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高分子科學基礎模板(10篇)

時間:2023-09-19 09:41:17

導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇高分子科學基礎,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

高分子科學基礎

篇1

【中國分類法】:G420

隨著我國對科技應用型人才的需求急劇增加,福建工程學院將立足于建設成為優(yōu)秀的科技應用型大學,向社會和企業(yè)培養(yǎng)輸送優(yōu)秀的科技應用型人才??萍紤眯捅究迫瞬攀墙橛趯W術型人才和技術型人才之間的工程應用型人才[1], 因此,在課程培養(yǎng)模式上應有一定的適應培養(yǎng)科技應用型人才的方法。原有的培養(yǎng)學術型人才的教學方法不再適應現(xiàn)在對科技應用型人才培養(yǎng)的要求,迫切需要對一系列本科課程教學進行改革?!?a href="http://www.ljhrchangan.com/haowen/46539.html" target="_blank">高分子材料科學基礎》課程是福建工程學院材料成型與控制工程專業(yè)中極其重要的一門專業(yè)基礎課,通常在本科三年級上學期開設,此門課程構建了公共基礎課與專業(yè)課程的一個橋梁,其教學成果的優(yōu)劣直接關系到學生學習其它專業(yè)課程。因此,根據(jù)福建工程學院辦學定位和特色,本文將對《高分子材料科學基礎》課程教學方法的改革進行研究與探討。

一 、運用實例激發(fā)專業(yè)激情

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

二 、改革教學方法與手段

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

三 、改革實踐教學環(huán)節(jié)

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

四 、考核方式與成績評價標準多元化

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

小結

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

參考文獻

篇2

一、學生自學類型之間的關系

在九年級思品第十課《多種所有制經濟共同發(fā)展》的教學中,根據(jù)教學目標“了解公有制為主體、多種所有制經濟共同發(fā)展,是我國社會主義初級階段的一項基本經濟制度;理解國有經濟在我國國民經濟中處于主導地位,起著主導作用,集體經濟是我國公有制經濟的重要組成部分;理解非公有制經濟的含義、地位和作用”的要求,引導型自學問題是:(1)寫一寫:我國社會主義初級階段的基本經濟制度是什么?確立這一制度的客觀依據(jù)是什么?(2)填一填:(表略)(3)想一想:你質疑的問題有哪些?這里要求學生根據(jù)教師提出的學習要求,圍繞相關學習素材進行自主學習,養(yǎng)成獨立閱讀、思考、嘗試完成知識建構和基礎練習的學習習慣。

同樣是這一課,根據(jù)教學目標“增強公民意識,體會中國特色社會主義制度的優(yōu)越性”的要求,獨立型自學的問題是:下圖是我國各種所有制經濟固定資產投資占全國固定資產總投資的比重(表略)。

閱讀上述圖表材料,思考問題:(1)知識再現(xiàn):上述材料主要反映了什么經濟現(xiàn)象?(2)觀點辨析:分析表格后,有同學認為,公有制經濟的比重越來越小,主體地位已經動搖。也有同學認為,我國公有制經濟的主體地位沒有動搖。請你任選一個觀點,闡述你的理由,參與辯論(寫出你的答辯詞)。(3)經驗總結:實施這一制度有何意義?

上例旨在培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力,同時還可初步培養(yǎng)學生的閱讀理解能力和信息的提取與處理能力。

二、對學生自學分類的指導策略

1、引導型自學不是教學的一個具體步驟,而是貫穿于教學過程的各個環(huán)節(jié),一般用“導學案”或“講學稿”作載體。因此,引導型自學應抓好以下主要環(huán)節(jié):

(1)預習。預習是引導型自學的起始階段,是學生自學求知、主動探索的重要步驟。首先要在研讀上下功夫。那種走馬觀花式的粗讀一遍就了事的做法,是達不到預習效果的。

可先通讀,了解教材的大概,進而細讀,摸清教材的思路,對教材進行初步剖析,力求搞清其重點。其次,要獨立思考。在預習中產生的一些想法和疑問,要及時記下來。再次,預習時不宜過早地查閱參考材料、忙于找答案解決疑難問題,那樣會影響對教材的理解。

(2)上課。上課是學生接受知識的主要途徑。會聽課、聽好課是學習的基本功,是提高自學能力的一個重要方面。因此,首先要把課聽明白,其次要聽記結合、錄其精華。比如在《依法維護消費者權益》一框中,主問題“消費者可采取哪些方式來依法維權”就是精華,抓住這個“牛鼻子”,其它問題就迎刃而解了。 轉貼于

(3)復習。復習是引導型自學的一個重要環(huán)節(jié)。在預習聽課的基礎上進行復習,有利于將所學的知識加以歸納整理,使其系統(tǒng)化;有利于消化理解教材內容,抓住知識的本質,掌握知識的關鍵和規(guī)律性,使其深刻化;有利于溝通已有知識和新學知識的內在聯(lián)系,擴寬所學知識的范圍,使知識綜合化。復習是對知識進行整理、歸納、消化,這就必然促進學生智力的開發(fā)和自學能力的提高。

(4)應用。自學的目的在于應用。在進行遷移應用訓練時,要注重獨立性、規(guī)范性,要及時反饋。對遷移應用中發(fā)現(xiàn)的問題,要及時矯正,及時進行變式練習,以及時鞏固學習效果,拓展思維,形成相關技能。

2、獨立型自學是學生在課堂教學之外展開的,基本上脫離了教師的指導。

(1)確定自學內容。獨立型自學內容的選擇,應該在兩個方面展開:一是進行專題式自學,這種自學一定要明確解決什么問題、達到什么要求,然后訂出閱讀計劃,按照計劃進行學習,使獨立型自學成為引導型自學的繼續(xù)、深化和擴展;二是根據(jù)個人的愛好和興趣進行泛覽式自學,這種瀏覽群書的自學不需要作深入的鉆研,只要知道大概內容、有個模糊記憶就足夠了。確定自學內容實際上是一個自我組織問題,無論選擇哪方面的自學內容,都應量力而行、科學安排。

篇3

受疫情影響,各大院校都面臨傳統(tǒng)線下教學模式難以開展的現(xiàn)狀。為響應教育部的“停課不停學”的號召,維持正常教學秩序和教學計劃,各院校紛紛在疫情防控期間開展在線教學和疫情后常態(tài)化教學模式改革的推廣應用?;I(yè)領域學習課程《高分子基礎》的教學也要打破傳統(tǒng),建立基于職教云和在線虛擬仿真操作網絡平臺的課程設計體系,充分利用網絡課程和在線虛擬仿真操作的交互性、共享性、開放性和自主性等基本特征,開展線上線下混合式教學改革活動,并結合課程教學資源挖掘“課程思政”內涵,在潤物細無聲中達到德技雙修的教學目標。

1《高分子基礎》信息化教改的設計理念

《高分子基礎》課程信息化教學改革設計理念是以就業(yè)為導向,根據(jù)行業(yè)專家對高分子化工類專業(yè)所涵蓋的崗位群進行職業(yè)能力分析,以單體來源、合成方法、路線到聚合成原理、方法為主線,緊緊圍繞主線的需要選擇課程內容,圍繞與職業(yè)活動相關的“項目”工作過程,借助信息化手段與技術展開教學,創(chuàng)設學習—工作情境,以職業(yè)能力分析為依據(jù),以工作任務為載體,設定職業(yè)能力培養(yǎng)目標,綜合考核學生的專業(yè)能力、方法能力和社會能力。

2《高分子基礎》信息化教改的設計思路

《高分子基礎》信息化教改的設計思路首先是要做好課程的整體設計,從設計說明,學情和教材分析,學習目標和內容、教學模式和方法設計、學習資源、企業(yè)崗位實踐和考核設計等方面做好全面布局和實施計劃,并根據(jù)“課程思政”教學改革工作總體目標,遵循教書育人規(guī)律和學生成長規(guī)律,明確課程育人目標、在課程整體設計中體現(xiàn)課程思政,挖掘思政素材。其次,教師還要在教學實施過程中精心做好每一次課的教學單元設計,優(yōu)化課程單元教學方案、健全評價體系,實現(xiàn)紅專并進。

