高分子材料工程專業精選(九篇)

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第1篇：高分子材料工程專業范文

關鍵詞：高分子材料與工程；應用型轉變；人才培養

中圖分類號：G642

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2017）09024202

1 引言

2015年10月21日，教育部、國家發展改革委、財政部聯合了《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》（教發[2015] 7號），至此地方高校轉型發展成為國家深化高等教育領域綜合改革的一項重要部署[1]。鑒于高校轉型發展的新形勢，遼寧省于2015年確定首批10所高校116個專業開展應用型轉型試點工作，遼寧石油化工大學高分子材料與工程專業為其中試點之一，作為以“工科為主、石油化工為特色”的遼寧省屬綜合性重點大學以及卓越工程師教育培養計劃試點高校，遼寧石油化工大學率先邁出了應用型本科轉型改革的步伐，積極響應我國高等教育改革方針，明確了該校應用型人才的培養目標。高分子材料與工程專業針對應用型轉變下，如何加快應用技術人才培養，以提升高校服務經濟社會發展能力，開展了一系列的改革與探索。

2 遼寧石油化工大學應用型人才培養定位

應用型本科教育本著立足地方、面向全國、依托行業、服務區域經濟發展的原則，以行業需求為人才培養目標[2]。與研究型大學以及高職高專的定位不同，該校立足于打造高水平應用型大學，高分子材料與工程專業的人才定位為 “創新應用”型人才，即培養的學生不僅能勝任操作生產設備等一線生產工作，而且還具備較高的創新知識能力。為達到此目標，在大學四年的培養教育過程中，學習理論知識、培養實踐動手能力以及實踐科技創新方面要三管齊下，使學生具備完整的理論知識體系，運用學科專業知識應用于實際的能力以及創新的邏輯思維。其就業領域主要面向國內外大中型科技生產企業的一線生產、檢測及產品研發崗位，經過一定時間的錘煉并最終走上各企業的中高層核心崗位，并成為企業骨干力量。

3 “創新應用”型人才培養模式改革

針對以上定位，在課程體系，實踐環節以及本科生科技創新方面開展了一系列的探索與改革。

3.1 課程體系和教學方法改革

由于高分子材料種類繁多、來源豐富，而且各高校開設此專業的背景以及所依托的優勢學科也不盡相同，所以其培養模式和教學內容側重點均有所不同[3～6]。專業核心課程是人才培養的核心要素，我校依據自身優勢，設置的專業核心課程有《有機化學》、《物理化學》、《材料科學與工程基礎》、《高分子化學》、《高分子物理》、《聚合物流變學》、《高分子材料研究方法》、《高分子材料成型加工原理》、《聚合物共混改性》、《高聚物合成工藝學》。通過對這些課程的學習，學生具有拓展自己知識和創業的能力，具有較扎實的自然科學基礎、材料科學與工程的基礎理論和高分子材料與工程的專業知識。同時，在教學過程中高校教師要避免填鴨式教學，大力推廣啟發式、案例式和研討式教學，讓學生更多地參與到課堂教學中去，在分析、討論和解決問題的過程中理解、應用所學到的專業知識，并且能夠識別、表達高分子材料成型加工與改性相關的工程問題，最終利用科學基本原理進行合理分析。對于一些專業核心課程，我們還進行了慕課的建設以及推廣校際課程學習，全面利用課上和課下時間，結合網絡，調動學生全過程學習的積極性。

3.2 實踐環節改革

實踐教學環節是培養學生動手能力的關鍵環節，我們主要開展的實踐性教學環節包括工程訓練、生產實習、計算機在材料科學中的應用、課程設計、高分子材料創新實驗、畢業設計（論文）等，共計36學分。①計算機在材料科學中的應用和課程設計模塊，運用理論知識進行綜合性訓練；②通過工程訓練與生產實習進入高分子材料相關企業檢測、生產崗位，熟練生產設備與職業技能、感受企業文化生活；③在高分子材料創新實驗，畢業論文環節進入學術課題組，以中高級職稱教師作為指導教師，參與國家級，省級以及企業工藝改進、產品研發等項目，培養學生的應用能力；④積極開展校企聯合，邀請相關高分子材料優秀企業的工程師來校分享企業生活，開展技術專題報告。經過多層次、多維度的能力培養及實踐教學環節，學生能逐步將專業理論知識與實際應用相結合，最終轉變成牢固的職業技能，并可以進一步提升。

3.3 科技創新教育開展

“創新應用”型人才培養的最終目標是使學生具備創新能力，具有開拓精神，因此，我們開放實驗平臺，以大學生挑戰杯、大學生創新創業大賽、大學生工業設計大賽、以及各個教師的國家省級科研項目等為依托，鼓勵學生參與，在導師的指引下，完成項目應用專業知識，并獲得各種榮譽或專利等，經過此過程的培訓，學生的創新能力會得到大幅度的提高。

4 結語

高分子材料與工程專業“創新應用”型人才具有應用和創新能力的雙重保障，在職業發展上有更大的空間，既符合用人市場對人才的需求，又符合學生成長的長遠規劃。以學生為本，是高校的發展之基，也是滿足社會經濟發展對專業人才培養的需求，應用型轉變應以促進學生能力的培養和行業對人才需求之間形成良性循環為主旨，而我國地方普通本科高校向應用型轉變仍需在探索中不斷前行。

參考文獻：

[1]張 威.地方高校轉型發展政策的制定與實施路徑[J].教育與職業，2016（8）：26～27.

[2]李宏勝，陳 桂.應用型本科人才培養方案制定過程的思考[J].中國現代教育裝備，2011（21）：108～110.

[3]張寶蓮，魏冬青，楊學穩，等.材料化學專業定位及課程體系的思考[J].高等建筑教育，2007，16（4）：93～95.

[4]文 勝，龔春麗，鄭根穩，等.材料化學專業課程體系的改革與建設[J].孝感學院學報，2010，30（3）：109～112.

[5]董秋靜，羅春華，韓 燕，等.教學型高校材料化學專業定位及課程體系思考[J].廣東化工，2009，37（9）：228～230.

第2篇：高分子材料工程專業范文

[關鍵詞]高分子材料與工程； 綜合實驗； 教學探索

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.36.183

高分子材料與工程專業綜合實驗不同于基礎實驗，專業綜合實驗重視學生自主設計、自主操作和自主探究能力的培養。本課程一般開設在大三下學期和大四上學期，學生已經完成“高分子化學”“高分子物理”和“聚合物近代儀器測試”等專業基礎理論課程和基礎實驗課程，對本專業的理論知識、實驗操作和性能表征已有掌握。[1]該課程的開設可以鍛煉學生對專業知識的綜合運用、分析和解決問題的能力，培養學生勇于探索、不斷創新的精神和團隊協作能力。本文主要從教師輔“教”和學生主導性“學”的角度出發，提出筆者對專業綜合實驗教學的探索，與大家進行交流。

1 教師的“教”

顧名思義，專業綜合實驗具有較強的綜合性和自主設計性，因此教師在本課程的教學過程中要摒棄“教為主導”的傳統教學模式，不能以教師控制為中心，簡單機械地把學生當成知識的被動接收者，因此教師主要擔任引導者的角色。

1.1 課程設置

本課程一般沒有固定的出版教材，多是任課教師設計多個可供選擇的實驗項目[2]，3～5名學生為小組開展實驗。我校是應用型人才培養單位，目前實驗項目來源主要是以下兩類。

（1）與本專業實際生產緊密結合的應用型課題。例如，聚丙烯是目前第二大通用塑料，隨著汽車、建筑、家電和包裝等行業的發展，廢棄聚丙烯產量逐年增加。對廢棄聚丙烯進行回收再利用雖能節約資源，減少污染，但其力學性能已不能滿足工業制品的性能要求。因此，可讓學生采用成核劑、無機填料和界面增容劑等對廢棄聚丙烯改性，提高廢棄聚丙烯的力學性能和熱穩定性，具有一定的工業生產前景。此類課題適合于本科畢業就擇業的學生，有助于他們熟悉本專業的就業領域以及工作內容。

（2）任課教師個人的科研課題。湖南工學院目前不具備培養研究生的資格，因此教師的科研項目主要依靠教師所在課題組成員之間協作完成。專業綜合實驗的開設有利于教師將課題的一部分轉化為實驗素材，既能使學生接觸本專業的先進研究領域，也能較好地調動學生參與課題的積極性。此類課題適合于有意讀研深造的學生，有助于他們參與課題、鉆研課題，也可嘗試參加創新型實驗競賽。

