高分子材料與工程的認識范文
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篇1
中圖分類號:G640 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2015)10-0066-02
隨著科技的不斷進步,各國都在不斷創新和研發新的材料,而每一種新材料的使用,都能夠引起一次技術上的重大變革,而這種變革可能是世界性的。現代人類社會的“三大支柱”領域分別為材料、能源和信息。正是在這種背景下,高分子材料與工程專業在短短的二十年時間內發展迅速。1998年,教育部調整了高等學校本科專業目錄,將與高分子材料相關的工科類專業統一為高分子材料與工程專業。教育部出臺的專業建設指導精神明確指出,要重點發展高分子材料產業[1]。
東北林業大學高分子材料與工程專業,始建于2000年10月,專業的建立基于東北林業大學木材科學與技術學科在天然高分子材料的加工與利用等條件成熟的基礎上,由我國木材膠黏劑領域知名專家顧繼友教授組織創辦。在十幾年的不斷實踐探索中,建立了具有自己特色的人才培養模式,并依托東北林業大學的發展平臺,明確培養目標,凸顯了林業院校的特色和優勢,培養了一大批兼具知識、能力和實踐動手能力的高素質人才。
一、依托院校優勢,打造品牌專業
東北林業大學創建于1952年,是國家“211工程”和“優勢學科創建平臺”項目重點院校。學校是以林科為發展優勢,以林業工程為辦學特色的綜合性大學。高分子材料與工程專業在建立之初就顯示出專業的優勢,它是在天然高分子開發利用、生物質復合材料、高聚物合成、合成樹脂膠黏劑的開發等領域都較成熟完備的基礎上發展起來的,具有厚基礎的專業優勢。專業發展迅速,于2003年獲批建立“生物材料工程”博士點學科,2006年該學科被評為黑龍江省重點學科,2010年進入“985”優勢學科平臺建設行列,目前是東北林業大學的重點專業。專業涵蓋了膠黏劑、生物質復合材料、天然與合成高分子材料和生物質功能材料四個具有學科優勢和特色的方向。其中膠黏劑是本專業的主要特色,尤其是木質基材料用膠黏劑的研究、開發和推廣方面處于世界先進、國內領先的行列;專業的另一個特色是生物質復合材料的研究,尤其是在木塑復合材料、木質素、蛋白質、淀粉等生物質材料的開發利用方面具有較大優勢。
高分子材料與工程專業為黑龍江省重點專業,教學理念先進,師資力量雄厚,具有豐富的教學管理經驗,本專業有三門課程“膠黏劑與涂料”、“生物質材料”和“材料科學與工程基礎”入選東北林業大學重點課程建設項目。東北林業大學作為林業院校的領跑者,有著林業院校的優勢。為此,東北林業大學高分子材料與工程專業在人才培養模式的制定上以林業院校優勢為依托,支撐學科“生物材料工程”在科研方面以天然高分子為核心,以生物質復合材料、膠黏劑、天然與合成高分子材料以及生物質功能材料四個特色研究方向為重點。與之相適應的專業人才培養模式既注重高分子材料與工程專業的基礎,更體現林業院校相關專業的優勢特色。在近十幾年的人才培養過程中,專業也在不斷的調整修訂人才培養方案,既重基礎,又寬口徑,注重素質和能力培養,突出林業院校品牌專業的特色和優勢。
二、特色化人才培養模式的構建
人才培養模式作為高等院校人才培養活動的實踐規范和基本樣式,是高等院校對本科人才培養目標、培養過程、培養途徑以及培養方法等要素的綜合概括。隨著目前人才市場化程度的日益高漲,如何造就適應社會需要的應用創新型人才是亟待解決的難題[2]。不同的學校、專業應根據人才需求、本身專業特色以及學校優勢等方面探索一條適合自己的人才培養模式,并且要經過一定的實踐檢驗,千萬不能照搬照抄、生搬硬套。
在人才培養目標的定位上,我們總結了一些地方院校人才培養的偏差,積極探索出“強化基礎、因材施教、分類培養”的指導思想,考慮到學生的基礎水平,發展方向、內在潛質,按照發展方向和個人選擇的不同對學生進行分類,大致分為就業、繼續深造、出國深造等幾種類型,以此為前提在課程設置、實踐動手能力、畢業論文和設計、教師培養等方面進行適當的改革,使培養出的學生知識結構廣泛,基礎扎實,動手能力強,能在聚合物合成、膠黏劑、生物質復合材料等領域從事生產、開發研究、管理的工程技術人才,探索出一種具有特色的人才培養模式。
三、特色化人才培養的具體措施
(一)規范培養過程,提升教育實力
學科之間的相互影響與滲透逐漸成為發展趨勢,通過各學科之間的彼此滲透,相互關聯成更大的、完整的學科體系[3]。這就要求現代大學教育要有更廣博的知識背景,更敏捷的思維創新能力及開闊的學科視野。只有在大學科平臺上和開放的學習氛圍中采用靈活創新的教育模式,才能完成創新人才培養的目標要求[4]。
為滿足國家林業科技的戰略需求、學校建設高水平特色大學的要求以及社會對不同人才的需求,東北林業大學重點突出“林產”特色,構建相關的學科課程體系。本著厚基礎、寬專業的主導思想,構建學科基礎課;結合專業方向的特色,構建專業基礎課和特色課程;同時完善交叉學科的滲透,構建開放性的選修課程,學生可自由選修,實現資源共享。學校和學科帶頭人廣泛聽取學生意見,制定了一系列切實可行的專業管理制度,加快重點專業建設步伐;加強教師隊伍建設,構建專業教師團隊;聘請國內外專家教授、學者定期在學院及學校范圍內進行專題講座;鼓勵學生進行創新思維訓練,以專業教師牽頭,鼓勵學生自主開發,大膽創新,認真觀察;創建具有自己學科發展特色的高分子材料與工程創新實驗室,建立以專業教師牽頭,本科生為主體的創新訓練團隊,在保證驗證性和設計性實驗教學的基礎上,增加本科生專業技能綜合訓練;從大一新生開始實行“導師制”,提倡因人施教,對學生進行啟發式教育,鼓勵學生開展批判式學習,用與時俱進的思想運用知識,用發散的思維研究知識[5]。
(二)產學研相結合
“產學研結合”是東北林業大學高分子材料與工程專業培養創新型人才的重要途徑。“產學結合”是指學生的畢業設計和畢業論文來自于生產實際,學生通過走進工廠、校企合作單位幫助解決生產實際問題。一方面鍛煉了學生實際解決問題的能力,培養了獨立解決問題的意識,凡事不再依賴教師、依賴課本,是完全意義上的實踐;學生通過實習較早地熟悉了工作崗位,積累了工作經驗,對待就業問題不再盲目,縮短了學生適應工作崗位的時間。另一方面,工廠在實際生產中也遇到各種各樣的問題,新鮮血液的注入也為企業解決了遇到的實際問題,節約了用人成本,并在經濟效益方面有所收獲。“研學結合”是學生的畢業論文或畢業設計選題大部分來源于指導教師的研究課題,導師的課題研究具有前瞻性及實踐性,學生通過參與導師課題,導師指導學生更直接、更具體,鍛煉了學生的科研能力,對于繼續深造或是出國留學的學生來說鍛煉了他們的創新思維能力和科學素養。結合科研實踐培養專業人才是專業建設大力提倡的,專業教師積極以科研帶動教學,以教學促進科研,學生積極參與教師課題研究工作對學生未來的發展大有裨益。
(三)突出專業實踐特色建設
高分子材料與工程專業的特色是培養學生的實踐能力和較強的創新意識,實踐能力的培養不僅僅在課堂和實驗室,高質量、充分的專業實踐是人才培養必不可少的重要環節。在實踐教學中,學生可以到企業現場觀摩,根據企業現有的生產條件將理論和生產結合,學生將學習的書本知識融會貫通到實踐中,同時在理論的指導下,學生撰寫實習報告反饋實習內容。學校非常重視實踐教學,出臺了一系列的制度方案,健全實習質量保障體系。為此,專業積極拓展實踐基地,依據指導教師的特長進行分工指導,邀請具有培訓經驗的一線工程技術人員進行現場講解和模擬。學生的整個實踐環節與畢業論文和設計緊密結合,實踐過程為論文的撰寫提供第一手資料,也鍛煉了學生解決實際問題的能力。總之,不斷探索高等學校專業與社會實踐有機結合的長效機制,建立健全校外實踐基地,是學生磨煉意志、增長才干、理論與實踐相結合的重要載體。
無論是林業院校還是各類地方高校,都在努力地積極探索高分子材料與工程專業特色化人才培養的模式,東北林業大學在特色化人才培養方面也在不斷實踐中,既結合了傳統的專業優勢,又不斷挖掘新思路、新方法、新觀念,這是知識經濟時代對人才培養的需要,也是林業院校人才培養的需求。
參考文獻:
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篇2
關鍵詞:高分子材料改性;教學改革;實踐
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)41-0094-02
一、緒論
“高分子材料改性”是高等工科學校高分子材料與工程專業一門重要的專業課程。高分子改性的方法多種多樣,各種不同門類的改性方法之間相互關聯、相互依托,這不僅體現在理論范疇,而且體現在應用領域。通過本門課程學習,使學生掌握高分子材料改性的基本概念,改性原理、增強理論和技術,共混工藝以及聚合物改性的最新研究進展;了解常用的改性設備;培養學生運用所學的有關基礎理論、基本知識去分析與解決實際問題的能力[1]。針對“高分子材料改性”課程的特點以及過去幾年的教學實踐,目前“高分子材料改性”課程教學中還存在以下3個主要問題:
1.授課計劃和授課內容安排不合理。“高分子材料改性”課程主要包括聚合物共混的基本概念、聚合物共混過程與調控、共混物的形態、共混體系相容熱力學、共混物性能的預測與影響因素、共混改性在塑料及橡膠等領域中的應用、共混方法在短纖維填充體系及納米復合物材料中的應用、聚合物共混工藝與設備等。對于強調實際應用的高分子材料與工程專業的本科學時來說,該課程顯得尤其重要[2]。根據授課計劃安排,該課程開設32學時,存在著內容多、課時少、授課內容需要進一步提煉等問題,難以在規定學時內有效、連貫的開展教學活動。
2.缺乏實踐環節。目前,“高分子材料改性”課程主要以講授為主,缺乏實踐環節,學生主動參與較少,導致學生感性認識不深。例如在第十章講解高分子共混改性設備時,學生們難以區分同向雙螺桿擠出機和異向雙螺桿擠出機的物料輸送方向,通過靜態的二維或三維圖片進行講解時,其表現力度有限,無法有效地使學生理解和掌握兩類雙螺桿擠出機的工作原理和區別。
