時(shí)間：2023-02-21 15:35:54
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論文關(guān)鍵詞：材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)，探索
材料化學(xué)是一個(gè)理工結(jié)合、學(xué)科交叉的新興學(xué)科，在信息、能源、環(huán)境、航天等前沿科學(xué)領(lǐng)域起到越來越重要的作用。目前, 許多高校設(shè)置了材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn), 我們根據(jù)我校辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際條件,并結(jié)合蘇州經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對人才的需求，建立了與之相適應(yīng)的培養(yǎng)目標(biāo)及專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。為了讓學(xué)生了解先進(jìn)的材料合成與制備方法，掌握高技術(shù)材料性能的最佳測試技術(shù)，具體設(shè)置了材料合成與加工和材料性能測試相結(jié)合的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱[1-2]。本文結(jié)合我們的教學(xué)實(shí)踐過程，談一下材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的一些做法和體會(huì)。
重視實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，保證教學(xué)質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)主要包括兩個(gè)方面，硬件條件和軟件條件。具體的說，硬件條件包括實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實(shí)驗(yàn)儀器和大型設(shè)備的購置等等；軟件條件包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱制定優(yōu)化，教師隊(duì)伍思想道德素質(zhì)，教育教學(xué)能力等方面的建設(shè)。具備優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)室硬件條件和優(yōu)秀的教師隊(duì)伍是保證教學(xué)質(zhì)量的必要條件。
1．實(shí)驗(yàn)室硬件條件建設(shè)
必要的基礎(chǔ)設(shè)施和優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)條件，是順利開展實(shí)驗(yàn)課程，保障實(shí)驗(yàn)室安全的先決條件。我校材料化學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室面積達(dá)到500 m2，實(shí)驗(yàn)室分為材料合成實(shí)驗(yàn)室和材料性能測試實(shí)驗(yàn)室兩部分，主要承擔(dān)了材料化學(xué)專業(yè)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)和本科畢業(yè)論文等教學(xué)任務(wù)。
隨著現(xiàn)代化儀器技術(shù)的高速發(fā)展化學(xué)論文，培養(yǎng)掌握現(xiàn)代化測試技術(shù)的人才是社會(huì)發(fā)展的迫切需要。為此，我校花大力氣引進(jìn)了一大批與材料化學(xué)專業(yè)有關(guān)的先進(jìn)測試儀器，并為材料化學(xué)專業(yè)開設(shè)了現(xiàn)代分析與測試實(shí)驗(yàn)課程，主要目的是引導(dǎo)學(xué)生全面熟悉和系統(tǒng)掌握測試材料的常規(guī)科研方法，包括紅外光譜、紫外分光光度計(jì)、熒光分光光度計(jì)、熱分析儀、比表面儀、納米粒度儀、電化學(xué)分析儀等儀器多種測試方法的介紹和使用，這些儀器偏向于基礎(chǔ)化學(xué)性質(zhì)研究，它有助于學(xué)生掌握材料的各項(xiàng)微觀性能。
同時(shí)，我們還開設(shè)了用于研究材料電學(xué)、硬度、力學(xué)等性質(zhì)測試的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)儀器包含了納米Zeta電位測試儀、體積電阻測試儀、簡支梁試驗(yàn)機(jī)、布氏硬度計(jì)、電熱平板硫化機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、桌型老化試驗(yàn)機(jī)、氧指數(shù)儀等大型儀器。學(xué)生在學(xué)校里熟悉了這些儀器的操作和使用以后，我們還會(huì)積極聯(lián)系一些相關(guān)的單位，引導(dǎo)學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行相關(guān)的實(shí)習(xí)操作，使學(xué)生能夠?qū)W(xué)到的理論知識(shí)和具體實(shí)際相結(jié)合。
2．實(shí)驗(yàn)室軟件條件建設(shè)
軟件條件建設(shè)的主要摘要對教學(xué)內(nèi)容深入了解，合理組織編排，采用合適的教育教學(xué)手段，與同學(xué)多做交流，不斷總結(jié)教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的優(yōu)缺點(diǎn)，找到最佳的傳授知識(shí)手段。
2.1 緊跟專業(yè)方向特色，制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱
材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)從大三開始開設(shè)，此時(shí)學(xué)生以及通過前兩年的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)掌握了實(shí)驗(yàn)的基本操作技術(shù)，更容易接受一些較為專業(yè)，相對復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，同時(shí)也要緊跟材料化學(xué)專業(yè)的專業(yè)方向特色，這就成了我們在制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱時(shí)的宗旨。
我校的材料化學(xué)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)分為高分子與無機(jī)兩個(gè)方向論文格式。我們根據(jù)理論課與實(shí)驗(yàn)課相銜接的原則，通過開設(shè)一些與高分子物理，高分子化學(xué)，無機(jī)功能材料等課程相關(guān)的典型高分子和無機(jī)材料合成實(shí)驗(yàn)、性能表征及加工修飾實(shí)驗(yàn)，加大對學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)力度，使他們對高分子材料研究領(lǐng)域有更深一步的體會(huì)，對高分子材料制備工藝、組成、結(jié)構(gòu)與性能之間的相互關(guān)系及其規(guī)律有更加明確和深刻的認(rèn)識(shí)。
2.2 精心選擇實(shí)驗(yàn)，合理編排順序
我校根據(jù)材料化學(xué)的專業(yè)背景和培養(yǎng)目標(biāo)，對材料化學(xué)高分子方向的實(shí)驗(yàn)總共安排8個(gè)實(shí)驗(yàn)，其中6個(gè)為必修實(shí)驗(yàn)，2個(gè)選修實(shí)驗(yàn)從教學(xué)大綱中的14個(gè)實(shí)驗(yàn)中根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選取。8個(gè)實(shí)驗(yàn)中有材料的合成實(shí)驗(yàn)，也有材料性能加工測試實(shí)驗(yàn)化學(xué)論文，安排實(shí)驗(yàn)順序時(shí)我們依據(jù)連貫性的原則，盡量使兩個(gè)甚至三個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虼?lián)起來，形成一條鏈，例如，我們通過“聚乙烯醇縮甲醛(PVF)膠黏劑的制備及性能測定”這個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以掌握聚乙烯醇與甲醛在酸性條件下發(fā)生縮合反應(yīng)的基本原理，以及縮合反應(yīng)的具體實(shí)驗(yàn)技術(shù)，最后收集到的產(chǎn)物我們可以作為下一個(gè)實(shí)驗(yàn)“GPC法測定聚合物分子量及分子量分布”的一個(gè)輔助測試原材料，學(xué)生可以進(jìn)一步了解凝膠滲透色譜的基本原理，掌握GPC法測定聚合物分子量及分子量分布的實(shí)驗(yàn)技術(shù)及數(shù)據(jù)處理。這樣的實(shí)驗(yàn)安排有利于將各自獨(dú)立的單個(gè)實(shí)驗(yàn)有效的串聯(lián)起來，增加實(shí)驗(yàn)的綜合性，更加有利于學(xué)生以后從事科學(xué)研究思路的培養(yǎng)，提高學(xué)生分析、解決問題的能力。
2.3嚴(yán)格考核制度，提高學(xué)習(xí)效果
只有嚴(yán)格要求學(xué)生，規(guī)范考核制度，才能有效的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)積極性。我們的教學(xué)與考核方式采取實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作技能和實(shí)驗(yàn)報(bào)告綜合評價(jià)的辦法，即實(shí)驗(yàn)前，試驗(yàn)中，試驗(yàn)后這樣一個(gè)辦法。實(shí)驗(yàn)總成績采用百分制記分，預(yù)習(xí)報(bào)告占總成績的30 %，實(shí)驗(yàn)操作技能考核占總成績的30 %，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占總成績的40 %。只有嚴(yán)格要求學(xué)生寫實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，他們才會(huì)去查閱本實(shí)驗(yàn)相關(guān)的文獻(xiàn)資料，對實(shí)驗(yàn)機(jī)理、實(shí)驗(yàn)步驟有相當(dāng)程度的熟悉和了解，尤其對于一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，會(huì)對實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案有更多更好的想法與思路，同時(shí)也增加了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的樂趣性。在實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行過程中，老師對實(shí)驗(yàn)的過程進(jìn)行指導(dǎo)和監(jiān)督，對學(xué)生提問，考核學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)與理解程度，并予以打分。最后，實(shí)驗(yàn)報(bào)告綜合反映了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的理解，數(shù)據(jù)處理等的完成情況化學(xué)論文，也是評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的一個(gè)重要因素。
