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篇(1)

關(guān)鍵詞：高分子化學(xué)與物理;教學(xué)改革;科學(xué)研究;創(chuàng)新能力培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）43-0083-02

一、《高分子化學(xué)與物理》課程特點(diǎn)

經(jīng)過(guò)高分子科學(xué)與技術(shù)的快速發(fā)展，高分子的理論發(fā)展與應(yīng)用已經(jīng)滲透到物理學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)、生物學(xué)等各個(gè)學(xué)科與領(lǐng)域，具有鮮明的學(xué)科交叉特色。高分子化學(xué)與物理的研究成果已經(jīng)進(jìn)入了我們?nèi)粘Ｉ畹拿總€(gè)方面[1-6]。作為一門(mén)多學(xué)科交叉、實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科，高分子對(duì)各個(gè)工業(yè)部門(mén)和科技領(lǐng)域的滲透作用已成為不爭(zhēng)的事實(shí)，所以在現(xiàn)行中國(guó)高等教育的本科專業(yè)中，如化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、材料化學(xué)、材料物理、復(fù)合材料、輕化工程、包裝工程、紡織工程、生物工程和環(huán)境工程等許多非高分子專業(yè)都將高分子相關(guān)知識(shí)作為必修課和選修課。

非本專業(yè)《高分子化學(xué)與物理》教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)在于闡述現(xiàn)代高分子科學(xué)已成熟的基本概念、基本知識(shí)、基本原理和基本測(cè)試方法，對(duì)涉及高分子科學(xué)研究前沿的理論、測(cè)試方法以及高分子的新產(chǎn)品介紹等內(nèi)容點(diǎn)到為止，該課程的學(xué)習(xí)為輕化工程專業(yè)學(xué)生開(kāi)啟了一扇通往高分子科學(xué)的窗戶，引導(dǎo)學(xué)生了解高分子化學(xué)在高分子學(xué)科中的地位，通曉課程的主要研究對(duì)象和研究?jī)?nèi)容，為后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)和高分子在染整中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)[1，2]。通過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐證實(shí)，對(duì)于輕化工程專業(yè)（染整方向）的本科生來(lái)說(shuō)，《高分子化學(xué)與物理》課程教學(xué)呈現(xiàn)以下幾方面的特點(diǎn)。

（一）基礎(chǔ)課程，銜接不夠

對(duì)于輕化工程專業(yè)（染整方向）的本科生，高分子的學(xué)習(xí)顯得尤為重要，一方面后續(xù)課程（如《纖維化學(xué)與物理》、《染整工藝原理》和《染料化學(xué)》等）的學(xué)習(xí)必須以高分子為學(xué)科背景，另一方面大學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)、創(chuàng)新學(xué)分實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃和本科畢業(yè)論文等實(shí)踐性環(huán)節(jié)的開(kāi)展也必須要有高分子基礎(chǔ)，因此為了讓染整方向的本科生了解和掌握高分子的基本理論知識(shí)和應(yīng)用，開(kāi)設(shè)了《高分子化學(xué)與物理》學(xué)科平臺(tái)課程。該課程的學(xué)習(xí)必須以《有機(jī)化學(xué)》、《物理化學(xué)》和《無(wú)機(jī)化學(xué)》的課程學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，但江南大學(xué)輕化工程專業(yè)將《高分子化學(xué)與物理》課程設(shè)置在大二下學(xué)期，《物理化學(xué)》等課程也在此學(xué)期開(kāi)設(shè)，因此課程開(kāi)設(shè)時(shí)間過(guò)早，缺乏基礎(chǔ)課程的知識(shí)，建議在大三上學(xué)期開(kāi)設(shè)，以期獲得較好的教學(xué)效果。

（二）內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少，課時(shí)緊張

《高分子化學(xué)與物理》課程主要包括高分子化學(xué)和高分子物理兩個(gè)部分，其中高分子化學(xué)部分包括高分子科學(xué)的發(fā)展歷史、發(fā)展趨勢(shì)，基本概念、分類與命名、基本原理、高分子合成反應(yīng)與方法等，涉及逐步聚合、自由基聚合、離子聚合、配位聚合和共聚合等;高分子物理部分則側(cè)重于高分子的結(jié)構(gòu)（如鏈結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)等）、分子運(yùn)動(dòng)、力學(xué)狀態(tài)與轉(zhuǎn)變，物理性能等。對(duì)于高分子專業(yè)的本科階段，通常會(huì)開(kāi)設(shè)《高分子化學(xué)》和《高分子物理》兩門(mén)課程，分別在32至48學(xué)時(shí)不等;而對(duì)于輕化工程專業(yè)，只開(kāi)設(shè)了《高分子化學(xué)與物理》一門(mén)課程，48學(xué)時(shí)，相對(duì)來(lái)說(shuō)內(nèi)容多、課時(shí)少。在這樣的情況下，教學(xué)活動(dòng)的有效開(kāi)展、課程體系的完善、講授內(nèi)容的連貫與取舍等都顯得非常重要，對(duì)任課老師是一種不小的挑戰(zhàn)。

（三）注重理論，缺乏實(shí)踐

《高分子化學(xué)與物理》是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，但輕化工程專業(yè)只開(kāi)設(shè)理論學(xué)習(xí)課程，沒(méi)有相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程。為了使學(xué)生能夠更好地掌握課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析、解決問(wèn)題能力，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)顯得非常迫切，能夠讓所學(xué)知識(shí)與理論在實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證，注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，讓學(xué)生從最初的原料出發(fā)，選擇合適的聚合方法與聚合反應(yīng)，得到在實(shí)際生活中真正用得上的高分子產(chǎn)品。

二、教學(xué)改革舉措

針對(duì)輕化工程專業(yè)《高分子化學(xué)與物理》的課程特點(diǎn)，結(jié)合本校的實(shí)際情況，要求學(xué)生在理解基本概念和掌握基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上能夠了解高分子的應(yīng)用，重點(diǎn)培養(yǎng)他們的實(shí)踐與創(chuàng)新能力，作者經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐和摸索，總結(jié)了幾點(diǎn)教學(xué)改革舉措。

（一）規(guī)劃本科培養(yǎng)方案，合理調(diào)整課程設(shè)置

目前我校輕化工程專業(yè)的課程設(shè)置還存在一定的問(wèn)題，建議對(duì)本科培養(yǎng)方案進(jìn)行修改，在《高分子化學(xué)與物理》授課前完成《有機(jī)化學(xué)》、《物理化學(xué)》和《無(wú)機(jī)化學(xué)》等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，這樣才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)興趣，便于更好地掌握相關(guān)理論與知識(shí)。

（二）多媒體資源課件與傳統(tǒng)板書(shū)有效結(jié)合

多媒體課件具有豐富表現(xiàn)力、良好交互性和極大共享性等特點(diǎn)，它可以將枯燥乏味的理論知識(shí)直觀化和形象化，能夠充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。但在運(yùn)用多媒體教學(xué)的同時(shí)也出現(xiàn)了諸如教師幾乎不寫(xiě)板書(shū)，學(xué)生不記筆記等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了教與學(xué)的質(zhì)量。建議對(duì)任課教師的教學(xué)大綱、考核方式、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)等相關(guān)教學(xué)文件進(jìn)行監(jiān)督，要求授課過(guò)程中課件放映與傳統(tǒng)板書(shū)相結(jié)合，將學(xué)生上課情況、學(xué)生主動(dòng)參與積極性、平時(shí)作業(yè)等與學(xué)生的最終成績(jī)掛鉤，進(jìn)行綜合評(píng)定。

（三）增設(shè)實(shí)驗(yàn)課程，提高學(xué)生實(shí)踐能力

《高分子化學(xué)與物理》是一門(mén)理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程，實(shí)驗(yàn)課是對(duì)理論課學(xué)習(xí)的有效補(bǔ)充，通過(guò)直觀的現(xiàn)象和結(jié)果驗(yàn)證理論學(xué)習(xí)的真實(shí)性，幫助學(xué)生理解所學(xué)理論知識(shí)，因此實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)顯得尤為重要，建議在輕化工程專業(yè)開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課程，但涉及的實(shí)驗(yàn)眾多，要求任課老師充分考慮實(shí)驗(yàn)的可操作性、重復(fù)性和可行性等方面，認(rèn)真編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)講義。此外，學(xué)校和學(xué)院應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)室配套設(shè)施建設(shè)，突破實(shí)驗(yàn)教學(xué)完全依附于理論課程教學(xué)的傳統(tǒng)框架，增加啟發(fā)式實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)所占比例額，注重驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、啟發(fā)式實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)有效結(jié)合，開(kāi)動(dòng)學(xué)生的思維，發(fā)揮學(xué)生的潛質(zhì)，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

