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化學與工程材料范文1
關鍵詞：材料類專業；物理化學；教學改革；建議
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）37-0128-02
物理化學課程是高?；瘜W專業最重要的一門基礎課程，該課程內容豐富、前后連貫、邏輯推理清晰、理論性強，不僅可對化學、化工、環境專業學生開設，也可為生物、材料、食品、水建等專業學生設置。隨著社會的發展和科學技術的進步，高等學校不斷深化教學改革，全面提高教學質量，對物理化學學科的課程講授和發展也提出了更高的要求。結合我校的實際情況，以及我們近幾年在建設校級精品課程的探索與實踐，重新審視材料科學與工程專業物理化學課程的教學內容、教學方法和教學環節，發現目前我校材料專業物理化學課程教學中還存在以下的問題：
1.現行的教學計劃中，無機化學相關課程以及后續一些專業課，與物理化學授課內容中有一些重復之處。
2.教材中抽象理論太多，造成了學生對這門基礎課程產生了比較枯燥無味的感覺；加之內容多，課時量有限，老師在課堂講授中不能針對某一化學原理或原理推導過程進行深入的剖析和講解。
3.與之配套的物理化學實驗課，經常采用多個班級集中循環進行試驗的模式，有時理論部分未講授到，但實驗課程因為循環時間到，又必須開始，即實驗內容超前于理論教學的進度，或者理論課早已講授完畢，而實驗課程卻推后進行，學生不能及時將理論和實驗相聯系，無法達到預期的教學效果。目前我校物理化學的實驗內容，基本以驗證基礎理論為主，缺少綜合性、設計性及性能測試試驗，因此物理化學實驗體系缺少培養學生創新思維的意識以及提高學生動手能力的舞臺。
因此，需要積極推進課程體系改革，充實和更新教學內容、改進教學方法、豐富實驗教學，從而全面提高物理化學課程的教學質量和效果。
一、優化整合相關學科內容，打破學科壁壘，構建新的教學體系
對于我校材料科學與工程專業，按照2013版教學大綱的要求和已制定的教學計劃，其中包含的課程，如無機化學、無機非金屬材料、催化作用原理、膠體與界面化學等專業課，它們都與物理化學課程密切相關，有些課程如催化作用原理和膠體與界面化學，直接是從物理化學的大體系中劃分出去的。由于我院材料專業招生時間不長，而這些課程總是不同的教師授課，教師之間就授課內容未來得及進行充分的交流，經過幾年的授課，發現同一知識點的簡單重復難以避免。因此，建議課程組就這一現象，加強教師間的交流與合作，將這些課程的內容進行有效的整合，突破原來以學科和專業來劃分的粗放型的課程體系，建立起適合于自己專業的有效課程體系，是目前我院物理化學教學改革的一項重要任務。
我校材料學科專業物理化學課程采用的是南京大學沈文霞主編的《物理化學核心教程》第二版教材，主要的授課內容包括熱力學（熱力學第一定律、熱力學第二定律、化學平衡和相平衡）和動力學部分（包括化學反應速率、電化學、表面現象和膠體化學），共56課學時，大學二年級上半年授課；而無機化學，同分析化學一起共48學時，無機部分主要講授熱化學（熱力學第一定律）、稀溶液的性質、膠體溶液、化學平衡及化學反應速率；根據教學大綱的安排，膠體和界面化學、催化作用原理這兩門課程各安排24個學時，在大學三年級下學期開展。通過幾年授課，經老師觀察和學生反映不難發現，以上所述這些課程，在知識內容上相互之間都存在著一定的重復性和交叉性。
針對課程內容重復的問題，為了避免盲目浪費學時數，有效改善不同課程之間的重復授課，充分利用大學課堂掌握更多的知識，使我們在課堂上的幾十分鐘內有效地完成教學任務，這里提議對材料系開設的幾門相關課程教學內容進行整合，使每門課都有其側重點，建議組建一個全新的教學體系，同時要照顧到這些學科知識的完整性和獨立性。例如，講授無機化學課程時，建議把化學熱力學和化學平衡作為重點內容詳細講授，而其他內容，如電化學、相平衡和化學反應速率這些內容作為物理化學課程的授課側重點。物理化學理論課程中的膠體、表面現象則可放在膠體和界面化學以及催化作用原理這兩門課程中主要講授，物理化學課程就不講授這部分內容。這樣既節省了時間，又突出了重點，不僅使教學內容獨立而完整，還可以適當減輕因課時量小帶來的物理化學的教學壓力，彌補了物理化學課程內容多、課時少的矛盾，老師在授課的過程中再也不擔心時間不夠用而只能淺顯的表述；對于學生來說，仍然是掌握了整個物理化學的原理，而且更加堅實。
二、掌握專業知識框架，改革教學方法
