纳米技术专业范文

导语：如何才能写好一篇纳米技术专业，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。

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关键词 普通生物学 教学问题 教学改革

《普通生物学》是生命科学及其交叉学科的基础课程。在非生物学专业的开设是培养跨学科人才的重要保障。通过系统学习《普通生物学》课程，有利于纳米材料与技术专业本科生了解基本的研究方法和思维模式，作为教师必须做到“以教师为主导，以学生为主体，以信息技术为辅助手段，使学生全面发展”。对《普通生物学》问题剖析及改革探讨如下：

1普通生物学传统教学中存在的问题

1.1 教授程度的深浅难以把握

由于纳米材料与技术专业是非生物专业，与生物学科所授重点知识点有差异，所以教师教授内容的多少，章节内容的取舍均非易事。再者，该课程设置遵从于实验教学从属于理论教学的模式，但普通生物学是一门实验性很强的学科，需要实验教学的设置。

1.2 学生学习的积极性普遍不高

从专业学科人才培养的整体需要来看，现有教学没有将培养学生的创新思维、创新能力贯穿于教学过程，忽视了在教学中启发学生独立自主地发现和提出问题、分析问题、综合问题、解决问题能力的培养，造成学生对该门课程学习的兴趣普遍不高。

1.3 缺乏科学的考核体系

传统的实验教学以终结性考核为主，偏重单一知识点，对学生实践能力的综合考核，特别是创新能力考察不够。

2普通生物学的教学改革方案

2.1转变教学思路，提高学生兴趣

介绍学科发展的最新动态，增强学生学习的兴趣。讲授普通生物学主要基础知识时应注意穿插生命科学的最新科研成果及国内外动态。内容可以是每年的诺贝尔医学和生理学获奖成果或全球科学十大进展。比如讲到细胞器的结构和功能时，可以结合2013年诺贝尔生理学或医学奖讲述囊泡在细胞物质运输中如何通过完美和精确的发挥作用来控制生物体内的信号传导、荷尔蒙的释放以及对免疫系统等的影响。

申报大学生创新项目，培养学生科学研究兴趣。我们鼓励学生根据教学内容提出自己的问题和想法，在教师指导下申报大学生科研创新项目及参与教师的科学研究。同时鼓励学生利用寒暑假开展实践活动，激发他们的科学研究兴趣，培养学生现场调研、分析、观察、动手和解决实际问题的能力 。

2.2改善教学手段，增强教学效果

探索启发、互动式教学，启迪学生创新思维。我们探索了启发、互动式教学，在课前将教学内容设计成一系列启发性问题在课堂上提出，让学生带着问题听讲；然后将这些问题由浅人深逐步地展开，并实时展开课堂讨论；教师概括结论，使学生对所学知识融会贯通，树立创新意识，培养创新思维。

利用网络资源，提高知识信息量。在课堂教学中以图片、动画或者视频的形式来展示生物的微观性、多样性和运动性，并适当穿插一些最新研究成果。同时教他们如何快速准确地锁定自己需要和感兴趣的生物学资料。在课程教授中我们为学生提供各种生物学相关的网站。如国际顶尖杂志Nature（http：// /）和中国生物信息网（http：///）等，并在课堂上向学生快速演示搜索方法 。

分组查阅资料和演讲，培养学生认知策略。在教学中，我们通过学生分组查阅资料和课堂讲演的方式培养学生查阅文献、分析归纳和团队合作的能力。通过对50个学生分组――题目探讨――文献查阅――课堂讲演――评分几个环节实现对学生认知策略的培养。题目探讨：限定在生物学研究前沿及生物纳米技术学科的热点问题上。文献查阅：学生查阅文献，制作幻灯片（约10―15分钟的演讲）。课堂讲演：每名学生都要充当“教师”的角色。评分： 讲演结束后由学生提问评分和教师综合评价，给出改进建议。

2.3 优化教学内容，实现有效的教与学

课堂教学内容决定课堂教学的形式，优化教学内容可以起到升华教材的作用，有效地指导教学实践活动，有助于提高学生的学习效果。教学内容的丰富性、深入性和生动性对于学生综合素质的培养都具有至关重要的作用。

提高丰富性。要培养跨学科人才，就要求教师对生物学概念和理论的讲解要涉及很多学科和生活的各个方面。并通过举例来加深学生对知识的掌握，扩宽知识面。如讲到生物学研究方法时，不仅要将探索生物进化方法介绍给学生，同时达尔文的生平、发现生物进化论过程中承受的社会舆论压力等，也要呈现给学生，提高学生兴趣。

增加深入性。在章节内容的取舍方面，我们注重基础的生物学内容，并额外增加与之相关的前沿知识介绍，开拓学生视野。在制定课程大纲时，我们协调各学科的教学内容，避免前后知识的重复。开设综合性和创新性试验，加强学生实践操作技能和创新意识培养。 （下转第76页）（上接第66页）

体现生动性。内容讲解的生动性对于吸引学生注意力和提高学习兴趣非常重要。首先，使用道具+解说的方式来形象介绍相关知识，如讲到人脑结构的时候，借用人体解剖实验室的人脑模型，更直观地展示大脑各部分组成及功能。另外，要与生活实际相结合，讲到蛋白质三级结构的稳定性时，列举女孩子烫发过程的原理是将维持头发原来形状的二硫键打断，再在相近距离形成新的二硫键，从而形成新的发型。

2.4 提高教师素质，构建和谐的师生关系

教师素质对于学生的身心发展和知识获取具有直接影响，应从以下三个方面入手：首先，师德是教育的保障。“学高为师，身正为范”，学生思想相对单纯，以严谨负责的态度对待每一堂课和用积极的思想引导学生是必要的；其次，树立终身学习的观念。“要教给学生一杯水，教师就要有一桶水”，这就需要教师不断调整知识结构，与其它高校教师交流并积累经验，并认真听取学生意见并及时做出调整；再次，构建和谐的师生关系，多在课堂和课下和学生交流，建立良好的沟通，可以为以后整个课程授课过程中打下良好的基础。

2.5 完善评价体系，提高学生综合素质

常见的考核方式主要为考试或撰写课程论文，但是两者都不能同时客观准确地衡量学生对这门课的掌握程度及学生综合素质。因此，我们采取以下考核体系：平时成绩（15%）、理论（50%）和实践（35%）。平时成绩由出勤情况（5%）和课堂回答问题（10%）组成，来评估学生积极性及对知识的掌握程度。理论考核包括文献翻译（10%）和期末考试（40%），考核学生对生物学基础知识的掌握情况以及对一些生物学热点问题的分析。实践部分由课堂演讲（15%）、实践操作（10%）及报告撰写（10%）3个方面综合评价，考察学生的创新及认知能力，实际动手能力及结果的分析能力。

随着生物学研究的飞速发展与生物纳米学研究的深入，对纳米材料与技术专业《普通生物学》的教学改革势在必行。在新形势下，我们必须转变教学理念、改革教学方法，不断探索、实践、总结，提高学生的专业能力和综合素质。

参考文献

[1] 彭惠民，胡先明.《普通生物学》课程中的兴趣教学方法探讨[J].医学教育探索，2009，8（8）：912-914.

[2] 罗h佶，曾杰，李妍，等.利用网络资源优化医学生物化学教学[J].生物学杂志，2016，33（4）.

[3] 周晶晶，李震宇，黄训涛.浅谈如何优化教学内容[J].科技咨询，2013（5）：203.

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1.1纳米技术产业化存在的四大不足

1.1.1系统性产业支持政策、激励措施不足

目前，我国纳米技术产业化发展初现“南有苏州、北有天津”的局面，在培育产业实体、强化平台建设、聚集创新人才等方面，需出台更具竞争力的系统性政策鼓励、引导。如果不加快推进相关工作，将难以吸引更多优秀的纳米企业落户，痛失黄金发展期，产业化进程放慢。同时，纳米产业的发展缺乏相应的激励措施。高科技产业是知识与技术的高度结合，技术难度大，智力要求高，其渗透性和竞争性强，投资风险大。高科技产业激励机制的完善离不开政府的支持，有效的激励政策可以优化企业的投资行为，进而带动产业的良性发展。

1.1.2产业规划不足和缺乏持续投入

财政专项支持及持续投入缺乏，导致纳米技术产业化进展缓慢。以苏州为例，工业园区管委会连续4年投入20亿元，预计2015年纳米产值规模超过200亿元，带动相关产业1,000亿元。国家纳米技术与工程研究院“十二五”期间被列入我国重点研发平台体系，拥有科技部认定国家纳米高新技术产业化基地，拥有国内唯一一家纳米产品质量监督检验中心。2012年，经天津市领导及相关部门的大力争取，天津滨海新区与苏州工业园区同时被财政部拟定为全国纳米产业政策试点区域。创新集成研发和产业转化平台已落户上述两地，借助产业试点政策的国家战略布局先机，应在推进纳米产业化方面出台相应的产业规划、纳米技术科研成果转化及产业化方面的专项支持，持续推动纳米技术产业转化相关平台的建设、运转和后续资金支持，从财政、金融、产业政策法规完善上给予企业足够的激励，鼓励从事纳米产业，为产学研的深度融合提供有利的环境。

