高分子材料概念精選(九篇)

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第1篇：高分子材料概念范文

關鍵詞：高分子材料學 表面工程 教學模式

中圖分類號：G642 文獻標識碼： A 文章編號：1672-1578（2012)04-0055-02

“高分子材料學”是我校材料科學與工程專業（表面工程方向）的一門專業課程。表面工程學生的就業領域主要為材料涂裝、防腐等，學生需要熟悉各種工程材料（金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料等）的基本性質、制備工藝以及表面處理方面的知識。“高分子材料學”主要介紹高分子材料的制備、性能、成型、改性及應用等方面的知識。

“高分子材料學”這門課共32學時，所選教材為化學工業出版社出版的《高分子材料基礎》。主要內容包括四部分：高分子材料的合成及制備、高分子材料的結構與性能、常見的高分子材料及其成型加工方法、高分子材料的改性及應用。該教材[1]濃縮了高分子材料與工程專業的四門專業主干課共192學時的內容，即高分子化學（48學時）、高分子物理（64學時）、高分子材料成型工藝（48學時）、聚合物改性原理及方法（32學時）。

1 “高分子材料學”講授過程中面臨的問題

“高分子材料學”課程的講授具有較大難度，主要表現在以下方面：

該課程涵蓋了高分子材料與工程專業學生的專業主干課內容，要深入講解這些內容，需要近200學時，而針對表面工程學生開設的“高分子材料學”僅僅只有32學時，時間緊，內容多，如何合理安排各部分內容占的比重是授課教師面臨的首要問題。

“高分子材料學”相關內容的學習，需要學生具備一定的化學基礎及力學基礎，而對表面工程的學生而言，因專業側重不同，化學課程及機械基礎課開設門類不如高分子材料與工程專業齊全，導致表面工程的學生在學習“高分子材料學”時，對教材內容的理解及掌握有一定難度。這對授課教師備課也提出了更高的要求，如何在有限的學時中適時補充相關背景知識幫助學生理解，是授課教師需要思考的另一問題。

“高分子材料學”雖為表面工程學生的專業課之一，但從歷年就業情況看，表面工程學生就業以金屬材料加工行業居多，而從事高分子材料加工行業的很少。故必然存在學生對該課程重視程度不夠，學習積極性不高的問題，因此授課教師也需要在教學模式上進行探索創新，充分調動學生學習的積極性，引導學生主動參與到教學過程中來。

2 “高分子材料學”課程教學模式探索

2.1梳理重點，側重剖析基本概念

“高分子材料學”學時有限，內容繁多，因此需要授課教師在備課時梳理出各章節的重要知識點和基本概念, 注意各部分內容的銜接,并找出線索將各章散落的知識點貫穿起來。

比如，在介紹高分子材料合成及制備時，著重講授加聚反應及縮聚反應的基本步驟，對比這兩種聚合反應的特點及反應產物特性，便于學生掌握常見高分子材料的合成反應類型，了解制備方法對材料性能的影響。考慮到表面工程學生的學科基礎及專業側重，對反應速率的計算等知識點不做要求。

再如，課程內容第二部分介紹高分子材料的結構與性能，這部分內容為承上啟下的重點章節，高分子材料的結構及性能特點在其合成過程中奠定基礎，并將在成型過程及改性中得以體現和完善。這部分內容體現了高分子材料與其他材料的本質區別，涉及的基本知識點很多，而且多為表面工程學生不熟悉的內容。因此，同樣需要通過對比，突出高分子與低分子的結構與性能差異，側重高分子溫度——形變關系，結晶過程及晶體結構等重要知識點的講解。

2.2因材施教，適時補充背景知識

“高分子材料學”中很多知識點的理解離不開有機化學、物理化學等基礎課程的支撐，而表面工程方向的學生并未開設相關課程。為此，需要教師在講授過程中適時補充背景知識。

例如，在講授高分子合成反應類型對材料性能的影響時，可簡要介紹常見化學基團的特點并聯想對應的高分子材料的性能特點及成型要點。以聚碳酸酯（PC）為例，這種材料采用縮聚反應制備，分子結構中含有酯基，酯基在一定條件下容易水解，因此可聯想到PC材料在成型時的高溫條件下應避免水分的存在，防止水解反應發生導致材料性能劣化。

此外，為彌補學生基礎知識的不足，講授時還可結合日常生活中的實例進行對照說明。在講授高分子結晶時，可聯想泡面模型以及珍珠形成等實例；講授高分子材料降解及添加劑功效時，可結合塑料制品長期暴曬變色發脆、塑料拖鞋逐漸由軟變硬等學生熟知的生活常識進行分析。

2.3結合專業，調動學生學習積極性

“高分子材料學”為考查科目，且表面工程的學生就業以金屬材料加工行業居多，學生誤認為這門課程與自己的專業及將來就業銜接不緊，從而對“高分子材料學”課程重視不夠，故學習積極性也不高。為此，授課教師應有意識的引導學生思考，并采用靈活的考核方式調動學生的積極性。

筆者在講授此門課程時，并未采用課堂考試的形式進行考核，而是給學生布置了“高分子材料與表面工程”為主題的課程論文撰寫任務，并讓學生制作出相關的PPT將自己的論文進行口頭陳述，最后根據其論文撰寫情況、PPT制作情況及陳述情況給出該門課程的成績[2]。課程論文的完成情況直接跟成績掛鉤，能有效調動學生的積極性及對課程的重視；課程論文的撰寫需要大量專業文獻為基礎，學生在撰寫論文的過程中能自覺關注及閱讀相關專業文獻，有利于拓寬其專業視野；制作PPT的過程是對課程論文內容的凝練，有利于學生理清思路掌握重點；口頭陳述環節能有效杜絕學生互相抄襲論文，教師也能通過學生的口頭陳述情況，觀察學生對該門課程基礎知識的掌握程度。

學生通過獨立搜集資料撰寫論文制作PPT并口頭陳述等環節的訓練，既能讓他們發現“高分子材料學”這門課程與所學專業的緊密聯系，也鍛煉了他們的資料搜集能力及口頭表達能力，為將來畢業答辯及就業面試打下基礎。

3 結語

高分子材料是非常重要的工程材料，對于表面工程的學生而言，應該熟悉并掌握這類工程材料的特性。“高分子材料學”雖然不是表面工程方向的專業主干課，但涵蓋了高分子材料相關的大量專業基礎知識，也是面向表面工程學生開設的唯一一門有關高分子材料的課程。授課教師應該積極進行教學模式的探索，激發學生的學習興趣，讓學生在有限的學時中掌握相關基礎知識。

參考文獻：

[1]張留成，瞿雄偉，丁會利編.高分子材料基礎[M].北京：中國輕工業出版社，2004.

第2篇：高分子材料概念范文

關鍵詞：高分子材料可降解生物

我國目前的高分子材料生產和使用已躍居世界前列，每年產生幾百萬噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進行生物可降解，以盡量減少對人類及環境的污染。生物可降解材料，是指在自然界微生物，如細菌、霉菌及藻類作用下，可完全降解為低分子的材料。這類材料儲存方便，只要保持干燥，不需避光，應用范圍廣，可用于地膜、包裝袋、醫藥等領域。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發生機械性破壞；微生物對聚合物作用產生新的物質；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。按照上述機理，現將目前研究的幾種主要的可生物可降解的高分子材料介紹如下。

1、生物可降解高分子材料概念及降解機理

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分解作用下發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發生機械性破壞；微生物對聚合物作用產生新的物質；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。一般認為，高分子材料的生物可降解是經過兩個過程進行的。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，經過種種的代謝路線，合成為微生物體物或轉化為微生物活動的能量，最終都轉化為水和二氧化碳。

因此，生物可降解并非單一機理，而是一個復雜的生物物理、生物化學協同作用，相互促進的物理化學過程。到目前為止，有關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外，還與材料溫度、酶、PH值、微生物等外部環境有關。

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，有醫用和非醫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微生物生產型

通過微生物合成的高分子物質。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境的生物可降解塑料。如英國ICI公司生產的“Biopol”產品。

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，無法應用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔點較高，強度好，是應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)制成一定結構的共聚物，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，使所得產品具有相當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

3.1生物可降解高分子材料開發的傳統方法

傳統開發生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學合成法和微生物發酵法等。

3.1.1天然高分子的改造法

通過化學修飾和共混等方法，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，而且產量小，限制了它們的應用。

3.1.2化學合成法

模擬天然高分子的化學結構，從簡單的小分子出發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構單元中含有易被生物可降解的化學結構或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段。化學合成法反應條件苛刻，副產品多，工藝復雜，成本較高。

3.1.3微生物發酵法

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。但利用微生物發酵法合成產物的分離有一定困難，且仍有一些副產品。

