表面化学处理方法范文
时间:2023-11-21 18:13:15
导语:如何才能写好一篇表面化学处理方法,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
而电子级玻纤又是电子工业进一步发展及科技进步不可缺少的新型工程材料与优质结构材料,
所以市场前景会越来越好。本文就笔者工作实践,对电子纱、电子布的若干技术问题进行阐述。
电子级玻璃纤维纱、布(以下简称“电子纱与电子布”)是电绝缘玻璃纤维系列产品中的一支新秀,是覆铜板及印制电路板必不可少、不可替代的基础材料。
我国电子级玻璃纤维诞生于20世纪90年代初期,它在池窑的“母体”内孕育成长,并随着池窑的逐步发展而不断完善壮大,从坩埚拉丝工艺迈入池窑拉丝工艺。20世纪60年代以来,我国玻璃纤维纺织工艺研究开发了一整套制造高级玻璃纤维产品用的全新工艺和设备,使玻璃纤维产品得以进入以电子工业为代表的新兴工业应用领域,并成为其主要原材料之一。这种新工艺、新设备生产的产品因其高速、高效的优越性,逐步取代了传统的坩埚法生产工艺,促进了池窑拉丝技术的发展,使纺织纱大部分转向由池窑法生产。与此同时,新兴电子工业的迅速崛起也对电子级玻璃纤维制品的更新换代起着推波助澜的作用。
本文就笔者工作实践,对电子纱、电子布的若干技术问题进行阐述。
一、 电子纱生产质量控制
电子纱采用池窑多孔大漏板多分拉工艺,通过强制冷却、改性淀粉型浸润剂、辊动式单丝涂油浸渍,严格气流及温湿度控制,最后采用大卷装变频调速拉丝及漏板温度补偿技术拉制而成。目前,常用电子纱牌号包括G-75、E-225、D-450,现又新增了DE-300、D-900、D-1800、BC-1800、BC-3000及C-1200、C-1800等,其单丝直径由原来的5μm、7μm、9μm,扩大到4μm、4.5μm。
一般来说,控制电子纱质量主要从包括以下几个方面:
1. 物理性能。影响电子纱质量的特性包括抗拉强度、电性能、特克斯(tex)控制水平和控制精度、浸润剂含量及含量一致性等。原丝的成形和外观质量也会对电子纱的质量产生重要影响。因此,原丝在捻线前需要按照预定的要求逐个检验,如果玻璃成分中碱金属氧化物含量超标、tex数超标、浸润剂含量超标、含油不匀、成形不良、污渍、碰伤的原丝均不符合电子纱质量要求。
2. 捻线过程中不允许接头,原纱卷装置过小的筒子应予剔除。例如公称质量4kg的原丝,按定长制要求的实际重量约3.5kg,1.5kg以下的原丝不予采用;称质量8kg的原丝,实际重量约7.2kg,最低取用重量为2.5kg;非满筒的原丝在捻线机上不接头,织造时用作纬纱。
3. 电子布织造用单纱需采用变程式多次成形原理卷绕成奶瓶形管纱。多次成形是经过多次变程循环周期绕成一个满管纱。这种卷绕原理只需增加绕纱的变程循环次数就可增大卷装,每一层纱中的节距和移距可以选得较大些,成形锥角也可以比一次成形时大得多,而纱筒结构稳定,很少出现冒头、塌边现象,高速退解时也不易脱圈,成形较为理想。
4. 电子纱净化要求很高,不允许有污渍、水渍、汗渍和飞丝、灰尘等污染,大卷装的单纱筒子中不允许有接头。一个满筒纱捻线时间很长,4kg的68tex纱要在捻线机上加工将近7h,8kg的纱则将近14h,一旦污染整个纱筒都要报废,因此,尽量保持电子纱的清洁十分重要。
5. 电子纱的含水率需控制在一定的范围内。在织造过程中,电子纱含水率过高,纱发粘,退解阻力过大,造成整经和织造困难。一般来说,要求电子纱含水率控制在0.2%以下,实际操作中如能达到0.1%以下则更好。
6. 电子纱的硬挺度控制在合适的范围。单纱的硬挺度与浸润剂配方、浸润剂含量以及浸润剂的涂覆条件有密切关系,与捻线条件和单纱含水率也有关系。淀粉型浸润剂含油率提高,纱的硬挺度下降,调整纱的硬挺度时,要掌握好这个规律。