1.1.3产学研深层次合作不足

目前，我国纳米技术研发人员、纳米技术专利、从事纳米技术生产的企业数目均已过万，纳米技术产业化已成为京津冀地区、沿海发达地区及省会城市高度关注的战略性新兴产业。但是产学研合作水平层次较低，合作的方式主要以委托研发、技术转让等低层次合作为主，重大项目联合攻关等合作方式相对偏少。缺乏助推协同创新的载体，尚未拥有集科研人才、专业设备、高精尖技术及产业化项目信息等多种资源于一体的开放式创新平台。缺乏产学研深层次合作，造成纳米技术研究与市场的脱节，技术成果转化困难，严重影响纳米技术的产业转化。如何采用创新模式来解决纳米企业发展的核心技术问题和产业发展的共性技术难点，运用市场机制集聚创新资源，实现企业、大学和科研机构的深层次结合，对接双创特区建设，形成技术标准体系，支撑和引领产业创新，将是创新发展路径设计要考虑的重要因素。

1.1.4纳米行业技术规范不足和行业协会缺失

低水平“科技成果”过剩，浪费了社会整体资源，更阻碍了纳米技术产业化的进程。目前尚未成立国家级的纳米技术产业化协会，在落实纳米技术产业化创新发展过程中，要遵守国家的法律法规和纳米技术产业化发展政策要求，参照国际标准和准则以及行业特点，研究并提出具体实施措施、行业规范和办法，规范会员的行为，认识“伪纳米”现象，打击行业的不正之风，联建纳米科技服务创新平台，组织参与国内外科研学术交流、工艺装备展示等重大活动。科学分析纳米技术产业化发展过程中的各种问题，把握好产业发展的规律，充分发挥政府引导、科技支撑和市场推动的共同作用，打通纳米技术产业化发展各个环节间的障碍，持之以恒地促进纳米技术产业化发展。

2纳米技术产业化创新发展的路径选择

纳米技术产业化创新发展不仅要从宏观上考虑国内外经济、科技等的形势发展，更要从内在创新要素进行顶层设计、系统集成，不断实践、不断探索深层次创新发展模式和路径。

2.1探寻深层次产学研合作——动态联盟、联合攻关

纳米技术产业化创新发展实行动态联盟、联合攻关策略，汇集中央和地方的力量，各地大学、研究院所力量，企业力量，甚至国际力量共同担任研究任务，更有效地推动我国纳米技术产业化发展。在传统的产学研相结合的基础上，迫切需要加强深层次、实质性和运行机制上的合作，引导优势科技资源向企业聚集，鼓励在纳米技术方面成熟的国内外高校、院所在企业中建设重点纳米技术实验室，或者企业在这些机构中设置相关实验室，探索动态联盟、联合攻关机制，实现强强联合。

2.2创新人才驱动与纳米产业战略联盟联动方案

通过实施“领军人才-企业战略联盟产业技术创新”联动方案，完善纳米产业战略发展体系。一方面注重科技领军人才的培养和引进，把引进和培养纳米技术的科技领军人才和实用型人才作为纳米技术产业化创新发展的重要内容之一，充分发挥领军人才专家“人才库”、“智囊团”、“攻关组”作用，结合实际，立足于解决问题、促进发展。另一方面组织联盟的纳米企业开展重大项目和重点技术的联合攻关，通过联盟内部和联盟之间设立“联盟专利池”，合作创新申请国际发明专利、新技术新产品标准，实现知识产权共享共建。通过合作创新获得国家和地方科研项目立项，以联盟为载体促进创新成果扩散。实现信息、数据和资料的共享，在确保整体利益的前提下，追求利益最大化。通过联动方案最终实现加速研究成果共享与转化，实现在技术创新、高端人才资源和科技服务3个层面的突破，攻关产业发展的重大技术难题，加速科技创新人才培养，加强科技交流与服务，推动产学研结合、协同创新和科技成果转移转化向更高层次发展。

2.3创新“六位一体”高速发展模式，促进纳米产业蛙跳

在纳米技术产业化过程中，条件成熟的实验室等创新载体可以选择面向社会开放运行，引导纳米创新平台向企业聚集、为企业服务。继续出台政策，支持民间资本进入纳米产业，以缓解纳米行业新兴企业的资金短缺问题，充分考虑到纳米产业发展周期较长的特点，在继续加强政府投入的同时，借鉴国外对高新技术进行风险投资的成功经验，引入风险投资，设立纳米技术产业化投资基金，为新创的、有潜力的纳米企业提供资金来源，实现国家资本和民间资本的对接，激励民间资本进入新兴的纳米行业，提高纳米科研技术从理论转化为应用的速度，加快纳米技术产业化的进程。逐步形成纳米技术标准检测服务平台、技术与工程应用转化、纳米技术产业转化、纳米技术产业化投资基金、国家纳米产业试点政策、中国纳米技术产业协会相互支撑，高速发展的“六位一体”综合产业促进体系，着力打造综合创新平台，构筑人才、技术、资金、信息的科技创新和产融结合为特征的“六位一体”综合产业促进体系，加速培育纳米中小企业，促进纳米技术产业的“蛙跳”。

3结语

篇3

[关键词]石油工程 课程 教学 改革 探索

前言

中国文化最高深意之所在，在于“中国人所谓通天人合内外，亦可谓即是自然与人文之会合”[1]。中国儒家好言人道，即人文，缘于儒家经典《周易》之“观乎人文，以化成天下”。现在我国所提倡的“以人为本”的科学发展观，可谓与我国传统学说是一脉相承的。教学必须以人为本，对于自然科学及工程技术领域的教学，在强调理论的同时，除了要与实践相结合外，还要与人文会合。作者从事高校教学和科研工作二十多年，恰逢盛世，有幸参与学样的教改研究及“大学生创新性实验”。现以曾讲授过的石油工程专业课《油田化学》、《钻井液工艺原理》及其专业基础课《胶体与表面化学》等课程为例，结合相关课程以及目前已完成的“大学生创新性实验”以及教学改革项目，探索高校专业课及专业基础课的教改思路。

一、专业及专业基础课程

《油田化学》是石油工程的专业课程之一，是研究油田钻井、完井、采油、注水、提高采收率及原油集输等过程中的化学问题的科学。油田化学其实由钻井化学、采油化学和集输化学三部分组成，以无机化学、有机化学、物理化学、胶体化学、表面化学、高分子化学等基础化学为理论基础，通过各种类型的油田化学剂来解决油气钻进过程中遇到的复杂问题，改造油层及油水井，改善原油在管道中流动状况，以及分离油气水，提供高品质原油，减少油田采出水对环境的污染。虽然这三个部分是不同的体系和过程，十分复杂，并且有各自的发展方向，但是它们又是相互关联的，绝大多数体系属于或涉及到胶体分散体系（属于纳米技术的范畴）。

《大学》八条目，以格物致知为先。朱子《大学格物补传》有，因其已知之理而益穷之。虽然石油工程本科生开设了《胶体与表面化学》等基础课，但实际使用的教材中，胶体理论知识部分中所讲述纳米材料较少，内容较少，且与实际结合得不够，讲授时安排的学时也很少。其实自从进入21世纪以来，纳米技术日新月异，已经影响到我们日常生活的方方面面。因此，我们追踪了相关学科在纳米技术方面的研究热点及其发展方向，补充讲稿，完善教案。尽量做到理论联系实际，培养学生们的学习兴趣，提高他们的学习积极性。

二、纳米技术

纳米是长度计量单位，1纳米是1米的十亿分之一，相当于10个氢原子一个挨一个排列起来的长度。纳米材料涉及凝聚态物理、化学、材料和生物等领域，被公认为21世纪重点发展的新型材料之一。纳米材料现已发展到人工组装合成有纳米结构的材料。

纳米技术在油田化学中经常用于钻井液完井液的暂堵剂以保护油气层，在油田采出水处理中可以利用纳米材料的光催化作用，将采油污水中的油和高分子进行光催化和光降解，使其达到回注地层及外排的水质要求。利用纳米技术甚至可以从水和空气中清除细微污染物，从而提供更清洁的环境和更高质量的水。

三、教改探索

（一）教学探索

作者将自己平时积累的学习及科研经验，应用到不同层次的教学中。在本科教学中，先侧重基础知识讲解，然后再讲授胶体的各种性质。在给硕士生讲授《现代钻井液技术》以及给博士生讲授《高等胶体化学》时，作者也将纳米技术等先进技术引入进来。针对学生们将来的工作，要求学生了解各油田的情况，使每一位学生能更快更好地了解未来的工作。

