化学工程的含义范文

导语：如何才能写好一篇化学工程的含义，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

摘 要 本文通过对江汉大学户外自行车选项课程教学的开展现状进行调查，探讨高校大学生户外自行车课程在器材配备、师资建设、经费投入等方面的可行性及合理化模式；结合户外自行车运动自身的特点和高校学生的具体情况，探索了一套适合大学生的户外自行车课程模式，初步建立了开放型课内外一体化的户外自行车俱乐部课程模式，为高校户外自行车运动课程的开展提供有益的参考。

关键词 课内外一体化 课程模式 高校自行车俱乐部

一、引言

党的十报告提出，建设生态文明和美丽中国的战略目标，扩大生态教育覆盖面，引导同学们绿色生活、绿色学习，建立生态、和谐校园。从心理意义来看，该项课程引导同学们接近大自然，减轻了同学们的学习生活压力；从生理意义来看，自行车运动改善心肺功能，增强腿部、腰背部等肌肉力量；从社会意义来看，自行车运动本身环保、安全，与“美丽中国战略”不谋而合；从教育意义而言，国务院要求贯彻“健康第一”的思想，开设户外自行车课程提高学生体质，从理论和实践全方位教育学生，具有较强的教育意义。

江汉大学户外自行车选项课积极响应党和国家的号召，于2003年江汉大学首次将户外自行车运动作为一门公共选项课程纳入大学生体育之中，这在各高校是首创之举，将户外自行车课程引入教学中，学分与课程紧密相连，寓教于乐，从轻松地氛围中获取运动知识技术与技能。

建立课内外一体化户外自行车俱乐部模式，学生自主选择课程、时间、授课老师，将课堂教学和课外的自行车活动有机的结合起来，构建一种符合大学生自身特点适应未来发展需要的课内外一体化自行车的俱乐部课程模式显得很必要。

二、研究方法

（一）文献资料法

在本研究中，以“课内外一体化俱乐部模式”、“高校课程改革”、“自行车运动对人体的健康影响”等为关键字在《中国知网数据库》、《万方数据库》等搜索电子文献资料，同时还阅读相关书籍，如：《学校体育学》和《教育学原理》等，为本文提供参考。

（二）问卷调查法

对我校选修自行车课程的部分学生进行调查（公选课授课老师介绍到，每学期参加自行车公选课的同学达200余名）发放问卷100份，有效收回95份，有效回收率95%。调查对象中，男生64人，占总数的67.3%，女生占31人，占总数的32.6%。

三、结果与分析

（一）江汉大学户外自行车选项课的现状

1.自行车课程的场地、器材设备及教学经费现状

户外自行车选项课是的教学器材主要是自行车和户外场地，江汉大学的场地目前是学校内部，自行车基本满足上课。就教学资源来看，包括图书馆馆藏自行车教科书等，提供理论书籍的指导。2011年，江汉大学为完善自行车教学，提供了100辆价值上千元的自行车。今年，学校花费数万元为自行车队购买公路自行车，用于江汉大学自行车代表参加各级比赛，其次校外的自行车企业对我校自行车有一定的投入。

2.江汉大学户外自行车课程的师资构成情况

大学是汇聚人才和传播知识的专门机构，大学课程是培养人才的载体和工具，学生是主体，教师是客体，但教师扮演着引导和引领的重要角色，贯穿于课内教学和课内课外活动之中。随着高校教学改革的要求，应完善教师储备机制，师资队伍应与教学模式相适应。

表2 户外自行车选项课老师人数（%）

担任户外自行车课程的专业老师人数 不知道 2位 3位 5位及以上

8.4 85.3 6.3 0

3.户外自行车课程课内、外链接情况

户外自行车课堂上学习自行车的上坡、小坡等核心技术，课外锻炼在对课上知识的消化吸收，该项运动遵守课内和课外相结合的原则。

表3 课外同学们骑自行车的锻炼情况（N=95）

课下骑自行车的同学 男生 女生 合计

频数 10 8 1

比例（%） 15.6 25.8 18.9

3.1.4 户外自行车选项课程的态度情况

表4 同学们对户外自行车选项课的态度情况（N=95）

你喜欢户外自行车选项课吗？ 非常喜欢 喜欢 一般 不喜欢

频数 17 61 16 1

比例（%） 17.8% 64.2% 16.8% 1.05%

由表4可得，参加江汉大学户外自行车选项课的学生64.2%的学生喜欢此项课程，该课程受到同学们的欢迎，建立课内外一体化模式，满足学生兴趣需求，创办自行车特色活动，为学生提供运动平台，各显身手，将自行车运动在江汉大学推广开来。

（二）江汉大学自行车课内外一体模式构架

1.课内外一体化户外自行车课程的教学基本结构

随着高校课改的不断推进，江汉大学应该树立从“知本范式”转化到“人本范式”和从“知识课程观”转化到“意义课程观”的理念，课程改革切实是以学生为中心，并着眼于大学生素质的培养，落脚于大学生能力的提高。课内外一体化主要是实施“一教带练，带练带教”的方式即课堂内以教学促进训练，课堂外通过学生的训练巩固知识。户外自行车俱乐部将推动课堂教学、训练、竞赛、社会公益、课外锻炼的“一体化”进程。（如图1所示）

图1 江汉大学课内外一体化户外自行车俱乐部的教学基本结构

2.自行车俱乐部课程的教学考核

江汉大学户外自行车的选项课是为了拓宽和增强学生有关自行车领域的知识和能力，满足学生多方面的需求而开设的。在评价和考核过程中，学生的个体差异和自行车俱乐部课程的具体实施情况纳入考核范围之中。课内外一体化的教学考核和评价体系主要从学生的自行车技战术水平、学生出勤次数、锻炼的积极性与自觉性、进步幅度、团结合作能力和身体素质等多方面评估。

3.自行车俱乐部课内外一体化内部管理实施

江汉大学自行车俱乐部采用自愿原则，以兴趣为导向，本着对参加俱乐部的学生负责的态度，全面提高同学全面提高学生的素质。

构建完整的俱乐部教学管理模式保证俱乐部活动的正常开展，以达到管理权责明确，分工细致。江汉大学户外自行车俱乐部主席统管全局，并设有主席团，其下设置安全部、竞训部、科研部、外联部、宣传部、秘书部，有六名副主席分管这六个部门，各个部门由副主席直接管理。采用自荐和选举的方式，产生一名主席和六名副主席，主席受到江汉大学体育部和主席团的监督。户外自行车课程内容具有实用性、竞技性的特点，入门教学着重对同学平衡训练。对于参加户外自行车的学生制定运动时间、运动方式等内容。原则上是同学们每周参加俱乐部活动为2-3次。

为提高技术，采用“以赛代练”方式，竞训部会安排大小型竞赛，对于自行车运动爱好的同学均可参加；俱乐部与学校体育社团相配合，在全校开展体育文化艺术节，将此项健身健心项目推向全校。

四、思考与建议

（一）重视俱乐部发展模式，不断完善教学设备，拓宽教学经费渠道

课内外一体化俱乐部教学模式着重身心和谐发展，帮助学生树立正确的体育锻炼思想，学校应重视俱乐部教学模式的发展。不断更新自行车、帐篷等器材设备；拓宽教学场地设施，例如：江汉大学毗邻后官湖，建立专业的自行车俱乐部场地，供学生课内课外训练；采取多种渠道筹集经费，如俱乐部外联部通过俱乐部与企事业单位合作获取赞助费用，组建代表大学生队；俱乐部学生参加全国性比赛；对社会开放，授受健身方法等；科研部研发新的自行车设备器材，培养高素质师资队伍。

（二）将“小教练模式”与自行车俱乐部教学紧密联系起来

将“小教练模式”与自行车俱乐部教学方式结合起来，体育学院的“小教练”相对具有良好的身体素质和专业知识，“小教练”为参加活动的学生教授自行车入门方法、骑行基本技术、自行车基本维修知识、自行车在校内外行驶的安全问题等，广泛普及自行车知识，提高同学兴趣，并对其进行技术指导，为在江汉大学推广课内、外一体化模式运行提供相对有利的支持。

（三）保证自行车俱乐部学生安全，专门设置安全部门

户外自行车选项课有别于其他的大学体育课程，其运动本身存在一定的危险性，受到环境、气候、个人技术等多方面的制约。因此自行车俱乐部设置安全保障部门，俱乐部安全部门由学生组成，对学生负责，保障学生的课内课外安全，保证课程的顺利进行。

（四）拟建课内外一体化团队纪律章程，提供科学指导

为了保证课内外一体化俱乐部活动正常展开，由秘书部拟建一系列团队纪律章程，形成有组织、有纪律的正规化教学模式。课外缺乏科学指导，帮助同学们解决自行车技术的相关问题，提高团队的整体水平。

随着日前人们对体育的关注度和高校课改的不断推进，从高校的实际情况出发，考虑教学环境、教学条件、师资配备、经费投入以及学生自身身体素质等因素灵活运用户外自行车俱乐部模式。

参考文献：

[1]练光祥.高校课内外一体化网球俱乐部课程模式探索：大学体育网球选项课的研究与实践[J].吉林体育学院学报.2009（25）6：75-77.

