導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇高分子科學(xué)基礎(chǔ)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)；探討

【中國(guó)分類法】：G420

隨著我國(guó)對(duì)科技應(yīng)用型人才的需求急劇增加，福建工程學(xué)院將立足于建設(shè)成為優(yōu)秀的科技應(yīng)用型大學(xué)，向社會(huì)和企業(yè)培養(yǎng)輸送優(yōu)秀的科技應(yīng)用型人才。科技應(yīng)用型本科人才是介于學(xué)術(shù)型人才和技術(shù)型人才之間的工程應(yīng)用型人才[1], 因此，在課程培養(yǎng)模式上應(yīng)有一定的適應(yīng)培養(yǎng)科技應(yīng)用型人才的方法。原有的培養(yǎng)學(xué)術(shù)型人才的教學(xué)方法不再適應(yīng)現(xiàn)在對(duì)科技應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，迫切需要對(duì)一系列本科課程教學(xué)進(jìn)行改革。《高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程是福建工程學(xué)院材料成型與控制工程專業(yè)中極其重要的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，通常在本科三年級(jí)上學(xué)期開(kāi)設(shè)，此門(mén)課程構(gòu)建了公共基礎(chǔ)課與專業(yè)課程的一個(gè)橋梁，其教學(xué)成果的優(yōu)劣直接關(guān)系到學(xué)生學(xué)習(xí)其它專業(yè)課程。因此，根據(jù)福建工程學(xué)院辦學(xué)定位和特色，本文將對(duì)《高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)方法的改革進(jìn)行研究與探討。

一 、運(yùn)用實(shí)例激發(fā)專業(yè)激情

對(duì)于剛剛接觸專業(yè)課的大三學(xué)生，專業(yè)興趣對(duì)他們的培養(yǎng)十分重要，專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣一旦產(chǎn)生，對(duì)后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)將會(huì)起到事半功倍的效果。那么，我們?nèi)绾蝸?lái)激發(fā)學(xué)生的這種專業(yè)學(xué)習(xí)興趣呢？可以應(yīng)用身邊高分子材料應(yīng)用的實(shí)例來(lái)激發(fā)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)激情。例如，食物中的蛋白質(zhì)、淀粉、御寒的棉、麻、絲、毛以及皮革，居住建筑的竹木等都是高分子材料；生活中隨處可見(jiàn)的塑料飲料瓶、一次性塑料杯、各種各樣的塑料玩具、尼龍繩、汽車(chē)輪胎等同樣也是高分子材料。目前，形形的高分子材料在各個(gè)方面改變著人們的生活方式及生活環(huán)境，在提高人們生活質(zhì)量方面起著極其重要的作用。高分子材料在逐漸替代傳統(tǒng)的金屬、陶瓷等材料，可以說(shuō)人類正在經(jīng)歷高分子材料時(shí)代[2]。那么，如何去合成制備高分子材料呢？如何去表征及測(cè)試高分子材料的結(jié)構(gòu)及性能呢？如何去加工制備高分子材料制品呢？如何去理解探究高分子材料的合成制備、結(jié)構(gòu)和性能三者之間的關(guān)系呢？帶著這些問(wèn)題的提出，學(xué)生求知心切，想知道原因，將會(huì)大大激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步去學(xué)習(xí)這門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課的興趣。

二 、改革教學(xué)方法與手段

目前，基于電視錄像、幻燈片、多媒體課件等多種形式的教學(xué)方法的采用，不僅提高了教學(xué)過(guò)程中的信息傳遞量和教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、先進(jìn)性、趣味性,又加強(qiáng)了學(xué)生與老師的實(shí)時(shí)交流，從而提升了教學(xué)效果[3]。但對(duì)于應(yīng)用性學(xué)科《高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)》來(lái)說(shuō)，扎實(shí)的理論知識(shí)和良好的實(shí)踐技能二者缺一不可。因此，僅僅靠多媒體教學(xué)還不能夠達(dá)到理想的教學(xué)效果。例如，在對(duì)‘聚合物成型加工’這部分內(nèi)容進(jìn)行講解時(shí)，完全可以把課堂搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。學(xué)生邊參觀注塑成型、擠塑成型、吹塑成型、壓延成型以及發(fā)泡成型等成型設(shè)備，老師邊對(duì)這些設(shè)備的原理，加工方法，適合的高分子材料等進(jìn)行詳細(xì)的講解。這種教學(xué)方法使抽象的理論基礎(chǔ)知識(shí)與形象的實(shí)踐應(yīng)用有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情，而且把課堂所學(xué)的理論知識(shí)達(dá)到學(xué)以致用的效果。

三 、改革實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)不僅是《高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程建設(shè)的重要組成部分，而且是培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)、創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力的重要途徑。這對(duì)科技應(yīng)用型本科教育尤為重要。因此，在這門(mén)課程的教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)大力改革實(shí)踐教學(xué)的形式和內(nèi)容。對(duì)于傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，多數(shù)采取老師邊操作邊講解的教學(xué)模式，讓實(shí)驗(yàn)基地變成了僅僅是學(xué)生參觀的地方。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)該充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)基地的功能，讓其不僅是學(xué)生參觀的地方，更是學(xué)生把課堂所學(xué)的理論知識(shí)發(fā)揮的地方，讓學(xué)生有更多的時(shí)間自己動(dòng)手操作學(xué)習(xí)。這樣不僅培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，而且更激發(fā)了其認(rèn)真學(xué)好理論知識(shí)的積極性。另外，可以把教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)與科研項(xiàng)目結(jié)合起來(lái)，加大綜合性、創(chuàng)新性實(shí)踐環(huán)節(jié)的比值，使學(xué)生盡早的進(jìn)入科研實(shí)踐活動(dòng)。在解決工程中出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題的同時(shí)，學(xué)生得到了系統(tǒng)的科研實(shí)踐能力的訓(xùn)練，同時(shí)避免了知識(shí)陳舊，緊跟科技應(yīng)用前沿，為學(xué)生畢業(yè)后的社會(huì)工作做好充分的知識(shí)與實(shí)踐能力的準(zhǔn)備。

四 、考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)多元化

傳統(tǒng)的采取開(kāi)卷或閉卷‘一考定終身’的考核方式已經(jīng)無(wú)法滿足科技應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的需要?？己朔绞脚c成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和實(shí)踐應(yīng)用能力為主要目標(biāo)。因此，《高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程應(yīng)采取多元化的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，例如，筆試、課程小論文、實(shí)踐創(chuàng)新課題研究、工程應(yīng)用實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)等。通過(guò)筆試重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)與理論知識(shí)的理解能力和應(yīng)用能力，檢測(cè)學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力。通過(guò)課程小論文側(cè)重培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生綜合應(yīng)用材料知識(shí)、自主創(chuàng)新,并快速有效地獲取分析材料信息資源、撰寫(xiě)科技論文的能力。通過(guò)實(shí)踐創(chuàng)新課題研究考查學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和創(chuàng)新能力，并鍛煉和培養(yǎng)其科學(xué)思考問(wèn)題的思維習(xí)慣。通過(guò)工程應(yīng)用實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)考查學(xué)生利用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的能力，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)以上多元化的考查方式建立起以素質(zhì)教育為本的考核體系，從而形成有利于培養(yǎng)具有良好綜合能力的科技應(yīng)用型人才的衡量標(biāo)準(zhǔn)。

小結(jié)

為了良好的適應(yīng)培養(yǎng)科技應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方案，課程教學(xué)改革是一項(xiàng)任務(wù)艱巨、涉及面廣、影響深遠(yuǎn)的系統(tǒng)工程。本文對(duì)《高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程在教學(xué)方法與手段、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)多元化等方面的改革進(jìn)行了初步的探討。強(qiáng)調(diào)教師應(yīng)充分在立足于教材的基礎(chǔ)上對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改革，結(jié)合科技應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方案，注重實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，建立科學(xué)的評(píng)判制度評(píng)定學(xué)生成績(jī)，從而形成培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的人才培養(yǎng)模式。

參考文獻(xiàn)

[1]麥茂生，呂力．市域新建本科院校應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建[J]．廣西大學(xué)學(xué)報(bào)：哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版，2008，30(11)：137-141．

篇2

關(guān)鍵詞：高分子化學(xué)與物理;教學(xué)改革;科學(xué)研究;創(chuàng)新能力培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）43-0083-02

一、《高分子化學(xué)與物理》課程特點(diǎn)

經(jīng)過(guò)高分子科學(xué)與技術(shù)的快速發(fā)展，高分子的理論發(fā)展與應(yīng)用已經(jīng)滲透到物理學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)、生物學(xué)等各個(gè)學(xué)科與領(lǐng)域，具有鮮明的學(xué)科交叉特色。高分子化學(xué)與物理的研究成果已經(jīng)進(jìn)入了我們?nèi)粘Ｉ畹拿總€(gè)方面[1-6]。作為一門(mén)多學(xué)科交叉、實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科，高分子對(duì)各個(gè)工業(yè)部門(mén)和科技領(lǐng)域的滲透作用已成為不爭(zhēng)的事實(shí)，所以在現(xiàn)行中國(guó)高等教育的本科專業(yè)中，如化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、材料化學(xué)、材料物理、復(fù)合材料、輕化工程、包裝工程、紡織工程、生物工程和環(huán)境工程等許多非高分子專業(yè)都將高分子相關(guān)知識(shí)作為必修課和選修課。

非本專業(yè)《高分子化學(xué)與物理》教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)在于闡述現(xiàn)代高分子科學(xué)已成熟的基本概念、基本知識(shí)、基本原理和基本測(cè)試方法，對(duì)涉及高分子科學(xué)研究前沿的理論、測(cè)試方法以及高分子的新產(chǎn)品介紹等內(nèi)容點(diǎn)到為止，該課程的學(xué)習(xí)為輕化工程專業(yè)學(xué)生開(kāi)啟了一扇通往高分子科學(xué)的窗戶，引導(dǎo)學(xué)生了解高分子化學(xué)在高分子學(xué)科中的地位，通曉課程的主要研究對(duì)象和研究?jī)?nèi)容，為后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)和高分子在染整中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)[1，2]。通過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐證實(shí)，對(duì)于輕化工程專業(yè)（染整方向）的本科生來(lái)說(shuō)，《高分子化學(xué)與物理》課程教學(xué)呈現(xiàn)以下幾方面的特點(diǎn)。

（一）基礎(chǔ)課程，銜接不夠

對(duì)于輕化工程專業(yè)（染整方向）的本科生，高分子的學(xué)習(xí)顯得尤為重要，一方面后續(xù)課程（如《纖維化學(xué)與物理》、《染整工藝原理》和《染料化學(xué)》等）的學(xué)習(xí)必須以高分子為學(xué)科背景，另一方面大學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)、創(chuàng)新學(xué)分實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃和本科畢業(yè)論文等實(shí)踐性環(huán)節(jié)的開(kāi)展也必須要有高分子基礎(chǔ)，因此為了讓染整方向的本科生了解和掌握高分子的基本理論知識(shí)和應(yīng)用，開(kāi)設(shè)了《高分子化學(xué)與物理》學(xué)科平臺(tái)課程。該課程的學(xué)習(xí)必須以《有機(jī)化學(xué)》、《物理化學(xué)》和《無(wú)機(jī)化學(xué)》的課程學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，但江南大學(xué)輕化工程專業(yè)將《高分子化學(xué)與物理》課程設(shè)置在大二下學(xué)期，《物理化學(xué)》等課程也在此學(xué)期開(kāi)設(shè)，因此課程開(kāi)設(shè)時(shí)間過(guò)早，缺乏基礎(chǔ)課程的知識(shí)，建議在大三上學(xué)期開(kāi)設(shè)，以期獲得較好的教學(xué)效果。