;3.2生物可降解高分子材料開發的新方法——酶促合成

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

3.3酶促合成法與化學合成法結合使用

酶促合成法具有高的位置及立體選擇性，而化學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法聯合使用來合成生物可降解高分子材料新晨

4、生物可降解高分子材料的應用

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，解決環境污染問題，以保證人類生存環境的可持續發展。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，用作生物醫用材料。目前，我國一年約生產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%以上是傳統的糖衣片，而國際上發達國家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：

第3篇：高分子材料概念范文

關鍵詞：課程建設；通識選修課；教與學；教學實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）07-0126-03

“通識教育”（general education）是高等教育的組成部分，是一種盡可能綜合的（comprehensive）教育，是所有大學生都應接受的非專業性教育，在學生接受特殊的、專業知識之前對知識的總體狀況有個綜合性的了解。[1，2]1999年李曼麗等人在《清華大學教育研究》中提到：“通識教育目的是培養積極參與社會生活的、有社會責任感的、全面發展的社會的人和國家的公民。”[2]為了推進以“課程建設與改革”為核心的本科人才培養模式改革，蘇州大學從2014年起正式啟動通識教育課程改革計劃，課程建設基本要求為：適合所有學生學習的非專業課程；注重學科交叉和學科前沿；提倡教學形式和教學方法多樣化；注重經典原著閱讀；建設有地域特色和本校特色的通識教育課程。通識選修課程包括五大模塊：文學與藝術、歷史與哲學、社會科學、數學與自然科學、科技與發展。通過跨學科的體系設計，讓學生廣泛涉獵不同的學科領域，拓寬知識視野，培養學生跨領域、多角度思考問題能力、批判性思維能力和包容性理解能力。2014年學校通識教育課程的申報數量達93門，經過專家組兩輪評審，隸屬于科技與發展模塊的《生活中的高分子材料》課程成為立項建設中的一門通識選修課程，并于2015―2016學年開始對全校學生開放選修。

在認真開展本課程的項目建設工作過程中，筆者在課程教學內容設計和教學方法選擇方面做了一些探索與嘗試，在幾輪教學實踐中對教與學之間存在的問題進行了思考和改進，希望能夠與相關老師一起交流教學經驗，共同探討如何尋找合適的教學模式來開設全校性工程技術類通識選修課。

一、《生活中的高分子材料》課程的體系建設

1.課程的建設目標。《生活中的高分子材料》課程是面向于全校所有學生學習的非專業課程，建設目標是普及生活高分子材料常識、推廣不同專業的學生去了解我們生活中不可缺少的高分子材料；科學認知高分子材料性能特點、合理健康使用各種高分子材料；從而提出新問題和新思想，推動我們國家高分子材料產業鏈的進一步發展。

2.教學內容及課時安排。從與我們生活密切相關的“衣”“食”“住”“行”四個方面出發，給學生介紹典型的高分子材料組成、特性及使用注意事項。主要安排如下：

第一章 緒論（2課時）。介紹高分子材料的基本概念、新型高分子材料及其研究進展。

第二章 “衣用”高分子材料（8課時）。介紹紡織行業纖維材料（天然纖維和合成纖維高分子材料），了解一些服飾用涂層高分子材料和皮革高分子材料。

第三章 “食品”相關高分子材料（8課時）。介紹食品行業用塑料（塑料薄膜、塑料瓶、塑料餐具）高分子材料，了解天然高分子（淀粉、膳食纖維、蛋白質）和合成高分子（食品添加劑）等食用高分子材料。

第四章 “家裝”高分子材料（10課時）。介紹塑料家具（熱塑性塑料、熱固性塑料），了解涂料（墻飾涂料、木器漆、家電粉末涂料）和粘合劑。

第五章 “戶外運動”相關高分子材料（8課時）。介紹橡膠（天然橡膠、合成橡膠）和橡膠制品（輪胎、籃球、運動鞋），了解高分子基復合材料（運動自行車、復合材料賽車）。

3.多元成績評價體系的建立。開設《生活中的高分子材料》這門課程是希望通過學習來加深學生對周圍高分子材料的了解，知道其利弊及正確使用方法，讓高分子材料更好、更安全地為己所用；激發學生對高分子材料世界進一步探索的激情，創造高分子材料與人的和諧環境。對學生一學期學習的考核不是一張試卷來決定，而是建立多元成績評價體系。在充分考慮不同專業學生的個性的基礎上，鼓勵學生從不同角度去認識高分子材料，教學成績的最終評價體現出全面性和激勵性。指標包括課堂表現（20%）、平時作業（40%）和期末小論文（40%）三大方面。（1）學生對這門課程的學習態度會明顯地體現在課堂表現中。（2）針對“衣食住行”中可能碰到的高分子材料設定一些開放性作業，讓學生自主選擇有興趣的高分子材料去學習，找其優缺點、使用注意事項及這類高分子材料的發展史，然后分組討論匯報，其余同學和老師一起給予評分作為平時作業的成績。（3）在課堂知識的基礎上，期末讓每一個同學對某一大類高分子材料進行綜述，引用實例，從不同的專業角度去分析其利弊和發展潛力，寫出自己對材料改進的需求和建議方案，按照科技小文的格式編排、撰寫和打印。

二、調動學生的參與積極性

第4篇：高分子材料概念范文

關鍵詞：高分子塑料；成型工藝；分析探討；未來發展

中圖分類號：TB32 文獻標識碼：A

一、高分子塑料的概述

1高分子塑料定義

高分子塑料是指以高分子化合物為主要成分的所有材料。從物理概念來說，高分子化合物的分子量應該在1000以上。目前我們所使用的塑料，它就是一種合成的高分子化合物，一般把它稱之為高分子或者巨分子，它是利用單體原料以合成或縮合反應聚合而成的，并由合成樹脂及填料、穩定劑、色料等添加劑組合而成的。而根據它的特點來說，它可以自由改變形體樣式。

2高分子塑料的特性

單就高分子塑料的特性來說，除了它可以自由改變形體樣式以外，它還具有一定的粘彈性，它在外力作用下會發生高彈性變形和粘性流動，其變形與時間有關。還具體低強度和高比強度。一般地高分子塑料強度很低，但是由于它的密度很低，所以比強度較高。

除此之外，還有一定的高耐磨性、高絕緣性、膨脹性、高化學穩定性、導熱性低、熱穩定性差等諸多特點。

3高分子塑料的分類

分析了高分子塑料定義、特性外，我們再來看它的分類。目前在我國現階段我們把它分為七大類。具體如下：高分子膠粘劑、橡膠、塑料、高分子涂料、纖維、功能高分子材料和高分子基復合材料。下面筆者根據工作經驗和體會分別對這七大類做一詳細的說明介紹，僅供參考。

第一類是高分子膠粘劑。它是以合成天然高分子化合物為根本的一種膠粘材料。而在實際應用中我們又把它分為天然和合成膠粘劑，不完全統計應用較多的是合成膠粘劑。

第二類是橡膠。從物理概念來說，它的分子鏈間次價力小，分子鏈柔性好，一般地在外力作用下可產生較大的形變，不穩定，而在除去外力作用下，很快就能迅速恢復原狀。

第三類是塑料。塑料在我們的生活生產中聽到的比較多。一般來講它是以合成樹脂或化學改性的天然高分子為主要的成分，加入填料、增塑劑和其他添加劑組合而成。我們通常按合成樹脂的特性分為熱固性塑料和熱塑性塑料。

第四類是高分子涂料。這個類型的主要是以聚合物為主，在生產中再添加溶劑和各種添加劑制得。一般把它分為油脂涂料、天然樹脂涂料和合成樹脂涂料三中，在日常生活中很常見。

第五類是纖維。這個也是在平時聽到最多的一種塑料，一般分為天然纖維和化學纖維兩種。物理學分析我們得出纖維具有次價力大、形變能力小、模量高等特點，一般為結晶聚合物。

第六類是功能高分子材料。現在我們已經采用的是高分子透明材料、高分子模擬酶、生物降解高分子材料等待。它具有物質、能量和信息的轉換、磁性、傳遞和儲存等特殊功能。

最后一種是高分子基復合材料。這種材料綜合了原有材料的性能特點，在實際使用中我們根據需要進行材料的任意設計。

4高分子塑料的應用

如果說塑料的應用，我們大家都不陌生，在生活生產中都常見，而提到高分子塑料的應用，大部分人都比較陌生，而實際上，我們在生活中或多或少都聽到見到過，只是加以高分子就難以理解了。經過多年的工作體會和實際工作操作，現筆者就高分子塑料的應用做一闡述。具體如下。

