導語：如何才能寫好一篇高分子材料知識點，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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Abstract： As the scale of the cable buried construction grows in the urban power network renovation， the rapid development of power system has put a higher demand on the performance and economic benefits of the cable support. Considering the problems produced by the able support made of traditional materials in the coming power system， the article introduces SMC cable support made of a new material. On the basis of detailed elaboration on the characteristics of SMC composite material， the article comes to a conclusion that the SMC cable support has the advantages of high insulation， good mechanical properties， corrosion resistance， flame retardant， high reliability， long life and so on. By comprising the performance of SMC and the traditional cable support， it demonstrates that SMC cable support is a reliable alternative of the traditional one and is the trends of the cable support in the power system.

關鍵詞： SMC；電纜支架；復合材料

Key words： SMC；cable support；composite material

中圖分類號：F764.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）32-0069-02

0 引言

制作電纜支架的材質有很多種，目前應用得比較廣泛的主要有金屬角鐵電纜支架、水泥電纜支架、高分子復合材料電纜支架等。一直以來，電力系統和公用事業部門采用金屬角鐵、鋁合金或水泥條制電纜支架鋪設電纜較多。

傳統材質的電纜支架，由于材料本身性能限制，在使用中一直存在著較多缺陷，如傳統的金屬電纜支架在惡劣環境下易銹蝕、壽命短，如地鐵、隧道、化工企業、多雨潮濕或沿海鹽霧等場合，使用金屬支架極易銹蝕，設施的維護費用高，使用壽命也較短。

隨著電力工程建設的需要，特別是大、中城市電網改造中的電纜入地工程，迫切需要性能優良，使用壽命長，使電纜敷設更加快捷安全可靠的新一代電纜支架。我國電力部就曾于1994年在上海召開的電纜標準會議上指出，建議使用有機復合材料代替。發達國家更是一直努力通過各種途徑研制質量密度低、強度高、不銹蝕的新型防火高分子材料來替代傳統材料。因此，研制質量密度低、強度高、不銹蝕的新型防火高分子材料電纜支架來替代傳統材料制造的電纜支架是電纜支架未來的發展趨勢。復合材料SMC主要應用是在汽車、船舶、化工、建筑、電氣、軍工以及宇航等方面。SMC具有優異的電絕緣性、耐電弧性，因此在電力系統中也得到了廣泛應用：電機換向器、接線板、滅弧罩、電纜分配箱外殼、終端分配器、電纜支架等設備中都使用了SMC。研究表明，使用SMC高分子復合材料研制的電力電纜支架是其中最優越的一種。

1 傳統材質的電纜支架存在的問題

首先，電纜架設使用金屬支架時，電流流經電纜會產生磁場，導致兩個支架角鋼之間形成磁場閉合回路（環流），使電纜溫度升高，加大電纜與支架渦流作用產生鐵損（約占電纜線損的50%），進而使環流溫度升高。尤其當電纜通過較大電流時，溫度迅速升高，往往會形成強大的弧光而損毀金屬支架。因此現在多采取加粗電纜等措施預防此問題，進而大大增加輸電設備的制造成本。

其次，目前采用外涂油漆或熱浸鋅等技術處理金屬制電纜支架的防銹防腐問題，僅能治標，不能治本，特別是在惡劣環境中，防銹防腐問題大大縮短了它的使用壽命，同時影響電力、通信設施的安全和無故障使用期。

最后，金屬支架生產過程能耗大、污染大，不符合國家節能減排政策；價格易受國際金屬市場價格的影響；水泥條制的支架外觀粗糙，體積龐大，既容易損傷電纜護套，又不利于在狹小電纜溝內的施工。

2 SMC復合材料的特點

SMC復合材料最早是由德國拜耳公司于1960年研制成功，并實現工業化生產，此后西歐、美國和日本相繼發展起來，我國是于1975年開始研制，而后工業化生產，目前已形成了一較大規模的產業。SMC復合材料是一種熱固性熱復合材料，SMC（Sheet Mould Compound）是由樹脂糊浸漬玻璃纖維制成的一種片狀模塑料，它具有強度高、重量輕、耐腐蝕、電絕緣等特點，具有性能設計自由度大，加工方便的優點，是全球應用最廣泛的復合材料之一，這些優點剛好滿足電纜支架的技術要求，是生產電纜支架的理想材料[2][3]。

SMC高分子復合材料具有以下特點：

①強度高、重量輕、重量只有鋼的1/4，混凝土管的1/10左右，運輸方便，施工便捷。

②產品表面光滑摩擦系數小，不損傷電纜。

③產品整體絕緣，無電腐蝕，可防止產生渦流。

④耐水性好，可長期在潮濕環境或水中使用。

⑤耐熱、耐寒、防火性能優，能在-50℃-130℃下使用。

⑥防腐蝕，不生銹，使用壽命長，免維護。

⑦材料沒有回收利用價值，可杜絕盜竊問題。

⑧絕緣性能好，無需接地，可減少安裝工作量，節約安裝成本。

3 SMC電纜支架的特點

SMC玻璃鋼復合材料電纜支架可廣泛應用于電纜溝、電纜隧道、電纜排管工作井以及電纜半層內的電力電纜、控制電纜和通信電纜的敷設[4]。目前設計有預埋型分體式電纜支架和螺孔型分體式電纜支架，能滿足不同的安裝環境和使用習慣的需要。同時將支架分成支架座和支架托臂兩部分，便于狹窄電纜溝內施工。

將常見的各種材料電纜支架的性能做簡單比較，如下表示：

從表中可以看出，與傳統的電纜材質相比，采用SMC復合材料制造的電纜支架具有絕緣性能好、機械性能好、耐腐蝕、阻燃性好、產品質量可靠性高、不易老化使用壽命長的優點，SMC復合材料電纜支架具有良好的社會效益和經濟效益。

總的來說，SMC高分子復合材料電纜支架具有如下特點[5]：

3.1 強度高，重量輕 SMC高分子復合材料主要由起增強作用的玻璃纖維和起粘結作用、傳遞載荷作用的熱固性樹脂組成。玻璃纖維的拉伸強度很高（3450MPa），其含量、長度、鋪設形式決定支架制品的強度。SMC高分子復合材料強度可以在30～1000MPa范圍。因此，可根據制品的受力情況、產量、生產工藝、價格承受能力來設計玻璃纖維的用量、長度和鋪設形式。

3.2 不蠕變 SMC高分子復合材料電纜支架的剛性比國外某些公司生產的玻璃纖維增強尼龍支架增強一倍。即使在長期負載下也不變形。

3.3 防火性能強 氧指數是評價電纜防火產品重要的檢測手段。氧指數是指在最大氧氣條件下，防火產品耐燒的特性。在工程中使用根據燃燒強度確定。例如：在30根電纜的條件下，如發生電纜引燃事故，在4min以內即可形成500℃以上高溫熱聚集，從而導致電纜沿走向進行延燃。電纜密集處的電纜越多，可燃體質量越大。而SMC高分子復合材料電纜支架的氧指數大于等于70%。符合防火低煙，無鹵，無毒的安全要求，防火性能強。

3.4 耐腐蝕 SMC高分子復合材料支架具有良好的耐腐蝕性能，尤其適合在潮濕、鹽霧、酸和弱堿環境使用。

3.5 絕緣性能好 絕緣性能可以根據使用要求調整。一般地，絕緣電阻大于等于1.0×1012Ω。

3.6 使用方便 預埋型支架座直接埋入電纜溝的墻壁即可，螺孔型支架座已經預留安裝孔，直接用螺絲固定即可，安裝和維護非常方便。電纜支架托臂采用圓弧形光滑表面，沒有倒刺和分模線，不會拉傷電纜，而且可降低工人的勞動強度。

3.7 使用壽命長 通用型的使用壽命：室內20年以上，地下50年以上；耐老化型的使用壽命：室外20年。

3.8 良好的經濟效益 SMC電纜支架整體式結構，簡化了安裝工序，提高了安裝工效，縮短了工程周期，降低了工程費用及其抗腐蝕性強、無需維護和更換等特點，其優越性是顯而易見的。

4 結語

復合材料SMC可設計性強，具有許多傳統材料所不可比擬的特性，若使用合理，必將會在電力及許多領域中發揮越來越大的作用；而SMC高分子復合材料電纜支架因其優良的性能，也必能在電力系統獲得更廣泛的應用。

①傳統材質的電纜支架存在易銹蝕、導電、導磁的問題，不能完全滿足電力建設和節能的要求。尤其是在特高壓輸電線路中，為避免產生渦流損耗，在高壓單芯大截面電力電纜中應選用非鐵磁性材料支架。

②在電力系統中應用SMC電纜支架具有節能降耗的突出優點。

③SMC電纜支架符合220kV及以下電力電纜的裝置要求、適用于電纜溝、電纜隧道、豎井、電纜層（井）等各種電纜構筑物。

④綜合技術經濟比較，SMC高分子復合材料電纜支架明顯優于傳統材質電纜支架。其替代傳統材質支架切實可行，具有明顯的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]朱景林.電纜支架渦流損耗的研究[J].上海電力，2009（5）：400-402.

[2]劉雄亞，晏石林.復合材料制品設計及應用[M].北京：化學工業出版社，2003.

[3]張志民.復合材料結構力學[M].北京：北京航空航天大學出版社，1993.

