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2运用多元化教学手段，营造创新氛围
基础医学教育阶段对医学生的培养至关重要，其培养目标是使学生掌握扎实的医学基础知识，为学生继续从事医疗、科研或卫生等工作奠定基础，因而是整个医学教育的基石。2010年，《国家中长期教育改革和发展规划纲要》出台，明确提出创新人才培养的新要求，即适应国家和社会发展需要，遵循教育和人才成长规律，深化教育教学改革，创新教育教学方法，探索多种培养方式，形成各类人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的局面。实验教学对培养学生的实践能力、科学思维和创新能力至关重要。基础医学实验教学旨在培养医学生严谨求实的学习态度、勇于开拓的创新精神、善于操作的实践能力的必要手段。目前，我国的基础医学实验教学基本上还是依附于传统的理论教学，以帮助学生加强对理论教学内容的理解为主要目标。为了适应现代临床医学专业培养目标与新世纪创新人才培养的需要，在总结十多年机能实验改革的经验，充分利用我校的资源条件，结合我校临床专业毕业技能考试要求，同时吸收其他院校机能实验学教学的精华，对我校临床专业机能实验学教学采用多元化教学模式，强调突出其专业特色，使学生所学的机能实验知识既实用又具有系统性。具体是将原有内容分为几大模块，不同模块采用不同教学方法。
①机能实验学概述与与常用仪器的使用介绍、实验报告写作；机能实验学基本技能训练与操作、常用观察指标与实验数据的采集与评价、分析与统计。此部分实验占实验总数的5%。采用常规板书或PPT配以示教讲解，目的培养学生规范的基本操作动作与系统的实验数据处理。
②验证性实验如药物在动物体内药代动力学参数（t1/2等）与LD50的测定，神经干动作电位的测定等。此部分实验占实验总数的40%。采用讲解与多媒体录像结合，帮助学生更好地掌握理论知识，掌握相关实验的基本原理与方法，在验证已知医学理论的同时，探索可能的未知规律。
③综合性实验如心血管活动的调节与药物对动物血压的影响、尿生成影响因素与利尿药的作用等，此部分实验占实验总数的40%。要求教师在综合医学基础理论知识进行讲解，同时建立了一种开放式、交互式教学方法以提高学生动手操作能力；以及学生主动参与的“以探究为基础的学习”(researchbasedlearning，RBL)教学方法。综合运用各学科知识和实验技能的整合性实验，学生可以从多学科、多层次、多角度检测复杂的生命现象，并逐步引向深入。强调实验现象的综合观察与思考，建立整体的概念。由于综合性实验强调跨学科的交叉融合，学生可以通过此类实验掌握相关学科的知识，其综合分析的能力得到培养。
④探索设计性实验以及虚拟实验室的开放，如大鼠高钾血症模型的复制及设计与解救方案、肝性脑病与及种类型的缺氧、人体动脉血压测定及运动对血压的影响等，此部分实验占实验总数的15%。教师除一般指导外，充分利用机能实验中心网络资源的优势，采用RBL与PBL（problembasedlearning）与网络资源相结合，形成网络式RBL（Web-researchbasedlearning，简称WRBL）与网络式PBL（Web-basedproblembasedlearning，简称WPBL），将经典的RBL、PBL与网络技术有机结合而创造性地实施的一种崭新的教学模式。其主要特点是构建体现RBL、PBL理念的网络平台，使教与学活动中各要素通过网络平台进行互动与评估。教师通过网络平台呈现给学生真实的问题“情境”，组织学生通过网络平台开展小组讨论、师生互动等教学活动，实现“学生为主”的教学要求。在充分发挥学生的主观能动性和创造力，运用已经学习的知识和技能，自己设计实验，搜集整理分析实验数据，写出实验报告，适应学生实践能力和创新意识培养的要求。同时训练临床专业学生的实验研究的选题、课题与论文的撰写以及综合能力的培养，以此拓展学生的实际应用能力。同时我们提倡教师开放研究室、实验室，鼓励学生参与科研，实现多元化实验教学方式。
3科研、临床实践、临床技能考核与实验相结合加强实验教学改革
多年来，机能实验教学一般均是依据教学大纲与课时的要求，在规定的时间内按照实验讲义“照方抓药”。这种相对封闭的模式压抑了学生主动性尤其是创造性的发挥。做实验时，每教学班内容与实验方法完全一致，学生兴趣不高，而实验免不了出现抄袭数据或凑结果的现象。为了提高学生的临床实践动手能力，我们尝试性将部分兴趣高的临床专业学生组成科技兴趣小组，将科研与实验相结合。几年来，我校学生参加国家自然基金与教育厅自然科学基金以及横向科研课题多项等；通过主动地参加科研活动，同学们撩开了科研的神秘面纱，熟悉了科研活动实施的全过程，从而减少对科研活动的畏惧情绪，增进学习的主动性和学习兴趣。在后期临床实践教学中，临床专业学生积极与临床学院教师承担的临床课题；以专业成长为依托的技能发展型实践教育实践活动。同时鼓励学生大胆提出自己的实验课题，完成科研小论文。这样既克服了一些低水平的重复性实验，又提高了学生独立思考和综合应用所学知识的能力。并且有目的、有计划、有层次地从一般性实验过渡到研究性、探索性与自主设计性实验。
北京大学校长周其凤曾表示，衡量现代人才的标准是“健全的人格和优良的人文能力”。他说，无论什么学历，一两年时间就会被许多公司培养成为有工作能力有专业知识的人，而一个人的人文能力十年也培养不出来。那么，到底理工科大学生必须具备哪些方面的人文能力呢？我们认为主要包括：符合社会主流意识的道德评判和道德践行能力、良好的语言能力、较高的创新和实践能力、足够的心理承受能力、高雅的审美鉴赏能力、从容随和的人际交往能力以及优良的组织协调能力。
（二）理工科大学生人文能力现状
长期以来，由于应试教育以及我国理工科大学过分看重大学生的专业素质的影响，致使我国理工科大学生的人文能力出现很多缺憾，其主要表现在以下几个方面。
1.创新意识和实践能力不足。
在当下的大学生中也存在很多创新意识和实践能力较强的优秀者，但仍然有部分大学生往往只满足于书本和专业知识，致使创新意识受到严重禁锢，实践能力也被不断弱化。据2009年某项调查结果显示：理工科大学生在校参加科技实践活动的不足10%，参加社会实践和社区共建活动的不足20%，有75%的学生缺乏主动参与意识，有6%左右的大学生表示“没想过”或“不感兴趣”。
2.心理承受能力较差。
如今很多理工科大学生都是独生子女，在家长、学校、社会的三重保护下，成长过程几乎从未经历过任何大的挫折，这致使其心理脆弱，面对生活和学习中的挫折困难，并不具备应有的坚强意志，心理承受能力普遍较差。
3.缺乏人际交往能力。
由于特殊的成长和教育环境，当下不少理工科大学生都存在以自我为中心，集体意识差，感恩观念弱等个体特征，这使其在人际交往过程中经常出现骄傲自负、不顾及他人感受、不能以诚待人等诸多问题。
4.审美鉴赏能力偏向低俗化。
网络的飞速发展以及人类思想和交流的高度开化，拓宽了“三俗（即恶俗、低俗、世俗）文化”的散播渠道，造成大量的文化垃圾在民众中任意蔓延，特别是在年轻的大学生群体中。这导致一些大学生对“美”的理解产生极大偏颇，只停留在感官享受层面，甚至出现对于“三俗文化”的接纳和热爱的现象。
5.道德评判和道德践行能力不够。
在平时的生活中我们并不难看出大学生道德素质还有待加强。迟到早退、旷课、考场舞弊、不主动让座、对弱势群体的冷漠等是一直存在于理工科学生中的常有现象，而当今社会大学生犯罪、自杀等现象层出不穷更是让人心寒。
二、大学校园文化活动内涵剖析
大学校园文化活动是高校精神文明建设的重要组成部分，是高校校园文化建设的载体，是校园生活多彩化的一种表现形式，是展示高校办学活力和成效的重要方面，也是师生运用思想、知识、能力的重要实践，它既体现着高校精神，也体现着教育品位。大学校园文化活动以校园为主阵地，以学生为主体，以娱乐其身心、潜移其品性、陶冶其情操、塑造其灵魂为主要目标，以丰富多彩的活动为载体，涵盖了思想道德教育类、学术科技类、体育竞技类、文化艺术类以及与各学校优势特色相结合的品牌类等五大类活动，并且每一类活动包含了很多子活动，几乎覆盖了素质教育所需要的方方面面，仅思想道德教育类活动就包括爱国主义教育活动、学风建设活动、心理素质教育活动以及政治理论教育活动等多种内容。校园文化活动同样有很多不同的举办形式，例如讲座、图文展、运动会、科技竞赛、文艺晚会、素质拓展训练、志愿服务等。这些举办形式能够全面的满足大学生的个性发挥和才华施展，并且在经历了长期的发展历程之后，大学校园文化活动已经集广泛性、教育性、创新性、娱乐性、自主性、实践性、情感性于一体，成为了促进学生成长成才和全面发展的重要力量。
三、校园文化活动对理工科大学生人文能力提升的新途径
新形势新背景下，我们应当不断拓宽和发掘理工科大学生人文能力的提升途径，而校园文化活动以其鲜明的特点为我们提供了一个很好的媒介。对此，我们在查阅大量文献资料的同时，结合成都理工大学所举办的校园文化活动，以探究校园文化活动视域下理工科大学生人文能力提升的途径，以理工科大学生德育、智育、体育以及美育为重点展开了一系列研究，得出了以下结论。
（一）思想道德教育活动的载体创新有利于提高其道德评判和道德践行能力
所谓道德评判能力和道德践行能力，是指人是否能用最合理的评判标准对事物的好坏做出分辨，并在此基础上用以指导自己的日常行为习惯，是德育的一个重要方面。同志在2010年举办的全国教育工作者会议上也曾着重提到要坚持以人为本，德育为先。但在当下各大高校，有关大学生思想道德教育的主要途径依然停留在面对面授课，单项灌输以及简单说教的“显性教育”上，而这种方法已经越来越不被大学生所接受。尤其是对理工科大学生来说，枯燥乏味的理论说教只会增加其反感抵触情绪，因此我们必须找到一个新的载体来创新大学生思想道德教育途径。校园文化活动中的思想道德教育活动，则能用很受大学生欢迎和接纳的方式来传播正确的思想道德理念，其能够以生动的表现形式来表达枯燥的理论，以真实影像来代替抽象的文字描述，以充满挑战性和趣味性的竞赛来传达积极向上的精神，等等。以该学校为例，其举办了多种多样的思想道德教育活动，例如以建国60周年为主题的团日活动、以“书香沁园，静以修身；低碳生活，俭以养德”为理念的读书节、以当下中国社会热点问题为主要线索的道德类图文展；等等。这些活动寓意深厚，生动明朗，易于理解并极具与时俱进的教育性，这一系列特点都表明，思想道德教育活动完全符合我们所需要的载体的全部要求，它可以让大学生在参与和组织的过程中，以轻松和愉悦的状态无意识的学习到很多正面的精神，达到在思想上不断认识领悟，并将其逐渐落实到日常行为上这一思想道德教育目的。
