高分子化學(xué)與工程精品(七篇)

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篇(1)

關(guān)鍵詞:高分子材料;高分子化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué)

高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高分子化學(xué)課程教學(xué)的一種最有效的實(shí)踐教學(xué)形式,它可以幫助和促進(jìn)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(shí)驗(yàn)中是學(xué)習(xí)的主體,在教師指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),訓(xùn)練用實(shí)驗(yàn)解決化學(xué)問題,使各項(xiàng)智力皆得到發(fā)展”。這番話指出了開設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的深刻內(nèi)涵和重要價(jià)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(shí)踐教學(xué)”中,從“實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與體系,綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課的比例及效果,實(shí)驗(yàn)室開放”三個(gè)方面明確了實(shí)踐教學(xué)改革和發(fā)展的方向。近幾年高校的化學(xué)類實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)與改革方面的成果積累較少,尤其高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)依然不同程度地存在一些問題。

一、高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀剖析

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和內(nèi)容欠爭理

多數(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)附屬于理論教學(xué),沒有單獨(dú)設(shè)課和單獨(dú)考核,實(shí)驗(yàn)課時(shí)相對較少雖然有些高校高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)獨(dú)立設(shè)課,但僅作為考查課。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中傳統(tǒng)的、陳舊的實(shí)驗(yàn)較多,而體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展成果的實(shí)驗(yàn)很少認(rèn)知性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)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(jì)性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)偏少,而且實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)偏重于理論,突出高分子材料應(yīng)用性特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)太少,不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單一

學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)講義預(yù)習(xí),然后進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)前教師把實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、儀器使用方法、測試方法、實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)記錄表格及數(shù)據(jù)處理方法等進(jìn)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(gè)實(shí)驗(yàn)。一部分學(xué)生糊里糊涂地來到實(shí)驗(yàn)室,只動(dòng)手不動(dòng)腦地完成實(shí)驗(yàn),然后又迷迷糊糊地離開實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)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(gè)性思維的發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.實(shí)驗(yàn)?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(shí)驗(yàn)技術(shù)手段未能在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中推廣應(yīng)用。這樣對于一些耗費(fèi)過高、時(shí)間過長、毒性過大、危險(xiǎn)性過高的實(shí)驗(yàn),只能最低限度地開設(shè),且開設(shè)過程中費(fèi)用大和危險(xiǎn)性高,導(dǎo)致學(xué)生對此類重要實(shí)驗(yàn)缺乏足夠的認(rèn)知和感受的機(jī)會(huì)。

二、新教學(xué)模塊的實(shí)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(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些問題,借鑒其他化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的優(yōu)秀成果,提出了基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的三個(gè)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊體系,并在每個(gè)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(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,采用開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)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(shí)踐能力方面起到了較好的效果。

1.基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊

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

基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)?zāi)K的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)在課時(shí)總量的40%～50%為宜,課時(shí)數(shù)約30學(xué)時(shí),開設(shè)8～10個(gè)實(shí)驗(yàn)。教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)涉及到高分子化學(xué)反應(yīng)機(jī)理,如自由基、陰離子,陽離子等連鎖反應(yīng)機(jī)理,縮聚、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合等逐步反應(yīng)機(jī)理,開環(huán)聚合反應(yīng)機(jī)理等。在實(shí)驗(yàn)實(shí)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(jì)膨脹計(jì)發(fā)測定苯乙烯本體聚合動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn),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(jì)過硫酸鉀引發(fā)甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合實(shí)驗(yàn),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(jì)己二酰氯和己二胺界面縮聚實(shí)驗(yàn),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(jì)一些自由基、陰離子、陽離子等連鎖反應(yīng)機(jī)理的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生進(jìn)一步掌握了活性中心的概念,同時(shí)在實(shí)驗(yàn)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(xiàng)。

2.綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊

綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊旨在培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力,自主設(shè)計(jì)和分析解決問題的能力。本實(shí)驗(yàn)?zāi)K是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的較高層次,注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)的自主設(shè)計(jì)性和綜合性。

教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)在課時(shí)總量的20%～25%為宜,課時(shí)數(shù)約15學(xué)時(shí),開設(shè)2～3個(gè)實(shí)驗(yàn)。本教學(xué)模塊的特點(diǎn)之一是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合性,可以將同一門課的幾個(gè)實(shí)驗(yàn),或者是幾門課的實(shí)驗(yàn)組合在一起,形成一個(gè)大實(shí)驗(yàn)。本教學(xué)模塊的特點(diǎn)之二是實(shí)驗(yàn)方案的靈活性和設(shè)計(jì)性,側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)先確定好采用的聚合機(jī)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(gè)大致的框架,然后讓學(xué)生在所給的框架內(nèi)進(jìn)行自行設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)。譬如懸浮法制備聚苯乙烯珠粒實(shí)驗(yàn),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(jì)的方案實(shí)施實(shí)驗(yàn)獲得了不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,通過對不同組之間實(shí)驗(yàn)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(dòng)手實(shí)驗(yàn)的興趣,發(fā)揮了學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。