篇2

關鍵詞：交叉學科；本科教學；互動；創新思維；實踐認知

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）07-0143-03

現代社會科技進步日新月異，創新性的研究和產品不斷涌現，其中非常多的成果都來自于交叉學科的貢獻。一個已經被普遍接受的共識是：學科交叉點往往就是科學新的生長點、新的科學前沿，這里最有可能產生重大的科學突破，使科學發生革命性的變化；同時，交叉科學是綜合性、跨學科的產物，因而有利于解決人類面臨的重大復雜科學問題、社會問題和全球性問題[1]。所以，對于本科教學中的交叉學科課程的教學就提出了更高的要求，如要求教師縱覽多個學科的發展，從而能站在交叉學科的前沿來引領學生去認知和創新性思考；同時，也要求學生積極主動地去檢索相關資料，能互動地參與到整個課程教學的過程中來。只有這樣，交叉學科的本科教學才能獲得理想的教學效果，提高學生的科學敏銳力和培養學生的創新性思維。盡管教育界對交叉學科研究生階段創新型人才培養已有較多思考[2]，但是迄今為止對交叉學科的本科教學的交流還很少。

本文以四川大學高分子科學與工程學院開設的“生物高分子及制品”課程教學為例，從課堂教學的多個方面提出了對交叉學科的本科教學的思考和體會。

一、課程背景

“生物高分子及制品”是四川大學高分子科學與工程學院為大三學生開設的一門課程，任課教師均來自我院醫用高分子材料及人工器官系。醫用高分子材料專業建立于1978年，并分別于1986年和1992年獲得碩士、博士學位授予權，是我國最早的培養生物醫用高分子材料專業人才的基地之一。系內的教師在生物醫用高分子材料及人工器官的科研、教學方面有30多年的豐富經驗。本課程所使用教材主要為我系老師合力編寫的普通高等教育“十一五”國家級規劃教材《生物醫用高分子材料》[3]，并結合科研前沿做了豐富多樣的專題講解。目前一個年級有三個班平行授課，每個班的人數在70～90人。本門課程是典型的交叉學科產物，其內容涉及生物醫學、材料學（高分子材料）、工程設計、醫療器械等多個領域。教材的主要章節包括緒論、高分子材料和生物體的相互作用、生物醫用高分子材料的生物相容性和安全性評價、人工器官用高分子材料、醫療診斷用高分子材料、藥物緩控釋高分子材料、軟硬組織替代和組織工程用高分子材料、醫用高分子材料的設計。根據我院學生學術研究發展方向和工程應用發展方向并重的特點，在課堂講授的時候授課教師會盡量同時擴展到前沿的科研領域（如醫用高分子非病毒基因載體）和相關產業的應用環節（如生物醫用高分子材料制品的生產、消毒）等?？疾榉绞揭哉n堂討論、平時成績和期末筆試成績綜合打分。

二、互動式授課的幾點思考與體會

1.綜合多學科領域的講解方式。生物醫用高分子材料是功能高分子材料中重要的組成部分，是指在生物及醫學領域所使用的高分子材料。總體而言，本課程是兩個一級學科：材料學（其中的高分子材料）和生物醫學工程學（其中的生物材料）的交叉點。兩個學科的跨度很大，如何能生動形象地講解和引領學生思考至為關鍵。例如，在進行人工器官用高分子材料的講解時，我們通常會采取由淺入深的啟發式教學方法。首先，我們將人體器官做一個對應的抽象化的模型，其中包括腦—計算機、耳—聲音探測器、肺—氣體交換器、心—泵/液體輸送器、肝—化學工廠、腎—分離/凈化系統和血管—輸送管路等，以方便同學們從功能上理解人體器官并能針對性地對人工器官進行設計、思考。通過講解，同學們了解到研究人工器官并不能簡單考慮其與人體組織器官的類似，更重要的是能使其再現或部分再現人體器官的功能。舉例來說，在講到人工腎時，我們會先從醫學的角度講述腎臟的結構和功能，重點描述腎小球的濾過作用和腎小管的重吸收作用。其中，腎小球每天以125ml/min的濾過率處理約180L的血液，腎小管將濾過液中大部分的水、電解質、葡萄糖和其他小分子有用物質重新吸收入血液，而每天最終排尿量僅為2.0L。通過上述講解，同學們可以清楚地了解腎臟在人體中的主要功能，那么進一步的關于人工腎功能設計的講解也就順理成章了。人工腎是血液凈化技術中所使用的最重要的人工器官，再通過進一步關聯講解病理學的內容，我們可以使同學們了解到使用人工腎的血液凈化技術的目的和意義在于治療與血液相關的疾病，既包括腎臟方面的疾病如腎衰竭，也包括各種由于血漿成分發生病理改變而產生的血液性或免疫性疾病，如巨球蛋白血癥、系統性紅斑狼瘡、血友病和多發性骨髓瘤等。緊接著，針對不同的疾病和需要去除致病物質，我們很自然就將知識點轉到不同的血液凈化技術上來，分別講述血液透析、血液濾過和血液透析濾過三種人工腎技術。最終，三種不同的人工腎技術就引出了不同的生物醫用高分子材料和制品的需求和設計：通過對用于人工腎的各種生物醫用高分子材料的化學成分、物理性能的分析，以及對完成其制品的各種工程技術的描述和表征，使同學們融會貫通，掌握這個跨多學科交叉領域的知識點。再舉一個例子，在講組織工程用高分子材料章節時，由于這是一個非常前沿的跨生物學、醫學和材料學的交叉領域，如何有機結合多學科知識使同學們帶著興趣學習就非常關鍵。首先，我們會用“人耳鼠”等組織工程經典的圖片展開緒論，使同學們的目光一下子就被吸引住了，讓他們去思考：人類科技的進展真的有一天能實現更換人體的各個組織器官嗎？由于多個現實的案例擺了出來，他們就會意識到這是有可能并已經部分實現了的前沿科技。進而，我們就會用搭房子來做一個形象的比喻講解組織工程的三要素：細胞是磚塊，生長因子是建筑工人，而生物材料就是整個房屋的支架。而組織工程支架材料對生物相容性、生物降解性能的要求就使得生物醫用高分子成了其中的首選。在這樣的引領下，同學們的關注點自然就轉到了我們高分子學科與組織工程的關系，并能帶著興趣學習接下來的組織工程的原理和方法、軟骨組織工程支架材料、神經組織工程支架材料、血管組織工程支架材料、肌腱組織工程支架材料、皮膚組織工程支架材料、角膜組織工程材料、組織工程支架制品的制備方法等多個知識點。在講解的過程中，我們還會播放組織工程培養細胞、體外構建人工血管等錄像資料，讓同學們更直觀地認識生物醫用高分子材料在組織工程中的應用。

2.學生積極參與的教學互動形式。除了教師的有效引領作用外，學生能否積極參與教學過程的互動也是交叉學科本科教學能否成功的關鍵。對于本課程，我們主要采取了課外檢索學術資料做PPT報告和分組討論的形式。如前所述，我們將人體組織、器官分開并做了一個對應的抽象化的模型。對應于此，我們將學生分成了若干個小組，安排每個小組負責準備和主持一個主題的PPT報告和討論。我們會提前一周通知負責組的同學（通常為4～8人），事先與他們討論講述的主線和子方向，要求同學們分工合作，其中一些同學負責每人5分鐘的PPT講解，其他一些同學負責資料收集和整理工作。例如對肺的一個主題，通過一周的準備，同學們查閱了一定數量的文獻資料，準備了精美的PPT資料和講解內容：第一個同學做了呼吸系統和常見呼吸系統疾病的綜述；第二個同學的報告集中于描述現有的呼吸系統手術（尤其是肺部手術）中使用的大量生物醫用高分子材料和制品，例如包括呼吸道麻醉科導管、單肺通氣封堵導管等醫療器械；第三個同學從人工肺的研究角度出發，用較多的學術資料描述了該領域的研究前沿，進一步通過閱讀資料提出了現有研究的不足，并提出他們小組討論后對該領域的展望；最后一個同學結合工程實際，從生產設備、生產工藝等方面描述該領域醫用高分子制品的制備方法，并簡單提及國內外的主要生產企業。通過這樣的一個“準備—講述”的過程，該組同學系統地掌握了交叉學科從基本概念到學術研究，再到工業領域的諸多方面，并能邏輯清晰地講述給全班同學。在同學們的PPT講述過程中，任課教師會組織聽報告的同學們進行有益的討論。例如，在講解到有關生物醫用高分子材料和制品的生物相容性的時候，有做報告的同學會以隱形眼鏡為例講解，其制備原料主要是聚羥乙基甲基丙烯酸酯類材料。這時，我們會請有戴過隱形眼鏡的同學舉手，并組織討論：為什么隱形眼鏡有日拋、月拋和年拋的區別，它們對材料的要求有何不同？為什么夜晚要取下眼鏡進行清洗保養？作為使用者，自己戴隱形眼鏡會有什么樣的要求？通過這些問題的討論，同學們可以進一步了解作為交叉學科的產品，生物醫用高分子材料和制品不僅要在功能上滿足使用的醫學目的，還要求我們從材料學和工程學的角度去設計，才能獲得較為理想的使用性能。而且這樣的討論也容易引起同學們的興趣，避免過多過深的理論講解會導致的注意力分散。在整個PPT報告和討論的過程中，任課教師會針對同學們的資料準備情況、PPT講解情況和討論情況進行評價和打分，作為成績考核的重要標準之一。

3.創造條件結合實踐教學。交叉學科除了能在學術前沿激發出更多的創新性火花之外，往往還可以通過學科的交叉設計、生產出大量的實用的制品。本門課程針對的生物醫用高分子材料和制品就是典型例子，其所涉及的產業主要為醫療行業和醫療材料（器械）企業。因此，創造條件結合實踐進行教學就成了本門課程重要的組成部分。本門課程的授課教師大多與上述行業的企業有長年的產學研合作關系，已經完成或正在研發多項生物醫用高分子材料和制品的工作，因而具備較好的實際條件進行實踐教學。例如，任課教師與成都市的多家醫療器械生產企業建立了長期的科研關系，從而能將課程的認識實踐帶到其中的一些單位，包括人工腎的生產企業和醫療耗材（導管、輸液制品）企業等。通過實習參觀企業，以及在課堂上觀摩老師帶的各種生物醫用高分子材料和醫療器械，同學們對這門交叉學科涉及的產業有了更好的認識。另外，經常有高端的相關行業展會在成都舉行，例如2012年的第68屆中國國際醫療器械秋季博覽會在成都云集了國內外的多家企業。這種時候，任課教師就會及時公布展會時間，并鼓勵同學們去參觀，通過學習和對比國內外企業的產品，了解其設計理念和所使用的生物醫用高分子材料。展會結束之后，我們會和同學們在課堂上針對展會上的所見所想進行很多有益的討論，很好地幫助同學們更進一步地認識這門交叉學科的知識和產業。

4.結合教學內容邀請專業醫生講座的教學。結合課堂講授內容，我們會定期或不定期邀請一些醫生到課堂進行講座，如講授到血液透析時，我們會專門邀請四川大學華西醫院腎內科進行血液透析的醫生到課堂進行講座，從醫生的角度講述醫用高分子材料在血液透析制品方面的臨床應用。通過這些講座，使同學們更深刻了解醫用高分子材料及制品的實際應用，增加了學習的積極性和興趣。最后，由于交叉學科課程覆蓋的知識面非常廣，簡單地進行死記硬背的考試是不適宜的。經過商討，本課程的多位任課老師達成了一致的共識：平時的討論和報告占學生成績的很大一部分，期末考試以開卷方式進行，出題盡量是基于交叉學科的特點來綜合性地考查學生的邏輯思維、判斷和創新能力。通過八年多的教學實踐，我們發覺本課程的教學互動效果很好，也起到了很好的引領作用，有很多學生對這門交叉學科產生了濃厚的興趣，并相繼進入了生物醫用高分子材料和制品的科研或產業領域。

總而言之，交叉學科的獨特性決定了對其本科教學方法的靈活性、多樣性的要求。只有不斷解放思想、更新教學理念和完善教學手段，才能保證交叉學科教學的質量，才能更加有效地提高同學們的興趣和綜合能力，為更高階段的交叉學科創新性研究以及相關交叉學科的產業輸送人才。

參考文獻：

[1]路甬祥.學科交叉與交叉學科的意義[J].中國科學院院刊，2005，20（1）：58-60.

