高分子材料論文范文
時間:2023-03-23 14:47:32
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篇1
高聚物表面聚集的電荷量取決于高聚物本身對電荷泄放的性質,其主要泄放方式為表面?zhèn)鲗?、本體傳導以及向周圍的空氣中輻射,三者中以表面?zhèn)鲗橹饕緩健R驗楸砻骐妼室话愦笥隗w積電導率,所以高聚物表面的靜電主要受組成它的高聚物表面電導所支配。因此,通過提高高聚物表面電導率或體積電導率使高聚物材料迅速放電可防止靜電的積聚??轨o電劑是一類添加在樹脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除靜電產(chǎn)生的化學添加劑,添加抗靜電劑是提高高分子材料表面電導率的有效方法,而提高高聚物體積電導率可采用添加導電填料、添加抗靜電劑或與其它導電分子共混技術等。
(一)添加導電填料
這類方法通常是將各種無機導電填料摻入高分子材料基體中,目前此方法中所使用的無機導電填料主要是碳系填料、金屬類填料等。
(二)與結構型導電高分子材料共混
導電高分子材料中的高分子(或聚合物)是由許多小的重復出現(xiàn)的結構單元組成,當在材料兩端加上一定的電壓,材料中就有電流通過,即具有導體的性質,凡同時具備上述兩項性質的材料稱為導電高分子材料。與金屬導體不同,它屬于分子導電物質。根本上講,此類導電高分子材料本身就可以作為抗靜電材料,但由于這類高分子一般分子剛性大、不溶不熔、成型困難、易氧化和穩(wěn)定性差,無法直接單獨應用,一般作導電填料與其它高分子基體進行共混,制成抗靜電復合型材料,這類抗靜電高分子復合材料具有較好的相容性,效果更好更持久。
(三)添加抗靜電劑法
1.有機小分子抗靜電劑。有機小分子抗靜電劑是一類具有表面活性劑特征結構的有機物質,其結構通式為RYx,其中R為親油基團,x為親水基團,Y為連接基。分子中非極性部分的親油基和極性部分的親水基之間應具有適當?shù)钠胶馀c高分子材料要有一定的相容性,C12以上的烷基是典型的親油基團,羥基、羧基、磺酸基和醚鍵是典型的親水基團,此類有機小分子抗靜電劑可分為陽離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型4大類:陽離子型抗靜電劑;陰離子型抗靜電劑;非離子型抗靜電劑;兩性型抗靜電劑。
導電機理無論是外涂型還是內加型,高分子材料用抗靜電劑的作用機理主要有以下4種:(1)抗靜電劑的親水基增加制品表面的吸濕性,吸收空氣中的水分子,形成“海一島”型水性的導電膜。(2)離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度,從而增加導電性。(3)介電常數(shù)大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙的介電性。(4)增加制品的表面平滑性,降低其表面的摩擦系數(shù)。概括起來一是降低制品的表面電阻,增加導電性和加快靜電電荷的漏泄;二是減少摩擦電荷的產(chǎn)生。
2.永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類相對分子質量大的親水性高聚物,它們與基體樹脂有較好的相容性,因而效果穩(wěn)定、持久、性能較好。它們在基體高分子中的分散程度和分散狀態(tài)對基體樹脂抗靜電性能有顯著影響。親水性聚合物在特殊相溶劑存在下,經(jīng)較低的剪切力拉伸作用后,在基體高分子表面呈微細的筋狀,即層狀分散結構,而中心部分呈球狀分布,這種“蕊殼”結構中的親水性聚合物的層狀分散狀態(tài)能有效地降低共混物表面電阻,并且具有永久性抗靜電性能。
二、我國高分子材料抗靜電技術的發(fā)展狀況
我國許多科研機構和生產(chǎn)企業(yè)已陸續(xù)開發(fā)出一些品種,以非離子表面活性劑為主,目前常用的品種有,大連輕工研究院開發(fā)的硬化棉籽單甘醇、ABPS(烷基苯氧基丙烷磺酸鈉)、DPE(烷基二苯醚磺酸鉀);上海助劑廠開發(fā)目前多家企業(yè)生產(chǎn)的抗靜電劑SN(十八烷基羥乙基二甲胺硝酸鹽),另外該廠生產(chǎn)的抗靜電劑PM(硫酸二甲酯與乙醇胺的絡合物)、抗靜電劑P(磷酸酯與乙醇胺的縮合物);北京化工研究院開發(fā)的ASA一10(三組份或二組份硬脂酸單甘酯復合物)、ASA一150(陽離子與非離子表面活性劑復合物),近年來又開發(fā)出ASH系列、ASP系列和AB系列產(chǎn)品,其中ASA系列抗靜電劑由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非離子表面活性劑;ASB系列產(chǎn)品則為有機硼表面活性劑(主要是硼酸雙多元醇脂與環(huán)氧乙烷加成物的脂肪酸酯)與其他非離子表面活性劑復合而成;ASH和ASP系列主要是陽離子與非離子表面活性復合而成,杭州化工研究所開發(fā)的HZ一1(羥乙基脂肪胺與一些配合劑復合物)、CH(烷基醇酰胺);天津合成材料工業(yè)研究所開發(fā)的IC一消靜電劑(咪唑一氯化鈣絡合物);上海合成洗滌劑三廠開發(fā)生產(chǎn)的SH系列塑料抗靜電劑,已經(jīng)形成系列產(chǎn)品,在使用效果和性能上處于國內領先地位,部分品種可以替代進口,如SH一102(季銨鹽型兩性表面活性劑)、SH一103、104、105等(均為季銨鹽型陽離子表面活性劑),SH抗靜電劑屬于結構較新的帶多羥基陽離子表面活性劑;濟南化工研究所JH一非離子型抗靜電劑。(聚氧乙烯烷基胺復合物)等;
河南大學開發(fā)的KF系列等,如KF一100(非離子多羥基長碳鏈型抗靜電劑)、KF-101(醚結構、多羥基陽離子永久型抗靜電劑),另外還有聚氧乙烯醚類抗靜電劑,聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯專用抗靜電劑202、203、204等;抗靜電劑TM系列產(chǎn)品也是目前國內常用的,主要用于合成纖維領域。
從抗靜電劑發(fā)展來看,高分子型的永久抗靜電劑是最為看好的產(chǎn)品,尤其是在精密的電子電氣領域,目前國內多家科研機構利用聚合物合金化技術開發(fā)出高分子量永久型抗靜電劑方面已取得明顯進展。
三、結語
我國合成材料抗靜電劑行業(yè)發(fā)展前景較好,針對目前國內研究、生產(chǎn)、應用與需求現(xiàn)狀,對我國合成材料抗靜電劑工業(yè)發(fā)展提出以下建議。
(一)加大新品種開發(fā)力度
近年來國外開發(fā)的高性能伯醇多聚氧化乙醚類非離子型表面活性劑;用于聚碳酸酯的脂肪酸單縮水甘油酯;用于磁帶工業(yè)的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物;適應于聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯等多種合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等,總之國內科研院所應根據(jù)我國合成材料制品要求,開發(fā)出多種高性能、環(huán)保無毒的抗靜電品種,并不斷強化應用技術研究,以滿足國內需求。
(二)加快復合抗靜電劑和母粒的研究與生產(chǎn)
今后要加快多種結構抗靜電劑及其他塑料助劑的復配,向適應范圍廣、效率高、系列化、多功能、復合型等方向發(fā)展。另外合成材料多功能母粒作為助劑已經(jīng)成為今后合成樹脂加工改性的重要原材料,如著色、阻燃、抗菌、成核等母粒在國內開發(fā)方興未艾,國內要加快抗靜電母粒的開發(fā)與研究,促進我國抗靜電劑工業(yè)發(fā)展。
參考文獻:
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篇2
[關鍵詞]工程意識;高分子材料專業(yè);綜合實驗
我國的高等工程教育培養(yǎng)造就了大批工程科技人才,有力地支撐了我國工業(yè)體系的形成與發(fā)展。但與其它工業(yè)發(fā)達國家相比,我國高等工程教育雖然規(guī)模位居世界第一,但總體質量并不高。突出的問題就是高等工程教育培養(yǎng)出的人才工程性缺失和實踐能力薄弱。針對高等工程教育存在的的問題,2010年6月,中國工程院、教育部啟動“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質量各類型工程技術人才,使我國培養(yǎng)的卓越工程師后備人才滿足我國工業(yè)化和現(xiàn)代化建設的需求,使我國躋身工程教育強國之列。
一、目前高分子材料專業(yè)綜合實驗存在的問題
長期以來,我校高分子材料專業(yè)綜合實驗僅僅是停留在使學生鞏固并加深對專業(yè)基本理論及概念的理解,對高分子材料性能檢測,以及高分子材料成型加工設備的操作等層面。存在的最大問題就是實驗內容陳舊、滯后,實驗教學形式僵化。驗證性的實驗內容較多,與工程實際密切結合的實驗內容太少。這種傳統(tǒng)的高分子材料專業(yè)實驗教學體系不利于學生工程觀念的建立,不利于后續(xù)階段的頂崗實習、畢業(yè)設計、及進入工作崗位后迅速完成從學生到合格的工程技術人員的轉變。
二、加強高分子材料專業(yè)綜合實驗工程性的指導思想與原則
