高分子材料发展报告范例6篇

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高分子材料发展报告

高分子材料发展报告范文1

关键词:交叉学科;本科教学;互动;创新思维;实践认知

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)07-0143-03

现代社会科技进步日新月异,创新性的研究和产品不断涌现,其中非常多的成果都来自于交叉学科的贡献。一个已经被普遍接受的共识是:学科交叉点往往就是科学新的生长点、新的科学前沿,这里最有可能产生重大的科学突破,使科学发生革命性的变化;同时,交叉科学是综合性、跨学科的产物,因而有利于解决人类面临的重大复杂科学问题、社会问题和全球性问题[1]。所以,对于本科教学中的交叉学科课程的教学就提出了更高的要求,如要求教师纵览多个学科的发展,从而能站在交叉学科的前沿来引领学生去认知和创新性思考;同时,也要求学生积极主动地去检索相关资料,能互动地参与到整个课程教学的过程中来。只有这样,交叉学科的本科教学才能获得理想的教学效果,提高学生的科学敏锐力和培养学生的创新性思维。尽管教育界对交叉学科研究生阶段创新型人才培养已有较多思考[2],但是迄今为止对交叉学科的本科教学的交流还很少。

本文以四川大学高分子科学与工程学院开设的“生物高分子及制品”课程教学为例,从课堂教学的多个方面提出了对交叉学科的本科教学的思考和体会。

一、课程背景

“生物高分子及制品”是四川大学高分子科学与工程学院为大三学生开设的一门课程,任课教师均来自我院医用高分子材料及人工器官系。医用高分子材料专业建立于1978年,并分别于1986年和1992年获得硕士、博士学位授予权,是我国最早的培养生物医用高分子材料专业人才的基地之一。系内的教师在生物医用高分子材料及人工器官的科研、教学方面有30多年的丰富经验。本课程所使用教材主要为我系老师合力编写的普通高等教育“十一五”国家级规划教材《生物医用高分子材料》[3],并结合科研前沿做了丰富多样的专题讲解。目前一个年级有三个班平行授课,每个班的人数在70~90人。本门课程是典型的交叉学科产物,其内容涉及生物医学、材料学(高分子材料)、工程设计、医疗器械等多个领域。教材的主要章节包括绪论、高分子材料和生物体的相互作用、生物医用高分子材料的生物相容性和安全性评价、人工器官用高分子材料、医疗诊断用高分子材料、药物缓控释高分子材料、软硬组织替代和组织工程用高分子材料、医用高分子材料的设计。根据我院学生学术研究发展方向和工程应用发展方向并重的特点,在课堂讲授的时候授课教师会尽量同时扩展到前沿的科研领域(如医用高分子非病毒基因载体)和相关产业的应用环节(如生物医用高分子材料制品的生产、消毒)等。考查方式以课堂讨论、平时成绩和期末笔试成绩综合打分。

二、互动式授课的几点思考与体会

1.综合多学科领域的讲解方式。生物医用高分子材料是功能高分子材料中重要的组成部分,是指在生物及医学领域所使用的高分子材料。总体而言,本课程是两个一级学科:材料学(其中的高分子材料)和生物医学工程学(其中的生物材料)的交叉点。两个学科的跨度很大,如何能生动形象地讲解和引领学生思考至为关键。例如,在进行人工器官用高分子材料的讲解时,我们通常会采取由浅入深的启发式教学方法。首先,我们将人体器官做一个对应的抽象化的模型,其中包括脑—计算机、耳—声音探测器、肺—气体交换器、心—泵/液体输送器、肝—化学工厂、肾—分离/净化系统和血管—输送管路等,以方便同学们从功能上理解人体器官并能针对性地对人工器官进行设计、思考。通过讲解,同学们了解到研究人工器官并不能简单考虑其与人体组织器官的类似,更重要的是能使其再现或部分再现人体器官的功能。举例来说,在讲到人工肾时,我们会先从医学的角度讲述肾脏的结构和功能,重点描述肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用。其中,肾小球每天以125ml/min的滤过率处理约180L的血液,肾小管将滤过液中大部分的水、电解质、葡萄糖和其他小分子有用物质重新吸收入血液,而每天最终排尿量仅为2.0L。通过上述讲解,同学们可以清楚地了解肾脏在人体中的主要功能,那么进一步的关于人工肾功能设计的讲解也就顺理成章了。人工肾是血液净化技术中所使用的最重要的人工器官,再通过进一步关联讲解病理学的内容,我们可以使同学们了解到使用人工肾的血液净化技术的目的和意义在于治疗与血液相关的疾病,既包括肾脏方面的疾病如肾衰竭,也包括各种由于血浆成分发生病理改变而产生的血液性或免疫性疾病,如巨球蛋白血症、系统性红斑狼疮、血友病和多发性骨髓瘤等。紧接着,针对不同的疾病和需要去除致病物质,我们很自然就将知识点转到不同的血液净化技术上来,分别讲述血液透析、血液滤过和血液透析滤过三种人工肾技术。最终,三种不同的人工肾技术就引出了不同的生物医用高分子材料和制品的需求和设计:通过对用于人工肾的各种生物医用高分子材料的化学成分、物理性能的分析,以及对完成其制品的各种工程技术的描述和表征,使同学们融会贯通,掌握这个跨多学科交叉领域的知识点。再举一个例子,在讲组织工程用高分子材料章节时,由于这是一个非常前沿的跨生物学、医学和材料学的交叉领域,如何有机结合多学科知识使同学们带着兴趣学习就非常关键。首先,我们会用“人耳鼠”等组织工程经典的图片展开绪论,使同学们的目光一下子就被吸引住了,让他们去思考:人类科技的进展真的有一天能实现更换人体的各个组织器官吗?由于多个现实的案例摆了出来,他们就会意识到这是有可能并已经部分实现了的前沿科技。进而,我们就会用搭房子来做一个形象的比喻讲解组织工程的三要素:细胞是砖块,生长因子是建筑工人,而生物材料就是整个房屋的支架。而组织工程支架材料对生物相容性、生物降解性能的要求就使得生物医用高分子成了其中的首选。在这样的引领下,同学们的关注点自然就转到了我们高分子学科与组织工程的关系,并能带着兴趣学习接下来的组织工程的原理和方法、软骨组织工程支架材料、神经组织工程支架材料、血管组织工程支架材料、肌腱组织工程支架材料、皮肤组织工程支架材料、角膜组织工程材料、组织工程支架制品的制备方法等多个知识点。在讲解的过程中,我们还会播放组织工程培养细胞、体外构建人工血管等录像资料,让同学们更直观地认识生物医用高分子材料在组织工程中的应用。

