化学发展论文范文

化学发展论文范文第1篇

关键词化学计量学发展中国

化学计量学(Chemometrics)在我国发展已有20多年的历史，是一门化学与统计学、数学、计算机科学交叉所产生的新兴的化学学科分支。它运用数学、统计学、计算机科学以及其他相关学科的理论与方法，优化化学量测过程，并从化学量测数据中最大限度地提取有用的化学信息［1］。它与基于量子化学的计算化学(ComputationalChemistry)的不同之点只在于化学计量学是以化学量测量为其基点，实质上是化学量测的基础理论与方法学［2］。

由于“”的影响，使我国在化学计量学的发展方面略迟于欧美，但在化学界前辈的积极倡导和国家自然科学基金委的支持下，80年代以来，我国的化学计量学研究得到了飞速发展，到现在已发展成为一门在国际上有一定影响的独立的化学学科分支，已出版了多本化学计量学方面的专著和相应的教材［3］，并在中国科学院的多个研究所和国内多个知名大专院校建立了队伍稳定的化学计量学研究小组，取得了一批具有国际先进水平的成果。8年前，我们曾在第二届斯堪的那维亚国际化学计量学大会上对我国的化学计量学发展主要成果进行过一次综论［4］，在此，仅就近10年来化学计量学在我国的发展情况作出简要介绍。

化学计量学为化学量测提供理论和方法，为各类波谱及化学量测数据的解析，为化学化工过程的机理研究和优化提供新途径，它涵盖了化学量测的全过程，包括采样理论与方法、试验设计与化学化工过程优化控制、化学信号处理、分析信号的校正与分辨、化学模式识别、化学过程和化学量测过程的计算机模拟、化学定量构效关系、化学数据库、人工智能与化学专家系统等，是一门内涵相当丰富的化学学科分支。化学计量学的发展为化学各分支学科、其别是分析化学、环境化学、药物化学、有机化学、化学工程等，提供了不少解决问题的新思路、新途径和新方法。

化学计量学发展成为化学与分析化学学科的一个独特分支。两个重要的条件与因素推动了这方面的发展。首先，化学与分析化学中大量涌现的现代化学量测仪器，使化学与分析化学家比以往任何时侯都更容易获得大量化学量测数据。这种情况，在过去是难以想象的。到20世纪80年代，在分析测试或化学量测中，人们第一次发现，取得数据甚至大量数据已不是最困难的一步。最难解决的瓶颈问题是这些数据的解析及如何从中提取所需的有用化学信息。化学家与分析化学家首次遇到类似行为科学家或经济学家所遇到的大量数据如何处理的问题。化学家与分析化学家比较幸运。因为大量现代分析测试仪器出现带来“数据爆炸时代”，也正是计算机普及的时代。这就构成了化学计量学发展的第二个条件。为了对极为复杂的化学量测数据（其中负载着在分子水平上表征物质世界的信息）进行解析，化学家、分析化学家利用可在计算机上实现的许多强有力的数学方法，包括一些相关学科发展的数据与信号处理新方法，从多维化学量测数据中提取有用的相关化学信息。如果说经典分析化学是得首先依赖费时而麻烦的化学或物理的方法来对很多复杂化学体系进行纯组分分离，即采用单变量校正方法进行定性定量分析的话，那么，现代分析化学家面对的则是各种将分析分离技术集于一体的高维仪器所产生的巨量分析信号，藉化学计量学发展的新型分析信号的多元校正与分辨方法［5］来进行复杂多组分体系的定性定量解析，高维数据解析的化学计量学方法现已进入可用来解决分析化学中实际难题的程度，将这些方法用于复杂环境样本、中草药中单位药及复方分析等［6］，取得了很多令人振奋的结果。继续进行高维数据、特别是针对可产生三维数据的新型仪器的化学计量学算法的研究现仍是一个研究的热点，我国的化学计量学研究在此方面取得了居于国际先进水平的成果［7］。多元校正与分辨一直就是分析化学计量学研究的主要内容，在此方面，中国科技大学、清华大学、石油化工科学研究院、沈阳药科大学、中国药科大学、同济大学、天津大学、厦门大学、兰州大学、江西大学、西北大学、华中理工大学、湖南大学等单位做了大量的研究工作［8］。将化学计量学方法固化于新设计的分析仪器之中，以构建新型智能分析仪器，是一个值得继续研究的方向。另一方面，由于近年来计算机科学及信息科学的长足发展，它们的发展也为化学计量学注入了新鲜血液，我国在分析信号处理新方法，其别是小波分析(waveletanalysis)的引入，为分析信号的压缩、去噪、分辨及背景消除等带来新思路和新方法，从对近年来在此方面的综述来看，可以说，我国在小波分析用于分析信号处理研究的方面是处于国际先进水平的，中国科技大学、中山大学、香港理工大学等单位的化学计量学研究小组在此方面作出了大量有水平的研究［9］。另外，有关人工神经网络(artificialneuralnetworks，ANN)［10］新技术、基于自然计算的全局最优算法如模拟退火(simulatedannealing,SA)和遗传算法(geneticalgorithm,GA)［11］，信息科学中的图象分析(imageanalysis,IA)方法，统计学中研究热烈的稳健方法(robustmethods,RM)［12］等新型化学计量学方法的引入也取得很多可喜的成果。采样理论这一重要的化学计量学研究分支，过去未引起必要的重视，近期有关研究小组如南开大学等单位倡导开展了这方面研究［13］。

化学模式识别的研究提供的是对决策和过程优化很有实用价值的信息，为我国石油化工、材料化学等带来了解决研究难题的新思路，人工神经网络的新方法，为化学模式识别提供了研究的新机遇。无论在化学模式识别的方法和应用方面，我国都取得了不少优秀成果，中国科学院上海冶金研究所的化学计量学研究小组先后用化学模式识别的方法成功地解决了50多个石油化工过程优化、材料设计等方面中的实际难题。化学模式识别方法用于分析化学、物理化学、无机化学、药物化学、食品化学、农业化学、医药化学和环境化学等学科的研究在我国也取得了不少成果，浙江大学、中国科技大学、沈阳药科大学、中国药科大学、同济大学、中国科学院长春应用化学研究所、湖南大学等单位在此方面做了大量工作［14］。

化学定量构效关系（QSAR）的研究，是一个涉及到化学学科的一个带根本性的问题，即如何从物质的化学成分与结构来定量预测其化学特性，也可以说是理论化学研究中的一个最重要目标。目前，由于药学发展的需要，将基于量子化学计算的分子模拟与QSAR研究结合起来，为寻求有生物和药理活性的先导化合物提供了一个新途径，我国在这方面也已取得引人注目的成就［15］。将全局最优算法如模拟退火和遗传算法的引入分子力学的寻优，以指导最佳先导化合物的寻找，是化学计量学家的贡献，现已在QSAR的研究中得到了广泛的应用。QSAR通过直接研究可量测化学量及某些量化参数与化合物的某些已知化学特性之间的已知数据，采用统计回归（多元校正）和模式识别的方法来建立一种模式，从而达到预测化合物特性的目的,建立起某些化学结构与性能的关系来指导进一步的实验研究。目前，用ANN来进行QSAR研究颇引人注目，在模式分类与定量构效关系研究中展现了很好的应用前景。在QSAR的研究中，南开大学、北京大学、中国科学院上海药物研究所、中国科学院化工冶金研究所、中国科学院长春应用化学研究所的化学计量学研究小组将分子模拟与QSAR研究相结合，并直接用于指导实际的药物合成，取得了很好的研究成果［16］。在QSAR研究中，化合物结构的拓朴表征是另一个重要的课题，如何采用图论和数值方法来表征各种化合物分子，并将所得数值结果与实际量测的化合物的物理、化学和生物学特性连接起来，也是目前化学计量学研究的一个重要问题。我国的化学计量学研究工作者在此方面也做了不少有意义的工作［17］。

波谱化学是分析化学与有机化学家都十分关注的一个领域，怎样利用现存波谱数据库，如质谱、红外光谱、核磁共振谱、色谱的保留时间库以及吸收与发射光谱等为复杂分析体系进行快速定性定量分析，一直是分析化学家们努力的目标；而如何利用上述各种波谱为新合成的有机化合物定结构，则是有机化学家们手中必不可少的解析手段。计算机技术，其别是智能数据库与化学专家系统技术为此提供了进行上述解析的新途径。我国的化学计量学工作者在此方面也做了大量富有成果的工作。中国科学院上海有机化学研究所、中国科学院大连化学物理研究所、中国科学院长春应用化学研究所、中国科学院化工冶金研究所，南开大学、南京大学、东北师范大学、厦门大学、湖南大学等单位都先后建立了多种波谱的数据库和专家系统［18］，如13CNMR谱图数据库和结构解析专家系统（ESESOC）、高效液相色谱专家系统、红外、质谱数据库与专家系统、ICP发射光谱专家系统等，他们用计算机进行各类波谱（包括核磁共振谱、质谱、红外光谱等）模拟，并用联合波谱库和专家系统进行结构自动解析与推导，选择各类仪器（色谱与光谱）的最佳量测和分离条件、进行各类波谱数据库的知识开发，并在各类数据库的网络化上也做了大量工作［19］。

1997年，在国家自然科学基金委的全力支持下，由湖南大学与挪威Bergen大学合作，在张家界举行了我国的第一次国际化学计量学会议，与会代表120多人，其中来自欧美及亚洲各地14个国家的境外代表60多人，会议的议题几乎覆盖了前述化学计量学研究的各个领域，还特别为化学计量学在工业中的应用开辟了一个专门议题。该会议已在国际化学计量学刊物“ChemometricsandIntelligentLaboratorySystems”出版了会议论文专辑［20］，收集了44篇会议，其中我国作者占了28篇，第一次较系统地向国际化学计量学界展示了我国的化学计量学研究的实力，说明我国的化学计量学研究已与国际接轨。

化学计量学诞生至今，已有近30年历史，其发展前景亦是一个令人关注的问题。从分析化学与化学计量学的关系可以看出，化学计量学的发展将对分析化学产生深刻影响，已构成分析化学第二层次基础理论和方法学的重要组成部分，特别值得提出的是，化学计量学的发展还将为分析仪器的智能化提供新理论和新方法，为新型高维联用仪器的构建提供新思路和新方法，是21世纪分析仪器软件主体化发展的新突破口。此外，随着微型计算机和网络技术的飞速发展，对于化学波谱库的建立与检索方法以及化学人工智能和专家系统的研究也将取得长足进步。在采用计算机网络技术将多种波谱仪器连接的基础上，将数值化计算技术（近年来化学计量学方法学发展的主体）与传统的基于经验的逻辑推理方法的有机结合，可望解决化合物结构自动解析的难题，并使得长期困扰分析化学家的混合物波谱同时定性定量解析成为可能。在分析化学领域中，化学计量学的发展前景十分诱人。另外，化学计量学与其他化学学科分支，如环境化学、食品化学、农业化学、医药化学、化学工程等学科，将产生更密切的联系，得到更广泛的应用。随着各化学分支学科的发展，可以预期，化学计量学也将继续得到更蓬勃的发展。

参考文献

［1］SWold.Chemometrics:whatdowemeanwithit,andwhatdowewantfromit?PaperofInCINC''''94.

［2］俞汝勤.化学计量学导论.长沙：湖南教育出版社，1991.