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”具有三個特點:一是企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程,二是學校按通用標準和行業(yè)標準培養(yǎng)工程人才,三是強化培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力。我們認為高分子材料專業(yè)綜合實驗應該是在專業(yè)實踐層面上安排的,能夠與生產(chǎn)實際緊密結合,能夠體現(xiàn)工程與教學相互聯(lián)系、相互促進關系的一門實驗課。通過實驗培養(yǎng)學生建立初步的工程能力。在這門實驗課中要創(chuàng)造出一種讓學生真正感受到工程實踐的氛圍,促使學生從知識積累向工程能力生成的轉化。
三、高分子材料專業(yè)綜合實驗改革的具體實施
(一)調整高分子材料專業(yè)綜合實驗開設時間
我校高分子材料專業(yè)綜合實驗原開設時間放在第3學年的第6個學期。通過幾輪教學發(fā)現(xiàn),在學生專業(yè)學習還沒完全到位的情況下,學生并不完全具備很好完成實驗的能力,嚴重影響專業(yè)實踐能力的取得。因而將設置時間調整到第4學年第7個學期,時間從3周延長到4周。從實踐結果來看,這一調整是合理的。
(二)企業(yè)參與高分子材料專業(yè)綜合實驗教學計劃的制定
以往的實驗教學計劃完全由任課教師自行制訂,由于教師的工程能力不足等原因,制訂的實驗教學計劃脫離生產(chǎn)實際,即所謂的“理論性、研究性過強”。在新的實驗教學計劃修訂時,我們積極爭取企業(yè)具有豐富實踐經(jīng)驗的生產(chǎn)技術人員參與進來,共同制定人才的培養(yǎng)目標,培養(yǎng)方案,共同制定實驗教學大綱、實驗教學計劃。
(三)高分子材料專業(yè)實驗內容的確定
1.原有實驗內容優(yōu)化。全面更新實驗內容。只保留小部分經(jīng)典的實驗內容,這些經(jīng)典實驗可以訓練學生系統(tǒng)地掌握原料的準備、材料的合成、性能測定與表征方法等。增加具有工程背景的實驗,選擇貼近實際的社會需求,符合高分子材料的變化潮流,適應企業(yè)對人才需求的內容。
2.教師科研課題轉化。將部分教師完成的或在研的科研項目中的部分內容拿到專業(yè)實驗中來,分解為學生有能力可以完成的實驗項目。
3.到有合作關系單位完成部分實驗。生產(chǎn)單位可以為人才培養(yǎng)提供先進的工程實踐條件。此種實驗方式最顯著的特點是實驗方案的應用性和工程性。更能激發(fā)學生動手實驗的興趣,發(fā)揮了學生自主實驗和學習的主觀能動性。
(四)實驗教學方式的改革
1.題目自選與指定結合。由過去的分配到人改變?yōu)橛蓪W生在給定題目中自行挑選感興趣的題目,使實驗教學從傳統(tǒng)的“以教師為主”的模式轉變?yōu)椤皩W生為主體、教師為主導”的模式,充分發(fā)揮學生的積極性和創(chuàng)造性。
2.改變實驗指導方法,強化學生自主實踐能力的培養(yǎng)。強調實驗指導教師的“導師”作用,使學生成為實驗的主動參與者、探索者。鼓勵學生獨立思考,引導而不是替代學生解決實驗過程中出現(xiàn)的問題。
3.實驗以課題組形式進行。每三名同學組成一個課題組,并選舉一名組長。每課題組配備一名指導教師或生產(chǎn)單位的技術人員,為課題組提供技術上的指導和方向上的把握。通過具體的研究課題,培養(yǎng)學生團結協(xié)作的精神。
4.計算機輔助教學。引入新的教學手段,即利用高分子材料與工程設備素材庫,對實驗中涉及到和未涉及的工藝進行計算機模擬仿真實驗,擴大實驗范圍。
(五)專業(yè)綜合實驗的考評方式改革
實驗模擬本科畢業(yè)論文方式進行。結合實驗內容給學生下達任務書,學生做出開題報告、開題答辯,以論文的形式完成實驗報告,最后采用類似畢業(yè)論文答辯的方式總結實驗。在同等的實驗時間、實驗條件下,增加了實驗信息量,增強了團隊意識,強化了工程理念。
四、專業(yè)綜合實驗改革取得的成效
(一) 直接促進了畢業(yè)教學環(huán)節(jié)的順利進行
專業(yè)綜合實驗過后,就是畢業(yè)環(huán)節(jié)的教學工作。專業(yè)綜合實驗的過程就是一個微縮的畢業(yè)論文過程。有了專業(yè)綜合實驗的基礎,很多同學在短時間內就適應了畢業(yè)論文過程。畢業(yè)答辯也充分體現(xiàn)了這個環(huán)節(jié)所起的作用。
(二) 促進了教師隊伍工程能力的提高
從事高等工程教育的教師多數(shù)是從學校直接到學校,他們沒有企業(yè)工程實踐的經(jīng)歷,因而在實踐教學中缺少工程思維、工程方法和工程文化的傳授。專業(yè)綜合實驗內容及教學方式的改革以及企業(yè)專家的參與,極大促進了實驗指導教師工程能力的提升。
五、結語
通過新的高分子材料專業(yè)綜合實驗教學體系的構建,從根本上改變了實驗教學內容陳舊、滯后與生產(chǎn)實際脫節(jié)嚴重的現(xiàn)狀。新的實驗教學體系不僅加深了學生對整個高分子材料體系的理解,更重要的是培養(yǎng)了學生在實驗中以工程意識去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。
基金項目:黑龍江工程學院教改項目:基于“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”專業(yè)綜合實驗教學改革與實踐(項目編號: JG2012042)
參考文獻:
[1]劉宇艷,劉宇婷,劉立洵等.高分子材料與工程專業(yè)系統(tǒng)化實驗體系的建立.[J]實驗技術與管理,2011(1):9-11 .
篇3
關鍵詞:高分子材料與工程;應用型轉變;人才培養(yǎng)
中圖分類號:G642
文獻標識碼:A 文章編號:16749944(2017)09024202
1 引言
2015年10月21日,教育部、國家發(fā)展改革委、財政部聯(lián)合了《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》(教發(fā)[2015] 7號),至此地方高校轉型發(fā)展成為國家深化高等教育領域綜合改革的一項重要部署[1]。鑒于高校轉型發(fā)展的新形勢,遼寧省于2015年確定首批10所高校116個專業(yè)開展應用型轉型試點工作,遼寧石油化工大學高分子材料與工程專業(yè)為其中試點之一,作為以“工科為主、石油化工為特色”的遼寧省屬綜合性重點大學以及卓越工程師教育培養(yǎng)計劃試點高校,遼寧石油化工大學率先邁出了應用型本科轉型改革的步伐,積極響應我國高等教育改革方針,明確了該校應用型人才的培養(yǎng)目標。高分子材料與工程專業(yè)針對應用型轉變下,如何加快應用技術人才培養(yǎng),以提升高校服務經(jīng)濟社會發(fā)展能力,開展了一系列的改革與探索。
2 遼寧石油化工大學應用型人才培養(yǎng)定位
應用型本科教育本著立足地方、面向全國、依托行業(yè)、服務區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的原則,以行業(yè)需求為人才培養(yǎng)目標[2]。與研究型大學以及高職高專的定位不同,該校立足于打造高水平應用型大學,高分子材料與工程專業(yè)的人才定位為 “創(chuàng)新應用”型人才,即培養(yǎng)的學生不僅能勝任操作生產(chǎn)設備等一線生產(chǎn)工作,而且還具備較高的創(chuàng)新知識能力。為達到此目標,在大學四年的培養(yǎng)教育過程中,學習理論知識、培養(yǎng)實踐動手能力以及實踐科技創(chuàng)新方面要三管齊下,使學生具備完整的理論知識體系,運用學科專業(yè)知識應用于實際的能力以及創(chuàng)新的邏輯思維。其就業(yè)領域主要面向國內外大中型科技生產(chǎn)企業(yè)的一線生產(chǎn)、檢測及產(chǎn)品研發(fā)崗位,經(jīng)過一定時間的錘煉并最終走上各企業(yè)的中高層核心崗位,并成為企業(yè)骨干力量。
3 “創(chuàng)新應用”型人才培養(yǎng)模式改革
針對以上定位,在課程體系,實踐環(huán)節(jié)以及本科生科技創(chuàng)新方面開展了一系列的探索與改革。
3.1 課程體系和教學方法改革
由于高分子材料種類繁多、來源豐富,而且各高校開設此專業(yè)的背景以及所依托的優(yōu)勢學科也不盡相同,所以其培養(yǎng)模式和教學內容側重點均有所不同[3~6]。專業(yè)核心課程是人才培養(yǎng)的核心要素,我校依據(jù)自身優(yōu)勢,設置的專業(yè)核心課程有《有機化學》、《物理化學》、《材料科學與工程基礎》、《高分子化學》、《高分子物理》、《聚合物流變學》、《高分子材料研究方法》、《高分子材料成型加工原理》、《聚合物共混改性》、《高聚物合成工藝學》。通過對這些課程的學習,學生具有拓展自己知識和創(chuàng)業(yè)的能力,具有較扎實的自然科學基礎、材料科學與工程的基礎理論和高分子材料與工程的專業(yè)知識。同時,在教學過程中高校教師要避免填鴨式教學,大力推廣啟發(fā)式、案例式和研討式教學,讓學生更多地參與到課堂教學中去,在分析、討論和解決問題的過程中理解、應用所學到的專業(yè)知識,并且能夠識別、表達高分子材料成型加工與改性相關的工程問題,最終利用科學基本原理進行合理分析。對于一些專業(yè)核心課程,我們還進行了慕課的建設以及推廣校際課程學習,全面利用課上和課下時間,結合網(wǎng)絡,調動學生全過程學習的積極性。
3.2 實踐環(huán)節(jié)改革