為了達到較好的教學效果，教師應當結合本校學生的實際情況，認真設計整個課程的進度，例如湖南工學院專業綜合實驗為32課時，具體的課程進度設計見下表。通過下表的試驗進度設計，可以讓學生清晰地了解到本課程內容設置與各個環節的時間安排，防止實驗過程的盲目性。

1.2 課程引導

專業綜合實驗雖以學生的自主性、探索性學習為基礎，但教師的引導作用至關重要。[3]一是因為學生已習慣了以往有“步驟”可依的實驗教學模式，缺少獨立思考的主動性；二是學生對綜合性實驗課題研究背景了解較少，還不具備獨立設計實驗方案的能力，普遍感覺綜合實驗無從下手。因此，任課教師可在課程的不同階段，發揮不同的引導作用。

（1）開題階段：教師先進行開題引導，將本實驗課題的研究背景和實驗目的等相關內容介紹清楚，并當場與學生互動解惑。課下讓學生以小組為單位查閱相關文獻資料，設計實驗方案，準備開題報告。在學生開題過程中，老師應及時與學生交流，遵從自然科學規律，設計合理可行的實驗方案，并預期實驗結果。

（2）實驗過程：在此階段教師應該引導學生多思考，多嘗試。以“聚丙烯/納米碳酸鈣復合材料的制備與性能測試”課題為例，學生知道聚丙烯復合材料的制備方法為熔融共混法，但對樣品的配方設計感到困惑，不了解實際生產過程碳酸鈣用量的具體范圍，用量太少不能降低生產成本，用量太大又會導致聚丙烯性能下降。另外，學生能夠獨立操作雙螺桿擠出機、注塑機等成型加工設備以及微機控制電子萬能試驗機和擺錘式沖擊試驗機等測試儀器，但學生很少思考設備的參數和測試條件的設置依據，也未考慮參數和條件調整對實驗結果的影響。因此，教師應提醒學生思考樣品物化性質和設備參數、測試條件之間的關系，并從中獲得規律，進而指導今后的實驗。

（3）結果與討論階段：筆者在教學過程中發現大多數學生對于實驗數據的分類較為籠統，甚至把所有樣品的數據混在一起，并未進行分類，導致其測試數據規律性不明顯，無法獲得結論。另外，學生對于測試結果的分析僅局限于對實驗現象和數據的簡單描述，并未探究其中的規律，尋找導致該結果的原因。例如，β-成核劑雖能提高聚丙烯的沖擊韌性，但并非β-成核劑用量越多，聚丙烯的沖擊強度就越大。對此現象，學生僅提出在某一用量下的增韌效果最佳，并未對其原因進行思考。

2 學生的“學”

專業綜合實驗的開設目的在于培養學生的文獻檢索能力、初步設計實驗的能力、分析實驗結果、撰寫實驗報告和科研論文的能力。該課程以指定實驗題目，學生自主設計實驗方案、自主操作實驗和自主分析實驗結果的方式進行。因此，課程開展以學生為中心，學生的“學”起到至關重要的作用。[4]

2.1 開題階段

在以往的實驗課程教學中，老師會結合所使用的教材，詳細講解實驗目的、實驗原料與配方、實驗設備、實驗步驟和數據分析等，學生只需按部就班進行樣品制備和性能測試。因而，從某種層面講學生只是單純的執行者，幾乎沒有或很少有獨立的思維參與其中。

而本課程要求學生獨立完成老師給定的實驗題目，教師僅進行開題引導。學生需要主動查閱相關科研文獻，熟悉該課題的研究背景與意義，從相關文獻中尋找實驗方案的設計思路和預期的實驗結果，并通過PPT進行開題報告。

2.2 實驗過程

由于此階段教師并未直接參與，學生在實驗過程中會需要許多問題。比如，在使用雙螺桿擠出機之前，需要依據加工材料的熔點設置成型溫度，那么不同部位的溫度設置相同嗎？在納米碳酸鈣的填充量過高時，如何使其與聚丙烯粒料混合均勻？還有使用微機控制電子萬能試驗機的過程中，同種高分子材料在不同的拉伸速率下會導致不同的斷裂方式：高速拉伸形成脆性斷裂，低速拉伸多為韌性斷裂，那么測試過程如何設置拉伸速率？這就需要學生積極查閱資料，并重復實驗步驟，嘗試不同測試條件，從而獲得材料與設備之間的關聯性，進而指導進一步實驗。

2.3 結果與討論階段

學生雖會簡單的數據處理和圖表制作，但對樣品的分類模糊，圖表格式大多不規范。這都需要學生根據查閱的文獻資料進行修改。此階段的難點在于學生面對大量數據，不知從何分析。例如，當實驗原料包括滑石粉、硅烷偶聯劑和聚丙烯的時候，學生就應該使用控制變量法對樣品進行分類：① 固定滑石粉和聚丙烯用量，僅改變硅烷偶聯劑用量；②固定硅烷偶聯劑用量，調整滑石粉和聚丙烯的質量比。結果與討論部分包括硅烷偶聯劑用量對聚丙烯/滑石粉復合材料性能的影響和滑石粉填充量對聚丙烯復合材料性能的影響，這樣進行結果分析時變量把握就很明確，討論重點也清晰。

3 結 論

本課程的開設可使學生熟悉高分子材料的物理和化學性質，掌握不同類型高分子材料的制備方法和成型加工技術，并了解高分子材料的性能表征方法。在課程結束后，筆者同一些學生進行交流，發現學生普遍對綜合實驗較為感興趣，并且認為自己從頭到尾參與了實驗。在此過程，他們學到了很多，尤其是學會了思考和獨立解決問題的能力。以前在實驗過程中出現任何問題，學生第一反應就是找老師，而在綜合實驗中他們必須依靠自己解決問題。同時，學生不再拘泥于課本的理論知識，而是深入其中探索規律、發掘現象本質。專業綜合實驗雖是由小組共同完成，但其性質和內容類似于學生的畢業設計（論文），涵蓋了文獻查閱、配方設計、樣品加工成型、性能表征和結果討論部分。這既能提前消除學生對于畢業設計（論文）的陌生和恐懼心理，也幫助他們了解畢業設計（論文）的要求和內容，有利于學生順利開展畢業設計（論文）。

參考文獻：

[1]何明，雷文.高分子材料與工程專業綜合實驗的幾點思考[J].化工時刊，2008，22（8）：73-75.

[2]巴志新，王章忠，蔡璐.材料科學與工程專業綜合實驗周的改革探索[J].中國冶金教育，2009（3）：34-36.

第3篇：高分子材料工程專業范文

關鍵詞：高分子材料與工程；CDIO模式；導師制；改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）29-0030-02

目前，在我國高等學校教學工作中，主要的教學方式是以課堂授課為主，理論教學占有主導地位，采取的主要形式是以教師講為主，學生被動學習為輔，教師以板書、多媒體課件、圖板等為主，這種教學模式是以教師為中心、教材為藍本、教室為中心的單一教學方法。學生學到的是前人留下的現成的理論知識，教師注重講授的知識數量，評定學生學習效果的考試方式，學生沒有在課堂上提出問題的機會，這種教學方式脫離了工程類人才培養方式的特點，學生受到的只是思維的培養，而動手能力、實際操作能力和創新能力卻大大的被忽視。這種教學方法長期下去，學生對學習會產生厭倦，思維也會受抑制，不利于開發學生的創新能力。CDIO的培養目標是：要將學生培養成具有一定實踐能力的工程類人才，要求學生在實際工作中培養獨立構思、設計、實現和運作等四個方面的能力。CDIO培養模式是在理論教學基礎上注重實踐教學和實際動手的能力，實驗教學是從具體的實驗項目出發，上升至理論，再回到項目實際實施過程中，以最終產品的實現為教學目標。材料制作項目以從研發到最終產品為載體，通過項目構思、設計、實現將整個課程體系有機地結合起來，學生以主動思維、自行設計方案的方式和自己動手自行完成的方式參與到項目實施的實踐教學中。所謂導師制是對本科生從大一入學就配備導師，剛進入大學的學生對大學生活不熟悉而且充滿了幻想，從中學到大學有本質的改變，要學生學習和掌握中學階段沒有接觸或者不成熟的想法進行引導和指導，從思想上、學習上、專業方向認知以及對將來工作的打算，都必須要正確的認知，培養學生正確的人生觀、價值觀和就業觀。總之，“導師制”這一教學活動，是一種教師和學生互動式教學方法的體現。然而，導師制應該是在采取CDIO教學模式下的教學方式的具體實施方法，在CDIO教學模式中重視實踐環節，而學生在實踐中的經驗以及解決問題的方法都離不開導師的指導，都是在導師的輔導下才成長為一個適合企業實際生產的工程技術人才。