7. 电子纱要采用分批整经及改性玉米淀粉浆纱。
电子布对于经纱张力均匀性要求很高,因此,精密控制整经张力,保持经纱张力的一致性是整经工艺的关键,而分批整经的经纱张力分单纱张力、整经运转张力、卷绕压力几部分,全面调整和控制,能圆满达到这一要求。采用改性玉米淀粉上浆的根本目的是提高经纱的织造性能。电子纱是多根单纤维的集合体,如果其中一根分离就容易造成单丝断裂,并与邻纱相缠绕,成为起毛和断头的原因。因此,希望通过上浆增加单纤维之间的集束性。此外,低捻单纱上浆后还有稳定捻度的作用,借此也有助于提高其织造性能。
改性玉米淀粉的水分散性和水溶解度高,浆液粘度稳定性高,凝胶现象显著减少,浆液冷却时不易冻结。浆液的流动性也有提高,与玻璃纤维的粘着性也有所提高。浆膜较为透明,坚韧而富有弹性,浆膜表面较为平滑细致,具有良好的织造性能。电子纱上浆是提高织造性能,而上浆率直接影响上浆纱的织造性能。一般而言,上浆率略高,织造性能较好,但当上浆率超过一定限值时,经纱的织造性能反而下降。电子纱上浆的最佳上浆率,一般在2%~6%范围内。而且品种之间差异不大,总体的趋向是细纱薄布上浆率略高些;质量要求高,特别是对毛羽要求高的品种上浆率也应略高一些;经纱质量稍差或织造条件较差时,上浆率也定得较高一点。另外,要求浆料要易于退浆,热清洗后残留物少,不致使表面化学处理、覆铜板和线路板的加工和应用发生障碍。特别需注意的是浆料的灼烧后,残余灰分要求不得大于0.3%;并且不得含有微量金属盐类物质。
二、电子布织造技术及后处理
高性能的电子布需要优质的电子纱。电子布的某些重要特性几乎完全取决于经纬纱,而经纬纱的质量又与捻线工艺密切相关。
经纬纱的捻线工艺是在高速初捻机上完成的。在池窑拉丝工序生产的单根原丝用作经纬纱,已经符合电子布的织造要求,不需要再并股。之所以要通过捻线工序,只是要将原丝在捻线机上通过热风进一步干燥,单向少量加捻后卷绕成适合于整经、织布生产需要的奶瓶状纱管。初捻机的捻线线速度已由原先的100m/分,发展到了160m/分,捻度已由原先的40捻/m, 降低到目前的28捻/m,还正在向20捻/m发展,纱管卷装量也由原先的2kg,增大到目前的4~8kg。电子纱这一系列的工艺改进,确保了电子布的质量进一步提高。
分批热处理的工艺关键是掌握好处理温度和处理时间。对于高温烘炉而言,关键在于设定炉温、升温时间和保温时间,这些参数应根据电子布的品种规格,布上有机物含量和KH工艺状况而定,并与烘炉的构造和热工原理有关。
常常先凭经验设定初始参数,再通过反复试验和调整确定最宜参数。炉温一般以不超过400℃为宜,处理时间需40~60h。温度过高,电子布强度损失过大,处理时间太短,则布卷内部又可能脱浆不尽。实践认为设定炉温稍低而处理时间稍长,对保证电子布质量更为有利,可以达到残脂量较低而保留强度较高的效果。
分批热处理炉是一个密闭的高温烘焙炉,可以使用液化石油气或煤气、天然气作热源,也可以采用燃油作为热源,不同的热源需配置不同的燃烧装置,但是对于分批热处理炉来说,由于处理时间较长,热处理炉是全封闭的,采用热风循环加热式。
如果采用电热,耗电就相当厉害,成本很高。卷绕在带孔钢管上的KH布卷放置在专用的钢制托布架上送放BH炉中,装满一炉后关闭炉门,点火升温,达到设定温度后再保温数10h。KH布上的残存有机物在BH炉内被氧化,其生成物游离出来,在循环热风引导下排出炉外。当达到设定时间时自动停机,此时可开启炉门,待稍稍降温后取出托布架,完成该批布的热脱浆过程。
(3) 表面化学处理
电子坯布的表面化学处理是在表面处理机组上完成的,表面处理机组(FN机组),经过表面化学处理的电子坯布简称 FN布。表面化学处理机组是由多单元装置组成的连续处理机组,它的核心部分是处理液浸渍装置和烘干装置。
