公務(wù)員期刊網(wǎng) 精選范文 高分子科學(xué)基礎(chǔ)范文

高分子科學(xué)基礎(chǔ)精選(九篇)

前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的高分子科學(xué)基礎(chǔ)主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。

高分子科學(xué)基礎(chǔ)

第1篇:高分子科學(xué)基礎(chǔ)范文

自學(xué)是傳統(tǒng)的教學(xué)方法,自古就有,歷來為教育家們所重視。但從初中思想品德課來看,學(xué)生的自學(xué)多是敷衍了事,淺層次地在課本上劃點(diǎn)內(nèi)容,自學(xué)能力沒有得到培養(yǎng)和發(fā)展,提出疑難問題就更無從談起。原因在于學(xué)生缺乏自學(xué)的方法、動力、能力和習(xí)慣。因此,要切實(shí)提高學(xué)生的自學(xué)能力,真正凸顯“自學(xué)質(zhì)疑”環(huán)節(jié)的有效性,真正把學(xué)生的自學(xué)從“懸在空中”變?yōu)椤奥湓趯?shí)處”, 對學(xué)生的自學(xué)分類進(jìn)行深入研究十分必要。

一、學(xué)生自學(xué)類型之間的關(guān)系

在九年級思品第十課《多種所有制經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展》的教學(xué)中,根據(jù)教學(xué)目標(biāo)“了解公有制為主體、多種所有制經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展,是我國社會主義初級階段的一項(xiàng)基本經(jīng)濟(jì)制度;理解國有經(jīng)濟(jì)在我國國民經(jīng)濟(jì)中處于主導(dǎo)地位,起著主導(dǎo)作用,集體經(jīng)濟(jì)是我國公有制經(jīng)濟(jì)的重要組成部分;理解非公有制經(jīng)濟(jì)的含義、地位和作用”的要求,引導(dǎo)型自學(xué)問題是:(1)寫一寫:我國社會主義初級階段的基本經(jīng)濟(jì)制度是什么?確立這一制度的客觀依據(jù)是什么?(2)填一填:(表略)(3)想一想:你質(zhì)疑的問題有哪些?這里要求學(xué)生根據(jù)教師提出的學(xué)習(xí)要求,圍繞相關(guān)學(xué)習(xí)素材進(jìn)行自主學(xué)習(xí),養(yǎng)成獨(dú)立閱讀、思考、嘗試完成知識建構(gòu)和基礎(chǔ)練習(xí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

同樣是這一課,根據(jù)教學(xué)目標(biāo)“增強(qiáng)公民意識,體會中國特色社會主義制度的優(yōu)越性”的要求,獨(dú)立型自學(xué)的問題是:下圖是我國各種所有制經(jīng)濟(jì)固定資產(chǎn)投資占全國固定資產(chǎn)總投資的比重(表略)。

閱讀上述圖表材料,思考問題:(1)知識再現(xiàn):上述材料主要反映了什么經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象?(2)觀點(diǎn)辨析:分析表格后,有同學(xué)認(rèn)為,公有制經(jīng)濟(jì)的比重越來越小,主體地位已經(jīng)動搖。也有同學(xué)認(rèn)為,我國公有制經(jīng)濟(jì)的主體地位沒有動搖。請你任選一個觀點(diǎn),闡述你的理由,參與辯論(寫出你的答辯詞)。(3)經(jīng)驗(yàn)總結(jié):實(shí)施這一制度有何意義?

上例旨在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力,同時還可初步培養(yǎng)學(xué)生的閱讀理解能力和信息的提取與處理能力。

二、對學(xué)生自學(xué)分類的指導(dǎo)策略

1、引導(dǎo)型自學(xué)不是教學(xué)的一個具體步驟,而是貫穿于教學(xué)過程的各個環(huán)節(jié),一般用“導(dǎo)學(xué)案”或“講學(xué)稿”作載體。因此,引導(dǎo)型自學(xué)應(yīng)抓好以下主要環(huán)節(jié):

(1)預(yù)習(xí)。預(yù)習(xí)是引導(dǎo)型自學(xué)的起始階段,是學(xué)生自學(xué)求知、主動探索的重要步驟。首先要在研讀上下功夫。那種走馬觀花式的粗讀一遍就了事的做法,是達(dá)不到預(yù)習(xí)效果的。

可先通讀,了解教材的大概,進(jìn)而細(xì)讀,摸清教材的思路,對教材進(jìn)行初步剖析,力求搞清其重點(diǎn)。其次,要獨(dú)立思考。在預(yù)習(xí)中產(chǎn)生的一些想法和疑問,要及時記下來。再次,預(yù)習(xí)時不宜過早地查閱參考材料、忙于找答案解決疑難問題,那樣會影響對教材的理解。

(2)上課。上課是學(xué)生接受知識的主要途徑。會聽課、聽好課是學(xué)習(xí)的基本功,是提高自學(xué)能力的一個重要方面。因此,首先要把課聽明白,其次要聽記結(jié)合、錄其精華。比如在《依法維護(hù)消費(fèi)者權(quán)益》一框中,主問題“消費(fèi)者可采取哪些方式來依法維權(quán)”就是精華,抓住這個“牛鼻子”,其它問題就迎刃而解了。 轉(zhuǎn)貼于

(3)復(fù)習(xí)。復(fù)習(xí)是引導(dǎo)型自學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)。在預(yù)習(xí)聽課的基礎(chǔ)上進(jìn)行復(fù)習(xí),有利于將所學(xué)的知識加以歸納整理,使其系統(tǒng)化;有利于消化理解教材內(nèi)容,抓住知識的本質(zhì),掌握知識的關(guān)鍵和規(guī)律性,使其深刻化;有利于溝通已有知識和新學(xué)知識的內(nèi)在聯(lián)系,擴(kuò)寬所學(xué)知識的范圍,使知識綜合化。復(fù)習(xí)是對知識進(jìn)行整理、歸納、消化,這就必然促進(jìn)學(xué)生智力的開發(fā)和自學(xué)能力的提高。

(4)應(yīng)用。自學(xué)的目的在于應(yīng)用。在進(jìn)行遷移應(yīng)用訓(xùn)練時,要注重獨(dú)立性、規(guī)范性,要及時反饋。對遷移應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的問題,要及時矯正,及時進(jìn)行變式練習(xí),以及時鞏固學(xué)習(xí)效果,拓展思維,形成相關(guān)技能。

2、獨(dú)立型自學(xué)是學(xué)生在課堂教學(xué)之外展開的,基本上脫離了教師的指導(dǎo)。

(1)確定自學(xué)內(nèi)容。獨(dú)立型自學(xué)內(nèi)容的選擇,應(yīng)該在兩個方面展開:一是進(jìn)行專題式自學(xué),這種自學(xué)一定要明確解決什么問題、達(dá)到什么要求,然后訂出閱讀計(jì)劃,按照計(jì)劃進(jìn)行學(xué)習(xí),使獨(dú)立型自學(xué)成為引導(dǎo)型自學(xué)的繼續(xù)、深化和擴(kuò)展;二是根據(jù)個人的愛好和興趣進(jìn)行泛覽式自學(xué),這種瀏覽群書的自學(xué)不需要作深入的鉆研,只要知道大概內(nèi)容、有個模糊記憶就足夠了。確定自學(xué)內(nèi)容實(shí)際上是一個自我組織問題,無論選擇哪方面的自學(xué)內(nèi)容,都應(yīng)量力而行、科學(xué)安排。

(2)學(xué)會獨(dú)立讀書。如何讀好書,歷來為人們所重視,古今中外的教育家為此總結(jié)了許多行之有效的辦法。如瀏覽、鉆研、精讀、疑思、復(fù)習(xí)的“五步閱讀法”等等,所有這些都是前人從讀書實(shí)踐中總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn),加以借鑒,不無裨益。

第2篇:高分子科學(xué)基礎(chǔ)范文

關(guān)鍵詞: 民族院校 《高分子材料進(jìn)展》 教學(xué)方法

《高分子材料進(jìn)展》課程是高分子材料專業(yè)的一門知識全面且內(nèi)容豐富的專業(yè)限選課程。該課程以高分子物理、有機(jī)化學(xué)、聚合物材料研究方法、高分子化學(xué)、聚合物合成工藝等課程為基礎(chǔ),涉及面極為廣泛[1]。課程總學(xué)時為32學(xué)時,參考教材為化學(xué)工業(yè)出版社出版的《高分子材料進(jìn)展》,為研究生規(guī)劃教材,全書共分為5章,分別簡要地介紹高分子材料合成反應(yīng)、高分子合成反應(yīng)實(shí)施技術(shù)、多組分高分子材料、液晶高分子材料及功能高分子材料方面的研究進(jìn)展。[2]考慮到《高分子材料進(jìn)展》課程是高分子專業(yè)在大三的上學(xué)期開設(shè),而且民族院校學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱,課程學(xué)時短的特點(diǎn),因此重點(diǎn)講解高分子材料領(lǐng)域中的發(fā)展重點(diǎn)和熱點(diǎn)。本課程的教學(xué)目的是幫助學(xué)生對異彩紛呈的高分子材料發(fā)展的熱點(diǎn)領(lǐng)域有一個相對完整的了解,達(dá)到開闊視野的目的。針對《高分子材料進(jìn)展》課程涉及知識面廣、學(xué)生基礎(chǔ)差及對考查課不重視的特點(diǎn),有必要在教學(xué)過程中不斷改進(jìn)教學(xué)方法和考試模式,以期獲得較好的教學(xué)效果。[3]

