時間：2023-06-15 17:26:54
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化學的極值法，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
一、迎合素質教育，減輕學生壓力
在推行素質教育的過程中，不僅要求學校提升學生的個人素質，同時也要求學校應對學生進行減負，讓學生在輕松愉快的氛圍中參與學習活動，避免由于學習壓力過大，而造成心理上的負擔。在高中化學教育中，新型解題法的應用，有效地迎合了現代素質教育的發展趨勢，對于減輕學生的學習壓力有著積極的促進作用，可以讓學生在學習高中化學的過程中，把握化學解題的技巧，保障化學解題的準確度。
二、高中化學教育中新型解題法的應用
1.數形結合，直觀解題
數形結合是一種數學教學過程中常用的解題方法，其主要就是將數量關系與具體的圖像聯系在一起，通過對數量以及圖形進行分析，達到解題的目的。例如，在分析化學反應的過程中，有關教師就可以將化學反應情況借助坐標圖的方式表現出來，通過線條的變化、圖形的標注等，對化學反應進行具體的展示，進而將復雜的化學反應具體化，讓學生通過分析圖形，了解化學反應的具體情況，達到化學解題的目的。
2.信息轉換，靈活解題
轉換是一種有效的做題方法，一般而言，在做題的過程中包括難易轉換、繁簡轉換等。就高中化學解題而言，其最常用的轉換方法就是信息轉換法。所謂的信息轉換法，就是指對化學題目給出的信息進行分析，對其中無關的信息加以排除，并通過自己的理解表述題目，以達到提升題目理解的目的。這種方法對于幫助學生理解題意、減少無關信息對學生的干擾等有著一定的幫助作用。例1.快樂的定義是什么？經科學研究證明，快樂與多巴胺有著密切的聯系，在實驗的過程中對大腦部分區域進行輕微的電擊就會產生快樂的感覺。而這種感覺的產生主要就是依靠多巴胺進行傳遞。通過研究我們可以對多巴胺的結構有所了解，具體情況如下圖，問多巴胺的分子式是什么？通過閱讀題目我們可以知道，本題是問多巴胺的分子式，而題目中大段的陳述都與題目的解答沒有任何的關系，因此學生在做題的過程中，應對題目中的信息進行刪減，最后將重點放在多巴胺結構圖的分析上，通過結構圖寫出多巴胺的分子式。通過對結構圖進行觀察，我們可以知道多巴胺的分子式應為C8H11NO2。
3.極值判斷，簡化解題
極值判斷法可以有效地對化學題目進行簡化，省去學生在化學題目解答過程中的大量計算，提高學生的做題效率。在化學解題過程中，極值判斷法常被應用在選擇題的解答過程中，是提高應試答題速度的有效方法之一。通過新型解題法對此題進行分析，我們可以發現：要想應用正常方法解答本題，需要經過一連串的計算，才能得出最終的答案。但是如果采用極值判斷法我們只需要假設乙酸的含量為0，進而推出a的具體數值，就可以求出碳的分數，在將a的數值帶入題目給出的選項中，就可以輕易地找出正確的答案。本題答案應為C。綜上所述，高中化學教師要想提高化學課堂教學效率，就應該積極地在解題方法上下工夫，通過現代新型解題方法的應用，推進學生的化學學習成績不斷提升。
作者：王利芳 單位：貴州省習水縣第一中學
化學是一門以實驗為基礎的自然科學學科.在化學中，除了定性應用實驗觀察一些現象，分析實驗現象得出相應的化學學科理論外，也可通過實驗對一些化學理論進行實驗驗證.如果從理論上來分析化學，除了實驗對化學的研究很重要外，進行定量的計算和分析也是化學學科向前發展的必要手段.我們可以將化學中的量的問題應用數學模型來解決，這是思維的一次飛躍，能夠增強學生綜合應用數學和化學知識的能力.下面舉例說明.
一、有機化學中數列知識的應用
有機化學中的計算，雖然并不多見，但是有機化合物都是指含碳的化合物，而碳元素形成化學鍵是有規律的，也就是碳元素在化合物中總是要形成4根共價鍵.根據這個原理，我們就可以把有機化合物中分子式的推斷抽象成數學模型，應用數列的方法來進行分析和綜合.其中最簡單的問題是，我們學習了甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8），烷烴的通式是什么？這樣的問題對學生來說，很容易將其演化為數列問題來進行分析和綜合，從而得到其通式為CnH2n+2.在高考的實際考題中，不會這么明顯地對數字規律進行提問，而是把它隱含在化學問題中，這就需要學生進行抽象，把化學問題轉化成數學問題.
例1現有一系列稠環芳香烴的結構式如下.
……
……
通過觀察和分析，試求出：（1）按此順序，第10種該系列稠環芳香的分子式是；（2）此系列的稠環芳香烴的最大含碳量是.
二、無機化學中的數列知識的應用
在無機化學中，我們會經常接觸到一些循環反應，一旦接觸到這些循環反應的計算，就會覺得不知道什么時候是個頭，但是如果我們把它抽象成一個數學問題，就可以用極值的方法來解決這些問題.
例2現將一個充滿了NO2的試管倒置于盛有水的水槽中，向其中慢慢不斷地充入氧氣，當充入的氧氣與NO2的比值為時，溶液會充滿整個試管.
由以上兩例可以知道，化學中的定量問題，可以通過抽象的方法，將其轉化為一個數學模型，用數學的方法解決化學定量問題，這會引起學生思維能力和思維廣度的飛躍，同時可以提高學生將各學科知識進行綜合的能力，從而提高學生分析問題、解決問題的能力.
