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應用化學特點范文1
關鍵詞 化學鍍鎳 特點 原理 應用
中圖分類號：TQ153 文獻標識碼：A
1化學鍍鎳的特點
化學鍍鎳為何被各個行業廣泛應用，是由于化學鍍鎳的表面硬度高，耐磨性能好，其中在表面硬度Hv0.1 =550-1100kg/mm2（相當于HRc =55-72）的范圍內任意控制選擇。而且我們在維修機械部件的零件后，其耐磨性能的壽命可以延長3～4倍，有的最高能達到8倍以上；由于其內部強化層的厚度極其均勻 ，以至于在處理部件的時候不受到形狀的限制，所以外形容易變形。所以在處理形狀復雜、精度要求過高的細小的或者大型部件的表面強化處理；還具有一定的抗腐蝕性能，因為它在許多酸、堿、鹽、氨和海水中具有很好的耐蝕性，其耐蝕性比不銹鋼要優越得多；很多表面光潔度亮又高的的部件，在處理后則不需要再為機械拋光和加工，處理后直接裝機使用就行；而且處理后的材料運用的行業更為廣泛，如各種模具合金鋼、不銹鋼、銅、鋁、鋅、鈦、塑料、尼龍、玻璃、橡膠、粉末、木頭等。
2化學鍍鎳的分類
2.1根據化學沉積法分類
從廣義上我們可以根據化學沉積法把化學鍍鎳分為置換鍍、接觸鍍和真正的化學鍍三類。（1）置換鍍：因為鍍層的質量差，厚度有限，所以在實際工業應用上受到很大的限制。所以就需要在離子進行交換或進行電荷交換沉積的時候，一種金屬浸在第二種金屬的金屬鹽溶液中的時候，第一種金屬的表面現象就容易發生局部溶解，而第二種金屬的表面則是自發沉積。在離子進行交換的情況下，基底的金屬本身就是還原劑。因此，分解后的化學鍍沒有真正的結合力的化學鍍那么好。（2）接觸鍍：將鍍金與另一種金屬接觸，并且沉浸在裝有鹽溶液的金屬中，當欲鍍的導電基底表面與比溶液中待沉積的金屬更為活潑的金屬接觸時，便構成接觸沉積。在基底和接觸金屬之間形成了原電池對，其中接觸金屬是陽極，發生溶解，而欲鍍基底起陰極的作用，金屬便沉積到它的上面。此法與電沉積反應相同，所不同的是電流來自化學反應，而不是由外電源提供。但是沒有實用意義，它對在無催化活性基底上引發化學沉積，起到“反應起動劑”的作用上，具有重要意義。（3）真正的化學鍍：從含有還原劑的溶液中沉積金屬。下面我們所提的化學鍍鎳即為此種。
2.2根據鍍液PH值分類分類
我們在化學鍍鎳分類的時候可以根據鍍液PH值分類，還可以按照沉積溫度分類；還有按合金成分分類。而鍍液的PH值可以分為三類即：酸性、中性和堿性。沉積溫度分類為低溫、中溫、高溫三類。按合金成分分為低磷、中磷和高磷三類等。
3 化學鍍鎳的原理
化學鍍鎳是利用鎳鹽溶液在強還原劑遇到次亞磷酸鈉后分解出來的具有催化表面的鍍件上的磷，還能獲得更好的NI-P合金鍍層，而且化學鍍鎳使鎳離子還原成金屬鎳。關于其氧化-還原機理的解釋有許多理論論述。
（1）同樣的反應可以寫成如下離子式2H2PO2-+Ni2++2H2O―2H2PO3-+H2+2H++Ni
（2）或寫成另一形式：Ni2++ H2PO2-+H2O―Ni+ H2PO3-+2H+
（3）所有這些反應都發生在催化活性表面上，需要外界提供能量，即在較高的溫度（60≤T≤95℃）下，除了金屬鎳之外，還形成分子氫。此外，形成的氫離子使鍍液變得更加酸性，同時還生成亞磷酸離子H 2PO3-根據G.古祖才特（G.Gutzeit）的理論，提出了如下的分部反應：H2PO2-+H2O ―H2PO3-+H++2H吸附。
（4）Ni2++2H吸附―Ni+2H+
（5）2H吸附 ―H2
（6）H2PO2-+H ―H2PO3-+H2
（7）H2PO2-+H吸附―H2O+OH-+P
（8）3H2PO2-―H2PO3- + H2O+2OH-+2P
（9）所有上述階段，實際上還有其它一些，在整個還原反應中是同時發生的。速率取決于鍍液成分、PH和溫度以及其他因素。從方程（4），（7）可以看到，除了鎳以外，還形成磷，它與鎳一起形成鍍層成分。因而用次亞磷酸鹽反應形成的化學鍍鎳層實際上是含3-15%磷的鎳磷合金。 同時也可看出上述反應過程包括幾個相互競爭著的氧化還原反應，它們是：Ni2++H2PO2-+H2O ―Ni+H2PO3-+2H+
（8）H2PO2-+H―H2O+OH-+P
（9）H2PO2-+H2O―H2PO3-+H2
這些競爭著的反應表明，如槽液溫度不變，那么PH值高，有助于式（8）反應的進行，即是鎳的還原速度升高，磷的還原速度下降，得到鍍層其磷含量下降；反之，PH值低，有助于式（9）兩反應的進行，即鎳的還原速度下降，磷還原速度升高，析氫量變大。
4化學鍍鎳鍍液
