時(shí)間：2022-10-18 06:54:49
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇高分子材料與工程，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
“高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)”：是培養(yǎng)具備高分子材料與工程等方面的知識(shí)，能在高分子材料的合成改性和加工成型等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才的學(xué)科。
高分子材料也稱(chēng)為聚合物材料，是以高分子化合物為基體，再配有其他添加劑（助劑）所構(gòu)成的材料。天然高分子是存在于動(dòng)物、植物及生物體內(nèi)的高分子物質(zhì)，可分為天然纖維、天然樹(shù)脂、天然橡膠、動(dòng)物膠等。
（來(lái)源：文章屋網(wǎng) ）
1、有的學(xué)校把它歸為材料類(lèi)，有的把它歸為化工類(lèi)。
2、“高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)”：是培養(yǎng)具備高分子材料與工程等方面的知識(shí)，能在高分子材料的合成改性和加工成型等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才的學(xué)科。
3、高分子材料與工程是研究高分子材料的設(shè)計(jì)、合成、制備以及組成、結(jié)構(gòu)、性能和加工應(yīng)用的充滿(mǎn)活力的材料類(lèi)學(xué)科，其工業(yè)和研究體系已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。
4、工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)，是指教育部規(guī)定的所有理工科專(zhuān)業(yè)。包含有土木工程、建筑學(xué)、電子信息、科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、采礦工程、礦物加工工程、給水排水工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、通信工程、電子信息工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、工程管理、化學(xué)工程、機(jī)械工程等專(zhuān)業(yè)。
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關(guān)鍵詞： 高分子材料與工程專(zhuān)業(yè) 有機(jī)化學(xué) 教學(xué)現(xiàn)狀 教學(xué)改革
有機(jī)化學(xué)是化學(xué)學(xué)科中的一個(gè)十分重要的組成部分，它的主要研究對(duì)象是有機(jī)分子，從有機(jī)物結(jié)構(gòu)入手，研究有機(jī)化合物的化學(xué)性質(zhì)，在分子水平上探知未知世界的基礎(chǔ)學(xué)科。在我校，有機(jī)化學(xué)是面向化工學(xué)院、藥學(xué)院二年級(jí)，以及海洋學(xué)院一年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，是“大類(lèi)培養(yǎng)”的主干課程。通過(guò)有機(jī)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，可使化學(xué)類(lèi)學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的基本理論、基本知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作技能，把握有機(jī)化學(xué)發(fā)展領(lǐng)域的新概念、新動(dòng)向和新技術(shù)，同時(shí)為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1.教學(xué)現(xiàn)狀
在工科院校，有機(jī)化學(xué)的教學(xué)課時(shí)“縮水”，如我校有機(jī)化學(xué)雖然是“大類(lèi)培養(yǎng)”的重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，但是其課時(shí)數(shù)被壓縮到64個(gè)學(xué)時(shí)，教師必須在一個(gè)學(xué)期之內(nèi)完成教學(xué)。而有機(jī)化學(xué)作為高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課，是高分子化學(xué)、高聚物合成工藝學(xué)、高分子材料學(xué)等后續(xù)專(zhuān)業(yè)課的基礎(chǔ)，學(xué)生必須在有限的課時(shí)數(shù)里掌握《有機(jī)化學(xué)》這門(mén)課程，難度大，任務(wù)重。
另外，由于江蘇省高考制度，較大部分的學(xué)生高中階段選修的“物生”，進(jìn)入大學(xué)后化學(xué)知識(shí)特別是有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)非常薄弱，一個(gè)教學(xué)班級(jí)里，學(xué)生的化學(xué)知識(shí)水平參差不齊。通常是剛進(jìn)入大學(xué)的第一學(xué)期學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)化學(xué)，對(duì)于選“物生”的學(xué)生來(lái)說(shuō)，沒(méi)有化學(xué)基礎(chǔ)，一開(kāi)始就挫傷他們學(xué)習(xí)化學(xué)的自信心。學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時(shí)，多數(shù)學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)有畏懼感。如果入校時(shí)對(duì)專(zhuān)業(yè)認(rèn)知不夠，不能看到有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)對(duì)高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的重要性，更是對(duì)有機(jī)化學(xué)失去興趣。
再者，有機(jī)化學(xué)課程自身的特點(diǎn)，由于有機(jī)物數(shù)量多，結(jié)構(gòu)多變，機(jī)理難掌握。而工科院校的有機(jī)化學(xué)課時(shí)數(shù)又被壓縮，教師為了教授完大綱的教學(xué)內(nèi)容，不得不采取“滿(mǎn)堂灌”教學(xué)方法，使得學(xué)生缺乏主動(dòng)獲得知識(shí)的能力，被動(dòng)“填鴨式”教學(xué)必然導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。一學(xué)期教學(xué)結(jié)束，發(fā)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)掌握不好，除了少部分拔尖的學(xué)生，大部分學(xué)生對(duì)這門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課一知半解，學(xué)到的有機(jī)知識(shí)很少。
2.教學(xué)改革
結(jié)合有機(jī)化學(xué)學(xué)科規(guī)律，針對(duì)高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化、取舍；改進(jìn)教學(xué)手段，選聘高年級(jí)本科生、研究生做助理班主任，讓他們參與本科生教學(xué)，形成多元化的本科生教學(xué)隊(duì)伍；改革考核方式，實(shí)現(xiàn)高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)有針對(duì)性的考核方式，教考分離。
（1）改革教學(xué)內(nèi)容
有機(jī)化學(xué)的教學(xué)關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生“有機(jī)”這一學(xué)科，不同于其他幾門(mén)基礎(chǔ)化學(xué)課，有機(jī)化學(xué)基本不涉及計(jì)算，不涉及公式，說(shuō)的是圖片的拼接，化學(xué)鍵的斷裂與重組，以構(gòu)建新的有機(jī)分子。那么，在教學(xué)過(guò)程中如何引導(dǎo)學(xué)生使用“有機(jī)思維”思考問(wèn)題才是關(guān)鍵。當(dāng)我們談到如何面對(duì)課時(shí)數(shù)被壓縮這個(gè)問(wèn)題，如果抓住“引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入有機(jī)化學(xué)這個(gè)學(xué)科”這個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，就能依據(jù)高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)方案，深入分析研究教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行取舍。
在改革教學(xué)內(nèi)容時(shí)，還要考慮以下兩個(gè)方面問(wèn)題：一是研讀多種版本的教材，最新版本的中、英文有機(jī)化學(xué)教材和專(zhuān)著等，從不同研讀、分析深度的教材方面，準(zhǔn)確把握“基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)”教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，結(jié)合高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)來(lái)取舍教學(xué)內(nèi)容。二是關(guān)注高分子領(lǐng)域的研究前沿，發(fā)展動(dòng)態(tài)，結(jié)合傳統(tǒng)的知識(shí)，推陳出新，把最新的知識(shí)信息教授于學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生了解最新的前沿，激發(fā)他們的興趣，使之感覺(jué)到目前所學(xué)知識(shí)的有用性。
（2）改革教學(xué)手段
我校近年實(shí)施了一項(xiàng)“班主任助理”制度，選派高年級(jí)本科生、研究生擔(dān)任本科生班級(jí)班主任助理，取得了很好的教學(xué)效果。高年級(jí)本科生、研究生參與本科生教學(xué)，形成多層次、多元化的本科生教學(xué)隊(duì)伍。
高年級(jí)本科生已經(jīng)學(xué)習(xí)了有機(jī)化學(xué)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，經(jīng)歷過(guò)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)和考核，有自己的學(xué)習(xí)方法和技巧；他們已經(jīng)進(jìn)入高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)，對(duì)哪些知識(shí)對(duì)專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)重要有切身體會(huì)；他們與低年級(jí)學(xué)生同屬于一個(gè)年齡階段，有更多的共同話(huà)題，溝通交流更容易，幫助學(xué)生及早發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)缺點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短。
高分子材料與工程研究方向的研究生，通常具有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，已經(jīng)接觸了專(zhuān)業(yè)的前沿研究方向，可以對(duì)高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)低年級(jí)學(xué)生的學(xué)業(yè)、思想及心理等方面給予關(guān)心和指導(dǎo)。而且本科生可以在研究生的帶領(lǐng)下主動(dòng)做一些創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，這使得本科生更清楚自己在課堂學(xué)習(xí)中哪方面有不足，增強(qiáng)本科生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)的熱情，使他們?cè)谟袡C(jī)化學(xué)課堂學(xué)習(xí)中更積極、努力。
（3）改革考核方式
良好考核方式可以極大地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高他們學(xué)習(xí)的積極性。目前，我院不同專(zhuān)業(yè)實(shí)行統(tǒng)一考試，如環(huán)境工程、化學(xué)工程、安全工程和高分子材料與工程等專(zhuān)業(yè)統(tǒng)一出卷，流水閱卷、統(tǒng)一登分，做到公正、準(zhǔn)確。但是，這種“統(tǒng)一”的方法抹殺不同專(zhuān)業(yè)對(duì)有機(jī)化學(xué)需求的不同，使得教師和學(xué)生忽視基礎(chǔ)課對(duì)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課的影響，結(jié)果是為了考試而學(xué)習(xí)，不能真正掌握自己專(zhuān)業(yè)需求的有機(jī)化學(xué)知識(shí)。
為了提高學(xué)生的整體素質(zhì)和學(xué)習(xí)積極性，我們應(yīng)實(shí)現(xiàn)不同專(zhuān)業(yè)單獨(dú)出卷、單獨(dú)考核的方式。卷面上可以體現(xiàn)出適合高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)的題目，結(jié)合他們的后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程。哪些知識(shí)是有機(jī)化學(xué)這門(mén)課程必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)，哪些知識(shí)是關(guān)聯(lián)高分子材料與工程的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。同時(shí)，建立針對(duì)性的有機(jī)化學(xué)試題庫(kù)，使學(xué)生接觸更多不同的題型，拓寬知識(shí)面。建立適合高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)的有機(jī)化學(xué)試題庫(kù)，有機(jī)化學(xué)課程理論考試按照一定的難度系數(shù)、教學(xué)要求、考試范圍等，統(tǒng)一從試題庫(kù)里抽調(diào)，實(shí)現(xiàn)教考分離。
3.結(jié)語(yǔ)
為全面提升高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)的有機(jī)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量，我們要結(jié)合有機(jī)化學(xué)學(xué)科規(guī)律，針對(duì)高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，認(rèn)真分析總結(jié)，精選教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)手段，改革考核方式，不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以提高高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
[1]黃杰，周冕，李又兵，王選倫.高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)《有機(jī)化學(xué)》教學(xué)改革探索與實(shí)踐.廣州化工，2014（42）：186-187.
