有機(jī)高分子材料專業(yè)范文
時(shí)間:2023-12-28 17:38:34
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篇1
關(guān)鍵詞:高職;高分子材料化學(xué)基礎(chǔ);內(nèi)容;改革
《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》是高分子材料加工技術(shù)專業(yè)一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課,是以高中(包括中專、技校、職高)化學(xué)基礎(chǔ)為起點(diǎn),以高分子化學(xué)知識(shí)為核心內(nèi)容,融入高分子化學(xué)所必要的無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)知識(shí),構(gòu)建本專業(yè)基本的化學(xué)知識(shí)體系,培養(yǎng)本專業(yè)所需化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作基本技能,為學(xué)習(xí)后續(xù)的《塑料材料》、《高分子材料成型加工基礎(chǔ)》、《塑料測試技術(shù)》、《塑料混配技術(shù)》、《塑料成型技術(shù)》等課程打基礎(chǔ)。顯然該課程是高分子材料加工技術(shù)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。但從目前該課程的內(nèi)容體系來看,學(xué)科體系明顯,內(nèi)容體系仍是無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)及高分子化學(xué)知識(shí)體系的機(jī)械組合,其結(jié)果是課程內(nèi)容多而雜,理論深而澀,給該課程的教學(xué)帶來困難而且教學(xué)效果欠佳,可以認(rèn)為目前該課程體系無法適應(yīng)高職教育的要求,所以很有必要對該門課程的內(nèi)容進(jìn)行改革。
一、課程教學(xué)內(nèi)容改革的依據(jù)
本門課程教學(xué)內(nèi)容改革的依據(jù)主要考慮如下三點(diǎn):第一是考慮高分子材料加工技術(shù)畢業(yè)生主要就業(yè)崗位對化學(xué)知識(shí)、技能及態(tài)度的需要,保證畢業(yè)生在就業(yè)崗位上具有夠用的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與從事化學(xué)實(shí)驗(yàn)室工作的技能;第二是考慮畢業(yè)生職業(yè)生涯發(fā)展的需要,要讓學(xué)生掌握能夠支持其進(jìn)一步提高其專業(yè)水平所需的化學(xué)知識(shí),為他們的職業(yè)發(fā)展提供后勁;第三是考慮目前高職生源的高中化學(xué)知識(shí)的掌握程度以及學(xué)習(xí)能力的實(shí)際情況。
為了掌握高分子材料加工技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生的主要就業(yè)崗位對化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、技能及態(tài)度的要求,我們對湖南塑料行業(yè)校企聯(lián)盟企業(yè)進(jìn)行了走訪調(diào)查,調(diào)查的主要企業(yè)有湖南路路通塑業(yè)有限公司、湖南神塑科技有限公司、南車集團(tuán)時(shí)代工程塑料有限公司、湖南科天新材料有限公司、湖南省塑料研究所、湖南益達(dá)塑業(yè)有限公司、株洲三鑫塑膠科技有限公司、株洲創(chuàng)業(yè)塑料有限公司,另外還對25家塑料加工企業(yè)通過電子郵件發(fā)送調(diào)查表進(jìn)行了調(diào)查,28家外省企業(yè)進(jìn)行了電話訪問調(diào)查,調(diào)查塑料加工企業(yè)達(dá)到61家。調(diào)查結(jié)果表明我校高分子材料加工技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)主要有四大技術(shù)工作崗位,分別是塑料擠出技術(shù)員崗位、塑料注射技術(shù)員崗位、塑料配方技術(shù)員崗位、塑料測試技術(shù)員崗位。我們根據(jù)這四個(gè)主要技術(shù)崗位所需要的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了問卷調(diào)查,發(fā)出問卷調(diào)查表207份,回收調(diào)查表198份?!陡叻肿硬牧匣瘜W(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容需求調(diào)查表如表1所示。
從調(diào)查表中我們可以看出,《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》七個(gè)單元的內(nèi)容對我校畢業(yè)生主要就業(yè)崗位都是需要的,其中以塑料配方技術(shù)員對《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》知識(shí)要求最高,統(tǒng)計(jì)需要數(shù)據(jù)達(dá)到1247次,其它三個(gè)就業(yè)的主要崗位對《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》內(nèi)容要求相關(guān)不大,均超過了1100次,就業(yè)的其它崗位對本門課程的要求相對不高,只有934次。由此我們可以得出,《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》對本專業(yè)主要就業(yè)技術(shù)崗位來說非常重要,但對在其它崗位上就業(yè)的畢業(yè)生重要性相對降低。就各單元來說,以“碳鏈高聚物及其單體”單元最為重要,調(diào)查表中統(tǒng)計(jì)次數(shù)達(dá)964次,調(diào)查企業(yè)對象認(rèn)為最不重要的內(nèi)容是“高聚物合成”單元,只有573次,其次不重要的是“高聚物化學(xué)反應(yīng)”單元,為707次,其它單元的統(tǒng)計(jì)次數(shù)多在800次左右,這幾個(gè)單元的內(nèi)容是可以認(rèn)為是很重要的。
通過本次調(diào)查,我們知道了《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》哪些內(nèi)容對畢業(yè)生就業(yè)崗位是最重要及很重要的,哪些內(nèi)容相對不重要,為我們對《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)內(nèi)容的選取找到了可靠的依據(jù)。
對于教學(xué)內(nèi)容的選取我們也不能完全采取實(shí)用主義的辦法,也就是說不是采用學(xué)生在企業(yè)的就業(yè)崗位用到那些知識(shí)我們就教授那些知識(shí),高等職業(yè)教育屬于國民教育序列中的高等教育,還需要考慮學(xué)生職業(yè)生涯的發(fā)展,也就是說為學(xué)生提供能夠支撐其后續(xù)發(fā)展所必需的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。采取的措施是在學(xué)生高中化學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上,將高等教育層次的化學(xué)基本的原理、理論融入各教學(xué)單元中,提高學(xué)生化學(xué)基本知識(shí)與技能,達(dá)到高分子材料加工技術(shù)專業(yè)大專層次所必需的化學(xué)基礎(chǔ)。
同時(shí)我們還要考慮目前高職生源的實(shí)際情況,目前高職生源一般來說對高中化學(xué)課程掌握的情況不理想,學(xué)習(xí)能力也有待提高,所以我們選取《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》內(nèi)容時(shí)也不能脫離生源基礎(chǔ)的實(shí)際情況,沒有必要將過深的化學(xué)理論納入教學(xué)內(nèi)容,不然學(xué)生無法掌握教學(xué)內(nèi)容,反而造成不利于提高教學(xué)質(zhì)量的影響,如結(jié)構(gòu)化學(xué)的內(nèi)容、化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的動(dòng)力學(xué)分析等內(nèi)容不必作為《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》的內(nèi)容,以往的教學(xué)實(shí)踐也證明過深的教學(xué)內(nèi)容對學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程是不利的。容易造成學(xué)生失去學(xué)習(xí)的信心與興趣,從而從整體上影響課程教學(xué)效果。
二、教學(xué)內(nèi)容的整合
如前所述,目前《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》的內(nèi)容體系是無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)等多門化學(xué)課的機(jī)械組合,每門課的教學(xué)課時(shí)在以往的教學(xué)中都在100個(gè)學(xué)時(shí)以上,即總課時(shí)在400學(xué)時(shí)以上,要在96學(xué)時(shí)的《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》這門課教授完原來400學(xué)時(shí)以上的內(nèi)容,顯然不對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合是不可能教授完相關(guān)內(nèi)容,所以必須對高分子材料加工技術(shù)專業(yè)化學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合,整合的依據(jù)就有前面所述的三個(gè)考慮。在課程內(nèi)容的整合過程中,必須防止以前出現(xiàn)的幾大化學(xué)內(nèi)容簡單的機(jī)械的組合,為此要正確把握好這幾門化學(xué)基礎(chǔ)課中相關(guān)內(nèi)容的整合和優(yōu)化,按照高分子材料加工技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)對知識(shí)、技能及態(tài)度的要求,科學(xué)地進(jìn)行“綜合”,嚴(yán)格地把握好對相關(guān)課程內(nèi)容“取”與“舍”的尺度。課程內(nèi)容整合是為了改變以往按單一學(xué)科系統(tǒng)分別設(shè)置課程,各課程自成一體,缺乏聯(lián)系,重理論而輕實(shí)踐的現(xiàn)象和課程與課程間的內(nèi)容重復(fù),為此我們重新設(shè)計(jì)了《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》的內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系,課程內(nèi)容體系如表3所示。
從《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容新體系可以看出,新的內(nèi)容體系打破了原來的幾大化學(xué)課程內(nèi)容機(jī)械組合的學(xué)科體系,考慮課程的職業(yè)性,是根據(jù)本專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)崗位對本門課程知識(shí)、技能及態(tài)度的需要來設(shè)計(jì)內(nèi)容,沒有學(xué)科體系的影響。將無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)這四門課的內(nèi)容根據(jù)職業(yè)崗位的需要進(jìn)行了取舍,整合為一門課程,即《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》。需要調(diào)整課程結(jié)構(gòu),重新優(yōu)化課程內(nèi)容,處理好相關(guān)內(nèi)容的銜接。高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)以高分子材料為主線,無機(jī)化學(xué)部分容入各教學(xué)單元中,有機(jī)化學(xué)與高分子化學(xué)知識(shí)密切結(jié)合,物理化學(xué)內(nèi)容也容入相關(guān)教學(xué)單元,舍去過深理論性教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)內(nèi)容結(jié)合實(shí)際,提高學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的興趣,從而提高教學(xué)效果。課后最后一個(gè)單元是綜合訓(xùn)練,教學(xué)內(nèi)容有高分子溶液的配制、常用高分子材料的鑒別及聚乙烯醇涂料的制備實(shí)驗(yàn)等,這些教學(xué)內(nèi)容結(jié)合生產(chǎn)及生活實(shí)際,很好地實(shí)現(xiàn)了課程教學(xué)目標(biāo),教學(xué)實(shí)踐證明,學(xué)生在學(xué)習(xí)這些內(nèi)容時(shí)興趣昂然,取得了較好的教學(xué)效果。
三、課程整合注意問題及效果
篇2