一、現代教學方法的特點

現代高等教育的教學方法局限于老式的教學模式，應是在調動教師的教學思想的同時重視學生的思想、情感、潛能、智慧，充分發揮教師和學生雙方面的積極性和主動性。現代教學方法的主要特點有：發現學生的智慧和潛能，這是現代教學方法的時代特點。其典型代表是布魯納的發現法，這種方法之所以風靡全球，原因是它適應了開拓學生創新精神與實踐能力的時代要求。年輕學生的思維較活躍，發現法有利于提高學生的智慧潛力，調動學生學習積極性和充分發揮教師指導作用相結合。現代教學方法是以發展學生的內部潛能為出發點，使學生對知識產生興趣，抽象的理論知識與實際生活相結合，讓學生感覺知識淺顯易懂，不能產生畏懼感，發揮學生發散思維的能力，形成學生自身對知識有強烈的吸引力和攝取知識的急迫性，這樣會收到更好的教學效果。在教學方法上包括兩方面：一是教師“如何教”，二是學生“如何學”，二者有著必然的聯系。教法通過學法體現出來，而學生學習效果的好與壞要通過在實際操作過程中體現出來，通過創新能力得到展示。

二、CDIO培養模式

CDIO培養模式的主要指導思想是以科研項目為載體（比如：以聚酰亞胺薄膜制備及性能研究項目為實現目標），以項目完成過程為主導，是理論和實踐有機結合的一體化課程教學體系，是培養應用型人才的主要教學模式之一。CDIO培養模式的宗旨是注重學生對項目的可行性、方案、組織構成及實施的全過程，在實施的同時也開發了學生的思維能力、執行力等諸多方面。對于高分子材料專業的學生從聚酰亞胺薄膜的制備方法、性能測試、結構與性能關系以及與當前國內外的產品進行橫向對比，以檢驗所制備薄膜的各項性能與工藝條件間及原材料配比之間的關系，通過薄膜的制備全過程將理論知識貫穿于其中，以達到該教學模式能全面的實施并收到較好的效果。

三、具體項目CDIO設計過程

CDIO教學模式以聚酰亞胺薄膜制備為依托，按實施過程分為三個步驟：第一步，為完成該項目需具備的基礎課程，如；有機化學、高分子化學、高分子物理、復合材料學及聚合物基復合材料的成型方法等課程；第二步，與該項目關聯性較強的課程，如：材料研究方法、絕緣材料測試與分析、絕緣材料工藝原理等課程；第三步，與該項目相關設備的使用及生產企業制備過程中所必須熟悉的相關技術，需要到相關企業實習，了解整個生產線。三個步驟的設立是有一定層次的，按照由淺入深、由易至難的順序設置課程，將CDIO培養模式有層次、由理論到實踐、系統地貫穿于高分子材料與工程專業的教學體系中，使學生既學到了理論知識，同時各項實踐能力也得到了充分的鍛煉和提高。

四、CDIO培養模式與導師制的有機結合

CDIO培養模式注重學生的實踐能力，實踐能力的培養要在導師指導的基礎上才能實現，要將兩種培養方式有機地結合才能達到預期的效果。這種方式對導師也提出了更高的要求，導師不僅要具備實際生產經驗還要有與企業合作的橫向課題，同時也要有實現課題項目的場所，這種場所不是在實驗室中而是走出學校深入到企業生產第一線。另一方面，學生要具備創造思維能力，在掌握了CDIO模式各個環節的同時，專業基礎理論要學以致用，這樣將具備條件的導師與具備一定能力的學生結合才能達到真正的目的。

通過CDIO培養模式的教學體系改革和導師制在我校高分子材料專業的實施，學生參與到了導師的科研工作中，使參與項目的學生從項目的構思、設計、實施、運行整個過程得到了鍛煉，學生就業率大幅度提高，這種教學模式對高校的質量工程建設是非常有益的。

參考文獻：

[1]陳宇飛.CDIO培養模式在工程類人才培養中的重要作用[J].教育界，2012，（31）：16-17.

[2]殷旭，胡景繁，張紅.基于CDIO教育模式學生學習評估方法的探索[J].高教論壇，2010，2（2）：24-25.

[3]陳宇飛.工程類人才培養方式研究[J].教育教學論壇，2012，（26）：73-74.

[4]翁江翔，畢鳳陽，宮瑩.基于CDIO教育模式的材料成型專業人才培養模式研究[J].黑龍江教育學院學報，2012，11（11）：63-64.

第4篇：高分子材料工程專業范文

1.1授課內容強調基礎性高分子材料與機械類學生通常接觸到的金屬材料在結構、性能、制備工藝等方面有很大的區別。向機械類學生講授高分子材料，主要目的是讓他們對高分子材料有最基本的了解。在短短4學時內，不可能也沒必要將高分子材料相關的全部內容壓縮講授。這就決定了機械工程材料課程中高分子材料部分必須側重于基礎性知識，對于理論性、專業性太強的知識點必須舍棄。基礎性內容應當包括高分子材料的基本概念、分類、結構特點及常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡膠及工程纖維)的基本力學性能。

1.2授課目標偏向工程性高分子材料不僅可作為結構材料使用，也可以作為功能材料使用。對于非材料類專業的學生，特別是機械類專業的學生，更關心材料的力學性能和應用范圍。因此，在課程內容的安排上，應以與機械工程有關的機械性能為主，給出常用工程高分子材料的基本力學性能指標及適用領域。

1.3授課過程重視學生的先修知識大多數高校的機械工程材料課程以金屬材料為主線，在學習高分子材料之前，學生對金屬材料已經有基本了解。高分子材料與金屬材料之間存在較大差異，例如：高分子材料的聚集態結構以非晶結構為主，而金屬材料則以晶體結構為主；許多高分子材料，特別是橡膠類的高分子材料具有金屬材料所不具備的優良彈性等。學生先修知識的習慣思維在他們學習高分子材料時可能會引起沖突，因此在授課時必須對金屬材料與高分子材料的差異予以考慮。采用與金屬材料對比的方法學習高分子材料，有利于幫助學生澄清概念，更好地掌握高分子材料的知識。

1.4教學方式應具有高效性高分子材料課程涉及的概念繁多，容易混淆，對于機械類學生而言比較抽象，難以理解。在短短的4學時內，要想讓學生盡可能多的掌握高分子材料的相關基本概念，必須摒棄照本宣科或一味講授的教學方式。通過高效的教學方式，充分調動學生的積極性、主動性，引導學生思考，方能達到理想的教學效果。

1.5提供擴展知識的參考書由于高分子材料的性能、結構、制備工藝以及表征與金屬材料和陶瓷材料完全不同，而且目前在機械工程材料中高分子材料部分比例很少。為解決這一矛盾，在章節后面列出了比較系統的高分子材料性能、內容、結構、制備工藝以及表征方面的書籍，以供學生參考。

2高分子材料教學改革

根據以上原則，我們在2013年度的授課過程中對高分子材料的講授進行了調整，具體如下：(1)授課內容及學時安排：高分子材料的基本概念(高分子、單體、鏈節，0.5學時)，高分子材料的分類方法(按用途分類，按熱行為分類，按反應類型分類，按主鏈結構分類，0.5學時)，高分子材料基本結構(簡單介紹近程結構、遠程結構、聚集態結構的概念，0.5學時)及物理狀態(玻璃態、高彈態和粘流態，0.5學時)，典型工程塑料的力學性能和應用(1學時)，典型合成橡膠的力學性能和應用(1學時)。(2)重點講授常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡膠及工程纖維)的基本力學性能及典型工程高分子材料的適用領域。(3)授課過程中通過列表等方式將高分子材料的相關內容與金屬材料進行對比，一方面避免概念混淆，另一方面突出高分子材料與金屬材料的不同之處。(4)采用啟發式教學模式，通過設問、模擬實驗、舉例、探究等方法引導學生思考；在多媒體課件中，采用豐富的圖片、動畫激發學生學習的積極性和主動性。

