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有机高分子材料概念范文1
关键词：功能高分子材料；教学探讨；教学方法
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）32-0139-02
一、引言
《功能高分子材料》是材料化学、高分子材料、复合材料和应用化学专业的主干综合性课程，同时是一门以高分子化学和物理为基础，与生物学、物理学和医学等学科都有交叉的交叉学科。随着科技迅速发展，当前社会领域内对功能高分子的应用更为普遍，因其种类多、内容丰富成为新技术革命中不可或缺的关键材料并充斥在人类生活中，这使得《功能高分子材料》课程的教学显得尤为重要。高分子材料的功能化主要体现在对其组成及结构上的设计，而《功能高分子材料》的教学目的就是让学生在掌握关于功能高分子材料基本知识的基础上，可以制备和设计功能高分子材料。因此，提高对《功能高分子材料》课程教学方法的重视，打破传统的教学方式，对于培养出运用功能高分子材料的高素质优秀人才尤为重要。
二、教学内容和课程特点
《功能高分子材料》是一门专业选修课，同时是一门重要的核心主干课程，不仅要求学生了解并掌握高分子材料的基础知识，更要求学生具备动手设计和制备有关的功能高分子材料的能力。而这也就要求在功能高分子材料的教学过程中，始终贯穿高分子材料的分子“设计―结构―性能”之间的关系，这往往需要学生运用和掌握大量的高分子化学与高分子物理的基础知识。
三、目前《功能高分子材料》课程教学现状与存在的部分问题
首先，功能高分子是一门结构复杂、跨学科性强的专业学科。因此，该门课程在教学内容的选择上不能拘泥于在传统模式中选取某一本教材内容进行教授，而是应需要进一步的去完善和提炼综合各版本的优势内容，再进行教学内容的选取；其次，晦涩难懂的教学重点是要求学生理解高分子材料是怎样从组成、结构上进行设计而使材料功能化的，但理论知识往往比较刻板生硬，使得学生学习兴趣低下。那么，如何提高学生学习积极性是教学关键。传统的“填鸭式”教学并不适用于这门课程，因为在缺乏以学生兴趣作为保障的前提下，我们很难将内容多、更新快、知识点晦涩、难点较多的功能高分子材料这门学科讲清楚。因此，教师应充分考虑更新教学手段、教学方法以及考核方式，提高自身专业素养并调动学生积极性来克服这一困境。
四、《功能高分子材料》课程教学改革方法与实践
1.教材的选定和内容的精讲。目前多数学校对于这门课程安排的课时、学时较短，主要集中于学生找工作和考研的大四阶段。那么，这就有赖于授课教授前期对课程教学内容的精心设计，更要求教师掌握当代先进的高分子材料的前沿知识和发展进程，不断更新自我的知识结构，对课程内容进行系统的分析和归纳，突出课程重点，授课时选择精练重点，深入浅出进行授课，从而解决教学内容多与学时少之间的矛盾。其次，功能高分子是一门相对新兴的前沿学科，因此选择其内容要跟随时代的发展，不可将陈旧的知识拿来反复陈述，而是要跟上科学步伐不断更新、充实和完善授课内容，教师应多方面的关注功能高分子材料领域的前沿动态，不断积累并更新自己的知识量，将先进的学术成果及时应用到平时的教学过程中，使得学生对高分子材料充满好奇，从而提高学生学习功能高分子的积极性，进而牢固掌握高分子材料的基础知识。
2.多媒体教学与传统教学方式相结合。多媒体教学越来越广泛的应用于现代教学中，相比传统的板书口述的传输途径，多媒体具有生动形象的图片和模型、涵盖的信息更广、交互性更强的特点，更容易令学生理解和接受教学过程中复杂的知识难点。近些年，越来越多的课程都已经实行多媒体教学，由于功能高分子材料这门课程的新概念多并且涉猎领域广，引入多媒体辅助教育将更有利于学生直观感受有关功能高分子设计的实例，尤其是教师可利用各种软件、网络资源和视频，生动地展示各种原理模型，把抽象枯燥的功能高分子材料课程变得更加具象、具体，以此调动学生的各种感官、启发学生思考，从而激发学生参与到功能高分子学习中来的兴趣，加强学生对高分子材料中的教学难点的理解和掌握。然而任何事物都是具有两面性的，不能过分依赖多媒体教学，在教学过程中，对于某些特别重要的理论公式的学习和推导，通过多媒体教学难以使学生在较短的时间内完全理解，这时教师就应该采用传统的板书教学方式，通过板书并逐渐讲解过程使得学生能够慢慢理解，加强学生的记忆。总之，多种教学方法有机的结合才能达到完美的理想效果。
