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高分子科学基础范文1
关键词： 高分子化学 高分子物理 生物功能材料 教学探索
高分子化学和高分子物理是高分子科学相关专业的专业基础课。在专业课程设计中，一般两门课程独立设置，其中各占有48到72学时不等。我校的生物功能材料专业开设了高分子方面的课程，其中高分子化学与物理是该专业的专业基础课。根据该专业特点，生物功能材料涉及领域较广，从无机陶瓷材料到有机高分子材料都有涉及。该专业学生只需掌握有关高分子化学和高分子物理的基本理论知识和应用技能，因此我们开设了高分子化学与物理课程，所设学时为56学时，开设时间安排在二年级下学期，为三年级开设《高分子材料化学》等课程打下一定基础。该课程内容涉及高分子材料的合成与实施方法，高分子材料的结构、性能、成型加工及其应用，是一门多学科交叉、实用性很强的学科。根据该课程具有涵盖内容广，物理化学和有机化学知识运用较多等特点，这样有限的课时设置就给授课带来了一定困难，导致学生在理解和应用本课程知识方面具有一定难度。另外，我校该专业物理化学课程设置在二年级下学期和三年级上学期，其中物理化学反应动力学部分讲授时间较晚，这也给高分子化学与物理的授课带来了一定困难。那么如何在有限的学时内系统地讲授高分子学科基础知识，是本文需要重点探讨的问题。
1.选择教材，合理安排教学内容
受授课学时的限制，我们选用的教材是化学工业出版社出版的《高分子化学与物理基础》，由魏无际等主编。该教材系统地阐述高分子化学与物理的基本概念、基本知识、基本原理和基本测试方法，教材内容全面，难度适中，比较适合生物功能材料专业的教学要求。针对课时较少的现状，我们对教学内容进行了合理安排。对于高分子化学部分，重点讲解高分子的基础概念、缩聚和逐步聚合、自由基聚合、聚合方法、阴离子聚合等内容，自由基共聚合、阳离子聚合、配位聚合等可较简单讲解，聚合物的化学反应章节主要由学生自学。这样既保证了学生能够掌握高分子化学的基本概念及反应，又没有因为课程过难给学生造成学习困难。对课程中的某些内容，例如聚合动力学的推导，在物理化学中化学动力学部分还没讲解的情况下，我们在教学中不要求学生记住所有推导和公式，仅提出聚合动力学基本知识，引导学生自己进行动力学推导。对于高分子物理部分，我们重点讲解高分子的结构、高分子的分子运动、力学状态及其转变，简单讲解高分子固体的基本力学性质、高分子溶液的基本性质章节，对高分子电学、热学和光学的基本性质章节主要由学生自学。这样课程的安排，重点讲解能够加强学生对高分子学科基本知识的掌握；简单讲解能够扩大学生的知识面、引导有科研需求的学生课下加强该部分内容的掌握；自学部分主要为了深化学生对高分子学科知识的理解。重点讲解、简单讲解与学生自学相结合的教学方法，突出了本课程重点、拓宽了学生知识面，克服了高分子学科教学中内容多、概念多、数学推导多等难于克服的难点。
2.理论联系实际，提高学生学习兴趣
高分子化合物广泛存在于日常生活中，如穿着用的化学纤维、自然界存在的棉、麻、丝绸等，食品行业中的蛋白质、淀粉、纤维素，建筑行业中用的涂料、各种高分子管材、胶黏剂、有机玻璃，行驶工具中应用的橡胶、工程塑料、增强纤维等。高分子科学在人们的日常衣、食、住、行中发挥着极其重要的作用，其是一门应用基础型的学科。高分子化学与物理的教学，单纯的讲解很难引起学生的学习兴趣，教学效果不显著。为提高学生学习兴趣，我们在讲解基本知识的同时，注重理论和实际相结合，列举了大量实例。例如讲解缩聚反应时，对涤纶、尼龙等一些重要的缩聚物的生产原理进行了重点讲解，对聚乳酸生物材料进行了系列概述，包括其生产方法、原理和应用等；自由基共聚合部分，讲到聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS树脂）、丁苯橡胶（SBR橡胶）等一些著名共聚物和常见聚烯烃产品及它们的制备原理、主要性能和用途。其中举例聚四氟乙烯（PTFE）用于流量泵、反应釜内衬和搅拌棒外面涂层，聚氯乙烯（PVC）用于各种集成吊顶和各种垃圾袋等。在高分子发展史中，讲授诺贝尔奖成果和获得者的发明典故，例如电高分子的发现、齐格勒-纳塔催化剂的发展，以增强课堂的趣味性；讲述了第二次世界大战期间高分子的发展典故。此外，让学生翻看塑料水杯的材质、衣服标签让学生认识各种标志上一些材质的名称，指出我们的水杯、服装由哪些合成高分子构成，并讨论目前常用的化学纤维名称和聚合原理；通过举例讲解方式，激发学生自主学习兴趣。
3.多媒体与板书教学方法相结合，提高教学质量
