基础研究平台”为基本目标,主要研究领域包括石墨烯、燃料电池、二次电池、超级电容器、光/电水解等。本研究中心以“提升广西大学综合实力,推动广西区域经济发展,推进中国-东盟经济一体化,促进‘一带一路’经济发展”为导向,以建设国家重点实验室、打造国际一流能源材料研究中心为发展战略目标。
中心主任沈培康博士――广西大学教授、博士生导师,广西石墨烯研究院首席科学家。中国电化学委员会燃料电池分会主席,中国材料研究学会终身会员,广西石墨烯标准化技术委员会主任。主要专长包括燃料电池、超级电容器、和锂离子电池在内的能源材料和装置、纳米功能材料、微观电化学和石墨烯技术。先后承担国家重大科技项目、国家863项目、国家基金委-广东省联合项目、国家自然科学基金国际重大和联合基金项目及产学研等五十余项。迄今为止,共培养了29名博士研究生,59名硕士研究生和10名博士后。在能源材料领域核心专业期刊,如Chem. Rev.,J. Am. Chem. Soc.,Adv. Mater,Energy & Environ. Sci.等340余篇,累计ESI论文25篇,h-因子55。工作被广泛引用超万次。2016年获选全球高校能源科学与工程学科最具影响力的高被引150名学者之一,爱思唯尔中国高被引学者(能源领域)排名2014年第二名、2015年第三名和2016年第三名。受世界科技出版集团CRC Press和Springer邀请组织编写英文能源材料科技前沿著作4部。作为大会主席主办了6次国际电化学能源材料会议。申请和授权发明专利50余件。因在电化学能源领域做出的科学贡献,2013年获国家自然科学奖二等奖。
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(1)建立平等和谐的师生关系,主动从情感上接近后进生。教学过程是师生交往,共同发展的互动过程。作为教师首先在思想上要端正教育思想,在化学教学中把单纯的知识传授,以升学为目标教育方式转移到立足于学生素质培养及提高上来,树立教育转化后进生的信心。同时在后进生心目中树立起教师应有的地位,这就要求教师自身有良好的师德、强烈的责任感、较高的教学业务水平、兢兢业业的工作态度,和学生建立平等和谐的师生关系,被学生所承认敬佩,这样教师对后进生的教育也能起效。在此基础上,教师要主动从情感上接近后进生,对后进生要一视同仁,关怀爱护,与后进生交朋友。人是富有感情的高级动物,“人非草木,孰能无情”,后进生往往比较敏感,有很强的自尊心,对教师有戒心,疑虑或怀有“敌意”及“反抗的心理准备”。只有当教师与后进生在情感上处于较和谐状态时,实现后进生的教育和转化工作也就可望实现。
(2)加强思想教育,提高后进生对学习化学的目的和意义的认识。当今,人们的衣食住行方面离不开化学,化学已发展成为材料科学、生命科学、环境科学和能源科学的重要基础。化学成为推进现代化社会主义文明和科学技术进步的重要力量,并在为解决人类面临的一系列危机,如能源危机、环境危机、粮食危机等作出贡献。因此课内外充分讲解化学对工农业生产,国防建设所起的重大作用,化学与日常生活的密切联系,化学能揭示自然界的奥秘帮助人们,获得物质及其变化规律的珍贵知识。结合教材讲“化学史”,讲居里夫人、门捷列夫、侯德榜等化学家刻苦求学的故事,使后进生明确,学习化学不仅仅是为了升学。结合生活中的化学知识实例,使学生认识到毕业后无论做工、务农、行医等都离不开化学。增强后进生学习信心,逐步激发后进生学习化学的兴趣,激发求知欲望。
(3)通过化学教育使后进生在不断的进步感中转化,提高。教师应当尊重学生人格,关注个性差异,满足学生不同需要,创设能引导学生主动参与的教学环境,激发学生的学习积极性。在教学上一定要注意教学内容的难易适度。教学的内容过深,过难,甚至超出课标,都会挫伤后进生的学习情绪。个别教师对较难理解的概念,基本理论故弄玄虚,讲得深不可测,更会引起后进生的反感,同时也会影响到“中等生”的学习积极性。所以教师在教学上要根据教材的特点和课标的要求,讲课时注意到后进生的接受能力,适当调整教学内容的深度,难度,由浅入深,范例通俗易懂,力求使课堂生动活泼。在九年级化学教学“知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观”上,对后进生在一定时间内可适当降低要求,逐步形成和掌握概念。让他们在成功和胜利中增强信心。同时在教学上采取因人施教的原则,对不易理解记忆的内容,如元素符号、化学价、溶解度、制气体的操作步骤等教学内容可采用“韵语教学法”,(对较好的学生不宜提倡),编制儿歌,顺口溜等形式,提高后进生的记忆效率,使后进生从死记硬背解脱出来。另在作业要求不要一刀切,作业量不宜多,过难。后进生的作业,教师一定要认真,细致的批改,错误之处,一定要予以指出并加以勘误,事后注意个别辅导。总之通过课堂教学,使后进生真切地感受到老师并没有放弃自己,而是在真诚、细致地帮助自己,耐心,热忱的期待自己的进步和提高。真正使后进生做到每上一节化学课学有所得,每完成一次作业做有所得,使后进生在不断的进步感中转化、提高。
【关键词】公共选修课;化学与社会;教学
