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關(guān)鍵詞:高分子材料;高分子化學(xué);實驗教學(xué)

高分子化學(xué)實驗是高分子化學(xué)課程教學(xué)的一種最有效的實踐教學(xué)形式,它可以幫助和促進學(xué)生課堂理論知識的學(xué)習(xí)與消化,建立和鞏固高分子化學(xué)基本概念和理論,獲取高分子化學(xué)知識,培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)和操作技能。我國著名化學(xué)家戴安邦指出:“只傳授化學(xué)知識和技術(shù)的化學(xué)教育是片面的,全面的化學(xué)教育要求既傳授化學(xué)知識和技巧,又訓(xùn)練科學(xué)方法與思維,還培養(yǎng)科學(xué)精神和品德,學(xué)生在化學(xué)實驗中是學(xué)習(xí)的主體,在教師指導(dǎo)下進行實驗,訓(xùn)練用實驗解決化學(xué)問題,使各項智力皆得到發(fā)展”。這番話指出了開設(shè)化學(xué)實驗課的深刻內(nèi)涵和重要價值。2004年國家教育部頒布的《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評估方案》在評估指標(biāo)的二級指標(biāo)“實踐教學(xué)”中,從“實踐教學(xué)內(nèi)容與體系,綜合性、設(shè)計性實驗課的比例及效果,實驗室開放”三個方面明確了實踐教學(xué)改革和發(fā)展的方向。近幾年高校的化學(xué)類實驗教學(xué)改革取得了令人矚目的成果。高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)是很多高校在近年來新開設(shè)的專業(yè),在實驗教學(xué)與改革方面的成果積累較少,尤其高分子化學(xué)實驗教學(xué)采用陳舊的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法依然居多。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前國內(nèi)高校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)的高分子化學(xué)實驗教學(xué)依然不同程度地存在一些問題。

一、高分子化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀剖析

1.實驗教學(xué)體系和內(nèi)容欠爭理

多數(shù)的實驗教學(xué)附屬于理論教學(xué),沒有單獨設(shè)課和單獨考核,實驗課時相對較少雖然有些高校高分子化學(xué)實驗已經(jīng)獨立設(shè)課,但僅作為考查課。實驗教學(xué)內(nèi)容中傳統(tǒng)的、陳舊的實驗較多,而體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展成果的實驗很少認(rèn)知性、驗證性實驗所占的比理偏高,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的綜合性、設(shè)計性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性的實驗偏少,而且實驗環(huán)節(jié)偏重于理論,突出高分子材料應(yīng)用性特點的實驗太少,不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念。

2.實驗教學(xué)方法單一

學(xué)生按照實驗講義預(yù)習(xí),然后進實驗室。實驗前教師把實驗?zāi)康摹嶒炘怼x器使用方法、測試方法、實驗步驟和數(shù)據(jù)記錄表格及數(shù)據(jù)處理方法等進行詳細(xì)的集中講解。學(xué)生只需按教師指導(dǎo)的過程按部就班或者依照講義“照方抓藥”,就可以完成一個實驗。一部分學(xué)生糊里糊涂地來到實驗室,只動手不動腦地完成實驗,然后又迷迷糊糊地離開實驗室。實驗的現(xiàn)象和結(jié)果沒有給他們留下太深的印象,對學(xué)生觀察能力、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新意識的培養(yǎng)都很不夠。這種統(tǒng)一模式、統(tǒng)一要求、齊步走的教學(xué)方法,一方面造成了學(xué)生對教師的過分依賴,另一方面抑制了學(xué)生個性思維的發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.實驗?zāi)蹖W(xué)手段落后

在現(xiàn)代信息技術(shù)迅速發(fā)展的今天,雖然網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)在理論教學(xué)中得到了普遍應(yīng)用,但虛擬、仿真等實驗技術(shù)手段未能在實驗教學(xué)中推廣應(yīng)用。這樣對于一些耗費過高、時間過長、毒性過大、危險性過高的實驗,只能最低限度地開設(shè),且開設(shè)過程中費用大和危險性高,導(dǎo)致學(xué)生對此類重要實驗缺乏足夠的認(rèn)知和感受的機會。

二、新教學(xué)模塊的實踐性探索與成效

針對目前國內(nèi)高校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)高分子化學(xué)實驗教學(xué)中存在的一些問題,借鑒其他化學(xué)實驗教學(xué)改革的優(yōu)秀成果,提出了基礎(chǔ)技能實驗、綜合設(shè)計實驗、研究創(chuàng)新型實驗的三個高分子化學(xué)實驗教學(xué)模塊體系,并在每個模塊中結(jié)合常熟理工學(xué)院教師的科研成果引入_些新的實驗教學(xué)內(nèi)容,采用開放式實驗教學(xué)方法。通過實驗教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)新的體系和教學(xué)方法在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程實踐能力方面起到了較好的效果。

1.基礎(chǔ)技能實驗教學(xué)模塊

基礎(chǔ)技能實驗?zāi)K構(gòu)建的目的著重建立高分子化學(xué)實驗與相關(guān)基礎(chǔ)理論知識之間的有機聯(lián)系。培養(yǎng)學(xué)生的實驗安全意識、清潔衛(wèi)生習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度。訓(xùn)練學(xué)生掌握熟練規(guī)范的實驗操作技能和技巧,為后續(xù)的實驗教學(xué)模塊的實施打下良好的基礎(chǔ)。

基礎(chǔ)技能實驗?zāi)K的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計在課時總量的40%～50%為宜,課時數(shù)約30學(xué)時,開設(shè)8～10個實驗。教學(xué)內(nèi)容設(shè)計涉及到高分子化學(xué)反應(yīng)機理,如自由基、陰離子,陽離子等連鎖反應(yīng)機理,縮聚、基團轉(zhuǎn)移聚合等逐步反應(yīng)機理,開環(huán)聚合反應(yīng)機理等。在實驗實施方法方面涉及到本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合、熔融縮聚、界面縮聚等。如設(shè)計膨脹計發(fā)測定苯乙烯本體聚合動力學(xué)實驗,讓學(xué)生直觀感受到了誘導(dǎo)期概念、聚合過程體積減小的現(xiàn)象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化學(xué)理論知識。設(shè)計過硫酸鉀引發(fā)甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合實驗,除讓學(xué)生明確了乳液聚合的基本原理外,還了解到了聚合物大分子鏈端基的重要作用。設(shè)計己二酰氯和己二胺界面縮聚實驗,讓學(xué)生深入理解了界面縮聚的概念和聚合物的可紡成纖性能等主要高分子知識。通過設(shè)計一些自由基、陰離子、陽離子等連鎖反應(yīng)機理的實驗,使學(xué)生進一步掌握了活性中心的概念,同時在實驗過程中認(rèn)知了這些引發(fā)劑的活性、安全使用和貯存事項。

2.綜合設(shè)計實驗教學(xué)模塊

綜合設(shè)計實驗教學(xué)模塊旨在培養(yǎng)學(xué)生較強的實際動手能力,自主設(shè)計和分析解決問題的能力。本實驗?zāi)K是實驗教學(xué)的較高層次,注重學(xué)生實驗的自主設(shè)計性和綜合性。

教學(xué)內(nèi)容設(shè)計在課時總量的20%～25%為宜,課時數(shù)約15學(xué)時,開設(shè)2～3個實驗。本教學(xué)模塊的特點之一是實驗內(nèi)容的綜合性,可以將同一門課的幾個實驗,或者是幾門課的實驗組合在一起,形成一個大實驗。本教學(xué)模塊的特點之二是實驗方案的靈活性和設(shè)計性,側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的自主實驗和學(xué)習(xí)的意識和良好習(xí)慣。例如關(guān)于高分子合成實驗先確定好采用的聚合機理和聚合方法,在原材料配方組成、引發(fā)劑種類及用量、合成溫度等工藝條件方面給出一個大致的框架,然后讓學(xué)生在所給的框架內(nèi)進行自行設(shè)計和實施實驗。譬如懸浮法制備聚苯乙烯珠粒實驗,水的用量范圍為苯乙烯質(zhì)量的100%～200%、分散劑為磷酸鈣或聚乙烯醇兩種、引發(fā)劑過氧化二苯甲酰用量為苯乙烯質(zhì)量的0.2%～1.0%、反應(yīng)溫度設(shè)定在75℃～85℃范圍等。學(xué)生通過自行設(shè)計的方案實施實驗獲得了不同的實驗結(jié)果,通過對不同組之間實驗結(jié)果的綜合分析,找到了影響懸浮法制備聚苯乙烯珠粒的一些因素,激發(fā)了學(xué)生動手實驗的興趣,發(fā)揮了學(xué)生自主實驗和學(xué)習(xí)的主觀能動性。

3.研究創(chuàng)新實驗教學(xué)模塊

設(shè)置研究創(chuàng)新實驗教學(xué)模塊培養(yǎng)學(xué)生的科研和創(chuàng)新意識、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和應(yīng)用開發(fā)能力,為實現(xiàn)培養(yǎng)高質(zhì)量的應(yīng)用型人才的教育目標(biāo)提供重要的教學(xué)內(nèi)容實體支撐。

  本實驗?zāi)K是實驗教學(xué)的最高層次,注重學(xué)生實驗的獨立自主陛、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性,教學(xué)內(nèi)容設(shè)計在課時總量的20%～25%為宜,課時數(shù)約15學(xué)時,開設(shè)2～3個實驗。本實驗教學(xué)模塊的特點之一是實驗項目的獨立自主性和綜合性。也就是說確定好實驗項目之后,讓學(xué)生在實驗教師指導(dǎo)下獨立自主地進行實驗項目方案的調(diào)研、設(shè)計、實施和結(jié)果分析。本實驗教學(xué)模塊的特點之二是實驗項目的應(yīng)用性和創(chuàng)新性,所擬定實驗項目必須關(guān)聯(lián)生產(chǎn)實踐中的聚合物產(chǎn)品,充分體現(xiàn)實驗項目的應(yīng)用性。實驗項目設(shè)計主要針對這些高分子產(chǎn)品生產(chǎn)實踐中存在的共性問題和關(guān)鍵問題的解決來進行設(shè)計。通過研究創(chuàng)新實驗的實施,發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性很高,樂此不疲,為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和展示高分子化學(xué)實驗的應(yīng)用性特征提供了最佳學(xué)習(xí)平臺,尤其是開發(fā)一些聯(lián)系生活實際的應(yīng)用型實驗,可使學(xué)生親身感受到高分子化學(xué)實驗的實用價值,能強烈激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造動機。此外,研究創(chuàng)新實驗往往需要多名學(xué)生共同完成,有利于培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神。例如,聚氨酯絕緣漆的制備及性能測定實驗,每個學(xué)生做一個實驗配方,每5名學(xué)生一組,5名學(xué)生的實驗結(jié)果綜合在一起可以得出高分子樹脂配方組成與漆膜性能之間的關(guān)系曲線,以及固化條件與漆膜性能之間的關(guān)系曲線。在實驗過程中,5名學(xué)生要共同安排實驗方案,盡量保持操作的一致性,最后得出的結(jié)果要呈規(guī)律性變化。如果有一名學(xué)生操作有誤,這個實驗點就會落在規(guī)律性以外,影響其他學(xué)生對實驗現(xiàn)象的觀察。因此,實施研究創(chuàng)新實驗項目對教師也提出了更高要求。在每次實驗前,教師要指導(dǎo)學(xué)生擬定方案,并對可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象和各種影響因素進行分析,實驗過程中,又有多種意外的實驗現(xiàn)象出現(xiàn),這勢必要求師生共同分析和討論造成這些現(xiàn)象的原因,幫助學(xué)生透過現(xiàn)象深刻理解事物的本質(zhì)。這樣做需要教師有相當(dāng)?shù)闹R儲備量,并且要求教師也不斷進取,充分體現(xiàn)了教學(xué)相長的教育理念。

三、結(jié)論

基礎(chǔ)技能實驗、綜合設(shè)計實驗、研究創(chuàng)新實驗+教學(xué)模塊教學(xué)的實踐證明教學(xué)效果顯著,特別對提高學(xué)生綜合實踐能力、激發(fā)學(xué)生理論課學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和應(yīng)用開發(fā)技能取得了預(yù)期效果?；A(chǔ)技能實驗?zāi)K的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在實驗現(xiàn)象與相關(guān)基礎(chǔ)理論知識之間的有機聯(lián)系,高分子化學(xué)實驗操作技能和技巧的掌握和規(guī)范。綜合設(shè)計實驗的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在學(xué)生自主設(shè)計和分析解決問題的能力培養(yǎng)。研究創(chuàng)新實驗的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在學(xué)生科研和創(chuàng)新意識的建立,以及學(xué)生團隊意識和應(yīng)用開發(fā)能力的培養(yǎng)。