通過對物理化學課堂的觀察，發現學生們剛開始對這門課還保持有神秘感，大多數同學對這門課還是很有興趣的，加之從師哥師姐們那里聽說這門課容易掛科，因此學生們剛開始上課的時候都很認真。但是隨著課程的深入，部分同學開始松懈，開始排斥這門課程，以至于后來干脆放棄學習。經過細心調查分析發現，學生們在失去學習興趣后，慢慢迷失在這門課程中。盡管老師在課堂上一再強調要理清楚各章節之間內容的聯系，重點記憶關鍵結論，但大部分同學仍然做不到，不能掌握物理化學課程的知識框架，也沒有選擇性的記憶關鍵問題，總是被動地接受課堂上講授的內容，甚至被很多的數學推導過程迷惑。而實際上這門課程內容銜接緊密，邏輯性很強。把各章節之間的知識框架理清楚之后，就坦然的接受和明白了各章的結論，也有利于知識點的重點記憶。在教學過程中，注重課程之間的聯系，通過知識點的連接和相關內容銜接相關的課程，及時引導學生把所學的內容納入到學科的框架中，幫助學生建立較完整的知識框架，不要迷失在盲目的理論推導中。
物理化學這門課理論性很強，內容較多而抽象，公式又多，學生接受很困難，這就對老師的課堂教學提出了更高的要求。為了能夠進行有效的課堂教學，激發學生的學習興趣，常把日常生活現象中涉及的物理化學原理介紹給學生。比如，舉例高溫下食物容易變質的問題，聯系化學動力學的理論加以說明；講解溫度對反應平衡和反應速率的雙重影響時，例舉合成氨工業中如何選擇最佳溫度；涉及講授表面化學的理論時，可以例舉農民鋤地能防止水分蒸發的現象，或者小氣泡、液滴、呈球形的現象，加以解釋后，學生就會對表面性質有清晰的認識；講授滲透壓的時候，聯系滲透壓的作用，提問為什么肥料用多了農作物會“燒死”？打吊瓶時為什么會感覺到疼痛？讓學生帶著問題聽課，面對生活中各種現象去思考，多問幾個為什么，自己到物理化學中去尋找答案，激發學生學習這門課程的興趣，也就達到了提高教學質量的目的。
除此之外，在課堂上還可以采用小班討論或者Seminar討論式教學模式，以教師和學生為共同的教學主體，就某些共同關注的問題，在和諧的氣氛中進行討論，加強教師和學生之間的交流和溝通。課下，利用我校教務處網站的網絡教學平臺，與學生進行課下的交流和習題討論、小測驗等，與傳統的課堂教學模式相比，它具有互動性、合作性、學術性的優勢。
三、強化配套實驗教學
實驗教學在物理化學課程的教學中占有十分重要的地位，它與物理化學課程緊密配合，鞏固和加深對物理化學原理的理解，提高學生對知識靈活應用的創新能力，還培養了觀察和分析問題的能力。
為了避免實驗課程超前理論課程，建議在學習完物理化學相關理論后，及時在學期后半學期開設實驗課程。課程組已經設置獨立的實驗課并計算學分，如：配合表面現象，開展了液體表面張力的測定實驗、粉體粒度分析實驗；為了鞏固反應速率反應章節的學習，開設蔗糖反應速率常數、乙酸乙酯反應速率常數的測定實驗等。同時，也應鼓勵學生根據所學理論，合理設計實驗項目，開展綜合性創新實驗，增加設計研究型實驗，根據設計實驗的題目、要求等內容，讓學生查閱相關資料，并利用學過的理論知識，選用相關的儀器、藥品，分析實驗中的難點和關鍵步驟等，自行完成實驗內容、并上講臺講授實驗，以培養學生發現和解決問題的能力。
經過幾年的探索和實踐，我院化學化工學院材料專業物理化學課程的教學改革將有助于提高學校物理化學課程的教學質量和效果，促進了物理化學這門校級精品課程的建設和發展。
參考文獻：
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[3]王黨生，李國寶.講座式教學法在物理化學課程中應用[J].山東化工，2013，42（11）：157-158.
化學與工程材料范文2
我校金屬材料工程專業作為具有傳統優勢和較強的區域性需求的專業，為首批被教育部批準的國家級特色專業建設點，也是河北省品牌特色專業[3-5]。隨著生源的改變和高素質創新型人才培養目標的提出，該專業的培養目標和培養要求也提升到了更高的層次。根據教育部《關于加強“質量工程”本科特色專業建設的指導性意見》，作為特色專業建設核心的新的人才培養方案對實踐教育環節進行了較大的改革，實行將原來嵌入在各專業課和專業基礎課中的實驗與理論課程分離，重新優化整合，與專業技能培訓相結合，創建新的教學模式。
2 構造專業實驗與技能一體化的教學模式，建立“四級實驗平臺”
為滿足金屬材料工程特色專業的建設和創新型人才培養模式的需求，突出并強化實踐教育環節和學生能力的培養和訓練，迫切需要加強實驗教學的改革與創新。我校將專業實驗與專業技能培訓融為一體，針對金屬材料工程專業多門專業課程，實行“四級實驗平臺”教學改革。
2.1 優化整合，編寫四級實驗指導書
