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高分子材料概论范文1
关键词：功能高分子设计；双语教学；探究式教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）26-0210-02
“十二五”规划指出，目前我国新材料产业正处于强劲发展阶段，新材料产业约占国内生产总值的15%，预计年增长速度保持在20%以上。而其中的高分子材料由于独特的结构和易改性、易加工的特点，使其拥有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能，从而被广泛应用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域，并已成为现代社会生活中衣食住行用各个方面不可缺少的材料。而其中功能高分子材料兴起于上个世纪60年代，是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料，指在其原有优异力学性能基础上，还具备化学反应活性、导电性、光敏性、生物相容性、选择分离性、仿生性、磁性等特定功能的高分子及其复合材料，近年来在高分子材料领域占主导地位。
而功能高分子设计课程就是面向功能高分子材料方向本科学生的概论性课程，是一门研究与功能高分子相关的分子设计与合成方法的学科，主要包括各种特殊的功能单体的设计与合成、各种活性聚合方法及当前高分子设计相关范畴的最新研究成果和方向。目的是使学生在已有的有机合成和高分子化学课程的基础上，进一步掌握功能高分子的单体设计与合成、活性聚合方法等理念与技能，培养学生初步具有设计功能单体和选择聚合方法的能力，并了解本学科方向前沿新动向，为今后学生在功能高分子材料领域就业或继续深造打下基础。如何让功能高分子设计课程的教学更适应时代的要求，满足和谐社会创新人才培养的需求，是我们必须研究和探索的问题。
如今，国内高校的功能高分子设计课程教学所存在的问题主要表现为两方面：（1）以汉语教学为主。功能高分子设计课程中，一部分重要内容为讲述先进功能高分子材料，需要紧跟该领域前沿性发展情况，而最新的研究成果基本都会以英文的形式出现在国际刊物、国际会议资料以及互联网上，查阅英文文献是获取这些最新信息的主要途径，并且国外已有许多原版教材可直接作为图书资料使用[1，2]，导致学生仅被动依靠教师翻译讲述，无法自主获取该领域最新的研究成果，致使学生对学科发展前沿了解不足，固步自封，也不利于提高学生的专业英语水平。（2）以“注入式”教学方法为主[3，4]。通常由教师在讲台上讲授分析原理、目的、内容及测试实例，不利于激发学生兴趣，导致学生主观能动性发挥不够，不利于培养学生的综合能力和创新思维。综上所述，传统的汉语主讲，注入式教学为主的功能高分子设计课程教学无法保证高质量的教学效果和质量，不利于培养既具有扎实专业理论功底，又具有良好外语水平的创新型复合人才，所以，笔者在32课时的课堂实践基础上提出了采用双语教学和探究式教学相结合的方法，主要包括以下四阶段的探索。
一、专业英语的有效学习
功能高分子类专业课的双语教学旨在促使学生获取专业知识的同时提高英文运用能力。其中的教学核心是培养学生运用英文思考、求知、交流专业知识的能力，为学生今后在专业领域运用英文进行交流以及科学研究打下基础，不可舍本逐末过多地注重英文语法与词汇的讲解，所以称之为英语的“有效学习”。
选取化学工业出版社的《高分子材料专业英语》，进行常用高分子单体、有机试剂及实验器具单词的教学，从共有词头和词根出发，比如聚合“poly-”和烃“-ene”等，目的使学生在4个课时内可以做到看懂常用单词，但并不盲目追求拼写与语法。
二、团队合作的开放讨论
在完成初期的英语学习后，将学生分为6～8人小组，给出8～10个专题讲座方向，让学生进行小组内部讨论，找出本小组最感兴趣的方向，随后委派代表在课堂陈述，最终制定6个专题。目的是教授学生感兴趣的专题，而不是照本宣科地讲述功能高分子领域的“老三篇”。比如学生提出专题为“导电高分子材料在电子类产品上的应用”，既与传统专题“导电功能材料”相关，又与当今信息时代的大环境切合，可以有效提高学生的主观能动性，使学生思维碰撞，激发学生兴趣，促进创造思维的发展。
在此过程中，让学生充分表现、合作与竞争，使教师指导和学生自主探究相结合，传授知识和解决问题相结合，单一性思考和求异性思维相结合。要密切关注讨论的进程和存在的问题，及时进行调整和引导；充分调动学生讨论的积极性，及时发现优点，特别是善于捕捉后进生的“闪光点”，及时给予鼓励。
三、英文文献的小组pk
在确定专题以后，采取“2-1-1”的4课时讲座模式，即教师进行2课时的专题讲座，学生进行1课时的文献阅读与表述，最后进行1课时的课堂大讨论，要求小组学生分工将文献进行总结梳理，得出自己的结论和解释。不同的学生或者团队可以就同一问题提出不同的解释或看法。他们要能够将自己的结论清楚地表达出来，大家共同探讨，使大家思维相互碰撞，努力撞击出创造思维的火花。