在本科生教学过程，针对纳米材料的特性引入学生感兴趣的话题，从而提高学生们的学习兴趣。例如，金红石型纳米二氧化钛可用作涂料，涂层粗糙度小，表面光滑细腻；而锐钛矿型纳米二氧化钛可以防紫外线，可用在遮阳伞的防紫辐射。女生们比较感兴趣的话题是引入纳米材料的化妆品，有同学提到互联网上的天价纳米金护肤品的广告。作者在讲解到《胶体化学》中溶胶的光学性质时，以多媒体的形式向学生进行展示金溶胶的颜色。金溶胶粒子逐渐减小时所对应的颜色从红色到蓝色，其实可以呈现出不同的颜色；而金属银在50～60纳米时，也可以呈现黄色。学生们看了PPT后一目了然，除了不会再受不实广告宣传影响外，对本课程的学习更加投入了。此后提问的学生多了，学习的积极性得到普遍提高，学生们的期末考试成绩普遍好于往届。对硕士生及博士生的要求则要求更高一些，除了要求他们对日常生活中所涉及的纳米技术有所了解外，还要求他们能够结合专业知识，研制出可用于石油工程专业领域的纳米材料。

在针对来自现场的学生进行培训时，作者则是与学生多互动，既了解了各油田的研究现状，又针对一些具体问题提供参考意见。例如，在讲解部分黏土矿物对采油工程的影响时，特别提到在深部地层的油层有时会存在绿泥石，而绿泥石中可能有一定含量的铁元素，在进行强化采油时，不适宜采用酸化作业来提高原油采收率。一些培训的同学曾在某油田承担过两项酸化作业，但在施工后却发现油井产量非但没有上升，反而下降了。经学习后发现，就是由于未进行黏土矿物的组成分析。

（二）创新探索

在“大学生创新性实验”中，作者与本科生一起完成了“钻井液用超细颗粒的研制”。在近一年的研究过程中，本着“学不厌，教不倦”的精神，不以师自居，鼓励学生多动手进行实际操作的同时检索文献。用孔子的五步学习法启发学生：博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之[2]。与研究生们一起研制出了多种钻井液用超细颗粒，并获得黑龙江省石油学会优秀论文三等奖。在学校的教改项目中，作者还与其他师生一起共同学习和共同实践，圆满完成了工作任务。

四、结论

钱穆先生曾说：教与学平等，共一业。师与弟子亦平等，共一生命。教者学者在其全人生中交融为一，始得谓之是教育[1]。作者一直认同钱穆先生的“能于教者中得一学者，则成为一不寻常之师。终其身惟有一大事业斯曰学”。孔子也说过：后生可畏，焉知来者之不如今。我等虽是教者，但应以学生为本，同时也以学习为终生职业。

[参考文献]

[1]钱穆.现代中国学术论衡.第二版.北京：三联书店.2005年.p38-60.

篇4

“欢迎来太原采访,我希望通过你们的报道,在宣传好我们企业的同时,能引起国家有关部门对我们的科研成果,特别是应用于耐火材料的纳米技术给予重视与支持!”太原高科耐火材料有限公司(简称太原高科)董事长高树森与记者一见面就这样说。这位长期从事耐火材料研究开发工作的科研领军人和企业家,在记者的眼里更象是一位儒雅的长者,谈起纳米技术的发展,他向记者娓娓道来。

高树森告诉记者:纳米科技和纳米材料是20世纪80年代刚刚诞生并正在崛起的高新技术。它是研究包括从亚微米、纳米到团簇尺寸(从几个原子到几百个原子以上尺寸)之间的物质组成体系的运动相互作用以及可能的实际应用中的科学技术问题,研究内容还涉及现代科技的广阔领域。世界各国都对纳米技术给予了极大关注,美国、日本、德国等发达国家,都将纳米技术和纳米材料作为研究开发的热点课题,并得到政府的资金支持。随着科技发展进步,人类对纳米科技的研究日益广泛深入,纳米技术也已开始得到了较大范围的应用,并越来越深入地影响和改变着人们的生产、生活及思想,而对经济、政治及社会的影响,则更多地体现在各国间对纳米科技及其应用的激烈竞争上。具有特异功能的各种纳米材料越来越多,由纳米材料制备的功能性产品也不断地被开发出来,开始形成一个新型的纳米功能性产品的产业领域。在众多的纳米材料中,一些高性能的纳米陶瓷粉体材料,也就是广义上的无机非金属纳米材料的开发应用最为广泛和活跃,并已在多种产业和实际产品中得到应用,出现了高性能多功能性纳米产品,从而使得许多传统产业正在发生一场新的技术革命。随着纳米技术和纳米材料进入更多的传统产业和传统产品中,纳米科技将会给整个社会带来更大的经济和社会效益,并对人类社会的发展和进步产生深远地影响。

勇于探索创办高新技术企业及企业技术中心

高树森作为山西省耐火材料工程技术研究中心主任兼首席专家,中国节能协会玻璃窑炉专业委员会副主任委员,教授级高级工程师,耐火材料行业专家,长期从事耐火材料研究开发自主创新及使用研究工作,曾主持多项重点热工工程项目,研究开发自主创新多种耐火材料高新技术产品和特种功能性耐火材料,先后获全国科学大会奖,部级、省市级科学技术成果奖和新技术推广奖,并被授予全国冶金劳动模范,山西省、太原市劳动模范及先进科技工作者光荣称号。

太原高科耐火材料有限公司于1989年由高树森发起创立,1992年经山西省高新技术委员会认定、国家太原高新技术开发区管委会批准,成立了太原高科耐火材料有限公司。高树森和他领军的团队先后研究开发出多种耐火材料高新技术产品,并及时将研究成果转化为生产力,大大促进了企业的发展,为技术研究和自主创新提供了雄厚的资金支持,形成了生产与科研相互促进的良好局面。他们注重与国内有关院校及相关专业专家的联系与交流,以企业为主体的产、学、研体制的形成与建立,对企业的发展发挥了很好的作用。

在这之后,随着企业的不断发展,原有的生产能力远不能满足市场的需求。2005年,高树森毅然决定在太原市阳曲县投资8000余万元,建设了总占地面积为150多亩的现代化工厂和企业技术研发中心。该项目同时被列为山西省“1311”重点工程、高科技产业化项目以及山西重点引进关键科技开发项目。新工厂于2006年竣工投入生产,特种高效不定形耐火材料年生产能力为5.5万吨,新建的企业技术研究中心具有较先进完善的试验检验条件和设备仪器,技术中心还拥有一批经验丰富高素质的研究技术人员,具备研究开发自主创新和生产高新技术耐火材料产品的能力,该企业技术中心分别于2007年被山西省科技厅批准成为耐火材料行业工程技术研究中心,2009年被山西省认定为企业技术中心担负着耐火材料行业关键技术的研发和创新工作,并在自主创新方面取得了多项重大创新成果。

谈及此,高树森高兴地说:公司目前已通过了ISO9001-2000国际质量体系认证和ISO14001:2004环境管理体系认证,被山西省科委确定为“山西省科技先导型企业”、太原市科技局授予“太原市科技创新示范单位”、太原高新区“十佳技术创新项目企业”、“质量管理先进企业”等荣誉。最近,中国耐火材料行业协会授予太原高科耐火材料有限公司、山西省耐火材料工程技术研究中心“行业纳米耐火材料产业化示范基地”的称号。

通过多年的努力,高树森和他领导的企业已走出了自主研发、自主创新、自主生产科研成果的路子,由“中国制造”变为“中国创造”,而且实际效益十分突出,在这次金融危机的冲击下,该企业也受到一定程度的影响,但在高董事长的带领下克服重重困难,企业产值利润仍得到了较大增长,并且由于纳米科技、纳米材料开发成功和应用企业潜在产值利润发展空间十分广阔。实践证明,坚持科学发展观,走自主研发和自主创新的道路是太原高科发展的根本。

自主创新开辟纳米耐火材料新天地

纳米科技和纳米材料是20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的高新技术,是21世纪最富有活力的高新技术,对各个领域将产生深远影响的高新技术,其研究内容涉及现代科技的广阔领域,世界各国都对纳米技术和纳米材料给予了极大关注,具有特异功能的各种纳米材料越来越多,由纳米材料制备的功能性产品也不断地开发出来,开始形成一个新型的纳米功能产品的产业领域,从而使得许多传统产业正在发生一场新的技术革命。

记者得知,自2008年至今,在将近两年的时间里,作为技术发明人,高树森共申报了纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石耐火浇注料及其制备方法等六项纳米耐火材料发明专利项目,其中五项发明专利均已公布,并经有关部门严格筛选后评定,被列为年度国家重点发明专利项目,还被国家知识产权局出版社编入发明人年鉴中,前两项发明专利获第九届香港国际发明博览会金奖,又获第十二届中国北京国际科技产业博览会第三届中国自主创新杰出贡献奖。2010年这些纳米发明专利在第十三届中国北京国际科技产业博览会上再一次获“中国自主创新杰出贡献奖”。

