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【關(guān)鍵詞】制藥;新技術(shù);應(yīng)用;價(jià)值
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生的新理論、新方法向新藥研制各環(huán)節(jié)的滲透,計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)、手性藥物合成、組合化學(xué)與高通量篩選等制藥新技術(shù),在加速新藥研制步伐、縮短新藥研制時(shí)間方面的作用越來(lái)越大。生物制藥新技術(shù)的出現(xiàn),使新藥研制的領(lǐng)域加廣泛,現(xiàn)代生物藥物新技術(shù)的發(fā)展,更使研制的新藥高效、可靠、安全。
1 藥物設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展
藥物設(shè)計(jì)是發(fā)現(xiàn)新的化學(xué)合成藥物的重要途徑。現(xiàn)代的新藥設(shè)計(jì)已由經(jīng)典的化學(xué)結(jié)構(gòu)和分子基團(tuán)修飾及藥理篩選進(jìn)一步向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及運(yùn)用組合化學(xué)技術(shù)和機(jī)器人自動(dòng)快速篩選的方向發(fā)展。
計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)是在藥物受體知識(shí)日益發(fā)展的配體與受體間相互作用原理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。即以計(jì)算機(jī)為工具,采用各種理論計(jì)算方法和分子圖形模擬技術(shù),根據(jù)大量累計(jì)的結(jié)構(gòu)和功能的有關(guān)資料,設(shè)計(jì)出具有一定藥效的新分子,可分為直接藥物設(shè)計(jì)方法和間接藥物設(shè)計(jì)方法兩種。由于分子圖形學(xué)的發(fā)展以及三維圖形工作站的出現(xiàn),計(jì)算機(jī)輔助分子設(shè)計(jì)的技術(shù)日益方便。目前國(guó)外各大制藥公司都大量投資采用計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì),使新藥開發(fā)的效率不斷提高。我國(guó)中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所、上海第二軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)院等單位也在開展計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)的研究,并取得了一定的成效。盡管目前這項(xiàng)新技術(shù)的方法學(xué)尚未完全成熟,但畢竟具有很好的發(fā)展前景。
2 催化技術(shù)在制藥中的作用
眾所周知,催化技術(shù)在制藥工業(yè)中十分重要,適宜的專屬性催化劑對(duì)增高化學(xué)反應(yīng)收率、提高產(chǎn)品質(zhì)量及降低成本都有極為重要的作用。近年來(lái)發(fā)展很快的催化羰基化技術(shù),在制藥工業(yè)生產(chǎn)上獲得應(yīng)用。它用廉價(jià)的一氧化碳和貴金屬催化劑可在化合物上引入羰基增加碳鏈的長(zhǎng)度。例如目前國(guó)際上生產(chǎn)布洛芬就采用羰基化工藝路線,它以異丁苯為起始原料,經(jīng)付克反應(yīng),催化氫化和催化羰基化反應(yīng),然后分餾得到純品,各步收率均高達(dá) 95%以上。
酶催化是食品和發(fā)酵工業(yè)的傳統(tǒng)技術(shù),而由此發(fā)展的酶制劑已形成新興的產(chǎn)業(yè)。目前,固定化酶以及包括輔助因子在內(nèi)的固定化多酶反應(yīng)技術(shù)在醫(yī)藥工業(yè)上應(yīng)用日益廣泛。例如用固定青霉素酰胺酶生產(chǎn)6-氨基青霉烷酸生產(chǎn)半合成青霉素,用固定化天門冬氨酸酶轉(zhuǎn)化延胡索酸制得天門冬氨酸,用固定化葡萄糖異構(gòu)酶連續(xù)化生產(chǎn)異構(gòu)糖漿,此外在核苷酸生產(chǎn)、L- 多巴和甾體激素藥物的生產(chǎn)上酶催化技術(shù)也廣泛使用。在世界能源缺乏的今天,這種能在常溫常壓下進(jìn)行反應(yīng)的工藝日益引起人們的關(guān)注。酶制劑技術(shù)對(duì)于簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本和減少三廢污染等都具有重大意義。
3 分離技術(shù)的發(fā)展
無(wú)論是化學(xué)合成藥物還是天然藥物或生物工程藥物,都需要使用一定的分離純化技術(shù)。經(jīng)典的吸附法、沉淀法、溶媒萃取法、離子交換和色譜等技術(shù)曾得到了廣泛應(yīng)用。隨著天然藥物和生物工程藥物的發(fā)展,對(duì)分離純化的要求不斷提高,從而出現(xiàn)了液滿逆流萃取、高效液相色譜、親和色譜等技術(shù)。此外,膜分離技術(shù)和超臨界流體萃取技術(shù)近年來(lái)已在制藥工業(yè)上日益廣泛使用。
膜分離技術(shù)即用天然或人工合成的高分子薄膜,以外界能量或化學(xué)位差為推動(dòng)力,對(duì)雙組分或多組分的溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、提純和富集的方法。它具有節(jié)能、減少污染、不經(jīng)相變、低溫處理等優(yōu)點(diǎn),所以在生物工程和抗生素下游工程中有很好的應(yīng)用前景。目前,反滲透膜、超濾膜、納濾膜等技術(shù)在制藥工業(yè)上應(yīng)用。例如用于制備無(wú)菌水、大輸液及針劑除微粒及熱源,用于生物制品、血液制品和疫苗的分離、脫鹽和提純,用于澄清或濃縮抗生素發(fā)酵液,回收母液等。
4 制劑技術(shù)的發(fā)展
目前藥劑學(xué)已從簡(jiǎn)單的調(diào)配發(fā)展到以現(xiàn)代科學(xué)理論指導(dǎo),集藥學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、工藝學(xué)乃至電子學(xué)為一體的現(xiàn)代藥劑科學(xué)。
控緩釋、靶向、透皮和黏膜給藥系統(tǒng)已是目前比較熟悉的幾種藥物制劑??蒯尅⒕忈屩苿┲饕卸ㄋ?、定位和定時(shí)釋藥3種類型。定速釋放常用技術(shù)的是膜控釋和骨架控釋;定位釋放的目的是增加局部吸收和治療作用,研究較多的是胃內(nèi)滯留和結(jié)腸定位釋藥;定時(shí)釋放通過(guò)調(diào)節(jié)聚合物材料的溶蝕速度而實(shí)現(xiàn)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)釋藥,還有利用生理反饋原理和計(jì)算機(jī)調(diào)控技術(shù)達(dá)到定時(shí)釋藥的目的。
5 生物制藥發(fā)展分析
未來(lái)生物技術(shù)將對(duì)當(dāng)代重大疾病治療劑創(chuàng)造更多的有效藥物,并在所有前沿性的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域形成新領(lǐng)域。
生物學(xué)的革命不僅依賴于生物科學(xué)和生物技術(shù)的自身發(fā)展,而且依賴于很多相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)走向,例如微機(jī)電系統(tǒng)、材料科學(xué)、圖像處理、傳感器和信息技術(shù)等。盡管生物技術(shù)的高速發(fā)展使人們難以作出準(zhǔn)確的預(yù)測(cè),但是基因組圖譜、克隆技術(shù)、遺傳修改技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程、疾病療法和藥物開發(fā)方面的進(jìn)展正在加快。
除了遺傳學(xué)之外,生物技術(shù)還可以繼續(xù)改進(jìn)預(yù)防和治療疾病的療法。這些新療法可以封鎖病原體進(jìn)入人體并進(jìn)行傳播的能力,使病原體變得更加脆弱并且使人的免疫功能對(duì)新的病原體作出反應(yīng)。這些方法可以克服病原體對(duì)抗生素的耐受性越來(lái)越強(qiáng)的不良趨勢(shì),對(duì)感染形成新的攻勢(shì)。
除了解決傳統(tǒng)的細(xì)菌和病毒問題之外,人們正在開發(fā)解決化學(xué)不平衡和化學(xué)成分積累的新療法。例如,正在開發(fā)之中的抗體可以攻擊體內(nèi)的可卡因,將來(lái)可以用于治療成癮問題。這種方法不僅有助于改善癮君子的狀況,而且對(duì)于解決全球性非法貿(mào)易問題具有重大影響。
什么是化工?即化學(xué)工程與工藝專業(yè),就是研究化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的共同規(guī)律,并用化學(xué)方法改變物質(zhì)的組成或性質(zhì)來(lái)生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品的一門工程學(xué)科。涉及的理論包括四大化學(xué)、化工原理、化工熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程、化工工藝學(xué)、化工設(shè)計(jì)、化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)、化工制圖等。除了人們印象中的傳統(tǒng)化工制造領(lǐng)域,如石油煉制、煤的燃燒、塑料合成、食品加工等,化工還包括生物制藥、化妝品研發(fā)、納米技術(shù)、新型材料制備和新能源等高新技術(shù)領(lǐng)域。
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關(guān)鍵詞:碼頭結(jié)構(gòu)環(huán)氧涂層硅烷浸漬防腐蝕 耐久度
中圖分類號(hào): U656.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
隨著社會(huì)的發(fā)展,中國(guó)的社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)及港口建設(shè)進(jìn)入了大發(fā)展時(shí)期,而混凝土材料其優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性和耐久性已經(jīng)成為了必不可少的建筑材料。但是對(duì)于處于沿海環(huán)境下的碼頭混凝土結(jié)構(gòu),氯離子滲透是導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)受到侵蝕而減低其耐久度,縮短其使用壽命的重要原因之一,并且對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋腐蝕破壞造成的直接、間接的損失已大大超出我們的預(yù)期。因此,分析原因找出提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久的辦法顯的尤為重要。
一、碼頭混凝土結(jié)構(gòu)遭侵蝕過(guò)程
在碼頭水工建筑物的建設(shè)中,目前的主要材料是混凝土、鋼材。對(duì)混凝土而言,它不同于一般的天然石材,因?yàn)橐话愕奶烊皇木哂休^強(qiáng)的抗?jié)B透性,而混凝土雖然從表面看與天然石材好像沒什么區(qū)別,但從微觀角度來(lái)說(shuō),其組成主要為水泥、砂、石、水、外加劑等按一定的配比組合而成的膠凝材料,其表面具有很多的孔隙。此外,在沿海環(huán)境下,高氯、高鹽、高水氣使得混凝土結(jié)構(gòu)充分的與水接觸,水直接作用與混凝土表面,慢慢地滲透到混凝土的孔隙中,同時(shí),海水中的各種成分也隨之侵蝕到混凝土的內(nèi)部,到達(dá)鋼筋的周圍,當(dāng)氯離子濃度達(dá)到使鋼筋去鈍化,則鋼筋開始受到腐蝕,連云港的混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋受到侵蝕一般為3~5年,隨著時(shí)間的推移,氯離子的侵蝕速度會(huì)加快,鋼筋的侵蝕會(huì)導(dǎo)致混凝土表面腫脹而顯示出遭到破壞的現(xiàn)象,如順筋脹裂、層裂或剝落。連云港的混凝土構(gòu)件如不經(jīng)處理,一般出現(xiàn)的期限為8~10年。若繼續(xù)不作處理,將面臨全面大修、影響碼頭結(jié)構(gòu)的正常使用的情況。