为了适应社会高速发展的需要,实施创新型教育,培养创新型人才已成为我国21世纪教育的必然趋势。独立学院作为一种全新的高等教育办学机制与人才培养模式,主要以就业为导向,注重应用人才的培养。《化学与社会》课程是高校面向非化学化工类学生开设的一门自然科学选修课,应该担负起培养应用创新型人才的任务。随着时代的发展,社会对高等教育有了更高的要求,同时也给予了高等教育更多的机会。教育改革在经历了知识教育、能力教育之后,如今的素质教育成为最主要的内容,其核心在于加强科研与教学的紧密结合,大力提倡和促进学生自主学习,培养具有创新意识和创造能力的新型人才。为了实现这个目标,今年作者所在的长安大学兴华学院开设了多门公共选修课,其中包括《化学与社会》。本论文通过分析现代社会科技发展的形势,阐明现代社会独立学院开设《化学与社会》公共选修课的必要性;同时结合本人讲授《化学与社会》过程中的体会,探讨了如何在独立学院提高公共选修课《化学与社会》的教学效果,并呼吁应加强三本学生自然科学素质的培养。
一、独立学院开设《化学与社会》公共选修课的必要性
公共选修课是提高学生综合素质的有益选择。我国现行的专业《人才培养方案》大多偏重对学生本专业的学习要求,而对学生在其他学科领域的知识掌握以及素质修养则鞭长莫及。公共选修课在帮助学生完善其他学科领域的知识和提高素质修养方面大有可为。独立学院的人才培养目标定位为应用复合型。公共选修课是高校实现培养宽口径、厚基础的应用复合型人才的重要且必须的课程结构模块,是独立学院因时制宜地因材施教、实现人才培养目标的必不可少的环节[1]。且公共选修课作为高校教学体系的重要组成部分,在优化学生的知识结构,拓宽学生的知识面,增强学生各个方面的适应能力,培养学生的学习兴趣,体现因材施教原则,提高学生的文化品位、审美情趣、人文素养和科学素质等方面发挥着重要作用,公共选修课的开设,使学生可以不拘于专业和年级的限制,自主选择自己喜欢的课程和主讲教师,这一方面为开阔学生视野、丰富学生知识素养创造了条件,另一方面也有利于提高授课教师、尤其是青年教师的教学能力和水平[2]。
随着现代社会科技的不断发展,化学这一古老而又现代的科学越来越受到人们的重视,并渗透到了环境保护、新材料、医疗卫生等各个领域。对于现代社会来说,离开化学科学是不可想象的。但是,相对于化学在现代社会中的重要作用,化学知识的普及远远的落后了[3]。相反,由于各种传播媒体无意或有意的宣传,在大众的心中,化学却越来越多的与一些负面影响相联系,例如环境污染、能源消耗等等。固然,化学作为一门传统科学,必须正视这些已经存在并不断发展的问题。但同时我们也必须认识到科学发展是人类社会进步的必由之道,只有通过科学的发展我们才能消除经济发展所带来的一些负面影响。因此,我们有必要开设这样一门课程,向大学生普及化学知识,使其全面客观的认识化学对人类文明和社会发展不可替代的作用,以及如何通过化学科学的进步来解决人类目前所面临的种种问题,随着我国独立学院数量的增加,独立学院亦如此。通过《化学与社会》这门课程的学习能“大大开阔视野,丰富生活情趣,充分认识化学与人人有关,衣食住用样样离不开化学,生活中处处有化学,时时为化学提供实用的机会。同时本课程的学习对提高人的素质,改善生活质量,增强人体健康、保护生态环境,推动社会的进步也大有帮助。本课程的特征是知识性、科学性、实用性、新颖性的统一。
二、《化学与社会》公共选修课的主要内容
公共选修课《化学与社会》开设对象是全校性不分专业不分年级的三类本科大学生,考虑到三类本科学生的特点,内容的安排要以必需和够用为度,不求理论的系统性。课程内容不宜涉及到过于专业的化学知识,而应结合学校整体教学规划和选课学生的专业特点拟订合适的教学内容。在课程内容的选择上,笔者力求与社会发展同步,不断补充最新最前沿的科技成果,重点讲述有关化学发展和应用现状及存在的问题,而不再遵循以往教科书按章节进行教学,笔者按照化学与社会的关系,在有限的教学时间内,将课程分为5个部分,分别讲述了化学与能源、环境、日常生活、材料、计算机科学的关系。课程所涉及对象从全球变暖、资源消耗和环境污染等大的方面,到空气、食品、能源等日常生活中赖以生存的用品,以具体而有趣的实例讨论化学在社会中所起到的关键作用。通过本课程的学习,学生普遍反映良好,在扩大了学生知识面的同时还增加了许多日常生活经验常识,尤为重要的是为非化学专业的同学打开了一扇了解化学世界的窗口[4]。
三、如何针对学生特点提高《化学与社会》公共选修课的教学效果
1.设置具有科学性、趣味性、新颖性、先进性和适用性的课程内容
为三本学生讲化学,重要的是要引起他们对化学的兴趣,并让他们真正学到有关的化学实际应用的知识,同时要注意到其在中学时的化学基础。所以讲授的基点不是放在大量的化学分子式、化学反应式、化学原理上,而是从化学角度来讨论一些社会问题,更多的是大量素材的归纳和实际应用知识,让学生“认识”化学,理解化学和我们日常生活、国家经济建设、保护环境、增强人民体质的关系等。所以,设置具有科学性、趣味性、新颖性、先进性和适用性的课程内容是提高教学效果的首要途径。例如:(1)我们在讲化学能源部分,首先从最近的油价上涨开始,向学生介绍了人类利用能源的历史,尤其是煤炭、石油等传统能源开采利用的历史;然后介绍了世界当前能源危机产生的原因以及化学在缓解这一危机中所做的努力,其中不但讲解了电池的发明和应用,还包括了最新的生物柴油技术和扩展的燃料电池技术,以及混合动力汽车、氢燃料电池、太阳能电池等最新的科研成果;最后对未来的能源开发进行了展望,其中更详细探究了核能与矿物能之间的比较,并引入了2008年北京奥运的氢能源汽车。