導(dǎo)語：如何才能寫好一篇高分子材料的應(yīng)用特點，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞:高分子材料 化學(xué) 分子

中圖分類號:U465.4文獻標(biāo)識碼:A

高分子材料:macromolecular material,以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料。高分子材料是由相對分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料,包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復(fù)合材料,高分子是生命存在的形式。所有的生命體都可以看作是高分子的集合。

一、按特性分析高分子材料

高分子材料按特性分為橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子涂料和高分子基復(fù)合材料等。

①橡膠是一類線型柔性高分子聚合物。其分子鏈間次價力小,分子鏈柔性好,在外力作用下可產(chǎn)生較大形變,除去外力后能迅速恢復(fù)原狀。有天然橡膠和合成橡膠兩種。

②高分子纖維分為天然纖維和化學(xué)纖維。前者指蠶絲、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子為原料,經(jīng)過紡絲和后處理制得。纖維的次價力大、形變能力小、模量高,一般為結(jié)晶聚合物。

③塑料是以合成樹脂或化學(xué)改性的天然高分子為主要成分,再加入填料、增塑劑和其他添加劑制得。其分子間次價力、模量和形變量等介于橡膠和纖維之間。通常按合成樹脂的特性分為熱固性塑料和熱塑性塑料;按用途又分為通用塑料和工程塑料。

④高分子膠粘劑是以合成天然高分子化合物為主體制成的膠粘材料。分為天然和合成膠粘劑兩種。應(yīng)用較多的是合成膠粘劑。

⑤高分子涂料是以聚合物為主要成膜物質(zhì),添加溶劑和各種添加劑制得。根據(jù)成膜物質(zhì)不同,分為油脂涂料、天然樹脂涂料和合成樹脂涂料。⑥高分子基復(fù)合材料是以高分子化合物為基體,添加各種增強材料制得的一種復(fù)合材料。它綜合了原有材料的性能特點,并可根據(jù)需要進行材料設(shè)計。

二、現(xiàn)代新型高分子材料

高分子材料包括塑料,盡管高分子材料因普遍具有許多金屬和無機材料所無法取代的優(yōu)點而獲得迅速的發(fā)展,但目前業(yè)已大規(guī)模生產(chǎn)的還是只能尋常條件下使用的高分子物質(zhì),即所謂的通用高分子,它們存在著機械強度和剛性差、耐熱性低等缺點。而現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展,則向高分子材料提出了更高的要求,因而推動了高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發(fā)展,這樣就出現(xiàn)了許多產(chǎn)量低、價格高、性能優(yōu)異的新型高分子材料。

1.高分子分離膜

高分子分離膜是用高分子材料制成的具有選擇性透過功能的半透性薄膜。采用這樣的半透性薄膜,以壓力差、溫度梯度、濃度梯度或電位差為動力,使氣體混合物、液體混合物或有機物、無機物的溶液等分離技術(shù)相比,具有省能、高效和潔凈等特點,因而被認為是支撐新技術(shù)革命的重大技術(shù)。膜分離過程主要有反滲透、超濾、微濾、電滲析、壓滲析、氣體分離、滲透汽化和液膜分離等。用來制備分離、滲透汽化和液膜分離等。用來制備分離膜的高分子材料有許多種類?，F(xiàn)在用的較多的是聚楓、聚烯烴、纖維素脂類和有機硅等。膜的形式也有多種,一般用的是平膜和空中纖維。推廣應(yīng)用高分子分離膜能獲得巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。例如,利用離子交換膜電解食鹽可減少污染、節(jié)約能源:利用反滲透進行海水淡化和脫鹽、要比其它方法消耗的能量都小;利用氣體分離膜從空氣中富集氧可大大提高氧氣回收率等。

2.高分子磁性材料

高分子磁性材料,是人類在不斷開拓磁與高分子聚合物的新應(yīng)用領(lǐng)域的同時,而賦予磁與高分子的傳統(tǒng)應(yīng)用以新的涵義和內(nèi)容的材料之一。早期磁性材料源于天然磁石,以后才利用磁鐵礦(鐵氧體)燒結(jié)或鑄造成磁性體,現(xiàn)在工業(yè)常用的磁性材料有三種,即鐵氧體磁鐵、稀土類磁鐵和鋁鎳鈷合金磁鐵等。它們的缺點是既硬且脆,加工性差。為了克服這些缺陷,將磁粉混煉于塑料或橡膠中制成的高分子磁性材料便應(yīng)運而生了。這樣制成的復(fù)合型高分子磁性材料,因具有比重輕、容易加工成尺寸精度高和復(fù)雜形狀的制品,還能與其它元件一體成型等特點。

3.光功能高分子材料

光功能高分子材料,是指能夠?qū)膺M行透射、吸收、儲存、轉(zhuǎn)換的一類高分子材料。目前,這一類材料已有很多,主要包括光導(dǎo)材料、光記錄材料、光加工材料、光學(xué)用塑料、光轉(zhuǎn)換系統(tǒng)材料等。光功能高分子材料在整個社會材料對光的透射,可以制成品種繁多的線性光學(xué)材料,又可以開發(fā)出非線性光學(xué)元件,如儲存元件興盤的基本材料就是高性能的有機玻璃和聚碳酸脂。此外,利用高分子材料的光化學(xué)反應(yīng),可以開發(fā)出在電子工業(yè)和印刷工業(yè)上得到廣泛使用的感光樹脂、光固化涂料及粘合劑;利用高分子材料的能量轉(zhuǎn)換特性,可制成光導(dǎo)電材料和光致變色材料;利用某些高分子材料的折光率隨機械應(yīng)力而變化的特性,可開發(fā)出光彈材料,用于研究力結(jié)構(gòu)材料內(nèi)部的應(yīng)力分布等。

4.高分子復(fù)合材料

高分子材料和另外不同組成、不同形狀、不同性質(zhì)的物質(zhì)復(fù)合粘結(jié)而成的多相材料。高分子復(fù)合材料最大優(yōu)點是博各種材料之長,如高強度、質(zhì)輕、耐溫、耐腐蝕、絕熱、絕緣等性質(zhì),根據(jù)應(yīng)用目的,選取高分子材料和其他具有特殊性質(zhì)的材料,制成滿足需要的復(fù)合材料。高分子復(fù)合材料分為兩大類:高分子結(jié)構(gòu)復(fù)合材料和高分子功能復(fù)合材料。以前者為主。高分子結(jié)構(gòu)復(fù)合材料包括兩個組分:①增強劑。為具有高強度、高模量、耐溫的纖維及織物,如玻璃纖維、氮化硅晶須、硼纖維及以上纖維的織物。②基體材料。主要是起粘合作用的膠粘劑,如不飽合聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺等熱固性樹脂及苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹脂,這種復(fù)合材料的比強度和比模量比金屬還高,是國防、尖端技術(shù)方面不可缺少的材料。

三、高分子材料的合成與加工

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關(guān)鍵詞：功能高分子材料；教學(xué)探討；教學(xué)方法

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）32-0139-02

一、引言

《功能高分子材料》是材料化學(xué)、高分子材料、復(fù)合材料和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的主干綜合性課程，同時是一門以高分子化學(xué)和物理為基礎(chǔ)，與生物學(xué)、物理學(xué)和醫(yī)學(xué)等學(xué)科都有交叉的交叉學(xué)科。隨著科技迅速發(fā)展，當(dāng)前社會領(lǐng)域內(nèi)對功能高分子的應(yīng)用更為普遍，因其種類多、內(nèi)容豐富成為新技術(shù)革命中不可或缺的關(guān)鍵材料并充斥在人類生活中，這使得《功能高分子材料》課程的教學(xué)顯得尤為重要。高分子材料的功能化主要體現(xiàn)在對其組成及結(jié)構(gòu)上的設(shè)計，而《功能高分子材料》的教學(xué)目的就是讓學(xué)生在掌握關(guān)于功能高分子材料基本知識的基礎(chǔ)上，可以制備和設(shè)計功能高分子材料。因此，提高對《功能高分子材料》課程教學(xué)方法的重視，打破傳統(tǒng)的教學(xué)方式，對于培養(yǎng)出運用功能高分子材料的高素質(zhì)優(yōu)秀人才尤為重要。

二、教學(xué)內(nèi)容和課程特點

《功能高分子材料》是一門專業(yè)選修課，同時是一門重要的核心主干課程，不僅要求學(xué)生了解并掌握高分子材料的基礎(chǔ)知識，更要求學(xué)生具備動手設(shè)計和制備有關(guān)的功能高分子材料的能力。而這也就要求在功能高分子材料的教學(xué)過程中，始終貫穿高分子材料的分子“設(shè)計―結(jié)構(gòu)―性能”之間的關(guān)系，這往往需要學(xué)生運用和掌握大量的高分子化學(xué)與高分子物理的基礎(chǔ)知識。

三、目前《功能高分子材料》課程教學(xué)現(xiàn)狀與存在的部分問題

首先，功能高分子是一門結(jié)構(gòu)復(fù)雜、跨學(xué)科性強的專業(yè)學(xué)科。因此，該門課程在教學(xué)內(nèi)容的選擇上不能拘泥于在傳統(tǒng)模式中選取某一本教材內(nèi)容進行教授，而是應(yīng)需要進一步的去完善和提煉綜合各版本的優(yōu)勢內(nèi)容，再進行教學(xué)內(nèi)容的選??；其次，晦澀難懂的教學(xué)重點是要求學(xué)生理解高分子材料是怎樣從組成、結(jié)構(gòu)上進行設(shè)計而使材料功能化的，但理論知識往往比較刻板生硬，使得學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低下。那么，如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性是教學(xué)關(guān)鍵。傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)并不適用于這門課程，因為在缺乏以學(xué)生興趣作為保障的前提下，我們很難將內(nèi)容多、更新快、知識點晦澀、難點較多的功能高分子材料這門學(xué)科講清楚。因此，教師應(yīng)充分考慮更新教學(xué)手段、教學(xué)方法以及考核方式，提高自身專業(yè)素養(yǎng)并調(diào)動學(xué)生積極性來克服這一困境。

四、《功能高分子材料》課程教學(xué)改革方法與實踐

1.教材的選定和內(nèi)容的精講。目前多數(shù)學(xué)校對于這門課程安排的課時、學(xué)時較短，主要集中于學(xué)生找工作和考研的大四階段。那么，這就有賴于授課教授前期對課程教學(xué)內(nèi)容的精心設(shè)計，更要求教師掌握當(dāng)代先進的高分子材料的前沿知識和發(fā)展進程，不斷更新自我的知識結(jié)構(gòu)，對課程內(nèi)容進行系統(tǒng)的分析和歸納，突出課程重點，授課時選擇精練重點，深入淺出進行授課，從而解決教學(xué)內(nèi)容多與學(xué)時少之間的矛盾。其次，功能高分子是一門相對新興的前沿學(xué)科，因此選擇其內(nèi)容要跟隨時代的發(fā)展，不可將陳舊的知識拿來反復(fù)陳述，而是要跟上科學(xué)步伐不斷更新、充實和完善授課內(nèi)容，教師應(yīng)多方面的關(guān)注功能高分子材料領(lǐng)域的前沿動態(tài)，不斷積累并更新自己的知識量，將先進的學(xué)術(shù)成果及時應(yīng)用到平時的教學(xué)過程中，使得學(xué)生對高分子材料充滿好奇，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)功能高分子的積極性，進而牢固掌握高分子材料的基礎(chǔ)知識。

