碳循环的实质范文

时间:2024-04-09 17:57:32

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碳循环的实质

篇1

关键词:生态效益 循环农业模式 食用菌种植

我国是人口大国,耕地面积少、农业生态环境遭到破坏、生产力水平不高等因素是制约我国农业建设发展的主要原因,为解决这些问题,我国应加快发展循环农业的步伐。食用菌种植的循环农业模式是采用循环生产的农业模式,它主要是推进农业资源向多层与高效流动的活动,有利于提高土地资源、生物资源的利用率,实现节能减排,推动农业的可持续发展的。

一、我国循环农业模式的研究

(一)循环农业的特征

减量化:节约农业资源的使用,减少农业污染物的排放;再利用:“农业垃圾”的再次使用,提高农业产品的利用率;再循环:农业产品利用后的再次循环。

(二)我国循环农业发展的意义

循环农业模式是打破传统的农业生产模式,它利用农业资源的循环再利用的特点,对农业废弃物进行处理,有效地遏制农业生态环境的恶化、耕地面积不断减少、资源匮乏O问的眼神,实现人与自然和谐共存的理想目标,循环农业的发展是建设资源节约型社会和环境友好型社会的重要举措。另一方面,这也是推动我国循环经济发展的必要条件,循环农业提高了农业循环经济的发展,而农业循环经济是构建社会循环经济的重要因素,所以,循环农业的发展推动了我国农业的可持续发展。

(三)我国循环农业在发展中存在问题

目前,我国的循环农业模式任然处于初级阶段,技术型专门人才的短缺、农户文化素质不高、模式的规划不全面、资金的匮乏导致循环农业模式发展规模较小,在当前的农业中所占的比重不高,未能形成成熟稳定的发展氛围。

(四)对我国循环农业发展提出的措施

要进行科学的规划指导,制定一套长远发展计划;结合相关法律条例,完善循环农业的管理体制和运用机制;要全面提高我国农民的文化素质;培养专门性技术人才,加强对该模式的深入研究力度;要致力于保护我国的农业生态环境,促进可持续发展。

二、食用菌种植的循环农业模式的分析

(一)食用菌种植的循环模式

食用菌种植是一种“低成本、高效益”的一种新型农业技术,它是以循环利用为核心,变农业废弃物为农业生产的原材料,食用菌种植产业是我国未来农业发展的重点产业,它主要是把农业生产中产生的农业垃圾循环再利用,例如:农业秸秆、果皮碎壳等都是食用菌种植的原材料。

1、“农业垃圾”的第一次利用

食用菌种植就是把那些不能被人体直接利用的“农业垃圾”通过菌丝体在纤维霉素的融合,将“农业垃圾”中的纤维素等成分分解成葡萄糖等小分子化合物,种植出人们可以食用的绿色、健康的食用菌产品。

2、“农业垃圾”的循环二次利用

已经分解过一次的“农业垃圾”还是可以再次利用的,把废弃物加入农田中,不仅可以提高土壤的肥沃程度,促进农作物的健康发展,还能作为家畜的饲料。食用菌的种植就是“变废为宝”,充分的利用了农业资源,促进农业生产的可持续发展。

3、“农业垃圾的再次利用

家禽的非编其实也可以利用到食用菌种植之中,在农业的生产中,食用菌起到了重要的作用,它通过农业生产中废物的多次循环利用,实现了食物链的良性循环。

(二)食用菌种植产业的市场发展前景

食用菌种植产业是人类循环农业发展重要产物,在我国未来的市场中有很大的发展前景。食用菌产品是含有高蛋白有机物绿色健康的食品,它具有丰富的营养价值,它不仅能起到保健作用,还具有较高的医用价值。人们对食用菌产业品的需求两越来越多,所以食用菌种植产的发展前景很广阔。而且食用菌种植产业是一种投资少、见效快的新型产业,它的生产利润是最高可达到产值的75%。

(三)食用菌种植产业的效益分析

1、生态效益方面:

我国每年在农业生产中产生的废弃物是很庞大的,2015年我国的秸秆产生量达到7.5亿吨,如果把这些秸秆焚烧,将会直接威胁到我国的生态环境。通过食用菌种植的方式,有效的利用这些“农业垃圾“,变废为宝,不仅能解决到了节能减排的作用,还能够提高土地的肥沃能力和改善土壤结构,达到可持续发展的目的。

2、经济效益方面

食用菌种植可为农户带来很大的直接经济收益,同时也推动了我国经济的发展。以安徽省庐江县为例:近年来,庐江县大力推广开展食用菌种植这一新兴产业,到目前为止,该县建成食用菌专业村50多个,发展10亩以上园区100余个,总面积累计达2万亩,菇户1万户,从业人员达到3万人,到2016年年全县基地规模已达到2.5亿盘(袋),产量达23万吨,创产值22亿元。,该县不仅注重食用菌种植产业的发展效益效益,同时还注重将食用菌种植产业和其他产业结合起来共同发展,延长食用菌种植产业链条,形成了“秸秆―食用菌原料―食用菌―食用菌废弃物―蛋白饲料―畜禽养殖―粪便肥料―还林(田)”的“绿色产业链”,这不仅促进生态环境与产业的互促共赢的局面,同时还实现了食用菌种植产业的循环,提高了“农业垃圾”的循环利用率,促进了化工原料、交通运输、包装、印刷等领域相关产业的发展,形成了生态循环经济产业链。

三、结语

综上所述,食用菌种植产业的发展,不仅解决了秸秆和家禽粪便等“农业垃圾”处理困难的问题,通过资源的循环再利用,为食用菌种植提供了原材料,节约了种植产业的成本,同时,还达到了节能减排的作用,保护了我国的生态环境。

参考文献:

[1]丁强,王鸿磊,邹积华,崔从光,宋俊芬,慕美财,高民,马云飞.以食用菌种植为纽带的循环农业模式[J].安徽农业科学,2011(11).

篇2

关键词:中职文秘;实训教学;探究和实践

现代社会对于秘书从业人员的要求越来越高:既能撰文办文,又能沟通协调;既能处理信息,又能处理公关事务;既可以为领导办理各种具体事务,又能为领导出谋划策。因此,中职教育要培养出应用型的文秘人才,应注重教学方法的改进,在课内外充分利用可利用的时间机会,强化学生的实践能力,努力提高文秘专业学生的专业技能和综合实践能力。

一、采用多种教学方法,激活课堂气氛

在教学中采用多种教学方法,促进教学手段的现代化,将教、学、做有机结合起来,强调学生的参与性和实践性,努力提高学生扎实的综合素质。

1.加强案例教学法。案例教学法是一种将案例运用于教学,通过教师展示案例,组织学生讨论,教师归纳提炼,将学生带入特定场景进行分析来实现教学目标的方法。文秘专业课程设置,理论性的知识占了大部分,教师在课堂上一味地教授不仅不利于学生的接受,还可能引起学生的厌学情绪。教师可以通过采用案例分析的方法来解决理论性较强的内容。比如在秘书实务和公关关系学的讲授中,既可以利用课本上的案例,也可充分利用课外收集的新近发生的案例,有针对性地列举、讲授,让学生进行分析。在这样的教学过程中,能有效地培养和提高学生观察问题、分析问题的能力,也能较好地锻炼学生的口语表达能力。

2.强化模拟教学法。模拟教学法是一种根据各门课程的特点,把学生放在主体地位,实际操作由教师设置的秘书工作场景的教学方法。中职文秘专业开设的实践课程,可进行模拟性的操演。如办公自动化设备操作、快速录入等内容,都可以在模拟实训室进行此类秘书实务技能训练。教师可在实践课程中设置一些秘书工作的场景,让学生在场景中扮演不同的角色,教师及时发现问题并现场纠正。模拟教学法注重培养学生实际动手操作能力,能较好地激活课堂气氛,激发学生的内在潜力。同时,在教师的及时纠错中,学生对知识点的巩固更为深刻。如在会务管理的教学中,可以让学生扮演不同角色,使学生在演练中轻松掌握技能。

3.灵活运用多媒体教学手段。灵活运用多媒体教学手段,不仅能较大激发学生的学习兴趣,而且有利于学生技能的锻炼和培养。文秘专业的教师可着重在演讲与口才、礼仪与生活等专业课上使用多媒体教学。例如在演讲与口才课中运用多媒体技术,将演讲、朗诵者的仪表图片等向学生展示,让学生借鉴,还可播放优秀的演讲、朗诵声像,让学生进行模仿和展示。师生还可以共同讨论,相互借鉴,取长补短,让学生大胆开口表述,真正达到锻炼口才的目的。

二、利用校内现有设施,加强校内实训

文秘专业学生在校内的岗位实训,是她们正式参与社会工作的一次真正实习。此类实习是建立在真正的社会关系、社会环境和社会角色的基础上,所以,学生在此操作阶段所获取的知识和经验,可以直接转化为实际工作技巧和方法。

1.利用学校办公室。学校办公室是学校的中枢部门,是文秘专业学生岗位实习的较好场所。专业教师可与办公室协调,有组织有计划地分批安排学生进行实习。让学生参与学校会议室的布置、会务接待、礼仪、联系等事项,熟悉公文处理程序及文书起草等。积极培养学生处理办公室事务、社交、接待、会务等专业技能。

2.利用学校文印室。掌握现代化办公设备的能力是文秘专业学生应具备的技能。安排学生在学校文印室进行岗位实习约1~2周,学生可基本熟悉文字排版,熟练操作打印机、复印机、扫描仪的技能,较好地培养认真、仔细、耐心的工作作风。

3.利用学校档案室。档案管理课程教学过程中,让学生进行实习操作演练是较为实效的。教学中档案的分类、立卷、案卷的排列和编制案卷目录等内容,可带学生参观学校档案室,并安排学生跟随档案管理员对档案进行整理。学生可提高参与的积极性,更重要的是充分认识了档案管理的基本流程,也培养了动手操作能力。

三、安排好毕业实习,实现学生到秘书的角色转换

文秘专业学生毕业前的实习,应当制定切实可行的计划。在毕业实习前,专业教师可带领学生走出校门,参观企业、档案馆等,参加有意义的宣传活动、礼仪活动等,拓展学生的视野,让学生初步认识岗位。

为确保实习的效果,教师应根据专业特点,制定出较完善的实习规章制度和实习考核办法。可在学生实习中分阶段进行总结,通过QQ群、电话、短信、邮件等形式,了解学生的实习现状,这样,学生既能及时发现自己的优缺点和将要努力的方向,不断增强适应社会的能力,逐步实现从学生到秘书的角色转换。同时,文秘专业教师还能根据学生的总结,及时调整自己在教学中,特别是对学生实践能力培养上的不足之处,加强自己的专业和理论及技能的培养和提升。

中职文秘专业的实训,能极大提高学生学习的兴趣,增强学生的专业技能,也对专业教师的教学水平和专业技能操作水平提出了更高的要求。文秘专业教师应继续探究和实践,不断提升中职文秘专业的教育教学质量,为社会培养应用型的文秘人才。

参考文献:

[1]张静云.论秘书教学中案例法的运用[J].秘书,2003,(07).