二、提高碼頭混凝土構(gòu)件的耐久度的措施
碼頭的混凝土結(jié)構(gòu),使用的混凝土強(qiáng)度、正常使用壽命及其耐久度一般根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的使用要求進(jìn)行選用,這就涉及到混凝土的原材料選擇、混凝土保護(hù)層的厚度、構(gòu)件的保護(hù)措施(一般采用的防腐)等方面的選擇。下面我主要介紹下防腐措施在連云港海港碼頭中的應(yīng)用,及其對(duì)提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久度的影響。
三、采用防腐措施
連云港港具有悠久的航運(yùn)發(fā)展史,其前身大浦港于1905 年正式對(duì)外開放,現(xiàn)港址始建于 1933 年,1936 年建成一期工程,建國(guó)后進(jìn)行了多次改擴(kuò)建,特別是 1973 年以來(lái)得以大規(guī)模的建設(shè)。主要作業(yè)港區(qū)由馬腰港區(qū)(原老港區(qū))、廟嶺港區(qū)、墟溝港區(qū)等組成,已形成運(yùn)輸組織管理、中轉(zhuǎn)換裝、裝卸儲(chǔ)存、多式聯(lián)運(yùn)、通信信息及生產(chǎn)、生活服務(wù)等功能齊全的大型綜合性港口。
根據(jù)規(guī)劃,連云港港將形成由海灣內(nèi)的連云主體港區(qū)、南翼的徐圩和灌河港區(qū)、北翼的贛榆和前三島港區(qū)共同組成的“一體兩翼”總體格局。根據(jù)腹地國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展規(guī)劃,綜合分析影響港口吞吐量發(fā)展的各種相關(guān)因素,預(yù)測(cè)連云港港2010及2020年吞吐量將達(dá)1.2億噸和1.9億噸,其中集裝箱吞吐量達(dá)340萬(wàn)TEU和800萬(wàn)TEU。
而隨著港口的發(fā)展,碼頭防腐在港口中應(yīng)用也越來(lái)越廣泛越來(lái)越普遍。其所采用的防腐措施主要包括:混凝土表面涂層、混凝土表面涂覆浸入型涂料以及陰陽(yáng)極防護(hù)。
3.1 混凝土表面涂層
該措施主要是混凝土表面涂覆多層涂料,使得在混凝土結(jié)構(gòu)表面形成一層阻隔氯離子、氧、水等介質(zhì)滲透入混凝土結(jié)構(gòu)的薄膜。以延緩其對(duì)鋼筋的腐蝕,從而對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久度造成一定的影響。這是一種簡(jiǎn)單、有效的方法。對(duì)涂料的要求是耐堿、耐老化及具有較強(qiáng)的表面附著性。在連云港港碼頭結(jié)構(gòu)中主要采用的是環(huán)氧涂層的應(yīng)用。
3.1.1防腐方案設(shè)計(jì)
碼頭構(gòu)件一般采用先進(jìn)行表面基層清理后,涂刷SY表面處理劑一度,LSW-2環(huán)氧涂料底、中、面漆各一度,共四遍成活,形成保護(hù)膜。對(duì)碼頭前沿一般采用基層處理后,用SY處理劑一遍,LSW-2底漆一遍,氯化橡膠中間漆一遍,氯化橡膠面漆兩遍,共計(jì)五遍成活。碼頭護(hù)輪坎進(jìn)行氯化橡膠的涂刷,涂刷表面顏色為紅色和白色相間。設(shè)計(jì)要求涂層干膜最小平均厚度為:表濕區(qū)300μm,表干區(qū)280μm;涂層附著力≥1.5MPa;氯離子吸收量降低值≥90%;使用年限10年。
對(duì)于已經(jīng)產(chǎn)生銹蝕破壞的老碼頭的構(gòu)件須先鑿除破壞的砼保護(hù)層,而后對(duì)暴露出來(lái)的鋼筋除銹、補(bǔ)強(qiáng),再噴補(bǔ)高強(qiáng)砂漿恢復(fù)保護(hù)層。
3.1.2環(huán)氧涂料的性能與作用機(jī)理
砼表面環(huán)氧涂層防腐工藝適用于大氣區(qū)(表干區(qū))、浪濺區(qū)及平均潮位以上的水位變動(dòng)區(qū)(表濕區(qū)),作用機(jī)理為物理粘合,涂料在砼表面固化成膜。環(huán)氧涂料具有良好的耐堿性、附著性、抗老化性和耐蝕性,底層涂料具有良好的滲透能力,表層涂料具有耐老化性。
(1)LSW-2型涂料主要技術(shù)指標(biāo):
(2)LSW-2型復(fù)合涂層性能:
3.1.3主要項(xiàng)目施工方法及其技術(shù)要求
(1)涂裝方法
環(huán)氧涂層的涂裝方法宜采用高壓無(wú)氣噴涂,也可采用涂刷或滾涂,后道涂裝必須在前道涂裝8小時(shí)后進(jìn)行,每次涂裝前,必須對(duì)涂裝面進(jìn)行適當(dāng)清理,把污染降到最低且表面要干燥。涂料開桶后,必須攪拌均勻,然后按規(guī)定的配比相混合,混合后充分?jǐn)嚢杈鶆?,并待其熟化后使用。涂料配置后必須?小時(shí)內(nèi)用完,所以正常連云港屬半日潮,一個(gè)潮水?dāng)嚢枰淮斡昧考纯?。涂料過(guò)稠時(shí),可采用專用稀釋劑兌稀,一般加入量不得超過(guò)涂料重量的5%。
(2)基層處理
涂裝前須將構(gòu)件砼表面碎屑及不牢的附著物清除,用汽油等溶劑抹除油污,最后用淡水沖洗,使處理后的砼表面平整無(wú)油污、灰塵及不牢附著物等。對(duì)砼面孔洞缺損處用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿或環(huán)氧膠泥找平。對(duì)于老碼頭,破損嚴(yán)重的部位,必須進(jìn)行鑿除銹蝕損壞的混凝土結(jié)構(gòu),對(duì)鋼筋進(jìn)行除銹,必要時(shí)進(jìn)行植筋,然后環(huán)氧膠泥進(jìn)行修補(bǔ),再進(jìn)行涂裝保護(hù),必要時(shí)對(duì)修復(fù)部位可采用玻璃布包裹法加固。由于環(huán)氧涂層無(wú)透氣性,所以施工時(shí)構(gòu)件砼表面一定要干燥,否則涂層易鼓泡、剝落。
(3)刷涂工具膠結(jié)、老化
及時(shí)更換新的刷涂工具,嚴(yán)禁各涂層刷涂工具交互使用。設(shè)置專門的刷涂工具浸泡桶,各層刷涂工具浸泡不得混淆。
3.1.4實(shí)際使用效果
結(jié)合本人工作經(jīng)歷,對(duì)連云港港老碼頭1#、2#、9#、10#、11#、12#、34#、35#、36#、38#、39#、61#、62#、63#、64#、65#、66#泊位的上部構(gòu)件分期進(jìn)行了環(huán)氧涂層工藝的防腐處理,對(duì)新建的廟三突堤碼頭、25萬(wàn)噸級(jí)礦石碼頭也進(jìn)行了環(huán)氧涂層工藝的防腐處理,施工總面積達(dá)到近60萬(wàn)m2,涂層技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)跟蹤調(diào)查,目前使用防腐效果良好,基本可以提高混凝土耐久度達(dá)8年以上。
3.2 混凝土表面涂覆侵入型涂料
浸入型涂料是一種粘度很低的液體,將它噴(涂)于干燥的混凝土表面上,靠毛細(xì)孔的表面張力作用吸入深度約1.5mm以上的混凝土表層中,通過(guò)滲透進(jìn)入混凝土表面與水化的水泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng),在基材表面上生成了不溶性防水樹脂薄膜。這層防水薄膜使混凝土毛細(xì)孔壁憎水化,使水分和水分所攜帶的氯化物難以滲入混凝土,從而將氯化物與鋼筋隔離,起到保護(hù)鋼筋的作用,從而提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久度,提高使用壽命。從實(shí)際使用效果及試驗(yàn)反應(yīng),其具有較好的防腐功能。連云港港使用浸入型防腐涂料一般為硅烷及異丁烯――三乙氧基硅烷。
3.2.1 防腐方案設(shè)計(jì)
先對(duì)構(gòu)件表面進(jìn)行基層清理后,低壓噴涂40%(根據(jù)需要也可以選擇60%效果更好)濃度的異丁烯―三乙氧基硅烷二度,設(shè)計(jì)要求硅烷滲透深度>1.5mm;氯離子吸收量降低值≥80%;吸水率降低值≥80%;使用年限10年。
3.2.2硅烷的作用基理
采用異丁烯――三乙氧基硅烷單體作為硅烷浸漬材料,該材料屬于化學(xué)建材,通過(guò)滲透進(jìn)入混凝土表面與水化的水泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng),在基材表面上生成了不溶性防水樹脂薄膜。這層防水薄膜使混凝土毛細(xì)孔壁憎水化,使水分和水分所攜帶的氯化物難以滲入混凝土,從而將氯化物與鋼筋隔離,起到保護(hù)鋼筋的作用,從而提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久度,提高使用壽命。
硅烷適用于海港工程浪花飛濺區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)表面的防腐蝕保護(hù),具有良好的耐酸、耐堿、耐磨、耐紫外線、耐風(fēng)化、耐凍融、耐氯離子、透氣性佳等性能,其使用年限跟異丁烯―三乙氧基硅烷的含量有關(guān),在海港環(huán)境下一般含量大于40%的在10~15年之間,含量大于98.9%的在20年以上。
3.2.3主要項(xiàng)目施工方法及其技術(shù)要求
(1)使用方法
浸漬硅烷的施工可采取涂刷、低壓噴涂或滾刷均可。施工時(shí)砼表面溫度應(yīng)在5~45℃之間,浸漬硅烷施工順序應(yīng)自下向上連續(xù)噴涂實(shí)施,使被涂表面飽和溢流,被涂面至少有5s看上去是濕的,每遍噴涂量為300ml/,噴涂?jī)杀椋g隔時(shí)間至少為6h。
(2)混凝土表面清理
在硅烷浸漬施工前,須對(duì)構(gòu)件砼表面進(jìn)行去灰塵、油污、附著物處理,對(duì)寬度大于0.2mm的裂縫必須采用環(huán)氧膠泥或高強(qiáng)砂漿等材料進(jìn)行修補(bǔ)。噴涂硅烷前砼表面應(yīng)為表干狀態(tài),砼表面無(wú)游離水即可施工。需要提醒的是在施工中切忌使用烘干設(shè)備,因?yàn)楣柰樾枰c水化的水泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)才能發(fā)揮防水性能,但表面過(guò)濕會(huì)影響滲透深度,因此基面表干時(shí)噴涂效果最好。
(3)注意事項(xiàng)
在使用之前,材料應(yīng)放置在涼爽、干燥環(huán)境下,包裝應(yīng)保證密封并防潮。開啟后須在72小時(shí)內(nèi)使用完或處理掉。噴涂硅烷時(shí)構(gòu)件砼表面應(yīng)盡可能干燥,以利于硅烷滲透,在水位變動(dòng)區(qū),混凝土表面處于面干狀態(tài),看不到游離水再噴涂硅烷,應(yīng)該盡量延長(zhǎng)噴涂前的自然干燥期。若受風(fēng)向和海面濕度影響,混凝土表面較難干燥,應(yīng)采用干燥棉紗協(xié)助擦拭其表面,縮短干燥期。下雨時(shí)或有強(qiáng)風(fēng)或強(qiáng)烈陽(yáng)光直射時(shí)不得噴涂硅烷。
3.2.4 實(shí)際使用效果
從2004年開始,我港對(duì)新建的27#、28#、29#、59#、25萬(wàn)噸礦石碼頭泊位進(jìn)行了硅烷浸漬工藝的防腐處理,施工總面積達(dá)到近16萬(wàn)m2。涂層技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,特別在連云港港旗臺(tái)港區(qū)25萬(wàn)噸級(jí)礦石碼頭水工建筑物防腐施工中的應(yīng)用。不管使用效果和試驗(yàn)檢測(cè)(上海航源港口工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司、國(guó)家涂料質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心)所獲得的數(shù)據(jù)都是令人欣慰的。
3.3 陰陽(yáng)極防護(hù)
中圖分類號(hào):G633.8
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
空氣,水和陽(yáng)光并列為維持地球上生命所必需的三大要素,已是人們的一般常識(shí)。而空氣中與生命過(guò)程直接相關(guān)的組分是分子氧,也就是常說(shuō)的氧氣,這也是人們所熟知的事實(shí)之一。不過(guò)對(duì)于分子氧,人們通常只知道它對(duì)生命的支持作用,并不一定了解分子氧對(duì)于疾病,衰老同樣起著重要的作用。而后者正是近幾十年生物化學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。為此,在化學(xué)專門名詞中添加了一個(gè)專指分子氧的英文名詞,即dioxygen。