3.教材更新與完善。目前,江蘇科技大學“高分子材料改性”課程選用的教材是2006年王國全老師編寫的《聚合物共混改性原理與應用》。本書為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材、“十一五”國家重點圖書。教材在廣泛總結國內外高分子共混理論與應用成果的基礎上,融入了王國全老師多年來在高分子材料共混領域的教學與科研實踐經驗編著而成[1]。目前,高分子共混改性等相關方法在高分子加工領域中的應用不斷擴展和壯大,但是該教材自2007年第一次出版后沒有進行過更新和修訂,部分內容與當前發展現狀不符,例如教材第七章介紹五大通用塑料產量時,依據2006年的統計數據,聚氯乙烯的產量僅次于聚乙烯居于第二位,而隨著聚氯乙烯應用領域的進一步擴展,目前聚氯乙烯的產量已經超過聚乙烯位居第一位,因此,目前的教材并不完全適應于當前高分子材料與工程專業“高分子材料改性”課程的教學。
4.考核方式不全面。目前,“高分子材料改性”課程考核方式為平時成績占30%,期末成績占70%。平時成績占比較低,期末成績占比較高,出現部分學生平時不重視課后作業,期末考試時突擊復習通過考試的現象。這樣的考核方式無法反映出學生的真實水平和實際能力,也很難讓學生的實際應用能力得以實質性提高。
二、教學改革方法與手段
針對高分子材料與工程專業“高分子材料改性”的特點和目前存在的問題,結合江蘇科技大學的實際情況,要求學生在掌握聚合物共混改性原理和基本概念的基礎上,培養學生分析和解決實際問題的能力,作者結合該課程的特點以及過去幾年的教學實踐,總結了幾點教學改革方法。
(一)結合課程特點,調整授課計劃和內容
針對授課內容多、學時少的問題,有必要對課程進行提煉整理,刪除部分與聚合物共混改性無關的內容。例如教材第五章中相分離行為與均相結構穩定性的內容對于物理化學專業十分重要,但是對高分子材料與工程專業學生來說,只需要在第五章中加以概述就能滿足本專業的教學要求。同時,對于后續的Flory-Huggins模型和狀態方程理論部分為高分子物理講授內容,也可以進行適當刪減和提煉。另外,共混物的相界面學習對于分析多相共混體系的微觀結構和性能至關重要,現有的授課計劃中相關內容過于簡單,無法滿足高分子材料與工程專業學生的培養要求,因此有必要增加相關的授課內容。
(二)增加實踐環節,提高學生的感性認識,培養學生解決實際問題能力
“高分子材料改性”是一門理論與實踐并重的課程,部分授課內容較為抽象,學生只有通過親自實踐,才能對課堂學習的相關知識進行充分的理解和消化吸收。同時,實踐環節的引入,學生們可以在實踐過程中提高感性認識,培養學生的動手能力以及發現問題、查閱文獻、相互合作去分析解決問題的能力,這對于學生將來的學習和工作都具有重要意義。另外,實踐環節具有一定的趣味性,可以有效調動學生的學習積極性[3]。
(三)優化教學方法,發揮學生主動性
在以往的教學過程中發現,課堂上學生的參與程度少,課后缺乏主動復習,導致整體的教學效果不好。教學方法的改革應倡導以學生為主,激發學生自身作為學習主體的意識,使知識的學習從傳統的灌輸式教育方式向主動吸收式的方向轉變,可以有效提高教學效果。例如可以將每堂課開始前的復習時間由以往的老師講改為學生講,上課前給學生5分鐘時間簡要總結上次課學習的主要知識點。這樣做一方面可以有效幫助學生提高上課時的注意力,另一方面可以督促學生課后及時復習課堂知識,更加牢固的掌握知識,做到融會貫通。同時該方法的推廣,還可以鍛煉學生的幻燈片制作水平并給每一位學生提供一個展現自己的機會,增加學生的主體意識[4]。
(四)優化考核方法,引導學生全面發展
課程考核是檢驗教師教學效果和學生學習效果的重要方式和手段。以往的考核方式主要通過一張試卷來檢查學生的學習情況,而學生往往可以通過突擊性的復習取得較高的分數,這樣的考核方式既不能準確反映老師的教學效果,亦不能充分反映學生對知識的掌握程度[5]。根據高分子材料改性課程的特點,筆者在實際的課程考核中嘗試采取靈活多樣的考核方式。一是增加平時成績所占比重,將平時成績所占的比重從30%提高至40%,使學生認識到平時學習的重要性;二是進一步增加隨堂提問,提高學生上課時的注意力,減少課外作業在平時成績中所占的比重;三是引入課前5分鐘,讓學生利用幻燈片總結復習上節課學習的內容,督促學生養成課后復習的良好習慣。
三、教學改革效果
“高分子材料改性”課程從江蘇科技大學材料科學與工程學院高分子材料與工程專業2009級開設,目前已經開設7屆。近三屆學生的成績分析表明,該課程平均優良率為92%。通過本課程的學習,使學生利用共混改性相關的基本知識去分析與解決實際問題的能力得到明顯提高,很多同學參與了本科生的創新計劃大賽,做了很多有意思的實驗性課題,部分同學取得了較好的成績。
四、結論
“高分子材料改性課程”教學改革是一項系統工程,筆者以培養學生有效利用共混改性相關的基本知識去解決實際應用問題為出發點,通過調整授課計劃、增加實踐環節、優化教學方法和考核方法,去引導學生樹立良好的學習習慣,充分掌握高分子共混改性的相關知識點。實踐證明,對“高分子材料改性課程”課程進行教學改革能夠有效地激發學生的學習積極性和主動性,充分發揮學生自身潛力,為學生將來的學習與工作奠定堅實的基礎。
參考文獻:
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Teaching Reform of "Polymer Materials Modified" Course
ZHUO Qi-qi
(College of Material Science and Technology,Jiangsu University of Science and Technology,Zhenjiang,Jiangsu 212003,China)
篇3
一、生物醫用高分子材料的特點
生物醫用高分子材料是一種聚合物材料,主要用于制造人體內臟、體外器官、藥物劑型及醫療器械。按照來源的不同,生物醫用高分子材料可以分為天然生物高分子材料和合成生物高分子材料2種。前者是自然界形成的高分子材料,如纖維素、甲殼素、透明質酸、膠原蛋白、明膠及海藻酸鈉等;后者主要通過化學合成的方法加以制備,常見的有合聚氨酯、硅橡膠、聚酯纖維、聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乳酸、聚乙烯等。按照材料的性質,生物醫用高分子材料可以分為非降解材料和降解材料。前者主要包括聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴,芳香聚酯、聚硅氧烷等;后者包括聚乙烯亞胺—聚氨基酸共聚物、聚乙烯亞胺—聚乙二醇—聚(β-胺酯)共聚物、聚乙烯亞胺—聚碳酸酯共聚物等。
生物醫用高分子材料作為植入人體內的材料,必須滿足人體內復雜的環境,因此對材料的性能有著嚴格的要求。首先,材料不能有毒性,不能造成畸形;其次,生物相容性比較好,不能與人體產生排異反應;第三,化學穩定性強,不容易分解;第四,具備一定的物理機械性能;第五,比較容易加工;最后,性價比適宜。其中最關鍵的性能是生物相容性。
根據國際標準化組織(InternationalStandardsOrganization,ISO)的解釋,生物相容性是指非活性材料進入后,生命體組織對其產生反應的情況。當生物材料被植入人體后,生物材料和特定的生物組織環境相互產生影響和作用,這種作用會一直持續,直到達到平衡或者植入物被去除。生物相容性包括組織相容性、細胞相容性和血液相容性。
二、生物醫用高分子材料的發展歷史
人類對生物醫用高分子材料的應用經過了漫長的階段。根據記載,公元前3500年,古埃及人就用棉花纖維和馬鬃縫合傷口,此后到19世紀中期,人類還主要停留在使用天然高分子材料的階段;隨后到20世紀20年代,人類開始學會對天然高分子材料進行改性,使之符合生物醫學的要求;再后來人類開始嘗試人工合成高分子材料;20世紀60年代以來,生物醫用高分子材料得到了飛速發展和廣泛的普及。1949年,美國就率先發表了研究論文,在文中第1次闡述了將有機玻璃作為人的頭蓋骨、關節和股骨,將聚酰胺纖維作為手術縫合線的臨床應用情況,對醫用高分子的應用前景進行了展望。這被認為是生物醫用高分子材料的開端。
在20世紀50年代,人類發現有機硅聚合物功能多樣,具有良好的生物相容性(無致敏性和無刺激性),之后有機硅聚合物被大量用于器官替代和整容領域。隨著科技的發展,20世紀60年代,美國杜邦公司生產出了熱塑性聚氨酯,這種材料的耐屈撓疲勞性優于硅橡膠,因此在植入生物體的醫用裝置及人工器官中得到了廣泛應用。隨后人工尿道、人工食道、人工心臟瓣膜、人工心肺等器官先后問世。生物醫用高分子材料也從此走上快速發展的道路。
三、生物醫用高分子材料的發展現狀、前景和趨勢
據相關研究調查顯示,我國生物醫用高分子材料研制和生產發展迅速。隨著我國開始慢慢進入老齡化社會和經濟發展水平的逐步提高,植入性醫療器械的需求日益增長,對生物醫用高分子材料的需求也將日益旺盛。2015年1月28日,中國醫藥物資協會的《2014中國單體藥店發展狀況藍皮書》顯示,2014全年全國醫療器械銷售規模約2556億元,比2013年度的2120億元增長了436億元,增長率為20.06%。但是相比于醫藥市場總規模(預計為13326億元)來說,醫藥和醫療消費比為1∶0.19還略低,因此業內普遍認為,醫療器械仍然還有較廣闊的成長空間,生物醫用高分子材料也將迎來良好的發展前景。
根據evaluateMedTech公司基于全球300家頂尖醫療器械生產商的公開數據而得出的報告《2015-2020全球醫療器械市場》預測,2020年全球醫療器械市場將達到4775億美元,2016-2020年間的復合年均增長率為4.1%。世界醫療器械格局的前6大領域包括:診斷、心血管、影像大型設備、骨科、眼科、內窺鏡,其中生物醫用高分子材料在其中都得到了廣泛的應用。
以往的醫學研究對組織和器官的修復,更多是選擇一種替代品,實現原有組織和器官的部分功能。隨著再生醫學和干細胞技術的迅速發展,利用生物技術再生和重建器官、個性化治療和精準醫學已經成為趨勢。因此傳統的生物醫藥高分子材料已經不能滿足現有的需求,需要模擬生物的結構,恢復和改進生物體組織與器官的功能,最終實現器官和組織的再生,這也是生物醫用高分子材料未來的發展方向。
生物醫用高分子材料在醫療器械領域中得到了非常廣泛的應用,主要體現在人工器官、醫用塑料和醫用高分子材料3個領域。