（二）內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少，課時(shí)緊張

《高分子化學(xué)與物理》課程主要包括高分子化學(xué)和高分子物理兩個(gè)部分，其中高分子化學(xué)部分包括高分子科學(xué)的發(fā)展歷史、發(fā)展趨勢(shì)，基本概念、分類與命名、基本原理、高分子合成反應(yīng)與方法等，涉及逐步聚合、自由基聚合、離子聚合、配位聚合和共聚合等;高分子物理部分則側(cè)重于高分子的結(jié)構(gòu)（如鏈結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)等）、分子運(yùn)動(dòng)、力學(xué)狀態(tài)與轉(zhuǎn)變，物理性能等。對(duì)于高分子專業(yè)的本科階段，通常會(huì)開(kāi)設(shè)《高分子化學(xué)》和《高分子物理》兩門(mén)課程，分別在32至48學(xué)時(shí)不等;而對(duì)于輕化工程專業(yè)，只開(kāi)設(shè)了《高分子化學(xué)與物理》一門(mén)課程，48學(xué)時(shí)，相對(duì)來(lái)說(shuō)內(nèi)容多、課時(shí)少。在這樣的情況下，教學(xué)活動(dòng)的有效開(kāi)展、課程體系的完善、講授內(nèi)容的連貫與取舍等都顯得非常重要，對(duì)任課老師是一種不小的挑戰(zhàn)。

（三）注重理論，缺乏實(shí)踐

《高分子化學(xué)與物理》是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，但輕化工程專業(yè)只開(kāi)設(shè)理論學(xué)習(xí)課程，沒(méi)有相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程。為了使學(xué)生能夠更好地掌握課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析、解決問(wèn)題能力，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)顯得非常迫切，能夠讓所學(xué)知識(shí)與理論在實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證，注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，讓學(xué)生從最初的原料出發(fā)，選擇合適的聚合方法與聚合反應(yīng)，得到在實(shí)際生活中真正用得上的高分子產(chǎn)品。

二、教學(xué)改革舉措

針對(duì)輕化工程專業(yè)《高分子化學(xué)與物理》的課程特點(diǎn)，結(jié)合本校的實(shí)際情況，要求學(xué)生在理解基本概念和掌握基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上能夠了解高分子的應(yīng)用，重點(diǎn)培養(yǎng)他們的實(shí)踐與創(chuàng)新能力，作者經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐和摸索，總結(jié)了幾點(diǎn)教學(xué)改革舉措。

（一）規(guī)劃本科培養(yǎng)方案，合理調(diào)整課程設(shè)置

目前我校輕化工程專業(yè)的課程設(shè)置還存在一定的問(wèn)題，建議對(duì)本科培養(yǎng)方案進(jìn)行修改，在《高分子化學(xué)與物理》授課前完成《有機(jī)化學(xué)》、《物理化學(xué)》和《無(wú)機(jī)化學(xué)》等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，這樣才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)興趣，便于更好地掌握相關(guān)理論與知識(shí)。

（二）多媒體資源課件與傳統(tǒng)板書(shū)有效結(jié)合

多媒體課件具有豐富表現(xiàn)力、良好交互性和極大共享性等特點(diǎn)，它可以將枯燥乏味的理論知識(shí)直觀化和形象化，能夠充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。但在運(yùn)用多媒體教學(xué)的同時(shí)也出現(xiàn)了諸如教師幾乎不寫(xiě)板書(shū)，學(xué)生不記筆記等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了教與學(xué)的質(zhì)量。建議對(duì)任課教師的教學(xué)大綱、考核方式、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)等相關(guān)教學(xué)文件進(jìn)行監(jiān)督，要求授課過(guò)程中課件放映與傳統(tǒng)板書(shū)相結(jié)合，將學(xué)生上課情況、學(xué)生主動(dòng)參與積極性、平時(shí)作業(yè)等與學(xué)生的最終成績(jī)掛鉤，進(jìn)行綜合評(píng)定。

（三）增設(shè)實(shí)驗(yàn)課程，提高學(xué)生實(shí)踐能力

《高分子化學(xué)與物理》是一門(mén)理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程，實(shí)驗(yàn)課是對(duì)理論課學(xué)習(xí)的有效補(bǔ)充，通過(guò)直觀的現(xiàn)象和結(jié)果驗(yàn)證理論學(xué)習(xí)的真實(shí)性，幫助學(xué)生理解所學(xué)理論知識(shí)，因此實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)顯得尤為重要，建議在輕化工程專業(yè)開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課程，但涉及的實(shí)驗(yàn)眾多，要求任課老師充分考慮實(shí)驗(yàn)的可操作性、重復(fù)性和可行性等方面，認(rèn)真編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)講義。此外，學(xué)校和學(xué)院應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)室配套設(shè)施建設(shè)，突破實(shí)驗(yàn)教學(xué)完全依附于理論課程教學(xué)的傳統(tǒng)框架，增加啟發(fā)式實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)所占比例額，注重驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、啟發(fā)式實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)有效結(jié)合，開(kāi)動(dòng)學(xué)生的思維，發(fā)揮學(xué)生的潛質(zhì)，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

（四）理論聯(lián)系實(shí)際，注重啟發(fā)式教學(xué)

《高分子化學(xué)與物理》是一門(mén)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較抽象、枯燥的課程，但它也是一門(mén)應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，高分子材料用途廣泛，遍及現(xiàn)代社會(huì)生活中衣、食、住、行、用等各個(gè)方面，因而在課程講授時(shí)注重理論聯(lián)系實(shí)際，將抽象的概論、理論與實(shí)際應(yīng)用有機(jī)結(jié)合，將對(duì)課堂教學(xué)效果起到重要的促進(jìn)作用。

三、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

（一）培養(yǎng)方案中開(kāi)設(shè)新生研討課和專業(yè)導(dǎo)論課

為了提高學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)同感以及學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，可以嘗試在本科培養(yǎng)方案中針對(duì)大學(xué)新生開(kāi)設(shè)新生研討課和專業(yè)導(dǎo)論課，以趣味講座和座談的方式進(jìn)行專業(yè)介紹，了解專業(yè)背景，告知學(xué)生輕化工程這個(gè)專業(yè)是以化學(xué)與高分子為學(xué)科背景的，加強(qiáng)學(xué)科平臺(tái)課程的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。

（二）實(shí)施學(xué)生雙導(dǎo)師制

全面推進(jìn)學(xué)生雙導(dǎo)師制是確保創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要手段，企業(yè)導(dǎo)師和校內(nèi)導(dǎo)師組成課程小組，共同確定課程教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教材及承擔(dān)教學(xué)任務(wù)，使專業(yè)理論課程與行業(yè)實(shí)際需求緊密結(jié)合。

（三）強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)課程采用自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)大綱的規(guī)范下完成實(shí)驗(yàn)要求，將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、啟發(fā)式實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合。在國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目、江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目和江南大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目等資助下，實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練的全參與和全覆蓋，指導(dǎo)教師從選題開(kāi)始就應(yīng)該注重基礎(chǔ)理論知識(shí)在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，達(dá)到學(xué)以致用的目標(biāo)。

（四）強(qiáng)化學(xué)生的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)

畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是學(xué)生畢業(yè)離校前最后一個(gè)實(shí)踐性環(huán)節(jié)，也是所學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)得到充分應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此可以從課題的選擇、采取的技術(shù)路線、擬采用的研究方法和達(dá)到的預(yù)期目標(biāo)等方面進(jìn)行合理規(guī)劃與設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮學(xué)生所學(xué)知識(shí)與理論的應(yīng)用，提升學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的綜合能力，強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)。同時(shí)，輕化工程專業(yè)的畢業(yè)生中從事與高分子相關(guān)行業(yè)的人數(shù)眾多，學(xué)科交叉特色鮮明，為學(xué)生的出國(guó)深造、攻讀研究生和就業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的高分子基礎(chǔ)。

四、結(jié)語(yǔ)

根據(jù)國(guó)內(nèi)外行業(yè)需求和自身特色，通過(guò)教學(xué)改革與實(shí)踐，圍繞復(fù)合型、創(chuàng)新型染整專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合、教學(xué)和科研相結(jié)合、校內(nèi)與校外相結(jié)合、科學(xué)素養(yǎng)與人文情懷相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式，注重理論知識(shí)的傳授與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)相結(jié)合，全面提高和調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生的學(xué)習(xí)與工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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篇3

關(guān)鍵詞新型高分子材料

1新型高分子材料的分類

1.1高分子分離膜

高分子分離膜是用高分子材料制成的具有選擇透過(guò)性功能的半透性薄膜。與以溫度梯度、壓力差、電位差或濃度梯度為動(dòng)力，使液體混合物、氣體混合物或有機(jī)物、無(wú)機(jī)物的溶液等分離技術(shù)相比，具有高效、省能和潔凈的特點(diǎn)，因而被認(rèn)為是支撐新技術(shù)革命的重大技術(shù)。膜的形式有多種，一般用的是空中纖維和平膜。應(yīng)用高分子分離膜的推廣可以獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1.2高分子磁性材料

高分磁性材料是人類在開(kāi)拓磁與高分子聚合物新應(yīng)用領(lǐng)域的同時(shí)，賦予磁與高分子傳統(tǒng)應(yīng)用以新的涵義和內(nèi)容的材料之一。早期的磁性材料源于天然磁石，后來(lái)才利用磁鐵礦燒結(jié)或鑄造成為磁性體?，F(xiàn)在工業(yè)常用的磁性材料有稀土類磁鐵、鐵氧體磁鐵和鋁鎳鉆合金磁鐵等三種。它們的缺點(diǎn)是硬且脆加工性差。為了克服這些缺陷，將磁粉混煉于橡膠或塑料中制成的高分子磁性材料。這樣制成的復(fù)合型高分子磁性材料，不僅比重輕，容易加工成復(fù)雜形狀、尺寸精度高的制品，還能與其它的元件一體成型。因而這樣的材料越來(lái)越受到人們的關(guān)注。高分子磁性材料主要可分為結(jié)構(gòu)型和復(fù)合型兩大類。目前具有實(shí)用價(jià)值的主要是復(fù)合型。

1.3光功能高分子材料

所謂光功能高分子材料指的是能夠?qū)膺M(jìn)行吸收、透射、轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存的一類高分子材料。這類材料主要包括光記錄材料、光導(dǎo)材料、光加工材料、光轉(zhuǎn)換系統(tǒng)材料、光學(xué)用塑料、光導(dǎo)電用材料、光合作用材料、光顯示用材料等。光功能高分子材料可以制成品種繁多的線性光學(xué)材料，像普通的安全玻璃、各種棱鏡、透鏡等。利用高分子材料曲線傳播的特性，又以開(kāi)發(fā)出非線性的光學(xué)元件，如塑料光導(dǎo)纖維等。先進(jìn)的信息儲(chǔ)存元件光盤(pán)的基本材料就是高性能的聚碳酸脂和有機(jī)玻璃。

2開(kāi)發(fā)新型高分子材料的重要意義

從高分子材料的出現(xiàn)到現(xiàn)代，世界工業(yè)科學(xué)不再只是對(duì)基礎(chǔ)高分子材料的開(kāi)發(fā)研究。從90代開(kāi)始，科學(xué)家們就將注意力轉(zhuǎn)到了高智能的高分子材料的開(kāi)發(fā)上?，F(xiàn)代工業(yè)對(duì)于新型高分子材料的需求日益增加。新型高分子材料的開(kāi)發(fā)主要集中在制造工藝的改進(jìn)上，以提高產(chǎn)品的性能，節(jié)約資源，減少環(huán)境的污染。就目前而言，以茂金屬催化劑為代表的新一代聚烯烴催化劑的開(kāi)發(fā)仍是高分子材料技術(shù)開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)之一。開(kāi)發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大。在開(kāi)發(fā)新聚合方法方面，著重于基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合、陰離子活性聚合和微乳液聚合的工業(yè)化。與此同時(shí)，我們要重視在降低和防止高分子材料在生產(chǎn)和使用過(guò)程中造成的環(huán)境污染。我們應(yīng)該大力進(jìn)行有利于保護(hù)環(huán)境的可降解高分子材料的研究開(kāi)發(fā)。新型高分子材料的開(kāi)發(fā)，不但能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展對(duì)于材料工業(yè)的高要求，更重要的是能夠促進(jìn)能源與資源的節(jié)約，減少環(huán)境的污染，提高生產(chǎn)的能力，體現(xiàn)現(xiàn)代科技的高速發(fā)展。

