能源化学论文范文10篇

时间:2023-04-10 13:05:39

能源化学论文

能源化学论文范文篇1

(一)在建筑材料方面的应用

水泥是重要的建筑材料之一。1993年,计算量子化学开始广泛地应用于许多水泥熟料矿物和水化产物体系的研究中,解决了很多实际问题。

钙矾石相是许多水泥品种的主要水化产物相之一,它对水泥石的强度起着关键作用。程新等[1,2]在假设材料的力学强度决定于化学键强度的前提下,研究了几种钙矾石相力学强度的大小差异。计算发现,含Ca钙矾石、含Ba钙矾石和含Sr钙矾石的Al-O键级基本一致,而含Sr钙矾石、含Ba钙矾石中的Sr,Ba原子键级与Sr-O,Ba-O共价键级都分别大于含Ca钙矾石中的Ca原子键级和Ca-O共价键级,由此认为,含Sr、Ba硫铝酸盐的胶凝强度高于硫铝酸钙的胶凝强度[3]。

将量子化学理论与方法引入水泥化学领域,是一门前景广阔的研究课题,它将有助于人们直接将分子的微观结构与宏观性能联系起来,也为水泥材料的设计提供了一条新的途径[3]。

(二)在金属及合金材料方面的应用

过渡金属(Fe、Co、Ni)中氢杂质的超精细场和电子结构,通过量子化学计算表明,含有杂质石原子的磁矩要降低,这与实验结果非常一致。闵新民等[4]通过量子化学方法研究了镧系三氟化物。结果表明,在LnF3中Ln原子轨道参与成键的次序是:d>f>p>s,其结合能计算值与实验值定性趋势一致。此方法还广泛用于金属氧化物固体的电子结构及光谱的计算[5]。再比如说,NbO2是一个在810℃具有相变的物质(由金红石型变成四方体心),其高温相的NbO2的电子结构和光谱也是通过量子化学方法进行的计算和讨论,并通过计算指出它和低温NbO2及其等电子化合物VO2在性质方面存在的差异[6]。

量子化学方法因其精确度高,计算机时少而广泛应用于材料科学中,并取得了许多有意义的结果。随着量子化学方法的不断完善,同时由于电子计算机的飞速发展和普及,量子化学在材料科学中的应用范围将不断得到拓展,将为材料科学的发展提供一条非常有意义的途径[5]。

二、在能源研究中的应用

(一)在煤裂解的反应机理和动力学性质方面的应用

煤是重要的能源之一。近年来随着量子化学理论的发展和量子化学计算方法以及计算技术的进步,量子化学方法对于深入探索煤的结构和反应性之间的关系成为可能。

量子化学计算在研究煤的模型分子裂解反应机理和预测反应方向方面有许多成功的例子,如低级芳香烃作为碳/碳复合材料碳前驱体热解机理方面的研究已经取得了比较明确的研究结果。由化学知识对所研究的低级芳香烃设想可能的自由基裂解路径,由Guassian98程序中的半经验方法UAM1、在UHF/3-21G*水平的从头计算方法和考虑了电子相关效应的密度泛函UB3LYP/3-21G*方法对设计路径的热力学和动力学进行了计算。由理论计算方法所得到的主反应路径、热力学变量和表观活化能等结果与实验数据对比有较好的一致性,对煤热解的量子化学基础的研究有重要意义[7]。

(二)在锂离子电池研究中的应用

锂离子二次电池因为具有电容量大、工作电压高、循环寿命长、安全可靠、无记忆效应、重量轻等优点,被人们称之为“最有前途的化学电源”,被广泛应用于便携式电器等小型设备,并已开始向电动汽车、军用潜水艇、飞机、航空等领域发展。

锂离子电池又称摇椅型电池,电池的工作过程实际上是Li+离子在正负两电极之间来回嵌入和脱嵌的过程。因此,深入锂的嵌入-脱嵌机理对进一步改善锂离子电池的性能至关重要。Ago等[8]用半经验分子轨道法以C32H14作为模型碳结构研究了锂原子在碳层间的插入反应。认为锂最有可能掺杂在碳环中心的上方位置。Ago等[9]用abinitio分子轨道法对掺锂的芳香族碳化合物的研究表明,随着锂含量的增加,锂的离子性减少,预示在较高的掺锂状态下有可能存在一种Li-C和具有共价性的Li-Li的混合物。Satoru等[10]用分子轨道计算法,对低结晶度的炭素材料的掺锂反应进行了研究,研究表明,锂优先插入到石墨层间反应,然后掺杂在石墨层中不同部位里[11]。

随着人们对材料晶体结构的进一步认识和计算机水平的更高发展,相信量子化学原理在锂离子电池中的应用领域会更广泛、更深入、更具指导性。

三、在生物大分子体系研究中的应用

生物大分子体系的量子化学计算一直是一个具有挑战性的研究领域,尤其是生物大分子体系的理论研究具有重要意义。由于量子化学可以在分子、电子水平上对体系进行精细的理论研究,是其它理论研究方法所难以替代的。因此要深入理解有关酶的催化作用、基因的复制与突变、药物与受体之间的识别与结合过程及作用方式等,都很有必要运用量子化学的方法对这些生物大分子体系进行研究。毫无疑问,这种研究可以帮助人们有目的地调控酶的催化作用,甚至可以有目的地修饰酶的结构、设计并合成人工酶;可以揭示遗传与变异的奥秘,进而调控基因的复制与突变,使之造福于人类;可以根据药物与受体的结合过程和作用特点设计高效低毒的新药等等,可见运用量子化学的手段来研究生命现象是十分有意义的。

综上所述,我们可以看出在材料、能源以及生物大分子体系研究中,量子化学发挥了重要的作用。在近十几年来,由于电子计算机的飞速发展和普及,量子化学计算变得更加迅速和方便。可以预言,在不久的将来,量子化学将在更广泛的领域发挥更加重要的作用。

参考文献:

[1]程新.[学位论文].武汉:武汉工业大学材料科学与工程学院,1994

[2]程新,冯修吉.武汉工业大学学报,1995,17(4):12

[3]李北星,程新.建筑材料学报,1999,2(2):147

[4]闵新民,沈尔忠,江元生等.化学学报,1990,48(10):973

[5]程新,陈亚明.山东建材学院学报,1994,8(2):1

[6]闵新民.化学学报,1992,50(5):449

[7]王宝俊,张玉贵,秦育红等.煤炭转化,2003,26(1):1

[8]AgoH,NagataK,YoshizawAK,etal.Bull.Chem.Soc.Jpn.,1997,70:1717

[9]AgoH,KatoM,YaharaAK.etal.JournaloftheElectrochemicalSociety,1999,146(4):1262

[10]SatoruK,MikioW,ShinighiK.ElectrochimicaActa1998,43(21-22):3127

[11]麻明友,何则强,熊利芝等.量子化学原理在锂离子电池研究中的应用.吉首大学学报,2006,27(3):97.

能源化学论文范文篇2

1能源类SCI刊物的概况

2019年,能源类SCI收录刊物共112种,影响因子排名最高的为《NatureEnergy》(46.495),而总引用次数排名位列前三的依次是《JournalofMaterialsChemistryA》《BioresourceTechnology》《JournalofPowerSource》,被引次数分别为12万次、11.8万次、11.6万次。2019年,能源类SCI刊物Q1区、Q2区、Q3区、Q4区的平均影响因子分别为9.959、3.652、2.251、0.928。以下分别从主办国家、出版商、刊文量等方面分析能源类SCI刊物的办刊情况。1.1国家分布。能源类SCI科技期刊分布在不同国家和地区,但是绝大多数来源于美国、英国、德国、荷兰等科研水平较高的国家和地区。其中,英国的能源类SCI刊物数量排名第一,占能源类全部SCI刊物的33.98%;美国紧随其后,占全部的26.21%;中国有6种刊物入选SCI,占总数的5.83%。在办刊水平方面,英国、荷兰所办刊物以Q1区、Q2区为主,整体办刊质量很高;美国、德国的能源类刊物分布得较为均衡;中国和日本的能源类刊物主要集中在Q3区、Q4区,水平相对较低,简单来说,这是文章外流、语言因素共同作用的结果。1.2出版商情况。能源类SCI刊物中,由国际三大出版商(爱思唯尔、施普林格•自然、威利)运营的占全部刊物的55.34%。其中,爱思唯尔运营的刊物最多,共出版了37种能源类刊物,33种位于Q1、Q2区,整体办刊水平很高。此外,各大学会创办并运营的刊物数量也较多,占总数的14.1%,主要有英国皇家化学学会(RSC)、美国化学学会(ACS)、电气和电子工程师协会(IEEE)、美国机械工程师协会(ASME)以及美国物理学会(AIP)。这些学会创办的刊物水平也相对较高,多集中在Q1区、Q2区。1.3刊期情况。刊期既能反映刊物的刊文量,也能体现刊物所处的发展时期。位于Q1区的能源类SCI刊物多采用月刊或半月刊的模式;刊期为季刊或双月刊的多位于Q3、Q4区。在一定程度上,这体现了刊物的发展时期——季刊、双月刊多处于SCI收录初期,发文量较小,便于冲击高的影响因子;月刊、半月刊大多长期被SCI收录,具备一定的知名度,稿源稳定且质量较高,已进入了良性发展模式。此外,能源类SCI刊物的刊期分布还反映了期刊发展的进程。通常来说,创刊初期为保证稿件质量,大多期刊采用少量发文的模式,多位于Q3区、Q4区;随着曝光度及知名度的提升,期刊稿源数量与质量逐步提高,影响因子提升后逐步扩大发文量,最终稳定在一个影响因子和发文量均较高的理想状态。整体上,位于能源类Q1区的刊物,平均影响因子高达9以上,Q2、Q3、Q4区分别在3.6、2.2、1左右。同时,三种引用量最高的刊物均位于Q1区,这反映出本领域排名前列的刊物吸引了多数读者的关注和大量引用。在国家分布方面,英国、美国、荷兰占据较大优势,这样的数据符合科研水平的整体情况。值得注意的是,荷兰是最大的出版商爱思唯尔的所在地,因此其能源类SCI刊物的发文量超过了德国和中国,占总数的13.6%。在出版商方面,爱思唯尔、威利和施普林格•自然在数量和质量方面占据优势,位列前三。在刊文量方面,季刊数量最多,占比略高,双月刊、月刊紧随其后,半月刊数量较少,同时也有一些刊物采用单篇出版的模式,每年出版1期。