处理液浸渍装置是可升降的,而浸渍辊是固定的,当布的运行速度确定后、通过调节浸渍槽的上下位置和槽内的液面高度来调整布的浸渍时间。浸渍了处理液的电子布离开处理液后,通过一对橡胶挤压罗拉挤轧,以增进处理液的渗透,驱除布中的气泡,去除多余的处理液。挤压罗拉的材质和硬度、挤压压力也是决定电子布上处理剂含量和浸渍质量的重要参数。一般电子布通过挤压罗拉后布上的处理液含量控制在20%~30%范围内。
处理液中99%左右是水分,因而经过挤压罗拉引出的电子布还含有大量水分,需要通过烘炉除去。烘炉的加热原理和炉型结构不同,烘干效果也有差别,一般以温度不超过170℃为原则,以烘焙后布的含水率不大于0.1%为目标进行调整和控制。因为温度过高会影响偶联剂的效果,含水率过高则将会影响布的应用性能。表面化学处理的关键质量指标是有机物含量。由于经过分批热处理后的BH布还有0.05%以下的有机物残油量,因此,一般试验测得的FN布有机物含量包括后处理剂含量和原有机物残留量,经过表面化学处理的FN布按IPC标准规定有机物含量应在0.05%~0.25% 范围内。
20世纪80年代以来,世界电子工业迅速发展,对电子布也不断提出更高的要求。为满足电子工业的新要求,电子布生产厂家不但研究开发了新偶联剂和添加剂等多种化学处理新技术,而且还研究开发了一些与化学处理相结合的新处理方法,如高压水流喷射法等。日本研制成功的这种新型电子布被称为SP布。SP布的处理原理是利用高压水流喷射,使经纱与纬纱暴露在布面部分的纤维均匀散开成为扁平状,又称之为“开纤”布。
篇2
关键词:机械化学;磷肥;污染土壤修复;应用综述
1机械化学的常用装备
机械化学的关键因素是适用于不同工作制度的磨机。事实上,影响机械化学研磨过程的各种因素。一般来讲,主要的装备有球磨机、行星球磨机、振动磨机、搅拌球磨机、轧机这几类。行星球磨机的主要由互相平行的研磨罐围绕支撑中心点进行公转,同时研磨罐分别围绕自身中心进行自转运动。研磨罐内填装有物料和研磨球,通过公转和自转运动产生的加速度实现物料的精细研磨。
2机械化学的物理化学效应
在高速精细研磨过程中,物料颗粒不断细化,比表面积和表面能随之呈现出指数般增加,进而产生巨大表面效应,并且随着表面化学键断裂不断产生新的不饱和键、自由离子和电子,因此大大增加了化学反应的活性。同时,在机械力的作用下,物料晶体表面发生共价键断裂进而产生新的活性中心,由于物料晶体自身存在缺陷,机械力能够导致物料晶体产生无序化,随着研磨力度或时间的延长,物料的晶格的有序结构发生畸变,形成晶格缺陷,产生无定形层。由于物料晶格中键的断裂导致活化能的降低和浸出速率的增加,因此固体的机械化学处理对固液动力学具有积极的影响。
3机械化学在磷肥的应用
用于农业生产磷酸盐肥料得到矿物主要为磷灰石或作为磷矿的沉积岩。天然磷酸盐首先通过分解酸转化为水溶性形式。过磷酸钙是磷酸盐在硫酸中分解产生的传统磷肥。通过将磷矿石在硫酸和磷酸混合物中分解磷酸盐,可以制备更高等级的具有2~3倍高水溶性磷酸盐组分,可作为长效肥料使用。但这种生产方法对原料要求较高,且工艺过程耗酸较多,对生态环境有着很大的负担。我国虽然磷矿藏资源丰富,但是高品位磷矿贮藏不多,主要为中低品位磷矿,因此,对于中低品位磷矿的提质高效利用是目前的研究热点。通过将磷灰石肥料进行机械化学预处理,能够延长其作用时效,且与基于过磷酸钙的肥料相当。通过将磷灰石在行星球磨机的研磨活化作用下,能够强烈增加磷灰石的反应性。这种反应活性可以通过在柠檬酸铵中的溶解度进行表示。通过适当的研磨和溶解条件下,可以实现岩浆磷灰石完全溶解于柠檬酸铵溶液中。这主要的原因是机械活化样品中产生的晶格应变和晶粒尺寸的减小和纳米结构是反应性提高的根本原因,而在研磨期间表面积增加仅在处理开始时有助于溶解度的增加。另外,能够通过应用不同的活化剂与磷矿石共研磨,可以赋予磷酸盐肥料不同的性质。当加入少量二氧化硅后,85%含量以上的磷酸盐溶解于柠檬酸溶液中,发生这种情况是因为磷矿石的磷灰石结构在碾磨期间通过与SiO2和挥发性流体反应而被机械化学分解。例如将沸石与磷酸盐进行研磨,能够降低磷酸盐的水溶性,这是因为沸石的含铝活性中心与磷酸盐相互作用,保持其在2%柠檬酸溶液中几乎完全溶解的能力,这可以作为农用化学活性的测试。已知大约50%的来自肥料的磷转化成植物难以接近的形式。所得的沸石-过磷酸钙可被认为是一种能将土壤流动性磷供应与农用化学品需求联系起来的新型磷肥。