1.人工器官
人工器官指的是能植入人體或能與生物組織或生物流體相接觸的材料;或者說是具有天然器官組織或部件功能的材料,如人工心瓣膜、人工血管、人工腎、人工關節、人工骨、人工肌腱等,通常被認為是植入性醫療器械。人工器官主要分為機械性人工器官、半機械性半生物性人工器官、生物性人工器官3種。第1種是指用高分子材料仿造器官,通常不具有生物活性;第2種是指將電子技術和生物技術結合;第3種是指用干細胞等純生物的方法,人為“制造”出器官。目前生物醫用高分子材料主要應用在第1種人工器官中。
目前,植入性醫療器械中骨科占據約為38%的市場份額;隨后是心血管領域的36%;傷口護理和整形外科分別為8%左右。人工重建骨骼在骨科產品市場中占據了超過31%的市場份額,主要產品是人工膝蓋,人工髖關節以及骨骼生物活性材料等,主要應用的生物醫用高分子材料有聚甲基丙烯酸甲酯、高密度聚乙烯、聚砜、聚左旋乳酸、乙醇酸共聚物、液晶自增強聚乳酸、自增強聚乙醇酸等。心血管產品市場中支架占據了一半以上的市場份額,此外還有周邊血管導管移植、血管通路裝置和心跳節律器等。
目前各國都認識到了人工器官的重要價值,加大了研發力度,取得了一些進展。2015年,美國康奈爾大學的研究人員開發出了一種輕量級的柔性材料,并準備將其用于創建一個人工心臟。在我國,3D打印人工髖關節產品獲得國家食品藥品監督管理總局(CFDA)注冊批準,這也是我國首個3D打印人體植入物。
人工器官未來發展趨勢是誘導被損壞的組織或器官再生的材料和植入器械。人工骨制備的發展趨勢是將生物活性物質和基質物質組合到一起,促進生物活性物質的黏附、增殖和分化。血管生物支架的發展趨勢是聚合物共混技術,如海藻酸鈉/殼聚糖、膠原/殼聚糖、膠原/瓊脂糖、殼聚糖/明膠、殼聚糖/聚己內酯、聚乳酸/聚乙二醇等體系。
2.醫用塑料
醫用塑料,主要用于輸血輸液用器具、注射器、心導管、中心靜脈插管、腹膜透析管、膀胱造瘺管、醫用粘合劑以及各種醫用導管、醫用膜、創傷包扎材料和各種手術、護理用品等。注塑產品是醫用塑料制品當中產量最大的品種。與普通塑料相比,醫用塑料要求比較高,嚴格限制了單體、低聚物、金屬離子的殘留,對于原材料的純度要求很高,對加工設備的要求也非常嚴格,在加工和改性過程中避免使用有毒助劑,通常具有表面親水、抗凝血等特殊功能。常用醫用塑料包括聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、熱塑性聚氨酯(TPU)、聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)等。
目前醫用塑料市場約占全球醫療器械市場的10%,并保持著每年7%~12%的年均增長率。統計數據顯示,美國每人每年在醫用塑料領域消費額為300美元,而我國只有30元,由此可見醫用塑料在我國的發展潛力非常大。
我國醫用塑料制品產業經過多年的發展,取得了長足的進步。中國醫藥保健品進出口商會統計數據顯示,2015年上半年,紗布、繃帶、醫用導管、藥棉、化纖制一次性或醫用無紡布物服裝、注射器等一次性耗材和中低端診斷治療器械等成為我國醫療器械的出口大戶。但是也必須清醒地認識到,我國的醫用塑料發展水平還比較落后。醫用塑料的原料門類不全、生產質量標準不規范、新技術和新產品的創新能力薄弱,導致一些高端原料導致國內所需的高端產品原料還主要靠進口。
目前各國都認識到了醫用塑料的重要價值,加大了研發力度,取得了一些進展。2015年,英國倫敦克萊蒙特診所率先開展了塑膠晶狀體移植手術,不僅可以治療遠視眼或近視眼,還可以恢復患有白內障和散光者的視力;住友德馬格公司推出一種聚甲醛(POM)齒輪微注塑設備,在新型白內障手術器械中具有重要作用;美國美利肯公司開發了一項技術,可使非處方藥和保健品塑料瓶的抗濕性和抗氧化性提高30%;MHT模具與熱流道技術公司開發出了PET血液試管,質量不足4g,優于玻璃試管;Rollprint公司與TOPAS先進高分子材料公司合作,采用環烯烴共聚物作為聚丙烯腈樹脂的替代品,以滿足苛刻的醫療標準;美國化合物生產商特諾爾愛佩斯推出了一款硬質PVC,以取代透明醫療零部件中用到的PC材料,如連接器、止回閥、Y接頭、套管、魯爾接口配件、過濾器、滴注器和蓋子,以及樣本容器。
未來醫用塑料的發展趨勢是開發可耐多種消毒方式的醫用塑料,改善現有醫用塑料的血液相容性和組織相容性,開發新型的治療、診斷、預防、保健用塑料制品等。
3.藥用高分子材料,
藥用高分子材料在現代藥物制劑研發及生產中扮演了重要的角色,在改善藥品質量和研發新型藥物傳輸系統中發揮了重要作用。藥用高分子材料的應用主要包括2個方面:用于藥品劑型的改善以及緩釋和靶向作用,此外還可以合成新的藥物。
藥物緩釋技術是指將衣物表面包裹一層醫用高分子材料,使得藥物進入人體后短時間內不會被吸收,而是在流動到治療區域后再溶解到血液中,這時藥物就可以最大限度的發揮作用。藥物緩釋技術主要有貯庫型(膜控制型)、骨架型(基質型)、新型緩控釋制劑(口服滲透泵控釋系統、脈沖釋放型釋藥系統、pH敏感型定位釋藥系統、結腸定位給藥系統等)。
貯庫型制劑是指在藥物外包裹一層高分子膜,分為微孔膜控釋系統、致密膜控釋系統、腸溶性膜控釋系統等,常用的高分子材料有丙烯酸樹脂、聚乙二醇、羥丙基纖維素、聚維酮、醋酸纖維素等。骨架型制劑是指向藥物分散到高分子材料形成的骨架中,分為不溶性骨架緩控釋系統、親水凝膠骨架緩控釋系統、溶蝕性骨架緩控釋系統,常用的高分子材料有無毒聚氯乙烯、聚乙烯、聚氧硅烷、甲基纖維素、羥丙甲纖維素、海藻酸鈉、甲殼素、蜂蠟、硬脂酸丁酯等。
我國的高分子基礎研究處于世界一流,但是藥用高分子的應用發展相對滯后,品種不夠多、規格不完整、質量不穩定,導致制劑研發能力與國際產生差距。國內市場規模前10大種類分別為明膠膠囊、蔗糖、淀粉、薄膜包衣粉、1,2-丙二醇、PVP、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、微晶纖維素、HPC、乳糖。高端藥用高分子材料幾乎全部依賴進口。專業藥用高分子企業則存在規模小、品種少、技術水平低、研發投入少的問題。
目前,藥物劑型逐步走向定時、定位、定量的精準給藥系統,考慮到醫用高分子材料所具備的優異性能,將會在這一發展過程中發揮關鍵性的作用。未來發展趨勢是開發生物活性物質(疫苗、蛋白、基因等)靶向控釋載體。
四、結語
雖然生物醫用高分子材料的應用已經取得了一些進展,但是,隨著臨床應用的不斷推廣,也暴露出不少問題,主要表現出功能有局限、免疫性不好、有效時間不長等問題。如植入血管支架后,血管易出現再度狹窄的情況;人工關節有效期相對較短,之所以出現這些問題,主要原因是人體與生俱來的排異性。
生物醫用高分子材料隸屬于醫療器械產業,其發展備受政策支持。國務院于2015年5月印發的《中國制造2025》明確指出,大力發展生物醫藥及高性能醫療器械,重點發展全降解血管支架等高值醫用耗材,以及可穿戴、遠程診療等移動醫療產品。可以預見,在未來20~30年,生物醫用高分子材料就會迎來新一輪的快速發展。
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篇4
關鍵詞:高中化學教材;前沿科技;合成有機高分子化合物;六國比較
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一方面各有特色。合成有機高分子材料是現代科技硬件的重要載體,被廣泛應用于醫藥衛生、現代工農業生產以及國防科技、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,通過研究世界發達國家高中化學教材在內容選擇、編排與呈現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目除以“合成有機高分子化合物”總知識點數目,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右側餅形圖的數據,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,發現,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、開環聚合、共聚合4種,中、澳、新、美、英五國教材僅呈現了加聚、縮聚2種。
3. 課程功能實現
從教材中“合成有機高分子化合物”內容的課程功能實現角度分析,我們發現六國教材中澳、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,實現了合成技術的“工藝化”,是培養學生技術素養的有效內容。
(2)滲透環保教育。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,這將有利于學生了解材料的使用與環保的關系。
(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偽和品質,養成獨立思考及反思的能力,培養學生的批判性思維,同時啟發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”內容的章節編排情況。
依據教材中章節的設置,我們發現其組織編排方式有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。美國和英國教材如此。
依據教材編寫所體現的課程觀分類,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、清晰;(2)澳大利亞和新加坡教材的節標題設置詳細、具體,核心概念界定清晰。中國教材章下的節標題少,每個節標題包含內容范圍過大,且節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定向的高中生的應用創造能力和技術素養有著重要作用;再有基于合成有機高分子化合物的介紹,滲透環保意識,有利于使教材向多維化和融合性發展。