[2]吳宜燦.學科交叉與創新型人才培養的實踐與思考[J].中國科學院院刊，2009，24（5）：511-517.

[3]趙長生.生物醫用高分子材料[M].化學工業出版社，2009.

篇3

中學化學中教學中的高分子材料知識點與生活密切相關，在化學選修科目中，介紹了高分子材料的在生活中起了日益重要的作用。在生活中，我們會經常碰到高分子材料，那么，高分子材料有哪些特有的現象呢？

我們先介紹下高分子材料，高分子材料，以高分子化合物為基礎的材料。高分子材料是由相對分子質量較高的化合物構成的材料，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復合材料。

天然高分子是生命起源和進化的基礎。人類社會一開始就利用天然高分子材料作為生活資料和生產資料，并掌握了其加工技術。如利用蠶絲、棉、毛織成織物，用木材、棉、麻造紙等。19世紀30年代末期，進入天然高分子化學改性階段，出現半合成高分子材料。1907年出現合成高分子酚醛樹脂，標志著人類應用合成高分子材料的開始?，F代社會中，高分子材料已與金屬材料、無機非金屬材料相同，成為科學技術、經濟建設中的重要材料。常用的高分子材料按使用特性分為橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子涂料和功能高分子基復合材料等。

高分子材料在我們的生活中使用越來越廣泛，我們可以試著用一些高分子材料的基本知識來解釋生活中碰到的一些高分子材料的特有現象。

一 為什么用塑料繩綁東西會越綁越松

日常生活中，我們經常用塑料繩綁東西，可你會發現，用塑料繩綁東西，我們越想綁緊，可不久會發現，塑料繩很快好像變長了似的，變得很松垮，于是再使勁綁起，可依然會發現，過了一會又變松了，這是為什么呢？

這里就要提到一個基本概念---力學松弛，什么叫力學松弛呢？應力松弛，是指高分子材料在總應變不變的條件下，由于試樣內部的粘性應變隨時間不斷增長，使回彈應變分量隨時間逐漸降低，從而導致回彈應力隨時間逐漸降低的現象。

我們生活中使用的塑料繩（有的地方叫化學繩）是由線性的聚乙烯或聚丙烯制成，這類高分子材料是典型的非交聯線性高分子，在綁緊的過程中，線性的高分子鏈被拉長，表面看起來很緊，但隨著時間的延長，線性高分子鏈發生了滑移，這種滑移是不可恢復的，鏈發生滑移后，塑料繩被拉伸的變長了，開始變得不能綁緊，假如此時再使勁綁緊，則線性鏈繼續發生滑移。所以用塑料繩綁東西，綁的越緊最后就會變得越松，松弛發生的厲害。因此，有經驗的人用塑料繩綁東西時，都不要綁的太緊，防止線性高分子鏈發生嚴重應力松弛。

那怎么樣才能避免這種現象呢？要用交聯的高分子材料，交聯的高分子材料通過交聯劑使線性高分子鏈變成了網狀結構，高分子網絡鏈被拉伸變形后，仍能有力的回復。如用橡膠繩綁的話會大大改善這種現象，如橡皮筋綁就會好很多，如用交聯很完善的東西綁，譬如用自行車內胎的那種橡膠綁，則基本不會發生松弛現象，會綁的很緊，不信你試試？

二 早上起床刷牙擠牙膏-擠出脹大

我們早上起來刷牙擠牙膏時，發現牙膏從牙膏管口寄出時，牙膏好像突然變大了好多？ 這是因為什么原因呢？

這里就涉及到高分子的一個重要特性---蠕變性。所謂高分子的蠕變，蠕變是指材料在恒定載荷作用下，變形隨時間而增大的過程。蠕變是由材料的分子和原子結構的重新調整引起的，這一過程可用延滯時間來表征。當卸去外力時，材料的變形部分地回復或完全地回復到起始狀態，這就是結構重新調整的另一現象。

牙膏中含有大量的高分子化合物，如濕潤劑、香料、起泡劑等等，這些高分子鏈在牙膏管中是都是呈自然卷曲的，在被擠出牙膏管口那狹小位置時，高分子鏈在管口的作用下被迫發生鏈的舒展成線性狀態，在擠出管口后，外力小時，高分子鏈在無外力作用下回自然呈卷曲狀態，從而使體積變大。

三 泡泡糖要咀嚼后才能吹泡泡

好多人都喜歡吹泡泡糖，剛入嘴的時候，比較硬，后來不斷的咀嚼后泡泡糖就變得很軟，居然能吹出泡泡來？這又是為什么呢？這里我們又要學到一個高分子材料特有的特性---玻璃化轉變。

一般來說，高分子材料在不同溫度下有三種力學狀態，它們是玻璃態、高彈態和粘流態。在溫度較低時，材料為剛性固體狀，與玻璃相似，在外力作用下只會發生非常小的形變，此狀態即為玻璃態：當溫度繼續升高到一定范圍后，材料的形變明顯地增加，并在隨后的一定溫度區間形變相對穩定，此狀態即為高彈態，溫度繼續升高形變量又逐漸增大，材料逐漸變成粘性的流體，此時形變不可能恢復，此狀態即為粘流態。

我們通常把玻璃態與高彈態之間的轉變，稱為玻璃化轉變，它所對應的轉變溫度即是玻璃化轉變溫度，或是玻璃化溫度。

泡泡糖的主要成分是聚醋酸乙烯酯，它的玻璃化溫度在28度左右，一般情況下低于其玻璃化溫度，其幾乎沒有流動性保持很好的形態，而在嘴里咀嚼后，高于其玻璃化溫度，泡泡糖發生玻璃化轉變，有玻璃態向高彈態轉變，呈現出高彈態，所以嚼泡泡糖的時候剛開始嚼兩下是吹不出泡泡的，等溫度升高后，嚼軟了以后才行。

四 礦泉水瓶灌入熱水后，變成白色

生活中經常用到礦泉水瓶，有時候，會在礦泉水瓶灌入熱水，于是會發生一個奇特的現象，透明的礦泉水瓶很快變成白色，這又是為什么呢？

判斷一種材料是否透明，要看當中是否含有對光產生衍射、反射和吸收是物質，晶區的結構規整性比較好，容易有反射和散射，這些結構使光線不能透過，結晶度越低越透明，無定形區譬如玻璃是典型的無定性物質，光線就能很好的透過，透明性就很好。

篇4

Practice and exploration on the course-teaching mode for cultivating the outstanding engineers

Zhao Fuchun Liao Shuangquan Zhao Yanfang Liao Xiaoxue Wang Zhifen Yu Rentong Xu Nai

Abstract：In this paper， as for present teaching situation of the polymer material and engineering specialized courses in colleges and universities，the course teaching modes of polymer material and engineering were explored based on the background of outstanding engineers’ plan. The experienced teach mode included some of the new education concept and teaching methods in the current higher education. In addition， they are expected to promote effectively teaching quality and students’ social competitiveness of the polymer material and engineering excellence engineers’ class in our school and to provide the reference for other universities’ cultivation of the high polymer material and engineering excellence engineers at the same time.

Key words：Outstanding engineers；Specialty curriculum teaching models；Educational idea；Educational reform

為適應新時期我國社會和經濟發展的需要，于2010年6月23日，教育部正式啟動了新的人才培養質量工程――“卓越計劃”（全稱“卓越工程師教育培養計劃”）。卓越計劃是高校工程教育改革的一項重大舉措，旨在培養出具有優秀創新能力的工程技術類人才，為提升國家整體核心競爭力，建設成為創新型國家提供充足的才智保障。2013年海南大學高分子材料與工程專業榮幸獲批為教育部卓越計劃培養試點專業。而專業課程的教學是卓越工程師人才培養中的關鍵環節，專業課程教學模式優化和有效運用直接決定著專業課程的教學效果。該文基于卓越計劃和新的教育理念，進行課程教學模式的改革和探索，以提升該校高分子材料與工程卓越工程師班的教學質量和學生的社會競爭力。

1建立科學的理論和實踐教學課程體系

科學的理論和實踐教學課程體系是先進教育理念付諸實施和人才培養目標得以實現的重要載體。面向卓越工程師培養的課程體系的設置需要與我國企業發展現狀和當前工程技術領域前沿緊密結合。目前，海南大學高分子材料工程專業是海南省的特色優勢專業和高分子材料加工海南省教學示范中心，在國內本科專業教育中具有較高的知名度。近年來，本專業依據對畢業生就業狀況調查和任課老師與企業合作與交流過程中的反饋情況，進一步明確了本專業領域人才需求結構傾向，結合本科階段學生知識結構，圍繞著高分子材料加工特色，建立了比較科學的理論和實踐教學課程體系。針對卓越人才培養所注重的工程應用性和實踐性，已在江浙、山東、廣東、廣西、云南、海南等多地建立了固定的教學實習基地，依據本校高分子材料與工程專業的特色和優勢，開設了門類比較齊全、特色突出的專業課程體系。該課程體系主要有公共課程、學科基礎課程、專業課程、實踐教學環節、個性課程、創新創業課程和文化素質教育課程七大模塊組成。公共課程模塊主要是通過獨立開設《Listening and Presentation》、《英語口語》、《實用公文寫作》、《計算機公共基礎》等提高學生英語、計算機應用能力和書面、口頭表達能力。學科基礎課程模塊則注重強化數理化、工程力學、工程制圖、化工等方面工程基礎原理知識。專業課模塊則主要課程有《材料科學與工程基礎》、《高分子物理》、《高分子化學》、《化工原理》、《高分子材料共混原理（雙語） 》、《聚合物合成原理及工藝學》、《高分子材料成型加工基礎》、《天然橡膠加工學》、《膠乳制品工藝學》、《塑料制品工藝學》、《橡膠工藝原理》、《塑料模具設計與制造》、《高分子材料與工程專業英語》、《現代測試及表征技術》、《工程訓練》等，其中《高分子材料共混原理（雙語） 》為海南省精品課程，《高分子物理》、《橡膠工藝原理 》、《天然橡膠加工學 》為校級精品課程，《高分子化學》為校級重點課程，《高分子材料與工程專業英語》為校級高標準網絡輔助教學課程。此外，在實踐教學環節模塊除了《認知實習》、《專業課程生產實習》、《畢業實習》、《畢業論文》等傳統實踐課程，還單獨開設了《工程實踐》和《工程訓練》以培養和鍛煉學生的思維創新能力、動手能力和團體協作能力，強化適應社會和企業素養。在個性化課程模塊中除了開設《膠乳制品工藝學》等眾多該校特色課程，還開設《企業工程管理》、《環保與安全》《技術經濟》等課程增強學生的工程應用與經濟管理能力。創新創業課程和文化素質教育課程模塊主要是培養學生的創新精神和人文素養，使學生成為兼具創新精神和人文素養的卓越工程師。

