時間：2023-09-28 15:44:40
序論：在您撰寫化學(xué)與材料工程時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
目前我系已由謀求發(fā)展階段,轉(zhuǎn)移到提升內(nèi)涵,規(guī)范管理,特色發(fā)展的全面提高階段.今年以來著重在隊伍建設(shè),學(xué)科建設(shè),條件建設(shè)和內(nèi)涵建設(shè)上下功夫,突出材料學(xué)科,工程學(xué)科的特色和優(yōu)勢,練好內(nèi)功迎接評估.
一,加強(qiáng)政治理論學(xué)習(xí),提高思想認(rèn)識
通過認(rèn)真學(xué)習(xí)領(lǐng)會貫徹科學(xué)發(fā)展觀,努力營造以人為本,和諧發(fā)展,敬業(yè)愛崗,樂于奉獻(xiàn)的工作氛圍,扎扎實(shí)實(shí)地做好教學(xué),科研,管理等各項(xiàng)工作.加強(qiáng)政治理論學(xué)習(xí),提高思想認(rèn)識,促進(jìn)各項(xiàng)工作的持續(xù)健康開展.
二,重視學(xué)科建設(shè),抓科研促教學(xué)
1,重視專業(yè)學(xué)科建設(shè)
積極迎接省重點(diǎn)學(xué)科檢查為申報省重點(diǎn)學(xué)科籌建單位做了大量準(zhǔn)備和建設(shè)工作.
重視搞好學(xué)科專業(yè)建設(shè),充分發(fā)揮優(yōu)勢,特色發(fā)展.結(jié)合學(xué)院對第一批優(yōu)勢學(xué)科培養(yǎng)對象和研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行考核驗(yàn)收,及時總結(jié)經(jīng)驗(yàn),整合方向.
2,加強(qiáng)師資隊伍建設(shè),創(chuàng)建科技創(chuàng)新團(tuán)隊
充分認(rèn)識師資隊伍是發(fā)展的關(guān)鍵,重視青年教師的引進(jìn),培養(yǎng),努力建設(shè)結(jié)構(gòu)合理,素質(zhì)較高的教師隊伍.引進(jìn)博士1名,碩士1名,輔導(dǎo)員1名.在學(xué)院首批優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊基礎(chǔ)上成功申報市(來源：文秘站 ）科技計劃團(tuán)隊建設(shè)專項(xiàng)項(xiàng)目,獲批經(jīng)費(fèi)10萬元.
3,抓科研促教學(xué),積極開展科技創(chuàng)新
以科研促教學(xué),積極爭取和完成好科研,教改項(xiàng)目,學(xué)生科技創(chuàng)新,工業(yè)實(shí)習(xí),畢業(yè)論文與教學(xué)科研相結(jié)合.
根據(jù)目前系內(nèi)實(shí)際和社會,地方需求,總結(jié)近幾年學(xué)科建設(shè)和科研工作的經(jīng)驗(yàn),研究下一步科研人員,方向,設(shè)備的整合,凝聚力量,在縱向項(xiàng)目申報,橫向服務(wù)地方,科研促進(jìn)教學(xué)等方面,發(fā)揮更大作用.
三,堅持教學(xué)一線,狠抓教學(xué)質(zhì)量提高
1,堅持教學(xué)一線.堅持在教學(xué)一線,擔(dān)任高分子材料與工程和材料化學(xué)兩個本科專業(yè)的無機(jī)化學(xué)課程講授,教學(xué)效果較好,深受學(xué)生歡迎.
2,切實(shí)提高課堂教學(xué)質(zhì)量.結(jié)合學(xué)院教學(xué)達(dá)標(biāo)創(chuàng)優(yōu)活動,和我系教師年輕,非師范類畢業(yè)的相對較多,教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足的實(shí)際,制定了教學(xué)達(dá)標(biāo)創(chuàng)優(yōu)活動方案,采取多項(xiàng)措施,方法,切實(shí)提高課堂教學(xué)質(zhì)量.
3,繼續(xù)人才培養(yǎng)模式改革,抓考研促學(xué)風(fēng).繼續(xù)進(jìn)行人才培養(yǎng)模式改革,前兩年三個本科專業(yè)形成教學(xué)大平臺,三年級進(jìn)行專業(yè)培養(yǎng),四年級考研和就業(yè)實(shí)踐訓(xùn)練分流培養(yǎng),努力培養(yǎng)具備專業(yè)加特長,具有創(chuàng)新精神的優(yōu)秀畢業(yè)生.考研上線率為42%,錄取率28%,其中大部分被211工程學(xué)?；蛑锌圃核浫?重視學(xué)費(fèi)收繳工作,學(xué)費(fèi)上交率達(dá)到98%以上.
4,加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),重視專業(yè)課教學(xué).主干必修課程全部采用全國優(yōu)秀教材,保障學(xué)生基本功扎實(shí),加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力和創(chuàng)新精神,擴(kuò)大就業(yè)渠道,畢業(yè)生就業(yè)率連續(xù)達(dá)到95%以上,
獲學(xué)院就業(yè)工作先進(jìn)集體.
四,重視實(shí)驗(yàn)室,資料室建設(shè)
按照我系實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃,加強(qiáng)材料實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),新建材料熱解研究室,作為化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心主任,7月被確定為山東省實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心籌建單位.
重視資料室建設(shè),為教師科研,畢業(yè)生考研,完成畢業(yè)論文創(chuàng)造良好的條件.注重加強(qiáng)文檔的規(guī)范化,制度化和常規(guī)化建設(shè).
五,扎實(shí)工作,務(wù)實(shí),清正廉潔
Abstract： The mechanism and engineering characteristics of road chemical grouting are expounded， and the experimental research on grouting solidified material is carried out， which is mainly on its compressive and tensile strength tests. Combined with specific engineering examples， this paper introduces the application of this technology in Wu（H） Ying（Shan） Expressway in Hubei Province. Application of engineering example shows that the road chemical grouting technology is a kind of efficient and quick way to treat the pavement internal disease， which is widely used in road maintenance engineering.