以“感光功能高分子材料”为例，教师主要讲述感光类高分子材料的光作用机理、感光基团、常见感光高分子材料，并通过英文前沿文献的讲述让学生了解感光高分子材料的应用，随后布置小组分工英文文献阅读，在下次课堂上让各个小组代表进行文献讲述。文献讲述不需要全篇翻译，注重理解该感光材料的合成方法和过程，以及其制备的目的和意义，并能通过小组讨论与自主思考去试图提出该文献的创新点及不足之处，做到不迷信文献。讲述完成以后，教师带领所有小组对各小组的表现对进行点评与提问，模拟答辩模式，很好地锻炼学生的口头表述能力和心理素质。最后进行小组相互评分，评出感光功能高分子材料专题文献讲述的第一名，充分提升同学们的竞争意识，引爆课堂气氛。
四、功能设计的综合应用
最后4课时为考核课时，考核目的为让学生具备可以初步具备设计特定功能高分子材料的能力，比如选取“我身边的综合功能高分子材料设备”，让每小组选取生活中常用的物件，指出其所含有的两种或多种功能高分子材料，并通过小组讨论、课程复习及资料查阅指出如何设计新型的功能高分子材料来取代传统材料。例如，有小组围绕“手机”进行协作，指出手机的表观柔感涂层为感光功能高分子材料，具有快速、绿色、高效的特点，可采取无机填料与高分子复合的方法进行性能改进；而手机的内层电路板为导电高分子材料，可通过先进的印刷电子的方法快速制备一体化电路，降低制作成本。由此，让学生从更深层面上理解功能高分子材料拥有广泛应用性的特点，消除了学生“学而无以致用”的疑虑，显著提高了学生的主观能动性，有效培养了学生的综合能力和创新思维。
总之，在功能高分子设计课程中，开展双语教学与探究式教学相结合的方法对于人才培养是一项非常有意义的工程，在教学实施过程中，因材施教、循序渐进，从教学的准备、策略、方法和细节等各环节精心设计及有效实施，并不断探索与改进。培养出既具有深厚的专业知识基础，又具有良好专业外语的运用能力，同时洞悉学科前沿的创新性复合人才。
参考文献：
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高分子材料概论范文2
关键词：CAI教学；高分子化学与物理；实例教学；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）20-0268-03
随着高分子科学与技术的不断发展，高分子科学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[1]。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两门课，其中高分子化学侧重聚合反应机理的学习，高分子物理从分子运动的观点出发重点介绍高聚物的结构与性能间的关系。对于食品科学与工程学院的包装工程专业的学生一般将这两门课揉合在一起，开设高分子化学与物理，课程48～72学时之间，要求掌握有关高分子的基本理论知识和应用技能。
对于在食品学院中的包装工程专业，结合北京农学院的办学定位和服务对象，学校专业定位在食品包装技术以及与包装相关的食品质量安全与控制[2]。要培养学生这两个方面的能力，学生的学习内容必须涵盖包装中食品接触材料生产、监管、检测和风险评估等与卫生安全质量相关的各个方面。而讲述这些内容的前提是掌握高分子化学与物理以及包装材料学中关于食品接触材料的各种知识点。我们只有在介绍高分子食品接触材料的特性、用途、生产工艺的基础上，才能让学生懂得食品接触材料安全卫生相关的质量控制和管理要素，培养学生对食品接触材料安全卫生相关的质量控制能力，以及准确合理地选择包装材料进行食品产品包装设计的能力。所以，高分子化学与物理是我们食品包装专业非常重要的专业基础课。
在学校“3+1”的教学模式[3]影响下，高分子化学与物理课程的学时数压缩为56学时。在这样少的学时条件下，要使那些对于高分子完全陌生的学生理解并掌握高分子的基本概念与原理，授课内容的选择及讲授方式是非常重要的。通过几年不断地尝试和教学实践，作者结合非高分子专业学生的特点，积极进行教学改革探索，积累了一定的教学经验，取得了比较满意的教学效果。本文结合我校高分子化学与高分子物理课程教学改革与探索的实际，就教学内容的选择、完善以及教学方式与多媒体课件的研制方面提出一些自己的见解。
一、理论联系实际，调整教学内容，加强实例教学
在传统高分子专业的高分子化学课程中，高分子化学涉及的概念公式繁多，而且复杂难懂，要想完全靠死记硬背记住这些公式是比较困难的，而将这些公式熟练应用则更加困难[4，5]。对于食品包装工程系的学生学习高分子化学对聚合物的化学反应部分应当有目的地选择高分子包装材料所涉及的化学反应进行讲授，对于复杂的聚合反应速率方程的推导可以不学。可重点学习各种包装材料如：聚乙烯，聚碳酸酯，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚乙烯醇，聚对二苯甲酸乙二醇酯等现实经济生活中常用高分子材料的合成方法，重点讲述他们的化学合成方法，催化，以及包装材料中单体与催化剂的残留造成的健康风险。在充分体现学科特点的前提下，适当削减了与专业关系不大的聚合反应机理部分的内容，如配位聚合反应的机理。在“聚合物的化学反应”章节中，增添了与专业相关的化学反应。
比如讲述聚苯乙烯（PS）合成时，应当结合包装专业特点来举例聚苯乙烯合成过程对其在包装工业上的应用具有深刻的影响，如聚苯乙烯发泡餐盒白色污染的风波[6]。向学生解释为何2013年2月，国家发改委“21号令”，将被称做白色污染且长久被认为有毒的一次性聚苯乙烯发泡餐具解禁。解禁依据是什么？通过联系实际，同学们都急切想从专业角度得到解答。10年前国家禁止聚乙烯发泡餐盒的应用是基于以下考虑。