4机械化学在钾肥的应用
农业中的钾肥通常为昂贵的可溶性钾盐,但因为我国自身资源不足,长期以来,钾肥依赖于进口,然而,我国贮藏着丰富的非水溶性钾长石资源,钾长石如是一种骨架硅酸盐,约占土壤重量的10%,与云母一起构成重要的钾储量。由于钾长石的丰度和相对较高的K含量,因此充分开发利用钾长石,不仅是传统钾肥的重要潜在替代品,更是我国实现钾肥资源自给自足的重要举措之一。目前,常规的钾长石制备钾肥工艺有高温法、压热法、生物法等,上述方法均有各自不同的缺点,难以满足低成本、工艺简单的提钾技术要求,因此利用机械化学方法成为钾长石肥料生产的重要方向之一。利用机械研磨对钾长石进行处理,同时搭配离子交换技术,能够在温和的反应条件下制备性能优异的钾肥。这主要是因为钾长石的晶格在机械力的作用下产生塑性变形,晶格离子进出通道增大,有利于离子交换反应进行。例如将钾长石与浸出剂氧化钙、氢氧化钾等进行共湿磨,不仅反应简单、温和,更能够大幅度提高钾的溶出率。另外,将定量的钾长石、磷灰石与盐酸共同放于球磨罐进行处理,利用机械力的作用诱发反应,结果表明,反应产物中钾的提取率能够达到90%以上,且产物中不仅含有速效钾,更含有长效枸溶性钾、磷。
5机械化学在功能材料制备的应用
木薯酒糟残渣是在木薯基生物乙醇生产过程中发酵和脱水后在釜底产生的农业工业固体残渣,其主要成分为植物纤维。由于纤维素的高度结晶性和木质素的三维网络结构,植物纤维不能像热塑性聚合物那样加工。然而,传统的化学改性往往涉及有机溶剂的使用,导致溶剂回收成本高,工业放大的难度较高。因此,开发一种简单、高效、环保的植物纤维化学改性方法是非常重要的。由于纤维素-半纤维素-木质素复合物的高度有序和顽固的结构以及纤维素在植物纤维中的高结晶度,在固相反应条件下试剂无法与植物纤维之间进行充分的接触。为了提高植物纤维的反应活性,提高反应的效率,有必要采用辅助手段对植物纤维进行化学改性。机械活化是指利用机械手段改变植物纤维的晶体结构和物理化学性质通过高能铣削实现的固体被认为是简单、有效和环保的固体材料预处理方法,归因于使用简单和廉价的设备以及不使用溶剂,中间熔合等操作。机械活化能够诱导产生稳定的氢键并破坏晶体结构可以有效地提高植物纤维的反应性。
6机械化学在污染土壤治理上的应用
目前,广泛应用于从土壤中去除有机污染物的方法主要是生物降解。然而,生物降解过程需要花费大量时间。而利用机械化学技术实现污染物诱导转化是一个廉价且绿色的处理污染物和修复环境的方法。应用机械化学技术不仅可以用于持久性有机污染物的无害化处理还可以用于重金属污染修复工作。对于持久性有机污染物的无害化处理一般采用焚烧等方法,但焚烧处理对于排放和后处理有着严格的要求,比如控制二恶英、六氯苯等污染物质的排放,因此焚烧技术具有技术要求高、投资大、环境风险高等特点。而清洁、简单、低廉的机械化学技术为处理持久性有机污染物提供了新的路径。例如将氯化联苯或芳纶薄膜与氧化钙和氧化镁在行星球磨机进行共研磨,12h后可以完成脱氯反应;将五氯硝基苯(PCNB)与铁粉在球磨机中研磨,经过8h研磨后,PCNB被完全破坏,研磨12h以后95%以上的氯被脱除。由于土壤中的粘土矿物和某些金属(如铁和锰)氧化物是自然环境中有机污染物非生物转化的主要催化剂,其催化效率主要归根于其拥有的粘土矿物和金属氧化物特有的大型特定表面区域的能力及其特殊的功能,因此机械化学技术在污染土壤修复中能够相对容易地实施。