28种典型能源类SCI刊物的具体分析

21世纪以来,能源成为全社会关注的重点,大量科研人员投入研究,优秀论文和刊物不断涌现。作为一个交叉学科,能源涵盖了广泛的基础研究方向,包括化学、物理、材料、生物、机械等。相应地,各方向的刊物各具专业特色,编委及作者的地域分布也各不相同。为深入分析具体办刊情况,本文选取8种具有代表性的能源类SCI刊物,主要出于以下几点考虑:第一,8种刊物的主办单位涵盖高校、知名出版商以及专业学会,覆盖三大出版商、ACS及AIP两所刊物声誉较高的专业学会;第二,8种刊物分别由中国、美国、日本、德国主办,具有广泛的地域性;第三,8种刊物的刊文方向各有侧重,既有专注于新能源开发(氢能源、生物能源、太阳能等)的,也有侧重传统能源(石油勘探、炼制)以及能源设备(核电设施)的。以下从办刊模式、编委团队、作者分布等方面具体分析中外能源类科技期刊情况,为我国能源类科技期刊的建设努力方向。2.1办刊模式分析。本文选取的8种能源类SCI刊物,每区各两种,具体办刊情况见表1。8种期刊创刊时间从1977年至2016年均有分布,专业特色及办刊模式各有侧重。影响因子最高的刊物《NatureEnergy》创办于2016年,为《Nature》系列刊物,延续了《Nature》专职编辑负责学术水平的风格,栏目设置宽泛,包含研究论文、分析、综述、观点、新闻动态、通讯文章、续议、评论文章、书评以及专题文章。排名第二的是1992年由中国科学院大连化学物理研究所主办并由爱思唯尔出版的《JournalofEnergyChemistry》,影响因子达7.216。该刊拥有庞大的国际顾问编辑团队,编委由优秀中青年科学家组成,按学科方向划分,分工明确,参与度高。据了解,《IEEETransactionsonEnergyConversion》由电气与电子工程师学会办刊,主编为IEEE会员,同时设置栏目主编,编委会也由IEEE会员组成,人数较多,整体协同度高。《InternationalJournalofEnergyResearch》创刊于1977年,自1997年开始,其影响因子和发文量持续增长,该刊编委会设有6位副主编,分别负责不同的方向,以加强针对不同稿件的专业评审。《EnergyandFuels》是美国化学学会(ACS)的会刊,共11位副主编,2019年刊文量排在此8种期刊首位(1256篇)。《PetroleumScience》由中国石油大学主办,2009年被SCI收录,刊文量常年稳定在70篇左右,自2019年刊文量有所增加。该刊编委人数众多,主要由中国石油大学教授组成,共22位副主编。《JournalofRenewableandSustainableEnergy》编委会设1位主编,2位副主编,14位副编辑及一个由出版发行主管、执行编辑和编辑助理3人组成的期刊发展团队。该刊2010年被SCI检索,年刊文量维持在200~300篇,影响因子在0.9~1.6浮动。《JournaloftheJapanPetroleumInstitute》由日本石油学会主办,编委会由日本学者组成,作者也大多局限在日本,年刊文量在180~300篇,影响因子随刊文量增加而有所降低,自2013年起降低刊文量,影响因子回升至1.575。综合8种典型能源类SCI刊物的办刊模式可知,科技期刊多采用“科学家办刊”的模式,由主编、副主编带领编委团队负责稿件的学术质量,组织专刊、专题。根据以上数据,专业出版集团表现突出,他们具有丰富的办刊经验,其自身知名度也便于吸引顶尖科研工作者加入;由于分支机构分布广泛,专业出版集团具有国际化程度更高的特点。此外,《PetroleumScience》《JournaloftheJapanPetroleumInstitute》存在共同的问题——编委国家分布较窄,集中在本国学者,这通常会导致刊物的影响力偏低。2.2编委团队及作者分布情况分析。本节分析8种刊物2019年的发文情况,统计编委国家分布及作者国家分布情况,从编委和稿源国际化方面分析刊物特点。为了清晰呈现编委分布是否均匀,笔者引入了国际编委占全体编委的概率(𝑃=编委总数−本国编委数编委总数),此数值越高代表此刊物国际编委数量越多,编委会国际化程度越高,计算结果如表2所示。由表2可见,编委分布率多集中在35%~60%,国际编委占比不宜过低是各刊普遍遵守的原则。其中,个别刊物达到90%以上,也有例如日本的刊物《JournaloftheJapanPetroleumInstitute》的编委全部来自本国。中国的两种刊物《JournalofEnergyChemistry》《PetroleumScience》都拥有相当庞大的编委会,并且编委来源国家相对集中,相较于日本,我国的两本刊物还是具有一定的国际性的,但是相比于欧美刊物,这两本刊的国际化程度相对较低,这也侧面体现了我国科技期刊普遍存在的问题——编委团队的国际化程度还有较大的提升空间。此外,在稿件来源方面,《JournalofEnergyChemistry》《PetroleumScience》逊于欧美,本国稿件占比均超过50%。其中,《JournalofEnergyChemistry》2019年发表的中国学者的文章占比85.51%,仅次于日本刊物的87.18%。综上,一方面,我国能源类刊物编委及稿源的国际化程度均相对较低,仍有较大的提升空间;另一方面,我国学者已广泛占据了能源类科技期刊发文量第一的位置,这体现了我国能源科技软实力的增长,也侧面证明了我国能源类科技期刊发展滞后于能源科技进步的事实。2.3高被引文章情况分析。由表2可以看出,最近五年高被引文章数排名第一的是《NatureEnergy》,共182篇。《EnergyandFuels》排名第二,近五年仅14篇文章入选高被引,我国的《JournalofEnergyChemistry》以11篇高被引文章位列第三。表3总结了8种能源类刊物近五年的被引情况,其中前7种刊物施引文献占比最高国家均为中国,也反映出我国在能源领域的巨大投入和科研潜力。《JournalofEnergyChemistry》施引文献来自本国的比例高达87.72%,侧面反映出我国刊物的国际化程度有待进一步提升。中国主办的另一本刊物《PetroleumScience》施引文献中来自本国的比例为65.15%,也处于较高水平。笔者认为,施引文献的国际化程度对刊物的良性发展非常重要,可以体现阅读和使用此刊文章的受众群体范围。我国的两本能源刊物的施引文献多来自本国,这反映出目前我国能源刊物在国际上的知名度和认可度不高。因此,提高刊文水平和扩大国际宣传是两个重要的努力方向。整体看来,高被引文章数与刊物影响力、分区及影响因子呈正相关关系,与刊物创刊时间无关。其中,《NatureEnergy》文章质量出色,体现了行业引领地位,同时,由于其强大的宣传能力及创刊初期的高标准定位也提升了刊发文章的引用量。因此,笔者认为,吸引本研究领域的顶尖科研团队在刊物上发文、全方位打造旗舰平台是提升刊物影响力的关键。以上从刊物运营模式、编委会和稿源国际化、引用情况等3方面分析了8种典型能源类SCI刊物的情况,得出以下几点结论。第一,在办刊模式方面,《NatureEnergy》区别于其他7种刊物,采用了专职编辑负责学术水平的模式。这种运营模式广泛应用于《Nature》系列刊物,对刊物的把控度较高,但是此模式对专业编辑的要求极高,其他刊物难以效仿。第二,编委会和稿源的国际化程度是决定刊物整体发展情况的关键因素。在这方面,三大出版商占据较大优势,它们凭借分布在各国的分支机构以及覆盖广泛的推广渠道整合了全球的学术资源,在国际化方面领先于高校和学会刊物。第三,文章引用量是评价刊物的关键指标,体现了刊物的整体水平及受众范围。在这方面,8种SCI能源类刊物中施引文献占比最高的国家为中国的有7种,这体现出我国在能源领域极大的学术活力。同时,《JournalofEnergyChemistry》《PetroleumScience》在稿源和国际化方面表现略有不足,来自本国的稿件和引用量均超过50%,在国际化方面仍有努力空间,可以通过扩大宣传、定向约稿等方式提升国际化水平。

3对我国能源类期刊的启示

能源化学论文范文篇3

理解能量守恒定律,知道能源和能量耗散.

过程与方法

通过对生活中能量转化的实例分析,理解能量守恒定律的确切含义.

情感,态度与价值观

1.用能量的观点分析问题应该深入学生的心中,因为这是最本质的分析方法.

2.感知我们周围能源的耗散,树立节能意识.

教学重点、难点教学重点

1.能量守恒定律的内容.

2.应用能量守恒定律解决问题.

教学难点

1.理解能量守恒定律的确切含义.

2.能量转化的方向性.

教学方法探究、讲授、讨论、练习

教学手段教具准备

投影仪、教学录像或课件、玻璃容器、沙子、小铁球、水、小木块.

教学活动

[新课导入]

师:我们已学习了多种形式的能,请同学们说出你所知道的能量形式.我们还知道不同量之间是可以相互转化的,请举几个能量转化的例子.

生1:电灯能够发光是因为电能转化为了光能.

师:当电灯发光的同时.还能感觉到电灯是热的,说明什么问题呢?

生1:说明在电能转化为光能的同时还产生了热能.

生2:我举一个例子,当两个物体相互摩擦的时候,它们的温度会升高,这个过程中机械能转化为内能.

生3:在火箭发射的时候,推进剂燃烧产生的化学能转化为火箭的机械能.

生4:汽车在行驶过程中,汽车内燃机产生的化学能转化为汽车的机械能.

师:刚才同学们分析得都很好,看起来自然界除了我们在上几节学过的机械能之外,还有各种各样的能量,机械能守恒定律成立的条件是什么?

生:机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹力做功.

师:我们看一下下面几种情况下物体所处的系统机械能是否守恒.

[新课教学]

一、能量守恒定律

(演示实验1:在一个玻璃容器内放人沙子,拿一个小铁球分别从某一高度释放,使其落到沙子中)

师:大家看这样一个问题:小球运动过程中机械能是否守恒?请说出小球运动过程中能量的转化情况.

生:小球在运动过程中机械能不守恒,根据机械能守恒定律成立的条件是只有重力或弹力做功,在小球下落的过程中,除了受到的重力做功之外,还有沙子对它做功,沙子对铁球做负功,铁球在下落过程中机械能是减少的.

师:从这个问题中我们可以得到什么结论?

生:外力(除了重力和弹力之外的力)对系统做负功,系统的机械能减少.

[演示实验2:用手提一个物体匀速上升,让学生分析机械能的变化情况(物体可以是身边的物体,例如黑板擦、课本等等)]

师:这个物体在运动过程中机械能是否守恒,如果不守恒,原因是什么,机械能是怎样变化的?

生:这个物体在运动过程中机械能不守恒,原因是不符合机械能守恒定律成立的条件,有外力对物体做了功,这个力是人对物体向上的拉力.在运动过程中,物体动能没有发生变化,而物体的重力势能增加了,所以系统的机械能是增加的.

师:我们可以得出什么结论?

生:当外力(除了重力或弹力以外的力)对物体做正功,物体的机械能增加,物体机械能的增加量等于外力对物体做的功.

师:从这两个例子中我们能够得出什么结论?

生:物体所处的系统机械能守恒是有条件的,当外力对物体做功时,系统的机械能不守恒,此时外力对系统做的功等于系统机械能的变化.

师:这里的外力是指的什么?

生:这里的外力是指的除了物体本身重力和弹力之外的力.

师:这个结论叫做功能原理.从这两个例子中我们可以看到,机械能守恒定律并不是自然界中最基本的守恒定律,当涉及到多个能量之间的相互转化时,我们应该怎样研究这些能量之间的关系呢?

师:下面大家阅读28页中有关能量守恒定律建立的过程,回答相应的问题.

(学生阅读课本,总结能量守恒定律的表达方式)

师:导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是什么?

生:导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是确立了永动机的不可能性和发现了各种自然现象之间的相互联系与转化.

师:能量守恒定律的内容是什么?

生:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式.或者从一个物体转移到另外一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总和保持不变.

师:能量守恒定律是一个人发现的吗?

生:能量守恒定律不是一个人发现的,到了19世纪40年代前后.科学界已经形成一种思想氛围,即用联系的观点去观察自然,各种不同能量可以相互转化,这预示着,到了把分立环节

连成一体的时候了,也就是到了建立能量转化与守恒定律的时候了,不同国家、不同领域的十几位科学家,以不同的方式,各自独立提出了能量守恒定律的内容:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另外一个物体.而在转化和转移的过程中.能量的总和保持不变.