[2]李鸿斌.青海大学体育课“课内外一体化”整体课程体系的构建[J].青海大学学报.2010.28（1）：95-96.

[3]周威，周爱光，李敏卿.对高校公共体育是是体育俱乐部教学的研究[J].广州体育学院学报.2003.23（2）.

[4]唐月琴.课内外一体化体育俱乐部教学模式的产生和分析[J].2010.8（12）：105.

[5]刘旭.从知本到人本：我国大学生课程改革研究范式变革：from knowledge-based to human-based[M].人民出版社.2011.

篇2

关键词：绿色化工化学；发展；生态文明建设

中图分类号：TQ0-4 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）10-0026-01

生态文明建设是中国特色社会主义事业“五位一体”总体布局的重要组成部分。建设美丽中国，实现中华民族永续发展，必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念，把生态文明建设融入生产生活的各方面和全过程。化工化学是科学研究和国民经济的重要组成部分，以可持续发展为主旨，加快发展绿色化工化学，形成节约资源和保护环境的理念和科学技术，是建设生态文明的重要内容和途径。

1 绿色化工化学的含义

绿色化学化工是具有重大社会需求和明确科学内涵的新兴交叉学科，是人类及全球环境安全的保证，是当今国际化学与化工的前沿[1]。绿色化工化学属于跨学科交叉性的研究领域，是随着经济和科技发展而产生的新概念。在我国，绿色化工化学研究工作的产生和发展最早可以追溯到上个世纪八十年代后期，同行业研究领域中的部分专家学者也习惯将绿色化工化学称为环境友好化学[2]。与中国传统的化学生产工业相比，现代化的绿色化工化学有着较为显著的区别。

2 绿色化工化学的发展优势

2.1 有利于节约生态资源

将社会经济收益水平的提升放在化学化工研发工作开展的首要地位，是传统化学化工工程研究工作的核心管理理念，而对于生态环境的保护则处于次要地位。与传统化学生产工业相比，现代绿色化工化学工业的研究和生产秉持绿色发展理念，通过采用更加科学的生产技术、应用污染力度较低的化学原材料，来有效降低生产给环境带来的伤害。同时，由于企业根本上还是受制于成本效益的约束，因此相关技术作业生产人员在生产和研究绿色化工化学时，要努力实现相关化学原材料自身使用价值的最大化发展[3]。因此，绿色化学化工无论是在生产理念的革新还是生产技术的应用方面，都得到了全面的改善和提升，更加符合可持续发展的要求。

2.2 有利于实现化学工业资源的合理利用

从生产研发的原料、化学溶剂一直到化学化工研发生产所必需的化学催化剂，均采用无添加无污染的绿色环保原料，使相应化学工业资源能够在合理利用的基础上，实现自身原料应用价值的最大化提升。在这一过程中，不仅不会对客观生态环境发生污染的损害，一些绿色化工化学原材料的科学循环利用还能够在保护生态环境方面发挥重要的作用。绿色化工化学工业对化学工业资源的合理利用，一方面降低了化学企业的生产成本，另一方面从化工研发生产的源头降低了其对客观发展环境造成污染的可能性，有助于科学可持续社会发展终极目标的实现。

2.3 有利于减少化学工业废物的排放量

工业废物特别是有毒的工业废物排放是环境污染的主要来源，如何减少排放或降低排放的不利影响是工业生产要面对的重要课题。我国传统的化学工业在研发以及生产过程中，由于绿色环保研发的技术水平较低，经常出现大量化学污染物排泄在外的消极生产现象。这些被化工业大量排放的化学反应废物，对我们赖以生存的生产生活环境造成了巨大危害。现代绿色化工化学则针对这一现象，对相应化学反应合理利用的工作流程进行了优化管理，使其能够在化学物质产生化学反应的开始，就对相应化学物质的组成Y构进行分解以及重新组建。在不改变化学原料基本属性的前提条件下，全面修缮其中容易产生环境污染的有害组成部分，经历过化学重组的绿色化工化学生产原料相比传统带有污染成分的化学原料，往往具有更高效的利用率。这样，经过一系列绿色研发与生产的工作流程以后，被排泄在外的化学原料数量就会大量减少。

3 进一步发展绿色化工化学的建议

3.1 完善体制机制，营造良好发展生态

把绿色化工化学纳入新兴产业发展规划，持续深化重点领域和关键环节改革，全面营造有利于绿色化工化学发展壮大的生态环境。推进简政放权、放管结合、优化服务改革，进一步完善审批方式，最大限度减少对相关企业的事前准入限制。落实相关法律法规政策，落实绿色化工化学科技成果转化有关改革措施，提高科研人员成果转化收益分享比例。强化知识产权保护维权，依法严厉打击侵犯知识产权犯罪行为，保护绿色化工化学领域的知识和技术创新热情。

3.2 保障投资供给，建设研发基地

稳定的投资是产业发展的源头和保障。特别是对于还在初创期的绿色化工化学产业来说，由于技术还处在不断探索之中，因此面临着许多不可预知、难以确定的风险。从一定程度上来说，技术创新是全社会的公共产品，所以政府应该承担一定的责任。政府应加大对绿色化工化学的经济政策扶持力度，发挥财政资金引导作用，创新方式吸引社会投资，加大对绿色化工化学产业的财税支持。应加大金融和税收支持，大力发展创业投资和天使投资，积极支持符合条件的绿色化工化学企业通过多种方式融资，完善鼓励初创期绿色化工化学科技型企业的税收支持政策。应加大科技支持，积极构建企业主导、政产学研用相结合的绿色化工化学产业技术创新联盟，支持建设关键技术研发平台，采取新机制建立一批产业创新中心。

3.3 加快培养专业人才，提供强大智力支撑

在科技日益激烈的今天，人才已成为一个行业、产业及至整个国家和地区的第一资源和核心竞争力。国家应鼓励高校加大绿色化工化学方面的学科和专业建设，根据产业发展情况合理扩大相关专业招生比例，及时调整教学内容和课程设置，加大教学改革力度，加强相关课程的师资队伍建设，为绿色化工化学发展储备高素质人才，特别是培养一大批高层次急需紧缺人才和骨干专业技术人才。引导和支持事业单位科研人员到企业开展创新工作或创办企业，鼓励绿色化工化学人才向企业流动。在绿色化工化学企业设立一批博士后科研工作站，加大产业关键核心技术研发力度。在充分发挥国内人才作用的基础上，还要充分利用全球人才，完善相关政策，加快引进和培养一批高端人才、领军人才。

3.4 加强宣传引导，形成思想共识

理念是行为的先导，绿色化工化学的发展，离不开可持续发展思想的指导，因此必须推动全社会广泛树立绿色发展、循环发展、低碳发展的理念。要看到，绿色化工化学虽然在我国已经有了三十多年的发展历程，但社会对于绿色化工化学的相关理念还知之甚少，很多人从未听说过这一名词，不知道绿色化工化学为何物，形成系统化理论化的知识观念的就更少。为改变这一局面，政府、企业和科研院所应该认真担负起宣传教育的责任。专家学者和化工企业的高层管理人员应充分发挥自己的专业特长，通过编印材料、出版专著、专题讲解等多种方式，通俗易懂地向社区、学校以及大中小型企业等广泛宣传绿色化工化学的核心生产研发理念，让现代化的资源利用一体化的发展模式深入人心，提高全社会的环保意识和能力。

4 结语

总之，在社会经济发展备受资源、能源和环境约束的今天，绿色化工化学凭借其高度节约的生产理念和减少废弃物排放的现代化生产方式，受到了前所未有的关注。当前，我国正处在全面建成小康社会的关键时期，经济发展进入新常态，发展绿色化工化学是转变发展方式、认识适应引领经济发展新常态的重要举措，是实现经济社会可持续发展的必然选择。方向已经明确，探索已经展开，但在未来的发展进程中，仍存在着许多值得深思的问题，需要系统研究解决。

参考文献

[1]王静康.绿色化学化工发展前景与人才培养[J].中国大学教学，2013（1）：9-13.