2.学生积极参与的教学互动形式。除了教师的有效引领作用外,学生能否积极参与教学过程的互动也是交叉学科本科教学能否成功的关键。对于本课程,我们主要采取了课外检索学术资料做PPT报告和分组讨论的形式。如前所述,我们将人体组织、器官分开并做了一个对应的抽象化的模型。对应于此,我们将学生分成了若干个小组,安排每个小组负责准备和主持一个主题的PPT报告和讨论。我们会提前一周通知负责组的同学(通常为4~8人),事先与他们讨论讲述的主线和子方向,要求同学们分工合作,其中一些同学负责每人5分钟的PPT讲解,其他一些同学负责资料收集和整理工作。例如对肺的一个主题,通过一周的准备,同学们查阅了一定数量的文献资料,准备了精美的PPT资料和讲解内容:第一个同学做了呼吸系统和常见呼吸系统疾病的综述;第二个同学的报告集中于描述现有的呼吸系统手术(尤其是肺部手术)中使用的大量生物医用高分子材料和制品,例如包括呼吸道麻醉科导管、单肺通气封堵导管等医疗器械;第三个同学从人工肺的研究角度出发,用较多的学术资料描述了该领域的研究前沿,进一步通过阅读资料提出了现有研究的不足,并提出他们小组讨论后对该领域的展望;最后一个同学结合工程实际,从生产设备、生产工艺等方面描述该领域医用高分子制品的制备方法,并简单提及国内外的主要生产企业。通过这样的一个“准备—讲述”的过程,该组同学系统地掌握了交叉学科从基本概念到学术研究,再到工业领域的诸多方面,并能逻辑清晰地讲述给全班同学。在同学们的PPT讲述过程中,任课教师会组织听报告的同学们进行有益的讨论。例如,在讲解到有关生物医用高分子材料和制品的生物相容性的时候,有做报告的同学会以隐形眼镜为例讲解,其制备原料主要是聚羟乙基甲基丙烯酸酯类材料。这时,我们会请有戴过隐形眼镜的同学举手,并组织讨论:为什么隐形眼镜有日抛、月抛和年抛的区别,它们对材料的要求有何不同?为什么夜晚要取下眼镜进行清洗保养?作为使用者,自己戴隐形眼镜会有什么样的要求?通过这些问题的讨论,同学们可以进一步了解作为交叉学科的产品,生物医用高分子材料和制品不仅要在功能上满足使用的医学目的,还要求我们从材料学和工程学的角度去设计,才能获得较为理想的使用性能。而且这样的讨论也容易引起同学们的兴趣,避免过多过深的理论讲解会导致的注意力分散。在整个PPT报告和讨论的过程中,任课教师会针对同学们的资料准备情况、PPT讲解情况和讨论情况进行评价和打分,作为成绩考核的重要标准之一。

3.创造条件结合实践教学。交叉学科除了能在学术前沿激发出更多的创新性火花之外,往往还可以通过学科的交叉设计、生产出大量的实用的制品。本门课程针对的生物医用高分子材料和制品就是典型例子,其所涉及的产业主要为医疗行业和医疗材料(器械)企业。因此,创造条件结合实践进行教学就成了本门课程重要的组成部分。本门课程的授课教师大多与上述行业的企业有长年的产学研合作关系,已经完成或正在研发多项生物医用高分子材料和制品的工作,因而具备较好的实际条件进行实践教学。例如,任课教师与成都市的多家医疗器械生产企业建立了长期的科研关系,从而能将课程的认识实践带到其中的一些单位,包括人工肾的生产企业和医疗耗材(导管、输液制品)企业等。通过实习参观企业,以及在课堂上观摩老师带的各种生物医用高分子材料和医疗器械,同学们对这门交叉学科涉及的产业有了更好的认识。另外,经常有高端的相关行业展会在成都举行,例如2012年的第68届中国国际医疗器械秋季博览会在成都云集了国内外的多家企业。这种时候,任课教师就会及时公布展会时间,并鼓励同学们去参观,通过学习和对比国内外企业的产品,了解其设计理念和所使用的生物医用高分子材料。展会结束之后,我们会和同学们在课堂上针对展会上的所见所想进行很多有益的讨论,很好地帮助同学们更进一步地认识这门交叉学科的知识和产业。

4.结合教学内容邀请专业医生讲座的教学。结合课堂讲授内容,我们会定期或不定期邀请一些医生到课堂进行讲座,如讲授到血液透析时,我们会专门邀请四川大学华西医院肾内科进行血液透析的医生到课堂进行讲座,从医生的角度讲述医用高分子材料在血液透析制品方面的临床应用。通过这些讲座,使同学们更深刻了解医用高分子材料及制品的实际应用,增加了学习的积极性和兴趣。最后,由于交叉学科课程覆盖的知识面非常广,简单地进行死记硬背的考试是不适宜的。经过商讨,本课程的多位任课老师达成了一致的共识:平时的讨论和报告占学生成绩的很大一部分,期末考试以开卷方式进行,出题尽量是基于交叉学科的特点来综合性地考查学生的逻辑思维、判断和创新能力。通过八年多的教学实践,我们发觉本课程的教学互动效果很好,也起到了很好的引领作用,有很多学生对这门交叉学科产生了浓厚的兴趣,并相继进入了生物医用高分子材料和制品的科研或产业领域。

总而言之,交叉学科的独特性决定了对其本科教学方法的灵活性、多样性的要求。只有不断解放思想、更新教学理念和完善教学手段,才能保证交叉学科教学的质量,才能更加有效地提高同学们的兴趣和综合能力,为更高阶段的交叉学科创新性研究以及相关交叉学科的产业输送人才。

参考文献:

[1]路甬祥.学科交叉与交叉学科的意义[J].中国科学院院刊,2005,20(1):58-60.

[2]吴宜灿.学科交叉与创新型人才培养的实践与思考[J].中国科学院院刊,2009,24(5):511-517.

[3]赵长生.生物医用高分子材料[M].化学工业出版社,2009.

高分子材料发展报告范文2

关键词:高分子材料与工程;特色化;人才培养模式;林业院校

中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2015)10-0066-02

随着科技的不断进步,各国都在不断创新和研发新的材料,而每一种新材料的使用,都能够引起一次技术上的重大变革,而这种变革可能是世界性的。现代人类社会的“三大支柱”领域分别为材料、能源和信息。正是在这种背景下,高分子材料与工程专业在短短的二十年时间内发展迅速。1998年,教育部调整了高等学校本科专业目录,将与高分子材料相关的工科类专业统一为高分子材料与工程专业。教育部出台的专业建设指导精神明确指出,要重点发展高分子材料产业[1]。

东北林业大学高分子材料与工程专业,始建于2000年10月,专业的建立基于东北林业大学木材科学与技术学科在天然高分子材料的加工与利用等条件成熟的基础上,由我国木材胶黏剂领域知名专家顾继友教授组织创办。在十几年的不断实践探索中,建立了具有自己特色的人才培养模式,并依托东北林业大学的发展平台,明确培养目标,凸显了林业院校的特色和优势,培养了一大批兼具知识、能力和实践动手能力的高素质人才。