2.多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合。多媒體教學(xué)越來越廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)代教學(xué)中，相比傳統(tǒng)的板書口述的傳輸途徑，多媒體具有生動形象的圖片和模型、涵蓋的信息更廣、交互性更強的特點，更容易令學(xué)生理解和接受教學(xué)過程中復(fù)雜的知識難點。近些年，越來越多的課程都已經(jīng)實行多媒體教學(xué)，由于功能高分子材料這門課程的新概念多并且涉獵領(lǐng)域廣，引入多媒體輔助教育將更有利于學(xué)生直觀感受有關(guān)功能高分子設(shè)計的實例，尤其是教師可利用各種軟件、網(wǎng)絡(luò)資源和視頻，生動地展示各種原理模型，把抽象枯燥的功能高分子材料課程變得更加具象、具體，以此調(diào)動學(xué)生的各種感官、啟發(fā)學(xué)生思考，從而激發(fā)學(xué)生參與到功能高分子學(xué)習(xí)中來的興趣，加強學(xué)生對高分子材料中的教學(xué)難點的理解和掌握。然而任何事物都是具有兩面性的，不能過分依賴多媒體教學(xué)，在教學(xué)過程中，對于某些特別重要的理論公式的學(xué)習(xí)和推導(dǎo)，通過多媒體教學(xué)難以使學(xué)生在較短的時間內(nèi)完全理解，這時教師就應(yīng)該采用傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式，通過板書并逐漸講解過程使得學(xué)生能夠慢慢理解，加強學(xué)生的記憶。總之，多種教學(xué)方法有機的結(jié)合才能達到完美的理想效果。

3.強化理論與實踐緊密結(jié)合，培養(yǎng)創(chuàng)新性思維。教師在傳授功能高分子材料的理論知識的同時應(yīng)開設(shè)與此課程相關(guān)的開放實踐課程，如開放性的設(shè)計實驗。在教師指導(dǎo)下，學(xué)生自己動手設(shè)計、操作并最終提交實驗結(jié)果，在整個實驗操作中不僅需要現(xiàn)實性的應(yīng)用學(xué)到的理論知識，還可以鍛煉學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。這種自己動手操作設(shè)計實驗的方式不僅培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力，更加深了學(xué)生對所學(xué)知識的理解；還可以帶學(xué)生去功能高分子材料的工廠參觀，切身感受理論結(jié)合實際的生產(chǎn)過程，開闊學(xué)生的視野，教學(xué)實踐相結(jié)合使得教學(xué)成果更為顯著。

4.從生活實際出發(fā)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力。教師在教學(xué)活動中介紹功能高分子材料的時候，可以以生活中的實際例子或新聞報道中的最新科技進展為例子，讓學(xué)生認識到功能高分子材料的重要性，同時讓學(xué)生對最新的研究成果有所了解，從而提高學(xué)生們對科學(xué)研究的興趣。例如，教師可以以環(huán)保問題為切入點，介紹對于廢水、廢氣處理方面的功能高分子材料；在講解導(dǎo)電高分子材料時，可以用“諾貝爾化學(xué)獎科學(xué)貢獻―導(dǎo)電聚乙炔發(fā)現(xiàn)”的案例切入；在講電致發(fā)光功能高分子材料時，可以先從熟悉的智能計算機談起，慢慢講解其屏幕發(fā)光機理和應(yīng)用機制；講解吸波材料時，教師則可以從各國隱身戰(zhàn)斗機的發(fā)展入手，從材料的特殊功能入手，再慢慢引出高分子材料的不足之處，從而引導(dǎo)學(xué)生主動思考、發(fā)掘原因，引導(dǎo)學(xué)生獲取解決問題的方法，感受到成功的樂趣增進自信，提高學(xué)習(xí)功能高分子的學(xué)習(xí)動機。總之，要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中建立起功能高分子材料與現(xiàn)實生活的緊密聯(lián)系，感受到功能高分子學(xué)習(xí)在未來職業(yè)和社會生活中的作用。

5.教學(xué)手段多樣化，增強教與學(xué)的互動性。采取多種教學(xué)手段并用，增強互動性教學(xué)在功能高分子材料這門學(xué)科中是非常重要的，尤其是教與學(xué)的互動性，在一定程度上可以促進學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在互動中得到對知識的理解和掌握。在互動性教學(xué)中，教師可以提出一些問題并適當(dāng)?shù)慕o學(xué)生安排一些課下查閱資料的任務(wù)，鍛煉學(xué)生的文獻檢索能力，并能在文獻中了解和掌握更為前沿的學(xué)科知識；更可以放手安排讓學(xué)生在講臺上講授，這樣不僅可以促進學(xué)生對知識的掌握，還可以鍛煉學(xué)生的膽量和演講能力。此外，還可以鼓勵學(xué)生撰寫一些功能高分子材料相關(guān)的綜述性論文，在培養(yǎng)學(xué)生論文寫作能力的同時也對功能高分子材料領(lǐng)域有一個廣博的認知?？偟膩碚f，互動模式可以督促學(xué)生主動對知識進行獲取，增強學(xué)習(xí)的效果。

6.科研與教學(xué)相融合，以科研促進教學(xué)。在功能高分子材料教學(xué)過程中，應(yīng)將教學(xué)和科研有機的結(jié)合起來?？蒲薪虒W(xué)一體化不但能夠提高教師水平，把握前沿的功能高分子材料的知識，更能豐富關(guān)于功能高分子材料的教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生營造濃郁的學(xué)術(shù)氛圍，提高學(xué)生的科研素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，進而全面提高關(guān)于功能高分子材料的教學(xué)質(zhì)量。

7.改革考核方式，端正學(xué)習(xí)態(tài)度。學(xué)生的考核情況是反應(yīng)教學(xué)效果的標(biāo)準(zhǔn)，教師應(yīng)該隨時注意自己的教學(xué)效果，隨時做好查漏補缺的工作，并積極調(diào)整教學(xué)方式以達到預(yù)期的教學(xué)效果。傳統(tǒng)的考核方式主要是通過考試成績來評價這門課的教學(xué)效果，而在這種情況下，學(xué)生往往是陣前磨槍，突擊復(fù)習(xí)，這種瞬時記憶導(dǎo)致學(xué)生知識點很快被忘卻。因此，改革考核方式變得尤為重要。首先，重視課堂表現(xiàn)力和出勤率，培養(yǎng)學(xué)生上課的紀律性和交流思考能力，該方面要占總成績的30%；其次，要注重課堂報告和文獻檢索能力，從而鍛煉學(xué)生檢索資料、撰寫報告以及演講能力，并占總成績的20%；再次，為了培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實踐的創(chuàng)新性思維能力，那么設(shè)計性試驗和課后作業(yè)要占總成績的20%；最后就是考查學(xué)生對概念、原理、性能以及實驗設(shè)計方案的掌握，占總成績的30%。這種全新的考核方式能夠有效促進學(xué)生素質(zhì)的提高，使得分數(shù)不再是衡量學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)，對功能高分子材料課程教學(xué)效果的提升起到了重要的作用。

五、結(jié)語

在隨著科技的發(fā)展，功能高分子材料科學(xué)也在飛速發(fā)展，這就要求高分子專業(yè)的人才的素質(zhì)也要與時俱進。因此，在功能高分子材料的課程教學(xué)過程中，教師要不斷提升自身素質(zhì)，并及時掌握高分子材料研究的前沿內(nèi)容，系統(tǒng)歸納課程內(nèi)容，改變教學(xué)觀念運用多重教學(xué)手段，采用理論與實踐結(jié)合的教學(xué)思路，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、解決問題的能力，調(diào)動學(xué)生自主性和積極性，為該科研領(lǐng)域不斷輸送優(yōu)秀人才。

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篇3

一、強調(diào)學(xué)好藥用高分子的重要性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

藥用高分子材料指的是一類具有良好生物相容性和安全性而應(yīng)用于藥物制劑領(lǐng)域的高分子材料。高分子材料在藥學(xué)、制藥、制劑領(lǐng)域的應(yīng)用具有久遠的歷史，早在遠古時期人類就懂得利用淀粉、纖維素、蛋白、多糖等天然高分子材料，尤其是在醫(yī)藥領(lǐng)域，古老的藥典中已經(jīng)記載了應(yīng)用天然高分子作為藥方的添加劑。20世紀30年代以來，藥用高分子材料更是迅速發(fā)展，例如聚維酮被成功合成并在隨后被作為血聚代用品而廣泛應(yīng)用于藥劑工業(yè)。20實際50年代以來，藥物傳遞理論得到迅速發(fā)展，而藥用高分子材料是現(xiàn)代藥物傳遞體系的重要組成部分。當(dāng)藥物傳遞不良時，病人服用的藥物只有很少一部分能作用在受體部位，大部分的藥物在傳遞過程中被破壞或浪費，不僅藥物利用率低而且可能產(chǎn)生較多副作用；而應(yīng)用藥用高分子材料作為緩釋控釋體系或者包衣體系，可以極大提高藥物的藥理活性和減少藥物對人體的不良作用。隨著科技進步，藥用高分子材料也迅速發(fā)展。例如在制劑包衣方面，作為腸溶包衣材料的蟲膠被纖維素衍生物取代，丙烯酸樹脂又以其優(yōu)良的性能和廣泛的適用能力而與纖維素衍生物同時大放異彩?？梢?，藥用高分子材料的基本知識，己經(jīng)成為藥劑、制藥等領(lǐng)域的工作者必備的知識，在新藥設(shè)計、藥物開發(fā)、藥物利用、藥物包裝等方面發(fā)揮著重要作用。這些背景的介紹可以使學(xué)生對藥用髙分子材料在醫(yī)藥領(lǐng)域的重要性產(chǎn)生深刻的認識，從而激發(fā)學(xué)生對這門課程的學(xué)習(xí)熱情，更好地學(xué)習(xí)和掌握藥用高分子材料的相關(guān)知識。