3.研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊

設(shè)置研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)體支撐。

  本實(shí)驗(yàn)?zāi)K是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最高層次,注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)的獨(dú)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(jì)在課時(shí)總量的20%～25%為宜,課時(shí)數(shù)約15學(xué)時(shí),開設(shè)2～3個(gè)實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的特點(diǎn)之一是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的獨(dú)立自主性和綜合性。也就是說確定好實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之后,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教師指導(dǎo)下獨(dú)立自主地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目方案的調(diào)研、設(shè)計(jì)、實(shí)施和結(jié)果分析。本實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的特點(diǎn)之二是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的應(yīng)用性和創(chuàng)新性,所擬定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目必須關(guān)聯(lián)生產(chǎn)實(shí)踐中的聚合物產(chǎn)品,充分體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的應(yīng)用性。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)主要針對這些高分子產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)踐中存在的共性問題和關(guān)鍵問題的解決來進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的實(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)際的應(yīng)用型實(shí)驗(yàn),可使學(xué)生親身感受到高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)用價(jià)值,能強(qiáng)烈激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造動(dòng)機(jī)。此外,研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)往往需要多名學(xué)生共同完成,有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。例如,聚氨酯絕緣漆的制備及性能測定實(shí)驗(yàn),每個(gè)學(xué)生做一個(gè)實(shí)驗(yàn)配方,每5名學(xué)生一組,5名學(xué)生的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過程中,5名學(xué)生要共同安排實(shí)驗(yàn)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(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)就會(huì)落在規(guī)律性以外,影響其他學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。因此,實(shí)施研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對教師也提出了更高要求。在每次實(shí)驗(yàn)前,教師要指導(dǎo)學(xué)生擬定方案,并對可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和各種影響因素進(jìn)行分析,實(shí)驗(yàn)過程中,又有多種意外的實(shí)驗(yàn)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(chǔ)備量,并且要求教師也不斷進(jìn)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(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)+教學(xué)模塊教學(xué)的實(shí)踐證明教學(xué)效果顯著,特別對提高學(xué)生綜合實(shí)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(shí)驗(yàn)?zāi)K的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與相關(guān)基礎(chǔ)理論知識之間的有機(jī)聯(lián)系,高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能和技巧的掌握和規(guī)范。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在學(xué)生自主設(shè)計(jì)和分析解決問題的能力培養(yǎng)。研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)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(tuán)隊(duì)意識和應(yīng)用開發(fā)能力的培養(yǎng)。

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篇(2)

關(guān)鍵詞：高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)；協(xié)同創(chuàng)新；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；建設(shè)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1002-7661（2013）33-013-01

高分子化學(xué)主要包括高分子化學(xué)、高分子物理以及高分子工藝。高分子化學(xué)主要就是研究高分子化合物合成、化學(xué)反應(yīng)、物理化學(xué)、加工成型以及應(yīng)用等方面的一門綜合性學(xué)科。

一、高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究

霍夫曼和庫特爾在1909年第一次提出C5H8的熱聚合專利。一年后1910年海利斯和麥休斯用鈉實(shí)驗(yàn)，也得到同樣的結(jié)果C5H8。長期以來，人們對高分子物質(zhì)研究也取得了一定的成果。有機(jī)化學(xué)家畢克斯在1920年的《關(guān)于聚合反應(yīng)》一文中，明確提出，成為環(huán)狀化合物和成為共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)的長鏈高分子化合根本不是一回事。在1922年，發(fā)現(xiàn)橡膠“溶液”仍然具有膠體性質(zhì)。又于1924年明確提出了天然橡膠分子是高分子量的大分子，同時(shí)，將其溶于任何物得到的膠體和小分子結(jié)合得來的膠體不一樣。分別在1926年和1928年，斯本先、多爾（1926）以及施道丁格（1928）同樣認(rèn)為纖維素分子可以從一個(gè)晶胞長入另一個(gè)晶胞而成為直鏈形狀，而施道丁格并進(jìn)一步提出，纖維素和橡膠分子的晶胞的大小或晶體的大小與線形高分子的長度無關(guān)，之后又在1930年，更進(jìn)一步提出了高分子稀溶液的粘度和分子量之間的關(guān)系，從而引起了定量測定高分子分子量的興起。1932年，施丁格發(fā)表了一部關(guān)于高分子有機(jī)化合物的總結(jié)性論著，標(biāo)志高分子化學(xué)的建立。在此之后，高分子化學(xué)理論迅速發(fā)展，高分子工業(yè)也蓬勃興起。尤其是1949年之后高分子化學(xué)的系統(tǒng)研究大規(guī)模地開展起來。

二、協(xié)同創(chuàng)新影響下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)

在新形勢下，科學(xué)技術(shù)正在不斷發(fā)展，高分子材料也被廣泛應(yīng)用，這為基于協(xié)同創(chuàng)新的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了可能，加強(qiáng)了其與其他科之間的聯(lián)系，進(jìn)行了一系列的綜合性以及創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè)。

1、有機(jī)結(jié)合高分子化學(xué)、物理實(shí)驗(yàn)

由于高分子材料合成后是要對分子量和其分布量測定的，同時(shí)，對于高分子的乳液、溶液鎳都也要進(jìn)行測定，所以必須做到有機(jī)結(jié)合高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)和高分子物理實(shí)驗(yàn)。通過對高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的安排，完成這些必要性能的測定。

2、結(jié)合高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)和食品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

在實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生學(xué)會(huì)思考、探索，將知識結(jié)合到實(shí)踐中，學(xué)會(huì)解決問題，是以獲得的豐富經(jīng)驗(yàn)。就如環(huán)氧丙烷交聯(lián)淀粉的制備，考慮它的應(yīng)用范圍，它屬于一種粘稠劑，之前還做過食品添加劑，但是，它不符合《食品安全法》，其里面含有一定的氯元素的毒。因此學(xué)生對食品添加劑中高分子材料的應(yīng)用作了研究，為保證聚合物的化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行做了保證，同時(shí)，也讓學(xué)生掌握了這種食物添加劑的檢測辦法。

3、結(jié)合高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)與藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)

隨著新型人才培養(yǎng)的需要，我們結(jié)合高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)與藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)并且在實(shí)驗(yàn)中心增設(shè)了藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)室。如高分子材料中的羧甲基纖維素鈉就是藥劑學(xué)常用的一種，我們同時(shí)也做過很多羧甲基纖維素鈉方面的合成實(shí)驗(yàn)，甚至在最后得到一種混懸型液體藥劑。這種藥及對一些皮膚炎癥（濕疹、蕁麻疹以及丘疹等）效果十分好。