1 大氣組成的演變經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歲月
現(xiàn)在已經(jīng)知道,在35億年以前,地表大氣中并沒有氧氣,但是地球上已經(jīng)有了生命。那時(shí),地球上作為原始生命形式的微生物也能夠進(jìn)行光合作用,獲得維持生命活動(dòng)所需要的能量。但是,進(jìn)行光合作用時(shí)所需的氫源,卻來(lái)自彌漫于地表之外的硫化氫。大約經(jīng)過(guò)10億年的演化,直到地球上出現(xiàn)了藍(lán)綠藻,并且演化成為一種可以利用水做氫源的生物之后,才有了能夠?qū)崿F(xiàn)釋放分子氧的“氧源”,但也只是以光合作用副產(chǎn)物的面貌出現(xiàn)在地球的大氣圈中。雖然藍(lán)綠藻的出現(xiàn),為含氧大氣層的生成提供了條件,但是分子氧的生物過(guò)程(如需氧生物的氧化性代謝過(guò)程等)的實(shí)現(xiàn),卻又經(jīng)歷了7.5億年。在此之前,大氣中分子氧的濃度始終不能滿足維持需氧生物對(duì)氧氣的要求。這是因?yàn)楹棋Q笾械拇罅窟€原態(tài)鐵在不斷地消耗掉所產(chǎn)生的分子氧。在完成鐵被氧化成三價(jià)的氧化鐵之前,大氣中氧氣的濃度始終低于1%。直到距離現(xiàn)在大約17億年之前,鐵的氧化過(guò)程結(jié)束之后,大氣中的氧氣濃度才上升到17~21%的水平。同時(shí),原來(lái)因?yàn)槿鄙俪粞鯇拥谋Wo(hù)而不得不生存于海洋之中的生物,在能夠屏蔽紫外線的臭氧保護(hù)層形成之后,逐漸地離開海洋演化成為需氧類生物。不能適應(yīng)這種環(huán)境的生物物種便被相繼淘汰,或者演變?yōu)樵跓o(wú)氧條件下能夠存活的厭氧類生物(大都是低級(jí)微生物,如厭氧菌等)。在含有高達(dá)20%左右氧氣的大氣中,新生的生物物種便有了成為陸生生物的可能性,并為繼續(xù)進(jìn)化成為高級(jí)生物物種提供了條件。對(duì)于高級(jí)生物來(lái)說(shuō),如果要依靠氧分子對(duì)某些有機(jī)化合物的有效氧化來(lái)提供所需的能量,必需依靠能在生物合成作用中起重要作用的多種金屬蛋白。只有有了適當(dāng)?shù)慕饘俚鞍?,分子氧及活化形態(tài)的氧(O2-,HO2?,HO2?,HO-2,?OH)才能在呼吸、代謝和解毒等過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)必要的運(yùn)輸過(guò)程并表現(xiàn)出高選擇性的反應(yīng)活性。盡管人們對(duì)于分子氧在生物氧化作用和氧加合作用中的活潑性一直堅(jiān)信不疑,但是,對(duì)于分子氧及其與各種形態(tài)的活性氧之間的相互轉(zhuǎn)變,以及有關(guān)還原過(guò)程的機(jī)理與機(jī)制的初步了解,不過(guò)是最近幾十年間的事情,而且至今還留有許多有待澄清或解答的問題。
2 分子氧在生命過(guò)程中的作用
嗜氧生物在呼吸和氧化性代謝過(guò)程中所用的氧化劑就是分子氧。在這些過(guò)程中,氧分子把食物中的還原性成分,如碳水化合物(糖類)、脂肪和蛋白質(zhì)等氧化成為水、二氧化碳和分子氮。這些過(guò)程的產(chǎn)物和我們所熟悉的燃燒過(guò)程幾乎相同,只是反應(yīng)過(guò)程的緩慢與劇烈的程度不同而已。其實(shí),在生物體內(nèi)發(fā)生上述過(guò)程時(shí),反應(yīng)路徑中的每個(gè)步驟都是由酶和輔酶所嚴(yán)格控制著的,能量的釋放或者儲(chǔ)存要通過(guò)生成系列中間體來(lái)實(shí)現(xiàn)。而有機(jī)燃料的燃燒過(guò)程屬于自由基型的自發(fā)氧化過(guò)程,所以,二者在反應(yīng)機(jī)制和能量的利用效率方面存在著很大的差別。舉例來(lái)說(shuō),在生物體內(nèi),分子氧氧化能的有效轉(zhuǎn)化和作為化學(xué)能加以儲(chǔ)存,就是靠了一種名為細(xì)胞色素氧化酶的蛋白來(lái)完成的。這個(gè)系統(tǒng)包含著兩個(gè)鐵卟啉基和兩個(gè)銅離子,它能夠把儲(chǔ)存于分子氧內(nèi)80%的化學(xué)能加以轉(zhuǎn)化,其效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)目前化學(xué)家和工程師們研究或開發(fā)的催化劑所能達(dá)到的水平。嗜氧生物在利用分子氧和過(guò)氧化氫,與特定的底物進(jìn)行反應(yīng)制造生物分子時(shí),要用到多種金屬蛋白,以完成各式各樣的選擇性催化過(guò)程。大多數(shù)生物催化劑的活性部位都含有一種或多種過(guò)渡金屬元素,如鐵、銅、錳和鉬。因此,可以認(rèn)為,如果生物體內(nèi)缺少了構(gòu)成這些蛋白所需要的某些金屬元素時(shí),分子氧在生命過(guò)程中的不可替代作用將受到嚴(yán)重的影響,導(dǎo)致生物體疾病。但是,這只與不能正常地進(jìn)行氧化過(guò)程有關(guān),疾病并不是由活化狀態(tài)的氧所直接引起的。關(guān)于后者的研究,更是近年才開始的一個(gè)新領(lǐng)域。
生命高級(jí)形式的發(fā)展比低級(jí)生物所受到的約束條件更多一些,例如,所需提供的能流量(如代謝速率)要大得多。但是,O2在水中的溶解度卻非常之低,在地表大氣的條件下,O2在水中的飽和濃度只有1m mol?L-1,而這時(shí)氣相中O2的濃度卻高達(dá)45m mol?L-1左右。溫血?jiǎng)游镉捎谛枰M(jìn)行劇烈的運(yùn)動(dòng),因而具備能夠增大O2在體液中的濃度并能快速向體內(nèi)其他器官輸送氧的系統(tǒng)。存在于動(dòng)物和魚類血液中的一系列鐵蛋白和銅蛋白,就屬于具備這類功能系統(tǒng)中必不可少的成允它們具有能夠有效地并且可逆地結(jié)合和釋放O2的作用。
生物在利用O2作為氧化劑時(shí),存在由還原型氧物種構(gòu)成的中間體是合理的。即使是在細(xì)胞色素氧化酶作用條件下,把O2還原成水也要有一種能夠一次就提供4個(gè)電子的還原劑,這種還原劑固然可以找到,但是從動(dòng)力學(xué)來(lái)看卻并不是一種動(dòng)力學(xué)有利的過(guò)程?,F(xiàn)在已經(jīng)有實(shí)驗(yàn)證明,在上面提到的這個(gè)過(guò)程中,大約有15%的O2是以超氧負(fù)離子(O2-)形式離開系統(tǒng)的。與此相似,有很多種氧化酶的作用是使O2變成過(guò)氧化氫(H2O2),例如,葡萄糖氧化酶就是其中的一種。值得注意的是,超氧負(fù)離子和過(guò)氧化氫對(duì)于多種生物分子具有毒性,為此嗜氧生物擁有一種稱作過(guò)氧化氫酶的血蛋白,它可以通過(guò)對(duì)過(guò)氧化氫歧化反應(yīng)的催化(反應(yīng)的情況和MnO2加入H2O2中時(shí)相似),使其迅速地轉(zhuǎn)變?yōu)镠2O和O2而消除其毒性。此外還有一系列含有金屬元素的蛋白,如過(guò)氧化物歧化酶等,也能夠使超氧負(fù)離子歧化成為H2O2和O2,從而使毒性減弱。
O2有一種和其他氣體分子非常不同的性質(zhì),在基態(tài)時(shí),雖然O2分子中的總電子數(shù)為偶數(shù),但是卻有兩個(gè)電子是自旋平行的(分子的這種狀態(tài)在光譜學(xué)中稱作三線態(tài)或三重態(tài)),而一般的分子如絕大多數(shù)有機(jī)分子在基態(tài)時(shí)的電子是完全配對(duì)了的(在光譜學(xué)中稱作單線態(tài)或單重態(tài))。正是因?yàn)镺2的這種電子排布特性,使它和有機(jī)分子之間在基態(tài)時(shí)的反應(yīng)受到限制,才使得生命體能夠在含O2達(dá)21%的大氣中生存和發(fā)展,這也可以用來(lái)解釋,為什
么在高溫和紫外光輻照下O2才會(huì)表現(xiàn)出它固有的強(qiáng)氧化性。氧在化合物中的穩(wěn)定化合價(jià)-2,所以O(shè)2分子在還原時(shí),應(yīng)當(dāng)?shù)玫?個(gè)電子。如果在還原時(shí)O2不是一次就得到4個(gè)電子,而是通過(guò)形成還原型中間體的辦法,逐個(gè)地取得電子,這在動(dòng)力學(xué)上將更為有利。這就是O2在生命過(guò)程中必然要產(chǎn)生活性中間體的根本原因。實(shí)驗(yàn)研究所得數(shù)據(jù)表明,哺乳動(dòng)物在呼吸時(shí),有約15%的O2要轉(zhuǎn)化為超氧化狀態(tài)。由于涉及機(jī)體的老化及致癌作用,這類物種的生物化學(xué)日益受到重視。
在質(zhì)子性介質(zhì)中,O2-對(duì)于脂族鹵代烴和某些羰基化合物,表現(xiàn)出非?;顫姷姆磻?yīng)活性。通常鹵代烴多集中于肝臟的脂肪區(qū),因而,在哺乳動(dòng)物的肝臟內(nèi)有大量O2產(chǎn)生,以消除有害的鹵代烴。關(guān)于其他的活性氧中間體的生物化學(xué)作用和化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué),也已取得不少研究成果,但是,至今未能形成比較全面而系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),許多結(jié)論還存在著某種程度的不確定性。
3 大氣中分子氧的濃度是否還會(huì)變
驟然看來(lái),這似乎是一個(gè)不成其為問題的問題,何況教科書和科普讀本上,都對(duì)此有過(guò)肯定的答案,這就是大家熟知的氧在自然界中的循環(huán)(同時(shí)還有氮的循環(huán)、二氧化碳的循環(huán)等)。加上自從人類有史以來(lái),特別是由拉瓦西著名的測(cè)定空氣組成實(shí)驗(yàn)問世以來(lái),從來(lái)沒有發(fā)現(xiàn)過(guò)大氣成分有任何明顯變化的現(xiàn)象,因此,人們很少考慮大氣組成是否會(huì)發(fā)生變化的問題。
對(duì)于不了解大氣發(fā)展史的朋友來(lái)說(shuō),可能認(rèn)為大氣從來(lái)就是這樣的;對(duì)于了解一些大氣發(fā)展史的朋友來(lái)說(shuō),可能認(rèn)為大氣的演變已經(jīng)結(jié)束,就像人類和生物界的進(jìn)化那樣。今天來(lái)思考大氣成分是否會(huì)變的問題,頗有一點(diǎn)杞人憂天的味道。
不過(guò),人類的歷史相對(duì)于自然界的演變史實(shí)在是太短促了,對(duì)于像大氣的形成和變化這樣緩慢而又宏大的過(guò)程來(lái)說(shuō),幾百年數(shù)據(jù)的積累,幾千年的文字記載,對(duì)再過(guò)若千億年后的未來(lái),所做出的推論或判斷的可信度都應(yīng)當(dāng)是很低的。所以,與其認(rèn)為我們已經(jīng)充分地了解了大氣,不如謙虛地承認(rèn),我們對(duì)于即使像大氣這樣最常見、最普通的系統(tǒng),仍然知之甚少,我們將在生理上和科學(xué)情趣上同時(shí)從大氣獲得新的營(yíng)養(yǎng)。
就我們現(xiàn)在已有的知識(shí)而言,也應(yīng)當(dāng)承認(rèn)大氣組成不變的結(jié)論是沒有確切證明的。在此,可以舉出幾個(gè)比較簡(jiǎn)單而直接的問題,來(lái)說(shuō)明原有結(jié)論的不確定性。例如,大氣和地球都是十分復(fù)雜的系統(tǒng),它們之間的相互作用更是極其復(fù)雜。簡(jiǎn)單的氧循環(huán)圖充其量只能定性地說(shuō)明氧在大自然中的主要運(yùn)動(dòng)模式,不能定量地論證分子氧濃度因而不變的結(jié)論。其次,如果我們認(rèn)為,綠色植物的光合作用、動(dòng)植物的呼吸和無(wú)機(jī)界的種種氧化過(guò)程構(gòu)成了氧的循環(huán),并保持著大氣中分子氧濃度的不變,那么,今天地球上的綠色植被覆蓋率和人口密度和遠(yuǎn)古乃至幾個(gè)世紀(jì)之前,已經(jīng)差之甚多,差別大到難以自圓其說(shuō)。第三,根據(jù)世界各地的實(shí)測(cè)報(bào)道,近年來(lái)大氣中二氧化碳的濃度有明顯的增高(因此“減碳”成了近年來(lái)在媒體和人們生活中出現(xiàn)頻率最高的詞匯之一),可是與此密切相關(guān)的氧的濃度卻沒有相應(yīng)的變化,二氧化碳中氧的出于何處?這些問題所構(gòu)成的種種懸念,難道不都是值得繼續(xù)探究的極其有趣味的科學(xué)問題嗎?
