时间：2023-03-16 17:17:17
序论：速发表网结合其深厚的文秘经验，特别为您筛选了11篇化学研究性论文范文。如果您需要更多原创资料，欢迎随时与我们的客服老师联系，希望您能从中汲取灵感和知识！
强化基本实验技能基础型实验的目的是培训学生的基本操作技能和动手能力，使其操作规范化，养成良好的实验室工作习惯。基本单元操作主要包括有机化合物的熔点、沸点、折光率等物理性质的测定和蒸馏、重结晶、升华、萃取等有机化合物的分离与纯化技术。教学过程中，将有机化合物的典型物理性质测试与基本单元操作有机结合，例如：乙酰苯胺的重结晶产品可进行熔点测定训练，工业酒精蒸馏产物可进行沸点和折光率测定训练。基础型实验的整合，提高了实验教学的起点，激发了学生的实验兴趣，为综合设计型实验和研究创新型实验打下良好的基础。
2.优化综合设计型实验
提高综合实验能力综合设计型实验的目的是系统地训练学生的综合实验技能，使学生具备一定的基本操作技能综合运用能力。综合设计型实验项目的构建主要采用两种方式。其一，通过串联有机合成、分离、提纯等单元操作，并把有机化合物典型性质的鉴定安排在相关合成反应中，增加设计性元素，丰富实验内容。例如：“2-乙基-2-己烯醛的制备实验”中，安排了乙醇、乙醛、苯甲醛、丙酮、2-乙基-2-己烯醛的鉴别实验。要求学生依据醛、酮的化学性质，设计合理可行的鉴别方案。学生实验前自觉查阅相关资料，设计化合物鉴别方案。实验中，学生亲自动手实施自己的设计方案，边做边完善；遇到问题时，学生之间会主动讨论或请教老师；通过比较，找出反应现象明显、方法简便的最佳实验方案。其二：形成序列化的多步骤合成实验，将“合成反应分离提纯性能测试结构表征”作为一个有机整体，且把前一实验产品作为后续实验的反应原料，并增加相关性能测试来检验产品质量。因为前续步骤的产物会直接影响到后续步骤的反应成败，所以学生在思想上更加高度重视。实验前必须认真查阅文献，理解实验原理，弄清主要试剂的性质，确定合成路线、提纯、分析检测的方法；实验中，学生会更加谨慎认真地操作，严格控制每步反应的条件与反应过程，以确保每步产品都能符合要求、后续实验顺利进行、最终得到产品。出现问题时，学生也能及时分析，主动请教教师，认真总结经验教训。序列化的综合设计型实验所涉及的基本操作全面，增强了学生的基本实验技能、增强了学生的有机合成基本功和责任心、提高了学生的独立思考能力和创新精神。
3.加强研究创新型实验
培养创新思维和科学素养研究创新型实验侧重于培养学生自主研究性学习和创新性能力。按照“专业性、方向性、新颖性、适用性”的原则，依托学科发展优势，大多数研究创新型实验项目来自于教师科研成果的提炼和转化，或者本学科的研究热点凝练而成的。这些实验项目不仅要内容新颖，能够充分调动学生的研究兴趣，具有本科生进一步可研究探索、发挥一定创造性的空间，使学生真正有机会去思考。而且难度适中，不能挫伤学生探究的积极性。课程组教师经过近四年的教学实践，逐渐遴选出一批较成熟的研究创新型有机化学实验项目，主要是复杂有机化合物的合成、表征、分离与鉴定等多重组合，有的还涉及到有机化学与材料、医药、生物、电子、信息环境、等多个学科的交叉领域，具有较好的新颖性和前沿性。筛选后的实验项目一般可重复三年，但实验方法或具体研究路线不能重复，采用的实验方法与技术要逐年有所提高。
二、探索研究性实验教学模式，提高综合素质和创新能力
在教学过程中，课程组教师坚持“以学生为主体、教师为主导”的现代教学理念，将学生科研意识和创新能力的培养融入正常的实验教学秩序中，促进学生进行自主研究性学习，全面实施了研究性实验教学模式。基础型实验采用启发互动式教学方法。实验前，教师预先布置实验项目，并向学生介绍相关实验当前发展现状，并提出相关问题。要求学生充分预习实验教材，对实验内容做到心中有数，并书写实验预习报告，教师在实验前检查并记录预习情况，作为实验成绩的一部分。课堂上，教师抽查学生讲解实验原理和实验过程，并结合学生已掌握的化学知识提出问题，或者设法引导学生对实验原理和方法等提出问题，以学生之间互相回答为主，教师在关键时刻进行纠错、补充和讲评。学生通过讲解实验和回答问题，加深了学生对理论知识的理解，促使理论知识和实践有机结合。综合设计型实验主要采用“自助式”课前预习和“研讨式”课堂教学方法。在开学初通过教学日历将实验内容广而告之，要求学生初步查询资料后，根据自己的兴趣选做实验项目，通过阅读教材、查阅文献及其他书籍，结合自己对实验的理解提出实验方案。教师在课堂上的职责是有针对性地提出问题、引导学生思考、解惑答疑、鼓励学生对现有的实验方案提出质疑和进行改进、对实验涉及到的理论知识和实验技术为学生提供足够的支持。课堂讨论结束后，教师要引导学生共同设计出实验路径，学生根据自己对实验内容的理解完善实验步骤，并在规定的时间内完成实验。学生通过实验方案设计和讨论，变被动学习为主动学习，初步掌握了有机化学实验设计思想与科学思维方法，使学生较全面地掌握了实验理论知识、提高了综合实验技能。研究创新型实验项目更加注重研究性，其教学实施流程。采用“启发、质疑、探究式”教学方法，以教师为主导，教师给予全方位的研究性指导，对学生在实验过程中发现的新现象、新问题及时交流解答，教师发挥引导和组织的作用，为学生营造一种浓厚的研究气氛。以学生自主学习与实践为主，学生经历了自主选题、文献查阅、方案设计、实验准备、实验实施、数据处理、结果分析、小论文撰写、汇报讨论等多个实践训练环节，使学生体验到从方案设计到实验完成的转化过程、学会完善实验结果的技能，真正感受到科学研究工作的氛围。通过参与研究创新型实验，提高了学生灵活运用前期理论和实验知识的能力、增强了学生独立分析与解决问题的能力、强化了学生科学规范的表达与交流能力，培养了学生的团队合作精神、实事求是的科学态度、创新意识以及实践创新能力。
三、有机化学实验研究性教学模式的实践效果
2010年起，课程组教师不断推进以学生为主体的有机化学实验研究性教学模式，取得了良好的教学效果。提高了学生的实践创新能力，我院本科生在第九届（2014年）全国大学生化学实验竞赛中获得二等奖1人、三等奖2人；在第二届（2012年）和第三届（2014年）江苏省大学生化学化工实验竞赛中获得一等奖4人、二等奖5人、三等奖2人。促进了学生养成良好的科研思维习惯，约1/2的学生能够独立开展SRTP科研活动，四年来，课程组教师指导国家大学生创新性实验计划8项、江苏省高等学校大学生实践创新训练计划7项、校级和院级“SRTP”科研训练项目分别为72项和85项，约390多人次参与了科研训练。大部分学生实验论文写作水平有了很大提高，本科生参与发表SCI收录论文20余篇、申请专利7项。平均每年考研率约42%，近50名本科生被保送到清华大学、中国科学技术大学、浙江大学、大连理工大学、湖南大学、东南大学等著名高校攻读硕士学位，普遍反映我校本科生的动手实践能力和创新能力强。
二、高中化学研究性学习的实施
1.立足教材，精选课题。
化学教材里的每一条理论和每一道例题，都为学生提供了学习化学的科学思路和思考方法，因此，在研究性学习的实施过程中首先就是要帮助学生深入研究教材，这样才可以培养学生从已知的理论出发，有意识地去探究未知的问题，有利于提高学生的独立思考能力和综合素质。并且在深入研究教材的基础上，要精选研究性学习过程中所要研究的课题，研究课题的选择，有以下几个来源：