高分子化学与物理基础课程知识面广，其涵盖了高分子化学、高分子物理、高分子加工等方面内容。该课程教学信息量大、理论性强，学生理解相对比较困难。因此，我们在教学过程中注意多种教学形式相结合，提高教学质量。课堂主要采用多媒体教学方式，同时辅以板书讲解，取得了不错的教学效果。利用多媒体教学方法既能够将理论的知识直观体现出来，又能够将难于理解的教学内容形象地展示出来，这样可以使学生更容易理解所学内容。例如，在讲解配位聚合时，利用动画演示双金属活性中心机理和单金属活性中心机理中单体分子的插入过程与链增长过程；自由基聚合实施方法中，利用制作动画模拟悬浮聚合和乳液聚合过程中单体的分散过程，高分子物理中拉伸对高分子结晶形态的影响、动态黏弹性模型，等等。通过多媒体的运用，可以使抽象的教学内容具体化，有效提高学生学习的趣味性。多媒体课件也会存在一些缺陷，比如讲课节奏过快，学生难以吸收；教师过于关注幻灯片屏幕，减少了和学生的交流互动，等等。在实际教学过程中，还应注意和板书的有效结合，对重点知识内容采用板书的形式进行讲解，取得了不错的效果。
4.网络教学方法的运用
针对多媒体教学存在讲课节奏过快，学生难以吸收等缺陷和板书教学进度缓慢等特点，对重要章节，我们采取课堂与课下网络教学相配合的方法。网络教学在原来多媒体教学基础上，对教学过程和教学内容提供了全面支持。目前学校构建了一个比较完整的网上教学支撑环境，提供多媒体录播室进行教学视频的录制，最后把课件与录制视频统一上传到网络教学平台。网络教学有许多传统学习方法无可比拟的优点，例如学生学习自主性增强，真正发挥学习的主观能动性，学生学习在时间和空间上少了许多限制，学习的探究性更加深入。另外，网络背景下学生在获取不同的资源时可以进行比较，相互之间取长补短，知识面更广。随着现在网络技术的发展，学生可以在宿舍、教室和学校多媒体教室通过网络对课堂内容进行学习。网络教学方法的运用，大大弥补了课堂多媒体课件存在一些不足，大大提高了教学效率。
5.开展互动式教学，发挥学生的学习主动性
教学是教师和学生的共同行为，学生是课堂的主体，教师是学生学习知识的引导者。目前高校教学方式偏重以教师“教”为主，忽视了学生“学习”的主动性，学生始终处于“被动学习”地位。这样的“被动学习”，导致学生具有学习压力大、心理负担重等特点。针对这一现状，我们采取课堂互动的教学方式，包括师生提问、讨论和学生上讲台相结合的方式进行教学活动，取得了一定效果。比如在下课前教师先提出下一节课的预习内容，提出一些讨论问题，例如在讲述缩聚反应时，提出不同聚合时间获得聚合物分子量是否相同、什么样的单体能够发生缩聚反应、什么样的单体能够获得支化的高分子等问题。让学生通过查阅资料，自己寻找答案，并在下次课堂上让学生进行讨论，然后教师补充。这样既提高了学生的学习思考能力，又增强了学生的学习主动性，提高了学习兴趣。另外，我校为农业院校，虽然学习《高分子化学与物理课程基础》课程的学生是非农业专业，但是部分学生毕业后或许从事涉农相关服务业。考虑到此种情况，我们在授课内容安排上，对目前农业应用的高分子材料和高分子在农业方面的潜在应用进行了讨论，给他们提供了创造性思维。比如在讲自由基聚合章节时，我们就对强吸水树脂的制备现状和发展前景，主要针对其在农业生产中的应用进行了讲述，对高分子薄膜在农业中的应用及带来的“白色污染”与应对措施进行了讨论。通过这样的讨论，我们锻炼了学生分析思考问题的能力，这为学生工作与科学研究的创新思维形成打下了基础，提高了学生的学习积极性和学习兴趣，加深了对本课程的理解。
6.结语
通过对本校生物功能材料专业《高分子化学与物理基础》课程教学中的一些课程设计特点、面临的问题及目前采取的措施进行了总结。《高分子化学与物理基础》虽然是一门专业基础课，但其理论性强、概念抽象难懂，如何让学生在掌握该课程基本理论的同时，调动学生的学习积极性，培养学生的自主学习能力和创新意识，是教学工作中需要不断探索的问题。我们将在总结已有教学经验的基础上，继续对本课程教学方法的改善与创新进行探索，以提高该课程的教学质量。
参考文献：
[1]魏无际，俞强，崔益华.高分子化学与物理基础（第二版）.北京：化学工业出版社，2011.
[2]黄海霞.应用化学专业《高分子化学与物理》课程教学探索.广州化工，2013，41（12）.
高分子科学基础范文2
关键词 高分子化学与物理 课程 教学改革
中图分类号：G424 文献标识码：A
Exploration on Polymer Professional Polymer Chemistry and Physics Teaching
Abstract Polymer science has become many non polymer students required or elective courses， for applied chemistry major， in polymer chemistry and physics course teaching on the one hand should be based on professional need reasonable arrangement of teaching content， on the other hand， we should reform in teaching methods， so as to achieve better teaching effect.