4 簡(jiǎn)單的歸納
地球外大氣組成中的氧的含量并非亙古以來(lái)就是如此,它的形成經(jīng)歷了幾十億年的漫長(zhǎng)歲月。但是,為什么在后來(lái)的17億年里,大氣中氧的含量能夠一直保持在21%的水平,卻是一個(gè)尚無(wú)確定答案的問題。因?yàn)樵谶@個(gè)17億年里,地球已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化,尤其是近幾個(gè)世紀(jì)以來(lái),地球人口劇增,綠色植被面積銳減,耗氧的規(guī)模和速度卻日益增長(zhǎng)(從CO2排放量的增加可見一斑)。意味著大氣中O2的消耗速率在不斷地增長(zhǎng),僅僅用植物的光合作用來(lái)解釋,顯然是不充分的。
由于O2分子電子結(jié)構(gòu)的特殊性,使得它在基態(tài)時(shí),和其他物質(zhì)間的化學(xué)反應(yīng)在動(dòng)力學(xué)上是不利的,因而目前的大氣對(duì)于生物的生命過(guò)程是一種極平和的氧化性氣氛。O2所蘊(yùn)藏的化學(xué)能,在生物化學(xué)過(guò)程中的釋放,要依靠多種特定的金屬蛋白酶的催化作用和一系列活性中間體的形成,才能順利地實(shí)現(xiàn)。
由O2轉(zhuǎn)化成的活化形態(tài)氧,具有遠(yuǎn)大于基態(tài)氧分子的反應(yīng)活性,它們同時(shí)具有解毒和產(chǎn)生毒性的作用。當(dāng)在生命體系中的代謝失衡時(shí),就可能給機(jī)體帶來(lái)危害。代謝失衡可以因?yàn)槿鄙倌承┙饘僭睾陀伤鼈冃纬傻慕饘俚鞍锥?,也可以因?yàn)轶w內(nèi)有害物質(zhì)的濃度超過(guò)了其解毒能力而導(dǎo)致的毒素積累所引起?,F(xiàn)在已經(jīng)確定,白內(nèi)障患者的晶體渾濁,和O2在紫外線照射下產(chǎn)生的氫氧自由基(?OH)有直接的關(guān)系。同時(shí)也已確知,利用強(qiáng)光輻照的方法治療某些癌癥時(shí),對(duì)癌細(xì)胞的殺傷作用來(lái)自O(shè)2的激發(fā)態(tài)(單線態(tài)或單重態(tài)氧)和它演變而成的其他活化態(tài)氧。
O2在生命化學(xué)過(guò)程中的作用還有很多有待于進(jìn)一步研究的問題。這方面的研究不僅可以有助于揭示生命的起源和發(fā)展之謎,它也將為解決延遲衰老、預(yù)防疾病、設(shè)計(jì)和開發(fā)新藥等提供理論依據(jù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。推而廣之,化學(xué)對(duì)于生命科學(xué)的研究所具有的基礎(chǔ)性作用,由此可見一斑。
參考文獻(xiàn):
[關(guān)鍵詞]塑料管道;建設(shè)行業(yè);現(xiàn)狀和前景
中圖分類號(hào):TU532.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2017)13-0174-01
前言
近年來(lái),科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)了時(shí)代的發(fā)展,尤其是化學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶給人們很多便利。化學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)人們的影響是無(wú)窮的,在這里就不得不提化學(xué)技術(shù)的產(chǎn)物―塑料。而且,在倡導(dǎo)節(jié)能減排的今天,塑料對(duì)于節(jié)能的貢獻(xiàn)也是巨大的,無(wú)論是生產(chǎn)、制造還是使用過(guò)程中都有明顯的節(jié)能效果,甚至在銷毀塑料過(guò)程中產(chǎn)生能量,使得塑料在生產(chǎn)生活中發(fā)展迅速。塑料管道的出現(xiàn)為建設(shè)業(yè)工程注入了新鮮的血液。塑料管道不僅生產(chǎn)效率高、原料資源豐富、使用壽命長(zhǎng),甚至可以回收利用,一經(jīng)問世就備受關(guān)注。
1.關(guān)于塑料管道的簡(jiǎn)介
1.1 塑料管道的發(fā)展史
任何一個(gè)物品都不可能憑空臆想出來(lái),直接應(yīng)用于人們的生產(chǎn)生活中,都是需要一段時(shí)間將想法研發(fā)生產(chǎn)出來(lái),向大家介紹我們的產(chǎn)品,如果可行的話我們?cè)谶M(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)以及優(yōu)化發(fā)展。塑料管道從研發(fā)到如今的普及應(yīng)用也是需要這段時(shí)間來(lái)一步一步逐漸完善的,這段時(shí)間我們稱之為塑料管道的發(fā)展史。
隨著傳統(tǒng)的管道出現(xiàn)了腐蝕、滲漏等許多的問題,人們就開始有這樣的一個(gè)想法,能不能使用其他材料取代鋼鐵、水泥等傳統(tǒng)管道材料。塑料材料以其良好的耐腐蝕性、易加工性、
自重輕等特性逐漸得到人們的關(guān)注,塑料管道應(yīng)運(yùn)而生。隨后在一些實(shí)際應(yīng)用中,的確發(fā)現(xiàn)塑料管道的性能更加優(yōu)良,具有有大規(guī)模推廣的價(jià)值,塑料管道受到越來(lái)越多的關(guān)注,進(jìn)入了塑料管道高速發(fā)展的階段。
1.2 塑料管道在行業(yè)中應(yīng)用情況
塑料是以單體為原料,通過(guò)化學(xué)反應(yīng)聚合而成的高分子化合物,并且其成分和分子式可以自由改變,這個(gè)特點(diǎn)就決定了其種類的多樣化,但是因?yàn)榉N類決定用途,不同種類的塑料其具體的實(shí)際用途也不一樣,下面就簡(jiǎn)單介紹一下塑料管道在行業(yè)中的應(yīng)用情況。
如果塑料管道是要應(yīng)用于采暖地、暖熱水管道又或者是需要生活用的冷、熱水管道等等一系列需要在建筑物內(nèi)給水的情況下,一般這種塑料的材質(zhì)可以用高密度聚乙烯、耐熱聚乙烯或者聚丁烯等。由于是和生活息息相關(guān)的物品,所以這個(gè)領(lǐng)域里的競(jìng)爭(zhēng)激烈,創(chuàng)新度也是最高的,發(fā)展是最快的。
在家里每天也會(huì)產(chǎn)生大量的臟水,這就需要排水排污。這里,一般是以PVC-U建筑排水管道為主,PP或HDPE為輔。然而,城市內(nèi)也需要排水,比如說(shuō)每天居民生活產(chǎn)生的臟水,下雨了需要進(jìn)行排水,工廠中每天都會(huì)產(chǎn)生各種的工業(yè)廢水也需要通過(guò)管道進(jìn)行合理的排放等。這種由于工作環(huán)境都是和化學(xué)打交道,所以需要管道的材質(zhì)也比較特殊,通常使用增強(qiáng)型的管道進(jìn)行室外排水。
工廠里面機(jī)器也是需要管道的一個(gè)大的方面,比如運(yùn)送一些化學(xué)用料,運(yùn)送一些燃料都需要通過(guò)管道。一般現(xiàn)在使用的是PA、PP、PVDF等塑料或者是增強(qiáng)型的。此外農(nóng)田里農(nóng)作物需要灌溉,排澇也需要各種的管道,在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域里一般使用的是PP、PE管道等等。
1.3 塑料管道的發(fā)展特點(diǎn)
塑料管道的優(yōu)點(diǎn)是人們顯而易見的,為了規(guī)范市場(chǎng),促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及塑料管道的推廣應(yīng)用,政府和相關(guān)的部門制定了一系列的政策和推廣文件,并且頒發(fā)了一系列產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)施工規(guī)范,比如說(shuō)02年的《國(guó)家化學(xué)建材產(chǎn)業(yè) “十五”計(jì)劃和 2010 年發(fā)展規(guī)劃綱要》,促進(jìn)了國(guó)內(nèi)塑料管道的良性發(fā)展。而且,目前國(guó)內(nèi)塑料制品競(jìng)爭(zhēng)十分激烈,如果一味固守已有的成果不加以創(chuàng)新的話,那么這個(gè)行業(yè)就會(huì)走向滅亡,所以,加強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí),用新技術(shù)創(chuàng)造出新產(chǎn)品是當(dāng)今時(shí)代的主流。而且,近年來(lái)新材料管道也迅速發(fā)展,管道的用量也逐年增加,品種豐富,人們選擇的余地也越來(lái)越大了。與此同時(shí),塑料管道的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷拓寬,除了工業(yè)用管外,家庭用管以及農(nóng)業(yè)用管也在逐漸增多,并且塑料管道的新領(lǐng)域也在不斷地拓寬,與塑料管道有關(guān)的行業(yè)也在迅猛的發(fā)展。
2.對(duì)我國(guó)塑料管道存在問題的簡(jiǎn)述
2.1 施工質(zhì)量不過(guò)關(guān),創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)
由于我國(guó)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制還不是很完善,承包商對(duì)于用戶的保證期很短,所以很多承包商對(duì)于質(zhì)量以及壽命的要求很低,只要求價(jià)格低,所以就導(dǎo)致了許多不符合工程實(shí)際要求的假冒偽劣制品出現(xiàn)在了人們的身邊造成安全隱患,這嚴(yán)重的損害了塑料制品的信譽(yù)。而且魚油塑料管道的市場(chǎng)不規(guī)范,相關(guān)部門的管理力度不夠,所以在實(shí)際應(yīng)用中多充斥著質(zhì)量不合格的產(chǎn)品。同時(shí),創(chuàng)新問題也是制約我國(guó)塑料管道的行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要的因素。多數(shù)企業(yè)沒有研發(fā)制造的能力,所以導(dǎo)致了市面上中低檔產(chǎn)品多,在市場(chǎng)中競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。
2.2 市場(chǎng)推廣不到位,多方面問題制約發(fā)展
雖然說(shuō)許多企業(yè)在積極做市場(chǎng)推廣活動(dòng),國(guó)家的相關(guān)部門也相應(yīng)出臺(tái)了一些政策,但是在產(chǎn)品的宣傳、普及領(lǐng)域還是缺乏推廣的。而且,塑料管道的生產(chǎn)也是離不開原料、助劑、加工設(shè)備以及加工工藝的。有些塑料管道的專用料還不能國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn),有的管道生產(chǎn)所需要的助劑還需要從國(guó)外引進(jìn),這些都說(shuō)明我國(guó)塑料管道的生產(chǎn)仍然和先進(jìn)國(guó)家有很大的差距。此外,我國(guó)塑料管道的加工設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備之類的仍然不夠優(yōu)化,所以我國(guó)應(yīng)加快塑料管道專用原料的研發(fā)和生產(chǎn),以此促進(jìn)塑料管道的行業(yè)發(fā)展。
2.3 生產(chǎn)分布布局不均衡,國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)
在國(guó)內(nèi),塑料管道的生產(chǎn)企I分布不均衡,一般會(huì)選擇沿海等經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)的地區(qū)建廠,這就導(dǎo)致了南北地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異越來(lái)越大,而且如果北方要使用塑料管道進(jìn)行工程建設(shè)的話,運(yùn)輸成本就會(huì)增加,導(dǎo)致塑料管道的市場(chǎng)價(jià)格增加。
此外需要注意的是,我國(guó)的塑料管道制品數(shù)量及質(zhì)量相比之前提高了很多,但是由于技術(shù)的問題在國(guó)際上并不具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),能參與國(guó)際上的有關(guān)塑料管道的問題很少。
3.我國(guó)塑料管道的發(fā)展前景
