第一篇：遠(yuǎn)程教育發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用探討

遠(yuǎn)程教育發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用探討

蔣燕妮 王海昆

（河北石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院)；

摘要： 隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，人類社會(huì)逐漸浸入了信息化的時(shí)代，教育也隨之浸入到了一個(gè)普及化，終身化，全民化的階段。而遠(yuǎn)程教育正是隨著時(shí)代潮流應(yīng)運(yùn)而 生的一種新型的教育方式。新的世紀(jì)遠(yuǎn)程教育有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在各方面影響著人們的生產(chǎn)生活方式。本文將在簡(jiǎn)要的介紹遠(yuǎn)程教育的定義和基礎(chǔ)上對(duì)遠(yuǎn)程教育 的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程教育；終身教育；發(fā)展現(xiàn)狀；教育資源

隨著信息化時(shí)代的發(fā)展，遠(yuǎn)程教育被提上日程。遠(yuǎn)程教育的出現(xiàn)和發(fā)展，為建設(shè)全民學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的教育網(wǎng)絡(luò)提供了條件。目前，遠(yuǎn)程教育模式已經(jīng)被世界各國(guó)采用，它自身彰顯出的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)勢(shì)必會(huì)為遠(yuǎn)程教育的發(fā)展開(kāi)拓廣闊的前景。

一、遠(yuǎn)程教育的定義和特點(diǎn)。

目 前，學(xué)界對(duì)遠(yuǎn)程教育的具體定義還有爭(zhēng)議，從廣義上來(lái)看，現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育是以計(jì)算機(jī)為中心，通過(guò)視頻、音頻等多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)把課程傳送到非在校學(xué)員手中，讓 非在校學(xué)生也能及時(shí)學(xué)習(xí)和接受新知識(shí)。目前的遠(yuǎn)程教育主要依靠的計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)和通信信息技術(shù)的發(fā)展，尤其是Internet技術(shù)的發(fā)展，使遠(yuǎn)程 教育有了質(zhì)的提高。簡(jiǎn)單的說(shuō)，遠(yuǎn)程教育的定義是由一下幾個(gè)因素構(gòu)成的：學(xué)員與老師在空間上的相異性；政府教育部門(mén)對(duì)遠(yuǎn)程教育機(jī)構(gòu)的認(rèn)可；方便快捷的多媒體 技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息通信技術(shù)；學(xué)員上課不再有時(shí)間和地點(diǎn)的限制。與傳統(tǒng)教育相比，現(xiàn)代化的遠(yuǎn)程教育有下面幾個(gè)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：第一、教學(xué)資源的利用可以達(dá) 到最大化。通過(guò)遠(yuǎn)程教育每個(gè)學(xué)校都可以發(fā)揮自己的各種優(yōu)勢(shì)，把最優(yōu)秀最典型的教學(xué)科研成果放到遠(yuǎn)程教育的網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀教育資源的共享。第二、中學(xué)教學(xué)論文學(xué) 生學(xué)習(xí)行為更加主動(dòng)。由于遠(yuǎn)程教育可以讓人們隨時(shí)、隨地、隨機(jī)的學(xué)習(xí)，不再有時(shí)間空間的限制，人們學(xué)習(xí)完全靠自己的主觀自覺(jué)性。第三、師生之間更趨互動(dòng)。通過(guò)遠(yuǎn)程教育網(wǎng)絡(luò)，教師、學(xué)生之間可以進(jìn)行全方位的交流，改變了傳統(tǒng)教育中師生互動(dòng)困難的局面。第四、教學(xué)內(nèi)容富有創(chuàng)造性且容易修改。遠(yuǎn)程教育中，教師的 備課其實(shí)就是教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)方法的不斷改革創(chuàng)新的過(guò)程。同時(shí)，利用多媒體技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和方式的隨時(shí)變更，保證教學(xué)過(guò)程的連續(xù)性。最后，遠(yuǎn)程教育 的教學(xué)管理更趨自動(dòng)化。從學(xué)生開(kāi)始報(bào)名、到交費(fèi)、選課、作業(yè)、學(xué)籍與考試管理等，都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)完成。遠(yuǎn)程教育已經(jīng)發(fā)展成為現(xiàn)代教育不可缺少的一部分。

二、遠(yuǎn)程教育的發(fā)展現(xiàn)狀。

遠(yuǎn) 程教育作為一種新的教育手段，為不同階層、不同地域、不同背景的人們提供了較為平等開(kāi)放的教育資源。世界各國(guó)紛紛采用遠(yuǎn)程教育模式，為大規(guī)模培養(yǎng)社會(huì)發(fā)展 所需要的各種人才提供條件。雖然遠(yuǎn)程教育有著傳統(tǒng)教育不可超越的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，并在全社會(huì)發(fā)展繼續(xù)教育、全民教育及終身教育的過(guò)程中發(fā)揮著不可忽視的作用，但是在遠(yuǎn)程教育的實(shí)踐過(guò)程中依舊存在不少值得注意的問(wèn)題。

1、教學(xué)資源不夠公開(kāi)且質(zhì)量低下，對(duì)教育資源的利用率太低。

2、遠(yuǎn)程教育的課程設(shè)置傾向性比較大，結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理。

3、由于遠(yuǎn)程教育的自動(dòng)化，導(dǎo)致教學(xué)管理方面的缺失。

4、遠(yuǎn)程教育中信息網(wǎng)絡(luò)傳輸受到很大的限制。

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當(dāng)然，目前的遠(yuǎn)程教育還存在其他方面的問(wèn)題，如理論研究相對(duì)滯后、教學(xué)模式改革不夠深入及教師信息不全面等。在以后的發(fā)展過(guò)程中必須給予重視。

三．遠(yuǎn)程教育在教學(xué)中的應(yīng)用

將遠(yuǎn)程教育模式有效的融合在當(dāng)前的學(xué)校教育中，能有效的提高課堂質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情，在無(wú)形中使學(xué)生的學(xué)習(xí)效率得到提高，從而使學(xué)校取得事半功倍的教學(xué)成果。我們以遠(yuǎn)程教育在數(shù)學(xué)教育中應(yīng)用為例來(lái)分析其對(duì)現(xiàn)代教育的幫助。

在 我國(guó)九年義務(wù)教育以及高中教育中，數(shù)學(xué)學(xué)科仍舊是現(xiàn)代學(xué)校教育中必不可少的學(xué)科，它是學(xué)生學(xué)習(xí)其他學(xué)科的基礎(chǔ)。在很多大型的、重要的考試中數(shù)學(xué)學(xué)科的分?jǐn)?shù) 都占據(jù)著非常大的比重，比如中考、高考等重大的考試。因此，對(duì)于學(xué)生而言，在學(xué)校教育中學(xué)好數(shù)學(xué)這個(gè)科目是非常重要的。但是，數(shù)學(xué)學(xué)科本身的特點(diǎn)，使得利 用公式和公理以及專門(mén)的數(shù)學(xué)圖形來(lái)對(duì)其進(jìn)行形象的教學(xué)演繹仍舊是現(xiàn)代教育中數(shù)學(xué)教育的主要方法，這就要求教師在教學(xué)的過(guò)程中要掌握一定的畫(huà)圖的基本工，而 且教師手工作圖的教學(xué)方法會(huì)造成一定的時(shí)間浪費(fèi)，使本就有限的課堂時(shí)間顯得更加的急促。而將遠(yuǎn)程教育應(yīng)用在數(shù)學(xué)教學(xué)中，可以通過(guò)超鏈接的方法將所需要的圖 形、公式等等直接的導(dǎo)入，這樣一來(lái)就大大的節(jié)省了課堂時(shí)間，也就在一定程度上提高了課堂的教學(xué)效率以及教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)也大大的降低了教師備課的困難和壓 力。更重要的是遠(yuǎn)程教育可以提供與所學(xué)章節(jié)相關(guān)的比較好的教育素材，這一功能不僅能幫助教師更好的進(jìn)行備課，同時(shí)還能擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，可謂是一舉多得。

遠(yuǎn)程教育通過(guò)對(duì)視頻、圖像等多種不同特征的信息資源的應(yīng)用，大大的提高了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)學(xué)科的積極性，有效的打破了傳統(tǒng)的靠教師的口述和粉筆的板書(shū)進(jìn)行教學(xué)的模式，讓原有的死氣沉沉的數(shù)學(xué)課堂變的豐富多彩起來(lái)。

四.結(jié)語(yǔ)：

遠(yuǎn)程教育在未來(lái)的信息時(shí)代勢(shì)必占有重要的一席，教育學(xué)界必須正視目前遠(yuǎn)程教育中存在的一系列問(wèn)題，職業(yè)教育論文建立公開(kāi)平等的教育資源平臺(tái)和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系，將教育的重點(diǎn)工作放在對(duì)教學(xué)的引導(dǎo)和輔助方面，營(yíng)造一個(gè)全民學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的社會(huì)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)。參考文獻(xiàn)：

[1]王永軍，金文，我國(guó)遠(yuǎn)程教育的發(fā)展現(xiàn)狀初探[J].信息化教學(xué)，2010，33（135）

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[3]劉洋，我國(guó)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育現(xiàn)狀及對(duì)策[J].改革與創(chuàng)新，2010,10（15）

[4]陳家旭，王利敏，遠(yuǎn)程教育的發(fā)展與優(yōu)勢(shì)[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育，2003,4（7）

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第二篇：我國(guó)遠(yuǎn)程教育現(xiàn)狀與發(fā)展

隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)迅速普及。有關(guān)資料表明，我國(guó)的上網(wǎng)人數(shù)僅次于美國(guó)，經(jīng)常上網(wǎng)人數(shù)已達(dá)3000萬(wàn)，我國(guó)大多數(shù)城市都已進(jìn)入到了可以通過(guò)寬帶上網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展新時(shí)代。網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的發(fā)展給遠(yuǎn)程教育帶來(lái)了新形式、新內(nèi)容和新挑戰(zhàn)?，F(xiàn)代遠(yuǎn)程教育以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及衛(wèi)星數(shù)字通訊技術(shù)為支撐，具有時(shí)空自由、資源共享、系統(tǒng)開(kāi)放、便于協(xié)作等優(yōu)點(diǎn)。世界各國(guó)在發(fā)展現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育時(shí)都深刻認(rèn)識(shí)到，學(xué)習(xí)資源的可共享性和系統(tǒng)的互操作性對(duì)于網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性具有決定性意義，這種開(kāi)放性的教育必將成為繼續(xù)教育的主要形式?！?/p>