3《高分子基礎》信息化教改具體實踐

3.1精選現(xiàn)有的網絡資源,設計教學活動整體方案,優(yōu)化首次單元教學。本課程的教學活動整體設計為兩大模塊,模塊一為理論知識學習,可細分為五個教學情景,即識別聚合物與聚合反應、連鎖聚合、逐步聚合、聚合物化學反應和聚合方法;模塊二為高分子合成基本技術,即高分子合成儀器和裝置認識學習情景,高分子合成實訓基本操作。要想在有限的課時內實現(xiàn)行之有效的教學改革,首先需要遵循“對崗位、依規(guī)程、練操作”的課程建設理念,整體教學設計時要精選現(xiàn)有的網絡資源,完善符合本課程特點的校本資源,并在平臺上進行課程信息分類,包括課程介紹、教學標準、課程導學、單元教學設計等教學信息;教學資源包括PPT、教案、試題庫以及微課視頻。其次是做好首次課教學設計優(yōu)化。心理學研究表明,學生的學習成績與學習興趣有顯著相關性。首次課講好,才能將學生的注意力抓起來,調動其學習興趣。心理學家皮亞杰強調,在教學過程中應特別重視學習興趣的誘發(fā),因為認識是一種積極主動的不間斷的建構活動,不斷構建自身的智力和思維能力。教學的目標之一是使學生能夠自發(fā)的學習,就必須創(chuàng)設有趣的學習情景,激發(fā)學生的好奇心和求知欲。因此,首次課對誘發(fā)學生的學習興趣是十分重要的,值得授課者思量。在首次教學中,結合當下疫情防控中應用到的高分子材料進行介紹,再通過現(xiàn)實生活中高分子材料在衣、食、住、行等方面的廣泛應用舉例,讓學生感受到本課程所教授的高分子材料的實用性和廣泛性,借此消除學生對本學習領域的陌生感,進而再通過高分子界的名人逸事潤物細無聲進行課程思政,激發(fā)學生的學習熱情。學習激情調動后,緊接著布置整體教學設計任務,以便學生積極主動配合教學,使本課程信息化教學改革起好步并開好頭。3.2堅持改革創(chuàng)新,優(yōu)化線上線下混合式教學過程。目前一次完整的單元教學設計,包括課前、課中、課后三階段,每個階段都必須根據(jù)本次課的教學內容進行精心設計。綜合使用職教云平臺資源建設、騰訊課堂直播、QQ群答疑多平臺混合模式展開教學,全方位多維度達成課程教學目標。教學過程設計如圖1所示:課前,教師在網絡平臺上傳課程任務和相關課件及微課資源,做好學生自主學習的領路人;學生接受學習任務后,自主學習線上資源,完成預習任務。學生還可以充分利用平臺的交互性,在課前回復里將疑問及時反饋給教師,便于教師更好地了解學生預習情況并及時調整上課內容和授課方式方法。課中,教師依據(jù)課前預習情況有的放矢的強化學生的薄弱知識點,在課堂適當?shù)臅r候插入名人逸事活躍課堂氣氛,吸引學生注意力并充分調動其學習興趣,然后循序漸進,提出相關問題,引導學生深入思考。在教學中不要一味的采用“灌入”式教學,應將課中更多的時間交還給學生,開展小組合作討論式教學,讓學生更加積極主動參與教學活動,從而激發(fā)學生學習的積極性。學完一個重要知識點后,要及時進行檢測,這也是檢驗線上線下教學成果的關鍵階段。教師可以通過設計線上線下相結合的教學方案,進一步鞏固知識點的學習。線上,學生按時完成平臺上的討論、提問、頭腦風暴、小測驗等形式的活動,教師及時批閱反饋,利用平臺共享性讓學生更快知道自己學習中的不足;線下,教師可采取抽查或學生互評的方式,全面地了解學生學習中可能遇到的困難,根據(jù)學生遇到的各種困難、問題和不足,有針對性的進行面對面指導。線上線下結合的方式,也將對沒有按時參與并提交教學活動的學生有更好的督促作用。課后,教師及時引導學生梳理知識點,并用思維導圖進行歸納總結。布置適量課后練習以鞏固復習消化當堂所學的相關知識,并推送相關學習拓展資源。3.3精心設計實踐教學方案,在模塊二實踐教學環(huán)節(jié)中引入執(zhí)業(yè)操作規(guī)范,采用翻轉課堂教學融入思政元素。本課程理論教學僅僅36學時,為了鞏固學生的理論知識,并使學生將來就業(yè)能適應新產品研發(fā)及小試實驗工作崗位,本課程還設計了為期一周26學時的集中訓練實操。精選代表性實訓項目,并將學生分成4~5人小組,每組派一人擔任小組長,負責仿真軟件教師站學員成績檢測匯報并配合教師做好實訓項目預習報告檢查工作。實訓第一天先集中線下講解,并選派做事認真負責的學生配合實驗教輔人員做好一周實驗項目的前期準備工作;然后根據(jù)抽查預習情況,將學生分成兩路分別在實驗室和仿真練習室進行四個實驗項目實操訓練和典型的聚合反應單元仿真操作,然后進行交換。兩名指導教師分別下組到學生中進行實訓項目實操指導,另外指導教師再根據(jù)職教云平臺中反饋的學生完成提問、討論等教學活動的情況,進行點評,并針對完成任務困難的學生,一對一指導。模塊二實踐教學環(huán)節(jié)設計特色之一是采用虛實結合方式完成實踐性教學。即精選具有代表性的聚合合成實驗和北京東方仿真公司開發(fā)的典型聚合反應單元仿真操作軟件兩者結合,讓學生在完成實訓項目工作任務的過程之中,引出該項目所涉及的相關理論知識,達到職業(yè)教育“必須,夠用,實用”的教學要求。特色之二是利用往屆學生仿真操作錄像引領學生模仿操作,指導大多數(shù)學生初步學習練習,學習效果較高,并鼓勵學生練熟后再錄制下來進行展評,起到很好的示范引領和激勵作用。針對個別學生操作中的問題,通過學生發(fā)起屏幕分享實施個性化指導,并通過騰訊課堂錄播回看功能兼顧類似問題學生的分享指導,起到很好的教學效果。特色之三利用實踐教學中聚合反應時間較長,學生搭建裝置投料生產穩(wěn)態(tài)監(jiān)控等待結果的碎片化時間進行課程思政。再比如結合聚合物的識別任務,將高分子材料專業(yè)大賽的比賽項目之一滲透到教學任務之中;同時將高分子材料鑒別操作賽項操作規(guī)范引入實踐教學任務訓練之中。在培養(yǎng)學生專業(yè)技能的同時,也兼顧學生的職業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)其求真務實、精益求精的工匠精神和踏實嚴謹、追求卓越、熱愛勞動等優(yōu)秀品質。特色之四是采用翻轉課堂教學融入思政元素,將有限的專業(yè)課程教學延伸至課外,指導學生利用業(yè)余時間查閱資料,收集整理與課程教學內容相關的思政教學元素,制作項目匯報課件、輪流匯報講課、組內點評、別組提問及教師點評。在項目匯報教學活動中實施課程思政并做好評價測評。要求教師課前深入挖掘思政素材,將任務分解到每個小組,并設計好匯報測評考評表。學習情景匯報測評表設計如下:這樣學生既在查閱資料的過程中鍛煉了檢索、歸納、概括知識的能力,在匯報測評過程中又鍛煉了語言表達能力,極大地拓寬了學生的視野,也無形中滲透了課程思政元素,培養(yǎng)了學生積極進取、奉獻社會的情懷。

