時(shí)間:2022-10-17 05:48:05
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2運(yùn)用多元化教學(xué)手段,營造創(chuàng)新氛圍
基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育階段對醫(yī)學(xué)生的培養(yǎng)至關(guān)重要,其培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生掌握扎實(shí)的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識,為學(xué)生繼續(xù)從事醫(yī)療、科研或衛(wèi)生等工作奠定基礎(chǔ),因而是整個(gè)醫(yī)學(xué)教育的基石。2010年,《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》出臺,明確提出創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新要求,即適應(yīng)國家和社會發(fā)展需要,遵循教育和人才成長規(guī)律,深化教育教學(xué)改革,創(chuàng)新教育教學(xué)方法,探索多種培養(yǎng)方式,形成各類人才輩出、拔尖創(chuàng)新人才不斷涌現(xiàn)的局面。實(shí)驗(yàn)教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、科學(xué)思維和創(chuàng)新能力至關(guān)重要?;A(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)旨在培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度、勇于開拓的創(chuàng)新精神、善于操作的實(shí)踐能力的必要手段。目前,我國的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本上還是依附于傳統(tǒng)的理論教學(xué),以幫助學(xué)生加強(qiáng)對理論教學(xué)內(nèi)容的理解為主要目標(biāo)。為了適應(yīng)現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與新世紀(jì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要,在總結(jié)十多年機(jī)能實(shí)驗(yàn)改革的經(jīng)驗(yàn),充分利用我校的資源條件,結(jié)合我校臨床專業(yè)畢業(yè)技能考試要求,同時(shí)吸收其他院校機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)教學(xué)的精華,對我校臨床專業(yè)機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)教學(xué)采用多元化教學(xué)模式,強(qiáng)調(diào)突出其專業(yè)特色,使學(xué)生所學(xué)的機(jī)能實(shí)驗(yàn)知識既實(shí)用又具有系統(tǒng)性。具體是將原有內(nèi)容分為幾大模塊,不同模塊采用不同教學(xué)方法。
①機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)概述與與常用儀器的使用介紹、實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫作;機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)基本技能訓(xùn)練與操作、常用觀察指標(biāo)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集與評價(jià)、分析與統(tǒng)計(jì)。此部分實(shí)驗(yàn)占實(shí)驗(yàn)總數(shù)的5%。采用常規(guī)板書或PPT配以示教講解,目的培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的基本操作動作與系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理。
②驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)如藥物在動物體內(nèi)藥代動力學(xué)參數(shù)(t1/2等)與LD50的測定,神經(jīng)干動作電位的測定等。此部分實(shí)驗(yàn)占實(shí)驗(yàn)總數(shù)的40%。采用講解與多媒體錄像結(jié)合,幫助學(xué)生更好地掌握理論知識,掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)的基本原理與方法,在驗(yàn)證已知醫(yī)學(xué)理論的同時(shí),探索可能的未知規(guī)律。
③綜合性實(shí)驗(yàn)如心血管活動的調(diào)節(jié)與藥物對動物血壓的影響、尿生成影響因素與利尿藥的作用等,此部分實(shí)驗(yàn)占實(shí)驗(yàn)總數(shù)的40%。要求教師在綜合醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)理論知識進(jìn)行講解,同時(shí)建立了一種開放式、交互式教學(xué)方法以提高學(xué)生動手操作能力;以及學(xué)生主動參與的“以探究為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)”(researchbasedlearning,RBL)教學(xué)方法。綜合運(yùn)用各學(xué)科知識和實(shí)驗(yàn)技能的整合性實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以從多學(xué)科、多層次、多角度檢測復(fù)雜的生命現(xiàn)象,并逐步引向深入。強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的綜合觀察與思考,建立整體的概念。由于綜合性實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科的交叉融合,學(xué)生可以通過此類實(shí)驗(yàn)掌握相關(guān)學(xué)科的知識,其綜合分析的能力得到培養(yǎng)。
④探索設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以及虛擬實(shí)驗(yàn)室的開放,如大鼠高鉀血癥模型的復(fù)制及設(shè)計(jì)與解救方案、肝性腦病與及種類型的缺氧、人體動脈血壓測定及運(yùn)動對血壓的影響等,此部分實(shí)驗(yàn)占實(shí)驗(yàn)總數(shù)的15%。教師除一般指導(dǎo)外,充分利用機(jī)能實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)勢,采用RBL與PBL(problembasedlearning)與網(wǎng)絡(luò)資源相結(jié)合,形成網(wǎng)絡(luò)式RBL(Web-researchbasedlearning,簡稱WRBL)與網(wǎng)絡(luò)式PBL(Web-basedproblembasedlearning,簡稱WPBL),將經(jīng)典的RBL、PBL與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機(jī)結(jié)合而創(chuàng)造性地實(shí)施的一種嶄新的教學(xué)模式。其主要特點(diǎn)是構(gòu)建體現(xiàn)RBL、PBL理念的網(wǎng)絡(luò)平臺,使教與學(xué)活動中各要素通過網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行互動與評估。教師通過網(wǎng)絡(luò)平臺呈現(xiàn)給學(xué)生真實(shí)的問題“情境”,組織學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)平臺開展小組討論、師生互動等教學(xué)活動,實(shí)現(xiàn)“學(xué)生為主”的教學(xué)要求。在充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造力,運(yùn)用已經(jīng)學(xué)習(xí)的知識和技能,自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),搜集整理分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告,適應(yīng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識培養(yǎng)的要求。同時(shí)訓(xùn)練臨床專業(yè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)研究的選題、課題與論文的撰寫以及綜合能力的培養(yǎng),以此拓展學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。同時(shí)我們提倡教師開放研究室、實(shí)驗(yàn)室,鼓勵學(xué)生參與科研,實(shí)現(xiàn)多元化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。
3科研、臨床實(shí)踐、臨床技能考核與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革
多年來,機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般均是依據(jù)教學(xué)大綱與課時(shí)的要求,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按照實(shí)驗(yàn)講義“照方抓藥”。這種相對封閉的模式壓抑了學(xué)生主動性尤其是創(chuàng)造性的發(fā)揮。做實(shí)驗(yàn)時(shí),每教學(xué)班內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)方法完全一致,學(xué)生興趣不高,而實(shí)驗(yàn)免不了出現(xiàn)抄襲數(shù)據(jù)或湊結(jié)果的現(xiàn)象。為了提高學(xué)生的臨床實(shí)踐動手能力,我們嘗試性將部分興趣高的臨床專業(yè)學(xué)生組成科技興趣小組,將科研與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。幾年來,我校學(xué)生參加國家自然基金與教育廳自然科學(xué)基金以及橫向科研課題多項(xiàng)等;通過主動地參加科研活動,同學(xué)們撩開了科研的神秘面紗,熟悉了科研活動實(shí)施的全過程,從而減少對科研活動的畏懼情緒,增進(jìn)學(xué)習(xí)的主動性和學(xué)習(xí)興趣。在后期臨床實(shí)踐教學(xué)中,臨床專業(yè)學(xué)生積極與臨床學(xué)院教師承擔(dān)的臨床課題;以專業(yè)成長為依托的技能發(fā)展型實(shí)踐教育實(shí)踐活動。同時(shí)鼓勵學(xué)生大膽提出自己的實(shí)驗(yàn)課題,完成科研小論文。這樣既克服了一些低水平的重復(fù)性實(shí)驗(yàn),又提高了學(xué)生獨(dú)立思考和綜合應(yīng)用所學(xué)知識的能力。并且有目的、有計(jì)劃、有層次地從一般性實(shí)驗(yàn)過渡到研究性、探索性與自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。
北京大學(xué)校長周其鳳曾表示,衡量現(xiàn)代人才的標(biāo)準(zhǔn)是“健全的人格和優(yōu)良的人文能力”。他說,無論什么學(xué)歷,一兩年時(shí)間就會被許多公司培養(yǎng)成為有工作能力有專業(yè)知識的人,而一個(gè)人的人文能力十年也培養(yǎng)不出來。那么,到底理工科大學(xué)生必須具備哪些方面的人文能力呢?我們認(rèn)為主要包括:符合社會主流意識的道德評判和道德踐行能力、良好的語言能力、較高的創(chuàng)新和實(shí)踐能力、足夠的心理承受能力、高雅的審美鑒賞能力、從容隨和的人際交往能力以及優(yōu)良的組織協(xié)調(diào)能力。
(二)理工科大學(xué)生人文能力現(xiàn)狀
長期以來,由于應(yīng)試教育以及我國理工科大學(xué)過分看重大學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)的影響,致使我國理工科大學(xué)生的人文能力出現(xiàn)很多缺憾,其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1.創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力不足。
在當(dāng)下的大學(xué)生中也存在很多創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力較強(qiáng)的優(yōu)秀者,但仍然有部分大學(xué)生往往只滿足于書本和專業(yè)知識,致使創(chuàng)新意識受到嚴(yán)重禁錮,實(shí)踐能力也被不斷弱化。據(jù)2009年某項(xiàng)調(diào)查結(jié)果顯示:理工科大學(xué)生在校參加科技實(shí)踐活動的不足10%,參加社會實(shí)踐和社區(qū)共建活動的不足20%,有75%的學(xué)生缺乏主動參與意識,有6%左右的大學(xué)生表示“沒想過”或“不感興趣”。
2.心理承受能力較差。
如今很多理工科大學(xué)生都是獨(dú)生子女,在家長、學(xué)校、社會的三重保護(hù)下,成長過程幾乎從未經(jīng)歷過任何大的挫折,這致使其心理脆弱,面對生活和學(xué)習(xí)中的挫折困難,并不具備應(yīng)有的堅(jiān)強(qiáng)意志,心理承受能力普遍較差。
3.缺乏人際交往能力。
由于特殊的成長和教育環(huán)境,當(dāng)下不少理工科大學(xué)生都存在以自我為中心,集體意識差,感恩觀念弱等個(gè)體特征,這使其在人際交往過程中經(jīng)常出現(xiàn)驕傲自負(fù)、不顧及他人感受、不能以誠待人等諸多問題。
4.審美鑒賞能力偏向低俗化。
網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展以及人類思想和交流的高度開化,拓寬了“三俗(即惡俗、低俗、世俗)文化”的散播渠道,造成大量的文化垃圾在民眾中任意蔓延,特別是在年輕的大學(xué)生群體中。這導(dǎo)致一些大學(xué)生對“美”的理解產(chǎn)生極大偏頗,只停留在感官享受層面,甚至出現(xiàn)對于“三俗文化”的接納和熱愛的現(xiàn)象。
5.道德評判和道德踐行能力不夠。
在平時(shí)的生活中我們并不難看出大學(xué)生道德素質(zhì)還有待加強(qiáng)。遲到早退、曠課、考場舞弊、不主動讓座、對弱勢群體的冷漠等是一直存在于理工科學(xué)生中的常有現(xiàn)象,而當(dāng)今社會大學(xué)生犯罪、自殺等現(xiàn)象層出不窮更是讓人心寒。
二、大學(xué)校園文化活動內(nèi)涵剖析
