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论高电化学性能聚苯胺纳米纤维/石墨烯复合材料的合成
石墨烯是一种二维单原子层碳原子SP2杂化形成的新型碳材料,因其非凡的导电性和导热性、极好的机械强度、较大的比表面积等特性,引起了国内外研究者极大的关注.石墨烯已经被探索应用在电子和能源储存器件、传感器、透明导电电极、超分子组装以及纳米复合物[8]等领域中.而rGO因易聚集或堆叠而导致电容量较低(101 F/g)[9],这限制了其在超级电容器电极材料领域的应用.
另一方面,PANI作为典型的导电高分子之一,由于合成容易,环境稳定性好和导电性能可调等特性备受关注.具有纳米结构的导电材料,由于纳米效应不但能提高材料固有性能,并开创新的应用领域.PANI纳米结构的合成取得了许多的成果.PANI作为超级电容器电极材料因具有高的赝电容,其电容量甚至可高达3 407 F/g[10];然而,当经过多次充放电时PANI链因多次膨胀和收缩而降解导致其电容损失较大.碳材料具有高的导电性能和稳定的电化学性能,为了提高碳材料的电化学电容和PANI电化学性能的稳定性,人们把纳米结构的PANI与碳材料复合以期获得电容较高且稳定的超级电容器电极材料[11].
作为新型碳材料的石墨烯和PANI的复合引起了极大的关注[12].但是用Hummers法合成的GO直接与PANI复合构建PANI/GO复合电极因导电率低而必须还原GO,化学还原剂的加入虽然还原了部分GO而提高了导电性能,但也在一定程度上钝化了PANI [13],另外排除还原剂又对环境造成一定程度的污染.因而开拓一条简单且环境友好的制备PANI/rGO复合材料作为超级电容器的电极路线仍然是一个难题.
基于以上分析,首先使PANI和GO相互分散和组装,借助水热反应这一绿色环境友好的还原方法制备PANI/rGO复合材料,以期获得高性能的超级电容器电极材料.
1实验部分
原材料
苯胺(AR, 国药集团),经减压蒸馏后使用;氧化石墨烯(自制);过硫酸铵(APS, AR, 湖南汇虹试剂);草酸(OX, AR, 天津市永大化学试剂);十六烷基三甲基溴化铵(CTAB, AR, 天津市光复精细化工研究所).
的制备
PANIF的制备按我们先前提出的方法 [14],制备过程如下:把250 mL去离子水加入三口烧瓶后,依次加入 g CTAB, g 草酸以及 mL苯胺,在12 ℃水浴上搅拌8 h;随后,往上述溶液中一次性加入20 mL含苯胺等量的过硫酸铵水溶液,同样条件下使反应保持7 h.所制备的样品用大量去离子水洗涤至滤液为中性,随后30 ℃真空干燥24 h. 的制备
采用Hummers法制备GO,具体过程如下:向干燥的2 000 mL三口烧瓶(冰水浴)中加入10 g天然鳞片石墨(325目),加入5 g硝酸钠固体,搅拌下加入220 mL浓硫酸,10 min后边搅拌边加入30 g高锰酸钾,在冰水浴下搅拌120 min,再将三口烧瓶移至35 ℃水浴中搅拌180 min,然后向瓶中滴加460 mL去离子水,同时将水浴温度升至95 ℃,保持95 ℃搅拌60 min,再向瓶中快速滴加720 mL去离子水,10 min后加入80 mL双氧水,过10 min后趁热抽滤.将抽干的滤饼转移到烧杯中,加大约800 mL热水及200 mL浓盐酸,趁热抽滤,随后用大量去离子水洗涤直至中性.所得产品边搅拌边超声12 h后5 000 r/min下离心10 min,得氧化石墨烯溶液.
复合材料制备
按照一定比例将含一定量的PANIF液与一定量的 mg/mL 的GO溶液混合,使混合液总体积为30 mL, GO在混合液中的最终浓度为 mg/ mL,磁力搅拌10 min后,将混合液转移到含50 mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中进行水热反应,在180 ℃保温3 h;待反应釜自然冷却至室温后取出,用去离子水洗涤产物直至洗液无色后,于60 ℃真空干燥24 h,待用.按照上述步骤制备的PANIF与GO的质量比分别为5,10以及15,相应命名为PAGO5,PAGO10和PAGO15,对应的PANIF质量为75 mg,150 mg和225 mg.
仪器与表征
用日本日立公司S4800场发射扫描电镜(SEM)分析样品的形貌;样品经与KBr混合压片后,用Nicolet 5700傅立叶红外光谱仪进行红外分析;用德国Siemens公司Xray衍射仪进行XRD分析;电化学性能测试使用上海辰华CHI660c电化学工作站.
电极制备和电化学性能测试:将活性物质(PANIF或PANIF/rGO)、乙炔黑以及PTFE按照质量比85∶10∶5混合形成乳液,将其均匀地涂在不锈钢集流体上,在10 MPa压力下压片,之后烘干得工作电极.在电化学性能测试过程中,使用饱和甘汞电极(SCE)作为参比电极,铂片(Pt)作为对电极,在三电极测试体系中使用1 M H2SO4作为电解液进行电化学测试,电势窗为~.
比电容计算依据充放电曲线,按式(1)[15]计算:
Cs=iΔtΔVm.(1)
式中:i代表电流,A;Δt代表放电时间,s;ΔV代表电势窗,V;m代表活性物质质量,g.
2结果与讨论
形貌表征
图1为PANIF和PAGO10形貌的SEM图.低倍的SEM(图1(a))显示所制备PANIF为大面积的纳米纤维网络;高倍的图1(b)清晰地显现该3D纳米纤维网络结构含许多交联点.PANIF和PAGO10混合液经过水热反应后,从低倍的SEM(图1(c))可以看出,PAGO10复合物具有交联孔状结构;提高观察倍数(图1(d)和图1(e))后可以发现样品中rGO 与PANIF共存;而高倍的图1(d)清晰地显示出了rGO与PANIF紧密结合,且合成的褶皱rGO因层数较少而能观察到其遮盖的PANIF.从图1可知:成功合成了大面积的PANIF以及互相均匀分散的PANIF/rGO复合材料.
分析
图2为PANIF,GO以及PAGO10 3种样品的FTIR图.图2中a曲线在1 581 cm-1,1 500 cm-1,1 305 cm-1,1 144 cm-1,829 cm-1等波数处展现的尖锐峰为PANI的特征峰,它们分别对应醌式结构中C=C双键伸缩振动、苯环中C=C双键伸缩振动、C-N伸缩振动峰、共轭芳环C=N伸缩振动、对位二取代苯的C-H面外弯曲振动.图2中b曲线为GO的红外谱图,在3 390 cm-1, 1 700 cm-1的峰分别对应-COOH中的O-H,C=O键振动,1 550~1 050 cm-1范围内的吸收峰代表COH/ COC中的C-O振动[16],可以看出,GO中存在大量的含氧官能团.图2中c曲线为PAGO10复合物红外吸收谱图,与GO,PANIF谱图比较, 可以发现PAGO10中的GO特征峰不太明显而PANI的特征峰全部出现,这个结果归结于GO含量少以及GO经水热反应后形成了rGO,另外也表明水热反应对PANI品质无大的影响.
电化学性能分析
图4为样品的CV曲线,其中图4(a)为不同样品在1 mV/s扫描速率下的CV图,可以看出,4个样品均出现明显的氧化还原峰,这归因于PANI掺杂/脱掺杂转变,表明PANIF以及复合物显示出优良的法拉第赝电容特性.图4(b)为PAGO10在不同扫描速率下的CV曲线,由图可知PAGO10电极的比电容随着扫描速率减小而稳步增加,在扫描速率为1 mV/s时,PAGO10电极的比电容为 F/g.
图5为PANI,PAGO5,PAGO10和PAGO15的充放电曲线以及交流阻抗图.图5(a)为电流密度为1 A/g时样品的放电曲线图,由图可知:4种样品均有明显的氧化还原平台,这与前述CV分析中的结果相吻合.根据充放电曲线,借助式(1),计算了4种样品在不同电流密度下的比电容,结果如图5(b)所示,很明显,相同电流密度下PAGO10比电容最大,当电流密度为1 A/g时,其比电容为517 F/g,这个结果表明PAGO10的电化学性能明显优于PANI/石墨烯微球和3D PANI/石墨烯有序纳米材料(电流密度为 A/g时,比电容分别为 261和495 F/g)[18-19], 而PANIF比电容最小,仅为378 F/g;且在10 A/g电流密度下PAGO10的比电容仍保持在356 F/g 左右,这表明PAGO10电极具有优异的倍率性能.该复合材料比电容以及倍率性能得到极大提高源于rGO与PANIF两组分间的协同效应.在充放电过程中连接在PANIF间的rGO为电子转移提供了高导电路径;同时,紧密连接在rGO上的PANIF有效阻止水热还原过程中石墨烯的团聚,增加了电极/电解质接触面积,从而提高了PANIF的利用率而使得容量增加. 为了更清晰地了解所制备材料的电子转移特点以及离子扩散路径,对样品进行了交流阻抗测试,图5(c)为4个样品的Nyquist图.从图5(c)可知:在高频区、低频区均分别具有阻抗弧半圆、频响直线.在高频区,电荷转移电阻Rct大小顺序为RPAGO5
值说明rGO的加入提高了电极材料的导电性.在低频区,直线形状反映了样品电化学过程均受扩散控制,并且PAGO5所展现的直线斜率最大,说明其电容行为最接近理想电容,即频响特性最好,这也是源于rGO的加入提高了材料导电性以及复合物的独特微观结构.
氧化还原反应的发生,导致PANIF具有十分高的赝电容,但由于在大电流充放电过程中高分子链重复膨胀和收缩,导致其循环稳定性差而限制了其实际应用.为此,对ANIF和PAGO10进行循环稳定性分析.图6显示,PAGO10在5 A/g电流密度下经过1 000次充放电后,电容保持率为77%,而不含rGO的PANIF电极在2 A/g电流密度下充放电1 000次电容保持率仅为,这个结果表明PANIF循环稳定性较差;另外,rGO的加入形成的PANIF/rGO紧密的连接,降低了PANI链在充放电过程中的膨胀与收缩,使得链段不容易脱落或者断裂,从而PAGO10具有出色的循环稳定性.
3结论
采用自组装的方法,经水热反应,制备了PANIF/rGO复合电极材料.研究发现,rGO与PANIF紧密连接;而且,当PANIF与GO质量比为10∶1时,复合材料展现了最佳的电化学性能,当电流密度为1和10 A/g时,其比电容分别为517, 356 F/g.从上可知:合成的PAGO10具有高的比电容、较好的倍率性能和稳定性能,从而有望作为超级电容器电极材料在实践中应用.
浅谈水泥窑用新型环保耐火材料的研制及应用
1 概述
随着新型干法水泥生产技术在我国的迅速普及,我国水泥工业得到飞速发展,2012年,水泥总产量达亿吨,占世界总产量55%左右。在20世纪六、七十年代,镁铬质耐火材料因具有良好的挂窑皮和抗水泥熟料的化学侵蚀性能,而被广泛应用于新型干法水泥窑的烧成带[1],并取得了良好的使用效果,但由于镁铬砖在使用过程中砖内的Cr2O3组分与窑气、窑料中的碱、硫等相结合,形成有毒的Cr6+化合物[2]。再加上原燃料中所带入的硫,碱与硫共存时形成另一种水溶性Cr6+有毒性致癌物质:R2(Cr,S)O4。水泥窑在正常运转中,其窑衬中镁铬砖内的一部分Cr6+化合物随着窑气和粉尘外逸,飘落在厂区及周边环境中,造成厂区大气的污染; 另一部分则残留在拆下的废砖中,废弃的残砖一遇到水就会造成地下水的污染;更直接的危害是在水泥窑折砖和检修作业时,窑气和碎砖粉尘中的Cr+6会给现场人员造成毒害,据有关专家论证,Cr6+腐蚀皮肤,使人易患上大骨病,进而致癌。因此,镁铬质耐火材料作为水泥窑内衬会对环境和人类造成长期污染和公害。
发达工业国家在水源、环境和卫生方面有着一系列配套的规范,其中德国对水泥厂预防“铬公害”的规定最普遍,执行也是最严格的,具体内容如表1所示:
我国于1988年4月颁布国家标准GB3838-88,对地面水中Cr6+含量进行明确规定,如表2所示:
这就使得水泥企业在使用镁铬砖做水泥窑内衬投入的环保费用加大,特别是用过镁铬残砖处理费用非常昂贵,因此,水泥窑用耐火材料无铬化是必然的发展趋势。
2 水泥窑烧成带新型环保耐火材料的研制
研制思路
目前,用于水泥回转窑烧成带的无铬环保耐火材料主要有镁白云石砖和镁铝尖晶石砖。镁白云石砖对水泥熟料具有良好的化学相容性和优良的挂窑皮性,但是抗热震性差,抗水化性差;镁铝尖晶石砖具有良好的抗热震性和抗侵蚀性,但是挂窑皮性差[3,4]。镁砖中引入铁铝尖晶石制成的第二代新型环保耐火材料―新型环保耐火材料,结构韧性好,抗碱盐及水泥熟料侵蚀能力强,具有良好的挂窑皮性能,在烧成带能有效延长使用寿命,是目前适合我国国情的新一代水泥窑烧成带用无铬耐火材料。但该产品的关键是铁铝尖晶石原料的合成、加入量、加入方式及有关工艺条件对制品性能的影响。
试验与研究
铁铝尖晶石的合成。铁铝尖晶石是一种自然界少有的矿物,化学分子式为FeAl2O4,其中含和。铁铝尖晶石为立方体结构,二价阳离子占据四面体位置,三价阳离子填充在由氧离子构成的面心立方中。其理论密度为,莫氏硬度为。要形成铁铝尖晶石,必须保证氧化亚铁(FeO或FeOn)是处于其稳定存在的条件下。只有在FeO能稳定存在的区域内,才能保证与Al2O3形成的化合物是FeO? Al2O3尖晶石,而在FeO稳定存在的区域以外的条件下,铁的氧化物与Al2O3作用得到的产物很难说是FeO?Al2O3尖晶石,而可能是含有大量或主要是Fe2O3-Al2O3的固溶体[5]。FeOn- Al2O3的系相图如图1所示:
为了得到高质量的合成铁铝尖晶石,我们特聘请了欧洲知名耐材专家进行专业技术指导,经过大量试验,掌握了烧结合成铁铝尖晶石的关键技术,为生产达到国际水平的新型环保耐火材料打下了良好的基础。在生产中把FeO与Al2O3按一定比例混合均匀后压制成荒坯,在保证“FeO”稳定存在的气氛下,经高温烧成,制得FeO? Al2O3尖晶石含量为97%以上的烧结铁铝尖晶石。产品衍射如图2所示:
原料与制品的性能 ①原料的选择。根据我们的生产经验,结合水泥窑烧成带对耐火材料的要求,我们选用优质镁砂、合成尖晶石为原料,并加入特殊添加剂来强化制品的性能,研制生产出第二代无铬镁尖晶石砖―新型环保耐火材料。所用原料理化指标如表3所示。②制品的性能。将原料破碎成所需的粒度,采用四级配料,经强力混碾、高压成型、高温烧成。产品的显微结构见图3,产品理化指标与国外同类产品对比情况如表4所示。
铁铝尖晶石对制品性能的影响 ①铁铝尖晶石加入量对制品耐压强度的影响。从图4可以看出:随着铁铝尖晶石增加制品的耐压强度呈现出先升后降的趋势,这是由于铁铝尖晶石与镁砂互溶的结果,铁铝尖晶石的加入量在10%时,制品的强度达到最大值。②铁铝尖晶石加入形式对制品抗热震性能的影响。从实验结果表5可以看出:以颗粒形式加入铁铝尖晶石制品的抗热震性比以细粉形式加入铁铝尖晶石制品相对较好。
产品的性能
结构韧性好、热震稳定性优良。新型环保耐火材料在烧成及使用过程中Fe2+离子扩散进入周边的氧化镁基质中,同时部分Mg2+离子扩散进入铁铝尖晶石颗粒,与铁铝尖晶石分解残留的氧化铝反应生成镁铝尖晶石,这一活化效应使制品在烧成或使用过程中,内部形成大量的微裂纹,重要的是铁铝尖晶石的分解过程、Fe2+离子和Mg2+离子的相互扩散在高温下持续进行,使得MgO-FeAl2O4耐
火材料在整个高温使用过程中,可以形成大量的微裂纹,这些微裂纹的存在有利于缓冲热应力、提高制品的结构柔韧性和热震稳定性。
强度高。从制品显微结构可以看出:制品内部铁铝尖晶石与高纯镁砂互溶,结构非常均匀致密,晶粒发育良好,颗粒与基质间通过晶间尖晶石相连接,结合良好,明显的提高了砖的密度和高温强度。
具有良好的粘挂窑皮性能。在使用过程中,制品中的Fe2O3与Al2O3都易与水泥熟料中的CaO反应生成C2F、C4AF等低熔点矿物,该矿物具有一定的粘度,可牢固粘附在新型环保耐火材料的热面,形成稳定的窑皮。我们把新型环保耐火材料和直接结合镁铬砖分别制成40mm×40mm×60mm样块,用90%水泥生料+5%煤粉+5%K2SO4,压制成Φ30×10mm圆饼,把圆饼放在两个样块中间,放入电炉内加热,温度升到1500℃,保温3小时,冷却后测其抗折强度,二者基本相同。由此可见,新型环保耐火材料粘挂窑皮性能优良。
产品的应用
新型环保耐火材料自2012年研制成功投放市场以来,通过河北鹿泉曲寨水泥公司、宁夏瀛海天琛水泥公司、内蒙古哈达图水泥公司、陕西尧柏水泥集团、北方水泥集团、河南锦荣水泥公司、新疆天基水泥公司、安阳湖波水泥公司等二十多家大型水泥企业2500t/d、5000t/d、6500t/d水泥窑烧成带应用,寿命周期均达到12个月以上,受到用户认可。
3 结论
数学论文范文参考
