一教學方法與考核方式改革

1多媒體教學與傳統(tǒng)教學相結(jié)合

傳統(tǒng)教學采用粉筆板書的方式，書寫需要一定時間，導致學生接受知識量較少．而利用PPT課件，結(jié)合Flash動畫，能使教學內(nèi)容生動、信息量大，給學生更直觀的印象，提高課堂效率．物理化學課程公式多，邏輯性強，有些問題比較抽象，單純采用多媒體呈現(xiàn)，導致學生思維跟不上文字顯示的速度，因此不能僅用多媒體一種教學方式．結(jié)合教學實際，采用多媒體教學與板書相結(jié)合的方式授課，學生能充分地消化吸收所學的知識，教學速度適中，從而提高教學質(zhì)量和效率．

2考核方式的改革與創(chuàng)新

物理化學課程考核方法普遍采用平時成績加期末考試兩大塊的組合，存在期末考試成績在總評成績中比例偏重的問題．考核方式改革前，平時成績占20%，期末考試成績占80%．這種考核方式可能導致學生平時學習不認真，期末考試前突擊，因而不能起到督促學生平時學習的作用．考核方式改革后，采取平時成績占20%，階段考試或考核成績占30%，期末考試成績占50%的形式．在原有基礎上，降低了期末考試的比例，規(guī)定小于等于48學時的課程，期間加一次階段性考試或考核；大于48學時小于等于64學時的課程，期間加兩次階段性考試或考核．雖然教師的工作量比改革前增加了，但學生學習的主動性和積極性得到了提高．學生要想取得優(yōu)秀的成績，就不能忽視階段性成績．另外，也嘗試在總評成績中增加其它一些（如課堂討論、課程論文等）考核方式，從而促進學生積極學習．

二設計實驗教學環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力

摘要：主要分析了物理化學實驗教學現(xiàn)狀中存在的弊端，探討了深化教學改革中切實可行的新思路，提出了基于慕課（MOOC）和虛擬仿真平臺的混合式教學模式的新舉措，致力于提高物理化學實驗課程的教學效果，優(yōu)化評價體系，培養(yǎng)學生解決問題的能力和創(chuàng)新思維．

關(guān)鍵詞：物理化學實驗；慕課；虛擬仿真；教學模式

1分析物理化學實驗教學現(xiàn)狀

目前物理化學實驗課程采取的教學方式是將每個班級分為12～14個同學組成的實驗小組，4個實驗老師同時開設4個實驗，各實驗小組循環(huán)完成4個實驗的教學過程．這樣的教學方式主要在以下幾個方面存在弊端．

1．1實驗教學與理論教學脫節(jié)

實驗教學與理論教學存在一定程度的脫節(jié)現(xiàn)象．目前的課程設置有可能存在實驗教學與理論教學先后順序不合理以及時間間隔過長造成教學效果不理想等弊端．實驗教學到底應該安排在理論教學之前還是之后，不能一概而論，而應該根據(jù)具體的實驗涉及的物理化學教學內(nèi)容來具體分析，比如“恒溫水浴的組裝及性能測試”這個實驗完全可以設置在理論教學之前．另外，“甲基紅的酸離解平衡常數(shù)的測定”這個實驗涉及理論教學第六章化學平衡的內(nèi)容，比較容易理解，且學生具有一定的基礎，也可以設置在理論教學之前，這樣學生通過實驗可以對相關(guān)的理論知識形成一定的認識，緊接著再進行理論教學，有利于加深學生對化學平衡理論知識的理解和掌握，鍛煉從實驗現(xiàn)象出發(fā)總結(jié)出一般規(guī)律的能力，這樣才能保證較好的教學效果．而有些實驗則更適宜安排在理論教學之后，比如“雙液系的氣液平衡相圖”，這個實驗涉及第五章相平衡的內(nèi)容，最好是系統(tǒng)學習過相的概念、相律以及不同種類的相圖之后再來做這個實驗，通過對理論知識在實驗中進行運用來促進學生更好地掌握相關(guān)知識，鍛煉操作技能，并初步了解科學研究的方法．如果這個實驗安排在理論教學之前，一方面實驗教師的授課時長有限，學生對基本概念的辨析和實驗原理的理解不夠清楚、透徹，很容易造成“按方抓藥”的現(xiàn)象，即學生只是機械地按照書本上的實驗步驟完成實驗，使得培養(yǎng)過程更像是培訓“技術(shù)工人”，而不是培養(yǎng)“創(chuàng)新型人才”，學生無法得到綜合能力和創(chuàng)新能力的鍛煉，與最初開設實驗課的目的背道而馳．