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;充分發揮前沿科技類內容所特有的教育功能,注重對技術方法、環保意識、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
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篇5
關鍵詞:高分子材料與工程;生產實習;困境
作者簡介:盛旭敏(1977-),女,四川彭州人,重慶理工大學材料學院,講師;王選倫(1976-),男,四川南充人,重慶理工大學材料學院,副教授。(重慶 400054)
中圖分類號:G642.44?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)31-0111-02
重慶理工大學高分子材料與工程專業成立于2007年,主要培養在高分子材料合成、改性以及成型加工等領域從事技術開發、工藝和設備設計、生產管理工作的應用型專門人才。經過近五年的建設及發展,高分子材料與工程專業在招生規模、課程體系構建、專業平臺搭建等方面已基本穩定下來,但在生產實習等實踐教學環節的實施方面還存在實習效果欠佳等問題,需要積極尋求有效對策,進一步改善實習效果。
生產實習是高分子材料與工程專業實踐教學的重要環節,在這一教學環節中,學生通過在工廠實地參觀、學習,強化對書本知識的理解,加深對生產過程、成型設備、生產管理等方面的感性認識。[1]為迎合市場經濟體制下生產企業對人才的要求,工科學生不僅需要具備扎實的理論知識,還需要進行相關專業技能訓練,以便提高工作中的創新能力。因此工科院校應充分重視生產實習實踐環節。[2]
重慶理工大學高分子材料與工程專業的生產實習時間共4周。其中前2周安排學生在重慶市內實習,實習單位分布在重慶主城區及璧山等郊區,以生產塑料管材、汽車內飾件等產品的中小型企業為主;后2周為重慶市外實習,主要安排在四川長虹集團等自動化程度高,技術水平先進的大型企業進行。學生在重慶主城區企業實習以參觀為主,當天往返;在郊區及市外實習則采用駐廠實習的形式。
從高分子材料與工程專業2007級、2008級兩屆學生的實習情況來看,實習效果總體欠佳,究其原因,主要由以下三方面因素造成:一是實習聯系難,經費緊張;二是實習模式主要由實習單位決定,學校自不高;三是實習時間安排不夠恰當。
一、加強校企合作,就近建立穩定實習基地
實習聯系困難,經費緊張是各院校工科專業生產實習面臨的普遍問題。[2,3]
1.加強校企合作是解決實習聯系困難的關鍵
在計劃經濟體制下,高校招生規模比較小,工科院校學生緊俏,各大中型國有企業本著吸引人才的目的,也樂于接待工科院校學生進行生產實習,故不存在生產實習單位難以聯系的問題。而在現有市場經濟體制下,除四川長虹集團、洛陽拖拉機廠、十堰二汽集團等少數國有企業愿意繼續接待工科院校學生生產實習外,多數企業都不愿意接待學生實習。原因在于企業為自負盈虧,以生產效益為第一目標,接待學生實習容易打亂正常的生產秩序。此外隨著高校招生規模逐年擴大,學生人數不斷增加,企業出于學生安全考慮以及技術保密等原因也不愿接待大批學生進企業實習,從而造成實習聯系困難的現實。
重慶理工大學高分子專業實習帶隊教師曾嘗試聯系重慶周邊某大型國有企業。該企業設備先進、技術全面,不僅擁有從美國杜邦公司引進的高分子原料生產線,塑料產品的注塑、擠塑、吹塑生產線也一應俱有,并且還有專門的塑料模具設計及模具加工分部,擁有奧地利進口的深孔鉆等先進的模具加工設備。該企業所在地距離重慶市約兩小時車程,交通十分便利,非常適合重慶理工大學高分子材料與工程專業學生進行生產實習。但經咨詢該企業人力資源部,對方明確表示只接待有校企合作關系的高校學生。
2.就近建立實習基地是緩解實習經費緊張的有效途徑
在市場經濟體制下,隨著物價水平不斷提高,生產實習單位針對學校收取的學生實習費和培訓費等也普遍上漲。以重慶市內實習單位為例,幾年前每個學生每天的實習費一般按3~5元收取,而現在則按每人每天10~15元收取,較幾年前上漲了2~3倍。此外,因重慶周邊無法聯系到專業對口且愿意接納學生駐廠實習的大型企業,高分子專業只能舍近求遠,到四川綿陽實習,由于目前重慶、綿陽兩地無直達火車,只能選擇乘坐汽車包車前往,車程約5小時。學生實習交通費、住宿費等大幅增加,導致有限的實習經費更是捉襟見肘。實習經費不足直接影響了實習單位的選擇、實習內容的安排,路途時間延長也導致學生市外實習時間的壓縮,嚴重影響了實習效果。
可見,要從根本上解決生產實習單位“年年聯系,年年換”的困境以及在有限的實習經費下保質保量完成生產實習任務,還是需要由學校相關部門出面,與重慶周邊企業特別是與高分子材料與工程專業對口的大中型企業建立良好的合作關系,以產學研結合的思想為基礎,重視校企合作,以便在重慶周邊就近建立起穩定的實習基地,從根本上解決實習困境。
二、改進實習模式,加強學校自
由于目前生產實習單位基本依靠校友關系或專業教師的私人關系聯系,“求人辦事”,實習帶隊教師也無法對實習企業提出實習行程安排及實習內容的具體要求,學生在企業進行生產實習時通常只能聽從實習單位安排。目前,高分子材料與工程專業的生產實習模式主要以實地參觀、生產體驗等形式為主。
1.“走馬觀花”,學生收獲最小
篇6
【關鍵詞】塑料;材料;教學體會;教學方法
塑料材料科學是當今世界的帶頭學科之一,而高分子材料是材料領域的新秀,目前高分子材料在尖端科技、國防建設和國民經濟各領域都得到了廣泛的應用,已成為現代生活中衣、食、住、行、用各個方面所不可缺少的材料,近年來,隨著高分子材料應用領域的發展,單一的材料已不能滿足許多性能要求。塑料材料學已成為科研、技術開發和實際生產中各個環節必不可少的技術手段[1-3]。
《塑料材料學》課程是我校高分子材料加工專業最重要的核心課程之一,該課程的教學目的是希望學生通過學習掌握聚合物的化學改性、聚合物的填充改性、纖維增強改性聚合物復合材料、聚合物的共混改性及聚合物/無機納米復合材料這幾個方面的改性技術。為以后走向工作崗位,適應社會人才需求打下良好的基礎。因此,本課程在材料學科中,有著十分重要的地位。在本文中,我們首先介紹該課程的教學特點,并結合近幾年塑料材料學技術發展的新情況和我們在該課程中的教學經驗,談一談該課程的教學體會和教學方法。
1 該課程的主要特點
《塑料材料學》課程實際上是一門綜合了高分子物理、高分子化學、高分子成型加工[4-6]等基礎知識的實踐運用課程,它不僅講述了各種改性方法的基本原理,更重要的是傳授如何運用這些技術手段對已有高分子材料進行改性;可直接指導以后的生產和科研工作,促進高分子材料科學與技術的發展。因此,這是一門要求綜合運用高分子材料學科的各種知識、并要求進行實際操作的具有較強的理論聯系實踐的課程,它具有綜合性和實踐性較強,及知識前沿性的特點。
2 該課程的教學體會和教學方法
2.1 教學內容有所側重
在授課過程中,教師并非要將其內容全部灌輸給學生,而是重點突出和注重課程銜接。教學內容要符合實際生產應用及科研的需要,并結合最新改性技術技術在本專業的主要應用情況及前沿發展動向。因此,目前本課程教學主要立足于聚合物的化學改性、聚合物的填充改性、纖維增強改性聚合物復合材料、聚合物的共混改性及聚合物/無機納米復合材料這幾個方面,同時,還研究各種改性技術的基本原理及實際應用要求,選用有代表性的示例,更好地向學生傳授,以培養他們對實際生產和科研工作中存在問題的分析和處理能力。
2.2 理論聯系實際,增加實踐性教學環節
為了調動學生的學習主動性,培養高素質的創新型人才,在教學方法上采用理論聯系實際和講授與討論相結合的方式。《塑料材料學》是一門實用性較強的課程,要求結合實際問題來分析和理解理論知識,死記硬背和生搬硬套,都不利于學生對知識的理解和接受,因此,適當增設一些實踐操作課,開展實踐性教學也是教學內容中必要的部分,在教學實踐上,讓學生參與樣品的制備及儀器的實際操作,并結合課程內容來獨立分析和解決問題,是實踐性教學的目的所在。在老師的指導下,讓學生學會親自操作一些儀器,并對得到的圖譜進行解析,使學生的科研能力得到初步的培養和鍛煉。也培養了他們分析問題和解決問題的能力。
此外,還可以開設小型科研活動,結合實際問題通過一兩個系列實驗,激發學生發散思維。如提出請同學們“研究PE材料表面熱氧老化的機理”,這樣教學形式從過去單一的驗證轉變為學生自主資料查閱、交流、思考、設計實驗、制備樣品,并對材料進行綜合性能評價及結構的分析,包括利用熱分析、全反射紅外光譜技術、差譜技術及表面能譜技術等,分析在不同溫度、不同時間及有氧和無氧條件下,PE材料表面老化前后的結構變化,從而推斷其熱氧老化的機理,學生通過一系列的學習和實踐,不僅掌握了高分子材料的制備,研究的基本原理和方法,更重要的是培養他們自覺學習、獨立思考及獨立科研的能力。
2.3 靈活運用多媒體教學手段
多媒體教學是將文字、圖像、聲音等集合在一起通過課堂教學來實施的一種手段[7],目前,用來制作課件的工具有PowerPoint Author Ware以及Flash,不僅能夠使課件圖文并茂,而且可以產生動畫效果,將枯燥乏味的理論知識直觀化和形象化[8]。這樣,一方面可以充分調動學生在整節課堂上的學習積極性和興趣;另一方面,使學生能夠更加容易地理解所講授的內容,雖然多媒體課件能夠起到很好的教學效果,但是并不能完全地替代板書。對于需要重點強調的內容以及一些重要反應式和理論公式的推導,我們必須要在課堂上進行板書,以加深學生們的印象。因為雖然塑料材料學更偏重于應用,但是其應用卻是建立在理論學習的基礎之上的,只有奠定了堅實的理論基礎,才能夠更好地開發和應用已有的改性技術。因此,我們在課堂上進行多媒體教學的同時,絕不可忽視板書所起的作用。
2.4 注重教學效果反饋,提高教學質量
