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应用化学特点范文1
关键词 化学镀镍 特点 原理 应用
中图分类号：TQ153 文献标识码：A
1化学镀镍的特点
化学镀镍为何被各个行业广泛应用，是由于化学镀镍的表面硬度高，耐磨性能好，其中在表面硬度Hv0.1 =550-1100kg/mm2（相当于HRc =55-72）的范围内任意控制选择。而且我们在维修机械部件的零件后，其耐磨性能的寿命可以延长3～4倍，有的最高能达到8倍以上；由于其内部强化层的厚度极其均匀 ，以至于在处理部件的时候不受到形状的限制，所以外形容易变形。所以在处理形状复杂、精度要求过高的细小的或者大型部件的表面强化处理；还具有一定的抗腐蚀性能，因为它在许多酸、碱、盐、氨和海水中具有很好的耐蚀性，其耐蚀性比不锈钢要优越得多；很多表面光洁度亮又高的的部件，在处理后则不需要再为机械抛光和加工，处理后直接装机使用就行；而且处理后的材料运用的行业更为广泛，如各种模具合金钢、不锈钢、铜、铝、锌、钛、塑料、尼龙、玻璃、橡胶、粉末、木头等。
2化学镀镍的分类
2.1根据化学沉积法分类
从广义上我们可以根据化学沉积法把化学镀镍分为置换镀、接触镀和真正的化学镀三类。（1）置换镀：因为镀层的质量差，厚度有限，所以在实际工业应用上受到很大的限制。所以就需要在离子进行交换或进行电荷交换沉积的时候，一种金属浸在第二种金属的金属盐溶液中的时候，第一种金属的表面现象就容易发生局部溶解，而第二种金属的表面则是自发沉积。在离子进行交换的情况下，基底的金属本身就是还原剂。因此，分解后的化学镀没有真正的结合力的化学镀那么好。（2）接触镀：将镀金与另一种金属接触，并且沉浸在装有盐溶液的金属中，当欲镀的导电基底表面与比溶液中待沉积的金属更为活泼的金属接触时，便构成接触沉积。在基底和接触金属之间形成了原电池对，其中接触金属是阳极，发生溶解，而欲镀基底起阴极的作用，金属便沉积到它的上面。此法与电沉积反应相同，所不同的是电流来自化学反应，而不是由外电源提供。但是没有实用意义，它对在无催化活性基底上引发化学沉积，起到“反应起动剂”的作用上，具有重要意义。（3）真正的化学镀：从含有还原剂的溶液中沉积金属。下面我们所提的化学镀镍即为此种。
2.2根据镀液PH值分类分类
我们在化学镀镍分类的时候可以根据镀液PH值分类，还可以按照沉积温度分类；还有按合金成分分类。而镀液的PH值可以分为三类即：酸性、中性和碱性。沉积温度分类为低温、中温、高温三类。按合金成分分为低磷、中磷和高磷三类等。
3 化学镀镍的原理
化学镀镍是利用镍盐溶液在强还原剂遇到次亚磷酸钠后分解出来的具有催化表面的镀件上的磷，还能获得更好的NI-P合金镀层，而且化学镀镍使镍离子还原成金属镍。关于其氧化-还原机理的解释有许多理论论述。
（1）同样的反应可以写成如下离子式2H2PO2-+Ni2++2H2O―2H2PO3-+H2+2H++Ni
（2）或写成另一形式：Ni2++ H2PO2-+H2O―Ni+ H2PO3-+2H+
（3）所有这些反应都发生在催化活性表面上，需要外界提供能量，即在较高的温度（60≤T≤95℃）下，除了金属镍之外，还形成分子氢。此外，形成的氢离子使镀液变得更加酸性，同时还生成亚磷酸离子H 2PO3-根据G.古祖才特（G.Gutzeit）的理论，提出了如下的分部反应：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）所有上述阶段，实际上还有其它一些，在整个还原反应中是同时发生的。速率取决于镀液成分、PH和温度以及其他因素。从方程（4），（7）可以看到，除了镍以外，还形成磷，它与镍一起形成镀层成分。因而用次亚磷酸盐反应形成的化学镀镍层实际上是含3-15%磷的镍磷合金。 同时也可看出上述反应过程包括几个相互竞争着的氧化还原反应，它们是：Ni2++H2PO2-+H2O ―Ni+H2PO3-+2H+
（8）H2PO2-+H―H2O+OH-+P
（9）H2PO2-+H2O―H2PO3-+H2
这些竞争着的反应表明，如槽液温度不变，那么PH值高，有助于式（8）反应的进行，即是镍的还原速度升高，磷的还原速度下降，得到镀层其磷含量下降；反之，PH值低，有助于式（9）两反应的进行，即镍的还原速度下降，磷还原速度升高，析氢量变大。
4化学镀镍镀液
镀液的组成：化学镀镍溶液的组成包括：镍离子，络合剂、缓冲剂、加速剂、还原剂、稳定剂、湿润剂、光亮剂、去应力剂、PH调整剂等。（1）镍离子：为镀层金属的来源，主要有硫酸镍、氯化镍、醋酸镍、磺酸 镍等。（2）络合剂：形成镍的络合物或整合物，防止镍离子浓度过量，从而稳定 溶液，阻止亚磷酸镍沉淀，还起PH值缓冲作用。如羟基乙酸（乙醇酸）、氨基乙酸、乳酸、羟基丁二酸、柠檬酸、酒 酸及其盐类。（3）缓冲剂：长期控制PH值，使其稳定。如乙酸、乙酸钠、硼酸等。（4）加速剂：活化次亚磷酸盐离子，加速沉积反应的进行。如某些1-和2-羧酸阴离子、氟化物、硼酸盐等。（5）还原剂：主要有次亚磷酸钠，硼氢化钠，二甲基胺硼烷，二乙基胺硼烷，联氨等。
5小结
化学镀镍之所以能在世界上取得可喜可贺的经济效益，是因为其是获得非晶态镍基合金材料最经济最简便的方法之一，更是世界各个国家广泛研究、开发和应用的技术之一。
参考文献
[1] 杨德钧等.化学镀技术的回顾与展望[A].全国首届化学镀会议论文集[C]. 1992.