將以往所屬材料科學基礎、鋼的熱處理、材料性能學、工程材料學、表面工程、腐蝕與防護等專業基礎課與專業課程中的實驗進行統一整合，按“專業基礎性”“拓展技能訓練”“材料工藝設計實驗”和“材料性能測試與分析”四級平臺進行實驗設計與技能培訓。其中專業基礎性實驗包括金相顯微試樣的取材與制備，金相顯微鏡的構造、使用與圖像的采集和處理，鐵碳合金平衡狀態下的顯微組織觀察，金屬的塑性變形與再結晶，熱電偶與爐溫儀表的成套性檢定，目的是讓學生掌握材料學科最基本的金相試樣制備、顯微鏡使用及鐵碳合金基本組織等。拓展技能訓練實驗包括化學器皿的使用及鍍液的配置，電鍍、化學鍍設備及鍍層常用檢測設備的使用，電化學試樣的制備，恒電位儀的使用與極化曲線的測試，綜合實驗—合金鍍層的制備及鍍層性能的檢測和耐蝕/耐磨性的評價，目的在于訓練學生熟悉金屬材料表面處理的常用方法、操作以及表面處理設備和檢測設備的使用方法，并在此基礎上進行鍍層工藝設計和性能評價。材料工藝設計實驗包括奧氏體晶粒顯示及晶粒度測定，鋼的淬透性的測定，常用工業用鋼典型熱處理組織的觀察，鑄鐵及有色金屬顯微組織觀察，綜合實驗—熱處理工藝設計及操作，目的在于讓學生熟悉常用鋼典型熱處理后的組織形貌特征及熱處理基本操作和實際密切相關的晶粒度、淬透性測試方法，同時針對所學專業知識進行熱處理工藝設計、操作及組織分析等一系列綜合訓練。材料性能測試與分析實驗包括電子拉伸試驗機的使用及拉伸實驗，材料的硬度實驗，單擺沖擊試驗機的使用及系列沖擊實驗，斷口形貌分析，綜合實驗—金屬材料熱處理工藝及力學性能測試分析，目的在于讓學生了解并熟悉工程材料常用力學性能的實驗方法及所用設備、失效的斷口形貌特征，并在此基礎上通過綜合設計實驗訓練學生合理選材、工藝設計、性能測試與評價等綜合技能。
通過建立專業基礎性、拓展技能訓練、材料工藝設計實驗和材料性能測試與分析四級實驗平臺，編寫實驗指導書，使獨立開設的實驗實現操作技能與能力訓練一體化，突出學生的主觀能動性，培養其實驗技能與獨立分析和設計能力以及科研意識等綜合能力，使學生具備材料科學研究的基本操作技能和研究方法，提升學生的綜合素質。
2.2 集中訓練，加強課程有機聯系
我們將原來分屬于多門課程的分散孤立的實驗進行優化組合，建立四級實驗平臺，其中每級平臺分別有5個實驗，20學時，進行集中訓練，安排在大三全年和大四上半年完成。集中培訓，可以幫助學生將不同課程中學到的理論知識聯系起來，建立起專業課程之間的有機關聯。學生在訓練過程中親自動手，尤其是實驗平臺中綜合性、設計性實驗要求學生根據任務要求，自行設計工藝路線和制備方法，不但強化與鞏固了課堂理論知識，而且促進了多門課程間知識的交叉與融合，培養了學生的創新精神和獨立分析問題、解決問題的能力，激發了學生的科研興趣，受到學生的廣泛好評，為他們以后走上工作崗位以及繼續進行科學研究打下了良好的基礎。
2.3 優勢互補，聯合進行平臺建設
在專業實驗與技能一體化教學模式實施之前，分別由教研組教師與實驗教師承擔教學和實驗任務，使教學和實驗完全脫節[6]。學生在實驗時是怎么操作的，理論課教師一無所知；學生在課堂上學習了哪些知識，實驗教師也不太清楚。而且，隨著科學技術的發展和知識的更新，一些陳舊的方法和技術已經被淘汰，而實驗教師仍在使用，造成教學和實驗的脫節，對學生的素質培養和就業極為不利。
通過整合實驗，使授課教師和實驗教師共同參與到實驗平臺建設中來。專業授課教師大多數是從國內外重點高校畢業的博士生，具有扎實的專業理論基礎和較強的研究能力，對目前本領域研究方向的發展較為熟悉，能夠把本專業的新思想、新動向傳遞給學生。實驗教師學歷雖然不高，但具有豐富的操作經驗，熟悉各種儀器設備的使用方法及實驗的操作步驟。授課教師和實驗教師聯合，優勢互補，相得益彰，有助于教學工作的完成和學生技能水平的提高。
2.4 科學評價，建立統一的考核機制
原來分屬于不同課程的實驗都是單獨操作的，學生的實驗報告上交后由實驗教師評定，但實驗成績不作為評價指標計入學生的總成績。因此，學生做不做實驗，實驗質量優劣都不會影響其最終成績，這對于學生實踐動手能力的鍛煉是非常不利的。
將分屬于不同課程的實驗打亂，重新組合，建立四級實驗平臺，每個平臺中的實驗都由學生自己動手完成，根據學生實驗中的動手能力、團隊合作能力、創新能力等表現以及最后提交的實驗報告分別給 出評定，學生獲得各個平臺的實踐成績。這樣的評價方式，能科學地反映出學生對理論知識的掌握水平，同時在實驗中鍛煉了他們獨立思考、提出問題和解決問題的能力，有助于學生綜合素質的提高。
3結束語
對金屬材料工程專業各課程實驗進行整合，獨立開設專業實驗，打破了課程之間的界限，建立了專業基礎性、拓展技能訓練、材料工藝設計和材料性能測試與分析四級實驗平臺。通過編寫四級實驗指導書，集中訓練；授課教師與實驗教師聯合授課、科學評價等措施，突出了實踐技能和綜合能力的培養與訓練，培養了學生獨立思考、分析解決問題的能力；綜合性、創新性實驗的開設突出了學生的主體地位，體現了個性化教育的培養理念，有助于學生綜合素質的提高。
參考文獻