關(guān)鍵詞： 道路化學(xué)注漿；技術(shù)特點(diǎn)；工程實(shí)例；道路養(yǎng)護(hù)
Key words： road chemical grouting；technical characteristics；engineering examples；road maintenance
中圖分類號：U416.216 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）03-0110-03
0 引言
道路化學(xué)注漿技術(shù)是一種路面快速維修的新技術(shù)，在我國高速公路中廣泛進(jìn)行應(yīng)用，其原理是向道路基層及面層中快速注入化學(xué)黑白料，化學(xué)材料可以很快發(fā)生反應(yīng)，體積增大及快速膨脹，有效地填充在道路內(nèi)部的空隙中，使周圍松散的部分得到擠壓，從而增強(qiáng)了路面的整體強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)快速高效的處治路面內(nèi)部病害。該注漿技術(shù)的工程特性主要有：①膨脹性非常高：黑白材料組合反應(yīng)的膨脹比達(dá)到1∶25，有效進(jìn)入空隙中；②早期強(qiáng)度很高：注漿過程快速，無需封閉交通，黑白化學(xué)材料混合后可在短時間內(nèi)達(dá)到整體強(qiáng)度的90%；③隔水、綠色環(huán)保：黑白化學(xué)材料發(fā)泡形成固體后，水分無法進(jìn)入，不污染環(huán)境；④創(chuàng)傷小：注漿是鉆孔約為16mm，對路面的創(chuàng)傷很?。虎輳?qiáng)度保持時間長：首次注漿后，高聚物注入道路內(nèi)部空隙中，與路面中的材料有很好的粘接性，使道路基層強(qiáng)度可以長時間地維持在較高的水平。該技術(shù)方法靈活、具有多種突出優(yōu)點(diǎn)，是增強(qiáng)路面基層強(qiáng)度有效的一種方法。筆者對其注漿材料進(jìn)行了抗壓和抗拉試驗(yàn)，得出其最佳的配合比并應(yīng)用于工程實(shí)例中，并根據(jù)道路化學(xué)注漿技術(shù)在湖北武英高速公路中的應(yīng)用，介紹其施工工藝及處治效果。
1 注漿材料的試驗(yàn)研究
用直徑為80mm，高為75mm的圓柱形鐵模進(jìn)行試件成形。將道路化學(xué)注漿中的黑料和白料按不同的配比進(jìn)行配制，緩緩倒入杯中并快速進(jìn)行攪拌，等混合均勻后，再倒入模具中，如圖1所示，待化學(xué)注漿材料發(fā)泡到一定程度后，將模具蓋板迅速蓋上并同時施加壓力，待反應(yīng)完全結(jié)束后再進(jìn)行脫模，如圖2所示。再分別進(jìn)行抗壓和抗拉試驗(yàn)。
1.1 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)
將黑料與白料配比為0.5∶1、0.5∶1.5、1∶1、1∶1.5制成4組試件，即試件有4組不同的膨脹倍率，每組5個，共計20個試件分別進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，如表1所示。
由以上的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出：隨著混合料的密度的增大，其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度變化很小，均在2.0MPa左右，為了使道路化學(xué)注漿材料膨脹時可以有效地擠密周圍松散的介質(zhì)，要求注漿混合料的發(fā)泡膨脹率到達(dá)15為最好，可以看出當(dāng)黑料與白料的配比在1∶1時，發(fā)泡的膨脹率最大，達(dá)到了14，符合要求。
1.2 抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)
為了測定道路化學(xué)注漿固化物材料的抗拉強(qiáng)度，按黑料與白料配比為0.5∶1、0.5∶1.5、1∶1、1∶1.5制成4組試件，即試件有4組不同的膨脹倍率及固化密度，每組5個，共計20個試件分別進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，如表2所示。
由以上的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：在不同的試驗(yàn)配比下，其抗拉強(qiáng)度變化很小，均在0.8MPa左右，均符合道路注漿材料試驗(yàn)要求，為了更好地擠密周圍松散介質(zhì)，要求其膨脹倍率在15為宜，綜上所述，在黑料：白料為1∶1時，發(fā)泡倍率最大。
2 工程應(yīng)用簡況
2.1 工程概況
湖北省武（漢）英（成）高速公路是雙向六車道，主路線長約103.4km，設(shè)計時速為110km，2009年12月通車，路面結(jié)構(gòu)組成形式為：22cm瀝青混凝土面層+16cm水穩(wěn)碎石上基層+24cm水穩(wěn)砂礫或石屑下基層+23cm砂礫墊層（軟弱路段）。截止目前路面總體良好，但由于重載車輛較多，某些路段出現(xiàn)了裂縫、車轍、唧漿等病害，其中如唧漿等內(nèi)部病害最難防治。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查與檢測，發(fā)現(xiàn)某些路段的彎沉值較大。經(jīng)過諸多方案的對比，擬選用在有病害的路段實(shí)施化學(xué)注漿技術(shù)，以加強(qiáng)基層的強(qiáng)度。
2.2 道路化學(xué)注漿的處治過程
高聚物化學(xué)注漿的施工流程為：控制道路交通選擇注漿的路段確定注漿的孔位注漿前的彎沉檢測實(shí)施鉆孔安裝注漿的導(dǎo)管開始注漿封住孔眼注漿后再次進(jìn)行彎沉的檢測清掃施工的路面恢復(fù)交通。
在武英高速路面維修中采用的化學(xué)注漿的孔布置方試是沿裂縫布置。如圖3所示。
在進(jìn)行化學(xué)注漿鉆孔時應(yīng)使長鉆和較短的鉆進(jìn)行配合使用，先用較短的再用長鉆，短鉆與長鉆的使用約為1？X2，其中短鉆使用時間50～65s，長鉆使用時間120～145s，孔深約為75cm。在進(jìn)行化學(xué)注漿過程中應(yīng)時刻防治路面因注漿過量而引起路面鼓包等現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)在鉆孔注漿旁有隆起的現(xiàn)象，應(yīng)及時停止注漿。
2.3 注漿前后路況檢測
對有路面病害的地方實(shí)施道路化學(xué)注漿，在實(shí)施注漿前后進(jìn)行了彎沉檢測，注漿前后的彎沉值如表3所示。
由表3可見，注漿后路面的彎沉值變小，并且減少的幅度較大，反映出注漿后路面的強(qiáng)度有所提高，承載力明顯增強(qiáng)，化學(xué)注漿技術(shù)對基層的強(qiáng)度有明顯的增強(qiáng)。除此之外，實(shí)施注漿后3個月，筆者再次進(jìn)行了調(diào)查，如圖4所示，發(fā)現(xiàn)該路段路況良好，沒有發(fā)生新的路面病害，且彎沉檢測值變化不大，表明道路化學(xué)注漿技術(shù)是處治路面內(nèi)部病害有效的方法。
3 結(jié)論
道路化學(xué)注漿技術(shù)是利用黑白兩種化學(xué)材料混合發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)后兩者的體積急劇膨脹的原理，來填充路面內(nèi)部中存在的空隙并擠密周圍松散的介質(zhì)，以此來增強(qiáng)路面基層的強(qiáng)度，根據(jù)對道路化學(xué)注漿材料的室內(nèi)試驗(yàn)研究，得出當(dāng)混合料中黑料與白料的配比在1：1時，發(fā)泡的膨脹倍率最大，并將其應(yīng)用于武英高速公路中，處治效果明顯，對道路養(yǎng)護(hù)行業(yè)具有重要的意義。
參考文獻(xiàn)：
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[2]王瑋岳，張寶祥.高聚物注漿技術(shù)分析[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2014，42（9）：162-163.