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论文题目: 学生自主学习能力培养提升小学数学课堂教学效果
摘要: 在新课程理念的指引下,小学数学课堂呈现充满教育契机的、富有挑战性的新气象,在注重小学生全面发展的能力培养下,对小学生自主学习能力、交流合作能力和创新思维能力的培养成为教育重点,这要求教师具有教学的智慧,对学生有深入的了解,在这样的教育氛围之下,才可以培养出学生的创意想象和创造性、探究性思维,在自主学习的过程中增强知识性的体验,创设出最佳的课堂效果。
关键词: 自主学习能力;创新思维;小学数学
在全新的教育理念下,教育视角由原来的“要我学习”转为了“学会学习”,教师在对小学生能力培养的过程中,注重小学生全面素质的培养,包括自主学习能力和创新思维能力,使小学数学的教学课堂展现出主动参与的学习过程,数学课堂在学生的主体行为下显露出智慧的光芒,这就需要教师在教学过程中要采用适合小学生的方式和策略,注重学生学习的过程,而不是学习的结果,发挥出小学生自主探索和自由发现的天性,促进学生健康全面的发展。
一、小学数学教学中的现状及反思
小学生由于其年龄特点和个性特征,呈现出对新异、生动的事物有强烈好奇的兴趣,而且大多数小学生都有强烈的求知欲、自尊心和好胜心。教师在教学过程中要根据小学生的年龄特点和个性,培养学生的自主学习能力,但是,目前小学数学教学尚存在些许不足,需要我们加以反思。
(一)情境教学中过多地引入情境,丧失了教学目标
一些数学教师在课堂引入时,过多地运用了情境,而分散了小学生的注意力。如:在课堂导入时,教师突发奇想,要用“喜羊羊与灰太狼”作为课堂导入情境,学生睁大眼睛,竖起耳朵,开展了斗智斗勇的想象,却忘记了教师是在上数学课。又如:在一年级《加减混合》的数学计算中,教师想用“春游”作为情境导入数学课堂,可是在运用情境时过多地介绍了风景,使学生沉溺于风景的想象中而偏离了数学课堂的传授目标,缺失了数学教学目的。
(二)成人化的想象对小学生缺乏新奇的吸引性
数学教师在进行教学课堂的情境创设时,用成人的眼光和视角去进行设想,忽视了童趣和纯真的眼睛,简单的情境创设平淡无奇,缺乏挑战性。例如:在小学数学教学中《7的乘法口诀》一课,教师用“一个星期有几天”来进行问题式的课堂导入,这对于学生而言缺乏新奇,对乘法口诀也缺乏记忆。
(三)课堂教学中“数学味”的弱化和缺失
在小学数学的教学课堂中,教师利用各种情境创设导入教学,却没有及时地将情境引入到数学知识的学习当中,弱化了数学学科所应有的“数学味”,使学生自主性学习的兴趣降低。如:在《统计》的数学知识教学中,教师通过分组教学的形式,让学生开展讨论和记录,可是学生们却停留在小组成员间体重的比较讨论等内容,而没有真正进入到数学统计知识的学习之中来。
二、自主学习的概念及其重要性
在小学数学的教学中,学生要通过能动的创造性活动,在教师的指导为前提下实现以学生为主体的良性发展。学生可以通过多种途径和手段,自主地有选择地学习,并创造性对所学的知识进行整合和内化,从而达到自主学习能力水平。小学生进行自主学习的重要性主要体现在以下几方面。
(一)提高数学知识吸收的质量
自主学习的方式是积极主动的方式,是小学生进行自主习惯的培养方式,它在激起求知欲望的前提下,转化为认知的内驱力,激发出学习的内在动机,并将之内化为学习习惯,真正提高数学知识吸收的主动性。
(二)为后续的数学知识学习奠定基础
小学阶段是数学知识学习的起始阶段,在这一关键阶段中,要培养学生的自主学习习惯,用他们自发的数学学习兴趣和自主发现的能力,掌握学习数学知识的策略,为后续数学更高层次的学习奠定基础。
(三)自主发现和自主学习能力的培养
小学生多数都有一双好奇的眼睛,他们对周围的世界很好奇,也拥有自主发现的能力,在这一过程中,对其自主发现的能力挖掘越多,那么,学生自主学习的能力就越强,自主学习的习惯就容易产生知识性的迁移。
三、自主性学习的小学数学课堂教学策略
小学数学的自主性学习课堂教学充分发挥了学生的主体性,以学生的自主探究和实践能力和创新思维能力为宗旨,在良好的教学氛围和自主参与的环境下,实现多种形式的自主性学习,在不同的活动中获取数学知识,掌握小学数学知识学习的一般规律和学习方法。
(一)数学课堂有效导入,激发学生的自主参与性
合适而有效的数学情境导入,是进行高效数学课堂的有效方法和途径,要在课堂导入的过程中创造良好的氛围,用宽松、愉悦、智慧的方式激发学生对数学知识的自主性学习过程,其具体方法如下。
1、以生活为教学情境进行数学知识的迁移。生活是无痕的,生活对学生的体验是最深刻的体验,而“生活中的数学”与“数学中的生活”又是紧密相联和息息相关的,学生在生活的体验中感知到数学的价值,可以在身临其境的体会中感受到数学的奥妙,数学情境的生活度越高,学生内在的生活体验越容易被激活,数学知识掌握的程度就越深。例如:在“人民币的认识”教学中,让学生们进行分组进行人民币的购买情境,把不同的物品贴上不同的价格标签,再由分组的学生进行不同面值的假人民币的购买情境,使学生在购买的过程中体会到数字的变换。[1]
2、 以游戏为教学情境激发学生的自主性参与意识。游戏环节是小学生最乐于参与和互动的环节,数学教学可以适当地引入游戏环节,使小学生增强对数学知识的学习兴趣,感受到数学探索的成功体验。如:在小学50以内的加法练习中,不是单纯让学生进行数字的相加,而可以采用“邮递员送信”游戏的形式,增添学生的学习自主性,教师可以事先准备好标有不同两位数的信箱,并准备不同加法练习题的信封,选择几名学生作“送信邮差”,将这些信封和信箱匹配,学生在争先恐后的选择中掌握了数学知识,它犹如一块无形的磁石,深深地吸引着小学生的数学知识的注意力,增强了趣味性和主动性。
3、以故事导入引导学生进行自主性的学习。小学生都酷爱故事,因此教学中可以利用故事增加数学的趣味性,引导学生用创意的思维想象,进行自主性的学习。例如:在一年级的数学“10以内的数字”的教学中,为了让学生建立起数字的相关概念的学习,可以引入故事进行形象的学习:在0~9的数字王国里,数字9发现自己是最大的,于是就很神气和骄傲,它对其他数字说:“你们都是小不点儿,都比我小,所以你们都要听我的。”其他的数字为了消灭它的嚣张气焰,商量好让数字1和0组成一个新的两位数,数字9看到后低下了头,意识到了自己的错误,于是,再也不狂妄自大了,和大家成为了好朋友。学生们在教师故事的讲述中,也展开了对数字的思维和想象,认识到了10以内数字的基数、序数意义,进行自主性的认知学习。[2]
作为工科类大学公共课的一种,高等数学在学生思维训练上的培养、训练数学思维等上发挥着重要的做用。进入新世纪后素质教育思想被人们越来越重视,如果还使用传统的教育教学方法,会让学生失去学习高等数学的积极性和兴趣。以现教育技术为基础的数学建模,在实际问题和理论之间架起沟通的桥梁。在实际教学的过程中,高数老师以课后实验着手,在高等数学教学中融入数学建模思想,使用数学建模解决实际问题。
一、高等数学教学的现状
( 一) 教学观念陈旧化
就当前高等数学的教育教学而言,高数老师对学生的计算能力、思考能力以及逻辑思维能力过于重视,一切以课本为基础开展教学活动。作为一门充满活力并让人感到新奇的学科,由于教育观念和思想的落后,课堂教学之中没有穿插应用实例,在工作的时候学生不知道怎样把问题解决,工作效率无法进一步提升,不仅如此,陈旧的教学理念和思想让学生渐渐的失去学习的兴趣和动力。
( 二) 教学方法传统化
教学方法的优秀与否在学生学习的过程中发挥着重要的作用,也直接影响着学生的学习成绩。一般高数老师在授课的时候都是以课本的顺次进行,也就意味着老师“由定义到定理”、“由习题到练习”,这种默守陈规的教学方式无法为学生营造活跃的学习氛围,让学生独自学习、思考的能力进一步下降。这就要求教师致力于和谐课堂氛围营造以及使用新颖的教育教学方法,让学生在课堂中主动参与学习。
二、建模在高等数学教学中的作用
对学生的想象力、观察力、发现、分析并解决问题的能力进行培养的过程中,数学建模发挥着重要的作用。最近几年,国内出现很多以数学建模为主体的赛事活动以及教研活动,其在学生学习兴趣的提升、激发学生主动学习的积极性上扮演着重要的角色,发挥着突出的作用,在高等数学教学中引入数学建模还能培养学生不畏困难的品质,培养踏实的工作精神,在协调学生学习的知识、实际应用能力等上有突出的作用。虽然国内高等院校大都开设了数学建模选修课或者培训班,但是由于课程的要求和学生的认知水平差异较大,所以课程无法普及为大众化的教育。如今,高等院校都在积极的寻找一种载体,对学生的整体素质进行培养,提升学生的创新精神以及创造力,让学生满足社会对复合型人才的需求,而最好的载体则是高等数学。
高等数学作为工科类学生的一门基础课,由于其必修课的性质,把数学建模引入高等数学课堂中具有较广的影响力。把数学建模思想渗入高等数学教学中,不仅能让数学知识的本来面貌得以还原,更让学生在日常中应用数学知识的能力得到很好的培养。数学建模要求学生在简化、抽象、翻译部分现实世界信息的过程中使用数学的语言以及工具,把内在的联系使用图形、表格等方式表现出来,以便于提升学生的表达能力。在实际的学习数学建模之后,需要检验现实的信息,确定最后的结果是否正确,通过这一过程中的锻炼,学生在分析问题的过程中可以主动地、客观的辩证的运用数学方法,最终得出解决问题的最好方法。因此,在高等数学教学中引入数学建模思想具有重要的意义。
三、将建模思想应用在高等数学教学中的具体措施
( 一) 在公式中使用建模思想
在高数教材中占有重要位置的是公式,也是要求学生必须掌握的内容之一。为了让教师的教学效果进一步提升,在课堂上老师不仅要让学生对计算的技巧进一步提升之余,还要和建模思想结合在一起,让解题难度更容易,还让课堂氛围更活跃。为了让学生对公式中使用建模思想理解的更透彻,老师还应该结合实例开展教学。
( 二) 讲解习题的时候使用数学模型的方式
课本例题使用建模思想进行解决,老师通过对例题的讲解,很好的讲述使用数学建模解决问题的方式,让学生清醒的认识在解决问题的过程中怎样使用数学建模。完成每章学习的内容之后,充分的利用时间为学生解疑答惑,以学生所学的专业情况和学生水平的高低选择合适的例题,完成建模、解决问题的全部过程,提升学生解决问题的效率。
( 三) 组织学生积极参加数学建模竞赛
一般而言,在竞赛中可以很好地锻炼学生竞争意识以及独立思考的能力。这就要求学校充分的利用资源并广泛的宣传,让学生积极的参加竞赛,在实践中锻炼学生的实际能力。在日常生活中使用数学建模解决问题,让学生独自思考,然后在竞争的过程中意识到自己的不足,今后也会努力学习,改正错误,提升自身的能力。
四、结束语
高等数学主要对学生从理论学习走向解决实际问题的能力进行培养,在高等数学中应用建模思想,促使学生对高数知识更充分的理解,学习的难度进一步降低,提升应用能力和探索能力。当前,在高等教学过程中引入建模思想还存在一定的不足,需要高校高等数学老师进行深入的研究和探索的同时也需要学生很好的配合,以便于今后的教学中进一步提升教学的质量。
参考文献:
〔1〕 谢凤艳,杨永艳. 高等数学教学中融入数学建模思想〔J〕. 齐齐哈尔师范高等专科学校学报,2014 ( 02) : 119 -120.
〔2〕 李薇. 在高等数学教学中融入数学建模思想的探索与实践〔J〕. 教育实践与改革,2012 ( 04) : 177 -178,189.
〔3〕 杨四香. 浅析高等数学教学中数学建模思想的渗透 〔J〕.长春教育学院学报,2014 ( 30) : 89,95.
〔4〕 刘合财. 在高等数学教学中融入数学建模思想 〔J〕. 贵阳学院学报,2013 ( 03) : 63 -65.
浅谈高中数学文化的传播途径
一、结合数学史,举办文化讲座
数学史教育对于了解数学这一门学科起着重要作用、数学史不仅仅是单纯的数学成就的编年记录,因为数学的发展绝不是一帆风顺的,在更多的情况下是充满犹豫、徘徊,要经历艰难曲折,甚至会面临危机;数学史也是数学家们克服困难和战胜危机的斗争记录,讲座中介绍重要的数学思想,优秀的数学成果,相关人事,使学生了解数学发展中每一步艰辛的历程,有助于培养学生坚忍不拔、不懈努力的意志和正直诚实的品质、比如,通过举办文化讲座向学生介绍“数学历史上三次危机”、“百牛定理”的来历、“哥德巴赫猜想与进展”、“数学悖论产生的原因及解决”、杨辉三角及中国古代数学成就、概率的发展、数学思想方法史等;向学生介绍一些数学大奖、数学界的名题,如数学界的“诺贝尔奖”———菲尔兹奖、沃尔夫奖、华罗庚数学奖、波利亚数学奖、高斯数学奖等,这种润物细无声的教育将激励学生个人的发展愿望、此外,介绍数学史上的重大事件,如无理数的产生引起的争论及代价、无穷小量是零非零的争论、康托尔集合论的论争等等,启发学生体会到,坚持学术争论有利于促进科学理论的完善与发展、
二、结合教学内容,穿插数学故事
数学故事引人入胜,能激起学生的某种情感、兴趣,激励学生积极向上、教师平时应注意收集与数学内容有关的数学故事,在讲到相关内容时,穿插到课堂教学中,通过向学生展现数学知识产生的背景、数学的思想方法、数学家追求真理的科学精神,让数学文化走进课堂,不失时机地通过数学家的故事来启迪学生、激励学生,对学生进行人文价值教育;在新课引入中,可以从概念、定理、公式的发展和完善过程,数学名人趣闻轶事,概念的起源,定理的发现,历史上数学进展中的曲折历程,以及提供一些历史的、现实的真实“问题”引入新课,一个精彩的引入不仅能够活跃课堂气氛,激发学生的学习情趣,降低数学学习的难度,还可以拓宽学生的视野,培养学生全方位的思维能力和思考弹性,使数学成为一门不再是枯燥呆板,而是生动有趣的学科、例如在讲欧拉公式时,介绍欧拉传奇的一生,欧拉解决该问题时的奇思妙想,特别是其双目失明后的贡献,用数学大师的人格魅力感染学生;讲解析几何时介绍“笛卡尔和费马”两位数学家在创立这门学科过程中的主要贡献,学生可以从中了解解析几何学产生的历史背景,数学家的成长经历,感受数学名人的执着信念,汲取宝贵的数学精神;在讲到相关内容时,介绍华罗庚、陈景润、苏步青、杨乐、陈省身、丘成桐等中国近现代数学家的奋斗历程和数学成就,让学生在感受数学家艰辛劳动的同时激发起民族自豪感、
三、结合生活实际,例解数学问题
作为工具学科的数学与日常生活息息相关,数学教师必须考虑数学与生活之间的联系,要把数学与现实生活联系在一起,将某个生活中的问题数学化,才能使数学知识的运用得到升华,帮助学生获得富有生命力的数学知识,引导学生用数学的眼光观察世界,进而使学生认识到学习数学的重要性和必要性、教学活动中可以引用贴近学生生活的事例,创设接近学生的认知水平和生活实际的数学问题情境,让学生认识到数学就在我们身边,在我们的生活中、例如,在讲等比数列求和公式时,可以列举其在贷款购房中的应用;从“条形码”、“指纹”等学生熟悉的`生活实例深入浅出地解释抽象的映射概念,同时引导学生寻找生活中的映射,钥匙对应锁、学号对应学生等;在讲概率时,列举其在彩票方面的应用等;在讲“指数函数”时让学生了解考古学家是怎样利用合金的比例来测量青铜器的年代;在讲“双曲线方程”时,可结合工业生产中的双曲线型冷却塔、北京市修建的双曲线型通道和法国标志性建筑埃菲尔铁塔,让学生体验双曲线方程的应用价值;另外,分期付款问题、数学成绩与近视眼镜片度数的关系、银行存款与购买保险哪个收益更高、住房按揭、股市走势图、价格分析表等与人们的生活密切相关的问题,通过对这些问题的解答,使学生感受到数学是有用的,它源于生活用于生活,学会用数学的眼光看待生活中的问题,用数学的头脑分析生活中的问题、
四、结合其他学科,共享文化精华
科技发展迎来了各学科间的相互渗透、交叉与融合,尤其在当代,数学的影响已经遍及人类活动的各个领域、数学教师要注重数学和其他学科的联系,在教学活动中,努力寻找数学与其他学科的结合点,实现数学领域向非数学领域的迁移,最大限度地达到文化共享、可以通过以人物为线索、以数学题材为线索、以史料书籍为线索、以数学符号为线索、以现实生活为线索等多种途径挖掘数学文化资源;可以将封闭的教材内容开放化,把封闭的概念、公式、法则等分解成若干“小板块”,设计一些开放性的问题让学生探索,将书本知识拓宽到书外,与其他文化知识融为一体、实践证明,当老师讲些“活数学”或者把数学与哲学、美学、经济以及其他文化艺术相联系时,学生就表现出极大的兴趣和热情、例如,讲“统计”时,可结合遗传学和法庭依据DNA、指纹印或性格分析等;讲解三角函数内容时,可以介绍三角学的起源与发展,说明对航海、历法推算以及天文观测等实践活动的作用;讲反证法时,向学生详细讲述伽利略是如何更正延续了1800多年的亚里士多德关于物体下落运动的错误断言;在理解仰角、俯角的概念时,可与“举头望明月,低头思故乡”联系;在理解直线与圆的位置关系时,可与“大漠孤烟直,长河落日圆”相联系;讲三视图的概念时,可与“横看成岭侧成峰,远近高低各不同、不识庐山真面目,只缘身在此山中”相联系;在理解随机事件、必然事件和不可能事件时,可与成语相联系(“守株待兔、滴水成冰、飞来横祸”是随机事件,“种瓜得瓜、种豆得豆、黑白分明、瓮中捉鳖”是必然事件,“水中捞月、海枯石烂、画饼充饥”是不可能事件),使学生体会到数学与其他学科的密切联系、