鍍液的組成：化學鍍鎳溶液的組成包括：鎳離子，絡合劑、緩沖劑、加速劑、還原劑、穩定劑、濕潤劑、光亮劑、去應力劑、PH調整劑等。（1）鎳離子：為鍍層金屬的來源，主要有硫酸鎳、氯化鎳、醋酸鎳、磺酸 鎳等。（2）絡合劑：形成鎳的絡合物或整合物，防止鎳離子濃度過量，從而穩定 溶液，阻止亞磷酸鎳沉淀，還起PH值緩沖作用。如羥基乙酸（乙醇酸）、氨基乙酸、乳酸、羥基丁二酸、檸檬酸、酒 酸及其鹽類。（3）緩沖劑：長期控制PH值，使其穩定。如乙酸、乙酸鈉、硼酸等。（4）加速劑：活化次亞磷酸鹽離子，加速沉積反應的進行。如某些1-和2-羧酸陰離子、氟化物、硼酸鹽等。（5）還原劑：主要有次亞磷酸鈉，硼氫化鈉，二甲基胺硼烷，二乙基胺硼烷，聯氨等。
5小結
化學鍍鎳之所以能在世界上取得可喜可賀的經濟效益，是因為其是獲得非晶態鎳基合金材料最經濟最簡便的方法之一，更是世界各個國家廣泛研究、開發和應用的技術之一。
參考文獻
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應用化學特點范文2
關鍵詞：甲基丙烯酸甲醋；化學灌漿材料；修補材料；混凝土；建筑材料
中圖分類號：TU57文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2009）11-0023-02
眾所周知，混凝土是當今應用量最大的一種建筑材料，廣泛用于工業與民用建筑、水利、交通、城市建設等工程。但是混凝土最大的缺點就是容易出現裂縫，混凝土結構的破壞和建筑物的倒塌，也都是從結構裂縫的擴展開始而引起的。特別是現在預拌混凝土和高性能混凝土的大量應用，使混凝土的各類裂縫顯得更為突出。多年來，國內外科技工作者已經研制了大量的混凝土裂縫修補材料，提出了聚合物類修補材料等多種混凝土修補材料，對混凝土工程進行維護和修補，對提高混凝土工程的安全性和延長使用壽命具有十分重要的意義。
一、混凝土裂縫修補材料的要求
混凝土建筑不同于其他混凝土結構物，它是在大自然中的帶狀結構，表面要經受大氣溫度周期性變化的影響。因此，嵌入建筑裂縫的材料應具備良好的物理性質化學性質、力學性質及耐久性。
（一）收縮性能
裂縫修補材料的收縮性能直接影響到修補界面的黏結性能。在進行裂縫修補時，表面混凝土已完成了收縮，而新注入的裂縫修補材料的收縮剛剛開始，必將在界面上造成剪切和拉應力，在荷載及環境因素作用下，可能使界面出現二次開裂。因此，應盡量降低修補材料的收縮，使其具有較原建筑混凝土更低的收縮，甚至產生微膨脹性能，在界面上產生壓應力，以獲得理想的界面黏結，從而使界面的過渡層的密實性能得到改善，以提高裂縫修補質量。
（二）變形能力
作為建筑裂縫修補材料，同樣要經受大氣溫度周期性變化的作用。因此，要求修補材料應具有一定的變形能力，以松弛瞬時荷載，防止修補材料中或界面上重新產生并發生新的裂紋。描述材料變形能力的參數通常可用材料的彈性模量，因此要求裂縫修補材料的彈性模量應小于基準材料的彈性模量。
（三）界面黏結性
建筑混凝土裂縫修補后，能否與舊混凝土協調一致地工作，其中一個重要的因素是混凝土裂縫修補界面的黏結性能，它關系到修補的成敗以及能否避免二次破壞。一般情況下，界面黏結性能可從抗折黏結強度、拉伸黏結強度和剪切拉伸黏結強度三個方面進行評價。
（四）耐久性
同混凝土路面一樣，裂縫修補材料灌入建筑縫隙后，仍在大氣中，經受雨水的滲入、陽光的照射、污水的腐蝕。因此，要求建筑修補材料應具有抵抗這些介質侵入和損害的性能。修補材料本身也應該具有良好的耐腐蝕性和耐磨損性能，至少應該與原混凝土建筑材料的耐久性相近。
（五）經濟性
在滿足力學性能、性能優越、價格便宜、提倡使用“綠色材料”，將“以人為本”的理念貫穿在施工性能、耐久性的前提下，盡量降低材料單價，研制出便于推廣的混凝土建筑修補材料。
二、甲基丙烯酸甲醋灌漿材料的特點與灌漿機理
灌漿是把適當的可以凝結的漿液灌入裂隙含水巖層、混凝土或松散土層中，從而降低被灌體的滲透性并提高其強度，延長其使用壽命的方法，又稱注漿。甲基丙烯酸甲醋材料在土木建筑工程、水利工程等多個領域中被廣泛應用于防滲堵漏、補強加固等實際工程中。
（一）化學灌漿機理
化學灌漿就是將化學材料配制成的漿液用壓送設備將其灌入地層或縫隙內，使其擴散、膠凝或固化，可以產生加固或防滲堵漏的良好效果，保證工程順利進行或提高工程質量的目的。化學灌漿材料為一種真溶液，無懸浮粒子，所以比水泥灌漿材料具有更好的可灌性，它能對某些細微裂縫、孔隙進行灌注，能按工程的需要調節漿液的膠凝時間，并具有較高的黏結強度。從灌漿流變學理論角度看，任何灌漿載體或漿液基質均可用流變模型來描述。水泥漿液或化學漿液，一般用黏性及塑性―粘性來界定。于是，灌漿載體在彈性與塑性之間變化;漿液基質在黏性與黏―塑性之間變化。灌漿的實施就是這兩者變化的組合與調節。一般來說水泥漿液是符合賓漢姆型流體的漿液，化學漿液符合牛頓型流體的漿液。我們知道，漿液具有黏滯性毋庸置疑。當它沿著灌漿載體裂縫縫壁流動，或漿液在地下水流體中運動時，由于“附著力”的作用，與縫壁或與水緊接的一層漿液會附著其上，鄰層漿液則相對于該層滑動?！案街Α敝竷煞N不同介質接觸部分的相互吸引力，它只有在其分子小于10-6cm時才呈現出來，漿液與被灌漿固體的接觸部位同樣呈現附著力，而固體縫隙，哪怕是密閉緊合的縫隙也不可能呈現附著力。這就是為什么采用液態的漿材來防滲、加固與補強灌漿載體的緣由。
