高分子材料與工程的優(yōu)勢精選(九篇)
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第1篇：高分子材料與工程的優(yōu)勢范文
[關(guān)鍵詞]專業(yè)改革；高分子材料與工程；新常態(tài)；內(nèi)涵凝練；特色發(fā)展
[中圖分類號]G40[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]10054634（2017）020061040
專業(yè)改革的大背景
目前，我國正處于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的“新常態(tài)”時(shí)期。對“新常態(tài)”的內(nèi)涵有不同的理解，但最重要的還是經(jīng)濟(jì)發(fā)展降速，從資源驅(qū)動(dòng)、勞動(dòng)力驅(qū)動(dòng)發(fā)展向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，這就要實(shí)行經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型，鼓勵(lì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，支持新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，發(fā)展高科技產(chǎn)業(yè)，支持綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)。因此要淘汰落后產(chǎn)能，向科技要增長[1，2]。這種“新常態(tài)”將要持續(xù)很長一段時(shí)間，大學(xué)對人才的培養(yǎng)模式與方法也要做相應(yīng)調(diào)整。學(xué)校黨委也提出了學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展，要建設(shè)特色鮮明的高水平應(yīng)用型大學(xué)，切實(shí)認(rèn)識到轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要意義，把思想認(rèn)識統(tǒng)一到轉(zhuǎn)型發(fā)展這一重大戰(zhàn)略部署上來，實(shí)現(xiàn)從以教學(xué)為主向教學(xué)科研并重、以本科教學(xué)為主向本科、研究生教育并重、從行業(yè)為主到行業(yè)與地方并重3個(gè)轉(zhuǎn)型發(fā)展貢獻(xiàn)力量，要緊緊抓住“提高科技創(chuàng)新能力”這一關(guān)鍵，通過推動(dòng)綜合改革，釋放轉(zhuǎn)型發(fā)展的活力；通過開放辦學(xué)，調(diào)動(dòng)一切可用資源；通過科教融合，充分發(fā)揮科研在人才培養(yǎng)中的作用，努力為轉(zhuǎn)型發(fā)展開辟道路，努力提升學(xué)校的辦學(xué)實(shí)力和核心競爭力[3，4]。為了適應(yīng)我國的“新常態(tài)”，實(shí)現(xiàn)學(xué)校的轉(zhuǎn)型發(fā)展要求，高分子專業(yè)就必須進(jìn)行改革，探索人才培養(yǎng)的新模式，從而提高培養(yǎng)質(zhì)量。
1北京石油化工學(xué)院高分子材料與工程專業(yè)現(xiàn)狀北京石油化工學(xué)院是一所注重學(xué)生發(fā)展、以學(xué)生為中心的應(yīng)用型大學(xué)，學(xué)校秉承“學(xué)以致用、寧靜致遠(yuǎn)”的教育理念，本著公開、公正、公平的原則，管理日益精細(xì)化和人文化，為學(xué)生的發(fā)展提供了好的平臺，培養(yǎng)具有高水平工程實(shí)踐能力的人才。高分子材料與工程專業(yè)是本校最早建立的專業(yè)之一，自1978年我國恢復(fù)高考以來，高分子材料與工程專業(yè)陸續(xù)培養(yǎng)了2 000余名高分子材料與工程專業(yè)人才。
傳統(tǒng)的高分子材料主要分為塑料、橡膠和纖維三大類，用量大、企業(yè)多、產(chǎn)能過剩，但附加值低、競爭激烈，較難凸顯出高科技特點(diǎn)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展“新常態(tài)”時(shí)期，正在喪失優(yōu)勢地位，難以引起學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，造成學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，就業(yè)率偏低。同時(shí)，學(xué)校為北京市屬高校，高分子材料工程專業(yè)本科生主要為北京生源，其就業(yè)地主要為北京地區(qū)。北京市已經(jīng)根據(jù)中央的要求和我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展“新常態(tài)”的特點(diǎn)，制定了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的新戰(zhàn)略，既淘汰、轉(zhuǎn)移傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，鼓勵(lì)發(fā)展綠色環(huán)保的新興產(chǎn)業(yè)[5]，傳統(tǒng)的高分子材料制備和加工已列為向外轉(zhuǎn)移產(chǎn)業(yè)，如北京華盾雪花塑料集團(tuán)公司主要從事塑料薄膜、管材、中空容器的生產(chǎn)，已啟動(dòng)向河北搬遷工程。類似這類的傳統(tǒng)塑料、橡膠制品生產(chǎn)企業(yè)將陸續(xù)移出北京，造成高分子材料崗位人員需求大量減少。在高分子材料制備領(lǐng)域，更是受到大氣污染治理的約束，難以發(fā)展，如燕山石化公司的產(chǎn)量和規(guī)模正在逐年減少。在可預(yù)見的將來，不排除移出北京的可能。因此，高分子材料與工程專業(yè)畢業(yè)生在北京的就業(yè)競爭日益激烈，學(xué)校在傳統(tǒng)的高分子材料制備與加工領(lǐng)域不具有優(yōu)勢，必須另辟蹊徑，尋找新的專業(yè)方向，開拓新的就業(yè)領(lǐng)域，從而提高就業(yè)率，因而，需要對專業(yè)進(jìn)行改革。
2為學(xué)生搭建有特色的成長平臺
學(xué)校及專業(yè)必須為學(xué)生搭建各類成長平臺，讓學(xué)生得到全面發(fā)展。根據(jù)學(xué)校的特點(diǎn)，主要為大學(xué)生搭建了以下成長和培養(yǎng)平臺。