五、结合课外活动,小组合作探究
由于课堂时间有限而数学文化的内容包罗万象,单靠课堂时间进行数学文化教学是不足够的,课外活动也要凸显数学文化、要充分利用课外、校外的自然资源和社会资源,利用网络、报刊等各种渠道了解丰富的数学文化内容,以某种形式拓展到学生的课余生活中、可以通过举办数学文化知识竞赛,推荐与数学相关的有价值的作品,供学生课外阅读,拓宽他们的数学视野,再通过撰写读后感、数学作文并组织学生交流等多种形式,使数学文化的点点滴滴如春风化雨,滋润学生的心田、书籍类有美国数学家西奥妮帕帕斯写的《数学的奇妙》,陈诗谷、葛孟曾著的《数学大师启示录》,李心灿等著的《当代数学精英(菲尔兹奖得主及其建树与见解)》,张景中院士著的《数学家的眼光》《新概念几何》《漫话数学》《数学与哲学》等这些作品通俗易懂,都是传播数学文化,教学展现数学魅力的好书、还可以将学生分成小组,教师就某块内容或专题提供一些参考文献或选题,让学生利用课余时间从课外读物、因特网查找古今中外数学家的事迹,了解他们的成才过程、对数学的贡献及他们严谨治学、勇攀科学高峰的事迹,然后将收集到的故事编印后分发给学生交流,体会数学文化、例如就“多面体欧拉公式的发现”这一专题,由“直观———验证———猜想———证明———应用”层层推进,步步深入,追随着大数学家欧拉的足迹进行探索研究,不仅能掌握关于多面体的欧拉公式的来龙去脉,了解欧拉传奇的一生,还可以体会发现的艰辛,学习治学的态度,掌握研究的方法,提升学生的人文素质、这样,学生在小组合作中增长了数学文化知识,体验合作探究的乐趣,让数学充满智慧与生命、
六、结合教学评价,纳入数学考试
虽然高中数学教材已经进一步改进,更大程度上体现数学文化内容,实验教材在每一章节或模块的始尾都有数学文化方面的介绍,但还都是阅读材料,教师认为学生能看明白,而学生认为考试不考,在教学中,往往是“考什么,教什么,学什么”,师生对此部分内容都未给予足够重视、平时注重的是对掌握知识、技能方面的情况进行考核和评价,呈现重数学知识,轻文化素养;重显性知识,轻隐性知识;重结果,轻过程等弊端、要让师生切实地感受到数学文化的重要性,应该以评价的方式促进高中数学文化的教学,可以把数学文化的相关内容根植于高考的试题之中,常规的考试中适当涉及常识性的数学文化内容、这样,高中教师在教学的同时就会自觉地将数学文化的内容尽可能与高中各模块的内容相结合,逐步地、系统地进行数学文化的传授、高中数学课程标准要求我们不仅要注重对学生数学知识的传递,还要重视数学文化内涵的传播,要树立数学文化观:充分发挥数学教育的两个功能即科学技术教育功能和文化教育功能、与数学知识和技能的教学不同,数学文化在数学教学中的体现形式应更为多样化和灵活化,这关键在于教师、首先,教师要提高自身的数学文化素养;其次,挖掘数学的文化内涵,努力营造数学文化氛围;再次,提升数学文化品位,在整合资源和优化课堂与活动方面下功夫、教师要善于在各个教学环节中合适而巧妙地渗透和传播数学文化,让数学文化走进课堂,努力使学生在学习数学过程中真正受到文化熏陶,让学生不但是一个科学人,还是一个文化人,形成和发展数学品质,全面提高学生的数学素养。
毕业论文是教学科研过程的一个环节,也是学业成绩考核和评定的一种重要方式。毕业论文的目的在于总结学生在校期间的学习成果,培养学生具有综合地创造性地运用所学的全部专业知识和技能解决较为复杂问题的能力并使他们受到科学研究的基本训练。标题标题是文章的眉目。各类文章的标题,样式繁多,但无论是何种形式,总要以全部或不同的侧面体现作者的写作意图、文章的主旨。毕业论文的标题一般分为总标题、副标题、分标题几种。总标题总标题是文章总体内容的体现。常见的写法有:①揭示课题的实质。这种形式的标题,高度概括全文内容,往往就是文章的中心论点。它具有高度的明确性,便于读者把握全文内容的核心。诸如此类的标题很多,也很普遍。如《关于经济体制的模式问题》、《经济中心论》、《县级行政机构改革之我见》等。②提问式。这类标题用设问句的方式,隐去要回答的内容,实际上作者的观点是十分明确的,只不过语意婉转,需要读者加以思考罢了。这种形式的标题因其观点含蓄,轻易激起读者的注重。如《家庭联产承包制就是单干吗?》、《商品经济等同于资本主义经济吗?》等。③交代内容范围。这种形式的标题,从其本身的角度看,看不出作者所指的观点,只是对文章内容的范围做出限定。拟定这种标题,一方面是文章的主要论点难以用一句简短的话加以归纳;另一方面,交代文章内容的范围,可引起同仁读者的注重,以求引起共鸣。这种形式的标题也较普遍。如《试论我国农村的双层经营体制》、《正确处理中心和地方、条条与块块的关系》、《战后西方贸易自由化剖析》等。④用判定句式。这种形式的标题给予全文内容的限定,可伸可缩,具有很大的灵活性。文章研究对象是具体的,面较小,但引申的思想又须有很强的概括性,面较宽。这种从小处着眼,大处着手的标题,有利于科学思维和科学研究的拓展。如《从乡镇企业的兴起看中国农村的希望之光》、《科技进步与农业经济》、《从“劳动创造了美”看美的本质》等。
计算机专业毕业论文答辩程序及要点
时间稍纵即逝,充满意义的大学生活即将结束,毕业论文是大学生都必须通过的,毕业论文是一种有准备的检验大学学习成果的形式,如何把毕业论文做到重点突出呢?以下是我收集整理的计算机专业毕业论文答辩程序及要点,希望能够帮助到大家。
一,毕业论文答辩的一般程序
1、学员必须在论文答辩会举行之前半个月,将经过指导老师审定并签署过意见的毕业论文一式三份连同提纲,草稿等交给指导教师,并拟出需要提问的问题及答案。
2、在答辩会上,先让学员用15分钟左右的时间概述论文的标题以及选择该论题的原因,较详细地介绍论文的主要论点,论据和写作体会。
3、主答辩老师提问。主答辩老师一般提三个问题。老师提问完后,可以让学生独立准备15—20分钟后,再来当场回答,根据学员回答的具体情况,主答辩老师和其他答辩老师随时可以有适当的插问。
4、学员逐一回答完所有问题后退场,答辩委员会集体根据论文质量和答辩情况,商定通过还是不通过,并拟定成绩和评语。
5、召回学员,由主答辩老师当面向学员就论文和答辩过程中的情况加以小结,肯定其优点和长处,指出其错误或不足之处,并加以必要的补充和指点,同时当面向学员宣布通过或不通过。至于论文的成绩,一般不当场宣布。
二,主答辩老师的提问方式
1、提问要贯彻先易后难原则。
主答辩老师给每位答辩者一般要提三个或三个以上的问题,这些要提的问题以按先易后难的次序提问为好。所提的第一个问题一般应该考虑到是学员答得出并且答得好的问题。学员第一个问题答好,就会放松紧张心理,增强"我"能答好的信心,从而有利于在以后几个问题的答辩中发挥出正常水平。
2、提问要实行逐步深入的方法。
为了正确地检测学员的专业基础知识掌握的情况,有时需要把一个大问题分成若干个小问题,并采取逐步深入的提问方法。
3、当答辩者的观点与自己的观点相左时,应以温和的态度,商讨的语气与之开展讨论,
即要有"长者"风度,施行善术,切忌居高临下,出言不逊。不要以"真理"掌握者自居,轻易使用"不对","错了","谬论"等否定的断语。要记住"是者可能非,非者可能有是"的格言,要有从善如流的掂量。不必将自己的观点强加于人,只要把自己的观点亮出来,供对方参考就行。
4、当学员的回答答不到点子上或者一时答不上来的问题,应采用启发式,引导式的提问方法。
参加过论文答辩委员会的老师可能都遇到过这样的情况:学员对你所提的问题答不上来,有的就无可奈何地"呆"着;有的是东拉西扯,与你绕圈子,其实他也是不知道答案。碰到这种情况,答辩老师既不能让学员尴尬地"呆"在那里,也不能听凭其神聊,而应当及时加以启发或引导。只有通过启发和引导仍然答不出或答不到点子上的,才可判定他确实不具备这方面的知识。
三,学员答辩要注意的问题
学员要顺利通过答辩,并在答辩时真正发挥出自己的水平,除了在答辩前充分作好准备外,还需要了解和掌握答辩的要领和答辩的艺术。
(一)携带必要的资料和用品:
首先,学员参加答辩会,要携带论文的底稿和主要参考资料。在答辩会上,主答辩老师提出问题后,学员可以准备一定时间后再当面回答,在这种情况下,携带论文底稿和主要参考资料的必要性是不言自明的。其次,还应带上笔和笔记本,以便把主答辩老师所提出的.问题和有价值的意见,见解记录下来。通过记录,不仅可以减缓紧张心理,而且还可以更好地吃透老师所提问的要害和实质是什么,同时还可以边记边思考,使思考的过程变得很自然。
(二)要有自信心,不要紧张:
在作了充分准备的基础上,大可不必紧张,要有自信心。树立信心,消除紧张慌乱心理很重要,因为过度的紧张会使本来可以回答出来的问题也答不上来。只有充满自信,沉着冷静,才会在答辩时有良好的表现。而自信心主要来自事先的充分准备。
(三)听清问题后经过思考再作回答:
主答辩老师在提问题时,学员要集中注意力认真聆听,并将问题回答略记在本子上,仔细推敲主答辩老师所提问题的要害和本质是什么切忌未弄清题意就匆忙作答。如果对所提问题没有断清楚,可以请提问老师再说一遍。如果对问题中有些概念不太理解,可以请提问老师做些解释,或者把自己对问题的理解说出来,并问清是不是这个意思,等得到肯定的答复后再作回答。只有这样,才有可能避免答所非问。答到点子上。
(四)回答问题要简明扼要,层次分明:
在弄清了主答辩老师所提问题的确切涵义后,要在较短的时间内作出反应,要充满自信地以流畅的语言和肯定的语气把自己的想法讲述出来,不要犹犹豫豫。回答问题,一要抓住要害,简明扼要,不要东拉西扯,使人听后不得要领;二要力求客观,全面,辩证,留有余地,切忌把话说"死";三要条分缕析,层次分明。此外还要注意吐词清晰,声音适中等等。
(五)对回答不出的问题,不可强辩:
有时答辩委员会的老师对答辩人所作的回答不太满意,还会进一步提出问题,以求了解论文作者是否切实搞清和掌握了这个问题。遇到这种情况,答辩人如果有把握讲清,就可以申明理由进行答辩;如果不太有把握,可以审慎地试着回答,能回答多少就回答多少,即使讲得不很确切也不要紧,只要是同问题有所关联,老师会引导和启发你切入正题;如果确是自己没有搞清的问题,就应该实事求是地讲明自己对这个问题还没有搞清楚,表示今后一定认真研究这个问题,切不可强词夺理,进行狡辩。因为,答辩委员会的老师对这个问题有可能有过专门研究,再高明的也不可能蒙他。这里我们应该明白:学员在答辩会上,某个问题被问住是不奇怪的,因为答辩委员会成员一般是本学科的专家。他们提出来的某个问题答不上来是很自然的。当然,所有问题都答不上来,一问三不知就不正常了。
(六)当论文中的主要观点与主答辩老师的观点相左时,可以与之展开辩论:
答辩中,有时主答辩老师会提出与你的论文中基本观点不同的观点,然后请你谈谈看法,此时就应全力为自己观点辩护,反驳与自己观点相对立的思想。主答辩老师在提问的问题中,有的是基础知识性的问题,有的是学术探讨性的问题,对于前一类问题,是要你作出正确,全面地回答,不具有商讨性。而后一类问题,是非正误并未定论,持有不同观点的人可以互相切磋商讨。如果你所写的论文的基本观点是经过自己深思熟虑,又是言之有理,持之有据,能自圆其说的,就不要因为答辩委员会成员提出不同的见解,就随声附和,放弃自己的观点。否则,就等于是你自己否定了自己辛辛苦苦写成的论文。要知道,有的答辩老师提出的与你论文相左的观点,并不是他本人的观点,他提出来无非是想听听你对这种观点的评价和看法,或者是考考你的答辩能力或你对自己观点的坚定程度。退一步说,即使是提问老师自己的观点,你也应该抱着"吾爱吾师,吾更爱真理"的态度,据理力争,与之展开辩论。
不过,与答辩老师展开辩论要注意分寸,运用适当的辩术。一般说,应以维护自己的观点为主,反驳对方的论点要尽可能采用委婉的语言,请教的口气,用旁说,暗说,绕着说的办法,不露痕迹地把自己的观点输入对方,让他们明理而诚服或暗服。让提问老师感受到虽接受你的意见,但自己的自尊并没受到伤害。譬如,在一次答辩会上,一位老师在说明垄断高额利润时,把垄断高额利润说成是高出平均利润以上的那部分利润。答辩的学员听出老师的解释错了。就用平和不解的语气说:"那么,垄断高额利润是垄断价格高于成本价格的话怎么理解呢"提问的老师听后一怔,隔了一会儿,高声说:"问得好!"从提问老师的喝彩声中,我们知道,他已心悦诚服地同意了你的观点。这样的辩论,答辩老师不仅不会为难你,相反会认为你有水平,基础扎实。
(七)要讲文明礼貌:
论文答辩的过程也是学术思想交流的过程。答辩人应把它看成是向答辩老师和专家学习,请求指导,讨教问题的好机会。因此,在整个答辩过程中,答辩人应该尊重答辩委员会的老师,言行举止要讲文明,有礼貌,尤其是在主答辩老师提出的问题难以回答,或答辩老师的观点与自己的观点相左时,更应该注意如此。答辩结束,无论答辩情况如何,都要从容,有礼貌地退场。
此外,毕业论文答辩之后,作者应该认真听取答辩委员会的评判,进一步分析,思考答辩老师提出的意见,总结论文写作的经验教训。一方面,要搞清楚通过这次毕业论文写作,自己学习和掌握了哪些科学研究的方法,在提出问题,分析问题,解决问题以及科研能力上得到了提高。还存在哪些不足,作为今后研究其他课题时的借鉴。另一方面,要认真思索论文答辩会上,答辩老师提出的问题和意见,修改自己的论文,加深研究,精心修改自己的论文,求得纵深发展,取得更大的战果。使自己在知识上,能力上有所提高。
计算机专业毕业论文答辩过程
计算机专业毕业论文答辩是整个毕业设计流程中最后一步,是不能忽视的,往往很多同学不注意忽视了细节,而在毕业论文答辩环节走了很多弯路,导致二次答辩,造成延迟毕业时间的严重后果。下面将从以下几个方面带领各位同学熟悉毕业论文答辩的流程以及需要注意的事项:
1、明确毕业论文答辩的目的
a、、学校鉴别毕业设计(论文)的真伪;
b、评价毕业设计(论文)的质量;
c、考察学生临场发挥的能力。
2、了解答辩的基本要求
a、成员:答辩之前,院系毕业设计领导机构成立答辩委员会,指导教师可以加入,但不能担答辩委员会主席的职务,且在自己学生答辩时应回避,不参与意见。
b、时间;答辩时间一般为10—20分钟,是对自己综合能力、表达能力的挑战。
c、问答:答辩教师提出的问题有一定的方向性,主要分为鉴别论文真实性的问题、识别知识掌握程度的问题,判断论文研究深度的问题。
3、心理准备
a、认真:答辩是学生获准毕业、取得学位的必经之路,只要认真对待,通过答辩并非难事。
b、自信:树立自信心,适当放松心情,不要给自己过大的压力,积极热情,泰然处之。只有充满自信,沉着冷静,才会在答辩时有良好的表现。
c、放松:提前练习,努力适应答辩环境,克服恐惧、紧张的心理。
4、物质准备
申请资料、论文底稿、答辩PPT、参考资料,答辩提纲,练习讲稿
5、要顺利通过答辩,并在答辩时真正发挥出自己的水平,除了在答辩前准备好答辩提纲外,还需要了解和掌握答辩的要领和艺术。
a、礼仪:着装整理大方,尊重答辩老师,言行举止要文明礼貌,目光与老师适当交流,回答完问题后致谢退场。
b、语言:抓住要害,简明扼要;客观全面、辩证留有余地,条理清楚,层次分明。吐词清晰,声音适中。回答不出问题,不可强辩。
c、内容:紧扣主题,从始至终以论文题目为中心展开论述可以使评委思路明朗,对你的毕业论文给予肯定。
d、应变:对问题如果不太有把握,可以试着回答,如果是自己没有搞清楚的问题,就应该实事求是的讲明自己还没有搞清楚,表示今后一定认真研究这个问题,切不可强词夺理,进行狡辩。
答辩一般要准备一个PPT来表示展现你的论文的大概。
1、携带参加答辩会所需的资料和用品,主要是论文的底稿、主要的参考资料、笔记本和笔;2、树立自信心,尽量避免紧张慌乱;3、听清楚老师提出的问题后要经过思考再答出自己对问题的理解;
计算机专业毕业论文答辩陈述稿范文
进一步考察毕业论文作者对专业知识掌握的深度和广度是组织毕业论文答辩所要达到的目的之二。通过论文,虽然也可以看出学员已掌握知识面的深度和广度,下面是一篇关于计算机专业毕业论文答辩陈述稿范文,供大家参考。
各位老师:
下午好!