3結束語

第5篇：高分子材料工程專業范文

關鍵詞：教學改革；高分子材料科學基礎；探討

【中國分類法】：G420

隨著我國對科技應用型人才的需求急劇增加，福建工程學院將立足于建設成為優秀的科技應用型大學，向社會和企業培養輸送優秀的科技應用型人才。科技應用型本科人才是介于學術型人才和技術型人才之間的工程應用型人才[1], 因此，在課程培養模式上應有一定的適應培養科技應用型人才的方法。原有的培養學術型人才的教學方法不再適應現在對科技應用型人才培養的要求，迫切需要對一系列本科課程教學進行改革。《高分子材料科學基礎》課程是福建工程學院材料成型與控制工程專業中極其重要的一門專業基礎課，通常在本科三年級上學期開設，此門課程構建了公共基礎課與專業課程的一個橋梁，其教學成果的優劣直接關系到學生學習其它專業課程。因此，根據福建工程學院辦學定位和特色，本文將對《高分子材料科學基礎》課程教學方法的改革進行研究與探討。

一 、運用實例激發專業激情

對于剛剛接觸專業課的大三學生，專業興趣對他們的培養十分重要，專業學習的興趣一旦產生，對后續的專業課程學習將會起到事半功倍的效果。那么，我們如何來激發學生的這種專業學習興趣呢？可以應用身邊高分子材料應用的實例來激發學生的專業學習激情。例如，食物中的蛋白質、淀粉、御寒的棉、麻、絲、毛以及皮革，居住建筑的竹木等都是高分子材料；生活中隨處可見的塑料飲料瓶、一次性塑料杯、各種各樣的塑料玩具、尼龍繩、汽車輪胎等同樣也是高分子材料。目前，形形的高分子材料在各個方面改變著人們的生活方式及生活環境，在提高人們生活質量方面起著極其重要的作用。高分子材料在逐漸替代傳統的金屬、陶瓷等材料，可以說人類正在經歷高分子材料時代[2]。那么，如何去合成制備高分子材料呢？如何去表征及測試高分子材料的結構及性能呢？如何去加工制備高分子材料制品呢？如何去理解探究高分子材料的合成制備、結構和性能三者之間的關系呢？帶著這些問題的提出，學生求知心切，想知道原因，將會大大激發學生進一步去學習這門專業基礎課的興趣。

二 、改革教學方法與手段

目前，基于電視錄像、幻燈片、多媒體課件等多種形式的教學方法的采用，不僅提高了教學過程中的信息傳遞量和教學內容的科學性、先進性、趣味性,又加強了學生與老師的實時交流，從而提升了教學效果[3]。但對于應用性學科《高分子材料科學基礎》來說，扎實的理論知識和良好的實踐技能二者缺一不可。因此，僅僅靠多媒體教學還不能夠達到理想的教學效果。例如，在對‘聚合物成型加工’這部分內容進行講解時，完全可以把課堂搬進實驗室。學生邊參觀注塑成型、擠塑成型、吹塑成型、壓延成型以及發泡成型等成型設備，老師邊對這些設備的原理，加工方法，適合的高分子材料等進行詳細的講解。這種教學方法使抽象的理論基礎知識與形象的實踐應用有機的結合起來，不僅提高了學生的學習興趣與熱情，而且把課堂所學的理論知識達到學以致用的效果。

三 、改革實踐教學環節

實踐教學環節不僅是《高分子材料科學基礎》課程建設的重要組成部分，而且是培養學生工程意識、創新能力和動手能力的重要途徑。這對科技應用型本科教育尤為重要。因此，在這門課程的教學過程中，應大力改革實踐教學的形式和內容。對于傳統的實踐教學環節，多數采取老師邊操作邊講解的教學模式，讓實驗基地變成了僅僅是學生參觀的地方。實踐教學環節應該充分發揮實驗基地的功能，讓其不僅是學生參觀的地方，更是學生把課堂所學的理論知識發揮的地方，讓學生有更多的時間自己動手操作學習。這樣不僅培養了學生的實際動手能力，而且更激發了其認真學好理論知識的積極性。另外，可以把教學實踐環節與科研項目結合起來，加大綜合性、創新性實踐環節的比值，使學生盡早的進入科研實踐活動。在解決工程中出現的實際問題的同時，學生得到了系統的科研實踐能力的訓練，同時避免了知識陳舊，緊跟科技應用前沿，為學生畢業后的社會工作做好充分的知識與實踐能力的準備。

四 、考核方式與成績評價標準多元化

傳統的采取開卷或閉卷‘一考定終身’的考核方式已經無法滿足科技應用型人才培養模式的需要。考核方式與成績評價標準應以提高學生的綜合素質和實踐應用能力為主要目標。因此，《高分子材料科學基礎》課程應采取多元化的評價標準，例如，筆試、課程小論文、實踐創新課題研究、工程應用實訓環節等。通過筆試重點考查學生對基礎與理論知識的理解能力和應用能力，檢測學生分析解決問題的能力。通過課程小論文側重培養和鍛煉學生綜合應用材料知識、自主創新,并快速有效地獲取分析材料信息資源、撰寫科技論文的能力。通過實踐創新課題研究考查學生理論聯系實際和創新能力，并鍛煉和培養其科學思考問題的思維習慣。通過工程應用實訓環節考查學生利用基礎知識解決實際應用問題的能力，為以后的工作打下堅實的基礎。通過以上多元化的考查方式建立起以素質教育為本的考核體系，從而形成有利于培養具有良好綜合能力的科技應用型人才的衡量標準。

小結

為了良好的適應培養科技應用型人才的培養方案，課程教學改革是一項任務艱巨、涉及面廣、影響深遠的系統工程。本文對《高分子材料科學基礎》課程在教學方法與手段、實踐教學環節、考核方式與成績評價標準多元化等方面的改革進行了初步的探討。強調教師應充分在立足于教材的基礎上對教學方法進行改革，結合科技應用型人才的培養方案，注重實踐教學環節，建立科學的評判制度評定學生成績，從而形成培養學生綜合能力的人才培養模式。

參考文獻

[1]麥茂生，呂力．市域新建本科院校應用型本科人才培養模式的構建[J]．廣西大學學報：哲學社會科學版，2008，30(11)：137-141．

第6篇：高分子材料工程專業范文

關鍵詞：高分子材料與工程專業；有機化學；教學現狀；教學改革

有機化學是化學學科中的一個十分重要的組成部分，它的主要研究對象是有機分子，從有機物結構入手，研究有機化合物的化學性質，在分子水平上探知未知世界的基礎學科。在我校，有機化學是面向化工學院、藥學院二年級，以及海洋學院一年級學生開設的專業基礎課程，是“大類培養”的主干課程。通過有機化學課程的學習，可使化學類學生掌握有機化學領域的基本理論、基本知識和實驗操作技能，把握有機化學發展領域的新概念、新動向和新技術，同時為后續專業課的學習打下堅實的基礎。

1.教學現狀

在工科院校，有機化學的教學課時“縮水”，如我校有機化學雖然是“大類培養”的重要專業基礎課，但是其課時數被壓縮到64個學時，教師必須在一個學期之內完成教學。而有機化學作為高分子材料與工程專業的基礎課，是高分子化學、高聚物合成工藝學、高分子材料學等后續專業課的基礎，學生必須在有限的課時數里掌握《有機化學》這門課程，難度大，任務重。另外，由于江蘇省高考制度，較大部分的學生高中階段選修的“物生”，進入大學后化學知識特別是有機化學基礎知識非常薄弱，一個教學班級里，學生的化學知識水平參差不齊。通常是剛進入大學的第一學期學習無機化學，對于選“物生”的學生來說，沒有化學基礎，一開始就挫傷他們學習化學的自信心。學習有機化學時，多數學生對有機化學的學習有畏懼感。如果入校時對專業認知不夠，不能看到有機化學學習對高分子材料與工程專業學習的重要性，更是對有機化學失去興趣。再者，有機化學課程自身的特點，由于有機物數量多，結構多變，機理難掌握。而工科院校的有機化學課時數又被壓縮，教師為了教授完大綱的教學內容，不得不采取“滿堂灌”教學方法，使得學生缺乏主動獲得知識的能力，被動“填鴨式”教學必然導致教學效果不理想。一學期教學結束，發現學生知識掌握不好，除了少部分拔尖的學生，大部分學生對這門重要的專業基礎課一知半解，學到的有機知識很少。