大學(xué)校園文化活動是高校精神文明建設(shè)的重要組成部分,是高校校園文化建設(shè)的載體,是校園生活多彩化的一種表現(xiàn)形式,是展示高校辦學(xué)活力和成效的重要方面,也是師生運(yùn)用思想、知識、能力的重要實(shí)踐,它既體現(xiàn)著高校精神,也體現(xiàn)著教育品位。大學(xué)校園文化活動以校園為主陣地,以學(xué)生為主體,以娛樂其身心、潛移其品性、陶冶其情操、塑造其靈魂為主要目標(biāo),以豐富多彩的活動為載體,涵蓋了思想道德教育類、學(xué)術(shù)科技類、體育競技類、文化藝術(shù)類以及與各學(xué)校優(yōu)勢特色相結(jié)合的品牌類等五大類活動,并且每一類活動包含了很多子活動,幾乎覆蓋了素質(zhì)教育所需要的方方面面,僅思想道德教育類活動就包括愛國主義教育活動、學(xué)風(fēng)建設(shè)活動、心理素質(zhì)教育活動以及政治理論教育活動等多種內(nèi)容。校園文化活動同樣有很多不同的舉辦形式,例如講座、圖文展、運(yùn)動會、科技競賽、文藝晚會、素質(zhì)拓展訓(xùn)練、志愿服務(wù)等。這些舉辦形式能夠全面的滿足大學(xué)生的個(gè)性發(fā)揮和才華施展,并且在經(jīng)歷了長期的發(fā)展歷程之后,大學(xué)校園文化活動已經(jīng)集廣泛性、教育性、創(chuàng)新性、娛樂性、自主性、實(shí)踐性、情感性于一體,成為了促進(jìn)學(xué)生成長成才和全面發(fā)展的重要力量。
三、校園文化活動對理工科大學(xué)生人文能力提升的新途徑
新形勢新背景下,我們應(yīng)當(dāng)不斷拓寬和發(fā)掘理工科大學(xué)生人文能力的提升途徑,而校園文化活動以其鮮明的特點(diǎn)為我們提供了一個(gè)很好的媒介。對此,我們在查閱大量文獻(xiàn)資料的同時(shí),結(jié)合成都理工大學(xué)所舉辦的校園文化活動,以探究校園文化活動視域下理工科大學(xué)生人文能力提升的途徑,以理工科大學(xué)生德育、智育、體育以及美育為重點(diǎn)展開了一系列研究,得出了以下結(jié)論。
(一)思想道德教育活動的載體創(chuàng)新有利于提高其道德評判和道德踐行能力
所謂道德評判能力和道德踐行能力,是指人是否能用最合理的評判標(biāo)準(zhǔn)對事物的好壞做出分辨,并在此基礎(chǔ)上用以指導(dǎo)自己的日常行為習(xí)慣,是德育的一個(gè)重要方面。同志在2010年舉辦的全國教育工作者會議上也曾著重提到要堅(jiān)持以人為本,德育為先。但在當(dāng)下各大高校,有關(guān)大學(xué)生思想道德教育的主要途徑依然停留在面對面授課,單項(xiàng)灌輸以及簡單說教的“顯性教育”上,而這種方法已經(jīng)越來越不被大學(xué)生所接受。尤其是對理工科大學(xué)生來說,枯燥乏味的理論說教只會增加其反感抵觸情緒,因此我們必須找到一個(gè)新的載體來創(chuàng)新大學(xué)生思想道德教育途徑。校園文化活動中的思想道德教育活動,則能用很受大學(xué)生歡迎和接納的方式來傳播正確的思想道德理念,其能夠以生動的表現(xiàn)形式來表達(dá)枯燥的理論,以真實(shí)影像來代替抽象的文字描述,以充滿挑戰(zhàn)性和趣味性的競賽來傳達(dá)積極向上的精神,等等。以該學(xué)校為例,其舉辦了多種多樣的思想道德教育活動,例如以建國60周年為主題的團(tuán)日活動、以“書香沁園,靜以修身;低碳生活,儉以養(yǎng)德”為理念的讀書節(jié)、以當(dāng)下中國社會熱點(diǎn)問題為主要線索的道德類圖文展;等等。這些活動寓意深厚,生動明朗,易于理解并極具與時(shí)俱進(jìn)的教育性,這一系列特點(diǎn)都表明,思想道德教育活動完全符合我們所需要的載體的全部要求,它可以讓大學(xué)生在參與和組織的過程中,以輕松和愉悅的狀態(tài)無意識的學(xué)習(xí)到很多正面的精神,達(dá)到在思想上不斷認(rèn)識領(lǐng)悟,并將其逐漸落實(shí)到日常行為上這一思想道德教育目的。
(二)學(xué)術(shù)科技類活動的自主性有利于提高其創(chuàng)新能力
航空工程的先驅(qū)、美國加州理工學(xué)院的馮•卡門教授曾說:“科學(xué)家研究已有的世界,工程師創(chuàng)造未有的世界。”而理工科類大學(xué)大多以培養(yǎng)卓越的工程生為辦學(xué)目標(biāo),所以,對理工科學(xué)子來說,只有不斷創(chuàng)新,才能不斷推陳出新的將理論知識轉(zhuǎn)換為高科技的產(chǎn)物,才能創(chuàng)造未有的世界。而培養(yǎng)理工科大學(xué)生優(yōu)良的創(chuàng)新能力主要從三個(gè)方面入手,即營造活躍的創(chuàng)新氛圍、培養(yǎng)大學(xué)生的學(xué)習(xí)和思考習(xí)慣、引導(dǎo)大學(xué)生有意識的積累和夯實(shí)基礎(chǔ)知識。從這三點(diǎn)可以總結(jié)出,所有措施的根本出發(fā)點(diǎn)即為充分調(diào)動學(xué)生的自主創(chuàng)新意識。校園文化活動中的學(xué)術(shù)科技類活動具備了超越其他專業(yè)知識教育途徑的自主性能,因?yàn)椴⒉皇芗w因素、傳統(tǒng)因素以及經(jīng)濟(jì)效益因素等的過多制約,使其從活動理念到活動內(nèi)容再到舉辦形式,都可以讓大學(xué)生的創(chuàng)新思想有足夠的自由發(fā)揮空間,從而不斷激發(fā)大學(xué)生的創(chuàng)新熱情,調(diào)動大學(xué)生的自主創(chuàng)新意識,使活動充滿濃烈的創(chuàng)新色彩,讓大學(xué)生在一次次的參與過程中,不斷提高自身的創(chuàng)新能力。例如該學(xué)校每學(xué)年舉辦的學(xué)生課外科技立項(xiàng)活動,已經(jīng)成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新思想的最具代表性和最受學(xué)生歡迎的平臺,其以培養(yǎng)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展和提升學(xué)生科技創(chuàng)新素養(yǎng)為目標(biāo),從活動籌備到活動實(shí)施再到活動總結(jié)等,都給予學(xué)生最大的自主發(fā)揮空間和最大的人力物力支持,使活動的每一個(gè)環(huán)節(jié)都能充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情,有效的鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力。
(三)體育競技類活動的實(shí)踐性有利于其提高心理承受能力
由于理工科大學(xué)男女比例的特殊性,使校園文化活動中的體育競技活動成為了理工科大學(xué)生參加最多的一種社會實(shí)踐活動。這種活動有著濃厚的實(shí)踐性,同時(shí)蘊(yùn)含了公平的競爭意識,這使其可以通過自己特有的方式來提高理工科大學(xué)生的心理承受力。一方面,參加體育競技活動可以調(diào)節(jié)學(xué)生的心情,有助于學(xué)生發(fā)泄不良情緒,而通過很多研究表明,適當(dāng)?shù)陌l(fā)泄能有效的緩解大學(xué)生焦慮、悲傷等心理狀況;另一方面,這種實(shí)踐性強(qiáng)的集體活動可以很好的提供給學(xué)生彼此之間交往的機(jī)會,同時(shí)營造輕松的娛樂氛圍和良性的競爭環(huán)境,在這樣的氛圍和環(huán)境中,學(xué)生會逐漸打開心扉,變得樂觀開朗,經(jīng)常保持良好的狀態(tài);再次,在體育競技活動中,學(xué)生經(jīng)常會遇到很多不同的困難和障礙,而其中很大一部分源于自己的內(nèi)心,如緊張、害怕、挫敗等心理,通過經(jīng)常參加體育競技活動能使學(xué)生直面這些困難,從而擴(kuò)大學(xué)生的心理承受空間,提高心理承受能力。以成都理工大學(xué)為例,該學(xué)校經(jīng)常參加體育競技活動的學(xué)生(如足球隊(duì)、籃球隊(duì)、田徑隊(duì)的隊(duì)員),普遍比其他學(xué)生更加堅(jiān)強(qiáng)和樂觀一些,并且敢于拼搏,心理承受能力很強(qiáng),很少存在焦慮、脆弱、懼怕等心理亞健康狀況。
(四)文化藝術(shù)類活動的情感體驗(yàn)有利于提高其審美鑒賞能力
我國近代著名教育家曾說:“美育者,應(yīng)用美學(xué)理論于教育,以陶養(yǎng)感情為目的者也”。因此,對于長期以理性角度來思考問題而缺乏感性情懷,致使審美鑒賞能力相對薄弱的理工科大學(xué)生來說,其審美教育應(yīng)該從加強(qiáng)其情感教育入手。不言而喻,文化藝術(shù)類活動建立在高雅的藝術(shù)基礎(chǔ)之上,而高雅的藝術(shù)是藝術(shù)家們通過對生活、人生的深刻理解和通徹感悟,融入自己廣博的知識和豐富的情感,從而形成的能震撼人心和引發(fā)人共鳴的藝術(shù)作品。它是人類對社會和自然最深刻的認(rèn)識的表達(dá)和最真摯的情感的抒發(fā),并且它極具觀賞性和體驗(yàn)性。文化藝術(shù)類活動能將高雅的藝術(shù)和大學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活很好的融合起來,使大學(xué)生在參加此類活動時(shí),能對藝術(shù)家所想表達(dá)的意義進(jìn)行思考分析,凈化自己的心靈,拓寬自己的視野,更加全面的優(yōu)化自身的知識體系,更有深度的理解美的含義,從而提高自身的審美鑒賞能力。如該校每學(xué)年舉辦的“傲雪爭輝”系列文藝晚會,其每一年都會賦予晚會不同的文化主題(如動漫時(shí)代、喜迎十等)。晚會將感彩濃烈的文化主題和多樣的藝術(shù)表現(xiàn)形式巧妙的結(jié)合,各主創(chuàng)人員在節(jié)目的選材、音視頻的制作、舞美背景的設(shè)計(jì)以及演員的培訓(xùn)等方面都會查閱大量的資料,并從中挑選優(yōu)秀的作品作為素材,在此基礎(chǔ)上再融入自己的情感和思想,并將這些情感和思想傳達(dá)給演員,進(jìn)而去感染觀眾。在這一過程中,無論是主創(chuàng)人員還是演員或者觀眾,都能積累大量的知識,增加情感體驗(yàn)的次數(shù),從而逐漸提高自己的審美鑒賞能力。
一、導(dǎo) 言
高等職業(yè)教育是新時(shí)代環(huán)境下的新型教育模式。其蓬勃發(fā)展的態(tài)勢、特色及前景已得到教育界相關(guān)人士的關(guān)注和肯定,也獲得了廣大高職學(xué)生及家長的認(rèn)可。當(dāng)然,高等職業(yè)院校要想持續(xù)發(fā)展,不斷培養(yǎng)新型應(yīng)用型人才,仍有很多困難和問題需要解決。聯(lián)合國教科文組織曾經(jīng)在2002年“世界文化報(bào)告”。報(bào)告中提到了“文化彩虹”,這一表達(dá)已取代“地球村”成為被廣大跨文化交際學(xué)者所接受的新名詞。在全球文化多樣性的大形勢下,對于高職學(xué)生這一重要群體,英語教師在教學(xué)中應(yīng)該高度重視學(xué)生跨文化交際能力的培養(yǎng)。根據(jù)《江蘇省五年制高等職業(yè)教育英語課程標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》),五年制高職的英語教學(xué)目標(biāo)定位于讓學(xué)生掌握一定的英語基礎(chǔ)知識和基本技能,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用語言的能力,突出教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性和針對性,將語言基礎(chǔ)能力與實(shí)際涉外交際能力的培養(yǎng)有機(jī)地結(jié)合起來,以滿足21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對五年制高職人才的要求。由此可見,在高職英語教學(xué)中加強(qiáng)對學(xué)生跨文化交際能力的培養(yǎng)已成為當(dāng)務(wù)之急。
二、跨文化交際能力的定義及內(nèi)容
跨文化交際能力是指根據(jù)不同文化背景的語言交際者的習(xí)慣得體地、合適地使用語言的能力,包括語言能力、非語言能力、跨文化理解能力和跨文化適應(yīng)能力等方面。文化觀念與文化習(xí)俗的差異,對跨文化語言交際行為有很大的影響??缥幕浑H能力包括以下幾個(gè)方面的能力:(1)建立和維持良好關(guān)系的能力:(2)以最少的損失和曲解進(jìn)行有效交際的能力(3)在適當(dāng)程度上順從別人并與人合作的能力。一個(gè)人可能具有一定的語言能力,卻缺乏跨文化交際能力:或者一個(gè)人具備一定的跨文化交際能力,但語言能力有限。為了達(dá)到跨文化交際的有效性,高職英語教師必須注重培養(yǎng)學(xué)生的語言、文化及跨文化交際能力,使學(xué)生掌握相應(yīng)的英語語言知識和文化知識,具備一定的英語交際能力,以促進(jìn)其在今后的工作崗位中成功進(jìn)行不同語言、文化之間的有效交流和溝通。
三、高等職業(yè)院??缥幕逃默F(xiàn)狀及存在問題分析
1、學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱,學(xué)習(xí)心態(tài)不合理
高等職業(yè)院校生源多是成績中下等無望升入普通高校的學(xué)生。學(xué)生英語基礎(chǔ)和英語水平參差不齊,多級分化嚴(yán)重。而且學(xué)生從中學(xué)以來一直受傳統(tǒng)語法教學(xué)的影響,認(rèn)為學(xué)英語就是背背單詞,讀讀課本,記記語法,做做習(xí)題。這種局限在語言層面上的英語學(xué)習(xí),久而久之就會變得枯燥乏味,學(xué)生逐漸失去學(xué)習(xí)英語的興趣,甚至視英語學(xué)習(xí)為一種煎熬,導(dǎo)致語言知識欠缺。這種知識結(jié)構(gòu)的缺憾也影響和束縛了對外族文化的接受和跨文化交際能力,在一定程度上造成了跨文化交際的障礙。
當(dāng)前,高職院校學(xué)生學(xué)習(xí)英語的心態(tài)也不合理。首先,學(xué)生一般只重視英語知識的接受,卻忽視其語言文化等已有知識的綜合運(yùn)用。雖然有些學(xué)生的語言能力較強(qiáng),但在這種跨文化理解能力上卻普遍較弱,如對商務(wù)交際時(shí)的交際方略、交際規(guī)則以及禮貌規(guī)則等方面的知識積累比較少。在平時(shí)也不注意對不同國家的思維模式和社會文化背景知識的積累,因此對隱含文化內(nèi)涵的語言現(xiàn)象和行為也不理解,在跨文化交際中經(jīng)常誤解對方,最終造成溝通困難以及交際失敗。其次,盡管高職院校學(xué)生對外來文化的知識有所了解,但對這種外來文化的學(xué)習(xí)心態(tài)卻不盡合理。所以在目前的這種形勢下,迫切需要通過跨文化交際的教育來培養(yǎng)高職院校的學(xué)生,使他們養(yǎng)成尊重、開放以及寬容與平等的跨文化心態(tài),最終引導(dǎo)他們形成比較合理的跨文化意識和心態(tài)。
2、師資質(zhì)量有待提高,教師跨文化教育意識相對落后
雖然高職教育近年來取得了長足的發(fā)展,師資力量也大為增強(qiáng),但高等職業(yè)院校英語師資還存在著一些不盡完善的地方,如學(xué)歷水平不高、職稱結(jié)構(gòu)不盡合理、語言功底深厚的教師數(shù)量不足等。盡管不少高職院校的英語教師跨文化教育意識已經(jīng)在慢慢地提高,但是總體來說,他們還普遍缺乏跨文化的視野,認(rèn)為英語教學(xué)就是語言知識的教學(xué)。這樣一來就重語言形式而輕社會文化因素。最近幾年來,隨著高校交際法教學(xué)的逐漸普及以及對英語教學(xué)中文化問題的討論的逐步增加,廣大高職院校英語教師也逐漸開始關(guān)注跨文化交際在整個(gè)英語教學(xué)中的作用。但是高職院校的英語教師對母語文化在跨文化交際中的作用認(rèn)識還不夠,在平時(shí)的英語教學(xué)中也不太重視培養(yǎng)學(xué)生的跨文化意識。教師比較缺乏全面的中西文化觀,也無法掌握目標(biāo)語與母語文化的自我平衡。這樣就更無法在文化教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生相對平等的跨文化交際意識。因此在傳授知識和訓(xùn)練基本的語言技能時(shí),就比較難做到發(fā)掘其語言形式外的文化內(nèi)涵。
3、課程設(shè)置片面強(qiáng)調(diào)人才定向培養(yǎng),造成跨文化意識薄弱