2.4 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，提高教師素質(zhì)
具備一只優(yōu)秀的教師隊(duì)伍是保障本科教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)和前提。我校材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師和實(shí)驗(yàn)專職教師共計(jì)5人，其中教授2人，博士3人，碩士2人，已經(jīng)形成了一支年齡、學(xué)歷結(jié)構(gòu)較為合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。實(shí)驗(yàn)專職教師實(shí)行坐班制，負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)儀器的日常管理和養(yǎng)護(hù)工作，根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)程表。我們嚴(yán)格要求實(shí)驗(yàn)教師認(rèn)真?zhèn)湔n，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開始前都要做預(yù)實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的各種現(xiàn)象和各種注意點(diǎn)都記錄下來，對于一些實(shí)際的樣品，測出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，做到心中有數(shù)。實(shí)驗(yàn)教師在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)過程中要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生的潛能。激發(fā)學(xué)生的潛能可以有很多方法,比如說改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,改變原料配比,改變模具形狀,改變測量方式等等,都是很好的嘗試[3]。教師的業(yè)務(wù)水平直接影響到實(shí)際的教學(xué)效果，所以教師在平時(shí)的教學(xué)過程中要注重積累，努力提高自身各方面素質(zhì)。
3. 結(jié)語
通過材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)踐與探索，我們認(rèn)識(shí)到只有努力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室各方面條件的建設(shè)，在教學(xué)過程中不斷培養(yǎng)學(xué)生的興趣和分析、解決問題的能力，挖掘?qū)W生潛能，使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到提高，從而發(fā)揮最佳的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
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一、優(yōu)化材料化學(xué)專業(yè)課程體系的必要性
1．高等教育改革的需要。目前，優(yōu)化課程體系，改革教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)，注重理論聯(lián)系實(shí)際，更新教學(xué)手段是高等教育改革的需求。優(yōu)化課程體系不僅要使它所包含的專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、實(shí)踐課等形成相互聯(lián)系的統(tǒng)一整體，而且要充分體現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)規(guī)格。
2．現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要。近年來，隨著材料化學(xué)專業(yè)教育課程論及教育理念的發(fā)展，我們根據(jù)材料科學(xué)發(fā)展規(guī)律，對材料化學(xué)專業(yè)課程體系進(jìn)行了兩次優(yōu)化調(diào)整（分別為2008年下半年和2012年上半年）。我們優(yōu)化的材料化學(xué)專業(yè)課程體系能夠體現(xiàn)材料化學(xué)專業(yè)教育特色，完善材料化學(xué)專業(yè)課程體系，加強(qiáng)材料化學(xué)專業(yè)的學(xué)科方法論教育。
3．市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。優(yōu)化材料化學(xué)專業(yè)課程體系能夠反映社會(huì)和市場經(jīng)濟(jì)對綜合性專業(yè)人才的要求。優(yōu)化的材料化學(xué)專業(yè)課程體系應(yīng)該充分體現(xiàn)以就業(yè)為導(dǎo)向的思想。我們倡導(dǎo)與專業(yè)相關(guān)的知名企業(yè)家走進(jìn)課堂開展必修課教學(xué)，實(shí)現(xiàn)在校內(nèi)與企業(yè)的對接，強(qiáng)化學(xué)生的就業(yè)意識(shí)，提高學(xué)生的專業(yè)技能。
二、現(xiàn)行課程體系存在的問題及其成因
1．辦學(xué)特色不明確。專業(yè)建設(shè)存在一些薄弱環(huán)節(jié)，如材料化學(xué)課程體系的基礎(chǔ)課平臺(tái)不夠規(guī)范，課程設(shè)置不夠科學(xué)，教學(xué)進(jìn)程安排不夠合理，等等。此外，由于材料化學(xué)專業(yè)辦學(xué)時(shí)間短，存在專業(yè)學(xué)科定位不準(zhǔn)，專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)不夠明確，課程體系不夠科學(xué)等問題。近年來，為提高教學(xué)質(zhì)量，適應(yīng)社會(huì)對人才的需求，很多高校開展了人才培養(yǎng)和教學(xué)體系研究。因此，有必要對材料化學(xué)專業(yè)課程體系的建設(shè)進(jìn)行思考。
2．課程設(shè)置理念滯后。在材料化學(xué)專業(yè)課程設(shè)置中，我們受傳統(tǒng)的重視知識(shí)傳授的狹義專業(yè)概念的限制，不夠重視獨(dú)立思考習(xí)慣、自學(xué)能力、動(dòng)手能力和生存能力的培養(yǎng)。同時(shí)，在課程設(shè)置中存在社會(huì)需求、學(xué)生的就業(yè)取向、市場前景等的考慮程度不夠周到等問題。合理的課程設(shè)置理念是讓每一位學(xué)生不僅受到本專業(yè)的學(xué)術(shù)訓(xùn)練，而且受到廣泛的通識(shí)教育，把學(xué)生培養(yǎng)成有專業(yè)知識(shí)、有愛心、有責(zé)任心和有雄心的智者。
3．實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件欠缺。優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)應(yīng)該體現(xiàn)以下三個(gè)方面內(nèi)容：一是畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）實(shí)行“分類指導(dǎo)，分流培養(yǎng)”。學(xué)生可根據(jù)個(gè)人從業(yè)需要，撰寫高水平的實(shí)習(xí)報(bào)告，獲取名副其實(shí)的學(xué)分。二是優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)進(jìn)程。各專業(yè)可根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和人才培養(yǎng)需要，科學(xué)、合理地確定畢業(yè)實(shí)習(xí)的時(shí)間和進(jìn)程。三是增設(shè)創(chuàng)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)。學(xué)生可通過創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練、第二課堂與創(chuàng)新活動(dòng)，獲得創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)學(xué)分。而我們現(xiàn)行的材料化學(xué)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，因人力資源和物質(zhì)資源等原因，欠缺根據(jù)學(xué)生需要安排實(shí)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)踐內(nèi)容。
4．師資隊(duì)伍建設(shè)力度不夠。師資隊(duì)伍是優(yōu)化課程體系的執(zhí)行者，也是培養(yǎng)材料化學(xué)專業(yè)人才的主導(dǎo)者。先有優(yōu)秀的教師，后有優(yōu)秀的學(xué)生，再有品牌專業(yè)［2］。材料化學(xué)專業(yè)成立以來，我們加大力度引進(jìn)了固體材料化學(xué)、無機(jī)功能材料、催化材料、分子生物學(xué)等領(lǐng)域的博士研究生數(shù)名，充實(shí)了本專業(yè)的教師隊(duì)伍。目前我們正在通過各方努力引進(jìn)高水平教師，加強(qiáng)材料化學(xué)專業(yè)的師資隊(duì)伍建設(shè)。
三、課程體系的優(yōu)化策略
課程體系是高校人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程指導(dǎo)思想、課程設(shè)置、課程結(jié)構(gòu)及教學(xué)管理模式的綜合體現(xiàn)，是學(xué)校辦學(xué)特色、學(xué)科專業(yè)特色和人才培養(yǎng)特色的綜合反映。課程體系是構(gòu)建人才培養(yǎng)方案的核心內(nèi)容，其是否科學(xué)合理，對培養(yǎng)高質(zhì)量人才目標(biāo)具有決定性的意義。我們通過選擇、整合與調(diào)適課程體系等措施優(yōu)化了材料化學(xué)專業(yè)課程體系。
1.調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，優(yōu)化專業(yè)基礎(chǔ)課內(nèi)容。