篇3

    无机化学是高等院校中化学工程、应用化学专业、环境专业、给水排水专业等很多专业的一门重要的必修课。无机化学的学习质量如何,直接关系到后续有机化学、物理化学等课程的学习效果,为了提高无机化学的教学效果,笔者不断进行教学方法的探讨和改进,其中之一就是运用比喻。比喻即通过打比方的方法,借助于两种以上不同事物之间的相似点作为中介物,来比拟想要说的某一事物。在化学教学中,以不违背科学性原则为基础,采用适当的比喻,可以促使学生理解化学概念,掌握科学知识,为产生创造性思维奠定基础。概念教学的宏观类比可促进学生对概念的理解。下面笔者简单介绍一些在课堂教学中运用比喻方法,使学生深入理解无机化学知识的实例,其教学效果显着。

    一、以形象比喻讲解速度控制步骤

    在讲到浓度对化学反应速率的影响时,对于复杂反应,反应是由两个或者是两个以上的基元反应步骤所组成,这些基元反应步骤的集合便是复杂反应的反应机理或者叫反应历程。这些基元步骤中,总有一步是反应步骤中速率最慢的一步,是决定整个反应速率快慢的最关键的一步,称为速率控制步骤,简称“速控步”。单纯地讲速率控制步骤,很多时候学生不容易理解,为了便于学生的理解,笔者引入了“牧羊理论”和“木桶理论”。小时候很多人可能都放过羊,牧羊理论中有一句话叫:择其后者而鞭之。意思就是说牧羊人要想加快整个羊群的奔跑速度,就要用鞭子抽打跑得最慢的那只羊。同样现代管理学中比较流行的“木桶理论”,要知木桶中到底能装多少水,永远取决于最短的那块板,木桶中最短的那块板代表我们的缺点,我们的每位同学如果能够认清自己人生中最短的那块板,并努力改变自己的缺点,将来一定会大有成就。对于化学反应也是如此,认识一个化学反应中最慢的一个步骤的重要性在于能够有效地改善整个化学反应的速率,从而达到更高的产率。通过比喻的运用,加深了学生对概念的理解,同时也对学生进行了综合素质教育。

    二、以形象比喻讲解化学键的特点和价键理论

    化学键分为离子键、共价键和金属键,离子键的特点是没有饱和性也没有方向性,而共价键的特点是既有饱和性又有方向性。这些抽象的概念学生理解起来特别难,于是笔者把离子键的特点比喻成是男女交普通朋友,一个男生可以有很多个女生朋友,一个女生也可以有很多个男生朋友,在交普通朋友时,只要是能谈得来就可以成为普通朋友,没有方向性也没有饱和性;而把共价键的特点比喻成是男女谈恋爱,一个男生只能与一个女生谈恋爱,一个女生也只能与一个男生谈恋爱,而且还会有自己的择偶标准,有方向性又有饱和性。通过把离子键、共价键比喻成为交朋友,激发学生学习兴趣的同时,也加深了学生对基本概念的理解,提高了课堂教学效果,也有助于学生进一步理解价键理论的特点。

    三、以形象比喻讲解四个量子数

篇4

关键词：物理化学 教学改革

物理化学是以物理学的原理和技术研究化学问题的学科，是化工类各专业中最重要的的四大基础课程之一[1]。它在数学、物理学及无机化学、有机化学、分析化学的基础上，进一步系统阐述化学的理论，为后续的专业课程学习、知识应用和科学研究提供更全面、更直接的基础，是链接基础学科和应用学科、科学研究的桥梁。[1]

由于该课程内容逻辑性强、概念抽象难懂、公式较多，导致学生常常不易理解接受，难以学好。加上我校学生多来自西部民族地区，原有理论基础较为薄弱，因此结合我校实际情况，对物理化学课程的教学思想、教学方法等进行了一系列的实践与探索。

1 重新设计教学方案，体现分层教学思想

我校化工学院和生命科学与工程学院均开设物理化学课程，共涉及7个专业，在教学方案设计上，分为3个层次：第一层次为化学工程与工艺专业、高分子材料与工程专业、应用化学专业；第二层次为环境工程专业，制药工程专业；第三层次为食品工程专业，生物工程专业。针对不同专业的培养方案和要求，在实际教学中需要在各个层次上体现出教学学时，教学目的，教学内容上的差别，通过设计教学的各个环节使各专业学生达到专业培养方案中所提到的要求，因此我们制定分层次的教学大纲，制定分层次的教学进度表，在教学中除了讲授物理化学基础理论知识之外，还要整理不同专业方向的前沿知识，注重理论联系实际，体现分级教学的思想。[2]

2 大胆探索和尝试，提出3大教学法

以著名教育学家奥苏贝尔的同化理论为依据，结合物理化学课程的自身特点，充分考虑学习者的心里特征，通过教学方法的创新，使学生对知识本身和形成过程产生兴趣，从而达到良好的教学效果。

2.1框架式教学方法

物理化学分为热力学、动力学、电化学、界面化学、胶体化学五大部分，在教学中要让学生掌握每一个部分要解决的核心问题，比如热力学解决能量、方向和限度问题；动力学解决速率和机理问题；电化学解决电解质溶液理论问题，可逆电化学问题和不可逆电化学问题。对物理化学理论知识体系有一个全面的认识。

在具体到每一章每一节的学习，在教学中会把事先准备好的教学提纲材料印发给学生，提纲中包含了章节学习重点、难点；知识结构主线；要预习的内容、进度；讨论的问题；达到的学习要求等信息。

在每一个章节学习结束后，都加一个框架总结的环节，例如在物理化学热力学的教学中，要求学生做到以下几点：

① 掌握热力学中 U H F G S函数间的联系

②掌握五个函数及重要公式间的联系

③掌握重要公式间的联系

④提倡由一个公式出发推导其他公式。

2.2 科学研究辅助式教学法

科研和教学本身就是相辅相成的，以科研来带动教学，激发学生的兴趣， 拓展学生的能力，提升学生的科学素养[2]，在实际教学中我们会安排二类研究性题目，一是学生感兴趣的题目；二是教师的科研题目。从实验题目的选择、实验方案的设计到实验数据的处理， 都由学生独立完成， 这既能让学生在分析问题，解决问题的过程中巩固和提高理论知识，又为学生将来的科学研究打下了良好的基础。通过这种教学方式的实施，取得了良好的教学效果，并多次在学校“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛中取得优异成绩。

2.3 互动式教学法

教学是以学生为中心的双边活动，教师在主持，设计，调整教学的过程中，应该把学生的学习主体地位摆在首位，使学生在学习过程中有着积极的兴趣和饱满的精神状态，积极主动的思考。在实际教学中，我们发现互动式学习是一个很好的教学模式。例如， “ 偏摩尔量”和“化学势” 一节的教学中， 可以采用课堂讨论方式，课前教师给学生拟定如下几个讨论题目： （1）偏摩尔量和摩尔量的区别是什么？为什么在多组分体系热力学中必须要学习偏摩尔量？ （2）从化学势的定义中能够看出化学势是一个表示什么含义的物理量？（3）学完偏摩尔量、化学势和偏摩尔量集合公式，我们能从理论上解决什么问题？在交流互动中，认真听取每一个学生的发言，对独特的见解或新颖的观点， 进行鼓励。在交流互动中，对学生的观点进行归纳和总结[3]，取得了良好教学效果。[3]

3 教学改革的实践效果

物理化学教学改革实施多年，在化工学院和生命科学与工程学院近40个左右的专业班级上实践，取得了良好的教学效果，主要表现为以下几个方面：

1）实现了分级教学，教学内容更加合理。

2）借鉴和吸收先进教育理论，由传统的“老师为中心”的模式转变为“学生为中心”的模式，注重了学生的学习心理。

3）在教学方法上实现转变，由传统的“教师讲学生记记笔记做习题”转变为框架式教学法、科学研究辅助式教学法、互动式教学法相结合。

总之， 物理化学课程作为化工类各专业的一门基础理论课程， 需要我们结合化工类各专业的特点和培养要求，合理选取和不断更新教学内容，大胆尝试教学内容改革；不断学习和借鉴新的教育学，心理学的最新成果和理论，大胆尝试教学方法改革。最终培养出基础知识深厚，创新意识和创新能力强的实用型专业人才。

参考文献：

[1] 苏育志 宋健华关于物理化学课程教学改革的实践和探索[J]广州师院学报.1998（4）.19：14-18.