［3］罗旭.化学统计学基础.沈阳：辽宁出版社，1985；俞汝勤.现代分析化学的信息理论基础.长沙：湖南大学出版社，1987；陈念贻，许志宏，刘洪霖，徐桦，王乐栅.计算化学及其应用.上海:上海科技出版社，1987；相秉仁.计算药学.北京：中国医药出版社，1990；许禄，郭传杰.计算机化学方法及应用.北京：化学工业出版社，1990；卢佩章，张玉奎，梁鑫淼.高效液相色谱法及其专家系统.沈阳：辽宁科学技术出版社，1994;许禄.化学计量学方法.北京：科学出版社，1995；陆晓华.化学计量学.武汉：华中理工大学出版社，1997；梁逸曾.白灰黑复杂多组分分析体系及其化学计量学算法.长沙：湖南科技出版社，1997；周声劢，梁亮，梁逸曾.合成计量学与化学化工系统优化.长沙：湖南大学出版社，1996；刘洪霖，包宏.化工冶金过程人工智能优化.北京：冶金工业出版社，1999；梁逸曾，俞汝勤.分析化学手册（第十分册）化学计量学.北京：化工出版社，1999.

［4］YuRQ(俞汝勤).Chemometricsinchina.Chemom.andIntell.Lab.Sys.,1992,14:15.

［5］袁洪福，陆婉珍.现代科学仪器，1998,(5)：6～8；徐广通，袁洪福，陆婉珍.现代科学仪器，1997,(3):9；ShenHL(沈海林),andLiangYZ(梁逸曾).Chemom.andIntell.Lab.Sys.,1999,45:323～328；Wanghongyan(王洪艳).TheAnalyst,1995,120；梅雨，朱仲良，李通化.计算机与应用化学,2000,17:116;方慧生，吴玉田，黄春明.计算机与应用化学，2000，17：122；方慧生，吴玉田.分析化学，1999，17：14；LiangYZ(梁逸曾),Kvalheim.OMetal.Anal.Chem.,1992,64:946～953;LiangYZ(梁逸曾),KvalheimOM.TheAnalyst,1993,118:779～790;LiangYZ(梁逸曾)etal.Anal.Chim.Acta,1993,276:425～440;XieYL(谢玉珑),LiangYZ(梁逸曾),YuRQ(俞汝勤).Anal.Chim.Acta,1993,272:61～72.XieYL(谢玉珑),LiangYZ(梁逸曾),YuRQ(俞汝勤).Anal.Chim.Acta,1993,281:207～218;XieYL(谢玉珑),LiangYZ(梁逸曾),YuRQ(俞汝勤).Anal.Chim.Acta,1993,276:273～282.龚范，张林，梁逸曾，俞汝勤.化学学报，1998,56:500～506.

［6］沈海林，梁逸曾，俞汝勤.中国科学，1997,27:556～563;龚范,彭源贵,崔卉,梁逸曾,LeungKM(梁开梅)andChauFT(周福添).高等学校化学学报,1999,20:199～203;龚范,彭源贵,崔卉,梁逸曾,LeungKM(梁开梅)andChauFT(周福添).药学学报,1999,34:214～217.

化学发展论文范文第2篇

五大特点是

（1）化学家对物质的认识和研究，从宏观向微观深入。20世纪以来，化学家已用实验打开原子大门，深入地了解原子内部的情况，并且用量子理论探讨原子内的电子排布、能量变化等。就是对复杂的化学反应来说，也可以测量反应机理，了解反应过渡态的情况以及分子、原子间能量的交换。

（2）从定性和半定量化向高度定量化深入。虽然近代化学也曾广泛地使用各种定量化工具，但是还只能说停留在定性和半定量化水平。本世纪60年代后，电子计算机大规模地引进化学领域，用它来计算分子结构已取得巨大的成功。如今任何化学论文如无详尽的定量数据就难以发表，发表了也难取得公认。而且如今化学实验的精密度愈来愈高，几乎所有仪器都是定量化的，有的还用电子计算机来控制。

（3）对物质的研究从静态向动态伸展。近代化学对物质的研究基本上停留在静态的水平或从静态出发，推出一些动态情况。例如，从热力学定律出发，通过状态函数的变化，从始态及终态情况推断反应变化中一些可能情况。现代化学已摆脱这种间接研究推理，而采用直接的方法去了解或描述动态情况，特别是激光技术、同位素技术、微微秒技术、分子束技术在现代化学里的大规模应用。化学家目前已能了解皮秒内微粒运动的情况，反应中化学键的断裂以及能量交换等情况。特别值得一提的是有关动态薛定谔方程的研究，一旦成功它将会为动态研究开辟光辉前景。

（4）由描述向推理或设计深化。近代化学几乎全凭经验，主要通过实验来了解和阐述物质。虽然也有一些理论如溶液理论、结构理论等可以指示研究方向，但总体来说近代化学基本上是描述性的。原来化学中四大学科（无机化学、有机化学、分析化学、物理化学）彼此存在很大独立性。然而现代化学已打破传统的界限，化学不仅自身各学科相互渗透，而且跟物理、生物、数学、医学等学科相互交融和渗透。特别是近年量子化学的发展，已渗透到各学科，使化学摆脱历史传统，可以预先预测和推理，然后用实验来验证或合成。例如，当今许多高难度的合成工作都事先根据理论设计，然后决定合成路线。著名的维生素B12的合成工作就是一个典范，它标志着化学已从描述向设计飞跃。

（5）向研究分子群深入。近代化学对化学的研究通常只停留在一个或几个分子间的作用。即所谓0级、1级、2级、3级反应，对多分子的反应是无能为力的。但是近代化学远远不能满足实际需要了，特别是研究生物体内的化学反应，就要研究多个分子甚至一大群分子间的反应了。例如，一个活细胞内往往需要几十种酶作催化剂，同时催化许多化学反应。因此研究分子群关系，已成为现代化学的一个特点。

现代化学的发展方向，一是化学向分子设计方向前进。分子设计就是说化学家像建筑师造房子那样设计好再建造。由于电子计算机、各种能谱技术、微微秒技术、激光技术、同位素技术等在化学上的应用，使分子设计逐渐趋向现实。上面说过的著名有机合成大师伍德沃德合成难度极大的维生素B12，就是按他创立的前沿轨道理论出发，计算后设计出最佳合成路线和原料配比，一举成功并传为佳话。目前全世界每年合成几千种抗癌药，大都是先设计好合成路线，而后进入生产的。

现代化学第二个发展方向是向分子群研究进军。在自然界中生物的活动常常同时发生几十个甚至几百个化学反应，才能使生物体生命延续。就是完成一项简单工作也必须是多个分子同时工作才能实现。例如，根瘤菌体内的固氮酶，就有两种蛋白质分子，一种是含铁的，另一种是含钼的，这两种分子必须同时工作才能把氮气固定下来。目前化学家已合成主要生命基础物质，并引进酶技术、仿生技术、膜技术等，使研究分子群的情况成为可能。这也是为揭开生命秘密做好基础工作。

化学发展论文范文第3篇

运用化学实验，通过一系列有效的方法和手段，能够较好地发展学生的智能。

一、改验证性实验为探索性实验，用“探索法”组织教材和教学

通常情况下，学生实验都是安排在讲完新课后进行的，而且大多是让学生重复教师课堂上演示过的实验。这样的实验只是起到巩固书本知识和训练操作技能的作用，属于验证性实验。它有如下弊端：（一）不利于调动学生的积极性，甚至挫伤了学生的探索积极性。（二）验证性实验的一切现象和结论都是学生已知的。严格的操作程序和方法把学生的智慧、手脚束缚得死死的，不利于发展智力、培养能力。（三）不利于培养学生实事求是、严肃认真的科学态度。“反正书上的结论是正确的，做不做一回事。”“如果实验事实与书上有矛盾，照书上写的填不会错。”这些想法反映了学生们的惰性和无可奈何。

与验证性实验相反，探索性实验具有明显的优越性。（一）实验前学生不知道实验的现象和结果，这就要求他们认真、正确地操作，仔细敏捷地观察，忠诚老实地记录。谁不认真谁就不能获得正确的结论，这有利于培养他们科学实验的基本品格。（二）有利于发展智力，培养能力。化学实验的现象总是多方面的，而这些复杂的现象又是人们认识物质变化的向导。探索性实验不仅要求有一定的操作能力、观察能力，还要求把观察实验的过程和抽象思维的过程结合起来，要求有“去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里”的分析方法，通过宏观现象，认识到微观世界的本质变化，把感性认识上升到理性高度。

“探索法”的教学过程，不是简单地、直接地让学生去掌握前人的科学结论，而是要引导学生“像以前的科学家”那样，通过实验探索规律、发现真理。例如，我在讲二氧化碳的实验室制法时，事先准备了如下几组实验：（一）碳酸钠与稀盐酸反应；（二）纯碳酸钙粉末与稀盐酸反应；（三）石灰石与稀盐酸反应；（四）石灰石与浓盐酸反应；（五）石灰石与稀硫酸反应。让五名学生到前面来依次分别做这五个实验，然后让同学们共同讨论：在实验室条件下制取二氧化碳选用哪组实验最合适？为什么？在经过讨论和争论之后，同学们得出共同的结论：实验室应用石灰石（或大理石）跟稀盐酸反应制取二氧化碳最适合。从而不仅使学生们牢固地掌握了二氧化碳的实验室制法，而且也使学生们学会了对比实验和优化实验的方法。

二、灵活变通各种实验，加强实验教学

化学实验是最直观的教学手段，它模拟人类认识事物的实践过程，符合人类认识客观事物的自然规律，因而最大限度地利用实验教学是化学教学最成功的教学手段。另一方面，让学生自己动手做实验则是培养学生能力的最有效的途径。为了更有效地加强实验教学，我把教材规定的实验做了如下的改进和变通。

（一）演示实验本来是由教师在课堂上做并指导学生观察的实验，在初学时，这种演示实验必须由教师亲手去做，它对于以后的学生实验有着示范的作用。到了一定阶段，在学生们做了几个分组实验之后，就可以最大限度地将演示实验转化为学生在教师指导下完成的演示实验。初三学生的好奇心强，富有参与精神，很乐于自己动手做实验，而且每次实验的成功都给他们带来无比的欣喜。一些学生在前面做实验，下面的同学也仿佛自己在做实验，全部注意力都集中在一起，使得整个课堂的教与学融为一体。动手做实验的学生由于是在全体同学面前做实验，注意力特别集中，收效特别好。这不仅创造和培养了他们的观察能力、思维能力和实际操作能力，也锻炼了他们大胆、心细、勇于表现的良好品质。

（二）将演示实验改为边讲边实验。一些演示实验的现象不明显，可见度校尽管操作较简单，但如果由教师在前面做，学生们在下面观察，效果就会很不好。而把它改成边讲边实验，效果就很显著，由不受学生欢迎到很受学生欢迎。

化学发展论文范文第4篇

运用化学实验，通过一系列有效的方法和手段，能够较好地发展学生的智能。

一、改验证性实验为探索性实验，用“探索法”组织教材和教学

通常情况下，学生实验都是安排在讲完新课后进行的，而且大多是让学生重复教师课堂上演示过的实验。这样的实验只是起到巩固书本知识和训练操作技能的作用，属于验证性实验。它有如下弊端：（一）不利于调动学生的积极性，甚至挫伤了学生的探索积极性。（二）验证性实验的一切现象和结论都是学生已知的。严格的操作程序和方法把学生的智慧、手脚束缚得死死的，不利于发展智力、培养能力。（三）不利于培养学生实事求是、严肃认真的科学态度。“反正书上的结论是正确的，做不做一回事。”“如果实验事实与书上有矛盾，照书上写的填不会错。”这些想法反映了学生们的惰性和无可奈何。

