有机高分子材料的特点范例6篇

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有机高分子材料的特点

有机高分子材料的特点范文1

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.

有机高分子材料的特点范文2

关键词:高中化学教材;前沿科技;合成有机高分子化合物;六国比较

文章编号:1008-0546(2015)07-0057-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.07.020

21世纪,科学技术已广泛融入到现代生活各个方面。高中化学教材中前沿科技知识的渗透和编入不仅能体现课程综合化与融合性的要求,更能使学生深入认识本学科甚至是交叉学科领先的科学技术[1],让学生意识到化学学习的意义和价值,认识到利用化学知识解决生活中问题的重要性,感受化学科学的实用性和创造性。世界各国高中化学教材均将科技前沿知识渗透到教学内容中作为在教材内容创新的重要方面,在保证内容选择的基础性与时代性的和谐统一方面各有特色。合成有机高分子材料是现代科技硬件的重要载体,被广泛应用于医药卫生、现代工农业生产以及国防科技、航空航天、信息通讯和生物工程等各个领域,是化学前沿科技最具代表性成果之一,也是学生认识化学科技在社会生活中应用最好的学习资源。本文以合成有机高分子材料为切入点,通过研究世界发达国家高中化学教材在内容选择、编排与呈现方面渗透前沿科技成果的理念与做法,以期为我国高中化学教材内容创新提供启示。

一、研究对象

研究选取了中国、日本、澳大利亚、新加坡、美国、英国六国的主流高中化学教材作为研究对象,其名称、出版社、出版信息见表1。

二、内容选取

要认识合成有机高分子材料,“合成有机高分子化合物”是其重要的基础。我们从“合成有机高分子化合物”内容入手研究。

1. 选取比例

“合成有机高分子化合物”包含“合成有机高分子化合物基础”(以下简称“合成基础”,主要包含单体、聚合反应、高分子化合物的结构与合成高分子化合物的合成技术等内容)、“合成高分子材料”(主要包含各类合成高分子材料的性质、结构、合成、用途、分类及处理等内容)、“功能高分子材料”和“复合材料”四部分内容。用该四部分内容的知识点数目除以“合成有机高分子化合物”总知识点数目,所得百分比来表示各部分内容选取的比例。六国高中化学教材中四部分内容占“合成有机高分子化合物”的比例见图1(左侧饼形图)。

由图1可以看出,“合成高分子材料”在六国教材中均为最主要的内容(比例均在60%以上);其次是“合成基础”(比例平均在20%~30%);“功能高分子材料”各国差异较大:比例最大(11%)为中国教材,其次是日本教材(8%)、新加坡教材(5%),其他国家没有该部分内容;“复合材料”只有中国和澳大利亚教材涉及,比例均为2%。

“合成高分子材料”包含“塑料”“化学纤维”和“合成橡胶”三部分内容。用同样的方法求得图1右侧饼形图的数据,可以看出,“塑料”在六国教材中所占比例均为最大(比例均在45%以上),其次分别为“化学纤维”和“合成橡胶”(美国和英国教材除外)。

2. 内容深度

从学习认知水平角度分析,发现,日本教材在“合成高分子材料”、“合成基础”部分内容最深,难度最大。

日本教材在“塑料”部分介绍的塑料种类最多,包含聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尿素树脂、酚醛树脂、聚硅氧烷树脂、聚醋酸乙烯酯、密胺树脂和离子交换树脂共10种;澳大利亚教材提到9种,新加坡教材5种,中国和英国教材仅为3种,美国教材最少,为2种。日本教材不仅包含的塑料种类最多,而且都深入详细地介绍了每一种聚合物的性质或结构以及聚合反应方程式和用途。澳大利亚教材虽然给出的塑料种类多,但是除了详细介绍聚乙烯、聚氯乙烯这两种聚合物,其他都是简单介绍其性质和用途。中国教材包含的塑料种类虽少,但对聚乙烯和酚醛树脂两种聚合物的介绍最为详细。

在“化学纤维”部分,日本教材编入的化学纤维种类最多,包括合成纤维中的6-6尼龙、芳纶纤维、6-尼龙、涤纶、聚丙烯腈纤维、维纶,和人造纤维中的粘胶纤维、铜氨人造丝、醋酸盐纤维共9种,并且从性质、聚合反应方程式、用途这几个方面详细地一一介绍。中国教材仅简单提及“六大纶”。新加坡教材给出2种,澳大利亚和美国教材仅给出1种。