二、結(jié)合藥學(xué)專業(yè)特點，組織授課內(nèi)容

針對藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生，教師授課時應(yīng)注重針對學(xué)生的專業(yè)背景、特點和興趣來組織課堂內(nèi)容。首先，要選擇適合的課本，我校藥用高分子材料學(xué)課程選用鄭俊民主編的《藥用高分子材料學(xué)》一書，該書由中國醫(yī)藥科技出版社出版，是全國高等醫(yī)藥院校藥物類規(guī)劃教材，也是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。該課本面向的正是藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生，涵蓋了與藥學(xué)相關(guān)的高分子化學(xué)和高分子物理學(xué)知識，以高分子作為藥用輔料的應(yīng)用為主要內(nèi)容。其次，由于課程的教學(xué)時數(shù)為32學(xué)時，因此要合理分配各知識點的授課時間。高分子化學(xué)和高分子物理部分的重點放在高分子、交聯(lián)、柔性等基本概念和重要高分子化學(xué)反應(yīng)如加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng)、連鎖聚合反應(yīng)和逐步聚合反應(yīng)，其中自由基聚合反應(yīng)是重點和難點。要特別注意理論聯(lián)系實際，因此高分子溶液的配制也是這部分內(nèi)容的重點，因為藥物制劑過程經(jīng)常需要用到高分子溶液，而一般市售的藥用高分子大多是顆粒狀、粉末狀，如果將其直接用良溶劑溶解，則很容易聚結(jié)成團，得不到均勻分散的高分子溶液。例如聚乙烯醇和羧甲基纖維素在熱水中易溶，則應(yīng)先用冷水潤濕、分散，然后加熱使其溶解，這樣才能得到均勻的高分子溶液。這樣的授課方式可以讓學(xué)生感受到這門課程的實用性，對這門課程更有學(xué)習(xí)的熱情。再者，講授高分子材料時要結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、應(yīng)用相聯(lián)系，讓學(xué)生知道高分子的結(jié)構(gòu)決定了它的性質(zhì)，而它的性質(zhì)決定了其應(yīng)用。例如淀粉在熱水中能發(fā)生溶脹，支鏈淀粉分子從淀粉中向水中擴散形成膠體溶液，而支鏈淀粉則仍以淀粉粒形式殘留在水中，通過離心可以很容易將直鏈淀粉和支鏈分離。這種性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)有關(guān)，支鏈淀粉構(gòu)成有序立體網(wǎng)絡(luò)，其中間被直鏈淀粉占據(jù)，形成固體溶液，在熱水中處于無序狀態(tài)的螺旋結(jié)構(gòu)的直鏈淀粉分子伸展成線性脫離網(wǎng)絡(luò)，因而分散于水中形成膠體溶液。通過計對藥學(xué)專業(yè)特點的教學(xué)方式，可以使學(xué)生對這門課的學(xué)習(xí)更有興趣，也更容易掌握重點和難點。

三、運用多媒體教學(xué)手段

多媒體技術(shù)作為一種新的教學(xué)手段，可以將文字、圖像、動畫、視頻等數(shù)字資源整合在一個整體中。在藥用高分子教學(xué)中應(yīng)用多媒體技術(shù)，具有很多的優(yōu)勢。首先，多媒體技術(shù)可以在有限的時間內(nèi)有效傳遞更大的信息量。其次，多媒體技術(shù)的應(yīng)用可以將抽象的內(nèi)容具體化，將靜止的內(nèi)容動態(tài)化，更具有視覺沖擊的效果，使學(xué)生更容易接受新的知識。比如高分子反應(yīng)這一章中的自由基聚合反應(yīng)，其基元反應(yīng)分成鏈引發(fā)、鏈增長、鏈轉(zhuǎn)移、鏈終止等，如果用傳統(tǒng)的板書教學(xué)手段，學(xué)生無法理解其瞬間反應(yīng)的特征。而如果采用多媒體教學(xué)手段，可以將其反應(yīng)過程立體化、整體化，幫助學(xué)生更容易理解這些反應(yīng)。在教學(xué)過程中，筆者深刻體會到多媒體技術(shù)在這門課程教學(xué)的重要性，我們將在后續(xù)教學(xué)中探索如何更好地將多媒體和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，更好得突出重點難點，更好地幫助學(xué)生理解抽象知識。

四、結(jié)語

篇4

關(guān)鍵詞：熱分析技術(shù)；高分子材料；技術(shù)作用；技術(shù)應(yīng)用

高分子材料是一種具有較高穩(wěn)定性的材料，可以被應(yīng)用到很多產(chǎn)品制作當(dāng)中，要想進一步得知高分子材料的物理性質(zhì)和溫度關(guān)系，就必須使用更具針對性的技術(shù)對其進行分析，熱分析技術(shù)就是一種能夠分析材料物理性質(zhì)和溫度關(guān)系線性變化的技術(shù)，它的應(yīng)用將進一步幫助人們更好的了解高分子材料的性質(zhì)，提升高分子材料的性能。在本文當(dāng)中，筆者將對熱分析技術(shù)的概念和應(yīng)用領(lǐng)域進行分析，進一步促進高分子材料的研發(fā)水平。

1 熱分析技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域簡介

1.1 熱分析技術(shù)簡介

熱分析技術(shù)利用一定的程序控制分析對象的溫度，并對分析對象的物理性質(zhì)進行觀察和研究，最終得出溫度變化與分析對象物理性質(zhì)之間的關(guān)系。材料的研發(fā)對應(yīng)著一定的社會需求，那么被研發(fā)出來之后，它具體能夠被應(yīng)用到哪些領(lǐng)域，這就需要對材料進行客觀全面的分析，作為其中一個項目，了解材料物質(zhì)性質(zhì)和溫度之間的關(guān)系對于確立材料的應(yīng)用層面是十分重要的。例如材料的光學(xué)特性、機械性質(zhì)、聲學(xué)性質(zhì)等等，決定了材料是否能夠被用于高溫環(huán)境、機械高壓環(huán)境、噪音隔離等各種不同的環(huán)境當(dāng)中。通過熱分析技術(shù)對材料的物理性質(zhì)進行確定之后，就可以得知該材料適合用于什么樣的環(huán)境。

1.2 熱分析技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域簡介

熱分析技術(shù)將物質(zhì)置于不同的溫度環(huán)境，對其化學(xué)改變和物力改變進行分析，最終得出其與溫度之間的關(guān)系，這些分析結(jié)果和數(shù)據(jù)將對材料的應(yīng)用產(chǎn)生很大的影響?？傮w來講，熱分析技術(shù)可以被引用到下述領(lǐng)域當(dāng)中：

（1）分析材料的性能和結(jié)構(gòu)，并對相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)進行質(zhì)量檢測，重點檢測產(chǎn)品物理性能是否合格。

（2）為生物材料以及分子生物學(xué)研究提供提理論分析工具。

（3）應(yīng)用于各種動力學(xué)和熱力學(xué)研究，為其提供快捷有效的研究技術(shù)。應(yīng)用范圍廣、樣品用量比較少。

（4）完善對物質(zhì)的研究層面，幫助全方位了解物質(zhì)的性能和特點，是一種化學(xué)研究和熱化學(xué)研究的新技術(shù)。

（5）建立關(guān)于各類物質(zhì)的熱分析曲線圖，幫助人們準(zhǔn)確確立物質(zhì)的性質(zhì)。

2 熱分析技術(shù)在高分子材料研究與分析當(dāng)中的具體應(yīng)用

2.1 高分子材料當(dāng)中的差熱分析法應(yīng)用

所謂熱差分析，就是將兩種物質(zhì)置于同樣的溫度變化環(huán)境下，由一定的程序執(zhí)行溫度變化控制，分析溫度環(huán)境變化下物質(zhì)溫度的差值變化，保證物質(zhì)在持續(xù)升溫或者降溫的環(huán)境下不會出現(xiàn)放熱、吸熱現(xiàn)象，以此展開對物質(zhì)熱效應(yīng)現(xiàn)象的技術(shù)檢測和技術(shù)分析。熱差分析技術(shù)可以對玻璃等高分子材料進行降解或者熔融，分析高分子材料的溫度變化特征。其技術(shù)優(yōu)勢在于可以對高分子材料進行較為全面的分析，且應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛。其缺陷在于不能對物質(zhì)進行時點吸熱，且對物質(zhì)放熱速度的測量達不到精確度要求，因而這種技術(shù)形態(tài)在定量測量技術(shù)性能的建構(gòu)層面依然存在著極其明顯的局限性，給有關(guān)技術(shù)研究事業(yè)的深入_展創(chuàng)造了較為充分的發(fā)展空間。

2.2 高分子材料中熱機械分析法的應(yīng)用

熱機械分析法已經(jīng)被用于測試塑料制品的性質(zhì)，尤其是各個技術(shù)發(fā)展步伐較快的國家。熱機械分析技術(shù)的最大優(yōu)勢在于能夠準(zhǔn)確科學(xué)的分析出塑料類高分子材料的機械性能、應(yīng)力松弛和軟化點，非常適用于塑料產(chǎn)品的質(zhì)檢測試。

首先來講，材料的機械性能分析師極為重要的，以塑料制品為例，其機械性能直接決定了高分子塑料產(chǎn)品具備的性能、所能承受的應(yīng)用環(huán)境等。利用熱機械分析法對材料進行機械性能分析，能夠幫助技術(shù)人員確定材料可以被應(yīng)用的環(huán)境，拓展相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)層次和空間，對高分子材料受熱斷裂技術(shù)臨界溫度實施精確測量。其次，該技術(shù)該可以應(yīng)用于分析高分子材料的膨脹性能，例如陶瓷、金屬類材料，這類材料要制成產(chǎn)品，通常需要進行升溫處理，而后實施成型加工，升溫環(huán)境下，就會涉及到材料膨脹問題，利用熱機械分析法可以分析不同溫度條件下材料的膨脹性能，并得出二者之間的變化規(guī)律，它對于升級優(yōu)化材料的機械性能、壓制材料的膨脹性能是十分有利的。

2.3 高分子材料研究中熱重法的應(yīng)用

熱重法主要分析材料質(zhì)量、溫度和時間三者之間的關(guān)系，幫助人們得出材料在不同環(huán)境下的使用壽命，提高相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用的安全性、穩(wěn)定性。首先來說，它可以應(yīng)用分析高分子材料的組分，得出材料內(nèi)部組成成分及其含量；其次，該技術(shù)可以精確的測定出高分子材料中具有的揮發(fā)性成分，以此來評定材料在不同溫度和時間下的質(zhì)量變化，幫助人們調(diào)節(jié)材料生產(chǎn)過程，減少材料中揮發(fā)性物質(zhì)的含量，提高高分子材料的穩(wěn)定性。

3 結(jié)束語

未來，隨著高分子材料的進一步研發(fā)，熱分析技術(shù)還將得到更為廣泛的應(yīng)用，領(lǐng)域內(nèi)還會不斷的對熱分析技術(shù)的缺點進行優(yōu)化，提高其應(yīng)用層面。

參考文獻

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篇5

【文章編號】0450-9889（2017）06C-0078-02

高分子材料是化工產(chǎn)品的一個分支，是目前發(fā)展最快、應(yīng)用前景最廣且最具生命力的一類化工產(chǎn)品；高分子行業(yè)的迅猛發(fā)展，急需大量復(fù)合型人才。而大多數(shù)高校高分子材料專業(yè)的人才培養(yǎng)側(cè)重在材料的合成等偏理論方面，對高分子材料加工成型為終極產(chǎn)品的工藝環(huán)節(jié)關(guān)注的程度不高。廣西大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)在化工材料加工工藝方面開設(shè)了系統(tǒng)的專業(yè)課程群，為“高分子材料成型與工藝”課程的設(shè)置打下了堅實的理論基礎(chǔ)。然而，廣西大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)沒有開設(shè)過高分子物理、高分子化學(xué)、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基礎(chǔ)等高分子基礎(chǔ)或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課程，且該專業(yè)作為一個覆蓋范圍廣泛的交叉的專業(yè)，開設(shè)的專業(yè)課程很多，所有的專業(yè)課程學(xué)時都高度壓縮。在高分子材料理論知識缺乏、課程學(xué)時數(shù)少、無配套實驗的背景下，本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面對“高分子材料成型與工藝”課程教學(xué)改革進行探索。