4、高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)合固體廢棄物處置

隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們生活水平也有逐步提高，但是白色污染也日益困擾這我們，因此我們對這些高分子材料的廢物回收工作必須加以重視，比如生活中最常見的，我們喝過的礦泉水瓶，它們都是聚對苯二甲酸乙二醇酯的，為此我們必須重視對這種高分子材料的礦泉水瓶進(jìn)行回收，同時(shí)思考解決方案（乙二醇降解法），對其加以回收再利用。

5、協(xié)同創(chuàng)新影響下的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)和水處理技術(shù)的結(jié)合

自2004年起，環(huán)境工程方面的水處理實(shí)驗(yàn)室就已開始運(yùn)行，并將高分子材料運(yùn)用在其中。為此，我們還專門開設(shè)聚苯胺的制備和它對鉻離子吸附性進(jìn)行研究。第一步，用溶液法制備聚苯胺；第二步，把制好的聚苯胺放在有鉻離子的水質(zhì)中；第三步，通過單因素分析實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：PH值對鉻離子的吸附性影響很大。特別是PH值等于3時(shí)，去除率是最大的。通過實(shí)驗(yàn)，讓我們認(rèn)識到高分子材料對環(huán)境和水質(zhì)方面的影響，為保護(hù)環(huán)境做了巨大貢獻(xiàn)。

6、結(jié)合高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)和塑料成型工藝

由于新型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要，我們必須加強(qiáng)對學(xué)校中實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)，對學(xué)生接觸塑料成型工藝一高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)合到一起講授，對學(xué)生開拓視野以及提高學(xué)習(xí)興趣有很大影響，同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生對此的了解。

綜上所述，結(jié)合多門科學(xué)對高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)意義十分重大，為此，我們在《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》中，增加了其與其它學(xué)科的緊密聯(lián)系，保證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的全面性、創(chuàng)新性以及導(dǎo)向性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李青山，徐明雙.微型高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)與思維創(chuàng)新教育[J].大學(xué)化學(xué)，2010（12）.

篇(3)

論文摘要：高分子化學(xué)是研究高分子化合物的合成、化學(xué)反應(yīng)、物理化學(xué)、物理、加工成型、應(yīng)用等方面的一門新興的綜合性學(xué)科。那么，高分子化學(xué)具體內(nèi)容及高分子與生活、高科技的發(fā)展關(guān)系如何呢？以下作簡單介紹。

人類從一開始即與高分子有密切關(guān)系，自然界的動(dòng)植物包括人體本身，就是以高分子為主要成分而構(gòu)成的，這些高分子早已被用作原料來制造生產(chǎn)工具和生活資料。人類的主要食物如淀粉、蛋白質(zhì)等，也都是高分子。只是到了工業(yè)上大量合成高分子并得到重要應(yīng)用以后，這些人工合成的化合物，才取得高分子化合物這個(gè)名稱。但提到合成高分子材料（聚合物）的應(yīng)用與發(fā)展，人們在想到它們極大地方便我們的生活的同時(shí)，很多人會(huì)想到“白色污染”，甚至將水污染、大氣污染等各種環(huán)境問題的產(chǎn)生怪罪于高分子，這說明他們對高分子并不十分了解。當(dāng)今社會(huì)高分子的功用無處不在，而人們認(rèn)識高分子時(shí)，往往忽略了它帶給人類生活的巨大變化和種種利益，不了解它為人類文明做出的貢獻(xiàn)是巨大的。

一、高分子化學(xué)的內(nèi)涵

1．何為高分子化學(xué)

顧名思義，高分子就是相對分子質(zhì)量很高的分子，它是高分子化合物的簡稱。高分子化合物，又稱聚合物或高聚物，是結(jié)構(gòu)上由重復(fù)單元（低分子化合物—單體）連接而成的高相對分子質(zhì)量化合物。高分子的相對分子質(zhì)量非常的大，小到幾千，大到幾百萬、上千萬的都有。我們有時(shí)將相對分子質(zhì)量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學(xué)作為化學(xué)的一個(gè)分支，同樣也是從事制造和研究分子的科學(xué)，但其制造和研究的對象都是大分子，即由若干個(gè)原子按一定規(guī)律重復(fù)地連接成具有成千上萬甚至上百萬質(zhì)量的、最大伸直長度可達(dá)毫米量級的長鏈分子，稱為高分子、大分子或聚合物。

2．高相對分子質(zhì)量與高強(qiáng)度

相對分子質(zhì)量和物質(zhì)的性質(zhì)是密切相關(guān)的，是決定物質(zhì)性質(zhì)的一個(gè)重要因素。只有相對分子質(zhì)量高的化合物才有一定的機(jī)械力學(xué)性能，才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直鏈的烷烴化合物，但是分子量變化很大，其機(jī)械力學(xué)性能因而也有極大的區(qū)別。

3．高分子科學(xué)的主要內(nèi)容

既然高分子化學(xué)是制造和研究大分子的科學(xué)，對大分子的反應(yīng)和方法的研究，顯然是高分子化學(xué)最基本的研究內(nèi)容。高分子科學(xué)不僅是研究化學(xué)問題，也是一門系統(tǒng)的科學(xué)。高分子科學(xué)的主要內(nèi)容有：如何將低分子化合物連

接成高分子化合物，即聚合反應(yīng)的研究。高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系。不同性質(zhì)的高分子，其結(jié)構(gòu)必然是不同的。為了得到不同性質(zhì)的高分子，就要去合成具有特殊結(jié)構(gòu)的高分子。