關(guān)鍵詞:交通;高分子材料;工程應(yīng)用;人才培養(yǎng)
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)22-0139-02
一、前言
交通擁堵已成為世界主要國家存在的交通主要問題。為解決交通擁堵和提高客運(yùn)運(yùn)輸能力他們正在尋求新的交通政策和解決辦法,其中最重要方法就是發(fā)展軌道交通。因?yàn)檐壍澜煌ň哂羞\(yùn)量大、速度快、安全、準(zhǔn)點(diǎn)、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源和用地等特點(diǎn),主要包括干線鐵路、地鐵、輕軌、有軌電車等軌道交通系統(tǒng)。預(yù)計(jì)到2020年,我國城市化水平將超過50%,城市軌道交通累計(jì)營業(yè)里程將達(dá)到7395千米。發(fā)展軌道交通,必須要克服車輛的走行性能、輕量化、集電性能、環(huán)保、空氣力學(xué)以及其他諸如改善車內(nèi)環(huán)境、提高乘車舒適度、提高耐候性和耐火性等方面的技術(shù),而車輛的輕量化在解決其他各項(xiàng)技術(shù)方面起著至關(guān)重要性,高速列車的輕量化必須大量采用高分子材料及復(fù)合材料。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,具有質(zhì)輕、高強(qiáng)度以及易成型等特點(diǎn)的集結(jié)構(gòu)功能一體化的新型高分子材料,尤其是高分子復(fù)合材料越來越多地應(yīng)用在現(xiàn)代軌道交通領(lǐng)域。
另外,隨著軌道交通的發(fā)展,尤其是鐵路的提速,噪音污染對于人類的威脅也越來越大,甚至危及生命,因此,控制振動(dòng)、降低噪音已成為急需解決的重大問題。在眾多的阻尼防噪材料中,其中以高分子阻尼降噪材料阻尼耗能的作用更為突出。高分子材料阻尼特性一直以來是一項(xiàng)重要的研究課題,同時(shí)高阻尼聚合物也是目前發(fā)展高性能減震降噪材料的重點(diǎn)發(fā)展方向。因?yàn)楦叻肿硬牧暇哂幸韵绿攸c(diǎn):(1)利用其玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化區(qū)的粘性阻尼部分,將機(jī)械能或聲能部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芤萆⒌?,通過阻尼制振降低車廂結(jié)構(gòu)共振區(qū)的振動(dòng),從而減小車內(nèi)噪聲。(2)利用小分子和極性高聚物之間會(huì)形成可逆的氫鍵,氫鍵在振動(dòng)下會(huì)不斷斷裂和形成新鍵,最終將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能而耗散。(3)將不同的阻尼材料交替層狀排列,利用多層雜化材料疊加來有效地拓寬材料的有效阻尼溫域,通過控制復(fù)合材料的層狀結(jié)構(gòu)和數(shù)量將可獲得更高阻尼值。這些特性是其他材料無法達(dá)到的。發(fā)展高分子交通材料對于發(fā)展交通具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中國,開設(shè)具有交通特色的高分子材料專業(yè),培養(yǎng)更多掌握高分子材料的基本知識(shí)和應(yīng)用技術(shù)的人才具有劃時(shí)代的意義。
二、高分子專業(yè)特色
作為以交通為特色的一所大學(xué),專業(yè)設(shè)置必須具有交通的特點(diǎn)。學(xué)校在“十三五”規(guī)劃中,就明顯地突出了交通的特色,確立了學(xué)校的發(fā)展目標(biāo),將其定為“以交通為特色,軌道為核心”發(fā)展理念,而且強(qiáng)調(diào)其他所有的專業(yè)建設(shè)必須緊緊圍繞著這個(gè)目標(biāo),包括學(xué)科建設(shè)和人才引進(jìn)。作為與軌道交通有著非常緊密聯(lián)系的高分子材料專業(yè)更要凸現(xiàn)交通特色。我們在專業(yè)建設(shè)方面緊緊圍繞交通的特色,包括本科的課程設(shè)置、學(xué)科專業(yè)方向和人才引進(jìn)。在課程設(shè)置方面我們更多地注重學(xué)生的實(shí)際能力的培養(yǎng),以軌道交通為靶向,為交通運(yùn)輸行業(yè)提供掌握高分子材料基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用人才。在學(xué)科建設(shè)方面首先以高分子材料基礎(chǔ)理論建立學(xué)科平臺(tái),尤其是碩士學(xué)位碩士點(diǎn),目前,該專業(yè)有專材料科學(xué)與工程和化學(xué)兩個(gè)一級碩士學(xué)位碩士點(diǎn)來支撐;其次,按照學(xué)校的發(fā)展定位凝練學(xué)科特色,突出交通,以教授為學(xué)科帶頭人,形成專業(yè)團(tuán)隊(duì),在高分子材料與工程專業(yè)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)根據(jù)聚合物的流變學(xué)原理,利用共混的手段,將兩種或多種聚合物進(jìn)行共混改性,以改善單一高分子材料性能,獲得更加廣泛的交通應(yīng)用材料。同時(shí)通過改性可獲得較窄的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,以形成寬溫域、寬頻率阻尼高分子材料。(2)利用接枝共聚的化學(xué)方法,將具有一種較長鏈段或帶有功能基團(tuán)的單體接枝到聚合物主鏈上,使聚合物能形成多個(gè)側(cè)鏈或者交聯(lián),獲得新型功能通材料;同時(shí)還可以通過改性使側(cè)鏈與側(cè)鏈之間產(chǎn)生糾纏,實(shí)現(xiàn)阻尼增強(qiáng)的效果。(3)運(yùn)用復(fù)合的方式,選擇一種較強(qiáng)的力學(xué)強(qiáng)度和較高損耗因子聚合物,通過與一些補(bǔ)強(qiáng)材料或添加第二相粒子,以形成各類具有高性能的復(fù)合材料,同時(shí)達(dá)到應(yīng)用的需要。(4)利用有機(jī)硅獨(dú)特的結(jié)構(gòu),其兼?zhèn)淞藷o機(jī)材料與有機(jī)材料的性能,即具有表面張力低、粘溫系數(shù)小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質(zhì),并具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩(wěn)定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優(yōu)異特性,制備硅氧鍵(-Si-O-Si-)為骨架組成的聚硅氧烷。這類材料應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬,而且形成了化工新材料界獨(dú)樹一幟的重要產(chǎn)品體系。
三、高分子專業(yè)培養(yǎng)模式
1.明確交通特色的培養(yǎng)目標(biāo)。在科技發(fā)展的今天,材料已成為三大支柱產(chǎn)業(yè)(材料、能源、信息)之一,材料的發(fā)展水平已作為評價(jià)一個(gè)國家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。高分子材料與工程是材料科學(xué)與工程的一個(gè)分支,它在實(shí)際生活中得到廣泛的應(yīng)用。另外,高分子材料易于改性,賦予新功能性,這就使得高分子材料的應(yīng)用進(jìn)一步拓展。社會(huì)更加急需掌握高分子材料與工程理論知識(shí)和專業(yè)技能的專業(yè)人才。作為工科性質(zhì)的大學(xué),培養(yǎng)具有一定的實(shí)際操作能力,能以理論指導(dǎo)實(shí)踐、應(yīng)用于實(shí)踐,服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高分子材料與工程專業(yè)技術(shù)人才是十分重要的責(zé)任。而作為交通特色的大學(xué),高分子材料專業(yè)人才的培養(yǎng)必須適應(yīng)當(dāng)今軌道交通的需求,專業(yè)培養(yǎng)模式應(yīng)該是“強(qiáng)化基礎(chǔ),注重交通,突出創(chuàng)新”。
2.以科學(xué)研究強(qiáng)化專業(yè)建設(shè)內(nèi)涵。專業(yè)建設(shè)內(nèi)涵主要包括課程設(shè)置、教材建設(shè)和師資隊(duì)伍等內(nèi)涵建設(shè)。課程體系是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)最直接的體現(xiàn),是形成人才知識(shí)結(jié)構(gòu)和提高能力的主要來源,是提高人才培養(yǎng)素質(zhì)的核心,也是教學(xué)改革的重點(diǎn)。根據(jù)我們高分子專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),合理地設(shè)置課程,才能高效地促進(jìn)專業(yè)發(fā)展,在此,我們按照三個(gè)模塊來進(jìn)行選擇和設(shè)置課程,基礎(chǔ)理論模塊按照國家教資委的要求設(shè)置基礎(chǔ)理論課程,選擇“十二五”規(guī)劃或獲獎(jiǎng)教材,系統(tǒng)傳授基礎(chǔ)理論課程,在大一和大二上完成基礎(chǔ)理論課程,為專業(yè)基礎(chǔ)理論及專業(yè)研究方向提供理論指導(dǎo);專業(yè)基礎(chǔ)模塊體現(xiàn)高分子專業(yè)特色設(shè)置課程,選擇豐富經(jīng)驗(yàn)的教師授課,尤其具有專業(yè)特長高級職稱教師,在高分子專業(yè)上傳授高分子專業(yè)基礎(chǔ)課;專業(yè)方向模塊突出交通特色,發(fā)揮專業(yè)研究方向的優(yōu)勢讓學(xué)生有選擇性進(jìn)入不同方向的導(dǎo)師團(tuán)隊(duì),團(tuán)隊(duì)的導(dǎo)師必須具有行業(yè)經(jīng)歷,尤其在專業(yè)方向上進(jìn)行過專業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐,承擔(dān)過或正在承擔(dān)企業(yè)項(xiàng)目,在校內(nèi)進(jìn)行專業(yè)方向模塊訓(xùn)練,這樣可以做到形式不單一,課程內(nèi)容不重復(fù)。在豐富教學(xué)內(nèi)容的同時(shí),又加強(qiáng)了師資隊(duì)伍的建設(shè)。
3.以實(shí)踐教學(xué)促進(jìn)專業(yè)建設(shè)。高分子材料與工程專業(yè)與大部分工科專業(yè)有著相同的特點(diǎn),重視工程實(shí)踐,該專業(yè)是在大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)踐基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出來的,運(yùn)用科學(xué)分析方法探索其內(nèi)在的作用機(jī)理,采用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)理論與模型計(jì)算歸納形成理論體系,并在理論指導(dǎo)下,將科學(xué)研究應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐,使理論體系進(jìn)一步得以檢驗(yàn)并逐步完善,實(shí)際上高分子專業(yè)形成過程是經(jīng)過實(shí)踐到理論再實(shí)踐的發(fā)展過程。針對這一特點(diǎn),我們在設(shè)置課程的同時(shí)有意側(cè)重實(shí)踐課程教學(xué),尤其是交通特色的高分子材料實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生在交通領(lǐng)域具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。
高分子專業(yè)教學(xué)實(shí)踐分為校內(nèi)和校外實(shí)踐。在校內(nèi)主要包括專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、開放實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)模擬實(shí)踐和畢業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)等實(shí)踐教學(xué)部分。而在校外主要包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)以及畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)。校內(nèi)實(shí)踐是校外實(shí)踐的基礎(chǔ),相互銜接,在專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要積極有效地開展研究型、設(shè)計(jì)綜合型實(shí)驗(yàn)教學(xué),鼓勵(lì)學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間參加開放實(shí)驗(yàn)活動(dòng),注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和科研能力。校外實(shí)踐注重實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè),形成良性互動(dòng),學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中得到鍛煉,企業(yè)在學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)人才,能為企業(yè)使用,學(xué)校提高了聲譽(yù),企業(yè)也大大地降低了生產(chǎn)成本,兩個(gè)實(shí)踐模式的有效結(jié)合,提高了學(xué)生的動(dòng)手能力,加強(qiáng)了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析問題和解決問題的能力,為今后從事本專業(yè)研究與生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。此外,我們還探索了一條校企合作培養(yǎng)的模式,在學(xué)生和企業(yè)中產(chǎn)生很好的效應(yīng)。也就是利用畢業(yè)實(shí)習(xí)階段,將有意愿到企業(yè)就業(yè)的同學(xué)以企業(yè)工程師為導(dǎo)師,在企業(yè)中完成畢設(shè),打破了原來學(xué)生必須在學(xué)校的導(dǎo)師指導(dǎo)下完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的模式。