高等職業(yè)教育側(cè)重實(shí)用性和專業(yè)性,其課程設(shè)置面向社會的各個(gè)職業(yè)領(lǐng)域,目的就在于為這些崗位定向培養(yǎng)人才。這種側(cè)重,容易被一些學(xué)?;蚶蠋熎娴乩斫鉃椤案叩嚷殬I(yè)教育的目的就是讓學(xué)生就業(yè)”,從而產(chǎn)生“唯崗位論”和“唯就業(yè)論”的教學(xué)模式。在這種模式下,學(xué)生們往往對于職業(yè)和專業(yè)十分關(guān)注且精通,而對于一些跨文化交際方式和文化方面的基礎(chǔ)知識卻沒有任何興趣和積累。而這種交際方式和文化知識的缺失正是妨礙學(xué)生跨文化交際能力提高的重要因素。
四、高職院校學(xué)生跨文化交際能力的培養(yǎng)途徑
1、提高教師自身的跨文化交際素質(zhì)
以培養(yǎng)跨文化交際能力為目的的高職英語教學(xué)對教師有很高的要求。教師應(yīng)有深厚的英語語言功底和廣博的跨文化背景知識,掌握東西方思維方式、價(jià)值取向觀念差異,具備很強(qiáng)的跨文化交際能力。因此教師平時(shí)應(yīng)多閱讀一些反映英美國家社會、政治、經(jīng)濟(jì)、歷史、地理、文化、宗教、風(fēng)俗習(xí)慣等內(nèi)容的書籍及報(bào)刊雜志,了解英美國家的背景,多參加一些學(xué)術(shù)交流活動,不斷提高自身的文化修養(yǎng),以適應(yīng)跨文化交際教學(xué)的要求。
2、高職院校英語教師在教學(xué)中應(yīng)注重文化的導(dǎo)入
社會需要的高職院校畢業(yè)生是“專業(yè)知識+跨文化交際能力”型的人才。那么高職院校英語教師在教學(xué)中尤其要注意培養(yǎng)學(xué)生的跨文化交際能力,而要培養(yǎng)學(xué)生的跨文化交際能力,首先必須在英語教學(xué)中注重文化的導(dǎo)入。
教學(xué)中文化的導(dǎo)入有多種方法。文化的導(dǎo)入并不是僅限于簡單的背景知識介紹。文化背景知識的導(dǎo)入必須與學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān),不至于使學(xué)生認(rèn)
為語言與文化的關(guān)系過于空洞、抽象、不好理解。教學(xué)中涉及到的英語國家的文化知識背景,也應(yīng)與學(xué)生身邊的日常生活息息相關(guān)并能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在英語學(xué)習(xí)的較高階段,要通過擴(kuò)大學(xué)生接觸異國文化的范圍,幫助學(xué)生開拓視野,提高他們對中外文化異同的敏感性和鑒別能力;鼓勵學(xué)生課后自主查閱相關(guān)知識并加以實(shí)踐,充分調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,充分積累文化知識,進(jìn)而提高跨文化交際能力。
3、培養(yǎng)學(xué)生正確的跨文化心態(tài),營造以學(xué)生為中心的課堂交際場景
一般來說,對高職學(xué)生英語跨文化的教育應(yīng)貫穿在整個(gè)英語教學(xué)的過程之中,切實(shí)體現(xiàn)在不同文化內(nèi)涵的傳承上。因此,對于教師,要不斷自覺地開發(fā)多種教學(xué)渠道和方式,將英語的跨文化交際教育滲透到平時(shí)的聽、說、讀、寫等訓(xùn)練中去。
文化無所不在,教師既要重視文化知識的傳播,又要重視文化氛圍的營建,英語課堂教學(xué)本身就是文化,包含著禮儀文化、習(xí)俗文化、詞語文化等諸多方面。英語教師要力求營造英語課堂文化氛圍,在語言教學(xué)的實(shí)踐中,培養(yǎng)學(xué)生在社會交際中真正運(yùn)用語言進(jìn)行交際的能力。在課堂內(nèi)加入大量的以學(xué)生為主體的練習(xí)方式,如對話、角色表演、小組討論、辯論等多種形式,為他們提供能夠開口說話的機(jī)會。如通過角色扮演,創(chuàng)造模擬場景,使學(xué)生身臨其境,把握如何打電話、看病、購物等語言表達(dá)功能。這種場景教學(xué)不僅能使學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容記憶深刻,而且一旦在生活中碰到類似語境,學(xué)生能從容應(yīng)對,避免因文化差異而導(dǎo)致的交際失敗。
五、結(jié) 語
在當(dāng)今世界全球化的背景下,跨文化交際將越來越頻繁。培養(yǎng)學(xué)生的跨文化交際意識,提高跨文化交際能力是適應(yīng)“文化多樣性”的需要。教師需要努力將語言教學(xué)置于跨文化交際環(huán)境中,要幫助學(xué)生明確英語學(xué)習(xí)中的文化要素,幫助他們逐漸提高跨文化交際意識層次,主動去理解掌握英語文化的內(nèi)涵,進(jìn)而提升跨文化交際能力。高等職業(yè)院校英語教學(xué)中跨文化交際能力的培養(yǎng)是一個(gè)非常值得教育工作者研究的課題。筆者在自己的高職教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)上對此進(jìn)行了一定程度上的分析和研究,并期待能與從事跨文化研究的廣大高職英語教師進(jìn)行進(jìn)一步的探討。相信伴隨著高職英語教師們的不斷探索、研究和實(shí)踐,高職英語跨文化交際教學(xué)一定能為社會培養(yǎng)出大批合格的“跨文化人才”。
參考文獻(xiàn):
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世界經(jīng)濟(jì)一體化的今天,社會各行業(yè)越來越多地與其他國家進(jìn)行聯(lián)系,這對就業(yè)者的英語水平提出了更高的要求。獨(dú)立學(xué)院畢業(yè)的學(xué)生在就業(yè)中處于相對劣勢,所以無論是在專業(yè)知識方面,還是英語能力方面都要付出更多的努力,達(dá)到更高的目標(biāo)。這一形勢要求我們培養(yǎng)的人才既要能夠用語言與外國人進(jìn)行交流與溝通,同時(shí)能夠理解該國的文化和習(xí)俗,不至于在交往中產(chǎn)生誤解和糾紛。這就要在大學(xué)英語教學(xué)中引入跨文化交際的內(nèi)容,提高學(xué)生在實(shí)際交往中的能力。
1.跨文化交際能力
“跨文化交際”的英語名是Intercultural Communication,早期也稱為Cross-cultural Communication,指的是不同文化背景的個(gè)體之間的交際,劃分為言語交際和非言語交際。“跨文化交際”這一術(shù)語是由美國人類學(xué)家Edward T.Hall在1959年出版的經(jīng)典著作《無聲的語言》中首先提出的,學(xué)術(shù)界普遍將這部著作視為跨文化交際學(xué)的奠基之作。60年代陸續(xù)又有一些有關(guān)跨文化交際的著作問世。1970年,國際傳播學(xué)會承認(rèn)跨文化交際學(xué)是傳播學(xué)的一個(gè)分支,在學(xué)會下面成立了跨文化交際學(xué)分會,跨文化交際學(xué)得以鞏固。從上世紀(jì)八十年代至今,以Gudykunst及TingToomey為首的一批跨文化研究學(xué)者開始了跨文化交際理論的發(fā)展,到現(xiàn)在,跨文化交際已經(jīng)形成為一門成熟完整的科學(xué)體系,在美國有約130多所大學(xué)已經(jīng)開設(shè)了跨文化交際學(xué)這門課程。
拜盧姆等學(xué)者提出跨文化交際能力應(yīng)由態(tài)度(attitude)、知識(knowledge)與技能(skill)三方面構(gòu)成。因此,大學(xué)英語教學(xué)中跨文化交際能力培養(yǎng)的基本目的為:一、培養(yǎng)人們對不同的文化持積極理解的態(tài)度。二、培養(yǎng)跨文化接觸時(shí)的適應(yīng)能力。三、培養(yǎng)跨文化交際的技能。
2.跨文化交際能力與獨(dú)立學(xué)院大學(xué)英語教學(xué)
外語教學(xué)的根本目的是為了實(shí)現(xiàn)跨文化交際,就是為了與不同文化背景的人進(jìn)行交流。教育部2007年制定的《大學(xué)英語課程教學(xué)要求》中大學(xué)英語的教學(xué)內(nèi)容提到:大學(xué)英語課程的教學(xué)性質(zhì)是“以外語教學(xué)理論為指導(dǎo),以英語語言知識與應(yīng)用技能、跨文化交際和學(xué)習(xí)策略為主要內(nèi)容,并集多種教學(xué)模式和教學(xué)手段為一體的教學(xué)體系”;大學(xué)英語課程的教學(xué)目標(biāo)是“培養(yǎng)學(xué)生的英語綜合應(yīng)用能力,特別是聽說能力,使他們在今后學(xué)習(xí)、工作和社會交往中能用英語有效地進(jìn)行交際,同時(shí)增強(qiáng)其自主學(xué)習(xí)能力,提高綜合文化素養(yǎng),以適應(yīng)我國社會發(fā)展和國際交流的需要?!?/p>
獨(dú)立學(xué)院的本科生與其他一本二本院校的本科生相比,在英語基礎(chǔ)上薄弱一些,在英語應(yīng)用能力方面更欠缺一些。因此,我們在英語教學(xué)中不僅要重視英語基礎(chǔ)知識的教學(xué),更要重視培養(yǎng)學(xué)生的英語應(yīng)用能力??缥幕浑H能力是英語應(yīng)用能力非常重要的一部分,也是新的《大學(xué)英語課程教學(xué)要求》對所有大學(xué)生提出的一項(xiàng)要求。因此,我們獨(dú)立學(xué)院在大學(xué)英語教學(xué)中務(wù)必重視培養(yǎng)學(xué)生的跨文化交際能力。
3.獨(dú)立學(xué)院本科生跨文化交際能力的培養(yǎng)方法和途徑
3.1 通過講解詞匯的文化內(nèi)涵加深學(xué)生對詞匯的理解
許多英語詞匯除了其概念意義外,還有其文化內(nèi)涵。只有掌握了詞匯的文化內(nèi)涵,才能正確理解詞義。所以,教授英語詞匯不能只停留在講解單詞的字面意義上,還應(yīng)深入講解其背后的文化涵義。
比如“red”一詞,無論在英語國家還是在中國,紅色往往與慶?;顒踊蛳矐c日子有關(guān),比如,英語里有“red-letter days”(具有重要意義的日子);而在中國,紅色象征革命和社會主義等積極意義。但是英語中的“red”還含有危險(xiǎn)狀態(tài)或使人生氣的意思,如“red flag”(惹人生氣的事物)。而短語“in the red”則表示虧損、負(fù)債。又如英語的星期五是“Friday”,英美人很多都信仰基督教,而眾所周知的是耶穌受難的日子正是星期五。因此就有了“Friday face”這個(gè)表達(dá),其意思是“愁眉苦臉”;“Black Friday”則意味著“災(zāi)難的一天”。而星期日“Sunday”,會使人想到耶穌復(fù)活、做禮拜、過節(jié),常常有神圣、歡樂等含義。這樣,人們就把最漂亮的衣服說成是“Sunday”或“Sunday best”。
顯然,若不了解這些詞匯的文化背景,我們就很難理解這些短語的意思。因此,在詞匯教學(xué)的過程中,我們要認(rèn)真地為學(xué)生講解其文化內(nèi)涵。
3.2 組織課堂討論加深學(xué)生對英語文化的了解
結(jié)合課文內(nèi)容,適時(shí)組織學(xué)生對課本中涉及的中西文化進(jìn)行分組研討。例如討論兩種文化的問候方式、用餐習(xí)慣、感情表達(dá)等,進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)識和理解,增強(qiáng)學(xué)生在進(jìn)行英語學(xué)習(xí)時(shí)的跨文化意識。例如,當(dāng)涉及family這個(gè)主題時(shí),教師可以要求學(xué)生列出“family tree”(家庭樹),了解中西方的家庭類型:extended family(大家庭)、nuclear family(核心家庭)、single-parent family(單親家庭),同時(shí)可在課堂上討論中西方家庭的相同點(diǎn)和差異,從而可比較中西方家庭結(jié)構(gòu)的異同與家庭觀念的異同。
3.3 通過角色扮演提升學(xué)生的跨文化交際能力
在講授文化知識時(shí),可以模擬語言情景,要求學(xué)生在設(shè)定的情景下進(jìn)行角色表演。表演過程中,提醒學(xué)生進(jìn)行言語和非言語交際時(shí)都要符合西式習(xí)慣。學(xué)生角色扮演不僅有利于交際能力的發(fā)展,而且會提升學(xué)生的興趣。例如,為了讓學(xué)生掌握打電話和接電話的規(guī)范禮儀,正確使用電話用語,教師可以設(shè)計(jì)前臺服務(wù)、客戶服務(wù)中心等場合,讓學(xué)生在其中扮演不同的角色。
3.4 提高教師自身科學(xué)文化素養(yǎng)和跨文化交際能力
在培養(yǎng)學(xué)生跨文化交際能力的過程中,教師扮演了極其重要的角色。教師的科學(xué)文化素養(yǎng)將直接影響到培養(yǎng)學(xué)生跨文化交際能力的效果。因此必須提高教師自身的科學(xué)文化素養(yǎng)。其方式多種多樣,如:派教師到英語國家出國進(jìn)修學(xué)習(xí),親身感受英語文化;聘請國內(nèi)外專家為教師做相關(guān)講座,提升教師的理論修養(yǎng)。有了一支強(qiáng)大的師資隊(duì)伍,才能為學(xué)生提供更好的教學(xué)效果。在這一點(diǎn)上,我院就做的很好。去年,我院派遣了十名教師赴澳大利亞中央昆士蘭大學(xué)學(xué)習(xí);今年,我院又將派出15名教師前往該校學(xué)習(xí)。這樣的出國學(xué)習(xí)經(jīng)歷確實(shí)讓教師們感受到自身的提高,教師們亦能很好地將自己所看到學(xué)到感受到的各種文化知識恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用到日常的教學(xué)中。而且,正因?yàn)榻處焸兯v的都是親身經(jīng)歷的事情,學(xué)生們表現(xiàn)出極大的興趣,活躍了課堂氣氛,加強(qiáng)了學(xué)生對知識的掌握。
3.5 指導(dǎo)學(xué)生做好課外自主學(xué)習(xí)
由于上課時(shí)間有限,教師在課堂上能夠做的也是有限的。因此,培養(yǎng)學(xué)生跨文化交際能力的工作不僅要在課堂上開展,課后還需要學(xué)生通過多種方式加強(qiáng)訓(xùn)練。對于課外的學(xué)生,教師主要是起著有效指導(dǎo)的作用,例如:鼓勵學(xué)生多與外教及外籍人士交流;為學(xué)生推薦一些英語文字、視頻和音頻資料;鼓勵學(xué)生開展英語歌曲比賽、原聲電影配音大賽等。有了這些后續(xù)活動的支撐,學(xué)生們才能時(shí)刻沉浸在英語的氛圍里,從思維到行動都在不斷的進(jìn)步。
盡管跨文化交際學(xué)在我國的研究和發(fā)展已經(jīng)有很長一段時(shí)間了,但是目前我們?nèi)杂泻芏嘣盒5挠⒄Z教學(xué)主要圍繞大學(xué)英語四級等過級考試開展,忽視了對學(xué)生跨文化交際能力的培養(yǎng)。因此強(qiáng)調(diào)對我們獨(dú)立學(xué)院學(xué)生跨文化交際能力的培養(yǎng)很有必要。只有這樣我們才能培養(yǎng)出真正適合社會需要的人才。
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關(guān)鍵詞:論辯能力;素質(zhì)教育;校園文化建設(shè)
辯論賽是參賽雙方就某一問題進(jìn)行辯論的一種競賽活動,實(shí)際上是圍繞辯論的問題而展開的一種知識的競賽,思維反映能力的競賽,語言表達(dá)能力的競賽,也是綜合能力的競賽。[1]大學(xué)生在參加辯論賽的過程中,論辯能力得到了提高,綜合素質(zhì)得到了加強(qiáng),對整個(gè)校園文化建設(shè)也起到了積極的作用。概括起來說,提高大學(xué)生的論辯能力在大學(xué)生素質(zhì)教育和校園文化建設(shè)中的作用和意義主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
一、推進(jìn)大學(xué)生素質(zhì)教育提升
1.強(qiáng)化大學(xué)生追求真理,堅(jiān)持真理的意識