（四）理論聯(lián)系實(shí)際，注重啟發(fā)式教學(xué)

《高分子化學(xué)與物理》是一門(mén)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較抽象、枯燥的課程，但它也是一門(mén)應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，高分子材料用途廣泛，遍及現(xiàn)代社會(huì)生活中衣、食、住、行、用等各個(gè)方面，因而在課程講授時(shí)注重理論聯(lián)系實(shí)際，將抽象的概論、理論與實(shí)際應(yīng)用有機(jī)結(jié)合，將對(duì)課堂教學(xué)效果起到重要的促進(jìn)作用。

三、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

（一）培養(yǎng)方案中開(kāi)設(shè)新生研討課和專業(yè)導(dǎo)論課

為了提高學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)同感以及學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，可以嘗試在本科培養(yǎng)方案中針對(duì)大學(xué)新生開(kāi)設(shè)新生研討課和專業(yè)導(dǎo)論課，以趣味講座和座談的方式進(jìn)行專業(yè)介紹，了解專業(yè)背景，告知學(xué)生輕化工程這個(gè)專業(yè)是以化學(xué)與高分子為學(xué)科背景的，加強(qiáng)學(xué)科平臺(tái)課程的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。

（二）實(shí)施學(xué)生雙導(dǎo)師制

全面推進(jìn)學(xué)生雙導(dǎo)師制是確保創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要手段，企業(yè)導(dǎo)師和校內(nèi)導(dǎo)師組成課程小組，共同確定課程教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教材及承擔(dān)教學(xué)任務(wù)，使專業(yè)理論課程與行業(yè)實(shí)際需求緊密結(jié)合。

（三）強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)課程采用自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)大綱的規(guī)范下完成實(shí)驗(yàn)要求，將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、啟發(fā)式實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合。在國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目、江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目和江南大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目等資助下，實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練的全參與和全覆蓋，指導(dǎo)教師從選題開(kāi)始就應(yīng)該注重基礎(chǔ)理論知識(shí)在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，達(dá)到學(xué)以致用的目標(biāo)。

（四）強(qiáng)化學(xué)生的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)

畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是學(xué)生畢業(yè)離校前最后一個(gè)實(shí)踐性環(huán)節(jié)，也是所學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)得到充分應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此可以從課題的選擇、采取的技術(shù)路線、擬采用的研究方法和達(dá)到的預(yù)期目標(biāo)等方面進(jìn)行合理規(guī)劃與設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮學(xué)生所學(xué)知識(shí)與理論的應(yīng)用，提升學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的綜合能力，強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)。同時(shí)，輕化工程專業(yè)的畢業(yè)生中從事與高分子相關(guān)行業(yè)的人數(shù)眾多，學(xué)科交叉特色鮮明，為學(xué)生的出國(guó)深造、攻讀研究生和就業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的高分子基礎(chǔ)。

四、結(jié)語(yǔ)

根據(jù)國(guó)內(nèi)外行業(yè)需求和自身特色，通過(guò)教學(xué)改革與實(shí)踐，圍繞復(fù)合型、創(chuàng)新型染整專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合、教學(xué)和科研相結(jié)合、校內(nèi)與校外相結(jié)合、科學(xué)素養(yǎng)與人文情懷相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式，注重理論知識(shí)的傳授與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)相結(jié)合，全面提高和調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生的學(xué)習(xí)與工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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篇(2)

關(guān)鍵詞新型高分子材料

1新型高分子材料的分類

1.1高分子分離膜

高分子分離膜是用高分子材料制成的具有選擇透過(guò)性功能的半透性薄膜。與以溫度梯度、壓力差、電位差或濃度梯度為動(dòng)力，使液體混合物、氣體混合物或有機(jī)物、無(wú)機(jī)物的溶液等分離技術(shù)相比，具有高效、省能和潔凈的特點(diǎn)，因而被認(rèn)為是支撐新技術(shù)革命的重大技術(shù)。膜的形式有多種，一般用的是空中纖維和平膜。應(yīng)用高分子分離膜的推廣可以獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1.2高分子磁性材料

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

1.3光功能高分子材料

所謂光功能高分子材料指的是能夠?qū)膺M(jìn)行吸收、透射、轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存的一類高分子材料。這類材料主要包括光記錄材料、光導(dǎo)材料、光加工材料、光轉(zhuǎn)換系統(tǒng)材料、光學(xué)用塑料、光導(dǎo)電用材料、光合作用材料、光顯示用材料等。光功能高分子材料可以制成品種繁多的線性光學(xué)材料，像普通的安全玻璃、各種棱鏡、透鏡等。利用高分子材料曲線傳播的特性，又以開(kāi)發(fā)出非線性的光學(xué)元件，如塑料光導(dǎo)纖維等。先進(jìn)的信息儲(chǔ)存元件光盤(pán)的基本材料就是高性能的聚碳酸脂和有機(jī)玻璃。

2開(kāi)發(fā)新型高分子材料的重要意義

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

3新型高分子材料的應(yīng)用

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

4結(jié)語(yǔ)

新型的高分子材料已經(jīng)滲透于人類生活的各個(gè)方面。材料是是人類生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，人類用來(lái)制造各種產(chǎn)品的物質(zhì)，是一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和標(biāo)志。隨著時(shí)代的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，高分子材料作為材料的重要組成部分越來(lái)越能影響人類的生活和工業(yè)的進(jìn)步。不同于我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)研究成熟的一些傳統(tǒng)的材料，高分子材料的研究開(kāi)發(fā)存在著無(wú)窮的潛力。正如一些科學(xué)家預(yù)言的那樣，新型高分子材料的開(kāi)發(fā)很有可能會(huì)帶來(lái)現(xiàn)代材料界的一次重大改革。材料是人類用來(lái)制造各種產(chǎn)品的物質(zhì)，是人類生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和標(biāo)志。我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和高技術(shù)已進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期，需要日益增多的高性能、廉價(jià)的高分子材料，環(huán)境保護(hù)則要求發(fā)展環(huán)境協(xié)調(diào)、高效益的高分子材料制備和改性新技術(shù)，實(shí)施高分子材料綠色工程。作為材料重要組成部分的高分子材料隨著時(shí)代的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，越來(lái)越能影響人類的生活，工業(yè)的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn) 

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

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篇(3)

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)教材；前沿科技；合成有機(jī)高分子化合物；六國(guó)比較

文章編號(hào)：1008-0546（2015）07-0057-03 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2015.07.020

21世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)已廣泛融入到現(xiàn)代生活各個(gè)方面。高中化學(xué)教材中前沿科技知識(shí)的滲透和編入不僅能體現(xiàn)課程綜合化與融合性的要求，更能使學(xué)生深入認(rèn)識(shí)本學(xué)科甚至是交叉學(xué)科領(lǐng)先的科學(xué)技術(shù)[1]，讓學(xué)生意識(shí)到化學(xué)學(xué)習(xí)的意義和價(jià)值，認(rèn)識(shí)到利用化學(xué)知識(shí)解決生活中問(wèn)題的重要性，感受化學(xué)科學(xué)的實(shí)用性和創(chuàng)造性。世界各國(guó)高中化學(xué)教材均將科技前沿知識(shí)滲透到教學(xué)內(nèi)容中作為在教材內(nèi)容創(chuàng)新的重要方面，在保證內(nèi)容選擇的基礎(chǔ)性與時(shí)代性的和諧統(tǒng)一方面各有特色。合成有機(jī)高分子材料是現(xiàn)代科技硬件的重要載體，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥衛(wèi)生、現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及國(guó)防科技、航空航天、信息通訊和生物工程等各個(gè)領(lǐng)域，是化學(xué)前沿科技最具代表性成果之一，也是學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)科技在社會(huì)生活中應(yīng)用最好的學(xué)習(xí)資源。本文以合成有機(jī)高分子材料為切入點(diǎn)，通過(guò)研究世界發(fā)達(dá)國(guó)家高中化學(xué)教材在內(nèi)容選擇、編排與呈現(xiàn)方面滲透前沿科技成果的理念與做法，以期為我國(guó)高中化學(xué)教材內(nèi)容創(chuàng)新提供啟示。