1、現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的全球趨勢(shì)

新世紀(jì)，各國(guó)政治家都把科技和教育擺在優(yōu)先發(fā)展的地位。有效地利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行現(xiàn)代教育已經(jīng)成為各國(guó)政治家和教育家的共識(shí)。為迎接信息化社會(huì)、知識(shí)經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)，各國(guó)政府對(duì)遠(yuǎn)程教育備加重視，并制定專門(mén)計(jì)劃加以支持、實(shí)施。英國(guó)政府計(jì)劃在2002年底以前，建立全國(guó)教育網(wǎng)絡(luò)，使全國(guó)的學(xué)校免費(fèi)與因特網(wǎng)相連,給每個(gè)學(xué)生配備電子郵件地址。英國(guó)政府還把1998年定為網(wǎng)上教育年。至今，英國(guó)全國(guó)各級(jí)學(xué)校都建立了自己的網(wǎng)上學(xué)校。美國(guó)的遠(yuǎn)程教育發(fā)展迅速，正在實(shí)施第二代Internet工程，加快網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的速度。前總統(tǒng)克林頓要求在2000年以前把信息高速公路通向每一所學(xué)校、教室和圖書(shū)館，通向每一個(gè)兒童。他在演說(shuō)中表示，要使美國(guó)每一個(gè)兒童8歲進(jìn)能夠獨(dú)立閱讀網(wǎng)上信息，12歲能借助網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，18歲能夠上大學(xué)。美國(guó)政府近年來(lái)用于網(wǎng)絡(luò)教育的開(kāi)支每年高達(dá)100-200億美元。美國(guó)的網(wǎng)絡(luò)大學(xué)有300多所，80多所大學(xué)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)獲得學(xué)位。日本文部省1994年制定了一項(xiàng)5年計(jì)劃，到1999年，日本公立小學(xué)兩個(gè)人擁有一臺(tái)計(jì)算機(jī)。到2001年所有的中學(xué)，2003年所有的小學(xué)將全部上Internet網(wǎng)。1996年，文部省又提出了21世紀(jì)媒體技術(shù)的發(fā)展報(bào)告，要求在大的研究機(jī)構(gòu)充實(shí)網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程教育設(shè)備。目前，日本已經(jīng)擁有20%的光纖網(wǎng)絡(luò)，到2010年，100%的日本家庭都將可以訪問(wèn)高速、高效的多媒體業(yè)務(wù)。法國(guó)教育部制定了為期兩年的緊急培訓(xùn)計(jì)劃，即從1998年秋季開(kāi)始，在各培訓(xùn)學(xué)院對(duì)學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)和教師進(jìn)行有關(guān)培訓(xùn)，以便引導(dǎo)兒童能夠提前熟悉網(wǎng)絡(luò)，使教育能夠提前實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。馬來(lái)西亞、新加坡以及我國(guó)的香港特別行政區(qū)，都撥出?？畛醺瀣F(xiàn)代遠(yuǎn)程教育工程。馬來(lái)西亞的馬哈蒂爾總統(tǒng)在亞洲開(kāi)放大學(xué)協(xié)會(huì)第11屆年會(huì)的開(kāi)幕式上向與會(huì)代表介紹了多媒體超級(jí)走廊，這是一個(gè)完整地實(shí)施現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的計(jì)劃。在澳大利亞和新西蘭，幾乎所有的大學(xué)都開(kāi)展了遠(yuǎn)程教育。遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)既支持一般的課程，也支持系統(tǒng)的高等教育學(xué)習(xí)。兩國(guó)的教育部門(mén)都買斷了加拿大開(kāi)發(fā)的Wab-ct教學(xué)管理平臺(tái)，供學(xué)校免費(fèi)使用，極大地推進(jìn)了以網(wǎng)絡(luò)為媒介的現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育[1]。

目前，已有100多個(gè)國(guó)家開(kāi)展現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育。

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2、我國(guó)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的現(xiàn)狀

我國(guó)遠(yuǎn)程教育經(jīng)歷了三個(gè)階段。第一個(gè)階段是函授形式，第二個(gè)階段是廣播電大形式，第三個(gè)階段即部分高校試行開(kāi)展的運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字多媒體技術(shù)學(xué)習(xí)的遠(yuǎn)程教育形式。教育部在《全國(guó)教育事業(yè)第十個(gè)五年計(jì)劃》中指出：“要把教育信息化工程列入國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)工程，以信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化。重點(diǎn)支持并加快以中國(guó)教育科研網(wǎng)和衛(wèi)星視頻系統(tǒng)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。建成一批網(wǎng)絡(luò)學(xué)校?！?/p>

1994年，我國(guó)開(kāi)始建設(shè)中國(guó)教育科研網(wǎng)。1999年1月3日，國(guó)務(wù)院轉(zhuǎn)發(fā)了教育部《面向21世紀(jì)教育振興行動(dòng)計(jì)劃》，啟動(dòng)了現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育工程。

我國(guó)網(wǎng)絡(luò)大學(xué)教育近年來(lái)發(fā)展十分迅速。已經(jīng)由最初教育部批準(zhǔn)的4所院校（清華大學(xué)、北京郵電大學(xué)、浙江大學(xué)、湖南大學(xué)）發(fā)展到2002年4月的67所。目前網(wǎng)絡(luò)教育主要分5個(gè)層次：一是“研究生課程進(jìn)修”如清華大學(xué)等高校提供這一層次的教育，主要針對(duì)已獲得普通高?；虺扇私逃髮W(xué)本科及以上學(xué)歷的學(xué)生；二是“?？破瘘c(diǎn)升本科”，絕大多數(shù)的試點(diǎn)高校提供這一類型的遠(yuǎn)程教育；另外三種形式分別是“第二學(xué)士學(xué)位”、“高中起點(diǎn)攻讀本科”和“專科”。在專業(yè)設(shè)置上，多集中在工商管理、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、法學(xué)等學(xué)科上。從教育模式的應(yīng)用上，網(wǎng)絡(luò)大學(xué)所采用的模式

大致可以分為遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)授課模式和遠(yuǎn)程課件模式兩種。前一種模式可以簡(jiǎn)單表示為：直播課堂+網(wǎng)上自學(xué)課件+討論答疑+教學(xué)站輔導(dǎo)。后一種模式則可表示為：自學(xué)課件+網(wǎng)上討論答疑+教學(xué)站輔導(dǎo)。在學(xué)制上，主要實(shí)行彈性學(xué)分制[2]。截至2001年底，已開(kāi)設(shè)8個(gè)大類51個(gè)專業(yè)，組織了近300門(mén)課程和一批素材庫(kù)、案例庫(kù)，網(wǎng)絡(luò)教育的覆蓋面已達(dá)31個(gè)省、自治區(qū)和直轄市，在校生達(dá)24萬(wàn)余人，教育部投入資金達(dá)3.6億元，社會(huì)投入資金達(dá)10.7億元，進(jìn)行現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育建設(shè)[3]。

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3、我國(guó)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育面臨的挑戰(zhàn)

目前，我國(guó)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育已經(jīng)開(kāi)展起來(lái)，但歷經(jīng)四年的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)教育給人的總體印象，無(wú)論從社會(huì)效果還是從整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來(lái)看，并沒(méi)有占據(jù)遠(yuǎn)程教育的主體地位，與預(yù)期目標(biāo)相差較大。網(wǎng)絡(luò)學(xué)院的招生計(jì)劃并沒(méi)有顯示出遠(yuǎn)程教育的特色，而是成為全日制招生計(jì)劃的補(bǔ)充。不少試點(diǎn)高校只是流于遠(yuǎn)程教育的形式，其教學(xué)計(jì)劃、內(nèi)容、形式和教材選用都與全日制面授教學(xué)沒(méi)有本質(zhì)差別和改進(jìn)，而學(xué)費(fèi)卻是全日制的兩倍。

在我國(guó)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的發(fā)展過(guò)程中，還面臨著以下挑戰(zhàn)：

（1）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的質(zhì)量管理和質(zhì)量保證體系仍需繼續(xù)建設(shè)。盡管教育部已經(jīng)組織成立了現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育專家組，2002年4月還下發(fā)了有關(guān)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的文件,《教育管理信息化標(biāo)準(zhǔn)》核心部分——“學(xué)校管理信息標(biāo)準(zhǔn)”，日前也由教育部組織有關(guān)專家編制完成，由教育部9月23日在京宣布，但對(duì)于一個(gè)新生事物，一種新的教學(xué)形式，現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的質(zhì)量管理和質(zhì)量保證體系仍需完善和補(bǔ)充，以此來(lái)規(guī)范網(wǎng)絡(luò)大學(xué)的教學(xué)行為，保證網(wǎng)絡(luò)大學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，提高網(wǎng)絡(luò)大學(xué)畢業(yè)生被社會(huì)認(rèn)可的程度。

（2）經(jīng)費(fèi)投入不足和相關(guān)的師資力量不足仍是困擾網(wǎng)絡(luò)大學(xué)發(fā)展的主要問(wèn)題。目前，只有清華等少數(shù)大學(xué)實(shí)行了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)授課模式，大部分試點(diǎn)院校實(shí)行遠(yuǎn)程課件模式，教學(xué)上仍以面授為主。這就要求我們多在融資渠道上下功夫，如同國(guó)外和國(guó)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)大學(xué)和互連網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商加強(qiáng)合作，這方面我們已經(jīng)取得了一些經(jīng)驗(yàn)，如“網(wǎng)上人大”的建設(shè)。在對(duì)外合作上我們需加大合作的范圍和力度，但各開(kāi)設(shè)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的院校應(yīng)建立適合自己發(fā)展的遠(yuǎn)程教育模式，不要都是一個(gè)面孔，在保證教學(xué)質(zhì)量的前提下，在遠(yuǎn)程教育形式上，我們提倡各有所長(zhǎng)、各具特色。教師水平的高低直接關(guān)系到教學(xué)質(zhì)量的好壞，網(wǎng)絡(luò)大學(xué)要加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有教師計(jì)算機(jī)水平和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用水平的統(tǒng)一培訓(xùn)，建設(shè)一個(gè)科學(xué)的現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育師資培訓(xùn)體系。