师:看起来能量守恒定律是人类进步的一个必然的结果,那么对能量守恒定律作出贡献比较大的科学家是谁呢?

生:对能量守恒定律贡献比较大的科学家有:德国物理学家和医生迈尔,英国物理学家焦耳,德国物理和生理学家女姆霍兹等人.

师:现在看一个科教片:能量守恒定律的建立过程.

(多媒体播放能量守恒定律的建立过程)(参考案例)

能量守恒定律是建立在自然科学发展的基础上的,从16世纪到18世纪.经过伽利略、牛顿,惠更斯、莱布尼茨以及伯努利等许多物理学家的认真研究,使动力学得到了较大的发展,机械能的转化和守恒的初步思想,在这一时期已经萌发.18世纪末和19世纪初,各种自然现象之间联系相继被发现.伦福德和戴维的摩擦生热实验否定了热质说.把物体内能的变化与机械运动联系起来.1800年发明伏打电池之后不久,又发现了电流的热效应、磁效应和其他的一些电磁现象.这一时期,电流的化学效应也被发现,并被用来进行电镀.在生物学界,证明了动物维持体温和进行机械活动的能量跟它所摄取的食物的化学能有关,自然科学的这些成就,为建立能量守恒定律作了必要的准备.能量守恒定律的最后确定,是在19世纪中叶由迈尔、焦耳和荄姆霍兹等人完成.德国医生迈尔是从生理学的角度开始对能量进行研究的.1842年,他从“无不生有,有不变无”的哲学观念出发.表达了对能量转化和守恒思想,他分析了25种能量的转化和守恒现象,成为世界上最先阐述能量守恒思想的人.英国物理学家焦耳从1840年到1878年将近40年的时间里.研究了电流的热效应,压缩空气的温度升高以及电、化学和机械作用之间的联系,做了400多次实验,用各种方法测定了热和功之间的当量关系,为能量守恒定律的发现奠定了坚实的实验基础.在1847年,当焦耳宜布他的能量观点的时候,德国学者荄姆霍兹在柏林也宜读了同样课题的论文.在这篇论文里,他分析了化学能、机械能、电磁能、光能等不同形式的能的转化和守恒,并且把结果跟永动机不可能制造成功联系起采,他认为不可能无中生有地创造一个永久的推动力,机器只能转化能量,不能创造和消灭能量.女姆霍兹在论文里对能量守恒定律作了一个清晰、全面而且概括的论述,使这一定律为人们广泛接受.在19世纪中叶,还有一些人也致力于能量守恒地研究.他们从不同的角度出发,彼此独立地研究,却几乎同耐发现了这一伟大的定律.因此,能量守恒定律的发现是科学发展的必然结果.此时,能量转化和守恒定律得到了科学界的普遍承认.这一原理指出:自然界的一切物质都具有能量,对应于不同的运动形式,能量也有不同的形式,如机械运动的动能和势能,热运动的内能.电磁运动的电磁能,化学运动的化学能等,他们分别以各种运动形式特定的状态参量来表示。当运动形式发生变化或运动量发生转移时,能量也从一种形式转化为另一种形式,从一个系统传递给另一个系统:在转化和传递中总能量始终不变.恩格斯曾经把能量转化和守恒定律称为“伟大的运动基本规律”,认为它的发现是19世纪自然科学的三大发现之一.(另两个发现是细胞学说,达尔文的生物进化论)

师:通过学习能量守恒定律,你受到了什么启示?

生:能量守恒定律的建立过程,是人类认识自然的一次重大的飞跃,是哲学和自然科学长期发展和进步的结果.它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一,而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式.和谐美是科学的魅力所在.

师:这位同学总结得很好,美是无处不在的,物理学中更是处处存在着美,希望同学们在学习中注意发现,注意体会,这样我们的学习将会更加的丰富多彩.

[课堂训练]

下列对能的转化和守恒定律的认识正确的是……………………………()

A。某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加

B。某个物体的能减少.必然有其他物体的能增加

C。不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可能制成的

D。石子从空中落下,最后惨止在地面上,说明机械能消失了

解析;能量守恒定律是指能量的总量不变,但更重要的是指转化和转移过程中的守恒.在不同形式的能量间发生转化,在不同的物体间发生转移.不需要任何外界动力而持续对外做功的机器是违背能量守恒定律的,是永远不可能制成的.机械能转化成了其他形式的能量而不能消失,能量是不会消失的.

A选项是指不同形式的能量间在转化,转化过程中是守恒的.B选项是指能量在不同的物体间发生转移,转移过程中是守恒的.这正好是能量守恒定律的两个方面——转化与转移.任何永动机都是不可能制成的,它违背了能量守恒定律,所以ABC正确.D选项中石子的机械能在变化,比如受空气阻力作用,机械能可能要减少,但机械能并没有消失,能量守恒定律表明能量既不能创生,也不能消失.故D是错的.

说明:此题考查能量守恒定律的理解,以及对水动机的认识,凡是违背能量守恒定律的永动机是永远不能制成的.

二、能源和能量耗散

师:大家下面思考这样一个问题:既然能量是守恒的,我们为什么还要节约能源.带着这个问题.大家阅读课本第28页到29页有关能量和能量耗散的内容,回答相关问题.

(学生阅读教材,了解人类应用能源的历程,能源对人类社会发展所起的作用;人类在利用能源的同时也对环境造成了严重污染)

师:什么是能量耗散?

生:然料燃烧时一旦把自己的热量释放出去,它就不会再次自动聚集起来供人类重新利用,电池中的化学能转化为电能,它又通过灯泡转化成内能和光能,热和光被其他物质吸收后变为周围环境的内能,我们无法把这些内能收集起来重新利用.这种现象叫做能量的耗散.

师:能量耗散与能量守恒是否矛盾,该怎样理解?

生:能量耗散和能量守恒并不矛盾,能量耗散表明,在能源利用的过程中,即在能量的转化过程中,能量在数量上并没有减少.但是可利用的品质上降低了,从便于利用变为不便于利用了.

师:这说明什么问题?

生:这说明能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性.

师:我们为什么要节约能源呢?

生:正是因为能量转化的方向性,能量的利用受这种方向性的制约,所以能量的利用是有条件的,也是有代价的.

生:节约能源同时开发可再生能源.

师:通过下面材料的阅读。加深你对能源的理解.

(多媒体播放世界能源的解决途径)(参考案例)

世界能源问题的解决途径是什么?能源,是人类敕以生存和进行生产的不可缺少的资源.近年来,随着生产力的发展和能源消费的增长.能源问题已被列为世界上研究的重大问题之一.解决世界能源问题的根本途径,主要有两个方面:其一是广泛开源,其二是认真节流.所谓开源,就是积极开发和利用各种能源.在继续加紧石油勘探和寻找新的石油产地的同时,积极开发丰富的煤炭资源,还要大力开发水能,生物能等常规能源,加强核能、太阳能,风能、沼气,海洋能,地热能以及其他各种新能源的研究和利用,从而不断扩大人类的能源资源的种类和来源.所谓节流,就是要大力提倡节约能源.节能是世界上许多国家关心和研究的重要课题,甚至有人把节能称为世界的“第五大能源”,与煤、石油和天然气、水能、核能等并列.在节能方面,在有计划地控制人口增长的同时,重点要发挥先进科学技术的优势,提高各国的能源利用效率.如果世界各国家和各地区都能改进各种用能设备,不断提高能源的质量标准和降低单位产品的能耗,加强科学管理,适当控制生活能源的合理使用,就能使能源更加有效地用于生产和生活之中,从而解决人类面临的能源问题.

[小结]

新课程更多地与社会实际相联系,鼓励学生提出问题.本节“思考与讨论”对能源问题做了讨论,这是一个质疑的范例.它引导我们考虑能量转化和转移的方向性.从物理学的角度研究宏观过程的方向性,在现阶段只需用一些简单的实例,让学生初步地体会一下就可以了.例如:摩擦力做功的过程,要损耗机械能而生热,产生的热不可能全部转化为机械功.在其他的宏观过程中也是如此,例如:两种气体放到一个容器内,总会均匀地混合到一起,但不会再自发地分离开来.通过实例说明.在能量的转化和转移过程中,能量是守恒的,但能量的品质却降低了,可被人直接利用的能在逐渐减少,这是能量耗散现象.所以,能量虽然守恒,但我们还要节约能源.

对功能关系的理解

[例1]一小滑块放在如图所示的凹形斜面上,用力F沿斜面向下拉小滑块,小滑块沿斜面运动了一段距离。若已知在这过程中,拉力F所做的功的大小(绝对值)为A,斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B,重力做功的大小为G,空气阻力做功的大小为D。当用这些量表达时,小滑块的动能的改变(指末态动能减去初态动能)等于多少?,滑块的重力势能的改变等于多少?滑块机械能(指动能与重力势能之和)的改变等于多少?

解析:根据动能定理,动能的改变等于外力做功的代数和,其中做负功的有空气阻力,斜面对滑块的作用力的功(因弹力不做功,实际上为摩擦阻力的功),因此ΔEk=A-B+C-D;根据重力做功与重力势能的关系,重力势能的减少等于重力做的功,因此ΔEp=-C;滑块机械能的改变等于重力之外的其他力做的功,因此ΔE=A–B–D学生活动

作业[布置作业]

教材第30页问题与练习,1,2.

板书设计10.能量守恒定律与能源

一、能量守恒定律

1.内容:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另外一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总和保持不变.

2.建立过程.

二、能源和能量耗散

能源化学论文范文篇4

写小论文是学生在熟练掌握基本理论知识的基础上,通过查阅相关的资料,对自己感兴趣的问题,提出自己的想法。如:现在大家关注的环境分析、生物样品分析、药物分析等。通过写小论文,可以达到以下目的:首先,学生只有在对课本上的内容比较熟悉的条件下,才有可能提出自己的见解,因此,在此之前,学生必需好好地学好书本上的知识。其次,学生又必须把书本的知识转变成自己的知识,在此基础上,才有可能有自己的想法。

二、教学改革的第二种方式———课堂讨论

在教学中分组讨论,然后在课堂上由学生自己上台讲课,一方面锻炼了学生的团队合作精神,另外也锻炼了学生的语言组织能力和表达能力。如分析化学在讲完了酸碱滴定,下面的配位滴定的基本原理部分,可以将学生分成两个组,每组准备一部分,教师上课时请学生上台讲解,其他的学生进行补充讨论,课堂气氛活跃,学生积极性高,参与性强,记忆深刻。

三、教学改革的第三种方式———多媒体教学

教学多媒体是知识经济的产物,它是信息社会的标志之一,在教学中,计算机辅助教学,使原本难理解的仪器结构、原理变得较好理解,原来看不到摸不到的仪器变为可以看的,可以进一步加深理解。如对于电位分析法中的离子选择性电极测定的原理,如果我们用多媒体教学,就能很好地说明电极浸泡后由干玻璃层变为水化层,膜电位与溶液中被测离子的关系,从而得出其电位与被测离子的关系。假如没有,学生便很难理解。