（二）学术科技类活动的自主性有利于提高其创新能力
航空工程的先驱、美国加州理工学院的冯•卡门教授曾说：“科学家研究已有的世界，工程师创造未有的世界。”而理工科类大学大多以培养卓越的工程生为办学目标，所以，对理工科学子来说，只有不断创新，才能不断推陈出新的将理论知识转换为高科技的产物，才能创造未有的世界。而培养理工科大学生优良的创新能力主要从三个方面入手，即营造活跃的创新氛围、培养大学生的学习和思考习惯、引导大学生有意识的积累和夯实基础知识。从这三点可以总结出，所有措施的根本出发点即为充分调动学生的自主创新意识。校园文化活动中的学术科技类活动具备了超越其他专业知识教育途径的自主性能，因为并不受集体因素、传统因素以及经济效益因素等的过多制约，使其从活动理念到活动内容再到举办形式，都可以让大学生的创新思想有足够的自由发挥空间，从而不断激发大学生的创新热情，调动大学生的自主创新意识，使活动充满浓烈的创新色彩，让大学生在一次次的参与过程中，不断提高自身的创新能力。例如该学校每学年举办的学生课外科技立项活动，已经成为培养学生创新能力和实现学生创新思想的最具代表性和最受学生欢迎的平台，其以培养学生个性化发展和提升学生科技创新素养为目标，从活动筹备到活动实施再到活动总结等，都给予学生最大的自主发挥空间和最大的人力物力支持，使活动的每一个环节都能充分激发学生的创新热情，有效的锻炼了学生的创新能力。
（三）体育竞技类活动的实践性有利于其提高心理承受能力
由于理工科大学男女比例的特殊性，使校园文化活动中的体育竞技活动成为了理工科大学生参加最多的一种社会实践活动。这种活动有着浓厚的实践性，同时蕴含了公平的竞争意识，这使其可以通过自己特有的方式来提高理工科大学生的心理承受力。一方面，参加体育竞技活动可以调节学生的心情，有助于学生发泄不良情绪，而通过很多研究表明，适当的发泄能有效的缓解大学生焦虑、悲伤等心理状况；另一方面，这种实践性强的集体活动可以很好的提供给学生彼此之间交往的机会，同时营造轻松的娱乐氛围和良性的竞争环境，在这样的氛围和环境中，学生会逐渐打开心扉，变得乐观开朗，经常保持良好的状态；再次，在体育竞技活动中，学生经常会遇到很多不同的困难和障碍，而其中很大一部分源于自己的内心，如紧张、害怕、挫败等心理，通过经常参加体育竞技活动能使学生直面这些困难，从而扩大学生的心理承受空间，提高心理承受能力。以成都理工大学为例，该学校经常参加体育竞技活动的学生（如足球队、篮球队、田径队的队员），普遍比其他学生更加坚强和乐观一些，并且敢于拼搏，心理承受能力很强，很少存在焦虑、脆弱、惧怕等心理亚健康状况。
（四）文化艺术类活动的情感体验有利于提高其审美鉴赏能力
我国近代著名教育家曾说：“美育者，应用美学理论于教育，以陶养感情为目的者也”。因此，对于长期以理性角度来思考问题而缺乏感性情怀，致使审美鉴赏能力相对薄弱的理工科大学生来说，其审美教育应该从加强其情感教育入手。不言而喻，文化艺术类活动建立在高雅的艺术基础之上，而高雅的艺术是艺术家们通过对生活、人生的深刻理解和通彻感悟，融入自己广博的知识和丰富的情感，从而形成的能震撼人心和引发人共鸣的艺术作品。它是人类对社会和自然最深刻的认识的表达和最真挚的情感的抒发，并且它极具观赏性和体验性。文化艺术类活动能将高雅的艺术和大学生的现实生活很好的融合起来，使大学生在参加此类活动时，能对艺术家所想表达的意义进行思考分析，净化自己的心灵，拓宽自己的视野，更加全面的优化自身的知识体系，更有深度的理解美的含义，从而提高自身的审美鉴赏能力。如该校每学年举办的“傲雪争辉”系列文艺晚会，其每一年都会赋予晚会不同的文化主题（如动漫时代、喜迎十等）。晚会将感彩浓烈的文化主题和多样的艺术表现形式巧妙的结合，各主创人员在节目的选材、音视频的制作、舞美背景的设计以及演员的培训等方面都会查阅大量的资料，并从中挑选优秀的作品作为素材，在此基础上再融入自己的情感和思想，并将这些情感和思想传达给演员，进而去感染观众。在这一过程中，无论是主创人员还是演员或者观众，都能积累大量的知识，增加情感体验的次数，从而逐渐提高自己的审美鉴赏能力。
一、导 言
高等职业教育是新时代环境下的新型教育模式。其蓬勃发展的态势、特色及前景已得到教育界相关人士的关注和肯定，也获得了广大高职学生及家长的认可。当然，高等职业院校要想持续发展，不断培养新型应用型人才，仍有很多困难和问题需要解决。联合国教科文组织曾经在2002年“世界文化报告”。报告中提到了“文化彩虹”，这一表达已取代“地球村”成为被广大跨文化交际学者所接受的新名词。在全球文化多样性的大形势下，对于高职学生这一重要群体，英语教师在教学中应该高度重视学生跨文化交际能力的培养。根据《江苏省五年制高等职业教育英语课程标准(试行)》(以下简称《标准》)，五年制高职的英语教学目标定位于让学生掌握一定的英语基础知识和基本技能，培养学生的实际应用语言的能力，突出教学内容的实用性和针对性，将语言基础能力与实际涉外交际能力的培养有机地结合起来，以满足21世纪经济发展对五年制高职人才的要求。由此可见，在高职英语教学中加强对学生跨文化交际能力的培养已成为当务之急。
二、跨文化交际能力的定义及内容
跨文化交际能力是指根据不同文化背景的语言交际者的习惯得体地、合适地使用语言的能力，包括语言能力、非语言能力、跨文化理解能力和跨文化适应能力等方面。文化观念与文化习俗的差异，对跨文化语言交际行为有很大的影响。跨文化交际能力包括以下几个方面的能力：(1)建立和维持良好关系的能力：(2)以最少的损失和曲解进行有效交际的能力(3)在适当程度上顺从别人并与人合作的能力。一个人可能具有一定的语言能力，却缺乏跨文化交际能力：或者一个人具备一定的跨文化交际能力，但语言能力有限。为了达到跨文化交际的有效性，高职英语教师必须注重培养学生的语言、文化及跨文化交际能力，使学生掌握相应的英语语言知识和文化知识，具备一定的英语交际能力，以促进其在今后的工作岗位中成功进行不同语言、文化之间的有效交流和沟通。
三、高等职业院校跨文化教育的现状及存在问题分析
1、学生学习基础薄弱，学习心态不合理
高等职业院校生源多是成绩中下等无望升入普通高校的学生。学生英语基础和英语水平参差不齐，多级分化严重。而且学生从中学以来一直受传统语法教学的影响，认为学英语就是背背单词，读读课本，记记语法，做做习题。这种局限在语言层面上的英语学习，久而久之就会变得枯燥乏味，学生逐渐失去学习英语的兴趣，甚至视英语学习为一种煎熬，导致语言知识欠缺。这种知识结构的缺憾也影响和束缚了对外族文化的接受和跨文化交际能力，在一定程度上造成了跨文化交际的障碍。
当前，高职院校学生学习英语的心态也不合理。首先，学生一般只重视英语知识的接受，却忽视其语言文化等已有知识的综合运用。虽然有些学生的语言能力较强，但在这种跨文化理解能力上却普遍较弱，如对商务交际时的交际方略、交际规则以及礼貌规则等方面的知识积累比较少。在平时也不注意对不同国家的思维模式和社会文化背景知识的积累，因此对隐含文化内涵的语言现象和行为也不理解，在跨文化交际中经常误解对方，最终造成沟通困难以及交际失败。其次，尽管高职院校学生对外来文化的知识有所了解，但对这种外来文化的学习心态却不尽合理。所以在目前的这种形势下，迫切需要通过跨文化交际的教育来培养高职院校的学生，使他们养成尊重、开放以及宽容与平等的跨文化心态，最终引导他们形成比较合理的跨文化意识和心态。
2、师资质量有待提高，教师跨文化教育意识相对落后
虽然高职教育近年来取得了长足的发展，师资力量也大为增强，但高等职业院校英语师资还存在着一些不尽完善的地方，如学历水平不高、职称结构不尽合理、语言功底深厚的教师数量不足等。尽管不少高职院校的英语教师跨文化教育意识已经在慢慢地提高，但是总体来说，他们还普遍缺乏跨文化的视野，认为英语教学就是语言知识的教学。这样一来就重语言形式而轻社会文化因素。最近几年来，随着高校交际法教学的逐渐普及以及对英语教学中文化问题的讨论的逐步增加，广大高职院校英语教师也逐渐开始关注跨文化交际在整个英语教学中的作用。但是高职院校的英语教师对母语文化在跨文化交际中的作用认识还不够，在平时的英语教学中也不太重视培养学生的跨文化意识。教师比较缺乏全面的中西文化观，也无法掌握目标语与母语文化的自我平衡。这样就更无法在文化教学中培养学生相对平等的跨文化交际意识。因此在传授知识和训练基本的语言技能时，就比较难做到发掘其语言形式外的文化内涵。
3、课程设置片面强调人才定向培养，造成跨文化意识薄弱
高等职业教育侧重实用性和专业性，其课程设置面向社会的各个职业领域，目的就在于为这些岗位定向培养人才。这种侧重，容易被一些学校或老师片面地理解为“高等职业教育的目的就是让学生就业”，从而产生“唯岗位论”和“唯就业论”的教学模式。在这种模式下，学生们往往对于职业和专业十分关注且精通，而对于一些跨文化交际方式和文化方面的基础知识却没有任何兴趣和积累。而这种交际方式和文化知识的缺失正是妨碍学生跨文化交际能力提高的重要因素。
四、高职院校学生跨文化交际能力的培养途径
1、提高教师自身的跨文化交际素质
以培养跨文化交际能力为目的的高职英语教学对教师有很高的要求。教师应有深厚的英语语言功底和广博的跨文化背景知识，掌握东西方思维方式、价值取向观念差异，具备很强的跨文化交际能力。因此教师平时应多阅读一些反映英美国家社会、政治、经济、历史、地理、文化、宗教、风俗习惯等内容的书籍及报刊杂志，了解英美国家的背景，多参加一些学术交流活动，不断提高自身的文化修养，以适应跨文化交际教学的要求。
