第一篇：科技前沿講座論文

科技前沿講座論文

題目：催化技術在環境保護的研究與應用綜述

學院： 專業： 學號： 姓名： 完成日期：

催化技術在環境保護的研究與應用綜述

【摘要】：主要講述了催化技術在環境保護中的應用，歸納了催化技術在空氣污染治理、水污染治理、固體廢物治理領域的應用現況和實例，最后對催化技術在環境治理領域中的進一步應用進行了展望。

【關鍵詞】：催化技術

空氣污染治理

水污染治理

固體廢物治理

催化劑又叫觸媒，是一種改變反應速率但不改變反應總標準吉布斯自由能的物質。對化學反應有催化作用。在新世紀，催化劑作用在降低及阻止環境污染等方面正扮演非常重要的角色。在全球氣候變化、環境污染和能源危機等問題引起廣泛關注的背景下,催化劑對化學反應的優越性越來越明顯，因此，國內外都開展了廣泛的催化技術研究，并取得了很多進展。目前許多新型催化劑和催化技術已經應用到了工業生產和環境保護。

一、空氣污染治理的應用

（一）室內污染物的去除

室內有害氣體, 主要有裝飾材料等放出的甲醛及生活環境中產生的甲硫醇、硫化氫、氨氣以及各類臭氣等。作為空氣凈化材料TiO2光催化劑與一些氣體吸附劑(沸石、活性炭、SiOx等)相結合在弱紫外光激發條件下就可有效地將吸附于其表面的這些物質分解、氧化, 從而使這些物質降低或去除。

古政榮等[1]以具有直通孔的成形支承體膠枯活性炭(A C)為復合載體, 采用浸涂法在復合載體上形成納米二氧化欽光催化劑薄殼層, 制備出可用于室內空氣凈化的活性炭一納米二氧化鐵光催化凈化網。實驗結果表明, 以功率為6W、波長為254 n m 的紫外殺菌燈照射3h , 其甲苯凈化率為98.8 % , 三氯乙烯(T C E)凈化率為99.5 % , 硫化氫凈化率為99.6 % , 氨氣凈化率為96.5 % , 甲醛凈化率為98.5 % , 一氧化碳凈化率為60.1 %。通過對比實驗還表明, 所研制的復合型空氣凈化網具有單純活性炭、單純光催化劑Ti 0 2、活性炭與二氧化欽簡單混合等凈化網所不具備的綜合優勢, 通過復合提高了光催化效率, 同時達到活性炭原位再生的目的。

（二）在汽車尾氣裝置上的應用[2]

由于汽車尾氣對環境的污染，推進了催化材料的發展。在20 世紀末，許多具有全新結構的材料得以廣泛應用：例如作為催化劑載體的陶瓷或整體金屬材料，比表面積大，壓降低，熱穩定性好，在高氣流量下具有優良的轉化效率。這些載體材料，主要由氧化物穩定劑(如La、Ba、Si 等)修飾并活化的高比表積Al2O3。在溫度高達1100℃、含有大量水蒸氣的尾氣中仍能維持高的比表面積。為了防止燒結，在催化劑中添加稀土金屬催化劑得以穩定化。

日本最近開發出一種納米壓電陶瓷一PZT(欽鋯酸鉛),其斷裂強度可達1 5 0 MPa。, 斷裂韌性為1.5MPa·m 0.5, 比傳統PZT 提高了3.4 倍[3]。在交流電壓下, 經反復加載疲勞測試, 結果表明該材料明顯能抵抗裂紋擴展, 有極好的機械和電性能, 可用于制作汽車發動機缸體, 其所能承愛的溫度和壓強比普通金屬缸體要高得多, 這樣可大大提高燃燒溫度及嫩燒效率, 減少汽車尾氣排放量及燃油使用量。另外, 如在建筑物的外墻板上、隧道內照明燈和離速路兩旁路燈燈罩玻璃上涂以納米TiO2涂層, 也可以凈化由于各種汽車、摩托車排出的N Ox、油、積炭及揚起的塵埃, 并能夠殺菌防污[4]。

二、水污染治理的應用

采用半導體光催化氧化技術降解水中污染物是近年來環境治理工作中的一個研究熱點, 已有大量研究證明眾多難降解有機物在光催化氧化的作用下可有效得以去除或降解。

王怡中等[5]利用懸浮式反應器研究了活性艷紅、活性黃、陽離子桃紅等初始濃度為20 mg/L 的八種染料光降解, 在TiO2 投量為1 g/ L, 光照4 h 后, 各種染料降解率均達90% 以上。周祖飛[ 6] 等人研究了奈乙酸的光降解, 在TiO2 投量為100 mg/ L、253 nm 紫外光照及曝氣的條件下, 初始濃度為50 mg/L 的奈乙酸經3 h 反應降至6 mg/ L以下。潭小萍等人[7] 采用懸浮式光催化反應器降解垃圾滲濾液, 在TiO2 投量為10 g/L, 光照2 h 后, 溶液COD 值降低40% 以上。John C 等人[ 8] 采用活性炭固定TiO2 處理硝基苯類廢水獲得較好的效果。Dionysios D[9] 等人將TiO2 顆粒固定于不銹鋼薄板上(7.6 cm *7.6 cm *0.5 cm), 制成轉盤式光反應器, 以365 nm 光源照射氯酚及殺蟲劑廢水, 停留時間20 h 的降解率可達80% 以上。Kumara 等人[10] 利用TiO2 — 玻璃薄膜制成固定式光反應器(膜表面積與反應器體積成一定比例), 廢水在反應器中以100 mL/ h 的流速連續流動, 在太陽光照的條件下, 水中酚類有機物最終全部礦化。

三、在固體廢物處理中的應用

固體廢棄物處理與處置過程中, 微波誘導催化技術可用于土壤凈化、礦渣解毒和固體廢棄物微波輻照資源化利用等方面。常壓下利用微波輻射含有有機污染物的土壤, 可降解有機物污染物, 消除污染。

A.Rudo lph 等[ 11] 人研究了土壤中有機污染物的微波降解。研究發現, 在一些催化劑(如Cu2O、Zn、Al、NaOH 等)存在下, 微波輻射含污染物的土壤, 大部分污染物可被降解掉, 被氧化分解為二氧化碳、水及無機鹽類。梁波等[ 12] 將微波技術應用到工業廢料鉻渣的解毒研究中, 經測定, 鉻渣中六價鉻的轉化率高達99%以上, 實現了鉻廢渣的無害化。微波技術在廢舊輪胎回收利用方面的應用也已經有許多研究[ 13-15 ]。目前利用微波處理廢舊輪胎的工廠已有不少, 利用該法能夠回收36% 的碳, 33% 的產品為高性能的活性炭和其他碳化產品, 殘余的氫氣、甲烷混合氣可用于系統的熱源。此法采用密封處理, 避免副產物二惡英等造成的二次污染。

四、結語

催化技術在大氣污染控制、水污染控制及固體廢棄物處理與處置等污染治理領域表現出良好的應用前景。但是必須認識到仍有許多催化反應機制的研究還不夠深入, 一些研究結論仍存在爭議，而且某些實驗室研究成果并不能很好地應用于生產實踐。不過相信隨著科學的發展及研究的深入, 更多的催化劑科研成果將被應用到環境保護領域, 人們將能控制和消除廢物對人類和環境造成的污染和危害,使綠色化學成為現實，讓我們環境變得更加美好。