Key words high polymer chemistry and physics； curriculum； teaching reform
高分子科学是工科院校高分子化工、化学和材料等系科学生必修的专业基础课程，随着高分子科学与技术的不断发展，这门学科已渗透于各个领域与学科，形成了一个无法替代的交叉学科。也被列为理科、师范院校化学系学生的必修课或选修课。对于与高分子相关的专业，专业课程一般设置高分子化学与高分子物理，其中高分子化学侧重聚合反应机理的学习，高分子物理重点介绍高聚物的结构与性能间的关系，使学生对高分子科学的两个侧面有较为系统的掌握。而对于非高分子专业，则主要要求学生掌握有关高分子的基本理论知识和应用技能，一般将这两门课揉合在一起，开设高分子化学与物理课程。
高分子化学与物理大连工业大学应用化学专业的专业基础课之一。本校应用化学专业的目标是培养在有机化工、日用化工、高分子精细化工等领域从事科学研究、技术开发及应用等的高素质应用型人才，学生对高分子相关知识的掌握程度将对后续课程的学习产生很大影响。但与高分子专业相比，应用化学专业高分子化学课程学时数相对偏少，课程的学时数为48 学时， 如何在有限的学时内使学生对高分子的基本概念与原理等相关知识有较好的掌握，授课内容的选择及讲授方式是非常重要的。在近十年的教学改革实践中，我们取得了一些经验，取得了比较满意的教学效果，在此与非高分子专业的教师进行探讨与交流。
1 合理安排教学内容
高分子化学与物理的主要内容包括高分子的基础概念、逐步聚合、链式聚合、共聚合以及聚合物的化学变化；高分子的分子结构及其与高分子的机械、热、电等性能之间的关系等。概念多，公式多，内容抽象，再加上学时少，学生平时对相关知识了解少，因此教学难度较大。根据专业特点及课程内容的特点，对课程内容进行合理安排，一方面突出重点、难点及成熟理论，另一方面突出与本专业后续课程学习关系密切的知识和理论。例如缩聚反应、自由基聚合反应等从高分子化学课程内容的角度看是两大类聚合反应的代表反应，从专业的知识结构要求看，也是后续课程的理论基础，因此对其聚合机理、聚合反应动力学、聚合方法等重点进行讲授，讲深讲透。而逐步聚合中的氢移位反应、链式聚合中的阴离子聚合，共聚合反应及聚合物的化学变化等内容也是与高分子精细化工关系密切的知识点，在缩聚和自由基聚合知识的基础上进行较为详细的讲授。对阳离子聚合、配位聚合等则只做一般性介绍， 简要论述尚在发展的理论和尚不成熟的相关机理。
同时在教学中注重课堂讲授与学生自学相结合，对教学中的重点、难点问题如链式聚合反应各种单体对聚合机理的选择性、自由基聚合机理和动力学，缩聚反应动力学等进行重点介绍，并通过课堂练习和讨论及课后作业加深学生的理解，而对相对容易的内容如聚合方法则让学生自学，从而达到了在有限的学时内少讲、精讲的目的，增强了教学效果。
2 传统教学手段与多媒体教学相结合
高分子教学中，不仅分子式复杂冗长，而且一些机理的表述和数学公式的推导也很繁杂，板书费时费力。仅靠“黑板＋粉笔”的教学手段授课，教学效率较低。多媒体教学具有传统教学手段不可比拟的优势， 它不但使课堂教学变得生动、活泼、直观、易懂，而且授课信息量加大，有助于学生在有限的学时内学习到更多的知识。但是也存在一定的弊端，如公式推导过程过于机械，学生注意力不容易集中，思路不能完全跟上演示速度等。解决问题的关键在于多媒体技术如何与传统的教学手段相结合，从而实现它应有的价值。我们在高分子化学的课堂授课中，对聚合物的分子结构、反应过程、聚合方法讲述采用多媒体授课的方式，例如聚合物的立体异构，通过分子结构的展示加深学生对抽象的内容的掌握，而介绍悬浮聚合、乳液聚合时，更是以动画的方式加深学生对聚合过程的理解；但是当涉及公式的理论推导时，如聚合动力学、Flory分布式等，则采用板书的方式一步步推导，同时采用启发和相关知识复习回顾的方式调动学生积极性，促进学生主动学习和思考，激发学生的学习兴趣与求知欲望。采用这样的教学方式，一方面使课堂教学形象生动，节省了时间，另一方面也使学生能够跟上教师的思路，有助于学生对教学内容的理解，取得更好的教学效果。
3 理论教学与实验教学相结合
