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高分子材料概念精選(九篇)

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高分子材料概念

第1篇:高分子材料概念范文

關(guān)鍵詞:高分子材料學(xué) 表面工程 教學(xué)模式

中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):1672-1578(2012)04-0055-02

“高分子材料學(xué)”是我校材料科學(xué)與工程專業(yè)(表面工程方向)的一門專業(yè)課程。表面工程學(xué)生的就業(yè)領(lǐng)域主要為材料涂裝、防腐等,學(xué)生需要熟悉各種工程材料(金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料等)的基本性質(zhì)、制備工藝以及表面處理方面的知識(shí)。“高分子材料學(xué)”主要介紹高分子材料的制備、性能、成型、改性及應(yīng)用等方面的知識(shí)。

“高分子材料學(xué)”這門課共32學(xué)時(shí),所選教材為化學(xué)工業(yè)出版社出版的《高分子材料基礎(chǔ)》。主要內(nèi)容包括四部分:高分子材料的合成及制備、高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能、常見的高分子材料及其成型加工方法、高分子材料的改性及應(yīng)用。該教材[1]濃縮了高分子材料與工程專業(yè)的四門專業(yè)主干課共192學(xué)時(shí)的內(nèi)容,即高分子化學(xué)(48學(xué)時(shí))、高分子物理(64學(xué)時(shí))、高分子材料成型工藝(48學(xué)時(shí))、聚合物改性原理及方法(32學(xué)時(shí))。

1 “高分子材料學(xué)”講授過程中面臨的問題

“高分子材料學(xué)”課程的講授具有較大難度,主要表現(xiàn)在以下方面:

該課程涵蓋了高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)主干課內(nèi)容,要深入講解這些內(nèi)容,需要近200學(xué)時(shí),而針對(duì)表面工程學(xué)生開設(shè)的“高分子材料學(xué)”僅僅只有32學(xué)時(shí),時(shí)間緊,內(nèi)容多,如何合理安排各部分內(nèi)容占的比重是授課教師面臨的首要問題。

“高分子材料學(xué)”相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí),需要學(xué)生具備一定的化學(xué)基礎(chǔ)及力學(xué)基礎(chǔ),而對(duì)表面工程的學(xué)生而言,因?qū)I(yè)側(cè)重不同,化學(xué)課程及機(jī)械基礎(chǔ)課開設(shè)門類不如高分子材料與工程專業(yè)齊全,導(dǎo)致表面工程的學(xué)生在學(xué)習(xí)“高分子材料學(xué)”時(shí),對(duì)教材內(nèi)容的理解及掌握有一定難度。這對(duì)授課教師備課也提出了更高的要求,如何在有限的學(xué)時(shí)中適時(shí)補(bǔ)充相關(guān)背景知識(shí)幫助學(xué)生理解,是授課教師需要思考的另一問題。

“高分子材料學(xué)”雖為表面工程學(xué)生的專業(yè)課之一,但從歷年就業(yè)情況看,表面工程學(xué)生就業(yè)以金屬材料加工行業(yè)居多,而從事高分子材料加工行業(yè)的很少。故必然存在學(xué)生對(duì)該課程重視程度不夠,學(xué)習(xí)積極性不高的問題,因此授課教師也需要在教學(xué)模式上進(jìn)行探索創(chuàng)新,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與到教學(xué)過程中來。

2 “高分子材料學(xué)”課程教學(xué)模式探索

2.1梳理重點(diǎn),側(cè)重剖析基本概念

“高分子材料學(xué)”學(xué)時(shí)有限,內(nèi)容繁多,因此需要授課教師在備課時(shí)梳理出各章節(jié)的重要知識(shí)點(diǎn)和基本概念, 注意各部分內(nèi)容的銜接,并找出線索將各章散落的知識(shí)點(diǎn)貫穿起來。

比如,在介紹高分子材料合成及制備時(shí),著重講授加聚反應(yīng)及縮聚反應(yīng)的基本步驟,對(duì)比這兩種聚合反應(yīng)的特點(diǎn)及反應(yīng)產(chǎn)物特性,便于學(xué)生掌握常見高分子材料的合成反應(yīng)類型,了解制備方法對(duì)材料性能的影響??紤]到表面工程學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)及專業(yè)側(cè)重,對(duì)反應(yīng)速率的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)不做要求。

再如,課程內(nèi)容第二部分介紹高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能,這部分內(nèi)容為承上啟下的重點(diǎn)章節(jié),高分子材料的結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)在其合成過程中奠定基礎(chǔ),并將在成型過程及改性中得以體現(xiàn)和完善。這部分內(nèi)容體現(xiàn)了高分子材料與其他材料的本質(zhì)區(qū)別,涉及的基本知識(shí)點(diǎn)很多,而且多為表面工程學(xué)生不熟悉的內(nèi)容。因此,同樣需要通過對(duì)比,突出高分子與低分子的結(jié)構(gòu)與性能差異,側(cè)重高分子溫度——形變關(guān)系,結(jié)晶過程及晶體結(jié)構(gòu)等重要知識(shí)點(diǎn)的講解。

2.2因材施教,適時(shí)補(bǔ)充背景知識(shí)

“高分子材料學(xué)”中很多知識(shí)點(diǎn)的理解離不開有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等基礎(chǔ)課程的支撐,而表面工程方向的學(xué)生并未開設(shè)相關(guān)課程。為此,需要教師在講授過程中適時(shí)補(bǔ)充背景知識(shí)。

例如,在講授高分子合成反應(yīng)類型對(duì)材料性能的影響時(shí),可簡(jiǎn)要介紹常見化學(xué)基團(tuán)的特點(diǎn)并聯(lián)想對(duì)應(yīng)的高分子材料的性能特點(diǎn)及成型要點(diǎn)。以聚碳酸酯(PC)為例,這種材料采用縮聚反應(yīng)制備,分子結(jié)構(gòu)中含有酯基,酯基在一定條件下容易水解,因此可聯(lián)想到PC材料在成型時(shí)的高溫條件下應(yīng)避免水分的存在,防止水解反應(yīng)發(fā)生導(dǎo)致材料性能劣化。

此外,為彌補(bǔ)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的不足,講授時(shí)還可結(jié)合日常生活中的實(shí)例進(jìn)行對(duì)照說明。在講授高分子結(jié)晶時(shí),可聯(lián)想泡面模型以及珍珠形成等實(shí)例;講授高分子材料降解及添加劑功效時(shí),可結(jié)合塑料制品長(zhǎng)期暴曬變色發(fā)脆、塑料拖鞋逐漸由軟變硬等學(xué)生熟知的生活常識(shí)進(jìn)行分析。

2.3結(jié)合專業(yè),調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

“高分子材料學(xué)”為考查科目,且表面工程的學(xué)生就業(yè)以金屬材料加工行業(yè)居多,學(xué)生誤認(rèn)為這門課程與自己的專業(yè)及將來就業(yè)銜接不緊,從而對(duì)“高分子材料學(xué)”課程重視不夠,故學(xué)習(xí)積極性也不高。為此,授課教師應(yīng)有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生思考,并采用靈活的考核方式調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

筆者在講授此門課程時(shí),并未采用課堂考試的形式進(jìn)行考核,而是給學(xué)生布置了“高分子材料與表面工程”為主題的課程論文撰寫任務(wù),并讓學(xué)生制作出相關(guān)的PPT將自己的論文進(jìn)行口頭陳述,最后根據(jù)其論文撰寫情況、PPT制作情況及陳述情況給出該門課程的成績(jī)[2]。課程論文的完成情況直接跟成績(jī)掛鉤,能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性及對(duì)課程的重視;課程論文的撰寫需要大量專業(yè)文獻(xiàn)為基礎(chǔ),學(xué)生在撰寫論文的過程中能自覺關(guān)注及閱讀相關(guān)專業(yè)文獻(xiàn),有利于拓寬其專業(yè)視野;制作PPT的過程是對(duì)課程論文內(nèi)容的凝練,有利于學(xué)生理清思路掌握重點(diǎn);口頭陳述環(huán)節(jié)能有效杜絕學(xué)生互相抄襲論文,教師也能通過學(xué)生的口頭陳述情況,觀察學(xué)生對(duì)該門課程基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度。

學(xué)生通過獨(dú)立搜集資料撰寫論文制作PPT并口頭陳述等環(huán)節(jié)的訓(xùn)練,既能讓他們發(fā)現(xiàn)“高分子材料學(xué)”這門課程與所學(xué)專業(yè)的緊密聯(lián)系,也鍛煉了他們的資料搜集能力及口頭表達(dá)能力,為將來畢業(yè)答辯及就業(yè)面試打下基礎(chǔ)。

3 結(jié)語(yǔ)

高分子材料是非常重要的工程材料,對(duì)于表面工程的學(xué)生而言,應(yīng)該熟悉并掌握這類工程材料的特性?!案叻肿硬牧蠈W(xué)”雖然不是表面工程方向的專業(yè)主干課,但涵蓋了高分子材料相關(guān)的大量專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),也是面向表面工程學(xué)生開設(shè)的唯一一門有關(guān)高分子材料的課程。授課教師應(yīng)該積極進(jìn)行教學(xué)模式的探索,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)中掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。

參考文獻(xiàn):

[1]張留成,瞿雄偉,丁會(huì)利編.高分子材料基礎(chǔ)[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,2004.

第2篇:高分子材料概念范文

關(guān)鍵詞:高分子材料可降解生物

我國(guó)目前的高分子材料生產(chǎn)和使用已躍居世界前列,每年產(chǎn)生幾百萬(wàn)噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進(jìn)行生物可降解,以盡量減少對(duì)人類及環(huán)境的污染。生物可降解材料,是指在自然界微生物,如細(xì)菌、霉菌及藻類作用下,可完全降解為低分子的材料。這類材料儲(chǔ)存方便,只要保持干燥,不需避光,應(yīng)用范圍廣,可用于地膜、包裝袋、醫(yī)藥等領(lǐng)域。生物可降解的機(jī)理大致有以下3種方式:生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)械性破壞;微生物對(duì)聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì);酶的直接作用,即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。按照上述機(jī)理,現(xiàn)將目前研究的幾種主要的可生物可降解的高分子材料介紹如下。

1、生物可降解高分子材料概念及降解機(jī)理

生物可降解高分子材料是指在一定的時(shí)間和一定的條件下,能被微生物或其分泌物在酶或化學(xué)分解作用下發(fā)生降解的高分子材料。

生物可降解的機(jī)理大致有以下3種方式:生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)械性破壞;微生物對(duì)聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì);酶的直接作用,即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。一般認(rèn)為,高分子材料的生物可降解是經(jīng)過兩個(gè)過程進(jìn)行的。首先,微生物向體外分泌水解酶和材料表面結(jié)合,通過水解切斷高分子鏈,生成分子量小于500的小分子量的化合物;然后,降解的生成物被微生物攝入人體內(nèi),經(jīng)過種種的代謝路線,合成為微生物體物或轉(zhuǎn)化為微生物活動(dòng)的能量,最終都轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。

因此,生物可降解并非單一機(jī)理,而是一個(gè)復(fù)雜的生物物理、生物化學(xué)協(xié)同作用,相互促進(jìn)的物理化學(xué)過程。到目前為止,有關(guān)生物可降解的機(jī)理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外,高分子材料在機(jī)體內(nèi)的降解還被描述為生物吸收、生物侵蝕及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除與材料本身性能有關(guān)外,還與材料溫度、酶、PH值、微生物等外部環(huán)境有關(guān)。

2、生物可降解高分子材料的類型

按來源,生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類。按用途分類,有醫(yī)用和非醫(yī)用生物可降解高分子材料兩大類。按合成方法可分為如下幾種類型。

2.1微生物生產(chǎn)型

通過微生物合成的高分子物質(zhì)。這類高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖,具有生物可降解性,可用于制造不污染環(huán)境的生物可降解塑料。如英國(guó)ICI公司生產(chǎn)的“Biopol”產(chǎn)品。

2.2合成高分子型

脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點(diǎn)低,強(qiáng)度及耐熱性差,無法應(yīng)用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔點(diǎn)較高,強(qiáng)度好,是應(yīng)用價(jià)值很高的工程塑料,但沒有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定結(jié)構(gòu)的共聚物,這種共聚物具有良好的性能,又有一定的生物可降解性。