實踐教學環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學生動手能力的關鍵環(huán)節(jié),我們主要開展的實踐性教學環(huán)節(jié)包括工程訓練、生產(chǎn)實習、計算機在材料科學中的應用、課程設計、高分子材料創(chuàng)新實驗、畢業(yè)設計(論文)等,共計36學分。①計算機在材料科學中的應用和課程設計模塊,運用理論知識進行綜合性訓練;②通過工程訓練與生產(chǎn)實習進入高分子材料相關企業(yè)檢測、生產(chǎn)崗位,熟練生產(chǎn)設備與職業(yè)技能、感受企業(yè)文化生活;③在高分子材料創(chuàng)新實驗,畢業(yè)論文環(huán)節(jié)進入學術課題組,以中高級職稱教師作為指導教師,參與國家級,省級以及企業(yè)工藝改進、產(chǎn)品研發(fā)等項目,培養(yǎng)學生的應用能力;④積極開展校企聯(lián)合,邀請相關高分子材料優(yōu)秀企業(yè)的工程師來校分享企業(yè)生活,開展技術專題報告。經(jīng)過多層次、多維度的能力培養(yǎng)及實踐教學環(huán)節(jié),學生能逐步將專業(yè)理論知識與實際應用相結合,最終轉變成牢固的職業(yè)技能,并可以進一步提升。
3.3 科技創(chuàng)新教育開展
“創(chuàng)新應用”型人才培養(yǎng)的最終目標是使學生具備創(chuàng)新能力,具有開拓精神,因此,我們開放實驗平臺,以大學生挑戰(zhàn)杯、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、大學生工業(yè)設計大賽、以及各個教師的國家省級科研項目等為依托,鼓勵學生參與,在導師的指引下,完成項目應用專業(yè)知識,并獲得各種榮譽或專利等,經(jīng)過此過程的培訓,學生的創(chuàng)新能力會得到大幅度的提高。
4 結語
高分子材料與工程專業(yè)“創(chuàng)新應用”型人才具有應用和創(chuàng)新能力的雙重保障,在職業(yè)發(fā)展上有更大的空間,既符合用人市場對人才的需求,又符合學生成長的長遠規(guī)劃。以學生為本,是高校的發(fā)展之基,也是滿足社會經(jīng)濟發(fā)展對專業(yè)人才培養(yǎng)的需求,應用型轉變應以促進學生能力的培養(yǎng)和行業(yè)對人才需求之間形成良性循環(huán)為主旨,而我國地方普通本科高校向應用型轉變仍需在探索中不斷前行。
參考文獻:
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篇4
(一)添加導電填料
這類方法通常是將各種無機導電填料摻入高分子材料基體中,目前此方法中所使用的無機導電填料主要是碳系填料、金屬類填料等。
(二)與結構型導電高分子材料共混
導電高分子材料中的高分子(或聚合物)是由許多小的重復出現(xiàn)的結構單元組成,當在材料兩端加上一定的電壓,材料中就有電流通過,即具有導體的性質,凡同時具備上述兩項性質的材料稱為導電高分子材料。與金屬導體不同,它屬于分子導電物質。根本上講,此類導電高分子材料本身就可以作為抗靜電材料,但由于這類高分子一般分子剛性大、不溶不熔、成型困難、易氧化和穩(wěn)定性差,無法直接單獨應用,一般作導電填料與其它高分子基體進行共混,制成抗靜電復合型材料,這類抗靜電高分子復合材料具有較好的相容性,效果更好更持久。
(三)添加抗靜電劑法
1.有機小分子抗靜電劑。有機小分子抗靜電劑是一類具有表面活性劑特征結構的有機物質,其結構通式為RYx,其中R為親油基團,x為親水基團,Y為連接基。分子中非極性部分的親油基和極性部分的親水基之間應具有適當?shù)钠胶馀c高分子材料要有一定的相容性,C12以上的烷基是典型的親油基團,羥基、羧基、磺酸基和醚鍵是典型的親水基團,此類有機小分子抗靜電劑可分為陽離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型4大類:陽離子型抗靜電劑;陰離子型抗靜電劑;非離子型抗靜電劑;兩性型抗靜電劑。
導電機理無論是外涂型還是內加型,高分子材料用抗靜電劑的作用機理主要有以下4種:(1)抗靜電劑的親水基增加制品表面的吸濕性,吸收空氣中的水分子,形成“海一島”型水性的導電膜。(2)離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度,從而增加導電性。(3)介電常數(shù)大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙的介電性。(4)增加制品的表面平滑性,降低其表面的摩擦系數(shù)。概括起來一是降低制品的表面電阻,增加導電性和加快靜電電荷的漏泄;二是減少摩擦電荷的產(chǎn)生。
2.永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類相對分子質量大的親水性高聚物,它們與基體樹脂有較好的相容性,因而效果穩(wěn)定、持久、性能較好。它們在基體高分子中的分散程度和分散狀態(tài)對基體樹脂抗靜電性能有顯著影響。親水性聚合物在特殊相溶劑存在下,經(jīng)較低的剪切力拉伸作用后,在基體高分子表面呈微細的筋狀,即層狀分散結構,而中心部分呈球狀分布,這種“蕊殼”結構中的親水性聚合物的層狀分散狀態(tài)能有效地降低共混物表面電阻,并且具有永久性抗靜電性能。
二、我國高分子材料抗靜電技術的發(fā)展狀況
我國許多科研機構和生產(chǎn)企業(yè)已陸續(xù)開發(fā)出一些品種,以非離子表面活性劑為主,目前常用的品種有,大連輕工研究院開發(fā)的硬化棉籽單甘醇、ABPS(烷基苯氧基丙烷磺酸鈉)、DPE(烷基二苯醚磺酸鉀);上海助劑廠開發(fā)目前多家企業(yè)生產(chǎn)的抗靜電劑SN(十八烷基羥乙基二甲胺硝酸鹽),另外該廠生產(chǎn)的抗靜電劑PM(硫酸二甲酯與乙醇胺的絡合物)、抗靜電劑P(磷酸酯與乙醇胺的縮合物);北京化工研究院開發(fā)的ASA一10(三組份或二組份硬脂酸單甘酯復合物)、ASA一150(陽離子與非離子表面活性劑復合物),近年來又開發(fā)出ASH系列、ASP系列和AB系列產(chǎn)品,其中ASA系列抗靜電劑由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非離子表面活性劑;ASB系列產(chǎn)品則為有機硼表面活性劑(主要是硼酸雙多元醇脂與環(huán)氧乙烷加成物的脂肪酸酯)與其他非離子表面活性劑復合而成;ASH和ASP系列主要是陽離子與非離子表面活性復合而成,杭州化工研究所開發(fā)的HZ一1(羥乙基脂肪胺與一些配合劑復合物)、CH(烷基醇酰胺);天津合成材料工業(yè)研究所開發(fā)的IC一消靜電劑(咪唑一氯化鈣絡合物);上海合成洗滌劑三廠開發(fā)生產(chǎn)的SH系列塑料抗靜電劑,已經(jīng)形成系列產(chǎn)品,在使用效果和性能上處于國內領先地位,部分品種可以替代進口,如SH一102(季銨鹽型兩性表面活性劑)、SH一103、104、105等(均為季銨鹽型陽離子表面活性劑),SH抗靜電劑屬于結構較新的帶多羥基陽離子表面活性劑;濟南化工研究所JH一非離子型抗靜電劑。(聚氧乙烯烷基胺復合物)等;河南大學開發(fā)的KF系列等,如KF一100(非離子多羥基長碳鏈型抗靜電劑)、KF-101(醚結構、多羥基陽離子永久型抗靜電劑),另外還有聚氧乙烯醚類抗靜電劑,聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯專用抗靜電劑202、203、204等;抗靜電劑TM系列產(chǎn)品也是目前國內常用的,主要用于合成纖維領域。
從抗靜電劑發(fā)展來看,高分子型的永久抗靜電劑是最為看好的產(chǎn)品,尤其是在精密的電子電氣領域,目前國內多家科研機構利用聚合物合金化技術開發(fā)出高分子量永久型抗靜電劑方面已取得明顯進展。
三、結語
我國合成材料抗靜電劑行業(yè)發(fā)展前景較好,針對目前國內研究、生產(chǎn)、應用與需求現(xiàn)狀,對我國合成材料抗靜電劑工業(yè)發(fā)展提出以下建議。
(一)加大新品種開發(fā)力度
近年來國外開發(fā)的高性能伯醇多聚氧化乙醚類非離子型表面活性劑;用于聚碳酸酯的脂肪酸單縮水甘油酯;用于磁帶工業(yè)的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物;適應于聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯等多種合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等,總之國內科研院所應根據(jù)我國合成材料制品要求,開發(fā)出多種高性能、環(huán)保無毒的抗靜電品種,并不斷強化應用技術研究,以滿足國內需求。
(二)加快復合抗靜電劑和母粒的研究與生產(chǎn)
今后要加快多種結構抗靜電劑及其他塑料助劑的復配,向適應范圍廣、效率高、系列化、多功能、復合型等方向發(fā)展。另外合成材料多功能母粒作為助劑已經(jīng)成為今后合成樹脂加工改性的重要原材料,如著色、阻燃、抗菌、成核等母粒在國內開發(fā)方興未艾,國內要加快抗靜電母粒的開發(fā)與研究,促進我國抗靜電劑工業(yè)發(fā)展。
參考文獻:
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[論文關鍵詞]高分子材料抗靜電研究
篇5
關鍵詞:應用型本科 高分子課程 考核方法
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)06(a)-0197-01