（1）優(yōu)化材料化學(xué)專業(yè)的無機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容材料化學(xué)專業(yè)課程體系是材料化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的核心，課程體系的科學(xué)性直接影響材料化學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。因此，隨著材料化學(xué)專業(yè)辦學(xué)條件的改善和教學(xué)理念的科學(xué)化，有必要優(yōu)化材料化學(xué)專業(yè)課程體系。我們現(xiàn)行的材料化學(xué)專業(yè)課程體系中無機(jī)化學(xué)課程是大學(xué)一年級學(xué)生的必修課程。此門課程的指導(dǎo)思想直接影響學(xué)生在大學(xué)學(xué)習(xí)的思維模式和獲取知識(shí)的習(xí)慣，這個(gè)階段也是在大學(xué)一年級學(xué)生從中學(xué)學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)變成大學(xué)學(xué)習(xí)模式的關(guān)鍵時(shí)期。因此我們有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考意識(shí)和自學(xué)能力，為學(xué)生將來的學(xué)習(xí)工作打下良好的基礎(chǔ)。無機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容包括理論部分和元素部分。我們認(rèn)為無機(jī)化學(xué)理論部分內(nèi)容是無機(jī)化學(xué)課程的核心部分，元素部分內(nèi)容是輔助部分。目前無機(jī)化學(xué)課程詳細(xì)介紹理論部分內(nèi)容和元素部分內(nèi)容。我們對材料化學(xué)專業(yè)的三屆（2007、2008、2009級學(xué)生）90名同學(xué)進(jìn)行問卷調(diào)查，結(jié)果80名同學(xué)不贊成全部介紹無機(jī)化學(xué)元素部分內(nèi)容，而是希望在老師的指導(dǎo)下以自學(xué)方式完成無機(jī)化學(xué)元素部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)。對元素部分內(nèi)容我們采取了抓典型元素性質(zhì)的分析和討論，引導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)元素化學(xué)知識(shí)的方法；通過實(shí)例指導(dǎo)學(xué)生去認(rèn)識(shí)一個(gè)元素、一族元素或一類元素；逐步了解結(jié)構(gòu)—性能—功能之間的關(guān)系；初步掌握如何通過查閱參考書、手冊汲取知識(shí)的模式。其余元素部分內(nèi)容我們設(shè)置為自學(xué)內(nèi)容。（2）優(yōu)化材料化學(xué)專業(yè)的高等數(shù)學(xué)課程內(nèi)容高等數(shù)學(xué)作為高等院校的基礎(chǔ)學(xué)科，承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)能力，提高學(xué)生邏輯思維能力，為專業(yè)課程學(xué)習(xí)提供數(shù)學(xué)思想和數(shù)理方法論的任務(wù)。高等數(shù)學(xué)是化學(xué)、生物、物理、材料物理、材料化學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程。目前一些普通高等院校的課程設(shè)置中有生物、化學(xué)、材料化學(xué)專業(yè)的“生化材”類高等數(shù)學(xué)教育教學(xué)。而隨著材料化學(xué)學(xué)科與數(shù)學(xué)學(xué)科的交叉日益加深，定性定量分析發(fā)展迅速，材料結(jié)構(gòu)分析、材料物理性能測試計(jì)算時(shí)需要更深的高等數(shù)學(xué)知識(shí)，所以我們把材料化學(xué)專業(yè)的“生化類”高等數(shù)學(xué)調(diào)整為“理工類”高等數(shù)學(xué)教學(xué)。同時(shí)我們在材料化學(xué)專業(yè)的高等數(shù)學(xué)課程內(nèi)容中增加了線性代數(shù)的內(nèi)容，以便達(dá)到材料結(jié)構(gòu)測試和性能計(jì)算的知識(shí)要求。（3）材料結(jié)構(gòu)分析方法課程的教學(xué)形式的優(yōu)化測試方法在材料化學(xué)專業(yè)的發(fā)展起著非常重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對材料性能的要求日益廣發(fā)和苛刻，對材料性能及其組分和微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系越來越感興趣，因而不斷出現(xiàn)新的研究方法。測試手段也越來越多樣化，實(shí)驗(yàn)方法的數(shù)量隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而急速增加。因此我們把材料結(jié)構(gòu)分析方法課程的教學(xué)形式進(jìn)行優(yōu)化。具體做法是任課老師在課堂上介紹材料結(jié)構(gòu)和性能測定儀器的原理，然后到實(shí)際儀器設(shè)備房間進(jìn)行教學(xué)。學(xué)生在儀器管理人員的指導(dǎo)下，利用化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院和內(nèi)蒙古功能材料物理與化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)儀器設(shè)備完成本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容。這樣設(shè)置學(xué)生自己動(dòng)手測定樣品的結(jié)構(gòu)和性能的課程，有助于提高學(xué)生的動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力。（4）以專業(yè)前沿知識(shí)講座充實(shí)課程內(nèi)容課程內(nèi)容應(yīng)當(dāng)隨著社會(huì)、企業(yè)、科技的發(fā)展及時(shí)充實(shí)新知識(shí)。材料化學(xué)專業(yè)教材的內(nèi)容常常是數(shù)年，甚至數(shù)十年前的人類材料科學(xué)知識(shí)的概括。所以，任課老師要根據(jù)自身研究工作經(jīng)歷及時(shí)充實(shí)現(xiàn)代材料科學(xué)知識(shí)，優(yōu)化課程內(nèi)涵結(jié)構(gòu)。材料化學(xué)專業(yè)老師可以采用以下三種方法：一是將現(xiàn)代材料科技成果恰當(dāng)?shù)厝谌氲交A(chǔ)課教學(xué)中，用新的材料科技內(nèi)容去改造、替代、充實(shí)陳舊的教學(xué)內(nèi)容，并處理好知識(shí)的繼承和發(fā)展的關(guān)系，使其有機(jī)地融合在一起；二是開設(shè)材料加工新技術(shù)課程內(nèi)容或開展材料設(shè)計(jì)加工科技活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的興趣，提高他們的動(dòng)手能力；三是開展能夠反映本學(xué)科專業(yè)前沿知識(shí)、最新科技成就的專題講座。
2.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，優(yōu)化課程類型。
根據(jù)“高等院校理工科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)通訊”所提倡的高等院校材料化學(xué)專業(yè)規(guī)范討論稿的要求，材料化學(xué)專業(yè)的實(shí)踐課程有基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)、專業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)、專業(yè)課實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文等內(nèi)容［3］。多元化的實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和動(dòng)手能力的最有效手段，通過實(shí)驗(yàn)來研究物質(zhì)及其變化規(guī)律，使學(xué)生獲取基本的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、綜合分析問題的能力、解決問題的能力，一定的科學(xué)研究能力和創(chuàng)新能力［4］。在材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)上，充分考慮實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的科學(xué)性和系統(tǒng)性，選擇具有一定難度和較大覆蓋面的交叉型綜合實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要內(nèi)容，著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。全面開放所有實(shí)驗(yàn)室，給學(xué)生創(chuàng)造開展專業(yè)綜合技能訓(xùn)練的場所，提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。目前，在各級有關(guān)部門的支持下，按材料化學(xué)課程體系要求能完成基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。但是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的高等院校的材料化學(xué)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)課程出現(xiàn)了一些新情況。以往三四十人的實(shí)習(xí)隊(duì)伍進(jìn)入企業(yè)、經(jīng)濟(jì)實(shí)體完成實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。而今，大型企業(yè)自動(dòng)化程度很高，實(shí)習(xí)生很難進(jìn)入車間進(jìn)行實(shí)地實(shí)踐學(xué)習(xí)，微小企業(yè)又沒有能力接收大量實(shí)習(xí)生，加上專業(yè)實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)的缺乏等原因，材料化學(xué)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)課程無法實(shí)現(xiàn)“大部隊(duì)”形式的實(shí)習(xí)任務(wù)。所以，我們對材料化學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)課程進(jìn)行了優(yōu)化。我們設(shè)置了適合地區(qū)特點(diǎn)的、按學(xué)生興趣分成由五—八人組成的“小組”進(jìn)入不同的微小企業(yè)進(jìn)行不同內(nèi)容的實(shí)踐的多元化實(shí)踐教學(xué)模式。在不同的微小企業(yè)完成實(shí)踐教學(xué)課程時(shí)我們注重學(xué)生自身管理和實(shí)踐指導(dǎo)老師巡視管理相結(jié)合，保證實(shí)踐教學(xué)過程中的實(shí)習(xí)效率和學(xué)生安全問題。改變材料化學(xué)專業(yè)現(xiàn)行畢業(yè)論文模式，允許學(xué)生做畢業(yè)論文時(shí)根據(jù)自身興趣愛好和就業(yè)取向選擇課題，可以在學(xué)院老師的指導(dǎo)下完成畢業(yè)論文課題，也可以在科研所、企業(yè)、經(jīng)濟(jì)實(shí)體完成畢業(yè)論文課題。
3.增設(shè)自學(xué)選修課程，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)。
我國產(chǎn)學(xué)研一體化教育觀念已經(jīng)深入到各高等院校的辦學(xué)理念之中，成為人才培養(yǎng)中的重中之重。我國的產(chǎn)學(xué)研合作主要是以高校、企業(yè)及科研單位相互合作的模式為主。在此合作過程中，由于各合作主體之間的利益關(guān)系從而導(dǎo)致合作方在資源和信息上的不對等致使企業(yè)缺乏必要的合作愿望同時(shí)相關(guān)政策的落后又使得合作雙方缺失組織機(jī)構(gòu)及激勵(lì)機(jī)制，從而造成高校產(chǎn)學(xué)研合作無法建立良性的運(yùn)行機(jī)制。科研、教學(xué)、生產(chǎn)、應(yīng)用之間的脫節(jié)缺乏推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研合作深化的利益機(jī)制是導(dǎo)致這一現(xiàn)象的主要原因，如何做好企業(yè)與高校的有效結(jié)合是高校人才培養(yǎng)中亞需解決的問題。