高树森向记者强调:纳米耐火材料系列发明专利的公布,是纳米技术和纳米材料在耐火材料领域中成功应用的重要标志,也是纳米技术和纳米材料与传统产业中自主研发、自主创新的重要发展方向,对钢铁等高温工业的发展和高新技术的应用作出了重要贡献。随着纳米材料和纳米技术进入更多的传统产业和传统产品中,纳米科技将会给整个社会带来更大的经济和社会效益,对人类社会产生深远影响,同时发展纳米科技是转变经济发展方式,实现可持续发展的关键。

建言献策实行“纳米中国耐材”战略计划

随着纳米技术的研究与发展,使其具有特异功能的各种纳米材料的制备成为现实与可能,作为纳米技术基础的纳米材料率先得到发展与应用,由纳米材料制备的功能性产品,也不断地开发出来,开始形成一个新型的纳米功能性产品的产业领域。在纳米耐火材料的研发和创新中,在将近两年的时间里,高树森和他的团队情系科研,矢志不渝,先后发明了纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石、纳米Al2O3薄膜包裹的碳-铝尖晶石、纳米Al2O3、MgO复合陶瓷结合尖晶石-镁质、纳米Al2O3、MgO薄膜包裹的碳-尖晶石镁质、纳米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质、纳米SiO2、CaO复合陶瓷结合硅质耐火浇注料及其制备方法六项纳米耐火材料专利项目,并且在纳米耐火材料产业化进程中也取得了很大进展,为我国纳米耐火材料工业发展作出了重要贡献。

自主创新与研究开发是现代企业生存与发展之本。作为业界的资深人士,高树森向我们阐述了实行“纳米中国耐材”战略计划,这就是催生新型经济社会发展模式,就是要在高新技术产业化大潮中占据有利先机,需要从技术创新、产业创新、产业集群耦合3个维度,探索原创技术产业催生机制、技术创新扩散机制和高新技术与传统产业的融合机制,实现知识产业集群、原创产业集群和以新技术武装的传统产业集群之间耦合与升级,将国家纳米技术建设成为国家原创产业的试验基地,高端制造业、技术、产业创新的典范。

高树森认为:在纳米材料领域进行深入研究,对于我国经济转型、经济的平稳快速发展,特别是对于提升传统产业来说意义重大。纳米材料只有真正用于工业生产才能彰显价值,推动产业升级改造。纳米材料的产业化目前面临着如下瓶颈:一是降低纳米材料的制备成本;二是发展大规模生产纳米材料的分散技术问题;三是发展纳米材料应用技术问题,以制取分散性好、组织结构均匀并能形成纳米结构基质的新型高效纳米耐火浇注料。

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这份荣誉是对高树森董事长几十年来情系纳米耐火材料,专注于技术创新,通过自主创新与自主知识把一家民营企业不断地做强做大,为高温工业耐火材料的科研开发及产业化做出不懈努力的充分肯定。付出总有回报!据了解,高树森董事长还是教授级高工,山西省耐火材料工程技术研究中心主任兼首席专家,中国节能协会玻璃窑炉专业委员会副主任委员。因多项重大科研创新,他曾多次被冶金部、山西省政府、太原市政府授予劳动模范、先进科技工作者等荣誉称号。

高树森告诉《中国科技财富》:推动创新是国家发展和民族崛起的客观要求。纳米材料是21世纪最富有活力,对各个领域将产生深远影响的高新技术,也将对我国经济的发展提供新的机遇。随着纳米材料和纳米技术进入更多的传统产业和传统产品中,纳米科技将带来更大的经济和社会效益,对人类社会进步产生深远的影响。纳米经济是战略性新兴产业,是新科技和新型产业的深度融合,代表未来发展的方向,紧紧抓住新科技革命带来的战略机遇,使纳米产业尽快成为国民经济的先导与支柱产业,为加快经济发展模式转变提供强有力支撑具有积极意义。

创建耐材行业领军企业

太原高科耐火材料有限公司于1989年由高树森董事长基于创新耐火材料,服务产业经济的梦想而发起创立。在成立之初,这只是一家简易的小型耐火材料厂,经过几年的艰苦奋斗,企业取得了初步的发展。1992年经山西省高新技术委员会认定、国家太原高新技术开发区管委会批准,成立了太原高科耐火材料有限公司(简称太原高科)。

公司建立了耐火材料生产厂和专业的耐火材料技术研究中心,成为耐火材料行业中唯一的国家级高新技术企业,并承担山西省高端重点行业用耐火材料的技术研究与开发工作,先后研究开发出多种耐火材料高新技术产品,并及时将研究成果转化为生产力,大大促进了企业的发展,为技术研究和自主创新提供了雄厚的资金支持,形成了生产与科研相互促进的良好局面。同时,在眼界开阔的高董事长的带领下,公司注重与国内有关院校及相关专业的专家的联系与交流,早早的构建了以企业为主体的产学研机制,这些都对企业的快速发展提供了有力的支撑。

随着公司的不断发展,原有的生产能力远不能满足市场的需求,2005年公司在阳曲县投资8000余万元,建设了总占地面为150多亩的现代化工厂和企业技术研发中心,该项目被列为山西省“1311”重点工程、高科技产业化项目及山西重点引进关键科技开发项目。

新工厂于2006年竣工投入生产,特种高效不定形耐火材料年产能5.5万吨。新建的企业技术研究中心具有较先进完善的试验检验条件和设备仪器,还拥有一批经验丰富素质高的研发技术人员,具备研究开发自主创新和生产高新技术耐火材料的能力。该企业技术中心分别于2007年被山西省科技厅批准成为耐火材料行业工程技术研究中心,2009年被山西省认定为企业技术中心担负着耐火材料行业关键技术的研发和创新工作,并在自主创新方面取得多项重大创新成果。

成功绝非偶然!这首先归功于高树森董事长对这份事业的执着与热爱,其次自公司创办以来,他始终坚持科学发展观,把握行业发展的前沿方向。更为重要的是敢于在科研上大量投入,自主研发新项目,将研究成果广泛应用于生产实践,在科技创新与产业兴国上走出了一条符合企业自身特点的康庄大道。

中国缔造的纳米耐材“高”度

在高树森董事长的带领下,太原高科通过不断科技创新,申请知识产权,推动成果产业化,缔造了我国民营企业纳米科技发展的新高度。

高树森作为公司的董事长,时刻不忘技术研究,公司的众多科技创新都是在他亲自参于下获得成功,公司在纳米技术上的每一份突破都浸染着他辛勤的汗水。

太原高科研制成功磷酸盐结合的Al2O3―C质耐火材料浇注料在太钢1200m3大型高炉炉缸部位使用获得成功。这是国内外高炉史上一大创举,也为新型不定型耐火材料进入高温炼铁领域奠定了基础。这项新技术通过了部级技术鉴定,专家给予充分肯定,无论是新材质含碳耐火浇注料或是在大型高炉炉缸部位使用成功,都是重大的自主创新和发明创造,具有重大的技术意义与经济意义。

高树森在国内率先提出“大型玻璃炉强化密封保温”理论及结构,并自主研发了SiO2陶瓷―磷酸盐复合结合硅质不定形耐火浇注料。其主要特点是对耐高温性能和抗热震性得到显著提高,在炼铁高风温热风炉、玻璃熔窑、炼焦炉中都取得了成功的使用经验。1992年该项技术在炼铁高风温热风炉中应用获江苏省和南京市科技成果奖;在玻璃熔窑中应用经山西省科委进行技术鉴定,鉴定认为:玻璃密封与强化保温技术是项系统工程,涉及行业和技术领域广泛,为国内首创,国际领先水平。

公司生产的不定型耐火材料在大型钢铁联合企业各种高温炉窑中进行推广应用,先后在炼铁高炉、热风炉、炼钢电炉、轧钢加热炉、均热炉、退火炉、烧结机点火器、钢包内衬整体浇注、钢液RH真空处理吸咀等热工设备中都得到成功的使用,效果突出,为不定型耐火材料在冶金联合企业中推广应用和发展作出了卓越贡献,该项目在全国科学大会上获得科学技术进步奖。

在硅酸铝系耐火材料中,莫来石是高温下唯一稳定的矿物,还具有热膨胀系数低、抗热震性好、高温体积稳定、耐玻璃侵蚀、污染玻璃倾向性小等优异性能。为充分显现其在高温状态下的稳定性,太原高科研发成功了莫来石制品、莫来石刚玉制品、刚玉莫来石制品等一系列高科技产品,并在冶金建材等高温工业得到广泛应用,取得了突出使用效果,得到客户的高度评价,并获得省、市科学技术进步二等奖。