關鍵詞： 高中化學 復習策略 有效策略高三化學復習應瞄準高考的方向。一般情況下，學生必須掌握化學的基礎知識和基本技能，對化學現象應善于觀察，具有實驗和思維能力，用自己的理解學習化學知識；還要能夠用學過的化學理論知識，解決有關化學的問題，用化學的眼光觀察生活，能夠綜合運用化學知識解決生活和生產中的與化學有關的實際問題。
一、夯實基礎知識，掌握基本方法
盡管高考試題每年都有變化，但萬變不離其宗，考察的知識范圍并沒有超出大綱范圍，重點依然是考查學生的基本概念、基本理論和基本規律。因此在復習過程中還應該以課本為主，要讓學生首先吃透課本，理解每一個知識點，在課本的基礎上再進行拓展和延伸。對于課本中的基本概念理論和規律僅僅記住內容是不夠的，要引導學生理清其中關系及應用范圍和成立的條件，再以這些內容為基礎指導學生復習相關內容，并和實際生活相聯系，解決實際生活、生產及科技領域存在的實際問題。課本中有些基礎知識較零散，不太集中，分散在相關章節中，在復習時應根據知識的關聯性，運用網絡圖的形式將相關知識點組合在一起，構建成有序合理的便于記憶的知識體系，方便在復習過程中使用和重組。例如：對于元素化合物相關知識點來說就比較零散，不方便進行運用，那么教師在總復習時可以調整復習重點，和學生一起歸納總結，理清元素單質及化合物的相互轉化關系。通過研究近幾年的化學試卷發現，不同的元素之間應以不同方式進行歸納。
二、加強實驗教學，提高實驗技能
高考的考綱中新增加了一個要求，就是必須完成規定的學生實驗，并提高實驗能力。這就要求我們在復習過程中盡量完成所有實驗內容，要補做實驗，不讓學生存在知識盲點。如果實在沒有條件或時間，教師起碼應該做演示實驗，讓學生知曉實驗的儀器、過程及結果，以及實驗報告的編寫。有些重點實驗還應該重新演示，加深學生對實驗的印象。化學本來就是一門實驗的科學，做好實驗是學好化學前提，實驗過程中要求學生動手動腦，用心觀察。實驗對于學生學好化學至關重要，不能忽視對實驗的復習。對于化學實驗中常用儀器的基本操作及在整個裝置中的作用要了解清楚，了解儀器的多種功能及不同類型的儀器相同功能，有時一種實驗裝置可以產生多種氣體，等等，所有這些都要逐一梳理，引導學生在掌握原理的基礎上學會分析和表達，牢固掌握相關知識。實驗設計的內容相當廣泛，包括制備實驗，性質實驗，以及物質鑒別實驗的方案設計，高考的題型總是在這些方面變來變去，考查學生實驗技能方面的相關知識。
三、重視計算能力，加快解題速度
化學計算是化學復習的重點內容之一，信息量大且包含許多知識點，有較強綜合性特征。但化學中的計算不同于數學計算，要求學生在理解化學原理的基礎上，利用題目中給定的幾個條件，有時還要找出隱含在題目之中的條件，運用各種方法，如關系式法、守恒法、平均值法及差量法、極值法等才能進行計算，需要運用一定的解題技巧。第一輪復習時，可以按照章節編排的順序，將有關計算的內容穿插其中進行練習，既打好學生的計算基礎，又避免集中進行計算練習時的乏味感。解題的技巧相當重要，但不能單純談技巧，只有在熟練掌握基礎知識的前提下才有技巧可言，因此初次復習時最好從最常規的方法做起，等到熟練掌握之后再尋找快捷的解題方法和技巧，只有熟練了才能生巧。例如：根據化學方程式計算的內容，先用最基本的方法計算，熟練了之后就可以簡化為利用關系式法快速解答，快速得出答案。進入二輪復習時，就應該跳出章節的圈框限制，引領學生站到一個新的高度，用綜合的眼光分析題目，利用各種計算方法快速解決化學計算問題。
四、培養思維能力，優化復習效果
化學復習過程中要注重發展學生的思維能力，進行思維能力的培養能優化復習效果。對學過的知識進行總結和歸納，在梳理過程中應按照知識的框架結構讓學生自己完成，可以培養學生完整的思維過程。化學實驗要精心設計，鼓勵學生對實驗的過程及實驗的結果展開思考，預想可能出現的情況及解決方案。例題的講解和分析過程應該留出讓學生思考的空間和時間，拓展自己的思維，尋找新的思路和解題的突破口，提高學生的解題技巧。根據各章節的內容，在復習時要提供適量題目給學生進行練習，鍛煉學生思維，但不要進行重復性練習，既加重學生的負擔又浪費寶貴的復習時間。有些相關聯的內容可以進行專題訓練，讓學生掌握某一類型的知識內容，提高運用能力。例如：化學實驗中的實驗原理設計，就可以進行專題訓練，既便于學生系統把握，又能提高他們的化學思維能力。又如：化學計算基本方法，也可以進行專題訓練，對方法歸納總結，讓學生在具體解題過程中合理運用。
總之，在有限的時間內做好系統的復習工作，提高學生運用化學理論及知識點解決化學問題的能力，是對高三化學教師的一個考驗。教師充分考慮學生的實際情況，有的放矢，尋找最有效的復習策略。適當的練習是必要的，但不能鉆牛角尖，大膽放棄偏題怪題，面對題海要能進出有度。
參考文獻：
[1]許迎春.創設活動情境 引導學生參與[J].數理化學習，2009（08）.
關鍵詞：高中化學；思想方法；規律；促進
【中圖分類號】 G633.8 【文獻標識碼】 A 【文章編號】1671-8437（2012）02-0129-01
普通高中化學課程標準“課程性質”中提出：高中化學課程應學習科學研究的基本方法，加深對科學本質的認識。匈牙利哲學家貝拉·弗格拉希說：“科學一方面是方法，另一方面是理論；它是二者的統一而不是同一。”學科思想方法在學科中有舉足輕重的作用。
研究化學思想的發展，將有助于進一步把握化學的發展規律，深刻理解化學的理論和概念，汲取有益的歷史經驗和教訓，促進化學學科教學的發展。筆者根據多年高中化學教學的實踐，認為中學化學中比較重要而又能有效地指導教學的有十大基本的學科思想：1.辯證唯物主義思想方法；2.守恒的思想方法；3.類比遷移的思想方法；4.歸納與演繹的思想方法；5.分析與綜合的思想方法；6.等效思想；7.比較與分類的思想方法；8.假設法；9、推理法；10數學工具解題法等。
化學思想方法這么多，筆者不可能一一說明。今有常用的思想方法，擇其一二，舉一以反三，觸類則旁通。
一、守恒的思想方法
化學計算教學中如果能抓住時機指導學生運用守恒的思想方法，可培養學生探究化學問題和解決復雜化學問題的習慣性思維。