应用化学特点范文2
关键词：甲基丙烯酸甲醋；化学灌浆材料；修补材料；混凝土；建筑材料
中图分类号：TU57文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）11-0023-02
众所周知，混凝土是当今应用量最大的一种建筑材料，广泛用于工业与民用建筑、水利、交通、城市建设等工程。但是混凝土最大的缺点就是容易出现裂缝，混凝土结构的破坏和建筑物的倒塌，也都是从结构裂缝的扩展开始而引起的。特别是现在预拌混凝土和高性能混凝土的大量应用，使混凝土的各类裂缝显得更为突出。多年来，国内外科技工作者已经研制了大量的混凝土裂缝修补材料，提出了聚合物类修补材料等多种混凝土修补材料，对混凝土工程进行维护和修补，对提高混凝土工程的安全性和延长使用寿命具有十分重要的意义。
一、混凝土裂缝修补材料的要求
混凝土建筑不同于其他混凝土结构物，它是在大自然中的带状结构，表面要经受大气温度周期性变化的影响。因此，嵌入建筑裂缝的材料应具备良好的物理性质化学性质、力学性质及耐久性。
（一）收缩性能
裂缝修补材料的收缩性能直接影响到修补界面的黏结性能。在进行裂缝修补时，表面混凝土已完成了收缩，而新注入的裂缝修补材料的收缩刚刚开始，必将在界面上造成剪切和拉应力，在荷载及环境因素作用下，可能使界面出现二次开裂。因此，应尽量降低修补材料的收缩，使其具有较原建筑混凝土更低的收缩，甚至产生微膨胀性能，在界面上产生压应力，以获得理想的界面黏结，从而使界面的过渡层的密实性能得到改善，以提高裂缝修补质量。
（二）变形能力
作为建筑裂缝修补材料，同样要经受大气温度周期性变化的作用。因此，要求修补材料应具有一定的变形能力，以松弛瞬时荷载，防止修补材料中或界面上重新产生并发生新的裂纹。描述材料变形能力的参数通常可用材料的弹性模量，因此要求裂缝修补材料的弹性模量应小于基准材料的弹性模量。
（三）界面黏结性
建筑混凝土裂缝修补后，能否与旧混凝土协调一致地工作，其中一个重要的因素是混凝土裂缝修补界面的黏结性能，它关系到修补的成败以及能否避免二次破坏。一般情况下，界面黏结性能可从抗折黏结强度、拉伸黏结强度和剪切拉伸黏结强度三个方面进行评价。
（四）耐久性
同混凝土路面一样，裂缝修补材料灌入建筑缝隙后，仍在大气中，经受雨水的渗入、阳光的照射、污水的腐蚀。因此，要求建筑修补材料应具有抵抗这些介质侵入和损害的性能。修补材料本身也应该具有良好的耐腐蚀性和耐磨损性能，至少应该与原混凝土建筑材料的耐久性相近。
（五）经济性
在满足力学性能、性能优越、价格便宜、提倡使用“绿色材料”，将“以人为本”的理念贯穿在施工性能、耐久性的前提下，尽量降低材料单价，研制出便于推广的混凝土建筑修补材料。
二、甲基丙烯酸甲醋灌浆材料的特点与灌浆机理
灌浆是把适当的可以凝结的浆液灌入裂隙含水岩层、混凝土或松散土层中，从而降低被灌体的渗透性并提高其强度，延长其使用寿命的方法，又称注浆。甲基丙烯酸甲醋材料在土木建筑工程、水利工程等多个领域中被广泛应用于防渗堵漏、补强加固等实际工程中。
（一）化学灌浆机理
化学灌浆就是将化学材料配制成的浆液用压送设备将其灌入地层或缝隙内，使其扩散、胶凝或固化，可以产生加固或防渗堵漏的良好效果，保证工程顺利进行或提高工程质量的目的。化学灌浆材料为一种真溶液，无悬浮粒子，所以比水泥灌浆材料具有更好的可灌性，它能对某些细微裂缝、孔隙进行灌注，能按工程的需要调节浆液的胶凝时间，并具有较高的黏结强度。从灌浆流变学理论角度看，任何灌浆载体或浆液基质均可用流变模型来描述。水泥浆液或化学浆液，一般用黏性及塑性―粘性来界定。于是，灌浆载体在弹性与塑性之间变化;浆液基质在黏性与黏―塑性之间变化。灌浆的实施就是这两者变化的组合与调节。一般来说水泥浆液是符合宾汉姆型流体的浆液，化学浆液符合牛顿型流体的浆液。我们知道，浆液具有黏滞性毋庸置疑。当它沿着灌浆载体裂缝缝壁流动，或浆液在地下水流体中运动时，由于“附着力”的作用，与缝壁或与水紧接的一层浆液会附着其上，邻层浆液则相对于该层滑动。“附着力”指两种不同介质接触部分的相互吸引力，它只有在其分子小于10-6cm时才呈现出来，浆液与被灌浆固体的接触部位同样呈现附着力，而固体缝隙，哪怕是密闭紧合的缝隙也不可能呈现附着力。这就是为什么采用液态的浆材来防渗、加固与补强灌浆载体的缘由。
（二）甲基丙烯酸甲醋类化学灌浆材料的特点