1.PS泡沫塑料餐具带来白色污染的问题。
2.PS泡沫塑料餐具受热65℃时或燃烧时会产生“二英”强致癌物的问题。
3.PS泡沫塑料餐具中含有残存单体苯乙烯或在65℃以上使用会释放出单体致毒的问题。
4.PS泡沫塑料餐具遇热会释放出二聚体、三聚体等危害人体物质的问题。
5.PS泡沫塑料餐具含双酚类，导致生殖机能失常的问题。
6.PS泡沫塑料餐具难以回收利用。
7.PS泡沫塑料餐具不能耐高温，高温变形，不能在微波炉里使用。
从向学生介绍高分子化学中聚苯乙烯的分子构造，聚合机理，聚合方法以及化学反应后处理，我们就能解释第2、3、4、5问题。从高分子化学专业的角度向学生讲述“白色污染”的成因是管理不善及随意丢弃垃圾的人，而不属聚苯乙烯材料本身，PS泡沫塑料餐具≠“白色污染”，更不是造成“白色污染”的元凶。PS的生产过程是苯乙烯单体在高温高压和催化剂作用下，在密封的反应内，无氯条件下进行聚合反应，从而无产生二英的条件。PS泡沫塑料饭盒是直接采用食品级的PS材料，加入滑石粉、硬脂肪酸钙、丁烷等，通过挤出、发泡制得，生产过程全部为物理混合过程，无化学反应，不具备产生二英的条件。如果我们工业界使用符合国家标准的食品级聚苯乙烯原料来制造一次性泡沫发泡饭盒，最终产品很难在单体残留量上超标。而且，国外公布相关报告研究结果，明确澄清有关二聚体、三聚体环境荷尔蒙的问题，它们不属所谓拢乱内分泌的化学物质。食品级PS材料中并没有双酚A，在加工过程中也不可能产生双酚A副产物等。以上解释都需要我们高分子化学的知识，通过理论联系实际，我们能让学生们对学习高分子化学对包装材料的认识加深印象。
再如，讲解聚碳酸酯（PC）[7]的逐步缩聚合成过程中，为了加深学生的理解，引入聚碳酸酯“双酚A风波”。生产聚碳酸酯用到双酚A，在材料与食品相接触后，残留双酚A单体迁移进食品，造成一定的健康风险。从高分子化学角度，向学生解析为何2011年在欧盟和加拿大，双酚A被列为有毒物质，被禁止用于生产婴儿奶瓶。在PC实例中，通过聚合机理，单体结构，聚合单体残留等高分子化学方面的知识向学生们展示PC食品接触材料的优缺点。
同理，我们在讲解聚氯乙烯（PVC）时[8]，从分子结构的特点引入“塑化剂风波”，讲述聚氯乙烯由于分子的刚性需要塑化剂才能加工成型，这与食品相接触后必然造成有毒塑化剂的迁移。我们在讲解各种包装材料的高分子合成化学时，就应该通过现实生活的同学们已经有所耳闻、鲜活的例子来帮助学生对知识点的理解与记忆，提升他们对专业的学习兴趣。
二、加强《高分子化学及物理》与《包装材料学》的有机联系
高分子物理部分以分子运动的观点来聚合物的转变与松弛，聚合物的粘弹性，聚合物的力学性能等内容。因为《高分子化学及物理》是为《包装材料学》服务的，应让学生重点掌握高分子结构与性能之间的关系。高分子物理部分是教学重点，在讲解基本概念时，同时注意结合《包装材料学》所涉及的结构与性能之间的关系，使《包装材料学》与《高分子化学及物理》真正有机地融合起来。比如，在讲解聚苯乙烯发泡餐盒的时候，我们还是可以通过餐盒禁止与解禁来讲解其分子的构效关系与应用。以前禁用一次性聚苯乙烯泡沫饭盒，存在很多知识的误区，比如对毒性的误解与使用方法的不当。当加热至聚苯乙烯的玻璃化转变温度（80～90℃）以上，PS转变为高弹态，且保持这种状态在较宽的范围内，PS开始热变形，熔融温度为240℃，PS在高真空和330～380℃下剧烈降解。由于其分子结构的特性，一次性聚苯乙烯饭盒不能在70度以上或微波炉的情况下使用，这和聚丙烯餐盒使用是有很大差异的。由于知识普及不到位，许多人把一次性聚苯乙烯泡沫饭盒在高温下加热，在微波炉使用，造成饭盒溶化变形，并伴有刺激性气味。如果我们知道使用说明，一次性聚苯乙烯餐盒在一定条件下使用是无毒，绿色，安全且价廉，比如，在外就餐，我们可以用价廉的一次性聚乙烯发泡餐盒打包你的冷却后的剩饭剩菜而无需采用价格昂贵的替代产品。我们在讲解聚苯乙烯高分子分子运动时，就应该把分子运动的特点引导到聚苯乙烯作为现实包装材料由于分子运动的特点所带来的优缺点。同理，我们讲解聚氯乙烯分子[8]时，就需要结合高分子物理中分子运动的特点来讲解的塑化剂溶出。讲解聚乙烯醇（PVA）时，就应该把高聚物的结晶与分子之间的氢键作用引入到结晶与分子材料透气透氧之间的关系上。
三、改进了教学手段，有效利用多媒体资源和化学作图软件，运用多种方法加深学生的理解
高分子化学与物理的基本概念繁多，有些概念很容易混淆，还有些概念很抽象，难于理解。针对抽象的概念，我们可以有效利用多媒体资源和化学作图软件，使基本概念的理解变得容易，大大增强了记忆的效果，避免了死记硬背。比如，高分子应力松弛与蠕变讲述。对于蠕变，只是通过经典的教科书上的举例，“如在悬挂的软质PVC丝下面勾住一段一定质量的砝码，软丝会慢慢伸长，撤销砝码后，软丝会慢慢地回缩”这种书本讲解，笔者觉得不足以让学生加深印象。而是应该通过形象的多媒体实验演示或现实实验来讲解。由于实验课时有限，笔者在课前对实验进行录像，然后在课堂上进行视频演示，能很好地帮助学生理解。利用实验能让学生充分理解高分子聚合物的结构与性能之间的关系。
