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发布时间:2024-08-11 04:25:29 | 浏览:
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传统的除臭技术在现代环境下,已经不能够满足人们对除臭技术的要求,新型除臭技术的开发和创新成为了人们所重点关注的问题。现代除臭技术主要以生物技术除臭与纳米技术除臭为代表,两种除臭的技术方法及原理存在着很大的差异,但是两种方法都能够有效地产生出臭的效果,也同时为环卫工程的建设提供了巨大的技术支持。下面本文对两种方法分别进行研究和分析。
1.1.1生物除臭技术。生物法除臭是现代除臭技术的重要技术措施,它主要是通过微生物的特性存在臭味气体的臭味物质进行吸收和转化,将其转变为无刺激性气温且对人体无害的物质,如二氧化碳和水等,生物法除臭的效果非常明显,同时具有节省资源、环保高效等特点,是其环卫工程的重视,得到了巨大的发展。
1.1.2生物除臭原理。在液相中的臭气成分被微生物吸附、吸收,恶臭成分从水中转移至微生物内;进入微生物细胞的恶臭成分作为营养物质被微生物所氧化分解和同化合成,产生的代谢产物一部分溶入液相,一部分作为细胞物质或细胞代谢能源,还有一部分则析出到空气中。臭气通过上述过程不断减少,从而使污染物得以去除,得到净化。
1.1.3生物除臭技术方法。在经过不断的尝试和研究后,生物除臭的技术和方法的到巨大的进步,无论是在形式上还是在效果上,都朝着更加高效、更加便利的目标前进。我国现有的生物除臭技术主要有在改良式土壤除臭技术、生物滤池除臭技术等方法。改良式土壤除臭技术:使用复合填料来代替天然的砂卵石填料,其目的是为了增强土壤滤床填料的比表面积,增加透气效果,改善微生物生长环境和繁殖空间,从而提高除臭效率,确保了整个系统的除臭高效、长期的运行。生物滤池除臭技术:主要原理是恶臭气体经过去尘增湿或降温等预处理工艺后,从滤床底部由下向上穿过由滤料组成的滤床,恶臭物质由气相转移到水-微生物混合相,通过固着于滤料上的微生物的代谢作用而被分解掉。再通过长满微生物的、湿润多孔的生物滤层,臭气物质被填料吸收,然后被微生物分解成二氧化碳和其他无机物,从而达到除臭目的。
2.1纳米光媒技术除臭。纳米光触媒技术是一中纳米仿生技术,在多种领域都发挥着其重要的作用,在进行除臭处理中,也可以取得非常好的效果,是现代除臭技术中较为重要的方式,也是除生物除臭技术之外较为有效的除臭方法之一。
2.2除臭原理。纳米光触吸收太阳光或其他光源中的能量后,粒子表面的电子被激活,逸离原来的轨道,同时表面生成带正电的空穴。逸出的电子具有强还原性,空穴则具有强氧化性,两者与空气中的水汽反应后会产生活性氧和氢氧自由基。活性氧、氢氧自由基能将大部分有机物、污染物、臭气、细菌等氧化分解成无害的二氧化碳和水。
2.3除臭方法。它能将污水处理无害化,将脏臭的污水处理成纯净的可饮用的水。新型的纳米级净水器具有很强的吸附能力,它是普通净水剂的10到20倍,可将污水中的悬浮物和铁锈、异味等污染物去除。因病毒、细菌的直径比纳米大而被过滤掉,可水分子以及比水分子还要小的矿物质元素却被保留下来。经过纳米净化后的水体清澈,没有异味,成为高质量的纯净水,完全可以饮用。
环卫工程建设所覆盖的范围非常广泛,在除臭技术应用的过程中,除了对实施效果的关注之外,也要对技术实施的成本进行合理控制和研究,这也是发展环卫工程除臭技术的主要障碍之一。解决这一矛盾的问题是发展现代除臭技术的关键影响因素,在一定程度上是其技术发展的推动力量。解决这个问题的主要方法是在环卫工程中有针对性地建设和实施除臭技术,从根本上回避技术的局限性,使其能够在除臭工作中充分发挥出技术的优势。同时,鉴于除臭工作操作的环境不同,应选用对路的方法,才能在保证环卫工程除臭效果的基础上,降低除臭技术实施的成本。