守恒的思想方法在高中化學中有廣泛的應用，如：
1.質量守恒：化學反應前后，元素的種類和質量不變、原子的種類和數目不變。參加反應的元素種類和原子的個數不變，而這又可上升到“元素守恒”。利用元素守恒原理巧解有多步反應發生的計算題，往往起著事半功倍的效果。
2.能量守恒：在化學反應中均伴隨著能量的變化，常以發光、放熱、吸熱、放電等形式表現出來。其中應遵循能量守恒，即：當反應物的總能量大于生成物的總能量時，該反應表現為放熱反應；當反應物的總能量小于生成物的總能量時，該反應表現為吸熱反應，若該反應屬于氧化—還原反應時，還應遵守價態守恒、電子守恒。
3.電荷守恒：離子化合物中和溶液中陰、陽離子所帶電荷總數相等。①離子反應中：反應前后陽離子、陰離子所帶的正、負電荷總數相等。②電解質溶液中也遵循這一原理，即電中性原理。
運用守恒的思想方法去指導化學計算則可歸納出計算的基本方法，如：關系式法、差量法、守恒法、始終態法和極值法等。
【守恒思想方法經典案例】非整比化合物Fe0.95O具有氯化鈉晶體結構，由于n（Fe）：n（O）
（1）Fe0.95O中Fe（Ⅱ）和Fe（Ⅲ）各占總鐵量的百分之幾？
（2）寫出標明鐵價態的該晶體的化學式。
這一題乍一看，好像無從入手，因為它所涉及的是一個與定組成不相符合的全新問題，學生很陌生。但是只要認真分析題意，可通過設想、創造性地把研究的問題進行分解、重組，過渡到守恒思想，將Fe0.95O改造為FeFeO的形式。依據這一形式，巧用大家熟悉的正負化合價相等切人，即可列出如下等式：2ɑ+（0.95-ɑ）×3=2×l，解得ɑ=0.85。所以Fe在總鐵量中占：（0.85/0.95）×lOO%=89.50%；
Fe在總鐵量中占：（O.l/0.95）×l00%=10.5%
最后可寫出該晶體的化學式為O
【案例解讀】守恒思維的本質就是利用物質變化過程中某一特定的固定不變的“量”，通過不同反應體系中的質量、電子得失、能量、正負電荷等守恒關系，從守恒上來解決化學問題的一種思維方法。
二、化歸思維的思想方法
化歸是把一種事物轉化為另一事物或相近、相關的事物，把“正面進攻”改為“巧妙側擊”的方法，把原來的問題變形，將其轉化為人們熟悉的已解決或易解決的問題，以達到解決的目的。
如G、Q、X、Y、Z均為氯的含氧化合物，我們不了解它的分子式（或化學式），但知道它們在一定條件下具有如下的轉化關系（未配平）：
（1）GQ+NaCl （2） Q+H20X+H2
（3） Y+NaOHG+Q+H20 （4）Z+NaOHQ+X+H20
這五種化合物中氯的化合價由低到高的順序為（ ）
A.QGZYX B.GYQZX C.GYZQX D.ZXGYQ
這道題以基本概念入題，考查學生對氧化劑、還原劑價態變化的理解和掌握，起點低，要求高。然而，解答此類問題時，倘若試圖找出4個具體的氯的含氧化合物的相互轉化關系，就會陷入題設陷阱之中，無法求得正確答案；但若將問題轉化成氧化還原反應中的歧化反應：一種含某元素的物質在反應中產生兩種含該元素的物質，則必歧化成一種價態更高的產物和另一種價態更低的產物。抓住這些熟悉的基礎知識，則題中問題便可迎刃而解。由題中（1）的轉化可知氯的化合價是G
化歸思維的本質就是著眼于問題的“特征”結構，通過某種轉化使繁難或陌生的問題簡單化，達到化繁為簡，化陌生為熟知，從而使復雜的化學問題更加容易解決的一種思維方法。
一、配平法
例1要使SO2與SO3有相同質量的氧元素，則SO2與SO3的分子個數比為（ ）。
A. 1:1B. 3:2 C. 1:4 D. 6:5
解析：本題中SO2與SO3含有相同質量的氧元素，根據“元素質量比等于相對原子質量與原子個數乘積之比”可知，在SO2與SO3的分子中含有相同個數的氧原子；SO2與SO3分子中氧原子個數2與3的最小公倍數為6，所以我們可以配平為：3SO2和2SO3，即SO2與SO3的分子個數比為3：2。答案為B。
二、定“1”法
例2下列鐵的氧化物中，鐵元素的質量分數由高到低排列正確的是（）。
A.FeO Fe2O3 Fe3O4 B.Fe2O3 Fe3O4 FeO
C.Fe3O4Fe2O3FeO D.FeO Fe3O4 Fe2O3
解析：本題可以利用元素質量分數的公式，常規解法是利用公式：某元素的質量分數=×100%，分別求出3種物質中鐵元素的質量分數，然后比較大小，但運算麻煩。
此題可以將3種物質中鐵元素的原子個數定為“1”，然后比較化學式中氧原子的個數，再比較分母的大小進行判斷。先把FeO、Fe2O3、Fe3O4化學式變形為：FeO、FeO、FeO；比較氧原子的個數：1、、；鐵原子的個數相同，氧原子的個數越少則鐵元素的質量分數越大。答案為D。
三、平均值法
例3已知碳酸鈣（CaCO3）和另一物質組成的混合物含碳量大于12%，則另一物質可能是（）。
A.Na2CO3B.MgCO3 C.KHCO3D.K2CO3
解析：本題可以利用平均值法，根據題目所給的數據，此數據實際上是含雜質的混合物進行反應時測出的平均值，與假設為純凈物時所得的數據進行對比，一個數據應大于平均值，一個應小于平均值，從而判斷雜質的成分。
首先計算出純凈的碳酸鈣中的含碳量等于12%，根據題意，混合物中的含碳量應大于12%，則所含的另一物質含碳量必大于12%。在選項中物質含碳量情況為：Na2CO3小于12%，MgCO3大于12%，KHCO3等于12%，K2CO3小于12%。答案為B。
四、極值討論法
例4由碳和氧兩種元素組成的氣體，其中碳與氧兩種元素的質量比不可能是（）。
A.3:4 B.3:5 C.3:8 D.3:9
解析：由碳和氧兩種元素組成的氣體，在初中化學中可能是CO、CO2或CO和CO2的混合氣體。假設全部是CO，則碳與氧兩種元素的質量比為3：4；假設全部是CO2，則碳與氧兩種元素的質量比為3:8；若是CO和CO2的混合氣體，則碳與氧兩種元素的質量比應在3:4與3:8之間。所以碳與氧兩種元素的質量比不可能是3:9。答案為D。
五、固定關系法