一、教材的選用

廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院“高分子材料成型與工藝”課程剛開設(shè)時，選用的教材是史玉升等編著的《高分子材料成型工藝》，學(xué)生通過學(xué)習(xí)可以掌握高分子材料的制備、性能、成型、評價及應(yīng)用，全面系統(tǒng)地了解高分子材料成型技術(shù)的最新知識。教學(xué)過程中，學(xué)生反映這本教材的難度太大，因為“高分子材料成型與工藝”是一門專業(yè)技術(shù)課程，需在完成化工熱力學(xué)、化工原理、物理化學(xué)、有機化學(xué)、無機化學(xué)、分析化學(xué)、高分子物理和化學(xué)、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基礎(chǔ)等基礎(chǔ)理論課和專業(yè)基礎(chǔ)課程后，對學(xué)生進行綜合訓(xùn)練。

“高分子材料成型與工藝”課程是在大三第一學(xué)期開設(shè)的專業(yè)課，此時學(xué)生已經(jīng)修完化工熱力學(xué)、化工原理、物理化學(xué)、有機化學(xué)、無機化學(xué)、分析化學(xué)等基礎(chǔ)理論課，然而基本沒有學(xué)過高分子物理、高分子化學(xué)、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基礎(chǔ)等專業(yè)基礎(chǔ)課，高分子材料方面的基礎(chǔ)較差，加上這本教材講述的理論知識較少，所以學(xué)起來較吃力。根據(jù)學(xué)生的反映，學(xué)院及時更換了教材，采用周達飛等主編的《高分子材料成型加工》“九五”重點教材，該教材高度概括了高分子材料的最基礎(chǔ)的知識，對加工成型影響很大的高分子流變學(xué)基礎(chǔ)知識進行較全面深入的介紹，全面介紹了高分子材料成型加工最常用的基本工藝，也兼顧了新技術(shù)和新方法，難度適中，得到學(xué)生好評。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革

高分子材料成型技術(shù)涉及化學(xué)、材料、材料加工、機械等多種學(xué)科，“高分子材料成型與工藝”課程是一門專業(yè)技術(shù)課程，需要廣泛的理論知識基礎(chǔ)?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生基本無高分子材料理論基礎(chǔ)知識，學(xué)習(xí)起來的確難度很大。非高分子材料專業(yè)的“高分子材料成型與工藝”課程要以“高分子材料―成型加工―制品性能”這條主線展開教學(xué)內(nèi)容，重點掌握三者的關(guān)系，強調(diào)成型加工對制品性能的重要性，這是本課程的主題思想，也是高分子材料的工程特征；選用“九五”重?c教材《高分子材料成型加工》，充分利用國內(nèi)外重要專業(yè)期刊了解行業(yè)最新動態(tài)，不斷更新及補充教學(xué)內(nèi)容，確保教學(xué)內(nèi)容的先進性；在教學(xué)內(nèi)容安排上，以高分子材料成型加工的大工程觀點為著眼點，以寬專業(yè)為目標(biāo)，概況高分子材料理論基礎(chǔ)和概念（詳細的內(nèi)容指定參考范圍讓學(xué)生利用課外時間自學(xué)），從高分子材料的加工原理出發(fā)，著重對成型加工工藝進行討論。從高分子材料的成型加工的共性出發(fā)，對模壓、擠出、注塑及壓延四大成型技術(shù)及工藝進行重點講授，然后講授塑料、橡膠及復(fù)合材料的成型特點和區(qū)別，對于一些新的成型方法，以及教材中未涉及而在一些科技文獻中見報道的新的成型方法及工藝，教師建立了QQ群這樣的交流平臺，并將高分子領(lǐng)域權(quán)威的一些微信公眾號分享到平臺上，經(jīng)常轉(zhuǎn)發(fā)高分子材料國際國內(nèi)的重要進展到平臺，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生以興趣為導(dǎo)向自動組成興趣學(xué)習(xí)小組的方式進行自學(xué)。筆者首先通過課內(nèi)課外結(jié)合強化高分子理論基礎(chǔ)與概念，對成型加工影響最大的流變性在課堂上進行詳細介紹，而其他性能如穩(wěn)定性、電性能、光性能等材料性能則作為課外學(xué)習(xí)內(nèi)容，在有限的學(xué)時內(nèi)，節(jié)選核心內(nèi)容，把高分子材料合成、性能、加工及相互間的影響規(guī)律簡要完整地介紹。比如教材中同一種成型方法按不同的應(yīng)用體系分成很多小結(jié)，而教學(xué)過程中每種成型工藝僅以一種材料為代表來講，但不同章節(jié)會選不同的材料體系來進行，比如講橡膠的壓延，那么注塑可能選塑料，而擠出可能選復(fù)合材料，這樣來兼顧各類高分子材料的成型。

三、教學(xué)方法的改革

教學(xué)方法是影響教學(xué)目標(biāo)是否能夠?qū)崿F(xiàn)、實現(xiàn)的程度和效率的關(guān)鍵。非高分子材料專業(yè)的“高分子材料成型與工藝”課程教學(xué)存在兩個難點：一是許多內(nèi)容涉及高分子加工機械、設(shè)備結(jié)構(gòu)及操作過程，這要求有實際感性認識和直觀性；二是該課程的理論性和實踐性都很強，如何在教學(xué)過程中實現(xiàn)理論與實際的結(jié)合，用理論來解釋生產(chǎn)中的實際問題，或以具體實例來說明理論，促使學(xué)生真正掌握知識。針對這些問題，“高分子材料成型與工藝”課程在教學(xué)過程中對教學(xué)方法、教學(xué)手段進行了改革。

（一）現(xiàn)代化教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合?！案叻肿硬牧铣尚团c工藝”課程中許多內(nèi)容涉及高分子加工機械、設(shè)備結(jié)構(gòu)及操作過程，這要求有實際感性認識和直觀性，同時，該課程的理論性和實踐性都很強。筆者根據(jù)所選用教材，利用PowerPoint加入聲音、圖像、動畫、視頻等各種多媒體信息，并根據(jù)需要設(shè)計各種演示效果，將抽象、生澀難懂的知識形象生動地展示給學(xué)生，激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、吸引他們的注意力，大大加深學(xué)生對知識的理解和印象。由于化學(xué)化工學(xué)院缺乏相應(yīng)的高分子材料成型教學(xué)設(shè)備，教學(xué)小組聯(lián)系外界資源制作了幾個基本成型工藝的微課，同時廣泛收集案例、動畫演示及成型錄像，不斷補充到授課內(nèi)容中，讓學(xué)生對高分子成型工藝及設(shè)備等有更直觀的認識，對課件內(nèi)容進行更新和完善，豐富課堂內(nèi)容，加大課堂信息量，使學(xué)生獲得對高分子材料成型加工的理性和感性雙重認識，使教學(xué)達到事半功倍的效果。

同時，教師也要注意吸取傳統(tǒng)教學(xué)中講解的優(yōu)點，將教師的語言、激情和應(yīng)變能力體現(xiàn)在多媒體教學(xué)中，并用眼神、情感、心靈與學(xué)生溝通，必要時還要進行板書，讓學(xué)生徹底把握一些關(guān)鍵問題。

（二）采用“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法和啟發(fā)式互動式教學(xué)。與傳統(tǒng)的以教師為主體的“填鴨式”“灌輸式”教學(xué)方式不同，筆者在部分知識點的授課中嘗試采用“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法，從傳統(tǒng)教學(xué)的講授、灌輸和教師主宰課堂，轉(zhuǎn)變?yōu)榻M織和引導(dǎo)；從單純講解轉(zhuǎn)變?yōu)榕c學(xué)生進行適當(dāng)?shù)慕涣骱吞接憽９P者在講述“高分子材料配方設(shè)計”這一章內(nèi)容時，并沒有按照書本來進行，而是布置了一道思考題“設(shè)計食品袋的配方”，讓學(xué)生通過自學(xué)課本內(nèi)容與上網(wǎng)查找相關(guān)知識等來完成這一思考題，并在學(xué)生完成后讓他們用PPT來展示成果，通過討論的形式與學(xué)生探討了配方設(shè)計中的一些原則與內(nèi)容。

啟發(fā)式互動式教學(xué)強調(diào)先讓學(xué)生積極思考，再進行適時啟發(fā)；教師不僅要加強自身專業(yè)素養(yǎng)和知識積累，而且更重要的是建立師生互動的教學(xué)過程，并營造良好的課堂教學(xué)氛圍，實現(xiàn)教學(xué)相長；教師注意自己角色的轉(zhuǎn)變，良好的學(xué)習(xí)情境可使學(xué)生了解學(xué)習(xí)任務(wù)的必要性和與學(xué)習(xí)任務(wù)相關(guān)的學(xué)習(xí)信息，從而激發(fā)學(xué)習(xí)意愿和濃厚的學(xué)習(xí)興趣；在教學(xué)過程中，對于重要的知識點，通過案例教學(xué)，與學(xué)生共同分析和討論，啟發(fā)學(xué)生進行思考，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

篇6

生物可降解高分子材料是指在一定的時間和一定的條件下，能被微生物或其分泌物在酶或化學(xué)分解作用下發(fā)生降解的高分子材料。

生物可降解的機理大致有以下3種方式：生物的細胞增長使物質(zhì)發(fā)生機械性破壞；微生物對聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì)；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。一般認為，高分子材料的生物可降解是經(jīng)過兩個過程進行的。首先，微生物向體外分泌水解酶和材料表面結(jié)合，通過水解切斷高分子鏈，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物攝入人體內(nèi)，經(jīng)過種種的代謝路線，合成為微生物體物或轉(zhuǎn)化為微生物活動的能量，最終都轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。

因此，生物可降解并非單一機理，而是一個復(fù)雜的生物物理、生物化學(xué)協(xié)同作用，相互促進的物理化學(xué)過程。到目前為止，有關(guān)生物可降解的機理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在機體內(nèi)的降解還被描述為生物吸收、生物侵蝕及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除與材料本身性能有關(guān)外，還與材料溫度、酶、PH值、微生物等外部環(huán)境有關(guān)。

2、生物可降解高分子材料的類型

按來源，生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類。按用途分類，有醫(yī)用和非醫(yī)用生物可降解高分子材料兩大類。按合成方法可分為如下幾種類型。

2.1微生物生產(chǎn)型

通過微生物合成的高分子物質(zhì)。這類高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖，具有生物可降解性，可用于制造不污染環(huán)境的生物可降解塑料。如英國ICI公司生產(chǎn)的“Biopol”產(chǎn)品。

2.2合成高分子型

脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點低，強度及耐熱性差，無法應(yīng)用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔點較高，強度好，是應(yīng)用價值很高的工程塑料，但沒有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定結(jié)構(gòu)的共聚物，這種共聚物具有良好的性能，又有一定的生物可降解性。