四、利用前沿学科研究,采用渗透模式,加深本课程的学习

能源化学论文范文篇5

过程装备与控制工程专业在国民经济和社会发展中起着极其重要作用。首先,化工、石油化工、能源、动力是国家的支柱产业,这些行业的发展以工艺过程为先导,以先进的装备和控制技术为保障,而过程装备与控制工程正是这些产业的支柱。我国过程装备与控制工程专业的前身是化工机械专业,成立于二十世纪五十年代初期,基本上参照原苏联的模式。1951年大连工学院首先成立“化学生产机器与设备”专业,1952年天津大学、浙江大学、华东化工学院等先后成立“化学生产机器与设备”专业,简称为“化机”专业。在此后的几十年里,该专业在国民经济中发挥了无可替代的作用,尤其在化工、石油化工、轻工、制药等行业作用尤为明显。该专业主要特点是“化工”和“机械”的交叉与复合。既可以处理化工类的问题,又可以处理机械类的问题,还可以解决化工和机械的综合问题,而后一类问题在过程工业中非常普遍,实现了化工与机械的复合,曾被誉为“万金油”专业。这正是“化机”专业生存以及“化机”专业人才一直受到社会青睐的根本原因。近几年“化机”专业数量迅速扩大,目前我国已有140余所高校设置了该专业。然而,进入20世纪90年代,社会对“化机”专业人才的要求发生了改变。主要是由于过程装备越来越趋向大型化、精细化和自动化,流程参数(如压力、温度、流量等)与过程的进行必须实施精确的自动控制,将“过程”、“装备”与“控制”三个相关学科紧密有机地结合在一起,实现“化-机-电一体化”,这是“化机”专业改革的必然[1]。根据教育部1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》,辽宁工业大学将“化工设备与机械”本科专业正式更名为“过程装备与控制工程”专业。本专业不是一个独立的学科,实际上是将机械工业和控制工程经发展和改造,使之能服务于过程工业。因此,过程装备与控制工程是一个融“过程”、“机械”和“控制”为一体,将“化工”、“机械”和“信息”学科紧密结合而形成的“化—机—电”一体化的多科型、交叉型专业[2]。

二、专业建设的指导思想

过程装备与控制工程专业建设的基本思路是“以过程装备设计为主体,以过程原理与装备控制技术应用为其两翼(简称‘一体两翼’)”的复合型专业[3],培养以工程师为主的应用型人才。专业发展方向:了解工艺过程,熟悉机械基础,突出过程装备及控制。研究内容包括:过程装备设计与制造、高效节能装备的开发、成套装置的开发与设计、成套工程、设备结构及强度理论、过程安全理论技术与装备、流程参数控制理论与技术、粉体理论与技术等。主要服务对象定位能在化工、石油化工、能源、轻工、制药、制冷、动力、环保、生化、食品、机械和劳动安全等行业从事过程装备与控制的设计、研究、运营、技术开发与及管理工作。三、专业建设的主要措施

(一)专业培养目标的定位

参照过程装备与控制工程专业教学指导委员会制订的总体框架,专业的培养目标重新定位为:培养具备化学工程、机械工程、控制工程和管理工程等方面的知识;能在化工、石油、能源、轻工、环保、医药、食品、机械及劳动安全部门从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理以及工程科学研究等方面工作的高级工程技术人才。本专业学生主要学习化学工程、机械工程及控制工程等方面的基础理论,掌握过程装备设计的基本概念、基本理论及基本方法,具备工程师的基本素质,能够运用基本理论研制、开发、制造及生产组织管理等[4]。教学计划体现了“一体两翼”的专业总体构架,实现了化学工程、机械工程和控制工程多学科交叉。

(二)建设高素质专业师资队伍

建立一支高素质、结构合理的师资队伍,是专业建设的关键。目前,该专业已形成一支学历层次高(博士占25%,硕士占75%)、年龄结构和职称结构比较合理(45岁以下占65%、高级职称占75%)、专业素质水平较高的教师队伍[1]。为弥补原“化机”专业教师过程控制方面理论知识的欠缺,我们引进二位博士来做过程控制带头人。

(三)更新教学方法及手段

在教学方法上,采用互动式、启发式教学,讲课突出重点[1]。对容易理解掌握的内容要求学生以自学为主,教师只起督促、答疑质疑和考核作用,让学生自学和教师讲授、指导、解难答疑相结合。促进了学生学习的积极性,使学生获取知识的能力大大增强。在教学手段上,利用先进教学技术,采用多媒体(CAI)和教学模具教学。如过程装备制造、过程设备设计、过程机械和化工原理等课程,使用三维课件加图片资料讲解,增加动态演示效果,看到了只能下厂实习才能看到的设备结构、工作过程,形象生动真实。加深了学生对制造过程、设备结构和工作原理的理解,提高了教学效果。解决了黑板甚至挂图也难以表达的问题。激发了学生学习的兴趣。

(四)调整和优化课程体系

根据辽宁工业大学的实际情况,以培养目标为指导、以知识结构为框架、以培养规格为尺度,进行理论教学与实践教学内容的合理配置。在教育思想上由传授知识转变为能力培养;在课程内容上按照“加强基础、砍掉重复”的原则进行重组,并充分注意各课程的分工、衔接、协调与补充[2]。在教学计划和课程体系方面,以过程装备为主体,以化工过程和过程控制为两翼,具体地说:过程的主体是化工装置,包括化工单元设备及设备成套技术,且必须以工艺技术(化工过程)和过程控制为补充,从而使之成为培养工程型人才的摇篮。贯彻厚基础、宽专业、强能力、高素质的基本原则[2]。结合辽宁工业大学的实际情况,过程装备与控制工程专业课程体系如下:

1.精炼化工方面课程、加重机械方面课程、强化控制方面课程。由于过程装备与控制专业是复合专业,即化机电的集成,它不可能将三个专业方向的课程全部照搬,故根据我校情况,在教学计划中只设置了工业化学及化工原理两门化工方向的课程,将普通化学砍掉;又因为过程装备与控制工程专业是以机械为主体,故在课程设置上格外突出机械方向的课程。如:按传统设置了机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、互换性与技术测量、工程材料、过程设备设计和过程机械等;在此基础上添加了过程工业必需的基础课程,我们设置了粉体力学、工程热力学、工程流体力学等课程。此外,为加强过程装备的自动控制,实现机电一体化,我们认为最核心部分是控制原理和控制方法的应用。为此,设置了电子技术基础、机械控制工程基础、PLC技术基础和过程装备控制技术应用等课程,从根本上实现了化机电的复合。

2.加强专业实验,强调工程实践,注重动手能力培养。实验教学是本科教学的重要组成部分,它与理论教学同样重要,对提高学生的综合素质,培养创新精神与实践能力具有重要作用。“过控”专业实验室主要承担“过控”的专业实验,过去大多是化工机械方向的实验,与“过控”专业要求很不相适应。为此对专业实验进行了全面整合,按照过程装备与控制工程专业人才培养目标的要求,坚持“厚基础,重实践”的人才培养思想,补充了过程装备控制项目的实验。实验类型由单一的验证性实验,增加了综合性实验和设计性实验。例如:新增了过程装备与控制多功能综合实验,多容液位控制系统综合实验等。搭建实践教学,科研平台。实验数据采集、测量、控制与数据处理系统大部分实现计算机控制,提高了学生的实践和创新能力。同时,将实验仿真和实际实验结合起来,提高学生学习兴趣、增加学生参与性、扩大学生知识面。目前可为本科生开设20余个实验,供学生自由选择。为学生实践能力、科研能力和综合素质能力的培养提供了实验教学基地,并对教师的科研工作提供了一定的实验支持,同时还可为社会承担科研与开发任务。

3.充实和丰富实习环节内容,实现实习模式的多样性。实习是工科学生完成工程师基本训练极其重要的实践性环节,也是目前高校整个教学过程中的薄弱环节[6]。其内容与实施方式安排的好坏直接影响学生素质与知识面。经多年教学经验,我们感到培养一支具有丰富实践经验的实习指导教师队伍是确保实习质量的关键。因此应该加强专业教师到校外实训的建设,聘任在生产一线工作的具有高级专业技术职称的专业人员来参与实习指导,从而提高实习指导教师的整体实践水平[6]。其次,还要强化实习基地的建设。实习基地包括校内实习基地和校外实习基地。校外实习使学生开阔眼界、增长见识,学到校内无法学到的先进生产技术与科学管理经验。建立校外实习基地必须是互惠互利,这就要求我们必须与企业建立良好的合作关系,为企业无偿或有偿地提供一些技术咨询和科研服务,从而使企业愿意与我们合作,为学生实习奠定基础[6]。即使这样,也不可能一遇到问题就到企业去实践,对于一些简单的或特别复杂的问题,可将过去去校外实习的单一模式改为在校内实习模式。通过仿真软件的训练,提高学生工程意识和动手能力,既经济、方便,又能达到实习目的。校内实习基于计算机、网络、多媒体课件和仿真软件,由人工建造的模拟工厂操作与控制或工业过程设备为工具,用实时运行的动态数字模型代替真实工厂的仿真实习,缓解由于实习经费紧张,造成实践教学质量滑坡的压力,并可以学到校外实习难以学到的知识;在仿真实习中,学生的主动性得到充分发挥,对化工过程,设备性能及控制参数有了更深理解。这种校内校外相结合的实习模式既缓解了实习压力,又丰富了实习内容,受到了学生的欢迎。

4.改革毕业设计(论文)的模式,从单体化工设备为主转向成套装置设计。毕业设计(论文)是学生在校期间的最后一个实践性教学环节,是培养学生综合运用所学知识解决工程技术问题,是完成工程师素质基本训练的一个关键性教学实践活动。根据企业的要求,修订了毕业设计(论文)大纲和毕业设计(论文)指导书,指导教师依据培养目标从工程实际或纵(横)向科研课题选好题目(不设虚拟题目)后,采用双向选择方式。毕业设计(论文)内容以工程设计为主线,计算机为结合点,把机械、化工及控制技术三个学科的知识交叉、渗透、集成,考察和训练学生的综合能力,有利于培养学生对过程装备系统性和大工程概念的理解,改变了原来传统的单体化工设备设计模式[2]。学生在确定自己毕业设计(论文)题目后,采用计算机软件(AUTOCAD、CAXA和Word)绘制工程图样并输入和输出毕业设计(论文)说明书,从中得到了真刀实枪的训练。掌握科学研究的方法和提高处理工程实际问题的能力,使学生从过去单一的独立设计模式转变为部分独立项目与部分协作项目设计模式,培养了学生协同工作能力。扩大了学生的知识面,提高了学生毕业后的就业机会。

5.加强能力培养,以体验为手段,学研互动,让学生在参与中提高创新能力。教学计划有2个创新学分,其目的是帮助学生树立崇尚科学的思想,培养学生创新能力。具体的做法由科研能力较强的教师把自己的科研成果、科研工作体会、工程实践经验传授给学生,把工程案例带进课堂。这些知识的传授必然能够启发学生思维[5]。然后学生自己申报创新实验的题目或参与老师的科研项目,以实验室(实验装置或过程设备拆装)或工厂为平台,以教学模型或实物为道具,让他们在动眼、动脑、动手过程中认识基本结构,了解基本原理、让技术还原[5],从而激发学习兴趣和主动性,获得创新意识和创新能力,从中受到初步的科研训练。最后,学生将成果以专利、发表科技论文、参与教师科研项目和创新实验报告的形式申报,经评审合格获取1~2创新学分。

