高分子化學(xué)專業(yè)精選(九篇)

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第1篇：高分子化學(xué)專業(yè)范文

關(guān)鍵詞：輕化工程；高分子化學(xué)與物理；教學(xué)方法；生產(chǎn)實(shí)踐；科學(xué)研究

中圖分類號：G642.4？搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）50-0071-02

一、引言

隨著高分子科學(xué)與技術(shù)的不斷發(fā)展，高分子科學(xué)已滲透于各個學(xué)科與領(lǐng)域，形成了一個無法替代的交叉學(xué)科。對于江南大學(xué)輕化工程專業(yè)（染整方向）的本科生，要求掌握有關(guān)高分子的基本理論知識和應(yīng)用技能，開設(shè)了《高分子化學(xué)與物理》課程。主要包括高分子化學(xué)和高分子物理兩個部分，其中高分子化學(xué)部分側(cè)重高分子合成的基本理論知識，高分子物理部分則側(cè)重于高分子的結(jié)構(gòu)與性能[1-3]。該課程是輕化工程專業(yè)的學(xué)科平臺課之一，課程的學(xué)時數(shù)為48學(xué)時，在這樣少的學(xué)時條件下，要使那些對于高分子完全陌生的學(xué)生理解并掌握高分子的基本概念與原理，合理安排授課內(nèi)容和講授方式是非常重要的。通過不斷地嘗試和教學(xué)實(shí)踐，作者積累了一定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，取得了比較滿意的教學(xué)效果。

二、課堂教學(xué)方法嘗試

（一）課堂教學(xué)與專業(yè)基礎(chǔ)課相結(jié)合

雖然高分子化學(xué)和物理的基礎(chǔ)知識所涉及的面較廣，理論性較強(qiáng)，但對于輕化工程專業(yè)（染整方向）的本科生來說，要求不很深，希望學(xué)生在理解基本概念和掌握基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上能夠靈活地運(yùn)用，并為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，培養(yǎng)他們分析與解決實(shí)際問題的能力。例如在講授逐步聚合反應(yīng)機(jī)理和特點(diǎn)時，通常會介紹聚氨酯的合成，概念很抽象，難于理解?？膳c后續(xù)專業(yè)課《纖維化學(xué)與物理》的內(nèi)容進(jìn)行有效結(jié)合，采用舉例的方法加深學(xué)生的理解，避免死記硬背。例如介紹聚氨酯彈性纖維（俗稱“氨綸”），這種纖維織物具有很好的回彈性，穿著時伸縮自如，增強(qiáng)了舒適感，并能顯現(xiàn)出優(yōu)美的體型和曲線美，可制作各種內(nèi)衣、游泳衣、緊身衣、彈力褲和絲襪等，在日常生活中具有廣泛的應(yīng)用。再如，在講授自由基共聚合時，就可與《纖維化學(xué)與物理》和《染整工藝原理》課程中腈綸的染色進(jìn)行結(jié)合，均聚聚丙烯腈制得的纖維不易染色，手感及彈性都較差，還常呈現(xiàn)脆性，不適應(yīng)紡織加工和服用的要求，為此聚合時加入少量第二單體（結(jié)構(gòu)單體，通常選用含酯基的乙烯基單體，可以減弱聚丙烯腈大分子間的作用力，改善纖維的手感和彈性，克服纖維脆性，有利于染料分子進(jìn)入纖維內(nèi)部）和第三單體（染色單體，使纖維引入具有染色性能的基團(tuán)，改善纖維的染色性能，一般選用可離子化的乙烯基單體），一般成纖聚丙烯腈大多采用三元共聚物。從而有利于學(xué)生深入理解自由基共聚合的意義。

（二）課堂教學(xué)與生活、生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合

理論聯(lián)系實(shí)際，密切貼近生活。通過大學(xué)生工業(yè)見習(xí)、實(shí)習(xí)提高輕化工程專業(yè)（染整方向）本科生理論知識學(xué)習(xí)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的能力。認(rèn)識實(shí)習(xí)的目的在于認(rèn)識與專業(yè)對口的相關(guān)生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備結(jié)構(gòu)、原理等，促進(jìn)學(xué)生在完成業(yè)務(wù)實(shí)習(xí)目的的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)勞動教育和認(rèn)識社會教育相結(jié)合。因此，我們利用暑假安排學(xué)生參與高聚物合成和加工的相關(guān)工業(yè)見習(xí)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)的主要目的是使學(xué)生將學(xué)習(xí)過的專業(yè)理論知識具體化并得到鞏固提高，通過深入生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究，參與生產(chǎn)勞動操作，充當(dāng)生產(chǎn)一線工人，養(yǎng)成良好的工作作風(fēng)。這些工作擴(kuò)大了輕化工程專業(yè)（染整方向）學(xué)生的知識面，加深了基礎(chǔ)知識的理論。

此外，高分子材料已成為現(xiàn)代社會生活中衣、食、住、行、用各個方面所不可缺少的材料。日常生活中常見的制品所用的原料很多都是高分子材料，為了幫助學(xué)生認(rèn)知聚合物，在講授聚合物的分類和應(yīng)用時，將具體的生活制品用圖片的形式展示給學(xué)生，可以幫助學(xué)生更形象生動地記憶聚合物的名稱和具體應(yīng)用。例如可以講解“限塑令”、保鮮膜的質(zhì)量問題、汽車輪胎、電腦外殼、裝修過程使用的涂料、油漆等，每一個都與高分子的基礎(chǔ)知識息息相關(guān)，也是學(xué)生關(guān)心的話題。所以，在教學(xué)過程中，我們盡量避免單純講授抽象的基本的概念和理論，而是從一些實(shí)際現(xiàn)象引出問題，再通過理論分析加以解釋、歸納，這樣不僅可以引起學(xué)生興趣，重要的是可以加深學(xué)生對基本理論知識的理解和掌握，達(dá)到事半功倍的效果。

（三）課堂教學(xué)與科學(xué)研究相結(jié)合

江南大學(xué)紡織服裝學(xué)院是學(xué)校“211”工程重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科，形成了紡紗、織布、染整和服裝設(shè)計(jì)與表演等完整的學(xué)科體系，尤其在紡織材料的研究與開發(fā)方面具有很強(qiáng)的實(shí)力，依托科研背景和科研實(shí)力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。因此，除了教授學(xué)生基礎(chǔ)理論知識以外，還可以充分利用學(xué)校自身的科研資源優(yōu)勢，結(jié)合學(xué)科的發(fā)展方向，引導(dǎo)優(yōu)秀的學(xué)生參與前沿的科學(xué)研究，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能和創(chuàng)造力。如在國家、江蘇省和江南大學(xué)等各級大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃的支持下，以大三學(xué)生作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，吸收他們參與到課題研究中，在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行自主選題和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，使得學(xué)生了解了相關(guān)領(lǐng)域的科研動態(tài)，將學(xué)習(xí)的理論知識進(jìn)行應(yīng)用，加深了基本概念的掌握與理解，培養(yǎng)了學(xué)生的科研興趣，提高了學(xué)生將知識轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的能力。有效建立了科研與教學(xué)協(xié)調(diào)發(fā)展、科研促進(jìn)教學(xué)的機(jī)制與體制，對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)起著重要的作用，是提高專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的需要、實(shí)現(xiàn)教學(xué)創(chuàng)新與培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的需要。

例如，在講授高分子溶液時，就可與自身的研究方向進(jìn)行有效的結(jié)合。我們知道生產(chǎn)實(shí)踐中可分為濃溶液（如油漆、涂料、膠粘劑、紡絲液、制備復(fù)合材料用到的樹脂溶液——電影膠片片基等）和稀溶液（如分子量測定及分子量分布）。而在科學(xué)研究中，正是利用高分子的濃溶液（紡絲液）經(jīng)過靜電紡絲就可制備直徑小于1000nm的纖維（俗稱“納米纖維”），這種纖維因具有較大的比表面積、獨(dú)特的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)和豐富的孔隙率等優(yōu)異性能而備受研究人員的關(guān)注，可望廣泛應(yīng)用于過濾和分離材料、防護(hù)服、固定酶、生物醫(yī)學(xué)（如細(xì)胞支架、創(chuàng)傷敷料、組織工程、藥物緩釋和DNA傳輸）、電子器械（如傳感器和晶體管）和能源應(yīng)用（染料敏化太陽能電池、鋰離子電池和生物燃料電池）等，在制作課堂幻燈片時引入直觀的圖片，并加以說明。這些知識的引入可有助于加深學(xué)生對基本概念的理解，也拓展了學(xué)生對微觀納米材料的認(rèn)識，提高了學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和從事科研工作的興趣。

三、結(jié)語

通過近幾年的課堂教學(xué)方法改革，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對知識的理解，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定了一定的基礎(chǔ)。通過這些措施，更好地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力，而且該專業(yè)的畢業(yè)生中有很多人從事與高分子相關(guān)的行業(yè)，學(xué)科交叉特色明顯。本文簡單介紹了江南大學(xué)輕化工程專業(yè)（染整方向）本科生課程《高分子化學(xué)與物理》的教學(xué)改革的嘗試，對其他開設(shè)輕化工程專業(yè)的高校有一定的參考意義。

參考文獻(xiàn)：

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第2篇：高分子化學(xué)專業(yè)范文

【關(guān)鍵詞】高分子化學(xué)；雙語教學(xué)；教學(xué)改革；科研導(dǎo)向

隨著人類文明的進(jìn)步與社會經(jīng)濟(jì)生活的發(fā)展，能源危機(jī)、人類重大疾病相關(guān)問題、環(huán)境問題等一系列對全球造成影響的科學(xué)技術(shù)問題的出現(xiàn)使得化學(xué)學(xué)科、特別是高分子學(xué)科成為所有學(xué)科的中心學(xué)科。例如，基于共軛聚合物半導(dǎo)體材料的有機(jī)發(fā)光二極管、場效應(yīng)晶體管和聚合物太陽電池等最新的科研成果將成為未來社會生活中主要的半導(dǎo)體元器件；高分子藥物的出現(xiàn)將能夠很大程度上對藥物釋放、藥物靶向性等方面進(jìn)行控制而不需要增加更多的臨床藥物試驗(yàn)；生物醫(yī)用高分子在改善人類生活質(zhì)量方面更是意義非凡。而各種塑料、纖維、橡膠、涂料、粘合劑等高分子材料更是關(guān)系到人們衣、食、住、行的方方面面。可以說，現(xiàn)代人的生活已經(jīng)離不開高分子化學(xué)和高分子材料。因此，對高分子科學(xué)的研究越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。高分子科學(xué)的誕生源于高分子合成化學(xué)，其基本概念源自于有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等化學(xué)、材料學(xué)科，這種情況導(dǎo)致我國現(xiàn)有的高分子科學(xué)領(lǐng)域從業(yè)人員來源多樣。其中，從本科階段即接受高分子化學(xué)教育的比例依然很低，很多從事高分子材料、高分子化學(xué)、高分子物理、高分子工程等領(lǐng)域研究的人員本科主修為無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、材料學(xué)等專業(yè)。一定程度上，這些研究人員存在對高分子化學(xué)體系缺乏系統(tǒng)認(rèn)知的可能。在我國高等學(xué)校進(jìn)行高分子化學(xué)教學(xué)教育活動，是提高我國現(xiàn)有的高分子科學(xué)領(lǐng)域的從業(yè)人員基本素養(yǎng)與技能、促進(jìn)我國高分子科學(xué)發(fā)展、壯大的重要途徑。近年來，高等學(xué)校為主導(dǎo)的國家級或省級“協(xié)同創(chuàng)新中心”的設(shè)置，使我國高等學(xué)校進(jìn)入新一輪的由教學(xué)型（教學(xué)科研型）大學(xué)向科研型大學(xué)轉(zhuǎn)變的歷程中。為快速實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)高層次、研究型的高分子科學(xué)領(lǐng)域人才愈發(fā)顯得必要和重要。目前，主要的國際學(xué)術(shù)會議、頂級國際學(xué)術(shù)期刊均以英語為主。