篇3

关键词:电厂;海水;节能;节支

中图分类号:TM621.8 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)12-0024-03

A公司电厂设计总容量2×135 MW+2×16 MW,其中135 MW+16 MW已于2011年年底投产。因规划的3台机组距离杭州湾金塘水道不到100 m,所以循环冷却水取自大海。海水循环冷却系统投运近2 a,经过不断摸索,在运行和维护检修方面采取了很多节能节支措施,效果相当明显,本文将这些做法总结出来,并对未来计划实施的一些方法进行了详细介绍和分析说明。

1 海水循环冷却系统及节能节支潜力介绍

1.1 海水循环冷却系统和设备介绍

电厂海水循环冷却水水源采用杭州湾金塘水道的海水,取、排水采用分列式差位布置,深取浅排。取水口布置在北仑港#5泊位码头与钢厂专用码头之间约-6.0 m水深线处,距海堤约370 m。取水口采用单点式(烟斗式)取水头,排水口布置在距取水口约为325 m的海滩上,约水深0.50 m 处,距离海堤约90 m。

本工程4台机组共用1个取水口、1 根自流引水管及1个排水口、1根排水管。自流引水管及排水管采用钢顶管+沉管施工方法,采取防腐涂料+阴极保护防腐措施。

循环水泵房设计规模按2×135 MW+2×16 MW机组水量考虑,土建一次完成,内装4台循泵(分期安装,本期安装3台,归属一号机组控制)。目前已经投产1台135 MW(一号机组)和1台16 MW机组(三号机组)。

循环水供水系统采用扩大单元制直流供水系统。配4台立式斜流泵,3条循环水供水母管(135 MW机组各1条,2×16 MW机组共用1条),3条排水管沟(135 MW机组各1条,2×16 MW机组共用1条)。其流程为:

取水口(头自流引水管循环水泵房压力水管凝汽器/135 MW机组的闭式水冷却器+16 MW机组的空冷器、冷油器排水管虹吸井排水沟(含排水工作井排水头

循环水管材质采用Q235A,防腐采用涂料+阴极保护。

在135 MW机组的汽机厂房,设置了开式循环水系统,与凝汽器并联布置,开式水系统配置2台电动滤水器、2台开式循环水泵、2台闭式水冷却器,皆按一备一用考虑;在16 MW机组的泵房,循环水管路布置了2台海水增压泵,空冷器、冷油器也采用海水冷却,与凝汽器并联布置,循环水系统如图1所示。

循环水泵额定功率和实际功耗如表1所示。

1.2 水文特点产生的节能节支潜力

1.2.1 清污过滤的节支潜力

杭州湾金塘水道是在一定区域地质条件下,由潮流长期冲蚀而形成的潮流峡道,是杭州湾与外海水流交换的主要通道之一。潮波从外海传入本区,受舟山群岛及海底地形摩擦反射影响,发生变形,加上金塘水道地形及地转柯氏力的作用,致使涨落潮潮流在水道南北两岸及东西两端的不同深度显得异常复杂。

金塘水道潮汐为不规则半日潮,潮流为不规则半日浅海潮流。

以上情况导致了垃圾很难在进水口附近长时间拥挤滞留,降低了电厂循环水系统清污过滤的负担。

金塘水道泥沙运动以悬移质为主。悬砂含量浅水区大于深水区,底层大于表层,落潮大于涨潮,具有向东搬运的趋势。含沙量全年最低为夏季0.17~0.37 kg/m3,最高为冬季2.46~2.65 kg/m3。泥沙对凝汽器钛管内壁的冲洗效果非常好,设计前对邻近用户的调研,以及本项工程投产近二年的实践表明,根本不需要胶球清洗系统。本项工程设计阶段就决定不安装胶球清洗系统。

1.2.2 潮位和水温大幅度波动引起的节能潜力

电厂取水口位置的潮位和水温,全年处于大幅度波动状态。

根据镇海海洋站1997~2001 年逐日的水温资料进行统计结果,镇海海洋站海区年水温变化具有明显的季节特征;如表2所示,月份月平均水温最低(8.5 ℃),然后逐月升高,到8月份月平均水温达到最高(27.9 ℃)。根据计算得镇海海洋站最炎热3个月(7~9月)频率为10%的昼夜平均水温为28.4 ℃。

观察2012年全年的实际运行数据,海水温度最高31.6 ℃,最低8.6 ℃。平常情况下,每日潮位差2.5 m左右,每日潮位经历高峰和低谷各2次。根据以上特点,电厂已对循泵进行变频调节做了远期设想。

2 已经采用的节能运行方式

①135 MW机组的开式循环水泵:冬季部分时间,利用循泵的出水富余压头,海水自流,对闭式水提供冷却水,达到节约厂用电的目标。春末、夏和初秋海水水温升至20 ℃以上时,海水自流流量不足,导致闭式水温无法满足水环式真空泵的高出力要求,此时启动开式循环水泵增压,以降低闭式水温度,提高水环式真空泵的抽吸能力。

技改增加了开式水泵的旁路管道和阀门。技改前,自流须经过:13.5 m管道+6只90度弯头+2只蝶阀+1只止回阀+1台泵;技改后,变为:9 m管道+4只90度弯头+1只蝶阀。大幅度减少了开式水的自流阻力。

开式循环水泵实际功耗110 kW,停用时的节电量显著。

每年设备运行时间缩短,明显延长设备寿命,也减少了维修费用。

②16 MW机组的#3机循环水增压泵,仅夏季运行,其它时期利用循环水泵的富裕压头,增压泵出口止回阀用铁丝将阀芯固定在全开位置,以减少流阻。

增压泵实际功耗185 kW,停用时的节电量显著。

每年设备运行时间缩短,明显延长设备寿命,也减少了维修费用。

3 已经采用的节支方式

3.1 电动滤水器、旋转滤网和滤网冲洗水泵

实际观察发现,电动滤水器的过滤面积富余很大,而且海水大部分时间对设备安全运行有损害的大垃圾并不多,所以不采用连续运行的方式,每周运行1个白班即能满足要求,平时由差压信号自动控制启停,而且因为排入公司污水处理站的海水流量剧减,使中水的含盐量大降,中水回用时对设备和管道的腐蚀损害下降。

旋转滤网和滤网冲洗水泵仅每日白班运行数小时,滤网冲洗水泵的电机功率为30 kW,对厂用电节约也有贡献。运行时间缩短带来轻微的副作用:塑料袋等软性垃圾,因长时间吸附在滤网上,最终被软化缩微越过滤网的孔眼,被裱在凝汽器海水的进水水室管板上,将一些管口堵死,减少了机组循环水流量。所以,每隔数月遇到停机机会,安排检修人员拆开进水水室的人孔,清理垃圾。

3.2 清污机

实际观察发现,每年夏季台风暴雨时期,因流入杭州湾的江河带来的垃圾很多,偶尔需要间断运行打捞垃圾,其它时间不需要运转,所以改为每月安排一个白班,开动清污机对每道拦污栅清理一至数次。

3.3 水泵基础的防腐

在2台开式循环水泵、#3机循环水增压泵的底座灌注混凝土,降低底座的海水腐蚀速度,有关维修费用下降。

4 未来技改计划

4.1 一号机组#3循环水泵的变频改造

观察135 MW机组和16 MW机组各1台同时运行时,不管什么季节,循泵需要启动一台大泵(#3泵,定速泵,容量1 120 kW)或2台小泵(#1、#2泵,定速泵,每台容量710 kW)。由于煤气供应的不稳定,机组每天处于大幅度的变工况运行状态,机组总电负荷在40~145 MW范围大幅度变动,潮位和海水温度也大幅度变动,而2台机组的真空一直保持稳定不变。这个现象表明,当总的电负荷较低时,循环水流量冗余非常大,循泵具有很大的变频降速节电潜力。

#3循泵的电机推力轴承寿命低于另2台循泵,原因是制造商的轴承设计比压太低,且#3循泵功率最大,所以优先考虑对#3循泵进行变频改造,使其经常处于低速运行状态,以延长无故障连续运行时间,降低检修费用。当#3循泵检修时,高压变频器应能非常容易地切换为对#1或#2循泵的控制。

4.2 一号机组开式循环水泵的变频改造

前述开式循环水泵采用增加旁路、秋末、冬季和初春季节不运行的节能方式。观察潮位、水温和变工况负荷特点,将其中一台进行变频器改造,还有节能潜力。而且此泵电机为低压电机,改造费用较低。

4.3 三号机组海水增压泵的变频改造

循泵同时向2台机组供水时,如#3循泵单独运行,实际功率约950 kW,如#2循泵单独运行,实际功率约575 kW。但#2循泵单独运行时,如三号机组的增压泵不运行,三号机组的循环水将停止流动,所以此时必须启动1台增压泵。计划选一台增压泵为主泵,加装高压变频器,增压泵额定功率只有220 kW,当双机总负荷较低时,#1或#2循泵运行,启动一台增压泵变频降速运行以防止对循环水流量的过份抽吸,估算节能潜力约200 kW。

4.4 循环水泵运行的精细调节

循环水泵和增压泵的变频改造完成之后,根据2台机组的负荷、真空、排汽温度、有功功率、潮位、海水温度、闭式水出水温度、#3机组冷油器和空冷器等的运行情况,随时进行优化调节。经过一段时间的人工调节,找出一些调节策略,然后在DCS组态为程控软件,自动控制3台高压变频器。

4.5 钢闸门的防腐

对海水设备和管道的防腐工作需要建立理念和工作制度化,如钢闸门每次下水使用之后,用淡水冲洗闸门和抓钩的表面,以减少海泥的覆盖腐蚀。每年用普通防锈漆至少刷一次,每2 a用重防腐涂料做一次专业防腐。钢闸门的液压站露天使用时,应做好防雨覆盖,用完马上搬进室内。钢闸门的千斤顶、高压软管、止水橡皮及时拆下搬入室内,以减少日光照射引起的寿命下降。

4.6 循泵的防腐

3台循泵采用双相不锈钢和316 L材质,并使用阴极电流保护装置和牺牲阳极辅助防腐。设备招标时,评标小组研究循泵主要部件采用双相不锈钢还是316 L,经过讨论和调研,鉴于316 L在本地海水环境孔蚀问题的存在较为普遍,决定大量采用双相不锈钢。投运后每半年左右查看一次循泵的水下部件,抗腐蚀情况良好。

4.7 牺牲阳极的腐蚀检查

每半年左右,利用各种停机机会,检查凝汽器水室的牺牲阳极;海水管道内壁的牺牲阳极,每年利用停机机会,抽水或排水之后,入内抽检其腐蚀情况,因此发现防腐薄弱环节,增加防腐涂料和阴极电流保护装置。

4.8 循环水管道的排水工作

每次检修,采用低潮位时打开循泵液控蝶阀向大海排水的方式,排水速度快排水费用低,排水时控制循泵的倒转转速。循泵设备采购时,要求制造商允许倒转转速不超过额定转速的1.5倍,避免了向大海放水操作时的设备受损危险。

5 结 论

对于每天处于大幅度的变工况运行状态,海水温度和潮位又是显著波动的滨海电站机组,循环水系统节能潜力巨大。由于海水腐蚀能力很强,濒海水域的垃圾特点,所以防腐工作和清污过滤工作也有明显的节省开支的潜力。本文总结了已经完成的工作,介绍了即将进行的工作,可为类似工程实践提供参考。

篇4

关键词:教学改革;预算教学;职业能力;实践与探讨

中图分类号:G630 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2013)-06-0216-02

建筑工程预算课程教学的基本目标是要求学生学会独立编制单位工程预算。要达到这个目标,要求学生在课堂理论学习的基础上,通过大量的实践,了解各种各样的工程量计算方法以及计价中的实际情况和问题,在解决问题的过程中加深对预算方法的理解。