2、高职院校英语教师在教学中应注重文化的导入
社会需要的高职院校毕业生是“专业知识+跨文化交际能力”型的人才。那么高职院校英语教师在教学中尤其要注意培养学生的跨文化交际能力，而要培养学生的跨文化交际能力，首先必须在英语教学中注重文化的导入。
教学中文化的导入有多种方法。文化的导入并不是仅限于简单的背景知识介绍。文化背景知识的导入必须与学生学习的内容密切相关，不至于使学生认
为语言与文化的关系过于空洞、抽象、不好理解。教学中涉及到的英语国家的文化知识背景，也应与学生身边的日常生活息息相关并能激发学生的学习兴趣。在英语学习的较高阶段，要通过扩大学生接触异国文化的范围，帮助学生开拓视野，提高他们对中外文化异同的敏感性和鉴别能力；鼓励学生课后自主查阅相关知识并加以实践，充分调动学生自主学习的积极性，充分积累文化知识，进而提高跨文化交际能力。
3、培养学生正确的跨文化心态，营造以学生为中心的课堂交际场景
一般来说，对高职学生英语跨文化的教育应贯穿在整个英语教学的过程之中，切实体现在不同文化内涵的传承上。因此，对于教师，要不断自觉地开发多种教学渠道和方式，将英语的跨文化交际教育渗透到平时的听、说、读、写等训练中去。
文化无所不在，教师既要重视文化知识的传播，又要重视文化氛围的营建，英语课堂教学本身就是文化，包含着礼仪文化、习俗文化、词语文化等诸多方面。英语教师要力求营造英语课堂文化氛围，在语言教学的实践中，培养学生在社会交际中真正运用语言进行交际的能力。在课堂内加入大量的以学生为主体的练习方式，如对话、角色表演、小组讨论、辩论等多种形式，为他们提供能够开口说话的机会。如通过角色扮演，创造模拟场景，使学生身临其境，把握如何打电话、看病、购物等语言表达功能。这种场景教学不仅能使学生对所学内容记忆深刻，而且一旦在生活中碰到类似语境，学生能从容应对，避免因文化差异而导致的交际失败。
五、结 语
在当今世界全球化的背景下，跨文化交际将越来越频繁。培养学生的跨文化交际意识，提高跨文化交际能力是适应“文化多样性”的需要。教师需要努力将语言教学置于跨文化交际环境中，要帮助学生明确英语学习中的文化要素，帮助他们逐渐提高跨文化交际意识层次，主动去理解掌握英语文化的内涵，进而提升跨文化交际能力。高等职业院校英语教学中跨文化交际能力的培养是一个非常值得教育工作者研究的课题。笔者在自己的高职教学实践基础上对此进行了一定程度上的分析和研究，并期待能与从事跨文化研究的广大高职英语教师进行进一步的探讨。相信伴随着高职英语教师们的不断探索、研究和实践，高职英语跨文化交际教学一定能为社会培养出大批合格的“跨文化人才”。
参考文献：
[1]胡文仲，英语教学中为什么要涉及文化[j]外国语，1986(4)：10-11
[2]贾玉新，跨文化交际学[m]，上海：上海外语教育出版社，1997
世界经济一体化的今天，社会各行业越来越多地与其他国家进行联系，这对就业者的英语水平提出了更高的要求。独立学院毕业的学生在就业中处于相对劣势，所以无论是在专业知识方面，还是英语能力方面都要付出更多的努力，达到更高的目标。这一形势要求我们培养的人才既要能够用语言与外国人进行交流与沟通，同时能够理解该国的文化和习俗，不至于在交往中产生误解和纠纷。这就要在大学英语教学中引入跨文化交际的内容，提高学生在实际交往中的能力。
1.跨文化交际能力
“跨文化交际”的英语名是Intercultural Communication，早期也称为Cross-cultural Communication，指的是不同文化背景的个体之间的交际，划分为言语交际和非言语交际。“跨文化交际”这一术语是由美国人类学家Edward T.Hall在1959年出版的经典著作《无声的语言》中首先提出的，学术界普遍将这部著作视为跨文化交际学的奠基之作。60年代陆续又有一些有关跨文化交际的著作问世。1970年，国际传播学会承认跨文化交际学是传播学的一个分支，在学会下面成立了跨文化交际学分会，跨文化交际学得以巩固。从上世纪八十年代至今，以Gudykunst及TingToomey为首的一批跨文化研究学者开始了跨文化交际理论的发展，到现在，跨文化交际已经形成为一门成熟完整的科学体系，在美国有约130多所大学已经开设了跨文化交际学这门课程。
拜卢姆等学者提出跨文化交际能力应由态度（attitude）、知识（knowledge）与技能（skill）三方面构成。因此，大学英语教学中跨文化交际能力培养的基本目的为：一、培养人们对不同的文化持积极理解的态度。二、培养跨文化接触时的适应能力。三、培养跨文化交际的技能。
2.跨文化交际能力与独立学院大学英语教学
外语教学的根本目的是为了实现跨文化交际，就是为了与不同文化背景的人进行交流。教育部2007年制定的《大学英语课程教学要求》中大学英语的教学内容提到：大学英语课程的教学性质是“以外语教学理论为指导，以英语语言知识与应用技能、跨文化交际和学习策略为主要内容，并集多种教学模式和教学手段为一体的教学体系”；大学英语课程的教学目标是“培养学生的英语综合应用能力，特别是听说能力，使他们在今后学习、工作和社会交往中能用英语有效地进行交际，同时增强其自主学习能力，提高综合文化素养，以适应我国社会发展和国际交流的需要。”
独立学院的本科生与其他一本二本院校的本科生相比，在英语基础上薄弱一些，在英语应用能力方面更欠缺一些。因此，我们在英语教学中不仅要重视英语基础知识的教学，更要重视培养学生的英语应用能力。跨文化交际能力是英语应用能力非常重要的一部分，也是新的《大学英语课程教学要求》对所有大学生提出的一项要求。因此，我们独立学院在大学英语教学中务必重视培养学生的跨文化交际能力。
3.独立学院本科生跨文化交际能力的培养方法和途径
3.1 通过讲解词汇的文化内涵加深学生对词汇的理解
许多英语词汇除了其概念意义外，还有其文化内涵。只有掌握了词汇的文化内涵，才能正确理解词义。所以，教授英语词汇不能只停留在讲解单词的字面意义上，还应深入讲解其背后的文化涵义。
比如“red”一词，无论在英语国家还是在中国，红色往往与庆祝活动或喜庆日子有关，比如，英语里有“red-letter days”（具有重要意义的日子）；而在中国，红色象征革命和社会主义等积极意义。但是英语中的“red”还含有危险状态或使人生气的意思，如“red flag”（惹人生气的事物）。而短语“in the red”则表示亏损、负债。又如英语的星期五是“Friday”，英美人很多都信仰基督教，而众所周知的是耶稣受难的日子正是星期五。因此就有了“Friday face”这个表达，其意思是“愁眉苦脸”；“Black Friday”则意味着“灾难的一天”。而星期日“Sunday”，会使人想到耶稣复活、做礼拜、过节，常常有神圣、欢乐等含义。这样，人们就把最漂亮的衣服说成是“Sunday”或“Sunday best”。
显然，若不了解这些词汇的文化背景，我们就很难理解这些短语的意思。因此，在词汇教学的过程中，我们要认真地为学生讲解其文化内涵。
3.2 组织课堂讨论加深学生对英语文化的了解
结合课文内容，适时组织学生对课本中涉及的中西文化进行分组研讨。例如讨论两种文化的问候方式、用餐习惯、感情表达等，进一步加强学生的认识和理解，增强学生在进行英语学习时的跨文化意识。例如，当涉及family这个主题时，教师可以要求学生列出“family tree”（家庭树），了解中西方的家庭类型：extended family（大家庭）、nuclear family（核心家庭）、single-parent family（单亲家庭），同时可在课堂上讨论中西方家庭的相同点和差异，从而可比较中西方家庭结构的异同与家庭观念的异同。
3.3 通过角色扮演提升学生的跨文化交际能力
在讲授文化知识时，可以模拟语言情景，要求学生在设定的情景下进行角色表演。表演过程中，提醒学生进行言语和非言语交际时都要符合西式习惯。学生角色扮演不仅有利于交际能力的发展，而且会提升学生的兴趣。例如，为了让学生掌握打电话和接电话的规范礼仪，正确使用电话用语，教师可以设计前台服务、客户服务中心等场合，让学生在其中扮演不同的角色。
3.4 提高教师自身科学文化素养和跨文化交际能力
在培养学生跨文化交际能力的过程中，教师扮演了极其重要的角色。教师的科学文化素养将直接影响到培养学生跨文化交际能力的效果。因此必须提高教师自身的科学文化素养。其方式多种多样，如：派教师到英语国家出国进修学习，亲身感受英语文化；聘请国内外专家为教师做相关讲座，提升教师的理论修养。有了一支强大的师资队伍，才能为学生提供更好的教学效果。在这一点上，我院就做的很好。去年，我院派遣了十名教师赴澳大利亚中央昆士兰大学学习；今年，我院又将派出15名教师前往该校学习。这样的出国学习经历确实让教师们感受到自身的提高，教师们亦能很好地将自己所看到学到感受到的各种文化知识恰当地运用到日常的教学中。而且，正因为教师们所讲的都是亲身经历的事情，学生们表现出极大的兴趣，活跃了课堂气氛，加强了学生对知识的掌握。
3.5 指导学生做好课外自主学习
由于上课时间有限，教师在课堂上能够做的也是有限的。因此，培养学生跨文化交际能力的工作不仅要在课堂上开展，课后还需要学生通过多种方式加强训练。对于课外的学生，教师主要是起着有效指导的作用，例如：鼓励学生多与外教及外籍人士交流；为学生推荐一些英语文字、视频和音频资料；鼓励学生开展英语歌曲比赛、原声电影配音大赛等。有了这些后续活动的支撑，学生们才能时刻沉浸在英语的氛围里，从思维到行动都在不断的进步。
尽管跨文化交际学在我国的研究和发展已经有很长一段时间了，但是目前我们仍有很多院校的英语教学主要围绕大学英语四级等过级考试开展，忽视了对学生跨文化交际能力的培养。因此强调对我们独立学院学生跨文化交际能力的培养很有必要。只有这样我们才能培养出真正适合社会需要的人才。
参考文献：
[1]胡文仲.文化与交际[M].北京：外语教学与研究出版社，1994.