甲基丙烯酸甲醋类浆材具有黏度低，可灌性好，聚合体黏结强度大的特点，特别是其聚合固化后有很好的物理性能。适用于混凝土裂缝补强，特别是细裂缝的补强灌浆，能灌入0.05mm的细微裂缝。但甲基丙烯酸甲醋浆液在聚合过程中，由于单体分子逐步组成聚合链，缩短了分子间的距离。因此，20%的体积收缩，这将造成聚合体与缝面的局部脱空，使平均强度降低。同时它的官能度高，固化产物具有三向交联结构，所以耐热性、耐水性、耐介质以及耐大气老化性能都比较好。甲基丙烯酸酷树脂胶黏剂还具有强度高的优点。因此，他比较适合于水泥混凝土建筑的裂缝修补。由于甲基丙烯酸酷树脂胶黏剂的黏度较其他有机高分子材料低，所以特别适合细微裂缝的修补，也可将其混入建筑混凝土中进行宽裂缝修补和板面边角修补效果都较好。
（三）优化甲基丙烯酸甲醋灌浆工艺的措施
甲基丙烯酸甲醋灌浆材料的可行与否主要取决于以下几个方面：（1）较低的初始黏度：黏度决定了浆液的可灌性，浆液的初始黏度越低，其可灌性也就越好，对于0.1～0.2mm的细微裂缝，浆液的初始黏度最好不要超过15MPa・s；（2）适当的胶凝时间：一般情况下浆液的胶凝时间不宜过短，如果胶凝时间过短浆液可能在未被灌注完之前就凝固。胶凝时间也不能过长，否则可能会影响修补工程的后续工作，根据工程的需要，浆液适合的胶凝时间一般在1小时之内；（3）良好的力学性能指标：主要考虑浆液固结体与混凝土的黏结强度以及浆液固结体本体的抗压强度。黏结强度过低，修补的裂缝有可能再次被拉开，达不到预期的目的。浆液固结体本体的抗压强度最好比混凝土的设计强度高出一个等级。那么以上几个指标考虑，优化甲基丙烯酸甲醋灌浆工艺措施首先要选定适合的主剂、增塑剂、引发剂和促进剂的品种后，通过变引发剂和促进剂的掺量比例，并根据上述的几个指标确定甲基丙烯酸甲醋灌浆材料的优化配方组成，使之达到灌浆与修补的目的。
参考文献
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[4]王杰．注浆技术的发展与展望[J]．沈阳建筑工程学院学报，1997，15（1）．
应用化学特点范文3
生物化学课程的内容涉及学科门类较多、概念抽象,即使是生物专业的学生也感到理解难、记忆难、掌握难,更何况是基础生物学知识相对缺乏的化学和应用化学专业的学生,尤其是地方院校的学生,知识的起点普遍偏低,容易导致与两个专业的实际相脱节。学生的学习兴趣也不高,甚至产生畏惧和排斥情绪等。因此,如何在有限的授课时间内激活学生的学习思维,变被动学习为主动学习,使学生尽可能地掌握有足够深度和广度的生物化学知识,真正对其专业学习有帮助是生物化学课程教学过程中要解决的问题。
二教学改革的内容与方式
1.修订教学大纲
作为一所普通的地方性高等院校,学校的办学指导思想围绕的是结合地方特色,培养为地方经济社会发展所需要的应用型人才,化学与应用化学专业的培养目标和就业目标也不相同。因此,作为指导性文件的教学大纲应根据不同专业人才培养目标的不同拟定不同的教学大纲。具体体现在教学内容、课时分配以及教学进度、教学深度、教学重点和难点等方面。
2.教学内容的改革
构建适合化学和应用化学专业特点的生物化学课程教学内容,应尽量避免已学知识的重复。两个专业的学生由于基础生物学知识相对缺乏,在学习中易出现“知其然,不知其所以然”的现象。因此,在教学中适当增加基础生物学知识可为学生提供学习生物化学的基本背景性材料,从而有利于提高学生的学习积极性。化学专业教学重点在生物大分子的结构、性质和功能,物质代谢及其调控和现代化学技术在生物化学中的应用。对应用化学专业还需要讲授生物化学知识在工业、农业、医药等领域的实际应用。构建一个既有联系又体现化学和应用化学专业特色,以适应不同专业学生的生物化学教学知识体系。
3.教学模式和方法的改革
教学过程中的教学模式和方法与人才培养质量相关联。目前,不少学校的生物化学教学工作者根据自己学校的实际情况对该课程的教学改革做了大量的研究工作,并获得了一些经验。结合地方高校化学和应用化学专业的实际和特点,认真研究教学方法,以不同的教学方式激发学生的学习兴趣和广泛参与的积极性。第一,注意理论结合实际,用生物化学的知识来解释和指导学生的日常生活,将教学内容与生活息息相关的事物联系起来,让学生把学到的生物化学知识应用到实际中去。针对化学和应用化学教学内容和教学重点的不同选择不同的生活案例来促进学生对知识的学习和理解。这样,不仅能调动学生学习的积极性和主动性,加深了学生对枯燥、抽象的基本概念和代谢途径的理解,同时开拓了学生的思维并强化了记忆。第二,采用启发式、对比式教学方法,努力培养学生自主学习的意识和能力,以保证教学质量和教学效果。教学过程中穿插讲解与化学和应用化学专业相关的生物化学的最新研究进展,启发学生自主思考来理解教学内容,并用形象直观的比喻帮助学生对抽象概念和机理的理解。此外,由于生物化学知识的逻辑推理性强,需要引导学生对已学过的知识进行归纳、对比和总结。第三,合理利用多媒体技术。随着计算机、网络等现代教育技术的迅速发展和运用,多媒体已成为各高校普遍应用的一种教学辅助手段。将枯燥的化学反应方程式、抽象的体内代谢变化规律以图文并茂的形式直观生动地展现出来,让抽象难懂的理论知识变得更具体、更清晰。