高分子化学是一门以实验为基础的自然科学。为了使学生能够更好地掌握高分子化学课程内容，同时培养学生的动手能力，提高学生的实验技能，有必要开设一定的实验课程，一般传统的高分子化学实验有苯乙烯的悬浮聚合、甲基丙烯酸甲酯的本体聚合、聚乙烯醇缩甲醛胶的制备、改性醋酸乙烯乳胶的制备等。我们在开设这些基础性的高分子化学实验的同时，为了提高学生的学习兴趣，还将传统的聚乙烯醇缩甲醛胶的制备继续延伸，加入涂料的配制、检测及应用等内容组成综合性实验，让学生从最初的原料出发，得到在实际生活中真正用得上的产品。另外根据本专业教师的科研内容及学生的专业方向开设了淀粉接枝丙烯酰胺的制备、应用等设计性实验，要求学生自己查阅资料，对实验方案及技术路线进行设计，既提高了学生的学习兴趣和科研能力，又使学生加深了对专业研究方向的了解和兴趣，从而进一步提高学生对专业基础课程的兴趣。通过实验，学生对高分子各种合成及改性反应的原理和方法进一步加深了理解，与课堂教学相互促进，取得了良好的效果。
4 注意教学的启发性和趣味性
高分子化学是一门相对来说比较抽象，枯燥的课程。美国教育家布鲁纳曾说：“学习的最好刺激，乃是对所学材料的兴趣”。对于这样一门课程，如何提高讲授的趣味性，如何提高学生的学习兴趣，让学生变被动为主动学习，是我们心中永恒的课题。在课程内容的讲授过程中，我们时刻注意教学的趣味性，例如在绪论部分为了使学生对课程内容及重要性有一个深刻的第一印象，上课伊始就通过例举天然橡胶的例子：如果年产1000吨天然橡胶，需要30万亩热带土地，栽种300万株橡胶树，经6～8年的生长时间，并且需要5千名割胶工人的劳动；而年产1000吨合成橡胶，只需要建占地10亩的工厂，由10名工人即可完成，使高分子科学的重要性不言自明。当讲到聚合物的概念和特性时，为加深理解，将单体比作鸽子，而聚合物就好像好多只脚互相拴在一起的一长串鸽子，虽然每只鸽子理论上仍能飞动，但因为相邻鸽子的影响，这一串鸽子和单个鸽子在性质上已经有了很大不同，学生这样一想，不但聚合物的概念易于理解了，而且聚合物的特点，例如只有固态和粘流态，而没有气态，也非常易于理解了。
另一方面，注意将高分子科学发展的一些前沿知识引入课堂，例如在“聚合方法”一章，介绍超临界CO2 作为“绿色介质”的聚合研究进展；在讲授阴离子活性聚合时，介绍“自由基活性聚合”及其研究进展；在讲授“逐步聚合”时， 介绍白色污染和可生物降解高分子的研究进展等；这样讲了后，同学们感到收获较大，而且课堂气氛也得到活跃。通过这些举措我们也体会到：将学生的积极性真正调动起来了，枯燥的专业课同样可以上得有声有色。
5 课后交流，倾听解答学生的疑难问题
现代教学理论认为，学生是学习的主体，应该确保学生在教学中的主体地位，教师在教学观念和教学方式上应该转变到新课程的要求上来。教师和学生不是外在于课程的，而是课程的有机构成部分，是课程的创造者和主体，他们共同参与课程的开发过程，这就是新课程倡导的教学观。
大学的授课，教师上课结束后一般与学生之间少有相互交流的时间，课后学生对于一些关键、难点问题仍百思不得其解时，就会影响他们的学习兴趣、热情甚至信心，这对于相对较难的专业基础课而言更是如此。所以教师如能在课下和他们做进一步的讨论，作用和效果是显而易见的。另一方面，年轻教师与学生的年纪相差不太大，容易使学生产生亲近感，如果教师让学生感觉彼此是朋友，这对于课程学习也是有很好的促进作用。互联网的发展为教师和学生的课下沟通搭建了很好的桥梁。作者所在的学校校园网建设很完备，每个学生宿舍都可以很方便地上网。作者也时常会通过电子邮件，或者网络即时通讯工具，不厌其烦地和他们进行交流，回答他们所提出的问题，当然这其中大多是学习问题，也有一些生活甚至思想问题。借助网络，教师可以真正成为学生的良师益友。
6 结语
教学内容、教学方法的改革是学校教育改革的重要组成部分，高分子化学与物理是一门理论性强、概念抽象难懂且较难掌握的课程，作为本校应用化学专业的重要专业基础课，教师需要不断地探索教学方法，采用多种手段提高教学的交互性和生动性，以调动学生学习的主动性和积极性，这样才能取得令人满意的教学效果。作为参加高分子化学与物理课程教学的教师，应从备课、上课、课后等方面进行总结，只有做好每个环节，应用于合理的教学方法和教学手段，并不断提高自身素质，才能逐渐成长为一名合格的专业教师。
参考文献
[1] 邹汉涛，刘晓洪，黄年华，左丹英，刘洪涛.《高分子化学》教学方法的探讨[J].武汉科技学院学报，2009.22（3）：58-60.
[2] 王国建.在《高分子化学》课程中开展互动式教学的实践与探索[J].高分子通报，2007.1：62-65.