通過學(xué)術(shù)會議、、論文檢索等在這些國際知名的學(xué)術(shù)舞臺上進(jìn)行高分子方面學(xué)術(shù)活動與信息交流，觀察國際高分子學(xué)科的發(fā)展動向，無疑是我國高分子學(xué)科跟進(jìn)國際學(xué)術(shù)發(fā)展步伐和超越世界學(xué)術(shù)水平的基本條件。為此，我們必須建立培養(yǎng)能夠熟練使用英語進(jìn)行高分子化學(xué)相關(guān)學(xué)科聽、說、讀、寫應(yīng)用的國際性專業(yè)人才的教育體制和培養(yǎng)機(jī)制，強(qiáng)化我國高分子方面的科技隊(duì)伍建設(shè)。換言之，在本科階段開展高分子化學(xué)雙語教學(xué)，為培養(yǎng)具有國際化交流能力的研究生和高層次高分子科學(xué)從業(yè)者，對我國高分子學(xué)科的發(fā)展具有非常重要的意義。在高等學(xué)校開展高分子化學(xué)雙語教學(xué)存在諸多問題亟待解決。現(xiàn)有的雙語教學(xué)限于學(xué)生專業(yè)英語基礎(chǔ)薄弱、高分子化學(xué)本身內(nèi)容龐雜、學(xué)生在以往幾乎沒有任何高分子化學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)歷和基礎(chǔ)等多方面、多層次原因?qū)е赂叻肿踊瘜W(xué)雙語教學(xué)過程中面臨如下問題：1）學(xué)生的基礎(chǔ)參差不齊，授課對象中有部分學(xué)生在高中階段甚至從未學(xué)過化學(xué)；2）課程的知識體系中涉及較多的有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)理論；3）我們選用的教材是理工兼用、教材全面但缺乏系統(tǒng)和針對性，而英文教材價格昂貴、內(nèi)容更是紛繁復(fù)雜；4）高分子化學(xué)雙語課程的目標(biāo)除了教給學(xué)生基本的高分子合成化學(xué)的基本原理和方法外，還需要使學(xué)生建立起英文思維的習(xí)慣和基礎(chǔ)概念，如何實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)，也是需要我們進(jìn)行探索和研究的；5）高分子化學(xué)這門課程相關(guān)無論中英文教材均在理論綜合性，如何將這些貌似無用的枯燥理論加以應(yīng)用，同時，在教學(xué)中從工程的角度予以描述，以彰顯其重要實(shí)用性作用，需要我們加以思考；6）某些高校尚不具備同時兼顧專業(yè)知識和相應(yīng)英語水平的教師，學(xué)生極少有機(jī)會接觸國際交流的學(xué)術(shù)活動，缺乏感性認(rèn)識，無法調(diào)動學(xué)習(xí)積極性。更多情況則是雙語教學(xué)流于形式，課上、課下全漢語，單純的授課課件是英語；或者脫離了知識傳遞的根本目標(biāo)，語言障礙導(dǎo)致學(xué)生不能有效的掌握高分子化學(xué)的知識。這樣，雙語教學(xué)的“形”與“體”脫節(jié)，成為“兩張皮”。無論哪種情況的出現(xiàn)，對高分子化學(xué)雙語教學(xué)都會產(chǎn)生嚴(yán)重影響。另外，高分子化學(xué)雙語教學(xué)的執(zhí)行情況的另一重要考量指標(biāo)是教學(xué)質(zhì)量。特別是以科學(xué)研究和國際交流為導(dǎo)向時，考察雙語教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的指標(biāo)也需慎重考慮，并加以確認(rèn)。在教學(xué)實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)完善教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方式與手段，通過激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)興趣，能克服其對雙語教學(xué)中英文的畏懼和排斥都有益處；制作精減的英文講義、多媒體課件深入研制等方法和措施的實(shí)施，安排學(xué)習(xí)英文講座視頻等都有利于雙語課程的講授。

1）高分子化學(xué)雙語教學(xué)的核心是知識而非形式。對于知識性的內(nèi)容編排，我們的做法是做了三份相互關(guān)聯(lián)的輔助教材：a）專業(yè)術(shù)語的定義和解釋，并針對性的配插圖，方便學(xué)生理解和記憶；b）對于課程內(nèi)容去蕪存菁，制作一份大約5萬字的全英文簡明讀本，內(nèi)容從高分子化學(xué)歷史、命名法、聚合方法、原理、典型計(jì)算、逐步聚合和鏈?zhǔn)骄酆?、聚烯烴、活性聚合等內(nèi)容進(jìn)行覆蓋，完善高分子化學(xué)知識體系，使學(xué)生從整體上把握教材的主線，掌握高分子化學(xué)概念、分子量概念、各種聚合方法、聚合反應(yīng)原理、高分子材料分類與理化特性等；c）收集經(jīng)典英文文獻(xiàn)14篇。此外，對于上述內(nèi)容另配置各一份講義，輔助閱讀。這樣做的目的包括：簡明讀本覆蓋了經(jīng)典教材核心內(nèi)容并包含教材內(nèi)容總體的80%，重復(fù)利用教學(xué)和課余時間，讓全部學(xué)生盡可能的掌握這部分分內(nèi)容而不是試圖讓學(xué)生學(xué)100%的內(nèi)容，但只是掌握更低比例———當(dāng)然，對于學(xué)有余力的同學(xué)，鼓勵其在教師輔助下，完成全部教學(xué)內(nèi)容的掌握。

2）在教學(xué)方法上做出努力，采用高分子理論框架、線索教學(xué)法；講薄到講厚教學(xué)法；關(guān)鍵詞教學(xué)法；避免按章節(jié)步步為營的方法等。例如，理論框架、線索教學(xué)法的執(zhí)行發(fā)方法是，每次課都用5分鐘左右，把課程內(nèi)容以簡短的內(nèi)容說明，并指出其與其他章節(jié)內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)性，讓學(xué)生能更好的把握課程脈絡(luò)?！爸v薄到講厚”是指，每學(xué)期開學(xué)以兩次課分別用中文和英文分別解釋全部簡明教程相關(guān)講義，讓學(xué)生一開始就熟悉全部內(nèi)容的關(guān)鍵處，這樣，其閱讀輔助材料和課堂學(xué)習(xí)思路更明確清晰，真正能明白課程“精要80%”的含義。“關(guān)鍵詞教學(xué)法”是指在厘清脈絡(luò)框架的基礎(chǔ)上，對輔助教材中文獻(xiàn)部分涉及的理論相關(guān)關(guān)鍵詞，集中突破，讓學(xué)生能理論和實(shí)踐兩方面都獲得提高。

3）利用視頻和錄像內(nèi)容輔助教學(xué)。制作教學(xué)錄音和錄像，給學(xué)生共享，讓學(xué)生課下可以繼續(xù)觀摩課堂內(nèi)容，培養(yǎng)其聽和說的能力。不斷構(gòu)建新的新的本科雙語教育模式，使本科生能從雙語教學(xué)過程中分享課程教育國際化的機(jī)會，從中受益，并獲得在其他場所不能獲得的實(shí)踐和能力鍛煉，從而提高整體素質(zhì)、創(chuàng)新意識及綜合能力。安排學(xué)生參加國際學(xué)術(shù)會議，到場聽取英語母語國家的專家匯報(bào)，同時錄制會議報(bào)告錄像和錄音。

4）組織學(xué)生檢索高分子化學(xué)基礎(chǔ)理論相關(guān)英文文獻(xiàn)、制作課件，并互相評閱，提升學(xué)生使用英文交流的能力。從科研的角度讓學(xué)生體會雙語教學(xué)“重點(diǎn)在讀懂、其次在會寫，然后是能聽懂和能說”的含義。

5）對于課堂教學(xué)效果的考察采用按照學(xué)習(xí)內(nèi)容分段考核，并以英文形式呈現(xiàn)。例如，逐步聚合及其原理和聚酯、聚酰胺放在一起考核；自由基聚合物及其原理和實(shí)施方法一起考核；工程塑料、天然產(chǎn)物、環(huán)境污染和降解與穩(wěn)定化放在一起考核等。這樣的做法，讓授課內(nèi)容的排列更加緊湊，也讓學(xué)生更好的把握知識點(diǎn)的相關(guān)性。

6）強(qiáng)調(diào)背景預(yù)備知識積累，強(qiáng)化雙語教學(xué)對其他相關(guān)化學(xué)課程的關(guān)聯(lián)性，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)英語綜合素養(yǎng)，以期對學(xué)生閱讀英文文獻(xiàn)、其他相關(guān)英文課程教科書有所裨益。上述的教學(xué)思想和教學(xué)新方法的采用雖然在一定程度上大幅度增加了教師備課、授課工作量，但是從全局的角度看，能通過高分子化學(xué)單獨(dú)一門功課的教授，培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)英語的掌握，甚至到一定時間，可以接受全英文教學(xué)。在實(shí)施兩年后，我們大體有以下一些感受。1）教與學(xué)雙方的主動性都被調(diào)動起來，讓教學(xué)過程變得更豐富；教師自編教學(xué)講義，必然會更加熟悉，更加明白其意義，在講授過程中，看到自己的成果被學(xué)生接受，會更加有熱情。2）國際會議現(xiàn)場交流，前言文獻(xiàn)和研究內(nèi)容引入課堂等顯著增加了學(xué)生對英文感性認(rèn)識，增加其學(xué)習(xí)熱情，更有利于雙語教學(xué)的實(shí)施。3）全局教學(xué)、富有線索和邏輯的分段教學(xué)、合理的考核內(nèi)容安排讓學(xué)生能更好的認(rèn)識到自己學(xué)習(xí)的不足，避免學(xué)生到了期末才開始突擊學(xué)習(xí)的壓力和無奈，把問題發(fā)現(xiàn)在平時。通過階段考核，讓教師能合理的調(diào)節(jié)講授的節(jié)奏。4）課外文獻(xiàn)調(diào)研和互評報(bào)告能提供學(xué)生自主學(xué)習(xí)的靈活空間，讓學(xué)生能主動的進(jìn)行自我培養(yǎng)，有利于獨(dú)立學(xué)習(xí)能力的提高?？傊?在過去幾年的高分子化學(xué)雙語教學(xué)中，我們通過合理的教學(xué)改革措施的使用，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，為將來這些接受良好英語授課培養(yǎng)的學(xué)生進(jìn)入科研崗位，從事研究生學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。當(dāng)然，這些方法也有繼續(xù)改進(jìn)的空間，我們也將繼續(xù)進(jìn)行深入研究與探索，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，探索培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的高分子科學(xué)人才的新思路和新方法。

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第3篇：高分子化學(xué)專業(yè)范文

關(guān)鍵詞：高分子化學(xué)；教學(xué)改革；教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號：G642.0？搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）03-0032-03

高分子化學(xué)是高分子專業(yè)和材料專業(yè)的理科及工科學(xué)生的必修課，也是其他化學(xué)、化工專業(yè)學(xué)生的選修課之一，是高分子科學(xué)及材料科學(xué)的基礎(chǔ)，在化學(xué)相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)體系中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。所以，很多院校既在本科階段開設(shè)本課程，又在研究生階段開設(shè)相應(yīng)的必修和選修課程[2]。高分子化學(xué)的主要講授內(nèi)容[1]為各種聚合方法的反應(yīng)機(jī)理及其對聚合物結(jié)構(gòu)的影響，以及聚合物的化學(xué)改性方法。課程的目的在于使學(xué)生能夠通過高分子化學(xué)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，指導(dǎo)科研和生產(chǎn)實(shí)踐活動。但是由于相對材料領(lǐng)域的其他學(xué)科來說，高分子化學(xué)還是一門比較年青的科學(xué)，許多理論還不太成熟，而且新材料和新的合成方法不斷涌現(xiàn)，致使許多學(xué)生感覺無所適從，反映該課程涉及的內(nèi)容太多且難于掌握，在一定程度上影響了學(xué)習(xí)的興趣和掌握程度。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣及知識的掌握程度，本人就教學(xué)中存在的一些問題進(jìn)行了思考并且提出了一些個人的解決意見。下面分別從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)對象以及教學(xué)實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新幾個方面分別闡述。

一、關(guān)于教學(xué)方式

以往的高分子化學(xué)課程多是采用講授法[3]，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是教師容易控制教學(xué)進(jìn)程，能夠使學(xué)生在較短時間內(nèi)系統(tǒng)地掌握科學(xué)知識。但是，如果運(yùn)用不得當(dāng)，就會出現(xiàn)教師在講臺上激情澎湃，而學(xué)生卻聽得云里霧里的狀況，很可能由于聽不懂而失去興趣。所以我們根據(jù)授課對象的不同，改變不同的授課方式，通過調(diào)整教學(xué)方式，使難懂的知識變得易于接受，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如在講授法的同時適當(dāng)?shù)丶尤肓擞懻摻虒W(xué)法、互動教學(xué)法等。其中討論法教學(xué)特別適用于對研究生的教學(xué)，讓學(xué)生以小組為單位，圍繞最新的高分子前沿知識，查閱相關(guān)資料，并布置課后作業(yè)，讓學(xué)生查找與某一知識點(diǎn)相關(guān)的前沿科研成果（如RAFT法在材料制備中的應(yīng)用），做成幻燈片，然后在課上以主題講座的形式向全體同學(xué)匯報(bào)、講解，并回答其他同學(xué)的問題。通過主動講解的方式，把被動思維轉(zhuǎn)化成主動思維。這樣既調(diào)動了大家的積極性，同時又豐富了大家的知識，使學(xué)生在深刻地掌握高分子學(xué)科的相關(guān)知識的同時，又鍛煉了研究生查閱文獻(xiàn)和學(xué)術(shù)報(bào)告的能力?；咏虒W(xué)法中，我們會讓學(xué)生提出一些自己感興趣的高分子相關(guān)問題，然后在課堂講授中予以回答。比如緩釋藥劑的釋放原理是什么、塑化劑為什么會到飲料中去、飲料瓶是如何成產(chǎn)的等等。學(xué)生提出的往往是生活中遇到的實(shí)際問題，將這樣的問題放到課堂，可以提高學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氣氛，加深學(xué)生對知識的理解。