[2]陶傳洲，劉瑋煒，曹志凌，史大華，王建，程青芳.環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀及改革.中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2010（34）：78.
關(guān)鍵詞：高分子材料與工程；實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革；綜合能力
中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）19-0026-03
我國(guó)高分子類(lèi)專(zhuān)業(yè)設(shè)置始于1953年，其專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)強(qiáng)調(diào)“拓寬專(zhuān)業(yè)，打好基礎(chǔ)，理工結(jié)合”[1]。隨著社會(huì)對(duì)高分子材料需求的日益增長(zhǎng)，社會(huì)迫切需要大量素質(zhì)高、能力強(qiáng)的高分子材料高級(jí)技術(shù)人才，這些人才不僅要掌握必要的科技、文化知識(shí)，更要具備較強(qiáng)實(shí)踐能力和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校教學(xué)活動(dòng)的重要組成部分，是理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是開(kāi)展創(chuàng)新教育的重要課堂，是提高學(xué)生綜合能力的重要手段。材料學(xué)科屬于實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用對(duì)高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)更顯緊迫。
一、美國(guó)高校理工科實(shí)驗(yàn)教學(xué)及管理的做法及經(jīng)驗(yàn)
筆者曾作為國(guó)家公派訪問(wèn)學(xué)者到美國(guó)Akron大學(xué)留學(xué)訪問(wèn)一年，期間參觀了美國(guó)其他數(shù)所理工科高校，并有幸參與了其中部分學(xué)校的理工科實(shí)驗(yàn)教學(xué)，了解了其實(shí)驗(yàn)教學(xué)特色及管理辦法。
1.教學(xué)基礎(chǔ)寬厚、扎實(shí)，教學(xué)要求很?chē)?yán)格。美國(guó)高校理工科實(shí)驗(yàn)教學(xué)分三個(gè)階段：首先，實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員對(duì)學(xué)生進(jìn)行儀器使用和學(xué)習(xí)的全方位指導(dǎo)。然后，根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)階段掌握的知識(shí)和技能，教師指導(dǎo)其進(jìn)一步實(shí)際應(yīng)用、仿真模擬實(shí)驗(yàn)。教師只引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生如何分析問(wèn)題并找到解決方法，進(jìn)而指導(dǎo)學(xué)生制定最優(yōu)實(shí)驗(yàn)策略，同時(shí)給學(xué)生留下諸多開(kāi)闊思路的問(wèn)題。最后，布置一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題目由學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)獨(dú)立或以小組形式完成。學(xué)生需自行設(shè)計(jì)方案、選擇儀器、分析結(jié)果、優(yōu)化方案。在美國(guó)，高校和老師都十分重視把最新試驗(yàn)方法、技術(shù)和設(shè)備引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，讓學(xué)生及時(shí)了解、接觸和掌握新事物，使學(xué)生體會(huì)到科技的進(jìn)步和競(jìng)爭(zhēng)，為其后來(lái)的學(xué)習(xí)和工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重能力培養(yǎng)，靈活教學(xué)。美國(guó)各高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系相對(duì)完善且穩(wěn)定，并注重將科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，要求各學(xué)校每年更新實(shí)驗(yàn)教材，改進(jìn)原有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)是動(dòng)態(tài)變化的，所以在內(nèi)容、方法和技術(shù)上都有新思想和新東西產(chǎn)生，教師的教學(xué)方法很活，主要是提出問(wèn)題、啟發(fā)思路和引導(dǎo)爭(zhēng)論。例如，學(xué)生通過(guò)集體討論的方式匯報(bào)實(shí)驗(yàn)方案、測(cè)試和分析結(jié)果，使學(xué)生從知識(shí)運(yùn)用和歸納總結(jié)等方面都得到鍛煉。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)主要是靠簡(jiǎn)單的講義和設(shè)備說(shuō)明書(shū)，自己多思索，并查有關(guān)文獻(xiàn)。教師鼓勵(lì)學(xué)生在合理操作的條件下，去摸索、調(diào)試和使用各種儀器，使學(xué)生能充分發(fā)揮其科學(xué)的思維和預(yù)見(jiàn)性。這樣，學(xué)生的動(dòng)手意識(shí)和能力普遍較強(qiáng)。例如美國(guó)Akron大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室不但全天向?qū)W生開(kāi)放，且有專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行指導(dǎo)，每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)操縱實(shí)驗(yàn)室中各類(lèi)儀器，并將自己的設(shè)想付諸實(shí)際，使學(xué)生的創(chuàng)造能力得到鍛煉和提高。
3.教學(xué)方案和過(guò)程因材施教。美國(guó)高校的教學(xué)類(lèi)型和過(guò)程分層次進(jìn)行。理工科實(shí)驗(yàn)教學(xué)從博士一直延伸到本、專(zhuān)科層次。每個(gè)教學(xué)層次都有各自的教學(xué)大綱和模式。層次越高，設(shè)計(jì)研究和學(xué)生獨(dú)立性的成分越多。在教學(xué)中，教師主要在選題和實(shí)驗(yàn)要求上有所區(qū)分。他們按學(xué)生的實(shí)際情況因材施教。如，筆者到美國(guó)麻省理工學(xué)院調(diào)研發(fā)現(xiàn)，該校大量增設(shè)選修課和實(shí)驗(yàn)課，充分尊重學(xué)生個(gè)性的發(fā)展。對(duì)一些新實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)，師生一起討論，形成一個(gè)學(xué)術(shù)自由的良好氛圍，同時(shí)使學(xué)生樹(shù)立自信心，在學(xué)習(xí)和訓(xùn)練中充分展示個(gè)人才華。課程最終成績(jī)要根據(jù)基礎(chǔ)知識(shí)、創(chuàng)新成分和實(shí)踐能力來(lái)評(píng)定。
4.管理體系松中有嚴(yán)。美國(guó)高校實(shí)驗(yàn)室采取全開(kāi)放式管理，以Akron大學(xué)為例，所有實(shí)驗(yàn)儀器都對(duì)學(xué)生無(wú)限開(kāi)放，學(xué)生可以全天自由使用所有設(shè)備，每臺(tái)儀器都有專(zhuān)人負(fù)責(zé)，學(xué)生在使用前需對(duì)相關(guān)操作規(guī)程及注意事項(xiàng)進(jìn)行嚴(yán)格培訓(xùn)，合格后，需遵守“提前預(yù)約使用制度”及“使用過(guò)程登記制度”，即可自主操作設(shè)備。當(dāng)然，每臺(tái)設(shè)備有嚴(yán)格的安全規(guī)程，若操作不規(guī)范或惡意破壞致設(shè)備損壞，該學(xué)生將被取消所有設(shè)備的使用權(quán)。這種制度促使學(xué)生能自覺(jué)、規(guī)范地使用儀器，并保障了學(xué)生創(chuàng)造性、創(chuàng)新性的自由發(fā)揮。
二、我校高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題
目前，我們工科實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和水平與美國(guó)大學(xué)情況相比差距很大。我校的高分子材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在諸多問(wèn)題，主要表現(xiàn)在：
1.體系不合理。實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)是相輔相成的，既有聯(lián)系，又存在相對(duì)獨(dú)立性。但目前多數(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在內(nèi)容和形式上都附屬于理論教學(xué)，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度不夠，未單獨(dú)設(shè)課、單獨(dú)考核，實(shí)驗(yàn)課時(shí)較少，各門(mén)實(shí)驗(yàn)課程、各實(shí)驗(yàn)之間缺少聯(lián)系和配合，未形成一個(gè)有機(jī)整體，體現(xiàn)不出實(shí)驗(yàn)教學(xué)自身的連貫性和系統(tǒng)性。這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力中發(fā)揮的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，無(wú)法適應(yīng)新世紀(jì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要[2]。
2.內(nèi)容滯后。在當(dāng)前專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，傳統(tǒng)、經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較多，體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)少；注重實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果的實(shí)驗(yàn)多，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的實(shí)驗(yàn)少；驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的設(shè)計(jì)、研究性應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)少；內(nèi)容單一的實(shí)驗(yàn)多，綜合性實(shí)驗(yàn)少。同時(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目統(tǒng)得過(guò)死，學(xué)生完全處于被動(dòng)狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量相對(duì)不高。
3.方法單一。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是學(xué)生“照單抓藥”。實(shí)驗(yàn)前教師把實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼x器使用和測(cè)試方法、實(shí)驗(yàn)步驟和表格及數(shù)據(jù)處理方法等進(jìn)行詳細(xì)的講解，學(xué)生只需按教師的指導(dǎo)按部就班，很少進(jìn)行獨(dú)立思考和細(xì)致觀察。這種教學(xué)方法使學(xué)生對(duì)教師過(guò)分依賴(lài)，也抑制了學(xué)生個(gè)性思維的發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不能發(fā)揮學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性，學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐技能得不到應(yīng)有的培養(yǎng)，教學(xué)效果差。
4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段落后。在現(xiàn)代信息技術(shù)迅速發(fā)展的今天，雖然網(wǎng)絡(luò)、多媒體等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)在理論教學(xué)中得到了普遍應(yīng)用，但虛擬、仿真等實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段未能在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中推廣應(yīng)用，不能與實(shí)際實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合[3]。這樣，一些高檔儀器的調(diào)試和一些耗費(fèi)高、時(shí)間長(zhǎng)、毒性大、危險(xiǎn)性高的實(shí)驗(yàn)，就只能聽(tīng)教師講解、演示，不能實(shí)際操作。另外，網(wǎng)絡(luò)、多媒體等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用程度還是較低，還未能與實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合。