现代科学技术概论不但应该是现代科学技术成果的概论,而且也应该是现代科学技术发展历史和规律的概论。离开现代科学技术发生、发展的历史,静止、孤立地介绍现代科学技术的基本理论和成果,就会使现代科学技术概论这门课程变得零乱庞杂而不成体系。而如果把“史”与“论”有机地结合和统一起来,则不但能克服“零乱庞杂”的缺陷,而且还能为现代科学技术概论这门课程注入生机和活力。同时,把“史”与“论”结合起来,更是为思想政治教育专业学生开设这门课程的教学目的之所需。作为思想政治教育专业的学生,通过现代科学技术概论课程的学习,不但要了解现代科学技术的主要成果、历史演进和完整体系,而且要了解科学技术发生、发展的一般过程和规律,了解马克思主义哲学产生的现代科学技术基础以及对于推动科学技术发展的重要作用和意义。因此,只有做到史论结合,才能达到开课的目的和要求。
根据上述三原则,笔者认为,思想政治教育专业现代科学技术概论课程的内容与体系可做如下安排。导言。概要介绍现代科学技术及其理论基础、前沿阵地、中心内容和综合体现。
第一章,现代物理学革命及其影响。介绍现代科学技术的理论基础———相对论和量子力学。引言,概述近代物理学的辉煌成就及其所遇到的“两朵乌云”。第一节,相对论的建立。根据逻辑与历史相统一的原则,具体讲授伽利略变换和力学相对性原理,迈克尔逊—莫雷实验,洛伦兹变换的提出,爱因斯坦的狭义相对论及其主要结论,广义相对论及其验证。第二节,量子力学的建立和发展。一、量子力学产生的历史背景,概要介绍黑体辐射理论和紫外灾难。二、量子力学的建立与发展,具体讲述普朗克的量子假说,爱因斯坦的光量子理论,玻尔对原子结构的量子解释,德布罗意的物质波,薛定谔的波动方程,海森伯的矩阵力学。第三节,现代化学理论的发展。主要讲授元素周期理论的新发展和现代化学键理论。
第二章,原子物理学的开发研究及应用。主要讲授从物质结构的研究到原子能的开发和应用。第一节,对微观世界的探索和认识。一、物质结构初探,复习回忆德谟克利特的原子论,道尔顿的原子说,门捷列夫的元素周期律。二、向原子世界的进军,主要讲授X射线、放射性元素及电子的发现,原子结构模型及其实验和发现,原子核结构模型及其实验和发现,对基本粒子家族的认识。第二节,原子能的开发研究及应用。一、原子能的开发研究:重点介绍原子能开发研究中的三大发现,即慢中子效应的发现、核裂变的发现和链式反应的发现。二、原子能的应用,包括能源方面的应用和放射性同位素的应用。能源方面的应用包括两个方面:一是军用三弹即、氢弹和中子弹的研制;二是核电站的发展,主要介绍从慢中子反应堆到快中子增殖堆再到核聚变反应堆的历史发展。放射性同位素的应用可概要介绍在生产、生活、科研、军事上的应用及其成果。
第三章,生物学与生物工程技术。生物学是研究生命的科学;生物工程技术是用人工的方法创造生命的技术。生命科学是现代科学的三大前沿阵地之一;生物工程技术是现代科学技术的主要内容。第一节,生命的起源和生物的进化。一、生命起源的化学进化历程:从无机小分子物质生成有机小分子物质;从有机小分子物质形成有机高分子物质;从有机高分子物质形成有机多分子体系;从有机多分子体系演化成原始生命物质。二、生物进化论,主要介绍拉马克的生物进化学说和达尔文的生物进化论。第二节,现代遗传学和分子生物学。一、遗传学:主要讲授孟德尔的豌豆实验及其遗传学说;摩尔根的果蝇实验及其遗传学说。二、分子生物学:重点介绍蛋白质的性质、结构和功能;核酸的性质、结构和功能。第三节,生物工程技术。生物工程包括酶工程、发酵工程、细胞工程和基因工程四个部分的内容。因学时限制,可重点介绍细胞工程和基因工程两个部分。一、细胞工程,应首先讲授细胞的全能性,然后在细胞全能性的基础上具体介绍植物组织培养技术、细胞融合技术、细胞折合和胚胎移植技术、克隆技术等内容。二、基因工程:(1)基因工程的基础研究,主要介绍限制性内切酶、连接酶和基因载体的发现和研制。(2)基因工程的基本程序和方法,包括获取目的基因DNA、获取载体基因DNA、目的基因DNA与载体基因DNA的重组、把重组的DNA转入受体细胞进行增殖和筛选转基因生物体五个步骤及方法。三、生物技术的应用前景。主要介绍生物医药的研制及应用、生化工业的迅速发展、转基因动植物的大量出现,人类基因组计划(HGP)及其广阔的应用前景。