与验证性实验相反，探索性实验具有明显的优越性。（一）实验前学生不知道实验的现象和结果，这就要求他们认真、正确地操作，仔细敏捷地观察，忠诚老实地记录。谁不认真谁就不能获得正确的结论，这有利于培养他们科学实验的基本品格。（二）有利于发展智力，培养能力。化学实验的现象总是多方面的，而这些复杂的现象又是人们认识物质变化的向导。探索性实验不仅要求有一定的操作能力、观察能力，还要求把观察实验的过程和抽象思维的过程结合起来，要求有“去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里”的分析方法，通过宏观现象，认识到微观世界的本质变化，把感性认识上升到理性高度。

“探索法”的教学过程，不是简单地、直接地让学生去掌握前人的科学结论，而是要引导学生“像以前的科学家”那样，通过实验探索规律、发现真理。例如，我在讲二氧化碳的实验室制法时，事先准备了如下几组实验：（一）碳酸钠与稀盐酸反应；（二）纯碳酸钙粉末与稀盐酸反应；（三）石灰石与稀盐酸反应；（四）石灰石与浓盐酸反应；（五）石灰石与稀硫酸反应。让五名学生到前面来依次分别做这五个实验，然后让同学们共同讨论：在实验室条件下制取二氧化碳选用哪组实验最合适？为什么？在经过讨论和争论之后，同学们得出共同的结论：实验室应用石灰石（或大理石）跟稀盐酸反应制取二氧化碳最适合。从而不仅使学生们牢固地掌握了二氧化碳的实验室制法，而且也使学生们学会了对比实验和优化实验的方法。

二、灵活变通各种实验，加强实验教学

化学实验是最直观的教学手段，它模拟人类认识事物的实践过程，符合人类认识客观事物的自然规律，因而最大限度地利用实验教学是化学教学最成功的教学手段。另一方面，让学生自己动手做实验则是培养学生能力的最有效的途径。为了更有效地加强实验教学，我把教材规定的实验做了如下的改进和变通。

（一）演示实验本来是由教师在课堂上做并指导学生观察的实验，在初学时，这种演示实验必须由教师亲手去做，它对于以后的学生实验有着示范的作用。到了一定阶段，在学生们做了几个分组实验之后，就可以最大限度地将演示实验转化为学生在教师指导下完成的演示实验。初三学生的好奇心强，富有参与精神，很乐于自己动手做实验，而且每次实验的成功都给他们带来无比的欣喜。一些学生在前面做实验，下面的同学也仿佛自己在做实验，全部注意力都集中在一起，使得整个课堂的教与学融为一体。动手做实验的学生由于是在全体同学面前做实验，注意力特别集中，收效特别好。这不仅创造和培养了他们的观察能力、思维能力和实际操作能力，也锻炼了他们大胆、心细、勇于表现的良好品质。

（二）将演示实验改为边讲边实验。一些演示实验的现象不明显，可见度校尽管操作较简单，但如果由教师在前面做，学生们在下面观察，效果就会很不好。而把它改成边讲边实验，效果就很显著，由不受学生欢迎到很受学生欢迎。

化学发展论文范文第5篇

一、动机的培养

正确的学习动机是学习的内在动力，因而在化学教学中要经常穿插一些中国化学史和当代的化学成就，目的是激发学生的民族自豪感和爱国主义激情，让他们感觉到学习不是为我，而是为民族和国家而学。例如讲石油时介绍我国石油资源丰富，但在解放前帝国主义顷销“洋油”，说中国是“贫油国”，解放后在党的领导下，我国先后开发和建设了大庆、华北、中原等石油基地，甩掉了贫油国的帽子，而且每年还出口大量的石油。在讲到蛋白质时，可介绍1965年我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素，从而为生命的起源迈出了关键的一步。在教学中通过这些实例的讲述，可激起学生求知欲的高涨，从而保持学习的积极态度。

二、情感的培养

情感是开发人智力的源泉。没有情感的发展思维就不会发展；没有持久的热情思维就不能深化；没有成功感和失败感往往不能推动学生的智力发展。列宁说：“没有人的情感就从来没有，也不可能有人对真理的追求”。那么如何在教学中培养学生的情感呢？首先用大量化学科学观念和知识水平。备课时精心准备教案；讲课时注意表达的艺术性；实验时注意语言科学性与形象性相结合。其次要正确对待“好、中、差”三类学生。对“好”的要严，“中”的要引，“差”的要补。特别是对待差生不但要热情关怀还要循循善诱，具体帮助。这样才能使学习集体之间以及师生之间关系的融洽，感情平衡，使学生在学习中感到轻松愉快。我校的学生，大多来自农村，素质差，以前没有做过实验，但经我们分门别类耐心指导，他们的成绩及实验技能进步很快。

三、兴趣的培养

浓厚的学习兴趣是智力发展的催化剂。因而在教学中恰当地运用教具、实验板书、板画模型、比喻等来描述。在教学中教师要充分发挥学科特点，在实验上下功夫，提高实验的艺术性，这对提高学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性和激励学生热爱化学可以起到良好的作用。教师在教学中可贯穿讲一些化学家的故事和化学常识来激发学生的学习兴趣，在讲“苯”的结构时，介绍凯库勒通过梦的启示发现苯的环状结构，改进课堂教学方法，讲究授课的艺术。精湛的课堂教学艺术和生动有趣的语言能拨动学生的心弦，使学生听课感到是一种艺术享受。化学上常有一些概念和原理比较抽象，若采用照本宣科的方法，学生很难理解，如“电子云”。在教学中也可让所教知识与现行的生产、生活结合起来。如讲物质的稳定性，某村组农民不懂化学知识，见到NH4NO3结块，不好施肥，就用铁锤去砸，结果引起爆炸。讲到铝盐明矾举炸油条的例子，学生听得津津有味，产生浓厚的兴趣。

四、意志的培养

坚强的意志对学生会产生惊人的效果。因而在教学中要培养学生对知识勇于追求，善于探索的精神。对那些“打破砂锅问到底”的同学要给予鼓励，决不能扼杀他们的探索欲。教学中可讲有关科学家为完成一个实验或一个课题，往往需要几年、几十年的时间，有的甚至冒着生命危险，付出血的代价。如讲甘油可制烈性炸药——硝化甘油，诺贝尔为研究它，进行了几百次试验，几次炸飞了实验室，他就是冒着生命的危险，解决了硝化甘油的储运和引爆问题。在讲镭元素时，居里夫人为寻求这种元素购进几吨铀矿渣，终日用一根大铁棒在一口沸腾的大锅中搅拌，经过四年艰辛提炼，终于获得1克纯铀。为促进原子科学的发展作出具大的贡献。通过这些例子培养学生为科学和真理献身的精神。

培养学生的意志还要根据学生的特点，采取不同的措施。例如对胆小的学生，可以鼓励他大胆做实验，不要怕失败；对好冒失的学生要培养他的耐心细致的品质，可以教导他“欲速则不达”的道理：对于缺乏毅力的学生，应激发和培养他的坚韧精神，遇到化学难题不轻易告诉他如何解答，可让他冥思苦想，然后才加以提示。

五、注意的培养

化学发展论文范文第6篇

【关键词】:化学工程;系统;和谐;辩证法

自然界中的和谐系统比比皆是,大至宇宙,小到原子;地球生态系统是和谐的,动植物群落是和谐的,人类社会体系是和谐的,健康的人体更是一个绝妙的和谐体。所有这些和谐系统遵循着同样的辩证综合的规律,具体可以归纳出三条:1.统一律;2.层次律;3.进化律;所有和谐系统具有同样的性质:1.开放性;2.自组织性;3.非线性;4.无限发展性[1]。当爱因斯坦把大半生致力于统一场论时,其哲学上的需要相对物理学上而言或许要来得大,面对物理学的系统和谐,理论规则的分立是不能令他觉得满意的。而化学工程的发展是不是因循同样的哲学历程呢?

在化学工程作为学科开始被重视之前,化学工业已具有了相当的规模,各种具体的工程与工艺都被独立开来,在认识上是被分为各门特殊的知识,因此,当国外高等院校在十九世纪末开始设置"化学工程学"时,开设的课程大多是学习当时化学工业的各种工艺学,"化学工程"的概念在当时还是相当模糊的,在理论上充其量是化学与机械的一种混合(amalgam)。然而这种理论混合的模式在德国人看来却是很正统的,即使在今天,他们也避免专论"化学工程",而是称之为"过程工程"(ProcessEngineering),这一名称实际上要比"化学工程"的范畴更广,甚至更为准确,凡是涉及一定流程与工艺的领域都是适用的。但我们习惯上还是沿用"化学工程"的名称。

二十世纪开始,化学工业迅猛发展,在社会经济中占的比重越来越大,客观上需要化学工程学科的发展和支持。随着生产力的发展,人们对事物运动规律性的认识也愈来愈深化,愈来愈有概括性。伴随着其他领域科学技术的快速进步,人们逐渐认识到化学工业中各门看似不相干的工程和工艺中存在着共同的物理特性。1901年,美G.E.的Davis《化学工程手册》的发表,初步提出了"化工物理过程"的原理。1900年始,以合成氨、纯碱、燃料等为代表的近代化工厂出现,如1913年,德哈勃-博施法高压合成氨技术的产业化,星火燎原的,化学工业呈现出巨大的发展前景。到了二十年代,美MIT的一些学者提出:不管化工生产的工艺如何千差万别,它们在众多的典型设备中进行着原理相同的物理过程。1920年,美MIT成立了第一个严格意义上的化工系,时W.K.Lewis任系主任。1922年美国化工学会认同了新的见解,引出了"单元操作"(UnitOperation)的概念,这一概念在苏联时期和我国则广泛称为"化工原理"。

1900年始的"分离工程"研究使"单元操作"的概念日趋成熟。被称为单元操作的过程主要有流体流动、传热、干燥、吸收、蒸发、萃取、结晶和过滤等,以这些单元操作作为研究和学习的主要内容,是化学工程学科在二十世纪前半期发展的核心,其理论迅速成为发展化学工业的重要基石。这种把千变万化、千差万别的过程和工艺概括成"单元操作"是生产力发展到一定水平的反映,是化学工程学从"个性"到"共性"的第一个哲学性概括,是在一个系统整体性把握的高度上建立了一门技术科学,体现了系统科学发展的和谐统一规律。

随着"单元操作"概念的确定,另一方面,化学工程学科中重要支柱之一的"反应工程"亦逐渐浮出水面。从最初的德Winkler流化床煤气化炉的应用到德Bergim-Pier三相液化床煤液化工艺的开发,又到1931年丁纳橡胶和氯丁橡胶的投产,化学工业上发展的高峰持续不绝,1940年美国FCC炼油开发成功,成为石油化工的起点。直到1957年,欧洲第一届反应工程会议,明确提出"反应工程"的概念,成为化学工程学科的重要组成部分,是化学工程学的进一步和谐统一。"反应工程"的建立,乃至今日仍备受困扰的"过程放大效应"问题,及从"逐级放大"到"数模放大"的研究都带动了"化工过程系统工程"的发展,并共同体现了系统科学发展的和谐层次律。

就在"反应工程"发展的同时,"单元操作"得到了更加深刻的认识,人们发现各单元操作之间存在着更为普遍的原理,"过滤只是流体传动的一个特例;蒸发不过是传热的一种形式;吸收和萃取都包含着质量的传递;干燥与蒸馏则是传热加传质的操作……"[2]于是单元操作可以看成是传热、传质及流体动量传递的特殊情况或特定的组合。这种认识的深化过程并没有停止,人们进一步又发现了动量传递、热量传递和质量传递之间的类似性。于是从二十世纪50年代开始,人们综合了以往的成果,开始用统一的观点来研究三种传递过程。1960年,美威斯康辛大学(Univ.Wiscosin)的R.B.Bird教授出版了《TransportPhenomena》一书,系统地采用统一的方法来处理三种传递现象,从此化学工程学科的核心过渡到了"三传一反"的系统性概念。"三传"的研究是系统科学和谐进化律的又一体现,使化学工程学达到了一个新的整体性高度,这种高度的和谐统一是对客观世界本质性的认识,并在学科上反映出了系统科学的基本原理和性质,其影响力是普遍性的,是跨学科的,不仅使"传递原理"成为化学工程学的重要基础,同时在生物工程、机械、航天和土木建筑等工程学科上也具有重要意义,并日益成为工程专业共有的一门技术基础课,只是侧重点有所差异而已。