2.3天然高分子型

自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質(zhì)素等均屬可降解天然高分子,這些高分子可被微生物完全降解,但因纖維素等存在物理性能上的不足,由其單獨(dú)制成的薄膜的耐水性、強(qiáng)度均達(dá)不到要求,因此,它大多與其它高分子,如由甲殼質(zhì)制得的脫乙?;嗵堑裙不熘频?。

2.4摻合型

在沒有生物可降解的高分子材料中,摻混一定量的生物可降解的高分子化合物,使所得產(chǎn)品具有相當(dāng)程度的生物可降解性,這就制成了摻合型生物可降解高分子材料,但這種材料不能完全生物可降解。

3、生物可降解高分子材料的開發(fā)

3.1生物可降解高分子材料開發(fā)的傳統(tǒng)方法

傳統(tǒng)開發(fā)生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法等。

3.1.1天然高分子的改造法

通過化學(xué)修飾和共混等方法,對(duì)自然界中存在大量的多糖類高分子,如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進(jìn)行改性,可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足,但一般不易成型加工,而且產(chǎn)量小,限制了它們的應(yīng)用。

3.1.2化學(xué)合成法

模擬天然高分子的化學(xué)結(jié)構(gòu),從簡(jiǎn)單的小分子出發(fā)制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物,這些高分子化合物結(jié)構(gòu)單元中含有易被生物可降解的化學(xué)結(jié)構(gòu)或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段?;瘜W(xué)合成法反應(yīng)條件苛刻,副產(chǎn)品多,工藝復(fù)雜,成本較高。

3.1.3微生物發(fā)酵法

許多生物能以某些有機(jī)物為碳源,通過代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發(fā)酵法合成產(chǎn)物的分離有一定困難,且仍有一些副產(chǎn)品。

;3.2生物可降解高分子材料開發(fā)的新方法——酶促合成

用酶促法合成生物可降解高分子材料,得益于非水酶學(xué)的發(fā)展,酶在有機(jī)介質(zhì)中表現(xiàn)出了與其在水溶液中不同的性質(zhì),并擁有了催化一些特殊反應(yīng)的能力,從而顯示出了許多水相中所沒有的特點(diǎn)。

3.3酶促合成法與化學(xué)合成法結(jié)合使用

酶促合成法具有高的位置及立體選擇性,而化學(xué)聚合則能有效的提高聚合物的分子量,因此,為了提高聚合效率,許多研究者已開始用酶促法與化學(xué)法聯(lián)合使用來合成生物可降解高分子材料新晨

4、生物可降解高分子材料的應(yīng)用

目前生物可降解高分子材料主要有兩方面的用途:(1)利用其生物可降解性,解決環(huán)境污染問題,以保證人類生存環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。通常,對(duì)高聚物材料的處理主要有填埋、焚燒和再回收利用等3種方法,但這幾種方法都有其弊端。(2)利用其可降解性,用作生物醫(yī)用材料。目前,我國(guó)一年約生產(chǎn)3000多億片片劑與控釋膠囊劑,其中70%以上是上了包衣的表皮,其中包衣片中有80%以上是傳統(tǒng)的糖衣片,而國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片,因此,我國(guó)的片劑制造水平與國(guó)際先進(jìn)水平有很大的差距。國(guó)外片劑和薄膜衣片多采用羥丙基甲纖維素,羥丙纖維素、丙烯酸樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥甲基淀粉鈉等。

參考文獻(xiàn):

第3篇:高分子材料概念范文

關(guān)鍵詞:課程建設(shè);通識(shí)選修課;教與學(xué);教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)07-0126-03

“通識(shí)教育”(general education)是高等教育的組成部分,是一種盡可能綜合的(comprehensive)教育,是所有大學(xué)生都應(yīng)接受的非專業(yè)性教育,在學(xué)生接受特殊的、專業(yè)知識(shí)之前對(duì)知識(shí)的總體狀況有個(gè)綜合性的了解。[1,2]1999年李曼麗等人在《清華大學(xué)教育研究》中提到:“通識(shí)教育目的是培養(yǎng)積極參與社會(huì)生活的、有社會(huì)責(zé)任感的、全面發(fā)展的社會(huì)的人和國(guó)家的公民?!盵2]為了推進(jìn)以“課程建設(shè)與改革”為核心的本科人才培養(yǎng)模式改革,蘇州大學(xué)從2014年起正式啟動(dòng)通識(shí)教育課程改革計(jì)劃,課程建設(shè)基本要求為:適合所有學(xué)生學(xué)習(xí)的非專業(yè)課程;注重學(xué)科交叉和學(xué)科前沿;提倡教學(xué)形式和教學(xué)方法多樣化;注重經(jīng)典原著閱讀;建設(shè)有地域特色和本校特色的通識(shí)教育課程。通識(shí)選修課程包括五大模塊:文學(xué)與藝術(shù)、歷史與哲學(xué)、社會(huì)科學(xué)、數(shù)學(xué)與自然科學(xué)、科技與發(fā)展。通過跨學(xué)科的體系設(shè)計(jì),讓學(xué)生廣泛涉獵不同的學(xué)科領(lǐng)域,拓寬知識(shí)視野,培養(yǎng)學(xué)生跨領(lǐng)域、多角度思考問題能力、批判性思維能力和包容性理解能力。2014年學(xué)校通識(shí)教育課程的申報(bào)數(shù)量達(dá)93門,經(jīng)過專家組兩輪評(píng)審,隸屬于科技與發(fā)展模塊的《生活中的高分子材料》課程成為立項(xiàng)建設(shè)中的一門通識(shí)選修課程,并于2015―2016學(xué)年開始對(duì)全校學(xué)生開放選修。

在認(rèn)真開展本課程的項(xiàng)目建設(shè)工作過程中,筆者在課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)和教學(xué)方法選擇方面做了一些探索與嘗試,在幾輪教學(xué)實(shí)踐中對(duì)教與學(xué)之間存在的問題進(jìn)行了思考和改進(jìn),希望能夠與相關(guān)老師一起交流教學(xué)經(jīng)驗(yàn),共同探討如何尋找合適的教學(xué)模式來開設(shè)全校性工程技術(shù)類通識(shí)選修課。

一、《生活中的高分子材料》課程的體系建設(shè)

1.課程的建設(shè)目標(biāo)?!渡钪械母叻肿硬牧稀氛n程是面向于全校所有學(xué)生學(xué)習(xí)的非專業(yè)課程,建設(shè)目標(biāo)是普及生活高分子材料常識(shí)、推廣不同專業(yè)的學(xué)生去了解我們生活中不可缺少的高分子材料;科學(xué)認(rèn)知高分子材料性能特點(diǎn)、合理健康使用各種高分子材料;從而提出新問題和新思想,推動(dòng)我們國(guó)家高分子材料產(chǎn)業(yè)鏈的進(jìn)一步發(fā)展。

2.教學(xué)內(nèi)容及課時(shí)安排。從與我們生活密切相關(guān)的“衣”“食”“住”“行”四個(gè)方面出發(fā),給學(xué)生介紹典型的高分子材料組成、特性及使用注意事項(xiàng)。主要安排如下:

第一章 緒論(2課時(shí))。介紹高分子材料的基本概念、新型高分子材料及其研究進(jìn)展。

第二章 “衣用”高分子材料(8課時(shí))。介紹紡織行業(yè)纖維材料(天然纖維和合成纖維高分子材料),了解一些服飾用涂層高分子材料和皮革高分子材料。

第三章 “食品”相關(guān)高分子材料(8課時(shí))。介紹食品行業(yè)用塑料(塑料薄膜、塑料瓶、塑料餐具)高分子材料,了解天然高分子(淀粉、膳食纖維、蛋白質(zhì))和合成高分子(食品添加劑)等食用高分子材料。

第四章 “家裝”高分子材料(10課時(shí))。介紹塑料家具(熱塑性塑料、熱固性塑料),了解涂料(墻飾涂料、木器漆、家電粉末涂料)和粘合劑。

第五章 “戶外運(yùn)動(dòng)”相關(guān)高分子材料(8課時(shí))。介紹橡膠(天然橡膠、合成橡膠)和橡膠制品(輪胎、籃球、運(yùn)動(dòng)鞋),了解高分子基復(fù)合材料(運(yùn)動(dòng)自行車、復(fù)合材料賽車)。

3.多元成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系的建立。開設(shè)《生活中的高分子材料》這門課程是希望通過學(xué)習(xí)來加深學(xué)生對(duì)周圍高分子材料的了解,知道其利弊及正確使用方法,讓高分子材料更好、更安全地為己所用;激發(fā)學(xué)生對(duì)高分子材料世界進(jìn)一步探索的激情,創(chuàng)造高分子材料與人的和諧環(huán)境。對(duì)學(xué)生一學(xué)期學(xué)習(xí)的考核不是一張?jiān)嚲韥頉Q定,而是建立多元成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系。在充分考慮不同專業(yè)學(xué)生的個(gè)性的基礎(chǔ)上,鼓勵(lì)學(xué)生從不同角度去認(rèn)識(shí)高分子材料,教學(xué)成績(jī)的最終評(píng)價(jià)體現(xiàn)出全面性和激勵(lì)性。指標(biāo)包括課堂表現(xiàn)(20%)、平時(shí)作業(yè)(40%)和期末小論文(40%)三大方面。(1)學(xué)生對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)態(tài)度會(huì)明顯地體現(xiàn)在課堂表現(xiàn)中。(2)針對(duì)“衣食住行”中可能碰到的高分子材料設(shè)定一些開放性作業(yè),讓學(xué)生自主選擇有興趣的高分子材料去學(xué)習(xí),找其優(yōu)缺點(diǎn)、使用注意事項(xiàng)及這類高分子材料的發(fā)展史,然后分組討論匯報(bào),其余同學(xué)和老師一起給予評(píng)分作為平時(shí)作業(yè)的成績(jī)。(3)在課堂知識(shí)的基礎(chǔ)上,期末讓每一個(gè)同學(xué)對(duì)某一大類高分子材料進(jìn)行綜述,引用實(shí)例,從不同的專業(yè)角度去分析其利弊和發(fā)展?jié)摿Γ瑢懗鲎约簩?duì)材料改進(jìn)的需求和建議方案,按照科技小文的格式編排、撰寫和打印。

二、調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與積極性

第4篇:高分子材料概念范文

關(guān)鍵詞:高分子塑料;成型工藝;分析探討;未來發(fā)展

中圖分類號(hào):TB32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

一、高分子塑料的概述

1高分子塑料定義

高分子塑料是指以高分子化合物為主要成分的所有材料。從物理概念來說,高分子化合物的分子量應(yīng)該在1000以上。目前我們所使用的塑料,它就是一種合成的高分子化合物,一般把它稱之為高分子或者巨分子,它是利用單體原料以合成或縮合反應(yīng)聚合而成的,并由合成樹脂及填料、穩(wěn)定劑、色料等添加劑組合而成的。而根據(jù)它的特點(diǎn)來說,它可以自由改變形體樣式。

2高分子塑料的特性

單就高分子塑料的特性來說,除了它可以自由改變形體樣式以外,它還具有一定的粘彈性,它在外力作用下會(huì)發(fā)生高彈性變形和粘性流動(dòng),其變形與時(shí)間有關(guān)。還具體低強(qiáng)度和高比強(qiáng)度。一般地高分子塑料強(qiáng)度很低,但是由于它的密度很低,所以比強(qiáng)度較高。

除此之外,還有一定的高耐磨性、高絕緣性、膨脹性、高化學(xué)穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性低、熱穩(wěn)定性差等諸多特點(diǎn)。

3高分子塑料的分類

分析了高分子塑料定義、特性外,我們?cè)賮砜此姆诸?。目前在我?guó)現(xiàn)階段我們把它分為七大類。具體如下:高分子膠粘劑、橡膠、塑料、高分子涂料、纖維、功能高分子材料和高分子基復(fù)合材料。下面筆者根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)分別對(duì)這七大類做一詳細(xì)的說明介紹,僅供參考。

第一類是高分子膠粘劑。它是以合成天然高分子化合物為根本的一種膠粘材料。而在實(shí)際應(yīng)用中我們又把它分為天然和合成膠粘劑,不完全統(tǒng)計(jì)應(yīng)用較多的是合成膠粘劑。

第二類是橡膠。從物理概念來說,它的分子鏈間次價(jià)力小,分子鏈柔性好,一般地在外力作用下可產(chǎn)生較大的形變,不穩(wěn)定,而在除去外力作用下,很快就能迅速恢復(fù)原狀。