二、關(guān)于教學(xué)內(nèi)容

高分子化學(xué)是一門化學(xué)類的專業(yè)課程，它不僅需要有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等基礎(chǔ)化學(xué)專業(yè)背景知識，而且內(nèi)容豐富、知識點(diǎn)眾多，理論體系嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)踐性強(qiáng)。在教學(xué)過程中存在知識點(diǎn)眾多、反應(yīng)方程式復(fù)雜、反應(yīng)機(jī)理抽象深奧等特點(diǎn)，相對較難理解記憶。尤其是作為選修課的時候，許多同學(xué)由于相關(guān)的化學(xué)背景知識掌握得不扎實(shí)，導(dǎo)致難以理解，甚至不理解，造成學(xué)習(xí)障礙，從而影響學(xué)習(xí)的興趣。因此，如何把復(fù)雜的機(jī)理，例如配位聚合、開環(huán)聚合等，通過通俗易懂的方式將知識點(diǎn)深入淺出地傳達(dá)給學(xué)生，是教學(xué)改革的關(guān)鍵問題。在實(shí)際教學(xué)過程中，我們將高分子化學(xué)中的反應(yīng)過程、反應(yīng)機(jī)理、聚合物立體構(gòu)型等抽象難懂的教學(xué)內(nèi)容，以立體或動畫的形式表述出來，實(shí)現(xiàn)了聚合反應(yīng)的“可視化”[4]。以丙烯的配位聚合為例，我們以三維動畫的形式來表述，分子式是三維立體的，反應(yīng)機(jī)理是動畫的形式一步一步進(jìn)行的，生動地向?qū)W生講述了從配位到過渡態(tài)再到反應(yīng)終態(tài)的過程，最后還用ChemOffice等專業(yè)化學(xué)軟件繪出彩色立體并可以旋轉(zhuǎn)的聚丙烯旋光異構(gòu)的結(jié)構(gòu)，直觀形象地描繪出難以想象的三維立體結(jié)構(gòu)。大量三維立體圖、動畫、視頻等多媒體的綜合運(yùn)用，將高分子化學(xué)知識形象逼真地顯示在熒屏上，從而多方位刺激學(xué)生的感官，達(dá)到“刺激-反應(yīng)-強(qiáng)化”式現(xiàn)代教學(xué)方式[5]。這種方式有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和提高學(xué)習(xí)興趣，加深對知識點(diǎn)的理解，優(yōu)化教學(xué)過程，提高教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生形象思維能力和課堂效率，實(shí)現(xiàn)最佳的學(xué)習(xí)效果。我們還將高分子教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合，提供給學(xué)生相應(yīng)的文獻(xiàn)檢索數(shù)據(jù)庫（如CNKI、ISI等）和高分子領(lǐng)域主流雜志（如Macromolecules、Progress in Polymer Science、Polymer、高分子學(xué)報(bào)等），使學(xué)生可以在課堂以外有針對性地選擇自己感興趣的內(nèi)容，進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)。尤其對于研究生教學(xué)，要強(qiáng)調(diào)高分子科學(xué)中前沿科學(xué)的講解，注重結(jié)合科研的最新成果。高分子科學(xué)本身就是一門年輕的學(xué)科，隨著時代的不斷進(jìn)步，其內(nèi)容也在不斷地發(fā)展與完善。如自由基活性聚合機(jī)理的提出、配位聚合機(jī)理的完善、樹枝狀聚合物的成功合成、活性可控乳液聚合方法、‘click化學(xué)’的出現(xiàn)，極大地豐富了高分子化學(xué)的內(nèi)容。它們不同于經(jīng)典的高分子化學(xué)反應(yīng)，但又是當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。這些新技術(shù)的機(jī)理往往還不太成熟，很難在近期內(nèi)系統(tǒng)寫入教科書中。所以我們在講解高分子化學(xué)的課程中，要在深化基礎(chǔ)知識的前提上，將前沿的科研成果作為實(shí)例，融合到教學(xué)過程中，從而豐富和活化教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容始終跟上時代的步伐?？偟膩碇v，學(xué)生更愛聽一些高分子化學(xué)在實(shí)際應(yīng)用方面的知識，所以在講課中，作者還把自己以前的研究內(nèi)容，如聚合物納米微球的聚合方法、聚合物互穿網(wǎng)絡(luò)、鉻系非均相催化乙烯的配位聚合等與所講知識結(jié)合起來，豐富了教學(xué)的內(nèi)容，收到了比較理想的效果。

三、關(guān)于教學(xué)對象

高分子化學(xué)這門課程既對本科生又對研究生開設(shè)，但是學(xué)習(xí)的側(cè)重點(diǎn)會有所不同，所以應(yīng)采用不同的教學(xué)方式，選擇不同的教學(xué)內(nèi)容。對于本科教學(xué)，我們要抓住基礎(chǔ)知識的講解。初窺門徑的學(xué)習(xí)，最重要的是要有直觀的認(rèn)識，要將知識點(diǎn)盡量講得生動、具體；注重基礎(chǔ)理論部分，同時也要注重開放性思維的培養(yǎng)。對于研究生教學(xué)，則應(yīng)當(dāng)關(guān)注更深層次的理論研究，并將其與所研究課題的內(nèi)容聯(lián)系起來，把所學(xué)的知識活學(xué)活用，理論落實(shí)到實(shí)際當(dāng)中去。在正式講課前，可以讓學(xué)生對自己的研究方向、研究內(nèi)容做一個簡短的介紹，了解學(xué)生研究課題與高分子相關(guān)之處，這樣在授課中，對于學(xué)生的研究課題有益的地方重點(diǎn)講解，做到有的放矢。比如乳液聚合的講解。對于本科生，基礎(chǔ)地從乳化劑、聚合機(jī)理和動力學(xué)進(jìn)行講解，突出強(qiáng)調(diào)了成核機(jī)理、聚合場所和乳液聚合的三個階段這些基礎(chǔ)知識點(diǎn)，并以最為常用的醋酸乙烯酯乳液聚合為例（同時還進(jìn)行了分組實(shí)驗(yàn)），與本體自由基聚合進(jìn)行對比，讓學(xué)生形象地認(rèn)識到乳液聚合的特點(diǎn)，特別是乳液聚合可以同時提高聚合速率和聚合度。而對于研究生，有些學(xué)生已經(jīng)在本科階段學(xué)習(xí)過該課程，而且學(xué)生的接受能力也較本科生好，可以在幫學(xué)生梳理上述基礎(chǔ)知識后，結(jié)合乳液聚合的新進(jìn)展進(jìn)行講解。我們?yōu)閷W(xué)生介紹了可控活性乳液聚合，即將可控活性自由基聚合和乳液聚合結(jié)合起來，如RAFT乳液聚合、RATRP乳液聚合等；還介紹了以不同材料作為種子，進(jìn)行的種子乳液聚合制備多種復(fù)合材料的方法。

四、關(guān)于教學(xué)實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新

高分子化學(xué)是高分子科學(xué)的基礎(chǔ)，是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，但是它的理論部分略顯枯燥，讓人覺得難以理解，如何把理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，相得益彰，這是我們努力的重點(diǎn)方向。實(shí)驗(yàn)部分不僅可以驗(yàn)證聚合理論，理論的學(xué)習(xí)最終也是要為實(shí)驗(yàn)服務(wù)。合理引導(dǎo)與啟發(fā)，更能為學(xué)生學(xué)習(xí)后繼高分子課程奠定必要的認(rèn)識基礎(chǔ)。為此，我們在緒論、逐步聚合和連鎖聚合等部分的講述過程中穿插開設(shè)了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。在課程伊始的緒論部分，我們將PE、PP、尼龍6等聚合物工業(yè)原料顆粒帶進(jìn)課堂，讓學(xué)生對聚合物有一個直觀的認(rèn)識，并分別以果凍和淀粉這兩種的食物為例，來區(qū)別交聯(lián)和線性聚合物。在逐步聚合部分，讓學(xué)生分組進(jìn)行了酚醛樹脂的制備實(shí)驗(yàn)。以先對簡短而又典型的聚合實(shí)驗(yàn)，展示縮聚反應(yīng)的過程，并讓不同組，加入不同的苯酚和甲醛配比，來說明凝膠點(diǎn)問題。在連鎖聚合講述過程中，我們插入了醋酸乙烯酯的乳液聚合，結(jié)合乳液聚合特點(diǎn)的講述，使學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，顯得更有效率，印象更加深刻。

我們要不斷改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，調(diào)動學(xué)生的積極性，力求學(xué)生能掌握知識要點(diǎn)，讓學(xué)生學(xué)得明白，學(xué)得透徹。使學(xué)生在學(xué)習(xí)高分子化學(xué)課程后，能夠融會貫通，指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐和科研創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

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第4篇：高分子化學(xué)專業(yè)范文

關(guān)鍵詞：涂料學(xué)；高分子專業(yè)；教學(xué)改革；涂料實(shí)驗(yàn)

近年來，隨著我國對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)問題的日益重視，大力加強(qiáng)素質(zhì)教學(xué)，培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力的同時，進(jìn)一步鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)知識就顯得尤為重要[1]。在我國，無論是在綜合性院校、理工科院校，還是職業(yè)技術(shù)院校，大都開設(shè)了高分子的本科專業(yè)，包括：高分子化學(xué)與物理專業(yè)、高分子材料專業(yè)以及高分子加工專業(yè)等。在課程設(shè)置方面，基本都開設(shè)了高分子化學(xué)、高分子物理和高分子分析方法等基礎(chǔ)課程以及高分子專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。然而我們在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生很難將之前開設(shè)的基礎(chǔ)課程中的知識融會貫通，對生活實(shí)例不能做出相應(yīng)合理的解釋。高分子作為一個實(shí)用性很強(qiáng)的專業(yè)，各門專業(yè)課之間有著密切的聯(lián)系：利用高分子化學(xué)知識合成出不同結(jié)構(gòu)的高分子材料，高分子材料的結(jié)構(gòu)將直接影響其性能，在對材料進(jìn)行加工時又需要運(yùn)用高分子物理和流變學(xué)等知識[2]。如果學(xué)生們不能將專業(yè)基礎(chǔ)知識活學(xué)活用、融會貫通，那么他們將很難應(yīng)對高分子專業(yè)相關(guān)工作中的實(shí)際問題。因此，我們嘗試針對高分子專業(yè)的培養(yǎng)方案，在開設(shè)高分子化學(xué)、高分子物理、高分子成型加工以及高分子結(jié)構(gòu)分析方法這些專業(yè)課程的基礎(chǔ)上，新增了一門《涂料學(xué)》課程，安排在第7學(xué)期進(jìn)行，計(jì)劃學(xué)時為32學(xué)時。力求通過本課程的學(xué)習(xí)，鞏固之前學(xué)到的專業(yè)知識并將其融會貫通，同時拓寬學(xué)生的知識面，提高其實(shí)踐能力。為了達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)出基礎(chǔ)扎實(shí)、有創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才，《涂料學(xué)》課程的本科教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的設(shè)計(jì)就是必須考慮的首要問題。為此，筆者結(jié)合從事涂料課程教學(xué)與科研的經(jīng)驗(yàn)，參考接收本科生進(jìn)行涂料實(shí)習(xí)單位的反饋意見，同時結(jié)合《涂料學(xué)》課程自身特點(diǎn)，做了一些初步的探討。

一、《涂料學(xué)》課程的特點(diǎn)和意義

高分子的主要應(yīng)用領(lǐng)域集中在涂料、塑料、粘合劑和助劑四方面。進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國涂料行業(yè)發(fā)展迅速，對涂料行業(yè)科研技術(shù)人才的需求量大大增加[3]。為此，在國內(nèi)一部分高校中的高分子相關(guān)專業(yè)開設(shè)了涂料相關(guān)課程。《涂料學(xué)》課程是建立在高分子化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、膠體化學(xué)、表面化學(xué)與表面物理、流變學(xué)、材料力學(xué)、光學(xué)和顏色學(xué)科基礎(chǔ)上的一門綜合性學(xué)科，但又不是這些學(xué)科的簡單加和而有其自身理論。對于高分子專業(yè)的學(xué)生而言，如何能將其學(xué)到的無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)、高分子物理等基礎(chǔ)知識貫穿統(tǒng)一起來，《涂料學(xué)》無疑是一個不二選擇。開設(shè)涂料課程，一方面使今后從事涂料行業(yè)的學(xué)生進(jìn)入工作崗位后，盡快成為行業(yè)技術(shù)骨干；另一方面對于今后從事非涂料領(lǐng)域的高分子學(xué)生而言，課程的學(xué)習(xí)過程也是對之前學(xué)到的化學(xué)和材料學(xué)基礎(chǔ)知識鞏固、加強(qiáng)和提高的過程。

二、《涂料學(xué)》教學(xué)的主要內(nèi)容

涂料學(xué)課程的內(nèi)容多，課時少，教師難以在短時間內(nèi)將涂料行業(yè)所需的內(nèi)容講深、講透。在課程教學(xué)的過程中，教師應(yīng)該堅(jiān)持理論結(jié)合實(shí)際的教學(xué)方針，對知識結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，做到簡單而不淺顯，深奧而不枯燥。在教學(xué)內(nèi)容上，要注重兩方面的統(tǒng)一：一方面注意《涂料學(xué)》課程章節(jié)間的聯(lián)系和統(tǒng)一，這門課程涉及到涂料概述、顏料、溶劑、樹脂等內(nèi)容，各部分內(nèi)容既相對獨(dú)立，又相互聯(lián)系；另一方面，要把握《涂料學(xué)》課程與無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)、高分子物理等基礎(chǔ)知識貫穿統(tǒng)一。教師在教學(xué)中應(yīng)該重點(diǎn)介紹以下內(nèi)容。