一、研究對(duì)象

研究選取了中國(guó)、日本、澳大利亞、新加坡、美國(guó)、英國(guó)六國(guó)的主流高中化學(xué)教材作為研究對(duì)象，其名稱、出版社、出版信息見(jiàn)表1。

二、內(nèi)容選取

要認(rèn)識(shí)合成有機(jī)高分子材料，“合成有機(jī)高分子化合物”是其重要的基礎(chǔ)。我們從“合成有機(jī)高分子化合物”內(nèi)容入手研究。

1. 選取比例

“合成有機(jī)高分子化合物”包含“合成有機(jī)高分子化合物基礎(chǔ)”（以下簡(jiǎn)稱“合成基礎(chǔ)”，主要包含單體、聚合反應(yīng)、高分子化合物的結(jié)構(gòu)與合成高分子化合物的合成技術(shù)等內(nèi)容）、“合成高分子材料”（主要包含各類合成高分子材料的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、合成、用途、分類及處理等內(nèi)容）、“功能高分子材料”和“復(fù)合材料”四部分內(nèi)容。用該四部分內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)數(shù)目除以“合成有機(jī)高分子化合物”總知識(shí)點(diǎn)數(shù)目，所得百分比來(lái)表示各部分內(nèi)容選取的比例。六國(guó)高中化學(xué)教材中四部分內(nèi)容占“合成有機(jī)高分子化合物”的比例見(jiàn)圖1（左側(cè)餅形圖）。

由圖1可以看出，“合成高分子材料”在六國(guó)教材中均為最主要的內(nèi)容（比例均在60%以上）；其次是“合成基礎(chǔ)”（比例平均在20%～30%）；“功能高分子材料”各國(guó)差異較大：比例最大（11%）為中國(guó)教材，其次是日本教材（8%）、新加坡教材（5%），其他國(guó)家沒(méi)有該部分內(nèi)容；“復(fù)合材料”只有中國(guó)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(xué)纖維”和“合成橡膠”三部分內(nèi)容。用同樣的方法求得圖1右側(cè)餅形圖的數(shù)據(jù)，可以看出，“塑料”在六國(guó)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(xué)纖維”和“合成橡膠”（美國(guó)和英國(guó)教材除外）。

2. 內(nèi)容深度

從學(xué)習(xí)認(rèn)知水平角度分析，發(fā)現(xiàn)，日本教材在“合成高分子材料”、“合成基礎(chǔ)”部分內(nèi)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(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚硅氧烷樹(shù)脂、聚醋酸乙烯酯、密胺樹(shù)脂和離子交換樹(shù)脂共10種；澳大利亞教材提到9種，新加坡教材5種，中國(guó)和英國(guó)教材僅為3種，美國(guó)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(xì)地介紹了每一種聚合物的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)以及聚合反應(yīng)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(xì)介紹聚乙烯、聚氯乙烯這兩種聚合物，其他都是簡(jiǎn)單介紹其性質(zhì)和用途。中國(guó)教材包含的塑料種類雖少，但對(duì)聚乙烯和酚醛樹(shù)脂兩種聚合物的介紹最為詳細(xì)。

在“化學(xué)纖維”部分，日本教材編入的化學(xué)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(zhì)、聚合反應(yīng)方程式、用途這幾個(gè)方面詳細(xì)地一一介紹。中國(guó)教材僅簡(jiǎn)單提及“六大綸”。新加坡教材給出2種，澳大利亞和美國(guó)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(xì)介紹其性質(zhì)或符號(hào)以及聚合反應(yīng)方程式或用途。中國(guó)教材僅講到順丁橡膠一種，但從特點(diǎn)、聚合方程式以及橡膠的硫化和用途等方面很詳細(xì)地進(jìn)行了介紹。美國(guó)教材僅提到丁苯橡膠的符號(hào)。

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

3. 課程功能實(shí)現(xiàn)

從教材中“合成有機(jī)高分子化合物”內(nèi)容的課程功能實(shí)現(xiàn)角度分析，我們發(fā)現(xiàn)六國(guó)教材中澳、新、美、英教材更加注重對(duì)科學(xué)方法的教育：

（1）實(shí)施技術(shù)方法教育。澳大利亞教材把“合成有機(jī)高分子化合物”作為技術(shù)教育的重要內(nèi)容，占用一節(jié)的篇幅詳細(xì)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(shù)，以及各種手段和技術(shù)的應(yīng)用[2]。澳大利亞教材中該部分內(nèi)容將高分子合成的基礎(chǔ)原理和化工生產(chǎn)結(jié)合起來(lái)，是合成理論過(guò)渡到實(shí)踐的橋梁，實(shí)現(xiàn)了合成技術(shù)的“工藝化”，是培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的有效內(nèi)容。

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

（3）提升實(shí)踐能力。澳大利亞和美國(guó)教材詳細(xì)列出了塑料制品的回收標(biāo)識(shí)、代表的類型名稱及性質(zhì)、應(yīng)用。回收標(biāo)識(shí)也是健康證，學(xué)生可以在生活中根據(jù)編號(hào)來(lái)判斷塑料的種類和質(zhì)量，從而有利于幫助學(xué)生學(xué)會(huì)鑒別化學(xué)信息的真?zhèn)魏推焚|(zhì)，養(yǎng)成獨(dú)立思考及反思的能力，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，同時(shí)啟發(fā)學(xué)生學(xué)會(huì)利用分類的方法解決生活中的化學(xué)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生將化學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去，提升學(xué)生的實(shí)踐能力。

三、組織編排分析

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

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

依據(jù)教材編寫(xiě)所體現(xiàn)的課程觀分類，其組織編排方式有2種類型：（1）學(xué)科中心設(shè)計(jì)取向。中、美、新教材以有組織的學(xué)科知識(shí)作為教材設(shè)計(jì)的基點(diǎn)，按照學(xué)科結(jié)構(gòu)為中心來(lái)組織學(xué)習(xí)內(nèi)容[3]；（2）社會(huì)生活問(wèn)題中心設(shè)計(jì)取向。日、澳、英教材以生活、社會(huì)問(wèn)題作為教材編寫(xiě)設(shè)計(jì)的基點(diǎn)，巧妙地將合成有機(jī)高分子化合物與生活實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，使學(xué)生在潛移默化中學(xué)會(huì)利用所學(xué)知識(shí)原理更科學(xué)、深入地認(rèn)識(shí)、利用生活中的有機(jī)高分子材料，更大限度地實(shí)現(xiàn)其教學(xué)價(jià)值。

另外，各國(guó)教材組織編排各具特色：（1）日本和澳大利亞教材設(shè)置了章的上級(jí)標(biāo)題――“研究領(lǐng)域”，使知識(shí)體系更加系統(tǒng)、清晰；（2）澳大利亞和新加坡教材的節(jié)標(biāo)題設(shè)置詳細(xì)、具體，核心概念界定清晰。中國(guó)教材章下的節(jié)標(biāo)題少，每個(gè)節(jié)標(biāo)題包含內(nèi)容范圍過(guò)大，且節(jié)標(biāo)題下的小標(biāo)題很少，導(dǎo)致框架不清晰，文字閱讀量大，不利于學(xué)生進(jìn)行信息提取，加之該部分知識(shí)內(nèi)容多，分類復(fù)雜，這無(wú)形之中加大了學(xué)生學(xué)習(xí)難度。

四、結(jié)論與啟示

通過(guò)對(duì)六國(guó)教材“合成有機(jī)高分子化合物”內(nèi)容分析和組織編排的比較，我們可以獲得如下結(jié)論：

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

我國(guó)高中化學(xué)教材在核心內(nèi)容的選取上同各國(guó)一致，并采取由淺入深螺旋式的組織編排方式，這些是值得肯定的，但合成高分子化合物類型單一，缺乏與生活相聯(lián)系和對(duì)科學(xué)方法的滲透這些問(wèn)題值得我們深思。由此我們提出如下建議：在內(nèi)容選取方面，應(yīng)適當(dāng)豐富合成高分子化合物的種類；充分發(fā)揮前沿科技類內(nèi)容所特有的教育功能，注重對(duì)技術(shù)方法、環(huán)保意識(shí)、實(shí)踐能力和批判性思維的教育，全面提升學(xué)生的應(yīng)用和創(chuàng)新能力。在組織編排上，前沿科技類內(nèi)容更適合采取社會(huì)生活問(wèn)題中心設(shè)計(jì)編排，注重化學(xué)與社會(huì)生活實(shí)際的緊密聯(lián)系；對(duì)于內(nèi)容繁雜的部分建議采用細(xì)致詳細(xì)的標(biāo)題設(shè)置，同時(shí)可選擇性增設(shè)“研究領(lǐng)域”等標(biāo)題。