二、產(chǎn)學(xué)研一體化在材料工程類人才培養(yǎng)中的實(shí)施途徑
材料工程類人才培養(yǎng)需以“依據(jù)學(xué)科、面向應(yīng)用、個(gè)人培養(yǎng)”為宗旨啟理調(diào)整專業(yè)結(jié)構(gòu)不斷增強(qiáng)專業(yè)設(shè)置與市場需求的契合度提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新能力，為盡快適應(yīng)社會(huì)生產(chǎn)打下牢固的基礎(chǔ)。
1.明確人才培養(yǎng)目標(biāo)合理設(shè)置課程體系。
材料科學(xué)是一門理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的學(xué)科。要想學(xué)生能夠更好的適應(yīng)社會(huì)成為具有創(chuàng)新能力的專業(yè)人才必須具有扎實(shí)的理論知識(shí)周此在課程設(shè)置過程中應(yīng)注重基礎(chǔ)理論課程的學(xué)習(xí)。只有掌握扎實(shí)全面的理論基礎(chǔ)并且加以融會(huì)貫通才能夠在將來實(shí)際生產(chǎn)中做到學(xué)以致用。結(jié)合新科技的發(fā)展不斷擴(kuò)充自己的知識(shí)面不斷完善自己的創(chuàng)新能力在自己的專業(yè)領(lǐng)域才能有更好的發(fā)展。在課程選擇上除了必修的課程之外，可以針對材料類各專業(yè)方向的發(fā)展?fàn)顩r增加專業(yè)選修課的設(shè)置由實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的教師進(jìn)行授課開拓學(xué)生的視野了解專業(yè)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)。在此過程中要充分體現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研合作的特點(diǎn)赴企業(yè)真正參與到教學(xué)環(huán)節(jié)中。企業(yè)可以結(jié)合當(dāng)前工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，在專業(yè)課程設(shè)置過程中提出意見和建議加培養(yǎng)模式的確定、教學(xué)內(nèi)容和方法、實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)等。同時(shí)積極聽取企業(yè)對專業(yè)課程體系建設(shè)和規(guī)劃的意見與建議，tD實(shí)將實(shí)踐與理論、學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、應(yīng)用豐富教學(xué)內(nèi)容改善教學(xué)方式。
2.構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)焙養(yǎng)學(xué)生拓展能力。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力最直接、最有效的方法。注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)才能更好地培養(yǎng)學(xué)生愛動(dòng)手、愛動(dòng)腦的習(xí)慣，以便于更好地適應(yīng)社會(huì)需要。在課堂教學(xué)中書本內(nèi)容難免過于枯燥無味無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣河如果把實(shí)驗(yàn)教學(xué)融入到課堂教學(xué)中把上課地點(diǎn)由課堂轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)室邊講、邊學(xué)、邊做遇到問題及時(shí)溝通就有可能充分激發(fā)學(xué)生的參與意識(shí)與主動(dòng)性。在實(shí)驗(yàn)過程中掌生的動(dòng)手能力得到了鍛煉，創(chuàng)新意識(shí)也自然得到了培養(yǎng)，對專業(yè)學(xué)習(xí)的需求自然會(huì)提高。以《材料測試技術(shù)》課程為例與其在黑板上洋洋灑灑地介紹設(shè)備是如何裝備如何操作，不如帶領(lǐng)學(xué)生親自去實(shí)驗(yàn)室對應(yīng)著設(shè)備進(jìn)行解剖分析甚至可以讓學(xué)生自己操作，這種教學(xué)方式更能加深學(xué)生的印象。另外值得注意的是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)注重綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的設(shè)置。與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)不同的是綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生對多門課程的內(nèi)容進(jìn)行綜合運(yùn)用。教師可以結(jié)合科研方向及企業(yè)課題選擇實(shí)驗(yàn)題目拓寬學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面提高學(xué)生的專業(yè)水平。另外掌校應(yīng)加大實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)的建設(shè)工作，為學(xué)生提供良好的實(shí)驗(yàn)資源共享平臺(tái)。同時(shí)加強(qiáng)與企業(yè)間的聯(lián)合高等院校可以與企業(yè)共建研發(fā)機(jī)構(gòu)洪建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、教學(xué)實(shí)驗(yàn)示范中心、工程技術(shù)中心等研究機(jī)構(gòu)企業(yè)對高校專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行持續(xù)投入從而更好地實(shí)現(xiàn)資源共享焙養(yǎng)高素質(zhì)的技術(shù)人才，保證科研的連續(xù)性，實(shí)現(xiàn)專業(yè)領(lǐng)域的不斷進(jìn)步。
3.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)真正實(shí)現(xiàn)校企聯(lián)合。
培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型工程人才必須要提高學(xué)生的實(shí)踐能力而學(xué)生的實(shí)踐能力取決于實(shí)踐教學(xué)。目前高校實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)最主要的方式就是校企聯(lián)合通過建立校內(nèi)實(shí)習(xí)基地赴學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)。加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)就應(yīng)該考慮學(xué)科知識(shí)的前后銜接合理安排實(shí)踐的內(nèi)容及順序選擇合適的企業(yè)，實(shí)現(xiàn)真正的校企聯(lián)合。以實(shí)習(xí)為例材料專業(yè)可設(shè)置認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)三大實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。這三大實(shí)習(xí)有先有后需要合理安排。畢業(yè)設(shè)計(jì)也是人才培養(yǎng)中重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一。學(xué)生在選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)題目時(shí)可以結(jié)合教師的縱向、橫向科研項(xiàng)目來選擇池可以按照自己的專業(yè)興趣方向選擇。對于已簽訂就業(yè)協(xié)議的或有就業(yè)意向的同學(xué)，則可實(shí)現(xiàn)企業(yè)和學(xué)校雙向培養(yǎng)的模式，允許學(xué)生到即將工作的單位結(jié)合該單位的實(shí)際生產(chǎn)情況選擇合適的課題真題真做河以更快地適應(yīng)技術(shù)發(fā)展需要。通過校企聯(lián)合加強(qiáng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐的結(jié)合，能更快地將專業(yè)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的研究和工程設(shè)計(jì)中去提高學(xué)生自身的實(shí)踐能力。
三、產(chǎn)學(xué)研一體化運(yùn)作的應(yīng)用前景
關(guān)鍵詞:化學(xué)灌漿無公害環(huán)氧樹脂聚氨酯丙烯酸鹽酸性水玻璃化學(xué)灌漿泵
1我國化學(xué)灌漿技術(shù)發(fā)展成績
化學(xué)灌漿(ChemicalGrouting)是將一定的化學(xué)材料(無機(jī)或有機(jī)材料)配制成真溶液,用化學(xué)灌漿泵等壓送設(shè)備將其灌入地層或縫隙內(nèi),使其擴(kuò)散、膠凝或固化,以增加地層強(qiáng)度、降低地層滲透性、防止地層變形和進(jìn)行混凝土建筑物裂縫修補(bǔ)的一項(xiàng)地基處理和混凝土修補(bǔ)技術(shù).即化學(xué)灌漿是化學(xué)與工程相結(jié)合,應(yīng)用化學(xué)科學(xué)和化學(xué)漿材解決地基和混凝土缺陷處理(加固補(bǔ)強(qiáng)、防滲堵漏),保證工程的順利進(jìn)行或借以提高工程質(zhì)量的一項(xiàng)工程技術(shù).隨著化學(xué)灌漿技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,現(xiàn)己成為現(xiàn)代工程中頗具特色且不可或缺的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)
國外化學(xué)灌漿最初是適應(yīng)于地基處理和采礦業(yè)發(fā)展的需求而發(fā)展起來的,其可*性得到公認(rèn)并被廣泛采用至今己有80年以上的歷史.我國的化學(xué)灌漿技術(shù)應(yīng)用與研究起步較晚,但發(fā)展較快并有自已的獨(dú)創(chuàng).如果以1953年在佳木斯等地采用堿性水玻璃進(jìn)行化學(xué)灌漿算起,也才只有50年的歷史五十年來,我國在化學(xué)灌漿技術(shù)這個(gè)小領(lǐng)域取得了成績[3],主要表現(xiàn)在以下方面:
(1)化學(xué)灌漿從無到有,從小到大發(fā)展起來,已成為我國現(xiàn)代工程技術(shù)不可或缺的一個(gè)組成部分
(2)國外有的常用化學(xué)灌漿漿材品種,我國基本上都已開發(fā)出來(如環(huán)氧[1]、甲凝、丙凝、丙烯酸鹽、酸性和堿性水玻璃、水溶性、非水溶性和彈性聚氨酯、脲醛樹脂、鉻木素等)
(3)化學(xué)灌漿漿材品種開發(fā)中還有一些獨(dú)創(chuàng).如甲凝、彈性聚氨酯,甲氰凝和環(huán)氧—聚氨酯,丙烯酸酯—聚氨酯等互穿網(wǎng)絡(luò)灌漿材料
(4)化學(xué)灌漿設(shè)備的研制開發(fā)已基本能適應(yīng)和滿足國內(nèi)化灌工程的要求[8].如化學(xué)灌漿泵、灌漿阻塞器、密閉配輸漿裝置和各種封縫材料等.