我叫xxx,是09级计算机二班的学生,我的论文题目是______________(论文题目),论文是在钱老师的悉心指点下完成的,在这里我向我的导师表示深深的谢意,向各位老师不辞辛苦参加我的论文答辩表示衷心的感谢,并对三年来我有机会聆听教诲的各位老师表示由衷的敬意。下面我将本论文设计的目的和主要内容向各位老师作一汇报,恳请各位老师批评指导。
首先,我想谈谈这个毕业论文设计的目的及意义。
作为计算机应用的一部分,图书销售管理系统对图书销售进行管理,具有着手工管理所无法比拟的优点,极大地提高图书销售管理效率及在同行业中的竞争力。因此,图书销售管理系统有着广泛的市场前景和实际的应用价值。
其次,我想谈谈这篇论文的结构和主要内容。
本文分成五个部分。
第一部分是综述。这部分主要论述本系统开发的目的和意义,与业务相关的管理原理,以及与系统相关MIS系统开发原理与方法。
第二部分是系统分析。这部分分析用户需求,进行调查研究和分析,目的是根据用户的需求和资源条件,以现状为基础,确定新系统的逻辑模型,即从抽象的信息管理角度出发,为使用户满意,系统应对哪些信息做怎样一些存储、变换与传递,具备哪些功能,从而明确系统应该做些什么。
第三部分是系统设计。通过系统总体设计及详细设计对系统分析的结果进行整合,目的是要得到一个令用户满意的良好的实现方案。
第四部分是系统实现。根据系统设计的内容,讨论了该系统对人员与平台的要求,以及数据库表结构的建立与数据输入,并进行应用程序设计与测试。
第五部分是系统运行。这部分描述了系统操作使用的方法,进行一些系统测试,并评价了该系统。
最后,我想谈谈这篇论文和系统存在的不足。
这篇论文的写作以及系统开发的过程,也是我越来越认识到自己知识与经验缺乏的过程。虽然,我尽可能地收集材料,竭尽所能运用自己所学的知识进行论文写作和系统开发,但论文还是存在许多不足之处,系统功能并不完备,有待改进。请各位评委老师多批评指正,让我在今后的学习中学到更多。
谢谢!
拓展阅读:
一、毕业论文答辩的一般程序
1.学员必须在论文答辩会举行之前半个月,将经过指导老师审定并签署过意见的毕业论文一式三份连同提纲,草稿等交给指导教师,并拟出需要提问的问题及答案.
2.在答辩会上,先让学员用15分钟左右的时间概述论文的标题以及选择该论题的原因,较详细地介绍论文的主要论点,论据和写作体会.
3.主答辩老师提问.主答辩老师一般提三个问题.老师提问完后,可以让学生独立准备1520分钟后,再来当场回答,根据学员回答的具体情况,主答辩老师和其他答辩老师随时可以有适当的插问.
4.学员逐一回答完所有问题后退场,答辩委员会集体根据论文质量和答辩情况,商定通过还是不通过,并拟定成绩和评语.
5.召回学员,由主答辩老师当面向学员就论文和答辩过程中的情况加以小结,肯定其优点和长处,指出其错误或不足之处,并加以必要的补充和指点,同时当面向学员宣布通过或不通过.至于论文的成绩,一般不当场宣布.
二、主答辩老师的提问方式
1.提问要贯彻先易后难原则.主答辩老师给每位答辩者一般要提三个或三个以上的问题,这些要提的问题以按先易后难的次序提问为好.所提的第一个问题一般应该考虑到是学员答得出并且答得好的问题.学员第一个问题答好,就会放松紧张心理,增强我能答好的信心,从而有利于在以后几个问题的答辩中发挥出正常水平.
2.提问要实行逐步深入的方法.为了正确地检测学员的专业基础知识掌握的情况,有时需要把一个大问题分成若干个小问题,并采取逐步深入的提问方法.
3.当答辩者的观点与自己的观点相左时,应以温和的态度,商讨的语气与之开展讨论,即要有长者风度,施行善术,切忌居高临下,出言不逊.不要以真理掌握者自居,轻易使用不对,错了,谬论等否定的断语.要记住是者可能非,非者可能有是的格言,要有从善如流的掂量.不必将自己的观点强加于人,只要把自己的观点亮出来,供对方参考就行.
4.当学员的回答答不到点子上或者一时答不上来的问题,应采用启发式,引导式的提问方法.参加过论文答辩委员会的老师可能都遇到过这样的情况:学员对你所提的问题答不上来,有的就无可奈何地呆着;有的是东拉西扯,与你绕圈子,其实他也是不知道答案.碰到这种情况,答辩老师既不能让学员尴尬地呆在那里,也不能听凭其神聊,而应当及时加以启发或引导.只有通过启发和引导仍然答不出或答不到点子上的,才可判定他确实不具备这方面的知识.
拓展:论文答辩陈述稿范例
尊敬的各位老师、同学:
大家早上好!
我来自外语系xxxx级(2)班,我叫杨函祥,我的论文题目是《李阳疯狂英语与中学英语口语教学》,本篇论文是在凌红波讲师的指导完成的。在此,我十分感谢她长期以来对我的精心指导和大力帮助,同时也感谢各位评审老师从百忙之中抽出宝贵的'时间事一同参与对我这篇论文的审阅并出席本次答辩,以下是本篇论文的选题缘由、目的,资料收集准备工作以及文章结构。
一、选题缘由、目的
爱好英语的人都知道,李阳,疯狂英语的创始人,以自己不懈的追求和不断努力奋斗,演绎了精彩的人生传奇。十多年来,他凭着自己成功的经验和一口地道的美式英语,在全国各地近百所高校进行疯狂讲学,掀起一股股疯狂英语的学习热潮,把中国人学习英语的激情推向了最高潮。通过自己对李阳疯狂英语的学习,的确发觉有许多有助于英语学习的优点值得借鉴,再结合自己的成长经历和实际考察,我发现贵州少数民族偏远山区中学生英语基础普遍偏差,尤其是口语表达能力比较差。基于这一情况,进行分析,我大胆地推崇李阳疯狂英语的优势,有效地进行中学英语教学辅助,并以此列提纲,进行展开。
二、资料收集准备工作
自 xxx年下旬选定题目后,为了完成论文,本人进行了大量的资料收集,有来自网上的论文期刊,图书馆的书目,最主要是来自于李阳疯狂英语的学习教材。在凌红波老师的指导下,经过阅读资料,拟定提纲,调研,写开题报告初稿、定稿,毕业论文初稿、修改等一系列程序,于xxx年3月正式定稿。
三、论文的结构
全文总共分为五个部分,约9000字:
第一部分是引言,该部分主要结合了贵州少数民族偏远山区中学生英语基础普遍偏差,尤其是口语 表达能力相对较差这一情况,提出自己的看法,主张推崇李阳英语,把李阳疯狂英语的特点和优势与中学英语口语教学有效地结合起来,从而全面提高贵州偏远山区中学生的整体英语水平
第二部分重点介绍了李阳疯狂英语的特点及优势。其中特点包括以下几个方面:1、办班灵活,注重课堂互动;2、学习过程由简单到复杂,由短句到长句,由句子到篇章,朗读速度由慢到快,同时训练方式也叫为独特;3、各种场合讲话善于借助身体语言,使语言与动作相结合,更形象化;4、训练句型非正规性(Damn it! Watch your month)、幽默性、中成英表、鼓励性(No pain, no gain)等。而优势则包含六个方面:1、大声读,在读中克服羞怯;2、大声拼,在拼中学会记忆;3、大声唱,在唱中找到乐趣;4、大声说,在说中找到自信;5、重视非智力因素的培养。也就是指注重对学生学习激情的激发,而把学习英语与人生奋斗相联系起来。如:“一分耕耘,一分收获”“学习英语没有什么了不起!攻克英语,小菜一碟!”“打击我吧!迫害我吧!主我成为真正的人!”等;6、教材更符合生活实际。教学内容多取自欧美国家的实际生活的情景,而且口语强调地道,实用(如:Is everything under control?一切都在掌握之中吗? Give me a favor!帮我一把吧!)。
第三部分介绍了贵州地区中学生英语水平普遍偏差的原因。总共概括为以下六个方面:1、缺乏有利于外语教学的社会大环境;2、教育体制的弊端;3、现代化教学设备不齐全;4、学生自身的内在因素;5、教师自身素质的影响和教学传统观念的干扰;6、地方方言的干扰等。也正是以上一系列不利因素的存在,使得贵州落后山区中学英语教学成效较低。
第四部分,也就是全文的核心部分,讲了李阳疯狂英语教学法在中学英语口语教学中的运用,共八个方面。1、教师示范作用,课堂推广疯狂口语训练教学。这一小点主要讲了“一口气训练法”(指尽量在一口气内读完尽量多的段落,在一段时间训练之后,原来需要换三、四口气才能读完的短文,可以一口气读完)和“三最口腔肌肉训练法”(最大声、最清晰、最快速);2、组建疯狂英语角或疯狂英语俱乐部,营造语言氛围;3、中学英语口语结合疯狂英语神奇的句子中心论。即以句子结构为中心,将口语变成说句子(如:What’s your favorite…?)这一句型,后面可以变接(food, pastime, holiday)等,由一个句型演变成十几个甚至上百个句子,也就是所谓的:“以一顶十,以一顶百的核裂变超级句型”;4、开展多种疯狂式英语演讲活动,激发学生的能动性;5、帮助学生树立疯狂的情感意识。情感是指制约行为的感情、感觉、心情、态度等方面;6、多媒体辅助,输入疯狂信息资料;7、在疯狂口语中培养学生的英语思维能力,巧妙地借助身体语言;8、用疯狂英语手势法和五大发音秘诀,帮助学生纠正发音,突破发音难关。手势法:指用不同的手势扮演不同的发音部位,尽情地跟随手势,张嘴进行模仿、练习,直到真正做到位;五大发音秘诀即为:长元音和双元音饱满、短元音急促有力、干净利落、连音和省略、咬舌音、绕口令训练等,真正帮助学生纠正发音,突破发音难关。结合实际,说明了推崇李阳疯狂的必要性!
经过本次论文写作,本人学到了许多有用的东西,也积累了不少经验,但由于本人才疏学浅,能力不足,加之时间和精力有限,在许多内容表述、论证上存在着不当之处,与老师的期望还相差甚远,许多问题还有待进行一步思考和探究,借此答辩机会,万分肯切的希望各位老师能够提出宝贵的意见,多指出我的错误和不足之处,本人将虚心接受,从而不断进一步深入学习研究,使该论文得到完善和提高。
以上是我对自己的论文简单介绍,请各位老师提问,谢谢大家。
2020年为三区。
影响因子: (2020),五年影响因子 。
Frontiers in Materials是一本涵盖与材料科学(杂项)(Q2)相关的技术/领域/类别的期刊。它由Frontiers Media SA出版。
Frontiers in Materials 的总排名是6860。根据SCImago期刊排名(SJR),该期刊排名。SCImago 期刊排名是衡量期刊科学影响力的指标。它考虑了期刊收到的引用次数以及这些引用来源期刊的重要性。
SJR 可替代期刊影响因子(或过去 2 年收到的平均引用次数)。这个期刊有一个h-index的24。在最好的四分位本杂志是Q2。
Frontiers in Materials期刊 的 ISSN为22968016。国际标准序列号 (ISSN) 是一个 8 位数的唯一代码。它用于识别各种形式的期刊、报纸、期刊和杂志,无论是印刷媒体还是电子媒体。
在过去 3 年中(2020 年之前),Frontiers in Materials共被1586篇文章引用。
期刊领域
涵盖的领域包括(但不限于):生物材料,包括仿生学和生物矿化;纳米材料;聚合物和复合材料;新金属材料;高级陶瓷;材料建模和计算;前沿材料合成与表征;材料制造的新方法;材料性能;材料在能源、信息和生物技术方面的应用。
是属于sci 123区
2022年中科院分区表升级版 JMRT为材料大类一区top期刊,影响因子
二区Journal of Materials Research and Technology-JMR&T在大类工程技术和材料科学中是二区。jmrt期刊的影响因子,是SCI2区期刊。
工业产品造型设计,是指对产品立体和平面的几何形状设计,产品外观的设计必须按照美学的原则符合人们对美的需求,并且要依据人机工程学对产品外观进行具体设计,以符合人们使用的视觉化形象。下文是我为大家整理的关于工业产品造型设计论文的内容,欢迎大家阅读参考!
浅谈工业产品造型设计技术
摘要:首先介绍工业产品造型设计技术的内涵、意义、地位和作用,即此设计是解决人造物与人之间的关系问题。本文对此设计技术的前沿和发展趋势进行论述。最后简述此技术具有可实现综合性产品开发软件环境和周期短、造型风格多等发展特点。
关键词:造型设计技术数字化技术高感情设计 文化 力
1.概述
工业产品造型设计技术的内涵
所谓工业产品造型设计技术是工业设计技术的核心,其内涵和意义随工业设计技术而发展。从技术领域的角度看,工业产品造型设计是解决人造物与人之间的关系问题,例如汽车的安全性、舒适性、美观性和工作、生存环境与空间的合理性等。
工业产品造型设计是从人造物与人的关系出发,尤其是从人的需求、市场的需求,从人的生活和工作方式与质量的角度出发,全面提高产品的设计质量。而不向工程设计那样,主要是解决人造物中“物与物”之间的关系问题(如机械、设备、交通工具的结构设计,具体地说:如汽车的汽缸与活塞、机床的刀具与工件等之间的运动关系等)。
工业产品造型设计技术是指一个构思与表达的过程。设计构思是受 市场营销 学、普通心理学、消费心理学、人机工程学、技术美学和现代科学技术等因素的约束而形成的。表达设计即传达设计思想的 方法 为表现技法:可以从简单、传统手工绘制的效果图和外观模型到复杂的计算机辅助设计效果图、电子模型和以快速成型方式完成的精确效果模型。同时此技术是典型的多方案设计技术。技术应用的成效取决于设计技术和手段的完善以及设计师的设计创新能力和文化艺术修养等。
意义、地位和作用
工业设计是我国一门新兴的、综合性的应用科学,是科学与艺术浑然一体的专业技术,在促进产品升级换代,提高国际国内市场占有率,树立产品形象、企业形象和创造知名品牌等方面起着不可替代的重要作用。对于当今我国建立与国际接轨的设计技术体系,创造中国自己的知名品牌和知名企业,树立中国产品形象的地位,发展具有中国文化特色的设计造型风格,参与国际国内市场竞争,有着特别重要的意义。
将工业产品造型设计技术最先应用于大规模制造业的,是美国的一些大型公司企业:如通用电器(GE)、柯达(KODAK)、福特(FORD)、波音(BOEING)等。到上世纪90年代,在一些工业发达国家,工业产品造型设计技术和工业设计 教育 已形成体系,并为工业制造业和跨国公司竞争提供了相关的技术和人才,为此受到各国政府和私人企业的重点资助。由于工业产品造型设计是解决人造物与人之间的关系问题,从其技术内涵来看,工业产品造型设计的工业产品不仅是工程技术的载体,而且是文化艺术的载体,因此,该设计不是一个可有可无的工作,而是与人类生存休戚相关的重要设计内容。
工业产品造型设计技术既有独特性又有与 其它 技术的相关性。因此该技术的应用和发展需要不断完善与相关技术的配套和协调,从而构成有效的设计体系。
2.工业产品造型设计技术前沿分析
当前需要
影响现代工业产品造型设计技术的基本因素包括:现代技术条件、现代生产条件、现代经济和市场状况、现代文化艺术风格和现代社会价值标准等。因此当前对工业产品造型设计技术的需求将取决于我国现代化的进程。
现代世界经济的主要特征是市场调节与市场竞争,工业产品造型设计则是面向人和面向市场的技术。世界各大跨国公司以其雄厚的才力物力和世界知名品牌的优势,迫使我国务必要全面提高设计品质,以在全球竞争中得以生存和发展。为此工业产品造型设计技术起着不可替代的重要作用。
发展趋势
工业产品造型设计发展特别注重设计方法及设计手段的现代化,现代工业产品造型设计方法和设计技术是建立在电脑技术、人机工程、价值工程、技术美学、设计方法学和设计管理等学科基础上的。特别是计算机辅助工业设计(CAID)将成为该设计不可缺少的工具。
CAID 的基础是对现代设计技术的深入研究。科学方法特别是数理统计(如多元分析)方法将大量应用于设计分析和市场分析,如大众审美模型、舒适性模型、色彩形象尺度模型和用户模型等。
工业产品造型设计方法的技术对象将从单个产品的造型设计发展为产品的研发(Research &Development)策划技术,使产品开发始终围绕市场和人的需求,特别注重企业无形资产的开发,如品牌、形象等。
3.工业产品造型设计技术的发展特点
第一,计算机辅助工业设计是工业产品造型设计领域的前沿,这不仅意味着设计手段的改变,同时改变了工业产品造型设计的 思维方式 。特别是国际上的一些软件公司推出一批操作简便,功能强大的 CAD 软件。这些软件大都能完成三维造型、上色、赋予材料质感、三维动画、工程制图、工程分析、CAD/CAM 转换等功能等,为工业产品造型设计提供了良好的软件平台。在这些工作平台上开发的应用软件,可进行各类机械产品的设计,实现从产品概念、零部件设计、结构设计、机构设计、装配、外观造型及动画演示直到工程制造全部过程计算机化。因此,在此类软件平台上实现 CAID/CAE/CAM 三位一体的综合性产品开发软件环境是工业产品造型设计技术发展的重要特点。
第二,工业产品造型设计技术发展的另一个特点是,设计周期越来越短,造型风格多样化。因此,对“市场的快速响应”要求更详细的市场定位,更大规模的数据库和更快速的信息传递。
参考文献:
[1]陈洁,刘垂玖,杨秀梅.虚拟技术在产品造型设计中的应用研究[J].重庆科技学院学报(自然科学版),2005,(2).
[2]张荣强.产品造型设计特征建模技术分析[J].机械设计与制造,2005,(12).
