高分子材料與工程現(xiàn)狀范文
時(shí)間:2023-12-14 17:41:40
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篇1
關(guān)鍵詞: 高分子材料與工程專業(yè) 有機(jī)化學(xué) 教學(xué)現(xiàn)狀 教學(xué)改革
有機(jī)化學(xué)是化學(xué)學(xué)科中的一個(gè)十分重要的組成部分,它的主要研究對(duì)象是有機(jī)分子,從有機(jī)物結(jié)構(gòu)入手,研究有機(jī)化合物的化學(xué)性質(zhì),在分子水平上探知未知世界的基礎(chǔ)學(xué)科。在我校,有機(jī)化學(xué)是面向化工學(xué)院、藥學(xué)院二年級(jí),以及海洋學(xué)院一年級(jí)學(xué)生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,是“大類培養(yǎng)”的主干課程。通過(guò)有機(jī)化學(xué)課程的學(xué)習(xí),可使化學(xué)類學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的基本理論、基本知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作技能,把握有機(jī)化學(xué)發(fā)展領(lǐng)域的新概念、新動(dòng)向和新技術(shù),同時(shí)為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1.教學(xué)現(xiàn)狀
在工科院校,有機(jī)化學(xué)的教學(xué)課時(shí)“縮水”,如我校有機(jī)化學(xué)雖然是“大類培養(yǎng)”的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,但是其課時(shí)數(shù)被壓縮到64個(gè)學(xué)時(shí),教師必須在一個(gè)學(xué)期之內(nèi)完成教學(xué)。而有機(jī)化學(xué)作為高分子材料與工程專業(yè)的基礎(chǔ)課,是高分子化學(xué)、高聚物合成工藝學(xué)、高分子材料學(xué)等后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ),學(xué)生必須在有限的課時(shí)數(shù)里掌握《有機(jī)化學(xué)》這門課程,難度大,任務(wù)重。
另外,由于江蘇省高考制度,較大部分的學(xué)生高中階段選修的“物生”,進(jìn)入大學(xué)后化學(xué)知識(shí)特別是有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)非常薄弱,一個(gè)教學(xué)班級(jí)里,學(xué)生的化學(xué)知識(shí)水平參差不齊。通常是剛進(jìn)入大學(xué)的第一學(xué)期學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)化學(xué),對(duì)于選“物生”的學(xué)生來(lái)說(shuō),沒(méi)有化學(xué)基礎(chǔ),一開始就挫傷他們學(xué)習(xí)化學(xué)的自信心。學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時(shí),多數(shù)學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)有畏懼感。如果入校時(shí)對(duì)專業(yè)認(rèn)知不夠,不能看到有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)對(duì)高分子材料與工程專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性,更是對(duì)有機(jī)化學(xué)失去興趣。
再者,有機(jī)化學(xué)課程自身的特點(diǎn),由于有機(jī)物數(shù)量多,結(jié)構(gòu)多變,機(jī)理難掌握。而工科院校的有機(jī)化學(xué)課時(shí)數(shù)又被壓縮,教師為了教授完大綱的教學(xué)內(nèi)容,不得不采取“滿堂灌”教學(xué)方法,使得學(xué)生缺乏主動(dòng)獲得知識(shí)的能力,被動(dòng)“填鴨式”教學(xué)必然導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。一學(xué)期教學(xué)結(jié)束,發(fā)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)掌握不好,除了少部分拔尖的學(xué)生,大部分學(xué)生對(duì)這門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課一知半解,學(xué)到的有機(jī)知識(shí)很少。
2.教學(xué)改革
結(jié)合有機(jī)化學(xué)學(xué)科規(guī)律,針對(duì)高分子材料與工程專業(yè)特點(diǎn),對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化、取舍;改進(jìn)教學(xué)手段,選聘高年級(jí)本科生、研究生做助理班主任,讓他們參與本科生教學(xué),形成多元化的本科生教學(xué)隊(duì)伍;改革考核方式,實(shí)現(xiàn)高分子材料與工程專業(yè)有針對(duì)性的考核方式,教考分離。
(1)改革教學(xué)內(nèi)容
有機(jī)化學(xué)的教學(xué)關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生“有機(jī)”這一學(xué)科,不同于其他幾門基礎(chǔ)化學(xué)課,有機(jī)化學(xué)基本不涉及計(jì)算,不涉及公式,說(shuō)的是圖片的拼接,化學(xué)鍵的斷裂與重組,以構(gòu)建新的有機(jī)分子。那么,在教學(xué)過(guò)程中如何引導(dǎo)學(xué)生使用“有機(jī)思維”思考問(wèn)題才是關(guān)鍵。當(dāng)我們談到如何面對(duì)課時(shí)數(shù)被壓縮這個(gè)問(wèn)題,如果抓住“引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入有機(jī)化學(xué)這個(gè)學(xué)科”這個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,就能依據(jù)高分子材料與工程專業(yè)的培養(yǎng)方案,深入分析研究教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo),對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行取舍。
在改革教學(xué)內(nèi)容時(shí),還要考慮以下兩個(gè)方面問(wèn)題:一是研讀多種版本的教材,最新版本的中、英文有機(jī)化學(xué)教材和專著等,從不同研讀、分析深度的教材方面,準(zhǔn)確把握“基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)”教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn),結(jié)合高分子材料與工程專業(yè)的特點(diǎn)來(lái)取舍教學(xué)內(nèi)容。二是關(guān)注高分子領(lǐng)域的研究前沿,發(fā)展動(dòng)態(tài),結(jié)合傳統(tǒng)的知識(shí),推陳出新,把最新的知識(shí)信息教授于學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生了解最新的前沿,激發(fā)他們的興趣,使之感覺(jué)到目前所學(xué)知識(shí)的有用性。
(2)改革教學(xué)手段
我校近年實(shí)施了一項(xiàng)“班主任助理”制度,選派高年級(jí)本科生、研究生擔(dān)任本科生班級(jí)班主任助理,取得了很好的教學(xué)效果。高年級(jí)本科生、研究生參與本科生教學(xué),形成多層次、多元化的本科生教學(xué)隊(duì)伍。
高年級(jí)本科生已經(jīng)學(xué)習(xí)了有機(jī)化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課,經(jīng)歷過(guò)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)和考核,有自己的學(xué)習(xí)方法和技巧;他們已經(jīng)進(jìn)入高分子材料與工程專業(yè)課程學(xué)習(xí),對(duì)哪些知識(shí)對(duì)專業(yè)課學(xué)習(xí)重要有切身體會(huì);他們與低年級(jí)學(xué)生同屬于一個(gè)年齡階段,有更多的共同話題,溝通交流更容易,幫助學(xué)生及早發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)缺點(diǎn),揚(yáng)長(zhǎng)避短。
高分子材料與工程研究方向的研究生,通常具有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),已經(jīng)接觸了專業(yè)的前沿研究方向,可以對(duì)高分子材料與工程專業(yè)低年級(jí)學(xué)生的學(xué)業(yè)、思想及心理等方面給予關(guān)心和指導(dǎo)。而且本科生可以在研究生的帶領(lǐng)下主動(dòng)做一些創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目,這使得本科生更清楚自己在課堂學(xué)習(xí)中哪方面有不足,增強(qiáng)本科生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)的熱情,使他們?cè)谟袡C(jī)化學(xué)課堂學(xué)習(xí)中更積極、努力。
(3)改革考核方式
良好考核方式可以極大地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高他們學(xué)習(xí)的積極性。目前,我院不同專業(yè)實(shí)行統(tǒng)一考試,如環(huán)境工程、化學(xué)工程、安全工程和高分子材料與工程等專業(yè)統(tǒng)一出卷,流水閱卷、統(tǒng)一登分,做到公正、準(zhǔn)確。但是,這種“統(tǒng)一”的方法抹殺不同專業(yè)對(duì)有機(jī)化學(xué)需求的不同,使得教師和學(xué)生忽視基礎(chǔ)課對(duì)后續(xù)專業(yè)課的影響,結(jié)果是為了考試而學(xué)習(xí),不能真正掌握自己專業(yè)需求的有機(jī)化學(xué)知識(shí)。
為了提高學(xué)生的整體素質(zhì)和學(xué)習(xí)積極性,我們應(yīng)實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)單獨(dú)出卷、單獨(dú)考核的方式。卷面上可以體現(xiàn)出適合高分子材料與工程專業(yè)的題目,結(jié)合他們的后續(xù)專業(yè)課程。哪些知識(shí)是有機(jī)化學(xué)這門課程必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí),哪些知識(shí)是關(guān)聯(lián)高分子材料與工程的專業(yè)知識(shí)。同時(shí),建立針對(duì)性的有機(jī)化學(xué)試題庫(kù),使學(xué)生接觸更多不同的題型,拓寬知識(shí)面。建立適合高分子材料與工程專業(yè)的有機(jī)化學(xué)試題庫(kù),有機(jī)化學(xué)課程理論考試按照一定的難度系數(shù)、教學(xué)要求、考試范圍等,統(tǒng)一從試題庫(kù)里抽調(diào),實(shí)現(xiàn)教考分離。
3.結(jié)語(yǔ)
為全面提升高分子材料與工程專業(yè)的有機(jī)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量,我們要結(jié)合有機(jī)化學(xué)學(xué)科規(guī)律,針對(duì)高分子材料與工程專業(yè)的專業(yè)特點(diǎn),從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),認(rèn)真分析總結(jié),精選教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)新教學(xué)手段,改革考核方式,不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,以提高高分子材料與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]黃杰,周冕,李又兵,王選倫.高分子材料與工程專業(yè)《有機(jī)化學(xué)》教學(xué)改革探索與實(shí)踐.廣州化工,2014(42):186-187.