從軍事尖端大方面來說，高分子塑料的應用已經涉及到軍事及尖端技術上，無形中它促使了高分子合成和加工技術的發展，據不完全統計它已經成為一種獨立的專門工程技術。

從高分子材料科學研究上來看，它是年輕而新興的學科。我們的科學家主要集中于結構和組成與材料的性質、探索加工工藝，對各種環境因素對材料性能的影響，其主要目的是為了進一步開發新材料、新工藝等。目前，從一些材料上看高分子材料已經和金屬材料等并駕齊驅，在國際上我們把它列為一級學科，這是很高的級別。

二、高分子塑料加工工藝

上文我們分析了高分子塑料的定義，特性，分類及應用，從大的方面我們有了一個感官的認識和了解，下面筆者再結合實際談談它的加工工藝。以便在實際中進一步總結應用。首先我們先來了解高分子塑料在加熱中出現的物理和化學變化。先來看物理變化。

1高分子塑料的物理變化。一般地，高分子塑料在等溫條件下會結晶，我們把它稱為靜態結晶。但實際在加工過程中，它大多數情況下結晶都不是等溫的，筆者認為這些因素都會影響結晶過程。實踐中我們得出，熔化溫度與在該溫度的停留時間會影響聚合物中可能殘存的微小有序區域或晶核的數量。

另外，高分子塑料如果在紡絲、薄膜拉伸、擠出等成型加工過程中會受到高應力作用，這個時候它就會有加速結晶作用的傾向；如果在剪切或拉伸應力作用下，熔體中會生成長串的纖維狀晶體，隨應力或應變速率增大，它的晶體中伸直鏈含量增多，晶體熔點升高。

經過多年的實踐，筆者得出這樣一個結論：就是說高分子塑料的分子鏈結構與結晶過程有很大的關系。具體來說，如果分子量愈高，大分子及鏈段結晶的重排運動愈困難，高分子的結晶能力一般隨分子量的增大而降低，這是成反比的，需要我們加以注意。

2高分子塑料的化學變化是指高分子塑料在高溫和應力作用下，受到熱和應力的作用它的大分子結構發生的一系列變化。這個變化中會發生輕微的降解物質，這個物質釋放出來后會產生大量的有害物質。所以，我們在實際加工的過程中，要嚴格控制原材料指標，并使用合格的原材料，在配方中我們還要考慮使用抗氧劑、穩定劑等輔材料來增強高分子對降解的抵抗能力，確保生產安全。

3高分子塑料成型加工工藝

在明確了高分子塑料的物理和化學變化后，下面我們進一步闡述它的成型加工工藝。具體如下：

現階段高分子塑料成型加工一般包括原料的配制和準備、成型及制品后加工等諸多過程。從它的加工工藝定義出發，一般地是通過溫度的作用，讓高分子塑料受熱熔化，經過高分子塑料成型設備加工成具有一定結構形狀的產品過程。筆者統計，現階段有擠出成型工藝、擠出注射技術、壓延成型、氣體輔助注射技術等。

3.1擠出成型工藝。這個工藝原理采用的是利用螺桿旋轉加壓，將塑料生產物料用擠出機擠入機頭，形成具備口模形態的型坯，完成冷卻定型，塑化等基本工藝流程。這個技術對成型工藝發展的研究具有重要的現實意義。但需要加以注意的是，在實際的加工過程中，我們為了確保工藝流程質量，在生產物料制備、模具設計方面我們的工作人員應當嚴格監督控制，確保質量有所提升。

3.2擠出注射工藝。擠出注射工藝它的突出優點是可以更加靈活地調節復合物的配方，省去了造粒、包裝等工序，可以降低設備費用和減少了生產時間。

3.3吹塑成型工藝。在這個工藝中，筆者僅僅拿出其中一個工藝來討論——多層吹塑成型工藝。這個工藝可以用于要求反滲透性能良好的制備品加工中。在生產中它能夠實現原料的不斷更換。對于那些大型燃油箱容器的生產時的冷卻工藝處理來說，這個時候就急需要減少模腔內壓力。我們可以采取將熔料儲存在擠出螺桿前端的熔槽中，在高速下擠出型坯，以最大限度減少型坯壁厚的變化，確保消除垂縮和擠出膨脹現象。

3.4注射成型工藝。筆者認為，該工藝是塑料加工生產中最為實用且最為普遍的一種工藝。在生產中可以配合設備自動化控制系統的運用情況下，實現高分子塑料生產工藝的價值。經過筆者的實踐分析來看，這種工藝具有應用范疇廣、生產效率較高以及工藝操作簡單等很多的特性。在目前的生產中應用比較廣泛，生產效率也很高。

三、高分子塑料成型加工工藝未來發展

隨著目前科技的日益發展和實際的需求情況來看，高分子塑料成型加工工藝已取得了一定的成果。這主要體現在向高性能化方向發展。比如說用化學或物理的方法來控制發光倍率的發泡制品，具有分離機能和透析機能的離子膜。

再有就是向精密化發展。比如說，我們使用的超微指令的激光唱盤、計算機光盤等。最后是向優質化發展。我們可以采用與其他成型加工技術組合的加工方法，比如擠出壓縮法等。還有就是以磁帶為代表的記憶制品，像錄像帶，以及高絕緣等。

結語

本文對高分子塑料材料的定義、特性、分類及加工工藝，未來發展分別做了闡述，這讓我們不難看出，高分子塑料材料在實際應用中不但取得了一定的成績，而且還向高度集成化、精度控制自動化等特性方面快步發展。換句話說，高分子塑料材料是通過制造成各種制品來實現其使用價值的，我們從應用角度來講，以對高分子材料賦予形狀為主要目的成型加工技術有著重要的意義。

參考文獻

[1]《高分子材料學與工程》征稿簡則[J].高分子材料科學與工程，2010（04）.

[2]胡杰，袁新華，曹順生.《高分子材料成型加工》課程教學中的幾點思考[J].科技創新導報，2010（04）.

[3]陳捷.炸藥、高分子材料及部件貯存性能與老化機理研究進展[A].中國工程物理研究院科技年報，2010.

第5篇：高分子材料概念范文

關鍵詞：交叉學科；本科教學；互動；創新思維；實踐認知

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）07-0143-03

現代社會科技進步日新月異，創新性的研究和產品不斷涌現，其中非常多的成果都來自于交叉學科的貢獻。一個已經被普遍接受的共識是：學科交叉點往往就是科學新的生長點、新的科學前沿，這里最有可能產生重大的科學突破，使科學發生革命性的變化；同時，交叉科學是綜合性、跨學科的產物，因而有利于解決人類面臨的重大復雜科學問題、社會問題和全球性問題[1]。所以，對于本科教學中的交叉學科課程的教學就提出了更高的要求，如要求教師縱覽多個學科的發展，從而能站在交叉學科的前沿來引領學生去認知和創新性思考；同時，也要求學生積極主動地去檢索相關資料，能互動地參與到整個課程教學的過程中來。只有這樣，交叉學科的本科教學才能獲得理想的教學效果，提高學生的科學敏銳力和培養學生的創新性思維。盡管教育界對交叉學科研究生階段創新型人才培養已有較多思考[2]，但是迄今為止對交叉學科的本科教學的交流還很少。

本文以四川大學高分子科學與工程學院開設的“生物高分子及制品”課程教學為例，從課堂教學的多個方面提出了對交叉學科的本科教學的思考和體會。

一、課程背景

“生物高分子及制品”是四川大學高分子科學與工程學院為大三學生開設的一門課程，任課教師均來自我院醫用高分子材料及人工器官系。醫用高分子材料專業建立于1978年，并分別于1986年和1992年獲得碩士、博士學位授予權，是我國最早的培養生物醫用高分子材料專業人才的基地之一。系內的教師在生物醫用高分子材料及人工器官的科研、教學方面有30多年的豐富經驗。本課程所使用教材主要為我系老師合力編寫的普通高等教育“十一五”國家級規劃教材《生物醫用高分子材料》[3]，并結合科研前沿做了豐富多樣的專題講解。目前一個年級有三個班平行授課，每個班的人數在70～90人。本門課程是典型的交叉學科產物，其內容涉及生物醫學、材料學（高分子材料）、工程設計、醫療器械等多個領域。教材的主要章節包括緒論、高分子材料和生物體的相互作用、生物醫用高分子材料的生物相容性和安全性評價、人工器官用高分子材料、醫療診斷用高分子材料、藥物緩控釋高分子材料、軟硬組織替代和組織工程用高分子材料、醫用高分子材料的設計。根據我院學生學術研究發展方向和工程應用發展方向并重的特點，在課堂講授的時候授課教師會盡量同時擴展到前沿的科研領域（如醫用高分子非病毒基因載體）和相關產業的應用環節（如生物醫用高分子材料制品的生產、消毒）等。考查方式以課堂討論、平時成績和期末筆試成績綜合打分。