2課程教學模式改革與實踐

課程教學模式是課程體系實現知識傳播和轉化的重要途徑，直接影響著教學的效果。近年該校卓越班課程教學主要是適應課程體系模塊化要求，著力改變傳統的“滿堂灌”，構建以學生為中心，以老師為主導的教學模式，激發學生學習興趣、創新精神和動手能力。同時，通過教學與科研相結合、教學與科技競賽相結合，提升教師執教水平，完善輔助教學與管理，在工程實踐中培育學生創新精神和實踐能力，確保卓越人才培養的良好教學效果。

2.1 校內課堂教學模式

校內課堂教學需要采用靈活多樣化的組織形式和教學方法才能達到課程體系構建期望。在以往的校內課堂教學中，往往常采用“填鴨式”式教學，學生與教師缺乏交流互動和質疑精神，創造性培養成為一種奢求。而國外著名大學多以學生為主體設計教學活動，融合講授、研討、辯論、案例分析、項目研究的授課形式很值得在卓越人才培養中大力借鑒。下面就筆者運用教學中的幾種教學模式實踐與體驗加以列舉。

2.1.1研究性教學模式

對工科專業，研究性教學就是任課教師把最新的科研實踐設計理念、科研方法和新的研究結果引入到教學活動，指導學生選定與專業相關的專題進行主動探索、思考和實踐，并從中獲取知識和經驗、解決問題的方法。研究性教學是一種具有個性差異性的教學實踐。在卓越工程師教育的教學模式中，研究性教學被認為是提?{學生動手能力和創新精神的重要途徑。研究性教學（對學生而言，應該稱之為“研究性學習”）是一種符合工程能力培養規律、符合綜合素質形成邏輯的教學組織形式和教學方法。研究性教學模式不僅適用于探索性實驗、課程設計、畢業論文、創新型設計競賽等教學，也適用于高分子的特色專業課程教學。筆者曾將一些知識點設計成研究性的問題，讓學生主動探索思考，獲取知識和鍛煉分析解決問題的能力，如筆者在《現代測試與表征技術》課堂教學中，將自己科研工作中的電子掃描電鏡測試結果設計成知識點問題：對于這種材料采用什么樣的制樣方法？制樣時該注意哪些事項能得到更加高的圖像襯度以及避免假象？得到的測試結果如何分析？經過設問，學生主動學習思考，查閱相關研究文獻，進行實證結果解釋，解決問題，取得了良好的教學效果，實際解析能力得到切實的提高。

2.1.2微課教學模式

近年來，隨著信息化技術的發展與普及，“微課”作為一種課堂教學的重要手段逐漸受到重視。教育部教育信息管理中心曾對“微課”做了如下的定義：微課是基于一門學科/課程的某個重要專題（或某個單元、主題等）而設計開發的一種微型化的在線視頻網絡課程。微課程的開發有利于高分子材料科學與工程專業教師基礎理論知識的講授，便于在一個學生輕松的環境下提高了對專業課程的學習興趣以及對理論知識的掌握，具有事半功倍的效果。作為新型教學模式，“微課”充分利用現代信息技術、媒體傳播技術，提高了專業課程教學活動中的靈活性。筆者在高分子材料與工程專業英語授課時，利于現在豐富的網絡英語資源素材，結合專業知識點，制作了一些“微課”視頻，例如“Chain Polymerization”、“Polymer Solution”等“微課”生動形象地展示了知識點，對學生印象深刻。

2.1.3外延式教學模式

目前， 盡管課堂教學中已廣泛采用的多媒體教學，但仍然還是教師的演示工具， 信息傳遞是單方向的，在有限授課時間內能夠傳授的內容非常有限。此外，一般課堂教學中由于時間的限制，缺乏交互性、時空延續性，學生學習缺乏自主性、選擇性。本專業利用清華大學教育技術研究所為該校開發的網絡教學綜合平臺開展網絡輔助教學， 將課堂教學和網絡輔助教學有機地結合起來。課堂教學中教師的發揮主導作用， 課外學生則發揮自主作用，借助于網絡平臺將課堂教學延伸到了課外。教學播客、教學郵箱、網上論壇、問卷調查這些平臺欄目充分顯示了網絡教學的強大交互性，彌補了傳統教學方式存在的不足，給教學和學習帶來了新鮮感和樂趣，培養了學生的自主學習、協作學習和探究、創新的能力。

2.1.4前沿技術融合式教學模式

隨著科學前沿知識的進步，工程技術的也涌現出大量的新趨勢。如果將它們與現有教學模式進行融合，能進一步激發學生的學習熱情，增強學生自主學習和創新能力。塑料加工及模具設計課程群教師在塑料設計與制造、塑料模具CAD課程教學中，引入3D打印技術，讓學生熟悉熔融層積型3D打印機的使用方法，制備個性化的造型塑件，極大地激發了學生的學習興趣，提高課程教學效果。

3校企合作實踐教學模式

通過校企聯合實踐教學，高?？梢猿浞掷闷髽I的資源和優勢，給學生提供緊密聯系社會生產實際的實習實踐及工程訓練機會，提高辦學效益和教育質量；而企業則能通過校企合作教學機制宣傳自身形象，并依靠高校的人才、技術優勢，提升企業的市場競爭力。因此，高校與企業聯合實踐教學顯得格外重要。近年來，該校與海南天然橡膠集團股份有限公司緊密合作，經常與所屬企業溝通，將天然橡膠生產加工實際中的需求和問題，設定專項課題，然后教師指導學生成立針對性的技術攻關小組，讓學生帶著問題、有目的地進入企業生產車間和研發中心實習，既鍛煉了學生的工程應用能力，而且為企業做出一定貢獻，受到企業的好評。從校企合作教學現狀來說，還需從教師工程實踐能力和企業工程技術授課水平兩個方面努力提升，才能使校企合作實踐教學模式發揮日益重要的作用。高?？啥ㄆ谂晒こ棠芰^強的教師到國內外知名企業進行工程實訓交流，鍛煉任課教師的工程實踐能力，學習企業的先進工程管理模式；而企業工程技術人員只有理論上和授課水平上大幅提升，才能在教學過程中展現和應用好自己豐富的工程實踐經驗和卓越的工程創新能力。

4輔助教學及管理

卓越人才的創新和實踐能力培養及其寬廣的學術視野的拓展也離不開課堂輔助教學及管理。課外科技活動和學科競賽可激發學生對專業的濃厚興趣，培養其科學思維、創新意識、團隊精神、組織協調能力、工程能力。因此，該校高分子材料與工程專業通過建立起全方位開放現有專業實驗室制度，基于實踐課程（如創新創業課）、系列學科競賽（如高校環保創意大賽、大學生節能減排大賽、全國大學生挑戰杯大賽等）、課外科技活動（如本專業提供一定額度經費為本科生專門設立的自主科研課題）等培養學生的創新能力和實踐能力，學生的素質相比以前提升明顯。同時，作為一種大學本科生非普及的管理制度――導師制對提高他們的創新能力也大有裨益。該校高分子材料與工程卓越工程師班學生在第一學期末，通過雙向選擇，確定富有工程經驗的教師作為自己的導師。在其以后的學習生涯中，通過經常性的師生互動，有效地開啟了學生的創新能力。

篇5

【關鍵詞】高分子化學；雙語教學；教學改革；科研導向

隨著人類文明的進步與社會經濟生活的發展，能源危機、人類重大疾病相關問題、環境問題等一系列對全球造成影響的科學技術問題的出現使得化學學科、特別是高分子學科成為所有學科的中心學科。例如，基于共軛聚合物半導體材料的有機發光二極管、場效應晶體管和聚合物太陽電池等最新的科研成果將成為未來社會生活中主要的半導體元器件；高分子藥物的出現將能夠很大程度上對藥物釋放、藥物靶向性等方面進行控制而不需要增加更多的臨床藥物試驗；生物醫用高分子在改善人類生活質量方面更是意義非凡。而各種塑料、纖維、橡膠、涂料、粘合劑等高分子材料更是關系到人們衣、食、住、行的方方面面。可以說，現代人的生活已經離不開高分子化學和高分子材料。因此，對高分子科學的研究越來越受到國內外學者的關注。

高分子科學的誕生源于高分子合成化學，其基本概念源自于有機化學、物理化學等化學、材料學科，這種情況導致我國現有的高分子科學領域從業人員來源多樣。其中，從本科階段即接受高分子化學教育的比例依然很低，很多從事高分子材料、高分子化學、高分子物理、高分子工程等領域研究的人員本科主修為無機化學、物理化學、有機化學、材料學等專業。一定程度上，這些研究人員存在對高分子化學體系缺乏系統認知的可能。在我國高等學校進行高分子化學教學教育活動，是提高我國現有的高分子科學領域的從業人員基本素養與技能、促進我國高分子科學發展、壯大的重要途徑。

近年來，高等學校為主導的國家級或省級“協同創新中心”的設置，使我國高等學校進入新一輪的由教學型（教學科研型）大學向科研型大學轉變的歷程中。為快速實現這種轉變，培養高層次、研究型的高分子科學領域人才愈發顯得必要和重要。目前，主要的國際學術會議、頂級國際學術期刊均以英語為主。通過學術會議、、論文檢索等在這些國際知名的學術舞臺上進行高分子方面學術活動與信息交流，觀察國際高分子學科的發展動向，無疑是我國高分子學科跟進國際學術發展步伐和超越世界學術水平的基本條件。為此，我們必須建立培養能夠熟練使用英語進行高分子化學相關學科聽、說、讀、寫應用的國際性專業人才的教育體制和培養機制，強化我國高分子方面的科技隊伍建設。換言之，在本科階段開展高分子化學雙語教學，為培養具有國際化交流能力的研究生和高層次高分子科學從業者，對我國高分子學科的發展具有非常重要的意義。

在教學實踐中，我們發現完善教學內容，教學方式與手段，通過激發學生學習興趣和專業興趣，能克服其對雙語教學中英文的畏懼和排斥都有益處；制作精減的英文講義、多媒體課件深入研制等方法和措施的實施，安排學習英文講座視頻等都有利于雙語課程的講授。

3）利用視頻和錄像內容輔助教學。制作教學錄音和錄像，給學生共享，讓學生課下可以繼續觀摩課堂內容，培養其聽和說的能力。不斷構建新的新的本科雙語教育模式，使本科生能從雙語教學過程中分享課程教育國際化的機會，從中受益，并獲得在其他場所不能獲得的實踐和能力鍛煉，從而提高整體素質、創新意識及綜合能力。安排學生參加國際學術會議，到場聽取英語母語國家的專家匯報，同時錄制會議報告錄像和錄音。

4）組織學生檢索高分子化學基礎理論相關英文文獻、制作課件，并互相評閱，提升學生使用英文交流的能力。從科研的角度讓學生體會雙語教學“重點在讀懂、其次在會寫，然后是能聽懂和能說”的含義。