(2)在讲化学材料时,我们讲到了“神七”太空漫步时穿的太空服的特殊化学合成耐高温材料芳纶1313。(3)在讲化学与日常生活时,在讲述“化学元素周期表"的基础上,介绍元素在生物体中的含量、微量元素的主要功能;然后讨论微量元素与人体健康的关系,着重介绍微量元素与某些地方病如克山病、甲状腺肿、氟中毒营养饮食与键康的关系,并结合有关当前学生营养、体质状况的调查材料以及饮食与某些地方病的关系,引导学生要正确树立平衡营养观念;就学生所关心的问题介绍了皮肤的结构、护肤品中常用原料的化学成分、护肤品中有毒成分以及防晒的基本知识;结合日常生活讲解了日用洗涤剂的种类、去污原理,引导学生正确认识洗涤剂与环境、人类健康的关系;同时还讲了“三鹿奶粉”事件中添加的三聚氰胺的化学检测法,西安市场出现的硫磺生姜事件中硫磺生姜的危害与辨别以及硫磺熏制食品时发生的一系列化学变化等。
2.利用不同课程教学形式来提高教学效果
开设化学与社会选修课,其目的是扩大学生的知识面、增加学生的知识积累,培养学生的能力。为使学生能更好地利用已有的化学知识,对当前社会的焦点问题有更清楚的了解,化学与社会选修课在教学形式上要体现灵活性:
第一,以专题讲座为主,采用多媒体系统进行教学,俗话说“百闻不如一见”,口头和书面表达的再好也不及多媒体对信息传递的直观和有效。对于《化学与社会》这种公共选修课程来说,多媒体的合理使用能起到事半功倍的效果。为此,笔者准备了内容丰富的多媒体课件,大量的图片和图表使得学生理解更为便捷。此外,笔者还根据课程的安排精选了多部科教影片,在课程讲解完成后播放,学生看完后进行分组讨论,通过这种方式进一步加深了学生对于课程的理解,从而增加知识的容量;
第二,摆脱传统习题模式,布置思考题,引导学生去发现化学在理论和实践方面的作用与价值,培养学生分析与判断能力;
第三,鼓励学生将自己感兴趣的选题制作成PPT(PowerPoint)演示文稿,在班上作口头交流,这种方式特别受到学生欢迎,极大地激发了他们的学习热情和创造性。
3.加强学生的环保意识和社会责任感的培养
科学的发展是一柄双刃剑,在带给人们便利的同时也在不断影响着周围的环境,对于化学来说这一点尤为明显。不可否认近现代的化工工业的飞速发展对于环境的伤害是巨大的。保护环境人人有责。大学生在毕业后将成为社会生产建设的主力军,增加他们在环保方面的知识素养,对于提高全社会的环保意识有着重要作用。因此在本课程的教学中,应不断强化学生的环保意识。为此,课程中专门安排了“化学与环境”一节,从环境污染的源头、现状、后果以及目前的应对办法进行全面而细致的介绍;除此之外,在其它内容的授课中,也需要不断渗透环保方面的知识。
四、结论与建议
化学科学是现代社会科技发展的核心学科,掌握一定的化学知识对于促进大学生知识结构的全面健康发展有着重要的作用,也有利于提高大学生的环保意识和社会责任感。公共选修课《化学与社会》较全面的介绍化学科学的发展现状与应用情况,内容丰富且浅显易懂,适合全校性文理科学生扩大知识面,对学生具有长远的现实意义,因此独立学院应该努力提高各类人员对《化学与社会》的认识,建议有条件的独立学院尽可能开设《化学与社会》公共选修课。
参考文献
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[3]阚春.公共选修课化学与社会的教学初探[J].科技信息.
关键词:发动机、机器、高科技、性能
Abstract: with the rapid development of national economy, automobile production increased year by year, our country more and more cars, cars are more and more complex. Especially the rapid development of science and technology, the automobile industry competition has changed from single performance competition steering performance, environmental protection, energy saving, comprehensive competition. Only the automobile engine, to cope with the world energy crisis and reducing the environmental pollution, the research and development work has focused on reducing fuel consumption, reduce emissions, lightweight and reduce wear and so on, to optimize the technology will be widely used in these studies.