高分子科学基础范文3
关键词：应用型本科 高分子课程 考核方法
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（a）-0197-01
应用型本科教育的培养目标定位于技术工程师，既要具有较强的专业基础理论知识，又能够解决生产实际中的具体技术问题。而在培养过程中，专业基础课和专业课起到了从书本的理论到实际应用的过渡。因此，应用型本科院校在这类课程的设置上减少了理论课的课时，增加实验和实践课的课时[1-4]。而在教学过程中，我们发现学生往往不能将理论与实践相结合，对于理论的掌握也往往通过死记硬背的方式，对于实验和实践中出现的问题也不太会分析解决。究其原因，目前评价学生学习的好坏主要是通过考试成绩来判定，而考核形式单一，笔试为主，这就使得学生的学习也常常以成绩为导向，以考试为目标，考试之外的东西他们很少去关心思考。因此，在应用型本科人才的培养过程中，对于专业课和专业基础课的考核方法、考核体系的改革势在必行。该文以笔者在实际教学工作中在高分子系列课程上的一些教学思考提出了一些改革措施。
1 构建包括基本理论、基本知识在内的基础理论考核系统
高分子是材料科学与工程专业知识体系构建的一个重要方向，主要由高分子化学、高分子物理、高分子材料检测、聚合物成型加工、高分子材料等构成了这个专业方向的主要的专业课与专业基础课。这些课程讲述的内容实现了从小分子变成实际使用的高分子材料的过程，如图1所示。其中高分子化学是讲述从单体变为高聚物的聚合过程，而高分子物理是讲述高聚物的结构与性能，聚合物成型加工是讲述从聚合物变为材料的成型加工过程，高分子材料是讲述高分子制品的应用，高分子材料检测是讲述高分子材料的性能检测。
对高分子化学、高分子物理、高分子材料、高分子材料检测、聚合物成型加工等系列课程中的基本理论、基础知识内容，在原有闭卷考核方式的基础上，建立涵盖系列课程知识的试题库，题型包含：基本概念的名词解释和填空、基本理论的比较和是非判断、基于基本知识的简答和计算。相关课程的老师根据自己课程的需要，选择考核试题，注重考查学生对高分子知识体系关联性的理解。
2 构建以实际工程问题的理论分析为主的基础理论应用考核系统
在教学过程中注重教学内容的变革，积极推行案例教学、专题性教学、研究性学习，积极开展观摩教学与评教活动，并构建以实际工程问题的理论分析为主的基础理论应用考核系统，建立案例分析试题库，让学生用已有的基本理论和基本知识来分析实际案例。例如，如何制备既具有弹性，又具有一定强度的尼龙纤维？首先涉及的知识是聚合物成型加工中的尼龙纤维的制备方法，尼龙纤维可以通过湿法纺丝来实现，这样学生可以加深对湿法纺丝的过程的了解；其次如何实现材料的高强度，这就可以从高分子物理里面的聚合物的聚集态分析，具有结晶、取向等状态的高聚物的力学强度较好，因此要想纤维具有高强度就必须通过一定的方式使其结晶或取向，而结晶和取向两者之间又是相互影响的，取向会促进结晶，因此在成型加工过程中需要通过一定的方式使其取向，这又回到成型加工的过程中，通过定向拉伸的方法使其取向；最后要使纤维具有一定的弹性，这就需要使纤维能在一定程度解取向，恢复高分子的弹性，而解取向的方法可以利用热处理来实现，这就要求增加材料制备的后处理过程。总之，通过这样以实际工程问题的理论分析为主的考题，使学生建立基本理论和实际应用的联系，深入理解相关课程理论知识间的关联。
3 建立实际问题解决能力考核系统
建立以能力培养为目标的考核体系，改单一的试卷考核方式为大作业、小论文、课题答辩等多种考核方式，改一次性课程终结考核为过程监测考核、理论和实践动手综合考核。通过目前科学和工程上存在的问题，考核学生解决实际问题的能力，并将相关的问题贯穿相关的专业基础课、专业课和实践课程的教学与考核中。例如，实际高分子材料制备中的问题可以在高分子物理中作为案例分析题；经过分析后的问题又可以在聚合物加工工艺中做为一个大作业，让学生自己提出解决方案，并给出评分；然后在实践课上让学生完成此方案，并在实现的过程中学会利用已有的知识对方案做出优化和调整，给出实践课的评分；最后通过高分子材料检测课程分析材料的结构与性能。
4 结语
考核方法是课程建设的重要组成部分，是评价学生学习以及能力的最直接的方法，也是对教学效果最直接的评价方法。因此在课程改革过程中，考核方式的改革成为推动课程建设，实现应用型本科院校的培养目标必不可缺少的环节，在应用型本科院校工程类专业上有着很好的推广价值。
参考文献
[1] 胡小红，王淮庆，郝凌云，等.应用型本科院校材料科学与工程专业材料物理课程教学中的几点思考[J].金陵科技学院学报，2010，29（6）：39-42.
[2] 陈晓宇，郝凌云，胡小红.“情景”教学法在高分子材料检测课程教学中的应用[J].中国科教创新导刊，2013（32）：118.