一、依托院校优势,打造品牌专业

东北林业大学创建于1952年,是国家“211工程”和“优势学科创建平台”项目重点院校。学校是以林科为发展优势,以林业工程为办学特色的综合性大学。高分子材料与工程专业在建立之初就显示出专业的优势,它是在天然高分子开发利用、生物质复合材料、高聚物合成、合成树脂胶黏剂的开发等领域都较成熟完备的基础上发展起来的,具有厚基础的专业优势。专业发展迅速,于2003年获批建立“生物材料工程”博士点学科,2006年该学科被评为黑龙江省重点学科,2010年进入“985”优势学科平台建设行列,目前是东北林业大学的重点专业。专业涵盖了胶黏剂、生物质复合材料、天然与合成高分子材料和生物质功能材料四个具有学科优势和特色的方向。其中胶黏剂是本专业的主要特色,尤其是木质基材料用胶黏剂的研究、开发和推广方面处于世界先进、国内领先的行列;专业的另一个特色是生物质复合材料的研究,尤其是在木塑复合材料、木质素、蛋白质、淀粉等生物质材料的开发利用方面具有较大优势。

高分子材料与工程专业为黑龙江省重点专业,教学理念先进,师资力量雄厚,具有丰富的教学管理经验,本专业有三门课程“胶黏剂与涂料”、“生物质材料”和“材料科学与工程基础”入选东北林业大学重点课程建设项目。东北林业大学作为林业院校的领跑者,有着林业院校的优势。为此,东北林业大学高分子材料与工程专业在人才培养模式的制定上以林业院校优势为依托,支撑学科“生物材料工程”在科研方面以天然高分子为核心,以生物质复合材料、胶黏剂、天然与合成高分子材料以及生物质功能材料四个特色研究方向为重点。与之相适应的专业人才培养模式既注重高分子材料与工程专业的基础,更体现林业院校相关专业的优势特色。在近十几年的人才培养过程中,专业也在不断的调整修订人才培养方案,既重基础,又宽口径,注重素质和能力培养,突出林业院校品牌专业的特色和优势。

二、特色化人才培养模式的构建

人才培养模式作为高等院校人才培养活动的实践规范和基本样式,是高等院校对本科人才培养目标、培养过程、培养途径以及培养方法等要素的综合概括。随着目前人才市场化程度的日益高涨,如何造就适应社会需要的应用创新型人才是亟待解决的难题[2]。不同的学校、专业应根据人才需求、本身专业特色以及学校优势等方面探索一条适合自己的人才培养模式,并且要经过一定的实践检验,千万不能照搬照抄、生搬硬套。

在人才培养目标的定位上,我们总结了一些地方院校人才培养的偏差,积极探索出“强化基础、因材施教、分类培养”的指导思想,考虑到学生的基础水平,发展方向、内在潜质,按照发展方向和个人选择的不同对学生进行分类,大致分为就业、继续深造、出国深造等几种类型,以此为前提在课程设置、实践动手能力、毕业论文和设计、教师培养等方面进行适当的改革,使培养出的学生知识结构广泛,基础扎实,动手能力强,能在聚合物合成、胶黏剂、生物质复合材料等领域从事生产、开发研究、管理的工程技术人才,探索出一种具有特色的人才培养模式。

三、特色化人才培养的具体措施

(一)规范培养过程,提升教育实力

学科之间的相互影响与渗透逐渐成为发展趋势,通过各学科之间的彼此渗透,相互关联成更大的、完整的学科体系[3]。这就要求现代大学教育要有更广博的知识背景,更敏捷的思维创新能力及开阔的学科视野。只有在大学科平台上和开放的学习氛围中采用灵活创新的教育模式,才能完成创新人才培养的目标要求[4]。

为满足国家林业科技的战略需求、学校建设高水平特色大学的要求以及社会对不同人才的需求,东北林业大学重点突出“林产”特色,构建相关的学科课程体系。本着厚基础、宽专业的主导思想,构建学科基础课;结合专业方向的特色,构建专业基础课和特色课程;同时完善交叉学科的渗透,构建开放性的选修课程,学生可自由选修,实现资源共享。学校和学科带头人广泛听取学生意见,制定了一系列切实可行的专业管理制度,加快重点专业建设步伐;加强教师队伍建设,构建专业教师团队;聘请国内外专家教授、学者定期在学院及学校范围内进行专题讲座;鼓励学生进行创新思维训练,以专业教师牵头,鼓励学生自主开发,大胆创新,认真观察;创建具有自己学科发展特色的高分子材料与工程创新实验室,建立以专业教师牵头,本科生为主体的创新训练团队,在保证验证性和设计性实验教学的基础上,增加本科生专业技能综合训练;从大一新生开始实行“导师制”,提倡因人施教,对学生进行启发式教育,鼓励学生开展批判式学习,用与时俱进的思想运用知识,用发散的思维研究知识[5]。

(二)产学研相结合

“产学研结合”是东北林业大学高分子材料与工程专业培养创新型人才的重要途径。“产学结合”是指学生的毕业设计和毕业论文来自于生产实际,学生通过走进工厂、校企合作单位帮助解决生产实际问题。一方面锻炼了学生实际解决问题的能力,培养了独立解决问题的意识,凡事不再依赖教师、依赖课本,是完全意义上的实践;学生通过实习较早地熟悉了工作岗位,积累了工作经验,对待就业问题不再盲目,缩短了学生适应工作岗位的时间。另一方面,工厂在实际生产中也遇到各种各样的问题,新鲜血液的注入也为企业解决了遇到的实际问题,节约了用人成本,并在经济效益方面有所收获。“研学结合”是学生的毕业论文或毕业设计选题大部分来源于指导教师的研究课题,导师的课题研究具有前瞻性及实践性,学生通过参与导师课题,导师指导学生更直接、更具体,锻炼了学生的科研能力,对于继续深造或是出国留学的学生来说锻炼了他们的创新思维能力和科学素养。结合科研实践培养专业人才是专业建设大力提倡的,专业教师积极以科研带动教学,以教学促进科研,学生积极参与教师课题研究工作对学生未来的发展大有裨益。

(三)突出专业实践特色建设

高分子材料与工程专业的特色是培养学生的实践能力和较强的创新意识,实践能力的培养不仅仅在课堂和实验室,高质量、充分的专业实践是人才培养必不可少的重要环节。在实践教学中,学生可以到企业现场观摩,根据企业现有的生产条件将理论和生产结合,学生将学习的书本知识融会贯通到实践中,同时在理论的指导下,学生撰写实习报告反馈实习内容。学校非常重视实践教学,出台了一系列的制度方案,健全实习质量保障体系。为此,专业积极拓展实践基地,依据指导教师的特长进行分工指导,邀请具有培训经验的一线工程技术人员进行现场讲解和模拟。学生的整个实践环节与毕业论文和设计紧密结合,实践过程为论文的撰写提供第一手资料,也锻炼了学生解决实际问题的能力。总之,不断探索高等学校专业与社会实践有机结合的长效机制,建立健全校外实践基地,是学生磨炼意志、增长才干、理论与实践相结合的重要载体。

无论是林业院校还是各类地方高校,都在努力地积极探索高分子材料与工程专业特色化人才培养的模式,东北林业大学在特色化人才培养方面也在不断实践中,既结合了传统的专业优势,又不断挖掘新思路、新方法、新观念,这是知识经济时代对人才培养的需要,也是林业院校人才培养的需求。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部高等教育司.普通高等学校本科

专业目录和专业介绍(1998年颁布)[Z].北京:高等教

育出版社,1998.