能源化学论文范文篇6

目前,有关工科化学课程的教材很多,如江棂主编的《工科化学》、强亮生主编的《工科大学化学》、徐瑛等主编的《工科化学概论》、唐和清主编的《工科基础化学》、高发明等主编的《简明工科基础化学》等,针对不同学科、专业和适用对象,教材知识体系的设置和侧重点各不相同。根据该课程的专业基础课性质,按照突出物质的结构-性能与定量分析并重的原则,三峡大学选用了史启祯主编的《无机化学与化学分析》作为该门课程的主要教材。该教材的特色是包含主篇和副篇两大块。主篇主要是铺就一个基础知识平台,为后续专业基础课程做铺垫,副篇主要是引用化学的应用实例及趣事培养学生的专业学习兴趣。[1]它吸取了国内外同类教材的精华,教学内容难度适中,语言形象生动,适用性强,较适合作为三峡大学新能源材料与器件专业的专业基础课教材,该教材内容可以很好地为目前新能源材料与器件专业的学生提供相应的智力储备。同时,为帮助学生进一步加深对工科化学的认识和了解,还将曹锡章等主编的《无机化学》、武汉大学主编的《分析化学》等教材作为教学参考书。此外,鉴于新能源材料与器件专业的学生特点及工科化学教学内容较多大,有关的价键理论等知识抽象难懂,因此,在实际的课堂教学中,笔者注重学科知识的拓展及实用化,除讲授教材内容外,还穿插介绍当前新能源材料方面的科技发展动态、工科化学方面最新的科研成果以及自身的科研工作进行讲解,不断优化和充实教学内容。例如,在讲授金属有机配合物材料时,笔者介绍了目前比较热门功能配合物材料当前的研究热点,并以自己在多功能金属配合物材料方面研究的成果介绍给学生。这些相关教学内容拓宽与延伸不仅提高了学生对该课程的学习兴趣,也激发了学生的科研兴趣,达到了较好的教学效果。

二、改革教学模式,探索新的教学方法和手段

在实际的教学过程中,专业基础课的特点决定了它的教学方法不同于选修课,它不仅强调教学内容的系统性、学习方法的引导,而且更需要调动学生学习的主动性,激发学生的学习兴趣。[2]针对“工科化学”课程的专业必修课性质及其教学内容众多,需要理解和识记的知识点较难的特点,笔者坚持“教师正确引导,学生积极参与”的教学原则,采用了多媒体教学与传统教学相结合的教学模式,结合课堂讨论、课外辅导、学生自主学习等多变的教学方法和手段,以增强教学效果。

1.采用传统教学与多媒体教学相结合的教学模式

在传统的教学过程中,教师可以通过讲解、板书、提问、讨论等方式组织课堂教学。然而,一些形象化、具体化的影音视频资料很难展现给学生。而多媒体作为一种新生的现代化教学手段,可以很好地弥补传统教学的不足。它能将抽象的概念直观化、具体化,并容纳较多的信息量,使课堂教学变得形象丰富有新意,教学效率高。[3]“工科化学”课程涉及无机化学中的基本概念和理论、元素化学和基础分析三大块内容。知识面广,内容枯燥,为尽可能调动学生的主动性,引导学生更好地理解和记忆,笔者结合新能源材料与器件专业培养方案,对所选用的教材中的教学内容进行了调整和压缩,制作多媒体课件,在实际的教学活动中,采用了传统教学与多媒体教学相结合的教学模式。通过浅显易懂的课堂讲授和内容丰富的课件展示,增加了学生对工科化学基础知识的认识,加深了学生对教材中的核心知识的理解,取得了较好的教学效果。

2.积极开展互动教学,活跃课堂气氛

根据工科化学专业基础课的性质,在实际的课堂教学中采用引导式讲授和学生讨论相结合的互动教学方法,可以很好地调动学生的学习主动性,营造良好的课堂氛围,提高教学质量,增强教学效果。[4]因此,在教学过程中,笔者既重视发挥教师的引导作用,又充分调动学生学习的主动性和兴趣。课堂上,笔者会针对教材上相关的知识,常常向学生设定问题,留给学生课后查资料,下次课展开讨论。这种教学方法不仅能激发学生学习的主动性和兴趣,而且可以活跃课堂气氛。例如,在讲授绪论中物质的状态时,笔者提出“物质按其存在状态可以分为几类”;讲到新材料的分类时,提出“什么是等离子体”和“什么是液晶材料”等许多在生活中涉及到的化学类新名词、新概念,让学生进行思考和讨论,然后教师再进行讲解,这样一来课堂气氛十分活跃。这种互动教学方式使学生对工科化学的兴趣大增,学习的积极性和主动性也随之增强,对教材中的基本知识点理解更透彻,记忆更深刻,收到了理想的教学效果。

3.及时进行课外答疑,解决学生课后学习遇到的问题

考虑到要在48个学时内完成工科化学教学大纲的教学任务,而且知识点庞杂,难以让学生在短时间内消化和掌握,笔者只能在实际的课堂教学过程中很紧凑地按照教学计划安排好教学内容,课堂上没有充足的时间解决学生课后学习或完成作业过程中遇到的问题。为了能让学生及时解决学习教材内容中遇到的问题,笔者每周专门安排一次课后答疑。通过实践发现,学生很珍惜与代课老师交流的机会,会把自己在学习教材、完成课后作业过程中遇到的困惑整理出来让老师做答。通过这种方式,学生对教材中知识点的理解和掌握就更为透彻,极大地提高了学生学习工科化学的积极性。

4.选择部分章节让学生主讲,提高学生语言表达能力

在传统教学模式中,教师的主要任务是站在讲台上“讲授”,学生的主要任务是“听讲”,在讲课过程中,教师设置一些教学活动,与学生进行互动,调节课堂气氛。然而,这种以课堂为中心、死板灌输的教学模式严重制约了学生课堂学习积极性。学生只能按照教师设计好的课程教学内容被动学习,在课堂上基本没有表达自己想法的机会,即使偶尔被提问,也会因缺乏足够的准备,发言效果不佳,导致缺乏自信心。大学的三尺讲台,不仅仅属于教师,还属于学生,学生也可以借助这个讲台得到必要的锻练。如果能够给学生提供上台讲解的机会,学生就能够深刻体会站在讲台上的责任,就必须按照教师的要求将自己准备的内容用简洁明了的语言展现给其他学生。另外,学生在走上讲台之前,课前会做充分的准备,然后把自己准备好的知识传递给其他学生,无形中提高了学生学习的主动性。例如,工科化学中,其中一章为《氢》,这一章主要讲解氢、制备、用途、同位素、氢化物分类、氢能源等,没有较难的理论。因此,笔者提前两周安排学生课后查资料和素材,做多媒体课件,课堂抽出一个学时让准备好的学生上讲台讲解。从4~5名同学上讲台讲解的情况来看,学生课前都做了精心的准备,而且最大限度地利用了网络等媒体资料。学生的多媒体课件制作简洁,图文并茂,讲解结束后,其他学生可以提问,共同参与问题的讨论。这样一来,不仅锻炼了学生的语言表达能力以及沟通能力,而且为学生将来毕业时能够更好地在应聘中表现自己提供了锻炼机会。

三、探索新型考核方式,提高教学效果

在整个教学活动中,考核环节是一个必不可少的重要环节。专业基础课的考核不同于专业选修课灵活多样的方式,一般采取传统的闭卷考试,需要学生记忆的知识点多,容易使学生思想负担过重,给学生学习带来压力。而新能源材料与器件专业的“工科化学”课程作为专业基础课,其主要任务是简明地介绍化学中的部分原理,在中学化学的基础上,重点掌握元素及化合物的物质本性及变化规律,建立一个化学意识,在以后遇到相关问题时能够从化学的角度去解决。鉴于该课程的专业基础课性质和内容多、知识面广、学生掌握知识点难度大等情况,为提高学生的学习主动性和教学效果,笔者对该课程的考核方式也进行了相应的改革,采取了中期课程小论文与期末闭卷考试相结合的方式。具体的成绩考核核算方法为:课堂表现、出勤情况和课后作业完成情况占成绩的10%,课程小论文成绩占10%,实验成绩占10%,期末试卷卷面成绩占成绩的70%。这种考核方式不同于以往的“1+2”模式(总评成绩=卷面+平时+实验),既可客观地反映学生对课堂所学知识的理解和掌握情况,同时可以真实地反映学生课后学习这门课程的积极性和主动性,最终期望能够全面反馈出这门课程的教学效果。

四、结语

能源化学论文范文篇7

课堂教学是学校教学活动的主体,课堂教学应摒弃传统的教学模式,在课内渗透社会生活中的化学,并使其紧密结合教学内容和进度来进行,只有这样才能巩固课内知识,同时也能及时拓展课外知识,使课内、外知识有机地结合起来,使学生在学习的过程中没有累赘感,反而觉得所学知识更丰富,实用性更强。例如,在“氮和磷”的教学中,以“我们每时每刻都在氮气的包围之中”的现实场景引入氮气的物理性质,说明氮气的化学性质不活泼,进而引出氮气的分子结构和化学性质。也可以讲述在打雷闪电时氮分子与氧分子分裂为原子,原子重新组合成一氧化氮分子的场景,介绍了后续几个反应后,得出谚语——“雷雨发庄稼”的结论。在讲到NO的毒性时,补充NO作为信使分子在生命过程中的重要功能,让学生带着惊讶的情绪对NO产生了新的认识。

通过紧密结合教材基础知识或重点知识的应用性知识的补充、讨论与交流,一方面可以使学生从化学的角度逐步认识自然与环境的关系,分析有关的社会现象,培养学生联系生活、社会中的化学问题的意识,另一方面可以提供给学生未来发展所需要的基础的化学知识和技能,培养学生运用化学知识和科学方法分析和解决简单问题的能力。

二、进行热点渗透教学

教学过程中为学生提供与学习内容相关的各种情景素材如化学史料,日常生活中生动的自然现象和化学事实等,能够强化学生对化学与生活有关、对生活有用的意识,激发学生的学习动机。如现行高中化学教材中“人类保护臭氧层的行动”,这既是一个自然科学问题,也是一个“人文意识”问题,围绕“从电冰箱的普及与换代到臭氧层”开展探究,指导学生查阅文献,访问网站,获得知识。在讲授重金属汞的性质时,可以结合生活实际讨论其危害,讲述汞蒸汽对人体的危害可以使学生们认识到用行动防止汞污染的重要性,例如怎样清理破碎的水银温度计、如何处理含汞的废旧电池、废日光灯管等,使学生养成良好的生活习惯,这使化学教学更贴近于社会实践,同学们在学习过程中会觉得所学知识富有时代感,具有实用价值,有助于培养学生对未来的人文关怀,将自然科学融入整个人类文化的背景中思考和分析。

三、进行生活与化学关系专题教学

高中化学专题教学能有助于激发学生的学习兴趣,并可拓展学生的知识面,具体教学形式可以将生活中的化学与书本中的化学的联系以专题讲座的形式介绍给学生,介绍化学的过去、现在和未来,介绍世界高新技术发展的动态与趋势,介绍化学在高新科技领域中的作用,介绍化学与其它学科之间的相互渗透,介绍化学与社会的关系,如健康、保健、能源、资源、环境等社会问题。例如可以向学生讲解当前化学合成材料的发展概况,人类已经可以制造出可以替代人体多个部位的化学材料。