亚微米陶瓷结合Al2O3―尖晶石浇注料及其在钢包整体浇注中的应用项目是在实施山西“1311”结构调产高科技产业化中重点产品项目。高董事长研发的新型Al2O3―尖晶石浇注料完全解决了钢水精炼对钢包衬的材质、质量、安全性等要求,这项自主研发项目在太钢等大型钢厂得到成功应用。这种新材料还可实施连续套修补新工艺,平均累计使用寿命1000次以上,并且更节能、环保、减排,为功能化的新型绿色耐火材料带来了巨大的发展空间,并荣获太原市十大自主创新产品奖,成为太原高科专有技术,拥有独立知识产权。

大量的创新事迹使太原高科真正走上了“中国创造”之路,公司体现的社会效益与经济效益十分明显。哪怕是在金融危机冲击下,中国钢铁材料领域显得发展有些举步为艰的情况下,公司生产、产值、利润都未受到严重影响,并得到了一定的发展,公司的潜在产值利润发展空间都显得十分广阔。高树森董事长坦言:这说明了太原高科依靠科技创新走上了科学发展的良性轨道,也侧面说明了以企业为主体的创新机制对科研成果迅速转化为生产力具有重要推动作用。

目前,太原高科已通过了ISO9001―2000国际质量体系认证和ISO14001:2004环境管理体系认证,被山西省科委确定为“山西省科技先导型企业”、太原市科技局授予“太原市科技创新示范单位”、太原高新区授予“十佳技术创新项目企业”及“质量管理先进企业”、山西省认定为企业技术中心。最近,中国耐火材料行业协会授予太原高科耐火材料有限公司、山西省耐火材料工程技术研究中心“行业纳米材料产业化示范基地” 的称号。实践证明,坚持科学发展观,坚持走自主研发和自主创新的道路是太原高科发展的根本。

剪不断的纳米情结

自上世纪80年代末纳米科技诞生以来,高树森对于纳米科技一直有一种难以割舍的情节,为了这项事业,他生命不息,奋斗不止。作为一个企业家,他是指路明灯,为太原高科指明了一条崛起壮大的道路。作为一个科学家,他执着奋进,善于把握科学发展的前沿方向,为我国纳米耐火材料的发展做出了重大贡献。

如今已年过古稀的高树森仍忙于工作一线,为我国纳米技术的开发应用,推动绿色低碳的可持续经济发展而全面奔波。他告诉记者,这一切都是为了二十一世纪新一代耐火材料的开发,为钢铁、有色金属、建材、石化、环保、电子、国防等行业的大力发展提供必要的技术支持与基础原料。

为了这份情结,他统筹公司全局,带领技术中心研究人员对纳米技术、纳米材料及其在耐火材料领域中的应用开展了长期的、多方面的探索与尝试,并在此基础上还进行了专题研究和自主创新工作。这些工作是艰苦而富有开拓性,需要强烈的事业心、责任感和奉献精神;但为了这份利国利民的事业,高树森以“天降大任于斯人”的情怀坚持并享受着纳米耐火材料带给他的这片新天地,并结出了累累硕果。他的科研结果表明,采用纳米技术制备的纳米陶瓷粉体材料所具有的功能特性,在纳米耐火材料领域的应用都得到了充分的显示并予以确认。采用纳米技术和纳米材料制成的纳米耐火材料产品,在钢铁工业新技术(如炼钢二次精炼)中使用,也显示出令人振奋的使用效果。

近年来,高树森董事长对纳米技术和纳米材料进行了深入研究创新,自2008年至2009年底一年多时间内,他以发明人的身份共申报了五项纳米耐火材料国家专利项目,前4项发明专利均已公布,并经有关部门严格筛选后评定,被列为年度国家重点发明专利项目,并纳入国家发明专利实施转化项目中。前两项发明专利获第九届香港国际发明博览会金奖,又获第十二届中国北京国际科技产业博览会杰出贡献奖。有同行专家评价,这在国际上也是非常重要的创新,具备国际领先水平。这5项专利分别是:

纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石耐火浇注料及其制备方法(公布号:101397212A)

纳米Al2O3薄膜包裹的碳-铝尖晶石耐火浇注料及其制备方法(公布号:101417884A)

纳米Al2O3、MgO复合陶瓷结合尖晶石-镁质耐火浇注料及其制备方法(公布号:101544505A)

纳米Al2O3、MgO薄膜包裹的碳-尖晶石镁质耐火浇注料及其制备方法(公布号:101555153A)

纳米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料及其制备方法(申请号:200910223490.0)

纳米耐火材料系列发明专利的公布,是纳米技术和纳米材料在耐火材料领域中成功应用的重要标志,也是纳米技术和纳米材料与传统产业中自主研发、自主创新的重要发展方向,对钢铁等高温工业的发展和高新技术的应用,作出了重要贡献。同时,发展纳米科技是转变经济发展方式,实现可持续发展的关键。

该系列纳米耐火材料研究项目充分利用山西省资源优势生产特种高效耐火材料,为山西省耐火材料资源的利用和行业发展提供了新思路。该项目的实施对改变山西当地的资源原料输出型方式,对山西省利用资源优势,用高新技术带动改造传统产业,带动资源产业发展具有重要的意义。开发的新型纳米耐火浇注料及其整体浇注技术,大幅度提高浇注的整体炉衬的使用寿命,节省资源,且节能环保,生产成本相对较低,经济适应性强,无粉尘,无排放有害气体,特别是无纳米粉体的污染,是真正的绿色耐火材料,具有显著的经济效益和社会效益,已达到国际先进水平。该系列项目的大力推广也将为我国丰富的耐火矿产资源在现代耐火材料应用提供广阔的发展前景,将资源变为产品,推动市场效益,可带动资源产业的更快发展。

太原高科纳米耐火材料的研究,大大地推动了我国纳米技术、纳米材料的进步,为耐火材料的发展开辟了一片新天地,也为开发更长寿、更节能、无污染、功能化的新型绿色耐火材料带来了巨大的发展空间。为进一步深入开展纳米技术在耐火材料领域中的应用研究,使纳米在耐火材料领域中得到更广泛的应用,创造更多的纳米耐火材料专利项目,满足钢铁等高温工业发展需求,为钢铁等高温工业新技术的实施与发展提供了最佳服务。

为加快经济发展模式转变提供支撑

转变经济发展方式是事关经济发展质量和效益、事关我国经济的国际竞争力和抵御风险能力、事关经济可持续发展和经济社会协调发展的战略问题,也是经济领域的又一场深刻变革,更是决定中国现代化命运的重大转折。

高树森董事长认为:在纳米材料领域进行深入研究,对于我国经济转型、经济的平稳快速发展,特别是对于提升传统产业来说意义重大。纳米材料只有真正用于工业生产才能彰显价值,推动产业升级改造。纳米材料的产业化目前面临着如下瓶颈:一是降低纳米材料的制备成本;二是发展大规模生产纳米材料的分散技术问题;三是发展纳米材料应用技术问题,以制取分散性好、组织结构均匀并能形成纳米结构基质的新型高效纳米耐火浇注料。

太原高科在高树森的带领下,多年来坚持科学发展观,坚持自主创新,在纳米科技和纳米材料研发创新、纳米耐火材料产业化、纳米耐火材料在钢铁新技术中应用,都取得了卓有成效的成绩。高树森表示:在今后的工作中仍将加倍努力,预计在1-2年中,研发创新多项纳米耐火材料发明专利成果,以使我国在国际纳米科技、纳米耐火材料领域的竞争中占有一席之地。

重视并积极进行纳米耐火材料的探索与应用已成为全球共识,为了推动我国纳米科技的发展与产业化,高树森提出了如下建议:

1、太原高科对纳米科技和纳米耐火材料的研究开发和自主创新作出了长期的艰苦努力,取得多项发明专利成果,并且已进行了纳米耐火材料规模化生产。最近,经中国耐火材料行业协会认定,授予太原高科耐火材料有限公司、山西省耐火材料工程技术研究中心“行业纳米耐火材料产业化示范基地”的称号,现向发改委、科技部等有关单位申请批准成立“国家级纳米耐火材料产业化示范基地”,以促进纳米耐火材料产业化发展。

2、太原高科建立了以企业为主体的技术中心,对企业发展起到了重要作用。太原高科技术中心于2005年被太原市科技局批准为耐火行业技术研究中心,2007年被山西省科技厅批准成为耐火材料行业工程技术研究中心、2009年被山西省认定为企业技术中心。多年来,技术中心担负着耐火材料行业关键技术的研发和创新工作,并在自主创新方面取得了多项重大创新成果。现向科技部等有关单位申请批准成立“国家级纳米耐火材料研究中心”,以发展纳米技术和纳米耐火材料,增强国际竞争力。

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【Key words】Powder materials and technology；Teaching benefits teachers as well as students；Leading science and technology