至此化学工程学科自身经历了一系列的演化和发展,并在短短的一个世纪中达到了一个前所未有的高度,涵括了众多的生产和应用领域,如医药、化肥、能源、材料、航天、冶金、日用化学品等,每年为社会提供数以亿吨计的千百万种产品,是人们衣、食、住、行须臾不可离开的物质基础,为社会繁荣作出了巨大贡献。然而事物总是一分为二的,从人类发展最为激动人心的口号"征服自然"到今天庞大的工业化进程,地球自然生态系统遭遇了前所未有的严峻局面,这之中,化学工业是造成大规模环境污染及恶性重复污染的主要过程之一,化学工程学科需要肩负起新的使命。1990年,"生态化工"(Eco-ChemicalEngineering)的概念提出来了,相应在化工生产和过程工艺中提出了"清洁化工"和"绿色化工"的概念,因时应势,化学工程学开始了系统科学的自组织过程,这也是和谐系统对立统一发展的需要。在系统科学看来,自组织是和谐系统的基本性质之一,只有自组织系统能通过外部和自身内部的不断协调、整合,在适应环境的同时保持自己的特性并产生新的功能。从自发到自觉地,化学工程学吸收了自组织的理论,不断在广度和深度上充实、完善和发展。随着新世纪的到来,世界正发生着全球性的变化,经济、社会、环境和技术等领域都面临着新范畴新理念的变更和冲击[3]。化学工程学科需要因应时展而改变传统的限制,不断有新的概念提出来,如化学工程应是伺机而待的专业(aprofessioninwaiting);化学工程师必须"besteepedintechnology",能够创新、开发、变换、调控和适应取代;化学工程学科要从"ProcessEngineering"达到"ProductEngineering"再到"FormulationEngineering"。进一步的综合认为,化学工程学关注着同时发生在非常广泛的时空跨度内的现象,必须具备多尺度、多目标的方法来达到过程的总体优化。涵括了五个方面[4,5]:

①Nanoscale(纳观尺度):研究量子化学、分子过程与分子模拟等。

②Microscale(微观尺度):研究微粒、气泡、液滴、控制界面胶束和微流力学规律等。

③Mesoscale(介观尺度):研究换热设备、反应设备、塔器以及传统的"单元操作"和"三传一反"等。

④Macroscale(宏观尺度):研究生产装置和生产过程等。

⑤Megascale(兆观尺度):研究环境过程和大气生态过程等。

于是化学工程学的核心转变到了"多尺度、多目标择优"的概念,化学工程学科又到达一个新的和谐统一的高度,进入了更高层次的系统工程领域。

新的发展的深度促使化学工程学科作出了一定尺度的"分化",然而这还远未结束,人们对世界的认识还在不断探索不断深入,一个更深刻更普遍也更一般的问题已经触到了化学工程学科的神经,触到了化学工程学的认识本质,并促使化学工程学需要有新的"融合"。这一问题就是"非线性及其包涵的混沌原理",相对于"线性"是人类认识客观世界的基本工具,"非线性"则是客观世界的本质特征,是"线性"反映的目的,是从科学角度看待世界的一种和谐统一;而在对"混沌发展"的研究表明,"混沌运动的普遍存在,揭示了自然界中实际系统发展演化的新行为,混沌态的自相似性使这种时间演化表现为一种空间结构,而且以其不同空间尺度上的相似性,揭示了系统复杂运动的统一性。这种统一性是一个观察"整体"的问题,只有在长时间范围(因为混沌运动是一种长时间行为)和更高层次复杂性中才能显现出来。"[6,7]这一问题涵盖了自然科学和人文社会科学的众多领域,具有重大的科学价值和深刻的哲学方法论意义。马克思曾经预言:"自然科学往后将会把关于人类的科学总括在自己下面,正如关于人类的科学把自然科学总括在自己下面一样:它们将成为一个科学。"从这一角度上,"非线性"问题是这种过程一体化的契合点以及整体认识论上的共性[8]。当站在这种整体性的高度上,化学工程学科获得了全新的视野和更强大的分析解决问题的能力,并最终具有了学科融合的基础。

在整个化学工程学科的孕育、诞生和发展过程中,始终交织着学科的"分化"与"融合",除了上述尺度(scale)上的分化以外还有着所谓的石油化工、精细化工、高分子化工等专业上的分化;另一方面,作为近代工程技术,它又是自然科学(化学、物理等)和技术科学(机械、材料等)的融合。正如物理学家普朗克(Planck)所指出的:"科学是内在的整体,它被分解为单独的部分不是取决于事物的本身,而是取决于人类认识能力的局限性,实际上存在着从物理到化学,通过生物学和人类学到社会学的连续的链条,这是任何一处都不能被打断的链条。"事实上,当化学工程学科的核心发展到"非线性混沌系统"时,实现科学的融合已是其客观系统性的需要,它需要强有力的非线性解算能力和综合分析能力。基于人工智能和神经生物学的人工神经网络(ArtificialNeuralNetworks)技术为这种系统性的融合提供了新的思路和途径。人工神经网络特有的信息处理能力在愈来愈多的领域中展现出广阔的应用前景,它具有如下特点[9,10]:

①学习:神经网络可以根据外界环境修改自身行为,这使它比其他任何方法接受自身感兴趣的外界信息更敏感。

②概括:经过学习训练后,神经网络的响应在某种程度上能够对外界信息的少量丢失或自身组织的局部缺损不再很敏感,反映了神经网络的健壮性(鲁棒性),即工程上说的"容错"能力。

③抽取:神经网络具有抽取外界输入信息特征的特殊功能,在某种意义上可以说它能"创造"出未见的事物。

④模拟:神经网络由众多的神经元组成,以并行的方式处理信息,大大加快了运行速度,可以逼近任意复杂的非线性系统。

当然,神经网络并非十全十美,其自身的发展就曾经历过相当曲折的过程,但是,人工神经网络(ANNs)特性的融合将是化学工程学科发展到非线性核心系统的自组织适应和需要。例如采用神经网络设计的控制系统,适应性、稳定性和智能性均较好,能处理复杂工艺过程的控制问题,也使得化学工程师不但也是机械工程师,还首先是系统工程师,并能从最一般的非线性原理出发,解决实际过程的创新、应用、开发、生产等问题。

生产力的不断发展,科学技术的持续进步,人类认识自然和改造自然的不断深化,化学工程学科必将不断"分化"和"融合",体现出和谐系统的无限发展性质。

参考文献

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[9]NikolaK.Kasabov.FoundationsofNeuralNetworks,FuzzySystems,andKnowledgeEngineering.TheMITPress,1996:251-252.

化学发展论文范文第7篇

根据学校的办学定位和转型发展要求，学院通过企业调研、专家论证、毕业生跟踪调查等方式全面修订了化学、化学工程与工艺、制药工程三个专业的人才培养方案，与新乡区域经济发展相吻合。根据新的人才培养方案，全面修订了实验教学大纲，改革实验教学内容，接足地气。压缩实验课时，还学生自我学习的空间。我们将化学专业无机化学实验课时由过去的90学时减少到72学时，化工和制药专业为30学时，根据实验内容安排每个实验的课时，不在统一。减少课时，并不意味实验内容的减少。根据专业特点对现有实验内容进行全面整合和更新，剔除过时、重复性内容。例如去掉仪器的认领、洗涤和干燥实验，放在课余时间让学生自行探究;将以前传统的台秤和分析天平的使用实验改为电子天平的使用和称量练习;将基础实验操作集中整合，强化练习。减少验证性实验，适当增加综合、设计性实验，突出地方经济发展特色。将传统的无机化学物制备实验改为锂离子电池材料和无机过滤材料的制备实验，既锻炼了学生的基本无机化合物制备操作技能，又增加了电池材料和过滤材料的制备知识，让学生切身感受学有所用，学以致用，实现教学内容与就业的密切联系。在学期的最后，结合当前研究热点、生活实际和教师的科研项目，拿出1～2个实验，开展一些“命题+探究性”探索，不再局限于课本上的设计性实验，由学生在教师指导下查阅文献，自己设计实验方案，并在实验室完成，增加学生对无机化学实验的兴趣。

2改革实验教学方法，突出以学生为主体

以往的无机化学实验教学方法大部分是要求学生上课前预习实验内容，老师在课堂上讲授实验方法和注意事项，然后学生自己操作实验，课后上交实验报告，学生基本上处于被动接受的状态，实验效果一般，有些学生更是忙于应付实验，好像是为老师而学，无法突出自我的中心地位。我们改变传统的每次实验小组都重复讲授实验内容的方法，采用集中时间，统一讲授实验内容和注意事项，运用多媒体教学，让学生首先对实验内容有一个感性认识。同时让学生分组讨论，联系生活和实际，提出疑惑和不解，怎样运用实验解决问题，变主动去学习实验。实验教学课堂中控制理论讲授时间，让每个学生有充分的时间去动手练习，允许学生失败，反复操作，培养学生扎实的实验基本功。老师严格要求学生实验的规范操作并及时纠正，比如天平的使用、洗涤的方法、滴定的操作等，有些学生意识不到实验操作的不规范带来的后果，老师可以演示操作、耐心讲解，不能强制和命令式教学，只会让学生更加反感和抵触。鼓励学生在实验中探索，发现不同的实验现象和问题，引导学生寻找“异常”实验现象的原因，通过实验解决问题，同时培养学生对无机化学实验的兴趣，增强学习的主动性。成立无机化学实验课程教学小组，实验教师集体备课，相互听课，共同提高教学技能。按照学校要求，实验教师到企业进行实践锻炼，提高自己的实践动手能力，自己有一桶水，才能给学生一碗水。

3加强实验素养培养，提高学生综合素质

培养学生整洁的卫生习惯。无机化学实验是学生进入大学后的第一门实验课，养成良好的卫生习惯对以后的实验将起到巨大的作用。要求学生进入实验室必须穿实验服，实验过程中的废纸屑、废液等需放到指定容器中，不能随手扔到地面或水槽中。公共药品和仪器不能拿到自己实验台上;取药品时要用专门的钥匙取用，取完后及时放回原处。实验结束后，要及时整理和清洗仪器，恢复原状，清洁实验台，值日生还需要清洁实验室的公共卫生，经老师同意后方可离开。培养学生实验安全操作的习惯。进入实验室开始，就给学生灌输实验安全操作的理念，要求学生严格遵守实验室规则，熟悉实验室安全知识守则，对水、电、有毒、可燃、易爆的药品和气体的操作进行培训。在实验过程中，老师每次都要强调实验安全问题，告诉学生怎样处理异常现象，一旦出现问题，要镇静、及时报告老师，在老师指导下妥善处理，不能隐瞒不报，以防出现更大事故。针对无机实验中常用到的强酸、强碱和其他腐蚀类化学试剂，实验室配备急救小药箱和冲眼器，对一些小的偶发事件可以先进行有效的处理，再去医院检查和治疗。实验室还装配了通风设备、通风厨、通风药品柜和气瓶柜，最大程度的降低对学生和老师的身体伤害，确保实验安全进行。培养学生“实事求是”的科学态度。自然科学的重要教学任务是培养学生“实事求是”的科学态度，实验是科学研究中重要的环节，在实验中客观、规范的记录实验现象和实验结果是科学研究者的基本素质。要求学生提前预习实验内容，并不是简单的看看书本，而是要发现问题，提出问题，通过实验验证和解决。在实验过程中，要认真全面的观察实验现象，特别是和书本上不同的现象，要查找原因，找出症结，得出结论。要及时记录实验数据，不得随意修改、抄袭、造假数据，一旦发现，严厉惩罚。通过严格要求，让学生意识到“实事求是”的重要性，并养成“实事求是”的科学态度，为后续课程和以后的工作、学习打下良好的基础。