例如，结晶概念的诠释，是比较难比喻生动而且易懂的。高聚物结晶分子的排列在书中被用很小的部分来讲述，但是高分子结晶对高分子薄膜材料物理性质影响显著，对于食品包装的学生，急切需要知道结晶度与透气性的构效关系，但是如此小的篇幅根本不能让学生掌握高分子结晶的知识点。书本上的高分子晶体图学生很难理解，这就需要我们教师去寻找更好的化学物质单晶图，我们可以找刚性的芳香有机物的单晶图来阐述分子间的各种力造成的分子有序堆积。通过这种举例，可以让学生更好的理解高分子链之间相互作用力造成的部分链段的有序堆积。可见，生动的举例对于抽象概念的理解是有很大帮助的。
使用多媒体可以将枯燥乏味的理论知识直观和形象化，可以将教学过程生动地展示给学生，使学生更容易理解所学内容。对于高分子化学与物理中一些概念的讲述，我们需要CAI教学[9]，多利用化学分子结构软件制作课件。通过化学软件制作三维空间构型，再结合三维动画，动态演示分子骨架旋转，能轻松地带学生进入微观的分子世界，让抽象的分子结构与概念形象化，有利我们教学。比如高分子链的柔性是由于分子内各个化学键和原子在不停地转动或振动，高分子链的形状时刻在变化着而造成的。如果我们制作动态三维的大分子的内旋转图，让学生亲眼目睹这个“动”，才能更好促进学生对分子动态旋转以及高分子柔性的理解。
四、创设开放性的交流空间，鼓励学生主动参与教学活动
在课程教学过程中，除老师引入实例教学、有效利用多媒体资源等教学措施以外，有时引申话题，创设开放性的交流空间，鼓励学生主动参与教学活动也是非常重要的[10]。采取让学生分组讨论，查找文献，撰写小报告的形式拓展学生的知识面，培养学生自主学习的能力。如，高分子聚合的教学中，结合聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯等分子的结构特点说明其应用的基础上，提出问题：“为什么限制聚氯乙烯在食品包装保鲜膜上的应用？”“为什么限制聚碳酸酯在婴儿奶瓶上的应用？”“为何聚苯乙烯餐盒只能在70度以下使用？”以及“为何聚乙烯醇容易结晶以及吸水，这些性质会给作为包装材料的它带来哪些优缺点？”然后学生分组从聚合物分子结构、柔韧性等角度讨论，积极参与到教学活动中。每一个问题都与高分子的基础知识息息相关，都是从一些实际现象引出问题，再通过理论分析加以解释、归纳；这样不仅可以引起学生兴趣，重要的是可以加深学生对基本理论知识的理解和掌握，达到事半功倍的效果。
五、结语
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，作为包装工程专业，特别是偏重食品包装技术的学生的重要专业基础课，学生需要在有限的学时里掌握高分子的基本概念和理论，教师则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，才能取得令人满意的教学效果。
参考文献：
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高分子材料概论范文3
在本课程中，我们只要把《材料工程设计概论》的内容优化为五大部分，第一部分是基本原理，主要涉及原子尺度结构、晶体结构、晶体缺陷以及非晶态与半晶态材料，安排4个学时;第二部分是有关材料的分类，主要分为金属、陶瓷、聚合物、复合材料、半导体，对不同材料进行介绍，其中涉及各种现代先进材料，如高性能金属材料、功能陶瓷、电子信息材料、生物医用材料、航空材料、能源材料、感光材料等，安排8个学时;对于这两部分的内容比较基础，也比较通俗易懂，学生接受容易，所以安排的课时不需要太多;第三部分内容是有关材料的制备方法，主要包括金属材料的制备、无机非金属材料的制备、高分子材料的制备，如纳米微粒的制备，主要有气相、液相以及固相制备三种方法，安排4个学时;第四部分内容是有关材料的性质与应用，主要包括材料的力学性能、热学性能、电学性能、光学性能、磁学性能，材料的性能决定了材料的用途，是材料实际应用的主要依据，是学生学以致用的基本，所以这部分是少学时教学中的重点，安排10个学时;第五部分也就是最后一部分是有关材料的表征方法，主要讲述XRD、SEM、TEM等方法，安排6个学时。对《材料工程设计概论》课程的整体内容进行优化，并不只是简单的增减，而是要将传统内容与现代内容有机地结合起来，合理地删减，精选材料化学基础的内容，概要讲解材料的分类，重点讲解材料的制备和材料的性质与应用，是优化内容的关键。
做好多媒体课件，巧妙借助现代化的教学手段少学时《材料工程设计概论》课程最突出的特点是上课学时少、内容多，如果教师仍用黑板进行板书和教授，不仅费时、费力，效果还不好。而多媒体教学则可以弥补这一点。多媒体教学是当前比较先进的教学手段，它集图、文、声、像于一体，直观化和具体化的特点能将抽象的概念变得更加生动、活泼、富有新意［3］。尤其是在讲授晶体结构、晶体缺陷等复杂抽象的知识点时，更需要借助多媒体，只有通过多媒体向学生展示一些相关的实物模型或者播放一些相关的flash，学生们才能真实地了解这些离我们真实世界遥远而抽象的知识;同时，与传统的大学生不一样，现在的大学生都是生活在日益更新的科技时代，新的科技产品可以引起他们强烈的兴趣，所以相比教师只是纯粹的默默地在课堂上讲授，枯燥而毫无新意，多媒体教学的应用反而更有助于吸引学生的眼球，提高他们的注意力，从而激发他们对学习的热情与兴趣，提升了教学的质量;再者，多媒体教学的使用还丰富了教学的内容和方法，节省了教师板书时间，同时增加了课堂传递的信息量，一举多得。当然，金无足赤人无完人，多媒体教学尽管好处多多，但也不是尽善尽美，所以在不能完全只依靠多媒体来达到教学目的，多媒体只不过是一种辅助工具而已，教师才是教学的主角。因此我们要制定多媒体课件准入制度，重视教师的主导地位，同时也应注意与传统教学手段的结合。
