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量子化学基础范文精选

量子化学基础范文第1篇

关键词:基础量子化学 教学实践 教学改革

量子化学是高等师范院校化学专业为硕士研究生开设的一门专业基础课程,其任务是使学生利用量子力学的基本原理和方法掌握微观物质运动的基本规律,探索物质的结构及结构与性能关系[1,2]。目前,量子化学理论已愈来愈广泛地应用到化学各个分支学科领域中,并渗透到其他自然学科中,从而使量子化学的教学在整个化学专业教学计划中的重要性日益增加。但它涉及面广,内容比较抽象,且具有极强的理论性,同时要求学生具有较强的空间思维能力,因而量子化学教学不仅对教师提出较高的素质要求,而且对教学方法提出新的课题。下面我结合多年来在量子化学教学改革中的探索和尝试,谈谈教学感受和体会。

三、开展第二课堂,培养学生计算技能

为了让学生把学到的量子化学理论运用到研究中,掌握一些专业软件的计算技巧,教师可利用课余时间开展第二课堂,为学生提供一个学习和实践的平台,给他们创造更多的锻炼机会。例如,搞有机合成的研究生,根据专业需要可以让这些学生学会过渡态的寻找和优化,通过理论计算探索反应机理,能预测最佳反应通道,为他们的研究方向提供理论支持;研究方向是无机配位化学,可以让这些学生学习一些金属配合物的计算方法,学习配合物电子吸收光谱、荧光光谱及磁性的计算,这些计算结果对合成具有特殊性能的配合物都是很有帮助的。在第二课堂中,也可以让基础较好的学生参与到自己的科研活动中,承担一部分力所能及的科研课题,使学生科研能力得到锻炼,激发他们的科研热情,拓宽他们的视野,同时自己通过学生的实践活动,找到自己课堂教学中的不足。第二课堂的开展,不仅把学生所学的理论知识转化成学生认识和解决实际问题的能力,更重要的是教师身上这些品质能够言传身教地影响学生,从而使学生具备创造的兴趣和素质。

四、结语

量子化学的教学改革取得了一定的效果,首先学生克服了量子化学难学的畏难心理,激发了学生学习量子化学的激情,可以在有限的教学时间内达到较好的教学效果;其次,通过开展第二课堂,将量子化学理论与科研实例有机地结合起来,培养了学生分析问题、解决问题及科研创新的能力。

参考文献:

量子化学基础范文第2篇

【关键词】中职;电子技术基础;数字化;信息化;教学;探索

一、中职电子技术基础数字化信息化教学的发展方向

毋庸置疑,中职电子技术基础教学的数字化信息化发展,是教学和历史发展的必然选择,中职电子技术基础教学必须要顺应发展潮流,推动教学的规范化、科技化、高端化。

(一)教学的必然选择

大凡了解电子技术教学的教育工作者都知道这样一个现象,就是在电子技术教学上,学生的淘汰率和后进率非常大,之所以出现这样的原因就是电子技术知识不容易掌握,教学不易实现直观化、操作化,而随着时代科技的发展和进步,以及数字化、信息化技术的融入,有效地弥补了中职电子技术基础教学中和其它相关电子科目教学时的直观化、操作化不足的缺点,所以说,这是电子技术基础教学中的必然选择,在全面已经提到过,随着中职电子技术基础教学中对科技操作要求的加大,中职教学必然会朝着信息化、数字化教学方向发展。

(二)发展的必然选择

随着时代的发展,电子技术基础教学更加数字化、信息化,融入了更多的科学和科技元素,笔者认为这是历史发展的必然选择,可以拭目,电子技术数字化、信息化应用的领域越来越宽泛,要求的技术科技含量越来越高,不仅仅是军事、工业、航空等领域应用数字化、信息化,而且数字化、信息化已经进入了寻常百姓家,比如电脑、手机、电视机、空调、厨房设备等都实现了数字化、信息化,那么,在中职的电子技术教学中,为了迎合时代的发展,不至于被时代所淘汰,就一定要选择数字化、信息化,迎合历史发展的必然选择。

二、中职电子技术基础数字化信息化教学的相关建议

前面已经提到过,数字化、信息化是中职技术教学的一个方向,在中职电子技术基础数字化、信息化教学中,只要掌握正确、有效的教育教学策略,就一定能发挥好数字化、信息化作用,从而实现教学的成功。

(一)注重科技知识的普及

数字化、信息化操作有时会让一些中职学生们感觉不十分适应,原因是在中职院校就读的学生普遍文化知识水平不高,对数字化、信息化知识理解的不深、掌握得不透,所以说,在中职电子技术基础数字化、信息化教学中,一定要注重基础知识的普及,一定要实施一次数字化、信息化基础知识的再教育,然后再实施电子技术基础教学,否则就难以达到教学的预期效果。而且仅仅做好基础数字化、信息化知识普及还远远不够,还要想方设法地对电子设备、电脑程序等略显高深,但是也十分常用的设备、操作等知识进行普及,为实现有效、高效的教学奠定基础。

(二)注重科技设备的投入

必须要正视一点,目前在中职电子技术基础数字化、信息化教学中,只有极少一部分中职学校实现了全程或者全规模的数字化、信息化教学,而且大多数的电子技术教学的中职学校只是上了少量的数字化、电子化教学设备,实施上机操作时,电子计算机数量严重不足,只能实施二人或者几名学生在一机上操作,或者分组、轮流式的操作,导致在有限的时间里未能从事更多的有效学习,尤其在学习电子技术基础中的重点和难点课程,而且还需要实施教师远程指导操作时,根本就无法实现,这是很遗憾的,设备不足是阻碍数字化、信息化教学中最大的障碍。故此,在今后的中职电子技术基础数字化、信息化教学中,必须赢得主管教育部门、赢得学校的领导层、赢得赞助单位和企业的鼎力支持,赢得支持后,才能进一步加大投入、活化资金,让更多设备运营到中职教育教学的数字化、信息化课程中来,确保在中职电子技术基础的教学中,保证每一名学生都能够独立操作一台机器,保证数字化、信息化教学的硬件充分满足需求。

(三)注重科技教学的实效

教学实效、教学成效是所有教学中的第一要求,中职学校的教学也不例外,尤其在中职电子技术基础数字化、信息化教学中,教师在应用数字化、信息化设备和技术进行教学的时候,一定要讲求教学实效,注重在课堂教学中随时跟进、随时提问,对学生们提出的疑难问题作以准确的解答,对学生们在数字化、信息化技术方面产生的疑问更是要予以有效的破解、及时的帮助,确保中职电子技术基础教学的顺利进行。例如,在学习《基本模块》时,可以通过数字化、信息化教学直接显现常用电子仪表的使用,可以方便快捷地通过信息化、数字化来检测电子元器件,尤其在晶体管放大电路的学习中,更可以清晰、科学、有效地操作,如此一来,就实现了数字化、信息化教学的成功,达到了预期的教学目标和应该取得的教学实效。

(四)注重科技发展的质量

科学技术是不能马虎的,科学技术是容不得半点瑕疵的,尤其在中职电子技术基础数字化信息化教学中,千万不能用所以然、差不多等教育教学方式方法去应付了事,而是要在数字化、信息化的保障之下,确保中职电子技术基础教学的质量。这里所说的质量似乎不太容易理解,其实展开了说,就是要在中职电子技术基础数字化、信息化教学中,保证知识的清晰度、保证技术的清晰度、保证设备的清晰度,做到这三个“清晰”,就可以有效保障和有效提升中职技术教学发展的质量。例如,在学习《时序逻辑电路》和《其它常用电路》等教学内容时,知识点增加、知识难点加大,单凭教师的口述和简单的模拟操作和实验已经很难实现教学的成功,这时如果通过电脑或者视频教学,再结合教师的远程辅导操作,就可以帮助学生们实现时序逻辑电路和555集成电路的成功学习,从而让复杂的知识简单化,生涩的知识直观化。同时,在确保教学质量、科技发展质量的基础上,也就充分保障了中职学生们对电子技术基础的学习效果。

三、总结

可以预见,在未来的中职电子技术基础教学中,将是科技化、信息化全盘融入的阶段,而这一发展方向恰恰是推动中职电子技术基础教学迈上更高台阶的有效举措,达到了这一标准,从而在教学科学化、规范化的基础上,成功完成教学,并成功培养出更多、更优秀的电子科技人才。

参考文献:

量子化学基础范文第3篇

关键词 高中化学 基础概念 教学核心 措施

中图分类号:G633.8 文献标识码:A

化学基础概念是高中化学知识体系中重要的组成部分,也是能够有效学习和掌握化学知识的基础要素。尤其在高中化学教材中,教材内容的深度和广度较初中有了非常大的拓展,并且基本知识概念较多,概念形成的问题和以概念引申而形成的问题比较突出,需要化学教师制定严密的教学计划,才能促使学生有效地掌握化学基本概念,最终促使学生提高学习化学知识的能力。文章就强化概念教学的必要性展开分析,对如何提高化学基础概念教学的效率和质量进行讨论。

1强化概念教学的必要性

首先,基础概念是化学知识学习的基本前提,是培养高中学生思维能力的重要因素,M行概念教学对高中化学教学有着重要的意义。其次,高中的学生已经处于思想成熟的阶段,大部分学生持有较高的求知欲,尤其在化学实验中,很多学生可以找到探究的乐趣。但是化学概念的学习就显得枯燥乏味,所以大部分学生在化学学习的过程中会出现重彼轻此的现象,高中化学教师需要采取有效的措施强化学生对化学基础概念的学习,纠正学生在化学学习过程中的一些偏差。最后,从整个化学学科的角度进行分析,概念教学是保证化学课堂效率的重要因素,但是化学基础概念往往具有一定的抽象性,且没有多种形式的教学方式,所以与化学实验相比,化学概念的学习显得乏味,高中化学教师应该不断的改进化学基础概念教学的手段,最大程度的提高化学教学的质量。

2高中化学基础概念教学核心构建的具体措施

2.1教学思路的设计

(1)新的课程标准要求在课堂教学的过程中,改变传统课堂教学中以教师为中心的教学格局,应该在教学的过程中充分体现学生的主体地位。让学生感受到自己受到了重视,从而积极主动的参与到教学实践当中来,所以教师在进行教学思路设计的时候,一定要充分的考虑到学生,保证教学设计能够适应学生的成长和发展,所以在化学基础概念教学设计的时候,教师一定要以学生的认知水平结构为基础,针对性的进行教学思路的设计。(2)高中化学教师要确定教学的思路,就需要对教材中基础的化学概念内容进行有效的分析,对学生既定的化学基本概念的掌握程度有所了解,然后才能确定整体的教学思路框架。例如,在学习电解质溶液概念的时候,教师应该了解到学生在初中化学中已经初步了解了什么是电解质,即在水溶液里或熔融状态时能电离进而能导电的化合物叫做电解质。在此基础上进行高中电解质溶液知识的扩充和拓展,如,电解质溶于水或熔融时能电离出自由移动的阴、阳离子,在外电场作用下,自由移动的阴、阳离子分别向两极运动,并在两极发生氧化还原反应。

2.2把握概念间关系

(1)概念间的关系分析是促使学生掌握化学概念的一种有效方法,教师在进行教学设计的时候,要用有效的方式让学生认识到化学概念间的联系,让学生在对比分析的过程中加深化学基础概念的掌握。(2)学生对概念的质疑已经上升到高中概念教学的较高层次,也是学生熟练掌握概念知识的结果,教师应该抓住这种绝佳时机,针对化学概念设置相关的疑问,让学生带着疑惑去深入化学基础概念的探究,最终了解概念的具体应用。(3)强化概念教学的最终目的是让学生掌握概念的基本内涵和本质,同时教师也要设置检验学生概念掌握程度的标准,了解学生基础概念的掌握情况。例如,在学习苯的性质和应用的时候,教师为了检查学生的基础概念掌握程度,可以将少量的苯倒入干净的试管中,将试管放入盛有冰水混合物的烧杯中,让学生观察实验的现象,发现当试管从冰水混合物中拿出时,液体变成无色固体。然后教师可以针对实验现象提问学生现象发生的原因,检验学生对苯的基本性质概念的掌握程度,学生回答:“因为冰水混合物的温度为0℃,苯的熔点高于0℃,所以在冰水混合物中能将苯由液体冷却为固体。”通过这种方法,不仅能够检验学生基础概念掌握的程度,还能激发学生学习化学的兴趣。

2.3培养学生对概念的概括能力

化学基础概念教学也要突破传统的教学思维,不能一味的用理论性的语言描述化学基础概念,应该通过实践探究,让学生用自己的语言总结概括化学概念。例如,高中必修2第一章第三节《化学键》中离子键概念的形成,教师通过演示钠与氯气反应的实验,学生观察到黄色火焰,并有大量白烟生成。然后教师提问:“氯化钠是怎样形成的?你能根据自己学习过的知识来解释吗?”学生回答:“钠原子最外层只有一个电子容易失去,而氯原子的最外层电子有七个电子,容易得到一个电子,在反应时,钠原子最外层的一个电子转移到氯原子的最外电子层上,形成钠离子和氯离子,钠离子和氯离子结合形成氯化钠。”然后教师总结钠离子和氯离子在空间位置上相对稳定,说明钠离子和氯离子之间存在一种束缚,这种束缚就是离子键。通过实践观察设疑,有效提高了学生概念的概括能力。

3结论

经过本文论证,在高中阶段化学基础概念的教学的过程中,化学教师要了解强化概念教学的必要性,通过教学思路的设计、概念间关系的把握、培养学生对概念的概括能力,有效地提高高中阶段化学基础概念教学的质量和效率。

参考文献

[1] 温海港.探讨高中阶段化学基础概念的教学[J].考试周刊,2015(56).

量子化学基础范文第4篇

中图分类号:G643 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)22-003-01

《涂料工艺学》课程是本校材料化学专业的必修专业课,是研究涂料制造原理和涂装技术的学科,对学生今后从事相关科研和工业生产具有重要的意义[1]。《涂料工艺学》方面教材较多,各具特色。我们选择的是鲁钢老师主编,化学工业出版社出版的《涂料化学与涂装技术基础》[2]作为教材。该教材将涂料化学与涂装技术有机结合,深入浅出的阐述了涂料的基础知识,注重理论与实践相结合,使初学者能很容易掌握涂料基本组分的特点及涂装技术和设备。

从本专业课程系统看,《涂料工艺学》和《高分子化学》紧密相关,可以说后者是前者学习的基础。《涂料工艺学》中涉及到主要成膜物质都是高分子物质,在讲解相关主要成膜物质合成及其结构特点时,将《高分子化学》有关合成知识与《涂料工艺学》结合起来,有助于学生对新学知识的理解与应用,同时可使教学方式从“填鸭式”变成“启发式”教育,使学生积极主动的学习,培养学生的学习能力。在此,作者根据自己的心得,从有效利用《高分子化学》知识来帮助解释《涂料工艺学》有关概念的角度出发,具体探讨几点《涂料工艺学》教学中的体会。

一、酚醛树脂的合成

在《涂料化学与涂装技术基础》教材中2.2.2节中讲到酚醛树脂的合成及其结构特点。关于酚醛树脂的合成原理及合成过程,教材中对此做了说明,但不太详细。例如酚醛树脂的合成用酸催化且酚过量,为什么形成的是线形缩聚物?用碱催化且且醛过量时,为什么得到的是体型缩聚物?这一点《涂料化学与涂装技术基础》教材中没有提及,很多学生表示对这个问题不了解。这个问题可以用高分子化学的相关知识进行解释。高分子化学中体型缩聚这部分提到当有3或3以上官能度单体参与聚合,则将有可能成为体型缩聚。合成酚醛树脂属于2-3官能度体系,苯酚的官能度为3,甲醛的官能度为2,因此本体系有可能形成交联聚合物。当体系中苯酚过量时,反应生成的羟甲基会和甲醛发生反应,而不是羟甲基之间发生反应,因此不能形成体型聚合物。当体系中甲醛过量时,反应生成的羟甲基之间会进一步发生反应,形成体型缩聚物。 如果学生在理解原理的情况下掌握知识,学习显然会更加有效。

二、环氧树脂的合成

在《涂料化学与涂装技术基础》教材中2.2.3节中讲到环氧树脂的合成及双酚A与环氧氯丙烷的配比不同时,其生成物结构也就不同。对于环氧树脂的合成过程教材中讲的并不详细,学生理解起来存在一定的困难。因此,我们可以先回顾在高分子化学中双酚A环氧树脂的合成原理,帮助学生理解新学的知识。

首先在碱催化条件下,双酚A和环氧氯丙烷先缩合成低分子中间体。然后,双酚A的羟基使中间体的环氧端基开环,而后环氧氯丙烷的氯与羟端基反应,脱HCl,重新形成环氧端基,如此不断开环闭环,逐步聚合成分子量递增的环氧树脂。在这个反应中环氧氯丙烷是过量的。如果双酚A过量则得不到双酚A环氧树脂。