4探索微型化实验，倡导绿色化学实验

实验室污染已成为当前面临的一个问题，怎样减少实验污染，保护环境成为近年来大家探讨的一个热点，实施微型化实验是一个有效的解决办法。在不影响教学效果的前提下，做到“性质实验点滴化，测量实验缩微化，制备实验减量化”。在做元素性质实验时，我们用点滴板、井穴板和小试管代替常规的大试管，节约了实验药品，更容易观察实验室现象，并且方便实验结果的对比和重复。在做氧化还原反应和电池电动势的测定实验时，用井穴板代替小烧杯，用滤纸代替盐桥，简化了实验装置，减少了氨水的用量，实验小型化，结果更加明显，降低了对学省的伤害。在做无机化合物的制备实验时，把原料减少，产率提高，并且容易得到产品，现象明显，缩短了反应时间，受到学生的欢迎。

5结语

在当前新建地方高校转型发展的大背景下，作为传统的基础实验课程，无机化学实验应与时俱进，及时更新教学内容，和地方经济发展联系起来，化被动为主动;大胆进行教学方法改革，以学生为主体，让学生动起来，培养学生的扎实的基础实验操作能力和创新能力，在实验过程中培养学生良好的科学素养和综合素质;积极倡导绿色化学实验概念，实现化学实验可持续发展。通过改革，使无机化学实验课程适应高校转型发展要求，老课程焕发新活力。

化学发展论文范文第8篇

石油和化工行业如何抓住这个机遇，加快自身的健康的发展？笔者拟就此谈一些想法。

1.加快西部石油和化工发展的有利条件

新中国建立以来，党和政府先后采取了一系列措施来开发西部地区，取得了巨大的成就。这就为实施西部大开发战略，加快这一地区石油和化学工业的发展创造了条件，打下了基础。

首先，国家为开发西部地区石油、天然气资源已投入了大量的人力、物力和财力。西部石油工业的发展是向西部开发转移的结果，取得的成绩也是巨大的，不仅提供了新的油气资源储备和增加了油、气的供应量，也积累了一流的勘探开发技术，培养和造就了一大批有理论有实践经验的技术人才和有先进管理经验的企业家。

国家和地方政府为以石油、天然气为原料的炼油、石油化工、化肥、有机化工原料的发展尽了很大努力，打下了一定的基础。目前，西部地区已拥有较大规模的炼油厂6个：克拉玛依、独山子、乌鲁木齐、兰州、延安、格尔木。又拥有兰化公司、独山子石化总厂等以乙烯为龙头的石油化工生产企业。兰化60万t/a乙烯工程也曾做过大量前期工作。这就为今后西部乙烯生产装置的改造和扩建积累了建设和生产经验，培养了技术管理人才。

西部地区利用天然气和重油生产合成氨和尿素的大企业（合成氨能力在20万t/a以上者）很多。例如乌鲁木齐有以油、气为原料的装置各一套；兰州化学工业公司、内蒙古化肥厂各有一套以油为原料的装置；宁夏化肥厂有以油、气为原料的装置各一套；新疆泽普有一套装置在生产，另一套装置正在建设；乌鲁木齐和宁夏化肥厂都在筹划建设第三套以气为原料的装置；四川、重庆、云南、贵州共有7套以天然气为原料的大化肥装置。还有以煤为原料的渭河化肥厂是采用德士古工艺生产合成氨和尿素的最大生产企业。这些厂占了全国大氮肥企业（或生产装置）的40％以上。这充分说明，西部地区11省、市（自治区）不仅具备了以油、气、煤为原料的世界一流的先进生产技术和装备，也已拥有了建设、生产、管理的全套人才队伍。

另外，这些年来，随着天然气的开发，西部地区加快了重要有机化工原料甲醇生产的发展速度。四川长寿维尼龙化工厂建设了甲醇装置（10万t/a）和配套的拨基合成醋酸装置（15万t/a），还有靖边、格尔木、吐哈、内蒙古伊盟化工公司年产9万t～12万t的甲醇厂，装置平均规模为10万t/a人四川自贡、云天化、沪天化也都扩大了甲醇的生产能力和配套后加工产品如甲醛、聚甲醛、尿醛树脂、三聚氰胺、醋酸、醋酸乙烯、聚乙烯醇等的生产。

其次，改革开放以来，国家和地方政府充分利用西部磷矿和钾矿的优势，加大了开发力度，不仅为我国磷肥和钾肥工业的发展做出了很大贡献，也为今后加快西部磷肥、钾肥工业的大发展创造了条件，积蓄了人才和物质基础。

云南的昆阳、贵州的开阳、瓮福、四川的金河、马边等磷矿的开发，不仅支持了各省市磷肥工业的发展，更为我国磷肥工业的发展提供了优越的原料条件。云南磷肥厂、红河磷肥厂、云峰磷肥工业公司、云南磷肥工业公司（大黄磷）、开阳（重钙）、瓮福磷肥工业公司（重钙）、金川磷按、陕西复肥厂等一批大中型磷肥企业和一批小重钙、小磷铰厂也迅速建成投产。这些大中型生产企业几乎都引进世界先进的生产技术和设备，西部的技术和管理队伍完全掌握了其建设、生产管理的技术和经验。

青海（柴达木）的钾肥厂是全国唯一的大型钾肥生产企业，从采矿反浮选冷结晶生产出氯化钾产品取得了企业的工艺技术专利。他们从引进技术装备到消化吸收，已掌握成套达产扩能技改技术，使年生产能力已达60万t,这为今后建成百万吨级的钾肥基地提供了技术保证，也为21世纪大发展创造了物质和技术、人才条件。

西部地区在积极发展磷、钾肥及复合肥的同时，加快了磷制品，特别是黄磷、磷酸及各类磷酸盐（包括工业用的磷酸五钠、饲料、食品工业用的添加剂等多种产品）的发展。

加快西部石油和化学工业发展，除上述有利条件外，还有一些条件也是十分重要的：一是西部地区有一批老工业基地和一大批“三线”军工企业和一批著名的高等学校和科研机构，只要充分利用这些已有的科技力量，尽快把一批企业培育成为技术创新的主体，积极发展科技型企业是完全可能的。

二是国外、境外和东部沿海省市为了寻找新的市场和发展空间，将被一批批吸引到西部来投资，投入技术和人力，这也是西部大开发的重要条件。

前一时期，国外华人学者、留学人员得知祖国要实施西部大开发战略，便积极献计献策。他们谈论的话题是怎样为祖国西部大开发作贡献。这对开发西部是一支不可忽视的力量。

4月初在西安开幕的2000年中国东西部合作与投资贸易洽谈会，短短5天，参会企业由开幕时的：000多家增加到7000多家，中外客商由3万多人增加到：万多人（其中外商：200多人）；各类合同成交额超过1000亿元，协议成交额近900亿元。

另据报道，近两年广东企业和西部地区已有技术合作项目70多项，总投资30多亿元。烟台企业也已挺进西部，到1999年底已在西部地区办企业452处。

这种国内与国外（境外）合作，“东西联手，开发西部”的喜人形势也正是加快开发西部石油和化学工业所必不可少的条件。

2.加快西部石油和化工发展的比较优势

首先是自然条件方面的优势：西部地区占全国土地面积的56.8％，耕地面积占全国的27.7％，适宜开发为农用土地占全国的54％；人口只有2.85亿，占全国的23％；草地面积占全国的3／5，水资源年均总量占全国的46.6％（但西南、西北地区水资源的分布极不均匀，时空分布也不均匀）。加上丰富的光照资源，说明农业资源方面存在着特有的优势。

其次，从发展石油和化学工业的角度看，西部最大的比较优势，是天然气和化学矿资源丰富。这就为石油和天然气的开发，为化工用煤的开发，为发展炼油、石油化工、化肥和有机原料、无机盐、无机酸碱、精细化工、橡胶加工等提供了原料保证。现分述于下。

天然气：截至1998年底，全国累计探明储量的83.3％集中在陆上，且主要分布在我国西部地区的川渝、陕甘宁、塔里木、柴达木、准噶尔、吐哈等盆地。西部天然气东输的陕北至北京长输管线已正常送气，今年开工的柴达木盆地涩北──西宁──兰州天然气输送管道和正进入准备阶段的塔里木至上海的“西气东输”工程以及川渝天然气东输工程，也正在筹划中。而这些工程的气源都来自西部。

石油：十几年以前我国石油战线的石油勘探和开发工作就实施了向西部战略大转移的战略，每年可抵补东部油田日益减少了的产量。进入21世纪，我国石油供求差距还会拉大，除了增加进口以外，寄希望于西部开发。

钾盐矿：我国钾盐资源主要分布在西部的柴达木盆地和塔里木盆地。暂不计塔里木盆地罗布泊的硫酸钾矿（已探明7000万、储量，尚未经国家储委批准）的储量，柴达木盆地钾盐储量占全国总储量的96％。虽然地理位置偏僻，交通不便，钾盐品位低（卤水氯化钾含量为1.5％～3.2％），但是我国自己的钾肥生产基地也只有西部的柴达木盆地（从远景看还有塔里木盆地罗布泊）。目前我国钾肥（氯化钾）的产量，90％以上来自于柴达木盆地。从生产成本上来看，可与进口的氯化钾竞争。

磷矿：我国的磷矿储量位于摩洛哥、美国、前苏联之后，居第四位。主要分布在西部的云、贵、川，其中云南（占38.95％）、贵州（占18.48％）、四川（占12.93％）三省储量占70.36％，中部的湖北省储量占22.15％，湖南省储量占1．92％，其他省份储量共占5.67％。

若按P2O5含量大于30％统计，全国富矿保有工业储量中，云南（占38.11％）、贵州（占43.69％）、四川（占4.91％）三省占86.71％，湖北省占13.29％（其中96％在宜昌）。

铬矿：铬矿属于重要的化学矿。我国是一个铬矿资源短缺的国家，为了满足钢铁工业和化学工业的需要，每年都要大量进口。因此，铬矿资源的勘探和开发十分重要。就我国目前已探明的铬矿资源分布来看，近98％分布在西部的（占52％）、内蒙古（占12％）、新疆（占12％）、甘肃（占11．5％）、青海（占9.3％）、陕西（占l％），重庆、新疆等地也有一定的铬盐生产基础。东部只河北省有铬矿，储量仅占全国储量的2％。

其他化学矿：西部地区氯化钠、镁盐、氯化狸、银矿、芒硝、硼矿的储量都居全国首位。其中，仅青海高原的氯化镁、氯化钾、氯化钾等的储量，已占全国探明储量的90％以上。青海、的硼矿储量居全国第一，青海的漠储量占全国第二。这些都是发展化学工业所必需的原料。

3.加快西部石油和化工发展的重点

确定石油和化学工业的发展重点，一定要从市场需求、市场竞争力和现有条件、比较优势以及科技水平和劳动者素质等诸多方面来综合考虑。

3.1石油、天然气的勘探开发与“西气东输”