《粉体材料与工程》是我校材料科学专业本科生主干专业课程之一，集理论概括性与跨学科交叉性于一身，同时也与基础学科和应用科学紧密相连[1]，综合运用现有教学技术和手段，结合前沿专题与实验教学，对于提升学生对于知识的综合运用能力、实践创新能力具有重要的意义。本课程对学生未来的就业与科研工作，同样具有认知与过渡的重要作用。

1 粉体材料与工程在国民经济与前沿科学中的重要意义

粉体材料的理论知识与实际应用，遍布与人们的生产生活，从古至今，从生产到科研，从工业到农业，无处不在。无论中华文明中的陶瓷与火药，制墨与印染，还是现代工业的选矿与煤炭运输，石油业的催化与超硬材料的磨料磨具，粉体材料与技术都在默默的发挥着重大的作用。

随着现代检测与微观技术的发展，特别是纳米技术与纳米材料产业的迅速崛起，人们对于粉体有了更为广阔的分类（块体，颗粒，超细/超微颗粒，纳米颗粒，皮米/飞米颗粒）[2]。对于微观粉体科学的研究，在太阳能电池、无机抗菌材料、纳米仿生材料、超导材料、复合功能材料等前沿科学的研究中越来越被人们所重视。

2 粉体材料与工程的课堂与实验教学内容

针对于材料科学专业，《粉体材料与工程》的课堂教学主要针对以下几个专题进行讲授：颗粒的几何特征，粒径测试方法，粉体颗粒的力学性质，粉碎与制备，分级与分离，储存与转运，混合与造粒，危害与防治等[1-5]。增加备受关注的纳米材料与技术，应用广泛的粉体工业设备的专题介绍。同时辅以《粉体材料与工程实验》课程的实验设计与操作（包括气流粉碎实验、粒度测试与表征、颗粒表面改性等实验），使学生充分认识粉体材料与技术所涉及的物理、化学等各个学科知识，并了解粉碎、造粒、粒度测试与表征等微型仪器设备的原理与使用；综合本专业实习基地（协进陶瓷）现场的实习认知与实际操作，充分调动学生对于知识的运用和理解，激发科研兴趣，为就业与科研工作打下良好的基础。

3 粉体材料与纳米材料

纳米材料与纳米技术是新型科学与技术的代表之一，因为其对神秘微观世界的深入分析以及对现代生产生活的巨大影响而越来越多的被广大同学所喜爱，在绝大多数的材料科学与工程院校均独立开设了课程。纳米粉体属于微观粉体的一种，是粒径尺寸介于1-100纳米的粉体颗粒；纳米粉体具有粉体的一般特性，纳米技术适用于多数的粉体工程；且纳米粉体和技术具有自己独特的尺度特性，如燕山大学、吉林大学与美国芝加哥大学合作制备的纳米孪晶结构金刚石，其硬度相当于天然金刚石的两倍[6]。这些研究成果的引入与介绍，为课堂教学增添了较大的学习乐趣。《粉体材料与工程》课程中，纳米材料与技术是其中重要的一部分，因此把握好粉体材料/技术与纳米材料/技术对于提高学生的学习热情与科研兴趣具有重要的作用，也可以为《纳米材料》等课程的学习打下基础。

4 粉体材料及粉体技术与科学研究

考研、读博，从事科研工作，是学生们毕业后的选择之一，也是现在科技发展、社会需求对教育教学提出的一个潜在要求。粉体材料与技术，涵盖了粉体制备技术、测试技术、表面改性技术、纳米材料与技术、显微仪器操作与设计、分子药物制备、纳米能源器件等各种先进的技术与理念[7]。因此，针对于粉体材料的教学，在基本教学内容中，添加一定的前沿科学知识，有助于学生科研兴趣的培养，对于今后研究生科研课题的基础教育与衔接，有着重大的影响。粉体产业相关的仪器设备，如今在实验室中更加微型化、普遍化，如激光粒度仪、扫描电子显微镜等，这些设备的原理掌握与熟练操作，对于今后的科研工作、设备的改造与研发，有一定的推动作用。

粉体材料及技术，与实际生产生活息息相关，因此开设《粉体材料与工程》相应的实验课程必不可少。为了加强学生对粉体技术的熟悉和掌握，我院单独开设了《粉体材料与工程实验》课程，实验内容以制备、表征和改性为主；依据本地的粉体行业热点（本专业对应的实习基地协进陶瓷是建筑用外墙砖领军企业之一）和实验室现有科研课题、相关设备，制定了高岭土粉碎及颗粒表征实验、粉体颗粒表面改性剂测试等实验。实验中应用到小型气流粉碎机、标准筛、激光粒度仪、扫描电子显微镜等粉体技术常用的制备（破碎）、筛分、表征设备，与《纳米材料》、《材料科学基础》和《现代材料分析测试技术》等课程紧密相连。《粉体材料与工程实验》课程，聘请材料学专业研究生作为助理，针对于粉体技术与理论知识在科研中的应用和重要性，在学生间相互交流得到强化。

5 粉体材料及技术与生活

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等到本世纪第一个10年快结束时，肉眼看不见而又无所不在的纳米设备，将实现全世界所有人之间的实时通讯与监视。人类将被植入纳米芯片，组成一个无所不在的通讯网络。每个人将拥有一个独一无二的IP地址。由于纳米存储能力几乎是无限的，因此所有的对话和活动都将被记录在案，而且是可恢复的。

预测二：随着获取技术变得更容易，生物暴力将成为更大的威胁。

新兴科学，特别是地理经济学、纳米技术等微观科学，将为生物袭击铺平道路。细菌和病毒可能被改造，以增加杀伤力或应对抗生素。

预测三：汽车作为公路之王的时代行将结束。

无线通讯的发展将减少人类对出行的需求，航空运输将逐渐取代卡车，限制私家车的政策及其他因素，可能会剥夺汽车对于环境和文化的历史主宰地位。如果任凭当前的趋势继续下去，到2025年，全世界公路上的汽车将达到30亿辆。

预测四：职业和大学专业将更加专门化。

大学冷门专业的增加可能预示着新兴专业学科的发展。学生们不再笼统地学习商业学，而开始选择细分专业，例如可持续商业学、战略情报学和企业家学。另外一些冷门专业也将吸引学生的兴趣，例如神经学与纳米技术、计算机与数字辩论学、漫画艺术。

预测五：在不久的将来也许还不会出现世界法，但各国法律体系将联网。

作为国家和地方法律数据库，全球法律信息网络(GLIN)目前由50多个国家组成，到2010年将增加到100多个国家。这个数据库将为人们了解各国法律的多样性提供基础，为世界和平与国际合作带来新的机遇。

预测六：像上个世纪的太空竞赛那样，21世纪将出现生物医疗与基因改良竞赛。

美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的格雷戈里・斯托克说，人类已经做好了发展生物医疗和基因改良技术的准备，资金已经到位。

预测七：专业知识过时的速度几乎和人类学习专业知识的速度一样快。

专业知识过时的速度将比以往快得多。大多数专业需要不停的学习与培训。就业市场与职场技能的快速发展，要求每一名员工都重新接受职业教育。在任何一个特定时刻，都会有很大一部分劳动力在重新接受职业培训。

预测八：到2030年，城市化程度将达到60%。

全世界越来越多的人口住到城市里，城市为了容纳他们而进行的快速发展将导致现有的环境和社会经济问题恶化。由于拥挤的住房和恶劣的卫生条件，传染病会变得更加常见。随着二氧化碳排放量的增加和吸收二氧化碳的植被减少，全球变暖的速度也许会加快。

预测九：中东将更世俗化，而宗教在中国的影响力扩大。

据密歇根大学的一项调查显示，在伊拉克等地，民众对宗教政府的支持率在下降。

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【关键词】计算机；发展；未来

现在我们生活生产中最最不可缺少的就是计算机，我们便利的生活和高效的生产均是计算机技术带来的福音。纵观计算机技术的发展趋势，已经给我们带来了新的启发和感悟。为了深入探析计算机的未来发展，我们首先要简单回顾其发展历史。

一、计算机的发展四代历史性标志

1.第一代计算机-电子管

美国宾尼法尼亚大学在1946年研制出了世界上第一台电子数字计算机。其诞生主要用于军工导弹弹道计算而设计。虽然第一代计算机的诞生开辟了计算机发展之路，但其庞大的构造无法进行复制以及量产化的生产，在程序编写上全部采用机器语言，极不利于操作和修改。

2.第二代计算机-晶体管

在经过科学家10年左右时候后，1956年研制出了以晶体管为核心的第二代计算机。晶体管的使用不仅能替代电子管的全部功能，又具有尺寸小、重量轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低等优点。在使用软件上创立了一系列高级程序设计语言，使机器稳定性提高。采用中断观念，主要矛盾逐步转向软设备，并且提出了多道程序设计、并行处理和可变的微程序设计思想。