[論文關(guān)鍵詞]焦化廢水處理技術(shù)

[論文摘要]焦化廢水是一種典型的難降解有機廢水。介紹了預處理技術(shù)，二級處理技術(shù)的物化法、生物法、化學法和循環(huán)利用法的應用和研究進展及優(yōu)缺點。

焦炭是高耗水產(chǎn)業(yè)，每年全國焦化廢水的排放量約為2.85億t。焦化廢水是煤在高溫干餾過程中以及煤氣凈化、化學產(chǎn)品精制過程中形成的廢水，水質(zhì)隨原煤組成和煉焦工藝而變化，是一種典型的難降解有機廢水。其成分復雜，毒性大，它的超標排放對人類、水產(chǎn)、農(nóng)作物都可構(gòu)成很大的危害。總之，焦化廢水污染，是工業(yè)廢水排放中一個突出的環(huán)境問題，也是擺在人們面前的一個急需解決的課題。

目前焦化廢水一般按常規(guī)方法先進行預處理，然后再進行生物脫酚二次處理。但往往經(jīng)上述處理后，外排廢水中COD、氰化物及氨氮等指標仍然很難達標。針對這種狀況，近年來國內(nèi)外出現(xiàn)了許多比較有效的焦化廢水治理技術(shù)。這些方法大致分為物化法、生物法、化學法和循環(huán)利用等4類。

一、焦化廢水的預處理技術(shù)

焦化廢水中部分有機物不易生物降解，需要采用適當?shù)念A處理技術(shù)。

在歐美，邁克爾.博蘭尼是與波普、哈耶克齊名的自由主義思想家，他同時還是一個杰出的科學家兼科學哲學家。作為自由主義思想家，他的“自發(fā)秩序體系”思想深刻影響了哈耶克；作為科學哲學家，他這方面的代表作《個人知識》為庫恩那本聲名遐邇的《科學革命的結(jié)構(gòu)》提供了重要的思想資源。然而這樣一位大師卻幾乎不在中國讀者視野之內(nèi)。當波普和哈耶克的著作分別在八、九十年代的中國知識界掀起熱潮時，博蘭尼還沒有任何著作被引進。直到最近兩年才有他的兩本著作問世，即《個人知識》和本文將談到的《自由的邏輯》。

一．作為科學家的博蘭尼研究轉(zhuǎn)向和《自由的邏輯》的寫作緣起

邁克爾.博蘭尼于1891年出生在布達佩斯一個有教養(yǎng)的猶太家庭。母親是作家，父親是商人兼工程師，比他年長五歲、與他關(guān)系親密且對他影響很大的哥哥卡爾.博蘭尼是為匈牙利的命運而斗爭的政治領(lǐng)袖和著名的經(jīng)濟學家。邁克爾早年熱愛藝術(shù)和古典文學，但父親的早逝使他轉(zhuǎn)向醫(yī)學，1913年取得醫(yī)學博士學位。第一次世界大戰(zhàn)時作為軍醫(yī)參加奧匈帝國軍隊，就在生病休養(yǎng)期間寫的化學論文為他日后的物理化學家生涯奠定了基礎。戰(zhàn)后受聘于柏林一家著名的科學機構(gòu)，在那里，他開始與20世紀最優(yōu)秀的科學家接觸、合作，并以自己的杰出成就贏得了作為德國一流物理化學家的聲譽。1933年希特勒上臺，德國開始了全面的恐怖統(tǒng)治和排猶浪潮。雖然博蘭尼在大規(guī)模排猶活動開始前便接受了英國曼徹斯特大學專為他設置的物理化學教授職位而離開德國移民英國，但科學、理性和自由在德國的淪亡強烈震撼了他。30年代初訪蘇期間，透過官方讓他看到的一切，他又敏銳覺察到：同樣的情況也發(fā)生在蘇俄。他發(fā)現(xiàn)斯大林政權(quán)對人民思想言論的控制絲毫不亞于納粹德國；科學、理性在俄國的遭遇也不比在德國好多少，科學被置于國家指導之下，屈從于意識形態(tài)和政府強加的現(xiàn)實功利目標，科學自治不復存在，科學家受到有組織的迫害。無論在德國還是俄國，他都看到意識形態(tài)和國家控制嘲弄了理性精神，分隔了世界的學問，割斷了科學賴以立足和發(fā)展的傳統(tǒng)，導致了科學領(lǐng)域的墮落。而在這兩個地方，與意識形態(tài)欺騙和國家壓制思想、言論和科學的自由探索同時發(fā)生的是對內(nèi)大規(guī)模使用暴力。第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)和法西斯的橫行則使所有民主國家面臨自由淪喪的現(xiàn)實威脅。