四、結(jié)語
高分子材料應(yīng)用非常廣泛,從國家發(fā)展規(guī)劃就不難發(fā)現(xiàn),在“十三五”規(guī)劃中,新材料就已經(jīng)成為重大科技項(xiàng)目之一,為在新材料、新技術(shù)、新工藝方面有重大突破,就需要更多更優(yōu)秀的材料從事者。尤其是軌道交通輕量化的發(fā)展,對于材料的要求就越來越高,特別是高分子材料和復(fù)合材料,因?yàn)樗麄兙哂蟹浅o@著的優(yōu)勢。這就要求高等教育必須培養(yǎng)更多掌握高分子交通材料的優(yōu)秀人才,因此,改革高分子材料與工程專業(yè)的教育教學(xué),使之適應(yīng)當(dāng)今軌道交通發(fā)展。教學(xué)改革必須更加注重高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生的工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)、辦學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量。提倡一種“強(qiáng)化基礎(chǔ),注重交通,突出創(chuàng)新”的培養(yǎng)模式,以適合當(dāng)代軌道交通發(fā)展的需要。
參考文獻(xiàn)
篇3
關(guān)鍵詞:高分子材料;專業(yè)學(xué)習(xí);實(shí)驗(yàn)方法
一、高分子材料成型加工專業(yè)概述
高分子材料成型加工技術(shù)是以高分子材料的結(jié)構(gòu)性能和改性制備、制品設(shè)計(jì)、成型工藝、模具設(shè)計(jì)與應(yīng)用、性能檢測、設(shè)備應(yīng)用等為研究對象的一門學(xué)科。開設(shè)主要課程有高分子化學(xué)基礎(chǔ)、高分子物理學(xué)、聚合物流變學(xué)、聚合物加工原理、高分子材料與配方、高分子材料成型工藝、塑料成型模具、塑料成型設(shè)備等。高分子材料成型加工工藝是高分子材料成型加工技術(shù)專業(yè)最為核心的課程。培養(yǎng)具有高分子材料成型加工專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),能在高分子材料領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及經(jīng)營管理等方面工作的高素質(zhì)應(yīng)用型專門技能人才。通過本專業(yè)的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)該掌握高分子材料的改性與配制方法;高分子材料的組成、結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系;聚合物加工流變學(xué)、成型加工工藝和成型模具設(shè)計(jì)的基本理論和基本技能;具有對高分子材料進(jìn)行改性及加工工藝研究、設(shè)計(jì)和分析測試,并開發(fā)新型高分子材料及產(chǎn)品的初步能力;具有應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模流分析、制品與模具設(shè)計(jì)應(yīng)用的能力;具有對高分子材料改性及加工過程進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和管理的初步能力。
二、高分子材料成型加工實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革方法探索
(一)對實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行系統(tǒng)性設(shè)計(jì),讓其更具實(shí)操性
高分子材料成型加工技術(shù)是一門系統(tǒng)學(xué)科,其實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程也應(yīng)該是一個(gè)具有系統(tǒng)性的課程。但在以往的課程設(shè)置中卻將實(shí)驗(yàn)課程分割成了高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)、高分子物理實(shí)驗(yàn)、高分子成型加工實(shí)驗(yàn)等若干個(gè)零碎的單元實(shí)驗(yàn),學(xué)生獲得的實(shí)驗(yàn)知識(shí)散亂,無法形成系統(tǒng)的知識(shí)鏈和技能集群。因此,將相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行項(xiàng)目分類,按照案例模塊設(shè)計(jì),將相關(guān)實(shí)驗(yàn)有機(jī)地串聯(lián)成一門集趣味性、知識(shí)性和實(shí)踐性為一體的完整實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程,這樣知識(shí)間的聯(lián)系也更為緊密,使實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)操性更高。
(二)讓實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證性向探究性轉(zhuǎn)變,增加學(xué)生的自主性
現(xiàn)行的高分子材料成型加工實(shí)驗(yàn)教材上,都是以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的正確性作為實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?shí)驗(yàn)教材上已經(jīng)將實(shí)驗(yàn)方法、步驟、標(biāo)準(zhǔn)等介紹得非常清楚了,因此,學(xué)生只需要按照實(shí)驗(yàn)教材上的步驟完成即可,整個(gè)過程很少有需要學(xué)生創(chuàng)新探索的地方。很顯然,這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是無法滿足高職教育對于提高學(xué)生綜合實(shí)際應(yīng)用能力的要求的。為此,在已有實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上,將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)向探究性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變。讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)方案,自行探究完整實(shí)驗(yàn)應(yīng)該如何做。學(xué)生將自己設(shè)定的實(shí)驗(yàn)步驟完整地記錄下來,在實(shí)驗(yàn)過程中如果出現(xiàn)了問題,學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)步驟探究分析問題的癥結(jié)。例如在做pp樹脂熔體指數(shù)的測試實(shí)驗(yàn)時(shí),同時(shí)進(jìn)行pp樹脂分子量的測定實(shí)驗(yàn),通過兩種實(shí)驗(yàn)的對比研究,使學(xué)生真正懂得在同一環(huán)境因素條件下,熔體指數(shù)只是樹脂熔體流動(dòng)性能好壞的表現(xiàn)形式,而高分子的大小才是樹脂熔體流動(dòng)性好壞的內(nèi)在決定因素。只有讓學(xué)生的所學(xué)在探究性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有所體現(xiàn),學(xué)生才能切實(shí)得到實(shí)踐能力上的提升,才能不斷提升自身綜合素質(zhì)。在這個(gè)過程中,學(xué)生分析與解決問題的能力才會(huì)得到有效提升。
(三)增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)意性與趣味性
高分子材料成型加工的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與一般化學(xué)實(shí)驗(yàn)的不同之處在于,它的很多實(shí)驗(yàn)都需要一個(gè)完整的工藝流程才能看到效果,有的單元實(shí)驗(yàn)枯燥無味,因此,對于高分子材料成型加工實(shí)驗(yàn)來說,增加一些創(chuàng)意性與趣味性是非常必要的。學(xué)生如果將做實(shí)驗(yàn)當(dāng)做自己的興趣來對待,所取得的教學(xué)效果會(huì)更好。以雙酚a型環(huán)氧樹脂的合成與粘接實(shí)驗(yàn)為例,由于環(huán)氧樹脂是透明的,因此教師可以讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)開始前自行準(zhǔn)備一些喜歡的樹葉或者卡片之類的東西。當(dāng)環(huán)氧預(yù)聚體合成出來以后可以將這些準(zhǔn)備好的樹葉以及卡片等放到合成模具中,然后進(jìn)行灌漿、封口以及加熱操作,待其固化以后就會(huì)得到一個(gè)非常漂亮的自制相框。在這一創(chuàng)意的啟發(fā)下,學(xué)生還可以發(fā)揮自己的才智制作出臺(tái)歷、鑰匙牌等小用具,這就使這樣的實(shí)驗(yàn)變得非常的有趣。這些創(chuàng)意不僅讓學(xué)生獲得了成就感,同時(shí)也更加喜歡實(shí)驗(yàn)課程。
(四)實(shí)施案例教學(xué)法來提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力
高職院校教學(xué)的重要任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新精神。案例教學(xué)法是一種以案例為基礎(chǔ)的教學(xué)法。在教師的指導(dǎo)下,根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容的需要,運(yùn)用案例來個(gè)別說明展示,從實(shí)際案例出發(fā),提出問題、分析問題、解決問題,通過師生的共同努力使學(xué)生達(dá)到舉一反三、理論聯(lián)系實(shí)際、融會(huì)貫通、增強(qiáng)知識(shí)、提高能力和水平的方法。它實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為主體,以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為基本價(jià)值取向,將理論與實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合了起來,迅速、高效地解決實(shí)際問題。為了讓同學(xué)們掌握分析解決塑料制品應(yīng)力開裂現(xiàn)象的方法,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,以學(xué)校高分子材料加工中心生產(chǎn)的某品牌的食用油包裝瓶蓋在使用過程中發(fā)生部分開裂現(xiàn)象為例,讓同學(xué)們分析發(fā)生開裂的原因。通過調(diào)查研究知道,瓶蓋發(fā)生開裂可能是加工溫度等工藝條件設(shè)定不合適、材料的選擇不夠正確、模具的冷卻系統(tǒng)和模具澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不合理等因素造成。然后通過計(jì)算機(jī)模流分析,發(fā)現(xiàn)主要是澆口進(jìn)澆方向不正確而引發(fā)的應(yīng)力收縮開裂。為此,將進(jìn)澆方向改為從瓶蓋側(cè)向進(jìn)澆,使問題得到了解決。
參考文獻(xiàn)
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[2]問題式教學(xué)法在高分子成型加工實(shí)驗(yàn)中的探討[J]. 劉嬋娟,黃孝華,韋春,張發(fā)愛. 廣東化工. 2013(22)
[3]基于制品設(shè)計(jì)與工藝優(yōu)化的高分子成型加工實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[J]. 楊斌,夏茹,錢家盛,蘇麗芬,苗繼斌,陳鵬. 廣東化工. 2013(17)
作者簡介
篇4
你適合學(xué)習(xí)材料專業(yè)嗎?