一、本民族院?!陡叻肿硬牧线M(jìn)展》課程的基本情況

針對我校民族學(xué)生基礎(chǔ)知識薄弱,而《高分子材料進(jìn)展》課程“內(nèi)容多、范圍廣、課時少”的特點(diǎn),我們重點(diǎn)介紹高分子材料中發(fā)展迅速、發(fā)展前景廣闊的功能高分子材料,推薦的教材有《高分子材料進(jìn)展》和《功能高分子材料》[4]等。該課程總學(xué)時為32學(xué)時,學(xué)分為2學(xué)分,課程類型為專業(yè)限選課,課程以高分子材料的合成方法進(jìn)展、吸附分離功能高分子材料、高分子分離膜與膜分離技術(shù)、導(dǎo)電高分子、感光性高分子和醫(yī)用高分子材料等功能高分子材料的進(jìn)展為重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容,同時穿插一些國內(nèi)外近幾年新發(fā)表的文獻(xiàn)和專利,以及國內(nèi)相關(guān)會議等。本教學(xué)采用多媒體教學(xué)方式,采用課堂提問和討論等多種形式進(jìn)行學(xué)習(xí),期末通過考查的方式考核學(xué)生,采用寫論文與平時成績相結(jié)合的方法,平時成績包括上課出勤和課堂討論情況,論文成績與平時成績各占70%和30%。表1為《高分子材料進(jìn)展》教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置及學(xué)時分配情況。

表1 《高分子材料進(jìn)展》教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置及學(xué)時分配

二、強(qiáng)化基礎(chǔ),突出重點(diǎn)

首先,《高分子材料進(jìn)展》授課內(nèi)容看似豐富多彩,千變?nèi)f化,但是萬變不離其宗,歸根到底都是由高分子專業(yè)的基礎(chǔ)知識衍生出來的,比如《高分子物理》、《高分子化學(xué)》中的經(jīng)典理論和概念等。從另一個角度看這些材料的出現(xiàn)印證了基礎(chǔ)知識的重要性,它們的誕生是經(jīng)得起檢驗(yàn)的理論和概念的應(yīng)用和發(fā)展的。因此通過介紹高分子材料的前沿進(jìn)展,既使學(xué)生對異彩紛呈的高分子材料世界有一定寬度的了解,又從深度上加強(qiáng)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解和掌握,使學(xué)生知道這些材料是如何得到的,自己又能通過什么途徑得到想要的材料。

其次,因?yàn)椤陡叻肿硬牧线M(jìn)展》這門課的每一章都是高分子材料領(lǐng)域中發(fā)展迅速、成果頗豐的較大分支,獨(dú)立出來都能獨(dú)立設(shè)課,而在本課程中必須在幾個課時內(nèi)講完,所以在授課過程中,什么該講,什么略過,講的這些內(nèi)容是否能激發(fā)學(xué)生的興趣,是該課程的一個教學(xué)難點(diǎn),要求教師對這些前沿分支有全面而深入的理解,對它們所涉及的基礎(chǔ)知識熟練掌握,這對教師的專業(yè)知識和教學(xué)方法提出了更高要求。

三、調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,啟發(fā)式教學(xué)

《高分子材料進(jìn)展》是學(xué)生在已經(jīng)掌握高分子化學(xué)、高分子物理基礎(chǔ)知識的前提下進(jìn)行的學(xué)習(xí)。內(nèi)容除了基本概念之外,有很多設(shè)計(jì)路線、研究方法,可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)知識進(jìn)行思考。比如第3章吸附分離高分子材料和第4章高分子分離膜及膜分離技術(shù)中涉及自由體積和滲透壓的概念,這些都是《高分子物理》中學(xué)過的內(nèi)容,通過回憶這些知識,使學(xué)生加深對這些基礎(chǔ)知識的理解,并對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用有一定的了解。其次,要注意生活中的實(shí)際例子或新聞報(bào)道中的最新科技進(jìn)展中與所講述內(nèi)容相關(guān)的部分,通過聯(lián)系生活實(shí)際,引出將要介紹的高分子材料。這樣既能讓學(xué)生認(rèn)識到這類高分子材料的重要性,提高學(xué)習(xí)的積極性,又能讓學(xué)生了解到這類材料的最新的研究成果,提高對科學(xué)研究的興趣。如從全球都非常關(guān)注的環(huán)保問題出發(fā),引出廢水和廢氣處理方面的高分子吸附材料或高分子膜材料,介紹這些高分子材料的設(shè)計(jì)路線和原理,讓學(xué)生從理論和實(shí)際相結(jié)合的角度深入理解所學(xué)的功能高分子知識。同時可以提出一些生活中材料的不足,讓學(xué)生發(fā)揮主觀能動性,提出解決這些材料不足之處的方法或設(shè)計(jì)新的功能高分子材料的想法。這樣,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣會大大提高,教學(xué)效果也會得到顯著增強(qiáng)。

另外,還要有效利用網(wǎng)絡(luò)資源,緊跟最新研究進(jìn)展,適當(dāng)補(bǔ)充新的教學(xué)內(nèi)容。高分子材料進(jìn)展課程是綜述高分子材料領(lǐng)域發(fā)展熱點(diǎn)的一門課程,所介紹的內(nèi)容每隔一段時間可能都有新的研究成果誕生,我們應(yīng)根據(jù)情況適當(dāng)補(bǔ)充那些熱門和重要的研究成果到教學(xué)內(nèi)容中。比如該課的學(xué)時少,可以在課程快結(jié)束的幾周時間重點(diǎn)介紹一些最新的前沿進(jìn)展和相關(guān)會議,讓學(xué)生了解到高分子材料的發(fā)展趨勢,提高學(xué)生對高分子材料的興趣。互聯(lián)網(wǎng)資源豐富,內(nèi)容更新快,是老師補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容的最佳途徑。目前,利用網(wǎng)絡(luò)資源作為課堂教學(xué)的輔助手段,是學(xué)生喜聞樂見的形式。老師可以提供一些高分子專業(yè)的權(quán)威網(wǎng)頁,方便學(xué)生瀏覽查閱。同時,可以鼓勵學(xué)生在網(wǎng)上搜索最新的研究成果,再在課堂上以口頭報(bào)告的形式傳達(dá)給學(xué)生。這樣,既能讓學(xué)生對高分子材料進(jìn)行全面的了解,又能讓學(xué)生主動地參與教學(xué),達(dá)到較好的教學(xué)效果。

四、科研與教學(xué)相結(jié)合,以科研促進(jìn)教學(xué)

把科研引入本科教學(xué)是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的重要措施,也是高等教育的顯著特點(diǎn)。在《高分子材料進(jìn)展》課程本科教學(xué)過程中,正確有效地將教學(xué)與科研相結(jié)合,有利于提高教學(xué)效率,豐富教學(xué)內(nèi)容,營造學(xué)術(shù)氛圍并提高創(chuàng)新能力,全面提高教學(xué)質(zhì)量。教師在課堂教學(xué)中可以介紹自己的科研成果,介紹本專業(yè)課題組正在研究探索的科研項(xiàng)目,引導(dǎo)學(xué)生參觀實(shí)驗(yàn)室和課題組,鼓勵學(xué)生積極參與到教師的科研中。例如,作者介紹自己碩士和博士期間所從事的科學(xué)研究,以及科研小組的一些趣聞趣事,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣。

總之,在高分子材料進(jìn)展課程的教學(xué)過程中,教師首先應(yīng)進(jìn)行教材分析和學(xué)情分析,再采用比較適合的教學(xué)方法,在知識和技能的傳授中針對民族學(xué)生基礎(chǔ)差的弱點(diǎn),采取強(qiáng)化基礎(chǔ)、突出重點(diǎn)的教學(xué)方式,了解學(xué)生的情感態(tài)度與價(jià)值觀,做到教學(xué)方法靈活多樣,教學(xué)內(nèi)容及時更新,這樣才能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。教師還應(yīng)繼續(xù)努力提高業(yè)務(wù)能力,理論聯(lián)系實(shí)際,使學(xué)生在這門課程的學(xué)習(xí)中得到切實(shí)的收獲。

參考文獻(xiàn):

[1]周立,孫榮欣.科技信息.2010,21,151.

[2]張留成,閆衛(wèi)東,王家喜.高分子材料進(jìn)展[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.