三、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思考
上述問(wèn)題影響了教學(xué)質(zhì)量，制約了學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。筆者認(rèn)為，美國(guó)教育成功的一面就是實(shí)踐教學(xué)辦得活、充實(shí)、新穎，這很值得我們學(xué)習(xí)。為加快我校高分子材料與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革步伐，必須遵循理論與實(shí)踐相結(jié)合、整體優(yōu)化、培養(yǎng)能力為主的原則，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方法、教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理和教學(xué)條件等。
1.改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。（1）建立獨(dú)立于理論教學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是理論教學(xué)的輔助手段，缺少獨(dú)立的教學(xué)體系。這種體制在注重創(chuàng)新的時(shí)代具有很大弱勢(shì)。在此體制下，高校實(shí)驗(yàn)室的作用受到嚴(yán)重制約，實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊，師資隊(duì)伍不齊、實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量低下，也就談不上創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。另外，因原來(lái)實(shí)驗(yàn)室從屬于教研室或系，所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容常從屬于某一門(mén)課程；各門(mén)課程按自身需要開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)，忽視了相關(guān)課程間的聯(lián)系；且相近課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有重復(fù)，造成儀器重復(fù)購(gòu)置、利用率低、資金耗費(fèi)較大等弊病。針對(duì)這種狀況，為適應(yīng)創(chuàng)新教育的要求，實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須形成自己的教學(xué)體系，要打破課程間的界限，建立相互滲透的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程新體系。實(shí)驗(yàn)課要獨(dú)立設(shè)課，有自己的教學(xué)大綱、教材，改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課單一對(duì)應(yīng)理論課的做法。只有這樣，才能使專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)既注重縱向知識(shí)體系的系統(tǒng)性，又注重橫向知識(shí)的相互滲透；使專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)最大限度地挖掘?qū)W生的知識(shí)潛能，有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。（2）建立系統(tǒng)化、科學(xué)化和規(guī)范化的開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心，充分挖掘?qū)嶒?yàn)室潛力，向?qū)W生全面開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，包括儀器、時(shí)間概念上的開(kāi)放及實(shí)驗(yàn)課程、項(xiàng)目、研究課題的開(kāi)放，“放”要以新穎有趣、科技含量高的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，富有挑戰(zhàn)性又具有實(shí)際應(yīng)用的課題和先進(jìn)的儀器激勵(lì)和吸引學(xué)生積極參與。學(xué)生可視自己情況到實(shí)驗(yàn)室預(yù)約登記，安排時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生提供一個(gè)充分自由學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)的空間和輕松的環(huán)境，激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)造性和創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
2.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)設(shè)的理論驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多，常為機(jī)械、灌注式教學(xué)，這種教學(xué)方法很難達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生綜合解決問(wèn)題的能力、開(kāi)發(fā)學(xué)生智力和培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)研究技能的目的，也體現(xiàn)不了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主體地位。因此，建立知識(shí)和能力并重的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系很有必要。要將培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本素質(zhì)、獨(dú)立思維、獨(dú)立操作和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)，按照實(shí)驗(yàn)教學(xué)和培養(yǎng)創(chuàng)新能力的要求，優(yōu)化課程體系及知識(shí)結(jié)構(gòu)、更新教學(xué)內(nèi)容、減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加設(shè)計(jì)、綜合、創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等，構(gòu)建以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力為主的新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。我校從課程體系、教學(xué)內(nèi)容、手段、方法著手改革，已初步嘗試將部分課程取消、合并，調(diào)整了部分科目的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。另外，我校增加了部分專(zhuān)業(yè)課綜合實(shí)驗(yàn)，多途徑提高學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。如由實(shí)驗(yàn)教師出一些實(shí)驗(yàn)題目，要求學(xué)生自己（或小組）去查找有關(guān)資料、選擇儀器，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和問(wèn)題盡可能自己分析或開(kāi)討論會(huì)解決，以促使學(xué)生自覺(jué)學(xué)習(xí)，增強(qiáng)他們的合作和獨(dú)創(chuàng)意識(shí)。
3.完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量考核評(píng)價(jià)體系。包括對(duì)教師和對(duì)學(xué)生的考核。在對(duì)學(xué)生的考核中，采取教考分離、抽測(cè)制度等，建立重心向創(chuàng)新能力傾斜，并利于全面素質(zhì)提高的評(píng)價(jià)體系。要以提高學(xué)生的能力為觀察視野，以學(xué)生主體和諧發(fā)展為目的，改變單純以分?jǐn)?shù)為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的狀況。對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的成績(jī)?cè)u(píng)定方法也需要進(jìn)行修改，禁止只憑出席情況或?qū)嶒?yàn)報(bào)告確定成績(jī)的做法。將學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)研究成果計(jì)入課程總成績(jī)，科學(xué)性與公正性相結(jié)合、穩(wěn)定性與靈活性相結(jié)合。建立并不斷完善教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的保證，更能促進(jìn)學(xué)生深入、靈活地學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生自主、積極地學(xué)習(xí)，更有利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
4.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段。要采用靈活多樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必須承認(rèn)和強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位，重視教會(huì)學(xué)生善于學(xué)習(xí)、獨(dú)立獲取知識(shí)的能力。要廢除注入式教學(xué)方法，切實(shí)調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。實(shí)驗(yàn)講課中，教師只需扼要提示操作的關(guān)鍵和注意事項(xiàng)，讓學(xué)生自己實(shí)踐，為其留下思考的余地。要加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)主體意識(shí)，要?jiǎng)?chuàng)造條件激發(fā)學(xué)生的求知欲，開(kāi)發(fā)創(chuàng)造性思維。隨著新技術(shù)和工藝的不斷涌現(xiàn)，教學(xué)儀器的更新周期也將縮短，陳舊的實(shí)驗(yàn)手段、落后的設(shè)備、呆板的實(shí)驗(yàn)方法與當(dāng)今信息時(shí)代極不協(xié)調(diào)。學(xué)生對(duì)先進(jìn)的儀器和相關(guān)領(lǐng)域較前沿的實(shí)驗(yàn)手段有濃厚的興趣，而現(xiàn)代化設(shè)備都是多學(xué)科領(lǐng)域高技術(shù)成果的綜合體，操作這些設(shè)備，除了專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還需要一定的英語(yǔ)水平、計(jì)算機(jī)知識(shí)等，這會(huì)增加學(xué)生的危機(jī)感和緊迫感，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情和積極性，并自覺(jué)學(xué)習(xí)各方面知識(shí)，提高綜合素質(zhì)。因此，為適應(yīng)不斷提高的教學(xué)要求，必須加大對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的投入，應(yīng)該將現(xiàn)代化的儀器設(shè)備用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
5.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍建設(shè)與管理保障機(jī)制。實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍建設(shè)是保證順利完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研任務(wù)的基礎(chǔ)，如何發(fā)揮這支隊(duì)伍的作用，還需要加強(qiáng)對(duì)這支隊(duì)伍進(jìn)行統(tǒng)一的管理。在管理中，必須堅(jiān)持“統(tǒng)一培訓(xùn)、統(tǒng)一調(diào)配、統(tǒng)一考核”的管理模式，提高實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的整體素質(zhì)，更好地為教學(xué)、科研及學(xué)生服務(wù)。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的素質(zhì)直接影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，為適應(yīng)教學(xué)需要，我院對(duì)實(shí)驗(yàn)室人員進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐教學(xué)并重，還設(shè)立了實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金和實(shí)驗(yàn)室自制儀器等項(xiàng)目，以支持專(zhuān)業(yè)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員從事教學(xué)和科研，鼓勵(lì)并資助教師對(duì)一些設(shè)備進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用，充分調(diào)動(dòng)了實(shí)驗(yàn)室工作人員使用大型儀器和參與科研的積極性，既提高設(shè)備的利用率，又發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)室工作人員的主觀能動(dòng)性。另外，為實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室的可持續(xù)發(fā)展，我校著力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)，制定了人員培訓(xùn)計(jì)劃及具體措施，積極支持實(shí)驗(yàn)室人員參加各種專(zhuān)業(yè)知識(shí)和大型儀器的培訓(xùn)，以改善其知識(shí)結(jié)構(gòu)、提高人員素質(zhì)和水平，逐步形成一支熱愛(ài)實(shí)驗(yàn)教學(xué)教育理念、科研能力強(qiáng)、經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)熟悉、勇于創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。