5）對于課堂教學效果的考察采用按照學習內容分段考核，并以英文形式呈現。例如，逐步聚合及其原理和聚酯、聚酰胺放在一起考核；自由基聚合物及其原理和實施方法一起考核；工程塑料、天然產物、環境污染和降解與穩定化放在一起考核等。這樣的做法，讓授課內容的排列更加緊湊，也讓學生更好的把握知識點的相關性。

6）強調背景預備知識積累，強化雙語教學對其他相關化學課程的關聯性，培養學生專業英語綜合素養，以期對學生閱讀英文文獻、其他相關英文課程教科書有所裨益。

總之，在過去幾年的高分子化學雙語教學中，我們通過合理的教學改革措施的使用，提高教學質量和教學效果，為將來這些接受良好英語授課培養的學生進入科研崗位，從事研究生學習打下良好的基礎。當然，這些方法也有繼續改進的空間，我們也將繼續進行深入研究與探索，總結經驗，探索培養具有創新意識和創造能力的高分子科學人才的新思路和新方法。

【參考文獻】

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【關鍵詞】高分子化學；雙語教學；教學改革；科研導向

隨著人類文明的進步與社會經濟生活的發展，能源危機、人類重大疾病相關問題、環境問題等一系列對全球造成影響的科學技術問題的出現使得化學學科、特別是高分子學科成為所有學科的中心學科。例如，基于共軛聚合物半導體材料的有機發光二極管、場效應晶體管和聚合物太陽電池等最新的科研成果將成為未來社會生活中主要的半導體元器件；高分子藥物的出現將能夠很大程度上對藥物釋放、藥物靶向性等方面進行控制而不需要增加更多的臨床藥物試驗；生物醫用高分子在改善人類生活質量方面更是意義非凡。而各種塑料、纖維、橡膠、涂料、粘合劑等高分子材料更是關系到人們衣、食、住、行的方方面面?？梢哉f，現代人的生活已經離不開高分子化學和高分子材料。因此，對高分子科學的研究越來越受到國內外學者的關注。高分子科學的誕生源于高分子合成化學，其基本概念源自于有機化學、物理化學等化學、材料學科，這種情況導致我國現有的高分子科學領域從業人員來源多樣。其中，從本科階段即接受高分子化學教育的比例依然很低，很多從事高分子材料、高分子化學、高分子物理、高分子工程等領域研究的人員本科主修為無機化學、物理化學、有機化學、材料學等專業。一定程度上，這些研究人員存在對高分子化學體系缺乏系統認知的可能。在我國高等學校進行高分子化學教學教育活動，是提高我國現有的高分子科學領域的從業人員基本素養與技能、促進我國高分子科學發展、壯大的重要途徑。近年來，高等學校為主導的國家級或省級“協同創新中心”的設置，使我國高等學校進入新一輪的由教學型（教學科研型）大學向科研型大學轉變的歷程中。為快速實現這種轉變，培養高層次、研究型的高分子科學領域人才愈發顯得必要和重要。目前，主要的國際學術會議、頂級國際學術期刊均以英語為主。

通過學術會議、、論文檢索等在這些國際知名的學術舞臺上進行高分子方面學術活動與信息交流，觀察國際高分子學科的發展動向，無疑是我國高分子學科跟進國際學術發展步伐和超越世界學術水平的基本條件。為此，我們必須建立培養能夠熟練使用英語進行高分子化學相關學科聽、說、讀、寫應用的國際性專業人才的教育體制和培養機制，強化我國高分子方面的科技隊伍建設。換言之，在本科階段開展高分子化學雙語教學，為培養具有國際化交流能力的研究生和高層次高分子科學從業者，對我國高分子學科的發展具有非常重要的意義。在高等學校開展高分子化學雙語教學存在諸多問題亟待解決?，F有的雙語教學限于學生專業英語基礎薄弱、高分子化學本身內容龐雜、學生在以往幾乎沒有任何高分子化學學習經歷和基礎等多方面、多層次原因導致高分子化學雙語教學過程中面臨如下問題：1）學生的基礎參差不齊，授課對象中有部分學生在高中階段甚至從未學過化學；2）課程的知識體系中涉及較多的有機化學、物理化學理論；3）我們選用的教材是理工兼用、教材全面但缺乏系統和針對性，而英文教材價格昂貴、內容更是紛繁復雜；4）高分子化學雙語課程的目標除了教給學生基本的高分子合成化學的基本原理和方法外，還需要使學生建立起英文思維的習慣和基礎概念，如何實現這個目標，也是需要我們進行探索和研究的；5）高分子化學這門課程相關無論中英文教材均在理論綜合性，如何將這些貌似無用的枯燥理論加以應用，同時，在教學中從工程的角度予以描述，以彰顯其重要實用性作用，需要我們加以思考；6）某些高校尚不具備同時兼顧專業知識和相應英語水平的教師，學生極少有機會接觸國際交流的學術活動，缺乏感性認識，無法調動學習積極性。更多情況則是雙語教學流于形式，課上、課下全漢語，單純的授課課件是英語；或者脫離了知識傳遞的根本目標，語言障礙導致學生不能有效的掌握高分子化學的知識。這樣，雙語教學的“形”與“體”脫節，成為“兩張皮”。無論哪種情況的出現，對高分子化學雙語教學都會產生嚴重影響。另外，高分子化學雙語教學的執行情況的另一重要考量指標是教學質量。特別是以科學研究和國際交流為導向時，考察雙語教學的教學質量和教學效果的指標也需慎重考慮，并加以確認。在教學實踐中，我們發現完善教學內容，教學方式與手段，通過激發學生學習興趣和專業興趣，能克服其對雙語教學中英文的畏懼和排斥都有益處；制作精減的英文講義、多媒體課件深入研制等方法和措施的實施，安排學習英文講座視頻等都有利于雙語課程的講授。

1）高分子化學雙語教學的核心是知識而非形式。對于知識性的內容編排，我們的做法是做了三份相互關聯的輔助教材：a）專業術語的定義和解釋，并針對性的配插圖，方便學生理解和記憶；b）對于課程內容去蕪存菁，制作一份大約5萬字的全英文簡明讀本，內容從高分子化學歷史、命名法、聚合方法、原理、典型計算、逐步聚合和鏈式聚合、聚烯烴、活性聚合等內容進行覆蓋，完善高分子化學知識體系，使學生從整體上把握教材的主線，掌握高分子化學概念、分子量概念、各種聚合方法、聚合反應原理、高分子材料分類與理化特性等；c）收集經典英文文獻14篇。此外，對于上述內容另配置各一份講義，輔助閱讀。這樣做的目的包括：簡明讀本覆蓋了經典教材核心內容并包含教材內容總體的80%，重復利用教學和課余時間，讓全部學生盡可能的掌握這部分分內容而不是試圖讓學生學100%的內容，但只是掌握更低比例———當然，對于學有余力的同學，鼓勵其在教師輔助下，完成全部教學內容的掌握。

2）在教學方法上做出努力，采用高分子理論框架、線索教學法；講薄到講厚教學法；關鍵詞教學法；避免按章節步步為營的方法等。例如，理論框架、線索教學法的執行發方法是，每次課都用5分鐘左右，把課程內容以簡短的內容說明，并指出其與其他章節內容之間的關聯性，讓學生能更好的把握課程脈絡?！爸v薄到講厚”是指，每學期開學以兩次課分別用中文和英文分別解釋全部簡明教程相關講義，讓學生一開始就熟悉全部內容的關鍵處，這樣，其閱讀輔助材料和課堂學習思路更明確清晰，真正能明白課程“精要80%”的含義?！瓣P鍵詞教學法”是指在厘清脈絡框架的基礎上，對輔助教材中文獻部分涉及的理論相關關鍵詞，集中突破，讓學生能理論和實踐兩方面都獲得提高。

3）利用視頻和錄像內容輔助教學。制作教學錄音和錄像，給學生共享，讓學生課下可以繼續觀摩課堂內容，培養其聽和說的能力。不斷構建新的新的本科雙語教育模式，使本科生能從雙語教學過程中分享課程教育國際化的機會，從中受益，并獲得在其他場所不能獲得的實踐和能力鍛煉，從而提高整體素質、創新意識及綜合能力。安排學生參加國際學術會議，到場聽取英語母語國家的專家匯報，同時錄制會議報告錄像和錄音。

4）組織學生檢索高分子化學基礎理論相關英文文獻、制作課件，并互相評閱，提升學生使用英文交流的能力。從科研的角度讓學生體會雙語教學“重點在讀懂、其次在會寫，然后是能聽懂和能說”的含義。

5）對于課堂教學效果的考察采用按照學習內容分段考核，并以英文形式呈現。例如，逐步聚合及其原理和聚酯、聚酰胺放在一起考核；自由基聚合物及其原理和實施方法一起考核；工程塑料、天然產物、環境污染和降解與穩定化放在一起考核等。這樣的做法，讓授課內容的排列更加緊湊，也讓學生更好的把握知識點的相關性。

6）強調背景預備知識積累，強化雙語教學對其他相關化學課程的關聯性，培養學生專業英語綜合素養，以期對學生閱讀英文文獻、其他相關英文課程教科書有所裨益。上述的教學思想和教學新方法的采用雖然在一定程度上大幅度增加了教師備課、授課工作量，但是從全局的角度看，能通過高分子化學單獨一門功課的教授，培養學生對專業英語的掌握，甚至到一定時間，可以接受全英文教學。在實施兩年后，我們大體有以下一些感受。1）教與學雙方的主動性都被調動起來，讓教學過程變得更豐富；教師自編教學講義，必然會更加熟悉，更加明白其意義，在講授過程中，看到自己的成果被學生接受，會更加有熱情。2）國際會議現場交流，前言文獻和研究內容引入課堂等顯著增加了學生對英文感性認識，增加其學習熱情，更有利于雙語教學的實施。3）全局教學、富有線索和邏輯的分段教學、合理的考核內容安排讓學生能更好的認識到自己學習的不足，避免學生到了期末才開始突擊學習的壓力和無奈，把問題發現在平時。通過階段考核，讓教師能合理的調節講授的節奏。4）課外文獻調研和互評報告能提供學生自主學習的靈活空間，讓學生能主動的進行自我培養，有利于獨立學習能力的提高。總之,在過去幾年的高分子化學雙語教學中，我們通過合理的教學改革措施的使用，提高教學質量和教學效果，為將來這些接受良好英語授課培養的學生進入科研崗位，從事研究生學習打下良好的基礎。當然，這些方法也有繼續改進的空間，我們也將繼續進行深入研究與探索，總結經驗，探索培養具有創新意識和創造能力的高分子科學人才的新思路和新方法。

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［9］高瓊芝,王正輝.《高分子化學》雙語教學的實踐與探索[J].廣東化工,2004(08).