（二）甲基丙烯酸甲醋類化學灌漿材料的特點
甲基丙烯酸甲醋類漿材具有黏度低，可灌性好，聚合體黏結強度大的特點，特別是其聚合固化后有很好的物理性能。適用于混凝土裂縫補強，特別是細裂縫的補強灌漿，能灌入0.05mm的細微裂縫。但甲基丙烯酸甲醋漿液在聚合過程中，由于單體分子逐步組成聚合鏈，縮短了分子間的距離。因此，20%的體積收縮，這將造成聚合體與縫面的局部脫空，使平均強度降低。同時它的官能度高，固化產物具有三向交聯結構，所以耐熱性、耐水性、耐介質以及耐大氣老化性能都比較好。甲基丙烯酸酷樹脂膠黏劑還具有強度高的優點。因此，他比較適合于水泥混凝土建筑的裂縫修補。由于甲基丙烯酸酷樹脂膠黏劑的黏度較其他有機高分子材料低，所以特別適合細微裂縫的修補，也可將其混入建筑混凝土中進行寬裂縫修補和板面邊角修補效果都較好。
（三）優化甲基丙烯酸甲醋灌漿工藝的措施
甲基丙烯酸甲醋灌漿材料的可行與否主要取決于以下幾個方面：（1）較低的初始黏度：黏度決定了漿液的可灌性，漿液的初始黏度越低，其可灌性也就越好，對于0.1～0.2mm的細微裂縫，漿液的初始黏度最好不要超過15MPa?s；（2）適當的膠凝時間：一般情況下漿液的膠凝時間不宜過短，如果膠凝時間過短漿液可能在未被灌注完之前就凝固。膠凝時間也不能過長，否則可能會影響修補工程的后續工作，根據工程的需要，漿液適合的膠凝時間一般在1小時之內；（3）良好的力學性能指標：主要考慮漿液固結體與混凝土的黏結強度以及漿液固結體本體的抗壓強度。黏結強度過低，修補的裂縫有可能再次被拉開，達不到預期的目的。漿液固結體本體的抗壓強度最好比混凝土的設計強度高出一個等級。那么以上幾個指標考慮，優化甲基丙烯酸甲醋灌漿工藝措施首先要選定適合的主劑、增塑劑、引發劑和促進劑的品種后，通過變引發劑和促進劑的摻量比例，并根據上述的幾個指標確定甲基丙烯酸甲醋灌漿材料的優化配方組成，使之達到灌漿與修補的目的。
參考文獻
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應用化學特點范文3
生物化學課程的內容涉及學科門類較多、概念抽象,即使是生物專業的學生也感到理解難、記憶難、掌握難,更何況是基礎生物學知識相對缺乏的化學和應用化學專業的學生,尤其是地方院校的學生,知識的起點普遍偏低,容易導致與兩個專業的實際相脫節。學生的學習興趣也不高,甚至產生畏懼和排斥情緒等。因此,如何在有限的授課時間內激活學生的學習思維,變被動學習為主動學習,使學生盡可能地掌握有足夠深度和廣度的生物化學知識,真正對其專業學習有幫助是生物化學課程教學過程中要解決的問題。
二教學改革的內容與方式
1.修訂教學大綱
作為一所普通的地方性高等院校,學校的辦學指導思想圍繞的是結合地方特色,培養為地方經濟社會發展所需要的應用型人才,化學與應用化學專業的培養目標和就業目標也不相同。因此,作為指導性文件的教學大綱應根據不同專業人才培養目標的不同擬定不同的教學大綱。具體體現在教學內容、課時分配以及教學進度、教學深度、教學重點和難點等方面。
2.教學內容的改革
構建適合化學和應用化學專業特點的生物化學課程教學內容,應盡量避免已學知識的重復。兩個專業的學生由于基礎生物學知識相對缺乏,在學習中易出現“知其然,不知其所以然”的現象。因此,在教學中適當增加基礎生物學知識可為學生提供學習生物化學的基本背景性材料,從而有利于提高學生的學習積極性。化學專業教學重點在生物大分子的結構、性質和功能,物質代謝及其調控和現代化學技術在生物化學中的應用。對應用化學專業還需要講授生物化學知識在工業、農業、醫藥等領域的實際應用。構建一個既有聯系又體現化學和應用化學專業特色,以適應不同專業學生的生物化學教學知識體系。
3.教學模式和方法的改革