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化學與工程材料范文3
湖北省竹溪縣城關初級中學成立于2009年8月，是城區一所寄宿制學校，現有學生1 548人，教師113人。該校2012年底被列為教育部信息化試點學校以來，全校上下高度重視，本著“育人為本，同享成功的快樂”的辦學理念，不斷加快推進教育信息化進程，完善信息化硬、軟件建設，注重以培促用、用研結合，全力促進信息技術與課程教學的深度融合。經過兩年的實踐探索，該校師生的信息化應用與研究能力顯著提升，教學質量和辦學水平逐年攀升。
1軟硬兼備創優教育信息化環境
教育信息化試點工作的推進，硬軟件建設是前提。該校建校伊始，就把信息化建設納入學校統籌規劃，按照“分期投入，逐步完善”的原則，不斷改善教育信息化環境。
1.1在軟硬件建設上多投入
累計投入500余萬元，先后建起了計算機教室2個，電子備課室1個，多媒體功能室1個；開通了30 M網絡流量和Wifi無線網絡，為任課教師每人配備了1臺筆記本電腦，教室均配備“班班通”設備，全校的信息網絡、智能廣播系統、校園監控系統、校園網站等信息化建設逐步得到完善，為信息技術與學科教學的融合提供了支撐。在軟件建設方面，堅持引進與開發并重、共建與共享同存的原則，整合名家理論文章和課堂視頻、IP網絡教育資源，充實校本資源庫，通過教師互動、學生互動、班班互通，建立起穩定有序的資源共享模式。圍繞“一師一優課、一課一優師”的目標，以年級組和備課組為單位，組織教師認真觀摩聽評，精心打磨優質課堂，實現“組組有優課、師師有優課”，并將優秀的課件、教案和微課上傳到十堰市云平臺和校園網，匯集成優質校本資源庫，供全體師生分享學習。
1.2在裝備管理上更規范
對硬、軟件逐一進行登記，建好臺賬，分類存放，做好防護措施。與處室、班級層層簽訂財產保管和使用責任書，定期進行設備管理和維護檢查，其結果直接與班主任、處室負責人的年終績效掛鉤。
1.3在設備保養上求細致
選配責任心強、技術好的教師，專門負責學校信息化裝備的檢查、維護、保養，明確責任，要求負責人時時做好設備、網絡的防控檢測，發現問題及時維修，確保裝備設施的正常使用。
2加強運用促進學科教學有效融合
教育信息化工作的關鍵在運用。該校采取多種形式促使教育信息化與學科教學有機融合，充分發揮其最大效益。
2.1加強信息技術培訓提高信息化應用與學科教學融合能力
近年來，該校將教師培訓納入學校常態化工作。根據教師信息化應用水平現狀和教育信息化應用的需求，學校統一安排學習進度，從最基礎的電腦文件操作、Word排版、PPT制作使用、電子白板運用、網絡搜索下載等基礎使用開始，由簡入繁，逐步過渡到優質課件制作、優課、云平臺運用、微課制作、微信公眾平臺運用等內容的技能培訓，要求教師全員培訓、全員考核，對考核不合格的教師進行補培、補考。每學期期中、期末安排兩次信息化應用檢測，檢測成績作為教師校本培訓成績記入教師成長檔案，并納入教師年終績效量化。2014年暑期時間，全體教師經過信息技術集中培訓、測評后，學校對七年級新調入教師進行了補培，對未合格的教師進行補考，確保教師全員過關，人人都能熟練進行信息化裝備的操作使用。如今，該校的每節課中，師生均能通過電子白板進行學習互動，教師設計的課件已由過去單一的圖畫轉變為生動豐富、靈活多變的動漫與音畫結合體的播放形式，教師的教案、課件、教學反思等教學常規內容全部轉變為數字資源供全體師生學習共享。
2.2通過“課內比教學”活動展現信息技術與學科融合的深度
2011年起，該校每學期都要開展“課內比教學”活動及“課件制作”大賽。例如，2014年學校開展微課制作大賽，通過競技平臺檢驗和展示教師“四環八步”課改模式下的課堂效果和信息化教學應用水平，激勵教師在平日課堂內充分利用網絡信息制好課件、備好教案、用好白板，并能通過電教手段有效開展好小組合作、探究等學習活動，學生學習興趣更濃了，課堂效率更高了。
2.3通過信息技術課提高學生學習能力
各班每周開設一節微機課，并將微機課納入其它學科同等重要的位置，同其他學科一樣參與課內比教學活動。學校定時開放微機室，成立計算機興趣小組，引導學生文明上網，激發學生掌握信息技術的興趣，提高運用計算機進行學習交流的能力。目前，90%的學生均能通過計算機開展網上交流，查找學習資料，運用Word、Excel等軟件寫文章、做統計。
2.4開展課題研究提高信息技術在課堂中的使用效益