自由成了擺在一切有良知有責任感的人們面前的中心問題。為了捍衛(wèi)自由，承繼著西方科學家最優(yōu)秀傳統(tǒng)的博蘭尼在二戰(zhàn)前后把最熱切的關(guān)注投向了社會、政治領(lǐng)域，檢討法西斯主義何以興起，反思自由淪喪的原因和尋找自由的基石?！蹲杂傻倪壿嫛纷鳛檫@種檢討、反思和追尋的代表作，收入了作者1942—1949這八年間的一組重要文章。正如該書開宗明義所指出的：它們表現(xiàn)的是作者不斷發(fā)展的努力——“闡明自由的地位，以回應我們這紛擾動蕩的歷史時期提出的各種問題?！保ü珓諉T之家版權(quán)所有）

二．揭示自由社會賴以存在的傳統(tǒng)性結(jié)構(gòu)

《自由的邏輯》篇幅不大卻論域宏闊，內(nèi)容豐富，思想深邃。而這本書的核心，在我看來是揭示支撐自由社會的傳統(tǒng)性結(jié)構(gòu)。作者在書中表達了一種頗為獨特的觀點。作為科學家的他堅信，自由社會需要一種超驗性信仰作為終極獻身的目標。這種超驗信仰既是諸如對科學的無私探索、對正義的辯護、對自由政治討論的追求等一切自由獻身的人類行為的精神基礎，也構(gòu)成一個社會必要的一致性與自由的普遍基礎。它規(guī)導人的創(chuàng)造性沖動，給人的良心以自然的根基，“保證人們堅持其對于真理、正義、博愛與寬容之現(xiàn)實的信仰”。倘若這些觀念的現(xiàn)實性被否定，“國家勢必變成人們一切終極獻身的后繼者”（P51）。一旦如此，自由的喪失便不可避免。對于缺乏超驗信仰的另一文化圈的人來說，如果就作者視超驗信仰為自由社會之基礎的結(jié)論是否有跨文化的普遍性尚可存疑，但作者關(guān)于國家變成人們終極獻身后繼者及其后果的警告卻不是可以用文化差異加以拒絕甚至否定的。事實上，無論當時德國和蘇俄所發(fā)生的還是后來形形色色的極權(quán)國家中所發(fā)生的，從精神層面都可以追溯到此岸的國家上升為了終極目標。不論何種文化之下，不論何人，只要理性尚存，有著健全的判斷力，就可以發(fā)現(xiàn)：但凡國家上升至這種地位之處，自詡國家代表的野心家的目標凌駕于全社會之上便成為通則。

摘要:介紹快速成型技術(shù)的原理,重點討論了與快速成型相關(guān)的技術(shù),并試圖將此技術(shù)充分應用于產(chǎn)品設計評價,以期縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。