篇7

關鍵詞：CAI教學；高分子化學與物理；實例教學；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）20-0268-03

隨著高分子科學與技術的不斷發展，高分子科學已滲透于各個領域與學科，形成了一個無法替代的交叉學科[1]。對于與高分子相關的專業，專業課程一般設置高分子化學與高分子物理兩門課，其中高分子化學側重聚合反應機理的學習，高分子物理從分子運動的觀點出發重點介紹高聚物的結構與性能間的關系。對于食品科學與工程學院的包裝工程專業的學生一般將這兩門課揉合在一起，開設高分子化學與物理，課程48～72學時之間，要求掌握有關高分子的基本理論知識和應用技能。

對于在食品學院中的包裝工程專業，結合北京農學院的辦學定位和服務對象，學校專業定位在食品包裝技術以及與包裝相關的食品質量安全與控制[2]。要培養學生這兩個方面的能力，學生的學習內容必須涵蓋包裝中食品接觸材料生產、監管、檢測和風險評估等與衛生安全質量相關的各個方面。而講述這些內容的前提是掌握高分子化學與物理以及包裝材料學中關于食品接觸材料的各種知識點。我們只有在介紹高分子食品接觸材料的特性、用途、生產工藝的基礎上，才能讓學生懂得食品接觸材料安全衛生相關的質量控制和管理要素，培養學生對食品接觸材料安全衛生相關的質量控制能力，以及準確合理地選擇包裝材料進行食品產品包裝設計的能力。所以，高分子化學與物理是我們食品包裝專業非常重要的專業基礎課。

在學校“3+1”的教學模式[3]影響下，高分子化學與物理課程的學時數壓縮為56學時。在這樣少的學時條件下，要使那些對于高分子完全陌生的學生理解并掌握高分子的基本概念與原理，授課內容的選擇及講授方式是非常重要的。通過幾年不斷地嘗試和教學實踐，作者結合非高分子專業學生的特點，積極進行教學改革探索，積累了一定的教學經驗，取得了比較滿意的教學效果。本文結合我校高分子化學與高分子物理課程教學改革與探索的實際，就教學內容的選擇、完善以及教學方式與多媒體課件的研制方面提出一些自己的見解。

一、理論聯系實際，調整教學內容，加強實例教學

在傳統高分子專業的高分子化學課程中，高分子化學涉及的概念公式繁多，而且復雜難懂，要想完全靠死記硬背記住這些公式是比較困難的，而將這些公式熟練應用則更加困難[4，5]。對于食品包裝工程系的學生學習高分子化學對聚合物的化學反應部分應當有目的地選擇高分子包裝材料所涉及的化學反應進行講授，對于復雜的聚合反應速率方程的推導可以不學。可重點學習各種包裝材料如：聚乙烯，聚碳酸酯，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚乙烯醇，聚對二苯甲酸乙二醇酯等現實經濟生活中常用高分子材料的合成方法，重點講述他們的化學合成方法，催化，以及包裝材料中單體與催化劑的殘留造成的健康風險。在充分體現學科特點的前提下，適當削減了與專業關系不大的聚合反應機理部分的內容，如配位聚合反應的機理。在“聚合物的化學反應”章節中，增添了與專業相關的化學反應。

比如講述聚苯乙烯（PS）合成時，應當結合包裝專業特點來舉例聚苯乙烯合成過程對其在包裝工業上的應用具有深刻的影響，如聚苯乙烯發泡餐盒白色污染的風波[6]。向學生解釋為何2013年2月，國家發改委“21號令”，將被稱做白色污染且長久被認為有毒的一次性聚苯乙烯發泡餐具解禁。解禁依據是什么？通過聯系實際，同學們都急切想從專業角度得到解答。10年前國家禁止聚乙烯發泡餐盒的應用是基于以下考慮。

1.PS泡沫塑料餐具帶來白色污染的問題。

2.PS泡沫塑料餐具受熱65℃時或燃燒時會產生“二英”強致癌物的問題。

3.PS泡沫塑料餐具中含有殘存單體苯乙烯或在65℃以上使用會釋放出單體致毒的問題。

4.PS泡沫塑料餐具遇熱會釋放出二聚體、三聚體等危害人體物質的問題。

5.PS泡沫塑料餐具含雙酚類，導致生殖機能失常的問題。

6.PS泡沫塑料餐具難以回收利用。

7.PS泡沫塑料餐具不能耐高溫，高溫變形，不能在微波爐里使用。

從向學生介紹高分子化學中聚苯乙烯的分子構造，聚合機理，聚合方法以及化學反應后處理，我們就能解釋第2、3、4、5問題。從高分子化學專業的角度向學生講述“白色污染”的成因是管理不善及隨意丟棄垃圾的人，而不屬聚苯乙烯材料本身，PS泡沫塑料餐具≠“白色污染”，更不是造成“白色污染”的元兇。PS的生產過程是苯乙烯單體在高溫高壓和催化劑作用下，在密封的反應內，無氯條件下進行聚合反應，從而無產生二英的條件。PS泡沫塑料飯盒是直接采用食品級的PS材料，加入滑石粉、硬脂肪酸鈣、丁烷等，通過擠出、發泡制得，生產過程全部為物理混合過程，無化學反應，不具備產生二英的條件。如果我們工業界使用符合國家標準的食品級聚苯乙烯原料來制造一次性泡沫發泡飯盒，最終產品很難在單體殘留量上超標。而且，國外公布相關報告研究結果，明確澄清有關二聚體、三聚體環境荷爾蒙的問題，它們不屬所謂攏亂內分泌的化學物質。食品級PS材料中并沒有雙酚A，在加工過程中也不可能產生雙酚A副產物等。以上解釋都需要我們高分子化學的知識，通過理論聯系實際，我們能讓學生們對學習高分子化學對包裝材料的認識加深印象。

再如，講解聚碳酸酯（PC）[7]的逐步縮聚合成過程中，為了加深學生的理解，引入聚碳酸酯“雙酚A風波”。生產聚碳酸酯用到雙酚A，在材料與食品相接觸后，殘留雙酚A單體遷移進食品，造成一定的健康風險。從高分子化學角度，向學生解析為何2011年在歐盟和加拿大，雙酚A被列為有毒物質，被禁止用于生產嬰兒奶瓶。在PC實例中，通過聚合機理，單體結構，聚合單體殘留等高分子化學方面的知識向學生們展示PC食品接觸材料的優缺點。

同理，我們在講解聚氯乙烯（PVC）時[8]，從分子結構的特點引入“塑化劑風波”，講述聚氯乙烯由于分子的剛性需要塑化劑才能加工成型，這與食品相接觸后必然造成有毒塑化劑的遷移。我們在講解各種包裝材料的高分子合成化學時，就應該通過現實生活的同學們已經有所耳聞、鮮活的例子來幫助學生對知識點的理解與記憶，提升他們對專業的學習興趣。

二、加強《高分子化學及物理》與《包裝材料學》的有機聯系

高分子物理部分以分子運動的觀點來聚合物的轉變與松弛，聚合物的粘彈性，聚合物的力學性能等內容。因為《高分子化學及物理》是為《包裝材料學》服務的，應讓學生重點掌握高分子結構與性能之間的關系。高分子物理部分是教學重點，在講解基本概念時，同時注意結合《包裝材料學》所涉及的結構與性能之間的關系，使《包裝材料學》與《高分子化學及物理》真正有機地融合起來。比如，在講解聚苯乙烯發泡餐盒的時候，我們還是可以通過餐盒禁止與解禁來講解其分子的構效關系與應用。以前禁用一次性聚苯乙烯泡沫飯盒，存在很多知識的誤區，比如對毒性的誤解與使用方法的不當。當加熱至聚苯乙烯的玻璃化轉變溫度（80～90℃）以上，PS轉變為高彈態，且保持這種狀態在較寬的范圍內，PS開始熱變形，熔融溫度為240℃，PS在高真空和330～380℃下劇烈降解。由于其分子結構的特性，一次性聚苯乙烯飯盒不能在70度以上或微波爐的情況下使用，這和聚丙烯餐盒使用是有很大差異的。由于知識普及不到位，許多人把一次性聚苯乙烯泡沫飯盒在高溫下加熱，在微波爐使用，造成飯盒溶化變形，并伴有刺激性氣味。如果我們知道使用說明，一次性聚苯乙烯餐盒在一定條件下使用是無毒，綠色，安全且價廉，比如，在外就餐，我們可以用價廉的一次性聚乙烯發泡餐盒打包你的冷卻后的剩飯剩菜而無需采用價格昂貴的替代產品。我們在講解聚苯乙烯高分子分子運動時，就應該把分子運動的特點引導到聚苯乙烯作為現實包裝材料由于分子運動的特點所帶來的優缺點。同理，我們講解聚氯乙烯分子[8]時，就需要結合高分子物理中分子運動的特點來講解的塑化劑溶出。講解聚乙烯醇（PVA）時，就應該把高聚物的結晶與分子之間的氫鍵作用引入到結晶與分子材料透氣透氧之間的關系上。

三、改進了教學手段，有效利用多媒體資源和化學作圖軟件，運用多種方法加深學生的理解

高分子化學與物理的基本概念繁多，有些概念很容易混淆，還有些概念很抽象，難于理解。針對抽象的概念，我們可以有效利用多媒體資源和化學作圖軟件，使基本概念的理解變得容易，大大增強了記憶的效果，避免了死記硬背。比如，高分子應力松弛與蠕變講述。對于蠕變，只是通過經典的教科書上的舉例，“如在懸掛的軟質PVC絲下面勾住一段一定質量的砝碼，軟絲會慢慢伸長，撤銷砝碼后，軟絲會慢慢地回縮”這種書本講解，筆者覺得不足以讓學生加深印象。而是應該通過形象的多媒體實驗演示或現實實驗來講解。由于實驗課時有限，筆者在課前對實驗進行錄像，然后在課堂上進行視頻演示，能很好地幫助學生理解。利用實驗能讓學生充分理解高分子聚合物的結構與性能之間的關系。

例如，結晶概念的詮釋，是比較難比喻生動而且易懂的。高聚物結晶分子的排列在書中被用很小的部分來講述，但是高分子結晶對高分子薄膜材料物理性質影響顯著，對于食品包裝的學生，急切需要知道結晶度與透氣性的構效關系，但是如此小的篇幅根本不能讓學生掌握高分子結晶的知識點。書本上的高分子晶體圖學生很難理解，這就需要我們教師去尋找更好的化學物質單晶圖，我們可以找剛性的芳香有機物的單晶圖來闡述分子間的各種力造成的分子有序堆積。通過這種舉例，可以讓學生更好的理解高分子鏈之間相互作用力造成的部分鏈段的有序堆積。可見，生動的舉例對于抽象概念的理解是有很大幫助的。