[3]王琪,刘永贤,刘彪.协同设计环境下的产品造型技术[J].制造技术与机床,2006,(9).
[4]何风梅,赵灿.快速原型制造技术在工业产品造型设计及制造中的应用[J].机械设计与制造,2006,(11).
[5]王伟.基于产品工艺性的造型设计方法分析[J].机械研究与应用,2007,(3).
[6]郭琦,赵江洪.产品造型设计中理性与感性结合的设计方法研究[J].艺术与设计(理论),2007,(5).
浅析产品造型设计三要素
工业产品造型设计,是指对产品立体和平面的几何形状设计,产品外观的设计必须按照美学的原则符合人们对美的需求和依据人机工程学对产品外观进行具体设计以符合人们使用的视觉化形象。影响产品外观的因素很多,例如产品的加工工艺、构造、材料、形态、色彩、结构等都可以决定产品的外观,所以对产品进行外观造型设计时必须综合考虑以上要素。
产品设计是形式与功能的统一,产品是功能的载体,产品失去功能就失去了它存在的意义,也就是形式必须依据功能而存在,在现代产品设计中,产品造型设计师必须掌握巧妙的将产品的功能与形式结合才能设计出完美的产品造型。
一般而言,产品的形式也可以理解为造型,产品造型设计师的主要职责是在现代技术的基础上结合运用美学原理给用户带来最佳的问题解决方案,产品造型设计正是在综合考虑设计材料、色彩及形态前提下,结合运用现代美学、人机工程学等学科,秉着以人为本的设计理念,旨在为客户提供最佳的问题解决方案。
一、设计材料
产品造型设计首要要素是与产品造型存在很大关系的设计材料,设计材料作为产品造型的基础和根本,一个合格的产品造型设计不是单单的产品形态上的设计,同样包括造型设计能不能达到设计的目的,材料的选择能不能满足产品的功能。例如,用于高温环境中的产品与用于常温环境中的产品在设计材料选择上就应该不同。作为一个合格的产品设计师在进行产品造型设计时就应该综合考虑如何选择设计材料,材料的加工工艺,成型技术的应用,这些要素会直接影响到产品的外观,在目前科技高速发展的背景下,设计材料也日新月异,材料的特性及材料的加工方式越来越多,这就要求产品设计师要掌握各种不同材质的特性及加工方式。
同时,材料自身的质感对产品设计的造型装饰起决定性的作用,很多产品造型设计往往就是运用设计材料的自身材质特性达到实用和美观的设计目的。例如,时下流行的很多设计为不锈钢设计,不锈钢材质本身强烈的明暗对比,突显产品的豪华,使得它成为了造型设计的第一设计材料,同时,对不锈钢材料的加工制作相对而言比较简单。如对需要加工的不锈钢板可采用冲孔、弯曲、铆接、冲压、腐蚀、激光 雕刻 、切割、表面处理(氧化、喷砂、抛光、涂饰、拉丝)等手段加工工艺,就会使产品的表面形成不同的产品形象的视觉效果。
在产品造型设计过程中,设计师惯用的手法是采用材质本身的质感完成功能与美观结合,例如,材质的冷暖(不锈钢与木材的结合)、材质的软硬(皮革与金属的结合)、材质的光滑与粗糙(橡胶与玻璃的结合)等,这样的设计在我们现实生活中时常可以发现。
作为优秀的设计师必须掌握设计材料的选择原则:一、从产品的功能和性能方面出发,有的产品造型对设计材料要求比较高,有的产品造型对设计材料要求比较低,这些要求设计师从材料的寿命、物化性能、加工工艺等方面综合考虑选择合适的材料;二、从产品的视觉表现因素而定,如对产品形态要求,有的材料加工成型简单,有的材料加工不容易成型。例如,金属加工相对而言难以曲面成型,所以我们很少看到运用金属加工成多曲面的成品,而塑料作为产品造型设计的主要设计材料,它加工相对简单通过模具能出复杂的曲面,故目前看到的复杂曲面产品几乎全是塑料制品,这就是为什么塑料成为了工业造型设计的第一设计材料。
忽略产品的功能和性能,单纯从产品的视觉效果来看,同一产品可以选用不同的材质,然后通过后期的处理可以达到相同效果。这就是产品造型设计的要素二色彩的美观作用。
二、色彩
色彩在产品形象设计中起到非常重要的作用,在视觉传达中它更快速、更感性和更直接,它通过消费者的感官直接将设计师的设计信息传达给消费者,对消费者是否想占有产品起到根本的作用。
色彩在产品造型设计中主要通过使用涂料来获得,包含在产品成型加工过程中添加颜料和后期的涂装。
色彩在产品造型设计中发挥的作用主要有保护材料和对产品造型的装饰,在工业造型中,很多产品的造型采用金属和塑料,金属材料在外界环境中的作用下,很容易被氧化、侵蚀和腐蚀,塑料材料长期受到阳光的照射而老化、变脆、很容易被破坏,因此,作为造型设计的主要设计材料,金属和塑料都要通过涂料来保护,以到达延长产品使用寿命的目的。工业产品造型的美观程度除了产品造型形态外,色彩的运用对产品造型美观程度起到很大的作用,色彩在现代产品造型设计中已经成为人类情感的需求,它美化产品,美化人类心理,所以在产品造型设计过程中,要很好的利用色彩,灵活多样的色彩组合设计,使得一款产品对消费者而言有了更多的选择,从而,增加了产品的竞争力。
色彩的手法主要有刷涂、擦涂、喷涂、浸涂、淋涂、电泳涂、粉末涂等,不同的涂装方法在产品形象设计中形成和产生不同的视觉,例如:刷涂工艺,工效较低,涂装效果较差,表面色彩附着力弱,容易剥落;喷涂工艺,产品的表面色彩着色比较均匀细腻,色彩附着力弱,容易剥落;浸涂工艺使产品表面色彩光滑,但由于加工工艺的原因,涂料上色不均匀,有波纹状;淋涂工艺能使产品表面色彩质感厚重;电泳涂装工艺可以使产品的涂装色彩产生较强的附着力,获得细致、精密、光亮的表层外观;粉末涂工艺可以使产品的色彩具有与电泳涂装工艺相同的具有较强的附着力,还可以出一些其他涂装工艺达不到的效果,例如,增加产品表面的粗糙度等。
产品造型设计中的色彩选择原则:满足产品功能的需求,例如校车为了强调安全,选用黄色作为主色调,黄色鲜明,在很远处就能引起人的注意;满足人机工程学,色彩设计应使操作者心情愉快、有安全感,我们就要从人机出发,考虑使用者在使用过程中的心情,如色彩搭配不当,很容易造成较差的效果。
例如,医疗设备,很多场合是要为病人提供相对平静的心态所以很多医疗器械是白色或蓝色,如果采用红色会造成病人心情紧张反而不利于治疗;满足产品使用环境的要求,产品是在一定的环境中使用的,从产品系统设计角度出发,我们的设计就必须与环境相协调,但不是一味的不考虑产品的实际使用环境,单独对产品进行设计,毕竟产品要被使用才能实现设计的价值;
色彩的选择要符合美学的原则,设计过程中要讲色彩的对比与协调、稳定与均衡、节奏与韵律等原则有效的运用;符合大众时代的审美要求,一个产品从很多方面反映产品设计时代的信息,我们可以从众多方面了解产品的时代审美观念,作为产品造型设计师要紧跟时代特征,将时代信息融入到设计过程中,包含于产品造型中,把色彩作为产品造型反映时代信息的主要因素,时代变化导致人们对色彩的审美标准也随之变化,没有绝对的时代色,只有变化的时代主色;色彩的选择要与色彩工艺加工成本相联系,现代的产品造型设计一般只有一到二种色彩(不考虑 儿童 产品的造型设计),主要原因与工艺和成本有关,例如,注塑成型的产品,一个色彩就需要一套模具,一套模具的成本就很高,所以从制造商角度出发,节约制作成本也就是尽可能使用一种或者两种色彩来完成产品,这是受制约于加工工艺的原因。
通过采用以上这些原则使得产品色彩的搭配能满足大众的心理需求,符合绝大部分消费者的喜爱,降低产品设计研发的成本,从而有效的提高产品竞争力。
三、形态
产品造型设计的核心是产品的形态美设计,它是在设计师系统地对市场调研材料分析的前提下,对产品造型设计精确定位的基础上开展的设计,虽然对设计而言,设计手段多种多样,但它遵循美学特点和规律,例如:
稳定性,产品设计的一个重要原则就是稳定性,一个产品如果从视觉上存在头重脚轻的感觉,给顾客的第一反应自然是产品不可靠,通常在进行产品设计时,我们通常通过加大、加宽、加重底盘的方式来降低产品的物理中心和视觉中心,从而让产品更稳定、更可靠;
独创性,旨在强调在进行产品造型设计时不是一味的去模仿复制,而是在科学、合理的基础上使得产品给人独特新颖的感觉,它通常在形态、材料、结构等方面反应;秩序性,在统一中寻找变化,在变化中追求统一,在开展工业造型设计从产品形态变化的要素中找到统一,它强调是一种整体美,我们常见的有组合化设计;
体量感,产品造型设计的出发点是人机工程学,它强调产品必须符合使用者的要求,让使用者使用更方便,更舒适,很多产品的设计受到体量感的限制,譬如,一个手握式的操作方式的产品操作部位就不超过手的活动范围,一旦超过范围使用者就不能舒适的使用;动感性,产品形态的设计往往被设计师赋予很强的动感,目前很多产品采用流线型设计,小到鼠标大到飞机,流线型设计越来越广泛很大一部分原因是出于动感,这里不排除其他要素,例如,飞机的流线型出于空气动力的需求。
产品造型形态设计可采用基本的造型规律:分割、聚集(组合),分割是以基本几何体为母体,对立体表面的分割产生新的形态,而聚集(组合)是通过将各种基本体进行集聚以产生新的几何状物体,它可以使用相同或相似的基本体,也可以使用完全不同的基本体进行集聚。
结语
工业产品造型设计不再是简单的脱离实际的纯艺术、纯美术,它是运用与工业生产对产品的设计和加工提供一个可行、可靠的技术方案,也就是“能设计出就能生产出”,毕竟产品造型设计源于生产,高于生产,如果产品造型脱离以上要素,它将不再是纯粹意义上的工业造型设计,而是纯美术,对实际的工业生产和加工不提供有效的信息,也就失去了它存在的意义。
参考文献:
[1]桂元龙,徐向荣.工业设计材料与加工工艺[M].北京理工大学出版社,2007.
[2]刘国余,沈杰.产品基础形态设计[M].中国轻工业出版社,2000.
[3]李瑞姣.产品外观设计三要素[J].时代内刊,2010(2).
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在材料学科上,要求学生掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识,了解材料科学的发展前沿。下文是我为大家搜集整理的有关材料学的论文范文的内容,欢迎大家阅读参考!
论高电化学性能聚苯胺纳米纤维/石墨烯复合材料的合成
石墨烯是一种二维单原子层碳原子SP2杂化形成的新型碳材料,因其非凡的导电性和导热性、极好的机械强度、较大的比表面积等特性,引起了国内外研究者极大的关注.石墨烯已经被探索应用在电子和能源储存器件、传感器、透明导电电极、超分子组装以及纳米复合物[8]等领域中.而rGO因易聚集或堆叠而导致电容量较低(101 F/g)[9],这限制了其在超级电容器电极材料领域的应用.
另一方面,PANI作为典型的导电高分子之一,由于合成容易,环境稳定性好和导电性能可调等特性备受关注.具有纳米结构的导电材料,由于纳米效应不但能提高材料固有性能,并开创新的应用领域.PANI纳米结构的合成取得了许多的成果.PANI作为超级电容器电极材料因具有高的赝电容,其电容量甚至可高达3 407 F/g[10];然而,当经过多次充放电时PANI链因多次膨胀和收缩而降解导致其电容损失较大.碳材料具有高的导电性能和稳定的电化学性能,为了提高碳材料的电化学电容和PANI电化学性能的稳定性,人们把纳米结构的PANI与碳材料复合以期获得电容较高且稳定的超级电容器电极材料[11].
作为新型碳材料的石墨烯和PANI的复合引起了极大的关注[12].但是用Hummers法合成的GO直接与PANI复合构建PANI/GO复合电极因导电率低而必须还原GO,化学还原剂的加入虽然还原了部分GO而提高了导电性能,但也在一定程度上钝化了PANI [13],另外排除还原剂又对环境造成一定程度的污染.因而开拓一条简单且环境友好的制备PANI/rGO复合材料作为超级电容器的电极路线仍然是一个难题.
基于以上分析,首先使PANI和GO相互分散和组装,借助水热反应这一绿色环境友好的还原方法制备PANI/rGO复合材料,以期获得高性能的超级电容器电极材料.
1实验部分
原材料
苯胺(AR, 国药集团),经减压蒸馏后使用;氧化石墨烯(自制);过硫酸铵(APS, AR, 湖南汇虹试剂);草酸(OX, AR, 天津市永大化学试剂);十六烷基三甲基溴化铵(CTAB, AR, 天津市光复精细化工研究所).
的制备
PANIF的制备按我们先前提出的方法 [14],制备过程如下:把250 mL去离子水加入三口烧瓶后,依次加入 g CTAB, g 草酸以及 mL苯胺,在12 ℃水浴上搅拌8 h;随后,往上述溶液中一次性加入20 mL含苯胺等量的过硫酸铵水溶液,同样条件下使反应保持7 h.所制备的样品用大量去离子水洗涤至滤液为中性,随后30 ℃真空干燥24 h. 的制备
采用Hummers法制备GO,具体过程如下:向干燥的2 000 mL三口烧瓶(冰水浴)中加入10 g天然鳞片石墨(325目),加入5 g硝酸钠固体,搅拌下加入220 mL浓硫酸,10 min后边搅拌边加入30 g高锰酸钾,在冰水浴下搅拌120 min,再将三口烧瓶移至35 ℃水浴中搅拌180 min,然后向瓶中滴加460 mL去离子水,同时将水浴温度升至95 ℃,保持95 ℃搅拌60 min,再向瓶中快速滴加720 mL去离子水,10 min后加入80 mL双氧水,过10 min后趁热抽滤.将抽干的滤饼转移到烧杯中,加大约800 mL热水及200 mL浓盐酸,趁热抽滤,随后用大量去离子水洗涤直至中性.所得产品边搅拌边超声12 h后5 000 r/min下离心10 min,得氧化石墨烯溶液.
复合材料制备
按照一定比例将含一定量的PANIF液与一定量的 mg/mL 的GO溶液混合,使混合液总体积为30 mL, GO在混合液中的最终浓度为 mg/ mL,磁力搅拌10 min后,将混合液转移到含50 mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中进行水热反应,在180 ℃保温3 h;待反应釜自然冷却至室温后取出,用去离子水洗涤产物直至洗液无色后,于60 ℃真空干燥24 h,待用.按照上述步骤制备的PANIF与GO的质量比分别为5,10以及15,相应命名为PAGO5,PAGO10和PAGO15,对应的PANIF质量为75 mg,150 mg和225 mg.
仪器与表征
用日本日立公司S4800场发射扫描电镜(SEM)分析样品的形貌;样品经与KBr混合压片后,用Nicolet 5700傅立叶红外光谱仪进行红外分析;用德国Siemens公司Xray衍射仪进行XRD分析;电化学性能测试使用上海辰华CHI660c电化学工作站.
电极制备和电化学性能测试:将活性物质(PANIF或PANIF/rGO)、乙炔黑以及PTFE按照质量比85∶10∶5混合形成乳液,将其均匀地涂在不锈钢集流体上,在10 MPa压力下压片,之后烘干得工作电极.在电化学性能测试过程中,使用饱和甘汞电极(SCE)作为参比电极,铂片(Pt)作为对电极,在三电极测试体系中使用1 M H2SO4作为电解液进行电化学测试,电势窗为~.
比电容计算依据充放电曲线,按式(1)[15]计算:
Cs=iΔtΔVm.(1)
式中:i代表电流,A;Δt代表放电时间,s;ΔV代表电势窗,V;m代表活性物质质量,g.
2结果与讨论
形貌表征
图1为PANIF和PAGO10形貌的SEM图.低倍的SEM(图1(a))显示所制备PANIF为大面积的纳米纤维网络;高倍的图1(b)清晰地显现该3D纳米纤维网络结构含许多交联点.PANIF和PAGO10混合液经过水热反应后,从低倍的SEM(图1(c))可以看出,PAGO10复合物具有交联孔状结构;提高观察倍数(图1(d)和图1(e))后可以发现样品中rGO 与PANIF共存;而高倍的图1(d)清晰地显示出了rGO与PANIF紧密结合,且合成的褶皱rGO因层数较少而能观察到其遮盖的PANIF.从图1可知:成功合成了大面积的PANIF以及互相均匀分散的PANIF/rGO复合材料.
分析
图2为PANIF,GO以及PAGO10 3种样品的FTIR图.图2中a曲线在1 581 cm-1,1 500 cm-1,1 305 cm-1,1 144 cm-1,829 cm-1等波数处展现的尖锐峰为PANI的特征峰,它们分别对应醌式结构中C=C双键伸缩振动、苯环中C=C双键伸缩振动、C-N伸缩振动峰、共轭芳环C=N伸缩振动、对位二取代苯的C-H面外弯曲振动.图2中b曲线为GO的红外谱图,在3 390 cm-1, 1 700 cm-1的峰分别对应-COOH中的O-H,C=O键振动,1 550~1 050 cm-1范围内的吸收峰代表COH/ COC中的C-O振动[16],可以看出,GO中存在大量的含氧官能团.图2中c曲线为PAGO10复合物红外吸收谱图,与GO,PANIF谱图比较, 可以发现PAGO10中的GO特征峰不太明显而PANI的特征峰全部出现,这个结果归结于GO含量少以及GO经水热反应后形成了rGO,另外也表明水热反应对PANI品质无大的影响.
电化学性能分析
图4为样品的CV曲线,其中图4(a)为不同样品在1 mV/s扫描速率下的CV图,可以看出,4个样品均出现明显的氧化还原峰,这归因于PANI掺杂/脱掺杂转变,表明PANIF以及复合物显示出优良的法拉第赝电容特性.图4(b)为PAGO10在不同扫描速率下的CV曲线,由图可知PAGO10电极的比电容随着扫描速率减小而稳步增加,在扫描速率为1 mV/s时,PAGO10电极的比电容为 F/g.