二、高分子材料化學(xué)的應(yīng)用

材料是人類社會(huì)文明發(fā)展階段的標(biāo)志，是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。它是指經(jīng)過某種加工，具有一定結(jié)構(gòu)、組分和性能，并可應(yīng)用于一定用途的物質(zhì)。上世紀(jì)半導(dǎo)體硅、高集成芯片、高分子材料的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，把人類由工業(yè)社會(huì)推向信息和知識經(jīng)濟(jì)社會(huì)?？梢哉f某一種新材料的問世及其應(yīng)用，往往會(huì)引起人類社會(huì)的重大變革，材料是人類文明的重要標(biāo)志。如果說現(xiàn)在人人離不開高分子材料，家家離不開高分子材料，處處離不開高分子材料，是一點(diǎn)也不過分的。高分子化合物的最主要的應(yīng)用是以高分子材料的形式出現(xiàn)的，高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統(tǒng)合成材料，另外許多精細(xì)化工材料也都是高分子材料。

第一，塑料：一類是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等；另一類叫工程塑料，其強(qiáng)度大，如汽車零部件、保險(xiǎn)杠、洗衣機(jī)內(nèi)的滾筒、電器的外殼等。

第二，纖維：人們開發(fā)出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物，通過不同的加工，生產(chǎn)出了各種纖維制品，極大地滿足著人類的需要。

第三，橡膠：天然橡膠的種類和品質(zhì)都受到很大的限制，于是科學(xué)家們不斷開發(fā)出了各種人造橡膠，如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。

第四，精細(xì)化工：比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產(chǎn)品，如家具漆、內(nèi)外墻乳膠漆、汽車漆、飛機(jī)漆等。女孩子用的指甲油，使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫(yī)用膠、結(jié)構(gòu)膠等黏合劑，以及各種吸水樹脂等都是高分子產(chǎn)品。

三、高分子化學(xué)與高科技的結(jié)合

當(dāng)今社會(huì)，人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。自從合成有機(jī)高分子材料的那一天起，人們始終在不斷地研究、開發(fā)性能更優(yōu)異、應(yīng)用更廣泛的新型材料，來滿足計(jì)算機(jī)、光導(dǎo)纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機(jī)械工業(yè)等尖端技術(shù)發(fā)展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發(fā)展，出現(xiàn)了許多產(chǎn)量低、價(jià)格高、性能優(yōu)異的新型高分子材料。

隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現(xiàn)出來，如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫(yī)用材料、光敏材料、非線性光學(xué)材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領(lǐng)域，下面簡單介紹特種高分子材料：功能高分子是指當(dāng)有外部刺激時(shí)，能通過化學(xué)或物理的方法做出相應(yīng)反應(yīng)的高分子材料；高性能高分子則是對外力有特別強(qiáng)的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇；特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料（化學(xué)纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑）的范疇。

第一，力學(xué)功能材料：強(qiáng)化功能材料，如超高強(qiáng)材料、高結(jié)晶材料等；)彈性功能材料，如熱塑性彈性體等。

第二，化學(xué)功能材料：分離功能材料，如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡(luò)合物等；反應(yīng)功能材料，如高分子催化劑、高分子試劑；生物功能材料，如固定化酶、生物反應(yīng)器等。

第三，生物化學(xué)功能材料：人工臟器用材料，如人工腎、人工心肺等；高分子藥物，如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農(nóng)藥等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。

可以預(yù)計(jì)，在今后很長的歷史時(shí)期中，特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發(fā)展的主要方向。

四、高分子化學(xué)的可持續(xù)發(fā)展

研究高分子合成材料的環(huán)境同化，增加循環(huán)使用和再生使用，減少對環(huán)境的污染乃至用高分子合成材料治理環(huán)境污染，也是21世紀(jì)中高分子材料能否得到長足發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。比如利用植物或微生物進(jìn)行有實(shí)用價(jià)值的高分子的合成，在環(huán)境友好的水或二氧化碳等化學(xué)介質(zhì)中進(jìn)行化學(xué)合成，探索用前面提到的化學(xué)或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子，以及用合成高分子來處理污水和毒物，研究合成高分子與生態(tài)的相互作用，達(dá)到高分子材料與生態(tài)環(huán)境的和諧等。顯然這些都是屬于21世紀(jì)應(yīng)當(dāng)開展的綠色化學(xué)過程和材料的研究范疇。

參考文獻(xiàn)

篇(4)

[摘要]高分子化學(xué)課程是高分子材料與化工專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，涵蓋內(nèi)容多，需要合理安排教學(xué)，運(yùn)用其他課程知識，用學(xué)生容易接受的實(shí)例解釋理論問題，能夠增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，達(dá)到較好的講授效果。

[關(guān)鍵詞]高分子化學(xué)；教學(xué)；實(shí)例

高分子化學(xué)課程是高分子材料與化工專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是研究高分子化合物的合成原理和化學(xué)反應(yīng)的科學(xué)。學(xué)生應(yīng)具備一定的無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)和概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識才能學(xué)好該課程。國內(nèi)高校多采用潘祖仁先生主編的國家級優(yōu)秀教材高分子化學(xué)[1-2]，對這門課的掌握程度，影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。因此學(xué)生一般比較重視[3]。但對于初學(xué)者來說，認(rèn)為該課程的內(nèi)容較多，比較分散，系統(tǒng)性不強(qiáng)，有些知識點(diǎn)理解不透。

1高分子化學(xué)的課程特點(diǎn)