目前,职业中专建筑类专业的职业技术教育存在两种情况:一种是教学以学科为中心,重理论,轻实践,忽视能力的培养,在很大程度上仍然没有摆脱普通教育模式的影响;另一种是最近几年来在教学改革中出现的新主张,就是职业中专教育的目的是单纯地培养学生的职业技能,教学的方法就是通过大量的实训操作练习来强化这种职业技能。以上两种教育教学的思维与方向,目前仍争论不休。笔者多年来在职业中专从事建筑专业课程的教学。现结合当前中职学校建筑工程预算课程的特点和教学环节中存在的问题,对建筑工程预算教学实训环节的设置进行一些尝试。谈谈自己的实践与体会。

一、课堂教学存在的一些问题

众所周知,职业中专学生的学习基础和知识应用能力较差。尽管他们在学习建筑工程预算课程之前已经学过多门建筑类相关基础课程,但由于各门专业课程的学习都是孤立的,所以真正做预算时不能将房屋构造与识图、建筑材料与施工工艺、建筑结构、建筑工程计量及装饰装修工程计量的知识联系起来,以形成对建筑物的整体感觉与认识。有些学生甚至连工程施工图纸都看不懂,所以在学习预算时无从下手。因此,培养学生对知识的综合应用能力是建筑工程预算课程教学中最大的难点,也是最容易被忽视的环节。

建筑工程预算课是实践性较强的一门专业课程。虽然我们教师很清楚该学科的性质,但在教学的过程中仍然会由于案例准备不够,或者由于传统教学习惯的影响而使教学变为纯理论化。例如:清单工程量计算规则很细,条款也多,教师最容易、最省事的方法是将规则解释一遍,而缺乏直观的、具体的实例,给学生实训准备的预算实例又太过简单,缺乏代表性,结果学生学完预算后只是背诵了大量的计算规则,理论上的预算知识很丰富,实际做预算时无从下手,学校培养的学生无法与企业需求进行对接,导致职校生的就业形势非常严峻。

另一种预算教学倾向是将预算课程看成是单纯的技能课,在教学中只注重实训,而不注重教学理论中的归纳和总结。预算课程既是一门实践性很强的应用型专业课程,也是一门需要应用相关建筑知识的综合课程;它既要求学生在实践中会进行具体的计算,又要求学生有较强的综合应用各种知识解决问题的能力。换一句话说,如果教师一味地在教学中单纯地通过实训让学生去理解预算方法而不注重对方法的理解、归纳和总结,学生通过实训可能会做一份或几份简单的单位工程预算,但是如果学生毕业后走上社会所接触的工程较复杂,这种教学方法很难使他们日后的工作中能做到举一反三,得心应手,灵活应用所学知识和技能不断提高自己的工作能力。

在这种情况下,我们认为在课程教学的过程中,按照教学节点,每完成一个分部分项工程教学,马上模拟工作过程进行分部分项工程节点的实训,尤其显得很有必要。

二、实训环节需要解决的问题

模拟工程过程实训可以提高真实或仿真的工作场景,是对课程教学的一种有效补充。在模拟工作过程中进行分部分项工程节点实训,可以使学生在每学习一个分部分项工程计算规则后,即在实训环节接受一种模拟于实际工作的现场培训,那么所学的知识能立刻看得见、模得着,从而很容易将教师所讲述的知识转化为自己的认知。这样十分有利于学生掌握岗位技能,提高实践能力,了解岗位的社会属性,进而提高他们的就业竞争能力。

1.确定实训目标

实训目标应着眼于预算从业人员应该具备的基本职业能力的培养。一般来说,工程预算能力有两个方面:一是计算工程量,即工程量计算能力;二是计算工程价格,即工程价格的计算能力。其中工程量计算是预算工作中最繁琐、耗时最多的工作,因此,工程量计算的内容就成为预算课程教学中的重中之重,掌握工程量计算规则成为工程量计算职业能力的关键。

为了帮助学生掌握工程量计算,我们在实际教学中,伴随课堂教学的进度,进行相应的分部分项工程节点实训,并把实训的目标确定为能够根据工程项目的实际情况,运用各分部分项工程的计算规则,对实际的工程施工图纸进行具体分部分项工程量的计算。

2.选择实训内容

实训环节要求学生应用计算规则去解决预算的实际问题,其中最重要的是要训练学生的识图能力。在实训中,如何看懂施工图,如何能在一堆图纸中找到工程量计算所需要的尺寸,这是实训的难点。因此,训练学生预算职业能力的关键不是进行大量的工程量计算训练,而是要训练学生面对施工图如何找到一个切入点,如何根据工程量计算规则去找图纸上的尺寸,再将它计算出来。

所以,分部分项工程节点实训围绕以下内容来开展:按照分部分项工程节点的计算规则训练学生识读与本分部分项工程计算规则有关的图纸,让学生看懂与本分部分项工程有关的施工图;能根据工程量计算需要快速而准确找出相关构件的尺寸,而不至于面对一堆图纸而茫然不知所措。

3.实训指导的策略

实训环节中学生的学习过程主要包括:明确学习目标,查询计算规则,实际操作,交流实训成果等。这就要求教师从思路、场地和时间上向学生提供必要的条件,实训指导书要详细且周全,指导教师要熟悉预算实务的工作流程,并且具有丰富的操作经验,从而最终使学生在实训过程中熟练掌握预算技能。

三、实训的实例

我们不妨用计算某一框架结构办公楼的“土石方分部分项工程量”为例子对分部分项工程节点实训过程作一简要叙述。

1.实训目标及内容

(1)实训目标:通过计算该办公楼的土石方分部分项工程量,掌握土石方分部各分项工程量的计算方法。

(2)实训内容:对学生进行土石方分部分项工程量的课堂理论知识的教学后,即进行土石方分部分项工程量计算的节点实训。土石方分部分项工程量计算的节点实训主要包括以下内容:

①根据施工方案、施工方法、图纸和项目场地的实际情况来计算平整场地的工程量;②按工程实际计算挖沟槽、挖基坑的工程量;③根据基础垫层及基础工程量等计算基础回填土的工程量;④计算室内回填土的工程量;⑤计算土方运输的工程量。

篇5

【文章编号】0450-9889(2017)05C-0182-02

一、高职建筑工程技术专业“真操实作”环境下的岗位实训的必要性

职业教育是针对职业岗位的教育,不仅要给学生传授理论知识,更要注重培养学生的实践能力,这是职业教育的根本特色所在。受限于真实工程项目对安全等方面的要求,建筑工程技术专业学生难以到实际工程项目现场进行专业实训,因此开展“真操实作”环境下的岗位实训尤为重要。目前多数高职院校因实训场所配置等条件限制,仅开展了钢筋工、模板工、砌筑工实训等建筑工种岗位实训,未开展现场专业人员岗位实训;有些高职院校开展了现场专业人员岗位实训,但因为没有真实的施工现场,只能模拟完成岗位实训的管理部分内容;少数高职院校开展了“真操实作”环境下的岗位实训,但是实训的组织不够合理,不能系统地完成每个岗位不同施工阶段的相关工作,实训效果不够理想。因此,高职院校有必要深入研究并改善“真操实作”环境下的岗位实训。

二、岗位实训的基础条件:岗位实训基地建设

建设适合岗位实训的实训基地,是开展岗位实训的基础条件。实训基地建设主要包括以下几方面:

(一)等比例建筑样板模型。在岗位实训之前,需要通过建筑实体模型进行交底,让学生清楚建筑工程各分部分项工程的施工工艺流程,以及学生各自在施工过程中所处的位置和作用。建筑实体模型要按施工工艺流程分层次展示,反映建筑施工各分部分项工程的施工规范标准。对于建筑工程施工质量通病,也在实体模型中向学生进行展示,让学生在实训过程中注意避免出现类似的质量问题,按照规范标准完成每一步实训。

建筑实体模型还包括建筑施工现场安全文明内容,让学生在实训过程中贯彻实训任务指导书中的安全文明规定,保证实训的顺利进行,避免出现安全事故。

(二)项目部。按照真实项目部构成,设置经理室、施工部、技术部、质安部、材设部、预算部等,配备计算机等设备设施,并按照工地安全文明要求进行文化建设,挂出项目部各岗位工作职责,用于现场专业人员岗位实训完成内业。项目部还设有会议室,既是现场专业人员岗位实训教师讲解布置实训任务的地方,也是实训学生开展项目部例会、探讨工程问题、进行技术交流的地方。

(三)建筑施工实训中心。岗位实训目的在于培养学生的组织管理能力以及典型分项工程处理问题的能力,故针对的分项工程贵在精而不在多。围绕砌筑工程和混凝土工程两个典型分项工程展开,布置三个实训场所:模板支设及钢筋绑扎安装实训场、砌筑与抹灰实训场、钢管脚手架搭设实训场。实训场按真实项目施工工地布置好施工区、材料堆放区、材料加工区和休息区等,使用护栏对不同实训场和功能区进行分隔,设置安全通道,并挂设安全文明警示标语。

三、岗位实训的组织与开展

(一)实训任务分组。岗位实训根据实训项目场地是否能兼容分为模板支设及钢筋绑扎安装实训组、砌筑与抹灰实训组、钢管脚手架搭设实训组和现场专业人员岗位实训组四个实训组。

实训可以单独一个教学班开展,也可以多个班同时实训,但实训的分组尽量做到各组人数相同,以便每个学生都可以到相应的岗位轮换。由四个组成立一个真操实作的建筑项目,其中1个组进行现场专业人员岗位实训,另3个组进行模板支设及钢筋绑扎安装实训、砌筑与抹灰实训、钢管脚手架搭设实训等工种实训。由现场专业人员岗位实训的学生对工种实训真操实作施工场地进行管理,由岗位实训任课教师担任项目经理、技术负责人等实际工程项目职务,统筹组织管理整个岗位实训的运行。现场组织结构所图1所示。

(二)实训项目实施。具体如下:

1.工种实训。这是让学生通过工种真操实作的过程,了解建筑工程工种的技能,更重要的是掌握工种相关工作的识图能力、施工工艺流程和质量控制点的控制方法。工种实训主要分三组进行:

一是“模板支设及钢筋绑扎安装实训”组。以5-8人为一小组完成一份图纸,图纸为一个真实完整的项目,包括钢筋混凝土基础、柱、墙、梁、楼板等构造,主要训练模板工、钢筋工相关知识点和技能。

二“砌筑与抹灰实训”组。以5-8人为一小组完成一份真实项目图纸,包括砌体基础、柱、墙等构造,设置有构造柱、直槎、马牙槎、过梁等节点,主要训练砌筑工、抹灰工、镶贴工等工种相关知识点和技能。

三是“钢管脚手架搭设实训”组。以5-8人为一小组完成模板支设及“钢筋绑扎安装实训”和“砌筑与抹灰实训”相配套的脚手架搭设,同时完成安全通道、卸料平台、钢管楼梯等架子工相关工作,主要训练架子工工种相关知识点和技能。

2.现场专业人员岗位实训。即基于同?r开展的“模板支设及钢筋绑扎安装实训”“砌筑与抹灰实训”和“钢管脚手架搭设实训”三个实训来展开专业人员岗位实训工作,让学生能够真正理解和运用现场专业人员岗位知识,从而具备现场专业人员各岗位的工作能力。如无同时开展的三个工种实训作为管理对象,现场专业人员岗位实训就是空中楼阁,不能达到真操实作的效果。

建筑工程技术专业主要培养施工现场专业管理人员,施工员是该专业的核心岗位,相关现场专业人员岗位还有安全员、资料员、测量员、材料员、质量员、造价员、监理员等。所以,现场专业人员岗位实训设置了施工员、安全员、资料员、测量员、材料员、质量员、造价员、监理员8个岗位。