[2]高盘亮 与时俱进，实现物理化学教学的创新[J]临沂师范学院学报2004（6）.26：76-78.

[3] 赵东江 高师院校物理化学教学的改革与实践[J]吉林省教育学院学报2005（2）.21：54-56.

Research and Exploration on the teaching of physical chemistry curriculum reform in Ethnic Universities and colleges of Engineering Physics

PengCheng1 TianHUA1

（1 Chemical Engineering institute of Northwest University For Nationalities Gansu Lanzhou 730030）

篇5

在无机化学教学实践中，运用形象生动的比喻进行讲解，将较为抽象的无机化学教学理论通俗化、形象化、具体化，以深入浅出的形式帮助学生理解无机化学的教学内容，提高学生的学习兴趣，从而提高课堂教学质量。

无机化学是高等院校中化学工程、应用化学专业、环境专业、给水排水专业等很多专业的一门重要的必修课。无机化学的学习质量如何，直接关系到后续有机化学、物理化学等课程的学习效果，为了提高无机化学的教学效果，笔者不断进行教学方法的探讨和改进，其中之一就是运用比喻。比喻即通过打比方的方法，借助于两种以上不同事物之间的相似点作为中介物，来比拟想要说的某一事物。在化学教学中，以不违背科学性原则为基础，采用适当的比喻，可以促使学生理解化学概念，掌握科学知识，为产生创造性思维奠定基础。概念教学的宏观类比可促进学生对概念的理解。下面笔者简单介绍一些在课堂教学中运用比喻本文由收集整理方法，使学生深入理解无机化学知识的实例，其教学效果显著。

一、以形象比喻讲解速度控制步骤

在讲到浓度对化学反应速率的影响时，对于复杂反应，反应是由两个或者是两个以上的基元反应步骤所组成，这些基元反应步骤的集合便是复杂反应的反应机理或者叫反应历程。这些基元步骤中，总有一步是反应步骤中速率最慢的一步，是决定整个反应速率快慢的最关键的一步，称为速率控制步骤，简称“速控步”。单纯地讲速率控制步骤，很多时候学生不容易理解，为了便于学生的理解，笔者引入了“牧羊理论”和“木桶理论”。小时候很多人可能都放过羊，牧羊理论中有一句话叫：择其后者而鞭之。意思就是说牧羊人要想加快整个羊群的奔跑速度，就要用鞭子抽打跑得最慢的那只羊。同样现代管理学中比较流行的“木桶理论”，要知木桶中到底能装多少水，永远取决于最短的那块板，木桶中最短的那块板代表我们的缺点，我们的每位同学如果能够认清自己人生中最短的那块板，并努力改变自己的缺点，将来一定会大有成就。对于化学反应也是如此，认识一个化学反应中最慢的一个步骤的重要性在于能够有效地改善整个化学反应的速率，从而达到更高的产率。通过比喻的运用，加深了学生对概念的理解，同时也对学生进行了综合素质教育。

二、以形象比喻讲解化学键的特点和价键理论

化学键分为离子键、共价键和金属键，离子键的特点是没有饱和性也没有方向性，而共价键的特点是既有饱和性又有方向性。这些抽象的概念学生理解起来特别难，于是笔者把离子键的特点比喻成是男女交普通朋友，一个男生可以有很多个女生朋友，一个女生也可以有很多个男生朋友，在交普通朋友时，只要是能谈得来就可以成为普通朋友，没有方向性也没有饱和性；而把共价键的特点比喻成是男女谈恋爱，一个男生只能与一个女生谈恋爱，一个女生也只能与一个男生谈恋爱，而且还会有自己的择偶标准，有方向性又有饱和性。通过把离子键、共价键比喻成为交朋友，激发学生学习兴趣的同时，也加深了学生对基本概念的理解，提高了课堂教学效果，也有助于学生进一步理解价键理论的特点。

三、以形象比喻讲解四个量子数

电子的运动可以通过求解薛定谔方程来描述，方

篇6

关键词：物理化学 教学效果

高职高专是培养实用型技术人才院校，我校更是提出了“培养高技能杰出人才”的核心目标，要求的培养人才是知识够用且实用，动手能力强，对基础理论要求不高。物理化学课是我校许多专业(化学工程、生物化学、矿物、冶金技术、热处理、采煤、采矿等)的一门化学基础课。但物理化学课是以物理和数学为理论基础在化学上的应用，综合性强、教学内容多而且抽象，公式概念多、逻辑性强且难于理解的特点，对该门课的普遍反映是老师难教、学生难学的“两难”情况，但这门课程又是一门非常重要的基础课程，它对于培养学生的逻辑思维能力、发现科学规律能力、深入了解化学知识能力具有非常重要的作用。因此，提高物理化学课的教学效果就显得尤为重要，笔者多年从事物理化学课的教学，经过实践与思考，认为提高物理化学教学效果有以下十个方面的途径：

1 教材要精心选择

一本好的教材是保证教学质量的前提条件，教材必须与教学内容相配套，教材的适用就比较关键，对于高职高专的学生来说，较多地注重动手能力，对理论知识要求不高，但物理化学知识是具有相当慎密的知识系统，许多知识点若不进行理论的讲解，后面的知识就无法理解，因此理论知识相对于物理化学这门课程来说仍显得非常重要，所以好的教材并不是将本科院校的教材进行简单的删减就编成了专科院校的教材，目前适合高职高专院校用的物理化学教材比较少。我校选用的是普通高等教育“十一五规划教材”物理化学(高教出版社)，教材是以高职高专物理化学教学基本要求为依据，体现高等职业教育培养技术应用型人才的特点，贯彻基本知识，基本理论、基本技能，以应用为目的，以“必须够用”为度的原则。从这几届用下来的情况来看，效果不错。另外，教师还应结合自己的教学实践和体会，自己编写教材和习题，突出教材的专业特点及学生特点。

2 双基(基本概念、基本规律)要详细讲清

夸美纽斯说：“如果先不教明概念，便是教得不好的”，物理化学的基本概念、基本规律很多，且有鲜明的特点，概念性强、理论性强、公式及其应用条件多。这就要求学生不能机械地靠记忆学习，理解是学习物理化学的有效方法，也是重点和难点，在教学中把基本概念讲清楚就非常重要，可以达到事半功倍的效果，如：讲解可逆过程时就要讲可逆过程是一个理想化的过程，它能够最大化地利用已知条件，有些公式只有在可逆过程中才能取等号。还有自发过程这个概念，高等教育出版社出版，高职高专化学教材编写组的物理化学教材中是这样解释的“它没有明确的定义，一般认为是指在一定条件下，除维持指定的条件外，无需另借外力就可以自动发生的过程。”但这里的外力是指什么力呢，不是很明确，如水从高处低处流是一个自动发生的过程，但这里是重力在做功，重力一般情况下是外力，学生就会疑惑，我们在讲解自发过程的概念时是这样解释的：把体系的能量分为可利用能与不可利用能，自发过程就是体系可用于对外做功的能量减少了，可用ΔΕ≤0作为判定过程方向与限度的总判据，即在一定条件下，自发过程总是向着体系可利用能减少的方向进行，当体系可利用能达到极小值时，即达到了平衡，这样学生就清楚了。

3 问题(思考题)引导要着重启发

近年来，为了培养大学生的创新能力，问题教学法越来越受到教学工作者的关注，大学生独立地去发现问题、分析问题和解决问题，老师的工作则是引导学生对问题的兴趣，问题引导要注意以下几点：

3.1 要明确发问的目的

要根据教学内容、教学过程的实际需要和学生的实际情况来选择问题，应注意选用应用性、启发性、激励性的问题，以激发学生进行高水平的思索，即在“为什么”和“是什么”的问题，要多选用“为什么”的问题，而避免简单化的“是什么”类的问题。

3.2 要设计问题的形式

常见的提问形式有直问、反问、曲问、追问等，有时候提出一个问题比解决一个问题更重要。

3.3 课前要准备好“问题”及发问的顺序

应拟出一个有严格逻辑顺序的问题提纲，对学生的回答要有预见性，充分估计可能出现的情况，并据此准备好解决的措施。

现举例说明：生活在北极的爱斯基摩人的饮用水是十分珍贵的，因为北冰洋没有可饮用的淡水，全是海水，所以爱斯基摩人需要到冰山上去取回冰来熔化，靠熔化后的冰作为平时的饮用水，我们可以设问，根据图回答：(1)爱斯基摩人应在怎样的环境温度下取冰？(2)通过图计算1000g海水降温时，能获得淡水的最大量？