图5为PANI,PAGO5,PAGO10和PAGO15的充放电曲线以及交流阻抗图.图5(a)为电流密度为1 A/g时样品的放电曲线图,由图可知:4种样品均有明显的氧化还原平台,这与前述CV分析中的结果相吻合.根据充放电曲线,借助式(1),计算了4种样品在不同电流密度下的比电容,结果如图5(b)所示,很明显,相同电流密度下PAGO10比电容最大,当电流密度为1 A/g时,其比电容为517 F/g,这个结果表明PAGO10的电化学性能明显优于PANI/石墨烯微球和3D PANI/石墨烯有序纳米材料(电流密度为 A/g时,比电容分别为 261和495 F/g)[18-19], 而PANIF比电容最小,仅为378 F/g;且在10 A/g电流密度下PAGO10的比电容仍保持在356 F/g 左右,这表明PAGO10电极具有优异的倍率性能.该复合材料比电容以及倍率性能得到极大提高源于rGO与PANIF两组分间的协同效应.在充放电过程中连接在PANIF间的rGO为电子转移提供了高导电路径;同时,紧密连接在rGO上的PANIF有效阻止水热还原过程中石墨烯的团聚,增加了电极/电解质接触面积,从而提高了PANIF的利用率而使得容量增加. 为了更清晰地了解所制备材料的电子转移特点以及离子扩散路径,对样品进行了交流阻抗测试,图5(c)为4个样品的Nyquist图.从图5(c)可知:在高频区、低频区均分别具有阻抗弧半圆、频响直线.在高频区,电荷转移电阻Rct大小顺序为RPAGO5
值说明rGO的加入提高了电极材料的导电性.在低频区,直线形状反映了样品电化学过程均受扩散控制,并且PAGO5所展现的直线斜率最大,说明其电容行为最接近理想电容,即频响特性最好,这也是源于rGO的加入提高了材料导电性以及复合物的独特微观结构.
氧化还原反应的发生,导致PANIF具有十分高的赝电容,但由于在大电流充放电过程中高分子链重复膨胀和收缩,导致其循环稳定性差而限制了其实际应用.为此,对ANIF和PAGO10进行循环稳定性分析.图6显示,PAGO10在5 A/g电流密度下经过1 000次充放电后,电容保持率为77%,而不含rGO的PANIF电极在2 A/g电流密度下充放电1 000次电容保持率仅为,这个结果表明PANIF循环稳定性较差;另外,rGO的加入形成的PANIF/rGO紧密的连接,降低了PANI链在充放电过程中的膨胀与收缩,使得链段不容易脱落或者断裂,从而PAGO10具有出色的循环稳定性.
3结论
采用自组装的方法,经水热反应,制备了PANIF/rGO复合电极材料.研究发现,rGO与PANIF紧密连接;而且,当PANIF与GO质量比为10∶1时,复合材料展现了最佳的电化学性能,当电流密度为1和10 A/g时,其比电容分别为517, 356 F/g.从上可知:合成的PAGO10具有高的比电容、较好的倍率性能和稳定性能,从而有望作为超级电容器电极材料在实践中应用.
浅谈水泥窑用新型环保耐火材料的研制及应用
1 概述
随着新型干法水泥生产技术在我国的迅速普及,我国水泥工业得到飞速发展,2012年,水泥总产量达亿吨,占世界总产量55%左右。在20世纪六、七十年代,镁铬质耐火材料因具有良好的挂窑皮和抗水泥熟料的化学侵蚀性能,而被广泛应用于新型干法水泥窑的烧成带[1],并取得了良好的使用效果,但由于镁铬砖在使用过程中砖内的Cr2O3组分与窑气、窑料中的碱、硫等相结合,形成有毒的Cr6+化合物[2]。再加上原燃料中所带入的硫,碱与硫共存时形成另一种水溶性Cr6+有毒性致癌物质:R2(Cr,S)O4。水泥窑在正常运转中,其窑衬中镁铬砖内的一部分Cr6+化合物随着窑气和粉尘外逸,飘落在厂区及周边环境中,造成厂区大气的污染; 另一部分则残留在拆下的废砖中,废弃的残砖一遇到水就会造成地下水的污染;更直接的危害是在水泥窑折砖和检修作业时,窑气和碎砖粉尘中的Cr+6会给现场人员造成毒害,据有关专家论证,Cr6+腐蚀皮肤,使人易患上大骨病,进而致癌。因此,镁铬质耐火材料作为水泥窑内衬会对环境和人类造成长期污染和公害。
发达工业国家在水源、环境和卫生方面有着一系列配套的规范,其中德国对水泥厂预防“铬公害”的规定最普遍,执行也是最严格的,具体内容如表1所示:
我国于1988年4月颁布国家标准GB3838-88,对地面水中Cr6+含量进行明确规定,如表2所示:
这就使得水泥企业在使用镁铬砖做水泥窑内衬投入的环保费用加大,特别是用过镁铬残砖处理费用非常昂贵,因此,水泥窑用耐火材料无铬化是必然的发展趋势。
2 水泥窑烧成带新型环保耐火材料的研制
研制思路
目前,用于水泥回转窑烧成带的无铬环保耐火材料主要有镁白云石砖和镁铝尖晶石砖。镁白云石砖对水泥熟料具有良好的化学相容性和优良的挂窑皮性,但是抗热震性差,抗水化性差;镁铝尖晶石砖具有良好的抗热震性和抗侵蚀性,但是挂窑皮性差[3,4]。镁砖中引入铁铝尖晶石制成的第二代新型环保耐火材料―新型环保耐火材料,结构韧性好,抗碱盐及水泥熟料侵蚀能力强,具有良好的挂窑皮性能,在烧成带能有效延长使用寿命,是目前适合我国国情的新一代水泥窑烧成带用无铬耐火材料。但该产品的关键是铁铝尖晶石原料的合成、加入量、加入方式及有关工艺条件对制品性能的影响。
试验与研究
铁铝尖晶石的合成。铁铝尖晶石是一种自然界少有的矿物,化学分子式为FeAl2O4,其中含和。铁铝尖晶石为立方体结构,二价阳离子占据四面体位置,三价阳离子填充在由氧离子构成的面心立方中。其理论密度为,莫氏硬度为。要形成铁铝尖晶石,必须保证氧化亚铁(FeO或FeOn)是处于其稳定存在的条件下。只有在FeO能稳定存在的区域内,才能保证与Al2O3形成的化合物是FeO? Al2O3尖晶石,而在FeO稳定存在的区域以外的条件下,铁的氧化物与Al2O3作用得到的产物很难说是FeO?Al2O3尖晶石,而可能是含有大量或主要是Fe2O3-Al2O3的固溶体[5]。FeOn- Al2O3的系相图如图1所示:
为了得到高质量的合成铁铝尖晶石,我们特聘请了欧洲知名耐材专家进行专业技术指导,经过大量试验,掌握了烧结合成铁铝尖晶石的关键技术,为生产达到国际水平的新型环保耐火材料打下了良好的基础。在生产中把FeO与Al2O3按一定比例混合均匀后压制成荒坯,在保证“FeO”稳定存在的气氛下,经高温烧成,制得FeO? Al2O3尖晶石含量为97%以上的烧结铁铝尖晶石。产品衍射如图2所示:
原料与制品的性能 ①原料的选择。根据我们的生产经验,结合水泥窑烧成带对耐火材料的要求,我们选用优质镁砂、合成尖晶石为原料,并加入特殊添加剂来强化制品的性能,研制生产出第二代无铬镁尖晶石砖―新型环保耐火材料。所用原料理化指标如表3所示。②制品的性能。将原料破碎成所需的粒度,采用四级配料,经强力混碾、高压成型、高温烧成。产品的显微结构见图3,产品理化指标与国外同类产品对比情况如表4所示。
铁铝尖晶石对制品性能的影响 ①铁铝尖晶石加入量对制品耐压强度的影响。从图4可以看出:随着铁铝尖晶石增加制品的耐压强度呈现出先升后降的趋势,这是由于铁铝尖晶石与镁砂互溶的结果,铁铝尖晶石的加入量在10%时,制品的强度达到最大值。②铁铝尖晶石加入形式对制品抗热震性能的影响。从实验结果表5可以看出:以颗粒形式加入铁铝尖晶石制品的抗热震性比以细粉形式加入铁铝尖晶石制品相对较好。
产品的性能
结构韧性好、热震稳定性优良。新型环保耐火材料在烧成及使用过程中Fe2+离子扩散进入周边的氧化镁基质中,同时部分Mg2+离子扩散进入铁铝尖晶石颗粒,与铁铝尖晶石分解残留的氧化铝反应生成镁铝尖晶石,这一活化效应使制品在烧成或使用过程中,内部形成大量的微裂纹,重要的是铁铝尖晶石的分解过程、Fe2+离子和Mg2+离子的相互扩散在高温下持续进行,使得MgO-FeAl2O4耐
火材料在整个高温使用过程中,可以形成大量的微裂纹,这些微裂纹的存在有利于缓冲热应力、提高制品的结构柔韧性和热震稳定性。
强度高。从制品显微结构可以看出:制品内部铁铝尖晶石与高纯镁砂互溶,结构非常均匀致密,晶粒发育良好,颗粒与基质间通过晶间尖晶石相连接,结合良好,明显的提高了砖的密度和高温强度。
具有良好的粘挂窑皮性能。在使用过程中,制品中的Fe2O3与Al2O3都易与水泥熟料中的CaO反应生成C2F、C4AF等低熔点矿物,该矿物具有一定的粘度,可牢固粘附在新型环保耐火材料的热面,形成稳定的窑皮。我们把新型环保耐火材料和直接结合镁铬砖分别制成40mm×40mm×60mm样块,用90%水泥生料+5%煤粉+5%K2SO4,压制成Φ30×10mm圆饼,把圆饼放在两个样块中间,放入电炉内加热,温度升到1500℃,保温3小时,冷却后测其抗折强度,二者基本相同。由此可见,新型环保耐火材料粘挂窑皮性能优良。
产品的应用
新型环保耐火材料自2012年研制成功投放市场以来,通过河北鹿泉曲寨水泥公司、宁夏瀛海天琛水泥公司、内蒙古哈达图水泥公司、陕西尧柏水泥集团、北方水泥集团、河南锦荣水泥公司、新疆天基水泥公司、安阳湖波水泥公司等二十多家大型水泥企业2500t/d、5000t/d、6500t/d水泥窑烧成带应用,寿命周期均达到12个月以上,受到用户认可。
3 结论
高分子材料作为一种重要的材料, 经过约半个世纪的发展巳在各个工业领域中发挥了巨大的作用。下文是我为大家整理的有关高分子材料毕业论文的范文,欢迎大家阅读参考! 有关高分子材料毕业论文篇1 浅析高分子材料成型加工技术. 【摘要】高分子材料成型加工技术在工业上取得的飞速发展,介绍高分子材料成型加工技术的发展情况,探讨其创新研究,并详细阐述高分子材料成型加工技术的发展趋势。 【关键词】高分子材料;成型加工;技术 近年来,某些特殊领域如航空工业、国防尖端工业等领域的发展对聚合物材料的性能提出了更高的要求,如高强度、高模量、轻质等,各种特定要求的高强度聚合物的开发研制越来越显迫切。 一、高分子材料成型加工技术发展概况 近50年来,高分子合成工业取得了很大的进展。例如,造粒用挤出机的结构有了很大的改进,产量有了极大的提高。20世纪60年代主要采用单螺杆挤出机造粒,产量约为3t/h;70年代至80年代中期,采用连续混炼机+单螺杆挤出机造粒,产量约为10t/h;80年代中期以来。采用双螺杆挤出机+齿轮泵造粒,产量可以达到40-45t/h,今后的发展方向是产量可高达60t/h。 在l950年,全世界塑料的年产量为200万t。20世纪90年代。塑料产量的年均增长率为,2000年增加至亿t至2010年,全世界塑料产量将达3亿t,此外。合成工业的新近避震使得易于璃确控制树脂的分子结构,加速采用大规模进行低成本的生产。随着汽车工业的发展,节能、高速、美观、环保、乘坐舒适及安全可靠等要求对汽车越来越重要.汽车规模的不断扩大和性能的提高带动了零部件及相关材料工业的发展。为降低整车成本及其自身增加汽车的有效载荷,提高塑料类材料在汽车中的使用量便成为关键。 据悉,目前汽车上100kg的塑料件可取代原先需要100-300kg的传统汽车材料(如钢铁等)。因此,汽车中越来越多的金属件由塑料件代替。此外,汽车中约90%的零部件均需依靠模具成型,例如制造一款普通轿车就需要制造1200多套模具,在美国、日本等汽车制造业发达的国家,模具产业超过50%的产品是汽车用模具。 目前,高分子材料加工的主要目标是高生产率、高性能、低成本和快捷交货。制品方面向小尺寸、薄壁、轻质方向发展;成型加工方面,从大规模向较短研发周期的多品种转变,并向低能耗、全回收、零排放等方向发展。 二、现今高分子材料成型加工技术的创新研究 (一)聚合物动态反应加工技术及设备 聚合物反应加工技术是以现双螺杆挤出机为基础发展起来的。国外的Berstart公司已开发出作为连续反应和混炼的十螺杆挤出机,可以解决其它挤出机(包括双螺杆和四螺杆挤出机)作为反应器所存在的问题。国内反应成型加工技术的研究开发还处于起步阶段,但我国的经济发展强烈要求聚合物反应成型加工技术要有大的发展。指交换法聚碳酸酯(PC)连续化生产和尼龙生产中的比较关键的技术是缩聚反应器的反应挤出设备,我国每年还有数以千万吨计的改性聚合物及其合金材料的生产。关键技术也是反应挤出技术及设备。 目前国内外使用的反应加工设备从原理上看都是传统混合、混炼设备的改造产品,都存在传热、传质过程、混炼过程、化学反应过程难以控制、反应产物分子量及其分布不可控等问题.另外设备投资费用大、能耗高、噪音大、密封困难等也都是传统反应加工设备的缺陷。聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术无论是在反应加工原理还是设备的结构上都完全不同,该技术是将电磁场引起的机械振动场引入聚合物反应挤出全过程,达到控制化学反应过程、反应生成物的凝聚态结构和反应制品的物理化学性能的目的。 该技术首先从理论上突破了控制聚合物单体或预聚物混合混炼过程及停留时间分布不可控制的难点,解决了振动力场作用下聚合物反应加工过程中的质量、动量及能量传递及平衡问题,同时从技术上解决了设备结构集成化问题。新设备具有体积重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、适应性好、可靠性高等优点,这些优点是传统技术与设备无法比拟或是根本没有的。该项新技术使我国聚合物反应加工技术直接切人世界技术前沿,并在该领域处于技术领先地位。 (二)以动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术 1.信息存储光盘盘基直接合成反应成型技术。此技术克服传统方式的中间环节多、周期长、能耗大、储运过程易受污染、成型前处理复杂等问题,将光盘级PC树脂生产、中间储运和光盘盘基成型三个过程整合为一体,结合动态连续反应成型技术,研究酯交换连续化生产技术,研制开发精密光盘注射成型装备,达到节能降耗、有效控制产品质量的目的。 2.聚合物/无机物复合材料物理场强化制备新技术。此技术在强振动剪切力场作用下对无机粒子表面特性及其功能设计(粒子设计),在设计好的连续加工环境和不加或少加其它化学改性剂的情况下,利用聚合物使无机粒子进行原位表面改性、原位包覆、强制分散,实现连续化制备聚合物/无机物复合材料。 3.热塑性弹性体动态全硫化制备技术。此技术将振动力场引入混炼挤出全过程,控制硫化反直进程,实现混炼过程中橡胶相动态全硫化.解决共混加工过程共混物相态反转问题。研制开发出拥有自主知识产权的热塑性弹性体动态硫化技术与设备,提高我国TPV技术水平。 三、高分子材料成型加工技术的发展趋势 近年来,各个新型成型装备国家工程研究中心在出色完成了国家级火炬计划预备项目和国家“八五”、“九五”重点科技计划(攻关)等项目同时,非常注重科技成果转化与产业化,完成产业化工程配套项目20多项,创办了广州华新科机械有限公司和北京华新科塑料机械有限公司,使其有自主知识产权的新技术与装备在国内外推广应用。塑料电磁动态塑化挤出设备已形成了7个规格系列,近两年在国内20多个省、市、自治区推广应用近800台(套)。销售额超过亿元,还有部分新设备销往荷兰、泰国、孟加拉等国家.产生了良好的经济效益和社会效益。 例如PE电磁动态发泡片材生产线2000年和2001年仅在广东即为国家节约外汇近1600万美元,每条生产线一年可为制品厂节约21万k的电费。塑料电磁动态注塑机已开发完善5个规格系列,投入批量生产并推向市场;塑料电磁动态混炼挤出机的中试及产业化工作已完成,目前开发完善的4个规格正在生产试用。并逐步推向市场目前新设备的市场需求情况很好,聚合物新型成型装备国家工程研究中心正在对广州华新科机械有限公司进行重组。将技术与资本结合,引入新的管理、市场等机制,争取在两三年内实现新设备年销售额超亿。我国已加入WTO,各个行业都将面临严峻挑战。 综上所述,我国必须走具有中国特色的发展高分子材料成型加工技技术与装备的道路,打破国外的技术封锁,实现由跟踪向跨越的转变;把握技术前沿,培育自主知识产权。促进科学研究与产业界的结合,加快成果转化为生产力的进程,加快我国高分子材料成型加工高新技术及其产业的发展是必由之路。 参考文献: [1]Chris Rauwendaal,Polymer Extrusion,Carl Hanser Verlag,Munich/FkG,l999. [2]瞿金平,聚合物动态塑化成型加工理论与技术[M].北京:科学出版社,2005 427435. [3]瞿金平,聚合物电磁动态塑化挤出方法及设备[J].中国专利,I990;美国专利5217302,1993. 有关高分子材料毕业论文篇2 浅论高分子材料的发展前景 摘要:随着生产和科技的发展,以及人们对知识的追求,对高分子材料的性能提出了各种各样新的要求。现代,高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同,成为科学技术、经济建设中的重要材料。本文主要分析了高分子材料的发展前景和发展趋势。 关键词:高分子材料;发展;前景 一 高分子材料的发展现状与趋势 高分子材料作为一种重要的材料, 经过约半个世纪的发展巳在各个工业领域中发挥了巨大的作用。从高分子材料与国民经济、高技术和现代生活密切相关的角度说, 人类已进人了高分子时代。高分子材料工业不仅要为工农业生产和人们的衣食住行用等不断提供许多量大面广、日新月异的新产品和新材料又要为发展高技术提供更多更有效的高性能结构材料和功能性材料。 鉴于此, 我国高分子材料应在进一步开发通用高分子材料品种、提高技术水平、扩大生产以满足市场需要的基础上重点发展五个方向:工程塑料,复合材料,液晶高分子材料,高分子分离材料,生物医用高分子材料。近年来,随着电气、电子、信息、汽车、航空、航天、海洋开发等尖端技术领域的发展和为了适应这一发展的需要并健进其进? 步的发展, 高分子材料在不断向高功能化高性能化转变方面日趋活跃,并取得了重大突破。 