3新型高分子材料的應(yīng)用

現(xiàn)代高分子材料相對(duì)于傳統(tǒng)材料（如玻璃）而言是后發(fā)展的材料，但其發(fā)展速度的應(yīng)用廣泛性卻大大超過(guò)了傳統(tǒng)材料。高分子材料不僅可以用于結(jié)構(gòu)材料，還可以用于功能材料?，F(xiàn)階段新型高分子材料大致包括高分子分離膜，高分子復(fù)合材料，高分子磁性材料，光功能高分子材料這幾大類。這些新型的高分子材料在人類的社會(huì)生活、醫(yī)藥衛(wèi)生、工業(yè)生產(chǎn)和尖端技術(shù)等方方面面都有廣泛的應(yīng)用。例如，在生物的醫(yī)用材料界中研制出的一系列的改性聚碳酸亞丙酯（PM-PPC）的新型高分子材料是腹壁缺損修復(fù)的高效材料；開(kāi)發(fā)的苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹(shù)脂及聚酰亞胺等熱固性樹(shù)脂復(fù)合材料，這些材料比模量和比強(qiáng)度比金屬還高，是國(guó)防、尖端技術(shù)等方面不可缺少的材料；在工業(yè)污水的處理中，在不添加任何藥劑的情況下，可以利用新型高分子材料的物理法除去油田中的污水；同樣，在藥物的傳遞系統(tǒng)中應(yīng)用新型的高分子材料，在包轉(zhuǎn)材料中的應(yīng)用，在藥劑學(xué)中應(yīng)用等等。

4結(jié)語(yǔ)

新型的高分子材料已經(jīng)滲透于人類生活的各個(gè)方面。材料是是人類生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，人類用來(lái)制造各種產(chǎn)品的物質(zhì)，是一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和標(biāo)志。隨著時(shí)代的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，高分子材料作為材料的重要組成部分越來(lái)越能影響人類的生活和工業(yè)的進(jìn)步。不同于我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)研究成熟的一些傳統(tǒng)的材料，高分子材料的研究開(kāi)發(fā)存在著無(wú)窮的潛力。正如一些科學(xué)家預(yù)言的那樣，新型高分子材料的開(kāi)發(fā)很有可能會(huì)帶來(lái)現(xiàn)代材料界的一次重大改革。材料是人類用來(lái)制造各種產(chǎn)品的物質(zhì)，是人類生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和標(biāo)志。我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和高技術(shù)已進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期，需要日益增多的高性能、廉價(jià)的高分子材料，環(huán)境保護(hù)則要求發(fā)展環(huán)境協(xié)調(diào)、高效益的高分子材料制備和改性新技術(shù)，實(shí)施高分子材料綠色工程。作為材料重要組成部分的高分子材料隨著時(shí)代的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，越來(lái)越能影響人類的生活，工業(yè)的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn) 

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篇4

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)教材；前沿科技；合成有機(jī)高分子化合物；六國(guó)比較

文章編號(hào)：1008-0546（2015）07-0057-03 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2015.07.020

21世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)已廣泛融入到現(xiàn)代生活各個(gè)方面。高中化學(xué)教材中前沿科技知識(shí)的滲透和編入不僅能體現(xiàn)課程綜合化與融合性的要求，更能使學(xué)生深入認(rèn)識(shí)本學(xué)科甚至是交叉學(xué)科領(lǐng)先的科學(xué)技術(shù)[1]，讓學(xué)生意識(shí)到化學(xué)學(xué)習(xí)的意義和價(jià)值，認(rèn)識(shí)到利用化學(xué)知識(shí)解決生活中問(wèn)題的重要性，感受化學(xué)科學(xué)的實(shí)用性和創(chuàng)造性。世界各國(guó)高中化學(xué)教材均將科技前沿知識(shí)滲透到教學(xué)內(nèi)容中作為在教材內(nèi)容創(chuàng)新的重要方面，在保證內(nèi)容選擇的基礎(chǔ)性與時(shí)代性的和諧統(tǒng)一方面各有特色。合成有機(jī)高分子材料是現(xiàn)代科技硬件的重要載體，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥衛(wèi)生、現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及國(guó)防科技、航空航天、信息通訊和生物工程等各個(gè)領(lǐng)域，是化學(xué)前沿科技最具代表性成果之一，也是學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)科技在社會(huì)生活中應(yīng)用最好的學(xué)習(xí)資源。本文以合成有機(jī)高分子材料為切入點(diǎn)，通過(guò)研究世界發(fā)達(dá)國(guó)家高中化學(xué)教材在內(nèi)容選擇、編排與呈現(xiàn)方面滲透前沿科技成果的理念與做法，以期為我國(guó)高中化學(xué)教材內(nèi)容創(chuàng)新提供啟示。

一、研究對(duì)象

研究選取了中國(guó)、日本、澳大利亞、新加坡、美國(guó)、英國(guó)六國(guó)的主流高中化學(xué)教材作為研究對(duì)象，其名稱、出版社、出版信息見(jiàn)表1。

二、內(nèi)容選取

要認(rèn)識(shí)合成有機(jī)高分子材料，“合成有機(jī)高分子化合物”是其重要的基礎(chǔ)。我們從“合成有機(jī)高分子化合物”內(nèi)容入手研究。

1. 選取比例

“合成有機(jī)高分子化合物”包含“合成有機(jī)高分子化合物基礎(chǔ)”（以下簡(jiǎn)稱“合成基礎(chǔ)”，主要包含單體、聚合反應(yīng)、高分子化合物的結(jié)構(gòu)與合成高分子化合物的合成技術(shù)等內(nèi)容）、“合成高分子材料”（主要包含各類合成高分子材料的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、合成、用途、分類及處理等內(nèi)容）、“功能高分子材料”和“復(fù)合材料”四部分內(nèi)容。用該四部分內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)數(shù)目除以“合成有機(jī)高分子化合物”總知識(shí)點(diǎn)數(shù)目，所得百分比來(lái)表示各部分內(nèi)容選取的比例。六國(guó)高中化學(xué)教材中四部分內(nèi)容占“合成有機(jī)高分子化合物”的比例見(jiàn)圖1（左側(cè)餅形圖）。

由圖1可以看出，“合成高分子材料”在六國(guó)教材中均為最主要的內(nèi)容（比例均在60%以上）；其次是“合成基礎(chǔ)”（比例平均在20%～30%）；“功能高分子材料”各國(guó)差異較大：比例最大（11%）為中國(guó)教材，其次是日本教材（8%）、新加坡教材（5%），其他國(guó)家沒(méi)有該部分內(nèi)容；“復(fù)合材料”只有中國(guó)和澳大利亞教材涉及，比例均為2%。

“合成高分子材料”包含“塑料”“化學(xué)纖維”和“合成橡膠”三部分內(nèi)容。用同樣的方法求得圖1右側(cè)餅形圖的數(shù)據(jù)，可以看出，“塑料”在六國(guó)教材中所占比例均為最大（比例均在45%以上），其次分別為“化學(xué)纖維”和“合成橡膠”（美國(guó)和英國(guó)教材除外）。

2. 內(nèi)容深度

從學(xué)習(xí)認(rèn)知水平角度分析，發(fā)現(xiàn)，日本教材在“合成高分子材料”、“合成基礎(chǔ)”部分內(nèi)容最深，難度最大。

日本教材在“塑料”部分介紹的塑料種類最多，包含聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尿素樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚硅氧烷樹(shù)脂、聚醋酸乙烯酯、密胺樹(shù)脂和離子交換樹(shù)脂共10種；澳大利亞教材提到9種，新加坡教材5種，中國(guó)和英國(guó)教材僅為3種，美國(guó)教材最少，為2種。日本教材不僅包含的塑料種類最多，而且都深入詳細(xì)地介紹了每一種聚合物的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)以及聚合反應(yīng)方程式和用途。澳大利亞教材雖然給出的塑料種類多，但是除了詳細(xì)介紹聚乙烯、聚氯乙烯這兩種聚合物，其他都是簡(jiǎn)單介紹其性質(zhì)和用途。中國(guó)教材包含的塑料種類雖少，但對(duì)聚乙烯和酚醛樹(shù)脂兩種聚合物的介紹最為詳細(xì)。

在“化學(xué)纖維”部分，日本教材編入的化學(xué)纖維種類最多，包括合成纖維中的6-6尼龍、芳綸纖維、6-尼龍、滌綸、聚丙烯腈纖維、維綸，和人造纖維中的粘膠纖維、銅氨人造絲、醋酸鹽纖維共9種，并且從性質(zhì)、聚合反應(yīng)方程式、用途這幾個(gè)方面詳細(xì)地一一介紹。中國(guó)教材僅簡(jiǎn)單提及“六大綸”。新加坡教材給出2種，澳大利亞和美國(guó)教材僅給出1種。

在“合成橡膠”部分，日本教材提到的合成橡膠種類最多，包含丁苯橡膠、腈基丁二烯橡膠、聚氯丁二烯共3種，并詳細(xì)介紹其性質(zhì)或符號(hào)以及聚合反應(yīng)方程式或用途。中國(guó)教材僅講到順丁橡膠一種，但從特點(diǎn)、聚合方程式以及橡膠的硫化和用途等方面很詳細(xì)地進(jìn)行了介紹。美國(guó)教材僅提到丁苯橡膠的符號(hào)。

在“合成基礎(chǔ)”部分，日本教材提到的聚合反應(yīng)方式最多，包含加聚、縮聚、開(kāi)環(huán)聚合、共聚合4種，中、澳、新、美、英五國(guó)教材僅呈現(xiàn)了加聚、縮聚2種。

3. 課程功能實(shí)現(xiàn)

從教材中“合成有機(jī)高分子化合物”內(nèi)容的課程功能實(shí)現(xiàn)角度分析，我們發(fā)現(xiàn)六國(guó)教材中澳、新、美、英教材更加注重對(duì)科學(xué)方法的教育：

（1）實(shí)施技術(shù)方法教育。澳大利亞教材把“合成有機(jī)高分子化合物”作為技術(shù)教育的重要內(nèi)容，占用一節(jié)的篇幅詳細(xì)介紹了7種修飾多功能高分子聚合物的手段和3種高分子材料成型技術(shù)，以及各種手段和技術(shù)的應(yīng)用[2]。澳大利亞教材中該部分內(nèi)容將高分子合成的基礎(chǔ)原理和化工生產(chǎn)結(jié)合起來(lái)，是合成理論過(guò)渡到實(shí)踐的橋梁，實(shí)現(xiàn)了合成技術(shù)的“工藝化”，是培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的有效內(nèi)容。

（2）滲透環(huán)保教育。新加坡和英國(guó)教材除了介紹塑料的廣泛應(yīng)用之外還選取較大量的內(nèi)容來(lái)講述其危害性，澳大利亞和美國(guó)教材詳細(xì)介紹了“分類回收法”的廢舊塑料處理方法，澳大利亞和中國(guó)教材提到了可降解高分子材料的研發(fā)，這將有利于學(xué)生了解材料的使用與環(huán)保的關(guān)系。

（3）提升實(shí)踐能力。澳大利亞和美國(guó)教材詳細(xì)列出了塑料制品的回收標(biāo)識(shí)、代表的類型名稱及性質(zhì)、應(yīng)用?；厥諛?biāo)識(shí)也是健康證，學(xué)生可以在生活中根據(jù)編號(hào)來(lái)判斷塑料的種類和質(zhì)量，從而有利于幫助學(xué)生學(xué)會(huì)鑒別化學(xué)信息的真?zhèn)魏推焚|(zhì)，養(yǎng)成獨(dú)立思考及反思的能力，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，同時(shí)啟發(fā)學(xué)生學(xué)會(huì)利用分類的方法解決生活中的化學(xué)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生將化學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去，提升學(xué)生的實(shí)踐能力。

三、組織編排分析

表2列出了各國(guó)教材中涉及“合成有機(jī)高分子化合物”內(nèi)容的章節(jié)編排情況。

依據(jù)教材中章節(jié)的設(shè)置，我們發(fā)現(xiàn)其組織編排方式有2種類型：（1）獨(dú)立成章。中國(guó)和日本教材分設(shè)兩章介紹有機(jī)高分子化合物，澳大利亞和新加坡教材設(shè)置一章。日本教材按合成有機(jī)高分子化合物的分類設(shè)章，而中國(guó)教材是按學(xué)習(xí)難度于必修2和選修5分設(shè)兩章，采用螺旋式的組織編排方式。（2）獨(dú)立成節(jié)。美國(guó)和英國(guó)教材如此。