在“合成橡胶”部分,日本教材提到的合成橡胶种类最多,包含丁苯橡胶、腈基丁二烯橡胶、聚氯丁二烯共3种,并详细介绍其性质或符号以及聚合反应方程式或用途。中国教材仅讲到顺丁橡胶一种,但从特点、聚合方程式以及橡胶的硫化和用途等方面很详细地进行了介绍。美国教材仅提到丁苯橡胶的符号。

在“合成基础”部分,日本教材提到的聚合反应方式最多,包含加聚、缩聚、开环聚合、共聚合4种,中、澳、新、美、英五国教材仅呈现了加聚、缩聚2种。

3. 课程功能实现

从教材中“合成有机高分子化合物”内容的课程功能实现角度分析,我们发现六国教材中澳、新、美、英教材更加注重对科学方法的教育:

(1)实施技术方法教育。澳大利亚教材把“合成有机高分子化合物”作为技术教育的重要内容,占用一节的篇幅详细介绍了7种修饰多功能高分子聚合物的手段和3种高分子材料成型技术,以及各种手段和技术的应用[2]。澳大利亚教材中该部分内容将高分子合成的基础原理和化工生产结合起来,是合成理论过渡到实践的桥梁,实现了合成技术的“工艺化”,是培养学生技术素养的有效内容。

(2)渗透环保教育。新加坡和英国教材除了介绍塑料的广泛应用之外还选取较大量的内容来讲述其危害性,澳大利亚和美国教材详细介绍了“分类回收法”的废旧塑料处理方法,澳大利亚和中国教材提到了可降解高分子材料的研发,这将有利于学生了解材料的使用与环保的关系。

(3)提升实践能力。澳大利亚和美国教材详细列出了塑料制品的回收标识、代表的类型名称及性质、应用。回收标识也是健康证,学生可以在生活中根据编号来判断塑料的种类和质量,从而有利于帮助学生学会鉴别化学信息的真伪和品质,养成独立思考及反思的能力,培养学生的批判性思维,同时启发学生学会利用分类的方法解决生活中的化学问题,引导学生将化学知识应用到实践中去,提升学生的实践能力。

三、组织编排分析

表2列出了各国教材中涉及“合成有机高分子化合物”内容的章节编排情况。

依据教材中章节的设置,我们发现其组织编排方式有2种类型:(1)独立成章。中国和日本教材分设两章介绍有机高分子化合物,澳大利亚和新加坡教材设置一章。日本教材按合成有机高分子化合物的分类设章,而中国教材是按学习难度于必修2和选修5分设两章,采用螺旋式的组织编排方式。(2)独立成节。美国和英国教材如此。

依据教材编写所体现的课程观分类,其组织编排方式有2种类型:(1)学科中心设计取向。中、美、新教材以有组织的学科知识作为教材设计的基点,按照学科结构为中心来组织学习内容[3];(2)社会生活问题中心设计取向。日、澳、英教材以生活、社会问题作为教材编写设计的基点,巧妙地将合成有机高分子化合物与生活实际联系起来,使学生在潜移默化中学会利用所学知识原理更科学、深入地认识、利用生活中的有机高分子材料,更大限度地实现其教学价值。

另外,各国教材组织编排各具特色:(1)日本和澳大利亚教材设置了章的上级标题――“研究领域”,使知识体系更加系统、清晰;(2)澳大利亚和新加坡教材的节标题设置详细、具体,核心概念界定清晰。中国教材章下的节标题少,每个节标题包含内容范围过大,且节标题下的小标题很少,导致框架不清晰,文字阅读量大,不利于学生进行信息提取,加之该部分知识内容多,分类复杂,这无形之中加大了学生学习难度。

四、结论与启示

通过对六国教材“合成有机高分子化合物”内容分析和组织编排的比较,我们可以获得如下结论:

“合成有机高分子材料”均已成为高中化学教材中合成有机高分子化合物的核心内容。教材中增加合成高分子材料种类与反应类型,可为学生广泛认识生活中的高分子材料奠定坚实的理论基础,使学生深入理解有机化学基础,拓展有机合成的创新性思维,以化学学科思维更科学深入地认识身边的高分子材料制品;同时,高分子材料制备技术方法的介绍对于提升即将面临职业定向的高中生的应用创造能力和技术素养有着重要作用;再有基于合成有机高分子化合物的介绍,渗透环保意识,有利于使教材向多维化和融合性发展。

我国高中化学教材在核心内容的选取上同各国一致,并采取由浅入深螺旋式的组织编排方式,这些是值得肯定的,但合成高分子化合物类型单一,缺乏与生活相联系和对科学方法的渗透这些问题值得我们深思。由此我们提出如下建议:在内容选取方面,应适当丰富合成高分子化合物的种类;充分发挥前沿科技类内容所特有的教育功能,注重对技术方法、环保意识、实践能力和批判性思维的教育,全面提升学生的应用和创新能力。在组织编排上,前沿科技类内容更适合采取社会生活问题中心设计编排,注重化学与社会生活实际的紧密联系;对于内容繁杂的部分建议采用细致详细的标题设置,同时可选择性增设“研究领域”等标题。

参考文献

[1] 王瑞政,周青,阙丽丽. 化学前沿学科知识在美国化学教材中的体现[J]. 化学教学,2009,01:58-61

有机高分子材料的特点范文3

问:高分子材料与工程专业的研究对象是什么?

答:高分子材料与工程是一门将理科、工科相结合的专业。高分子材料,又可以称作石油化学工业。在发达国家,石油化学工业里60%~70%的产值是由高分子来体现的。高分子专业涉及合成与加工两个方面,到了硕士阶段分设理科的“高分子化学与物理”和工科的“高分子材料”两个专业。

问:本科核心课程有哪些?高分子材料与工程专业的学生需要具备什么特质?

答:有机化学、物理化学、高分子化学、高分子物理、高分子材料、功能高分子导论。其中的高分子化学、高分子物理和高分子材料都有相对应的实验课。

我认为一个专业需要各种各样的人,高分子也是一样。不能说哪类学生特别适合学这个专业,我倒觉得更应该是学生在选择高分子后,能够主动去适应这个体系,发挥自身的特点,不断深入,持之以恒,这样才能够学好。

小编插话:如果能够不断深入学习,持之以恒,说不定就会像美剧《生活大爆炸》中的谢耳朵、霍华德他们一样,成为厉害的物理学家或化学家!在学习的路上,就算脚踩荆棘也要大步前行,来看看都会遇到怎样的困难吧。

问:在高分子材料与工程专业的学习过程中,有可能遇到的困难是什么?

答:困难主要在于从经典化学到高分子化学的改变。高分子是混合物,所以高分子化学的化学式,结构不明确。在经典化学中,化合物有明确的分子式,但到了高分子化学,很多时候我们只能说大概是这样,不够明确,这会令学生困惑。

等到学习高分子物理,困惑就更多。因为学科体系尚未完全建立,很多东西只是在一定条件下的研究过程中,觉得应该是那么回事,至今没有定论。这种现象,对学生甚至老师来说,都是困惑的。

此外,高分子是大分子混合物,每一个聚合物的分子量有几万、几十万,甚至上百万,分子量庞大,且混在一起,此时就需要统计理论来总结规律。高分子物理里有大量统计理论,而统计理论对一般人来讲,很难理解。

问:大家是否有对高分子材料与工程专业的理解误区?

答:很多人认为高分子材料是不环保的,特别是所谓的“白色污染”,这样的说法并不科学。高分子材料从制造、使用、处置和无害化处理的多环节的综合评价结果来看,是对环境污染最小和能量消耗最少的材料。国内之所以出现“白色污染”,是因为人们没有养成良好的环境保护理念和垃圾分类处置的习惯。学习和掌握了高分子的相关知识,不仅可以成为你事业的方向,还可以使自己的生活过得更加健康和环保。

问:高分子材料与工程专业的毕业生,主要是面向哪些行业就业?

答:各行各业都可以。我们系大多数学生读研究生、出国,真正本科一毕业就去工作的好像很少,硕士毕业很容易找工作。

有机高分子材料的特点范文4

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:

[1]徐丹,黎盛,李代明.包装材料学课程双语教学实践与探索[J].中国轻工教育,2012,(6),72-74.