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關(guān)鍵詞 本科教育 課程改革 實驗?zāi)芰?創(chuàng)新意識

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

高分子材料以其質(zhì)輕、耐蝕、易加工等性能，正處于迅速發(fā)展時期，隨著新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，越來越多的企業(yè)迫切需要大量創(chuàng)新能力強、綜合素質(zhì)高的高分子材料專業(yè)人才。建立面向市場和企業(yè)，適應(yīng)現(xiàn)代高分子材料發(fā)展要求，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和競爭能力強的復(fù)合型專業(yè)人才，已成為現(xiàn)有高校高分子材料與工程專業(yè)所面臨的重要問題。①②③④本文結(jié)合我校高分子材料與工程近年來的教學(xué)實踐，提出構(gòu)建新的實驗實踐教學(xué)體系，實驗教學(xué)分層次、按模塊進行，加強了實驗教學(xué)的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、綜合性和創(chuàng)新性，增加實踐教學(xué)比重，改變實踐教學(xué)模式，加強學(xué)科平臺建設(shè)，強化對學(xué)生創(chuàng)新性實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。

1 創(chuàng)新性實驗教學(xué)改革的必要性

實驗和實踐教學(xué)不同于理論教學(xué)，在很長時間里，實驗和實踐教學(xué)得不到應(yīng)有的重視，實驗和實踐教學(xué)附屬于理論教學(xué)，在實際教學(xué)過程中多是驗證性和認(rèn)知性實驗，啟發(fā)式、設(shè)計性以及綜合性實驗偏少，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和工程化能力的培養(yǎng)。高分子材料與工程專業(yè)是一門應(yīng)用性較強的專業(yè)，以塑料、橡膠、膠黏劑、纖維、涂料為代表的高分子材料已在國民經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮越來越重要的作用，因此培養(yǎng)更多創(chuàng)新能力的從事高分子材料的合成、改性、共混復(fù)合、加工成型等方面的高素質(zhì)人才是社會發(fā)展的必然要求。

以高分子材料與工程專業(yè)實驗課程建設(shè)為核心，深化實驗教學(xué)改革，通過按模塊教學(xué)，強化學(xué)生實驗技能，增加以新產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)為導(dǎo)向的創(chuàng)新性實驗，兼顧趣味性和挑戰(zhàn)性，通過老師的引導(dǎo)，在實驗過程中培養(yǎng)學(xué)生如何分析問題和解決問題，提高學(xué)生工程創(chuàng)新能力。我校高分子材料與工程專業(yè)成立于1994年，2005年被批準(zhǔn)為湖北省立項建設(shè)本科品牌專業(yè)，并于2010年通過合格驗收，同年被批準(zhǔn)為國家特色專業(yè)建設(shè)點，2012年被批準(zhǔn)為湖北省普通高等學(xué)校戰(zhàn)略性新興（支柱）產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)計劃項目，是我校首批在一本進行招生的專業(yè)。高分子材料與工程專業(yè)是與湖北省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展聯(lián)系緊密的應(yīng)用型本科專業(yè)，在湖北省內(nèi)乃至中南地區(qū)具有較大影響，為地方經(jīng)濟建設(shè)培養(yǎng)了大批高層次應(yīng)用人才，并提供了大量實用型科技成果。

2 創(chuàng)新性實驗教學(xué)的具體措施

2.1 構(gòu)建創(chuàng)新性人才實驗培養(yǎng)方案，改革實驗課程體系

制定創(chuàng)新性人才實驗培養(yǎng)方案。高分子材料與工程專業(yè)是培養(yǎng)高分子材料及相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)理論知識，通過理論學(xué)習(xí)及實驗、實踐教學(xué)訓(xùn)練，掌握材料的制備、加工、分析測試等基本方法，能從事高分子材料成型加工和改性以及聚合物合成與相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)計、研究、開發(fā)和技術(shù)管理等工作的創(chuàng)新型高級工程技術(shù)人才。⑤堅持“夯實理論基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)口徑、增強工程和創(chuàng)新能力、提高科學(xué)素質(zhì)”的人才培養(yǎng)思路。⑥注重理論和實踐相統(tǒng)一，重視工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，加強對新材料相關(guān)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域發(fā)展趨勢和人才需求研究，吸納相關(guān)產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和用人部門共同研究課程計劃，制定與生產(chǎn)實踐、社會發(fā)展需要相結(jié)合的培養(yǎng)方案。

改革實驗課程體系。結(jié)合現(xiàn)代高分子材料發(fā)展?fàn)顩r，及時完善高分子材料與工程專業(yè)實驗課程內(nèi)容，補充高分子材料新技術(shù)、新工藝，參考國外知名大學(xué)的具體措施，我們在實驗課程體系與教學(xué)內(nèi)容等方面進行全面的改革，建立有利于學(xué)生實驗創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)體系。根據(jù)學(xué)生認(rèn)知能力的不同階段和理論課程進度計劃，按模塊化設(shè)計優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容。形成了由“化學(xué)基礎(chǔ)實驗”、“高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)實驗”、 “高分子工程實驗” 和“高分子綜合設(shè)計實驗” 四個實驗?zāi)K組成的高分子材料與工程專業(yè)實驗教學(xué)新體系。其中化學(xué)基礎(chǔ)實驗?zāi)K不僅包括無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)四大基礎(chǔ)化學(xué)實驗，而且還涵蓋儀器分析和化工原理實驗，在編制新的實驗課程體系時，結(jié)合高分子材料與工程專業(yè)的特點，對傳統(tǒng)實驗進行有目的的篩選、分類、整合和更新，突出學(xué)生基本技能的培養(yǎng)和訓(xùn)練。高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)實驗包含高分子物理和高分子化學(xué)實驗內(nèi)容，不僅鞏固學(xué)生所學(xué)的高分子科學(xué)實驗的基本理論，而且培養(yǎng)學(xué)生制備高分子材料、測試材料物理性能及高分子的結(jié)構(gòu)表征和測試等技能。高分子工程實驗?zāi)K包括橡膠、塑料、膠粘劑、涂料四大實驗，從材料加工、成型、性能測試以及應(yīng)用，獨立設(shè)計實驗內(nèi)容，旨在培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力，分析和解決實際問題的能力。高分子綜合設(shè)計實驗?zāi)K是教學(xué)的最高層次，結(jié)合學(xué)生實際情況，有針對性選取實驗內(nèi)容，應(yīng)體現(xiàn)實驗的知識性、綜合性和創(chuàng)新性。

2.2 加強實踐教學(xué)建設(shè)與改革，強化學(xué)生實踐創(chuàng)新能力

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關(guān)鍵詞：機械工程材料 高分子材料 教學(xué)改革

Reform and practice on teaching of polymer materials in mechanical engineering materials course

Dong Xufeng， Qi Min， Wang Weiqiang

Dalian university of technology， Dalian， 116024， China

Abstract： In most universities， metal material is the route of mechanical engineering materials course. Polymer materials have been a new type of engineering materials in the recent 50 years. Therefore， it is necessary to increase the proportion of polymer materials and make corresponding reform in the teaching of mechanical engineering materials. In this paper， the reform and practice experience on mechanical engineering materials in Dalian university of technology is introduced. Reforms were made in content， aim， process， method and reference books. The practice results indicated good teaching effect was obtained.

Key words： mechanical engineering materials； polymer materials； teaching reform

機械工程材料課程是面向非材料專業(yè)學(xué)生開設(shè)的介紹材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)內(nèi)容的課程，涉及專業(yè)包括機械、化工、船舶、汽車、航空航天等。目前大多數(shù)機械工程材料課程的講授以金屬材料為主線，內(nèi)容涵蓋金屬材料的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、加工工藝與性能之間的關(guān)系等[1，2]。教學(xué)目的是讓非材料專業(yè)學(xué)生了解常用金屬材料的性能、應(yīng)用范圍和加工工藝，初步掌握金屬材料的選用原則與方法，同時能夠?qū)嶋H工程中與材料相關(guān)的基本問題進行正確分析和處理。

1 高分子材料教學(xué)改革原則

20世紀(jì)中期以來，大批新型高分子材料的合成拓展了人類使用材料的范圍。與金屬材料相比，高分子材料具有密度小、比強度高、原料豐富、成型簡單、成本低、耐腐蝕等優(yōu)點。近年來一些性能優(yōu)異的高分子材料在諸多領(lǐng)域呈現(xiàn)取代傳統(tǒng)鋼、鐵等金屬材料的趨勢，成為機械工程材料中不可忽視的一部分[3]。因此，在機械工程材料課程的教學(xué)過程中，須摒棄完全以金屬材料為主體的授課方法，適當(dāng)增加高分子材料等新型工程材料的比重。因此，我校在2013年對機械工程材料32學(xué)時課程的教學(xué)計劃進行了調(diào)整，將高分子材料部分由之前的2學(xué)時增加到4學(xué)時，并確定了以下改革原則：

1.1 授課內(nèi)容強調(diào)基礎(chǔ)性

高分子材料與機械類學(xué)生通常接觸到的金屬材料在結(jié)構(gòu)、性能、制備工藝等方面有很大的區(qū)別。向機械類學(xué)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(xué)時內(nèi)，不可能也沒必要將高分子材料相關(guān)的全部內(nèi)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(cè)重于基礎(chǔ)性知識，對于理論性、專業(yè)性太強的知識點必須舍棄?；A(chǔ)性內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括高分子材料的基本概念、分類、結(jié)構(gòu)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(xué)性能[4-6]。

1.2 授課目標(biāo)偏向工程性

高分子材料不僅可作為結(jié)構(gòu)材料使用，也可以作為功能材料使用。對于非材料類專業(yè)的學(xué)生，特別是機械類專業(yè)的學(xué)生，更關(guān)心材料的力學(xué)性能和應(yīng)用范圍。因此，在課程內(nèi)容的安排上，應(yīng)以與機械工程有關(guān)的機械性能為主，給出常用工程高分子材料的基本力學(xué)性能指標(biāo)及適用領(lǐng)域。

1.3 授課過程重視學(xué)生的先修知識

大多數(shù)高校的機械工程材料課程以金屬材料為主線，在學(xué)習(xí)高分子材料之前，學(xué)生對金屬材料已經(jīng)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(tài)結(jié)構(gòu)以非晶結(jié)構(gòu)為主，而金屬材料則以晶體結(jié)構(gòu)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(yōu)良彈性等。學(xué)生先修知識的習(xí)慣思維在他們學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)高分子材料，有利于幫助學(xué)生澄清概念，更好地掌握高分子材料的知識。

1.4 教學(xué)方式應(yīng)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(xué)生而言比較抽象，難以理解。在短短的4學(xué)時內(nèi)，要想讓學(xué)生盡可能多的掌握高分子材料的相關(guān)基本概念，必須摒棄照本宣科或一味講授的教學(xué)方式。通過高效的教學(xué)方式，充分調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性，引導(dǎo)學(xué)生思考，方能達(dá)到理想的教學(xué)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(jié)構(gòu)、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(jié)后面列出了比較系統(tǒng)的高分子材料性能、內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、制備工藝以及表征方面的書籍，以供學(xué)生參考[7，8]。

2 高分子材料教學(xué)改革

根據(jù)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(diào)整，具體如下：

（1）授課內(nèi)容及學(xué)時安排：高分子材料的基本概念（高分子、單體、鏈節(jié)，0.5學(xué)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(yīng)類型分類，按主鏈結(jié)構(gòu)分類，0.5學(xué)時），高分子材料基本結(jié)構(gòu)（簡單介紹近程結(jié)構(gòu)、遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的概念，0.5學(xué)時）及物理狀態(tài)（玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)，0.5學(xué)時），典型工程塑料的力學(xué)性能和應(yīng)用（1學(xué)時），典型合成橡膠的力學(xué)性能和應(yīng)用（1學(xué)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(xué)性能及典型工程高分子材料的適用領(lǐng)域。

（3）授課過程中通過列表等方式將高分子材料的相關(guān)內(nèi)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(fā)式教學(xué)模式，通過設(shè)問、模擬實驗、舉例、探究等方法引導(dǎo)學(xué)生思考；在多媒體課件中，采用豐富的圖片、動畫激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

3 結(jié)束語

通過機械工程材料課程中高分子材料的教學(xué)方案改革，學(xué)生對這種新型工程材料有了基本且更為全面的了解，他們深刻認(rèn)識到，高分子材料是機械工程材料領(lǐng)域中不可忽視的分支。

參考文獻(xiàn)

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[2] 于永泗，齊民.機械工程材料[M].大連：大連理工大學(xué)出版社，2012.