二 高分子材料各领域的应用 1高分子材料在机械工业中的应用 高分子材料在机械工业中的应用越来越广泛, “ 以塑代钢” ,“ 塑代铁” 成为目前材料科学研究的热门和重点。这类研究拓宽了材料选用范围,使机械产品从传统的安全笨重、高消耗向安全轻便、耐用和经济转变。如聚氨酉旨弹性体,聚氨醋弹性体的耐磨性尤为突出, 在某些有机溶剂 如煤油、砂浆混合液中, 其磨耗低于其它材料。聚氨醋弹性体可制成浮选机叶轮、盖板, 广泛使用在工况条件为磨粒磨损的浮选机械上。又如聚甲醛材料聚甲醛具有突出的耐磨性, 对金属的同比磨耗量比尼龙小, 用聚四氟乙烯、机油、二硫化钥、化学润滑等改性, 其摩擦系数和磨耗量更小, 由于其良好的机械性能和耐磨性, 聚甲醛大量用于制造各种齿轮、轴承、凸轮、螺母、各种泵体以及导轨等机械设备的结构零部件。在汽车行业大量代替锌、铜、铝等有色金属, 还能取代铸铁和钢冲压件。 2 高分子材料在燃料电池中的应用 高分子电解质膜的厚度会对电池性能产生很大的影响, 减薄膜的厚度可大幅度降低电池内阻, 获得大的功率输出。全氟磺酸质子交换 膜的大分子主链骨架结构有很好的机械强度和化学耐久性, 氟素化合物具有僧水特性, 水容易排出, 但是电池运转时保水率降低, 又要影响电解质膜的导电性, 所以要对反应气体进行增湿处理。高分子电解质膜的加湿技术, 保证了膜的优良导电性, 也带来电池尺寸变大增大左右、系统复杂化以及低温环境下水的管理等问题。现在一批新的高分子材料如增强型全氟磺酸型高分子质子交换膜耐高温芳杂环磺酸基高分子电解质膜纳米级碳纤维材料新的一导电高分子材料等等, 已经得到研究工作者的关注。 3 高分子材料在现代农业种子处理中的应用及发展 高分子材料在现代农业种子处理中的应用:新一代种子化学处理一般可分为物理包裹利用干型和湿形高分子成膜剂, 包裹种子。种子表面包膜利用高分子成膜剂将农用药物和其他成分涂膜在种子表面。种子物理造粒将种子和其他高分子材料混和造粒, 以改善种子外观和形状, 便于机械播种。高分子材料在现代农业种子处理中研究开发进展:种子处理用高分子材料已经从石油型高分子材料逐步向天然型以及功能型高分子材料的方向发展。其中较为常见和重要的高分子材料类型包括多糖类天然高分子材料, 具有在低温情况下维持较好膜性能的高分子材料, 高吸水性材料, 温敏材料, 以及综合利用天然生物资源开发的天然高分子材料等, 其中利用可持续生物资源并发的种衣剂尤为引人关注。 4 高分子材料在智能隐身技术中的应用 智能隐身材料是伴随着智能材料的发展和装备隐身需求而发展起来的一种功能材料,它是一种对外界信号具有感知功能、信息处理功能。自动调节自身电磁特性功能、自我指令并对信号作出最佳响应功能的材料/系统。区别于传统的外加式隐身和内在式雷达波隐身思路设计,为隐身材料的发展和设计提供了崭新的思路,是隐身技术发展的必然趋势 ,高分子聚合物材料以其可在微观体系即分子水平上对材料进行设计、通过化学键、氢键等组装而成具有多种智能特性而成为智能隐身领域的一个重要发展方向。 三 高分子材料的发展前景 1高性能化 进一步提高耐高温,耐磨性,耐老化,耐腐蚀性及高的机械强度等方面是高分子材料发展的重要方向,这对于航空、航天、电子信息技术、汽车工业、家用电器领域都有极其重要的作用。高分子材料高性能化的发展趋势主要有创造新的高分子聚合物,通过改变催化剂和催化体系,合成工艺及共聚,共混及交联等对高分子进行改性,通过新的加工方法改变聚合物的聚集态结构,通过微观复合方法,对高分子材料进行改性。 2高功能化 功能高分子材料是材料领域最具活力的新领域,目前已研究出了各种各样新功能的高分子材料,如可以像金属一样导热导电的高聚物,能吸收自重几千倍的高吸水性树脂,可以作为人造器官的医用高分子材料等。鉴于以上发展,高分子吸水性材料、光致抗蚀性材料、高分子分离膜、高分子催化剂等都是功能高分子的研究方向。 3复合化 复合材料可克服单一材料的缺点和不足,发挥不同材料的优点,扩大高分子材料的应用范围,提高经济效益。高性能的结构复合材料是新材料革命的一个重要方向,目前主要用于航空航天、造船、海洋工程等方面,今后复合材料的研究方向主要有高性能、高模量的纤维增强材料的研究与开发,合成具有高强度,优良成型加工性能和优良耐热性的基体树脂,界面性能,粘结性能的提高及评价技术的改进等方面。 4智能化 高分子材料的智能化是一项具有挑战性的重大课题,智能材料是使材料本身带有生物所具有的高级智能,例如预知预告性,自我诊断,自我修复,自我识别能力等特性,对环境的变化可以做出合乎要求的解答;根根据人体的状态,控制和调节药剂释放的微胶囊材料,根据生物体生长或愈合的情况或继续生长或发生分解的人造血管人工骨等医用材料。由功能材料到智能材料是材料科学的又一次飞跃,它是新材料,分子原子级工程技术、生物技术和人 工智能诸多学科相互融合的一个产物。 5绿色化 虽然高分子材料对我们的日常生活起了很大的促进作用,但是高分子材料带来的污染我们仍然不能小视。那些从生产到使用能节约能源与资源,废弃物排放少,对环境污染小,又能循环利用的高分子材料备受关注,即要求高分子材料生产的绿色化。主要有以下几个研究方向,开发原子经济的聚合反应,选用无毒无害的原料,利用可再生资源合成高分子材料,高分子材料的再循环利用。 四 结束语 高分子材料为我国的经济建设做出了重要的贡献,我国已建立了较完善的高分子材料的研究、开发和生产体系,我国虽然在高分在材料的开发和综合利用方面起步较晚,但目前来看也取得了不错的进步,我们应提高其整体技术水平,致力于创新的高分在聚合反应和方法,开发出多种绿色功能材料和智能材料,以提高人类的生活质量,并满足各项工业和新技术的需求。 参考文献: [1]金关泰.《高分子化学的理论和应用》,中国石化出版社,1997 [2]李善君 纪才圭等.《高分子光化学原理及应用》复旦大学出版社2003 6. [3]李克友, 张菊华, 向福如. 《高分子合成原理及工艺学》,科学出版社,1999 猜你喜欢: 1. 全国高分子材料学术论文报告 2. 全国高分子材料学术论文 3. 全国高分子材料学术论文 4. 全国高分子材料学术论文报告 5. 关于材料学方面论文
这个链接你看是不是提纲式的浅谈云计算 摘要云计算是当前计算机领域的一个热点。它的出现宣告了低成本提供超级计算时代的到来。云计算将改变人们获取信息、分享内容和互相沟通的方式。此文阐述了云计算的简史、概念、特点、现状、保护、应用和发展前景,并对云计算的发展及前景进行了分析。关键词: 云计算特点, 云计算保护, 云计算应用.1云计算简史著名的美国计算机科学家、 图灵奖 (Turing Award) 得主麦卡锡 (John McCarthy,1927-) 在半个世纪前就曾思考过这个问题。 1961 年, 他在麻省理工学院 (MIT) 的百年纪念活动中做了一个演讲。 在那次演讲中, 他提出了象使用其它资源一样使用计算资源的想法,这就是时下 IT 界的时髦术语 “云计算” (Cloud Computing) 的核心想法。云计算中的这个 “云” 字虽然是后人所用的词汇, 但却颇有历史渊源。 早年的电信技术人员在画电话网络的示意图时, 一涉及到不必交待细节的部分, 就会画一团 “云” 来搪塞。 计算机网络的技术人员将这一偷懒的传统发扬光大, 就成为了云计算中的这个 “云” 字, 它泛指互联网上的某些 “云深不知处” 的部分, 是云计算中 “计算” 的实现场所。 而云计算中的这个 “计算” 也是泛指, 它几乎涵盖了计算机所能提供的一切资源。麦卡锡的这种想法在提出之初曾经风靡过一阵, 但真正的实现却是在互联网日益普及的上世纪末。 这其中一家具有先驱意义的公司是甲骨文 (Oracle) 前执行官贝尼奥夫 (Marc Benioff, 1964-) 创立的 Salesforce 公司。 1999 年, 这家公司开始将一种客户关系管理软件作为服务提供给用户, 很多用户在使用这项服务后提出了购买软件的意向, 该公司却死活不干, 坚持只作为服务提供, 这是云计算的一种典型模式, 叫做 “软件即服务” (Software as a Service, 简称 SaaS)。 这种模式的另一个例子, 是我们熟悉的网络电子邮箱 (因此读者哪怕是第一次听到 “云计算” 这个术语, 也不必有陌生感, 因为您多半已是它的老客户了)。 除了 “软件即服务” 外, 云计算还有其它几种典型模式, 比如向用户提供开发平台的 “平台即服务” (Platform as a Service, 简称 PaaS), 其典型例子是谷歌公司 (Google) 的应用程序引擎 (Google App Engine), 它能让用户创建自己的网络程序。 还有一种模式更彻底, 干脆向用户提供虚拟硬件, 叫做 “基础设施即服务” (Infrastructure as a Service, 简称 IaaS), 其典型例子是亚马逊公司 (Amazon) 的弹性计算云 (Amazon Elastic Compute Cloud, 简称 EC2), 它向用户提供虚拟主机, 用户具有管理员权限, 爱干啥就干啥, 跟使用自家机器一样。1.2云计算的概念狭义云计算是指计算机基础设施的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源(硬件、平台、软件)。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的,并且可以随时获取,按需使用,随时扩展,按使用付费。广义云计算是指服务的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是计算机和软件、互联网相关的,也可以是其他的服务。云计算是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。云计算的特点和优势(一)超大规模性。“云”具有相当的规模,Google云计算已经拥有100多万台服务器,Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数百上千台服务器。“云”能赋予用户前所未有的计算能力。(二)虚拟化。云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”,而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行,但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个手机,就可以通过网络服务来实现用户需要的一切,甚至包括超级计算这样的任务。[2](三)高可靠性。“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性,使用云计算比使用本地计算机可靠。(四)通用性。云计算不针对特定的应用,在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用,同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。(五)高可扩展性。“云”的规模可以动态伸缩,满足应用和用户规模增长的需要。(六)价格合适。由于“云”的特殊容错措施可以采用具有经济性的节点来构成“云”,“云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本,“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升,因此用户可以充分享受“云”的低成本优势,经常只要花费几百美元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。云计算作为一种技术,与其它一些依赖互联网的技术——比如网格计算 (Grid Computing)——有一定的相似之处,但不可混为一谈。拿网格计算来说, 科学爱好者比较熟悉的例子是 SETI@Home,那是一个利用互联网上计算机的冗余计算能力搜索地外文明的计算项目,目前约有来自两百多个国家和地区的两百多万台计算机参与。它在 2009 年底的运算能力相当于当时全世界最快的超级计算机运算能力的三分之一。有些读者可能还知道另外一个例子:ZetaGrid,那是一个研究黎曼 ζ 函数零点分布的计算项目, 曾有过一万多台计算机参与 (但现在已经终止了,原因可参阅拙作 超越 ZetaGrid)。从这两个著名例子中我们可以看到网格计算的特点,那就是计算性质单一,但运算量巨大 (甚至永无尽头,比如 ZetaGrid)。而云计算的特点恰好相反,是计算性质五花八门,但运算量不大[注三],这是它们的本质区别,也是云计算能够面向大众成为服务的根本原因。云计算能够流行,它到底有什么优点呢? 我们举个例子来说明,设想你要开一家网络公司。按传统方法,你得有一大笔启动资金, 因为你要购买计算机和软件,你要租用机房,你还要雇专人来管理和维护计算机。 当你的公司运作起来时,业务总难免会时好时坏,为了在业务好的时候也能正常运转, 你的人力和硬件都要有一定的超前配置, 这也要花钱。 更要命的是, 无论硬件还是软件厂商都会频繁推出新版本, 你若不想被技术前沿抛弃, 就得花钱费力不断更新 (当然, 也别怪人家, 你的公司运作起来后没准也得这么赚别人的钱)。如果用云计算, 情况就不一样了: 计算机和软件都可以用云计算, 业务好的时候多用一点, 业务坏的时候少用一点, 费用就跟结算煤气费一样按实际用量来算, 无需任何超前配置[注四]。 一台虚拟服务器只需鼠标轻点几下就能到位, 不象实体机器, 从下定单, 到进货, 再到调试, 忙得四脚朝天不说, 起码得好几天的时间。虚拟服务器一旦不需要了, 鼠标一点就可以让它从你眼前 (以及账单里)消失。至于软硬件的升级换代,服务器的维护管理等,那都是云计算服务商的事,跟你没半毛钱的关系。更重要的是,开公司总是有风险的, 如果你试了一两个月后发现行不通,在关门大吉的时候,假如你用的是云计算,那你只需支付实际使用过的资源。假如你走的是传统路子,买了硬件、软件,雇了专人,那很多投资可就打水漂了。浅谈云计算的一个核心理念大规模消息通信:云计算的一个核心理念就是资源和软件功能都是以服务的形式进行发布的,不同服务之间经常需要通过消息通信进行协助。由于同步消息通信的低效率,我们只考虑异步通信。如Java Message Service是J2EE平台上的一个消息通信标准,J2EE应用程序可以通过JMS来创建,发送,接收,阅读消息。异步消息通信已经成为面向服务架构中组件解耦合及业务集成的重要技术。大规模分布式存储:分布式存储的目标是利用多台服务器的存储资源来满足单台服务器所不能满足的存储需求。分布式存储要求存储资源能够被抽象表示和统一管理,并且能够保证数据读写操作的安全性,可靠性,性能等各方面要求。下面是几个典型的分布式文件系统:◆Frangipani是一个可伸缩性很好的高兴能分布式文件系统,采用两层的服务体系架构:底层是一个分布式存储服务,该服务能够自动管理可伸缩,高可用的虚拟磁盘;上层运行着Frangipani分布式文件系统。◆JetFile是一个基于P2P的主播技术,支持在Internet这样的异构环境中分享文件的分布式文件系统。◆Ceph是一个高性能并且可靠地分布式文件系统,它通过把数据和对数据的管理在最大程度上分开来获取极佳的I/O性能。◆Google File System(GFS)是Google公司设计的可伸缩的分布式文件系统。GFS能够很好的支持大规模海量数据处理应用程序。在云计算环境中,数据的存储和操作都是以服务的形式提供的;数据的类型多种多样;必须满足数据操作对性能,可靠性,安全性和简单性的要求。在云计算环境下的大规模分布式存储方向,BigTable是Google公司设计的用来存储海量结构化数据的分布式存储系统;Dynamo是Amazon公司设计的一种基于键值对的分布式存储系统,它能提供非常高的可用性;Amazon公司的Simple Storage Service(S3)是一个支持大规模存储多媒体这样的二进制文件的云计算存储服务;Amazon公司的SimpleDB是建立在S3和Amazon EC2之上的用来存储结构化数据的云计算服务。许可证管理与计费:目前比较成熟的云环境计费模型是Amazon公司提供的Elastic Compute Cloud(EC2)和Simple Storage Service(S3)的按量计费模型,用户按占用的虚拟机单元,IP地址,带宽和存储空间付费。云计算的现状云计算是个热度很高的新名词。由于它是多种技术混合演进的结果,其成熟度较高,又有大公司推动,发展极为迅速。Amazon、Google、IBM、微软和Yahoo等大公司是云计算的先行者。云计算领域的众多成功公司还包括Salesforce、Facebook、Youtube、Myspace等。Amazon使用弹性计算云(EC2)和简单存储服务(S3)为企业提供计算和存储服务。收费的服务项目包括存储服务器、带宽、CPU资源以及月租费。月租费与电话月租费类似,存储服务器、带宽按容量收费,CPU根据时长(小时)运算量收费。Amazon把云计算做成一个大生意没有花太长的时间:不到两年时间,Amazon上的注册开发人员达44万人,还有为数众多的企业级用户。有第三方统计机构提供的数据显示,Amazon与云计算相关的业务收入已达1亿美元。云计算是Amazon增长最快的业务之一。Google当数最大的云计算的使用者。Google搜索引擎就建立在分布在200多个地点、超过100万台服务器的支撑之上,这些设施的数量正在迅猛增长。Google地球、地图、Gmail、Docs等也同样使用了这些基础设施。