第3篇:高分子科學(xué)基礎(chǔ)范文

關(guān)鍵詞 本科教育 課程改革 實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?創(chuàng)新意識

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

高分子材料以其質(zhì)輕、耐蝕、易加工等性能,正處于迅速發(fā)展時期,隨著新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備不斷涌現(xiàn),越來越多的企業(yè)迫切需要大量創(chuàng)新能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的高分子材料專業(yè)人才。建立面向市場和企業(yè),適應(yīng)現(xiàn)代高分子材料發(fā)展要求,培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和競爭能力強(qiáng)的復(fù)合型專業(yè)人才,已成為現(xiàn)有高校高分子材料與工程專業(yè)所面臨的重要問題。①②③④本文結(jié)合我校高分子材料與工程近年來的教學(xué)實(shí)踐,提出構(gòu)建新的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系,實(shí)驗(yàn)教學(xué)分層次、按模塊進(jìn)行,加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、綜合性和創(chuàng)新性,增加實(shí)踐教學(xué)比重,改變實(shí)踐教學(xué)模式,加強(qiáng)學(xué)科平臺建設(shè),強(qiáng)化對學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。

1 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必要性

實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)不同于理論教學(xué),在很長時間里,實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)得不到應(yīng)有的重視,實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)附屬于理論教學(xué),在實(shí)際教學(xué)過程中多是驗(yàn)證性和認(rèn)知性實(shí)驗(yàn),啟發(fā)式、設(shè)計(jì)性以及綜合性實(shí)驗(yàn)偏少,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和工程化能力的培養(yǎng)。高分子材料與工程專業(yè)是一門應(yīng)用性較強(qiáng)的專業(yè),以塑料、橡膠、膠黏劑、纖維、涂料為代表的高分子材料已在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮越來越重要的作用,因此培養(yǎng)更多創(chuàng)新能力的從事高分子材料的合成、改性、共混復(fù)合、加工成型等方面的高素質(zhì)人才是社會發(fā)展的必然要求。

以高分子材料與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)為核心,深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,通過按模塊教學(xué),強(qiáng)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能,增加以新產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)為導(dǎo)向的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),兼顧趣味性和挑戰(zhàn)性,通過老師的引導(dǎo),在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)學(xué)生如何分析問題和解決問題,提高學(xué)生工程創(chuàng)新能力。我校高分子材料與工程專業(yè)成立于1994年,2005年被批準(zhǔn)為湖北省立項(xiàng)建設(shè)本科品牌專業(yè),并于2010年通過合格驗(yàn)收,同年被批準(zhǔn)為國家特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn),2012年被批準(zhǔn)為湖北省普通高等學(xué)校戰(zhàn)略性新興(支柱)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目,是我校首批在一本進(jìn)行招生的專業(yè)。高分子材料與工程專業(yè)是與湖北省國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展聯(lián)系緊密的應(yīng)用型本科專業(yè),在湖北省內(nèi)乃至中南地區(qū)具有較大影響,為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)培養(yǎng)了大批高層次應(yīng)用人才,并提供了大量實(shí)用型科技成果。

2 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體措施

2.1 構(gòu)建創(chuàng)新性人才實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)方案,改革實(shí)驗(yàn)課程體系

制定創(chuàng)新性人才實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)方案。高分子材料與工程專業(yè)是培養(yǎng)高分子材料及相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)理論知識,通過理論學(xué)習(xí)及實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)訓(xùn)練,掌握材料的制備、加工、分析測試等基本方法,能從事高分子材料成型加工和改性以及聚合物合成與相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)計(jì)、研究、開發(fā)和技術(shù)管理等工作的創(chuàng)新型高級工程技術(shù)人才。⑤堅(jiān)持“夯實(shí)理論基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)口徑、增強(qiáng)工程和創(chuàng)新能力、提高科學(xué)素質(zhì)”的人才培養(yǎng)思路。⑥注重理論和實(shí)踐相統(tǒng)一,重視工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng),加強(qiáng)對新材料相關(guān)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域發(fā)展趨勢和人才需求研究,吸納相關(guān)產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和用人部門共同研究課程計(jì)劃,制定與生產(chǎn)實(shí)踐、社會發(fā)展需要相結(jié)合的培養(yǎng)方案。

改革實(shí)驗(yàn)課程體系。結(jié)合現(xiàn)代高分子材料發(fā)展?fàn)顩r,及時完善高分子材料與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容,補(bǔ)充高分子材料新技術(shù)、新工藝,參考國外知名大學(xué)的具體措施,我們在實(shí)驗(yàn)課程體系與教學(xué)內(nèi)容等方面進(jìn)行全面的改革,建立有利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)體系。根據(jù)學(xué)生認(rèn)知能力的不同階段和理論課程進(jìn)度計(jì)劃,按模塊化設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。形成了由“化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”、“高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”、 “高分子工程實(shí)驗(yàn)” 和“高分子綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)” 四個實(shí)驗(yàn)?zāi)K組成的高分子材料與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。其中化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K不僅包括無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)四大基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn),而且還涵蓋儀器分析和化工原理實(shí)驗(yàn),在編制新的實(shí)驗(yàn)課程體系時,結(jié)合高分子材料與工程專業(yè)的特點(diǎn),對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有目的的篩選、分類、整合和更新,突出學(xué)生基本技能的培養(yǎng)和訓(xùn)練。高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)包含高分子物理和高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,不僅鞏固學(xué)生所學(xué)的高分子科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本理論,而且培養(yǎng)學(xué)生制備高分子材料、測試材料物理性能及高分子的結(jié)構(gòu)表征和測試等技能。高分子工程實(shí)驗(yàn)?zāi)K包括橡膠、塑料、膠粘劑、涂料四大實(shí)驗(yàn),從材料加工、成型、性能測試以及應(yīng)用,獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力,分析和解決實(shí)際問題的能力。高分子綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)K是教學(xué)的最高層次,結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況,有針對性選取實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,應(yīng)體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的知識性、綜合性和創(chuàng)新性。

2.2 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)建設(shè)與改革,強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力

第4篇:高分子科學(xué)基礎(chǔ)范文

摘要:《高分子納米材料》是我校高分子材料專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)選修課。在分析了課程的目的、特點(diǎn)和教學(xué)存在問題的基礎(chǔ)上,詳細(xì)闡述了運(yùn)用視頻課程、顛倒課堂、電子產(chǎn)品輔助教學(xué)等多元化教學(xué)手段,實(shí)現(xiàn)本課程的教學(xué)改革。

關(guān)鍵詞:高分子納米材;教學(xué)改革;顛倒課堂

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)49-0080-03

一、引言

納米科學(xué)與技術(shù)是20世紀(jì)80年代末期興起的,經(jīng)過三十多年的發(fā)展,納米技術(shù)已逐步邁出實(shí)驗(yàn)室走向市場,其商業(yè)化應(yīng)用在全球范圍內(nèi)迅速展開。全世界都認(rèn)識到,納米技術(shù)將引起新一輪的產(chǎn)業(yè)變革,未來擁有并掌握納米技術(shù)及其應(yīng)用的國家將更具備核心競爭力。納米材料科學(xué)是涉及到凝聚態(tài)物理、膠體化學(xué)以及材料的表面和界面等多門學(xué)科的交叉科學(xué),而高分子納米材料同樣是涉及高度交叉的綜合性學(xué)。納米結(jié)構(gòu)的聚合物材料由于尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)使材料具有獨(dú)特的性能而在機(jī)械、光、電、磁、微處理器件、藥物控釋、環(huán)境保護(hù)、納米反應(yīng)器及生物化學(xué)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景[1],從而掀起了對納米結(jié)構(gòu)聚合物材料研究的熱潮。在納米科技迅速發(fā)展的大背景下,很多高校的材料專業(yè)開設(shè)了“納米材料”或“納米技術(shù)”相關(guān)課程[2-3]。但據(jù)作者所知,江南大學(xué)是少數(shù)對高分子材料專業(yè)開設(shè)《高分子納米材料》課程的高校之一,筆者結(jié)合自己的授課經(jīng)驗(yàn)以及《高分子納米材料》課程的特點(diǎn),從其現(xiàn)在面臨的題及采用多元化教學(xué)手段等方面研究探索該課程的教學(xué)改革。

二、課程特點(diǎn)及現(xiàn)有問題

《高分子納米材料》課程介紹高分子納米材料的獨(dú)特性能、制備方法,并將其和學(xué)科發(fā)展前沿聯(lián)系起來,主要教學(xué)內(nèi)容側(cè)重如下幾個方面:(1)高分子納米材料的基礎(chǔ)知識(包括基本效應(yīng)、特殊性質(zhì));(2)高分子納米材料的制備方法;(3)高分子納米材料的表征方法;(4)特殊功能的納米材料(如高分子納米復(fù)合材料、高分子納米涂料、生物醫(yī)用高分子納米材料、光/電/磁性高分子納米材料、超疏水/疏油(雙疏)性高分子納米材料);(5)高分子納米材料的應(yīng)用及生物安全性問題。涉及較多的應(yīng)用研究型內(nèi)容、既有理論又有實(shí)踐,強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)踐的結(jié)合,且課程的知識點(diǎn)較多,知識的交叉性強(qiáng)。

本課程的開設(shè)旨在為具有高分子材料與工程學(xué)科背景的學(xué)生增加納米科學(xué)及技術(shù)的基礎(chǔ)知識。通過學(xué)習(xí)本課程,學(xué)生對高分子納米材料的發(fā)展趨勢和研究熱點(diǎn)有了很深的理解,涉獵了未來高分子納米材料的重大學(xué)科領(lǐng)域。學(xué)生的創(chuàng)新思維以及能力得到了不同程度的提升。

作為典型的交叉學(xué)科,《高分子納米材料》課程的教學(xué)具有一定的難度。首先,課程內(nèi)容涉及知識面廣,該課程主要解決以下問題:“什么是納米技術(shù)”、“怎么制備高分子納米材料”、“高分子納米材料的特殊功能”等,而特殊功能性就包括了光/電/磁性、pH/溫度響應(yīng)性、超雙疏性等多部分內(nèi)容。因此難于在有限的課堂教學(xué)時間內(nèi)全面系統(tǒng)地深入介紹學(xué)科內(nèi)容,容易導(dǎo)致沒有節(jié)制的填鴨式教學(xué),使學(xué)生無法在短時間內(nèi)消化,影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。如何準(zhǔn)確把握課程的基礎(chǔ)理論框架,引導(dǎo)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí),是授課教師在設(shè)計(jì)課程內(nèi)容時需要解決的重要問題。其次,課程內(nèi)容前沿性強(qiáng),知識更新速度快,研究熱點(diǎn)不斷變化,新的研究方向與研究成果層出不窮。這就需要授課教師投入更多的時間和精力縱覽多個學(xué)科的發(fā)展,以便能夠站在學(xué)科的前沿引領(lǐng)學(xué)生去認(rèn)知和創(chuàng)新性思考。再次,內(nèi)容抽象,盡管納米材料這門課較新,學(xué)生們興趣較高,但在講授過程中缺乏實(shí)物,無法為學(xué)生帶來更直觀的感覺,從而影響了學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立的思考、個性思維的發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