第三類是塑料。塑料在我們的生活生產(chǎn)中聽到的比較多。一般來講它是以合成樹脂或化學(xué)改性的天然高分子為主要的成分,加入填料、增塑劑和其他添加劑組合而成。我們通常按合成樹脂的特性分為熱固性塑料和熱塑性塑料。

第四類是高分子涂料。這個(gè)類型的主要是以聚合物為主,在生產(chǎn)中再添加溶劑和各種添加劑制得。一般把它分為油脂涂料、天然樹脂涂料和合成樹脂涂料三中,在日常生活中很常見。

第五類是纖維。這個(gè)也是在平時(shí)聽到最多的一種塑料,一般分為天然纖維和化學(xué)纖維兩種。物理學(xué)分析我們得出纖維具有次價(jià)力大、形變能力小、模量高等特點(diǎn),一般為結(jié)晶聚合物。

第六類是功能高分子材料。現(xiàn)在我們已經(jīng)采用的是高分子透明材料、高分子模擬酶、生物降解高分子材料等待。它具有物質(zhì)、能量和信息的轉(zhuǎn)換、磁性、傳遞和儲(chǔ)存等特殊功能。

最后一種是高分子基復(fù)合材料。這種材料綜合了原有材料的性能特點(diǎn),在實(shí)際使用中我們根據(jù)需要進(jìn)行材料的任意設(shè)計(jì)。

4高分子塑料的應(yīng)用

如果說塑料的應(yīng)用,我們大家都不陌生,在生活生產(chǎn)中都常見,而提到高分子塑料的應(yīng)用,大部分人都比較陌生,而實(shí)際上,我們?cè)谏钪谢蚨嗷蛏俣悸牭揭姷竭^,只是加以高分子就難以理解了。經(jīng)過多年的工作體會(huì)和實(shí)際工作操作,現(xiàn)筆者就高分子塑料的應(yīng)用做一闡述。具體如下。

從軍事尖端大方面來說,高分子塑料的應(yīng)用已經(jīng)涉及到軍事及尖端技術(shù)上,無形中它促使了高分子合成和加工技術(shù)的發(fā)展,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)它已經(jīng)成為一種獨(dú)立的專門工程技術(shù)。

從高分子材料科學(xué)研究上來看,它是年輕而新興的學(xué)科。我們的科學(xué)家主要集中于結(jié)構(gòu)和組成與材料的性質(zhì)、探索加工工藝,對(duì)各種環(huán)境因素對(duì)材料性能的影響,其主要目的是為了進(jìn)一步開發(fā)新材料、新工藝等。目前,從一些材料上看高分子材料已經(jīng)和金屬材料等并駕齊驅(qū),在國(guó)際上我們把它列為一級(jí)學(xué)科,這是很高的級(jí)別。

二、高分子塑料加工工藝

上文我們分析了高分子塑料的定義,特性,分類及應(yīng)用,從大的方面我們有了一個(gè)感官的認(rèn)識(shí)和了解,下面筆者再結(jié)合實(shí)際談?wù)勊募庸すに?。以便在?shí)際中進(jìn)一步總結(jié)應(yīng)用。首先我們先來了解高分子塑料在加熱中出現(xiàn)的物理和化學(xué)變化。先來看物理變化。

1高分子塑料的物理變化。一般地,高分子塑料在等溫條件下會(huì)結(jié)晶,我們把它稱為靜態(tài)結(jié)晶。但實(shí)際在加工過程中,它大多數(shù)情況下結(jié)晶都不是等溫的,筆者認(rèn)為這些因素都會(huì)影響結(jié)晶過程。實(shí)踐中我們得出,熔化溫度與在該溫度的停留時(shí)間會(huì)影響聚合物中可能殘存的微小有序區(qū)域或晶核的數(shù)量。

另外,高分子塑料如果在紡絲、薄膜拉伸、擠出等成型加工過程中會(huì)受到高應(yīng)力作用,這個(gè)時(shí)候它就會(huì)有加速結(jié)晶作用的傾向;如果在剪切或拉伸應(yīng)力作用下,熔體中會(huì)生成長(zhǎng)串的纖維狀晶體,隨應(yīng)力或應(yīng)變速率增大,它的晶體中伸直鏈含量增多,晶體熔點(diǎn)升高。

經(jīng)過多年的實(shí)踐,筆者得出這樣一個(gè)結(jié)論:就是說高分子塑料的分子鏈結(jié)構(gòu)與結(jié)晶過程有很大的關(guān)系。具體來說,如果分子量愈高,大分子及鏈段結(jié)晶的重排運(yùn)動(dòng)愈困難,高分子的結(jié)晶能力一般隨分子量的增大而降低,這是成反比的,需要我們加以注意。

2高分子塑料的化學(xué)變化是指高分子塑料在高溫和應(yīng)力作用下,受到熱和應(yīng)力的作用它的大分子結(jié)構(gòu)發(fā)生的一系列變化。這個(gè)變化中會(huì)發(fā)生輕微的降解物質(zhì),這個(gè)物質(zhì)釋放出來后會(huì)產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)。所以,我們?cè)趯?shí)際加工的過程中,要嚴(yán)格控制原材料指標(biāo),并使用合格的原材料,在配方中我們還要考慮使用抗氧劑、穩(wěn)定劑等輔材料來增強(qiáng)高分子對(duì)降解的抵抗能力,確保生產(chǎn)安全。

3高分子塑料成型加工工藝

在明確了高分子塑料的物理和化學(xué)變化后,下面我們進(jìn)一步闡述它的成型加工工藝。具體如下:

現(xiàn)階段高分子塑料成型加工一般包括原料的配制和準(zhǔn)備、成型及制品后加工等諸多過程。從它的加工工藝定義出發(fā),一般地是通過溫度的作用,讓高分子塑料受熱熔化,經(jīng)過高分子塑料成型設(shè)備加工成具有一定結(jié)構(gòu)形狀的產(chǎn)品過程。筆者統(tǒng)計(jì),現(xiàn)階段有擠出成型工藝、擠出注射技術(shù)、壓延成型、氣體輔助注射技術(shù)等。

3.1擠出成型工藝。這個(gè)工藝原理采用的是利用螺桿旋轉(zhuǎn)加壓,將塑料生產(chǎn)物料用擠出機(jī)擠入機(jī)頭,形成具備口模形態(tài)的型坯,完成冷卻定型,塑化等基本工藝流程。這個(gè)技術(shù)對(duì)成型工藝發(fā)展的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。但需要加以注意的是,在實(shí)際的加工過程中,我們?yōu)榱舜_保工藝流程質(zhì)量,在生產(chǎn)物料制備、模具設(shè)計(jì)方面我們的工作人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格監(jiān)督控制,確保質(zhì)量有所提升。

3.2擠出注射工藝。擠出注射工藝它的突出優(yōu)點(diǎn)是可以更加靈活地調(diào)節(jié)復(fù)合物的配方,省去了造粒、包裝等工序,可以降低設(shè)備費(fèi)用和減少了生產(chǎn)時(shí)間。

3.3吹塑成型工藝。在這個(gè)工藝中,筆者僅僅拿出其中一個(gè)工藝來討論——多層吹塑成型工藝。這個(gè)工藝可以用于要求反滲透性能良好的制備品加工中。在生產(chǎn)中它能夠?qū)崿F(xiàn)原料的不斷更換。對(duì)于那些大型燃油箱容器的生產(chǎn)時(shí)的冷卻工藝處理來說,這個(gè)時(shí)候就急需要減少模腔內(nèi)壓力。我們可以采取將熔料儲(chǔ)存在擠出螺桿前端的熔槽中,在高速下擠出型坯,以最大限度減少型坯壁厚的變化,確保消除垂縮和擠出膨脹現(xiàn)象。

3.4注射成型工藝。筆者認(rèn)為,該工藝是塑料加工生產(chǎn)中最為實(shí)用且最為普遍的一種工藝。在生產(chǎn)中可以配合設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)用情況下,實(shí)現(xiàn)高分子塑料生產(chǎn)工藝的價(jià)值。經(jīng)過筆者的實(shí)踐分析來看,這種工藝具有應(yīng)用范疇廣、生產(chǎn)效率較高以及工藝操作簡(jiǎn)單等很多的特性。在目前的生產(chǎn)中應(yīng)用比較廣泛,生產(chǎn)效率也很高。

三、高分子塑料成型加工工藝未來發(fā)展

隨著目前科技的日益發(fā)展和實(shí)際的需求情況來看,高分子塑料成型加工工藝已取得了一定的成果。這主要體現(xiàn)在向高性能化方向發(fā)展。比如說用化學(xué)或物理的方法來控制發(fā)光倍率的發(fā)泡制品,具有分離機(jī)能和透析機(jī)能的離子膜。

再有就是向精密化發(fā)展。比如說,我們使用的超微指令的激光唱盤、計(jì)算機(jī)光盤等。最后是向優(yōu)質(zhì)化發(fā)展。我們可以采用與其他成型加工技術(shù)組合的加工方法,比如擠出壓縮法等。還有就是以磁帶為代表的記憶制品,像錄像帶,以及高絕緣等。

結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)高分子塑料材料的定義、特性、分類及加工工藝,未來發(fā)展分別做了闡述,這讓我們不難看出,高分子塑料材料在實(shí)際應(yīng)用中不但取得了一定的成績(jī),而且還向高度集成化、精度控制自動(dòng)化等特性方面快步發(fā)展。換句話說,高分子塑料材料是通過制造成各種制品來實(shí)現(xiàn)其使用價(jià)值的,我們從應(yīng)用角度來講,以對(duì)高分子材料賦予形狀為主要目的成型加工技術(shù)有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)

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[2]胡杰,袁新華,曹順生.《高分子材料成型加工》課程教學(xué)中的幾點(diǎn)思考[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2010(04).

[3]陳捷.炸藥、高分子材料及部件貯存性能與老化機(jī)理研究進(jìn)展[A].中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào),2010.

第5篇:高分子材料概念范文

關(guān)鍵詞:交叉學(xué)科;本科教學(xué);互動(dòng);創(chuàng)新思維;實(shí)踐認(rèn)知

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)07-0143-03

現(xiàn)代社會(huì)科技進(jìn)步日新月異,創(chuàng)新性的研究和產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),其中非常多的成果都來自于交叉學(xué)科的貢獻(xiàn)。一個(gè)已經(jīng)被普遍接受的共識(shí)是:學(xué)科交叉點(diǎn)往往就是科學(xué)新的生長(zhǎng)點(diǎn)、新的科學(xué)前沿,這里最有可能產(chǎn)生重大的科學(xué)突破,使科學(xué)發(fā)生革命性的變化;同時(shí),交叉科學(xué)是綜合性、跨學(xué)科的產(chǎn)物,因而有利于解決人類面臨的重大復(fù)雜科學(xué)問題、社會(huì)問題和全球性問題[1]。所以,對(duì)于本科教學(xué)中的交叉學(xué)科課程的教學(xué)就提出了更高的要求,如要求教師縱覽多個(gè)學(xué)科的發(fā)展,從而能站在交叉學(xué)科的前沿來引領(lǐng)學(xué)生去認(rèn)知和創(chuàng)新性思考;同時(shí),也要求學(xué)生積極主動(dòng)地去檢索相關(guān)資料,能互動(dòng)地參與到整個(gè)課程教學(xué)的過程中來。只有這樣,交叉學(xué)科的本科教學(xué)才能獲得理想的教學(xué)效果,提高學(xué)生的科學(xué)敏銳力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。盡管教育界對(duì)交叉學(xué)科研究生階段創(chuàng)新型人才培養(yǎng)已有較多思考[2],但是迄今為止對(duì)交叉學(xué)科的本科教學(xué)的交流還很少。

本文以四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院開設(shè)的“生物高分子及制品”課程教學(xué)為例,從課堂教學(xué)的多個(gè)方面提出了對(duì)交叉學(xué)科的本科教學(xué)的思考和體會(huì)。