例如,锰的二氧化物由于末端羟基和桥连氧原子与水分子的相互水合作用而具有高度酸性的表面。铁具有氧化还原活性,能够同时支持电子和质子转移反应。通过施加机械力将有助于吸附引起的空间增强由过渡金属催化的许多转化。在铁氧化物和锰氧化物的非均相催化作用下,短时间的研磨就可以实现阿特拉津、多环芳烃等各种有机污染物的快速降解。而将重金属污染物与石英砂在球磨机进行共研磨,可以有效降低土壤中的可提取态重金属,这主要是因为在机械化学的作用下,金属污染物被固定在了石英砂中。
篇3
关键词:电化教学;材料科学与工程专业;生产实习;改革;作用
中图分类号:G642.44 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)52-0040-02
贵州大学材料科学与工程专业生产实习教学是安排在学生学习《材料科学基础》、《热处理原理及工艺》等专业基础课程后进行。然而实习内容多,概念抽象,理论性强,理解困难,常常缺乏成分-结构-性能-用途相互之间的连贯性,综合分析能力欠缺。还有实习安全责任、设备老化、生产环境、经费不足、技术更新等诸多因素,往往使得实习难以深入开展,流于形式,很容易引发学生失落心理,缺乏专业兴趣。生产实习是培养学生工程意识、创新意识和工程实践能力的不可替代实践教学环节。电化教学具有知识表达的多样性、交互科学性、反馈性、以及教学管理的开放性、灵活性等突出的特点。在这种背景下,电化教学在生产实习教学迎来了创新式发展,必将对实践教学改革有着积极的作用。
一、运用电化学教学,激发学生的实习兴趣
兴趣是对客观事物选择的态度,是积极认识某种事物或参加某种活动的心理倾向,表现出高度集中的注意力和较强的求知欲。电化教学能创设生动、形象、直观、视听结合的教学环境,以其新颖性、多样性、生动性、趣味性易吸引住学生的注意力,激发学生的学习兴趣。精心筛选学院专业教师、企业校友研究成果简介和科研项目。以形象、直观、生动的“看图识知”方式向学生介绍材料在生产、生活、社会发展中的重要性。学生通过大信息、多角度的授课模式,感受到“材料与社会生活息息相关”,树立学好材料学科的决心和信心。学生观看本专业教师研制的新型GDL-1汽车齿轮、新型GDL-2钎杆、EA4T高速重载列车车轴、大型燃油退火炉等产品制备过程图像,了解材料制备、检测、使用过程须用的知识,深刻体会新材料可以推动社会经济文明发展,科技创新生活,明确自己将从事材料领域工作必有良好的专业基础,从而激发学生对材料学科的学习兴趣和求知欲,自觉地提高了学生对实习教学内容的重视。
二、利用电化学教学,增设实习教学内容,突出重点难点
电化学教学能克服实习环节时空的局限性,将图像、文字、声音、动画等信息有机融合,形象生动、直观突出重点、难点、疑点,注重物理、化学内容有机糅合,不断优化充实实习内容。实习电化教学按照成分-结构-性能-用途主线的科学性和逻辑性,将多学科零散的知识点连贯熔融起来,化静为动,化虚为实,化远为近,化抽象为直观,由表及内,深入浅出,解释疑惑。比如在贵阳某钢厂实习钢材的制备过程以及中航集团某公司表面处理车间的化学表面处理过程时,用电化教学讲解GDL-1汽车齿轮、GDL-2钎杆、EA4T高速重载列车车轴等材料冶炼、铸造、锻打、塑性变形、热处理/表面处理、检测、使用等程序。在对应的程序里巧妙地串联产品生产、检测设备以及使用过程中的操作步骤和方法,把虚构球形化原子间的物理化学作用机理融解于组织结构、性能演变、理论分析等重点、难点内容,让人一目了然。在较短实习时间内,电化教学提供大量无法从实习过程中直接获取的知识,多学科知识贴近材料实物的生产实践,解决传统实习教学无法讲清、难以理解的重点、难点内容,更加充分地、清晰地揭示材料生产过程的本质。学生在实习中发现材料生产问题,用抽象-具体-形象的思维加以分解,逐层展示,由易到难、突出重点、剖析难点,步步深入理解多学科的有机交融统一,拓宽渠道获取更多知识。