[3] 張留成.高分子材料基礎(chǔ)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

[4] 高建綱，宋慶平，丁玉潔，吳之傳.工科非本專業(yè)《高分子化學(xué)》課程的教學(xué)探討[J].高分子通報，2009（5）：63-66.

[5] 韓順玉，柳海蘭.非高分子專業(yè)《高分子化學(xué)》課程教學(xué)實踐與探討[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2010（35）：93.

[6] 詹茂盛，何利軍.“高分子材料課程信息化師生互動教學(xué)方法”研究與實踐[J].化工高等教育，2004（3）：69-71.

篇4

 

前言：隨著現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的發(fā)達(dá)，分子這一概念被帶到了大眾的面前，人們對分子的研究越來越詳細(xì)，運用當(dāng)今的科學(xué)技術(shù)研究分子，把分子放在顯微鏡下觀察，化學(xué)對其結(jié)構(gòu)了解的愈加深入，這樣分子設(shè)計的誕生也推動了分子工程的誕生，這是時代和科學(xué)技術(shù)下的產(chǎn)物，他們的誕生使得化學(xué)研究進入到更深階段——分子工程學(xué)。所以分子工程和化學(xué)工程兩者是相輔相成的。

 

一、淺談分子工程

 

在一個固定環(huán)境下對分子結(jié)構(gòu)進行構(gòu)造，不僅如此，還得理清分子之間的關(guān)系，這種原理就是分子工程學(xué)。分子工程不是單一的分子學(xué)科，而是由不同種類、學(xué)科構(gòu)成的，但是，只要有關(guān)分子工程就會有三個基本的問題：第一，怎樣按照要求對分子結(jié)構(gòu)進行設(shè)計;第二，建筑分子結(jié)構(gòu)時要用什么基元;第三，怎么實現(xiàn)分子設(shè)計預(yù)設(shè)的功能，就需要考慮怎么組裝基元。這三個問題有著密不可分的聯(lián)系，從而形成了三個實施分子工程的重要環(huán)節(jié)，這三個問題分別是分子工程的作用、結(jié)構(gòu)、結(jié)合的理論基礎(chǔ)。

 

與之前的化學(xué)研究方法有所不一樣的是分子工程在研究時，會在研究手段、對象、內(nèi)容等角度采取新的方法。傳統(tǒng)的化學(xué)研究大多是利用自然物以及公式得到新的化合物，從這些化合物中找到比較好的化合物，1930年，磺胺藥物被人發(fā)現(xiàn)，造就了那個年代合成藥物的鼎盛時期?？墒欠肿庸こ虒W(xué)的研究則恰恰和傳統(tǒng)化學(xué)研究相反，它主要以功能研究為方向，通過對分子結(jié)構(gòu)進行探究。這個時候它不單單對某一個化合物進行研究，而是研究化合物的功能體系。這樣得到的信息要比傳統(tǒng)化學(xué)研究得到的信息全面，不光可以得到分子結(jié)構(gòu)還可以知道分子某些特定的結(jié)構(gòu)層次。傳統(tǒng)化學(xué)研究過分注意分子結(jié)構(gòu)以及合成的聯(lián)系?？墒牵肿庸こ虒W(xué)卻看中功能和 物理原理。如今，化學(xué)不能獨自發(fā)展了，化學(xué)的發(fā)展必須要建立在生命、材料科學(xué)這兩門學(xué)科上。當(dāng)然也需要注意另外一些科學(xué)技術(shù)。

 

從化學(xué)工程學(xué)得到的經(jīng)驗，分子工程學(xué)也從不同的分子工程研究中得出來。現(xiàn)在的分子工程學(xué)還在孕育，也就是在不同的領(lǐng)域、不同功能、對分子進行設(shè)計、構(gòu)造。分子工程由不同種類的分子工程研究中得到，所以功能不同、種類不同，這就使得分子工程學(xué)需要按照功能、種類對其進行分類。分子工程學(xué)主要研究化合物的功能體系，針對體系的研究就必須在分子水平上探究之前提過的三個問題，得到規(guī)律，功能體系以及工程學(xué)原理，這幾個不同方面相輔相成、互惠互利。

 

二、淺談化學(xué)工程

 

當(dāng)面對一些挑戰(zhàn)時工程學(xué)科發(fā)揮的作用才能體現(xiàn)其重要性。如今，環(huán)境問題成為我們急需解決的問題，因為它與人們生產(chǎn)、生活、生存都有著密切的聯(lián)系，這個時候化學(xué)工程就有了研究的目標(biāo)，它需要解決資源可循環(huán)利用、化石資源的合理化利用等?；瘜W(xué)工程需要解決經(jīng)濟的循環(huán)利用，不光肩負(fù)著科學(xué)方面的重?fù)?dān)，還需要傳遞物質(zhì)、能源、信息等。

 

化學(xué)工程之前從沒遇到過的一些問題，卻隨著生物技術(shù)等一些高新技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生，這有一個好處便是讓化學(xué)工程的研究深入到更具體的領(lǐng)域中。一些過于具體的問題，比如納米尺度問題，這是在傳統(tǒng)的化學(xué)研究中都沒有遇到過的微小領(lǐng)域，要是想加強微量產(chǎn)品的生產(chǎn)就必須擴寬化學(xué)研究領(lǐng)域。在當(dāng)代這是化學(xué)工程打入到新領(lǐng)域必須要做的。發(fā)明催化劑以及工藝的源泉是新催化材料創(chuàng)造的。從另一個方面來說，要是將生產(chǎn)變得更加清潔，把不同的工藝以及流程進行合并，然后找出最好的，這也是化學(xué)工程將要研究的重要領(lǐng)域。現(xiàn)在有關(guān)生命方面的科學(xué)發(fā)展愈發(fā)成熟，生物催化在這一領(lǐng)域已經(jīng)體現(xiàn)了自己價值。

 

如今人們愈加注意和自身相關(guān)的科學(xué)技術(shù)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，健康、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域都對科學(xué)技術(shù)有了更深層次的要求，而且屬于化學(xué)的問題占大多數(shù)。舉一個例子，當(dāng)我們的生命機能受到損害就得使用藥物來控制，所要服用的藥就會對人們的身體機能進行調(diào)節(jié)。將這些有關(guān)生命過程的問題解決就是化學(xué)過程在不屬于自己領(lǐng)域里的重大挑戰(zhàn)，所以肯定會得到化學(xué)工程學(xué)的注意。

 

隨著不同體系科學(xué)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為化學(xué)工程帶來的問題在一定程度上推動了化學(xué)工程學(xué)的發(fā)展。所有的科學(xué)技術(shù)都與化學(xué)工程有著密不可分的聯(lián)系，當(dāng)化學(xué)工程在發(fā)展的同時也推動了整個科學(xué)領(lǐng)域的進步。所以，化學(xué)工程學(xué)逐漸被人們注意，也更大化的注意科學(xué)在化學(xué)工程中的運用，化學(xué)工程學(xué)為整個科學(xué)領(lǐng)域所帶來的價值就是該工程學(xué)以后要注意的方向。

 

為了讓化學(xué)工程學(xué)得到更好的發(fā)展就必須提高化工人員的專業(yè)知識，加強對化工人員的教育?；すこ探逃龖?yīng)該與時俱進，根據(jù)現(xiàn)代工程教育改革得到重要的成果來制定教育內(nèi)容，教育內(nèi)容不可以單調(diào)，需要將專業(yè)課與基礎(chǔ)課相結(jié)合，還得根據(jù)時代的更替而及時更新教育內(nèi)容，加強化學(xué)工程人員解決問題的能力;不過也得加強學(xué)生對資源環(huán)境以及另外科學(xué)領(lǐng)域的興趣。

 

結(jié)束語：

 

化學(xué)工程是一門綜合類較廣的學(xué)科，在未來的世紀(jì)會體現(xiàn)出更大的價值所以我們要做的就是抓住機會，在化學(xué)工程的發(fā)展過程中找到特屬于我國化學(xué)工程的優(yōu)勢及特點，利用化學(xué)工程實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在重視化學(xué)工程的同時需要注意分子工程。分子工程的發(fā)展可以推動化學(xué)工程的發(fā)展，另外分子工程與化學(xué)工程兩者為科學(xué)技術(shù)提供了很多可研究的課題，這些課題的解決就是科學(xué)技術(shù)的飛躍。

篇5

關(guān)鍵詞：高分子化學(xué)；高分子物理；多媒體教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）46-0053-02

隨著高分子材料在日常生活和生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，高分子科學(xué)作為一門交叉學(xué)科，滲透到各個領(lǐng)域與學(xué)科，企業(yè)和社會對高分子專業(yè)的人才需求越來越大。然而，國內(nèi)開設(shè)高分子專業(yè)的高校畢竟有限，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會的需求。為了滿足社會和企業(yè)對高分子專業(yè)人才的需求，許多非高分子專業(yè)的相關(guān)專業(yè)為了提高學(xué)生的綜合能力，滿足社會對高分子專業(yè)人才的需求，開設(shè)一部分高分子方面的專業(yè)課。然而，由于學(xué)時有限，非高分子專業(yè)在開設(shè)高分子方面專業(yè)課時，往往將相關(guān)的兩門或多門高分子專業(yè)課糅合在一起，一方面，在不影響其他專業(yè)課學(xué)時的同時，使該專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握了一定的高分子方面的知識；另一方面，提高了學(xué)生的綜合專業(yè)能力，以滿足社會和企業(yè)的需求?！陡叻肿踊瘜W(xué)與物理》課程是很多高校的非高分子專業(yè)為了滿足社會需求所開設(shè)的一門綜合性高分子課程，它是將高分子專業(yè)的《高分子化學(xué)》與《高分子物理》進行糅合，主要講述高分子的基本理論和應(yīng)用，內(nèi)容比較抽象，概念繁多，課程的學(xué)時數(shù)又較少，這使得授課的內(nèi)容和講授方式的選擇尤為重要。通過近五年的不斷改革和實踐，筆者積累了一定的教學(xué)經(jīng)驗，取得了較滿意的教學(xué)效果，本論文將近年來在高分子化學(xué)與物理教學(xué)過程的體會與非高分子專業(yè)的教師進行探討。

一、根據(jù)教學(xué)對象，安排教學(xué)內(nèi)容

《高分子化學(xué)與物理》是針對非高分子專業(yè)的本科生開設(shè)的一門高分子課程，非高分子專業(yè)的本科生對高分子方面的知識完全陌生，要使他們在沒有基礎(chǔ)的情況下，理解并掌握比較抽象的鏈段、分子鏈的柔順性、均方末端距、高斯鏈、等效自由連接鏈和液晶等概念，教學(xué)的效果很難想象。因此，如何使教學(xué)內(nèi)容由簡入難、由相識到陌生、由具體到形象，這就要求教師根據(jù)所講授對象的特點，選定教學(xué)內(nèi)容。東北石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)和化學(xué)專業(yè)均開設(shè)了《高分子化學(xué)與物理》專業(yè)課，學(xué)時數(shù)均為48學(xué)時，只有理論，沒有實驗，安排的學(xué)期均在大學(xué)三年級下學(xué)期。由于兩個專業(yè)前期學(xué)習(xí)的專業(yè)課不同，學(xué)生的基礎(chǔ)知識掌握也不盡相同，雖然兩個專業(yè)的學(xué)生均學(xué)習(xí)了《有機化學(xué)》、《物理化學(xué)》等基礎(chǔ)課程。然而應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程之前，還學(xué)習(xí)了《合成材料助劑》、《精細(xì)化學(xué)品化學(xué)》、《水溶性高分子》等專業(yè)課，對高分子的基本概念、合成原理及應(yīng)用有一定的了解。因此，在同時對這兩個專業(yè)講授《高分子化學(xué)與物理》時，在課程內(nèi)容的安排上，會存在不同。筆者通過近幾年的教學(xué)實踐，將兩專業(yè)的所學(xué)《高分子化學(xué)與物理》課程進行了較詳細(xì)的內(nèi)容區(qū)分，化學(xué)專業(yè)的課程內(nèi)容安排傾向于高分子的基本概念、自由基聚合機理、高分子的分子結(jié)構(gòu)和高分子的性能等基本理論以及高分子的發(fā)展前景，而對于陰離子聚合、配位聚合、高分子結(jié)構(gòu)與性能的構(gòu)效關(guān)系只做一般性的介紹。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的課程內(nèi)容安排則傾向于逐步聚合、鏈?zhǔn)骄酆?、共聚合以及聚合物的化學(xué)變化，高分子化學(xué)結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，聚合反應(yīng)的動力學(xué)，聚合方法等。同時，在教學(xué)過程中，課堂講授與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合，對教學(xué)內(nèi)容中的重點和難點進行重點講解，通過習(xí)題的方式將學(xué)生難以理解的內(nèi)容進行系統(tǒng)復(fù)習(xí)，加深學(xué)生對內(nèi)容的理解。通過對課程系統(tǒng)、有針對性的安排，使具有不同高分子基礎(chǔ)的學(xué)生在學(xué)習(xí)《高分子化學(xué)與物理》的過程中，感到輕松、易懂，提高教學(xué)效果。