2.3天然高分子型

自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質(zhì)素等均屬可降解天然高分子，這些高分子可被微生物完全降解，但因纖維素等存在物理性能上的不足，由其單獨制成的薄膜的耐水性、強度均達不到要求，因此，它大多與其它高分子，如由甲殼質(zhì)制得的脫乙酰基多糖等共混制得

2.4摻合型

在沒有生物可降解的高分子材料中，摻混一定量的生物可降解的高分子化合物，使所得產(chǎn)品具有相當(dāng)程度的生物可降解性，這就制成了摻合型生物可降解高分子材料，但這種材料不能完全生物可降解。

3、生物可降解高分子材料的開發(fā)

3.1生物可降解高分子材料開發(fā)的傳統(tǒng)方法

傳統(tǒng)開發(fā)生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法等。

3.1.1天然高分子的改造法

通過化學(xué)修飾和共混等方法，對自然界中存在大量的多糖類高分子，如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進行改性，可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足，但一般不易成型加工，而且產(chǎn)量小，限制了它們的應(yīng)用。

3.1.2化學(xué)合成法

模擬天然高分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)，從簡單的小分子出發(fā)制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物，這些高分子化合物結(jié)構(gòu)單元中含有易被生物可降解的化學(xué)結(jié)構(gòu)或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段?；瘜W(xué)合成法反應(yīng)條件苛刻，副產(chǎn)品多，工藝復(fù)雜，成本較高。

3.1.3微生物發(fā)酵法

許多生物能以某些有機物為碳源，通過代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發(fā)酵法合成產(chǎn)物的分離有一定困難，且仍有一些副產(chǎn)品。

3.2生物可降解高分子材料開發(fā)的新方法——酶促合成

用酶促法合成生物可降解高分子材料，得益于非水酶學(xué)的發(fā)展，酶在有機介質(zhì)中表現(xiàn)出了與其在水溶液中不同的性質(zhì)，并擁有了催化一些特殊反應(yīng)的能力，從而顯示出了許多水相中所沒有的特點。

3.3酶促合成法與化學(xué)合成法結(jié)合使用

酶促合成法具有高的位置及立體選擇性，而化學(xué)聚合則能有效的提高聚合物的分子量，因此，為了提高聚合效率，許多研究者已開始用酶促法與化學(xué)法聯(lián)合使用來合成生物可降解高分子材料

4、生物可降解高分子材料的應(yīng)用

目前生物可降解高分子材料主要有兩方面的用途：（1）利用其生物可降解性，解決環(huán)境污染問題，以保證人類生存環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。通常，對高聚物材料的處理主要有填埋、焚燒和再回收利用等3種方法，但這幾種方法都有其弊端。（2）利用其可降解性，用作生物醫(yī)用材料。目前，我國一年約生產(chǎn)3000多億片片劑與控釋膠囊劑，其中70%以上是上了包衣的表皮，其中包衣片中有80%以上是傳統(tǒng)的糖衣片，而國際上發(fā)達國家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片，因此，我國的片劑制造水平與國際先進水平有很大的差距。國外片劑和薄膜衣片多采用羥丙基甲纖維素，羥丙纖維素、丙烯酸樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥甲基淀粉鈉等。

參考文獻：

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關(guān)鍵詞：高分子材料；水土保持；應(yīng)用

一、高分子材料在水土保持中起到的作用

1、有機高分子材料是一種水處理絮凝劑產(chǎn)品的聚合物，可以吸附水中的懸浮顆粒，在顆粒之間起鏈接架橋作用，使細顆粒形成比較大的絮團，并且加快了沉淀的速度。這一過程稱之為絮凝，因其中良好的絮凝效果PAM作為水處理的絮凝劑并且被廣泛用于污水處理。

2、在光照下能降解為二氧化碳、水和硝酸銨，對植物和封沒有任何危害和污染，可很好的應(yīng)用于水土保持與農(nóng)業(yè)、林業(yè)領(lǐng)域，具有抗旱保苗、增產(chǎn)增收、改良土壤、防風(fēng)固沙多種功能而受到廣泛重視。

二、我國水土保持工作面臨的嚴峻形勢

我國是世界上水土流失最為嚴重的國家之一，據(jù)統(tǒng)計，我國水土流失面積356平方公里，占國土總面積的40%以上，嚴重的水土流失給社會發(fā)展和國家生態(tài)安全帶來嚴重危害。

1、耕地減少，土地退化嚴重。我國每五十年因水土流失毀掉耕地4000至6000萬畝，土地退化、削弱地力，加劇旱情發(fā)展。

2、泥沙淤積，堵塞河道。水土流失不可避免地造成泥沙淤積，堵塞河道和水庫，降低了河道行洪和水庫調(diào)蓄能力以及綜合能力的利用，加劇了洪澇災(zāi)害，增加了防洪難度，影響航運和交通安全。

三、高分子材料在水土保持方面的應(yīng)用

我國于80年代引進高分子材料技術(shù)和產(chǎn)品的，在90年代中期開始廣泛應(yīng)用于水土保持方面，同時，在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利等領(lǐng)域發(fā)揮搞旱保苗、增產(chǎn)增收、改良土壤、防風(fēng)固沙等多種功能而受到重視。

1、改良土壤。膠質(zhì)分子上的負電荷吸附懸浮微粒，形成團粒結(jié)構(gòu)，不僅能固定表土，穩(wěn)定了封結(jié)構(gòu)，保護了耕層，還可以改善封的透氣性、輸水性、提高了水的入滲性，減少土壤的板結(jié)，減少了化肥農(nóng)藥流失，提高了化肥和農(nóng)藥的利用率，從而提高了作物產(chǎn)量。在與土壤發(fā)生作用時，高分子材料主要是做為一種土壤板桔的調(diào)理劑，以防止土壤侵蝕、結(jié)殼，封翻耕也會更容易?？煞乐雇寥狼治g、結(jié)殼、變硬、鹽漬傾，土壤翻耕更為容易；有坡土壤灌溉表土流失率可降低95%，封水入滲性提高35%以上；氮磷淋溶損失減少80%。在干旱情況下，可提高種子出苗率及樹苗成活率，農(nóng)田灌溉中使用高分子可磊大降低灌溉駕照水中的泥少含量，減少化肥和農(nóng)藥流失，減輕了對河流水系的污染，將微量的聚丙烯酰胺加入封中，可以大大降低降雨過程中的水土流失，用聚丙烯酰胺制成膨脹截流代是一種使用簡便、快捷、節(jié)省人力和物力的新型防洪搶險和圍捻截流高分子材料。

2、抗旱節(jié)水。用高分子材料對農(nóng)作物進行包衣處理，在干旱情況下可提高種子出苗率；據(jù)介紹，國內(nèi)生產(chǎn)的一種高分子材料可使旱地水分率提高20%至30%。在大旱情況下，經(jīng)播種試驗后，包衣作物種子成活率達到64%，未包衣的農(nóng)作物種子成活率40%。

3、控制灌溉過程，發(fā)揮水土保持作用。農(nóng)田灌溉中使用高分子材料，可大大降低灌溉回歸水中的泥沙含量，減少化肥和農(nóng)藥損失，減輕了化肥農(nóng)藥對河流水系的污染，減少了河道的疏浚工作量。在農(nóng)田灌溉研究實驗中，泥沙含量降低了30%，水變清澈而更容易滲入土壤，水中農(nóng)藥的含量明顯減少。

4、保肥。在減少土壤侵蝕量的同時，相對的減少了因土壤流失而引起的土壤養(yǎng)分流失。所以，處理后高分子材料在與土壤、水相遇時，產(chǎn)生的有機質(zhì)、堿解氮、速改磷和速效鉀等含量會得到明顯的提高。

5、集雨。中等分子質(zhì)量的高分子材料可降水入滲、減小地表徑流，但高分子質(zhì)量的材料在增加劑量的情況下因所形成的分子鏈比較長，因而會堵塞土壤顆粒間孔隙，可減少土壤水份入滲，增加地表徑流，具有極好的集雨效果。用量越大，集雨效果越好，從而為干旱、半干旱地區(qū)集雨發(fā)揮了不可替代的作用。由于施用高分子材料的突出作用，從某種方面來講，也大大降低了河流水體中生物化學(xué)含氧量。

四、高分子材料在應(yīng)用中遇到的問題

1、雖然高分子材料具有良好的水土保持效應(yīng)，但實際應(yīng)用中，影響其實際的因素確較多。即使有良好的水土保持效益，還需考慮其如地形特殊、土壤質(zhì)地以及使用時機和方法。一些溝谷密謀為2.03至3.38km/km2，土壤有砂土、壤土等多種質(zhì)地，土壤質(zhì)量與坡度的差異給其高作用的發(fā)揮帶來了很大的困難。

2、高分子材料由于易揮發(fā)的特性，在晝夜溫差較大的地區(qū)和降水范圍較大的地區(qū)，選用高分子材料的時機和方法應(yīng)斟酌起見。因此，在實際應(yīng)用高分子材料前，應(yīng)在試驗區(qū)進行具體自然狀況的多項試驗，在水土保持及水土流失治理過程中，仍會出問諸多問題，如由于施用量、施用方法和土壤質(zhì)量等不同特點，有時會提高土壤水分入滲率，有時則會降低土壤入滲率，在高分子材料應(yīng)用過程中，需要辯證看待，以尋找到使用高分子材料后各種因素所發(fā)生的變化，以提供重要的理論與實踐依據(jù)為要。

3、在旱作農(nóng)業(yè)區(qū)要建立不同降雨量、作物產(chǎn)值和高分子成本條件下的經(jīng)濟效益函數(shù)關(guān)系，保證其應(yīng)用在經(jīng)濟發(fā)展中的可行性。同時，也要加大新型高分子材料的研究，克服傳統(tǒng)高分子應(yīng)用過程中的一些問題，提高其耐鹽堿強度，提高吸水倍數(shù)，降低成本。

五、高分子材料合成發(fā)展趨勢及建議

1、高分子材料的利用，對發(fā)展旱地農(nóng)田水利、水土保持、減少水土流失，改善環(huán)境，以及我國經(jīng)濟保持持續(xù)發(fā)展都具有重大的現(xiàn)實意義和深影響。高分子材料在水土保持中的應(yīng)用前景十分廣闊。由于我國存在水資源緊缺和時空頒布不勻雙重問題，不僅北方旱區(qū)缺水，南沙很多地區(qū)存在季節(jié)性缺水。加上我國水肥農(nóng)藥利用率低，保持水土，植樹造林是解決荒漠化的唯一出路，而在雨季旱季充分利用高分子材料進行吸水、放水作用的發(fā)揮，是解決干旱少雨地區(qū)成功水土保持的有效方法之一。

2、近些年來，高分子材料的應(yīng)用在干旱地區(qū)推廣應(yīng)用面積逐年增加，同時也收到顯著效果。目前，世界上有機高分子材料的研究正在不斷地加強和深入。一方面，對重要的通用有機高分子材料繼續(xù)進行改進和推廣，使它們的性能不斷提高，應(yīng)用范圍不斷擴大。例如，塑料一般作為絕緣材料被廣泛使用，但是近年來，為滿足電子工業(yè)需求又研制出具有優(yōu)良導(dǎo)電性能的導(dǎo)電塑料。導(dǎo)電塑料已用于制造電池等，并可望在工業(yè)上獲得更廣泛的應(yīng)用。另一方面，與人類自身密切相關(guān)、具有特殊功能的材料的研究也在不斷加強，并且取得了一定的進展，如仿生高分子材料、高分子智能材料等。這類高分子材料在宇航、建筑、機器人、仿生和醫(yī)藥領(lǐng)域已顯示出潛在的應(yīng)用前景。總之，有機高分子材料的應(yīng)用范圍正在逐漸擴展，高分子材料必將對人們的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生越來越大的影響

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Abstract： Polymer materials processing course has strong practical characteristics. Affected by various factors， the teaching of this course often has divorced from practice， which influences the teaching effect. Aiming at strengthening the teaching practice of the course， this paper from teaching thought， teaching method， teaching material construction， curriculum structure， experiment and practice and other aspects to reform and practice， and achieved good results.