關(guān)鍵詞:快速成型;RP;反求工程

引言隨著科技進步和全球市場一體化的形成,現(xiàn)在工業(yè)正面臨產(chǎn)品的生命周期越來越短的寫作論文問題,作為一種新產(chǎn)品開發(fā)的重要手段,快速成型能夠迅速將設計思想轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的現(xiàn)代先進制造技術(shù)。它為零件原型制作、新設計思想的校驗等方面提供了一種高效低成本的實現(xiàn)手段,提高產(chǎn)品研發(fā)的效率。

1快速成型技術(shù)原理在工業(yè)產(chǎn)品設計過程中,設計師往往希望能快速由三維CAD模型,得到產(chǎn)品的實物模型,快速成型技術(shù)可以滿足這種需求?？焖俪尚?RapidPrototyping,RP)技術(shù)是一種基于離散/堆積成型思想的新型成型技術(shù),它根據(jù)零件或物體的三維模型數(shù)據(jù),快速、精確地制造出零件或物體的實體模型。

2關(guān)鍵技術(shù)2.1制造工藝目前,世界上已有幾十種不同的快速成型工藝方法,比較成熟的就有十余種。其中光固化成型法(StereoLithographyApparatus,SLA)、疊層實體制造法(LaminatedObjectManufactur-ing,LOM)、熔融沉積法(FusedDepositionModel-ing,FDM)、選擇性激光燒結(jié)法(SelectiveLaserSintering,SLS)和3DP(ThreeDimensionalPrintingandGluing,也稱3DPG)五種方法,在世界范圍內(nèi)應用最為廣泛。對于RP制造工藝的研究,一方面是在原有技術(shù)基礎上進行改進,另一方面是研究新的成型技術(shù)。新的成型方法,如三維微結(jié)構(gòu)制造、生物活性組織的工程化制造、激光三維內(nèi)割技術(shù)、層片曝光方式等。2.2成型材料成型材料是決定快速成型技術(shù)發(fā)展的基本要素之一,它直接影響到原型的精度、物理化學性能以及應用等。與RP制造的4個目標(概念型、測試型、模具型、功能零件)相適應,使用的材料不同,概念型對材料成型精度和物理化學特性要求不高,主要要求成型速度快。如對光固化樹脂,要求較低的臨界曝光功率、較大的穿透深度和較低的粘度。測試型對于材料成型后的強度、剛度、耐溫性、抗蝕性等有一定要求,以滿足測試要求。如果用于裝配測試,則對于材料成型的精度還有一定要求。模具型要求材料適應具體模具制造要求,如對于消失模鑄造用原型,要求材料易于去除?？焖俟δ芰慵蟛牧暇哂休^好的力學性能和化學性能。從解決的方法看,一個是研究專用材料以適應專門需要;另一個是根據(jù)用途分類,研究幾類通用材料以適應多種需要。2.3加工精度影響成型件精度的主要因素有兩方面:一是由CAD模型轉(zhuǎn)換成STL格式文件以及隨后的切片處理所產(chǎn)生的誤差;二是成型過程中制件翹曲變形,成型后制件吸入水分,以及由于溫度和內(nèi)應力變化等所造成的無法精確預計的變形。為了解決第一類問題,正在研制直接切片軟件和自適應切片軟件。所謂直接切片是不將CAD模型轉(zhuǎn)換成STL格式文件,而直接對CAD模型進行切片處理,得到模型的各截面層輪廓信息,從而可以減少三角面近似化帶來的誤差,所謂自適應切片是快速成型機能根據(jù)成型零件表面的曲率和斜率自動調(diào)整切片的厚度,從而得到高品質(zhì)的光滑表面。為解決第二類問題,正在研究、開發(fā)新的成型方法、新的成型材料及成型件表面處理方法,使成型過程中制件的翹曲變形小,成型后能長期穩(wěn)定不變形。2.4與RP技術(shù)相關(guān)軟件軟件是RP系統(tǒng)的靈魂,其中作為CAD到RP接口的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和處理軟件是其關(guān)鍵。不同CAD系統(tǒng)所采用的內(nèi)部數(shù)據(jù)格式不同,RP系統(tǒng)無法一一適從,這就要求有一種中間數(shù)據(jù)格式既便RP系統(tǒng)接受又便于不同CAD系統(tǒng)生成,STL(StereoLithography)格式應運而生了,STL文件是用大量空間小三角形面片來近似逼近實體模型。由于STL格式具有易于轉(zhuǎn)換、表示范圍廣、分層算法簡單等特點,為大多數(shù)商用快速成形系統(tǒng)所采用,現(xiàn)己成為快速成形行業(yè)的工業(yè)標準。但是,STL模型也存在許多不足之處:2.4.1精度不足。由于STL模型用大量小三角形面片來近似逼近CAD模型表面,造成STL模型對產(chǎn)品幾何模型的描述存在精度損失,并且在對多張曲面進行三角化時,在曲面的相交處往往產(chǎn)生裂縫、孔洞、覆蓋及相鄰面片錯位等缺陷。2.4.2數(shù)據(jù)冗余度大。STL模型不包含拓撲信息,三角形面片的公用點、邊單獨存儲,數(shù)據(jù)的冗余度大。隨著網(wǎng)絡時代的到來,STL模型數(shù)據(jù)冗余大的不足也使其不利于遠程RF的數(shù)據(jù)傳輸,難以有效支持遠程制造。