建立健全配套的教學管理制度是課程建設的重要內容,它應與學校整體管理制度結合起來,在管理內容方面涉及教學質量的評估、教學質量的監控、學分制管理、考試考核以及教師的聘用、考評、獎懲等[9]。我們在講授塑料材料學試課程時,是把教學效果和教學過程的管理有機結合起來的,在嚴格教學管理的同時,充分調動教與學的積極性。目前,我們采用的方法主要是通過定期問卷調查的形式來跟蹤教學質量。有兩種問卷,一種是不記名的問卷,一般有2個問題:(1)你對該課程的學習興趣如何?提供5個答案供選擇,分別為:很“感興趣”、“比較感興趣”、“一般感興趣”、“不感興趣”和“很不感興趣”;(2)對課程講授的合理化建議。另一種是記名的問卷,有3~4個問題,內容與當節課堂講授的知識相關,并且至少有2個問題是延伸性的。通過這兩種問卷的調查,可以較好地認識教學環節中存在的不足之處,了解學生課堂學習的狀況,并進一步改進教學方法,提高教學效果。在以后的教學過程中,我們還計劃采取另外一種方法,即首先在課程講授前期提供一些塑料材料學相關的題目,然后將學生分為不同的小組,讓其選擇感興趣的題目并利用空余時間制作PPT,在課程后期派出各個小組的代表上講臺進行演講,每人講3~5min,講完后大家提問題,然后再由教師進行點評,總的時間限定在2個學時。這樣做的目的,也是想充分調動學生的學習積極性,進一步加深他們對高分子改性技術的認識和理解。
3 結論
塑料材料學課程是一門應用性較強的綜合性課程,并隨著我國材料應用領域的發展而快速發展,在高職高專院校高分子材料加工專業開設該課程以及提高其教學質量的要求愈加迫切。因此,我們需要積極地采取各種措施去適應這種新的要求,改進教學方法,提高教學質量,為高分子材料加工行業培養出優秀的專業技術人才,以推動其更加健康有序地發展。
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篇7
今天,中國的科技日新月異。有了高新科技,我們就立刻迅猛發展了嗎?不,我們還要有眾多的掌握高科技的人。這才能夠使之在社會生產的各個領域發揮更深刻、更長遠的作用。就如同金字塔尖的輝煌,正是因為有了基座的堅實一樣,中國科技要有更快、更高、更新的發展,必須依賴全民科學素質的提高。要如此,就必須開展科學技術的宣傳及普及。科學是現代技術的發源地,而科學觀念、科學精神則是新科學、新技術產生的原動力。因此,在大眾中大力普及科技的同時也必須普及科學思想與科學方法。用科學戰勝愚昧,以科普代替無知。以此,提高全民族科學文化素質,推進社會文明與進步。這是可持續發展的需要。從這個意義上,我們可以說中國的可持續發展呼喚著科學技術的普及。
作為當代大學生,我們雖然在科學認識的深度和廣度上存在著種種不足。但對于大力宣傳科學知識,倡導科學精神,我們完全可以發出自己的一點光,放出自己的一份熱,照亮別人,溫暖自己。這對于結合中國國情,實施可持續發展戰略具有重大意義。
我是高分子材料與工程專業的學生。同其他大學生一樣,我深情地愛著偉大的祖國,也真摯地愛著自己的專業。我時常會憧憬專業美好的未來,國家輝煌的前景。但專業繼續進步,國家持續發展,不僅是單一技術的應用,還有人口、資源、環境等綜合效益的提高。因此,我作為一名未來的高分子材料工作者,有必要向大家介紹高分子材料學科現在的發展水平和可持續發展性。
高分子材料這個大家庭中,有三個最重要的兄弟。老大化學纖維,老二塑料以及老三合成橡膠。他們在日常生活、工農業生產、國防建設等諸多領域,做出了巨大貢獻。
老大化學纖維功勞不小。當我國人口持續增長的時候,化纖在解決衣、食兩個方面一展神威。大量的化纖制品替代棉花、制衣物。同時也為糧食生產贏得了寶貴的土地,有效地解決了“糖棉爭地”的問題。另外,他不僅僅是天然纖維的替代品,許多高性能的化學纖維,還具在天然纖維不可比擬的特性。如果用在航天飛機外殼上的纖維材料是天然纖維的話,恐怕早就因高溫而灰飛煙滅;
老二塑料,作為各種包裝,其面目早已為眾所熟識。當然,他還有三弟合成橡膠都和大哥一樣多才多藝,在建筑、機械設備、汽車零件、電子電器等許多方面一展風采,可以說高分子三兄弟為我國以前的發展做出了自己最大的努力,為他們的家庭贏得了榮譽。
當三兄弟為自己所取得的成就而興奮而驕傲時,心頭卻飄來一片片烏云,越積越厚。資源短缺、環境污染直逼三兄弟而來。以致于他們不得不為自己的前途而擔心,不得不為自己可持續發展而費神。終于,三兄弟異口同聲:“只有注重人口、資源、環境等綜合效益才能取得可持續性的發展。”
眾所周知,這三兄弟的父母乃石油和天然氣。然而和許多大家一樣,石油和天然氣擁有眾多子女。照顧起孩子來自然力不從心。這正是我們所謂的“資源短缺”。這怎么辦?現在的科學家們正在尋找新的生產原料,為了他們的健康成長,也為了我們國家的可持續發展,科學家們正在努力。如果,蘊藏量遠大于石油、天然氣的煤,可以低廉地進行深加工,那么就解決大問題了。另外,現存的生物作為生產原料,也是一種辦法。當然,從可持續發展這個角度來看,廢舊高分子材料的回收與利用,具有廣闊的前景。一來,可解決環境污染問題;
二來,又可以解決生產原料的問題。這確實是一條光明大道啊!我們為這而歡呼而雀躍。
可是,同學們,朋友們,讓我們看看現在的廢舊高分子材料吧!當人們講起“白色污染”,確實使人談而變色,聽而股顫。“白色污染”可謂長城內外、大河上下隨處可見。據說,就連在8000米深的太平洋深處,也有大量的廢舊高分子材料。由于它們百年之內難于分解,已成為公害。在陸地上,情況根本不比大洋里來的樂觀。
同學們,朋友們,我想這“白色污染”不完全是三兄弟的罪過吧!如果我們多一些環保意識,也不會到今天這步田地,當我們捫心自問,我們在環保方面做了些什么?我們不會有些慚愧嗎?令人欣慰的是,隨著綠色環保風潮的興起,世人環保意識的回歸,以及科學家們不懈的努力,給本已無望的“白色污染”帶來了生機。當廢舊高分子材料的回收與利用問題解決時,我們的高分子業就會有了一個新的起點,就能夠持續地發展,就能夠再做貢獻,再創輝煌。
現在,已經有些企業,專門從事這些廢品的回收與利用工作。法國埃勒夫—阿托公司用廢礦泉水瓶,采制套衫;
英國韋爾曼公司用汽水瓶制時裝;
美國一些環保主義者用廢塑料,舊輪胎,破纖維制鞋等等。這些公司都宣稱用廢舊高分子材料為原料制成的新產品,完全可以在各方面與用正宗原料生產出的同類產品相媲美!
同學們,朋友們,雖然高分子材料的回收與利用還存在著諸如原料區分困難、分離困難、雜質多、造價高等種種弱勢。但我相信,正如所有已經被克服的困難一樣,這些問題,在不久的將來會得到圓滿的解決。
可以說,保護環境、節約資源,已經成為保證我國持續、高速、穩定發展的堅實的臂膀。與此同時,作為發展過程中最重的擔子自然就落在了高技術新材料的肩上了。
未來高分子材料,會更加廣泛的應用于社會的方方面面。適用材料的鞏固生產和新材料的開發,成為高分子材料持續的主題。
新材料方面,醫用高分子材料,最終可完全替代病態的各種組織和器官,并實現其生理功能。新型纖維建材的應用,會使超高層的建筑的高度超過富士山。一座大樓相當于一個小城市,從而將改變人們對城市的傳統觀念。另外,在航空器,原子彈能反應堆方面的應用,專家們也有預測。其前景真是美不勝收啊!
篇8
【摘要】構建適應經濟發展方式轉變和產業結構調整要求的現代職業教育體系,必須探討“中高本銜接”高級技術型人才培養模式。本文以高分子專業(廣東省中高銜接的試點專業)為例,探討 “3+2”中高職教育“寬口徑銜接”的人才培養模式,及高職本科“對口銜接”的人才培養模式,為滿足區域產業需求,促進產業升級培養高級技術型專業人才。
【關鍵詞】 中高職“寬口徑銜接”模式、高職本科“對口銜接”模式、高分子專業
【中圖分類號】G640 【文獻標識碼】
[作者簡介]吳麗旋(1965- ),女,廣東人惠州人,廣東輕工職業技術學院,副教授,碩士,研究方向為高分子材料加工技術和職業教育;王玫瑰(1965- ),女,廣東省汕頭人,廣東輕工職業技術學院副院長,教授,碩士,研究方向為高分子材料加工技術和職業教育
[課題項目]本文系廣東省高等教育教學改革工程項目“高職教育高分子材料加工技術專業標準與課程標準的建設與實踐研究”的階段性研究成果。(課題編號:gzzd2011016,課題主持人:王玫瑰)
中圖分類號: G712, 文獻標識碼: A
一、 中高職、本科教育銜接的現狀分析
(一)廣東省中高職招生方面銜接現狀
到2009 年底,廣東省中職畢業生升學的途徑主要有兩條:一是3+X 考試,與高考相似,為中職畢業生專門設置。1995年由廣東省統一組織單獨命題考試, 實行“3+1” 考試模式,“3” 為語文、數學、英語三科, “1” 為專業技能課程。從1998開始,普通高等院校高職班面向中等職業學校的招生考試由原來的“3+1” 改為“3+證書”[1] “證書” 為廣東省職業技能證書。 二是成人高考,這是中職畢業生主要選擇的升學方式。
從2010年開始廣東省實施“3+2”中高職教育,到2012年,有32所高職院校與149所中職學校對接, 開展對口自主招生三二分段中高職銜接培養技能型人才招生試點工作[2]。廣東輕工職業技術學院高分子專業作為2012年試點專業,面向廣東省石油化工職業技術學校化工大類專業的中職畢業生,實行自主招生三二分段“寬口徑”專業銜接。
(二)中高職專業設置方面的銜接現狀
廣東省中等職業學校專業設置多為文科、計算機、汽車等辦學要求沒那么高的專業,沒有圍繞產業結構和人才需求的變化設置專業,已不能滿足廣東省經濟建設和社會發展對各級各類人才的需求,實現職業教育更好地服務地區經濟社會發展。廣東省是塑料大省,產值位居全國第一,從業人員超過50萬主要以農民工為主體。由于高分子專業涉及面廣,專業知識有一定的深度,本科院校開設較多;廣東地區有四所高職院校開設了高分子材料加工相關專業;而廣東省中職學校沒有高分子專業,不能適應塑料產業升級的需要。
(三)高職、本科專業設置方面的銜接現狀
雖然廣東省有27 所高職和100 所中職的10個專業大類參與中高銜接三二分段一體化人才培養模式改革試點,但是目前還沒有進行高職、本科一體化人才培養模式;雖然本科院校有設置高分子專業,但是以“學術目的為主”的學科型的本科。2011年第二次修訂的《國際教育標準分類法》將高等教育分為兩個階段,第一階段序數為5,相當于專科、本科和碩士生教育;第二階段序數為6,相當于博士生教育。第一階段又分為理論型5A和實用型、技術型5B。其中5A又分為5A1和5A2,前者按學科分設專業,后者按行業分設專業[3],見圖1。
第三級教育(中學后教育)
圖1 國際教育標準分類法