二、針對抽象內(nèi)容，合理使用多媒體

《高分子化學(xué)與物理》的主要內(nèi)容不僅包括《高分子化學(xué)》中的自由基聚合、逐步聚合、離子聚合、配位聚合以及共聚等聚合反應(yīng)的機理、過程以及聚合反應(yīng)的動力學(xué)，而且還包括《高分子物理》中的高分子的分子結(jié)構(gòu)、高分子的運動、高分子的力學(xué)性能以及高分子的電學(xué)熱學(xué)等性質(zhì)，概念較多、公式多、內(nèi)容抽象，尤其是聚合反應(yīng)的動力學(xué)、聚合反應(yīng)機理以及高分子的結(jié)構(gòu)與各種性能之間的關(guān)系，機理的表述和公式的推導(dǎo)繁雜，板書費時費力，僅僅依賴“黑板+粉筆”的教學(xué)模式，很難在較少的學(xué)時內(nèi)將這些抽象的重點內(nèi)容講解清楚。多媒體輔助教學(xué)具有處理信息量大、質(zhì)量高、共享性好、交互性強等特點，能夠形象、直觀、生動地將傳統(tǒng)教學(xué)手段難以表達(dá)的抽象教學(xué)內(nèi)容有條理地表現(xiàn)出來，拓寬課堂教學(xué)的知識體系，提高教學(xué)質(zhì)量。如《高分子化學(xué)》中的自由基聚合反應(yīng)機理和聚合反應(yīng)動力學(xué)理論性強，該理論是建立在增長鏈自由基等活性假定、穩(wěn)態(tài)假設(shè)和聚合總速率等于鏈增長速率三個基本假設(shè)的基礎(chǔ)上，內(nèi)容抽象；又如鏈段、分子鏈的柔順性、高斯鏈以及均方末端距等概念，對非高分子專業(yè)的學(xué)生，很難在短時間內(nèi)理解掌握，使用多媒體可將這些抽象枯燥乏味的理論知識直觀和形象化，利用多媒體中的動畫過程將這些抽象的理論過程生動地展示給學(xué)生，使學(xué)生在較少的學(xué)時內(nèi)更快地理解所學(xué)的內(nèi)容，加大教學(xué)信息量，同時能夠充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。然而，《高分子化學(xué)與物理》課程中概念抽象、公式繁多，多媒體課件雖然能將抽象的內(nèi)容具體化，但是多媒體顯示過快，學(xué)生很難在短時間內(nèi)真正對多媒體中顯示的概念和公式充分地理解掌握，這樣會使學(xué)生失去學(xué)習(xí)的興趣。因此，針對這門課，不能完全使用多媒體教學(xué)，應(yīng)該將多媒體教學(xué)與板書教學(xué)相結(jié)合，聚合反應(yīng)動力學(xué)公式的推導(dǎo)用板書一步一步進行推導(dǎo)，多媒體可將板書推導(dǎo)過程進行復(fù)習(xí)或重復(fù)演示，這樣學(xué)生可以在板書推導(dǎo)過程動腦思考跟上老師的思路，同時多媒體使學(xué)生對老師板書教學(xué)過程沒有真正理解掌握的內(nèi)容進一步復(fù)習(xí)鞏固，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

三、講授與答疑相結(jié)合，發(fā)揮學(xué)生的主動性

《高分子化學(xué)與物理》是一門抽象、枯燥的課程。課堂是教學(xué)過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在講授的過程中，如何調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性使學(xué)生將枯燥的理論教學(xué)與實際生活相結(jié)合呢？在《高分子化學(xué)與物理》的講授過程中，尤其要時刻注意教學(xué)的趣味性。如何將高分子材料的力學(xué)性能、各種彈性數(shù)學(xué)模型、高分子的溶解過程以及高分子的電學(xué)、熱學(xué)和光學(xué)性質(zhì)等抽象的理論在較短的時間內(nèi)讓學(xué)生真正的理解掌握呢？教學(xué)的方式或方法非常重要，教師可以結(jié)合日常生活中的例子，通過多媒體動畫或?qū)嶒炑菔菊故窘o學(xué)生，使學(xué)生在學(xué)習(xí)抽象理論的同時，了解這些理論在實際生產(chǎn)和生活的應(yīng)用。如在講授彈性數(shù)學(xué)模型時，可通過彈簧的形變過程形象地展示給學(xué)生，也可以利用彈性橡膠在受外力作用時的形變過程將這些模型展示給學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的興趣。當(dāng)然，僅僅依賴課堂的講授是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，由于大學(xué)教師上課結(jié)束后，與學(xué)生交流很少，學(xué)生對課堂中的一些重點和難點仍百思不得其解，這些會影響他們學(xué)習(xí)的興趣、熱情甚至信心。因此，教師應(yīng)針對課程內(nèi)容，適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合實際，留出一部分答疑時間，與學(xué)生交流，了解學(xué)生學(xué)習(xí)過程存在的問題，及時解決學(xué)生學(xué)習(xí)過程的難點，讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣?！陡叻肿踊瘜W(xué)與物理》規(guī)定的講課課時非常有限，然而課程內(nèi)容繁多，理論性又強，要想使學(xué)生真正掌握這門課程，教師就必須在以課堂教學(xué)為主的同時，安排適當(dāng)?shù)拇鹨蓵r間，及時解決學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。東北石油大學(xué)的應(yīng)用化學(xué)和化學(xué)專業(yè)開設(shè)《高分子化學(xué)與物理》這門課程時，任課教師通過課上講授和課下答疑相結(jié)合的教學(xué)模式，使抽象、難懂的理論知識變得易懂，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性大大提高，也大大提高了教學(xué)質(zhì)量。

《高分子化學(xué)與物理》是一門概念抽象、理論性強的課程，作為東北石油大學(xué)應(yīng)用化學(xué)和化學(xué)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，講授這門課程的教師通過多年不斷的探索，采用多媒體與板書相結(jié)合、講授與答疑相結(jié)合的教學(xué)方法，大大調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使非高分專業(yè)的學(xué)生能在沒有高分子專業(yè)基礎(chǔ)的條件下，能很好地理解和掌握高分子專業(yè)知識，提高了教學(xué)的質(zhì)量。同時，講授該課程的教師從課程教授對象、課程內(nèi)容、講課方式以及師生互動等多方面進行了總結(jié)，只有認(rèn)真做好每一個環(huán)節(jié)，合理地運用多媒體教學(xué)手段，不斷提高自身的素質(zhì)和專業(yè)知識，才能提高教學(xué)質(zhì)量，成為一名合格的專業(yè)教師。

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篇6

關(guān)鍵詞：卓越計劃；高分子材料與工程；培養(yǎng)方案；改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）22-0043-03

教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（簡稱“卓越計劃”）是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―2020）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―2020）》而實施的重大改革項目，也是促進我國由工程教育大國向工程教育強國的重大舉措[1]。湖北工業(yè)大學(xué)已獲批教育部卓越工程師教育培養(yǎng)的資格，為地方輸送了大量的工程技術(shù)人才，為地方經(jīng)濟和社會發(fā)展發(fā)揮了重要作用。本校高分子材料與工程專業(yè)是湖北省品牌專業(yè)，且已經(jīng)獲批“湖北省戰(zhàn)略性新興（支柱）產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)計劃”，“卓越計劃”已經(jīng)申報待批。為保證以上本科質(zhì)量工程項目的順利實施，結(jié)合本專業(yè)高分子材料加工的鮮明特色，本專業(yè)對培養(yǎng)方案進行了大幅度的革新，旨在進一步夯實學(xué)生基礎(chǔ)理論知識的基礎(chǔ)上，強化學(xué)生在高分子材料成型加工方面的工程實踐能力、工程設(shè)計能力與工程創(chuàng)新能力，并引入環(huán)境友好材料和環(huán)保生產(chǎn)的理念，培養(yǎng)出更多高素質(zhì)的以環(huán)境友好高分子材料成型加工為特色的高級工程應(yīng)用型人才。具體將從培養(yǎng)目標(biāo)的準(zhǔn)確定位、課程體系改革、校企聯(lián)合培養(yǎng)人才機制的創(chuàng)建、教師隊伍水平的提升、質(zhì)量培養(yǎng)監(jiān)控體系的建立等幾方面進行落實。

一、科學(xué)論證，準(zhǔn)確定位人才培養(yǎng)目標(biāo)

人才培養(yǎng)目標(biāo)定位是保證人才培養(yǎng)規(guī)格和人才培養(yǎng)質(zhì)量的前提。本校高分子材料與工程專業(yè)創(chuàng)建于1978年，有30多年的辦學(xué)經(jīng)驗，其高分子材料加工的鮮明特色得到省內(nèi)外同行的認(rèn)可，高分子材料成型加工是湖北省第一批重點學(xué)科，該專業(yè)也是湖北省第一批品牌專業(yè)，現(xiàn)有教師中近一半從事高分子材料加工方面的教學(xué)和科研工作，因此在師資、教學(xué)條件及產(chǎn)學(xué)研合作等方面均具有良好的基礎(chǔ)。同時省內(nèi)有著如顧地科技、武漢金牛、武漢華麗環(huán)保、武漢三力塑膠、湖北三環(huán)汽車工程塑料、武漢天誠型材、宜昌長欣塑業(yè)、湖北洋田塑料制品等一大批高分子材料加工企業(yè)，多年來本專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率一直穩(wěn)居98%以上。因此，本專業(yè)提出“卓越計劃”培養(yǎng)目標(biāo)旨在強化學(xué)生在高分子材料成型加工方面的工程實踐能力、工程設(shè)計能力與工程創(chuàng)新能力，并依托綠色輕工材料湖北省重點實驗室，引入環(huán)境友好材料和環(huán)保生產(chǎn)的理念，以培養(yǎng)出更多高素質(zhì)的以環(huán)境友好高分子材料成型加工為特色的高級工程應(yīng)用型人才。

二、課程體系改革

1.理論課程體系改革。本專業(yè)圍繞著高分子材料加工特色，將主干課程分為高分子材料基礎(chǔ)理論、高分子材料成型加工、塑料模具及設(shè)計、高分子材料檢測與分析四個課程群：①高分子材料基礎(chǔ)理論課程群：高分子化學(xué)、高分子物理、高分子材料學(xué)；②高分子材料成型加工課程群：聚合物成型工藝學(xué)、聚合物流變學(xué)、聚合物共混改性、塑料機械等；③塑料模具及設(shè)計課程群：機械設(shè)計基礎(chǔ)（含課程設(shè)計）、工程圖學(xué)、塑料模具，模具CAD/CAM（含模具課程設(shè)計）等；④高分子材料檢測與分析課程群：高分子材料研究方法、儀器分析、塑料材料檢測與標(biāo)準(zhǔn)等。根據(jù)“卓越計劃”培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，將目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)進行分解和細(xì)化為知識能力大綱，然后督促教師對現(xiàn)有的課程教學(xué)大綱進行修訂，具體對大綱中各知識點進行細(xì)化，明確各門課程及各知識點在學(xué)生知識、能力和素質(zhì)培養(yǎng)過程的角色和作用；這樣就從原來相對單一的專業(yè)課程逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐怨こ虒I(yè)課程、工程實踐課程為主體、自然科學(xué)課程為基礎(chǔ)、人文社科課程為補充的課程體系，最終實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)與課程體系的一體化設(shè)計。同時在教學(xué)方法上要適應(yīng)課程模塊化的要求，教師不僅加強知識儲備，還要改變以往主要依賴課堂教學(xué)“滿堂灌”的教學(xué)方式，著力開展基于項目的教學(xué)、問題教學(xué)、案例教學(xué)、研究型教學(xué)和探究式教學(xué)。