石油、天然气的勘探开发与利用、“西气东输”，这不仅是西部开发的重点，也是国家的发展重点。

3.2天然气的后加工

我国天然气目前主要用于化工生产或作为工业燃料、城市民用和油气田生产用气，用于发电的比例很低。

以1998年为例，我国天然气的应用构成是：化工生产用43.5％，油气田生产用25.9％，城市民用10.96％，发电用12.7％（其中香港用气发电占我国发电用气的94.3％），商业及服务业用0.8％。

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，以及环境保护意识的加强，今后我国天然气的利用方向，将发生很大变化，以气代油、以气发电，城市气化的使用比例将不断提高，而化工用气和工业燃料用气比例则会逐步降低（详见表l）。

天然气是生产合成氨、尿素和甲醇的最佳原料。“十五”期间天然气在后加工方面的利用，主要是用于化肥厂及甲醇厂的改扩建。要抓紧现有项目的建设进度，包括泽普二期、兰化、乌石化一期油改气；宁夏化肥厂三期、乌石化三期、沪天化二期建设的筹备。要经过“十五”或凡个五年计划，在乌石化、宁夏等地分别经过改扩建成100万t/a合成氨、200万t/a以上尿素的生产基地。

在此期间，随着技术进步和国产化的实施，应该建设更大规模（60万t/a～90万t/a）的合成氨、甲醇装置，以提高竞争力。另外，还应采用高新技术建设有机化工原料如甲醛、聚甲醛、尿醛树脂、季戊四醇等装置，以提高经济效益。

天然气的价格要合理。据预测，用于化肥生产的天然气，可承受的最高价格为0.71～0.86元／m3根据测算得知，我国天然气外销价各地各厂差别很大，届时只能根据市场经济原则并考虑到支持农业的精神商定。

3.3积极稳妥地发展炼油和石油化工

西部甘肃的玉门、新疆的克拉玛依和兰州炼化公司都是我国石油开采和炼制的发源地和老基地。目前，克拉玛依、独山于、兰州、乌鲁木齐、延安都有一定的石油一次加工能力并具有配套的二次加工能力。其中，兰炼是全国最大的油生产厂之一，也是全国三大炼油催化剂生产基地和两大石油添加剂生产基地之一。今后，这些企业几乎都面临着通过进一步技术改造、提高原油加工深度、减少重质油比重、充分发挥已有加工能力、提高竞争云、贵、川、渝是极大的油品市场，而这些地区却没有象样的炼油厂。其油品的供应是由兰炼扩大炼量用管道输送解决，还是像有人建议的那样在四川建炼厂解决，以带动四川乃至西南地区石油化工的发展，要通过科学论证后再确定。但是这个间题应在2005年之前解决。

兰炼应充分发挥其配套二次加工能力的优势，建成我国油、催化剂、油添加剂、道路沥青生产基地。

独山子、兰化都有14万t/a～16万t/a乙烯生产装置，在一段时间内，主要应立足于技术改造，扩大生产能力至20万t/a左右，并重点搞好几个后加工产品。

西部大乙烯项目的建设，兰化已经做过大量前期工作，有了一定的生产建设中小乙烯装置的经验，原料供应相对有保证。但兰化的原料油的供应距离、价格都不具备明显的竞争优势，加之环保容量的限制，一直进展不快。若合资生产，当前吸引力还不是很大，因此对兰化或西部地区45万t/a～60万t/a乙烯项目的建设，既要积极又要充分论证，认真地做扎实的、多方案的比较后再定。但是笔者相信，随着西部的大开发，一定会有达到国际经济规模的大乙烯装置矗立在祖国西部的土地上。

3.4大力发展磷矿开采及后加工

要充分利用西部，特别是云贵一带丰富的、品位较高的磷矿资源。一方面要保证其他省份的磷肥企业生产和建设用矿，同时可在云贵建设几个大型磷肥、氮磷钾复合肥生产基地，还可建设大型磷酸装置以供应其他省份生产磷按或复合肥。

在云贵建设磷铰企业规模要达到30万t/a～60万t/a，复合肥企业规模要达到30万t/a～90万t/a，也就是说一定要达到经济规模，以适应加入WTO以后的市场竞争。

3.5加大钾盐矿的开发力度

我国钾肥生产，目前主要靠青海柴达木盆地的钾盐矿。应在“八五”、“九五”建设的基础上，采用国内已掌握的技术，使其生产规模尽快达到100万t/a以上；同时应尽早研究塔里木盆地罗布泊的钾盐矿的开采和利用，有可能的话，在新疆建成新的钾肥生产基地。

3.6充分利用其他矿产资源发展无机盐和无机化

工产品

我国铬矿主要产在等地。重庆、新疆都有铬盐生产企业。重庆的生产规模大、经验比较丰富；新疆有一定的矿源，有必要在达到环境保护要求的前提下，对其铬盐生产企业进行改扩建。

在青海、重庆发展电子级碳酸锡，在重庆、贵州发展电子级碳酸钡、锑盐、锰盐、二氧化锰、五氧化二锑都是有基础的。

可充分利用云贵川的磷及磷酸资源加工食品级、饲料级添加剂和多种磷酸盐如磷酸氢钙、磷酸二氢钙等产品。

青海钾肥厂所用的卤水中含有大量的氯化锂、溴，也到了应考虑开发利用的时候了。综合利用可以大大提高钾矿开采利用的经济效益。

四川芒硝、钒、钛矿储量丰富，是发展元明粉、钛白粉、钒催化剂生产的极好原料。

总之，发展类似的无机盐和无机化工产品，是西部发展无机精细化工的优势，是比较切实可行的，也是有竞争力的。

3.7其他化工产品

重庆有较好的精细化工基础，应建成多行业、多品种的精细化工基地。

云、贵、川、渝、陕、宁夏、新疆都有一定的橡胶加工基础，可以根据本地需要加以发展（例如载重钢丝子午胎等）。

川化的赖氨酸、三聚氰胺、双氧水、催化剂，甘肃的黄原胶，重庆三峡及兰州永新涂料公司的油漆，重庆、贵州有机厂的醋酸系列产品，宁夏的双氰胺等，都是可进一步发展的产品。

4加快西部石油和化工发展的几点思考

西部大开发是要长期坚持实施的重大战略选择，它既关系到西部的发展又关系到东部的再发展，也可以说关系到中国发展的未来。正确理解这一伟大战略决策，把开发热情与实际结合好，对于加快西部石油和化工发展十分重要。

4.1抓住机遇，勇于开拓又不要急于求成

抓住机遇加快发展西部石油和化学工业，要积极但不要急于求成，盲目争项目。一定要经过科学论证，尽量减少人为的决策失误。最好的办法是借助“外脑”即咨询公司或专业的顾问公司的力量来完成科学论证。

在国外，咨询业是很发达的一个行业。企业和咨询业是生存和发展路上结伴而行的旅友。世界上的大公司和大的咨询公司，不仅在本土上相帮相携，还联手跨国跨洲作战。跨国企业到了哪里，跨国咨询公司也紧随而至。世界企业500强有95％以上都要聘用50～100家咨询公司（或专业的顾问公司）或顾问。

我国建立咨询业只有20年的历史，其市场还要进一步培育。但是，咨询业在中国的崛起是必然的，随着市场经济体系的健全和完善，特别是我国加入WTO以后，残酷的竞争最终会使企业的决策者们明白，必须借用“外脑”才能使企业决策更准确，才能使企业发展更快。

我国石油和化工行业对项目的科学论证、择优选定，已有较好的基础。在西部大开发中，应进一步加强这方面的工作，企业不要盲目争项目，政府不要盲目批项目。能用市场机制和企业行为去办的事，绝不包揽在政府手中去办。一定不要给西部增加新的包袱，争取上一个成功一个，尽最大努力减少失误。

4.2调整工业结构是西部石油和化学工业开发的关键

石油和化学工业结构调整，既要适应国内外经济发展的大趋势，也要结合西部的实际，发挥比较优势，努力把资源优势转变为经济优势，并加大技术含量，提高经济效益和竞争力。

首先，要把天然气勘探开发作为重点，尽快形成陕甘宁、青、新和川渝天然气生产和外输基地。

第二，要开发比较优势明显、市场前景好的钾、磷资源和能转化为经济优势的产品。

第三，要加快油田开发、炼油和石油化工的发展（油田开发更为重要）。

第四，应加大发展天然气后加工产品合成氨及甲醇的力度。

产业结构调整的核心是结构升级，以升级带动调整。西部的不少化工企业从规模上，工艺装备上是落后的，例如小电石、小氯碱、小聚氯乙烯、小矿山、小无机盐、小碳铰、小普钙厂J、油漆厂，有一大批应该被淘汰。要关闭一批浪费资源、污染严重、产品质量低劣的企业，使化工结构升级。

在结构调整中，一定要严防把国外和我国东部受到限制、高能耗的化工产业往西部转移。

产业结构调整主要体现在增加品种、提高质量、增加经济效益上。为此，一要加大企业技术改造的力度，努力开发有市场需求的新产品、新技术、新工艺（如象青海钾肥厂那样）；二要积极发展新兴产业和高技术产业，例如西安金珠近代化工有限公司等所开发的HFCI34a生产技术，将结束依赖进口HFC134a的历史，打破了西方国家在ODS替代物生产领域的市场和技术垄断。

4.3必须走可持续发展之路

中央明确指示，在实施西部大开发战略中，当前和今后一个时期，要把加快基础设施建设作为开发的基础，把加强生态环境的保护和建设作为开发的根本性措施。保护环境就是保护和发展生产力，保护环境才能保证国家可持续发展。这是对西部大开发的要求，更是对石油和化学工业发展的要求。

兰州、重庆及长江中上游、乌鲁木齐都有大气、水体污染严重的报道。乌鲁木齐市附近去年曾因大气污染严重，能见度低，造成数十辆汽车相撞事故，飞机也难以起降。今年四川乐山某化工厂因污水滥排，造成大渡河和长江乐山一带大量鱼类中毒死亡。兰州因污染严重，有西雾（污）都之称。重庆嘉陵江受农药、红矾钠生产企业的污染，受到环保和化工管理部门的关注。

化工系统容易变成污染大户，化工技术又是治理“三废”污染的主要手段。因此，发展西部石油和化工的过程中，一定要解决好环保问题：一是兼治已有污染源，以新带老；二是新上项目必须做到“三废”治理达标排放；三是经过治理也难以达标的化工企业要坚决限期关闭；四是决不准国外和东部沿海一带向西部转移容易污染环境的项目。东部沿海发达地区对西部进行石油和化工投资开发时，要充分考虑到为西部地区创造经济发展和环境保护相协调的环境，而不要给西部地区带来新污染源。西部污染加重，不仅影响西部的发展，最终也会对东部自身产生深远的影响。

4.4发展科技、教育，加大培养、吸纳人才的力度

在知识经济和信息技术时代，国与国之间、企业与企业之间的竞争能力决定于人才。美国比尔·盖茨所经营的微软公司固定资产并不多，但发展却很快，利润率出奇地高，原因就在于它拥有一大批掌握了最新信息技术的人。

应该说重庆、成都、兰州、西安等地的化学、化工高教力量也是比较强的，中科院系统、军工系统与化工系统的研究院所也不少，人才也不能说不多。关键是要稳住人才。例如，兰州曾经是我国最重要的石油化工基地，但是由于支援东部新的石油化工基地的建设，加之近几年人才大量流失，技术力量大大削弱，成为企业陷入困境的重要原因之一。因此，稳住现有人才十分重要，十分现实。