高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)立足現(xiàn)代教育技術(shù)平臺(tái)，在教學(xué)體系、內(nèi)容、考核制度和管理保障體系等方面進(jìn)行改革。應(yīng)始終以培養(yǎng)高素質(zhì)的人才為宗旨，樹(shù)立以生為本的思想，以培養(yǎng)人的創(chuàng)造能力為核心；尊重和煥發(fā)學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的主體意識(shí)和主動(dòng)精神，建立以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，給學(xué)生更多的參與機(jī)會(huì)；把教學(xué)過(guò)程作為加強(qiáng)多種素質(zhì)訓(xùn)練的過(guò)程，全面提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)造能力等，使學(xué)生在活動(dòng)中增強(qiáng)能力并形成良好的心理品質(zhì)。只要我們?cè)鷮?shí)進(jìn)行改革，隨著實(shí)驗(yàn)教學(xué)作用的充分發(fā)揮，素質(zhì)教育的實(shí)施會(huì)卓有成效，就有望培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。
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關(guān)鍵詞：高分子材料學(xué) 表面工程 教學(xué)模式
中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：1672-1578（2012)04-0055-02
“高分子材料學(xué)”是我校材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)（表面工程方向）的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程。表面工程學(xué)生的就業(yè)領(lǐng)域主要為材料涂裝、防腐等，學(xué)生需要熟悉各種工程材料（金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料等）的基本性質(zhì)、制備工藝以及表面處理方面的知識(shí)。“高分子材料學(xué)”主要介紹高分子材料的制備、性能、成型、改性及應(yīng)用等方面的知識(shí)。
“高分子材料學(xué)”這門(mén)課共32學(xué)時(shí)，所選教材為化學(xué)工業(yè)出版社出版的《高分子材料基礎(chǔ)》。主要內(nèi)容包括四部分：高分子材料的合成及制備、高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能、常見(jiàn)的高分子材料及其成型加工方法、高分子材料的改性及應(yīng)用。該教材[1]濃縮了高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)的四門(mén)專(zhuān)業(yè)主干課共192學(xué)時(shí)的內(nèi)容，即高分子化學(xué)（48學(xué)時(shí)）、高分子物理（64學(xué)時(shí)）、高分子材料成型工藝（48學(xué)時(shí)）、聚合物改性原理及方法（32學(xué)時(shí)）。
1 “高分子材料學(xué)”講授過(guò)程中面臨的問(wèn)題
“高分子材料學(xué)”課程的講授具有較大難度，主要表現(xiàn)在以下方面：
該課程涵蓋了高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)主干課內(nèi)容，要深入講解這些內(nèi)容，需要近200學(xué)時(shí)，而針對(duì)表面工程學(xué)生開(kāi)設(shè)的“高分子材料學(xué)”僅僅只有32學(xué)時(shí)，時(shí)間緊，內(nèi)容多，如何合理安排各部分內(nèi)容占的比重是授課教師面臨的首要問(wèn)題。
“高分子材料學(xué)”相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，需要學(xué)生具備一定的化學(xué)基礎(chǔ)及力學(xué)基礎(chǔ)，而對(duì)表面工程的學(xué)生而言，因?qū)I(yè)側(cè)重不同，化學(xué)課程及機(jī)械基礎(chǔ)課開(kāi)設(shè)門(mén)類(lèi)不如高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)齊全，導(dǎo)致表面工程的學(xué)生在學(xué)習(xí)“高分子材料學(xué)”時(shí)，對(duì)教材內(nèi)容的理解及掌握有一定難度。這對(duì)授課教師備課也提出了更高的要求，如何在有限的學(xué)時(shí)中適時(shí)補(bǔ)充相關(guān)背景知識(shí)幫助學(xué)生理解，是授課教師需要思考的另一問(wèn)題。
“高分子材料學(xué)”雖為表面工程學(xué)生的專(zhuān)業(yè)課之一，但從歷年就業(yè)情況看，表面工程學(xué)生就業(yè)以金屬材料加工行業(yè)居多，而從事高分子材料加工行業(yè)的很少。故必然存在學(xué)生對(duì)該課程重視程度不夠，學(xué)習(xí)積極性不高的問(wèn)題，因此授課教師也需要在教學(xué)模式上進(jìn)行探索創(chuàng)新，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與到教學(xué)過(guò)程中來(lái)。
2 “高分子材料學(xué)”課程教學(xué)模式探索
2.1梳理重點(diǎn)，側(cè)重剖析基本概念
“高分子材料學(xué)”學(xué)時(shí)有限，內(nèi)容繁多，因此需要授課教師在備課時(shí)梳理出各章節(jié)的重要知識(shí)點(diǎn)和基本概念, 注意各部分內(nèi)容的銜接,并找出線索將各章散落的知識(shí)點(diǎn)貫穿起來(lái)。
比如，在介紹高分子材料合成及制備時(shí)，著重講授加聚反應(yīng)及縮聚反應(yīng)的基本步驟，對(duì)比這兩種聚合反應(yīng)的特點(diǎn)及反應(yīng)產(chǎn)物特性，便于學(xué)生掌握常見(jiàn)高分子材料的合成反應(yīng)類(lèi)型，了解制備方法對(duì)材料性能的影響。考慮到表面工程學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)及專(zhuān)業(yè)側(cè)重，對(duì)反應(yīng)速率的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)不做要求。
再如，課程內(nèi)容第二部分介紹高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能，這部分內(nèi)容為承上啟下的重點(diǎn)章節(jié)，高分子材料的結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)在其合成過(guò)程中奠定基礎(chǔ)，并將在成型過(guò)程及改性中得以體現(xiàn)和完善。這部分內(nèi)容體現(xiàn)了高分子材料與其他材料的本質(zhì)區(qū)別，涉及的基本知識(shí)點(diǎn)很多，而且多為表面工程學(xué)生不熟悉的內(nèi)容。因此，同樣需要通過(guò)對(duì)比，突出高分子與低分子的結(jié)構(gòu)與性能差異，側(cè)重高分子溫度——形變關(guān)系，結(jié)晶過(guò)程及晶體結(jié)構(gòu)等重要知識(shí)點(diǎn)的講解。
2.2因材施教，適時(shí)補(bǔ)充背景知識(shí)
“高分子材料學(xué)”中很多知識(shí)點(diǎn)的理解離不開(kāi)有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等基礎(chǔ)課程的支撐，而表面工程方向的學(xué)生并未開(kāi)設(shè)相關(guān)課程。為此，需要教師在講授過(guò)程中適時(shí)補(bǔ)充背景知識(shí)。
例如，在講授高分子合成反應(yīng)類(lèi)型對(duì)材料性能的影響時(shí)，可簡(jiǎn)要介紹常見(jiàn)化學(xué)基團(tuán)的特點(diǎn)并聯(lián)想對(duì)應(yīng)的高分子材料的性能特點(diǎn)及成型要點(diǎn)。以聚碳酸酯（PC）為例，這種材料采用縮聚反應(yīng)制備，分子結(jié)構(gòu)中含有酯基，酯基在一定條件下容易水解，因此可聯(lián)想到PC材料在成型時(shí)的高溫條件下應(yīng)避免水分的存在，防止水解反應(yīng)發(fā)生導(dǎo)致材料性能劣化。
此外，為彌補(bǔ)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的不足，講授時(shí)還可結(jié)合日常生活中的實(shí)例進(jìn)行對(duì)照說(shuō)明。在講授高分子結(jié)晶時(shí)，可聯(lián)想泡面模型以及珍珠形成等實(shí)例；講授高分子材料降解及添加劑功效時(shí)，可結(jié)合塑料制品長(zhǎng)期暴曬變色發(fā)脆、塑料拖鞋逐漸由軟變硬等學(xué)生熟知的生活常識(shí)進(jìn)行分析。
2.3結(jié)合專(zhuān)業(yè)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性
“高分子材料學(xué)”為考查科目，且表面工程的學(xué)生就業(yè)以金屬材料加工行業(yè)居多，學(xué)生誤認(rèn)為這門(mén)課程與自己的專(zhuān)業(yè)及將來(lái)就業(yè)銜接不緊，從而對(duì)“高分子材料學(xué)”課程重視不夠，故學(xué)習(xí)積極性也不高。為此，授課教師應(yīng)有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生思考，并采用靈活的考核方式調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。
筆者在講授此門(mén)課程時(shí)，并未采用課堂考試的形式進(jìn)行考核，而是給學(xué)生布置了“高分子材料與表面工程”為主題的課程論文撰寫(xiě)任務(wù)，并讓學(xué)生制作出相關(guān)的PPT將自己的論文進(jìn)行口頭陳述，最后根據(jù)其論文撰寫(xiě)情況、PPT制作情況及陳述情況給出該門(mén)課程的成績(jī)[2]。課程論文的完成情況直接跟成績(jī)掛鉤，能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性及對(duì)課程的重視；課程論文的撰寫(xiě)需要大量專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)為基礎(chǔ)，學(xué)生在撰寫(xiě)論文的過(guò)程中能自覺(jué)關(guān)注及閱讀相關(guān)專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)，有利于拓寬其專(zhuān)業(yè)視野；制作PPT的過(guò)程是對(duì)課程論文內(nèi)容的凝練，有利于學(xué)生理清思路掌握重點(diǎn)；口頭陳述環(huán)節(jié)能有效杜絕學(xué)生互相抄襲論文，教師也能通過(guò)學(xué)生的口頭陳述情況，觀察學(xué)生對(duì)該門(mén)課程基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度。
學(xué)生通過(guò)獨(dú)立搜集資料撰寫(xiě)論文制作PPT并口頭陳述等環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，既能讓他們發(fā)現(xiàn)“高分子材料學(xué)”這門(mén)課程與所學(xué)專(zhuān)業(yè)的緊密聯(lián)系，也鍛煉了他們的資料搜集能力及口頭表達(dá)能力，為將來(lái)畢業(yè)答辯及就業(yè)面試打下基礎(chǔ)。
3 結(jié)語(yǔ)
高分子材料是非常重要的工程材料，對(duì)于表面工程的學(xué)生而言，應(yīng)該熟悉并掌握這類(lèi)工程材料的特性。“高分子材料學(xué)”雖然不是表面工程方向的專(zhuān)業(yè)主干課，但涵蓋了高分子材料相關(guān)的大量專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，也是面向表面工程學(xué)生開(kāi)設(shè)的唯一一門(mén)有關(guān)高分子材料的課程。授課教師應(yīng)該積極進(jìn)行教學(xué)模式的探索，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)中掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。
參考文獻(xiàn)：
[1]張留成，瞿雄偉，丁會(huì)利編.高分子材料基礎(chǔ)[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2004.