關(guān)鍵詞： 高分子材料；成型加工；實踐性教學(xué)

Key words： polymer materials；processing；practice teaching

中圖分類號：G420 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）15-0292-02

0 引言

對于高等院校高分子材料與工程專業(yè)本科生而言，高分子材料成型加工課程是一門重要的專業(yè)必修課。該課程具有明顯的實踐性特征[1，2]，因此對于培養(yǎng)學(xué)生理論結(jié)合實踐能力、操作能力有著十分重要的意義。但教學(xué)過程中由于受到各方面的制約因素，很多時候該課程教學(xué)仍然是以理論為主，缺乏與實踐的結(jié)合，有一種紙上談兵的現(xiàn)象。這種情況導(dǎo)致學(xué)生對抽象的教學(xué)內(nèi)容缺少直觀的理解和認識，導(dǎo)致既對理論概念難以深入掌握，又對實踐操作缺乏訓(xùn)練，從而覺得該門課程的學(xué)習(xí)過程枯燥乏味，沒有達到開設(shè)該課程的目的和意義。因此，對該課程進行改革，增加其實踐性和有趣性，對于提高教學(xué)效果至關(guān)重要[3，4]。針對加強高分子材料成型加工課程實踐性教學(xué)的教學(xué)要求，圍繞培養(yǎng)學(xué)生掌握高分子材料制品配方設(shè)計、成型加工工藝和設(shè)備的教學(xué)目的，我們從教學(xué)思想、教學(xué)方法、教材建設(shè)、課程結(jié)構(gòu)、實驗和實踐等方面進行了有益的改革與探索。

1 轉(zhuǎn)變教學(xué)思想

在教學(xué)過程中，樹立理論與實踐相結(jié)合的理念，牢記提高學(xué)生實踐操作和創(chuàng)新能力的人才培養(yǎng)目標(biāo)。同時注重教學(xué)方法的改革，傳統(tǒng)教學(xué)以講授、灌輸為主，教學(xué)環(huán)節(jié)中由教師主宰課堂，我們轉(zhuǎn)變教學(xué)思想，提倡教師向組織課題和引導(dǎo)教學(xué)轉(zhuǎn)變，從填鴨式的講解轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣谡n堂上與學(xué)生進行適當(dāng)?shù)慕涣骱吞接?。此外，為了增加教學(xué)的趣味性以及前沿性，注重教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)相結(jié)合以及不斷更新和完善教學(xué)內(nèi)容。

2 開發(fā)電子課件、制作仿真動畫

電子課件輔助教學(xué)可比傳統(tǒng)黑板教學(xué)引入更多授課內(nèi)容，緩解了課程內(nèi)容多課時緊的矛盾；此外電子課件中畫圖精美的加工設(shè)備和工藝流程也更加形象和直觀，有助于學(xué)生的理解和認識。此外，對于動態(tài)的加工成型過程，利用三維仿真動畫進行模擬，具有生動形象的視覺。通過對高分子材料成型加工中的主要工藝如擠出成型、注塑成型、壓延成型、模壓過程、中空吹塑及熱成型等進行動畫模擬演示使得原本抽象的工藝躍然于眼前，更有表現(xiàn)力，增加了課程的趣味性，同時使得學(xué)生有了直觀深入的認識，對教學(xué)效果的提高大有幫助。

3 強化案例教學(xué)

高分子材料成型加工課程中主要及重要的內(nèi)容就是關(guān)于塑料的一次及二次成型原理及工藝。塑料制品如今已經(jīng)在我們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活、國防、航天等諸多領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，并成為不可或缺的材料種類，制品應(yīng)用廣泛，形狀琳瑯滿目。在教學(xué)中涉及到具體成型加工方法的時候，如擠出成型、注塑成型或中空吹塑的時候，可以把日常生活常見的采用這些成型方法加工的具體制品（如塑料玩具、電子設(shè)備外殼、建筑管道、木塑地板、飲料瓶、碗碟等）帶到課堂進行講解，讓理論與實際應(yīng)用直接銜接。引導(dǎo)學(xué)生針對這些常見的制品的原料配方、成型工藝、成型設(shè)備等方面進行討論、啟發(fā)思考。通過這些看得見、摸得著的真實制品進一步理解課本上的內(nèi)容，使抽象的理論形象化、使深奧的知識親切化，從而顯著提高了學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果。

4 理論課程與實驗課程緊密結(jié)合，相輔相成

在開設(shè)高分子成型加工課程同時，開設(shè)必要的成型加工實驗課程，以促使學(xué)生對理論學(xué)以致用，并且通過動手操作進一步深入理解課本理論，體現(xiàn)了互為促進，相輔相成的特點。成型加工實驗項目主要涉及聚合物加工性能的測定，塑料橡膠配方技術(shù)，橡膠的塑煉和混煉，橡膠的硫化，塑料的注射成型、擠出、中空成型等各種加工原理，同時涉及高分子材料物理機械性能的測試。通過“教、學(xué)、做三結(jié)合”，讓學(xué)生在做中學(xué)，在學(xué)中會，在會中懂。在實驗過程中，學(xué)生通過設(shè)計高分子制品的配方、操作相應(yīng)成型設(shè)備深入理解了高分子材料成型過程的原理及工藝，培養(yǎng)了實踐能力。

5 開發(fā)綜合性實驗

原有高分子專業(yè)實驗課程中，各實驗項目大都是獨立的。比如學(xué)生們以聚乙烯為原料進行注塑實驗，而在進行應(yīng)力-應(yīng)變測試時，又拿著實驗室提前注塑好的聚碳酸酯樣品檢測拉伸強度和斷裂伸長率。獨立實驗項目的設(shè)置，使得學(xué)生對材料從合成、成型及性能檢測缺乏系統(tǒng)的認識，難以將高分子材料生產(chǎn)過程中各個環(huán)節(jié)進行串聯(lián)。因此，我們結(jié)合實驗內(nèi)容和現(xiàn)有設(shè)備，對成型加工的實驗進行調(diào)整，開發(fā)綜合性實驗，使得學(xué)生掌握制品從配方設(shè)計到成型加工再到性能檢測的整個流程。

6 加強教師的實踐能力

教師自身的能力在教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要性是不言而喻的，該課程實踐性特點突出，但擔(dān)任授課的教師一般都缺少工廠的生產(chǎn)經(jīng)驗，因此為了更好的與實踐相結(jié)合，不斷提高教學(xué)效果，必須多舉措的提高教師的實踐水平。相應(yīng)的措施有利用假期安排教師去成型加工企業(yè)生產(chǎn)實訓(xùn)；開展成型加工項目的科研工作；觀摩兄弟院校實驗及實踐教學(xué)等。

7 組建學(xué)習(xí)興趣小組

在課程學(xué)習(xí)期間，在學(xué)生中組建高分子材料成型加工科研興趣小組。旨在利用課外實踐培養(yǎng)學(xué)生的加工成型方面的獨立動手能力和創(chuàng)新能力。興趣小組以學(xué)生為主，課題提出，查找資料、設(shè)計實驗方案、摸索成型工藝參數(shù)均由學(xué)生自己完成。教師在這個過程中只是指導(dǎo)作用，這充分發(fā)揮了學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性，培養(yǎng)了自學(xué)能力和解決問題的能力，增強了實踐能力。

8 開拓實習(xí)基地，組織進入工廠現(xiàn)場參觀

高分子材料成型加工具有很強的實踐性和工程性特點，為了幫助學(xué)生建立起大工程的整體觀，這僅僅依靠課堂學(xué)習(xí)以及完成相關(guān)實驗是不夠的，還應(yīng)該開拓實習(xí)學(xué)生到工廠、車間實地觀察成型設(shè)備、了解工藝控制過程及生產(chǎn)線管理等，這樣才能獲得對工業(yè)化生產(chǎn)具體直觀的認識。

總之，針對高分子材料成型加工課程實踐性強的特征，我們從教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)方法等多方面對該課程進行改革和實踐，切實增強了高分子材料成型加工課程教學(xué)實用性，體現(xiàn)該課程設(shè)置的目的和意義。

參考文獻：

[1]張道洪，周繼亮，李廷成.《高分子材料成型加工》課程教學(xué)改革探索[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2008，1：18-19.

[2]胡杰，袁新華，曹順生.《高分子材料成型加工》課程教學(xué)中的幾點思考[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010，4：242-243.

篇9

高分子材料：以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料，高分子材料是由相對分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復(fù)合材料，由千百個原子彼此以共價鍵結(jié)合形成相對分子質(zhì)量特別大、具有重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的有機化合物。

高分子的分子量從幾千到幾十萬甚至幾百萬，所含原子數(shù)目一般在幾萬以上，而且這些原子是通過共價鍵連接起來的。高分子化合物中的原子連接成很長的線狀分子時，叫線型高分子(如聚乙烯的分子)。如果高分子化合物中的原子連接成網(wǎng)狀時，這種高分子由于一般都不是平面結(jié)構(gòu)而是立體結(jié)構(gòu)，所以也叫體型高分子。

二、高分子材料的結(jié)構(gòu)特征

高分子材料的高分子鏈通常是由103~105個結(jié)構(gòu)單元組成，高分子鏈結(jié)構(gòu)和許許多多高分子鏈聚在一起的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)形成了高分子材料的特殊結(jié)構(gòu)。 因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的結(jié)構(gòu)特征(如同分異構(gòu)體、幾何結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)異構(gòu))外，還具有許多特殊的結(jié)構(gòu)特征。高分子結(jié)構(gòu)通常分為鏈結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)兩個部分。鏈結(jié)構(gòu)是指單個高分子化合物分子的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，所以鏈結(jié)構(gòu)又可分為近程和遠程結(jié)構(gòu)。近程結(jié)構(gòu)屬于化學(xué)結(jié)構(gòu)，也稱一級結(jié)構(gòu)，包括鏈中原子的種類和排列、取代基和端基的種類、結(jié)構(gòu)單元的排列順序、支鏈類型和長度等。遠程結(jié)構(gòu)是指分子的尺寸、形態(tài)，鏈的柔順性以及分子在環(huán)境中的構(gòu)象，也稱二級結(jié)構(gòu)。聚集態(tài)結(jié)構(gòu)是指高聚物材料整體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括晶體結(jié)構(gòu)、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)、取向態(tài)結(jié)構(gòu)、液晶態(tài)結(jié)構(gòu)等有關(guān)高聚物材料中分子的堆積情況，統(tǒng)稱為三級結(jié)構(gòu)。