高分子科学基础范文4
关键词 高分子材料 现状 可持续发展
中图分类号：TQ317 文献标识码：A
1高分子材料的相关概念
1.1高分子材料的基本概念及来源
高分子材料（macromolecular material），以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料。按来源可分为分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用木材、棉、麻造纸等
1.2高分子材料的分类
高分子材料按照特性分为橡胶、纤维、塑料、胶粘剂、涂料和高分子基复合材料等，其中前三种被称为高分子的三大材料。
橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链柔性好，在外力作用下可产生较大形变，除去外力后能迅速恢复原状。有天然橡胶和合成橡胶两种。纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料，经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高，一般为结晶聚合物。塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分，再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。
2高分子材料科学的发展进程
2.1高分子材料科学的发展历史
高分子学科的建立，至今不到80年。从远古时期开始，人类就已经学会使用天然高分子材料，比如天然的树脂、橡胶、棉花、木材等。
20世纪20年代，才出现高分子科学的概念。到了20世纪30年代，高分子材料工业才步入发展阶段，而到了20世纪50年代配位聚合的出现极大地推动了高分子材料的发展。进入20世纪下半叶，高分子取得了一系列突破性的进展，比如聚烯烃的多元聚合，设计合成嵌段，超支化等聚合物等。
2.2高分子材料科学的发展现状
进入21世纪，单单从一个大方向来描述高分子材料的发展现状是不可取的也是不全面的，所以将简单分为几个领域分别介绍目前的发展现状。
在电气工业领域，高分子材料也有杰出的表现。随着时代的发展，高分子材料在电子、家电和通信领域。我国电气生产大国，全行业对高分子材料需求量较大用量。高分子材料轻质、绝缘、耐腐蚀、表面质量高和易于成型加工的特点正是生产各种家用电器的最佳材料，而家用电器是人们的必须生活用品，所以高分子材料在电气工业的发展是会一直进行下去的。
在机械制造领域更加少不了高分子材料。比如，目前世界不少轿车的塑料用量已经超过 120千克/辆，德国高级轿车用量已经达到300 千克/辆。可见在汽车制造方面，高分子的发展还是比较成熟，系统的。并且可以预见，随着汽车轻量化进程的加速，塑料在汽车中的应用将更加广泛
高分子材料还在航空航天，建筑工程，医疗，包装行业等众多领域发展已经比较成熟，并且正在朝着一个更加规范，更加科学，更加和谐的方向稳定发展
2.3高分子材料科学的发展前景
高分子材料科学代表的是一种前沿技术，其发展趋势也必然要适应社会发展的潮流和最先进工业发展的需求。
2.3.1精细化
随着时代的发展，精细化必然成为材料的主流趋势，未来将纳米技术融入其中也是势在必行的。高分子材料的纳米化可以依赖于高分子的纳米合成，这既包括分子层次上的化学方法，也包括分子以上层次的物理方法。利用外场包括电场、磁场、力场等的作用，采用自组装或自合成等方法，靠分子间的相互作用，构建具有特殊结构形态的分子聚集体。
2.3.2绿色友好化
在强调可持续发展的21世纪，任何事物都在渐渐转型，高分子材料也不例外。实现绿色友好化，需要在材料的合成，生产，运用三方面全方位实现。现在的高分子合成材料对石油的依赖性特别强，寻找可以替代石油的其它资源，则成为21 世纪的高分子化学研究中的一个迫切需要解决的问题。调节原子和分子在物质中的组合配置，控制物质的微观性质、宏观性质和表面性质，就可能使某种物质满足某种使用要求，这种物质就能作为材料来使用。
2.3.3智能化
在这个智能材料的时代，高分子化学同样承担着不可替代的作用。智能材料是材料的作用和功能可随外界条件的变化而有意识的调节、修饰和修复，如若实现，也必然会对人类发展发挥巨大的作用。
3结语
本文通过比较浅层次的语言向大家介绍了高分子这门前沿科学，相信在今后的生活中，随着科技的发展，技术的进步，越来越多的人会认识高分子材料，并投入到这门与人类生活息息相关的科学研究中去。
参考文献
[1] 富彦珍，王雅珍，李青山，马立群，高分子化学实验微型化的研究与实践[J].高等工程教育研究，2004（03）.
[2] 杨利庭，赵敏，高俊刚.改进实验教学培养应用性理科高分子人才[J].高等理科教育，2007（02）.
[3] 何平笙，杨小震.“分子的性质“软件用于高分子科学教学实验[J].高分子通报，2000（01）.
[4] 王亚男，李婷婷，徐聪.浅析目前我国高分子化工材料的发展现状[J].人力资源管理，2012（5）.
高分子科学基础范文5
关键词：高分子材料；成型；控制
0 前言