對于復(fù)合材料與工程專業(yè)而言，物理化學(xué)是一門非常重要的基礎(chǔ)化學(xué)課程，與專業(yè)理論知識緊密聯(lián)系，學(xué)好物理化學(xué)是學(xué)好復(fù)合材料專業(yè)知識的前提，但在實(shí)際教學(xué)中物理化學(xué)這門課程在本專業(yè)學(xué)習(xí)中存在一些問題，以下分別闡明現(xiàn)有問題及課改意見。
一、合理安排教學(xué)內(nèi)容及課時
物理化學(xué)是一門概念性、理論性、系統(tǒng)性和邏輯性很強(qiáng)的學(xué)科，涉及的公式多，應(yīng)用條件嚴(yán)格，比較抽象，是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中普遍感到難度較大的一門課。在本專業(yè)的培養(yǎng)計劃中只安排了一學(xué)期的課程學(xué)習(xí)，因此選用高等教育出版社的《物理化學(xué)簡明教程》作為學(xué)習(xí)教材。這本教材簡明扼要地闡述了物理化學(xué)學(xué)科的主要內(nèi)容及材料類學(xué)生所需的基礎(chǔ)知識，是一本符合本專業(yè)實(shí)際教學(xué)目標(biāo)的好教材。但由于本專業(yè)物理化學(xué)的課時較少，最終只能摘取部分章節(jié)學(xué)習(xí)。例如在2010級的教學(xué)方案中，只教學(xué)了化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)部分內(nèi)容（熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、化學(xué)勢、多相平衡等章節(jié)）及表面現(xiàn)象與分散系統(tǒng)章節(jié)，電化學(xué)及化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)兩個重要章節(jié)都未學(xué)習(xí)，這無疑會對物理化學(xué)課程學(xué)習(xí)的系統(tǒng)性產(chǎn)生不小的損害。面對這一實(shí)際情況，我們完全可以從整個專業(yè)的培養(yǎng)計劃出發(fā)，篩選出多門課程的重疊內(nèi)容，選排重疊知識在哪門課需要重點(diǎn)學(xué)習(xí)，在哪門課可以了解。如在物理化學(xué)這門課程中多相平衡章節(jié)就和材料科學(xué)基礎(chǔ)課程里相關(guān)相圖的章節(jié)有所重復(fù)，對于復(fù)合材料與工程專業(yè)而言，材料科學(xué)基礎(chǔ)里的相圖知識更重要，因此在物理化學(xué)教學(xué)中完全可以減少多相平衡的教學(xué)任務(wù)，簡要介紹一些基本概念和原理即可，主要學(xué)習(xí)可在材料科學(xué)基礎(chǔ)課程中完成。同時，物理化學(xué)中的表面化學(xué)章節(jié)也與學(xué)習(xí)材料表界面課程知識重復(fù)，在材料表界面課程中更系統(tǒng)豐富地闡述了表面化學(xué)，因此在物理化學(xué)課程也可以酌情減少教學(xué)任務(wù)。此外，像膠體化學(xué)此類比較簡單的內(nèi)容也可以安排學(xué)生自學(xué)，如果擔(dān)心學(xué)生的自覺性，就可以一些代表性問題作為作業(yè)，讓學(xué)生完成。
此外，如果有可能就應(yīng)盡量合理制訂培養(yǎng)計劃，空出一些課時，把物理化學(xué)這門分為兩學(xué)期學(xué)習(xí)，因?yàn)橹挥邢到y(tǒng)、透徹地學(xué)習(xí)才能讓學(xué)生真正走進(jìn)物理化學(xué)的世界。
二、改進(jìn)教學(xué)方法
物理化學(xué)這門比較讓學(xué)生學(xué)起來吃力的課程，應(yīng)該積極采取有效的教學(xué)方法，改變這一現(xiàn)狀。
首先要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，比如在學(xué)習(xí)熱力學(xué)的過程中可以從歷史背景及名人軼事出發(fā)引出熱力學(xué)定律，又如在電化學(xué)中可以介紹鋰電的研究前景、新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀等。興趣始終是學(xué)習(xí)的最好動力，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是最大挑戰(zhàn)也是最有效的教學(xué)方法。
其次采取案例法[3]、類比法[4]等總結(jié)所學(xué)知識與生活的聯(lián)系及知識之間的關(guān)聯(lián)對比，加深學(xué)生印象，幫助學(xué)生更好地理解所學(xué)知識。對于案例法，我們可以從工業(yè)生產(chǎn)的角度選取一種產(chǎn)品總結(jié)其中涉及的化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)等知識，這樣可以使學(xué)生產(chǎn)生直觀的學(xué)習(xí)感受，應(yīng)用更好的學(xué)習(xí)方式。物理化學(xué)中有很多知識是可以用類比法學(xué)習(xí)的，如可逆電池與不可逆電池、理想氣體與非理想氣體等。這些類比不應(yīng)由老師直接給出，而應(yīng)讓學(xué)生先獨(dú)自完成這些類比，最后再對學(xué)生的類比結(jié)果進(jìn)行查缺補(bǔ)漏，這樣不但可以加深學(xué)生的學(xué)習(xí)印象，更可以鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
傳統(tǒng)的“滿堂灌”教學(xué)方法培養(yǎng)出來的學(xué)生，最明顯的弱點(diǎn)是思維呆板，缺乏創(chuàng)新能力和發(fā)散思維[5]。因此，我們可以設(shè)置專門的討論課，在相互交流中使學(xué)生的思維活躍起來，對于一些重要概念如熱力學(xué)部分的焓、熵等，讓學(xué)生通過獨(dú)立思考提出見解，得到教師和其他同學(xué)的幫助和啟發(fā)。討論課不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且能形成良好的相互探討和交流的學(xué)習(xí)風(fēng)氣，有利于發(fā)散思維及創(chuàng)新能力的發(fā)展。
關(guān)鍵詞水工隧洞 混凝土 化學(xué)灌漿工程 材料 施工工藝 選擇
中圖分類號： TV672+.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
前言
根據(jù)2010年10月01日開始實(shí)施的我國第一部關(guān)于化學(xué)灌漿施工的規(guī)范DL/T 5406-2010 《水工建筑物化學(xué)灌漿施工規(guī)范》的定義，化學(xué)灌漿是利用鉆孔、埋管、貼嘴等設(shè)施，將化學(xué)漿液注入基巖、覆蓋層（砂層）、混凝土裂縫、結(jié)構(gòu)縫等需處理的工程部位，使其充填、擴(kuò)散、膠凝、固結(jié)，達(dá)到防滲堵漏、補(bǔ)強(qiáng)加固目的的工程措施?；瘜W(xué)灌漿是在水泥等粒狀灌漿材料應(yīng)用基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其所用灌漿材料為真溶液，與顆粒性石灰、粘土和水泥灌漿材料相比，可灌性好、膠凝時間可按工程需要調(diào)節(jié)、粘結(jié)強(qiáng)度高，因此，某些用水泥灌漿不能解決的工程問題，采用化學(xué)灌漿材料處理或進(jìn)行復(fù)合灌漿，基本上都可以獲得滿意的解決。目前，運(yùn)用化學(xué)灌漿技術(shù)解決工程中防滲堵漏與加固補(bǔ)強(qiáng)兩大方面的工程問題取得了卓越成效。今后，隨著DL/T 5406-2010 《水工建筑物化學(xué)灌漿施工規(guī)范》、JC/T 2037-2010《丙烯酸鹽灌漿材料》及JC/T 2041-2010《聚氨酯灌漿材料》等一系列規(guī)范的實(shí)施以及我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，化學(xué)灌漿將會在水利水電、交通、采礦、建筑行業(yè)和文物保護(hù)方面的得到越來越廣泛的應(yīng)用。本文結(jié)合四川瀘定水電站2#泄洪洞的混凝土裂縫及施工縫滲水等缺陷的試驗(yàn)研究處理，對如何合理選擇水工隧洞混凝土化學(xué)灌漿工程材料及施工工藝進(jìn)行了探討，對不同類型的混凝土缺陷選用了針對性化學(xué)灌漿材料及施工工藝，對今后類似工程的處理具有一定的指導(dǎo)意義。
正確選用化學(xué)灌漿材料是保障化學(xué)灌漿工程效果和耐久性的關(guān)鍵
成功的化學(xué)灌漿處理工程應(yīng)是能滿足設(shè)計或使用要求與保證化學(xué)灌漿處理工程的耐久性兩個方面。水利水電行業(yè)是我國應(yīng)用化學(xué)灌漿技術(shù)最早的行業(yè)，由于工程的重要性，對化灌漿材施灌效果和耐久性的要求十分重視，一般都必須經(jīng)過現(xiàn)場工藝性試驗(yàn)并進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn)檢測，以選出性能效果最好的材料進(jìn)行工程應(yīng)用，下面結(jié)合瀘定水電站施工實(shí)際進(jìn)行相關(guān)介紹。
四川瀘定水電站為大渡河干流水電梯級開發(fā)的第十二級水電站，位于甘孜藏族自治州瀘定縣境內(nèi)，2#泄洪洞位于大渡河右岸, 長1431m，縱坡約11.23‰，為特大斷面水工隧洞。隧洞襯砌厚度140～160cm，襯砌后過水?dāng)嗝鏋?3×19m，該洞室底板迎水面及邊墻采用了C40HF抗沖耐磨混凝土襯砌。在施工過程中，由于溫度應(yīng)力及基礎(chǔ)約束等多方面因素影響，墻拱C40HF抗沖耐磨混凝土襯砌范圍內(nèi)發(fā)生了較多裂縫。根據(jù)統(tǒng)計，裂縫總長4811m，其中2459m為滲水裂縫，其余為干縫。滲水裂縫寬度均大于0.2mm（大部分集中在0.2～0.4mm之間）、與水平夾角大部分大于45°，且主要集中在局部地段、滲水量較大。此外，在部分施工縫位置，也出現(xiàn)了少量滲漏水流淌的現(xiàn)象。通過分類調(diào)查統(tǒng)計顯示，本工程出現(xiàn)的裂縫類型為小于0.2mm的淺表裂縫、大于0.2mm的干裂縫、大于0.2mm的滲水裂縫（滲水量小，未出現(xiàn)明顯流淌現(xiàn)象）、大于0.2mm的滲水裂縫（滲水量大，出現(xiàn)較大流淌現(xiàn)象）等四種類型。由于裂縫類型的不同，并結(jié)合水工隧洞工程耐久性的要求，需要對不同類型、不同特性的化學(xué)灌漿材料進(jìn)行合理選擇。