[2]贾玉新.跨文化交际学[M].上海外语教学出版社，2003.
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关键词：论辩能力；素质教育；校园文化建设
辩论赛是参赛双方就某一问题进行辩论的一种竞赛活动，实际上是围绕辩论的问题而展开的一种知识的竞赛，思维反映能力的竞赛，语言表达能力的竞赛，也是综合能力的竞赛。［1］大学生在参加辩论赛的过程中，论辩能力得到了提高，综合素质得到了加强，对整个校园文化建设也起到了积极的作用。概括起来说，提高大学生的论辩能力在大学生素质教育和校园文化建设中的作用和意义主要表现在以下几个方面：
一、推进大学生素质教育提升
1.强化大学生追求真理，坚持真理的意识
有句谚语说，真理越辩越明。的确如此，人们通过辩论，可以分清正误是非，辨别事情的真伪，从而呼吁社会舆论去支持正确的主张或者行为，反对错误的言论或者行为，进而使人们牢固树立坚持真理的信念。现在大学生辩论赛选择的辩题越来越关注国家时事和热点问题，在辩论的过程中大学生可以接触到很多所学专业以外的领域，让他们用正确的思想武装自己的头脑，明辨是非，关心国计民生，了解社会现状，增强社会责任感。同时，锻炼他们的意志力，强化大学生追求真理、坚持真理的意识。
2.提高大学生心理素质，克服内心胆怯
经常参加辩论赛能使大学生提高自身心理素质，有效地克服内心羞怯等问题。有些学生平时不敢在公开场合说话，比较胆怯，刚开始参加辩论时脸窘得通红，吐字不清，声音发颤，不过在参加了几次辩论赛之后，竟然可以沉着冷静地回答问题，阐述自己的想法。辩论赛不是靠音量营造气势，遇到犀利问题就拍桌子，瞪眼睛，大声质问，而是讲究有理有据，平中见奇。在赛场上，辩手要面带微笑，心平气和，即使内心激动。所以，通过辩论赛可以培养大学生的自信心，使他们学会有效地控制自身的情绪，促进自身个性的完善和发展，从而激励他们更好更快地成长成才。
3.锻炼大学生思维能力，增长聪明才智
辩论是对辩论者能力和水平的全方位考察，在辩论的过程中，辩论者要想在激烈对抗的辩论中征服战胜对手，不仅仅需要有渊博的知识，丰富的阅历和想象力、敏捷的思维和观察能力，还需要有机智的应变能力、较强的记忆能力以及语言表达能力。而需要具备这些能力并不是一朝一夕就能奏效的，必须经过长期刻苦的磨练。也就是说，通过辩论，大学生可以提高思维能力，增长聪明才智，具体表现在以下两个地方：
首先，思辨能力方面。辩论需要根据辩场状况，根据对方提出的观点和质疑随机应答，这就需要更多的智慧和机敏。大学生通过辩论，能提高思维说辩能力和表达能力，培养他们不甘退让、不屈不挠的竞争精神。辩论锻炼思维可以从这样四个方面表现出来：一是锻炼思维的准确性。法国作家福楼拜曾经精辟的指出：“思维准确是表达准确的先决条件。”辩论就是要求双方对所辩论的问题进行相对深入的思考，这种思考越是能接近事物的本质，就越能在辩论时最短的时间里准确的把握它的本质属性，才能克敌制胜。二是锻炼思维的完整性。一个人独自思考，或者发表个人演讲，往往只从问题的一两个侧面展开思考，而多人辩论，则能够相互补充，丰富思想，对问题的认识比较全面，思考也比较完整。三是锻炼思维的清晰性。在辩论过程中，双方必须以准确无误、有条有理的语言明晰的表达自己的观点，如果思维混乱，没有层次，就会造成语言的混乱和不准确。四是锻炼思维的敏捷性，只有平时善于观察，勤于思考，思维敏捷的人，在辩论时才能胸有成竹，迅速对对方咄咄逼人的进攻予以反击，对对方错误的观点进行辩驳。［2］
其次，知识能力方面。辩论是大学生智慧与口才的较量，是即兴智慧的现场交锋，需要用有声语言把思考表达出来，这和平时写作业、做卷子用手写不一样。辩论还需要辩证地思考问题，没有一定自然科学、社会科学的知识储备为基础，辩论就只会成为低层次的“口舌之争”，这也要求大学生们除了要掌握学业知识外，还必须有深厚的知识和文化积淀。辩论能够集道德修养，知识积累，语言表达等为一，在辩论中我们你争我论，巧问妙答，时而风趣幽默，时而又严肃质疑，用智慧碰撞出灵感的火花，这样势必能够提高自身的文化底蕴。
4.增进大学生相互了解，促进相互沟通
马克思曾经说过，人需要和外部世界来往，需要满足这种欲望的手段：食物、异性、书籍、谈话、活动、消费品和操作对象。辩论是通过人们因不同观点而引起的言语交锋，达到相互了解、谅解和信任，进而实现人际沟通的一种手段。通过交锋，彼此能够更好的了解对方的立场和观点，，达到高层次的心理沟通。［3］另外，独木难成林，辩论比赛时要求四个人思想统一，配合默契，最忌讳四个人意见不和，在整体上形不成合力。所以，赛手应具备与他人沟通，说服他人，以及在团队中发挥自己能力的作用。
二、构建高校校园文化体系
1.推进学校校风建设，塑造校园精神
校风作为构成教育环境的独特的因素，体现着一个学校的精神风貌。好的校风具有深刻“强制性”的感染力，使不符合环境气氛要求的心理和行为时刻感受到一种无形的压力，使每一位校园人的集体感受日趋巩固和扩展，形成集体成员心理特性最协调的心理相容状态；好的校风具有对学校成员内在动力的激发作用，催人奋进；好的校风对学校成员的心理发展具有保护作用，对不良的心理倾向和行为具有强大的抵御力量，有效地排除各种不良心理和行为的侵蚀和干扰。大学生论辩能力的提升有助于助推当前他们的创造能力、主体意识和素质教育，有助于推进大学校园文化建设，形成良好的校风。
2.提高课堂教学效果，培养良好的学风
学风是指学生集体在学习过程中表现出来的治学态度和方法，是学生在长期学习过程中形成的学习习惯、生活习惯、卫生习惯、行为习惯等方面的表现。在课堂教学过程中，教师只是引导者，学生才是学习的主体，如果只靠教师讲的天花乱坠，学生被动的接受知识，而不是主动的掌握理论，构建自己的观点，教学是没有什么成效的。提高学生的论辩能力，在教学过程中引入辩论式的教学方式，引导学生畅所欲言，鼓励学生“百家争鸣”，各抒己见，张扬学生的个性，为学生的创造性思维和发散性思维开拓一个广阔的活动空间，为课堂增添活力，学生才能真正把教师传授的知识内化为自己的理论观点，才能有利于培养良好的学习风气。优良的学风像校风、教风一样，对学校教育教学质量的提高，对学生人格品质的发展和完善，对培养学生成为德、智、体、美、劳全面发展的接班人，都有重要意义。
3.促进学校人际关系，提升凝聚力
良好的学校人际关系有助于广大师生员工达到密切合作，形成一个团结统一的集体，更好地发挥整体效应。现代社会的人才需要团队协作能力，所谓团队协作能力，是指建立在团队的基础之上，发挥团队精神、互补互助以达到团队最大工作效率的能力。对于团队的成员来说，不仅要有个人能力，更需要有在不同的位置上各尽所能、与其他成员协调合作的能力。通过参加辩论赛，学生增强了团队协作精神和能力，加强了互相之间的沟通和了解，培养集体荣誉感，这些都有利于构建校园文化建设，激发整个校园的凝聚力。
大学生是最富有生机、最富有活力的、代表着国家和民族的未来和希望的群体，必须努力提高个人修养和综合素质来迎接未来经济和社会的飞速发展。提高大学生的论辩能力不仅可以丰富学生的知识结构，培养其对社会的责任感、使命感，提高大学生的主体意识，培养大学生的创造性思维、语言表达能力、随机应变能力和团队合作精神，还可以提高学生对时事新闻、社会现象的关注度。为了进一步加强大学生思想政治教育，提高大学生的综合素质，充分体现学生的主体地位，丰富校园文化生活，各大高校应该把辩论赛作为自己校园文化建设的保留项目，让学生能以更高的素质、更佳的姿态，面对未来的社会竞争和压力。
参考文献：
［1］ 陶彦蓉，张明星.浅析大学校园辩论赛的意义及发展途径
［J］.中国科教创新导刊，2010，（35）：126.