第四章,天文学和天体演化学说。天体演化学说是现代科学的三大前沿阵地之一,本章在重点讲述天体演化学说之前,先把天文学的相关知识作一简单介绍。第一节,天文学及其产生和发展。一、概要介绍天文学的研究对象和分类;二、重点讲授天文学的产生和发展:具体介绍古代天文学、近代经典天文学和现代天文学的发展情况。第二节,获取天体信息的渠道和手段;可分三个大问题来讲述。一、获取天体信息的渠道,主要介绍电磁辐射、宇宙线和中微子三条途径;二、获取天体信息的物质手段和仪器设备,主要介绍人眼的构造和功能、光学望远镜、射电望远镜和天体摄谱仪;三、天文观测发展简史:依次介绍光学天文学、射电天文学和空间天文学。第三节,天体的起源和演化。一、宇宙的起源和演化:主要介绍牛顿“无限无边”宇宙模型及其疑难、爱因斯坦“有限无边静态”宇宙模型及其疑难、哈勃定律与大爆炸宇宙模型;二、星系的形成和演化:先对星系及其类型作一简单的介绍,然后在此基础上介绍星系的形成和演化;三、恒星的形成和演化:具体介绍恒星的形成,表征恒星演化过程的赫罗图,恒星演化过程的三阶段,即主序星阶段、红巨星阶段和恒星的三种归宿(白矮星、中子星和黑洞);四、太阳系的形成和演化:主要介绍太阳系的基本情况和太阳系的形成和演化两部分内容;五、地球的构造和演化:包括地球概况、地球的圈层构造和地球的形成和演化。
第五章,信息技术和激光技术。人类历史在经历了6000年的农业社会和近300年的工业社会以后,现在正在迅速走向第三个文明社会———信息社会。所谓信息社会,就是信息在社会生产和生活中起主导作用的社会。信息技术和信息产业,是信息社会的重要支柱。所谓信息技术,就是信息的获取、传递和处理技术。信息技术以微电子技术为基础,包括计算机技术、通信技术、光导技术和人工智能技术等。第一节,微电子技术。一、微电子技术的出现:具体介绍集成电路的诞生、集成电路的种类及其历史发展和集成电路的制作工艺;二、微电子技术的应用。第二节,计算机技术。一、计算机概述:具体介绍计算机的结构与功能、计算机的特点和计算机的历史发展;二、计算机的应用:主要包括数值计算或科学计算、数据处理或称信息处理、实时控制或称过程控制、计算机辅助系统、人工智能或称智能模拟等;三、信息高速公路。第三节,通信技术。一、电气通信:主要介绍电话通信和非电话通信及传真;二、光纤通信:具体介绍光纤通信的基本原理、光纤通信的优点、光纤通信的应用和发展;三、卫星通信。第四节,激光技术。一、激光与激光器:具体介绍激光产生的基本原理、激光的特点、激光器的构造等内容。二、激光技术的应用:概要介绍激光加工(包括激光铸模、激光切割、激光焊接、激光雕刻等)技术及其在农业、医疗、军事上的广泛应用。
[论文摘要]:目前,微生物采油技术引起了微生物学界、石油工业界、石油地质界和地球化学界等相关学科的广泛兴趣和关注。详细介绍微生物采油技术概况,明确分析微生物采油技术概况机理,并探讨其发展方向。
是利用微生物在油藏中的有益活动,微生物代谢作用及代谢产物作用于油藏残余油,并对原油/岩石/水界面性质的作用,改善原油的流动性,增加低渗透带的渗透率,提高采收率的一项高新生物技术。该项技术的关键是注入的微生物菌种能否在地层条件下生长繁殖和代谢产物能否有效地改善原油的流动性质及液固界面性质。与其它提高采收率技术相比,该技术具有适用范围广、操作简便、少、见效快、无污染地层和环境等优点。
1926年,美国科学家mr.beckman提出了细菌采油的设想。1946年zobeu研究了厌氧的硫酸盐还原菌从砂体中释放原油的机理,获得微生物采油第一专利。i.d.shtum(前苏联)及其它国家等学者也分别作了大量的创新性工作,奠定了微生物采油的基础。美国的coty等人首次进行了微生物采油的矿物试验。马来西亚应用微生物采油技术在bokor油田做先导性矿物试验,采油量增加了47%。2002年至2003年,我国张卫艳等在文明寨油田进行了微生物矿场应用,累计增产原油1695t,累计少产水1943t,有效期达10个月。
美国和俄罗斯在微生物驱油研究和应用方面,处于世界领先地位。美国有1000多口井正在利用微生物采油技术增加油田产量,微生物采油项目在降低产水量和增加采油量方面取得了成功。1985年至1994年,俄罗斯在鞑靼、西西伯利亚、阿塞拜疆油田激活本源微生物,共增产原油13.49x10t,产量增加了10~46%。1988年至1996年,俄罗斯在11个油田44