教學過程中的教學模式和方法與人才培養質量相關聯。目前,不少學校的生物化學教學工作者根據自己學校的實際情況對該課程的教學改革做了大量的研究工作,并獲得了一些經驗。結合地方高校化學和應用化學專業的實際和特點,認真研究教學方法,以不同的教學方式激發學生的學習興趣和廣泛參與的積極性。第一,注意理論結合實際,用生物化學的知識來解釋和指導學生的日常生活,將教學內容與生活息息相關的事物聯系起來,讓學生把學到的生物化學知識應用到實際中去。針對化學和應用化學教學內容和教學重點的不同選擇不同的生活案例來促進學生對知識的學習和理解。這樣,不僅能調動學生學習的積極性和主動性,加深了學生對枯燥、抽象的基本概念和代謝途徑的理解,同時開拓了學生的思維并強化了記憶。第二,采用啟發式、對比式教學方法,努力培養學生自主學習的意識和能力,以保證教學質量和教學效果。教學過程中穿插講解與化學和應用化學專業相關的生物化學的最新研究進展,啟發學生自主思考來理解教學內容,并用形象直觀的比喻幫助學生對抽象概念和機理的理解。此外,由于生物化學知識的邏輯推理性強,需要引導學生對已學過的知識進行歸納、對比和總結。第三,合理利用多媒體技術。隨著計算機、網絡等現代教育技術的迅速發展和運用,多媒體已成為各高校普遍應用的一種教學輔助手段。將枯燥的化學反應方程式、抽象的體內代謝變化規律以圖文并茂的形式直觀生動地展現出來,讓抽象難懂的理論知識變得更具體、更清晰。
應用化學特點范文4
關鍵詞：實驗教學；教學模式；合作教育；創新能力
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）14-0071-02
創新是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發達的不竭動力，創新精神和創新能力越來越成為一個國家國際競爭力和國際地位的最重要的決定因素。實踐教學作為高等院校教學體系的一個重要組成部分，是培養學生創新精神、分析和解決問題的能力、提高學生綜合素質的重要環節。傳統的實踐教學模式已無法滿足高等學校實現創新人才培養目標，必須建立既能緊跟時展和科技進步，又能夠符合創新人才培養目標的實踐教學模式。作為石油行業院校中的省級重點專業，根據地方經濟和石油石化行業發展需要，對應用化學專業實踐教學體系進行了探索研究，取得了一定的成效。
一、依托學科優勢，構建專業實驗教學新體系
東北石油大學應用化學專業的前身為油田應用化學專業，是1973年石油部最早設立油田應用化學專業的三所本科院校之一。依托東北石油大學石油和石化兩大學科的資源優勢，背靠大慶油田的地緣優勢，形成了油田化學和精細化工兩個特色專業方向，結合省級重點專業建設，構建了創新型專業實驗教學新體系。首先，將實驗教學體系整合為三個層次：基礎化學實驗（第一層次）、專業實驗（第二層次）、綜合性實驗和創新實驗（第三層次）。在無機化學、有機化學、分析化學和物理化學等四門基礎化學實驗教學與理論教學脫鉤單獨設課，增加創新實驗學時，改變了過去側重于驗證性實驗，形成了自身的系統性，有利于培養學生的創新精神和創新意識。在專業實驗課程內容的設置上注重反映與生產實際或日常生活密切相關、能夠反映應用化學專業發展前沿、體現應用化學應用性特點的特色實驗，內容涉及精細化工、高分子化學、油田化學等領域。綜合性和創新性實驗著重強化專業基礎知識的綜合與應用能力，提高學生的創新能力和科學研究能力，內容應包括文獻調研及實驗方案設計、物質合成及提純、結構表征、性能評價，做到綜合性、創新性、設計性、學科知識的交叉性。
二、依托地緣優勢，開展產學研合作教育
合作教育模式是校企（研）結合、以培養學生的創新精神、實踐能力和創業能力為重點，利用高校和企業兩種不同的教育環境和教育資源，將理論教育與實踐教育相結合，以培養適應現代社會或不同企業需要的知識、能力、素質協調發展的創新人才。東北石油大學原隸屬于石油部、中石油股份公司，地處大慶油田，其行業院校屬性決定其與石油石化企業結合緊密，校友遍布于石油石化眾多企業，校企合作和產學研結合有著天時地利人和的優勢。東北石油大學化工學院應用化學系師資力量雄厚，學術梯隊合理，學歷層次高，教學科研儀器設備先進，具有較強的教學科研實力，應用化學專業也是黑龍江省重點專業。本著邊改革邊實踐的原則，根據不同單位的特色和優勢，先后與大慶油田有限責任公司、大慶石油管理局、大慶石化公司等企業聯合建立了穩定的社會實踐基地、生產實習基地、科研中試基地。這種模式大大地提高了企業參與實習教學的積極性和熱情，建立穩定、互利、互信的產學合作關系。另外，還與大慶富杰化工有限公司、大慶慶魯精細化工有限公司等企業聯合成立了研發中心，不同程度地促進了培養人才質量的提高和產業部門的發展。
三、強化畢業設計環節，培養學生的科研能力