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）33-0063-02
“高等电化学”课程是上海电力学院应用化学专业硕士研究生的学位专业课，电化学研究方向是环化学院硕士点的主要研究方向之一，包含腐蚀电化学、材料电化学、化学电源、燃料电池等，每年研究生入学选择的研究方向中，与电化学有关的人数达到80%之多，这就要求研究生在第一年的基础学习中具备扎实的电化学基本知识，掌握电化学仪器的基本操作，才能在接下来的科研实验中游刃有余，做出成绩。但是上海电力学院统招进来的研究生电化学水平参差不齐，有材料专业、化工专业或环境专业，大部分学生在本科阶段并没有接触到电化学的相关知识，成为后续科研实验的一大阻碍。
因此开设“高等电化学”课程，使电化学专业方向的研究生可以系统学习电化学基本知识，掌握电化学仪器的基本操作，对研究生的培养起到良好的推动作用。
上海电力学院的“高等电化学”（3学分）课程设置是由原有的“应用电化学”（2学分）和“电化学研究方法”（3学分）两门课程合并而来，学分数虽然只有原先总学时数的60%，但要求不能降低，因此需要对该课程的教学体系、教学内容、教学方式等方面进行改革，方能适用实际需要。
一、课程教学团队优化合理
该课程的师资队伍原先只有2名教师（1名教授和1名副教授），经过建设，该课程组师资队伍已初现规模，已有6名教师，其中2名教授、3名副教授和1名讲师，梯队结构合理，形成了一支很好的教学团队。同时该教学团队分工合理，课程负责人现为该一级学科硕士点负责人、中国化学会电化学专业委员会委员、上海市学位委员会第四届学科评议组成员，长期主讲电化学类课程，具有很深的学术造诣和教学水平。另一名教授是新引进的教育部新世纪优秀人才，在化学电源研究方面具有很高的学术水平，其他三名副教授均从事本科生的电化学课程教学工作，在电化学内容上非常熟悉，另一名讲师主要是对电化学企业生产非常熟悉，对学生的综合训练指导帮助很大。
各位任课老师进行深入全面讲解，使课堂效果得到大大提高。该课程实际教学过程的主讲一般由3名教师完成，另3名教师参与整个课程体系的设置讨论、教学内容组织和实践环节的指导等工作。教学队伍中3 位主讲教师的分工分别是：1位教师负责电化学基本原理知识的讲解，包括电化学基础与理论等;1位教师负责电化学研究方法部分的讲解包括交流阻抗、循环伏安法等;另1位教师负责电化学加工与应用等，包括无机电解工业和有机电合成等等课程内容。另外，课外综合训练部分由6名老师共同指导并统一组织实施。在教学实施过程中建立了老教师的“传、帮、带”机制，同时也将理论教学与实践训练有机结合，课程教学团队定期交流探讨，形成了很好的协作机制。
二、教学内容不断更新
由于“高等电化学”课程内容丰富，既涉及电化学基础理论知识，又涉及电化学研究方法，还包括电化学的应用，特别是随着电化学技术及电化学理论体系的不断完善和深化，电化学的应用范围已广泛渗透到能源科学、材料科学 、环境科学、生命科学、信息科学和纳米科学等诸多领域。结合上海电力学院的专业定位和办学特色，应用化学硕士点专业主要围绕能源、环境及材料领域中的化学问题开展相关研究，培养学生具有扎实的应用化学理论基础和分析问题解决问题能力。因此，在该课程内容设置上除了保留相应的电化学基础理论和电化学研究研究方法外，在电化学应用部分重点突出能源、电力、环保相关的知识内容，即材料电化学、腐蚀电化学、环境电化学、电化学能源体系的设计和应用等，这些知识点的拓展也与学生今后从事毕业论文工作乃至今后的就业密切相关，受到学生的欢迎。例如，围绕电力材料防腐蚀的介绍，不仅包括腐蚀电化学机理、测试方法及防腐蚀技术等，而且着重介绍在电力企业现有的技术应用;随着新能源技术的发展，海上风电的发展十分迅速，其材料防腐蚀要求也很高，课程讲解时可结合电化学知识提出一些可能的解决方案。围绕当前新能源汽车的发展对电池要求很高，在课程讲解时专门围绕新能源汽车中各类电池的发展技术及材料技术进行系统分析，让学生了解燃料电池汽车、纯电动汽车、插电式混合动力汽车等不同电力驱动的差别等。还有围绕当前智能电网中的关键技术之一即电力储能，这也是发展分布式能源及普及新能源的关键技术之一，而电力储能技术中涉及到包括铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池和液硫电池等的选择和应用，这些内容均涉及到电化学中各类化学电源的技术及最新发展，这些内容的拓展对扩大学生的知识面有极大的帮助。
三、实践训练环节得到强化
在传统的课程实验设置过程中一般都是利用课内时间进行一些简单的实验教学与实验操作，很少进行系统性、综合性的训练，往往学生综合能力的提高也受到了限制。由于该课程的教学时数十分紧张，实验与实践环节在课内安排很少，需要充分利用课外时间进行实践环节的训练。课程教师一般在课程结束前一个多月对学生布置一个综合性训练的研究课题，包括课题的确立、文献调研、实验方案制订、实验操作、数据分析和论文撰写等各个环节。由学生利用导师实验室资源或学院的学科基地独立完成。事实上学院也拥有国家电力公司热力设备腐蚀与防护重点实验室、上海高校电力腐蚀控制与应用电化学重点实验室、上海热交换系统节能工程技术研究中心、上海电力能源转换工程技术研究中心、上海防腐蚀新材料工程技术研究中心等高水平学科基地，这些研究基地有非常先进的电化学仪器设备及相应的分析测试设备，包括光电化学测试系统、电化学工作站、电池测试系统、原子力显微镜、盐雾箱、动态模拟试验装置、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等。这些仪器设备均对学生开放，通过综合训练有利于他们全面了解该课程体系所涉及到的仪器设备及实际应用，同时通过实践也能大大提升他们对电化学理论的理解及提高他们分析问题、解决问题的能力，也使学生初步熟悉了进行科研环节的各个步骤，真正使学生近距离接触并使用了这些学科平台基地的先进的一起设备，使学生的视野得到了开阔，通过动手实验也培养了综合实践动手能力。
四、教学改革初见成效
通过该课程教学的改革实践不仅大大提升了学生对该课程的兴趣，而且促进了学生对电化学专业知识的掌握。学生在电化学相关的领域中参加科创比赛和学术交流中屡屡获奖。仅2013年就有10名同学获奖，占学生数的20%，其中3名同学获得上海市高校科创杯比赛二等奖和三等奖，1名同学获上海市陈嘉庚青少年发明比赛三等奖，1名同学获中国电化学会议优秀墙报论文奖，1名同学获全国电厂化学会议优秀论文奖，3名同学获全国腐蚀大会优秀论文奖。学生在电化学领域的学术论文质量有大幅度提升，近两年学生作为第一作者在国际电化学顶级期刊SCI一区期刊 （Electrochim Acta 和Journal of Power Source）发表了6篇论文，在SCI三区期刊（ Solid State ionics和 Journal of Alloys & Compounds）上发表了2篇论文，充分反映了本课程建设的成效。从近几年该专业学生获得学校优秀硕士论文的论文题目来看，90%都与电化学密切相关，学生毕业就业岗位中需要的专业知识与电化学具有关联度的也占60%以上，这充分说明了该课程对学生的发展具有重要作用。
五、结束语
“高等电化学”课程作为上海电力学院应用化学专业硕士研究生的一门学位专业课，对该专业学生的培养具有重要作用，虽然本团队围绕师资队伍建设、教学内容更新和实践环节提升等方面进行一些改革与探索，并取得了一些初步成效，但为了更好地适应社会对高素质人才培养的需求，还有许多工作要做，包括对课程体系全面合理的梳理、教材的合理选择与更新、实验技术的进一步发展与完善等等，真正为培养不仅大大提升了学生对本课程的兴趣，而且也为学生进行后续课程学习以及毕业论文的撰写打下了扎实的基础。
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目前，市场生产的二维石墨烯粉体材料，主要来源于氧化石墨烯还原的方法，其合成成本高，工艺复杂、污染大。另外，上述方法合成的石墨烯通常受范德华力或悬键作用的影响，制成粉末样品后，易于堆积或团聚成石墨片，失去原有石墨烯材料的许多优良特性，因而使用前需分散于稳定剂中，浓度很低，故不利于石墨烯的广泛使用。此外，商用粉末样品的石墨烯比表面积通常小于100m2/g，大大降低了其使用性能，使得其在很多应用场合下存在一定的局限，难以实现产业应用需求。
石墨烯的三维化是一种能有效防止二维石墨烯之间团聚或堆叠的结构。它不仅保持石墨烯的本征特性，而且拥有独特的自支撑结构和多孔性。另外，它也能提供大的比表面积、高的机械强度和快速的电子和离子传输。因此，被认为是未来石墨烯材料发展的重要方向。
在石墨烯三维构造粉体制备技术方面，广西大学可再生能源材料协同创新中心沈培康教授团队经过多年的研究，发明了创新的石墨烯三维构造粉体的制备方法。该技术与传统石墨烯制备技术相比，具有合成工艺简单，原料来源广泛，成本低廉，可批量化生产。并且通过改变含碳聚合物的种类、金属离子浓度，造孔剂的量实现可控调节石墨烯三维构造粉体产品特性。此方法合成的石墨烯三维多级孔自掺杂（氮、磷、硼等）材料，具有其它碳材料包括商用石墨烯不具备的性质，如超高比表面积、高导电性、自掺杂、多级孔结构等。这些独特性能的石墨烯三维多级孔材料可广泛应用于燃料电池、二次电池和超级电容器等能源领域以及与高分子复合合成具有优异特性的功能性涂料和增强材料，用于电子业、航空航天、汽车制造等领域。
目前，在南宁高新区建有一条自主设计、产年15吨的石墨烯三维构造粉体材料生产线，开发出多种具有特色、性能卓越的石墨烯粉体材料下游应用产品，现已投放市场。在石墨烯产业发展规范方面，制定了5项涵盖石墨烯三维构造粉体材料名词、术语、生产装备、生产技术和检测方法的广西地方标准（为全国首个石墨烯系列标准，2017年1月1日正式生效）。
应用开发实例
一、锂离子动力电池
将石墨烯三维构造粉体材料作为导电添加剂制备出来的锂离子电池具有高功率、内阻低、发热少和循环寿命长的特点，该电池在5C高倍率充放电条件下使用，1万次以上循环容量保持率92.5%，电池自发热温度小于2℃，说明石墨烯在磷酸铁锂颗粒之间形成了有效的导电网络，充分发挥了磷酸铁锂正极材料大倍率下稳定耐用、循环寿命长的特点。
二、脂和调理剂
石墨烯作为助剂添加到油脂中，可大幅调高产品的综合性能如降低摩擦系数、提高极压性。在普通的油中添加1‰的石墨烯三维构造粉体材料，综合性能提高300%以上，调理剂和脂中添加了石墨烯三维构造粉体，有效增强了此类产品的性能。与德国FUCHS URETHYN E2脂相比，滴点从200℃提升到329℃；FUCHS脂的磨痕大于5mm，而改性后降低到0.40mm；体现了优异的耐水性和抗腐蚀性。
三、机械加工化学品