应用教学新方法，灵活多变改进教学方法是提高教学质量与教学效果的重要途径［4］。诚然，好的方法可以起到事半功倍的效果，而我们都知道传统那种“填鸭式”的教学方法是不可取的，所以，我们应该探索新的教学方法，不拘一格，灵活多变，只要能吸引学生的兴趣，提高教学的质量就是好的教学方法。主要做法如下:第一，万事起步难，关键在于绪论。绪论是课程的首节内容，也是学生们接触《材料工程设计概论》这门课的第一节课，学生对该门课还是一无所知的，所以教师这时候就不应该忽略绪论课的重要性，应该给学生讲清课程的性质、目的与作用，解决“为什么学，学什么，怎样学”的问题，为学生的日后课程学习提供一个明确的方向;第二，采用启发式和问题式相结合的教学方法，侧重培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力与意识;教学是教师传授和学生学习的共同活动，在教学中，教师起着主导性作用，通过适当提问的方式，让学生参与其中，激发他们带着问题去思考并找到解决的方法，调动他们的学习积极性和主动性，发展他们对知识的探索和创新精神。同时，在实际教学过程中，教师要在给学生讲“所以”的时候，更要讲“之所以”，尽量避免学生知其然却不知其所以然，对知识一知半解的局面出现。如“晶体的缺陷”的内容，除了让学生知道晶体中存在缺陷外还要令学生明白为什么会存在缺陷，让他们自己先去思考，这样的话可以使得学生更深刻地理解教学的内容;第三，采用循环式教学方法，加强理论与实际相结合;材料科学属于应用科学的范畴［5］，在多年的教学与实践中，发现材料科学中的许多知识与应用结合很紧密，例如从可口可乐的三种包装可以看出材料的不同类型:易拉罐(金属)、玻璃瓶(陶瓷)、塑料瓶(高分子)，又如用一次性杯子去装热的开水杯子不会发生形变，但是用矿泉水水瓶的话却会立刻发生很大的变形;这些都是学生日常看到的现象，教师可以把这些生活现象引入到课堂教学中，不但可以引发学生的好奇心，还可以更通俗易懂地向学生教授书本上的理论知识;通过理论跟实际的结合，可以让学生学得简单，学得快乐，老师也教得轻松，这是一种双赢的结果。第四，精心设计课后作业，培养学生动手能力;作业是学生课后巩固知识的重要有效途径，因此课后的作业布置至关重要。教师不应该随便在课本里给学生布置几道课后习题作为课后作业，那样的话学生很轻易就能上网找到课后答案，根本达不到巩固知识的效果;为了避免这种情况，教师应该找一些其他的有代表性的题目作为作业，量不要太多，但是一定要学生自己去找资料才能完成，而不只是简单的从课本上就能找到答案;通过这样的方式，培养学生的动手能力，增强他们的自学能力以及达到巩固知识的效果，从而提高教学质量。
在当今社会科技日益发展的趋势下，《材料工程设计概论》的教学也必须进行不断的改革，我们要以传统的教学内容为参考，不断地从优化教学内容、完善多媒体课件以及采用多种教学方法等多方面进行改进与改革，从而提出了一种适合少学时《材料工程设计概论》的教学模式，这种模式将有利于培养学生的独立思考能力、创新能力以及自主动手能力。总之，少学时的《材料工程设计概论》的改革正处于实践与探索的阶段，我们要积极的面对改革中所出现的问题并不断地完善，除了教师的不断努力，同时也要借鉴和学习其他高校成功的经验，不断完善少学时《材料工程设计概论》的教学内容。
作者：邱永福范洪波兰善红单位：东莞理工学院化学与环境工程学院
高分子材料概论范文4
药学专升本的课程设置与教学模式
学生基础存在着较明显差异,对药学知识的掌握情况参差不齐。针对这一特点,课程设置和教学内容应偏重补充、巩固药学专业基础知识,并增加综合性课程的比例,即以药学专业知识为主干,以化学和基础医学为基础,以外语、数学、计算机为基本手段,重点讲授药学领域的新技术、新成就和前沿性内容。全日制专升本的学制为2年,其中还有一个学期为毕业实习,真正只有3个学期的课程学习时间,科学合理地进行课程安排十分重要。根据药学专业方向的需要,可将药理学、药物化学、药物分析、药物合成、药剂学、生物药剂学与药代动力学、天然药物资源的利用与开发、天然药物化学、药用植物学与生药学等设为专业必修课;并增设生理学、临床医学概论等基础性课程;有机化学、无机化学、分析化学等化学学科,在专科期间已学过,也是入学考试的考察科目,不必重复开设,可适当增加化工原理、药用高分子材料学、制剂工艺设计学等学科课时;同时,为提高学生外语水平、文献检索能力和综合技能,开设英语、文献检索、计算机、医药数理统计等应用型和综合性课程。另外,浙江中医药大学属于以中医学和中药学为基础的综合性大学,可将中医药学相关知识如中药学、中医学概论、中药炮制学、中药商品学等课程设为公选课,让学生根据兴趣选修,利于他们结合药学与中药学知识,形成自身的特色和所长。教学模式由于专升本的学生具有一定的知识基础,理论课程教学中应改变以往单纯老师讲、学生听的被动模式,可借助录像、多媒体、幻灯片等多种教学技术,开展问题式讨论、案例分析、角色扮演等教学方式,增加老师与学生间的互动。教师在进行教学内容讲授的基础上,应结合学科的当前现状及发展动态,启发学生发现问题并解决问题,重点培养学生对药学专业知识的综合运用能力和协同合作能力。