（1）与现实生活紧密相关的问题。
化学本身在现实生活中就有诸多应用，在选择研究课题时，可以从学生已有的经验和社会生活出发，帮助学生理解化学与人们日常生活间的密切关系。
（2）选择有典型意义的化学实验。
在化学研究性学习中要以化学实验为主，并选择有典型意义的化学实验，以帮助学生体验科学研究的过程。
2.设置问题情境，探索难题答案。
教师应巧妙构思，将一个抽象难懂的化学问题，预设一个容易理解的情景模式，这样可以激发学生的研究热情，使学生更容易理解一些抽象问题。
3.多采用小组合作式研究。
采用小组合作式研究也是增加学生研究问题热情的一种有效措施，教师要根据教学内容以及学生的具体情况，合理分配小组，使学生之间能够有效交流，相互学习，互相探讨问题。
4.在研究性学习过程中，要注重课程设计思路的合理性。
教学思路要根据具体的教学过程进行逐步改善，只有确定好教学的设计思路，才能得到最优的教学方案。
5.适当开拓教材外延。
除了在课堂上使用研究性学习的方法之外，在学生业余的学习中，研究性学习也有着重要的意义。
三、高中化学研究性学习的评价
研究性学习过程中，评价也是一个重要的环节，制定一套好的评价体系，不但有利于激发学生的学习积极性，也能使教师在评价过程中，及早发现学生在研究性学习时存在的问题。研究性学习模式下，对学生的评价应掌握以下几个原则：
1.评价体系要对学生有激励作用。
评价体系应该以鼓励学生研究兴趣为出发点，不能因为制定了不合理的评价体系，使学生产生厌恶情绪，影响研究性学习的效果。因此，评价体系应尽可能对学生的优点给予鼓励，而对学生的失误甚至是缺陷尽量宽容。
2.平时评价与考核评价相结合。
化学研究性学习应该注重基础知识的学习，这就要求学生在平时学习过程中多积累多思考，而不是仅靠考试前的突击。因此，教师应该更加注重对学生平时学习情况的评价，留意学生学习过程中的变化，比如学生平时对研究性学习的态度，参加研究是否积极，对教师布置的任务是否能很好地完成等等。
3.建立学生自己的学习档案，档案内容包括：
（1）学生所搜集的资料：包括学生在研究性学习过程中，自己所搜集的资料，学生对资料的汇总、总结等等。
（2）学生在研究性学习中参加的课题。
（3）学生参加研究性学习中的表现记录，包括活动的态度、任务的完成情况和教师对学生的评价等等。
其实，研究性学习离我们并不遥远，我们应该经常做研究性学习工作。比如：在让学生一些研究性实验时，作为化学教师应该及时指导，提供仪器药品，让学生们科学操作、大胆实验，并在适当的时候使予以帮助，使他们体验实验成功的喜悦。进一步激发了研究的积极性，同时也培养了学习化学的兴趣。
一名学生完成一两次实验很简单，难能可贵的是他们主动实验，并在实践活动中找到了研究问题的乐趣，找到了自信，激发学生不断探索，不断提出新问题的能力的培养。在化学教学中应该鼓励学生们大胆提出问题，并鼓励学生科学实验，得出正确结论。因此，学生在学习化学课中不断地提出了很多问题。如：硝酸与铜反应只生成NO的最大浓度是多少？怎样才能制出N2O？N2O助燃吗？怎样验证？为什么NaN02会致癌？白磷为什么会有毒？有感于患者输液时看护之苦，他们想设计自动止液，自动退针的装置。可以说，在学习过程中，学生们有数不清的问题在激励他们，都需要我们的支持和鼓励。没有任何理由去制止、扼杀、伤害学生的探究积极性！
因此，为更好地开展研究性学习，在完成教学进度的基础上，适当地对相关知识进行拓展，为学生提供研究的空间，鼓励学生多提问题，为学生提供研究的空间，尽一切为学生提供研究的便利的条件，促使学生们在研究的过程中不断提高自身素质和学习成绩。
要面向全体学生开展研究性学习，学生的知识基础不同，学习能力不同，兴趣、爱好不同，观察问题的角度不同，他们提出的研究性课题也不一样。对此，我们要一视同仁，都要满腔热忱地帮助，不要以学习成绩的好坏为理由剥夺学生进行研究性学习的权利。要让学生都增强自信、挖掘学生的潜能，提高学生的自主学习能力。
（二）文化习性使然一方面，教师习性具有正向作用。习性是人们文化的“钥匙”，能打开文化这把锁。在个性化教学过程中，教师的习性能为教师进行个性化教学、形成个性化教学所需要的教师文化具有一定的意义与价值。另一方面，教师习性也具有非常大的负面影响。比如，F小学某教师由于教学习性使然，几次三番不能改变自己的教学行为，没有接受个性化教学的理念和行为，一直到最后自己明白和领悟才进行个性化教学行为的改变。
（三）考试文化的强势存在“延续了千余年的考试文化是课程评价改革的深层桎梏”〔3〕。在个性化教学过程中，教师同样需要面对考试文化，需要对学生的考试负责，需要关注学生的学习成绩，需要培养学生的应试能力。正如在F小学一个从事27年的语文学科L老师访谈时被问到的：“您认为哪些因素在影响您的个性化教学？”语文学科L老师说“：我认为中高考的指挥棒片面地追求高分对个性化教学会有一定程度的影响。在个性化教学中，我们会全面地关注学生的身心、素质的培养，尊重差异，重视能力。过于关注知识传授和考试分数，往往会干扰学生能力的培养，尤其是创新能力的培养。”所以，强势存在的考试文化在不断地考验和影响着教师的教学判断力，影响着教师的教学个性的发挥，以至于在这样的考试文化的背景下，学习的选择权也就无关紧要了，“因为考试已经帮教师和学生选择好了。”
（四）大班化教学的影响一方面，由于班级人数较多，教师没有更多的时间和机会跟学生进行交流和沟通，导致教师与学生之间的互动减少。调查发现“：从不互动”的比例为7.5%“，很少互动”的比例为22.6%“，有时互动”的比例为41.5%，“经常互动”的比例为28.4%〔4〕。另一方面，大班化教学不利于教师开展个性化教学指导。这在F小学美术教师S老师的访谈中也可以得到体现，对于问题“您认为哪些因素在影响您的个性化教学？”S老师说“：来自大班额化教学的限制。以F小学为例，在个性化教学过程中，就算分组讨论也人数太多，最少也有40多人，很难做到个性化教学和关照到学生的个别化。”
二、个性化教学教师行为文化重建策略
（一）推进小班化教学在访谈中，参与访谈的教师都谈到了班额过大的问题，52.3%的教师认为大班额对个性化教学的影响“较大”，46.7%的教师认为影响“非常大”，3%的教师认为“无影响”。当前一个不争的事实就是我国大班化教学普遍存在。实际上，在小班化教学的背景下，教师能更加有效地进行师生之间的交流，也有利于小组内和小组间学生的交流和共同合作学习，从而提高教师教学的有效性和高效性，还提升学生学习的愉悦性和人际交往的双向互动与多向交流。总之，通过小班化教学，可以有效推进教师的个性化教学，促进教师行为文化的重构。
（二）校长的引领1.校长需要具有个性化教学理念在开展个性化教学中，校长作为首席应该具有个性化教学的理念，包括具有个性化教学的理论基础。因为这为其学校进行个性化教学提供了先决条件。2.校长成为个性化教学的领导一方面，校长领导教师学习个性化教学理论，并鼓励教师在学习个性化理论的基础上，开展个性化教学实践；另一方面，校长为学校教师进行个性化教学进行服务。3.校长具有个性化教学研究的愿望与能力校长需要具有个性化教学研究的愿望。因为当前我国还没有个性化教学模式可以参照，所以校长需要不断学习个性化教学理论，不断研究个性化教学理论和实践。同时，校长还需要具有个性化教学的能力，从而提高个性化教学开展的实效性。4.校长需要将学校的个性化教学与家庭的个性化教学结合社会、学校和家庭作为教学的三个不同的教学场所，是学生接受教学的不同空间和时间。因此，要求校长不仅能领导教师在学校对学生进行个性化教学，而且还能引导学生家长在学校以外的教学环境中对学生进行个性化教学，培养学生的个性，从而推进社会教学、学校教学和家庭教学的三位一体，为学生的个性教学创造一个立体空间。