三、醇酸树脂的合成

在《涂料化学与涂装技术基础》教材中2.2.4节中讲到由醇解法制备醇酸树脂,需要先用油与甘油进行醇解,形成甘油的不完全脂肪酸酯,在与苯酐酯化制备醇酸树脂。而油与甘油反应生成甘油不完全脂肪酸酯的作用是什么?为什么要先进行这个反应,教材上并没有说明,这给学生理解带来了一定的困难。因此,可以联系高分子化学知识对这个问题进行解释,帮助学生理解这个问题。油与甘油作用,会发生脂肪酸再分配,生成甘油一酸酯和甘油二酸酯。生成的甘油一酸酯是为了将甘油的一个羟基进行封端,最终甘油一酸酯会继续和邻苯二甲酸酐发生反应,生成线形结构的醇酸树脂,而不是体型结构的树脂。联系前面我们讲到的高分子化学缩聚反应知识,可以清楚的将醇酸树脂的合成过程解释清楚,帮助学生加深理解,激发学生的学习兴趣。

在一切教学过程中,使学生在理解原理的基础上领悟相关知识都是最可取的方法。在《涂料工艺学》课程中很多反应时高分子聚合反应,其反应机理是以高分子化学反应为基础。因此,在《涂料工艺学》教学中,和前面的高分子化学知识多联系,对学生理解和掌握课程内容会有很大的帮助,从而达到最佳的学习效果。

参考文献:

量子化学基础范文第5篇

一 农业领域

1 主要作物高产、优质品种设计和选育的基础研究

2 主要粮食作物高产栽培与资源高效利用的基础研究

3 可持续发展的水产养殖关键科学问题研究

4 农业生防微生物和设施农业的基础研究

(1)研究重要微生物生防基因结构,功能与代谢调控,生防活性物质分子改造及制剂优化相关基础研究。

(2)研究设施园艺作物在亚适宜环境中生长发育,代谢适应及其调控;设施条件下病虫害发生的规律和控制;农药和营养元素在植物和土壤中的行为和调控。

5 畜禽产品有害物质形成机理及控制途径研究

6 林木生长和纤维素合成的机理研究

7 光合作用分子机理及其在农业生产中应用的基础研究

8 农业生态安全相关基础研究

二 能源领域

1 油气资源勘探开发的基础研究

2 高丰度煤层气富集机制及提高开采效率基础研究

3 分布式发电供能系统相关基础研究

4 节能及工业低品位热源利用的基础研究

5 太阳能化学和生物转化过程的基础研究

6 新型二次电池及相关能源材料的基础研究

7 内燃机高效清洁利用代用燃料的基础研究

8 我国天然气水合物富集规律与勘探开采基础研究

三 信息领域

1 新型光电子器件与技术相关基础研究

2 微传感器芯片系统和系统级封装基础研究

3 光传送网的新体系研究

4 认知无线网络基础研究

5 新一代互联网体系和协议理论研究

6 复杂控制系统的理论与技术基础研究

7 基于网络的复杂软件可信度和服务质量的基础理论与方法研究

8 基于视觉特性的视频编码理论和虚拟现实理论与方法研究

四 资源环境领域

1 大陆构造演化与成矿规律

2 我国急需矿产资源成矿机制与预测研究

3 中国主要生态系统生态服务功能与生态安全研究

4 干旱区陆表过程对人类活动,气候变化的响应与调控

5 东亚能量和水分循环过程的变异及其对极端气候的影响

6 台风登陆前后的演变及其成灾机理

7 人类活动影响下的海洋环境与生态安全

8 大气和土壤环境污染与修复调控机理

五 人口与健康领域

1 肿瘤发生和转移的分子调控机制

2 脑血管疾病发生和防治的基础研究

3 呼吸系统疾病与损伤的基础研究

4 精神依赖的神经生物学机制

5 基于细胞信号转导网络的重大疾病机理研究

6 具有成为创新药物前景的生物活性物质的研究

7 物理和化学有害环境因素的危害机理及防护

8 脏器移植的免疫学应用基础研究

9 重要传染病基础研究专项

(1)丙型肝炎病毒感染及防治的基础研究

(2)重要致病性细菌微进化的研究

10 中医理论专项

(1)“肺与大肠相表里”脏腑相关理论的应用基础研究

(2)确有疗效的有毒中药科学应用关键问题的基础研究

13)灸法作用的基本原理与应用规律研究

(4)中药成,验方的现代临床实验研究

六 村村领域

1 节能降耗与环境友好建筑材料的基础研究

2 信息功能陶瓷的基础研究

3 有机,高分子光电转化材料的基础研究

4 材料结构、性能表征新技术与新设施的基础研究

5 聚合物基复合材料的多层次结构和性能研究

6 面向应用过程的膜材料设计与制备的基础研究

7 新结构高性能多孔催化材料的基础研究

8 耐热,耐蚀高温合金材料制备与加工的基础研究

七 综合交叉领域

1 科学与工程计算中若干基础科学问题

2 成像,探测,观测的新理论和新方法

3 涉及飞行器的综合交叉基础研究

4 先进制造基础理论

5 面向生命科学与健康的重大交叉科学问题研究

6 城市防灾和重大突发事件应急处置的科学基础

7 重大工程灾变机理与控制理论

8 工业过程中的若干基础科学问题

八 重要科学前沿领域

重点支持经过自然科学基金等前期培育取得重要进展,可望取得重大突破的科学前沿研究基于国家重大科学工程开展的前沿科学研究;基于重大国际合作计划开展的基础科学前沿研究;其他可望取得重大突破的科学前沿交叉综合研究。如宇宙第一缕曙光探测,东亚平流层大气过程及其对气候变化的作用,全球重大地震活动规律及其对我国的影响研究,BES3 r-粲物理实验研究,粒子束与物质相互作用微观机理的研究,化学合成中惰性分子的选择性激活,重组及其控制,新非编码基因和非编码RNA的系统发现,合成生物学及人工进化工程,糖化学和糖生物学研究,中国人群医学遗传图谱的构建及重大复杂性疾病的全基因组关联研究,表观遗传的结构机理研究等。

“973计划”重大科学研究计划2008年重要支持方向

为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020)》的部署,2008年科技部将继续组织实施蛋白质研究、量子调控研究、纳米研究、发育与生殖研究四个重大科学研究计划,部署一批重大项目。蛋白质研究

1 重大疾病发生发展的蛋白质组研究

2 蛋白质翻译后修饰和动态相互作用的机制与效应研究

3 真核细胞DNA复制、转录、蛋白质翻译及其调控的机制研究

4 基于蛋白质结构与相互作用的计算生物学研究

5 蛋白质研究的新技术和新方法

6 重要功能蛋白质的生物学研究

量子调控研究

1 基于物质新有序状态的量子调控研究

2 磁性微结构电子态的调控研究

3 微纳结构和器件中的量子调控

4 单原子,单分子尺度的精确量子表征,检测及其在量子调控中的应用

5 关联系统的多重量子序共存,竞争与调控的研究(委托重点基地)

6 量子信息基本逻辑单元和关键器件的研究(委托重点基地)纳米研究

1 纳米材料与纳米技术在环境保护领域中的应用基础研究

2 纳米材料在能源领域中的应用基础研究

3 面向生物医学应用的纳米材料,器件和系统研究

4 纳米技术改善药物功效的关键科学问题

5 新型纳米加工技术研究

6 基于纳米材料,纳米结构的器件原理和应用基础研究

7 新型纳米结构表征技术研究

8 纳米科技的若干前沿科学问题(委托重点基地)发育与生殖研究

1 调控发育与生殖的小分子化合物和天然产物研究(委托重点基地)

2 猪的诱导多能干细胞(iPS)系及其个体发育研究

3 诱导多能干细胞(iPS)的重编程机制

4 内胚层组织器官的发育

5 神经系统的发育与疾病

6 植物重要器官分化和形态建成的分子机制

量子化学基础范文第6篇

关键词:电子学档;信息化教学;数字化校园;计算机基础

中图分类号:G434 文献标识码:B 文章编号:1673-8454(2012)21-0084-03

一、前言

计算机基础类课程是很多专业本科生必修的信息技术基础课程,主要包括多媒体应用基础、计算机网络、C语言、计算机硬件基础、软件工程概论等课程。相对于其他基础课程,此类课程更注重实践应用,因此传统的依赖于“讲授+板书+演示文稿”的教学模式难以取得教学效果的新突破。研究表明,“将学科内容跟真实世界的情境结合起来,并促使学生在知识、知识的应用以及他们的生活之间建立联系”,将有效促进知识的建构。[1]而电子学档就是一种建立此种“联系”、提供真实“情境”的教学手段,运用电子学档开展基于建构主义理论的信息化教学是教学领域的重要发展趋势。