材料學(xué)包羅萬象,是國內(nèi)外各行各業(yè)發(fā)展都離不開的一門基礎(chǔ)而重要的學(xué)科。目前據(jù)相關(guān)專家分析,我國在材料成型設(shè)計(jì)方面的人才缺口在20萬~30萬之間,并且呈逐年遞增趨勢,材料科學(xué)與工程專業(yè)的畢業(yè)生已經(jīng)成了“搶手貨”。目前我國整個(gè)材料行業(yè)都缺少高精尖人才,人才缺失問題已經(jīng)成了眾多企業(yè)發(fā)展的桎梏。
材料行業(yè)對人才的需求是如此的迫切,那么也可以想象材料學(xué)的就業(yè)趨勢非常好,想要進(jìn)入材料行業(yè)的學(xué)生也很多,那什么性格的人適合進(jìn)入材料學(xué)院呢?筆者列出了如下的性格需求度表格,同學(xué)們不妨參考一下。
概述:材料學(xué)究竟是什么
材料學(xué)是一門跨學(xué)科的科學(xué),涵蓋的范圍很廣,子學(xué)科多。所以想要回答“材料學(xué)究竟學(xué)什么”這一問題很難。總的來說,材料學(xué)就是研究材料結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和性能,以制造出更好的材料或更好地使用材料的學(xué)科。
材料學(xué)具體分為三個(gè)大類:金屬材料、無機(jī)非金屬材料和高分子材料。因此,大部分高校會(huì)開設(shè)材料科學(xué)與工程專業(yè),專業(yè)下又分出幾個(gè)方向,針對性地學(xué)習(xí)這三大類的知識(shí),并且它還與其他一些工程科學(xué)相重疊,因此在各大院校,材料科學(xué)與工程都有若干分支。
從這三大類可以看出,材料學(xué)是典型的工科專業(yè),課程安排和其他工科專業(yè)大同小異。大學(xué)一、二年級會(huì)安排基礎(chǔ)科目的學(xué)習(xí),如高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)與隨機(jī)過程、大學(xué)英語、C語言、大學(xué)物理、機(jī)械制圖、電子電工學(xué)這樣與材料生產(chǎn)設(shè)備相關(guān)的課程:到了大三大四,則會(huì)偏重專業(yè)課,比如材料物理、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、材料力學(xué)等,都是必須要學(xué)習(xí)的。
材料學(xué)由于應(yīng)用廣泛。在眾多領(lǐng)域都有很大的發(fā)展空間。學(xué)生畢業(yè)后可在航空航天、冶金、機(jī)械、汽車、電子、信息、交通、化工和建筑等工業(yè)企業(yè)以及相關(guān)科研單位工作。學(xué)校不同,學(xué)科方向不同,就業(yè)的去向也不一樣,比如以研究鋼鐵為主的材料專業(yè)。學(xué)生畢業(yè)后大部分去的都是加工為主的企業(yè),比如鋼鐵廠、汽車廠。
總體而言,材料學(xué)是比較基礎(chǔ)的學(xué)科,光是大學(xué)四年學(xué)不到特別專業(yè)的知識(shí)。所以很多同學(xué)會(huì)選擇考研深造,這個(gè)時(shí)候,不妨選擇一個(gè)前沿的并且熱門的方向,比如先進(jìn)陶瓷、復(fù)合材料、納米材料、生物材料等。
核心專業(yè):高分子材料科學(xué)與工程
從本世紀(jì)中葉。高分子材料逐漸登上了材料王國中的寶座。據(jù)2011年的最新統(tǒng)計(jì),我國高分子材料的體積產(chǎn)量已經(jīng)超過其他各類材料,塑料的體積產(chǎn)量已經(jīng)超過鋼鐵體積產(chǎn)量,合成纖維的生產(chǎn)也超過全部有色金屬的總產(chǎn)量,這說明我國已經(jīng)跨進(jìn)了高分子材料時(shí)代。
高分子材料科學(xué)與工程的建立可以說只有二三十年的歷史。從“高分子”三個(gè)字,就知道這個(gè)專業(yè)需要用到化學(xué)方面的很多知識(shí),在大多數(shù)院校中,都開設(shè)了無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)等,而且根據(jù)各個(gè)學(xué)校的側(cè)重點(diǎn)不一樣,有機(jī)化學(xué)、量子化學(xué)、結(jié)晶化學(xué)和熱力學(xué)、固體物理學(xué)、結(jié)晶學(xué)、統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、聚合物流變學(xué)、高分子材料學(xué)、塑料成型工藝學(xué)、機(jī)械制造基礎(chǔ)、模具材料及制造等課程也都是需要學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。為了理解高分子材料中的許多物理現(xiàn)象。系統(tǒng)學(xué)習(xí)高分子物理學(xué)也是十分重要的。如果你只希望念完本科就畢業(yè)工作,高分子材料專業(yè)是個(gè)很不錯(cuò)的專業(yè),因?yàn)樗木蜆I(yè)市場很大。
新興專業(yè):生物功能材料
國家將生命科學(xué)和新材料科學(xué)列為21世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域,而生物材料學(xué)作為一門只有十年歷史的新專業(yè)、站在生命科學(xué)和材料科學(xué)前沿的交叉學(xué)科,更是優(yōu)先發(fā)展的重點(diǎn)。
生物功能材料專業(yè)是培養(yǎng)具有材料科學(xué)與工程、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí),掌握生物材料的基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí),能在生物材料的制備、改性、加工成型及應(yīng)用等領(lǐng)域從事基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和技術(shù)開發(fā)等的綜合型高級技術(shù)人才。
不過很多人會(huì)納悶,生物材料到底拿來做什么呢?作用到底體現(xiàn)在哪里呢?答案很簡單—它們最常出現(xiàn)在牙科和整形外科。假牙、補(bǔ)牙材料、人造骨、人造關(guān)節(jié)都是生物材料的一種。例如為防止骨折,關(guān)節(jié)等部位要承擔(dān)體重的3—6倍的重量,而且一年要承受近200萬次重復(fù)荷重,因此要求人造的關(guān)節(jié)材料有優(yōu)良的對生物適應(yīng)性、疲勞強(qiáng)度和耐磨性等。
本專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)、繼續(xù)升學(xué)和出國深造的前景廣闊??蓮氖屡c生物材料、醫(yī)藥等領(lǐng)域相關(guān)的管理、產(chǎn)品研究開發(fā)、市場銷售、貿(mào)易等方面的工作。
院校推薦
到目前為止,我國設(shè)有材料類專業(yè)的高校有400多所,這400多所院校有自己的特色,因此,這些院校在學(xué)生的培養(yǎng)上也會(huì)有自己的特色。
比如,清華大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)注重學(xué)生的基礎(chǔ),下設(shè)了五個(gè)方向:材料物理與化學(xué)、金屬材料、無機(jī)非金屬材料、復(fù)合材料和電子材料。不過在本科階段,五個(gè)方向的課程都大致相同。
北京科技大學(xué)的材料科學(xué)與工程專業(yè)是該校最強(qiáng)勢的學(xué)科,偏重鋼鐵材料研究,軟硬件設(shè)備足以讓冶金專業(yè)以外的學(xué)生眼紅。學(xué)校名師薈萃,科研實(shí)力強(qiáng),本科生在校學(xué)習(xí)期間都可跟老師進(jìn)實(shí)驗(yàn)室做科研。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)的材料學(xué)院則始終圍繞“高端”兩字,緊密圍繞國防尖端技術(shù)發(fā)展需要的新型材料、新型材料的精密和特種加工技術(shù)設(shè)置課程與內(nèi)容。
北京化工大學(xué)的材料學(xué)是國家的重點(diǎn)學(xué)科,其高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)是傳統(tǒng)強(qiáng)項(xiàng),碳基復(fù)合材料、無機(jī)非金屬材料和金屬材料防護(hù)學(xué)科在全國具有很高的知名度。
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高分子材料:以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料,高分子材料是由相對分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料,包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復(fù)合材料,由千百個(gè)原子彼此以共價(jià)鍵結(jié)合形成相對分子質(zhì)量特別大、具有重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的有機(jī)化合物。
高分子的分子量從幾千到幾十萬甚至幾百萬,所含原子數(shù)目一般在幾萬以上,而且這些原子是通過共價(jià)鍵連接起來的。高分子化合物中的原子連接成很長的線狀分子時(shí),叫線型高分子(如聚乙烯的分子)。如果高分子化合物中的原子連接成網(wǎng)狀時(shí),這種高分子由于一般都不是平面結(jié)構(gòu)而是立體結(jié)構(gòu),所以也叫體型高分子。
生活中的高分子材料很多,如蠶絲、棉、麻、毛、玻璃、橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子涂料和高分子基復(fù)合材料等。下面就以塑料和纖維素舉例說明。
一、生活中常見的高分子材料——塑料
塑料是一種合成高分子材料,又可稱為高分子或巨分子,也是一般所俗稱的塑料或樹脂,可以自由改變形體樣式。是利用單體原料以合成或縮合反應(yīng)聚合而成的材料,由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、劑、色料等添加劑組成的,它的主要成分是合成樹脂。
塑料主要有以下特性:①大多數(shù)塑料質(zhì)輕,化學(xué)性穩(wěn)定,不會(huì)銹蝕;②耐沖擊性好;③具有較好的透明性和耐磨耗性;④絕緣性好,導(dǎo)熱性低;⑤一般成型性、著色性好,加工成本低;⑥大部分塑料耐熱性差,熱膨脹率大,易燃燒;⑦尺寸穩(wěn)定性差,容易變形;⑧多數(shù)塑料耐低溫性差,低溫下變脆;⑨容易老化;⑩某些塑料易溶于溶劑。塑料的優(yōu)點(diǎn)1、大部分塑料的抗腐蝕能力強(qiáng),不與酸、堿反應(yīng)。2、塑料制造成本低。3、耐用、防水、質(zhì)輕。4、容易被塑制成不同形狀。5、是良好的絕緣體。6、塑料可以用于制備燃料油和燃料氣,這樣可以降低原油消耗。塑料的缺點(diǎn)1、回收利用廢棄塑料時(shí),分類十分困難,而且經(jīng)濟(jì)上不合算。2、塑料容易燃燒,燃燒時(shí)產(chǎn)生有毒氣體。3、塑料是由石油煉制的產(chǎn)品制成的,石油資源是有限的。
塑料的結(jié)構(gòu)基本有兩種類型:第一種是線型結(jié)構(gòu),具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合物稱為線型高分子化合物;第二種是體型結(jié)構(gòu),具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合稱為體型高分子化合物。線型結(jié)構(gòu)(包括支鏈結(jié)構(gòu))高聚物由于有獨(dú)立的分子存在,故有彈性、可塑性,在溶劑中能溶解,加熱能熔融,硬度和脆性較小的特點(diǎn)。體型結(jié)構(gòu)高聚物由于沒有獨(dú)立的大分子存在,故沒有彈性和可塑性,不能溶解和熔融,只能溶脹,硬度和脆性較大。塑料則兩種結(jié)構(gòu)的高分子都有,由線型高分子制成的是熱塑性塑料,由體型高分子制成的是熱固性塑料。塑料的應(yīng)用:透明塑料制成整體薄板車頂。薄板車頂?shù)男赂拍罨谕该黛`活的聚碳酸酯或硅樹脂材料,可以被永久性地塑造成單個(gè)的聚碳酸酯薄板,也可作為可折疊鉸鏈和封條。拜耳材料科技研發(fā)的原型總共配備了四個(gè)靈活的薄板部件,形成了四扇“頂窗”,每扇窗都可單獨(dú)打開和關(guān)閉。導(dǎo)軌用于連接薄板部件,形成一個(gè)牢固、透明的聚碳酸酯車頂外殼。一個(gè)同樣透明的管子沿車頂結(jié)構(gòu)中央縱向放置,在“頂窗”打開后用來調(diào)節(jié)折疊薄板。這樣可以形成三維立體結(jié)構(gòu),組件比平坦的薄板更加牢固。同時(shí)也大大降低了單個(gè)組件的數(shù)量。
二、生活中常見的高分子材料——纖維素
纖維素是由葡萄糖組成的大分子多糖。不溶于水及一般有機(jī)溶劑。是植物細(xì)胞壁的主要成分。纖維素是世界上最豐富的天然有機(jī)物,占植物界碳含量的50%以上。纖維素是自然界中存在量最大的一類有機(jī)化合物。它是植物骨架和細(xì)胞的主要成分。在棉花、亞麻和一般的木材中,含量都很高。
纖維素的結(jié)構(gòu):纖維素是一種復(fù)雜的多糖,分子中含有約幾千個(gè)單糖單元,即幾千個(gè)(C6H10O5);相對分子質(zhì)量從幾十萬至百萬;屬于天然有機(jī)高分子化合物;纖維素結(jié)構(gòu)與淀粉不同,故性質(zhì)有差異。