[2]张晖,张积家.双语水平和双语经验队大学生创造力态度的影响[J].现代教育论坛,2011,(4),26-30.

[3]吕明生,王淑军.食品分析课程教学实践与实践[J].科教文汇,2008,(1),44-47.

有机高分子材料的特点范文5

关键词:材料类专业 特色课程 教学

随着社会的进步与科技的发展,二十一世纪的人才培养已经入到一个崭新的阶段,而《教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》(教高[2007]1号)的,标志着高等学校本科教学质量与教学改革工程(简称“质量工程”)的正式启动。实施“质量工程”对于促进我国高等教育规模、结构、质量和效益全面协调可持续发展,对于构建和谐发展的高等教育新体系,都将产生深远的影响。河南理工大学积极贯彻文件精神,努力建设高水平理工科大学,将原有的基于无机硅酸盐专业基础的材料科学工程专业拓展为包含了无机硅酸盐、有机高分子、金属材料、纳米材料和复合材料在内的材料大类专业,拓宽了专业口径,大一至大三强化共同基础,在大四进行分专业方向教学,提高了学生的就业适应能力。

与之同时,随着专业覆盖面的扩大,原有课程的体系发生了改变和调整,《高分子材料研究方法》课程是材料大类高分子方向大四上学期的一门必修课,课时也被压缩至32学时。在有限的学时中,如何进行课程内容的取舍,选择适合的教材,成为新形势下亟须解决的问题。

一、教材的选择与教学内容的思考

一本优秀的教材,是进行教学的基本条件,也是教学质量的保障。国内供高分子专业选用的教材较多,内容覆盖了光谱分析、热分析、电镜和X衍射分析等内容,全面介绍了各种高分子所用到的分析测试方法,适合于高分子专业学生使用。但是对于材料大类学生,由于其已经学过《材料测试技术》课程,其中过半内容已经先行学习过,而且材料大类学生在大二未开设《仪器分析》课程,对于红外、核磁、质谱等内容不熟悉,而这部分内容对于有机高分子材料又非常重要,因此有必要另行选择适合的教材。

在近几年的教学实践中,我们先后选择了多个版本教材用于教学,其中由常建华编写的《波谱原理及解析(第2版)》条理清晰,内容丰富,强调基础,便于教学,在我们的教学实践中得到了较好的效果。但是该书主要针对化学化工专业,书中高分子材料分析的例子较少,我们结合汪昆华及朱诚身所编教材,补充了高分子材料分析测试实例,使学生在牢固掌握各种分析测试的基础上,举一反三,理解各种分析测试在高分子材料中的应用,为学生的进一步深造和科研打下了良好基础。

二、双语教学的实践

随着中国改革开放的深入和经济建设的快速发展,无论是在经济领域还是科学技术方面,国际间的合作与交流显得越来越重要,社会对学有专长的国际型人才的需求量越来越大,要求越来越高。

开展专业课程双语教学,有助于提高学生外语水平,有助于培养全球化社会所需要的“双语兼通、文理兼容的复合型人才。德才兼备、身心健康的创新型人才,学贯中西、既有民族精神又有世界意识且善于合作的国际型双语人才”。

教育部专门下文(教高函[2008]20号)于2008年批准北京大学《定量分析化学》等100门课程为2008年度双语教学示范课程。我们在教学实践中,也认真学习教育部。省教育厅和学校相关文件,积极开展《高分子材料研究方法》课程双语教学实践与探索,主要参考教材为美国化学会2003年编写的Comprehensive Desk Reference of Polymer Characterization and Analysis,该书内容丰富全面。题材新颖,但是难度较大,因此我们在教学实践中采用主教材为中文,教师采用英文讲授,英文考试的方法,这样既强化了学生专业外语词汇,又便于学生复习理解,在教学中获得了良好效果。