学生根据图可以分析出在温度为252~273K的季节取冰，因为此时系统点位于两相区，H2O(S)与海水共存。当温度接近三相线(252K)时，冰在海水中的含量最大，并且可根据杠杆定理计算出淡水的质量是893克。通过此问题及解答，学生既读懂了相图，又应用了杠杆定理，又让学生体会到了相图对生产生活的指导意义，还进行了问题的延伸。

4 学习兴趣要注重培养

爱因斯坦说过“兴趣是最好的老师”，兴趣是创造性思维的源泉，兴趣是使学生由被动学习变为主动学习的动力。上好物理化学第一堂课就显得非常重要，每个人都有探索未知世界的冲动，要通过设问的方式让学生明白物理化学与实际的联系是多么地紧密，可以问下面的几个问题：“石墨能自动变成金刚石吗？”“为什么酒杯中的酒可以堆起来？”“为什么西藏地区煮饭要用压力锅？”“冬天，路上结冰，为什么要往地上撒盐？”学生听了以后大多数问题是回答不上来的，这样就会激发起学生的求知欲，对物理化学课程产生了浓厚的兴趣。另外，物理化学课程具有非常丰富的化学史知识，几乎每一个定理的发现就是一个化学故事。通过介绍化学史可发激发学生的学习兴趣。比如介绍吉布斯将热力学理论与数学完美结合，得出了吉布斯相律的结论，从而极大地简单化了制冷、冶炼、燃烧、能源工程等，使成本下降和批量生产能够大规模的进行。

教师平时要注意积累有关物理化学教材内容的历史资料，尤其是重要的规律公式的发现方面的资料，上课时要紧密结合教学需要，使学生在学习历史的过程中兴趣盎然，不知不觉地掌握了相关课程知识。

5 习题讲解要精挑细选

由于物理化学的概念、公式繁多，学生在学习上是经常会遇到课堂上虽然听懂了，但做题时就不会做了，究其原因还是没有真正理解概念的含义、公式的适用条件。为此，例题的讲解就显得非常关键。首先，要精选一些典型例题，把一些容易引起混淆的知识点加以贯穿讲解，融会贯通，讲授时要突出重点、详略得当。而且每一节课结束后都要布置一定量的习题，习题的选择要涵盖大部分知识点，而且容易引起混淆的习题更要布置，一般情况下每一章节结束后都要进行一次习题课，习题的形式要丰富多样，要改变都是老师讲学生听的教学定式，可以采取竞赛、抢答、组队参与等形式，充分发挥学生的主动性、参与性，增加习题课的趣味性、互动性。习题的选取也不一定就是课本上的内容，教师要深入钻研教材，选出典型的习题、例题。总之，通过组织有效的习题课，不仅能够强调重点内容，而且能够将整个章节贯穿起来，既要体现完整性，更要使学生对所学内容的理解有质的飞跃。

6 相关知识要有机衔接

物理化学是在《无机化学》和《有机化学》课程的基础上组织教学的，在内容上有一定的重复，如《无机化学》中的化学平衡，化学动力学和电化学等章节知识，因此教师上课时要注意避免低层次的重复，要充分利用学生已有的知识和经验，重点介绍以前未学的知识点，定会收到事半功倍的效果。

专业课中《化工原理》、《精细化工工艺学》等专业课程主要是研究物理化学课程有关知识在化学技术领域中的应用，在教学中处理好物化知识与这些专业课程知识点的衔接与渗透既可激发学生的求知欲望和探索精神，也为以后专业课的学习奠定好基础。

例如，化学热力学中的体系与环境，热和功等概念，化学平衡中的平衡常数，影响化学平衡的因素，化学动力学中的反应速率与反应级数等概念和电化学中的能斯特方程等知识，教师在讲解这些知识点是要注意重点、难点的把握，将无机化学知识很自然地融合到教学中，使学生掌握的知识上升到另一个高度。

7 实验实践要注重创新

当前所进行的实践教学多为验证性实验，侧重培养学生的动手能力，学生只按照规定的步骤操作，就能得出实验结果，不利于培养学生的创新能力。因此，实验实践要进行改革，可以将验证性的实验改为综合性的实验和设计性的实验，即将实验项目按照学科内容进行综合，研究各个实验结果之间的关系。还可以利用学生课外第二课堂活动，开展创新性开放实验，学生自己或在老师的指导下进行实验设计、实验操作及实验问题和结果分析，使学生尽早进入科研状态，较好地培养学生的创新意识、实践动手能力、创新能力、文献收集能力和文字处理能力等。

如进行焦耳实验教学时，可提出如下问题：温度测定是否准确？实际温度真的没有一点变化吗？如果温度测定很准确的话，得出的结论如何？当学生得知该实验是在水温没有精确测定得出：“理想气体的内能只是温度的函数，在恒温时内能不随体积或压力的变化而变化”的结论时，不仅可使学生较好地理解理想气体和实际气体的内能与温度、压力、体积的关系，而且让学生充分意识到科学实验的重要性，同时还激发出学生对科学实验的兴趣。

8 教学工具(手段)要充分利用

为了实现教学目标，提高教学质量，教师要善于针对不同的教学内容灵活运用各种教学工具(手段)。多媒体教学集文字、声音、图像、动画于一体，把教学内容栩栩如生地表现出来，使原本枯燥无味的理论知识变为生动、形象的形式展示出来，同时也为教师节省了大量板书、绘图时间，加快了知识点的讲授速度，课堂教学信息量大大增强。如相图用多媒体讨论可以节约大量绘图时间，可逆过程用动画制作出来就形象易懂。还可以在网络进行讲授、解疑、讨论等形式的教学，可以实现课堂教学中教与学的交互以及课程的互动教学。在教师的主导作用下，充分发挥学生的主体作用，以达到更好的学习效果，网络教学以其方便、主动的学习模式已经向传统教学发出了强有力的挑战，而且能够充分体现教学相长的特点。

但任何事物都有其双面性，现代教学工具中没有了传统教学中的面对面的沟通，师生互动会受到一定的影响。另外，传统教学模式中的板书将推导思路一步一步清晰的展现出来是现代教学工具所欠缺的。因此，两者要相互结合，不能取代。

9 专业特点要鲜明突出

物理化学课程的专业特点非常鲜明，但许多院校从选用教材开始就不注重专业特点，头发胡子一把抓，都选用普通的物理化学教材，物理化学在药用、冶金、材料都经过了成熟的发展，如我校的生物化学专业就应该偏重药用物理化学，冶金、采矿、矿物等专业应该偏重冶金物理化学，热处理、材料等专业应该偏重材料物理化学。本科院校已经有了成熟的针对各专业的物理化学教材，但高职高专院校目前还没有成熟的专业教材，这就要求教师参照本科教材做大量的相关知识补充。

10 成绩考核要客观真实

物理化学的考核往往采用闭卷考的方式，无法考核出学生的学习情况和综合能力，我们可以采用期末考试占60%，平时考勤、平时课堂答辩情况、作业完成情况等占40%，这样可以改变一考定成绩的现象，较全面的反映出学生的学习水平及能力，加大对学习过程的管理，这样可以督促学生平时认真学习。在考试类型上，要尽量减少那些死记硬背，套公式即可求解出的题型，适当增加一些让学生解决实际工业生产中可能遇到的一些问题的题目，最大限度地体现高分高能。

参考文献：

[1]高职高专化学教材编写组.物理化学[M].北京：高等教育出版社，2008.

[2]王周玉，蒋珍菊.关于提高物理化学教学效果的几点思考[J].高等教育研究，2009，26(12).