[2]周泉兴.人才培养模式的理性思考[J].高等理科教育,

2006,(1).

[3]曹赛先.一流大学的大学科观[J].当代教育论坛,2004,(1).

[4]陈峥滢,秦毅红.大材料学科研究性学习和创新能力培

养研究[J].理工高教研究,2010,(1).

[5]熊建辉,付刚.林业特色学校的世界一流大学建设之路

高分子材料发展报告范文3

1. 编写具有特色的实验教材

实验教材是学生实践课程的主要学习工具。为使学生通过实验更好的验证课堂教学理论,我们根据本校的实验条件编写了供高分子化学实验课程使用的参考资料。其特点在于所含聚合反应类型全面,实验贴近生活、有趣味性,制备了一些生活中常用的高分子产品,安排了一些探索性、设计性以及综合性实验,以调动学生的学习兴趣,培养学生在实验过程中发现问题,解决问题的能力。

2. 建设实验课程网站

建设实验课程网站,把可开设的实验都列入其中,并将实验大纲、讲义和课件等内容都放在网络上,让学生充分了解课程安排、课程要求等课程信息,可通过网上的资料提前预习实验项目,了解实验过程中的注意事项等。同时,网站的建设加入了对实验步骤、仪器构造、操作规程等的介绍,避免了实验开设过程中不必要的讲解时间,增加学生自主学习的时间和空间。

在高分子实验课中开展网上选课,将所有实验的信息放在网上,让学生在可开设的实验课范围内选择自己感兴趣的实验,提高学生求知的主动性和积极性。

3. 改进实验教学项目

高分子化学是一门以实验为基础的自然科学。传统的实验课程内容主要是验证性实验或指导性实验,是促进学生形成化学概念、理解和巩固化学知识的一种手段, 是一种依附于概念和理论的添加剂,处于一种从属地位,学生仅仅是按照教材已经规定好的实验操作步骤做一些重复性的工作,缺乏系统性、探索性和实用性,学生的学习主动性不高[2]。为适应高分子科学的飞速发展, 培养学生对高分子化学学科学习的主动性,激发学生去了解、学习、探索高分子化学的学科领域及高分子材料的来源,提高学生的动手能力、思维能力、求异能力、创新能力和科研能力,有必要对高分子化学实验教学项目进行改革和探索。

为使学生毕业后尽快适应突飞猛进的高分子领域, 我们认真做好现有教材的知识传授,结合重庆理工大学高分子材料科学与工程专业的特点及实际情况,精选出具有代表性的基础性实验,旨在让学生掌握高分子化学的基础理论和基本操作技能与实验方法。

由于基础性实验大多都属于验证性实验,创新性不强,教学内容僵化,不利于学生创造思维能力的发挥,不利于培养学生分析问题和解决问题的能力,学生的动手能力受到一定的限制,甚至可能使部分学生产生惰性的问题[4]。因此,我们对基础性实验进行了一系列调整,例如在制备聚甲基丙烯酸甲酯的实验过程中,我们让学生在制备的过程中,将自己的大头贴等嵌入制件,自制钥匙扣,手机链等小工艺品,这样大大调动了学生的积极性,在制备的过程中,学生更加积极的思考,并与老师交流互动,明显提高了教学效果。在增加趣味性实验的同时,我们还开发了一些联系生活实际的应用型实验,在实验中突出材料的有用性,使学生亲自体验高分子化学实验的实用价值, 激发创造动机。

此外,我们改一些基础性、验证性的实验为探索性、设计性的实验。让学生自主选择实验所用药品并设计实验过程,最终制得产物。由于不同的学生的实验过程不同,使得学生在实验过程中认真观察,对实验过程中的问题积极思考并与指导老师交流。通过这样的过程不但对实验的基本理论、基本概念理解更加透彻,同时提高了学生的思维逻辑性、严密性,对学生的全面发展具有积极的促进作用。

在学生都具备一定的实验基础,掌握了一定的实验技能后开设具有工程特色的综合性实验项目,这些项目可以是老师的科研项目,也可以是学生自主设计开发。要求每位学生进行一个综合实验,通过教学与科研相结合,学生可以系统地掌握原料的合成、高分子材料的制备及高分子材料性能与表征方法。用高水平的科研带动实验课教学,实验结束后,要求学生以论文形式完成实验报告,并认真分析讨论实验结果,分析实验成败的关键。综合实验项目有利于提高学生的科研能力、创新意识和综合分析能力。

4. 完善实验考核方式

为了客观、全面地反映学生的实验综合能力,我们完善了实验的考核方式,将实验成绩分为四个部分:(1)平时成绩,占总成绩的10 %,主要包括:出勤、预习报告、回答问题等;(2)操作成绩,占总成绩的30 %,主要包括:仪器的安装、操作的规范性以及实验安全,实验卫生等;(3)实验报告成绩,占总成绩的30 % ,主要包括:实验目的与原理及实验步骤及现象、结果与讨论等;(4)实验考试成绩,占总成绩的30%,教师根据本学期所开实验内容,提出考试题目,重点考核实验机理、仪器的安装与拆卸、实验过程与现象,学生随机抽题,现场完成。以上实验考核方式的完善,有利于改善学风,提高学生的主观能动性与实验综合素质。

高分子材料发展报告范文4

摘要:《高分子纳米材料》是我校高分子材料专业开设的一门专业选修课。在分析了课程的目的、特点和教学存在问题的基础上,详细阐述了运用视频课程、颠倒课堂、电子产品辅助教学等多元化教学手段,实现本课程的教学改革。

关键词:高分子纳米材;教学改革;颠倒课堂

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)49-0080-03

一、引言

纳米科学与技术是20世纪80年代末期兴起的,经过三十多年的发展,纳米技术已逐步迈出实验室走向市场,其商业化应用在全球范围内迅速展开。全世界都认识到,纳米技术将引起新一轮的产业变革,未来拥有并掌握纳米技术及其应用的国家将更具备核心竞争力。纳米材料科学是涉及到凝聚态物理、胶体化学以及材料的表面和界面等多门学科的交叉科学,而高分子纳米材料同样是涉及高度交叉的综合性学。纳米结构的聚合物材料由于尺寸效应、表面效应、量子效应和宏观量子隧道效应使材料具有独特的性能而在机械、光、电、磁、微处理器件、药物控释、环境保护、纳米反应器及生物化学等方面具有广阔的应用前景[1],从而掀起了对纳米结构聚合物材料研究的热潮。在纳米科技迅速发展的大背景下,很多高校的材料专业开设了“纳米材料”或“纳米技术”相关课程[2-3]。但据作者所知,江南大学是少数对高分子材料专业开设《高分子纳米材料》课程的高校之一,笔者结合自己的授课经验以及《高分子纳米材料》课程的特点,从其现在面临的题及采用多元化教学手段等方面研究探索该课程的教学改革。