在岗位实训的过程中,学生根据自己的岗位各司其职,施工员负责实训现场组织与管理,安全员负责实训安全监督与管理,资料员负责实训资料收集与管理,测量员负责测量放线,材料员负责实训材料发放与检查,质量员负责过程控制与质量验收,造价员根据图纸计算造价并进行核算,监理员负责跟踪施工实训全过程。

具体实训过程中如施工员要完成以下工作:项目施工技术准备;编制施工方案及进度图;绘制平面布置图,编制书面交底材料;进行技术交底,完成技术交底记录;进行施工布置,按施工规范要求指导施工;填写施工日志、施工记录等相关实训资料。

(三)实训项目考核。考核是对学生实训效果的验证,指导实训的教师为具备考评员资格的“双师型”教师,结合职业技能证书,实现学生学历证书与职业技能证书相结合。考核结果分三部分:其一,考勤考核。在进入实训施工区前,在班前讲台集合考勤,对不按时到课的学生进行扣分,并进行当天实训的技术安全交底。其二,过程考核。学生实训过程的程序和操作是否规范标准。其三,作品考核。根据学生实训成品和内业成果进行考核。

篇6

【摘要】 采用镀膜/循环伏安法制备了PbO2修饰玻碳电极。在Pb(NO3)2溶液中,在-0.7 V 将Pb膜沉积在玻碳电极表面,然后在5 mol/L NaOH溶液中以100 mV/s速度在-1.0~1.0 V循环伏安扫描20次,PbO2膜均匀沉积在玻碳电极表面。采用交流阻抗法监控电极修饰每一过程,环境扫描电镜表征电极表面形貌。探讨了PbO2膜的沉积机理及其电化学行为,表面活性位点覆盖量为7.5×10-10 mol/cm2。PbO2修饰电极对H2O2电氧化表现出较高催化活性,起始氧化电位低至0.1 V,考察了影响催化活性的因素。计时电流法测定H2O2 (工作电位0.40 V),响应时间小于2 s; 线性范围为5.0 ×10-6 ~ 5.5×10-4 mol/L;检出限1.1×10-6 mol/L (信噪比为3)。在实际水样中H2O2测定结果满意。电极在室温环境下储存30 d,其催化活性基本不变。该修饰电极制备工艺简单、重现性良好、稳定性高。

【关键词】 二氧化铅; 玻碳电极; 镀膜/循环伏安法; 电催化

1 引 言

H2O2是环境及生物系统中重要的媒介物,对其检测具有重要意义。电化学方法因其灵敏、快速、可靠而受到关注。在传统电极上直接氧化或还原H2O2易受生物体系中电活性物质的干扰及电极过电位等影响, 采用化学修饰电极是解决这类问题的一种选择。纳米金属氧化物因其较大的比表面积、良好的生物相容性及化学和物理稳定性,广泛用于生物传感器研究, 如:氧化镍[1]、氧化钨[2]、氧化铅[3]、氧化钌[4]、纳米铜[5]、四氧化三铁[6]和氧化钴[7]等。由于PbO2具有价廉、电导率高、腐蚀性介质中化学稳定性好及电催化性能高等优点,在燃料电池[8]、电催化氧化降解有机污染物[9]等方面应用广泛;在电化学传感器[10]方面亦有报道,如将Cr氧化为Cr而用于电分析[11]。

PbO2的物理、化学和电化学特性受其形态和制备方法影响很大,因此设计适当的薄膜制备方法至关重要。PbO2修饰电极制备方法很多:如溶胶凝胶法[8]和电沉积[12]等。电化学方法制备的PbO2比用化学方法制备的PbO2电化学活性要高[13]。PbO2可以在酸性[14]或碱性[15]溶液中电化学制备。PbO2的电沉积机理[16,17]可归于以下反应:

H2O OHads + H+ + e-(1)

Pb2+ + OHads Pb(OH)2+(2)

Pb(OH)2+ + H2O Pb(OH)2+2+ H++e-(3)

Pb(OH)2+2 PbO2 + 2H+(4)

Pb2+的氧化与反应(1)生成并吸附在电极表面的OHads有关,反应(3)生成的Pb(OH)2+2不稳定,经反应(4)分解为PbO2, 沉积在电极上。

本研究采用镀膜/循环伏安法制备PbO2膜修饰玻碳电极,确保PbO2膜均匀、紧密附着在电极上。PbO2/GC电极对H2O2电氧化具有很好的催化作用,过电位明显降低,可用于实际样品中H2O2测定。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

CHI 660C电化学工作站(上海辰华仪器有限公司);pHS25酸度计(上海雷磁仪器厂);XL30型环境扫描电子显微镜(ESEM,Philips公司);三电极体系:玻碳电极(GC,Ф 3.0 mm)为工作电极,851型Ag/AgCl(饱和KCl)为参比电极;铂柱(1 mm×5 mm)为对电极。Pb(NO3)2,30% H2O2等试剂均为分析纯;实验用水为去离子二次蒸馏水。

2.2 实验方法

2.2.1 电极的制备 将GC在0.3和0.05 μm 润湿成糊状的Al2O3上抛光成镜面,依次在水、1∶1(V/V) HNO3、无水乙醇中超声清洗,然后用水淋洗干净,高纯N2吹干。将清洗好的电极放入0.5 mol/L NaClO4溶液中, 以100 mV/s扫速在-1.0~1.0 V循环伏安扫描至稳定。加入Pb(NO3)2溶液,恒电位(-0.7 V)沉积120 s形成Pb膜,再用二次蒸馏水冲洗GC表面,晾干。将电极放入5 mol/L NaOH溶液中,以100 mV/s扫速在-1.0~1.0 V循环伏安扫描20圈,用二次蒸馏水冲洗GC表面,晾干即可进行测试。

2.2.2 电极表征 电化学交流阻抗谱(EIS)频率范围为10 mHz~100 kHz,激发电压为0.216 V;ESEM观察电极表面形态;以修饰电极对H2O2电催化氧化响应的电流及斜率(k, μA L/mmol)为考核指标。

2.2.3 电化学测量 三电极体系,电解池底液为0.1 mol/L NaOH溶液,接通电极进行扫描至循环伏安图稳定,即可进行电极性能测试及加样实验。电极制备及测试过程中,电解池底液均预先通高纯N2除氧10 min,并保持液面上处于N2气氛; 所有实验均在室温(25±1) ℃下进行。

3 结果与讨论

3.1 PbO2/GC电极的制备

3.1.1 支持电解质的选择 研究了以KCl、磷酸盐缓冲溶液、KNO3和NaClO4作为支持电解质对PbO2膜制备的影响。在KCl溶液中,Pb2+和Cl-生成不同配位的络离子,导致氧化峰较多;在磷酸盐缓冲溶液中,微量的Pb2+会产生明显的沉淀;在KNO3溶液中,能有效沉积Pb膜,但制备的电极电催化活性不高;在NaClO4溶液中, 考察了Pb2+在GC表面的电化学行为,且采用镀膜/循环伏安法制备的修饰电极对H2O2的电催化氧化活性较高,所以选择NaClO4作为支持电解质。

3.1.2 Pb2+在玻碳电极表面上的电化学行为 图1为在NaClO4溶液中不同浓度Pb2+在GC上的循环伏安图。没有加入Pb2+时,背景电流很小(曲线e);加入Pb2+后,出现了2个氧化峰(A1和A2)和1个还原峰(C1)。随着Pb2+浓度的增加(曲线a~d),在-0.36 V附近的氧化峰A1和-0.49 V处还原峰C1的峰高明显增加,远高于背景电流,说明A1和C1峰都与Pb2+有关。而A2峰基本不变,说明与Pb2+浓度关系不大。图2是1.08 mmol/L Pb2+在不同扫描速率的循环伏安图。由图2可见,每个峰都随扫速加快而增加; A1/C1峰电位差略有增加,说明扫速对Pb2+在电极表面的氧化还原速率有影响。

根据图1和图2中氧化峰A2与Pb2+浓度无关,与扫速有关的现象,可以断定氧化峰A2不是Pb的氧化峰,应归于H2O或OH-被氧化为OHads自由基吸附于电极表面[16,17]。同时可以确定氧化峰A1对应PbPb2+,C1还原峰对应Pb2+Pb,Pb膜沉积电位应小于0.49 V。

图1 不同浓度Pb2+在GC电极上的循环伏安图

Fig.1 Cyclic voltammogram of GC electrode in 0.5 mol/L NaClO4 solution containing different concentration of Pb2+

a-e: 0.54, 0.72, 0.90, 1.08, 0 mmol/L Pb2+. Scan rate: 40 mV/s. 图2 Pb2+在GC电极上不同扫描速率下的循环伏安图

Fig.2 Cyclic voltammogram of GC electrode in 0.5 mol/L NaClO4 solution containing 1.08 mmol/L Pb2+ at 5, 10, 20, 40 mV/s.

3.1.3 PbO2在玻碳电极表面电沉积 图3为在5 mol/L NaOH溶液中Pb膜在GC表面氧化还原电沉积形成PbO2的循环伏安图。在第一次扫描中,A1峰由Pb膜被氧化Pb2+产生的,Pb2+迅速与溶液中OH-结合形成Pb(OH)2,沉积于电极表面。随着扫描的进行,A1峰电位负移,前4次电流下降了94%,说明Pb膜氧化成Pb2+速率很快;继续扫描, A1峰逐渐消失,说明电极表面Pb已全部转化为Pb2+。0.82 V处的氧化峰是由A2和A3(第二次扫描时分开)重叠引起。在第二次扫描时该峰电流下降很大,随后则逐渐下降至稳定, 说明第一次扫描后即有PbO2膜生成于电极表面。根据本实验结果及相关文献[17~19],氧化峰A2 归于OH- OHads + e-,A3归于Pb2+ +OHads + OH- Pb(OH)2+2+e-。Pb(OH)2+2不稳定, 分解生成PbO2, 沉积于电极表面。随扫描进行,还原峰C2峰电流逐渐降低直至稳定,峰电位逐渐正移,根据其峰的位置,可归于反应PbO2 + H2O + 2e- PbO + 2OH-。还原峰C1随扫描进行,峰电流逐渐降低,可归因于未分解的Pb(OH)2+2逐渐还原,电极表面的Pb全部转化为PbO2后,该峰最后消失。 图 3 Pb膜/GC电极在5 mol/L NaOH溶液中连续扫描的循环伏安图

Fig.3 Cyclic voltammogram of Pb/GC electrode in 5 mol/L NaOH solution

Scan rate: 100 mV/s, number of scan cycle: 20.