參考文獻(xiàn)

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篇(4)

關(guān)鍵詞：高分子材料,；材料成型； 控制技術(shù)

中圖分類號(hào)： TB324文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

前言

隨著現(xiàn)代社會(huì)科技水平的提高和科技工作者的努力，高分子材料成型技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，在現(xiàn)代化的工業(yè)建設(shè)中起著越來(lái)越重要的作用。下面通過(guò)簡(jiǎn)要敘述高分子材料成型的基本原理、高分子材料成型過(guò)程中的控制。探析高分子材料成型及其控制技術(shù)。

1.高分子材料成型的基本原理及問(wèn)題

通常，在傳統(tǒng)的高分子工業(yè)生產(chǎn)中,高分子材料的制備和加工成型是兩個(gè)截然不同的工藝過(guò)程。制備過(guò)程主要是化學(xué)過(guò)程：?jiǎn)误w、催化劑及其他助劑通過(guò)反應(yīng)堆或其他合成反應(yīng)器生成聚合物。聚合反應(yīng)往往需要幾小時(shí)甚至數(shù)十小時(shí), 部分聚合反應(yīng)還需要在高溫、高壓或真空等條件下進(jìn)行。聚合反應(yīng)結(jié)束后再分離、提純、脫揮和造粒等后處理工序。制備過(guò)程流程長(zhǎng)、能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重,增加了制造成本。合成的聚合物再通過(guò)加工成型,得到制品。一般采用擠塑、注塑、吹塑或壓延等成型工藝,設(shè)備投資大。此外,加工過(guò)程中,聚合物需要再次熔融,增加了能耗。高分子材料反應(yīng)加工是將高分子材料的合成和加工成型融為一體,賦予傳統(tǒng)的加工設(shè)備(如螺桿擠出機(jī)等)以合成反應(yīng)器的功能。單體、催化劑及其他助劑或需要進(jìn)行化學(xué)改性的聚合物由擠出機(jī)的加料口加入,在擠出機(jī)中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)形成聚合物或經(jīng)化學(xué)改性的新型聚合物。同時(shí),通過(guò)在擠出機(jī)頭安裝適當(dāng)?shù)目谀?直接得到相應(yīng)的制品。反應(yīng)加工具有應(yīng)周期短(只需幾分到十幾分鐘)、生產(chǎn)連續(xù)、無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的分離提純和溶劑回收等后處理過(guò)程、節(jié)約能源和資源、環(huán)境污染小等諸多優(yōu)點(diǎn)。

高分子材料的性能不僅依賴于大分子的化學(xué)和鏈結(jié)構(gòu),而且在很大程度上依賴于材料的形態(tài)。聚合物形態(tài)主要包括結(jié)晶、取向等, 多相聚合物還包括相形態(tài)( 如球、片、棒、纖維及共連續(xù)相等) 。聚合物制品形態(tài)主要是在加工過(guò)程中復(fù)雜的溫度場(chǎng)與外力場(chǎng)作用下原位形成的。

高分子反應(yīng)加工分為兩個(gè)部分：反應(yīng)擠出和反應(yīng)注射成型。目前國(guó)內(nèi)外研究與開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)集中在反應(yīng)擠出領(lǐng)域。高分子材料的反應(yīng)擠出通常包括兩個(gè)方面：一是將反應(yīng)單體、對(duì)話及核反應(yīng)助劑直接引入螺桿擠出機(jī),在連續(xù)擠出的過(guò)程中發(fā)生聚合反應(yīng),生成聚合物；二是將一種或數(shù)種聚合物引入螺桿擠出機(jī), 并在擠出機(jī)的適當(dāng)部位加入反應(yīng)單體、催化劑或反應(yīng)助劑, 在連續(xù)擠出的過(guò)程中,使單體發(fā)生均聚或與聚合物共聚,或使聚合物間發(fā)生偶聯(lián)、接枝、酯交換等反應(yīng), 對(duì)聚合物進(jìn)行化學(xué)改性或形成新的聚合物。反應(yīng)加工過(guò)程中涉及的化學(xué)反應(yīng)有自由基引發(fā)聚合、負(fù)( 或正) 離子引發(fā)聚合、縮聚、加聚等多種反應(yīng)類型, 與傳統(tǒng)反應(yīng)需數(shù)小時(shí)或十幾小時(shí)相比,其反應(yīng)時(shí)間往往只有幾分鐘或幾十分鐘。

高分子材料的合成和制備一般是由幾個(gè)化工單元操作組成的,高分子反應(yīng)加工把多個(gè)單元操作熔為一體,有關(guān)能量的傳遞和平衡,物料的輸運(yùn)和平衡問(wèn)題,與一般單個(gè)化工單元操作截然不同。由于反應(yīng)加工過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)(聚合)多為放熱反應(yīng),傳統(tǒng)聚合過(guò)程是利用溶劑和緩慢反應(yīng)解決傳熱與傳質(zhì)問(wèn)題的,而在聚合反應(yīng)加工過(guò)程中,物料的溫度在數(shù)分鐘內(nèi)將達(dá)到 400-800℃,若不將反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱及時(shí)的脫除,物料將發(fā)生降解和炭化。傳統(tǒng)的加工過(guò)程是通過(guò)設(shè)備給聚合物加熱,而聚合反應(yīng)加工中是需要快速將聚合生成的熱量通過(guò)設(shè)備移去,因此,必須從化學(xué)工程和工程熱物理學(xué)兩個(gè)方面開(kāi)展相應(yīng)的基礎(chǔ)研究。

高分子材料的物理機(jī)械性能、熱性能、加工性能等均取決于其化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和凝聚態(tài)的形態(tài)結(jié)構(gòu),而高分子材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)則與加工工藝有著密切的關(guān)系。

流變學(xué)是研究物體流動(dòng)和變形的科學(xué),高分子材料流變學(xué)是其成型加工成制備的理論基礎(chǔ)。伴隨化學(xué)反應(yīng)的高分子材料的流變性質(zhì)則有其自身的規(guī)律和特點(diǎn)。因此, 研究反應(yīng)加工過(guò)程中的化學(xué)流變學(xué)問(wèn)題將為反應(yīng)加工過(guò)程的正常進(jìn)行和反應(yīng)產(chǎn)物加工成制品提供重要的理論基礎(chǔ)。

2高分子材料成型過(guò)程中的控制

一般說(shuō)來(lái)，在六七十年代主要重視的是單一聚合物在通常加工過(guò)程中的形態(tài)；到了七八十 年代以通常聚合物共混物相形態(tài)形成規(guī)律以及單一聚合物在特殊加工條件下形態(tài)成為主要研究對(duì)象；九十 年代以來(lái),主要從控制聚合物形態(tài)規(guī)律出發(fā), 研究新型聚合物、新型加工過(guò)程中聚合物形態(tài)形成、發(fā)展及調(diào)控, 通過(guò)新型形態(tài)及特殊形態(tài)的形成,獲得性能獨(dú)特的單一或多相高分分子材料。