应用化学特点范文4
关键词：实验教学；教学模式；合作教育；创新能力
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）14-0071-02
创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力，创新精神和创新能力越来越成为一个国家国际竞争力和国际地位的最重要的决定因素。实践教学作为高等院校教学体系的一个重要组成部分，是培养学生创新精神、分析和解决问题的能力、提高学生综合素质的重要环节。传统的实践教学模式已无法满足高等学校实现创新人才培养目标，必须建立既能紧跟时展和科技进步，又能够符合创新人才培养目标的实践教学模式。作为石油行业院校中的省级重点专业，根据地方经济和石油石化行业发展需要，对应用化学专业实践教学体系进行了探索研究，取得了一定的成效。
一、依托学科优势，构建专业实验教学新体系
东北石油大学应用化学专业的前身为油田应用化学专业，是1973年石油部最早设立油田应用化学专业的三所本科院校之一。依托东北石油大学石油和石化两大学科的资源优势，背靠大庆油田的地缘优势，形成了油田化学和精细化工两个特色专业方向，结合省级重点专业建设，构建了创新型专业实验教学新体系。首先，将实验教学体系整合为三个层次：基础化学实验（第一层次）、专业实验（第二层次）、综合性实验和创新实验（第三层次）。在无机化学、有机化学、分析化学和物理化学等四门基础化学实验教学与理论教学脱钩单独设课，增加创新实验学时，改变了过去侧重于验证性实验，形成了自身的系统性，有利于培养学生的创新精神和创新意识。在专业实验课程内容的设置上注重反映与生产实际或日常生活密切相关、能够反映应用化学专业发展前沿、体现应用化学应用性特点的特色实验，内容涉及精细化工、高分子化学、油田化学等领域。综合性和创新性实验着重强化专业基础知识的综合与应用能力，提高学生的创新能力和科学研究能力，内容应包括文献调研及实验方案设计、物质合成及提纯、结构表征、性能评价，做到综合性、创新性、设计性、学科知识的交叉性。
二、依托地缘优势，开展产学研合作教育
合作教育模式是校企（研）结合、以培养学生的创新精神、实践能力和创业能力为重点，利用高校和企业两种不同的教育环境和教育资源，将理论教育与实践教育相结合，以培养适应现代社会或不同企业需要的知识、能力、素质协调发展的创新人才。东北石油大学原隶属于石油部、中石油股份公司，地处大庆油田，其行业院校属性决定其与石油石化企业结合紧密，校友遍布于石油石化众多企业，校企合作和产学研结合有着天时地利人和的优势。东北石油大学化工学院应用化学系师资力量雄厚，学术梯队合理，学历层次高，教学科研仪器设备先进，具有较强的教学科研实力，应用化学专业也是黑龙江省重点专业。本着边改革边实践的原则，根据不同单位的特色和优势，先后与大庆油田有限责任公司、大庆石油管理局、大庆石化公司等企业联合建立了稳定的社会实践基地、生产实习基地、科研中试基地。这种模式大大地提高了企业参与实习教学的积极性和热情，建立稳定、互利、互信的产学合作关系。另外，还与大庆富杰化工有限公司、大庆庆鲁精细化工有限公司等企业联合成立了研发中心，不同程度地促进了培养人才质量的提高和产业部门的发展。
三、强化毕业设计环节，培养学生的科研能力
毕业设计是本科教学计划中的一个重要组成部分，是本科教育中一个重要的、综合性的实践教学环节，是大学生大学期间所学的基础知识、基础理论和基本技能的综合应用。近年来应用化学专业教师承担的包括国家自然科学基金、中石油基金项目、黑龙江省科技厅、黑龙江省教育厅各类基金项目、大庆油田股份有限公司在内的各类纵向、横向科研项目近200多项，坚持教学、科研工作齐头并进，形成了以科研成果服务于教学，以教学促进科研活动的良好局面。实践表明，参与教师科研项目的学生在理论知识的综合运用以及先进仪器设备的使用，毕业后融于企业时间，接受新知识和新事物的能力，明显优于未参与科研项目的学生，企业对这类学生的满意度高、就业竞争能力强。现在出现大学三年级同学主动联系教师，积极要求参加教师的科研项目的良好趋势，如应用化学专业2010级彭玉龙、董亚萍等同学参加了李杰老师的大庆油田股份有限公司横向课题压裂液部分，极大地提高了自己的创新意识和科研动手能力，在2013年就业面试中深受用人单位好评，成功应聘于大庆油田股份有限公司和安东石油技术（集团）有限公司，表现出较强的就业竞争能力。另外，加强毕业设计导师对学生的指导，强化过程管理，建立导师与学生讨论的例会制度，进行毕业设计论文中期检查，确保指导教师和学生在时间与精力上的投入。经过近几年的实践，应用化学专业学生的毕业设计论文质量逐年提高，每年都有论文获得学校挑战杯优秀学位论文，且有多篇论文在有较高知名度的学术刊物上发表。