有句諺語說,真理越辯越明。的確如此,人們通過辯論,可以分清正誤是非,辨別事情的真?zhèn)危瑥亩粲跎鐣浾撊ブС终_的主張或者行為,反對錯誤的言論或者行為,進(jìn)而使人們牢固樹立堅(jiān)持真理的信念?,F(xiàn)在大學(xué)生辯論賽選擇的辯題越來越關(guān)注國家時(shí)事和熱點(diǎn)問題,在辯論的過程中大學(xué)生可以接觸到很多所學(xué)專業(yè)以外的領(lǐng)域,讓他們用正確的思想武裝自己的頭腦,明辨是非,關(guān)心國計(jì)民生,了解社會現(xiàn)狀,增強(qiáng)社會責(zé)任感。同時(shí),鍛煉他們的意志力,強(qiáng)化大學(xué)生追求真理、堅(jiān)持真理的意識。
2.提高大學(xué)生心理素質(zhì),克服內(nèi)心膽怯
經(jīng)常參加辯論賽能使大學(xué)生提高自身心理素質(zhì),有效地克服內(nèi)心羞怯等問題。有些學(xué)生平時(shí)不敢在公開場合說話,比較膽怯,剛開始參加辯論時(shí)臉窘得通紅,吐字不清,聲音發(fā)顫,不過在參加了幾次辯論賽之后,竟然可以沉著冷靜地回答問題,闡述自己的想法。辯論賽不是靠音量營造氣勢,遇到犀利問題就拍桌子,瞪眼睛,大聲質(zhì)問,而是講究有理有據(jù),平中見奇。在賽場上,辯手要面帶微笑,心平氣和,即使內(nèi)心激動。所以,通過辯論賽可以培養(yǎng)大學(xué)生的自信心,使他們學(xué)會有效地控制自身的情緒,促進(jìn)自身個(gè)性的完善和發(fā)展,從而激勵他們更好更快地成長成才。
3.鍛煉大學(xué)生思維能力,增長聰明才智
辯論是對辯論者能力和水平的全方位考察,在辯論的過程中,辯論者要想在激烈對抗的辯論中征服戰(zhàn)勝對手,不僅僅需要有淵博的知識,豐富的閱歷和想象力、敏捷的思維和觀察能力,還需要有機(jī)智的應(yīng)變能力、較強(qiáng)的記憶能力以及語言表達(dá)能力。而需要具備這些能力并不是一朝一夕就能奏效的,必須經(jīng)過長期刻苦的磨練。也就是說,通過辯論,大學(xué)生可以提高思維能力,增長聰明才智,具體表現(xiàn)在以下兩個(gè)地方:
首先,思辨能力方面。辯論需要根據(jù)辯場狀況,根據(jù)對方提出的觀點(diǎn)和質(zhì)疑隨機(jī)應(yīng)答,這就需要更多的智慧和機(jī)敏。大學(xué)生通過辯論,能提高思維說辯能力和表達(dá)能力,培養(yǎng)他們不甘退讓、不屈不撓的競爭精神。辯論鍛煉思維可以從這樣四個(gè)方面表現(xiàn)出來:一是鍛煉思維的準(zhǔn)確性。法國作家福樓拜曾經(jīng)精辟的指出:“思維準(zhǔn)確是表達(dá)準(zhǔn)確的先決條件?!鞭q論就是要求雙方對所辯論的問題進(jìn)行相對深入的思考,這種思考越是能接近事物的本質(zhì),就越能在辯論時(shí)最短的時(shí)間里準(zhǔn)確的把握它的本質(zhì)屬性,才能克敵制勝。二是鍛煉思維的完整性。一個(gè)人獨(dú)自思考,或者發(fā)表個(gè)人演講,往往只從問題的一兩個(gè)側(cè)面展開思考,而多人辯論,則能夠相互補(bǔ)充,豐富思想,對問題的認(rèn)識比較全面,思考也比較完整。三是鍛煉思維的清晰性。在辯論過程中,雙方必須以準(zhǔn)確無誤、有條有理的語言明晰的表達(dá)自己的觀點(diǎn),如果思維混亂,沒有層次,就會造成語言的混亂和不準(zhǔn)確。四是鍛煉思維的敏捷性,只有平時(shí)善于觀察,勤于思考,思維敏捷的人,在辯論時(shí)才能胸有成竹,迅速對對方咄咄逼人的進(jìn)攻予以反擊,對對方錯誤的觀點(diǎn)進(jìn)行辯駁。[2]
其次,知識能力方面。辯論是大學(xué)生智慧與口才的較量,是即興智慧的現(xiàn)場交鋒,需要用有聲語言把思考表達(dá)出來,這和平時(shí)寫作業(yè)、做卷子用手寫不一樣。辯論還需要辯證地思考問題,沒有一定自然科學(xué)、社會科學(xué)的知識儲備為基礎(chǔ),辯論就只會成為低層次的“口舌之爭”,這也要求大學(xué)生們除了要掌握學(xué)業(yè)知識外,還必須有深厚的知識和文化積淀。辯論能夠集道德修養(yǎng),知識積累,語言表達(dá)等為一,在辯論中我們你爭我論,巧問妙答,時(shí)而風(fēng)趣幽默,時(shí)而又嚴(yán)肅質(zhì)疑,用智慧碰撞出靈感的火花,這樣勢必能夠提高自身的文化底蘊(yùn)。
4.增進(jìn)大學(xué)生相互了解,促進(jìn)相互溝通
馬克思曾經(jīng)說過,人需要和外部世界來往,需要滿足這種欲望的手段:食物、異性、書籍、談話、活動、消費(fèi)品和操作對象。辯論是通過人們因不同觀點(diǎn)而引起的言語交鋒,達(dá)到相互了解、諒解和信任,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人際溝通的一種手段。通過交鋒,彼此能夠更好的了解對方的立場和觀點(diǎn),,達(dá)到高層次的心理溝通。[3]另外,獨(dú)木難成林,辯論比賽時(shí)要求四個(gè)人思想統(tǒng)一,配合默契,最忌諱四個(gè)人意見不和,在整體上形不成合力。所以,賽手應(yīng)具備與他人溝通,說服他人,以及在團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮自己能力的作用。
二、構(gòu)建高校校園文化體系
1.推進(jìn)學(xué)校校風(fēng)建設(shè),塑造校園精神
校風(fēng)作為構(gòu)成教育環(huán)境的獨(dú)特的因素,體現(xiàn)著一個(gè)學(xué)校的精神風(fēng)貌。好的校風(fēng)具有深刻“強(qiáng)制性”的感染力,使不符合環(huán)境氣氛要求的心理和行為時(shí)刻感受到一種無形的壓力,使每一位校園人的集體感受日趨鞏固和擴(kuò)展,形成集體成員心理特性最協(xié)調(diào)的心理相容狀態(tài);好的校風(fēng)具有對學(xué)校成員內(nèi)在動力的激發(fā)作用,催人奮進(jìn);好的校風(fēng)對學(xué)校成員的心理發(fā)展具有保護(hù)作用,對不良的心理傾向和行為具有強(qiáng)大的抵御力量,有效地排除各種不良心理和行為的侵蝕和干擾。大學(xué)生論辯能力的提升有助于助推當(dāng)前他們的創(chuàng)造能力、主體意識和素質(zhì)教育,有助于推進(jìn)大學(xué)校園文化建設(shè),形成良好的校風(fēng)。
2.提高課堂教學(xué)效果,培養(yǎng)良好的學(xué)風(fēng)
學(xué)風(fēng)是指學(xué)生集體在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出來的治學(xué)態(tài)度和方法,是學(xué)生在長期學(xué)習(xí)過程中形成的學(xué)習(xí)習(xí)慣、生活習(xí)慣、衛(wèi)生習(xí)慣、行為習(xí)慣等方面的表現(xiàn)。在課堂教學(xué)過程中,教師只是引導(dǎo)者,學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體,如果只靠教師講的天花亂墜,學(xué)生被動的接受知識,而不是主動的掌握理論,構(gòu)建自己的觀點(diǎn),教學(xué)是沒有什么成效的。提高學(xué)生的論辯能力,在教學(xué)過程中引入辯論式的教學(xué)方式,引導(dǎo)學(xué)生暢所欲言,鼓勵學(xué)生“百家爭鳴”,各抒己見,張揚(yáng)學(xué)生的個(gè)性,為學(xué)生的創(chuàng)造性思維和發(fā)散性思維開拓一個(gè)廣闊的活動空間,為課堂增添活力,學(xué)生才能真正把教師傳授的知識內(nèi)化為自己的理論觀點(diǎn),才能有利于培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。優(yōu)良的學(xué)風(fēng)像校風(fēng)、教風(fēng)一樣,對學(xué)校教育教學(xué)質(zhì)量的提高,對學(xué)生人格品質(zhì)的發(fā)展和完善,對培養(yǎng)學(xué)生成為德、智、體、美、勞全面發(fā)展的接班人,都有重要意義。
3.促進(jìn)學(xué)校人際關(guān)系,提升凝聚力
良好的學(xué)校人際關(guān)系有助于廣大師生員工達(dá)到密切合作,形成一個(gè)團(tuán)結(jié)統(tǒng)一的集體,更好地發(fā)揮整體效應(yīng)。現(xiàn)代社會的人才需要團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,所謂團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,是指建立在團(tuán)隊(duì)的基礎(chǔ)之上,發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神、互補(bǔ)互助以達(dá)到團(tuán)隊(duì)最大工作效率的能力。對于團(tuán)隊(duì)的成員來說,不僅要有個(gè)人能力,更需要有在不同的位置上各盡所能、與其他成員協(xié)調(diào)合作的能力。通過參加辯論賽,學(xué)生增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和能力,加強(qiáng)了互相之間的溝通和了解,培養(yǎng)集體榮譽(yù)感,這些都有利于構(gòu)建校園文化建設(shè),激發(fā)整個(gè)校園的凝聚力。
大學(xué)生是最富有生機(jī)、最富有活力的、代表著國家和民族的未來和希望的群體,必須努力提高個(gè)人修養(yǎng)和綜合素質(zhì)來迎接未來經(jīng)濟(jì)和社會的飛速發(fā)展。提高大學(xué)生的論辯能力不僅可以豐富學(xué)生的知識結(jié)構(gòu),培養(yǎng)其對社會的責(zé)任感、使命感,提高大學(xué)生的主體意識,培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)造性思維、語言表達(dá)能力、隨機(jī)應(yīng)變能力和團(tuán)隊(duì)合作精神,還可以提高學(xué)生對時(shí)事新聞、社會現(xiàn)象的關(guān)注度。為了進(jìn)一步加強(qiáng)大學(xué)生思想政治教育,提高大學(xué)生的綜合素質(zhì),充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,豐富校園文化生活,各大高校應(yīng)該把辯論賽作為自己校園文化建設(shè)的保留項(xiàng)目,讓學(xué)生能以更高的素質(zhì)、更佳的姿態(tài),面對未來的社會競爭和壓力。
參考文獻(xiàn):
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中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)33-0063-02
“高等電化學(xué)”課程是上海電力學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)碩士研究生的學(xué)位專業(yè)課,電化學(xué)研究方向是環(huán)化學(xué)院碩士點(diǎn)的主要研究方向之一,包含腐蝕電化學(xué)、材料電化學(xué)、化學(xué)電源、燃料電池等,每年研究生入學(xué)選擇的研究方向中,與電化學(xué)有關(guān)的人數(shù)達(dá)到80%之多,這就要求研究生在第一年的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)中具備扎實(shí)的電化學(xué)基本知識,掌握電化學(xué)儀器的基本操作,才能在接下來的科研實(shí)驗(yàn)中游刃有余,做出成績。但是上海電力學(xué)院統(tǒng)招進(jìn)來的研究生電化學(xué)水平參差不齊,有材料專業(yè)、化工專業(yè)或環(huán)境專業(yè),大部分學(xué)生在本科階段并沒有接觸到電化學(xué)的相關(guān)知識,成為后續(xù)科研實(shí)驗(yàn)的一大阻礙。
因此開設(shè)“高等電化學(xué)”課程,使電化學(xué)專業(yè)方向的研究生可以系統(tǒng)學(xué)習(xí)電化學(xué)基本知識,掌握電化學(xué)儀器的基本操作,對研究生的培養(yǎng)起到良好的推動作用。
上海電力學(xué)院的“高等電化學(xué)”(3學(xué)分)課程設(shè)置是由原有的“應(yīng)用電化學(xué)”(2學(xué)分)和“電化學(xué)研究方法”(3學(xué)分)兩門課程合并而來,學(xué)分?jǐn)?shù)雖然只有原先總學(xué)時(shí)數(shù)的60%,但要求不能降低,因此需要對該課程的教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式等方面進(jìn)行改革,方能適用實(shí)際需要。
一、課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)優(yōu)化合理
該課程的師資隊(duì)伍原先只有2名教師(1名教授和1名副教授),經(jīng)過建設(shè),該課程組師資隊(duì)伍已初現(xiàn)規(guī)模,已有6名教師,其中2名教授、3名副教授和1名講師,梯隊(duì)結(jié)構(gòu)合理,形成了一支很好的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。同時(shí)該教學(xué)團(tuán)隊(duì)分工合理,課程負(fù)責(zé)人現(xiàn)為該一級學(xué)科碩士點(diǎn)負(fù)責(zé)人、中國化學(xué)會電化學(xué)專業(yè)委員會委員、上海市學(xué)位委員會第四屆學(xué)科評議組成員,長期主講電化學(xué)類課程,具有很深的學(xué)術(shù)造詣和教學(xué)水平。另一名教授是新引進(jìn)的教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才,在化學(xué)電源研究方面具有很高的學(xué)術(shù)水平,其他三名副教授均從事本科生的電化學(xué)課程教學(xué)工作,在電化學(xué)內(nèi)容上非常熟悉,另一名講師主要是對電化學(xué)企業(yè)生產(chǎn)非常熟悉,對學(xué)生的綜合訓(xùn)練指導(dǎo)幫助很大。
各位任課老師進(jìn)行深入全面講解,使課堂效果得到大大提高。該課程實(shí)際教學(xué)過程的主講一般由3名教師完成,另3名教師參與整個(gè)課程體系的設(shè)置討論、教學(xué)內(nèi)容組織和實(shí)踐環(huán)節(jié)的指導(dǎo)等工作。教學(xué)隊(duì)伍中3 位主講教師的分工分別是:1位教師負(fù)責(zé)電化學(xué)基本原理知識的講解,包括電化學(xué)基礎(chǔ)與理論等;1位教師負(fù)責(zé)電化學(xué)研究方法部分的講解包括交流阻抗、循環(huán)伏安法等;另1位教師負(fù)責(zé)電化學(xué)加工與應(yīng)用等,包括無機(jī)電解工業(yè)和有機(jī)電合成等等課程內(nèi)容。另外,課外綜合訓(xùn)練部分由6名老師共同指導(dǎo)并統(tǒng)一組織實(shí)施。在教學(xué)實(shí)施過程中建立了老教師的“傳、幫、帶”機(jī)制,同時(shí)也將理論教學(xué)與實(shí)踐訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合,課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)定期交流探討,形成了很好的協(xié)作機(jī)制。
二、教學(xué)內(nèi)容不斷更新