四、与生活中化学知识相关的实验探究教学

化学实验是进行科学研究的重要手段,是培养学生动手操作能力的有效途径,在化学实验的基础上,学生从具体的形象思维转入抽象的逻辑思维,从而提高理性认识。化学实验还可以培养学生谨慎的科学态度,以贴近生活和发生在身边的化学现象为素材,组织探究实验活动,既培养学生学习化学兴趣,又使学生感受到化学在国民经济及生活中的实际运用。例如选取日常生活的素材可进行“鲜果中维生素C的还原性”、“自制肥皂与肥皂的洗涤作用”、“用生活中的材料制作简易电池”、“温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响”等实验。选取与化学有关的社会问题为实验内容可进行“用氧化还原滴定法或电化学分析法测定污水中的化学耗氧量”、“用淀粉自制吸水材料,并进行模拟保水试验”等实验。通过化学实验来解释和解决日常生活和社会实际问题,对于拓展化学实验的功能,提高学生的科学素养,具有十分重要的意义和价值。

五、进行与生活有关的论文写作教学

布置学生撰写小论文或课题报告,探讨实验中的问题或写出自己的体会。教师向学生介绍撰写小论文的基本要求和方法,从学生实际出发,文字能力不做高要求,只要论据能说明论题,条理清楚,说得明白就达到了要求。例如,将“糖类”设计成主题为“糖类与生活”的拓展课,课前充分发动学生积极参与,提出他们感兴趣的课题,引导他们提炼成“糖在生活中的分布”、“血液中的葡萄糖”、“糖与糖尿病”、“糖与减肥”、“糖与健康”等小课题。然后把全班学生组合成几个组进行专题研究,同学们查找资料、走访调查、统计数据、进行实验,在组内充分交流讨论的基础上,形成课题报告。

此外,遵循自愿的原则,鼓励学生将课外新闻记者材料用自己的语言加以组织,写出科技小论文。在将阅读材料整理成文章,并发表自己的见解的过程中,培养学生科学研究问题的学风,促进学生独立思考,提高自学能力的组织语言的能力。

教材中的教学内容是教师教和学生学的直接依据,不同的教学内容对应不同的教学策略和教学方法。化学教学内容可分为基本概念、基本理论、元素化合物知识、化学用语、化学计算以及化学实验等,不同类型的教学内容具有不同的特点。并非所有的教学内容都适合或者说都能很好地联系社会和生活实际。本文就当前化学教学与学生生活不能紧密联系的现状提出将生活中的化学渗透在化学教学中的相关教学方法,将所学知识运用在社会生活中,这有助于提高学生学习化学的兴趣,丰富学生的学习方式,提高学生的科学素养。这样的教学方式也给教师提出了更高的要求,要求教师要接受这样一种适应学生发展的教学方式,并愿意在教学中付诸实现,同时还要加强自身的专业化学习,注意搜集各种新知识,注重引导学生认识各科知识的普遍联系,只有这样才可以在教学中引导学生真正的进入化学学科的殿堂。

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[5]吴君磊.让化学课堂回归生活世界[J].吉林省教育学院学报,2008,(5):91-92.

能源化学论文范文篇8

课堂教学是学校教学活动的主体,课堂教学应摒弃传统的教学模式,在课内渗透社会生活中的化学,并使其紧密结合教学内容和进度来进行,只有这样才能巩固课内知识,同时也能及时拓展课外知识,使课内、外知识有机地结合起来,使学生在学习的过程中没有累赘感,反而觉得所学知识更丰富,实用性更强。例如,在“氮和磷”的教学中,以“我们每时每刻都在氮气的包围之中”的现实场景引入氮气的物理性质,说明氮气的化学性质不活泼,进而引出氮气的分子结构和化学性质。也可以讲述在打雷闪电时氮分子与氧分子分裂为原子,原子重新组合成一氧化氮分子的场景,介绍了后续几个反应后,得出谚语——“雷雨发庄稼”的结论。在讲到NO的毒性时,补充NO作为信使分子在生命过程中的重要功能,让学生带着惊讶的情绪对NO产生了新的认识。

通过紧密结合教材基础知识或重点知识的应用性知识的补充、讨论与交流,一方面可以使学生从化学的角度逐步认识自然与环境的关系,分析有关的社会现象,培养学生联系生活、社会中的化学问题的意识,另一方面可以提供给学生未来发展所需要的基础的化学知识和技能,培养学生运用化学知识和科学方法分析和解决简单问题的能力。

二、进行热点渗透教学

教学过程中为学生提供与学习内容相关的各种情景素材如化学史料,日常生活中生动的自然现象和化学事实等,能够强化学生对化学与生活有关、对生活有用的意识,激发学生的学习动机。如现行高中化学教材中“人类保护臭氧层的行动”,这既是一个自然科学问题,也是一个“人文意识”问题,围绕“从电冰箱的普及与换代到臭氧层”开展探究,指导学生查阅文献,访问网站,获得知识。在讲授重金属汞的性质时,可以结合生活实际讨论其危害,讲述汞蒸汽对人体的危害可以使学生们认识到用行动防止汞污染的重要性,例如怎样清理破碎的水银温度计、如何处理含汞的废旧电池、废日光灯管等,使学生养成良好的生活习惯,这使化学教学更贴近于社会实践,同学们在学习过程中会觉得所学知识富有时代感,具有实用价值,有助于培养学生对未来的人文关怀,将自然科学融入整个人类文化的背景中思考和分析。

三、进行生活与化学关系专题教学

高中化学专题教学能有助于激发学生的学习兴趣,并可拓展学生的知识面,具体教学形式可以将生活中的化学与书本中的化学的联系以专题讲座的形式介绍给学生,介绍化学的过去、现在和未来,介绍世界高新技术发展的动态与趋势,介绍化学在高新科技领域中的作用,介绍化学与其它学科之间的相互渗透,介绍化学与社会的关系,如健康、保健、能源、资源、环境等社会问题。例如可以向学生讲解当前化学合成材料的发展概况,人类已经可以制造出可以替代人体多个部位的化学材料。四、与生活中化学知识相关的实验探究教学

化学实验是进行科学研究的重要手段,是培养学生动手操作能力的有效途径,在化学实验的基础上,学生从具体的形象思维转入抽象的逻辑思维,从而提高理性认识。化学实验还可以培养学生谨慎的科学态度,以贴近生活和发生在身边的化学现象为素材,组织探究实验活动,既培养学生学习化学兴趣,又使学生感受到化学在国民经济及生活中的实际运用。例如选取日常生活的素材可进行“鲜果中维生素C的还原性”、“自制肥皂与肥皂的洗涤作用”、“用生活中的材料制作简易电池”、“温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响”等实验。选取与化学有关的社会问题为实验内容可进行“用氧化还原滴定法或电化学分析法测定污水中的化学耗氧量”、“用淀粉自制吸水材料,并进行模拟保水试验”等实验。通过化学实验来解释和解决日常生活和社会实际问题,对于拓展化学实验的功能,提高学生的科学素养,具有十分重要的意义和价值。

五、进行与生活有关的论文写作教学

布置学生撰写小论文或课题报告,探讨实验中的问题或写出自己的体会。教师向学生介绍撰写小论文的基本要求和方法,从学生实际出发,文字能力不做高要求,只要论据能说明论题,条理清楚,说得明白就达到了要求。例如,将“糖类”设计成主题为“糖类与生活”的拓展课,课前充分发动学生积极参与,提出他们感兴趣的课题,引导他们提炼成“糖在生活中的分布”、“血液中的葡萄糖”、“糖与糖尿病”、“糖与减肥”、“糖与健康”等小课题。然后把全班学生组合成几个组进行专题研究,同学们查找资料、走访调查、统计数据、进行实验,在组内充分交流讨论的基础上,形成课题报告。

此外,遵循自愿的原则,鼓励学生将课外新闻记者材料用自己的语言加以组织,写出科技小论文。在将阅读材料整理成文章,并发表自己的见解的过程中,培养学生科学研究问题的学风,促进学生独立思考,提高自学能力的组织语言的能力。

教材中的教学内容是教师教和学生学的直接依据,不同的教学内容对应不同的教学策略和教学方法。化学教学内容可分为基本概念、基本理论、元素化合物知识、化学用语、化学计算以及化学实验等,不同类型的教学内容具有不同的特点。并非所有的教学内容都适合或者说都能很好地联系社会和生活实际。本文就当前化学教学与学生生活不能紧密联系的现状提出将生活中的化学渗透在化学教学中的相关教学方法,将所学知识运用在社会生活中,这有助于提高学生学习化学的兴趣,丰富学生的学习方式,提高学生的科学素养。这样的教学方式也给教师提出了更高的要求,要求教师要接受这样一种适应学生发展的教学方式,并愿意在教学中付诸实现,同时还要加强自身的专业化学习,注意搜集各种新知识,注重引导学生认识各科知识的普遍联系,只有这样才可以在教学中引导学生真正的进入化学学科的殿堂。

参考文献:

[1]张爱玲.化学与生活[J].中学化学教学参考,2002,(11):58-59.

[2]李琴.将社会生活中的裕学渗透在化学教学中[D].华中师范大学,2008:3-27.

[3]张俊英.现代生活中的化学[J].沧州师范专科学校学报,2002.

能源化学论文范文篇9

关键词:绿色能源;产业需求;应用化学

1建设电力特色能源应用化学复合型人才培养新模式的必要性

伴随我国能源电力工业的技术进步,燃煤发电过程污染物控制已全面迈入超低排放时代,并建成了全球最大的清洁发电系统,我国电力工业也由此成为环境污染控制的行业典范。同时随着中国特色社会主义进入新时代,关于能源工作提出了一系列新思想、新论断、新指示,倡议“构建全球能源互联网,推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求”,并承诺中国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和,这对以华北电力大学为代表的能源电力类高校的发展,尤其是人才培养质量提出了新的更高要求[1,2]。因此,对应用化学专业的本科人才培养模式进行改革,通过课堂、实践教学环节培养具有“绿色电力”理念的复合型应用化学专业人才,使其不仅能解决电力环保的实际问题,还能针对行业前沿开展系统科学研究,这既是践行党中央“生态文明建设”、实现“美丽中国”的重要举措,也是保障我国电力工业绿色发展、完成“碳达峰、碳中和”宏伟目标的必然选择[3,4]。

2新形势下应用化学复合型人才培养思路和目标

2.1培养思路

华北电力大学作为国家“双一流”建设高校,秉持着学科立校、人才强校、科研兴校、特色发展的办学方针,积极参与国家创新体系建设,以服务我国能源电力工业可持续发展作为应用化学专业建设的指导思想,结合发展形势和趋势,从深化人才培养课程体系改革、建设多元化创新实践教学平台、推进课程思政建设三个方面进行创新,从而构建“绿色理念”的应用-研究型的应用化学人才培养模式(图1),使学生既具有电力环保技术的应用背景和工程实践技能,又兼具研究和解决“双碳”问题的创新能力,从而为培养具有新时代应用化学专业复合型高素质人才奠定坚实基础。

2.2培养目标

我校应用化学专业培养品德优良、身心健康,具有正确的人生观、高度社会责任感和良好人文素养,掌握扎实的应用化学专业基础理论知识、工程实践知识,具有自主学习和国际视野、较强的应用研究和技术开发能力,以及良好科学素养的技术开发和创新复合型的卓越工程技术人才。“绿色电力”理念培养下的应用化学专业本科生在毕业时应具备以下知识与能力:基础理论和工程技术知识,问题分析和解决能力,使用现代工具的能力,工程与社会、环境保护和可持续发展意识,工程长远规划意识,团队沟通能力、项目管理能力和终身学习能力。