一、高分子材料與工程
高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)具備高分子材料與工程等方面的知識(shí)，能在高分子材料的合成、改性、分析測(cè)試和加工成型等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。
本專(zhuān)業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)高聚物化學(xué)與物理的基本理論和高分子材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能知識(shí)及高分子成型加工技術(shù)知識(shí)。
學(xué)習(xí)課程
聚合物加工原理、聚合物成型工藝、聚合物流變學(xué)、高分子物理、高分子化學(xué)、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)
畢業(yè)生具備的專(zhuān)業(yè)知識(shí)與能力
掌握高分子材料的合成、改性的方法;
掌握高分子材料的組成、結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系;
掌握聚合物加工流變學(xué)、成型加工工藝和成型模具設(shè)計(jì)的基本理論和基本技能;
具有對(duì)高分子材料進(jìn)行改性及加工工藝研究、設(shè)計(jì)和分析測(cè)試，并開(kāi)發(fā)新型高分子材料及產(chǎn)品的初步能力;
具有應(yīng)用計(jì)算機(jī)的能力;
具有對(duì)高分子材料改性及加工過(guò)程進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和管理的初步能力。
就業(yè)方向
該專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生可到石油化工、電子電器、建材、汽車(chē)、包裝、航空航天、軍工、輕紡及醫(yī)藥等系統(tǒng)的科研(設(shè)計(jì))院所、企業(yè)從事塑料、橡膠、化纖、涂料、粘合劑、復(fù)合材料的合成、加工、應(yīng)用、生產(chǎn)技術(shù)管理和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)等工作，以及為高新技術(shù)領(lǐng)域研究開(kāi)發(fā)高性能材料、功能材料、生物醫(yī)用材料、光電材料、精細(xì)高分子材料和其它特種高分子材料，也可到高等院校從事教學(xué)、科研工作。
高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)的20所大學(xué)
二、復(fù)合材料與工程專(zhuān)業(yè)
復(fù)合材料與工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)具有良好的思想素質(zhì)，強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感，健康的體魄和健全的心理素質(zhì)、德、智、體全面發(fā)展，掌握新型復(fù)合材料生產(chǎn)原理和生產(chǎn)工藝、能勝任無(wú)機(jī)材料、高分子材料、新型復(fù)合材料等生產(chǎn)企業(yè)基層管理工作和實(shí)際崗位操作，具有較高綜合素質(zhì)，“用得上、留得住”的應(yīng)用型人才。
專(zhuān)業(yè)特色
該專(zhuān)業(yè)既重視學(xué)生數(shù)學(xué)、力學(xué)和材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論培養(yǎng)，又重視學(xué)生的工程能力訓(xùn)練，并對(duì)有關(guān)專(zhuān)業(yè)課實(shí)行教學(xué)內(nèi)容的國(guó)際接軌。課程設(shè)置注重基礎(chǔ)理論與工程的結(jié)合、自然科學(xué)知識(shí)教育與文化素質(zhì)教育結(jié)合，理論與實(shí)踐相結(jié)合。學(xué)校會(huì)設(shè)有工程設(shè)計(jì)制圖課程設(shè)計(jì)、工程訓(xùn)練、下廠實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文等實(shí)踐環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)有高分子物理實(shí)驗(yàn)、高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)、復(fù)合材料制備與加工實(shí)驗(yàn)、材料性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)等 。
就業(yè)方向
本專(zhuān)業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可畢業(yè)生可以就業(yè)于與復(fù)合材料相關(guān)的汽車(chē)、建筑、電機(jī)、電子、航空航天、國(guó)防軍工、信息通訊、輕工、化工等有關(guān)企業(yè)和公司，擔(dān)任工程研究 人員、工程師和營(yíng)銷(xiāo)管理人員，從事設(shè)計(jì)、研發(fā)、分析、生產(chǎn)、測(cè)試、評(píng)價(jià)、營(yíng)銷(xiāo)、管理等工作;也可以在高等院校、研究設(shè)計(jì)院所從事科研教學(xué)工作。
開(kāi)設(shè)院校
哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、華東理工大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)、青島大學(xué)、青島科技大學(xué)、長(zhǎng)江大學(xué)、中北大學(xué)、河北工程大學(xué)等
關(guān)鍵字：功能 高分子材料研究
一.引言
功能高分子材料一般指具有傳遞、轉(zhuǎn)換或貯存物質(zhì)、能量和信息作用的高分子及其復(fù)合材料，或具體地指在原有力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，還具有化學(xué)反應(yīng)活性、光敏性、導(dǎo)電性、催化性、生物相容性、藥理性、選擇分離性、能量轉(zhuǎn)換性、磁性等功能的高分子及其復(fù)合材料。功能高分子材料是上世紀(jì)60年展起來(lái)的新興領(lǐng)域，是高分子材料滲透到電子、生物、能源等領(lǐng)域后開(kāi)發(fā)涌現(xiàn)出的新材料。近年來(lái)，功能高分子材料的年增長(zhǎng)率一般都在10％以上，其中高分子分離膜和生物醫(yī)用高分子的增長(zhǎng)率高達(dá)50％。
所謂功能性高分子材料，一般是指具有某種特別的功能或者是能在某種特殊環(huán)境下使用的高分子材料，但這是相對(duì)于一般用途的通用高分子材料而言。這一定義只是一個(gè)概括，不一定很確切，較多的人認(rèn)為所謂功能性高分子材料是指具有物質(zhì)能量和信息的傳遞、轉(zhuǎn)換和貯存作用的高分子材料及其復(fù)合材料。如有光電、熱電、壓電、聲電、化學(xué)轉(zhuǎn)換等功能的一些高分子化合物。可以看出，這是一類(lèi)范圍相當(dāng)大、用途相當(dāng)廣、品種相當(dāng)多，而又是在生活、生產(chǎn)活動(dòng)中經(jīng)常遇見(jiàn)的一類(lèi)高分子材料。
二．功能高分子材料
功能高分子材料按照功能特性通常可分成：分離材料和化學(xué)功能材料；電磁功能高分子材料；光功能高分子材料；生物醫(yī)用高分子材料。 功能高分子材料是高分子學(xué)科中的一個(gè)重要分支，它的重要性在于所包含的每一類(lèi)高分子都具有特殊的功能。
隨著時(shí)代的發(fā)展，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中越來(lái)越迫切地需要開(kāi)發(fā)出能應(yīng)用于醫(yī)療的各種新型材料，經(jīng)多年的研究已發(fā)現(xiàn)有多種高分子化合物可以符合醫(yī)用要求，我們也把它歸屬于功能性高分子材料。
一般歸納起來(lái)醫(yī)用高分子材料應(yīng)符合下列要求：化學(xué)穩(wěn)定性好，在人體接觸部分不能發(fā)生影響而變化； 組織相容性好，在人體內(nèi)不發(fā)生炎癥和排異反應(yīng)； 不會(huì)致癌變；耐生物老化，在人體內(nèi)材料長(zhǎng)期性能無(wú)變化； 耐煮沸，滅菌、藥液消毒等處理方法；材料來(lái)源廣、易于加工成型。
經(jīng)多年研究，能較好符合上述要求的高分子化合物主要有兩大類(lèi)，一類(lèi)是有機(jī)硅化合物，第二類(lèi)是有機(jī)氟化物，最主要的兩種產(chǎn)品是硅橡膠和聚四氟乙烯，例如美國(guó)GE公司開(kāi)發(fā)了一批主要是有機(jī)硅方面的用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的功能高分子化合物。
三．生物醫(yī)用高分子材料
目前，除人腦外的大部分人體器官都可用高分子材料來(lái)制作。對(duì)生物醫(yī)用高分子材料，除了要求具有醫(yī)療功能外，還要強(qiáng)調(diào)安全性，即要對(duì)人體健康無(wú)害。目前在血液相容性高分子、組織相容性高分子、生物降解吸收高分子、硬組織材料用高分子和生物復(fù)合高分子材料、醫(yī)用高分子現(xiàn)場(chǎng)固化材料、醫(yī)用粘合劑、固定化酶、高分子藥物釋放和送達(dá)體系等都有相應(yīng)的研究。隨著環(huán)保概念的提出，生態(tài)可降解高分子材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用也隨之日益受到重視。如聚乳酸塑料PLA，在廢棄后自然條件下，通過(guò)微生物的分解作用，只需六個(gè)月至兩年時(shí)間即可完全降解，降解反應(yīng)的產(chǎn)物為水、二氧化碳、乳酸等是植物生長(zhǎng)良好的促進(jìn)劑，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染。
離子交換與吸附樹(shù)脂是一類(lèi)帶有可離子化基團(tuán)或其他功能性基團(tuán)如親油基團(tuán)的二維網(wǎng)狀交聯(lián)聚合物。常用的離子交換與吸附樹(shù)脂多為球狀珠粒，其粒徑為0.3-1.2 mm。此外，還要具有高的機(jī)械性能、較好的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、親水或親油性、滲透穩(wěn)定性和高的交換/吸附容量。在水/油中具有足夠大的凝膠孔或大孔結(jié)構(gòu)，由于它具有高效快速分析和分離功能，目前已廣泛用于硬水軟化、廢水凈化、高純水制備、海水淡化特別是在食品工業(yè)、制藥行業(yè)、治理污染和催化劑中應(yīng)用的更為廣泛，而且發(fā)展迅速。除一般用的離子交換樹(shù)脂外，近來(lái)還發(fā)展了具有特殊吸附功能的離子吸附樹(shù)脂:如高吸油樹(shù)脂等，這些高分子吸附劑可以從有機(jī)溶劑或有機(jī)無(wú)機(jī)混合相體系中吸附有機(jī)溶劑如各種油類(lèi)。
隨著醫(yī)用科技的蓬勃發(fā)展和環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，當(dāng)今材料技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)一是從均質(zhì)材料向復(fù)合材料發(fā)展，二是由結(jié)構(gòu)材料往功能材料、多功能材料并重的方向發(fā)展。這種發(fā)展趨勢(shì)使得醫(yī)用復(fù)合材料和環(huán)境處理材料得到了快速發(fā)展。
四．醫(yī)用高分子材料的發(fā)展方向
可生物降解醫(yī)用高分子材料因其具有良好的生物降解性和生物相容性而受到高度重視, 無(wú)論是作為緩釋藥物還是作為促進(jìn)組織生長(zhǎng)的骨架材料, 都將得到巨大的發(fā)展。其中高分子納米粒子以其特有的優(yōu)點(diǎn)是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外一個(gè)極為重要的研究熱點(diǎn)。
任何一種材料都是通過(guò)其表面與環(huán)境介質(zhì)相接觸的, 因此材料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用必然涉及其表面問(wèn)題的研究。一般高分子材料的表面對(duì)外界響應(yīng)性較弱, 但有些高分子表面的結(jié)構(gòu)形態(tài)會(huì)因外界條件(如pH、溫度、應(yīng)力、光及電場(chǎng)等) 的改變?cè)跇O短時(shí)間內(nèi)發(fā)生相應(yīng)的變化, 從而造成表面性質(zhì)的改變, 此乃智能高分子表面。因此設(shè)計(jì)這類(lèi)智能表面將是生物醫(yī)用高分子材料發(fā)展的一個(gè)重要方面。通常,在組織工程的應(yīng)用中,高分子材料支架要負(fù)載上生長(zhǎng)因子,以促進(jìn)組織在生物體內(nèi)的再生,另一方面,把特殊的粘附因子,如粘連蛋白結(jié)合到支架上,可使聚合物表面能夠促進(jìn)對(duì)某種細(xì)胞的粘附,而排斥其它種類(lèi)的細(xì)胞,即支架對(duì)細(xì)胞進(jìn)行有選擇的粘附。為了使生長(zhǎng)因子和粘附因子能夠結(jié)合到可降解高分子材料上,就需要對(duì)材料進(jìn)行表面改性,而有時(shí)表面改性很困難, 因此，可利用與天然聚合物雜化的方法來(lái)達(dá)到上述目的, 同時(shí)由于這些材料有良好的機(jī)械性能,又可以彌補(bǔ)天然聚合物強(qiáng)度不高、穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)。可見(jiàn)，生物雜化材料在這方面的表現(xiàn)是相當(dāng)突出的, 必將成為醫(yī)用生物高分子材料發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)：