作为一种实际应用效果良好的材料，高分子材料在近期得到了广泛的应用。研究高分子材料成型及控制，能够更好地提升其实践水平，从而有效保证高分子材料的整体效果。本文从概述高分子材料的相关内容着手本课题的研究。
1 概述
现阶段我国在高分子合成材料方面取得了很大的进步，相关行业的生产活动也在不断发展壮大，高分子材料成型加工技术被运用与汽车等工业生产活动之中。高分子合成材料行业已经发展成为我国的重要经济类产业，是国民经济的重要组成部分。由于高分子材料的特性，必须加强对高分子材料的系统性研究，了解高分子材料的成型过程以及控制对策，为高分子材料工业的发展提供依据，是我国科研工作的重要任务。高分子材料成型加工技术属于一门重要的科学，国内外著名的专家学者都对其予以高度关注，将与化学、物理等方面的专业内容融入到高分子材料成型加工技术中，为研究工作的开展提供科学依据。
2 高分子材料的基本成型方法
2.1 挤出成型
高分子材料的基础成型是通过螺杆旋转加压的方式，不间断的将已经成型的材料由有机筒挤出来，挤入到机头中去，熔融物料通过机头口模成型为与口模形状相仿的型坯，然后借助相应的牵引工具把成型的材料不断的在模具中提取出来，并对其进行冷却处理，进而得到相应的形状。挤出成型是一项系统性的工程，由入料、塑化、成型以及定性等过程，每个环节都对高分子材料的成型起到关键性的作用。
2.2 吹塑成型
吹塑就是通过中空吹塑的方式来实现的，主要是依靠气体的压力，来促使处于闭合状态的热熔型胚发生鼓胀，进而形成中空制品的技术过程。吹塑成型是高分子材料成型的另一种主要方式，具有发展快、效率高的特点。吹塑成型的主要加工模式是挤出、注塑和拉伸，是目前常用的三种吹塑方法。
2.3 注塑成型
一般情况下，我国高分子材料加工行业普遍采用的成型方法是注塑成型，其面对的生产对象大都是空间感强、立体式的材料形状，在塑料生产方面具有诸多的优势，受到了企业的广泛关注和应用。注塑成型方式应用的范围相对较广，成型操作所需时间短、多样的花色、生产效率高等等优点，是高分子材料成型最具实用性的方法。
3 现阶段高分子材料成型技术的优化与创新分析
3.1 聚合物动态反应加工技术及设备
现阶段，通过对国内外高分子材料成型技术的研究，大都采用反应加工设备来开展工作，但是，该反应加工设备的原理是在原有的混合、混炼设备上进行完善与优化所生产的产品，其还存在多方面的问题，处于不成熟阶段，传热、混炼过程等都是其中的典型问题。另一方面，设备引进和使用投资大、能耗高，噪音污染严重、密封困难。
利用聚合物动态反应加工技术及设备来创新与优化高分子材料成型加工工作，相较于传统的技术有了很大的进步，加工原理以及设备的组成都有所不同。此种技术的应用，其核心内容是将电磁场条件下的机械振动厂投入到高分子材料的机头挤出操作中，能够实现对化学反应、生成物的聚合结构、制品的各项变化等的控制，起到了良好的应用效果。
3.2 新材料制备新技术
信息与科学技术的不断发展，在各个领域都得到了广泛的应用，为了优化和升级高分子材料成型加工技术，可将信息存储光盘应用到加工技术中，利用盘基来直接实现反应成型技术的构建，整个成型技术形成动态式、链条式的操作流程，树脂的生产与加工、储备与运送，再到盘基的成型，探索出酯交换的链条式生产与加工技术，能有效控制能源的使用率、提高成品的质量。
新材料制备新技术的出现，为高分子材料加工行业的发展提供了发展契机，动态全硫化制备技术也是其中的代表，是我国科学技术不断发展的重要体现，新技术的应用与振动力场具有密切的联系，可以更为直观有效的控制硫化的整个过程，能很好的应对硫化过程中所遇到与相态有关的反转类问题。针对此项技术，科学家应致力于研究与技术相匹配的更具全面化的设备，为我国高分子材料加工水平提供技术支撑。
4 高分子材料在成型过程中的控制
近年来，我国由于综合国力的提升，在科学领域取得了一项又一项瞩目的成绩，其中高分子材料在成型过程中的控制是研究的主要课题之一。高分子材料在一定条件下极易发生结构上变化，温度、外力等都是影响高分子材料所形成的聚合物的结构与形态，同时在外部条件的影响下，高分子材料还会发生聚集形态上的变化，一系列的问题都是现阶段科学家研究的主要问题。通过不断的研究，科学家得出了一系列的成果，实现对新型高分子材料的开发，形成了多元化的高分子材料群体，并投入实际的应用之中，促进了高分子材料工业的发展。通过研究，科学家发现，大部分聚合物多相体系存在不相溶的现象，制约着成型过程中的控制工作，为了改善此类情况，可以适当的融入第三组分。在聚合物生产与加工的过程中，所研制出的产品会处于温度不稳定的环境中，由于制品极易受到温度的影响而发生形态和结构上的变化，进而影响其性能，应加强对制品温度的控制。由于制品的温度会随着时间推移为发生动态上的变化，可见，了解在非等温场条件下，聚合物、共混物制品温度与时间的变化关系是非常关键的，并对变化的规律进行总结，可为成型过程中的形态结构控制提供依据。
5 结语
本文以高分子材料成型方法和控制进行了具体性的分析，我们可以发现，高分子材料的多项优势决定了其在实践中的应用地位，有关人员应该从其客观实际需求出发，充分利用自身有利条件，研究制定最为符合实际的成型及控制实施方案。
参考文献：
[1]杨帆.浅析高分子材料成型加工技术[J].应用科学，2011（08）：66-68.