例5由Na2S、Na2SO3、Na2SO4 3種物質組成的混合物中，測得硫元素的質量分數為32%，則氧元素的質量分數為 。
解析：觀察3種物質的化學式的特征可知，所含Na與S的原子個數比均為2:1，由此可知，Na與S兩種元素有固定的質量比，其質量比等于相對原子質量與個數乘積之比，還等于質量分數比。設鈉元素的質量分數為x，因此有=，解得鈉元素的質量分數為46%，所以氧元素的質量分數為：1-46%-32%=22%。
六、等量代換法
例6某甲醛溶液中氫元素的質量分數為10％，則碳元素的質量分數為多少？（甲醛的化學式為HCHO）
解析：本題常規解法是：先根據溶液中氫元素的質量分數求出甲醛的質量分數，再利用甲醛化學式求出溶液中碳元素的質量分數。這種解法運算太多，容易出錯。
分析甲醛化學式HCHO，我們會發現其中H、O原子個數比為2 :1，即可將甲醛的化學式寫作CH2O。則此題可以巧解。
HCHO可寫作CH2O，可虛擬由HCHO和H2O構成的溶液的化學式為Cm(H2O)n ，
關鍵詞：相關度；成績調查；結果分析；教學建議
一、調查與分析
從我校高一學生入口成績中抽取585份試卷、高一學年期末成績中抽取589份試卷、高二學年期末成績中抽取484份試卷、高三第一學期末成績中抽取806份試卷，分別計算物理成績與其它科目成績的皮爾遜（K.Pearson）積差相關系數，結果見下表。（說明：1.以上成績中，初三入口成績為蘭州市初三畢業會考成績，高中考試成績均為永登縣教研室期末統考成績。2.對于變量x，y，如果r ∈（-1，-0.75），那么負相關很強；如果r ∈（0.75，1），那么正相關很強；如果r ∈（-0.75，-0.30）或r ∈ （0.30，0.75），那么相關性一般；如果r ∈ （-0.25，0.25），那么相關性較弱）。
物理成績與其他科目的相關程度
由表分析可知：總體來說，物理與所有科目都成正相關，其中與數學的相關度平均來說是最高的，其次是化學和生物，但都沒有達到相關度最強區間。
二、結果與分析
在初中階段，物理成績與化學相關度最大，其次是數學，與其它科目關系不大，初中物理與數學相關系數也只有0.446。
在高一階段，物理成績仍與化學的相關度最大，其次仍為數學，下面依次是英語和地理，與其它科目關系不大，物理與數學的相關系數有所升高，但還不甚大：在高二階段，物理與數學相關度最大，其次是化學，下面依次是生物和英語，而與其它科目相關度不大；在高三階段，物理成績與其它科目的相關程度基本同高二。通過以上調查結果分析可知：
1.初中物理中數學應用相對比較少，學生在這一階段物理學習中，形象思維應用多于理性思維，學生的數理―邏輯語言相對較弱，這或許也是造成學生升入高中后成績下降的原因之一。
2.高一階段，物理成績與化學相關度最高的原因在于物理成績較好的學生學習化學也較為容易，而這一階段學生仍不能很好的把數學與物理結合起來，從而形成了物理難學難教的尷尬局面。
3.高二、高三階段，隨著學生數理-邏輯語言和思維能力的逐步形成和提高，物理成績開始有了好的發展趨勢，學生也認為高二物理比高一物理學習相對容易些。
4.在高中階段，物理成績與英語科目的相關度也不容小覷，筆者認為，英語好的學生一般來說學習習慣較好，這從另一個角度說明，學好高中物理也需要有良好的學習習慣和吃苦耐勞的精神。
5.雖然物理成績與數學的相關度整體來說最高，但也沒有達到正的最高相關度區間，這說明，學好物理的因素不單純與數學有關。
三、教學建議
鑒于以上調查結論和分析，結合本人多年的教學經驗，現提出如下一些物理教學方面的建議，僅供大家參考。
1.在物理教學過程中，有意識地培養學生的數理-邏輯語言和應用數學理解物理概念、規律和解決物理問題的能力和方法。新課標提倡在教學過程中滲透方法教學，如：圖像法、極值法、近似計算法、遞推法、微元法等。值得注意的一點是，物理中應用的數學與純粹的數學還是有區別的，在教學過程中，一定要加以區分。
2.在物理教學過程中，逐步培養學生學習物理的興趣和對物理學的熱愛，如：別出心裁的教學引入，生動形象的演示實驗和多媒體展示展示，內容豐富小制作和探究實驗，感人至深的物理學史和物理學家的獻身精神，令人神往的物理發明與創造等。
3.在物理教學過程中，逐步培養學生良好的學習習慣和獨立思考的能力，如：不間斷地課前預習習慣，認真完成導學案的習慣，帶著問題認真聽講和討論的習慣，課后及時歸納總結的習慣，對物理難點及原始問題獨立思考的品質等。
關鍵詞：新課標；高中化學教學；科學素養
中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1009-010X（2015）06-0074-03
培養和提高學生的科學素養是高中化學課程的核心目標。新課標將其細化為知識與技能，過程與方法，情感、態度和價值觀三維目標，把知識學習、能力培養與情感體驗有機地結合起來。這是化學課程與時俱進改革和發展的必然，是促進學生素質全面發展的重任。
化學科學素養包括：化學基礎知識和基本技能、化學科學探究能力和化學科學品質。化學科學探究能力是化學科學素養的核心內容。在高中化學教學中，如何培養學生的科學素養呢？
一、夯實培養學生化學科學素養的基礎
化學基礎知識和基本技能是化學科學素養最重要的基礎，是化學過程與方法和情感態度與價值觀的重要載體。因此，夯實基礎知識與基本技能教學，才能培養學生化學科學素養具有堅實的基礎。
（一）激發學生的學習興趣是構建“雙基”教學的關鍵
采取創設問題情境、組織化學實驗、組織興趣小組、與社會、生活中的化學現象相聯系等方式激發學生學習化學的興趣。
（二）在教學中創設情境
教學情境能夠激發學生學習積極性。生活中的素材可以成為導入新課、引發思維、激起共鳴、展開教學的亮點。情境素材可以來自化學實驗、化學問題、小故事、科學史實、實物、圖片、影像資料、數據、魔術等。當知識被運用于現實情境時，有意義的學習才有可能發生。
例如，在介紹鐵與水的反應時，利用以下情景引入：一家煉鐵廠的熔鐵爐底部出現裂縫，熔化的鐵水從中涌出，當高溫鐵水流入爐旁的一條水溝時，轟的一聲巨響，整個車間被掀掉了。
提問：為什么會有這么大的威力呢？