1.涂料的基本知識。這部分內(nèi)容主要介紹涂料概念、組成、類別、功能以及發(fā)展概況。結(jié)合日常生活所接觸的涂料，使學(xué)生掌握涂料的基本概念、分類和作用。讓學(xué)生們了解到，現(xiàn)代涂料學(xué)的發(fā)展是以化學(xué)，特別是高分子科學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合界面科學(xué)和流變學(xué)發(fā)展起來的。了解涂料的發(fā)展背景和面臨的挑戰(zhàn)，懂得涂料的發(fā)展趨勢。通過對目前報(bào)道較新的，具有特殊功能的涂料的介紹來激發(fā)學(xué)生對涂料的興趣，并為以后進(jìn)行涂料的科學(xué)研究開好頭。

2.顏料相關(guān)理論。顏料和填料是涂料生產(chǎn)不可缺少的成分之一。其作用不僅是色彩和裝飾性，更重要的是改善涂料的物理化學(xué)性能，提高涂層的機(jī)械強(qiáng)度、附著力、防腐性能、耐光性和耐候性。讓學(xué)生了解遮蓋力、著色力和吸油值等基本概念。在授課過程中，這部分知識與物理化學(xué)中的雙電層理論聯(lián)系緊密，可以對以前的基礎(chǔ)知識鞏固提高。關(guān)于顏料的分散是教學(xué)的重點(diǎn)。

3.溶劑知識。溶劑是不包括無溶劑涂料在內(nèi)的，各種液態(tài)涂料中所含有的，為使得液態(tài)涂料完成施工過程的必要的一類物質(zhì)。原則上不構(gòu)成涂膜，也不存留在涂膜中。在授課過程中，這部分知識與有機(jī)化學(xué)和高分子物理中的極性、溶解力、粘度等相關(guān)知識聯(lián)系緊密，可以對以前的基礎(chǔ)知識鞏固提高。在教學(xué)中，使學(xué)生掌握根據(jù)溶劑理論選用溶劑和改善涂料性能，了解有機(jī)溶劑對環(huán)境的危害，開發(fā)綠色水性涂料和高固體份涂料是涂料行業(yè)的趨勢。

4.樹脂知識。成膜物質(zhì)是組成涂料的基礎(chǔ)，它具有粘結(jié)涂料中其他組分形成涂膜的功能，對涂料和涂膜的性能起到?jīng)Q定性的作用。例如，在丙烯酸樹脂章節(jié)中的內(nèi)容與高分子化學(xué)基礎(chǔ)課中自由基聚合和聚合方法的相關(guān)知識密切聯(lián)系。不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂和聚氨酯章節(jié)中內(nèi)容與高分子化學(xué)基礎(chǔ)課中的縮聚和逐步聚合相關(guān)內(nèi)容聯(lián)系緊密。因此，授課的過程也是對以前的知識復(fù)習(xí)，深入體會和提高的過程，將這些基本知識與涂料制備技術(shù)相互滲透，相得益彰，這也正是開設(shè)《涂料學(xué)》課程的特色。

三、教學(xué)方法

1.教學(xué)與生活、生產(chǎn)相結(jié)合，注重理論聯(lián)系實(shí)際。涂料是一門理論性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的交叉學(xué)科。理論知識比較晦澀，但大多數(shù)基本理論知識都已經(jīng)在本科基礎(chǔ)課教學(xué)階段涉及，在涂料課程中只是有針對性的學(xué)習(xí)，必須與實(shí)際結(jié)合才能使學(xué)得的知識深化和牢固，也才能引起學(xué)生的興趣。在教學(xué)的初期階段，為了使得學(xué)生盡快入門，熟悉涂料學(xué)，就要將日常生活、生產(chǎn)與涂料結(jié)合，介紹生活和生產(chǎn)中涂料的應(yīng)用，提高學(xué)生從心理上對課程的接受程度。眾所周知，涂料學(xué)的特點(diǎn)是“入門易、學(xué)懂難”。為了提高教學(xué)效率，改善教學(xué)效果，必須要注重理論聯(lián)系實(shí)際。這種聯(lián)系實(shí)際上是基礎(chǔ)知識與涂料學(xué)的聯(lián)系；涂料學(xué)與實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系。把涂料學(xué)作為有機(jī)化學(xué)、高分子化學(xué)、高分子物理等基礎(chǔ)知識實(shí)踐的對象，會使學(xué)生對所學(xué)過的基礎(chǔ)知識鞏固提高，為今后打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。在涂料學(xué)理論實(shí)踐過程中，學(xué)生可以去涂料生產(chǎn)廠和研究院所參觀學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)涂料生產(chǎn)方法和檢測方法，了解生產(chǎn)設(shè)備和檢測儀器設(shè)備。學(xué)生往往很有興致，注意力高度集中，因此將理論知識寓于合適的實(shí)際背景中進(jìn)行講授效果明顯。

2.開設(shè)涂料實(shí)驗(yàn)。在高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開設(shè)涂料實(shí)驗(yàn)課程[4]。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，一般開設(shè)甲基丙烯酸甲酯（或苯乙烯）的乳液聚合、聚酯合成實(shí)驗(yàn)等，可以在這些實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開設(shè)丙烯酸乳液合成、低分子量聚酯合成以及低分子量聚酯與異氰酸酯固化等，并且可以進(jìn)一步開設(shè)乳膠漆的制造、涂料性能檢測等系列實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己合成樹脂，自己配制涂料，自己對涂料和涂層進(jìn)行檢測。通過實(shí)驗(yàn)，不但將課堂所學(xué)到的理論知識通過實(shí)驗(yàn)鞏固提高，而且訓(xùn)練學(xué)生進(jìn)行涂料生產(chǎn)和科學(xué)研究的方法，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，分析和解決問題的能力。

四、結(jié)語

總之，筆者對在高分子專業(yè)本科教學(xué)中開設(shè)《涂料學(xué)》課程的必要性、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法進(jìn)行了初探，提出開設(shè)《涂料學(xué)》課程的必要性：一方面，對于處于專業(yè)知識學(xué)習(xí)的學(xué)生而言，通過本課程的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)他們對高分子專業(yè)基礎(chǔ)知識的鞏固，為今后從事高分子相關(guān)專業(yè)的工作打好堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)；另一方面，針對今后從事涂料行業(yè)的學(xué)生，涂料行業(yè)快速發(fā)展，科技含量越來越高，涂料學(xué)課程的開設(shè)正好可以滿足涂料行業(yè)對大批高層次科研技術(shù)人員的需求。

參考文獻(xiàn)：

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[3]涂料工藝編委會.涂料工藝[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1997.

第5篇：高分子化學(xué)專業(yè)范文

關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);高分子;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

高分子化學(xué)是一門實(shí)用性和實(shí)驗(yàn)性都很強(qiáng)的學(xué)科,是化學(xué)、化工、材料等專業(yè)必須修讀的基礎(chǔ)課程,與原有的四大化學(xué)并列,成為第五大化學(xué)。高分子材料已深入到人類生活和生產(chǎn)的每個角落。

高分子化學(xué)教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等方面存在一定的局限性和不足之處,其完善需要經(jīng)歷一個不斷實(shí)踐和更新論證的過程。將高分子實(shí)驗(yàn)課中聚合物的分子設(shè)計(jì)、合成、加工和測試等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合,組成一門高分子科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,是高分子教學(xué)改革的必然趨勢。

一、高分子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課開設(shè)的必要性

廊坊師范學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院材料化學(xué)專業(yè)的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)于2008年開設(shè)以來,由本專業(yè)教師在部分科研成果及其他院校高分子化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資料和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容進(jìn)行了設(shè)定。高分子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的開設(shè),為學(xué)生專業(yè)實(shí)驗(yàn)技能的培訓(xùn)、動手能力的培養(yǎng)以及思維創(chuàng)造力的提高等方面起到了積極的促進(jìn)作用。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求和?shí)驗(yàn)條件,由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,并加以實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,提高學(xué)生探索新問題的興趣、研究問題的綜合能力。開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)時,要注意緊緊圍繞學(xué)生的綜合能力、初步設(shè)計(jì)能力及創(chuàng)新意識培養(yǎng)這一目標(biāo),注意與課程設(shè)計(jì)、課外科技活動、集中的綜合訓(xùn)練相結(jié)合。

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)在與理論教學(xué)的配合上,是教師根據(jù)教學(xué)的一般規(guī)律或?qū)嶒?yàn)內(nèi)容安排的,而不是學(xué)生根據(jù)各自學(xué)習(xí)中的需要或進(jìn)一步探索的興趣所確定的,無法體現(xiàn)個性的發(fā)展。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)一般是前人做過的,經(jīng)過精簡提煉,專門為教學(xué)而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)沒有次要的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的干擾,這對學(xué)生今后從事科學(xué)研究和對新事物的探索非常不利。在高校中開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),營造培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的環(huán)境是非常必要的,有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

二、注意培養(yǎng)綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展意識

1.綠色化學(xué)的核心內(nèi)容

綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)或環(huán)境友好化學(xué),是指設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中,使用沒有或者盡可能小的產(chǎn)生環(huán)境副作用的化學(xué)品。綠色化學(xué)的核心內(nèi)容主要體現(xiàn)在:第一是減量,即減少三廢排放;第二是重復(fù)使用,如催化劑、載體等;第三是回收,可以有效地實(shí)現(xiàn)省資源、少污染、減成本的要求;第四是再生,是節(jié)省資源、能源,減少污染的有效途徑;第五是拒用,如不用有毒副作用及污染嚴(yán)重的原料,這是杜絕污染的最根本方法。

開發(fā)新型的、可生物降解的高分子材料,解決“白色污染”問題;以及充分應(yīng)用可再生資源,即:采用可再生資源做化學(xué)化工原料,是綠色化學(xué)的重要任務(wù)和方向。眾所周知,“白色污染”是當(dāng)今社會的一大公害,塑料作為合成高分子材料,具有性能多樣、用途廣泛和價格優(yōu)廉的優(yōu)點(diǎn),已成為人類生產(chǎn)和生活中不可缺少的一種材料。然而,廢棄塑料造成很大的環(huán)境污染。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)注重強(qiáng)調(diào)高分子材料的環(huán)境同化,高分子材料的循環(huán)和再生技術(shù),探索高分子材料與生態(tài)環(huán)境的相互影響,實(shí)現(xiàn)高分子材料與生態(tài)環(huán)境的和諧等內(nèi)容。

2.綠色化學(xué)的重要指標(biāo)

綠色化學(xué)的一個重要指標(biāo)是原子利用率,其定義為:期望產(chǎn)品的摩爾質(zhì)量占化學(xué)方程式中按計(jì)量所得物質(zhì)的摩爾質(zhì)量的比值。高分子材料的制備包括單體的合成,聚合物的合成及聚合物的加工,前兩步都有一個原子利用率的問題。要實(shí)現(xiàn)綠色化,只有在合成中提高原子利用率,才會真正減少廢物的生成。

綠色化學(xué)的理想是指:不使用有毒有害的物質(zhì),不產(chǎn)生有毒有害的廢棄物,不使用對環(huán)境有害的落后化學(xué)工藝。其目的是把現(xiàn)有的化學(xué)和化工生產(chǎn)的技術(shù)路線從“先污染,后治理”改為“從源頭上根除污染”。

3.開設(shè)小量、半微量實(shí)驗(yàn)

有關(guān)綠色化學(xué)的教育才剛剛起步,國內(nèi)大多數(shù)學(xué)校尚未涉足?，F(xiàn)有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容難以體現(xiàn)綠色化學(xué)思想,不少實(shí)驗(yàn)仍大量使用有毒有害藥品,產(chǎn)生大量的“三廢”,對微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究推廣不夠。

傳統(tǒng)的常量實(shí)驗(yàn)藥品用量大,導(dǎo)致教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入大、資源利用率低、環(huán)境污染嚴(yán)重等?？梢栽谀承?shí)驗(yàn)開設(shè)小量、半微量實(shí)驗(yàn)。這些小量、半微量實(shí)驗(yàn)對學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和精密度等都提出了更高的要求。

綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展已成為企業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展必須考慮的因素。在設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)時,盡可能地采用專業(yè)、簡單高效的實(shí)驗(yàn)路線,教師在講授時將其他生產(chǎn)過程和工藝進(jìn)行對比,強(qiáng)調(diào)整個實(shí)驗(yàn)過程的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保效益,讓學(xué)生充分體會到增強(qiáng)環(huán)保意識和可持續(xù)發(fā)展對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性。通過給學(xué)生灌輸環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的理念,為學(xué)生今后生產(chǎn)設(shè)計(jì)和研究開發(fā)等工作提供一個基本的思想準(zhǔn)則。

三、將科研與實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合起來,開發(fā)應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)

1.將廢舊高分子的綜合利用作為設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

高分子化學(xué)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的化學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科,是材料化學(xué)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,對于材料化學(xué)專業(yè)的學(xué)生,學(xué)習(xí)高分子化學(xué)不僅要全面掌握高分子化學(xué)的理論知識,更重要的是要學(xué)會高分子的實(shí)驗(yàn)方法以及在實(shí)際中的應(yīng)用。我們從廢舊高分子的綜合利用出發(fā),探討科研成果轉(zhuǎn)化為高分子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的研究與實(shí)踐。