篇7

一、侯氏制碱法（又称联合制碱法）

它是我国化学工程专家侯德榜（1890～1974）于1943年创立的。是将氨碱法和合成氨法（合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气：C＋H2O(g)高温CO＋H2、CO＋H2O(g)高温CO2＋H2）联合起来生产的。

联合制碱法包括两个过程：第一个过程是将氨通入饱和食盐水而成氨盐水，再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀，经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体，再煅烧制得纯碱产品，其滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液。第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体。由于氯化铵在常温下的溶解度比氯化钠要大，低温时的溶解度则比氯化钠小，而且氯化铵在氯化钠的浓溶液里的溶解度要比在水里的溶解度小得多。所以在低温条件下，向滤液中加入细粉状的氯化钠，并通入氨，产生同离子效应可以使氯化铵结晶析出，此时通入氨还有一个作用是中和饱和碳酸氢钠生成碳酸钠，防止降温后碳酸氢钠析出，使得到的氯化铵更纯净。经过滤、洗涤和干燥即得氯化铵产品。此时滤出氯化铵沉淀后所得的滤液，已基本上被氯化钠饱和，可回收循环使用。其生产流程如图1所示。

图1上述过程中涉及的化学方程式有：

2NH3+CO2+H2O(NH4)2CO3

(NH4)2CO3+CO2+H2O2NH4HCO3

NH4HCO3+NaClNaHCO3+ NH4Cl

2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O

2NaHCO3+2NH3・H2ONa2CO3+(NH4)2CO3+2H2O

原料有：食盐、NH3、CO2。

循环利用的物质有：NaCl、CO2。

设备有：吸氨塔、碳酸塔、沉淀池、煅烧炉。

该方法的优点： ①原料利用率高，NaCl利用率可达96%～97%； ②省掉了氨碱法中的石灰石原料；③不需要建石灰窑、蒸氨塔，节省基建费； ④无大量废渣废液排出，有利于保护环境；⑤同时生产化肥和纯碱，经济效益高。缺点为：需要消耗较大量的氨。

二、历年真题赏析

例1（2012年上海）碳酸氢铵是一种重要的铵盐。实验室中，将二氧化碳通入氨水可制得碳酸氢铵，用碳酸氢铵和氯化钠可制得纯碱。

⑴二氧化碳通入氨水的过程中，先有晶体(填写化学式)析出，然后晶体溶解，最后析出NH4HCO3晶体；

⑵含0.800 mol NH3的水溶液质量为54.0 g，向该溶液通入二氧化碳至反应完全，过滤，得到滤液31.2g，则NH4HCO3的产率为％；

⑶粗盐(含Ca2+、Mg2+)经提纯后，加入碳酸氢铵可制得碳酸钠。实验步骤依次为：①粗盐溶解；②加入试剂至沉淀完全，煮沸；③；④加入盐酸调pH；⑤加入；⑥过滤；⑦灼烧，冷却，称重；

⑷上述步骤②中所加入的试剂为、；

⑸上述步骤④中加盐酸调pH的目的是；

⑹为探究NH4HCO3和NaOH的反应，设计实验方案如下：含0.1 mol NH4HCO3的溶液中加入0.1 mol NaOH，反应完全后，滴加氯化钙稀溶液。

若有沉淀，则NH4HCO3与NaOH的反应可能为(写离子方程式)；

若无沉淀，则NH4HCO3与NaOH的反应可能为(写离子方程式)；

该实验方案有无不妥之处?若有，提出修正意见。

解析将CO2通入氨水中首先生成(NH4)2CO3晶体析出，随CO2不断通入，(NH4)2CO3和CO2作用转化为NH4HCO3晶体，最终析出NH4HCO3晶体。该氨水完全反应需通入0.8 mol CO2，过滤得到m(NH4HCO3)＝54.0 g+0.8×44 g－31.2 g＝58 g，理论上应得到m(NH4HCO3)＝0.8×79 g＝63.2 g，故实验NH4HCO3的产率为：58 g/63.2 g＝92%。粗盐提纯步骤应是向粗盐溶液中加入沉淀剂、过滤（除去沉淀），然后加入盐酸，调pH（除去前面加入沉淀剂引入的OH-与CO2-3），此时溶液为纯净的NaCl溶液，再向该溶液中加入碳酸氢铵，即可析出溶解度较小的碳酸氢钠，然后过滤、洗涤得到纯净NaHCO3，将NaHCO3加热得到Na2CO3。步骤②中加入沉淀剂为NaOH（用来除去Mg2+）、碳酸钠（用来除去Ca2+）。因向NH4HCO3溶液中加入NaOH时，发生的离子反应可能有：

HCO-3+OH-CO2-3+H2O

NH+4+OH-NH3・H2O

若NaOH量不足，则两反应存在先后次序问题，故实验中若产生沉淀，说明反应后溶液中含有CO2-3，证明先发生

HCO-3+OH-CO2-3+H2O

否则先发生

NH+4+OH-NH3・H2O

如果NH+4先与OH-反应，生成的NH3・H2O会与HCO-3发生：

HCO-3+NH3・H2OCO2-3+NH+4+H2O，依旧会生成碳酸钙沉淀，所以要证明NH+4先与OH-反应时，需先煮沸溶液让生成的NH3・H2O分解，就可以防止生成沉淀。

答案：⑴ (NH4)2CO3 ；⑵92%；⑶过滤、碳酸氢铵；⑷氢氧化钠、碳酸钠 ；⑸中和过量的氢氧化钠和碳酸钠；⑹HCO-3+OH-CO2-3+H2O、NH+4+OH-NH3+H2O，需先煮沸，然后滴加氯化钙稀溶液。

例2（2010年上海）工业生产纯碱的工艺流程如图2所示。

图2完成下列填空：

⑴粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂A来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式。

⑵实验室提纯粗盐的实验操作依次为：取样、 、沉淀、、 、冷却结晶、 、烘干；

⑶工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是；

⑷碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是（填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法是： ；

⑸氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为： ，滤液D加石灰水前先要加热，原因是；

⑹产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：（注明你的表达式中所用的有关符号的含义）

解析沉淀剂A源于石灰窑，说明其是生石灰或熟石灰；粗盐中的镁离子和钙离子一般用碳酸钠除去；实验室提纯粗盐的整个操作过程为：取样、溶解、沉淀、过滤、蒸发、冷却结晶、过滤、烘干几步；纯碱生产中碳酸化时，会看到溶液中析出晶体，这是由于碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大；根据操作过程，碳酸化后溶液中主要是NH4Cl；检验其中的氯离子时，要经过取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子；滤液中主要含有的是氯化铵，其和石灰水反应时：

NH+4+OH-NH3+H2O

篇8

[摘要]目前，我国制造的多是高消耗、低附加值产品，处于技术链和价值链的低端；为此，必须用科学发展观指导制造业运行，转变制造业增长方式，着重发展处于技术链高端的微型系统制造技术、超精密加工技术和省耗绿色制造技术等现代制造技术，促使制造业向技术链高端延伸。

[关键词]制造业；增长方式；发展战略；思路

一、转变制造业增长方式的紧迫性

目前，我国制造业已有较好基础，并已成为世界制造大国，工业增加值居世界第四位，约为美国的1/4、日本的1／2，与德国接近。产量居世界第—的有80多种产品。然而，我国制造的多是高消耗、低附加值产品，大量产品处于技术链和价值链的低端。在代表制造业发展方向和技术水平的装备制造业，我国的落后状况尤其明显，大多数装备生产企业没有核心技术和自主知识产权。同时，我国制造业劳动生产率水平偏低，许多部门的劳动生产率仅及美国、日本和德国的1／10，甚至低于马来西亚和印度尼西亚。这一差距，尤其明显地表现在资本密集型和知识密集型产业上。在此条件—卜，我国制造业不能继续在技术链低端延伸，不能依靠高消耗获得更多低附加值产品，必须用科学发展观指导制造业运行，转变制造业增长方式。

二、转变制造业增长方式必须发展现代制造技术

产品技术链，没有一个固化的定式，但总是由低端向高端发展。近年，它正伴随着现代制造技术的进步不断向高端延伸。目前，制造业技术链高端几乎被现代技术垄断，处于技术链高端的产品几乎都是由现代技术制造出来的。所以，要转变我国制造业增长方式，必须抓紧发展现代制造技术，通过现代技术促使制造业及其产品向技术链高端延伸，以便降低技术链低端产品的比重，相应提高技术链高端产品的比重。

在知识经济时代到来之际，微电子技术、光电子技术、生物技术、高分子化学工程技术、新型材料技术、原子能利用技术、航空航天技术和海洋开发工程技术等高新技术迅猛发展。以计算机广泛应用为基础的自动化技术和信息技术，与高新技术及传统制造方法结合起来，便产生了现代制造技术。

现代制造技术，保留和继承了传统制造技术的产品创新要求，如增加现有产品的功能，扩大现行产品的效用：增多现有产品的品种、款式和规格：缩小原产品的体积，减轻原产品的重量：简化产品结构，使产品零部件标准化、系列化、通用化：提高现有产品的功效，使之节能省耗等。但是，现代制造技术，在制造范畴的内涵与外延、制造工艺、制造系统和制造模式等方面，与传统制造技术均有重人差别。

在现代制造技术视野中，制造不是单纯把原料加工为成品的生产过程，它包括产品从构思设计到最终退出市场的整个生命周期，涉及产品的构思、构思方案筛选、确定产品概念、效益分析、设计制造和鉴定样品、市场试销、正式投产，以及产品的售前和售后服务等环节。