高分子化學(xué)主要介紹高分子的合成原理及高分子的化學(xué)反應(yīng)，合成原理以聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)為主線，衍生到聚合速率和分子量，而這二個(gè)指標(biāo)正是工業(yè)生產(chǎn)控制的主要工藝參數(shù)，再通過聚合理論方程，討論溫度、介質(zhì)、單體、引發(fā)劑等對聚合的影響。對于連鎖聚合，每一種聚合機(jī)理都有特殊的引發(fā)體系，因此引發(fā)劑或引發(fā)體系也是高分子化學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容之一。最后一章，聚合物的化學(xué)反應(yīng)，主要介紹聚合物化學(xué)反應(yīng)特征、聚合物的基團(tuán)反應(yīng)及接枝、擴(kuò)鏈、交聯(lián)、降解和老化，提出促使降解或防止老化的途徑。有學(xué)者總結(jié)高分子化學(xué)課程有“五多”的特點(diǎn)，即內(nèi)容多、概念多、頭緒多、關(guān)系多和數(shù)學(xué)推導(dǎo)多[4]。該課程專業(yè)理論性強(qiáng)，概念復(fù)雜，抽象難懂，一定程度上影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[5]。

2課程知識點(diǎn)淺析

該課程序論中，除了介紹高分子化合物的基本概念、命名、發(fā)展歷程及結(jié)構(gòu)方面的基本知識外，重點(diǎn)介紹分子量。高分子的分子量大且具有一定的分布是高分子化合物的主要特點(diǎn)，其作為材料的力學(xué)性能主要由分子量及其分布決定。該部分內(nèi)容介紹，需使學(xué)生明白高分子的分子量與小分子的相對分子質(zhì)量的區(qū)別?？s合和逐步聚合反應(yīng)中，首先通過二種雙官能團(tuán)單體參與的線形縮聚過程示例，第一步反應(yīng)，得到二聚體，第二步反應(yīng)可以得到三聚體、四聚體，此時(shí)體系中含有一、二、三、四聚體的分子，第三步聚合，體系中可能含有八、七、六、五、四等聚體，假若反應(yīng)就此終結(jié)，體系中產(chǎn)物的聚合度不同，由此使同學(xué)們很容易理解聚合反應(yīng)得到的產(chǎn)物即聚合物，分子量存在一定的分布。同時(shí)自然引入官能團(tuán)等活性概念，才能從紛亂的聚合反應(yīng)中抽取出本質(zhì)特征，用一個(gè)速率常數(shù)描述同種官能團(tuán)的反應(yīng)特征。在課程體系中，活性中心等活性概念是高分子化學(xué)的基本思想，因此要借助實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行例證，分子碰撞理論進(jìn)行闡釋。還需要明晰N0和N的含義。有二個(gè)相同的羥基，肯定體系中存在另一個(gè)分子含有二個(gè)羧基，因此平均每個(gè)分子鏈含有一種基團(tuán)；對于均縮聚，更是如此。這點(diǎn)一定讓同學(xué)理解，因?yàn)楹竺娴睦碚摲匠掏茖?dǎo)要不斷用到。另外，反應(yīng)程度p是一個(gè)非常重要的概念和度量，定義為參與反應(yīng)的基團(tuán)數(shù)(N0－N)占起始基團(tuán)數(shù)N0的分?jǐn)?shù)[2]，代表某種基團(tuán)的轉(zhuǎn)化率，反映了聚合反應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)程?？s聚反應(yīng)中產(chǎn)物分子量分布，F(xiàn)lory利用統(tǒng)計(jì)法，根據(jù)等活性概念假設(shè)，以雙官能團(tuán)單體均縮聚為例，形成x-聚體每個(gè)鍵的成鍵幾率為p，分子末端一個(gè)不成鍵幾率為(1-p)，推導(dǎo)了線形縮聚的分子量分布關(guān)系[2]。實(shí)質(zhì)上，每一個(gè)鍵的成鍵幾率不同，按照反應(yīng)程度概念，應(yīng)該是隨著聚合度增大，p增大，為了處理簡便，等同化，根據(jù)乘法原理，即得x-聚體的數(shù)量分布函數(shù)。后面自由基聚合、共聚合、離子聚合和配位聚合，都屬于連鎖或鏈?zhǔn)骄酆蠙C(jī)理，聚合一般都包含鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止和鏈轉(zhuǎn)移幾個(gè)基元反應(yīng)。首先，要有活性中心的形成，進(jìn)行鏈引發(fā)反應(yīng)；正是根據(jù)其活性中心的不同，將其分為以上自由基聚合、離子聚合等。