我國(guó)是自 20 世紀(jì) 80 年代以來(lái),對(duì)聚合物及其共混物在加工中形態(tài)發(fā)展和控制給予了高度重視。方向上大體是與國(guó)際同步的。近年來(lái),我們國(guó)家主要研究?jī)?nèi)容涉及高分子材料加工過(guò)程中形態(tài)控制的科學(xué)問(wèn)題,包括高分子在復(fù)雜溫度、外力等各種外場(chǎng)作用下聚合物形態(tài)結(jié)構(gòu)演化、形成規(guī)律以及在溫度、壓力等各種極端狀態(tài)下高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。在已取得的理論成果知道下,開(kāi)發(fā)了多種新型高分子材料,有的產(chǎn)生了良好經(jīng)濟(jì)效益。多數(shù)聚合物多相體系不相溶,給共混物加工中形態(tài)控制和穩(wěn)定帶來(lái)困難。通常是加入第三組分改善體系的相容性。聚合物加工中制品處于非等溫場(chǎng)中,制品溫度對(duì)其形態(tài)及性能有很大影響。但在通常聚合物加工中制品溫度控制非常盲目,原因是很難知道不同制品位置溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系。關(guān)鍵是要弄清楚聚合物及其共混物在非等溫場(chǎng)作用下制品溫度隨時(shí)間變化關(guān)系。研究微纖對(duì)基體聚合物結(jié)晶形態(tài)、結(jié)構(gòu)的影響,發(fā)現(xiàn)不僅拉伸流動(dòng)行式成核和纖維成核,而且發(fā)現(xiàn)纖維在拉伸流動(dòng)場(chǎng)作用下輔助成核。將導(dǎo)電離子組裝到微纖中, 使微纖在體系中形成導(dǎo)電三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而顯著降低體系的導(dǎo)電逾滲值和獨(dú)特的 PTC(電阻正溫度效應(yīng))和 NTC(電阻負(fù)溫度效應(yīng))效應(yīng)。

高分子材料的形態(tài)與物理力學(xué)性能之間有密不可分的關(guān)系,這是高分子材料研究中的一個(gè)永恒課題。與其他材料相比, 高分子材料的形態(tài)表現(xiàn)出特有的復(fù)雜性：高分子鏈有復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、共聚構(gòu)型和剛?cè)嵝?可以通過(guò)現(xiàn)有的合成方法進(jìn)行分子設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)調(diào)整；高分子長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)使得其熔體有粘彈性；高分子的馳豫時(shí)間很寬,并在很小的應(yīng)變作用下出現(xiàn)強(qiáng)烈的非線。

3高分子材料的發(fā)展趨勢(shì)

高分子材料的高性能化：現(xiàn)有的高分子材料雖已有很高的強(qiáng)度和韌性,某些品種甚至超過(guò)鋼鐵,但從理論上推算,還有很大的潛力。另外,為了各方面的應(yīng)用, 進(jìn)一步提高耐高溫、耐磨、耐老化等方面的性能是高分子材料發(fā)展的重要方向。改善加工成形工藝、共混、復(fù)合等方法, 是提高性能的主要途徑。

高分子材料的功能化：高功能化主要是指具有特定作用能力的高分子材料。這種特定作用能力, 即“特定功能”是由于高分子上的基團(tuán)或分子結(jié)構(gòu)或兩者共同作用的結(jié)果。這類高分子材料又稱為功能高分子。例如, 高吸水性材料、光致抗蝕材料、高分子分離膜、高分子催化劑等,都是功能化方面的研究方向。

高分子材科的生物化：生物化是高分子材料發(fā)展最快的一個(gè)方向。各種醫(yī)用高分子就屬于這一范疇。有人認(rèn)為,除人腦僅 1.5kg 重的大腦外,其他一切器官均可用高分子材料代替。此外, 生命的基礎(chǔ),細(xì)胞、蛋白質(zhì)、胰島素等也均屬于高分子。生物化于是成為高分子科學(xué)的一個(gè)最主要發(fā)展方向。如合成或模擬天然高分子,使之具有類似的生物活性,代替天然的組織或器官。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在科技日益進(jìn)步的今天，我國(guó)必須走具有中國(guó)特色的發(fā)展高分子材料成型加工技術(shù)與裝備的道路，把握技術(shù)前沿，培育自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。促進(jìn)科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)界的結(jié)合，加快成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的進(jìn)程，加快我國(guó)高分子材料成型加工高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是必由之路。

參考文獻(xiàn)：

[1] 高分子材料的發(fā)展方向.國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì).高分子材料科學(xué).科學(xué)出版社，1994.

[2] 史玉升,李遠(yuǎn)才,楊勁松.高分子材料成型工藝[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

篇(5)

1. 編寫(xiě)具有特色的實(shí)驗(yàn)教材

實(shí)驗(yàn)教材是學(xué)生實(shí)踐課程的主要學(xué)習(xí)工具。為使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)更好的驗(yàn)證課堂教學(xué)理論，我們根據(jù)本校的實(shí)驗(yàn)條件編寫(xiě)了供高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程使用的參考資料。其特點(diǎn)在于所含聚合反應(yīng)類型全面，實(shí)驗(yàn)貼近生活、有趣味性，制備了一些生活中常用的高分子產(chǎn)品，安排了一些探索性、設(shè)計(jì)性以及綜合性實(shí)驗(yàn)，以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。

2. 建設(shè)實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)站

建設(shè)實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)站，把可開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)都列入其中，并將實(shí)驗(yàn)大綱、講義和課件等內(nèi)容都放在網(wǎng)絡(luò)上，讓學(xué)生充分了解課程安排、課程要求等課程信息，可通過(guò)網(wǎng)上的資料提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的注意事項(xiàng)等。同時(shí)，網(wǎng)站的建設(shè)加入了對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟、儀器構(gòu)造、操作規(guī)程等的介紹，避免了實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)過(guò)程中不必要的講解時(shí)間，增加學(xué)生自主學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間。

在高分子實(shí)驗(yàn)課中開(kāi)展網(wǎng)上選課，將所有實(shí)驗(yàn)的信息放在網(wǎng)上，讓學(xué)生在可開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課范圍內(nèi)選擇自己感興趣的實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生求知的主動(dòng)性和積極性。

3. 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目

高分子化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容主要是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)或指導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)，是促進(jìn)學(xué)生形成化學(xué)概念、理解和鞏固化學(xué)知識(shí)的一種手段, 是一種依附于概念和理論的添加劑，處于一種從屬地位,學(xué)生僅僅是按照教材已經(jīng)規(guī)定好的實(shí)驗(yàn)操作步驟做一些重復(fù)性的工作，缺乏系統(tǒng)性、探索性和實(shí)用性,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高[2]。為適應(yīng)高分子科學(xué)的飛速發(fā)展, 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)高分子化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生去了解、學(xué)習(xí)、探索高分子化學(xué)的學(xué)科領(lǐng)域及高分子材料的來(lái)源，提高學(xué)生的動(dòng)手能力、思維能力、求異能力、創(chuàng)新能力和科研能力，有必要對(duì)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目進(jìn)行改革和探索。

為使學(xué)生畢業(yè)后盡快適應(yīng)突飛猛進(jìn)的高分子領(lǐng)域, 我們認(rèn)真做好現(xiàn)有教材的知識(shí)傳授,結(jié)合重慶理工大學(xué)高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)的特點(diǎn)及實(shí)際情況，精選出具有代表性的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，旨在讓學(xué)生掌握高分子化學(xué)的基礎(chǔ)理論和基本操作技能與實(shí)驗(yàn)方法。

由于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)大多都屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新性不強(qiáng)，教學(xué)內(nèi)容僵化，不利于學(xué)生創(chuàng)造思維能力的發(fā)揮,不利于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,學(xué)生的動(dòng)手能力受到一定的限制,甚至可能使部分學(xué)生產(chǎn)生惰性的問(wèn)題[4]。因此，我們對(duì)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一系列調(diào)整，例如在制備聚甲基丙烯酸甲酯的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們讓學(xué)生在制備的過(guò)程中，將自己的大頭貼等嵌入制件，自制鑰匙扣，手機(jī)鏈等小工藝品，這樣大大調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，在制備的過(guò)程中，學(xué)生更加積極的思考，并與老師交流互動(dòng)，明顯提高了教學(xué)效果。在增加趣味性實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，我們還開(kāi)發(fā)了一些聯(lián)系生活實(shí)際的應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中突出材料的有用性，使學(xué)生親自體驗(yàn)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)用價(jià)值, 激發(fā)創(chuàng)造動(dòng)機(jī)。

此外，我們改一些基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)為探索性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)所用藥品并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，最終制得產(chǎn)物。由于不同的學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程不同,使得學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中認(rèn)真觀察，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的問(wèn)題積極思考并與指導(dǎo)老師交流。通過(guò)這樣的過(guò)程不但對(duì)實(shí)驗(yàn)的基本理論、基本概念理解更加透徹,同時(shí)提高了學(xué)生的思維邏輯性、嚴(yán)密性，對(duì)學(xué)生的全面發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用。