20世纪60年代我国开始对微生物采油技术进行研究,但发展缓慢。80年代末,大庆油田率先进行了两口井的微生物地下发酵试验(30℃)。大港、胜利、长庆、辽河、新疆等油田与美国micro~bac公司合作,分别进行了单井吞吐试验。1994年开始,大港油田与南开大学合作,成功培育了一系列采油微生物,该微生物以原油和无机盐为营养,具有降低蜡质和胶质含量功能,并在菌种选育与评价、菌剂产品的生产、矿场应用设计施工与检测等诸方面取得了成绩。1996年以来,吉林油田与13本石油公司合作,探究了微生物采油技术在扶余油田东189站的29口井进行的吞吐试验,21口井见效,见效率达70%。2000年底,大庆油田采油厂引进了美国npc公司的耐高温菌种,在y一16井组进行了耐高温微生物驱油提高采收率研究和现场试验,结果表明,采收率达43.41%,增加可采储量1.81×10t,施工后当年增油615.5t。胜利油田罗801区块外源微生物驱油技术现场试验提高采收率2.66%。
在大庆油田开发的各个阶段都会使用不同性质的化学剂,现以大庆油田为例。当大量化学剂进入油藏后,将发生物理变化和化学变化,对微生物采油过程可能产生不同的影响。化学剂既可引起微生物生存环境(渗透压、氧化还原电位、ph值)的改变,又可直接改变生物的生理(呼吸作用、蛋白质、核酸及影响微生物生长的大分子物质的合成)以及影响微生物细胞壁的功能,从而影响微生物的生长,降低采收率。
因为,微生物提高原油采收率作用涉及到复杂的生物、化学和物理过程,除了具有化学驱提高原油采收率的机理外,微生物生命活动本身也具有提高采收率机理。虽然目前的研究不断深入,但仍然无法对微生物采油技术各个细节进行量化描述,据分析,主要包括以下几个方面:
1.原油乳化机理。微生物的代谢产物表面活性剂、有机酸及其它有机溶剂,能降低岩石一油一水系统的界面张力,形成油一水乳状液(水包油),并可以改变岩石表面润湿性、降低原油相对渗透率和粘度,使不可动原油随注入水一起流动[1引。有机酸能溶解岩石基质,提高孔隙度和渗透率,增加原油的流动性,并与钙质岩石产生二氧化碳,提高渗透率。其它溶剂能溶解孔隙中的原油,降低原油粘度。
2.微生物调剖增油机理。微生物代谢生成的生物聚合物与菌体一起形成微生物堵塞,堵塞高渗透层,调整吸水剖面,增大水驱扫油效率,降低水油比,起到宏观和微观的调剖作用,可以有选择地进行封堵,改变水的流向,达到提高采收率的效果。在较大多孔隙中,微生物易增殖,生长繁殖的菌体和代谢物与重金属形成沉淀物,具有高效堵塞作用。
3.生物气增油机理。代谢产生的co、co2、nz、h、ch和c3h等气体,可以提高地层压力,并有效地融入原油中,形成气泡膜,降低原油粘度,并使原油膨胀,带动原油流动,还可以溶解岩石,挤出原油,提高渗透率。
4.中间代谢产物的作用。微生物及中间代谢产物如酶等,可以将石油中长链饱和烃分解为短链烃,降低原油的粘度,并可裂解石蜡,减少石蜡沉积,增加原油的流动性。脱硫脱氮细菌使原油中的硫、氮脱出,降低油水界面张力,改善原油的流动性。
5.界面效应。微生物粘附到岩石表面上而生成沉积膜,改善岩石孔隙壁面的表面性质,使岩石表面附着的油膜更容易脱落,并有利于细菌在孔隙中成活与延伸,扩大驱油面积,提高采收率。
1.国内外的数学模型。20世界80年代末,国外的islam、zhang和chang等建立了微生物采油的数学模型并开展了相应的数值模拟研究。zhang模型优于islam模型在于可描述微生物在地层中的活动,却难于现场模拟。chang模型是三维三相五组分,能描述微生物在地层中的行为,不能描述在油藏中的增产机理。
2.物理模拟。物理模拟研究基本上是应用化学驱的物理模型试验装置及试验过程。微生物驱油模型的核心是岩心管部分,其长度影响微生物的生长繁殖。应建立大型岩心模型,使微生物充分繁殖,便于分析研究微生物的驱油效果。通过物理模拟研究微生物驱油法,可获得微生物在岩心中的推进速度及浓度变化,对岩心渗透率的影响等信息。
国内油田(大庆等)已进人高含水开发期,是采用内源微生物驱油还是采用外源微生物驱油,要根据具体油藏内的微生物群落进行分析。若具体油藏中内存在有益微生物驱油的微生物群落,宜采用内源微生物驱油工艺,这是目前国内致力于运用最新微生物采油技术。