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篇2
關(guān)鍵詞:流變學(xué);人才培養(yǎng);教學(xué);方法
一、《高分子材料流變學(xué)》課程發(fā)展
高分子材料流變學(xué)是一門伴隨著高分子科學(xué)和行業(yè)發(fā)展而逐步建立起來(lái)的重要學(xué)科,針對(duì)高分子材料特殊的流動(dòng)變形行為及其機(jī)理展開研究,起到連接高分子結(jié)構(gòu)性能和高分子工程的橋梁作用。
現(xiàn)在,高分子科學(xué)理論研究及工藝、設(shè)備的設(shè)計(jì)優(yōu)化的發(fā)展進(jìn)步離不開高分子材料流變學(xué)知識(shí)的輔助,整體發(fā)展趨勢(shì)要求高分子專業(yè)人才必須具備基本的高分子材料流變學(xué)知識(shí)。
青島科技大學(xué)自1986年起開始設(shè)立《高分子材料流變學(xué)》課程,是國(guó)內(nèi)最早開設(shè)該課程的高校之一,迄今已有20多年的教學(xué)歷史,同時(shí)跟蹤學(xué)科的發(fā)展,教學(xué)團(tuán)隊(duì)亦針對(duì)學(xué)科的前沿問(wèn)題開展科研工作,在國(guó)際上形成了一定的學(xué)術(shù)影響力。在長(zhǎng)期的教學(xué)、科研實(shí)踐積累和和對(duì)高分子流變學(xué)教學(xué)理解逐步深化的基礎(chǔ)上,教學(xué)團(tuán)隊(duì)按照比較科學(xué)完整的體系,編寫出版了《高分子材料流變學(xué)》教材,并得到國(guó)內(nèi)院校的認(rèn)可;另一方面,《高分子材料流變學(xué)》教學(xué)也凸現(xiàn)了專業(yè)特色,使學(xué)生質(zhì)量有所提高。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生開展理論聯(lián)系實(shí)際、針對(duì)性強(qiáng)的流變理論研究與工程設(shè)計(jì)實(shí)踐,所培養(yǎng)的學(xué)生學(xué)科專業(yè)知識(shí)全面,了解學(xué)科發(fā)展前沿,在以后的科研和工作實(shí)踐中展現(xiàn)出較強(qiáng)的解決問(wèn)題能力。
二、《高分子材料流變學(xué)》的特點(diǎn)及教學(xué)原則
高分子材料流變學(xué)是隨著高分子的合成、加工工程和實(shí)際應(yīng)用的需要,于20世紀(jì)50年代逐步發(fā)展起來(lái)的新學(xué)科。一方面,深入其核心需要較多的數(shù)學(xué)、物理和力學(xué)基礎(chǔ);另一方面,其知識(shí)體系與高分子化學(xué)、高分子物理、高分子的加工工程等有機(jī)聯(lián)系。《高分子材料流變學(xué)》完整的知識(shí)框架至少涵蓋如下三方面的內(nèi)容:①高分子結(jié)構(gòu)流變學(xué),其從分子運(yùn)動(dòng)角度出發(fā),構(gòu)筑分子結(jié)構(gòu)模型,關(guān)聯(lián)材料宏觀力學(xué)響應(yīng)行為和微觀的分子運(yùn)動(dòng)過(guò)程,說(shuō)明二者的聯(lián)系。②高分子工程流變學(xué),其從宏觀唯象的角度出發(fā),進(jìn)行應(yīng)力-應(yīng)變或應(yīng)變速率分析,研究與高分子材料加工工程有關(guān)的理論與技術(shù)問(wèn)題。③流變測(cè)量學(xué),運(yùn)用流變學(xué)基本原理設(shè)計(jì)儀器設(shè)備,表征高分子材料的流變行為。
《高分子材料流變學(xué)》理論深?yuàn)W、內(nèi)容繁雜、學(xué)科交叉性強(qiáng),其比較科學(xué)完整的教學(xué)體系,一方面要保證流變學(xué)理論的完備性,系統(tǒng)介紹復(fù)雜應(yīng)力、應(yīng)變描述、材料流變本構(gòu)方程理論等,另一方面要適應(yīng)高分子材料專業(yè)的要求,加強(qiáng)高分子熔體溶液奇異的非線性黏彈性等內(nèi)容的教學(xué),并解釋說(shuō)明在高分子加工和流變測(cè)量中出現(xiàn)的種種現(xiàn)象與規(guī)律。較之其他課程,《高分子材料流變學(xué)》對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)物理素養(yǎng)和高分子背景知識(shí)有相當(dāng)?shù)囊螅越虒W(xué)過(guò)程中存在“教師教學(xué)難,學(xué)生學(xué)習(xí)難”的兩難通病。在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中,我們總結(jié)出了講授《高分子材料流變學(xué)》應(yīng)貫徹兩個(gè)重要的教學(xué)原則:①首先要注意照顧學(xué)生的專業(yè)背景,對(duì)復(fù)雜的數(shù)學(xué)、力學(xué)公式和簡(jiǎn)單明確的基本概念采用不同的處理方法;強(qiáng)調(diào)邏輯清晰和語(yǔ)言簡(jiǎn)明,避開數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上的難點(diǎn),詳細(xì)詮釋流變學(xué)抽象概念和基本物理量確切的物理意義,幫助學(xué)生盡快領(lǐng)會(huì)高分子流變學(xué)要點(diǎn)。②再者,注重流變學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐結(jié)合。在保持課程應(yīng)有的理論體系、系統(tǒng)性、嚴(yán)謹(jǐn)性的同時(shí)側(cè)重介紹其在高分子合成的分子設(shè)計(jì)、高分子工程、高分子材料性能控制等方面的應(yīng)用實(shí)例。
筆者在教學(xué)實(shí)踐中,結(jié)合自己的科研實(shí)踐,將自己從事的國(guó)家自然科學(xué)基金研究課題成果作為實(shí)例,介紹高分子流變的發(fā)展及其在高分子學(xué)科中的應(yīng)用。實(shí)踐證明,教師本身學(xué)以致用的實(shí)例示范可以引導(dǎo)學(xué)生能夠盡快領(lǐng)會(huì)流變學(xué)知識(shí),在科學(xué)與工程實(shí)踐中發(fā)揮了良好作用。
三、具體教學(xué)方法
筆者從事《高分子材料流變學(xué)》的教學(xué)實(shí)踐以來(lái),深刻體會(huì)到這是一個(gè)不斷加深對(duì)課程特點(diǎn)的認(rèn)識(shí),不斷改進(jìn)教學(xué)方法的過(guò)程。不僅要求授課教師對(duì)課程內(nèi)容有深刻理解,同時(shí)在知識(shí)傳授上亦需要“善巧方便”。下面幾點(diǎn),是筆者對(duì)教學(xué)方法的簡(jiǎn)單總結(jié)。
1.教師引導(dǎo)。在開始教授新的知識(shí)要點(diǎn)前,若能提供一個(gè)科研或工程應(yīng)用中的實(shí)例引發(fā)學(xué)生的興趣,則往往可獲得較好的課堂教學(xué)效果。在課堂上,要注意鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),形成師生互動(dòng)的氛圍。若學(xué)生在課堂上有所疑問(wèn),可以暫停教學(xué),增加學(xué)生討論環(huán)節(jié)。結(jié)束時(shí),簡(jiǎn)要介紹課程后續(xù)內(nèi)容提要,利于學(xué)生自學(xué)。
2.理論結(jié)合實(shí)際。《高分子材料流變》是一門理論性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的交叉學(xué)科,其理論知識(shí)部分比較晦澀,必須與實(shí)際結(jié)合才能使學(xué)得的知識(shí)深化和牢固,也才能引起學(xué)生的興趣。教學(xué)中會(huì)出現(xiàn)學(xué)生感覺(jué)內(nèi)容艱深,興趣不大的現(xiàn)象,在理論基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)過(guò)程中尤為明顯。而當(dāng)理論知識(shí)與實(shí)際背景結(jié)合時(shí),學(xué)生往往饒有興致。因此將理論知識(shí)寓于合適的實(shí)際背景中進(jìn)行講授,效果明顯。當(dāng)然這也需要教師本人有自己的科研實(shí)踐作基礎(chǔ),能夠跟蹤高分子流變的發(fā)展前沿。
3.采用多媒體教學(xué)。教師無(wú)法強(qiáng)迫學(xué)生學(xué)習(xí),其角色只是教學(xué)過(guò)程中的引導(dǎo)者。隨著教學(xué)設(shè)備的完善,多媒體教學(xué)在授課中所占比重逐步增大。在教學(xué)實(shí)踐中,我們發(fā)現(xiàn)多媒體豐富的信息傳遞模式可以有效抓取學(xué)生的注意力,激發(fā)好奇心;另外,多媒體教學(xué)中重點(diǎn)內(nèi)容突出,有利于學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn),還可以加大信息量,減少板書量,在有限的課時(shí)內(nèi)講授更多知識(shí)。
4.教師傳授與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合。在教學(xué)時(shí)數(shù)有限的條件下,為使學(xué)生學(xué)到更多知識(shí),除教師摒棄傳統(tǒng)板書,采用多媒體對(duì)基礎(chǔ)理論等重要內(nèi)容進(jìn)行課堂授課外,可以采用的途徑是發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性。在研究生教學(xué)中,我們?cè)谙嚓P(guān)書籍和文獻(xiàn)中摘取一些流變學(xué)應(yīng)用和發(fā)展前沿方面的內(nèi)容供學(xué)生自學(xué)使用,以作為課堂教學(xué)內(nèi)容的補(bǔ)充。另外,要求學(xué)生結(jié)合自己的研究課題,從中提煉出高分子材料流變學(xué)的科學(xué)問(wèn)題,既加深理解學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,又幫助其較好地完成課題研究任務(wù)。
5.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的促進(jìn)作用。流變參數(shù)的測(cè)定是高分子材料流變學(xué)的重要方面,其本身就是流變學(xué)理論的實(shí)際應(yīng)用之一,同時(shí)測(cè)量結(jié)果也反映了材料本身的結(jié)構(gòu)特征。在“毛細(xì)管流變儀測(cè)量熔體流動(dòng)行為”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)中,我們訓(xùn)練學(xué)生表征所測(cè)樣品的黏性、彈性特征,分析樣品黏彈特性與其分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以讓學(xué)生了解如何在實(shí)際工作上應(yīng)用流變學(xué)知識(shí),對(duì)課堂教學(xué)起到良好的補(bǔ)充和促進(jìn)作用。
四、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)《高分子材料流變學(xué)》教學(xué)內(nèi)容的合理設(shè)置,教學(xué)方法的改進(jìn),為高分子材料行業(yè)培養(yǎng)出合格的有用人才,促進(jìn)高分子材料行業(yè)繁榮發(fā)展,是教師的職責(zé)所在。在高分子材料行業(yè)發(fā)展迅速,新材料層出不窮,已有材料的加工改性也相當(dāng)活躍的今天,材料表征、分子剪裁設(shè)計(jì)、加工工藝控制等方面都需大批高層次的掌握流變學(xué)的科研和技術(shù)人員。這既是對(duì)高分子材料專業(yè)的畢業(yè)生提出的新要求,也是《高分子材料流變學(xué)》學(xué)科發(fā)展的動(dòng)力。在青島科技大學(xué)的關(guān)心和資助下,《高分子材料流變學(xué)》課程正在進(jìn)行教學(xué)改革以適應(yīng)發(fā)展要求。因此筆者不避粗陋,將自己的粗淺的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)體會(huì)總結(jié)如上,同時(shí)也希望得到流變學(xué)教學(xué)工作上的諸位同仁的指導(dǎo)。
參考文獻(xiàn):
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篇3
關(guān)鍵詞:高分子材料與工程;人才培養(yǎng);教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)09-0041-02
高分子材料是材料領(lǐng)域中的新秀,它的出現(xiàn)帶來(lái)了材料領(lǐng)域的重大變革,在諸多行業(yè)中已逐漸成為不可替代的關(guān)鍵材料。高分子材料與工程專業(yè)具有跨學(xué)科、綜合性的特點(diǎn),既與化學(xué)、石油化工、精細(xì)化工等基礎(chǔ)學(xué)科緊密聯(lián)系,又和汽車、電子、環(huán)境等應(yīng)用學(xué)科相輔相成[1]。
閩江學(xué)院高分子材料與工程專業(yè)建設(shè)以課程建設(shè)為中心,從改革課程體系、強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)、改進(jìn)教學(xué)方法等方面系統(tǒng)深入地開展建設(shè),以達(dá)到“重基礎(chǔ)理論、重創(chuàng)新精神、強(qiáng)實(shí)踐技能、強(qiáng)綜合素質(zhì)”的人才培養(yǎng)要求。
一、優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)
本專業(yè)的教學(xué)體系包括理論教學(xué)體系和實(shí)踐教學(xué)體系。在理論教學(xué)體系中,課程結(jié)構(gòu)又可分為校級(jí)公共基礎(chǔ)課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程等[2]。其中,公共基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)核心課程分別安排63、29和4分,在總學(xué)分中分別占比35%、17%和28%。通過(guò)進(jìn)一步深化教學(xué)內(nèi)容改革,構(gòu)建以專業(yè)核心課程和學(xué)科基礎(chǔ)課程相結(jié)合、有利于學(xué)科交叉與融合、與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)的課程體系。此外,還鼓勵(lì)教師努力建立主干課的課程網(wǎng)站并加強(qiáng)精品課程建設(shè)。