二、互動式授課的幾點思考與體會

1.綜合多學科領域的講解方式。生物醫用高分子材料是功能高分子材料中重要的組成部分，是指在生物及醫學領域所使用的高分子材料。總體而言，本課程是兩個一級學科：材料學（其中的高分子材料）和生物醫學工程學（其中的生物材料）的交叉點。兩個學科的跨度很大，如何能生動形象地講解和引領學生思考至為關鍵。例如，在進行人工器官用高分子材料的講解時，我們通常會采取由淺入深的啟發式教學方法。首先，我們將人體器官做一個對應的抽象化的模型，其中包括腦—計算機、耳—聲音探測器、肺—氣體交換器、心—泵/液體輸送器、肝—化學工廠、腎—分離/凈化系統和血管—輸送管路等，以方便同學們從功能上理解人體器官并能針對性地對人工器官進行設計、思考。通過講解，同學們了解到研究人工器官并不能簡單考慮其與人體組織器官的類似，更重要的是能使其再現或部分再現人體器官的功能。舉例來說，在講到人工腎時，我們會先從醫學的角度講述腎臟的結構和功能，重點描述腎小球的濾過作用和腎小管的重吸收作用。其中，腎小球每天以125ml/min的濾過率處理約180L的血液，腎小管將濾過液中大部分的水、電解質、葡萄糖和其他小分子有用物質重新吸收入血液，而每天最終排尿量僅為2.0L。通過上述講解，同學們可以清楚地了解腎臟在人體中的主要功能，那么進一步的關于人工腎功能設計的講解也就順理成章了。人工腎是血液凈化技術中所使用的最重要的人工器官，再通過進一步關聯講解病理學的內容，我們可以使同學們了解到使用人工腎的血液凈化技術的目的和意義在于治療與血液相關的疾病，既包括腎臟方面的疾病如腎衰竭，也包括各種由于血漿成分發生病理改變而產生的血液性或免疫性疾病，如巨球蛋白血癥、系統性紅斑狼瘡、血友病和多發性骨髓瘤等。緊接著，針對不同的疾病和需要去除致病物質，我們很自然就將知識點轉到不同的血液凈化技術上來，分別講述血液透析、血液濾過和血液透析濾過三種人工腎技術。最終，三種不同的人工腎技術就引出了不同的生物醫用高分子材料和制品的需求和設計：通過對用于人工腎的各種生物醫用高分子材料的化學成分、物理性能的分析，以及對完成其制品的各種工程技術的描述和表征，使同學們融會貫通，掌握這個跨多學科交叉領域的知識點。再舉一個例子，在講組織工程用高分子材料章節時，由于這是一個非常前沿的跨生物學、醫學和材料學的交叉領域，如何有機結合多學科知識使同學們帶著興趣學習就非常關鍵。首先，我們會用“人耳鼠”等組織工程經典的圖片展開緒論，使同學們的目光一下子就被吸引住了，讓他們去思考：人類科技的進展真的有一天能實現更換人體的各個組織器官嗎？由于多個現實的案例擺了出來，他們就會意識到這是有可能并已經部分實現了的前沿科技。進而，我們就會用搭房子來做一個形象的比喻講解組織工程的三要素：細胞是磚塊，生長因子是建筑工人，而生物材料就是整個房屋的支架。而組織工程支架材料對生物相容性、生物降解性能的要求就使得生物醫用高分子成了其中的首選。在這樣的引領下，同學們的關注點自然就轉到了我們高分子學科與組織工程的關系，并能帶著興趣學習接下來的組織工程的原理和方法、軟骨組織工程支架材料、神經組織工程支架材料、血管組織工程支架材料、肌腱組織工程支架材料、皮膚組織工程支架材料、角膜組織工程材料、組織工程支架制品的制備方法等多個知識點。在講解的過程中，我們還會播放組織工程培養細胞、體外構建人工血管等錄像資料，讓同學們更直觀地認識生物醫用高分子材料在組織工程中的應用。

2.學生積極參與的教學互動形式。除了教師的有效引領作用外，學生能否積極參與教學過程的互動也是交叉學科本科教學能否成功的關鍵。對于本課程，我們主要采取了課外檢索學術資料做PPT報告和分組討論的形式。如前所述，我們將人體組織、器官分開并做了一個對應的抽象化的模型。對應于此，我們將學生分成了若干個小組，安排每個小組負責準備和主持一個主題的PPT報告和討論。我們會提前一周通知負責組的同學（通常為4～8人），事先與他們討論講述的主線和子方向，要求同學們分工合作，其中一些同學負責每人5分鐘的PPT講解，其他一些同學負責資料收集和整理工作。例如對肺的一個主題，通過一周的準備，同學們查閱了一定數量的文獻資料，準備了精美的PPT資料和講解內容：第一個同學做了呼吸系統和常見呼吸系統疾病的綜述；第二個同學的報告集中于描述現有的呼吸系統手術（尤其是肺部手術）中使用的大量生物醫用高分子材料和制品，例如包括呼吸道麻醉科導管、單肺通氣封堵導管等醫療器械；第三個同學從人工肺的研究角度出發，用較多的學術資料描述了該領域的研究前沿，進一步通過閱讀資料提出了現有研究的不足，并提出他們小組討論后對該領域的展望；最后一個同學結合工程實際，從生產設備、生產工藝等方面描述該領域醫用高分子制品的制備方法，并簡單提及國內外的主要生產企業。通過這樣的一個“準備—講述”的過程，該組同學系統地掌握了交叉學科從基本概念到學術研究，再到工業領域的諸多方面，并能邏輯清晰地講述給全班同學。在同學們的PPT講述過程中，任課教師會組織聽報告的同學們進行有益的討論。例如，在講解到有關生物醫用高分子材料和制品的生物相容性的時候，有做報告的同學會以隱形眼鏡為例講解，其制備原料主要是聚羥乙基甲基丙烯酸酯類材料。這時，我們會請有戴過隱形眼鏡的同學舉手，并組織討論：為什么隱形眼鏡有日拋、月拋和年拋的區別，它們對材料的要求有何不同？為什么夜晚要取下眼鏡進行清洗保養？作為使用者，自己戴隱形眼鏡會有什么樣的要求？通過這些問題的討論，同學們可以進一步了解作為交叉學科的產品，生物醫用高分子材料和制品不僅要在功能上滿足使用的醫學目的，還要求我們從材料學和工程學的角度去設計，才能獲得較為理想的使用性能。而且這樣的討論也容易引起同學們的興趣，避免過多過深的理論講解會導致的注意力分散。在整個PPT報告和討論的過程中，任課教師會針對同學們的資料準備情況、PPT講解情況和討論情況進行評價和打分，作為成績考核的重要標準之一。

3.創造條件結合實踐教學。交叉學科除了能在學術前沿激發出更多的創新性火花之外，往往還可以通過學科的交叉設計、生產出大量的實用的制品。本門課程針對的生物醫用高分子材料和制品就是典型例子，其所涉及的產業主要為醫療行業和醫療材料（器械）企業。因此，創造條件結合實踐進行教學就成了本門課程重要的組成部分。本門課程的授課教師大多與上述行業的企業有長年的產學研合作關系，已經完成或正在研發多項生物醫用高分子材料和制品的工作，因而具備較好的實際條件進行實踐教學。例如，任課教師與成都市的多家醫療器械生產企業建立了長期的科研關系，從而能將課程的認識實踐帶到其中的一些單位，包括人工腎的生產企業和醫療耗材（導管、輸液制品）企業等。通過實習參觀企業，以及在課堂上觀摩老師帶的各種生物醫用高分子材料和醫療器械，同學們對這門交叉學科涉及的產業有了更好的認識。另外，經常有高端的相關行業展會在成都舉行，例如2012年的第68屆中國國際醫療器械秋季博覽會在成都云集了國內外的多家企業。這種時候，任課教師就會及時公布展會時間，并鼓勵同學們去參觀，通過學習和對比國內外企業的產品，了解其設計理念和所使用的生物醫用高分子材料。展會結束之后，我們會和同學們在課堂上針對展會上的所見所想進行很多有益的討論，很好地幫助同學們更進一步地認識這門交叉學科的知識和產業。

4.結合教學內容邀請專業醫生講座的教學。結合課堂講授內容，我們會定期或不定期邀請一些醫生到課堂進行講座，如講授到血液透析時，我們會專門邀請四川大學華西醫院腎內科進行血液透析的醫生到課堂進行講座，從醫生的角度講述醫用高分子材料在血液透析制品方面的臨床應用。通過這些講座，使同學們更深刻了解醫用高分子材料及制品的實際應用，增加了學習的積極性和興趣。最后，由于交叉學科課程覆蓋的知識面非常廣，簡單地進行死記硬背的考試是不適宜的。經過商討，本課程的多位任課老師達成了一致的共識：平時的討論和報告占學生成績的很大一部分，期末考試以開卷方式進行，出題盡量是基于交叉學科的特點來綜合性地考查學生的邏輯思維、判斷和創新能力。通過八年多的教學實踐，我們發覺本課程的教學互動效果很好，也起到了很好的引領作用，有很多學生對這門交叉學科產生了濃厚的興趣，并相繼進入了生物醫用高分子材料和制品的科研或產業領域。

總而言之，交叉學科的獨特性決定了對其本科教學方法的靈活性、多樣性的要求。只有不斷解放思想、更新教學理念和完善教學手段，才能保證交叉學科教學的質量，才能更加有效地提高同學們的興趣和綜合能力，為更高階段的交叉學科創新性研究以及相關交叉學科的產業輸送人才。

參考文獻：

[1]路甬祥.學科交叉與交叉學科的意義[J].中國科學院院刊，2005，20（1）：58-60.