廢舊高分子材料的綜合利用是綠色化學(xué)的重要組成部分,它將對減少環(huán)境污染具有重要的實(shí)際意義,同時又能獲得有價值的工業(yè)原料,對能源的再利用具有一定的意義。在我們的教學(xué)實(shí)踐中,在已經(jīng)具備的課題組成員大量前期科研成果基礎(chǔ)上,對廢舊聚苯乙烯、廢舊有機(jī)玻璃、廢舊聚氨酯和聚酯進(jìn)行再利用研究。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容包括對控制反應(yīng)的幾個因素:升溫速度、溫度、催化劑種類與用量、反應(yīng)時間等進(jìn)行優(yōu)選。這類設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的開設(shè)使學(xué)生對綠色化學(xué)的概念有一個深入理解,使學(xué)生增強(qiáng)環(huán)保意識、掌握廢舊高分子材料的綜合利用方法,對從實(shí)際出發(fā)鍛煉自身科研能力有重要意義。

在高分子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,適時引入“降解”這一高分子學(xué)科中的重要概念,并適當(dāng)介紹高分子降解中的一些問題,如生物、光、輻射、熱、機(jī)械及化學(xué)等因素引起的降解規(guī)律,并介紹相關(guān)高分子的設(shè)計(jì)方法。也就是讓學(xué)生正面理解“聚合”的同時,也從反面理解了“降解與解聚”,這樣就形成了一個完整的教學(xué)體系。

2.將天然可降解高分子作為設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

目前對付“白色污染”的方法一般是以填埋和焚燒為主,還有再生利用。再生利用的費(fèi)用較高,難以推廣,最好的方法是開發(fā)能夠降解的環(huán)境友好材料。這種材料能夠在環(huán)境條件下分解成能納入自然生態(tài)循環(huán)的小分子物質(zhì)?，F(xiàn)在一般以淀粉、纖維素、甲殼素、殼聚糖等天然多糖為原料,采用共混或接枝等方法得到聚合物(如塑料),這類制品可以生物降解,最終轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水,納入生態(tài)良性循環(huán)。

高分子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中可以開發(fā)一些能聯(lián)系實(shí)際生活的應(yīng)用型實(shí)驗(yàn),將教師的科研工作與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密聯(lián)系起來,體現(xiàn)出高分子科學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)用價值,能強(qiáng)烈地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性。

基于此,在高分子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中我們增加了“從蝦殼蟹殼制備甲殼素和殼聚糖并用于工業(yè)廢水的凈化”,本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是從綠色高分子角度出發(fā),將回收的蝦殼蟹殼經(jīng)水洗、稀酸浸泡、稀堿浸泡等方法先制備甲殼素,然后用堿煮的方法將制得的甲殼素進(jìn)行脫乙酰化,制備出殼聚糖初產(chǎn)品,再用沉淀法進(jìn)行純化得殼聚糖純品。將殼聚糖純品分別進(jìn)行脫乙酰度、平均分子量、灰份含量、水份含量的測定。將得到的甲殼素和殼聚糖用于工業(yè)廢水中重金屬離子和有機(jī)酸的吸附分離。

四、培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)思想和對高分子實(shí)驗(yàn)的興趣

興趣是學(xué)習(xí)的最大動力,學(xué)生只有具有了學(xué)習(xí)興趣,才會主動花時間和精力鉆研所學(xué)的內(nèi)容。目前,實(shí)驗(yàn)課幾乎全部是程式化過程,教師總是先講解實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、注意事項(xiàng)等,學(xué)生被動地聽,不去思考,機(jī)械地完成每一步操作,為實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)帶給學(xué)生的不是學(xué)習(xí)的興趣,更不用說培養(yǎng)思考能力和興趣了。因此,在課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)階段,通過質(zhì)疑引思、舉例與聯(lián)想、歸納總結(jié)、啟發(fā)式教學(xué)等方法來實(shí)現(xiàn)開拓創(chuàng)新。

第6篇：高分子化學(xué)專業(yè)范文

關(guān)鍵詞：施陶丁格；高分子理論；化學(xué)史料

文章編號：1005-6629(2011)12-0063-05　中圖分類號：G633.8　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

在現(xiàn)代化學(xué)史上，20世紀(jì)的二十到三十年代是個關(guān)鍵時期，因?yàn)樗乾F(xiàn)代化學(xué)建立的初期。以共價鍵的提出為契機(jī)，現(xiàn)代化學(xué)家和部分物理學(xué)家開始著手奠定現(xiàn)代化學(xué)的理論基礎(chǔ)。例如，量子化學(xué)和高分子化學(xué)兩個領(lǐng)域。在量子化學(xué)領(lǐng)域，以美國化學(xué)家鮑林為代表，展開了對分子結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確描述和對化學(xué)鍵本質(zhì)的探索，這方面的內(nèi)容在前文中已作介紹。在本文中，將重點(diǎn)陳述和探討德國化學(xué)家施陶丁格，為建立高分子理論而走過的艱難歷程，以及他為高分子合成材料的發(fā)展所作出的歷史性貢獻(xiàn)。

1　化學(xué)實(shí)踐召喚創(chuàng)新的高分子理論

施陶丁格(Hermann Staudinger，1881～1965)，德國有機(jī)化學(xué)家和高分子化學(xué)家，出身于沃爾姆斯一個知識分子家庭，父親是位哲學(xué)教授。施陶丁格自幼愛好化學(xué)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)，曾就讀于達(dá)姆施塔特大學(xué)、慕尼黑大學(xué)，1903年獲哈雷大學(xué)博士學(xué)位。后赴斯特拉斯堡大學(xué)深造，1907年任該校講師，1908年任卡爾斯魯厄工業(yè)學(xué)院副教授，1912年任蘇黎世工業(yè)大學(xué)有機(jī)化學(xué)教授。1926年任弗賴堡大學(xué)化學(xué)教授，1940年任該大學(xué)高分子化學(xué)研究所所長，一直工作到1951年退休并任名譽(yù)教授終生。

施陶丁格從事高分子化合物研究，為此付出了常人難以想象的心血和代價。其重要原因在于，他所面臨的研究對象既是古老的又是新生的，無論是高分子化合物的性質(zhì)，還是高分子化合物的分子結(jié)構(gòu)以及高分子化合物的改性和合成，都存在著新的實(shí)踐和舊的理論或新的理論與傳統(tǒng)觀點(diǎn)之間的沖突。眾所周知，高分子化合物自古以來就有之，一般稱之謂“天然高分子物質(zhì)”，它與人類的生活密切相關(guān)。例如，作為食物的蛋白質(zhì)和淀粉，作為織物纖維的棉、毛和絲，作為涂料的天然樹脂和油漆等都屬于這類物質(zhì)。不過在古代都是采集來這些物資后直接加以利用，沒有什么化學(xué)加工，因此還談不上對高分子物質(zhì)的化學(xué)研究。早先，人們雖然天天在與天然高分子物質(zhì)打交道，但對它們的本性卻一無所知。隨著社會生產(chǎn)力和化學(xué)技術(shù)的發(fā)展，從19世紀(jì)中葉開始，人們逐步涉及對天然高分子物質(zhì)的化學(xué)改性的實(shí)踐活動，已使它們更適應(yīng)于工業(yè)、生活中某種需要的性能要求。而正是在這種化學(xué)改性的實(shí)踐過程中，有些化學(xué)家開始了對天然高分子物質(zhì)本性的探求。

1.1天然高分子物質(zhì)的核心改性

首先應(yīng)該提到的是橡膠的加工工藝。據(jù)記載，哥倫布第二次航海(1493-1496)到達(dá)拉丁美洲的海地時，曾發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)赝林艘呀?jīng)開始利用天然橡膠。1735年，法國科學(xué)院考察隊(duì)在南美洲亞馬遜河河谷發(fā)現(xiàn)野生橡膠樹林；1876年，橡膠樹中最重要的品種海維亞巴西橡膠被移植到英國，其后又移植到錫蘭(現(xiàn)斯里蘭卡)，而在今日馬來西亞、印度尼西亞、泰國及越南等地得到了大發(fā)展。19～20世紀(jì)之交，亞洲地區(qū)橡膠的出口量已經(jīng)達(dá)到7000多噸。而要將大量天然橡膠變?yōu)檫m合人們所需的橡膠制品，需要一系列的橡膠加工工藝將其改性。

第一步是解決固體生膠的溶解問題。最初是采用添加松節(jié)油和乙醚，后改進(jìn)采用橡膠與硫磺及少量鉛粉共煮變成彈性既好，又不發(fā)粘，而且堅(jiān)韌的制品。這便是最早將線型天然橡膠分子用硫磺作交聯(lián)劑，使其形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的成功嘗試。這種硫化工藝從1885年開始被廣泛采用并運(yùn)用于橡膠輪胎的制造。20世紀(jì)初期，這種硫化橡膠工藝獲得了進(jìn)一步發(fā)展，其主要表現(xiàn)是硫化促進(jìn)劑(苯胺)和補(bǔ)強(qiáng)劑(碳黑)的應(yīng)用，以促進(jìn)硫化過程的加速和硫化溫度的降低。這不僅降低了成本，而且改善了橡膠輪胎的強(qiáng)度和耐磨性，從而提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

其次，天然纖維素的化學(xué)改性也是一項(xiàng)意義重大的天然高分子加工工藝。主要涉及硝化纖維即“火藥棉”的制造和“人造絲”的制作。1846年，瑞士化學(xué)家申拜恩(C.F.Schonbein)用硝酸一硫酸混合酸處理纖維素得到了火藥棉(含氮量在12.0～13.5％，相當(dāng)于纖維素三硝酸)。起初火藥棉不穩(wěn)定易爆炸，后經(jīng)對產(chǎn)品長時間的水煮打漿處理、經(jīng)干燥得到化學(xué)穩(wěn)定的硝化棉。1868年，有化學(xué)家建議把壓縮的硝化棉用作高級炸藥；1875年，瑞典化學(xué)家諾貝爾(A.B.Nobel，1833～1896)發(fā)現(xiàn)硝化甘油和火藥棉(或硝化棉)混合可以生成一種比較穩(wěn)定而又具有強(qiáng)大爆炸性的膠狀物(含有92％的硝化甘油和8％的火藥棉)；它是最強(qiáng)烈的炸藥之一，常用于爆破巖石、開山筑路。如果把其中的硝化甘油的比例減少，可以得到慢性炸藥，用于作炮彈的發(fā)射藥，具有重要的軍事意義。

關(guān)于諾貝爾，值得推薦的是他把一生都獻(xiàn)給了科學(xué)事業(yè)。他的主要化學(xué)發(fā)明都與炸藥有關(guān)，每一次化學(xué)實(shí)驗(yàn)都是在死神的威脅下進(jìn)行的。為了向大自然索取動力，他寧愿付出血的代價。尤其令人崇敬的是，他把因從事與炸藥有關(guān)的商業(yè)活動而積蓄的財(cái)產(chǎn)設(shè)立一項(xiàng)專用基金，并立下遺囑：“將上述財(cái)產(chǎn)兌換成現(xiàn)金，然后進(jìn)行安全可靠的投資，以這份資金成立一個基金會，將基金所產(chǎn)生的利息每年將給在前一年中為人類作出杰出貢獻(xiàn)的人?！币灰贿@就是當(dāng)今學(xué)術(shù)界最高榮譽(yù)諾貝爾獎的由來。

改性后的纖維素(硝酸纖維以及后來興起的醋酸纖維)更廣泛的用途則是制作人造絲?！叭嗽旖z”的想法是人們受自然界生物功能的啟示而產(chǎn)生的。通常人們對蜘蛛、蠶等昆蟲吐絲結(jié)網(wǎng)作繭的奇妙自然現(xiàn)象頗感興趣。作為先行者是一些動物學(xué)家詳細(xì)地研究了吐絲的蝶、蛾類的生理構(gòu)造，發(fā)現(xiàn)它們的體內(nèi)有許多粘稠的液體，通過它們的小口吐出，遇到空氣便會凝結(jié)成絲。有些化學(xué)家從中也受到某種啟迪，試圖用人工方法仿制出類似的粘液，然后通過小孔進(jìn)行抽絲。前面提到的申拜恩，在1846年制得的纖維素硝酸酯溶于有機(jī)溶液后，就具有這種類似粘液的性能。1855年，安地瑪爾(A Andemars)以桑樹枝為纖維原料，將其硝酸酯溶在乙醚一乙醇混合溶液中后，再把所得粘液通過毛細(xì)針管擠壓到空氣中，溶劑蒸發(fā)后就凝固成光亮、柔韌的絲，從而獲得世界上第一根人造絲(Artificial Silk)。但這種物質(zhì)極易爆燃，妨礙了它的工業(yè)化生產(chǎn)。后經(jīng)法國技師夏東奈(H.de Chardonnet)革新，把棉花的硝化纖維素用NH4HS脫硝轉(zhuǎn)化成安全脫硝硝化纖維素，再把它溶于酒精一乙醚后抽成人造絲，并于1889年，在巴黎國際博覽會上展出，引起轟動，受到人們的贊賞。1891年，

夏東奈在法國貝尚松建廠，日產(chǎn)約50公斤，成為世界上第一家人造絲廠。這項(xiàng)天然纖維素改性的加工工藝的成功，向人們展現(xiàn)了人造絲的光輝前景，并有力推動了這方面的研究。