Keywords: engine, machine, technology, performance
中图分类号:S219.031文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
发动机是一部由许多机构和系统组成的是将某一种型式的能量转换为机械能的复杂机器。其作用是将液体或气体燃烧的化学能通过燃烧后转化为热能,再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。而汽车发动机是汽车的动力装置。由机体、曲柄连杆机构、配气机构、冷却系、系、燃料系和点火系(柴油机没有点火系)等组成。按燃料分发动机有汽油和柴油发动机两种。按工作方式有二冲程和四冲程两种,一般发动机为四冲程发动机。
随着世界能源问题和环境污染问题的日趋严重,飞机及汽车作为污染环境和消耗能源的大户,备受人们的关注。发动机燃烧过程直接影响节能和环保,对发动机燃烧过程优化的研究越来越受到重视。
发动机设计以结构、热力、燃烧、强度、振动、流体、传热等多个学科为基础,可变因素多,随机性大,是一个可变互耦系统的优化问题。多学科设计优化通过充 分利用各个学科之间的相互作用所产生的协同效应,获得系统的整体最优解,因而在发动机传统设计流程图上有很大的应用优势。
发动机的优化涉及到多个目标,与单目标优化问题不同的是这些目标函数往往耦合在一起,且每一个目标具有不同的物理意义和量纲。它们的关联性和冲突性使得对其优化变得十分困难。多目标优化方法可以分为如下两大类并且已在发动机的优化设计中得到了应用。1.基于偏好的多目标优化方法此方法根据工程实际的具体情况,首先选择一个偏好向量,然后利用偏好向量构造复合函数,使用单目标优化算法优化该复合函数以找到单个协议最优解。如利用线性组合法对发动机的悬置系统进行多目标优化;利用加权法对液体火箭发动机的减损和延寿控制进行多目标优化。2.基于非劣解集的多目标优化方法 此方法首先需要找到尽可能多的协议解,然后根据工程实际情况,获得决策解。相比基于偏好的多目标方法,该方法更系统、实用和客观。如通过多目标遗传算 法,以单位推力、耗油率等为目标函数对航空发动机总体性能进行优化;基于多目标遗传算法对固体火箭发动机的性能和成本进行优化。在发动机的生产及实际使用中,总是存在着材料特性、制造、装配及载荷等方面的误差或不确定性。虽然在多数情况中,误差或不确定性很小,但这些误差或不确定性结合在一起可能对发动机的性能和可靠性产生很大的影响。对于此类不确定性问题的优化,传统的优化方法已无法解决,而必须求助于不确定性优化方法。 随着发动机质量越来越轻,而其功率和转速不断提高,振动和噪声问题越来越突出。振动不仅影响到发动机自身的强度和性能,而且会给车辆整体寿命和乘客舒适 性造成很大的影响。除了对发动机本身结构进行改进外,对发动机的减振系统进行优化也是一条提高车辆整体振动性能的有效途径。传统的弹性减振系统已无法满足 舒适性要求,未来的趋势是半主动减振和主动减振控制系统,即能根据发动机激励、路况、车辆行驶状态和载荷等自动调节系统参数,优化车辆动力学特性,实现主 动减振。车用发动机的减振系统是一复杂的非线性系统,而神经网络因其自身的非线性映射能力在未来发动机减振系统的优化设计中具有很大的潜力。另外,由于发 动机动力系统的复杂性,在模型、载荷、激励等方面都具有很大的不确定性,减振系统的优化不可避免地应考虑系统不确定性的影响,可以利用模糊集或区间数学理 论结合神经网络进行不确定性优化,以提高减振系统的可靠性和鲁棒性。
发动机的燃烧和排放系统直接影响到 发动机的燃油经济性、噪声、排放等重要指标,影响到汽车的节能与环保性能。对燃烧与排放系统的优化可从两个方面进行。一方面是燃料喷射系统的优化,可通过 电控单元精确控制各气缸的燃油喷射量,自由控制发动机的转矩,使得发动机具有良好的启动性能和最佳的输出响应特性,并使得气缸达到最佳混合气状态,提高燃 油热效率,降低噪声;另一方面是优化进气管系的结构参数,改进发动机燃烧室,优化压缩比。未来的燃烧与排放系统的设计,应当综合考虑喷射系统和发动机结 构,同时注重结构、燃烧、流体、噪声等不同专业领域的性能提高,进行多学科优化设计。汽油发动机的热效率为 20 %~30 % ,柴油发动机为 30 %~40 %。如能广泛地使用柴油机 ,将会节约大量燃料。柴油机的优点还在于它可以使用纯度比较低、价格比汽油便宜的柴油作燃料。据统计 ,将汽油机转换为柴油机 ,每升燃料的行程里程平均可增加 35 % ,同样质量和功率相同的柴油机与汽油机相比 ,油耗可降 15 %~ 25 %。因此 ,各汽车制造商都积极地增加柴油车的比重 ,目前绝大多数商用车都装备柴油机 ,而各汽车厂商提供的装有柴油机的轿车、行车也日益增多 ,如宝马、奔驰、奥迪、丰田、本田、马自达等都在全力开发并推出环保型柴油车。在欧洲 ,轿车柴油化的比例已高达 40 % ,且有不断上升之势。
综上所述,优化技术在发动机的设计 制造中占有非常重要的地位。包括常规优化方法和智能优化方法在内的优化技术已被应用于发动机设计。考虑到能源的短缺和环境问题的重要性,未来的车用发动机 优化设计的研究将是以节能和环保为重点的综合最优,应当建立并应用多种不确定多目标多学科优化理论方法、策略及算法;并应大力开发在一个优化平台上集成各 个学科设计要求的多学科多目标优化设计系统,该系统将具有更高的优化效率和较好的开放性,可以更好地适应未来汽车个性化设计的趋势。
摘要:
[1]汽车行业一体化 (质量、境、业健康安全)管理体系认证的研究 .吉林大学 . 2007中国优秀硕士学位论文全文数据库 .