應用型本科教育的培養(yǎng)目標定位于技術工程師,既要具有較強的專業(yè)基礎理論知識,又能夠解決生產(chǎn)實際中的具體技術問題。而在培養(yǎng)過程中,專業(yè)基礎課和專業(yè)課起到了從書本的理論到實際應用的過渡。因此,應用型本科院校在這類課程的設置上減少了理論課的課時,增加實驗和實踐課的課時[1-4]。而在教學過程中,我們發(fā)現(xiàn)學生往往不能將理論與實踐相結合,對于理論的掌握也往往通過死記硬背的方式,對于實驗和實踐中出現(xiàn)的問題也不太會分析解決。究其原因,目前評價學生學習的好壞主要是通過考試成績來判定,而考核形式單一,筆試為主,這就使得學生的學習也常常以成績?yōu)閷?,以考試為目標,考試之外的東西他們很少去關心思考。因此,在應用型本科人才的培養(yǎng)過程中,對于專業(yè)課和專業(yè)基礎課的考核方法、考核體系的改革勢在必行。該文以筆者在實際教學工作中在高分子系列課程上的一些教學思考提出了一些改革措施。
1 構建包括基本理論、基本知識在內的基礎理論考核系統(tǒng)
高分子是材料科學與工程專業(yè)知識體系構建的一個重要方向,主要由高分子化學、高分子物理、高分子材料檢測、聚合物成型加工、高分子材料等構成了這個專業(yè)方向的主要的專業(yè)課與專業(yè)基礎課。這些課程講述的內容實現(xiàn)了從小分子變成實際使用的高分子材料的過程,如圖1所示。其中高分子化學是講述從單體變?yōu)楦呔畚锏木酆线^程,而高分子物理是講述高聚物的結構與性能,聚合物成型加工是講述從聚合物變?yōu)椴牧系某尚图庸み^程,高分子材料是講述高分子制品的應用,高分子材料檢測是講述高分子材料的性能檢測。
對高分子化學、高分子物理、高分子材料、高分子材料檢測、聚合物成型加工等系列課程中的基本理論、基礎知識內容,在原有閉卷考核方式的基礎上,建立涵蓋系列課程知識的試題庫,題型包含:基本概念的名詞解釋和填空、基本理論的比較和是非判斷、基于基本知識的簡答和計算。相關課程的老師根據(jù)自己課程的需要,選擇考核試題,注重考查學生對高分子知識體系關聯(lián)性的理解。
2 構建以實際工程問題的理論分析為主的基礎理論應用考核系統(tǒng)
在教學過程中注重教學內容的變革,積極推行案例教學、專題性教學、研究性學習,積極開展觀摩教學與評教活動,并構建以實際工程問題的理論分析為主的基礎理論應用考核系統(tǒng),建立案例分析試題庫,讓學生用已有的基本理論和基本知識來分析實際案例。例如,如何制備既具有彈性,又具有一定強度的尼龍纖維?首先涉及的知識是聚合物成型加工中的尼龍纖維的制備方法,尼龍纖維可以通過濕法紡絲來實現(xiàn),這樣學生可以加深對濕法紡絲的過程的了解;其次如何實現(xiàn)材料的高強度,這就可以從高分子物理里面的聚合物的聚集態(tài)分析,具有結晶、取向等狀態(tài)的高聚物的力學強度較好,因此要想纖維具有高強度就必須通過一定的方式使其結晶或取向,而結晶和取向兩者之間又是相互影響的,取向會促進結晶,因此在成型加工過程中需要通過一定的方式使其取向,這又回到成型加工的過程中,通過定向拉伸的方法使其取向;最后要使纖維具有一定的彈性,這就需要使纖維能在一定程度解取向,恢復高分子的彈性,而解取向的方法可以利用熱處理來實現(xiàn),這就要求增加材料制備的后處理過程??傊?,通過這樣以實際工程問題的理論分析為主的考題,使學生建立基本理論和實際應用的聯(lián)系,深入理解相關課程理論知識間的關聯(lián)。
3 建立實際問題解決能力考核系統(tǒng)
建立以能力培養(yǎng)為目標的考核體系,改單一的試卷考核方式為大作業(yè)、小論文、課題答辯等多種考核方式,改一次性課程終結考核為過程監(jiān)測考核、理論和實踐動手綜合考核。通過目前科學和工程上存在的問題,考核學生解決實際問題的能力,并將相關的問題貫穿相關的專業(yè)基礎課、專業(yè)課和實踐課程的教學與考核中。例如,實際高分子材料制備中的問題可以在高分子物理中作為案例分析題;經(jīng)過分析后的問題又可以在聚合物加工工藝中做為一個大作業(yè),讓學生自己提出解決方案,并給出評分;然后在實踐課上讓學生完成此方案,并在實現(xiàn)的過程中學會利用已有的知識對方案做出優(yōu)化和調整,給出實踐課的評分;最后通過高分子材料檢測課程分析材料的結構與性能。
4 結語
考核方法是課程建設的重要組成部分,是評價學生學習以及能力的最直接的方法,也是對教學效果最直接的評價方法。因此在課程改革過程中,考核方式的改革成為推動課程建設,實現(xiàn)應用型本科院校的培養(yǎng)目標必不可缺少的環(huán)節(jié),在應用型本科院校工程類專業(yè)上有著很好的推廣價值。
參考文獻
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篇6
論文關鍵詞:專題性教學實驗模式高分子專業(yè)實驗能力
論文摘要:專題性教學是一種全新的寓實驗教學于科學研究之中的實驗課程教學模式。它從生產(chǎn)實踐選擇研究專題,并建立專題實驗課組,改革實驗教學方法和考核手段,將多門專業(yè)課的實驗有機地結合統(tǒng)一。實踐證明.專題性教學應用于高分子材料專業(yè)實驗課中是可行的,它改變了陳舊的實驗教學模式,對于推動高等教育向產(chǎn)、學、研方向發(fā)展具有良好的效果。
1引言
實驗教學作為高校培養(yǎng)人才的重要環(huán)節(jié),對提高學生的創(chuàng)新能力和實踐能力以及人格品質的培養(yǎng)具有理論教學不可替代的重要作用。實驗教學的主要任務是:①增加學生的感性認識,有利于學生接受和理解所學知識;②理論聯(lián)系實際,通過實驗鞏固和加深所學知識;③培養(yǎng)學生的實驗技能和觀察、分析、判斷及處理問題的綜合能力。我國高校一直以上述目的為任務進行實驗教學活動,但是在實行過程中向前兩項傾斜,從而導致大學畢業(yè)生普遍缺乏創(chuàng)造性思維、工作適應期較長,難以滿足新時期應用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求。為改變上述狀況,使大學生在有限的大學學習期間獲得較強的觀察問題、分析問題,以及運用所學知識處理和解決問題的能力,我院高分子材料系經(jīng)過多年的專業(yè)教學實踐,結合專業(yè)培養(yǎng)目標及校外專業(yè)實習基地(企業(yè))急需解決的生產(chǎn)技術問題,探索出一種全新的寓實驗教學與科學研究之中的實驗課程教學模式——專題性教學模式。該教學模式有效地實現(xiàn)了專業(yè)實驗教學目標,收到了良好的實踐效果。
2專題性教學的內涵及應用
2.1專題性教學的內涵
專題性教學是指教師從專業(yè)培養(yǎng)目標著眼,結合教學實驗現(xiàn)狀,精選實驗教學專題,學生在教師的指導下完成實驗學習任務的教學形式。其主要內容就是以專業(yè)體系理論為基礎,結合實驗、實訓內容及企業(yè)生產(chǎn)需求提出研究專題,創(chuàng)設一種類似科學研究的情境,指導學生圍繞擬定專題,查閱書籍及文獻資料,擬定實驗方案,進行實驗,完成專題研究。專題性教學的目的是要改變學生的學習方式,強調一種主動研究式的實驗學習過程,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力,從而使學生在研究過程中主動地獲取知識,提高技能,并應用知識來解決實際問題。
2.2專題性教學在專業(yè)實驗課中的應用
實驗教學的改革不是簡單的教學方法上的改變,而是整個實驗教學體系的改革。根據(jù)“高分子材料與工程專業(yè)”實驗課程教學的培養(yǎng)目標,精選實驗課題,以所選專題作為主線和載體,貫穿于“高分子材料與工程專業(yè)”實驗課程中,以保證教學體系的完整。
(1)精選實驗課專題。經(jīng)過專業(yè)教師到我系校外實習基地及相關高分子材料企業(yè)進行調研,近幾年來先后選擇了如下專題性實驗專題:①木粉填充聚丙烯的研究;②無鹵阻燃塑料的研究;③納米金剛石添加在塑料中的應用。教師精選好實驗課題后,于專業(yè)課開設前的上一學期下達給學生,并結合學生的實際為學生開設“文獻檢索”選修課。學生根據(jù)自己所選課題,利用業(yè)余時間查閱資料,撰寫實驗課題綜述,并于專業(yè)課開設學期初提交給教師。
(2)統(tǒng)一規(guī),建立專題實驗課組。根據(jù)高分子材料與工程專業(yè)實驗課整體改革方案,整合多門專業(yè)課“高分子材料與助劑”、“塑料配方設計”、“塑料成型設備”、“塑料成型工藝”、“高分子性能測試”的實驗教學內容,建立3個專題實驗課組。合理安排實驗時問,由各實驗課負責人集體討論核定每門實驗課在該專題中應當承擔的教學內容,在此基礎上各實驗課負責人再分別就各自承擔的內容進行實驗規(guī)劃,做到每一個專題實驗都要有明確、合理、全面的設計思想。各實驗課負責人根據(jù)各自所承擔的教學內容構建專題實驗課組。
“高分子材料與助劑”、“塑料配方設計”實驗課為一實驗課組,主要根據(jù)材料的結構及性能的關系、材料的選用和塑料配方設計的基本原則,對專題材料進行選料及各種配方設計,制定出多套實驗配方方案。如2004級“高分子材料與工程”專業(yè)的學生選擇木粉填充聚丙烯課題組,其設計的幾個配方中,充分考慮木粉與聚丙烯的極性差異大、相容性差等問題,配方中填加各種份額的接枝材料、相容劑,考慮易于成型加工、增強等方面的問題,配方中填加不同份額的增強劑、內外劑等。尤其在木粉的添加量、粒徑方面作了研究。在無鹵阻燃材料的研制配方中,選用氫氧化鎂、氫氧化鋁、紅磷等無鹵阻燃劑及具有阻燃性能的添加劑對低密度聚乙烯(LDPE)進行阻燃性能的研究,以及對樹脂的力學能和加工性能影響的研究。
“塑料成型設備”、“塑料成型工藝”2門實驗課為同一實驗課組,主要研究同一配方下,選用不同的成型加工設備以及不同的加工工藝條件對材料性能產(chǎn)生的影響,制出標準樣件。在實驗過程中,隨時都有不可遇見的問題出現(xiàn)。每當出現(xiàn)問題時,引導學生找出問題、分析原因、通過進一步查閱資料、提出解決問題的辦法、修改工藝參數(shù),而后再進行實驗,反復數(shù)次,最后加工出較為理想的材料,以便對材料進行性能測試。