四、建立科学合理的实践教学考核体系
实践教学考核目的是通过考核使学生在实践能力、综合能力和创新能力等方面得到培养和提高，促进学生的学习能力和综合素质协调发展。实践教学考核体系是通过对实践教学过程中影响实践教学质量的各个环节进行监控与评价的体系，其内容包括评价主体、评价对象、评价内容以及评价标准4个方面，科学合理的评价不仅能够促进提高教学质量，而且还能及时了解教学中存在的问题，为过程考核提供重要依据。在制定评价体系时，应从专业人才培养的目标以及实践课程体系的特点出发，对实践教学目标、实践教学内容、实践教学保障条件、实践教学实施过程进行全方位、多角度、多渠道监控和评价，建立考核内容层次化、考核方式多样化、注重过程考核的实践教学考核模式。
应用化学专业实践教学是培养具有扎实的化学理论知识和工程实践能力的化学学科创新型人才的重要教学环节，必须在注重学生的基础知识、基础理论和基本实验技能的同时，加强实践教学，培养学生创新精神和实践能力。创新性实践教学对培养学生创新精神、工程实践能力以及团队协作精神具有不可替代的作用。新形势下深化实践教学改革，以人为本构建科学合理的实践教学体系，具有深远的现实意义和历史意义。
参考文献：
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应用化学特点范文5
论文摘要:本文论述了计算机辅助教学在应用化学专业课教学中的必要性和优越性，介绍了计算机辅助教学在应用化学专业教学中的应用，并指出了应注意的问题。
随着计算机应用的普及和发展，计算机技术已深人到各个学科和技术领域，计算机辅助教学也成为当今教育科学及教学手段的重要组成部分，具有教学与辅助双重功能，为教学研究与改革注入了新的活力。它的发展和应用，是教育领域的一次信息改革，也是信息社会对教育的挑战和要求。实践证明，计算机辅助教育在推动教育改革中的作用是显著的，代表一种教学思想和教学方式。因此，我们必须正视计算机辅助教学在应用化学专业的中应用。
1 计算机辅助教学在应用化学专业教学中的必要性
应用化学专业是在传统的化学专业基础上发展起来的集基本知识、基本理论、基本技能与工程技术于一体的应用型专业，理论性和实践性都比较强。在学习过程中经常会遇到利用计算机进行网上文献检索、处理化工实验数据、实验模型参数的确定、非线性方程的求解、化工图样的绘制、化工论文的编辑、化工信息的多媒体以及一些常用化学化工软件如CAD、ORIGIN、MATLAB、ASPEN使用等方面的问题。而现阶段应用化学专业课程教学计划表中，与计算机有关课程一般有《计算机应用基础》、《微机化工应用》等，存在课时少、课程内容广而杂;同时因为硬件原因，学生进行实践的机会少，学生很难通过上述两门课程的学习解决实践过程中遇到的与计算机有关的问题。而计算已成为化学化工生产中不可缺少的工具，作为一名传授知识的高校教师，努力将这一现代化技术应用于教学，培养出适应时展需要的化学化工技术人才，责无旁贷。因此，我们要积极提倡在应用化学专业教学中开展计算机辅助教学。
2 计算机辅助教学在应用化学专业教学中的优势
应用化学专业有些课程具有抽象、对数学要求比较高等特点，学生学起来存在一定的困难。计算机辅助教学能帮助专业教师解决用其它方式不易解决的抽象繁杂的问题，提高课堂效率和教学效果。例如，在化工原理，分离工程等理论课的教学中，数学推理、化工计算以及作图求解等数学物理方法应用很多，教学中处理不当就容易把化学课变成数学课，学生看到满黑板的数学公式也容易产生烦躁情绪，分散注意力。利用MATLAB语言，微分、积分甚至数学推导和作图都变得易如反掌，数学问题变得非常简明，老师就可着重讲解化工过程的计算原理和方法了。又如，在化工机械与设备教学中，学生很难建立立体感，这样就造成一部分学生不会识图与绘图。利用计算机BASIC语言，以一定的程序把三视图显现在屏幕上，再把三视图回原为立体图，这样可以大大帮助学生从感性认识飞跃到理性认识，从而建立了立体感，为识图与绘图莫定了良好的基础。这样，教师就可增加了课堂教学密度，把多出的时间留给学生，做到当堂操练、当堂消化、当堂巩固、并且能达到抛砖引玉的效果，激发学生学习的兴趣，多渠道地学习计算机知识，以适应更高的化工生产及管理的需要。
3 计算机辅助教学在应用化学专业教学中的实践