3.强化理论与实践紧密结合，培养创新性思维。教师在传授功能高分子材料的理论知识的同时应开设与此课程相关的开放实践课程，如开放性的设计实验。在教师指导下，学生自己动手设计、操作并最终提交实验结果，在整个实验操作中不仅需要现实性的应用学到的理论知识，还可以锻炼学生的自主创新能力。这种自己动手操作设计实验的方式不仅培养了学生的动手能力，更加深了学生对所学知识的理解；还可以带学生去功能高分子材料的工厂参观，切身感受理论结合实际的生产过程，开阔学生的视野，教学实践相结合使得教学成果更为显著。
4.从生活实际出发，激发学生学习动力。教师在教学活动中介绍功能高分子材料的时候，可以以生活中的实际例子或新闻报道中的最新科技进展为例子，让学生认识到功能高分子材料的重要性，同时让学生对最新的研究成果有所了解，从而提高学生们对科学研究的兴趣。例如，教师可以以环保问题为切入点，介绍对于废水、废气处理方面的功能高分子材料；在讲解导电高分子材料时，可以用“诺贝尔化学奖科学贡献―导电聚乙炔发现”的案例切入；在讲电致发光功能高分子材料时，可以先从熟悉的智能计算机谈起，慢慢讲解其屏幕发光机理和应用机制；讲解吸波材料时，教师则可以从各国隐身战斗机的发展入手，从材料的特殊功能入手，再慢慢引出高分子材料的不足之处，从而引导学生主动思考、发掘原因，引导学生获取解决问题的方法，感受到成功的乐趣增进自信，提高学习功能高分子的学习动机。总之，要让学生在学习中建立起功能高分子材料与现实生活的紧密联系，感受到功能高分子学习在未来职业和社会生活中的作用。
5.教学手段多样化，增强教与学的互动性。采取多种教学手段并用，增强互动性教学在功能高分子材料这门学科中是非常重要的，尤其是教与学的互动性，在一定程度上可以促进学生的学习兴趣，在互动中得到对知识的理解和掌握。在互动性教学中，教师可以提出一些问题并适当的给学生安排一些课下查阅资料的任务，锻炼学生的文献检索能力，并能在文献中了解和掌握更为前沿的学科知识；更可以放手安排让学生在讲台上讲授，这样不仅可以促进学生对知识的掌握，还可以锻炼学生的胆量和演讲能力。此外，还可以鼓励学生撰写一些功能高分子材料相关的综述性论文，在培养学生论文写作能力的同时也对功能高分子材料领域有一个广博的认知。总的来说，互动模式可以督促学生主动对知识进行获取，增强学习的效果。
6.科研与教学相融合，以科研促进教学。在功能高分子材料教学过程中，应将教学和科研有机的结合起来。科研教学一体化不但能够提高教师水平，把握前沿的功能高分子材料的知识，更能丰富关于功能高分子材料的教学内容，为学生营造浓郁的学术氛围，提高学生的科研素养和创新能力，进而全面提高关于功能高分子材料的教学质量。
7.改革考核方式，端正学习态度。学生的考核情况是反应教学效果的标准，教师应该随时注意自己的教学效果，随时做好查漏补缺的工作，并积极调整教学方式以达到预期的教学效果。传统的考核方式主要是通过考试成绩来评价这门课的教学效果，而在这种情况下，学生往往是阵前磨枪，突击复习，这种瞬时记忆导致学生知识点很快被忘却。因此，改革考核方式变得尤为重要。首先，重视课堂表现力和出勤率，培养学生上课的纪律性和交流思考能力，该方面要占总成绩的30%；其次，要注重课堂报告和文献检索能力，从而锻炼学生检索资料、撰写报告以及演讲能力，并占总成绩的20%；再次，为了培养学生理论联系实践的创新性思维能力，那么设计性试验和课后作业要占总成绩的20%；最后就是考查学生对概念、原理、性能以及实验设计方案的掌握，占总成绩的30%。这种全新的考核方式能够有效促进学生素质的提高，使得分数不再是衡量学生的标准，对功能高分子材料课程教学效果的提升起到了重要的作用。
五、结语
在随着科技的发展，功能高分子材料科学也在飞速发展，这就要求高分子专业的人才的素质也要与时俱进。因此，在功能高分子材料的课程教学过程中，教师要不断提升自身素质，并及时掌握高分子材料研究的前沿内容，系统归纳课程内容，改变教学观念运用多重教学手段，采用理论与实践结合的教学思路，培养学生独立思考、解决问题的能力，调动学生自主性和积极性，为该科研领域不断输送优秀人才。
参考文献：
[1]齐民华.功能高分子材料课程教学改革的思考[J].广东化工，2011，（05）.
[2]周立，孙荣欣.《功能高分子材料》课程教学改革的探索[J].科技信息，2010，（21）.
[3]吐尔逊・阿不都热依木，如仙古丽・加马力.关于《功能高分子材料与化学》课程教学的几点思考[J].广东化工，2011，（11）.