在實(shí)踐教學(xué)體系中,遵循從入學(xué)軍訓(xùn)、金工實(shí)習(xí)、科研訓(xùn)練、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、專業(yè)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)到最終的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的循序漸進(jìn)過(guò)程,共計(jì)34學(xué)分,在總學(xué)分中占比20%,結(jié)合本科四年各課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,形成較為完整的實(shí)踐教學(xué)體系[3]。同時(shí),為了使高分子材料與工程專業(yè)的畢業(yè)生具有更強(qiáng)的實(shí)踐技能,還設(shè)計(jì)了創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié),其中安排了與本專業(yè)相關(guān)的社會(huì)服務(wù)活動(dòng)、開放實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)、專業(yè)學(xué)術(shù)講座、學(xué)科競(jìng)賽以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐計(jì)劃項(xiàng)目等。
二、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)改革
實(shí)踐教學(xué)是高等學(xué)校人才培養(yǎng)體系的重要組成部分,與理論教學(xué)起著相輔相成的作用。國(guó)內(nèi)外對(duì)高分子材料實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)提出多種想法,朱晶心等[4]把加強(qiáng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量、培養(yǎng)創(chuàng)新人才、提高創(chuàng)新能力等作為教學(xué)改革的重點(diǎn)。龔建良等[5]研究了高分子材料與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的現(xiàn)狀和不足,提出了高分子材料與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。付一政等[6]認(rèn)為專業(yè)實(shí)驗(yàn)既要注意基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用和基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練,又要強(qiáng)調(diào)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、獨(dú)立工作、協(xié)同配合、富于創(chuàng)新等綜合能力的培養(yǎng)。在加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐的建設(shè)工作中,結(jié)合近年來(lái)高分子專業(yè)實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn),我們系統(tǒng)地規(guī)劃和改革“高分子材料與工程專業(yè)”的學(xué)科基礎(chǔ)和專業(yè)實(shí)踐課程體系,使實(shí)踐教學(xué)體系具有基礎(chǔ)寬厚、層次分明、循序漸進(jìn)的特點(diǎn)。
1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)。實(shí)踐教學(xué)的初始階段應(yīng)該是在學(xué)校內(nèi)掌握基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能,因此對(duì)本科階段實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革應(yīng)特別重視。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,從基礎(chǔ)化學(xué)中精選出操作性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn),安排在本科一、二年級(jí)學(xué)習(xí)階段對(duì)學(xué)生集中進(jìn)行基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練。專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程主要安排在本科三、四年級(jí)進(jìn)行,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)實(shí)驗(yàn)技能。以“循序漸進(jìn)”為原則,以綜合、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為目標(biāo),在完成單元性實(shí)驗(yàn)教育后,增設(shè)單元性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)),最后進(jìn)入綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),形成由淺入深、循序漸進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教育模式。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上,鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)教師將自己的科研成果與綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,拓展學(xué)生對(duì)本專業(yè)發(fā)展前沿的認(rèn)識(shí)。
在教學(xué)方法上,重點(diǎn)加強(qiáng)基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練,如組織學(xué)生參與專業(yè)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、開放實(shí)驗(yàn)室訓(xùn)練、社會(huì)服務(wù)活動(dòng)等均加深了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和流程的認(rèn)識(shí)。此外,強(qiáng)調(diào)教學(xué)中激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。如讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)方案,引導(dǎo)學(xué)生到圖書館查閱相關(guān)文獻(xiàn)及手冊(cè),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案等。通過(guò)積極思考和熱烈討論,不少學(xué)生都迫切希望馬上進(jìn)實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證自己的觀點(diǎn),從而激發(fā)了他們濃厚的實(shí)驗(yàn)熱情。富有啟發(fā)意義的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)造思維,發(fā)揮了主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)了獨(dú)立思考能力,進(jìn)而強(qiáng)化他們的綜合專業(yè)素養(yǎng)[7]。
2.生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地建設(shè)。由于歷史原因,我系原有實(shí)習(xí)基地大多數(shù)是國(guó)有化工企業(yè),目前普遍經(jīng)營(yíng)情況較差,設(shè)備陳舊,實(shí)習(xí)環(huán)境差。在這些單位實(shí)習(xí),盡管聯(lián)系方便、費(fèi)用低,但實(shí)習(xí)效果不佳。而一些效益較好、技術(shù)先進(jìn)、環(huán)保意識(shí)強(qiáng)的合資及獨(dú)資企業(yè)擔(dān)心學(xué)生來(lái)廠實(shí)習(xí)會(huì)影響生產(chǎn),不愿積極配合學(xué)校完成實(shí)習(xí)的組織安排;即使接受了實(shí)習(xí)的任務(wù),也只是讓學(xué)生站在一旁觀看,鮮有動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)。因此,我專業(yè)通過(guò)兩條途徑解決實(shí)習(xí)基地問(wèn)題。一是針對(duì)效益差的國(guó)有化工企業(yè),開展科研活動(dòng),與企業(yè)合作,走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的路子。二是積極與新興的合資企業(yè)、私營(yíng)企業(yè)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)聯(lián)系,簽訂合作協(xié)議,為他們提供技術(shù)咨詢,幫助他們培訓(xùn)一線操作工人。這樣,企業(yè)就比較樂(lè)意接受學(xué)生到這些單位進(jìn)行專業(yè)實(shí)習(xí),讓學(xué)生頂崗操作,視學(xué)生為本單位職工。學(xué)生在這樣的實(shí)習(xí)單位實(shí)習(xí),學(xué)習(xí)熱情高,很好地鞏固了專業(yè)知識(shí)。
三、突出專業(yè)特色建設(shè)
具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,是高分子材料與工程專業(yè)努力塑造的專業(yè)特色。在專業(yè)建設(shè)中,通過(guò)企業(yè)實(shí)習(xí),利用生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件,將專業(yè)理論和生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,最大限度地滿足后續(xù)課程學(xué)習(xí)和人才培養(yǎng)目標(biāo)的需求。專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)注重生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地的開發(fā),健全實(shí)習(xí)質(zhì)量保障體系,保障相對(duì)穩(wěn)定的生產(chǎn)實(shí)習(xí)教師隊(duì)伍,出版內(nèi)容適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)實(shí)習(xí)教材。為保證實(shí)習(xí)教學(xué)質(zhì)量,指導(dǎo)小組根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)習(xí)地點(diǎn)進(jìn)行了合理分工,發(fā)揮每位教師的長(zhǎng)處,做好教學(xué)和組織管理工作。在實(shí)習(xí)單位內(nèi)組織相對(duì)固定的對(duì)生產(chǎn)技術(shù)了解深入、有一定培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)的一線工程技術(shù)人員組成實(shí)習(xí)教學(xué)隊(duì)伍,在實(shí)習(xí)中發(fā)揮了巨大的作用。
結(jié)合科研實(shí)踐培養(yǎng)專業(yè)人才,推進(jìn)教學(xué)與研究一體化,是本專業(yè)建設(shè)的另一特色。為增加學(xué)生對(duì)專業(yè)發(fā)展的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)他們創(chuàng)新思路和實(shí)踐能力,本專業(yè)積極落實(shí)以教學(xué)促科研、以科研帶教學(xué)的思路,組織學(xué)生參與專任教師的科研課題研究工作。目前由本專業(yè)12位教師主持的課題共30余項(xiàng),其中省部級(jí)以上科研項(xiàng)目7項(xiàng),市廳級(jí)項(xiàng)目19項(xiàng),校企合作項(xiàng)目5項(xiàng),每一項(xiàng)課題都有高年級(jí)本科生參與。此外,吸收部分專業(yè)學(xué)習(xí)熱情較高的學(xué)生參與創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練。目前本專業(yè)教師共承擔(dān)12項(xiàng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目,其中國(guó)家級(jí)2項(xiàng),省級(jí)5項(xiàng),校級(jí)5項(xiàng),科研實(shí)踐工作的開展顯著提高了本專業(yè)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和動(dòng)手能力。
四、總結(jié)
閩江學(xué)院高分子材料與工程專業(yè)建設(shè)的成果表明,加強(qiáng)專業(yè)教學(xué)體系和實(shí)踐體系改革,不僅能增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力,更重要的是能激發(fā)學(xué)生的求知欲,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。我們不僅要對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面提出改革要求,還要通過(guò)多層次開展實(shí)踐教學(xué),提高綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等創(chuàng)新內(nèi)容教學(xué)比例,進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,以培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)專業(yè)人才。
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篇4
關(guān)鍵詞: 聚合物材料 成型加工 教學(xué)改革 課程建設(shè)