使用多媒體可以將枯燥乏味的理論知識直觀和形象化，可以將教學過程生動地展示給學生，使學生更容易理解所學內容。對于高分子化學與物理中一些概念的講述，我們需要CAI教學[9]，多利用化學分子結構軟件制作課件。通過化學軟件制作三維空間構型，再結合三維動畫，動態演示分子骨架旋轉，能輕松地帶學生進入微觀的分子世界，讓抽象的分子結構與概念形象化，有利我們教學。比如高分子鏈的柔性是由于分子內各個化學鍵和原子在不停地轉動或振動，高分子鏈的形狀時刻在變化著而造成的。如果我們制作動態三維的大分子的內旋轉圖，讓學生親眼目睹這個“動”，才能更好促進學生對分子動態旋轉以及高分子柔性的理解。

四、創設開放性的交流空間，鼓勵學生主動參與教學活動

在課程教學過程中，除老師引入實例教學、有效利用多媒體資源等教學措施以外，有時引申話題，創設開放性的交流空間，鼓勵學生主動參與教學活動也是非常重要的[10]。采取讓學生分組討論，查找文獻，撰寫小報告的形式拓展學生的知識面，培養學生自主學習的能力。如，高分子聚合的教學中，結合聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯等分子的結構特點說明其應用的基礎上，提出問題：“為什么限制聚氯乙烯在食品包裝保鮮膜上的應用？”“為什么限制聚碳酸酯在嬰兒奶瓶上的應用？”“為何聚苯乙烯餐盒只能在70度以下使用？”以及“為何聚乙烯醇容易結晶以及吸水，這些性質會給作為包裝材料的它帶來哪些優缺點？”然后學生分組從聚合物分子結構、柔韌性等角度討論，積極參與到教學活動中。每一個問題都與高分子的基礎知識息息相關，都是從一些實際現象引出問題，再通過理論分析加以解釋、歸納；這樣不僅可以引起學生興趣，重要的是可以加深學生對基本理論知識的理解和掌握，達到事半功倍的效果。

五、結語

高分子化學與物理是一門理論性強、概念抽象難懂且較難掌握的課程，作為包裝工程專業，特別是偏重食品包裝技術的學生的重要專業基礎課，學生需要在有限的學時里掌握高分子的基本概念和理論，教師則需要不斷地探索教學方法，采用多種手段提高教學的交互性和生動性，以調動學生學習的主動性和積極性，才能取得令人滿意的教學效果。

參考文獻：

[1]吳其曄，馮鶯.高分子材料概論[M].北京：機械工業出版社，2004.

[2]商貴芹，陳少鴻，劉君峰.食品接觸材料質量控制和檢驗監管實用指南[M].化學工業出版社，2013.

[3]李堯，余五新，左治江.應用型高?！?+1”人才培養模式的實踐探索[J].教育與職業，2010，（26）：24.

[4]潘祖仁.高分子化學[M].北京：化學工業出版社，2007.

[5]何曼君，張紅東，陳維孝等.高分子物理[M].上海：復旦大學出版社，2007.

[6].

[9]夏云波.淺談多媒體課件在物理教學中的使用[J].物理通報，2005，（9）：47.

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關鍵詞：高分子課程；全英語課程；比較研究

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）06-0063-02

為適應我國加入WTO之后經濟全球化的新形勢，早在2001年教育部就明確要求“本科教育要創造條件使用英語等外語進行公共課和專業課教學”。相應地，在為上?！八膫€中心”建設培養具有國際競爭力人才的背景下，上海市教委從2009年開始了上海高校示范性全英語教學課程建設。上海理工大學材料科學與工程專業積極開展專業課程的全英文教學實踐[1]，迄今為止已有9門課程入選該項目，其中包括筆者所負責的《高分子科學基礎》課程。

目前內已有一些對中外本科教學的比較研究，但對具體課程的比較研究還較少[2，3]，特別是對我國全英語課程與國外相應課程的比較研究尚未見報道。為了提高我校全英語專業課程與世界一流大學專業課程接軌的程度，本文以我校材料科學與工程專業和英國曼徹斯特大學材料科學與工程專業為例，選擇有代表性的高分子課程，對中英兩國的教學內容、方法和評價手段等進行了訪談調研，獲得了一些認識和體會。

一、曼徹斯特大學高分子課程的特點

1.課程概況。曼徹斯特大學為英國老牌名校，擁有歐洲最大的材料學院。眾所周知，英國（蘇格蘭除外）大學本科學制為3年，該校材料科學與工程專業與高分子相關的課程名稱為《聚合物制備和表征》，是一門面向大三學生開設的必修課。該課程旨在使學生能夠理解重要的聚合方法和聚合物表征技術。

英國大學沒有統一的教材。該門課程推薦了如下幾種參考書：Polymer Chemistry：An Introduction”，MP Stevens，3rd Ed.，OUP，1999；Introduction to Polymers”，R.J. Young and P.A. Lovell，3rd Edition，CRC Press，2011，2nd Edition，CRC Press，1991；Principles of Polymerisation”，G. Odian，all editions；Polymers：Chemistry and Physics of Modern Materials”，J.M.G. Cowie，all editions；Organic Chemistry of Synthetic High Polymers”，R.W. Lenz，Interscience，1967。這些教材都是高分子領域的經典教材。

2.教學方法。英國大學在教學方法上比較靈活，有多種教學形式：包括授課（lectures）、實踐課程（practical classes & workshops）、小組輔導（group tutorials）、自主學習（independent study）等。具體課時安排為：授課22學時，實踐課6學時，小組輔導3學時，自主學習6時。

授課是本門課程的主要教學方式。教師用幻燈片等多種方式講解專業知識，講課的速度會較快。教師在課前一般會布置閱讀任務，并在課上就其中的問題進行討論，因此對學生來講，課前閱讀非常重要。高分子的制備與表征是一門實踐性較強的課程，因此這門課程安排了專門的實驗學時，學生需要單獨或以小組為單位完成指定的實驗，最后上交實驗報告。在英國高校的課程安排中，輔導課是一個重要的組成部分。小組輔導是教師對學生學習進程進行集中的指導，同學可以就課程上的問題與教師進行交流。此外，還安排了遠多于授課學時的自主學習課時。

3.評價手段和學習效果。該課程的評分為書面考試和書面作業（包含小論文）相結合，分別占70%和30%。課程評價中注重對“學習效果（learning outcomes）”的考查，這是一個從上世紀80年代就開始引入西方教育界的概念。就本課程而言包括以下四個方面：知識和理解、智力技能、實踐技能和可轉換技能（transferable skill）。具體而言，知識和理解包括：理解重要聚合方法的原理，聚合條件對聚合動力學和聚合物性能的影響，聚合物常用表征技術的原理，選擇適當的技術來制備和表征某一聚合物。智力技能包括：展現改進的邏輯推理和解決問題的能力，能確定制備具有某一性能的聚合物的條件和表征某一聚合物所需要的技術，能評估和解釋聚合物結構表征數據和熱分析數據。實踐技能包括：能在實驗室進行一個標準的聚合，能分析材料加工實驗的結果，能選擇適當的技術來解決聚合物表征中的問題?？赊D換技能包括：能使用適當的方法來解決問題，評估結果，可靠并有效地交流結果和完成簡單的技術報告，等等。

二、上海理工大學高分子科學課程的特點

1.課程概況?！陡叻肿涌茖W基礎》全英語課程是為材料科學與工程專業三年級本科生所開設的專業選修課。這門課程的主要內容包括緒論、高分子的制備、高分子的結構與性能、高分子溶液、高分子的降解與環境等五個部分，涵蓋了高分子化學和物理的基本內容。本課程選用美國Joel R. Fried教授所編寫的Polymer Science and Technology（Prentice Hall，2014年第3版）作為主要教材，該教材為美國多所大學所采用。在課程建設項目的資助下，每個學生都能使用到英文原版教材。

2.教學方法。教學形式主要包括授課、學生陳述和答疑等。具體課時安排為：授課3時，學生陳述時，課外答疑48學時。學生陳述要求學生分別選擇一種高分子材料，用英文制作PPT來進行介紹。課外答疑是教師在公布的時間和地點解答學生的疑問。

3.評價手段。課程評分包括平時成績和期末成績，分別占30%和70%。平時成績包括出勤、課堂表現和課后作業評分，期末成績則包括學生陳述和小論文評分。

三、比較研究和啟示

1.在教學內容上，英方課程側重于高分子的制備和表征，實踐性較強；而我校課程則側重于高分子化學和物理知識，理論性較強。

2.在教學方法上，英方雖然也以授課為主，但突出了實踐課程和小組輔導，并要求學生花大量的時間進行自主學習；而我校的課程是一門純理論課程，教學方法相對單一，我校的答疑活動則類似于英方的小組輔導，但屬于課外活動，且不局限于單個的學生或小組。

3.在評價手段上，英方課程沒有基于考勤和課堂表現等的平時成績，而書面考試成績占總成績的大部分；在這一點上，我們的課程評價手段似乎需要調整，以小論文代替考試導致成績評定往往存在較多主觀因素，不利于全面考察學生對知識點的掌握程度。因此，在期末成績評定上，恢復書面考試似乎有必要。

通過上述對中英兩國高分子課程的對比，有如下幾點啟示：（1）教學內容上增加實踐教學環節；（2）在教學過程中增加分組討論環節；（3）改進課程評價手段，使書面考試占有一定的權重，并注重考查“學習效果”，特別是“可轉換技能”。

參考文獻：

[1]錢微.材料科學與工程全英語教學專業核心課程群構建與實踐[J].上海理工大學學報（社會科學版），2012，34（4）：320-324.