1.2高分子物質(zhì)本性的探究

正是在對天然高分子物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)改性的化學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐中，化學(xué)家們開始了對高分子物質(zhì)的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的理論性探究。這種探究長期以來進(jìn)展緩慢，是跟高分子物質(zhì)本身的復(fù)雜特性有著密切關(guān)系，例如，化學(xué)家們―直搞不清高分子的分子量究竟是多少；為什么它難于透過半透膜而類似膠體；為什么它沒有固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)且不太容易形成結(jié)晶等問題。以當(dāng)時流行的化學(xué)觀點(diǎn)來看，這些獨(dú)特的性質(zhì)是很難理解的。于是，個別化學(xué)家開始嘗試一種對高分子物質(zhì)性質(zhì)的理論解釋。

早在1861年，膠體化學(xué)的奠基人、英國化學(xué)家格雷阿姆(T.Graham，1805～1869)曾將高分子物質(zhì)與膠體相比較，認(rèn)為高分子是由一些小的結(jié)晶分子形成的；并從高分子溶液具有膠體的某些性質(zhì)著眼，提出了所謂“高分子的膠體理論”。該理論在一定程度上解釋了某些高分子的特性，得到較多稱謂“膠體論者”的化學(xué)家們的支持。他們套用膠體化學(xué)的理論觀念來闡述高分子物質(zhì)的可能存在的結(jié)構(gòu)，認(rèn)為：“纖維素是葡萄糖的締合體”，即認(rèn)為它是一種小分子的物理集合。19世紀(jì)末，隨著人們對膠體一系列物理化學(xué)特性的發(fā)現(xiàn)及展開，一些從事膠體化學(xué)研究的物理化學(xué)家進(jìn)一步助推了“高分子膠體論”，并將其引伸為“高分子聚集體論”。該理論認(rèn)為：膠體是一種物理的凝聚體，而有膠體性質(zhì)的高分子化合物不僅是一種小分子的物理聚合或締合；而且它還是由小分子借分子間的范德華力而結(jié)合產(chǎn)生的聚集體所組成。該理論強(qiáng)調(diào)高分子特性和分子外部作用力的對直與關(guān)聯(lián)。

20世紀(jì)初期，當(dāng)施陶丁格初登高分子化合物研究舞臺之際，他所面臨的理論境況是：膠體論者或聚合體論者主導(dǎo)著高分子化合物性質(zhì)與結(jié)構(gòu)研究的局面。對于施陶丁格來說面臨著這樣的抉擇：要么順應(yīng)膠體論或聚集體論的潮流去推波助瀾；要么努力創(chuàng)新去開拓研究高分子化合物性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的新途徑。施陶丁格選擇的是后者，因?yàn)樗缟校骸把芯繉W(xué)術(shù)，最重要的是需要具有自由的意志和獨(dú)立的精神；沒有自由思想、沒有獨(dú)立精神，就不可能發(fā)現(xiàn)科學(xué)真理，亦即不能研究學(xué)術(shù)理論”?；陂L期從事有機(jī)合成反應(yīng)的研究，施陶丁格大膽著手對這種新途徑的探究。他從1908年就開始了對人工合成橡膠的研究，發(fā)明了“異戊二烯合成法”。1912年到1926年，施陶丁格就任瑞士蘇黎世工業(yè)大學(xué)教授期間，還著重研究了乙烯酮、異戊二烯等不飽和烯烴。他從這些化合物的大量反應(yīng)中發(fā)現(xiàn)和歸納出一個很值得關(guān)注的規(guī)律性特點(diǎn)，即這類化合物不僅容易與其他物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)，而且它們自己還能進(jìn)行自聚(即自身加成)。這樣所生成的物質(zhì)雖然在化學(xué)成分上與原來的單體沒有什么不同，但化學(xué)性質(zhì)和物理、機(jī)械性能都表現(xiàn)出極大差異。于是他指出：這不是一般的有機(jī)合成，而是一種新型的反應(yīng)，即加成聚合反應(yīng)；由苯乙烯聚合成聚苯乙烯就是典型的案例。異丁烯、醋酸乙烯酯等單體的聚合反應(yīng)也產(chǎn)生類似的結(jié)果。很多實(shí)驗(yàn)表明，高分子物質(zhì)可以由低分子單體物質(zhì)經(jīng)化學(xué)鍵(共價鍵)重復(fù)連接聚合而成。這―重要發(fā)現(xiàn)后來就導(dǎo)致高分子理論的誕生。

從20世紀(jì)20年代起，施陶丁格在論文中首先使用“Makromolekul”(高分子)這一名詞來標(biāo)記這類聚合物；并不斷闡明他的這種觀點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)指出：“這類聚合物的微粒是真正的分子，并不是小分子的物理集合(或締合)物。而且事實(shí)上，休想用別的任何試劑使它變成我們通常所說的那種典型的低分子溶液”。顯然，施陶丁格的這種新觀點(diǎn)是與當(dāng)時流行的并占主導(dǎo)地位的“膠體論”或“聚集體論”的觀點(diǎn)是相對立的。于是，一場激烈的學(xué)術(shù)論爭已經(jīng)不可避免。

2　學(xué)術(shù)論爭中誕生的高分子理論

1922年，施陶丁格明確提出了高分子是由長鍵大分子構(gòu)成的觀點(diǎn)，他把當(dāng)時作為小分子聚合體的一批有膠體特性的物質(zhì)(橡膠、纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)等)看成是由成千上萬個碳原子通過聚合反應(yīng)由共價鍵連接起來的長鏈狀大分子(或高分子)。這種創(chuàng)新的高分子觀念動搖了膠體論或聚集體論的基礎(chǔ)。同時，由于施陶丁格的高分子理念超越了當(dāng)時的分子概念，跟傳統(tǒng)的觀念相抵觸而互不相容，故遭到膠體論者或聚集體論者激烈反對。不少持保留態(tài)度的學(xué)者曾勸阻他：離開大分子(或高分子)這個概念吧!根本不可能有大分子那樣的東西存在；有的甚至責(zé)難他缺乏足夠的實(shí)驗(yàn)根據(jù)又無法證明所謂的高分子的分子量是多少。

面對種種對高分子理論的非議，施陶丁格沒有退縮。他―方面認(rèn)真地思考反對者的質(zhì)疑，深入地對高分子概念進(jìn)行再論證；另―方面設(shè)法在理論與實(shí)踐的結(jié)合上去解決高分子物質(zhì)的分子量的測定問題。此時，關(guān)鍵是要直面責(zé)難、大膽宣傳正確的理論主張。為此，施陶丁格先后在1924年及1926年召開的德國博物學(xué)及醫(yī)學(xué)會議上、1925年召開的德國化學(xué)會的會議上多次詳細(xì)介紹和闡明了自己的高分子理論，跟“膠體論者”或“聚集體論者”展開了面對面的學(xué)術(shù)辯論。這場持續(xù)多年的學(xué)術(shù)論爭，主要圍繞三大焦點(diǎn)問題而展開。

2.1橡膠加氫過程實(shí)質(zhì)的研判

膠體論者或聚集體論者認(rèn)為，天然橡膠等是通過小分子之間的范德華力而締合起來的；這種締合歸結(jié)于異戊二烯的不飽和狀態(tài)。他們甚至預(yù)言：橡膠加氫將會破壞這種締合，得到的產(chǎn)物將是一種低沸點(diǎn)的小分子(或低分子)烷烴。施陶丁格從理論與實(shí)踐的結(jié)合上加以批駁。他首先研究了天然橡膠的加氫過程，結(jié)果得到的是加氫橡膠而不是低分子烷烴；并且加氫橡膠在性質(zhì)上與天然橡膠幾乎沒有什么區(qū)別。實(shí)踐結(jié)果增強(qiáng)了施陶丁格關(guān)于天然橡膠是由長鏈大分子構(gòu)成的信念。隨后他又將成果推廣到多聚甲醛和聚苯乙烯，指出它們的結(jié)構(gòu)同樣是由共價鍵形成的長鏈狀大分子。

2.2高分子溶液的粘度和分子量的關(guān)聯(lián)

施陶丁格認(rèn)為，測定高分子溶液的粘度可以換算出其分子量，而根據(jù)分子量的多少就可以確定它是大分子還是小分子?！澳z體論者”或“聚集體論者”則認(rèn)為，粘度和分子量沒有直接的關(guān)聯(lián)。由于當(dāng)時缺乏必要的實(shí)驗(yàn)證明，施陶丁格起初顯得比較被動，但他沒有就此卻步。1927年他提出：通過測定高分子稀溶液的粘度來驗(yàn)證高分子具有驚人巨大的分子量，這在實(shí)踐中是有規(guī)律可循的。經(jīng)過多年的努力，他終于在粘度和分子量之間建立起了定量關(guān)系式，這項(xiàng)工作在1936年導(dǎo)致了著名“施陶丁格粘度公式”的誕生：η=KmM，其中η代表高分子溶液的特性粘度、M為分子量、Km是由高分子的種類、溶劑性質(zhì)和溫度、濃度等因素所決定的常數(shù)。當(dāng)Km為常數(shù)時，粘度與分子量之間存在線性關(guān)系，從而揭示出了粘度與分子結(jié)構(gòu)間的內(nèi)在聯(lián)系。實(shí)驗(yàn)可以證明，任何一種高分子溶液的粘度總是與它的長鏈分子中的鏈節(jié)數(shù)(或單體的數(shù)目)成比例。

2.3高分子結(jié)構(gòu)中晶胞與其分子的關(guān)系

學(xué)術(shù)論爭雙方都使用x射線衍射法來測定纖維素結(jié)構(gòu)和拉伸橡膠的數(shù)據(jù)，均發(fā)現(xiàn)單體(小分子)與晶胞大小很接近，但雙方對此的看法卻截然不同；“膠體論者”或“聚集體論者”認(rèn)為一個晶胞就是一個分子，晶胞通過晶格力相互締合形成高分子；施陶丁格則認(rèn)為，晶胞大小與高分子本身大小無關(guān)，一個高分子可以穿過許多晶胞，從一個結(jié)晶區(qū)通過一個無定形區(qū)，然后再進(jìn)入另一個結(jié)晶區(qū)。雙方對同一實(shí)驗(yàn)觀測事實(shí)有著不同的解釋，可見科學(xué)的解釋有時與科學(xué)的實(shí)驗(yàn)同樣重要。正當(dāng)雙方觀點(diǎn)爭執(zhí)不下時，出現(xiàn)了一個轉(zhuǎn)機(jī)，那就是在1923～1925年期間，瑞典化學(xué)家斯維德貝里(Theodor Svedberg，1884～1971)發(fā)明了超速離心機(jī)，獲得比地球表面的重力加速度大幾十萬倍的力場，由此可利用沉降速度法測定出蛋白質(zhì)的分子量在1.2萬～200萬之間(系指平均分子量)。同時，還創(chuàng)造出電泳和吸附方法，用以分離和提純膠體和高分子化合物。這一事實(shí)，為施陶丁格的高分子聚合物的存在及其理論提供了直接的證明。1926年，斯維德貝里因發(fā)明超速離心機(jī)并用于研究高分散膠體物質(zhì)和高分子化合物而榮獲諾貝爾化學(xué)獎。

以此為轉(zhuǎn)機(jī)，學(xué)術(shù)辯論雙方的力量發(fā)生了顯著的變化。在1928年召開的德國化學(xué)會上，除個別人仍持保留態(tài)度外大多數(shù)有機(jī)化學(xué)家和物理化學(xué)家都放棄了原先持有的“膠體論”或“聚合體論”觀點(diǎn)。有兩位主要反對者(馬克和邁耶)則公開承認(rèn)錯誤，同時高度評價了施陶丁格的科學(xué)思想、理論與實(shí)踐以及堅(jiān)韌不拔的科學(xué)精神。令人感動的是，他們還以實(shí)際行動具體協(xié)助施陶丁格完善與發(fā)展高分子理論。有機(jī)化學(xué)家和物理化學(xué)家們開始統(tǒng)一在高分子科學(xué)思想理論的旗幟之下。1932年，施陶丁格總結(jié)了自己的高分子理論，出版了劃時代的名著《高分子有機(jī)化合物》，標(biāo)志了高分子學(xué)科的誕生。

3　高分子理論經(jīng)受住實(shí)踐的檢驗(yàn)

在學(xué)術(shù)論爭中誕生的高分子理論是否是科學(xué)真理，最終還得經(jīng)受實(shí)踐的檢驗(yàn)。實(shí)踐表明，直至20世紀(jì)30年代末，美國化學(xué)家卡羅瑟斯(W.H.Carothers，1896～1937)在高分子理論指引下，按照縮聚反應(yīng)的原理，研制成功了人造尼龍纖維，施陶丁格的高分子理論由此才得到科學(xué)界的普遍接受、認(rèn)可和賞識。那是在1927年，美國伊利諾斯大學(xué)和哈佛大學(xué)的年輕化學(xué)教授卡羅瑟斯接受杜邦公司的邀請，研究高分子物質(zhì)的合成和結(jié)構(gòu)問題。他先通過二元醇和二元酸進(jìn)行縮合聚酯反應(yīng)的研究，對反應(yīng)物配比嚴(yán)格要求，從而發(fā)現(xiàn)了縮合聚合的規(guī)律。1930年，他與助手希爾發(fā)現(xiàn)乙二醇與癸二酸縮合而得到的聚酯，其熔融物能拉伸成長纖維狀的細(xì)絲，具有可紡性。而且冷卻后仍可拉伸，強(qiáng)度和彈性并隨增加擔(dān)脂肪醇與脂肪酯的縮聚物熔點(diǎn)偏低，而且易水解，所以不適用作纖維使用。于是，他們轉(zhuǎn)而集中精力研究聚酰胺，以二元胺替代二元醇，發(fā)現(xiàn)聚酰胺具有聚酯的各種特性，熔點(diǎn)高、耐水性也好。