參考文獻：

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第二篇：物理教師要走在科技前沿

龍源期刊網 http://.cn

物理教師要走在科技前沿

作者：李志龍

來源：《中學生導報·教學研究》2013年第11期

當今科學技術正在迅速發展，知識經濟已初見端倪，世界各國之間的競爭也日趨激烈，為此，各國對教育的改革與發展都給予了極大的關注.誰掌握了21世紀的教育，誰就在未來的信息社會及國際競爭中取得主動權.面對新形勢，實施素質教育，尤其是物理教學現代化已成了時代的要求.與這種現代化要求相伴隨的是中學物理教師必須把握物理學前沿的脈搏.為了能與物理學前沿接軌，中學物理教師該怎么辦呢

一、中學物理教師應更新教育思想，樹立全新的教育理念

我國中學物理教學傳統的講課風格是細嚼慢咽式的，教師把知識組織得井井有條，滴水不漏，對課程內容的每一個細節都作詳盡的解說，對學生可能出現的問題一一予以告誡，久而久之，學生養成了唯書、唯師的學習習慣，缺乏創造的熱情和競爭的態勢.出現這一系列現象的根源是陳舊的教育觀念.教育部長陳至立最近強調：必須轉變教育只為分數服務的目標觀，樹立教育為提高人民素質，為社會主義現代化服務的目標觀.我們的中學物理教學一定要給學生日后接受各種新觀念、新思想作好鋪墊，而不能將中學物理講得太“絕對”，太“確定”，太“線性”.應當讓中學生體驗到物理學是一門發展中的科學，是現代前沿科學中最為激勵人心的學科之一.這就要求我們每個中學物理教師不盲從權威，不迷信教條，敢于大膽想象，大膽創新.二、中學物理教師應補充新知識，提高自身的文化素養由于歷史的原因，目前絕大多數的中學物理教師是狹窄的專業模式中培養出來的，教師在大學時代學習的知識很多已經陳舊、過時，如果試圖靠吃老本，那是絕對行不通的.現代社會青少年學生的知識信息來源非常廣泛，各種渠道的信息擴大了學生的知識面，但也給他們帶來了各種新問題，他們希望從教師那里找到正確答案.“要想給學生一杯水，教師就得有一桶水”.當今學生這個“杯子”越來越大了，如果教師還靠自己桶里原來那么點水，怎么能夠學生舀的呢？更重要的是，我們應有一桶流動的水，常言說，流水不腐，即我們的知識應該吐故納新，使我們具有一桶永遠是新鮮、富有營養、受學生歡迎的高質量的水.21世紀的物理學已取得的成就是極其輝煌的.時至今日，物理學仍是一門充滿生機和活力的學科，它的創造性進展仍日新月異，整個物理學，在未來將有一個更加輝煌的發展.由于物理學研究對象的擴展，從宏觀到微觀，從傳統的物理過程到化學過程，從無生命到有生命，以至很難用傳統的眼光來界定什么是物理學了.正如國外物理學家風趣地說：“什么是物理學？物理學家所做的工作就叫物理學.”從這種發展趨勢來看，中學物理教師必須跟蹤物理學的前沿進展，按照物理學發展的趨勢，改變我們單一的知識結構，以適應新形勢的要求.

第三篇：材料成形加工技術科技前沿概覽

材料成形加工技術科技前沿概覽

200811102039

王志

摘要：論述了材料成形加工技術的作用及地位，介紹了快速產品與工藝開發系統、新一代制造工藝與裝備、模擬與仿真3項關鍵先進制造技術，指出輕量化、精確化、高效化將是未來材料成形加工技術的重要發展方向。

正文：

一、引言：

材料先進制備與成型加工技術的研究開發，是近二三十年來材料科學技術領域最為活躍的方向之一。一大批先進技術和工藝不斷發展和完善，并逐步獲得實際應用，如快速凝固、定向凝固、連續鑄軋、連續鑄擠、精密鑄造、半固態加工、粉末注射成型、陶瓷膠態成型、熱等靜壓、無模成型、微波燒結、離子束制備、激光快速成型、激光焊接、表面改性等，促進了傳統材料的升級換代，加速了新材料的研究開發、生產和應用，解決了高技術領域發展對特種高性能材料的制備加工與組織性能精確控制的急需。

二、歷史沿革：

從人類社會的發展和歷史進程的宏觀來看，材料是人類賴以生存和發展的物質基礎，也是社會現代化的物質基礎和先導。而材料和材料技術的進步和發展，首先應歸功于金屬材料制備和成型加工技術的發展。人類從漫長的石器時代進化到青銅時代（有學者稱之為“第一次材料技術革命”），首先得益于銅的熔煉以及鑄造技術進步和發展，而由銅器時代進入到鐵器時代，得益于鐵的規模冶煉技術、鍛造技術的進步和發展（所謂“第二次材料技術革命”）。直到16世紀中葉，冶金（金屬材料的制備與成型加工）才由“技藝”逐漸發展成為“冶金學”，人類開始注重從“科學”的角度來研究金屬材料的組成、制備與加工工藝、性能之間的關系，迎來了所謂的“第三次材料技術革命”——人類從較為單一的青銅、鑄鐵時代進入到合金化時代，催生了人類歷史的第一次工業革命，推動了近代工業的快速發展。

進入20世紀以后，材料合成技術、符合技術的出現和發展，推動了現代工業的快速發展，而電子信息、航天航空等尖端技術的發展，反過來對高性能先進材料的研究開發提出了更高的要求，起到了強大的促進作用，促成了一系列新材料和新材料技術的出現和發展。

一般而言，材料需要經歷制備、成型加工、零件或結構的后處理等工序才能進入實際應用，因此，材料制備與成型加工技術，與材料的成分和結構、材料的性質一起，構成了決定材料使用性能的最基本的三大要素。

先進工業國家對材料制備與成型加工技術的研究開發十分重視。美國制定了“為了工業材料發展計劃”，其核心是開放先進的制備與成型加工技術，提高材

料性能，降低生產成本，滿足未來工業發展對材料的需求。德國開展的“21世紀新材料研究計劃”將材料制備與成型加工技術列為六個重點內容之一。在歐盟的“第六框架”計劃中，先進制備技術時新材料領域的研究重點之一。日本在20世紀90年代后期，先后實施了“超級金屬”、“超鋼鐵”計劃，重點是發展先進的制備加工技術，精確控制組織，大幅度提高材料的性能，達到減少材料用量、節省資源和能源的目的。

新材料的研究、開發與應用，綜合反應了一個國家的科學技術與工業化水平，而先進制備與成型加工技術的發展，對于新材料的研制、應用和產業化具有決定性的作用。先進制備與成型加工技術的出現與應用，加上了新材料的研究開發、生產和應用進程，促成了諸如微電子和生物醫用材料等新興產業的形成，促進了現代航天航空，交通運輸，能源環保等高技術產業的發展。