（三）在科學探究的過程中培養學生的基本技能
學生學習知識的過程中，要關注結論，也要重視結論產生過程的探索與體驗，才能幫助學生更深刻地理解知識。
堅持不懈地進行探究式學習，有助于學生掌握科學探究的一般方法。實現“過程與方法”目標，有助于提高學生的觀察能力、實驗能力、思維能力、初步研究能力、自學能力和創造能力。
在新課程教學中，教師要根據教學內容的不同特點，設置不同形式的探究教學，開展以實驗為主的探究。可以通過組織閱讀、演示、討論等活動進行探究，促使學生進行自主學習，體驗學習，經歷科學研究的一般過程。例如，學習過氧化鈉與水的反映時，采取以下方法，效果較好。
情景引入：小魔術（水能生火），一團棉花滴上水，不會燃燒，為什么包有過氧化鈉后滴水就能起火呢？實驗前所有學生都認為水可以用來滅火，結果意外發現水能生火，這一預想與現實的矛盾，讓學生產生了好奇心，激起他們對問題的探索。
學生自主探究：把水滴入盛有過氧化鈉的試管中，將帶火星的木條放在試管口，檢驗生成的氣體，用手觸摸試管外壁有什么感覺？然后向反應后的溶液中加入酚酞溶液，有什么現象發生？得出什么結論？
觀察現象：劇烈反應，試管溫度升高，帶火星的木條復燃。滴加酚酞變紅，振蕩后紅色又褪去。
提出結論：過氧化鈉與水劇烈反應，放熱，有氧氣生成，有堿生成，過氧化鈉有強氧化性。
二、注重科學方法的指導，培養和發展學生的科學探究能力
（一）以問題解決法進行教學，體驗用科學方法解決問題的途徑
教學中經常采用問題解決法的教學，包括提出問題；收集、查閱資料；分析、討論、處理資料；找出規律性、得出結論等步驟。這種思路體現了解決化學問題的一般科學方法。學生的化學基礎知識、科學探究能力和品質正是在這種活動中形成的。這種過程是以基本的科學方法作為指導，使學生在解決問題的過程中體驗運用一般科學方法的過程。
例如，學習焰色反應時，可以提出以下一系列問題（1）為什么用鉑絲或光潔無銹的鐵絲，能用銅絲嗎？（2）為什么用酒精燈或煤氣燈，能用煤油燈嗎？（3）第一次灼燒時為什么要與原來的火焰顏色相同？（4）蘸鹽酸洗凈以后為什么要灼燒至沒有顏色？（5）多次灼燒為什么都用外焰？（6）觀察鉀的焰色反應時為什么要透過藍色的鈷玻璃？（7）為什么要用鹽酸洗，用硫酸行嗎？上述幾個問題的核心均是圍繞排除實驗中可能出現的干擾展開的。
（二）以討論法進行教學，樹立科學方法解決問題的途徑和意識
運用討論法教學，首先讓學生提出假設，然后驗證假設，在相互交流中碰撞出思想的火花，選擇科學方法解決問題。通過討論，培養學生更深層次地分析問題、解決問題的能力。
例如，為什么在FeSO4溶液中加入NaOH溶液時，生成的白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色呢？Fe（OH）2很容易被氧化，實驗室中采取什么措施能制得白色的Fe（OH）2沉淀呢？
措施：把膠頭滴管插入溶液深處滴加NaOH溶液；用煮沸的蒸餾水配制FeSO4溶液和NaOH溶液；在配好的FeSO4溶液上面滴加少量煤油。
（三）注重化學實驗教學在化學科學素養教育中的獨特作用
化學實驗是高中化學研究的基本方法和手段，有助于加深學生對化學概念、規律的理解，是提高教學質量的重要手段，實驗能力是學生進行科學探究的基礎。
實驗可以激發學生的學習興趣，幫助學生理解、掌握化學知識，培養觀察能力和實驗能力。實驗的設計與評價可以提高學生分析問題和解決問題的能力。通過自主探究、動手實踐，感悟科學研究的方法，培養學生的科學品質和科學能力，養成實事求是的科學態度，樹立環保意識，建立積極的科學情感等。
例如，鈉與水反應實驗，動手切鈉可以感受鈉的硬度，觀察鈉的金屬光澤，在空氣中與氧氣的反應，與水反應的現象，通過現象可反思鈉與水反應的安全問題，延伸到鈉與鹽酸反應的劇烈程度，與硫酸銅溶液反應生成的產物等。
（四）加強習題的訓練，使學生掌握相關的科學方法
通過習題訓練可拓展知識面，幫助學生認識、理解、鞏固知識，學會觸類旁通，提高解題技巧，培養應變能力。習題的訓練有助于學生掌握處理和分析數據、資料的科學方法；有助于提高學生的閱讀理解能力，審題時要求把題目中已知信息、未知信息和題干的要求以及自己知識體系融合在一起，形成已知條件；有助于提高抽象概括能力、利用科學的解題方法（守恒法、極值法、差值計算、關系式法、公式法、圖像法等）培養科學規范的答題習慣。
（五）介紹化學發展史，使學生掌握科學方法
化學發展史許多發明過程中體現了很多科學方法。非常有必要把其解決問題的探索歷程，研究問題的基本方法和思路展現給學生。
例如，燃素學說的創立者施塔爾最早發現明礬里含有一種與常見的金銀銅鐵等普通金屬不同的物質，英國化學家戴維用電解法來制取這種金屬未獲成功，丹麥科學家厄斯泰德將氯化鋁同鉀汞齊作用制成鋁汞齊，除去汞后，得到一些不純凈的鋁。德國化學家維勒重復厄斯泰德的實驗，維勒后又將少量金屬鉀和過量的無水氯化鋁放在鉑坩堝中加熱得到金屬鋁的粉末。1836年維勒分離出小粒狀鋁，1849年制得黃豆大的鋁，前后共經歷了18年。法國化學家改用鈉作還原劑，成功地制得成鑄塊的金屬鋁。法國化學家得維爾實現了鋁的工業化生產。1886年，美國的霍爾和法國的埃羅，各自研究出電解制鋁法。總之，從鋁的發現到制得純鋁，經過了十幾位科學家一百多年的努力。科學家借助實驗方法解決化學問題的過程，面對實驗中遇到的問題，勇于探索，克服困難，總結經驗和教訓，不屈不撓，最終找到解決問題的方法。
三、培養良好的科學態度
科學態度的培養是科學素養教育的重要內容。新課標中基礎知識和過程方法的教學是培養科學態度的前提，科學態度是學習知識和技能的最終目的。培養科學態度的具體方法有多種。
（一）發揮教師的榜樣作用
課堂教學時，發現有知識性錯誤時教師應及時糾正。做演示實驗要按規程操作，如實記錄。教師應以身作則，嚴格要求自己，成為學生的表率。
（二）理論聯系實際，發揮化學實驗的作用
一絲不茍地進行實驗，將各項活動安排得井井有條，嚴肅認真、實事求是地進行實驗的每一步操作和觀察，認真地進行實驗記錄和實驗報告。在實驗中培養學生的科學態度。
（三）聯系化學科學史實