在過(guò)去,傳統(tǒng)的管道進(jìn)行運(yùn)水時(shí)由于金屬腐蝕或接頭不嚴(yán)所以漏水量十分大,但是如果使用塑料管道的話能夠有效地節(jié)約水資源,而且塑料管道質(zhì)量輕,使用壽命長(zhǎng),并且塑料管道的生產(chǎn)效率高,維護(hù)周期短,節(jié)省施工、安裝、維護(hù)費(fèi)用和工期;耐腐蝕,對(duì)運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)無(wú)污染,而且適合大規(guī)模的發(fā)展,十分的節(jié)能。因此塑料管道擁有廣闊的發(fā)展前景,只要不斷地進(jìn)行創(chuàng)新,一定會(huì)在國(guó)際上擁有自己的一席之地的。
4.結(jié)語(yǔ)
隨著社會(huì)的發(fā)展及科技的進(jìn)步,塑料管道對(duì)建設(shè)行業(yè)工程的影響是革命性的。塑料管道不僅節(jié)約能源,而且生產(chǎn)原料廣泛,甚至可以循環(huán)利用,本文就我國(guó)塑料管道的發(fā)展歷史進(jìn)行了簡(jiǎn)單的描述,敘述了一些不同種類的塑料管道在實(shí)際生活中的應(yīng)用,淺談塑料管道的發(fā)展特點(diǎn),指出了我國(guó)塑料管道中存在的問題。塑料管道施工質(zhì)量不過(guò)關(guān),企業(yè)創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng);市場(chǎng)推廣不到位,多方面問題制約發(fā)展以及生產(chǎn)分布布局不均衡,國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)等,并且,在文章的最后對(duì)于塑料管道的發(fā)展前景進(jìn)行了說(shuō)明,希望能夠?qū)ξ覈?guó)塑料管道在行業(yè)中的發(fā)展提供一些幫助。
參考文獻(xiàn)
在當(dāng)今社會(huì)的廣闊天地里,人們可以看到一種叫作隨機(jī)過(guò)程的數(shù)學(xué)模型:一些看似毫無(wú)規(guī)律的偶然現(xiàn)象經(jīng)過(guò)隨機(jī)理論的研究發(fā)現(xiàn)竟然有章可尋,從銀河亮度的起伏到星系空間的物質(zhì)分布、從分子的布朗運(yùn)動(dòng)到原子的蛻變過(guò)程,從化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)到電話通訊理論、從謠言的傳播到傳染病的流行、從市場(chǎng)預(yù)測(cè)到密碼破譯,隨機(jī)過(guò)程理論及其應(yīng)用幾乎無(wú)所不在。
馬爾可夫經(jīng)多次觀察試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),一個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程中第n次轉(zhuǎn)換獲得的狀態(tài)常決定于前一次(第n-1次)試驗(yàn)的結(jié)果。目前,馬爾可夫鏈理論與方法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于自然科學(xué)、工程技術(shù)和公用事業(yè)中。
二、馬爾可夫過(guò)程發(fā)展
2.1 馬爾可夫過(guò)程簡(jiǎn)介
馬爾科夫過(guò)程(MarKov Process)是一個(gè)典型的隨機(jī)過(guò)程。設(shè)X(t)是一隨機(jī)過(guò)程,當(dāng)過(guò)程在時(shí)刻t0所處的狀態(tài)為已知時(shí),時(shí)刻t(t>t0)所處的狀態(tài)與過(guò)程在t0時(shí)刻之前的狀態(tài)無(wú)關(guān),這個(gè)特性成為無(wú)后效性。無(wú)后效的隨機(jī)過(guò)程稱為馬爾科夫過(guò)程。
2.2 馬爾可夫鏈的定義
[定義] 設(shè)有隨機(jī)過(guò)程 { Xn,n∈T }, 若對(duì)于任意的整數(shù)n∈T 和任意的 i0,i1,…,in+1∈I,其中:
T={0,1,2…}為離散的時(shí)間集合,
I ={i0,i1,…,in+1 }為Xn 所有可能取值的全體組成的狀態(tài)變量
P{Xn+1=in+1|X0=i0,X1=i1,Xn=in}
P{Xn+1=in+1|Xn=in}
若條件概率滿足
則稱 { Xn,n∈T } 為馬爾可夫鏈,簡(jiǎn)稱馬氏鏈。
經(jīng)過(guò)推導(dǎo)所知,Markov鏈的統(tǒng)計(jì)特性完全由條件概率P{Xn+1=in+1|Xn=in}決定,所以確定條件概率及如何利用是Markov鏈重點(diǎn)解決的問題。
2.3 馬爾可夫鏈的算法
2.3.1 轉(zhuǎn)移概率
?馬爾可夫鏈 { Xn,n∈T }在時(shí)刻n的一步轉(zhuǎn)移概率為P{Xn+1=in+1|Xn=in},i,j∈I所以pij(n)與時(shí)刻n有關(guān)
?當(dāng)轉(zhuǎn)移概率pij(n)與時(shí)刻n無(wú)關(guān)時(shí),則稱馬爾可夫鏈?zhǔn)驱R次的,并記為pij(n)為pij
?設(shè)P為一步轉(zhuǎn)移概率pij組成的矩陣,稱為一步轉(zhuǎn)移概率矩陣P=p
p
…
p …
p
p
…
p …
… … … … …
該矩陣滿足:
(1)pij≥0,i,j∈I
(2)pij=1,i∈I
2.3.2 n步轉(zhuǎn)移概率
?[定義]稱條件概率
?p=P{Xm+n=j|Xm=i},(i,j∈I,m≥0,n≥1)為馬爾可夫鏈 { Xn,n∈T }的n步轉(zhuǎn)移概率,并稱P=
p
為馬爾可夫鏈的n步轉(zhuǎn)移概率。
?同樣有
(1)pij≥0,i,j∈I
(2)pij=1,i∈I
特別的
p=0 i≠j
1 i=j
2.3.3 推論1―C-K方程
?[定義]設(shè) { Xn,n∈T }為馬爾可夫鏈,則對(duì)于任意整數(shù)n≥0,0≤l
p=pp稱為C-K方程
2.3.4 推論2
p=… pp…p
2.3.5 推論3
P=P?P
2.3.6 推論4
P=P
三、馬爾可夫過(guò)程在移動(dòng)通信中的應(yīng)用
馬爾可夫隨機(jī)過(guò)程的發(fā)展史說(shuō)明了理論與實(shí)際之間的密切關(guān)系,其研究方向的提出是有其實(shí)際背景的。當(dāng)這個(gè)方向被深入研究后,可指導(dǎo)實(shí)踐,進(jìn)一步擴(kuò)大和深化應(yīng)用范圍。以移動(dòng)網(wǎng)為例,對(duì)馬爾可夫過(guò)程進(jìn)行應(yīng)用簡(jiǎn)單應(yīng)用如下:
1996年ITU制訂了一種語(yǔ)音質(zhì)量的主觀評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)MOS(Mean Opinion Score)測(cè)試,將用戶接聽和感知語(yǔ)音質(zhì)量的行為進(jìn)行調(diào)研和量化,由不同的調(diào)查用戶分別對(duì)原始標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)音和經(jīng)過(guò)無(wú)線網(wǎng)傳播后的衰退聲音進(jìn)行主觀感受對(duì)比,評(píng)出MOS分值,實(shí)際網(wǎng)絡(luò)測(cè)試中,一般市區(qū)內(nèi)MOS值達(dá)到3以上的時(shí)候,就表明網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量處于較好的水平。現(xiàn)對(duì)某無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行等時(shí)間間隔的觀測(cè),發(fā)現(xiàn)當(dāng)級(jí)別為優(yōu)后即以概率1保證維持在優(yōu),當(dāng)級(jí)別為劣后即以概率1保證維持在劣,在其他級(jí)別分別以概率1/3向上一個(gè)級(jí)別遷移、維持當(dāng)前級(jí)別、向下一個(gè)級(jí)別遷移。設(shè)每個(gè)觀測(cè)間隔為一步轉(zhuǎn)移,可利用馬爾可夫鏈的知識(shí)對(duì)該問題進(jìn)行分析。
根據(jù)上述描述可以求得馬爾可夫鏈的一步轉(zhuǎn)移概率矩陣為
根據(jù)其一步轉(zhuǎn)移矩陣可得出其二步轉(zhuǎn)移概率矩陣,假設(shè)該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前時(shí)刻的語(yǔ)音級(jí)別為中,可以計(jì)算出經(jīng)過(guò)二步轉(zhuǎn)移后級(jí)別還為中的概率。
二步轉(zhuǎn)移概率矩陣如下:
若該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前時(shí)刻的語(yǔ)音級(jí)別為中,則經(jīng)過(guò)二步轉(zhuǎn)移后級(jí)別還為中的概率是1/3。
計(jì)算任意階轉(zhuǎn)移矩陣,發(fā)現(xiàn)任意階轉(zhuǎn)移矩陣中總有零元存在,所以沒有平穩(wěn)分布。
素質(zhì)教育是一種著眼于發(fā)展,著力于基礎(chǔ)的教育,其根本出發(fā)點(diǎn)是提高全民族的整體素質(zhì)。因此,素質(zhì)教育必須面向全體學(xué)生,培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展的人才?;瘜W(xué)是中學(xué)教學(xué)中的一門重要的基礎(chǔ)學(xué)科,掌握一定的化學(xué)知識(shí)是每個(gè)現(xiàn)代公民必須具備的科學(xué)素質(zhì)之一。這就要求我們決不能把化學(xué)教學(xué)搞成僅為少數(shù)學(xué)生的升學(xué)服務(wù),而大搞“題海戰(zhàn)術(shù)”,走“應(yīng)試教育”的老路,使學(xué)生負(fù)擔(dān)過(guò)重,妨礙學(xué)生全面發(fā)展。然而,強(qiáng)調(diào)面向全體學(xué)生,也并不是“齊步走”、“一刀切”或“扯平拉齊”,要承認(rèn)學(xué)生的客觀差異,根據(jù)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)水平作出不同的目標(biāo)要求。一要保障優(yōu)秀學(xué)生的正常發(fā)展,不能使他們處于“嗷嗷待哺”狀態(tài),要盡可能滿足他們的求知愿望,使他們的潛能得到充分開發(fā);二要提高中等學(xué)生的現(xiàn)有水平,讓他們“吃好”,鼓勵(lì)他們趕超優(yōu)等生;三要加大轉(zhuǎn)變后進(jìn)生的力度。首先,對(duì)后進(jìn)生不能歧視,他們中的絕大多數(shù)是由于受非智力因素的影響,造成學(xué)習(xí)成績(jī)上的暫時(shí)落后。作為化學(xué)教師應(yīng)利用化學(xué)與生活、化學(xué)與社會(huì)、化學(xué)與環(huán)境以及化學(xué)趣味實(shí)驗(yàn)等有利條件,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)他們正確的學(xué)習(xí)方法,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,產(chǎn)生迎頭趕上的學(xué)習(xí)動(dòng)力,使其成長(zhǎng)為對(duì)社會(huì)有用的人才。
二、強(qiáng)化德育功能,培養(yǎng)現(xiàn)代意識(shí)是貫徹素質(zhì)教育的標(biāo)志
進(jìn)行素質(zhì)教育,思想道德素質(zhì)起著導(dǎo)向、動(dòng)力和保證的作用,是衡量素質(zhì)教育能否得到強(qiáng)化的重要標(biāo)志。德育工作并不僅只是校長(zhǎng)、班主任和政治課教師的事,而應(yīng)滲透到各個(gè)學(xué)科中去?!敖虝恕笔敲總€(gè)教師的責(zé)任,化學(xué)課也不例外。
1依靠化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)進(jìn)行辯證唯物主義教育。化學(xué)學(xué)科本身充滿著辯證唯物主義思想方法,我們可以在化學(xué)教學(xué)中通過(guò)質(zhì)量守恒定律、分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、電子等建立學(xué)生的辯證唯物主義物質(zhì)觀;通過(guò)氧化與還原、化合與分解、溶解與結(jié)晶等內(nèi)容樹立學(xué)生的對(duì)立統(tǒng)一的觀點(diǎn);通過(guò)元素周期律等內(nèi)容幫助學(xué)生理解量變到質(zhì)變的規(guī)律;通過(guò)酸、堿、鹽、氧化物間的相互關(guān)系以及烴和烴的衍生物之間的衍變關(guān)系培養(yǎng)學(xué)生的聯(lián)系轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn);……總之,在化學(xué)教學(xué)中主觀能動(dòng)地進(jìn)行辯證唯物主義教育,有利于學(xué)生樹立正確的世界觀,用辯證唯物主義的思想方法來(lái)分析問題、解決問題。