2.教學改革

結合有機化學學科規律，針對高分子材料與工程專業特點，對教學內容進行優化、取舍；改進教學手段，選聘高年級本科生、研究生做助理班主任，讓他們參與本科生教學，形成多元化的本科生教學隊伍；改革考核方式，實現高分子材料與工程專業有針對性的考核方式，教考分離。（1）改革教學內容有機化學的教學關鍵是引導學生“有機”這一學科，不同于其他幾門基礎化學課，有機化學基本不涉及計算，不涉及公式，說的是圖片的拼接，化學鍵的斷裂與重組，以構建新的有機分子。那么，在教學過程中如何引導學生使用“有機思維”思考問題才是關鍵。當我們談到如何面對課時數被壓縮這個問題，如果抓住“引導學生進入有機化學這個學科”這個關鍵問題，就能依據高分子材料與工程專業的培養方案，深入分析研究教學大綱和教學目標，對教學內容進行取舍。在改革教學內容時，還要考慮以下兩個方面問題：一是研讀多種版本的教材，最新版本的中、英文有機化學教材和專著等，從不同研讀、分析深度的教材方面，準確把握“基礎有機化學”教學重點、難點，結合高分子材料與工程專業的特點來取舍教學內容。二是關注高分子領域的研究前沿，發展動態，結合傳統的知識，推陳出新，把最新的知識信息教授于學生，引導學生了解最新的前沿，激發他們的興趣，使之感覺到目前所學知識的有用性。（2）改革教學手段我校近年實施了一項“班主任助理”制度，選派高年級本科生、研究生擔任本科生班級班主任助理，取得了很好的教學效果。高年級本科生、研究生參與本科生教學，形成多層次、多元化的本科生教學隊伍。高年級本科生已經學習了有機化學專業基礎課，經歷過有機化學的學習和考核，有自己的學習方法和技巧；他們已經進入高分子材料與工程專業課程學習，對哪些知識對專業課學習重要有切身體會；他們與低年級學生同屬于一個年齡階段，有更多的共同話題，溝通交流更容易，幫助學生及早發現自己的優缺點，揚長避短。高分子材料與工程研究方向的研究生，通常具有扎實的專業基礎知識，已經接觸了專業的前沿研究方向，可以對高分子材料與工程專業低年級學生的學業、思想及心理等方面給予關心和指導。而且本科生可以在研究生的帶領下主動做一些創新創業項目，這使得本科生更清楚自己在課堂學習中哪方面有不足，增強本科生對基礎知識學習的熱情，使他們在有機化學課堂學習中更積極、努力。（3）改革考核方式良好考核方式可以極大地促進學生的學習熱情，提高他們學習的積極性。目前，我院不同專業實行統一考試，如環境工程、化學工程、安全工程和高分子材料與工程等專業統一出卷，流水閱卷、統一登分，做到公正、準確。但是，這種“統一”的方法抹殺不同專業對有機化學需求的不同，使得教師和學生忽視基礎課對后續專業課的影響，結果是為了考試而學習，不能真正掌握自己專業需求的有機化學知識。為了提高學生的整體素質和學習積極性，我們應實現不同專業單獨出卷、單獨考核的方式。卷面上可以體現出適合高分子材料與工程專業的題目，結合他們的后續專業課程。哪些知識是有機化學這門課程必須掌握的基礎知識，哪些知識是關聯高分子材料與工程的專業知識。同時，建立針對性的有機化學試題庫，使學生接觸更多不同的題型，拓寬知識面。建立適合高分子材料與工程專業的有機化學試題庫，有機化學課程理論考試按照一定的難度系數、教學要求、考試范圍等，統一從試題庫里抽調，實現教考分離。

3.結語

為全面提升高分子材料與工程專業的有機化學教學質量，我們要結合有機化學學科規律，針對高分子材料與工程專業的專業特點，從學生的實際出發，認真分析總結，精選教學內容，創新教學手段，改革考核方式，不斷激發學生的學習興趣，以提高高分子材料與工程專業的人才培養質量。

參考文獻：

［1］黃杰，周冕，李又兵，王選倫.高分子材料與工程專業《有機化學》教學改革探索與實踐.廣州化工，2014（42）：186-187.

［2］陶傳洲，劉瑋煒，曹志凌，史大華，王建，程青芳.環境工程專業有機化學課程教學現狀及改革.中國科教創新導刊，2010（34）：78.

［3］劉國福，李慧，熊艷，研究生在提高本科生人才培養質量中的作用初探.中國教育技術裝備，2012（9）：20-21.

第7篇：高分子材料工程專業范文

關鍵詞：功能高分子材料；雙語教學；英語能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）30-0113-02

功能高分子是除了其力學性能外，還具有物質分離，光、電、磁、能量儲存和轉化，生物醫用等特殊性能的材料，在航空航天、生物醫藥、新能源等高新科技領域有著重要的應用。《功能高分子材料》是我校高分子材料專業的一門專業選修課，主要任務是使學生掌握功能高分子的基礎知識、設計方法、制備策略和應用，通過分類介紹這一領域的最新進展，讓學生對功能高分子材料有一個比較全面的認識。為了響應國家教育部在雙語教學上的戰略部署，適應國際經濟一體化進程，各個高校的高分子材料專業紛紛進行了雙語教學探索，其中開展較多的是《高分子化學》、《高分子物理》等專業主干課程，通過這些課程的雙語教學可以培養高分子材料方面的國際化專業人才，對我國高分子學科的發展、高分子材料工業的進步均具有非常重要的意義[1]。但是，我校屬于地方性新建本科院校，高分子材料專業全面開展雙語教學較為困難，特別是一些專業基礎課開展雙語教學并不合適，因此，將《功能高分子材料》作為試點，逐步推進雙語教學[2]。

一、開展《功能高分子材料》雙語教學的目的

通過選用優秀的外文原版教材、參考資料，配合雙語教學過程，可以讓本校高分子材料專業學生學習到國外優秀的“原汁原味”知識，接受不同教學觀念的熏陶和融合[3]。在完成專業知識學習、提高英語應用能力的同時，領略國外教學提出、分析和解決問題的方式，提高專業思維能力，培養創新精神，使學生的知識結構和能力結構更加優化合理[4]。《功能高分子材料》雙語教學一般安排在高分子材料專業的大三第二學期開展，對于這一階段的學生，本專業有較大比例的學生開始準備考研，選擇進一步深造。為了以后我們培養的畢業生能很好地開展科學研究，查閱英文學術期刊、數據庫，在國際學術會議上與本領域的知名專家、教授進行學術交流等，積極開展《功能高分子材料》的雙語教學無疑是重要的環節。另外，高分子材料相關工業在長三角地區發展迅速，外資企業云集，學生通過《功能高分子材料》雙語課程，接觸和掌握了相關專業術語，就能在就業過程中體現優勢，爭取機會。

二、雙語教學與專業英語教學的關系

近年來，高校相繼開設了雙語課程，所以專業英語是否取消成為了焦點。我校高分子材料專業尚未以雙語教學取代專業英語。我們在制定培養計劃及專業課的教學大綱時，統籌考慮英語應用能力的培養，不只局限于專業英語和一兩門雙語課教學，而應將專業英語和專業課的雙語教學結合起來，系統考慮專業知識教學任務和雙語專業課的教學任務，合理分配相關知識點。專業英語學習內容主要涉及的是專業基礎知識的部分內容，如高分子化學中的合成方法、高分子物理中的性能測試等，不涉及《功能高分子材料》的相關內容，而且上課主要以翻譯為主。不過我們認為以雙語教學代替專業英語是必然的趨勢[5]。

三、英文能力對功能高分子材料雙語教學的影響

雙語教學的效果受到英語能力、專業知識、教學方式三個關鍵因素的影響，其中英語能力是基礎因素。近年來，地方性新建本科院校的學生英語四、六級通過率也很高，但專業英語詞匯積累量缺失，所以在雙語課程學習的初期，往往覺得非常困難，甚至產生抵觸情緒。因此，雙語教學模式應當循序漸進，隨著課程的進行逐步加大英語比例，使學生逐漸適應雙語環境，消除排斥心理。另外，教師的英語水平也是雙語教學的關鍵因素。擔任雙語教學的教師一般都具有扎實的專業知識，英語基礎較好，但普遍存在英語口語水平不高的問題，這給雙語教學的開展帶來一定的障礙。因此，要求授課教師認真對待每一節課，在教學實踐中使自己的口語得以提高，同時建議教材、板書采用全英文，但講解以中文為主，否則極易將專業課上成外語課，影響學生對專業知識的理解和掌握。