聚合物的成型加工是獲取高分子材料制品、體現(xiàn)材料特性和開發(fā)新材料、新產(chǎn)品的重要手段,是高分子學(xué)科的重要組成部分,已形成獨(dú)特的理論體系和技術(shù)方法[1]。因此,聚合物成型加工課程與高分子化學(xué)和高分子物理課程一起,成為高分子材料專業(yè)學(xué)生最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。為使學(xué)生以大工程的整體觀來(lái)了解和掌握聚合物的成型加工,這門課程將涉及諸多內(nèi)容,包括影響聚合物性能的物理化學(xué)因素、添加劑的分類和作用、配方設(shè)計(jì)方法、聚合物流變學(xué)、成型加工設(shè)備、成型工藝條件及控制等。如何使學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),具備高分子材料科學(xué)的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)素養(yǎng);培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題和創(chuàng)新科研的能力,為以后從事高分子材料制品的研發(fā)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工作奠定堅(jiān)實(shí)的理論與實(shí)踐基礎(chǔ),一直是廣大高分子專業(yè)教師在教學(xué)過(guò)程中關(guān)注的重點(diǎn)[2]。這需要我們?cè)诙喾矫孢M(jìn)行改革。
1.課堂教學(xué)改革
1.1明確培養(yǎng)目標(biāo),強(qiáng)化理論基礎(chǔ)。
江蘇大學(xué)高分子材料與工程專業(yè)成立于2002年,最初聚合物成型加工課程主要圍繞塑料和橡膠的主要品種及其制品的生產(chǎn)原料、成型工藝、加工方法、材料、性能和產(chǎn)品質(zhì)量控制等內(nèi)容開展教學(xué)。我們?cè)诳偨Y(jié)前幾屆畢業(yè)生從事工作的實(shí)際情況和企業(yè)對(duì)本專業(yè)畢業(yè)生在知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力要求的基礎(chǔ)上,于2012年再次修訂了本科生培養(yǎng)計(jì)劃。本科院校需要培養(yǎng)既有一定理論基礎(chǔ),又具備較強(qiáng)實(shí)踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才,這與高職類院校主要培養(yǎng)服務(wù)于生產(chǎn)一線的操作型、技能型人才不同。具體到聚合物成型加工這門與實(shí)踐聯(lián)系緊密的課程,在教學(xué)過(guò)程中,仍然要重視對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的講解,讓學(xué)生不僅“知其然”,更“知其所以然”。除了高分子物理、高分子化學(xué)及聚合物流變學(xué)等聚合物成型加工的基礎(chǔ)理論外,成型加工技術(shù)本身也存在系統(tǒng)的原理知識(shí),不容忽視。教師在課程教學(xué)中應(yīng)注意結(jié)合本學(xué)科前沿研究領(lǐng)域和最新研究動(dòng)態(tài)、介紹重點(diǎn)科技成果,豐富和活化教學(xué)內(nèi)容,使教學(xué)跟上時(shí)代的步伐,讓學(xué)生能夠掌握更多、更新的專業(yè)知識(shí)。
1.2圍繞課程主線,精心組織教學(xué)內(nèi)容。
在成型加工課程學(xué)習(xí)中,學(xué)生需要系統(tǒng)學(xué)習(xí)和掌握聚合物的加工流變性能、聚合物加工過(guò)程中的物理化學(xué)變化、助劑的作用及配方設(shè)計(jì)原理、各種物料的混合和分散機(jī)理,以及成型加工的設(shè)備和工藝等。與其他課程相比,聚合物成型加工的課程內(nèi)容較為龐雜而分散,理論知識(shí)的半經(jīng)驗(yàn)性較強(qiáng),這給課堂教學(xué)帶來(lái)了一定的困難。因此,抓住課程內(nèi)容的主線,突出理論重點(diǎn)就顯得尤為重要。
根據(jù)聚合物成型加工涉及的主體內(nèi)容,本課程主要圍繞“高分子材料—成型加工—制品性能”這條主線來(lái)組織教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)過(guò)程中,要著重講明高分子材料的成型加工不是簡(jiǎn)單的工藝操作,高分子材料、成型加工、制品性能這三方面是相互關(guān)聯(lián)的,制品的性能取決于高分子材料和成型加工方法及工藝的選擇,而制品的性能又反過(guò)來(lái)指導(dǎo)聚合物的改性、應(yīng)用及加工,優(yōu)化成型工藝。因此,如何抓住教學(xué)主線,讓學(xué)生全面掌握高分子材料、成型加工及制品性能各自特性及相互關(guān)系,使學(xué)生融會(huì)貫通、舉一反三,是這門課程教學(xué)的重點(diǎn)。
在教學(xué)過(guò)程中,始終圍繞教學(xué)主線,從高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能和材料的加工原理出發(fā),以成型加工的工程觀點(diǎn)為著眼點(diǎn),剖析各種高分子材料成型加工的共性和區(qū)別,這樣可以使原本較為分散的理論知識(shí)相對(duì)集中并系統(tǒng)化,讓學(xué)生更為清楚地了解和掌握抽象概念和半經(jīng)驗(yàn)理論所反映的實(shí)質(zhì)問(wèn)題。比如在講解聚合物材料的壓制成型時(shí),分別介紹了適用的熱固性塑料、橡膠及復(fù)合材料的特性及成型工藝性能,不同加工方法和成型工藝條件生產(chǎn)制品的特點(diǎn)及控制條件,并通過(guò)具體的例子說(shuō)明了成型加工工藝與制品性能的相互關(guān)系。這樣的講解生動(dòng)地體現(xiàn)了“高分子材料—成型加工—制品性能”這條高分子材料成型加工的主線,使教學(xué)內(nèi)容由龐雜繁多變得簡(jiǎn)單易懂,通過(guò)理論結(jié)合實(shí)際,強(qiáng)化了學(xué)生的專業(yè)知識(shí),教學(xué)效果良好。
1.3結(jié)合課程特征,采取靈活教學(xué)方法。
聚合物材料制品的性能既與聚合物本身的性質(zhì)有關(guān),同時(shí)又在很大程度上受到成型加工過(guò)程的影響。這其中不但涉及很多高分子化學(xué)和物理的理論問(wèn)題,而且與生產(chǎn)實(shí)際密切相關(guān)。因此,本課程是一門理論性和實(shí)際性都很強(qiáng)的課程,如何在教學(xué)過(guò)程中將基礎(chǔ)理論和生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合起來(lái),用理論知識(shí)來(lái)解釋具體生產(chǎn)中遇到的實(shí)際問(wèn)題,或以實(shí)驗(yàn)和實(shí)際生產(chǎn)中的具體例子來(lái)說(shuō)明基礎(chǔ)理論,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中掌握專業(yè)知識(shí),是本課程教學(xué)的核心問(wèn)題。
因此,我們根據(jù)聚合物成型加工課程具有很強(qiáng)的綜合性和實(shí)踐性的特點(diǎn),借助于江蘇大學(xué)目前多數(shù)教室都安裝了多媒體教學(xué)設(shè)備的優(yōu)勢(shì),將圖像、聲音、動(dòng)畫和視頻等各種多媒體信息引入到教學(xué)過(guò)程中,利用工廠和車間的場(chǎng)景圖像、成型設(shè)備的實(shí)物照片、加工工藝過(guò)程的動(dòng)畫仿真模擬等信息對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和深化。這樣不但可以豐富課堂內(nèi)容,增加信息量,而且可以大大加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和印象,使學(xué)生對(duì)成型加工原理和工藝獲得理性和感性的雙重認(rèn)識(shí),從而提高教學(xué)效率。
為進(jìn)一步將課堂教學(xué)與實(shí)際生產(chǎn)結(jié)合起來(lái),在教學(xué)中緊密貼近工廠實(shí)際,江蘇大學(xué)高分子材料與工程專業(yè)專門安排了兩門為期各兩周的課程設(shè)計(jì),即高分子材料生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)和聚合物反應(yīng)工程及設(shè)備設(shè)計(jì)。讓學(xué)生在專業(yè)教師的指導(dǎo)下,針對(duì)具體的通用或特種高分子材料(如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等)及其制品,設(shè)計(jì)出相關(guān)聚合物材料及其產(chǎn)品項(xiàng)目?jī)?nèi)容,包括原料品種、型號(hào)選擇、工藝流程及設(shè)備確定、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè),以及廠房布局和規(guī)模,等等。通過(guò)課程設(shè)計(jì),可以有效地讓學(xué)生系統(tǒng)地掌握所學(xué)知識(shí),并獲得一定的靈活應(yīng)用的能力,為后期的畢業(yè)設(shè)計(jì)乃至畢業(yè)后走上工作崗位打下基礎(chǔ)。
2.實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)改革
前面已經(jīng)談到,聚合物材料成型加工是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程,僅憑課堂教學(xué)是難以真正實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的,并且容易使學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)感覺(jué)枯燥,實(shí)際工作時(shí)不能學(xué)以致用。因此,這門課程的實(shí)驗(yàn)是不可缺少的。只有讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室和工廠中實(shí)地了解和直觀認(rèn)識(shí)成型設(shè)備、工藝控制和生產(chǎn)線管理,對(duì)聚合物成型加工的整個(gè)工藝流程進(jìn)行整體和全面的認(rèn)知,他們才有可能創(chuàng)造性地利用學(xué)習(xí)的理論知識(shí)來(lái)真正解決生產(chǎn)中遇到的具體問(wèn)題[3]。
目前江蘇大學(xué)高分子材料與工程專業(yè)建有約200m2的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,購(gòu)置有注塑機(jī)、擠出成型機(jī)、高速混合機(jī)、平板硫化儀等成型加工設(shè)備,以及拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)、沖擊實(shí)驗(yàn)儀、硬度儀、紫外老化儀、高低溫實(shí)驗(yàn)箱等各種材料及制品性能檢測(cè)儀器。利用這些儀器設(shè)備,我們圍繞課程主線,將聚合物材料的制備、成型加工、結(jié)構(gòu)表征及性能測(cè)試等方面有機(jī)地聯(lián)系起來(lái),開設(shè)了一系列的綜合性實(shí)驗(yàn)。比如,在聚合物的注射模塑成型實(shí)驗(yàn)中,要求學(xué)生從原料的選擇開始,分析原料的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn),有針對(duì)性地設(shè)定成型加工工藝參數(shù),并在注塑成型得到制品后,對(duì)其熔點(diǎn)、熔融指數(shù)、熱變形溫度及力學(xué)性能等進(jìn)行表征和測(cè)試。通過(guò)對(duì)這些聚合物原料—成型加工工藝—制品性能數(shù)據(jù)之間關(guān)系的分析與總結(jié),使學(xué)生形成科學(xué)研究的思路,掌握解決實(shí)際問(wèn)題的方法。
此外,聚合物材料成型加工具有很強(qiáng)的工程應(yīng)用性,需要學(xué)生建立起大工程的整體觀。要達(dá)到這樣的教學(xué)水平和目標(biāo),僅靠課堂的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)是不夠的,還應(yīng)該讓學(xué)生到工廠、車間參觀實(shí)踐,實(shí)地了解成型設(shè)備、工藝控制及生產(chǎn)線管理等,使學(xué)生對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)有具體、直觀的感受。
針對(duì)這樣的問(wèn)題和現(xiàn)狀,本專業(yè)積極與周邊高分子材料企業(yè)加強(qiáng)聯(lián)系和交流,目前已建成近10個(gè)實(shí)習(xí)實(shí)踐基地,涉及聚合物成型加工領(lǐng)域的各個(gè)方面,包括模壓發(fā)泡成型、壓延成型、注射成型、擠出成型等。通過(guò)與這些企業(yè)的合作,學(xué)生可以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地對(duì)各種成型加工涉及的原料準(zhǔn)備和處理、設(shè)備、工藝流程、質(zhì)量控制等實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行近距離的感受。在此基礎(chǔ)上,組織學(xué)生針對(duì)成型過(guò)程中的某一感興趣的內(nèi)容,或參觀實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的具體問(wèn)題進(jìn)行資料查閱和文獻(xiàn)調(diào)研,對(duì)涉及該內(nèi)容和問(wèn)題的基本原理和基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí),在此基礎(chǔ)上提出解決問(wèn)題的思路和方案并驗(yàn)證。這樣就使學(xué)生真正將基礎(chǔ)理論與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái),掌握科研的方法,培養(yǎng)科學(xué)的思維,成為真正有創(chuàng)造力的人才。
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篇5
(一)添加導(dǎo)電填料
這類方法通常是將各種無(wú)機(jī)導(dǎo)電填料摻入高分子材料基體中,目前此方法中所使用的無(wú)機(jī)導(dǎo)電填料主要是碳系填料、金屬類填料等。
(二)與結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料共混
導(dǎo)電高分子材料中的高分子(或聚合物)是由許多小的重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元組成,當(dāng)在材料兩端加上一定的電壓,材料中就有電流通過(guò),即具有導(dǎo)體的性質(zhì),凡同時(shí)具備上述兩項(xiàng)性質(zhì)的材料稱為導(dǎo)電高分子材料。與金屬導(dǎo)體不同,它屬于分子導(dǎo)電物質(zhì)。根本上講,此類導(dǎo)電高分子材料本身就可以作為抗靜電材料,但由于這類高分子一般分子剛性大、不溶不熔、成型困難、易氧化和穩(wěn)定性差,無(wú)法直接單獨(dú)應(yīng)用,一般作導(dǎo)電填料與其它高分子基體進(jìn)行共混,制成抗靜電復(fù)合型材料,這類抗靜電高分子復(fù)合材料具有較好的相容性,效果更好更持久。