（三）考试文化的纠正在F小学对于“您觉得考试对您的个性化教学的影响大吗？”的教师调查中发现，考试文化与个性化教学具有重大的影响和关系，90%的教师认为，考试文化对自己的个性化教学具有较大的影响。既然考试文化在教师的个性化教学过程中起着巨大的影响，那么，在个性化教学过程中，就需要极力去纠正考试文化的负面影响，积极去规避考试文化所带来的危害。具体来说，需要正视考试文化在个性化教学过程中的影响，并努力改变考试文化，去构建评价文化，重新构建教师评价、学生评价的制度和评价行为，从而形成有利于个性化教学的教师评价文化。
兴趣是一种特殊的意识倾向，是动机产生的重要主观原因，良好的学习兴趣，是求知欲的源泉，是思维的动力。化学是以实验为基础的学科。实验具有千变万化的现象，是唤起初中学生学习兴趣的有效手段。学生刚接触化学，用千变万化的实验现象来吸引学生。例如在第一节化学科增添一系列趣味性实验。如：（1）“捉迷藏”；
（2）“魔棒点灯”；（3）自制“饮料”：“矿泉水”“牛奶”
“果子露”“七喜”（4）“巧点蜡烛”（5）“巧洗烧杯壁的白色固体”，先加入水，后加稀盐酸，使学生觉得新奇，随着向学生提出一系列日常生活实例的设问，使学生觉得现有的知识不够，以激发他们的求知欲，从而产生学习的兴趣，树立学好化学科的决心。
二、实验能培养学生的观察能力
观察是认识的窗口，是思维的前提，对于事物，如果没有敏锐而细致的观察，就不能深入认识事物的本质。在化学实验中，要教给学生观察的方法，如观察要有明确的目的和重点，要自始至终，从明显的到细微的都必须认真地、细致地观察，要提醒学生注意排除其他因素的干扰，要求学生实事求是地做好实验记录。
在实验前，要求学生观察药品状态，仪器形状，连接方法。实验中引导学生观察反应中产生的多种现象，特别注意引导学生对实验现象要作全面观察，及时纠正学生的片面性，例如：铁丝在氧气中燃烧，学生往往只注意火星四射而忽视瓶底产生的黑色固体（Fe3O4）。又如：磷在氧气中燃烧，要引导他们既要观察白烟，还要观察燃烧时的火焰；又如酸碱中和实验，酸碱中和到达等当点时，酚酞指示剂变色的时间很短，指导学生捕捉瞬间突变的现象，培养学生的敏锐性。在实验过程中，不但要“看”还要让学生“摸”（如反应中的放热、吸热现象）“闻”（气体的气味、如氨气、二氧化硫）从而增加学生的感性认识。
三、实验能培养学生的思维
在堂上做演示实验，教师要设计一系列问题，要由浅入深、由表及里，在教学中循循善诱，适时点拨，逐步培养具体、全面、深入地认识物质及其变化的本质和内在规律性，使学生的思维从表象到本质，从感性认识到理性认识。
例如：做电解水的实验，先介绍装置的结构、实验仪器等，在演示此实验时提出下列问题：（1）从物理科可知的水的导电性如何？什么溶液是导体？如何增强水的导电性？（2）实验开始后，两极有何现象？（3）实验一会儿后两极产生的气体体积比为多少？（4）两极产生的气体分别是什么？如何检验？前三个问题学生可从观察演示实验中得出答案，而第（4）个问题，学生还未立刻得出答案，老师及时点拨：大家现在最熟悉的气体是什么？这两种气体中是否有一种是氧气？如何检验？这时学生的思维活跃，注意集中，老师通过实验证明这两气体分别是氧气和氢气。并引导学生分析用“正氧小”这三个字帮助记这个实验现象。
这种围绕演示实验层层设疑，不断深入的教学，使学生的思维能力得到提高。
四、实验可培养学生的探究能力
化学科学的形成和发展都离不开实验，学生通过探究性实验，可以探究自己还未认识的世界，帮助学生形成化学概念，理解和巩固化学知识，掌握实验技能，激发学生学习化学的兴趣，拓宽学生的知识面，培养学生的观察能力、思维能力、实验能力和探究能力，使学生学会科学研究的方法。
二、外国文学研究话语的重新构建和转换
（一）批判模式和阶级话语的退隐和滞留话语的转变过程是一个渐进的过程，在新旧话语间肯定会经过一番缠斗才能够实现最终的转变。在上个世纪70年代末的时候，官方对外国文学工作的主要态度就是不仅要想“十七年”的话语传统和理论资源的回归，同时也要面对变化多段的当代文学现实，同时这也是研究人员应该要遵守的规则。
（二）现代派文学论争和人道主义讨论的话语分析在新时期外国文学界重新出现在人们眼前时，冲破“十七年”划定的思想，让古典文学应该具有的地位得到恢复，补上之前落下的现代主义一课就成为了最为迫切的任务。各个学派对论争对象的认识不同，但是讨论的目标却比较清楚，这个目标就是对“十七年”以来对两个论题的认识偏差和迷误进行清理，将现代派文学和人道主义转变成我国的建设性话语资源。虽然现代派文学和人道主义讨论在论争方面存在一定的局限性，但是我们还是应该要看到积极的效果。
（三）新理论引入对话语转型的影响在1985年经过了一段不平顺的酝酿过程之后，整个学术界和文艺界开始出现比较大的转折。在1985之后，西方文化和西方理论开始大量的输入，新一代的学者和人才开始成熟，让学术界和文艺界出现了比较大的突变。1980年代后期的主流话语也开始转变成“文学主体论”。在新理论引入之后，话语的更新开始变得滞后，在1985年到1990年期间，理论的译介热潮并没有对研究实践带来快速的变化，理论知识在潜移默化之间对学界的研究方式和视野起着影响，在短时间内，批评实践并没有能够表现出和理论界相同的变化速度。
三、外国话语的转型和凸显
（一）延续性转型延续性问题主要包括：首先是学科的定位问题，也就是外国文学研究在我国文化以及我国学术体系中的定位问题。其次是研究的主体性问题，这样问题和学科的定位问题其实是相互紧密联系在一起的。最后是怎么样去认识20世纪的世界文学。在基本目标和问题关怀一致的情况下，1990年代的外国外文学继续引入了西方当论，对20世纪文学和新理论加深和拓展了研究，而且也延续了1980年代的经典重评活动，通过“重写文学史”让1980年代奠定的外国文学新秩序更加完善。1990年的外国文学研究不仅让这秩序中的漏洞和空白得到了充实，继续加强研究形式审美；而且还遇到了新话语带来的问题，这些新问题让原来的外国文学秩序受到了不同程度的改变。
（二）话语中心的形成外国文学学科的研究对象其实就是“外国文学”，也就是外国的文学理论、作家作品以及思潮流派等。但是“外国”包含的内容却比较大，每个时代的学术研究都需要在这个范围中去取舍。从1980年代开始，学界就已经选择了西方作为外国文学新秩序中的根基，但是也并没放弃学术传统中对东方的重视，在1990年代的时候，西方文学才真正的成为了学界视野当中的研究中心，西方学术话语是渗透才真正的改变了学界的研究模式，成为了话语中心。
引言