4信息化教改診斷與反思

4.1教學效果。結合時展,構建信息化教學環(huán)境,增強學生學習興趣,提高學習效率,提升學習效果。強化課堂設計,教師不僅傳遞知識,更關注學生能力的培養(yǎng)和訓練,點亮學生的心智,促進德智體美勞全面發(fā)展。從北京東方仿真公司易思在線平臺上記錄的學生練習典型聚合反應單元操作數(shù)據(jù)分析,全部同學經過多次反復練習后,成績均能達到九十分以上。4.2教學反思。美國學者波斯納提出教師成長=經驗+反思。教師應從教學內容、方法、手段、順序和效果五個方面進行反思,記錄整個教學過程中的成功與失敗并進行整理、分析從而進一步創(chuàng)新教育教學模式與方法,提高自身教學水平,為課程思政教育的開展創(chuàng)造前提。尤其是首次課不僅要優(yōu)化教學設計,還要及時反思,因為首次課主要引導學生進入高分子世界,起入門的作用,重在培養(yǎng)學生學習的興趣,使學生在輕松愉悅的情景中探索高分子世界的神奇,引導學生正確的理解高分子的概念之間的區(qū)別與聯(lián)系。同時結合學習任務和背景知識進行課程施政教學,重點進行人文和環(huán)境教育滲透,對學生進行精神境界的熏陶,激發(fā)學生探索真知的熱情。興趣是最好的老師,教學活動中充分調動學生參與學習活動,突出學生主體地位,體現(xiàn)“做中學、做中教”;讓積極參與學生帶動學習不積極的,讓基礎好的帶領基礎薄弱的,這樣能起到事半功倍的作用。

綜上所述,通過課前、課中、課后精心的教學設計,利用智慧職教云平臺和學習QQ群等信息化的手段,采用線上線下混合式教學,運用多種教學方法,充分調動學生對高分子基礎課程的學習興趣,并在潤物細無聲中融入思政元素,有效解決教學的重難點。這樣的教學設計得到了同行和學生的一致好評,可為其他課程教學或者其他相關學科教學提供借鑒。

參考文獻

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篇4

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)43-0083-02

一、《高分子化學與物理》課程特點

經過高分子科學與技術的快速發(fā)展,高分子的理論發(fā)展與應用已經滲透到物理學、化學、材料學、生物學等各個學科與領域,具有鮮明的學科交叉特色。高分子化學與物理的研究成果已經進入了我們日常生活的每個方面[1-6]。作為一門多學科交叉、實用性很強的學科,高分子對各個工業(yè)部門和科技領域的滲透作用已成為不爭的事實,所以在現(xiàn)行中國高等教育的本科專業(yè)中,如化學、應用化學、材料化學、材料物理、復合材料、輕化工程、包裝工程、紡織工程、生物工程和環(huán)境工程等許多非高分子專業(yè)都將高分子相關知識作為必修課和選修課。

非本專業(yè)《高分子化學與物理》教學的側重點在于闡述現(xiàn)代高分子科學已成熟的基本概念、基本知識、基本原理和基本測試方法,對涉及高分子科學研究前沿的理論、測試方法以及高分子的新產品介紹等內容點到為止,該課程的學習為輕化工程專業(yè)學生開啟了一扇通往高分子科學的窗戶,引導學生了解高分子化學在高分子學科中的地位,通曉課程的主要研究對象和研究內容,為后續(xù)專業(yè)基礎課的學習和高分子在染整中的應用奠定基礎[1,2]。通過多年的教學實踐證實,對于輕化工程專業(yè)(染整方向)的本科生來說,《高分子化學與物理》課程教學呈現(xiàn)以下幾方面的特點。

(一)基礎課程,銜接不夠

對于輕化工程專業(yè)(染整方向)的本科生,高分子的學習顯得尤為重要,一方面后續(xù)課程(如《纖維化學與物理》、《染整工藝原理》和《染料化學》等)的學習必須以高分子為學科背景,另一方面大學生的生產實習、創(chuàng)新學分實驗、創(chuàng)新訓練計劃和本科畢業(yè)論文等實踐性環(huán)節(jié)的開展也必須要有高分子基礎,因此為了讓染整方向的本科生了解和掌握高分子的基本理論知識和應用,開設了《高分子化學與物理》學科平臺課程。該課程的學習必須以《有機化學》、《物理化學》和《無機化學》的課程學習為基礎,但江南大學輕化工程專業(yè)將《高分子化學與物理》課程設置在大二下學期,《物理化學》等課程也在此學期開設,因此課程開設時間過早,缺乏基礎課程的知識,建議在大三上學期開設,以期獲得較好的教學效果。

(二)內容多、學時少,課時緊張

《高分子化學與物理》課程主要包括高分子化學和高分子物理兩個部分,其中高分子化學部分包括高分子科學的發(fā)展歷史、發(fā)展趨勢,基本概念、分類與命名、基本原理、高分子合成反應與方法等,涉及逐步聚合、自由基聚合、離子聚合、配位聚合和共聚合等;高分子物理部分則側重于高分子的結構(如鏈結構、聚集態(tài)結構等)、分子運動、力學狀態(tài)與轉變,物理性能等。對于高分子專業(yè)的本科階段,通常會開設《高分子化學》和《高分子物理》兩門課程,分別在32至48學時不等;而對于輕化工程專業(yè),只開設了《高分子化學與物理》一門課程,48學時,相對來說內容多、課時少。在這樣的情況下,教學活動的有效開展、課程體系的完善、講授內容的連貫與取舍等都顯得非常重要,對任課老師是一種不小的挑戰(zhàn)。

(三)注重理論,缺乏實踐

《高分子化學與物理》是一門以實驗為基礎的自然科學,但輕化工程專業(yè)只開設理論學習課程,沒有相關實驗課程。為了使學生能夠更好地掌握課程學習內容,同時培養(yǎng)學生的動手能力和分析、解決問題能力,提高學生的實驗技能,相應的實驗課程的開設顯得非常迫切,能夠讓所學知識與理論在實驗中得到驗證,注重理論與實踐的結合,讓學生從最初的原料出發(fā),選擇合適的聚合方法與聚合反應,得到在實際生活中真正用得上的高分子產品。

二、教學改革舉措

針對輕化工程專業(yè)《高分子化學與物理》的課程特點,結合本校的實際情況,要求學生在理解基本概念和掌握基礎理論的基礎上能夠了解高分子的應用,重點培養(yǎng)他們的實踐與創(chuàng)新能力,作者經過幾年的教學實踐和摸索,總結了幾點教學改革舉措。

(一)規(guī)劃本科培養(yǎng)方案,合理調整課程設置

目前我校輕化工程專業(yè)的課程設置還存在一定的問題,建議對本科培養(yǎng)方案進行修改,在《高分子化學與物理》授課前完成《有機化學》、《物理化學》和《無機化學》等基礎課程的學習,這樣才能提高學生的學習效率,增強他們的學習興趣,便于更好地掌握相關理論與知識。

(二)多媒體資源課件與傳統(tǒng)板書有效結合

多媒體課件具有豐富表現(xiàn)力、良好交互性和極大共享性等特點,它可以將枯燥乏味的理論知識直觀化和形象化,能夠充分調動和發(fā)揮學生學習的積極性和主動性。但在運用多媒體教學的同時也出現(xiàn)了諸如教師幾乎不寫板書,學生不記筆記等問題,嚴重影響了教與學的質量。建議對任課教師的教學大綱、考核方式、教學難點與重點等相關教學文件進行監(jiān)督,要求授課過程中課件放映與傳統(tǒng)板書相結合,將學生上課情況、學生主動參與積極性、平時作業(yè)等與學生的最終成績掛鉤,進行綜合評定。

(三)增設實驗課程,提高學生實踐能力

《高分子化學與物理》是一門理論與實踐相結合的課程,實驗課是對理論課學習的有效補充,通過直觀的現(xiàn)象和結果驗證理論學習的真實性,幫助學生理解所學理論知識,因此實驗課的教學顯得尤為重要,建議在輕化工程專業(yè)開設實驗課程,但涉及的實驗眾多,要求任課老師充分考慮實驗的可操作性、重復性和可行性等方面,認真編寫實驗講義。此外,學校和學院應重視實驗室配套設施建設,突破實驗教學完全依附于理論課程教學的傳統(tǒng)框架,增加啟發(fā)式實驗和創(chuàng)新性實驗所占比例額,注重驗證性實驗、啟發(fā)式實驗和創(chuàng)新性實驗有效結合,開動學生的思維,發(fā)揮學生的潛質,提高學生的創(chuàng)新意識。