有机高分子材料概念范文2
关键词：高分子材料；化工材料；发展现状
我国自上世纪80年代以来，开始致力于高分子化工材料的研发，并且将高分子化工材料用于多种领域，满足了节能减排、高性能高科技等现代社会发展的要求。除了本文主要介绍三种材料以外，我国在烯类单体聚合、a―烯烃的聚合、乙烯基单体的光聚合与光刻胶等方面也取得很大的研究成果，随着现代科技的发展以及社会发展的进一步需求，高分子化工材料将得到进一步的开发研究，并广泛的应用于农业、工业、医学、生物、能源等领域。高分子智能材料已经成为材料科学发展的一个重要研究领域，全世界各个国家科学家都在为此作不懈的努力。从人类历史发展来看，任何一种重要材料的发明和利用，都能够把人类改造自然，创造社会的能力提高到一个新的高度，并给社会生产力和人类生产生活带来巨大的影响，使人类的物质文明建设和精神文明建设共同向前推进一大步。所以可以肯定的说，未来将会有更多更好更实用的智能材料出现在我们的面前。
一、高分子材料概念描述
所谓高分子材料是指由许多重复单元共价连接而成的，分子量很大的一类分子所组成的相关聚合物，并且具有粘弹性。高分子材料正在向以下几方面发展：高功能化，高性能化，复合化，精细化和智能化。鉴于此，我国的高分子材料在进一步开发通用的基础上，应该重点发展高分子材料品种、提高技术水平、扩大生产以进一步满足市场需要。天然高分子是存在于动物、植物及生物体内的高分子物质，可分为天然纤维、天然树脂、天然橡胶、动物胶等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡胶和合成纤维三大合成材料，此外还包括胶黏剂、涂料以及各种功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所没有的或较为优越的性能，较小的密度、较高的力学、耐磨性、耐腐蚀性、电绝缘性等。
二、高分子材料的应用分析
（一）聚烯烃材料
聚烯烃是高分子化工材料中用量最大的，也是应用范围最广的一种，主要在汽车、建筑、家电等领域得到广泛的应用。聚烯烃是烯烃的聚合物，是由乙烯、丙烯1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烃以及某些环烯烃单独聚合或共聚合而得到的一类热塑性树脂的总称，主要通过高压聚合或者低压聚合如溶液法、浆液法等方法生产合成，主要品种有聚乙烯以及以乙烯为基础的一些共聚物、聚丙烯以及以聚丙烯为基础的丙烯共聚物。具有容易加工、综合性能良好、原料丰富，价格低廉等优点。目前，各研究机构正在研究使用过渡金属做催化剂，进行各类烯烃的聚合。近年来，随着节能减排、低碳经济以及可持续发展思想的深入，聚烯烃的合金化、高性能化和多样化成为研究的方向和重点。
（二）高分子智能材料
高分子智能材料是通过有机和合成的方法，使无生命的有机材料变得具有生物功能的一种材料。其功能可随外界条件的变化而有意识地调节、修饰和修复。形状记忆高分子材料是指在一定条件下赋予高分子材料的起始装态，当外部条件发生改变时，它可以改变成相应地形状，并能固定其形态。当外部条件再次发生改变时，智能高分子材料以特定的规律和方式再一次发生变化并恢复至起始态。从而完成从起始记忆态到固定变形态再到恢复起始态的循环过程。自行调温调光的新型建筑材料，成分是由水和聚合物构成的。在低温时聚合物是成串排列的，为透明状，能够透过90%的光线。加热时，这种聚合物就以纤维的形式聚合在一起，成乳白色，能够阻挡90%的光线。并且这种可逆过程是在两三度温差范围内完成的。具有传感功能的高分子材料，这种与传感器结合起来的高分子材料，已成为智能材料的一个新特点。例如，装有压电陶瓷传感器的机器人，可以灵敏地感觉到轴承脱离时摩擦力突然变化的情况，并迅速作出握紧反应。
（三）稀土催化材料
稀土元素具有独特的化学性能和物理组成，以稀土元素为基础的稀土功能材料在信息、生物、新技术、新能源以及环境保护等现代科学技术和现代工业发展中起着十分重要的作用，稀土催化材料比传统的贵金属催化材料相比，具有资源丰度高、成本低、生产工艺水平高以及性能优越等方面的优势。稀土催化材料不仅能够提高生产效率，最重要的是能够节约资源和能源，进而减少环境污染。上世纪60年代，中科院长春应用化学研究所运用稀土化合物组成新型催化剂用于二烯烃的聚合以及橡胶的制备，打破了传统的Z-N催化剂，取得重大研究进展。目前稀土催化材料大量运用在能源环境领域中，如汽车尾气净化、工业废气以及人居环境净化等方面。
（四）生物医用材料
生物医学材料指的是一类具有特殊性能、特种功能，用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患，而对人体组织不会产生不良影响的材料。高分子合成的生物医用材料通过分子设计和聚合，能够获得具有良好物理性能和生物相容性的生物材料，其中高分子软材料常用做为人体软组织如血管、食道和指关节等的替代品。合成的高分子硬材料可以用作人工硬脑膜、笼架球形的人工心脏瓣膜的球形阀等；液态的合成材料如室温硫化硅橡胶可以用作注入式组织修补材料。
三、结束语
新型高分子材料对人们的日常生活和工作产生越来越大的影响，本文从几个方面介绍新型智能高分子材料。主要包括高分子材料的含义，发展现状和高分子材料的应用等几方面内容。作为一种与国民经济、高科技技术和现代化生活密切相关重要的材料已经在各个领域中发挥了巨大的作用，人类已经进入了高分子时代。
参考文献：
有机高分子材料概念范文3
关键词：高分子材料与工程专业；有机化学；教学现状；教学改革