1、 焦劍.功能高分子材料.化學(xué)工業(yè)出版社,2007.7
關(guān)鍵詞：高分子材料；室內(nèi)設(shè)計(jì)；應(yīng)用；先進(jìn)技術(shù)
室內(nèi)設(shè)計(jì)是結(jié)合了藝術(shù)與技術(shù)的綜合性的工程，他不僅需要規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)工藝，也追求著有創(chuàng)造力的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思想。因?yàn)椴牧鲜且环N能將藝術(shù)形式與設(shè)計(jì)融合到一體的介質(zhì)，室內(nèi)所用的材料全部都是設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)支撐，創(chuàng)新型的不僅僅是材料使用方面的巨大的進(jìn)步，更是整個(gè)設(shè)計(jì)的理念的推動(dòng)力。
1高分子材料的概況
材料從大意上來(lái)說(shuō)是對(duì)于室內(nèi)設(shè)計(jì)中所應(yīng)用的物質(zhì)的整體稱(chēng)呼，并且不被形態(tài)，顏色以及材料所牽制。不管是宏觀下的世界當(dāng)中的物質(zhì)的特征，比如：硬度，氣味，色彩以及熔點(diǎn)等，還是在微觀的角度來(lái)看物質(zhì)的組成，結(jié)構(gòu)等相關(guān)因素，室內(nèi)設(shè)計(jì)對(duì)于材料的考慮都是比較整體而且全面的。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)材料的創(chuàng)新和發(fā)展也可以推動(dòng)設(shè)計(jì)的理念創(chuàng)新，高分子材料是整個(gè)材料科學(xué)在近代當(dāng)中取得的較大的進(jìn)步，對(duì)各個(gè)相關(guān)的領(lǐng)域都有著不可置疑的推動(dòng)作用，人們對(duì)于設(shè)計(jì)在室內(nèi)的要求是會(huì)越來(lái)越高的也是永無(wú)止境的，高分子材料也正是因?yàn)檫@樣才得以存在。
2材料，藝術(shù)以及技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)當(dāng)中的統(tǒng)一性
室內(nèi)設(shè)計(jì)的中心思想就是創(chuàng)造出實(shí)用性與藝術(shù)的審美完美結(jié)合的居住環(huán)境，一并實(shí)現(xiàn)。創(chuàng)造力是沒(méi)有止境的但是室內(nèi)設(shè)計(jì)的實(shí)用性對(duì)于平衡技術(shù)與藝術(shù)的結(jié)合，對(duì)于設(shè)計(jì)師的技能要求比較高，室內(nèi)設(shè)計(jì)以建筑物為主要的載體，雖然建筑工程對(duì)于理論非常的完善，但是對(duì)于技術(shù)性與藝術(shù)性在室內(nèi)設(shè)計(jì)當(dāng)中并沒(méi)有形成一套完善的體系。因?yàn)榧夹g(shù)性和藝術(shù)性在室內(nèi)設(shè)計(jì)當(dāng)中都在一些方面依托于材料的應(yīng)用，所以以材料為整體切入點(diǎn)研究技術(shù)與藝術(shù)相統(tǒng)一并且應(yīng)用于室內(nèi)設(shè)計(jì)當(dāng)中。
3高分子材料應(yīng)用于室內(nèi)設(shè)計(jì)當(dāng)中
對(duì)于人類(lèi)文明史的劃分，相對(duì)具有代表性的就應(yīng)該是據(jù)物資資料來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的歷史劃分了，正因?yàn)檫@樣，材料也就是物質(zhì)資料生產(chǎn)水平的直接體現(xiàn)形式。在整個(gè)的建筑工程發(fā)展歷史當(dāng)中，因?yàn)榻ㄖ牧系氖褂糜兴煌瑢?dǎo)致東西方的建筑有著很大的差異，室內(nèi)設(shè)計(jì)的風(fēng)格大有不同。在東方文明當(dāng)中將會(huì)以木材作為建筑當(dāng)中的基本材料來(lái)使用，木質(zhì)材料作為設(shè)計(jì)的基本依托，由此來(lái)漸漸的產(chǎn)生出梁架變換的內(nèi)部設(shè)計(jì)的模式，例如：架，格，屏風(fēng)以及隔扇等。而且因?yàn)槟举|(zhì)材料具有強(qiáng)大的可加工性，漸漸的引發(fā)建筑變成了精于追求自然，技藝等顯著的設(shè)計(jì)風(fēng)格在室內(nèi)設(shè)計(jì)當(dāng)中。對(duì)于西方文明，大多數(shù)用石質(zhì)為基礎(chǔ)的材料，漸漸的形成出厚重感獨(dú)特的加工特性，和融合了雕塑藝術(shù)的西方建筑以及室內(nèi)設(shè)計(jì)多有的裝飾手段，以厚重，宏大以及精美的雕刻藝術(shù)為主要的設(shè)計(jì)風(fēng)格。正因?yàn)檫@樣，在建筑領(lǐng)域當(dāng)中的室內(nèi)設(shè)計(jì)就是通過(guò)用材料把建筑設(shè)計(jì)的藝術(shù)性和其建筑藝術(shù)的實(shí)用性相互捆綁，從某一個(gè)角度來(lái)看，材料決定著室內(nèi)實(shí)際與建筑工藝的發(fā)展方向，以及藝術(shù)風(fēng)格。對(duì)于高分子材料而言，基于其本身的材料建筑的特性與室內(nèi)設(shè)計(jì)的發(fā)展也表現(xiàn)出了鮮明的時(shí)代的特征。
4結(jié)束語(yǔ)
高分子材料有著質(zhì)量較輕，容易加工，成本較低等多種優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還有著各種各樣的特性及功能。光電來(lái)轉(zhuǎn)化高分子的材料可以用于室內(nèi)的光線或者電力的供應(yīng)；仿生的高分子材料更加可以應(yīng)用于滿(mǎn)足人們的生活當(dāng)中的力學(xué)，潔凈，以及熱血方面的需求；環(huán)境敏感性的高分子材料也可以充分利用與環(huán)境的改變，未來(lái)還會(huì)有著更多的高分子材料的出現(xiàn)，以及目前已經(jīng)應(yīng)用的高分子材料的特性也會(huì)更加的完善。以塑料為高分子材料的代表當(dāng)做現(xiàn)代建筑當(dāng)中的主要材料，是因?yàn)楦叻肿硬牧显谑覂?nèi)設(shè)計(jì)當(dāng)中的應(yīng)用分析以及產(chǎn)生的重要作用。一塑料為載體的材料合成技術(shù)可能將是室內(nèi)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的新的發(fā)展方向。在這個(gè)新技術(shù)不斷出現(xiàn)的時(shí)代，材料將是室內(nèi)設(shè)計(jì)與藝術(shù)的審美的一種重要的融合媒介。特別是對(duì)于室內(nèi)設(shè)計(jì)的領(lǐng)域當(dāng)中對(duì)于設(shè)計(jì)思想變革產(chǎn)生的巨大影響的材料，高分子材料。高分子材料的影響力，優(yōu)越性和發(fā)展的趨勢(shì)有著極其重要的意義。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：高分子材料；成型加工技術(shù)；創(chuàng)新研究
尖端技術(shù)的發(fā)展代表著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的不斷繁榮與發(fā)展，如何推進(jìn)我國(guó)高端工業(yè)領(lǐng)域和軍事工業(yè)的不斷向前發(fā)展，是我國(guó)尖端科學(xué)工作者共同面臨的發(fā)展問(wèn)題。高分子材料的成型加工技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，有利于實(shí)現(xiàn)國(guó)家高端科學(xué)領(lǐng)域的不斷向前發(fā)展。文章本著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的觀念，探究我國(guó)高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展歷程和發(fā)展步伐，提出相關(guān)創(chuàng)新思路，以期更好地奉獻(xiàn)于我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展。
現(xiàn)階段，我國(guó)某些特殊領(lǐng)域如航空工業(yè)、國(guó)防尖端工業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展對(duì)聚合物材料的性能提出了更高的要求，如高強(qiáng)度、高模量、輕質(zhì)等，各種特定要求的高強(qiáng)度聚合物的開(kāi)發(fā)研制越來(lái)越顯迫切。這些結(jié)合物主要材料就是高分子材料。然而，高分子材料能否達(dá)到我國(guó)這些領(lǐng)域的質(zhì)量要求，就有賴(lài)于高分子材料成型加工技術(shù)的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新。從該項(xiàng)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，更依賴(lài)于科研人員的不斷研究和創(chuàng)新設(shè)計(jì)發(fā)展，從而更進(jìn)一步的不斷完善，達(dá)到我國(guó)特殊行業(yè)領(lǐng)域的高端要求。
一、高分子材料成型加工技術(shù)發(fā)展概述
高分子材料形成加工技術(shù)進(jìn)入21世紀(jì)以后已經(jīng)成為國(guó)際社會(huì)的一門(mén)高端熱行的競(jìng)爭(zhēng)行業(yè)。合成工業(yè)的避震材料的研制發(fā)展促使易于璃確控制樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)，加速采用大規(guī)模進(jìn)行低成本的生產(chǎn)。例如新時(shí)期汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，節(jié)能、高速、美觀、環(huán)保、乘坐舒適及安全可靠等要求對(duì)高分子材料的要求越來(lái)越重要。汽車(chē)行業(yè)的不斷發(fā)展和高端技術(shù)的不斷改進(jìn)帶動(dòng)了零部件及相關(guān)材料工業(yè)的發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)汽車(chē)高性能低成本的發(fā)展，同時(shí)能夠提高汽車(chē)的載荷量，提高高分子材料質(zhì)量成為至關(guān)重要的發(fā)展手段，從而提高高分子材料成型技工技術(shù)成為關(guān)鍵。
據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示表明，目前汽車(chē)中約90%的零部件均需依靠模具成型，例如制造一款普通轎車(chē)就需要制造1200多套模具，在美國(guó)、日本等汽車(chē)制造業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，模具產(chǎn)業(yè)超過(guò)50%的產(chǎn)品是汽車(chē)用模具。目前，高分子材料加工的主要目標(biāo)是高生產(chǎn)率、高性能、低成本和快捷交貨。制品方面向小尺寸、薄壁、輕質(zhì)方向發(fā)展；成型加工方面，從大規(guī)模向較短研發(fā)周期的多品種轉(zhuǎn)變，并向低能耗、全回收、零排放等方向發(fā)展。
二、現(xiàn)階段高分子材料成型加工技術(shù)的創(chuàng)新研究
（一）聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備
現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外大多數(shù)應(yīng)用反應(yīng)加工設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)高分子材料的成型加工。然而，這種反應(yīng)加工設(shè)備從原理上看都是傳統(tǒng)混合、混煉設(shè)備的改造產(chǎn)品，都存在傳熱、傳質(zhì)過(guò)程、混煉過(guò)程、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程難以控制、反應(yīng)產(chǎn)物分子量及其分布不可控等問(wèn)題。另一方面，設(shè)備引進(jìn)和使用投資大、能耗高，噪音污染嚴(yán)重、密封困難。