化學(xué)灌漿材料品種很多，分類方法也很多，除按照組成化學(xué)灌漿材料主要材料的成分進(jìn)行分類外，也可按灌漿目的分為防滲堵漏、固結(jié)補(bǔ)強(qiáng)兩類，這些材料都有一定的獨(dú)特性能，使用的針對性強(qiáng)，使用時應(yīng)根據(jù)工程處理的要求加以選用。常見的兩大類型化學(xué)灌漿材料見下表。
常用的兩大類型化學(xué)灌漿材料
類型 名 稱 特性及使用條件 備注
防滲堵漏型 丙烯酰胺
（丙凝） 固化體具有彈性，抗?jié)B性能好，凝固速度快，有失水干縮和再次遇水膨脹性能，適于防滲堵漏，是曾經(jīng)普遍使用的化學(xué)灌漿材料，但由于毒性較大，目前國外已禁止使用，我國已不提倡使用。
聚氨酯 分為水溶性聚氨酯和油溶性聚氨酯：其中水溶性聚氨酯又分為高強(qiáng)度（HW）、低強(qiáng)度（LW）兩類，兩者能以任意比例互溶，以得到不同性能的固結(jié)體。其特點(diǎn)是與水反應(yīng)迅速，并能與水形成凝膠體，呈柔性彈性體，適用于大流量的快速堵水與潮濕裂縫的防滲處理，但由于其強(qiáng)度低，不具備對混凝土的補(bǔ)強(qiáng)作用，且其泡沫易破裂而產(chǎn)生收縮，耐久性較差，主要用于各種防滲堵漏工程；油溶性聚氨酯與水不相容，只能溶于有機(jī)溶劑，并與水或其他活性氫基團(tuán)反應(yīng)而固化，其反應(yīng)速度較快，形成的固結(jié)體呈剛性，一般強(qiáng)度較高，既可用于防滲堵漏工程，也可用于補(bǔ)強(qiáng)加固工程。
丙烯酸鹽 性能與丙凝類似，目前研制出的第二代丙烯酸鹽灌漿材料已達(dá)到實(shí)際無毒級別，是取代丙凝的理想材料，多使用在地基處理和防滲堵漏上，成本較水溶性聚氨酯高。
水玻璃 最早使用的化學(xué)灌漿材料，具有無毒、價廉、黏度小等特點(diǎn)，是多數(shù)防滲堵漏材料的首選，特別是水泥－水玻璃體系在工程中得到了廣泛的應(yīng)用，但由于強(qiáng)度低、耐久性差，一般只在臨時性工程中使用。
固結(jié)補(bǔ)強(qiáng)型 環(huán)氧樹脂 結(jié)構(gòu)中含有環(huán)氧基團(tuán)，能與活性基團(tuán)反應(yīng)，生成穩(wěn)定的高分子結(jié)構(gòu)。具有強(qiáng)度高、收縮小、粘結(jié)力強(qiáng)、耐老化性能好的特點(diǎn)，常用于混凝土結(jié)構(gòu)和地基基礎(chǔ)的補(bǔ)強(qiáng)、加固與防滲處理，是使用最為廣泛的化學(xué)材料之一。但由于其屬于固化時間比較長的灌漿材料，因此對于有流動水的場合，不宜采用。
油溶性
聚氨酯 與水不相容，只能溶于有機(jī)溶劑，并與水或其他活性氫基團(tuán)反應(yīng)而固化，其反應(yīng)速度較快，形成的固結(jié)體呈剛性，一般強(qiáng)度較高，可用于補(bǔ)強(qiáng)加固工程，但不適用于混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。
甲基丙烯酸甲酯
（甲凝） 黏度低（低于水），可灌性好，但固化過程中體積有收縮。比重低于水，不能灌注有水裂縫，適于灌注δ＝0.05～0.1mm的發(fā)絲裂縫，常用于混凝土干細(xì)裂縫和文物修復(fù)處理。
然而以上兩種類型的化灌漿材的功能并非絕然分開。第一種類型中的水玻璃，亦可單獨(dú)或與水泥混合用于強(qiáng)度要求較低的土基的半永久性補(bǔ)強(qiáng)材料，聚氨酯中強(qiáng)度較高的油溶性聚氨酯也可用于非結(jié)構(gòu)性混凝土裂縫補(bǔ)強(qiáng)。而少數(shù)親水性較好且固化較快的改性環(huán)氧漿材對滲流量小的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫具有排水補(bǔ)強(qiáng)功能，但出水量較大的工程不能用作堵水材料。所以，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況合理地選用漿材。對于混凝土裂縫化灌處理的合理選擇原則一般應(yīng)考慮以下幾個方面：
1）要根據(jù)工程使用要求選擇漿材
首先應(yīng)考慮工程要求是防滲堵漏還是補(bǔ)強(qiáng)加固，亦或是既要防滲堵漏又要求進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)；要根據(jù)滲漏量大小和補(bǔ)強(qiáng)的要求在上述兩類材料中進(jìn)行選擇，補(bǔ)強(qiáng)要求不高，可選擇聚氨酯；對滲漏量小而補(bǔ)強(qiáng)要求高的可選擇親水性的改性環(huán)氧漿材；對伸縮縫、變形縫、活動性裂縫及出水量大、有流動水的化灌應(yīng)選擇聚氨酯材料。
關(guān)鍵詞： 高分子材料與工程專業(yè) 有機(jī)化學(xué) 教學(xué)現(xiàn)狀 教學(xué)改革
有機(jī)化學(xué)是化學(xué)學(xué)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(jī)分子，從有機(jī)物結(jié)構(gòu)入手，研究有機(jī)化合物的化學(xué)性質(zhì)，在分子水平上探知未知世界的基礎(chǔ)學(xué)科。在我校，有機(jī)化學(xué)是面向化工學(xué)院、藥學(xué)院二年級，以及海洋學(xué)院一年級學(xué)生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是“大類培養(yǎng)”的主干課程。通過有機(jī)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，可使化學(xué)類學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的基本理論、基本知識和實(shí)驗(yàn)操作技能，把握有機(jī)化學(xué)發(fā)展領(lǐng)域的新概念、新動向和新技術(shù)，同時為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。
1.教學(xué)現(xiàn)狀
在工科院校，有機(jī)化學(xué)的教學(xué)課時“縮水”，如我校有機(jī)化學(xué)雖然是“大類培養(yǎng)”的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，但是其課時數(shù)被壓縮到64個學(xué)時，教師必須在一個學(xué)期之內(nèi)完成教學(xué)。而有機(jī)化學(xué)作為高分子材料與工程專業(yè)的基礎(chǔ)課，是高分子化學(xué)、高聚物合成工藝學(xué)、高分子材料學(xué)等后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ)，學(xué)生必須在有限的課時數(shù)里掌握《有機(jī)化學(xué)》這門課程，難度大，任務(wù)重。
另外，由于江蘇省高考制度，較大部分的學(xué)生高中階段選修的“物生”，進(jìn)入大學(xué)后化學(xué)知識特別是有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識非常薄弱，一個教學(xué)班級里，學(xué)生的化學(xué)知識水平參差不齊。通常是剛進(jìn)入大學(xué)的第一學(xué)期學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)，對于選“物生”的學(xué)生來說，沒有化學(xué)基礎(chǔ)，一開始就挫傷他們學(xué)習(xí)化學(xué)的自信心。學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時，多數(shù)學(xué)生對有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)有畏懼感。如果入校時對專業(yè)認(rèn)知不夠，不能看到有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)對高分子材料與工程專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性，更是對有機(jī)化學(xué)失去興趣。
再者，有機(jī)化學(xué)課程自身的特點(diǎn)，由于有機(jī)物數(shù)量多，結(jié)構(gòu)多變，機(jī)理難掌握。而工科院校的有機(jī)化學(xué)課時數(shù)又被壓縮，教師為了教授完大綱的教學(xué)內(nèi)容，不得不采取“滿堂灌”教學(xué)方法，使得學(xué)生缺乏主動獲得知識的能力，被動“填鴨式”教學(xué)必然導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。一學(xué)期教學(xué)結(jié)束，發(fā)現(xiàn)學(xué)生知識掌握不好，除了少部分拔尖的學(xué)生，大部分學(xué)生對這門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課一知半解，學(xué)到的有機(jī)知識很少。
2.教學(xué)改革
結(jié)合有機(jī)化學(xué)學(xué)科規(guī)律，針對高分子材料與工程專業(yè)特點(diǎn)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化、取舍；改進(jìn)教學(xué)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(xué)，形成多元化的本科生教學(xué)隊伍；改革考核方式，實(shí)現(xiàn)高分子材料與工程專業(yè)有針對性的考核方式，教考分離。
（1）改革教學(xué)內(nèi)容
有機(jī)化學(xué)的教學(xué)關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生“有機(jī)”這一學(xué)科，不同于其他幾門基礎(chǔ)化學(xué)課，有機(jī)化學(xué)基本不涉及計算，不涉及公式，說的是圖片的拼接，化學(xué)鍵的斷裂與重組，以構(gòu)建新的有機(jī)分子。那么，在教學(xué)過程中如何引導(dǎo)學(xué)生使用“有機(jī)思維”思考問題才是關(guān)鍵。當(dāng)我們談到如何面對課時數(shù)被壓縮這個問題，如果抓住“引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入有機(jī)化學(xué)這個學(xué)科”這個關(guān)鍵問題，就能依據(jù)高分子材料與工程專業(yè)的培養(yǎng)方案，深入分析研究教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行取舍。