該校建立了教研成果獎勵制度，對獲得教研成果獎勵和教學的教師給予物質獎勵，在年度績效和晉升晉級上給予分值獎勵，鼓勵教師勤奮學習和積累教學經驗，提高教研寫作水平，積極向教學類報刊雜志上投稿。創辦《城中教苑》，精選教師優秀的教研論文予以刊發，集中展示教師的科研水平，激發教師參與教學教研的熱情。充分利用每周教師例會時間，開設教育信息與課程融合為主題的論壇，安排教師匯報自己在教育信息化應用上進行研究探索的成果，交流自己在信息技術與課程融合中的經驗體會，助推教師教育信息化應用水平和課題研修能力的提升。近3年，每學期均有20余人次的課件、公開課、論文、案例獲得省市級獎勵或在縣級以上教育類報刊雜志上發表。
3開辟平臺拓展信息應用領域
信息技術的廣泛應用是提升學校信息化水平的有效途徑。該校積極為師生搭建多元的信息化應用平臺，提升師生信息化應用水平和校園管理運行效率，擴展校園服務功能。
搭建師生交流平臺。開通城中教師QQ群、微信公眾平臺、班級QQ群等網絡交流平臺，交流學習心得，下載教學共享資源，布置學習任務，進行師生心理溝通，方便了師生、家校溝通聯系，加強了學習、知識交流，促進了校園和諧。
3.1拓展信息化服務功能
在校園網開辟學校新聞、通知公告、教學科研、德育園地、教師風采、黨風黨建等專欄，內容定期更新，讓師生通過校園網，了解學校動態、教學資源、通知要求、成績查詢等信息，進行反思交流，加強師生溝通，推進學校民主管理進程，提高管理效能。充分利用校園網、中國教師行動網等渠道，建個人博客，上傳教學反思、集體備課、案例、讀書體會等個人教學資源，利用網絡傳達信息、進行校務公示、下發通知、查找資料、學習知識等，使全校實現了學習備課、教育管理的網絡化、無紙化。利用校園廣播室、校園直播系統，實行網絡傳輸和信息快速傳遞，開拓知識視野，播發校園新聞，大大激發了師生求知欲和學習情趣。
3.2充分利用十堰市云平臺
依托十堰云平臺，要求教師人人建好工作室，及時上傳集體備課、教學反思、課件、論文、微課、學生作業等常規教學資源充實自己的工作資源庫，并經常性開展師生在線互動交流，幫助學生釋疑解惑。教導處每月組織人員對云平臺使用中的個人資源上傳、下載及師生交流互動情況納入常規教學的重要檢查內容，并將檢查結果作為教師的年終績效考核的重要依據。
4完善制度健全試點推進長效機制
制度是教育信息化工作的保障。該校通過制度完善和層級管理，達到了以評促“建”、以評促“管”、以評促“用”、以評促“優”的效果。
4.1建立層級督導體系
學校制定出《城關中學信息化試點推進方案》，成立了以校長為組長、分管副校長主抓、處室或年級負責人具體落實的信息化試點推進領導小組，有詳實的推進計劃和任務分解表，明確了各處室、年級組的職責，形成了“校長——分管領導——處室、年級負責人”層級督導、分塊加以落實的機制。
4.2加強督辦力見成效
每周下發《工作督辦》，由學校辦公室和教科室在周五前進行聯合檢查、記載，確保信息化試點工作和檔案資料收集周周有進展、次次見實效。
4.3完善制度建長效機制
為確保教育信息化建設制度化、規范化，學校制定了校園網絡安全運行維護制度、實驗室管理員崗位制度、各功能室管理使用制度、電教設備器材
領用制度、計算機網絡教室管理制度、信息化應用
獎勵制度等教育信息化管理制度，依照制度進行督查，若發現落實不力的處室、年級和功能室的相關負責人，下發通報，責成限期整改。同時開展評比活動，將每周督辦記載情況做為處室、年級組和相關負責人、教師優秀評比的重要條件。
化學與工程材料范文4
【關鍵詞】水利工程；壩體；化學灌漿；加固
由于現代水利工程壩體結構多采用混凝土結構或土石壩結構，其在使用一端時間后長會出現壩體裂縫，壩體裂縫的出現嚴重影響了壩體的安全，給壩體的使用埋下了隱患。針對這樣的情況，如何對水利工程壩體裂縫進行治理成為了水利工程維護、施工企業面臨的首要問題?；瘜W灌漿施工方法的出現，為壩體維護治理帶來了新的契機，促進了我國水利工程的發展，為我國可持續發展戰略的實施奠定了基礎。
1.混凝土壩體裂縫對水利工程的影響
現代水利工程為了保障壩體的強度與使用壽命，多采用混凝土作為壩體的主要施工材料。但是混凝土工程經過長時間自然環境的影響，會出現炭化、侵蝕等現象，其中由于混凝土施工過程技術控制原因以及混凝土自身特性等原因，混凝土壩體常會出現裂縫。壩體裂縫使壩體工程內部鋼筋結構受到外界物質的侵蝕，導致壩體強度降低，當裂縫寬度達到一定程度還會影響壩體的力學結構，最終導致水利工程壩體使用年限降低。針對這樣的情況，加快混凝土壩體裂縫治理、加快新技術應用成為了水利工程養護部門的首要工作。
2.水利工程混凝土壩體的化學灌漿加固
化學灌漿（Chemical Grouting）是將一定的化學材料（無機或有機材料）配制成真溶液，用化學灌漿泵等壓送設備將其灌入地層或縫隙內，使其滲透、擴散、膠凝或固化，以增加地層強度、降低地層滲透性、防止地層變形和進行混凝土建筑物裂縫修補的一項加固基礎，防水堵漏和混凝土缺陷補強技術。
2.1水利工程混凝土壩體的化學灌漿加固處理技術概述