利用石墨烯三维构造粉体材料研发出高性能金属加工切削液和防锈油产品。与传统的产品相比，切削液的，冷却和防腐性能大幅提高，进而有利于提高金属的加工精度和减少磨具的耗损。防锈油在金属加工中间过程和产品存放期间，起防锈作用。添加石墨烯后，盐雾实验证明，防锈作用显著提高。
四、发动机冷却液
石墨烯三维构造粉体材料大幅提高传统冷却液的传热性能100%以上。此项产品除了产品的自身价值之外，对日后汽车发动机散热系统的轻量化设计和降低汽车油耗将起到很大的作用。
五、LED灯
添加石墨烯三维构造粉体材料作为散热材料，LED灯发热可以从90℃降低到70℃，延长了LED灯寿命。
六、功能性涂料
将石墨烯三维构造粉体加入涂料中，可以制得具有优异特殊性质的功能性涂料，主要特点为抗静电、高稳定性、高耐磨性、耐腐蚀等。
目前，此项石墨烯粉体材料规模化制备技术已实现量产，并有明确的下游应用方向，建立了从石墨烯生产原料、装备、生产、销售和下游工程应用的完整产业链。此技术涉及行业众多，这些行业全部加起来我们预测所需石墨烯粉体量将达万吨级。石墨烯的广泛应用将推动传统行业的升级换代，从而推动经济快速发展。
以上工作均依托广西大学可再生能源材料协同创新中心（2016年10月获批“广西电化学能源材料重点实验室培育基地”和“广西石墨烯工程技术中心（组建）”两个区级科研平台）开展。中心于2014年12月正式成立，中心现有办公和实验室面积5000m2，设有实验中心，小试基地和中试基地等。中心人员已发展到40人的团队（教职工14人），科研仪器总值超过8000万元人民币，拥有大批世界先进的大型测试仪器如：现场环境球差校正透射电子显微镜（全国首台）、场发射扫描电子显微镜、原位-高温X射线粉末衍射仪、拉曼光谱仪、同步热分析仪等精密贵重仪器。并都已验收并纳入国家设备共享系统开放使用，现已对外承接送样检测、表征等工作。
本中心定位以“面向应用的基础研究平台”为基本目标，主要研究领域包括石墨烯、燃料电池、二次电池、超级电容器、光/电水解等。本研究中心以“提升广西大学综合实力，推动广西区域经济发展，推进中国-东盟经济一体化，促进‘一带一路’经济发展”为导向，以建设国家重点实验室、打造国际一流能源材料研究中心为发展战略目标。
中心主任沈培康博士――广西大学教授、博士生导师，广西石墨烯研究院首席科学家。中国电化学委员会燃料电池分会主席，中国材料研究学会终身会员，广西石墨烯标准化技术委员会主任。主要专长包括燃料电池、超级电容器、和锂离子电池在内的能源材料和装置、纳米功能材料、微观电化学和石墨烯技术。先后承担国家重大科技项目、国家863项目、国家基金委-广东省联合项目、国家自然科学基金国际重大和联合基金项目及产学研等五十余项。迄今为止，共培养了29名博士研究生，59名硕士研究生和10名博士后。在能源材料领域核心专业期刊，如Chem. Rev.，J. Am. Chem. Soc.，Adv. Mater，Energy & Environ. Sci.等340余篇，累计ESI论文25篇，h-因子55。工作被广泛引用超万次。2016年获选全球高校能源科学与工程学科最具影响力的高被引150名学者之一，爱思唯尔中国高被引学者（能源领域）排名2014年第二名、2015年第三名和2016年第三名。受世界科技出版集团CRC Press和Springer邀请组织编写英文能源材料科技前沿著作4部。作为大会主席主办了6次国际电化学能源材料会议。申请和授权发明专利50余件。因在电化学能源领域做出的科学贡献，2013年获国家自然科学奖二等奖。
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中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）01（c）-0007-02
在高中化学改革中，明确提出了培养学生创新思维的教学目标，新课标要求：在化学教学中，必须加强探究性学习教学，让学生可以把所学知识联系运用到化学学习中，并把书本上化学知识与现实生活联系起来，在教学中融入学生的探索学习、发现学习以及研究学习，从而培养学生的创新思维。在化学教学过程中，教师要充当课堂教学的引导者，通过科学的组织课堂活动，来帮助学生进行创新思维。化学是一门具有较强的探究性的实验学科，创新思维在学习过程中有着极大的发挥空间。下面就化学教学中的创新思维培养提出几点建议。
1 创造良好课堂气氛，引导学生畅所欲言
在教学中为学生创造良好的课堂学习气氛，让学生能够大胆的与教师进行交流，这是培养学生创新思维的前提，学生要能够敢于说出自己的想法。在传统课堂教学中，教师往往都是根据提前备课，预设好了与学生交流的内容，这样就把学生的思维限定在了教师的思路中。对于学生创新思维的培养也就失去了原有的意义。所以，在课堂中，教师不能刻意的追求学生的认识的统一，而是应该鼓励学生大胆思考，并说出自己的想法，即使说的可能是错的，也不能随便的批评学生。例如，在学习《水的电容和溶液的酸碱性》时，在讲到两种溶液融合时，提到了等体积的酸性溶液和碱性溶液相混合，最后溶液的pH值会是什么时？有的学生直接脱口而出说pH值肯定呈中性，酸碱融合会变成水。这时，教师不应该批评学生，而是应该通过实验，让学生自己去验证自己的想法是否正确。
高中生都有很强的自尊心，都很想在全班学生面前好好的表现，教师在课堂教学中要多鼓励学生，少一些批评学生，这样才能与学生多进行沟通和交流，引导学生参与到课堂学习活动之中。特别是平时成绩较差的学生，更需要数学课堂上的鼓励和表扬。特别是对于一些平时学习成绩较差的学生，更是要多鼓励，不能因为他们说错了就批评，要积极引导，一步步的让学生自己去用化学思维去思考。例如，在学习《金属的化学性质》这一内容时，教师在做关于金属钠的实验时，可以提出这样的问题，你认为研究一种物质的性质，应该按照什么程序来进行？你能通过实例说明吗？（可列举氧气、铁、盐酸或二氧化碳），然后让学生想想对于金属钠怎样来研究其性质，让学生根据自己的想法，设计实验。教师可以先按照学生设计的实验进行操作，看看能否顺利完成钠性质的研究。同时，在实验的过程中，学生根据具体操作，肯定会有新的想法。这样，学生就能在良好的课堂气氛下畅所欲言，说出自己的想法，取得良好的教学效果。
2 设计探索实验，培养创新思维
化学是一门十分严谨的自然科学，一切的结论都是建立在严密的化学实验基础之上，因此，在教学中教师必须利用好化学实验对学生创新思维培养的重要作用。在以往的化学教学中，实验教学模式十分的固定，往往是教师在前面先做一遍，然后让学生模仿教师的实验，按部就班的操作，最后得出相同的结论。虽然教师可能提前做好了充足的准备，思考的问题也比学生更为成熟，但如何一切都按照教师的预设来完成，学生就成了课堂活动中教师操纵的木偶。这样，学生的思维就受到了极大的束缚。在化学教学中，教师可以打破传统实验教学的束缚，让学生自己去探索，学生在化学实验探索的过程中，可以调动学生的化学求知欲望，让学生不断思想，积极探索，培养学生细致观察实验现象的良好行为习惯、从细微实验现象差别分析得出实验结论的能力，形成科学、严谨的治学精神。培养学生的创新意识和创新能力。
例如，在学习《弱电解质和强电解质》这一课时，了解电解质在水溶液中的电离及溶液的导电性时，可以让学生自己实验探索，教师先不给结论，让学生去实验探究：同浓度醋酸和盐酸的电离程度，在两只锥形瓶中分别加入等体积的浓度均为1 mol・L-1的盐酸和醋酸，在两个气球中分别加入经砂纸打磨过的长度相同的镁条，然后将气球套在锥形瓶口，同时将气球中的镁条送入锥形瓶中，观察实验现象。让学生自己试着得出正确的结论。
此外，教师还可以给学生布置创新难度更高的探索实验，让学生完全自己去探索，教师只给予适当的指点。如探索实验：某种催化剂为铁的氧化物。在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。
（1）请指出该结论是否合理并说明理由________。
（2）请完成对铁元素价态的探究：
限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹、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、蒸馏水。
①提出合理假设。
假设1：________；假设2：________；假设3：________。
②设计实验方案证明你的假设。
③实验过程。
这样，学生就能根据自己的想法，放手去探索，在学生自己动手实验过程中，教师要注意对学生安全教育，提醒学生确保实验安全。
3 开展科技活动，培养学生的展现创新能力
在培养学生的创新思维中，开展化学科技活动能够起到重要的促进作用。化学科技活动，可以全面的调动学生参与，充分的利用所学知识，运用于实践活动。教师可以引导学生组织课外活动小组，设计一些化学探究性的活动，把课本上的化学知识都充分的利用起来。在教师的引导下，让学生在课外科技活动过程中，不断的进行创新思维，提高创新能力。在组织科技活动过程中，教师应该让学生在完成了教材中各种家庭小实验的基础上，引申到课外知识中，不断的拓宽学生的知识面，结合课本所学的知识，开展一些有意义又有趣味的科技探索实验，并最后进行总结，引导学生撰写科技小论文。
例如，在学习《化学能转化为电能-电池》时，可以通过组织课外活动，让学生深入了解原电池的工作原理，了解常见化学电源的种类及其工作原理。并调查生活中理常见的金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。通过查阅资料了解常见化学电源的种类及其工作原理，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。最后要求学生以小组为单位，撰写化学调查小论文，把生活中常见的化学电源的种类以及用途详细的写出来，并分析使用化学能有哪些便利，以及存在的问题，如，家庭使用煤气、液化石油气、煤等的热能利用效率，提出提高能源利用率的合理化建议。人类社会所面临的能源危机以及未来新型能源。学生在调查和分析的过程中，充分的结合所学知识，进行深入的探索，可以极大的调动学生的思维，还能让学生知道知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。此外，教师要抽出专门的时间，对于学生的调查报告给予点评，让学生自己说说调查的收获，互相讨论，对于学生创新思维的培养有着极大的促进。
总之，高中化学教学中学生创新思维的培养是素质教育的一部分，需要广大化学教师不断探索，转变教学观念，深入贯彻落实新课程改革精神，打破传统化学教学模式，在教学中不断改革，采取科学有效的方法和手段，培养学生的创新思维，全面增强学生的化学综合素质，提高创新能力。
参考文献
[1] 姚鹏.“学起于思，思源于疑”――谈高中化学教学中的质疑能力培养[J].中国教育技术装备，2012（6）.