(三)添加抗靜電劑法
1.有機(jī)小分子抗靜電劑。有機(jī)小分子抗靜電劑是一類具有表面活性劑特征結(jié)構(gòu)的有機(jī)物質(zhì),其結(jié)構(gòu)通式為RYx,其中R為親油基團(tuán),x為親水基團(tuán),Y為連接基。分子中非極性部分的親油基和極性部分的親水基之間應(yīng)具有適當(dāng)?shù)钠胶馀c高分子材料要有一定的相容性,C12以上的烷基是典型的親油基團(tuán),羥基、羧基、磺酸基和醚鍵是典型的親水基團(tuán),此類有機(jī)小分子抗靜電劑可分為陽(yáng)離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型4大類:陽(yáng)離子型抗靜電劑;陰離子型抗靜電劑;非離子型抗靜電劑;兩性型抗靜電劑。
導(dǎo)電機(jī)理無(wú)論是外涂型還是內(nèi)加型,高分子材料用抗靜電劑的作用機(jī)理主要有以下4種:(1)抗靜電劑的親水基增加制品表面的吸濕性,吸收空氣中的水分子,形成“海一島”型水性的導(dǎo)電膜。(2)離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度,從而增加導(dǎo)電性。(3)介電常數(shù)大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙的介電性。(4)增加制品的表面平滑性,降低其表面的摩擦系數(shù)。概括起來(lái)一是降低制品的表面電阻,增加導(dǎo)電性和加快靜電電荷的漏泄;二是減少摩擦電荷的產(chǎn)生。
2.永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類相對(duì)分子質(zhì)量大的親水性高聚物,它們與基體樹脂有較好的相容性,因而效果穩(wěn)定、持久、性能較好。它們?cè)诨w高分子中的分散程度和分散狀態(tài)對(duì)基體樹脂抗靜電性能有顯著影響。親水性聚合物在特殊相溶劑存在下,經(jīng)較低的剪切力拉伸作用后,在基體高分子表面呈微細(xì)的筋狀,即層狀分散結(jié)構(gòu),而中心部分呈球狀分布,這種“蕊殼”結(jié)構(gòu)中的親水性聚合物的層狀分散狀態(tài)能有效地降低共混物表面電阻,并且具有永久性抗靜電性能。
二、我國(guó)高分子材料抗靜電技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
我國(guó)許多科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)已陸續(xù)開發(fā)出一些品種,以非離子表面活性劑為主,目前常用的品種有,大連輕工研究院開發(fā)的硬化棉籽單甘醇、ABPS(烷基苯氧基丙烷磺酸鈉)、DPE(烷基二苯醚磺酸鉀);上海助劑廠開發(fā)目前多家企業(yè)生產(chǎn)的抗靜電劑SN(十八烷基羥乙基二甲胺硝酸鹽),另外該廠生產(chǎn)的抗靜電劑PM(硫酸二甲酯與乙醇胺的絡(luò)合物)、抗靜電劑P(磷酸酯與乙醇胺的縮合物);北京化工研究院開發(fā)的ASA一10(三組份或二組份硬脂酸單甘酯復(fù)合物)、ASA一150(陽(yáng)離子與非離子表面活性劑復(fù)合物),近年來(lái)又開發(fā)出ASH系列、ASP系列和AB系列產(chǎn)品,其中ASA系列抗靜電劑由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非離子表面活性劑;ASB系列產(chǎn)品則為有機(jī)硼表面活性劑(主要是硼酸雙多元醇脂與環(huán)氧乙烷加成物的脂肪酸酯)與其他非離子表面活性劑復(fù)合而成;ASH和ASP系列主要是陽(yáng)離子與非離子表面活性復(fù)合而成,杭州化工研究所開發(fā)的HZ一1(羥乙基脂肪胺與一些配合劑復(fù)合物)、CH(烷基醇酰胺);天津合成材料工業(yè)研究所開發(fā)的IC一消靜電劑(咪唑一氯化鈣絡(luò)合物);上海合成洗滌劑三廠開發(fā)生產(chǎn)的SH系列塑料抗靜電劑,已經(jīng)形成系列產(chǎn)品,在使用效果和性能上處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位,部分品種可以替代進(jìn)口,如SH一102(季銨鹽型兩性表面活性劑)、SH一103、104、105等(均為季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑),SH抗靜電劑屬于結(jié)構(gòu)較新的帶多羥基陽(yáng)離子表面活性劑;濟(jì)南化工研究所JH一非離子型抗靜電劑。(聚氧乙烯烷基胺復(fù)合物)等;河南大學(xué)開發(fā)的KF系列等,如KF一100(非離子多羥基長(zhǎng)碳鏈型抗靜電劑)、KF-101(醚結(jié)構(gòu)、多羥基陽(yáng)離子永久型抗靜電劑),另外還有聚氧乙烯醚類抗靜電劑,聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯專用抗靜電劑202、203、204等;抗靜電劑TM系列產(chǎn)品也是目前國(guó)內(nèi)常用的,主要用于合成纖維領(lǐng)域。
從抗靜電劑發(fā)展來(lái)看,高分子型的永久抗靜電劑是最為看好的產(chǎn)品,尤其是在精密的電子電氣領(lǐng)域,目前國(guó)內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)利用聚合物合金化技術(shù)開發(fā)出高分子量永久型抗靜電劑方面已取得明顯進(jìn)展。
三、結(jié)語(yǔ)
我國(guó)合成材料抗靜電劑行業(yè)發(fā)展前景較好,針對(duì)目前國(guó)內(nèi)研究、生產(chǎn)、應(yīng)用與需求現(xiàn)狀,對(duì)我國(guó)合成材料抗靜電劑工業(yè)發(fā)展提出以下建議。
(一)加大新品種開發(fā)力度
近年來(lái)國(guó)外開發(fā)的高性能伯醇多聚氧化乙醚類非離子型表面活性劑;用于聚碳酸酯的脂肪酸單縮水甘油酯;用于磁帶工業(yè)的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物;適應(yīng)于聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯等多種合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等,總之國(guó)內(nèi)科研院所應(yīng)根據(jù)我國(guó)合成材料制品要求,開發(fā)出多種高性能、環(huán)保無(wú)毒的抗靜電品種,并不斷強(qiáng)化應(yīng)用技術(shù)研究,以滿足國(guó)內(nèi)需求。
(二)加快復(fù)合抗靜電劑和母粒的研究與生產(chǎn)
今后要加快多種結(jié)構(gòu)抗靜電劑及其他塑料助劑的復(fù)配,向適應(yīng)范圍廣、效率高、系列化、多功能、復(fù)合型等方向發(fā)展。另外合成材料多功能母粒作為助劑已經(jīng)成為今后合成樹脂加工改性的重要原材料,如著色、阻燃、抗菌、成核等母粒在國(guó)內(nèi)開發(fā)方興未艾,國(guó)內(nèi)要加快抗靜電母粒的開發(fā)與研究,促進(jìn)我國(guó)抗靜電劑工業(yè)發(fā)展。
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[論文關(guān)鍵詞]高分子材料抗靜電研究
篇6
關(guān)鍵詞:高分子材料; 專業(yè)英語(yǔ); 教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-3315(2013)11-153-002
高分子材料相對(duì)于傳統(tǒng)材料如玻璃、陶瓷、金屬等而言是后起的材料,但其發(fā)展的速度及應(yīng)用的廣泛性卻大大超越了這些傳統(tǒng)材料,已成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科技等領(lǐng)域的必不可少的材料。高分子材料除了作為通用材料使用外,同時(shí)向著功能化、智能化和復(fù)合化發(fā)展,這些都要求高分子材料專業(yè)的學(xué)生及時(shí)了解國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì),具備閱讀英語(yǔ)專業(yè)資料的能力。
高分子材料專業(yè)英語(yǔ)作為高分子材料專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,是大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)的一個(gè)重要組成部分。學(xué)生畢業(yè)后無(wú)論在企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)或高校進(jìn)一步學(xué)習(xí)或工作,只要從事科技開發(fā),需要大量查閱英文科技信息資料,這些信息多存在于當(dāng)前發(fā)表的專利、期刊等專業(yè)文獻(xiàn)中。因此,培養(yǎng)高分子材料學(xué)生的專業(yè)英語(yǔ)技能是科學(xué)研究和實(shí)際工作的迫切需要。針對(duì)目前高分子材料專業(yè)英語(yǔ)的實(shí)際教學(xué)狀況,本文從高分子材料專業(yè)英語(yǔ)的特點(diǎn)著手,對(duì)于詞匯教學(xué)、課堂教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)方法,考核方式等方面進(jìn)行了研究和教學(xué)實(shí)踐。
一、專業(yè)英語(yǔ)詞匯教學(xué)
專業(yè)詞匯是用來(lái)專門描述某一學(xué)科、某一領(lǐng)域中的具體事物或者過(guò)程的詞匯,一般其詞義較單一,應(yīng)用范圍僅限于專業(yè)領(lǐng)域。專業(yè)英語(yǔ)詞匯是學(xué)習(xí)專業(yè)英語(yǔ)的基礎(chǔ),因此要求學(xué)生必須掌握大量的專業(yè)英語(yǔ)詞匯。經(jīng)過(guò)大學(xué)英語(yǔ)的學(xué)習(xí),學(xué)生積累了豐富的普通詞匯,對(duì)于浩繁復(fù)雜的專業(yè)詞匯還知之甚少。這些專業(yè)詞匯看似難識(shí)別和難記憶,但實(shí)際上大多數(shù)專業(yè)詞匯的構(gòu)成是有規(guī)律的,不少是由一些含有具體意義部件,即詞根、前綴、后綴等所構(gòu)成的組合體。如高分子材料專業(yè)中常見(jiàn)的表示元素的詞綴有hydro-(氫),-oxy(氧),thio-(硫),chloro-(氯),fluoro-(氟);bromo-(溴)等;表示數(shù)量的詞綴有poly-(聚,多),mono-(單);di-(二),tri-(三),tetra-(四),penta-(五)等;表示化學(xué)基團(tuán)的詞綴有methyl-(甲基),ethyl-(乙基),propyl-(丙基),butyl-(丁基),vinyl-(乙烯基),phenyl-(苯基)等;烷烴多以-ane結(jié)尾,烯烴多以-ene結(jié)尾,醇類多以-ol結(jié)尾等;表示屬性的詞綴有thermo-(熱),electro-(電),cyclo-(環(huán)),opto-(光)等。以polytetrafluoroethylene(PTFE,聚四氟乙烯)為例分析,該詞匯是由poly-,tetra-,fluoro-,ethyl-,-ene五個(gè)詞綴構(gòu)成,取前四個(gè)詞綴的首字母就構(gòu)成PTFE,記憶起來(lái)就簡(jiǎn)便多了。課堂上講授這些規(guī)律對(duì)于學(xué)生專業(yè)詞匯的掌握就會(huì)收到事半功倍的效果,同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
二、以教材內(nèi)容為基礎(chǔ),適當(dāng)補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容
目前高分子材料專業(yè)英語(yǔ)的教材有不少,覆蓋了高分子化學(xué)、高分子物理和高分子材料加工等課程內(nèi)容。但這些內(nèi)容大多摘選自國(guó)外早期的原版專業(yè)書籍,不少內(nèi)容陳舊,體裁單一,一方面不能反映高分子材料專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,同時(shí)讓學(xué)生感到應(yīng)用性不強(qiáng),缺乏學(xué)習(xí)興趣。針對(duì)以上教材內(nèi)容的缺陷,筆者在有選擇的講述教材內(nèi)容的同時(shí),精心選擇一些著名國(guó)際高分子專業(yè)期刊,如《Macromlecules》、《Polymer》、《Macromolecular Rapid Communications》等期刊的部分相關(guān)內(nèi)容作為教材的補(bǔ)充,同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生上網(wǎng)搜索一些相關(guān)資料,如美國(guó)化學(xué)會(huì)下的Chemical & Engineering News下有關(guān)高分子材料方面的報(bào)道,這些內(nèi)容反映當(dāng)今高分子材料發(fā)展的前沿,拓寬了學(xué)生的知識(shí)面。同時(shí)考慮到學(xué)生畢業(yè)之后在工作中或進(jìn)一步深造中會(huì)接觸到專利、說(shuō)明書、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、市場(chǎng)報(bào)告等多種體裁的專業(yè)文獻(xiàn),在課堂教學(xué)中適當(dāng)增加這部分實(shí)用性的內(nèi)容,起到學(xué)以致用的效果。
三、課堂理論教學(xué)方法的革新
專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)內(nèi)容一般為專業(yè)知識(shí)的論述,具有很強(qiáng)的邏輯性和學(xué)術(shù)性。為提高學(xué)生的專業(yè)英語(yǔ)閱讀、翻譯、初步寫作的能力,筆者采取的方法如下。
1.師生互動(dòng)是專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)的重要手段
傳統(tǒng)專業(yè)英語(yǔ)的教學(xué)模式是先講解詞匯,再閱讀和翻譯課文,這樣的課堂單調(diào)且冗長(zhǎng),學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。考慮到語(yǔ)言教學(xué)的特殊性,為達(dá)到好的教學(xué)效果,需要學(xué)生在課堂中的積極參與,嘗試改變以往教師講學(xué)生聽(tīng)的簡(jiǎn)單教學(xué)模式,采用多種形式與學(xué)生互動(dòng)交流。通過(guò)提前布置作業(yè),學(xué)生做好預(yù)習(xí)工作,每次帶著問(wèn)題上課,在課堂上再隨機(jī)指定學(xué)生朗讀并講解翻譯,其他同學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充或修正,最后教師結(jié)合專業(yè)內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評(píng),并講解相關(guān)的重要知識(shí)點(diǎn)和專業(yè)詞匯。這樣,充分調(diào)動(dòng)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使之從被動(dòng)學(xué)習(xí)變成主動(dòng)學(xué)習(xí),加深了學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解和認(rèn)識(shí)。