例如,药剂学课程中讲授靶向制剂章节时,课堂讨论后老师要求学生选择一种靶向制剂,围绕其辅料、制备、优点和不足等,以小组为单位撰写论文,并以PPT的形式进行课堂汇报,通过小组答辩、教师点评的形式予以评价。此种方式不仅极大地巩固了相应的知识点,充分调动了学生学习的主动性。也提高了学生的语言表达能力和沟通组织能力。实验课的教学则可融合药学相关的理论知识和操作技能,把药学各专业课程的独立实验相结合,设计成综合性实验。例如,阿司匹林肠溶片的制备,通过分组,分别完成药物化学部分合成阿司匹林原料药、药物制剂部分制备阿司匹林片剂;药物分析部分检测阿司匹林原料及片剂的质量、药理学部分进行药效学和毒理学研究、生物药剂学部分开展药代动力学和稳定性研究等。这种模式有利于学生将理论知识与专业技能相衔接,优化他们的知识结构,提升知识的综合运用能力,从而提高人才培养的质量。同时,教师的教学内容得以丰富,学生也对每一门课程的研究方向有了进一步的了解,不仅激发了他们的学习热情,也为他们步入社会、更好地开展岗位工作奠定了良好的基础。
药学专升本毕业论文导师制的开展
由于目前大多数药学高等院校往往提前一年甚至一年半进行毕业论文的导师选报工作,而此时专升本学生刚刚入校,在校时间较短,不知道导师的专业方向,导师也不清楚学生各方面的情况,相互间缺乏了解,造成了专升本学生难以找到适宜的毕业论文指导老师。因此,学校在专升本学生进校后应给予学生与导师充分交流的机会,通过在网站上导师的相关信息、与导师的见面会等方式,使学生与导师间相互熟悉,在双方相互了解的基础上,首先由学生自愿选择导师,导师再对学生进行一定的考核,合格后开展论文指导。学生在导师的指导下,自选课题或参与导师的科研课题,进行文献查阅、方案设计、实验开展、论文撰写等一系列工作。由于此时专升本学生也正在药学专业课程的学习过程中,学生也可结合毕业论文工作的实施过程中遇到的问题,在理论课堂上寻求解决的方法,从而形成理论与实践相互促进的良性循环。而导师也应结合学生的个性差异因材施教,依据毕业论文计划表,要求学生完成开题报告、文献综述、外文翻译等任务后进入实验室;同时指导学生在毕业环节合理安排好毕业课题、实习、考研等的时间,协助解决在实验过程中出现的问题,引导学生开展毕业论文工作,顺利地完成学业和就业。
高分子材料概论范文5
[关键词]专业建设；实验室；教研室；课题组；素质教育
[中图分类号]G642.8[文献标识码]A[文章编号]10054634（2016）05005804
0引言
2014年，在“五四”北大师生座谈会上讲话指出，全国高等院校要走在教育改革的前列，紧紧围绕立德树人的根本任务，加快构建充满活力、富有效率、更加开放、有利于学校科学发展的体制机制，当好教育改革排头兵。十八届三中全会针对高等教育改革发展，提出了创新高校人才培养机制，促进高校办出特色争创一流的新要求。
当前，我国的教育发展还存在着3个“不相适应”：一是教育培养能力同社会发展对高质量多样化人才需要不相适应；二是教育资源相对短缺同人民群众对良好教育期盼不相适应；三是教育体制机制约束同增强教育活力不相适应[1]。因此，特色专业建设的培养已经成为许多高校获得竞争力的战略手段。在新形势下，创新人才培养已成为专业建设的重要内容。创新精神除了要学生掌握扎实的基础知识，更需要大量的实践活动。目前，我国大学教育普遍偏重知识的传递，学生的实践动手能力整体水平较低。2009年，麦克斯公司对大学生就业状况的调查表明，约有42%的本科毕业生认为母校的专业教学最应该改进的是实习和实践教学[2]。
2010年始，石家庄铁道大学材料科学与工程学院对培养模式和办学体系进行了试点改革。学院通过合并原有的教研室和实验室，组建了无机非金属材料系、金属材料系、高分子材料系、材料科学系与功能材料系。以优化教学资源配置、全面提高大学生素质、能力培养和创新精神为目的，建立以人才培养为本，社会需求为导向的专业建设目标，以系为单位，实现教研室、实验室和课题组“三位一体”专业建设和管理。
1“三位一体”专业建设的理论基础
“三位一体”是指教研室、实验室和课题组合而为一，从主任、教师到学生均为一身三职，在教学、实验和科研中承担角色，并融为一体，相互促进。系主任全面负责协调与组织全系教师的课程教学、实验教学与科学研究；各任课教师按特长与研究方向，合理分配实验室管理与实验教学任务；研究生、本科生提前进入课题组，分配到各实验室，学习之余，积极开展科学研究，并承担一定的实验操作与管理职能。
充分发挥科研与教学的互动，实现理论与实践的融合。教学与科研是学校教师最主要的两个工作方面，处理好二者的关系，无论对社会发展，还是对学校发展，以及对教师个人发展，都意义重大。学术水平的直接体现就是科研水平，没有科研，就很难产生名师，教学水平也很难提高，可以说，科研是产生名师的基础。教学手段和方法的创新和深化的基础是科研。教学水平的提高可以为未来的科研提供一个好的人才队伍基础。教学过程是一个师生互动和教学相长的过程，是一个知识的发现过程，有利于科研的进一步深化。支持学生参与科学研究，强化实践教学环节。