由于“高等電化學(xué)”課程內(nèi)容豐富,既涉及電化學(xué)基礎(chǔ)理論知識,又涉及電化學(xué)研究方法,還包括電化學(xué)的應(yīng)用,特別是隨著電化學(xué)技術(shù)及電化學(xué)理論體系的不斷完善和深化,電化學(xué)的應(yīng)用范圍已廣泛滲透到能源科學(xué)、材料科學(xué) 、環(huán)境科學(xué)、生命科學(xué)、信息科學(xué)和納米科學(xué)等諸多領(lǐng)域。結(jié)合上海電力學(xué)院的專業(yè)定位和辦學(xué)特色,應(yīng)用化學(xué)碩士點(diǎn)專業(yè)主要圍繞能源、環(huán)境及材料領(lǐng)域中的化學(xué)問題開展相關(guān)研究,培養(yǎng)學(xué)生具有扎實(shí)的應(yīng)用化學(xué)理論基礎(chǔ)和分析問題解決問題能力。因此,在該課程內(nèi)容設(shè)置上除了保留相應(yīng)的電化學(xué)基礎(chǔ)理論和電化學(xué)研究研究方法外,在電化學(xué)應(yīng)用部分重點(diǎn)突出能源、電力、環(huán)保相關(guān)的知識內(nèi)容,即材料電化學(xué)、腐蝕電化學(xué)、環(huán)境電化學(xué)、電化學(xué)能源體系的設(shè)計(jì)和應(yīng)用等,這些知識點(diǎn)的拓展也與學(xué)生今后從事畢業(yè)論文工作乃至今后的就業(yè)密切相關(guān),受到學(xué)生的歡迎。例如,圍繞電力材料防腐蝕的介紹,不僅包括腐蝕電化學(xué)機(jī)理、測試方法及防腐蝕技術(shù)等,而且著重介紹在電力企業(yè)現(xiàn)有的技術(shù)應(yīng)用;隨著新能源技術(shù)的發(fā)展,海上風(fēng)電的發(fā)展十分迅速,其材料防腐蝕要求也很高,課程講解時(shí)可結(jié)合電化學(xué)知識提出一些可能的解決方案。圍繞當(dāng)前新能源汽車的發(fā)展對電池要求很高,在課程講解時(shí)專門圍繞新能源汽車中各類電池的發(fā)展技術(shù)及材料技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分析,讓學(xué)生了解燃料電池汽車、純電動汽車、插電式混合動力汽車等不同電力驅(qū)動的差別等。還有圍繞當(dāng)前智能電網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一即電力儲能,這也是發(fā)展分布式能源及普及新能源的關(guān)鍵技術(shù)之一,而電力儲能技術(shù)中涉及到包括鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池和液硫電池等的選擇和應(yīng)用,這些內(nèi)容均涉及到電化學(xué)中各類化學(xué)電源的技術(shù)及最新發(fā)展,這些內(nèi)容的拓展對擴(kuò)大學(xué)生的知識面有極大的幫助。
三、實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)得到強(qiáng)化
在傳統(tǒng)的課程實(shí)驗(yàn)設(shè)置過程中一般都是利用課內(nèi)時(shí)間進(jìn)行一些簡單的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)操作,很少進(jìn)行系統(tǒng)性、綜合性的訓(xùn)練,往往學(xué)生綜合能力的提高也受到了限制。由于該課程的教學(xué)時(shí)數(shù)十分緊張,實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)在課內(nèi)安排很少,需要充分利用課外時(shí)間進(jìn)行實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練。課程教師一般在課程結(jié)束前一個(gè)多月對學(xué)生布置一個(gè)綜合性訓(xùn)練的研究課題,包括課題的確立、文獻(xiàn)調(diào)研、實(shí)驗(yàn)方案制訂、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析和論文撰寫等各個(gè)環(huán)節(jié)。由學(xué)生利用導(dǎo)師實(shí)驗(yàn)室資源或?qū)W院的學(xué)科基地獨(dú)立完成。事實(shí)上學(xué)院也擁有國家電力公司熱力設(shè)備腐蝕與防護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海高校電力腐蝕控制與應(yīng)用電化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海熱交換系統(tǒng)節(jié)能工程技術(shù)研究中心、上海電力能源轉(zhuǎn)換工程技術(shù)研究中心、上海防腐蝕新材料工程技術(shù)研究中心等高水平學(xué)科基地,這些研究基地有非常先進(jìn)的電化學(xué)儀器設(shè)備及相應(yīng)的分析測試設(shè)備,包括光電化學(xué)測試系統(tǒng)、電化學(xué)工作站、電池測試系統(tǒng)、原子力顯微鏡、鹽霧箱、動態(tài)模擬試驗(yàn)裝置、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀等。這些儀器設(shè)備均對學(xué)生開放,通過綜合訓(xùn)練有利于他們?nèi)媪私庠撜n程體系所涉及到的儀器設(shè)備及實(shí)際應(yīng)用,同時(shí)通過實(shí)踐也能大大提升他們對電化學(xué)理論的理解及提高他們分析問題、解決問題的能力,也使學(xué)生初步熟悉了進(jìn)行科研環(huán)節(jié)的各個(gè)步驟,真正使學(xué)生近距離接觸并使用了這些學(xué)科平臺基地的先進(jìn)的一起設(shè)備,使學(xué)生的視野得到了開闊,通過動手實(shí)驗(yàn)也培養(yǎng)了綜合實(shí)踐動手能力。
四、教學(xué)改革初見成效
通過該課程教學(xué)的改革實(shí)踐不僅大大提升了學(xué)生對該課程的興趣,而且促進(jìn)了學(xué)生對電化學(xué)專業(yè)知識的掌握。學(xué)生在電化學(xué)相關(guān)的領(lǐng)域中參加科創(chuàng)比賽和學(xué)術(shù)交流中屢屢獲獎。僅2013年就有10名同學(xué)獲獎,占學(xué)生數(shù)的20%,其中3名同學(xué)獲得上海市高??苿?chuàng)杯比賽二等獎和三等獎,1名同學(xué)獲上海市陳嘉庚青少年發(fā)明比賽三等獎,1名同學(xué)獲中國電化學(xué)會議優(yōu)秀墻報(bào)論文獎,1名同學(xué)獲全國電廠化學(xué)會議優(yōu)秀論文獎,3名同學(xué)獲全國腐蝕大會優(yōu)秀論文獎。學(xué)生在電化學(xué)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)論文質(zhì)量有大幅度提升,近兩年學(xué)生作為第一作者在國際電化學(xué)頂級期刊SCI一區(qū)期刊 (Electrochim Acta 和Journal of Power Source)發(fā)表了6篇論文,在SCI三區(qū)期刊( Solid State ionics和 Journal of Alloys & Compounds)上發(fā)表了2篇論文,充分反映了本課程建設(shè)的成效。從近幾年該專業(yè)學(xué)生獲得學(xué)校優(yōu)秀碩士論文的論文題目來看,90%都與電化學(xué)密切相關(guān),學(xué)生畢業(yè)就業(yè)崗位中需要的專業(yè)知識與電化學(xué)具有關(guān)聯(lián)度的也占60%以上,這充分說明了該課程對學(xué)生的發(fā)展具有重要作用。
五、結(jié)束語
“高等電化學(xué)”課程作為上海電力學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)碩士研究生的一門學(xué)位專業(yè)課,對該專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)具有重要作用,雖然本團(tuán)隊(duì)圍繞師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容更新和實(shí)踐環(huán)節(jié)提升等方面進(jìn)行一些改革與探索,并取得了一些初步成效,但為了更好地適應(yīng)社會對高素質(zhì)人才培養(yǎng)的需求,還有許多工作要做,包括對課程體系全面合理的梳理、教材的合理選擇與更新、實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與完善等等,真正為培養(yǎng)不僅大大提升了學(xué)生對本課程的興趣,而且也為學(xué)生進(jìn)行后續(xù)課程學(xué)習(xí)以及畢業(yè)論文的撰寫打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。
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目前,市場生產(chǎn)的二維石墨烯粉體材料,主要來源于氧化石墨烯還原的方法,其合成成本高,工藝復(fù)雜、污染大。另外,上述方法合成的石墨烯通常受范德華力或懸鍵作用的影響,制成粉末樣品后,易于堆積或團(tuán)聚成石墨片,失去原有石墨烯材料的許多優(yōu)良特性,因而使用前需分散于穩(wěn)定劑中,濃度很低,故不利于石墨烯的廣泛使用。此外,商用粉末樣品的石墨烯比表面積通常小于100m2/g,大大降低了其使用性能,使得其在很多應(yīng)用場合下存在一定的局限,難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求。
石墨烯的三維化是一種能有效防止二維石墨烯之間團(tuán)聚或堆疊的結(jié)構(gòu)。它不僅保持石墨烯的本征特性,而且擁有獨(dú)特的自支撐結(jié)構(gòu)和多孔性。另外,它也能提供大的比表面積、高的機(jī)械強(qiáng)度和快速的電子和離子傳輸。因此,被認(rèn)為是未來石墨烯材料發(fā)展的重要方向。
在石墨烯三維構(gòu)造粉體制備技術(shù)方面,廣西大學(xué)可再生能源材料協(xié)同創(chuàng)新中心沈培康教授團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年的研究,發(fā)明了創(chuàng)新的石墨烯三維構(gòu)造粉體的制備方法。該技術(shù)與傳統(tǒng)石墨烯制備技術(shù)相比,具有合成工藝簡單,原料來源廣泛,成本低廉,可批量化生產(chǎn)。并且通過改變含碳聚合物的種類、金屬離子濃度,造孔劑的量實(shí)現(xiàn)可控調(diào)節(jié)石墨烯三維構(gòu)造粉體產(chǎn)品特性。此方法合成的石墨烯三維多級孔自摻雜(氮、磷、硼等)材料,具有其它碳材料包括商用石墨烯不具備的性質(zhì),如超高比表面積、高導(dǎo)電性、自摻雜、多級孔結(jié)構(gòu)等。這些獨(dú)特性能的石墨烯三維多級孔材料可廣泛應(yīng)用于燃料電池、二次電池和超級電容器等能源領(lǐng)域以及與高分子復(fù)合合成具有優(yōu)異特性的功能性涂料和增強(qiáng)材料,用于電子業(yè)、航空航天、汽車制造等領(lǐng)域。
目前,在南寧高新區(qū)建有一條自主設(shè)計(jì)、產(chǎn)年15噸的石墨烯三維構(gòu)造粉體材料生產(chǎn)線,開發(fā)出多種具有特色、性能卓越的石墨烯粉體材料下游應(yīng)用產(chǎn)品,現(xiàn)已投放市場。在石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)范方面,制定了5項(xiàng)涵蓋石墨烯三維構(gòu)造粉體材料名詞、術(shù)語、生產(chǎn)裝備、生產(chǎn)技術(shù)和檢測方法的廣西地方標(biāo)準(zhǔn)(為全國首個(gè)石墨烯系列標(biāo)準(zhǔn),2017年1月1日正式生效)。
應(yīng)用開發(fā)實(shí)例
一、鋰離子動力電池
將石墨烯三維構(gòu)造粉體材料作為導(dǎo)電添加劑制備出來的鋰離子電池具有高功率、內(nèi)阻低、發(fā)熱少和循環(huán)壽命長的特點(diǎn),該電池在5C高倍率充放電條件下使用,1萬次以上循環(huán)容量保持率92.5%,電池自發(fā)熱溫度小于2℃,說明石墨烯在磷酸鐵鋰顆粒之間形成了有效的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),充分發(fā)揮了磷酸鐵鋰正極材料大倍率下穩(wěn)定耐用、循環(huán)壽命長的特點(diǎn)。
二、脂和調(diào)理劑
石墨烯作為助劑添加到油脂中,可大幅調(diào)高產(chǎn)品的綜合性能如降低摩擦系數(shù)、提高極壓性。在普通的油中添加1‰的石墨烯三維構(gòu)造粉體材料,綜合性能提高300%以上,調(diào)理劑和脂中添加了石墨烯三維構(gòu)造粉體,有效增強(qiáng)了此類產(chǎn)品的性能。與德國FUCHS URETHYN E2脂相比,滴點(diǎn)從200℃提升到329℃;FUCHS脂的磨痕大于5mm,而改性后降低到0.40mm;體現(xiàn)了優(yōu)異的耐水性和抗腐蝕性。
三、機(jī)械加工化學(xué)品
利用石墨烯三維構(gòu)造粉體材料研發(fā)出高性能金屬加工切削液和防銹油產(chǎn)品。與傳統(tǒng)的產(chǎn)品相比,切削液的,冷卻和防腐性能大幅提高,進(jìn)而有利于提高金屬的加工精度和減少磨具的耗損。防銹油在金屬加工中間過程和產(chǎn)品存放期間,起防銹作用。添加石墨烯后,鹽霧實(shí)驗(yàn)證明,防銹作用顯著提高。
四、發(fā)動機(jī)冷卻液
石墨烯三維構(gòu)造粉體材料大幅提高傳統(tǒng)冷卻液的傳熱性能100%以上。此項(xiàng)產(chǎn)品除了產(chǎn)品的自身價(jià)值之外,對日后汽車發(fā)動機(jī)散熱系統(tǒng)的輕量化設(shè)計(jì)和降低汽車油耗將起到很大的作用。
五、LED燈
添加石墨烯三維構(gòu)造粉體材料作為散熱材料,LED燈發(fā)熱可以從90℃降低到70℃,延長了LED燈壽命。
六、功能性涂料
將石墨烯三維構(gòu)造粉體加入涂料中,可以制得具有優(yōu)異特殊性質(zhì)的功能性涂料,主要特點(diǎn)為抗靜電、高穩(wěn)定性、高耐磨性、耐腐蝕等。
目前,此項(xiàng)石墨烯粉體材料規(guī)模化制備技術(shù)已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),并有明確的下游應(yīng)用方向,建立了從石墨烯生產(chǎn)原料、裝備、生產(chǎn)、銷售和下游工程應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈。此技術(shù)涉及行業(yè)眾多,這些行業(yè)全部加起來我們預(yù)測所需石墨烯粉體量將達(dá)萬噸級。石墨烯的廣泛應(yīng)用將推動傳統(tǒng)行業(yè)的升級換代,從而推動經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。
以上工作均依托廣西大學(xué)可再生能源材料協(xié)同創(chuàng)新中心(2016年10月獲批“廣西電化學(xué)能源材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地”和“廣西石墨烯工程技術(shù)中心(組建)”兩個(gè)區(qū)級科研平臺)開展。中心于2014年12月正式成立,中心現(xiàn)有辦公和實(shí)驗(yàn)室面積5000m2,設(shè)有實(shí)驗(yàn)中心,小試基地和中試基地等。中心人員已發(fā)展到40人的團(tuán)隊(duì)(教職工14人),科研儀器總值超過8000萬元人民幣,擁有大批世界先進(jìn)的大型測試儀器如:現(xiàn)場環(huán)境球差校正透射電子顯微鏡(全國首臺)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡、原位-高溫X射線粉末衍射儀、拉曼光譜儀、同步熱分析儀等精密貴重儀器。并都已驗(yàn)收并納入國家設(shè)備共享系統(tǒng)開放使用,現(xiàn)已對外承接送樣檢測、表征等工作。