（3）我國(guó)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育在學(xué)科布局和教學(xué)課件的建設(shè)上仍需加大工作力度。在學(xué)科建設(shè)上，由以工商管理、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)為主向以多學(xué)科共同發(fā)展轉(zhuǎn)變，調(diào)整長(zhǎng)線專業(yè)和短線專業(yè)的關(guān)系，科學(xué)地做好學(xué)科規(guī)劃工作。在教學(xué)課件的建設(shè)上，不局限于遠(yuǎn)程教育學(xué)院本身，可以和其它學(xué)院共同開(kāi)發(fā)；不局限于一所學(xué)校本身，應(yīng)加強(qiáng)和其它遠(yuǎn)程教育學(xué)院和國(guó)外網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院的合作。目前，我國(guó)教育管理部門(mén)和學(xué)校使用的管理軟件多，來(lái)源復(fù)雜，同一類軟件也有多個(gè)版本，且互不兼容，低水平重復(fù)開(kāi)發(fā)現(xiàn)象嚴(yán)重；大多數(shù)管理軟件的設(shè)計(jì)對(duì)技術(shù)發(fā)展和教育需求變化的適應(yīng)性差，稍有變化即難以使用，造成一些軟件不能得到長(zhǎng)期穩(wěn)定的應(yīng)用；大多數(shù)軟件的應(yīng)用局限在單機(jī)或小型局域網(wǎng)上，缺乏在大型網(wǎng)絡(luò)如辦公網(wǎng)、校園網(wǎng)、城域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用的軟件。我們要減少重復(fù)建設(shè)，協(xié)作開(kāi)發(fā)豐富的高質(zhì)量的網(wǎng)上教學(xué)資源、試題庫(kù)及網(wǎng)上測(cè)試系統(tǒng)，保證網(wǎng)絡(luò)教學(xué)工作的順利進(jìn)行；要依法保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并建立起資源共享的形式和運(yùn)行機(jī)制，形成網(wǎng)上教育資源建設(shè)的滾動(dòng)發(fā)展機(jī)制，促進(jìn)我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)持續(xù)、健康地發(fā)展。

（4）我國(guó)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育在信息化的建設(shè)過(guò)程中要把握好“局部”和“整體”的關(guān)系問(wèn)題。在網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中，要考慮到外部環(huán)境的具體情況，局域網(wǎng)的建設(shè)要同外部的因特網(wǎng)相適應(yīng)，相協(xié)調(diào)。這方面我們有些負(fù)面例子：如內(nèi)蒙古的一所高校，1998年投入700多萬(wàn)元建設(shè)校園網(wǎng)，但是卻沒(méi)有發(fā)揮預(yù)想的作用。原因就是完善的校園網(wǎng)與外界的通道太窄，與中國(guó)教育科研網(wǎng)的帶寬是64K，與中國(guó)電信的帶寬也僅2M，造成“信息孤島”，與外界交換信息困難。這要求我們?cè)谛畔⒒ㄔO(shè)中要有整體規(guī)劃的概念，這樣才能保證局域網(wǎng)發(fā)揮應(yīng)有效果。

（5）在校園網(wǎng)的具體建設(shè)中，還要注意基礎(chǔ)建設(shè)、信息資源建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用建設(shè)和信息人才建設(shè)共同發(fā)展。所謂基礎(chǔ)建設(shè)就是對(duì)學(xué)校的需求進(jìn)行認(rèn)真分析，提供一套完整的軟硬件解決方案。每個(gè)學(xué)校的具體情況不同，其需求也各不相同，這就要求我們?cè)诨A(chǔ)建設(shè)中既要保證與外界的暢通，又要保證整個(gè)方案適合實(shí)情。信息資源建設(shè)要求我們做好各種信息庫(kù)、教育資源庫(kù)、圖書(shū)庫(kù)等的建設(shè)和更新，否則，網(wǎng)絡(luò)信息會(huì)成為“無(wú)源之水”。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用建設(shè)要求我們要實(shí)現(xiàn)在線課程管理、在線答疑和考試的功能，要建設(shè)多媒體教室和電子閱覽室，要將整個(gè)學(xué)校管理和信息傳送、信息發(fā)布在互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)。信息人才建設(shè)要求我們建設(shè)一支掌握硬件維修和軟件開(kāi)發(fā)維護(hù)的教師隊(duì)伍，加強(qiáng)對(duì)在校師生員工計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)知識(shí)的培訓(xùn)，使全體師生都能熟練掌握上網(wǎng)技能。

（6）網(wǎng)絡(luò)教育是一個(gè)雙向互動(dòng)的教學(xué)過(guò)程，因此，網(wǎng)絡(luò)教育受教育者的信息素養(yǎng)也需要提高。學(xué)習(xí)者的信息素養(yǎng)主要表現(xiàn)為下述8種信息能力：運(yùn)用信息工具的能力，獲取信息的能力，處理信息的能力，生成信息的能力，創(chuàng)造信息的能力，發(fā)揮信息作用的能力，信息協(xié)作意識(shí)與能力和信息免疫能力。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過(guò)程中，只有受教育者的信息素養(yǎng)提高了，才能保證他通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取知識(shí)的能力，才能保證網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的順利進(jìn)行。

網(wǎng)絡(luò)教育由于其自身的特點(diǎn)本來(lái)應(yīng)定位在繼續(xù)教育上，但在實(shí)際操作中不少學(xué)校變了味，許多網(wǎng)絡(luò)學(xué)院正在搞變相的全日制教育，變相的雙軌制。教育部已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了這個(gè)問(wèn)題，決定全國(guó)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)院從明年起將停止招收全日制學(xué)生，主要面向需要大學(xué)后教育的繼續(xù)教育人群。

我國(guó)已加入WTO，在全球化的開(kāi)放與遠(yuǎn)程教育面前，我國(guó)的現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育和其它教育服務(wù)一樣，將面臨更大競(jìng)爭(zhēng)。我們要抓住機(jī)遇、迎接挑戰(zhàn)，發(fā)揮現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育在構(gòu)建終身學(xué)習(xí)社會(huì)中不可替代的作用，為科教興國(guó)、為中華民族的振興而不懈努力。

第三篇：國(guó)外遠(yuǎn)程教育發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀

國(guó)外遠(yuǎn)程教育發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀

一，遠(yuǎn)程教育的出現(xiàn)

教育的歷史追溯遠(yuǎn)程教育的早期形式為函授教育、校外教育，最早可以追溯到19世紀(jì)中葉，函授教育首先出現(xiàn)在近代產(chǎn)業(yè)革命和資本主義的故鄉(xiāng)——英國(guó)，工業(yè)化的發(fā)展促進(jìn)了社會(huì)對(duì)教育的需求量快速增長(zhǎng)，對(duì)傳統(tǒng)教育的形式和規(guī)模提出了挑戰(zhàn)，并成為函授教育產(chǎn)生的直接動(dòng)力。英國(guó)的伊薩克·皮特曼在1840年首先應(yīng)用函授方式教授速記，隨后的年代里，英國(guó)各類私立函授學(xué)校和學(xué)院紛紛設(shè)立各種職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)課程。

英國(guó)大學(xué)層次的遠(yuǎn)程教育起于100多年前的新大學(xué)運(yùn)動(dòng)和大學(xué)推廣運(yùn)動(dòng)，社會(huì)輿論要求大學(xué)能夠沖破傳統(tǒng)封建特權(quán)和宗教的限制，在古典大學(xué)之外新建大學(xué)，將大學(xué)的各類教育活動(dòng)推廣到校園外，直接面向社會(huì)公眾，以更好地滿足他們的學(xué)習(xí)要求。

二，部分國(guó)家早期遠(yuǎn)程教育狀況

1、美國(guó)

美國(guó)函授教育最早可推至十九世紀(jì)50年代至60年代，其教育載體主要還是通過(guò)印刷教材，20世紀(jì)30年代后，發(fā)展到使用收音機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程的授課，直到20世紀(jì)五六十年代，才出現(xiàn)利用電視臺(tái)播出課程，學(xué)員通過(guò)收看電視節(jié)目進(jìn)行遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)。六十年代以后，又出現(xiàn)了利用錄像機(jī)觀看錄制好的課程內(nèi)容，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的形式。

值得一提的是，遠(yuǎn)程教育的術(shù)語(yǔ)是在1892年由美國(guó)威斯康星大學(xué)首次正式提出的，所以，1892年也成為世界上比較公認(rèn)的遠(yuǎn)程教育誕生年。

2、加拿大

1878年加拿大的女王大學(xué)向校外生開(kāi)放，1890年則正式建立了一個(gè)校外教學(xué)系，這是加拿大遠(yuǎn)程高等教育系統(tǒng)的起點(diǎn)。進(jìn)入20世紀(jì)后，職業(yè)技術(shù)函授教育及中小學(xué)層次的函授基礎(chǔ)教育也先后發(fā)展起來(lái)。到20世紀(jì)中后葉，加拿大各級(jí)各類學(xué)校大都開(kāi)始增設(shè)遠(yuǎn)程教育的辦學(xué)形式。

3、澳大利亞

澳大利亞大學(xué)層次遠(yuǎn)程教育的主要形式是各傳統(tǒng)大學(xué)校外教育部舉辦的函授教育。其中，開(kāi)展校外教育歷史較長(zhǎng)、規(guī)模較大的有：昆士蘭大學(xué)，始于1911年；新英格蘭大學(xué)，始于1955年；麥夸麗大學(xué)，始于1967年；西澳技術(shù)學(xué)院，始于1975年；莫道克大學(xué)，始于1975年；迪肯大學(xué)，始于1977年。

4、新西蘭

在英國(guó)倫敦大學(xué)的影響下，19世紀(jì)80年代建立了新西蘭大學(xué)，開(kāi)始也是一個(gè)負(fù)責(zé)考試和授予學(xué)位的機(jī)構(gòu)，后來(lái)逐漸發(fā)展成為獨(dú)立的校外教育中心，并于1963年改建為麥西大學(xué)。麥西大學(xué)校外生99%是非全日制學(xué)習(xí)的在職成人。校外教育的基礎(chǔ)是函授教學(xué)，基本媒體是以學(xué)習(xí)包形式郵寄給學(xué)生的印刷教材，有少量錄音教材和短期教師面授輔導(dǎo)。