(5)化學(xué)灌漿技術(shù)已在國內(nèi)水電(大壩、堤防、水庫、電站)、建筑(地上、地下、人防)、交通(公路、鐵路、隧道、橋梁、港口、機(jī)場)和采礦等四大部門得到推廣應(yīng)用
(6)化學(xué)灌漿技術(shù)應(yīng)用已解決了許多工程難題,取得良好的效益.以水利為例,如三峽[4]、葛洲壩、龍羊峽、丹江口、陳村、鳳灘、萬安等水利樞紐都是采用化學(xué)灌漿技術(shù)解決一些工程技術(shù)難題的典型例子
(7)化學(xué)灌漿已從工程完建后的應(yīng)用,發(fā)展到工程興建前設(shè)計(jì)中就采用.如三峽化灌帷幕預(yù)計(jì)15000米,化灌加固地基預(yù)計(jì)3000米
(8)化學(xué)灌漿技術(shù)在一些方面已具國際先進(jìn)水平,如青海龍羊峽大壩采用中化798環(huán)氧漿材處理G4偉晶巖劈裂帶和三峽大壩采用CW環(huán)氧漿材處理F1096軟弱夾層及斷層破碎帶的水泥—化學(xué)復(fù)合灌漿技術(shù)均堪稱國際上處理低滲透性軟弱巖土地層的先進(jìn)技術(shù)
(9)化學(xué)灌漿理論上也有一些突破和創(chuàng)新[6][7].如漿液擴(kuò)散半徑的計(jì)算理論、漿液濕面粘接理論、減低漿液毒性的拮抗理論、漿液吸滲理論等
(10)化學(xué)灌漿技術(shù)出版物取得豐收.自上世紀(jì)八十年代以來己出版專著十余部.包括水利學(xué)報(bào)、水利水電技術(shù)、巖土工程學(xué)報(bào)、巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)、
長江科學(xué)院院報(bào)在內(nèi)的全國132家科技期刊都選登化學(xué)灌漿的研究論文.近5年選登的論文就有200余篇
以上十個(gè)方面成績,足以說明我國化學(xué)灌漿技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展水平.此外,全國研究化學(xué)灌漿技術(shù)的工程科技人員已成立了中國水利學(xué)會(huì)化學(xué)灌漿分會(huì),現(xiàn)掛*在長江科學(xué)院.追溯到1968年,學(xué)會(huì)己舉行過16次學(xué)術(shù)交流活動(dòng),出版了7部論文集,這些學(xué)術(shù)活動(dòng)對推動(dòng)我國化學(xué)灌漿材料的研發(fā)和化學(xué)灌漿技術(shù)的發(fā)展起了很好的作用
論文關(guān)鍵詞：木結(jié)構(gòu),古建筑,火災(zāi),修繕
1 古建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
中國古代建筑有著輝煌的歷史，使中國的建筑風(fēng)格樹立于世界建筑之林。但是由于科學(xué)技術(shù)的限制，中國古代建筑也有一定的缺陷存在。具體而言，中國古代建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)。
（1）以木材為主要材料。中國古代建筑都是以木材為主要材料，如松木、柏木和楠木等。而且，建筑的結(jié)構(gòu)也是以木材為主，只有在連接處采用銅釘?shù)取?/p>
（2）建筑風(fēng)格以庭院為主。中國古代建筑大多以群體建筑為主，用小的單位組成建筑群落，最終組成庭院的形式。
（3）建筑結(jié)構(gòu)有層次感。古建筑的大型庭院大多有高大的臺(tái)基和開闊的空間，形成錯(cuò)落有致的布局，在空間上有很好的層次感。
古建筑是歷史留下來的寶貴財(cái)富，也是國家的標(biāo)志性建筑，有著重要的意義。因此，保護(hù)好古建筑，做好消防安全是一項(xiàng)重大的任務(wù)。如果發(fā)生火災(zāi)，也要盡全力修繕，使古建筑能夠最長時(shí)間地保留。
2 木結(jié)構(gòu)古建筑火災(zāi)特點(diǎn)
2.1 燃燒速度較快
中國古建筑是以木材為主要的建筑材料，其框架結(jié)構(gòu)也是木材。所以，一旦發(fā)生火災(zāi)，燃燒的速度將非常快，溫度迅速上升，進(jìn)一步加快燃燒的速度。如果在短時(shí)間內(nèi)無法撲滅明火，將會(huì)出現(xiàn)大面積的火災(zāi)，其核心的溫度將接近1 000 ℃。
2.2 煙霧量大
物體如果燃燒不充分就會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧，煙霧的量也和材料燃燒物質(zhì)的材料有直接的關(guān)系。根據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，木材燃燒生成的煙霧體積將達(dá)到其本身體積的300倍。而且，木材的密度較小，結(jié)構(gòu)疏松，在短時(shí)間內(nèi)燃燒超過20公斤的木材，其煙霧將充滿整個(gè)空間，給火災(zāi)的撲救增加了難度。
2.3 火災(zāi)容易蔓延
以木材為主要結(jié)構(gòu)的建筑，其火災(zāi)載荷要遠(yuǎn)高于國家標(biāo)準(zhǔn)的火災(zāi)負(fù)荷量，特別是古建筑的結(jié)構(gòu)較為疏松，整體的結(jié)構(gòu)框架都是木結(jié)構(gòu)，所以發(fā)生火災(zāi)后，會(huì)快速蔓延。古建筑在布局上有一定的規(guī)律，這在前面也提到過，大多以群體建筑為主，用小的單位組成建筑群落，最終組成庭院的形式。因此，由于走廊和建筑的連接，建筑群沒有必要的防火隔離帶，一旦發(fā)生火災(zāi)，將迅速蔓延，出現(xiàn)大面積燃燒的現(xiàn)象。這是導(dǎo)致我國古建筑在火災(zāi)中被嚴(yán)重?fù)p壞的主要原因。
2.4 火災(zāi)初期撲滅較難
古代建筑沒有太多的消防意識(shí)，在設(shè)計(jì)時(shí)就沒有考慮火災(zāi)的因素在內(nèi)。一些規(guī)模較大的古建筑，至今沒有建立消防站，所以消防安全一直是古建筑最難攻克的一點(diǎn)。以目前的技術(shù)而言，消防的措施大多對建筑物有不同程度的損傷，對于古建筑而言，這些損傷再加上火災(zāi)的損傷就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)古建筑重大的損傷。
3 木結(jié)構(gòu)古建筑火災(zāi)后的修繕技術(shù)
3.1 墩接柱根和包鑲柱根
木結(jié)構(gòu)會(huì)隨著時(shí)間而產(chǎn)生變化，時(shí)間越長，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)越疏松。外加空氣的腐蝕和各種動(dòng)植物對木結(jié)構(gòu)的損害，其本身就比較脆弱。發(fā)生火災(zāi)后，更是進(jìn)一步破壞了木結(jié)構(gòu)的承受能力。在這種情況下，就需要對整個(gè)古建筑受損的柱子做局部的修繕處理。一般而言，處理火災(zāi)后柱體的方式有兩種，中小企業(yè)融資論文它們分別是墩接和包鑲。
修繕柱體選擇的方式跟具體的情況有關(guān)，若柱體表面的燒損面積超過了50%，且燒損深度不超過柱體的20%，選擇包鑲的方式處理柱體。若柱體的燒損較為嚴(yán)重，燒損的深度超過了其直徑的30%時(shí)，則選擇墩接的方式處理。
3.2 化學(xué)材料澆筑加固
用化學(xué)材料的方式加固火災(zāi)燒損的木結(jié)構(gòu)是近年來才出現(xiàn)的修繕措施，處理的過程較為簡單，效果也很好。但是化學(xué)材料澆筑加固的方式也有自身的限制條件，即木結(jié)構(gòu)燒損的不是很嚴(yán)重。其具體的操作是用不飽和的聚酯樹脂澆筑加固燒損的柱體，待其凝固后，再涂上油漆，達(dá)到修繕的效果。
3.3 抽換柱子和增加輔柱
如果火災(zāi)對木柱造成了較為嚴(yán)重的損傷或者損傷的部位較高時(shí)，就不能采用墩接的方式進(jìn)行修繕。面對這種情況，一般采用抽換柱子和增加輔柱的方式。抽換柱子是將原來的柱體抽離，然后換上新的柱子，具體的做法是用千斤頂?shù)戎谓Y(jié)構(gòu)先將整個(gè)古建筑梁柱支撐起來，把損傷的柱體換下來，然后換上新的柱體。這種方式會(huì)產(chǎn)生局部地振動(dòng)，也會(huì)引起屋頂裂縫等情況，需要事后妥善地處理。進(jìn)行抽換柱子的操作最重要的是事先做好穩(wěn)妥的措施，將梁和柱等結(jié)構(gòu)支撐穩(wěn)定，創(chuàng)造出抽離柱子的條件，然后抽出舊的柱子，換上新的。
3.4 大木拆安
若火災(zāi)燒損了大木構(gòu)架部分的構(gòu)件，必須進(jìn)行構(gòu)件的重新組裝，這一過程長采用大木拆安的方式進(jìn)行修繕。拆安是指將構(gòu)件拆開后更換不能使用的部位，換上新的構(gòu)件后再重新組裝起來。大木拆安的具體操作是先給所有的構(gòu)件打上標(biāo)號(hào)，然后拆開整個(gè)結(jié)構(gòu)，仔細(xì)檢查燒損的構(gòu)件，若燒損比較輕微，則進(jìn)行簡單地修正操作，若燒損較為嚴(yán)重，則更換新的構(gòu)件，然后把整個(gè)結(jié)構(gòu)組裝起來。
3.5 復(fù)原工程