1） 工科專業(yè)的核心是培B學(xué)生的科技創(chuàng)新能力。高分子材料與工程專業(yè)是本校最早的專業(yè)之一，已有30多年的歷史，是北京市“特色專業(yè)”和北京市“重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科”，特別注重大學(xué)生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在這方面，學(xué)校為學(xué)生搭建了國內(nèi)先進(jìn)、具有一定國際影響力的大學(xué)生科技創(chuàng)新平臺――“特種彈性體復(fù)合材料北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，擁有裂解色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、紫外加速老化儀、高級旋轉(zhuǎn)流變儀、凝膠滲透色譜儀等3 000多萬元的儀器設(shè)備，實(shí)驗(yàn)室對學(xué)生開放，學(xué)生可以從事“大學(xué)生科研創(chuàng)新項(xiàng)目”研究，為他們科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2） 為學(xué)生搭建了科研訓(xùn)練平臺――大學(xué)生研究訓(xùn)練計(jì)劃（URT），要求高分子專業(yè)學(xué)生必須參加URT項(xiàng)目。URT項(xiàng)目來源于教師的科研項(xiàng)目，同時(shí)也鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的興趣提出課題，經(jīng)過論證后也可列入U(xiǎn)RT項(xiàng)目。URT項(xiàng)目以團(tuán)隊(duì)為主，確定項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，制定任務(wù)分解，讓團(tuán)隊(duì)內(nèi)各成員發(fā)揮各自的特長，并鼓勵(lì)跨專業(yè)組隊(duì)，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識和人際交流能力等，對他們的成長是一個(gè)極大的鍛煉。通過上述科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，畢業(yè)生可從事科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作，有些已成為科技公司的負(fù)責(zé)人，如廣東聚賽龍公司的總經(jīng)理郝源增先生，他還在在高分子材料專業(yè)設(shè)立了“聚賽龍獎(jiǎng)學(xué)金”。
3） 搭建了“高分子材料多層次、模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系”，開設(shè)了一系列設(shè)計(jì)性、綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，可根據(jù)學(xué)生興趣和特點(diǎn)自由選擇，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。高分子專業(yè)實(shí)驗(yàn)多為單一的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，改革后開設(shè)了多個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，建立高分子材料與工程專業(yè)多層次、多模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)，突出工程實(shí)踐特色，進(jìn)行結(jié)構(gòu)重組和整體優(yōu)化，構(gòu)建了高分子材料專業(yè)一體化、多層次、多模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。強(qiáng)化綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識和實(shí)驗(yàn)技術(shù)解決實(shí)際問題提供自由探索的空間，全面開放實(shí)驗(yàn)室，給學(xué)生提供更多的動(dòng)手機(jī)會(huì)，促進(jìn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展；優(yōu)化實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員隊(duì)伍，提高實(shí)驗(yàn)人員素質(zhì)和水平。
在創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是重中之重。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的主要目的是讓學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)設(shè)計(jì)方案，解決相對于自己的知識水平仍屬于“新”的問題，這些問題有些屬于學(xué)科的前沿問題，有些是工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究中的某些關(guān)鍵問題，可以稱之為“二次創(chuàng)新”，形成“新材料制備表征應(yīng)用”3個(gè)階段，以“立題調(diào)研設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論撰寫研究論文”為主線進(jìn)行教學(xué)，大大提高學(xué)生的科技創(chuàng)新能力。
4） 建立了一套產(chǎn)學(xué)研合作教學(xué)體系，搭建了工程實(shí)踐能力培養(yǎng)平臺，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐創(chuàng)新能力。學(xué)校與中國石化、燕山石化合作建立了國家級大學(xué)生實(shí)踐教學(xué)基地，與北京雪花華盾塑料公司建立了北京市級大學(xué)生實(shí)踐教學(xué)基地，與北京碧水源公司、中科納通公司、炭世紀(jì)公司、科化微電子公司、華德密封公司、華融塑膠公司等建立了校企合作產(chǎn)學(xué)研基地，為大學(xué)生的實(shí)踐教育提供了平臺，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和就業(yè)意愿，選擇這些企業(yè)實(shí)習(xí)和實(shí)踐，大大提高了學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)興趣和就業(yè)能力。
5） 搭建了大學(xué)生學(xué)科競賽體系，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)意識和能力。如依據(jù)全國高分子材料創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)大賽的宗旨和規(guī)則，創(chuàng)辦了本校高分子材料創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽，學(xué)生們有好的成果、好的設(shè)計(jì)均可以參賽，優(yōu)勝者選拔參加全國高分子材料大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，大大開拓了學(xué)生的視野，提高了學(xué)生們的綜合能力。
3學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的做法