有關(guān)其機(jī)理及分子結(jié)構(gòu)的形成，與有機(jī)化學(xué)中的空間位阻效應(yīng)、共軛效應(yīng)有關(guān)。聚合動(dòng)力學(xué)與物理化學(xué)知識有關(guān)，需要同學(xué)學(xué)前不妨復(fù)習(xí)下以前學(xué)過的有關(guān)內(nèi)容。對于自由基聚合，介紹其英文詞匯為Radical，含有“激進(jìn)、活潑”之意，故可以作為活性中心，故教材中一般用R•表示，黑點(diǎn)代表單電子。聚合物中單元結(jié)構(gòu)主要在鏈增長階段完成，故鏈增長過程直接影響聚合物分子結(jié)構(gòu)。①鍵接結(jié)構(gòu)。增長過程中，結(jié)構(gòu)單元間的連接存在“頭—尾”、“頭—頭”(或“尾—尾”)兩種可能形式，一般以頭－尾結(jié)構(gòu)為主。原因是以尾－尾連接，活化能大。列舉生活中的實(shí)例，如小轎車、“和諧號”動(dòng)車車頭，都采用流線型，頭部體積較小，阻力較小。微觀上的化學(xué)反應(yīng)也遵循同樣道理。②立體構(gòu)型。自由基上C為SP2雜化，與單體作用時(shí)既可從上方也可從下方進(jìn)行作用，自由基聚合物分子鏈上取代基在空間的排布是無規(guī)的，但從空間位阻考慮，無規(guī)結(jié)構(gòu)中，間同結(jié)構(gòu)略占優(yōu)勢。③幾何構(gòu)型。雙烯類單體，還存在幾何異構(gòu)，傾向于形成反式結(jié)構(gòu)，都可以根據(jù)空間位阻進(jìn)行解釋。這樣同學(xué)就容易理解高分子結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的特性。另外自由基聚合的引發(fā)效率，主要是①誘導(dǎo)分解。誘導(dǎo)分解實(shí)際上是自由基向引發(fā)劑的轉(zhuǎn)移反應(yīng)，也就是說，自由基誘使引發(fā)劑分解，消耗掉引發(fā)劑，作無用功，故使引發(fā)效率降低。②籠蔽效應(yīng)，主要指溶液聚合中，引發(fā)劑分子處于溶劑的包圍中而不能發(fā)揮作用，可以想象，引發(fā)劑分子周圍存在一層層的溶劑分子和單體分子相隔的球形包圍圈(好像籠子一樣)，初級自由基遇到單體，直接作用，形成單體自由基，若遇到溶劑分子，不能作用，被彈回，有可能與下一個(gè)初級自由基結(jié)合，甚至與溶劑分子結(jié)合，使引發(fā)劑分子白白消耗，引發(fā)效率降低，稱為籠蔽效應(yīng)。由此派生出單體的活性與濃度、體系粘度和引發(fā)劑濃度，都影響引發(fā)效率，使同學(xué)將知識學(xué)通、學(xué)活。自由基共聚合中，關(guān)于鏈自由基的活性，一般認(rèn)為帶有共軛取代基的鏈自由基穩(wěn)定，同學(xué)不易理解，以射擊為例，若自由基上存在共軛基團(tuán)，單電子不再歸屬于某個(gè)原子，離域程度大，行蹤不定，這樣用槍瞄準(zhǔn)難度增加。單體相當(dāng)于槍，就不易和它反應(yīng)，故該類自由基活性差。

若鏈自由基帶有非共軛取代基，其單電子位置固定，活動(dòng)空間小，容易瞄準(zhǔn)擊中，即容易和單體發(fā)生反應(yīng)，該類自由基活性高。烯類單體的離子聚合中，單體適宜于進(jìn)行陽離子聚合還是陰離子聚合，主要取決于單體的結(jié)構(gòu)，考慮取代基的誘導(dǎo)效應(yīng)和工軛效應(yīng)。帶有π-π共軛體系的單體都能進(jìn)行陰離子聚合。如果取代基具有吸電子性質(zhì)，更易進(jìn)行陰離子聚合。因?yàn)槲娮踊档碗p鍵上電子云密度，有利于陰離子進(jìn)攻，并使形成的碳陰離子的電子云密度分散而穩(wěn)定。而具有推電子取代基的烯類單體可進(jìn)行陽離子聚合，因?yàn)橥齐娮尤〈龃罅穗p鍵上電子云密度，有利于陽離子進(jìn)攻，并使形成的碳陽離子的正電性降低而穩(wěn)定。苯乙烯，丁二烯等含有共軛體系的單體，由于其π電子云的流動(dòng)性強(qiáng)，易誘導(dǎo)極化，能進(jìn)行陽離子、陰離子或自由基聚合。陰離子的活性聚合在理論上和實(shí)際應(yīng)用中具有重要意義，要讓學(xué)生明白活性聚合的原因、應(yīng)用價(jià)值。配位聚合，要重新復(fù)習(xí)下無機(jī)化學(xué)中的配合物知識，其引發(fā)體系中，過渡金屬為中心原子，它提供空軌道，烯類單體作為配體在空軌道上活化、按照一定的方向或方式進(jìn)行配位、插入到增長鏈中，因此所得產(chǎn)物立構(gòu)規(guī)整度一般較高。聚合物的化學(xué)反應(yīng)，是聚合物改性、擴(kuò)大聚合物品種的手段之一。接枝、交聯(lián)等使聚合物分子量增大，降解、老化使聚合物分子量降低。用鮮活的實(shí)例向同學(xué)介紹，這樣學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)不覺得生硬，便于接受。

3結(jié)語

作為一名高校教師，能夠?qū)?fù)雜的原理講解得淺顯易懂，抽象的理論能夠結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活具體化、簡單化，語言生動(dòng)，課堂氣氛活躍，學(xué)生對所講內(nèi)容有強(qiáng)烈的興趣，這門課程的授課質(zhì)量才有保證。

參考文獻(xiàn)

[1]王小龍，何乃普，王九思．《高分子化學(xué)》教學(xué)中有機(jī)化學(xué)知識的有效利用探索[J]．高分子通報(bào)，2009(11)：62-65．

[2]潘祖仁．高分子化學(xué)(第五版)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011．

[3]王國建．《高分子化學(xué)》課程教學(xué)體會(huì)點(diǎn)滴[J]．高分子通報(bào)，2012(11)：97-100．

[4]陳傳祥．金屬材料工程專業(yè)高分子化學(xué)教學(xué)改革探索[J]．化工高等教育，2007(2)：37-39．

篇(5)

關(guān)鍵詞 本科教育 課程改革 實(shí)驗(yàn)?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(shí)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(qiáng)、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(qiáng)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(shí)踐，提出構(gòu)建新的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系，實(shí)驗(yàn)教學(xué)分層次、按模塊進(jìn)行，加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、綜合性和創(chuàng)新性，增加實(shí)踐教學(xué)比重，改變實(shí)踐教學(xué)模式，加強(qiáng)學(xué)科平臺建設(shè)，強(qiáng)化對學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。

1 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必要性

實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)不同于理論教學(xué)，在很長時(shí)間里，實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)得不到應(yīng)有的重視，實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)附屬于理論教學(xué)，在實(shí)際教學(xué)過程中多是驗(yàn)證性和認(rèn)知性實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)式、設(shè)計(jì)性以及綜合性實(shí)驗(yàn)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(qiáng)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(jì)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(huì)發(fā)展的必然要求。