2在化學(xué)教學(xué)中,應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容不失時(shí)機(jī)地向?qū)W生進(jìn)行愛國(guó)主義教育?;瘜W(xué)發(fā)展史是對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛國(guó)主義教育的好素材。教學(xué)時(shí),應(yīng)確定好知識(shí)傳授與德育的最佳結(jié)合點(diǎn),潛移默化地自然滲透,達(dá)到“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的境界。如我國(guó)是世界上最早利用煤、石油和天然氣的國(guó)家,古代的四大發(fā)明,化學(xué)方面就占了二項(xiàng);愛國(guó)科學(xué)家侯德榜創(chuàng)造的“侯氏制堿法”填補(bǔ)了我國(guó)“純堿”工業(yè)的空白;我國(guó)首先在世界上合成了具有生物活性的“結(jié)晶牛胰島素”;等等。特別是改革開放以來(lái),我國(guó)化學(xué)工業(yè)迅猛發(fā)展,鋼鐵、能源、水泥、化纖等年產(chǎn)量均居世界前列。這樣,寓德育于化學(xué)教學(xué)之中,點(diǎn)燃學(xué)生的愛國(guó)之火,使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的民族自豪感和使命感,堅(jiān)定他們?yōu)樽鎳?guó)現(xiàn)代化建設(shè)而努力學(xué)習(xí)的信心。
3在化學(xué)教學(xué)中,要加強(qiáng)化學(xué)與社會(huì)、化學(xué)與人的關(guān)系的教學(xué),使學(xué)生了解化學(xué)與現(xiàn)代社會(huì)的關(guān)系和影響。教學(xué)中,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容適時(shí)穿插和滲透一些現(xiàn)代社會(huì)面臨的、急需解決的重大問題,如淡水資源的危機(jī)、主要能源(煤和石油)的危機(jī)、環(huán)境污染(臭氧層破壞、溫室效應(yīng)、酸雨等)。如在教學(xué)“NO和NO2是污染大氣的重要污染物”時(shí),可介紹這些氮氧化合物受日光紫外線的照射后,發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng),形成光化學(xué)煙霧污染事件。如1943年9月,發(fā)生在美國(guó)的“洛杉磯煙霧”就是光化學(xué)污染的典型事件。學(xué)到SO2、SO3的性質(zhì)時(shí),告訴學(xué)生硫氧化合物會(huì)污染環(huán)境,嚴(yán)重危害人們的健康。1952年12月發(fā)生在英國(guó)的震驚世界的“倫敦?zé)熿F”事件就屬此例。再如由CO2、CH4等引起的“溫室效應(yīng)”,氯氟烴引起的臭氧層破壞,塑料形成的“白色污染”等等。以此培養(yǎng)學(xué)生形成三個(gè)觀念:愛護(hù)淡水資源節(jié)約用水的觀念;防止污染,保護(hù)良好生態(tài)環(huán)境的觀念;節(jié)約能源,合理利用現(xiàn)有能源的觀念。強(qiáng)化兩個(gè)現(xiàn)代意識(shí):科技意識(shí)和減災(zāi)意識(shí)
三、養(yǎng)成思維習(xí)慣,學(xué)會(huì)思維方法是落實(shí)素質(zhì)教育的核心
21世紀(jì)更需要能力型人才。民族的進(jìn)步,國(guó)家的富強(qiáng)是同整個(gè)國(guó)民的素質(zhì)是密切相關(guān)的,因而我們應(yīng)重視學(xué)生能力的培養(yǎng)?;瘜W(xué)教學(xué)中能力的培養(yǎng)主要包括觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、思維能力、自學(xué)能力等的培養(yǎng),而發(fā)展思維能力是能力培養(yǎng)的核心。在教學(xué)中,我們應(yīng)使學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣,學(xué)會(huì)科學(xué)的思維方法,諸如求同思維、求異思維、逆向思維和聯(lián)想思維等。
求同思維是教學(xué)中常用的思維方式。求異思維是一種創(chuàng)造性思維,要求學(xué)生對(duì)同一材料從不同角度、不同形式、不同耦聯(lián)關(guān)系去探索結(jié)論。因此,在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)注重加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練。例如,二氯苯有三種同分異構(gòu)體,四氯苯有幾種同分異構(gòu)體?按常規(guī),學(xué)生會(huì)先寫出四氯苯的一種結(jié)構(gòu)式,然后用變換氯原子位置的方法逐一去找,此法很慢且易出錯(cuò)。若能變換角度去考慮:二氯苯的三種同分異構(gòu)體是二個(gè)氯原子在苯環(huán)上分別呈鄰、間、對(duì)位,如果我們改換一下觀察問題的角度,把四氯苯看成是苯環(huán)上兩個(gè)氫原子分別呈鄰、間、對(duì)位,就很容易知道四氯苯也有三種同分異構(gòu)體。培養(yǎng)學(xué)生的求異思維,應(yīng)做到對(duì)一式或一題要多思、多變、多解、多聯(lián),才能使學(xué)生的思維不局限于某一固定思維模式之中,受思維定勢(shì)的束縛,表現(xiàn)出思維的靈活性、變通性和發(fā)展性。
逆向思維是從順向思維的反方向去思考問題,也就是通常所說(shuō)的“反過(guò)來(lái)想一想”。在化學(xué)知識(shí)中,有大量的可逆思維的素材。如元素的“構(gòu)、位、性”互推,有機(jī)物官能團(tuán)與化學(xué)性質(zhì)的互推,各種不同濃度的互算,根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算,有機(jī)化合物合成路線的選擇等逆向思維訓(xùn)練的教學(xué)內(nèi)容,以此促進(jìn)學(xué)生逆向思維能力的形成和發(fā)展。
聯(lián)想思維是指對(duì)有相似特點(diǎn)的事物通過(guò)對(duì)比聯(lián)想,推測(cè)其它方面相似性的一種邏輯思維方法?;瘜W(xué)教學(xué)中,有許多物質(zhì)之間存在著相似的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),因而具有相似的化學(xué)特性。如硫氰〔(SCN)2〕與鹵素有相似的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),從而性質(zhì)也相似。這樣,通過(guò)類比聯(lián)想,寫出硫氰與NaOH溶液、乙烯等反應(yīng)的化學(xué)方程式。由醛基官能團(tuán)的特性,可聯(lián)想到具有這種官能團(tuán)的物質(zhì),如醛類、甲酸、甲酸鹽、甲酸某酯、葡萄糖等都可能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。由相似性質(zhì)的氣體可聯(lián)想到其有相同的制備裝置。如:O2、NH3、CH4組,Cl2、HCl組,H2、CO2、H2S組等。學(xué)生一旦掌握了聯(lián)想思維的方法,就可舉一反三,減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)。
四、增強(qiáng)應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力是提高學(xué)科素質(zhì)教育的重要手段
知識(shí)的積累,智力的發(fā)展,能力的提高,重在于應(yīng)用。學(xué)生的化學(xué)素質(zhì)不僅在于其掌握化學(xué)知識(shí)的多少,也不僅僅在于其能解多少化學(xué)難題,更重要的是看他能否運(yùn)用化學(xué)知識(shí)去理解、解決生活中的化學(xué)問題,去學(xué)習(xí)新知識(shí)以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。因此,在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)緊密聯(lián)系生活、生產(chǎn)、科技等方面的知識(shí),訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
首先,讓學(xué)生從解釋身邊化學(xué)現(xiàn)象、處理身邊化學(xué)問題做起,引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)知識(shí)去觀察生活、解釋生活中的化學(xué)現(xiàn)象,處理一些生活實(shí)際中的問題。例如,可結(jié)合消防常識(shí)介紹一些滅火器的類型、用途及操作方法。如在介紹泡沫滅火器時(shí),可問學(xué)生:滅火器中盛裝的是什么溶液?玻璃筒中裝的是什么?鐵筒中裝的是什么?使用時(shí)發(fā)生了什么反應(yīng)?它的滅火原理是什么?滅火時(shí)應(yīng)該怎樣操作?再如學(xué)到《硫硫酸》一章的計(jì)算題時(shí),不妨讓學(xué)生算一算所居住的城市一年由于燒含硫的煤向空氣中排放多少SO2,能形成酸雨的量,酸雨對(duì)大自然有什么危害,如何治理等問題,強(qiáng)化學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。對(duì)農(nóng)村學(xué)生可提出如何科學(xué)使用化肥,各種不同的化肥對(duì)土壤酸堿性有何影響,并用鹽類水解知識(shí)解釋,使學(xué)生了解科學(xué)種田的重要意義。諸如此類問題,不勝枚舉。
關(guān)鍵詞:電磁輻射;光輻射;文物保護(hù);防護(hù)措施
中圖分類號(hào):O434.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
引言
隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展,一種看不見、摸不著的污染源日益受到各界的關(guān)注,這就是被人們稱為“隱形殺手”的電磁輻射(包括光波輻射)。今天,越來(lái)越多的電子、電氣設(shè)備的投入使用使得各種頻率、不同能量的電磁波充斥著地球的每一個(gè)角落乃至更加廣闊的宇宙空間。 除對(duì)人體外,對(duì)重要的儀器或物體也有不可忽視的破壞作用。電磁干擾就是其中一種,是指無(wú)用電磁信號(hào)或電磁騷動(dòng)對(duì)有用電磁信號(hào)的接收產(chǎn)生不良影響的現(xiàn)象。如今電子產(chǎn)品數(shù)量的急劇增加,而且電子線路和組件的日益微型化、集成化,所以這些元器件之間相互影響、相互干擾,導(dǎo)致各自的使用性能變差,可靠性下降。尤其是對(duì)精密儀器、航空航天系統(tǒng)、導(dǎo)航設(shè)備、科學(xué)測(cè)量、醫(yī)療保健等重要系統(tǒng)的潛在危害[1],嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)重大事故。另外,隨著電子器件和游客數(shù)量的日益增多,參展文物也要謹(jǐn)防電磁輻射對(duì)他們的加速破壞。
文物是民族文化的靈魂,是祖先寶貴的遺存,具有很高的歷史、藝術(shù)、科學(xué)價(jià)值。一方面,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,越來(lái)越多的收藏者們開始重視文物的作用,其歷史文化價(jià)值得以凸顯;另一方面,隨著時(shí)間的推移、年代的延續(xù),作為物質(zhì)的文物,都會(huì)因時(shí)壽而老化,對(duì)藝術(shù)品造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞。然而,文物一旦損毀、消亡,附著其身的文化、歷史內(nèi)涵也就不復(fù)存在了,這不僅影響文物的觀賞效果,而且會(huì)給國(guó)家?guī)?lái)難以估量的損失。因而保護(hù)好文物,就顯得非常重要。
歸納起來(lái),影響文物安全的主要問題是環(huán)境和操作,以下就現(xiàn)代電磁輻射(包括光波輻射)對(duì)文物的潛在破壞及防護(hù)措施做一簡(jiǎn)單介紹。
1電磁輻射對(duì)文物保護(hù)環(huán)境的影響