二、课程特点及现有问题

《高分子纳米材料》课程介绍高分子纳米材料的独特性能、制备方法,并将其和学科发展前沿联系起来,主要教学内容侧重如下几个方面:(1)高分子纳米材料的基础知识(包括基本效应、特殊性质);(2)高分子纳米材料的制备方法;(3)高分子纳米材料的表征方法;(4)特殊功能的纳米材料(如高分子纳米复合材料、高分子纳米涂料、生物医用高分子纳米材料、光/电/磁性高分子纳米材料、超疏水/疏油(双疏)性高分子纳米材料);(5)高分子纳米材料的应用及生物安全性问题。涉及较多的应用研究型内容、既有理论又有实践,强调理论和实践的结合,且课程的知识点较多,知识的交叉性强。

本课程的开设旨在为具有高分子材料与工程学科背景的学生增加纳米科学及技术的基础知识。通过学习本课程,学生对高分子纳米材料的发展趋势和研究热点有了很深的理解,涉猎了未来高分子纳米材料的重大学科领域。学生的创新思维以及能力得到了不同程度的提升。

作为典型的交叉学科,《高分子纳米材料》课程的教学具有一定的难度。首先,课程内容涉及知识面广,该课程主要解决以下问题:“什么是纳米技术”、“怎么制备高分子纳米材料”、“高分子纳米材料的特殊功能”等,而特殊功能性就包括了光/电/磁性、pH/温度响应性、超双疏性等多部分内容。因此难于在有限的课堂教学时间内全面系统地深入介绍学科内容,容易导致没有节制的填鸭式教学,使学生无法在短时间内消化,影响后续课程的学习。如何准确把握课程的基础理论框架,引导学生开展自主学习,是授课教师在设计课程内容时需要解决的重要问题。其次,课程内容前沿性强,知识更新速度快,研究热点不断变化,新的研究方向与研究成果层出不穷。这就需要授课教师投入更多的时间和精力纵览多个学科的发展,以便能够站在学科的前沿引领学生去认知和创新性思考。再次,内容抽象,尽管纳米材料这门课较新,学生们兴趣较高,但在讲授过程中缺乏实物,无法为学生带来更直观的感觉,从而影响了学生进行独立的思考、个性思维的发展和创新能力的培养。

三、课程教学手段改革

为提高课堂教学质量,提高学生的综合能力,以使学生成为适应社会发展需要的复合型人才,教师必须转变教学理念,激发学生的学习兴趣、主动性、积极性[4]。

(一)课堂多样化教学法

传统教学方式中,老师在课堂上满堂灌,使学生缺乏思考,觉得学习枯燥无味,丧失学习激情。因此,应结合不同的教学内容,授课教师运用“提问式”、“讨论式”等方式方法结合起来讲授,注重与学生的互动。对于理论性较强的内容,多采用图片形式展示,如结合Photo Shop、AutoCAD等绘图软件制作一些多媒体教学课件,根据需要进行拆分和组合讲解,增强学生的直观认识,达到传统教学手段无可达到的演示效果。同时,注重语言的深入浅出,或理论联系实际,如在介绍超双疏高分子纳米材料部分课程时,从自然界中的荷叶效应开始解释,说明荷叶结构与性能关系,从而引入超双疏高分子纳米材料,在快速理解的同时,激发学生的学习热情和投身其研究的兴趣。

视频课件内容丰富、信息量大,教师可以制作或下载相关教学视频,引入更多与课程相关的新知识、新技术和新成果。如介绍生物医用高分子纳米材料在药物缓释领域的应用时,纳米材料怎样进入体内病变部位,怎么靶向、释放药物,达到治疗的效果,如果没有视频,学生很难理解、很难想象;而通过视频将其原理、过程更直观、更形象的展现在学生面前,让学生更容易、更有兴趣地去学习并掌握知识点。

另外,对于相关制备技术与创新应用方面,则要重视启发――探究式的教学,注重理论联系实际以及学生创新思维和能力的培养,比如对于高分子纳米材料的测试表征手段的教学,教师可以结合实验教学,带领学生参观所学习的相关仪器设备,动手操作仪器,这样既可以提高学生的学习兴趣,又可以巩固所学的理论知识,其实践能力也可以得到培养。

(二)颠倒课堂教学法

颠倒课堂教学法坚持“以学生为中心”的教学理念,借助于信息技术在时空上颠倒传统教学中教师的知识传授与学生的知识内化过程,让学生可以在家或课外通过观看教学教案、教学视频中教师的讲解,自主完成对新知识的学习,课堂上教师通过设计一些真实的问题情境,组织学生协作探究解决问题的方法,而学生可以通过与教师、同伴的交流讨论,实现对知识的吸收与深化[5]。颠倒课堂在国外已经取得了较好的效果,而在国内还鲜少尝试。

在《高分子纳米材料》课程中,可以根据需要有选择的对部分教学内容进行颠倒课堂。我们根据前期对学生的调查,学生们一致对生物医用高分子纳米材料非常感兴趣,有很多的问题想了解,如果还是以传统法教学,则无法较好的和他们讨论、回答他们问题,无法满足他们的好奇心。因而,在进行这部分内容教学时,可以采用颠倒课堂的方式。首先在班级的微信群或QQ群里上传教学PPT及相关视频,学生通过学习后,对生物医用高分子纳米材料的发展概况、基本知识、结构设计有了一定的了解;在课堂上,学生先提出问题,分组交流讨论、教师参与讨论;教师最后再补充知识、总结学生问题的基础上,再设计问题让学生深入思考,解决问题。

(三)教学与科学研究复合的教学法

为培养学生应用所学的知识解决实际问题的能力,教师可以将教学与科学研究进行复合。如结合教师们的课题,把最新的科研成果有机地融入课堂教学中,为学生讲解具体的高分子纳米材料制备及性能研究,并让其参与其中,将研究的样品实际展示给学生,调动学生兴趣,突出高分子纳米材料的趣味性、理论性、科学研究性和前瞻性,并加强学生的自主创新意识和科研能力。

另外,邀请国内外高分子纳米材料专家做专题报告和前沿讲座,使学生能够及时了解前沿技术与l展动态;结合教学内容,提出本学科的研究热点问题,与课堂讨论相结合,不仅增强了师生间的互动、活跃了课堂氛围。

(四)借助智能电子产品建立学习平台

21世纪以来,各类高大上的电子产品,如iPad、手机等已成为年轻人须臾不可离的随身之物,这类电子产品极大的分散了学生上课的注意力及降低了学生对学习的兴趣和主动性,因而一直不被教师、家长看好,将之拒于学校与课堂大门之外。然而,随着数字校园向智慧校园的迈进,手机的这种应用及趋势只会越来越频繁,全面禁止大学生在教学过程中接触手机只会适得其反。因此,应顺应学生的心意,改革和完善现行教学方式,在课堂教学、课后练习中有效利用智能电子产品,使其成为辅助教学的良好工具[6]。