在改革教學(xué)內(nèi)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(jī)化學(xué)教材和專著等，從不同研讀、分析深度的教材方面，準(zhǔn)確把握“基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)”教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，結(jié)合高分子材料與工程專業(yè)的特點(diǎn)來取舍教學(xué)內(nèi)容。二是關(guān)注高分子領(lǐng)域的研究前沿，發(fā)展動態(tài)，結(jié)合傳統(tǒng)的知識，推陳出新，把最新的知識信息教授于學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生了解最新的前沿，激發(fā)他們的興趣，使之感覺到目前所學(xué)知識的有用性。
（2）改革教學(xué)手段
我校近年實(shí)施了一項(xiàng)“班主任助理”制度，選派高年級本科生、研究生擔(dān)任本科生班級班主任助理，取得了很好的教學(xué)效果。高年級本科生、研究生參與本科生教學(xué)，形成多層次、多元化的本科生教學(xué)隊伍。
高年級本科生已經(jīng)學(xué)習(xí)了有機(jī)化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課，經(jīng)歷過有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)和考核，有自己的學(xué)習(xí)方法和技巧；他們已經(jīng)進(jìn)入高分子材料與工程專業(yè)課程學(xué)習(xí)，對哪些知識對專業(yè)課學(xué)習(xí)重要有切身體會；他們與低年級學(xué)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(xué)生及早發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)缺點(diǎn)，揚(yáng)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(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，已經(jīng)接觸了專業(yè)的前沿研究方向，可以對高分子材料與工程專業(yè)低年級學(xué)生的學(xué)業(yè)、思想及心理等方面給予關(guān)心和指導(dǎo)。而且本科生可以在研究生的帶領(lǐng)下主動做一些創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，這使得本科生更清楚自己在課堂學(xué)習(xí)中哪方面有不足，增強(qiáng)本科生對基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)的熱情，使他們在有機(jī)化學(xué)課堂學(xué)習(xí)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(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高他們學(xué)習(xí)的積極性。目前，我院不同專業(yè)實(shí)行統(tǒng)一考試，如環(huán)境工程、化學(xué)工程、安全工程和高分子材料與工程等專業(yè)統(tǒng)一出卷，流水閱卷、統(tǒng)一登分，做到公正、準(zhǔn)確。但是，這種“統(tǒng)一”的方法抹殺不同專業(yè)對有機(jī)化學(xué)需求的不同，使得教師和學(xué)生忽視基礎(chǔ)課對后續(xù)專業(yè)課的影響，結(jié)果是為了考試而學(xué)習(xí)，不能真正掌握自己專業(yè)需求的有機(jī)化學(xué)知識。
為了提高學(xué)生的整體素質(zhì)和學(xué)習(xí)積極性，我們應(yīng)實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)單獨(dú)出卷、單獨(dú)考核的方式。卷面上可以體現(xiàn)出適合高分子材料與工程專業(yè)的題目，結(jié)合他們的后續(xù)專業(yè)課程。哪些知識是有機(jī)化學(xué)這門課程必須掌握的基礎(chǔ)知識，哪些知識是關(guān)聯(lián)高分子材料與工程的專業(yè)知識。同時，建立針對性的有機(jī)化學(xué)試題庫，使學(xué)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(yè)的有機(jī)化學(xué)試題庫，有機(jī)化學(xué)課程理論考試按照一定的難度系數(shù)、教學(xué)要求、考試范圍等，統(tǒng)一從試題庫里抽調(diào)，實(shí)現(xiàn)教考分離。
3.結(jié)語
為全面提升高分子材料與工程專業(yè)的有機(jī)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量，我們要結(jié)合有機(jī)化學(xué)學(xué)科規(guī)律，針對高分子材料與工程專業(yè)的專業(yè)特點(diǎn)，從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，認(rèn)真分析總結(jié)，精選教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)手段，改革考核方式，不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以提高高分子材料與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：材料類專業(yè)；物理化學(xué)；教學(xué)改革；建議
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）37-0128-02
物理化學(xué)課程是高?；瘜W(xué)專業(yè)最重要的一門基礎(chǔ)課程，該課程內(nèi)容豐富、前后連貫、邏輯推理清晰、理論性強(qiáng)，不僅可對化學(xué)、化工、環(huán)境專業(yè)學(xué)生開設(shè)，也可為生物、材料、食品、水建等專業(yè)學(xué)生設(shè)置。隨著社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，高等學(xué)校不斷深化教學(xué)改革，全面提高教學(xué)質(zhì)量，對物理化學(xué)學(xué)科的課程講授和發(fā)展也提出了更高的要求。結(jié)合我校的實(shí)際情況，以及我們近幾年在建設(shè)校級精品課程的探索與實(shí)踐，重新審視材料科學(xué)與工程專業(yè)物理化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)目前我校材料專業(yè)物理化學(xué)課程教學(xué)中還存在以下的問題：
1.現(xiàn)行的教學(xué)計劃中，無機(jī)化學(xué)相關(guān)課程以及后續(xù)一些專業(yè)課，與物理化學(xué)授課內(nèi)容中有一些重復(fù)之處。
2.教材中抽象理論太多，造成了學(xué)生對這門基礎(chǔ)課程產(chǎn)生了比較枯燥無味的感覺；加之內(nèi)容多，課時量有限，老師在課堂講授中不能針對某一化學(xué)原理或原理推導(dǎo)過程進(jìn)行深入的剖析和講解。
3.與之配套的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課，經(jīng)常采用多個班級集中循環(huán)進(jìn)行試驗(yàn)的模式，有時理論部分未講授到，但實(shí)驗(yàn)課程因?yàn)檠h(huán)時間到，又必須開始，即實(shí)驗(yàn)內(nèi)容超前于理論教學(xué)的進(jìn)度，或者理論課早已講授完畢，而實(shí)驗(yàn)課程卻推后進(jìn)行，學(xué)生不能及時將理論和實(shí)驗(yàn)相聯(lián)系，無法達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。目前我校物理化學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，基本以驗(yàn)證基礎(chǔ)理論為主，缺少綜合性、設(shè)計性及性能測試試驗(yàn)，因此物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系缺少培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的意識以及提高學(xué)生動手能力的舞臺。
因此，需要積極推進(jìn)課程體系改革，充實(shí)和更新教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法、豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從而全面提高物理化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量和效果。
一、優(yōu)化整合相關(guān)學(xué)科內(nèi)容，打破學(xué)科壁壘，構(gòu)建新的教學(xué)體系
對于我校材料科學(xué)與工程專業(yè)，按照2013版教學(xué)大綱的要求和已制定的教學(xué)計劃，其中包含的課程，如無機(jī)化學(xué)、無機(jī)非金屬材料、催化作用原理、膠體與界面化學(xué)等專業(yè)課，它們都與物理化學(xué)課程密切相關(guān)，有些課程如催化作用原理和膠體與界面化學(xué)，直接是從物理化學(xué)的大體系中劃分出去的。由于我院材料專業(yè)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(nèi)容未來得及進(jìn)行充分的交流，經(jīng)過幾年的授課，發(fā)現(xiàn)同一知識點(diǎn)的簡單重復(fù)難以避免。因此，建議課程組就這一現(xiàn)象，加強(qiáng)教師間的交流與合作，將這些課程的內(nèi)容進(jìn)行有效的整合，突破原來以學(xué)科和專業(yè)來劃分的粗放型的課程體系，建立起適合于自己專業(yè)的有效課程體系，是目前我院物理化學(xué)教學(xué)改革的一項(xiàng)重要任務(wù)。