作為一個(gè)應(yīng)用型本科院校，本專業(yè)特別注重學(xué)生如下能力的培養(yǎng)：（1）創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力；（2）工程實(shí)踐能力；（3）適應(yīng)社會(huì)發(fā)展能力和自我提高能力。為了達(dá)到上述能力的培養(yǎng)，實(shí)施了以下措施。
1） 不斷修訂完善高分子材料專業(yè)的培養(yǎng)方案，結(jié)合時(shí)展，凝練專業(yè)建設(shè)內(nèi)涵，適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求。如近期修訂了“高分子材料與工程專業(yè)培養(yǎng)方案（2013版）”，通過與企業(yè)等用人單位研討，提出了高分子材料專業(yè)新內(nèi)涵的建O與探索，即專業(yè)向“功能高分子材料”內(nèi)涵發(fā)展，使之更適應(yīng)目前我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的“新常態(tài)”。傳統(tǒng)高分子材料主要有塑料、橡膠和纖維，這些材料產(chǎn)量大、技術(shù)成熟，市場也已飽和。功能高分子材料是新材料的重要內(nèi)容，是國家鼓勵(lì)發(fā)展的七大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。功能高分子材料種類也很多，學(xué)校結(jié)合北京市和全國情況，進(jìn)一步凝練，提出把形狀記憶高分子材料、生物醫(yī)用高分子材料、3D打印高分子材料、太陽能電池用高分子材料和電子信息用高分子復(fù)合材料作為本專業(yè)的重點(diǎn)內(nèi)容。
如形狀記憶高分子材料，具有形狀記憶功能的材料，不管它如何變形，都可以在一定條件下恢復(fù)它原來的形狀，可以應(yīng)用在自修復(fù)涂層（如汽車涂層，如有劃痕，可以拿吹風(fēng)機(jī)加熱一下既可以修復(fù)）、自修復(fù)材料（如風(fēng)電葉片出現(xiàn)裂紋，也可以這樣修復(fù)）、醫(yī)用骨固定夾板和繃帶（代替石膏，不僅輕，而且方便裝卸）等。再如，3D打印成型（也稱快速增材制造）發(fā)展很快，國家工信部剛剛制定了3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展綱要，要在“十三五”期間大力發(fā)展。其中，很重要的一類為激光快速光固化成型體系，它使用的材料大部分為可光固化樹脂，這也是學(xué)校的專業(yè)內(nèi)容之一。
2） 實(shí)施教育部“卓越工程師計(jì)劃”，與現(xiàn)代化的行業(yè)、先進(jìn)企業(yè)建立合作關(guān)系，使之成為學(xué)校的實(shí)習(xí)實(shí)踐基地。建立先進(jìn)的產(chǎn)學(xué)研教育體系，聘請大量的校外教師講學(xué)，使學(xué)生了解專業(yè)前沿和社會(huì)需求，從而有利于他們的就業(yè)。本專業(yè)是全國首批教育部“卓越工程師計(jì)劃”試點(diǎn)專業(yè)，該計(jì)劃的目的是培養(yǎng)具有高的工程實(shí)踐能力的人才，從而推動(dòng)我國產(chǎn)業(yè)界創(chuàng)新能力的提升。本專業(yè)的主要的培養(yǎng)手段就是增加企業(yè)階段學(xué)習(xí)經(jīng)歷，提前讓學(xué)生熟悉、掌握企業(yè)的運(yùn)行機(jī)制和環(huán)境，近幾年，陸續(xù)與北京市等地的現(xiàn)代化企業(yè)建立了產(chǎn)學(xué)研教育體系，如燕山石化公司、華盾雪花公司、北京碧水源公司、北京炭世紀(jì)公司、北京中科納通公司、北京東方雨虹公司、廣東榕泰公司等。其中，燕山石化、碧水源、東方雨虹和廣東榕泰均是上市公司，具有現(xiàn)代化的企業(yè)管理制度，非常適合本校學(xué)生，因此與他們建立關(guān)系，不僅使學(xué)生掌握了產(chǎn)業(yè)先進(jìn)的知識和技術(shù)，也有利于就業(yè)。
3） 開展國際工程專業(yè)認(rèn)證，按照國際標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)人才，從而使學(xué)生具有國際視野，也有利于他們的出國留學(xué)。
4） 開展高分子材料創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽，選拔優(yōu)秀的學(xué)生和項(xiàng)目參加全國大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，強(qiáng)化他們的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識，有利于他們畢業(yè)后進(jìn)行創(chuàng)業(yè)。如2013年高分子專業(yè)高Z11班周穎等5名學(xué)生組成了“綠色風(fēng)采隊(duì)”，參加了由中國化工聯(lián)合會(huì)、中國化工教育協(xié)會(huì)、青島橡膠谷等主辦的“首屆全國高分子材料創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”，參賽的項(xiàng)目是“高性能環(huán)保型大規(guī)模集成電路封裝材料”，該項(xiàng)目在全國100多所院校近200個(gè)項(xiàng)目中脫穎而出，贏得專家的好評，獲得大賽二等獎(jiǎng)，并獲得創(chuàng)業(yè)基金1萬元。
5） 實(shí)行全程學(xué)業(yè)導(dǎo)師制，自新生進(jìn)校開始就配備學(xué)業(yè)導(dǎo)師直到畢業(yè)，全程指導(dǎo)，使學(xué)生更好地成長。逐步完善學(xué)業(yè)導(dǎo)師考核機(jī)制，調(diào)動(dòng)教師的積極性，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、生活、科研、就業(yè)等。
4結(jié)束語
通過上述改革，學(xué)校高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生有如下特點(diǎn)：（1）拓寬了高分子材料專業(yè)就業(yè)渠道，提高了就業(yè)率，除了在傳統(tǒng)的石化企業(yè)、塑料橡膠纖維制品制造企業(yè)就業(yè)外，還可以在高科技高技術(shù)領(lǐng)域就業(yè)，如航空航天企業(yè)、醫(yī)藥及醫(yī)療制品企業(yè)、汽車企業(yè)、家電企業(yè)、手機(jī)企業(yè)、新能源企業(yè)等，每年的就業(yè)率均在95%以上；（2）通過加強(qiáng)工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，本專業(yè)畢業(yè)生的工程實(shí)踐能力大大提升，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力顯著提高，得到了用人單位的肯定；（3）擴(kuò)展了學(xué)生的國際化視野，提高了考研率和出國深造率。
參考文獻(xiàn)
[1] 黃群慧.“新常態(tài)”工業(yè)化后期與工業(yè)增長新動(dòng)力[J].中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)，2014（10）：519.
第2篇：高分子材料與工程的優(yōu)勢范文