一、課程背景

“生物高分子及制品”是四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院為大三學(xué)生開設(shè)的一門課程,任課教師均來自我院醫(yī)用高分子材料及人工器官系。醫(yī)用高分子材料專業(yè)建立于1978年,并分別于1986年和1992年獲得碩士、博士學(xué)位授予權(quán),是我國(guó)最早的培養(yǎng)生物醫(yī)用高分子材料專業(yè)人才的基地之一。系內(nèi)的教師在生物醫(yī)用高分子材料及人工器官的科研、教學(xué)方面有30多年的豐富經(jīng)驗(yàn)。本課程所使用教材主要為我系老師合力編寫的普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《生物醫(yī)用高分子材料》[3],并結(jié)合科研前沿做了豐富多樣的專題講解。目前一個(gè)年級(jí)有三個(gè)班平行授課,每個(gè)班的人數(shù)在70~90人。本門課程是典型的交叉學(xué)科產(chǎn)物,其內(nèi)容涉及生物醫(yī)學(xué)、材料學(xué)(高分子材料)、工程設(shè)計(jì)、醫(yī)療器械等多個(gè)領(lǐng)域。教材的主要章節(jié)包括緒論、高分子材料和生物體的相互作用、生物醫(yī)用高分子材料的生物相容性和安全性評(píng)價(jià)、人工器官用高分子材料、醫(yī)療診斷用高分子材料、藥物緩控釋高分子材料、軟硬組織替代和組織工程用高分子材料、醫(yī)用高分子材料的設(shè)計(jì)。根據(jù)我院學(xué)生學(xué)術(shù)研究發(fā)展方向和工程應(yīng)用發(fā)展方向并重的特點(diǎn),在課堂講授的時(shí)候授課教師會(huì)盡量同時(shí)擴(kuò)展到前沿的科研領(lǐng)域(如醫(yī)用高分子非病毒基因載體)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用環(huán)節(jié)(如生物醫(yī)用高分子材料制品的生產(chǎn)、消毒)等??疾榉绞揭哉n堂討論、平時(shí)成績(jī)和期末筆試成績(jī)綜合打分。

二、互動(dòng)式授課的幾點(diǎn)思考與體會(huì)

1.綜合多學(xué)科領(lǐng)域的講解方式。生物醫(yī)用高分子材料是功能高分子材料中重要的組成部分,是指在生物及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域所使用的高分子材料。總體而言,本課程是兩個(gè)一級(jí)學(xué)科:材料學(xué)(其中的高分子材料)和生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)(其中的生物材料)的交叉點(diǎn)。兩個(gè)學(xué)科的跨度很大,如何能生動(dòng)形象地講解和引領(lǐng)學(xué)生思考至為關(guān)鍵。例如,在進(jìn)行人工器官用高分子材料的講解時(shí),我們通常會(huì)采取由淺入深的啟發(fā)式教學(xué)方法。首先,我們將人體器官做一個(gè)對(duì)應(yīng)的抽象化的模型,其中包括腦—計(jì)算機(jī)、耳—聲音探測(cè)器、肺—?dú)怏w交換器、心—泵/液體輸送器、肝—化學(xué)工廠、腎—分離/凈化系統(tǒng)和血管—輸送管路等,以方便同學(xué)們從功能上理解人體器官并能針對(duì)性地對(duì)人工器官進(jìn)行設(shè)計(jì)、思考。通過講解,同學(xué)們了解到研究人工器官并不能簡(jiǎn)單考慮其與人體組織器官的類似,更重要的是能使其再現(xiàn)或部分再現(xiàn)人體器官的功能。舉例來說,在講到人工腎時(shí),我們會(huì)先從醫(yī)學(xué)的角度講述腎臟的結(jié)構(gòu)和功能,重點(diǎn)描述腎小球的濾過作用和腎小管的重吸收作用。其中,腎小球每天以125ml/min的濾過率處理約180L的血液,腎小管將濾過液中大部分的水、電解質(zhì)、葡萄糖和其他小分子有用物質(zhì)重新吸收入血液,而每天最終排尿量?jī)H為2.0L。通過上述講解,同學(xué)們可以清楚地了解腎臟在人體中的主要功能,那么進(jìn)一步的關(guān)于人工腎功能設(shè)計(jì)的講解也就順理成章了。人工腎是血液凈化技術(shù)中所使用的最重要的人工器官,再通過進(jìn)一步關(guān)聯(lián)講解病理學(xué)的內(nèi)容,我們可以使同學(xué)們了解到使用人工腎的血液凈化技術(shù)的目的和意義在于治療與血液相關(guān)的疾病,既包括腎臟方面的疾病如腎衰竭,也包括各種由于血漿成分發(fā)生病理改變而產(chǎn)生的血液性或免疫性疾病,如巨球蛋白血癥、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、血友病和多發(fā)性骨髓瘤等。緊接著,針對(duì)不同的疾病和需要去除致病物質(zhì),我們很自然就將知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)到不同的血液凈化技術(shù)上來,分別講述血液透析、血液濾過和血液透析濾過三種人工腎技術(shù)。最終,三種不同的人工腎技術(shù)就引出了不同的生物醫(yī)用高分子材料和制品的需求和設(shè)計(jì):通過對(duì)用于人工腎的各種生物醫(yī)用高分子材料的化學(xué)成分、物理性能的分析,以及對(duì)完成其制品的各種工程技術(shù)的描述和表征,使同學(xué)們?nèi)跁?huì)貫通,掌握這個(gè)跨多學(xué)科交叉領(lǐng)域的知識(shí)點(diǎn)。再舉一個(gè)例子,在講組織工程用高分子材料章節(jié)時(shí),由于這是一個(gè)非常前沿的跨生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和材料學(xué)的交叉領(lǐng)域,如何有機(jī)結(jié)合多學(xué)科知識(shí)使同學(xué)們帶著興趣學(xué)習(xí)就非常關(guān)鍵。首先,我們會(huì)用“人耳鼠”等組織工程經(jīng)典的圖片展開緒論,使同學(xué)們的目光一下子就被吸引住了,讓他們?nèi)ニ伎迹喝祟惪萍嫉倪M(jìn)展真的有一天能實(shí)現(xiàn)更換人體的各個(gè)組織器官嗎?由于多個(gè)現(xiàn)實(shí)的案例擺了出來,他們就會(huì)意識(shí)到這是有可能并已經(jīng)部分實(shí)現(xiàn)了的前沿科技。進(jìn)而,我們就會(huì)用搭房子來做一個(gè)形象的比喻講解組織工程的三要素:細(xì)胞是磚塊,生長(zhǎng)因子是建筑工人,而生物材料就是整個(gè)房屋的支架。而組織工程支架材料對(duì)生物相容性、生物降解性能的要求就使得生物醫(yī)用高分子成了其中的首選。在這樣的引領(lǐng)下,同學(xué)們的關(guān)注點(diǎn)自然就轉(zhuǎn)到了我們高分子學(xué)科與組織工程的關(guān)系,并能帶著興趣學(xué)習(xí)接下來的組織工程的原理和方法、軟骨組織工程支架材料、神經(jīng)組織工程支架材料、血管組織工程支架材料、肌腱組織工程支架材料、皮膚組織工程支架材料、角膜組織工程材料、組織工程支架制品的制備方法等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)。在講解的過程中,我們還會(huì)播放組織工程培養(yǎng)細(xì)胞、體外構(gòu)建人工血管等錄像資料,讓同學(xué)們更直觀地認(rèn)識(shí)生物醫(yī)用高分子材料在組織工程中的應(yīng)用。

2.學(xué)生積極參與的教學(xué)互動(dòng)形式。除了教師的有效引領(lǐng)作用外,學(xué)生能否積極參與教學(xué)過程的互動(dòng)也是交叉學(xué)科本科教學(xué)能否成功的關(guān)鍵。對(duì)于本課程,我們主要采取了課外檢索學(xué)術(shù)資料做PPT報(bào)告和分組討論的形式。如前所述,我們將人體組織、器官分開并做了一個(gè)對(duì)應(yīng)的抽象化的模型。對(duì)應(yīng)于此,我們將學(xué)生分成了若干個(gè)小組,安排每個(gè)小組負(fù)責(zé)準(zhǔn)備和主持一個(gè)主題的PPT報(bào)告和討論。我們會(huì)提前一周通知負(fù)責(zé)組的同學(xué)(通常為4~8人),事先與他們討論講述的主線和子方向,要求同學(xué)們分工合作,其中一些同學(xué)負(fù)責(zé)每人5分鐘的PPT講解,其他一些同學(xué)負(fù)責(zé)資料收集和整理工作。例如對(duì)肺的一個(gè)主題,通過一周的準(zhǔn)備,同學(xué)們查閱了一定數(shù)量的文獻(xiàn)資料,準(zhǔn)備了精美的PPT資料和講解內(nèi)容:第一個(gè)同學(xué)做了呼吸系統(tǒng)和常見呼吸系統(tǒng)疾病的綜述;第二個(gè)同學(xué)的報(bào)告集中于描述現(xiàn)有的呼吸系統(tǒng)手術(shù)(尤其是肺部手術(shù))中使用的大量生物醫(yī)用高分子材料和制品,例如包括呼吸道麻醉科導(dǎo)管、單肺通氣封堵導(dǎo)管等醫(yī)療器械;第三個(gè)同學(xué)從人工肺的研究角度出發(fā),用較多的學(xué)術(shù)資料描述了該領(lǐng)域的研究前沿,進(jìn)一步通過閱讀資料提出了現(xiàn)有研究的不足,并提出他們小組討論后對(duì)該領(lǐng)域的展望;最后一個(gè)同學(xué)結(jié)合工程實(shí)際,從生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝等方面描述該領(lǐng)域醫(yī)用高分子制品的制備方法,并簡(jiǎn)單提及國(guó)內(nèi)外的主要生產(chǎn)企業(yè)。通過這樣的一個(gè)“準(zhǔn)備—講述”的過程,該組同學(xué)系統(tǒng)地掌握了交叉學(xué)科從基本概念到學(xué)術(shù)研究,再到工業(yè)領(lǐng)域的諸多方面,并能邏輯清晰地講述給全班同學(xué)。在同學(xué)們的PPT講述過程中,任課教師會(huì)組織聽報(bào)告的同學(xué)們進(jìn)行有益的討論。例如,在講解到有關(guān)生物醫(yī)用高分子材料和制品的生物相容性的時(shí)候,有做報(bào)告的同學(xué)會(huì)以隱形眼鏡為例講解,其制備原料主要是聚羥乙基甲基丙烯酸酯類材料。這時(shí),我們會(huì)請(qǐng)有戴過隱形眼鏡的同學(xué)舉手,并組織討論:為什么隱形眼鏡有日拋、月拋和年拋的區(qū)別,它們對(duì)材料的要求有何不同?為什么夜晚要取下眼鏡進(jìn)行清洗保養(yǎng)?作為使用者,自己戴隱形眼鏡會(huì)有什么樣的要求?通過這些問題的討論,同學(xué)們可以進(jìn)一步了解作為交叉學(xué)科的產(chǎn)品,生物醫(yī)用高分子材料和制品不僅要在功能上滿足使用的醫(yī)學(xué)目的,還要求我們從材料學(xué)和工程學(xué)的角度去設(shè)計(jì),才能獲得較為理想的使用性能。而且這樣的討論也容易引起同學(xué)們的興趣,避免過多過深的理論講解會(huì)導(dǎo)致的注意力分散。在整個(gè)PPT報(bào)告和討論的過程中,任課教師會(huì)針對(duì)同學(xué)們的資料準(zhǔn)備情況、PPT講解情況和討論情況進(jìn)行評(píng)價(jià)和打分,作為成績(jī)考核的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。

3.創(chuàng)造條件結(jié)合實(shí)踐教學(xué)。交叉學(xué)科除了能在學(xué)術(shù)前沿激發(fā)出更多的創(chuàng)新性火花之外,往往還可以通過學(xué)科的交叉設(shè)計(jì)、生產(chǎn)出大量的實(shí)用的制品。本門課程針對(duì)的生物醫(yī)用高分子材料和制品就是典型例子,其所涉及的產(chǎn)業(yè)主要為醫(yī)療行業(yè)和醫(yī)療材料(器械)企業(yè)。因此,創(chuàng)造條件結(jié)合實(shí)踐進(jìn)行教學(xué)就成了本門課程重要的組成部分。本門課程的授課教師大多與上述行業(yè)的企業(yè)有長(zhǎng)年的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系,已經(jīng)完成或正在研發(fā)多項(xiàng)生物醫(yī)用高分子材料和制品的工作,因而具備較好的實(shí)際條件進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)。例如,任課教師與成都市的多家醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)建立了長(zhǎng)期的科研關(guān)系,從而能將課程的認(rèn)識(shí)實(shí)踐帶到其中的一些單位,包括人工腎的生產(chǎn)企業(yè)和醫(yī)療耗材(導(dǎo)管、輸液制品)企業(yè)等。通過實(shí)習(xí)參觀企業(yè),以及在課堂上觀摩老師帶的各種生物醫(yī)用高分子材料和醫(yī)療器械,同學(xué)們對(duì)這門交叉學(xué)科涉及的產(chǎn)業(yè)有了更好的認(rèn)識(shí)。另外,經(jīng)常有高端的相關(guān)行業(yè)展會(huì)在成都舉行,例如2012年的第68屆中國(guó)國(guó)際醫(yī)療器械秋季博覽會(huì)在成都云集了國(guó)內(nèi)外的多家企業(yè)。這種時(shí)候,任課教師就會(huì)及時(shí)公布展會(huì)時(shí)間,并鼓勵(lì)同學(xué)們?nèi)⒂^,通過學(xué)習(xí)和對(duì)比國(guó)內(nèi)外企業(yè)的產(chǎn)品,了解其設(shè)計(jì)理念和所使用的生物醫(yī)用高分子材料。展會(huì)結(jié)束之后,我們會(huì)和同學(xué)們?cè)谡n堂上針對(duì)展會(huì)上的所見所想進(jìn)行很多有益的討論,很好地幫助同學(xué)們更進(jìn)一步地認(rèn)識(shí)這門交叉學(xué)科的知識(shí)和產(chǎn)業(yè)。