要吸引和扩大能扎根西部的化工科技队伍：一是要使来自西部的生源能回得去、留得住；二是要实行优惠政策，使东部发达地区或海外归来的愿为石油和化工做贡献的优秀人才自愿流向西部；三是西部设有化工、化学专业的大专院校应主要增加西部生源，并多分配到西部；四是要给科技人才施展才能的空间和条件。做到这几点十分重要。因为实施西部大开发战略，加快中西部地区的发展，将有成千上万的项目上马，成千成万亿的资金投入，如果没有足够的人才投入，没有足够的资金用于人才工程的开发，再大的投资项目也很难获得应有的效益，其结果很可能是事倍功半。因此，人才的教育培养、吸纳和给予施展才能的空间、条件，是十分重要的。

4.5要有长期作战的思想准备

加快发展西部石油和化工，是一项规模宏大的系统工程。它是随着基础设施和生态环境设施的建设而前进的。要有紧迫感，更要有长期艰苦奋斗的思想准备。目前，西部大开发尚处在启动阶段，不可能刚开始就遍地上项目，遍地开发。例如塔里木的罗布泊发现了丰富的钾矿，若交通不解决，淡水不解决，没有人生存的起码条件，又怎么去建设一个大钾肥基地呢？某些城市被污染的环境，怎么吸引外商来建设大的石油化学工程？若不花大气力解决环境容量，行吗？要彻底解决这类城市的生态环境保护，又要投入多少？要花多少时间呢？

我国西部占全国56％以上的土地面积，普遍缺水，特别是内蒙古、陕北、甘肃、宁夏、青海、新疆等地缺水更为严重。水怎么解决，种草种树，水来之何处，缺水又怎能种活树，种好草？草、树种不活，水土如何保持，沙漠化如何解决？这些工作，不是一代两代人能解决的，不是人有多大胆就什么都能解决的。人才的培养、吸纳，也不是几年就到位的。可以设想，西部的优惠政策比沿海特区还优惠？要想比特区还优惠，那西部又要有多大的承受能力？这些政策的研究和制定，既要解放思想，真正做到改革开放，又不能离开西部的实际，而是要在不断开发的实践中总结和发展起来。

化学发展论文范文第9篇

《化学教育》、《化学教学》、《中学化学教学参考》(以下简称《中化教参》)三种期刊是中等化学教育类核心期刊,已经成为中学化学教育工作者的良师益友,其发表的论文有权威性,代表着中等化学教育研究的前沿水平,是中学化学教育研究的导航。本文对《化学教育》、[2]《化学教学》、[3]《中化教参》[4]2004 年―2008 年5年来合计发表的499篇有关的教学设计研究文献进行统计分析,从中分析我国化学教学设计研究的现状、水平和薄弱环节,为促进化学教学设计研究发展、落实化学新课程提供参考。

1论文的统计分析

1.1论文年代分布

发文量不仅是衡量一种学术期刊吸收和传递情报能力的主要指标,而且在一定程度上可反映学科研究水平和发展速度。

由表1 可知,(1)三种期刊均为月刊,2004年―2008 年5年间共有180期,共发表有关教学设计研究论文499篇,年均99.8篇。其中《化学教育》有93篇,占论文总数的18.64 %;《化学教学》有275篇,占论文总数的55.11 %;《中化教参》有131篇,占论文总数的26.25 %。相对而言,《化学教学》开设了“教学设计”专栏,载文数量明显多于另两期刊,在刊发教学设计研究成果方面走在了前面。

(2)从总体上看,教学设计研究呈上升的趋势。随着新课程改革的推广实施,教学设计越来越受到化学教育工作者的重视,3种期刊所刊登教学设计研究论文数量均呈递增,特别是《化学教育》在2008年度增幅较另两期刊增幅大,可见近年教学设计研究论文总体上呈上升趋势。

1.2论文内容的统计分析

论文内容直接反映研究趋势。按教学设计理论研究、课堂教学设计、实验教学设计、信息化教学设计、教学设计评价、其他方面将论文分为6类。其中教学设计理论研究论文主要是有关教学设计的一些理论研究,如有关如何进行教学设计等,大部分论文都有理论论述和案例举例说明:课堂教学设计主要是理论课堂教学设计的一些教案,教学实录等:实验教学设计主要是实验课堂教学设计及一些实验的创新设计:信息化教学设计主要是运用现代信息技术为主要教具进行的教学设计;其他方面主要包括一些研究性学习活动方案及综合实践活动方案的设计等。

表2表明,课堂教学设计论文合计为247篇,占论文总数的49.5 %,居首位。其次是实验教学设计论文合计为103篇,占论文总数的20.64 %。统计发现大部分课堂教学设计中都有实验的设计参与,说明教学设计过程中重视实验教学的地位和育人功能,而实验中多又以探究性实验为主,体现了作为化学新课程改革突破口的科学探究,以此进行探究性教学与探究性学习,发展和提高学生的科学素养;以上充分体现了化学课程标准中“通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变,培养学生的创新精神和实践能力”的基本理念。在课堂教学设计中主要还包括理论知识课、复习课,还有3篇双语教学设计及一些课堂实录。教学形式多种多样,有讲稿式、表格式、图表式、综合式。这说明课堂教学设计形式越来越多样化。大部分课堂教学设计都有多媒体的参与,这说明随着信息技术的飞速发展,多媒体运用于教学课堂教学设计越来越广泛,大大提高了课堂教学效率。再次是教学设计评价论文合计为51篇,占总论文数的10.22 %,居于第三位,其中有33篇为中学教师课堂实录反思评价,这说明教学设计中课后反思成为促进教师专业成长的重要部分。教学设计理论研究论文合计为48篇,占总论文数的9.62 %,相对教学设计实践研究论文比例来说就较小,说明应该加强教学设计的理论研究,以便更好地指导和服务于教学设计实践。专门针对化学信息化教学设计研究的论文只在《化学教学》刊物上发表了8篇,新一轮基础教育课程改革提出 “大力推进信息技术在教学过程中的普遍运用”,“促进信息技术与学科课程的整合,逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式和师生互动方式的变革”, 这说明需要加强这方面的研究。其他论文占8.42 %,主要是综合实践活动方面,其中有34篇研究性学习活动课例,这说明对教学设计的研究较广,能重视结合中学综合实践活动必修课程渗透化学学习,体现化学学科与STS紧密联系的特征,以此来培养学生的实践能力和创新精神。

1.3 论文地区分布的统计分析

表3表明,全国有30个省、直辖市和自治区在三种期刊发表有关教学设计研究的论文,其中江苏、上海、浙江、湖北、北京和安徽6个地区论文总数为343篇,占论文总数的68.74 %,成为教学设计研究的核心地区,是教学设计研究成果的主要产区,特别是江苏,占总数的23.05 %。还有6篇跨省论文,这说明随着科学技术的发展,化学教育工作者能跨越时空开展多方面的合作研究。但也可看出,教学设计研究的发展仍然是不平衡的,总体上中西部、边远地区的教学设计研究较为落后,这说明中西部是新一轮化学课程与教学改革全面推进的重点。

2 论文作者的统计分析

2.1论文作者所在系统单位分布

对论文作者所在系统单位统计分析,可评价单位的学术水平、发展状况和论文产出力的分布。

从表4可以看出,教学设计研究主要是集中在中学和高等院校,分别占总数的64.45 %和21.1 %。这说明教学设计是理论联系教学实践的桥梁,一线教师是教学设计的主要实施者,并且说明教育家、学科专家等深入一线进行调查研究指导,与课程实施者积极进行对话与交流,为一线教师提供教学设计的新理念和新教育理论等,指导教学设计的实施,推动了教学设计研究的发展。这次课程改革不再仅仅是自上而下和学科专家的改革,而是教育管理部门、教育家、学科专家、教研人员、一线教师等共同参与的改革。

2.2论文作者合作度和合作率

论文合作度是指某种或某类期刊每篇论文的作者平均数。合作率是指由2人及以上合作的论文占总数的比例。一篇论文有适量的作者数,可在知识结构方面相互取长补短,充分发挥群体智力,提高研究效果和研究成果水平。

从表5可以看出,从2004 年―2008 年,三种刊物发表的有关教学设计的论文合计为499篇,作者总数人次为692人。其中一人完成的为354篇,占70.94 %;两人及两人以上者共计145篇,占29.06 %,合作度为1.38,合作率为29.06 %。这说明研究逐渐走向合作的趋势,从文献统计分析来看,一线中学教师与高等院校学者、教科所研究员、教研员和教师之间的论文合作研究逐渐发展,这促进了一线教师教育科学研究能力的提高。

3 结论与建议

《化学教育》、《化学教学》、《中化教参》三种期刊都是中等化学教育类核心期刊,其发表的论文有权威性和代表性,是中等化学教育研究的导航。从这三种期刊发表的有关化学教学设计研究论文呈逐年增加的趋势来看,说明化学教学设计越来越受到重视。虽然只对三种中等化学教学类期刊且只是从2004 年―2008 年5年间的统计分析,但所获信息对化学教学设计的实践与探索、促进化学教学设计研究发展、落实化学新课程等具有一定的参考价值。

(1)化学教学设计取得一定成效,但发展不平衡。从论文的数量、内容和质量来看,化学教学设计越来越受到关注,且取得一定的成效,但离现代教学设计与化学新课程要求还有一段距离。化学教学设计研究发展不平衡,如,经济发达地区的论文如江苏、上海、浙江、湖北、北京和安徽6个地区论文总数为343篇,占论文总数的68.74 %,而其他地区发表的论文较少。故应加大中西部教育的投资,加强中西部地区化学教师教育培训以及多元文化下的教学设计研究,促进化学教师和教研人员积极进行教学设计研究。

(2)加强化学教学设计理论研究。从教学设计理论研究论文的数量(48篇)和占总论文数比例(9.62 %)来看,相对教学设计实践研究论文较少,且多局限于探究性教学设计、基于某种教学理论或学习理论的教学设计、教学设计模式或策略等方面,而很少涉及复杂的、多因素影响的理论研究,研究深度和广度还不够。教学设计理论研究应该包括以下两方面的内容:一是各种用于指导、规定教学活动和行为的理论(包括教学设计评价),二是教学设计过程模式,即以什么样的步骤和方法进行教学系统的设计,包括教学设计过程模式和教学设计方法等内容[5]。高校和科科院所的教育研究人员应重点加强这方面的研究,增强教学设计研究的可操作性,且加强与中学联系合作,将教学设计理论指导教学设计实践,同时实践也检验教学设计理论,促进教学设计研究发展。

(3)重视化学教学设计实践研究。从统计分析来看,教学设计实践论文占绝大多数,多是来自中学一线教师,研究内容非常广泛,包括课堂教学设计、实验教学设计,信息化教学设计、综合活动课程教学设计、双语教学设计、课堂实录、教学反思等,取得了一定的成效。但在研究中也存在一些问题:如中学化学教师研究视野窄,体现新课程教学理念不够。化学教学设计实践研究应在教学设计理论和新课程理念指导下,加强如下方面的设计:知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三维课程目标;教学内容生活化, 渗透STS教育; 化学实验与化学实验教学创新;教学方式和学习方法创新等[6], 以此促进化学教学设计研究发展、将化学新课程精神落到实处。

参考文献:

[1][6]江家发,杨浩文. 新课程理念下的化学教学设计[J] .中国教育学刊,2005,(8):37～40.

[2]化学教育,2004～2008.

[3]化学教学, 2004～2008.

[4]中学化学教学参考, 2004～2008.

[5]杨开城,李文光. 教学设计理论体系构想[J] .教育研究,2001,(11):70.