计算机网络的出现和广泛应用，使得社会对网络技术专业人才的需求不断增长。计算机网络系列专业课程集计算机网络、网络规划与组建、网络管理、网站建设、防火墙配置等理论与技术于一体，知识面广，是理论与实践结合很强的网络技术专业课程。通过这些课程的学习，可以使学生掌握计算机网络、计算机通信、局域网和广域网的组建与管理、网站的建设与维护等基本理论、基础知识和基本方法，了解计算机网络的应用、发展方向和趋势，为以后从事计算机网络相关的技术工作打下良好的基础。
然而，在近几年的计算机网络专业课程的教学中，我们发现，尽管在教学过程中，我们对教材的选择尽量做到内容新颖，偏重于实践应用，在课堂教学中尽量做到理论联系实际，在教学方法上采用了多媒体演示课件结合模拟环境操作，然而计算机网络系列专业课程中理论教学与实践脱节的矛盾仍十分突出，老师在课堂上通过多媒体课件演示过的网络设备的连接及配置方法，在实验课程中要求学生自己完成时，大部分同学无法较好地完成实验任务。通过和学生的广泛交流，我们发现，由于路由器、二、三层VLAN交换机等计算机网络设备，学生在生活中不曾接触过，设备的连接方法、设备的配置命令、子网的划分等对学生来说都是一个全新的领域，尽管教师在上课时讲解了命令功能和参数配置，由于缺乏真实的网络环境来演示，学生仍缺乏感性认识，对老师在课堂上的多媒体演示课件并不能较好地理解，加上课后又缺乏实践的条件，因而在实验课时很多同学无法完成实验任务，老师在上实验课时只能重新演示，个别辅导，效果并不理想。
可以看出，独立的多媒体教室，并没有充分利用网络资源，仍然不能摆脱以教师讲课为主的学习模式。为适应21世纪信息时代对高素质创造型网络技术人才的需要，必须对现有的教学模式和教学方法进行改革，创造一个在教师指导下的学生自主式学习环境。随着网络技术的发展，将其与多媒体技术、Web网页技术和数据库互连技术以及分布式对象技术结合，构建交互式开放式网络教学平台，并将其融入教学过程的新的教学模式已经成为信息时代的发展趋势，也符合新形势下的计算机网络专业课程的教学需要。
1、开放式计算机网络课程教学模式要求。
以多媒体和网络通信技术为代表的信息技术可以创造一个数字化学习平台，从根本上改变传统教学模式。通过将计算机网络系列专业课程进行有效的优化整合，可以构建出一种理想的教学环境——开放式网络教学平台，这种平台具有开放性、共享性、交互性、实时性、丰富性及信息综合性等特点，可以支持真实的情景创设，是一种不受时空限制的资源共享。网络的开放性使得学生可以方便地链接到网络教学平台，师生之间可以进行实时和非实时的交流、讨论，自主掌握学习过程，有利于提高教学活动的效果和效率。开放式网络教学平台使教学材料的展示越来越灵活、形象、生动，是支持新型的教师指导下学生自主式学习方式的最有力工具。
随着信息技术和网络的发展，各门计算机网络课程之间不是相互独立的关系，它们相互渗透、相互配合、相互辅助。将现代教育思想、教学设计、教学方法和学习方法融为一体，形成的现代教育技术体系将是未来教育发展的总趋势，同时也对这种新形势下的网络教学平台提出了新要求。
①网络课程教学平台应当具备计算机网络课程基础知识学习功能，教师应提供多媒体课件、电子教案、相关的最新技术等教学资料。教学课件制作中应注重以学生自主学习为中心，通过性能良好、内容丰富、形式多样的多媒体课件，科学地表现知识结构，并引导学生快捷、方便、准确地掌握。在内容组织上可以立体交叉，可按照逻辑顺序将各章节统一排列，或以知识单元为中心进行编排。学生可以打开各级目录进入章节，也可以直接进入各知识点。这种编排有利于初学者按照章节顺序步步深入地学习，也有利于复习过程中直接进入不同的章节。
②网络课程教学平台同时应有相关网络实验的集成与模拟功能。随着网络带宽的拓宽和网速的全面提升，网络实验课程的发展方向是基于流媒体（实拍教学场景、丰富的教学辅助材料）和MUD（MOO）技术的虚拟真实教学环境等更加人性化的教学环境。虚拟实验环境提供强大的交互功能和虚拟软件友好的人机界面，结合了视、听功能，形象直观，图文并茂，丰富多彩，信息量大，不需实验设备也能进行，从而能有效激发学生对网络实验的兴趣，充分调动学生“动手”参与的积极性，真正体现学生的认知主体作用和实验过程中的主体地位。如网络规范与组建课程中，学生通过自主操纵Cisco的虚拟机，直接操作Cisco不同型号的交换机和路由器等网络设备，同时可以直观地看到每一条指令的执行结果，在这种虚拟环境下，学生不仅可以很快地熟悉平时甚少有机会接触的网络设备，同时也不会损坏实验室的仪器设备，这种虚拟真实的教学环境可以把学习者的积极性充分调动起来，其学习效果是仅仅往网上放有关实验课程的文字、图片资料所无法比拟的。
③网络教学平台除了考虑教师的教学需要外，还应考虑学生的学习需求，应提供习题、作业的在线解答功能，通过BBS论坛形式等形式提供一个师生相互学习和交流的开放式交互式网络平台，通过师生互动，使学生了解专业应用、研究、最新技术、发展方向的知识拓展功能。这种有利于快速灵活地信息获取，丰富多样的教学互动，打破了时间、地区界限的协作交流，有利于培养学生的创造性和动手能力，在此基础上可以实现一种能充分体现学习主体作用的全新学习方式，如研究性学习与个性化学习。
2、开放式计算机网络教学平台建构。
网络教学平台是基于Internet环境下的有力学习工具，并正以其实用性、高效性和交互性成为越来越重要的教学和教辅导手段。但是，要保证网络教学开展好，构建好的教学平台才是决定因素，所以，网络教学资源的建设和管理非常重要，而且，这是一个动态和持续的过程，需求和发展决定了网络教学资源的建设目标。在网络教学平台的构建中，我们着重做到：
①教学内容明确。现有的网络教育平台大多对资源信息的建设追求大而全，建设的学习资源系统，提供了海量的教学内容和素材，如课件库、答疑库、试题库等，数量十分庞大，但没有针对学生进行内容定制，因而需要学生花费大量的时间和精力，自己查找所需学习资料。然而学生对学习的内容本身还不是非常了解，因此很难在如此浩大的资料库中获取适合其使用的学习内容资料，使得各类资源使用率低下，从而造成教育资源的浪费，这就是所谓“信息过载”问题。
因此，在网络平台的构建过程中，我们充分体现了教师的主导作用，教师的核心作用不在于给学生传递知识，而在于如何引发和促进学生的知识建构活动，作为教学的组织者、促进者与监控者，教师需要设定教学目标，把教学中各方面的因素协调起来，在教学内容的设计上应根据教学时数、教学大纲和教学目标，充分体现各知识单元的核心、重点与难点，突出案例和实际应用，在学生的学习过程中发挥关键的引导、促进作用，并根据学生的需求在教学内容上做动态调整，使学生不至于在信息的海洋中迷航。
②个性化支持。基于网络教育技术下的学习过程与传统的学习方法相比有了根本性的变化，它不仅表现在教学突破了时间、空间的限制，而且学生的学习过程已不再是简单、被动地接受知识，而是更具自主性。学生是知识意义的建构者，他们的建构活动直接决定着教学的效果，他们是学习过程的主体。因此在网络平台教学资源的构建中，应以自主化、个性化为主，引导学生主动发现问题，积极思考问题，培养学生自主解决问题的能力和综合解决问题的能力。教师构建网上教学平台时，可设置导学目录，既方便学生自己制订学习计划，也利于指导学生如何学习每个知识模板的重点及难点，在每个知识模块内部还可设置一个作业点评，用于解决学生在完成作业和习题时易出现的问题，这既体现了学生学习的自主性，也解决了学生集中学习时间不足的矛盾。