电极表面修饰过程可通过EIS中阻抗的变化来表征。图4显示了在Fe(CN)4-/3-6氧化还原探针存在的情况下,裸GC、 图4 裸GC(a)、Pb膜/GC(b)及PbO2/GC (c)电极的电化学阻抗谱

Fig.4 Electrochemical impedance spectroscopy of bare GC (a), Pb/GC (b) and PbO2/GC(C) electrode in 0.5 mmol/L Fe(CN)4-/3-6Pb/GC和PbO2/GC电极的EIS谱。裸GC的EIS谱几乎是直线(曲线a),这是典型的电化学扩散过程控制步骤的特征;Pb膜电沉积在GC电极表面后,Rct增加(曲线b),证明Pb膜已有效沉积在GC电极表面;从PbO2/GC阻抗谱(曲线c)可知,其电子传输阻抗Rct反而变小,说明Pb/GC已发生变化,Rct的相对大小与膜的状态密切相关。按文献[13]方法对图4实验数据进行拟合,得到GC、Pb/GC和PbO2/GC电极的Rct分别为48.3、487.3和306.2 Ω。PbO2膜的XRD测试(图未给出)证明PbO2为α、β混合晶型[18],表明用本方法成功制备了PbO2/GC电极。

3.2 PbO2/GC电极的表征

PbO2/GC电极在0.1 mol/L NaOH 溶液中不同扫速下的氧化峰电流和还原峰电流都与扫描速率成线性关系,ipa(μA)=0.02ν(mV/s)+0.110(r=0.9989), ipc(μA)=0.013ν(mV/s)-0.146(r=0.9975),具有表面氧化还原反应的特性。峰电位随扫描速率变化不大,说明电极表面的氧化还原过程反应速率很快。电极表面活性位点浓度(Г)可以由ipa对扫速(ν

利用环境扫描电子显微镜(ESEM)观察电极表面的形态。与裸GC表面(图5A)对比,均匀、致密、没有裂缝的PbO2膜(图5C)已经有效形成。图5B是同一个PbO2膜较大倍率下的SEM图。由于PbO2膜是在电极表面上直接氧化而成,PbO2与电极结合紧凑,保证后续使用过程中的稳定性,同时有利于电子的传输,从而潜在提高了PbO2/GC电极的电催化活性。

3.3 影响PbO2/GC电极电催化活性的因素

图6显示了影响PbO2/GC电极对H2O2电催化氧化活性的因素。由图1可知,电位低于-0.49 V 时,Pb2+在阴极还原沉积为Pb原子。还原电位越低,Pb的沉积速率越快,沉积时间相同,Pb膜会变得较厚,最终使PbO2/GC电极的电催化活性改变。

图6a表明了富集电位在-0.4~-0.9 V范围内,制备的PbO2/GC电极对H2O2的电催化氧化活性的变化。随富集电位负移,催化活性呈上升趋势,说明PbO2膜活性位点的数量发挥着主要作用;当沉积电位小于-0.7 V时,催化活性逐渐下降,可能是由于PbO2膜变厚,表面氧化还原过程中电荷平衡离子传输的阻力增加[20]引起。最佳催化活性的沉积电位为-0.7 V。图6b表示电沉积Pb膜时,底液中Pb2+浓度对PbO2/GC电极电催化活性的影响。最佳Pb2+浓度为0.36 mmol/L,这是由PbO2/GC电极表面的活性位点数和表面氧化还原过程膜电荷平衡离子传输阻力共同作用的结果。图6c显示了Pb膜沉积时间对PbO2/GC电极电催化活性的影响。沉积时间决定Pb膜厚度,因此间接地影响PbO2膜厚度。当沉积时间不到60 s时,图6 铅沉积电位(a)、Pb2+浓度(b)、沉积时间(c)及循环扫描次数(d)对PbO2/GC电极电催化活性的影响

Fig.6 Effect of Pb film deposition potential(a), Pb2+ concentration(b), Pb film deposition time(c) and number of scan cycle(d) on electrocatalytic activity of PbO2/GC electrodePbO2膜不能完全覆盖GC电极表面,导致活性位点数量不够;沉积时间过长,PbO2膜过厚,膜中电子传输阻力同步增加。最佳Pb膜沉积时间为120 s。图6d表明了Pb/GC电极在5 mol/L NaOH 溶液中循环伏安扫描的次数对PbO2/GC电极的电催化活性的影响。发现扫描20圈时的催化活性最高。扫描圈数不够,Pb膜没有充分氧化为PbO2膜,导致活性位点较少;扫描圈数过多,反而使PbO2膜活性钝化。

3.4 H2O2在PbO2/GC电极上电催化氧化

采用循环伏安法考察了PbO2/GC电极电催化性能。实验表明,在磷酸盐缓冲溶液中,PbO2/GC电极对H2O2无电催化氧化性能,而在NaOH溶液中表现了电催化氧化作用,说明OH-参与H2O2的电催化氧化。通过在0.0001, 0.001, 0.01, 0.1, 1及5 mol/L NaOH溶液中,测定PbO2/GC电极对0.1 mmol/L H2O2的电催化氧化性能发现, 在0.1 mol/L NaOH 溶液中氧化峰电流最大,即电催化活性最大。 图7 裸GC(a, c)、PbO2/GC电极(b, d)在空白(a, b)及含0.1 mmol/L H2O2(c, d)的0.1 mol/L NaOH溶液中的循环伏安图

Fig.7 Cyclic voltammogram of bare GC (curve a, c) and PbO2/GC (curve b, d) electrode in 0.1 mol/L NaOH solution in the absence (curve a, b) and presence (curve c, d) of 0.1 mmol/L H2O2. Scan rate 50 mV/s

图7为在0.1 mol/L NaOH溶液中,裸GC(曲线c)、PbO2/GC(曲线d)电极对H2O2电催化氧化的循环伏安图。对于裸GC电极,加入H2O2前后没有大的差别(曲线a, 曲线c)。对于PbO2/GC电极,在-0.05和0.2 V有一对氧化还原峰(曲线b),归因于二价与四价铅的相互转换[13];加入H2O2后,在0.55 V有一个明显的氧化峰(曲线d),可以看出从0.1 V即开始被氧化,显著降低了过电位。

以计时电流法测定时,工作电极上采用的电位, 综合考虑PbO2/GC对H2O2电催化氧化活性和信噪比(图7)。尽管0.55 V的信号最高,但相应的噪音(电活性成分干扰)也在增加,实验选择0.40 V作为工作电位。图8显示了分别连续加入0.01和0.03 mmol/L H2O2(曲线1和2)的计时电流响应信号,标准曲线分别为(μA L/mmol):i=13.916C+0.2076(r=0.9986), i=13.704C+0.054(r=0.9996); 线性范围: 5.0×10-6~5.5 × 10-4 mol/L; 检出限: 1.1×10-6 mol/L (信噪比为3),响应时间小于2 s(放大图未给出)。由最后一次加样后计时电流曲线可知,分别在700和1000 s之内电流保持稳定,证明此电极信号响应稳定性很好。

Applied potential: 0.40 V. 对与H2O2可能共存的常见物质进行了干扰研究。在1×10-4 mol/L H2O2溶液中,分别加入10倍浓度的抗坏血酸、葡萄糖、乙酸、柠檬酸、多巴胺、尿酸及甘氨酸等物质,实验表明, 这些物质均对H2O2的测定不产生明显的干扰,这可能是由于较低的工作电位,提高了对H2O2测定的选择性。为了考察该修饰电极的应用价值,将其用于实际水样中H2O2的初步测定。样品取自华南农大校园巢湖,计时电流法测定结果(1.98 mmol/L)与高锰酸钾滴定法测定结果(2.06 mmol/L) 基本相符,5次平行测定结果的相对标准偏差5.2%。在新鲜配制的水样中分别加入0.001,0.005,0.1,0.2和0.3 mmol/L H2O2进行计时电流法测定,5次平行测定的回收率是96.9%~105.3%, 表明该传感器可用于实际样品中H2O2的测定。本传感器具有较好的稳定性,室温条件下保存1个月,催化活性基本不变。

3.5 小结

通过镀膜/循环伏安法成功制备了PbO2/GC电极PbO2沉积于电极表面,活性位点覆盖量为7.5×10-10 mol/cm2。制备的PbO2/GC电极对H2O2有较高电催化氧化作用,可用于实际样品H2O2的测定。镀膜/循环伏安法操作简单,最大优点是制备过程中防止金属离子与电解质溶液中其它成分生成沉淀,容易控制电极表面活性成分的量。

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关键词 碳循环 模型建构 教学活动

中图分类号 G633.9B 文献标志码

1 教材分析

“生态系统的物质循环”是人教版高中生物教材《必修3・稳态与环境》第五章第三节的内容,在《普通高中生物学课程标准(实验)》具体内容标准中,与本节内容相对应的条目是“分析生态系统中的物质循环的基本规律及其应用”。由此可见,学生对本节内容的掌握需达到应用水平。第一部分内容包括物质循环的物质、范围、循环以及特点;第二部分内容包括碳循环的过程、特c及温室效应;第三部分内容包括能量流动和物质循环的区别与联系;第四部分内容是探究“土壤微生物的分解作用”。对第四部分内容,教师可以安排在课后的兴趣小组活动中完成。本节内容是在初中阶段生态系统的知识和高中阶段种群、群落等知识基础上,侧重于宏观方面探讨生态系统的功能;以生态系统的结构、能量流动、光合作用、细胞呼吸等为基础,具有承上启下的作用。教学重点是分析生态系统中的物质循环;教学难点是正确认识物质循环的概念,说明能量流动和物质循环的关系。本节内容主要阐述物质循环是生态系统的重要功能,就理解生命活动的本质和规律而言,具有不可取代的价值,具有独特的地位。这部分知识与目前的低碳生活、环境污染等现实联系紧密,对学生建立环保意识有主要作用。

2 教学目标

2.1 知识目标

理解生态系统物质循环的概念;识记、应用碳循环的过程;比较得出能量流动与物质循环的关系。

2.2 能力目标

以碳循环为例,分析生态系统的物质循环;学习模型的建构;学习探究性实验设计的一般方法和步骤。

2.3 情感、态度与价值观目标

关注碳循环平衡失调与温室效应的关系;培养环境保护意识、低碳生活的意识;在合作过程中,学会交流,尊重他人,强化团队意识。

3 教学过程

3.1 情境导入,激趣课堂

教师播放视频“全球变暖后北极熊疯了”,以北极熊因为太热而剃毛的视频引发学生思考:为什么北极熊要剃毛?全球气候变暖的主要原因是什么?温室效应的主角是谁?温室效应增强与人类哪些活动有关?

学生通过合作总结出:因为气候变暖所以要剃毛;温室效应是全球气候变暖的主要原因;二氧化碳是温室效应的主角;大量化石燃料的燃烧、植被的破坏等人类活动增强温室效应。教师强调:大量化石燃料的燃烧,千百万年积存的碳元素在短时间内释放出来。

教师引导学生讨论:温室效应对生物圈可能造成什么影响?(加快极地和高山冰川的融化,海平面上升,全球气温升高等)在此基础上,教师展示图瓦卢的图片,明确其将成为全球第一个因海平面上升而举国迁移的国家,50年内其将全部消失。

小组合作、讨论:如何缓解温室效应?学习小组通过讨论得出两条措施:减少化石燃料的燃烧,选用替代能源等;保护森林、草原等生态系统,同时大力植物造林等。

通过上述措施可以缓解温室效应,如果要更加深入解决问题,学生必须对二氧化碳在生物群落和无机环境中的相关知识,有更加深入的掌握,从而进入以碳为例的生态系统的物质循环的学习。既然是生态系统的物质循环,那么一定在生态系统的成分之间完成,因为结构和功能密不可分,物质循环是生态系统的功能之一。师生一起回忆生态系统的成分。

3.2 合作分享,自主建构

美国学者爱德加戴尔提出,学习效果要达到50%以上,都是通过团队学习、主动学习和参与式学习等方式获得。教师仅仅做为指导者,把课堂还给学生,使其成为课堂的主人,教师仅是指导,从而给学生充分的“表演空间”。

教师明确了物质循环是在生态系统的各成分之间循环的基础上,组织学生活动,引导学生分组用准备好的材料构建模型,最后各组学生展示结果。学生分成5或6人一组为宜,人数太多容易引起部分学生注意力分散;要明确组长,使其有效带领组员进行有效活动。教师必须在活动时明确任务,使活动真实有效。教师可以预先打印组号和名单,制作好会牌,粘贴在讨论桌上。

活动一:

学生讨论碳究竟是如何进、出无机环境、生产者、消费者、分解者各种生态系统成分的?(以什么形式、通过哪种生命活动、形成哪些产物、这些产物的去向怎样等)。

第一、二组从无机环境的角度来考虑,第三、四组从生产者(比如绿色植物)的角度来考虑,第五、六组从消费者(比如牛)的角度来考虑,第七、八组从分解者(比如蚯蚓或者腐生性的细菌和真菌)的角度来考虑。

各小组依据提示,进行讨论,得出相关结论。小组代表展示小组结论,从而明确每一种生态系统成分在物质循环中的作用。

要突破碳循环,教师应该围绕两个核心问题展开:① 能够利用大气中的二氧化碳的途径有哪些?② 大气中的二氧化碳来源有哪些?为了解决以上两个问题,教师可以把问题细化为以下问题:

碳通过什么生理过程从无机环境进入生物群落?