畢業設計是本科教學計劃中的一個重要組成部分，是本科教育中一個重要的、綜合性的實踐教學環節，是大學生大學期間所學的基礎知識、基礎理論和基本技能的綜合應用。近年來應用化學專業教師承擔的包括國家自然科學基金、中石油基金項目、黑龍江省科技廳、黑龍江省教育廳各類基金項目、大慶油田股份有限公司在內的各類縱向、橫向科研項目近200多項，堅持教學、科研工作齊頭并進，形成了以科研成果服務于教學，以教學促進科研活動的良好局面。實踐表明，參與教師科研項目的學生在理論知識的綜合運用以及先進儀器設備的使用，畢業后融于企業時間，接受新知識和新事物的能力，明顯優于未參與科研項目的學生，企業對這類學生的滿意度高、就業競爭能力強。現在出現大學三年級同學主動聯系教師，積極要求參加教師的科研項目的良好趨勢，如應用化學專業2010級彭玉龍、董亞萍等同學參加了李杰老師的大慶油田股份有限公司橫向課題壓裂液部分，極大地提高了自己的創新意識和科研動手能力，在2013年就業面試中深受用人單位好評，成功應聘于大慶油田股份有限公司和安東石油技術（集團）有限公司，表現出較強的就業競爭能力。另外，加強畢業設計導師對學生的指導，強化過程管理，建立導師與學生討論的例會制度，進行畢業設計論文中期檢查，確保指導教師和學生在時間與精力上的投入。經過近幾年的實踐，應用化學專業學生的畢業設計論文質量逐年提高，每年都有論文獲得學校挑戰杯優秀學位論文，且有多篇論文在有較高知名度的學術刊物上發表。
四、建立科學合理的實踐教學考核體系
實踐教學考核目的是通過考核使學生在實踐能力、綜合能力和創新能力等方面得到培養和提高，促進學生的學習能力和綜合素質協調發展。實踐教學考核體系是通過對實踐教學過程中影響實踐教學質量的各個環節進行監控與評價的體系，其內容包括評價主體、評價對象、評價內容以及評價標準4個方面，科學合理的評價不僅能夠促進提高教學質量，而且還能及時了解教學中存在的問題，為過程考核提供重要依據。在制定評價體系時，應從專業人才培養的目標以及實踐課程體系的特點出發，對實踐教學目標、實踐教學內容、實踐教學保障條件、實踐教學實施過程進行全方位、多角度、多渠道監控和評價，建立考核內容層次化、考核方式多樣化、注重過程考核的實踐教學考核模式。
應用化學專業實踐教學是培養具有扎實的化學理論知識和工程實踐能力的化學學科創新型人才的重要教學環節，必須在注重學生的基礎知識、基礎理論和基本實驗技能的同時，加強實踐教學，培養學生創新精神和實踐能力。創新性實踐教學對培養學生創新精神、工程實踐能力以及團隊協作精神具有不可替代的作用。新形勢下深化實踐教學改革，以人為本構建科學合理的實踐教學體系，具有深遠的現實意義和歷史意義。
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應用化學特點范文5
論文摘要:本文論述了計算機輔助教學在應用化學專業課教學中的必要性和優越性，介紹了計算機輔助教學在應用化學專業教學中的應用，并指出了應注意的問題。
隨著計算機應用的普及和發展，計算機技術已深人到各個學科和技術領域，計算機輔助教學也成為當今教育科學及教學手段的重要組成部分，具有教學與輔助雙重功能，為教學研究與改革注入了新的活力。它的發展和應用，是教育領域的一次信息改革，也是信息社會對教育的挑戰和要求。實踐證明，計算機輔助教育在推動教育改革中的作用是顯著的，代表一種教學思想和教學方式。因此，我們必須正視計算機輔助教學在應用化學專業的中應用。
1 計算機輔助教學在應用化學專業教學中的必要性
應用化學專業是在傳統的化學專業基礎上發展起來的集基本知識、基本理論、基本技能與工程技術于一體的應用型專業，理論性和實踐性都比較強。在學習過程中經常會遇到利用計算機進行網上文獻檢索、處理化工實驗數據、實驗模型參數的確定、非線性方程的求解、化工圖樣的繪制、化工論文的編輯、化工信息的多媒體以及一些常用化學化工軟件如CAD、ORIGIN、MATLAB、ASPEN使用等方面的問題。而現階段應用化學專業課程教學計劃表中，與計算機有關課程一般有《計算機應用基礎》、《微機化工應用》等，存在課時少、課程內容廣而雜;同時因為硬件原因，學生進行實踐的機會少，學生很難通過上述兩門課程的學習解決實踐過程中遇到的與計算機有關的問題。而計算已成為化學化工生產中不可缺少的工具，作為一名傳授知識的高校教師，努力將這一現代化技術應用于教學，培養出適應時展需要的化學化工技術人才，責無旁貸。因此，我們要積極提倡在應用化學專業教學中開展計算機輔助教學。
2 計算機輔助教學在應用化學專業教學中的優勢
應用化學專業有些課程具有抽象、對數學要求比較高等特點，學生學起來存在一定的困難。計算機輔助教學能幫助專業教師解決用其它方式不易解決的抽象繁雜的問題，提高課堂效率和教學效果。例如，在化工原理，分離工程等理論課的教學中，數學推理、化工計算以及作圖求解等數學物理方法應用很多，教學中處理不當就容易把化學課變成數學課，學生看到滿黑板的數學公式也容易產生煩躁情緒，分散注意力。利用MATLAB語言，微分、積分甚至數學推導和作圖都變得易如反掌，數學問題變得非常簡明，老師就可著重講解化工過程的計算原理和方法了。又如，在化工機械與設備教學中，學生很難建立立體感，這樣就造成一部分學生不會識圖與繪圖。利用計算機BASIC語言，以一定的程序把三視圖顯現在屏幕上，再把三視圖回原為立體圖，這樣可以大大幫助學生從感性認識飛躍到理性認識，從而建立了立體感，為識圖與繪圖莫定了良好的基礎。這樣，教師就可增加了課堂教學密度，把多出的時間留給學生，做到當堂操練、當堂消化、當堂鞏固、并且能達到拋磚引玉的效果，激發學生學習的興趣，多渠道地學習計算機知識，以適應更高的化工生產及管理的需要。