[2]吳宜燦.學科交叉與創新型人才培養的實踐與思考[J].中國科學院院刊，2009，24（5）：511-517.

[3]趙長生.生物醫用高分子材料[M].化學工業出版社，2009.

第6篇：高分子材料概念范文

關鍵詞：高分子材料基礎；教學內容；教學手段；教學方法

高分子材料學科的學生培養，應立足于其創新精神和創新能力的培養，立足于對學生綜合素質的培養，以滿足社會對高分子材料學科人才的需求。為此，在“高分子材料基礎”課程的教學中，我們堅持“給大學生創造機會與條件，充分發揮其潛能，逐步培養其自主式、合作式和探究式的學習習慣以及創新意識、創新能力和科學精神”的教學宗旨，積極探索教學內容、教學手段和教學方法的改革。

一、教學內容的整合與優化

我校自2002年開始在高分子材料及其相近專業開設“高分子材料基礎”課程。課程教材選用“面向21世紀課程教材”《高分子材料基礎》。此教材的特點是涵蓋了高分子材料學科的基本理論、基本知識以及典型材料的制備與應用，并且對當前一些高分子材料學科前沿性的理論與知識給予了充分的闡釋。但是，為了適應本科教學的需要，給學生一個清晰的學習脈絡，在規定的學時內完成講授任務，通過認真討論，我們按照“刪繁就簡，削枝強干，突出重點”的原則，對教學內容進行了整合與優化，使學生在有限的時間內，盡量學習到課程的精髓。

教材內容體系主要如下：材料科學概論、高分子材料的制備反應、高分子材料的結構與性能、通用高分子材料、功能高分子材料、聚合物共混物、聚合物基復合材料。

通過對教材內容的整合與優化，對“高分子化學”、“高分子物理”中涉及到的基礎理論知識內容，通過以緒論的形式，以新的角度給予重點講授，目的是引出以下的重點講授內容。并且，在緒論的講授中增加了對歷來在高分子學科中作出突出貢獻的專家，尤其是獲得諾貝爾獎的科學家的生平事跡的介紹，以提高學生的學習興趣。整合優化后的課程教學內容為：材料與材料科學(含：材料概念及分類、材料結構、材料性能、材料制備、材料的發展簡史、高分子材料突出科學家簡介、材料科學范疇及任務等)，通用高分子材料(含：塑料、橡膠、纖維、粘劑及涂料)，功能高分子材料(重點：功能高分子材料的設計及制備方法、高分子催化劑、高分子功能膜材料、高分子醫用材料、智能高分子材料等)，聚合物共混物(重點：制備方法、形態結構、性能、增韌塑料增韌機理等)，聚合物基復合材料(含：聚合物基宏觀復合材料、聚合物基納米復合材料)。

此外，在進行講授的過程中，也插入一些花絮。例如在講授聚酰胺樹脂時，介紹尼龍(Nylon)名稱的來歷：尼龍最早由杜邦公司的Carothers領導的美國和英國科學家團隊研制成功的合成纖維材料，為紀念這一研究成果，銘記兩國科學家的貢獻，取兩國的首都城市名首字來命名，即New York取NY，London取LON，合成一個新名字NYLON(尼龍)，等等。以引導學生樹立遠大理想，刻苦努力學習，為祖國的建設與發展作出貢獻。

二、教學模式的改革與實踐

荀子曰：假輿馬者，非利足也，而致千里；假舟楫者，非能水也，而絕江河。君子生非異也，善假于物也。所以教學手段與教學方法的改革對提高教學質量是至關重要的。因此，為了提高教學質量，在教學方法和手段上，我們也積極進行了一些改革與探索。

1．教學手段的改革

一是采用多媒體教學增加課程的信息量和內容的直觀性。我們按照教學內容制作了教學課件，課件中對一些難以理解的教學內容進行了直觀處理，使學生能夠更好地理解。例如，對一些塑料加工設備的運行專門制作了部分動畫，使其講授更加生動直觀。另外，通過利用多媒體教學，減少了板書的環節，節省了大量的時間，增加了課程的信息量。

二是利用學校的“課程中心”加強與學生的課外交流。通過學校的“課程中心”，達到師生互動的教學輔助模式，提高學生的自主學習能力及教學效率。學校“課程中心”設有教師論壇、課程論壇、專家論壇、答疑信箱和個人空間等板塊，可以達到課下師生之間互動的目的。此門課程充分利用以上功能，實現了教師上傳電子課件、課程相關文獻資料等，學生下載課件資料、上交作業、提出問題、在線測試等，達到了師生及學生之間相互訪問、交流、互動的學習目的，調動了學生學習的主動性與創造性。

2．教學方法的改革

主要采用“精講解多討論”的方法，引導學生的學習興趣，發揮學生的學習主動性，教育學生要知學、好學、樂學。為了使學生達到樂學的至高境界，教學中采取了以下方法：

一是在課堂教學中針對重要的知識點設計出系列問題，有意識地向學生提出，由學生經過自由討論后，請學生回答。

二是增加了課程論文的寫作。由于學生剛剛接觸到部分專業課程，關于專業科研論文的寫作技法不熟練，一開始只要求學生就所講的一些內容，如針對某種塑料，查閱至少10篇近期的論文，通過分析、歸納、總結，進行綜述寫作。為了使學生按照規范來寫作，利用課余時間給學生講授綜述的基本要求及寫作方法。通過綜述的寫作，鍛煉了學生自主學習的能力、查閱文獻的能力，以及對文獻分析、歸納、總結的能力、并且使他們通過寫作論文產生一種成就感。

三是布置自學內容，對自學的課程內容要求寫出課程讀書感想。學生通過自學，將書本上的內容消化成自己的知識，再經過歸納總結，寫出讀后感，使他們對所學的知識牢固掌握。

這些方法與手段的使用，使學生自主學習、合作學習和探究學習的能力得到提高，從而提高了此門課程的教學效率，也對其他課程的學習起到了促進作用。

三、改革取得顯著效果

“高分子材料基礎”課程涉及的教學內容比較龐雜，系統性較差，在講授的過程中不易形成嚴密的體系，特別是涉及對一些材料的制備、性能、應用等講解時，跳躍性大，內容枯燥，吸引力不足。但是，通過對課程內容的整合優化以及采用了一些有效的教學手段與教學方法，使該門課程的教學取得了一些很好的效果。

1．學生知識面得到拓寬。本門課程是高分子材料專業在本科教學中一門全面介紹材料知識的課程，學生在學習一些基本理論基本知識的基礎上，通過對一些常用材料的知識學習，對高分子學科的發展、應用等有了更深的、更清晰的認識。學生普遍認為，通過學習使他們對專業知識從懵懂、迷茫轉為清晰、明確，使他們的專業知識面得到的拓展。學生在掌握該課程的核心內容后，對于專業后續課程的學習、學業專題研究以及研究生階段的學習都起到了重要的促進作用。

2．學生學習興趣得到提升。大力開展多媒體教學和網絡教學，發揮學生學習主動性，以及增加講授一些與課程有關的知識發現過程、相關課程內容涉及的科學家的趣聞軼事等等，學生普遍反映通過學習此課程，自己的學習興趣及學習能力得到了較大的提高。例如，通過“課程中心”達到了學生與教師之間的交流互動，學生的寫作能力，對問題的認識深度、廣度，對文獻的分析、歸納、總結能力等都得到了很大提高。