三、高分子材料按來源分類

高分子材料按來源分，可分為天然高分子材料、半合成高分子材料（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。

天然高分子材料包括纖維素、蛋白質(zhì)、蠶絲、橡膠、淀粉等。合成高分子材料以及以高聚物為基礎(chǔ)的，如各種塑料，合成橡膠，合成纖維、涂料與粘接劑等。

四、生活中的高分子材料

生活中的高分子材料很多，如蠶絲、棉、麻、毛、玻璃、橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子涂料和高分子基復(fù)合材料等。下面就以塑料和纖維素舉例說明。

（一）、塑料

塑料是一種合成高分子材料，又可稱為高分子或巨分子，也是一般所俗稱的塑料或樹脂，可以自由改變形體樣式。是利用單體原料以合成或縮合反應(yīng)聚合而成的材料，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、劑、色料等添加劑組成的，它的主要成分是合成樹脂。

塑料主要有以下特性：①大多數(shù)塑料質(zhì)輕，化學(xué)性穩(wěn)定，不會銹蝕；②耐沖擊性好；③具有較好的透明性和耐磨耗性；④絕緣性好，導(dǎo)熱性低；⑤一般成型性、著色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；⑦尺寸穩(wěn)定性差，容易變形；⑧多數(shù)塑料耐低溫性差，低溫下變脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶劑。塑料的優(yōu)點1、大部分塑料的抗腐蝕能力強，不與酸、堿反應(yīng)。2、塑料制造成本低。3、耐用、防水、質(zhì)輕。4、容易被塑制成不同形狀。5、是良好的絕緣體。6、塑料可以用于制備燃料油和燃料氣，這樣可以降低原油消耗。塑料的缺點1、回收利用廢棄塑料時，分類十分困難，而且經(jīng)濟上不合算。2、塑料容易燃燒，燃燒時產(chǎn)生有毒氣體。3、塑料是由石油煉制的產(chǎn)品制成的，石油資源是有限的。

塑料的結(jié)構(gòu)基本有兩種類型：第一種是線型結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合物稱為線型高分子化合物；第二種是體型結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合稱為體型高分子化合物。線型結(jié)構(gòu)（包括支鏈結(jié)構(gòu)）高聚物由于有獨立的分子存在，故有彈性、可塑性，在溶劑中能溶解，加熱能熔融，硬度和脆性較小的特點。體型結(jié)構(gòu)高聚物由于沒有獨立的大分子存在，故沒有彈性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶脹，硬度和脆性較大。塑料則兩種結(jié)構(gòu)的高分子都有，由線型高分子制成的是熱塑性塑料，由體型高分子制成的是熱固性塑料。

塑料的應(yīng)用：透明塑料制成整體薄板車頂。薄板車頂?shù)男赂拍罨谕该黛`活的聚碳酸酯或硅樹脂材料，可以被永久性地塑造成單個的聚碳酸酯薄板，也可作為可折疊鉸鏈和封條。拜耳材料科技研發(fā)的原型總共配備了四個靈活的薄板部件，形成了四扇“頂窗”，每扇窗都可單獨打開和關(guān)閉。導(dǎo)軌用于連接薄板部件，形成一個牢固、透明的聚碳酸酯車頂外殼。一個同樣透明的管子沿車頂結(jié)構(gòu)中央縱向放置，在“頂窗”打開后用來調(diào)節(jié)折疊薄板。這樣可以形成三維立體結(jié)構(gòu)，組件比平坦的薄板更加牢固。同時也大大降低了單個組件的數(shù)量。

（二）、纖維素

纖維素是由葡萄糖組成的大分子多糖。不溶于水及一般有機溶劑。是植物細胞壁的主要成分。纖維素是世界上最豐富的天然有機物，占植物界碳含量的50%以上。纖維素是自然界中存在量最大的一類有機化合物。它是植物骨架和細胞的主要成分。在棉花、亞麻和一般的木材中，含量都很高。

纖維素的結(jié)構(gòu)：纖維素是一種復(fù)雜的多糖，分子中含有約幾千個單糖單元，即幾千個（C6H10O5）；相對分子質(zhì)量從幾十萬至百萬；屬于天然有機高分子化合物；纖維素結(jié)構(gòu)與淀粉不同，故性質(zhì)有差異。

纖維素的性能：纖維素不溶于水和乙醇、乙醚等有機溶劑，能溶于銅氨Cu(NH3）4（OH）2溶液和銅乙二胺 [NH2CH2CH2NH2]Cu（OH）2溶液等。水可使纖維素發(fā)生有限溶脹，某些酸、堿和鹽的水溶液可滲入纖維結(jié)晶區(qū)，產(chǎn)生無限溶脹，使纖維素溶解。纖維素加熱到約150℃時不發(fā)生顯著變化 ，超過這溫度會由于脫水而逐漸焦化。纖維素與較濃的無機酸起水解作用生成葡萄糖等，與較濃的苛性堿溶液作用生成堿纖維素，與強氧化劑作用生成氧化纖維素。

篇10

摘要：隨著高等工程教育改革和社會發(fā)展，工程教育認證已經(jīng)在我國高等工程專業(yè)實施。工程教育認證是高等教育工程觀的重要轉(zhuǎn)變，主要倡導(dǎo)學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進三個基本理念。高校應(yīng)當(dāng)按照工程教育認證要求，加強專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)，調(diào)整培養(yǎng)目標(biāo)，改進培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，重構(gòu)工程人才培養(yǎng)體系，推進工程教育的改革和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：工程教育認證；教學(xué)改革；專業(yè)建設(shè)；人才培養(yǎng)

中圖分類號：TB1 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）52-0007-03

專業(yè)建設(shè)是高校本科教學(xué)的基礎(chǔ)性、持續(xù)性、引領(lǐng)性工作。經(jīng)濟全球化帶動了工程教育的國際化[1]，《華盛頓協(xié)議》為工程類學(xué)生走向國際提供了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)通行證。為推進我國工程教育改革，提高工程教育質(zhì)量，從而提升工程技術(shù)人才的國際競爭力[2]，早在2005年，我國就開始了試點工程教育專業(yè)認證工作。2013年，我國成為“華盛頓協(xié)議”預(yù)備成員國，標(biāo)志著中國工程教育專業(yè)認證體系得到國際認可，這對促進我國工程教育改革和發(fā)展有著重要作用。我們必須以此為契機，加強專業(yè)建設(shè)內(nèi)涵式發(fā)展，進一步提高我國高等工程教育國際化水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量[3]。

一、工程教育認證對專業(yè)建設(shè)提出的挑戰(zhàn)

工程教育認證主要倡導(dǎo)三個基本理念：學(xué)生中心理念、產(chǎn)出導(dǎo)向理念、持續(xù)改進理念[2]，這些理念代表了工程教育改革的方向，也明確了對專業(yè)建設(shè)的要求。

1.培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求的一致性。培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案是直接影響高校人才培養(yǎng)的關(guān)鍵因素。工程教育認證強調(diào)以產(chǎn)出為導(dǎo)向，逆向設(shè)計培養(yǎng)方案，從“教師教什么”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生達到什么”，以社會需求來確定合理的培養(yǎng)目標(biāo)，明確支撐培養(yǎng)目標(biāo)的畢業(yè)要求。從工程教育認證對畢業(yè)生的12條認證標(biāo)準(zhǔn)可以看出，工程教育應(yīng)注意以市場需求為導(dǎo)向，在多學(xué)科背景下對學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)，并重視其職業(yè)道德和社會責(zé)任感的培養(yǎng)。工程教育認證首先要求培養(yǎng)目標(biāo)定位準(zhǔn)確合理，并且各項畢業(yè)要求必須能夠完整支撐培養(yǎng)目標(biāo)。培養(yǎng)目標(biāo)是專業(yè)建設(shè)的龍頭，畢業(yè)要求必須圍繞培養(yǎng)目標(biāo)展開，并要能為培養(yǎng)目標(biāo)提供合理和足夠的支撐。工程教育認證看重的是學(xué)生廣泛受益，因此專業(yè)在設(shè)定培養(yǎng)目標(biāo)時要腳踏實地，不能好高騖遠。畢業(yè)要求是對畢業(yè)生的規(guī)格設(shè)定，不同的培養(yǎng)目標(biāo)所要求的畢業(yè)生的能力和知識必然不同，要注意其差異性。

2.課程體系對畢業(yè)要求的支撐度。課程體系是人才培養(yǎng)的主要部分，科學(xué)合理、有效運行的課程體系對專業(yè)建設(shè)有較好的促進作用。工程教育認證下的課程體系必須在廣度、深度及運行等方面有效分解、合并并合理承載各項畢業(yè)要求。首先，必須要有足夠多的支撐畢業(yè)要求的相關(guān)課程；其次，相關(guān)的課程在教學(xué)與實踐內(nèi)容的廣度和深度上必須能夠匹配該項畢業(yè)要求。例如，在畢業(yè)要求中如強調(diào)應(yīng)具備很好的高分子材料成型加工應(yīng)用能力，那么在課程體系中不僅應(yīng)規(guī)劃足夠的高分子材料與工程專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)科學(xué)理論知識和工程技術(shù)基礎(chǔ)知識，而且必須設(shè)置足夠的高分子材料合成與成型加工實驗課程和工程實踐環(huán)節(jié)，并且應(yīng)分布在不同的學(xué)期內(nèi)，以便形成能力培養(yǎng)的有效銜接。

3.持續(xù)改進，建立保障機制。持續(xù)改進是貫穿于工程教育認證全過程的理念，持續(xù)改進效果則有賴于學(xué)校教學(xué)質(zhì)量管理體系的完整性與有效性。完善的質(zhì)量保障體系是培養(yǎng)達標(biāo)人才的一個關(guān)鍵。工程教育認證提出要有一個能對培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求和教學(xué)活動實施持續(xù)有效的改進體系，包含校內(nèi)、校外、課內(nèi)三個循環(huán)，并且對這三個改進和三個循環(huán)的要素建立互相作用的關(guān)系。

二、工程教育認證下加強品牌專業(yè)建設(shè)

工程教育認證對提升專業(yè)建設(shè)水平有著重要影響，高校在專業(yè)建設(shè)中要深入工程認證理念，為培養(yǎng)專業(yè)型高素質(zhì)人才打下良好基礎(chǔ)。