依據(jù)教材編寫(xiě)所體現(xiàn)的課程觀分類，其組織編排方式有2種類型：（1）學(xué)科中心設(shè)計(jì)取向。中、美、新教材以有組織的學(xué)科知識(shí)作為教材設(shè)計(jì)的基點(diǎn)，按照學(xué)科結(jié)構(gòu)為中心來(lái)組織學(xué)習(xí)內(nèi)容[3]；（2）社會(huì)生活問(wèn)題中心設(shè)計(jì)取向。日、澳、英教材以生活、社會(huì)問(wèn)題作為教材編寫(xiě)設(shè)計(jì)的基點(diǎn)，巧妙地將合成有機(jī)高分子化合物與生活實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，使學(xué)生在潛移默化中學(xué)會(huì)利用所學(xué)知識(shí)原理更科學(xué)、深入地認(rèn)識(shí)、利用生活中的有機(jī)高分子材料，更大限度地實(shí)現(xiàn)其教學(xué)價(jià)值。

另外，各國(guó)教材組織編排各具特色：（1）日本和澳大利亞教材設(shè)置了章的上級(jí)標(biāo)題――“研究領(lǐng)域”，使知識(shí)體系更加系統(tǒng)、清晰；（2）澳大利亞和新加坡教材的節(jié)標(biāo)題設(shè)置詳細(xì)、具體，核心概念界定清晰。中國(guó)教材章下的節(jié)標(biāo)題少，每個(gè)節(jié)標(biāo)題包含內(nèi)容范圍過(guò)大，且節(jié)標(biāo)題下的小標(biāo)題很少，導(dǎo)致框架不清晰，文字閱讀量大，不利于學(xué)生進(jìn)行信息提取，加之該部分知識(shí)內(nèi)容多，分類復(fù)雜，這無(wú)形之中加大了學(xué)生學(xué)習(xí)難度。

四、結(jié)論與啟示

通過(guò)對(duì)六國(guó)教材“合成有機(jī)高分子化合物”內(nèi)容分析和組織編排的比較，我們可以獲得如下結(jié)論：

“合成有機(jī)高分子材料”均已成為高中化學(xué)教材中合成有機(jī)高分子化合物的核心內(nèi)容。教材中增加合成高分子材料種類與反應(yīng)類型，可為學(xué)生廣泛認(rèn)識(shí)生活中的高分子材料奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，使學(xué)生深入理解有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)，拓展有機(jī)合成的創(chuàng)新性思維，以化學(xué)學(xué)科思維更科學(xué)深入地認(rèn)識(shí)身邊的高分子材料制品；同時(shí)，高分子材料制備技術(shù)方法的介紹對(duì)于提升即將面臨職業(yè)定向的高中生的應(yīng)用創(chuàng)造能力和技術(shù)素養(yǎng)有著重要作用；再有基于合成有機(jī)高分子化合物的介紹，滲透環(huán)保意識(shí)，有利于使教材向多維化和融合性發(fā)展。

我國(guó)高中化學(xué)教材在核心內(nèi)容的選取上同各國(guó)一致，并采取由淺入深螺旋式的組織編排方式，這些是值得肯定的，但合成高分子化合物類型單一，缺乏與生活相聯(lián)系和對(duì)科學(xué)方法的滲透這些問(wèn)題值得我們深思。由此我們提出如下建議：在內(nèi)容選取方面，應(yīng)適當(dāng)豐富合成高分子化合物的種類；充分發(fā)揮前沿科技類內(nèi)容所特有的教育功能，注重對(duì)技術(shù)方法、環(huán)保意識(shí)、實(shí)踐能力和批判性思維的教育，全面提升學(xué)生的應(yīng)用和創(chuàng)新能力。在組織編排上，前沿科技類內(nèi)容更適合采取社會(huì)生活問(wèn)題中心設(shè)計(jì)編排，注重化學(xué)與社會(huì)生活實(shí)際的緊密聯(lián)系；對(duì)于內(nèi)容繁雜的部分建議采用細(xì)致詳細(xì)的標(biāo)題設(shè)置，同時(shí)可選擇性增設(shè)“研究領(lǐng)域”等標(biāo)題。

參考文獻(xiàn)

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篇5

關(guān)鍵詞：高分子材料,；材料成型； 控制技術(shù)

中圖分類號(hào)： TB324文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

前言

隨著現(xiàn)代社會(huì)科技水平的提高和科技工作者的努力，高分子材料成型技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，在現(xiàn)代化的工業(yè)建設(shè)中起著越來(lái)越重要的作用。下面通過(guò)簡(jiǎn)要敘述高分子材料成型的基本原理、高分子材料成型過(guò)程中的控制。探析高分子材料成型及其控制技術(shù)。

1.高分子材料成型的基本原理及問(wèn)題

通常，在傳統(tǒng)的高分子工業(yè)生產(chǎn)中,高分子材料的制備和加工成型是兩個(gè)截然不同的工藝過(guò)程。制備過(guò)程主要是化學(xué)過(guò)程：?jiǎn)误w、催化劑及其他助劑通過(guò)反應(yīng)堆或其他合成反應(yīng)器生成聚合物。聚合反應(yīng)往往需要幾小時(shí)甚至數(shù)十小時(shí), 部分聚合反應(yīng)還需要在高溫、高壓或真空等條件下進(jìn)行。聚合反應(yīng)結(jié)束后再分離、提純、脫揮和造粒等后處理工序。制備過(guò)程流程長(zhǎng)、能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重,增加了制造成本。合成的聚合物再通過(guò)加工成型,得到制品。一般采用擠塑、注塑、吹塑或壓延等成型工藝,設(shè)備投資大。此外,加工過(guò)程中,聚合物需要再次熔融,增加了能耗。高分子材料反應(yīng)加工是將高分子材料的合成和加工成型融為一體,賦予傳統(tǒng)的加工設(shè)備(如螺桿擠出機(jī)等)以合成反應(yīng)器的功能。單體、催化劑及其他助劑或需要進(jìn)行化學(xué)改性的聚合物由擠出機(jī)的加料口加入,在擠出機(jī)中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)形成聚合物或經(jīng)化學(xué)改性的新型聚合物。同時(shí),通過(guò)在擠出機(jī)頭安裝適當(dāng)?shù)目谀?直接得到相應(yīng)的制品。反應(yīng)加工具有應(yīng)周期短(只需幾分到十幾分鐘)、生產(chǎn)連續(xù)、無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的分離提純和溶劑回收等后處理過(guò)程、節(jié)約能源和資源、環(huán)境污染小等諸多優(yōu)點(diǎn)。

高分子材料的性能不僅依賴于大分子的化學(xué)和鏈結(jié)構(gòu),而且在很大程度上依賴于材料的形態(tài)。聚合物形態(tài)主要包括結(jié)晶、取向等, 多相聚合物還包括相形態(tài)( 如球、片、棒、纖維及共連續(xù)相等) 。聚合物制品形態(tài)主要是在加工過(guò)程中復(fù)雜的溫度場(chǎng)與外力場(chǎng)作用下原位形成的。

高分子反應(yīng)加工分為兩個(gè)部分：反應(yīng)擠出和反應(yīng)注射成型。目前國(guó)內(nèi)外研究與開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)集中在反應(yīng)擠出領(lǐng)域。高分子材料的反應(yīng)擠出通常包括兩個(gè)方面：一是將反應(yīng)單體、對(duì)話及核反應(yīng)助劑直接引入螺桿擠出機(jī),在連續(xù)擠出的過(guò)程中發(fā)生聚合反應(yīng),生成聚合物；二是將一種或數(shù)種聚合物引入螺桿擠出機(jī), 并在擠出機(jī)的適當(dāng)部位加入反應(yīng)單體、催化劑或反應(yīng)助劑, 在連續(xù)擠出的過(guò)程中,使單體發(fā)生均聚或與聚合物共聚,或使聚合物間發(fā)生偶聯(lián)、接枝、酯交換等反應(yīng), 對(duì)聚合物進(jìn)行化學(xué)改性或形成新的聚合物。反應(yīng)加工過(guò)程中涉及的化學(xué)反應(yīng)有自由基引發(fā)聚合、負(fù)( 或正) 離子引發(fā)聚合、縮聚、加聚等多種反應(yīng)類型, 與傳統(tǒng)反應(yīng)需數(shù)小時(shí)或十幾小時(shí)相比,其反應(yīng)時(shí)間往往只有幾分鐘或幾十分鐘。

高分子材料的合成和制備一般是由幾個(gè)化工單元操作組成的,高分子反應(yīng)加工把多個(gè)單元操作熔為一體,有關(guān)能量的傳遞和平衡,物料的輸運(yùn)和平衡問(wèn)題,與一般單個(gè)化工單元操作截然不同。由于反應(yīng)加工過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)(聚合)多為放熱反應(yīng),傳統(tǒng)聚合過(guò)程是利用溶劑和緩慢反應(yīng)解決傳熱與傳質(zhì)問(wèn)題的,而在聚合反應(yīng)加工過(guò)程中,物料的溫度在數(shù)分鐘內(nèi)將達(dá)到 400-800℃,若不將反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱及時(shí)的脫除,物料將發(fā)生降解和炭化。傳統(tǒng)的加工過(guò)程是通過(guò)設(shè)備給聚合物加熱,而聚合反應(yīng)加工中是需要快速將聚合生成的熱量通過(guò)設(shè)備移去,因此,必須從化學(xué)工程和工程熱物理學(xué)兩個(gè)方面開(kāi)展相應(yīng)的基礎(chǔ)研究。

高分子材料的物理機(jī)械性能、熱性能、加工性能等均取決于其化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和凝聚態(tài)的形態(tài)結(jié)構(gòu),而高分子材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)則與加工工藝有著密切的關(guān)系。

流變學(xué)是研究物體流動(dòng)和變形的科學(xué),高分子材料流變學(xué)是其成型加工成制備的理論基礎(chǔ)。伴隨化學(xué)反應(yīng)的高分子材料的流變性質(zhì)則有其自身的規(guī)律和特點(diǎn)。因此, 研究反應(yīng)加工過(guò)程中的化學(xué)流變學(xué)問(wèn)題將為反應(yīng)加工過(guò)程的正常進(jìn)行和反應(yīng)產(chǎn)物加工成制品提供重要的理論基礎(chǔ)。

2高分子材料成型過(guò)程中的控制

一般說(shuō)來(lái)，在六七十年代主要重視的是單一聚合物在通常加工過(guò)程中的形態(tài)；到了七八十 年代以通常聚合物共混物相形態(tài)形成規(guī)律以及單一聚合物在特殊加工條件下形態(tài)成為主要研究對(duì)象；九十 年代以來(lái),主要從控制聚合物形態(tài)規(guī)律出發(fā), 研究新型聚合物、新型加工過(guò)程中聚合物形態(tài)形成、發(fā)展及調(diào)控, 通過(guò)新型形態(tài)及特殊形態(tài)的形成,獲得性能獨(dú)特的單一或多相高分分子材料。

我國(guó)是自 20 世紀(jì) 80 年代以來(lái),對(duì)聚合物及其共混物在加工中形態(tài)發(fā)展和控制給予了高度重視。方向上大體是與國(guó)際同步的。近年來(lái),我們國(guó)家主要研究?jī)?nèi)容涉及高分子材料加工過(guò)程中形態(tài)控制的科學(xué)問(wèn)題,包括高分子在復(fù)雜溫度、外力等各種外場(chǎng)作用下聚合物形態(tài)結(jié)構(gòu)演化、形成規(guī)律以及在溫度、壓力等各種極端狀態(tài)下高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。在已取得的理論成果知道下,開(kāi)發(fā)了多種新型高分子材料,有的產(chǎn)生了良好經(jīng)濟(jì)效益。多數(shù)聚合物多相體系不相溶,給共混物加工中形態(tài)控制和穩(wěn)定帶來(lái)困難。通常是加入第三組分改善體系的相容性。聚合物加工中制品處于非等溫場(chǎng)中,制品溫度對(duì)其形態(tài)及性能有很大影響。但在通常聚合物加工中制品溫度控制非常盲目,原因是很難知道不同制品位置溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系。關(guān)鍵是要弄清楚聚合物及其共混物在非等溫場(chǎng)作用下制品溫度隨時(shí)間變化關(guān)系。研究微纖對(duì)基體聚合物結(jié)晶形態(tài)、結(jié)構(gòu)的影響,發(fā)現(xiàn)不僅拉伸流動(dòng)行式成核和纖維成核,而且發(fā)現(xiàn)纖維在拉伸流動(dòng)場(chǎng)作用下輔助成核。將導(dǎo)電離子組裝到微纖中, 使微纖在體系中形成導(dǎo)電三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而顯著降低體系的導(dǎo)電逾滲值和獨(dú)特的 PTC(電阻正溫度效應(yīng))和 NTC(電阻負(fù)溫度效應(yīng))效應(yīng)。