4.結(jié)合教學(xué)內(nèi)容邀請(qǐng)專業(yè)醫(yī)生講座的教學(xué)。結(jié)合課堂講授內(nèi)容,我們會(huì)定期或不定期邀請(qǐng)一些醫(yī)生到課堂進(jìn)行講座,如講授到血液透析時(shí),我們會(huì)專門邀請(qǐng)四川大學(xué)華西醫(yī)院腎內(nèi)科進(jìn)行血液透析的醫(yī)生到課堂進(jìn)行講座,從醫(yī)生的角度講述醫(yī)用高分子材料在血液透析制品方面的臨床應(yīng)用。通過這些講座,使同學(xué)們更深刻了解醫(yī)用高分子材料及制品的實(shí)際應(yīng)用,增加了學(xué)習(xí)的積極性和興趣。最后,由于交叉學(xué)科課程覆蓋的知識(shí)面非常廣,簡(jiǎn)單地進(jìn)行死記硬背的考試是不適宜的。經(jīng)過商討,本課程的多位任課老師達(dá)成了一致的共識(shí):平時(shí)的討論和報(bào)告占學(xué)生成績(jī)的很大一部分,期末考試以開卷方式進(jìn)行,出題盡量是基于交叉學(xué)科的特點(diǎn)來綜合性地考查學(xué)生的邏輯思維、判斷和創(chuàng)新能力。通過八年多的教學(xué)實(shí)踐,我們發(fā)覺本課程的教學(xué)互動(dòng)效果很好,也起到了很好的引領(lǐng)作用,有很多學(xué)生對(duì)這門交叉學(xué)科產(chǎn)生了濃厚的興趣,并相繼進(jìn)入了生物醫(yī)用高分子材料和制品的科研或產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

總而言之,交叉學(xué)科的獨(dú)特性決定了對(duì)其本科教學(xué)方法的靈活性、多樣性的要求。只有不斷解放思想、更新教學(xué)理念和完善教學(xué)手段,才能保證交叉學(xué)科教學(xué)的質(zhì)量,才能更加有效地提高同學(xué)們的興趣和綜合能力,為更高階段的交叉學(xué)科創(chuàng)新性研究以及相關(guān)交叉學(xué)科的產(chǎn)業(yè)輸送人才。

參考文獻(xiàn):

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[3]趙長(zhǎng)生.生物醫(yī)用高分子材料[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2009.

第6篇:高分子材料概念范文

關(guān)鍵詞:高分子材料基礎(chǔ);教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)手段;教學(xué)方法

高分子材料學(xué)科的學(xué)生培養(yǎng),應(yīng)立足于其創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),立足于對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng),以滿足社會(huì)對(duì)高分子材料學(xué)科人才的需求。為此,在“高分子材料基礎(chǔ)”課程的教學(xué)中,我們堅(jiān)持“給大學(xué)生創(chuàng)造機(jī)會(huì)與條件,充分發(fā)揮其潛能,逐步培養(yǎng)其自主式、合作式和探究式的學(xué)習(xí)習(xí)慣以及創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和科學(xué)精神”的教學(xué)宗旨,積極探索教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)方法的改革。

一、教學(xué)內(nèi)容的整合與優(yōu)化

我校自2002年開始在高分子材料及其相近專業(yè)開設(shè)“高分子材料基礎(chǔ)”課程。課程教材選用“面向21世紀(jì)課程教材”《高分子材料基礎(chǔ)》。此教材的特點(diǎn)是涵蓋了高分子材料學(xué)科的基本理論、基本知識(shí)以及典型材料的制備與應(yīng)用,并且對(duì)當(dāng)前一些高分子材料學(xué)科前沿性的理論與知識(shí)給予了充分的闡釋。但是,為了適應(yīng)本科教學(xué)的需要,給學(xué)生一個(gè)清晰的學(xué)習(xí)脈絡(luò),在規(guī)定的學(xué)時(shí)內(nèi)完成講授任務(wù),通過認(rèn)真討論,我們按照“刪繁就簡(jiǎn),削枝強(qiáng)干,突出重點(diǎn)”的原則,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了整合與優(yōu)化,使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi),盡量學(xué)習(xí)到課程的精髓。

教材內(nèi)容體系主要如下:材料科學(xué)概論、高分子材料的制備反應(yīng)、高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能、通用高分子材料、功能高分子材料、聚合物共混物、聚合物基復(fù)合材料。

通過對(duì)教材內(nèi)容的整合與優(yōu)化,對(duì)“高分子化學(xué)”、“高分子物理”中涉及到的基礎(chǔ)理論知識(shí)內(nèi)容,通過以緒論的形式,以新的角度給予重點(diǎn)講授,目的是引出以下的重點(diǎn)講授內(nèi)容。并且,在緒論的講授中增加了對(duì)歷來在高分子學(xué)科中作出突出貢獻(xiàn)的專家,尤其是獲得諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)家的生平事跡的介紹,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。整合優(yōu)化后的課程教學(xué)內(nèi)容為:材料與材料科學(xué)(含:材料概念及分類、材料結(jié)構(gòu)、材料性能、材料制備、材料的發(fā)展簡(jiǎn)史、高分子材料突出科學(xué)家簡(jiǎn)介、材料科學(xué)范疇及任務(wù)等),通用高分子材料(含:塑料、橡膠、纖維、粘劑及涂料),功能高分子材料(重點(diǎn):功能高分子材料的設(shè)計(jì)及制備方法、高分子催化劑、高分子功能膜材料、高分子醫(yī)用材料、智能高分子材料等),聚合物共混物(重點(diǎn):制備方法、形態(tài)結(jié)構(gòu)、性能、增韌塑料增韌機(jī)理等),聚合物基復(fù)合材料(含:聚合物基宏觀復(fù)合材料、聚合物基納米復(fù)合材料)。

此外,在進(jìn)行講授的過程中,也插入一些花絮。例如在講授聚酰胺樹脂時(shí),介紹尼龍(Nylon)名稱的來歷:尼龍最早由杜邦公司的Carothers領(lǐng)導(dǎo)的美國(guó)和英國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研制成功的合成纖維材料,為紀(jì)念這一研究成果,銘記兩國(guó)科學(xué)家的貢獻(xiàn),取兩國(guó)的首都城市名首字來命名,即New York取NY,London取LON,合成一個(gè)新名字NYLON(尼龍),等等。以引導(dǎo)學(xué)生樹立遠(yuǎn)大理想,刻苦努力學(xué)習(xí),為祖國(guó)的建設(shè)與發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

二、教學(xué)模式的改革與實(shí)踐

荀子曰:假輿馬者,非利足也,而致千里;假舟楫者,非能水也,而絕江河。君子生非異也,善假于物也。所以教學(xué)手段與教學(xué)方法的改革對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量是至關(guān)重要的。因此,為了提高教學(xué)質(zhì)量,在教學(xué)方法和手段上,我們也積極進(jìn)行了一些改革與探索。

1.教學(xué)手段的改革

一是采用多媒體教學(xué)增加課程的信息量和內(nèi)容的直觀性。我們按照教學(xué)內(nèi)容制作了教學(xué)課件,課件中對(duì)一些難以理解的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了直觀處理,使學(xué)生能夠更好地理解。例如,對(duì)一些塑料加工設(shè)備的運(yùn)行專門制作了部分動(dòng)畫,使其講授更加生動(dòng)直觀。另外,通過利用多媒體教學(xué),減少了板書的環(huán)節(jié),節(jié)省了大量的時(shí)間,增加了課程的信息量。

二是利用學(xué)校的“課程中心”加強(qiáng)與學(xué)生的課外交流。通過學(xué)校的“課程中心”,達(dá)到師生互動(dòng)的教學(xué)輔助模式,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力及教學(xué)效率。學(xué)校“課程中心”設(shè)有教師論壇、課程論壇、專家論壇、答疑信箱和個(gè)人空間等板塊,可以達(dá)到課下師生之間互動(dòng)的目的。此門課程充分利用以上功能,實(shí)現(xiàn)了教師上傳電子課件、課程相關(guān)文獻(xiàn)資料等,學(xué)生下載課件資料、上交作業(yè)、提出問題、在線測(cè)試等,達(dá)到了師生及學(xué)生之間相互訪問、交流、互動(dòng)的學(xué)習(xí)目的,調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與創(chuàng)造性。

2.教學(xué)方法的改革

主要采用“精講解多討論”的方法,引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,教育學(xué)生要知學(xué)、好學(xué)、樂學(xué)。為了使學(xué)生達(dá)到樂學(xué)的至高境界,教學(xué)中采取了以下方法:

一是在課堂教學(xué)中針對(duì)重要的知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)出系列問題,有意識(shí)地向?qū)W生提出,由學(xué)生經(jīng)過自由討論后,請(qǐng)學(xué)生回答。

二是增加了課程論文的寫作。由于學(xué)生剛剛接觸到部分專業(yè)課程,關(guān)于專業(yè)科研論文的寫作技法不熟練,一開始只要求學(xué)生就所講的一些內(nèi)容,如針對(duì)某種塑料,查閱至少10篇近期的論文,通過分析、歸納、總結(jié),進(jìn)行綜述寫作。為了使學(xué)生按照規(guī)范來寫作,利用課余時(shí)間給學(xué)生講授綜述的基本要求及寫作方法。通過綜述的寫作,鍛煉了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、查閱文獻(xiàn)的能力,以及對(duì)文獻(xiàn)分析、歸納、總結(jié)的能力、并且使他們通過寫作論文產(chǎn)生一種成就感。

三是布置自學(xué)內(nèi)容,對(duì)自學(xué)的課程內(nèi)容要求寫出課程讀書感想。學(xué)生通過自學(xué),將書本上的內(nèi)容消化成自己的知識(shí),再經(jīng)過歸納總結(jié),寫出讀后感,使他們對(duì)所學(xué)的知識(shí)牢固掌握。

這些方法與手段的使用,使學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)的能力得到提高,從而提高了此門課程的教學(xué)效率,也對(duì)其他課程的學(xué)習(xí)起到了促進(jìn)作用。

三、改革取得顯著效果

“高分子材料基礎(chǔ)”課程涉及的教學(xué)內(nèi)容比較龐雜,系統(tǒng)性較差,在講授的過程中不易形成嚴(yán)密的體系,特別是涉及對(duì)一些材料的制備、性能、應(yīng)用等講解時(shí),跳躍性大,內(nèi)容枯燥,吸引力不足。但是,通過對(duì)課程內(nèi)容的整合優(yōu)化以及采用了一些有效的教學(xué)手段與教學(xué)方法,使該門課程的教學(xué)取得了一些很好的效果。

1.學(xué)生知識(shí)面得到拓寬。本門課程是高分子材料專業(yè)在本科教學(xué)中一門全面介紹材料知識(shí)的課程,學(xué)生在學(xué)習(xí)一些基本理論基本知識(shí)的基礎(chǔ)上,通過對(duì)一些常用材料的知識(shí)學(xué)習(xí),對(duì)高分子學(xué)科的發(fā)展、應(yīng)用等有了更深的、更清晰的認(rèn)識(shí)。學(xué)生普遍認(rèn)為,通過學(xué)習(xí)使他們對(duì)專業(yè)知識(shí)從懵懂、迷茫轉(zhuǎn)為清晰、明確,使他們的專業(yè)知識(shí)面得到的拓展。學(xué)生在掌握該課程的核心內(nèi)容后,對(duì)于專業(yè)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)、學(xué)業(yè)專題研究以及研究生階段的學(xué)習(xí)都起到了重要的促進(jìn)作用。