(四)理論聯(lián)系實際,注重啟發(fā)式教學

《高分子化學與物理》是一門相對來說比較抽象、枯燥的課程,但它也是一門應用性很強的課程,高分子材料用途廣泛,遍及現(xiàn)代社會生活中衣、食、住、行、用等各個方面,因而在課程講授時注重理論聯(lián)系實際,將抽象的概論、理論與實際應用有機結合,將對課堂教學效果起到重要的促進作用。

三、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

(一)培養(yǎng)方案中開設新生研討課和專業(yè)導論課

為了提高學生對專業(yè)的認同感以及學生的學習興趣和熱情,可以嘗試在本科培養(yǎng)方案中針對大學新生開設新生研討課和專業(yè)導論課,以趣味講座和座談的方式進行專業(yè)介紹,了解專業(yè)背景,告知學生輕化工程這個專業(yè)是以化學與高分子為學科背景的,加強學科平臺課程的學習至關重要。

(二)實施學生雙導師制

全面推進學生雙導師制是確保創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要手段,企業(yè)導師和校內導師組成課程小組,共同確定課程教學大綱、教學內容、教材及承擔教學任務,使專業(yè)理論課程與行業(yè)實際需求緊密結合。

(三)強化實驗課程學習和創(chuàng)新能力培養(yǎng)

實驗課程采用自主設計實驗,在實驗大綱的規(guī)范下完成實驗要求,將驗證性實驗、啟發(fā)式實驗和創(chuàng)新性實驗有機結合。在國家大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項目、江蘇省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項目和江南大學大學生創(chuàng)新訓練計劃項目等資助下,實現(xiàn)學生創(chuàng)新訓練的全參與和全覆蓋,指導教師從選題開始就應該注重基礎理論知識在創(chuàng)新實驗中的應用,達到學以致用的目標。

(四)強化學生的畢業(yè)論文(設計)指導

畢業(yè)論文(設計)是學生畢業(yè)離校前最后一個實踐性環(huán)節(jié),也是所學基礎理論知識得到充分應用的關鍵環(huán)節(jié),因此可以從課題的選擇、采取的技術路線、擬采用的研究方法和達到的預期目標等方面進行合理規(guī)劃與設計,充分發(fā)揮學生所學知識與理論的應用,提升學生運用知識的綜合能力,強化學生的專業(yè)基礎。同時,輕化工程專業(yè)的畢業(yè)生中從事與高分子相關行業(yè)的人數(shù)眾多,學科交叉特色鮮明,為學生的出國深造、攻讀研究生和就業(yè)奠定堅實的高分子基礎。

四、結語

根據(jù)國內外行業(yè)需求和自身特色,通過教學改革與實踐,圍繞復合型、創(chuàng)新型染整專業(yè)技術人才的培養(yǎng)目標,通過理論與實踐相結合、教學和科研相結合、校內與校外相結合、科學素養(yǎng)與人文情懷相結合的人才培養(yǎng)模式,注重理論知識的傳授與學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)相結合,全面提高和調動學生的學習積極性和學習興趣,為學生的學習與工作奠定堅實的基礎。

參考文獻:

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篇5

《高分子材料進展》課程是高分子材料專業(yè)的一門知識全面且內容豐富的專業(yè)限選課程。該課程以高分子物理、有機化學、聚合物材料研究方法、高分子化學、聚合物合成工藝等課程為基礎,涉及面極為廣泛[1]。課程總學時為32學時,參考教材為化學工業(yè)出版社出版的《高分子材料進展》,為研究生規(guī)劃教材,全書共分為5章,分別簡要地介紹高分子材料合成反應、高分子合成反應實施技術、多組分高分子材料、液晶高分子材料及功能高分子材料方面的研究進展。[2]考慮到《高分子材料進展》課程是高分子專業(yè)在大三的上學期開設,而且民族院校學生的專業(yè)基礎較為薄弱,課程學時短的特點,因此重點講解高分子材料領域中的發(fā)展重點和熱點。本課程的教學目的是幫助學生對異彩紛呈的高分子材料發(fā)展的熱點領域有一個相對完整的了解,達到開闊視野的目的。針對《高分子材料進展》課程涉及知識面廣、學生基礎差及對考查課不重視的特點,有必要在教學過程中不斷改進教學方法和考試模式,以期獲得較好的教學效果。[3]

一、本民族院?!陡叻肿硬牧线M展》課程的基本情況

針對我校民族學生基礎知識薄弱,而《高分子材料進展》課程“內容多、范圍廣、課時少”的特點,我們重點介紹高分子材料中發(fā)展迅速、發(fā)展前景廣闊的功能高分子材料,推薦的教材有《高分子材料進展》和《功能高分子材料》[4]等。該課程總學時為32學時,學分為2學分,課程類型為專業(yè)限選課,課程以高分子材料的合成方法進展、吸附分離功能高分子材料、高分子分離膜與膜分離技術、導電高分子、感光性高分子和醫(yī)用高分子材料等功能高分子材料的進展為重點學習內容,同時穿插一些國內外近幾年新發(fā)表的文獻和專利,以及國內相關會議等。本教學采用多媒體教學方式,采用課堂提問和討論等多種形式進行學習,期末通過考查的方式考核學生,采用寫論文與平時成績相結合的方法,平時成績包括上課出勤和課堂討論情況,論文成績與平時成績各占70%和30%。表1為《高分子材料進展》教學內容的設置及學時分配情況。

表1 《高分子材料進展》教學內容的設置及學時分配

二、強化基礎,突出重點

首先,《高分子材料進展》授課內容看似豐富多彩,千變萬化,但是萬變不離其宗,歸根到底都是由高分子專業(yè)的基礎知識衍生出來的,比如《高分子物理》、《高分子化學》中的經典理論和概念等。從另一個角度看這些材料的出現(xiàn)印證了基礎知識的重要性,它們的誕生是經得起檢驗的理論和概念的應用和發(fā)展的。因此通過介紹高分子材料的前沿進展,既使學生對異彩紛呈的高分子材料世界有一定寬度的了解,又從深度上加強學生對基礎知識的理解和掌握,使學生知道這些材料是如何得到的,自己又能通過什么途徑得到想要的材料。

其次,因為《高分子材料進展》這門課的每一章都是高分子材料領域中發(fā)展迅速、成果頗豐的較大分支,獨立出來都能獨立設課,而在本課程中必須在幾個課時內講完,所以在授課過程中,什么該講,什么略過,講的這些內容是否能激發(fā)學生的興趣,是該課程的一個教學難點,要求教師對這些前沿分支有全面而深入的理解,對它們所涉及的基礎知識熟練掌握,這對教師的專業(yè)知識和教學方法提出了更高要求。

三、調動學生的學習積極性,啟發(fā)式教學

《高分子材料進展》是學生在已經掌握高分子化學、高分子物理基礎知識的前提下進行的學習。內容除了基本概念之外,有很多設計路線、研究方法,可以引導學生運用已學知識進行思考。比如第3章吸附分離高分子材料和第4章高分子分離膜及膜分離技術中涉及自由體積和滲透壓的概念,這些都是《高分子物理》中學過的內容,通過回憶這些知識,使學生加深對這些基礎知識的理解,并對基礎知識的應用有一定的了解。其次,要注意生活中的實際例子或新聞報道中的最新科技進展中與所講述內容相關的部分,通過聯(lián)系生活實際,引出將要介紹的高分子材料。這樣既能讓學生認識到這類高分子材料的重要性,提高學習的積極性,又能讓學生了解到這類材料的最新的研究成果,提高對科學研究的興趣。如從全球都非常關注的環(huán)保問題出發(fā),引出廢水和廢氣處理方面的高分子吸附材料或高分子膜材料,介紹這些高分子材料的設計路線和原理,讓學生從理論和實際相結合的角度深入理解所學的功能高分子知識。同時可以提出一些生活中材料的不足,讓學生發(fā)揮主觀能動性,提出解決這些材料不足之處的方法或設計新的功能高分子材料的想法。這樣,學生的學習興趣會大大提高,教學效果也會得到顯著增強。