三、利用电化教学,提高实习教学质量
电化教学使微观世界宏观化,抽象内容具体形象化,活跃了实习教学气氛,增加了实习改革教学的感染力,提高了实习效果和质量。如模拟仿真软件,演示新型GDL钢材料制备-过程处理-组织观察-性能测试的生产过程,以虚构的球形化原子来展示微观运动的特点,演绎不同成分GDL钢材料冶炼-凝固相变、塑性形变、表面化学处理等过程中相应的组织、性能演变,来理解GDL钢不同的用途要求。抽象化生动,让学生清晰地认识、分析材料设计、制备、检测、使用全过程。以材料用途为目标,微观世界宏观化、具体形象化,学生能独立地步步深入,多角度综合分析选取材料以及生产过程,有利于巩固、吸纳相关学科知识,理解材料成分-组织-性能-用途内在联系,清晰地认识材料学科的整体性、复杂性以及关联性,树立了正确的材料学科观念,培养学生用辩证唯物主义的物质运动、变化、发展的观点,合理地、系统地、创新地解决问题的能力,有效地保证实习教学改革质量和效果,也为学生将来就业、工作增添了自信心和竞争力。
四、利用电化教学,全面提高学生的素质
电化教学可以有效地培养学生的综合素质。在实习电化教学过程中,齿轮、钎杆、高速重载列车车轴等典型材料成功生产案例,潜移默化塑造学生正确的人生观、价值观、世界观。典型材料成分-组织结构-性能-用途交替对应演示,强化学生唯物辩证的工程意识,激发学生的专业兴趣,主动积极地去获取交叉学科知识和发展智力,有力地培养了学生的观察能力、思维辩证能力、分析问题能力、解决问题能力和创新能力。在中航集团公司某热处理车间实习期间,以军工企业文化熏陶塑造人,6~8位学生一组的形式参与某液压泵零件热处理工艺培训教材的动漫插图比赛,全面训练了学生用脑、眼、手的基本技能。学生触发多种感官功能后,能持久保持学习兴趣,最大限度地调动实习教学的积极性。学生十分愿意接触学习现代先进技术和知识,调动了学习材料与计算机学科知识的主动性,求知欲热情高涨,激发了他们的想象力和创造力。学生间通力合作,充分发挥聪明才智,培养了学生的团队合作与竞争创新能力。
实习电化教学改革,有效地激发了学生的实践积极性,充分发挥其主动获知的精神。学生能在短时间内掌握专业实习重点、难点,加深理解材料学科的辩证统一内在联系本质,吸收消化更多学科知识,开阔视野,发展智力,提高了实习质量。反之,有力促进电化教学在实习教学改革中创新地发展。
参考文献:
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篇4
[关键词] 大合班 教学本质 改变思路
随着高等教育从精英教育向大众教育的转变,各高校的师资和其他教学资源都显现出一定程度的紧张状况,开展大合班教学成为高校的唯一也是无奈的选择。一个不争的事实是,大合班教学更加难以驾驭,教学质量更加难以保证。究其原因,除了教学条件、教学手段和学生人数多的外在局限之外,教师对大合班教学的驾驭理念、驾驭模式、驾驭能力恐怕是更主要的原因,根本上在于教师对教学的本质特点把握有失偏颇。
一、教学的本质特点
课堂教学作为一种实践活动,是由有着共同目标的两个主体――教师和学生共同参与的活动过程。教师和学生的和谐互动,“教”与“学”的高度融合,统一构成一个完整有效的教学活动过程。“教学活动是这二者的统一,本质上是一种特殊的实践――认识复合活动。”
在“教”的过程中,教师是主体,学生是客体,这决定了教师在“教”的活动中应发挥主观能动性;在学生“学”的过程中,学生是主体,具有主观能动性,通过教学内容展示在学生面前的客观世界的本质和规律是客体,教师则成为主客体间“活”的中介,这又决定了教师在“学”的活动中具有引导作用。综合起来看,教师在教学活动中处于主动地位,学生在教学活动中处于能动的、但同时又是受导的地位。