电子学档是在信息技术环境下,学习者运用信息技术手段表现和展示在学习过程中的学习目的、学习活动、学习付出、学习进步、学习成果及业绩,以及对学习过程和结果进行反思的一种学习制品集合体,[2]体现了“学为主体,教为主导”的建构主义教学理念,即以学习者为核心,注重学习者的自我激励、反思评价和意义建构。电子学档在国际上已经得到了较为成熟的运用,国内学者也进行了积极的研究与实践,出现了一些小范围的电子学档。如华东师范大学的现代教育技术电子学档、温州大学的电子学档等。本文以建构主义认知理论为基础,着眼于信息化教学实践需求,紧密结合计算机基础类课程教学设计,探索电子学档应用模式,为“数字化校园”中电子学档的建设和推广应用提供了参考,为推进信息化教学改革进程奠定了基础。

二、计算机基础类课程教学现状分析

1.理论与实践比例失调的问题

目前的计算机基础类课程教学普遍存在重理论、轻实践的问题。例如:多媒体应用基础课程实验课时较少,导致学生即使在一定程度上理解了理论内容,但课程结束时仍难以独立完成好作品。再如计算机专业本科学生的必修课――C语言,由于缺乏实践,学生做毕业设计时普遍不能独立编程。之所以出现这种结果,一方面是由于课程标准规划中实验课时太少,另一方面是缺少展示学生电子作品的平台,未能充分激发学生的内在驱动力,致使学生以交作业的心态制作电子作品,以应付考试的心态学习程序设计,有限的实验时间未能得到充分利用。

2.跨课程综合应用环节较为薄弱的问题

目前的大学授课普遍注重“把书读厚”的过程,“把书读薄”的环节相对较弱。即授课时将学习内容分解为支离破碎的知识点,却相对缺乏连点成面的总结和连面成体(跨课程)的综合应用。在这种教学情境中,学习者必然会淹没在知识点的海洋中,导致“只见树木不见森林”的结果。例如:C语言的学习,老师往往从数据类型开始讲起,接着是各种语句,然后是函数等等。如此教学,学习者学到的始终是孤立的点,难以自觉地总结出知识点之间的联系形成知识面,就更谈不上综合应用了。随着学科科目划分越来越细,学习者在不同科目中学到的知识和技能无形当中也被分割,导致学习者难以在现实生活中自觉地将不同课程学到的知识联系起来加以综合应用。

3.因材施教难以落实的问题

“因材施教”是教学的主要原则之一,最早由孔子提出并在我国古代的“学徒制”教学中得到体现。但当前的教育教学却未能很好地落实这个原则,究其原因,除了学生数量太多的因素外,主要在于缺乏有效的记录和展示学生学业基础、学习过程和状态的手段,导致教师难以了解每名学生的状况,也就缺少了因材施教的基础。目前的计算机基础类课程的教学大多采用课堂讲授与实验相结合的方式,教师通过讲授向学生们传递等量信息,而学生们由于自身基础水平不一、理解能力不一,导致吸收的信息量参差不齐,随着教学进程的推进,这种,差别出现累积效应,致使学生之间的差距越来越大。

4.教学过程性评价难以实施的问题

我国目前的教学效果评价方式仍然采用传统的测验评价,通过一系列孤立的问题和测验条目检验学生对教学内容的静态识记和理解水平。学生在测验中所得的分数,既不能全面反映学生的知识和能力,对他们未来在真实生活中的表现也少有预见价值。我国基础教育评价改革明确提出:要重视过程性评价,通过对学生学习过程的评价,帮助学生认知自我、建立自信,促进学生的发展。目前的计算机基础类课程同样存在评价方式落后的问题,测验分数并不能完全真实地反映学生的计算机应用能力,而且测试分数给出学生在群体中的所处位置,这会对某些低分学生造成心理压力,进而对课程产生畏惧、抵触情绪,不利于学生在现有基础上实实在在地提升能力和水平。

三、电子学档在计算机基础类课程中的应用

1.电子学档支持任务驱动式教学

计算机基础类课程具有实践性强的特点,适合采用任务驱动式教学。任务驱动式教学方法的关键在于依据教学内容要求设计难度适当、贴近真实、紧扣主题、扩展性强的具体任务,[3]并设计衡量任务完成情况的具体标准(即量规)。设计量规时可以使用电子学档系统的论坛征求学生的意见。教师可以方便地通过网络学习任务和量规,学生登录电子学档系统后可看到这些内容,明确任务和量规后进行自主学习,或者按照教师的要求进行团队学习。学生制作的电子作品在电子学档中得以展示,在学生之间可以相互评价观摩,作品的公开性可以激发学生的内在动力,使其能够充分利用实验时间,在教师的指导和关注下查阅资料、复习理论、完成作品。

当然,哪些内容适合任务驱动式教学,哪些内容适合课堂讲授是在教学准备阶段必须详加甄别的,如计算机基础类课程中的基础知识、基本原理等基础性内容仍然适合课堂讲授,偏重于应用和实践的内容大都适合任务驱动式教学方法。例如:多媒体应用课程中的图像处理部分,可设置运用Photoshop软件处理并合成图片的任务。音频部分可设置运用Goldwave软件对多段音频进行混音的任务。视频部分可设置运用Premier软件对一段视频进行剪辑的任务等等。总之,任务驱动是基于电子学档教学的自然属性,运用电子学档进行任务驱动式教学能够从很大程度上解决理论与实践相结合的问题。

2.电子学档支持多课程联合教学

计算机基础类课程是包含多门基础课程在内的一个课程体系,其内在的课程之间不是相互孤立的,而是存在一定的交叉和联系。例如:计算机网络技术课程中对于网络技术的应用涉及到网络编程,可以与C语言和软件工程结合起来;网站架设与网页制作部分可以和多媒体应用基础课程结合起来;计算机硬件基础课程中单片机编程部分,同样也可以与C语言结合起来。多课程联合教学一定程度上破除了课程壁垒,有利于促进学生知识的融会贯通。

电子学档提供了多课程联合教学的教学环境,不同学科的教师之间组成教学小组,经讨论协商共同制定综合任务和量规,根据学科特长分工负责学生完成任务过程中有关特定内容和问题的辅导,对于学生提交的作品分别从本专业的角度进行专业评价并形成综合评价。运用电子学档进行多课程联合教学,可在一定程度上解决课程知识综合应用的问题。

3.电子学档促进差别化教学

电子学档是记录学生学习过程、展示学业进步的有效工具,可以为教师提供每一名学生的已修课程、知识基础、作品及评价等信息,这是实施差别化教学的基础。电子学档提供了学生与教师直接通信的机制,如电子邮件、即时通讯工具等,学生可以随时运用这些工具向教师提问。因此,在某种意义上,教师对学生的辅导是一对一的,电子学档提供了实施差别化教学的有效途径。

计算机基础类课程是很多专业本科生的必修课,面向的教学对象往往数量庞大,给差别化教学的实施带来很大的难度,但电子学档为差别化教学的实施提供了便利条件。教师一方面可以通过学生电子学档中以往的学习过程和评价来判断掌握学生的基础水平;另一方面可通过学生的提问内容来掌握学生的学习进度和知识理解水平,并在此基础上将所有学生划分若干层次(仅为教学需要),设置教学任务时可针对不同层次学生设计不同的教学任务。因此,电子学档的运用为落实“因材施教”、实施差别化教学提供了必要条件和有效途径。

4.电子学档支持过程性评价

电子学档可以通过提供学生的学习成果和作品范例来评估学生过去或正在进行的学业成绩的质量,从而直接提供学生学习质量的证据,提供一种过程性评价的根据。对于学习效果的评估不仅仅依赖于最终的测验成绩或作品,而且充分考虑学生前期的基础水平和整个学习过程,评估结果的重点不再是学生之间比较而是学生自我进步的比较。电子学档通过学习笔记、答疑提问、论坛讨论主题和回复帖子等方式记录学生的学习过程和进步轨迹,可以形成学生的自我认知、自我激励、自我进步的能力。

计算机基础类课程教学效果的评估主要包括理论和实验两方面的评估,理论方面主要采用传统的测验,实验方面则采用基于电子学档的过程性评价,且均考虑学生的已有知识基础,使评估结果反映学生的自身进步。学生的已有知识基础可以通过查阅学生的电子学档,结合其已修课程、作品及评价给出一个综合的定量评估,在电子学档创建完善之前,可以通过在课程开始前进行理论测验大致掌握。可以说,电子学档的应用是实施过程性评价的必由之路。

四、结束语

要解决当前计算机基础类课程教学中存在的各种现实问题,信息化教学改革势在必行。如果说建构主义认知理论是信息化教学的理论基础,那么基于建构主义理论和信息技术构建的电子学档就是信息化教学的工具基础,对信息化教学具有重要的支撑作用,理应成为“数字化校园”建设的重要方面。而研究其应用模式的过程就是深化其建设需求的过程,这也正是本文研究的意义所在。作为建构主义教学理念的凝聚和实现,电子学档的应用对推动信息化教学改革必将起到重要的先导作用和牵引作用。

参考文献:

[1][美]Leigh Chiarelott著,杨明全译.情境中的课程――课程与教学设计[M].北京:中国轻工业出版社,2007.