[2 ]汽车驾驶员前方视野测量系统软件开发 .吉林大学 . 2007中国优秀硕士学位论文全文数据库 .
关键词:新课改:教学方法:学习兴趣;学以致用
中图分类号:G633.8 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2012)02-0203-01
回归生活是新课程改革的必然归属,高中阶段的学校教育不仅担负着既要为高等教育输送合格新生,还要为学生的就业和生活做准备的双重任务,需要提供多样化的学科课程来满足其需要。然而,由于高考制度没有发生根本性的改革,应试教育的导向作用仍然十分明显。为了提高学习效率提升高考升学率绝大多数学校学生一进入高二就进行文理分班,并按文理学科分类组织教学。这样对于高二文科生来说很多学生很自觉的把化学当成了一门“副科”, 学习化学时的动力主要来自于学业水平考试的要求,因此缺乏了必要的学习热情。
2010年是我省实施新课程改革的第三年,我承担了两个文科普通班的化学课.任务很明确:完成选修《化学与生活》的教学任务以及来年三月份的学业水平测试的备考.一开始确实在教学中遇到了各种各样的问题。比如:学生学习化学兴趣不浓,化学知识贫乏,导致课堂难组织,知识难落实。经过和学生的交谈发现,大多数学生认为理科太难,正是由于要摆脱理科的学习才报的文科班,所以一开始对化学课就产生抵触。针对这一问题,经过一段时间的摸索与实践, 通过运用多种课堂教学手段,以素质教育为目标,以学生兴趣为手段,积极调动学生学习化学的积极性,活跃课堂气氛,使学生从厌恶化学课到喜欢化学课。那么如何让文科生爱上化学?
1.教师应首先完善自我,充分发挥教学中的主导作用
首先教师应端正教育思想,提高自身素质,有的老师认为高考不考就对文科班的教学不重视,不去研究教材探究教法,课前看看课本,上课照本宣科.这样自然会让学生失去学习兴趣.因此,努力提高教师自身素质和认识是搞好文科班化学教学的关键,自从拿到教材以后我就认真的阅读教材,通过书籍及网络了解与教材有关的各种信息,充分利用课余时间搜集生活中的实例和最新的化学前沿知识,认真备好每一节课,这样才能在课堂上联系实际,使课堂内容生动、丰富。只有当教师的知识视野比教学大纲宽广得无可比拟的时候,教师才能成为教育过程的真正的能手、艺术家、诗人。
2.减轻学生心理负担,激发学生学习兴趣.
新课程改革的目标之一是关注学生的兴趣与经验,精选终身学习必备的知识与技能、密切教科书与学生生活、现代社会、科技发展的联系.选修《化学与生活》这本教材正是围绕人类生存坏境,科学饮食,化学能源,生活中的材料,化学用品的正确使用等主题展开.所以首先要告诉学生们, 学习化学是提高未来的生活质量的需要,化学与人类的生产生活有着紧密地联系,这本书可以说是我们身边的化学,从这本书里我们将要了解到丰富多彩的生活知识,和一些生活小窍门,并学会合理的安排饮食、选择日用品,她将教会我们如何生活的更好.这样学生就有了好奇心,首先从心理上不再排斥化学,有了进一步了解这本书的欲望。
其次改进课堂教学方法是激发学生学习兴趣的主要措施。在《化学与生活》教学中不仅要涉及到基础理论知识,还涉及到对具体化学现象的解释。在教学过程中,充分运用现代多媒体技术,一方面使授课内容直观生动形象,扩大了信息量,尽可能让学生在轻松愉快的氛围中学习,另一方面激发学生学习的积极性和主动性,有利于使学生在较短的时间内掌握较多的知识。例如在《垃圾的妥善处理与应用》这节课的教学时,我提前用相机拍下校园里一些乱扔垃圾的现象,和我校垃圾区的一些照片,上课时先在多媒体上播放了这些照片,教室里立刻议论纷纷。我问他们:“看到这些照片你们有什么感想?”许多学生回答:“乱扔垃圾是不文明的行为。”我问:“还有呢?”没有一个学生对学校垃圾场的垃圾提出问题(我校并未对垃圾进行分类处理)。这说明学生的环保意识还是很差,接下来我就播放了一个有关垃圾分类处理以及回收再利用的视频,这段视频只有短短的20分钟,主要讲述了一些垃圾对环境的危害,以及垃圾的分类处理。当讲述到一节一号电池可以使一平方的土地失去利用价值的时候,学生们都发出了感叹的声音。通过观看视频学生们了解到如何对垃圾进行分类,回收后的垃圾又如何再利用,不能回收的垃圾又怎样处理才不会对环境造成污染,这些问题在观看完视频后,同学们几乎都能回答出来,而且回答问题的积极性很高。所以通过多媒体教学,为学生提供了丰富的感知,这种新颖的学习形式不仅激发了学生的好奇心和求知欲,而且增加了感知深度,培养了学习兴趣,进而提高了学习效率。