參照該分類框架,我國大部分研究者將5A和5B分別對應普通高等教育和高等職業教育。一般而言,5A1系列的高校在我國被認為包括“985”大學、部分“211”大學, 5A2則包括一部分“211”大學以及大量地方本科大學,人才規格由高到低有碩士、本科和專科;5B則是指高職高專院校,也包括碩士、本科、專科層次院校,但目前我國只有專科層次院校。在我國,研究者和普通大眾通常以人才培養目標和課程內容為標準來區分三類高校:5A1高校培養學術型人才,教學內容一般以純理論知識為主;5A2高校培養技術型人才,教學內容包括理論知識和實踐知識,教學注重理論與實踐的相互轉化;5B高校則培養技能型人才,教學內容包括理論知識和實踐知識,但偏重實踐性技能。毫無疑問,5A1與5B的人才類型界限比較明確,5A2與5B的界限則不太明顯,但基于我國地方大學培養的主要是本科層次人才,而高職高專院校培養的主要是專科層次人才。在普通高等教育系統,很多高校都是按學術型人才模式進行培養,即便是本應定位培養技術型人才的5A2類高校也都有意無意地按學術型人才方向去辦學,導致學術型人才過剩而技術型人才匱乏,高校人才培養與市場需求間極不匹配。
二、 中高職教育“寬口徑”銜接及高職本科“對口銜接”的必要性(一)能夠滿足區域產業需求,促進產業升級
隨著廣東省“三促進一保持以及產業和勞動力雙轉移戰略的實施,對人才結構和素質也產生了新的需求。與社會經濟發展聯系密切的廣東職業教育迎來前所未有的機遇和考驗,實現中高本教育的有效銜接成為一個亟待解決的問題。國家推進中高等職業教育管理體制改革的國家的利好政策推動了中高職的銜接,在政策支持下,廣東省職業教育得到快速發展,中高職銜接也幾經波折并逐漸優化。廣東省是塑料大省,從業人員超過50萬主要以農民工為主體,初、中級層次人員嚴重缺失,亟需進一步提升從業人員技能水平,由于高分子專業涉及面廣,專業知識有一定的深度,本科院校開設較多;廣東地區有四所高職院校開設了高分子材料加工相關專業;而廣東省中職學校沒有高分子專業,所以,與廣東省石油化工職業技術學校化工類專業“3+2”合作,通過中職學校招生,實行“寬口徑”專業銜接。
高分子材料加工技術相關產業是廣東省支柱產業,廣東省“十二五”優先發展產業LED、新材料技術、航空航天、新能源汽車、生物制藥等產業與高分子材料加工相關,又由于高分子加工專業涵蓋了化工、機電、控制及高分子材料等相關專業知識,具有一定的寬泛性和專精要求,培養目標的定位要隨著相關產業的發展不斷更新。從廣東省的人才培養來看,開設有高分子相關專業的本科院校偏重于科研,實訓時間及條件嚴重不足,對加工生產線缺乏總體認識;而高職院校由于學制短了一年,在基礎理論方面和思維提升鍛煉方面存在不足,工作中自主創新能力和自我提升空間不足。因此,目前的教育培養的人才出現了“本科的學生深入不下去,高職學生提升不上來”的尷尬局面,使技術型人才匱乏;教育發展的規律及生產力發展都要求雙方改革目前的人才培養模式,實施資源互補,專業“對口銜接”協同培養新型高級技術型人才。
(二)發揮中高本教育資源效益,構建廣東特色現代職業教育體系
廣東省2012 年度教育工作會議提出,今年廣東將進一步構建適應經濟發展方式轉變和產業結構調整要求,中高等職業教育縱向銜接、職業學歷教育和職業培訓橫向貫通的現代職業教育體系。中高打通以后,從職業教育整體發展的角度出發,以國家職業標準為依據,構建專業課程新體系,實現專業課程內容和職業標準對接。面向廣東省石油化工職業技術學校等中職學校化工大類的中職畢業生,實行自主招生三二分段試點,打通中職學生繼續深造的通道,探索中高銜接培養應用型人才新路子,構建廣東特色現代職業教育體系,增強職業教育吸引力和實現職業教育優秀人才梯隊建設。
本科院校具有雄厚的學科優勢及師資等資源,高職院院校具有豐富的校企合作等資源。根據國家、省教育規劃改革文件精神,選擇石油化工特色院校廣東石油化工學院的高分子材料與工程專業合作,協同培養高分子材料與工程專業高級技術型人才,既符合教育改革的大方向要求,在獲得政策支持的基礎上也充分發揮了兩種類型院校的資源優勢,實現資源共享,為打造新型辦學模式、最終實現培養高質量的高級技術型人才的目標提供有效途徑與措施。探索高職、應用本科對口銜接,培養高級技術型人才新路子,構建廣東特色現代職業教育體系,增強職業教育吸引力和實現職業教育優秀人才梯隊建設。
三、 中高職教育“寬口徑”銜接及高職本科“對口銜接”的可行性
1.國家推進中高等職業教育管理體制改革為“中高本”銜接提供了契機
2011年教育部出臺了《關于推進中等和高等職業教育協調發展的指導意見》政策推動了中高職的銜接,廣東省教育廳以“通知”或者“意見”的形式,也出臺了一系列中高銜接執行條例;2012年廣東省出臺《廣東省人民政府辦公廳轉發省教育廳關于以協同創新為引領全面提高我省高等教育質量若干意見的通知》(粵府辦[2012]103號)文件,要求優化高等教育結構,大力發展應用型本科教育和高職高專教育。在政策支持下,廣東省職業教育得到快速發展,廣東中高職銜接漸成體系;高職院校也開始與應用型本科合作,專業對口銜接,協同培養高級技術型人才,充分發揮了兩種類型院校的資源優勢,實現資源共享,打造新型辦學模式。
2.產業結構和人才需求的變化對“中高本銜接”提出了要求
廣東省是塑料大省, 截止2009年,廣東省規模以上企業3796家,中小企業星羅棋布,從業人員超過50萬,年產值2372億元,產值位居全國第一;廣東同時也是高分子材料加工新技術發源地。塑料企業行業調研表明,高分子行業的從業人員涵蓋了初級、中級、高級等幾個層次,初、中級層次人員嚴重缺失,主要以農民工為主體,亟需進一步提升從業人員技能水平。另外,另外,教育部的數據顯示,1997年~2005年,小學一年級新生入學人數持續九年走低,已從2574萬人降低到1694萬人,此后四年,該數據保持在1700萬人左右。高中畢業生的生源逐漸減少,未來高職的主要生源是中職生,中高職如何銜接,研究相應的人才培養方案日顯迫切。
“十二五”時期是廣東省全面建設更高水平小康社會,向基本實現社會主義現代化目標邁進的關鍵時期,是深入實施《珠江三角洲地區改革發展規劃綱要(2008-2020年)》,加快轉變經濟發展方式的攻堅時期。高分子材料加工技術相關產業是廣東省支柱產業,廣東省“十二五”優先發展產業LED、新材料技術、航空航天、新能源汽車、生物制藥等產業與高分子材料加工相關,又由于高分子加工專業涵蓋了化工、機電、控制及高分子材料等相關專業知識,具有一定的寬泛性和專精要求,培養目標的定位要隨著相關產業的發展不斷更新,這要求高校提供大批本科層次的高級技術型人才,因此,通過開展應用型本科院校和高職院校協同培養的改革,形成四年的高級技術型人才培養,滿足廣東省產業結構和人才需求的變化。
3.國家示范性重點專業為“中高本銜接”提供了保障
高分子材料加工技術專業始創于1960年,辦學歷史長,基礎扎實,是國家示范性建設重點專業,通過幾年的努力,形成了一支結構合理、業務水平高、勤奮務實,勇于創新的專兼并舉的教師隊伍;建立了以小型生產為依托,融教學、生產、研究、技能培訓和職業技能鑒定功能“五位一體”的綜合化實訓基地,這些教育資源為“中高本銜接”提供有力保障。
4.職業資格標準實施為“中高本”課程銜接提供了依據
中高本教育銜接模式的核心是課程體系一體化,而中高本一體化課程設計的關鍵是根據產業行業的需求,認真分析職業崗位的要求,按照企業職業分類和職業標準研究技術型人才由初級到高級的職業能力標準和層次結構,構建中職、高職、本科院校整體育人的職業教育人才培養體系,明確區分中、高職、本科培養技術人才的目標差異。[4]由中國輕工業聯合會牽頭,聯合多家高職院校、相關企業,制訂的《塑料制品配料工》、《塑料成型制作工》國家職業標準,已上報勞動部審批,每個工種均分為初級、中級、高級、技師4個等級,為合理構建中高本專業課程標準提供了依據。
四、 中高職教育“寬口徑”銜接人才培養模式的實踐
(一)中高職“寬口徑”專業銜接
根據“3+2”中高職教育銜接模式的一體原則,無論中職教育,還是高職教育,都是為區域經濟或者行業培養高素質高技能型人才,兩所院校的培養目標、課程改革與設置要一體化。專業是中高職銜接的必要條件,只有中高職專業建設規范化,才能促進中高職課程的有效銜接[5]。本案例,選擇廣東輕工職業技術學院高分子專業與廣東省石油化工學校化學工藝專業、石油化工專業進行三二分段“寬口徑”銜接,以期達到優化中職學校布局和專業結構,為經濟發展加力。
(二)“3+2”分段人才培養模式的銜接
人才培養模式的有效合理銜接,是中高等職業教育銜接的源頭,也是確定課程內容的基礎。根據高分子專業教學指導委員會、相關院校的代表到我校參加《材料類專業中高銜接專業標準與課程標準研討會》的研討意見,再結合與中職學校化工大類專業寬口徑銜接的特點,高分子專業三二分段五年制的人才培養模式按2+0.5+0.5+1.5+0.5形式進行,具體見圖1:
圖1高分子專業三二分段五年制的人才培養模式
中職學校公共基礎課、職業基礎課一般安排在第一至第三學期完成,職業技術課與專業綜合實踐課一般安排在第三至第四學期完成,銜接課程安排在第五學期,第六學期頂崗實習。高職學校公共基礎課、職業基礎課一般安排在第七學期完成,職業技術課與專業綜合實踐課一般安排在第八至第期完成,頂崗實習與畢業設計安排在第十學期進行。
五、 高職、本科教育“對口”專業銜接人才培養模式的實踐
圍繞廣東經濟發展方式轉變、產業結構調整、社會發展需求以及雙方辦學現狀等方面,廣東石油化工學院和廣東輕工職業技術學院開展了一系列的調研和論證。廣東石油化工學院現有的“高分子材料與工程”和廣東輕工職業技術學院現有的“高分子材料加工技術專業”具有較強的辦學實力和良好的發展前景,其專業群建設基礎扎實,并可依托雙方的校外實訓基地、廣東輕工職業技術學院現有的省級工程中心(廣東高校高分子材料加工工程技術開發中心)開展高級技術技能型人才培養采用“2+1+1”的“對口銜接”協同培養模式,即:第1~4學期在廣東石油化工學院就讀,主要由廣東石油化工學院教師承擔教學任務;第5~6學期在廣東輕工職業技術學院就讀,主要由廣東輕工職業技術學院教師承擔教學任務;第7~8學期在企業進行頂崗學習,由廣東石油化工學院教師、廣東輕工職業技術學院教師以及企業兼職教師共同承擔教學任務。
參考文獻
(1)謝文靜. 廣東省高職院校達標性考試加開放式招生模式的思考. 高教探索,2008 (4)
(2)賴紅英, 廣東中高職銜接試點再擴大, 中國教育報, 2012-5-15.