引用聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備與傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)論是在反應(yīng)加工原理還是設(shè)備的結(jié)構(gòu)上都完全不同，該技術(shù)是將電磁場(chǎng)引起的機(jī)械振動(dòng)場(chǎng)引入聚合物反應(yīng)擠出全過(guò)程，達(dá)到控制化學(xué)反應(yīng)過(guò)程、反應(yīng)生成物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)制品的物理化學(xué)性能的目的。新設(shè)備的引進(jìn)和使用具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應(yīng)性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)有效解決了當(dāng)前需解決的一系列問(wèn)題，從而走進(jìn)世界尖端技術(shù)先進(jìn)行列，具有該領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的領(lǐng)先地位。
（二）以動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工設(shè)備為基礎(chǔ)的新材料制備新技術(shù)
信息存儲(chǔ)光盤(pán)盤(pán)基直接合成反應(yīng)成型技術(shù)。運(yùn)用新技術(shù)實(shí)現(xiàn)光盤(pán)級(jí)PC樹(shù)脂生產(chǎn)、中間儲(chǔ)運(yùn)和光盤(pán)盤(pán)基成型，從而使三個(gè)過(guò)程融為一體，與動(dòng)態(tài)連續(xù)反應(yīng)成型技術(shù)相結(jié)合，研究酯交換連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)，研制開(kāi)發(fā)精密光盤(pán)注射成型裝備，達(dá)到節(jié)能降耗、有效控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
聚合物/無(wú)機(jī)物復(fù)合材料物理場(chǎng)強(qiáng)化制備新技術(shù)。此技術(shù)在強(qiáng)振動(dòng)剪切力場(chǎng)作用下對(duì)無(wú)機(jī)粒子表面特性及其功能設(shè)計(jì)（粒子設(shè)計(jì)），在設(shè)計(jì)好的連續(xù)加工環(huán)境和不加或少加其它化學(xué)改性劑的情況下，利用聚合物使無(wú)機(jī)粒子進(jìn)行原位表面改性、原位包覆、強(qiáng)制分散，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化制備聚合物/無(wú)機(jī)物復(fù)合材料。
熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)全硫化制備技術(shù)。此技術(shù)將振動(dòng)力場(chǎng)引入混煉擠出全過(guò)程，控制硫化反直進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)混煉過(guò)程中橡膠相動(dòng)態(tài)全硫化.解決共混加工過(guò)程共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問(wèn)題。研制開(kāi)發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)與設(shè)備，提高我國(guó)TPV技術(shù)水平。
三、我國(guó)高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展前景
近年來(lái)，我國(guó)高分子材料的成型加工技術(shù)得到迅速發(fā)展，發(fā)展成績(jī)斐然。我國(guó)各大新型高分子材料成型設(shè)備國(guó)家工程研究中心在預(yù)期完成國(guó)家預(yù)定研究任務(wù)的同時(shí)突破了國(guó)際新技術(shù)發(fā)展。在出色地完成國(guó)家攻關(guān)項(xiàng)目的同時(shí)，并使科技成果與產(chǎn)業(yè)化有機(jī)地轉(zhuǎn)化，是理論實(shí)時(shí)地與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)發(fā)展相結(jié)合。并逐步推向市場(chǎng)目前新設(shè)備的市場(chǎng)需求情況很好，聚合物新型成型裝備國(guó)家工程研究中心正在不斷與相關(guān)機(jī)械生產(chǎn)公司有機(jī)組合并進(jìn)行重組。將技術(shù)與資本結(jié)合，引入新的管理、市場(chǎng)等機(jī)制，爭(zhēng)取在更短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)新設(shè)備年銷(xiāo)售額超億。在我國(guó)與國(guó)際科技接軌的同時(shí)，WTO給我們發(fā)展機(jī)遇的同時(shí)，也給我們極為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。高分子材料的發(fā)展與成型加工技術(shù)的不斷創(chuàng)新研究，可以促使我國(guó)高分子材料市場(chǎng)發(fā)展前景看好，前途一片光芒。
四、結(jié)語(yǔ)
綜上所述，我國(guó)現(xiàn)階段國(guó)家額社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，我國(guó)高分子材料成型加工技術(shù)必須走具有中國(guó)特色的創(chuàng)新發(fā)展之路。突破國(guó)外技術(shù)封鎖，自主研發(fā)具有競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展并趕上國(guó)際先進(jìn)水平，更有望于趕超國(guó)際發(fā)展技術(shù)，持續(xù)趕超國(guó)際終端水平。不斷推進(jìn)科研成果與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高分子材料成型加工技術(shù)的前沿發(fā)展模式，充分運(yùn)用引進(jìn)來(lái)和走出去的發(fā)展戰(zhàn)略，達(dá)到綜合提高我國(guó)尖端科學(xué)技術(shù)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：高分子材料； 廢舊塑料； 建筑材料； 回收應(yīng)用；
中圖分類(lèi)號(hào)：TU5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、前言
處理廢舊高分子材料是一把雙刃劍, 處理的好了不但降低了高分子的危害, 而且還能降低產(chǎn)品成本;處理不好我們的生活就要受到廢舊高分子的影響, 甚至毒害。將廢舊高分子材料作為一種建筑材料, 開(kāi)辟了廢舊高分子回收的新途徑, 不但可以降低廢舊高分子材料的危害, 而且擴(kuò)大建筑材料的來(lái)源。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展, 會(huì)有越來(lái)越多的這種新型材料問(wèn)世, 最終達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益的統(tǒng)一。
二、廢舊高分子材料在建筑材料中的回收應(yīng)用問(wèn)題分析研究
1、廢舊高分子材料制作墻體材料。隨著國(guó)家有關(guān)禁止使用粘土磚禁令的公布, 開(kāi)發(fā)使用新型墻體材料已經(jīng)成為一種必然趨勢(shì), 同時(shí)回收利用廢舊高分子材料技術(shù)的發(fā)展, 為廢舊高分子材料復(fù)合成新型墻體材料提供了強(qiáng)有力的支持。目前已有許多這類(lèi)技術(shù)發(fā)展相當(dāng)成熟, 并用于實(shí)際的生產(chǎn)當(dāng)中。
一是玻璃與塑料復(fù)合而成的樣品磚。由塑料, 玻璃復(fù)合而成的樣品磚已經(jīng)研制出來(lái),在國(guó)外已經(jīng)得到了較廣泛的應(yīng)用。其中塑料組分包括聚乙烯, 聚丙烯, 聚苯乙烯, 聚氯乙烯以及 ABS, 相同的粒徑形態(tài), 較窄的尺寸范圍和尺寸分布與近似尺寸的棕色玻璃混合成玻璃塑料復(fù)合材料, 其中玻璃的質(zhì)量百分比根據(jù)不同的性能要求可為 15%,30%, 45%。這種材料能在 235℃模壓成標(biāo)準(zhǔn)的粘土磚形狀。當(dāng)溫度在20～50℃范圍變化時(shí), 經(jīng)過(guò)抗壓實(shí)驗(yàn), 發(fā)現(xiàn)其斷裂應(yīng)力是普通粘土磚的兩倍多。制備這種試樣時(shí)所要求的塑料不需要區(qū)分熱塑性和熱固性, 因此它的原料來(lái)源相當(dāng)廣泛。
二是金屬橡膠混凝土。這種材料具有良好的性能, 它可以有效解決目前各類(lèi)混凝土結(jié)構(gòu)及現(xiàn)有墻體砌塊工程中常出現(xiàn)的各種裂縫, 隔音差、抗震性能不夠, 重量重, 抗沖擊性不足等問(wèn)題, 可廣泛應(yīng)用于橋梁、路面、飛機(jī)跑道、大壩及其他建筑。
三是用聚苯乙烯泡沫塑料生產(chǎn)混凝土保溫砌塊。運(yùn)用此技術(shù)生產(chǎn)的混凝土保溫砌塊具有表觀密度小, 保溫、隔聲性能好, 抗壓強(qiáng)度高, 屬于輕質(zhì)高強(qiáng)的新型墻體材料。生產(chǎn)的砌塊完全滿(mǎn)足墻體材料的表觀密度、抗壓強(qiáng)度以及保溫性能要求。在工程實(shí)際中, 砌塊的聚苯乙烯泡沫塑料部分基本不受外力作用, 只有外裹的水泥砂漿層起骨架作用。這種新型混凝土保溫砌塊是一種前景看好的新型墻體材料。
四是利用廢舊塑料和粉煤灰制建筑用瓦。這種建筑用瓦的研制成功, 不僅可以降低成本, 還是消除“白色污染”的一種積極方法。
五是利用廢泡沫生產(chǎn)新型保溫磚。研究成功了造價(jià)低廉、防火性好、保溫性能優(yōu)良的新型保溫磚。經(jīng)測(cè)試, 這種新型保溫磚導(dǎo)熱系數(shù)小于 0.06 W/m.K, 優(yōu)于 0.09 W/m.K 的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn), 含水率小于 8%, 密度小于 225 kg/m3, 抗壓強(qiáng)度大于 0.21 MPa, 且耐候性強(qiáng), 適合國(guó)內(nèi)不同氣候的各地區(qū)使用, 取代傳統(tǒng)珍珠巖或煤渣等保溫材料。
2、廢舊高分子材料制作建筑裝飾材料
一是利用廢舊塑料生產(chǎn)的建筑用裝飾板材。利用廢舊塑料生產(chǎn)建筑用裝飾板材的研制已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展, 其中一種技術(shù)已經(jīng)在實(shí)際生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。它是用廢舊塑料、色素添加劑、增強(qiáng)劑、增塑劑為原料, 以重量為單位, 每 100 份廢舊塑料匹配 5～10公斤色素添加劑, 20～50 份增強(qiáng)劑, 1～5 份增塑劑, 先將廢舊塑料洗凈、曬干后熔化, 再將熔化后成塊狀的廢舊塑料粉碎為 0.5 cm 左右的細(xì)顆粒, 再次熔化同時(shí)加入色素添加劑和增強(qiáng)劑, 攪勻后注入模具成型, 冷卻后出模, 然后漆上耐溫清漆即生產(chǎn)出成品。
二是利用廢舊塑料生產(chǎn)阻燃建筑裝飾材料。目前有報(bào)道研制出一種利用廢舊熱塑性塑料和鋸木粉通過(guò)加入添加劑改性生產(chǎn)防火阻燃型窗套、門(mén)套、墻裙等建筑裝飾材料的方法。運(yùn)用該工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品, 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)塑料燃燒性能實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定, 其結(jié)果達(dá)到 GB2408—80/1 級(jí)、GB4609—84/FV- 0 級(jí);按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB5465—85 建筑材料不燃性試驗(yàn)方法測(cè)定, 結(jié)果建筑材料不燃性試驗(yàn)方法測(cè)定, 結(jié)果完全符合不燃性材料的要求。實(shí)驗(yàn)證明這種材料阻燃性能良好,完全可以用作建筑裝飾材料, 同時(shí)通過(guò)造型還可以生產(chǎn)美觀耐用的環(huán)保型城市垃圾桶。
3、廢舊高分子材料制作其他建筑材料