教師在課堂教學中應聯系化學科學史實，學習科學家對工作一絲不茍、實事求是的科學態度，對科學研究刻苦鉆研、孜孜不倦、堅韌不拔的精神，為真理不畏艱險，勇于探索，勇于獻身的品質。
參考文獻：
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［關鍵詞］橋梁結構優化設計方案優化經濟效益
中圖分類號：TU997 文獻標識碼： A
作為近四十年發展起來的一門新技術，結構優化設計使設計者從被動的分析、校核而進入主動的設計，這是結構設計上的一次飛躍。優化設計能最合理地利用材料的性能，使結構內部各單元得到最好的協調，并具有規范所規定的安度。同時，它還可以為整體性方案設計進行合理地決策，優化設計是實現設計最終目標――適用、安全與經濟的有效途徑。橋梁設計方案優化也很有必要。設計優化的首要目的是投資最優化，圍繞這一目的，綜合考慮各方面因素，對設計方案進行全方位技術經濟分析和比較，結合工程實際條件，尋求一個功能完善、技術可行、經濟合理的設計方案。
1.橋梁結構優化問題的提出
橋梁是交通線中的重要組成部分。橋梁傳統設計方法是：擬定結構尺寸，進行結構受力分析，并由此估算；然后，檢算各種設計條件和要求，判定檢算條件是否滿足。如果不滿足，修改結構尺寸，重新進行設計，直至滿足為止。為了獲得一個經濟合理的設計，往往要動用許多人力物力，通過幾個方案的比較，選取一個比較好的作為最后設計結果。最后設計方案也僅僅是人工擬定中的一個可行設計。它除了受設計人員經驗影響外，不可避免的帶有一定的或然性和盲目性。因此，設計結果并不是最經濟的，只能說是可以接受的。隨著橋跨度增大、跨數增多，傳統設計的困難變得越發突出顯然。與傳統設計相比，結構優化設計直接把節省材料消耗和合理布局作為設計目標，通過數學優化模型的建立，協調各種因素的相互作用，應用數學優化的方法，以計算機為手段實現最優化選擇。
設計優化，主要是從技術上采取措施，實施投資控制目標，包括設計多方案選擇，嚴格審查監督初步設計、技術設計、施工圖設計、施工組織設計，深入技術領域研究節約投資的可能性。
2.橋梁結構優化問題的分析
橋梁結構優化問題一般包含三個要素，即設計變量、目標函數和約束條件。
2.1設計變量
橋梁結構體系的設計變量可分為：1)構件優化階段的設計變量；2)縱向布局優化階段的設計變量；3)結構體系優化階段的設計變量。
第一層次優化；構件優化的設計變量包括：構件(如梁、板、橫隔梁)的橫截面尺寸。在最優構件尺寸的優化進行的同時，也實現了最優橫向布局的優化。因為當構件尺寸確定后，主梁間距也就確定了，這樣，橋梁的橫向布局也就確定了。
第二層次優化；一座總長度為L、總寬度為W的橋梁，其結構體系的布局是縱向設計變量決定的。定義橋梁縱向布局的設計變量有橋跨數目(目前的研究僅考慮等跨情況)；支承條件(簡支、連續或是剛構結構)。最優縱向布局的優化采取窮舉法。即在部件優化和橫向布局優化的基礎上，在所有可能的縱向布局情況中選優。第二層次優化所獲得的最優布局對應著相應目標函數的極值。
第三層次優化；橋梁結構體系種類繁多，有實心和空心板梁、T梁、箱梁(單箱或雙箱)等。該層次優化也對用于該階段目標函數的極值。該層次的優化需要在上面所提到的各種橋梁體系的前兩個層次的優化已完成的基礎上進行。
2.2目標函數
橋梁結構優化設計中最適用的價值標準就是橋梁結構總造價實現最小化。但是，在有些情況下，其他的一些標準，諸如上部結構高度最小，材料用量最少；或者在凈空受限或必須減少墩柱數量的情況下，要求單跨長度最大等等也需要給予考慮。當多個相互之間問題有所沖突的標準均需滿足時，則需要用到多目標優化技術。多目標優化問題常可通過將一系列次要目標轉化為約束條件而變為單目標優化問題。
2.3約束條件
約束條件通常包括幾何約束和物理約束。幾何約束是指對幾何尺寸的約束，主要是構造方面的一些要求；物理約束主要是指一些性能方面的約束。主要是指橋梁體系在橋梁設計規范和標準的要求下，需要滿足的一些承載能力和使用性能。如極限承載力、應力、撓度、裂縫等。
2.4數學模型
基于可靠度的橋梁結構優化模型可以決策出各個構件的最優可靠度，各個構件的優化設計就是以最小的造價實現它的最優可靠度。這就將結構整體優化設計方法轉化為一個兩層次的結構優化設計問題。
3橋梁結構優化設計的要求
3、1安全性
橋梁的結構在正常施工以及使用的時候，需要承受可能出現的各種壓力，這主要包括振動過程中的恢復力、荷載引起的內力以及由約束變形、外加變形所引起的內力。結構在設計規定的偶然事件發生時和發生后，仍能保持必需的整體穩定性，不發生倒塌或連續破壞。
3、2適用性
結構在正常使用時具有良好的工作性能，不發生過大的變形或寬度過大的裂縫，不產生影響正常使用的振動。
3、3耐久性
橋梁的結構在正常的定期維護中，需要具備一定的耐久性，包括不發生混凝土的嚴重風化以及鋼筋銹蝕等現象。所謂足夠的耐久性能，系指結構在規定的工作環境中，在預定時期內，其材料性能的惡化不會導致結構出現不可接受的失效概率。從工程概念上講，足夠的耐久性能就是指在正常維護條件下結構能夠正常使用到規定的設計使用年限。結構的功能要求―――安全性、適用性、耐久性。這些功能要求概括起來稱為結構的可靠性。即結構在規定的時間內（設計基準期），在規定的條件下（正常設計、正常施工、正常使用維護）完成預定功能（安全性、適用性和耐久性）的能力。顯然，增大結構設計的余量，如加大結構構件的截面尺寸或鋼筋數量，或提高對材料性能的要求，總是能夠增加或改善結構的安全性、適應性和耐久性要求，但這將使結構造價提高，不符合經濟的要求。因此，結構設計要根據實際情況，解決好結構可靠性與經濟性之間的矛盾。既要保證結構具有適當的可靠性，又要盡可能降低造價，做到經濟合理。橋梁結構設計基準期：所謂設計基準期，是為確定可變作用及與時間有關的材料性能取值而選用的時間參數。
4主要材料（混凝土）優化設計
4、1混凝土結構耐久性概念
結構的耐久性是指結構在使用環境下，對物理的、化學的以及其他使結構材料性能惡化的各種侵蝕的抵抗能力。在設計混凝土結構時，除了進行承載力計算、變形和裂縫驗算外，還必須進行耐久性設計。混凝土結構的耐久性設計實質上是針對影響耐久性能的主要因素提出相應的對策。