關(guān)鍵詞：高分子材料；汽車領(lǐng)域；應(yīng)用
當(dāng)前汽車工業(yè)得到了快速發(fā)展，要求在車體結(jié)構(gòu)、車身重量、防止腐蝕、做好隔音減振、節(jié)約能源等方面實(shí)現(xiàn)突破性進(jìn)展，要求生產(chǎn)工藝實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、行駛達(dá)到高速化。因此在生產(chǎn)汽車過程中大量應(yīng)用重量輕、韌性好、不易腐蝕、良好隔音隔熱的高分子材料，不但可以在汽車行駛中節(jié)約大量的燃料而且也可以提高汽車綜合性能。所以當(dāng)前高分子材料已普遍應(yīng)用于汽車生產(chǎn)當(dāng)中。由于使用高分子材料，所以不但可以減輕汽車總體重量，減少能源排放，而且也可以利用塑料易成型加工的特點(diǎn)，可以減少生產(chǎn)成本。當(dāng)前，高分子材料已廣泛應(yīng)用于汽車飾件與功能結(jié)構(gòu)件當(dāng)中，在汽車總重量中占到了十分之一以上。
1 高分子材料在汽車上的應(yīng)用狀況
1、汽車飾件上的應(yīng)用
汽車的飾件主要有內(nèi)飾件與外飾件。這些飾件的作用等同于汽車的功能結(jié)構(gòu)件。它們不但具有多方面的功能，而且主要占據(jù)著汽車的外觀，是購買汽車者的首要選擇。
（1）內(nèi)飾件
汽車的內(nèi)飾件主要有儀表板、車門內(nèi)板、方向盤、座椅、頂篷、地墊、遮陽板等。內(nèi)飾件不但要保證具有減振、隔熱、隔音、遮音等作用，而且還要求做到耐熱與高抗沖性、高強(qiáng)度與剛性、表面硬度高、不易被化學(xué)品腐蝕、不怕刮擦、保護(hù)環(huán)境等特點(diǎn)。最早汽車內(nèi)飾件主要應(yīng)用金屬、木材、纖維紡織品等制作而成，不但外觀較差而且也不利于保護(hù)環(huán)境。因此，高分子材料以其獨(dú)有的優(yōu)勢迅速得到了汽車行業(yè)的應(yīng)用。當(dāng)前，汽車內(nèi)飾件當(dāng)中應(yīng)用的塑料在汽車全部塑料中占到了一半以上。過去汽車內(nèi)飾件主要應(yīng)用PVC、ABS、PU 等。當(dāng)前汽車內(nèi)飾件則主要應(yīng)用聚丙烯材料，有著無以倫比的優(yōu)勢，如較好的韌性、較大的強(qiáng)度、較好的彈性、可以隔熱、不怕腐蝕、可以隨地取材、可以實(shí)現(xiàn)二次利用、成本較低等，因此得到了汽車內(nèi)飾件的普遍應(yīng)用，特別應(yīng)用于汽車當(dāng)中最大的內(nèi)飾件----儀表板方面。PP儀表板是最近幾年才出現(xiàn)的新型儀表板，不但有著較強(qiáng)的韌性與強(qiáng)度，而且外觀較美、成本較低，所以廣泛應(yīng)用于汽車的儀表板方面。歐洲是世界范圍內(nèi)生產(chǎn)汽車最多的地區(qū)，他們的汽車儀表板全部采用PP，而且還在不斷擴(kuò)大應(yīng)用范圍。
（2）外飾件
汽車的外飾件主要有保險(xiǎn)杠、雨刮、車燈、車玻璃、門把手、門鎖等。在過去較長時(shí)期內(nèi)，汽車外飾件主要使用金屬合金，主要缺點(diǎn)是重量大、外觀差、價(jià)格昂貴、不能環(huán)保、容易腐蝕等。隨著高分子材料普遍應(yīng)用于汽車工業(yè)，尤其是汽車保險(xiǎn)杠主要使用塑料制作而成。保險(xiǎn)杠的主要作用就是當(dāng)汽車受到?jīng)_撞時(shí)，可以抵消一部分沖擊力，具有緩沖的作用，可以保護(hù)外界的人與車。因此保險(xiǎn)杠不但要做到外觀美而且還需具有很好的安全保護(hù)作用。當(dāng)前世界范圍內(nèi)的保險(xiǎn)杠應(yīng)用高分子材料制作的占到了十分之九以上。主要應(yīng)用SMC、GMT 和改性 PP 等材料。保險(xiǎn)杠的組成部分有面板、緩沖材料、橫梁。合成面板主要應(yīng)用PP制作而成，如桑塔納轎車的保險(xiǎn)杠面板應(yīng)用的材料就是共聚丙烯加熱塑性彈性體。與其它材料相比，這種材料的具有較大彈性、可以有效低消外界沖擊、不易損傷等優(yōu)點(diǎn)，這樣的保險(xiǎn)杠在受到外力沖擊過程中，能夠最大程度地減輕沖力，可以有效保護(hù)車外人的生命安全。
2、汽車功能結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用
汽車配件作為特殊商品，在使用上有很多具體要求，例如防油、抗腐蝕、耐高溫、成本低、質(zhì)輕等特點(diǎn)，才能符合汽車上油箱、發(fā)動(dòng)機(jī)主要部件、腳踏離合器等的使用要求。其中最主要的部件就是油箱，由于油箱的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝要求高，大大增加了制造成本。塑料的使用就能有效解決這一難題。在汽車油箱制作中最常使用的就是超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯，但是這種材料的缺點(diǎn)是容易漏油，經(jīng)過工藝改進(jìn)，F(xiàn)在生產(chǎn)出了具有較好隔油性的改性pe材料。pe材料在發(fā)達(dá)國家使用較早，我國在轎車上使用樹脂制作油箱還處于開發(fā)階段。
2 汽車高分子材料未來發(fā)展方向
1、降低成本，提高性能
筆者認(rèn)為在將來汽車塑料應(yīng)用中，主要以PP、ABS 為主。為了進(jìn)一步節(jié)約生產(chǎn)資金，需要大力研究應(yīng)用同一種或幾種材料，這種原材料隨處可見，生產(chǎn)工藝簡單，使回收的廢舊塑料及時(shí)得到了應(yīng)用。為了使其具有更高的性能，就要對原材料進(jìn)行改性與復(fù)合，從而創(chuàng)造出性能更優(yōu)、發(fā)展?jié)摿Ω蟮膹?fù)合材料與工程塑料等。
2、增加安全性能和環(huán)保性能
當(dāng)前汽車工業(yè)得到了前所未有的發(fā)展機(jī)會(huì)，每年都會(huì)消耗大量的塑料制件，但同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量的塑料廢品，要占塑料生產(chǎn)總量的50%以上。當(dāng)前廢舊塑料的回收利用還沒有得到較快發(fā)展，同時(shí)也不具有可降解性。所以開發(fā)新型塑料具有非常重要的意義。生物塑料的可降解性較好，可以普遍應(yīng)用于將來的汽車制造當(dāng)中。如使用天然纖維與PP、PE等材料共混改性，用來生產(chǎn)汽車制件，性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于玻璃纖維增強(qiáng)材料，而且重量更輕，可以回收再利用，與快速發(fā)展的汽車行業(yè)相適應(yīng)，塑料制件實(shí)現(xiàn)生物化是發(fā)展的趨勢。
3、創(chuàng)新材料及應(yīng)用技術(shù)