③良好的互动学习环境。教学中的“互动”是解决学生学习中发现问题的一种较好方法，网络教育平台可以提供教师与学生之间的充分沟通与交互功能，学生通过与老师、同学之间的交流和讨论，不仅可以培养其解决问题的能力，而且可以锻炼其团队协作的精神，充分调动学生的学习积极性，且这种互动是跨越“时空”
1.知识盲区，形成错解
这主要是因为学生对化学基础知识理解不够全面、深入、透彻，只是一知半解，所以，回答考查知识理解情景的试题答非所问。
例1.甲烷在空气中的爆炸极限为5％～16％，爆炸最强烈时空气中含甲烷的体积分数（空气中含氧气21％）是（）。
A.8.6％B.9.5％C.10.5％D.33.3％
呆板性表现：1体积甲烷燃烧时需氧气2体积，则V（空气）＝2÷21％＝9.5，所以的体积分数为1÷9.5×100％＝10.5％。这是由于对爆炸气体的理解有盲区，不知9.5体积的空气中并不包含的体积，而本题中的空气应是含CH[,4]的特殊空气。
正确的解法是：1体积甲烷燃烧时需空气9.5体积，故的体积分数为1／（1＋9.5）×100％＝9.5％，故选B。
上例是对爆炸的内涵和外延的考查，要求学生灵活、全面、准确地理解相关知识。知识理解上如果存在盲区或漏洞，都会导致试题错解。因此，在平时教学中，既要弄清课本中某一知识的内在含义，又要把握其与相关知识纵横联系，双管齐下，使之融会贯通。
2.依样画符，造成错解
只会生搬硬套一些公式、定理、概念，而不看问题的本质，挖掘隐含的信息，判断失误，造成错解。
例2.在100mL某硝酸和硫酸的混合液中，硝酸的浓度为0.4mol／L，硫酸的浓度为0.1mol／L，向其中加入1.92g铜片，微热使其充分反应，最终溶液中物质的量浓度为______（不计由于气体放出引起的溶液体积的改变）。
试题中的对学生解题迷惑性很大，许多学生由于没有认清其“庐山真面目”，时常作出错误判断。常温下，在中性或碱性溶液中几乎无氧化性，而在酸性溶液中表现出强氧化性，能将等离子氧化，能溶解Cu、Ag等不活泼金属，所表现出来的性质与稀相当。在教学中，点拨解题迷津，归纳知识要点，可使学生从山穷水尽之困境步入柳暗花明之坦途。
3.思维僵化，促进错解
不会进行比较、分析、综合、抽象、概括等思维活动，更不会运用类比、猜想、求异等创新思维方法而导致错解。
例3.某课外活动小组利用附图装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛，图中铁架台等装置已略去。请填写下列空白：
附图实验装置
（1）甲装置浸在温度为70℃～80℃的水浴中，目的是______。
（2）实验时，先加热玻璃管乙中的镀银铜丝，约1min后鼓入空气，此时铜丝即呈红热状态。若把酒精灯撤走，控制一定的鼓气速度，铜丝能长时间保持红热直到实验结束。
（3）乙醇的催化氧化反应是______反应（填“放热”或“吸热”），该反应的化学方程式为______。
（4）控制鼓气速度的方法是_________；若鼓气速度过快则会_______，若鼓气速度过慢则会________。
（5）若试管丁中用水吸收产物，则要在导管乙、丙之间接上戊装置，其连接方法是（填戊装置中导管代号）：乙接_______，______接丙；若产物不用水吸收而是直接冷却，应将试管丁浸在______中。
呆板性表现：（1）错答的方式有“加快反应速率”，“恒温加热”，解答不够准确、完整；（3）方程式书写中出现反应条件不写或不完整，没有配平等错误，解题规范性差；（4）错答的形式有“控制挤压气囊的速率”“使反应不够充分”“乙醇的用量不够”等。这种答案没有答到问题的本质，没有抓住反应的特点。（5）容易将接口接反，认为是“长进短出”，不了解戊装置的作用。
如果我们运用类比思维进行分析：此反应是在玻璃管中进行，乙醇只有变成蒸气才能到玻璃管中与氧气在催化剂的作用下反应，且还要保证一定的生成速率，因此，甲装置常常浸在温度为70℃～80℃水浴中。由（2）中的现象可知该反应为放热反应；鼓气速度的控制要有明显的标志，因而可用甲中单位时间内冒出的气泡数来控制；此反应的进行需一定的温度，若控制好鼓气速度，反应放出的热量就能维持反应的进行。装置戊的作用是防止丁中水倒吸，气流应是“短进长出”。这样由浅入深，层层递进，答案就显而易见了。
4.以偏概全，导致错解
表现为思维滞阻，不能主动地从问题中获取信息，产生由此及彼、由表及里的联想，因此也就无法沟通结论和条件间的逻辑联系，发现解题途径。
例4.某元素R硝酸盐的相对分子质量为m，该元素相同价态的硫酸盐的相对分子质量为n，则该元素的可能化合价是（）。
A.B.C.D.
二、思维呆板性的解决对策
1.教学方法的灵活性，让学生会思考
教学方法上的呆板性是形成学生思维呆板性的主要原因之一。如在元素及其化合物这部分知识教学中，不少教师为了减少课堂教学中的“麻烦”，达到“顺利”完成预定教学计划的目的，往往不分青红皂白，一律采用：“结构—性质—例题—练习”的模式进行教学，而对于结构是怎样影响物质的化学性质又怎样影响物质的物理性质，物质的性质又怎样反映出它的结构特点等，最容易培养学生思维灵活性的问题，却往往不重视。这种呆板的教学方法，用教师的思维代替了学生的思维，学生被教师牵着鼻子走，其结果必然形成学生思维的消极、懒惰、麻木，从而表现出思维的呆板。为此，必须坚决打破教学方法上的呆板性，提倡多样化，要根据教学内容和学生的特点，选择不同的教学方法，如运用幻灯、多媒体、开放实验室等灵活多样的方法进行教学。注重启迪学生的思维，引导学生肯动脑子、爱动脑子、会动脑子。
2.教学方法的发散性，让学生会想象
发散性思维是一种创造性思维，它可以从一点出发，运用所学的知识进行放射性联想，以点带面，点面结合，广泛联想。而联想是一种追忆性的思维活动，是思维流畅的主要表现，要防止学生思维的呆板性，就必须在联想能力的培养上狠下工夫。为此，一要引导学生熟记某些物质的特性（如、HCHO等）作为联想的“知识库”，发散归纳同一类物质的结构特点及其化学性质。二要教给学生联想的方法，如通过“物质的量”横向联想学过的有关公式，纵向归纳公式互相转换的条件和化学含义；从某些物质的反应去联想概念的特征；从化学平衡的图象题去联想、归纳有关物质反应的图象题，做到从条件和结论的因果关系上去联想，从物质的性质和结构的结合点上去联想，从物质的量变引起质变的关键因素去联想。三要随时注意唤起学生的联想，如讲授新知识时引导学生联想旧知识，讲授例题时引导学生联想知识点，归纳解题方法，从而培养学生自觉联想、主动联想、积极联想的好习惯。
3.教学方法的创新性，让学生会发现
所谓创新，广义地说就是的不依常规，独立地创造某种新颖、奇特与具有一定社会价值的思想和实践，它是科技不断发展、社会赖以进步的生命线。化学作为自然学科中思维性极强的一门基础学科，在培养学生的创新思维方面，有其得天独厚的条件。教学中必须鼓励和引导学生独立思考，勇于提出自己的见解，充分发挥每个学生的创造性潜能。而教师本身应具有创新意识和创新思维，即教师对每个问题的提出及教学过程都必须是再现式思维和创新思维有机结合的典范，为此教师要尽可能把教学过程设计成发现问题—分析问题—解决问题的创造型模式，着力营造“情感共鸣沟通，信息反馈畅通，思维活跃流畅，创造精神涌动”的最佳意境。如氯、溴、碘活泼性强弱的创新系列实验：