三，規(guī)模的發(fā)展

(一)遠(yuǎn)程教育的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

20世紀(jì)末，遠(yuǎn)程教育得到了空前的大發(fā)展。根據(jù)1994年的報(bào)告和加拿大遠(yuǎn)程教育協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，加拿大約有90所大學(xué)或?qū)W院開(kāi)展了遠(yuǎn)程教育，在大學(xué)、學(xué)院注冊(cè)的遠(yuǎn)程學(xué)生約5萬(wàn)人，估計(jì)全國(guó)共有20萬(wàn)人。在加拿大，不僅學(xué)校開(kāi)展遠(yuǎn)程教育，其他的組織機(jī)構(gòu)也使用遠(yuǎn)程教育手段進(jìn)行各種培訓(xùn)。據(jù)加拿大國(guó)家統(tǒng)計(jì)局1998年公布的數(shù)字，加拿大開(kāi)展遠(yuǎn)程教育的有80個(gè)企業(yè)、17個(gè)自愿組織和社會(huì)服務(wù)機(jī)構(gòu)、11個(gè)咨詢公司、10個(gè)工會(huì)、6個(gè)專業(yè)協(xié)會(huì)和18個(gè)民間組織。

近幾年在現(xiàn)代信息技術(shù)的推動(dòng)下，美國(guó)大學(xué)的遠(yuǎn)程教育發(fā)展也很快。到1998年，美國(guó)大約1/3的兩年制和四年制大學(xué)舉辦了各種形式的遠(yuǎn)程教育。1998年，美國(guó)正式注冊(cè)參加遠(yuǎn)程教育學(xué)習(xí)的人數(shù)達(dá)到了166萬(wàn)人，比1995年增長(zhǎng)了1.2倍。其中，82%的學(xué)生是參加學(xué)分課程的學(xué)習(xí)，大部分是學(xué)習(xí)本科階段的課程。據(jù)估計(jì)，1998年全美大學(xué)提供的各類遠(yuǎn)程教育課程達(dá)到54470門(mén)，舉辦的完全遠(yuǎn)程教育學(xué)位學(xué)習(xí)專業(yè)和證書(shū)學(xué)習(xí)專業(yè)分別達(dá)到了1230個(gè)和240個(gè)。完全遠(yuǎn)程教育學(xué)位和證書(shū)專業(yè)大部分為研究生或第一職業(yè)學(xué)位層次，且主要集中在工商管理、醫(yī)療保健、教育學(xué)和工程學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域。

(二)形式的多樣

如果以提供教學(xué)和授予學(xué)位和證書(shū)作為教育的提供者，可以把國(guó)外遠(yuǎn)程教育分成四種基本類型：

1、傳統(tǒng)校園教育的增強(qiáng)型。遠(yuǎn)程教育最普遍的方式是在傳統(tǒng)校園式教育基礎(chǔ)上增設(shè)遠(yuǎn)程教育課程。在這種方式上，遠(yuǎn)程教育的學(xué)員一般是經(jīng)過(guò)正式錄取的，與在校教育的區(qū)別是，遠(yuǎn)程教育的學(xué)員和授課老師不在同一地點(diǎn)。

2、經(jīng)營(yíng)/合作型。這種方式是由院校合作，共同管理來(lái)開(kāi)展遠(yuǎn)程教育，但各院校留自己的學(xué)位和學(xué)分的授予權(quán)，而不移交給聯(lián)合體。

3、契約/經(jīng)紀(jì)人型。契約/經(jīng)紀(jì)人方式是指院校與其他教育提供者聯(lián)合起來(lái)，只負(fù)責(zé)傳遞遠(yuǎn)程教育課程，學(xué)位、學(xué)分的授予權(quán)不屬于創(chuàng)辦遠(yuǎn)程教育的院校，而歸簽約的組織所有。

4、虛擬大學(xué)型。虛擬大學(xué)是指院校通過(guò)技術(shù)手段提供全部或大部分教學(xué)，其特點(diǎn)是院校幾乎壟斷了教育傳輸技術(shù)的使用權(quán)。

(三)手段的更新

近些年來(lái)，由于現(xiàn)代教育技術(shù)迅猛發(fā)展，遠(yuǎn)程教育的手段已經(jīng)由傳統(tǒng)的主要依靠函授、電話、電視方式，轉(zhuǎn)為基于計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)以及衛(wèi)星通訊、雙向視頻會(huì)議系統(tǒng)等現(xiàn)代技術(shù)方式，公眾可以通過(guò)上網(wǎng)或接收衛(wèi)星輸送信號(hào)進(jìn)行課程學(xué)習(xí)，接受教師遠(yuǎn)程的個(gè)性化的輔導(dǎo)，參與實(shí)時(shí)的課程學(xué)習(xí)討論與交流，在網(wǎng)上完成作業(yè)與考試，同時(shí)可以方便、快捷地利用網(wǎng)上共享的數(shù)字化教學(xué)資源。

根據(jù)遠(yuǎn)程教育所具有的特性，美國(guó)教育部定遠(yuǎn)程教育概念：應(yīng)用電信與電子設(shè)備使學(xué)生接受來(lái)自遠(yuǎn)距離的指令，學(xué)生具備與導(dǎo)師或程序直接交互的能力，并在一定時(shí)間內(nèi)具備與導(dǎo)師會(huì)談的機(jī)會(huì)。當(dāng)前美國(guó)的現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育融合了包括雙向視頻、雙向音頻、單向預(yù)錄制錄像技術(shù)，基于計(jì)算機(jī)教學(xué)的互聯(lián)網(wǎng)非實(shí)時(shí)和實(shí)時(shí)課程以及光盤(pán)等媒介。學(xué)生之間、師生之間的交流得到加強(qiáng)，進(jìn)行交換的信息的數(shù)量和種類顯著增加，所需時(shí)間變得更短。事實(shí)上這些進(jìn)步更加減少了遠(yuǎn)程教育對(duì)時(shí)間和空間的依賴性，使實(shí)現(xiàn)真正意義上的虛擬大學(xué)正在成為

可能。

(四)開(kāi)放與合作

遠(yuǎn)程開(kāi)放教育形成了全球化趨勢(shì)，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)和院校合作正在加強(qiáng)，一些著名的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全球教學(xué)。如法國(guó)國(guó)家遠(yuǎn)程教育中心1999年已在190個(gè)國(guó)家擁有3萬(wàn)名學(xué)生。澳大利亞、美國(guó)等國(guó)家的遠(yuǎn)程教育大學(xué)正在將他們的教育擴(kuò)展到亞洲地區(qū)，一些亞洲地區(qū)的遠(yuǎn)程教育大學(xué)也正在使他們的教育地區(qū)化或國(guó)際化。馬來(lái)西亞的電子通信大學(xué)已經(jīng)有歐洲、非洲和亞洲的注冊(cè)學(xué)生。印度的英迪拉·甘地國(guó)立開(kāi)放大學(xué)已將其課程發(fā)送到波斯灣和印度洋地區(qū)。香港公開(kāi)大學(xué)為不在香港的學(xué)生安排海外考試。到目前為止香港公開(kāi)大學(xué)已在20多個(gè)地區(qū)和國(guó)家舉辦過(guò)考試。

國(guó)際上聯(lián)合辦學(xué)，課程交流、專業(yè)延伸的國(guó)家和地區(qū)越來(lái)越多。遠(yuǎn)程教育的方式被眾多國(guó)家和地區(qū)所采用，從而真正達(dá)到遠(yuǎn)程教育名實(shí)相符。

第四篇：太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展

太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展

茂名學(xué)院 王倩 北京工業(yè)大學(xué) 高新宇

摘要：太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)是以太陽(yáng)能作為熱源，供給建筑物冬季采暖和全年其他用熱的系統(tǒng)。本文介紹了太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和主要設(shè)備的應(yīng)用情況，指出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的一些問(wèn)題，提出了發(fā)展太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)的若干措施。

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能 采暖系統(tǒng) 太陽(yáng)能集熱器 節(jié)能

前言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源需求量日益增加，能源利用情況緊張，而常規(guī)能源的大量使用必將對(duì)環(huán)境造成不利影響。太陽(yáng)能作為可再生能源的一種，取之不盡，用之不竭，同時(shí)又不會(huì)增加環(huán)境負(fù)荷，將成為未來(lái)能源結(jié)構(gòu)中的重要組成部分。我國(guó)屬太陽(yáng)能資源豐富的國(guó)家之一，年輻射總量大約在3300-8300MJ/(m·a)，全國(guó)2/3以上面積地區(qū)年日照小時(shí)數(shù)大于2000h，每年陸地接收的太陽(yáng)輻射能相當(dāng)于2.4萬(wàn)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，具有太陽(yáng)能利用的良好條件。在建筑能耗中，生活熱水、供暖能耗占了相當(dāng)?shù)谋壤锰?yáng)能來(lái)滿足生活熱水、供暖這些低品位能耗的要求具有巨大的節(jié)能效益，因此，太陽(yáng)能采暖技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視。太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)概況 1.1 太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)原理

太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)是指以太陽(yáng)能作為采暖系統(tǒng)的熱源，利用太陽(yáng)能集熱器將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能，供給建筑物冬季采暖和全年其他用熱的系統(tǒng)。太陽(yáng)能采暖可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種方式。被動(dòng)式太陽(yáng)能采暖通過(guò)建筑的朝向和周圍環(huán)境的合理布置，內(nèi)部空間和外部形體的巧妙處理，以及建筑材2料和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的恰當(dāng)選擇，使建筑物在冬季能充分收集、存儲(chǔ)和分配太陽(yáng)輻射熱。主動(dòng)式太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)、蓄熱系統(tǒng)、末端供熱采暖系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)和其他能源輔助加熱、換熱設(shè)備集合構(gòu)成，相比于被動(dòng)式太陽(yáng)能采暖，其供熱工況更加穩(wěn)定，但同時(shí)，投資費(fèi)用也增大，系統(tǒng)更加復(fù)雜。隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，主動(dòng)式太陽(yáng)能采暖開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用。