2.適當(dāng)進(jìn)行多媒體教學(xué),豐富課堂教學(xué)內(nèi)容
現(xiàn)在多媒體及網(wǎng)絡(luò)等教學(xué)手段已廣泛引入到課堂教學(xué)中,這些教學(xué)手段使課堂教學(xué)更加直觀生動(dòng),增大了課堂的信息量,提高課堂效率,激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。為此,在每次課文內(nèi)容講解結(jié)束后,筆者播放一些相關(guān)內(nèi)容的科普性英文短片,比如介紹高分子材料合成、成型、應(yīng)用等方面。由于剛學(xué)完相關(guān)內(nèi)容,所以學(xué)生表現(xiàn)出濃厚的興趣,通過(guò)看、聽(tīng)、講述,留下了直觀的知識(shí),同時(shí)也鍛煉了學(xué)生的聽(tīng)說(shuō)能力。把一些信息量大、實(shí)用性強(qiáng)的專利、論文、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等專業(yè)資料制作成多媒體課件進(jìn)行課堂講解,在有限的課堂時(shí)間內(nèi)給學(xué)生傳遞了較多的信息內(nèi)容,提高了課堂效率。
3.教學(xué)效果的檢驗(yàn)
考核方式是教學(xué)中的重要環(huán)節(jié),是檢驗(yàn)教學(xué)效果和鞏固學(xué)生所需知識(shí)的重要手段。考核主要涉及兩個(gè)層次,平時(shí)考核與期末考試。平時(shí)主要考核學(xué)生以英語(yǔ)為工具進(jìn)行專業(yè)信息交流的能力,期末考試則通過(guò)試卷形式檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)專業(yè)詞匯的掌握情況,以及快速閱讀科技論文并從中獲取信息的能力。在完成每一階段的教學(xué)環(huán)節(jié)后,教師要不斷總結(jié),了解學(xué)生對(duì)所授知識(shí)的掌握程度,確定考核指標(biāo),根據(jù)考核結(jié)果來(lái)修正下一階段的目標(biāo),設(shè)計(jì)下一階段的教學(xué)內(nèi)容。平時(shí)的階段性考核可以有多種方式,如根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生抽簽選擇一個(gè)題目用英語(yǔ)講述,考察聽(tīng)說(shuō)能力。或針對(duì)知識(shí)點(diǎn),把常見(jiàn)的錯(cuò)誤總結(jié)出來(lái),引導(dǎo)學(xué)生糾錯(cuò),考察語(yǔ)法知識(shí)的掌握情況。在課堂教學(xué)將結(jié)束的時(shí)候,我們對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組合作完成一次科研課題的匯報(bào),學(xué)生自行分工,查找資料、設(shè)計(jì)制作多媒體課件、上臺(tái)匯報(bào)講演。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生不但提高了自己的專業(yè)英語(yǔ)水平,還培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作的能力。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,對(duì)于高分子材料專業(yè)的學(xué)生而言,高分子材料專業(yè)英語(yǔ)是繼大學(xué)英語(yǔ)后非常重要的英語(yǔ)教學(xué)課程,教學(xué)應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生以英語(yǔ)為工具解決專業(yè)學(xué)習(xí)中的實(shí)際問(wèn)題的能力,為學(xué)生今后畢業(yè)設(shè)計(jì)、實(shí)際工作或進(jìn)一步深造學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。為此,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核方式及內(nèi)容等方面改革高分子材料專業(yè)英語(yǔ)的教學(xué)是很有必要的。
參考文獻(xiàn):
[1]曹同玉,馮連芳,張菊華.高分子材料與工程專業(yè)英語(yǔ)[M]北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2011
篇7
關(guān)鍵詞:高分子材料 抗靜電 研究
靜電廣泛地存在于自然界和日常生活之中,如人們每時(shí)每刻呼吸的空氣每厘米就含有100500個(gè)帶電粒子;自然界的雷電;干燥季節(jié)里人身上化纖衣物由于摩擦起電而粘附在身體上,這一切都是比較常見(jiàn)的靜電現(xiàn)象。實(shí)際上,靜電在生物工程中有著重要的應(yīng)用。
一、高分子抗靜電的方法概述
高聚物表面聚集的電荷量取決于高聚物本身對(duì)電荷泄放的性質(zhì),其主要泄放方式為表面?zhèn)鲗?dǎo)、本體傳導(dǎo)以及向周圍的空氣中輻射,三者中以表面?zhèn)鲗?dǎo)為主要途徑。因?yàn)楸砻骐妼?dǎo)率一般大于體積電導(dǎo)率,所以高聚物表面的靜電主要受組成它的高聚物表面電導(dǎo)所支配。因此,通過(guò)提高高聚物表面電導(dǎo)率或體積電導(dǎo)率使高聚物材料迅速放電可防止靜電的積聚。抗靜電劑是一類添加在樹脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除靜電產(chǎn)生的化學(xué)添加劑,添加抗靜電劑是提高高分子材料表面電導(dǎo)率的有效方法,而提高高聚物體積電導(dǎo)率可采用添加導(dǎo)電填料、添加抗靜電劑或與其它導(dǎo)電分子共混技術(shù)等。
(一)添加導(dǎo)電填料
這類方法通常是將各種無(wú)機(jī)導(dǎo)電填料摻入高分子材料基體中,目前此方法中所使用的無(wú)機(jī)導(dǎo)電填料主要是碳系填料、金屬類填料等。
(二)與結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料共混
導(dǎo)電高分子材料中的高分子(或聚合物)是由許多小的重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元組成,當(dāng)在材料兩端加上一定的電壓,材料中就有電流通過(guò),即具有導(dǎo)體的性質(zhì),凡同時(shí)具備上述兩項(xiàng)性質(zhì)的材料稱為導(dǎo)電高分子材料。與金屬導(dǎo)體不同,它屬于分子導(dǎo)電物質(zhì)。根本上講,此類導(dǎo)電高分子材料本身就可以作為抗靜電材料,但由于這類高分子一般分子剛性大、不溶不熔、成型困難、易氧化和穩(wěn)定性差,無(wú)法直接單獨(dú)應(yīng)用,一般作導(dǎo)電填料與其它高分子基體進(jìn)行共混,制成抗靜電復(fù)合型材料,這類抗靜電高分子復(fù)合材料具有較好的相容性,效果更好更持久。
(三)添加抗靜電劑法
1.有機(jī)小分子抗靜電劑。有機(jī)小分子抗靜電劑是一類具有表面活性劑特征結(jié)構(gòu)的有機(jī)物質(zhì),其結(jié)構(gòu)通式為ryx,其中r為親油基團(tuán),x為親水基團(tuán),y為連接基。分子中非極性部分的親油基和極性部分的親水基之間應(yīng)具有適當(dāng)?shù)钠胶馀c高分子材料要有一定的相容性,c12以上的烷基是典型的親油基團(tuán),羥基、羧基、磺酸基和醚鍵是典型的親水基團(tuán),此類有機(jī)小分子抗靜電劑可分為陽(yáng)離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型4大類:陽(yáng)離子型抗靜電劑;陰離子型抗靜電劑;非離子型抗靜電劑;兩性型抗靜電劑。
導(dǎo)電機(jī)理無(wú)論是外涂型還是內(nèi)加型,高分子材料用抗靜電劑的作用機(jī)理主要有以下4種:(1)抗靜電劑的親水基增加制品表面的吸濕性,吸收空氣中的水分子,形成“海一島”型水性的導(dǎo)電膜。(2)離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度,從而增加導(dǎo)電性。(3)介電常數(shù)大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙的介電性。(4)增加制品的表面平滑性,降低其表面的摩擦系數(shù)。概括起來(lái)一是降低制品的表面電阻,增加導(dǎo)電性和加快靜電電荷的漏泄;二是減少摩擦電荷的產(chǎn)生。
2.永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類相對(duì)分子質(zhì)量大的親水性高聚物,它們與基體樹脂有較好的相容性,因而效果穩(wěn)定、持久、性能較好。它們?cè)诨w高分子中的分散程度和分散狀態(tài)對(duì)基體樹脂抗靜電性能有顯著影響。親水性聚合物在特殊相溶劑存在下,經(jīng)較低的剪切力拉伸作用后,在基體高分子表面呈微細(xì)的筋狀,即層狀分散結(jié)構(gòu),而中心部分呈球狀分布,這種“蕊殼”結(jié)構(gòu)中的親水性聚合物的層狀分散狀態(tài)能有效地降低共混物表面電阻,并且具有永久性抗靜電性能。
二、我國(guó)高分子材料抗靜電技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
我國(guó)許多科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)已陸續(xù)開發(fā)出一些品種,以非離子表面活性劑為主,目前常用的品種有,大連輕工研究院開發(fā)的硬化棉籽單甘醇、abps(烷基苯氧基丙烷磺酸鈉)、dpe(烷基二苯醚磺酸鉀);上海助劑廠開發(fā)目前多家企業(yè)生產(chǎn)的抗靜電劑sn(十八烷基羥乙基二甲胺硝酸鹽),另外該廠生產(chǎn)的抗靜電劑pm(硫酸二甲酯與乙醇胺的絡(luò)合物)、抗靜電劑p(磷酸酯與乙醇胺的縮合物);北京化工研究院開發(fā)的asa一10(三組份或二組份硬脂酸單甘酯復(fù)合物)、asa一150(陽(yáng)離子與非離子表面活性劑復(fù)合物),近年來(lái)又開發(fā)出ash系列、asp系列和ab系列產(chǎn)品,其中asa系列抗靜電劑由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非離子表面活性劑;asb系列產(chǎn)品則為有機(jī)硼表面活性劑(主要是硼酸雙多元醇脂與環(huán)氧乙烷加成物的脂肪酸酯)與其他非離子表面活性劑復(fù)合而成;ash和asp系列主要是陽(yáng)離子與非離子表面活性復(fù)合而成,杭州化工研究所開發(fā)的hz一1(羥乙基脂肪胺與一些配合劑復(fù)合物)、ch(烷基醇酰胺);天津合成材料工業(yè)研究所開發(fā)的ic一消靜電劑(咪唑一氯化鈣絡(luò)合物);上海合成洗滌劑三廠開發(fā)生產(chǎn)的sh系列塑料抗靜電劑,已經(jīng)形成系列產(chǎn)品,在使用效果和性能上處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位,部分品種可以替代進(jìn)口,如sh一102(季銨鹽型兩性表面活性劑)、sh一103、104、105等(均為季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑),sh抗靜電劑屬于結(jié)構(gòu)較新的帶多羥基陽(yáng)離子表面活性劑;濟(jì)南化工研究所jh一非離子型抗靜電劑。(聚氧乙烯烷基胺復(fù)合物)等;
河南大學(xué)開發(fā)的kf系列等,如kf一100(非離子多羥基長(zhǎng)碳鏈型抗靜電劑)、kf-101(醚結(jié)構(gòu)、多羥基陽(yáng)離子永久型抗靜電劑),另外還有聚氧乙烯醚類抗靜電劑,聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯專用抗靜電劑202、203、204等;抗靜電劑tm系列產(chǎn)品也是目前國(guó)內(nèi)常用的,主要用于合成纖維領(lǐng)域。
從抗靜電劑發(fā)展來(lái)看,高分子型的永久抗靜電劑是最為看好的產(chǎn)品,尤其是在精密的電子電氣領(lǐng)域,目前國(guó)內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)利用聚合物合金化技術(shù)開發(fā)出高分子量永久型抗靜電劑方面已取得明顯進(jìn)展。
三、結(jié)語(yǔ)
我國(guó)合成材料抗靜電劑行業(yè)發(fā)展前景較好,針對(duì)目前國(guó)內(nèi)研究、生產(chǎn)、應(yīng)用與需求現(xiàn)狀,對(duì)我國(guó)合成材料抗靜電劑工業(yè)發(fā)展提出以下建議。
(一)加大新品種開發(fā)力度
近年來(lái)國(guó)外開發(fā)的高性能伯醇多聚氧化乙醚類非離子型表面活性劑;用于聚碳酸酯的脂肪酸單縮水甘油酯;用于磁帶工業(yè)的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物;適應(yīng)于聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯等多種合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等,總之國(guó)內(nèi)科研院所應(yīng)根據(jù)我國(guó)合成材料制品要求,開發(fā)出多種高性能、環(huán)保無(wú)毒的抗靜電品種,并不斷強(qiáng)化應(yīng)用技術(shù)研究,以滿足國(guó)內(nèi)需求。
(二)加快復(fù)
合抗靜電劑和母粒的研究與生產(chǎn)
今后要加快多種結(jié)構(gòu)抗靜電劑及其他塑料助劑的復(fù)配,向適應(yīng)范圍廣、效率高、系列化、多功能、復(fù)合型等方向發(fā)展。另外合成材料多功能母粒作為助劑已經(jīng)成為今后合成樹脂加工改性的重要原材料,如著色、阻燃、抗菌、成核等母粒在國(guó)內(nèi)開發(fā)方興未艾,國(guó)內(nèi)要加快抗靜電母粒的開發(fā)與研究,促進(jìn)我國(guó)抗靜電劑工業(yè)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]高緒珊、童儼,導(dǎo)電纖維及抗靜電纖維[m].北京:紡織工業(yè)出版社,1991.148154.
篇8