另外,還要有效利用網絡資源,緊跟最新研究進展,適當補充新的教學內容。高分子材料進展課程是綜述高分子材料領域發(fā)展熱點的一門課程,所介紹的內容每隔一段時間可能都有新的研究成果誕生,我們應根據(jù)情況適當補充那些熱門和重要的研究成果到教學內容中。比如該課的學時少,可以在課程快結束的幾周時間重點介紹一些最新的前沿進展和相關會議,讓學生了解到高分子材料的發(fā)展趨勢,提高學生對高分子材料的興趣。互聯(lián)網資源豐富,內容更新快,是老師補充教學內容的最佳途徑。目前,利用網絡資源作為課堂教學的輔助手段,是學生喜聞樂見的形式。老師可以提供一些高分子專業(yè)的權威網頁,方便學生瀏覽查閱。同時,可以鼓勵學生在網上搜索最新的研究成果,再在課堂上以口頭報告的形式傳達給學生。這樣,既能讓學生對高分子材料進行全面的了解,又能讓學生主動地參與教學,達到較好的教學效果。

四、科研與教學相結合,以科研促進教學

把科研引入本科教學是培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力的重要措施,也是高等教育的顯著特點。在《高分子材料進展》課程本科教學過程中,正確有效地將教學與科研相結合,有利于提高教學效率,豐富教學內容,營造學術氛圍并提高創(chuàng)新能力,全面提高教學質量。教師在課堂教學中可以介紹自己的科研成果,介紹本專業(yè)課題組正在研究探索的科研項目,引導學生參觀實驗室和課題組,鼓勵學生積極參與到教師的科研中。例如,作者介紹自己碩士和博士期間所從事的科學研究,以及科研小組的一些趣聞趣事,激發(fā)學生的學習熱情和學習興趣。

總之,在高分子材料進展課程的教學過程中,教師首先應進行教材分析和學情分析,再采用比較適合的教學方法,在知識和技能的傳授中針對民族學生基礎差的弱點,采取強化基礎、突出重點的教學方式,了解學生的情感態(tài)度與價值觀,做到教學方法靈活多樣,教學內容及時更新,這樣才能調動學生的學習積極性和主動性。教師還應繼續(xù)努力提高業(yè)務能力,理論聯(lián)系實際,使學生在這門課程的學習中得到切實的收獲。

參考文獻:

[1]周立,孫榮欣.科技信息.2010,21,151.

篇6

近年來,隨著我國對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)問題的日益重視,大力加強素質教學,培養(yǎng)和激發(fā)學生的創(chuàng)造力的同時,進一步鞏固學生的基礎知識就顯得尤為重要[1]。在我國,無論是在綜合性院校、理工科院校,還是職業(yè)技術院校,大都開設了高分子的本科專業(yè),包括:高分子化學與物理專業(yè)、高分子材料專業(yè)以及高分子加工專業(yè)等。在課程設置方面,基本都開設了高分子化學、高分子物理和高分子分析方法等基礎課程以及高分子專業(yè)基礎實驗。然而我們在教學實踐中發(fā)現(xiàn),學生很難將之前開設的基礎課程中的知識融會貫通,對生活實例不能做出相應合理的解釋。高分子作為一個實用性很強的專業(yè),各門專業(yè)課之間有著密切的聯(lián)系:利用高分子化學知識合成出不同結構的高分子材料,高分子材料的結構將直接影響其性能,在對材料進行加工時又需要運用高分子物理和流變學等知識[2]。如果學生們不能將專業(yè)基礎知識活學活用、融會貫通,那么他們將很難應對高分子專業(yè)相關工作中的實際問題。因此,我們嘗試針對高分子專業(yè)的培養(yǎng)方案,在開設高分子化學、高分子物理、高分子成型加工以及高分子結構分析方法這些專業(yè)課程的基礎上,新增了一門《涂料學》課程,安排在第7學期進行,計劃學時為32學時。力求通過本課程的學習,鞏固之前學到的專業(yè)知識并將其融會貫通,同時拓寬學生的知識面,提高其實踐能力。為了達到教學目標,培養(yǎng)出基礎扎實、有創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的高素質人才,《涂料學》課程的本科教學內容和教學方法的設計就是必須考慮的首要問題。為此,筆者結合從事涂料課程教學與科研的經驗,參考接收本科生進行涂料實習單位的反饋意見,同時結合《涂料學》課程自身特點,做了一些初步的探討。

一、《涂料學》課程的特點和意義

高分子的主要應用領域集中在涂料、塑料、粘合劑和助劑四方面。進入21世紀以來,我國涂料行業(yè)發(fā)展迅速,對涂料行業(yè)科研技術人才的需求量大大增加[3]。為此,在國內一部分高校中的高分子相關專業(yè)開設了涂料相關課程?!锻苛蠈W》課程是建立在高分子化學、有機化學、無機化學、膠體化學、表面化學與表面物理、流變學、材料力學、光學和顏色學科基礎上的一門綜合性學科,但又不是這些學科的簡單加和而有其自身理論。對于高分子專業(yè)的學生而言,如何能將其學到的無機化學、有機化學、物理化學、高分子化學、高分子物理等基礎知識貫穿統(tǒng)一起來,《涂料學》無疑是一個不二選擇。開設涂料課程,一方面使今后從事涂料行業(yè)的學生進入工作崗位后,盡快成為行業(yè)技術骨干;另一方面對于今后從事非涂料領域的高分子學生而言,課程的學習過程也是對之前學到的化學和材料學基礎知識鞏固、加強和提高的過程。

二、《涂料學》教學的主要內容

涂料學課程的內容多,課時少,教師難以在短時間內將涂料行業(yè)所需的內容講深、講透。在課程教學的過程中,教師應該堅持理論結合實際的教學方針,對知識結構優(yōu)化調整,做到簡單而不淺顯,深奧而不枯燥。在教學內容上,要注重兩方面的統(tǒng)一:一方面注意《涂料學》課程章節(jié)間的聯(lián)系和統(tǒng)一,這門課程涉及到涂料概述、顏料、溶劑、樹脂等內容,各部分內容既相對獨立,又相互聯(lián)系;另一方面,要把握《涂料學》課程與無機化學、有機化學、物理化學、高分子化學、高分子物理等基礎知識貫穿統(tǒng)一。教師在教學中應該重點介紹以下內容。

1.涂料的基本知識。這部分內容主要介紹涂料概念、組成、類別、功能以及發(fā)展概況。結合日常生活所接觸的涂料,使學生掌握涂料的基本概念、分類和作用。讓學生們了解到,現(xiàn)代涂料學的發(fā)展是以化學,特別是高分子科學為基礎,結合界面科學和流變學發(fā)展起來的。了解涂料的發(fā)展背景和面臨的挑戰(zhàn),懂得涂料的發(fā)展趨勢。通過對目前報道較新的,具有特殊功能的涂料的介紹來激發(fā)學生對涂料的興趣,并為以后進行涂料的科學研究開好頭。

2.顏料相關理論。顏料和填料是涂料生產不可缺少的成分之一。其作用不僅是色彩和裝飾性,更重要的是改善涂料的物理化學性能,提高涂層的機械強度、附著力、防腐性能、耐光性和耐候性。讓學生了解遮蓋力、著色力和吸油值等基本概念。在授課過程中,這部分知識與物理化學中的雙電層理論聯(lián)系緊密,可以對以前的基礎知識鞏固提高。關于顏料的分散是教學的重點。