综上所述,在我国油田中,特别是大庆油田,在微生物采油技术具有提高采收率的效果,对大多数的油藏都能充分发挥微生物采油的优势。制约微生物采油技术的主要因素在于油藏中微生物群落结构、现场试验工艺及物理模拟实验的局限性。外源菌种的选育和评价指标、特性,微生物的研究、菌液的生产和矿场试验等方面还需深化。
作者:唐文芳 崔加华 单位:吉林省农业广播电视学校汪清县分校 吉林省汪清县东光镇农业技术推广站
由于应用这一技术无污染,与绿色生态环保农业的发展要求相符,因而在农业生产中值得推广和应用。这一技术的应用主要是借助声波助长仪的音箱所发出的声音,将频率声波施加给植物,达到植物的生理系统频率与声波频率一致而共振,从而提升植物内部活细胞的电子流的活动速度,提高植物的光合作用而增产。此外,还能帮助植物提升呼吸性能,抵御病虫害的能力提升,提高植物成熟时间,提高植物的含糖量等作用米范围内的瓦斯浓度小于等于0.5%,则表示局部通风机能正常启动。农业生产中等离子种子处理技术的应用浅谈在农业生产中应用等离子种子处理技术,主要是在自由落体中的种子,接受来自等离子处理机的等离子的照射与交变电磁的作用,迅速提升种子活力,提升种子的病虫害抵御能力,实现增产增收的目的。该技术适用于大量农作物,除了增产增收,还能有效改善农作物质量,同样是一种无污染无化学物质的现代物理农业生态技术。尤其是等离子处理机的使用简单,能极大的降低种子处理成本,尤其具有十分可靠的技术性能,因而在现代生态环保农业中得到了广泛的应用。农业生产中电子虫技术的应用浅谈电子式虫灯是利用病虫害的趋光性、趋波性、雌雄飞蛾趋性等特点,采用具有特定光谱的特殊光源和灭装置,在夜间开启光源将害虫引诱飞来,在飞扑光源过程中,使之触到设在光源的高压电网,高压电网瞬间放电将其击死亡,达到有效地阻断害虫的生殖繁育链,降低危害农作物的虫口密度,减少化学农药使用量的目的。可诱果树害虫、蔬菜害虫、粮食害虫、森林害虫等多种害虫。市场上还有一种多功能静电灭虫灯,其原理是:当虫灯需要工作时,开启高压电极网,系统根据光照亮度自动亮灯。利用黑光灯特定波长和筒体颜色,针对昆虫具有较强的趋光、趋波、趋色的特性,近距离用光,远距离用波,白天用颜色,诱导害虫产生趋光趋色兴奋效应,引诱害虫扑向虫灯,虫灯外配置高压网死害虫,使害虫落入专用的接虫盘,达到灭害虫的目的。农业生产中土壤连作障碍电处理技术的应用浅谈该技术是根据直流电流土壤消毒原理、土壤微水分电处理原理以及脉冲电解原理合成的土壤电化学消毒技术原理,在直流脉冲作用下离子发生移动,使负脉冲PH值增高,正脉冲H+增高,土壤酸度增加,进而有效灭土壤传播的病源微生物。该技术可有效解决连作障碍这一难题,避免作物连作减产、品质下降、土传病害猖獗等问题,适用于农田土传病害、根结线虫、韭蛆等微小害虫、根系有害分泌物、土壤物理性缺素症等连作障碍的克服处理及土壤改良等。对土传病害防治率可达90%,根结线%。
现代物理农业技术发展前景分析在农业生产实践中,有效的利用农业物理技术,减少化肥农药的使用量和污染,提高农作物的抗病能力,最终到达增产的目的。现代农业物理的推广及应用,可以提高农作物的环保指标和作物本身的品质,加强农业生产的结构调整力度,增加农民收入,大大地激发了农民种田的积极性。现代物理农业技术在我国是一门新生事物,通过依靠科技的进步,在推广和应用现代物理农业这项农业科技新技术上提高大农业在国计民生中的地位,是摆在我们农业战线上所有工作人员面前尤为重要的课题。
总之,在农业生产中应用现代物理农业技术是未来我国农业发展的重要方向,也是实现无害化、生态化、环保化的现代农业的必经之路。作为农业技术人员应紧跟时展的需要,着力提升自身的业务能力,为我国的农业的发展而不懈努力。
论文摘要:本文探讨了在新课改的背景下中学物理教师应该具备的信息技术技能。首先给出了应用于物理教学的信息技术技能的含义,提出了四种功能,即激发学生学习兴趣、体现学生主体地位、实施个性化教学和开放性教学、促进教师专业化发展。其次探讨了信息技术应用于物理教学中时要求教师应具备新的教育理念、应与传统教学手段相结合、具有实用性和一定的资源基础。最后提出了实施过程中应当遵循科学性原则、教学性原则、适度原则和实效性原则。