高分子材料的形態(tài)與物理力學(xué)性能之間有密不可分的關(guān)系,這是高分子材料研究中的一個(gè)永恒課題。與其他材料相比, 高分子材料的形態(tài)表現(xiàn)出特有的復(fù)雜性：高分子鏈有復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、共聚構(gòu)型和剛?cè)嵝?可以通過(guò)現(xiàn)有的合成方法進(jìn)行分子設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)調(diào)整；高分子長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)使得其熔體有粘彈性；高分子的馳豫時(shí)間很寬,并在很小的應(yīng)變作用下出現(xiàn)強(qiáng)烈的非線。

3高分子材料的發(fā)展趨勢(shì)

高分子材料的高性能化：現(xiàn)有的高分子材料雖已有很高的強(qiáng)度和韌性,某些品種甚至超過(guò)鋼鐵,但從理論上推算,還有很大的潛力。另外,為了各方面的應(yīng)用, 進(jìn)一步提高耐高溫、耐磨、耐老化等方面的性能是高分子材料發(fā)展的重要方向。改善加工成形工藝、共混、復(fù)合等方法, 是提高性能的主要途徑。

高分子材料的功能化：高功能化主要是指具有特定作用能力的高分子材料。這種特定作用能力, 即“特定功能”是由于高分子上的基團(tuán)或分子結(jié)構(gòu)或兩者共同作用的結(jié)果。這類高分子材料又稱為功能高分子。例如, 高吸水性材料、光致抗蝕材料、高分子分離膜、高分子催化劑等,都是功能化方面的研究方向。

高分子材科的生物化：生物化是高分子材料發(fā)展最快的一個(gè)方向。各種醫(yī)用高分子就屬于這一范疇。有人認(rèn)為,除人腦僅 1.5kg 重的大腦外,其他一切器官均可用高分子材料代替。此外, 生命的基礎(chǔ),細(xì)胞、蛋白質(zhì)、胰島素等也均屬于高分子。生物化于是成為高分子科學(xué)的一個(gè)最主要發(fā)展方向。如合成或模擬天然高分子,使之具有類似的生物活性,代替天然的組織或器官。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在科技日益進(jìn)步的今天，我國(guó)必須走具有中國(guó)特色的發(fā)展高分子材料成型加工技術(shù)與裝備的道路，把握技術(shù)前沿，培育自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。促進(jìn)科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)界的結(jié)合，加快成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的進(jìn)程，加快我國(guó)高分子材料成型加工高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是必由之路。

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篇6

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程材料 高分子材料 教學(xué)改革

Reform and practice on teaching of polymer materials in mechanical engineering materials course

Dong Xufeng， Qi Min， Wang Weiqiang

Dalian university of technology， Dalian， 116024， China

Abstract： In most universities， metal material is the route of mechanical engineering materials course. Polymer materials have been a new type of engineering materials in the recent 50 years. Therefore， it is necessary to increase the proportion of polymer materials and make corresponding reform in the teaching of mechanical engineering materials. In this paper， the reform and practice experience on mechanical engineering materials in Dalian university of technology is introduced. Reforms were made in content， aim， process， method and reference books. The practice results indicated good teaching effect was obtained.

Key words： mechanical engineering materials； polymer materials； teaching reform

機(jī)械工程材料課程是面向非材料專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)的介紹材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)內(nèi)容的課程，涉及專業(yè)包括機(jī)械、化工、船舶、汽車(chē)、航空航天等。目前大多數(shù)機(jī)械工程材料課程的講授以金屬材料為主線，內(nèi)容涵蓋金屬材料的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、加工工藝與性能之間的關(guān)系等[1，2]。教學(xué)目的是讓非材料專業(yè)學(xué)生了解常用金屬材料的性能、應(yīng)用范圍和加工工藝，初步掌握金屬材料的選用原則與方法，同時(shí)能夠?qū)?shí)際工程中與材料相關(guān)的基本問(wèn)題進(jìn)行正確分析和處理。

1 高分子材料教學(xué)改革原則

20世紀(jì)中期以來(lái)，大批新型高分子材料的合成拓展了人類使用材料的范圍。與金屬材料相比，高分子材料具有密度小、比強(qiáng)度高、原料豐富、成型簡(jiǎn)單、成本低、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)一些性能優(yōu)異的高分子材料在諸多領(lǐng)域呈現(xiàn)取代傳統(tǒng)鋼、鐵等金屬材料的趨勢(shì)，成為機(jī)械工程材料中不可忽視的一部分[3]。因此，在機(jī)械工程材料課程的教學(xué)過(guò)程中，須摒棄完全以金屬材料為主體的授課方法，適當(dāng)增加高分子材料等新型工程材料的比重。因此，我校在2013年對(duì)機(jī)械工程材料32學(xué)時(shí)課程的教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行了調(diào)整，將高分子材料部分由之前的2學(xué)時(shí)增加到4學(xué)時(shí)，并確定了以下改革原則：

1.1 授課內(nèi)容強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性

高分子材料與機(jī)械類學(xué)生通常接觸到的金屬材料在結(jié)構(gòu)、性能、制備工藝等方面有很大的區(qū)別。向機(jī)械類學(xué)生講授高分子材料，主要目的是讓他們對(duì)高分子材料有最基本的了解。在短短4學(xué)時(shí)內(nèi)，不可能也沒(méi)必要將高分子材料相關(guān)的全部?jī)?nèi)容壓縮講授。這就決定了機(jī)械工程材料課程中高分子材料部分必須側(cè)重于基礎(chǔ)性知識(shí)，對(duì)于理論性、專業(yè)性太強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)必須舍棄。基礎(chǔ)性內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括高分子材料的基本概念、分類、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及常用工程高分子材料（工程塑料、工程橡膠及工程纖維）的基本力學(xué)性能[4-6]。

1.2 授課目標(biāo)偏向工程性

高分子材料不僅可作為結(jié)構(gòu)材料使用，也可以作為功能材料使用。對(duì)于非材料類專業(yè)的學(xué)生，特別是機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生，更關(guān)心材料的力學(xué)性能和應(yīng)用范圍。因此，在課程內(nèi)容的安排上，應(yīng)以與機(jī)械工程有關(guān)的機(jī)械性能為主，給出常用工程高分子材料的基本力學(xué)性能指標(biāo)及適用領(lǐng)域。

1.3 授課過(guò)程重視學(xué)生的先修知識(shí)

大多數(shù)高校的機(jī)械工程材料課程以金屬材料為主線，在學(xué)習(xí)高分子材料之前，學(xué)生對(duì)金屬材料已經(jīng)有基本了解。高分子材料與金屬材料之間存在較大差異，例如：高分子材料的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)以非晶結(jié)構(gòu)為主，而金屬材料則以晶體結(jié)構(gòu)為主；許多高分子材料，特別是橡膠類的高分子材料具有金屬材料所不具備的優(yōu)良彈性等。學(xué)生先修知識(shí)的習(xí)慣思維在他們學(xué)習(xí)高分子材料時(shí)可能會(huì)引起沖突，因此在授課時(shí)必須對(duì)金屬材料與高分子材料的差異予以考慮。采用與金屬材料對(duì)比的方法學(xué)習(xí)高分子材料，有利于幫助學(xué)生澄清概念，更好地掌握高分子材料的知識(shí)。

1.4 教學(xué)方式應(yīng)具有高效性

高分子材料課程涉及的概念繁多，容易混淆，對(duì)于機(jī)械類學(xué)生而言比較抽象，難以理解。在短短的4學(xué)時(shí)內(nèi)，要想讓學(xué)生盡可能多的掌握高分子材料的相關(guān)基本概念，必須摒棄照本宣科或一味講授的教學(xué)方式。通過(guò)高效的教學(xué)方式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生思考，方能達(dá)到理想的教學(xué)效果。

1.5 提供擴(kuò)展知識(shí)的參考書(shū)

由于高分子材料的性能、結(jié)構(gòu)、制備工藝以及表征與金屬材料和陶瓷材料完全不同，而且目前在機(jī)械工程材料中高分子材料部分比例很少。為解決這一矛盾，在章節(jié)后面列出了比較系統(tǒng)的高分子材料性能、內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、制備工藝以及表征方面的書(shū)籍，以供學(xué)生參考[7，8]。

2 高分子材料教學(xué)改革

根據(jù)以上原則，我們?cè)?013年度的授課過(guò)程中對(duì)高分子材料的講授進(jìn)行了調(diào)整，具體如下：

（1）授課內(nèi)容及學(xué)時(shí)安排：高分子材料的基本概念（高分子、單體、鏈節(jié)，0.5學(xué)時(shí)），高分子材料的分類方法（按用途分類，按熱行為分類，按反應(yīng)類型分類，按主鏈結(jié)構(gòu)分類，0.5學(xué)時(shí)），高分子材料基本結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)單介紹近程結(jié)構(gòu)、遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的概念，0.5學(xué)時(shí)）及物理狀態(tài)（玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)，0.5學(xué)時(shí)），典型工程塑料的力學(xué)性能和應(yīng)用（1學(xué)時(shí)），典型合成橡膠的力學(xué)性能和應(yīng)用（1學(xué)時(shí)）。

（2）重點(diǎn)講授常用工程高分子材料（工程塑料、工程橡膠及工程纖維）的基本力學(xué)性能及典型工程高分子材料的適用領(lǐng)域。

（3）授課過(guò)程中通過(guò)列表等方式將高分子材料的相關(guān)內(nèi)容與金屬材料進(jìn)行對(duì)比，一方面避免概念混淆，另一方面突出高分子材料與金屬材料的不同之處。

（4）采用啟發(fā)式教學(xué)模式，通過(guò)設(shè)問(wèn)、模擬實(shí)驗(yàn)、舉例、探究等方法引導(dǎo)學(xué)生思考；在多媒體課件中，采用豐富的圖片、動(dòng)畫(huà)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)機(jī)械工程材料課程中高分子材料的教學(xué)方案改革，學(xué)生對(duì)這種新型工程材料有了基本且更為全面的了解，他們深刻認(rèn)識(shí)到，高分子材料是機(jī)械工程材料領(lǐng)域中不可忽視的分支。

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篇7

關(guān)鍵詞：功能高分子設(shè)計(jì)；雙語(yǔ)教學(xué)；探究式教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）26-0210-02

“十二五”規(guī)劃指出，目前我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)正處于強(qiáng)勁發(fā)展階段，新材料產(chǎn)業(yè)約占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的15%，預(yù)計(jì)年增長(zhǎng)速度保持在20%以上。而其中的高分子材料由于獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和易改性、易加工的特點(diǎn)，使其擁有其他材料不可比擬、不可取代的優(yōu)異性能，從而被廣泛應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)、國(guó)防建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，并已成為現(xiàn)代社會(huì)生活中衣食住行用各個(gè)方面不可缺少的材料。而其中功能高分子材料興起于上個(gè)世紀(jì)60年代，是高分子材料滲透到電子、生物、能源等領(lǐng)域后開(kāi)發(fā)涌現(xiàn)出的新材料，指在其原有優(yōu)異力學(xué)性能基礎(chǔ)上，還具備化學(xué)反應(yīng)活性、導(dǎo)電性、光敏性、生物相容性、選擇分離性、仿生性、磁性等特定功能的高分子及其復(fù)合材料，近年來(lái)在高分子材料領(lǐng)域占主導(dǎo)地位。