3.溶劑知識。溶劑是不包括無溶劑涂料在內的,各種液態(tài)涂料中所含有的,為使得液態(tài)涂料完成施工過程的必要的一類物質。原則上不構成涂膜,也不存留在涂膜中。在授課過程中,這部分知識與有機化學和高分子物理中的極性、溶解力、粘度等相關知識聯(lián)系緊密,可以對以前的基礎知識鞏固提高。在教學中,使學生掌握根據(jù)溶劑理論選用溶劑和改善涂料性能,了解有機溶劑對環(huán)境的危害,開發(fā)綠色水性涂料和高固體份涂料是涂料行業(yè)的趨勢。

4.樹脂知識。成膜物質是組成涂料的基礎,它具有粘結涂料中其他組分形成涂膜的功能,對涂料和涂膜的性能起到決定性的作用。例如,在丙烯酸樹脂章節(jié)中的內容與高分子化學基礎課中自由基聚合和聚合方法的相關知識密切聯(lián)系。不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂和聚氨酯章節(jié)中內容與高分子化學基礎課中的縮聚和逐步聚合相關內容聯(lián)系緊密。因此,授課的過程也是對以前的知識復習,深入體會和提高的過程,將這些基本知識與涂料制備技術相互滲透,相得益彰,這也正是開設《涂料學》課程的特色。

三、教學方法

1.教學與生活、生產相結合,注重理論聯(lián)系實際。涂料是一門理論性和應用性都很強的交叉學科。理論知識比較晦澀,但大多數(shù)基本理論知識都已經在本科基礎課教學階段涉及,在涂料課程中只是有針對性的學習,必須與實際結合才能使學得的知識深化和牢固,也才能引起學生的興趣。在教學的初期階段,為了使得學生盡快入門,熟悉涂料學,就要將日常生活、生產與涂料結合,介紹生活和生產中涂料的應用,提高學生從心理上對課程的接受程度。眾所周知,涂料學的特點是“入門易、學懂難”。為了提高教學效率,改善教學效果,必須要注重理論聯(lián)系實際。這種聯(lián)系實際上是基礎知識與涂料學的聯(lián)系;涂料學與實際應用的聯(lián)系。把涂料學作為有機化學、高分子化學、高分子物理等基礎知識實踐的對象,會使學生對所學過的基礎知識鞏固提高,為今后打下堅實的理論基礎。在涂料學理論實踐過程中,學生可以去涂料生產廠和研究院所參觀學習。學習涂料生產方法和檢測方法,了解生產設備和檢測儀器設備。學生往往很有興致,注意力高度集中,因此將理論知識寓于合適的實際背景中進行講授效果明顯。

2.開設涂料實驗。在高分子化學實驗的基礎上,開設涂料實驗課程[4]。高分子化學實驗中,一般開設甲基丙烯酸甲酯(或苯乙烯)的乳液聚合、聚酯合成實驗等,可以在這些實驗的基礎上,進一步開設丙烯酸乳液合成、低分子量聚酯合成以及低分子量聚酯與異氰酸酯固化等,并且可以進一步開設乳膠漆的制造、涂料性能檢測等系列實驗,讓學生自己合成樹脂,自己配制涂料,自己對涂料和涂層進行檢測。通過實驗,不但將課堂所學到的理論知識通過實驗鞏固提高,而且訓練學生進行涂料生產和科學研究的方法,培養(yǎng)學生的動手能力,分析和解決問題的能力。

四、結語

總之,筆者對在高分子專業(yè)本科教學中開設《涂料學》課程的必要性、優(yōu)化教學內容、改進教學方法進行了初探,提出開設《涂料學》課程的必要性:一方面,對于處于專業(yè)知識學習的學生而言,通過本課程的學習,加強他們對高分子專業(yè)基礎知識的鞏固,為今后從事高分子相關專業(yè)的工作打好堅實的理論基礎;另一方面,針對今后從事涂料行業(yè)的學生,涂料行業(yè)快速發(fā)展,科技含量越來越高,涂料學課程的開設正好可以滿足涂料行業(yè)對大批高層次科研技術人員的需求。

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篇7

1新型高分子材料的分類

1.1高分子分離膜

高分子分離膜是用高分子材料制成的具有選擇透過性功能的半透性薄膜。與以溫度梯度、壓力差、電位差或濃度梯度為動力,使液體混合物、氣體混合物或有機物、無機物的溶液等分離技術相比,具有高效、省能和潔凈的特點,因而被認為是支撐新技術革命的重大技術。膜的形式有多種,一般用的是空中纖維和平膜。應用高分子分離膜的推廣可以獲得巨大的經濟效益和社會效益。

1.2高分子磁性材料

高分磁性材料是人類在開拓磁與高分子聚合物新應用領域的同時,賦予磁與高分子傳統(tǒng)應用以新的涵義和內容的材料之一。早期的磁性材料源于天然磁石,后來才利用磁鐵礦燒結或鑄造成為磁性體?,F(xiàn)在工業(yè)常用的磁性材料有稀土類磁鐵、鐵氧體磁鐵和鋁鎳鉆合金磁鐵等三種。它們的缺點是硬且脆加工性差。為了克服這些缺陷,將磁粉混煉于橡膠或塑料中制成的高分子磁性材料。這樣制成的復合型高分子磁性材料,不僅比重輕,容易加工成復雜形狀、尺寸精度高的制品,還能與其它的元件一體成型。因而這樣的材料越來越受到人們的關注。高分子磁性材料主要可分為結構型和復合型兩大類。目前具有實用價值的主要是復合型。

1.3光功能高分子材料

所謂光功能高分子材料指的是能夠對光進行吸收、透射、轉換、儲存的一類高分子材料。這類材料主要包括光記錄材料、光導材料、光加工材料、光轉換系統(tǒng)材料、光學用塑料、光導電用材料、光合作用材料、光顯示用材料等。光功能高分子材料可以制成品種繁多的線性光學材料,像普通的安全玻璃、各種棱鏡、透鏡等。利用高分子材料曲線傳播的特性,又以開發(fā)出非線性的光學元件,如塑料光導纖維等。先進的信息儲存元件光盤的基本材料就是高性能的聚碳酸脂和有機玻璃。

2開發(fā)新型高分子材料的重要意義

從高分子材料的出現(xiàn)到現(xiàn)代,世界工業(yè)科學不再只是對基礎高分子材料的開發(fā)研究。從90代開始,科學家們就將注意力轉到了高智能的高分子材料的開發(fā)上?,F(xiàn)代工業(yè)對于新型高分子材料的需求日益增加。新型高分子材料的開發(fā)主要集中在制造工藝的改進上,以提高產品的性能,節(jié)約資源,減少環(huán)境的污染。就目前而言,以茂金屬催化劑為代表的新一代聚烯烴催化劑的開發(fā)仍是高分子材料技術開發(fā)的熱點之一。開發(fā)應用領域在不斷擴大。在開發(fā)新聚合方法方面,著重于基團轉移聚合、陰離子活性聚合和微乳液聚合的工業(yè)化。與此同時,我們要重視在降低和防止高分子材料在生產和使用過程中造成的環(huán)境污染。我們應該大力進行有利于保護環(huán)境的可降解高分子材料的研究開發(fā)。新型高分子材料的開發(fā),不但能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展對于材料工業(yè)的高要求,更重要的是能夠促進能源與資源的節(jié)約,減少環(huán)境的污染,提高生產的能力,體現(xiàn)現(xiàn)代科技的高速發(fā)展。

3新型高分子材料的應用

現(xiàn)代高分子材料相對于傳統(tǒng)材料(如玻璃)而言是后發(fā)展的材料,但其發(fā)展速度的應用廣泛性卻大大超過了傳統(tǒng)材料。高分子材料不僅可以用于結構材料,還可以用于功能材料?,F(xiàn)階段新型高分子材料大致包括高分子分離膜,高分子復合材料,高分子磁性材料,光功能高分子材料這幾大類。這些新型的高分子材料在人類的社會生活、醫(yī)藥衛(wèi)生、工業(yè)生產和尖端技術等方方面面都有廣泛的應用。例如,在生物的醫(yī)用材料界中研制出的一系列的改性聚碳酸亞丙酯(PM-PPC)的新型高分子材料是腹壁缺損修復的高效材料;開發(fā)的苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹脂及聚酰亞胺等熱固性樹脂復合材料,這些材料比模量和比強度比金屬還高,是國防、尖端技術等方面不可缺少的材料;在工業(yè)污水的處理中,在不添加任何藥劑的情況下,可以利用新型高分子材料的物理法除去油田中的污水;同樣,在藥物的傳遞系統(tǒng)中應用新型的高分子材料,在包轉材料中的應用,在藥劑學中應用等等。