“高分子性能測試”課為另一課組,綜合分析檢測各實驗課組的各種材料樣件的有關性能。綜合評價各種配方、各種工藝條件下制備的材料是否符合社會生產(chǎn)需求。這樣以精選的研究專題為載體,把相關的實驗知識、實驗技術和實驗方法有機地串連起來,使學生較早體驗參加科研和創(chuàng)新活動的樂趣。(3)改革教學方法和考核手段。在專題性專業(yè)實驗中,擺在學生面前的是一些有待解決的實際問題,學生沒有現(xiàn)成的書本照辦,學生主動參與的意識較強,但也顯得不知所措。教師要加強引導,使學生去掉急于求成的心理,認識到專題性專業(yè)實驗課題并非1節(jié)課、1本書、1門專業(yè)課和1種學習方式就能完成的,要注意把長期學習的各門課程知識形成體系。注意對所學知識綜合運用的訓練,引導學生分析有待解決的問題,根據(jù)專業(yè)基礎理論,查閱有關文獻資料,進行整理,提出解決問題的方案,這種寓實驗教學于科學研究之中的專題性實驗課教學模式,完全改變了以往專業(yè)實驗教學主要以訓練基本技能為主,實驗課的內容比較孤立、陳舊,也改變了以往按課程進行各自的專業(yè)實驗,其內容不可避免地會相互重復,導致有限的實驗經(jīng)費不能最大限度地發(fā)揮作用的弊端。對專題性實驗教學的部分內容,我們采用開放式管理模式,學生在一定的時間范圍內根據(jù)實驗內容、自己的學習計劃和實驗室開放的時間自由選擇做實驗的時間。
專題性專業(yè)實驗課的考核內容主要包括:課題資料的查找、課題綜述的撰寫、開題報告的撰寫、實驗的準備、實驗的設計、技能的基本操作、實驗結果、實驗報告、以及畢業(yè)論文等諸方面。考核的視角不僅注重結果,而更重視過程。在成績評定上實行“兩緊”,①開題報告的答辯從緊,要求學生對查閱資料進行綜述,講清實驗配方及選用工藝條件的依據(jù);②實驗所用大型設備的使用技能要求從緊,嚴格規(guī)范按照操作程序操縱大型設備。
3應用于專業(yè)實驗課教學的意義
2004級學生就將專題型教學應用于專業(yè)實驗課教學,實踐證明:專題性教學由于內容新、措施完善、體系設計科學合理,從而取得了較大的成功。受到了學生的廣泛歡迎。
(1)實驗課體系科學合理。專題性教學模式將多門專業(yè)實驗課,統(tǒng)一規(guī)劃整合,并有機地結合統(tǒng)一,使學生將各門專業(yè)課程知識融會貫通,自成體系。更全面而系統(tǒng)地掌握本專業(yè)的知識和實驗技能,良好地訓練學生綜合運用所學知識的能力。也符合人們認識問題內在的規(guī)律性、系統(tǒng)性和完整性。并有效地避免了各學科實驗的重復和浪費,使有限的教學實驗經(jīng)費最大限度地發(fā)揮作用。
(2)培養(yǎng)學生綜合能力。在專題性教學中,每一個專題都從查閱相關資料開始,基本按照科研流程進行;而選題又多來自企業(yè)生產(chǎn)的需求,其內容新,科學體系合理,完成這樣的專題,既訓練學生的認知能力也提高了學生的實驗技術技能,培養(yǎng)了學生分析、解決問題的能力。也易于激發(fā)和調動學生的學習興趣、積極性和創(chuàng)新意識。
(3)注重實驗全過程。由于每一專題是貫穿于學生在學校一年半的專業(yè)課實驗教學中,學生集實驗知識、實驗技術和實驗方法的訓練為一體,不單重視結果,更注重過程。以滲透式的方式培養(yǎng)學生的科學素質,這些素質包括敢于懷疑、敢于創(chuàng)新和不追求功利的精神,實事求是的科學態(tài)度和規(guī)范嚴謹?shù)目茖W方法。
(4)與生產(chǎn)實際相結合。專題性教學不是單純的為教而教,它是在引導學生進行科學實驗的同時,幫助企業(yè)解決生產(chǎn)中的實際問題,直接為社會生產(chǎn)服務,體現(xiàn)了它的服務性。
(5)提前進入畢業(yè)設計。將專題性教學實驗課題與學生“畢業(yè)論文”課題嫁接,較早地引導學生撰寫課題綜述、開題報告,創(chuàng)造條件使學生參加科研活動,將畢業(yè)論文(設計)工作前移與專業(yè)課實驗融合貫通這對于解決困饒學生撰寫“畢業(yè)論文”(畢業(yè)設計)無從下手等問題也開辟了一條有效的途徑。
因此,專題性教學在夯實學生理論基礎、增加學生實踐經(jīng)驗、培養(yǎng)學生科研能力和解決實際問題的能力推動高等教育向產(chǎn)、學、研方向發(fā)展,以及理論結合實際等方面都有著十分重要的意義。
篇7
關鍵詞:課程建設;創(chuàng)新型人才
一、課程建設在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系中的作用與意義
1,創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的基礎是課程建設
教學以課程為起點,課程居于教學的核心,是教學活動中內容和過程的統(tǒng)一。課程是把教育思想、觀念、宗旨等轉變?yōu)榫唧w教育實踐的中介,沒有這個中介,一切教育目的、思想、觀念、宗旨等都不可能得到落實。因此,要實現(xiàn)創(chuàng)新教育目標,優(yōu)化課程體系應是首當其沖。
許多教育教學研究成果表明,創(chuàng)新人才的培養(yǎng)使命最終要靠創(chuàng)新課程體系來完成,創(chuàng)新課程體系是實現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的終歸途徑。創(chuàng)新課程體系不能單靠某種因素構成,而要包括課程的新觀念、新內容、新機制和新方法等。華中科技大學承擔的新世紀高等教育教學改革工程項目項目組通過對國內外高校的人才培養(yǎng)進行調研、分析,得出結論:課程體系是開展創(chuàng)新教育的保證,工程實踐是創(chuàng)新的基礎,開展各項創(chuàng)新活動是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有力措施。
2,課程建設可以有效促進專業(yè)發(fā)展
科學、合理的課程體系可以有效促進專業(yè)建設與發(fā)展。以鄭州大學國家精品課程“材料科學基礎”為例,通過課程改革,綜合了金屬材料、高分子材料、無機非金屬材料、材料加工等專業(yè)基礎知識,構筑材料科學與工程學院新的基礎平臺課程體系。改革實踐教學環(huán)節(jié),增設八類“材料科學與工程基礎實驗”,實現(xiàn)了材料科學與工程大類專業(yè)人才培養(yǎng)新模式。突出“寬口徑、厚基礎、高素質、強能力”的創(chuàng)新教育理念,促進了專業(yè)建設與發(fā)展,使材料科學與工程大專業(yè)逐步成為鄭州大學的特色專業(yè)。
在2007年4月召開的教育部高等學校高分子材料與工程專業(yè)教學指導分委員會工作年會上,與會專家結合高分子材料專業(yè)建設、專業(yè)規(guī)范、專業(yè)評估等工作,重點進行了課程建設研討。圍繞創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式,結合已有的課程改革成果,通過認真討論,計劃由鄭州大學作為召集單位,針對高分子材料與工程專業(yè)本科生教學過程中存在的問題,以“高分子材料成型加工”課程建設為切入點,提出具體的課程建設規(guī)劃,探討課程建設對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的作用與意義,并探討該課程對高分子材料成型加工新專業(yè)建設的推動作用。
二、課程建設基本思路與內容
結合學院本科教育發(fā)展目標,根據(jù)學科專業(yè)的發(fā)展趨勢、社會對人才的要求和學院的具體情況,材料科學與工程學院確定了“以教學為中心,學科專業(yè)建設為龍頭,隊伍建設、實驗室建設和科學研究為主體,全面提升學院的整體實力和水平,努力建設成為培養(yǎng)工程應用創(chuàng)新型人才”的總體目標,突出“高分子材料成型加工”課程建設的基本思路為:強化基礎,注重實踐,突出創(chuàng)新。具體包括:
1,拓展課程專業(yè)理論知識與技術方法
在原有課程體系的基礎上,結合現(xiàn)代教育特點,借鑒國際化教育方法與先進的教學體系,在課程建設過程中,具體通過三項措施優(yōu)化課程知識體系:
(1)拓展專業(yè)知識。主要包括:在新的課程體系中融入“高分子材料科學基礎”、“高分子材料成型原理”、“成型機械”、“成型模具”等相關課程知識,組成新的課程基礎平臺,突出新課程體系的基礎性、全面性、系統(tǒng)性。
(2)增加技術方法課程內容。主要包括:在材料加工知識領域增加“高分子材料制品開發(fā)設計”、“生產(chǎn)質量管理”、“工廠車間設計”以及最新的數(shù)字化制造技術等知識,全面拓展各類高分子材料(有機材料)的成型與加工新技術、新工藝、新方法,保持課程中材料成型加工技術與方法的新穎性、先進性、前沿性。
(3)注重學科交叉。主要包括:在課程體系中不僅涉及高分子材料與工程專業(yè)的相關知識,更要綜合交叉材料科學基礎、材料加工學、機械工程學和生產(chǎn)管理學為一體的新型教學平臺,注重課程建設的綜合性、交叉性、適應性。
2,強化實踐教學環(huán)節(jié)