篇9

關鍵詞：必修模塊；選修模塊；關系；交叉內容

【中圖分類號】G633.8

《普通高中課程標準實驗教科書.化學》是以《普通高中化學課程標準（實驗）》為依據編寫的，全套教材由必修和選修兩部分組成，共計8冊。

高中化學選修模塊“化學反應原理”的內容為我省理工方向的學生高考必考內容，選考為選修模塊“化學與技術”、“物質結構與性質”、“有機化學基礎”的內容，考生從三個選考模塊中任意選考一個模塊的內容。本文主要研究必修模塊與選修模塊的關系。

一、高中化學新課程必修模塊與選修模塊的特點

高中化學必修模塊是在義務教育課程基礎上為全體高中生開設的課程。必修模塊旨在促進學生在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等方面的發展，必修模塊突出核心內容，強調基礎，但又不過分追求知識的系統性和完整性，為學生學習相關科課程和其他化學課程模塊提供基礎。選修模塊旨在引導學生運用實驗探究、調查訪問、查閱資料、交流討論等方式，進一步學習化學科學的基礎知識、基本技能和研究方法，更深刻地了解化學與人類生活、科學技術進步和社會發展的關系，以提高化學科學素養，為具有不同潛能和特長的學生未來的發展打下基礎。

二、高中化學新課程必修模塊與選修模塊的關系

高中化學新課程的必修模塊與選修模塊在核心化學知識方面可以看做，選修模塊的知識起點是必修模塊的知識終點，選修模塊都會在必修模塊的知識基礎之上引導學生學習新的化學核心知識，是對必修模塊的化學知識進行拓展、提高。在過程與方法方面，必修模塊與選修模塊之間具有層次性和多樣性的特點。在必修模塊中，側重引導學生學習基本的科學探究過程和以研究物質性質為主的化學研究方法和程序，而選修模塊中則更加側重引導學生了解每個模塊所代表的化學研究領域中的一些基本思想方法和研究思路。

三、高中化學新課程必修模塊與選修模塊交叉內容比較

必修模塊第一章物質結構元素周期律知識點是：了解原子核外電子的排布，能結合有關數據和實驗事實認識元素周期律，了解原子結構與元素性質的關系，能描述元素周期表的結構，知道金屬性、非金屬性在元素周期中的位置及其性質的遞變規律，認識化學鍵的含義知道離子鍵和共價鍵的形成。

選修模塊第一章原子結構與性質知識點是：原子核外電子排布原理，原子結構的構造原理，原子結構與元素周期系的關系，元素周期系的應用。選修模塊第二章分子結構與性質知識點是：共價鍵的主要類型б鍵、п鍵，共價鍵的鍵參數，鍵的極性，化學鍵與分子間作用力的區別。選修模塊第三章晶體結構與性質知識點是：

分子晶體結構特征及結合力，原子晶體結構特征及結合力，離子晶體結構特征及結合力，晶格能及其應用。

必修模塊第二章化學反應與能量知識點是：知道化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因，通過生產、生活中的實例了解化學能與熱能的相互轉化，認識提高燃料的燃燒效率、開發高能清潔燃料和研制新型電池的重要性，通過實驗認識化學反應的速率和化學反應的限度，了解控制反應條件在生產和科學研究中的作用，舉例說明化學能與電能的轉化關系及應用。選修模塊第一章化學反應與能量知識點是：化學反應中能量轉化的原因，常見的能量轉化形式，化學能與熱能的相互轉化，吸熱反應、放熱反應、反應熱和焓變等概念，化學在解決能源危機中的重要作用，化學在解決能源危機中的重要作用，能源是人類生存和社會發展的重要基礎，節約能源、提高能源利用效率的實際意義。

必修模塊第三章有機化合物知識點是：認識化石燃料綜合利用的意義，了解甲烷、乙烯、苯等的主要性質，認識乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生產中的重要作用，知道乙醇、乙酸、糖類、油脂、蛋白質的組成和主要性質，認識其在生活中的應用，通過簡單實例了解常見高分子材料的合成反應，能舉例說明高分子材料在生活等領域的應用。

選修模塊第二章烴和鹵代烴知識點是：天然氣、石油液化氣和汽油的主要成分及其應用。烯烴、炔烴的結構特點和主要化學性質。以烷、烯、炔和芳香烴的代表物為例，比較它們在組成、結構、性質上的差異。烯烴的順反異構。苯的同系物的結構和化學性質。烴類物質在有機合成和有機化工中的重要作用。

選修模塊第三章烴的含氧衍生物知識點是：醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的組成和結構特點以及它們的相互聯系。加成反應、取代反應和消去反應。結合實際了解某些有機化合物對環境和健康可能產生影響，關注有機化合物的安全使用問題。乙醇、苯酚的結構特點和主要化學性質。醇和酚結構的差別及其對化學性質的影響。乙酸的結構特點和主要化學性質。乙酸乙酯的結構物質和主要化學性質。乙酸的酯化反應、乙酸乙酯水解反應的基本規律。在掌握各類有機物的性質、反應類型、酵素轉化的基礎上，初步學習設計合理的有機合成路線。

選修模塊第四章生命中的基礎有機化學物質知識點是：糖類的組成和性質特點。說明糖類在食品加工和生物質能源開發上的應用。氨基酸的組成、結構特點和主要化學性質，氨基酸與人體健康的關系。蛋白質的組成、結構和性質?；瘜W科學在生命科學發展中所起的重要作用。油脂的概念、結構。油脂的化學性質、油脂的氫化及皂化反應等概念。葡萄糖、蔗糖、淀粉、纖維素的組成和重要性質。

從必修模塊中的知識點與選修模塊交叉知識點進行了對比，可見選修模塊是必修模塊基礎上的適當拓寬和加深。必修模塊和選修模塊知識的處理更符合高中學生的生理、心理發展順序以及認知規律，理論與元素化合物知識穿插編排，化學計算、化學實驗與有關理論和元素化合物知識密切配合，學科的基本結構明顯、層次分明、重點突出、難點分散、循序漸進、螺旋上升。必修模塊與選修模塊知識點這樣處理的目的，在于從綜合教學效果考慮，精心設計知識的臺階，使學生能一步一個腳印、扎扎實實地學習，避免由于知識臺階設計不合理而使學生學習出現大面積的分化。同時，由于難點分散，也有利于激發和保持學生的學習興趣，有利于大面積提高教學質量。

篇10

關鍵詞：塑料模具設計 教改 自主學習

1 塑料模具設計課程目前教與學存在的問題

塑料模具設計課程是高分子材料與工程專業課之一，但該專業學生缺乏機械方面的基礎知識，且該課程機械方面圖形眾多，如果沒有較好的機械制圖基礎，很難讀懂這些圖形。由于種種原因，以前的課堂教學主要是由教師講解、課后學生做適當的練習，即講練結合型教學方式。這種傳統的教學方法講清楚這類圖形眾多課程的教學內容難度很大，且學生很難掌握，教學效果非常不好。為了提高課程教學效果，已經有一些從事該課程教學的教師做了有益的教學改革，提高了學生學習該課程的積極主動性[1-7]。筆者通過多年的教學實踐，探索出一種學生自主學習的教學法。這種方法是教師通過前期對課程基礎知識講解使學生初步掌握塑料制品及其成型模具設計的基本方法，引導學生自學設計塑料制品及其成型模具所用的AutoCAD，UG，Pro/E等軟件，學生分組利用這些軟件設計具有一定使用價值的塑料制品及其成型模具，再討論提出最優方案并派出代表在班上發言，其他學生可以提出不同意見或建議，最后教師進行歸納總結。通過這種教學方法，能夠提高學生工作的適應能力，同時提高學生學習該課程的積極主動性。

2 學生自主學習的教學方法探索

塑料模具設計的傳統授課方式主要是采用模型和掛圖進行，只是靜態地向學生展示某一狀態下的結構平面圖和相應的文字表。受到教學手段的限制，學生難以理解和掌握模具各零部件之間的動態關系。尤其是在注射模具機構設計中，注塑成型制品的脫模過程是一個比較復雜的動作過程，各類型脫模機構的設計又是本課程教學和學習的難點。筆者采用Flash Mx制作出在塑件成型過程中塑料成型模具運動過程的動畫演示，以及與動畫相配套的幻燈片。課件中的動畫是將教材《塑料成型模具》[8]中相應的圖形掃入Flash Mx中，然后通過把圖中運動的部分分到不同圖層并設定關鍵幀，從而用動畫的形式解釋塑料成型模具的合模、注射、冷卻、開模、頂出塑件等一系列操作過程。課件中的文字說明則用PPT制作，同時應用掃描儀把相應的模具圖形掃入PPT中。最后得到圖文并茂的塑料模具設計教學課件。Flas使原來難以理解的知識點如分型面的確定、二次推出脫模動作、側向分型等動作逼真地呈現出來，這樣大大地激發了學生的學習興趣，課堂教學立刻生動、活潑起來，明顯提高了課堂的教學效果。但由于塑料模具設計課中有很多規則性、原則性知識，如果只是由教師滿堂灌輸，難免讓學生產生思維疲勞，影響聽課效果。因此，筆者通過多年的教學實踐，采用了學生自主學習的教學法，操作方法如下：

教學組織形式以小組方式與獨立工作相結合，每個班分為2～3組。首先在小組內讓學生討論項目課題，每個小組成員都要提出自己的見解和工作計劃，在這一過程中可以鍛煉學生的交流與合作能力，學生相互啟發，相互學習，個人的知識欠缺將通過共同討論、集思廣益來彌補，同時還可以鍛煉學生的學習和思考能力；經過大家討論群策群力最終確定出較好的解決方案，在這一過程中可以鍛煉學生解決問題和創造性思維能力，教師要給予必要的指導和幫助。按照確定的最優解決方案，學生獨自或以小組方式在各自的工作計劃指導下完成工作。工作結果要按照預定目標進行自我和相互檢查，并判斷達到的效果如何，這樣可以鍛煉學生的責任心、質量意識及評估能力。

根據塑料模具設計的課程特點，按照上述的教學組織形式設計思路，在教學過程中采用兩次學生自主學習的教學法，第一次學生自主學習的教學法是在學完塑料制件的設計內容之后，要求各組組員在獨立收集、分析和整理有關塑料制品設計資料的基礎上，充分考慮塑件的尺寸和精度、表面光潔度、形狀、斜度、壁厚、加強筋、支承面、圓角、孔、螺紋、嵌件、標記、符號及文字，設計一個有實際應用價值的塑件，通過自學AutoCAD，UG，Pro/E等軟件，利用學過的知識或者手工繪制塑件的正剖面圖、俯視圖、側視圖，并說明塑件的設計思路。然后各組組長召集討論每位組員設計的塑件，從合理性、新穎性、全面性角度出發，選出一個最合適的設計思路并對其進行充實、完善，制作成PPT。每組選出一位代表，講解本組的設計思路，其他學生提出意見或改進建議，最后由教師進行歸納總結。

第二次學生自主學習的教學法是在學完塑料模具設計課程內容之后，各組組員在獨立收集、分析和整理有關注塑模具設計資料的基礎上，充分考慮模具的成型零部件、澆注系統、導向部分、頂出裝置、冷卻加熱系統、排氣系統及分型抽芯機構的結構特點，針對第一次討論課提出的塑件，設計一個注塑成型模具，利用AutoCAD，UG，Pro/E等軟件或者手工繪制注塑模具的簡圖，并說明注塑模具的設計思路。各組組長再次召集討論每位組員設計的注塑模具，選出一個最合適的設計思路并對其進行充實、完善，制作成PPT。每組選出一位代表講解本組的設計思路，其他學生發表不同的意見，最后同樣由教師進行歸納總結。

3 結束語

實踐證明，在塑料模具設計課程中采用學生自主學習的教學法，能夠最大限度地調動學生的學習興趣和學習熱情，在培養工科院校高分子材料與工程專業學生的學習能力、實踐能力、創新能力等方面都取得了較好的效果，具有進一步深入研究和推廣應用的價值。

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