4結語

新型的高分子材料已經滲透于人類生活的各個方面。材料是是人類生活和生產的物質基礎,人類用來制造各種產品的物質,是一個國家工業(yè)發(fā)展的重要基礎和標志。隨著時代的發(fā)展,技術的進步,高分子材料作為材料的重要組成部分越來越能影響人類的生活和工業(yè)的進步。不同于我們已經開發(fā)研究成熟的一些傳統(tǒng)的材料,高分子材料的研究開發(fā)存在著無窮的潛力。正如一些科學家預言的那樣,新型高分子材料的開發(fā)很有可能會帶來現(xiàn)代材料界的一次重大改革。材料是人類用來制造各種產品的物質,是人類生活和生產的物質基礎,是一個國家工業(yè)發(fā)展的重要基礎和標志。我國國民經濟和高技術已進入高速發(fā)展時期,需要日益增多的高性能、廉價的高分子材料,環(huán)境保護則要求發(fā)展環(huán)境協(xié)調、高效益的高分子材料制備和改性新技術,實施高分子材料綠色工程。作為材料重要組成部分的高分子材料隨著時代的發(fā)展,技術的進步,越來越能影響人類的生活,工業(yè)的進步。

參考文獻 

[1] 董維煜.關于高分子材料成型加工技術的探討[J].科技與企業(yè),2014(13). 

篇8

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A

高分子材料以其質輕、耐蝕、易加工等性能,正處于迅速發(fā)展時期,隨著新技術、新工藝、新設備不斷涌現(xiàn),越來越多的企業(yè)迫切需要大量創(chuàng)新能力強、綜合素質高的高分子材料專業(yè)人才。建立面向市場和企業(yè),適應現(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本文結合我校高分子材料與工程近年來的教學實踐,提出構建新的實驗實踐教學體系,實驗教學分層次、按模塊進行,加強了實驗教學的基礎性、系統(tǒng)性、綜合性和創(chuàng)新性,增加實踐教學比重,改變實踐教學模式,加強學科平臺建設,強化對學生創(chuàng)新性實驗能力的培養(yǎng)。

1 創(chuàng)新性實驗教學改革的必要性

實驗和實踐教學不同于理論教學,在很長時間里,實驗和實踐教學得不到應有的重視,實驗和實踐教學附屬于理論教學,在實際教學過程中多是驗證性和認知性實驗,啟發(fā)式、設計性以及綜合性實驗偏少,不利于學生創(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濟建設中發(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、共混復合、加工成型等方面的高素質人才是社會發(fā)展的必然要求。

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

2 創(chuàng)新性實驗教學的具體措施

2.1 構建創(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)高分子材料及相關學科的基礎理論知識,通過理論學習及實驗、實踐教學訓練,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產品的生產設計、研究、開發(fā)和技術管理等工作的創(chuàng)新型高級工程技術人才。⑤堅持“夯實理論基礎、拓寬專業(yè)口徑、增強工程和創(chuàng)新能力、提高科學素質”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),加強對新材料相關產業(yè)和領域發(fā)展趨勢和人才需求研究,吸納相關產業(yè)、行業(yè)和用人部門共同研究課程計劃,制定與生產實踐、社會發(fā)展需要相結合的培養(yǎng)方案。

改革實驗課程體系。結合現(xiàn)代高分子材料發(fā)展狀況,及時完善高分子材料與工程專業(yè)實驗課程內容,補充高分子材料新技術、新工藝,參考國外知名大學的具體措施,我們在實驗課程體系與教學內容等方面進行全面的改革,建立有利于學生實驗創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學體系。根據(jù)學生認知能力的不同階段和理論課程進度計劃,按模塊化設計優(yōu)化實驗教學內容。形成了由“化學基礎實驗”、“高分子化學與物理基礎實驗”、 “高分子工程實驗” 和“高分子綜合設計實驗” 四個實驗模塊組成的高分子材料與工程專業(yè)實驗教學新體系。其中化學基礎實驗模塊不僅包括無機化學、有機化學、分析化學和物理化學四大基礎化學實驗,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,突出學生基本技能的培養(yǎng)和訓練。高分子化學與物理基礎實驗包含高分子物理和高分子化學實驗內容,不僅鞏固學生所學的高分子科學實驗的基本理論,而且培養(yǎng)學生制備高分子材料、測試材料物理性能及高分子的結構表征和測試等技能。高分子工程實驗模塊包括橡膠、塑料、膠粘劑、涂料四大實驗,從材料加工、成型、性能測試以及應用,獨立設計實驗內容,旨在培養(yǎng)學生的實際操作能力,分析和解決實際問題的能力。高分子綜合設計實驗模塊是教學的最高層次,結合學生實際情況,有針對性選取實驗內容,應體現(xiàn)實驗的知識性、綜合性和創(chuàng)新性。

篇9

主管單位:中國科學院

主辦單位:中國化學會;中國科學院化學研究所

出版周期:月刊

出版地址:北京市

種:中文

本:大16開

國際刊號:1000-3304

國內刊號:11-1857/O6

郵發(fā)代號:2-498

發(fā)行范圍:國內外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時間:1957

期刊收錄:

CA 化學文摘(美)(2009)

SCI 科學引文索引(美)(2009)

CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

中國科學引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽:

中科雙百期刊

第三屆(2005)國家期刊獎獲獎期刊

篇10

文章編號:1008-0546(2015)07-0057-03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.07.020

21世紀,科學技術已廣泛融入到現(xiàn)代生活各個方面。高中化學教材中前沿科技知識的滲透和編入不僅能體現(xiàn)課程綜合化與融合性的要求,更能使學生深入認識本學科甚至是交叉學科領先的科學技術[1],讓學生意識到化學學習的意義和價值,認識到利用化學知識解決生活中問題的重要性,感受化學科學的實用性和創(chuàng)造性。世界各國高中化學教材均將科技前沿知識滲透到教學內容中作為在教材內容創(chuàng)新的重要方面,在保證內容選擇的基礎性與時代性的和諧統(tǒng)一方面各有特色。合成有機高分子材料是現(xiàn)代科技硬件的重要載體,被廣泛應用于醫(yī)藥衛(wèi)生、現(xiàn)代工農業(yè)生產以及國防科技、航空航天、信息通訊和生物工程等各個領域,是化學前沿科技最具代表性成果之一,也是學生認識化學科技在社會生活中應用最好的學習資源。本文以合成有機高分子材料為切入點,通過研究世界發(fā)達國家高中化學教材在內容選擇、編排與呈現(xiàn)方面滲透前沿科技成果的理念與做法,以期為我國高中化學教材內容創(chuàng)新提供啟示。

一、研究對象

研究選取了中國、日本、澳大利亞、新加坡、美國、英國六國的主流高中化學教材作為研究對象,其名稱、出版社、出版信息見表1。

二、內容選取

要認識合成有機高分子材料,“合成有機高分子化合物”是其重要的基礎。我們從“合成有機高分子化合物”內容入手研究。

1. 選取比例

“合成有機高分子化合物”包含“合成有機高分子化合物基礎”(以下簡稱“合成基礎”,主要包含單體、聚合反應、高分子化合物的結構與合成高分子化合物的合成技術等內容)、“合成高分子材料”(主要包含各類合成高分子材料的性質、結構、合成、用途、分類及處理等內容)、“功能高分子材料”和“復合材料”四部分內容。用該四部分內容的知識點數(shù)目除以“合成有機高分子化合物”總知識點數(shù)目,所得百分比來表示各部分內容選取的比例。六國高中化學教材中四部分內容占“合成有機高分子化合物”的比例見圖1(左側餅形圖)。