纖維素的性能:纖維素不溶于水和乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑,能溶于銅氨Cu(NH3)4(OH)2溶液和銅乙二胺 [NH2CH2CH2NH2]Cu(OH)2溶液等。水可使纖維素發(fā)生有限溶脹,某些酸、堿和鹽的水溶液可滲入纖維結(jié)晶區(qū),產(chǎn)生無限溶脹,使纖維素溶解。纖維素加熱到約150℃時(shí)不發(fā)生顯著變化 ,超過這溫度會(huì)由于脫水而逐漸焦化。纖維素與較濃的無機(jī)酸起水解作用生成葡萄糖等,與較濃的苛性堿溶液作用生成堿纖維素,與強(qiáng)氧化劑作用生成氧化纖維素。
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關(guān)鍵詞:高分子材料基礎(chǔ);教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)手段;教學(xué)方法
高分子材料學(xué)科的學(xué)生培養(yǎng),應(yīng)立足于其創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),立足于對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng),以滿足社會(huì)對高分子材料學(xué)科人才的需求。為此,在“高分子材料基礎(chǔ)”課程的教學(xué)中,我們堅(jiān)持“給大學(xué)生創(chuàng)造機(jī)會(huì)與條件,充分發(fā)揮其潛能,逐步培養(yǎng)其自主式、合作式和探究式的學(xué)習(xí)習(xí)慣以及創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和科學(xué)精神”的教學(xué)宗旨,積極探索教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)方法的改革。
一、教學(xué)內(nèi)容的整合與優(yōu)化
我校自2002年開始在高分子材料及其相近專業(yè)開設(shè)“高分子材料基礎(chǔ)”課程。課程教材選用“面向21世紀(jì)課程教材”《高分子材料基礎(chǔ)》。此教材的特點(diǎn)是涵蓋了高分子材料學(xué)科的基本理論、基本知識(shí)以及典型材料的制備與應(yīng)用,并且對當(dāng)前一些高分子材料學(xué)科前沿性的理論與知識(shí)給予了充分的闡釋。但是,為了適應(yīng)本科教學(xué)的需要,給學(xué)生一個(gè)清晰的學(xué)習(xí)脈絡(luò),在規(guī)定的學(xué)時(shí)內(nèi)完成講授任務(wù),通過認(rèn)真討論,我們按照“刪繁就簡,削枝強(qiáng)干,突出重點(diǎn)”的原則,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了整合與優(yōu)化,使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi),盡量學(xué)習(xí)到課程的精髓。
教材內(nèi)容體系主要如下:材料科學(xué)概論、高分子材料的制備反應(yīng)、高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能、通用高分子材料、功能高分子材料、聚合物共混物、聚合物基復(fù)合材料。
通過對教材內(nèi)容的整合與優(yōu)化,對“高分子化學(xué)”、“高分子物理”中涉及到的基礎(chǔ)理論知識(shí)內(nèi)容,通過以緒論的形式,以新的角度給予重點(diǎn)講授,目的是引出以下的重點(diǎn)講授內(nèi)容。并且,在緒論的講授中增加了對歷來在高分子學(xué)科中作出突出貢獻(xiàn)的專家,尤其是獲得諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)家的生平事跡的介紹,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。整合優(yōu)化后的課程教學(xué)內(nèi)容為:材料與材料科學(xué)(含:材料概念及分類、材料結(jié)構(gòu)、材料性能、材料制備、材料的發(fā)展簡史、高分子材料突出科學(xué)家簡介、材料科學(xué)范疇及任務(wù)等),通用高分子材料(含:塑料、橡膠、纖維、粘劑及涂料),功能高分子材料(重點(diǎn):功能高分子材料的設(shè)計(jì)及制備方法、高分子催化劑、高分子功能膜材料、高分子醫(yī)用材料、智能高分子材料等),聚合物共混物(重點(diǎn):制備方法、形態(tài)結(jié)構(gòu)、性能、增韌塑料增韌機(jī)理等),聚合物基復(fù)合材料(含:聚合物基宏觀復(fù)合材料、聚合物基納米復(fù)合材料)。
此外,在進(jìn)行講授的過程中,也插入一些花絮。例如在講授聚酰胺樹脂時(shí),介紹尼龍(Nylon)名稱的來歷:尼龍最早由杜邦公司的Carothers領(lǐng)導(dǎo)的美國和英國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研制成功的合成纖維材料,為紀(jì)念這一研究成果,銘記兩國科學(xué)家的貢獻(xiàn),取兩國的首都城市名首字來命名,即New York取NY,London取LON,合成一個(gè)新名字NYLON(尼龍),等等。以引導(dǎo)學(xué)生樹立遠(yuǎn)大理想,刻苦努力學(xué)習(xí),為祖國的建設(shè)與發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
二、教學(xué)模式的改革與實(shí)踐
荀子曰:假輿馬者,非利足也,而致千里;假舟楫者,非能水也,而絕江河。君子生非異也,善假于物也。所以教學(xué)手段與教學(xué)方法的改革對提高教學(xué)質(zhì)量是至關(guān)重要的。因此,為了提高教學(xué)質(zhì)量,在教學(xué)方法和手段上,我們也積極進(jìn)行了一些改革與探索。
1.教學(xué)手段的改革
一是采用多媒體教學(xué)增加課程的信息量和內(nèi)容的直觀性。我們按照教學(xué)內(nèi)容制作了教學(xué)課件,課件中對一些難以理解的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了直觀處理,使學(xué)生能夠更好地理解。例如,對一些塑料加工設(shè)備的運(yùn)行專門制作了部分動(dòng)畫,使其講授更加生動(dòng)直觀。另外,通過利用多媒體教學(xué),減少了板書的環(huán)節(jié),節(jié)省了大量的時(shí)間,增加了課程的信息量。
二是利用學(xué)校的“課程中心”加強(qiáng)與學(xué)生的課外交流。通過學(xué)校的“課程中心”,達(dá)到師生互動(dòng)的教學(xué)輔助模式,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力及教學(xué)效率。學(xué)?!罢n程中心”設(shè)有教師論壇、課程論壇、專家論壇、答疑信箱和個(gè)人空間等板塊,可以達(dá)到課下師生之間互動(dòng)的目的。此門課程充分利用以上功能,實(shí)現(xiàn)了教師上傳電子課件、課程相關(guān)文獻(xiàn)資料等,學(xué)生下載課件資料、上交作業(yè)、提出問題、在線測試等,達(dá)到了師生及學(xué)生之間相互訪問、交流、互動(dòng)的學(xué)習(xí)目的,調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與創(chuàng)造性。
2.教學(xué)方法的改革
主要采用“精講解多討論”的方法,引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,教育學(xué)生要知學(xué)、好學(xué)、樂學(xué)。為了使學(xué)生達(dá)到樂學(xué)的至高境界,教學(xué)中采取了以下方法:
一是在課堂教學(xué)中針對重要的知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)出系列問題,有意識(shí)地向?qū)W生提出,由學(xué)生經(jīng)過自由討論后,請學(xué)生回答。
二是增加了課程論文的寫作。由于學(xué)生剛剛接觸到部分專業(yè)課程,關(guān)于專業(yè)科研論文的寫作技法不熟練,一開始只要求學(xué)生就所講的一些內(nèi)容,如針對某種塑料,查閱至少10篇近期的論文,通過分析、歸納、總結(jié),進(jìn)行綜述寫作。為了使學(xué)生按照規(guī)范來寫作,利用課余時(shí)間給學(xué)生講授綜述的基本要求及寫作方法。通過綜述的寫作,鍛煉了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、查閱文獻(xiàn)的能力,以及對文獻(xiàn)分析、歸納、總結(jié)的能力、并且使他們通過寫作論文產(chǎn)生一種成就感。
三是布置自學(xué)內(nèi)容,對自學(xué)的課程內(nèi)容要求寫出課程讀書感想。學(xué)生通過自學(xué),將書本上的內(nèi)容消化成自己的知識(shí),再經(jīng)過歸納總結(jié),寫出讀后感,使他們對所學(xué)的知識(shí)牢固掌握。
這些方法與手段的使用,使學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)的能力得到提高,從而提高了此門課程的教學(xué)效率,也對其他課程的學(xué)習(xí)起到了促進(jìn)作用。
三、改革取得顯著效果
“高分子材料基礎(chǔ)”課程涉及的教學(xué)內(nèi)容比較龐雜,系統(tǒng)性較差,在講授的過程中不易形成嚴(yán)密的體系,特別是涉及對一些材料的制備、性能、應(yīng)用等講解時(shí),跳躍性大,內(nèi)容枯燥,吸引力不足。但是,通過對課程內(nèi)容的整合優(yōu)化以及采用了一些有效的教學(xué)手段與教學(xué)方法,使該門課程的教學(xué)取得了一些很好的效果。
1.學(xué)生知識(shí)面得到拓寬。本門課程是高分子材料專業(yè)在本科教學(xué)中一門全面介紹材料知識(shí)的課程,學(xué)生在學(xué)習(xí)一些基本理論基本知識(shí)的基礎(chǔ)上,通過對一些常用材料的知識(shí)學(xué)習(xí),對高分子學(xué)科的發(fā)展、應(yīng)用等有了更深的、更清晰的認(rèn)識(shí)。學(xué)生普遍認(rèn)為,通過學(xué)習(xí)使他們對專業(yè)知識(shí)從懵懂、迷茫轉(zhuǎn)為清晰、明確,使他們的專業(yè)知識(shí)面得到的拓展。學(xué)生在掌握該課程的核心內(nèi)容后,對于專業(yè)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)、學(xué)業(yè)專題研究以及研究生階段的學(xué)習(xí)都起到了重要的促進(jìn)作用。
2.學(xué)生學(xué)習(xí)興趣得到提升。大力開展多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué),發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性,以及增加講授一些與課程有關(guān)的知識(shí)發(fā)現(xiàn)過程、相關(guān)課程內(nèi)容涉及的科學(xué)家的趣聞軼事等等,學(xué)生普遍反映通過學(xué)習(xí)此課程,自己的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)能力得到了較大的提高。例如,通過“課程中心”達(dá)到了學(xué)生與教師之間的交流互動(dòng),學(xué)生的寫作能力,對問題的認(rèn)識(shí)深度、廣度,對文獻(xiàn)的分析、歸納、總結(jié)能力等都得到了很大提高。
3.學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)化為精神享受。學(xué)生普遍反映,通過在課堂上討論問題,通過課下搜集相關(guān)資料,在“課程中心”提供的個(gè)人空間上發(fā)表,通過整理自己設(shè)計(jì)的BLOG空間等等,使自己的自主學(xué)習(xí)能力得到升華,學(xué)習(xí)成為一種對美好事物的追求,將枯燥的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N精神的享受。
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關(guān)鍵詞:雙語教學(xué) 材料科學(xué)與工程 教學(xué)模式
在世界進(jìn)入21世紀(jì)的今天,隨著中國加入WTO,我國改革開放日趨深化,中國正走向世界,世界也在向中國走來,國家和社會(huì)發(fā)展使得對雙語人才的需求程度迅速提高。如何在材料學(xué)科本科教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)英語的應(yīng)用能力,使之具備綜合素質(zhì),是當(dāng)前高分子材料與復(fù)合材料專業(yè)教育與教學(xué)改革中需要深入探討的問題之一。