我校材料學(xué)科專業(yè)物理化學(xué)課程采用的是南京大學(xué)沈文霞主編的《物理化學(xué)核心教程》第二版教材，主要的授課內(nèi)容包括熱力學(xué)（熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、化學(xué)平衡和相平衡）和動力學(xué)部分（包括化學(xué)反應(yīng)速率、電化學(xué)、表面現(xiàn)象和膠體化學(xué)），共56課學(xué)時，大學(xué)二年級上半年授課；而無機(jī)化學(xué)，同分析化學(xué)一起共48學(xué)時，無機(jī)部分主要講授熱化學(xué)（熱力學(xué)第一定律）、稀溶液的性質(zhì)、膠體溶液、化學(xué)平衡及化學(xué)反應(yīng)速率；根據(jù)教學(xué)大綱的安排，膠體和界面化學(xué)、催化作用原理這兩門課程各安排24個學(xué)時，在大學(xué)三年級下學(xué)期開展。通過幾年授課，經(jīng)老師觀察和學(xué)生反映不難發(fā)現(xiàn)，以上所述這些課程，在知識內(nèi)容上相互之間都存在著一定的重復(fù)性和交叉性。
針對課程內(nèi)容重復(fù)的問題，為了避免盲目浪費(fèi)學(xué)時數(shù)，有效改善不同課程之間的重復(fù)授課，充分利用大學(xué)課堂掌握更多的知識，使我們在課堂上的幾十分鐘內(nèi)有效地完成教學(xué)任務(wù)，這里提議對材料系開設(shè)的幾門相關(guān)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，使每門課都有其側(cè)重點(diǎn)，建議組建一個全新的教學(xué)體系，同時要照顧到這些學(xué)科知識的完整性和獨(dú)立性。例如，講授無機(jī)化學(xué)課程時，建議把化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)平衡作為重點(diǎn)內(nèi)容詳細(xì)講授，而其他內(nèi)容，如電化學(xué)、相平衡和化學(xué)反應(yīng)速率這些內(nèi)容作為物理化學(xué)課程的授課側(cè)重點(diǎn)。物理化學(xué)理論課程中的膠體、表面現(xiàn)象則可放在膠體和界面化學(xué)以及催化作用原理這兩門課程中主要講授，物理化學(xué)課程就不講授這部分內(nèi)容。這樣既節(jié)省了時間，又突出了重點(diǎn)，不僅使教學(xué)內(nèi)容獨(dú)立而完整，還可以適當(dāng)減輕因課時量小帶來的物理化學(xué)的教學(xué)壓力，彌補(bǔ)了物理化學(xué)課程內(nèi)容多、課時少的矛盾，老師在授課的過程中再也不擔(dān)心時間不夠用而只能淺顯的表述；對于學(xué)生來說，仍然是掌握了整個物理化學(xué)的原理，而且更加堅實(shí)。
二、掌握專業(yè)知識框架，改革教學(xué)方法
通過對物理化學(xué)課堂的觀察，發(fā)現(xiàn)學(xué)生們剛開始對這門課還保持有神秘感，大多數(shù)同學(xué)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(xué)生們剛開始上課的時候都很認(rèn)真。但是隨著課程的深入，部分同學(xué)開始松懈，開始排斥這門課程，以至于后來干脆放棄學(xué)習(xí)。經(jīng)過細(xì)心調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，學(xué)生們在失去學(xué)習(xí)興趣后，慢慢迷失在這門課程中。盡管老師在課堂上一再強(qiáng)調(diào)要理清楚各章節(jié)之間內(nèi)容的聯(lián)系，重點(diǎn)記憶關(guān)鍵結(jié)論，但大部分同學(xué)仍然做不到，不能掌握物理化學(xué)課程的知識框架，也沒有選擇性的記憶關(guān)鍵問題，總是被動地接受課堂上講授的內(nèi)容，甚至被很多的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程迷惑。而實(shí)際上這門課程內(nèi)容銜接緊密，邏輯性很強(qiáng)。把各章節(jié)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(jié)論，也有利于知識點(diǎn)的重點(diǎn)記憶。在教學(xué)過程中，注重課程之間的聯(lián)系，通過知識點(diǎn)的連接和相關(guān)內(nèi)容銜接相關(guān)的課程，及時引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)的內(nèi)容納入到學(xué)科的框架中，幫助學(xué)生建立較完整的知識框架，不要迷失在盲目的理論推導(dǎo)中。
物理化學(xué)這門課理論性很強(qiáng)，內(nèi)容較多而抽象，公式又多，學(xué)生接受很困難，這就對老師的課堂教學(xué)提出了更高的要求。為了能夠進(jìn)行有效的課堂教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，常把日常生活現(xiàn)象中涉及的物理化學(xué)原理介紹給學(xué)生。比如，舉例高溫下食物容易變質(zhì)的問題，聯(lián)系化學(xué)動力學(xué)的理論加以說明；講解溫度對反應(yīng)平衡和反應(yīng)速率的雙重影響時，例舉合成氨工業(yè)中如何選擇最佳溫度；涉及講授表面化學(xué)的理論時，可以例舉農(nóng)民鋤地能防止水分蒸發(fā)的現(xiàn)象，或者小氣泡、液滴、呈球形的現(xiàn)象，加以解釋后，學(xué)生就會對表面性質(zhì)有清晰的認(rèn)識；講授滲透壓的時候，聯(lián)系滲透壓的作用，提問為什么肥料用多了農(nóng)作物會“燒死”？打吊瓶時為什么會感覺到疼痛？讓學(xué)生帶著問題聽課，面對生活中各種現(xiàn)象去思考，多問幾個為什么，自己到物理化學(xué)中去尋找答案，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程的興趣，也就達(dá)到了提高教學(xué)質(zhì)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(xué)模式，以教師和學(xué)生為共同的教學(xué)主體，就某些共同關(guān)注的問題，在和諧的氣氛中進(jìn)行討論，加強(qiáng)教師和學(xué)生之間的交流和溝通。課下，利用我校教務(wù)處網(wǎng)站的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，與學(xué)生進(jìn)行課下的交流和習(xí)題討論、小測驗(yàn)等，與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式相比，它具有互動性、合作性、學(xué)術(shù)性的優(yōu)勢。
三、強(qiáng)化配套實(shí)驗(yàn)教學(xué)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理化學(xué)課程的教學(xué)中占有十分重要的地位，它與物理化學(xué)課程緊密配合，鞏固和加深對物理化學(xué)原理的理解，提高學(xué)生對知識靈活應(yīng)用的創(chuàng)新能力，還培養(yǎng)了觀察和分析問題的能力。
為了避免實(shí)驗(yàn)課程超前理論課程，建議在學(xué)習(xí)完物理化學(xué)相關(guān)理論后，及時在學(xué)期后半學(xué)期開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程。課程組已經(jīng)設(shè)置獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課并計算學(xué)分，如：配合表面現(xiàn)象，開展了液體表面張力的測定實(shí)驗(yàn)、粉體粒度分析實(shí)驗(yàn)；為了鞏固反應(yīng)速率反應(yīng)章節(jié)的學(xué)習(xí)，開設(shè)蔗糖反應(yīng)速率常數(shù)、乙酸乙酯反應(yīng)速率常數(shù)的測定實(shí)驗(yàn)等。同時，也應(yīng)鼓勵學(xué)生根據(jù)所學(xué)理論，合理設(shè)計實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，開展綜合性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，增加設(shè)計研究型實(shí)驗(yàn)，根據(jù)設(shè)計實(shí)驗(yàn)的題目、要求等內(nèi)容，讓學(xué)生查閱相關(guān)資料，并利用學(xué)過的理論知識，選用相關(guān)的儀器、藥品，分析實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn)和關(guān)鍵步驟等，自行完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、并上講臺講授實(shí)驗(yàn)，以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力。
經(jīng)過幾年的探索和實(shí)踐，我院化學(xué)化工學(xué)院材料專業(yè)物理化學(xué)課程的教學(xué)改革將有助于提高學(xué)校物理化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量和效果，促進(jìn)了物理化學(xué)這門校級精品課程的建設(shè)和發(fā)展。
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關(guān)鍵詞:高分子材料;高分子化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué)