(3)方澤強,分類視角下高職本科與應用型本科探略,職業技術教育,2012(13)
(4)呂江毅,劉敏杰,“3+2”中高職教育銜接模式研究,教育與職業,2012(11)
篇9
關鍵詞:生物醫學材料;生物相容性;應用現狀;發展前景
引言
生物醫學材料是一種毒副作用較小,生物相容性比較好的具有特殊性能和特殊功能的一種醫用材料,它對人的生命,組織器官是無害的。它的發展是以提升人類衛生健康水品,疾病治療,醫療保健為目的一種生物材料。生物醫學材料主要以生物高分子材料,生物陶瓷材料,生物醫學復合材料及生物金屬材料和生物醫學衍生材料為主。現如今生物醫學而材料已經廣泛應用于醫學領域和科研領域。
一、生物醫學材料的分類
1、醫用高分子材料
所謂生物醫學材料領域中發展最好的領域,醫用高分子材料自改革開放以來就發展非常迅速,現如今醫用高分子材料已經研究出了許多性能量好,應用廣泛的制成品。醫用高分子材料有很大的便利之處是原材料比較容易獲取,加工制成品比較簡單,而且研究發現人體大部分組織器官的軟組織部位,比如血管,呼吸道等都是由高分子材料構成,這一特點使得醫用高分子材料的應用越來越受到人們的重視。
2、生物陶瓷材料
生物陶瓷材料也可以因為其化學組成而被叫做生物無機非金屬材料,它也是具有大部分生物醫學材料共有的生物特性,它是一種具有很好的生物相容性,與醫用高分子材料相比生物陶瓷材料化學性質極其穩定。從性能上來講,生物陶瓷材料與生物體具有高度親和性,毒副作用非常小,也很少與生物體產生免疫排斥反應。由于生物陶瓷材料的這些良好特性,近年來也逐漸被研究開發,現已經普遍受到關注。生物陶瓷材料可以分為惰性生物陶瓷和生物活性生物陶瓷。每類生物陶瓷材料都逐漸被廣泛利用。
3、醫用金屬材料
生物金屬材料顧名思義具有很強的機械強度,因為這種材料的組成主要是金屬或者合金,它的化學組成決定了此種材料具有很好的抗疲勞特性。鈦合金和鈷合金就是被廣泛使用在臨床上為人所熟知的醫用類金屬材料,另外還有不銹鋼。它們三者常作為植入材料,主要運用于骨和牙等硬組織的替換。比較常用在臨床上的是貴重金屬例如金,銀和鉑,當然一些常見材料比如鐵、鎂及銅等都有應用于臨床試驗上,只是這些金屬的生物特性不是很好,因此尚未受到專家認可。
4、生物醫學復合材料
生物醫學復合材料是由兩種或兩種以上不同材料混合而成,比如現運用于臨床的一些生物傳感器就是由高分子材料結合生物高分子形成的。另外,人工骨頭也可以有碳和鈦復合而成。
5、生物醫學衍生材料
生物醫學衍生材料是將生物組織進行特殊處理形成的,雖然它已經不具有生物活性,但是由于它有著天然生物相同的構型因而在人體修復和替換的過程中成功率比較高。
二、生物醫學材料的應用現狀
生物醫學材料作為一項發展迅速的高新技術產業,它的發展已經受到全世界的普遍關注。現如今隨著分子材料和人造器官的廣泛使用,生物醫學材料交叉著諸多學科成為創新材料的重要組成部分。生物醫學材料的運用雖然在亞洲地區發展較快,但目前還主要在經濟發達國家具有競爭優勢。發達國家現已逐步形成生物材料工業體系,創新材料制成產品比較多,每年的銷售額也非常巨大,甚至可以達到藥物市場的銷售額。目前,主要的生物材料產品中具有代表性的有:人工器官、人工關節、人工股骨頭都是運用生物醫學材料來替代的。
三、生物醫學材料的發展前景
生物醫學材料作為新技術革命中高新技術產業,將成為國民經濟發展的一個重要驅動力。就我國而言,人口眾多、人口老齡化、交通擁擠及衛生醫療狀況需要改善的國情來講,人們在生活水平不斷提高的同時對醫療保健的要求越來越高,同時對行業創新的提升具有迫切需求。生物醫學材料工業體系解決了眾多疾病難題,促進了醫療水平和提高了疾病治療成功率。現如今,國家已經充分認識生物醫學材料的V大發展前景,并投入大量資金用于技術研究、仿制到創新。在全區,如今生物醫學材料的發展已經能夠與汽車行業在經濟發展中的地位相比,銷售市場和銷售額大幅度擴增。
四、結語
綜上所述,生物醫學材料具有如此強大的經濟競爭實力,具有極大的發展前景。我國這場新技術革命中不僅面臨國內設施條件的制約,而且被發達國家的材料工業體系所發展的巨大市場所沖擊著。我國爭取在新技術革命中能夠占一席之地,必須加大對生物材料的研究和運用,從仿制到創新,加強知識產權的保護的同時也要積極向發達國家學習,迅速轉化成產業成果,重點突破,追蹤生物材料的前沿,形成競爭優勢。在國家的重點關注和支持的情況下,生物醫學材料這種高新技術產業即將在中國迅猛發展。
[參考文獻]
[1]何天白,胡漢杰.功能高分子與新技術[M].北京:化學工業出版社,2001.95~98.
[2]馮凌云,陳曉明.生物陶瓷材料的生物學性能評價[J].武漢工業大學學報,1998,(18).
篇10
【關鍵詞】 中高職“寬口徑銜接”模式;高職本科“對口銜接”模式;高分子專業
一、中高職、本科教育銜接的現狀分析
(一)廣東省中高職招生方面銜接現狀
到2009年底,廣東省中職畢業生升學的途徑主要有兩條:一是3+X考試,與高考相似,為中職畢業生專門設置。1995年由廣東省統一組織單獨命題考試,實行“3+1”考試模式,“3”為語文、數學、英語三科,“1”為專業技能課程。從1998開始,普通高等院校高職班面向中等職業學校的招生考試由原來的“3+1”改為“3+證書”[1]“證書”為廣東省職業技能證書。二是成人高考,這是中職畢業生主要選擇的升學方式。
從2010年開始廣東省實施“3+2”中高職教育,到2012年,有32所高職院校與149所中職學校對接,開展對口自主招生三二分段中高職銜接培養技能型人才招生試點工作[2]。廣東輕工職業技術學院高分子專業作為2012年試點專業,面向廣東省石油化工職業技術學校化工大類專業的中職畢業生,實行自主招生三二分段“寬口徑”專業銜接。
(二)中高職專業設置方面的銜接現狀
廣東省中等職業學校專業設置多為文科、計算機、汽車等辦學要求沒那么高的專業,沒有圍繞產業結構和人才需求的變化設置專業,已不能滿足廣東省經濟建設和社會發展對各級各類人才的需求,實現職業教育更好地服務地區經濟社會發展。廣東省是塑料大省,產值位居全國第一,從業人員超過50萬主要以農民工為主體。由于高分子專業涉及面廣,專業知識有一定的深度,本科院校開設較多;廣東地區有四所高職院校開設了高分子材料加工相關專業;而廣東省中職學校沒有高分子專業,不能適應塑料產業升級的需要。
(三)高職、本科專業設置方面的銜接現狀
雖然廣東省有27所高職和100所中職的10個專業大類參與中高銜接三二分段一體化人才培養模式改革試點,但是目前還沒有進行高職、本科一體化人才培養模式;雖然本科院校有設置高分子專業,但是以“學術目的為主”的學科型的本科。2011年第二次修訂的《國際教育標準分類法》將高等教育分為兩個階段,第一階段序數為5,相當于專科、本科和碩士生教育;第二階段序數為6,相當于博士生教育。第一階段又分為理論型5A和實用型、技術型5B。其中5A又分為5A1和5A2,前者按學科分設專業,后者按行業分設專業[3],見圖1。
參照該分類框架,我國大部分研究者將5A和5B分別對應普通高等教育和高等職業教育。一般而言,5A1系列的高校在我國被認為包括“985”大學、部分“211”大學,5A2則包括一部分“211”大學以及大量地方本科大學,人才規格由高到低有碩士、本科和專科;5B則是指高職高專院校,也包括碩士、本科、專科層次院校,但目前我國只有專科層次院校。在我國,研究者和普通大眾通常以人才培養目標和課程內容為標準來區分三類高校:5A1高校培養學術型人才,教學內容一般以純理論知識為主;5A2高校培養技術型人才,教學內容包括理論知識和實踐知識,教學注重理論與實踐的相互轉化;5B高校則培養技能型人才,教學內容包括理論知識和實踐知識,但偏重實踐性技能。毫無疑問,5A1與5B的人才類型界限比較明確,5A2與5B的界限則不太明顯,但基于我國地方大學培養的主要是本科層次人才,而高職高專院校培養的主要是專科層次人才。在普通高等教育系統,很多高校都是按學術型人才模式進行培養,即便是本應定位培養技術型人才的5A2類高校也都有意無意地按學術型人才方向去辦學,導致學術型人才過剩而技術型人才匱乏,高校人才培養與市場需求間極不匹配。
二、中高職教育“寬口徑”銜接及高職本科“對口銜接”的必要性
(一)能夠滿足區域產業需求,促進產業升級
隨著廣東省“三促進一保持以及產業和勞動力雙轉移戰略的實施,對人才結構和素質也產生了新的需求。與社會經濟發展聯系密切的廣東職業教育迎來前所未有的機遇和考驗,實現中高本教育的有效銜接成為一個亟待解決的問題。國家推進中高等職業教育管理體制改革的國家的利好政策推動了中高職的銜接,在政策支持下,廣東省職業教育得到快速發展,中高職銜接也幾經波折并逐漸優化。廣東省是塑料大省,從業人員超過50萬主要以農民工為主體,初、中級層次人員嚴重缺失,亟需進一步提升從業人員技能水平,由于高分子專業涉及面廣,專業知識有一定的深度,本科院校開設較多;廣東地區有四所高職院校開設了高分子材料加工相關專業;而廣東省中職學校沒有高分子專業,所以,與廣東省石油化工職業技術學校化工類專業“3+2”合作,通過中職學校招生,實行“寬口徑”專業銜接。