而功能高分子設(shè)計(jì)課程就是面向功能高分子材料方向本科學(xué)生的概論性課程，是一門(mén)研究與功能高分子相關(guān)的分子設(shè)計(jì)與合成方法的學(xué)科，主要包括各種特殊的功能單體的設(shè)計(jì)與合成、各種活性聚合方法及當(dāng)前高分子設(shè)計(jì)相關(guān)范疇的最新研究成果和方向。目的是使學(xué)生在已有的有機(jī)合成和高分子化學(xué)課程的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步掌握功能高分子的單體設(shè)計(jì)與合成、活性聚合方法等理念與技能，培養(yǎng)學(xué)生初步具有設(shè)計(jì)功能單體和選擇聚合方法的能力，并了解本學(xué)科方向前沿新動(dòng)向，為今后學(xué)生在功能高分子材料領(lǐng)域就業(yè)或繼續(xù)深造打下基礎(chǔ)。如何讓功能高分子設(shè)計(jì)課程的教學(xué)更適應(yīng)時(shí)代的要求，滿足和諧社會(huì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需求，是我們必須研究和探索的問(wèn)題。

如今，國(guó)內(nèi)高校的功能高分子設(shè)計(jì)課程教學(xué)所存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)為兩方面：（1）以漢語(yǔ)教學(xué)為主。功能高分子設(shè)計(jì)課程中，一部分重要內(nèi)容為講述先進(jìn)功能高分子材料，需要緊跟該領(lǐng)域前沿性發(fā)展情況，而最新的研究成果基本都會(huì)以英文的形式出現(xiàn)在國(guó)際刊物、國(guó)際會(huì)議資料以及互聯(lián)網(wǎng)上，查閱英文文獻(xiàn)是獲取這些最新信息的主要途徑，并且國(guó)外已有許多原版教材可直接作為圖書(shū)資料使用[1，2]，導(dǎo)致學(xué)生僅被動(dòng)依靠教師翻譯講述，無(wú)法自主獲取該領(lǐng)域最新的研究成果，致使學(xué)生對(duì)學(xué)科發(fā)展前沿了解不足，固步自封，也不利于提高學(xué)生的專業(yè)英語(yǔ)水平。（2）以“注入式”教學(xué)方法為主[3，4]。通常由教師在講臺(tái)上講授分析原理、目的、內(nèi)容及測(cè)試實(shí)例，不利于激發(fā)學(xué)生興趣，導(dǎo)致學(xué)生主觀能動(dòng)性發(fā)揮不夠，不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維。綜上所述，傳統(tǒng)的漢語(yǔ)主講，注入式教學(xué)為主的功能高分子設(shè)計(jì)課程教學(xué)無(wú)法保證高質(zhì)量的教學(xué)效果和質(zhì)量，不利于培養(yǎng)既具有扎實(shí)專業(yè)理論功底，又具有良好外語(yǔ)水平的創(chuàng)新型復(fù)合人才，所以，筆者在32課時(shí)的課堂實(shí)踐基礎(chǔ)上提出了采用雙語(yǔ)教學(xué)和探究式教學(xué)相結(jié)合的方法，主要包括以下四階段的探索。

一、專業(yè)英語(yǔ)的有效學(xué)習(xí)

功能高分子類專業(yè)課的雙語(yǔ)教學(xué)旨在促使學(xué)生獲取專業(yè)知識(shí)的同時(shí)提高英文運(yùn)用能力。其中的教學(xué)核心是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用英文思考、求知、交流專業(yè)知識(shí)的能力，為學(xué)生今后在專業(yè)領(lǐng)域運(yùn)用英文進(jìn)行交流以及科學(xué)研究打下基礎(chǔ)，不可舍本逐末過(guò)多地注重英文語(yǔ)法與詞匯的講解，所以稱之為英語(yǔ)的“有效學(xué)習(xí)”。

選取化學(xué)工業(yè)出版社的《高分子材料專業(yè)英語(yǔ)》，進(jìn)行常用高分子單體、有機(jī)試劑及實(shí)驗(yàn)器具單詞的教學(xué)，從共有詞頭和詞根出發(fā)，比如聚合“poly-”和烴“-ene”等，目的使學(xué)生在4個(gè)課時(shí)內(nèi)可以做到看懂常用單詞，但并不盲目追求拼寫(xiě)與語(yǔ)法。

二、團(tuán)隊(duì)合作的開(kāi)放討論

在完成初期的英語(yǔ)學(xué)習(xí)后，將學(xué)生分為6～8人小組，給出8～10個(gè)專題講座方向，讓學(xué)生進(jìn)行小組內(nèi)部討論，找出本小組最感興趣的方向，隨后委派代表在課堂陳述，最終制定6個(gè)專題。目的是教授學(xué)生感興趣的專題，而不是照本宣科地講述功能高分子領(lǐng)域的“老三篇”。比如學(xué)生提出專題為“導(dǎo)電高分子材料在電子類產(chǎn)品上的應(yīng)用”，既與傳統(tǒng)專題“導(dǎo)電功能材料”相關(guān)，又與當(dāng)今信息時(shí)代的大環(huán)境切合，可以有效提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性，使學(xué)生思維碰撞，激發(fā)學(xué)生興趣，促進(jìn)創(chuàng)造思維的發(fā)展。

在此過(guò)程中，讓學(xué)生充分表現(xiàn)、合作與競(jìng)爭(zhēng)，使教師指導(dǎo)和學(xué)生自主探究相結(jié)合，傳授知識(shí)和解決問(wèn)題相結(jié)合，單一性思考和求異性思維相結(jié)合。要密切關(guān)注討論的進(jìn)程和存在的問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和引導(dǎo)；充分調(diào)動(dòng)學(xué)生討論的積極性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)點(diǎn)，特別是善于捕捉后進(jìn)生的“閃光點(diǎn)”，及時(shí)給予鼓勵(lì)。

三、英文文獻(xiàn)的小組pk

在確定專題以后，采取“2-1-1”的4課時(shí)講座模式，即教師進(jìn)行2課時(shí)的專題講座，學(xué)生進(jìn)行1課時(shí)的文獻(xiàn)閱讀與表述，最后進(jìn)行1課時(shí)的課堂大討論，要求小組學(xué)生分工將文獻(xiàn)進(jìn)行總結(jié)梳理，得出自己的結(jié)論和解釋。不同的學(xué)生或者團(tuán)隊(duì)可以就同一問(wèn)題提出不同的解釋或看法。他們要能夠?qū)⒆约旱慕Y(jié)論清楚地表達(dá)出來(lái)，大家共同探討，使大家思維相互碰撞，努力撞擊出創(chuàng)造思維的火花。

以“感光功能高分子材料”為例，教師主要講述感光類高分子材料的光作用機(jī)理、感光基團(tuán)、常見(jiàn)感光高分子材料，并通過(guò)英文前沿文獻(xiàn)的講述讓學(xué)生了解感光高分子材料的應(yīng)用，隨后布置小組分工英文文獻(xiàn)閱讀，在下次課堂上讓各個(gè)小組代表進(jìn)行文獻(xiàn)講述。文獻(xiàn)講述不需要全篇翻譯，注重理解該感光材料的合成方法和過(guò)程，以及其制備的目的和意義，并能通過(guò)小組討論與自主思考去試圖提出該文獻(xiàn)的創(chuàng)新點(diǎn)及不足之處，做到不迷信文獻(xiàn)。講述完成以后，教師帶領(lǐng)所有小組對(duì)各小組的表現(xiàn)對(duì)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)與提問(wèn)，模擬答辯模式，很好地鍛煉學(xué)生的口頭表述能力和心理素質(zhì)。最后進(jìn)行小組相互評(píng)分，評(píng)出感光功能高分子材料專題文獻(xiàn)講述的第一名，充分提升同學(xué)們的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，引爆課堂氣氛。

四、功能設(shè)計(jì)的綜合應(yīng)用

最后4課時(shí)為考核課時(shí)，考核目的為讓學(xué)生具備可以初步具備設(shè)計(jì)特定功能高分子材料的能力，比如選取“我身邊的綜合功能高分子材料設(shè)備”，讓每小組選取生活中常用的物件，指出其所含有的兩種或多種功能高分子材料，并通過(guò)小組討論、課程復(fù)習(xí)及資料查閱指出如何設(shè)計(jì)新型的功能高分子材料來(lái)取代傳統(tǒng)材料。例如，有小組圍繞“手機(jī)”進(jìn)行協(xié)作，指出手機(jī)的表觀柔感涂層為感光功能高分子材料，具有快速、綠色、高效的特點(diǎn)，可采取無(wú)機(jī)填料與高分子復(fù)合的方法進(jìn)行性能改進(jìn)；而手機(jī)的內(nèi)層電路板為導(dǎo)電高分子材料，可通過(guò)先進(jìn)的印刷電子的方法快速制備一體化電路，降低制作成本。由此，讓學(xué)生從更深層面上理解功能高分子材料擁有廣泛應(yīng)用性的特點(diǎn)，消除了學(xué)生“學(xué)而無(wú)以致用”的疑慮，顯著提高了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，有效培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維。

總之，在功能高分子設(shè)計(jì)課程中，開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)與探究式教學(xué)相結(jié)合的方法對(duì)于人才培養(yǎng)是一項(xiàng)非常有意義的工程，在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，因材施教、循序漸進(jìn)，從教學(xué)的準(zhǔn)備、策略、方法和細(xì)節(jié)等各環(huán)節(jié)精心設(shè)計(jì)及有效實(shí)施，并不斷探索與改進(jìn)。培養(yǎng)出既具有深厚的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，又具有良好專業(yè)外語(yǔ)的運(yùn)用能力，同時(shí)洞悉學(xué)科前沿的創(chuàng)新性復(fù)合人才。

參考文獻(xiàn)：

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篇8

關(guān)鍵詞:高分子 新型技術(shù) 化學(xué)

中圖分類號(hào):O63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)08(a)-0102-01

從19世紀(jì)中期開(kāi)始到現(xiàn)在,經(jīng)過(guò)了這么長(zhǎng)時(shí)間的不斷發(fā)展,高分子體系已經(jīng)從高分子改性逐漸向高分子合成、構(gòu)筑、光電功能高分子等方向轉(zhuǎn)變。人們的生活也從高分子化學(xué)中受益匪淺,小到日?？梢?jiàn)的材料、油漆以及涂料等,大到在科研研究方面使用的高分子聚合物、分離膜、酶、樹(shù)脂等?，F(xiàn)在對(duì)高分子化學(xué)的研究方向已經(jīng)轉(zhuǎn)向了新功能材料,在目前快速發(fā)展的情況下看,高分子化學(xué)會(huì)和其它學(xué)科相互之間相繼結(jié)合穿插,一定會(huì)在納米材料、智能等一系列研究領(lǐng)域中廣泛使用,適應(yīng)現(xiàn)代化可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo),使所有研究項(xiàng)目都向綠色科學(xué)方向發(fā)展。

1 現(xiàn)如今高分子化學(xué)的發(fā)展情況

自從20世紀(jì)到現(xiàn)在,隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展,天然資源已經(jīng)露出了疲態(tài),科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)始使用高分子化學(xué)進(jìn)行材料的合成。有數(shù)字表明,在之前的40年中,使用材料的速度正在以每10年五倍增長(zhǎng),人類三大合成材料,其中包括塑料、橡膠、纖維,在使用過(guò)程中表現(xiàn)出了令人驚訝的增長(zhǎng)速度。新型的材料,特別表現(xiàn)在合成材料,在工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)、電子技術(shù)方面都被廣泛使用,極大的支撐著人類的日常生活,是使國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的必要?jiǎng)恿υ慈?/p>

2 高分子化學(xué)不同領(lǐng)域的使用分析

使用高分子化學(xué)的研究都處于高端技術(shù)領(lǐng)域,它的發(fā)展方向一定會(huì)和社會(huì)發(fā)展的方向和各種行業(yè)發(fā)展要求相適應(yīng)。以后的高分子化學(xué)一定會(huì)其它領(lǐng)域相互融合,高分子材料的使用注定會(huì)減少人類對(duì)自然資源的依賴程度,逐漸向納米、綠色和智能等方向轉(zhuǎn)變,在實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)中占據(jù)了非常重要的位置。