2.學(xué)生學(xué)習(xí)興趣得到提升。大力開展多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué),發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性,以及增加講授一些與課程有關(guān)的知識(shí)發(fā)現(xiàn)過程、相關(guān)課程內(nèi)容涉及的科學(xué)家的趣聞?shì)W事等等,學(xué)生普遍反映通過學(xué)習(xí)此課程,自己的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)能力得到了較大的提高。例如,通過“課程中心”達(dá)到了學(xué)生與教師之間的交流互動(dòng),學(xué)生的寫作能力,對(duì)問題的認(rèn)識(shí)深度、廣度,對(duì)文獻(xiàn)的分析、歸納、總結(jié)能力等都得到了很大提高。

3.學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)化為精神享受。學(xué)生普遍反映,通過在課堂上討論問題,通過課下搜集相關(guān)資料,在“課程中心”提供的個(gè)人空間上發(fā)表,通過整理自己設(shè)計(jì)的BLOG空間等等,使自己的自主學(xué)習(xí)能力得到升華,學(xué)習(xí)成為一種對(duì)美好事物的追求,將枯燥的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N精神的享受。

第7篇:高分子材料概念范文

一、圍繞高分子的鏈結(jié)構(gòu),認(rèn)識(shí)高分子的結(jié)構(gòu)與性能

高分子物理具有“教學(xué)內(nèi)容多、抽象概念多、各種性能之間的關(guān)系多、數(shù)學(xué)推導(dǎo)多和所涉及的基礎(chǔ)知識(shí)多”等特點(diǎn)。許多教材都包括以下內(nèi)容:化學(xué)結(jié)構(gòu)、鏈結(jié)構(gòu)、凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)、分子量、構(gòu)象統(tǒng)計(jì)、溶液、橡膠彈性、粘彈性、流變學(xué)、轉(zhuǎn)變與松弛、玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)、力學(xué)性能、電學(xué)性能等,各項(xiàng)內(nèi)容之間沒有聯(lián)系或只有微弱的聯(lián)系,基本相互獨(dú)立。[1-3]學(xué)生往往害怕學(xué)高分子物理,覺得內(nèi)容龐雜,沒有頭緒。因此,提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵在于合理組織教學(xué)內(nèi)容,協(xié)調(diào)好課程各部分內(nèi)容之間的關(guān)系,做到“貫穿主線,系統(tǒng)講述”。

高分子由于其獨(dú)特的鏈狀結(jié)構(gòu),分子運(yùn)動(dòng)也顯示出特殊性,從而使其諸多性能顯著不同于小分子體系。本課程的講述可以從高分子結(jié)構(gòu)的基本特征出發(fā),以與小分子的比較為主線,闡述高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、溶液性質(zhì)、力學(xué)性能(粘彈性)和電學(xué)性能等內(nèi)容。例如,高分子的概念是建立在與小分子進(jìn)行比較的基礎(chǔ)上確立的,可以追溯到上世紀(jì)20年代H. Staudinger提出高分子是由長(zhǎng)鏈大分子構(gòu)成的觀點(diǎn)。然而,當(dāng)時(shí)普遍認(rèn)為高分子是由小分子的不飽和碳?xì)浠衔锞喓蠟槟z體顆粒而形成的,于是一場(chǎng)激烈的論戰(zhàn)持續(xù)了數(shù)十年,最后H. Staudinger以自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果取得了論戰(zhàn)的勝利,并最終確立了高分子的概念。[3]

說到高分子的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu),在構(gòu)象統(tǒng)計(jì)中,鏈段概念清楚地表明了高分子和小分子的不同。Flo-ry-Huggins高分子溶液的似晶格模型,Flory的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的無規(guī)線團(tuán)模型以及晶態(tài)結(jié)構(gòu)的插線板模型,以及高分子粘性流動(dòng)的de Gennes“蛇形模型”,都明確地提出了高分子的結(jié)構(gòu)特征不是由整個(gè)分子鏈參與決定的,而是由組成高分子鏈的鏈段基元決定的。正是高分子的鏈結(jié)構(gòu),由于熵最大化的需要,高分子鏈在自然狀態(tài)下總是趨向無規(guī)線團(tuán)的形狀。在外力作用下,線團(tuán)形狀發(fā)生變化,撤除外力后,高分子鏈會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到原先的狀態(tài)。也正是這種熵彈性,高分子的運(yùn)動(dòng)才具有不同于小分子的特殊性。橡膠彈性直接來自于熵彈性。粘彈性也來自于熵彈性,由于高分子的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu),分子間往往相互纏繞、穿透,從而使高分子物質(zhì)表現(xiàn)出異于小分子的超乎尋常的高粘度,這就是粘彈性的“粘”的根源。由于巨大的粘度,高分子鏈的運(yùn)動(dòng)往往表現(xiàn)出強(qiáng)烈的時(shí)間依賴性,即對(duì)外界的刺激的響應(yīng)很難是瞬時(shí)的,會(huì)表現(xiàn)出顯著的時(shí)間延遲,這就是松弛,包括聚合物的力學(xué)松弛和介電松弛都是如此。

可見,高分子不同于小分子的特殊性都可以追溯到高分子的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)上,高分子物理的大部分內(nèi)容都已貫穿于這條主線之中。沿著這條主線,學(xué)生可以不必死記硬背,就能夠很好地理解和掌握高分子物理的大部分知識(shí)。

二、分組調(diào)研,鼓勵(lì)學(xué)生積極主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng)

在已完成高分子化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,學(xué)生對(duì)高分子的合成方法及高分子材料的特點(diǎn)有了一定的認(rèn)識(shí),但對(duì)高分子物理中的微觀結(jié)構(gòu)及其對(duì)材料性能的影響等幾乎沒有概念。為使學(xué)生盡快適應(yīng)新的學(xué)習(xí)內(nèi)容,掌握必要知識(shí),筆者首先圍繞高分子的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)這條主線,科學(xué)合理地系統(tǒng)安排各教學(xué)環(huán)節(jié),同時(shí)還注重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問題、分析問題的能力,鼓勵(lì)學(xué)生積極主動(dòng)參與到教學(xué)活動(dòng)中來。

筆者把比較容易理解的知識(shí)列為自學(xué)內(nèi)容,課堂進(jìn)行提問檢查;有些概念易產(chǎn)生混淆,就提前給學(xué)生思考題,組織學(xué)生進(jìn)行課堂討論,通過辯論,加深學(xué)生對(duì)問題的理解和認(rèn)識(shí);把還存有爭(zhēng)議的一些理論介紹給學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生分析討論,讓學(xué)生在討論過程中學(xué)會(huì)接受各種學(xué)術(shù)觀點(diǎn),培養(yǎng)創(chuàng)新能力,避免被傳統(tǒng)觀念束縛。

在課程的后半階段,筆者引導(dǎo)學(xué)生分組調(diào)研,針對(duì)某一種具體的聚合物產(chǎn)品,從化學(xué)合成、結(jié)構(gòu)分析、所具有的性能及應(yīng)用出發(fā),運(yùn)用高分子物理中所講述的知識(shí),舉辦學(xué)習(xí)論壇,談?wù)剬?duì)高分子結(jié)構(gòu)與性能的認(rèn)識(shí);參與研討能促使學(xué)生課后復(fù)習(xí)、查閱相關(guān)資料,學(xué)生通過實(shí)例理解和掌握基本概念和基礎(chǔ)知識(shí),也可以從不同聚合物的角度,加深對(duì)高分子結(jié)構(gòu)與性能的認(rèn)識(shí)。

三、以科研促進(jìn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

根據(jù)學(xué)科發(fā)展和課程特點(diǎn),在不斷進(jìn)行教學(xué)改革、完善教學(xué)內(nèi)容的同時(shí),筆者還積極參加科學(xué)研究和教學(xué)研究工作,通過閱讀大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料,跟蹤學(xué)科發(fā)展動(dòng)向,把握學(xué)科前沿課題,及時(shí)將國(guó)內(nèi)外學(xué)者的最新研究成果和見解在教學(xué)過程中適時(shí)介紹給學(xué)生;引導(dǎo)學(xué)生放眼于整個(gè)高分子材料學(xué)科的研究狀況,并將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通,在國(guó)內(nèi)外各種文獻(xiàn)資料和最新科研成果中汲取營(yíng)養(yǎng)、豐富自己,并積極開展對(duì)不同看法的自由辯論,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。例如,在講述高分子的力學(xué)性能內(nèi)容時(shí),筆者專門拿出一些時(shí)間來介紹清華大學(xué)張希院士的研究成果———高分子單鏈的力學(xué)性能,[4]通過基于原子力顯微鏡技術(shù)的單分子拉伸的力譜的研究,來認(rèn)識(shí)高分子體系中分子內(nèi)與分子間的相互作用,彌補(bǔ)了現(xiàn)有教材的局限和不足,收到了良好效果。

第8篇:高分子材料概念范文

關(guān)鍵詞:塑料制品;配方設(shè)計(jì);理論;實(shí)踐;教學(xué)改革

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)27-0063-02

從事高分子材料專業(yè)學(xué)習(xí)的學(xué)生知道,“高分子成型加工”、“高分子物理”和“高分子化學(xué)”,共同構(gòu)成了高分子材料專業(yè)的三大主干基礎(chǔ)課程。而“塑料材料與配方設(shè)計(jì)”是高分子材料與工程專業(yè)成型加工分支下一門重要的專業(yè)課程,對(duì)合成樹脂及塑料助劑的深入了解,正確的選用塑料原料和塑料助劑,合理的進(jìn)行配方設(shè)計(jì),在塑料成型加工過程中至關(guān)重要,也是獲得品質(zhì)優(yōu)良塑料制品的技術(shù)保障。然而,“塑料材料與配方設(shè)計(jì)”在課程教學(xué)環(huán)節(jié)中,只是片面的理論介紹涉及某一材料的某一性能,大部分同學(xué)覺得課堂內(nèi)容比較單一,理論性過多,實(shí)踐性較少。鑒于以上不足,為了培養(yǎng)和提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的能力,適應(yīng)目前社會(huì)對(duì)高分子人才的實(shí)際需求,力求學(xué)生能在較短的時(shí)間內(nèi)掌握該課程的教學(xué)內(nèi)容,特別是課程理論與實(shí)踐教學(xué)有效的結(jié)合學(xué)習(xí),改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,本文從以下幾個(gè)方面的教學(xué)改革進(jìn)行了有效的探索。

一、圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo),夯實(shí)課程建設(shè)的教學(xué)改革探索

立足貴陽(yáng)學(xué)院的人才培養(yǎng)目標(biāo)――“突出實(shí)用、服務(wù)本地”,緊扣《貴州省新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中涉及的高分子材料人才培養(yǎng)方向領(lǐng)域,我校根據(jù)具體情況和要求,對(duì)專業(yè)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行了認(rèn)真地討論,不斷完善課程的教學(xué)大綱與基本要求,力求符合實(shí)際的需求。材料科學(xué)與工程本科生的課程和教學(xué)大綱應(yīng)主要集中在材料科學(xué)與工程的四個(gè)基本要素――合成和加工、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、使用性能及其相互關(guān)系[1]?!八芰喜牧吓c配方設(shè)計(jì)”課程以每種塑料材料的合成、結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系、加工性能、應(yīng)用性能、成型方法、改性以及最新的發(fā)展?fàn)顩r等角度,完整地將通用熱塑性塑料、工程塑料、熱固性塑料展現(xiàn)在每位高分子專業(yè)學(xué)生面前,從而使學(xué)生可以完整、全面地了解每種塑料材料以及各種助劑的功效、添加量、作用機(jī)理和最新發(fā)展?fàn)顩r。目的是使學(xué)生掌握高分子材料加工助劑的概況、合成、作用機(jī)理及其應(yīng)用,重點(diǎn)掌握塑料增塑劑、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑和阻燃劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和作用機(jī)理,了解其結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系,熟悉塑料制品實(shí)際應(yīng)用配方設(shè)計(jì)。力求緊扣工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)和工程實(shí)際,從應(yīng)用型本科生學(xué)習(xí)的實(shí)際出發(fā),重視理論與工程實(shí)際的結(jié)合,突出應(yīng)用性較強(qiáng)的內(nèi)容,有利于工程應(yīng)用。通過該課程的學(xué)習(xí),再配以一定的配方設(shè)計(jì)方法的講授,為培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才,提高學(xué)生綜合素質(zhì)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