三、教学效果与改革方向

有机高分子材料的特点范文6

关键词: 聚合物材料 成型加工 教学改革 课程建设

聚合物的成型加工是获取高分子材料制品、体现材料特性和开发新材料、新产品的重要手段,是高分子学科的重要组成部分,已形成独特的理论体系和技术方法[1]。因此,聚合物成型加工课程与高分子化学和高分子物理课程一起,成为高分子材料专业学生最重要的专业基础课程。为使学生以大工程的整体观来了解和掌握聚合物的成型加工,这门课程将涉及诸多内容,包括影响聚合物性能的物理化学因素、添加剂的分类和作用、配方设计方法、聚合物流变学、成型加工设备、成型工艺条件及控制等。如何使学生通过本课程的学习,具备高分子材料科学的专业知识和专业素养;培养学生解决实际问题和创新科研的能力,为以后从事高分子材料制品的研发、设计和生产工作奠定坚实的理论与实践基础,一直是广大高分子专业教师在教学过程中关注的重点[2]。这需要我们在多方面进行改革。

1.课堂教学改革

1.1明确培养目标,强化理论基础。

江苏大学高分子材料与工程专业成立于2002年,最初聚合物成型加工课程主要围绕塑料和橡胶的主要品种及其制品的生产原料、成型工艺、加工方法、材料、性能和产品质量控制等内容开展教学。我们在总结前几届毕业生从事工作的实际情况和企业对本专业毕业生在知识结构、能力要求的基础上,于2012年再次修订了本科生培养计划。本科院校需要培养既有一定理论基础,又具备较强实践能力的高素质应用型人才,这与高职类院校主要培养服务于生产一线的操作型、技能型人才不同。具体到聚合物成型加工这门与实践联系紧密的课程,在教学过程中,仍然要重视对基础理论知识的讲解,让学生不仅“知其然”,更“知其所以然”。除了高分子物理、高分子化学及聚合物流变学等聚合物成型加工的基础理论外,成型加工技术本身也存在系统的原理知识,不容忽视。教师在课程教学中应注意结合本学科前沿研究领域和最新研究动态、介绍重点科技成果,丰富和活化教学内容,使教学跟上时代的步伐,让学生能够掌握更多、更新的专业知识。

1.2围绕课程主线,精心组织教学内容。

在成型加工课程学习中,学生需要系统学习和掌握聚合物的加工流变性能、聚合物加工过程中的物理化学变化、助剂的作用及配方设计原理、各种物料的混合和分散机理,以及成型加工的设备和工艺等。与其他课程相比,聚合物成型加工的课程内容较为庞杂而分散,理论知识的半经验性较强,这给课堂教学带来了一定的困难。因此,抓住课程内容的主线,突出理论重点就显得尤为重要。

根据聚合物成型加工涉及的主体内容,本课程主要围绕“高分子材料—成型加工—制品性能”这条主线来组织教学内容。教学过程中,要着重讲明高分子材料的成型加工不是简单的工艺操作,高分子材料、成型加工、制品性能这三方面是相互关联的,制品的性能取决于高分子材料和成型加工方法及工艺的选择,而制品的性能又反过来指导聚合物的改性、应用及加工,优化成型工艺。因此,如何抓住教学主线,让学生全面掌握高分子材料、成型加工及制品性能各自特性及相互关系,使学生融会贯通、举一反三,是这门课程教学的重点。

在教学过程中,始终围绕教学主线,从高分子材料的结构与性能和材料的加工原理出发,以成型加工的工程观点为着眼点,剖析各种高分子材料成型加工的共性和区别,这样可以使原本较为分散的理论知识相对集中并系统化,让学生更为清楚地了解和掌握抽象概念和半经验理论所反映的实质问题。比如在讲解聚合物材料的压制成型时,分别介绍了适用的热固性塑料、橡胶及复合材料的特性及成型工艺性能,不同加工方法和成型工艺条件生产制品的特点及控制条件,并通过具体的例子说明了成型加工工艺与制品性能的相互关系。这样的讲解生动地体现了“高分子材料—成型加工—制品性能”这条高分子材料成型加工的主线,使教学内容由庞杂繁多变得简单易懂,通过理论结合实际,强化了学生的专业知识,教学效果良好。

1.3结合课程特征,采取灵活教学方法。

聚合物材料制品的性能既与聚合物本身的性质有关,同时又在很大程度上受到成型加工过程的影响。这其中不但涉及很多高分子化学和物理的理论问题,而且与生产实际密切相关。因此,本课程是一门理论性和实际性都很强的课程,如何在教学过程中将基础理论和生产实际结合起来,用理论知识来解释具体生产中遇到的实际问题,或以实验和实际生产中的具体例子来说明基础理论,使学生在学习过程中掌握专业知识,是本课程教学的核心问题。