當(dāng)前，工程塑料在塑料行業(yè)中占有重要地位，它的主要特點(diǎn)是強(qiáng)度高、不易腐蝕、不易老化等，因此迅速進(jìn)入各行各業(yè)當(dāng)中，特別是汽車行業(yè)的生產(chǎn)。高分子合金是在改進(jìn)工程塑料的基礎(chǔ)上生產(chǎn)出來的，具有更優(yōu)的性能，不但材料易于加工，而且具有較高的性能，有利于減輕重量節(jié)約資金。隨著納米技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用，當(dāng)前已經(jīng)在塑料行業(yè)中嶄露頭角。當(dāng)前，高分子納米復(fù)合材料在碳納米管高分子復(fù)合材料、納米粒子關(guān)于聚合物的改性方面實(shí)現(xiàn)了突破。發(fā)達(dá)國家當(dāng)前已經(jīng)出現(xiàn)了高性能的納米復(fù)合材料，并廣泛應(yīng)用于汽車生產(chǎn)當(dāng)中。
3 結(jié)束語
總之，在將來的汽車發(fā)展中，汽車輕量化是各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)追求的最終目標(biāo)，由于高分子材料具有質(zhì)量輕、性能高、生產(chǎn)簡單、安全環(huán)保、低成本等眾多優(yōu)點(diǎn)，因此將來必然會(huì)應(yīng)用于汽車生產(chǎn)當(dāng)中，塑料有望代替金屬在汽車生產(chǎn)中得到普遍應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1]謝冬寧.新型材料在汽車輕量化中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息.2016（32）
[2]李橋，陳珍.分析汽車輕量化及其材料的經(jīng)濟(jì)選用[J].科技經(jīng)濟(jì)市場.2015（06）
[3]岳博，徐晶才.汽車輕量化技術(shù)的進(jìn)步與展望[J].世界制造技術(shù)與裝備市場.2015（05）
[4]李嘉良，張澤濤，閆雪松. 基于化工新材料應(yīng)用推動(dòng)汽車輕量化的分析[J].化工設(shè)計(jì)通訊.2016（06）
第3篇：高分子材料與工程的優(yōu)勢范文
關(guān)鍵詞：功能高分子材料；雙語教學(xué)；英語能力
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）30-0113-02
功能高分子是除了其力學(xué)性能外，還具有物質(zhì)分離，光、電、磁、能量儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)化，生物醫(yī)用等特殊性能的材料，在航空航天、生物醫(yī)藥、新能源等高新科技領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用?！豆δ芨叻肿硬牧稀肥俏倚８叻肿硬牧蠈I(yè)的一門專業(yè)選修課，主要任務(wù)是使學(xué)生掌握功能高分子的基礎(chǔ)知識、設(shè)計(jì)方法、制備策略和應(yīng)用，通過分類介紹這一領(lǐng)域的最新進(jìn)展，讓學(xué)生對功能高分子材料有一個(gè)比較全面的認(rèn)識。為了響應(yīng)國家教育部在雙語教學(xué)上的戰(zhàn)略部署，適應(yīng)國際經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程，各個(gè)高校的高分子材料專業(yè)紛紛進(jìn)行了雙語教學(xué)探索，其中開展較多的是《高分子化學(xué)》、《高分子物理》等專業(yè)主干課程，通過這些課程的雙語教學(xué)可以培養(yǎng)高分子材料方面的國際化專業(yè)人才，對我國高分子學(xué)科的發(fā)展、高分子材料工業(yè)的進(jìn)步均具有非常重要的意義[1]。但是，我校屬于地方性新建本科院校，高分子材料專業(yè)全面開展雙語教學(xué)較為困難，特別是一些專業(yè)基礎(chǔ)課開展雙語教學(xué)并不合適，因此，將《功能高分子材料》作為試點(diǎn)，逐步推進(jìn)雙語教學(xué)[2]。
一、開展《功能高分子材料》雙語教學(xué)的目的
通過選用優(yōu)秀的外文原版教材、參考資料，配合雙語教學(xué)過程，可以讓本校高分子材料專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)到國外優(yōu)秀的“原汁原味”知識，接受不同教學(xué)觀念的熏陶和融合[3]。在完成專業(yè)知識學(xué)習(xí)、提高英語應(yīng)用能力的同時(shí)，領(lǐng)略國外教學(xué)提出、分析和解決問題的方式，提高專業(yè)思維能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，使學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化合理[4]?！豆δ芨叻肿硬牧稀冯p語教學(xué)一般安排在高分子材料專業(yè)的大三第二學(xué)期開展，對于這一階段的學(xué)生，本專業(yè)有較大比例的學(xué)生開始準(zhǔn)備考研，選擇進(jìn)一步深造。為了以后我們培養(yǎng)的畢業(yè)生能很好地開展科學(xué)研究，查閱英文學(xué)術(shù)期刊、數(shù)據(jù)庫，在國際學(xué)術(shù)會(huì)議上與本領(lǐng)域的知名專家、教授進(jìn)行學(xué)術(shù)交流等，積極開展《功能高分子材料》的雙語教學(xué)無疑是重要的環(huán)節(jié)。另外，高分子材料相關(guān)工業(yè)在長三角地區(qū)發(fā)展迅速，外資企業(yè)云集，學(xué)生通過《功能高分子材料》雙語課程，接觸和掌握了相關(guān)專業(yè)術(shù)語，就能在就業(yè)過程中體現(xiàn)優(yōu)勢，爭取機(jī)會(huì)。
二、雙語教學(xué)與專業(yè)英語教學(xué)的關(guān)系
近年來，高校相繼開設(shè)了雙語課程，所以專業(yè)英語是否取消成為了焦點(diǎn)。我校高分子材料專業(yè)尚未以雙語教學(xué)取代專業(yè)英語。我們在制定培養(yǎng)計(jì)劃及專業(yè)課的教學(xué)大綱時(shí)，統(tǒng)籌考慮英語應(yīng)用能力的培養(yǎng)，不只局限于專業(yè)英語和一兩門雙語課教學(xué)，而應(yīng)將專業(yè)英語和專業(yè)課的雙語教學(xué)結(jié)合起來，系統(tǒng)考慮專業(yè)知識教學(xué)任務(wù)和雙語專業(yè)課的教學(xué)任務(wù)，合理分配相關(guān)知識點(diǎn)。專業(yè)英語學(xué)習(xí)內(nèi)容主要涉及的是專業(yè)基礎(chǔ)知識的部分內(nèi)容，如高分子化學(xué)中的合成方法、高分子物理中的性能測試等，不涉及《功能高分子材料》的相關(guān)內(nèi)容，而且上課主要以翻譯為主。不過我們認(rèn)為以雙語教學(xué)代替專業(yè)英語是必然的趨勢[5]。
三、英文能力對功能高分子材料雙語教學(xué)的影響
雙語教學(xué)的效果受到英語能力、專業(yè)知識、教學(xué)方式三個(gè)關(guān)鍵因素的影響，其中英語能力是基礎(chǔ)因素。近年來，地方性新建本科院校的學(xué)生英語四、六級通過率也很高，但專業(yè)英語詞匯積累量缺失，所以在雙語課程學(xué)習(xí)的初期，往往覺得非常困難，甚至產(chǎn)生抵觸情緒。因此，雙語教學(xué)模式應(yīng)當(dāng)循序漸進(jìn)，隨著課程的進(jìn)行逐步加大英語比例，使學(xué)生逐漸適應(yīng)雙語環(huán)境，消除排斥心理。另外，教師的英語水平也是雙語教學(xué)的關(guān)鍵因素。擔(dān)任雙語教學(xué)的教師一般都具有扎實(shí)的專業(yè)知識，英語基礎(chǔ)較好，但普遍存在英語口語水平不高的問題，這給雙語教學(xué)的開展帶來一定的障礙。因此，要求授課教師認(rèn)真對待每一節(jié)課，在教學(xué)實(shí)踐中使自己的口語得以提高，同時(shí)建議教材、板書采用全英文，但講解以中文為主，否則極易將專業(yè)課上成外語課，影響學(xué)生對專業(yè)知識的理解和掌握。