采用Google Docs之类的应用,用户数据会保存在互联网上的某个位置,可以通过任何一个与互联网相连的系统十分便利地访问这些数据。目前,Google已经允许第三方在Google的云计算中通过Google App Engine运行大型并行应用程序。Google值得称颂的是它不保守。它早已以发表学术论文的形式公开其云计算三大法宝:GFS、MapReduce和BigTable,并在美国、中国等高校开设如何进行云计算编程的课程。IBM在2007年11月推出了“改变游戏规则”的“蓝云”计算平台,为客户带来即买即用的云计算平台。它包括一系列的自动化、自我管理和自我修复的虚拟化云计算软件,使来自全球的应用可以访问分布式的大型服务器池。使得数据中心在类似于互联网的环境下运行计算。IBM正在与17个欧洲组织合作开展云计算项目。欧盟提供了亿欧元做为部分资金。该计划名为RESERVOIR,以“无障碍的资源和服务虚拟化”为口号。2008年8月, IBM宣布将投资约4亿美元用于其设在北卡罗来纳州和日本东京的云计算数据中心改造。IBM计划在2009年在10个国家投资3亿美元建13个云计算中心。微软紧跟云计算步伐,于2008年10月推出了Windows Azure操作系统。Azure(译为“蓝天”)是继Windows取代DOS之后,微软的又一次颠覆性转型——通过在互联网架构上打造新云计算平台,让Windows真正由PC延伸到“蓝天”上。微软拥有全世界数以亿计的Windows用户桌面和浏览器,现在它将它们连接到“蓝天”上。Azure的底层是微软全球基础服务系统,由遍布全球的第四代数据中心构成。云计算的新颖之处在于它几乎可以提供无限的廉价存储和计算能力。纽约一家名为Animoto的创业企业已证明云计算的强大能力(此案例引自和讯网维维编译《纽约时报》2008年5月25日报道)。Animoto允许用户上传图片和音乐,自动生成基于网络的视频演讲稿,并且能够与好友分享。该网站目前向注册用户提供免费服务。2008年年初,网站每天用户数约为5000人。4月中旬,由于Facebook用户开始使用Animoto服务,该网站在三天内的用户数大幅上升至75万人。Animoto联合创始人Stevie Clifton表示,为了满足用户需求的上升,该公司需要将服务器能力提高100倍,但是该网站既没有资金,也没有能力建立规模如此巨大的计算能力。因此,该网站与云计算服务公司RightScale合作,设计能够在亚马逊的网云中使用的应用程序。通过这一举措,该网站大大提高了计算能力,而费用只有每服务器每小时10美分。这样的方式也加强创业企业的灵活性。当需求下降时,Animoto只需减少所使用的服务器数量就可以降低服务器支出。在我国,云计算发展也非常迅猛。2008年5月10日,IBM在中国无锡太湖新城科教产业园建立的中国第一个云计算中心投入运营。2008年6月24日,IBM在北京IBM中国创新中心成立了第二家中国的云计算中心——IBM大中华区云计算中心;2008年11月28日,广东电子工业研究院与东莞松山湖科技产业园管委会签约,广东电子工业研究院将在东莞松山湖投资2亿元建立云计算平台;2008年12月30日,阿里巴巴集团旗下子公司阿里软件与江苏省南京市政府正式签订了2009年战略合作框架协议,计划于2009年初在南京建立国内首个“电子商务云计算中心”,首期投资额将达上亿元人民币;世纪互联推出了CloudEx产品线,包括完整的互联网主机服务"CloudEx Computing Service", 基于在线存储虚拟化的"CloudEx Storage Service",供个人及企业进行互联网云端备份的数据保全服务等等系列互联网云计算服务;中国移动研究院做云计算的探索起步较早,已经完成了云计算中心试验。中移动董事长兼CEO王建宙认为云计算和互联网的移动化是未来发展方向。我国企业创造的“云安全”概念,在国际云计算领域独树一帜。云安全通过网状的大量客户端对网络中软件行为的异常监测,获取互联网中木马、恶意程序的最新信息,推送到服务端进行自动分析和处理,再把病毒和木马的解决方案分发到每一个客户端。云安全的策略构想是:使用者越多,每个使用者就越安全,因为如此庞大的用户群,足以覆盖互联网的每个角落,只要某个网站被挂马或某个新木马病毒出现,就会立刻被截获。云安全的发展像一阵风,瑞星、趋势、卡巴斯基、MCAFEE、SYMANTEC、江民科技、PANDA、金山、360安全卫士、卡卡上网安全助手等都推出了云安全解决方案。瑞星基于云安全策略开发的2009新品,每天拦截数百万次木马攻击,其中1月8日更是达到了765万余次。势科技云安全已经在全球建立了5大数据中心,几万部在线服务器。据悉,云安全可以支持平均每天55亿条点击查询,每天收集分析亿个样本,资料库第一次命中率就可以达到99%。借助云安全,趋势科技现在每天阻断的病毒感染最高达1000万次。值得一提的是,云安全的核心思想,与刘鹏早在2003年就提出的反垃圾邮件网格非常接近[1][2]。刘鹏当时认为,垃圾邮件泛滥而无法用技术手段很好地自动过滤,是因为所依赖的人工智能方法不是成熟技术。垃圾邮件的最大的特征是:它会将相同的内容发送给数以百万计的接收者。为此,可以建立一个分布式统计和学习平台,以大规模用户的协同计算来过滤垃圾邮件:首先,用户安装客户端,为收到的每一封邮件计算出一个唯一的“指纹”,通过比对“指纹”可以统计相似邮件的副本数,当副本数达到一定数量,就可以判定邮件是垃圾邮件;其次,由于互联网上多台计算机比一台计算机掌握的信息更多,因而可以采用分布式贝叶斯学习算法,在成百上千的客户端机器上实现协同学习过程,收集、分析并共享最新的信息。反垃圾邮件网格体现了真正的网格思想,每个加入系统的用户既是服务的对象,也是完成分布式统计功能的一个信息节点,随着系统规模的不断扩大,系统过滤垃圾邮件的准确性也会随之提高。用大规模统计方法来过滤垃圾邮件的做法比用人工智能的方法更成熟,不容易出现误判假阳性的情况,实用性很强。反垃圾邮件网格就是利用分布互联网里的千百万台主机的协同工作,来构建一道拦截垃圾邮件的“天网”。反垃圾邮件网格思想提出后,被IEEE Cluster 2003国际会议选为杰出网格项目在香港作了现场演示,在2004年网格计算国际研讨会上作了专题报告和现场演示,引起较为广泛的关注,受到了中国最大邮件服务提供商网易公司创办人丁磊等的重视。既然垃圾邮件可以如此处理,病毒、木马等亦然,这与云安全的思想就相去不远了。2008年11月25日,中国电子学会专门成立了云计算专家委员会,聘任中国工程院院士李德毅为主任委员,聘任IBM大中华区首席技术总裁叶天正、中国电子科技集团公司第十五研究所所长刘爱民、中国工程院院士张尧学、Google全球副总裁/中国区总裁李开复、中国工程院院士倪光南、中国移动通信研究院院长黄晓庆六位专家为副主任委员,聘任国内外30多位知名专家学者为专家委员会委员。2009年5月22日,中国电子学会将于在北京中国大饭店隆重举办首届中国云计算大会。
计算机最新技术论文篇二 计算机网络云计算技术研究 摘 要:计算网络技术取得了较快的发展,这也有效的带动了计算机网络中云计算技术的快速进步,而且在实际网络信息化服务过程中,云计算技术发挥着非常重要的作用。因引为了能够有效的推动计算机网络云计算技术的发展,我们需要加强对计算机网络云计算技术的研究力度。文中从计算机网络云计算技术的概述入手,分别从计算机网络云计算技术的分类、实现、问题及确保数据安全的措施进行了具体的阐述,以便于能够更好的推动云计算技术的快速发展。 关键词:计算机;网络;云计算技术;分类;实现;问题;措施 前言 近年来,计算机技术和网络技术在各个领域得以广泛的应用,这也使网民对计算机网络的性能有了更高的要求。在传统的计算模型中,由于需要大规模的进行底层基础设施的铺设,这就需要大量的资金支持,但当前很大一部分企业由于自身资金不足,再者在短时间内也无法实现资金的回笼和调度,这也是导致传统计算模型成本高的重要因素。同时在传统计算模型中,由于其服务平台缺少弹性,而且不能及时进行调整,这也使其无法满足当前网民不断增长的需求,传统计算模型服务平台较为僵硬,缺乏灵活性。另外在传统计算模型中,由于需要服务商长期进行维护工作,导致占有的时间和精力较多,不利于新的业务和资源的开辟。由于传统计算模型越来越无法适当当前社会发展的要求,为了能够满足网民日益增长的对计算机性能的要求,则云计算应运而生,而且在云计算应用过程中服务商也在不断的进行完善和改时,使其自身的灵活性和实用性得以提升,从而更好的服务于广大用户。 1 计算机网络云计算技术的概述 网络云计算技术是由美国一家网络公司最早提出来的,其主要是对网络和软件等相互之间进行融合,而且网络云计算技术还具有规模化、安全性和虚拟性的特点。在云计算中,不同的云都属于计算机并行分布式体系,其服务基础主要是以网络化的计算机为主,同时还要确保其与计算资源之间具有较好的契合性。云计算作为一个综合体,其较有庞大性,而且网络云计算技术作为计算机软件技术发展的重要环节之一,在具体研究中对于计算机网络云计算的特点更为重视。在当前大多数网络计算机用户中,由于没有对基础设施建设制定有效的方案,这就需要充分的发挥计算机网络云计算技术自身的优势,及时向用户传输其所需要的资源,这就需要计算机云技术能够具有较强的实用性、灵活性和方便性。 2 计算机网络云计算技术的分类 在网络云计算技术分类中,可以从不同的方面来将网络云计算技术进行不同的分类。根据其不同类别的服务特点可以分为公有云和私有云。私有云是针对用户自身的实际情况来进行独立应用,并建立平台,具有良好的操作性和实用性。而公有云则是对其他用户的云资源进行开发利用。可以从服务的连续性、数据安全性、成本费用及监测能力等几个方面对公有云和私有云进行分类。在提供服务方面,公有云受外界因素影响较大,而私有云则没有这方面的问题。相对于私有云的安全等级来讲,公有云安全等级不高,但其费用成本较低,而私有云成本费用则相对较高,具有较好的稳定性。另外公有云的监测能力也较为强大,能够根据用户的实际需求来执行非常严格的监测。 3 计算机网络云计算技术的实现 在当前计算机系统中,需要将系统划分为两个层次,即功能实现过程及预处理过程,这两个过程的处理效果和作用都会有所不同,但能够确保系统功能的实现。在对实现过程中和预处理过程进行应用过程中,可以有效的提高计算机系统的简洁化,确保计算机整体运行效率的提高。近年来,我国信息化技术取得了较快的发展,在实际生活中云计算技术也得以不断的应用,为云计算技术的实现奠定了良好的基础。在当前计算机网络云计算的实现形式中,大致可以归纳为以下方面: 第一,通过对软件程序在 企业管理 程序中进行应用,在当前云计算应用实现方式中,多是利用网络浏览器来对用户所需要的信息进行传递,这有效的实现了资金和费用的节约。 第二,网络服务。主要是通过对实际软件程序的利用,从而使研发人员更好的参与到计算机网络实际应用的开发中来。 第三,管理服务提供商。相对于其他实现形式,管理服务提供商主要都是向信息技术行业提供较为专业的服务。 4 计算机网络云计算技术的发展遇到的问题 在当前计算机网络云计算技术广泛应用的过程中,云计算发展过程中也存在着许多不足之处,这就需要在当前云计算广泛应用过程中要采取切实可行的措施来对数据的安全性进行有效的保障,这是当前云计算技术发展过程中非常重要的一项课题。当前很大一部分云端是通过浏览器来进行接入的,在计算机系统中,浏览器处于十分薄弱的环节,自身存在许多漏洞,这样在云端接入浏览器过程中,用户的证书和认证秘钥则极易由于浏览器自身的漏洞而发生泄露。而且在云端中,由于不同的应用都需要进行认证,这就需要对认证机制的高效性和安全性进行有效的保障。在应用服务层中,需要使用安全可行的手段来确保用户隐私的安全性,在基础设施层中需要采取有效的措施来确保数据的安全和保密性,有效的对数据的安全性和保密性产生影响的因素的控制。 5 采取措施保障网民数据安全 当数据存在着安全风险时,则会对云计算的发展带来较大的影响,因此为了有效地确保网民数据安全能够得到有效的保障,则需要采取切实可行的措施来保证数据的安全性。 (1)隔离操作系统和计算资源。为了有效的确保网民数据的安全性,则需要充分的运用Hypervisor,从而将网民的操作系统与所需要存储的计算资源有效的隔离开来,从而有效的提高计算资源的安全性,避免其受到来自于网民操作系统所可能带来的影响。 (2)重置API保护层。服务商把API供给用户,用户按需进行运用。但是,第三方也会使用这些API。如果想要保护数据安全,就必须再安装API保护层,对API进行重叠保护。 (3)严格身份认证。服务商需要执行严格的身份认证,加强对网民账号和密码的管理,对冒充网民身份的行为进行有效的防范,确保网民只对自己的数据和程序进行访问,有效的提高数据的安全性。 6 结束语 随着计算机网络技术的快速发展,当前计算机网络云计算技术也取得了一定的进步,尽管当前计算机网络云计算技术还处于初步发展阶段,但其具有较高的实用性,而且取得了较为显著的效果,给我们的生活方式带来了较大的改变。近年来,计算机网络云计算技术越来越受到重视,国家和企业都加大对其进行研究力度,这使计算机网络云计算技术的高速计算优势得以更好的发挥出来,已成为当前信息科技发展的主要方向。 参考文献 [1]李静媛,徐荣灵.计算机网络云技术分析[J].计算机光盘软件与应用,2013,4(1). [2]矫玉勋.元计算技术在现代农业中应用分析及发展策略[D].吉林大学,2013,5(24). [3]姜博.基于网络计量学的云计算技术发展态势研究[D].北京工业大学,2013,6(1). 看了“计算机最新技术论文”的人还看: 1. 浅谈计算机网络专业论文范文 2. 关于计算机网络的论文精选范文 3. 计算机网络技术论文的范文 4. 关于计算机网络技术的论文 5. 计算机网络应用技术论文
一、云计算概念二、云计算历史三、云计算现状四,云计算发展前景五、云计算实现,目前存在的问题。写论文多参考:华为的云计算,wingdows云计算,goole云计算。明天看看再补充些,多参考
不能具体点吗?比如说云计算的定义,服务模式,优势劣势,关键技术还是案例啊? 1.云计算的概念1.1 NIST云计算定义草案美国标准局(NIST)专家于2009年4月24日给出了一个云计算定义草案,概括了云计算的五大特点、三大服务模式、四大部署模式。 云计算定义 云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络,服务器,存储,应用软件,服务),这些资源能够被快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务供应商进行很少的交互。云计算模式提高了可用性。云计算模式由五个主要特点、三个服务模式、四个部署模式构成。 主要特点(1)按需自助服务。消费者可以单方面按需部署处理能力,如服务器时间和网络存储,而不需要与每个服务供应商进行人工交互。 (2)通过网络访问。可以通过互联网获取各种能力, 并可以通过标准方式访问,以通过众多瘦客户端或富客户端推广使用(例如移动电话,笔记本电脑,PDA等)。 (3)与地点无关的资源池。供应商的计算资源被集中,以便以多用户租用模式服务所有客户,同时不同的物理和虚拟资源可根据客户需求动态分配和重新分配。客户一般无法控制或知道资源的确切位置。这些资源包括存储、处理器、内存、网络带宽和虚拟机器。 (4)快速伸缩性。可以迅速、弹性地提供能力,能快速扩展,也可以快速释放实现快速缩小。对客户来说,可以租用的资源看起来似乎是无限的,并且可在任何时间购买任何数量的资源。 (5)按使用付费。能力的收费是基于计量的一次一付,或基于广告的收费模式,以促进资源的优化利用。比如计量存储,带宽和计算资源的消耗,按月根据用户实际使用收费。在一个组织内的云可以在部门之间计算费用,但不一定使用真实货币。注:云计算软件服务着重于无国界、低耦合、模块化和语义互操作性,充分利用云计算模式的优势。 服务模式(1)云计算软件即服务。提供给客户的能力是服务商运行在云计算基础设施上的应用程序,可以在各种客户端设备上通过瘦客户端界面访问,比如浏览器。消费者不需要管理或控制的底层云计算基础设施、网络、服务器、操作系统、存储,甚至单个应用程序的功能,可能的例外就是一些有限的客户可定制的应用软件配置设置。 (2)云计算平台即服务。提供给消费者的能力是把客户利用供应商提供的开发语言和工具(例如Java,python, .Net)创建的应用程序部署到云计算基础设施上去。客户不需要管理或控制底层的云基础设施、网络、服务器、操作系统、存储,但消费者能控制部署的应用程序,也可能控制应用的托管环境配置。 (3)云基础设施即服务。提供给消费者的能力是出租处理能力、存储、网络和其它基本的计算资源,用户能够依此部署和运行任意软件,包括操作系统和应用程序。消费者不管理或控制底层的云计算基础设施,但能控制操作系统、储存、部署的应用,也有可能选择网络组件(例如,防火墙,负载均衡器)。四、部署模式(1)私有云。云基础设施被某单一组织拥有或租用,该基础设施只为该组织运行。(2)社区云。基础设施被一些组织共享,并为一个有共同关注点的社区服务(例如,任务,安全要求,政策和准则等等)。 (3)公共云。基础设施是被一个销售云计算服务的组织所拥有,该组织将云计算服务销售给一般大众或广泛的工业群体。 (4)混合云。基础设施是由两种或两种以上的云(内部云,社区云或公共云)组成,每种云仍然保持独立,但用标准的或专有的技术将它们组合起来,具有数据和应用程序的可移植性(例如,可以用来处理突发负载)。云计算领域现状的特点是:(1)当前市场上主要的云计算厂商都是一些IT巨头,都处在攻城略地阶段。(2)标准尚未形成。在标准问题上基本各说各的。目前,市场上的云计算产品与服务千差万别,用户在选择时也不知道该如何下手。