在《高分子纳米材料》课程教学中,我们建立了班级QQ群、微信群,通过群平台进行信息、专题讨论、资源共享等,有利于及时消息、正确引导学生、掌握学生动态。教师对根据学生的学习能力、反馈信息,提供个性化的教学要求和实施目标。

微信公众号平台经常相关的知识、发展动向、微课等内容,这是一个可以让学生在课后补充学习的平台。因而,要求学生关注如“纳米人”、“高分子科学前沿”等公众号,认真学习和掌握高分子纳米材料的发展动向。同时,智能手机中的一些APP也对我们课程有很好的帮助,如ACS Mobile、RSC Mobile等,旗下杂志一有新的研究进展及时更新至APP中,让学生更及时了解高分子纳米材料的研究动态与最新成果。

四、结束语

作为本世纪最瞩目的前沿科技研究热点之一,高分子纳米材料也取得了长足发展,很多新的高分子纳米材料产品如高分子纳米涂层、高分子复合材料、药物缓释纳米材料等从实验室走向实际应用,成为保障人类生活和工业发展的重要基础。《高分子纳米材料》课程教学内容的选择要充分考虑到广度和深度的统一、基础和前沿的兼顾、新旧内容的衔接、理论联系实际、巧用电子产品的资源等多个方面。在整个教学过程中,学习者表现较积极,能主动发言并积极参与讨论,各个小组的汇报效果也较好,能够激发学习者的学习兴趣,培养学生创新意识及创新能力。

参考文献:

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

[2]刘玉芹,杜高翔,杨静.《纳米材料》课程教学内容与教学方法探讨[J].科技教育创新,2008(3):210-211.

[3]李本侠,王艳芬,胡路阳.浅论“纳米材料与纳米技术”[J].课程教学研究.2014,40(1):72-74.

[4]白绘宇,罗静,倪才华,东为富,刘晓亚,陈明清.高分子流变学教学的探讨-借鉴美国大学高分子流变学课程教学经验[J].2015,(7):89-93

高分子材料发展报告范文5

[关键词]高分子基础教学;信息化教改设计;课程思政设计;教学诊断与反思;职业技术教育教学

受疫情影响,各大院校都面临传统线下教学模式难以开展的现状。为响应教育部的“停课不停学”的号召,维持正常教学秩序和教学计划,各院校纷纷在疫情防控期间开展在线教学和疫情后常态化教学模式改革的推广应用。化工专业领域学习课程《高分子基础》的教学也要打破传统,建立基于职教云和在线虚拟仿真操作网络平台的课程设计体系,充分利用网络课程和在线虚拟仿真操作的交互性、共享性、开放性和自主性等基本特征,开展线上线下混合式教学改革活动,并结合课程教学资源挖掘“课程思政”内涵,在润物细无声中达到德技双修的教学目标。

1《高分子基础》信息化教改的设计理念

《高分子基础》课程信息化教学改革设计理念是以就业为导向,根据行业专家对高分子化工类专业所涵盖的岗位群进行职业能力分析,以单体来源、合成方法、路线到聚合成原理、方法为主线,紧紧围绕主线的需要选择课程内容,围绕与职业活动相关的“项目”工作过程,借助信息化手段与技术展开教学,创设学习—工作情境,以职业能力分析为依据,以工作任务为载体,设定职业能力培养目标,综合考核学生的专业能力、方法能力和社会能力。

2《高分子基础》信息化教改的设计思路

《高分子基础》信息化教改的设计思路首先是要做好课程的整体设计,从设计说明,学情和教材分析,学习目标和内容、教学模式和方法设计、学习资源、企业岗位实践和考核设计等方面做好全面布局和实施计划,并根据“课程思政”教学改革工作总体目标,遵循教书育人规律和学生成长规律,明确课程育人目标、在课程整体设计中体现课程思政,挖掘思政素材。其次,教师还要在教学实施过程中精心做好每一次课的教学单元设计,优化课程单元教学方案、健全评价体系,实现红专并进。