3.第三代计算机-集成电路

1958集成电路的发明为计算机带来了新的时代，特别是1964年推出360系列大型机标志着正式迈入计算机第三个时代。这一时期提出了计算机结构化程序设计思想，计算机主存储器从磁芯存储器逐步过渡到了半导体存储器，其主要逻辑部件采用中、小规模集成电路，计算机的体积进一步缩小，运算速度、精度、存储容量以及可靠性等方面大大提高。

4.第四代计算机-超大规模集成电路

1967年出现的大规模集成短路和1977年出现的超大规模集成电路，为计算机步入我们的生活生产提供的完美的支持，也就如同进入了计算机的现代化岁月。现代计算机已更加趋向于专业化和智能化的方向发展，其操作也更为简单、运算速度更快而且价格也更加便宜。

二、计算机科学技术的发展现状

1.专业性

计算机的发展在今年来突飞猛进，例如微电子技术、复合材料技术及纳米技术的开发与英勇，其发展的方向逐步伸向社会各个行业各个角落。如今计算机可以根据不同的使用对象进行不同的改造及创新，甚至很多专业队伍量身定做适合自己科研工作的计算机。这种根据不同的应用领域的用户进行多类别定制的能力完全体现出计算机的专业性。

2.智能性

计算机硬件的发展周期约为18个月，但软件的发展已经快于这个周期。无论计算机的软件还是衍生出的手机APP，每天新诞生的软件是无法计算的。在软件技术上面，突破是不间断，例如电子人工智能系统、家庭电器智能系统、手机语言智能系统都能代替我们对周围生活生产进行判断，也体现出计算机智能性的一面。

3.实用性

计算机的实用性首先能让我们想到的是通过网络实现信息的快速沟通、便捷及高质量的处理能力，并通过这些来满足不断提高的生活质量。在生产中，协助我们辅助设计、辅助制造、实验模拟演练，计算及所扮演的角色已经无人能代替。近几年的大规模数据库、网络云技术、大数据分析概念不断涌现，不仅提高了我们的生产效率，也让我们的生活更加生动、有趣。

三、计算机技术发展展望

计算机技术的发展已经衍生出诸多的外延行业，到现在为止无论是世界知名企业——微软，还是我国的阿里巴巴，处处可见计算机发展带来的深远影响。今后，随着信息技术的发展，计算机的发展方向更趋向于微型化、高智能化、高速化和多元化。

1.利用纳米技术

在诸多美国大片中，不断出现纳米技术的这个词语，简单来看纳米就是一个长度单位。纳米技术可以突破计算机集成处理和处理速度的限制，更好的发挥计算机的运算处理能力，推进计算机技术有了质的飞跃。

2.大数据体系

计算机的体系结构的发展过程是一个不断完善不断优化的过程。今后，集群系统将成为大型系统的主要应用，并行计算计技术将成为计算机体系结构的主要技术支持，也就是大数据处理体系，它将通过大数据的分析为客户提供更快和高可靠的信息内容。

3.网络云技术

网络的飞速发展，促进了计算机技术的改革和创新，网络云技术成为了计算机技术发展的新趋势。网络云技术已经成为了计算机系统的核心技术，宽带服务等已经成为互联网发展的主流，计入技术将得到更大力度的发展，HDSL、ADSL、DSVD和HFC等技术的发展将进一步提升画面、音质、图像与数据传输服务的质量。

参考文献：

[1]李玮.CISC微处理器现状与未来[J].微电脑世界,2000(23).[2]CC.人类智慧的仿真——CPU原理及发展史[J].电脑应用文萃,2004(02).

[3]《书呆子的胜利-计算机发展史》[Z].美国,2005.

[4]王晓航.计算机在社会中的应用以及未来发展展望[J].黑龙江科技信息,2008.

[5]赵莉楠.电子计算机发展对现代科技集成创新的启示[J].科学对社会的影响,2009.

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关键词 科学技术；消防技术；消防知识

中图分类号X9 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）86-0040-02

社会现代人程度越高，发生火灾的频率和火灾带来的损失就越大。随着我国生产、生活电器化，城市的立体化，燃料的多样化，人口和物质的高度集中，精神和文化生活的多样化，各类企业的迅速发展等等，不仅带来火灾因素的递增，而且发生火灾后扑救的难度加大，极易造成严重的经济损失和人员伤亡。

1目前存在消防的问题的现状

当代社会是一个经济科技高度发达的时代，城市化的发展使得我们在享受这各种高科技文明带来的舒适与方便的同时，也不可避免为我们带来诸多的问题，我国随着经济的迅速发展，城市化中公路，地铁居民楼的密集程度越来越高，以及在现在我国还是一个工业大国各种新材料，工艺的使用使得一旦发生火灾时，复杂的地形及灾难现场各种物品繁多，使得对消防部门的营救带来灭火器材、灭火物质的选择上带来了很多困难。而且由于现在城市高度集中一旦发生火灾蔓延迅速及其不宜控制，而且经济及人民生命财产安全的损失极大。

21世纪是信息互联网的时代，我国现在虽然城镇化较之建国初期虽然有了急速的飞跃，但是相对于国外发达国家来说还有很多地方做的不足，消防技术在无线通信、网络管理方面还有待提高以节省时间和减少伤亡损失，此外无论是不同地区、企业还是居民区发生火灾时的营救方法不一致，而我国在消防安全管理部门体制还不够健全应该，很多时候消防设备人员都不能满足对火灾的防范与控制。

2 消防技术的应用及问题

虽然在现在社会的发展下，火灾一旦发生情况就会变得错综复杂，但是随着现代社会科学技术的发展，消防技术也是随着科技与经济的发展越来越好，而且随着人们思想观念的提，人们对防范火灾的消防技术已经开始普片重视和深入研究学习，其中就目前我国来看消防技术主要是应对火灾时发生而产生的相应的科学技能，其中目前阶段消防技术主要把建筑方面的防范火灾作为应用的重点，而且这也是现在世界上大多数国家消防技术应用的重点。

当然我们应该认识到消防技术不是纯粹的自然学科，消防面对的火灾情况错综复杂，所以消防技术应用也不是单一的专业承担，消防技术是一种多领域交错涉及行业、专业以及地域等广泛性的技术应用，消防技术应用广泛，涉及到上至高端前沿科技研究小到个人的家庭生活，都离不开消防技术的认识和应用。目前我国较为应用广泛的消防技术措施有安防报警与消防逃生门锁系、城市火灾自动报警网络系统、简易自动喷水灭火系统、汽车自动灭火系统、自动控制排烟窗、单点式火灾探测报警器 整合建筑工程消防技术规范等。

目前消防技术虽然具有多样性和严谨性但是在当代还是不能避免的由许多问题。例如我国目前在城市中都建设了城市火灾自动报警网络系统，用来当有灾情发生时能够做到第一时间了解情况并及时营救但是由于很多消防设备和现代施工以及管理方面导致这些技术不能够得到正常运行和很好的应用。还有虽然在很多人流密集的地方设置了安防报警系统和消防逃生门，但是在好多建筑里其实就是一个摆设安全出口经常因为管理者为了便于管理而锁住，往往导致悲剧的发生。因此很多时候火灾的发生不是消防技术应用不够先进，而是相关管理人员和体制不够健全与疏忽而导致的。

3消防技术未来的发展方向

上面我们谈到，消防技术是伴随这火灾的发生而发展的，随着社会不断的发展，发生火灾情况和条件也会不断的变化，因此消防技术未来的发展方向也会受到火灾发生情况的变化而变化。未来消防技术的发展依照目前社会发展和要求谈一下几点看法：

1）未来消防技术的发展会向着专业化发展虽然现在的消防技术是一个综合多领域的科学，但是随着社会高度化的集中，人们分工的逐渐明确，消防技术的研究领域也会呈现多元化但是更加专业性的分散；

2）致力于开发绿色环保消防产品的我国消防行业。近年来，国内外都提出了开发洁净消防技术的问题。所谓洁净消防是指不产生环境污染，符合环保要求的消防产品和消防设备，即绿色环保消防产品。“绿色环保”是我国在新世纪贯彻可持续发展战略的一项重要的战略措施，开发“绿色环保消防产品”符合可持续发展的战略方向，也符合现代化城市向生态型发展的前景，所以说“绿色环保消防产品”将是今后长期的研究开发领域。当前对我国消防行业来说紧要的就是发展与淘汰哈龙、保护大气臭氧层相关的环保消防产品的问题；

3）近年来纳米技术的强势发展，已经成为了很多领域的宠儿，因其不同于传统晶体或者非晶体的物理化学性质，纳米技术在消防技术上也势必会有很多的应用。到目前为止纳米阻燃材料、纳米灭火器、纳米报警器等有了很多新的进展相信未来消防技术会引进更多纳米技术。

4结论

消防安全是与我们生活息息相关的，消防技术也一定会随着我国经济科学的发展而更加的先进和完善，但是消防事业不是一朝一夕能够完成，不只是每一个人对自己的负责，更是一项公益性事业，需要我们共同参与进来，对自己负责更要对对他人负责。相信只要我们共同努力在不久的未来我们能够不再与火灾相伴。

参考文献

[1]论烟雾自动灭火系统在石油化工产品储罐火灾防护中的作用.消防技术与产品信息，2002（1）.