化学发展论文范文第10篇

1研究对象与方法

1．1研究对象为使研究结果能够反映客观事实，选取2000－2010年化学教育、化学教学、中学化学教学参考以及教育类（北大中文）核心期刊中有关化学学习心理研究的文献进行统计分析。

1．2样本资料来源以中国知网（CNKI）论文数据库为检索库，采用高级检索，参考陈录生主编的《新编心理学》关于心理现象的分类部分内容，分别以“感觉”、“知觉”、“记忆”、“思维”、“想象”、“注意”、“情感”、“意志”、“需要”、“动机”、“兴趣”、“理想”、“信念”、“世界观”、“能力”、“气质”、“性格”和“自我意识”，以及结合化学学习心理，增加“自我效能感”、“价值”、“迁移”、“心理”、“问题解决”、“技能”和“科学素养”等为检索项“题名”的检索词，并且“题名”检索词“化学”，“来源”检索项检索词分别是“化学教育”、“化学教学”和“中学化学教学参考”，匹配：“模糊”，时间为2000－2010年，结合手工检索，检索到相关论文；教育类（北大中文）核心期刊中相关论文是以“化学”为检索项“题名”的检索词，以2000、2004、2008年版的北大中文教育类核心期刊为“来源”检索项的检索词匹配，并结合手工检索，检索到相关论文，剔除有关高考试题心理考查分析的论文后得到样本。

1．3分类及分析单元将样本从数量分布、内容、发表年份、作者、作者单位以及地区和作者合作情况等几个维度进行研究。参考王祖浩主编的《化学教育心理学》对学习心理的分类，以及陈琦主编的《当代教育心理学》第4部分“分类学习心理”中对学习心理的分类，将检索的论文分成“知识的学习”、“技能的学习”、“问题解决的学习与创新性”、“学习策略”、“品德的形成”和“能力的形成”（由于有关能力的文献比较多，因此在这里将其单独列为一类）6大类。关于知识学习以及概念学习、知识迁移的论文归为“知识的学习”；关于思维导图、计算、心智技能的论文归为“技能的学习”；关于思维、创造性、问题解决的论文归为“问题的解决与创造性”；关于记忆、动机、兴趣、元认知以及策略的论文归为“学习策略”；关于情感和科学素养的论文归为“品德的形成”；关于能力的学习与研究论文归为“能力的形成”。

2论文统计研究结果与分析

2．1论文数量的统计分析通过对样本统计，检索到2000年到2010年11年间在3种化学学科教育期刊以及教育类核心期刊中关于化学学习心理研究的相关文献共560篇，从近11年4类期刊研究论文数量看，化学教育133篇，化学教学120篇，中化教参181篇，教育核心期刊126篇，分别占样本总数的23．75％、21．43％、32．32％和22．50％，数量分布比较平均，没有太大的偏差。从总体看，各类期刊对化学学习心理研究的论文相对论文总量而言，数量较少。2000－2010年间，化学学习心理研究各类论文在3种化学学科教育类期刊及教育类核心期刊的数量随年代分布情况见表1。由表1可知，各年篇数在30～65间变化，年均发文数量为51篇，其中2001、2004和2005年发文数量最高，2006年发文数量最少，略呈下降趋势，但总体较平稳。一些起伏变化可能与当年的教育形势和相关政策有关，例如：2006年有关化学学习心理论文的发文数量比较少，主要原因可能是2005年正值高中化学新课程改革首次实行1年后，更多的教育研究工作者将注意力集中在了新课改上。伴随新课改的有序进行，化学学习心理的发文数量又慢慢恢复增长，2007年49篇，2008年55篇，2009年47篇，2010年发文数量为50篇，呈上升趋势。

2．2论文内容统计及分析

2．2．1论文内容统计样本文献分为知识的学习、技能的学习、问题的解决与创造性、学习策略、品德的形成和能力的形成六类内容，通过对论文统计处理，得到各类研究论文的数量和百分比分布图，如图1。图1各类研究论文的数量和百分比由图1可知各类论文研究数量有较大差别，其中研究内容最多的是能力形成和问题解决与创造性，分别是165篇和144篇，分别占论文总数的29．46％和25．71％，两类共占论文总量的55．17％。其次是学习策略、品德的形成及技能的学习，分别是87、69、66篇，分别占论文总数的15．54％、12．32％和11．79％，研究最少的是知识的学习，只有29篇，占总数的5．18％。

2．2．2研究内容分析样本论文数量最多的是有关能力的形成，研究主要内容有创新能力、实验能力、学习能力、自学能力等能力培养及相关问题研究。能力在科学素质结构中位于最高层次，它既是知识与技能的条件，又是科学素质发展的目标与方向。化学学习能力是在化学学习过程中形成和发展起来的，化学学习能力的高低直接影响着化学学习活动的效果。科学素养教育的重点是激发学生创新精神和实践能力，培养学生分析问题、解决问题的能力，能力的培养成为化学教育教学研究永恒的主题，因此，化学能力的研究紧跟时代需求。吁诚铭等把职业能力作为一项化学学习的能力提出，认为学校培养的人才应该符合社会要求，具备相应的职业能力，提出在教学中应注重全方位、多角度、全程化地培养学生的职业技能，应尽早让学生接触到本职工作［3］。这种观点比较少见，受教育者职业能力的培养，切合经济发展对从业者的素质要求，这也是我国教育体制改革亟待解决的问题。职业能力作为社会发展对受教育者的新要求，应该纳入化学学习能力的范畴。问题的解决与创造性方面发文数量较多，包括创造性、有序性、发散性和形象思维的培养及心理机制，提出问题以及问题解决的过程、心理、策略与训练等内容。学科问题解决是教育心理学中问题解决研究的重要领域，问题解决属学习的较高层次，著名教育家波利亚（Polya）把“解题”作为培养学生数学才能、教会其思考的一种手段和途径，同时学生问题解决水平也是衡量教学效果的标准之一［4］。化学学习策略方面，研究论文数量处在中间，化学学习策略主要指化学学习中的认知策略，或化学学习基本活动的组织方式，构建学习策略是问题解决能力的一种形式。此类文献内容主要包括化学课堂心理、注意策略、记忆编码、元认知能力培养策略等。如肖小明等认为有的教师为了完成预先设计好的教学程序，往往无视或轻视学生的心理需要，针对这种情况提出：创设问题情境，引发学生的求知心理；适当引导，调整学生的焦虑心理；改变教学方式，满足学生的期待心理；利用“最近发展区”，维持学生的探究心理；设计教学空白，激发学生的创造心理［5］。学习策略可以帮助学生根据学习情境的特点与变化选择合适的学习途径，提高学习效率，对教育实践有重要的指导意义，应加大这方面的研究力度。技能的学习及品德形成的研究论文并不多，不及能力形成和问题解决的研究论文数量的一半。在化学技能的学习方面的研究主要是学生化学实验操作技能、利用思维导图学习化学的技能和心智技能，对化学计算技能的研究也有一些。对品德形成的研究涉及较广，而且随着新课改的进行，有关研究呈上升趋势。一些研究以社会事实为基础，通过社会事件，对品德形成进行讨论，如冯兴洲的“透过三聚氰胺事件谈化学教学中情感态度与价值观目标的落实”就是在社会事件中分析如何落实化学课程标准中对的情感态度与价值观目标要求［6］；部分论文分析新课改后化学课程模块中与生活密切相关的化学与生活、化学与技术等课程，从科学素养的角度对课程内容设置、教学设计等方面进行分析，提出培养学生的技能及品德。知识的学习方面发文数量最少，只有29篇，占总量的5．18％。化学知识的学习具体包括化学概念学习、元素和化合物知识的学习、知识的分类、理解、学习与迁移以及化学语言的掌握等，最多的是化学概念的学习和知识的迁移。知识的学习是化学学习的基础，因此知识的学习心理研究对教育教学工作的开展很重要。学习心理学是教育心理学的一个重要分支，随着心理学、脑科学、计算机科学的迅速发展，使认知主义的研究取代了行为主义的研究而成为学习心理学的主导研究范式。从国际文献中可看出学习心理的研究主要是基于认知心理学，而且多是实证研究。学习心理是研究学生学习的规律，这就意味着可从不同类型的学习心理问题进行研究，如化学知识的学习（化学概念与原理、化学知识的表征、化学陈述性知识与程序性知识、学习迁移等）、化学学习影响因素（元认知、思维类型、认知风格、行为方式、性别差异、学习动机等）、化学学科问题解决、化学课程教材设计、化学学习过程等方面的研究［7］，不必从普通教育心理学理论演绎到化学学科学习心理，而是从不同的化学学习类型进行实证研究，归纳出化学学习心理理论。

2．3论文作者的统计分析

2．3．1论文作者单位分析样本文献作者单位（部分论文作者分属不同单位的重复计算）共有630个，来自普通中学和高等院校的文章最多，分别是330和259篇，占总量的52．38％和41．11％；教研机构有39篇，占总作者数的6．19％，相对较少；其他单位（包括一些培训中心、报社等）发文数量为2篇，占总数的0．32％，非常少。这说明，高校师生和一线中学教师始终是化学学习心理研究的主力军，化学学习心理的理论丰富了一线教师的实践研究，同时一线教师的工作实践给广大教育研究者提供方向与平台，两者相互促进，共同推动化学学习心理研究发展。

2．3．2论文作者所属地区分布分析通过对所属地区的统计分析可知，论文作者遍及全国30个省、直辖市、自治区，其中排名前5的江苏、浙江、广东、上海、山东5个地区发文总数为358篇，占总量的50．7％，是化学学习心理研究的核心地区。相对于核心地区，青海、内蒙古、云南、海南等地区在这方面的研究较少，同时还有一些地区近11年没有化学学习心理。这主要与我国教育发展不均衡有关，我国部分地区特别是沿海地区经济发达，对教育设施、教师队伍建设、教育研究等较重视，在化学学习心理方面的研究也就更深入，而中西部地区经济发展落后，教育资金投入不足，对教育研究也不够，相应的化学学习心理的研究就较少。

2．3．3论文作者合作情况分析由表2可知，样本文献总数为560篇，其中389篇是单独完成，171篇为合作完成，其中25篇由高校师生与中学教师合作完成，2篇由地市教研员与高校师生合作完成，4篇由地市教研员与中学教师合作完成，1篇由高校师生、中学教员和地市教研员共同完成，随着合作人数的增加，论文数量逐渐减少。合作率为30．53％，虽然该比例较小，但也说明高校师生、教育研究部门和中学教师的合作研究正在加强。这其中有13篇文章是跨省合作完成，其中1篇3省合作。这表明信息技术的发展让研究者之间的距离不再成为障碍。跨地区的合作研究可以增加研究结果的可靠性，消除地域、经济发展状况、风俗习惯等差距对研究结果的影响，是一种很好的研究方法。应大力倡导中学教师、教研员、高校专家合作研究，鼓励不同地区的教育研究者合作研究，让各个岗位、各个地区的教育研究者相互合作、交流学习、相互促进、相互提高，同时保证研究结果的准确性、普遍适用性，共同为教育研究发展做贡献。

3研究结论与建议

3．1研究结论（1）就研究地域而言，研究的地区较广，全国大部分地区都进行了化学学习心理研究，且一部分地区在这一领域的发文数量较大，为当地的化学教育工作提供了指导。（2）研究对象和内容涉及较广，研究对象包括中学生、大学生、高师化学专业学生的学习心理，研究的具体内容包括学习、实验、解题、问题解决、考试、竞赛以及课堂教学中学生心理、心理障碍及应用认知规律组织化学学习与教学的研究，此外，还有一些关于新课改背景下学生学习心理的研究，研究内容紧跟教育发展形势，关注热点问题，引领化学学习心理研究向前发展。（3）从研究者来看，论文研究作者分布在我国各个地区的多种单位，作者与作者间的合作也比较普遍，跨单位甚至跨地区的合作也逐渐发展起来，这些都给化学学习心理研究注入了活力，理论研究者与实践工作者的合作交流、不同地区教育工作者的合作与交流，都大大加速了研究成果的产生、实施、反馈、改善和推广速度。