（1）在一张滤纸的中心处，滴一滴饱和的溴化钠溶液，待其湿润之后，再滴上一滴氯水，滤纸呈现黄色的斑点。
（2）在呈黄色的斑点处，再滴一滴碘化钠溶液。滤纸上的斑点颜色变为浅褐色。
（3）在浅褐色的斑点处，再滴一滴淀粉溶液，滤纸上的斑点变为蓝色，该系列实验用滤纸代替了常规的试管，令人叫绝；变间断式实验为连续实验，节约时间；实验现象明显而又有趣，不像常规的那么呆板沉闷。成功的创新演示实验，不但给以示范，而且激励学生的创新动机，培养创新精神和创新能力。
通过这样的教学，既使学生克服了思维的呆板性，萌发创造灵感，又激发了学生学习的内驱力，并使他们从中深刻领悟到感知、理解、建构化学知识的方式和方法。从具体到抽象，从已知到未知，从无序到有序，重视知识的发生过程，重视学法指导，逐步达到“教是为了少教、不教”，使学生达到会学、要学、乐学的高境界！
4.教学方法的综合性，让学生会欣赏
一、探究活动是以学生为主体、教师为主导的互动过程
教学实践和心理学研究表明，初中学生有了一定的观察能力、实验能力和思维能力，但分析判断能力还不太成熟，自主性还不强，因此还需要给予正确的、及时的指导。例如，在上公开课时，根据九年级学生的认知能力重新设计了方案，适当增加了教师的指导，针对同学们的猜想，分步实验，逐个检查，及时交流，教师也成为研究主体中的一员，效果就理想多了。由于把学习过程还给了学生，没有了教师的绝对权威，学生们依据自己的天性、智力水准，自然地在教师的引导下完成认知过程，他们的热情自然高涨，从不同的角度思考、讨论，设计不同的方案，选取不同的实验用具，积极动手实验，再思考、讨论、交流，俨然一副科学研究的情景。显然同学们在课堂活动中已经成为了教学主体，他们为自己的发现（或创新）而欢呼，我想这样的亲历探究过程，他们会终生难忘。
二、探究活动必须是一个循序渐进的过程
在探究的初始阶段，教师可以以猜想、家庭小实验的形式让学生进行探究，例如，让学生自己在家中先观察自己的生日蜡烛及其燃烧，然后在进行“对蜡烛及其燃烧的探究”。这样便于学生理解和接受，给了学生思考和消化的空间。随着学生对探究方法的掌握，逐步加深探究的内容，让学生自己设计活动方案。学生的探究活动要有选择性，探究内容有所改变时，探究的方法和手段也要改变。教师要选择那些能激发和保持学生兴趣的探究性课题，同时还要注意让全体学生参与，对学生遇到困难的环节和探究能力差的同学及时加以指导，避免学生多次失败后产生消极心理，这样学生对探究活动才能持之以恒。探究活动要由浅入深，由单一到综合。
三、探究活动应该创设情景，激发学生的兴趣，点亮学生智慧的火花
“兴趣是最好的老师”，学生在学习活动中，对自己感兴趣的一切现象、事物、规律等，总是主动积极地去认识、探究。因此，教师在教学中应设法激发学生探究的乐趣，引起探究的动机，根据学生的认知特点和规律在教学中充分利用身边的化学现象、实验等方法来刺激学生隐藏在内心深处的求知欲，激发他们的探究兴趣，培养起他们的创新意识。例如，在《金属材料》这一节，我就拿出了一段保险丝和一段与该保险丝几乎一样的铁丝，然后找了两名学生，体格一强一弱，告诉他们谁能先把它们折断，谁就是胜者。于是精彩的剧情上演了……学生就看到弱者轻而易举把金属丝折断了，而强者还在努力。这时学生就感到很好奇，于是引课，这时，学生的学习热情和对科学的兴趣也就在此时被激发。
四、探究过程中，要做到生活与课堂相结合，培养学生的综合能力
在教学过程中，教师要结合课堂教学内容，提出问题，使课堂的探究性活动延续到课外，这样更有利于培养学生的多种能力，使学生从生活走向化学，从化学走向社会，能使学生在观察化学现象或化学学习过程中发现问题，培养学生解决问题的能力。如《一氧化碳》一课中，我选了一个有争议的问题：“煤气中毒时，是没有吸入氧气还是吸入了氧气？为什么？”，让学生进行争论探究，引导学生在课外进行调查和查找资料。学生通过询问家长、其他教师、调查医生、查阅资料，最后汇总交流得出：吸入了氧气，但又呼出了，原因是：氧气没有一氧化碳与血液中的血红蛋白结合能力强。在此，教师对学生的探究活动加以点拨，引导学生亲手进行汇总自己的资料，写出交流小论文。
五、探究的过程必须是一个合作与交流的过程
在整个探究过程中，教师在引导学生独立探究的基础上，必须重视引导学生开展讨论和交流活动。例如，《常见的酸》一节课中，在“探究酸的化学性质”时，爱交流讨论的、善于书写记录的、动手操作能力强的、基础知识牢固的、综合素质高的等，让他们交叉分成不同的小组，既可以帮助弱的同学，又可以发挥自己的优势，这样，探究实验顺利开展，效果特好。因此，在探究活动中，教师要创造良好的“合作交流”氛围，引导学生开展讨论和交流活动，使学生发表自己的探究成果和方法，倾听他人的探究经验，并进行客观的比较和鉴别，从不同的角度改进自己的学习经验，提高认识，克服独立探究中的片面性和局限性，正确理解所获得的知识。
为使机械设计制造及其自动化专业学生在学习过程中，有机会将所学到的各门专业课的知识综合性地应用到接近于生产实际的过程中，为他们走上工作岗位后应用这种新的理念打下基础，学院除了建立适合于现代教学法模式的几个独立的专业实验室外，筹建了一个开放式自动化综合实验室。在这个综合实验室中，我们开发了一套完全接近于生产实际的模块化柔性制造系统，由省部共同投资。实验室的开放性主要体现在两个方面:一是系统组成具有开放性，系统中不同生产厂家的设备可相互兼容，便于以后扩展;二是实验室资源具有开放性，实验室可面向校内外各种层次的学生或培训学员，做到资源共享，扩大受益面。
1FMS系统组成
柔性制造系统机电一体化训练设备，包含一条闭环柔性输送装置和六自由度并联加工中心(加工站)、三自由度数控雕刻机及其控制系统、四自由度上料检测站及其控制系统、搬运站、安装站、安装搬运站、智能分类站、现场总线、多层次立体原料库及其控制系统、多层立体成品库及其控制系统、自动化输送线及变频调速控制系统、PLC数据采集及物料监控系统、系统监控及管理控制软件。
工业控制计算机通过运动控制卡发送位置信号给旋转立体上料库电机驱动器，电机驱动器驱动步进电机旋转一定角度，实现零件位置对准，同时设置检测开关，通过PLC采集至计算机，判断托盘上相应位置是否存在零件。自动上料机器人将待加工物料送至加工位置后，系统驱动锁紧装置进行物料定位固定，上位机按指定程序控制六自由度并联机器人，进行零件前序的加工。在主界面中点击数控雕刻机控制按钮，进人数控雕刻机控制界面，三自由度数控雕刻机主要实现对工件端面的雕刻，通过用户编制G代码也可以用软件将模型转化为G代码，然后通过计算机的串口将G代码传到雕刻机，雕刻机执行G代码。
零件前序加工完毕后，计算机控制零件搬运机器人将加工完的零件搬运至下一工序的加工位置。
在主界面中点击立体仓库状态按钮，进人立体仓库状态界面。立体仓库状态是用来实时显示立体仓库仓位的占用情况，系统实时检测各个仓位的状态，然后系统给码垛机发指令决定码垛机下一次将装配的成品放人哪个仓位，操作者通过观察状态位的图标情况，操作者就可以知道哪个仓位是否为空，并且知道各个仓位物件的重量，通过生产统计还可以知道立体仓库一共有多少个成品，每一类成品的个数及总重量。
2系统特点