2.實踐教學(xué)體系改革。專業(yè)課程實驗或設(shè)計、認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)論文等環(huán)節(jié)構(gòu)建了本專業(yè)現(xiàn)有實踐教學(xué)體系，也是培養(yǎng)本專業(yè)學(xué)生工程實踐能力的主要環(huán)節(jié)。但目前專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在著一些問題：首先，在專業(yè)課程實驗或設(shè)計方面，以往各門實驗課實驗教學(xué)中都有各自獨立的教學(xué)大綱，相互之間沒有交叉、銜接，且出現(xiàn)重復(fù)教學(xué)現(xiàn)象，沒能形成一個有機的整體，體現(xiàn)不出作為專業(yè)實驗教學(xué)的系統(tǒng)性；而且實驗項目中驗證性實驗比例仍較大，設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗所占比例少。其次，在三大實習(xí)方面，由于學(xué)校實習(xí)經(jīng)費有限，且實習(xí)企業(yè)集成化、自動化、連續(xù)化程度較高，實習(xí)過程中學(xué)生大多只能被動地看和聽，學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性難以調(diào)動，實習(xí)效果得不到保證。為了改變傳統(tǒng)的實踐教學(xué)各環(huán)節(jié)脫節(jié)的缺陷，加強學(xué)生創(chuàng)新能力訓(xùn)練，本專業(yè)設(shè)計了基本技能層、綜合應(yīng)用能力與初步設(shè)計能力層、工程實踐與創(chuàng)新能力層這個“三層次”，循序漸進地培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。其中基本技能層主要依托高分子化學(xué)、高分子物理、聚合物成型工藝學(xué)、高分子研究方法、塑料檢測與標(biāo)準(zhǔn)等課程的實驗教學(xué)，主要幫助學(xué)生建立和鞏固高分子科學(xué)的基本理論，鍛煉學(xué)生關(guān)于高分子合成、加工、檢測等方面的基本操作能力；同時設(shè)計系統(tǒng)化主題以貫穿整個基礎(chǔ)實驗的教學(xué)，使之形成有機整體，如圍繞苯乙烯開設(shè)苯乙烯的乳液聚合、苯乙烯的成型加工、紅外光譜法鑒定聚苯乙烯聚合物、聚苯乙烯分子量測定（粘度法）、聚苯乙烯的分子量及分子量分布測定（凝膠滲透色譜法）、聚苯乙烯熔融指數(shù)的測定、聚苯乙烯力學(xué)性能分析、聚苯乙烯熱性能分析等實驗。在綜合應(yīng)用能力與初步設(shè)計能力層中，除依托機械設(shè)計、模具設(shè)計等科目的課程設(shè)計外，主要是通過綜合實驗全面檢驗學(xué)生從高分子合成、加工到檢測各方面的能力。工程實踐與創(chuàng)新能力層主要依托認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)等三大實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計。其中三大實習(xí)是工科學(xué)生理論聯(lián)系實際的紐帶，是學(xué)生從學(xué)校走向社會的橋梁[2]。本專業(yè)三大實習(xí)主要依托顧地科技、武漢金牛、武漢三力塑膠、武漢天誠型材、宜昌長欣塑業(yè)等高分子加工企業(yè)完成，通過實習(xí)要求學(xué)生對聚合物擠出、注射、吹塑等加工工藝及設(shè)備、常見塑料管型材配方設(shè)計、廢料回收再利用等有一個全面的掌握；另外在生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)通常根據(jù)學(xué)生興趣會分流部分學(xué)生到岳陽石化橡膠合成事業(yè)部進行高分子合成方面的實習(xí)。實習(xí)環(huán)節(jié)采取分散實習(xí)方式，實行雙導(dǎo)師共同指導(dǎo)，改變原來集體實習(xí)走馬觀花的弊端，更好地培養(yǎng)其創(chuàng)造能力和綜合能力。

三、校企聯(lián)合培養(yǎng)人才機制的落實

高校和企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才機制的內(nèi)涵是共同制定培養(yǎng)目標(biāo)、共同建設(shè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容、共同實施培養(yǎng)過程、共同評價培養(yǎng)質(zhì)量[3]。但是目前各高校的校企聯(lián)合培養(yǎng)人才過程流于形式的居多。其原因主要是校企雙方還沒有做到資源互補、利益共享，企業(yè)參與合作教育的積極性不高。在校企聯(lián)合人才培養(yǎng)過程中，學(xué)校期望通過校企聯(lián)合人才培養(yǎng)模式的實施，充分利用企業(yè)的資源和優(yōu)勢，給學(xué)生提供校外實習(xí)及就業(yè)機會以提高辦學(xué)效益和教育質(zhì)量，培養(yǎng)高技術(shù)人才；而企業(yè)則期望通過校企聯(lián)合培養(yǎng)人才的機制宣傳企業(yè)的形象，并依靠高校的人才、技術(shù)優(yōu)勢，提升企業(yè)的市場競爭力。高校沒有品牌與優(yōu)勢，企業(yè)就得不到高效的人力和技術(shù)上的支持，也就會失去接受高校實習(xí)的積極性。所以校企聯(lián)合培養(yǎng)人才機制的正常運行關(guān)鍵是我們的學(xué)生進入企業(yè)實習(xí)能確實幫企業(yè)解決一些問題。如果能做到這一點，所有問題就會迎刃而解。事實上在本專業(yè)以前的實習(xí)實踐中，也有老師帶領(lǐng)學(xué)生科研小組赴企業(yè)幫企業(yè)解決技術(shù)難題的成功經(jīng)驗。對于今后的實習(xí)環(huán)節(jié)，我們將要求教師事先與實習(xí)企業(yè)充分溝通，由企業(yè)根據(jù)自己的需求定出幾個技術(shù)課題，學(xué)生在教師指導(dǎo)下有針對性地成立幾個攻關(guān)小組，讓學(xué)生帶著問題、有目的地進入企業(yè)實習(xí)。這樣不僅能更好地鍛煉自己，還可以為企業(yè)做出貢獻(xiàn)。只要這些工作得到企業(yè)的認(rèn)可，雙方溝通交流起來就容易得多，也才可能使建立的校企聯(lián)合培養(yǎng)人才機制得到真正的落實，實現(xiàn)校企雙贏。

四、教師隊伍水平的提升

師資隊伍建設(shè)是高校人才培養(yǎng)的重要條件和保障，實施“卓越計劃”的高校要建設(shè)一支具有一定工程經(jīng)歷的高水平專、兼職教師隊伍。教師隊伍水平的提升主要是要強化教師實踐背景，構(gòu)建一支既具備堅實的專業(yè)理論知識，又具備較強工程實踐能力的“雙結(jié)構(gòu)型”教師隊伍。因此，在“卓越計劃”實施過程中要有準(zhǔn)備、有計劃地選送年輕教師進企業(yè)，進車間，鍛煉至少半年時間，與企業(yè)深入接觸，了解本專業(yè)目前最新的生產(chǎn)工藝及設(shè)備現(xiàn)狀；并依托現(xiàn)有的橡塑成型加工湖北省工程研究中心開展橫向課題研究，提高教師的技術(shù)開發(fā)能力。另一方面，從企業(yè)聘請具有豐富工程實踐經(jīng)驗的工程技術(shù)負(fù)責(zé)人擔(dān)任本專業(yè)兼職教師，承擔(dān)學(xué)生實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)的指導(dǎo)任務(wù)，并計劃把一些有實踐技能特長，又有一定理論水平的企業(yè)兼職教師引進課堂。在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，實施“雙導(dǎo)師制”，采取校內(nèi)與企業(yè)雙導(dǎo)師培養(yǎng)，學(xué)生可以從不同的教師身上博采眾長。

五、質(zhì)量培養(yǎng)監(jiān)控體系的建立

建立校內(nèi)質(zhì)量監(jiān)控、聯(lián)合培養(yǎng)企業(yè)質(zhì)量監(jiān)控、社會評價等三個層次、一體化的人才培養(yǎng)質(zhì)量監(jiān)控體系。（1）加強教學(xué)過程監(jiān)控，進一步完善校內(nèi)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系。首先組織教師對本科培養(yǎng)計劃制定的原則進行學(xué)習(xí)，對本專業(yè)培養(yǎng)計劃進行解讀，對課程模塊設(shè)置、實驗實習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)的比重、課程考評方式等進行討論，完善本專業(yè)培養(yǎng)方案；同時組織教師開展經(jīng)常性的研討，對教案、課件、教學(xué)方法等進行交流和講評，相互學(xué)習(xí)，相互促進，相互提高。其次，組織教師對學(xué)校制定的理論課堂教學(xué)和實驗課堂教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)體系及其內(nèi)涵進行深入學(xué)習(xí)，讓教師在教學(xué)中有目的地去改進。其三，針對指標(biāo)體系，狠抓落實，實施全面的考核與評價，如加強教師和學(xué)生督導(dǎo)組的工作，不僅要對教師的課堂教學(xué)進行評價，對教師的實驗指導(dǎo)也要進行檢查和評價，同時將教學(xué)質(zhì)量評價結(jié)果作為職稱評審的重要指標(biāo)。（2）建立健全校企聯(lián)合培養(yǎng)質(zhì)量監(jiān)控體系。每年根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)情況更新實習(xí)實踐教學(xué)大綱，并實行“雙導(dǎo)師制”，學(xué)生實習(xí)實踐是在校內(nèi)外導(dǎo)師的共同指導(dǎo)下完成。在實習(xí)過程中，導(dǎo)師的任務(wù)不僅僅是指導(dǎo)學(xué)生，更要多與學(xué)生交流，多提問。實習(xí)實踐的成績包括了回答問題、實習(xí)態(tài)度、答辯以及實習(xí)報告等部分。（3）建立社會評價監(jiān)控體系。首先要關(guān)心學(xué)生就業(yè)情況和就業(yè)質(zhì)量，并建立本專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)信息庫；其次與畢業(yè)生保持常態(tài)聯(lián)系，通過他們了解本專業(yè)就業(yè)形勢的變化、專業(yè)知識結(jié)構(gòu)的變化，并建立用人單位對本專業(yè)畢業(yè)生的調(diào)查評價和反饋體系，據(jù)反饋信息調(diào)整和優(yōu)化培養(yǎng)方案，使本專業(yè)能培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的畢業(yè)生。

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篇7

關(guān)鍵詞:高分子材料;高分子化學(xué);實驗教學(xué)

高分子化學(xué)實驗是高分子化學(xué)課程教學(xué)的一種最有效的實踐教學(xué)形式,它可以幫助和促進學(xué)生課堂理論知識的學(xué)習(xí)與消化,建立和鞏固高分子化學(xué)基本概念和理論,獲取高分子化學(xué)知識,培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)和操作技能。我國著名化學(xué)家戴安邦指出:“只傳授化學(xué)知識和技術(shù)的化學(xué)教育是片面的,全面的化學(xué)教育要求既傳授化學(xué)知識和技巧,又訓(xùn)練科學(xué)方法與思維,還培養(yǎng)科學(xué)精神和品德,學(xué)生在化學(xué)實驗中是學(xué)習(xí)的主體,在教師指導(dǎo)下進行實驗,訓(xùn)練用實驗解決化學(xué)問題,使各項智力皆得到發(fā)展”。這番話指出了開設(shè)化學(xué)實驗課的深刻內(nèi)涵和重要價值。2004年國家教育部頒布的《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評估方案》在評估指標(biāo)的二級指標(biāo)“實踐教學(xué)”中,從“實踐教學(xué)內(nèi)容與體系,綜合性、設(shè)計性實驗課的比例及效果,實驗室開放”三個方面明確了實踐教學(xué)改革和發(fā)展的方向。近幾年高校的化學(xué)類實驗教學(xué)改革取得了令人矚目的成果。高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)是很多高校在近年來新開設(shè)的專業(yè),在實驗教學(xué)與改革方面的成果積累較少,尤其高分子化學(xué)實驗教學(xué)采用陳舊的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法依然居多。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前國內(nèi)高校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)的高分子化學(xué)實驗教學(xué)依然不同程度地存在一些問題。

一、高分子化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀剖析

1.實驗教學(xué)體系和內(nèi)容欠爭理

多數(shù)的實驗教學(xué)附屬于理論教學(xué),沒有單獨設(shè)課和單獨考核,實驗課時相對較少雖然有些高校高分子化學(xué)實驗已經(jīng)獨立設(shè)課,但僅作為考查課。實驗教學(xué)內(nèi)容中傳統(tǒng)的、陳舊的實驗較多,而體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展成果的實驗很少認(rèn)知性、驗證性實驗所占的比理偏高,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的綜合性、設(shè)計性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性的實驗偏少,而且實驗環(huán)節(jié)偏重于理論,突出高分子材料應(yīng)用性特點的實驗太少,不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念。

2.實驗教學(xué)方法單一

學(xué)生按照實驗講義預(yù)習(xí),然后進實驗室。實驗前教師把實驗?zāi)康摹嶒炘怼x器使用方法、測試方法、實驗步驟和數(shù)據(jù)記錄表格及數(shù)據(jù)處理方法等進行詳細(xì)的集中講解。學(xué)生只需按教師指導(dǎo)的過程按部就班或者依照講義“照方抓藥”,就可以完成一個實驗。一部分學(xué)生糊里糊涂地來到實驗室,只動手不動腦地完成實驗,然后又迷迷糊糊地離開實驗室。實驗的現(xiàn)象和結(jié)果沒有給他們留下太深的印象,對學(xué)生觀察能力、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新意識的培養(yǎng)都很不夠。這種統(tǒng)一模式、統(tǒng)一要求、齊步走的教學(xué)方法,一方面造成了學(xué)生對教師的過分依賴,另一方面抑制了學(xué)生個性思維的發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.實驗?zāi)蹖W(xué)手段落后