有机化学是化学学科中的一个十分重要的组成部分，它的主要研究对象是有机分子，从有机物结构入手，研究有机化合物的化学性质，在分子水平上探知未知世界的基础学科。在我校，有机化学是面向化工学院、药学院二年级，以及海洋学院一年级学生开设的专业基础课程，是“大类培养”的主干课程。通过有机化学课程的学习，可使化学类学生掌握有机化学领域的基本理论、基本知识和实验操作技能，把握有机化学发展领域的新概念、新动向和新技术，同时为后续专业课的学习打下坚实的基础。
1.教学现状
在工科院校，有机化学的教学课时“缩水”，如我校有机化学虽然是“大类培养”的重要专业基础课，但是其课时数被压缩到64个学时，教师必须在一个学期之内完成教学。而有机化学作为高分子材料与工程专业的基础课，是高分子化学、高聚物合成工艺学、高分子材料学等后续专业课的基础，学生必须在有限的课时数里掌握《有机化学》这门课程，难度大，任务重。另外，由于江苏省高考制度，较大部分的学生高中阶段选修的“物生”，进入大学后化学知识特别是有机化学基础知识非常薄弱，一个教学班级里，学生的化学知识水平参差不齐。通常是刚进入大学的第一学期学习无机化学，对于选“物生”的学生来说，没有化学基础，一开始就挫伤他们学习化学的自信心。学习有机化学时，多数学生对有机化学的学习有畏惧感。如果入校时对专业认知不够，不能看到有机化学学习对高分子材料与工程专业学习的重要性，更是对有机化学失去兴趣。再者，有机化学课程自身的特点，由于有机物数量多，结构多变，机理难掌握。而工科院校的有机化学课时数又被压缩，教师为了教授完大纲的教学内容，不得不采取“满堂灌”教学方法，使得学生缺乏主动获得知识的能力，被动“填鸭式”教学必然导致教学效果不理想。一学期教学结束，发现学生知识掌握不好，除了少部分拔尖的学生，大部分学生对这门重要的专业基础课一知半解，学到的有机知识很少。
2.教学改革
结合有机化学学科规律，针对高分子材料与工程专业特点，对教学内容进行优化、取舍；改进教学手段，选聘高年级本科生、研究生做助理班主任，让他们参与本科生教学，形成多元化的本科生教学队伍；改革考核方式，实现高分子材料与工程专业有针对性的考核方式，教考分离。（1）改革教学内容有机化学的教学关键是引导学生“有机”这一学科，不同于其他几门基础化学课，有机化学基本不涉及计算，不涉及公式，说的是图片的拼接，化学键的断裂与重组，以构建新的有机分子。那么，在教学过程中如何引导学生使用“有机思维”思考问题才是关键。当我们谈到如何面对课时数被压缩这个问题，如果抓住“引导学生进入有机化学这个学科”这个关键问题，就能依据高分子材料与工程专业的培养方案，深入分析研究教学大纲和教学目标，对教学内容进行取舍。在改革教学内容时，还要考虑以下两个方面问题：一是研读多种版本的教材，最新版本的中、英文有机化学教材和专著等，从不同研读、分析深度的教材方面，准确把握“基础有机化学”教学重点、难点，结合高分子材料与工程专业的特点来取舍教学内容。二是关注高分子领域的研究前沿，发展动态，结合传统的知识，推陈出新，把最新的知识信息教授于学生，引导学生了解最新的前沿，激发他们的兴趣，使之感觉到目前所学知识的有用性。（2）改革教学手段我校近年实施了一项“班主任助理”制度，选派高年级本科生、研究生担任本科生班级班主任助理，取得了很好的教学效果。高年级本科生、研究生参与本科生教学，形成多层次、多元化的本科生教学队伍。高年级本科生已经学习了有机化学专业基础课，经历过有机化学的学习和考核，有自己的学习方法和技巧；他们已经进入高分子材料与工程专业课程学习，对哪些知识对专业课学习重要有切身体会；他们与低年级学生同属于一个年龄阶段，有更多的共同话题，沟通交流更容易，帮助学生及早发现自己的优缺点，扬长避短。高分子材料与工程研究方向的研究生，通常具有扎实的专业基础知识，已经接触了专业的前沿研究方向，可以对高分子材料与工程专业低年级学生的学业、思想及心理等方面给予关心和指导。而且本科生可以在研究生的带领下主动做一些创新创业项目，这使得本科生更清楚自己在课堂学习中哪方面有不足，增强本科生对基础知识学习的热情，使他们在有机化学课堂学习中更积极、努力。（3）改革考核方式良好考核方式可以极大地促进学生的学习热情，提高他们学习的积极性。目前，我院不同专业实行统一考试，如环境工程、化学工程、安全工程和高分子材料与工程等专业统一出卷，流水阅卷、统一登分，做到公正、准确。但是，这种“统一”的方法抹杀不同专业对有机化学需求的不同，使得教师和学生忽视基础课对后续专业课的影响，结果是为了考试而学习，不能真正掌握自己专业需求的有机化学知识。为了提高学生的整体素质和学习积极性，我们应实现不同专业单独出卷、单独考核的方式。卷面上可以体现出适合高分子材料与工程专业的题目，结合他们的后续专业课程。哪些知识是有机化学这门课程必须掌握的基础知识，哪些知识是关联高分子材料与工程的专业知识。同时，建立针对性的有机化学试题库，使学生接触更多不同的题型，拓宽知识面。建立适合高分子材料与工程专业的有机化学试题库，有机化学课程理论考试按照一定的难度系数、教学要求、考试范围等，统一从试题库里抽调，实现教考分离。
3.结语
为全面提升高分子材料与工程专业的有机化学教学质量，我们要结合有机化学学科规律，针对高分子材料与工程专业的专业特点，从学生的实际出发，认真分析总结，精选教学内容，创新教学手段，改革考核方式，不断激发学生的学习兴趣，以提高高分子材料与工程专业的人才培养质量。
参考文献：
［1］黄杰，周冕，李又兵，王选伦.高分子材料与工程专业《有机化学》教学改革探索与实践.广州化工，2014（42）：186-187.