四、《功能高分子材料》雙語教學實踐

1.教材與參考資料。雙語教學必須選擇合適的教材，目前國內《功能高分子材料》沒有統一的雙語教材，各個高校都是針對自己的專業特色選擇相應的教材或者自編教材。由于原版英文教材在結構體系和側重點等方面與我校高分子材料專業存在差異，我們在進行《功能高分子材料》雙語教學過程中，對原版教材進行了適當的取舍，編制了與原版教材配套的英文參考書，并且每年對教材更新一次，及時反映學科的前沿信息。另外，由于學生對專業詞匯比較陌生，為了讓學生可以更好地預習，編制了相應的專業詞匯表。所采用的英文原版教材課后無練習，因此也編制相應的英文課后練習。在編制過程中，考慮學生的實際情況，降低了習題難度，讓學生能獨立完成，增強對英文作業的興趣和信心。

2.教學過程與考核。我們從專業詞匯、英文文獻、專題講解、綜合設計四個方面逐步開展《功能高分子材料》雙語教學。采用多媒體課件進行授課，全英文電子課件不僅可以將文字直觀地展示給學生，便于學生理解，在一定程度上彌補學生英語聽力的不足，而且可以營造一種英語氛圍，促使學生把專業知識和英語進行融合。而且每次上課把下節課的PPT發給學生，讓學生預習新出現的專業詞匯，掃清聽課過程中所遇到的詞匯障礙，可大大提高課堂效率。授課時，根據本專業學生實際情況，初期我們采用中文講授，中后期逐漸過渡到英文講授。不一味地追求英語在課堂討論、課后作業等環節的覆蓋率，不能為了實施雙語教學而犧牲專業課的教學效果。原版英文教材采用演繹的方法安排教學內容，打破了條條框框的限制。提出問題，激發讀者思考，再加以總結，從問題中得出相應的概念或原理。功能高分子材料涉及多門學科，內容廣泛，雙語教學難度大，只有發揮學生的主體意識，充分調動其積極性，互動起來，讓學生主動參與教學過程，才能取得很好的教學效果。因此，我們引導學生轉變思維模式，既強調教師的主導作用，又突出以學生為學習主體，主動理解和掌握知識。在教學中，促使師生相互作用，讓教學過程成為雙方主動介入的過程。例如，我們組織學生以小組形式參與討論一類功能高分子材料的研究進展，鼓勵學生用英文制作PPT和專題發言。對于期末考試，目前我們采用英文出題，中文回答，但鼓勵英文答題并進行加分。

3.文獻檢索、計算機軟件和學術講座的輔助作用。了解先進功能高分子材料，需緊跟本領域前沿發展情況，而最新的研究成果基本都會以英文的形式出現在國際刊物、會議以及互聯網上，查閱相關英文資料是獲取這些最新信息的主要途徑。因此，在不同的授課階段，循序漸進布置一些與專業內容相關的文獻檢索，通過這些途徑逐步培養學生的英文文獻閱讀能力，積累專業詞匯。高分子材料專業經常使用專業軟件進行繪制物質結構、書寫化學反應方程、處理實驗數據、分析測試圖譜等工作。這些軟件以英文版居多，涉及較多的專業詞匯，讓學生經常使用這些軟件，可以無形中掌握大量專業詞匯。另外，在課程中，我們邀請專業外教為學生進行高質量的英文學術講座，使學生就學習到的知識與這些外教進行交流溝通，增強他們使用英語的信心。并可使部分本科生就自己出國留學的一些問題有所了解，消除他們在此方面的茫然，進而更大程度地提高學習專業英語的興趣。

4.存在的問題。學生選修雙語課程的積極性是開展雙語教學的前提。目前，本校學生大范圍地接受雙語教學并不現實，這使得雙語教學的推廣非常被動。如何全面調動學生參與雙語學習，是推動雙語教學在本專業順利開展急需解決的問題。

我們對每屆學生做了調查問卷，根據結果我們不斷完善《功能高分子材料》雙語教學的各個環節。學校也加大了對雙語教學的支持力度，從多方面給予教師扶持，定期組織交流與研討，并增加了針對性的進修機會。通過近幾年的《功能高分子材料》雙語教學實踐，發現在地方性新建本科院校開展像《功能高分子材料》這樣的專業選修課的雙語教學是提高教學質量的重要舉措，對學生考研和就業都將產生積極影響。希望通過我們的努力，力爭培養出具有一定專業英文能力的創新應用型人才，服務地方經濟和國家的發展。

參考文獻：

[1]劉應良，張麗，徐慎剛，石軍，曹少魁.《高分子化學》雙語教學的“戰略性”思考[J].高分子通報，2013，（8）：80-85.

[2]肖慧萍，曹家慶.結合《功能高分子》課程學習狀況的問卷調查和考卷分析談對雙語教學的思考[J].江西化工，2006，（4）：207-209.

[3]盧秀萍.“高分子粘合劑”雙語課程的教學改革與實踐[J].高分子通報，2008，（11）：78-81.

第8篇：高分子材料工程專業范文

關鍵詞：高分子專業；實驗教學；改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）22-0098-02

長期以來，國內高校高分子材料專業教學偏重理論課，專業實驗課所受重視程度不夠，基本上還是傳統的實驗。針對現存問題，筆者所在高校進行了高分子材料專業實驗教學改革，取得了良好的教學效果。鑒于此，高分子材料本科專業實驗教學改革應著力于以下五個方面。

一、正確認識實驗教學的作用，提高實驗課程在專業培養計劃中的比重

正確認識實驗教學是提高實驗教學效果的基礎。高分子材料專業理論教學與實驗教學這兩個方面相對獨立、相互依存、相互促進。實驗教學與理論教學相比，更具有直觀性、趣味性和連貫性，對于培養學生的動手能力、科學能力和創新能力具有不可替代的作用。實驗教學內容以理論教學內容為基礎，但比理論教學內容更加注重實際，強調動手能力與運用知識的能力。學生通過實驗教學的各個環節，能提高分析問題、解決問題以及創新的能力。由于以往過于強調理論教學，對實驗教學重視不夠，因而高分子材料專業實驗教學課時少，在專業培養計劃中的比重相對較小。為改變這一狀況，本實驗課程新增了60課時用于綜合性實驗教學，另外還新增了課時用于設計性創新性實驗。這樣，高分子材料專業實驗教學課時大幅增加，為保證實驗教學質量打下了基礎。

二、引入開放式實驗教學模式

集中實驗教學有其本身的優點，能在規定的時間內訓練學生的基本實驗操作技能，引導學生形成科學的實驗方法和嚴謹的實驗作風。然而，所有專業實驗都集中開課的話，學生實驗的積極性和主動性難以提高，主觀能動性不能得到很好的調動，不利于創新能力的培養。針對集中實驗的缺點，需要做大幅的改革。在學生接受了一定的集中實驗訓練，具備基本實驗技能之后，新增了綜合性與設計性創新性實驗，以激發主觀能動性，鍛煉學生分析問題解決問題的能力。將該部分專業實驗設置為開放性實驗，學生根據自己的課表選擇實驗時間，預約實驗平臺進行實驗，可提高學生的實驗主動性，也能解決實驗場地與時間難以安排的問題，從而彌補了集中實驗教學的缺陷。

三、補充更新實驗儀器設備，并將科研儀器用于實驗教學

由于全校化學實驗教學的整合，高分子材料專業實驗儀器設備人均占有率下降，并且部分專業實驗教學儀器設備老化。通過申請專項經費，補充更新了實驗教學設備，保證學生能及時開展實驗。同時，針對開展綜合性實驗和設計性創新性實驗，為緩解實驗教學儀器設備的不足，學院測試中心為學生專業實驗提供免費測試分析服務。筆者所在學院測試中心由儀器分析中心和高分子材料加工中心兩部分組成，屬于211工程和985項目投資建設的公共實驗平臺，具有較大的規模，總面積達900平方米，擁有50余臺先進精密的大中型儀器設備，并且高端先進儀器設備還在不斷地引進當中。此外，還有雙螺桿擠出機、注射成型機、開煉機、密煉機和平板壓機等加工設備，面向高分子材料加工研究方向。該中心能為專業實驗教學提供強大的分析測試平臺支撐。學院還動員各課題組參與實驗教學，并可免費使用各課題組自有的儀器設備。

四、對實驗教學各部分內容進行合理組織，分階段進行教學

1.加強基礎實驗，訓練基本實驗技能。高分子材料專業基礎實驗以演示性和驗證性實驗為主，側重于某個反應、某個性能、單一操作的基本訓練，以鞏固和加深對專業基礎理論的理解，培養學生基本實驗操作技能，是養成良好實驗習慣的基本環節。通過這些基礎實驗的訓練，為后續的綜合性實驗和設計性創新型實驗打下了基礎。根據高分子材料三門專業課的內容，可以安排如表1所示的20個基礎實驗，基本涵蓋了高分子化學實驗、高分子物理實驗和高分子材料加工實驗。