在現(xiàn)代信息技術(shù)迅速發(fā)展的今天,雖然網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)在理論教學(xué)中得到了普遍應(yīng)用,但虛擬、仿真等實驗技術(shù)手段未能在實驗教學(xué)中推廣應(yīng)用。這樣對于一些耗費過高、時間過長、毒性過大、危險性過高的實驗,只能最低限度地開設(shè),且開設(shè)過程中費用大和危險性高,導(dǎo)致學(xué)生對此類重要實驗缺乏足夠的認(rèn)知和感受的機會。

二、新教學(xué)模塊的實踐性探索與成效

針對目前國內(nèi)高校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)高分子化學(xué)實驗教學(xué)中存在的一些問題,借鑒其他化學(xué)實驗教學(xué)改革的優(yōu)秀成果,提出了基礎(chǔ)技能實驗、綜合設(shè)計實驗、研究創(chuàng)新型實驗的三個高分子化學(xué)實驗教學(xué)模塊體系,并在每個模塊中結(jié)合常熟理工學(xué)院教師的科研成果引入_些新的實驗教學(xué)內(nèi)容,采用開放式實驗教學(xué)方法。通過實驗教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)新的體系和教學(xué)方法在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程實踐能力方面起到了較好的效果。

1.基礎(chǔ)技能實驗教學(xué)模塊

基礎(chǔ)技能實驗?zāi)K構(gòu)建的目的著重建立高分子化學(xué)實驗與相關(guān)基礎(chǔ)理論知識之間的有機聯(lián)系。培養(yǎng)學(xué)生的實驗安全意識、清潔衛(wèi)生習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度。訓(xùn)練學(xué)生掌握熟練規(guī)范的實驗操作技能和技巧,為后續(xù)的實驗教學(xué)模塊的實施打下良好的基礎(chǔ)。

基礎(chǔ)技能實驗?zāi)K的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計在課時總量的40%～50%為宜,課時數(shù)約30學(xué)時,開設(shè)8～10個實驗。教學(xué)內(nèi)容設(shè)計涉及到高分子化學(xué)反應(yīng)機理,如自由基、陰離子,陽離子等連鎖反應(yīng)機理,縮聚、基團轉(zhuǎn)移聚合等逐步反應(yīng)機理,開環(huán)聚合反應(yīng)機理等。在實驗實施方法方面涉及到本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合、熔融縮聚、界面縮聚等。如設(shè)計膨脹計發(fā)測定苯乙烯本體聚合動力學(xué)實驗,讓學(xué)生直觀感受到了誘導(dǎo)期概念、聚合過程體積減小的現(xiàn)象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化學(xué)理論知識。設(shè)計過硫酸鉀引發(fā)甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合實驗,除讓學(xué)生明確了乳液聚合的基本原理外,還了解到了聚合物大分子鏈端基的重要作用。設(shè)計己二酰氯和己二胺界面縮聚實驗,讓學(xué)生深入理解了界面縮聚的概念和聚合物的可紡成纖性能等主要高分子知識。通過設(shè)計一些自由基、陰離子、陽離子等連鎖反應(yīng)機理的實驗,使學(xué)生進一步掌握了活性中心的概念,同時在實驗過程中認(rèn)知了這些引發(fā)劑的活性、安全使用和貯存事項。

2.綜合設(shè)計實驗教學(xué)模塊

綜合設(shè)計實驗教學(xué)模塊旨在培養(yǎng)學(xué)生較強的實際動手能力,自主設(shè)計和分析解決問題的能力。本實驗?zāi)K是實驗教學(xué)的較高層次,注重學(xué)生實驗的自主設(shè)計性和綜合性。

教學(xué)內(nèi)容設(shè)計在課時總量的20%～25%為宜,課時數(shù)約15學(xué)時,開設(shè)2～3個實驗。本教學(xué)模塊的特點之一是實驗內(nèi)容的綜合性,可以將同一門課的幾個實驗,或者是幾門課的實驗組合在一起,形成一個大實驗。本教學(xué)模塊的特點之二是實驗方案的靈活性和設(shè)計性,側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的自主實驗和學(xué)習(xí)的意識和良好習(xí)慣。例如關(guān)于高分子合成實驗先確定好采用的聚合機理和聚合方法,在原材料配方組成、引發(fā)劑種類及用量、合成溫度等工藝條件方面給出一個大致的框架,然后讓學(xué)生在所給的框架內(nèi)進行自行設(shè)計和實施實驗。譬如懸浮法制備聚苯乙烯珠粒實驗,水的用量范圍為苯乙烯質(zhì)量的100%～200%、分散劑為磷酸鈣或聚乙烯醇兩種、引發(fā)劑過氧化二苯甲酰用量為苯乙烯質(zhì)量的0.2%～1.0%、反應(yīng)溫度設(shè)定在75℃～85℃范圍等。學(xué)生通過自行設(shè)計的方案實施實驗獲得了不同的實驗結(jié)果,通過對不同組之間實驗結(jié)果的綜合分析,找到了影響懸浮法制備聚苯乙烯珠粒的一些因素,激發(fā)了學(xué)生動手實驗的興趣,發(fā)揮了學(xué)生自主實驗和學(xué)習(xí)的主觀能動性。

3.研究創(chuàng)新實驗教學(xué)模塊

設(shè)置研究創(chuàng)新實驗教學(xué)模塊培養(yǎng)學(xué)生的科研和創(chuàng)新意識、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和應(yīng)用開發(fā)能力,為實現(xiàn)培養(yǎng)高質(zhì)量的應(yīng)用型人才的教育目標(biāo)提供重要的教學(xué)內(nèi)容實體支撐?！”緦嶒?zāi)K是實驗教學(xué)的最高層次,注重學(xué)生實驗的獨立自主陛、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性,教學(xué)內(nèi)容設(shè)計在課時總量的20%～25%為宜,課時數(shù)約15學(xué)時,開設(shè)2～3個實驗。本實驗教學(xué)模塊的特點之一是實驗項目的獨立自主性和綜合性。也就是說確定好實驗項目之后,讓學(xué)生在實驗教師指導(dǎo)下獨立自主地進行實驗項目方案的調(diào)研、設(shè)計、實施和結(jié)果分析。本實驗教學(xué)模塊的特點之二是實驗項目的應(yīng)用性和創(chuàng)新性,所擬定實驗項目必須關(guān)聯(lián)生產(chǎn)實踐中的聚合物產(chǎn)品,充分體現(xiàn)實驗項目的應(yīng)用性。實驗項目設(shè)計主要針對這些高分子產(chǎn)品生產(chǎn)實踐中存在的共性問題和關(guān)鍵問題的解決來進行設(shè)計。通過研究創(chuàng)新實驗的實施,發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性很高,樂此不疲,為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和展示高分子化學(xué)實驗的應(yīng)用性特征提供了最佳學(xué)習(xí)平臺,尤其是開發(fā)一些聯(lián)系生活實際的應(yīng)用型實驗,可使學(xué)生親身感受到高分子化學(xué)實驗的實用價值,能強烈激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造動機。此外,研究創(chuàng)新實驗往往需要多名學(xué)生共同完成,有利于培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神。例如,聚氨酯絕緣漆的制備及性能測定實驗,每個學(xué)生做一個實驗配方,每5名學(xué)生一組,5名學(xué)生的實驗結(jié)果綜合在一起可以得出高分子樹脂配方組成與漆膜性能之間的關(guān)系曲線,以及固化條件與漆膜性能之間的關(guān)系曲線。在實驗過程中,5名學(xué)生要共同安排實驗方案,盡量保持操作的一致性,最后得出的結(jié)果要呈規(guī)律性變化。如果有一名學(xué)生操作有誤,這個實驗點就會落在規(guī)律性以外,影響其他學(xué)生對實驗現(xiàn)象的觀察。因此,實施研究創(chuàng)新實驗項目對教師也提出了更高要求。在每次實驗前,教師要指導(dǎo)學(xué)生擬定方案,并對可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象和各種影響因素進行分析,實驗過程中,又有多種意外的實驗現(xiàn)象出現(xiàn),這勢必要求師生共同分析和討論造成這些現(xiàn)象的原因,幫助學(xué)生透過現(xiàn)象深刻理解事物的本質(zhì)。這樣做需要教師有相當(dāng)?shù)闹R儲備量,并且要求教師也不斷進取,充分體現(xiàn)了教學(xué)相長的教育理念。

篇8

關(guān)鍵詞：高分子材料；貫通式教學(xué)；實驗案例；創(chuàng)新；創(chuàng)業(yè)

引言

高分子材料科學(xué)與工程是一門理論與實踐緊密結(jié)合的專業(yè)，實驗和實踐教學(xué)是高校高分子材料專業(yè)學(xué)生必修環(huán)節(jié)。但是，傳統(tǒng)教學(xué)模式下的高分子材料加工工程實驗明顯存在專業(yè)實驗“按部就班”和實踐過程“走馬觀花”等問題。此外，還有實驗教學(xué)內(nèi)容相對陳舊，與我國工業(yè)化發(fā)展程度脫軌；實驗課時間少且死板，不利于實驗的深入開展；只注重已經(jīng)成熟的實驗操作與報告書寫，不利于創(chuàng)新思維的培養(yǎng)；實驗設(shè)備陳舊，許多新的實驗無法滿足我國現(xiàn)今創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。與歐美等先進高校的高分子材料專業(yè)實驗、實踐課程相比，我國高校學(xué)生普遍存在動手操作能力弱、安全意識不足和解決實際問題能力差等缺點。以美國阿克倫大學(xué)高分子加工實驗課程為例，實驗課時間長，且強調(diào)學(xué)生親自己動手，并鼓勵使用拍照、錄像等手段得到各種數(shù)據(jù)，實驗報告內(nèi)容豐富。即使實驗失敗，只要學(xué)生對失敗的原因分析透徹，依然可以得到完美的分?jǐn)?shù)。根據(jù)學(xué)生的反饋，這樣的學(xué)習(xí)方法普遍比單純的理論灌輸和死板的實驗更加有效，實驗過程更具體驗性。他們還將試驗內(nèi)容與工程實踐緊密結(jié)合，將試驗內(nèi)容拓展到課外，加深高分子科學(xué)與工程的理解和應(yīng)用。近年來，我國對創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)型人才的培養(yǎng)日益重視，推動傳統(tǒng)實驗、實踐課程改革和激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力日益重要，增加綜合型、研究創(chuàng)新型、實踐型實驗是大勢所趨。

相對于基礎(chǔ)型和綜合型實驗的“驗證性”而言，研究型實驗具有不確定性、探索性、自主性、開放性與可操作性等“探索性”特點。作為學(xué)生由知識學(xué)習(xí)向科學(xué)研究、工程應(yīng)用轉(zhuǎn)變的銜接點，研究實踐型創(chuàng)新實驗涉及多學(xué)科知識的交叉運用，側(cè)重于運用所學(xué)知識、文獻(xiàn)查閱和基本技能等手段應(yīng)用，并要求實驗結(jié)果以研究論文和工程實踐報告的形式完成，其設(shè)置重在培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題能力，更具挑戰(zhàn)性。我校高分子材料專業(yè)方向已在綜合化學(xué)實驗基礎(chǔ)上，開設(shè)了自主研究型實驗。通過學(xué)生與感興趣的導(dǎo)師聯(lián)系，共同確定實驗方向，在五周內(nèi)完成實驗設(shè)計、實驗操作、實驗分析、報告撰寫等相關(guān)內(nèi)容。收到了較好的效果。為加強該專業(yè)的工程實踐體驗，我們在此基礎(chǔ)上拓展設(shè)計了貫通式實驗．即在自主研究型實驗技術(shù)基礎(chǔ)上，進入實際生產(chǎn)一線進行工程實踐，貫通理論與實踐，建立理論研究與工程應(yīng)用的關(guān)系。具體是結(jié)合聯(lián)系導(dǎo)師的轉(zhuǎn)化成果，將研究型實驗延伸，進行三天的工程實踐，嘗試將學(xué)生基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識和產(chǎn)業(yè)化實踐結(jié)合運用，培養(yǎng)學(xué)生的工程認(rèn)知和實踐能力。本文以高分子材料反應(yīng)共混改性瀝青材料的高分子加工試驗為例，探討了該貫通式實驗教學(xué)設(shè)計思路、目的、試驗步驟、報告撰寫方法以及實驗心得等，以期促進貫通式試驗教學(xué)的開展。這對培養(yǎng)我國迫切需要科技成果轉(zhuǎn)化背景下的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)人才有重要意義。