四、《功能高分子材料》雙語教學(xué)實(shí)踐
1.教材與參考資料。雙語教學(xué)必須選擇合適的教材，目前國內(nèi)《功能高分子材料》沒有統(tǒng)一的雙語教材，各個(gè)高校都是針對自己的專業(yè)特色選擇相應(yīng)的教材或者自編教材。由于原版英文教材在結(jié)構(gòu)體系和側(cè)重點(diǎn)等方面與我校高分子材料專業(yè)存在差異，我們在進(jìn)行《功能高分子材料》雙語教學(xué)過程中，對原版教材進(jìn)行了適當(dāng)?shù)娜∩?，編制了與原版教材配套的英文參考書，并且每年對教材更新一次，及時(shí)反映學(xué)科的前沿信息。另外，由于學(xué)生對專業(yè)詞匯比較陌生，為了讓學(xué)生可以更好地預(yù)習(xí)，編制了相應(yīng)的專業(yè)詞匯表。所采用的英文原版教材課后無練習(xí)，因此也編制相應(yīng)的英文課后練習(xí)。在編制過程中，考慮學(xué)生的實(shí)際情況，降低了習(xí)題難度，讓學(xué)生能獨(dú)立完成，增強(qiáng)對英文作業(yè)的興趣和信心。
2.教學(xué)過程與考核。我們從專業(yè)詞匯、英文文獻(xiàn)、專題講解、綜合設(shè)計(jì)四個(gè)方面逐步開展《功能高分子材料》雙語教學(xué)。采用多媒體課件進(jìn)行授課，全英文電子課件不僅可以將文字直觀地展示給學(xué)生，便于學(xué)生理解，在一定程度上彌補(bǔ)學(xué)生英語聽力的不足，而且可以營造一種英語氛圍，促使學(xué)生把專業(yè)知識和英語進(jìn)行融合。而且每次上課把下節(jié)課的PPT發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生預(yù)習(xí)新出現(xiàn)的專業(yè)詞匯，掃清聽課過程中所遇到的詞匯障礙，可大大提高課堂效率。授課時(shí)，根據(jù)本專業(yè)學(xué)生實(shí)際情況，初期我們采用中文講授，中后期逐漸過渡到英文講授。不一味地追求英語在課堂討論、課后作業(yè)等環(huán)節(jié)的覆蓋率，不能為了實(shí)施雙語教學(xué)而犧牲專業(yè)課的教學(xué)效果。原版英文教材采用演繹的方法安排教學(xué)內(nèi)容，打破了條條框框的限制。提出問題，激發(fā)讀者思考，再加以總結(jié)，從問題中得出相應(yīng)的概念或原理。功能高分子材料涉及多門學(xué)科，內(nèi)容廣泛，雙語教學(xué)難度大，只有發(fā)揮學(xué)生的主體意識，充分調(diào)動(dòng)其積極性，互動(dòng)起來，讓學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)過程，才能取得很好的教學(xué)效果。因此，我們引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變思維模式，既強(qiáng)調(diào)教師的主導(dǎo)作用，又突出以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體，主動(dòng)理解和掌握知識。在教學(xué)中，促使師生相互作用，讓教學(xué)過程成為雙方主動(dòng)介入的過程。例如，我們組織學(xué)生以小組形式參與討論一類功能高分子材料的研究進(jìn)展，鼓勵(lì)學(xué)生用英文制作PPT和專題發(fā)言。對于期末考試，目前我們采用英文出題，中文回答，但鼓勵(lì)英文答題并進(jìn)行加分。
3.文獻(xiàn)檢索、計(jì)算機(jī)軟件和學(xué)術(shù)講座的輔助作用。了解先進(jìn)功能高分子材料，需緊跟本領(lǐng)域前沿發(fā)展情況，而最新的研究成果基本都會(huì)以英文的形式出現(xiàn)在國際刊物、會(huì)議以及互聯(lián)網(wǎng)上，查閱相關(guān)英文資料是獲取這些最新信息的主要途徑。因此，在不同的授課階段，循序漸進(jìn)布置一些與專業(yè)內(nèi)容相關(guān)的文獻(xiàn)檢索，通過這些途徑逐步培養(yǎng)學(xué)生的英文文獻(xiàn)閱讀能力，積累專業(yè)詞匯。高分子材料專業(yè)經(jīng)常使用專業(yè)軟件進(jìn)行繪制物質(zhì)結(jié)構(gòu)、書寫化學(xué)反應(yīng)方程、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析測試圖譜等工作。這些軟件以英文版居多，涉及較多的專業(yè)詞匯，讓學(xué)生經(jīng)常使用這些軟件，可以無形中掌握大量專業(yè)詞匯。另外，在課程中，我們邀請專業(yè)外教為學(xué)生進(jìn)行高質(zhì)量的英文學(xué)術(shù)講座，使學(xué)生就學(xué)習(xí)到的知識與這些外教進(jìn)行交流溝通，增強(qiáng)他們使用英語的信心。并可使部分本科生就自己出國留學(xué)的一些問題有所了解，消除他們在此方面的茫然，進(jìn)而更大程度地提高學(xué)習(xí)專業(yè)英語的興趣。
4.存在的問題。學(xué)生選修雙語課程的積極性是開展雙語教學(xué)的前提。目前，本校學(xué)生大范圍地接受雙語教學(xué)并不現(xiàn)實(shí)，這使得雙語教學(xué)的推廣非常被動(dòng)。如何全面調(diào)動(dòng)學(xué)生參與雙語學(xué)習(xí)，是推動(dòng)雙語教學(xué)在本專業(yè)順利開展急需解決的問題。
我們對每屆學(xué)生做了調(diào)查問卷，根據(jù)結(jié)果我們不斷完善《功能高分子材料》雙語教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)。學(xué)校也加大了對雙語教學(xué)的支持力度，從多方面給予教師扶持，定期組織交流與研討，并增加了針對性的進(jìn)修機(jī)會(huì)。通過近幾年的《功能高分子材料》雙語教學(xué)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)在地方性新建本科院校開展像《功能高分子材料》這樣的專業(yè)選修課的雙語教學(xué)是提高教學(xué)質(zhì)量的重要舉措，對學(xué)生考研和就業(yè)都將產(chǎn)生積極影響。希望通過我們的努力，力爭培養(yǎng)出具有一定專業(yè)英文能力的創(chuàng)新應(yīng)用型人才，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)和國家的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉應(yīng)良，張麗，徐慎剛，石軍，曹少魁.《高分子化學(xué)》雙語教學(xué)的“戰(zhàn)略性”思考[J].高分子通報(bào)，2013，（8）：80-85.