高分子科学基础范文6
一、功能高分子材料的介绍以及其研究现状
1.功能高分子材料的简介
功能高分子材料是指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料，通常也可简称为功能高分子，也可称为精细高分子或特种高分子。
2.功能高分子材料的研究现状
在原来高分子材料的基础上，可将功能高分子材料分为两类：一类是以改进其性能为目的的高功能高分子材料；另一类是为赋予其某种新功能的新型功能高分子材料。
2.1高功能高分子材料
2.1.1光功能高分子材料
光功能高分子材料是指能够对光进行透射、吸收、储存、转换的一类高分子材料，可制成各种透镜、棱镜、塑料光导纤维、塑料石英复合光导纤维、感光树脂、光固化涂料及黏合剂等。这类材料主要包括光记录材料、光导材料、光加工材料、光转换系统材料、光学用塑料、光导电用材料、光合作用材料、光显示用材料等。在光的作用下，实现对光的传输、吸收、贮存、转换的高分子材料即为光功能高分子材料
2.1.2生物医用高分子材料
生物医用高分子材料需要满足的基本条件：除具有医疗功能外，还要强调安全性，即要对人体健康无害。不会因与体液或血液接触而发生变化；对周围组织不会引起炎症反应；不会产生遗传毒性和致癌；不会产生免疫毒性；长期植入体内也应保持所需的拉伸强度和弹性等物理机械性能；具有良好的血液相容性；能经受必要的灭菌过程而不变形；易于加工成所需要的、复杂的形态。
2.1.3电功能高分子材料
导电高分子材料通常是指一类具有导电功能、电导率在10-6S/cm以上的聚合物材料。这类高分子材料具有密度小、易加工、耐腐蚀、可大面积成膜，以及电导率可在绝缘体-半导体-金属态（10-9到105S/cm）的范围里变化。按照材料结构和制备方法的不同可把导电高分子材料分为结构型（或本征型）导电高分子材料和复合型导电高分子材料两大类。
2.2新型功能高分子材料
2.2.1高吸水性高分子材料
高吸水性树脂是一种三维网络结构的新型功能高分子材料，它不溶于水而大量吸水膨胀形成高含水凝胶。高吸水性树脂的主要性能是具有吸水性和保水性。它可吸收自身重量数百倍至上千倍的水，自身含有强亲水性基团同时具有一定交联度。，此外，高吸水性树脂的保水性能极好，即使受压也不会渗水，而且具有吸收氨等臭气的功能。高吸水性树脂在石油、化工、轻工、建筑等部门被用作堵水剂、脱水剂、增粘剂、密封材料等；在农业上可以做土壤改良剂、保水剂、植物无土栽培材料、种子覆盖材料，并可用以改造沙漠，防止土壤流失等；在日常生活中，高吸水性树脂可用作吸水性抹布、餐巾、鞋垫、一次性尿布等。
2.2.2形状记忆功能高分子材料
形状记忆功能高分子材料自19世纪80年现热致形状记忆高分子材料，人们开始广泛关注作为功能材料的一个分支——形状记忆功能高分子材料。形状记忆功能材料的特点是形状记忆性，它是一种能循环多次的可逆变化。即具有特定形状的聚合物受到外力作用，发生变形并被保持下来；一旦给予适当的条件（力、热、光、电、磁），就会恢复到原始状态。
2.2.3生物可降解高分子材料
生物降解高分子材料具有无毒、可生物降解及良好的生物相容性等优点，所以其应用领域非常广，市场潜力非常大。高分子的降解主要是各种生物酶的水解，其中聚乳酸类高分子是已开发应用于生命科学新型生物可降解材料，生物降解高分子材料除了在包装、餐饮业、农业、医药领域的应用外，在一次性日用品、渔网具、尿布、卫生巾、化妆品、手套、鞋套、头套、桌布、园艺等多方面都存在着潜在的市场，有很好的发展前景。
二、新型高分子材料的应用
现代高分子材料是相对于传统材料如玻璃而言是后起的材料，但其发展的速度应用的广泛性却大大超越了传统材料。高分子材料不仅可以用于结构材料，也可以用于功能材料。
这些新型的高分子材料在人类的社会生活、医药卫生、工业生产和尖端技术等方方面面都有广泛的应用。在生物的医用材料界中研制出的一系列的改性聚碳酸亚丙酯（PM-PPC）的新型高分子材料是腹壁缺损修复的高效材料；在工业污水的处理中，可以利用新型高分子材料的物理法除去油田中的污水；开发的苯乙烯、聚丙烯等热塑性树脂及聚酰亚胺等热固性树脂复合材料，这些材料比模量和比强度比金属还高，是国防、尖端技术等方面不可缺少的材料；同样，在药物的传递系统中应用新型的高分子材料，在包转材料中的应用，在药剂学中应用等等。
三、开发新型高分子材料的重要意义
从上世纪30年代高分子材料的出现开始到现代，世界工业科学不再只是满足与对基础高分子材料的开发研究，从90代开始，科学家们就将注意力转到了高智能的高分子材料的开发上。新型高分子材料的开发主要是集中在制造工艺的改进上，以提高产品的性能，减少环境的污染，节约资源。目前而言，合成树脂新品种、新牌号和专用树脂仍然层出不穷，以茂金属催化剂为代表的新一代聚烯烃催化剂开发仍然是高分子材料技术开发的热点之一。在开发新聚合方法方面，着重于阴离子活性聚合、基团转移聚合和微乳液聚合的丁业化。同时，也更加重视在降低和防止高分子材料生产和使用过程中造成的环境污染。新型高分子材料的开发，不但能够满足现代工业发展对于材料工业的高要求，更重要的是能够促进能源与资源的节约，减少环境的污染，提高生产的能力，体现现代科技的高速发展。加快高分子材料回收、再生技术的开发和推广应用，大力开展有利于保护环境的可降解高分子材料的研究开发。
四、结束语
材料是人类用来制造各种产品的物质，是人类生活和生产的物质基础，是一个国家工业发展的重要基础和标志。我国国民经济和高技术已进入高速发展时期，需要日益增多的高性能、廉价的高分子材料，环境保护则要求发展环境协调、高效益的高分子材料制备和改性新技术，实施高分子材料绿色工程。作为材料重要组成部分的高分子材料随着时代的发展，技术的进步，越来越能影响人类的生活，工业的进步。
参考文献
[1]严瑞芳.高分子形状记忆材料.材料科学技术百科全书[M].北京：中国大百科全书出版社，2008：382～383.
[2]陈莉主编.智能高分子材料[M].北京：化学工业出版社，2006.
[3]何天白，胡汉杰主编，功能高分子与新技术，北京：化学工业出版社，2009.