量子化学基础范文第7篇

【关键词】电子技术 信息化 教育

当人们进入21世纪,人们就进入了信息时代,现代化的信息技术在不断的发展,并且逐步的进入教育领域。在电子技术基础教学中引入信息化教育也是未来的发展之一,对教学改革有着重要的促进作用,下面我们就对电子技术基础中信息化教育工作展开探究了。

1 电子技术基础教学的现状

就当前,电子技术基础教学的现状来看,存在着一定的问题,主要表现以下两个方面:

1.1 电子技术基础教学的方法单一

在电子技术基础教学方面,学校采用黑板、粉笔的传统教学方法,很少使用现代化的信息技术,比如多媒体的课件、一些仿真的软件等,在教学的模式上,主要是以教师为中心,在课堂上没有将学生视为主导的地位,学生只是一味的听老师讲授的知识,没有很好的与教师形成互动,在学习的过程中,缺乏一定的分析问题的能力以及遇到问题后解决问题的能力。

1.2 电子技术基础教学的课程设置不合理

另外一点,关于电子技术基础教学的相关课程设置上有一定的不合理性,通常情况下,教学课程设置中,有较多的理论课程,但是这对于学生来说有一定的难度,理论知识太枯燥无味了,不仅影响了学生在学习上的兴趣,还会影响课堂的效率,在理论知识相对匮乏又缺乏实践知识的情况下,学生很难得到较好的发展。

2 电子技术基础教学中信息化教育的具体应用

以上,我们对电子技术基础教学存在的问题进行讨论,下面我们来探讨一下电子技术基础教学中信息化教育的相关情况,了解其信息化教育的具体应用。

2.1 运用信息化教育激发学生的学习兴趣

由于传统的教学模式,存在着一定的问题,将信息化教育引入其中,将具备一定的优势条件。将以往的粉笔、黑板之一单一的教学方法,演变成信息化技术的教学课堂,信息化的多媒体设备,将计算机列为信息传递的重要途径,这样一来为学生学习电子技术基础具有很大的帮助。因为在电子技术基础教学中,不可避免的与一些很难理解的消化的概念、公式和推理过程,但是将信息化教育加入到教学过程中,就可以实现复杂问题的简单化、生动化和形象化,方便学生的理解,在提高学生对电子技术基础教学的兴趣基础上,还能帮助学生更好的掌握各种分析和设计方法,提高对电子技术基础知识的掌握。

举个例子,在介绍半导体PN结的形成时,教师可以应用信息化的教育方法,在课前做一个FLASH的插件,利用声音和动画的效果,展示半导体PN,另外还可以展现微观运动的形式,这样一来不仅活跃了课堂气氛,还激发了学生的学习兴趣,增强了课堂上的注意力。

2.2 运用信息化教育化解电子技术基础教学中的难点

由于电子技术基础教学具有一定的难度,与其他科目相比,每个章节都有相对较难由不好掌握的难点,但是这些重点、难点都是电子技术基础教学中的重点,对他们进行攻克将取得较大的成就,而应用信息化的教育方法是一项有效的途径。

例如:在关于基本放大电路静态工作点和如何正确设置工作点,是电子技术基础教学中的重点和难点,可以采用信息化教育对放大电路进行设置,分为两种情况:

(1)静态工作点下,动态输出的波形;

(2)为设置静态工作点下,动态输出的波形。

然后进行对比分析,运用图形的方式对其进行展示,这样方便学生对问题的直观感受,在信息化教育中实现电子技术基础的简单化,逐一的攻破教学课堂中的重点和难点。

2.3 运用信息化教育提高电子技术基础教学的质量

电子技术基础是一门基础性的学科,在教学的过程中,涉及的图标和公式相对较多。运用信息化教育,可以帮助解决传统教学模式中关于板书、作图的难题,因为信息化的多媒体课件可以以快捷而方便的方式取代它。通过这种方式,既节约了教学上的时间,还可以拓展学生的知识面,培养学生的能力和综合素质。另外,运用信息化教育还可以为学生创建一个题库,方便学生的学习,往往信息化的题库做得较出色,让学生在轻松愉悦的氛围下,完成习题任务。电子技术基础教学的老师可以对题库的内容进行筛选,有针对性的设置题目的难度,这样可以有效的体现因材施教,让学生可以得到更好的发展。

2.4 运用信息化教育为电子技术基础教学创设教学情境

在某种程度上来说,电子技术基础教学具有一定的实践性特点,许多的课堂内容需要实验进行演示,但是实验也有简单与复杂之分,可操作性和不可操作性之分,针对一些不好实际操作的就需要信息化教育的辅助教学,另外一些实验操作起来具有破坏性的也需要通过信息化技术来实现。利用信息化的多媒体技术,可以将实验的步骤放慢,不仅可以为学生讲解实验的方法,还可以为学生提供错误实验原因和后果的讲解工作,在这种氛围下,学生能够更好地理解教学的实验内容,并且在脑海中留下深刻的印象。

3 结论

本文对电子技术基础教学中的信息化教育进行分析,在了解了电子技术基础教学的现状后,将信息化教育在其中的应用进行探究。希望在未来的发展道路中,电子技术基础教学能够不断的完善和更新,对信息化技术基础进行合理化、科学化的应用,为提高电子技术基础教学的质量作出一定的贡献。

参考文献

[1]李建新,董军堂,张玉强. 基于信息化平台的模拟电子技术基础教学改革[J]. 延安大学学报(自然科学版),2008(02):37-40.

量子化学基础范文第8篇

关键词:云南;公共服务;基础教育;均等化

基础教育公共服务均等化,本不是一个新鲜的概念。作为政府部门的一项重要职能,各国政府在致力于推进基本公共服务均等化的过程中,基础教育服务均等化作为最重要的组成部分之一,既有着长久的历史进程,也有着深刻的理论背景。云南省作为一个多民族聚居、经济发展较为落后的西部省份,基础教育公共服务均等化问题尤其值得关注。

一、基础教育公共服务均等化内涵的界定

基础教育,是一个动态的概念。目前中国事实上的基础教育,是指初中(含初中)以前的所有教育形式,狭义是指九年义务教育,广义上还应该包括家庭教育和必要的社会生活知识教育等。有人也把高中阶段的教育归入基础教育范畴,但是目前中国还没有普及这种类型的教育,所以,在事实上高中阶段的教育还不是基础教育。本文所写基础教育主要是狭义的基础教育,此外,鉴于考虑云南学前教育的重要性,而又具有准公共物品特性,在研究过程中一起纳入基础教育范围。[1]

而基于我们课题组的调研以及资料收集,我们认为,基础教育公共服务均等化是指政府(中央政府为主,同时包括地方各级政府)作为公共服务的供给主体,在与经济、社会发展阶段以及各地不同文化背景相适应的情况下,坚持公平公正的原则,最大限度的提供能够满足民众需求的基础教育服务;同时,能够保证民众接受该服务的机会均等。事实上,基础教育公共服务均等化也并不是要求每一个农村的自然村落都设有一个学校,而是要使得所有的农村适龄孩童都能有机会进入学校学习,接受正规的教育,所强调的核心应该是机会和效果的均等,而不是简单的平均化和无差异化。因为这是他们与生俱来的权利,同时也是我们的国家、民族永久强盛的坚实基础。

二、基础教育公共服务均等化标准的认识

对于基础教育公共服务均等化的标准这一问题,目前学术界尚无一个准确的定论,且关于这一方面的研究也较少。比较有影响力的就是以下几个观点:安体富(2006)认为公共服务的标准主要有三个:一是保底标准,用之于基础教育公共服务上即必须由政府来保证提供最低限度的基础教育公共服务;二是平均标准,即政府提供的基础教育公共服务应达到中等的平均水平;三是结果均等。这三个标准是一个逐层深入的过程,首先要保证最低的保底标准,而后随着经济和政府控制力的发展逐步提高到平均标准,最终实现结果均等[2]。丁元竹(2008)认为我国目前的公共服务标准制定存在着三个主要的问题,即缺乏实物标准、基础数据不足以及准确测量较难,使得我国的标准制定不能真正反应出问题。建议要确立全国基本公共服务范围,建立全国基本公共服务标准[3]。