依托科研平台，促进专业实验室建设。理论教学是实验教学的前提，实验教学是理论知识的应用，实验与理论的结合将起到事半功倍的效果。通过系室合并合作，可以集中和充实实验室的技术力量，完善实验室建设发展规划，提高实验教学水平和管理水平。优化教学资源配置提高办学效益，专业实验室一定要改变一台设备，甚至一个实验室一年仅开放一次的摆设性实验。应以科研为依托，以综合性、设计性实验为基础，充分利用好现有实验教学资源，针对性、系统性地进行建设和规划[3，4]。科研项目对实验室建设的促进，以科研经费扩大专业实验室的规模，资源共享、科研与教学互补。专业实验室利用强有力的学科支持和科研能力，积极组织争取各种层次的纵向和横向课题，争取重点实验室和重点学科建设专项经费，在课题经费中提取一定比例的经费，用于购置先进的仪器设备、培养实验技术人员，实现实验手段的现代化，使实验技术人员的工作能力和素质得到提高，实验室的整体水平也相应提高。
以师资队伍建设为基础、人才培养为根本、市场需求为导向，促进专业的可持续性发展。通过师生协作，相互激励，促进人才队伍建设。加强学研产结合，增强科技研发能力，提高人才培养质量。
2“三位一体”化专业建设模式的实践
以石家庄铁道大学材料科学与工程学院材料科学系为例，介绍在教学、实验室管理、课题研究以及团队建设等方面的改革措施与实施效果。
2.1教学改革与实践
1） 2011年度，结合教学大纲的修订工作，优化了专业课程的教师配备，保障了每门课程由2～3位教师进行课程建设，保证了课程内容和教学质量。尤其是在目前我系师资力量比较紧张的情况下，积极吸纳与学科方向相关的有经验的教师加入到课题建设队伍中。
高分子材料概论范文6
复合材料结构与性能是针对复合材料与工程专业大四学生开设的一门专业必修课，其内容涉及树脂基体、增强材料、增强材料的铺层和复合材料的夹层结构等多个方面，是一门理论联系实践应用、基础知识和科学发展前沿并行的课程。我们从充分利用信息技术、理论联系实际、启发式教学和考试方式多元化等多方面进行了课程改革和实践，以提高学生的学习兴趣和创新能力。
［关键词］
课程改革；课程实践；启发式；教育
复合材料结构与性能是本校针对复合材料与工程专业大四学生开设的一门专业必修课程。本课程是在学生学完了材料学概论、树脂基复合材料、复合材料工程实验等专业课程之后，为进一步拓宽学生的专业知识面、培养学生综合知识的运用能力而开设的，目的是培养其在复合材料原材料的选择、改性、结构设计方面综合运用知识解决实际问题的能力。复合材料结构与性能的教学内容包括复合材料概述、树脂基体材料结构与性能、高性能增强材料、增强材料铺层结构与性能及复合材料夹层结构等。复合材料概述部分重点介绍复合材料结构所包含的三个结构层次和复合材料的发展及应用近况；树脂基体材料部分主要介绍聚合物分子结构对性能的影响及基体材料的最新研究进展，让同学们通过学习掌握分子结构设计原理，初步具备从性能角度出发筛选合成原料的能力；增强材料铺层结构与性能和复合材料夹层结构部分突出复合材料结构的可设计性，根据复合材料结构件的受力情况，介绍增强材料铺设方式设计和夹芯材料选择的理论依据。不同于大学基础理论课，大学专业课的课堂教学内容必须紧跟本学科技术的发展。课堂教学中，教师在介绍完基础理论知识后，一定要配合实际的生产应用案例对其进行应用说明，这样有利于学生理解和掌握此知识点，并能通过实际的应用案例理解单纯追求某一性能指标是没有意义的，实际应用过程中应考虑工艺性能、应用性能、节能环保等综合因素。该课程为新开课，在教学内容、教学素材、教学方法等方面还需要进一步完善和改革，以适应复合材料现代科学技术的飞速发展。
一、充分利用信息化资源，丰富教学内容
在教学过程中，我们充分利用信息化资源、信息化技术来辅助教学，丰富教学内容，利用多媒体技术进行高密度的知识传授，增大教学信息量，并借助图片、动画、视频等媒介，增强学生的理解力，加深他们的记忆。［1］我们在传统的PPT中加入实物图片、工艺图片、三维设计动画、复合材料生产视频等，以丰富教学内容，把学生关心的一些复合材料应用领域的相关知识（复合材料原料、工艺及应用等）直接向学生演示出来，从而与文字讲义相呼应，给相对枯燥的教学注入兴趣和活力。多媒体教学（如制作动画、录像、图片和三维模型等）将原本抽象的、不易理解的复合材料多相结构生动、形象地展现出现，便于学生理解和记忆，加深对复合材料结构的理解，深层次理解复合材料结构对性能的影响。我们在查阅大量国内外文献的基础上，编写了适合本课程教学特点的电子课件，并根据需要采用大量生动、形象的工艺流程图介绍复合材料的生产工艺，以实物图片介绍复合材料的应用领域，采用动画、视频的形式介绍复合材料不同层次的结构及结构设计对性能的影响。对于较难理解的章节，采用模型或模拟辅助教学可以提高教学效果。为了让学生较好地了解复合材料领域的发展，教师需要密切关注该行业国内外的发展动向，及时查阅相关的文献资料，获取与国际接轨的最新知识、先进教材和信息。教师需要适时地参加国内外复合材料展览会，对国内外参展公司的展品、设备和技术图片进行拍照、录像并整理，将其融入课程内容；还可以参加复合材料相关的学术研讨会，密切关注复合材料领域的新技术、新工艺的发展和应用，及时更新本课程的教学内容。
二、授课内容注重理论与实践相结合