[2]肖慧萍，曹家慶.結(jié)合《功能高分子》課程學(xué)習(xí)狀況的問卷調(diào)查和考卷分析談對雙語教學(xué)的思考[J].江西化工，2006，（4）：207-209.
[3]盧秀萍.“高分子粘合劑”雙語課程的教學(xué)改革與實(shí)踐[J].高分子通報(bào)，2008，（11）：78-81.
第4篇：高分子材料與工程的優(yōu)勢范文
關(guān)鍵詞：可降解高分子材料；光降解；生物降解；光-生物降解
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活節(jié)奏的加快，塑料飯盒、塑料袋等一次性產(chǎn)品開始頻繁出現(xiàn)在人們的日常生活中，它們在給人們的生活帶來便利的同時(shí)，也因其非自然降解性造成了極大的環(huán)境問題，即“白色污染”?！鞍咨廴尽奔仁且环N視覺污染，也會(huì)影響土壤、空氣、水體等的質(zhì)量，因此努力合成并推廣使用可降解高分子材料成為當(dāng)務(wù)之急。按照降解機(jī)理，可降解高分子材料可分為光降解高分子材料、生物降解高分子材料和光-生物雙降解高分析材料三大類。
1.光降解高分子材料
光降解高分子材料的特征是含有光敏基團(tuán)，可吸收紫外線發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，在太陽光的照射下，發(fā)生分子鏈的斷裂和分解，由大分子變成小分子。
向塑料基體中加入光敏劑是目前使用比較多的制備光降解塑料的方法。光降解引發(fā)劑可以是過渡金屬的各種化合物，如：鹵化物、脂肪酸鹽、酯、多核芳香族化合物等。很多學(xué)者都發(fā)現(xiàn)TiO2對聚丙烯的光降解有明顯的催化作用，等人［1］分析了加有銳鈦礦型納米二氧化鈦的聚丙烯纖維在人工加速紫外光降解和自然光降解過程中拉伸斷裂伸長率和表面形態(tài)的變化情況，得出銳鈦礦型納米TiO2可作為聚丙烯的一種高效光敏劑的結(jié)論。除了TiO2，還有很多其它光敏劑，如硬脂酸鈰、硬脂酸鐵、N,N-二丁基二硫代氨基甲酸鐵、硬脂酸錳等均對聚乙烯薄膜有顯著的光敏化作用效果。
在高分子中添加光敏劑制得改性高分子雖然能降解，但只是部分降解，而化學(xué)合成的羰基聚合物、Et/CO等，則能完全降解。一氧化碳和烯烴的交替共聚產(chǎn)物——聚酮，因?yàn)榉肿渔溨泻写罅恳酝问酱嬖诘聂驶?，容易在紫外光的照射下發(fā)生光降解，羰基鍵附近的碳鏈斷裂生成酮類、烯類及一氧化碳等低分子物質(zhì)并返回到物質(zhì)循環(huán)圈中，不存在環(huán)境污染，是一種新型的環(huán)境友好材料［2］。且有實(shí)驗(yàn)證明，分子量大、結(jié)晶度低的聚酮光降解性能更好。
2.生物降解高分子
生物降解材料包含完全生物降解高分子和生物破壞性高分子，前者是指在微生物作用下，在一定時(shí)間內(nèi)能完全分解成二氧化碳和水的化合物；而后者在微生物作用下，僅能被分解成散落碎片。
2.1 淀粉降解塑料
淀粉是天然高分子化合物，具有可再生、價(jià)格便宜、生物降解性等優(yōu)點(diǎn)，成為近年來研究的熱點(diǎn)。淀粉降解塑料泛指組成中含有淀粉或其衍生物的塑料，發(fā)展至今已經(jīng)過了四個(gè)時(shí)期：填充型淀粉塑料，光/生物雙降解型塑料，共混型塑料和全淀粉熱塑性塑料。
填充型淀粉塑料一般是烯烴類聚合物中加入廉價(jià)的淀粉作為填充劑，其中淀粉含量在10%30%，僅淀粉能降解，被填充的PE、PVC等塑料需要幾百年才能達(dá)到完全生物降解。光/生物雙降解型是由光敏劑、淀粉、合成樹脂及少量助劑等制成，其降解機(jī)理是先降解的淀粉可使高聚物母體變得疏松，增大表面/體積比，同時(shí)光敏劑、促氧劑等物質(zhì)被光、熱、氧引發(fā)，發(fā)生光氧化和自氧化作用，導(dǎo)致高聚物分子量下降并被微生物消化［3］。接下來人們發(fā)現(xiàn)，通過共混能解決淀粉粘性高、抗?jié)裥缘图芭c一些聚合物不相容等缺點(diǎn)，于是開始將淀粉與聚烯烴類等一些不可降解聚合物混合來提高淀粉的強(qiáng)度，但這類產(chǎn)品不能完全降解；后來便試圖將其與PCL、PEG等可降解聚合物共混，制得了很多可完全降解材料。全淀粉熱塑性塑料含淀粉70%-90%,其余組成是一些可光降解的加工助劑，使用后能在環(huán)境中完全降解，但天然淀粉不具有熱塑性，必須先利用物理場作用使其分子結(jié)構(gòu)無序化后才能在塑料機(jī)械中加工成型。
2.2 化學(xué)合成型生物降解高分子［4］
酯基在自然界中容易被微生物或酶分解，所以常采用含有酯基結(jié)構(gòu)的脂肪族聚酯來合成生物降解高分子材料，工業(yè)化的有聚乳酸和聚己內(nèi)酯。