碳以什么形式从无机环境进入生物群落?

碳在生物群落内部以什么形式传递?通过什么渠道进行传递?

碳通过什么生理过程从生物群落返还无机环境?

碳以什么形式从生物群落进入无机环境?

碳在无机环境与生物群落之间主要是以什么形式进行循环?

教师呈现以上问题,在学生讨论结果的基础上,再用问题串的形式启发学生进一步的思考和总结,引领学生思维的发展。教师也可通过抢答的形式,增强学生的竞争意识。

活动二:

每组准备小白板一块,红黑色马克笔各一支,板擦一块。小白板上放好生产者、消费者、分解者、大气中的CO2库(无机环境)等磁性贴(放在顶端,横排)。

小组活动:用文字和黑色箭头在白板上构建生态系统的碳循环模型,并注明碳元素的转移方向及过程名称。

白板布置如图1所示,学生分组活动,自由安排四个磁性贴的位置。

学生展示白板并解释如此安排的理由,其他小组可以进一步补充完善。师生互动突破碳循环:先看双箭头,“多进一出”为大气中的二氧化碳,“一进多出”为生产者和消费者;再看单箭头“多进一出”为分解者。在碳循环模型构建过程中,教师还要强调化石燃烧的问题以及各级消费者的图解。最后,师生归纳碳循环模型图(图2),并生成板书。

本部分内容并不晦涩难懂,教师可平铺直叙的讲授,甚至让学生自学,也能达成知识目标。但是教师通过探究问题以及活动创设课堂情境,使学生深入思考,让学生动起来,使课堂“活”起来,增强了课堂的有效性。

3.3 依据活动,演绎概念

依据以上学生活动,教师请学生思考回答下列问题:这里的生态系统指的是什么生态系统?这里的物质是指什么?物质在哪两者之间循环?

教师提示:在农田中大量使用DDT有机农药后,为什么会殃及南极的企鹅?学生总结此地球上最大的生态系统是生物圈,从而明确物质循环的特点之一是全球性。因此生态系统的物质循环又叫生物地球化学循环。关于物质,教师应强调:生态系统物质循环的“物质”是指组成生物体的基本元素,而非其组成的化合物;在物质循环过程中,伴随着复杂的物质和能量的转化。通过碳循环的模型建构过程,学生很容易明确物质在生物群落和无机环境之间循环往复,从而明确物质循环的另一个特点是循环性。

在完成以上的三个问题后,生态系统的概念很自然地就由学生演绎成功。这样由学生自主构建知识,依据活动从而演绎概念的方法,避免了教师直接给出概念,靠死记硬背掌握概念的内涵和外延,易遗忘且难以理解其实质的不足。

3.4 依托模型,列表辨析

活动三:在白板上已构建的生态系统碳循环模型上,用红色箭头画出能量流动模型。

学生展示白板,并解释如此安排的理由,其他小组可以进一步补充完善。师生共同总结物质循环与能量流动的关系模型,并列表(表1)完成辨析。

教师需要强调能量流动和物质循环是生态系统动态变化过程的两个方面,生态系统的各种成分,正是通过能量流动和物质循环,才能够紧密的联系在一起,形成一个统一的整体,再次强调结构和功能间的关系。

4 小结

教师由碳循环的特点联系到现实生活中的流行语――低碳生活,播放CCTV公益广告《选择低碳 绿色生活》,引导学生关注社会,关注雾霾,关注环保热点,提高学生的环保意识,对学生进行生态文明建设的教育,让学生从自身做起,明确一些环保措施。

5 课堂拓展

教师要求学生根据所学的碳循环的相关知识,继续探究氮循环、磷循环、硫循环、水循环的相关知识,调查身边造成温室效应、水质富营养化、酸雨等的具体事例,并寻找可行的缓解的方法。学生可选择其一写一份调查报告。

教师提出问题树叶每年都会掉,但是没有看见树叶堆积如山的场面呢?树叶到哪儿去了?是分解者的分解作用,是气候的作用,还是土壤中的化学物质的作用?……究竟是什么在起作用呢?学生可以依据探究实验的一般步骤设计实验,然后进行实验。

6 教学反思

本节内容的学习以活动贯穿课堂。对于教学重点“分析生态系统的物质循环”的突破,以碳循环为例,教师采用“图形分析、模型构建”的方式进行学习。对于教学难点“说明物|循环与能量流动的关系”采用列表辨析法,对于教学难点“正确认识物质循环的概念”,采用依据相关活动,以学生自主演绎、教师点拨的方法,突破难点。

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关键词:低碳经济 土地利用 结构优化

2003年英国首相首次提出低碳经济的概念,从此,“低碳环保”开始提上各国的议事日程,人类也日益重视自身行为与自然环境的和谐关系,人们的生态环保意识也在与日俱增。所谓低碳经济,是以低能耗、低污染为基础的经济,其实质是通过技术创新和制度创新,并在民众中倡导低碳、绿色的生活理念,来减少人类行为对环境的污染与破坏,并建立一种新的资源结构,以缓解气候的恶化,最终实现可持续发展的目标。

我国也在积极倡导低碳经济理念,随着区域经济发展和城市化进程的加深,土地作为经济发展的重要资源要素,其合理配置也颇受关注。目前的土地结构问题表现在,耕地面积在不断缩小,城市建设用地面积飞速飙升,此外,还存在一些土地资源的滥用、浪费等不合理现象,这些都与低碳经济的要求背道而驰。

土地利用结构与碳收支关系分析

土地利用结构对大气中碳排放量产生影响主要由于陆地生态系统是一种碳库。地表有生物质、大气圈、海洋、地质和土壤五个主要碳库,而且各碳库之间可以通过各种方式不断进行碳储量的交换。其中,由于生物质碳库与土壤碳库直接地因土地利用结构的变化而变化,所以二者与土地利用变化的关系较为密切。

而这种变化关系主要体现在两个功能上:“碳源”和“碳汇”。碳源功能主要体现在碳库的储量与积累速率,碳源体现在碳的释放强度。在土地用途的变化过程中,植被覆盖的增加和减少会直接地影响到土壤碳储量的大小。也正是通过碳源和碳汇两个功能,土地的碳循环才能得以进行。

因此,土地利用的变化,亦即生态系统的变化,都是通过地表覆被的变化来影响陆地生态系统的碳循环的。对碳循环影响较大的生态系统主要有森林、园地、草地和农田等。目前的研究表明,森林、园地、草地向农田的转化会减少土壤碳库的储碳量,而其逆向转化则能够增加土壤碳库的储碳量。国内有学者对此进行过深入研究,例如吴建国等对土地利用变化与碳汇、碳源的关系进行过综合评价,并认为天然次生林系统转化为农田和草地后,系统碳储量、植被活体、残体碳储量都将减少,而农田、草地生态系统转化为森林生态系统这些碳储量又会增加。在土壤有机碳储量变化方面,天然次生林生态系统是强汇,人工林生态系统为弱汇,而农田、草地为碳源。

除生态系统之间的转化会影响到土地碳循环之外,生态系统自身状况的变化也会影响碳循环。例如过度放牧会导致土地初级生产能力下降,从而固碳能力降低,更多的碳素进入到大气之中。

低碳经济视角下区域土地利用存在的问题

(一)土地利用的高碳排放

除土地利用的碳排放总量较大这一普遍性特点之外,我国的土地利用的碳排放问题还存在以下特点:

1.土地利用的间接碳排放碳源效应显著。以1995年我国四部门碳排放综合水平为例,当年共计排放二氧化碳26.42亿吨,甲烷0.32亿吨,排放二氧化碳当量约为33.0亿吨。以2005年为例,共计排放二氧化碳55.5亿吨,甲烷0.38亿吨,二氧化碳当量约63.4亿吨。

2.用地类型碳排放量分配不合理。农林用地的碳排放量明显低于建设用地。因为这一时期我国大部分地区的农业生产方式仍然比较传统,重视有机肥施用和秸秆还田,农业土壤有机碳蓄积效果显著,所以农地的碳排放强度低于国际平均水平。城市建设用地成为碳排放总量和强度较高的用地类型。建设用地的碳排放强度达到55.8吨碳/公顷,是其他用地类型碳排放强度的几十甚至上百倍。从其内部结构来看分布也不均匀,工矿用地、交通用地和城乡商住用地的排放量依次是196吨、43.7和8.3吨/公顷。

3.土地利用碳排放地区分布不均。从地理区域来看,建设用地的碳排放强度从高到低依次是华北、华东、西南、东北、中南和西北地区。总体而言,重工业发展水平高、人口密度大的地区,其单位面积建设用地的碳排放也较大。

(二)土地利用的低集约度

1.土地集约利用总体水平低。总体而言,我国城乡建设用地人均指标远超过发达国家和地区的用地水平,土地集约节约利用的总体水平较低。土地产出率与发达国家的差距明显,同时,地区发展也很不平衡,东部省、市的土地集约利用水平高于中西部地区。

2.土地粗放利用问题突出。城市化进程的推进往往导致许多地方政府未能顾及到科学合理的城市规划问题,从而造成土地粗放规划、浪费使用、闲置撂荒等问题。我国地方城市多以外延式扩张方式进行,新增的产业发展不是通过对现有土地的结构调整实现,而是通过新增建设用地的方式实现。这就导致城市空间规模和土地数量的增长远高于经济规模和人口规模的增长速度。而且,城市化进程中对城乡结合部地区土地利用过多,也加剧了土地利用的粗放程度。此外,城市规划时或规划执行过程中的局限性或短视性,可能导致城市工业区、商业区和住宅区布局杂乱无章,土地效益不能充分发挥,导致城市整体环境质量较低。

3.土地生态污染严重。造成土地污染的原因是多方面的,既有历史因素,也有城市规划与工业布局因素。随着城市绿地面积减少,城市荒漠化现象也日益严重,这一问题也威胁到城市土地生态状况。

低碳经济下区域土地利用优化策略

(一)创新土地利用方式

1.基础设施建设低碳化。土壤对固持碳有着很大的作用,因为土壤有机碳是陆地生态系统的主要碳库。然而随着现代化的发展、城市化进程的日益加深,大面积的水泥、柏油和砖石等建筑材料覆盖在土地表面,导致地面过度硬化,土壤无法呼吸,更不能发挥固持碳的作用。地表的过度硬化完全掠夺了土壤吸纳碳的能力,也直接导致大气中碳排放量迅速增加。因此,对基础设施的低碳化建设,减少地面硬化面积,是保持土地碳汇功能、降低土地利用碳排放量的必要措施。