卡羅瑟斯及其助手以極大的韌性合成了_上百種聚酰胺，最終篩選出由己二胺和己二酸反應(yīng)生成的聚合物，命名為“Nylon-66”(即尼龍66，兩個“6”分別代表二胺和二酸中的碳原子數(shù))，由此奠定了熔體紡絲的生產(chǎn)工藝流程，包括縮聚、熔體紡絲及在室溫下的冷拉伸等。尼龍66的生產(chǎn)規(guī)模發(fā)展很快，當(dāng)時的杜邦公司曾用“我們生產(chǎn)如鋼絲一樣結(jié)實(shí)，像蜘蛛網(wǎng)那樣纖細(xì)的具有美麗光澤的尼龍絲”的廣告吸引顧客，加上可觀的商業(yè)利潤和市場需求的刺激，各國開始陸續(xù)建廠投產(chǎn)。以高分子化學(xué)工藝為基礎(chǔ)的人工合成纖維材料開始走向世界。

正是高分子理論的建立，人造尼龍纖維的試制成功和大分子量測定方法的完善(滲透壓法及光散射法相繼成為有效的測定高分子物質(zhì)分子量的手段)使高分子化學(xué)成為發(fā)展最迅速、應(yīng)用最廣泛的新興學(xué)科之一。施陶丁格本人由于在這方面做出的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)而榮獲1953年諾貝爾化學(xué)獎。

施陶丁格在高分子領(lǐng)域研究取得成功以后，開始按照早年的設(shè)想，將研究的重點(diǎn)逐步轉(zhuǎn)向生物學(xué)領(lǐng)域。不過從實(shí)質(zhì)上看，只是拓展了高分子的研究范圍。事實(shí)上，他當(dāng)初選擇高分子這―課題時，就曾考慮到他與植物學(xué)的密切關(guān)系。早在1926年，他就曾預(yù)言大分子(或高分子)化合物在有生命的有機(jī)體中，特別是蛋白質(zhì)之類的化合物中起著重要作用。于是一旦時機(jī)成熟，他順理成章地將大分子(或高分子)概念引入生物學(xué)，積極倡導(dǎo)分子生物學(xué)的建立。他和妻子、植物生理學(xué)家瑪格達(dá)-福特合作研究高分子和植物生理學(xué)的關(guān)系，在科學(xué)探索的道路上開始了新的征程。

要證明大分子(或高分子)同樣存在于動植物等有生命的生物體內(nèi)，施陶丁格夫婦倆認(rèn)為最好能找到除了粘度法以外的其他方法，以證明高分子確實(shí)存在及其具體存在的方式。經(jīng)過兩年多的努力，他們利用電子顯微鏡等現(xiàn)代觀測手段，終于用事實(shí)證明了生物體內(nèi)存在著大分子(或高分子)即糖、脂、蛋白質(zhì)和核酸及其衍生物等生物大分子?？墒沁@項(xiàng)有重要意義的工作因希特勒法西斯的上臺和第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)而被迫中斷，施陶丁格所在的研究所毀于戰(zhàn)火。第二次世界大戰(zhàn)一結(jié)束，施陶丁格立即恢復(fù)了_一度中斷的關(guān)于生物有機(jī)體中大分子的研究。1947年，他的新著《高分子化學(xué)和生物學(xué)》出版。在該著作中，施陶丁格嘗試性地描繪了分子生物學(xué)的概貌，為分子生物學(xué)這一前沿學(xué)科的建立與發(fā)展打下了必要基礎(chǔ)。此外他還關(guān)注著高分子化學(xué)的進(jìn)展，為了配合高分子學(xué)科的繼續(xù)發(fā)展，1947年起，他還主持編輯了《高分子化學(xué)》這一專業(yè)雜志。1961年，發(fā)行了新版《高分子有機(jī)化合物：橡膠和纖維素》。

總之，以20世紀(jì)30年代施陶丁格建立起現(xiàn)代高分子學(xué)說為開端，新的合成高分子化合物被不斷地開發(fā)出來，尤其是20世紀(jì)50年代以后，伴隨著石油化工的發(fā)展，高分子化學(xué)工業(yè)日新月異，發(fā)展迅猛。如今，塑料、合成纖維、合成橡膠、涂料及膠粘劑等高分子材料在日常生活中的應(yīng)用已無所不在，同時也遍及所有工業(yè)部門和科技領(lǐng)域。隨著高分子化學(xué)工業(yè)的高速發(fā)展，新穎的高分子材料給傳統(tǒng)的材料結(jié)構(gòu)帶來了深刻變化。這就要求人們繼續(xù)深化它們的結(jié)構(gòu)與性能特征以及所涉及的基本理論，并探索高分子新的制法及其加工工藝。這樣一門以有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、生物化學(xué)、分子物理學(xué)等為基礎(chǔ)的新科學(xué)一一“高分子科學(xué)”就應(yīng)運(yùn)而生。

迄今為止，高分子科學(xué)已成為一門相當(dāng)完整、相對獨(dú)立的基礎(chǔ)科學(xué)分支。從施陶丁格的“高分子化學(xué)”到如今的“高分子科學(xué)”，人們對高分子化合物及其合成的研究又完成了一次認(rèn)識上和實(shí)踐上的飛躍。撫今追昔，人們不禁深深懷念施陶丁格的創(chuàng)新精神和杰出貢獻(xiàn)?？梢云谕┨斩「窈退摹案叻肿印崩砟顚⒕眠h(yuǎn)地共存于人們的心中。

參考文獻(xiàn)：

第7篇：高分子化學(xué)專業(yè)范文

教學(xué)和科研是衡量一所學(xué)校，一個專業(yè)發(fā)展水平的重要指標(biāo)體系。教學(xué)和科研可以相互促進(jìn)，提高學(xué)校的辦學(xué)水平?？茖W(xué)研究為學(xué)生提供接觸本專業(yè)最新專業(yè)知識理論和方法的機(jī)會，鍛煉學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新思維能力，有效推動專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升，為地方及區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展輸送高素質(zhì)的工程技術(shù)人才。結(jié)合專業(yè)建設(shè)的機(jī)遇，鼓勵教師強(qiáng)化科學(xué)研究，努力提高科研水平，以科學(xué)研究成果促進(jìn)教學(xué)水平的提高，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

武漢工程大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院高分子材料與工程專業(yè)教師科研成果促進(jìn)本科教學(xué)工作在實(shí)踐探索中取得了初步成效。筆者將以此為例，就這方面的工作進(jìn)行一些探討。

二、教師科研成果促進(jìn)本科教學(xué)工作的思路與實(shí)踐

（一）實(shí)施的背景

1.是當(dāng)今社會發(fā)展對人才培養(yǎng)質(zhì)量的要求。隨著人類社會的進(jìn)步和科技的迅猛發(fā)展，材料、能源和信息已被公認(rèn)為科學(xué)技術(shù)的三大支柱。將教師的研究成果融入本科教學(xué)內(nèi)容，擴(kuò)大學(xué)生知識面，了解和掌握學(xué)科前沿的最新動態(tài)，是培養(yǎng)技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用的創(chuàng)新科技人才，為地方及區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展輸送高質(zhì)量的工程技術(shù)的重要舉措。

2.是學(xué)校建設(shè)規(guī)劃實(shí)施的需要。

武漢工程大學(xué)是一所化工特色鮮明的多科性教學(xué)研究型大學(xué)，人才培養(yǎng)目標(biāo)定位于高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。學(xué)校明確提出，要以素質(zhì)教育、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識培養(yǎng)為教學(xué)工作出發(fā)點(diǎn)，培養(yǎng)一批適應(yīng)社會發(fā)展需求的“基礎(chǔ)扎實(shí)、知識面寬、實(shí)踐能力強(qiáng)、具有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型人才”。為進(jìn)一步貫徹落實(shí)學(xué)校關(guān)于本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的精神，我校高分子材料與工程專業(yè)幾年來的教學(xué)改革與實(shí)踐都是圍繞推進(jìn)素質(zhì)教育和質(zhì)量工程建設(shè)，培養(yǎng)符合知識、能力、素質(zhì)三方面要求的創(chuàng)新型人才進(jìn)行的。讓學(xué)生參與到教師的科研工作中，是實(shí)施人才培養(yǎng)計(jì)劃的有效途徑之一。

3.高分子材料與工程專業(yè)具備科研促進(jìn)教學(xué)工作的優(yōu)勢。

（1）專業(yè)優(yōu)勢。該專業(yè)成立于1994年，是我校的優(yōu)勢特色專業(yè)，是學(xué)校博士點(diǎn)的兩個一級學(xué)科之一。2007年獲得“2007-2010中央地方省部共建材料科學(xué)與工程特色專業(yè)實(shí)驗(yàn)室”立項(xiàng)建設(shè)，“2007-2010中央地方省部共建高分子化學(xué)與高分子物理特色專業(yè)實(shí)驗(yàn)室”2008年獲準(zhǔn)通過。本專業(yè)的橡膠加工和塑料加工設(shè)備齊全、先進(jìn)，專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件領(lǐng)先，為本業(yè)專和相近專業(yè)提供起點(diǎn)高、裝備齊全、適用性強(qiáng)的高分子材料與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)示范基地。

（2）專業(yè)師資優(yōu)勢。突出表現(xiàn)在：擁有楚天學(xué)者崗、教師的博士比例高、SCI和EI收錄數(shù)量多。所屬學(xué)科“材料科學(xué)與工程”一級學(xué)科是湖北省重點(diǎn)學(xué)科，設(shè)有碩士學(xué)位授予點(diǎn)（含材料學(xué)、材料加工工程和材料化學(xué)與物理三個二級學(xué)科碩士點(diǎn)）?！案叻肿踊瘜W(xué)與物理”二級學(xué)科也是湖北省重點(diǎn)學(xué)科，設(shè)有碩士點(diǎn)，同時，“材料科學(xué)與工程”一級學(xué)科已通過博士點(diǎn)立項(xiàng)建設(shè)驗(yàn)收，現(xiàn)有兼職博導(dǎo)3名。另外，所屬專業(yè)主干課“高分子化學(xué)與物理”等課程為省級精品課程，為本科生、碩士和博士研究生的培養(yǎng)提供良好的理論教學(xué)和科研條件。專業(yè)教師搞好教學(xué)的同時，還積極開展科學(xué)研究，通過承擔(dān)科研課題，撰寫高水平論文，發(fā)明專利，舉辦、參加學(xué)術(shù)活動等方式，極大地提高了本學(xué)科教師的理論水平。

（二）科研促進(jìn)教學(xué)工作的思路及措施

幾年來，本專業(yè)教師在積極開展科研工作的同時，特別注重科研成果在教學(xué)活動中的應(yīng)用，努力豐富教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效果。除了一般性的結(jié)合自身的科研經(jīng)歷于理論教學(xué)中外，許多老師將科研課題直接用于教學(xué)實(shí)踐活動中，開設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)了學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

1.科研成果促進(jìn)教學(xué)的平臺構(gòu)建

本專業(yè)多年的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)顯示，教學(xué)與科研訓(xùn)練是不可分離的，二者的有機(jī)結(jié)合為培養(yǎng)研究創(chuàng)新型人才，提高學(xué)生對新產(chǎn)品、新工藝、新材料的研究、開發(fā)能力大有裨益。通過實(shí)踐，我們總結(jié)了如下的科研促進(jìn)教學(xué)體系：

2.科研成果促進(jìn)教學(xué)的方式方法

科研成果促進(jìn)教學(xué)的方式方法可歸納為以下幾種：

（1）作為理論教學(xué)的補(bǔ)充內(nèi)容

高分子材料與工程專業(yè)的理論基礎(chǔ)課，如高分子物理、高分子化學(xué)，高分子的專業(yè)主干課如聚合物加工原理，都是與實(shí)際緊密相連的課程。例如，高分子化學(xué)課程中講授的許多原理都將直接運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)的控制中。因此，將科研成果融合在理論課的教學(xué)中，對學(xué)生加強(qiáng)理論的理解，提高學(xué)習(xí)理論課的興趣，是十分有用的。比如老師在講解《聚合物加工原理》課程時，將自己的科研成果，如聚丙烯的改性、加工融入講課內(nèi)容，豐富了課堂教學(xué)的內(nèi)容和層次。

（2）作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容

高分子材料與工程專業(yè)教師充分利用科研的優(yōu)勢，將研究成果應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。高分子材料與工程《專業(yè)實(shí)驗(yàn)》課的基本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中的科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)如下表（部分）：

科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容清單（部分）

（3）作為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的課題

近年來，該專業(yè)本科學(xué)生的畢業(yè)論文題目均出自指導(dǎo)教師的科研課題，獲得很好的效果，學(xué)生的本科畢業(yè)論文多人次獲湖北省優(yōu)秀本科畢業(yè)論文獎勵。