教师与学生在教学活动中的角色定位告诉我们,必须看到学生作为主体的“活”的特质,才能更好地发挥教师和学生双方的主观能动性。教学活动是教师了解学生、发现学生、引导学生、满足学生,并以此为基点设计和整合教学内容和方法的过程,是师生之间相互影响、相互感染的过程。
如果教师对教学活动本质特点的把握有所偏差,必将导致在大合班教学中,造成“教”与“学”的相互脱离,破坏教学过程的一体性、完整性、实效性。
二、影响大合班教学效果的两种倾向
实践证明,大合班教学效果难如人意的根本原因在于,教师对教学活动的本质特点的把握有所偏差。这种认识上的偏差在教学实践中表现为两种倾向。
一种倾向是,在一些教学实践中,教师成为教学活动的唯一主体,忽视了学生是能动的学习的主体,教师不注意调动学生的学习主动性。具体表现为教学活动刻板化、单边化。
教学活动刻板化突出表现在,完成知识的传授是教学的唯一目的,教学内容以教学大纲、教学计划、教案惟上,教学过程以复习旧课、导入新课、讲解新知、课堂小结的教学模式惟上,教师的教学灵性被压抑,学生的个性需要乃至共性需要被漠视。特别是,在教学管理与评估中,教学督导专家往往把自己曾经的教学方式方法、甚至陈旧的学科观念和教学观念带到教学管理与教学评估中去,把个人的经验作为评价教师教学活动的唯一标准。这使刻板化的特点被进一步强化。
教学活动单边化突出表现在,是课堂上只能听到教师和极少数学生的声音,大多数学生参与教学活动的权利被剥夺。教师是“主角”甚至是“独角”,任务是把知识装到学生这个“知识容器”中去;学生是“观众”与“听众”,任务就是温顺地配合教师接受灌输。教学中缺乏真正平等、有效的互动。学生作为学习主体的位置被忽略,成为单纯的知识受体,处处显示的是教师的核心优势地位。
这种倾向使教学变得机械沉闷、程式化,缺乏生气与乐趣,它忽视了学生作为独立主体,有着不同思维方式、不同知识需求和心理需求的人的存在,使教学本身成为导致学生厌学的因素。学生学习兴趣的丧失,必然导致大合班教学效果的低下。
另一种倾向是,有些教师又片面地将学生看作是教学活动的唯一主体,忽视教师在教学活动中应有的作为。具体表现为教学活动随意化、表面化,教学活动缺乏明确的目的性和深刻性。表面上看,课堂教学似乎形式多样,学生也在一定程度上参与了教学过程,但教师作为教学活动设计者、引控者的角色被弱化,嘈杂的课堂失去了质感和目标,学生的学习未能受到正确引导而迷失方向,教学处于无序状态,教学效果自然难以保证。
这两种倾向都不能正确地体现“教”和“学”在教学活动中的地位与作用,出现了“教”与“学”相脱离的现象。
只有正确把握教学活动的本质,协调好“教”与“学”的关系,才能克服大合班教学中的弊端,提高大合班教学的质量。
三、改善大合班教学质量的思路
1.改变教学评价观念,关注学生主体特质。学者郑金洲认为,“在课堂的重构中,首先至少应树立有关课堂的四点基本认识:第一,课堂不是教师表演的场所,而是师生之间交往、互动的场所;第二,课堂不是对学生进行训练的场所,而是引导学生发展的场所;第三,课堂不只是传授知识的场所,而且更应该是探究知识的场所;第
四,课堂不是教师教学行为模式化运作的场所,而是教师教育智慧充分展现的场所”。
在以上四个对课堂的基本认识中,第一个认识是核心、是根本,只有师生间建立真正的互动,才可能使课堂成为引导学生发展、探究知识、展现教师教育智慧的场所。第一,只有在有效的互动中,才可以使学生完成从知识到能力、情感到素质的内化过程,学生才能透过知识的探究过程学会学习,学会创新,从而成为知识的真正拥有者。第二,只有在有效的互动中,知识的接纳与排斥、心理的融合与抵触、价值观的认同与冲突等课堂潜在的各种矛盾才可能得以表现,教师才能在处理意料之中和意料之外的种种情况和事件中,表现出非模式化、非流程化、非技术化的教学艺术与教育智慧。