有一些古建筑物有著特殊的歷史意義，或者該古建筑已經(jīng)成為標(biāo)志性的建筑，若被火災(zāi)焚毀，則需要進(jìn)行重建修復(fù)的操作。重建修復(fù)的最終目標(biāo)是將古建筑最大程度地復(fù)原，這是個(gè)較為復(fù)雜的過程，需要嚴(yán)格地按照步驟進(jìn)行，具體操作如下所述。
（1）分析考證。進(jìn)行掛建筑的重建修復(fù)，首先需要充分考證和分析，取得充分的證據(jù)，以便于恢復(fù)到最初的形態(tài)。
（2）繪制設(shè)計(jì)圖和工程圖。在分析考證之后，就需要繪制設(shè)計(jì)圖和工程圖，完成后要經(jīng)過反復(fù)地檢驗(yàn)和考核，確定跟原建筑最大程度的相似。
（3）審批。圖紙繪制完畢后，要將整個(gè)工程交由國家部門審批，審批通過后才可以進(jìn)行下一步的操作。
（4）施工。審批結(jié)束后，就要進(jìn)行施工的操作，用原材料、原做法和原工藝對古建筑進(jìn)行重建修復(fù)的操作。
4 結(jié)語
古建筑的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，也正因?yàn)檫@樣，它在火災(zāi)中的損傷較為嚴(yán)重。在進(jìn)行古建筑火災(zāi)后的修繕工作時(shí)，首先要熟悉建筑的整體結(jié)構(gòu)，因地制宜地制定修復(fù)措施，靈活地應(yīng)用修復(fù)方法。另外，在修繕火災(zāi)后的古建筑時(shí)，還要嚴(yán)格地遵守國家制定的古建筑文物保護(hù)原則，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，用最好的方式、最小的投入完成整個(gè)修繕的過程。
參考文獻(xiàn)
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我國化學(xué)的基礎(chǔ)研究逐漸開始與|世界前沿化學(xué)研究接軌，正處于新的歷史發(fā)展時(shí)期。化學(xué)科研隊(duì)伍有了較大發(fā)展，已經(jīng)形成了一支規(guī)模較大、素質(zhì)良好、年齡分布合理、學(xué)科門類齊全的化學(xué)研究隊(duì)伍，優(yōu)秀人才隊(duì)伍不斷擴(kuò)大，形成多學(xué)科前沿創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)。研究水平快速提升，國際影響力曰益增強(qiáng)，在國際組織和期刊中任職的中國學(xué)者越來越多，凸顯我國化學(xué)學(xué)科的國際地位明顯提高。專利申請和授權(quán)大幅度增加，自主創(chuàng)新的理念深入人心，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)初具規(guī)模，為我國石油、化工產(chǎn)業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展正在和必將作出重要貢獻(xiàn)。國家財(cái)政投入大幅增加，創(chuàng)新研究環(huán)境達(dá)到較大改善，具備了從事重大科學(xué)問題研究的條件和基礎(chǔ)。
我國在化學(xué)領(lǐng)域發(fā)表的文章總數(shù)和被引用文章數(shù)以及論文的引用次數(shù)逐年上升，已經(jīng)躍居世界前列。在2000—2010年期間，中國在化學(xué)研究領(lǐng)域發(fā)表的SCI論文總量列世界第2位；2007、2008年成為SCI論文增長速度最快的國家見圖1、圖2)，在此期間論文被引用次數(shù)名列世界第四位；2005—2008年，中國在化學(xué)領(lǐng)域被引論文的數(shù)量超過曰本，成為重要研究成果的主要產(chǎn)出國家之一。論文的數(shù)量與質(zhì)量同步提高，質(zhì)量提高更快（見圖4)。中國化學(xué)在國際化學(xué)界頂尖1的論文比例從1998年的0.3%增加到2008年的8.1%中國人在化學(xué)領(lǐng)域發(fā)表的文章從19W—2!丨n3年的9%上升到2丨104—2丨IIm年的17%(有中國作者在內(nèi)的所有文章）（源于基本科學(xué)指標(biāo).湯姆森-路透影響力的提高，我國化學(xué)家在包括IUPAC重要學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的擔(dān)任重要職務(wù)的人數(shù)越來越多，越來越多的中國化學(xué)家擔(dān)任包括Acc.Chem.Res.,Chem.Soc.Rev.,J.Am.Chem.Soc.,Angew.Chem.Int.Ed.,Adv.Mater.等重要學(xué)術(shù)期刊的編輯、副主編、編委、顧問編委。
我國化學(xué)領(lǐng)域越來越重視對知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，專利申請數(shù)量穩(wěn)步增力口。2009年中國化學(xué)科學(xué)領(lǐng)域在中國申請的專利件數(shù)已經(jīng)超過曰本和美國(見圖5)。
我國生產(chǎn)的化工產(chǎn)品的銷售額占全球的比例有了大幅度提升，2009年已經(jīng)超過美國，成為繼歐盟之后的第二大化工產(chǎn)品大國（圖6)。
中國化學(xué)發(fā)展存在的問題
近年來在化學(xué)領(lǐng)域頂尖刊物上發(fā)表的論文已經(jīng)有了較大幅度的增長，專利申請有了較快增長，在國際化學(xué)界有了一定的影響。但是，我們必須清楚地看到，我國化學(xué)的發(fā)展與具有傳統(tǒng)研究優(yōu)勢的歐美和曰本相比，仍然存在著較大的差距，這主要體現(xiàn)在：高質(zhì)量、原創(chuàng)性和系統(tǒng)性的研究成果仍然較少；國際頂尖科學(xué)家還很少；研究隊(duì)伍在化學(xué)的各個(gè)分支研究方向結(jié)構(gòu)不甚合理；缺乏與其他學(xué)科的深度交叉融合，缺乏化工產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)以及對相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展缺乏引領(lǐng)作用等。因此，充分的認(rèn)識(shí)目前我國化學(xué)發(fā)展的制約因素和存在的問題，在“十二五”期間進(jìn)行正確的引導(dǎo)，對維護(hù)我國化學(xué)的健康和可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
中國化學(xué)學(xué)科發(fā)展的戰(zhàn)略
一是要保持已有優(yōu)勢，發(fā)展新的特色領(lǐng)域。在已有的研究基礎(chǔ)上，繼續(xù)深入開展以化學(xué)合成及理論為核心，以材料科學(xué)、能源科學(xué)、生命科學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和信息科學(xué)等領(lǐng)域的重大需求為導(dǎo)向，發(fā)展定向、高效、低耗、綠色的化學(xué)合成、能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)換體系及相關(guān)技術(shù)，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究思想和方法向原理器件設(shè)計(jì)和制備技術(shù)的轉(zhuǎn)化，強(qiáng)化探索和創(chuàng)新意識(shí)，注重基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的結(jié)合與協(xié)調(diào)發(fā)展，加快化學(xué)科學(xué)的全面發(fā)展。
二是要鼓勵(lì)具有原創(chuàng)性的新思想、新概念、新理論、新方法的提出，鼓勵(lì)變革性研究項(xiàng)目，對重大基礎(chǔ)問題科學(xué)研究應(yīng)給予持續(xù)性的支持，使我國在一些重要的研究領(lǐng)域取得突破，形成一些由我國科學(xué)家提出的、在國際上具有重要影響的學(xué)術(shù)思想和理論，使我國在化學(xué)科學(xué)的若干領(lǐng)域的研究水平跨入世界先進(jìn)行列，且在一些領(lǐng)域形成優(yōu)勢和特色。
三是要在化學(xué)科學(xué)的前沿和新興領(lǐng)域取得重要突破，趕超國際先進(jìn)水平。在化學(xué)科學(xué)的前沿及其新興領(lǐng)域，選擇具有一定基礎(chǔ)和優(yōu)勢、關(guān)系國計(jì)民生和國家安全的關(guān)鍵科學(xué)問題，集中力量，重點(diǎn)突破。爭取在揭示分子及其組裝體的可控合成、設(shè)計(jì)規(guī)律、性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)的本質(zhì)關(guān)系，在高性能、不同凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)化學(xué)材料體系的制備、表征、理論模擬和計(jì)算方法，在高效能源和物質(zhì)轉(zhuǎn)化催化劑的設(shè)計(jì)和機(jī)理，在關(guān)乎人類生存和健康的藥物設(shè)計(jì)和合成等領(lǐng)域取得重要研究成果。