2.1 使地球更加綠色化

在現(xiàn)在很多工業(yè)發(fā)達(dá)的城市,天空中都會(huì)飄著非常濃郁的黑煙,對(duì)人們的日常生活有非常嚴(yán)重的污染。綠色,在現(xiàn)在被認(rèn)為是沒(méi)有污染、再生性或者可以循環(huán)使用。在沒(méi)有污染方面,我們需要做的就是減少工業(yè)廢棄物的排放、相對(duì)的減少污染源。現(xiàn)在的情況表明,化學(xué)行業(yè)中具有污染和治理兩個(gè)方面的性質(zhì),可以對(duì)綠色使用材料進(jìn)行研究,也可以繼續(xù)對(duì)環(huán)境造成惡化。例如:在研制的過(guò)程中使用的催化劑、溶解劑、中間物品等,在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣、廢渣、廢棄液體等都是對(duì)環(huán)境造成影響的主要元兇,若長(zhǎng)期的進(jìn)行排放,會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響,甚至?xí)?dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的事情發(fā)生。

2.2 減少的自然資源的使用依賴

目前研究的高分子合成材料對(duì)石油具有很強(qiáng)的依賴性,眾所周知,石油是經(jīng)過(guò)地球非常漫長(zhǎng)孕育才出現(xiàn)的,另外,石油也是現(xiàn)如今人類社會(huì)非常重要的能源,石油資源現(xiàn)在正在快速的減少,而且不能快速的進(jìn)行補(bǔ)充,所以人們現(xiàn)在非常急切的找到可以代替石油使用的資源,這已經(jīng)成為現(xiàn)在高分子化學(xué)研究中非常重要的課題。在對(duì)物質(zhì)中原子和分子的比率進(jìn)行調(diào)節(jié),對(duì)物質(zhì)的微觀特性、宏觀特性以及表面性質(zhì)進(jìn)行加強(qiáng)控制,也許這種物質(zhì)就會(huì)滿足一些行業(yè)的使用要求,當(dāng)這種情況出現(xiàn)的時(shí)候就可以把這種物質(zhì)作為材料使用。所以,在對(duì)材料進(jìn)行配置的時(shí)候就會(huì)減少對(duì)不可再生資源的依賴程度,并對(duì)使用材料和環(huán)境進(jìn)行相互協(xié)調(diào),這是現(xiàn)如今化學(xué)研究當(dāng)中非常重要的領(lǐng)域?，F(xiàn)在很多高分子合成材料都非常依賴石油資源。想要解決目前的情況,可以對(duì)天然高分子進(jìn)行利用,這其中也應(yīng)該包含對(duì)無(wú)機(jī)高分子的不斷探索和研究。

現(xiàn)在由石油合成的高分子材料,主要因?yàn)樵又幸蕴紴橹饕?其中還含有少量的氮、氧等原子,所以被稱為有機(jī)高分子。無(wú)機(jī)高分子是因?yàn)橹麈溕系慕M成原子中不含碳。根據(jù)元素的性質(zhì)進(jìn)行判斷,大約有40～50種元素可以成為長(zhǎng)鏈分子。現(xiàn)在引起科學(xué)家高度重視的一種無(wú)機(jī)高分子,它的主鏈上都是硅原子,并且含有有機(jī)側(cè)鏈的聚硅烷。

2.3 使高分子材料不斷納米化

現(xiàn)在很多高分子化學(xué)反應(yīng)中的原子經(jīng)過(guò)重新排列組合之后的反應(yīng)空間要比原子的大小大出很多,所以,化學(xué)反應(yīng)的研究要在一個(gè)受限空間之中進(jìn)行。若在有限的空間中,像納米量級(jí)的片層當(dāng)中,小型分子由于和片層分子相互作用而且還在一個(gè)比較受限的空間內(nèi)進(jìn)行排列,之后產(chǎn)生單體聚合,聚合之后的產(chǎn)物的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不會(huì)再受限的空間內(nèi)進(jìn)行全部的復(fù)制,這種情況和自由空間的結(jié)果完全不同。我們也許會(huì)在受限制空間內(nèi)進(jìn)行聚合反應(yīng)的分子中提煉出高分子納米化學(xué)的定義?；瘜W(xué)的研究對(duì)象基本都是納米量級(jí)的分子和原子,但是因?yàn)闆](méi)有精細(xì)的方式,沒(méi)有達(dá)到可以在納米尺度上精確控制分子或者原子的程度,所以現(xiàn)如今很難做到對(duì)分子的精準(zhǔn)設(shè)計(jì),使化學(xué)的合成讓人感覺(jué)非常的粗放。高分子化學(xué)在納米程度上精要精確的按照分子設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)上確定分子鏈中的原子配比位置以及相互結(jié)合的方式,通過(guò)納米技術(shù)對(duì)分子、原子和分子鏈進(jìn)行非常精確的控制,達(dá)到對(duì)高分子各級(jí)結(jié)構(gòu)的位置確定。這樣就可以精確的控制新合成材料的功能和特性。

2.4 面向智能材料的高分子化學(xué)研究路線

20世紀(jì)的人類社會(huì)是以合成材料為標(biāo)志的,在21世紀(jì)人類社會(huì)的標(biāo)志將會(huì)是智能材料。高分子化學(xué)仍然是進(jìn)入智能材料時(shí)期非常重要的組成部分。材料自身具有的功能可以根據(jù)外部條件的變化,有意識(shí)的進(jìn)行調(diào)節(jié)和修復(fù)等一系列措施,這就是智能材料的基本定義?，F(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)了解高分子有軟物質(zhì)這一特征,簡(jiǎn)單說(shuō)就是可以對(duì)外場(chǎng)具有反應(yīng)。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,人類把能源、信息以及材料稱為支撐科技革命的重要力量,而且材料也是能源以及信息不斷發(fā)展的基礎(chǔ)所在。從出現(xiàn)合成有機(jī)高分子材料開(kāi)始,人類就在不斷的進(jìn)行研究和探索,希望可以找到使用廣泛的新型材料,可以廣泛的使用在計(jì)算機(jī)、生物、海洋等一系列領(lǐng)域當(dāng)中。高分子材料正在向高性能、多功能方向不斷前進(jìn),正在不斷適應(yīng)快速發(fā)展的今天,出現(xiàn)了很多功能非常強(qiáng)健并且廣泛使用的高分子材料。

參考文獻(xiàn)

[1]王立艷.《高分子化學(xué)》理論與實(shí)踐教學(xué)的整體優(yōu)化研究[J].廣州化工,2012,40(4):108-109.

[2]張宏剛.新型高分子化學(xué)注漿材料在堿溝煤礦的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2011(34):63-64.

篇9

一、高分子材料與工程

高分子材料與工程專業(yè)培養(yǎng)具備高分子材料與工程等方面的知識(shí)，能在高分子材料的合成、改性、分析測(cè)試和加工成型等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。

本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)高聚物化學(xué)與物理的基本理論和高分子材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能知識(shí)及高分子成型加工技術(shù)知識(shí)。

學(xué)習(xí)課程

聚合物加工原理、聚合物成型工藝、聚合物流變學(xué)、高分子物理、高分子化學(xué)、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)

畢業(yè)生具備的專業(yè)知識(shí)與能力

掌握高分子材料的合成、改性的方法;

掌握高分子材料的組成、結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系;

掌握聚合物加工流變學(xué)、成型加工工藝和成型模具設(shè)計(jì)的基本理論和基本技能;

具有對(duì)高分子材料進(jìn)行改性及加工工藝研究、設(shè)計(jì)和分析測(cè)試，并開(kāi)發(fā)新型高分子材料及產(chǎn)品的初步能力;

具有應(yīng)用計(jì)算機(jī)的能力;

具有對(duì)高分子材料改性及加工過(guò)程進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和管理的初步能力。

就業(yè)方向

該專業(yè)畢業(yè)生可到石油化工、電子電器、建材、汽車(chē)、包裝、航空航天、軍工、輕紡及醫(yī)藥等系統(tǒng)的科研(設(shè)計(jì))院所、企業(yè)從事塑料、橡膠、化纖、涂料、粘合劑、復(fù)合材料的合成、加工、應(yīng)用、生產(chǎn)技術(shù)管理和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)等工作，以及為高新技術(shù)領(lǐng)域研究開(kāi)發(fā)高性能材料、功能材料、生物醫(yī)用材料、光電材料、精細(xì)高分子材料和其它特種高分子材料，也可到高等院校從事教學(xué)、科研工作。

高分子材料與工程專業(yè)的20所大學(xué)

二、復(fù)合材料與工程專業(yè)

復(fù)合材料與工程專業(yè)培養(yǎng)具有良好的思想素質(zhì)，強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感，健康的體魄和健全的心理素質(zhì)、德、智、體全面發(fā)展，掌握新型復(fù)合材料生產(chǎn)原理和生產(chǎn)工藝、能勝任無(wú)機(jī)材料、高分子材料、新型復(fù)合材料等生產(chǎn)企業(yè)基層管理工作和實(shí)際崗位操作，具有較高綜合素質(zhì)，“用得上、留得住”的應(yīng)用型人才。

專業(yè)特色

該專業(yè)既重視學(xué)生數(shù)學(xué)、力學(xué)和材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論培養(yǎng)，又重視學(xué)生的工程能力訓(xùn)練，并對(duì)有關(guān)專業(yè)課實(shí)行教學(xué)內(nèi)容的國(guó)際接軌。課程設(shè)置注重基礎(chǔ)理論與工程的結(jié)合、自然科學(xué)知識(shí)教育與文化素質(zhì)教育結(jié)合，理論與實(shí)踐相結(jié)合。學(xué)校會(huì)設(shè)有工程設(shè)計(jì)制圖課程設(shè)計(jì)、工程訓(xùn)練、下廠實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文等實(shí)踐環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)有高分子物理實(shí)驗(yàn)、高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)、復(fù)合材料制備與加工實(shí)驗(yàn)、材料性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)等 。

就業(yè)方向

本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可畢業(yè)生可以就業(yè)于與復(fù)合材料相關(guān)的汽車(chē)、建筑、電機(jī)、電子、航空航天、國(guó)防軍工、信息通訊、輕工、化工等有關(guān)企業(yè)和公司，擔(dān)任工程研究 人員、工程師和營(yíng)銷(xiāo)管理人員，從事設(shè)計(jì)、研發(fā)、分析、生產(chǎn)、測(cè)試、評(píng)價(jià)、營(yíng)銷(xiāo)、管理等工作;也可以在高等院校、研究設(shè)計(jì)院所從事科研教學(xué)工作。

開(kāi)設(shè)院校

哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、華東理工大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)、青島大學(xué)、青島科技大學(xué)、長(zhǎng)江大學(xué)、中北大學(xué)、河北工程大學(xué)等

篇10

【關(guān)鍵詞】點(diǎn)、面結(jié)合；知識(shí)點(diǎn)；教學(xué)新模式；探討

0 引言

《高分子物理》是一門(mén)新興的學(xué)科，是在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來(lái)的，是高等工科院校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)的核心主干課程，是研究高分子結(jié)構(gòu)與性能間關(guān)系的科學(xué)，也是研究聚合物分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)[1]。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握聚合物的多層次結(jié)構(gòu)分子運(yùn)動(dòng)及主要物理機(jī)械性能的基本概念理論和研究方法。為高分子設(shè)計(jì)、改性、加工、應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，對(duì)學(xué)生深入掌握專業(yè)知識(shí)有深遠(yuǎn)影響。然而《高分子物理》概念多、抽象、結(jié)構(gòu)紛繁且性能多變，被視為高分子專業(yè)最難講授和最難學(xué)的專業(yè)課程。不少同學(xué)認(rèn)為，高分子物理理論性強(qiáng)、推導(dǎo)多、在課堂教學(xué)中缺乏學(xué)習(xí)興趣，同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中普遍感到無(wú)從下手，力不從心[2]。

針對(duì)以上問(wèn)題對(duì)該課程教學(xué)方法進(jìn)行研究，以增強(qiáng)教學(xué)效果、調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。對(duì)現(xiàn)有的教學(xué)模式進(jìn)行改革，采用點(diǎn)、面立體教學(xué)模式，讓學(xué)生充分了解各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)引入多種、全面的教學(xué)方法，讓學(xué)生從整體上了解高分子物理的基本概率和理論知識(shí)。