信息技术的飞速发展和广泛应用,逐步改变着人们对教育目标、教学方式和教学观念的理解。随着现代科技的不断进步,将会有更多的新信息技术应用于基础教育领域。进入新世纪以来,许多地区都开展了信息技术与物理学科整合的课题研究工作,事实证明,信息技术已经打破了传统教育技术的应用界限,广泛提高了学习的参与性和主动性,促进了教学方式的重大变革,从而提高了教学效率。推进基础教育改革的关键是提高教师的教学科研水平,因此全国各地教育部门大力开展了提高教师信息技术应用水平的培训和竞赛工作。物理作为中学阶段科学教育领域的一门基础课程,把信息技术有效运用于中学物理教学科研中去是物理教师必须具备的基本技能之一。
现代教育技术是提高教学质量、推进素质教育的重要手段,也是推动基础教育改革的重要环节。积极运用以信息技术为代表的现代教育技术推动基础教育的改革与发展,已经成为本世纪世界各国政府的普遍共识和发展趋势。我国政府历来重视信息技术在中小学学科教学中的应用,明确提出了信息技术与学科教学整合的目标与内容。教育部在《基础教育课程改革纲要(试行)》中提出,大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,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、教师的教学方式和师生互动方式的变革,充分发挥信息技术的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。本世纪以来我国针对中小学教师广泛地开展了“培训、考核和认证”工作,要求各地尽快提高广大中小学教师的教育技术应用水平。
因此,信息技术技能是现代中学教师必备的专业实践技能,也是中学教师专业素质的重要组成部分,是一种具有理论性、发展性与实践性的综合技能。中学物理教师应具备的信息技术技能是指在先进的物理教学理论指导下,把基于信息技术的各种现代教学媒体工具,整合应用到中学物理学科教学中去,从而提高物理课堂教学的效益的技能。
使用信息技术能够突破物理教学环境的时空限制,将教学内容中涉及的物理情境和物理过程再现于课堂教学。巧妙地使用信息技术,同传统教学方式相比,可以使学习过程大大缩短,教学信息量增大,教学效率明显提高。如教学《平面镜成像》一课,利用现代教育技术手段,就可以把“猴子捞月”这个学生耳熟能详的故事采用动画的形式栩栩如生地呈现给学生,激发学生探究科学本质的好奇心。教育技术的应用可以把抽象的概念形象化,复杂的过程简单化,从而有助于吸引学生的注意力和调动学生的兴趣,有助于学生对物理现象、概念和规律的感知与理解,有助于发展学生的综合能力。
信息技术应用于中学物理教学,可以在接近真实的物理情境中,使学生从被动的知识接受者转变为主动的学习参与者。如教学《分子运动论》一课可以采用动画模拟分子的无规则运动,克服难点,创设立体情境,启发思维,以较少的教学时间和精力,取得最优的教学效果,从而强化学生对物理知识的理解。学生的思维活跃了,思路拓展了,再分小组交流讨论解释生活中的现象,展示各自想法和做法,可增强自主学习和合作探究学习的能力,交流并反馈学习成果,充分体现学生的主体地位和教师的主导作用。
借助计算机技术和网络技术构建虚拟实验的物理学习环境,可以实现对教育信息及时收集与反馈,使物理教学的表现方式和节奏符合中学生的认知特点,从而为优化物理教学过程提供技术保障。新颖的教学软件设计可以构建个性化的学习环境,营造协作式学习氛围,彻底改变学习方式,使传统的封闭课堂逐步走向开放教学。
信息技术为开展物理教学研究提供资源、技术、环境的支持,“虚拟教学”、“数字教育”、“远程培训”、“云学习”等新的学习模式不断进入教师的教学科研活动中,对于提高教师的教育科研能力和实践能力大有裨益。在网络时代,物理教师可以不受时空等传统实际条件的限制,根据自己的时间安排选择自己的自主学习,例如参与诸如“物理论坛”、“物理博客”、“教育叙事”、“主题研修”等教学探讨活动。