1貫通式實驗教學(xué)思路

該貫通式試驗案例教學(xué)是以我校比較成熟的產(chǎn)業(yè)化特色項目高分子材料反應(yīng)共混改性瀝青展開。首先指導(dǎo)老師布置課題，講解貫通式實驗的目的、方法和意義等過程，實驗小組根據(jù)講解內(nèi)容選擇高等級公路用改性瀝青材料為課題展開研究。研究小組通過查閱文獻(xiàn)、小組內(nèi)討論和教師的共同探討，決定以苯乙烯－丁二烯－苯乙烯三嵌段共聚物（SBS）改性瀝青為主題開展本次貫通型實驗。其次，通過以SBS反應(yīng)共混瀝青改性、結(jié)構(gòu)表征、性能測試為主線的研究型實驗，旨在提高學(xué)生創(chuàng)新意識以及創(chuàng)新能力，培養(yǎng)其團隊意識，了解和熟悉開展科研工作的方法。最后，通過工程實踐和產(chǎn)學(xué)研交流，貫通試驗室研究與工程實踐的聯(lián)系與區(qū)別，建立室驗式開發(fā)研究、工程放大生產(chǎn)和工程應(yīng)用之間的關(guān)系。

2貫通式實驗教學(xué)方法及步驟

貫通式實驗教學(xué)方法是用討論式、啟發(fā)式教學(xué)方法；以學(xué)生為主，允許失敗，多次嘗試，提倡提出問題和解決問題的鍛煉模式；講究基礎(chǔ)理論、專業(yè)實驗和工程實踐相結(jié)合，融匯貫通的模式。貫通式實驗教學(xué)包括以下步驟：（1）師生雙向選擇導(dǎo)師公布課題后進行師生雙向選擇，通過與導(dǎo)師交流，達(dá)成合作關(guān)系，挑選組長并布置研究實踐內(nèi)容和任務(wù)；（2）設(shè)計課題學(xué)生通過導(dǎo)師指導(dǎo)查找課題領(lǐng)域的前沿文章，以及和老師討論，設(shè)計出切實可行的實驗方案，培養(yǎng)學(xué)生獨立設(shè)計實驗的能力；（3）實驗操作小組成員們利用已有基礎(chǔ)實驗知識結(jié)合專業(yè)知識的了解，比如通過實驗過程既熟悉了紅外光譜、光學(xué)顯微鏡等儀器的使用方法，又接觸到了傳統(tǒng)教學(xué)實驗難以接觸的新型實驗設(shè)備如高速剪切機、膠體磨和低溫延度計等設(shè)備；（4）數(shù)據(jù)總結(jié)與討論小組成員將所得試驗結(jié)果進行整理作圖，分析討論試驗結(jié)果；（5）工程實踐通過參觀學(xué)習(xí)生產(chǎn)流水線，與操作工人、車間主任和總工程師交流學(xué)習(xí)；（6）課程總結(jié)與評價與指導(dǎo)老師交流實踐過程的問題與收獲，撰寫研究報告和實踐報告。

3貫通式實驗教學(xué)效果與心得

貫通式實驗教學(xué)摒棄了傳統(tǒng)實驗機械、死板、陳舊的教學(xué)方式，為老師教學(xué)以及學(xué)生學(xué)習(xí)都帶來了創(chuàng)新的想法和創(chuàng)業(yè)的火花。貫通式實驗教學(xué)效果總結(jié)有如下四點：

（1）培養(yǎng)了研究方法和團隊協(xié)作意識實驗小組通過前期選題，查閱大量的資料，了解目前高分子科學(xué)領(lǐng)域的新的研究方向。實驗過程中，小組成員們接觸到并使用了許多傳統(tǒng)實驗教學(xué)中難覓蹤影的儀器，SBS、石油瀝青等材料的特性，開闊了他們的視野，真正體驗了科學(xué)研究的過程。分工明確，通過各成員間的協(xié)作配合，共同完成。提高了實驗操作技能以及與他人合作的能力。在實驗過程中不斷思考并對實驗方案進行改進，定期與老師見面并報告相關(guān)進展，最后完成整個實驗部分；

（2）培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考分析問題和總結(jié)升華能力數(shù)據(jù)總結(jié)處理階段，通過分析實驗結(jié)果，學(xué)會了用統(tǒng)計方法軟件對所得數(shù)據(jù)進行處理，對實驗現(xiàn)象運用理論知識做出合理的解釋。對有疑惑的問題，小組成員之間隨時進行討論分析，并查閱相關(guān)文獻(xiàn)，進一步試驗驗證，最后找到了問題的根源。將所有結(jié)果整理并書寫成報告。通過對實驗結(jié)果進行分析與寫作，培養(yǎng)了他們獨立思考、清晰表達(dá)、總結(jié)升華的能力；

（3）培養(yǎng)了學(xué)生工程化思維在工業(yè)實際生產(chǎn)階段，進一步考察工廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)，書寫工程實習(xí)報告，豐富學(xué)生的社會適應(yīng)能力，并為迅速進入企業(yè)工作奠定良好的基礎(chǔ)。例如，在工廠實踐階段，認(rèn)識了實驗室實驗與工程試驗的差別，深化了化學(xué)工程中原材料、操作單元選擇原則，化工原理中“三傳一反”的理解。以攪拌裝置的設(shè)計為例，大型攪拌槳根據(jù)物料粘度設(shè)計的原理，SBS與瀝青混合加料時的弱攪拌與反應(yīng)后的強攪拌槳葉的不同；以我國早期SBS改性瀝青生產(chǎn)時，為解決高熔體粘度的SBS與低粘度瀝青的分散性通過膠體磨等特殊設(shè)備強化剪切變形實現(xiàn)分散；還可以通過選擇SBS的嵌段比例、分子量等手段提高其在瀝青中的分散性；

（4）培養(yǎng)了創(chuàng)業(yè)思維通過與市場、采購和財務(wù)部門人員的交流，了解到企業(yè)的市場信息是生產(chǎn)的前提，市場信息是基于大量使用數(shù)據(jù)和與用戶溝通相結(jié)合而得到的。市場原材料信息、市場銷售信息反饋到研發(fā)部門進行開發(fā)，形成原材料進入、加工制造和產(chǎn)品銷售與服務(wù)一體化的運轉(zhuǎn)格局，為以后創(chuàng)業(yè)思維的培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。工程化思維對促進學(xué)生校內(nèi)培養(yǎng)有積極的影響。通過工程化實踐鍛煉了學(xué)生將高分子專業(yè)理論知識用于實踐，并通過實踐加深了對理論知識的學(xué)習(xí)。例如，深入了解了高分子材料工程的共同點，是解決高性能與易加工、經(jīng)濟性三者的矛盾，環(huán)境污染治理與經(jīng)濟性的矛盾。學(xué)習(xí)了公司治理結(jié)構(gòu)，了解公司的發(fā)展核心，一是靠管理，二是靠科技。團隊協(xié)作是公司高效運轉(zhuǎn)的保障，注重團隊建設(shè)。在此過程中，也培養(yǎng)了團隊協(xié)作能力，更快融入將來的工作融合貫通，認(rèn)識平時所學(xué)知識的重要性，促進專業(yè)知識的學(xué)習(xí)。

在基礎(chǔ)理論與工程化生產(chǎn)方面，還認(rèn)識到室內(nèi)基礎(chǔ)研究試驗與工程化生產(chǎn)相輔相成，工程化提出問題必須通過基礎(chǔ)研究指導(dǎo)才能獲得突破?；A(chǔ)理論指導(dǎo)工程化實踐，工程化實踐又不能局限于基礎(chǔ)理論，還需考慮社會因素、市場因素和環(huán)境因素等。在生產(chǎn)應(yīng)用方面，深刻理會了“安全第一”是一切生產(chǎn)的根本。工廠的安全教育，為以后試驗室及工程化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。工程化放大生產(chǎn)是無數(shù)實驗室試驗的總結(jié)，也是指導(dǎo)實驗室小試、中試和放大生產(chǎn)的根本。穩(wěn)定化、規(guī)?；a(chǎn)是市場化應(yīng)用的根本保障，標(biāo)準(zhǔn)的試驗方法和嚴(yán)格的產(chǎn)品檢測是市場應(yīng)用的根基。市場是科研的主要推動力，基礎(chǔ)研究是推動科研進行的源動力。

4貫通式教學(xué)總結(jié)

貫通式實驗教學(xué)通過自主探索實驗和工程實踐體驗的方式，增強了高分子材料專業(yè)教學(xué)的趣味性、探索性和創(chuàng)造性，不但對培養(yǎng)學(xué)生提出問題和解決問題的能力有積極作用，而且還有利于高校和企業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)人才。貫通式實驗教學(xué)的難點在于，建立良好的產(chǎn)學(xué)研信任關(guān)系和學(xué)生的積極主動性的配合。此外，指導(dǎo)教師的精細(xì)設(shè)計和企業(yè)、學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的大力支持也必不可少，有必要進一步深入挖掘適合貫通式實驗教學(xué)的課題，深化與企業(yè)的合作關(guān)系，協(xié)同培養(yǎng)發(fā)掘創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)人才。當(dāng)然，該貫通式實驗教學(xué)仍處于探索之中，在培養(yǎng)時間、培養(yǎng)模式、培養(yǎng)效果等方面還值得商榷?？傊?，貫通式實驗教學(xué)的不確定性、探索性、自主性、開放性與體驗性更契合當(dāng)前學(xué)生對實驗課的需求以及國家對創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力人才的培養(yǎng)，值得進一步推廣和完善。

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篇9

【關(guān)鍵詞】高分子化學(xué)；雙語教學(xué)；教學(xué)改革；科研導(dǎo)向

隨著人類文明的進步與社會經(jīng)濟生活的發(fā)展，能源危機、人類重大疾病相關(guān)問題、環(huán)境問題等一系列對全球造成影響的科學(xué)技術(shù)問題的出現(xiàn)使得化學(xué)學(xué)科、特別是高分子學(xué)科成為所有學(xué)科的中心學(xué)科。例如，基于共軛聚合物半導(dǎo)體材料的有機發(fā)光二極管、場效應(yīng)晶體管和聚合物太陽電池等最新的科研成果將成為未來社會生活中主要的半導(dǎo)體元器件；高分子藥物的出現(xiàn)將能夠很大程度上對藥物釋放、藥物靶向性等方面進行控制而不需要增加更多的臨床藥物試驗；生物醫(yī)用高分子在改善人類生活質(zhì)量方面更是意義非凡。而各種塑料、纖維、橡膠、涂料、粘合劑等高分子材料更是關(guān)系到人們衣、食、住、行的方方面面?？梢哉f，現(xiàn)代人的生活已經(jīng)離不開高分子化學(xué)和高分子材料。因此，對高分子科學(xué)的研究越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。

高分子科學(xué)的誕生源于高分子合成化學(xué)，其基本概念源自于有機化學(xué)、物理化學(xué)等化學(xué)、材料學(xué)科，這種情況導(dǎo)致我國現(xiàn)有的高分子科學(xué)領(lǐng)域從業(yè)人員來源多樣。其中，從本科階段即接受高分子化學(xué)教育的比例依然很低，很多從事高分子材料、高分子化學(xué)、高分子物理、高分子工程等領(lǐng)域研究的人員本科主修為無機化學(xué)、物理化學(xué)、有機化學(xué)、材料學(xué)等專業(yè)。一定程度上，這些研究人員存在對高分子化學(xué)體系缺乏系統(tǒng)認(rèn)知的可能。在我國高等學(xué)校進行高分子化學(xué)教學(xué)教育活動，是提高我國現(xiàn)有的高分子科學(xué)領(lǐng)域的從業(yè)人員基本素養(yǎng)與技能、促進我國高分子科學(xué)發(fā)展、壯大的重要途徑。