2.增加綜合性實驗，提高綜合運用專業知識解決問題的能力。綜合性實驗要求對所學理論知識和基礎實驗知識進行有機融合，去解決比較復雜的實驗問題，其目的是綜合運用專業知識能力去分析和解決問題。綜合性實驗的選題在注重科學性的同時還要兼顧可行性和實用性，難度也要適中，最好能涵蓋高分子化學實驗、高分子物理實驗和高分子材料加工實驗這三部分內容。綜合性實驗要體現多門課程的融合，實驗操作涉及多種實驗技能的運用。在之前專業基本實驗的基礎上，再通過綜合性驗的訓練，讓學生經歷一個循序漸進的提高實驗技能的過程，掌握專業研究的基本方法。高分子材料專業綜合性實驗安排在基礎實驗之后進行，在大學第六個學期開課，綜合性實驗目錄如表2所示。

3.通過設計性創新性實驗提高創新能力。設計性創新性實驗本質上屬于“真刀真槍”的科研工作，共分為兩部分。第一部分是新型高分子材料實驗的設計，訓練學生實驗的構思、設計能力。學生與指導教師互選，共同確定感興趣的研究課題。學生查閱資料，了解課題研究背景與創新性，明確研究目標，提出具體實驗方案。與指導教師討論，修改、確定實驗方案，最后撰寫實驗設計報告。在上述實驗設計訓練的基礎上，可通過學校的PRP（Participation in Research Program）項目，開展創新性實驗工作，這是設計性創新性實驗的第二部分內容。PRP項目是我校專門為本科生開展創新性實驗提供的科研項目，有專門經費支持。通過師生互選，共同申報該類項目，學校批準后實施。PRP項目在老師指導下進課題組實驗室完成，屬于開放式實驗，包括課題立項、開題、中期匯報和結題答辯四個過程。

設計性創新性實驗是實驗教學方式方法的革新。由指導教師提出實驗項目、實驗目的，學生綜合運用專業知識設計實驗方案與具體步驟，在老師指導下完成實驗，最后總結，寫出實驗項目報告。通過設計性創新性實驗的訓練，動手能力、分析與解決問題的能力得到了提高，逐步了解科學研究的思路和方法，全方位地提升學生的創新能力。

五、采用實驗操作與實驗報告并重的評價方式

學生實驗成績的評價是實驗教學的重要環節，也是專業實驗教學改革的重要部分。以往基本上依據實驗報告做評價的方式存在嚴重弊端，需要進行改革。新的實驗成績的評價注重操作、注重過程、注重綜合運用知識的能力。根據實驗教學類型，成績評價有以下三種方式。對于基礎實驗，出勤和實驗預習報告占20%，實驗操作技能及實驗結果占50%，實驗報告占30%。對于綜合性實驗，實驗開題報告占30%，實驗操作技能及實驗結果占50%，實驗報告占20%。對于設計性綜合性實驗，考核成績由實驗總結報告成績和項目答辯的成績組成，分別占60%與40%的比重，強調綜合運用專業知識解決實際問題的能力。

綜上所述，對高分子材料專業實驗教學改革進行上述五個方面的改革實踐，并通過這一系列專業實驗的科學訓練，高分子材料專業學生能熟悉使用常見專業實驗儀器，達到掌握基本的實驗技能和實驗方法，綜合運用專業知識的能力得到加強，分析與解決問題的能力顯著提高，為畢業論文及以后的科研工作打下牢固的基礎。

參考文獻：

[1]卞軍.高分子材料與工程專業基礎實驗教學改革探析――借鑒美國大學理工科實驗教學及管理經驗[J].教育教學論壇，2014，（9）：26C28.

[2]韓哲文高分子科學教程[M].第2版.上海：華東理工大學出版社，2011.

第9篇：高分子材料工程專業范文

一、生物醫用高分子材料的特點

生物醫用高分子材料是一種聚合物材料，主要用于制造人體內臟、體外器官、藥物劑型及醫療器械。按照來源的不同，生物醫用高分子材料可以分為天然生物高分子材料和合成生物高分子材料2種。前者是自然界形成的高分子材料，如纖維素、甲殼素、透明質酸、膠原蛋白、明膠及海藻酸鈉等；后者主要通過化學合成的方法加以制備，常見的有合聚氨酯、硅橡膠、聚酯纖維、聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乳酸、聚乙烯等。按照材料的性質，生物醫用高分子材料可以分為非降解材料和降解材料。前者主要包括聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴，芳香聚酯、聚硅氧烷等；后者包括聚乙烯亞胺—聚氨基酸共聚物、聚乙烯亞胺—聚乙二醇—聚（β-胺酯）共聚物、聚乙烯亞胺—聚碳酸酯共聚物等。

生物醫用高分子材料作為植入人體內的材料，必須滿足人體內復雜的環境，因此對材料的性能有著嚴格的要求。首先，材料不能有毒性，不能造成畸形；其次，生物相容性比較好，不能與人體產生排異反應；第三，化學穩定性強，不容易分解；第四，具備一定的物理機械性能；第五，比較容易加工；最后，性價比適宜。其中最關鍵的性能是生物相容性。

根據國際標準化組織（InternationalStandardsOrganization，ISO）的解釋，生物相容性是指非活性材料進入后，生命體組織對其產生反應的情況。當生物材料被植入人體后，生物材料和特定的生物組織環境相互產生影響和作用，這種作用會一直持續，直到達到平衡或者植入物被去除。生物相容性包括組織相容性、細胞相容性和血液相容性。

二、生物醫用高分子材料的發展歷史

人類對生物醫用高分子材料的應用經過了漫長的階段。根據記載，公元前3500年，古埃及人就用棉花纖維和馬鬃縫合傷口，此后到19世紀中期，人類還主要停留在使用天然高分子材料的階段；隨后到20世紀20年代，人類開始學會對天然高分子材料進行改性，使之符合生物醫學的要求；再后來人類開始嘗試人工合成高分子材料；20世紀60年代以來，生物醫用高分子材料得到了飛速發展和廣泛的普及。1949年，美國就率先發表了研究論文，在文中第1次闡述了將有機玻璃作為人的頭蓋骨、關節和股骨，將聚酰胺纖維作為手術縫合線的臨床應用情況，對醫用高分子的應用前景進行了展望。這被認為是生物醫用高分子材料的開端。

在20世紀50年代，人類發現有機硅聚合物功能多樣，具有良好的生物相容性（無致敏性和無刺激性），之后有機硅聚合物被大量用于器官替代和整容領域。隨著科技的發展，20世紀60年代，美國杜邦公司生產出了熱塑性聚氨酯，這種材料的耐屈撓疲勞性優于硅橡膠，因此在植入生物體的醫用裝置及人工器官中得到了廣泛應用。隨后人工尿道、人工食道、人工心臟瓣膜、人工心肺等器官先后問世。生物醫用高分子材料也從此走上快速發展的道路。

三、生物醫用高分子材料的發展現狀、前景和趨勢

據相關研究調查顯示，我國生物醫用高分子材料研制和生產發展迅速。隨著我國開始慢慢進入老齡化社會和經濟發展水平的逐步提高，植入性醫療器械的需求日益增長，對生物醫用高分子材料的需求也將日益旺盛。2015年1月28日，中國醫藥物資協會的《2014中國單體藥店發展狀況藍皮書》顯示，2014全年全國醫療器械銷售規模約2556億元，比2013年度的2120億元增長了436億元，增長率為20.06%。但是相比于醫藥市場總規模（預計為13326億元）來說，醫藥和醫療消費比為1∶0.19還略低，因此業內普遍認為，醫療器械仍然還有較廣闊的成長空間，生物醫用高分子材料也將迎來良好的發展前景。

根據evaluateMedTech公司基于全球300家頂尖醫療器械生產商的公開數據而得出的報告《2015-2020全球醫療器械市場》預測，2020年全球醫療器械市場將達到4775億美元，2016-2020年間的復合年均增長率為4.1%。世界醫療器械格局的前6大領域包括：診斷、心血管、影像大型設備、骨科、眼科、內窺鏡，其中生物醫用高分子材料在其中都得到了廣泛的應用。

以往的醫學研究對組織和器官的修復，更多是選擇一種替代品，實現原有組織和器官的部分功能。隨著再生醫學和干細胞技術的迅速發展，利用生物技術再生和重建器官、個性化治療和精準醫學已經成為趨勢。因此傳統的生物醫藥高分子材料已經不能滿足現有的需求，需要模擬生物的結構，恢復和改進生物體組織與器官的功能，最終實現器官和組織的再生，這也是生物醫用高分子材料未來的發展方向。