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0164-03
化学电源是将化学能转变为电能的实用装置，是高等学校本科生《物理化学》课程电化学一章重要的内容之一。由于化学电源已经进入人们的日常生活，因此学生能够从亲身的体会感受到化学电源的重要性。化学电源主要包括一次电池和二次电池。一次电池是指电池中的电化学反应只能进行一次放电反应，而不能进行充电。二次电池即蓄电池，指的是电池中的电化学反应能够进行可逆的充放电反应，而且充放电过程可以进行多次，即电池具有较长的寿命。一些新型的二次电池，如燃料电池、锂离子电池和太阳能电池越来越受到人们的重视。因为这些新型的二次电池具有较高的化学能到电能的转换效率，而且还具有环境友好、电池寿命长以及能量密度高等优点，在民用、军事以及航空航天等领域得到广泛的应用[1]。
浓差电池在《物理化学》课程我们每年都会讲述，但这类电池由于没有使用化的器件，没有受到同学们的足够重视。往往在课程结束之后，同学们对其他的化学电源有很深的印象，但是对浓差电池一无所知。假若一个电池中总的反应是一化学反应，我们称这类电池为化学电池。若电池中，总的过程仅仅是一种物质（包括单质或离子）从高浓度状态向低浓度状态转移，这类电池我们称之为浓差电池。简而言之，浓差电池之所以能够对外输出电能是由于电池体系中存在物质的浓度梯度。浓差电池可以分为两类，即电极浓差电池和电解质浓差电池。电极浓差电池指的是由于电极本身活性物质浓度的差别而引起的电势差。这种浓差电池中只包含一种电解质溶液。电解质浓差电池指的是由于电池中电解质浓度的差异所引起的电极电势的差异。这种浓差电池中包含至少两种不同浓度的电解质溶液，而且电极电势的大小与电解质溶液的浓度有关。实际上，浓度梯度是自然界生物体中的一个普遍存在现象。细胞膜内外的电解浓度存在差异。因此，细胞内外保持一个固定的膜电位，这个膜电位是生命的特征，失去膜电位意味着生命的结束。
能源是关系到人类社会发展的最主要问题之一。目前全球大部分的能量需求来源于化石燃料。由于化石燃料具有不可再生性，最终必将导致其枯竭。而且化石燃料的大量使用也将会导致严重的环境污染。因此，有关于新型化学电源的研究越来越受到人们的重视。浓差电池这一古老的原型器件也被推向了研究前沿。普遍的观点认为自然界中存在大量的浓度梯度。如在黄河、长江及其他河流的入海口就存在海水与淡水之间的盐（如氯化钠、氯化钾等）的浓度梯度。如果能够将这些储存在浓度梯度里的化学能转换为电能，就能够为我们的社会提供大量能源。美国和以色列等国家非常重视浓差电池的研究。中国、瑞典和日本等也开展了一些研究。总体上，有关于浓差电池的研究仍还处于实验室实验水平，离大规模应用还有漫长的路程。因此，本论文主要回顾物理化学中浓差电池的基本概念以及近期国内外在浓差电池领域的研究进展。希望同学们能够对浓差电池的未来坚定信心，如果将来有可能，积极投身到浓差电池的研究中去。
一、《物理化学》中浓差电池的概念与实例
从电动势的表达式我们可以看出，当Pt电极所负载的氢气压力相等时（即p1=p2），电池输出的电动势为0。当p1≠p2时，形成浓差电池。当p1>p2时，E>0，说明氢气压力大的Pt电极为电池的负极，压力小的Pt电极为电池的正极。当上述浓差电池被短路时，我们来理解一下电池中电子以及氢离子的运动方向。氢气在负极上发生氧化反应产生氢离子，电子从负极转移到正极上。负极上产生的氢离子在溶液中扩散到正极表面，被从负极上转移来的电子还原，产生氢气。因此上述浓差电池在工作的时候，负极氢气的压力会逐渐降低，正极氢气的压力会逐渐升高。当两侧氢气压力相等的时候，电池无法输出电能。
2.电解质浓差电池。电解质浓差电池的电势差是由于电池中电解质浓度的差异所引起的。这种浓差电池中包含至少两种不同浓度的电解质溶液，而且电极电势的大小与电解质溶液的浓度有关。从电动势的表达式我们同样能够看出，当两个KCl溶液的浓度相等时（即c1=c2），电池输出的电动势为0。当c1≠c2时，形成浓差电池。当c1>c2时，E>0，说明氯离子浓度大的一侧为电池的负极，氯离子浓度小的一侧为电池的正极。当上述电解质浓差电池被短路时，我们来理解一下电池中电子和氯离子的运动方向以及电极上物质的变化。首先，我们看负极上的反应。在负极上，溶液中的氯离子和电极上的银发生反应生成氯化银，同时产生电子。电子经外电路转移到正极上。在正极上，电子将氯化银还原成银和氯离子。因此，在电池开始工作时，负极消耗溶液中的氯离子，氯离子浓度降低。正极上的氯化银分解产生氯离子，氯离子的浓度升高。为了达到电中性平衡，负极区氯化钾溶液中的钾离子需要通过半透膜进入正极区。在电池工作过程中，理想状态时负极区的氯离子浓度降低，正极区的氯离子浓度升高，直到两侧氯离子的浓度达到平衡，电池将浓度梯度所储存的化学能全部转换为电能。在电解质浓差电池中，我们需要强调半透膜的重要性。从浓差电池的工作原理我们可知，在上述Ag/AgCl/KCl浓差电池中，理想的半透膜应该具有阳离子选择性，即阳离子的迁移数等于1，阴离子的迁移数等于零。半透膜主要起到了两方面作用。第一，半透膜能够阻止不同KCl溶液之间氯离子的浓度扩散，从而减少了由于浓度扩散所引起的能量损失；第二，由于钾离子能够通过半透膜，因此在电池工作过程中，钾离子能够通过浓度扩散从负极区扩散到正极区，从而保持体系的电中性平衡。通过讨论物理化学中浓差电池的概念我们可以发现电解质浓差电池能够将溶液浓度梯度转化成电能。由于自然界中存在浓度梯度，如海水与淡水之间的盐浓度梯度都属于溶液浓度梯度。因此发展浓差电池，大家最感兴趣的是如何发展电解质浓差电池。而在电解质浓差电池中最核心的部分是具有离子选择性的半透膜。因此，在电解质浓差电池研究领域，大家主要的研究目标就是发展新型的、高通量的、具有离子选择性的薄膜。大家期望尽可能把这种半透膜的工艺简单化、成本低廉化以及工艺简单化。下面主要介绍新型的具有离子选择性的半透膜的研究进展及其在电解质浓差电池上的应用。
二、电解质浓差电池的器件化
如前所述，发展具有离子选择性半透膜是构筑电解质浓差电池的关键。自然界中，最具有代表性的离子选择性半透膜是细胞膜。我们知道细胞是生物体中基本的结构和功能单位，细胞中的新陈代谢活动需要不断地与周围环境进行物质交换。物质选择性地进出细胞是通过细胞膜来实现的。细胞膜上的通道是由镶嵌在细胞膜上的特殊蛋白构成。其独特的非对称结构（锥形结构）能够实现对特定离子的选择性。对于生物体而言，细胞膜对无机离子（如Na+、K+、Ca2+以及H+）的选择性控制，涉及到生命的根基以及某些疾病的机制，比如神经冲动的产生、心脏的节律性跳动、肌肉细胞的收缩以及能量的生成等。
通过学习细胞膜的结构，我们就能开发出新型的离子选择性半透膜。例如Apel等在聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）表面通过粒子轨迹优先化学刻蚀的技术构筑了结构非对称的纳米通道。通过在纳米通道表面形成负电荷，实现了阳离子从纳米通道的小孔端向大孔端方向的定向传输，得到了具有阳离子选择性的半透膜[2]。半透膜的离子选择性取决于纳米通道表面电荷的性质。我们以具有规整孔结构的多孔阳极氧化铝（AAO）为模板，在其一侧制备一层TiO2多孔薄膜，通过煅烧使其结晶得到TiO2/AAO异质膜。然后用化学气相沉积的方法将十八烷基三甲氧基硅烷分子修饰在TiO2/AAO异质膜上得到疏水纳米孔道。通过紫外光照射在纳米通道表面引入负电荷，得到了具有阳离子选择的半透膜[3]。我们还通过采用电化学聚合的方法，在多孔阳极氧化铝（AAO）一侧沉积聚吡咯（PPy）层得到有机―无机杂化的非对称纳米通道。由于AAO和PPy的等电点不同，调节电解质的pH值可以调控杂化纳米通道中的电荷分布，从而使膜表现出不同的离子选择性。另一方面，PPy是一种光敏分子，光照能够调控膜中通道的表面电荷分布，从而调控膜的离子选择性[4]。
很多研究者把新型的离子选择性半透膜应用到电解质。如Gao等人在多孔阳极氧化铝（AAO）一侧沉积介孔的碳层。AAO的孔径为～80 nm，表面带有正电荷。介孔碳的孔径为～7 nm，表面带有负电荷。这种复合膜表现出高的离子选择性。他们以人工海水和河水来提供溶液浓度梯度，得到3.46 W/m2的能量输出。这一值超过了其他商业可得到的离子选择性膜[5]。
我们利用二氧化钛（TiO2）膜制备了一种光诱导的浓差电池。TiO2作为一种被广泛研究的无机光响应材料，具有光催化分解水的能力，光解水过程导致质子和电子的产生和转移。受能够产生跨膜电化学势梯度的质子泵启发，我们构筑了一个基于多功能光响应纳米通道的光捕获体系。在本体系中，铂纳米颗粒修饰的TiO2纳米通道被作为紫外光的捕获天线，利用TiO2与Pt的功函，非对称性驱动纳米通道两侧发生光化学反应产生跨膜电化学势梯度，从而在纳米通道两侧形成了电势差，导致外电路中光电流的产生[6]。
三、结论
浓差电池作为物理化学里的一个古老的、容易被忽视的化学电源，在新能源领域越来越受到人们的重视。在课堂上通过对浓差电池原理及研究前沿的介绍使同学们认识到物理化学在研究前沿中的角色和作用，增强同学们对物理化学的学习兴趣，从而使一门枯燥的课程变得更加生动。而且，浓差电池普遍存在于自然界中，通过课程的学习，同学们会对自然产生浓厚的兴趣，培养他们学习自然、探索自然以及创造新材料的与器件的能力。
参考文献：
[1]傅献彩，沈文霞，姚天扬，侯文华.物理化学（下册）[M].第五版.
[2]Apel，P.；Korchev，Y.；Siwy，Z.；Spohr，R.；Yoshida，M.Nucl.Instr.and Meth. In Phys. Res. B，2001，184，337-346.