由圖1可以看出,“合成高分子材料”在六國教材中均為最主要的內容(比例均在60%以上);其次是“合成基礎”(比例平均在20%~30%);“功能高分子材料”各國差異較大:比例最大(11%)為中國教材,其次是日本教材(8%)、新加坡教材(5%),其他國家沒有該部分內容;“復合材料”只有中國和澳大利亞教材涉及,比例均為2%。

“合成高分子材料”包含“塑料”“化學纖維”和“合成橡膠”三部分內容。用同樣的方法求得圖1右側餅形圖的數(shù)據(jù),可以看出,“塑料”在六國教材中所占比例均為最大(比例均在45%以上),其次分別為“化學纖維”和“合成橡膠”(美國和英國教材除外)。

2. 內容深度

從學習認知水平角度分析,發(fā)現(xiàn),日本教材在“合成高分子材料”、“合成基礎”部分內容最深,難度最大。

日本教材在“塑料”部分介紹的塑料種類最多,包含聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尿素樹脂、酚醛樹脂、聚硅氧烷樹脂、聚醋酸乙烯酯、密胺樹脂和離子交換樹脂共10種;澳大利亞教材提到9種,新加坡教材5種,中國和英國教材僅為3種,美國教材最少,為2種。日本教材不僅包含的塑料種類最多,而且都深入詳細地介紹了每一種聚合物的性質或結構以及聚合反應方程式和用途。澳大利亞教材雖然給出的塑料種類多,但是除了詳細介紹聚乙烯、聚氯乙烯這兩種聚合物,其他都是簡單介紹其性質和用途。中國教材包含的塑料種類雖少,但對聚乙烯和酚醛樹脂兩種聚合物的介紹最為詳細。

在“化學纖維”部分,日本教材編入的化學纖維種類最多,包括合成纖維中的6-6尼龍、芳綸纖維、6-尼龍、滌綸、聚丙烯腈纖維、維綸,和人造纖維中的粘膠纖維、銅氨人造絲、醋酸鹽纖維共9種,并且從性質、聚合反應方程式、用途這幾個方面詳細地一一介紹。中國教材僅簡單提及“六大綸”。新加坡教材給出2種,澳大利亞和美國教材僅給出1種。

在“合成橡膠”部分,日本教材提到的合成橡膠種類最多,包含丁苯橡膠、腈基丁二烯橡膠、聚氯丁二烯共3種,并詳細介紹其性質或符號以及聚合反應方程式或用途。中國教材僅講到順丁橡膠一種,但從特點、聚合方程式以及橡膠的硫化和用途等方面很詳細地進行了介紹。美國教材僅提到丁苯橡膠的符號。

在“合成基礎”部分,日本教材提到的聚合反應方式最多,包含加聚、縮聚、開環(huán)聚合、共聚合4種,中、澳、新、美、英五國教材僅呈現(xiàn)了加聚、縮聚2種。

3. 課程功能實現(xiàn)

從教材中“合成有機高分子化合物”內容的課程功能實現(xiàn)角度分析,我們發(fā)現(xiàn)六國教材中澳、新、美、英教材更加注重對科學方法的教育:

(1)實施技術方法教育。澳大利亞教材把“合成有機高分子化合物”作為技術教育的重要內容,占用一節(jié)的篇幅詳細介紹了7種修飾多功能高分子聚合物的手段和3種高分子材料成型技術,以及各種手段和技術的應用[2]。澳大利亞教材中該部分內容將高分子合成的基礎原理和化工生產結合起來,是合成理論過渡到實踐的橋梁,實現(xiàn)了合成技術的“工藝化”,是培養(yǎng)學生技術素養(yǎng)的有效內容。

(2)滲透環(huán)保教育。新加坡和英國教材除了介紹塑料的廣泛應用之外還選取較大量的內容來講述其危害性,澳大利亞和美國教材詳細介紹了“分類回收法”的廢舊塑料處理方法,澳大利亞和中國教材提到了可降解高分子材料的研發(fā),這將有利于學生了解材料的使用與環(huán)保的關系。

(3)提升實踐能力。澳大利亞和美國教材詳細列出了塑料制品的回收標識、代表的類型名稱及性質、應用。回收標識也是健康證,學生可以在生活中根據(jù)編號來判斷塑料的種類和質量,從而有利于幫助學生學會鑒別化學信息的真?zhèn)魏推焚|,養(yǎng)成獨立思考及反思的能力,培養(yǎng)學生的批判性思維,同時啟發(fā)學生學會利用分類的方法解決生活中的化學問題,引導學生將化學知識應用到實踐中去,提升學生的實踐能力。

三、組織編排分析

表2列出了各國教材中涉及“合成有機高分子化合物”內容的章節(jié)編排情況。

依據(jù)教材中章節(jié)的設置,我們發(fā)現(xiàn)其組織編排方式有2種類型:(1)獨立成章。中國和日本教材分設兩章介紹有機高分子化合物,澳大利亞和新加坡教材設置一章。日本教材按合成有機高分子化合物的分類設章,而中國教材是按學習難度于必修2和選修5分設兩章,采用螺旋式的組織編排方式。(2)獨立成節(jié)。美國和英國教材如此。

依據(jù)教材編寫所體現(xiàn)的課程觀分類,其組織編排方式有2種類型:(1)學科中心設計取向。中、美、新教材以有組織的學科知識作為教材設計的基點,按照學科結構為中心來組織學習內容[3];(2)社會生活問題中心設計取向。日、澳、英教材以生活、社會問題作為教材編寫設計的基點,巧妙地將合成有機高分子化合物與生活實際聯(lián)系起來,使學生在潛移默化中學會利用所學知識原理更科學、深入地認識、利用生活中的有機高分子材料,更大限度地實現(xiàn)其教學價值。

另外,各國教材組織編排各具特色:(1)日本和澳大利亞教材設置了章的上級標題――“研究領域”,使知識體系更加系統(tǒng)、清晰;(2)澳大利亞和新加坡教材的節(jié)標題設置詳細、具體,核心概念界定清晰。中國教材章下的節(jié)標題少,每個節(jié)標題包含內容范圍過大,且節(jié)標題下的小標題很少,導致框架不清晰,文字閱讀量大,不利于學生進行信息提取,加之該部分知識內容多,分類復雜,這無形之中加大了學生學習難度。

四、結論與啟示

通過對六國教材“合成有機高分子化合物”內容分析和組織編排的比較,我們可以獲得如下結論:

“合成有機高分子材料”均已成為高中化學教材中合成有機高分子化合物的核心內容。教材中增加合成高分子材料種類與反應類型,可為學生廣泛認識生活中的高分子材料奠定堅實的理論基礎,使學生深入理解有機化學基礎,拓展有機合成的創(chuàng)新性思維,以化學學科思維更科學深入地認識身邊的高分子材料制品;同時,高分子材料制備技術方法的介紹對于提升即將面臨職業(yè)定向的高中生的應用創(chuàng)造能力和技術素養(yǎng)有著重要作用;再有基于合成有機高分子化合物的介紹,滲透環(huán)保意識,有利于使教材向多維化和融合性發(fā)展。

我國高中化學教材在核心內容的選取上同各國一致,并采取由淺入深螺旋式的組織編排方式,這些是值得肯定的,但合成高分子化合物類型單一,缺乏與生活相聯(lián)系和對科學方法的滲透這些問題值得我們深思。由此我們提出如下建議:在內容選取方面,應適當豐富合成高分子化合物的種類;充分發(fā)揮前沿科技類內容所特有的教育功能,注重對技術方法、環(huán)保意識、實踐能力和批判性思維的教育,全面提升學生的應用和創(chuàng)新能力。在組織編排上,前沿科技類內容更適合采取社會生活問題中心設計編排,注重化學與社會生活實際的緊密聯(lián)系;對于內容繁雜的部分建議采用細致詳細的標題設置,同時可選擇性增設“研究領域”等標題。

參考文獻