混凝土壩體裂縫修復的化學灌漿加固處理法適用于深層裂縫和貫穿裂縫的修補與加固。對于灌漿死縫可選用水泥漿材、環氧漿材、高強水溶性聚氨酯漿材等；活縫可選用彈性聚氨酯漿材等。其施工首先要根據原有設計要求對裂縫進行勘察和分析，確定灌漿孔。然后鉆孔、洗孔、埋設灌漿管。沿裂縫鑿寬、深5～6cm的V形槽，并清洗干凈，在槽內涂刷基波，用砂漿嵌填封堵；進行灌漿前要進行壓水檢查。灌漿結束封孔時的吸漿量應小于0.02l/5min。在進行灌裝時要根據裂縫類型的不同使用不同的灌漿方法，垂直裂縫和傾斜裂縫灌漿應從深到淺、自下而上進行；接近水平狀裂縫灌漿可從低端或吸漿量大的孔開始。
2.2化學灌漿材料與使用注意事項
目前常用的化學灌漿漿液主要有環氧漿液及丙凝漿液兩種。環氧漿液的主要成份是環氧樹脂，丙凝漿液的主要成份是丙烯酰胺。環氧漿液的特點是能灌注0.1～0.2的裂縫，可灌性強，收縮性小，強度高，抗滲性能好；丙凝漿液的特點是可灌注細微裂縫，可灌性好，濃度為12～15的漿液與水相似，聚合時間可以控制；該漿液穩定性好，不析水，有一定膨脹性，抗擠力好，是良好的防滲材料。其具體使用需根據壩體裂縫情況選用適宜的材料進行，對于寬度較小，無滲水或有微滲水的裂縫用環氧漿液進行灌注。對于寬度較大，有滲水或滲水量較大的裂縫先用丙凝漿液進行灌注再用環氧漿液灌注。無論是環氧漿液還是丙烯漿液其關注施工必須在12℃～16℃溫度環境下進行。
2.3水利工程混凝土壩體化學灌漿加固處理技術的具體施工
水利工程混凝土壩體裂縫的化學灌漿加固施工，首先要對裂縫進行清潔，去除表面雜質以及混凝土鈣化物質。具體實施可以采用鋼刷刷洗、高壓水槍沖洗等方式進行。刷洗后還要對裂縫進行干燥處理，確保灌漿工作面的干凈與干燥，為后期的化學灌漿施工打下基礎。
其次，為了保障化學灌漿材料與裂縫塊石、沙漿結臺充分結合，使灌漿過程中不開裂、不漏漿，還要對封堵裂縫表面進行鑿槽。鑿槽后，先清理槽內碎石屑，用高壓水，壓縮空氣沖洗吹干，然后埋管、灌漿管采用“埋入式”，間距控制在20～50cm之間，根據裂縫寬度與長度的具體情況而定。灌漿管用紫鋼管，用快硬水泥埋設。為防止漏漿，U型槽中須用專用材料進行封堵，合適的封堵材料和嚴密的操作工序是封堵質量好差的關鍵，要根據壩體設計結構以及壩體受力情況選用適合的化學灌漿材料，以保障灌漿加固的施工質量。
在灌漿結束后，要對縫面進行修整，清楚灌漿管外露部分，并采用增厚涂料涂刷縫面，通過修整是縫面平整。同時還需要在壩體裂縫的頂端兩側打孔，使用環氧灌漿材料和鋼箭進行錨固，將裂縫兩側的壩體拉緊。
2.4混凝土壩體化學灌漿質量控制
混凝土壩體化學灌漿過程的控制是保障灌漿質量、保障壩體加固的關鍵。在施工過程中要通過材料控制、操作方法控制、工藝技術控制等方式保障混凝土壩體化學灌漿質量。首先，要通過對裂縫的勘察與分析，選用適宜的灌漿材料，并在灌漿材料配置過程中嚴格控制配比，保障灌漿材料質量，為混凝土壩體化學灌漿施工質量打下基礎。在施工過程中，還要根據裂縫的情況，單孔一次灌漿或停灌結合等工藝方式，滿足裂縫灌漿要求，保障灌漿質量。例如：在進行環氧材料灌漿時，由于環氧材料需一定時間才能固化，因此在灌漿達到一定量后，需停止灌漿，待環氧漿液達到一定固化后再繼續進行灌漿。
在進行灌漿施工時，還要根據裂縫走向、裂縫內混凝土情況等進行壓力與滲透的控制。如混凝土裂縫內部還有其他橫向裂縫，則需在灌漿過程中考慮到橫向劣等情況，加大壓力，使灌漿材料滲透范圍增大，保障灌漿質量。如裂縫內部無其他裂縫，則需在灌漿時控制灌漿壓力與滲透范圍，壓力過小或范圍過小，將導致灌漿不飽滿，裂縫沒有完全堵死，影響灌漿質量。
3.壩體化學灌漿施工質量管理
混凝土壩體一旦出現裂縫其力學結構的變化將導致壩體承受力大幅下降，嚴重影響壩體安全。因此，即使進行壩體化學灌漿處理，加固壩體時保障水利工程安全穩定運行的關鍵。在日常壩體檢測中，檢查人員必須嚴格遵守職業道德，嚴密監控壩體情況，及時發現壩體裂縫，并向上級匯報。壩體養護企業或部門，要建立健全的施工質量管理體系，通過對壩體施工技術文件以及裂縫勘探資料的分析，選用適宜的灌漿材料與工藝。在施工過程中通過健全的質量管理體系以及施工技術管理體系的雙重控制，保障壩體化學灌漿施工質量。
4.結論
混凝土壩體化學灌漿加固技術的應用已非常廣泛，技術也非常成熟。灌漿施工過程只需通過對施工過程材料控制與技術管理即能很好的保障灌漿質量，保障壩體強度。水利工程壩體除在出現裂縫時及時進行化學灌漿加固，還需在日常管理過程中注意混凝土壩體的其他病害，并通過日常養護與定期養護對可能發生的損壞進行防護。減少混凝土壩體裂縫、病害的出現，在裂縫出現初期及時進行加固處理，避免裂縫進一步擴大造成壩體安全隱患。
【參考文獻】
[1]錢曉強.水利工程混凝土壩體裂縫的化學灌漿加固[J].水工建設與養護.