3快速成型技術(shù)的應用3.1在外觀及人機評價中的應用新產(chǎn)品開發(fā)的設計階段,雖然可借助設計圖紙和計算機模擬,但并不能展現(xiàn)原型,往往難以做出正確和迅速的評價,設計師可以通過制作樣機模型達到檢驗的目的。傳統(tǒng)的模型制作中主要采用的是手工制作的方法,制作工序復雜,手工制作的樣機模型不僅工期長,而且很難達到外觀和結(jié)構(gòu)設計要求的精確尺寸,因而其檢查外觀及人機設計合理性的功能大打折扣?？焖俪尚驮O備制作的高精度、高品質(zhì)樣機與傳統(tǒng)的手工模型相比較可以更直觀地以實物的形式把設計師的創(chuàng)意反映出來,方便產(chǎn)品的外觀造型和人機特性評價?，F(xiàn)在的快速成型加工得到的成型件都是單一顏色,顏色主要由材料決定,為了對產(chǎn)品色彩外觀進行評價,有時需要手工涂色,隨著彩色成型技術(shù)的發(fā)展,這方面的問題可以解決。人機評價主要包括成型件尺寸及操作宜人性,快速成型可以很好地滿足這方面的要求。3.2在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)評價中的應用通過快速成型制成的樣機和實際產(chǎn)品一樣是可裝配的,所以它能直觀地反映出結(jié)構(gòu)設計合理與否,安裝的難易程度,使結(jié)構(gòu)工程師可以及早發(fā)現(xiàn)和解決問題。由于模具制造的費用一般很高,比較大的模具往往價值數(shù)十萬乃至幾百萬,如果在模具開出后發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)不合理或其他問題,其損失可想而知。而應用快速成型技術(shù)的樣機制作可以把問題解決在開出模具之前,大大提高了產(chǎn)品開發(fā)的效率。3.3與反求工程結(jié)合反求工程(ReverseEngineering,RE)也稱逆向工程,就是用一定的測量手段對實物或模型進行測量,然后根據(jù)測量數(shù)據(jù)通過三維幾何建模方法重建實物的CAD數(shù)字模型,從而實現(xiàn)產(chǎn)品設計與制造過程。對于大多數(shù)產(chǎn)品來說,可以在通用的三維CAD軟件上設計出它們的三維模型,但是由于對某些因素,如對功能、工藝、外觀等的考慮,一些零件的形狀十分復雜,很難在CAD軟件上設計出它們的實體模型,在這種情況下,可以通過對模型測量和數(shù)據(jù)處理,獲得三維實體模型。作為一種新產(chǎn)品開發(fā)以及消化、吸收先進技術(shù)的重要手段,反求工程和快速成型技術(shù)可以勝任消化外來技術(shù)成果的要求。對于已存在的實體模型,可以先通過反求工程,獲取模型的三維實體,經(jīng)過對三維模型處理后,使用快速成型技術(shù),實現(xiàn)產(chǎn)品的快速復制,縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期,大大提高產(chǎn)品的開發(fā)效率。