3．學業負擔轉化為精神享受。學生普遍反映，通過在課堂上討論問題，通過課下搜集相關資料，在“課程中心”提供的個人空間上發表，通過整理自己設計的BLOG空間等等，使自己的自主學習能力得到升華，學習成為一種對美好事物的追求，將枯燥的學習負擔轉變為一種精神的享受。

第7篇：高分子材料概念范文

一、圍繞高分子的鏈結構,認識高分子的結構與性能

高分子物理具有“教學內容多、抽象概念多、各種性能之間的關系多、數學推導多和所涉及的基礎知識多”等特點。許多教材都包括以下內容:化學結構、鏈結構、凝聚態結構、分子量、構象統計、溶液、橡膠彈性、粘彈性、流變學、轉變與松弛、玻璃態、高彈態、粘流態、力學性能、電學性能等,各項內容之間沒有聯系或只有微弱的聯系,基本相互獨立。[1-3]學生往往害怕學高分子物理,覺得內容龐雜,沒有頭緒。因此,提高教學效果和教學質量的關鍵在于合理組織教學內容,協調好課程各部分內容之間的關系,做到“貫穿主線,系統講述”。

高分子由于其獨特的鏈狀結構,分子運動也顯示出特殊性,從而使其諸多性能顯著不同于小分子體系。本課程的講述可以從高分子結構的基本特征出發,以與小分子的比較為主線,闡述高分子的聚集態結構、溶液性質、力學性能(粘彈性)和電學性能等內容。例如,高分子的概念是建立在與小分子進行比較的基礎上確立的,可以追溯到上世紀20年代H. Staudinger提出高分子是由長鏈大分子構成的觀點。然而,當時普遍認為高分子是由小分子的不飽和碳氫化合物締合為膠體顆粒而形成的,于是一場激烈的論戰持續了數十年,最后H. Staudinger以自己的實驗結果取得了論戰的勝利,并最終確立了高分子的概念。[3]

說到高分子的長鏈結構,在構象統計中,鏈段概念清楚地表明了高分子和小分子的不同。Flo-ry-Huggins高分子溶液的似晶格模型,Flory的非晶態結構的無規線團模型以及晶態結構的插線板模型,以及高分子粘性流動的de Gennes“蛇形模型”,都明確地提出了高分子的結構特征不是由整個分子鏈參與決定的,而是由組成高分子鏈的鏈段基元決定的。正是高分子的鏈結構,由于熵最大化的需要,高分子鏈在自然狀態下總是趨向無規線團的形狀。在外力作用下,線團形狀發生變化,撤除外力后,高分子鏈會自動恢復到原先的狀態。也正是這種熵彈性,高分子的運動才具有不同于小分子的特殊性。橡膠彈性直接來自于熵彈性。粘彈性也來自于熵彈性,由于高分子的長鏈結構,分子間往往相互纏繞、穿透,從而使高分子物質表現出異于小分子的超乎尋常的高粘度,這就是粘彈性的“粘”的根源。由于巨大的粘度,高分子鏈的運動往往表現出強烈的時間依賴性,即對外界的刺激的響應很難是瞬時的,會表現出顯著的時間延遲,這就是松弛,包括聚合物的力學松弛和介電松弛都是如此。

可見,高分子不同于小分子的特殊性都可以追溯到高分子的長鏈結構上,高分子物理的大部分內容都已貫穿于這條主線之中。沿著這條主線,學生可以不必死記硬背,就能夠很好地理解和掌握高分子物理的大部分知識。

二、分組調研,鼓勵學生積極主動參與教學活動

在已完成高分子化學學習的基礎上,學生對高分子的合成方法及高分子材料的特點有了一定的認識,但對高分子物理中的微觀結構及其對材料性能的影響等幾乎沒有概念。為使學生盡快適應新的學習內容,掌握必要知識,筆者首先圍繞高分子的長鏈結構這條主線,科學合理地系統安排各教學環節,同時還注重培養學生獨立思考問題、分析問題的能力,鼓勵學生積極主動參與到教學活動中來。

筆者把比較容易理解的知識列為自學內容,課堂進行提問檢查;有些概念易產生混淆,就提前給學生思考題,組織學生進行課堂討論,通過辯論,加深學生對問題的理解和認識;把還存有爭議的一些理論介紹給學生,引導學生分析討論,讓學生在討論過程中學會接受各種學術觀點,培養創新能力,避免被傳統觀念束縛。

在課程的后半階段,筆者引導學生分組調研,針對某一種具體的聚合物產品,從化學合成、結構分析、所具有的性能及應用出發,運用高分子物理中所講述的知識,舉辦學習論壇,談談對高分子結構與性能的認識;參與研討能促使學生課后復習、查閱相關資料,學生通過實例理解和掌握基本概念和基礎知識,也可以從不同聚合物的角度,加深對高分子結構與性能的認識。

三、以科研促進教學,培養學生的創新意識

根據學科發展和課程特點,在不斷進行教學改革、完善教學內容的同時,筆者還積極參加科學研究和教學研究工作,通過閱讀大量國內外文獻資料,跟蹤學科發展動向,把握學科前沿課題,及時將國內外學者的最新研究成果和見解在教學過程中適時介紹給學生;引導學生放眼于整個高分子材料學科的研究狀況,并將所學知識融會貫通,在國內外各種文獻資料和最新科研成果中汲取營養、豐富自己,并積極開展對不同看法的自由辯論,培養學生的創新意識。例如,在講述高分子的力學性能內容時,筆者專門拿出一些時間來介紹清華大學張希院士的研究成果———高分子單鏈的力學性能,[4]通過基于原子力顯微鏡技術的單分子拉伸的力譜的研究,來認識高分子體系中分子內與分子間的相互作用,彌補了現有教材的局限和不足,收到了良好效果。

第8篇：高分子材料概念范文

關鍵詞：塑料制品；配方設計；理論；實踐；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）27-0063-02

從事高分子材料專業學習的學生知道，“高分子成型加工”、“高分子物理”和“高分子化學”，共同構成了高分子材料專業的三大主干基礎課程。而“塑料材料與配方設計”是高分子材料與工程專業成型加工分支下一門重要的專業課程，對合成樹脂及塑料助劑的深入了解，正確的選用塑料原料和塑料助劑，合理的進行配方設計，在塑料成型加工過程中至關重要，也是獲得品質優良塑料制品的技術保障。然而，“塑料材料與配方設計”在課程教學環節中，只是片面的理論介紹涉及某一材料的某一性能，大部分同學覺得課堂內容比較單一，理論性過多，實踐性較少。鑒于以上不足，為了培養和提高學生理論聯系實踐的能力，適應目前社會對高分子人才的實際需求，力求學生能在較短的時間內掌握該課程的教學內容，特別是課程理論與實踐教學有效的結合學習，改變傳統的教學模式，本文從以下幾個方面的教學改革進行了有效的探索。

一、圍繞人才培養目標，夯實課程建設的教學改革探索

立足貴陽學院的人才培養目標――“突出實用、服務本地”，緊扣《貴州省新材料產業“十二五”發展規劃》中涉及的高分子材料人才培養方向領域，我校根據具體情況和要求，對專業人才培養方案進行了認真地討論，不斷完善課程的教學大綱與基本要求，力求符合實際的需求。材料科學與工程本科生的課程和教學大綱應主要集中在材料科學與工程的四個基本要素――合成和加工、結構、性質、使用性能及其相互關系[1]。“塑料材料與配方設計”課程以每種塑料材料的合成、結構與性能關系、加工性能、應用性能、成型方法、改性以及最新的發展狀況等角度，完整地將通用熱塑性塑料、工程塑料、熱固性塑料展現在每位高分子專業學生面前，從而使學生可以完整、全面地了解每種塑料材料以及各種助劑的功效、添加量、作用機理和最新發展狀況。目的是使學生掌握高分子材料加工助劑的概況、合成、作用機理及其應用，重點掌握塑料增塑劑、抗氧劑、熱穩定劑和阻燃劑的結構特點和作用機理，了解其結構與性能之間的關系，熟悉塑料制品實際應用配方設計。力求緊扣工程應用型人才培養的目標和工程實際，從應用型本科生學習的實際出發，重視理論與工程實際的結合，突出應用性較強的內容，有利于工程應用。通過該課程的學習，再配以一定的配方設計方法的講授，為培養高素質應用型人才，提高學生綜合素質打下堅實基礎。