傳統結構材料向高性能“，復合化，結構功能一體化發展，尤其需要先進制備與成型加工技術及裝備，可使材料的生產過程更加高效，節能和潔凈，從而提高傳統材料 產業的國際競爭力。

另一方面，開展本科學領域色前沿和基礎研究，并綜合利用相關學科基礎理論和科技發展成果，提供預備新材料的新原理新方法，也是材料科學與工程學科自身發展的需求。

因此，材料先進制備與成型加工技術發展，對提高國家綜合實力，突破先進工業國家的技術壁壘與封鎖，保障國家安全，改善人民生活質量，以及促進材料科學與技術自身的進步與發展，具有十分重要的作用，也是國民經濟和社會可持續發展的重大需求。

三、研究現狀

1.快速凝固

快速凝固技術的發展，把液態成型加工推進到遠離平衡的狀態，極大地推動了非晶、細晶、微晶等非平衡新材料的發展。傳統的快速凝固追求高的冷卻速度而限于低維材料的制備，如非晶絲材、箔材的制備。近年來快速凝固技術主要在兩個方面得到發展：①利用噴射成型、超高壓、深過冷，結合適當的成分設計，發展體材料直接成型的快速凝固技術；②在近快速凝固條件下，制備具有特殊取向和組織結構的新材料。目前快速凝固技術被廣泛地用于非晶或超細組織的線材、帶材和體材料的制備與成型。2.半固態成型

半固態成型是利用凝固組織控制的技術.20世紀70年代初期，美國麻省理工學院的Flemings教授等首先提出了半固態加工技術，打破了傳統的枝晶凝固模式，開辟了強制均勻凝固的先河。半固態成型包括半固態流變成型和半固態觸變成形兩類：前者是將制備的半固態漿料直接用于成型，如壓鑄成型（稱為半固態流變壓鑄）；后者是對制備好的半固態坯料進行重新加熱，使其達到半熔融狀態，然后進行成型，如擠壓成型（稱為半固態觸變擠壓）。3.無模成型

為了解決復雜形狀或深殼件產品沖壓、拉深成型設備規模大、模具成本高、生產工藝復雜、靈活度低等缺點，滿足社會發展對產品多樣性（多品種、小規模）的需求，20世紀80年代以來，柔性加工技術的開發受到工業發達國家的重視。典型的無模成型技術有增量成型、無摸拉拔、無模多點成型、激光沖擊成型等。4.超塑性成型技術

超塑性成型加工技術具有成型壓力低、產品尺寸與形狀精度高等特點，近年來發展方向主要包括兩個方面：一是大型結構件、復雜結構件、精密薄壁件的超塑性成型，如鋁合金汽車覆蓋件、大型球罐結構、飛機艙門，與盥洗盆等；二是難加工材料的精確成形加工，如鈦合金、鎂合金、高溫合金結構件的成形加工等。5.金屬粉末材料成型加工

粉末材料的成型加工是一種典型的近終形、短流程制備加工技術，可以實現材料設計、制備預成型一體化；可自由組裝材料結構從而精確調控材料性能；既可用于制備陶瓷、金屬材料，也可制備各種復合材料。它是近20年來材料先進制備與成型加工技術的熱點與主要發展方向之一。自1990年以來，世界粉末冶金年銷售量增加了近2倍。2003年北美鐵基粉末。相關的模具、工藝設備和最終零件產品的銷售額已達到91億美元，其中粉末冶金零件的銷售為64億美元。美國企業生產的粉末冶金產品占全球市場的一半以上。可以預見，在較長一段時間內，粉末冶金工業仍將保持較高的增長速率。

粉末材料成型加工技術的研究重點包括粉末注射成型膠態成型、溫壓成型及微波、等離子輔助低溫強化燒結等。6.陶瓷膠態成型

20世紀80年代中期，為了避免在注射成型工藝中使用大量的有機體所造成的脫脂排膠困難以及引發環境問題，傳統的注漿成型因其幾乎不需要添加有機物、工藝成本低、易于操作和控制等特點而再度受到重視，但由于其胚體密度低、強度差等原因，他并不適合制備高性能的陶瓷材料。

進入90年代之后，圍繞著提高陶瓷胚體均勻性和解決陶瓷材料可靠性的問題，開發了多種原位凝固成型工藝，凝膠注模成型工藝、溫度誘導絮凝成形、膠態振動注模成形、直接凝固注模成形等相繼出現，受到嚴重重視。原位凝固成形工藝被認為是提高胚體的均勻性，進而提高陶瓷材料可靠性的唯一途徑，得到了迅速的發展，已逐步獲得實際應用。7.激光快速成型

激光快速成形技術，是20實際90年代中期由現代材料技術、激光技術和快速原型制造技術相結合的近終形快速制備新技術。采用該技術的成形件完全致密且具有細小均勻的內部組織，從而具有優越的力學性能和物理化學性能，同時零件的復雜程度基本不受限制，并且可以縮短加工周期，降低成本。目前發達國家已進入實際應用階段，主要應用于國防高科技領域。國內激光快速成形起步稍晚于發達國家，在應用基礎研究和相關設備建設方面已有較好的前期工作，具備了通過進一步研究形成自身特色的激光快速成形技術的條件。8.電磁場附加制備與成型技術

在材料的制備與成形加工過程中，通過施加附加外場（如溫度場、磁場、電場、力場等），可以顯著改善材料的組織，提高材料的性能，提高生產效率。典型的溫度場附加制備與成形加工技術有熔體過熱處理、定向凝固技術等；典型的力場附加制備與成形技術有半固態加工等；典型的電磁場附加制備與成形加工技術有電磁鑄軋技術、電磁連鑄技術、磁場附加熱處理技術、電磁振動注射成形技術等。近年來，有關電磁場附加制備與成形加工技術的研究在國際上已形成一門新的材料科學分支——材料電磁處理，并且得到迅速發展。9.先進連接技術

①鋁合金激光焊接 ②鎂合金激光焊接

③機器人智能焊接 10.表面改質改性

在材料的使用過程中，材料的表面性質和功能非常重要，許多體材料的失效也往往是從表面開始的。通過涂覆（或沉積、外延生長）表面薄層材料或特殊能量手段改變原材料表面的結構（即對處理進行表面改性），賦予較廉價的體材料以高性能、高功能的表面，可以大大提高材料的使用價值和產品的附加值，是數十年來材料表面加工處理研究領域的主要努力方向。

四、發展前景

材料加工技術的總體發展趨勢，可以概括為三個綜合，即過程綜合、技術綜合、學科綜合。由于上述材料加工技術的總體發展趨勢，可以預見，在今后較長一段時間內，材料制備、成型與加工技術的發展將具有以下兩個主要特征：

（1）性能設計與工藝設計的一體化。

（2）在材料設計、制備、成型與加工處理的全過程中對材料的組織性能和形狀尺寸進行精確控制。

實際上，第一個特征實現材料技術的第五次革命、進入新材料設計與制備加工工藝時代的標志。實現第二個特征則要求具備兩個基本條件：一是計算機模擬仿真技術的高度發展；二是材料數據庫的高度完備化。