在學(xué)生都具備一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，掌握了一定的實(shí)驗(yàn)技能后開(kāi)設(shè)具有工程特色的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，這些項(xiàng)目可以是老師的科研項(xiàng)目，也可以是學(xué)生自主設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。要求每位學(xué)生進(jìn)行一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)，通過(guò)教學(xué)與科研相結(jié)合，學(xué)生可以系統(tǒng)地掌握原料的合成、高分子材料的制備及高分子材料性能與表征方法。用高水平的科研帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要求學(xué)生以論文形式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并認(rèn)真分析討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有利于提高學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新意識(shí)和綜合分析能力。

4. 完善實(shí)驗(yàn)考核方式

為了客觀、全面地反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)綜合能力，我們完善了實(shí)驗(yàn)的考核方式，將實(shí)驗(yàn)成績(jī)分為四個(gè)部分：(1)平時(shí)成績(jī),占總成績(jī)的10 %，主要包括:出勤、預(yù)習(xí)報(bào)告、回答問(wèn)題等；(2)操作成績(jī),占總成績(jī)的30 %,主要包括：儀器的安裝、操作的規(guī)范性以及實(shí)驗(yàn)安全，實(shí)驗(yàn)衛(wèi)生等；(3)實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī),占總成績(jī)的30 % ,主要包括：實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c原理及實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象、結(jié)果與討論等；(4)實(shí)驗(yàn)考試成績(jī)，占總成績(jī)的30%，教師根據(jù)本學(xué)期所開(kāi)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提出考試題目，重點(diǎn)考核實(shí)驗(yàn)機(jī)理、儀器的安裝與拆卸、實(shí)驗(yàn)過(guò)程與現(xiàn)象，學(xué)生隨機(jī)抽題，現(xiàn)場(chǎng)完成。以上實(shí)驗(yàn)考核方式的完善，有利于改善學(xué)風(fēng)，提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性與實(shí)驗(yàn)綜合素質(zhì)。

篇(6)

關(guān)鍵詞：高職；高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)；內(nèi)容；改革

《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》是高分子材料加工技術(shù)專業(yè)一門(mén)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，是以高中（包括中專、技校、職高）化學(xué)基礎(chǔ)為起點(diǎn)，以高分子化學(xué)知識(shí)為核心內(nèi)容，融入高分子化學(xué)所必要的無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)知識(shí)，構(gòu)建本專業(yè)基本的化學(xué)知識(shí)體系，培養(yǎng)本專業(yè)所需化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作基本技能，為學(xué)習(xí)后續(xù)的《塑料材料》、《高分子材料成型加工基礎(chǔ)》、《塑料測(cè)試技術(shù)》、《塑料混配技術(shù)》、《塑料成型技術(shù)》等課程打基礎(chǔ)。顯然該課程是高分子材料加工技術(shù)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。但從目前該課程的內(nèi)容體系來(lái)看，學(xué)科體系明顯，內(nèi)容體系仍是無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)及高分子化學(xué)知識(shí)體系的機(jī)械組合，其結(jié)果是課程內(nèi)容多而雜，理論深而澀，給該課程的教學(xué)帶來(lái)困難而且教學(xué)效果欠佳，可以認(rèn)為目前該課程體系無(wú)法適應(yīng)高職教育的要求，所以很有必要對(duì)該門(mén)課程的內(nèi)容進(jìn)行改革。

一、課程教學(xué)內(nèi)容改革的依據(jù)

本門(mén)課程教學(xué)內(nèi)容改革的依據(jù)主要考慮如下三點(diǎn)：第一是考慮高分子材料加工技術(shù)畢業(yè)生主要就業(yè)崗位對(duì)化學(xué)知識(shí)、技能及態(tài)度的需要，保證畢業(yè)生在就業(yè)崗位上具有夠用的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與從事化學(xué)實(shí)驗(yàn)室工作的技能；第二是考慮畢業(yè)生職業(yè)生涯發(fā)展的需要，要讓學(xué)生掌握能夠支持其進(jìn)一步提高其專業(yè)水平所需的化學(xué)知識(shí)，為他們的職業(yè)發(fā)展提供后勁；第三是考慮目前高職生源的高中化學(xué)知識(shí)的掌握程度以及學(xué)習(xí)能力的實(shí)際情況。

為了掌握高分子材料加工技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生的主要就業(yè)崗位對(duì)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、技能及態(tài)度的要求，我們對(duì)湖南塑料行業(yè)校企聯(lián)盟企業(yè)進(jìn)行了走訪調(diào)查，調(diào)查的主要企業(yè)有湖南路路通塑業(yè)有限公司、湖南神塑科技有限公司、南車集團(tuán)時(shí)代工程塑料有限公司、湖南科天新材料有限公司、湖南省塑料研究所、湖南益達(dá)塑業(yè)有限公司、株洲三鑫塑膠科技有限公司、株洲創(chuàng)業(yè)塑料有限公司，另外還對(duì)25家塑料加工企業(yè)通過(guò)電子郵件發(fā)送調(diào)查表進(jìn)行了調(diào)查，28家外省企業(yè)進(jìn)行了電話訪問(wèn)調(diào)查，調(diào)查塑料加工企業(yè)達(dá)到61家。調(diào)查結(jié)果表明我校高分子材料加工技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)主要有四大技術(shù)工作崗位，分別是塑料擠出技術(shù)員崗位、塑料注射技術(shù)員崗位、塑料配方技術(shù)員崗位、塑料測(cè)試技術(shù)員崗位。我們根據(jù)這四個(gè)主要技術(shù)崗位所需要的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，發(fā)出問(wèn)卷調(diào)查表207份，回收調(diào)查表198份。《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容需求調(diào)查表如表1所示。

從調(diào)查表中我們可以看出，《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》七個(gè)單元的內(nèi)容對(duì)我校畢業(yè)生主要就業(yè)崗位都是需要的，其中以塑料配方技術(shù)員對(duì)《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》知識(shí)要求最高，統(tǒng)計(jì)需要數(shù)據(jù)達(dá)到1247次，其它三個(gè)就業(yè)的主要崗位對(duì)《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》內(nèi)容要求相關(guān)不大，均超過(guò)了1100次，就業(yè)的其它崗位對(duì)本門(mén)課程的要求相對(duì)不高，只有934次。由此我們可以得出，《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》對(duì)本專業(yè)主要就業(yè)技術(shù)崗位來(lái)說(shuō)非常重要，但對(duì)在其它崗位上就業(yè)的畢業(yè)生重要性相對(duì)降低。就各單元來(lái)說(shuō)，以“碳鏈高聚物及其單體”單元最為重要，調(diào)查表中統(tǒng)計(jì)次數(shù)達(dá)964次，調(diào)查企業(yè)對(duì)象認(rèn)為最不重要的內(nèi)容是“高聚物合成”單元，只有573次，其次不重要的是“高聚物化學(xué)反應(yīng)”單元，為707次，其它單元的統(tǒng)計(jì)次數(shù)多在800次左右，這幾個(gè)單元的內(nèi)容是可以認(rèn)為是很重要的。

通過(guò)本次調(diào)查，我們知道了《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》哪些內(nèi)容對(duì)畢業(yè)生就業(yè)崗位是最重要及很重要的，哪些內(nèi)容相對(duì)不重要，為我們對(duì)《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)內(nèi)容的選取找到了可靠的依據(jù)。

對(duì)于教學(xué)內(nèi)容的選取我們也不能完全采取實(shí)用主義的辦法，也就是說(shuō)不是采用學(xué)生在企業(yè)的就業(yè)崗位用到那些知識(shí)我們就教授那些知識(shí)，高等職業(yè)教育屬于國(guó)民教育序列中的高等教育，還需要考慮學(xué)生職業(yè)生涯的發(fā)展，也就是說(shuō)為學(xué)生提供能夠支撐其后續(xù)發(fā)展所必需的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。采取的措施是在學(xué)生高中化學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，將高等教育層次的化學(xué)基本的原理、理論融入各教學(xué)單元中，提高學(xué)生化學(xué)基本知識(shí)與技能，達(dá)到高分子材料加工技術(shù)專業(yè)大專層次所必需的化學(xué)基礎(chǔ)。