二、完善教學內容的教學改革探索

1.教學內容與專業特色相結合。“塑料材料與配方設計”是我校高分子材料專業一門重要的專業課，根據在以往的教學過程中的觀察與經驗，教學多采用傳統模式，課程具有與物理化學聯系密切、抽象概念多等特點，大多數學生覺得課堂內容難以理解，不感興趣，喪失學好該課程的信心，然后就逐漸厭學甚至放棄學習。該門課程的授課對象是大學三年級的學生，處于這個時期的學生學習興趣和學習熱情處于整個大學的全盛時期，求知欲強，精力充沛。面對這樣的學生，如何有效地利用他們的求知欲，激發起學習該課程的興趣，并針對他們的缺點，制定行之有效的方法及對策，使其通過該門課程的學習，培養起運用創新教學理念、聯系科學研究和提高解決實際問題的能力，是值得我們教學工作者思考并認真對待的問題。如何圍繞塑料制品的化學組成、結構及聚合方式、添加劑及其配比以及成型加工工藝、工藝條件及其控制、成型設備等知識內容對學生開展有效教學是一個重中之重。教學內容必須與專業特色有效結合，在向學生傳授課程理論基礎知識的同時，又要圍繞當前貴州省高分子材料人才培養領域涉及的塑料成型加工新技術、新發展方向進行有效的結合介紹。遵循高分子材料的成型加工基本原理，著重對新的成型加工工藝進行研究，尤其是通用塑料與工程塑料的成型加工區別。在日常教學過程中，將高分子材料基礎理論與實際日常生活中常見塑料制品的例子相結合，開展與學生的分析和討論，啟發學生在學習過程中牢牢抓住本課程的主題思想。例如：在介紹五大通用塑料制品尤其是PVC制品生產時，介紹了生產PVC軟硬制品過程中各類助劑的選擇及添加量控制，合理的配方設計，不同的成型加工方法，以及不同成型工藝生產的制品具有不同的特殊性能，應用的不同的場合，讓學生掌握“高分子材料-成型加工-制品性能”三者之間的關系。

2.教學內容與科研實踐相結合。“塑料材料與配方設計”課程教學內容應與教師科研實踐有效結合，使兩者達到互助互促的作用，以科研促進教學發展，將教師科研工作有效融入到教學實驗中，體現教學與科研的互動，提高學生分析問題、解決問題、實驗操作和使用計算機軟件的能力。例如：塑料制品的增韌途徑有多種方法，可將教師科研課題與相關課程知識相結合來進行教學，如聚合物納米復合材料對塑料增韌的影響，尤其是近年來較熱門的稀土偶聯劑的研究，在增加粒子與基體樹脂結合力的同時，兼顧一定的內作用等，可以鼓勵感興趣的學生參與到教師的科研實驗中來，學以致用，加強對知識點理解的同時，拓寬視野，鍛煉科研及動手能力。

三、豐富教學方法的教學改革探索

1.傳統與先進多媒體輔助、計算機技術運用等教學手段相結合。傳統的教學手段――板書由于其單調、枯燥的特點已不能完全適應當前的教學要求，而多媒體輔助――PPT教學使原本量大、抽象、復雜、枯燥無味的理論知識，通過形象、生動、直觀的圖文并茂形式表現出來，調動了學生的積極性和學習興趣，便于學生對知識的理解和掌握[3]。比如通過多媒體電子課件輔助教學，對于高分子塑料制品成型加工過程中塑料助劑的作用機理的演示以及擠出成型、注射成型等成型加工過程的演示，更加直觀和生動，利于學生對理論知識的進一步掌握。塑料配方設計是指確定配方中各種助劑加入量的方法。一個塑料配方中往往包括增塑劑、熱穩定劑、抗氧劑、光穩定劑、劑、填充劑、阻燃劑等多種添加劑。多種助劑的合理搭配，通過利于計算機技術（word、cad）來對配方設計進行科學地設計，有效地減少了實驗次數，節省實驗時間，使配方設計更加準確、快速，達到事半功倍的效果。

2.教師理論實踐指導與學生自主學習相結合。在理論教學中，我們知道塑料配方設計的方法有兩種：一種是單因素變量配方設計法；一種是多因素變量配方設計法。在課程理論教學過程中，尤其是正交設計法介紹環節，我們在教學中采用重點難點教師講授、學生自主學習的方法。學生自主學習之后，采用課堂提問的方式以檢驗學生自主學習的學習成果，讓學生了解正交設計法的使用特點，掌握多因素變量的實驗方法，優化出最佳配方。學生具有較強的學習興趣和能力，通過教師理論指導與學生自主學習相結合，我們將學生能力激發出來，使學生的學習變被動為主動，從而收到事半功倍的教學效果。在實踐教學中，秉承貴州省的綠色發展觀念，保護自然生態環境，走節能減排可持續發展之路，在塑料制品成型加工及廢舊塑料回收及再生利用中，始終貫徹綠色生態理念，對日常生活廢棄塑料，譬如食品包裝、各類飲料瓶、儲存容器及薄膜等塑料制品，有意識地進行分選挑撿，改性再生利用，將實驗課程內容涉及到的包括塑料的混煉，塑料的雙螺桿擠出成型、注射成型等各種加工方法工藝，通過相容性混煉技術來進行廢舊塑料的再生利用。比如：回收的PP耐應力開裂性能較差且低溫脆性較大，可選擇回收HDPE及LLDPE制備再生共混物，也可以回收農膜與PP制備合金，利用適當設備經過混煉實施。這既增加了學生的實踐操作能力，又培養了綠色環保創新意識。同時，成立課外實踐興趣小組，讓學生充分調動主觀能動性，開展探討思考，與教師共同討論分析，提出解決思路，找出解決問題辦法，提高學習興趣和逐步培養科研創新能力。

3.企事業工廠參觀學習。本專業目前與貴州省材料產業技術研究院、龍里藍圖新材料公司等企事業單位建立了良好合作關系，建立了實習基地。通過與這些合作企業的協作，學生可以現場實地對各種成型加工所涉及的原料處理、設備、工藝流程、質量控制等實際生產過程進行近距離的感受，讓學生們了解橡膠和塑料加工過程使用的原材料、工藝方法及工藝流程以及生產過程中所使用的儀器和設備。將知識與生產進一步聯系和認識，毋庸置疑對學生有了很大的幫助。比如：參觀塑鋼門窗加工工廠時，講解員詳細地向學生介紹了加工車間的工作情況及以聚氯乙烯樹脂為基本原料進行成型工藝的加工流程。通過參觀，每一個學生都受益匪淺，知道了PVC，這也為我們以后專業方向的選擇和學習打下了良好的基礎。

隨著市場對塑料制品需求的不斷擴大以及塑料工業的高速發展，培養出高素質應用型人才，使其具備更加牢固的知識基礎，更加靈活地運用知識的能力，成為當務之急。本課程通過幾個方面的課程理論與實踐教學改革，極大地調動了學生的學習興趣，提高了學生的邏輯推理能力以及分析問題和解決問題的能力，在培養學生的積極自主學習能力、配方設計能力、實踐能力等方面都取得了良好的效果。

參考文獻：

第9篇：高分子材料概念范文

關鍵詞：高分子化學及工藝學，教學改革，職業教育，學習興趣培養

 

隨著教育改革的深入與發展，中等職業教育正經受著巨大的沖擊，尤其是高校的擴大招生，普高熱的持續升溫，致使中專招生出現滑坡，學生質量急劇下降。其中一部分學生基礎較差，自卑心理強，缺乏足夠的學習興趣與信心。這一切給教學造成了很大的困難。面對無法選擇適合教育的學生，只能選擇適合學生的教育，筆者在高分子化學及工藝學教學中，正視教育對象的入學基礎，以“求新、求變、求異”為原則，以“精選內容、淡化推導、加強應用、突出能力”為宗旨，進行了一系列的教學改革。

一、結合教學知識點進行環境與人文教育滲透

任何一個學科的發展史都是科學與人文緊密結合、共同發展的歷史，通過學科發展史教育滲透人文教育不但能激發學生學習興趣，同時還能達到教書育人的目的。筆者在高分子科學發展史的教學中，通過我國解放前后高分子學科及工業發展情況的對比比較來教育學生樹立愛國精神。通過學科發展史上杰出科學家的感人事跡進行人文精神教育。如介紹高分子科學始祖---Staudinger的大分子學說以及科學史上有關高分子的概念的爭論，加強學生對高分子概念的學習興趣，同時通過科學家對真理的棄而不舍的追求精神感染學生，激發學生的學習熱情。再比如介紹2000年高分子科學界諾貝爾得主白川英樹等科學家在科學探索中的合作精神，讓學生明白當今世界科技發展之快，社會更需要懂得合作精神的人才，借此培養學生的團結協作意識。這樣的事例還很多，這兒就不一一列舉了。