本文认为基础教育公共服务均等化并不意味着就要达到全国各地区间并不符合其经济发展水平的完全一致,也不意味着达到全国人均财政收入的均等水平,它可以根据不同地区社会、经济状况和社会成员的偏好以及不同的文化背景,在最低标准下有一定的浮动范围,允许一定程度上的地区差异。基础教育公共服务均等化是在满足社会成员基本需要的前提下有一定差异的均等化,它体现差异性,并不是绝对意义上的平均化。

三、云南基础教育公共服务均等化的实证分析

由于学前教育特殊的准公共产品的性质,无法直接和义务教育纳入一起进行分析,而鉴于教育数据统计和获取的限制,因此在学前教育方面无法和义务教育一样进行因子分析,指标的选择也更多偏向于描述性,以求达到云南学前教育政府提供的服务均等化。义务教育由于数据获取的便捷性,在与全国地区义务教育比较时,选取师资条件(①小学专任教师师生比、②初中专任教师师生比、③小

学专任教师专科以上占比、④初中专任教师本科以上占比)和办学水平(①小学生均校舍面积、②小学校舍中非危房占比、③小学生均计算机台数、④小学生均藏书量、⑤小学生均仪器设备价值、⑥初中生均校舍面积、⑦初中校舍中非危房占比、⑧初中生均计算机台数、⑨初中生均藏书量、⑩初中生均仪器设备价值。)两个方面进行实证分析,而在云南129个县市区域内也是采取同样方法,只是在指标的选择上,根据当前义务教育获取数据有一定的改动,师资力量主要包括小学专任教师师生比、初中专任教师师生比、小学教师学历达标率、初中教师学历达标率;办学条件主要包括小学生均校舍面积、初中生均校舍面积、中小学危房占比、小学生均藏书量、初中生均藏书量、小学生均仪器设备、初中生均仪器设备。

(一)云南学前教育公共服务均等化比较分析

通过下表1可知,云南学前教育三年毛入园率与全国平均水平还是有一定的差距,2012年落后全国平均水平15.55个百分点。2012年全国和云南的幼儿园数相比2010年分别增长20.5和25.8个百分点;2012年全国和云南的在园幼儿数相比2010年分别增长23.8和13.72个百分点;2011年全国和云南的生均预算内教育经费相比上年分别增长33.1和55.61个百分点。

表1 云南学前教育与全国学前教育毛入园率、学校数与学生数、教育经费比较

数据来源:中国教育经费统计年鉴

云南省地处我国西南边陲,是集边疆、山区、民族为一体的省份。基础教育尤其学前教育的公共服务水平尚低于全国平均水平。近年来,随着国家对基础教育尤其学龄儿童教育的重视,云南省的学前教育事业也获得了很大的发展,儿童入园率持续上升。但是,依然有许多儿童没有接受学前教育的机会和条件,有的儿童甚至从未上过幼儿园。究其主要原因:一是政府对学前儿童尤其是处境困难儿童教育问题关注不够,二是许多家长不理解学前教育的价值,三是学前教育机构质量不高、形式单一,对家长与孩子缺乏吸引力。因此,未来要想提高云南省学前儿童入园率,除了要继续加大经费投入和加强管理之外,应做好宣传工作以增强家长对学前教育重要性的认识,还应采取各地州以及城乡分层分别发展模式,探索多元化的学前教育机构和形式,进一步促进和加强学前教育的投入和质量,引导云南学前教育的正规化、均等化发展。

表2 云南129个县市毛入园率区间分布情况

数据来源:云南省财政厅教科文处

(二)云南129个县市区域义务教育实证分析

本节搜集的2011年云南129个县市义务教育指标数据主要有:小学完成率、初中完成率、生均预算内小学教育经费支出、生均预算内初中教育经费支出、小学专任教师师生比、初中专任教师师生比、小学教师学历达标率、初中教师学历达标率、小学生均校舍面积、初中生均校舍面积、中小学危房占比、小学生均藏书量、初中生均藏书量、小学生均仪器设备、初中生均仪器设备、小学初中阶段学校数。所选取的数据大部分来自于云南省财政厅教科文出与云南省教育厅,采用的方法与以上相类似,都是采取因子分析对云南129个县市的义务教育发展水平进行排名,排名中间的县市义务教育发展水平作为云南义务教育公共服务水平的标准,以此来缩小区域间差异,减少基础教育资源的过度聚集,最终实现义务教育公共服务的结果均等化。衡量129个县市义务教育的发展水平依然是围绕师资条件和办学条件的指标体系来构建,师资条件包括小学专任教师师生比、初中专任教师师生比、小学教师学历达标率、初中教师学历达标率;办学条件包括小学生均校舍面积、初中生均校舍面积、中小学危房占比、小学生均藏书量、初中生均藏书量、小学生均仪器设备、初中仪器生均设备。

(1)可行性检验

师资条件因子分析的KMO值为0.6,同时Bartlett球度检验统计量观测值为78.274,应的P值接近于0,适合做因子分析;办学条件因子分析的KMO值为0.657,同时Bartlett球度检验统计量观测值为243.618,相应的P值接近于0,适合做因子分析。

(2)确定公因子

在师资条件和办学条件因子分析中,按照累计方差贡献达到75%的原则,分别选取了两个公因子,其累计方差贡献分别为78.274%和76.060%,完全能够反映原始指标的信息量,如表4-4所示。

表4-4 初始和旋转后因子方差贡献情况表

注:对初始因子进行旋转得到的公因子更具实际意义,以上采取旋转后的因子贡献率作为权重。

(3)识别公因子

为了便于识别公因子和界定公因子的经济内涵,在师资条件和办学条件因子分析中,采用方差最大化正交旋转法(H.F.Kaiser)对因子载荷矩阵进行旋转,使得变量在某公因子上有较大的载荷值,而在其余公因子上有较小的载荷值。

在师资条件评价中提取出2个公因子,分别是:公因子1在"初中专任教师师生比"和"小学专任教师师生"指标上占有较大的因子载荷系数,主要反映师资数量水平,其方差贡献率高达39.340%;公因子2在"小学教师学历达标率"和"初中教师学历达标率"指标上占有较大的因子载荷系数,主要反映师资学历水平,其方差贡献率达38.934%。在办学条件评价中提取出2个公因子,分别是:公因子1在"初中生均校舍面积"、"中小学危房占比"、"初中生均藏书量"、"小学生均仪器设备"、"初中生均仪器设备""指标上占有较大的因子载荷系数,主要反映办学设施条件,其方差贡献率高达36.709%;公因子2在"小学生均校舍面积"和"小学生均藏书量"指标上占有较大的因子载荷系数,反映小学办学条件,其方差贡献率为39.351%。

(4)计算因子得分

设师资条件中的公因子1为Fsi1,公因子2为Fsi2,办学条件中的公因子1为Fbi1,公因子2为Fbi2,其中i=1,2,…,129表示129个县市。分别为各因子方差贡献率占累计方差贡献率的比重为权重,分别计算师资条件得分(Fsi)和办学条件得分(Fbi),最后将师资条件和办学条件得分进行平均加总得到义务教育发展的地区得分和区域得分,计算公式如下:

(5)实证结果分析

通过对2011年云南129个县市义务教育发展水平的因子得分排名来看(如附件1),前十名分别是盘龙区、五华区、宜良县、德钦县、玉龙县、红塔区、安宁市、古城区、水富县、蒙自县。其中接近一半县市位于省会昆明市,其他县市位于经济相对较好的玉溪市、红河州、丽江市等,从此可以说明在经济相对发达地区义务教育的发展水平也越高。从附表1中可以看出排名第66位的勐海县区域得分开始呈现负值,那么以处于中间排名65位的景洪市为其义务教育公共服务的均等化标准也是符合当初设想,整体上云南省经济落后于全国的平均水平,特殊的地理位置也使得云南基础教育资源更多集聚在少数经济发达地区,基础教育的公共服务差距也较为明显。但是,近年来随着国家加大对学前教育的投入和义务教育的普及,基础教育的供给也在不断的发生变化,在整体供给不足的情况下,未来在实现基础教育公共服务均等化的措施安排中除体制改革外财力向排名靠后的地区倾斜,此外,还应该加强城乡师资的交流、当前重点小学、重点中学等人为排名的取消等,以防各县市各种基础教育的资源进一步向这些所谓的"重点"集中,进一步导致不均等化,只有这样,129个县市的义务教育发展水平才能在不断提高的同时这种差距慢慢缩小。

四、研究结论及政策建议

(一)研究结论

本文研究的基本结论主要有: 第一,近年来,尽管云南学前教育生均经费在不断增加,但是学前三年毛入园率落后于全国平均水平,师生比例还存在严重不合理。第二,云南学前教育区域差异较大,农村幼儿教育严重不足。第三,通过2011年云南129个县市区域间义务教育发展水平(师资水平和办学条件)排名,可知地区间义务教育发展不均衡。第四,随着义务教育的投入逐渐增加,但是投入资金使用效率较低。