3.学以致用,让学生深刻体会生活中的化学
在教学中,把所学的知识运用到实际生活中,让学生体会化学就在我们身边,也会极大的增加学生学习化学的兴趣.比如在学完主题《摄取易于健康的食品》我告诉学生:健康的身体才是学习的本钱,而要有健康的身体每天都必须要有科学的饮食,从今天开始,为自己制定每天的健康食谱吧,把那些垃圾食品从我们的饮食中消失吧,后来发现学生们真的懂得如何安排自己的饮食,并且教室里的小食品包装袋也少了很多。还有在装备一个小药箱的教学后,好多学生回家后都给自己家里配备了一个小药箱.通过这些实践活动,使学生有了成就感,和责任感,自然会对学习产生兴趣。
4.积极发挥文科生的特长,纂写小论文
关键词:工业锅炉;节能减排;计算机控制;燃烧效率
论文从锅炉(本文中的锅炉笼统指代各种工业锅炉)的选购到后期维护,介绍了相应的措施以期减轻锅炉在应用中的能源消耗。同时论文强调了计算机控制技术在锅炉节能和管理中的巨大作用。
1 工业锅炉节能概况
我国工业锅炉中,燃煤锅炉占有很大的比重,燃油燃气锅炉所占比重不大,虽然增长很快,却不会在短期内改变“煤炉”独大的局面。基于这种局面,我国工业锅炉应用有以下特点:
(1)热效率低。由于我国工业锅炉主体的燃层平均热效率只有60%左右,,所以总体热效率比发达国家低15%-20%。并且,由于各种原因,锅炉的实际热效率,要比设计热效率低10%-15%。
(2)设备整体技术水平低。主要表现在:①自动化程度低,燃烧过程不能实现自动检测,自动调节,特别是小型燃煤锅炉,加煤、调风、除渣、给水排污等过程调调节不能有一个量化指标反馈,完全凭借经验进行操作;②节能、环保技术落后,甚至没有相应的环保措施。
(3)锅炉操作水平低。相关操作人员并不是完全是持证上岗。某些人员甚至没有这方面的专业知识。这也导致了锅炉设备的保养不当,完好率低。
(4)我国国情的影响。我国是产煤大国,市场上供应的煤燃料充足也是导致燃煤锅炉占据大量比重的重要原因。我国的燃煤工业锅炉通常都是按Ⅱ、Ⅲ类烟煤设计。我国燃煤供应目前仍是卖方市场,一般都是直接供应原煤,没有根据煤质及粒度情况进行加工分类,用户难以做到按需购买,且煤质多变,造成运行调整困难,机械不完全燃烧增加,热效率下降。
2 工业锅炉非正常耗能因素分析
2.1 热力系统损失
锅炉产生的热力并不是完全被利用。在热力的传输过程中会损失掉一部分。锅炉、管网和用热设备组成的热力系统,该系统的能源利用率等于锅炉热效率、管网热效率和用热设备热效率的乘积。由此可见,锅炉耗能的大小不仅决定于本身热效率的高低,而且也决定于热力系统的能源利用率。因此,对于高效传热网的建设,也是节能措施必须考虑的部分。
2.2 运行操作不当造成能源损失
(1)我国是锅炉作业人员普遍文化程度不高,化学专业知识掌握不多,缺乏必要的专业技能,而企业几乎不会进行专业培训。作业人员在水处理交换剂随着交换水量达到一定量而失效时,没能及时发现、及时再生,延误再生时机,造成锅炉结生水垢;其次交换剂交换使用一定时间时,部分交换剂会由于各种原因而发生破碎或被异物堵塞造成处理能力下降,没对再生后的交换剂实际水处理能力进行必要修正。水垢会给工业锅炉正常运行带来极大危害:浪费燃料、损坏受热面、降低锅炉出力、降低锅炉使用寿命。
(2)在运行中,经常将高压蒸汽膨胀为低压蒸汽送往用热设备。在锅炉启动时,往往将蒸汽大量排空造成浪费。热力管网上各种阀门跑冒滴漏现象司空见惯,并且没有及时修理,甚至得不到重视。锅炉排污量没能合理控制,常常使锅炉内部淤积垢渣。
2.3 设备配置不齐全造成热能浪费