1.立足定位，明確人才培養(yǎng)目標(biāo)。根據(jù)工程教育認證指導(dǎo)，學(xué)校應(yīng)從人才培養(yǎng)的層次、面向和未來三方面明確人才培養(yǎng)目標(biāo)，以保證人才培養(yǎng)既符合學(xué)校辦學(xué)定位，又適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展，同時還兼顧學(xué)生可持續(xù)發(fā)展。常州大學(xué)高分子材料與工程專業(yè)是江蘇省高校中開設(shè)的第一個高分子材料加工類專業(yè)。專業(yè)自建立以來，以“跟進式教育”理念為指導(dǎo)，堅持目標(biāo)導(dǎo)向和持續(xù)改進，先后獲得“十一五”國家級特色專業(yè)、“十二五”教育部綜合改革項目試點專業(yè)、江蘇省“十二五”重點專業(yè)、2003―2010年江蘇省品牌專業(yè)和2015年江蘇省高校品牌專業(yè)A類建設(shè)點。專業(yè)根據(jù)學(xué)校總體辦學(xué)定位和石油石化行業(yè)發(fā)展對高分子材料與工程專業(yè)人才的特殊需求，結(jié)合教育部高分子材料與工程R到萄е傅嘉員會制定的專業(yè)規(guī)范，并充分體現(xiàn)自己的特色，將人才培養(yǎng)定位為立足地方，面向高分子材料成型加工及應(yīng)用領(lǐng)域，培養(yǎng)具有良好職業(yè)道德與團隊精神，能承擔(dān)社會責(zé)任，具有扎實的高分子材料與工程專業(yè)知識，具備解決高分子材料成型加工中工程問題的能力和創(chuàng)新思維，適應(yīng)行業(yè)與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的人才，為材料、化工、能源、環(huán)境等行業(yè)輸送具有國際化視野的工程應(yīng)用型人才做好準(zhǔn)備。

學(xué)校根據(jù)工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)中對畢業(yè)生的畢業(yè)要求，面向社會需求，結(jié)合學(xué)校多年人才培養(yǎng)的實踐與積淀，提出高分子材料與工程專業(yè)的5個具體培養(yǎng)目標(biāo)：①具有良好職業(yè)道德和人文社會科學(xué)素養(yǎng)，能承擔(dān)社會責(zé)任；②具有扎實的自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和高分子材料工程專業(yè)知識，具有通過現(xiàn)代信息技術(shù)獲取信息的能力，具備解決高分子材料成型加工過程中工程問題的基本素質(zhì)和能力；③具有一定的經(jīng)濟、法律、安全、環(huán)境和管理等知識，具備推進社會可持續(xù)發(fā)展的綜合能力；④能夠在高分子材料與工程相關(guān)領(lǐng)域成功就業(yè)，具有團隊合作精神和國際交流能力，能夠在團隊中作為成員或者領(lǐng)導(dǎo)者有效地發(fā)揮作用；⑤具有終身學(xué)習(xí)的意識，拓展自己的知識和能力，具備自主創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力。

2.產(chǎn)出導(dǎo)向，制定人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。工程教育認證的人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)為內(nèi)容和表現(xiàn)兩個層面，一個回答了“社會需要什么樣的工程人才”問題，一個回答了“工程專業(yè)本科畢業(yè)生應(yīng)該具備的知識、能力和素養(yǎng)”問題。高分子材料與工程專業(yè)參考工程教育專業(yè)認證標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合學(xué)校特色，提出了12條人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求：①掌握高分子材料工程所需的相關(guān)數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識；②能夠運用高分子材料工程所需的相關(guān)知識，具備對高分子材料成型加工過程進行工程問題分析和解決的初步能力；③具有創(chuàng)新意識，能夠綜合運用所學(xué)理論和技術(shù)，能綜合考慮社會、健康、安全、法律、經(jīng)濟以及環(huán)境等因素；④掌握高分子材料合成與成型加工實驗、工程實踐、科學(xué)研究和工程設(shè)計的基本技能，具備對產(chǎn)品、工藝、技術(shù)和設(shè)備進行研究、開發(fā)和設(shè)計的初步能力，并能夠設(shè)計實驗及對實驗數(shù)據(jù)進行分析、解釋并得出合理結(jié)論；⑤具備計算機理論知識，掌握文獻檢索、資料查詢和現(xiàn)代信息技術(shù)等方法，具有獨立獲取新知識的能力；⑥掌握高分子材料與工程專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)科學(xué)理論知識和工程技術(shù)基礎(chǔ)知識，并能應(yīng)用本專業(yè)基本理論知識解決復(fù)雜高分子材料工程問題，理解應(yīng)承擔(dān)的社會責(zé)任；⑦了解與本專業(yè)相關(guān)的職業(yè)和行業(yè)的生產(chǎn)、設(shè)計、研發(fā)、環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展等方面的方針政策、法律法規(guī)；⑧具有較好的人文社會科學(xué)素養(yǎng)、較強的社會責(zé)任感，理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任；⑨具有一定的參與或組織管理能力、表達能力、人際交往能力以及在多學(xué)科背景下的團隊中發(fā)揮作用的能力；⑩掌握一門外語，具有較強的聽、說、讀、寫能力，具備撰寫報告、設(shè)計文稿、陳述發(fā)言、清晰表達及有效溝通等能力，并具有國際視野和跨文化的交流、競爭與合作能力；{11}具備一定的項目管理能力，理解并掌握工程管理原理與相關(guān)經(jīng)濟決策方法，并能在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用；{12}具有終身學(xué)習(xí)意識和不斷學(xué)習(xí)、適應(yīng)社會發(fā)展的能力。上述人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求完全覆蓋了工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)中對畢業(yè)生的要求，能夠完整支撐培養(yǎng)目標(biāo)，并且能夠按照地方區(qū)域經(jīng)濟社會的發(fā)展對人才培養(yǎng)需求的變化而適時調(diào)整，使其具有可持續(xù)性。同時，本專業(yè)制定了可供具體落實、過程檢查和結(jié)果評價的標(biāo)準(zhǔn)體系，確保培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)切實可行，易操作。

3.學(xué)生中心，構(gòu)建課程體系。本專業(yè)致力于培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展要求的高分子材料與工程專業(yè)應(yīng)用型人才，為能夠?qū)θ瞬排囵B(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求的達成提供有力支撐，構(gòu)建“211+”課程體系，合理配置基礎(chǔ)知識課程、專業(yè)課程、實踐技能課程以及能力素養(yǎng)課程，以滿足區(qū)域經(jīng)濟特別是高分子材料加工行業(yè)對人才的需求。該課程體系借鑒國際化教育方法與先進的教學(xué)體系，注重學(xué)科交叉，在傳統(tǒng)課程體系的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代教育特點，對課程知識體系進行合理優(yōu)化：在新的課程體系中融入化學(xué)、機械、環(huán)境、管理等學(xué)科的相關(guān)課程?！?11+”課程體系具有基礎(chǔ)性、全面性、系統(tǒng)性，并注重課程的綜合性、交叉性、適應(yīng)性，能夠滿足社會對高分子材料人才的要求?！?”指化學(xué)類和機械類兩大基礎(chǔ)課程群，多學(xué)科融合的知識積淀為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定扎實基礎(chǔ)?；瘜W(xué)類指無機與分析化學(xué)、物理化學(xué)、有機化學(xué)和化工原理等基礎(chǔ)課程；機械類指機械設(shè)計基礎(chǔ)、工程制圖與CAD、工程力學(xué)和電工與電子技術(shù)等基礎(chǔ)課程。第一個“1”是指專業(yè)課程群。瞄準(zhǔn)我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級，重點支持的高分子材料產(chǎn)業(yè)。開設(shè)高分子物理、高分子化學(xué)、高分子材料成型工藝學(xué)、高分子材料成型模具、高分子材料成型加工原理、材料現(xiàn)代測試方法等課程，滿足區(qū)域經(jīng)濟特別是高分子材料加工行業(yè)的需求，滿足學(xué)生多樣化專業(yè)興趣和職業(yè)發(fā)展規(guī)劃的需要。第二個“1”是指實踐課程群。依托國家級實驗教學(xué)示范中心等高水平實踐平臺，開設(shè)高分子化學(xué)實驗、高分子物理實驗、專業(yè)實驗、課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)等實踐教學(xué)課程，彰顯重實踐、重應(yīng)用的特點。“+”是指為適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展需求而設(shè)置的能力素養(yǎng)提升課程，課程內(nèi)容不斷更新改進，做到與時俱進。如為適應(yīng)培養(yǎng)國際化人才的要求，開設(shè)雙語教學(xué)課程；為增強學(xué)生的安全環(huán)保意識，開設(shè)“安全技術(shù)概論”和“環(huán)境保護概論”課程；為增強學(xué)生的經(jīng)濟意識，開設(shè)“新材料經(jīng)濟與管理”課程，為培養(yǎng)專業(yè)能力強、富有責(zé)任感的應(yīng)用型創(chuàng)新人才打下堅實基礎(chǔ)。

4.持續(xù)改進，關(guān)注人才未來發(fā)展。提高教學(xué)質(zhì)量，是高校教育的永恒主題。本專業(yè)以工程教育認證的教學(xué)質(zhì)量管理要求為指導(dǎo)性文件，全面建立教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)督及持續(xù)改進體系，大力推進社會、學(xué)校、全體老師和學(xué)生參與的教學(xué)過程質(zhì)量跟蹤管理體系的實施，持續(xù)改進教學(xué)質(zhì)量管理機制，制定教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量監(jiān)督體系、課程教學(xué)評價跟蹤體系及對培養(yǎng)目標(biāo)及教學(xué)質(zhì)量持續(xù)改進的評價體系，從整體上達到工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)，促進教學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高。

專業(yè)實行校、院、專業(yè)三級教學(xué)管理體制。建立了由校領(lǐng)導(dǎo)、教務(wù)處、校教學(xué)監(jiān)督組、學(xué)院院長、教學(xué)副院長、學(xué)院教務(wù)辦公室、專業(yè)負責(zé)人等組成的本科教學(xué)管理機制。在該管理體系下，根據(jù)學(xué)校教學(xué)管理制度和人才培養(yǎng)的目標(biāo)要求，建立教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)督機制，定期進行教學(xué)質(zhì)量評估，持續(xù)改進教學(xué)質(zhì)量。建立與工程教育認證相符的教學(xué)管理組織機構(gòu)、制定教學(xué)過程管理制度、建立教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督與評價體系、采取培養(yǎng)目標(biāo)與教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督體系等持續(xù)改進措施，促進教學(xué)質(zhì)量的提高。另外，校院兩級教學(xué)工作委員會通過對培養(yǎng)計劃的制訂（修訂）等重大工作的審核、指導(dǎo)等對相應(yīng)的本科教學(xué)質(zhì)量的保障和提高，提供了制度和管理方面的有力保證。同時還建立了畢業(yè)生跟蹤反饋與社會評價機制，對本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)實現(xiàn)狀況進行持續(xù)評估和改進。通過應(yīng)屆畢業(yè)生座談會、往屆畢業(yè)生座談會、用人單位調(diào)查、社會第三方評估四個途徑對培養(yǎng)目標(biāo)的達成與否進行定期評價，并制定相應(yīng)的改進措施。

工程教育認證對地方本科高校是機遇，也是挑戰(zhàn)。在工程教育認證背景下加強專業(yè)建設(shè)，推進人才培養(yǎng)改革，可以打破傳統(tǒng)教育的束縛，更好的發(fā)揮區(qū)域優(yōu)勢和專業(yè)特色，推進學(xué)?？沙掷m(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]姜宇，姜松.基于工程教育認證的教師教學(xué)創(chuàng)新能力研究[J].高校教育管理，2015，（6）：105-109.