3 計算機輔助教學在應用化學專業教學中的實踐
3.1 在基礎化學理論課教學中的應用
在基礎化學理論課中有許多內容是研究物質的微觀結構、性能和變化，如有機化學、結構化學等，這些內容抽象、枯燥，學生較難掌握，教師講授時也難以描述。傳統的教學方法中一般是借助于模型教具幫助學生理解，但模型也是靜態的構型，不能進行動態體現。在計算機輔助教學中，用動畫來模擬物質的微觀結構和運動變化過程，不但可以幫助學生理解復雜的化學微觀概念，而且可幫助學生解決可視化理解和記憶動態化學過程中所遇到的困難。
3.2 在實驗課教學中的應用
實驗教學是應用化學專業教學中一個十分重要的環節。但在實際教學中常因大型儀器或昂貴藥品的缺乏，或實驗中存在有毒、有害物質等原因，使得許多重要實驗無法正常開設。運用計算機輔助教學軟件開設實驗課可以解決上述問題。學生在模擬軟件上進行實驗，操作錯誤時，系統會提示警告或扣分，以引起學生的重視，在培養學生創新精神同時保證了教學效果。
3.3 在數據處理教學中的應用
在實驗教學中，實驗數據的處理是整個實驗的重要組成部分。在開設數據處理課程時，在計算機輔助教學課件中增加程序框圖以提高學生對數據處理的認識，進一步在練習中讓學生自主編寫程序，對于提高學生的邏輯思維能力、計算機應用水平及教學質量均會起到事半功倍的作用。如在分析化學中讓學生編程繪制多元弱酸分步電離pH-C圖，在化工原理實驗中讓學生自編程序繪制精餾實驗的M-T圖等。
3.4 在專業實習教學中的應用
專業實習是輔助專業課學習的一個重要環節。目前各工廠出于生產的安全、管理和經濟等方面的原因，并不歡迎學生到工廠實習。學生即使到了生產現場，除了感受到現代化生產的氣氛外，難以了解生產工藝流程的組織原則、設備內部結構及工作原理、工藝條件的控制手段等更深入的內容，學生自己動手操作更是不可能的事。因此，下廠實習效果勢必大打折扣，有時甚至會流于形式。開發仿真模擬實習系統，將其應用于工科院校學生的生產實習也許是解決當前下廠實習困難的最經濟有效的方案。仿真模擬實習系統采用聲音、圖片、動畫及錄像等將生產現場生動、真實地展現在學生面前。通過對流程的深入剖析，利用二維和三維動畫形象地描繪出設備的內部結構、物料流動狀態及作用原理。學生可以在屏幕前進行開車、停車、模擬運行及改變設備運行條件等一系列操作，甚至可以制造事故運行狀態學著自行排除故障。仿真模擬實習系統雖不能完全代替現場實習，但作為一種重要的輔助手段也能比較接近教學目標的實現，對于培養技術型人才有明顯的作用。
3.5 在工藝設計教學中的應用
工藝設計是學生在學完部分或全部專業課程后進行的實踐性、綜合性相當強的教學環節，主要包含單元操作設備的設計和流程設計。在常規教學模式中，存在理論與實踐的脫節及學生由于設計條件不同，運算量很大，容易出錯等問題。在這種條件下，要求教師進行一對一的教學是不可能的。從而使教師很難發現學生在設計過程中的每個錯誤及準確校核學生的設計結果，于是造成設計過程中學生亂編數據現象，嚴重影響了科學嚴謹的治學態度和教學效果。計算機輔助教學的應用，很好地解決了這些問題。在設計開始時，通過學習、測驗階段，進入設計階段，在整個設計過程中，數據處理通過計算機程序完成，減少了繁雜的計算過程，保證計算結果的準確性，在培養學生創新精神的同時，保證了教學效果，剎住了不求實的治學作風。
4 計算機輔助教學在應用化學專業教學中應注意的問題
4.1 理解計算機輔助教學在應用化學專業教學中的內涵
很多教師在教學過程中都有這樣的思維定勢:使用計算機或者多媒體教學就是所謂的計算機輔助教學。他們只是簡單的把原來需要板書的內容，制成多媒體課件;用的軟件也比較單一，如PowerPoint或者AuthorWare等。其實，在應用化學專業教學中，計算機輔助教學包含的內容非常廣泛，包括多媒體課件的制作、計算機網絡的使用、各種化工軟件的應用等。當然，這對任課老師提出了很高的要求。要強化計算機輔助教學，當務之急，就是要在教師中普及計算機輔助教學的知識，提高計算機業務水平，增強計算機輔助教學意識，使他們自覺地成為推動計算機輔助教學工作的鼓動者和實施者。
4.2 處理好“主導”與“輔助”的關系
教師在教學中主導地位不能被計算機輔助教學模式所取代，計算機“輔助”教學不能變為計算機“替代”教學。它作為教學的一種手段，只能起輔助教學的作用，不能完全代替教師的教，更不能代替學生的學。它雖然可以不受時間和空間的限制，將講課內容呈現在學生面前，收到原來的教學方式所不能達到的教學效果。但教學過程是一個復雜的雙邊活動過程，是教師“教”和學生“學”相結合的活動，只有在師生共同參與下才能實現，計算機輔助教學只能在師生交互的某些方面起到促進作用。