本世纪以来全国各地不少地区和学校开展了信息技术和物理教学的整合工作,得到了许多成功的经验和失败的教训。因此,我们必须深入探讨在中学物理教学中,以信息技术应用于物理教学应该有哪些要求,这样才能更好地提高教师自身素质,为物理教学服务。
尽管新课程改革已经持续十多年,相当一部分物理教师仍未充分理解新课程改革的基本理念,不能有效地使用信息技术手段。不少物理教师认为在物理教学中只要使用了电脑,制作了多媒体课件,上课采用了网络技术手段,就是把信息技术手段成功应用于物理教学了。一些教师流于形式,忽视对应用本质、效果和意义的深刻认识。产生这种现象的原因是因为这些教师对于对新理念、新事物和新技术抱有畏难和抵触情绪,把教育改革变成了应付差事,教师最终变成了信息技术的“奴隶”。信息技术的运用需要物理教师有先进的教学理念,物理教师可以根据自己的教学需要,在教学实践中不断努力探索,走适合自己的道路。
把以多媒体和网络化为特色的信息技术应用于物理教学,并不是传统教学手段就可以束之高阁。各种教学手段均有它自身的优点和特长,都有一些功能是信息技术手段无法替代的。例如关于像万有引力定律这样的物理规律,课程教学中的理论推理过程如果使用传统板书更能展示探究的过程,更能启发学生的思维,体现物理的学科特色。再如可以鼓励学生自行操作大气压强真实的实验,就不必要用课件去模拟,尽可能地还给学生一个线.实用性
将信息技术应用于物理教学中要考虑到教学内容和学生的情况,绝不是所有的物理教学都需要用计算机手段,在教学设计上也不是媒体越多越好,技术越复杂越好,而应从教学内容实际情况出发,恰当地编排和组织,注意实际教学效果。防止物理课件做得惟妙惟肖,学生赞不绝口,吸引了学生的注意力,却为了迎合信息技术而舍弃了物理教学目标,忽略了教学重点和难点,这都是不可取的。
随着我国对基础教育投入的不断增大,越来越多的学校的普通教室可以开展多媒体教学,这对于实现信息技术和物理学科的整合提供了很好的条件。但是不能过多地强调硬件资源建设,忽略软件建设。只有软硬件双管齐下,才能高效地推进信息技术应用于学科教学。
(1)硬件建设。教室多媒体电教平台,包括电脑、大屏幕投影机、实物展台、internet网络的接入等。
(2)软件建设。包括常规上的教学软件,教学课件,物理资源库的建设,物理校本教材的开发,还包括一些专用的物理教学软件,如flash、几何画板和仿真物理实验室等。
中学物理课属于中学科学教育领域的重要课程之一,以培养学生的科学素养为课程目标,自然在开展物理教学活动中始终要坚持科学性原则。科学性主要体现在教学软件的设计和使用中不能出现科学性错误,不能把错误的概念、原理和过程教给学生。如果用信息技术手段把本来不准确不严谨的物理内容以“形象生动”的方式呈现出来,反而会造成知识性错误,这是绝对不允许的。
信息技术的应用应当从物理教学实际需要出发,整个应用过程要符合教学规律,要以提高物理教学质量为目标。确定合适的教学目标,选取合适的教学内容,采用恰当的组织表现形式,重视对学生学习环境的创造,实现教学效益的最大化。物理教师必须深入学习,准确把握,紧密结合课堂教学实际,对信息技术进行综合利用,剔除不合理的因素,使之完全适合自己的物理课堂教学。
在物理教学设计中,假如用传统的教学方式就能达到良好的教学效果,则没有必要花费人力物力使用信息技术。对那些使用传统教学手段不能很好理解和表述的内容,应合理使用信息技术支持物理教学,如微观世界和天体运动等的教学。信息技术应用于物理教学最终目的是为了优化课堂教学结构,既要有利于教师的“教”,更要有利于学生的“学”,从而提高物理课堂教学效率。
信息技术应用于物理教学的目的是服务于中学物理教学,使得教学设计最优化,绝不是把物理知识利用信息技术手段简单、生硬地拼凑成“沙拉”。只有很好地利用技术手段创设情境、巧妙设疑,才能充分地激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,使得整个课堂学习气氛生动、愉快、轻松、有趣。
[1]教育部.中小学教师教育技术能力标准(试行)[j].中国电化教育,2005,(2).
[3]廖伯琴.新课程教师学科教学培训教材[m].北京:北京大学出版社,2004.
[4]徐振贤.多媒体环境下的物理教学探析[d].华中师范大学,2003.