高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高分子化學(xué)課程教學(xué)的一種最有效的實(shí)踐教學(xué)形式,它可以幫助和促進(jìn)學(xué)生課堂理論知識的學(xué)習(xí)與消化,建立和鞏固高分子化學(xué)基本概念和理論,獲取高分子化學(xué)知識,培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)和操作技能。我國著名化學(xué)家戴安邦指出:“只傳授化學(xué)知識和技術(shù)的化學(xué)教育是片面的,全面的化學(xué)教育要求既傳授化學(xué)知識和技巧,又訓(xùn)練科學(xué)方法與思維,還培養(yǎng)科學(xué)精神和品德,學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中是學(xué)習(xí)的主體,在教師指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),訓(xùn)練用實(shí)驗(yàn)解決化學(xué)問題,使各項(xiàng)智力皆得到發(fā)展”。這番話指出了開設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的深刻內(nèi)涵和重要價值。2004年國家教育部頒布的《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評估方案》在評估指標(biāo)的二級指標(biāo)“實(shí)踐教學(xué)”中,從“實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與體系,綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)課的比例及效果,實(shí)驗(yàn)室開放”三個方面明確了實(shí)踐教學(xué)改革和發(fā)展的方向。近幾年高校的化學(xué)類實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革取得了令人矚目的成果。高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)是很多高校在近年來新開設(shè)的專業(yè),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)與改革方面的成果積累較少,尤其高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用陳舊的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法依然居多。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前國內(nèi)高校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)依然不同程度地存在一些問題。
一、高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀剖析
1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和內(nèi)容欠爭理
多數(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)附屬于理論教學(xué),沒有單獨(dú)設(shè)課和單獨(dú)考核,實(shí)驗(yàn)課時相對較少雖然有些高校高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)獨(dú)立設(shè)課,但僅作為考查課。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中傳統(tǒng)的、陳舊的實(shí)驗(yàn)較多,而體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展成果的實(shí)驗(yàn)很少認(rèn)知性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)所占的比理偏高,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的綜合性、設(shè)計性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)偏少,而且實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)偏重于理論,突出高分子材料應(yīng)用性特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)太少,不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單一
學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)講義預(yù)習(xí),然后進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)前教師把實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、儀器使用方法、測試方法、實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)記錄表格及數(shù)據(jù)處理方法等進(jìn)行詳細(xì)的集中講解。學(xué)生只需按教師指導(dǎo)的過程按部就班或者依照講義“照方抓藥”,就可以完成一個實(shí)驗(yàn)。一部分學(xué)生糊里糊涂地來到實(shí)驗(yàn)室,只動手不動腦地完成實(shí)驗(yàn),然后又迷迷糊糊地離開實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)果沒有給他們留下太深的印象,對學(xué)生觀察能力、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新意識的培養(yǎng)都很不夠。這種統(tǒng)一模式、統(tǒng)一要求、齊步走的教學(xué)方法,一方面造成了學(xué)生對教師的過分依賴,另一方面抑制了學(xué)生個性思維的發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3.實(shí)驗(yàn)?zāi)蹖W(xué)手段落后
在現(xiàn)代信息技術(shù)迅速發(fā)展的今天,雖然網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)在理論教學(xué)中得到了普遍應(yīng)用,但虛擬、仿真等實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段未能在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中推廣應(yīng)用。這樣對于一些耗費(fèi)過高、時間過長、毒性過大、危險性過高的實(shí)驗(yàn),只能最低限度地開設(shè),且開設(shè)過程中費(fèi)用大和危險性高,導(dǎo)致學(xué)生對此類重要實(shí)驗(yàn)缺乏足夠的認(rèn)知和感受的機(jī)會。
二、新教學(xué)模塊的實(shí)踐性探索與成效
針對目前國內(nèi)高校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些問題,借鑒其他化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的優(yōu)秀成果,提出了基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的三個高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊體系,并在每個模塊中結(jié)合常熟理工學(xué)院教師的科研成果引入_些新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,采用開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)新的體系和教學(xué)方法在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程實(shí)踐能力方面起到了較好的效果。
1.基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊
基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)?zāi)K構(gòu)建的目的著重建立高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)與相關(guān)基礎(chǔ)理論知識之間的有機(jī)聯(lián)系。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)安全意識、清潔衛(wèi)生習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度。訓(xùn)練學(xué)生掌握熟練規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作技能和技巧,為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的實(shí)施打下良好的基礎(chǔ)。
基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)?zāi)K的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計在課時總量的40%～50%為宜,課時數(shù)約30學(xué)時,開設(shè)8～10個實(shí)驗(yàn)。教學(xué)內(nèi)容設(shè)計涉及到高分子化學(xué)反應(yīng)機(jī)理,如自由基、陰離子,陽離子等連鎖反應(yīng)機(jī)理,縮聚、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合等逐步反應(yīng)機(jī)理,開環(huán)聚合反應(yīng)機(jī)理等。在實(shí)驗(yàn)實(shí)施方法方面涉及到本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合、熔融縮聚、界面縮聚等。如設(shè)計膨脹計發(fā)測定苯乙烯本體聚合動力學(xué)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生直觀感受到了誘導(dǎo)期概念、聚合過程體積減小的現(xiàn)象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化學(xué)理論知識。設(shè)計過硫酸鉀引發(fā)甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合實(shí)驗(yàn),除讓學(xué)生明確了乳液聚合的基本原理外,還了解到了聚合物大分子鏈端基的重要作用。設(shè)計己二酰氯和己二胺界面縮聚實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生深入理解了界面縮聚的概念和聚合物的可紡成纖性能等主要高分子知識。通過設(shè)計一些自由基、陰離子、陽離子等連鎖反應(yīng)機(jī)理的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生進(jìn)一步掌握了活性中心的概念,同時在實(shí)驗(yàn)過程中認(rèn)知了這些引發(fā)劑的活性、安全使用和貯存事項(xiàng)。