本中心定位以“面向應(yīng)用的基礎(chǔ)研究平臺”為基本目標(biāo),主要研究領(lǐng)域包括石墨烯、燃料電池、二次電池、超級電容器、光/電水解等。本研究中心以“提升廣西大學(xué)綜合實(shí)力,推動廣西區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展,推進(jìn)中國-東盟經(jīng)濟(jì)一體化,促進(jìn)‘一帶一路’經(jīng)濟(jì)發(fā)展”為導(dǎo)向,以建設(shè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、打造國際一流能源材料研究中心為發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。
中心主任沈培康博士――廣西大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師,廣西石墨烯研究院首席科學(xué)家。中國電化學(xué)委員會燃料電池分會主席,中國材料研究學(xué)會終身會員,廣西石墨烯標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會主任。主要專長包括燃料電池、超級電容器、和鋰離子電池在內(nèi)的能源材料和裝置、納米功能材料、微觀電化學(xué)和石墨烯技術(shù)。先后承擔(dān)國家重大科技項(xiàng)目、國家863項(xiàng)目、國家基金委-廣東省聯(lián)合項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金國際重大和聯(lián)合基金項(xiàng)目及產(chǎn)學(xué)研等五十余項(xiàng)。迄今為止,共培養(yǎng)了29名博士研究生,59名碩士研究生和10名博士后。在能源材料領(lǐng)域核心專業(yè)期刊,如Chem. Rev.,J. Am. Chem. Soc.,Adv. Mater,Energy & Environ. Sci.等340余篇,累計(jì)ESI論文25篇,h-因子55。工作被廣泛引用超萬次。2016年獲選全球高校能源科學(xué)與工程學(xué)科最具影響力的高被引150名學(xué)者之一,愛思唯爾中國高被引學(xué)者(能源領(lǐng)域)排名2014年第二名、2015年第三名和2016年第三名。受世界科技出版集團(tuán)CRC Press和Springer邀請組織編寫英文能源材料科技前沿著作4部。作為大會主席主辦了6次國際電化學(xué)能源材料會議。申請和授權(quán)發(fā)明專利50余件。因在電化學(xué)能源領(lǐng)域做出的科學(xué)貢獻(xiàn),2013年獲國家自然科學(xué)獎二等獎。
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中圖分類號:G63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)01(c)-0007-02
在高中化學(xué)改革中,明確提出了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的教學(xué)目標(biāo),新課標(biāo)要求:在化學(xué)教學(xué)中,必須加強(qiáng)探究性學(xué)習(xí)教學(xué),讓學(xué)生可以把所學(xué)知識聯(lián)系運(yùn)用到化學(xué)學(xué)習(xí)中,并把書本上化學(xué)知識與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來,在教學(xué)中融入學(xué)生的探索學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)以及研究學(xué)習(xí),從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。在化學(xué)教學(xué)過程中,教師要充當(dāng)課堂教學(xué)的引導(dǎo)者,通過科學(xué)的組織課堂活動,來幫助學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思維。化學(xué)是一門具有較強(qiáng)的探究性的實(shí)驗(yàn)學(xué)科,創(chuàng)新思維在學(xué)習(xí)過程中有著極大的發(fā)揮空間。下面就化學(xué)教學(xué)中的創(chuàng)新思維培養(yǎng)提出幾點(diǎn)建議。
1 創(chuàng)造良好課堂氣氛,引導(dǎo)學(xué)生暢所欲言
在教學(xué)中為學(xué)生創(chuàng)造良好的課堂學(xué)習(xí)氣氛,讓學(xué)生能夠大膽的與教師進(jìn)行交流,這是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的前提,學(xué)生要能夠敢于說出自己的想法。在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中,教師往往都是根據(jù)提前備課,預(yù)設(shè)好了與學(xué)生交流的內(nèi)容,這樣就把學(xué)生的思維限定在了教師的思路中。對于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)也就失去了原有的意義。所以,在課堂中,教師不能刻意的追求學(xué)生的認(rèn)識的統(tǒng)一,而是應(yīng)該鼓勵學(xué)生大膽思考,并說出自己的想法,即使說的可能是錯的,也不能隨便的批評學(xué)生。例如,在學(xué)習(xí)《水的電容和溶液的酸堿性》時(shí),在講到兩種溶液融合時(shí),提到了等體積的酸性溶液和堿性溶液相混合,最后溶液的pH值會是什么時(shí)?有的學(xué)生直接脫口而出說pH值肯定呈中性,酸堿融合會變成水。這時(shí),教師不應(yīng)該批評學(xué)生,而是應(yīng)該通過實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生自己去驗(yàn)證自己的想法是否正確。
高中生都有很強(qiáng)的自尊心,都很想在全班學(xué)生面前好好的表現(xiàn),教師在課堂教學(xué)中要多鼓勵學(xué)生,少一些批評學(xué)生,這樣才能與學(xué)生多進(jìn)行溝通和交流,引導(dǎo)學(xué)生參與到課堂學(xué)習(xí)活動之中。特別是平時(shí)成績較差的學(xué)生,更需要數(shù)學(xué)課堂上的鼓勵和表揚(yáng)。特別是對于一些平時(shí)學(xué)習(xí)成績較差的學(xué)生,更是要多鼓勵,不能因?yàn)樗麄冋f錯了就批評,要積極引導(dǎo),一步步的讓學(xué)生自己去用化學(xué)思維去思考。例如,在學(xué)習(xí)《金屬的化學(xué)性質(zhì)》這一內(nèi)容時(shí),教師在做關(guān)于金屬鈉的實(shí)驗(yàn)時(shí),可以提出這樣的問題,你認(rèn)為研究一種物質(zhì)的性質(zhì),應(yīng)該按照什么程序來進(jìn)行?你能通過實(shí)例說明嗎?(可列舉氧氣、鐵、鹽酸或二氧化碳),然后讓學(xué)生想想對于金屬鈉怎樣來研究其性質(zhì),讓學(xué)生根據(jù)自己的想法,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。教師可以先按照學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作,看看能否順利完成鈉性質(zhì)的研究。同時(shí),在實(shí)驗(yàn)的過程中,學(xué)生根據(jù)具體操作,肯定會有新的想法。這樣,學(xué)生就能在良好的課堂氣氛下暢所欲言,說出自己的想法,取得良好的教學(xué)效果。
2 設(shè)計(jì)探索實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)創(chuàng)新思維
化學(xué)是一門十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖匀豢茖W(xué),一切的結(jié)論都是建立在嚴(yán)密的化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上,因此,在教學(xué)中教師必須利用好化學(xué)實(shí)驗(yàn)對學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)的重要作用。在以往的化學(xué)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式十分的固定,往往是教師在前面先做一遍,然后讓學(xué)生模仿教師的實(shí)驗(yàn),按部就班的操作,最后得出相同的結(jié)論。雖然教師可能提前做好了充足的準(zhǔn)備,思考的問題也比學(xué)生更為成熟,但如何一切都按照教師的預(yù)設(shè)來完成,學(xué)生就成了課堂活動中教師操縱的木偶。這樣,學(xué)生的思維就受到了極大的束縛。在化學(xué)教學(xué)中,教師可以打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的束縛,讓學(xué)生自己去探索,學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)探索的過程中,可以調(diào)動學(xué)生的化學(xué)求知欲望,讓學(xué)生不斷思想,積極探索,培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的良好行為習(xí)慣、從細(xì)微實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象差別分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力,形成科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
例如,在學(xué)習(xí)《弱電解質(zhì)和強(qiáng)電解質(zhì)》這一課時(shí),了解電解質(zhì)在水溶液中的電離及溶液的導(dǎo)電性時(shí),可以讓學(xué)生自己實(shí)驗(yàn)探索,教師先不給結(jié)論,讓學(xué)生去實(shí)驗(yàn)探究:同濃度醋酸和鹽酸的電離程度,在兩只錐形瓶中分別加入等體積的濃度均為1 mol?L-1的鹽酸和醋酸,在兩個(gè)氣球中分別加入經(jīng)砂紙打磨過的長度相同的鎂條,然后將氣球套在錐形瓶口,同時(shí)將氣球中的鎂條送入錐形瓶中,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。讓學(xué)生自己試著得出正確的結(jié)論。
此外,教師還可以給學(xué)生布置創(chuàng)新難度更高的探索實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生完全自己去探索,教師只給予適當(dāng)?shù)闹更c(diǎn)。如探索實(shí)驗(yàn):某種催化劑為鐵的氧化物。在實(shí)驗(yàn)室對該催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)進(jìn)行探究:將適量稀硝酸加入少許樣品中,加熱溶解;取少許溶液,滴加KSCN溶液后出現(xiàn)紅色。一位同學(xué)由此得出該催化劑中鐵元素價(jià)態(tài)為+3的結(jié)論。
(1)請指出該結(jié)論是否合理并說明理由________。
(2)請完成對鐵元素價(jià)態(tài)的探究:
限選實(shí)驗(yàn)儀器與試劑:燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、滴管、酒精燈、試管夾、3 mol?L-1H2SO4/3% H2O2、6 mol?L-1HNO3/0.01 mol?L-1KMnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol?L-1KI、20% KSCN、蒸餾水。
①提出合理假設(shè)。
假設(shè)1:________;假設(shè)2:________;假設(shè)3:________。
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè)。
③實(shí)驗(yàn)過程。
這樣,學(xué)生就能根據(jù)自己的想法,放手去探索,在學(xué)生自己動手實(shí)驗(yàn)過程中,教師要注意對學(xué)生安全教育,提醒學(xué)生確保實(shí)驗(yàn)安全。
3 開展科技活動,培養(yǎng)學(xué)生的展現(xiàn)創(chuàng)新能力
在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維中,開展化學(xué)科技活動能夠起到重要的促進(jìn)作用?;瘜W(xué)科技活動,可以全面的調(diào)動學(xué)生參與,充分的利用所學(xué)知識,運(yùn)用于實(shí)踐活動。教師可以引導(dǎo)學(xué)生組織課外活動小組,設(shè)計(jì)一些化學(xué)探究性的活動,把課本上的化學(xué)知識都充分的利用起來。在教師的引導(dǎo)下,讓學(xué)生在課外科技活動過程中,不斷的進(jìn)行創(chuàng)新思維,提高創(chuàng)新能力。在組織科技活動過程中,教師應(yīng)該讓學(xué)生在完成了教材中各種家庭小實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,引申到課外知識中,不斷的拓寬學(xué)生的知識面,結(jié)合課本所學(xué)的知識,開展一些有意義又有趣味的科技探索實(shí)驗(yàn),并最后進(jìn)行總結(jié),引導(dǎo)學(xué)生撰寫科技小論文。
例如,在學(xué)習(xí)《化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能-電池》時(shí),可以通過組織課外活動,讓學(xué)生深入了解原電池的工作原理,了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。并調(diào)查生活中理常見的金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害、防止金屬腐蝕的措施。通過查閱資料了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理,認(rèn)識化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)際意義及其重要應(yīng)用。最后要求學(xué)生以小組為單位,撰寫化學(xué)調(diào)查小論文,把生活中常見的化學(xué)電源的種類以及用途詳細(xì)的寫出來,并分析使用化學(xué)能有哪些便利,以及存在的問題,如,家庭使用煤氣、液化石油氣、煤等的熱能利用效率,提出提高能源利用率的合理化建議。人類社會所面臨的能源危機(jī)以及未來新型能源。學(xué)生在調(diào)查和分析的過程中,充分的結(jié)合所學(xué)知識,進(jìn)行深入的探索,可以極大的調(diào)動學(xué)生的思維,還能讓學(xué)生知道知道節(jié)約能源、提高能量利用效率的實(shí)際意義。此外,教師要抽出專門的時(shí)間,對于學(xué)生的調(diào)查報(bào)告給予點(diǎn)評,讓學(xué)生自己說說調(diào)查的收獲,互相討論,對于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)有著極大的促進(jìn)。