1 點(diǎn)、面立體教學(xué)模式

以課本上的知識(shí)點(diǎn)中心，發(fā)散到和這個(gè)知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的各個(gè)知識(shí)面，采用不同教學(xué)手段相結(jié)合。首先課本上理論講授知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)前的科研相關(guān)成果，講解這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用，結(jié)合計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)建立形象的思維，通過(guò)實(shí)體的圖形數(shù)據(jù)深入的理解知識(shí)點(diǎn)，達(dá)到能夠熟悉掌握并靈活應(yīng)用的效果。

教學(xué)初期讓學(xué)生對(duì)高分子物理這門(mén)課程有個(gè)總體的認(rèn)識(shí)，大概理解這個(gè)課程是做什么用，和我們以前學(xué)習(xí)的高分子課程有什么不同，在整個(gè)高分子專業(yè)課程中的地位和重要性。從總體的面上，幫助學(xué)生理順各章節(jié)之間的內(nèi)在聯(lián)系，明確課程前后內(nèi)容的邏輯關(guān)系，完善高分子物理知識(shí)體系框架結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化高分子結(jié)構(gòu)內(nèi)涵，重視高分子運(yùn)動(dòng)機(jī)制描述，突出高分子性能與結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)之間關(guān)系的關(guān)聯(lián)[3]。高分子物理學(xué)的主要內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)、分子運(yùn)動(dòng)及性能，結(jié)構(gòu)包括高分子鏈結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)；性能包括力學(xué)性能、熱性能、電學(xué)性能、光學(xué)性能及表面與界面性能等； 分子運(yùn)動(dòng)則包括高分子的三種狀態(tài)及松弛轉(zhuǎn)變[4]。授課時(shí)應(yīng)將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容詳細(xì)的講解、推導(dǎo)，讓學(xué)生真正從

隨著教學(xué)過(guò)程的深入，學(xué)生在基本理解高分子物理的研究?jī)?nèi)容和特點(diǎn)后，需要讓學(xué)生深入理解高分子物理中基本術(shù)語(yǔ)，高分子物理課程中有許多內(nèi)涵相近、相關(guān)或相互對(duì)應(yīng)的術(shù)語(yǔ)。如高分子、大分子，非晶態(tài)、無(wú)定形態(tài)，銀紋、裂紋等是內(nèi)涵相近的術(shù)語(yǔ)，構(gòu)造、構(gòu)型、構(gòu)象，高彈性、黏彈性，滯后、力學(xué)損耗、損耗因子，蠕變、應(yīng)力松弛，松弛時(shí)間、推遲時(shí)間，屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等是內(nèi)涵相關(guān)的術(shù)語(yǔ)，近程結(jié)構(gòu)、遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)，結(jié)晶態(tài)、非晶態(tài)，動(dòng)態(tài)模量、動(dòng)態(tài)柔量，應(yīng)變軟化、應(yīng)變硬化，有規(guī)立構(gòu)聚合物、無(wú)規(guī)立構(gòu)聚合物，取向、解取向等可視為內(nèi)涵相對(duì)的術(shù)語(yǔ)[5]。在高分子物理課程的教學(xué)中，對(duì)眾多基本術(shù)語(yǔ)的深入講解是一個(gè)首要和基本的任務(wù)。對(duì)于這些基本術(shù)語(yǔ)是否理解和掌握，意味著對(duì)有關(guān)基本概念是否理解和掌握，在理解基本概率的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前和這個(gè)知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的科研成果，讓學(xué)生能夠真實(shí)的感受這個(gè)知識(shí)點(diǎn)很有用。

在仔細(xì)理解各個(gè)知識(shí)點(diǎn)后，將知識(shí)點(diǎn)發(fā)散到各個(gè)面，結(jié)合當(dāng)前的研究熱點(diǎn)或研究進(jìn)展，全面的介紹和講授的知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的研究工作。真正做到能夠即學(xué)即用，達(dá)到事半功倍的效果。

2 實(shí)例講授高分子物理非晶態(tài)聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變

2.1 課本知識(shí)點(diǎn)講授

玻璃化轉(zhuǎn)變現(xiàn)象是非常復(fù)雜的，至今還沒(méi)有比較完善的理論可以解釋實(shí)驗(yàn)事實(shí)?，F(xiàn)有的玻璃化轉(zhuǎn)變理論包括：自由體積理論、熱力學(xué)理論、動(dòng)力學(xué)理論、模態(tài)耦合理論、固體模型理論等。每一種理論只能解決玻璃化轉(zhuǎn)變中部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，課本中重點(diǎn)討論自由體積理論。

自由體積理論最初由Fox和Flory提出來(lái)的，主要工作是由Turnbull和Cohen完成。自由體積理論認(rèn)為：液體或固體的體積由兩部分組成，一部分是被分子占據(jù)的體積，稱為已占體積；另一部分是未被占據(jù)的體積，稱為自由體積。后者以“空穴”的形式分散于整個(gè)物質(zhì)之中，自由體積的存在為分子鏈通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)和位移調(diào)整構(gòu)象提供可能性。當(dāng)高聚物冷卻時(shí)，自由體積先逐漸減小，到達(dá)某一溫度時(shí)，自由體積達(dá)到最低值，維持不變。此時(shí)，高聚物進(jìn)入玻璃態(tài)。因而高聚物的玻璃態(tài)可視為等自由狀態(tài)[1]。

在玻璃態(tài)下，聚合物溫度隨溫度升高發(fā)生的膨脹，只是由于正常的分子膨脹過(guò)程造成的，包括分子振動(dòng)振幅的增加和鍵長(zhǎng)的變化。到玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，分子熱運(yùn)動(dòng)已具有足夠的能量，而且自由體積也開(kāi)始解凍而參加到整個(gè)膨脹的過(guò)程中去，因而鏈段獲得了足夠的運(yùn)動(dòng)能量和必要自由空間，從凍結(jié)進(jìn)入運(yùn)動(dòng)。

2.2 玻璃化轉(zhuǎn)變知識(shí)點(diǎn)推導(dǎo)演示

理論知識(shí)點(diǎn)講授之后，需要給學(xué)生推導(dǎo)理論的由來(lái)和公式的演算過(guò)程，雖然大部分的推導(dǎo)書(shū)本上有，但是有些省略的步驟，可能讓學(xué)生不能獨(dú)自的完全推導(dǎo)出來(lái)。結(jié)合自由體積理論示意圖推導(dǎo)，可以將Doolittle方程和WLF方程做個(gè)簡(jiǎn)單的介紹，然后推導(dǎo)得到自聚合物的自由體積分?jǐn)?shù)等于2.5%，直接在黑板上板書(shū)整個(gè)過(guò)程，讓學(xué)生能夠體會(huì)到公式是有根據(jù)，同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)高分子物理學(xué)中公式的信心，應(yīng)該會(huì)有很好的效果。

實(shí)驗(yàn)中研究玻璃化轉(zhuǎn)變，主要方法是聚合物發(fā)生玻璃化變化時(shí)，測(cè)量發(fā)生急劇變化的物理性能，主要有測(cè)比容、線膨脹系數(shù)、折光率、溶劑在聚合物中的擴(kuò)散系數(shù)、比熱容、動(dòng)力學(xué)損耗等隨溫度的變化，可以重點(diǎn)講述比較典型的幾類，如圖1、圖2、圖3：

通過(guò)課本上的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生能夠直觀的理解玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的客觀性，加深對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度公式的理解。

2.3 玻璃化轉(zhuǎn)變知識(shí)點(diǎn)發(fā)散到知識(shí)面

結(jié)合當(dāng)前玻璃化轉(zhuǎn)變的研究熱點(diǎn)，將知識(shí)點(diǎn)發(fā)散到面，使學(xué)生更加全面的理解知識(shí)點(diǎn)。近些年來(lái)，非晶態(tài)聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變研究的熱點(diǎn)比較多，在給學(xué)生講授的時(shí)候，可以選擇一個(gè)熟悉的研究熱點(diǎn)進(jìn)行講解。如大分子物質(zhì)如聚合物、蛋白質(zhì)分子等受限于納米孔洞的玻璃化轉(zhuǎn)變，Schonhals[6]發(fā)現(xiàn)聚二甲基硅氧烷（PDMS）受限于2.5～20nm孔洞中的鏈段運(yùn)動(dòng)性均較本體強(qiáng)，隨著孔徑的減小受限體系的溫度依賴性由VFT行為轉(zhuǎn)變?yōu)锳rrhenius行為；Russell[7]等人應(yīng)小角 X射線散射（SAXS）和中子散射的方法發(fā)現(xiàn)，聚苯乙烯鏈（PS）受限于比其本體狀態(tài)鏈尺寸小的氧化鋁孔洞中時(shí)，由于高分鏈之間纏結(jié)的減少，鏈整體的運(yùn)動(dòng)性增強(qiáng)，粘度降低。DSC實(shí)驗(yàn)表明鏈段運(yùn)動(dòng)的分布變寬，但其運(yùn)動(dòng)性并沒(méi)有發(fā)生明顯變化；Richterli[8]等人應(yīng)用中子自旋回波的方法研究了聚二甲基硅氧烷受限于 26nmAAO孔洞中的動(dòng)力學(xué)行為，第一次發(fā)現(xiàn)了在分子受限于納米孔洞，在緊鄰孔壁表面的強(qiáng)吸附層與孔中心本體層之間存在一個(gè)中間相，它的鏈松弛行為受到固定在孔壁上鏈的影響（如圖4所示）。Kinimicht[9]等人應(yīng)用NMR的方法研究受限的高分子熔體，發(fā)現(xiàn)高分子熔體即使在比其自身尺度大得多的受限空間中，其tube-reptation模型算得的有效管徑都小r本體狀態(tài)，“緊縮效應(yīng)”（corest effect）的概念被用來(lái)解釋這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

圖4 受限于AAO納米孔洞中高分子鏈的三層模型

教師在講課時(shí)，可以重點(diǎn)講解一個(gè)受限條件下玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變研究成果，讓學(xué)生從目前的科研中感受到學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)很有必要，而且研究的前景十分寬廣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力和興趣。

3 思考和探索

高分子物理的總體課時(shí)并不多，所以不是所有的章節(jié)都需要采用點(diǎn)、面結(jié)合的教學(xué)方式，需要合理分配教學(xué)課時(shí)，盡量在有限的教學(xué)課時(shí)里，讓學(xué)生充分掌握學(xué)習(xí)知識(shí)的方法，提高興趣。首先使學(xué)生明確學(xué)習(xí)高分子物理的意義，將術(shù)語(yǔ)真正地講透徹，在教學(xué)過(guò)程中牢牢地把握住教學(xué)主線，注意方式方法，例如從某個(gè)知識(shí)點(diǎn)強(qiáng)化理論概念，然后立體的發(fā)散到和知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的面，并通過(guò)運(yùn)用多種教學(xué)方法，形成一個(gè)知識(shí)的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使學(xué)生牢固掌握高分子物理中的知識(shí)。結(jié)合現(xiàn)有的一些科研熱點(diǎn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，使其主動(dòng)參與到教學(xué)活動(dòng)中來(lái)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。我們主要是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，只有這樣才能提高運(yùn)用知識(shí)的能力，開(kāi)拓眼界，啟發(fā)思維，使認(rèn)知過(guò)程不斷充實(shí)提高，達(dá)到提升教學(xué)質(zhì)量的目的。

4 體會(huì)

高分子物理是一門(mén)難學(xué)難教的課程，作為高分子材料與工程本科專業(yè)重要的基礎(chǔ)課，對(duì)學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)其它專業(yè)課有深遠(yuǎn)的影響?？傊?，在高分子物理的教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)突出重要知識(shí)點(diǎn)的詳細(xì)講解、推導(dǎo)，然后有這個(gè)知識(shí)點(diǎn)發(fā)散到相關(guān)的知識(shí)面，形成以這個(gè)知識(shí)點(diǎn)為中心的空間知識(shí)網(wǎng)，對(duì)學(xué)生牢固的掌握知識(shí)將會(huì)有很大的幫助，提高學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解，培養(yǎng)和提高學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力。但是在講授的過(guò)程中，由于受到教學(xué)課時(shí)的限制，需要整體把握，不能對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)面面俱到，需要有篩選的進(jìn)行該方法的教學(xué)。

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