2.綜合設(shè)計實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊
綜合設(shè)計實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊旨在培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的實(shí)際動手能力,自主設(shè)計和分析解決問題的能力。本實(shí)驗(yàn)?zāi)K是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的較高層次,注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)的自主設(shè)計性和綜合性。
教學(xué)內(nèi)容設(shè)計在課時總量的20%～25%為宜,課時數(shù)約15學(xué)時,開設(shè)2～3個實(shí)驗(yàn)。本教學(xué)模塊的特點(diǎn)之一是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合性,可以將同一門課的幾個實(shí)驗(yàn),或者是幾門課的實(shí)驗(yàn)組合在一起,形成一個大實(shí)驗(yàn)。本教學(xué)模塊的特點(diǎn)之二是實(shí)驗(yàn)方案的靈活性和設(shè)計性,側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)的意識和良好習(xí)慣。例如關(guān)于高分子合成實(shí)驗(yàn)先確定好采用的聚合機(jī)理和聚合方法,在原材料配方組成、引發(fā)劑種類及用量、合成溫度等工藝條件方面給出一個大致的框架,然后讓學(xué)生在所給的框架內(nèi)進(jìn)行自行設(shè)計和實(shí)施實(shí)驗(yàn)。譬如懸浮法制備聚苯乙烯珠粒實(shí)驗(yàn),水的用量范圍為苯乙烯質(zhì)量的100%～200%、分散劑為磷酸鈣或聚乙烯醇兩種、引發(fā)劑過氧化二苯甲酰用量為苯乙烯質(zhì)量的0.2%～1.0%、反應(yīng)溫度設(shè)定在75℃～85℃范圍等。學(xué)生通過自行設(shè)計的方案實(shí)施實(shí)驗(yàn)獲得了不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,通過對不同組之間實(shí)驗(yàn)結(jié)果的綜合分析,找到了影響懸浮法制備聚苯乙烯珠粒的一些因素,激發(fā)了學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)的興趣,發(fā)揮了學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)的主觀能動性。
3.研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊
設(shè)置研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊培養(yǎng)學(xué)生的科研和創(chuàng)新意識、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和應(yīng)用開發(fā)能力,為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)高質(zhì)量的應(yīng)用型人才的教育目標(biāo)提供重要的教學(xué)內(nèi)容實(shí)體支撐。
本實(shí)驗(yàn)?zāi)K是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最高層次,注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)的獨(dú)立自主陛、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性,教學(xué)內(nèi)容設(shè)計在課時總量的20%～25%為宜,課時數(shù)約15學(xué)時,開設(shè)2～3個實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的特點(diǎn)之一是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的獨(dú)立自主性和綜合性。也就是說確定好實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之后,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教師指導(dǎo)下獨(dú)立自主地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目方案的調(diào)研、設(shè)計、實(shí)施和結(jié)果分析。本實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的特點(diǎn)之二是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的應(yīng)用性和創(chuàng)新性,所擬定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目必須關(guān)聯(lián)生產(chǎn)實(shí)踐中的聚合物產(chǎn)品,充分體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的應(yīng)用性。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計主要針對這些高分子產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)踐中存在的共性問題和關(guān)鍵問題的解決來進(jìn)行設(shè)計。通過研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的實(shí)施,發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性很高,樂此不疲,為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和展示高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用性特征提供了最佳學(xué)習(xí)平臺,尤其是開發(fā)一些聯(lián)系生活實(shí)際的應(yīng)用型實(shí)驗(yàn),可使學(xué)生親身感受到高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)用價值,能強(qiáng)烈激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造動機(jī)。此外,研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)往往需要多名學(xué)生共同完成,有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作精神。例如,聚氨酯絕緣漆的制備及性能測定實(shí)驗(yàn),每個學(xué)生做一個實(shí)驗(yàn)配方,每5名學(xué)生一組,5名學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合在一起可以得出高分子樹脂配方組成與漆膜性能之間的關(guān)系曲線,以及固化條件與漆膜性能之間的關(guān)系曲線。在實(shí)驗(yàn)過程中,5名學(xué)生要共同安排實(shí)驗(yàn)方案,盡量保持操作的一致性,最后得出的結(jié)果要呈規(guī)律性變化。如果有一名學(xué)生操作有誤,這個實(shí)驗(yàn)點(diǎn)就會落在規(guī)律性以外,影響其他學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。因此,實(shí)施研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對教師也提出了更高要求。在每次實(shí)驗(yàn)前,教師要指導(dǎo)學(xué)生擬定方案,并對可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和各種影響因素進(jìn)行分析,實(shí)驗(yàn)過程中,又有多種意外的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出現(xiàn),這勢必要求師生共同分析和討論造成這些現(xiàn)象的原因,幫助學(xué)生透過現(xiàn)象深刻理解事物的本質(zhì)。這樣做需要教師有相當(dāng)?shù)闹R儲備量,并且要求教師也不斷進(jìn)取,充分體現(xiàn)了教學(xué)相長的教育理念。
三、結(jié)論
基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)+教學(xué)模塊教學(xué)的實(shí)踐證明教學(xué)效果顯著,特別對提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力、激發(fā)學(xué)生理論課學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和應(yīng)用開發(fā)技能取得了預(yù)期效果。基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)?zāi)K的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與相關(guān)基礎(chǔ)理論知識之間的有機(jī)聯(lián)系,高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能和技巧的掌握和規(guī)范。綜合設(shè)計實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在學(xué)生自主設(shè)計和分析解決問題的能力培養(yǎng)。研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在學(xué)生科研和創(chuàng)新意識的建立,以及學(xué)生團(tuán)隊意識和應(yīng)用開發(fā)能力的培養(yǎng)。
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