(1)缺乏蒸汽冷凝水回收装置和蒸汽蓄能器,让优质蒸汽凝结水任其流失,剩余的蒸汽也得不到储存,造成热浪费。
(3)烟道尾部没有装设换热器设备,无法充分利用锅炉排烟余热,造成排烟损失。
(4)风机、水泵等设备的调速方法不当,使电机输出功率大量损耗在挡板、阀门截流过程中。
(5)风机水泵等设备功率往往过大,在热控制过程中造成功率浪费。
(6)排污系统缺乏扩容器或换热器,以便于对排污热量进行利用。
2.4 热力管道安装设计不科学
(1)对露天输汽、水管道保温层控制不力,没有做好防雨防潮措施,造成管道降温和其他问题。
(2)输送距离较远时,采取的蒸汽管径较大,造成压降较大,能耗损失大。
3 节能型锅炉选购建议
工业锅炉是把燃料的化学能转化为热能的设备。在这个转化过程中要消耗燃料、电和水资源。搞好节能工作,首先要在设备的选取方面采取措施。
(1)选用节能型锅炉:在经济条件和满足生产要求的前提下,工业锅炉的选择,能用热水的,不用蒸汽;能用饱和蒸汽的,不用过热蒸汽,以利安全节能。
2)必须满足热负荷和热介质参数的要求。首先根据工艺生产、采暖通风和生活要求,计算出企业热负荷;然后选择锅炉台数和容量。锅炉出力应能适应用户热负荷的变化。
3)锅炉的热效率越高越好,可以选择一些大厂的名牌产品。当然也要选购优质的配套件。
4)要求锅炉按照当地可用煤种的特性(如发热量、挥发份、灰份、含硫量等指标)选用适宜的锅炉。要求选用的锅炉能有效地燃烧选用的燃料,对燃料品种有较大适应性。即使不能选用专用炉,也要注意锅炉的可调性,即能根据煤种的不同对锅炉进行适应性调整。锅炉用煤一般采用就近煤种,避免长途运输;有条件采用当地低质煤种,而且在经济上合理时,宜采用低质煤。
5)按照不同的地区选用不同燃料的锅炉,以满足环境的要求。在市区、风景区应安装层燃炉、型煤锅炉或燃油燃气锅炉,而不能安装粉尘排放浓度大的循环流化床锅炉和煤粉锅炉。
4 锅炉后期维护建议
锅炉设备的完好程度对锅炉的热效率影响很大,因此必须加强设备的维护工作。
1)定期检修炉排,保证炉排平整没有缺损。避免因炉排短缺或不平整所引起的漏煤和跑风现象。
2)清理积灰。积灰对锅炉热效率的影响很明显,工作人员应该及时有效地清除锅炉受热面上的积灰,以降低锅炉排烟温度,提高热效率。
3)及时维修和处理小问题:由于锅炉炉墙、汽水管道的温度比周围环境温度高,因此,要重视保温,减少散热损失。中小型工业锅炉的炉膛和尾部漏风现象很普遍,漏风使烟气量增加,炉膛温度降低,对燃烧和锅炉效率都有很大影响。应加强检查和堵塞漏风。对于汽、水系统的跑、冒、滴、漏情况,要及时的维修,而不能等设备出大问题了才重视。
5计算机控制技术在工业锅炉运行中的作用
工业锅炉的计算机控制是近年来发展起来的一项新技术,它是微型计算机软(硬)件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物。
计算机控制不仅能最大限度地保证锅炉的安全、稳定、经济运行,减轻操作人员劳动强度,而且可对锅炉进行自动检测、自动控制,有效地避免人员检测的不足,提升检测效率。锅炉控制的自动化,在减轻人员劳动强度的同时,也减少了操作人员的数量,节约了单位成本。计算机可以根据锅炉运行过程中采集到的信息,按照锅炉运行的数学模型自动改变执行机构的给定值,实现智能化控制,保证锅炉在最优状态下运行,达到保证安全、降低煤耗、提高供汽质量的目的。锅炉的稳定运行,不仅加强了本身的寿命,也减少水垢的产生,降低了锅炉发生爆炸的可能性。
计算机控制与工业锅炉节能是相辅相成的。一方面,计算机控制可以为锅炉的运行提供一个量化的指标,让操作人员直观的得到锅炉的热效率值,另一方面,锅炉在最优化状态下的运行本身就是一项节能措施。
6 总结
我国大多数工业锅炉仍处于耗能大,污染大的境地,因此对于工业锅炉的节能改造是势在必行的。工业锅炉的节能措施是一项系统工程,需要采取不同方面的措施,才能取得叠加效果。
参考文献
[1]鹿道智.工业锅炉司炉教程[M].航空工业出版社,2005,(4).