3.1 在基础化学理论课教学中的应用
在基础化学理论课中有许多内容是研究物质的微观结构、性能和变化，如有机化学、结构化学等，这些内容抽象、枯燥，学生较难掌握，教师讲授时也难以描述。传统的教学方法中一般是借助于模型教具帮助学生理解，但模型也是静态的构型，不能进行动态体现。在计算机辅助教学中，用动画来模拟物质的微观结构和运动变化过程，不但可以帮助学生理解复杂的化学微观概念，而且可帮助学生解决可视化理解和记忆动态化学过程中所遇到的困难。
3.2 在实验课教学中的应用
实验教学是应用化学专业教学中一个十分重要的环节。但在实际教学中常因大型仪器或昂贵药品的缺乏，或实验中存在有毒、有害物质等原因，使得许多重要实验无法正常开设。运用计算机辅助教学软件开设实验课可以解决上述问题。学生在模拟软件上进行实验，操作错误时，系统会提示警告或扣分，以引起学生的重视，在培养学生创新精神同时保证了教学效果。
3.3 在数据处理教学中的应用
在实验教学中，实验数据的处理是整个实验的重要组成部分。在开设数据处理课程时，在计算机辅助教学课件中增加程序框图以提高学生对数据处理的认识，进一步在练习中让学生自主编写程序，对于提高学生的逻辑思维能力、计算机应用水平及教学质量均会起到事半功倍的作用。如在分析化学中让学生编程绘制多元弱酸分步电离pH-C图，在化工原理实验中让学生自编程序绘制精馏实验的M-T图等。
3.4 在专业实习教学中的应用
专业实习是辅助专业课学习的一个重要环节。目前各工厂出于生产的安全、管理和经济等方面的原因，并不欢迎学生到工厂实习。学生即使到了生产现场，除了感受到现代化生产的气氛外，难以了解生产工艺流程的组织原则、设备内部结构及工作原理、工艺条件的控制手段等更深入的内容，学生自己动手操作更是不可能的事。因此，下厂实习效果势必大打折扣，有时甚至会流于形式。开发仿真模拟实习系统，将其应用于工科院校学生的生产实习也许是解决当前下厂实习困难的最经济有效的方案。仿真模拟实习系统采用声音、图片、动画及录像等将生产现场生动、真实地展现在学生面前。通过对流程的深入剖析，利用二维和三维动画形象地描绘出设备的内部结构、物料流动状态及作用原理。学生可以在屏幕前进行开车、停车、模拟运行及改变设备运行条件等一系列操作，甚至可以制造事故运行状态学着自行排除故障。仿真模拟实习系统虽不能完全代替现场实习，但作为一种重要的辅助手段也能比较接近教学目标的实现，对于培养技术型人才有明显的作用。
3.5 在工艺设计教学中的应用
工艺设计是学生在学完部分或全部专业课程后进行的实践性、综合性相当强的教学环节，主要包含单元操作设备的设计和流程设计。在常规教学模式中，存在理论与实践的脱节及学生由于设计条件不同，运算量很大，容易出错等问题。在这种条件下，要求教师进行一对一的教学是不可能的。从而使教师很难发现学生在设计过程中的每个错误及准确校核学生的设计结果，于是造成设计过程中学生乱编数据现象，严重影响了科学严谨的治学态度和教学效果。计算机辅助教学的应用，很好地解决了这些问题。在设计开始时，通过学习、测验阶段，进入设计阶段，在整个设计过程中，数据处理通过计算机程序完成，减少了繁杂的计算过程，保证计算结果的准确性，在培养学生创新精神的同时，保证了教学效果，刹住了不求实的治学作风。
4 计算机辅助教学在应用化学专业教学中应注意的问题
4.1 理解计算机辅助教学在应用化学专业教学中的内涵
很多教师在教学过程中都有这样的思维定势:使用计算机或者多媒体教学就是所谓的计算机辅助教学。他们只是简单的把原来需要板书的内容，制成多媒体课件;用的软件也比较单一，如PowerPoint或者AuthorWare等。其实，在应用化学专业教学中，计算机辅助教学包含的内容非常广泛，包括多媒体课件的制作、计算机网络的使用、各种化工软件的应用等。当然，这对任课老师提出了很高的要求。要强化计算机辅助教学，当务之急，就是要在教师中普及计算机辅助教学的知识，提高计算机业务水平，增强计算机辅助教学意识，使他们自觉地成为推动计算机辅助教学工作的鼓动者和实施者。
4.2 处理好“主导”与“辅助”的关系
教师在教学中主导地位不能被计算机辅助教学模式所取代，计算机“辅助”教学不能变为计算机“替代”教学。它作为教学的一种手段，只能起辅助教学的作用，不能完全代替教师的教，更不能代替学生的学。它虽然可以不受时间和空间的限制，将讲课内容呈现在学生面前，收到原来的教学方式所不能达到的教学效果。但教学过程是一个复杂的双边活动过程，是教师“教”和学生“学”相结合的活动，只有在师生共同参与下才能实现，计算机辅助教学只能在师生交互的某些方面起到促进作用。
4.3 处理好“仿真”与“现实”的关系