在现代制造技术视野中，制造不是单纯使用机械加工方法的生产过程，它除了机械加工方法外，还运用光电子加工方法、电子束加工方法、离子束加I：方法、硅微加工方法、电化学加工方法等，往往形成光、机、电一体化的工艺流程和加工系统。

三、发展现代制造技术的重点方向

现代制造技术正在朝着自动化、智能化、柔性化、集成化、精密化、微型化、清洁化、艺术化、个性化、高效化方向发展。为了转变制造业增长方式，促使制造业向技术链高端延伸，我国宜着重发展以下现代制造技术。

(一)以纳米技术为基础的微型系统制造技术

“纳米”是英文nan。meter的译名，是一种度量单位，是十亿分之一米，约相当于45个原子串起来那么长。纳米技术，表现为在纳米尺度(0．1nm到100nm之间)内研究物质的相互作用和运动规律，以及把它应用于实际的技术。其基本含义是在纳米尺寸范围认识和改造自然，通过直接操作和安排原子、分子创造新的物质。纳米技术以混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学等现代科学为理论基础，以计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术等现代技术为操作手段，是现代科学与现代技术相结合的产物。

纳米技术主要包括：纳米材料学(nanomaterials)、纳米动力学(nanodynamics)、纳内米电子学(nanoclectronics)、纳米生物学(nanobi010gy)和纳米药物学(nan。pharmics)。就制造技术角度来说，它主要含有纳米设计技术、纳米加工技术、纳米装配技术、纳米测量技术、纳米材料技术、纳米机械技术等。以纳米技术为基础，在纳米尺度上把机械技术与电子技术有机融合起来，便产生了微型系统制造技术。

自从硅微型压力传感器，作为第一个微型系统制造产品问世以来，相继研制成功微型齿轮、微型齿轮泵、微型气动涡轮及联接件、硅微型静电电机、微型加速度计等一系列这方面的产品。美国航空航天局运用微型系统制造技术，推出的一款微型卫星，其体积只相当于一枚25美分的硬币。

微型系统制造技术，对制造业的发展产生了巨大影响，已在航天航空、国防安全、医疗、生物等领域崭露头角，并在不断扩大应用范围。

(二)以电子束和离子束等加工为特色的超精密加工技术

超精密加工技术，一般表现为被加工对象的尺寸和形位精度达到零点几微米，表面粗糙度优于百分之几微米的加工技术。

这项技术包括超精密切削、超精密磨削、研磨和抛光、超精密微细加工等内容，主要用于超精密光学零件、超精密异形零件、超精密偶件和微机电产品等加工。

电广束、离子束、激光束等加工技术，通常出现在超精密微细加上领域，用来制造为集成电路配套的微小型传感器、执行器等新兴微机电产品，以及硅光刻技术和其他微细加工技术的生产设备、检测设备等。20世纪80年代以来，超精密加工技术，在超精密加工机床等设备、超精密加工刀具与加工工艺、超精密加工测量和控制，以及超精密加工所需要的恒温、隔热、洁净之类环境控制等方面，取得了一系列突破性进展。超精密加工技术投资大、风险高，但增值额和回报率也高得惊人。近来，发达国家把它作为提升国力的尖端技术竞相发展，前景非常好。

(三)以节约资源和保护环境为前提的省耗绿色制造技术

篇9

【关键词】水泵 叶轮 平衡孔 泵体口环

水泵的应用是很广泛的，在国民经济中许多部门要用到它。它的使用涉及到各个领域，有工业，农业和能源方面，甚至在军事方面都用到它的很多原理。在化工生产的实际工况中，由于工作的环境恶劣，长周期的频繁使用，动力较强，它的震动幅度相对也较大，因此可能会出现各种各样的问题和故障，本文我重点写了水泵的叶轮平衡孔扩大减少故障的问题，以及其它的故障及产生的原因以及一些处理它的方法。

1 水泵的用途

在化工和石油企业的生产中，原料、半成品和成品大多是液体，而将原料制成半成品和成品，需要经过复杂的工艺过程，泵在这些过程中起到了输送液体，为化学反应提供压力、流量的作用。能适应化工工艺需要，水泵在化工生产中，不但要输送液体物料并提供工艺要求的必要压力，还必须保证输送的物料量，在一定的化工单元操作中，要求水泵的流量和扬程要稳定，保持泵高效率可靠运行，此外，还可以用泵来调节温度。总之，无论是重工业还是轻工业，无论是国防建设还是军事装备，无论是尖端科学技术还是日常的生活，到处都需要用泵，到处都有泵在运行。所以水泵的用途是机械工业中重要产品之一，是发展现代工业、农业、国防、科学技术必可少的机器设备，掌握使用维护知识和技能具有重要的现实意义。由于水泵的广泛使用，故障问题也较多，减少其中其中某一方面的故障问题就会形成大规模的经济效益。

2 水泵的工作原理及平衡孔改造原因

在生产运行中，发现轴承频繁损坏，维修费用很高，经过维护技术人员认真堪察总结，发现后盖板上的平衡孔消除轴向推力离开叶轮周边的液体压力已经较高，有一部分会渗到叶轮后盖板后侧，而叶轮前侧液体入口处为低压，因而产生了将叶轮推向泵渗透口一侧的轴向推力这容易引起叶轮与泵壳接触处的磨损，严重时还会产生振动平衡孔使一部分高压液体泄露到低压区，减轻叶轮前后的压力差但由此也会此起泵效率的降低，而轴向推力过大是造成轴承频繁损坏的原因，从而影响了化工生产的有序进行，不得不频繁的进行维修，造成了较高的维修费用。

化工泵的运行可靠包括两个含义：一是长周期运行不出故障；二是运行中各种参数平稳。水泵运行的可靠性对化工生产至关重要，若泵经常发生故障，不仅会造成经常停产，影响产量和经济效益，而且有时还可能造成化工系统的事故。水泵转速的波动，会引起流量及泵出口压力的波动，使化工生产不能正常进行或系统中的反应受到影响，物料不能平衡，不仅造成浪费，甚至造成产品质量下降或使产品报废。

3 水泵叶轮平衡孔扩大革新依据

根据叶轮口环和泵体口环间隙面积计算出五个平衡孔的平均面积，然后计算出平衡孔直径。

水泵叶轮平衡孔扩大改造的计算方法如下：

（1）主要参数有以下四个：叶轮口环外径D=200.80m m；泵体口环内径D1=202.16mm；叶轮平衡孔内径d；平衡孔数量5个。

（2）实施方案：

①口环间隙面积S=1/4Π（D1）2-1/4Π（D）2=1/4*3.14*（202.16）2-1/4*3.14*（200.80）2=432.73 计算平衡孔直径d：则S=1/4Π（d）2*5，所以代入数值后d=10.5。

②轴承串量调整为0.08mm。

③每个化工厂或使用改造者可以根据各自的相关投资和改造投资，算出各自的技改收益率：（=投资存利/改造投资*100%）

机封价格：1623.93元，轴承价格：445元。

按更改前平均每月维修两台次计算（更换轴承必须更换机封），产生的经济效益就可以算出如下：（1632.93+445）*2*12=49654.32元。

在实际生产中，经过某化工厂对水泵叶轮平衡孔的扩大改造，已经能够实现水泵的长周期运行，由原来的每月维修两台次延长到了每年维修两台次，大大的延长了水泵维修的时间，由此可见由水泵叶轮平衡扩大可以减小由于轴向推力过大造成的轴承频繁损坏的频率，降低化工生产中的设备维修的频率，减少维修费用，节省了人力物力，保障了化工设备的持续运行时间，产生了不可忽视的经济效益，具有较大的推广性，对于保障化工生产持续有效的进行，有着不可磨灭的作用。

4 水泵轴承发热原因及水泵故障预防措施

轴承发热的原因及处理方法如下：

（1）轴承瓦块刮研不合要求。

（2）轴承间隙过小。

（3）油量不足，油质不良。

（4）轴承装配不良。

（5）冷却水断路。处理方法是检查、修理。

（6）轴承磨损或松动。

（7）泵轴弯曲。

（8）甩油环变形，甩油环不能转动，带不上油。

（9）联轴器对中不良或轴向间隙太小。

水泵故障预防措施：

（1）保证离心泵的良好。

（2）加强易损件的维护。

（3）流量变化平缓，一般不做快速大幅度调整。

（4）严格执行操作规程，杜绝违章操作和野蛮操作。

（5）做好状态监测，发现问题及时分析处理。

（6）定期清理泵入口过滤器。

5 结束语

本文主要介绍了由于轴承损坏，频繁更换轴承而发现的泵的平衡孔扩大改造发案，分析平衡孔的构造和原理，以及轴承经常损坏发热的原因和水泵故障的预防措施，供相关使用人员参考，以节省水泵的使用维修费用，而离心泵运转过程中，难免会出现各种各样的故障。因而，如何提高泵运转的可靠性、寿命及效率，以及对发生的故障及时准确的判断处理，是保证生产平稳运行的重要手段。若能充分重视，则能够将水泵的修理平均间隔时间延长，使泵的可靠性和利用率得到大幅度提高。