總之,高中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)是素質(zhì)教育的一部分,需要廣大化學(xué)教師不斷探索,轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,深入貫徹落實(shí)新課程改革精神,打破傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)模式,在教學(xué)中不斷改革,采取科學(xué)有效的方法和手段,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,全面增強(qiáng)學(xué)生的化學(xué)綜合素質(zhì),提高創(chuàng)新能力。
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中圖分類號:G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)15-0164-03
化學(xué)電源是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿膶?shí)用裝置,是高等學(xué)校本科生《物理化學(xué)》課程電化學(xué)一章重要的內(nèi)容之一。由于化學(xué)電源已經(jīng)進(jìn)入人們的日常生活,因此學(xué)生能夠從親身的體會感受到化學(xué)電源的重要性。化學(xué)電源主要包括一次電池和二次電池。一次電池是指電池中的電化學(xué)反應(yīng)只能進(jìn)行一次放電反應(yīng),而不能進(jìn)行充電。二次電池即蓄電池,指的是電池中的電化學(xué)反應(yīng)能夠進(jìn)行可逆的充放電反應(yīng),而且充放電過程可以進(jìn)行多次,即電池具有較長的壽命。一些新型的二次電池,如燃料電池、鋰離子電池和太陽能電池越來越受到人們的重視。因?yàn)檫@些新型的二次電池具有較高的化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)換效率,而且還具有環(huán)境友好、電池壽命長以及能量密度高等優(yōu)點(diǎn),在民用、軍事以及航空航天等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用[1]。
濃差電池在《物理化學(xué)》課程我們每年都會講述,但這類電池由于沒有使用化的器件,沒有受到同學(xué)們的足夠重視。往往在課程結(jié)束之后,同學(xué)們對其他的化學(xué)電源有很深的印象,但是對濃差電池一無所知。假若一個(gè)電池中總的反應(yīng)是一化學(xué)反應(yīng),我們稱這類電池為化學(xué)電池。若電池中,總的過程僅僅是一種物質(zhì)(包括單質(zhì)或離子)從高濃度狀態(tài)向低濃度狀態(tài)轉(zhuǎn)移,這類電池我們稱之為濃差電池。簡而言之,濃差電池之所以能夠?qū)ν廨敵鲭娔苁怯捎陔姵伢w系中存在物質(zhì)的濃度梯度。濃差電池可以分為兩類,即電極濃差電池和電解質(zhì)濃差電池。電極濃差電池指的是由于電極本身活性物質(zhì)濃度的差別而引起的電勢差。這種濃差電池中只包含一種電解質(zhì)溶液。電解質(zhì)濃差電池指的是由于電池中電解質(zhì)濃度的差異所引起的電極電勢的差異。這種濃差電池中包含至少兩種不同濃度的電解質(zhì)溶液,而且電極電勢的大小與電解質(zhì)溶液的濃度有關(guān)。實(shí)際上,濃度梯度是自然界生物體中的一個(gè)普遍存在現(xiàn)象。細(xì)胞膜內(nèi)外的電解濃度存在差異。因此,細(xì)胞內(nèi)外保持一個(gè)固定的膜電位,這個(gè)膜電位是生命的特征,失去膜電位意味著生命的結(jié)束。
能源是關(guān)系到人類社會發(fā)展的最主要問題之一。目前全球大部分的能量需求來源于化石燃料。由于化石燃料具有不可再生性,最終必將導(dǎo)致其枯竭。而且化石燃料的大量使用也將會導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此,有關(guān)于新型化學(xué)電源的研究越來越受到人們的重視。濃差電池這一古老的原型器件也被推向了研究前沿。普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為自然界中存在大量的濃度梯度。如在黃河、長江及其他河流的入海口就存在海水與淡水之間的鹽(如氯化鈉、氯化鉀等)的濃度梯度。如果能夠?qū)⑦@些儲存在濃度梯度里的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能,就能夠?yàn)槲覀兊纳鐣峁┐罅磕茉?。美國和以色列等國家非常重視濃差電池的研究。中國、瑞典和日本等也開展了一些研究??傮w上,有關(guān)于濃差電池的研究仍還處于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)水平,離大規(guī)模應(yīng)用還有漫長的路程。因此,本論文主要回顧物理化學(xué)中濃差電池的基本概念以及近期國內(nèi)外在濃差電池領(lǐng)域的研究進(jìn)展。希望同學(xué)們能夠?qū)獠铍姵氐奈磥韴?jiān)定信心,如果將來有可能,積極投身到濃差電池的研究中去。
一、《物理化學(xué)》中濃差電池的概念與實(shí)例
從電動勢的表達(dá)式我們可以看出,當(dāng)Pt電極所負(fù)載的氫氣壓力相等時(shí)(即p1=p2),電池輸出的電動勢為0。當(dāng)p1≠p2時(shí),形成濃差電池。當(dāng)p1>p2時(shí),E>0,說明氫氣壓力大的Pt電極為電池的負(fù)極,壓力小的Pt電極為電池的正極。當(dāng)上述濃差電池被短路時(shí),我們來理解一下電池中電子以及氫離子的運(yùn)動方向。氫氣在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生氫離子,電子從負(fù)極轉(zhuǎn)移到正極上。負(fù)極上產(chǎn)生的氫離子在溶液中擴(kuò)散到正極表面,被從負(fù)極上轉(zhuǎn)移來的電子還原,產(chǎn)生氫氣。因此上述濃差電池在工作的時(shí)候,負(fù)極氫氣的壓力會逐漸降低,正極氫氣的壓力會逐漸升高。當(dāng)兩側(cè)氫氣壓力相等的時(shí)候,電池?zé)o法輸出電能。
2.電解質(zhì)濃差電池。電解質(zhì)濃差電池的電勢差是由于電池中電解質(zhì)濃度的差異所引起的。這種濃差電池中包含至少兩種不同濃度的電解質(zhì)溶液,而且電極電勢的大小與電解質(zhì)溶液的濃度有關(guān)。從電動勢的表達(dá)式我們同樣能夠看出,當(dāng)兩個(gè)KCl溶液的濃度相等時(shí)(即c1=c2),電池輸出的電動勢為0。當(dāng)c1≠c2時(shí),形成濃差電池。當(dāng)c1>c2時(shí),E>0,說明氯離子濃度大的一側(cè)為電池的負(fù)極,氯離子濃度小的一側(cè)為電池的正極。當(dāng)上述電解質(zhì)濃差電池被短路時(shí),我們來理解一下電池中電子和氯離子的運(yùn)動方向以及電極上物質(zhì)的變化。首先,我們看負(fù)極上的反應(yīng)。在負(fù)極上,溶液中的氯離子和電極上的銀發(fā)生反應(yīng)生成氯化銀,同時(shí)產(chǎn)生電子。電子經(jīng)外電路轉(zhuǎn)移到正極上。在正極上,電子將氯化銀還原成銀和氯離子。因此,在電池開始工作時(shí),負(fù)極消耗溶液中的氯離子,氯離子濃度降低。正極上的氯化銀分解產(chǎn)生氯離子,氯離子的濃度升高。為了達(dá)到電中性平衡,負(fù)極區(qū)氯化鉀溶液中的鉀離子需要通過半透膜進(jìn)入正極區(qū)。在電池工作過程中,理想狀態(tài)時(shí)負(fù)極區(qū)的氯離子濃度降低,正極區(qū)的氯離子濃度升高,直到兩側(cè)氯離子的濃度達(dá)到平衡,電池將濃度梯度所儲存的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)換為電能。在電解質(zhì)濃差電池中,我們需要強(qiáng)調(diào)半透膜的重要性。從濃差電池的工作原理我們可知,在上述Ag/AgCl/KCl濃差電池中,理想的半透膜應(yīng)該具有陽離子選擇性,即陽離子的遷移數(shù)等于1,陰離子的遷移數(shù)等于零。半透膜主要起到了兩方面作用。第一,半透膜能夠阻止不同KCl溶液之間氯離子的濃度擴(kuò)散,從而減少了由于濃度擴(kuò)散所引起的能量損失;第二,由于鉀離子能夠通過半透膜,因此在電池工作過程中,鉀離子能夠通過濃度擴(kuò)散從負(fù)極區(qū)擴(kuò)散到正極區(qū),從而保持體系的電中性平衡。通過討論物理化學(xué)中濃差電池的概念我們可以發(fā)現(xiàn)電解質(zhì)濃差電池能夠?qū)⑷芤簼舛忍荻绒D(zhuǎn)化成電能。由于自然界中存在濃度梯度,如海水與淡水之間的鹽濃度梯度都屬于溶液濃度梯度。因此發(fā)展?jié)獠铍姵?,大家最感興趣的是如何發(fā)展電解質(zhì)濃差電池。而在電解質(zhì)濃差電池中最核心的部分是具有離子選擇性的半透膜。因此,在電解質(zhì)濃差電池研究領(lǐng)域,大家主要的研究目標(biāo)就是發(fā)展新型的、高通量的、具有離子選擇性的薄膜。大家期望盡可能把這種半透膜的工藝簡單化、成本低廉化以及工藝簡單化。下面主要介紹新型的具有離子選擇性的半透膜的研究進(jìn)展及其在電解質(zhì)濃差電池上的應(yīng)用。
二、電解質(zhì)濃差電池的器件化
如前所述,發(fā)展具有離子選擇性半透膜是構(gòu)筑電解質(zhì)濃差電池的關(guān)鍵。自然界中,最具有代表性的離子選擇性半透膜是細(xì)胞膜。我們知道細(xì)胞是生物體中基本的結(jié)構(gòu)和功能單位,細(xì)胞中的新陳代謝活動需要不斷地與周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換。物質(zhì)選擇性地進(jìn)出細(xì)胞是通過細(xì)胞膜來實(shí)現(xiàn)的。細(xì)胞膜上的通道是由鑲嵌在細(xì)胞膜上的特殊蛋白構(gòu)成。其獨(dú)特的非對稱結(jié)構(gòu)(錐形結(jié)構(gòu))能夠?qū)崿F(xiàn)對特定離子的選擇性。對于生物體而言,細(xì)胞膜對無機(jī)離子(如Na+、K+、Ca2+以及H+)的選擇性控制,涉及到生命的根基以及某些疾病的機(jī)制,比如神經(jīng)沖動的產(chǎn)生、心臟的節(jié)律性跳動、肌肉細(xì)胞的收縮以及能量的生成等。
通過學(xué)習(xí)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu),我們就能開發(fā)出新型的離子選擇性半透膜。例如Apel等在聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)表面通過粒子軌跡優(yōu)先化學(xué)刻蝕的技術(shù)構(gòu)筑了結(jié)構(gòu)非對稱的納米通道。通過在納米通道表面形成負(fù)電荷,實(shí)現(xiàn)了陽離子從納米通道的小孔端向大孔端方向的定向傳輸,得到了具有陽離子選擇性的半透膜[2]。半透膜的離子選擇性取決于納米通道表面電荷的性質(zhì)。我們以具有規(guī)整孔結(jié)構(gòu)的多孔陽極氧化鋁(AAO)為模板,在其一側(cè)制備一層TiO2多孔薄膜,通過煅燒使其結(jié)晶得到TiO2/AAO異質(zhì)膜。然后用化學(xué)氣相沉積的方法將十八烷基三甲氧基硅烷分子修飾在TiO2/AAO異質(zhì)膜上得到疏水納米孔道。通過紫外光照射在納米通道表面引入負(fù)電荷,得到了具有陽離子選擇的半透膜[3]。我們還通過采用電化學(xué)聚合的方法,在多孔陽極氧化鋁(AAO)一側(cè)沉積聚吡咯(PPy)層得到有機(jī)―無機(jī)雜化的非對稱納米通道。由于AAO和PPy的等電點(diǎn)不同,調(diào)節(jié)電解質(zhì)的pH值可以調(diào)控雜化納米通道中的電荷分布,從而使膜表現(xiàn)出不同的離子選擇性。另一方面,PPy是一種光敏分子,光照能夠調(diào)控膜中通道的表面電荷分布,從而調(diào)控膜的離子選擇性[4]。
很多研究者把新型的離子選擇性半透膜應(yīng)用到電解質(zhì)。如Gao等人在多孔陽極氧化鋁(AAO)一側(cè)沉積介孔的碳層。AAO的孔徑為~80 nm,表面帶有正電荷。介孔碳的孔徑為~7 nm,表面帶有負(fù)電荷。這種復(fù)合膜表現(xiàn)出高的離子選擇性。他們以人工海水和河水來提供溶液濃度梯度,得到3.46 W/m2的能量輸出。這一值超過了其他商業(yè)可得到的離子選擇性膜[5]。
我們利用二氧化鈦(TiO2)膜制備了一種光誘導(dǎo)的濃差電池。TiO2作為一種被廣泛研究的無機(jī)光響應(yīng)材料,具有光催化分解水的能力,光解水過程導(dǎo)致質(zhì)子和電子的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)移。受能夠產(chǎn)生跨膜電化學(xué)勢梯度的質(zhì)子泵啟發(fā),我們構(gòu)筑了一個(gè)基于多功能光響應(yīng)納米通道的光捕獲體系。在本體系中,鉑納米顆粒修飾的TiO2納米通道被作為紫外光的捕獲天線,利用TiO2與Pt的功函,非對稱性驅(qū)動納米通道兩側(cè)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生跨膜電化學(xué)勢梯度,從而在納米通道兩側(cè)形成了電勢差,導(dǎo)致外電路中光電流的產(chǎn)生[6]。
三、結(jié)論
濃差電池作為物理化學(xué)里的一個(gè)古老的、容易被忽視的化學(xué)電源,在新能源領(lǐng)域越來越受到人們的重視。在課堂上通過對濃差電池原理及研究前沿的介紹使同學(xué)們認(rèn)識到物理化學(xué)在研究前沿中的角色和作用,增強(qiáng)同學(xué)們對物理化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,從而使一門枯燥的課程變得更加生動。而且,濃差電池普遍存在于自然界中,通過課程的學(xué)習(xí),同學(xué)們會對自然產(chǎn)生濃厚的興趣,培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)自然、探索自然以及創(chuàng)造新材料的與器件的能力。
參考文獻(xiàn):
[1]傅獻(xiàn)彩,沈文霞,姚天揚(yáng),侯文華.物理化學(xué)(下冊)[M].第五版.
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[3]Zhang,Q.;Hu,Z.;Liu,Z.;Zhai,J.;Jiang,L. Adv. Funct. Mater. 2014,24,424-431.
Abstract: with the rapid development of national economy, automobile production increased year by year, our country more and more cars, cars are more and more complex. Especially the rapid development of science and technology, the automobile industry competition has changed from single performance competition steering performance, environmental protection, energy saving, comprehensive competition. Only the automobile engine, to cope with the world energy crisis and reducing the environmental pollution, the research and development work has focused on reducing fuel consumption, reduce emissions, lightweight and reduce wear and so on, to optimize the technology will be widely used in these studies.