［2］陶传洲，刘玮炜，曹志凌，史大华，王建，程青芳.环境工程专业有机化学课程教学现状及改革.中国科教创新导刊，2010（34）：78.
［3］刘国福，李慧，熊艳，研究生在提高本科生人才培养质量中的作用初探.中国教育技术装备，2012（9）：20-21.
有机高分子材料概念范文4
关键词 现代高分子科学 创新意识 教学改革
中图分类号：TQ311 文献标识码：A
随着科学技术的不断进步，越来越多的领域中都采用高分子材料来取代原来的金属和无机非金属材料，使得高分子材料在工业、军事及人们的衣食住行等领域都受到了广泛的应用。而高分子材料的制备及加工成型离不开高分子科学的基本原理和方法，因此，高分子科学成为目前化学领域最热门的学科方向之一。高分子科学作为一门将化学、材料结合在一起的交叉学科，渗透到各个学科和行业。随着高性能高分子材料的不断开发，高分子材料在各种不同领域的应用也越来越广泛，生产企业及社会对高分子学科方向的高素质复合型人才的需求也越来越大。《现代高分子科学》是我校化学专业硕士研究生的一门重要的专业学位必修课程，是一门将《高分子化学》与《高分子物理》的基本原理和方法结合在一起的综合性高分子课程，主要内容包括高分子合成的基本理论和方法、聚合反应机理以及高分子材料加工的基本原理及应用等，其中以高分子化学的讲授为主。课程内容多、理论性强、抽象概念和数学推导繁多，且仍处于不断丰富和发展中，致使理论教学面临严峻挑战。
近年来，科技的发展促使新型的高性能高分子材料不断出现，产品更新换代速率加快，要求从事高分子学科的技术人员具备更强的综合能力及较高的创新性思想。因此在本课程的理论教学中，继续采用传统的高分子科学教学体系，很难适应现代社会发展对复合型、创新性人才培养的要求。在这种形势下，必须对高分子科学的教学内容进行改革，加强对学生创新能力以及分析和解决实际问题能力的培养，才能适应社会发展对人才培养的需要，达到培养高素质创新型人才的目的。本文介绍了我校在《现代高分子科学》教学内容和教学方法等方面的具体改革措施，根据我校化学专业的特点确定教学内容，并结合高分子学科领域最新科研进展及工业生产实际讲授高分子的基本合成方法、反应机理及加工成型的基本原理和应用，其目的是使学生牢固掌握并灵活运用高分子科学的基本原理和方法，为在高分子材料相关领域从事研发和解决实际工程问题奠定坚实的基础。
1根据专业特点，合理安排教学内容
现代高分子科学的主要内容涵盖了高分子化学以及高分子物理的重要知识点，包括高分子的合成方法、反应机理、聚合物的结晶及力学性能等。概念多，公式多，反应机理及动力学模型多，内容抽象，再加上课堂教学总学时偏少，要将所有重要知识点讲清讲透的难度非常大。因此，在教学过程中如何根据本校化学专业的特点合理安排课程内容成为本课程教学改革要解决的首要问题。对于课程的重点、难点及成熟理论可适当详细讲解，而对于聚合实施方法等相对容易的内容，则可以让学生自学，从而可以实现在有限的时间内把重点、难点内容讲深讲透的目的，增强教学效果。例如，在高分子化学的内容中，缩聚和自由基聚合是两大类聚合反应的代表，同时也是后续一些专业选修课程的理论基础，因此对其这两类聚合反应的机理及反应动力学可进行重点讲解。另外，也可重点介绍与我校化学专业精细化工研究方向关系密切的知识点，例如定向配位聚合、连锁聚合中的阴离子聚合等。
2实行互动式、形象化教学，提高学习兴趣
现代高分子科学是在有机化学的基础上紧密结合数学、物理等学科的一门理论性学科。同时，它也是一门实践性非常强的学科，其内容包括许多合成反应机理和反应动力学模型。在学习过程中，同学们普遍表示很难理解那些比较枯燥的推理过程。因此，在教学过程中如何提高同学们的学习兴趣，增强其求知欲，变被动学习为主动学习，是在课程教学过程中需要解决的重要问题之一。
“兴趣是学习最好的老师”。只有当学生带着浓厚的兴趣去学习，才会使“要我学”变为“我要学”，学生才会主动探索看上去比较枯燥理论的内在联系和思考所遇到的问题[4-5]。把枯燥的理论与丰富多彩的图片以及直观生动的动画或视频结合在一起，有利于激发学生的求知欲望和学习兴趣。例如，在讲解“绪论”部分时，首先让大家介绍一下平时的衣食住行中与高分子有关的物质，简单介绍其特点及对人类生活及国民经济的影响，并准备一些相关产品的图片，如汽车轮胎、碳酸饮料瓶、微波炉餐具等，让同学们对高分子及其应用有初步了解，激发同学们的学习兴趣。
另外，为了进一步提高课堂教学效果以及学生的学习效率，可以采用一些比较具体、形象的内容来代替平淡的文字描述。例如，可以采用成语典故“成也萧何，败也萧何”来介绍聚合实施方法，以本体聚合为基础，比较各种不同聚合实施方法的优缺点。本体聚合的最大问题是在反应后期体系粘度会快速增加，导致反应釜内的聚合热难以排出，从而出现自动加速效应，易引起爆聚等问题；而在溶液聚合中，通过添加一定量的溶剂来解决体系粘度大和聚合热难以排出的问题。但加入溶剂也会带来一些新的问题，例如由于反应物浓度降低而引起聚合速率下降、聚合效率降低，而且溶剂的回收也会造成生产成本的增加，那么这个溶剂就是所谓的“萧何”。引入类似的典故，可以将书本中某些枯燥乏味的反应机理等内容转变为能引起学生兴趣的内容，进一步加深学生对重点和难点内容的理解。