【论文摘要】:电能高效洁净地生产、传输、储存、分配和使用的技术将成为电力技术的重点领域。
“电力技术是通向可持续发展的桥梁”,这个论断已经逐渐成为人们的共识。研究表明,为了实现可持续发展,应尽可能把一次能源转换为电能使用,提高电力在终端能源中的比例。因为,在保证相同的能源服务水平的前提下,使用电力这种优质能源最清洁、方便,易于控制、效率最高。如果能将大量分散燃用的化石燃料都高效洁净地转换为电力使用,人们赖以生存的环境和生活质量就会大大改善。因此,电能高效洁净地生产、传输、储存、分配和使用的技术将成为电力技术的重点领域。以下将对若干电力前沿技术的现状和未来发展前景进行简单评述。
1.分布式电源
当今的分布式电源主要是指用液体或气体燃料的内燃机(IC)、微型燃气轮机(Microtur_bines)和各种工程用的燃料电池(FuelCell)。因其具有良好的环保性能,分布式电源与“小机组”已不是同一概念。
1.1微型燃气轮机
微型燃气轮机(MicroTurbine),是功率为几千瓦至几十千瓦,转速为96000r/min,以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型燃气轮机,工作温度500℃,其发电效率可达30%。目前国外已进入示范阶段。其技术关键是高速轴承、高温材料、部件加工等。可见,电工技术的突破常常取决于材料科学的进步。
1.2燃料电池
燃料电池是直接把燃料的化学能转换为电能的装置。它是一种很有发展前途的洁净和高效的发电方式,被称为21世纪的分布式电源。
1.2.1燃料电池的工作原理
燃料电池的工作原理颇似电解水的逆过程。氢基燃料送入燃料电池的阳极(电源的负极)转变为氢离子,空气中的氧气送入燃料电池的阴极(电源的正极),负氧离子通过2极间离子导电的电解质到达阳极与氢离子结合成水,外电路则形成电流。
通常,完整的燃料电池发电系统由电池堆、燃料供给系统、空气供给系统、冷却系统、电力电子换流器、保护与控制及仪表系统组成。其中,电池堆是核心。低温燃料电池还应配备燃料改质器(又称为燃料重整器)。高温燃料电池具有内重整功能,无须配备重整器。磷酸型燃料电池(PAFC)是目前技术成熟、已商业化的燃料电池。现在已能生产大容量加压型11MW的设备及便携式250kW等各种设备。第2代燃料电池的溶融碳酸盐电池(MCFC),工作在高温(600~700℃)下,重整反应可以在内部进行,可用于规模发电,现在正在进行兆瓦级的验证试验。固体电解质燃料电池(SOFC)被称为第3代燃料电池。由于电解质是氧化锆等固体电解质,未来可用于煤基燃料发电。质子交换膜燃料电池是最有希望的电动车电源。
1.2.2性能和特点
燃料电池有以下优点:(1)有很高的效率,以氢为燃料的燃料电池,理论发电效率可达100%。熔融碳酸盐燃料电池,实际效率可达58.4%。通过热电联产或联合循环综合利用热能,燃料电池的综合热效率可望达到80%以上。燃料电池发电效率与规模基本无关,小型设备也能得到高效率。(2)处于热备用状态,燃料电池跟随负荷变化的能力非常强,可以在1s内跟随50%的负荷变化。(3)噪音低;可以实现实际上的零排放;省水。(4)安装周期短,安装位置灵活,可省去新建输配电系统
目前燃料电池大规模应用的障碍是造价高,在经济性上要与常规发电方式竞争尚需时日。
1.2.3技术关键和研究课题
燃料电池的技术关键涉及电池性能、寿命、大型化、价格等与商业化有关的项目,主要涉及新的电解质材料和催化剂。熔融碳酸盐电池(MCFC)在高温条件下液体电解质的损失和腐蚀渗漏降低了电池的寿命,使MCFC的大型化及实用化受到限制。需要解决电池构成材料的腐蚀;电极细孔构造变化使电池性能下降等问题。固体氧化物燃料电池(SOFC)使用固体电解质且工作温度很高,对构成材料及其加工有特殊要求。为了得到高温下化学性稳定和致密性(不通过气体)的电解质,在氧化锆中加入Y2O3生成钇稳定氧化锆。为了降低工作温度,应尽可能减少电解质薄膜厚度。通常采用熔射法、烧结法和电化学蒸发涂层法制备电解质薄膜。实用的电解质膜的厚度为0.03~0.05mm。比较先进的已达到0.01mm。这样薄的电解质陶瓷材料除应当有足够的机械强度外,必须具有高度的气体致密性,否则将丧失燃料电池的性能。燃料极使用镍锆等耐热金属陶瓷,镍还用作燃料重整的催化剂,空气极在运行中处在高温氧化中,难以使用一般金属。铂的稳定性好,但费用昂贵,需要寻找替代材料,可用电子导电陶瓷。为了降低工作温度,另外一个重要的研究方向是寻找低温的质子导电的电解质。工作温度倘若能降低到700℃以下,SOFC的造价就可以大幅度降低。
2.大功率电力电子技术的应用硅片引起的“第
2.1大功率电力电子器件的重大进展
电力电子学(PowerElectronics)的应用已经有多年的历史。电力电子学器件用于电力拖动、变频调速、大功率换流已经是比较成熟的技术。大功率电子器件(HighPowerElectronics)的快速发展也引起了电力系统的重大变革,通常称为硅片引起的第。
近年来,大功率电子器件已经广泛应用于电力的一次系统。可控硅(晶闸管)用于高压直流输电已经有很长的历史。大功率电子器件应用于灵活的交流输电(FACTS)、定质电力技术(CustomPower)以及新一代直流输电技术则是近10年的事。新的大功率电力电子器件的研究开发和应用,将成为电力研究前沿。
2.2灵活交流输电技术(FACTS)
灵活交流输电技术是指电力电子技术与现代控制技术结合以实现对电力系统电压、参数(如线路阻抗)、相位角、功率潮流的连续调节控制,从而大幅度提高输电线路输送能力和提高电力系统稳定水平,降低输电损耗。新晨
传统的调节电力潮流的措施,如机械控制的移相器、带负荷调变压器抽头、开关投切电容和电感、固定串联补偿装置等,只能实现部分稳态潮流的调节功能,而且,由于机械开关动作时间长、响应慢,无法适应在暂态过程中快速灵活连续调节电力潮流、阻尼系统振荡的要求。因此,电网发展的需求促进了灵活交流输电这项新技术的发展和应用。