在城市建设中,应充分考虑土地的生态价值,高度重视对地面的非硬化铺设,尽量减少硬化材料的使用,保护土地生态系统,以保持地面固碳通气透水的自然功能。对于必要硬化的地面,应该积极开发新型的建筑材料来改良土地呼吸状况。

2.新型建筑低碳化。建筑在发展低碳经济过程中,是节能减排的重要领域之一。有关研究表明,与传统建筑相比,绿色建筑能减少35%-50%温室气体的排放。因此,发展新型的低碳建筑必然会成为区域经济发展中土地利用方式的重要变革。建筑的低碳化不仅包括建筑材料要绿色环保,而且建筑的设计规划和布局等也应该符合可持续发展的理念,同时也要针对既有建筑进行低碳改造。

3.保育城市土地碳汇。除了碳排放的“减源”措施,“增汇”的土地利用方式也应该予以重视。碳汇效应的发挥需要依靠森林、草原和湿地等土地生态覆被。据麦肯锡的分析表明,造林、在造林、森林管护以及草原管理及恢复将会减少4.4亿吨的碳排放量。因此,城市发展中应该坚持生态优先的原则,保育城市土地碳汇。城市的发展应该避免无序、盲目的扩张,制定引导城市建设朝科学合理方向发展的政策措施,建立合理的城市空间结构布局,根据植被覆盖状况、社会经济发展水平等因素,将城市划分为生态保护区、生态控制区、生态协调区三类来进行规划发展。

(二)强化土地政策指导

1.强化土地供地供给政策的导向作用。政府的土地政策对经济发展具有强烈的导向作用,因此,要充分利用这一政策,引导区域经济低碳化发展。土地对产业的发展具有一定的限制和约束作用,这种约束表现在,不同的产业其发展必然会对土地有不同的要求和标准,例如,区位、质量、数量、环境和气候等因素。所以产业的发展依赖于土地的供给质量与数量,具有较强的刚性。通过土地政策引导土地利用低碳化发展,就是要采取差异化的土地供应政策,对投资进行引流,以促进产业结构的调整和改善。

2.创新现行指标控制体系。科学的考量标准是优化土地利用结构的有效方式之一。指标控制是推动土地利用从粗放外延式开发转向集约内涵式开发,提高土地利用效率的重要手段。我国现行的包括投资强度、容积率和建筑密度等在内的土地利用控制指标体系尚不能客观地反映土地利用现状。这一土地节约集约利用指标体系和管理模式,容易造成一种节约、集约利用的假象。因而需要参照国际通行办法,采用包括容积率、建蔽率和体量、地价、就业密度或技术强度等在内的指标来表征土地的节约集约利用水平。同时,还要加入碳排放的考核指标,即单位面积的碳排放量,以便降低土地利用的碳排放量,引导和促进区域经济低碳化发展。

3.加大土地管制力度,确定合理的耕地保有量。耕地保护是我国的一项基本国策,为确保各类用途的土地面积比例协调,应该严格土地管制的力度。当市场失灵时,完全的价值规律导向会导致土地资源的浪费和粗放性使用,因此必须依靠政府来进行一定的管制和监督来规范市场化运行,以实现土地集约化利用,资源合理优化的配置。因此,政府应该制定和执行耕地保护政策,严格农用地转用的审批环节,以保护耕地,控制建设用地,提高土地利用率,实现土地利用低碳化发展。

(三)充分运用经济杠杆

1.培育完善土地市场。一般而言,市场经济能有效地实现土地资源的优化配置,因而要大力发展土地市场,尤其是二级土地市场,以充分利用经济杠杆,实现土地利用结构的优化。为了加速土地用途转变和产权交易,用地者,尤其是企业用地者应该在政府的监督与管理下,积极进行直接、少量的土地使用权交易,减少土地的闲置与浪费,提高土地利用率。

2.建立健全碳交易市场。碳交易实质上就是碳排放权利的交易,它是用市场机制来解决科学、技术和经济的综合问题,合同一方通过向另一方提供资金或技术而获得温室气体减排额,买方可以购得的减排额用于减缓温室效应,从而实现其减排的目标。市场化运行机制的建立也需要政府来引导,即制定规则、排放总量、排放权、排放量的检测与核证等。

3.合理更新土地税。税收是调节经济的重要杠杆,土地税包括土地占用税、土地保有税和土地转让交易税等。因此,可以考虑对农转非的土地征收土地占用税;征收土地保有税以打击土地市场的囤积居奇行为,增加投机者的持有成本,以提高土地利用率;开征土地转让交易税,以促使土地转向最有价值的用途。

(四)普及低碳发展观念

低碳、环保更重要的是人们对环境和自身行为意识的转变,因此,土地利用的低碳化发展也需要人们的生活方式和消费方式的转变。因此,政府部门应该运用行政、经济和法律等手段做好舆论宣传和引导教育工作,向大众倡导一种健康、绿色、低碳的生活观念。同时也应该发挥政府职能,合理调整产业结构,倡导绿色GDP,规制高碳排放产业的发展。作为市场经济主体的企业,以及高校和科研机构等有责任和义务进行自主创新,发展低碳产业,开发绿色环保的产品,满足消费者的需求,并服务于节能减排目标的实现。而作为个体的民众,则应该树立绿色的消费观念,合理利用自然资源,积极地参与到节能减排中来,从身边小事做起,从根本上推动节能减排目标的实现。

参考文献:

1.彭欢.低碳经济视角下我国城市土地利用研究[D].湖南大学硕士论文,2010

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【关 键 词】会而不对;会且不错;解题技巧;知识结构

中图分类号:G40 文献标识码:A 文章编号:1005-5843(2012)02-0128-03

在平时的教学过程中,尤其是每次考试结束,总是有很多同学觉得很遗憾,抱怨说因为很多题自己是会做的,但分数拿不到,即“会而不对”。而有些同行则认为无所谓,可能会提醒学生下次小心点就可以了,不必大惊小怪。其实,失败乃成功之母。在生物教学中若能充分重视出现的错误,及时纠错、防止差错,采取相应对策,亦是一种引导学生走向成功的有效措施。

针对这种现象,下文以笔者近几年在教学过程中的感受以及调研考试和高考卷的有关答题情况为例进行分析,并提出相应对策,希望能引以为鉴,从而使学生提高解题的准确性。

1. 学会读书:以课本原有知识点为依据,拓展思路,提高求解的准确性。生物属于理科,很多同学觉得学生物就像学物理、化学一样,只要多做题,就一定可以把成绩提高上去。其实,我觉得生物更像是“文武双全”,除了需要一定的解题能力外,也要求学生能在头脑中储存有大量的知识信息。比如:现在的考试题目,尤其是近几年的高考题,对文字叙述能力的要求越来越高,同时实验设计也是一个热门话题,而这些题目的解决并得分就更离不开课本的理论依据了。

例如,2010年山东卷27(3),假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致死),无其他性状效应。根据隐性纯合体的死亡率,隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射,为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变,请设计杂交试验并预测最终试验结果。

试验步骤:①____________; ②____________; ③____________

结果预测:Ⅰ如果____________,则X染色体上发生了完全致死突变;

Ⅱ如果____________,则X染色体上发生了不完全致死突变;

Ⅲ 如果____________,则X染色体没有发生隐性致死突变。

从这道题可以看出,考生想要拿到分,必须对必修Ⅱ《遗传与进化》中的遗传规律那章内容深入理解,须知道杂交、互交,并能对杂交结果进行分析。这就要求我们在平时教学过程中加强对学生阅读课文的指导。只有打好了基础,储备了知识,熟知了基本理论,才能减少答题失误。同时还需要强调理解记忆,不能仅仅满足“是什么”,还须弄清楚“为什么”。

再如,2005年全国理综一的第30题,出题者在实验方案的第三步中提到,A组小鼠出现低血糖症状后,分别给A、B两组注射等量的葡萄糖,一段时间后,A组小鼠低血糖症状得到缓解,B组小鼠活动状况无变化,说明胰岛素有降低血糖的作用。

这些内容的严整性实际上都离不开课本上的理论依据,所以一定要把书念通、念懂、念精。它是保证“会就拿分”的法宝之一。

2. 学会审题:看清题目,小心谨慎,打破思维定势。有些学生没有养成良好的审题习惯,甚至连题目都不看清楚就仓促答题,以致于离题万里,答非所问,这种情况常见于一些看似做过的题目;有些学生对关键词理解不到位而出现答题失误;有些学生则是审题不仔细,连最基本的限定语(如时段、范围等)都未弄清,从而偏离答题要求,所以很多同学在解题时“想当然”,从而也就因为思维的定势而白白地丢分。

例如,细胞有丝分裂图像:

对于本题,就因为纵坐标代表的含义不同,就导致了BC段所对应的有丝分裂时期有所不同,在第一个图像中,BC所对应的是有丝分裂的前、中、后三个时期,而第二个图中BC所对应的则为前、中两个时期。但是在平时练习中,很多同学看到了题目就会按第一种情况往下做,这些同学并没有因为“会”而拿分。

其实,对于高考题来说,都是经过出题专家的精心设计与研究的,材料、情景与问题等在考生眼中基本上是全新的,所以在回答问题时,首要的是过好审题关。例如:审题型,是探究性实验还是验证性实验;其次是审题目的结构,例如提示语(描述、比较、解释、总结等),条件限定语(时间、大小、范围等限),答项语(背景、原因、过程、变化、特点、实质、作用等);最后抓住关键词,比如正确还是错误、细胞内还是细胞外、有还是没有、相关还是不相关、可能还是一定等等。

3. 学会念题:抓住题干中所给信息,从题目中寻找答案。我们在解题时,往往最先想到的是运用头脑中的知识储备去解决问题,但在有些题目当中,答案已经蕴含其中,只需要我们念题,就可以把答案唤出来。

例如:2010江苏卷34,铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合,沿mRNA移动,遇到起始密码后开始翻译(图略)。回答问题:

Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了 ,从而抑制了翻译的起始;Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,铁蛋白mRNA能够翻译。这种调节机制既可以避免 对细胞的毒性影响,又可以减少 。

本题主要考察了遗传信息的传递过程、同学们的识图能力以及从新情景中获取信息、分析问题、解决问题的能力。类似的题目还有很多,很多同学能够看懂文字,但无法有效地解决问题,不能将分数牢牢地抓在手中。究其原因,有一部分同学由于基本知识、概念和理论掌握不好,平时偏重于对显性知识的学习,忽视了对隐性知识的领悟,从而出现看了书似乎什么都懂,离开了书本什么都不太懂的现象。而在解题时则出现因为理解、处理和运用材料能力差而导致错误的现象。

所以,在平时的练习过程中有必要注意加强阅读训练,提高对材料的搜集、提炼、分析能力,寻找材料信息与教材背景知识、理论和实践的结合点,透过现象看本质,从而能够在对材料进行正确而深入的分析思考、归纳的基础上力争“快、稳、准”。

4. 学会构建知识结构:及时回顾,加强对基本概念的对比与联系。知识与能力是相辅相成并且是相互促进的,最终体现则是对高考试题的解答能力,所以必要的习题训练以及测验是提高学生知识理解和能力应用的有效方法,但在新课程理念下,题海战术已经被证明是一种事倍功半的方法且已被淘汰。如何能在现有高考形势下提高学生的解题能力呢?关键之一是要加深学生对知识及其联系的理解。而构建知识网络结构则是一种“授之以渔”的行之有效的手段。