三、課程教學(xué)手段改革

為提高課堂教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)生的綜合能力,以使學(xué)生成為適應(yīng)社會發(fā)展需要的復(fù)合型人才,教師必須轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、主動性、積極性[4]。

(一)課堂多樣化教學(xué)法

傳統(tǒng)教學(xué)方式中,老師在課堂上滿堂灌,使學(xué)生缺乏思考,覺得學(xué)習(xí)枯燥無味,喪失學(xué)習(xí)激情。因此,應(yīng)結(jié)合不同的教學(xué)內(nèi)容,授課教師運(yùn)用“提問式”、“討論式”等方式方法結(jié)合起來講授,注重與學(xué)生的互動。對于理論性較強(qiáng)的內(nèi)容,多采用圖片形式展示,如結(jié)合Photo Shop、AutoCAD等繪圖軟件制作一些多媒體教學(xué)課件,根據(jù)需要進(jìn)行拆分和組合講解,增強(qiáng)學(xué)生的直觀認(rèn)識,達(dá)到傳統(tǒng)教學(xué)手段無可達(dá)到的演示效果。同時,注重語言的深入淺出,或理論聯(lián)系實(shí)際,如在介紹超雙疏高分子納米材料部分課程時,從自然界中的荷葉效應(yīng)開始解釋,說明荷葉結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系,從而引入超雙疏高分子納米材料,在快速理解的同時,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和投身其研究的興趣。

視頻課件內(nèi)容豐富、信息量大,教師可以制作或下載相關(guān)教學(xué)視頻,引入更多與課程相關(guān)的新知識、新技術(shù)和新成果。如介紹生物醫(yī)用高分子納米材料在藥物緩釋領(lǐng)域的應(yīng)用時,納米材料怎樣進(jìn)入體內(nèi)病變部位,怎么靶向、釋放藥物,達(dá)到治療的效果,如果沒有視頻,學(xué)生很難理解、很難想象;而通過視頻將其原理、過程更直觀、更形象的展現(xiàn)在學(xué)生面前,讓學(xué)生更容易、更有興趣地去學(xué)習(xí)并掌握知識點(diǎn)。

另外,對于相關(guān)制備技術(shù)與創(chuàng)新應(yīng)用方面,則要重視啟發(fā)――探究式的教學(xué),注重理論聯(lián)系實(shí)際以及學(xué)生創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng),比如對于高分子納米材料的測試表征手段的教學(xué),教師可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué),帶領(lǐng)學(xué)生參觀所學(xué)習(xí)的相關(guān)儀器設(shè)備,動手操作儀器,這樣既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又可以鞏固所學(xué)的理論知識,其實(shí)踐能力也可以得到培養(yǎng)。

(二)顛倒課堂教學(xué)法

顛倒課堂教學(xué)法堅(jiān)持“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念,借助于信息技術(shù)在時空上顛倒傳統(tǒng)教學(xué)中教師的知識傳授與學(xué)生的知識內(nèi)化過程,讓學(xué)生可以在家或課外通過觀看教學(xué)教案、教學(xué)視頻中教師的講解,自主完成對新知識的學(xué)習(xí),課堂上教師通過設(shè)計(jì)一些真實(shí)的問題情境,組織學(xué)生協(xié)作探究解決問題的方法,而學(xué)生可以通過與教師、同伴的交流討論,實(shí)現(xiàn)對知識的吸收與深化[5]。顛倒課堂在國外已經(jīng)取得了較好的效果,而在國內(nèi)還鮮少嘗試。

在《高分子納米材料》課程中,可以根據(jù)需要有選擇的對部分教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行顛倒課堂。我們根據(jù)前期對學(xué)生的調(diào)查,學(xué)生們一致對生物醫(yī)用高分子納米材料非常感興趣,有很多的問題想了解,如果還是以傳統(tǒng)法教學(xué),則無法較好的和他們討論、回答他們問題,無法滿足他們的好奇心。因而,在進(jìn)行這部分內(nèi)容教學(xué)時,可以采用顛倒課堂的方式。首先在班級的微信群或QQ群里上傳教學(xué)PPT及相關(guān)視頻,學(xué)生通過學(xué)習(xí)后,對生物醫(yī)用高分子納米材料的發(fā)展概況、基本知識、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有了一定的了解;在課堂上,學(xué)生先提出問題,分組交流討論、教師參與討論;教師最后再補(bǔ)充知識、總結(jié)學(xué)生問題的基礎(chǔ)上,再設(shè)計(jì)問題讓學(xué)生深入思考,解決問題。

(三)教學(xué)與科學(xué)研究復(fù)合的教學(xué)法

為培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的知識解決實(shí)際問題的能力,教師可以將教學(xué)與科學(xué)研究進(jìn)行復(fù)合。如結(jié)合教師們的課題,把最新的科研成果有機(jī)地融入課堂教學(xué)中,為學(xué)生講解具體的高分子納米材料制備及性能研究,并讓其參與其中,將研究的樣品實(shí)際展示給學(xué)生,調(diào)動學(xué)生興趣,突出高分子納米材料的趣味性、理論性、科學(xué)研究性和前瞻性,并加強(qiáng)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識和科研能力。

另外,邀請國內(nèi)外高分子納米材料專家做專題報(bào)告和前沿講座,使學(xué)生能夠及時了解前沿技術(shù)與l展動態(tài);結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,提出本學(xué)科的研究熱點(diǎn)問題,與課堂討論相結(jié)合,不僅增強(qiáng)了師生間的互動、活躍了課堂氛圍。

(四)借助智能電子產(chǎn)品建立學(xué)習(xí)平臺

21世紀(jì)以來,各類高大上的電子產(chǎn)品,如iPad、手機(jī)等已成為年輕人須臾不可離的隨身之物,這類電子產(chǎn)品極大的分散了學(xué)生上課的注意力及降低了學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣和主動性,因而一直不被教師、家長看好,將之拒于學(xué)校與課堂大門之外。然而,隨著數(shù)字校園向智慧校園的邁進(jìn),手機(jī)的這種應(yīng)用及趨勢只會越來越頻繁,全面禁止大學(xué)生在教學(xué)過程中接觸手機(jī)只會適得其反。因此,應(yīng)順應(yīng)學(xué)生的心意,改革和完善現(xiàn)行教學(xué)方式,在課堂教學(xué)、課后練習(xí)中有效利用智能電子產(chǎn)品,使其成為輔助教學(xué)的良好工具[6]。

在《高分子納米材料》課程教學(xué)中,我們建立了班級QQ群、微信群,通過群平臺進(jìn)行信息、專題討論、資源共享等,有利于及時消息、正確引導(dǎo)學(xué)生、掌握學(xué)生動態(tài)。教師對根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、反饋信息,提供個性化的教學(xué)要求和實(shí)施目標(biāo)。

微信公眾號平臺經(jīng)常相關(guān)的知識、發(fā)展動向、微課等內(nèi)容,這是一個可以讓學(xué)生在課后補(bǔ)充學(xué)習(xí)的平臺。因而,要求學(xué)生關(guān)注如“納米人”、“高分子科學(xué)前沿”等公眾號,認(rèn)真學(xué)習(xí)和掌握高分子納米材料的發(fā)展動向。同時,智能手機(jī)中的一些APP也對我們課程有很好的幫助,如ACS Mobile、RSC Mobile等,旗下雜志一有新的研究進(jìn)展及時更新至APP中,讓學(xué)生更及時了解高分子納米材料的研究動態(tài)與最新成果。

四、結(jié)束語

作為本世紀(jì)最矚目的前沿科技研究熱點(diǎn)之一,高分子納米材料也取得了長足發(fā)展,很多新的高分子納米材料產(chǎn)品如高分子納米涂層、高分子復(fù)合材料、藥物緩釋納米材料等從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用,成為保障人類生活和工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)?!陡叻肿蛹{米材料》課程教學(xué)內(nèi)容的選擇要充分考慮到廣度和深度的統(tǒng)一、基礎(chǔ)和前沿的兼顧、新舊內(nèi)容的銜接、理論聯(lián)系實(shí)際、巧用電子產(chǎn)品的資源等多個方面。在整個教學(xué)過程中,學(xué)習(xí)者表現(xiàn)較積極,能主動發(fā)言并積極參與討論,各個小組的匯報(bào)效果也較好,能夠激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn):

[1]Vikas Mittal.Advanced Polymer Nanoparticles,Synthesis and Surface Modifications.2011,CRC Press,Taylor & Francis Groups.

[2]劉玉芹,杜高翔,楊靜.《納米材料》課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法探討[J].科技教育創(chuàng)新,2008(3):210-211.

[3]李本俠,王艷芬,胡路陽.淺論“納米材料與納米技術(shù)”[J].課程教學(xué)研究.2014,40(1):72-74.