基于上述材料加工技術的總體發展趨勢和特征，金屬材料加工技術的主要發展方向包括以下幾個方面。

1）常規材料加工工藝的短流程化和高效化。

打破傳統材料成形與加工模式，工藝環節，實現近終形、短流程的連續化生產提高生產效率。例如，半固態流變成形、連續鑄軋、連續鑄擠等是將凝固與成形兩個過程合二為一，實行精確控制，形成以節能、降耗、提高生產效率為主要特征的新技術和新工藝。

目前國外鋁合金和鎂合金半固態加工技術已經進入較大規模工業應用階段。鋁合金半固態成型方法主要有流變壓鑄、2）發展先進的成形加工技術，實現組織與性能的精確控制

例如，非平衡凝固技術、電磁鑄軋技術、電磁連鑄技術、等溫成形技術、低溫強加工技術、先進層狀復合材料成形、先進超塑性成形、激光焊接、電子束焊接、復合熱源焊接、擴散焊接、摩擦焊接等先進技術，實現組織與性能的精確控制，不僅可以提高傳統材料的使用性能，還有利于改善難加工材料的加工性能，開發高附加值材料。

3）材料設計（包括成分設計、性能設計與工藝設計）、制備與成形加工一體化

發展材料設計、制備與成型加工一體化技術，可以實現先進材料和零部件的高效，近終形，短流程成型。典型的技術有噴射技術、粉末注射成形、激光快速成型等，是不銹鋼、高溫合金、鈦合金、難熔金屬及金屬間化合物、陶瓷材料、復合材料、梯度功能材料零部件制備與成型加工的研究熱點。材料設計、制備與成形加工的一體化，是實現真正意義上的全過程的組織性能精確控制的前提和基礎。

4）開發新型制備與成形加工技術，發展新材料和新產品 塊體非晶合金制備和應用技術、連續定向凝固成形技術、電磁約束成型技術、雙結晶器連鑄與充芯連鑄復合技術、多坯料擠壓技術、微成形加工技術等，是近年來開發的新型制備與成形加工技術。這些技術在特種高性能材料或制品的制備與成形技術加工方面具有各自的特色，受到國內外的廣泛關注。

5）發展計算機數值模擬與過程仿真技術，構建完善的材料數據庫

隨著計算機技術的發展，計算材料科學已成為一門新興的交*學科，是除實驗和理論外解決材料科學中實際問題的第3個重要研究方法。它可以比理論和實驗做得更深刻、更全面、更細致，可以進行一些理論和實驗暫時還做不到的研究。因此，基于知識的材料成形工藝模擬仿真是材料科學與制造科學的前沿領域和研究熱點。根據美國科學研究院工程技術委員會的測算, 模擬仿真可提高產品質量5～15倍，增加材料出品率25％，降低工程技術成本13%～30%，降低人工成本5%～20%，提高投入設備利用率30%～60%，縮短產品設計和試制周期30%～60%等。

目前，模擬仿真技術已能用在壓力鑄造、熔模鑄造等精確成形加工工藝中，而焊接過程的模擬仿真研究也取得了可喜的進展。

高性能、高保真、高效率、多學科及多尺度是模擬仿真技術的努力目標，而微觀組織模擬（從mm、μm到nm尺度）則是近年來研究的新熱點課題。通過計算機模擬，可深入研究材料的結構、組成及其各物理化學過程中宏觀、微觀變化機制，并由材料成分、結構及制備參數的最佳組合進行材料設計。計算材料科學的研究范圍包括從埃量級的量子力學計算到連續介質層次的有限元或有限差分模型分析，此范圍可分為4個層次：納米級、微觀、介觀及宏觀層次。在國外，多尺度模擬已在汽車及航天工業中得到應用。

鑄件凝固過程的微觀組織模擬以晶粒尺度從凝固熱力學與結晶動力學兩方面研究材料的組織和性能。20世紀90年代鑄造微觀模擬開始由試驗研究向實際應用發展，國內的研究雖處于起步階段，但在用相場法研究鋁合金枝晶生長、用Cellular Automaton法研究鋁合金組織演變和汽車球墨鑄鐵件微觀組織與性能預測等方面均已取得重要進展。鍛造過程的三維晶粒度預測也有進展。

6）材料的智能化制備與成形加工技術

材料的智能化制備與成形加工技術是1986年由美國材料科學界提出的“第三代”材料成形加工技術，20世紀90年代以來受到日本等先進工業國家的重視它通過綜合利用計算機技術、人工智能技術、數據庫技術和先進控制技術等，以成分、性能、工藝一體化設計與工藝控制方法，實現材料組織性能與成形加工質量，同時達到縮短研制周期、降低生產成本、減少環境負荷的目的。

材料的智能化制備與成形加工技術的研究尚處于概念形成與探索階段，被認為是21世紀前期材料成形加工新技術中最富潛力的前沿研究方向之一。

其他的材料先進制備與成形加工前沿技術

電磁軟接觸連鑄、鈦合金連鑄連軋技術、高性能金屬材料噴射成形技術、輕合金半固態加工技術、泡沫鋁材料制備、鋼質蜂窩夾芯板擴散-軋制復合、金屬超細絲材制備技術、超細陶瓷粉末燃燒合成、模具表面滲注鍍復合強化、金屬管件內壁等離子體強化技術、鈦合金激光熔覆技術、非納米晶復合涂層制備技術等。

五、個人認識與評論

中國已是制造大國，僅次于美、日、德，居世界第4位。中國雖是制造大國，但與工業發達國家相比，仍有很大差距，表現在：（1)制造業的勞動生產率低，不到美國的5%；（2）技術含量低，以CAD為例，仍停留在繪圖功能上；（3）重要關鍵產品基本上沒有自主創新開發能力。材料成形加工行業是制造業的重要組成部分，材料成形加工技術是汽車、電力、石化、造船及機械等支柱產業的基礎制造技術，新一代材料加工技術也是先進制造技術的重要內容。鑄造、鍛造及焊接等材料加工技術是國民經濟可持續發展的主體技術。據統計，全世界75%的鋼材經塑性加工成形，45%的金屬結構用焊接得以成形。又如我國鑄件年產量已超過1400萬t，是世界鑄件生產第一大國。汽車結構中65%以上仍由鋼材、鋁合金、鑄鐵等材料通過鑄造、鍛壓、焊接等加工方法成形。但是，我國的材料成形加工技術與工業發達國家相比仍有很大差距。舉例說, 重大工程的關鍵鑄鍛件如長江三峽水輪機的第一個葉輪仍從國外進口；航空工業發動機及其他重要的動力機械的核心成形制造技術尚有待突破。因此，在振興我國制造業的同時，要加強和重視材料成形加工制造技術的發展。高速發展的工業技術要求加工制造的產品精密化、輕量化、集成化；國際競爭更加激烈的市場要求產品性能高、成本低、周期短；日益惡化的環境要求材料加工原料與能源消耗低、污染少。為了生產高精度、高質量、高效率的產品，材料正由單一的傳統型向復合型、多功能型發展；材料成形加工制造技術逐漸綜合化、多樣化、柔性化、多學科化。因此, 面對市場經濟、參與全球競爭，必須十分重視先進制造技術及成形加工技術的技術進步。