同時(shí)我們還要考慮目前高職生源的實(shí)際情況，目前高職生源一般來(lái)說(shuō)對(duì)高中化學(xué)課程掌握的情況不理想，學(xué)習(xí)能力也有待提高，所以我們選取《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》內(nèi)容時(shí)也不能脫離生源基礎(chǔ)的實(shí)際情況，沒(méi)有必要將過(guò)深的化學(xué)理論納入教學(xué)內(nèi)容，不然學(xué)生無(wú)法掌握教學(xué)內(nèi)容，反而造成不利于提高教學(xué)質(zhì)量的影響，如結(jié)構(gòu)化學(xué)的內(nèi)容、化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的動(dòng)力學(xué)分析等內(nèi)容不必作為《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》的內(nèi)容，以往的教學(xué)實(shí)踐也證明過(guò)深的教學(xué)內(nèi)容對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)本門(mén)課程是不利的。容易造成學(xué)生失去學(xué)習(xí)的信心與興趣，從而從整體上影響課程教學(xué)效果。

二、教學(xué)內(nèi)容的整合

如前所述，目前《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》的內(nèi)容體系是無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)等多門(mén)化學(xué)課的機(jī)械組合，每門(mén)課的教學(xué)課時(shí)在以往的教學(xué)中都在100個(gè)學(xué)時(shí)以上，即總課時(shí)在400學(xué)時(shí)以上，要在96學(xué)時(shí)的《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》這門(mén)課教授完原來(lái)400學(xué)時(shí)以上的內(nèi)容，顯然不對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合是不可能教授完相關(guān)內(nèi)容，所以必須對(duì)高分子材料加工技術(shù)專業(yè)化學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，整合的依據(jù)就有前面所述的三個(gè)考慮。在課程內(nèi)容的整合過(guò)程中，必須防止以前出現(xiàn)的幾大化學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)單的機(jī)械的組合，為此要正確把握好這幾門(mén)化學(xué)基礎(chǔ)課中相關(guān)內(nèi)容的整合和優(yōu)化，按照高分子材料加工技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)知識(shí)、技能及態(tài)度的要求，科學(xué)地進(jìn)行“綜合”，嚴(yán)格地把握好對(duì)相關(guān)課程內(nèi)容“取”與“舍”的尺度。課程內(nèi)容整合是為了改變以往按單一學(xué)科系統(tǒng)分別設(shè)置課程，各課程自成一體，缺乏聯(lián)系，重理論而輕實(shí)踐的現(xiàn)象和課程與課程間的內(nèi)容重復(fù)，為此我們重新設(shè)計(jì)了《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》的內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系，課程內(nèi)容體系如表3所示。

從《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容新體系可以看出，新的內(nèi)容體系打破了原來(lái)的幾大化學(xué)課程內(nèi)容機(jī)械組合的學(xué)科體系，考慮課程的職業(yè)性，是根據(jù)本專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)崗位對(duì)本門(mén)課程知識(shí)、技能及態(tài)度的需要來(lái)設(shè)計(jì)內(nèi)容，沒(méi)有學(xué)科體系的影響。將無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)這四門(mén)課的內(nèi)容根據(jù)職業(yè)崗位的需要進(jìn)行了取舍，整合為一門(mén)課程，即《高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)》。需要調(diào)整課程結(jié)構(gòu)，重新優(yōu)化課程內(nèi)容，處理好相關(guān)內(nèi)容的銜接。高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)以高分子材料為主線，無(wú)機(jī)化學(xué)部分容入各教學(xué)單元中，有機(jī)化學(xué)與高分子化學(xué)知識(shí)密切結(jié)合，物理化學(xué)內(nèi)容也容入相關(guān)教學(xué)單元，舍去過(guò)深理論性教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容結(jié)合實(shí)際，提高學(xué)生學(xué)習(xí)本門(mén)課程的興趣，從而提高教學(xué)效果。課后最后一個(gè)單元是綜合訓(xùn)練，教學(xué)內(nèi)容有高分子溶液的配制、常用高分子材料的鑒別及聚乙烯醇涂料的制備實(shí)驗(yàn)等，這些教學(xué)內(nèi)容結(jié)合生產(chǎn)及生活實(shí)際，很好地實(shí)現(xiàn)了課程教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)實(shí)踐證明，學(xué)生在學(xué)習(xí)這些內(nèi)容時(shí)興趣昂然，取得了較好的教學(xué)效果。

三、課程整合注意問(wèn)題及效果

篇(7)

關(guān)鍵詞：高分子材料專業(yè)；化工原理；教改實(shí)踐；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法

化工原理是一門(mén)綜合性技術(shù)學(xué)科，主要研究化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中有關(guān)的各單元操作的基本原理、所用的典型設(shè)備結(jié)構(gòu)、工藝尺寸設(shè)計(jì)和設(shè)備的選型的共性問(wèn)題。它是綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)，分析和解決化工類型生產(chǎn)中各種物理過(guò)程的工程學(xué)科，主要強(qiáng)調(diào)工程觀點(diǎn)、定量運(yùn)算、實(shí)驗(yàn)技能及設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際。由于其在培養(yǎng)學(xué)生工程科學(xué)及工程技術(shù)的雙重教育任務(wù)中起到重要作用，目前該課程是化工類及相近專業(yè)的一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，很適合現(xiàn)在的“重基礎(chǔ)寬口徑”本科教育的培養(yǎng)理念。筆者所在校的化學(xué)工程專業(yè)、食品工程專業(yè)、制藥專業(yè)、高分子材料與加工專業(yè)和生物化工專業(yè)都開(kāi)設(shè)了該門(mén)課程的教學(xué)任務(wù)。

化工原理教材源自1923年美國(guó)麻省理工學(xué)院的著名教授W.H.Walker等教授發(fā)表的首部著作――Principle of Chemical Engineering。我國(guó)最早是浙江大學(xué)在1927年首建化學(xué)工程系時(shí)開(kāi)設(shè)了該門(mén)課程的。自此有關(guān)化工原理課程的教學(xué)與改革工作開(kāi)始深受學(xué)者們重視，目前化工原理的理論教材正式出版的已達(dá)20多個(gè)版本，同時(shí)發(fā)表的教研論文也有近600篇。然而，目前多數(shù)教材有一個(gè)普遍的特點(diǎn)就是偏重于引介傳統(tǒng)的基礎(chǔ)化工知識(shí)，對(duì)化學(xué)工程類專業(yè)的學(xué)生適應(yīng)性強(qiáng)而缺乏與其他的教學(xué)專業(yè)間的密切聯(lián)系，從而易使其他非化工類專業(yè)的學(xué)生產(chǎn)生教材對(duì)于他們專業(yè)適用性不強(qiáng)的錯(cuò)覺(jué)。這也導(dǎo)致部分的非化工類專業(yè)學(xué)生對(duì)該門(mén)課程學(xué)習(xí)興趣不強(qiáng)。如果將學(xué)生的專業(yè)課程的知識(shí)融入化工課程原理的教學(xué)中，以化工原理知識(shí)在非化工類相關(guān)專業(yè)中的應(yīng)用為切入點(diǎn)引導(dǎo)這類專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是很重要的。

高分子材料與加工專業(yè)是以相對(duì)分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復(fù)合材料等為研究對(duì)象研究其合成改性和加工成型等的一門(mén)科學(xué)。這有別于多數(shù)化工原理教材中引述的小分子物質(zhì)如水、苯或甲苯等常規(guī)化學(xué)品的。如何將化工原理知識(shí)和高分子材料加工應(yīng)用實(shí)例結(jié)合起來(lái)教學(xué)，從而提高該專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)該門(mén)課程的積極性，筆者圍繞著教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等，在課堂上開(kāi)展了一系列的教改實(shí)踐與嘗試，并獲得了好的效果。

一、闡明高分子生產(chǎn)加工與化工生產(chǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系高分子材料加工涉及的通常是高分子材料成型加工方法，化工原理課程也是海南大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我校”）高分子材料與工程專業(yè)的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課。學(xué)生在初學(xué)化工原理時(shí)可能感覺(jué)與高分子加工技術(shù)相差較大，對(duì)將來(lái)專業(yè)知識(shí)沒(méi)有直接幫助，學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性均難以充分調(diào)動(dòng)，甚至還易產(chǎn)生消極抵觸的情緒。因此，在課程剛開(kāi)始的緒論這一章的教學(xué)中在介紹什么是化學(xué)工業(yè)過(guò)程時(shí)筆者不以教材里的傳統(tǒng)化工加工為例，而是詳舉高分子行業(yè)中運(yùn)用化工原理知識(shí)進(jìn)行材料加工處理的實(shí)例，提前介紹一些高分子材料加工的方法，拉近學(xué)生與傳統(tǒng)化工加工技術(shù)的距離，讓學(xué)生理解高分子加工的一些操作與傳統(tǒng)化工類的操作間的異同點(diǎn)，以便消除同學(xué)們內(nèi)心的疑惑，指明高分子材料加工專業(yè)的同學(xué)學(xué)習(xí)化工原理知識(shí)的必要性。