现在很多高校都有仿真控制软件，学生可以在学校利用仿真系统学习各种实验和生产技能。但有的教师利用计算机“仿真”的特点，即使是常规实验，也用计算机来模拟，学生做实验成了看实验，被动地接受实验结果，这就不利于学生能力的培养。有些实验，学生不仅可通过颜色和状态的变化来观察某一化学反应，而且还可以通过嗅觉进行辨别判断。如果用计算机模拟实验．学生只能看到颜色和状态的变化，无法嗅到反应时发出的气味，这就很难达到实验教学的效果。再次，在“仿真”系统下没有危险，也就没有了一种对失误的担心，这样会造成学生责任心的缺失，认为即使错了也无所谓这样一种完全错误的观点。那么我们老师在应用计算机辅助教学中就应该强调“仿真”不是“现实”，它只是对“现实”的一种模拟，不能与“现实”等同，要建立更为强烈的责任心。
参考文献
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应用化学特点范文6
关键词：毕业设计；综合素质；科研项目；实践能力
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）18-0174-03
应用化学专业是介于化学和化工两大专业之间的一个综合性应用专业，它囊括了化学和化工两大专业之间交叉领域的相关知识，是两大专业知识相互渗透和融合的一个专业。目前很多综合性高校均开设应用化学专业，但专业的方向和培养目标均是按照学校本身的特点和学校所处的地理优势而制定，如齐齐哈尔大学的应用化学专业主要以高分子材料为研究方向，大连理工大学的应用化学专业以染料和化学中间体为主要研究方向，西南石油大学的应用化学专业是以油田化学为主要研究方向，还有东北石油大学的应用化学专业利用行业办学的优势，依托大庆油田和大庆石化两大企业的地理优势，形成了油田化学和精细化工相互依托的两大研究方向，但最终的目的均是培养各类大中型企业所需要的高素质和高能力的综合型人才。
毕业设计（论文）是高校实现综合型人才培养目标的最后一个实践教学环节，也是提高大学生综合素质和能力的最关键环节。因为通过毕业设计这一环节一方面可以检验在校大学生对所学专业理论知识和实践知识的掌握程度，另一方面可以使得学生将所学理论知识和实践知识与具体的生产实际相结合。对在校的大学生而言，毕业设计（论文）是一次理论知识与实践相结合的最佳锻炼机会。然而，随着高校扩招和就业压力的增大，企业对大学生的要求不断提高，高校为了提高大学生的综合能力，培养符合企业发展需要的高素质和高水平人才，往往需要通过多种方式和多种途径来实现这一目标。例如将毕业设计与科研项目相结合，采用科研项目所涉及的方向作为大学生毕业设计的课题，通过参与教师的科研项目，激发大学生动手的兴趣，从而充分调动他们的主动性和积极性；或者将毕业设计与企业生产实际相结合，将大学生送到企业，利用企业的优势，通过双导师指导的方式，实现校企互利的目标。本论文从毕业设计与科研项目相结合着笔，探讨如何加强毕业设计实践，提高学生的综合能力和素质。
科研项目涉及的内容比较广泛，需要充分运用所学的专业理论知识和实践知识，在较长的时间内才能较好地完成。一个科研项目往往涉及的专业知识比较广，个别的科研项目还需要跨学科或跨专业的知识，并且需要将所学的知识进行综合运用。这对在校的大学生而言很难达到，在校的大学生虽然到了大学的最后一个阶段，对该专业的专业知识有了较丰富的掌握和理解，但是对专业知识之间的相互联系和相互融合的能力还欠缺，虽然在大学期间做了很多基础实验和专业实验，有了基本的操作能力，但是随着高校的扩招，对学生的要求随之降低，往往是大学期间的实验操作基本是按照教科书或实验老师的已定的步骤原班不变的进行，学生的创造性和理论与实践结合的能力很难得到充分的提高。因此，对于依托科研项目的毕业设计，指导教师有必要对每一个环节进行严格的把关。
一、结合学生能力科学选题
毕业设计的选题是毕业设计重要的环节，一个优秀的毕业设计课题必须符合本专业的培养目标和教学的基本要求，但也必须遵循科研项目的原则，利于充分提高学生的综合能力。我校应用化学专业的选题正是遵循这一原则，在充分考虑学生能力的同时，将毕业设计与科研项目进行了很好的结合，使学生真正能在毕业设计期间，将所学的理论知识与生产实践相结合，充分提高了学生理论与实践相结合的能力。表1为我校应用化学专业2012年毕业设计与科研项目相结合的课题。