材料成形及控制工程專業發展戰略研究中值得思考的幾個問題

1.明晰專業內涵，確定發展方向

材料成形及控制工程專業作為1998年專業調整時設立的一個新的專業，由于其涵蓋范圍較廣泛，涉及的內容較繁雜，因而使其專業內涵不夠明確。

材料成形及控制工程專業是以成形技術為手段、以材料為加工對象、以過程控制為質量保證措施、以實現產品制造為目的的工科專業。材料成形及控制工程專業與機械設計制造及自動化專業、工業設計專業和工程裝備與控制工程專業均隸屬于機械學科，要求共同的機械工程基礎理論。以材料為加工對象的特點決定了材料科學也成為本專業的基礎知識，而以過程控制為質量保證措施這一特點，決定了控制理論也成為本學科基礎知識的重要組成部分。因此，材料類學科專業和自動化專業及計算機科學與技術專業等都成為與本專業密切相關的學科。此外，隨著科學技術的發展和學科交叉，本專業比以往任何時候都更緊密地依賴諸如數學、物理、化學、微電子、計算機、系統論、信息論、控制論及現代化管理等各門學科及其最新成就。

材料成形及控制工程這一隸屬于機械學科、具有機械類學科典型特征的專業，同時還具有濃厚的材料學科的色彩，成為一個業務領域寬、知識范圍廣的名副其實的寬口徑專業。繼續進行深入研究，準確界定專業內涵，對專業的發展具有重要的意義。

2.培養目標的定位

培養目標定位很重要，涉及到材料成形及控制工程專業的發展和人才培養適應市場需求的問題。盡管我國的高等教育已由精英教育邁入大眾化教育階段，但這并不意味著社會市場只需要通才，而不需要專才。并且科學研究和工程應用這兩方面的需求也要求培養不同類型的專業人才。因此，不同類型學校應根據市場的需求和自身的特點來培養不同類型的人才。一部分高等院校應該擔負起精英教育的責任，以培養材料成形及控制工程學科的科學研究型和科學研究與工程技術

復合型高層次人才為主，本科階段應是以通識為主的專業教育；另一部分學校應以普及高等教育為主，負起大眾化教育的責任，以培養本學科的工程技術型、職業應用復合型人才為主，本科是通識與專業并重的教育；高等職業技術學院則以培養職業應用型、職業應用復合型人才為主，?？剖峭耆殬I專業教育。各學?？筛鶕W校自身的層次來確定專業培養目標。

在材料成形及控制工程專業培養目標的定位中，還應考慮市場需求。本科教育培養通才還是專才，是以普通教育為中心還是以職業教育或專業教育為中心，歷來是高等教育激烈爭辯的問題。西方國家本科通才教育是建立在完善的繼續教育基礎上的，我國在這方面還有較大的差距。一方面是一些大型企業公司已有完善的教育培訓體制和充足的教育經費，而另一方面是大量的中小企業仍然需要行業背景強的畢業生，因而高校應進一步適應市場的需求，根據不同的培養目標，調整通識教育與專業教育的比例，拓寬專業口徑，靈活專業方向，建立和健全第二學位、主副修制度等。

3.創新精神和能力培養的實踐落腳點

當前，就高校自身來說，首先應抓好以下工作：(1)教師隊伍建設是關鍵。教師的真本事，主要不是課堂上的公式運用和解題技巧，而是在于提出的解決問題的思路。教師過教學關、過外語關、過現代信息技術關、接受科研訓練以及參加國內外的各種學術交流等，在當前顯得特別重要。(2)在教學領域應當全方位地“聯合行動”，即：突破傳統觀念，強化創新意識；提倡教育民主，尊重創新精神；改革評價方式，建立創新機制；關注個性培養，營造創新氛圍；拓寬知識視野，夯實創新基礎；開發情感智力，培養創新品質等等。(3)當前應特別注意加強教學方法和考試方法的改革，根據學生的不同年級，逐漸使學生從以教師、書本和課堂為中心的教學模式中“向外突圍”，通過教學管理制度的改革，增加學生的自學時間，組織學生參加有指導的小型課堂討論(Seminar)，引導學生參加教師的科研工作，鼓勵學生參加課外科技和實踐活動等等。(4)建設和改造一批能夠培養學生動手能力的實踐訓練中心(基地)，克服困難，保證實踐和實驗教學環節的落實。

六、結論

通過對材料成形專業領域的科技前沿技術的整理總結，我終于清楚地知道了我的專業（材料成形與控制工程）的發展方向，并對本專業有了深層次的了解和認識，這為我以后的學習指明了道路?？吹竭€有許多富有潛力的先進技術還沒有進行實際應用，這激發了我奮斗的激情，我爭取通過自身的學習和努力在材料成形領域有較大發展，推動材料成形技術的在社會生活中的應用，為人類的發展作出應有貢獻。

參考文獻

《21世紀材料成形加工技術》、《材料先進制備與成形加工技術》、《材料成形新技術》、《中國材料工程大典》、《先進材料定向凝固》、《材料成形界面工程》、《材料科學與工藝》、《材料成形技術基礎》、《材料成形工藝基礎》、《工程材料與成形技術》、《材料加工工程》、《先進制造技術》

第四篇：學科前沿講座論文

研究生課程論文

課程名稱：學科前沿講座

姓名：臧寧寧 學號：1049731602549 學院：汽車工程學院

專業：車輛工程專碩

班級：163班

2016年 12 月 28 日

車網互聯（V2G）技術淺析

臧寧寧

（武漢理工大學汽車工程學院；車輛工程163班；1049731602549）

摘要：針對城市高峰電力負荷大、持續時間短的特點，采用車網互聯（V2G）模式，通過電動汽車集群晚間低谷充電，白天停駛時反饋給電網以支持高峰電力負荷，有利于城市電網削峰填谷，并提高能源利用效率。文章首先介紹了V2G研究的意義及其經濟性，而后介紹了V2G的試現方法，V2G研究的關鍵問題：智能管理策略、雙向充電器，最后對我國V2G技術的進一步發展提出了相關建議。

關鍵詞：V2G：實現方法；智能管理策略；雙向充電器

Abstract：For the city peak power load, short duration characteristics, the use of car network interconnection(V2G)model, through the electric car cluster evening trough charging during the day and suspended feedback to the grid to support the peak load, is conducive to urban power grid Valley, and improve energy efficiency.In this paper, the significance of V2G research and its economy are introduced.Secondly, the key techniques of V2G are introduced, such as intelligent management strategy, bi-directional charger, and some suggestions for further development of V2G technology in China.Keywords：V2G;implementation method;intelligent management strategy;bi-directional charger

引言

電動汽車以電為動力，作為智能電網的重要組成部分，其動力電池可以理解為電網中一個移動的分布式儲能單元，具有清潔、高效、環保等特點。由此形成了“車—電”互聯(Vehicle to Grid，簡稱V2G)的概念，即車輛與電網在受控狀態下，實現能量、信息雙向互動，將動力電池看成不僅是車輛的動力源，也是重要的移動儲能介質。當車載動力電池需要充電，則電能從電網流向汽車。當汽車暫停使用時，也可以把車載電池中的電能反送給電網系統。電動汽車V2G充放電模式的應用，是電動汽車能源供給體系中的重要形式之一，也是智能電網建設的重要內容。采用 V2G 模式可對電網起到削峰填谷的作用，從而減少電力建設投資，提高能源利用效率。