[4]白繪宇,羅靜,倪才華,東為富,劉曉亞,陳明清.高分子流變學(xué)教學(xué)的探討-借鑒美國大學(xué)高分子流變學(xué)課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)[J].2015,(7):89-93

第5篇:高分子科學(xué)基礎(chǔ)范文

一、圍繞高分子的鏈結(jié)構(gòu),認(rèn)識高分子的結(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提出高分子是由長鏈大分子構(gòu)成的觀點(diǎn)。然而,當(dāng)時普遍認(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,高分子鏈會自動恢復(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)動往往表現(xiàn)出強(qiáng)烈的時間依賴性,即對外界的刺激的響應(yīng)很難是瞬時的,會表現(xiàn)出顯著的時間延遲,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。

二、分組調(diào)研,鼓勵學(xué)生積極主動參與教學(xué)活動

在已完成高分子化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,學(xué)生對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,但對高分子物理中的微觀結(jié)構(gòu)及其對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,筆者首先圍繞高分子的長鏈結(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,鼓勵學(xué)生積極主動參與到教學(xué)活動中來。

筆者把比較容易理解的知識列為自學(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)生對問題的理解和認(rèn)識;把還存有爭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,舉辦學(xué)習(xí)論壇,談?wù)剬Ω叻肿咏Y(jié)構(gòu)與性能的認(rèn)識;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,也可以從不同聚合物的角度,加深對高分子結(jié)構(gòu)與性能的認(rèn)識。

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

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,筆者還積極參加科學(xué)研究和教學(xué)研究工作,通過閱讀大量國內(nèi)外文獻(xiàn)資料,跟蹤學(xué)科發(fā)展動向,把握學(xué)科前沿課題,及時將國內(nèi)外學(xué)者的最新研究成果和見解在教學(xué)過程中適時介紹給學(xué)生;引導(dǎo)學(xué)生放眼于整個高分子材料學(xué)科的研究狀況,并將所學(xué)知識融會貫通,在國內(nèi)外各種文獻(xiàn)資料和最新科研成果中汲取營養(yǎng)、豐富自己,并積極開展對不同看法的自由辯論,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。例如,在講述高分子的力學(xué)性能內(nèi)容時,筆者專門拿出一些時間來介紹清華大學(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6篇:高分子科學(xué)基礎(chǔ)范文

1.1授課內(nèi)容強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性高分子材料與機(jī)械類學(xué)生通常接觸到的金屬材料在結(jié)構(gòu)、性能、制備工藝等方面有很大的區(qū)別。向機(jī)械類學(xué)生講授高分子材料,主要目的是讓他們對高分子材料有最基本的了解。在短短4學(xué)時內(nèi),不可能也沒必要將高分子材料相關(guān)的全部內(nèi)容壓縮講授。這就決定了機(jī)械工程材料課程中高分子材料部分必須側(cè)重于基礎(chǔ)性知識,對于理論性、專業(yè)性太強(qiáng)的知識點(diǎn)必須舍棄?;A(chǔ)性內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括高分子材料的基本概念、分類、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡膠及工程纖維)的基本力學(xué)性能。

1.2授課目標(biāo)偏向工程性高分子材料不僅可作為結(jié)構(gòu)材料使用,也可以作為功能材料使用。對于非材料類專業(yè)的學(xué)生,特別是機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生,更關(guān)心材料的力學(xué)性能和應(yīng)用范圍。因此,在課程內(nèi)容的安排上,應(yīng)以與機(jī)械工程有關(guān)的機(jī)械性能為主,給出常用工程高分子材料的基本力學(xué)性能指標(biāo)及適用領(lǐng)域。

1.3授課過程重視學(xué)生的先修知識大多數(shù)高校的機(jī)械工程材料課程以金屬材料為主線,在學(xué)習(xí)高分子材料之前,學(xué)生對金屬材料已經(jīng)有基本了解。高分子材料與金屬材料之間存在較大差異,例如:高分子材料的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)以非晶結(jié)構(gòu)為主,而金屬材料則以晶體結(jié)構(gòu)為主;許多高分子材料,特別是橡膠類的高分子材料具有金屬材料所不具備的優(yōu)良彈性等。學(xué)生先修知識的習(xí)慣思維在他們學(xué)習(xí)高分子材料時可能會引起沖突,因此在授課時必須對金屬材料與高分子材料的差異予以考慮。采用與金屬材料對比的方法學(xué)習(xí)高分子材料,有利于幫助學(xué)生澄清概念,更好地掌握高分子材料的知識。

1.4教學(xué)方式應(yīng)具有高效性高分子材料課程涉及的概念繁多,容易混淆,對于機(jī)械類學(xué)生而言比較抽象,難以理解。在短短的4學(xué)時內(nèi),要想讓學(xué)生盡可能多的掌握高分子材料的相關(guān)基本概念,必須摒棄照本宣科或一味講授的教學(xué)方式。通過高效的教學(xué)方式,充分調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性,引導(dǎo)學(xué)生思考,方能達(dá)到理想的教學(xué)效果。

1.5提供擴(kuò)展知識的參考書由于高分子材料的性能、結(jié)構(gòu)、制備工藝以及表征與金屬材料和陶瓷材料完全不同,而且目前在機(jī)械工程材料中高分子材料部分比例很少。為解決這一矛盾,在章節(jié)后面列出了比較系統(tǒng)的高分子材料性能、內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、制備工藝以及表征方面的書籍,以供學(xué)生參考。

2高分子材料教學(xué)改革

根據(jù)以上原則,我們在2013年度的授課過程中對高分子材料的講授進(jìn)行了調(diào)整,具體如下:(1)授課內(nèi)容及學(xué)時安排:高分子材料的基本概念(高分子、單體、鏈節(jié),0.5學(xué)時),高分子材料的分類方法(按用途分類,按熱行為分類,按反應(yīng)類型分類,按主鏈結(jié)構(gòu)分類,0.5學(xué)時),高分子材料基本結(jié)構(gòu)(簡單介紹近程結(jié)構(gòu)、遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的概念,0.5學(xué)時)及物理狀態(tài)(玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài),0.5學(xué)時),典型工程塑料的力學(xué)性能和應(yīng)用(1學(xué)時),典型合成橡膠的力學(xué)性能和應(yīng)用(1學(xué)時)。(2)重點(diǎn)講授常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡膠及工程纖維)的基本力學(xué)性能及典型工程高分子材料的適用領(lǐng)域。(3)授課過程中通過列表等方式將高分子材料的相關(guān)內(nèi)容與金屬材料進(jìn)行對比,一方面避免概念混淆,另一方面突出高分子材料與金屬材料的不同之處。(4)采用啟發(fā)式教學(xué)模式,通過設(shè)問、模擬實(shí)驗(yàn)、舉例、探究等方法引導(dǎo)學(xué)生思考;在多媒體課件中,采用豐富的圖片、動畫激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

3結(jié)束語

第7篇:高分子科學(xué)基礎(chǔ)范文

關(guān)鍵詞: 高分子物理 教學(xué)團(tuán)隊(duì) 選擇性教學(xué) 學(xué)習(xí)興趣

高分子物理是高等理工科院校高分子專業(yè)學(xué)生重要的基礎(chǔ)課程之一,如何進(jìn)行這門課的教學(xué),有很多方法,比如采用多媒體教學(xué)、互動式教學(xué)、形象教學(xué)等[1]。本文主要從加強(qiáng)學(xué)科之間老師的聯(lián)系和溝通、有效組織教學(xué)團(tuán)隊(duì)、選擇性教學(xué)、激發(fā)學(xué)生興趣等方面探討如何上好《高分子物理》這門課程。

1.加強(qiáng)不同學(xué)科之間教師的聯(lián)系和溝通

高分子物理是一門以數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)(物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)等)等課程為基礎(chǔ)的課程。如果這些課程沒學(xué)好,就很難將高分子物理這門課程學(xué)好??v觀目前的基礎(chǔ)課程教學(xué),只是為教而教。因此我們應(yīng)該與這些相關(guān)課程的授課教師進(jìn)行溝通和交流,讓他們在教學(xué)過程中有的放矢地對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)講述,在講述這些課程的時候能夠舉例說明這些內(nèi)容在高分子物理課程中的應(yīng)用。例如:物理化學(xué)這門課程其實(shí)是在高分子物理課程的重要基礎(chǔ)。學(xué)生在物理化學(xué)課程中學(xué)習(xí)到的吉布斯自由能、熵變、焓變等內(nèi)容都要在高分子物理課程中“聚合物溶液”這個章節(jié)進(jìn)行應(yīng)用與延伸。如果化學(xué)系相關(guān)老師在向?qū)W生傳授這些內(nèi)容時能夠提及其在高分子物理中的應(yīng)用,那么高分子方向的學(xué)生對其所學(xué)的知識就會更感興趣。從而更加重視這些基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí),為專業(yè)基礎(chǔ)課如高分子物理課程的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。

2.組建教學(xué)團(tuán)隊(duì)

筆者認(rèn)為除了教學(xué)方法方式的改進(jìn)外,還應(yīng)該從整個專業(yè)的角度進(jìn)行教學(xué)團(tuán)隊(duì)的組織和建設(shè)。前蘇聯(lián)著名教育實(shí)踐家和教育理論家蘇霍姆林斯基曾說:“哪個學(xué)校里有一位優(yōu)秀的數(shù)學(xué)教師,數(shù)學(xué)就會成為學(xué)生最喜愛、最感興趣的學(xué)科,就會在許多學(xué)生身上發(fā)現(xiàn)杰出的數(shù)學(xué)才能?!边@說明了優(yōu)秀教師對培養(yǎng)出色學(xué)生的重要性。在現(xiàn)如今知識大爆炸的時代,人們的研究內(nèi)容越來越精細(xì)化。就高分子這門科學(xué)來說,基本上可以說沒有精通高分子各個方向的全才,都是專才,對聚合物加工過程比較熟悉的人,對高分子溶液可能只懂得皮毛。如果只有一個老師講授這門課程,教學(xué)效果就難以令人滿意。因此我們提出組建教學(xué)團(tuán)隊(duì)。高分子物理課程的各個章節(jié)都有各自的特點(diǎn),我們可以針對各個學(xué)校自身特點(diǎn)和學(xué)院本專業(yè)的老師在各個研究領(lǐng)域的特長,分別開展教學(xué)。這樣可以使課程內(nèi)容的講解更深入淺出、更豐富。