以高分子材料與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)為核心，深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，通過按模塊教學(xué)，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能，增加以新產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)為導(dǎo)向的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，兼顧趣味性和挑戰(zhàn)性，通過老師的引導(dǎo)，在實(shí)驗(yàn)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(xiàng)建設(shè)本科品牌專業(yè)，并于2010年通過合格驗(yàn)收，同年被批準(zhǔn)為國家特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，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(jì)劃項(xiàng)目，是我校首批在一本進(jìn)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(jì)和社會(huì)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(jì)建設(shè)培養(yǎng)了大批高層次應(yīng)用人才，并提供了大量實(shí)用型科技成果。

2 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體措施

2.1 構(gòu)建創(chuàng)新性人才實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)方案，改革實(shí)驗(yàn)課程體系

制定創(chuàng)新性人才實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)、實(shí)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(jì)、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(jiān)持“夯實(shí)理論基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)口徑、增強(qiáng)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(shí)踐相統(tǒng)一，重視工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，加強(qiáng)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(jì)劃，制定與生產(chǎn)實(shí)踐、社會(huì)發(fā)展需要相結(jié)合的培養(yǎng)方案。

改革實(shí)驗(yàn)課程體系。結(jié)合現(xiàn)代高分子材料發(fā)展?fàn)顩r，及時(shí)完善高分子材料與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容，補(bǔ)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(shí)驗(yàn)課程體系與教學(xué)內(nèi)容等方面進(jìn)行全面的改革，建立有利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)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(jìn)度計(jì)劃，按模塊化設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。形成了由“化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”、“高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”、 “高分子工程實(shí)驗(yàn)” 和“高分子綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)” 四個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K組成的高分子材料與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。其中化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K不僅包括無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)四大基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，而且還涵蓋儀器分析和化工原理實(shí)驗(yàn)，在編制新的實(shí)驗(yàn)課程體系時(shí)，結(jié)合高分子材料與工程專業(yè)的特點(diǎn)，對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)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(shí)驗(yàn)包含高分子物理和高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不僅鞏固學(xué)生所學(xué)的高分子科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)?zāi)K包括橡膠、塑料、膠粘劑、涂料四大實(shí)驗(yàn)，從材料加工、成型、性能測試以及應(yīng)用，獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力，分析和解決實(shí)際問題的能力。高分子綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)K是教學(xué)的最高層次，結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，有針對性選取實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，應(yīng)體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的知識性、綜合性和創(chuàng)新性。

2.2 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)建設(shè)與改革，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力

篇(6)

全書分為9章：1.介紹聚合物的基本知識，如結(jié)構(gòu)、命名、分類、功能、物理特性、結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系、聚合過程中的熱力學(xué)，以及分子量與分子量分布等；2.逐步聚合，介紹了逐步聚合的原理、反應(yīng)過程、聚合度、聚合產(chǎn)物的分子量分布以及凝膠點(diǎn)的預(yù)測，并舉例詳細(xì)介紹了逐步聚合在各種熱固性樹脂、工程塑料和高性能聚合物中的應(yīng)用；3.自由基聚合，包括單體的性質(zhì)、鏈引發(fā)、鏈生長、鏈終止等反應(yīng)過程和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，并詳細(xì)介紹了活性自由基聚合的相關(guān)原理與過程；4.陰離子聚合，主要介紹活性陰離子聚合，如烴類溶劑中非極性單體活性陰離子聚合、乙醚溶劑中苯乙烯活性陰離子聚合、極性單體的活性陰離子聚合等；5.配位聚合，從催化劑的種類著手介紹配位聚合的原理與過程，如Zieglar-Natta催化劑，茂金屬催化劑和后過渡金屬催化劑，并介紹了烯烴的活性聚合方法；6.陽離子聚合，介紹單體的親核性與親電子性，以及鏈引發(fā)劑和鏈生長劑，并介紹了光引發(fā)陽離子聚合；7.開環(huán)聚合，介紹開環(huán)聚合的基本特性，并舉大量實(shí)例具體介紹不同聚合物的開環(huán)聚合方法與過程；8.鏈?zhǔn)焦簿酆?，介紹了兩種共聚合模型和活性自由基共聚合；9.多相聚合，包括懸浮聚合，乳液聚合，反相乳液聚合，細(xì)乳液聚合，微乳液聚合，分散聚合和多相活性自由基聚合。本書知識體系清晰且全面，每章后面都有一組習(xí)題，以便讀者及時(shí)消化所學(xué)知識。其閱讀對象為從事高分子化學(xué)、高分子材料和高分子工程科學(xué)研究和學(xué)習(xí)的廣大科研工作者、教師、研究生和高年級本科生，特別適用于理工科類大學(xué)和科研院所高分子化學(xué)專業(yè)的讀者。

鞠思婷，博士生

（國家納米科學(xué)中心）

Ju Siting， Ph.D Candidate

（National Center for Nanoscience

and Technology）國外科技新書評介2013年第11期（總第319期）地球/環(huán)境科學(xué)地球/環(huán)境科學(xué)國外科技新書評介2013年第11期（總第319期）John R Fanchi

Energy in the 21St Century

2013

篇(7)

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型本科 高分子課程 考核方法

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0197-01

應(yīng)用型本科教育的培養(yǎng)目標(biāo)定位于技術(shù)工程師，既要具有較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識，又能夠解決生產(chǎn)實(shí)際中的具體技術(shù)問題。而在培養(yǎng)過程中，專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課起到了從書本的理論到實(shí)際應(yīng)用的過渡。因此，應(yīng)用型本科院校在這類課程的設(shè)置上減少了理論課的課時(shí)，增加實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐課的課時(shí)[1-4]。而在教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生往往不能將理論與實(shí)踐相結(jié)合，對于理論的掌握也往往通過死記硬背的方式，對于實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐中出現(xiàn)的問題也不太會(huì)分析解決。究其原因，目前評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)的好壞主要是通過考試成績來判定，而考核形式單一，筆試為主，這就使得學(xué)生的學(xué)習(xí)也常常以成績?yōu)閷?dǎo)向，以考試為目標(biāo)，考試之外的東西他們很少去關(guān)心思考。因此，在應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)過程中，對于專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課的考核方法、考核體系的改革勢在必行。該文以筆者在實(shí)際教學(xué)工作中在高分子系列課程上的一些教學(xué)思考提出了一些改革措施。