复合材料结构与性能是一门实用性较强的课程，单纯以文字的形式介绍复合材料结构与性能，特别是复合材料的夹层结构，很难介绍清楚，学生也很难想象，难以理解。因此，教学中一定要理论联系实践，以案例的形式讲授知识，如以风力发电机叶片、雷达罩、飞机机翼的结构为例，分别介绍其选材、结构，并解释原材料选择原因、结构设计的原理、性能特点、国内外的技术差距等。作为教师，将自己科研工作的实际应用案例加入课程讲授，理论联系实际，丰富课程内容的实用性，是非常必要的。不同高校复合材料专业的研究领域、研究特色不同，有的高校侧重于增强材料的研究与开发（如东华大学），有的高校重点研究复合材料结构件的设计制造（如武汉理工大学），而本校复合材料专业侧重于高性能树脂基体材料的研究与开发。在本课程的讲授过程中，我们将本校树脂基体方面取得的研究成果按相应类别穿插在课程内容中，如将耐腐蚀的乙烯基酯树脂、高残炭酚醛、脂环族环氧树脂、高性能芳炔树脂、高性能透波树脂等内容加入课程，分析其结构与性能特点。我校在复合材料增强材料、增强材料的铺设方式、复合材料结构的设计方面开展的研究工作较少，如果要想在这几章内容的教学中联系实践，教师需要做很多资料收集工作，特别是针对增强材料铺设方式和夹层结构部分，需要到相应的研究单位、生产单位进行调研，制作相应图片、三维模型、动画及视频，以丰富教学内容，便于学生理解。［2］
三、改进授课方式，采用启发式教学，让学生根据自己的兴趣点进行自主学习
复合材料结构与性能是复合材料专业大四学生的专业必修课，他们在此之前已经学完了大部分的专业课程，已基本掌握了复合材料的专业知识。本课程的目的是进一步拓宽学生的知识面，培养学生的创新思维，实现与毕业课题研究、社会工作的衔接。因此，教学中应该改变以往的“老师讲、学生记”的方式，鼓励学生运用前面学过的专业知识去思考，激发创新思维，从中获得运用知识解决问题的成就感。教师可以提出现在行业中的难题，让同学们通过查找资料寻找解决方法，发挥大学生精力旺盛、创新性强的特点。［3－4］这也对教师提出了要求：要紧跟本学科的发展，与复合材料相关企业建立密切联系，了解本专业新型的原材料、成型技术、成型设备及新型制品结构。在复合材料概述中介绍新型的复合材料时，同学们对“自修复复合材料”非常感兴趣，但课上仅仅介绍了“自修复复合材料”的设计原理和性能特点及其在航天领域中的应用前景，教学中若能够以实物图片展示此材料的使用案例，以录像展示生产工艺过程，并提出应用过程中有待解决的问题，则可以更生动、具体地体现该材料的结构与性能的关系。我们采用了启发式教学方法，建立教师和学生间双向互动的课堂气氛。教师采用提问的方式启发和调动学生的主观能动性，让学生对问题进行思考；当堂课不能解决的问题，则要求学生课后查找资料，以小论文的形式提交解决方案；鼓励学生探索科学前沿，激发学生对科学研究的兴趣。比如我们给学生留的课后作业为“你认为最有发展前景的复合材料是哪种类型？解释其原因”和“热固性树脂复合材料和热塑性树脂基复合材料的优缺点及其发展趋势”。课余时间，学生们根据自己的兴趣爱好去查找相关的资料，了解该类复合材料的结构、性能、应用及发展情况。这样不仅能够拓展学生的知识面，还能够激发其对复合材料科研的兴趣。［5－6］
四、考核方式多元化，培养学生思考问题、解决问题的能力
复合材料专业课程大多采用闭卷考试的方式进行考核，考试形式重于内容，考试分数重于能力，平时认真听课、认真思考的同学考试的分数倒不一定比背讲义、背课后题的同学高，这样打击了应用能力较强的同学的学习积极性，也与本课程的培养方案相悖。复合材料结构与性能是大四上半学期的专业必修课，是理论与实践相结合的一门课，旨在引导学生运用所学知识发现实际生产中的问题并解决问题，传统的靠知识点记忆的考核方式显然已不适用于本课程，课程改革也应在考核方法上有所体现。根据知识点的不同，本课程宜采用多元化的方式对学生进行考核。重要的概念、原理、工艺、聚合物结构及性能等要求学生掌握的知识点可采用闭卷考试，而不同类型复合材料的性能特点、发展及应用方面的知识是动态发展的，可以采用开卷考试的方式。这样学生可以在课下查阅大量的文献资料，详细了解复合材料的发展趋势，激发学习兴趣，拓展专业知识面。对于综合知识的运用，即从选择原材料、成型工艺选择、增强材料的铺设方式、夹层结构设计等方面设计某复合材料结构件，则采用小论文的形式考核，如设计轻质高强的工字梁结构。多元化的考核方式可以使学生成为学习的主体，有利于调动学生的积极性，并培养学生综合运用知识的能力。我们通过教学题材的更新、教学内容的多样化、教学方法和考核方式的改革，力争从教师讲授向学生在老师的启发下自主学习的模式转变，从而达到提高学生学习主动性、激发学生创新性的目的。课程改革和创新需要在实际教学过程中摸索，我们将结合复合材料新技术的发展，继续探索复合材料结构与性能教学新模式。
作者：宋宁 侯锐钢 周权 陈麒 王帆 方俊 倪礼忠 单位：华东理工大学材料科学与工程学院特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室
参考文献：
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［2］邓洪．材料化学专业《复合材料》课程建设与教学研究［J］．中南林业科技大学学报（社会科学版），2009，3（3）：142－144．
［3］曹尤，王丽华，谷亚新．具有土木建筑特色的聚合物复合材料课程建设［J］．沈阳建筑大学学报（社会科学版），2012，14（3）：326－328．
［4］杨晓洁．“英特尔”未来教育与课改理念的融合———《复合材料》教学设计与反思［J］．教育科研论坛，2010（7）：56－57．