[2]李軍.混凝土壩體裂縫的處理[J].水利工程師.
化學與工程材料范文5
關鍵詞：高分子材料與工程專業；有機化學；教學現狀；教學改革
有機化學是化學學科中的一個十分重要的組成部分，它的主要研究對象是有機分子，從有機物結構入手，研究有機化合物的化學性質，在分子水平上探知未知世界的基礎學科。在我校，有機化學是面向化工學院、藥學院二年級，以及海洋學院一年級學生開設的專業基礎課程，是“大類培養”的主干課程。通過有機化學課程的學習，可使化學類學生掌握有機化學領域的基本理論、基本知識和實驗操作技能，把握有機化學發展領域的新概念、新動向和新技術，同時為后續專業課的學習打下堅實的基礎。
1.教學現狀
在工科院校，有機化學的教學課時“縮水”，如我校有機化學雖然是“大類培養”的重要專業基礎課，但是其課時數被壓縮到64個學時，教師必須在一個學期之內完成教學。而有機化學作為高分子材料與工程專業的基礎課，是高分子化學、高聚物合成工藝學、高分子材料學等后續專業課的基礎，學生必須在有限的課時數里掌握《有機化學》這門課程，難度大，任務重。另外，由于江蘇省高考制度，較大部分的學生高中階段選修的“物生”，進入大學后化學知識特別是有機化學基礎知識非常薄弱，一個教學班級里，學生的化學知識水平參差不齊。通常是剛進入大學的第一學期學習無機化學，對于選“物生”的學生來說，沒有化學基礎，一開始就挫傷他們學習化學的自信心。學習有機化學時，多數學生對有機化學的學習有畏懼感。如果入校時對專業認知不夠，不能看到有機化學學習對高分子材料與工程專業學習的重要性，更是對有機化學失去興趣。再者，有機化學課程自身的特點，由于有機物數量多，結構多變，機理難掌握。而工科院校的有機化學課時數又被壓縮，教師為了教授完大綱的教學內容，不得不采取“滿堂灌”教學方法，使得學生缺乏主動獲得知識的能力，被動“填鴨式”教學必然導致教學效果不理想。一學期教學結束，發現學生知識掌握不好，除了少部分拔尖的學生，大部分學生對這門重要的專業基礎課一知半解，學到的有機知識很少。
2.教學改革
結合有機化學學科規律，針對高分子材料與工程專業特點，對教學內容進行優化、取舍；改進教學手段，選聘高年級本科生、研究生做助理班主任，讓他們參與本科生教學，形成多元化的本科生教學隊伍；改革考核方式，實現高分子材料與工程專業有針對性的考核方式，教考分離。（1）改革教學內容有機化學的教學關鍵是引導學生“有機”這一學科，不同于其他幾門基礎化學課，有機化學基本不涉及計算，不涉及公式，說的是圖片的拼接，化學鍵的斷裂與重組，以構建新的有機分子。那么，在教學過程中如何引導學生使用“有機思維”思考問題才是關鍵。當我們談到如何面對課時數被壓縮這個問題，如果抓住“引導學生進入有機化學這個學科”這個關鍵問題，就能依據高分子材料與工程專業的培養方案，深入分析研究教學大綱和教學目標，對教學內容進行取舍。在改革教學內容時，還要考慮以下兩個方面問題：一是研讀多種版本的教材，最新版本的中、英文有機化學教材和專著等，從不同研讀、分析深度的教材方面，準確把握“基礎有機化學”教學重點、難點，結合高分子材料與工程專業的特點來取舍教學內容。二是關注高分子領域的研究前沿，發展動態，結合傳統的知識，推陳出新，把最新的知識信息教授于學生，引導學生了解最新的前沿，激發他們的興趣，使之感覺到目前所學知識的有用性。（2）改革教學手段我校近年實施了一項“班主任助理”制度，選派高年級本科生、研究生擔任本科生班級班主任助理，取得了很好的教學效果。高年級本科生、研究生參與本科生教學，形成多層次、多元化的本科生教學隊伍。高年級本科生已經學習了有機化學專業基礎課，經歷過有機化學的學習和考核，有自己的學習方法和技巧；他們已經進入高分子材料與工程專業課程學習，對哪些知識對專業課學習重要有切身體會；他們與低年級學生同屬于一個年齡階段，有更多的共同話題，溝通交流更容易，幫助學生及早發現自己的優缺點，揚長避短。高分子材料與工程研究方向的研究生，通常具有扎實的專業基礎知識，已經接觸了專業的前沿研究方向，可以對高分子材料與工程專業低年級學生的學業、思想及心理等方面給予關心和指導。而且本科生可以在研究生的帶領下主動做一些創新創業項目，這使得本科生更清楚自己在課堂學習中哪方面有不足，增強本科生對基礎知識學習的熱情，使他們在有機化學課堂學習中更積極、努力。（3）改革考核方式良好考核方式可以極大地促進學生的學習熱情，提高他們學習的積極性。目前，我院不同專業實行統一考試，如環境工程、化學工程、安全工程和高分子材料與工程等專業統一出卷，流水閱卷、統一登分，做到公正、準確。但是，這種“統一”的方法抹殺不同專業對有機化學需求的不同，使得教師和學生忽視基礎課對后續專業課的影響，結果是為了考試而學習，不能真正掌握自己專業需求的有機化學知識。為了提高學生的整體素質和學習積極性，我們應實現不同專業單獨出卷、單獨考核的方式。卷面上可以體現出適合高分子材料與工程專業的題目，結合他們的后續專業課程。哪些知識是有機化學這門課程必須掌握的基礎知識，哪些知識是關聯高分子材料與工程的專業知識。同時，建立針對性的有機化學試題庫，使學生接觸更多不同的題型，拓寬知識面。建立適合高分子材料與工程專業的有機化學試題庫，有機化學課程理論考試按照一定的難度系數、教學要求、考試范圍等，統一從試題庫里抽調，實現教考分離。
3.結語
為全面提升高分子材料與工程專業的有機化學教學質量，我們要結合有機化學學科規律，針對高分子材料與工程專業的專業特點，從學生的實際出發，認真分析總結，精選教學內容，創新教學手段，改革考核方式，不斷激發學生的學習興趣，以提高高分子材料與工程專業的人才培養質量。
參考文獻：
［1］黃杰，周冕，李又兵，王選倫.高分子材料與工程專業《有機化學》教學改革探索與實踐.廣州化工，2014（42）：186-187.