圖1.1 電網供應圖

1.V2G研究的意義

現在的電網實際上效率并不是非常高，因為一是成本較高，再就是容易造成浪費。圖1.1和1.2是電網的供應和需求圖，將兩圖進行對比，可以看出：在用電高峰期，電網的供應難以滿足需求，一般采用增建調峰電廠或調峰機組解決；而在用電低谷時，大量的電力被浪費。

圖1.2電網需求圖

V2G的核心思想就是利用大量電動汽車的儲能源作為電網和可再生能源的緩沖，如圖2所示。當電網負荷過高時，由電動汽車儲能源向電網饋電；而當電網負荷低時，用來存儲電網過剩的發電量，避免造成浪費。通過這種方式，電動汽車用戶可以在電價低時，從電網買電，電網電價高時向電網售電，從而獲得一定的收益。

圖2 V2G示意圖

現在，插電式混合動力汽車（PHEV）和純電動汽車（EV）正慢慢進入市場。當這些汽車的數量足夠大時，其電池的總容量是相當巨大的，因而可以將其作為電網以及可再生能源系統的緩沖。但是，電動汽車并不能隨意地、毫無管理地接入到電網中，這是因為如果電網正處于峰值負荷需求，大量汽車的充電要求必然會對電網產生極其嚴重的影響；對于汽車而言，除了為電網提供輔助服務外，還必須能夠滿足日常的行駛需求。因此在向電網饋電的過程中，還必須兼顧汽車自身的能量存儲狀態，以避免影響汽車的正常使用。綜合上述兩個方面，非常有必要對電動汽車 V2G 進行研究，協調汽車與電網間的充電和放電，使得既不會影響電網的運行，也不會限制汽車的正常使用。

2.V2G的經濟性

《車網互聯（V2G）支持高峰電力的技術經濟分析》一文中，以帶有 30 k W·h 動力電池的電動車集群集中放電來支持上海地區 12 h 的800 MW 高峰電力為例，通過V2G 模式中成本和收益的經濟核算，發現電動車主和電網企業都能從 V2G 模式中受益。

文章還對V2G技術的環保價值進行了評估。通過 V2G 模式，一方面可以提高火電機組的發電效率和輸配電設備的利用效率，減少發電和輸電設備的投資；另一方面還可以提高可再生能源的使用比例。就純電動車使用而言，其過程是零排放，既無 CO2排放，也無污染物排放。目前我國 70%-80%的電力來自煤電，電動車使用電力驅動間接上還是產生 CO2和污染物排放，如果把煤電的生產環節考慮在內，其 CO2排放量仍然保持在 120 g/km 左右。通過 V2G 模式可以提高能源利用效率，增加可再生能源電力的比例，從而減少二氧化碳和污染物的排放。因此與風能、太陽能一樣，V2G 模式是一種節能、環保、可持續發展的模式。

3.V2G的實現方法

根據應用對象的不同，可以將 V2G實現方法分成四類。

3.1集中式的 V2G 實現方法

所謂集中式的V2G是指將某一區域內的電動汽車聚集在一起，按照電網的需求對此區域內電動汽車的能量進行統一的調度，并由特定的管理策略來控制每臺汽車的充放電過程。由于此種方式采用統一的調度和集中的管理，可以實現整體上的最優，例如通過先進的算法可以計算每臺汽車的最優充電策略，保證成本最低及電力最優利用。3.2自治式的 V2G 實現方法

自治式 V2G 的電動車經常散落在各處，無法進行集中的管理，因而一般采用車載式的智能充電器，它們可以根據電網發布的有、無功需求和價格信息，或者根據電網輸出接口的電氣特征（如電壓波動等），結合汽車自身的狀態（如電池 SOC）自動地實現 V2G 運行。由于不受統一的管理，每臺電動車的充放電具有很大的隨機性，是否能保證整體上的最優還需進一步研究，此外，車載充電器還會增加電動汽車的成本。3.3基于微網的 V2G 實現方法

基于微網的 V2G 實現方法，實際上是將電動汽車的儲能設備集成到微網中，它與前邊兩種實現方法的區別在于，這種 V2G 方法作用的直接對象不是大電網，而是微網。微網是一種由負荷和微型電源共同組成的系統，它可同時提供電能和熱量；微網內部電源主要由電力電子器件負責能量的轉換，并提供必需的控制；微網相對于外部大電網表現為單一的受控單元，并可同時滿足用戶對電能質量和供電安全等的要求。

3.4基于更換電池組的 V2G 實現方法

基于更換電池組的 V2G 實現方法，其源于更換電池組的電動汽車供電模式。它需要建立專門的電池更換站，在更換站中存有大量的儲能電池，因而也可以考慮將這些電池連到電網上，利用電池組實現 V2G。這種方法的原理類似于集中式 V2G，但是管理策略上會有所不同，因為電池最終是要用來更換的，所以必須確保一定比例的電池電量是滿的。它的實現迫切需要統一電池及充電接口等部件的標準。

4.V2G研究的關鍵問題

4.1智能管理策略

4.1.1 從電網角度分析

電網各個發電單元的作用不相同：容量較大的發電單元價格便宜，但是響應速度慢，適用于提供基本負荷；容量較小的單元價格昂貴，但響應速度快，一般用于峰值負荷。管理策略的制定就是利用 V2G 盡可能減少電網對昂貴發電單元的依賴，并減少無功補償裝置的使用。這就需要電網根據自身的負荷狀況、可再生能源的發電狀況以及 V2G 單元可用容量等信息，事先計算出對各 V2G 單元的有功和無功需求，并給出合理的電價。

對此問題的處理可以分為兩種方式，第一種是由電網直接對接入的每臺電動車連同其他發電單元進行統一調度，采用智能的算法來控制每臺汽車的V2G 運行。第二種方式是在電網與電動汽車群之間建立一個中間系統。該中間系統將一定區域內接入電網的電動汽車組織起來，成為一個整體，服從電網的統一調度。這樣電網可以不必深究每臺電動車的狀態，只需根據自己的算法向各個中間系統發出調度信號（包括功率的大小、有功還是無功以及充電還是放電等），而對電動汽車群的直接管理，則由中間系統來完成。4.1.2 從用戶角度分析

電動汽車 V2G 的智能充放電管理策略描述的是這樣一個過程：中間系統根據電動汽車的充電需求對能量進行合理的供應，同時根據電網需求將電動汽車能量反饋給電網。對于每一臺與電網相連的電動汽車而言，一方面要通過 V2G 來提供輔助服務，另一方面還要從電網獲取能量為電池充電。但是，不論是提供輔助服務（放電）還是從電網獲取能量（充電），其過程并不是隨意地，毫無限度的，它需要實時考慮電動汽車當前及未來的狀況，如電池 SOC、未來行駛計劃、當前的位置、當前電力價格以及連網時間等信息。這樣做是為了在保證正常行駛的前提下使用戶獲得最優。