4.3 處理好“仿真”與“現實”的關系
現在很多高校都有仿真控制軟件，學生可以在學校利用仿真系統學習各種實驗和生產技能。但有的教師利用計算機“仿真”的特點，即使是常規實驗，也用計算機來模擬，學生做實驗成了看實驗，被動地接受實驗結果，這就不利于學生能力的培養。有些實驗，學生不僅可通過顏色和狀態的變化來觀察某一化學反應，而且還可以通過嗅覺進行辨別判斷。如果用計算機模擬實驗．學生只能看到顏色和狀態的變化，無法嗅到反應時發出的氣味，這就很難達到實驗教學的效果。再次，在“仿真”系統下沒有危險，也就沒有了一種對失誤的擔心，這樣會造成學生責任心的缺失，認為即使錯了也無所謂這樣一種完全錯誤的觀點。那么我們老師在應用計算機輔助教學中就應該強調“仿真”不是“現實”，它只是對“現實”的一種模擬，不能與“現實”等同，要建立更為強烈的責任心。
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應用化學特點范文6
關鍵詞：畢業設計；綜合素質；科研項目；實踐能力
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）18-0174-03
應用化學專業是介于化學和化工兩大專業之間的一個綜合性應用專業，它囊括了化學和化工兩大專業之間交叉領域的相關知識，是兩大專業知識相互滲透和融合的一個專業。目前很多綜合性高校均開設應用化學專業，但專業的方向和培養目標均是按照學校本身的特點和學校所處的地理優勢而制定，如齊齊哈爾大學的應用化學專業主要以高分子材料為研究方向，大連理工大學的應用化學專業以染料和化學中間體為主要研究方向，西南石油大學的應用化學專業是以油田化學為主要研究方向，還有東北石油大學的應用化學專業利用行業辦學的優勢，依托大慶油田和大慶石化兩大企業的地理優勢，形成了油田化學和精細化工相互依托的兩大研究方向，但最終的目的均是培養各類大中型企業所需要的高素質和高能力的綜合型人才。
畢業設計（論文）是高校實現綜合型人才培養目標的最后一個實踐教學環節，也是提高大學生綜合素質和能力的最關鍵環節。因為通過畢業設計這一環節一方面可以檢驗在校大學生對所學專業理論知識和實踐知識的掌握程度，另一方面可以使得學生將所學理論知識和實踐知識與具體的生產實際相結合。對在校的大學生而言，畢業設計（論文）是一次理論知識與實踐相結合的最佳鍛煉機會。然而，隨著高校擴招和就業壓力的增大，企業對大學生的要求不斷提高，高校為了提高大學生的綜合能力，培養符合企業發展需要的高素質和高水平人才，往往需要通過多種方式和多種途徑來實現這一目標。例如將畢業設計與科研項目相結合，采用科研項目所涉及的方向作為大學生畢業設計的課題，通過參與教師的科研項目，激發大學生動手的興趣，從而充分調動他們的主動性和積極性；或者將畢業設計與企業生產實際相結合，將大學生送到企業，利用企業的優勢，通過雙導師指導的方式，實現校企互利的目標。本論文從畢業設計與科研項目相結合著筆，探討如何加強畢業設計實踐，提高學生的綜合能力和素質。
科研項目涉及的內容比較廣泛，需要充分運用所學的專業理論知識和實踐知識，在較長的時間內才能較好地完成。一個科研項目往往涉及的專業知識比較廣，個別的科研項目還需要跨學科或跨專業的知識，并且需要將所學的知識進行綜合運用。這對在校的大學生而言很難達到，在校的大學生雖然到了大學的最后一個階段，對該專業的專業知識有了較豐富的掌握和理解，但是對專業知識之間的相互聯系和相互融合的能力還欠缺，雖然在大學期間做了很多基礎實驗和專業實驗，有了基本的操作能力，但是隨著高校的擴招，對學生的要求隨之降低，往往是大學期間的實驗操作基本是按照教科書或實驗老師的已定的步驟原班不變的進行，學生的創造性和理論與實踐結合的能力很難得到充分的提高。因此，對于依托科研項目的畢業設計，指導教師有必要對每一個環節進行嚴格的把關。
一、結合學生能力科學選題
畢業設計的選題是畢業設計重要的環節，一個優秀的畢業設計課題必須符合本專業的培養目標和教學的基本要求，但也必須遵循科研項目的原則，利于充分提高學生的綜合能力。我校應用化學專業的選題正是遵循這一原則，在充分考慮學生能力的同時，將畢業設計與科研項目進行了很好的結合，使學生真正能在畢業設計期間，將所學的理論知識與生產實踐相結合，充分提高了學生理論與實踐相結合的能力。表1為我校應用化學專業2012年畢業設計與科研項目相結合的課題。