3结合学科最新进展，穿插介B高分子科学研究的热门领域
在课堂教学中，不仅要把书本上的知识传授给学生，还要让学生了解和掌握本学科的发展动向及趋势。因此，任课教师必须不断更新自己的知识，密切追踪本学科的世界前沿，掌握其最新发展动向，从而在课堂教学的过程中穿插介绍高分子科学领域的热门方向，激发学生进一步学习的热情。例如，在介绍定向配位聚合的相关内容时，可介绍由于定向聚合催化剂而获得诺贝尔化学奖的科学家齐格纳、纳塔发现定向聚合的过程。然后可进一步引深介绍由于发现导电高分子而于2000年获得诺贝尔化学奖的白川英树、黑格尔以及狄米德。并结合近年刚获得诺贝尔化学奖的超分子化学，介绍目前高分子领域发展的新方向，比如超分子与高分子的自组装、艺术性高分子等，让学生对本学科领域的前沿和热门领域有一个初步的了解，扩大学生的视野和知识面，提高其综合能力。
4结束语
在课堂教学改革中，对教学内容和教学方法的改革是其中最重要的手段之一。现代高分子科学课程作为我校化学专业研究生一门非常重要的必修学位课，其理论性非常强，包含许多非常抽象且难以理解的概念，因此，任课教师需要不断优化课堂教学内容，结合多种教学手段，从而提高课堂教学的生动性和交互性，将学生的被动学习变为主动学习，为真正培养高素质的复合型、创新型人才奠定坚实的基础。
基金项目：长沙理工大学研究生教研教改项目（编号：JG2015YB11，JG2014ZD04）。
作者简介：张跃飞（1974-），男，湖南邵东人，博士，教授，主要从事高分子科学相关课程的教学及高性能高分子材料的研究。
参考文献
[1] 张安强，刘海敏，王炼石.具有工科特色的《高分子化学》课程教学改革初探[J].高分子通报，2012，（12）：91-94.
[2] 郝智，伍玉娇，罗筑，黄彩娟.高分子化学课程教学改革与实践初探[J].高分子通报，2012（5）：116-118.
[3] 徐晓东.非高分子专业《高分子化学与物理》教学中的几点体会[J].高分子通报，2010（5）：74-78.
有机高分子材料概念范文5
关键词：保质设计；材料信息；模型研究
Abstract: Design for quality (Design For Quality, DFQ) also known as the "design for quality", is an emphasis on system design ideas and methods for quality. Design of material quality information at different stages through the analysis of products, building materials information model supporting dfq. This paper analyses the technological process design for quality and material information model, for technical exchange and reference.
Keywords: Design for quality; information; model research
中图分类号：S611 文献标识码：A文章编号：
材料信息是制造质量信息的一个重要内容，也是研究和建立统一的、实现保质设计过程中各阶段信息交换与共享的基础。质量保证设计(DFQ)是将质量保证和质量管理融入到产品设计中的一种新的设计方法，能为产品设计和工艺设计人员提供实现产品质量所需要的所有信息，包括概念设计、初步设计、详细设计、工艺设计，并将质量管理与控制融入设计中。然而，目前国内外对保质设计依然存在很多问题，例如关于材料信息建模及利用的研究对制造过程的信息掌握不够；在设计时对制造过程的质量控制实际能力考虑不充分；大多数研究没有考虑到信息表示从面向设计者的信息模型到面向计算机内部存储的物理数据库转化，以及对材料信息与CAD/CAPP/PDM/ERP等集成研究也不充分等等。材料信息可有效支持保质设计决策，给设计人员提供有关质量控制的实际状况与能力方面的相关质量信息，从而避免设计与制造脱节问题的发生，更好的帮助设计人员根据质量控制的实际状况与能力设计产品的质量指标，设计出更多既实用又高质量的产品。
1. 关于保质设计中有关材料信息需求分析