(1)包含多种关键技术及单元，使学生了解更多的知识;机器人技术;物流仓储自动控制系统;立体仓库;自动输送线;自动码垛机;物流仓储管理和监控;PLC控制系统;传感器技术;计算机网络通信技术和现场总线技术;计算机控制;网络化视频监控技术;数据库技术;多轴运动控制器;气动技术;步进电机及驱动;伺服电机及驱动;VC,VB等高级语言编程。
(2)结合机电教学，编制了的实验指导书，包含多个实验:为了方便教学实际使用，我们为系统提供了专门实验指导书，其内容涵盖机械、控制、机器人示教、插补、自动装配、码垛等多项实验，供本科生、专科生和研究生专业选开，教师也可以根据实际情况，在实验指导书的基础上增开设计性、综合性实验。
(3)交互式图形化操作界面:系统控制软件采用WINDOWS操作系统，具有交互式和图形化特点，操作简单易学，自动化程度高，使教师和学生在很短的时间之内就可以掌握对系统的操作。
(4)丰富的状态反馈功能:通过计算机与各单元及传感器的通讯，将系统中各环节的状态显示在操作界面上，使操作者通过计算机随时了解系统各环节的工况、状态、运行数据，掌握系统运行状态。
(5)完善的生产及物料存储统计功能:根据现代柔性制造系统的特点及仓储物流的发展动向，不但在工作过程和原理上仿真实际生产过程，而且开发了生产及物料存储数据库，根据系统的运行随时记录和分析生产和存储数据。
(6)开放式系统结构:为了增强学生的参与性，系统采用了开放式结构，提供了完善的控制功能动态链接库和二次开发函数，不用了解底层复杂的时序和操作过程，只需要在VC或VB中简单的几行代码，学生即可开发出自己的运动或控制功能，激发学生的学习兴趣。
(7)网络化视频监控:系统提供网络化视频监控模块，使操作者在操作系统的同时，也可通过电脑屏幕实时观看系统的实际运行状况。同时对于有条件的学校，可将控制计算机与校园网相连解，使更多的学生和老师通过网络观看现场实验过程，提高系统利用率，也可实现远程教学。
3如何应用FMS进行本科实验教学
由于近年来高校的扩招，学生人数大幅上升，而大型实验设备台套数少;而且大型实验设备的实验通常包括编程、上机、结果分析等，需要的时间较长。因此，大型设备开设的实验不能简单的照搬其它实验教学的模式。我们分别探索了以下几种模式:
3.1开设综合设计性实验
本中心老师提出项目申请，参加学校实验室设备管理处组织的“工程实践”和机电工程学院组织的“机电一体化实训中心”项目。这些项目结合指导老师的科研项目，通过双向选择接受学校相关专业本科三年级以上的学生参加。学生分为2-4人一组;在教师的指导下，首先查阅文献和学习FMS的有关知识，编制程序，上机测试;实验的内容根据项目的研究内容而定，一般涉及多种设备;实验时间根据老师和学生双方商定，实行弹性制，不拘泥于课堂安排的时间。由于学生人数少，在实验过程中可以做到师生面对面的随时交流。
例如:作业计划与调度教学实验。
“作业计划与调度教学实验”的内容是让学生根据给定的加工工件信息，设计一个单件小批量零件加工的“作业计划与调度”的仿真系统，使目标函数“最长流程时间”的值最小，然后对仿真结果进行验证。实验的目标是:使学生加深对“作业计划与调度”概念的理解，掌握车间调度的方法，培养学生理论与实践相结合的能力，提高学生的学习兴趣和积极性。实验系统要具备以下功能:
(1)提供一个很好的、有代表性的研究对象，也就是使学生知道他们是在那个车间、那个环境为加工那些工件设计“作业计划与调度”的方案;
(2)提供一个很好的仿真环境及工具，用来建立仿真模型，使学生形象直观地看到车间调度的运行过程;
(3)提供实现“作业计划与调度”的算法和软件开发环境，使学生了解并掌握该算法的原理，并在仿真环境中实现算法，得到仿真结果;
(4)提供一个真实环境，如FMS车间或可真正运行的FMS车间模型，在此环境中对上面得到的仿真结果进行验证。
针对“FMS教学实验系统”只讨论一种特殊情况，即最长流程时间Fmax的计算先讨论n/m/P/Fmax问题，目标函数是使最长流程时间最短。最长流程时间又称作加工周期，它是从第一个工件在第一台机器开始加工时算起，到最后一个工件在最后一台机器上完成加工时为止所经过的时间，由于假设所有工件的到达时间都为零(Ri,I=1,2,3，…,n)，所以Fmax等于排在末位加工的工件在车间的停留时间，也等于一批工件的最长完工时间Cmax。
设n个工件的加工顺序为S=(S1,.S2,……，,Sn)，其中Si为排第i位加工的工件的代号。以CK(Si)表示工件Si在机器Mk上的完工时间，Pk表示工件Si在Mk上的加工时间，K=1,2,3,……,m；i=1,2,……,n,
式(1)是一个递推公式，当由式(1)得出Cm(sn)时，Fmax、就求得了。在熟悉以上公式之后，可以直接在加工时间矩阵上从左向右计算完工时间。对于某一工作地，在给定的一段时间内，顺次决定下一个被加工的工件。
3.2开设选修课
由于学习FMS的有关知识，需要学生们具有一定的专业知识;而且大型设备一般只有一套设备，要面向学生人数众多的本科生开设实验课有一定的难度。因此，我们首先开设了FMS的选修课。在讲授FMS技术的理论知识的基础上，开设FMS的上机实验课，学生分为3-5人一组。由于课堂讲授FMS的时间有限，加之是选修课;因此，在实验课之前，面对设备再介绍一次设备的原理、结构和用途等，以加深学生的印象;然后指导学生编制程序、适当的上机操作，辅导学生处理实验结果。
3.3为本科毕业设计提供实验
本科生的毕业论文是进行专业基本技能培养的重要环节，同时也是培养学生创造性思维方法、提高动手和解决问题能力的不可缺少的过程。参加本科毕业论文的学生，有充分的时间利用所掌握的专业基础知识，解决具体的问题;因此毕业论文是本科生学习和掌握大型实验设备的一个非常好的机会。
4FMS进行本科教学的体会和希望
4.1FMS进行本科教学的效果
通过上述三种方式向本科生开放大型实验设备，对学生选择专业有一定的帮助，也增加了学生参加推荐免试研究生和就业等的竞争力。例如，一名机电学院的学生参加了“FMS研究”项目后，对数控技术有关知识和应用有了一定的了解和兴趣，报考研究生时选择数控技术专业。另一名机电学院的学生参加“开放式数控系统的研究”，学习了切削图形设计、数控雕刻机及其控制系统等一系列操作，在老师的指导下自己操作选择刀具和切削参数，观察不同的切削过程，加深了所学的理论知识，熟悉了作业计划与调度的原理、立体仓库的基本操作;该生通过面试后顺利地被华中科技大学录取为研究生。
近年来为了适应地方经济和社会发展的需要，拓宽人才培养领域，在开设综合性实验项目和选修课时，也接受其他学院的学生。学生结束项目后，对所参加的研究工作非常有兴趣。
相比较而言，综合设计性实验效果明显好于选修课的实验。前者由于有充分的时间，我们摒弃了传统的验证实验的模式，采取了“双向互动”，教师以更多的精力启发学生的创造力，调动其主动性和积极性，发挥他们运用所学的知识去解决实际问题。对这种实验模式，学生表现出极大的兴趣。这种实验教学模式，不仅拓展了学生现代科学技能的理论和知识;在实验方法，应用技能方面也得到了提高，为他们今后走上社会，服务于社会，缩短理论与实践的差距奠定了良好的基础。
所产煤炭注册为神华煤,以低灰、低硫、特低氯、特低磷、中高发热量著称,并以易燃率高、煤耗低、低污染等优良的燃烧性能享誉国内外。但是,由于神华煤特定的成煤时期和成煤环境,也存在着一些缺点。主要是煤的着火点低,储存时易自燃。本文着重探讨如何做好神华煤在港口的仓储管理。