組建教學(xué)團(tuán)隊(duì)的時候,我們應(yīng)考慮老中青的結(jié)合。由于老教師有著豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),因此可充分發(fā)揮他們的傳幫帶的作用。中年教師起到中流砥柱的作用,一方面他們經(jīng)過多年的教學(xué),具有了豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),另一方面他們精力充沛,思維活躍,對專業(yè)方向的發(fā)展把握得比較準(zhǔn)確。年青教師雖然教學(xué)經(jīng)驗(yàn)少,但他們具有學(xué)習(xí)能力強(qiáng),易于接受新思想、新教法等特點(diǎn),敢于去開拓和探索。他們在這樣的教學(xué)團(tuán)隊(duì)中可以不斷地進(jìn)步,最終發(fā)展成為經(jīng)驗(yàn)豐富、能夠獨(dú)當(dāng)一面的教師。

3.選擇性教學(xué)

大學(xué)課程的教學(xué)并非全覆蓋式的教學(xué),除了講述專業(yè)課程的基本知識外,課程內(nèi)容還可以根據(jù)教師自身的特點(diǎn)確定講解要點(diǎn)。因此,我們應(yīng)根據(jù)各自學(xué)校高分子專業(yè)的學(xué)科特色和科研特色,教師的科研方向,構(gòu)建自己的高分子物理課程的教學(xué)體系??梢跃帉懢哂凶约簩I(yè)特色的高分子物理教材或講義。復(fù)旦大學(xué)何曼君新版《高分子物理》教材是目前很多高校選用的教材,這本書偏重理論,省略了一些實(shí)際的應(yīng)用。例如這本書省略了熔融指數(shù)的講解,其實(shí)這種方法是工業(yè)界目前普遍采用高分子熔體的流動性表征方法。這可能與復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系研究方向主要偏向理論方面有關(guān)。所以這本書并不適合一般的工科院校的學(xué)生使用。

各個高校院系高分子專業(yè)的老師的研究方向都有側(cè)重點(diǎn),不可能完全涵蓋高分子學(xué)科的所有內(nèi)容。例如,我們學(xué)院的老師的研究均不涉及液晶這一領(lǐng)域。所以這章的內(nèi)容我們基本不作為重點(diǎn)講述,只是一帶而過。其實(shí)臺灣地區(qū)、英國等高等學(xué)校的高分子物理課程早已采用選擇性教學(xué),他們上課的內(nèi)容相對簡單得多。但是事實(shí)證明,他們培養(yǎng)出的人才在科研界和工業(yè)界都是非常優(yōu)秀的,這也充分說明高分子物理課程的內(nèi)容不在乎是否講得全而在乎是否講得精。

4.激發(fā)學(xué)生興趣

偉大的科學(xué)家愛因斯坦說:“興趣是最好的老師。”如果使學(xué)生對這門課程感興趣,他們自然就會學(xué)好。因此我們要多途徑地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)《高分子物理》課程的興趣。

首先,把老師的科研成果與高分子物理課程的知識點(diǎn)聯(lián)系起來。結(jié)合科研工作中發(fā)現(xiàn)的問題及研究成果,給學(xué)生講述高分子物理的知識,避免了單純講授概念的抽象性和不連貫性,激發(fā)了學(xué)生濃厚的科研興趣[2]。

其次,教師應(yīng)進(jìn)行案例教學(xué)或者形象化教學(xué),把日常生活中的生活現(xiàn)象、發(fā)生的實(shí)事新聞與高分子物理課程的知識點(diǎn)聯(lián)系起來。例如,時溫等效原理是高分子物理教學(xué)中很重要的一個原理,它的內(nèi)容是:同一個力學(xué)松弛既可以在溫度較高和較短的時間內(nèi)觀察到,又可以在較低的溫度和較長的時間內(nèi)觀察到,因此升高溫度和延長觀察時間,對于高分子運(yùn)動是等效的,對高聚物的黏彈也是等效的。因此我們在講授“時溫等效原理”這一概念時,可舉下面的例子:一件雨衣掛在墻上,夏天我們可以發(fā)現(xiàn)它很快變形、老化,而冬天幾乎看不出它的變化。這就是由于冬天和夏天的溫度差別很大,造成不同雨衣力學(xué)松弛的速度不同,如果想觀察到雨衣在冬天也有變形、老化現(xiàn)象就需要更長時間。這就是時溫等效原理。這樣舉例講解時溫等效原理,非常直觀、形象和易懂。

以上基本上都是從教師的教的方面闡述如何激發(fā)學(xué)生對高分子物理這門課程的興趣,如何上好這門課。其實(shí)教和學(xué)應(yīng)該統(tǒng)一起來。經(jīng)常有老師說現(xiàn)在的學(xué)生習(xí)慣于被動學(xué)習(xí)。那么如何調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生對高分子物理課程的興趣呢?我認(rèn)為應(yīng)鼓勵學(xué)生通過參加國家大學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、上海市創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃等方式,使學(xué)生參與到高分子領(lǐng)域的研究中,培養(yǎng)其探索未知領(lǐng)域的好奇心,從而培養(yǎng)其對這些課程的興趣。培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)的能力和自學(xué)能力,如有的章節(jié)或個別問題,可以布置給他們,讓他們課后查資料,上課時討論。這樣往往會收到事半功倍的效果。

參考文獻(xiàn):

第8篇:高分子科學(xué)基礎(chǔ)范文

論文摘要:高分子化學(xué)是研究高分子化合物的合成、化學(xué)反應(yīng)、物理化學(xué)、物理、加工成型、應(yīng)用等方面的一門新興的綜合性學(xué)科。那么,高分子化學(xué)具體內(nèi)容及高分子與生活、高科技的發(fā)展關(guān)系如何呢?以下作簡單介紹。

人類從一開始即與高分子有密切關(guān)系,自然界的動植物包括人體本身,就是以高分子為主要成分而構(gòu)成的,這些高分子早已被用作原料來制造生產(chǎn)工具和生活資料。人類的主要食物如淀粉、蛋白質(zhì)等,也都是高分子。只是到了工業(yè)上大量合成高分子并得到重要應(yīng)用以后,這些人工合成的化合物,才取得高分子化合物這個名稱。但提到合成高分子材料(聚合物)的應(yīng)用與發(fā)展,人們在想到它們極大地方便我們的生活的同時,很多人會想到“白色污染”,甚至將水污染、大氣污染等各種環(huán)境問題的產(chǎn)生怪罪于高分子,這說明他們對高分子并不十分了解。當(dāng)今社會高分子的功用無處不在,而人們認(rèn)識高分子時,往往忽略了它帶給人類生活的巨大變化和種種利益,不了解它為人類文明做出的貢獻(xiàn)是巨大的。

一、高分子化學(xué)的內(nèi)涵

1.何為高分子化學(xué)

顧名思義,高分子就是相對分子質(zhì)量很高的分子,它是高分子化合物的簡稱。高分子化合物,又稱聚合物或高聚物,是結(jié)構(gòu)上由重復(fù)單元(低分子化合物—單體)連接而成的高相對分子質(zhì)量化合物。高分子的相對分子質(zhì)量非常的大,小到幾千,大到幾百萬、上千萬的都有。我們有時將相對分子質(zhì)量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學(xué)作為化學(xué)的一個分支,同樣也是從事制造和研究分子的科學(xué),但其制造和研究的對象都是大分子,即由若干個原子按一定規(guī)律重復(fù)地連接成具有成千上萬甚至上百萬質(zhì)量的、最大伸直長度可達(dá)毫米量級的長鏈分子,稱為高分子、大分子或聚合物。

2.高相對分子質(zhì)量與高強(qiáng)度

相對分子質(zhì)量和物質(zhì)的性質(zhì)是密切相關(guān)的,是決定物質(zhì)性質(zhì)的一個重要因素。只有相對分子質(zhì)量高的化合物才有一定的機(jī)械力學(xué)性能,才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯,都是直鏈的烷烴化合物,但是分子量變化很大,其機(jī)械力學(xué)性能因而也有極大的區(qū)別。

3.高分子科學(xué)的主要內(nèi)容

既然高分子化學(xué)是制造和研究大分子的科學(xué),對大分子的反應(yīng)和方法的研究,顯然是高分子化學(xué)最基本的研究內(nèi)容。高分子科學(xué)不僅是研究化學(xué)問題,也是一門系統(tǒng)的科學(xué)。高分子科學(xué)的主要內(nèi)容有:如何將低分子化合物連

接成高分子化合物,即聚合反應(yīng)的研究。高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系。不同性質(zhì)的高分子,其結(jié)構(gòu)必然是不同的。為了得到不同性質(zhì)的高分子,就要去合成具有特殊結(jié)構(gòu)的高分子。

二、高分子材料化學(xué)的應(yīng)用

材料是人類社會文明發(fā)展階段的標(biāo)志,是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。它是指經(jīng)過某種加工,具有一定結(jié)構(gòu)、組分和性能,并可應(yīng)用于一定用途的物質(zhì)。上世紀(jì)半導(dǎo)體硅、高集成芯片、高分子材料的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,把人類由工業(yè)社會推向信息和知識經(jīng)濟(jì)社會。可以說某一種新材料的問世及其應(yīng)用,往往會引起人類社會的重大變革,材料是人類文明的重要標(biāo)志。如果說現(xiàn)在人人離不開高分子材料,家家離不開高分子材料,處處離不開高分子材料,是一點(diǎn)也不過分的。高分子化合物的最主要的應(yīng)用是以高分子材料的形式出現(xiàn)的,高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統(tǒng)合成材料,另外許多精細(xì)化工材料也都是高分子材料。