产品设计在产品整个生命周期内占有越来越重要的位置。“质量”首先是设计出来的，产品设计阶段是质量保证的首要环节，是质量保证实施的源头。质量保证应从传统的生产过程质量控制向产品设计、开发质量控制转变，从制造过程控制向前推进到设计过程控制，基于保质设计的材料信息需求模型如图1所示，它可划分为功能设计、概念设计、详细设计和工艺设计等4个阶段，每一设计阶段通过来自设计、工艺、供销、财务及管理等部门的人员组成DFQ小组协同工作，采用综合的、整体性的、并行的产品设计方法。概念设计是根据产品规划提出设计要求表（包括合理设计要求和设计参数）进行产品功能原理设计，形成产品工程设计说明书，概念设计从其它属性中了解设计需求、信息来源等材料信息；初步设计是概念设计的继续、详细设计的基础，主要工作是根据产品的功能，进行产品总体方案的设计和确定。这一阶段既要确定产品的总体结构，又要确定产品零部件的结构和各零部件之间的连接方式，初步设计从材料类型中了解满足设计要求的材料种类；详细设计是对初步设计阶段完成的产品结构方案进行细化工作。在这一阶段，主要完成产品结构总图的设计、零部件图的设计、零件可加工性检查、零件可装配性检查等，详细设计根据材料性能属性作出选材决策；工艺设计是根据产品零部件图进行产品工艺文件的编制、工装夹具的设计，最后，制定相应的产品标准。工艺设计需要从制造属性和基本属性中了解被选材料的实际质量情况。优化是保质设计思想的具体体现。因为只有对设计过程的每一阶段的设计结果进行评价和优化，才能早期发现问题，早期解决，避免前期的设计错误造成后期的重新设计，保证整个设计过程最优化，提高设计效率和设计质量。
2.关于保质设计的材料信息模型分析
根据设计各阶段对材料信息的需求，用来描述材料信息的属性有基本属性、性能属性、材料类型、制造属性及其它属性等。基本属性表明了材料管理方面信息；性能属性表明材料物理和化学性能方面信息；材料类型属性表明了材料主要有金属材料、无机非金属、有机高分子材料、复合材料等种类，每种材料又可进一步细分，比如有机高分子材料可分为功能高分子材料、合成橡胶、纤维和塑料；制造属性表明了材料在制造过程中可切削性、变形程度、可成型性等方面信息；在其它属性中添加了方便产品设计和工艺人员来获取材料信息的设计需求、信息来源、存在形式、存储格式等。设计需求信息表明在某一设计阶段对材料信息是否有需求。信息来源主要包括企业内部信息源和外部信息源，企业内部信息源有产品设计团队、生产制造、质量检验管理、设备维修管理、人力资源等；企业外部信息源则包括供应厂商、外协加工厂等。存在形式主要有以文档、图表、各类信息系统、专业技术人员知识等形式存在。存储格式针对不同信息存在形式会有所不同，如文档形式存在
的信息有Office、XML、STEP等格式；图表信息有CAD、VRML等格式；各类
信息系统如CAD/CAPP/CAM/PDM/PLM/ERP/MRPⅡ/MIS等中的信息大多以关系数据库格式储存；技术人员知识则是以隐性方式存储在专家头脑里，属于企业无形资产。基于此建立了支持保质设计的材料信息模型如图2所示。面向质量设计环境下，初步设计、详细设计和工艺设计都需要材料信息的支持，初步设计从材料类型中了解满足设计要求的材料种类；详细设计根据材料性能属性作出选材决策；工艺设计需要从制造属性和基本属性中了解被选材料的实际质量情况。
3. 关于STEP材料质量信息模型分析
产品数据交换标准（StandardforTheExchangeofProductmodeldata,STEP）是一个关于产品信息表达与交换的国际标准，目标是提供整个产品生命周期内的产品信息描述和交换的中性机制，使产品数据能够在异构计算机系统之间进行共享与交换，从而满足产品生命周期内各阶段对产品信息的不同需求及保证对产品信息理解的一致性。支持保质设计的制造质量信息系统采用STEP的信息建模工具EXPRESS-G来描述基于STEP材料信息模型。它可以支持应用系统共享模型信息，并通过STEP中性文件方式实现与非STEP模型应用系统的数据交换，实现保质设计的材料信息表示从面向设计者的信息模型到面向计算机内部存储的物理数据库转化。材料类是金属材料类、无机非金属类、复合材料类和有机高分子类的父类，材料类的属性描述材料基本管理信息、制造属性信息及为方便设计和工艺人员管理而添加的信息，它被金属材料类、无机非金属类、复合材料类和有机高分子类继承。金属材料类是钢铁类、铝和铝合金类、钛类、形状记忆合金类、非晶态合金类、超导材料类和半导体材料类的父类；无机非金属类是陶瓷类、玻璃类、耐火材料类、水泥类、发光材料类和无机合成高分子类的父类；复合材料类是纤维复合材料类、其它类型复合材料类的父类，而玻璃钢类、硼纤维类和碳纤维类是纤维复合材料类的子类，层叠复合材料类和细粒复合材料类是其它类型复合材料类的子类；有机高分子类是塑料类、纤维类、合成橡胶类和功能高分子材料类的父类。设计人员根据材料信息的不同需求，分别从不同抽象层次获取相关信息，从材料角度方面来确保设计质量目标在制造过程中的实现。其它面向质量设计的结构化制造质量信息也可按照此方法建立相应的STEP模型，方便其与其它应用系统的信息成。
有机高分子材料概念范文6
关键词：聚合物 成型加工 复合材料 应用型本科院校
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）05（b）-0138-01