二、完善教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)改革探索

1.教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)特色相結(jié)合?!八芰喜牧吓c配方設(shè)計(jì)”是我校高分子材料專業(yè)一門重要的專業(yè)課,根據(jù)在以往的教學(xué)過程中的觀察與經(jīng)驗(yàn),教學(xué)多采用傳統(tǒng)模式,課程具有與物理化學(xué)聯(lián)系密切、抽象概念多等特點(diǎn),大多數(shù)學(xué)生覺得課堂內(nèi)容難以理解,不感興趣,喪失學(xué)好該課程的信心,然后就逐漸厭學(xué)甚至放棄學(xué)習(xí)。該門課程的授課對(duì)象是大學(xué)三年級(jí)的學(xué)生,處于這個(gè)時(shí)期的學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情處于整個(gè)大學(xué)的全盛時(shí)期,求知欲強(qiáng),精力充沛。面對(duì)這樣的學(xué)生,如何有效地利用他們的求知欲,激發(fā)起學(xué)習(xí)該課程的興趣,并針對(duì)他們的缺點(diǎn),制定行之有效的方法及對(duì)策,使其通過該門課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)起運(yùn)用創(chuàng)新教學(xué)理念、聯(lián)系科學(xué)研究和提高解決實(shí)際問題的能力,是值得我們教學(xué)工作者思考并認(rèn)真對(duì)待的問題。如何圍繞塑料制品的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)及聚合方式、添加劑及其配比以及成型加工工藝、工藝條件及其控制、成型設(shè)備等知識(shí)內(nèi)容對(duì)學(xué)生開展有效教學(xué)是一個(gè)重中之重。教學(xué)內(nèi)容必須與專業(yè)特色有效結(jié)合,在向?qū)W生傳授課程理論基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),又要圍繞當(dāng)前貴州省高分子材料人才培養(yǎng)領(lǐng)域涉及的塑料成型加工新技術(shù)、新發(fā)展方向進(jìn)行有效的結(jié)合介紹。遵循高分子材料的成型加工基本原理,著重對(duì)新的成型加工工藝進(jìn)行研究,尤其是通用塑料與工程塑料的成型加工區(qū)別。在日常教學(xué)過程中,將高分子材料基礎(chǔ)理論與實(shí)際日常生活中常見塑料制品的例子相結(jié)合,開展與學(xué)生的分析和討論,啟發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中牢牢抓住本課程的主題思想。例如:在介紹五大通用塑料制品尤其是PVC制品生產(chǎn)時(shí),介紹了生產(chǎn)PVC軟硬制品過程中各類助劑的選擇及添加量控制,合理的配方設(shè)計(jì),不同的成型加工方法,以及不同成型工藝生產(chǎn)的制品具有不同的特殊性能,應(yīng)用的不同的場(chǎng)合,讓學(xué)生掌握“高分子材料-成型加工-制品性能”三者之間的關(guān)系。

2.教學(xué)內(nèi)容與科研實(shí)踐相結(jié)合?!八芰喜牧吓c配方設(shè)計(jì)”課程教學(xué)內(nèi)容應(yīng)與教師科研實(shí)踐有效結(jié)合,使兩者達(dá)到互助互促的作用,以科研促進(jìn)教學(xué)發(fā)展,將教師科研工作有效融入到教學(xué)實(shí)驗(yàn)中,體現(xiàn)教學(xué)與科研的互動(dòng),提高學(xué)生分析問題、解決問題、實(shí)驗(yàn)操作和使用計(jì)算機(jī)軟件的能力。例如:塑料制品的增韌途徑有多種方法,可將教師科研課題與相關(guān)課程知識(shí)相結(jié)合來進(jìn)行教學(xué),如聚合物納米復(fù)合材料對(duì)塑料增韌的影響,尤其是近年來較熱門的稀土偶聯(lián)劑的研究,在增加粒子與基體樹脂結(jié)合力的同時(shí),兼顧一定的內(nèi)作用等,可以鼓勵(lì)感興趣的學(xué)生參與到教師的科研實(shí)驗(yàn)中來,學(xué)以致用,加強(qiáng)對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解的同時(shí),拓寬視野,鍛煉科研及動(dòng)手能力。

三、豐富教學(xué)方法的教學(xué)改革探索

1.傳統(tǒng)與先進(jìn)多媒體輔助、計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用等教學(xué)手段相結(jié)合。傳統(tǒng)的教學(xué)手段――板書由于其單調(diào)、枯燥的特點(diǎn)已不能完全適應(yīng)當(dāng)前的教學(xué)要求,而多媒體輔助――PPT教學(xué)使原本量大、抽象、復(fù)雜、枯燥無味的理論知識(shí),通過形象、生動(dòng)、直觀的圖文并茂形式表現(xiàn)出來,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣,便于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握[3]。比如通過多媒體電子課件輔助教學(xué),對(duì)于高分子塑料制品成型加工過程中塑料助劑的作用機(jī)理的演示以及擠出成型、注射成型等成型加工過程的演示,更加直觀和生動(dòng),利于學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的進(jìn)一步掌握。塑料配方設(shè)計(jì)是指確定配方中各種助劑加入量的方法。一個(gè)塑料配方中往往包括增塑劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、劑、填充劑、阻燃劑等多種添加劑。多種助劑的合理搭配,通過利于計(jì)算機(jī)技術(shù)(word、cad)來對(duì)配方設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)地設(shè)計(jì),有效地減少了實(shí)驗(yàn)次數(shù),節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間,使配方設(shè)計(jì)更加準(zhǔn)確、快速,達(dá)到事半功倍的效果。

2.教師理論實(shí)踐指導(dǎo)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合。在理論教學(xué)中,我們知道塑料配方設(shè)計(jì)的方法有兩種:一種是單因素變量配方設(shè)計(jì)法;一種是多因素變量配方設(shè)計(jì)法。在課程理論教學(xué)過程中,尤其是正交設(shè)計(jì)法介紹環(huán)節(jié),我們?cè)诮虒W(xué)中采用重點(diǎn)難點(diǎn)教師講授、學(xué)生自主學(xué)習(xí)的方法。學(xué)生自主學(xué)習(xí)之后,采用課堂提問的方式以檢驗(yàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)成果,讓學(xué)生了解正交設(shè)計(jì)法的使用特點(diǎn),掌握多因素變量的實(shí)驗(yàn)方法,優(yōu)化出最佳配方。學(xué)生具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)興趣和能力,通過教師理論指導(dǎo)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合,我們將學(xué)生能力激發(fā)出來,使學(xué)生的學(xué)習(xí)變被動(dòng)為主動(dòng),從而收到事半功倍的教學(xué)效果。在實(shí)踐教學(xué)中,秉承貴州省的綠色發(fā)展觀念,保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境,走節(jié)能減排可持續(xù)發(fā)展之路,在塑料制品成型加工及廢舊塑料回收及再生利用中,始終貫徹綠色生態(tài)理念,對(duì)日常生活廢棄塑料,譬如食品包裝、各類飲料瓶、儲(chǔ)存容器及薄膜等塑料制品,有意識(shí)地進(jìn)行分選挑撿,改性再生利用,將實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容涉及到的包括塑料的混煉,塑料的雙螺桿擠出成型、注射成型等各種加工方法工藝,通過相容性混煉技術(shù)來進(jìn)行廢舊塑料的再生利用。比如:回收的PP耐應(yīng)力開裂性能較差且低溫脆性較大,可選擇回收HDPE及LLDPE制備再生共混物,也可以回收農(nóng)膜與PP制備合金,利用適當(dāng)設(shè)備經(jīng)過混煉實(shí)施。這既增加了學(xué)生的實(shí)踐操作能力,又培養(yǎng)了綠色環(huán)保創(chuàng)新意識(shí)。同時(shí),成立課外實(shí)踐興趣小組,讓學(xué)生充分調(diào)動(dòng)主觀能動(dòng)性,開展探討思考,與教師共同討論分析,提出解決思路,找出解決問題辦法,提高學(xué)習(xí)興趣和逐步培養(yǎng)科研創(chuàng)新能力。

3.企事業(yè)工廠參觀學(xué)習(xí)。本專業(yè)目前與貴州省材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院、龍里藍(lán)圖新材料公司等企事業(yè)單位建立了良好合作關(guān)系,建立了實(shí)習(xí)基地。通過與這些合作企業(yè)的協(xié)作,學(xué)生可以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地對(duì)各種成型加工所涉及的原料處理、設(shè)備、工藝流程、質(zhì)量控制等實(shí)際生產(chǎn)過程進(jìn)行近距離的感受,讓學(xué)生們了解橡膠和塑料加工過程使用的原材料、工藝方法及工藝流程以及生產(chǎn)過程中所使用的儀器和設(shè)備。將知識(shí)與生產(chǎn)進(jìn)一步聯(lián)系和認(rèn)識(shí),毋庸置疑對(duì)學(xué)生有了很大的幫助。比如:參觀塑鋼門窗加工工廠時(shí),講解員詳細(xì)地向?qū)W生介紹了加工車間的工作情況及以聚氯乙烯樹脂為基本原料進(jìn)行成型工藝的加工流程。通過參觀,每一個(gè)學(xué)生都受益匪淺,知道了PVC,這也為我們以后專業(yè)方向的選擇和學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。

隨著市場(chǎng)對(duì)塑料制品需求的不斷擴(kuò)大以及塑料工業(yè)的高速發(fā)展,培養(yǎng)出高素質(zhì)應(yīng)用型人才,使其具備更加牢固的知識(shí)基礎(chǔ),更加靈活地運(yùn)用知識(shí)的能力,成為當(dāng)務(wù)之急。本課程通過幾個(gè)方面的課程理論與實(shí)踐教學(xué)改革,極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生的邏輯推理能力以及分析問題和解決問題的能力,在培養(yǎng)學(xué)生的積極自主學(xué)習(xí)能力、配方設(shè)計(jì)能力、實(shí)踐能力等方面都取得了良好的效果。

參考文獻(xiàn):

第9篇:高分子材料概念范文

關(guān)鍵詞:高分子化學(xué)及工藝學(xué),教學(xué)改革,職業(yè)教育,學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng)

 

隨著教育改革的深入與發(fā)展,中等職業(yè)教育正經(jīng)受著巨大的沖擊,尤其是高校的擴(kuò)大招生,普高熱的持續(xù)升溫,致使中專招生出現(xiàn)滑坡,學(xué)生質(zhì)量急劇下降。其中一部分學(xué)生基礎(chǔ)較差,自卑心理強(qiáng),缺乏足夠的學(xué)習(xí)興趣與信心。這一切給教學(xué)造成了很大的困難。面對(duì)無法選擇適合教育的學(xué)生,只能選擇適合學(xué)生的教育,筆者在高分子化學(xué)及工藝學(xué)教學(xué)中,正視教育對(duì)象的入學(xué)基礎(chǔ),以“求新、求變、求異”為原則,以“精選內(nèi)容、淡化推導(dǎo)、加強(qiáng)應(yīng)用、突出能力”為宗旨,進(jìn)行了一系列的教學(xué)改革。

一、結(jié)合教學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行環(huán)境與人文教育滲透

任何一個(gè)學(xué)科的發(fā)展史都是科學(xué)與人文緊密結(jié)合、共同發(fā)展的歷史,通過學(xué)科發(fā)展史教育滲透人文教育不但能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)還能達(dá)到教書育人的目的。筆者在高分子科學(xué)發(fā)展史的教學(xué)中,通過我國(guó)解放前后高分子學(xué)科及工業(yè)發(fā)展情況的對(duì)比比較來教育學(xué)生樹立愛國(guó)精神。通過學(xué)科發(fā)展史上杰出科學(xué)家的感人事跡進(jìn)行人文精神教育。如介紹高分子科學(xué)始祖---Staudinger的大分子學(xué)說以及科學(xué)史上有關(guān)高分子的概念的爭(zhēng)論,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)高分子概念的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)通過科學(xué)家對(duì)真理的棄而不舍的追求精神感染學(xué)生,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。再比如介紹2000年高分子科學(xué)界諾貝爾得主白川英樹等科學(xué)家在科學(xué)探索中的合作精神,讓學(xué)生明白當(dāng)今世界科技發(fā)展之快,社會(huì)更需要懂得合作精神的人才,借此培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作意識(shí)。這樣的事例還很多,這兒就不一一列舉了。