高分子材料加工技術相關產業是廣東省支柱產業,廣東省“十二五”優先發展產業LED、新材料技術、航空航天、新能源汽車、生物制藥等產業與高分子材料加工相關,又由于高分子加工專業涵蓋了化工、機電、控制及高分子材料等相關專業知識,具有一定的寬泛性和專精要求,培養目標的定位要隨著相關產業的發展不斷更新。從廣東省的人才培養來看,開設有高分子相關專業的本科院校偏重于科研,實訓時間及條件嚴重不足,對加工生產線缺乏總體認識;而高職院校由于學制短了一年,在基礎理論方面和思維提升鍛煉方面存在不足,工作中自主創新能力和自我提升空間不足。因此,目前的教育培養的人才出現了“本科的學生深入不下去,高職學生提升不上來”的尷尬局面,使技術型人才匱乏;教育發展的規律及生產力發展都要求雙方改革目前的人才培養模式,實施資源互補,專業“對口銜接”協同培養新型高級技術型人才。
(二)發揮中高本教育資源效益,構建廣東特色現代職業教育體系
廣東省2012年度教育工作會議提出,今年廣東將進一步構建適應經濟發展方式轉變和產業結構調整要求,中高等職業教育縱向銜接、職業學歷教育和職業培訓橫向貫通的現代職業教育體系。中高打通以后,從職業教育整體發展的角度出發,以國家職業標準為依據,構建專業課程新體系,實現專業課程內容和職業標準對接。面向廣東省石油化工職業技術學校等中職學校化工大類的中職畢業生,實行自主招生三二分段試點,打通中職學生繼續深造的通道,探索中高銜接培養應用型人才新路子,構建廣東特色現代職業教育體系,增強職業教育吸引力和實現職業教育優秀人才梯隊建設。
本科院校具有雄厚的學科優勢及師資等資源,高職院院校具有豐富的校企合作等資源。根據國家、省教育規劃改革文件精神,選擇石油化工特色院校廣東石油化工學院的高分子材料與工程專業合作,協同培養高分子材料與工程專業高級技術型人才,既符合教育改革的大方向要求,在獲得政策支持的基礎上也充分發揮了兩種類型院校的資源優勢,實現資源共享,為打造新型辦學模式、最終實現培養高質量的高級技術型人才的目標提供有效途徑與措施。探索高職、應用本科對口銜接,培養高級技術型人才新路子,構建廣東特色現代職業教育體系,增強職業教育吸引力和實現職業教育優秀人才梯隊建設。
三、中高職教育“寬口徑”銜接及高職本科“對口銜接”的可行性
1.國家推進中高等職業教育管理體制改革為“中高本”銜接提供了契機
2011年教育部出臺了《關于推進中等和高等職業教育協調發展的指導意見》政策推動了中高職的銜接,廣東省教育廳以“通知”或者“意見”的形式,也出臺了一系列中高銜接執行條例;2012年廣東省出臺《廣東省人民政府辦公廳轉發省教育廳關于以協同創新為引領全面提高我省高等教育質量若干意見的通知》(粵府辦[2012]103號)文件,要求優化高等教育結構,大力發展應用型本科教育和高職高專教育。在政策支持下,廣東省職業教育得到快速發展,廣東中高職銜接漸成體系;高職院校也開始與應用型本科合作,專業對口銜接,協同培養高級技術型人才,充分發揮了兩種類型院校的資源優勢,實現資源共享,打造新型辦學模式。
2.產業結構和人才需求的變化對“中高本銜接”提出了要求
廣東省是塑料大省,截止2009年,廣東省規模以上企業3796家,中小企業星羅棋布,從業人員超過50萬,年產值2372億元,產值位居全國第一;廣東同時也是高分子材料加工新技術發源地。塑料企業行業調研表明,高分子行業的從業人員涵蓋了初級、中級、高級等幾個層次,初、中級層次人員嚴重缺失,主要以農民工為主體,亟需進一步提升從業人員技能水平。另外,另外,教育部的數據顯示,1997年~2005年,小學一年級新生入學人數持續九年走低,已從2574萬人降低到1694萬人,此后四年,該數據保持在1700萬人左右。高中畢業生的生源逐漸減少,未來高職的主要生源是中職生,中高職如何銜接,研究相應的人才培養方案日顯迫切。
“十二五”時期是廣東省全面建設更高水平小康社會,向基本實現社會主義現代化目標邁進的關鍵時期,是深入實施《珠江三角洲地區改革發展規劃綱要(2008-2020年)》,加快轉變經濟發展方式的攻堅時期。高分子材料加工技術相關產業是廣東省支柱產業,廣東省“十二五”優先發展產業LED、新材料技術、航空航天、新能源汽車、生物制藥等產業與高分子材料加工相關,又由于高分子加工專業涵蓋了化工、機電、控制及高分子材料等相關專業知識,具有一定的寬泛性和專精要求,培養目標的定位要隨著相關產業的發展不斷更新,這要求高校提供大批本科層次的高級技術型人才,因此,通過開展應用型本科院校和高職院校協同培養的改革,形成四年的高級技術型人才培養,滿足廣東省產業結構和人才需求的變化。
3.國家示范性重點專業為“中高本銜接”提供了保障
高分子材料加工技術專業始創于1960年,辦學歷史長,基礎扎實,是國家示范性建設重點專業,通過幾年的努力,形成了一支結構合理、業務水平高、勤奮務實,勇于創新的專兼并舉的教師隊伍;建立了以小型生產為依托,融教學、生產、研究、技能培訓和職業技能鑒定功能“五位一體”的綜合化實訓基地,這些教育資源為“中高本銜接”提供有力保障。
4.職業資格標準實施為“中高本”課程銜接提供了依據
中高本教育銜接模式的核心是課程體系一體化,而中高本一體化課程設計的關鍵是根據產業行業的需求,認真分析職業崗位的要求,按照企業職業分類和職業標準研究技術型人才由初級到高級的職業能力標準和層次結構,構建中職、高職、本科院校整體育人的職業教育人才培養體系,明確區分中、高職、本科培養技術人才的目標差異。[4]由中國輕工業聯合會牽頭,聯合多家高職院校、相關企業,制訂的《塑料制品配料工》、《塑料成型制作工》國家職業標準,已上報勞動部審批,每個工種均分為初級、中級、高級、技師4個等級,為合理構建中高本專業課程標準提供了依據。
四、中高職教育“寬口徑”銜接人才培養模式的實踐
(一)中高職“寬口徑”專業銜接
根據“3+2”中高職教育銜接模式的一體原則,無論中職教育,還是高職教育,都是為區域經濟或者行業培養高素質高技能型人才,兩所院校的培養目標、課程改革與設置要一體化。專業是中高職銜接的必要條件,只有中高職專業建設規范化,才能促進中高職課程的有效銜接[5]。本案例,選擇廣東輕工職業技術學院高分子專業與廣東省石油化工學校化學工藝專業、石油化工專業進行三二分段“寬口徑”銜接,以期達到優化中職學校布局和專業結構,為經濟發展加力。
(二)“3+2”分段人才培養模式的銜接
人才培養模式的有效合理銜接,是中高等職業教育銜接的源頭,也是確定課程內容的基礎。根據高分子專業教學指導委員會、相關院校的代表到我校參加《材料類專業中高銜接專業標準與課程標準研討會》的研討意見,再結合與中職學校化工大類專業寬口徑銜接的特點,高分子專業三二分段五年制的人才培養模式按2+0.5+0.5+1.5+0.5形式進行,具體見圖2:
圖2 高分子專業三二分段五年制的人才培養模式
中職學校公共基礎課、職業基礎課一般安排在第一至第三學期完成,職業技術課與專業綜合實踐課一般安排在第三至第四學期完成,銜接課程安排在第五學期,第六學期頂崗實習。高職學校公共基礎課、職業基礎課一般安排在第七學期完成,職業技術課與專業綜合實踐課一般安排在第八至第期完成,頂崗實習與畢業設計安排在第十學期進行。
五、高職、本科教育“對口”專業銜接人才培養模式的實踐
圍繞廣東經濟發展方式轉變、產業結構調整、社會發展需求以及雙方辦學現狀等方面,廣東石油化工學院和廣東輕工職業技術學院開展了一系列的調研和論證。廣東石油化工學院現有的“高分子材料與工程”和廣東輕工職業技術學院現有的“高分子材料加工技術專業”具有較強的辦學實力和良好的發展前景,其專業群建設基礎扎實,并可依托雙方的校外實訓基地、廣東輕工職業技術學院現有的省級工程中心(廣東高校高分子材料加工工程技術開發中心)開展高級技術技能型人才培養采用“2+1+1”的“對口銜接”協同培養模式,即:第1~4學期在廣東石油化工學院就讀,主要由廣東石油化工學院教師承擔教學任務;第5~6學期在廣東輕工職業技術學院就讀,主要由廣東輕工職業技術學院教師承擔教學任務;第7~8學期在企業進行頂崗學習,由廣東石油化工學院教師、廣東輕工職業技術學院教師以及企業兼職教師共同承擔教學任務。
參考文獻
[1]謝文靜.廣東省高職院校達標性考試加開放式招生模式的思考.高教探索,2008(4)
[2]賴紅英,廣東中高職銜接試點再擴大,中國教育報,2012-5-15.
[3]方澤強,分類視角下高職本科與應用型本科探略,職業技術教育,2012(13)