生物醫用高分子材料在醫療器械領域中得到了非常廣泛的應用，主要體現在人工器官、醫用塑料和醫用高分子材料3個領域。

1.人工器官

人工器官指的是能植入人體或能與生物組織或生物流體相接觸的材料；或者說是具有天然器官組織或部件功能的材料，如人工心瓣膜、人工血管、人工腎、人工關節、人工骨、人工肌腱等，通常被認為是植入性醫療器械。人工器官主要分為機械性人工器官、半機械性半生物性人工器官、生物性人工器官3種。第1種是指用高分子材料仿造器官，通常不具有生物活性；第2種是指將電子技術和生物技術結合；第3種是指用干細胞等純生物的方法，人為“制造”出器官。目前生物醫用高分子材料主要應用在第1種人工器官中。

目前，植入性醫療器械中骨科占據約為38%的市場份額；隨后是心血管領域的36%；傷口護理和整形外科分別為8%左右。人工重建骨骼在骨科產品市場中占據了超過31%的市場份額，主要產品是人工膝蓋，人工髖關節以及骨骼生物活性材料等，主要應用的生物醫用高分子材料有聚甲基丙烯酸甲酯、高密度聚乙烯、聚砜、聚左旋乳酸、乙醇酸共聚物、液晶自增強聚乳酸、自增強聚乙醇酸等。心血管產品市場中支架占據了一半以上的市場份額，此外還有周邊血管導管移植、血管通路裝置和心跳節律器等。

目前各國都認識到了人工器官的重要價值，加大了研發力度，取得了一些進展。2015年，美國康奈爾大學的研究人員開發出了一種輕量級的柔性材料，并準備將其用于創建一個人工心臟。在我國，3D打印人工髖關節產品獲得國家食品藥品監督管理總局（CFDA）注冊批準，這也是我國首個3D打印人體植入物。

人工器官未來發展趨勢是誘導被損壞的組織或器官再生的材料和植入器械。人工骨制備的發展趨勢是將生物活性物質和基質物質組合到一起，促進生物活性物質的黏附、增殖和分化。血管生物支架的發展趨勢是聚合物共混技術，如海藻酸鈉/殼聚糖、膠原/殼聚糖、膠原/瓊脂糖、殼聚糖/明膠、殼聚糖/聚己內酯、聚乳酸/聚乙二醇等體系。

2.醫用塑料

醫用塑料，主要用于輸血輸液用器具、注射器、心導管、中心靜脈插管、腹膜透析管、膀胱造瘺管、醫用粘合劑以及各種醫用導管、醫用膜、創傷包扎材料和各種手術、護理用品等。注塑產品是醫用塑料制品當中產量最大的品種。與普通塑料相比，醫用塑料要求比較高，嚴格限制了單體、低聚物、金屬離子的殘留，對于原材料的純度要求很高，對加工設備的要求也非常嚴格，在加工和改性過程中避免使用有毒助劑，通常具有表面親水、抗凝血等特殊功能。常用醫用塑料包括聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚四氟乙烯（PTFE）、熱塑性聚氨酯（TPU）、聚碳酸酯（PC）、聚酯（PET）等。

目前醫用塑料市場約占全球醫療器械市場的10%，并保持著每年7%～12%的年均增長率。統計數據顯示，美國每人每年在醫用塑料領域消費額為300美元，而我國只有30元，由此可見醫用塑料在我國的發展潛力非常大。

我國醫用塑料制品產業經過多年的發展，取得了長足的進步。中國醫藥保健品進出口商會統計數據顯示，2015年上半年，紗布、繃帶、醫用導管、藥棉、化纖制一次性或醫用無紡布物服裝、注射器等一次性耗材和中低端診斷治療器械等成為我國醫療器械的出口大戶。但是也必須清醒地認識到，我國的醫用塑料發展水平還比較落后。醫用塑料的原料門類不全、生產質量標準不規范、新技術和新產品的創新能力薄弱，導致一些高端原料導致國內所需的高端產品原料還主要靠進口。

目前各國都認識到了醫用塑料的重要價值，加大了研發力度，取得了一些進展。2015年，英國倫敦克萊蒙特診所率先開展了塑膠晶狀體移植手術，不僅可以治療遠視眼或近視眼，還可以恢復患有白內障和散光者的視力；住友德馬格公司推出一種聚甲醛（POM）齒輪微注塑設備，在新型白內障手術器械中具有重要作用；美國美利肯公司開發了一項技術，可使非處方藥和保健品塑料瓶的抗濕性和抗氧化性提高30%；MHT模具與熱流道技術公司開發出了PET血液試管，質量不足4g，優于玻璃試管；Rollprint公司與TOPAS先進高分子材料公司合作，采用環烯烴共聚物作為聚丙烯腈樹脂的替代品，以滿足苛刻的醫療標準；美國化合物生產商特諾爾愛佩斯推出了一款硬質PVC，以取代透明醫療零部件中用到的PC材料，如連接器、止回閥、Y接頭、套管、魯爾接口配件、過濾器、滴注器和蓋子，以及樣本容器。

未來醫用塑料的發展趨勢是開發可耐多種消毒方式的醫用塑料，改善現有醫用塑料的血液相容性和組織相容性，開發新型的治療、診斷、預防、保健用塑料制品等。

3.藥用高分子材料，

藥用高分子材料在現代藥物制劑研發及生產中扮演了重要的角色，在改善藥品質量和研發新型藥物傳輸系統中發揮了重要作用。藥用高分子材料的應用主要包括2個方面：用于藥品劑型的改善以及緩釋和靶向作用，此外還可以合成新的藥物。

藥物緩釋技術是指將衣物表面包裹一層醫用高分子材料，使得藥物進入人體后短時間內不會被吸收，而是在流動到治療區域后再溶解到血液中，這時藥物就可以最大限度的發揮作用。藥物緩釋技術主要有貯庫型（膜控制型）、骨架型（基質型）、新型緩控釋制劑（口服滲透泵控釋系統、脈沖釋放型釋藥系統、pH敏感型定位釋藥系統、結腸定位給藥系統等）。

貯庫型制劑是指在藥物外包裹一層高分子膜，分為微孔膜控釋系統、致密膜控釋系統、腸溶性膜控釋系統等，常用的高分子材料有丙烯酸樹脂、聚乙二醇、羥丙基纖維素、聚維酮、醋酸纖維素等。骨架型制劑是指向藥物分散到高分子材料形成的骨架中，分為不溶性骨架緩控釋系統、親水凝膠骨架緩控釋系統、溶蝕性骨架緩控釋系統，常用的高分子材料有無毒聚氯乙烯、聚乙烯、聚氧硅烷、甲基纖維素、羥丙甲纖維素、海藻酸鈉、甲殼素、蜂蠟、硬脂酸丁酯等。

我國的高分子基礎研究處于世界一流，但是藥用高分子的應用發展相對滯后，品種不夠多、規格不完整、質量不穩定，導致制劑研發能力與國際產生差距。國內市場規模前10大種類分別為明膠膠囊、蔗糖、淀粉、薄膜包衣粉、1，2-丙二醇、PVP、羥丙基甲基纖維素（HPMC）、微晶纖維素、HPC、乳糖。高端藥用高分子材料幾乎全部依賴進口。專業藥用高分子企業則存在規模小、品種少、技術水平低、研發投入少的問題。

目前，藥物劑型逐步走向定時、定位、定量的精準給藥系統，考慮到醫用高分子材料所具備的優異性能，將會在這一發展過程中發揮關鍵性的作用。未來發展趨勢是開發生物活性物質（疫苗、蛋白、基因等）靶向控釋載體。

四、結語

雖然生物醫用高分子材料的應用已經取得了一些進展，但是，隨著臨床應用的不斷推廣，也暴露出不少問題，主要表現出功能有局限、免疫性不好、有效時間不長等問題。如植入血管支架后，血管易出現再度狹窄的情況；人工關節有效期相對較短，之所以出現這些問題，主要原因是人體與生俱來的排異性。

生物醫用高分子材料隸屬于醫療器械產業，其發展備受政策支持。國務院于2015年5月印發的《中國制造2025》明確指出，大力發展生物醫藥及高性能醫療器械，重點發展全降解血管支架等高值醫用耗材，以及可穿戴、遠程診療等移動醫療產品。可以預見，在未來20～30年，生物醫用高分子材料就會迎來新一輪的快速發展。

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