在高等教育中,實驗教學是全面實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的一個重要環(huán)節(jié)。它具有直觀性、實踐性和探索性的特點,同時具有傳授知識、培養(yǎng)能力以及思想品德教育的作用,是提高學生實踐能力和科學素質的重要手段,是培養(yǎng)合格人才用其他教學環(huán)節(jié)不可代替的重要環(huán)節(jié)。“面向21世紀教育振興行動計劃”中進一步強調指出要加強對學生的素質教育,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力。這些對于理工科學生而言更為重要,尤其是材料科學與工程這樣一些實驗性很強的學科,很多新知識、新技術、新材料都是從實驗過程中產(chǎn)生的。
但長期以來實踐教學處于理論教學的從屬地位,在培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新精神中發(fā)揮的作用遠遠不夠。問題在于教育觀念上的落后,對實驗教學的重要性認識不夠,投入的經(jīng)費不足,實驗室儀器設備缺乏,以至于有的教學實驗往往開成演示實驗,嚴重影響了學生實踐能力的提高。近年來,國家對高等教育投資力度逐步加大,在實驗室建設上也投入了大量的人力、物力和財力,實驗室建設取得了長足的進步。但隨著經(jīng)濟的發(fā)展,社會對人才的要求不斷提高,實驗室的建設仍難以滿足人才培養(yǎng)的需要,實踐教學環(huán)節(jié)仍然比較薄弱,本科畢業(yè)生的實踐能力、總體設計能力不夠理想。因此,在新的課程體系中,圍繞創(chuàng)新型人才培養(yǎng),在注重基礎理論、交叉學科、前沿領域等基礎知識的同時,要進一步強化實踐教學環(huán)節(jié)。
(1)在注重各類基礎實驗教學體系的同時,進一步加強綜合性、設計性、創(chuàng)新型實驗。在專業(yè)平臺的基礎上,加強學生基本概念、基本理論、基本方法、基本技能的培養(yǎng)。通過三類學院平臺基礎性實驗、兩類專業(yè)方向綜合性實驗、一類開放性實驗,并結合“鄭州大學材料科學與工程創(chuàng)新基地班”建設,設立3~4個創(chuàng)新型實驗。重點培養(yǎng)材料先進加工與自動控制相關的專業(yè)實驗技能,拓展專業(yè)知識面,全面培養(yǎng)學生的專業(yè)基本技能和基礎理論應用能力。
(2)增加實踐環(huán)節(jié),加大實驗教學、實習、綜合設計等教學內容。實行“3+1”培養(yǎng)模式,增加畢業(yè)設計論文時間,即在學生第七學期下半學期開始進入畢業(yè)設計(論文)環(huán)節(jié)。
3,教材建設
結合實際應用范例編寫教材。既注重高分子材料科學與工程的基礎知識與基礎理論、基本加工原理、成型加工工藝、成型加工設備等,又介紹最先進的高分子材料成型加工的新技術和新方法。教材內容多樣化,既注重不同材料成型加工的共性,又兼顧不同材料成型加工的特色。
4,實訓教學
主要包括應用實踐載體建設和創(chuàng)新實踐載體建設。其中,充分利用區(qū)域與學科優(yōu)勢,加強產(chǎn)學研聯(lián)合,設
立產(chǎn)學研聯(lián)合體實驗室,為學生提供必要的社會實踐場所,保障實習、實踐教學效果,培養(yǎng)學生的工程應用能力。
鄭州大學材料科學與工程學院位于鄭州市高新技術開發(fā)區(qū),區(qū)內有許多家材料類相關的高新技術企業(yè),涉及高分子材料成型加工的企業(yè)有十幾家,通過應用實踐載體建設,以高新技術企業(yè)為依托,建立產(chǎn)學研聯(lián)合體實驗室,作為學生實訓教學基地,培養(yǎng)學生的實際應用能力。
鄭州大學材料科學與工程學科擁有材料加工工程國家重點學科、橡塑模具國家工程技術研究中心、材料成型過程與模具教育部重點實驗室等,實驗設備先進,從事的科研項目包括國家自然科學基金重大項目、國家“863計劃”、“973計劃”項目等,研究領域涉及許多前沿性課題。因此,充分利用這些學科優(yōu)勢,以學科前沿實驗室為依托,作為本科生創(chuàng)新實踐載體,從而培養(yǎng)學生的科學前沿意識和科技創(chuàng)新能力。
5,教學改革與教學研究
新的課程體系需要不斷完善,從而保證教學效果和學生培養(yǎng)質量。因此,在課程建設過程中,需要注重教學研究與教學改革,不斷豐富教學內容,完善教學手段,提高教學效果。
教學改革主要圍繞以下幾個方面來進行:
(1)進一步完善多媒體課件,使教學內容豐富、直觀、科學、系統(tǒng)。
(2)建設網(wǎng)絡課程。以“高分子材料成型加工”課程為平臺,圍繞精品課程建設要求,積極推進網(wǎng)絡課程建設,即將所有課程資源上網(wǎng),與國內相關高校進行課程互動建設,實現(xiàn)異地課程同步建設、同步交流、共同發(fā)展。
(3)建設虛擬實驗室。對于當前材料成型的新方法,往往通過教材無法及時介紹。因此,通過虛擬實驗室,介紹最前沿、最先進的成型方式及作用過程,保證課程內容的前沿性、先進性。
(4)開展第二課堂實踐教學。通過吸收低年級本科生提前進入實驗室,參與第二課堂實踐教學活動,開設各類課外創(chuàng)新實驗,鼓勵學生參與各類科技活動,積極參與大學生“挑戰(zhàn)杯”等各類課外創(chuàng)新活動競賽。
(5)完善雙語教學,培養(yǎng)學生英語應用能力。探索有效的雙語教學方式,提高教學效果。
(6)課程建設國際化。課程建設國際化是中國大學教育與國際接軌的基礎,對于引進國外優(yōu)質教育資源,借鑒國外有益的教學和管理經(jīng)驗,培養(yǎng)國家經(jīng)濟建設急需的專業(yè)人才,增加中國教育供給的多樣化和選擇性,發(fā)揮著積極的作用。因此,通過與國外相關高校加強交流,共同探討課程建設體系,選用原版教材,使學生了解國際前沿信息,促進課程國際化建設,培養(yǎng)國際化專業(yè)人才。
教學研究的內容主要包括以下幾個方面:
一是課程體系中涉及的高分子材料模具設計、加工過程模擬等軟件的研制開發(fā)及應用推廣等的教學研究。
二是課程體系中涉及的新型高分子材料成型加工機械設備的改進、設計、研制與應用等的教學研究。
三是課程體系中涉及的高分子材料成型加T新技術、新工藝、新方法探索等的教學研究。
四是課程建設過程中各類教學實踐與改革的教學研究。
通過教學研究,從而掌握新課程體系建設的基本規(guī)律,提出相關建設理論,指導其他工科類相關課程建設,全面提高各工科類本科生的培養(yǎng)質量。
6,教學團隊建設
篇8
【關鍵詞】生物醫(yī)學材料;研究現(xiàn)狀;生物活性;發(fā)展趨勢
科學技術的發(fā)展,各種新型生物醫(yī)學材料被研制出來,并在醫(yī)學領域中得應用。到2000年為止,在全世界高達1600億美元的醫(yī)療市場中,醫(yī)用生物材料所占比率已經(jīng)達到了一半,且以20%的增長速度遞增。二十世紀80年代是新型生物醫(yī)學材料輩出的時代,進入到二十世紀90年代,以珊瑚為原材料的骨移植材料、人工皮膚、豬心臟瓣膜在醫(yī)學領域中得以應用。二十世紀,美國采用新型聚氨酯材料研制出人造血管。中國在生物醫(yī)學材料的研制方面起步較晚,但是應醫(yī)學領域需要而對各種生物醫(yī)學材料有所應用。隨著國家對生物醫(yī)學材料研究的重視,國家開始啟動醫(yī)學生物材料項目,并將生物醫(yī)學材料納入到優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)當中[3]。在中國的“十二五”規(guī)劃中,還特別指出要將重點發(fā)展新型口腔植、人工關節(jié)、新型人工血管、人工心瓣膜以及各種人工修復材料等等生物醫(yī)學材料。
一、生物醫(yī)學材料研究現(xiàn)狀
(一)金屬生物材料
在醫(yī)學領域中,醫(yī)學金屬材料是較早采用的,且應用材料非常廣泛,包括不銹鋼材料、鈦合金材料等等。其中,不銹鋼材料具有較強的耐腐蝕性,因此應用效果非常好。由于人體內為較為復雜的電解環(huán)境,隨著316L不銹鋼的應用,解決了這一問題,但是,卻不具備生物相容性。鈦合金具有良好的耐腐蝕性和生物相容性,具有一定的生物材料強度。鈦合金的抗拉強度介于500兆帕至1100兆帕之間,使鈦合金的彈性與人體的骨骼彈性更為接近,以使材料植入到人體后,與人的骨骼更為匹配。
(二)高分子生物材料
醫(yī)用高分子材料的出現(xiàn),使得醫(yī)用材料可以用于對損傷的人體器官以修復,以增強器官的恢復功能。目前所使用的醫(yī)用高分子材料分為可生物降解和非降解的高分子材料。可生物降解的高分子材料植入人體后,可以降解被為對人體無毒無害的CO2、H2O等對人體不會產(chǎn)生刺激性的物質。可生物降解的高分子材料可以是膠原蛋白或者纖維蛋白等等天然材料,也可以是聚乳酸等人工合成高分子材料。非降解的高分子材料屬于是惰性的高分子材料。聚乳酸在醫(yī)學生用于外科縫合線和藥物釋放的載體。由于其具有可降解性能,當傷口愈合后,就會被人體組織吸收。聚乳酸可以在降解的過程中,將藥物釋放到人體中,使藥物發(fā)揮作用。
(三)禿仙物材料
復合生物材料用于醫(yī)學領域中已經(jīng)獲得了長足發(fā)展,但是,由于材料植入人體后,會對人體的生理環(huán)境產(chǎn)生抵抗力,因此會存在一些問題有待進一步研究。目前醫(yī)學領域中所采用的復合生物材料包括有三類,即生物陶瓷復合材料、金屬基醫(yī)用復合材料和高分子復合材料。生物陶瓷復合材料植入到生理環(huán)境中后,并不會產(chǎn)生毒性反應,且具有良好的生物活性和生理環(huán)境相容性。金屬基醫(yī)用復合材料在醫(yī)學領域中應用,金屬具有單一的生物活性,可以采用生物涂層技術,以提高金屬表面的耐磨性和生物相融合。高分子復合材料是一種接近人體自然骨骼的高分子復合材料。人體骨骼本身就是一種層狀的復合材料,采用這種復合材料替代,雖然可以起到治療作用,但是其韌性明顯要低于人體自然骨骼。
(四)無機非金屬生物材料