當(dāng)文物受到電磁輻射時(shí),文物內(nèi)部組成分子會(huì)隨著電磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)換快速運(yùn)動(dòng),使溫度升高。溫度本身對(duì)文物的影響主要體現(xiàn)在環(huán)境溫差較大時(shí)的“熱脹冷縮”,對(duì)于一些精密的文物,電磁輻射會(huì)改變文物恒溫保存的環(huán)境,致使文物發(fā)生形狀上的微小變化,最終導(dǎo)致文物的破損。如絲綢文物由于溫度的改變會(huì)引起纖維頻繁的膨脹與收縮,使絲纖維組織受到破環(huán),引起絲纖維強(qiáng)度降低,產(chǎn)生絲纖維的斷裂,導(dǎo)致絲織品脆化并損壞[2]。同時(shí),當(dāng)溫度與環(huán)境中的濕度、光照、氧氣、微生物等環(huán)境因素共同作用時(shí),溫度在后續(xù)反應(yīng)中具有加速化學(xué)發(fā)應(yīng)的作用。根據(jù)范特霍夫(Van’t Hoff)近似規(guī)則,對(duì)一般反應(yīng),溫度每升高10℃,反應(yīng)速率增加到原來(lái)的2-4倍。對(duì)于紙質(zhì)文物,溫度升高5℃,變質(zhì)速率就會(huì)增加二倍,而且容易導(dǎo)致紙質(zhì)文物變黃、發(fā)脆。另外,值得注意的是,溫度變化會(huì)引起相對(duì)濕度的變化,也會(huì)對(duì)文物產(chǎn)生影響。
1.1 展館內(nèi)電子器件對(duì)文物的危害
文物展館內(nèi)的許多文物屬于國(guó)寶,對(duì)它們的保護(hù)措施是十分周密和完善的。因此展館內(nèi)安全防范系統(tǒng)必不可少,入侵報(bào)警、電視監(jiān)控、出入口控制、實(shí)體防護(hù)裝置等。然而這些電磁器件必然會(huì)帶來(lái)電磁輻射,例如在安全防范領(lǐng)域,閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV SYSTEM)的地位舉足輕重,它可以即時(shí)地傳送活動(dòng)圖像信息,值班人員通過(guò)遙控裝置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)大范圍的觀察和近距離的特寫。這種設(shè)備通常采用紅外技術(shù),而紅外是一種具有強(qiáng)熱作用的放射線,照射到文物上,如果熱量不能及時(shí)散發(fā),會(huì)造成文物表面溫度的升高,同時(shí)紅外輻射引起局部熱效應(yīng),使得輻照物體附近相對(duì)濕度發(fā)生變化,從而導(dǎo)致文物的收縮、變形或開裂。
隨著電子系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)程的加快,一些貴重的文物通常存放于電子防潮柜或是電子元器件儲(chǔ)存柜中。同時(shí)在很多文物展館中,為滿足游客對(duì)高水平講解服務(wù)的需求,很多展館已經(jīng)采用了無(wú)線設(shè)備進(jìn)行講解,這些電子器件以及類似廣播的無(wú)線設(shè)備無(wú)疑也造成了電磁輻射污染。
1.2 游客手機(jī)、相機(jī)對(duì)文物的危害
當(dāng)今社會(huì)手機(jī)已經(jīng)成為了每人必備的通訊工具,游客在觀看館內(nèi)的展品時(shí),隨身攜帶的手機(jī)等帶電子產(chǎn)品也會(huì)對(duì)文物造成潛在的危害,手機(jī)產(chǎn)生的電磁波主要分布在800-2200MHz,國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)(ICNIRP)的相關(guān)資料表明,該頻段的電磁波以熱效應(yīng)為主[3],可能會(huì)引起文物溫度的升高和有機(jī)材料文物局部組織過(guò)熱。雖然手機(jī)的輻射量很小,但是由于手機(jī)使用人群廣、接觸時(shí)間長(zhǎng),會(huì)造成損害的積累效應(yīng)。
由于光輻射會(huì)對(duì)文物的保護(hù)造成傷害(在后面會(huì)介紹到),往往展廳的燈光都是較暗的,當(dāng)游客對(duì)文物進(jìn)行拍照時(shí)所使用的閃光燈,也會(huì)對(duì)文物帶來(lái)嚴(yán)重的損壞。特別是植物染料染色的文物制品,對(duì)光的作用十分敏感,容易發(fā)生褪色、變色的現(xiàn)象。而且即使是礦物顏料染色的文物,對(duì)于光照也是敏感的,頻繁的光照也會(huì)令其發(fā)生色彩上的變化[4]。有些礦物顏料在光照情況下還會(huì)發(fā)生分子結(jié)構(gòu)的變化,從而引起色彩改變[5]。
閃光燈發(fā)出的光線中含紫外線的成分很少,卻含有較多的紅外線能量。因此閃光燈照射對(duì)文物的破壞作用主要是由紅外線引起的。文物被紅外光輻射,使其被照表面和內(nèi)部急劇升溫,隨之產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,而出現(xiàn)翹曲、龜裂等現(xiàn)象[6]。同時(shí)光線的損害作用是積累性的,照射時(shí)間愈長(zhǎng),光照度愈高,對(duì)光敏文物的損害愈大。閃光燈對(duì)有機(jī)文物的破壞作用是漸進(jìn)的,光照停止其破壞作用仍繼續(xù),即使閃光燈瞬間性的曝光時(shí)間很短,為1/3峰值持續(xù)期,其損壞程度仍很嚴(yán)重。
此外閃光燈光譜中的紅外線具有加熱作用,是造成白色的紙質(zhì)文物變黃、染色絲綢褪色的主要原因,也是對(duì)絲纖維產(chǎn)生破壞作用的罪魁禍?zhǔn)?。因此,在觀看書畫、絲織品、木質(zhì)等有機(jī)質(zhì)文物的時(shí)候,請(qǐng)勿拍照。
2 光輻射對(duì)文物保護(hù)環(huán)境的影響
光是一種能引起視覺感應(yīng)的電視波,根據(jù)光源不同,可分為自然光和人工光兩種。在博物館,盡管光對(duì)于人們研究、參觀是必不可少的,但對(duì)于文物保存卻是有害的,其中以紫外線的威脅最大。而光學(xué)輻射是輻射的重要組成部分,也是與文物接觸最密切的輻射波段。光學(xué)輻射的直接危害是指紫外線、可見光、紅外光輻射對(duì)文物的材質(zhì),主要是對(duì)文物表面和色澤造成的傷害。
2.1 紫外線輻射
光是一種電磁波,波長(zhǎng)小于 400nm 的光稱為紫外光。日光中有大量紫外光,經(jīng)過(guò)大氣層中臭氧吸收后,照射到地面的紫外線約占地球表面日光的5%,而白熾燈中的紫外線通常為輸入能的0.1%[7]。
紫外線是引起光化學(xué)反應(yīng)最主要的光學(xué)輻射,由紫外線照射而引發(fā)的各種物質(zhì)的光化反應(yīng)主要是針對(duì)有機(jī)物而言。當(dāng)有機(jī)質(zhì)文物受到紫外線輻射時(shí),其分子鏈被打斷,在潮濕環(huán)境中紫外線還可分解空氣中的氧,使其成為游離態(tài),引起一些系列光氧化反應(yīng)。其結(jié)果是造成文物材料分子結(jié)構(gòu)的變化,例如分子間構(gòu)型的變化從而產(chǎn)生交聯(lián)、分子量變小等。同時(shí),還有表現(xiàn)在物理方面的變化: 一是外觀上的變化,如失去光澤、變色 (泛黃) 、褪色、出現(xiàn)斑點(diǎn)、龜裂、形變等;二是機(jī)械性能的改變,主要是強(qiáng)度、耐折度等性能的下降;三是物理性質(zhì)的變化,例如吸濕性、透光性等可能發(fā)生程度不同的改變[8]。
2.2 可見光輻射
雖然紫外線對(duì)文物的外觀、色澤以及物理機(jī)械性能危害較大,但紫外線的含量畢竟很少,與紫外線相比,可見光的能量雖然較低,但由于含量多其能量大大超過(guò)紫外光,可見光對(duì)文物的破壞同樣值得重視。
光的能量與波長(zhǎng)有著直接的關(guān)系,通常波長(zhǎng)愈短其能量愈高??梢姽獾恼丈涠紝?duì)文物的染料分子具有破壞作用。當(dāng)染料分子受到照射時(shí),它的結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生變化,甚至造成雙鍵斷裂,使整個(gè)分子分解,導(dǎo)致紡織品上的顏色發(fā)生改變。所以對(duì)于那些對(duì)光非常敏感的染料、顏料,雖然保護(hù)其免收紫外光輻射是及其重要的,但更要考慮可見光輻射對(duì)其的影響[9]。而且可見光是光源中的主要部分,可見光對(duì)文物的作用時(shí)間長(zhǎng),光熱老化的破壞作用存在累積效應(yīng),因此可見光也應(yīng)該控制在一個(gè)合理的水平上。
2.3 紅外線輻射
通常將波長(zhǎng)比可見光輻射波長(zhǎng)長(zhǎng)的光學(xué)輻射稱之為紅外輻射。紅外的能量較低,一般不能誘導(dǎo)光化學(xué)反應(yīng),其主要危害在于紅外的熱輻射作用導(dǎo)致文物局部溫度的升高,加速某些光化學(xué)的反應(yīng)速度。由于大多數(shù)文物表面不透光,所以光的主要作用是使表面變質(zhì)[10],往往會(huì)引起石質(zhì)文物表面的酥化、變形等。而對(duì)于很多文物(例如石質(zhì)文物來(lái)說(shuō)),其表面是最具文物價(jià)值的珍貴記錄[11]。為保護(hù)文物這一人類共同的財(cái)富,博物館照明設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)較好的控制紅外輻射。
此外紅外線的加熱作用,會(huì)導(dǎo)致被照文物表面及內(nèi)部溫度快速上升,引起相對(duì)濕度的變化,可能會(huì)造成文物展品出現(xiàn)翹曲、龜裂等現(xiàn)象。
3 相關(guān)防護(hù)措施
文物是一個(gè)民族的文化的象征,有效保護(hù)、合理利用文物,不僅有利于繼承和弘揚(yáng)民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,激發(fā)廣大人民群眾的民族自豪感,而且對(duì)于推動(dòng)科學(xué)技術(shù)以及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展,都具有重要的意義。因此保護(hù)文物免受保存環(huán)境的影響顯得尤為重要。
3.1 基于電子器件及人為因素影響的防護(hù)措施
首先,文物保存的電子元器件儲(chǔ)存柜要減小電磁輻射,其本身的電磁輻射值要符合國(guó)際IEC62233的標(biāo)準(zhǔn),文物展柜的玻璃可以采用具有吸波效果的電磁屏蔽玻璃,也可以鋪設(shè)金屬絲網(wǎng)以防止電磁輻射對(duì)文物造成的損傷。
其次,在文物展館內(nèi)盡量少用電子產(chǎn)品,以減少輻射。在館內(nèi)應(yīng)禁止游客接打電話,可以降低電磁輻射對(duì)文物造成傷害的積累效應(yīng)。
最后,對(duì)光照十分敏感而脆弱的文物,不得使用閃光燈拍照,可以在暗室內(nèi)以弱燈光照明,延長(zhǎng)曝光時(shí)間進(jìn)行拍照。即使是對(duì)光不敏感的文物,拍照時(shí)閃光間隔時(shí)間也應(yīng)該盡量延長(zhǎng),避免頻繁拍照。
3.2 避免光輻射對(duì)文物造成影響的有效措施
前文已經(jīng)介紹光對(duì)所有有機(jī)材料文物具有破壞作用,引起文物表面變質(zhì)并加速這種變質(zhì)反應(yīng)。光對(duì)文物的危害主要表現(xiàn)在會(huì)使書畫、古籍等紙質(zhì)文物及絲絹文物酥化、變色,也會(huì)使陶瓷、壁畫等文物的色澤淡去等等。因此防光、避光是文物保護(hù)的有效措施。但文物作為人類歷史文化的見證,又不可避免地要進(jìn)行各種展出活動(dòng),處理好保護(hù)文物與利用文物之間的矛盾關(guān)系是解決光輻射造成的影響的關(guān)鍵所在。
在保護(hù)文物的前提下,參展文物要令游客看得清楚、看得舒適,首先要進(jìn)行光源的選擇。由于自然光中紫外線的含量較大,所以博物館內(nèi)盡量選擇方便控制的人工光源。對(duì)于不同材質(zhì)、不同特性、不同年代的文物,應(yīng)做不同的光照調(diào)整,以達(dá)到或真正起到保護(hù)好文物的作用和實(shí)效。在滿足游客正常觀賞文物的同時(shí),盡量降低展品的照度,根據(jù)《博物館照明設(shè)計(jì)規(guī)范》,陳列室展品內(nèi)對(duì)光特別敏感、中等敏感以及不敏感的文物展品所規(guī)定的陳列照明水平分別為50lx,150lx,300lx[12]。此外,在照度確定的前提下,減少光照時(shí)間可以有效保護(hù)文物。博物館藏品庫(kù)房可以只有在工作需要時(shí)照明,展廳只有在開放時(shí)照明,當(dāng)游客較少時(shí),在沒有游客參觀的區(qū)域可降低光源照度。
光線垂直照射對(duì)文物的危害最大。使用光源照射文物時(shí),應(yīng)選取≥45度角入射,這樣既有利于文物的保護(hù),又有利于游客觀看,而且偏光觀賞文物還能保證展品的顏色不失真[2]。
結(jié)論
文物具有著豐富的歷史價(jià)值、社會(huì)價(jià)值和藝術(shù)價(jià)值,體現(xiàn)著中華民族悠久的歷史和燦爛的文化。本文分析了電磁輻射對(duì)文物的破壞機(jī)理以及常見典型電子器件對(duì)文物造成的傷害,并且闡述了針對(duì)電磁輻射造成傷害的有效防護(hù)措施,在有效保護(hù)和合理利用文物方面開辟了新的思路。
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[關(guān)鍵詞]高分子化學(xué)、教學(xué)實(shí)踐、教學(xué)體會(huì)