4、2影響混凝土結構耐久性的因素
耐久性不好往往是外部的不利因素和內部的不完善性綜合作用的結果，而結構缺陷往往是施工不良、設計不妥引起的，也有因使用維修不當引起的。外部因素主要有含量、濕度、侵蝕性戒指、環境溫度等；內部因素主要有混凝土的強度、保護層厚度、滲透性、水泥品種和標號以及用量，集料的活性、外加料等。混凝土結構耐久性問題主要有：侵蝕性介質腐蝕、堿集料反應、機械磨損、混凝土凍融破壞、鋼筋銹蝕、混凝土碳化等。
5結語
橋梁設計的優化，這是當前結構工程設計的發展趨勢。同時考慮結構的優化設計和材料的合理選擇，無疑是工程設計思想、概念和方法上的突破。基于橋梁結構和材料上的優化方法的研究和工程應用的前景將十分廣闊。
參考文獻
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關鍵詞：煤礦機械;故障監測;故障診斷;設備維修;機械設備 文獻標識碼：A
中圖分類號：TD42 文章編號：1009-2374（2015）02-0091-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.0143
1 概述
就煤礦機械維修方式的發展過程來說，經歷了事后維修、預防性維修、預知性維修和主動預防性維修這幾個由“事后維修”到“預知維修”重要環節的轉變。并且總結研究得出，前段部分的維修并不是計劃好的、有目的的維修，所以也就并不能真正地取得多大的效果，并且還會給生產帶來一些不必要的損失。而后一部分維修要想取得成果，就必須保證具備充足、完善的預知和預測未來的技術。這時，就誕生了現如今的狀態監測和故障監測診斷技術。該技術的實施過程和功能主要是利用計算機網絡技術在機械設備上建立狀態監測點，采集設備運行數據，對設備運行進行分析、診斷，避免出現維修過剩或被迫停機現象。
2 采掘機械的故障監測診斷
2.1 狀態監測診斷系統分析
通過狀態監測的運用可以更為及時、全面地了解和掌握到機器早期失效的一些相關信息。就井下電牽引采煤機而言，主要包括采煤機控制系統、采高傳感器、通訊工控機、安全生產監控網絡和監控中心主機等幾部分。其中，在某采煤機故障診斷系統中，很多相關的參數和數據（牽引速度、牽引電機各參數、截割電機的電流和故障等）都是由PLC控制器和牽引變頻器采集得到的。滾筒升降、采機左右行、故障等數據的采集則可以通過2個搖臂電機同軸安裝2個角度傳感器來得到。就角度傳感器來說，它主要是用來將兩搖臂的角度信號轉換為對應的電壓信號的。首先，該信號在數據采集卡的使用下，與控制器聯系到一起，于是便能夠準確得到兩搖臂的角度，為左右滾筒中心位置提供有力保障。其次，該信號將到達通訊工控機并被完整地接收和保存下來，在該過程中還要經歷監控中心主機對送入的數據進行分析、處理并完成顯示的過程。最后，在全面獲得和掌握這些運行參數的基礎上，要及時對動態數據庫進行更新，在數據庫中的監測數據可以為知識庫所使用。通過對采煤機狀態的掌握和分析，可以為故障的確定提供條件。另外，確定出來的故障要經故障評價系統送人機界面并反饋系統，制定經濟有效的維修方案。
2.2 采掘機械常用的狀態監測方法
2.2.1 振動檢測法。在機器運轉工作過程中，一旦機器內部不能正常運行的話，就會造成整個過程都出現不同程度的振動現象。此時就要進行振動監測措施，該措施主要是應用振動監測設備及振動技術取得機器的振動頻譜來分析機器運行狀態的過程。通過運動測量的實施，可以得到更為全面和準確的相關參數（速度、位移、相位等）。并在進一步分析、研究這些參數的基礎上，了解到設備的當前狀態，以便為設備故障的尋找奠定基礎。將出現故障的地方與正常情況下的特性進行比較，就可以準確地對機器的工作狀態進行判斷和預測。而只有在嚴格對比測量數據與判斷標準的前提下，才能真正判斷出機器的工作情況。
就判斷標準而言，包括絕對判斷標準和相對判斷標準兩種方式。其中，相對判斷標準的對象是同一個部位、不同時間的比較，而絕對判斷標準的對象則包括機器全部的數據統計分析。具體的做法，以采煤機牽引電機軸承出現故障的情況分析來說，它主要通過處理振動信號和頻譜圖來找出具體的故障特征頻段，通過這些頻段的能量值就能發現設備運轉是否正常、有沒有故障出現。一旦振動極值超過參考頻譜的2.5倍的時候，就表示該機器需要維修了。
2.2.2 溫度記錄傳感器監測法。當工作中的設備出現異常情況（連接松動、故障或損壞等）后，就會使機器或者是部件的油溫逐漸上升。此時，使用傳感器與計算機監測系統相連接的措施，就可以達到連續監測機器溫度的目的了。
2.2.3 油液分析法。該方法的主要依據是，通過全面診斷和了解油液中的磨損殘留物、泄漏物的具體情況來分析故障的一種措施。另外，由于該法并不是在線分析的，故此還必須要進行現場取樣環節，然后才能進行診斷。換言之，該方式較其他現場分析而言要花費更多的時間。
2.2.4 感應電流分析傳感器監測法。就感應電流分析傳感器來說，它的主要功能是用來探測電機轉子斷裂情況的。具體的運轉方式為，通過一種機器供電電流的使用，來進行對高解析頻譜的分析，進一步找出轉子的不足，并給出相對準確的頻譜分析圖線，由此，便能更為清楚地了解到機器轉子的狀態了。
在出現裝配不當的情況（定、轉子間產生摩擦或軸承磨損、軸彎曲等）時，就會使得電機轉子的靜、動氣隙偏離原來的位置，致使沿氣隙圓周方向的磁導不能均勻地分布在該領域中，即氣隙磁場分布不對稱，也就會出現定子電流異常的現象。就定子和轉子電流的關系來說，可以用一個公式來表示，即I1=I2/Ki（Ki為異步電動機的電流變換系數;I1為定子電流;I2為轉子電流）。此式向我們清楚地展示了定子和轉子之間的關系，轉子電流的變化帶動定子電流的變化，并且由于它們之間存在著很大的氣隙，所以也有一定的磁阻出現在電流中對其造成一定的影響。如果在頻譜圖中出現氣隙偏心特征頻率的情況時，要在全面了解和掌握特征頻率分量大小和變化的基礎上，準確判斷出來轉子在氣隙中的動態位移值。換言之就是，當轉子出現斷條、端環斷裂、轉子出現偏心等一系列的故障時，就會表現在定子電流的頻譜圖上。具體情況是，基頻兩側將出現一個邊頻帶，這時，我們在基頻與邊頻電流幅值的比值基礎上，就能得到準確的斷裂轉子條數目。