[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
中图分类号：S219.031文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
发动机是一部由许多机构和系统组成的是将某一种型式的能量转换为机械能的复杂机器。其作用是将液体或气体燃烧的化学能通过燃烧后转化为热能，再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。而汽车发动机是汽车的动力装置。由机体、曲柄连杆机构、配气机构、冷却系、系、燃料系和点火系（柴油机没有点火系）等组成。按燃料分发动机有汽油和柴油发动机两种。按工作方式有二冲程和四冲程两种，一般发动机为四冲程发动机。
随着世界能源问题和环境污染问题的日趋严重，飞机及汽车作为污染环境和消耗能源的大户，备受人们的关注。发动机燃烧过程直接影响节能和环保，对发动机燃烧过程优化的研究越来越受到重视。
发动机设计以结构、热力、燃烧、强度、振动、流体、传热等多个学科为基础，可变因素多，随机性大，是一个可变互耦系统的优化问题。多学科设计优化通过充 分利用各个学科之间的相互作用所产生的协同效应，获得系统的整体最优解，因而在发动机传统设计流程图上有很大的应用优势。
发动机的优化涉及到多个目标，与单目标优化问题不同的是这些目标函数往往耦合在一起，且每一个目标具有不同的物理意义和量纲。它们的关联性和冲突性使得对其优化变得十分困难。多目标优化方法可以分为如下两大类并且已在发动机的优化设计中得到了应用。1.基于偏好的多目标优化方法此方法根据工程实际的具体情况，首先选择一个偏好向量，然后利用偏好向量构造复合函数，使用单目标优化算法优化该复合函数以找到单个协议最优解。如利用线性组合法对发动机的悬置系统进行多目标优化；利用加权法对液体火箭发动机的减损和延寿控制进行多目标优化。2.基于非劣解集的多目标优化方法 此方法首先需要找到尽可能多的协议解，然后根据工程实际情况，获得决策解。相比基于偏好的多目标方法，该方法更系统、实用和客观。如通过多目标遗传算 法，以单位推力、耗油率等为目标函数对航空发动机总体性能进行优化；基于多目标遗传算法对固体火箭发动机的性能和成本进行优化。在发动机的生产及实际使用中，总是存在着材料特性、制造、装配及载荷等方面的误差或不确定性。虽然在多数情况中，误差或不确定性很小，但这些误差或不确定性结合在一起可能对发动机的性能和可靠性产生很大的影响。对于此类不确定性问题的优化，传统的优化方法已无法解决，而必须求助于不确定性优化方法。 随着发动机质量越来越轻，而其功率和转速不断提高，振动和噪声问题越来越突出。振动不仅影响到发动机自身的强度和性能，而且会给车辆整体寿命和乘客舒适 性造成很大的影响。除了对发动机本身结构进行改进外，对发动机的减振系统进行优化也是一条提高车辆整体振动性能的有效途径。传统的弹性减振系统已无法满足 舒适性要求，未来的趋势是半主动减振和主动减振控制系统，即能根据发动机激励、路况、车辆行驶状态和载荷等自动调节系统参数，优化车辆动力学特性，实现主 动减振。车用发动机的减振系统是一复杂的非线性系统，而神经网络因其自身的非线性映射能力在未来发动机减振系统的优化设计中具有很大的潜力。另外，由于发 动机动力系统的复杂性，在模型、载荷、激励等方面都具有很大的不确定性，减振系统的优化不可避免地应考虑系统不确定性的影响，可以利用模糊集或区间数学理 论结合神经网络进行不确定性优化，以提高减振系统的可靠性和鲁棒性。
发动机的燃烧和排放系统直接影响到 发动机的燃油经济性、噪声、排放等重要指标，影响到汽车的节能与环保性能。对燃烧与排放系统的优化可从两个方面进行。一方面是燃料喷射系统的优化，可通过 电控单元精确控制各气缸的燃油喷射量，自由控制发动机的转矩，使得发动机具有良好的启动性能和最佳的输出响应特性，并使得气缸达到最佳混合气状态，提高燃 油热效率，降低噪声；另一方面是优化进气管系的结构参数，改进发动机燃烧室，优化压缩比。未来的燃烧与排放系统的设计，应当综合考虑喷射系统和发动机结 构，同时注重结构、燃烧、流体、噪声等不同专业领域的性能提高，进行多学科优化设计。汽油发动机的热效率为 20 %～30 % ,柴油发动机为 30 %～40 %。如能广泛地使用柴油机 ,将会节约大量燃料。柴油机的优点还在于它可以使用纯度比较低、价格比汽油便宜的柴油作燃料。据统计 ,将汽油机转换为柴油机 ,每升燃料的行程里程平均可增加 35 % ,同样质量和功率相同的柴油机与汽油机相比 ,油耗可降 15 %～ 25 %。因此 ,各汽车制造商都积极地增加柴油车的比重 ,目前绝大多数商用车都装备柴油机 ,而各汽车厂商提供的装有柴油机的轿车、行车也日益增多 ,如宝马、奔驰、奥迪、丰田、本田、马自达等都在全力开发并推出环保型柴油车。在欧洲 ,轿车柴油化的比例已高达 40 % ,且有不断上升之势。
综上所述，优化技术在发动机的设计 制造中占有非常重要的地位。包括常规优化方法和智能优化方法在内的优化技术已被应用于发动机设计。考虑到能源的短缺和环境问题的重要性，未来的车用发动机 优化设计的研究将是以节能和环保为重点的综合最优，应当建立并应用多种不确定多目标多学科优化理论方法、策略及算法；并应大力开发在一个优化平台上集成各 个学科设计要求的多学科多目标优化设计系统，该系统将具有更高的优化效率和较好的开放性，可以更好地适应未来汽车个性化设计的趋势。
摘要：
[1]汽车行业一体化 (质量、境、业健康安全)管理体系认证的研究 .吉林大学 . 2007中国优秀硕士学位论文全文数据库 .
2结合专业实际，阐明化学基本原理
在讲解教材主体部分的时候，应适当结合机械工程专业特点，这样讲解起来学生印象较为深刻，同时又可以让学生在大一阶段逐步渗透机械工程学科思想。如讲解物质结构部分，化学的结构是原子结构、分子结构、各种结合键结构、晶体结构等，这些内容纯粹是化学知识，其实，结构的范围很大，机械工程也有宏观的结构。如轴上有键槽、轴肩、挡圈等，连接结构有螺栓、双头螺柱、螺钉等，机构结构有平面连杆、凸轮、齿轮机构等。这些都是结构，只不过和化学的结构从内容上不一样，但从结构决定性能的角度看，实质是一样的，只不过结构的尺度不一样，一个偏微观，一个偏宏观，现在很多科学研究都是跨尺度研究。再比如化学的合称，在材料界称为制备和加工，在机械上就是机械制造，名称上有差别，实际各自的角色都差不多。学院除了机械工程专业以外，还有三个专业，分别是过程装备与控制工程、交通运输、农业机械化及其自动化，学生应对一个学院的专业有一定的了解。在讲解反应部分，这部分热力学知识涉及到能量的改变，在学院这几个专业里面，都要涉及到能量的转化，机器和汽车涉及到电能、化学能、机械能等相互转换，而过程装备与控制工程专业有专门传递能量的过程工程;同时，该部分和过程装备制造工艺密切相关，过程设备壳体制造的准备工序第一道就是钢材的净化处理，以清除材料表面的锈、氧化皮和熔渣等;讲解电化学部分，也可以结合过程装备与控制工程专业某些过程机器防腐蚀的特点来讲解。事实上，过程装备与控制工程专业以前是化工机械专业，是化学工程各机械工程两大学科结合起来的。
3结合宁夏地区实际
大学的根本任务是人才培养，但同时大学也要服务社会，从这个角度讲，老师应了解本地的相关企业，对于学生而言，也要清楚自己的专业和所学课程和当地社会的关系。，在讲解熵变时，可以联系能源的开发前景和利用效率，找到更加清洁与高效的新能源，如燃料电池、太阳能等［2］，可以结合国电宁夏太阳能有限公司的主导产品来讲解;讲解溶液部分，涉及到渗透压概念，纯粹的讲解概念学生肯定感觉到太学术，不清楚和身边的事物有何关系，如果能结合宁夏地区的盐碱地实际情况，了解到盐碱地不容易种庄稼就能很深刻的理解渗透压这一概念;讲解溶液的凝固点下降时，可以参考宁夏共享集团有限责任公司，铸铁的非铁元素含量较高，从而凝固点要比铸钢低，所以共享集团的铸铁温度要比铸钢温度低;在讲解电解池部分，可以结合宁夏青铜峡铝业集团有限公司的电解铝、宁夏天元锰业集团电解锰来讲解;在讲解化学和环境这一部分，可以结合银川污水处理厂采取的水处理流程环节;讲解表面工程与摩擦学的时候，可以结合西北轴承股份有限公司，该公公司的轴承保持架均要采取磷化处理，区内其他机械公司的机械产品均离不开摩擦学知识。这样学生既学习了知识了，又了解了当地的企业主导产品。
4激发学生兴趣
任何学习，要有一定的热爱才会学好，学起来才有主动性。因此，教学的过程中，可以穿插一些化学发展历史，化学与诺贝尔奖，化学与社会，化学与生活，化学学科前沿等有趣的典故、故事。如人们利用扫描纳米探针技术进行原子、分子尺度上的机械刻蚀，操纵单个的分子、原子，将单细胞核酸分析技术用于疾病的早期诊断，目前已经能够进行乳腺癌特异性RNA中某种结构的测定［3］。以及向学生介绍化学理论已经取得的成就，这些成就为社会、生活的进步带来的贡献，化学的面临的难题等［4］。让学生知道化学学科不再枯燥，严密的化学学科也存在娱乐性的一面，还让他们清楚化学学科和社会、生活都有关，更别说机械学科了。同时，也可以使学生理解自然科学发展的共性规律，增加科学素养和情操。
5发挥学生主观能动性
人才培养的目的是让学生自己掌握思想、知识和技能。基于此思想，本课程设置了三个专题:化学与材料，化学与能源，化学与环境。这三部分主要由学生讲解，原则是学生要讲清楚知识点，讲清楚化学与这些主题的联系，并且一定要联系宁夏地区实际讲解。把班级学生分成三组，每组讲解一个专题，每组确定一位组长，让组长给组成员分工，主要包括查资料、作PPT、演讲者等。任课老师首先把每个专题涉及到的知识点和需要查询的书籍、期刊文献、图片、网站等给学生交代清楚。讲解的时候，该组学生全部坐在前面，讲解完后，其他组学生自由提问，由本组学生负责解释和回答。
6考核方式
本课程的主要任务是培养学生的自然科学素养，让学生在工程实际中会运用化学基本原理解决具体工程问题。因此，考核方式与机械工程其它课程有所差异。课程考核采取全程考核，多种方式并存，期末考试考试采取闭卷考试。考核方式如下:(1)在三个专题讲解环节要求是每个学生参入，但是分工不同，有的查资料，有的做PPT，有的讲解，而且课堂有问答互动。本环节，我给每位学生的起点成绩为60分，让每个参与的学生保证及格。在此基础上，再根据实际情况，给分工不同的学生不同的分数。(2)小论文环节该环节是每个学生自己完成的环节，在上述各小组分组讲课之后，根据现场讲解及师生互动情况，每位学生把专题讲解总结成小论文，小论文角度不限，充分发挥学生自己的理解，但要兼顾本地区、本专业等基本原则，要求内容正确，层次清楚;图标规范，语言通顺;论证合理，思路清楚;参考文献等要有出处，是网络来源，要写清楚网址。这为学生以后写科研论文也打下了基础。(3)期末考试环节本环节采取闭卷考试，学生作答。本环节不仅是考学生，也考老师自己。由于本课程的实际情况，试卷中尽量少出现计算、推导等试题，大部分试题侧重运用化学原理解决工程实际。因此，作为任课老师，一定要知识点丰富，了解各个学科(如物理、化学、力学、材料、生物、尤其是机械学科等)的内在联系和交叉、衔接情况，也要清楚本地区相关企业的实际情况。