中圖分類號(hào):O63-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)21-0235-01
近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,高分子科學(xué)與物理、工程、材料、生物、醫(yī)藥以及信息等眾多學(xué)科知識(shí)相互滲透、相互交叉,密不可分。作為高分子材料專業(yè)的基礎(chǔ)專業(yè)課的高分子化學(xué)課程,與無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)和分析化學(xué)并稱為“五大化學(xué)”,已經(jīng)被大多數(shù)理工科、師范類高校作為化學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生的必修課或是選修課。它以有機(jī)合成為基礎(chǔ),與化工原理、數(shù)學(xué)等學(xué)科緊密聯(lián)系,其中包含了諸多的概念、反應(yīng)推理,內(nèi)容多,抽象難懂、學(xué)習(xí)難度大,同學(xué)們普遍反映較為枯燥,因此如何上好高分子化學(xué)這門課,提高同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣,產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),是我們教師在課程教學(xué)過(guò)程中面臨的首要問題。針對(duì)以上問題,作者經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐、積累和探索,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,有效的提高了《高分子化學(xué)》課程的教學(xué)質(zhì)量,取得了較好的教學(xué)效果。
一、注重緒論課的教學(xué)
第一堂課通常是老師簡(jiǎn)單的介紹本課程需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容以及一些要求后,就迫不及待的開始講授教學(xué)內(nèi)容,而作為一名講授高分子化學(xué)課的主講教師,發(fā)現(xiàn)高分子化學(xué)緒論課對(duì)于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性具有非常好的效果,能極大的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣。由于同學(xué)們對(duì)諾貝爾獎(jiǎng)都具有極大的興趣,首先,以專題形式介紹獲得諾貝爾獎(jiǎng)的高分子科學(xué)家的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn),學(xué)習(xí)高分子學(xué)科的發(fā)展史,從而認(rèn)識(shí)科學(xué)和科技的進(jìn)步和發(fā)展,從1920年德國(guó)Staudinger發(fā)表了“ 論聚合 ”的論文,高分子概念的確立;50年代Zigeler和Natta發(fā)明配位聚合催化劑,解決了丙烯難以聚合的問題,使石油裂解產(chǎn)物得到充分利用,對(duì)化工業(yè)的貢獻(xiàn)巨大;80年代麥克德爾米德發(fā)明導(dǎo)電高分子,直到現(xiàn)在功能高分子得到大力發(fā)展。同時(shí),通過(guò)舉例介紹高分子科學(xué)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、航空航天、能源、環(huán)境、建筑、生物醫(yī)藥以及日常生活中的廣泛應(yīng)用,讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到高分子與我們的生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的密切關(guān)系。如應(yīng)用可降解的聚乳酸作為手術(shù)縫合線,可進(jìn)行自降解吸收而不必進(jìn)行拆線;應(yīng)用在航空航天及國(guó)防上的各種特種高分子材料,以及現(xiàn)在我們?nèi)沼玫氖称繁kU(xiǎn)膜、塑料袋,所穿的衣服材質(zhì)滌綸、尼龍和聚酯纖維等全都是高分子材料。使學(xué)生清楚的認(rèn)識(shí)到高分子材料與人民的生活、工業(yè)生產(chǎn)都是息息相關(guān),從而認(rèn)識(shí)到高分子化學(xué)的重要性,極大的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、優(yōu)化教學(xué)課程內(nèi)容
高分子化學(xué)是以聚合反應(yīng)和聚合物化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理和動(dòng)力學(xué)為主線,主要包括高分子的基本概念、聚合物分類、逐步聚合、自由基聚合以及離子聚合方法等主要內(nèi)容。在教學(xué)中,由于課時(shí)以及一些客觀原因,不可能對(duì)全部的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的講解,因此需對(duì)高分子化學(xué)的課程內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整、重組和優(yōu)化,更好的完善教學(xué)內(nèi)容體系。首先,保證基本原理、基本概念的講解,其中,對(duì)傳統(tǒng)經(jīng)典的高分子理論即:高分子的基本概念、逐步聚合、自由基聚合以及自由基共聚進(jìn)行重點(diǎn)講解。例如,在講授自由基聚合的時(shí)候,需重點(diǎn)講授聚合機(jī)理和熱力學(xué)、聚合速率及動(dòng)力學(xué)和聚合度及其分布等內(nèi)容,其中的阻聚、緩聚等內(nèi)容作簡(jiǎn)單介紹就可。同時(shí)在授課過(guò)程中不拘泥于教材內(nèi)容的排序,注重對(duì)各知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重組和精煉,兼顧高分子化學(xué)最新的科技進(jìn)展,適當(dāng)增加最新的研究成果和研究熱點(diǎn)的教學(xué)比例:如活性自由基聚合、ATRP聚合、RAFT聚合、生物醫(yī)用高分子、超支化高分子、自組裝高分子等內(nèi)容的講解,開闊學(xué)生的知識(shí)視野,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性;做到重點(diǎn)突出,主次分明,在有限的學(xué)時(shí)分配中提高教學(xué)效率,改善教學(xué)效果。
三、教學(xué)方式的多樣化
高分子化學(xué)有“ 五多” 的特點(diǎn): 內(nèi)容多、概念多、頭緒多、關(guān)系多、數(shù)學(xué)推導(dǎo)多。由于高分子化學(xué)很多抽象的概念和理論,如果都是采取以老師在臺(tái)上從頭講到尾的“填鴨”式教學(xué)方式,學(xué)生聽課感覺枯燥,憑空想像難以理解。因而在講課方式上采取形式的多樣化來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣:一、運(yùn)用多媒體中圖片、文字、聲音和動(dòng)畫等方式來(lái)輔助教學(xué),使一些抽象難以理解的概念形象、直觀,生動(dòng)、具體化,讓學(xué)生易于理解和學(xué)習(xí),從而提高教學(xué)效果;二、有意識(shí)地運(yùn)用互動(dòng)式教學(xué),避免照本宣科,像有些認(rèn)知性的章節(jié)采取讓學(xué)生分成小組,課下一起準(zhǔn)備PPT,課上讓小組派代表來(lái)講課;講解公式推導(dǎo)的時(shí)候,讓學(xué)生參與進(jìn)來(lái),和老師一起推導(dǎo)演算;激發(fā)學(xué)生參與教學(xué)的積極性,拉近老師與學(xué)生的距離,活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,提高高分子化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量;除此之外,邀請(qǐng)本校從事高分子方向研究的老師來(lái)給學(xué)生就高分子科研的最新進(jìn)展與動(dòng)態(tài)做專題報(bào)告;三、以信息技術(shù)的迅猛發(fā)展為代表的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨,因此互連網(wǎng)技術(shù)在教學(xué)中的積極運(yùn)用有著非比尋常的意義。因此,教師可以充分利用互聯(lián)網(wǎng)工具,將電子教案、教學(xué)課件在校內(nèi)的教學(xué)論壇上,通過(guò)高度的資源共享,讓學(xué)生能隨時(shí)查閱學(xué)習(xí),發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)快捷的優(yōu)點(diǎn)。與此同時(shí),授課教師將自己的電子郵件和QQ號(hào)公布給學(xué)生,當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)上碰到問題和困難時(shí)能及時(shí)快捷的與教師進(jìn)行溝通交流,從而促進(jìn)教學(xué)效果,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。
四、教師自身專業(yè)知識(shí)水平的提高
作為一名主講教師,在這科技進(jìn)步日新月異的時(shí)代,一個(gè)老師要想使自己的專業(yè)知識(shí)不陳腐,能跟上科技的腳步,在課堂上能多給學(xué)生傳授一些關(guān)于本專業(yè)的前沿知識(shí)和最新進(jìn)展,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,自身的專業(yè)知識(shí)層次水平不斷提升對(duì)于保證上課的質(zhì)量是至關(guān)重要的。因而主講教師可以從下面幾個(gè)方面提高自己: 首先在上課之后需要多讀專業(yè)文獻(xiàn),跟蹤最新科研進(jìn)展,把一些研究熱點(diǎn)和前沿介紹給學(xué)生,利用學(xué)生對(duì)科研前沿的興趣和熱情來(lái)促進(jìn)教學(xué)。同時(shí),將本學(xué)院老師的科研研究工作或自身科研研究?jī)?nèi)容和最新進(jìn)展與課程內(nèi)容有機(jī)結(jié)合,如講授聚合方法的時(shí)候,本人就自己的研究方向 “應(yīng)用ATRP或RAFT可控聚合方法,合成一系列分子量可控的用于癌癥治療的功能性生物醫(yī)用高分子材料” 拿到課堂上和學(xué)生討論,進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對(duì) “活性可控高分子聚合“的理解,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和科研熱情;第二,教師同時(shí)需要多參加以促進(jìn)科學(xué)發(fā)展、學(xué)術(shù)交流、課題研究等學(xué)術(shù)性話題為主題的學(xué)術(shù)會(huì)議;如每?jī)赡暌欢鹊母叻肿幽陼?huì),了解高分子各領(lǐng)域的最新的研究動(dòng)態(tài),開闊眼界;并且現(xiàn)在每屆高分子年會(huì)都有”關(guān)于高分子教育與學(xué)科發(fā)展的分會(huì)”主題,做報(bào)告的是高分子界的一些大牛和大家,對(duì)啟發(fā)我們的教學(xué)和研究有非常大的幫助;除此之外,我們還需要多聽一些名家名師的講課,學(xué)習(xí)名家名師的講課方法,找出差距,提高自身的教學(xué)水平。
作為一名在一線教學(xué)的任課教師,面對(duì)一群頭腦活躍、求知率強(qiáng)、渴望新鮮事物的年輕大學(xué)生,我們?cè)诮虒W(xué)上需要不斷的學(xué)習(xí)進(jìn)步,推陳出新,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,為培養(yǎng)優(yōu)秀的創(chuàng)新人才不懈努力。
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級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
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級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
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