3具有电力特色的应用化学人才培养实践

3.1创新课程体系设计

我校多年来不断凝练应用化学专业特色,紧紧围绕“绿色电力”的专业特色,注重提高学生的工程实践和创新能力,培养学生的“双碳”意识。对课程体系进行了创新设计(图2)。

(1)对标工程教育认证标准。应用化学专业全面对标《中国工程教育专业认证协会工程教育认证标准(2015版)》修订培养方案和教学大纲,优化专业知识构架,精减学时[5]。在修订2021版培养方案中,给学生留出更多的时间用于自主学习及创新训练,重点加强学生分析问题、解决问题能力的培养,发挥学生个人特长、拓展潜力。制订“菜单式”人才培养方案,鼓励学生根据自己的兴趣选修相应课程,极大增强学生实验能力的训练。

(2)建立能源电力行业特色课。在课堂教学方面,以解决能源电力工业中的现实性及预测性环境问题为导向,通过课程大纲的修订,突出知识构架的专业化,引导学生将课堂学习和自主学习结合;将“绿色电力”理念融入应用化学课程体系改革的全过程,建立了能源电力行业特色课。表1列举了部分专业核心课程对毕业要求指标点进行支撑的实现方法,这些课程包括:热力设备腐蚀与防护、热力发电厂水质工程、核电站水化学、燃料化学、化工基础,这些课程也是体现本专业传统优势的课程。

(3)“全局规划、循序渐进”的分阶段教学布局。课程体系设置中支持毕业要求的核心课程都将“解决复杂电厂化学工程问题”的能力培养作为教学的背景目标,由此设计了分阶段教学体系。此体系共分为四个阶段:第一阶段以数学与自然科学类课程和人文社会科学类课程中的具体内容为基础,讲授数学与自然科学和人文社会科学基础知识;第二阶段以基础化学课程中的具体内容为载体,运用数学与自然科学知识解释、描述与应用化学相关的工程知识,讲授系统建模与仿真等方面的基础知识,使学生能够运用物理、化学、数学等自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达复杂电厂化学工程问题;第三阶段以专业基础类和专业类课程中的内容为载体,以第一、二阶段的知识为支撑,培养学生的系统分析、设计、研究的能力;第四阶段运用前面所学内容在实践环节和毕业设计(论文)类课程中进行动手实践,培养学生综合运用知识解决实际问题的能力,完成“解决复杂电厂化学工程问题”的能力培养。

3.2创新专业能力培养

为保障人才培养适用性,建成电力污染物控制的创新实践平台。通过对学生的课堂内外、理论实践、教师与学生、能源与环境等多个角度的教学探索,提升了学生对理论知识的掌握与实践知识的运用;建成了校内外实践教学平台,尤其是建立了中试规模的电力环境污染物排放控制研究实践平台,提升了学生对专业的整体认知水平以及将理论与实际相结合、研究分析解决实际问题的能力;推行短期多行业生产见习和较长期的企业跟班运行实习,全面提升学生的实践创新能力。积极开展校内多元化实践教学(图3),在保证基础性教学实验的同时,强化提升创新性实践教学效果。以教育部、省重点实验室为依托,以导师科研项目为基础,以科研产出现身说法,为学生展示由概念到实践的历程。

(1)建设了独具特色的电力环境污染物控制研究中试平台。建设包括燃煤烟气污染控制平台、水污染控制平台,以及大型仪器表征分析测试平台等,使学生能够零距离接触到电/袋除尘器及水膜除尘器、干/湿法脱硫系统、选择性催化还原脱硝工艺、重金属脱除工艺、CO2捕集工艺、废水处理系统、煤制油/气系统等专业设备的运行,提升了学生对行业的整体认知水平和分析解决问题的实际能力。

(2)培养学生开展创新实践活动的兴趣和个性发展的需求。充分利用燃煤污染控制的学科特色和雄厚的师资力量,为学生配备专业导师,开展“大气污染控制”“水污染控制”“复合污染协同控制”“生态修复”等为主要方向的模块化、交叉式教学,积极引导学生交叉融合课内、外的实践创新,构建“体验+意识+基本实验能力+专业实验技能+创新能力”全方位实践教学体系,提升教学的应用性、技能性、创新性以及专业自豪感。培养学生联系实际、研究分析及解决能源电力应用化学专业的前沿科学技术问题的能力。

(3)改革校外实践平台,将走马观花式校外实践及单一电力行业实践改变为以电力行业为主、相关环保企业为辅的实践教学,推行短期多行业生产见习和中长期的企业跟班运行实习制度。通过多元化的校外实践深化改革,使学生加深了对电力环境污染现状及治理技术的深刻理解,明确了污染物产生的全过程及去除技术原理,拓宽了学生的专业视野,提高了学生的专业学习积极性,提升了学生将理论与实际相结合、研究分析解决实际问题的能力,有效推动了能源电力人才培养模式由应用型向应用-研究复合型的转变。

3.3创新思政建设模式

以校级思政示范课为牵引,设立具有能源环境特色的院级课程思政项目,深挖应用化学专业课程的思政元素;发挥骨干教师的示范带头作用,形成讨论小组,开展不定期的讨论与总结;完善教学质量监控与激励体系,并内部出版了《课程思政案例汇编》一部。

(1)提升教师课程思政的意识与能力。加强教师的思想政治教育,通过各种形式多样的学校、院系组织的培训、讲座,转变教师重知识传授、能力培养,轻价值引领的观念,提高专业课教师的思政水平与育人意识和育人能力。

(2)深挖应用化学专业课程思政元素。充分发挥有经验教师与骨干教师的示范带头作用,运用学科组讨论、老教师传帮带、教材教案编写、骨干教师的示范作用等手段,开展思想政治教育技能培养。依据环境科学与工程学院课堂特色,根据不同课程内在联系,形成专业讨论小组,开展不定期的讨论总结,充分挖掘蕴含在应用化学专业课程中丰富的思政元素,努力研究思政教育与专业课内容的结合点,并体现在培养方案和教学大纲当中。

(3)完善教学质量监控与激励体系。在教学大纲等教学文件的审定中,考量能力提升和价值引领的同步实现度;在课程建设、组织实施、过程管理、质量评价等过程中,将“价值引领”作为重要监测指标;在年终考核、评优评选、选拔评聘等方面,将课程的价值引领作为一个重要衡量指标。

4应用化学复合型人才培养模式取得显著成效

华北电力大学作为电力行业卓越人才培养的摇篮,针对我国能源电力可持续发展需求,于2014年率先提出并构建了基于“绿色电力”理念的应用化学专业“应用-研究”复合型人才培养的新模式,并成功应用于本科教学改革与实践。以提升课内-课外创新实践能力培养为突破口,发挥基于“绿色电力”理念的课程思政体系在人才培养中的重要作用,注重本科人才培养过程中对学生的学习能力、科研能力以及工程实践能力的培养,在具有能源环境特色的课程思政建设、课程体系改革、创新实践等方面取得了一系列教研成果,学生的科研能力和解决实际问题的能力显著提升,尤其是学生对口就业率、深造率以及企业满意率等关键教学质量指标不断提高,得到了用人单位及国内外同行的广泛赞誉。

(1)打造“能源电力行业污染控制”人才培养的国家特色专业名片,学生培养质量得到用人单位的广泛认可。通过大创项目、导师制及本科生进实验室等项目,80%以上本科生参与了创新实践课题,近60%的学生参与了国家重点研发计划、国家/省部级自然科学基金等科研项目。在校本科生获省级以上学术竞赛奖励120余项,包括全国大学生节能减排大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生数学建模竞赛等。随着综合能力的提升,学生在就业和深造方面均取得了好成绩。据统计,近三年我校应用化学专业的本科毕业生对口就业率达96%,主要服务于国电电力投资集团有限公司、国家能源投资集团有限责任公司、中国大唐集团有限公司、中国华电集团有限公司等大型电力集团旗下的发电企业、研究所及其他电力环境领域,为能源电力的可持续发展做出了重要贡献,受到了就业单位的一致好评;学生深造率达65%,其中近30%的学生进入美国加州大学、清华大学、北京大学、中国科学院大学、浙江大学、武汉大学、华中科技大学等国内外知名院校深造。

(2)富有能源电力环境特色的复合型人才培养模式得到了国内外同行的广泛赞誉。天津大学、太原理工大学、浙江工业大学、南京工程学院等在内的多家兄弟院校曾来我院调研和交流;清华大学、中国环境科学研究院、中国科学院过程工程研究所、中国科学院山西煤炭化学研究所、浙江大学等知名高校和科研院所曾来我院参观学习电力环境污染物排放控制研究实践平台。教育部环境科学与工程教指委主任、国务院学位委员会环境科学与工程学科评议组召集人、中国工程院院士/美国工程院外籍院士郝吉明教授等环境领域的知名专家前来我院参观后,对学校的创新实践成果和平台建设给予了高度赞赏。清华大学贺克斌院士来我校参观后,认为“华北电力大学的应用化学学科具有鲜明的能源电力环境特色”。

5结语

培养绿色能源领域的应用化学专业人才,服务国家战略,成为高校不可推卸的责任。华北电力大学面向国家能源强国战略重大需求,以产业需求为导向改革课程内容,通过不断深化能源环境特色的课程体系改革与课程思政建设,结合多元化实践教学助力学生实践能力的提高,在“应用-研究复合型”应用化学人才培养方面取得了显著成效,服务国家建设和发展。

参考文献

[1]郭天祥,王淑勤,汪黎东.山东化工,2018,47(14),184.

[2]霍冀川,张树永,朱亚先,李攻科,杨屹,李梦龙,王玉枝,郑兰荪.大学化学,2020,35(10),11.

[3]张树永,丁玉强,杜凤沛,苑世领,郭今心,朱亚先,霍冀川,龚良玉,陈春霞,王芬,等.大学化学,2023,inpress.doi:10.3866/PKU.DXHX202208003

[4]刘娅莉,张小华,周海晖,何德良,陈金华,邓剑如,李永军.大学化学,2018,33(9),38.