1.2 國(guó)外應(yīng)用現(xiàn)狀

歐洲、北美對(duì)太陽(yáng)能供熱(熱水、采暖)系統(tǒng)的工程應(yīng)用已有幾十年歷史，過(guò)去主要用于單體建筑內(nèi)的小型系統(tǒng)，近十余年來(lái)，包括區(qū)域供熱在內(nèi)的大型太陽(yáng)能供熱采暖綜合系統(tǒng)的工程應(yīng)用有較快發(fā)展。德國(guó)是應(yīng)用太陽(yáng)能供熱技術(shù)較早的國(guó)家，太陽(yáng)能采暖技術(shù)已經(jīng)在德國(guó)居住區(qū)供熱設(shè)置改造和配套建設(shè)中得到廣泛推廣和應(yīng)用；歐洲大多數(shù)國(guó)家都積極鼓勵(lì)支持利用太陽(yáng)能，對(duì)安裝太陽(yáng)能裝置的家庭實(shí)行補(bǔ)貼政策，一般補(bǔ)貼為系統(tǒng)造價(jià)的20%～50%；以色列80%住宅裝有太陽(yáng)能熱水器，政府以立法形式規(guī)定高度27米以下新建住宅必須安裝太陽(yáng)能熱水器。丹麥Marstal太陽(yáng)能供熱采暖工程是世界上最大的太陽(yáng)能供熱采暖系統(tǒng)，太陽(yáng)能集熱器設(shè)置在大面積空地上，集熱器面積1.83萬(wàn)m，與社區(qū)熱力網(wǎng)連接，1996年建成運(yùn)行，年熱負(fù)荷28GWh/y，同時(shí)使用2100m水箱、4000m水容量砂礫層及10000m地下水池蓄熱。

1.3 國(guó)內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀

我國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，截至2006年，我國(guó)太陽(yáng)能熱水器年生產(chǎn)能力達(dá)到1500萬(wàn)平方米，在用太陽(yáng)能熱水器總集熱面積達(dá)l億平方米，生產(chǎn)量和使用量居世界第一。雖然我國(guó)太陽(yáng)能熱水器應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛，但太陽(yáng)能采暖工程應(yīng)用卻處于起步階段，已建成的都是單體示范建筑，如北京清華陽(yáng)光公司辦公樓、天普新能源示范大樓等，太陽(yáng)能區(qū)域供熱采暖工程則還沒(méi)有應(yīng)用實(shí)踐。

近年的太陽(yáng)能采暖建設(shè)項(xiàng)目中，比較集中和有代表性的是北京周邊郊區(qū)縣新民居的太陽(yáng)能采暖工程。由于農(nóng)村住宅相對(duì)分散，密度低，不宜采用投資大、維護(hù)水平高的集中供暖模式，而傳統(tǒng)的燃煤取暖方式又存在效率低、污染環(huán)境、費(fèi)用較高等問(wèn)題，在農(nóng)村推廣安全環(huán)保、運(yùn)行費(fèi)用低的太[3]

[4]

3[2]

233

[1]陽(yáng)能采暖系統(tǒng)符合新農(nóng)村建設(shè)的客觀要求。太陽(yáng)能采暖所需的集熱面積遠(yuǎn)大于太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，安裝位置要求較大，對(duì)于高層建筑或居住密度較大的城區(qū)存在安裝建設(shè)條件不足的問(wèn)題，限制了應(yīng)用，而農(nóng)村住宅一般建筑容積率較低，沒(méi)有明顯遮擋，具備建設(shè)太陽(yáng)能采暖項(xiàng)目的良好條件。北京平谷區(qū)新民居太陽(yáng)能采暖工程項(xiàng)目進(jìn)展較早，有很多成功應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)2 太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)設(shè)備 2.1 集熱器

常見(jiàn)的太陽(yáng)能集熱器有平板型和真空管型兩種，其中，真空管型又可分為全玻璃真空管型、U型管真空管和熱管真空管集熱器。目前在我國(guó)太陽(yáng)能熱水器市場(chǎng)，平板太陽(yáng)能熱水器約占10%左右的市場(chǎng)份額，其余均為真空管太陽(yáng)能熱水器，而國(guó)外平板太陽(yáng)能熱水器則占90%以上的市場(chǎng)份額，中國(guó)與世界太陽(yáng)能市場(chǎng)主流存在巨大差異。由于太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)與建筑結(jié)合緊密，因而對(duì)集熱產(chǎn)品與建筑的結(jié)合、故障率、使用壽命等性能要求較高，平板集熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗壓，抗外力沖擊，適合承壓運(yùn)行，從整體外觀、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、安裝運(yùn)行等方面都非常適合與建筑相結(jié)合。在熱性能方面，盡管平板集熱器的保溫性能不如真空管集熱器，但由于其有效采光面大于真空管集熱器，因此其熱效率高于真空管集熱器。早期平板集熱器不能防凍過(guò)冬的缺點(diǎn)隨著技術(shù)進(jìn)步早已得到解決。太陽(yáng)能采暖工程中，非采暖季能源過(guò)剩，真空管集熱器易發(fā)生爆管、真空度降低等問(wèn)題，而平板集熱器則能較容易地解決這一問(wèn)題，因此，目前北京地區(qū)太陽(yáng)能采暖工程中，很多工程項(xiàng)目采用了平板型集熱器。

2.2 輔助熱源

為住宅提供采暖用熱水的太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)與為住宅提供生活熱水的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)在供水特點(diǎn)上是不同的，生活熱水不需要連續(xù)供應(yīng)而采暖用熱水必須連續(xù)供應(yīng)，而且要穩(wěn)定可靠。太陽(yáng)輻射受晝夜、季節(jié)、緯度和海拔高度等自然條件的限制和陰雨天氣等隨機(jī)因素的影響，存在較大的間歇性和不穩(wěn)定性，因此在太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)中，必須設(shè)置輔助熱源。輔助熱源要根據(jù)當(dāng)?shù)靥?yáng)能資源條件，[7]

[5][6]

。常規(guī)能源的供應(yīng)狀況，建筑物熱負(fù)荷和周圍環(huán)境條件等因素，做綜合經(jīng)濟(jì)性分析，以確定適宜的輔助熱源及合理的太陽(yáng)能供暖比例。太陽(yáng)能采暖中可以選擇的輔助熱源主要有小型燃油(氣)鍋爐，城市熱網(wǎng)或區(qū)域鍋爐房、工業(yè)廢熱、電鍋爐、電熱管、地源熱泵及生物質(zhì)燃料等。在農(nóng)村建沒(méi)的太陽(yáng)能采暖項(xiàng)目，由于城市熱網(wǎng)及燃?xì)夤芫€不易到達(dá)，油、電價(jià)格又較高，因此，輔助能源的應(yīng)用類型多為生物質(zhì)燃料。如北京平谷區(qū)掛甲峪村，輔助熱源用生物質(zhì)鍋爐提供，采用生物質(zhì)壓塊成型設(shè)備，把當(dāng)?shù)氐墓拘藜糁l粉碎后壓縮成燃料棒或燃料塊，作為生物質(zhì)鍋爐燃料，同時(shí)還用作炊事燃料，這種生物質(zhì)壓縮成型燃料比傳統(tǒng)的生物質(zhì)燃燒密度高，燃燒效率高，儲(chǔ)藏也較容易，使用時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度小，是一種較好的輔助熱源方式。

2.3 采暖末端

太陽(yáng)能由于熱密度較低，集熱溫度很難達(dá)到較高水平。普通散熱器熱媒溫度要求較高(70℃以上)，而太陽(yáng)能系統(tǒng)不易達(dá)到該出水溫度要求，因此，在太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)中，通常采用地板輻射采暖的末端供熱方式。地板采暖所需要的低溫?zé)崴?5℃～55℃之間，正好是太陽(yáng)能集熱器所能提供的適合溫度。地板采暖系統(tǒng)以整個(gè)地面作為散熱面，熱量主要以輻射方式傳播，與以對(duì)流散熱為主的散熱器系統(tǒng)相比，舒適性更好，腳暖頭涼的熱感覺(jué)更符合人體的生理學(xué)調(diào)節(jié)特點(diǎn)，且可以在比末端采用散熱器的系統(tǒng)低2℃～3℃的情況下獲得同樣的舒適感，節(jié)省供熱能耗。夜間采暖負(fù)荷一般大于白天，但夜間卻無(wú)太陽(yáng)輻射，具有蓄熱功能的地板采暖方式是非常適合的。因此，目前太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)普遍采用地板輻射采暖系統(tǒng)作為末端。太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的一些問(wèn)題 3.1 太陽(yáng)能與建筑一體化

太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)是為建筑服務(wù)的，應(yīng)該作為一個(gè)子系統(tǒng)融入建筑之中，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能與建筑一體化。但以我國(guó)太陽(yáng)能熱水器發(fā)展來(lái)看：長(zhǎng)期以來(lái)，太陽(yáng)能熱水器一直是房屋建成后才由用戶購(gòu)買安裝的，這種做法帶來(lái)很多問(wèn)題，主要是對(duì)建筑外觀和房屋相關(guān)使用功能的破壞，導(dǎo)致了一些城市出

[5]臺(tái)不允許安裝太陽(yáng)能熱水器的規(guī)定，嚴(yán)重制約了太陽(yáng)能熱水器的進(jìn)一步發(fā)展。由于太陽(yáng)能采暖工程集熱器的面積遠(yuǎn)大于太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，因此，太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)與建筑的有機(jī)結(jié)合尤為重要。各建筑設(shè)計(jì)院過(guò)去很少設(shè)計(jì)太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)，這就要求設(shè)計(jì)人員在實(shí)踐中不斷將太陽(yáng)能采暖技術(shù)融于建筑設(shè)計(jì)中，積累設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以取得太陽(yáng)能與建筑功能、建筑美學(xué)的協(xié)調(diào)。