無機非金屬生物材料具有良好的化學穩(wěn)定性和生物相容性,主要包括生物活性陶瓷和惰性的無機材料。生物活性陶瓷材料主要用于關節(jié)、牙齒等等的硬組織修復。但是,該種材料不會與人體的活體組織結合,從而影響治療效果。惰性的無機材料以醫(yī)用碳素材料為主。該種材料具有較高的耐磨性,韌性和強度都非常高,特別是具有良好的抗疲勞性,可以與人體自然骨骼相匹配。骨骼損傷者選擇這種材料可以獲得良好的治療效果[2]。此外,醫(yī)用碳素材料在人體的生理環(huán)境中并不會產(chǎn)生毒副作用,良好的化學穩(wěn)定性和人體親和性,且具有抗血栓性和抗溶血性。如果對患者執(zhí)行人工心臟瓣膜手術,醫(yī)用碳素材料是優(yōu)先選擇的材料。
二、生物醫(yī)學材料研究的發(fā)展趨勢
生物醫(yī)用材料的發(fā)展進程中,從簡單的結構模仿發(fā)展為組織誘導再生,使生物醫(yī)用材料的單一性能逐漸向綜合性能發(fā)展。簡單的結構與外觀的仿制,向智能化仿生發(fā)展,使材料的應用已經(jīng)與現(xiàn)代的醫(yī)療技術融合,并共同發(fā)展。根據(jù)目前醫(yī)學領域的發(fā)展程度,生物醫(yī)用材料的研究空間還很大,并會涉及到多種學科,包括材料學、工程學、控制論以及生物技術等等,這些學科都會對生物醫(yī)學的發(fā)展產(chǎn)生推動作用。特別是各種新技術、新方法的應用,將生物技術引入到智能化發(fā)展的思路,使生物材料不再局限于實驗室研究,而會在臨床上得以廣泛應用,以為醫(yī)療做出貢獻。
結論
綜上所述,生物醫(yī)學材料屬于是交叉學科,為材料學和醫(yī)學等等多種學科相互結合而形成。作為一門應用于醫(yī)學領域的新興學科,所研制的是用于醫(yī)學組織工程領域的各種新型的人工材料。根據(jù)技術含量的不同,生物醫(yī)學材料可以被劃分為金屬生物、高分析生物、復合生物和無機非金屬生物材料。隨著生物醫(yī)學材料研究的發(fā)展,使得生物醫(yī)用材料智能化發(fā)展。
參考文獻:
篇9
[關鍵詞]高分子化學、教學實踐、教學體會
中圖分類號:O63-4 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)21-0235-01
近年來,隨著科學技術的不斷進步和發(fā)展,高分子科學與物理、工程、材料、生物、醫(yī)藥以及信息等眾多學科知識相互滲透、相互交叉,密不可分。作為高分子材料專業(yè)的基礎專業(yè)課的高分子化學課程,與無機化學、有機化學、物理化學和分析化學并稱為“五大化學”,已經(jīng)被大多數(shù)理工科、師范類高校作為化學相關專業(yè)學生的必修課或是選修課。它以有機合成為基礎,與化工原理、數(shù)學等學科緊密聯(lián)系,其中包含了諸多的概念、反應推理,內容多,抽象難懂、學習難度大,同學們普遍反映較為枯燥,因此如何上好高分子化學這門課,提高同學們的學習興趣,產(chǎn)生強烈的求知欲,變被動學習為主動學習,是我們教師在課程教學過程中面臨的首要問題。針對以上問題,作者經(jīng)過幾年的教學實踐、積累和探索,調動了學生的學習積極性,有效的提高了《高分子化學》課程的教學質量,取得了較好的教學效果。
一、注重緒論課的教學
第一堂課通常是老師簡單的介紹本課程需要學習的內容以及一些要求后,就迫不及待的開始講授教學內容,而作為一名講授高分子化學課的主講教師,發(fā)現(xiàn)高分子化學緒論課對于調動學生學習的積極性和主動性具有非常好的效果,能極大的激發(fā)學生學習本課程的興趣。由于同學們對諾貝爾獎都具有極大的興趣,首先,以專題形式介紹獲得諾貝爾獎的高分子科學家的學術貢獻,學習高分子學科的發(fā)展史,從而認識科學和科技的進步和發(fā)展,從1920年德國Staudinger發(fā)表了“ 論聚合 ”的論文,高分子概念的確立;50年代Zigeler和Natta發(fā)明配位聚合催化劑,解決了丙烯難以聚合的問題,使石油裂解產(chǎn)物得到充分利用,對化工業(yè)的貢獻巨大;80年代麥克德爾米德發(fā)明導電高分子,直到現(xiàn)在功能高分子得到大力發(fā)展。同時,通過舉例介紹高分子科學在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、航空航天、能源、環(huán)境、建筑、生物醫(yī)藥以及日常生活中的廣泛應用,讓學生充分認識到高分子與我們的生活和國民經(jīng)濟的密切關系。如應用可降解的聚乳酸作為手術縫合線,可進行自降解吸收而不必進行拆線;應用在航空航天及國防上的各種特種高分子材料,以及現(xiàn)在我們日用的食品保險膜、塑料袋,所穿的衣服材質滌綸、尼龍和聚酯纖維等全都是高分子材料。使學生清楚的認識到高分子材料與人民的生活、工業(yè)生產(chǎn)都是息息相關,從而認識到高分子化學的重要性,極大的激發(fā)了學生的學習興趣。
二、優(yōu)化教學課程內容
高分子化學是以聚合反應和聚合物化學反應的機理和動力學為主線,主要包括高分子的基本概念、聚合物分類、逐步聚合、自由基聚合以及離子聚合方法等主要內容。在教學中,由于課時以及一些客觀原因,不可能對全部的內容進行詳細的講解,因此需對高分子化學的課程內容進行調整、重組和優(yōu)化,更好的完善教學內容體系。首先,保證基本原理、基本概念的講解,其中,對傳統(tǒng)經(jīng)典的高分子理論即:高分子的基本概念、逐步聚合、自由基聚合以及自由基共聚進行重點講解。例如,在講授自由基聚合的時候,需重點講授聚合機理和熱力學、聚合速率及動力學和聚合度及其分布等內容,其中的阻聚、緩聚等內容作簡單介紹就可。同時在授課過程中不拘泥于教材內容的排序,注重對各知識點進行重組和精煉,兼顧高分子化學最新的科技進展,適當增加最新的研究成果和研究熱點的教學比例:如活性自由基聚合、ATRP聚合、RAFT聚合、生物醫(yī)用高分子、超支化高分子、自組裝高分子等內容的講解,開闊學生的知識視野,從而提高學生的學習興趣和主觀能動性;做到重點突出,主次分明,在有限的學時分配中提高教學效率,改善教學效果。
三、教學方式的多樣化
高分子化學有“ 五多” 的特點: 內容多、概念多、頭緒多、關系多、數(shù)學推導多。由于高分子化學很多抽象的概念和理論,如果都是采取以老師在臺上從頭講到尾的“填鴨”式教學方式,學生聽課感覺枯燥,憑空想像難以理解。因而在講課方式上采取形式的多樣化來激發(fā)學生的學習興趣:一、運用多媒體中圖片、文字、聲音和動畫等方式來輔助教學,使一些抽象難以理解的概念形象、直觀,生動、具體化,讓學生易于理解和學習,從而提高教學效果;二、有意識地運用互動式教學,避免照本宣科,像有些認知性的章節(jié)采取讓學生分成小組,課下一起準備PPT,課上讓小組派代表來講課;講解公式推導的時候,讓學生參與進來,和老師一起推導演算;激發(fā)學生參與教學的積極性,拉近老師與學生的距離,活躍課堂氣氛,激發(fā)學生學習的興趣,提高高分子化學的教學質量;除此之外,邀請本校從事高分子方向研究的老師來給學生就高分子科研的最新進展與動態(tài)做專題報告;三、以信息技術的迅猛發(fā)展為代表的網(wǎng)絡時代已經(jīng)來臨,因此互連網(wǎng)技術在教學中的積極運用有著非比尋常的意義。因此,教師可以充分利用互聯(lián)網(wǎng)工具,將電子教案、教學課件在校內的教學論壇上,通過高度的資源共享,讓學生能隨時查閱學習,發(fā)揮網(wǎng)絡輔助教學快捷的優(yōu)點。與此同時,授課教師將自己的電子郵件和QQ號公布給學生,當學生學習上碰到問題和困難時能及時快捷的與教師進行溝通交流,從而促進教學效果,調動學生學習的主動性和積極性。
四、教師自身專業(yè)知識水平的提高
作為一名主講教師,在這科技進步日新月異的時代,一個老師要想使自己的專業(yè)知識不陳腐,能跟上科技的腳步,在課堂上能多給學生傳授一些關于本專業(yè)的前沿知識和最新進展,激發(fā)學生的學習興趣,自身的專業(yè)知識層次水平不斷提升對于保證上課的質量是至關重要的。因而主講教師可以從下面幾個方面提高自己: 首先在上課之后需要多讀專業(yè)文獻,跟蹤最新科研進展,把一些研究熱點和前沿介紹給學生,利用學生對科研前沿的興趣和熱情來促進教學。同時,將本學院老師的科研研究工作或自身科研研究內容和最新進展與課程內容有機結合,如講授聚合方法的時候,本人就自己的研究方向 “應用ATRP或RAFT可控聚合方法,合成一系列分子量可控的用于癌癥治療的功能性生物醫(yī)用高分子材料” 拿到課堂上和學生討論,進一步加強學生對 “活性可控高分子聚合“的理解,激發(fā)學生學習的積極性和科研熱情;第二,教師同時需要多參加以促進科學發(fā)展、學術交流、課題研究等學術性話題為主題的學術會議;如每兩年一度的高分子年會,了解高分子各領域的最新的研究動態(tài),開闊眼界;并且現(xiàn)在每屆高分子年會都有”關于高分子教育與學科發(fā)展的分會”主題,做報告的是高分子界的一些大牛和大家,對啟發(fā)我們的教學和研究有非常大的幫助;除此之外,我們還需要多聽一些名家名師的講課,學習名家名師的講課方法,找出差距,提高自身的教學水平。
作為一名在一線教學的任課教師,面對一群頭腦活躍、求知率強、渴望新鮮事物的年輕大學生,我們在教學上需要不斷的學習進步,推陳出新,激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,為培養(yǎng)優(yōu)秀的創(chuàng)新人才不懈努力。
參考文獻:
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[2] 王槐三. 寇曉康.《高分子化學教程》[M]. 北京: 科學出版社,2002.