综上,“衡量一堂课的标准不只在于教师的板书是否整洁,行为举止是否大方,时间控制是否合理,而更多地在与学生交往、互动的程度与水平,交往、互动的方式和成效。”教学成功与否,主要是看学生获得和发展了什么,而不是看教师表演了什么。
因此,大合班课堂应该总是处于一种流变状态,才能使教师和学生两个主体在相互呼应和相互促进中各自展现作为有主体性的人的灵动,教与学两个过程在动态中寻求到有机结合的最佳契合点,从而使教学过程丰满、鲜活、深刻、有效。
2.处理好管理和引导的关系。大合班教学中,学生人数众多,为保证良好的教学秩序和效果,教师当然要加大对课堂的管理,但仅靠教学管理是远远不够的。学生的主动性和自觉性已经成为保持大合班课堂秩序的决定性因素。这种情况下,教师必须处理好管理和引导的关系,以管理为辅,引导为主,通过引导手段,使学生乐学、好学、学有所得,从而实现良好的教学效果。
第一,教与学是教学过程中密切联系、相互影响的两个环节。双向互动教学就是在教学过程中按照教学规律的要求充分调动学生的积极性,发挥学生的主体地位。一切外在因素只有转化为学生的内在需求,才能激发他们的积极性。因此,不能把学生看成被动的可以任意加工改造的对象,不能把学生当作无知的任由教师灌输的容器,不能只从教师的主观愿望和想象出发,一定要转变观念,树立起学生是学习主体的教育理念,实施互动的教育方法。主体性的塑造必须有目的有意识地通过每节课来实现,将其渗透在课堂教学全过程中,这样才能体现出教学活动的本质,取得良好的教学效果。
第二,营造良好的课堂心理氛围。首先,教学活动要给予学生心理安全感。教师要通过身体力行给学生树立榜样,鼓励和赞赏学生通过挑战自我的方式来消除学生对犯错的恐惧,引导学生建立“不战而败是最大的失败”的观念,学习面对成功与挫折,为学生主动、自主地学习奠定心理基础。其次,要建立平等、融洽的人际关系。师生、生生间要彼此尊重与合作。教师要用平等的态度对待学生,要关心学生的学习和生活,并提供力所能及的帮助,建立师生间的相互信任。
第三,精心做好教学设计。教师要在教学准备中把功课做足,要把教学目的、教学要求、教学内容与学生的思想脉络、关注点充分结合起来进行周密新颖的教学设计,通过良好的教学设计来激发学生学习的学习积极性和热情。在教学中,要穿插运用问题教学、对话教学、体验教学、情境教学等有利于激发学生、调动学生、演绎学生、锻炼和提高学生的生动活泼的教学方式方法,使学生在学习中不仅要学到知识,更要体验挑战自我与他人、竞争与协作、感性与理性、思考与力行,从而实现教学活动对学生的知识水平、思维能力、价值观念和行为模式的影响。这种全方位的收获,必将使学生对教学活动做出高度的肯定性价值评价,也必将进一步强化学生的学习欲望、学习效果。此时,良好的教学效果则水到渠成了。
第四,重视教学活动的后续信息反馈。一堂课的结束,并不是教学活动的终止。教师应该通过各种渠道,尽可能客观全面地收集学生对教学活动的反应,做好教学活动的后续反馈,使其作为调整教学活动的参照系。在此基础上,教师要结合个人教学感受,适时做出对教学的阶段性总结和调整,使教学内容和教学设计更好地贴近学生的心理需求。
3.教师要内外兼修,提高人格魅力。一个好的教师,必定是受学生欢迎的教师,必定是一个个性魅力指数高的教师。他或者是以知识的渊博服人,或者是以品德的优秀感人,或者是以益友的亲和赢人,或者是以课堂的妙趣横生引人,或者兼而有之。因此,教师要不断提高内外修为,做有人格魅力的教师。
参考文献:
[1]王雪凌.教学:一种特殊的实践――认识复合活动[J].高校理论战线,2005(9):9-10.
[2]郑金洲.课改新课型[M].北京:教育科学出版社,2006.1-3.
[3]郑金洲.课改新课型[M].北京:教育科学出版社,2006.2.