聚合物加工工艺是我校复合材料专业的一门重要的必修课程。它的目标是使学生了解从理论上了解影响聚合物性能的因素、成型加工中所需的添加剂、聚合物的结构与性质在成型加工中的变化，熟悉聚合物配方设计方法，掌握聚合物的成型加工方法以及工艺过程，培养独立分析问题和解决问题的能力[2～5]。在教授的过程中，为了培养学生解决实际高分子材料成型加工中遇到的问题，我校复合材料专业增加了这门课程的实践和实习的课时，这样就减少了理论课的课时。我校这门课的课时仅为32课时，比起相应课程传统的理论课时要少了很多。此外，我校的部分学生来源于职高。这类学生相对的数学和物理的基础较为薄弱，使他们理解抽象理论较为困难，但是相对实践能力较强，大部分同学都可以对实际成型加工进行操作。因此，如何上好这门课是这门课程的老师面临的一大问题。
本文根据笔者阐述在“聚合物成型加工”教学过程中所做的思考和探索。从以下3方面进行课程改革。
1 重视理论基础，突出从理论到实际的联系
应用型本科院校的定位是在本科层次上培养有一定的理论基础和较强实践能力的应用人才[1]。可见，让学生们知其然和知其所以然同样重要。因此，要重视基础理论的教学。除了物理化学、高分子物理、有机化学、高分子化学等专业基础课是聚合物加工工艺的理论基础以外，加工技术本身也有一定的理论基础。而这些理论本身存在着内容分散化、概念抽象化、理论半经验化等特点。这就又增加了教学的难度。由于学生已具备初步的实践技能与知识，让学生通过已有的知识和技能来理解所学习的理论是一种很好的教学方式。因此，在课程教学中，理论的讲解亦是十分重要的，并且不单是理论的独立讲解，更重要的是建立从理论到实践的关系。
聚合物加工工艺是采用各种成型加工设备，通过诸如混合、塑化、成型等手段将高分子原料转变为塑料或橡胶制品的过程。这里包含了两层意思：一是加工，是原料从固态变为可流动的状态的过程；二是成型，是物料从流动状态固化的过程。由此可见，聚合物的这些变化是聚合物加工工艺的主线。根据这个主线可以将课程的理论基础分解为三个部分：（1）发生了那些变化；（2）为什么会发生变化；（3）如何发生变化。通过课程分解使这门课程的理论知识系统化，从而教给学生的加工过程中的实质性问题。
2 统筹管理相关课程的实践教学体系
聚合物加工工艺是针对实际工程技术的一门课程[5]。因此，理论与实践相结合显得十分必要。对于实践性较强的课程，实验课的开设尤为重要。此外，此课程与高分子材料、复合材料等课程都有一定的相关度，部分内容有一定的重叠。因此在教学中，要充分考虑课程间的联系。因此，我们对实验教学进行了系统性的整合，建立了课程间的联系。
2.1 设立专门的实验课程
经过调查分析，我们发现高分子材料课程的部分实验也涉及某种特定材料的成型加工，而复合材料的部分实验设计几种不同材料间的共混与复配，并且各实验是独立的。经过实验，学生掌握的只是某种仪器设备的使用或材料生产的某个步骤，而对高分子材料的生产加工没有系统的了解。所以，我们现将这几门课的实验全部分离，设立专门的实验课程，并将其设计成系统性实验。实验总体分为三大部分：（1）材料的共混与复配。主要的实验内容涉及高分子共混设备如开炼机、密炼机、挤出机等仪器的使用，高分子材料与添加剂的混合与复配；（2）材料的成型与后处理。主要的实验内容涉及将复配好的物料通过模压成型、注塑成型、压延等手段将单一的材料或复合材料制成成品；（3）成品的性能检测。
2.2 建立校外实习基地
为了让学生了解实际的生产过程，现场的实习十分必要。我校复合材料专业本着立足南京、服务南京的思想与南京市多家复合材料生产单位如肯特、沪江、海之美等建立了合作关系，使我校的学生有了多个教学实践基地。学生在实习基地切身体会高分子的加工过程，通过认知实习、生产实习和毕业设计等方式进入生产的第一线，从而更深刻的理解和了解聚合物加工的理论和工艺。
3 改变考核方法
正如前所述，聚合物加工工艺的这门课程分为理论和实践两大部分。这两部分教学内容存在很大的差异，就使得其教学方法必要多样化。与此相适应的考核方式也应该多样化。因此，在教学改革过程中，要针对不同教学内容和不同的教学方法，采用不同的考核方式。
对于理论部分的内容可以考试的方法进行考核，考察学生对理论的理解和掌握程度。对于实际的成型加工部分如挤出成型、模压成型、注射成型等，考核内容除了理论内容外，增加部分来源于聚合物生产厂家的实际问题，主要考察学生解决实际问题的能力，采用让学生自己查资料、做方案、集中讨论的方式进行考核。
4 结语
聚合物加工工艺是复合材料专业的一门重要的专业课，通过重视理论基础、突出从理论到实际的联系，强加强课程间的联系、建立系统的实践教学体系，改变考核方法等措施让学生在理解和掌握高分子成型加工的专业知识和基本技能。
参考文献
[1]尹飞鸿.工程类应用型本科教学质量保障体系的研究[J].上海工程技术大学教育研究，2007（3）：22-25.
[2]郭正虹，方征平，程捷.聚合物成型加工课程教学改革初探[J].高分子通报，2011（1）：105-108.
[3]周达飞.高分子材料成型加工[M].北京：中国轻工业出版社，2009：1-2.