一是粉煤灰、廢舊聚苯乙烯泡沫塑料顆粒生產(chǎn)防水材料。以粉煤灰、廢舊聚苯乙烯泡沫塑料顆粒為主要原料, 普通硅酸鹽水泥、生石灰為膠凝材料, 添加少量防水荊、憎水劑、激發(fā)劑, 可生產(chǎn)屋面保溫防水材料.該材料集保溫隔熱與防水為一體, 表觀密度為 588 kg/m3,導(dǎo)熱系數(shù)為 0.12 W/(m·K), 28 d 的抗壓強(qiáng)度為 1.6MPa, 在 0.2 MPa 的水壓下可保持 30 min 不透水。該保溫防水材料具有密度低、強(qiáng)度高、保溫隔熱性能好、粉煤灰摻量大等優(yōu)點(diǎn), 是一種較為理想的屋面保溫防水材料, 該材料可達(dá)到《屋面工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50207- 2002)標(biāo)準(zhǔn)。
二是利用廢聚烴類(lèi)樹(shù)脂生產(chǎn)塑料地板。在世界塑料家族中, PVC 的產(chǎn)量居第二位, 制品多, 消費(fèi)量較大。如管材、蔬菜大棚膜、建筑材料、日用品等多種用品廢棄較多。由于 PVC 是一中含鹵物質(zhì),所以它的回收利用受到了限制。這項(xiàng)技術(shù)研制的成功,可以大量回收 PVC, 運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)可以生產(chǎn)出多種產(chǎn)品。常見(jiàn)的如: 廢農(nóng)膜 100 份、碳酸鈣 120～150 份、劑 1.5 份、穩(wěn)定劑 4 份、色漿適量, 經(jīng)混合、密煉等一系列加工可制成塑料地板。安徽大學(xué)高分子材料研究所通過(guò)改性發(fā)泡等工序, 用廢棄聚烯烴塑料生產(chǎn)泡沫片和硬質(zhì)板材, 泡沫片用作旅游鞋、皮鞋和布鞋的原料, 硬質(zhì)板材則用作彈性地板的原料。
三是利用回收農(nóng)膜與木屑復(fù)合制成塑質(zhì)木材。該材料除了具有與天然木材一樣可鋸、刨、釘、粘等性能外, 還具有耐潮、防蛀等優(yōu)點(diǎn), 而且制造的靈活性強(qiáng), 既可擠壓成板材、型材,也可一次模壓成產(chǎn)品。
關(guān)鍵詞：高分子材料可降解生物
我國(guó)目前的高分子材料生產(chǎn)和使用已躍居世界前列，每年產(chǎn)生幾百萬(wàn)噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進(jìn)行生物可降解，以盡量減少對(duì)人類(lèi)及環(huán)境的污染。生物可降解材料，是指在自然界微生物，如細(xì)菌、霉菌及藻類(lèi)作用下，可完全降解為低分子的材料。這類(lèi)材料儲(chǔ)存方便，只要保持干燥，不需避光，應(yīng)用范圍廣，可用于地膜、包裝袋、醫(yī)藥等領(lǐng)域。生物可降解的機(jī)理大致有以下3種方式：生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)械性破壞；微生物對(duì)聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì)；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。按照上述機(jī)理，現(xiàn)將目前研究的幾種主要的可生物可降解的高分子材料介紹如下。
一、生物可降解高分子材料概念及降解機(jī)理
生物可降解高分子材料是指在一定的時(shí)間和一定的條件下，能被微生物或其分泌物在酶或化學(xué)分解作用下發(fā)生降解的高分子材料。
生物可降解的機(jī)理大致有以下3種方式：生物的細(xì)胞增長(zhǎng)使物質(zhì)發(fā)生機(jī)械性破壞；微生物對(duì)聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì)；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。一般認(rèn)為，高分子材料的生物可降解是經(jīng)過(guò)兩個(gè)過(guò)程進(jìn)行的。首先，微生物向體外分泌水解酶和材料表面結(jié)合，通過(guò)水解切斷高分子鏈，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物攝入人體內(nèi)，經(jīng)過(guò)種種的代謝路線，合成為微生物體物或轉(zhuǎn)化為微生物活動(dòng)的能量，最終都轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。
因此，生物可降解并非單一機(jī)理，而是一個(gè)復(fù)雜的生物物理、生物化學(xué)協(xié)同作用，相互促進(jìn)的物理化學(xué)過(guò)程。到目前為止，有關(guān)生物可降解的機(jī)理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在機(jī)體內(nèi)的降解還被描述為生物吸收、生物侵蝕及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除與材料本身性能有關(guān)外，還與材料溫度、酶、PH值、微生物等外部環(huán)境有關(guān)。
二、生物可降解高分子材料的類(lèi)型
按來(lái)源，生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類(lèi)。按用途分類(lèi)，有醫(yī)用和非醫(yī)用生物可降解高分子材料兩大類(lèi)。按合成方法可分為如下幾種類(lèi)型。
2.1微生物生產(chǎn)型
通過(guò)微生物合成的高分子物質(zhì)。這類(lèi)高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖，具有生物可降解性，可用于制造不污染環(huán)境的生物可降解塑料。如英國(guó)ICI公司生產(chǎn)的“Biopol”產(chǎn)品。
2.2合成高分子型
脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點(diǎn)低，強(qiáng)度及耐熱性差，無(wú)法應(yīng)用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔點(diǎn)較高，強(qiáng)度好，是應(yīng)用價(jià)值很高的工程塑料，但沒(méi)有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定結(jié)構(gòu)的共聚物，這種共聚物具有良好的性能，又有一定的生物可降解性。
2.3天然高分子型
自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質(zhì)素等均屬可降解天然高分子，這些高分子可被微生物完全降解，但因纖維素等存在物理性能上的不足，由其單獨(dú)制成的薄膜的耐水性、強(qiáng)度均達(dá)不到要求，因此，它大多與其它高分子，如由甲殼質(zhì)制得的脫乙酰基多糖等共混制得。
2.4摻合型
在沒(méi)有生物可降解的高分子材料中，摻混一定量的生物可降解的高分子化合物，使所得產(chǎn)品具有相當(dāng)程度的生物可降解性，這就制成了摻合型生物可降解高分子材料，但這種材料不能完全生物可降解。
三、生物可降解高分子材料的開(kāi)發(fā)
3.1生物可降解高分子材料開(kāi)發(fā)的傳統(tǒng)方法
傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法等。
3.1.1天然高分子的改造法
通過(guò)化學(xué)修飾和共混等方法，對(duì)自然界中存在大量的多糖類(lèi)高分子，如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進(jìn)行改性，可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足，但一般不易成型加工，而且產(chǎn)量小，限制了它們的應(yīng)用。
3.1.2化學(xué)合成法
模擬天然高分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)，從簡(jiǎn)單的小分子出發(fā)制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物，這些高分子化合物結(jié)構(gòu)單元中含有易被生物可降解的化學(xué)結(jié)構(gòu)或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段。化學(xué)合成法反應(yīng)條件苛刻，副產(chǎn)品多，工藝復(fù)雜，成本較高。
3.1.3微生物發(fā)酵法
許多生物能以某些有機(jī)物為碳源，通過(guò)代謝分泌出聚酯或聚糖類(lèi)高分子。但利用微生物發(fā)酵法合成產(chǎn)物的分離有一定困難，且仍有一些副產(chǎn)品。
3.2生物可降解高分子材料開(kāi)發(fā)的新方法——酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料，得益于非水酶學(xué)的發(fā)展，酶在有機(jī)介質(zhì)中表現(xiàn)出了與其在水溶液中不同的性質(zhì)，并擁有了催化一些特殊反應(yīng)的能力，從而顯示出了許多水相中所沒(méi)有的特點(diǎn)。
3.3酶促合成法與化學(xué)合成法結(jié)合使用
酶促合成法具有高的位置及立體選擇性，而化學(xué)聚合則能有效的提高聚合物的分子量，因此，為了提高聚合效率，許多研究者已開(kāi)始用酶促法與化學(xué)法聯(lián)合使用來(lái)合成生物可降解高分子材料
四、生物可降解高分子材料的應(yīng)用
目前生物可降解高分子材料主要有兩方面的用途：（1）利用其生物可降解性，解決環(huán)境污染問(wèn)題，以保證人類(lèi)生存環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。通常，對(duì)高聚物材料的處理主要有填埋、焚燒和再回收利用等3種方法，但這幾種方法都有其弊端。（2）利用其可降解性，用作生物醫(yī)用材料。目前，我國(guó)一年約生產(chǎn)3000多億片片劑與控釋膠囊劑，其中70%以上是上了包衣的表皮，其中包衣片中有80%以上是傳統(tǒng)的糖衣片，而國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片，因此，我國(guó)的片劑制造水平與國(guó)際先進(jìn)水平有很大的差距。國(guó)外片劑和薄膜衣片多采用羥丙基甲纖維素，羥丙纖維素、丙烯酸樹(shù)脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥甲基淀粉鈉等。
參考文獻(xiàn)：
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(chēng)“我校”)高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)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(zhuān)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(lèi)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(zhuān)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(chēng)“我省”)省的特色產(chǎn)業(yè)也是我校高分子材料專(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)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(lèi)專(zhuān)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(zhuān)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(zhuān)業(yè)，專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)提前將有關(guān)化工原理的知識(shí)融入到專(zhuān)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(lèi)專(zhuān)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(lèi)專(zhuān)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(zhuān)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(lèi)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(lèi)單元操作的原理。這樣做到有的放矢，盡可能與專(zhuān)業(yè)產(chǎn)生一定的關(guān)聯(lián)，為專(zhuān)業(yè)知識(shí)拓寬堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。
作者：張可喜符新何映平李志君單位：海南大學(xué)材料與化工學(xué)院