(二)政策建议

第一,政府须切实承担起发展学前教育的责任。学前教育所应具有的教育性、公益性和福利性在市场经济的冲击下已逐渐淡化,但普惠型、非营利性应成为未来学前教育机构的发展方向。学前教育虽然有其平衡个体差异、促进社会公平等特殊功能,但这些特殊功能需要在各级政府,尤其是国家在政策和资金等方面的支持下才能充分发挥。如果政府的政策不能切实落实到各项行动上,那也只是一纸空谈。

第二,基础教育事权的强化。通过将基础教育的事权,其实最大的就是投入经费的统筹划归权利划归更高一级政府承担,更有利于全国范围内基础教育投入的统筹安排,特别是对不发达省份(如云南省)农村基础教育的投入,最终通过投入资金的保障来促进城乡基础教育基本公共服务均等化。

第三,进一步加强中央政府对义务教育的投入力度。不管是小学义务教育投入还是初中义务教育投入,中国财政支出分权对这两个阶段的义务教育投入水平的影响是积极的;中国财政收入分权对这两阶段的义务教育投入水平的影响是消极的。从提高义务教育投入水平的角度考虑,笔者认为要降低财政收入分权度,提高中央政府财政集权对义务教育投入的影响,即进一步加强中央政府对义务教育投入的力度。

第四,实施城乡统一、区域统一的基础教育标准。在基础教育的标准统一上,当前最重要的一点是取消以政府财政支撑起来的各类"一级"、"重点"、"示范"等学校名目,而不是以此作为招牌,其教学质量让其学生的升学率、在当地的口碑等来说明。政府财政资金则按规定的统一标准安排,不管城乡,对已达标的基础教育学校减少投入,而对未达标的学校重点投入。当然在目前情况下,各地按统一标准,未达标的学校基本集中在农村,由此其投入重点也会在农村,所以按统一标准投入的办法也有利于促进城乡基础教育基本公共服务均等化。

参考文献:

[1]易品.我国基础教育服务非均等化的问题与对策[D].湖北:湖北大学.2011.

[2]安体富、任强.公共服务均等化:理论、问题与对策[J].财贸经济.2007(8):48-53.

量子化学基础范文第9篇

【关键词】高层建筑;建筑工程;结构桩基础

1 引言

随着高层建筑的兴起和持续发展,在高层建筑基础研究领域,随着城 市化程度不断进步,经济的发展,高层建筑越来越多。目前,超高层建筑基础设计在很多方面还不够完善,可谓是理论研究远远落后于工程实践。而针对超高层建筑基础设计工作的需要来看,对一些问题还需要深入的研究。工程现场实测和模型试验均已证明结构桩基础的地基反力,既不是直线型分布,也不符合弹性地基理论的计算结果。为此有必要开展对高层建筑结构桩基础的设计研究。

近来,虽然对结构桩基础进行了理论研究,但是对其工作机理认识还不够深刻,对桩土分担荷载,及其各部分的应力计算还需要深入分析研究。此外,对上部结构、基础与地基的共同作用问题的研究尚未进入工程实用阶段,特别是地震作用下的共同作用分析,现有的工程规范涉及很少。本论文重点对高层建筑结构桩基础的设计进行简化分析设计,以期从中能够找到合理可靠的简化结构桩基础设计方法,并以此和广大同行分享。

2 高层建筑结构桩基础设计与工程应用现状

目前实际工程中,很多桩基工程试桩设计与静载试验结果不相符。静载试验结果达不到设计要求,设计师通过调整设计参数,修改加密桩基设计图予以补救,这样静载试验结果超过设计要求太多,虽然安全性更易得到保证,但太保守的设计降低了经济效益。在建筑业这种情况是要进行优化的,超过设计太多需要进行二次试桩,项目建设周期也随之延长。如果设计师等静载试验结果出来再进行桩基施工图的设计,既影响整个设计的进度,也满足不了建设的需要。解决单桩静载试验结果与试桩设计偏差过大的问题,也就是怎样使试桩设计尽量接近单桩静载试验结果,又简便又精确地对单桩静载试验结果进行预估计是值得研究的。

在桩基工程实践中,应用最广的是在竖向荷载作用下的桩,竖向荷载作用下的桩土相互作用问题对桩基的设计和施工影响很大,因此,国内外的大量的研究工作者在这一领域里做了很多工作,提出了很多计算方法。但关于桩群向邻近土传递应力的机理,至今还有许多方面尚未弄清。

多年来,许多学者致力于“桩基础”理论和试验研究,得出了了众多的成果。但是由于问题本身的复杂性,桩基础受承台刚度、桩基承台连接条件、桩基体系传力机制及单桩和群桩工作形态差别等的影响,使其与一般的土一结构相互作用的问题大不相同,是岩土工程界目前尚未很好解决的难题。远未形成一套系统的理论和简便实际的计算方法。特别是在工程应用上,所进行的工作相对较少,有必要进行更加系统地分析研究。

3 高层建筑结构桩基础简化设计分析

高层建筑结构作用在基础上的荷载大,基础埋置深,一般设置地下室并常常有作为人防工程或地下停车库等要求,因此,基础工程的材料用量多、施工复杂且施工周期长,其技术经济指标对建筑总造价有很大影响。高层建筑的基础除极少数可直接建于坚硬的岩石上以外,一般采用钢筋混凝土片筏式基础、箱形基础或桩基础,而桩基础是高层建筑最常用的基础形式。桩基础具有承载力大、稳定性好、沉降量小且均匀等优点,还能承受一定的水平力和上拔力,承受动荷载的性能也较好。

就高层建筑物的上下部相互作用问题来讲,传统的设计计算理论所采用的许多假定使其在不同程度上回避了桩-土-结构间相互作用的全面分析。如:地基反力系数法把土体对桩的反力作用等复杂因素通过Winker假定,简化成单纯的反力系数作用于桩上,传统设计计算理论本质上都未彻底解决桩-土相互作用力学机制的分析问题。对于高层建筑物的相互作用分析,必须将结构-桩-土体系作为一个整体来考虑。显然用传统的设计计算理论来更贴切地分析这一实际问题还是有些困难的。就目前的分析手段来讲,有限元法是个前景较好的方法,除了有限元数值模型能够充分地考虑诸如:土体材料性质的空间差异性、力学响应的非线性,复杂的几何边界条件等,而且还能够通过适当的数值技术模拟工程施工过程,以及由此而带来的一些施工力学问题等各类复杂的耦合因素外,其思想和实现过程也都较为简单和统一,因此适于编程和电算,极大的简化了桩结构基础的计算设计工作量。

在设计方法上进行简化考虑,由于结构分析的有限元法(特别是子结构分析技术)的进展和计算手段的极大改善,在力求从理论上回答工程实践中提出的各种问题的艰苦努力过程中,逐步发展到了这个阶段。其主要特点是统一考虑上部结构、基础和地基三者的共同作用,以离散形式的特征函数――地基刚度矩阵[Ks]表征地基土支承体系的刚度贡献,运用空间子结构方法,将上部结构的刚度与荷载逐层向下凝聚到基础子结构的上部边界,形成全部上部结构的等效边界刚度矩阵[场]和等效边界荷载向量{SB}。将它们叠加到基础子结构上去,并根据基础与地基按触点静力平衡和位移协调条件,就可得到考虑三者共同作用的基本方程(并可反映根邻建筑的影响):

上式中:

[K]――基础子结构刚度矩阵;

[KB]――上部子结构的边界刚度矩阵;

[ ]――地基刚度矩阵;

{U}――基础子结构的位移列向量;

{Q}――基础子结构的荷载列向量;

{SB}―上部子结构的边界荷载向量;

{ }相邻建筑引起的沉降列向量。

求解该方程后得到基础子结构的节点位移{U},再从下向上逐层进行子结构回代即可得到上部结构各节点的位移,从而进一步给出所需节点处的内力。除采用子结构法外,对上部结构的刚度贡献先后作过许多简化考虑,提出不少简单可行的分析途径,它们与子结构有限元法相辅相成,例如弹性杆法、有效工作刚度法、加权残数法等,不过一般都将上部结构处理为平面结构。

4 结语

高层建筑已经成为当前建筑领域的发展趋势和发展潮流,如何面对高层建筑下的结构桩基础的受力分析和结构设计,是当前建筑工程技术人员重点解决的问题之一。本论文结合高层建筑的结构桩基础的受力特点,利用有限元的计算方法,对结构桩基础的设计计算进行了简化分析设计,对于进一步提高高层建筑结构桩基础的简化设计,实现有限元技术下的结构桩基础的受力计算应用,具有一定的指导意义,本论文的简化计算方法是值得推广的。

参考文献:

[1]赵西安.我国高层建筑的最近发展[M].史佩栋等.北京:中国建筑工业出版社,2000.