3.2 冬夏熱量平衡問(wèn)題

目前安裝的太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)，每6-8平米建筑面積約配置1平方米太陽(yáng)能集熱器，此種配比條件下太陽(yáng)能的冬季供暖的保證率相對(duì)較低，但同時(shí)夏季太陽(yáng)能系統(tǒng)產(chǎn)生的生活熱水遠(yuǎn)大于實(shí)際消耗量，這使得太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)不得不采取悶曬、遮擋等方法來(lái)減少太陽(yáng)得熱，造成非采暖季太陽(yáng)能利用率過(guò)低和因系統(tǒng)過(guò)熱而產(chǎn)生安全隱患等問(wèn)題，因此，解決冬夏熱量平衡問(wèn)題成為太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)發(fā)展的重要技術(shù)問(wèn)題。

3.3 相關(guān)設(shè)計(jì)資料不完善

太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要由暖通工程師和建筑工程師來(lái)完成，由于過(guò)去很少進(jìn)行此類設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師希望有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊(cè)可供使用，目前已出版了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50364《民用建筑太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》和《民用建筑太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)工程技術(shù)手冊(cè)》，但太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)資料還不夠完善，各廠家的產(chǎn)品性能參數(shù)還需經(jīng)權(quán)威檢測(cè)部門(mén)檢測(cè)后作為進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。發(fā)展太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)的措施 4.1 加強(qiáng)建筑節(jié)能

建筑節(jié)能是實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能采暖的先決條件，由于太陽(yáng)能在單位面積上的能量密度較低，如果不通過(guò)加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫等措施來(lái)有效降低建筑物的采暖負(fù)荷的話，太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)的集熱面積將會(huì)很大，增加系統(tǒng)的初投資，使太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)完全不能發(fā)揮應(yīng)有的節(jié)能效益。我國(guó)已陸續(xù)頒布實(shí)施了針對(duì)不同建筑氣候區(qū)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制實(shí)施將大大降低建筑物的耗熱量指標(biāo)，減輕太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)所承擔(dān)的負(fù)荷，形成太陽(yáng)能供熱采暖工程應(yīng)用的有利條件。

4.2 提高太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的效率

目前建設(shè)的太陽(yáng)能采暖工程中，集熱器、水箱等關(guān)鍵產(chǎn)品還有較大的改進(jìn)空間，如進(jìn)一步提高平板集熱器的密封性以增加集熱效率等，企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)研發(fā)力量，提高產(chǎn)品質(zhì)量和工藝水平，開(kāi)發(fā)安全可靠、高效穩(wěn)定的新產(chǎn)品以不斷提高太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的效率。房屋設(shè)計(jì)之初就同步進(jìn)行太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)適合于太陽(yáng)能設(shè)備或部件的應(yīng)用，在不影響建筑物的條件下，達(dá)到太陽(yáng)能集熱性能的最佳。

4.3 提高太陽(yáng)能利用率

太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)一定要提高太陽(yáng)能利用率以縮短投資回收期。冬夏熱量不平衡的問(wèn)題可由太陽(yáng)能制冷技術(shù)、跨季節(jié)蓄熱技術(shù)和全年的綜合利用來(lái)解決。目前，跨季節(jié)蓄熱的理論和實(shí)驗(yàn)研究還很少，研究的較多的是利用太陽(yáng)能產(chǎn)生的熱水驅(qū)動(dòng)吸收式制冷機(jī)的太陽(yáng)能制冷，由于吸收式制冷機(jī)需要高溫水(85℃以上)做熱源，所以，應(yīng)積極開(kāi)發(fā)適用于太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)的中高溫太陽(yáng)能集熱器。在目前國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能制冷技術(shù)和跨季節(jié)蓄熱技術(shù)還沒(méi)有市場(chǎng)化的條件下，可強(qiáng)調(diào)全年的綜合利用，考慮適當(dāng)降低系統(tǒng)的太陽(yáng)能保證率，合理匹配供暖和供熱水的建筑面積，如使系統(tǒng)供熱水的建筑面積大于供暖的建筑面積。

4.4 政府制定鼓勵(lì)支持政策

太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)具有較高社會(huì)效益，但存在投資相對(duì)較高，投資回收期較長(zhǎng)的缺點(diǎn)，對(duì)房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商而言，如果開(kāi)發(fā)成本的增加不能帶動(dòng)房屋銷售的話，則開(kāi)發(fā)商的積極性不高。因此，政府應(yīng)積極建設(shè)試點(diǎn)工程，針對(duì)生產(chǎn)廠商、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商、終端用戶制定更完善、合理的鼓勵(lì)、支持政策，積極推廣試點(diǎn)工程經(jīng)驗(yàn)，提高系統(tǒng)整體技術(shù)水平，促進(jìn)太陽(yáng)能采暖行業(yè)及市場(chǎng)的良性發(fā)展。(參考文獻(xiàn)略)

第五篇：功能吸附高分子材料發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用

現(xiàn)代環(huán)境工程材料論文 功能吸附高分子材料發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用

李

偉

（太原工業(yè)學(xué)院環(huán)境與安全工程系 環(huán)境工程 132066326）

摘要：功能高分子材料是20 世紀(jì)60 年代發(fā)展起來(lái)的新興領(lǐng)域，是高分子材料滲透到電子、生物、能源等領(lǐng)域后涌現(xiàn)出的新材料。該類材料一般指在原有力學(xué)性能基礎(chǔ)上，還具有化學(xué)反應(yīng)活性、光敏性、導(dǎo)電性、催化性、生物相容性、藥理性、選擇分離性、能量轉(zhuǎn)換性、磁性等功能的高分子及其復(fù)合材料。由于其具有輕、強(qiáng)、耐腐蝕、原料豐富、種類繁多、制備簡(jiǎn)便、易于分子設(shè)計(jì)等特點(diǎn)，其研究和發(fā)展十分迅速。目前的研究主要集中以下方面: 光功能材料、電功能材料、反應(yīng)型功能材料、吸附分離功能材料、生物醫(yī)用功能材料、液晶材料、功能膜材料、環(huán)境敏感材料、智能材料等。

介紹了吸附性高分子材料的種類、特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)與吸附性能的關(guān)系，綜述了高分子吸附劑在水處理、醫(yī)藥、機(jī)械加工等不同領(lǐng)域的研究進(jìn)展情況。關(guān)鍵詞：高分子吸附劑；結(jié)構(gòu)；性能；應(yīng)用

0 前言

隨著科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，吸附性高分子材料正迅速進(jìn)人人們的生產(chǎn)和生活領(lǐng)域中，目前已經(jīng)成為重要的有機(jī)功能材料之一。吸附性高分子材料主要是指那些對(duì)某些特定離子或分子有選擇性親和作用的高分子材料。種類和特點(diǎn)

功能吸附高分子材料主要是指那些對(duì)某些特定離子或分子有選擇性親和作用的高分子材料。這類高分子材料具有較大的表面積和適當(dāng)?shù)目讖剑蓮臍庀嗪腿芤褐形侥承┪镔|(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜物質(zhì)的分離與各種成分的富集與純化及檢驗(yàn)。從外觀形態(tài)上

現(xiàn)代環(huán)境工程材料論文 看，主要有微孔型、大孔型、米花型和大網(wǎng)狀樹(shù)脂幾種。其吸附性不僅受到結(jié)構(gòu)和形態(tài)等內(nèi)在因素的影響，還與使用環(huán)境關(guān)系密切。如：溫度因素和周圍介質(zhì)等。在吸附樹(shù)脂出現(xiàn)之前，用于吸附目的的吸附劑已經(jīng)廣泛使用，例如活性氧化鋁、硅藻土、白土和硅膠、分子篩、活性炭等。而吸附樹(shù)脂出現(xiàn)之后，作為吸附劑的一大分支，是吸附集中品種最多，應(yīng)用最晚的一個(gè)類別。

吸附樹(shù)脂出現(xiàn)在上世紀(jì)六十年代，我過(guò)于1980年以后才開(kāi)始有工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用。目前吸附樹(shù)脂的應(yīng)用已經(jīng)遍及許多領(lǐng)域，形成一種獨(dú)特的吸附分離技術(shù)。由于結(jié)構(gòu)上的多樣性，吸附樹(shù)脂可以根據(jù)實(shí)際用途進(jìn)行選擇或設(shè)計(jì)，因此發(fā)展了許多有針對(duì)性用途的特殊品種。這是其他吸附劑所無(wú)法比擬的，也正是由于這種原因，吸附樹(shù)脂發(fā)展速度很快，新品種新用途不斷出現(xiàn)，吸附樹(shù)脂及其吸附分離技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的重要性越來(lái)越突出。

當(dāng)然，無(wú)論是大孔性離子交換樹(shù)脂還是吸附功能樹(shù)脂來(lái)說(shuō)，都具有很大表面積，根據(jù)表面化學(xué)的原理，表面具有吸附能力，原則上任何物質(zhì)均可被表面所吸附，雖表面性質(zhì)、表面立場(chǎng)的不同，吸附具有一定的選擇性。吸附功能不同于離子交換功能，吸附量大小和吸附的選擇性，決定與諸多因素，其中最主要決定于表面的極性和吸附物質(zhì)的極性。

1.1 按照吸附性高分子材料的性質(zhì)和用途,可將其分為以下幾類。

1.1.1 非離子型高分子吸附樹(shù)脂:對(duì)該材料非極性和弱極性有機(jī)物具有特殊的吸附作用,主要應(yīng)用于分析化學(xué)和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中,用于吸附和分離處在氣相和液相(主要是水相)中的有機(jī)分子。

1.1.2 親水性高分子吸水劑:具有親水性分子結(jié)構(gòu)，可以被水以較大倍數(shù)溶脹,廣泛用于土壤保濕和生理衛(wèi)生用品等方面。

1.1.3 金屬陽(yáng)離子配位型吸附劑:這種高分子材料的骨架上帶有配位原子或配位基團(tuán),能與特定金屬離子進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)，生成配位鍵而結(jié)合。這種材料也稱為高分子螯合劑,多用于吸附和分離水相中的各種金屬離子。

1.1.4 離子型高分子吸附樹(shù)脂:當(dāng)高分子骨架中含有某些酸性或堿性基團(tuán)時(shí),在溶液中解離后具有與一些陽(yáng)離子或陰離子相互以靜電引力生成鹽的趨勢(shì)，因而產(chǎn)生吸附作用。