（4）作為大學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動的內(nèi)容

本專業(yè)的教師積極吸納學(xué)生參與在研科研項(xiàng)目的研究，指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成大學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立分析問題、解決問題的能力，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識，為今后的考研、讀研打下了良好的基礎(chǔ)。比如學(xué)生在教師科研項(xiàng)目的基礎(chǔ)上提出了新的子課題，并積極申報(bào)了“武漢工程大學(xué)校長基金”，使高分子材料與工程專業(yè)連續(xù)成為獲得資助項(xiàng)目最多的專業(yè)。在大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競賽中該專業(yè)學(xué)生也獲得很好成績。

（5）作為本院教授（博士）論壇的講座內(nèi)容

武漢工程大學(xué)的教授（博士）論壇是由材料科學(xué)與工程學(xué)院創(chuàng)辦并推廣的。高分子材料與工程專業(yè)的教授（博士）將科研成果通過講座的形式傳授給低年級學(xué)生，拓寬了本專業(yè)學(xué)生的知識面，使他們了解了本學(xué)科的前沿科學(xué)研究，促進(jìn)了本專業(yè)學(xué)生參與科研的熱情，成為科研成果促進(jìn)教學(xué)的新方式。

三、 科研促進(jìn)教學(xué)工作的實(shí)踐意義

第8篇：高分子化學(xué)專業(yè)范文

關(guān)鍵詞：高分子化學(xué)；高分子科技發(fā)展史；歷史故事

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）37-0063-02

高分子發(fā)展過程中眾多的趣聞軼事構(gòu)成了高分子科技發(fā)展史的重要內(nèi)容。我們在高分子化學(xué)教學(xué)過程中注意穿插相應(yīng)的歷史故事，并加以分析評價，幫助學(xué)生了解歷史，讓學(xué)生掌握科學(xué)的智慧，取得了較好的教學(xué)效果。以下就有關(guān)故事進(jìn)行簡單的介紹。

一、Staudinger與高分子學(xué)說的創(chuàng)立

1920年Staudinger發(fā)表了劃時代的《論聚合》，首次提出了“長鏈大分子”的概念。共價長鏈分子的概念在今天不難理解。然而歷史上高分子學(xué)說的確立卻頗費(fèi)周折，一些科學(xué)家已測到聚合物的高分子量，卻拒絕接受這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果。一方面，當(dāng)時盛行的膠體說能解釋部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；另一方面，個人認(rèn)為可能還與化學(xué)史有關(guān)。1861年，格雷阿姆提出“膠體”這個名詞時，近代的原子―分子論為人們接受不久。高分子長鏈假說的提出，無疑有悖于物質(zhì)是由“簡單分子”構(gòu)成這一慣性思維。這個故事教育我們不僅要學(xué)習(xí)Staudinger堅(jiān)持真理，不懈努力的精神，還要學(xué)會轉(zhuǎn)變思維方式。“Think different”是一個科技工作者必備的素質(zhì)。一個新學(xué)科的誕生、新研究方向的確立，往往都伴隨著新思維的產(chǎn)生。

二、導(dǎo)電高分子的發(fā)現(xiàn)

導(dǎo)電高分子的發(fā)現(xiàn)充滿了戲劇性。1967年，白川英樹的研究生做實(shí)驗(yàn)時錯用了一千倍的催化劑，加上攪拌器湊巧停止，在溶液表面生成了銀色的薄膜狀物。白川英樹以此為切入點(diǎn)，進(jìn)行了深入細(xì)致的研究，終于發(fā)現(xiàn)制備膜狀聚乙炔的有效方法。1975年，美國的Macdiarmid教授偶然見到白川英樹的金屬光澤的膜狀聚乙炔后，立即邀請他去美國與Heeger合作研究。后來，三人一起獲得了2000年諾貝爾化學(xué)獎，也被傳為佳話。與硝酸纖維素、炭黑增強(qiáng)橡膠等發(fā)現(xiàn)一樣，聚乙炔膜的發(fā)現(xiàn)也是“偶然的”。這個故事也教育我們合作的重要性?！斑@是我的idea，說出去會不會被別人學(xué)去了？”具有知識保護(hù)意識固然重要，合作交流能夠更快、更有效地促進(jìn)研究的發(fā)展，科研中需要有團(tuán)隊(duì)精神。

三、Crothers與尼龍66

深受女士喜愛的尼龍襪無疑是引出縮聚反應(yīng)的最佳例子。尼龍襪在全美首次發(fā)售時，每人限購一雙，500萬雙當(dāng)天告罄，沒有買到尼龍襪的人在裸腿上畫紋路冒充絲襪。那么引起如此轟動的商品是如何制造出來的？這個問題吊起了學(xué)生的胃口，他們對相應(yīng)的知識特別用心。1928年，杜邦公司成立了基礎(chǔ)化學(xué)研究所，Crothers受聘擔(dān)任該所的負(fù)責(zé)人，并決心利用二元醇和二元酸的縮聚來支持當(dāng)時剛剛提出的高分子學(xué)說。在實(shí)驗(yàn)中，同事偶然發(fā)現(xiàn)熔融的聚酯可以抽絲，Crothers意識到這是紡絲原料的特性，并展開了大量的研究?？朔鞣N困難后，最終得到了尼龍66纖維。尼龍66的出現(xiàn)不僅有力的支持了高分子學(xué)說，也深入改變了人們的生活。尼龍的發(fā)現(xiàn)離不開Crothers。同樣讓人稱道的還有杜邦公司，能夠在經(jīng)濟(jì)大蕭條時期拿出一筆巨款支持沒有明確應(yīng)用目的的基礎(chǔ)研究，需要敏銳的眼光和巨大的勇氣。注重基礎(chǔ)研究，在今天也有著重要的借鑒意義。

四、塑料之父――Baekeland

作為第一種人造聚合物――酚醛樹脂的發(fā)明者，Baekeland是一個傳奇人物。他21歲就獲得了博士學(xué)位，專利意識非常強(qiáng)。發(fā)明Velox相紙后，故意在專利中省略一兩步。結(jié)果柯達(dá)公司不得不兩次出資購買。在發(fā)明酚醛樹脂后，Baekeland及時申請了專利（僅比同行早一天），也得到了塑料之父之稱。Baekeland的幸運(yùn)和知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識讓人感嘆不已。酚醛樹脂的發(fā)明也是一個成功的科研案例。Baekeland敏銳地意識到絕緣材料在剛剛興起的電力工業(yè)中的巨大市場，將研究目標(biāo)確定為尋找天然絕緣材料的替代品。他沒有立即進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，先是充分進(jìn)行了文獻(xiàn)調(diào)研。發(fā)現(xiàn)早在1872年德國化學(xué)家Vaeyer曾把苯酚和甲醛混合產(chǎn)生一種樹脂狀物質(zhì)，指出在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)防止它的產(chǎn)生。Baekeland反其道而行之，加熱加壓來加快反應(yīng)，得到琥珀樣的樣品，并最終掌握了酚醛樹脂的制備方法。他于1907年申請了專利，這年也被視為塑料元年。這個故事充分說明了科學(xué)研究的選題和文獻(xiàn)調(diào)研的重要性，在閱讀文獻(xiàn)時要注意批判性閱讀，不迷信已有的解釋。

五、配位聚合和Ziegler-Natta

1953年Ziegler在用乙基鋁使乙烯加成的一次偶然失敗中發(fā)現(xiàn)，鎳會抑制反應(yīng)進(jìn)行，其他過渡金屬也有類似作用。他給博士生Breil的論文題目是“系統(tǒng)地實(shí)驗(yàn)整個周期表的元素”來對這一作用進(jìn)行研究！有趣的是，最終研究得到了一種能使乙烯迅速聚合成為高分子量聚乙烯的催化劑。事實(shí)恰好與預(yù)料的相反，這充分說明，和預(yù)期不同的結(jié)果不見得是壞結(jié)果！Natta的成功無疑是跟蹤世界研究前沿的結(jié)果。他在Ziegler催化劑研究之初就派人過去接受指導(dǎo)。在用改進(jìn)后的催化劑進(jìn)行了丙烯聚合后，Natta發(fā)現(xiàn)它含有高結(jié)晶部分，敏銳地“把新的結(jié)晶聚合物的結(jié)構(gòu)歸之于主鏈或至少相當(dāng)長部分的主鏈上的不對稱碳原子都采取了相同的構(gòu)型”。Natta文章因未披露催化劑的本質(zhì)這一關(guān)鍵問題，初審被拒稿。而作為編輯的Flory則意識到了文章不尋常的意義，更改了裁決才使得文章得以發(fā)表。與Ziegler-Natta的成功相對的是，1943年Fischer希望能找到使乙烯聚合成油的方法，發(fā)現(xiàn)“當(dāng)三氯化鋁與四氯化鈦并用作催化劑時，液態(tài)產(chǎn)物減少而有利于生成固態(tài)物”，因此似乎是失望多于希望。另外，Ziegler的學(xué)生Wesslan制備聚丙烯后，發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的熔點(diǎn)高于聚乙烯，他肯定自己錯了，他不相信支化會提高石蠟烴的熔點(diǎn)。他沒有認(rèn)識到熔點(diǎn)升高的意義。這兩個故事也從反面再次印證了如何看待實(shí)驗(yàn)中的意外。高分子史上還有更多的歷史故事，如“的確良”（滌綸），田中耕一發(fā)現(xiàn)質(zhì)譜離子化新方法，聚四氟乙烯和高壓聚乙烯的發(fā)現(xiàn)等。在高分子化學(xué)教學(xué)中適當(dāng)穿插相應(yīng)的歷史故事，不僅可以增加課堂的趣味性，還有助于學(xué)生了解科學(xué)家思考問題的方式，學(xué)習(xí)他們成功的經(jīng)驗(yàn)和失敗的教訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生思考研究的能力。

最后要強(qiáng)調(diào)的是，故事可以有適當(dāng)?shù)乃囆g(shù)處理，但不應(yīng)違背歷史和科學(xué)常識。如有文章這樣介紹導(dǎo)電高分子“樓道角落里的一堆既像塑料又閃著銀光的薄膜吸引了艾倫教授的注意了。當(dāng)他好奇地詢問陪同的白川教授時，對方不以為然地回答：這只是一堆廢品，毫無科學(xué)價值”。該描述對百川英樹有失公允，引用后會給學(xué)生錯誤的印象。充分利用網(wǎng)絡(luò)資源對故事進(jìn)行甄別，可以避免這種事情的發(fā)生。

致謝：本文獲教育部本科教學(xué)工程與專業(yè)綜合改革試點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目；廣西專業(yè)課程一體化建設(shè)項(xiàng)目；廣西緊缺專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目；廣西高等教育教學(xué)改革工程立項(xiàng)項(xiàng)目資助。

參考文獻(xiàn)：

[1]董炎明.奇妙的高分子世界[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

[2]姚金水，李梅，等.高分子科技發(fā)展史上幾個重要事件給我們的啟示――兼談高分子物理概論部分的講授[J].高分子通報(bào)，2012，（8）：101.

[3]P.J.Flory，Principles of Polymer Chemistry，Cornell University Press，Ithaca，New York，1953.

第9篇：高分子化學(xué)專業(yè)范文

高分子物理的學(xué)科發(fā)展線索是，研究高分子的多層次運(yùn)動(鏈段運(yùn)動、分子鏈運(yùn)動)、多層次相互作用、多層次結(jié)構(gòu)(高分子鏈結(jié)構(gòu)、序列結(jié)構(gòu)、各種凝聚態(tài)結(jié)構(gòu))，各種結(jié)構(gòu)因素對聚合物材料性能及功能的影響，以及進(jìn)行上述工作的手段(新儀器)研究和新方法研究。

全書由8章組成。第1章為引論，介紹了線性高分子、網(wǎng)絡(luò)狀高分子、橡膠高分子和多組分體系，對這些高分子的結(jié)構(gòu)、制備方法、合成機(jī)理和分子量及其分布的基本概念和測定方法做了系統(tǒng)的論述；第2章為高分子鏈構(gòu)象的統(tǒng)計(jì)表征方法；第3章介紹了不同高分子體系的熱力學(xué)方面的研究成果；第4章和第5章分別介紹了高分子體系特殊的光學(xué)性質(zhì)和電學(xué)性質(zhì)；第6章簡要介紹了表征高分子體系微觀結(jié)構(gòu)的波譜學(xué)方法的原理；第7章重點(diǎn)介紹了橡膠態(tài)高分子相關(guān)的結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系理論；第8章詳細(xì)介紹了晶態(tài)高分子的研究方法以及高分子結(jié)晶機(jī)理、微觀形態(tài)和動力學(xué)分析結(jié)果。

本書初步介紹了利用數(shù)學(xué)模型研究物理現(xiàn)象的方法，可以作為數(shù)學(xué)及其相關(guān)領(lǐng)域?qū)W生進(jìn)行高分子物理研究的指導(dǎo)教材，也可以幫助數(shù)學(xué)領(lǐng)域的專家擴(kuò)充高分子科學(xué)方面的背景知識。本書提供的豐富材料還能夠幫助具有基本數(shù)學(xué)、物埋和化學(xué)知i只和不同高分子物理背景的讀者了解眾多物理現(xiàn)象背后的數(shù)學(xué)原理。同時，因?yàn)樽髡咴诒緯镌敿?xì)闡述了高分子物理領(lǐng)域的許多數(shù)學(xué)模型和假設(shè)的建立和演變過程，所以本書可以幫助從事高分子物理研究的專業(yè)人士對期刊和書籍里普遍使用的數(shù)學(xué)方程和模型假設(shè)有全面和系統(tǒng)的認(rèn)識。