3 軸向柱塞泵松靴故障監測與診斷
在液壓系統組成中，液壓泵是其中一個極為重要的元件，它為液壓系統的運用提供了主要的動力。為此，一旦該元件出現故障的話，就會造成整個系統的癱瘓、無法工作，這就要求我們在進行故障診斷的時候將更多的精力和時間用在液壓泵的檢測上。其中，軸向柱塞泵更是在大型機械設備中占據了關鍵的地位。這些泵在運行的過程中出現的故障有松靴故障、配流盤磨損故障及軸承故障等，這里面又以松靴故障最為普遍。
3.1 振動信號的組成和機理分析
就軸向柱塞泵的振動來說，它包括兩個方面的內容：一方面，機械振動主要由柱塞缸體部分旋轉帶動大軸承產生的;另一方面，流體振動的產生是以柱塞腔的周期性液壓沖擊或者氣穴、吸空為基礎的。其中，液壓沖擊引起的振動是軸向柱塞泵振動的主要原因。為此，在對軸向柱塞泵進行故障診斷的時候要重點關注液壓沖擊引起振動的基頻（f=nz/60）及其諧波頻率。
另外，伴隨著該故障的發生，會使得柱塞球頭與滑靴套之間的間隙增大，也將伴有柱塞腔內油液壓力的上升。換言之就是，在液壓沖擊逐漸增加的時候，還會使柱塞球頭對滑靴產生強烈沖擊。另外，在該沖擊的影響下還會帶來殼體的振動（附加沖擊振動）。其基頻表達式為f=nz/60，并且在研究附加沖擊振動的基礎上，還能得到軸向柱塞泵是否存在松靴故障以及松靴程度等多方面的重要信息。
3.2 振動信號監測位置的確定
就軸向柱塞泵液壓的振動而言，它的發生可以經由三條路徑來達到。第一條途徑為，柱塞、滑靴、斜盤、變量頭;第二條途徑為，缸體到軸承，再到泵殼體;第三條途徑為，缸體到配流盤，再到泵殼體。其中第一條途徑主要反映的是柱塞吸、排油腔的液壓沖擊產生的振動和滑靴，而第二、三條途徑反映的則是所有軸承和組件的運轉情況。我們要研究的松靴故障則主要出現在第一條路徑傳送的過程中。由于該故障的附加沖擊振動主要是通過第一條途徑而到達軸向柱塞泵變量頭上去的，為此，該位置就是最佳的檢測部位。
4 設備裂紋故障監測和診斷技術的應用
在煤礦機械故障診斷領域中，設備裂紋故障的監測和診斷技術也是極為關鍵和不容忽視的。下面我們將具體介紹裂紋產生的一些主要原因及傳統的診斷方式，并就該診斷的發展趨勢和核心技術進行簡要的探討。
4.1 裂紋故障簡介
由于很多的機器零件都是由金屬材料制成的，它們又是在不一樣的載荷及環境下進行工作的。為此，就會出現眾多的機件失效形式（過量彈性變形、過量塑性變形、磨損和斷裂等）。其中，最為嚴重的就要屬斷裂失效了，該故障直接關系著安全事故的發生和經濟的損失。調查研究發現，斷裂失效的過程是在宏觀裂紋的擴展下產生的，該裂紋有可能屬于工藝裂紋（冶金缺陷、鑄造裂紋、鍛造裂紋、焊接裂紋、淬火裂紋和磨削裂紋等）的范疇，也有可能屬于使用裂紋（疲勞裂紋和腐蝕裂紋）的領域。以往在檢測這些裂紋的時候，我們常使用的方法有觀察法、聽響法、測量法和液壓試驗法。
4.2 無損檢測技術
就無損檢驗來說，它要求整個檢驗過程不能對零件、構件和材料有絲毫的破壞，要確保它們的形狀、尺寸、成分及性能。通常使用的方法是物理和化學的措施來對其進行缺陷和物理性能的檢測。現如今，我國已經投入使用的靜態裂紋診斷的無損檢測方法包括有超聲波、液體滲透著色、磁粉、射線、渦流、微波和綜合探傷法等。
4.3 設備裂紋缺陷診斷的現代技術和發展趨勢
設備裂紋監測與故障診斷技術的研究對象是那些在工作中相對來說較為復雜并且也非常關鍵的設備，另外，該技術的應用必須建立在高新技術的基礎上，并且還要掌握和融合多種工程技術系統設備及領域，該技術具備著極強的工程應用性。伴隨著各相關技術的廣泛普及和其應用研究的日益深入，已經為我國煤礦機械設備故障診斷技術指明了發展方向（傳感器的精密化、多維化、診斷理論;診斷模型的多元化;診斷技術的智能化），具體來說為：
4.3.1 設備裂紋缺陷診斷方法的融合。就現如今的診斷方法來說，我們正在逐漸擺脫單一性質技術診斷的禁錮，并全面應用上了多參數、多故障的綜合有效診斷方法，并且該診斷方法所應用的信息是極為普遍的，無論是噪聲、振動、應力，還是射線都可以作為診斷的依據。此外，我們也在逐步研究一種新的措施，以便脫離原來的基于快速傅立葉變換的設備信號分析技術。
4.3.2 多元傳感器信息的融合及虛擬儀器技術。目前，我們對一些較為復雜的設備系統的要求也在不斷增強，為此，需要應用到眾多的傳感器來檢測運行的設備，以便能夠得到更為全面、準確的診斷結果。此時就誕生了虛擬儀器技術，該技術涵蓋了計算機圖形技術、計算機仿真技術、傳感技術、顯示技術等多個領域，具備著周期短、資金少、擴展性強和應用簡單等多個優點。另外，它還具備著極高的經濟效益，為故障診斷技術的前進和發展提供了良好的施展平臺。
4.3.3 智能BIT技術研究與應用。該技術為系統和設備內部提供了故障檢測和隔離的自動測試能力，改革和完善了原有技術在最優化設計、信息獲取、分析處理和綜合決策等方面的缺陷。它為裝備測試和實用效能的增強奠定了基礎。這些主要依靠的是該技術所具備的智能設計、智能檢測、智能診斷與智能決策等眾多優勢。
4.3.4 基于網絡的分布式故障診斷系統。現有設備裂紋故障診斷方法的應用并不是最為有效、準確的，我們通過研究分析發現，遠程分布式設備監測與故障診斷系統能夠在一定程度上解決傳統方法中存在的問題和缺陷（單機操作形式、不支持在線監視等）。
5 結語
總而言之，在現如今這個技術不斷發展，資源日益緊缺的環境下，煤炭資源的進一步開發和利用就顯得尤為重要。這時，該工程所運用到的煤炭機械設備就是提供保障的關鍵因素，需要得到不斷改革和完善，注重其可靠性、可用性、可維修性、經濟性及安全性等方面的強化。換言之就是，要求我們逐漸將精力放到機械狀態監測和故障監測診斷技術中去，以便為煤炭事業的前進和發展奠定堅實的基礎。
參考文獻
[1] 勾軼.基于免疫算法和多傳感器信息融合的電機故障綜合診斷方法研究[D].沈陽工業大學，2010.