3《高分子基础》信息化教改具体实践

3.1精选现有的网络资源,设计教学活动整体方案,优化首次单元教学。本课程的教学活动整体设计为两大模块,模块一为理论知识学习,可细分为五个教学情景,即识别聚合物与聚合反应、连锁聚合、逐步聚合、聚合物化学反应和聚合方法;模块二为高分子合成基本技术,即高分子合成仪器和装置认识学习情景,高分子合成实训基本操作。要想在有限的课时内实现行之有效的教学改革,首先需要遵循“对岗位、依规程、练操作”的课程建设理念,整体教学设计时要精选现有的网络资源,完善符合本课程特点的校本资源,并在平台上进行课程信息分类,包括课程介绍、教学标准、课程导学、单元教学设计等教学信息;教学资源包括PPT、教案、试题库以及微课视频。其次是做好首次课教学设计优化。心理学研究表明,学生的学习成绩与学习兴趣有显著相关性。首次课讲好,才能将学生的注意力抓起来,调动其学习兴趣。心理学家皮亚杰强调,在教学过程中应特别重视学习兴趣的诱发,因为认识是一种积极主动的不间断的建构活动,不断构建自身的智力和思维能力。教学的目标之一是使学生能够自发的学习,就必须创设有趣的学习情景,激发学生的好奇心和求知欲。因此,首次课对诱发学生的学习兴趣是十分重要的,值得授课者思量。在首次教学中,结合当下疫情防控中应用到的高分子材料进行介绍,再通过现实生活中高分子材料在衣、食、住、行等方面的广泛应用举例,让学生感受到本课程所教授的高分子材料的实用性和广泛性,借此消除学生对本学习领域的陌生感,进而再通过高分子界的名人逸事润物细无声进行课程思政,激发学生的学习热情。学习激情调动后,紧接着布置整体教学设计任务,以便学生积极主动配合教学,使本课程信息化教学改革起好步并开好头。3.2坚持改革创新,优化线上线下混合式教学过程。目前一次完整的单元教学设计,包括课前、课中、课后三阶段,每个阶段都必须根据本次课的教学内容进行精心设计。综合使用职教云平台资源建设、腾讯课堂直播、QQ群答疑多平台混合模式展开教学,全方位多维度达成课程教学目标。教学过程设计如图1所示:课前,教师在网络平台上传课程任务和相关课件及微课资源,做好学生自主学习的领路人;学生接受学习任务后,自主学习线上资源,完成预习任务。学生还可以充分利用平台的交互性,在课前回复里将疑问及时反馈给教师,便于教师更好地了解学生预习情况并及时调整上课内容和授课方式方法。课中,教师依据课前预习情况有的放矢的强化学生的薄弱知识点,在课堂适当的时候插入名人逸事活跃课堂气氛,吸引学生注意力并充分调动其学习兴趣,然后循序渐进,提出相关问题,引导学生深入思考。在教学中不要一味的采用“灌入”式教学,应将课中更多的时间交还给学生,开展小组合作讨论式教学,让学生更加积极主动参与教学活动,从而激发学生学习的积极性。学完一个重要知识点后,要及时进行检测,这也是检验线上线下教学成果的关键阶段。教师可以通过设计线上线下相结合的教学方案,进一步巩固知识点的学习。线上,学生按时完成平台上的讨论、提问、头脑风暴、小测验等形式的活动,教师及时批阅反馈,利用平台共享性让学生更快知道自己学习中的不足;线下,教师可采取抽查或学生互评的方式,全面地了解学生学习中可能遇到的困难,根据学生遇到的各种困难、问题和不足,有针对性的进行面对面指导。线上线下结合的方式,也将对没有按时参与并提交教学活动的学生有更好的督促作用。课后,教师及时引导学生梳理知识点,并用思维导图进行归纳总结。布置适量课后练习以巩固复习消化当堂所学的相关知识,并推送相关学习拓展资源。3.3精心设计实践教学方案,在模块二实践教学环节中引入执业操作规范,采用翻转课堂教学融入思政元素。本课程理论教学仅仅36学时,为了巩固学生的理论知识,并使学生将来就业能适应新产品研发及小试实验工作岗位,本课程还设计了为期一周26学时的集中训练实操。精选代表性实训项目,并将学生分成4~5人小组,每组派一人担任小组长,负责仿真软件教师站学员成绩检测汇报并配合教师做好实训项目预习报告检查工作。实训第一天先集中线下讲解,并选派做事认真负责的学生配合实验教辅人员做好一周实验项目的前期准备工作;然后根据抽查预习情况,将学生分成两路分别在实验室和仿真练习室进行四个实验项目实操训练和典型的聚合反应单元仿真操作,然后进行交换。两名指导教师分别下组到学生中进行实训项目实操指导,另外指导教师再根据职教云平台中反馈的学生完成提问、讨论等教学活动的情况,进行点评,并针对完成任务困难的学生,一对一指导。模块二实践教学环节设计特色之一是采用虚实结合方式完成实践性教学。即精选具有代表性的聚合合成实验和北京东方仿真公司开发的典型聚合反应单元仿真操作软件两者结合,让学生在完成实训项目工作任务的过程之中,引出该项目所涉及的相关理论知识,达到职业教育“必须,够用,实用”的教学要求。特色之二是利用往届学生仿真操作录像引领学生模仿操作,指导大多数学生初步学习练习,学习效果较高,并鼓励学生练熟后再录制下来进行展评,起到很好的示范引领和激励作用。针对个别学生操作中的问题,通过学生发起屏幕分享实施个性化指导,并通过腾讯课堂录播回看功能兼顾类似问题学生的分享指导,起到很好的教学效果。特色之三利用实践教学中聚合反应时间较长,学生搭建装置投料生产稳态监控等待结果的碎片化时间进行课程思政。再比如结合聚合物的识别任务,将高分子材料专业大赛的比赛项目之一渗透到教学任务之中;同时将高分子材料鉴别操作赛项操作规范引入实践教学任务训练之中。在培养学生专业技能的同时,也兼顾学生的职业素养,培养其求真务实、精益求精的工匠精神和踏实严谨、追求卓越、热爱劳动等优秀品质。特色之四是采用翻转课堂教学融入思政元素,将有限的专业课程教学延伸至课外,指导学生利用业余时间查阅资料,收集整理与课程教学内容相关的思政教学元素,制作项目汇报课件、轮流汇报讲课、组内点评、别组提问及教师点评。在项目汇报教学活动中实施课程思政并做好评价测评。要求教师课前深入挖掘思政素材,将任务分解到每个小组,并设计好汇报测评考评表。学习情景汇报测评表设计如下:这样学生既在查阅资料的过程中锻炼了检索、归纳、概括知识的能力,在汇报测评过程中又锻炼了语言表达能力,极大地拓宽了学生的视野,也无形中渗透了课程思政元素,培养了学生积极进取、奉献社会的情怀。

4信息化教改诊断与反思

4.1教学效果。结合时展,构建信息化教学环境,增强学生学习兴趣,提高学习效率,提升学习效果。强化课堂设计,教师不仅传递知识,更关注学生能力的培养和训练,点亮学生的心智,促进德智体美劳全面发展。从北京东方仿真公司易思在线平台上记录的学生练习典型聚合反应单元操作数据分析,全部同学经过多次反复练习后,成绩均能达到九十分以上。4.2教学反思。美国学者波斯纳提出教师成长=经验+反思。教师应从教学内容、方法、手段、顺序和效果五个方面进行反思,记录整个教学过程中的成功与失败并进行整理、分析从而进一步创新教育教学模式与方法,提高自身教学水平,为课程思政教育的开展创造前提。尤其是首次课不仅要优化教学设计,还要及时反思,因为首次课主要引导学生进入高分子世界,起入门的作用,重在培养学生学习的兴趣,使学生在轻松愉悦的情景中探索高分子世界的神奇,引导学生正确的理解高分子的概念之间的区别与联系。同时结合学习任务和背景知识进行课程施政教学,重点进行人文和环境教育渗透,对学生进行精神境界的熏陶,激发学生探索真知的热情。兴趣是最好的老师,教学活动中充分调动学生参与学习活动,突出学生主体地位,体现“做中学、做中教”;让积极参与学生带动学习不积极的,让基础好的带领基础薄弱的,这样能起到事半功倍的作用。

综上所述,通过课前、课中、课后精心的教学设计,利用智慧职教云平台和学习QQ群等信息化的手段,采用线上线下混合式教学,运用多种教学方法,充分调动学生对高分子基础课程的学习兴趣,并在润物细无声中融入思政元素,有效解决教学的重难点。这样的教学设计得到了同行和学生的一致好评,可为其他课程教学或者其他相关学科教学提供借鉴。

参考文献

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[4]秦四勇,李琳,江华芳,等.高分子化学教学中课程思政教育的探索与实践——以“Carothers方程的应用”为例[J].大学化学,2021,36:2007053.

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[8]李晓冬,胡鹏程,张甜,等.对乙酰水杨酸制备实验课程的思政研究[J].广州化工,2021,49(2)107-111.