四是要加強(qiáng)學(xué)科交叉，形成新的生長點(diǎn)，有重點(diǎn)地發(fā)展一些新的國際前沿研究領(lǐng)域。瞄準(zhǔn)化學(xué)科學(xué)前沿和國家戰(zhàn)略需求，完善學(xué)科布局與結(jié)構(gòu)，注重和加強(qiáng)化學(xué)科學(xué)各分支學(xué)科及其與材料科學(xué)、生命科學(xué)、信息科學(xué)、納米科學(xué)等學(xué)科的交叉、滲透和融合，推動(dòng)學(xué)科建設(shè)，形成新的學(xué)科生長點(diǎn)，賦予化學(xué)科學(xué)新的內(nèi)涵和生命力。前瞻性地重點(diǎn)部署和發(fā)展一些新的具有戰(zhàn)略意義的國際前沿研究領(lǐng)域（例如：能源、環(huán)保、生物、催化等），組織學(xué)科交叉研究和多學(xué)科綜合研究。
五是要面向國民經(jīng)濟(jì)與國防建設(shè)的重大需求，取得一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的應(yīng)用性成果。深入開展與化石能源高效綠色轉(zhuǎn)化、太陽能和核能利用相關(guān)的能源科學(xué)和材料研究，深入開展與光、電、磁等的發(fā)生、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、輸運(yùn)、顯示和掩蔽相關(guān)的信息和防護(hù)科學(xué)和技術(shù)研究，深入開展與人體健康相關(guān)的檢測、診斷和治療藥物和技術(shù)研究，深入開展與動(dòng)植物生長、發(fā)育和抗逆性相關(guān)的農(nóng)業(yè)科學(xué)和技術(shù)研究，深入開展以水資源、土壤和空氣等相關(guān)的分離凈化科學(xué)和技術(shù)研究，堅(jiān)持不懈地推動(dòng)關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)的群體突破。
一、聯(lián)系課外內(nèi)容,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)用感
課堂教學(xué)是學(xué)校教學(xué)活動(dòng)的主體,課堂教學(xué)應(yīng)摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)模式,在課內(nèi)滲透社會(huì)生活中的化學(xué),并使其緊密結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度來進(jìn)行,只有這樣才能鞏固課內(nèi)知識(shí),同時(shí)也能及時(shí)拓展課外知識(shí),使課內(nèi)、外知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來,使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中沒有累贅感,反而覺得所學(xué)知識(shí)更豐富,實(shí)用性更強(qiáng)。例如,在“氮和磷”的教學(xué)中,以“我們每時(shí)每刻都在氮?dú)獾陌鼑小钡默F(xiàn)實(shí)場景引入氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì),說明氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,進(jìn)而引出氮?dú)獾姆肿咏Y(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。通過緊密結(jié)合教材基礎(chǔ)知識(shí)或重點(diǎn)知識(shí)的應(yīng)用性知識(shí)的補(bǔ)充、討論與交流,一方面可以使學(xué)生從化學(xué)的角度逐步認(rèn)識(shí)自然與環(huán)境的關(guān)系,分析有關(guān)的社會(huì)現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系生活、社會(huì)中的化學(xué)問題的意識(shí),另一方面可以提供給學(xué)生未來發(fā)展所需要的基礎(chǔ)的化學(xué)知識(shí)和技能,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法分析和解決簡單問題的能力。
二、聯(lián)系生活熱點(diǎn),使化學(xué)教學(xué)貼近于社會(huì)實(shí)踐
教學(xué)過程中為學(xué)生提供與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的各種情景素材如化學(xué)史料,日常生活中生動(dòng)的自然現(xiàn)象和化學(xué)事實(shí)等,能夠強(qiáng)化學(xué)生對化學(xué)與生活有關(guān)、對生活有用的意識(shí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。如現(xiàn)行高中化學(xué)教材中“人類保護(hù)臭氧層的行動(dòng)”,這既是一個(gè)自然科學(xué)問題,也是一個(gè)“人文意識(shí)”問題,圍繞“從電冰箱的普及與換代到臭氧層”開展探究,指導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn),訪問網(wǎng)站,獲得知識(shí)。在講授重金屬汞的性質(zhì)時(shí),可以結(jié)合生活實(shí)際討論其危害,講述汞蒸汽對人體的危害可以使學(xué)生們認(rèn)識(shí)到用行動(dòng)防止汞污染的重要性,例如怎樣清理破碎的水銀溫度計(jì)、如何處理含汞的廢舊電池、廢日光燈管等,使學(xué)生養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣,這使化學(xué)教學(xué)更貼近于社會(huì)實(shí)踐,同學(xué)們在學(xué)習(xí)過程中會(huì)覺得所學(xué)知識(shí)富有時(shí)代感,具有實(shí)用價(jià)值,有助于培養(yǎng)學(xué)生對未來的人文關(guān)懷,將自然科學(xué)融入整個(gè)人類文化的背景中思考和分析。
三、開展專題教學(xué),介紹化學(xué)領(lǐng)域新發(fā)展
高中化學(xué)專題教學(xué)能有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并可拓展學(xué)生的知識(shí)面,具體教學(xué)形式可以將生活中的化學(xué)與書本中的化學(xué)的聯(lián)系以專題講座的形式介紹給學(xué)生,介紹化學(xué)的過去、現(xiàn)在和未來,介紹世界高新技術(shù)發(fā)展的動(dòng)態(tài)與趨勢,介紹化學(xué)在高新科技領(lǐng)域中的作用,介紹化學(xué)與其它學(xué)科之間的相互滲透,介紹化學(xué)與社會(huì)的關(guān)系,如健康、保健、能源、資源、環(huán)境等社會(huì)問題。例如可以向?qū)W生講解當(dāng)前化學(xué)合成材料的發(fā)展概況,人類已經(jīng)可以制造出可以替代人體多個(gè)部位的化學(xué)材料。
四、進(jìn)行生活化的實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)研究的重要手段,是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力的有效途徑,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,學(xué)生從具體的形象思維轉(zhuǎn)入抽象的邏輯思維,從而提高理性認(rèn)識(shí)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)還可以培養(yǎng)學(xué)生謹(jǐn)慎的科學(xué)態(tài)度,以貼近生活和發(fā)生在身邊的化學(xué)現(xiàn)象為素材,組織探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng),既培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣,又使學(xué)生感受到化學(xué)在國民經(jīng)濟(jì)及生活中的實(shí)際運(yùn)用。例如選取日常生活的素材可進(jìn)行“自制肥皂與肥皂的洗滌作用”、“用生活中的材料制作簡易電池”、“溫度對加酶洗衣粉的洗滌效果的影響”等實(shí)驗(yàn)。通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)來解釋和解決日常生活和社會(huì)實(shí)際問題,對于拓展化學(xué)實(shí)驗(yàn)的功能,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),具有十分重要的意義和價(jià)值。