篇10

[关键词] 纳米树脂；后牙缺损

[中图分类号] R783.3 [文献标识码] B [文章编号] 1673-7210（2011）07（b）-053-02

Observation of filling in posterior cavity with nanometer composite resin

CHEN Hongjie

Department of Stomatology, Guangdong Frontier Defense Corps Hospital, Shenzhen 518029, China

[Abstract] Objective: To observe clinical application of nanometer composite resin in posterior cavity. Methods: Clinical effect of 62 patients in 2008 were retrospectively analyzed and compared with blank group. Results: Curing result between two groups in 3 months and 6 months had no apparent difference. But 1 and 2 years after curing, the curing ration of control group had advantage than blank group. Conclusion: Z350 nanometer composite resin has improvement on material and has good long-term effect. It can be widely used in clinical posterior cavity filling.

[Key words] Nanometer meter; Posterior cavity

由于社会经济的不断发展，面部受到意外打击或创伤后而导致后牙伤害较为频发[1]。在临床传统牙体缺损的修复手术中，银汞合金材料由于自身机械强度高、操作方便等原因，一直被普遍应用，但近年来银汞合金材料的修复缺陷以及带来环境污染等缺陷正逐渐为专业人士所诟病[2]，而树脂复合材料在后牙Ⅱ类洞型修补中的应用范围逐渐扩大，随着纳米技术的研究及应用不断深入，纳米颗粒型复合树脂也渐渐出现并在牙科修补手术中得以广泛关注[3]。为探讨研究纳米复合树脂在后牙Ⅱ类洞型中的临床应用，笔者对本院2008年6～9月间口腔科收治的62例后牙缺损患者的临床修补情况进行了回溯式分析，并与同期普通树脂进行修补的59例后牙缺损患者的修补效果进行对比，现报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择本院2008年6～9月间口腔科收治的后牙缺损患者62例作为研究对象，设为研究组，其中男39例，女23例，患者年龄为26～60岁，平均（39.7±8.1）岁；研究组共计104颗患牙，分别为前磨牙61颗，磨牙43颗。选取同期收治的后牙缺损患者59例作为对照组，其中男37例，女22例；患者年龄为24～59岁，平均（40.2±9.1）岁；对照组共计102颗患牙，分别为前磨牙60颗，磨牙42颗。两组患者在年龄、性别、牙种、并发症等方面相比无显著性统计学差异（P＞0.05），具有可比性。

所有患者均符合以下纳入标准[4]：患者均无树脂类充填材料过敏史，牙列完整且无咬■错乱及颌干扰。患者后牙存在中等以上缺损，剩余牙体组织能提供足够支持与固位，需要制备Ⅱ类洞型。所有后牙的邻牙颌龋坏均未累及牙髓，且不存在自发疼痛因而排除牙髓病的可能。

1.2 治疗方法

对照组59例患者102颗患牙行普通后牙树脂修复术，所用树脂材料为3M公司提供的Z100树脂；研究组62例患者104颗患牙行纳米复合树脂修补术，所用树脂材料为3M公司提供的Z350纳米树脂。

修补过程分为如下步骤：（1）常规洞型预备：除尽腐质并磨去尖锐边角，用成形片和楔子恢复Ⅱ类洞型的颈部边缘；（2）全酸蚀粘接剂：依照厂家说明严格执行，使用浓度37％磷酸酸蚀15 s并冲洗10 s后，棉粒轻拭后涂粘接剂（3M公司提供，Single Bond Ⅱ），进行20 s光照后两组分别使用不同树脂进行分层填充并固化40 s；（3）进行调合修形并颌面抛光、邻面磨光，结束后检查咬■情况是否合理。

1.3 疗效评定

判断标准参考国际通用USPHS（United States Public Health Service，美国公共卫生署）标准，具体如下[5]：成功即修复后充填体形态完整，患牙无松动、无脱落，与邻牙边缘密合、无明显间隙，未发生继发龋（所谓继发龋就是存在如下两种情况的一种：①充填体边缘牙体组织变色且探诊发现有软化牙质；②充填体与牙体之间存在明显间隙），牙髓活力正常，无牙髓炎。失败即修复后充填体松动，患牙脱落或发生部分拆裂，患牙与邻牙的边缘间存在缝隙，有继发龋发生，牙齿异常敏感、牙髓活力不正常。

两组患者修复后均在3个月、6个月、12个月、24个月时间点进行效果评定以判断相应树脂修复的疗效。

1.4 统计学方法

所得数据均采用SPSS 13.00软件包进行统计处理，数据进行χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

经过对两组患者分别使用不同树脂材料修复后的治疗效果进行对比，可见在3个月时两种材料的修复成功率均为100％，6个月时两组间也暂没有统计学差异；但在12个月与24个月后，研究组使用纳米树脂的治疗效果显著优于对照组且差异有统计学意义（P＜0.05），具体如表1。

表1两组患者治疗后不同时期的效果对比[n（％）]

3 讨论

近年来由于人们生活水平的提高，公众对自身的健康需求逐渐增加，对口腔健康的要求也在逐步提高，因此对口腔致伤后必须用到的口腔充填材料的需求正大量增加[6]。医学界最早使用银汞合金材料进行填充主要是考虑到其硬度高、抗压强度好且花费低，但近年来其美观性差、汞污染严重、粘结性差因此需磨除健康牙体以制备固形等显著缺点也不断受到人们的否定。而口腔复合树脂具备如下显著优势[7]：复合树脂机械强度高，有着与牙齿接近的热膨胀系数，抛光性能好、易打理，与唾液成分不互溶，色泽类似于牙齿本色。因此口腔树脂一问世便被广泛应用于牙齿龋洞的修复填充，但同时也存在价额较高、聚合中易形成大的微渗漏等缺点[8]。近年来对纳米技术的研究与应用不断深入，随之而来的纳米技术应用于口腔材料学便形成了纳米复合树脂，其具备优越于普通树脂的特殊理化性质以及全新功能，纳米复合树脂材料的出现极大地丰富了口腔材料科学的应用范围。

选择本院2008年6～9月间口腔科收治的后牙缺损患者62例104颗患牙作为研究组以及同期收治的后牙缺损患者59例102颗患牙作为对照组，对其分别应用Z350纳米树脂及Z100树脂进行后牙Ⅱ类洞型修复，结果显示：修复后3个月时两种材料的修复成功率均为100％，6个月时两组成功率分别为98.1％、95.1％，组间暂无统计学差异；但在12个月与24个月后，研究组使用纳米树脂的治疗效果显著优于对照组且差异有统计学意义。

综上所述，本文所推荐使用的Z350纳米复合树脂是由美国3 M公司研发制造的，其纳米填料的粒度为5～75 nm。该产品除了具备后牙树脂的性能外，还增加了无机填料含量、改善了填料颗粒细度同时提高了材料耐磨性等显著性能，在树脂材料的光学、机械以及化学性能方面也进行了改善并基本具备了不刺激牙髓的优点，且长期效果值得信赖，值得在后牙Ⅱ类洞型的临床修复治疗中进行推广应用。

[参考文献]

[1]吴补领,邵龙泉,高杰.后牙牙体缺损修复技术新进展[J].中国实用口腔科杂志,2008,1(5):313-316.

[2]赵清文,陈智.后牙复合树脂修复的临床评价[J].国外医学:口腔医学分册,2004,31(1):59-60,63.

[3]游杰,周望梅,刘琦.儿童乳磨牙牙体大面积缺损不同修复方式的对比研究[J].口腔颌面修复学杂志,2009,10(4):230-232,209.

[4]张凌琳,刘天佳,李伟.复合树脂嵌体技术的研究进展[J].国际口腔医学杂志,2007,34(5):369-371.

[5]叶楠,吴补领,轩昆.两种复合树脂材料修复后牙牙体缺损的临床评估[J].山西医科大学学报,2008,39(8):750-753.

[6]俞少玲,杨如美,姚江江,等.Z350纳米树脂美容修复前牙的疗效[J].牙体牙髓牙周病学杂志,2007,17(11):660-661.

[7]季丽玢,宫斌.复合树脂直接充填中减少微渗漏的方法[J].牙体牙髓牙周病学杂志,2006,16(3):172-175.

[8]续伯铨,张相,卢家桢.直接法树脂嵌体与传统树脂充填5年临床追踪观察对比[J].中国医药导报,2008,5(22):14-16.