我校自1997年開始招收復(fù)合材料專業(yè),每年基本上招生2個(gè)本科班,在原有的高分子材料基礎(chǔ)上進(jìn)行有機(jī)整合,分為高分子材料與工程專業(yè)與復(fù)合材料與工程專業(yè)。從共性知識(shí)體系中提煉出基本問題,建立起材料科學(xué)與工程的基礎(chǔ)教學(xué)體系,從寬基礎(chǔ)角度加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué),使一部分專業(yè)課趨于向?qū)I(yè)基礎(chǔ)課的調(diào)整,在這樣的教改思路下,原來各專業(yè)方向的專業(yè)外語課程面臨著向大材料專業(yè)的過渡,從而產(chǎn)生了一門新的課程――《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》,并設(shè)為雙語教學(xué)示范課程,作為高分子材料與工程專業(yè)與復(fù)合材料與工程專業(yè)六大平臺(tái)課程之一,材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)的內(nèi)容因雙語教學(xué)而偏向于基本概念和基本應(yīng)用,為避免重復(fù),材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)將不涉及各材料方向的具體理論。
一、材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)雙語教學(xué)的必要性與目的
專業(yè)外語(實(shí)際上多為專業(yè)英語)是以往的專業(yè)設(shè)置下各專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)必修課,其目的在于提高學(xué)生對外文文獻(xiàn)的閱讀與理解能力,而主要以專業(yè)英語作為整班授課內(nèi)容。目前,由于高校近年來開設(shè)了雙語教學(xué)課程,所以專業(yè)外語面臨著被取消的可能或過渡為雙語教學(xué)課程。我校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)即以雙語教學(xué)的《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》課程來代替專業(yè)外語,但兩者之間又存在著本質(zhì)的區(qū)別。
以高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)為例,專業(yè)外語課程為32學(xué)時(shí),分兩部分在第五和第六學(xué)期兩期授課,其學(xué)習(xí)內(nèi)容主要涉及的是專業(yè)基礎(chǔ)常識(shí)和后續(xù)專業(yè)課程的部分內(nèi)容,如高分子化學(xué)中的合成部分,高分子物理中的結(jié)晶部分等,而上課主要以翻譯形式為主,課上一般較為單調(diào)。由于所涉及的內(nèi)容學(xué)生還沒有學(xué)過,對學(xué)生來講內(nèi)容較深,學(xué)生不能夠以英語完全了解本專業(yè),而從專業(yè)外語課程中學(xué)生對專業(yè)內(nèi)容的領(lǐng)會(huì)往往不完整,因此專業(yè)外語課程一般難以取得非常良好的授課效果。為了讓學(xué)生能夠理解并應(yīng)用外語進(jìn)行專業(yè)知識(shí)的表達(dá),并實(shí)現(xiàn)寬基礎(chǔ)教學(xué),《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》首先從授課內(nèi)容上進(jìn)行了大幅度調(diào)整??紤]到雙語教學(xué)的《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》將被安排在第五學(xué)期教學(xué),是最早與學(xué)生接觸的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,學(xué)生還未接觸各方向的基礎(chǔ)理論,所以本課程計(jì)劃從材料基本結(jié)構(gòu)出發(fā),根據(jù)材料的不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類,介紹三大材料及功能和復(fù)合材料的主要品種及其應(yīng)用,其內(nèi)容自成體系,不再依賴各專業(yè)方向。從以上意義上講,以雙語教學(xué)的《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》代替專業(yè)外語是必然的趨勢。
二、材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)雙語教學(xué)的基本模式存在的問題
雙語教學(xué)是近年來出現(xiàn)的一種新的教學(xué)模式,它所遇到的問題在其它課程的雙語教學(xué)中已經(jīng)體現(xiàn)出來,就我校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)來講,所遇到的問題可能還來自于以下這方面:就是不能找到合適的授課教師精通所有三個(gè)專業(yè)方向的內(nèi)容,我校的現(xiàn)任教師分別來自于高分子、無機(jī)和金屬三大材料專業(yè),不具備全部專業(yè)方向的材料基礎(chǔ)知識(shí)的能力,每位只能講授自己專業(yè)熟悉的一部分內(nèi)容,而學(xué)生要接受至少三位教師的講課,這樣一來課程缺乏系統(tǒng)性,但從另一角度講,授課教師分別來自于三大材料專業(yè),所以他們會(huì)對本材料十分了解,而使得學(xué)生可以學(xué)到更充實(shí)的知識(shí)。
三、材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)雙語教學(xué)模式
針對雙語教學(xué)存在問題,我們首先采取了分章節(jié)專業(yè)教學(xué)模式,即每部分專業(yè)知識(shí)都有該專業(yè)教師授課。我們學(xué)院整合全院的教師資源,形成了材料加工、金屬材料、高分子材料、復(fù)合材料及無機(jī)非金屬材料五個(gè)專業(yè)教師組成的教學(xué)團(tuán)隊(duì),負(fù)責(zé)該課程的全院教學(xué),合理安排教學(xué)時(shí)間與內(nèi)容,各專業(yè)的知識(shí)都有該專業(yè)的老師授課,通過幾年的實(shí)踐,獲得了很好效果。
其次,課堂形式主要采用多媒體教學(xué),用將課堂的主要內(nèi)容以全部英文的形式演示給學(xué)生,并且配備了與原版教材相配套的多媒體課件,以圖文并茂的方式對學(xué)生進(jìn)行授課,使學(xué)生從視覺聽覺多角度來獲取知識(shí)信息,增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為了充分發(fā)揮主體性參與學(xué)習(xí)的使用,在教學(xué)過程中我們積極開發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力,在資料的查詢、英文寫作與翻譯、語言的表達(dá)方面進(jìn)行了培養(yǎng)鍛煉,注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力的提高。
在教學(xué)中結(jié)合材料科學(xué)最前沿科學(xué)與研究領(lǐng)域,將學(xué)生分成若干小組,且給各小組分好一個(gè)關(guān)于最新研究成果的英文題目,指導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)利用圖書館和網(wǎng)絡(luò)等資源搜索所需信息對該英文題目進(jìn)行分析與評價(jià),并提出問題與展望未來研究發(fā)展趨勢,培養(yǎng)學(xué)生對材料信息的收集能力、閱讀能力、理解能力與寫作能力。學(xué)生可以根據(jù)自己的個(gè)人情況將論成形式上臺(tái)進(jìn)行演講,使學(xué)生鍛煉了膽量,提高了表達(dá)能力。這樣大大增強(qiáng)了學(xué)生英語的思維能力,提高了學(xué)生們英語學(xué)習(xí)本專業(yè)的興趣,拓寬了學(xué)生們的專業(yè)知識(shí)視野,為他們未來從事本專業(yè)的科學(xué)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
通過材料科學(xué)與工程課程雙語教學(xué)實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)無論對學(xué)生還是教師在英語水平的考驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)的講授和學(xué)習(xí)都是一個(gè)考驗(yàn),只要采用適當(dāng)?shù)姆椒ǎ處熅哂旭{馭英語和專業(yè)知識(shí)的能力,積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),用雙語進(jìn)行專業(yè)課的教學(xué)是可以完全達(dá)到用中文講課的同樣目的。
參考文獻(xiàn):
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[2]張津,劉蘭宵,石國梁.重慶工學(xué)院學(xué)報(bào),2006.20.154-156。
篇8
關(guān)鍵詞: 高分子化學(xué) 教學(xué)改革 教學(xué)創(chuàng)新
高分子化學(xué)是高分子專業(yè)理工科學(xué)生的必修課,也是高分子科學(xué)及材料科學(xué)的理論基礎(chǔ),在高等學(xué)?;瘜W(xué)相關(guān)專業(yè)占有較大比重,與無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)和分析化學(xué)并列成為第五大化學(xué)。因此,如何利用有限的教學(xué)時(shí)間和教學(xué)資源有效地將高分子化學(xué)專業(yè)知識(shí)傳授給學(xué)生,并能夠指導(dǎo)實(shí)踐應(yīng)用,已成為眾多教學(xué)工作者的共同目標(biāo)。作為一名高分子化學(xué)的教師,筆者在講授高分子化學(xué)課程中,對課堂教學(xué)方式與方法,多媒體教學(xué)手段,實(shí)驗(yàn)教學(xué),以及與生產(chǎn)生活的結(jié)合等方面進(jìn)行了探討和思考。
1.教學(xué)與科研講解相結(jié)合
高分子化學(xué)是一門年輕的學(xué)科,發(fā)展歷史較短,許多理論尚不成熟。隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步,新的聚合方法和新的合成技術(shù)不斷涌現(xiàn),對傳統(tǒng)的高分子化學(xué)概念提出了挑戰(zhàn),同時(shí)也導(dǎo)致高分子化學(xué)教材的更新不能與科技同步。因此,在教學(xué)中,教師可以及時(shí)在傳統(tǒng)教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上補(bǔ)充近年發(fā)展的關(guān)于高分子化學(xué)的前沿科學(xué)技術(shù)和研究方法,結(jié)合國內(nèi)外科研的最新研究成果和動(dòng)向進(jìn)行介紹與講解,使教學(xué)內(nèi)容始終跟上時(shí)代的步伐,開闊學(xué)生的視野,激發(fā)他們對高分子化學(xué)課程學(xué)習(xí)的熱情。教師還可以推薦一些期刊、數(shù)據(jù)庫和書籍,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的興趣自主學(xué)習(xí),擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,積極探索高分子化學(xué)的新領(lǐng)域。此外,在課堂上,對本專業(yè)老師的研究項(xiàng)目及最新研究成果進(jìn)行介紹,如在配位聚合的講解中,筆者就結(jié)合自己的研究方向,講解通過開環(huán)易位聚合及非環(huán)二烯烴易位聚合方法合成不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的可降解聚合物用于納米材料和生物醫(yī)藥。同學(xué)們對高分子化學(xué)的某些知識(shí)有了更深的了解,從而調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)和科研的積極性、主動(dòng)性[1]。
2.多媒體和板書授課相結(jié)合
高分子化學(xué)中聚合反應(yīng)機(jī)理與動(dòng)力學(xué)理論比較抽象,難以理解[2]。多媒體教學(xué)作為一種當(dāng)前基本普及的教學(xué)手段,可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)無法實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)與三維效果,將高分子化學(xué)中微觀反應(yīng)歷程形象逼真地顯示在屏幕上,大大增加單位時(shí)間內(nèi)學(xué)生掌握知識(shí)的數(shù)量。此外,對于工科院校高分子材料專業(yè)的學(xué)生,畢業(yè)以后多數(shù)去工業(yè)研究部門或工廠工作,除了要掌握理論知識(shí)外,還要將理論與實(shí)際相結(jié)合。因此,在高分子化學(xué)的講授中應(yīng)加入一些聚合物生產(chǎn)工藝部分的內(nèi)容,對于這些內(nèi)容的講解,都涉及生產(chǎn)流程,應(yīng)用Flash作出動(dòng)態(tài)的流程圖,幫助學(xué)生了解實(shí)際的生產(chǎn)過程,為以后的工作打下基礎(chǔ)。然而,先進(jìn)的教學(xué)手段不等于能達(dá)到良好的教學(xué)效果,關(guān)鍵在于多媒體技術(shù)如何與傳統(tǒng)的教學(xué)手段相結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)它應(yīng)有的價(jià)值。講授中發(fā)現(xiàn),有很多需要理論推導(dǎo)的公式,例如自由基聚合中關(guān)于聚合動(dòng)力學(xué)公式的推導(dǎo),通過多媒體與板書相結(jié)合進(jìn)行講解,學(xué)生能夠更容易理解和掌握。首先利用板書對相關(guān)公式進(jìn)行詳細(xì)推導(dǎo),一步一步地傳授給學(xué)生,然后與多媒體結(jié)合講解,并進(jìn)行歸納和總結(jié),這樣可以將結(jié)果表示得更清晰明確,更有助于加深學(xué)生對公式的記憶。