第一,塑料:一類是通用塑料,如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等;另一類叫工程塑料,其強(qiáng)度大,如汽車零部件、保險(xiǎn)杠、洗衣機(jī)內(nèi)的滾筒、電器的外殼等。

第二,纖維:人們開發(fā)出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物,通過不同的加工,生產(chǎn)出了各種纖維制品,極大地滿足著人類的需要。

第三,橡膠:天然橡膠的種類和品質(zhì)都受到很大的限制,于是科學(xué)家們不斷開發(fā)出了各種人造橡膠,如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。

第四,精細(xì)化工:比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產(chǎn)品,如家具漆、內(nèi)外墻乳膠漆、汽車漆、飛機(jī)漆等。女孩子用的指甲油,使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫(yī)用膠、結(jié)構(gòu)膠等黏合劑,以及各種吸水樹脂等都是高分子產(chǎn)品。

三、高分子化學(xué)與高科技的結(jié)合

當(dāng)今社會,人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。自從合成有機(jī)高分子材料的那一天起,人們始終在不斷地研究、開發(fā)性能更優(yōu)異、應(yīng)用更廣泛的新型材料,來滿足計(jì)算機(jī)、光導(dǎo)纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機(jī)械工業(yè)等尖端技術(shù)發(fā)展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發(fā)展,出現(xiàn)了許多產(chǎn)量低、價(jià)格高、性能優(yōu)異的新型高分子材料。

隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現(xiàn)出來,如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫(yī)用材料、光敏材料、非線性光學(xué)材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領(lǐng)域,下面簡單介紹特種高分子材料:功能高分子是指當(dāng)有外部刺激時,能通過化學(xué)或物理的方法做出相應(yīng)反應(yīng)的高分子材料;高性能高分子則是對外力有特別強(qiáng)的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇;特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)和功能的高分子材料,其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料(化學(xué)纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑)的范疇。

第一,力學(xué)功能材料:強(qiáng)化功能材料,如超高強(qiáng)材料、高結(jié)晶材料等;)彈性功能材料,如熱塑性彈性體等。

第二,化學(xué)功能材料:分離功能材料,如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡(luò)合物等;反應(yīng)功能材料,如高分子催化劑、高分子試劑;生物功能材料,如固定化酶、生物反應(yīng)器等。

第三,生物化學(xué)功能材料:人工臟器用材料,如人工腎、人工心肺等;高分子藥物,如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農(nóng)藥等;生物分解材料,如可降解性高分子材料等。

可以預(yù)計(jì),在今后很長的歷史時期中,特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發(fā)展的主要方向。

四、高分子化學(xué)的可持續(xù)發(fā)展

研究高分子合成材料的環(huán)境同化,增加循環(huán)使用和再生使用,減少對環(huán)境的污染乃至用高分子合成材料治理環(huán)境污染,也是21世紀(jì)中高分子材料能否得到長足發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。比如利用植物或微生物進(jìn)行有實(shí)用價(jià)值的高分子的合成,在環(huán)境友好的水或二氧化碳等化學(xué)介質(zhì)中進(jìn)行化學(xué)合成,探索用前面提到的化學(xué)或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子,以及用合成高分子來處理污水和毒物,研究合成高分子與生態(tài)的相互作用,達(dá)到高分子材料與生態(tài)環(huán)境的和諧等。顯然這些都是屬于21世紀(jì)應(yīng)當(dāng)開展的綠色化學(xué)過程和材料的研究范疇。

參考文獻(xiàn)

第9篇:高分子科學(xué)基礎(chǔ)范文

【關(guān)鍵詞】高分子材料成型加工 教學(xué)改革 課程設(shè)計(jì)

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)14-0010-02

在高分子科學(xué)的學(xué)科構(gòu)架中,形成了高分子化學(xué)、高分子物理、高分子工程三個基礎(chǔ)性分支學(xué)科,以及功能高分子及高分子新材料兩個綜合性研究領(lǐng)域。高分子材料成型加工屬于高分子工程研究的范疇,高分子工程的主要研究線索是,研究在外場(剪切力、振動力、溫度、壓力等)作用下,高分子的鏈運(yùn)動、相態(tài)及結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律和控制條件,從而發(fā)展聚合物成型的新方法和新技術(shù)。

高分子材料是材料領(lǐng)域的后起之秀,它具有許多其他材料不可比擬的突出性能,在尖端技術(shù)、國防建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域已成為不可缺少的材料。大多數(shù)高分子材料需要經(jīng)過成型加工才能形成制品,無論金屬、陶瓷、玻璃還是天然材料,沒有哪一種材料能像高分子材料那樣,其最終結(jié)構(gòu)與性能都強(qiáng)烈依賴于加工過程。高分子材料加工過程是控制聚合物制品結(jié)構(gòu)和性能的中心環(huán)節(jié),內(nèi)容涉及高分子物理、高分子化學(xué)、聚合物流變學(xué)、機(jī)械、計(jì)算機(jī)模擬等多學(xué)科,其任務(wù)是了解高分子材料的加工特性,確定最適宜加工條件,制取最佳性能產(chǎn)品,為合成具有預(yù)期性能的高分子材料提供理論依據(jù)。

高分子材料成型加工是高分子材料與工程專業(yè)最重要的專業(yè)核心課程之一。高分子材料成型加工的工程本質(zhì)決定了它是一門多學(xué)科交叉、科學(xué)與工程緊密結(jié)合的學(xué)科。為使學(xué)生建立起大工程的觀點(diǎn),理解其精髓,本課程的講授會涉及以上諸多學(xué)科的內(nèi)容,要使學(xué)生在有限的學(xué)時內(nèi)掌握這門課的基本內(nèi)容,并且通過對高分子材料成型加工課程的學(xué)習(xí),具有高分子材料及其制品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和研究的科學(xué)思維以及創(chuàng)新研究素質(zhì),無論對授課老師還是學(xué)生而言都是一個新的挑戰(zhàn)。筆者結(jié)合自身講授高分子材料成型加工課程的教學(xué)實(shí)踐,在課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面提出以下幾點(diǎn)看法。

一 加強(qiáng)課程的橫向聯(lián)系

高分子材料的生產(chǎn)有三大關(guān)鍵要素:適宜的材料組成、正確的成型加工方法、配套的成型機(jī)械及成型模具。要生產(chǎn)出一個有使用價(jià)值,能夠利用現(xiàn)有成型設(shè)備進(jìn)行加工的高分子材料制品,必須同時滿足以上三個要素。高分子材料生產(chǎn)三個要素之間相互聯(lián)系、相互影響,是一個不可分割的有機(jī)整體。從這個意義上來看,高分子材料成型加工與成型機(jī)械的聯(lián)系應(yīng)是非常密切的。

高分子材料成型加工與高分子材料成型機(jī)械是高分子材料與工程專業(yè)的兩門專業(yè)基礎(chǔ)課,這兩門課程在本質(zhì)上有密切的聯(lián)系,高分子材料成型加工課程包括原材料樹脂、助劑、配方設(shè)計(jì)、成型設(shè)備、成型模具、工藝條件及控制等方面,高分子材料成型設(shè)備課程主要講述不同加工方法所采用的成型設(shè)備,如開煉機(jī)、密煉機(jī)、擠出機(jī)、注塑機(jī)、壓延機(jī)、中空吹塑機(jī)等,從其包括的課程內(nèi)容看,成型加工和成型機(jī)械相互滲透、相互聯(lián)系,也有交叉重疊的內(nèi)容,因此有必要對這兩門課程的教學(xué)內(nèi)容從整體的高度重新進(jìn)行規(guī)劃。

在這個原則的指導(dǎo)下,教師在教學(xué)中可以按照原材料、設(shè)備、工藝這三大要素組織教學(xué)內(nèi)容,從而把兩門課的知識點(diǎn)有機(jī)地融合起來,加強(qiáng)課程的橫向聯(lián)系,打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生的大工程觀。如在講授聚氯乙烯(PVC)管材擠出成型工藝這部分內(nèi)容時,教師首先講授擠出所用的原材料配方(PVC樹脂、各種助劑),由于PVC樹脂牌號眾多,不同牌號的樹脂制備方法不同,樹脂的性能也不同,在加工過程中所選用的工藝也會有所差異,因此,教師在開始講授成型工藝時,有必要使學(xué)生具備原材料選擇這個意識。然后介紹管材成型所需的設(shè)備(包括擠出機(jī)類型、機(jī)頭口模、螺桿結(jié)構(gòu)、螺桿組合、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、輔機(jī))。如在講解螺桿時,可分析各種螺桿結(jié)構(gòu)參數(shù)對成型加工的影響,各種不同混合、混煉元件的螺桿組合所具有的加工特性,并結(jié)合PVC管材生產(chǎn)工藝特點(diǎn),講解生產(chǎn)PVC管材所用螺桿的選用原則。在講解擠出機(jī)機(jī)頭口模時,可將機(jī)頭口模流道的設(shè)計(jì)、口模類型等涉及成型機(jī)械的內(nèi)容引入課堂中,使學(xué)生掌握有關(guān)機(jī)頭口模設(shè)計(jì)的基本原則。最后,講授PVC管材生產(chǎn)的工藝條件及控制方法(螺桿轉(zhuǎn)速、牽引速度、擠出機(jī)及機(jī)頭溫度)及其對制品性能的影響。