1要搞好神华煤的仓储管理,必须先了解其自燃机理理论
研究和大量的实验分析证明,神华煤的自燃主要是由硫造成的;变质程度低、内水大、含氧高、挥发分高、燃点低是神华煤自燃的次要原因。由于神华煤的含硫量非常低(一般小于015%),在研究神华煤的自燃机理时,往往忽略了硫的问题。
111神华煤自燃发火过程贮存过程中,神华煤会发生复杂的化学和物理变化,质量、氧含量、吸水性、着火点等升高,碳含量、氢含量、热值、结焦能力、粒度等降低。这些变化通常是由于氧、硫、水分的存在而引起。研究表明,煤的自燃,一般要经过3个时期,即潜伏期(也称准备期)、自热期和燃烧期。在潜伏期,煤体温度与周围环境温度基本没有变化,但煤的着火温度降低,化学活性增强。进入自燃期,煤的氧化速度增加,并分解出水、二氧化碳和一氧化碳。
氧化生成热使煤体温度开始升高。当煤体温度超过自热的临界值(60～80℃)时,煤温将急剧上升,氧化速度加快,并出现煤的“干馏”,生成碳氢化合物、氢及一氧化碳等可燃气体。煤温继续上升就进入燃烧期。当煤中易氧化的成分与空气中氧气发生复杂反应,且热量的产生速率超过煤堆热量的散失速率时,煤堆内迅速聚集大量的热量,煤堆内温度逐步升高;其化学反应速度加快,同时产生更多的热量,造成恶性循环,直至引发煤炭自燃。煤在氧化自燃过程中,不仅放出一定的热量,而且还热解放出CO、C2H4和C2H6等碳氢化合物,且分解的气体成分及其浓度与煤温之间有一定的对应关系。如果在井下,可直接检测空气成分,测量热解气体产物含量的变化,判断煤的自燃发展程度,以便进行火灾的早期预报。该方法称为指标气体法。
112大气氧化煤的氧化可用朗格缪尔的异相反应理论解释。氧分子渗入碳的晶格表面和碳粒孔隙所构成的内表面,因物理吸附络合在碳晶格的界面上。该吸附层仅为单分子层的碳氧络合物。
因其它分子的碰撞或由于受热分解作用而解吸时,形成的反应产物扩散到周围空间,碳晶格表面因而获得空位,再度吸附氧气。这种现象不断反复循环。上述只在吸附表面上进行的碳和氧的直接化学反应,称为一次反应。C+O2=CO2+4019×104kJ(1)2C+O2=2CO+2015×104kJ(2)在某种温度条件下,CO2与C发生还原反应,并吸收一定的热量:C+CO2=2CO-1612×104kJ(3)同时,当温度再升高,在靠近碳表面的气体边界层中的CO与O2相遇时,还会发生燃烧,生成CO2,并放出大量的热量:2CO+O2=2CO2+5711×104kJ(4)式(3)和(4)表达了碳与氧的一次反应产物在碳表面或表面附近空间的再反应,称为2次反应。常温下,煤能与空气中的氧反应。该氧化反应可长时间连续进行,且速度随温度的升高而加快。神华煤的水分高,更容易氧化。
这是因为,水分蒸发后,留下了大的可吸附表面。神华煤的变质程度很低,氧化速度快,氧化主要在煤的表面进行。煤的粒度越小,其表面积越大,自燃趋势也越大。特别是小粒级煤中夹杂一些其它粒级的原煤时,又增加了煤粒的空隙,使自燃的机会更大。碳和氧的反应为简单反应。根据质量作用定律,简单反应的速率,与各反应物的浓度以其化学计量系数为指数幂的乘积成正比。实验发现,当神华煤温度为15～30℃时,开始氧化;温度每升高8～10℃,其氧化速度就会加快一倍;在煤堆温度达到77℃时,氧化速度就相当快了;在温度达到138℃时,便放出CO2、CO和水蒸气,并放出大量的热;当温度达到200℃时释放速度加快,此时煤的自燃很快就要发生;当温度达到神华煤285℃着火点时,煤就会发生自燃。煤堆温度从77℃升到285℃大概要用20d。
113水分水分使煤湿润,会提高吸附氧的速度,同时,润湿热也显著,水蒸气的吸附更大。煤中水分的高低是决定煤堆温度上升的重要因素,煤中水分的蒸发潜热和煤的氧化热的平衡决定了煤堆温度升高;当温度升高到80～90℃时趋于平衡。外水高时,该平衡能维持较长时间;外水低时维持的时间很短,同时在风筒效应的作用下,20～30d就能自燃。
114硫化物煤中硫通常以2种形态存在:一是以有机物形态存在的有机硫;另一类是以无机物形态存在的无机硫。有的煤中存在单质元素硫。有机硫的组成极为复杂,有硫醇类等5类官能团;无机硫可分为硫化物硫和硫酸盐硫。硫化物中绝大多数是黄铁矿,但也有少量的白铁矿,成分都是FeS2,只是晶体结构不同;硫酸盐主要是CaSO4、FeSO4•2H2O。有机硫、硫铁矿硫和元素硫可在空气中燃烧,称为可燃硫;硫酸盐硫在空气中不能燃烧,称为不可燃硫(也称为固定硫)。神华煤硫含量低,但相对集中。神华煤中的硫化物起到了点燃和加速煤堆自燃的关键作用。常温常压下反应如下:2FeS2+7O2+2H2O=2H2SO4+2FeSO4+2186MJömol这一反应放出大量的热。通过计算可知,局部小单元含量达到2%的硫化铁硫可将局部煤的温度提高到260℃,接近神华煤的燃点。
115外因煤的堆高、粒度、杂物、外部温度、天气、通风情况、烟囱效应等都对神华煤的自燃有影响。
116自燃表示煤自燃趋势的特性是:高氧化特征速度、高脆性、存在粉碎的硫化铁、粒度特性、热平衡特性和着火点特性等。变质程度低,表面积大,内部丰富的小毛细管造成了神华煤的内水高;煤的水分高又使煤粉末粘满在大粒度的煤炭表面,形成一个个小单元。因为氧化发生在煤炭颗粒的表面。这种小单元非常容易吸附氧气发生氧化反应,又不利于水蒸气的蒸发和热量的散发,容易造成热量的骤集。神华煤中,硫多以硫铁矿结核和裂隙沉积的方式存在,硫分相对集中。当煤炭破碎时,硫铁矿多暴露在煤炭的表面,在水分作用下,这些表面又粘满了大量煤粉;煤粉吸附大量氧气,非常易于硫铁矿的氧化,放出大量的热,使周围温度升高。当温度达到着火点时,煤粉先开始自燃,同时,局部的气化和冷凝过程导致水蒸气通过煤堆运动。这种润湿作用使煤堆内部温度升高,自燃面积增大。
2神华煤的仓储管理
211要制定合理场存量了解了神华煤的自燃机理,就可采取有效对策防止自燃。神华煤到港后,现场接车人员要对其进行全面的质量检查,包括品种、粒度、煤温和杂物等,认真填写接车记录,及时与港口联系卸车、归垛,完成神华煤在港口仓储的第一阶段工作。(1)不同种的煤尽可能单堆单放。对场存煤实行分场、分仓、分垛位管理,建立港存煤情况台帐,煤炭入出库要及时上帐和消帐。(2)建立经济合理的场存数量。既要满足港口的装船需要,又要降低煤炭的存储费用。堆存量一般不超过堆存能力的115倍,堆存时间原则上不超过2个月。(3)以“先进先出法”办理出库。出库时要及时清仓、清底,不留垛底,运走一垛清一垛。
212仓储管理要科学(1)夏季时,采取小煤堆储存。地面储煤,把底部和四周封严,煤堆铺平、压实,以消除煤堆的风筒效应,防止自燃。(2)经常测量煤堆温度,发现高温及早处理。如有的点发生部分自燃,要尽快将自燃部分从煤堆中分离出来,并对自燃部分直接注水灭火,防止发生大面积着火。(3)神华煤中硫,多以硫铁矿结核和裂隙沉积形式存在,硫分相对集中。煤被破碎时,硫铁矿大多暴露在煤的表面。
这些表面在水分作用下又粘满了大量煤粉,煤粉吸附大量氧气,非常易于硫铁矿氧化,放出大量热,使周围温度升高。因此,对高温煤处理时,直接用水灭火会造成更大面积的自燃。(4)高温或着火煤要单独卸存,降温处理后方可按煤种归垛。煤温超过50℃时不得装船。
总之,了解神华煤的特性,采用科学有效的方法进行管理,是神华煤仓储管理的关键所在。