［2］陶傳洲，劉瑋煒，曹志凌，史大華，王建，程青芳.環境工程專業有機化學課程教學現狀及改革.中國科教創新導刊，2010（34）：78.
［3］劉國福，李慧，熊艷，研究生在提高本科生人才培養質量中的作用初探.中國教育技術裝備，2012（9）：20-21.
化學與工程材料范文6
關鍵詞:化學灌漿無公害環氧樹脂聚氨酯丙烯酸鹽酸性水玻璃化學灌漿泵
1我國化學灌漿技術發展成績
化學灌漿(ChemicalGrouting)是將一定的化學材料(無機或有機材料)配制成真溶液,用化學灌漿泵等壓送設備將其灌入地層或縫隙內,使其擴散、膠凝或固化,以增加地層強度、降低地層滲透性、防止地層變形和進行混凝土建筑物裂縫修補的一項地基處理和混凝土修補技術.即化學灌漿是化學與工程相結合,應用化學科學和化學漿材解決地基和混凝土缺陷處理(加固補強、防滲堵漏),保證工程的順利進行或借以提高工程質量的一項工程技術.隨著化學灌漿技術的發展和進步,現己成為現代工程中頗具特色且不可或缺的一項先進技術
國外化學灌漿最初是適應于地基處理和采礦業發展的需求而發展起來的,其可*性得到公認并被廣泛采用至今己有80年以上的歷史.我國的化學灌漿技術應用與研究起步較晚,但發展較快并有自已的獨創.如果以1953年在佳木斯等地采用堿性水玻璃進行化學灌漿算起,也才只有50年的歷史五十年來,我國在化學灌漿技術這個小領域取得了成績[3],主要表現在以下方面:
(1)化學灌漿從無到有,從小到大發展起來,已成為我國現代工程技術不可或缺的一個組成部分
(2)國外有的常用化學灌漿漿材品種,我國基本上都已開發出來(如環氧[1]、甲凝、丙凝、丙烯酸鹽、酸性和堿性水玻璃、水溶性、非水溶性和彈性聚氨酯、脲醛樹脂、鉻木素等)
(3)化學灌漿漿材品種開發中還有一些獨創.如甲凝、彈性聚氨酯,甲氰凝和環氧—聚氨酯,丙烯酸酯—聚氨酯等互穿網絡灌漿材料
(4)化學灌漿設備的研制開發已基本能適應和滿足國內化灌工程的要求[8].如化學灌漿泵、灌漿阻塞器、密閉配輸漿裝置和各種封縫材料等.
(5)化學灌漿技術已在國內水電(大壩、堤防、水庫、電站)、建筑(地上、地下、人防)、交通(公路、鐵路、隧道、橋梁、港口、機場)和采礦等四大部門得到推廣應用
(6)化學灌漿技術應用已解決了許多工程難題,取得良好的效益.以水利為例,如三峽[4]、葛洲壩、龍羊峽、丹江口、陳村、鳳灘、萬安等水利樞紐都是采用化學灌漿技術解決一些工程技術難題的典型例子
(7)化學灌漿已從工程完建后的應用,發展到工程興建前設計中就采用.如三峽化灌帷幕預計15000米,化灌加固地基預計3000米
(8)化學灌漿技術在一些方面已具國際先進水平,如青海龍羊峽大壩采用中化798環氧漿材處理G4偉晶巖劈裂帶和三峽大壩采用CW環氧漿材處理F1096軟弱夾層及斷層破碎帶的水泥—化學復合灌漿技術均堪稱國際上處理低滲透性軟弱巖土地層的先進技術
(9)化學灌漿理論上也有一些突破和創新[6][7].如漿液擴散半徑的計算理論、漿液濕面粘接理論、減低漿液毒性的拮抗理論、漿液吸滲理論等
(10)化學灌漿技術出版物取得豐收.自上世紀八十年代以來己出版專著十余部.包括水利學報、水利水電技術、巖土工程學報、巖石力學與工程學報、
長江科學院院報在內的全國132家科技期刊都選登化學灌漿的研究論文.近5年選登的論文就有200余篇
以上十個方面成績,足以說明我國化學灌漿技術的進步和發展水平.此外,全國研究化學灌漿技術的工程科技人員已成立了中國水利學會化學灌漿分會,現掛*在長江科學院.追溯到1968年,學會己舉行過16次學術交流活動,出版了7部論文集,這些學術活動對推動我國化學灌漿材料的研發和化學灌漿技術的發展起了很好的作用