表1显示，与科研项目相结合的毕业设计课题，均为科研项目的子课题，由于在校大学生毕业设计的时间比较短，仅有18周，很难及时完整地完成一个科研项目，因此，就需要指导教师对科研项目进行合理的拆分，设立多个子课题，且子课题不是对科研项目进行简单的拆分，而是根据学生情况和科研项目具体内容进行合理的拆分，拆分的子课题具有完整的研究方案和研究内容，且难度适中，有利于学生对所学知识的综合运用，通过毕业设计能提高学生的综合能力和素质。表1中毕业设计课题有实验型，也有理论分析型，这些课题的设计正是遵循了上述原则，使学生在完成最后一个教学环节的同时，也通过参与科研项目，提高自己的综合能力。
二、营造学术氛围，培养创新能力
根据东北石油大学化学化工学院对毕业设计的要求，学生的整个毕业设计需要在教师的指导下完成。这种性质的指导不是像大学期间专业实验和基础实验那样简单的布置实验内容、完成实验报告，而是要求指导教师尽力为毕业设计的学生提供实验环境、仪器以及发挥学生主动性和创造性的学术氛围。指导学生完成毕业设计的过程中，指导学生如何查阅国内外最新相关文献，如何在最短时间内提取文献的精华；如何根据查阅的文献，结合自己的课题独立设计实验方案；如何准备实验仪器和实验装置。同时让学生发表自己对文献或课题的见解，激发他们的想象力，培养他们的创新能力和知识运用能力。
教师在指导学生完成自己毕业设计课题的基础上，还要为学生提供良好的学术交流氛围，定期开展学术交流会，让相关的课题或相关领域的课题在一起讨论，开展多方面的交流，发表对相关问题的认识和看法，合理引导学生对科学问题的理解，鼓励学生多看、多想、多问，培养他们的创新意识，激发他们的想象力和创新精神。应用化学专业是介于化学和化工两大专业之间的一个交叉专业，知识之间的相互联系尤为重要，该专业毕业设计课题之间均有或多或少的联系，营造良好的学术氛围尤为重要，东北石油大学应用化学专业多年的实践也证实了这一观点。表2为东北石油大学应用化学专业某指导教师指导大四学生期间的记录。
表2的内容显示，该指导教师在指导学生的过程中，本着激发学生想象力、创新能力和知识运用能力的原则，每一次指导，都具有很强的针对性，一方面要求学生在做实验的过程中，能很好地将以前学过的理论知识进行综合运用，另一方面要求学生多看、多想、多问、多交流，对科研及工作应有一个认真、主动、积极以及负责的态度。通过毕业设计，学生能真正地将理论与实践相结合，能很好地迈过理论学习向工作实践的过渡。
三、因材施教，严格要求
东北石油大学应用化学专业的毕业设计从大四第二学期的第一周开始，共18周，时间较长。同时这学期也是比较复杂的一学期，部分学生还没有找到工作，需要花一些时间去找工作；一部分考上研究生的学生需要抽出时间复习复试的课程，准备参加复试；还有一部分学生虽已找到工作，但所签单位要求提前到单位去实习、工作。毕业设计对马上走上工作岗位或进一步学习的学生至关重要，学生也比较苦恼，一方面想好好的做毕业设计，另一方面不想放弃工作或研究生复试。作为高校的指导教师，一方面为了保证毕业设计的质量，必须要求学生在18周内完成所规定的学习内容，另一方面对于结合科研项目的课题，能较好地完成科研项目的计划进度。对有特殊要求的学生，怎样才能更好地完成毕业设计呢？东北石油大学应用化学专业教师在毕业设计的第一周，对每一个学生的具体情况进行详细的了解，根据学生的情况建议学生合理选择课题，如对于想到单位工作的学生，建议选择综述性的课题，同时可以结合工作的内容，将综述和实践同时进行；对于考上研究生的学生，选择需要时间较短、理论深度较高的课题；对于没有找到工作的学生，建议选择难度较低、耗时较短的课题。同时，要根据学生的理论基础和动手能力，选择难度适当的课题。
但是，对于这种改革或教学方式，并不是对学生听之任之，放任不管。指导教师根据学生的实际情况，为每一位学生制定课题的整体计划，详细规定学生每一周的工作内容，定时与学生交流，解决在毕业设计过程中遇到的问题和难点，确保学生在18周内较好地完成毕业设计。如东北石油大学应用化学专业的某教师对于综述性的课题，要求学生制定工作计划、详记查阅文献的目录以及文献的总结内容，并要求每周讨论两次；对于实验性的课题，要求学生制定实验方案、自己组装实验装置，详细记录实验过程和实验数据，并每周至少三次讨论实验遇到的问题和实验现象，两周一次学术交流，同一组的学生在一起交流实验内容以及看法，发挥自己的想象力和创造力。
近十年的毕业设计实践和探索表明，毕业设计是在校大学生从高校跨入社会关键的一个教学环节。毕业设计的顺利进行至关重要，学生可以将理论知识很好地应用于实践过程，通过该过程，能更好地理解本学科的知识，也是积累工作经验、提高综合能力关键的一步，尤其是将毕业设计与科研项目相结合的课题，能调动学生学习的主动性和积极性，培养学生的实践能力和创新能力，是高校科研与教学相互促进的良好方法。
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