1.2 按照使用條件和外觀形態(tài)，吸附性高分子材料主要分為以下4類。

1.2.1 微孔型吸附樹(shù)脂:外觀呈顆粒狀,在干燥狀態(tài)下樹(shù)脂內(nèi)的微孔很小,當(dāng)作為吸附劑使用時(shí),必須用一定溶劑進(jìn)行溶脹,溶脹后樹(shù)脂的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被擴(kuò)展,內(nèi)部空間被溶劑填充形成凝膠,因此也稱為凝膠型樹(shù)脂。

1.2.2 大孔型吸附樹(shù)脂口:特點(diǎn)是在干燥狀態(tài)下樹(shù)脂內(nèi)部就有較高的孔隙率、大量的孔洞和較大的孔徑.這種樹(shù)脂不僅可以在溶脹狀態(tài)下使用,也可在非溶脹狀態(tài)下使用.因這種樹(shù)脂具有足夠的比表面積,其孔洞是永久性的。

1.2.3 米花狀吸附樹(shù)脂:外觀為白色透明顆粒,具有多孔性、不溶解性和較低的體積密度.由于這種樹(shù)脂在大多數(shù)溶劑中不溶解不溶脹，因此，只能在非溶脹的條件下使用,樹(shù)脂中存在的微孔可允許小分子通過(guò)。

1.2.4 交聯(lián)網(wǎng)狀吸附樹(shù)脂:外觀呈顆粒狀,是三維交聯(lián)的網(wǎng)狀聚合物.由于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其機(jī)械穩(wěn)定性較差,使用受到一定限制.交聯(lián)網(wǎng)狀吸附樹(shù)脂是通過(guò)制備線性聚合物,引入所需的功能基團(tuán),然后加人交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)制得。

1.3 按照功能高分子吸附材料的吸附機(jī)理可以分為以下兩類

1.3.1 化學(xué)吸附高功能分子包括離子交換樹(shù)脂，其主要應(yīng)用是再：清除離子，離子交換，酸堿化學(xué)催化反應(yīng)等方面，整合樹(shù)脂可通過(guò)選擇性螯合作用而實(shí)現(xiàn)對(duì)各種金屬離子的濃縮和富集，因此，其廣泛地運(yùn)用與分析檢測(cè)。污染治理，環(huán)境保護(hù)和工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。物理吸附功能高分子根據(jù)其極性大小可分為非極性，中極性和強(qiáng)極性三類。該類的功能高分子的吸附主要靠氫鍵和偶極作用進(jìn)行。主要應(yīng)用與：水的脫鹽精制、藥物提取純化、稀土元素的分離純化、蔗糖及葡萄糖溶液的脫鹽脫色等。例如：離子

現(xiàn)代環(huán)境工程材料論文 交換樹(shù)脂是具有分離、提純、凈化功能的高分子，但其選擇分離性能不高。如果在高分子上引進(jìn)像乙二胺四乙酸、羥胺等能與某些金屬絡(luò)合的基團(tuán)，則可進(jìn)一步提高選擇分離性能，這種高分子稱為螯合樹(shù)脂。由離子交換樹(shù)脂發(fā)展出來(lái)的每克樹(shù)脂具有上百平方米表面積和適當(dāng)孔徑的大孔樹(shù)脂，可以用作高分子吸附劑，從極性或非極性溶液中吸附非極性或極性溶質(zhì),可從水中吸附以ppb計(jì)的微量雜質(zhì)。由離子交換膜發(fā)展出來(lái)的選擇性分離膜，廣泛用于分離、提純和醫(yī)療上。

在某種程度上來(lái)看，功能高分子的獨(dú)特功能和不可替代性的特性已經(jīng)帶來(lái)了各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，甚至質(zhì)的飛躍，且在各個(gè)行業(yè)已經(jīng)產(chǎn)生相當(dāng)高的緊急和社會(huì)效益，并導(dǎo)致許多新產(chǎn)品的出現(xiàn)。因此，各個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家投入了大量人力財(cái)力對(duì)功能高分子材料進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，且進(jìn)展迅速。同時(shí)，我國(guó)也在大力加大對(duì)功能高分子材料的研究開(kāi)發(fā)支持，加入到這場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)中去，其主要原因是我國(guó)電子，國(guó)防，醫(yī)藥和許多尖端技術(shù)部門(mén)都需要運(yùn)用到不少功能高分子。結(jié)構(gòu)與吸附性能之間的關(guān)系

物質(zhì)化學(xué)性能和物理結(jié)構(gòu)不同，其吸附作用也不同。吸附樹(shù)脂表現(xiàn)出的吸附能力與其結(jié)構(gòu)具有特定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

2.1 化學(xué)組成與功能基團(tuán)

在高分子吸附劑中，聚合物的化學(xué)組成與功能基團(tuán)是最基本，也是最重要的結(jié)構(gòu)因素。(1)元素組成的影響：當(dāng)聚合物分子中含有O，N，S及P等配位原子時(shí)，聚合物具有潛在的絡(luò)合能力，可作為高分子螯合劑。(2)功能基團(tuán)的影響：聚合物中功能基團(tuán)的性質(zhì)決定了吸附樹(shù)脂的選擇性。當(dāng)聚合物鏈上連接強(qiáng)酸性基團(tuán)時(shí)，解離后的高分子酸根能夠與陽(yáng)離子結(jié)合成鹽，具有對(duì)陽(yáng)離子交換和吸附能力；當(dāng)連接季基團(tuán)時(shí)，可以與陰離子結(jié)合，具有陰離子交換和吸附能力。由于不同離子型基團(tuán)與各種離子的結(jié)合能力及穩(wěn)定性不同，各種離子型樹(shù)脂呈現(xiàn)出選擇性離子交換能力。(3)分子極性的影響：當(dāng)吸附樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)中不含極性基團(tuán)時(shí)，其適合于從極性溶劑如水中吸附非極性有機(jī)物。當(dāng)引入極性基團(tuán)時(shí)，如引入氰基，將會(huì)使其轉(zhuǎn)化成中等極性或強(qiáng)極性吸附樹(shù)脂，適合于從非極性有機(jī)溶劑中吸附不同極性的物質(zhì)。

2.2 聚合物的鏈結(jié)構(gòu)

聚合物的鏈結(jié)構(gòu)包括主鏈結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)(分支的數(shù)目、長(zhǎng)度及化學(xué)結(jié)構(gòu))及交聯(lián)度等。聚合物帶有支鏈與否及支鏈所占比例、聚合物的交聯(lián)與否及交聯(lián)的程度，直接影響聚合物的溶解度和溶脹度。而溶脹度和溶脹后形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的孔徑大小是影響樹(shù)脂吸附量及吸附選擇性的重要因素。

2.3 吸附樹(shù)脂的宏觀結(jié)構(gòu)

吸附樹(shù)脂的宏觀結(jié)構(gòu)主要對(duì)吸附劑的吸附量、機(jī)械強(qiáng)度及吸附度等性能有影響。吸附樹(shù)脂的宏觀結(jié)構(gòu)對(duì)吸附過(guò)程產(chǎn)生的影響主要有兩方面：一方面是樹(shù)脂的有效吸附面積和表面性質(zhì)，主要是熱力學(xué)影響，影響吸附樹(shù)脂的吸附量、選擇性及穩(wěn)定性；另一方面是孔徑大小、孑L的長(zhǎng)度、孔徑分布及樹(shù)脂的外觀形狀等，主要是動(dòng)力學(xué)影響，影響被吸附物的擴(kuò)散過(guò)程和吸附速度，孔徑大小決定被吸附物的范圍和吸附速度，孔徑分布直接影響選擇性高低。

現(xiàn)代環(huán)境工程材料論文 3 影響吸附性的因素

3.1溫度因素

吸附劑的吸附量和吸附能力與溫度成反比，溫度越高，越不利于吸附。在低溫下吸附劑的吸附能力增強(qiáng)，吸附量增大。因此，在低溫或常溫下進(jìn)行吸附，吸附劑可最大限度地發(fā)揮作用。當(dāng)溫度升高時(shí)，吸附作用下降，會(huì)發(fā)生不完全吸附和解吸。當(dāng)溫度繼續(xù)升高，達(dá)到一定溫度時(shí)，吸附劑幾乎不具備吸附能力。利用吸附劑的這一特性可將吸附物脫除，使高分子吸附劑再生。

3.2 樹(shù)脂周圍介質(zhì)的影響

介質(zhì)是指除了被吸附的物質(zhì)之外，存在于吸附劑周圍的其他不應(yīng)被吸附的物質(zhì)。被吸附物、介質(zhì)與吸附劑之間存在競(jìng)爭(zhēng)吸附，當(dāng)介質(zhì)與吸附劑作用時(shí)，將導(dǎo)致被吸附物的脫吸附。某些強(qiáng)作用介質(zhì)常被用來(lái)作為洗脫劑，洗脫被吸附的物質(zhì)。

3.3 其他影響因素

流動(dòng)相的流速、溶液粘度和表面張力、被吸附物的擴(kuò)散系數(shù)等外在動(dòng)力學(xué)因素對(duì)吸附過(guò)程也會(huì)產(chǎn)生影響。如果流速過(guò)快，就不能完成吸附過(guò)程，吸附劑不能很好地發(fā)揮作用。溶液的粘度主要影響被吸附物的擴(kuò)散速度，表面張力主要影響吸附劑的潤(rùn)濕性。高分子吸附劑的應(yīng)用

4.1 水處理方面

近年來(lái),盡管國(guó)家在減排降耗和水污染防治方面出臺(tái)了一系列法律法規(guī),但是水環(huán)境污染加劇的總體趨勢(shì)仍未得到有效控制。其中地表水流經(jīng)城市的河段有機(jī)污染尤其嚴(yán)重,城市生活污水和工業(yè)廢水均含大量有機(jī)污染物,部分工業(yè)廢水還含有毒有害的合成有機(jī)污染物質(zhì)等,使國(guó)內(nèi)大多數(shù)城市河流都存在嚴(yán)重的有機(jī)污染,直接危及城市水源的安全,對(duì)可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)重負(fù)面影響,威脅到城市居民的飲水安全和人民群眾的身體健康。這就為開(kāi)發(fā)樹(shù)脂吸附法處理有毒有機(jī)化工廢水及其資源化技術(shù)提供了依據(jù)和發(fā)展機(jī)遇。