對于電動汽車智能充放電管理策略的研究，主要涉及如何對各電動車進行協調充電；制定管理策略尋找最大化車主利益的最優方案，例如在電價便宜時為電動車充電，電價昂貴時向電網提供服務。大多數管理策略只適用于 V2G 運行的某一方面，有的適用于頻率調節，有的適用于調峰，并沒有提出一個統一的策略。4.2 V2G 雙向充電器

要使電動汽車實現 V2G，需要在電網和汽車

間配備雙向的智能充電器。此雙向充電器必須具有為電動汽車電池充電的功能，同時產生最小的電流諧波，也應具有根據調節向電網回饋能量的能力。

一般來講，雙向充電器由濾波器、雙向 DC-DC變換器以及雙向 AC-DC 變換器組成。當充電器工作于電池充電模式時，交流電首先通過濾波器濾除不期望的頻率分量，然后通過雙向 C-DC 變換器將交流整流成直流。由于雙向 AC-DC 變換器的輸出電壓可能與直流儲能單元的電壓不匹配，還需要一個雙向 DC-DC 變換器來保證合適的充電電壓。當變換器工作于電池放電模式時，其過程則恰好相反。

5.結論

隨著電網負荷的快速發展,電網峰谷差逐年增大,電網調峰壓力越來越大。如今大力開發和利用新能源的發展戰略進一步加大了各電網的調峰和調頻的難度。V2G技術給未來電網的調峰和調頻問題開辟了新思路。

目前，我國正大力發展電動汽車產業，考慮到 現階段我國智能電網的發展水平，V2G 的發展可適當參考以下兩條建議：

（1）在建設電動汽車基礎設施過程時，盡量考慮V2G因素，建設方便于V2G技術的設施。

（2）建立 V2G 試點工程，進行適當宣傳，使廣大電動汽車用戶了解V2G技術的益處。參考文獻

[1] 錢科軍，周承科，袁越.純電動汽車與電網相互關系的研究現狀[J].電網與清潔能源，2010, 26(11): 1-7.[2] 楊健，王媚，張屹，等.電動汽車動力電池參與電網 調 峰 的 應 用 [J].華 東 電 力，2010，38(11): 1685-1687.[3] 廖強強，周國定，葛紅花，等.車網互聯（V2G）支持高峰電力的技術經濟分析[J].中國電力，2012,45（4）：93-95.[4] KEMPTON W, TOMIC J.Vehicle-to-grid power fundamentals: Calculating capacity and net revenue ［J］.Journal of Power Sources,2005,144（1）:268-279.[5] Turton H, Moura F.Vehicle-to-grid systems for sustainable development: an integrated energy analysis[J].Technological Forecasting and Social Change, 2008, 75(8): 1091-1108.

第五篇：論文撰寫講座

怎樣寫好小學科學教學論文

教學論文就是“討論”或“研究” 有關教學問題的文章。因此，也就有論文的一般特點：要有正確、鮮明的論點,要有典型的論據,還要有恰當的論證過程和方法。這是論文的三要素。2007年，浙江省教育廳教研室組織了教學論文獲獎共40篇，其中6篇一等獎，10篇二等獎，24篇三等獎。本文將以這40篇論文為例，談談在當前怎樣寫好小學科學教學論文。

一、當前小學科學論文撰寫關注什么

1.從關注的內容看，分為六大類：課堂教學、課外活動、學生學習、教師專業發展、課程資源開發和教材。其中：課堂教學22篇（教學目標

2、教學方法

4、教學過程

11、教學評價

2、環境創設 2、課型研究1）；課外活動2篇（自編

1、教材延伸1）；學生學習與評價 8（后進生

1、學習方法

1、價值觀

1、證據意識

2、觀察能力

1、質疑能力

1、前概念

1、評價1）；教師專業發展2篇（兼職教師學習

1、學習途徑1）；課程資源1；教材3（德育滲透、概念、學科整合）。

課堂教學研究最為集中，特別是關于教學過程中的問題的研究有11篇（交流

2、記錄、數據收集與整理、教學現象、紀律、教師指導、教學意外

2、教學環節或全過程2）。課堂教學研究對老師來說最為熟悉也最能寫出文章來。

對教學的“有效性”探討是焦點，在題目中出現“有效“兩個字的就有7篇，占18.5%。

2．從論文的形式看，分為理論探討型、實證研究型、經驗總結型三大類。

(1)理論探討型主要從思辨的角度對某一現象或教學概念進行理性探討，可以包括什么是該教學現象（概念）？為什么會產生這一教學現象（概念）？這一教學現象（概念）的類型、價值等問題的理性思考。對教師來說，按照為什么研究？它是什么（內涵與外延）？我們該怎么做？的思路撰寫教學論文，尤其應深入思考前兩個問題。40篇文章中，一等獎《小學科學教學中師生非邏輯性對答剖析》屬于該類型。

(2)實證研究型論文是指研究者通過觀察、訪談、調查或實驗基礎上寫就的研究報告，具體包括調查報告、教學診斷和實驗報告三類。

教學調查報告如：《建立科學探究差異研究共同體，改善后三分之一孩子的認知結構》；《蠟燭燃燒的條件—— 關注小學生對“燃燒概念”的相異構想》； 1

《談學生養蠶上簇率不高的成因及對策》

教學診斷如：《基于課堂后測的評課范式》；《基于數據收集的科學課型探討》；《小學生實驗數據作假現象探因及教學策略》等；

這40篇文章嚴格地說，沒有實驗報告。

經驗總結型可分為：經驗總結型的論文包括教學策略、實踐反思、教學隨筆、個案分析等形式。

教學策略是指教師從多年的教學實踐中，對自身的某些教學行為有成功感，以大量的例證說明事理。例如：《讓“概念”為“探究”掌舵 ——對“科學概念教學”的認識與實踐》《科學課中促進師生有效交流的對策》、《小學生家庭實驗室項目實施問題與對策》、《小學科學學科“學生成長記錄袋”評價的再實踐與反思》；實踐反思是指教師從各種教學實踐中觀察或體驗到困惑，對其進行分析、并提出教學建議?！镀c議小學科學課的有效記錄》；教學隨筆的文章一般比較短小、觀點鮮明、內容單一，往往根據某一具體事情引發出來的議論。（做個“無事生非”的老師）；個案分析是指選擇某一典型教學對象作為研究重點，通過對其學習行為的研究，提出教學對策。如：《在推測與驗證的思維過程中建構科學概念》，《也談農村小學生科學觀察能力的培養策略》。

當前，對于小學科學教學論文的基本情況來看，涉及的研究主題范圍比較廣，尤其是對學生的關注與教材的研究成為亮點。但對教學研究的興趣比較仍顯薄弱。論文的類型比較豐富，實證研究中調查報告為一線教師們青睞，然而占主體的仍是經驗總結類文章。