表1顯示，與科研項目相結合的畢業設計課題，均為科研項目的子課題，由于在校大學生畢業設計的時間比較短，僅有18周，很難及時完整地完成一個科研項目，因此，就需要指導教師對科研項目進行合理的拆分，設立多個子課題，且子課題不是對科研項目進行簡單的拆分，而是根據學生情況和科研項目具體內容進行合理的拆分，拆分的子課題具有完整的研究方案和研究內容，且難度適中，有利于學生對所學知識的綜合運用，通過畢業設計能提高學生的綜合能力和素質。表1中畢業設計課題有實驗型，也有理論分析型，這些課題的設計正是遵循了上述原則，使學生在完成最后一個教學環節的同時，也通過參與科研項目，提高自己的綜合能力。
二、營造學術氛圍，培養創新能力
根據東北石油大學化學化工學院對畢業設計的要求，學生的整個畢業設計需要在教師的指導下完成。這種性質的指導不是像大學期間專業實驗和基礎實驗那樣簡單的布置實驗內容、完成實驗報告，而是要求指導教師盡力為畢業設計的學生提供實驗環境、儀器以及發揮學生主動性和創造性的學術氛圍。指導學生完成畢業設計的過程中，指導學生如何查閱國內外最新相關文獻，如何在最短時間內提取文獻的精華；如何根據查閱的文獻，結合自己的課題獨立設計實驗方案；如何準備實驗儀器和實驗裝置。同時讓學生發表自己對文獻或課題的見解，激發他們的想象力，培養他們的創新能力和知識運用能力。
教師在指導學生完成自己畢業設計課題的基礎上，還要為學生提供良好的學術交流氛圍，定期開展學術交流會，讓相關的課題或相關領域的課題在一起討論，開展多方面的交流，發表對相關問題的認識和看法，合理引導學生對科學問題的理解，鼓勵學生多看、多想、多問，培養他們的創新意識，激發他們的想象力和創新精神。應用化學專業是介于化學和化工兩大專業之間的一個交叉專業，知識之間的相互聯系尤為重要，該專業畢業設計課題之間均有或多或少的聯系，營造良好的學術氛圍尤為重要，東北石油大學應用化學專業多年的實踐也證實了這一觀點。表2為東北石油大學應用化學專業某指導教師指導大四學生期間的記錄。
表2的內容顯示，該指導教師在指導學生的過程中，本著激發學生想象力、創新能力和知識運用能力的原則，每一次指導，都具有很強的針對性，一方面要求學生在做實驗的過程中，能很好地將以前學過的理論知識進行綜合運用，另一方面要求學生多看、多想、多問、多交流，對科研及工作應有一個認真、主動、積極以及負責的態度。通過畢業設計，學生能真正地將理論與實踐相結合，能很好地邁過理論學習向工作實踐的過渡。
三、因材施教，嚴格要求
東北石油大學應用化學專業的畢業設計從大四第二學期的第一周開始，共18周，時間較長。同時這學期也是比較復雜的一學期，部分學生還沒有找到工作，需要花一些時間去找工作；一部分考上研究生的學生需要抽出時間復習復試的課程，準備參加復試；還有一部分學生雖已找到工作，但所簽單位要求提前到單位去實習、工作。畢業設計對馬上走上工作崗位或進一步學習的學生至關重要，學生也比較苦惱，一方面想好好的做畢業設計，另一方面不想放棄工作或研究生復試。作為高校的指導教師，一方面為了保證畢業設計的質量，必須要求學生在18周內完成所規定的學習內容，另一方面對于結合科研項目的課題，能較好地完成科研項目的計劃進度。對有特殊要求的學生，怎樣才能更好地完成畢業設計呢？東北石油大學應用化學專業教師在畢業設計的第一周，對每一個學生的具體情況進行詳細的了解，根據學生的情況建議學生合理選擇課題，如對于想到單位工作的學生，建議選擇綜述性的課題，同時可以結合工作的內容，將綜述和實踐同時進行；對于考上研究生的學生，選擇需要時間較短、理論深度較高的課題；對于沒有找到工作的學生，建議選擇難度較低、耗時較短的課題。同時，要根據學生的理論基礎和動手能力，選擇難度適當的課題。
但是，對于這種改革或教學方式，并不是對學生聽之任之，放任不管。指導教師根據學生的實際情況，為每一位學生制定課題的整體計劃，詳細規定學生每一周的工作內容，定時與學生交流，解決在畢業設計過程中遇到的問題和難點，確保學生在18周內較好地完成畢業設計。如東北石油大學應用化學專業的某教師對于綜述性的課題，要求學生制定工作計劃、詳記查閱文獻的目錄以及文獻的總結內容，并要求每周討論兩次；對于實驗性的課題，要求學生制定實驗方案、自己組裝實驗裝置，詳細記錄實驗過程和實驗數據，并每周至少三次討論實驗遇到的問題和實驗現象，兩周一次學術交流，同一組的學生在一起交流實驗內容以及看法，發揮自己的想象力和創造力。
近十年的畢業設計實踐和探索表明，畢業設計是在校大學生從高?？缛肷鐣P鍵的一個教學環節。畢業設計的順利進行至關重要，學生可以將理論知識很好地應用于實踐過程，通過該過程，能更好地理解本學科的知識，也是積累工作經驗、提高綜合能力關鍵的一步，尤其是將畢業設計與科研項目相結合的課題，能調動學生學習的主動性和積極性，培養學生的實踐能力和創新能力，是高校科研與教學相互促進的良好方法。
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