Keywords: engine, machine, technology, performance
中圖分類號:S219.031文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
發(fā)動機(jī)是一部由許多機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)組成的是將某一種型式的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的復(fù)雜機(jī)器。其作用是將液體或氣體燃燒的化學(xué)能通過燃燒后轉(zhuǎn)化為熱能,再把熱能通過膨脹轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并對外輸出動力。而汽車發(fā)動機(jī)是汽車的動力裝置。由機(jī)體、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、冷卻系、系、燃料系和點(diǎn)火系(柴油機(jī)沒有點(diǎn)火系)等組成。按燃料分發(fā)動機(jī)有汽油和柴油發(fā)動機(jī)兩種。按工作方式有二沖程和四沖程兩種,一般發(fā)動機(jī)為四沖程發(fā)動機(jī)。
隨著世界能源問題和環(huán)境污染問題的日趨嚴(yán)重,飛機(jī)及汽車作為污染環(huán)境和消耗能源的大戶,備受人們的關(guān)注。發(fā)動機(jī)燃燒過程直接影響節(jié)能和環(huán)保,對發(fā)動機(jī)燃燒過程優(yōu)化的研究越來越受到重視。
發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)以結(jié)構(gòu)、熱力、燃燒、強(qiáng)度、振動、流體、傳熱等多個(gè)學(xué)科為基礎(chǔ),可變因素多,隨機(jī)性大,是一個(gè)可變互耦系統(tǒng)的優(yōu)化問題。多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化通過充 分利用各個(gè)學(xué)科之間的相互作用所產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng),獲得系統(tǒng)的整體最優(yōu)解,因而在發(fā)動機(jī)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖上有很大的應(yīng)用優(yōu)勢。
發(fā)動機(jī)的優(yōu)化涉及到多個(gè)目標(biāo),與單目標(biāo)優(yōu)化問題不同的是這些目標(biāo)函數(shù)往往耦合在一起,且每一個(gè)目標(biāo)具有不同的物理意義和量綱。它們的關(guān)聯(lián)性和沖突性使得對其優(yōu)化變得十分困難。多目標(biāo)優(yōu)化方法可以分為如下兩大類并且已在發(fā)動機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中得到了應(yīng)用。1.基于偏好的多目標(biāo)優(yōu)化方法此方法根據(jù)工程實(shí)際的具體情況,首先選擇一個(gè)偏好向量,然后利用偏好向量構(gòu)造復(fù)合函數(shù),使用單目標(biāo)優(yōu)化算法優(yōu)化該復(fù)合函數(shù)以找到單個(gè)協(xié)議最優(yōu)解。如利用線性組合法對發(fā)動機(jī)的懸置系統(tǒng)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化;利用加權(quán)法對液體火箭發(fā)動機(jī)的減損和延壽控制進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化。2.基于非劣解集的多目標(biāo)優(yōu)化方法 此方法首先需要找到盡可能多的協(xié)議解,然后根據(jù)工程實(shí)際情況,獲得決策解。相比基于偏好的多目標(biāo)方法,該方法更系統(tǒng)、實(shí)用和客觀。如通過多目標(biāo)遺傳算 法,以單位推力、耗油率等為目標(biāo)函數(shù)對航空發(fā)動機(jī)總體性能進(jìn)行優(yōu)化;基于多目標(biāo)遺傳算法對固體火箭發(fā)動機(jī)的性能和成本進(jìn)行優(yōu)化。在發(fā)動機(jī)的生產(chǎn)及實(shí)際使用中,總是存在著材料特性、制造、裝配及載荷等方面的誤差或不確定性。雖然在多數(shù)情況中,誤差或不確定性很小,但這些誤差或不確定性結(jié)合在一起可能對發(fā)動機(jī)的性能和可靠性產(chǎn)生很大的影響。對于此類不確定性問題的優(yōu)化,傳統(tǒng)的優(yōu)化方法已無法解決,而必須求助于不確定性優(yōu)化方法。 隨著發(fā)動機(jī)質(zhì)量越來越輕,而其功率和轉(zhuǎn)速不斷提高,振動和噪聲問題越來越突出。振動不僅影響到發(fā)動機(jī)自身的強(qiáng)度和性能,而且會給車輛整體壽命和乘客舒適 性造成很大的影響。除了對發(fā)動機(jī)本身結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)外,對發(fā)動機(jī)的減振系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化也是一條提高車輛整體振動性能的有效途徑。傳統(tǒng)的彈性減振系統(tǒng)已無法滿足 舒適性要求,未來的趨勢是半主動減振和主動減振控制系統(tǒng),即能根據(jù)發(fā)動機(jī)激勵、路況、車輛行駛狀態(tài)和載荷等自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù),優(yōu)化車輛動力學(xué)特性,實(shí)現(xiàn)主 動減振。車用發(fā)動機(jī)的減振系統(tǒng)是一復(fù)雜的非線性系統(tǒng),而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)因其自身的非線性映射能力在未來發(fā)動機(jī)減振系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中具有很大的潛力。另外,由于發(fā) 動機(jī)動力系統(tǒng)的復(fù)雜性,在模型、載荷、激勵等方面都具有很大的不確定性,減振系統(tǒng)的優(yōu)化不可避免地應(yīng)考慮系統(tǒng)不確定性的影響,可以利用模糊集或區(qū)間數(shù)學(xué)理 論結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行不確定性優(yōu)化,以提高減振系統(tǒng)的可靠性和魯棒性。
發(fā)動機(jī)的燃燒和排放系統(tǒng)直接影響到 發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性、噪聲、排放等重要指標(biāo),影響到汽車的節(jié)能與環(huán)保性能。對燃燒與排放系統(tǒng)的優(yōu)化可從兩個(gè)方面進(jìn)行。一方面是燃料噴射系統(tǒng)的優(yōu)化,可通過 電控單元精確控制各氣缸的燃油噴射量,自由控制發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩,使得發(fā)動機(jī)具有良好的啟動性能和最佳的輸出響應(yīng)特性,并使得氣缸達(dá)到最佳混合氣狀態(tài),提高燃 油熱效率,降低噪聲;另一方面是優(yōu)化進(jìn)氣管系的結(jié)構(gòu)參數(shù),改進(jìn)發(fā)動機(jī)燃燒室,優(yōu)化壓縮比。未來的燃燒與排放系統(tǒng)的設(shè)計(jì),應(yīng)當(dāng)綜合考慮噴射系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)結(jié) 構(gòu),同時(shí)注重結(jié)構(gòu)、燃燒、流體、噪聲等不同專業(yè)領(lǐng)域的性能提高,進(jìn)行多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)。汽油發(fā)動機(jī)的熱效率為 20 %~30 % ,柴油發(fā)動機(jī)為 30 %~40 %。如能廣泛地使用柴油機(jī) ,將會節(jié)約大量燃料。柴油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)還在于它可以使用純度比較低、價(jià)格比汽油便宜的柴油作燃料。據(jù)統(tǒng)計(jì) ,將汽油機(jī)轉(zhuǎn)換為柴油機(jī) ,每升燃料的行程里程平均可增加 35 % ,同樣質(zhì)量和功率相同的柴油機(jī)與汽油機(jī)相比 ,油耗可降 15 %~ 25 %。因此 ,各汽車制造商都積極地增加柴油車的比重 ,目前絕大多數(shù)商用車都裝備柴油機(jī) ,而各汽車廠商提供的裝有柴油機(jī)的轎車、行車也日益增多 ,如寶馬、奔馳、奧迪、豐田、本田、馬自達(dá)等都在全力開發(fā)并推出環(huán)保型柴油車。在歐洲 ,轎車柴油化的比例已高達(dá) 40 % ,且有不斷上升之勢。
綜上所述,優(yōu)化技術(shù)在發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì) 制造中占有非常重要的地位。包括常規(guī)優(yōu)化方法和智能優(yōu)化方法在內(nèi)的優(yōu)化技術(shù)已被應(yīng)用于發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)。考慮到能源的短缺和環(huán)境問題的重要性,未來的車用發(fā)動機(jī) 優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究將是以節(jié)能和環(huán)保為重點(diǎn)的綜合最優(yōu),應(yīng)當(dāng)建立并應(yīng)用多種不確定多目標(biāo)多學(xué)科優(yōu)化理論方法、策略及算法;并應(yīng)大力開發(fā)在一個(gè)優(yōu)化平臺上集成各 個(gè)學(xué)科設(shè)計(jì)要求的多學(xué)科多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng),該系統(tǒng)將具有更高的優(yōu)化效率和較好的開放性,可以更好地適應(yīng)未來汽車個(gè)性化設(shè)計(jì)的趨勢。
摘要:
[1]汽車行業(yè)一體化 (質(zhì)量、境、業(yè)健康安全)管理體系認(rèn)證的研究 .吉林大學(xué) . 2007中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 .
2結(jié)合專業(yè)實(shí)際,闡明化學(xué)基本原理
在講解教材主體部分的時(shí)候,應(yīng)適當(dāng)結(jié)合機(jī)械工程專業(yè)特點(diǎn),這樣講解起來學(xué)生印象較為深刻,同時(shí)又可以讓學(xué)生在大一階段逐步滲透機(jī)械工程學(xué)科思想。如講解物質(zhì)結(jié)構(gòu)部分,化學(xué)的結(jié)構(gòu)是原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、各種結(jié)合鍵結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)等,這些內(nèi)容純粹是化學(xué)知識,其實(shí),結(jié)構(gòu)的范圍很大,機(jī)械工程也有宏觀的結(jié)構(gòu)。如軸上有鍵槽、軸肩、擋圈等,連接結(jié)構(gòu)有螺栓、雙頭螺柱、螺釘?shù)龋瑱C(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)有平面連桿、凸輪、齒輪機(jī)構(gòu)等。這些都是結(jié)構(gòu),只不過和化學(xué)的結(jié)構(gòu)從內(nèi)容上不一樣,但從結(jié)構(gòu)決定性能的角度看,實(shí)質(zhì)是一樣的,只不過結(jié)構(gòu)的尺度不一樣,一個(gè)偏微觀,一個(gè)偏宏觀,現(xiàn)在很多科學(xué)研究都是跨尺度研究。再比如化學(xué)的合稱,在材料界稱為制備和加工,在機(jī)械上就是機(jī)械制造,名稱上有差別,實(shí)際各自的角色都差不多。學(xué)院除了機(jī)械工程專業(yè)以外,還有三個(gè)專業(yè),分別是過程裝備與控制工程、交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化,學(xué)生應(yīng)對一個(gè)學(xué)院的專業(yè)有一定的了解。在講解反應(yīng)部分,這部分熱力學(xué)知識涉及到能量的改變,在學(xué)院這幾個(gè)專業(yè)里面,都要涉及到能量的轉(zhuǎn)化,機(jī)器和汽車涉及到電能、化學(xué)能、機(jī)械能等相互轉(zhuǎn)換,而過程裝備與控制工程專業(yè)有專門傳遞能量的過程工程;同時(shí),該部分和過程裝備制造工藝密切相關(guān),過程設(shè)備殼體制造的準(zhǔn)備工序第一道就是鋼材的凈化處理,以清除材料表面的銹、氧化皮和熔渣等;講解電化學(xué)部分,也可以結(jié)合過程裝備與控制工程專業(yè)某些過程機(jī)器防腐蝕的特點(diǎn)來講解。事實(shí)上,過程裝備與控制工程專業(yè)以前是化工機(jī)械專業(yè),是化學(xué)工程各機(jī)械工程兩大學(xué)科結(jié)合起來的。
3結(jié)合寧夏地區(qū)實(shí)際
大學(xué)的根本任務(wù)是人才培養(yǎng),但同時(shí)大學(xué)也要服務(wù)社會,從這個(gè)角度講,老師應(yīng)了解本地的相關(guān)企業(yè),對于學(xué)生而言,也要清楚自己的專業(yè)和所學(xué)課程和當(dāng)?shù)厣鐣年P(guān)系。,在講解熵變時(shí),可以聯(lián)系能源的開發(fā)前景和利用效率,找到更加清潔與高效的新能源,如燃料電池、太陽能等[2],可以結(jié)合國電寧夏太陽能有限公司的主導(dǎo)產(chǎn)品來講解;講解溶液部分,涉及到滲透壓概念,純粹的講解概念學(xué)生肯定感覺到太學(xué)術(shù),不清楚和身邊的事物有何關(guān)系,如果能結(jié)合寧夏地區(qū)的鹽堿地實(shí)際情況,了解到鹽堿地不容易種莊稼就能很深刻的理解滲透壓這一概念;講解溶液的凝固點(diǎn)下降時(shí),可以參考寧夏共享集團(tuán)有限責(zé)任公司,鑄鐵的非鐵元素含量較高,從而凝固點(diǎn)要比鑄鋼低,所以共享集團(tuán)的鑄鐵溫度要比鑄鋼溫度低;在講解電解池部分,可以結(jié)合寧夏青銅峽鋁業(yè)集團(tuán)有限公司的電解鋁、寧夏天元錳業(yè)集團(tuán)電解錳來講解;在講解化學(xué)和環(huán)境這一部分,可以結(jié)合銀川污水處理廠采取的水處理流程環(huán)節(jié);講解表面工程與摩擦學(xué)的時(shí)候,可以結(jié)合西北軸承股份有限公司,該公公司的軸承保持架均要采取磷化處理,區(qū)內(nèi)其他機(jī)械公司的機(jī)械產(chǎn)品均離不開摩擦學(xué)知識。這樣學(xué)生既學(xué)習(xí)了知識了,又了解了當(dāng)?shù)氐钠髽I(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品。
4激發(fā)學(xué)生興趣
任何學(xué)習(xí),要有一定的熱愛才會學(xué)好,學(xué)起來才有主動性。因此,教學(xué)的過程中,可以穿插一些化學(xué)發(fā)展歷史,化學(xué)與諾貝爾獎,化學(xué)與社會,化學(xué)與生活,化學(xué)學(xué)科前沿等有趣的典故、故事。如人們利用掃描納米探針技術(shù)進(jìn)行原子、分子尺度上的機(jī)械刻蝕,操縱單個(gè)的分子、原子,將單細(xì)胞核酸分析技術(shù)用于疾病的早期診斷,目前已經(jīng)能夠進(jìn)行乳腺癌特異性RNA中某種結(jié)構(gòu)的測定[3]。以及向?qū)W生介紹化學(xué)理論已經(jīng)取得的成就,這些成就為社會、生活的進(jìn)步帶來的貢獻(xiàn),化學(xué)的面臨的難題等[4]。讓學(xué)生知道化學(xué)學(xué)科不再枯燥,嚴(yán)密的化學(xué)學(xué)科也存在娛樂性的一面,還讓他們清楚化學(xué)學(xué)科和社會、生活都有關(guān),更別說機(jī)械學(xué)科了。同時(shí),也可以使學(xué)生理解自然科學(xué)發(fā)展的共性規(guī)律,增加科學(xué)素養(yǎng)和情操。
5發(fā)揮學(xué)生主觀能動性
人才培養(yǎng)的目的是讓學(xué)生自己掌握思想、知識和技能?;诖怂枷?,本課程設(shè)置了三個(gè)專題:化學(xué)與材料,化學(xué)與能源,化學(xué)與環(huán)境。這三部分主要由學(xué)生講解,原則是學(xué)生要講清楚知識點(diǎn),講清楚化學(xué)與這些主題的聯(lián)系,并且一定要聯(lián)系寧夏地區(qū)實(shí)際講解。把班級學(xué)生分成三組,每組講解一個(gè)專題,每組確定一位組長,讓組長給組成員分工,主要包括查資料、作PPT、演講者等。任課老師首先把每個(gè)專題涉及到的知識點(diǎn)和需要查詢的書籍、期刊文獻(xiàn)、圖片、網(wǎng)站等給學(xué)生交代清楚。講解的時(shí)候,該組學(xué)生全部坐在前面,講解完后,其他組學(xué)生自由提問,由本組學(xué)生負(fù)責(zé)解釋和回答。
6考核方式
本課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的自然科學(xué)素養(yǎng),讓學(xué)生在工程實(shí)際中會運(yùn)用化學(xué)基本原理解決具體工程問題。因此,考核方式與機(jī)械工程其它課程有所差異。課程考核采取全程考核,多種方式并存,期末考試考試采取閉卷考試??己朔绞饺缦?(1)在三個(gè)專題講解環(huán)節(jié)要求是每個(gè)學(xué)生參入,但是分工不同,有的查資料,有的做PPT,有的講解,而且課堂有問答互動。本環(huán)節(jié),我給每位學(xué)生的起點(diǎn)成績?yōu)?0分,讓每個(gè)參與的學(xué)生保證及格。在此基礎(chǔ)上,再根據(jù)實(shí)際情況,給分工不同的學(xué)生不同的分?jǐn)?shù)。(2)小論文環(huán)節(jié)該環(huán)節(jié)是每個(gè)學(xué)生自己完成的環(huán)節(jié),在上述各小組分組講課之后,根據(jù)現(xiàn)場講解及師生互動情況,每位學(xué)生把專題講解總結(jié)成小論文,小論文角度不限,充分發(fā)揮學(xué)生自己的理解,但要兼顧本地區(qū)、本專業(yè)等基本原則,要求內(nèi)容正確,層次清楚;圖標(biāo)規(guī)范,語言通順;論證合理,思路清楚;參考文獻(xiàn)等要有出處,是網(wǎng)絡(luò)來源,要寫清楚網(wǎng)址。這為學(xué)生以后寫科研論文也打下了基礎(chǔ)。(3)期末考試環(huán)節(jié)本環(huán)節(jié)采取閉卷考試,學(xué)生作答。本環(huán)節(jié)不僅是考學(xué)生,也考老師自己。由于本課程的實(shí)際情況,試卷中盡量少出現(xiàn)計(jì)算、推導(dǎo)等試題,大部分試題側(cè)重運(yùn)用化學(xué)原理解決工程實(shí)際。因此,作為任課老師,一定要知識點(diǎn)豐富,了解各個(gè)學(xué)科(如物理、化學(xué)、力學(xué)、材料、生物、尤其是機(jī)械學(xué)科等)的內(nèi)在聯(lián)系和交叉、銜接情況,也要清楚本地區(qū)相關(guān)企業(yè)的實(shí)際情況。