再者就是密切結(jié)合教學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行環(huán)境教育滲透。比如結(jié)合廢舊高分子材料回收利用的教學(xué),筆者補(bǔ)充介紹了高分子材料廢棄物的利用至少有兩個(gè)基本意義,其一是解決環(huán)境污染問題,保護(hù)人類賴以生存的唯一的地球;其二是充分利用自然資源。高分子合成材料的單體主要來自石油。與其他自然資源一樣,從長(zhǎng)遠(yuǎn)看石油等資源不會(huì)“取之不盡,用之不竭”。人們必須采取積極手段,不僅必要而且可能做到“變廢為寶”。在教學(xué)中結(jié)合廢舊高分子材料資源利用問題,導(dǎo)入環(huán)境保護(hù)意識(shí),導(dǎo)入生態(tài)平衡觀點(diǎn),導(dǎo)入可持續(xù)發(fā)展思想是培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境意識(shí)的重要環(huán)節(jié)。免費(fèi)論文。針對(duì)環(huán)境教育滲透筆者專門撰寫有論文詳細(xì)介紹如何與教學(xué)緊密結(jié)合,這里也就不再多廢筆墨。

教學(xué)實(shí)踐證明,結(jié)合教學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行環(huán)境與人文教育滲透,不僅起到了教書育人的作用,還對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣起到很好的推進(jìn)作用。

二、 對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行歸納和調(diào)整

為保證在規(guī)定的學(xué)時(shí)內(nèi)完成教學(xué)任務(wù),除采用多媒體方式授課以外,還對(duì)目前教材中的內(nèi)容進(jìn)行歸納和調(diào)整。

首先是緒論部分,“緒論”,說白了,就是每門課的開場(chǎng)白,俗話說:“王婆賣瓜,自賣自夸”。這種“吹噓”是必要的,關(guān)鍵在于怎樣在“第一次課”中把它吹響、吹好,以便把學(xué)生的注意力、學(xué)習(xí)精力抓過來。調(diào)動(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。心理學(xué)研究表明,學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)與學(xué)習(xí)興趣水平有顯著相關(guān)。高水平的學(xué)習(xí)興趣,產(chǎn)生較大的學(xué)習(xí)動(dòng)力,使學(xué)生積極朝向?qū)W習(xí)活動(dòng),為取得優(yōu)異成績(jī)創(chuàng)造條件。而優(yōu)異的學(xué)習(xí)成績(jī)又可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在學(xué)習(xí)活動(dòng)中產(chǎn)生積極愉快的情緒體驗(yàn)。學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)成績(jī)是相互影響的。在教學(xué)活動(dòng)中,教育者要注意培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生成績(jī)與學(xué)習(xí)興趣互為促進(jìn),達(dá)成良性循環(huán)。我們正處于e時(shí)代,信息來源廣,如何喚起學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的興趣并投入時(shí)間和注意力,值得授課者思量,而筆者以為僅有豐富的內(nèi)容是不夠的。心理學(xué)家皮亞杰強(qiáng)調(diào),在教育中應(yīng)特別重視興趣的誘發(fā),因?yàn)檎J(rèn)識(shí)是一種主動(dòng)積極的不間斷的建構(gòu)活動(dòng),不斷建構(gòu)自己的智力與思維能力。教育的目標(biāo)之一就是使學(xué)生能夠去主動(dòng)自發(fā)地學(xué)習(xí),就必須創(chuàng)設(shè)情景和條件,誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)起求知欲和好奇心。因此,在緒論教學(xué)中,在選擇教育內(nèi)容上要挑選有代表性的、新穎的材料。于是筆者將教材中的緒論與第六章聚合物結(jié)構(gòu)與性能的內(nèi)容進(jìn)行了整合,緒論課只介紹學(xué)生認(rèn)識(shí)高分子與高分子材料和高分子科學(xué)發(fā)展概況,讓學(xué)生對(duì)生活中的大量高分子材料有感性的認(rèn)識(shí),而將緒論中有關(guān)聚合物的基本概念、高分子鏈的形態(tài)結(jié)構(gòu)等理論性知識(shí)與第六章的聚合物的結(jié)構(gòu)與性能整合在一起作為第一章高分子基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行介紹。在高分子基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)章節(jié)中安排了高分子科學(xué)術(shù)語(yǔ)及基本概念(包括單體、高分子鏈的相關(guān)術(shù)語(yǔ)、高分子鏈形態(tài)的相關(guān)術(shù)語(yǔ)、重復(fù)單元、結(jié)構(gòu)單元、單體單元、聚合度、分子量及分子量分布、聚合物結(jié)構(gòu)式及聚合反應(yīng)方程式的書寫規(guī)范等內(nèi)容)、聚合物結(jié)構(gòu)與性能(主要介紹聚合物的結(jié)構(gòu)層次、聚合物的宏觀狀態(tài)以及聚合物結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系)以及聚合物形成反應(yīng)與聚合實(shí)施方法等內(nèi)容。免費(fèi)論文。從而達(dá)到從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),從生活中來,又回到實(shí)踐中去,使學(xué)生感到學(xué)得實(shí)在,學(xué)有實(shí)用。免費(fèi)論文。

其次是聚合反應(yīng)部分,在講授時(shí)以聚合反應(yīng)機(jī)理為主線安排各項(xiàng)內(nèi)容,先講連鎖聚合的典型代表自由基聚合,再對(duì)比介紹逐步聚合,主要是自由基聚合與線型縮聚的對(duì)比,最后介紹聚合物的化學(xué)反應(yīng)。在聚合反應(yīng)教學(xué)中,有許多基本概念、原理相似或相關(guān);許多種類聚合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制法、用途也相似或相關(guān),在學(xué)習(xí)中容易混淆。通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些易混淆的知識(shí)進(jìn)行比較歸納,同中求異,異中求同,就能使知識(shí)的理解更準(zhǔn)確、更全面、更深刻。同時(shí)為了節(jié)省教學(xué)時(shí)間,達(dá)到職業(yè)教育“夠用、實(shí)用、會(huì)用”的要求還減去一些理論推導(dǎo)工作,增加一些應(yīng)用知識(shí)的介紹,與生活中所了解到的大量高分子材料品種對(duì)上號(hào)。比如,在高分子的分子量控制,動(dòng)力學(xué)方程的建立等章節(jié)中多處出現(xiàn)一些類似的數(shù)學(xué)推導(dǎo),在課堂上進(jìn)行講解需要大量課時(shí)。通過多年的實(shí)踐,把詳細(xì)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)以參考文獻(xiàn)的方式介紹給學(xué)生讓有興趣的、數(shù)理基礎(chǔ)好的學(xué)生去自修。這不僅滿足對(duì)豐富的高分子化學(xué)理論知識(shí)內(nèi)容的要求,也滿足了學(xué)有余力的學(xué)生需求,同時(shí),這對(duì)鼓勵(lì)自學(xué)、培養(yǎng)學(xué)習(xí)的能力和素質(zhì)也是有益的。

最后是工藝部分,這部分在于編寫的教材中是兩章的內(nèi)容,一章為合成工藝,一章是加工工藝。在具體教學(xué)中為了節(jié)省學(xué)時(shí)數(shù),筆者也進(jìn)行了適度的增減和調(diào)整。在教學(xué)中抓住四種聚合方法和典型的產(chǎn)品進(jìn)行教學(xué),比如介紹本體聚合方法,接著就介紹乙烯高壓氣相本體聚合及其加工應(yīng)用,以此為代表說明塑料的加工;介紹溶液聚合方法后筆者刪減了教材中丁二烯的配位溶液聚合,而是增加了醋酸乙烯酯溶液聚合并醇解、再縮醛化制維尼綸的工藝,借此說明纖維的加工。再就是采用比較對(duì)比的方法介紹懸浮聚合和乳液聚合,以丁苯橡膠的生產(chǎn)為例說明橡膠的合成和加工工藝。教學(xué)實(shí)踐證明,將原本兩章的內(nèi)容變?yōu)橐徽逻M(jìn)行組織教學(xué),即節(jié)省教學(xué)時(shí)數(shù),又具體形象,使學(xué)生易于接受。

三、 采用多媒體授課

制作與教材配套的電子教案及課件,已在2002和2003級(jí)學(xué)生中試用,這樣不僅可以節(jié)約大量板書的時(shí)間,而且電子課件能做到圖文并茂、生動(dòng)直觀,大大豐富了課程的信息量,從而提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和注意力,使學(xué)生積極主動(dòng)地獲取知識(shí)。電子課件除信息量大、形象、直觀、準(zhǔn)確外,可以根據(jù)需要隨時(shí)切換到化工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),既延伸了課堂又增強(qiáng)了課堂說服力,使同學(xué)們真切地感受到理論來源于實(shí)際,又對(duì)實(shí)際有明確指導(dǎo)意義,認(rèn)識(shí)到知識(shí)的價(jià)值和意義,因而對(duì)創(chuàng)新充滿激情。

四、 增加教學(xué)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),建立一套合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方法

高分子實(shí)驗(yàn)是《高分子化學(xué)及工藝學(xué)》課程的重要組成部分。它不僅是為了強(qiáng)化所學(xué)的理論知識(shí),更重要的是通過實(shí)驗(yàn)可以訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法和技能;培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、分析問題和解決問題的能力。因此,盡管教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)和實(shí)驗(yàn)條件有限,筆者仍創(chuàng)設(shè)條件開設(shè)了有機(jī)玻璃、酚醛樹脂、尿醛樹脂、乙酸乙烯酯乳液聚合及聚乙烯醇縮甲醛--膠水的制備實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生比較兩大類型的聚合反應(yīng)的特點(diǎn),感悟高分子化學(xué)反應(yīng)的特征,比空洞的理論說教效果好得多。在課程實(shí)驗(yàn)過程中,還可利用操作間隙與同學(xué)們討論相關(guān)原理、技術(shù)、知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和安全等方面的問題,及時(shí)、有意義地了解學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的興趣,準(zhǔn)確地把握學(xué)生在理論聯(lián)系實(shí)際、動(dòng)手能力和創(chuàng)造性思維方面的能力,有的放矢地去指出他們的不足之處。

為了避免實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限,一部分學(xué)生趕馬混騾,還建立了一套合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方法,把實(shí)驗(yàn)考核安排在各類實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行,著重考查學(xué)生基本操作與基本技能訓(xùn)練的效果,考核學(xué)生掌握知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)能力以及觀察分析和判斷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力,具體做法可從以下四方面考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī):實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)(15% )。要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真作好預(yù)習(xí)報(bào)告,了解和掌握實(shí)驗(yàn)原理、步驟和注意事項(xiàng);實(shí)驗(yàn)前提問口試(15% )。及時(shí)檢測(cè)學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)情況,不合格不予準(zhǔn)許實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)操作(40%)。要求在教師的指導(dǎo)下,能正確地使用儀器,正確地掌握實(shí)驗(yàn)操作基本技術(shù);實(shí)驗(yàn)報(bào)告(20 )。要求學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真處理,解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的思考題進(jìn)行認(rèn)真回答;實(shí)驗(yàn)作風(fēng)、衛(wèi)生、紀(jì)律(10 )。要求實(shí)驗(yàn)過程中保持安靜、專心實(shí)驗(yàn)。其中實(shí)驗(yàn)報(bào)告除了考查學(xué)生所寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的規(guī)范性外,還著重考查了學(xué)生的分析討論部分??磳W(xué)生能否聯(lián)系已經(jīng)學(xué)過的理論和已掌握的知識(shí)技能,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)的方法和技術(shù)等做出綜合性的分析評(píng)價(jià)。對(duì)于有獨(dú)特見解或有創(chuàng)新思維學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,將給予“綜合分析討論附加分”,加以鼓勵(lì);而對(duì)于分析討論一般的報(bào)告,則不建議給予高分。實(shí)踐表明,這種考核方法能有效地促進(jìn)學(xué)生認(rèn)真對(duì)待實(shí)驗(yàn)的每個(gè)環(huán)節(jié),從而使學(xué)生的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技能得到更有效的訓(xùn)練和提高,還有利于培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。這些措施也有利于學(xué)生的觀察能力、獨(dú)立思考能力、綜合分析能力和創(chuàng)新思維能力的提高。同時(shí)也有利于教師全面、客觀、合理地評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)。

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