五、布置生活化的作業(yè),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力
（一）在建筑材料方面的應(yīng)用
水泥是重要的建筑材料之一。1993年，計(jì)算量子化學(xué)開始廣泛地應(yīng)用于許多水泥熟料礦物和水化產(chǎn)物體系的研究中，解決了很多實(shí)際問題。
鈣礬石相是許多水泥品種的主要水化產(chǎn)物相之一，它對水泥石的強(qiáng)度起著關(guān)鍵作用。程新等[1,2]在假設(shè)材料的力學(xué)強(qiáng)度決定于化學(xué)鍵強(qiáng)度的前提下，研究了幾種鈣礬石相力學(xué)強(qiáng)度的大小差異。計(jì)算發(fā)現(xiàn)，含Ca鈣礬石、含Ba鈣礬石和含Sr鈣礬石的Al-O鍵級基本一致，而含Sr鈣礬石、含Ba鈣礬石中的Sr，Ba原子鍵級與Sr-O，Ba-O共價(jià)鍵級都分別大于含Ca鈣礬石中的Ca原子鍵級和Ca-O共價(jià)鍵級，由此認(rèn)為，含Sr、Ba硫鋁酸鹽的膠凝強(qiáng)度高于硫鋁酸鈣的膠凝強(qiáng)度[3]。
將量子化學(xué)理論與方法引入水泥化學(xué)領(lǐng)域，是一門前景廣闊的研究課題，它將有助于人們直接將分子的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能聯(lián)系起來，也為水泥材料的設(shè)計(jì)提供了一條新的途徑[3]。
（二）在金屬及合金材料方面的應(yīng)用
過渡金屬(Fe、Co、Ni)中氫雜質(zhì)的超精細(xì)場和電子結(jié)構(gòu)，通過量子化學(xué)計(jì)算表明，含有雜質(zhì)石原子的磁矩要降低，這與實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常一致。閔新民等[4]通過量子化學(xué)方法研究了鑭系三氟化物。結(jié)果表明，在LnF3中Ln原子軌道參與成鍵的次序是：d＞f＞p＞s，其結(jié)合能計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值定性趨勢一致。此方法還廣泛用于金屬氧化物固體的電子結(jié)構(gòu)及光譜的計(jì)算[5]。再比如說，NbO2是一個(gè)在810℃具有相變的物質(zhì)(由金紅石型變成四方體心)，其高溫相的NbO2的電子結(jié)構(gòu)和光譜也是通過量子化學(xué)方法進(jìn)行的計(jì)算和討論，并通過計(jì)算指出它和低溫NbO2及其等電子化合物VO2在性質(zhì)方面存在的差異[6]。
量子化學(xué)方法因其精確度高，計(jì)算機(jī)時(shí)少而廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)中，并取得了許多有意義的結(jié)果。隨著量子化學(xué)方法的不斷完善，同時(shí)由于電子計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展和普及，量子化學(xué)在材料科學(xué)中的應(yīng)用范圍將不斷得到拓展，將為材料科學(xué)的發(fā)展提供一條非常有意義的途徑[5]。
二、在能源研究中的應(yīng)用
（一）在煤裂解的反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)方面的應(yīng)用
煤是重要的能源之一。近年來隨著量子化學(xué)理論的發(fā)展和量子化學(xué)計(jì)算方法以及計(jì)算技術(shù)的進(jìn)步，量子化學(xué)方法對于深入探索煤的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)性之間的關(guān)系成為可能。
量子化學(xué)計(jì)算在研究煤的模型分子裂解反應(yīng)機(jī)理和預(yù)測反應(yīng)方向方面有許多成功的例子,如低級芳香烴作為碳/碳復(fù)合材料碳前驅(qū)體熱解機(jī)理方面的研究已經(jīng)取得了比較明確的研究結(jié)果。由化學(xué)知識(shí)對所研究的低級芳香烴設(shè)想可能的自由基裂解路徑，由Guassian98程序中的半經(jīng)驗(yàn)方法UAM1、在UHF/3-21G*水平的從頭計(jì)算方法和考慮了電子相關(guān)效應(yīng)的密度泛函UB3LYP/3-21G*方法對設(shè)計(jì)路徑的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了計(jì)算。由理論計(jì)算方法所得到的主反應(yīng)路徑、熱力學(xué)變量和表觀活化能等結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比有較好的一致性，對煤熱解的量子化學(xué)基礎(chǔ)的研究有重要意義[7]。
（二）在鋰離子電池研究中的應(yīng)用
鋰離子二次電池因?yàn)榫哂须娙萘看蟆⒐ぷ麟妷焊摺⒀h(huán)壽命長、安全可靠、無記憶效應(yīng)、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，被人們稱之為“最有前途的化學(xué)電源”，被廣泛應(yīng)用于便攜式電器等小型設(shè)備，并已開始向電動(dòng)汽車、軍用潛水艇、飛機(jī)、航空等領(lǐng)域發(fā)展。
鋰離子電池又稱搖椅型電池，電池的工作過程實(shí)際上是Li+離子在正負(fù)兩電極之間來回嵌入和脫嵌的過程。因此，深入鋰的嵌入-脫嵌機(jī)理對進(jìn)一步改善鋰離子電池的性能至關(guān)重要。Ago等[8]用半經(jīng)驗(yàn)分子軌道法以C32H14作為模型碳結(jié)構(gòu)研究了鋰原子在碳層間的插入反應(yīng)。認(rèn)為鋰最有可能摻雜在碳環(huán)中心的上方位置。Ago等[9]用abinitio分子軌道法對摻鋰的芳香族碳化合物的研究表明，隨著鋰含量的增加，鋰的離子性減少，預(yù)示在較高的摻鋰狀態(tài)下有可能存在一種Li-C和具有共價(jià)性的Li-Li的混合物。Satoru等[10]用分子軌道計(jì)算法，對低結(jié)晶度的炭素材料的摻鋰反應(yīng)進(jìn)行了研究，研究表明，鋰優(yōu)先插入到石墨層間反應(yīng)，然后摻雜在石墨層中不同部位里[11]。
隨著人們對材料晶體結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和計(jì)算機(jī)水平的更高發(fā)展，相信量子化學(xué)原理在鋰離子電池中的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)更廣泛、更深入、更具指導(dǎo)性。
三、在生物大分子體系研究中的應(yīng)用
生物大分子體系的量子化學(xué)計(jì)算一直是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的研究領(lǐng)域，尤其是生物大分子體系的理論研究具有重要意義。由于量子化學(xué)可以在分子、電子水平上對體系進(jìn)行精細(xì)的理論研究，是其它理論研究方法所難以替代的。因此要深入理解有關(guān)酶的催化作用、基因的復(fù)制與突變、藥物與受體之間的識(shí)別與結(jié)合過程及作用方式等，都很有必要運(yùn)用量子化學(xué)的方法對這些生物大分子體系進(jìn)行研究。毫無疑問，這種研究可以幫助人們有目的地調(diào)控酶的催化作用,甚至可以有目的地修飾酶的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)并合成人工酶；可以揭示遺傳與變異的奧秘,進(jìn)而調(diào)控基因的復(fù)制與突變，使之造福于人類；可以根據(jù)藥物與受體的結(jié)合過程和作用特點(diǎn)設(shè)計(jì)高效低毒的新藥等等，可見運(yùn)用量子化學(xué)的手段來研究生命現(xiàn)象是十分有意義的。
綜上所述，我們可以看出在材料、能源以及生物大分子體系研究中，量子化學(xué)發(fā)揮了重要的作用。在近十幾年來，由于電子計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展和普及，量子化學(xué)計(jì)算變得更加迅速和方便。可以預(yù)言，在不久的將來，量子化學(xué)將在更廣泛的領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。
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