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(shí)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(shí),培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)和操作技能。我國(guó)著名化學(xué)家戴安邦指出:“只傳授化學(xué)知識(shí)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(shí)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(wèn)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(guó)家教育部頒布的《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評(píng)估方案》在評(píng)估指標(biāo)的二級(jí)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(lái)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(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前國(guó)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(wèn)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(zhēng)理
多數(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)附屬于理論教學(xué),沒(méi)有單獨(dú)設(shè)課和單獨(dú)考核,實(shí)驗(yàn)課時(shí)相對(duì)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)康摹?shí)驗(yàn)原理、儀器使用方法、測(cè)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(guò)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(lái)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(méi)有給他們留下太深的印象,對(duì)學(xué)生觀察能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新意識(shí)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(duì)教師的過(guò)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(duì)于一些耗費(fèi)過(guò)高、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、毒性過(guò)大、危險(xiǎn)性過(guò)高的實(shí)驗(yàn),只能最低限度地開設(shè),且開設(shè)過(guò)程中費(fèi)用大和危險(xiǎn)性高,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)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(duì)目前國(guó)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(wèn)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(guò)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(shí)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(shí)之間的有機(jī)聯(lián)系。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)、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(yáng)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(cè)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(guò)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(shí)。設(shè)計(jì)過(guò)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(shí)。通過(guò)設(shè)計(jì)一些自由基、陰離子、陽(yáng)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(guò)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(wèn)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(shí)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(guò)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(guò)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(guò)對(duì)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(shí)、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(shuō)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(duì)這些高分子產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)踐中存在的共性問(wèn)題和關(guān)鍵問(wèn)題的解決來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)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(lè)此不疲,為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)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(tái),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(cè)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(guò)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(duì)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(duì)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(duì)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(guò)程中,又有多種意外的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出現(xiàn),這勢(shì)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(guò)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(shí)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(zhǎng)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(duì)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(shí)和應(yīng)用開發(fā)技能取得了預(yù)期效果。基礎(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(shí)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(wèn)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(shí)的建立,以及學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)和應(yīng)用開發(fā)能力的培養(yǎng)。
參考文獻(xiàn)
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篇9
關(guān)鍵詞:裝飾材料;發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):J525 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1005-5312(2010)19-0043-01
一、建筑裝飾材料市場(chǎng)各領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀
裝飾業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了裝飾材料行業(yè)的快速發(fā)展,新材料的研發(fā)和使用也促進(jìn)了裝飾行業(yè)的進(jìn)步。從總體上來(lái)看,改革開放以來(lái),我國(guó)建筑裝飾材料行業(yè)隨著房地產(chǎn)、建筑裝飾業(yè)的發(fā)展得到了快速發(fā)展。目前,中國(guó)已經(jīng)成為世界上裝飾材料生產(chǎn)大國(guó)、消費(fèi)大國(guó)和出口大國(guó)。材料主導(dǎo)產(chǎn)品不僅在總量上連續(xù)多年位居世界第一,而且人均消費(fèi)指數(shù)已接近和高于世界先進(jìn)水平。
二、裝飾材料的發(fā)展趨勢(shì)
(一)趨向于綠色環(huán)保化
健康是福,擁有健康就擁有最大的財(cái)富。如今人們?cè)絹?lái)越熱衷于無(wú)毒的裝飾材料,特別是裝修時(shí)必不可少的漆類裝飾材料,比如不含甲醛的環(huán)保無(wú)毒墻面漆和木器漆。甲醛是一種無(wú)色,有強(qiáng)烈刺激性氣味的有毒氣體,甲醛在常溫下是氣態(tài),通常以水溶液形式出現(xiàn)。其37%的水溶液稱為福爾馬林,醫(yī)學(xué)和科研部門常用于標(biāo)本的防腐保存。此溶液沸點(diǎn)為19.5℃,故在室溫時(shí)極易揮發(fā),隨著溫度的上升揮發(fā)速度加快。在我國(guó)有毒化學(xué)品優(yōu)先控制名單中甲醛列居第二位。甲醛已被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸形物質(zhì)。研究表明,墻面漆和漆類家具中含有甲醛,其釋放期長(zhǎng)達(dá)3―15年,長(zhǎng)期吸入這種氣體對(duì)人體有很大危害,可誘發(fā)支氣管哮喘、頭痛、頭暈、乏力、惡心、嘔吐、甚至致癌。因此這種新型的無(wú)毒漆越來(lái)越普遍的應(yīng)用在家裝和公裝中,因?yàn)檎l(shuí)都不愿意家里有一顆危害健康的“定時(shí)炸彈”。
(二)趨向于高分子復(fù)合型材料
高分子材料是由相對(duì)分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料,高分子復(fù)合材料最大優(yōu)點(diǎn)是博各種材料之長(zhǎng),如高強(qiáng)度、質(zhì)輕、耐溫、耐腐蝕、防潮防濕、絕熱、絕緣、無(wú)揮發(fā)性、無(wú)毒無(wú)害等特點(diǎn)。因此高分子復(fù)合材料越來(lái)越多的應(yīng)用在室內(nèi)裝飾中。例如用高分子復(fù)合材料做的門防水、防火、隔音效果都很好而且高強(qiáng)度高韌性,傳統(tǒng)全木門造價(jià)高、無(wú)法耐腐蝕、幾乎沒(méi)有防火特點(diǎn)且需要消耗很多木材,高分子門彌補(bǔ)了全木門的缺陷。用高分子復(fù)合材料做的地板比起傳統(tǒng)木質(zhì)地板具有強(qiáng)度高、耐水性好、穩(wěn)定性好、防火、防滑、防白蟻、安裝和保養(yǎng)簡(jiǎn)單而且更加經(jīng)濟(jì),再加上復(fù)合地板與實(shí)木地板相比能夠大量節(jié)約稀有木材資源,起到很好的節(jié)能環(huán)保作用。由于現(xiàn)代建筑向高層發(fā)展,對(duì)材料的重量有了更加嚴(yán)格的要求,由于高分子材料具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的特征,因此高分子材料在高層建筑中應(yīng)用十分廣泛。在制作家具時(shí),利用高分子面板貼面比傳統(tǒng)的油漆漆面操作更加簡(jiǎn)單快捷、美觀,高分子面板花色多樣、光澤度高、裝飾性強(qiáng),能使普通木材顯得珍貴豪華,耐磨防水,因此容易清潔,能防蛀防腐且無(wú)任何有害氣體釋放。
(三)趨向于產(chǎn)品的多功能性
裝飾材料的多功能性可以解決產(chǎn)品功能單一,提高了產(chǎn)品的使用價(jià)值,避免了資源浪費(fèi),一物多用的設(shè)計(jì)使其越來(lái)越深受消費(fèi)者的喜愛(ài)。例如中空玻璃、夾層玻璃、熱反射玻璃,不但能調(diào)節(jié)了室內(nèi)光線,也能調(diào)節(jié)室內(nèi)的空氣,節(jié)約了能源。各種發(fā)泡型、泡沫型吸聲板,不僅裝飾了室內(nèi),還降低了噪聲。
(四)趨向于大規(guī)格、高精度
陶瓷墻地磚,以往的幅面均較小,施工周期長(zhǎng)又沒(méi)有大規(guī)格陶瓷地轉(zhuǎn)美觀,從這些年陶瓷地轉(zhuǎn)發(fā)展歷程來(lái)看,地轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)是大規(guī)格、高精度和薄型。現(xiàn)國(guó)外多采用 300 mm× 300 mm、400 mm× 400 mm,甚至1 000 mm×1 000 mm的墻地磚,如意大利的面磚,2 000 mm×2 000 mm幅面的長(zhǎng)度尺寸精度為±0.2%,直角度為±0.1%。
篇10