[3] 王國建.高分子通報,2012,(11):97-100.
篇10
論文關鍵詞:材料化學專業(yè)實驗,實驗教學,探索
材料化學是一個理工結合、學科交叉的新興學科,在信息、能源、環(huán)境、航天等前沿科學領域起到越來越重要的作用。目前, 許多高校設置了材料化學專業(yè)實驗, 我們根據(jù)我校辦學經(jīng)驗和實際條件,并結合蘇州經(jīng)濟社會發(fā)展對人才的需求,建立了與之相適應的培養(yǎng)目標及專業(yè)實驗內容。為了讓學生了解先進的材料合成與制備方法,掌握高技術材料性能的最佳測試技術,具體設置了材料合成與加工和材料性能測試相結合的專業(yè)實驗教學大綱[1-2]。本文結合我們的教學實踐過程,談一下材料化學專業(yè)實驗教學過程中的一些做法和體會。
重視實驗室建設,保證教學質量。實驗室建設主要包括兩個方面,硬件條件和軟件條件。具體的說,硬件條件包括實驗室基礎設施建設,實驗儀器和大型設備的購置等等;軟件條件包括實驗教學大綱制定優(yōu)化,教師隊伍思想道德素質,教育教學能力等方面的建設。具備優(yōu)良的實驗室硬件條件和優(yōu)秀的教師隊伍是保證教學質量的必要條件。
1.實驗室硬件條件建設
必要的基礎設施和優(yōu)良的實驗條件,是順利開展實驗課程,保障實驗室安全的先決條件。我校材料化學專業(yè)的實驗室面積達到500 m2,實驗室分為材料合成實驗室和材料性能測試實驗室兩部分,主要承擔了材料化學專業(yè)的專業(yè)實驗和本科畢業(yè)論文等教學任務。
隨著現(xiàn)代化儀器技術的高速發(fā)展化學論文,培養(yǎng)掌握現(xiàn)代化測試技術的人才是社會發(fā)展的迫切需要。為此,我校花大力氣引進了一大批與材料化學專業(yè)有關的先進測試儀器,并為材料化學專業(yè)開設了現(xiàn)代分析與測試實驗課程,主要目的是引導學生全面熟悉和系統(tǒng)掌握測試材料的常規(guī)科研方法,包括紅外光譜、紫外分光光度計、熒光分光光度計、熱分析儀、比表面儀、納米粒度儀、電化學分析儀等儀器多種測試方法的介紹和使用,這些儀器偏向于基礎化學性質研究,它有助于學生掌握材料的各項微觀性能。
同時,我們還開設了用于研究材料電學、硬度、力學等性質測試的實驗。實驗儀器包含了納米Zeta電位測試儀、體積電阻測試儀、簡支梁試驗機、布氏硬度計、電熱平板硫化機、單螺桿擠出機、桌型老化試驗機、氧指數(shù)儀等大型儀器。學生在學校里熟悉了這些儀器的操作和使用以后,我們還會積極聯(lián)系一些相關的單位,引導學生到企業(yè)進行相關的實習操作,使學生能夠將學到的理論知識和具體實際相結合。
2.實驗室軟件條件建設
軟件條件建設的主要摘要對教學內容深入了解,合理組織編排,采用合適的教育教學手段,與同學多做交流,不斷總結教學過程中發(fā)現(xiàn)的優(yōu)缺點,找到最佳的傳授知識手段。
2.1 緊跟專業(yè)方向特色,制定實驗教學大綱
材料化學專業(yè)實驗從大三開始開設,此時學生以及通過前兩年的基礎實驗課程的學習掌握了實驗的基本操作技術,更容易接受一些較為專業(yè),相對復雜的實驗項目,同時也要緊跟材料化學專業(yè)的專業(yè)方向特色,這就成了我們在制定實驗教學大綱時的宗旨。
我校的材料化學的專業(yè)實驗分為高分子與無機兩個方向論文格式。我們根據(jù)理論課與實驗課相銜接的原則,通過開設一些與高分子物理,高分子化學,無機功能材料等課程相關的典型高分子和無機材料合成實驗、性能表征及加工修飾實驗,加大對學生動手能力的培養(yǎng)力度,使他們對高分子材料研究領域有更深一步的體會,對高分子材料制備工藝、組成、結構與性能之間的相互關系及其規(guī)律有更加明確和深刻的認識。
2.2 精心選擇實驗,合理編排順序
我校根據(jù)材料化學的專業(yè)背景和培養(yǎng)目標,對材料化學高分子方向的實驗總共安排8個實驗,其中6個為必修實驗,2個選修實驗從教學大綱中的14個實驗中根據(jù)實驗需要選取。8個實驗中有材料的合成實驗,也有材料性能加工測試實驗化學論文,安排實驗順序時我們依據(jù)連貫性的原則,盡量使兩個甚至三個實驗能夠串聯(lián)起來,形成一條鏈,例如,我們通過“聚乙烯醇縮甲醛(PVF)膠黏劑的制備及性能測定”這個綜合性實驗,學生可以掌握聚乙烯醇與甲醛在酸性條件下發(fā)生縮合反應的基本原理,以及縮合反應的具體實驗技術,最后收集到的產(chǎn)物我們可以作為下一個實驗“GPC法測定聚合物分子量及分子量分布”的一個輔助測試原材料,學生可以進一步了解凝膠滲透色譜的基本原理,掌握GPC法測定聚合物分子量及分子量分布的實驗技術及數(shù)據(jù)處理。這樣的實驗安排有利于將各自獨立的單個實驗有效的串聯(lián)起來,增加實驗的綜合性,更加有利于學生以后從事科學研究思路的培養(yǎng),提高學生分析、解決問題的能力。
2.3嚴格考核制度,提高學習效果
只有嚴格要求學生,規(guī)范考核制度,才能有效的提高學生的學習效果和學習積極性。我們的教學與考核方式采取實驗預習報告、實驗操作技能和實驗報告綜合評價的辦法,即實驗前,試驗中,試驗后這樣一個辦法。實驗總成績采用百分制記分,預習報告占總成績的30 %,實驗操作技能考核占總成績的30 %,實驗報告占總成績的40 %。只有嚴格要求學生寫實驗預習報告,他們才會去查閱本實驗相關的文獻資料,對實驗機理、實驗步驟有相當程度的熟悉和了解,尤其對于一些設計性實驗,會對實驗的設計方案有更多更好的想法與思路,同時也增加了學生做實驗的樂趣性。在實驗的進行過程中,老師對實驗的過程進行指導和監(jiān)督,對學生提問,考核學生對實驗的認識與理解程度,并予以打分。最后,實驗報告綜合反映了學生對實驗的理解,數(shù)據(jù)處理等的完成情況化學論文,也是評價學生學習效果的一個重要因素。
2.4 加強師資隊伍建設,提高教師素質
具備一只優(yōu)秀的教師隊伍是保障本科教學質量的基礎和前提。我校材料化學專業(yè)實驗指導教師和實驗專職教師共計5人,其中教授2人,博士3人,碩士2人,已經(jīng)形成了一支年齡、學歷結構較為合理的實驗教學隊伍。實驗專職教師實行坐班制,負責實驗室相關儀器的日常管理和養(yǎng)護工作,根據(jù)實驗教學大綱安排實驗教學進程表。我們嚴格要求實驗教師認真?zhèn)湔n,每個實驗項目開始前都要做預實驗,對實驗中可能出現(xiàn)的各種現(xiàn)象和各種注意點都記錄下來,對于一些實際的樣品,測出準確的數(shù)據(jù),做到心中有數(shù)。實驗教師在實驗指導過程中要充分調動學生的積極性,激發(fā)學生的潛能。激發(fā)學生的潛能可以有很多方法,比如說改進實驗方法,改變原料配比,改變模具形狀,改變測量方式等等,都是很好的嘗試[3]。教師的業(yè)務水平直接影響到實際的教學效果,所以教師在平時的教學過程中要注重積累,努力提高自身各方面素質。
3. 結語
通過材料化學專業(yè)實驗的教學實踐與探索,我們認識到只有努力加強實驗室各方面條件的建設,在教學過程中不斷培養(yǎng)學生的興趣和分析、解決問題的能力,挖掘學生潛能,使學生的綜合素質得到提高,從而發(fā)揮最佳的教學效果。
參考文獻
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[3]付一政,李迎春,劉亞清等.高分子材料與工程綜合實驗教學探索與實踐[J ]. 太原科技, 2008 , (3) : 90-91