教學(xué)內(nèi)容改革是21世紀(jì)高等教育教學(xué)改革的重點(diǎn),將高分子材料成型加工與成型機(jī)械有機(jī)結(jié)合起來,重新組織課程內(nèi)容既有利于教師的教學(xué)與學(xué)生的學(xué)習(xí),增強(qiáng)理論教學(xué)的課堂教學(xué)效果,同時節(jié)約下來的理論教學(xué)課時可用于實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識,提高在社會上的競爭力,也符合高分子材料加工行業(yè)對本專業(yè)畢業(yè)生所提出來的越來越高的要求。

二 按課程主線組織教學(xué)內(nèi)容

本課程以“材料―成型加工―制品性能”這條高分子材料成型加工的主線組織教學(xué)內(nèi)容,重點(diǎn)了解和掌握高分子材料、成型加工工藝、制品性能三者的關(guān)系;材料的不同與成型加工方法的關(guān)系;同樣的材料用不同的加工工藝方法或加工工藝條件,所得制品的性能為何不同;制品的性能

――――――――――――――――――――――――――

* 基金項(xiàng)目:廣東石油化工學(xué)院教育科學(xué)研究基金項(xiàng)目

與材料本身的性質(zhì)有何關(guān)系等,強(qiáng)調(diào)了成型加工對制品性能的重要性,即高分子材料最終的結(jié)構(gòu)與性能強(qiáng)烈依賴于加工過程這一獨(dú)特之處,這是本課程的主題思想――高分子材料的工程特征,教師在教學(xué)過程中,將這一主題思想貫徹始終是本課程教學(xué)的首要目標(biāo)。

在教學(xué)過程中,任課教師應(yīng)將高分子科學(xué)基礎(chǔ)理論與實(shí)際生產(chǎn)和日常用品的例子相結(jié)合,與學(xué)生進(jìn)行分析和討論,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。對于聚合物來說,具體結(jié)構(gòu)決定了它的性能,同一種鏈結(jié)構(gòu)的聚合物,由于成型加工條件的不同,分子鏈的排列與堆砌方式會有所不同,從而形成不同的聚集態(tài)結(jié)構(gòu),聚集態(tài)結(jié)構(gòu)不同,制品性能也大不相同。如生產(chǎn)聚丙烯注塑件時,聚丙烯注塑制品最終的物理性能不僅與本身分子量和結(jié)晶性等有關(guān),而且與注射工藝條件的控制有關(guān)。不同的工藝條件導(dǎo)致聚丙烯具有不同的微觀結(jié)構(gòu),而微觀結(jié)構(gòu)又直接影響聚丙烯注塑制品的強(qiáng)度、韌性、硬度以及成型加工等性能。如聚丙烯注塑件的光學(xué)性能會受到注射成型條件的影響,聚丙烯注塑件在冷卻過程中,由于塑件不同部位的溫度場、應(yīng)力場的分布不同,從而會造成注塑件內(nèi)不均勻的體積收縮和密度分布,因此嚴(yán)重影響了塑件的光學(xué)性能和力學(xué)性能。這些例子很好地體現(xiàn)了“高分子材料―成型加工―制品性能”這條高分子材料成型加工的主線。

三 對教學(xué)方法進(jìn)行改革

1.多媒體教學(xué)

高分子材料成型加工屬于專業(yè)技術(shù)課,教學(xué)內(nèi)容具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性,許多內(nèi)容涉及成型機(jī)械的結(jié)構(gòu)以及具體的操作過程,在學(xué)生大多缺少實(shí)際感性認(rèn)識的情況下,單純依靠文字的板書進(jìn)行課堂教學(xué),學(xué)生難以理解,教學(xué)效果不理想。因此,課堂講授可借鑒國內(nèi)一些院校的聚合物成型加工精品課程網(wǎng)站的教學(xué)資源來制作多媒體課件,通過結(jié)合所用的教材,有選擇性地將多媒體動畫仿真和圖片資料補(bǔ)充到電子課件中,不斷修改完善課件內(nèi)容,增加課堂信息量,提高教學(xué)效果,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為了加深學(xué)生對實(shí)際生產(chǎn)過程各種機(jī)械設(shè)備、操作工藝的認(rèn)識,教師可通過收集各種高分子材料成型加工廠的生產(chǎn)視頻,然后在課堂上進(jìn)行播放講解,可增加學(xué)生對高分子材料成型加工工藝的感性認(rèn)識。如在講薄膜的中空吹塑時,大多數(shù)學(xué)生對旋轉(zhuǎn)機(jī)頭的工作方式比較陌生,筆者通過給學(xué)生播放帶有旋轉(zhuǎn)機(jī)頭口模的中空吹塑生產(chǎn)過程,學(xué)生在錄像中可以很直觀地看到旋轉(zhuǎn)機(jī)頭在工作中的運(yùn)行情況,以及旋轉(zhuǎn)機(jī)頭如何調(diào)整薄膜厚度的工作原理,這些都使學(xué)生感受到課本的理論知識并不是枯燥的,它來源于生產(chǎn)實(shí)際,并對生產(chǎn)實(shí)際起到指導(dǎo)作用。

除了在課堂上引入多媒體課件外,教師還可向?qū)W生推薦一些著名的專業(yè)網(wǎng)站,包括美國塑料工程師學(xué)會(SPE)、美國塑料工業(yè)協(xié)會(SPI)、中國注塑技術(shù)論壇、聚合物技術(shù)網(wǎng)等,鼓勵學(xué)生了解加工工程的前沿發(fā)展,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.案例教學(xué)

為了提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,經(jīng)常以日常生活中常用高分子材料制品進(jìn)行案例教學(xué),幫助學(xué)生認(rèn)知高分子材料成型加工的整個過程,如日常用到的筆記本外殼、空調(diào)外殼、排水管、薄膜、泡沫塑料、汽車輪胎等,啟發(fā)學(xué)生去思考,然后進(jìn)行討論,針對常用制品分析所用的原材料、成型方法和工藝,使學(xué)生在看得見、摸得著的實(shí)例中體會所學(xué)知識,這樣的教學(xué)方法提升了學(xué)生學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果。在實(shí)際教學(xué)中,教師可給學(xué)生提供一些案例,如某個工廠某批次的注射件出現(xiàn)了應(yīng)力開裂現(xiàn)象,試讓學(xué)生討論分析其中的原因,并提出解決方案。通過課堂討論,學(xué)生從這一案例中可學(xué)到包括原材料、成型方法、成型工藝條件(溫度、壓力)、制品性能(應(yīng)力開裂)在內(nèi)的許多知識點(diǎn),很好地將高分子材料基礎(chǔ)理論與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,學(xué)生可以充分理解“高分子材料―成型加工―制品性能”這一課程的主題思想。

3.課程設(shè)計(jì)

作為大工程觀教育理念的一部分,培養(yǎng)具有敏銳工程師意識的學(xué)生是工科教學(xué)的一個重要目標(biāo),高分子材料成型加工課程作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,可為學(xué)生將來走進(jìn)企業(yè)站穩(wěn)腳跟打下良好的基礎(chǔ),因此,在教學(xué)中引入項(xiàng)目教學(xué)的理念,讓學(xué)生利用各種校內(nèi)外的資源及自身的經(jīng)驗(yàn),通過完成給定的工作任務(wù)來獲得知識與技能。本專業(yè)的課程設(shè)計(jì)是以高分子材料生產(chǎn)流程為主線,實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目教學(xué),以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

設(shè)計(jì)內(nèi)容可以典型的通用高分子材料(如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等)的生產(chǎn)任務(wù)為依托建構(gòu)、設(shè)計(jì)出一個高分子材料產(chǎn)品生產(chǎn)項(xiàng)目(包括廠址的選擇、原料選擇、配方設(shè)計(jì)、高分子材料加工方法、設(shè)備的選型以及生產(chǎn)成本的核算等)。它有效地解決了傳統(tǒng)教學(xué)中理論與實(shí)踐相脫離的弊端,使理論教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容通過課程設(shè)計(jì)緊密地結(jié)合在一起。在設(shè)計(jì)的過程中,學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)查找大量的資料、數(shù)據(jù),通過到企業(yè)調(diào)查,掌握了許多第一手資料,在這個過程學(xué)生可以概括性地知道所學(xué)專業(yè)的主要工作內(nèi)容及其在整個生產(chǎn)過程中所起的作用。

四 結(jié)束語

高分子材料成型加工是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課程。結(jié)合該門課程自身的特點(diǎn),通過采取加強(qiáng)課程間的聯(lián)系,抓住課程主線教學(xué)、改革教學(xué)方法等措施,力圖改變該課程課堂講授效果不高、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性普遍較低等現(xiàn)象。

在不斷深化教學(xué)改革的過程中,要想使學(xué)生學(xué)有所得、融會貫通,首先應(yīng)提高學(xué)生在高分子材料產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和研究等方面的綜合應(yīng)用能力,從而培養(yǎng)具有卓越工程師意識的高分子材料專業(yè)技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)

[1]申長雨、關(guān)紹康、張銳.加強(qiáng)課程建設(shè) 培養(yǎng)創(chuàng)新人才――“高分子材料成型加工”課程建設(shè)隨想[J].中國大學(xué)教學(xué),2008(3):52~54

[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(4)

[3]李寶銘、張星、鄭玉嬰.高分子材料成型與加工課程建設(shè)初探[J].化工高等教育,2010(3):39~41