对一个基本知识点,要联系其相同的、相反的、相近的知识点,对两个以上的相近、相同、相反的知识点,要弄清楚其区别与联系。但学生往往会把知识点形成知识罗列,这是不够的,在此基础上还需要“分析与综合”、“归纳与演绎”。当然,指导学生构建知识结构不可能一蹴而就的,比如在学生掌握一节课、一章内容、一单元知识点之间的内在联系后,可有意识地强调学生加强课与课之间知识点的内在联系。

例如,在进行生态系统的功能教学时,让学生利用相关概念,尝试建构物质循环的简图:

再进一步引导学生思考:生物群落包括生产者、消费者和分解者,碳元素从大气进入生物群落,首先是依赖于哪个“门户”呢?碳元素在生物群落这三种成分中的流通渠道是什么?碳元素从生物群落返回大气是什么方式?为什么会出现温室效应?最终在给予学生足够时间和空间的讨论分析的基础上,得到了碳循环的详图:

那么,到这儿是不是意味着构建知识网络就结束了呢?其实不然,我们还可以在初步理解和辨析“能量流动”和“物质循环”图解的基础上,指导学生尝试把两个功能的图解进行整合。当然由于个体的差异,对于有些学生来说是比较困难的,构建的图形可能不完整,或者有错误,还需要教师从旁进行协助。

随着新课程改革的继续深入,教师的教育理念在不断地更新。比如,利用研究性学习来提高学生的合作学习能力,探究性教学能够培养动手能力和创新思维,种种教学模式让学生的主体性得到了体现,主观能动性获得了提高。俗话说,行百里者半九十。希望能通过本文,使学生充分意识到“会且不错”的重要性,从而能够真正将知识转化为能力。

参考文献:

[1]教育部基础教育司、教育部师范教育司《普通高中新课程研修手册 新课程的理念与创新》 北京:高等教育出版社,2004.

[2]陈欣.概念图、思维导图和生物图表的辨析[J].生物学通报,2008,43 (10):38-39.

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关键词:低碳经济 风险投资 分析 预测

一、引言

“低碳产业”是以低能耗低污染为基础的产业。在全球气候变化的背景下,“低碳经济”、“低碳技术”日益受到世界各国的关注。低碳技术涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等部门以及可再生能源及新能源、煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与埋存等。正是因为“低碳产业”的可持续性优势,走向低碳化时代是大势所趋。一直以来,人类对碳基能源的依赖,导致CO2排放过度,带来温室效应,对全球环境、经济,乃至人类社会都产生巨大影响,严重危及人类生存,这比经济危机更为可怕。解决世界气候和环境问题,低碳化是一条根本途径,也是人类发展的必由之路。2007年12月3日,在印尼巴厘岛举行的联合国气候变化大会为全球进一步迈向低碳经济起到了积极的作用,继此之后,“低碳产业”在世界范围内开始普及,低碳行业的公司企业也像雨后春笋般涌现,不少投资者见其发展迅猛频频将手中的资金投向该行业,其中不乏大型的机构投资者。

二、低碳经济模式研究文献综述

在《低碳经济的若干思考》一文中作者阐释了低碳经济的内涵和发展的必要性、可能性以及发展势态。并指出近年来我国在调整经济结构、发展循环经济、节约能源、提高能效、淘汰落后产能、发展可再生能源上取得了显著的成果。在对我国低碳经济的发展确实进行预测和分析后,作者提出了中国发展低碳经济的相关措施。

什么是低碳经济,为什么要发展低碳经济,我国发展低碳经济条件如何,怎样发展低碳经济。《低碳经济研究综述》一文就中国如何既遵循经济社会发展与气候保护的一般规律,顺应发展低碳经济的潮流和趋势,同时立足于中国的基本国情和国家利益,寻求长期和短期利益的均衡的角度对中国发展低碳经济进行了分析,旨在引导中国低碳经济迈入科学发展的轨道。

同样是对低碳经济的研究,《低碳经济与环境金融创新》一文跳出了低碳经济本身,将低碳经济与环境金融联系起来,从环境金融的角度,总结了国内外研究与实践经验,探讨了环境金融创新的各种途径,并针对我国实际存在的问题提出了一些建议。作者就低碳经济的背景下如何实现环境金融的创新提出了一些见解,对低碳经济和环境金融的相互促进做出了贡献。

在《中国的低碳经济选择和碳金融发展问题研究》一文中,作者提出低碳经济是中国可持续发展的必然选择,金融是现代经济的核心,面对低碳经济时代的要求,我国必须尽快构建与低碳经济发展相适应的碳金融体系,包括金融市场体系,碳金融组织服务体系和碳金融政策支持体系几大方面。作者支持目前中国碳金融的发展只能说是初露萌芽,发展相对滞后并存在诸多问题。

对低碳经济的相关文献进行研究和综述后,低碳经济的发展是大势所趋,但如何科学地发展低碳经济,如何将低碳经济同其他行业合理的结合,如何引导投资者正确地投资于低碳行业,这些都是亟待解决的问题。本文研究的是低碳行业的风险投资,通过对目前低碳行业风险投资的分析及预测,希望能科学地引导低碳行业的发展。

三、低碳经济模式下的风险投资现状分析

“低碳经济”提出的大背景,是全球气候变暖对人类生存和发展的严峻挑战。随着全球人口和经济规模的不断增长,能源使用带来的环境问题及其诱因不断地为人们所认识,不止是烟雾、光化学烟雾和酸雨等的危害,大气中二氧化碳浓度升高带来的全球气候变化也已被确认为不争的事实。

“低碳经济”是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。是国际社会应对人类大量消耗化学能源、大量排放二氧化碳和二氧化硫引起全球气候灾害性变化而提出的能源品种转换新概念,实质是解决提高能源利用效率和清洁能源结构问题,核心是能源技术创新和人类生存发展观念的根本性转变。低碳经济定义的延伸还含有降低重化工业比重,提高现代服务业权重的产业结构调整

转贴于 升级的内容;其宗旨是发展以低能耗、低污染、低排放为基本特征的经济,降低经济发展对生态系统中碳循环的影响,实现经济活动中人为排放二氧化碳与自然界吸收二氧化碳的动态平衡,维持地球生物圈的碳元素平衡,减缓气候变暖的进程,保护臭氧层不致蚀缺。广义的低碳技术除包括对核、水、风、太阳能的开发利用之外,还涵盖生物质能、煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与埋存等领域开发的有效控制温室气体排放的新技术,它涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化、汽车等多个产业部门。

当前世界面临的一个最大的环境问题就是全球气候变暖,而其原因正是以二氧化碳为主的温室气体的大量排放。现在人们已充分认识到这个问题,并且已开始减少二氧化碳排放的进程。工业正是二氧化碳排放的一个重要来源。而想要减少工业排放二氧化碳,发展低碳行业无疑是一种解决之道。低碳行业泛指任何以低碳排放或者致力于减少碳排放为特征的行业,如可再生能源发电、核能、能源管理、水处理和垃圾处理企业。这个行业是符合保护自然的规律的,因此具有很光明的前途。在2009年的金融危机中,低碳行业产值不降反升,表明这个行业正是一个很有潜力的行业。

哥本哈根会议虽然未能达成成果,但低碳环保风潮已经在风投之间劲吹。正如前面对低碳行业的分析,低碳经济以“低能耗、低排放、低污染”为主要特征,以此为中心衍生出较多的投资主线,主要包括:节能、减排、清洁能源领域。中国现在很多新的产业都跟这些领域有关。而事实上,越来越多的企业也将发展方向往这些领域方面靠拢。经历了金融危机后的风险投资再度热了起来;而比风投更热的,则是低碳经济。根据中国风险投资研究院(CVCRI)对556家风投机构的调查显示,2009年VC对能源环保领域共投资了35亿元;VC投资的项目中,每10元钱中就有1.1元投向了能源环保领域。在很多的风投机构看来,节能环保、新能源等既属于产业政策扶植范畴、又对经济周期不敏感,这种低碳行业特殊的特性也是迎来风投广泛关注的原因。

历时3个月、访问了556家风险投资机构后,民建中央下属的中国风险投资研究院(CVCRI)得出结论:2009年中国VC/PE市场募资、投资规模均逐步回升,迎来了复苏和发展。CVCRI指出,由于经济的复苏和创业板的推出,2009年下半年的投资热情增加。上半年投资案例数为229个,占总案例数的38.10%,投资总额为120亿元,占全年投资总额的40.43%;而下半年的投资案例数为372个,明显高于上半年,投资金额也占到了全年投资总额的59.57%。另一个可以观察到的现象便是低碳能源环保行业的崛起。据CVCRI数据,2009年风投对能源环保的投资项目数为99项,总金额为34.99亿元;仅次于狭义IT行业的135项和43.29亿元,成为继传统行业、狭义IT行业之后的第三受宠行业。另外更加值得关注的就是556家风投机构将能源环保行业评为了最具投资价值行业。其次是医药保健和消费服务行业;而传统产业、狭义IT则甚至没有进入前十名。2009年度风险投资总额为315.34亿元。除此之外,不少风司也对低碳行业发表了自己的看法,其中中国风险投资有限公司总裁王一军表示低碳经济是大势所趋,而核心则在于节能减排和发展新能源。以我国过去走的粗放型经济增长方式来看,节能减排在技术、推广等领域都有很大的发展空间。而中国对石油的需求日益增长也在驱使着新能源的发展。

对于“两高六新”的公司,即具有成长性高、科技含量高、新经济、新服务、新农业、新材料、新能源和新商业模式的公司,是风投关注的重点,而这些特点也是低碳行业所具备的。基于上述对低碳行业前景的分析,对于低碳行业的风险投资无疑成为了一个热点话题。但凡是投资都存在着风险,众多的投资者在投资低碳行业之前也会对该行业的众多上市公司进行综合评估,通过行业数据和公司相关的各方面指标选出最具发展潜力和盈利能力的公司进行投资。

在对低碳行业风险投资概况进行综述之后,从投资价值的角度将低碳行业和其他行业进行比较,图2是2009年统计的最具投资价值行业分布情况,从中我们不难看出低碳能源和环保列居首位。

四、低碳经济模式下的风险投资前景预测

前面通过对低碳行业的风险投资数据和图表的分析,低碳经济模式由于其得天独厚的可持续发展潜力受到了投资者们的青睐。风险投资是众多投资方式的一种,风险投资不仅仅是一种简单的权益投资,投资者们为了获得公司上市和退出时的高额收益,还要为初创期的公司提供技术支持。前面说到了低碳经济模式的可持续性发展优势,这一点是风险投资决策时的一个主要决策因素。所以,在后金融危机时代,将会有越来越多的风险投资者涉足低碳领域,既促进了低碳行业的高速发展和繁荣,同时也为风险投资者提供了一片全新的投资领域。由于低碳经济是一种绿色经济,不仅促进了经济的高速发展,同时也为环境保护和可持续发展做出了贡献,所以,在今后几年中政府必将会持续出台相关政策推动低碳经济在我国的发展,这些政策也将为投资者的资金进入低碳领域敞开了大门。综上所述,在未来几年里,风险投资与低碳经济模式的结合将是投资领域一道亮丽的风景线。

[基金项目:江苏省社科基金项目(08EYA002)]

参考文献:

1.冯之浚,周荣,张倩.低碳经济的若干思考[J].中国软科学,2009(12)

2.王仕军.低碳经济研究综述[J].开放导报,2009(5)

3.任卫峰.低碳经济与环境金融创新[J].上海经济研究,2008(3)

4.王遥,刘倩.中国的低碳经济选择和碳金融发展问题研究[J].投资研究,2010(2)