1 構(gòu)建包括基本理論、基本知識在內(nèi)的基礎(chǔ)理論考核系統(tǒng)

高分子是材料科學(xué)與工程專業(yè)知識體系構(gòu)建的一個(gè)重要方向，主要由高分子化學(xué)、高分子物理、高分子材料檢測、聚合物成型加工、高分子材料等構(gòu)成了這個(gè)專業(yè)方向的主要的專業(yè)課與專業(yè)基礎(chǔ)課。這些課程講述的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)了從小分子變成實(shí)際使用的高分子材料的過程，如圖1所示。其中高分子化學(xué)是講述從單體變?yōu)楦呔畚锏木酆线^程，而高分子物理是講述高聚物的結(jié)構(gòu)與性能，聚合物成型加工是講述從聚合物變?yōu)椴牧系某尚图庸み^程，高分子材料是講述高分子制品的應(yīng)用，高分子材料檢測是講述高分子材料的性能檢測。

對高分子化學(xué)、高分子物理、高分子材料、高分子材料檢測、聚合物成型加工等系列課程中的基本理論、基礎(chǔ)知識內(nèi)容，在原有閉卷考核方式的基礎(chǔ)上，建立涵蓋系列課程知識的試題庫，題型包含：基本概念的名詞解釋和填空、基本理論的比較和是非判斷、基于基本知識的簡答和計(jì)算。相關(guān)課程的老師根據(jù)自己課程的需要，選擇考核試題，注重考查學(xué)生對高分子知識體系關(guān)聯(lián)性的理解。

2 構(gòu)建以實(shí)際工程問題的理論分析為主的基礎(chǔ)理論應(yīng)用考核系統(tǒng)

在教學(xué)過程中注重教學(xué)內(nèi)容的變革，積極推行案例教學(xué)、專題性教學(xué)、研究性學(xué)習(xí)，積極開展觀摩教學(xué)與評教活動(dòng)，并構(gòu)建以實(shí)際工程問題的理論分析為主的基礎(chǔ)理論應(yīng)用考核系統(tǒng)，建立案例分析試題庫，讓學(xué)生用已有的基本理論和基本知識來分析實(shí)際案例。例如，如何制備既具有彈性，又具有一定強(qiáng)度的尼龍纖維？首先涉及的知識是聚合物成型加工中的尼龍纖維的制備方法，尼龍纖維可以通過濕法紡絲來實(shí)現(xiàn)，這樣學(xué)生可以加深對濕法紡絲的過程的了解；其次如何實(shí)現(xiàn)材料的高強(qiáng)度，這就可以從高分子物理里面的聚合物的聚集態(tài)分析，具有結(jié)晶、取向等狀態(tài)的高聚物的力學(xué)強(qiáng)度較好，因此要想纖維具有高強(qiáng)度就必須通過一定的方式使其結(jié)晶或取向，而結(jié)晶和取向兩者之間又是相互影響的，取向會(huì)促進(jìn)結(jié)晶，因此在成型加工過程中需要通過一定的方式使其取向，這又回到成型加工的過程中，通過定向拉伸的方法使其取向；最后要使纖維具有一定的彈性，這就需要使纖維能在一定程度解取向，恢復(fù)高分子的彈性，而解取向的方法可以利用熱處理來實(shí)現(xiàn)，這就要求增加材料制備的后處理過程?？傊?，通過這樣以實(shí)際工程問題的理論分析為主的考題，使學(xué)生建立基本理論和實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系，深入理解相關(guān)課程理論知識間的關(guān)聯(lián)。

3 建立實(shí)際問題解決能力考核系統(tǒng)

建立以能力培養(yǎng)為目標(biāo)的考核體系，改單一的試卷考核方式為大作業(yè)、小論文、課題答辯等多種考核方式，改一次性課程終結(jié)考核為過程監(jiān)測考核、理論和實(shí)踐動(dòng)手綜合考核。通過目前科學(xué)和工程上存在的問題，考核學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，并將相關(guān)的問題貫穿相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課和實(shí)踐課程的教學(xué)與考核中。例如，實(shí)際高分子材料制備中的問題可以在高分子物理中作為案例分析題；經(jīng)過分析后的問題又可以在聚合物加工工藝中做為一個(gè)大作業(yè)，讓學(xué)生自己提出解決方案，并給出評分；然后在實(shí)踐課上讓學(xué)生完成此方案，并在實(shí)現(xiàn)的過程中學(xué)會(huì)利用已有的知識對方案做出優(yōu)化和調(diào)整，給出實(shí)踐課的評分；最后通過高分子材料檢測課程分析材料的結(jié)構(gòu)與性能。

4 結(jié)語

考核方法是課程建設(shè)的重要組成部分，是評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)以及能力的最直接的方法，也是對教學(xué)效果最直接的評價(jià)方法。因此在課程改革過程中，考核方式的改革成為推動(dòng)課程建設(shè)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型本科院校的培養(yǎng)目標(biāo)必不可缺少的環(huán)節(jié)，在應(yīng)用型本科院校工程類專業(yè)上有著很好的推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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[2] 陳曉宇，郝凌云，胡小紅.“情景”教學(xué)法在高分子材料檢測課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2013（32）：118.