2010年12月17日,黑龍江省推出《黑龍江省新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,旨在通過(guò)加快發(fā)展新材料等新興產(chǎn)業(yè),調(diào)整現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,促進(jìn)老工業(yè)基地振興。為加快推進(jìn)黑龍江省“經(jīng)濟(jì)區(qū)”建設(shè)和實(shí)施“十大工程”發(fā)展戰(zhàn)略,黑龍江省著力培育新材料產(chǎn)業(yè)以提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展核心競(jìng)爭(zhēng)力,計(jì)劃在未來(lái)5至6年間,重點(diǎn)發(fā)展10個(gè)新材料產(chǎn)業(yè)群,推進(jìn)100個(gè)技術(shù)改造、研發(fā)和招商引資項(xiàng)目,打造具有較高水平的國(guó)家新材料產(chǎn)業(yè)化基地,這其中與材料化學(xué)密切相關(guān)的產(chǎn)業(yè)有聚烯烴材料及工程塑料產(chǎn)業(yè)群、高性能纖維及復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)群、精細(xì)化工材料產(chǎn)業(yè)群。基于以上國(guó)情、省情,社會(huì)迫切需要大量面向基層和生產(chǎn)一線,清楚高分子材料的成分結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備合成與使用性能之間的關(guān)系,較好地掌握材料化學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能,能夠在高分子材料與工程、輕工、化工等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)應(yīng)用、生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)管理等方面工作,素質(zhì)高、能力強(qiáng)、知識(shí)面寬的材料化學(xué)專業(yè)的配方工程師、工藝工程師、研發(fā)工程師、質(zhì)量工程師、環(huán)境工程師、安全工程師、銷售工程師、營(yíng)銷工程師等服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)和國(guó)家建設(shè)的應(yīng)用型高級(jí)專門人才。為此,材料化學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)定位為:培養(yǎng)適應(yīng)國(guó)家發(fā)展和地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要的,德、智、體、美全面發(fā)展,基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高,具有創(chuàng)新精神,系統(tǒng)掌握高分子材料的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能,具備在生產(chǎn)第一線從事高分子材料應(yīng)用開發(fā)、生產(chǎn)、管理和經(jīng)營(yíng)銷售等方面工作的能力與素質(zhì),在輕工、化工等原材料生產(chǎn)行業(yè)、產(chǎn)品加工行業(yè)、生產(chǎn)管理部門、質(zhì)量監(jiān)督部門,從事本專業(yè)相關(guān)的技術(shù)、管理、營(yíng)銷、科學(xué)研究或教學(xué)等方面工作的具有創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的應(yīng)用型高級(jí)專門人才。
培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化
CDIO工程教育將工科專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)歸納為工程推理、個(gè)人品質(zhì)、交流能力和設(shè)計(jì)能力等四個(gè)一級(jí)指標(biāo),具體分為17個(gè)二級(jí)指標(biāo)進(jìn)而細(xì)化分解為73個(gè)三級(jí)指標(biāo),這些詳細(xì)的知識(shí)、能力和素質(zhì)要求,為工科專業(yè)合理設(shè)計(jì)課程體系,制定課程目標(biāo),組織教學(xué),評(píng)估教學(xué)效果奠定了基礎(chǔ),同時(shí)也為教師、學(xué)生理解專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、學(xué)習(xí)效果,明確課程目標(biāo)提供了依據(jù)。依據(jù)CDIO工程教育模式,將材料化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化為以下指標(biāo):
1掌握材料化學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)與專業(yè)知識(shí),了解材料化學(xué)專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)具有從事材料化學(xué)及相關(guān)工作所需的科學(xué)技術(shù)知識(shí)及一定的人文和社會(huì)科學(xué)知識(shí),樹立科學(xué)的人生觀、價(jià)值觀,具有較強(qiáng)的社會(huì)責(zé)任感和良好的工程職業(yè)道德,具有基本的使用外語(yǔ)、計(jì)算機(jī)的能力,掌握自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),了解管理學(xué)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)等經(jīng)濟(jì)管理知識(shí);掌握從事材料化學(xué)及相關(guān)工作所需的核心工程基礎(chǔ)知識(shí),建立材料化學(xué)知識(shí)體系,具有應(yīng)用所學(xué)知識(shí)處理、解決高分子材料與工程及相關(guān)工程技術(shù)問(wèn)題的能力;建立完整的材料化學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系,掌握高分子材料及相關(guān)產(chǎn)品的選材、加工、處理、檢測(cè)及評(píng)價(jià)能力,了解材料化學(xué)專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。
2具有適應(yīng)材料化學(xué)及相關(guān)工程發(fā)展的個(gè)人職業(yè)技能和職業(yè)道德具備推理和解決材料化學(xué)及相關(guān)工程問(wèn)題的能力,具有在材料化學(xué)及相關(guān)工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、表述問(wèn)題能力,并依據(jù)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行定性分析和不確定性分析,根據(jù)實(shí)際情況可以進(jìn)行一定的建模,策劃,最后提出解決問(wèn)題的方法和建議;掌握材料化學(xué)及相關(guān)工程的實(shí)驗(yàn)與發(fā)現(xiàn)知識(shí),掌握常用高分子材料的種類、性能、應(yīng)用及改性方法,能夠針對(duì)產(chǎn)品性能要求合理選材;熟悉本專業(yè)有關(guān)材料常用的制備與加工方法,了解相關(guān)測(cè)試設(shè)備組成、原理和使用,能夠分析解決生產(chǎn)一線現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的問(wèn)題;具備處理常見(jiàn)的材料化學(xué)及相關(guān)工程實(shí)際問(wèn)題的能力:原材料選擇,實(shí)際加工工藝選擇,具體工藝參數(shù)制定,加工工藝實(shí)際操作,加工過(guò)程操作,成品檢驗(yàn)方式方法,檢驗(yàn)結(jié)果分析與評(píng)價(jià)等,具備系統(tǒng)思維能力;具有較強(qiáng)的個(gè)人能力與積極的態(tài)度,工作積極主動(dòng),具有執(zhí)著、變通的性格,具有創(chuàng)造性思維、批判性思維,具有終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣,對(duì)自己的實(shí)踐和資源能進(jìn)行高效的管理;具有良好的職業(yè)能力與道德,具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)言行,有強(qiáng)烈的責(zé)任感;能主動(dòng)進(jìn)行合理的職業(yè)規(guī)劃,實(shí)時(shí)了解材料化學(xué)及相關(guān)專業(yè)科技發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)。
3在解決材料化學(xué)及相關(guān)工程的問(wèn)題時(shí)具備良好的人際交往能力通過(guò)參加創(chuàng)新人才培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目,社團(tuán)活動(dòng),各種競(jìng)賽活動(dòng),培養(yǎng)組建高效團(tuán)隊(duì),獨(dú)立分配團(tuán)隊(duì)工作任務(wù)和計(jì)劃的能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神、科技創(chuàng)新能力、領(lǐng)導(dǎo)能力、組織和協(xié)調(diào)的能力;能夠使用多種交流媒介(語(yǔ)言、電子和多媒體、書稿等),在跨文化環(huán)境下進(jìn)行溝通、表達(dá)與人際交往;具有在交流中高效地獲得信息回饋,并進(jìn)行相應(yīng)加工處理的能力。
4能夠在企業(yè)和社會(huì)環(huán)境下對(duì)材料化學(xué)及相關(guān)工程進(jìn)行構(gòu)思,設(shè)計(jì),實(shí)施和運(yùn)行了解材料化學(xué)工程師在外部和社會(huì)環(huán)境下的角色和責(zé)任,明確材料化學(xué)專業(yè)對(duì)社會(huì)的影響,了解社會(huì)對(duì)材料化學(xué)專業(yè)的規(guī)范和需求;具有認(rèn)識(shí)和融入不同的企業(yè)文化,參與制定企業(yè)策略、目標(biāo)和計(jì)劃,進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和成功運(yùn)行一個(gè)團(tuán)隊(duì)的能力;具有獨(dú)立設(shè)計(jì)材料化學(xué)及相關(guān)工程項(xiàng)目的能力,設(shè)計(jì)的項(xiàng)目功能完備、體系合理清晰,并具有進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施能力;在外部和社會(huì)環(huán)境進(jìn)行成熟的材料化學(xué)及相關(guān)工程項(xiàng)目系統(tǒng)的設(shè)計(jì),具有對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行模塊劃分能力,具有在設(shè)計(jì)中綜合運(yùn)用所掌握知識(shí)的能力,具有再學(xué)習(xí),進(jìn)行知識(shí)更新的能力;在外部和社會(huì)環(huán)境下根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的開發(fā)和分工協(xié)作;具有進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施、產(chǎn)品加工制造、成品測(cè)試和檢驗(yàn)等全過(guò)程的綜合能力;熟悉掌握材料化學(xué)及相關(guān)產(chǎn)品加工制造、成品測(cè)試和檢驗(yàn)過(guò)程,對(duì)產(chǎn)品檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)分析評(píng)價(jià)反饋,修改產(chǎn)品設(shè)計(jì)書或進(jìn)行加工技術(shù)反饋。
專業(yè)教育內(nèi)容與課程體系的確定
按照頂層設(shè)計(jì)的方法,在分析材料化學(xué)專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)具備的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)等要求的基礎(chǔ)上,遵循高等工程教育規(guī)律,將各種要求轉(zhuǎn)化成通識(shí)教育內(nèi)容、專業(yè)教育內(nèi)容和綜合教育內(nèi)容三大部分,進(jìn)而構(gòu)建知識(shí)體系。材料化學(xué)專業(yè)通識(shí)教育內(nèi)容包括:人文社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué)、經(jīng)濟(jì)管理、工具、體育、通識(shí)教育實(shí)踐訓(xùn)練等知識(shí)體系。材料化學(xué)專業(yè)教育內(nèi)容包括:學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)、本學(xué)科專業(yè)、專業(yè)教育實(shí)踐訓(xùn)練等知識(shí)體系。材料化學(xué)專業(yè)綜合教育內(nèi)容包括:素質(zhì)拓展、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等知識(shí)體系。知識(shí)體系由知識(shí)領(lǐng)域、知識(shí)單元和知識(shí)點(diǎn)三個(gè)層次組成。在每個(gè)知識(shí)體系中包含一個(gè)或多個(gè)知識(shí)領(lǐng)域,每個(gè)知識(shí)領(lǐng)域有核心(必修)知識(shí)單元和一般(選修)知識(shí)單元,知識(shí)單元又包含若干個(gè)知識(shí)點(diǎn)。核心知識(shí)單元是本專業(yè)在本科教學(xué)中必要的最基本的知識(shí)單元。一般知識(shí)單元是指未包含在核心知識(shí)單元內(nèi)的那些知識(shí)單元。在探索人才培養(yǎng)模式進(jìn)行課程設(shè)置的同時(shí),組織教師學(xué)習(xí)和理解CDIO工程教育的理念,并落實(shí)到每門課程的教學(xué)和實(shí)踐之中,要求教師在教學(xué)之前先搞清楚所授課程在本專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中的地位和作用,以相互有機(jī)聯(lián)系的方式傳授知識(shí)和培養(yǎng)能力。教師以培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向,明確列出每門課程的知識(shí)點(diǎn)和學(xué)習(xí)的要求,以及對(duì)卓越工程師能力培養(yǎng)的貢獻(xiàn),使學(xué)生對(duì)所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)形成較清醒的認(rèn)識(shí)。在教學(xué)過(guò)程中教師應(yīng)結(jié)合自己的工程經(jīng)歷,從實(shí)際或教材提供的工程技術(shù)及產(chǎn)品中,提出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生思考,并引導(dǎo)學(xué)生帶著問(wèn)題尋找解決方案,同時(shí)應(yīng)用所學(xué)知識(shí)探究新的規(guī)律和知識(shí)。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#