在目前农业生产中,各种农用化肥出现的大量问题,是摆在我们搞农业生产的广大工作人员、管理干部面前急需解决的大课题。农用化肥在很长的时间内,极大的提高了各种农作物的产量,但是,随之而来的长期使用或依赖化肥和农药造成的土地地力衰退逐年板结加重,自然环境的各种污染,各种农作物品质指标下降,严重危害人类的健康,严重影响了现代大产业可持续性健康有序的发展。解决这些棘手的办法就是发展现代化的生态农业,其发展、推广现代物理农业技术是重要手段。
磁场种子处理技术是指在播种前用磁场对农作物种子进行直接磁化处理,通过物理作用,激发种子酶的活力,改善种子素质、幼苗素质,使其作物根系发达,活力增强,增强抗害虫能力,改善作物的新陈代谢能力,提高吸收水、肥的能力,使作物稳健生长,以达到增产目的。试验证明:种子经磁化后,发芽率高,幼苗、植株长势旺盛,玉米、水稻、小麦等作物籽粒饱满,粮食作物和蔬菜产量普遍提高10%以上。
根据植物的声学原理,利用声波对植物进行特殊处理,以促进植物高产、抗病、早熟。该技术,不污染环境,完全合乎绿色环保的发展生态农业的要求,在现代农业生产中应用较为成功。产生声波的设备叫声波助长仪,其基本原理是利用音箱发出的声音对植物施加特定的频率声波,使声波频率与植物本身固有的生理系统频率相一致,达到共振,提高植物活细胞内电子流的运动速度,增强植物的光和作用,达到增产的目的,同时,可以帮助植物促进呼吸作用,促进植物早熟1周左右,含糖量提高2-4%,增产20%以上。此外,对植物发出的谐振波还能提高植物生长过程中的呼吸能力,防止各种病虫害的生长。
这种种子处理技术是通过种子在自由落体的运动中相继接受等离子照射和交变电磁作用,从而达到提升种子的活力,提高种子防病、抗病性,增加产量的作用。试验结果证明,等离子体处理技术对多种农作物有明显效果,在增产的同时还可改善农作物的品质。这种方法无任何化学物质与污染,而且等离子体种子处理机操作简单,种子处理成本低,技术性能可靠,深受广大农民欢迎。
电子式虫灯是利用病虫害的趋光性、趋波性、雌雄飞蛾趋性等特点,采用具有特定光谱的特殊光源和灭装置,在夜间开启光源将害虫引诱飞来,在飞扑光源过程中,使之触到设在光源的高压电网,高压电网瞬间放电将其击死亡,达到有效地阻断害虫的生殖繁育链,降低危害农作物的虫口密度,减少化学农药使用量的目的。可诱果树害虫、蔬菜害虫、粮食害虫、森林害虫等多种害虫。
市场上还有一种多功能静电灭虫灯,其原理是:当虫灯需要工作时,开启高压电极网,系统根据光照亮度自动亮灯。利用黑光灯特定波长和筒体颜色,针对昆虫具有较强的趋光、趋波、趋色的特性,近距离用光,远距离用波,白天用颜色,诱导害虫产生趋光趋色兴奋效应,引诱害虫扑向虫灯,虫灯外配置高压网死害虫,使害虫落入专用的接虫盘,达到灭害虫的目的。
该技术是根据直流电流土壤消毒原理、土壤微水分电处理原理以及脉冲电解原理合成的土壤电化学消毒技术原理,在直流脉冲作用下离子发生移动,使负脉冲PH值增高,正脉冲H+增高,土壤酸度增加,进而有效灭土壤传播的病源微生物。该技术可有效解决连作障碍这一难题,避免作物连作减产、品质下降、土传病害猖獗等问题,适用于农田土传病害、根结线虫、韭蛆等微小害虫、根系有害分泌物、土壤物理性缺素症等连作障碍的克服处理及土壤改良等。对土传病害防治率可达90%,根结线 现代物理的优势与前景
(1)在农业生产实践中,有效的利用农业物理技术,可减少各种化肥农药的使用量,减少污染,提高农作物的抗病能力,最终到达增产的目的。
(3)实施物理农业技术,在治理病虫害,保护食品安全,保护良好的生态环境等方面有非常美好的前景。
总之,现代农业物理的推广及应用,可以提高农作物的环保指标和作物本身的品质,加强农业生产的结构调整力度,增加农民收入,大大地激发了农民种田的积极性。
21世纪是我们国家农业现代化从传统农业向现代化农业迈进的关键时期,解决我国农业存在的问题必须依靠科技的进步。现代物理农业技术在我们国家是一门新生事物,在推广和应用现代物理农业这项农业科技新技术上提高大农业在国计民生中的地位,是摆在我们农业战线上每一名工作人员面前尤为重要的课题。