高分子材料发展报告范文6

关键词:建筑工程;技术;创新与发展

中图分类号:F407文献标识码: A

施工技术的不断创新是确保建筑工程质量提升的关键因素,新的施工技术给建筑施工企业的发展注入了新的生机与活力,因此,我们应该高度重视新技术的研究与应用。

一、我国土建工程的现状

近年来,随着我国科学技术的不断发展和经济实力的不断增强,我国土木工程业事业获得了突飞猛进的发展。现如今土木工程在实践和研究方面已经取得了显著的成就,无论是结构力学分析还是结构设计的理论和方法以及结构的施工工艺,都取得了非常大的突破,尤其是近年来,随着科学技术的发展,在高层大跨结构方面的成就更是令世人瞩目。然而,我国土建工程技术仍存在许多问题,在项目建设工程中,常会出现工程结构位移、变形、渗漏水、刚度和强度不足、断面尺寸不精确等问题,这些问题的出现将会严重影响到整个土建工程的质量。一般情况下。出现这些问题的原因除了人为原因和外部环境的影响外,便是由于施工技术存在不足导致的。

二、当前土建工程技术存在的问题

在土木建设的施工过程中,经常会遇到质量方面的问题,比如,建筑结构发生位移、工程体形变形、结构层发生渗水、通风结构强度较低、断面尺寸误差较大等等。造成这些问题的既有环境因素,也有人为操作原因,但最根本的还是我国土建施工技术相对落后。随着建筑要求的不断提高,一些技术已经不能满足这些要求。土建施工技术的问题主要体现在以下几个方面:

1.工程防水施工技术

在进行建筑施工时,工程防水技术是指施工部位和水接触的地方发生水的渗漏及产生裂缝等问题。我国在工业和民用建筑中推行钢筋混凝土装配式平房结构,沥青油毡做成的防水层和屋面,起到了很好的防水效果。我国的刚性防水技术也较为成熟。它是以水泥,砂,石为原材料病残如少量外加剂或高分子聚合物材料,通过调整配合比,降低空隙率,改善孔结构,或通过补偿收缩,提高混凝土的防渗能力,使建筑物达到防水要求的技术。

2.混凝土施工技术

混凝土施工在土建工程中占据着主要地位。混凝土是由胶凝材料、骨料和水按适当比例配置,再经过一定时间硬化而成的人工石材。混凝土的硬度高、坚固耐用、原料来源广泛、制作方法简单、成本低廉、可塑性强、适用于各种自然环境,是世界上使用量最大的人工建筑材料,广泛使用于房屋、桥梁、公路等构造。该技术的实现必须准备好混凝土浇筑机、混凝土运输设备、振捣机器等,然后按照工程计划设计规范要求进行合理施工。在施工过程中常遇见的问题有工程结构表面出现裂缝、混凝土配合比例出错、施工流程出错等。所以必须准备计算配合比,采取合理的施工工艺。

3.钢筋工程施工技术

钢筋作为钢筋混凝土构件的主要材料,在结构工程中起着重要作用,钢筋工程关系到结构安全,必须按规范、操作规程和设计图纸施工。钢筋工质量检验不能马虎从事,要及时纠正施工中差错,确保工程质量。首先需要查验钢材质保书和复验报告,杜绝使用劣质钢材。钢筋焊接接头,按规定取样测试合格后方可使用,焊工需有上岗证。然后检查安装好的钢筋,按图核对钢筋的直径、根数、形状。钢筋绑扎需牢固,表面要洁净,模板内无碎砖、木屑、油污等杂物。还须对钢筋的接头、锚固、位置等仔细查验。只有采取合理的施工技术,保证钢筋施工工程的质量,才能确保土建结构的安全性,避免安全事故的发生。

三、土建工程技术的创新与发展

作为土木建筑施工中的重要环节,建筑技术的创新与发展,不仅可以提高工程施工质量的同时,而且在一定程度上可以促进整个建筑行业的发展。现如今,对于不同的建筑结构,新生了不同的具有代表性的技术创新成果,分别为:

1.新型抗震技术

目前世界各国采用建筑的方法,绝大多数都是插入式整体结构,这种结构是以吸收地震能量为主。即将建筑物的基础和上部结构设计为绝对不可分割的整体插入地球,在这种情况下,人们为了增强建筑物的抗震能力,通常加强钢筋水泥的强度但是这样仍然不能解决问题。采用新型抗震技术,例如,在建筑物的地基与立柱之间安装了一个隔震装置。这个装置在地震波的冲击下,也是可以滑动的。这样,地震通过地基打击上部建筑的通道就完全被切断了。同时,还在建筑的加装了一些具有很大弹性的消震装置,这些装置可以跟随地震波的振动而伸缩,把地震波挡在建筑地基以外,从而在很大程度上减小了地震对人们造成的生命和财产损失。

2.新型岩溶注浆技术

岩溶地貌是具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态现象。它对铁路路基沉降存在极为严重的危害作用。岩溶注浆原则是在土石界面处,高压注入水泥浆封堵溶洞、溶蚀、裂隙以及地下水潜蚀作用下形成的土洞、溶洞,充填土石中裂隙,形成水平帷幕封堵地表水通过,以便缓和地基不均匀沉降、岩溶塌陷及地表水或地下水活动而造成的裂隙继续扩大对地基的影响。因此,综合性分析,采用合理有效的基体处理措施,对于那些处于岩溶地区的复杂工程有着重要的作用。

3.新型结构振动控制技术

新型结构振动控制技术在目前已经成为结构工程学科中一个十分活跃的研究领域,被称为土木工程的高科技领域。结构振动控制技术,就是指通过采取一定的控制措施以减轻或抑制结构由于动力荷载所引起的反应。结构控制与结构振动反应信息、载荷传递信息等有着一定的关系,它可分为主控制、半主动控制、被动控制和混合型控制四类。

4.新型高分子材料的应用

在土建工程施工过程中,高分子材料的应用能够显著增强地基基础的承载能力,同时对地下水起到一定的阻隔作用,加强地基的安全性和稳固性、延长其使用寿命,改善混凝土的性质,增强建筑物保温、耐火、耐腐蚀的性能。以下将详细介绍高分子材料在土建工程施工技术方面的应用:

(1)高性能混凝土技术。高性能混凝土是一种新型高技术混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标,针对不同用途要求,对下列性能重点予以保证:耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。为此,高性能混凝土在配置上的特点是采用低水胶比,选用优质原材料,且必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂。

(2)土工复合材料。土工复合材料是一种新型材料,是土工织物、土工膜和某些特种土工合成材料,将其两种或两种以上的材料互相组合起来就成为土工复合材料,用于软基排水固结处理、路基纵横排水、建筑地下排水管道、集水井、支挡建筑物的墙后排水等。

(3)高分子化学灌浆材料。高分子化学灌浆时高分子应用化学的一个新领域,也是工程建设中一项新技术高分子化学灌浆时把由单体或低聚物等组成的浆液灌入所需处理的部位,经聚合、交联等化学反应,生成高聚物。使被灌物形成整体,达到防渗、堵漏和加固的目的。目前高分子化学灌浆材料主要有环氧树脂类灌浆材料、丙烯酰胺灌浆材料材料和木质素类灌浆材料等

综上所述,我国建筑工程施工技术的整体水平离世界先进水平尚有一定差距,这就要求土建工程企业在今后的发展中,能够结合着我国土建工程的实际发展状况,积极创新施工技术,并在此基础上不断学习国先进的施工技术,将其运用到我国的土建施工中。只有这样,才能在满足土建施工需求的同时,进一步推动我国土建行业的发展,为我国社会主义的发展做出应有的贡献。

参考文献

[1] 江广武.浅谈建筑工程的质量检测[J].中小企业管理与科技,2010,(07).

[2]吴旭辉,浅谈土建工程的施工创新技术与应用,中国房地产业2011.