再者就是密切結合教學知識點進行環境教育滲透。比如結合廢舊高分子材料回收利用的教學，筆者補充介紹了高分子材料廢棄物的利用至少有兩個基本意義，其一是解決環境污染問題，保護人類賴以生存的唯一的地球；其二是充分利用自然資源。高分子合成材料的單體主要來自石油。與其他自然資源一樣，從長遠看石油等資源不會“取之不盡，用之不竭”。人們必須采取積極手段，不僅必要而且可能做到“變廢為寶”。在教學中結合廢舊高分子材料資源利用問題，導入環境保護意識，導入生態平衡觀點，導入可持續發展思想是培養學生環境意識的重要環節。免費論文。針對環境教育滲透筆者專門撰寫有論文詳細介紹如何與教學緊密結合，這里也就不再多廢筆墨。

教學實踐證明，結合教學知識點進行環境與人文教育滲透，不僅起到了教書育人的作用，還對培養學生的學習興趣起到很好的推進作用。

二、 對課程內容進行歸納和調整

為保證在規定的學時內完成教學任務，除采用多媒體方式授課以外，還對目前教材中的內容進行歸納和調整。

首先是緒論部分，“緒論”，說白了，就是每門課的開場白，俗話說：“王婆賣瓜，自賣自夸”。這種“吹噓”是必要的，關鍵在于怎樣在“第一次課”中把它吹響、吹好，以便把學生的注意力、學習精力抓過來。調動起學生的學習興趣。心理學研究表明，學生的學習成績與學習興趣水平有顯著相關。高水平的學習興趣，產生較大的學習動力，使學生積極朝向學習活動，為取得優異成績創造條件。而優異的學習成績又可提高學生的學習興趣，在學習活動中產生積極愉快的情緒體驗。學習興趣與學習成績是相互影響的。在教學活動中，教育者要注意培養學生的學習興趣，使學生成績與學習興趣互為促進，達成良性循環。我們正處于e時代，信息來源廣，如何喚起學生對課程內容的興趣并投入時間和注意力，值得授課者思量，而筆者以為僅有豐富的內容是不夠的。心理學家皮亞杰強調，在教育中應特別重視興趣的誘發，因為認識是一種主動積極的不間斷的建構活動，不斷建構自己的智力與思維能力。教育的目標之一就是使學生能夠去主動自發地學習，就必須創設情景和條件，誘發學生的學習興趣，激發起求知欲和好奇心。因此，在緒論教學中，在選擇教育內容上要挑選有代表性的、新穎的材料。于是筆者將教材中的緒論與第六章聚合物結構與性能的內容進行了整合，緒論課只介紹學生認識高分子與高分子材料和高分子科學發展概況，讓學生對生活中的大量高分子材料有感性的認識，而將緒論中有關聚合物的基本概念、高分子鏈的形態結構等理論性知識與第六章的聚合物的結構與性能整合在一起作為第一章高分子基礎知識進行介紹。在高分子基礎知識學習章節中安排了高分子科學術語及基本概念（包括單體、高分子鏈的相關術語、高分子鏈形態的相關術語、重復單元、結構單元、單體單元、聚合度、分子量及分子量分布、聚合物結構式及聚合反應方程式的書寫規范等內容）、聚合物結構與性能（主要介紹聚合物的結構層次、聚合物的宏觀狀態以及聚合物結構與性能的關系）以及聚合物形成反應與聚合實施方法等內容。免費論文。從而達到從感性認識上升到理性認識，從生活中來，又回到實踐中去，使學生感到學得實在，學有實用。免費論文。

其次是聚合反應部分，在講授時以聚合反應機理為主線安排各項內容，先講連鎖聚合的典型代表自由基聚合，再對比介紹逐步聚合，主要是自由基聚合與線型縮聚的對比，最后介紹聚合物的化學反應。在聚合反應教學中，有許多基本概念、原理相似或相關；許多種類聚合物的結構、性質、制法、用途也相似或相關，在學習中容易混淆。通過引導學生對這些易混淆的知識進行比較歸納，同中求異，異中求同，就能使知識的理解更準確、更全面、更深刻。同時為了節省教學時間，達到職業教育“夠用、實用、會用”的要求還減去一些理論推導工作，增加一些應用知識的介紹，與生活中所了解到的大量高分子材料品種對上號。比如，在高分子的分子量控制，動力學方程的建立等章節中多處出現一些類似的數學推導，在課堂上進行講解需要大量課時。通過多年的實踐，把詳細的數學推導以參考文獻的方式介紹給學生讓有興趣的、數理基礎好的學生去自修。這不僅滿足對豐富的高分子化學理論知識內容的要求，也滿足了學有余力的學生需求，同時，這對鼓勵自學、培養學習的能力和素質也是有益的。

最后是工藝部分，這部分在于編寫的教材中是兩章的內容，一章為合成工藝，一章是加工工藝。在具體教學中為了節省學時數，筆者也進行了適度的增減和調整。在教學中抓住四種聚合方法和典型的產品進行教學，比如介紹本體聚合方法，接著就介紹乙烯高壓氣相本體聚合及其加工應用，以此為代表說明塑料的加工；介紹溶液聚合方法后筆者刪減了教材中丁二烯的配位溶液聚合，而是增加了醋酸乙烯酯溶液聚合并醇解、再縮醛化制維尼綸的工藝，借此說明纖維的加工。再就是采用比較對比的方法介紹懸浮聚合和乳液聚合，以丁苯橡膠的生產為例說明橡膠的合成和加工工藝。教學實踐證明，將原本兩章的內容變為一章進行組織教學，即節省教學時數，又具體形象，使學生易于接受。

三、 采用多媒體授課

制作與教材配套的電子教案及課件，已在2002和2003級學生中試用，這樣不僅可以節約大量板書的時間，而且電子課件能做到圖文并茂、生動直觀，大大豐富了課程的信息量，從而提高了學生的學習興趣和注意力，使學生積極主動地獲取知識。電子課件除信息量大、形象、直觀、準確外，可以根據需要隨時切換到化工生產現場，既延伸了課堂又增強了課堂說服力，使同學們真切地感受到理論來源于實際，又對實際有明確指導意義，認識到知識的價值和意義，因而對創新充滿激情。

四、 增加教學的實驗環節，建立一套合理的實驗教學考核方法

高分子實驗是《高分子化學及工藝學》課程的重要組成部分。它不僅是為了強化所學的理論知識，更重要的是通過實驗可以訓練學生科學實驗的方法和技能；培養學生的動手能力、分析問題和解決問題的能力。因此，盡管教學學時數和實驗條件有限，筆者仍創設條件開設了有機玻璃、酚醛樹脂、尿醛樹脂、乙酸乙烯酯乳液聚合及聚乙烯醇縮甲醛--膠水的制備實驗。通過實驗讓學生比較兩大類型的聚合反應的特點，感悟高分子化學反應的特征，比空洞的理論說教效果好得多。在課程實驗過程中，還可利用操作間隙與同學們討論相關原理、技術、知識、經驗和安全等方面的問題，及時、有意義地了解學生對知識掌握的興趣，準確地把握學生在理論聯系實際、動手能力和創造性思維方面的能力，有的放矢地去指出他們的不足之處。

為了避免實驗設備有限，一部分學生趕馬混騾，還建立了一套合理的實驗教學考核方法，把實驗考核安排在各類實驗中進行，著重考查學生基本操作與基本技能訓練的效果，考核學生掌握知識和運用知識能力以及觀察分析和判斷實驗現象的能力，具體做法可從以下四方面考核學生的實驗成績：實驗預習(15％ )。要求學生在實驗前認真作好預習報告，了解和掌握實驗原理、步驟和注意事項；實驗前提問口試（15％ ）。及時檢測學生預習實驗情況，不合格不予準許實驗；實驗操作(40％)。要求在教師的指導下，能正確地使用儀器，正確地掌握實驗操作基本技術；實驗報告(20 )。要求學生做完實驗后，對實驗數據進行認真處理，解釋實驗現象，并對相關實驗的思考題進行認真回答；實驗作風、衛生、紀律(10 )。要求實驗過程中保持安靜、專心實驗。其中實驗報告除了考查學生所寫實驗報告的規范性外，還著重考查了學生的分析討論部分。看學生能否聯系已經學過的理論和已掌握的知識技能，對實驗結果、實驗條件、實驗的方法和技術等做出綜合性的分析評價。對于有獨特見解或有創新思維學生的實驗報告，將給予“綜合分析討論附加分”，加以鼓勵；而對于分析討論一般的報告，則不建議給予高分。實踐表明，這種考核方法能有效地促進學生認真對待實驗的每個環節，從而使學生的各項實驗技能得到更有效的訓練和提高，還有利于培養學生認真、嚴謹、實事求是的科學態度。這些措施也有利于學生的觀察能力、獨立思考能力、綜合分析能力和創新思維能力的提高。同時也有利于教師全面、客觀、合理地評價學生的實驗成績。

參考文獻：

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