近年來，高等學(xué)校為主導(dǎo)的國家級或省級“協(xié)同創(chuàng)新中心”的設(shè)置，使我國高等學(xué)校進入新一輪的由教學(xué)型（教學(xué)科研型）大學(xué)向科研型大學(xué)轉(zhuǎn)變的歷程中。為快速實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)高層次、研究型的高分子科學(xué)領(lǐng)域人才愈發(fā)顯得必要和重要。目前，主要的國際學(xué)術(shù)會議、頂級國際學(xué)術(shù)期刊均以英語為主。通過學(xué)術(shù)會議、、論文檢索等在這些國際知名的學(xué)術(shù)舞臺上進行高分子方面學(xué)術(shù)活動與信息交流，觀察國際高分子學(xué)科的發(fā)展動向，無疑是我國高分子學(xué)科跟進國際學(xué)術(shù)發(fā)展步伐和超越世界學(xué)術(shù)水平的基本條件。為此，我們必須建立培養(yǎng)能夠熟練使用英語進行高分子化學(xué)相關(guān)學(xué)科聽、說、讀、寫應(yīng)用的國際性專業(yè)人才的教育體制和培養(yǎng)機制，強化我國高分子方面的科技隊伍建設(shè)。換言之，在本科階段開展高分子化學(xué)雙語教學(xué)，為培養(yǎng)具有國際化交流能力的研究生和高層次高分子科學(xué)從業(yè)者，對我國高分子學(xué)科的發(fā)展具有非常重要的意義。

在教學(xué)實踐中，我們發(fā)現(xiàn)完善教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方式與手段，通過激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)興趣，能克服其對雙語教學(xué)中英文的畏懼和排斥都有益處；制作精減的英文講義、多媒體課件深入研制等方法和措施的實施，安排學(xué)習(xí)英文講座視頻等都有利于雙語課程的講授。

3）利用視頻和錄像內(nèi)容輔助教學(xué)。制作教學(xué)錄音和錄像，給學(xué)生共享，讓學(xué)生課下可以繼續(xù)觀摩課堂內(nèi)容，培養(yǎng)其聽和說的能力。不斷構(gòu)建新的新的本科雙語教育模式，使本科生能從雙語教學(xué)過程中分享課程教育國際化的機會，從中受益，并獲得在其他場所不能獲得的實踐和能力鍛煉，從而提高整體素質(zhì)、創(chuàng)新意識及綜合能力。安排學(xué)生參加國際學(xué)術(shù)會議，到場聽取英語母語國家的專家匯報，同時錄制會議報告錄像和錄音。

4）組織學(xué)生檢索高分子化學(xué)基礎(chǔ)理論相關(guān)英文文獻(xiàn)、制作課件，并互相評閱，提升學(xué)生使用英文交流的能力。從科研的角度讓學(xué)生體會雙語教學(xué)“重點在讀懂、其次在會寫，然后是能聽懂和能說”的含義。

5）對于課堂教學(xué)效果的考察采用按照學(xué)習(xí)內(nèi)容分段考核，并以英文形式呈現(xiàn)。例如，逐步聚合及其原理和聚酯、聚酰胺放在一起考核；自由基聚合物及其原理和實施方法一起考核；工程塑料、天然產(chǎn)物、環(huán)境污染和降解與穩(wěn)定化放在一起考核等。這樣的做法，讓授課內(nèi)容的排列更加緊湊，也讓學(xué)生更好的把握知識點的相關(guān)性。

6）強調(diào)背景預(yù)備知識積累，強化雙語教學(xué)對其他相關(guān)化學(xué)課程的關(guān)聯(lián)性，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)英語綜合素養(yǎng)，以期對學(xué)生閱讀英文文獻(xiàn)、其他相關(guān)英文課程教科書有所裨益。

總之，在過去幾年的高分子化學(xué)雙語教學(xué)中，我們通過合理的教學(xué)改革措施的使用，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，為將來這些接受良好英語授課培養(yǎng)的學(xué)生進入科研崗位，從事研究生學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。當(dāng)然，這些方法也有繼續(xù)改進的空間，我們也將繼續(xù)進行深入研究與探索，總結(jié)經(jīng)驗，探索培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的高分子科學(xué)人才的新思路和新方法。

【參考文獻(xiàn)】

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篇10

【關(guān)鍵詞】高分子材料；功能助劑；現(xiàn)在發(fā)展趨勢

1 高分子材料功能助劑行業(yè)現(xiàn)狀

（1）高分子材料的發(fā)展對于化學(xué)助劑行業(yè)有高度的關(guān)聯(lián)性。高分子材料化學(xué)助劑已經(jīng)成為現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)體系和材料科學(xué)體系的重要交叉領(lǐng)域之一，在高分子材料生產(chǎn)、儲運、加工、使用過程中的作用愈加突出，幾乎每一種高分子材料的每一種性能都依賴相對應(yīng)的化學(xué)助劑實現(xiàn)。

（2）化學(xué)助劑行業(yè)發(fā)展的專業(yè)性越來越強。隨著經(jīng)濟水平對于高分子材料要求的提高，新材料技術(shù)和化工產(chǎn)業(yè)的不斷進步，高分子材料化學(xué)助劑產(chǎn)業(yè)整體呈現(xiàn)快速發(fā)展的態(tài)勢，表現(xiàn)為化學(xué)助劑新品種的不斷出現(xiàn)，需求數(shù)量的較快增長，以及化學(xué)助劑性能的不斷改進。國際同行業(yè)巨頭往往根據(jù)自身技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)營特點選擇幾大類別的化學(xué)助劑進行生產(chǎn)經(jīng)營，呈現(xiàn)出化學(xué)助劑行業(yè)發(fā)展的較強專業(yè)性。

（3）中國化學(xué)助劑行業(yè)發(fā)展市場潛力巨大。中國在高分子材料領(lǐng)域的高速發(fā)展，使我國已成為全球高分子材料化學(xué)助劑需求的增長重心。

（4）中國高分子材料化學(xué)助劑行業(yè)處于加速發(fā)展階段。由于我國高分子材料化學(xué)助劑行業(yè)起步晚，行業(yè)的整體發(fā)展水平與國際水平還存有差距，一方面單一企業(yè)經(jīng)營規(guī)模較小、新結(jié)構(gòu)物產(chǎn)品匱乏、化學(xué)助劑應(yīng)用技術(shù)服務(wù)能力較差、行業(yè)集約化程度不夠、產(chǎn)品未形成集約化規(guī)模經(jīng)營、高端產(chǎn)品少、許多產(chǎn)品品種形成系列化。另一方面，中國化學(xué)助劑行業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展的態(tài)勢，專業(yè)化、規(guī)?；?、技術(shù)型企業(yè)不斷出現(xiàn)和發(fā)展，部分企業(yè)已經(jīng)在全球具有很好的知名度。

2 高分子材料功能助劑的發(fā)展分析

2.1 分離純化技術(shù)

分離純化技術(shù)是指將特定化學(xué)物質(zhì)與周邊干擾物質(zhì)彼此分離，獲得單一高純度化學(xué)物質(zhì)的技術(shù)。分離提純的方法主要包含兩大內(nèi)容：一是研究獲得高純度物質(zhì)的分離提純方法，二是研究如何將這種分離提純方法，實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。分離提純的方法不拘泥于物理變化還是化學(xué)變化，在可能的條件下使樣品中的雜質(zhì)或使樣品中各種成分分離開來的變化都可使用?；瘜W(xué)助劑生產(chǎn)就是利用前述一種或幾種技術(shù)的組合對產(chǎn)品原料、中間體、產(chǎn)成品進行純化，使其滿足工藝過程和質(zhì)量指標(biāo)的各項要求。

2.2 化學(xué)合成技術(shù)

化學(xué)合成技術(shù)是指利用現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)創(chuàng)造出具備特定結(jié)構(gòu)和性能的化學(xué)物質(zhì)技術(shù)，主要包括：鹵化技術(shù)、磺化技術(shù)、硝化技術(shù)、酯化技術(shù)、氧化技術(shù)、還原技術(shù)、烷基化技術(shù)、?；夹g(shù)、氨解技術(shù)、羥基化技術(shù)、縮合技術(shù)、聚合技術(shù)、官能團的引入和選擇性轉(zhuǎn)換技術(shù)等單元反應(yīng)技術(shù)?；瘜W(xué)助劑生產(chǎn)就是利用前述一種或幾種技術(shù)的組合對產(chǎn)品原料、半成品進行化學(xué)合成，進而得到成品或中間體的過程。

2.3 檢測分析技術(shù)

檢測分析技術(shù)是指針對特定目標(biāo)物質(zhì)，獲得其成分、結(jié)構(gòu)、性能、純度等具體參數(shù)的技術(shù)手段，主要包括：高效液相色譜分離檢測技術(shù)、氣相色譜分離檢測技術(shù)、原子吸收光譜檢測技術(shù)、氣-質(zhì)聯(lián)機差熱分析技術(shù)、熱失重檢測分析技術(shù)、激光粒度檢測技術(shù)、X 衍射分析檢測技術(shù)、紅外和紫外光譜分析檢測技術(shù)及其他一系列化學(xué)或物理分析技術(shù)等?；瘜W(xué)助劑的生產(chǎn)需要選用適當(dāng)?shù)臋z測技術(shù)或幾種技術(shù)的聯(lián)合，對原料、中間體、產(chǎn)成品和生產(chǎn)過程控制的各項指標(biāo)進行分析檢驗以確保符合客戶和生產(chǎn)的需要。

2.4 化學(xué)助劑應(yīng)用技術(shù)

高分子材料化學(xué)助劑應(yīng)用技術(shù)是在化學(xué)助劑復(fù)合技術(shù)基礎(chǔ)之上發(fā)展而來，其主要內(nèi)容包括：一是指化學(xué)助劑在完成化學(xué)合成之后的劑型選擇和確定，比如造粒、乳化、微?；龋允够瘜W(xué)助劑適宜于在高分子材料中更好發(fā)揮作用；二是指為確保不同的高分子材料獲得特定的功能和用途，需要添加不同品種、不同功能、不同劑量的各種化學(xué)助劑來實現(xiàn)高分子材料的性能改善目標(biāo)，

3 高分材料功能助劑的發(fā)展趨勢

（1）高效化。高效化是指在確定助劑用量的情況下實現(xiàn)效果最大化。主要途徑為助劑的高分子量化，普通的助劑分子量較低，容易揮發(fā)遷移、滲出，降低了助劑的效能，而高分子量化可減少揮發(fā)性、遷移性，提高熱穩(wěn)定性、耐水解能力、與材料的相容性，而使助劑的效能得以充分發(fā)揮。

（2）多樣化。高分子材料化學(xué)助劑的多樣化不僅在于新品種的出現(xiàn)和應(yīng)用高分子材料范圍的擴大，更在于其作用途徑的多樣化。高分子材料化學(xué)助劑的功能是由其相應(yīng)的官能團結(jié)構(gòu)決定的，一方面，傳統(tǒng)的官能團結(jié)構(gòu)不斷得到改進和完善，使產(chǎn)品序列不斷豐富，另一方面，新的官能團結(jié)構(gòu)不斷被發(fā)現(xiàn)，使助劑發(fā)揮作用的途徑呈現(xiàn)多樣化。

（3）復(fù)合化。復(fù)合化的是各種高分子材料化學(xué)助劑的共混物，目的是令高分子材料化學(xué)助劑具有多功能性和增強協(xié)同效應(yīng)，使應(yīng)用簡單方便?，F(xiàn)代的復(fù)合技術(shù)已非初期的幾種助劑簡單混合，已發(fā)展成為多組份協(xié)效性能的研發(fā)，各組分之間協(xié)同機理的研究和協(xié)同組分的開發(fā)將是高分子材料化學(xué)助劑復(fù)合應(yīng)用技術(shù)研發(fā)的關(guān)鍵。

（4）系列化。系列化指通過對同一類助劑產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和其應(yīng)用性能發(fā)展規(guī)律的分析研究，將系列化的新助劑產(chǎn)品的主要參數(shù)、類型、性能、基本結(jié)構(gòu)等作出合理的安排與計劃，以協(xié)調(diào)同類產(chǎn)品、配套產(chǎn)品和目標(biāo)高分子材料之間更加合理的協(xié)同關(guān)系，從而充分發(fā)揮助劑產(chǎn)品的協(xié)同效應(yīng)和協(xié)配性，獲得更好的市場通用性。

（5）環(huán)?；ｋS著環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格和可持續(xù)發(fā)展需要，環(huán)保化將成為化學(xué)助劑發(fā)展的重點。一方面是化學(xué)助劑制造過程的清潔生產(chǎn)工藝的開發(fā)，節(jié)能減排；另一方面主要為發(fā)展環(huán)境友好助劑，限制或禁止使用對人體和自然環(huán)境有毒有害的助劑。

4 結(jié)束語

隨著高分子材料化學(xué)助劑高效化、多樣化、復(fù)合化、環(huán)?；⑾盗谢内厔莶粩喟l(fā)展，高分子材料化學(xué)助劑的各類相關(guān)技術(shù)也沿著上述趨勢不斷演變進步。高分子材料化學(xué)助劑企業(yè)只有在掌握化學(xué)助劑主體技術(shù)的基礎(chǔ)之上，沿著發(fā)展趨勢不斷研發(fā)新技術(shù)，才能在未來的競爭中獲得優(yōu)勢地位。

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