3.探究式與啟發(fā)式教學(xué)相結(jié)合
高等教育的任務(wù)不僅是傳授知識(shí),而且要教給學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的方法,讓學(xué)生積極思考,充分發(fā)揮想象,勇于探索和創(chuàng)新,培養(yǎng)自學(xué)能力。教學(xué)是教師和學(xué)生的雙邊共同活動(dòng),在教學(xué)時(shí),教師應(yīng)經(jīng)常向?qū)W生闡明“弟子不必不如師,師不必賢于弟子”的道理,引導(dǎo)學(xué)生自由發(fā)表觀點(diǎn),從而拓寬學(xué)生思路,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),培養(yǎng)他們的語言表達(dá)能力和歸納總結(jié)能力。在課堂上,教師采用講授、提問、練習(xí)、討論相結(jié)合的互動(dòng)式教學(xué)啟發(fā)學(xué)生,學(xué)生積極參與。這樣不僅活躍了課堂氣氛,而且學(xué)生感到上課很輕松,漸漸對該課程感興趣,從而促進(jìn)對知識(shí)的理解和探索。如教師可以在課堂上就某一主題或知識(shí)點(diǎn)專門進(jìn)行討論,大家暢所欲言、各抒己見,培養(yǎng)發(fā)散思維能力。此外,還可以讓學(xué)生走上講臺(tái),參與到教學(xué)工作中。例如在講到連鎖聚合反應(yīng)時(shí),科研將學(xué)生分成小組,各自選擇一種聚合反應(yīng),學(xué)生通過查閱文獻(xiàn),制作多媒體在課堂進(jìn)行講解,其他同學(xué)向其小組成員提問。通過文獻(xiàn)調(diào)研、講解、回答問題,鍛煉學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性與綜合能力,對學(xué)生基本的科研能力進(jìn)行培養(yǎng),老師也能從學(xué)生圖文并茂、生動(dòng)形象地演講中獲得很多新的知識(shí)[3]。
4.理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),在化學(xué)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)占有十分重要的地位。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高分子化學(xué)理論教學(xué)課程的重要組成部分,也是工科學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的紐帶。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能使學(xué)生更好地理解課程中的理論知識(shí),而且對提高學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,操作能力,觀察和解決實(shí)際問題的能力也有著極其重要的作用。高分子化學(xué)重點(diǎn)講述聚合反應(yīng)的機(jī)理和實(shí)施方法,其實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往得到的是一些聚合物產(chǎn)品。我們可以選擇一些和學(xué)生平時(shí)生活、學(xué)習(xí)關(guān)系緊密的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來做。比如,以前我們開設(shè)了“聚甲基丙烯酸甲酯的制備”實(shí)驗(yàn),目的是讓學(xué)生了解和掌握自由基聚合反應(yīng)的原理及反應(yīng)條件對產(chǎn)物性能的影響,在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),學(xué)生的積極性并不高。學(xué)生反映不了解聚甲基丙烯酸甲酯是什么東西。為此,我們將這個(gè)實(shí)驗(yàn)換成“聚乙醇縮甲醛的制備”這個(gè)實(shí)驗(yàn),同學(xué)們的興趣一下子提高了許多。因?yàn)樗麄兞私獾竭@就是平時(shí)用的膠水,在實(shí)驗(yàn)過程中尤其積極認(rèn)真。很多同學(xué)還帶著空瓶子,做完實(shí)驗(yàn)將自己制得的樣品帶回去。這雖然是一個(gè)實(shí)驗(yàn)的調(diào)整和改變,但是通過這些,不僅使學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和掌握了高分子化學(xué)的相關(guān)理論知識(shí)和高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作,提高了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性,而且使學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到了高分子化學(xué)是一個(gè)和人們的日常生產(chǎn)生活息息相關(guān)的學(xué)科,激發(fā)了他們對該專業(yè)的熱愛[4]。
5.高分子化學(xué)與社會(huì)生活相結(jié)合
以塑料、橡膠、纖維、涂料等為代表的高分子材料與人類社會(huì)的生產(chǎn)實(shí)踐密切相關(guān),且已經(jīng)深入到日常生活的各個(gè)方面。然而,目前許多高校在講授時(shí),對基礎(chǔ)理論方面的介紹非常系統(tǒng)、深入,但在高分子的應(yīng)用和日常生活的聯(lián)系方面相對弱一些。因此,教師在進(jìn)行理論教學(xué)的同時(shí),應(yīng)結(jié)合高分子的特點(diǎn),注重積極聯(lián)系實(shí)際的生活和應(yīng)用,在傳授學(xué)生理論知識(shí)的同時(shí),還要培養(yǎng)其對身邊各種聚合物的認(rèn)知能力。例如,在第一次上課時(shí),可以介紹身邊的高分子材料,看到保鮮膜就知道是聚乙烯,看到一次性飯盒知道是發(fā)泡聚苯乙烯,看到塑料杯子、盆子就知道是聚丙烯等,掌握一些基本的生活技能。此外,有些高分子材料還能很好地引出課程內(nèi)容。比如女生都非常熟悉的尼龍襪就是縮聚反應(yīng)的典型代表――尼龍。此外,還可以提示學(xué)生在買鞋的時(shí)候,如果售貨員告訴是聚氨酯材料的,你就可以知道并不是天然的“皮”,而是人工通過縮聚反應(yīng)合成的高分子材料。在教學(xué)過程中,還應(yīng)當(dāng)密切結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)與時(shí)事。如當(dāng)前我們國家面臨大量廢棄塑料難以降解造成嚴(yán)重的白色污染問題、2010年上海市靜安區(qū)“11.15”重大火災(zāi)等,培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)的責(zé)任心、思考能力和研究能力[5]。
教學(xué)方法的改革是高校教育改革的重要組成部分。創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的培養(yǎng)是一個(gè)長期的過程,需要對教學(xué)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)認(rèn)真研究,層層貫徹。隨著教學(xué)改革的不斷深入,我們將繼續(xù)探索,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),為培養(yǎng)優(yōu)秀的應(yīng)用型創(chuàng)新人才作出不懈努力。
參考文獻(xiàn):
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篇9
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(gè)領(lǐng)域與學(xué)科,企業(yè)和社會(huì)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(huì)的需求。為了滿足社會(huì)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(huì)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(shí)有限,非高分子專業(yè)在開設(shè)高分子方面專業(yè)課時(shí),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(shí)的同時(shí),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(shí);另一方面,提高了學(xué)生的綜合專業(yè)能力,以滿足社會(huì)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(huì)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(jìn)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(shí)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(shí)踐,筆者積累了一定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),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(huì)與非高分子專業(yè)的教師進(jìn)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(shí)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(shí)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(diǎn),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(shí)數(shù)均為48學(xué)時(shí),只有理論,沒有實(shí)驗(yàn),安排的學(xué)期均在大學(xué)三年級下學(xué)期。由于兩個(gè)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(shí)掌握也不盡相同,雖然兩個(gè)專業(yè)的學(xué)生均學(xué)習(xí)了《有機(jī)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(shí)對這兩個(gè)專業(yè)講授《高分子化學(xué)與物理》時(shí),在課程內(nèi)容的安排上,會(huì)存在不同。筆者通過近幾年的教學(xué)實(shí)踐,將兩專業(yè)的所學(xué)《高分子化學(xué)與物理》課程進(jìn)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(jī)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)骄酆稀⒐簿酆弦约熬酆衔锏幕瘜W(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(dòng)力學(xué),聚合方法等。