能源化学论文范文篇10

科技论文是科学研究成果的一种展示,是研究者以论文的形式向外界公布自己的科学研究成果,与同行交流的一种方式。科技论文的学术质量不仅仅取决于作者研究内容的前瞻性,也取决于作者撰写论文的水平[1]。笔者在编辑校对过程中发现,科技论文写作中普遍存在格式不规范、语言表述不严谨等问题。因此,针对稿件处理过程中经常遇到的诸如论文的题名、摘要、署名、图表的使用、数字用法及参考文献等方面出现的不规范表达进行了分析。科技论文表达得规范,不仅提高了论文本身的水平,而且还可以反映出作者严谨的治学态度和良好的写作素质。

1科技论文的分类及特点

科技论文是报道自然科学研究和技术开发创新性工作成果的论说文章,就其作用可分为学术性论文、技术性论文、综述性论文和学位论文。其特点主要有:创新性或独创性、理论性或学术性、科学性和准确性及规范性和可读性。撰写科技论文是为了交流与传播,因此其必须按一定格式写作,必须具有良好的可读性。在文字表达上,要求语言简明通顺,条理清楚,层次分明,论述严谨。在名词术语、数字、符号的使用,图表的设计,计量单位的使用,文献的著录等方面都应符合规范化要求。一篇科技论文失去了规范性和可读性,将严重降低它的价值,有时甚至会使人怀疑它报道的研究成果是否可靠。

2常见不规范表达及其分析

2.1题名的不规范表达及其分析

题名应能概括文章的特定内容,应尽量避免使用非公知公用的缩略语、字符、代号和公式,论文的标题一般由研究的对象、范围、深度等3个要素组成。应题文相切,必须做到:/对象0定义准,/范围0表述清,/深度0表达恰当。1题名反映的面大,而实际内容面窄。例如题名为:新能源的利用研究实际文中只讨论XX的利用问题。XX只是/新能源0中的一种,显然原题名过于泛指和笼统。可改为/XX的利用研究0或/XX的利用0。2字数过多。GB7713-1987规定,题名/一般不宜超过20字0。例如题名为:关于钢水中所含化学成分的快速分析方法的研究此题名共21个字,可改为/钢水化学成分的快速分析法03同义词或近义词连用。如题名为/,,分析研究0、/,,研究探讨0、/,,方法与措施0,其中/分析、研究与探讨0为近义词,/方法与措施0为同义词,只要保留其一即可。例如题名为:叶轮式增氧机叶轮受力分析探讨因为分析与探讨是同义词,根据文章内容可以删去/探讨0。4结构不合理,使用动宾词组形式。题名以名词为中心词的偏正词组形式为宜,少用动宾词组形式,尽可能不用动宾结构。若中心动词带有状语,如/(试论,,0、/(浅谈,,0等形式的题名则可用动宾结构。5题名中使用标点符号。标题中应尽量不用标点符号,实在无法避免时可用空格代替。6不注意分寸,有意无意拔高。如有的文章只是一般性的论述分析或综述,可标题却为/,,的机理0、/,,的规律0,0,,的研究0、/,,的理论0。诸如此类的词语都应以系统理论作基础,用于有关著作书名可以,但作为几千字论文的题名不好,要慎用,最好不用。7随意设置副标题,甚至副标题大于主标题。一般情况下,只有在题名无法完全表达想要表达的意思或者题名字数太多又不易简化时才设副标题,其只起补充说明作用。

2.2作者署名的不规范表达及其分析

每篇文章都应有作者署名,它是文责自负的承诺和拥有著作权的声明。作者姓名一般署于题名下方,署名多个作者的在姓名之间用逗号隔开。英文翻译中的中国人名以汉语拼音罗马字书写,姓前名后分写,姓与名中间留空格,姓和名的首字母大写,其他字母小写,多字名中间不加连字符。对论文的所有作者都应标明其工作单位的全称(如:梅山钢铁公司技术中心、所在省市名(如:南京及邮政编码(如:210039。对不同单位的作者则要在其姓名右上角加注不同的阿拉伯数字并在其工作单位名称之前加注与作者姓名序号相同的数字,作者单位名称的英文翻译要与中文单位名称的意思相对应,在邮编后面还要加上国名[2]。1署名的作者数量太多。一般论文署名的作者不超过5人,有的论文署名的作者竟然多达十几个,究其原因主要是分不清作者与受鸣谢者的关系,一般参加部分工作的合作者、按研究计划分工负责具体小项的工作者、某一项测试的承担者以及接受委托分析检验和观察的辅助人员等,均不列入署名的作者。但这些人可以作为参加工作的人员一一列入致谢部分。2随意添加学术权威或领导。有的作者为了抬高身价或错误的理解署名的意义而将领导也署入作者行列。

2.3摘要的不规范表达及其分析

摘要又称提要,目的是为了方便读者概略了解论文的内容,以便确定是否阅读全文或其中一部分,摘要是论文的基本思想的缩影,虽然放在前面,但它却是在全文完稿后才撰写的。常见问题:1在摘要中使用/本文0或/文中0等文字;2没有采用第三人称过去式的写法;3进行自我评价,如/本项目荣获国家科技进步一等奖0、/本产品颇受用户好评0等;4摘要过于笼统或过于简单,有的只有一句话,使读者无法准确获得文章的主要创新点和成果。5把摘要写成引言,一些论文将摘要理解为引言,其内容写为该研究的来龙去脉。论文摘要的内容应包括目的、方法、结果和结论等4要素。摘要应具有独立性和自含性,应是一篇完整的短文,不分段,不用图表、化学结构式和非公知公认的符号或术语。摘要要用第三人称写法,应采用/对,,进行了研究0、/报告了,,现状0、/进行了,,调查0等记述方法标明文献的性质和主题,不要使用/本人0、/本文0、/作者0和/我们0等作为摘要陈述的主语,摘要是一种无主句。

2.4图表的不规范使用及分析

科技论文中使用最多的插图是函数曲线图,其构成要素有:图序与图题,标目,标值线与标值,坐标轴,曲线,图注与说明等。表格又称表解或简称表,是实验数据或统计结构和事物分类的一种有效形式。为使表格的结构简洁,并便于排版,建议采用三线表,必要时可加辅助线。三线表的要素有:表序和表题,项目栏,表身,表注。1图的常见问题:¹坐标轴没有标目或标值;º图形的选择不当,如平面图做成三维图,曲线图做成柱状图或面积图,使图示的直观性逊色;»插图上的文字与符号不清晰、不规范,与文中所用的名词术语表达不一致。2表的常见问题:¹项目栏及表身内容主谓颠倒;º表线繁琐;»数值单位未标明;¼同组数据的小数点后位数不统一。3图表没有图序或表序。无论是图或表,在应用时都必须有图序或表序,如:图1、图2或表1、表2等。图序或表序后面空一格跟图题或表题。图题或表题的命名同样要准确、精炼,有自明性,表述不清时可以加入时间地点等具体事项[3]。4文中没有相应的描述。在文中一定要有描述图表所对应的内容,一定要有提示,如:/见图10,或/从表l的数据可以看出,,0等。文中不能采用类似/见下表0、/见上图0的叙述方法。5用图、表同时描述同一个数据。二者选其一即可,通常既可用插图又可用表格来表达论文内容(如表达试验数据时,由于插图便于显示变化的规律性和对不同变化条件进行相互对比,而且非常直观,所以应该尽量使用插图而少用表格。只有那些必须列出准确数字或数据不够多,又不便于绘图时,才有必要列成表格。6图或表内容与文字重复。图表本身具有自明性,表达已经很直观,所以文中只表述数据的趋势、特点即可,将图或表列出的内容又以文字的形式叙述出来,图或表的基本功能就丧失了。7图或表与文字出现的次序混乱。图表与文字出现的常规顺序为先见文字后见图或表,这样对图或表的表述意义更明确,可使读者对号入座地将图表与文字内容相结合,易于阅读。若先出现图或表,读者会不知道该图或表要表达什么内容,造成阅读困难。

2.5其它不规范使用及分析

1论文要以第三人称手法写作,杜绝所有的第一人称称谓,如我单位、我们、我怎么的等等,因科技论文一般要发表在公开发行的文献出版物上,涉及的读者将分布在各地,而不会局限在某一地区,以第一人称写容易混淆读者理解。2作者从开始试验取得调查数据后撰写论文,到论文公开发表以及读者阅读时有一定的时间延后性,因此,对论文中所涉及的时间表达,必须用公元全计时的方法,即标明准确的年月日,且年份不得简写,如/2007年0不能写成/07年0;消除今年、今冬、明春之类的词语,以减少读者对时间概念的混淆。3正确运用国家法定单位,并注意区分单位和符号中字母的大小写及上下标,同时一般习惯用符号单位(包括倍数符号而不用汉字单位,切忌符号单位与汉字单位混用。¹计量单位符号大小写不分,一般的单位符号为小写,如m、t、g等;来源于人名的单位符号首字母为大写,如Pa、A等;但也有例外,比如容积单位升(L不是来源于人名,也要大写。另外,词头符号中表示的因次为103及以下的用小写,如kg中的k;表示的因次为106及以上的用大写如/1060用/M0表示。º有量值相乘的情况漏写计量单位。遇到有量值相乘的情况时,应把每个量值得单位都写出来。如/100mm@200mm@300mm0,不能省略为/100@200@300mm0。»相邻2个数字连用表示概数的不能用阿拉伯数字,如/一两千米0不能写成/1~2000m0;带有/几0字的数字表示概数的也不能用阿拉伯数字,如/十几0不能写成/10几0。表示数值范围时中间应用/~0连接,而不是/0连接[4]。4注意数字的用法,根据国家GB/T158351995标准对出版物上数字用法的规定,一般能确定统计意义的数都用阿拉伯数字,且大于3位数的整数和小数都要分节,即从小数点起每3位为一组向左向右空1/4格,但代号、代码、序号、部队番号、文件编号、证件号码、序数词等不能分节;而在定型的词、词组、成语、惯用语、缩写语或具有修辞色彩的词语中和表示干支纪年、特定事件、节日、概数及约数作为语素的数字必须使用汉字;整数一至十如果不是出现在具有统计意义的一组数字中,可用汉字也可用阿拉伯字表示,但要顾及上下文,求得体列上的一致。5将英文单词的缩写用作计量单位符号,英文单词的缩写并不是计量单位的符号,比如秒英文中可以缩写为sec,但秒作为计量单位时正确的符号为s。

2.6参考文献的不规范使用及分析

1只列出文后参考文献表,未将参考文献序号标识在文内引文处。2未按所引文献在文中出现的先后顺序编码,产生先出现的文献序号比后出现的文献序号要大的情况。3文后著录序号与文内标注序号不一致。4文中参考文献的序号是上角标还是作为语句组成部分经常混淆;上角标是标在句末句号内还是句号外分不清。5将参考文献标注在摘要或论文的层次标题等处。摘要内及层次标题、图表中均不应标注,而应在相应段、句上标注。标注时应一致将序号置于方括号内,标注序号应按标注文献的先后顺序编排。6将未公开出版的参考资料列入文后参考文献表中;把一般教科书中的最基础的知识(基础理论、基本公式、公知公用的定理、定律等也列入参考文献。作者在论文之中,凡是引用他人的报告、论文等文献中的观点,数据、材料、成果等,都应按在本论文中引用先后顺序著录参考文献,文中标明参考文献的顺序号。被引用的参考文献必须只限于那些亲自阅读和论文中引用过、而且正式发表的最新文献,包括专利等方面的文献。内部讲义和未发表过的文献、资料不能作为参考文献引用。参考文献要按照文中出现的先后顺序进行编号,并采用规范化的文献著录格式,在文章末尾按顺序著录。几种常用文献种类的标准著录格式如下[4]。¹期刊中析出文献:[序号]主要责任者.题名[J].刊名,出版年,卷(期:起止页码.º学术专著:[序号]主要责任者.题名[M].版次(初版不写.其他责任人(如译者.出版地:出版者,出版年:起止页码.»学位论文:[序号]主要责任者.题名[D].保存地:保存者,年份.¼论文集中析出文献:[序号]作者.文献题名[A].论文集主要责任者.文集名[c].出版地:出版者,出版年:析出的文献起止页码.½专利文献:[序号]专利申请者或所有者.专利题名:专利国别,专利号[文献类型标志].公告日期或公开日期[引用日期].获取和访问路径.参考文献的主要责任者在3位以内时,要列出全部作者,中间用/,0分割,以/.0结束,超过3位时,用/作者1,作者2,作者3,等.0表示。同一处引用多篇文献,将各篇文献的序号在方括号中全部列出,序号间用/,0分隔。如遇连续序号,序号间标注起讫号/-,(如:[1-6],当中不用逗号;同一文献被引用多次只编1个序号。文后参考文献表中,各条文献按其在正文中出现的文献序号顺序从小到大一一对应列出[5]。