参考文献

[1] 关醒凡.泵的理论与设计[M].北京：机械工业出版社，1987

篇10

关键词：石油化工机械；防腐设计

腐蚀介质广泛地存在于化工企业的日常生产工作环境中，在这样的环境中，机械设备的腐蚀程度通常会更加严重也更快，所造成的损失也较大。因此要加强化工行业机械设备的防腐蚀能力，对提高机械设备的使用年限，降低企业的生产成本等，都具有较大的意义。

1 设备发生腐蚀的原因及分类

1.1 发生腐蚀的原因

众所周知，化工机械设备本身是金属构成的，只要是金属它就会因为温度、湿度等外界条件的影响，从而导致金属发生锈蚀。在当下环境中的工业企业，特别是各个化工企业内，其环境中都含有大量的 CO2、SO2、硫化物、氢氧化物等一些有害物质，再加上不同的企业不同的厂房在不同环境下的温度和湿度都较高、较大，因此在这些环境因素的综合作用和影响之下，金属就可能会与这些有害的物质发生强烈的化学反应，进而形成了腐蚀。

1.2 腐蚀的分类

1.2.1 按照腐蚀所产生的原因以及表象进行分类。可以将腐蚀分为：疲劳服役，剥层腐蚀，工业大气腐蚀，高温氧化腐蚀以及酸性大气腐蚀，等等。

1.2.2 按照腐蚀所产生的机理进行分类，化工机械中的腐蚀主要可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。

电化学腐蚀，则主要是指金属材料在与电解质溶液进行接触以后，发生了电极反应而发生腐蚀，这种反应是一种氧化还原反应，主要因为环境的潮湿所致。

化学腐蚀的含义主要是指金属的表面与周围的介质发生了化学反应，进而使金属遭受了破坏，主要是因为环境温度过高、较为干燥所致。

2 腐蚀产生的化学机理

2.1 电化学腐蚀机理

金属发生的电化学腐蚀，主要就是因为金属的表面层与离子导电介质所发生的电化学作用，从而遭到了破坏。任何按照电化学机理所产生的腐蚀，都会包含至少一个的阳极反应和阴极反应，同时还会通过金属内部的电子流，以及在介质中的离子流进行联系。

阳极所发生的是氧化过程，主要就是金属离子从金属中转移出来，转移至介质中，同时放出电子流，然后与介质中所存在的离子流进行联系，结合到一起。

而阴极反应则相对的是介质中的氧化剂组成成分，通过吸收来自于阳极的电子进行还原的过程。电化学腐蚀因为电流不会对外进行做工，都会在腐蚀电池的内阴极发生自耗反应，这样的反应，无疑就会加快金属被腐蚀的速度。

2.2 工业大气的腐蚀机理

在工业污染较为严重的地区中，空气中所包含的 CO2、SO2、硫化物、氢氧化物以及盐等挥发物，还包括一些工业粉尘，这些都是一些腐蚀性的介质。在以上介质物中，在潮湿的条件情况下，酸性气体就会与水结合生成无机酸，而这些酸就具有极强的腐蚀作用。例如一些铁制的合金，在这样的介质中，就会发生一连串的化学反映，致使钢材被严重的破坏。

在工业大气的环境下，机械腐蚀是由电化学腐蚀和直接化学腐蚀综合作用的。从电化学腐蚀以及化学腐蚀的本质来看，都是因为金属原子在失去电子以后变成离子的一个氧化过程。其主要的区别就是发生的环境背景不同而已，化学腐蚀是金属与周围介质在高温、干燥的环境中所发生的化学反应，而电化学腐蚀则是发生在潮湿的环境下，发生的氧化过程。

3 化工机械设备的防腐蚀设计

金属材料极容易遭到腐蚀破坏，所以在机械设备的采购过程中，应该要对机械设备的采购选用、安装使用等环节进行综合的考虑，并且要选择合适的配套附件，对设备的附件功能以及防腐蚀设计，具有相同的重要作用。

3.1 材料的选择

被用在制造业中的机械设备材料，大多都是碳素钢。这种钢价格较低，同时采购较为方便，而且便于对其进行加工。这样的钢在普通的工作环境中使用，不会发生较大的腐蚀，对机械设备的使用，也不会造成较大的危害。但是如果是在化工行业中使用，其工作环境就可能会对其造成较为严重侵蚀。

例如常用的 Q235 钢，在浓度较高的腐蚀性介质中，其腐蚀速度十分的高，即使对设备进行防腐涂漆，但是很容易造成漆膜出现局部脱落或是划伤，也可能会致使其腐蚀面积不断扩展，大大降低了机械设备的使用寿命。因此，化工企业通常都不会选择使用这样的材料，而选择一些具有耐腐蚀性能的普通低合金钢，作为机械设备的制造基材。低合金钢的价格虽然稍高，但是其所能够取得的总体经济效益，要比碳钢好很多。

3.2 结构与工艺

如果机械构件的集合形状设计，过于复杂或是不合理，就可能会引起热应力、积尘、机械应力以及积液等缺陷，进而导致接卸的局部发生腐蚀情况，因此应该从防腐蚀的角度对结构的设计进行综合性的考虑，通常情况下，要符合以下要求：

3.2.1机械构件的形状易简单；

3.2.2 防止机械构件表面有伤痕或是遭到损坏；

3.2.3 机械构件应该尽量选择使用同一种金属材料；

3.2.4 尽量减少机械构件中存在的缝隙；

3.2.5 选择较为优质的防锈漆以及结构形式，以便于保证腐蚀介质与机械构件能够完全隔离，尤其是要注意对焊缝进行涂漆，较为合理的涂漆结构，能够保证构件的任何一面或部位，都能够进行涂漆；

3.2.6 防止残余水分在机械设备上有滞留情况，在设计的时候要尽量避免具有向上的容器状凹处，如果不能够尽量避免，应该要设置排水孔；

3.2.7 在对机械设备进行焊接时，要尽量防止出现应力集中或者是内应力的现象，要尽量采取连续的焊接工艺，间断的焊接就容易产生内应力；

3.2.8 要尽量避免出现焊接缺陷，例如咬边、焊瘤、未焊透等现象，这些都可能会导致其形成新的腐蚀点。例如咬边就可能会导致出现应力集中，其凹陷边也可能会形成夹缝，而焊瘤不仅仅会造成应力集中，还会致使焊瘤与母材之间形成一定的夹缝。以上这两种焊接缺陷，都会造成较为严重的腐蚀现象；

3.2.9 为了能够进一步防止发生缝隙腐蚀现象，对于构件的连接处的夹缝，要进行科学合理的设计。对于常见的构件连接形式，主要包括对接以及搭接两种，这样的连接中应该采用焊接的连接，同时还应该采取双面连续的填角焊接，同时对于对接的接头，还应该采用双面连续的对接焊接，进而避免出现缝隙腐蚀的情况发生。

4 设备的防腐蚀方法

对机械设备进行防腐蚀的方法有很多，主要就是为了能够改善金属本身的特质，将腐蚀介质能够与被保护的金属进行隔开，或者是对金属表面进行合理的处理，以改善电化学保护以及腐蚀环境等等。电化学保护法，主要就是依据电化学的相关原理，进而在金属设备上采用一定的措施，进而使之能够成为腐蚀电池中的阴极，从而减轻甚至是防止金属腐蚀的方法，主要包括外加电流法以及牺牲阳极保护法。

外加电流法，主要是指将保护金属与另一个附加电极作为电池的两极，同时将被保护的金属作为电池的印记，然后在外加直流电的作用之下，对阴极进行保护；

而牺牲阳极保护法，是采用电极电势将被保护的金属或是合金，作为电池的阳极，将其固定在被保护的金属表面上，从而形成了腐蚀电池，而被保护金属作为阴极，从而得到保护。

根据电化学的相关腐蚀原理，采取牺牲阳极保护法对机械设备进行保护是一种较为科学、合理且有效的方法。而目前，各个国家也广泛的采用此方法，将其应用在各种较容易发生腐蚀的机械设备上，对其进行保护，并取得了较好的效果。

参考文献：