同時(shí)，隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,近岸海域的污染日趨嚴(yán)重,重金屬離子濃度比深海水域高數(shù)十倍至數(shù)百倍.因此,除去水中污染物及重金屬離子是高分子吸附劑的重要任務(wù)。袁有憲等人用高分子吸附劑從動(dòng)態(tài)和半靜態(tài)的海水中吸附除去 Cu、,Pb、,Zn、及Cr3 ,為消除重金屬離子對(duì)海洋生物幼體的危害,提供了一種有效的方法.曲榮君等人用殼聚糖與過(guò)渡金屬離子Cu、或Ni形成的配合物,在弱堿性條件下與環(huán)氧氯丙烷進(jìn)行交聯(lián),合成出一系列具有不同交聯(lián)度的殼聚糖樹(shù)脂,并研究了該系列樹(shù)脂對(duì)Cu、,Ni的靜態(tài)吸附性能.由此可見(jiàn),高分子吸附劑不但可以用來(lái)去除廢水中的重金屬離子,而且可以用來(lái)回收海水中的金屬,應(yīng)用前景十分廣闊。

吸附樹(shù)脂是一種特殊的大孔樹(shù)脂,它以吸附為基本特征,大部分不具有功能基而沒(méi)有任何交換中心,作用與吸附劑活性炭相似,可以再生。大孔樹(shù)脂的合成方法是以普通石油化工原料的單烯類單體為骨架,與作為交聯(lián)劑的雙烯類單體發(fā)生懸浮共聚反應(yīng),同時(shí)為了獲得多孔的結(jié)構(gòu),在聚合時(shí)配合使用不帶雙鍵、不參加共聚、又能與單體混溶,使共聚體溶脹或沉淀的有機(jī)溶劑作為制孔劑,在帶有分散劑的水中,攪拌加熱控制顆粒大小而制得。

現(xiàn)代環(huán)境工程材料論文 大量研究工作表明,樹(shù)脂吸附法處理有機(jī)廢水具有如下特點(diǎn): 4.1.1 適用范圍寬,適用性好。廢水中有機(jī)物濃度從幾個(gè)到上萬(wàn)mg/ L 均可進(jìn)行處理,且吸附效果不受溶液中所含無(wú)機(jī)鹽的影響。

4.1.2 比表面積大,吸附效率高,解吸再生容易。大孔樹(shù)脂對(duì)有機(jī)物的吸附率通?？蛇_(dá)到99 %以上,不產(chǎn)生二次污染。解吸常用酸堿或有機(jī)溶劑,解吸率一般可達(dá)95 %以上。

4.1.3 樹(shù)脂性能穩(wěn)定,使用壽命長(zhǎng)。樹(shù)脂有較高的耐氧化、耐酸堿、耐有機(jī)溶劑的性能,可在150 ℃以下長(zhǎng)期使用,在正常情況下年損耗率小于5 %。4.1.4 有利于綜合治理,變廢為寶。采用樹(shù)脂吸附可以回收利用污染物,節(jié)約開(kāi)支,增加效益。

4.1.5 工藝簡(jiǎn)單,不需特殊設(shè)備,技術(shù)容易掌握,操作方便,運(yùn)行費(fèi)用較低。

由于以上這些特點(diǎn),吸附樹(shù)脂在處理高濃度、難降解的有機(jī)工業(yè)廢水方面發(fā)展迅速,尤其在酚類、胺類、有機(jī)酸類、硝基物、鹵代烴等方面,取得重大進(jìn)展。

大孔吸附樹(shù)脂既具有活性炭的吸附能力,又具有脫附效率高的特點(diǎn),物理化學(xué)性能穩(wěn)定;因此在有機(jī)廢水資源化處理領(lǐng)域具有廣闊前景。不過(guò),目前國(guó)內(nèi)外商品化吸附樹(shù)脂的吸附容量、孔結(jié)構(gòu)性能和機(jī)械強(qiáng)度尚待繼續(xù)提高,開(kāi)發(fā)具有高吸附容量、優(yōu)良孔結(jié)構(gòu)和高機(jī)械強(qiáng)度的吸附樹(shù)脂并將其應(yīng)用于有毒有機(jī)化工廢水的治理與資源化的應(yīng)用中,是當(dāng)前化學(xué)工作者和環(huán)保工作者的一項(xiàng)重要課題?？梢哉雇?今后隨著國(guó)家和人們對(duì)環(huán)保工作的重視和科研工作者的不懈努力,樹(shù)脂吸附法處理有毒有機(jī)廢水技術(shù)還將獲得更大的發(fā)展,必將為我國(guó)的環(huán)境保護(hù)和有機(jī)化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

4.2 醫(yī)藥衛(wèi)生方面

高分子吸附劑被廣泛用在吸附血紅細(xì)胞中的膽紅素、去除腎衰竭患者血液中積累的毒性成分肌酐生物制藥的分離純化、作緩釋藥物的基體、藥片藥丸的崩解劑及藥物微膠囊的皮膜等方面.張躍華等人以天然甲殼素為原料合成出珠狀高分子吸附劑,并研究了對(duì)非結(jié)合型膽紅素的吸附性能,指出交聯(lián)甲殼糖吸附劑對(duì)非結(jié)合型膽紅素有良好的吸附作用.魏斌等人合成出含氨基和羥基的高分子吸附劑,并研究了對(duì)膽紅素的吸附性能,指出含氨基和羥基的吸附劑對(duì)膽紅素的吸附率可達(dá)8O 以上。何炳林、顧覺(jué)奮、左曉霞等人分別研究了高分子吸附劑在血液凈化及在生物制藥分離等方面的作用,指出高分子吸附劑在微生物制藥及在微生物發(fā)酵液中分離、提取、濃縮和純化等方面發(fā)揮著重要的作用.此外,高分子吸附劑還可以應(yīng)用于人工腎臟的過(guò)濾材料、人造皮膚、消炎止疼膏的凝化劑、隱形眼鏡的本體材料等方面。

此外在中醫(yī)方面，中草藥是我國(guó)寶貴的醫(yī)藥資源，在提高人民生活質(zhì)量，保證人民生活健康中發(fā)揮了極大的作用。然而中藥成分的復(fù)雜性和不可知性影響了它的進(jìn)一步應(yīng)用，中藥現(xiàn)代化成為了中藥發(fā)展的迫切要求。而中藥現(xiàn)代化的關(guān)鍵技術(shù)之一就是有效成分或有效部位的提取分離。溶劑萃取分離技術(shù)是天然產(chǎn)物分離的經(jīng)典技術(shù)，但溶劑消耗量大，分離效率低，操作安全性差，一般僅適用于實(shí)驗(yàn)室小量樣品的制備，而不宜用于工業(yè)生產(chǎn)。柱色譜分離法采用一定的色譜填料作為固定相，當(dāng)中藥提取液通過(guò)色譜柱時(shí)，不同的成分即可得到分離。該方法操作簡(jiǎn)單，適宜于工業(yè)生產(chǎn)。尤其是隨著高分子產(chǎn)品的出現(xiàn)和發(fā)展，色譜填料的種類越來(lái)越多，其中以離子交換樹(shù)脂、大孔吸附樹(shù)脂和聚酰胺為主。在中藥現(xiàn)代化的進(jìn)程中，研究各種中藥的具體藥用成分并將其以較高的純度分離提取出來(lái)，成為一項(xiàng)重要的工作，這樣，新型分離方法的研究刻不容緩。而高分子吸附劑作為一種新型的柱層析色譜填料，以其使用方便、種類繁多、吸附專一性好等優(yōu)良的性能贏得了越來(lái)越多的關(guān)注，將其應(yīng)用到中草藥有成分分離提取中去，必將發(fā)揮極大的作用。

4.3 機(jī)械加工方面

高分子吸附劑在機(jī)械加工領(lǐng)域中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對(duì)油中微量水的吸附.當(dāng)機(jī)器在運(yùn)行時(shí),汽輪機(jī)油會(huì)被水污染,它會(huì)降低汽輪機(jī)油的性能及造成設(shè)備故障,所以除去油中微量的水就成為必須的環(huán)節(jié).Tanaka等人采用丙烯腈或其他聚合物纖維制成管狀脫水過(guò)濾器,利用纖維材料將油中細(xì)小、穩(wěn)定的水變成大的水滴,達(dá)到除水的目的.該法對(duì)去除油中微量的水效果較好.張秀玲等人合成了除去汽輪機(jī)油中微量水的高分子吸附劑,這種吸附劑可使汽輪機(jī)油中的水分降至0.03 以下.它不但凈化效果好,成本低,而且不會(huì)改變汽輪機(jī)油的原有品質(zhì).此外,利用高分子吸附劑去除氣體中有害成分的研究也有了一定進(jìn)展.曹愛(ài)麗等人研制出一種

現(xiàn)代環(huán)境工程材料論文 新型高分子吸附劑,以丙烯腈、苯乙烯為共聚單體,二乙烯基苯為交聯(lián)劑,進(jìn)行致孔懸浮交聯(lián)共聚,制成多孔網(wǎng)絡(luò)狀樹(shù)脂,經(jīng)性能檢測(cè)能很好地吸附二氧化硫氣體,在常溫下的吸附量為0.3~O.4 g/g。結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，涌現(xiàn)出大量具有高吸附量、高選擇性的吸附性高分子材料。各種離子交換樹(shù)脂被廣泛應(yīng)用于離子色譜分離、酸堿催化反應(yīng)等方面；帶有各種配位基團(tuán)的高分子螯合劑在環(huán)境保護(hù)、物質(zhì)分離、化學(xué)分析中有著廣泛的應(yīng)用；各種親脂性高分子吸附樹(shù)脂被大量用于含有各種功能團(tuán)的有機(jī)化合物、乳化劑、表面活性劑、潤(rùn)滑劑、氨基酸的分離及用于抗生素藥物、天然植物藥物的分離提純；吸水性高的高分子樹(shù)脂可以吸收超過(guò)自身重量的水分，在干旱地區(qū)作為保水劑可以提高種子成活率，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。

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