二、優秀論文的基本特點

1．論文的選題針對小學科學教育的熱點問題，源于教學實踐，做到人無我有，人有我新，人新我實。

《小學生家庭實驗室項目實施問題與對策》——課外活動，做到人無我有?！蹲尶茖W教育插上德育之花 ——在科學教學中有機滲透德育的嘗試》——德育滲透，人無我有；

《建立科學探究差異研究共同體，改善后三分之一孩子的認知結構》——關注差生，做到人有我新。

《《小學科學學科“學生成長記錄袋”評價的再實踐與反思》——學生評價，做到人新我實；

2．論文的主要論點有自己獨到的見解，給人以啟發，少有“正確的廢話”。

如《小學科學教學中師生非邏輯性對答剖析》；《讓“概念”為“探究”掌舵 ——對“科學概念教學”的認識與實踐》?！对谕茰y與驗證的思維過程中建構科學概念》一文，如果能從個例的研究提升為一類，則能增加文章的分量，因為概括的水平越高，推廣就越有價值。

3、論文結構合理，分類標準統一。

論文的結構有三種：并列式、遞進式和并列遞進式

并列式如《“與思維同行”：小學科學有效探究的原點追求》（插入具體內容）遞進式：

4、論文的例證新穎，引證有說服力，論證有深度。

《回擺——科學目標落實過程中存在的問題及解決策略》；《基于數據收集的科學課型探討》

5、研究思路與方法嚴謹、科學。

學術論文要嚴謹，不要簡單的引用某某人的話，要注明參考文獻；實驗數據的處理，不能用百分數來定論。

《關注小學生對“燃燒概念”的相異構想》

6、研究成果或教學對策能指導實踐

三、論文撰寫的策略與建議：

（一）選題

問題：

1、選題過大?！犊茖W教育需要均衡發展》，與角色對稱

2、選題追風。《培養形象思維，開發小學生創新潛能》

3、選題過時。事物的產生有過程，選題要跟上節奏。

建議：角度要小而新，小題大做

從行動中選題：

最煩惱的問題，最感興趣的問題，獲得成功的方法，你警覺的現象，震動你的新理念； 從別人的研究成果中選題：

從其他學科的研究選題中嫁接

定期查閱教學刊物；

（從全省的論文文獻來看，比較欠缺）

選題建議：（冷門中的熱門話題）、參與式培訓、命題研究、前概念探查、基于前概念的教學改進、跟著主流研究的步伐，不過時。

（二）行文：

1.標題要明確：第一、在內容上，標題應準確反映研究的主題與范圍。

第二、在語言上，標題應注意準確性、簡潔性。

例2：《“與思維同行”：小學科學有效探究的原點追尋

——小學科學課堂“探究秀”的反思與糾正》

第三、在表達形式上，標題應注意新穎性、生動性。但不要弄巧

成拙。

例：《科學教育需要均衡發展

——對新課程實施中兼職科學教師培訓的一些思考》

例2：讓“概念”為“探究”掌舵 ——對“科學概念教學”的認識與實踐

2、結構嚴謹，分類標準要統一，不要面面俱到。

文字并不是越多越好，不要讓觀點淹沒在文字之中——“一個身材苗條的女子穿了一件臃腫的棉襖”；

例：《淺談小學科學有效教學的實施策略》（8758字）

一、前測，把握起點，進入話語系統

［4］

二、材料，注重結構，指向科學概念

三、問題，指向明確，形成探究目標

四、設計，重在過程，理清探究步驟

五、活動，主動建構，指向科學概念

六、探究，反復驗證，獲取探究事實

七、討論，充分質疑，達成探究共識

3、論點和具體例證要統一，例證要充分典型。

由于論點和論據的聯系可以有多種方式,因此,論證方法也有多種多樣。撰寫教學論文常用的論證方法主要有以下幾種：

第一種，舉例論證，簡稱例證法。

首先，論點和具體例證要統一。

其次,例證應是典型的,而不能是個別偶然的。

再次,結合例證要進行分析,以揭示論點與論據之間的內在聯系。有了論據,并不一定就能有力地證明論點。

例：《基于后測的評課范式》

思考

（一）：以課后調查了解真正的課堂效率。

思考

（二）：以對比調查理解真切的教學問題。

思考

（三）：以課后反饋把握真實的課堂影響。

思考

（四）：以課標理念開展科學的課堂后測。

第二種引用論證,簡稱引證法。作者為了闡述自已的觀點,引用別人的話來證明。在運用引證法時應注意什么呢?

首先，盡可能引用權威的觀點。

其次，引文要準確。如果是部分引用，則不能是斷章取義，也不能牽強附會、歪曲原意。所以，引用時一定要吃透原文的精神。

再次，引用的形式可以是原文引用,也可以摘要大意。

最后，需要說明，引證與例證一樣，引證還要結合個人的分析，談出自己的理解。

4．提出問題需要歸因分析，建議才能有針對性；

例：《小學科學教學中師生非邏輯性對答剖析》

一、主題的由來：

教學的生成總是由許多不為人注意的客觀因素誘發而成的，這種誘因從表性的角度來觀察具有很強的“非邏輯性”。

二、一個“非邏輯性”對答的典型案例

1、案例情景

2、幾次“非邏輯對答”發展的解晰

3、導致教學未按教師設計的“邏輯軌道”發展的客觀因素

三、對“非邏輯”的界說：

四、小學科學教學中“非邏輯”對答的主要成因

在小學科學教學中，導致學習活動出現“非邏輯”現象的因素是多源性的，主要涉及“問題”、“材料”、“教師理答”、“學習情景”等方面。

1、問題指向不明

2、材料產生的負影響

3、教師理答方式帶來的影響

4、無關信息的干擾

5、問題情景的復雜性

五、提高教學活動“邏輯性”的思考

1、要盡可能地讓學問邏輯服從學生的認知邏輯，更要讓教學邏輯服從學生的認知邏輯

2、把“附合問答式”問題改成“操作性”問題

3、把握學生的概念基礎

(三)寫作套路與思維習慣（以我的文章為例）

1、套路一：三段式：

例1：《“與思維同行”：小學科學有效探究的原點追尋

——小學科學課堂“探究秀”的反思與糾正》

一、構建探究常規，擦燃思維火花。

◆現象點擊：◆原因透析：◆調矯建議：

建議一：“討論”——注意尺度

建議二：“交流”——結合點面

建議三：“傾聽”——請勿打擾

建議四：“叫?！薄獜娬{技巧

二、轉化探究問題，促進思維發展。

◆現象點擊：◆原因透析：◆調矯建議：

建議一：“問題”——精選粗篩

建議二：“妙引”——探究期待

三、組織探究材料，挖掘思維潛能

◆現象點擊：◆原因透析：◆調矯建議：

建議一：“選材”——因課而異

建議二：“選材”——情趣為先

建議三：“選材”——典型全面

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四、引導探究活動，提升思維深度

◆現象點擊：原因透析：◆調矯建議：

建議一：“激發動機”——縝密設計

建議二：“探究條件”——精心創設

建議三：“探究方法”——巧妙指導

2.習慣：常收集資料、常反思、常整理與分析資料、常修改。

寫論文與一般文學文章不同，學術的嚴謹，需要理性思維的參與、需要實證精神，不要簡單用枚舉思維，僅羅列教學現象而無分析和歸因，文章就會顯得隨意、主觀臆斷。

不要簡單地引用某某人的話，要有參考文獻，這樣會使文章看上去有深度。