如天然橡膠的初加工是海南（以下簡(jiǎn)稱“我省”）省的特色產(chǎn)業(yè)也是我校高分子材料專業(yè)的一個(gè)重要方向。從天然橡膠樹(shù)上采割的膠乳經(jīng)過(guò)一系列的處理得到干膠產(chǎn)品（如圖所示）。在這個(gè)過(guò)程中干燥、濃縮、壓片等操作與傳統(tǒng)化工生產(chǎn)中的相關(guān)的單元操作一樣，所用的基本原理相同，設(shè)備基本通用。

高分子材料如聚乙烯的合成中乙烯氣體在常壓常溫下，加壓輸送合成前的加熱升溫操作及反應(yīng)后產(chǎn)物的分離與傳統(tǒng)化工專業(yè)的流體輸送原理及加熱原理是相同的，所用設(shè)備是相通的。二、將高分子加工工藝融入化工原理的課程教學(xué)中在高分子材料的加工中采用了大量的化工單元操作。但這些高分子加工工

制膠方法圖藝在傳統(tǒng)的化工原理教材中是看不到的。這就要求任課教師具有高分子材料加工方面的知識(shí)背景，這樣可以將高分子加工工藝中運(yùn)用到的化工原理的知識(shí)融入課程的教學(xué)中，學(xué)生領(lǐng)會(huì)到該門(mén)課程的知識(shí)在專業(yè)知識(shí)中的基礎(chǔ)作用學(xué)習(xí)興趣才會(huì)提高，并且在將來(lái)的工作中能有意識(shí)地提前運(yùn)用化工原理的理論知識(shí)，進(jìn)行企業(yè)的節(jié)能降耗等的工藝改進(jìn)。

如在以動(dòng)量傳遞理論為基礎(chǔ)的單元操作的有關(guān)教學(xué)中，教材通常是以牛頓型流體如水、苯或甲苯等常規(guī)化學(xué)品的流體輸送為例，而高分子材料專業(yè)的學(xué)生處理對(duì)象多為大分子材料，所處狀態(tài)通常固體顆粒或黏稠狀態(tài)，屬于非牛頓型流體范疇。因此教材中的例子缺乏對(duì)高分子材料專業(yè)學(xué)生的足夠吸引力，難以達(dá)到應(yīng)有的示例效果。教學(xué)中我們以膠乳廠中天然濃縮膠乳的生產(chǎn)工藝為例，說(shuō)明工藝中我們利用泵提供新鮮膠乳能量，促使其流入高速離心機(jī)中，而離心機(jī)是非均相物分離的一個(gè)單元操作。高分子量的聚異戊二烯在離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓的軸中心較遠(yuǎn)的地方富集，而小分子如水分、小分子量的聚異戊二烯在軸中心附近富集。將這兩個(gè)位置的乳液分別導(dǎo)出就分別得到濃縮膠乳和膠清膠，并利用非牛頓型流體的阻力計(jì)算方法表明，由于膠乳的黏稠度遠(yuǎn)大于水的黏度在動(dòng)力消耗上要比同等條件下輸送水的動(dòng)力消耗大。

鑒于在塑料或橡膠的加工生產(chǎn)中大量運(yùn)用到了螺桿擠出機(jī)。所以在流體輸送設(shè)備介紹中，筆者是以螺桿擠出機(jī)在塑料加工中的應(yīng)用為例，說(shuō)明螺桿擠出機(jī)的工作原理，并且介紹在塑料擠出機(jī)的料斗的顆粒進(jìn)料系統(tǒng)中可以利用固體流態(tài)化技術(shù)，采用真空吸料或用鼓風(fēng)機(jī)壓料進(jìn)行原料輸送。

在以熱量傳遞為理論基礎(chǔ)的單元操作中，在介紹以導(dǎo)熱方式進(jìn)行的熱傳遞時(shí)，筆者以未硫化膠膜在平板硫化儀內(nèi)加熱硫化為例進(jìn)行導(dǎo)熱說(shuō)明。而以塑料在螺桿擠出機(jī)內(nèi)或橡膠在煉膠機(jī)上進(jìn)行塑煉時(shí)的粘流態(tài)受熱為例介紹對(duì)流傳熱熱傳遞方式。

在以質(zhì)量傳遞為理論基礎(chǔ)的單元操作中，以粉末涂料的生產(chǎn)為例，介紹噴霧干燥工藝。這些將高分子材料加工工藝融入化工原理的課堂教學(xué)中，拉近了材料加工與化工原理知識(shí)間的距離，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，起到明顯的教學(xué)改革效果。

三、以高分子材料為實(shí)驗(yàn)對(duì)象化工原理一般是同學(xué)們從公共基礎(chǔ)課轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)課學(xué)習(xí)所接觸到的第一門(mén)工程性課程，亦是一門(mén)理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的技術(shù)基礎(chǔ)課程。它的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)設(shè)計(jì)至關(guān)重要，其不僅關(guān)系到整門(mén)課程教學(xué)效果的好壞，更是決定能否推進(jìn)該課程素質(zhì)教育的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

為提高高分子材料類專業(yè)同學(xué)參與化工原理實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)熱情，筆者在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中選擇高分子材料進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn) 。如干燥實(shí)驗(yàn)中有的專業(yè)以甘蔗渣紙板為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，獲得有關(guān)纖維的干燥過(guò)程曲線和干燥速率曲線。而我省特色產(chǎn)業(yè)天然膠乳加工中有將天然膠乳干燥制備成干膠的這一操作。為了結(jié)合我校的高分子材料專業(yè)，專業(yè)實(shí)習(xí)提前將有關(guān)化工原理的知識(shí)融入到專業(yè)學(xué)習(xí)中。實(shí)驗(yàn)中以天然膠乳制備的濕膜片為實(shí)驗(yàn)材料，獲得天然膠乳薄膜制品的干燥過(guò)程曲線和干燥速率曲線，為以后同學(xué)們?nèi)ツz乳廠參觀實(shí)習(xí)提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。這一舉措不僅有效激發(fā)了同學(xué)們參與實(shí)驗(yàn)研究的主動(dòng)性，反過(guò)來(lái)也極大促進(jìn)了該課程理論學(xué)習(xí)的積極性。

四、有的放矢?jìng)魇诮虒W(xué)內(nèi)容，適應(yīng)少學(xué)時(shí)的課程教學(xué)計(jì)劃在高分子材料類專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中，化工原理雖也多被列為必修課程，但相比化工類專業(yè)，其教學(xué)學(xué)時(shí)要少得多。因此，如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，引導(dǎo)同學(xué)們?cè)谡莆栈净げ僮髦R(shí)的基礎(chǔ)上，有的放矢地傳授教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生自主復(fù)習(xí)，進(jìn)行課外自學(xué)。如化工原理教材中有大量公式推導(dǎo)過(guò)程，少學(xué)時(shí)專業(yè)課的教學(xué)中不容許課堂上在公式推導(dǎo)中花費(fèi)大量的時(shí)間，課堂教學(xué)中會(huì)簡(jiǎn)單介紹推導(dǎo)思路，鼓勵(lì)學(xué)生課前及課后自學(xué)，重點(diǎn)放在有關(guān)理論的應(yīng)用上。如離心泵理論揚(yáng)程的方程式的推導(dǎo)過(guò)程，運(yùn)用了前期我們學(xué)過(guò)的伯努利方程的知識(shí)和幾何學(xué)中速度的矢量運(yùn)算知識(shí)。在教學(xué)中要求學(xué)生課前自學(xué)，教學(xué)重點(diǎn)在分析、總結(jié)和對(duì)公式的理解和運(yùn)用上。考慮課程特點(diǎn)，在蒸發(fā)等單元操作上分配課時(shí)較少，而對(duì)于膜分離這類單元操作，由于與高分子材料有密切關(guān)系，安排一定的學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)這類單元操作的原理。這樣做到有的放矢，盡可能與專業(yè)產(chǎn)生一定的關(guān)聯(lián)，為專業(yè)知識(shí)拓寬堅(jiān)實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]管國(guó)鋒，趙汝溥.化工原理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.