量子化学基础范文第10篇

一、物理化学课程在课程体系中的地位

物理化学在两阶段工科化学(化工类)课程体系中处于枢纽地位。第一阶段由化学原理(基础物理化学)、无机化学、有机化学、分析化学等课程组成。化学原理作为理论教学内容,在对中学化学知识总结提炼上升到理性认识高度的基础上,对后继无机化学、有机化学作为应用教学内容提供理论基础。第二阶段由物理化学加后继专业或专业基础课程、选修课程组成。物理化学作为理论教学内容,既将先前所学无机化学、有机化学等知识从理性上加以认识提高,又为后继课程提供理论基础。[2]在专业教育的范畴内,物理化学是工科,尤其是化工、冶金、轻工等各专业必备的化学理论基础,它衔接基础理论和相关的专业课程,是一门专业基础课程。

二、物理化学课程的教学内容

物理化学提供应用于所有化学以及相关领域的基本概念和原理,严格和详细地阐释化学中普适的核心概念,以数学模型提供定量的预测。因此,物理化学是分析化学、无机化学、有机化学和生物化学课程,以及其他相关前沿课题的概念的理论基础。总体而言,物理化学理论课程可能涉及的教学内容如下:[3]

1.热力学与平衡

标准热力学函数(焓、熵、吉氏函数等)及其应用。熵的微观解释。化学势在化学和相平衡中的应用。非理想系统、标准状态、活度、德拜-休克尔极限公式。吉布斯相律、相平衡、相图。电化学池的热力学。

2.气体分子运动学说

麦克斯韦-玻耳兹曼分布。碰撞频率、隙流速度。能量均分定律、热容。传递过程、扩散系数、黏度。

3.化学动力学

反应速率的微分和积分表达式。弛豫过程。微观可逆性。反应机理与速率方程。稳定态近似。碰撞理论、绝对速率理论、过渡状态理论。同位素效应。分子反应动力学含分子束、反应轨迹和激光。

4.量子力学

薛定谔方程的假定和导出。算符和矩阵元素。势箱中的粒子。简谐振子。刚性转子、角动量。氢原子、类氢离子波函数。自旋、保里原理。近似方法。氦原子。氢分子离子、氢分子、双原子分子。LCAO方法。计算化学。量子化学应用。

5.光谱

光-物质相互作用、偶极选律。线型分子的转动光谱。振动光谱。光谱项。原子和分子的电子光谱。磁共振谱。拉曼光谱、多光子选律。激光。

6.统计热力学

系综。配分函数表示的标准热力学函数。原子、刚性转子、谐振子的配分函数。爱因斯坦晶体、德拜晶体。

7.跨学科的应用

生物物理化学、材料化学、环境化学、药学、大气化学等。物理化学实验课程培养学生用物理化学原理联系定量模型与观察到的化学现象的能力,深化学生对模型定性假设和局限的理解,锻炼他们采用模型定量预测化学现象的基本技能。

学生应能记录正确的测量值,估算原始数据的误差。学生需要理解电子仪器的原理和使用方法,操作现代仪器测量物理性质和化学变化,积累用这些仪器解决实验问题的经验。物理化学实验应含有结合若干实验方法和理论概念的综合实验教学内容。适用于工科化学(化工类)课程体系的物理化学实验教学内容大体如下:

1.热化学实验

计算机联用测定无机盐溶解热。计算机联用测定有机物燃烧热。温度滴定法测定弱酸离解热。差热分析。

2.相平衡化学平衡实验

不同外压下液体沸点的测定。环己烷-乙醇恒压气液平衡相图绘制。液-固平衡相图绘制。凝固点下降法测定物质摩尔质量。沸点升高法测定物质摩尔质量。热重分析。氨基甲酸铵分解平衡常数的测定。

3.表面化学实验

溶液表面张力测定。沉降法测定粒度分布。BET容量法测定固体比表面积。

4.化学动力学实验

量气法测定过氧化氢催化分解反应速率系数。蔗糖转化反应速率系数测定。酯皂化反应动力学。一氧化碳催化氧化反应动力学。甲酸液相氧化反应动力学方程式的建立。可燃气-氧气-氮气三元系爆炸极限的测定。计算机联用研究BZ化学振荡反应。

5.电化学实验

强电解质溶液无限稀释摩尔电导的测定。离子迁移数测定。原电池反应电动势及其温度系数的测定。金属钝化曲线测定。

6.结构化学实验

磁化率测定。分子介电常数和偶极矩的测定。

三、面向专业的物理化学教学内容建设

当然,一个工科类专业的物理化学教学不可能也不必要包含上列的所有内容。因此,各学科专业教学指导委员会根据专业的培养目标和规格,在已经或即将公布的各学科专业的指导性专业规范中,制订了包括物理化学在内的化学课程教学基本内容作为最低要求。如化学工程与工艺专业的规范(研究型)中规定:物理化学可分为两部分,物理化学(I)主要内容为化学热力学和反应动力学等,作为化工主干课的基础,应注意与化工热力学课程和化学反应工程课程的衔接和分界(一些内容可在化工热力学课程和化学反应工程课程中展开,以加强工程背景);物理化学(II)主要内容为溶液理论、统计力学、量子力学等方面的概要以及近展等。各专业的物理化学教学基本内容充分体现了本专业的学科特点,是在保障人才培养质量的前提下,兼顾国内各相关学校的教学条件提出的基本要求。因此,它体现的是该专业人才的知识体系的共性。由于各校的学科背景和教学条件的优势不同,要培养具有特色的专业人才,需要在教学中研究如何在满足各专业的教学基本内容要求的基础上开展物理化学教学。我们认为在教学内容建设中应坚持贯彻下列原则,才能切实发挥物理化学这一门专业基础课程的作用。[4]

1.承前启后,发挥枢纽作用。了解授课对象的先修和后继课程与物理化学的联系,深化化学原理课程中的物理化学理论,介绍其在后继专业课程中的应用,以开阔视野并兼顾系统性和趣味性。

2.少而精和博而通。传统的基础内容要突出重点,讲深讲透,体现学科框架;选择介绍相关前沿的内容以扩大知识面。

3.提倡内容侧重的多样化。针对不同专业时要不拘一格,倡导内容侧重的多样化;即便面对同一专业,内容侧重亦应有宽松的选择余地。

4.体现工科特色,强调应用性和实践性。引入研究型实践项目,使学生加深对理论的理解,提高应用水平。

四、建设物理化学教学内容的措施

华东理工大学物理化学教研室在国家精品课程和国家级教学团队建设过程中,以提高专业人才的教育质量为目标,采取了一系列措施,提高物理化学课程的教学水平和质量,促进相关专业的课程体系建设。

1.根据授课专业的先修、后继课程,研读相关教材,如化学工程与工艺专业的现代基础化学、化工热力学、化工原理、化学反应工程、化工过程分析与合成教材,了解其改革动向和内容变革,并且请有关学科的学术带头人做物理化学在学科领域应用介绍的报告,提出教学内容改革建议。这样做的结果一方面可以避免教学内容上不必要的重复,另一方面可以合理地选择教学内容侧重,实现化学基础课程与专业课程的合理衔接。

2.编写教材和教学参考书,保障教学基本内容的教学质量,介绍物理化学学科发展、在交叉领域的应用;介绍溶液模型、线性自由能关系等半经验方法,以衔接后继课程。近年来编写或修订出版了《物理化学参考》、《物理化学》(第五版)、《物理化学导读》、《物理化学释疑》、《物理化学教学与学习指南》。开展教学研讨,提高教师队伍的学识水平和在教学中贯彻少而精、博而通教学思想的能力。

3.制作相关前沿课题和理论应用实例,如“正、负离子混合表面活性剂双水相系统及其微观结构”、“温室气体CO2的捕集和封存(CCS)技术”、“复杂材料的微相平衡和结构演化的数学模拟”、“离子液体的合成、性质和应用”等教学素材,进行教学资源的储备。

4.由科学研究项目提炼研究型教学实验,如“界面上聚乳酸PLA膜的结构特性研究”、“生物柴油中脂肪酸甲酯的GC-MS测定”、“MCM-41介孔氧化硅材料的合成和表征”等;形成各类研究性课题,如“生物柴油的制备及性能检测”、“Gem-ini表面活性剂连接基团对合成硅基介孔材料结构的影响”等。