同時(shí),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(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)講解,通過習(xí)題的方式將學(xué)生難以理解的內(nèi)容進(jìn)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(jī)理、過程以及聚合反應(yīng)的動(dòng)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(yùn)動(dòng)、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(dòng)力學(xué)、聚合反應(yīng)機(jī)理以及高分子的結(jié)構(gòu)與各種性能之間的關(guān)系,機(jī)理的表述和公式的推導(dǎo)繁雜,板書費(fèi)時(shí)費(fèi)力,僅僅依賴“黑板+粉筆”的教學(xué)模式,很難在較少的學(xué)時(shí)內(nèi)將這些抽象的重點(diǎn)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(qiáng)等特點(diǎn),能夠形象、直觀、生動(dòng)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(shí)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(jī)理和聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)理論性強(qiáng),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(gè)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(shí)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(shí)直觀和形象化,利用多媒體中的動(dòng)畫過程將這些抽象的理論過程生動(dòng)地展示給學(xué)生,使學(xué)生在較少的學(xué)時(shí)內(nèi)更快地理解所學(xué)的內(nèi)容,加大教學(xué)信息量,同時(shí)能夠充分調(diào)動(dòng)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(shí)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(huì)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(dòng)力學(xué)公式的推導(dǎo)用板書一步一步進(jìn)行推導(dǎo),多媒體可將板書推導(dǎo)過程進(jìn)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(dòng)腦思考跟上老師的思路,同時(shí)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(jìn)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(dòng)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(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性使學(xué)生將枯燥的理論教學(xué)與實(shí)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(shí)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(shí)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(dòng)畫或?qū)嶒?yàn)演示展示給學(xué)生,使學(xué)生在學(xué)習(xí)抽象理論的同時(shí),了解這些理論在實(shí)際生產(chǎn)和生活的應(yīng)用。如在講授彈性數(shù)學(xué)模型時(shí),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(shí)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(diǎn)和難點(diǎn)仍百思不得其解,這些會(huì)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(shí)際,留出一部分答疑時(shí)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(shí)解決學(xué)生學(xué)習(xí)過程的難點(diǎn),讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣。《高分子化學(xué)與物理》規(guī)定的講課課時(shí)非常有限,然而課程內(nèi)容繁多,理論性又強(qiáng),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(shí),安排適當(dāng)?shù)拇鹨蓵r(shí)間,及時(shí)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(shí),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(shí)變得易懂,學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)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(qiáng)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(dòng)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(shí),提高了教學(xué)的質(zhì)量。同時(shí),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(dòng)等多方面進(jìn)行了總結(jié),只有認(rèn)真做好每一個(gè)環(huán)節(jié),合理地運(yùn)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(shí),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10
產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合開展阻燃技術(shù)研究
東莞市柏百順石油化工有限公司(簡稱“柏百順公司”)成立于1996年。公司成立初期以有機(jī)化工溶劑經(jīng)營為主,自2002年起,公司銷售業(yè)績就邁上了新臺(tái)階。隨著公司的不斷發(fā)展和行業(yè)競爭的加強(qiáng),柏百順公司逐漸意識(shí)到只有發(fā)展自主產(chǎn)業(yè)和多元化經(jīng)營、提高總體競爭力,企業(yè)才能做大做強(qiáng),于是公司開始積極進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作,尋找途徑向高新技術(shù)企業(yè)發(fā)展。
北京理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院阻燃材料研究國家專業(yè)實(shí)驗(yàn)室(簡稱“阻燃實(shí)驗(yàn)室”)是我國唯一的阻燃材料研究專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有專兼職人員10人,包括教授5人、副教授3人、講師2人,其中國家級突出貢獻(xiàn)中青年科學(xué)家2人;現(xiàn)任主任為楊榮杰教授,學(xué)術(shù)委員會(huì)主任為才鴻年院士。實(shí)驗(yàn)室在國家“211工程”與“985工程”項(xiàng)目的支持下,正在建設(shè)成為專門從事阻燃材料研究與開發(fā)、阻燃技術(shù)與材料進(jìn)展學(xué)術(shù)交流、阻燃材料領(lǐng)域高層次人才培養(yǎng)、阻燃材料檢測及技術(shù)咨詢的基地。
高分子材料的制造與加工是東莞市支柱產(chǎn)業(yè)之一。隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展,這一行業(yè)迫切需要開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、高附加值的、更加安全和環(huán)保的產(chǎn)品,改變傳統(tǒng)的高投入、高消耗、高污染、低效益的發(fā)展模式。目前,東莞地區(qū)阻燃行業(yè)存在自主創(chuàng)新能力不足、核心技術(shù)缺失、競爭層次較低以及利潤水平不高的問題。在此情境下,柏百順公司以中國阻燃行業(yè)領(lǐng)軍人為目標(biāo),立足東莞、迅速開展阻燃技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化工作。自2004年開始,柏百順公司與北京理工大學(xué)阻燃實(shí)驗(yàn)室展開了深入、廣泛的合作,并成為中國阻燃學(xué)會(huì)常務(wù)理事單位。通過與北京理工大學(xué)建立密切而良好的合作關(guān)系,企業(yè)的創(chuàng)新需求得到了高校的高新科技成果和人才等方面的大力支持。幾年來陸續(xù)有項(xiàng)目開發(fā)成功,其中“高效阻燃劑FR245”等項(xiàng)目已成功投產(chǎn)。
“高效阻燃劑FR245”的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化
當(dāng)今市場所主要應(yīng)用的溴系阻燃劑雖然具有極其優(yōu)異的阻燃特性和性價(jià)比,但通常溴系阻燃劑阻燃制品在燃燒過程別容易產(chǎn)生刺激性煙霧,同時(shí)這類阻燃劑的某些品種在降解過程中產(chǎn)生的有毒致癌物質(zhì)如Dioxin(二英),或者其不完全反應(yīng)產(chǎn)物如多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚等,對人類健康和環(huán)境存在著極大的隱患。
環(huán)保型阻燃劑三一(三溴苯氧基)-三嗪作為十溴二苯醚和十溴二苯乙烷的替代阻燃添加劑,具有阻燃效率高、加工性能好、耐光和耐候性能優(yōu)異等特點(diǎn),現(xiàn)已為國內(nèi)各大型改性阻燃制品供應(yīng)商認(rèn)可,但大多數(shù)產(chǎn)品需要進(jìn)口,國內(nèi)產(chǎn)品在質(zhì)量上尚不能滿足要求,而進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格昂貴,制約了該阻燃材料的應(yīng)用以及相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。為此,有必要進(jìn)行該阻燃制品的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)工藝研究。
“高效阻燃劑FR245”項(xiàng)目的具體內(nèi)容為開發(fā)出一種制備三一(三溴苯氧基)-三嗪的高效工藝并實(shí)施工業(yè)化生產(chǎn),采用三溴苯酚與三聚氯氰為原料,在催化劑作用下,在溶劑內(nèi)合成三一(三溴苯氧基)-三嗪阻燃劑。該工藝需要解決的關(guān)鍵技術(shù)有三點(diǎn):(1)實(shí)驗(yàn)室有機(jī)溶劑的選擇與處理工藝;(2)催化劑去除與脫色工藝;(3)萬噸級反應(yīng)釜的溫控工藝。
項(xiàng)目要求達(dá)到的總體目標(biāo)是:三一(三溴苯氧基)-三嗪生產(chǎn)工藝可實(shí)現(xiàn)工業(yè)級的規(guī)模,產(chǎn)率大于98.5%,純度大于99%。該工藝與現(xiàn)有工藝相比,產(chǎn)率與純度明顯提高(原產(chǎn)率90%),且生產(chǎn)廢水中無有害物質(zhì),符合國家化工綠色生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。
在明確目標(biāo)和認(rèn)識(shí)到技術(shù)關(guān)鍵的前提下,產(chǎn)學(xué)研攻關(guān)團(tuán)隊(duì)制定了詳細(xì)的開發(fā)計(jì)劃,提出了多種可行的方案,逐一進(jìn)行試驗(yàn),直到優(yōu)選出最佳工藝參數(shù)為止。為保障項(xiàng)目按照預(yù)期計(jì)劃開發(fā)成功,公司在人員配置、設(shè)備引進(jìn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)施改進(jìn)等多個(gè)方面做出了合理安排,最終使項(xiàng)目按期完成,已于2008年6月底成功投產(chǎn)。目前已建成年產(chǎn)2000噸的生產(chǎn)線一條,計(jì)劃兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)1萬噸。
產(chǎn)學(xué)研攜手共建阻燃技術(shù)研究院
2007年6月。東莞市樟木頭鎮(zhèn)政府、東莞市柏百順石油化工有限公司和北京理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院三方簽署協(xié)議,共建“北京理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院樟木頭研發(fā)基地”。基地占地16萬平方米,計(jì)劃投資1.5億元,主要從事高分子材料用阻燃劑的開發(fā)和生產(chǎn)。
為了深化雙方的合作、更好地服務(wù)地方經(jīng)濟(jì),目前。東莞市柏百順石油化工有限公司正在與北京理工大學(xué)阻燃實(shí)驗(yàn)室共同組建東莞市柏百順阻燃技術(shù)研究院。該研究院將作為一個(gè)行業(yè)性公共技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)為東莞乃至廣東省的阻燃行業(yè)提供服務(wù),計(jì)劃總投資約1億元,三年時(shí)間完成基本設(shè)施和人才隊(duì)伍建設(shè)。目前,該研究院已經(jīng)試運(yùn)行1年,并于2008年11月份正式獲得東莞市政府批準(zhǔn)成立。
產(chǎn)學(xué)研合作培養(yǎng)高層次創(chuàng)新人才
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