因此,我们根据聚合物成型加工课程具有很强的综合性和实践性的特点,借助于江苏大学目前多数教室都安装了多媒体教学设备的优势,将图像、声音、动画和视频等各种多媒体信息引入到教学过程中,利用工厂和车间的场景图像、成型设备的实物照片、加工工艺过程的动画仿真模拟等信息对授课内容进行补充和深化。这样不但可以丰富课堂内容,增加信息量,而且可以大大加深学生对基础知识的理解和印象,使学生对成型加工原理和工艺获得理性和感性的双重认识,从而提高教学效率。

为进一步将课堂教学与实际生产结合起来,在教学中紧密贴近工厂实际,江苏大学高分子材料与工程专业专门安排了两门为期各两周的课程设计,即高分子材料生产工艺设计和聚合物反应工程及设备设计。让学生在专业教师的指导下,针对具体的通用或特种高分子材料(如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等)及其制品,设计出相关聚合物材料及其产品项目内容,包括原料品种、型号选择、工艺流程及设备确定、产品质量检测,以及厂房布局和规模,等等。通过课程设计,可以有效地让学生系统地掌握所学知识,并获得一定的灵活应用的能力,为后期的毕业设计乃至毕业后走上工作岗位打下基础。

2.实验实践教学改革

前面已经谈到,聚合物材料成型加工是一门实践性很强的专业课程,仅凭课堂教学是难以真正实现教学目标的,并且容易使学生学习时感觉枯燥,实际工作时不能学以致用。因此,这门课程的实验是不可缺少的。只有让学生在实验室和工厂中实地了解和直观认识成型设备、工艺控制和生产线管理,对聚合物成型加工的整个工艺流程进行整体和全面的认知,他们才有可能创造性地利用学习的理论知识来真正解决生产中遇到的具体问题[3]。

目前江苏大学高分子材料与工程专业建有约200m2的专业实验室,购置有注塑机、挤出成型机、高速混合机、平板硫化仪等成型加工设备,以及拉伸实验机、冲击实验仪、硬度仪、紫外老化仪、高低温实验箱等各种材料及制品性能检测仪器。利用这些仪器设备,我们围绕课程主线,将聚合物材料的制备、成型加工、结构表征及性能测试等方面有机地联系起来,开设了一系列的综合性实验。比如,在聚合物的注射模塑成型实验中,要求学生从原料的选择开始,分析原料的结构和性能特点,有针对性地设定成型加工工艺参数,并在注塑成型得到制品后,对其熔点、熔融指数、热变形温度及力学性能等进行表征和测试。通过对这些聚合物原料—成型加工工艺—制品性能数据之间关系的分析与总结,使学生形成科学研究的思路,掌握解决实际问题的方法。

此外,聚合物材料成型加工具有很强的工程应用性,需要学生建立起大工程的整体观。要达到这样的教学水平和目标,仅靠课堂的学习和实验室实验是不够的,还应该让学生到工厂、车间参观实践,实地了解成型设备、工艺控制及生产线管理等,使学生对工业化生产有具体、直观的感受。

针对这样的问题和现状,本专业积极与周边高分子材料企业加强联系和交流,目前已建成近10个实习实践基地,涉及聚合物成型加工领域的各个方面,包括模压发泡成型、压延成型、注射成型、挤出成型等。通过与这些企业的合作,学生可以现场实地对各种成型加工涉及的原料准备和处理、设备、工艺流程、质量控制等实际生产过程进行近距离的感受。在此基础上,组织学生针对成型过程中的某一感兴趣的内容,或参观实践中发现的具体问题进行资料查阅和文献调研,对涉及该内容和问题的基本原理和基础知识进行更深入的学习,在此基础上提出解决问题的思路和方案并验证。这样就使学生真正将基础理论与实际应用结合起来,掌握科研的方法,培养科学的思维,成为真正有创造力的人才。

参考文献:

[1]周达飞,唐颂超.高分子材料成型加工(第二版),北京:中国轻工业出版社,2006.

[2]李宝铭,张星,郑玉婴.高分子材料成型与加工课程建设初探,化工高等教育,2010,3:39-42.

[3]程丝,王新波.高分子材料专业聚合物加工实验的改进与探索,高校实验室工作研究,2009,2:50-51.