聚乳酸是以淀粉、糖蜜等為原料，發(fā)酵制得的易生物降解的熱塑性材料，因乳酸存在一個(gè)羥基和一個(gè)羧基，可通過縮聚反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換成低分子量聚酯，再通過選擇適宜的聚合條件來合成目標(biāo)分子量的聚合物。聚乳酸具有良好的生物可降解性、相容性、透明性、機(jī)械性能及物理性能等，被視為新世紀(jì)最有發(fā)展前途的新型包裝材料。聚己內(nèi)酯也是脂肪族聚酯中應(yīng)用較為廣泛的一種可降解高分子材料，通過己內(nèi)酯的開環(huán)聚合制得，是一種半結(jié)晶型聚合物，室溫下為橡膠態(tài)，具有很好的柔韌性、加工性和生物相容性，土壤中掩埋一年后能被微生物降解掉95%左右，降解產(chǎn)物是二氧化碳和水，被認(rèn)為是環(huán)境友好包裝材料。
2.3微生物合成的完全生物降解高分子［21-26］
微生物合成高分子材料是通過用葡萄糖或淀粉類喂養(yǎng)，微生物在體內(nèi)發(fā)酵合成的一類有機(jī)高分子材料，主要包括微生物多糖、微生物聚酯和聚氨基酸等。
γ-聚谷氨酸就是利用微生物發(fā)酵生成的一種多功能生物高分子，具有生物相容性、可降解、無毒副作用等特性，可用于制備高吸水性樹脂,作為一種治療骨質(zhì)疏松的重要載體、藥物緩釋材料,吸附重金屬等，具有廣泛的應(yīng)用前景［5］。聚羥基脂肪酸酯是一類由很多細(xì)菌在非平衡生長條件（如缺氧、磷等）下合成的線性聚酯，可作為碳源和能源的貯藏性物質(zhì)，增強(qiáng)細(xì)菌的生存能力，在自然界中可被微生物和特定的酶降解為二氧化碳和水，并且具有熱可塑性、生物可再生、生物相容性、光學(xué)異構(gòu)性等，可作為生物醫(yī)用材料、日常消費(fèi)用塑料制品、生物可降解包裝材料、生物能源，已成為可降解生物材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。
3.光/生物雙降解高分子材料
顧名思義，光/生物雙降解高分子材料同時(shí)具有光、生物雙降解功能，將光降解機(jī)理與生物降解機(jī)理結(jié)合起來，可以使二者優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)，達(dá)到更好的降解效果。其制備方法主要是在通用高分子材料中添加光敏劑、自動(dòng)氧化劑、抗氧劑和生物降解助劑等。目前研究比較多的有淀粉和光敏劑光降解樹脂合成的光/生物雙降解淀粉塑料及可控降解劑共混改性法制得的改性可控光/生物雙降解聚丙烯纖維制品等。光/生物雙降解淀粉塑料前面已提過，此處不再贅述，而可控雙降解聚丙烯纖維制品憑借著其可控降解性、存放性、無毒性等眾多優(yōu)點(diǎn)，必將具有巨大的發(fā)展前景。
4.結(jié)語
隨著“白色污染”的日益加重和石油資源的日益枯竭，加大對高分子廢棄物的回收利用率和研制出高效的降解技術(shù)都是有效的解決途徑，但只有研究出可自然降解的高分子材料才能從根本上解決這些問題，且光-生物雙降解高分子材料憑借著其獨(dú)特的優(yōu)勢將會(huì)成為今后的研究重點(diǎn)之一。(作者單位：鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院)
參考文獻(xiàn)：
［1］ ，嚴(yán)玉蓉，趙耀明.納米二氧化鈦催化光降解聚丙烯纖維的研究［J］.合成材料老化與應(yīng)用，2005,34（1）：8-12.
［2］ 鄒麗萍.綠色高分子材料聚酮的合成研究［D］.昆明：昆明理工大學(xué)，2007:1-5.
［3］ 范良兵.淀粉降解塑料的制備及性能的研究［D］.廣東：華南理工大學(xué)，2010:1-8.
第5篇：高分子材料與工程的優(yōu)勢范文
生物醫(yī)學(xué)材料是一類對人體細(xì)胞、組織、器官具有增強(qiáng)、替代、修復(fù)、再生作用的新型功能材料。它有獨(dú)特的基本要求：①具有生物相容性，要求材料在使用期間，同機(jī)體之間不產(chǎn)生有害作用，不引起中毒、溶血、凝血、發(fā)熱、過敏等現(xiàn)象；②具有生物功能性，在生理環(huán)境的約束下能夠發(fā)揮一定的生理功能；③具有生物可靠性，無毒性，不致癌、不致畸、不致引起人體組織細(xì)胞突變和組織細(xì)胞反應(yīng)（即“三致物質(zhì)”），有一定的使用壽命，具有與生物組織相適應(yīng)的物理機(jī)械性能；④化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，抗體液、血液及酶的作用；⑤針對不同的使用目的具有特定功能。按生物醫(yī)用材料性質(zhì)的不同可分為四大類：①醫(yī)用金屬材料。主要用于硬組織的修復(fù)和置換，有鈷合金（Co-Cr-Ni）、不銹鋼、鈦合金（Ti-6Al-4V）、貴金屬系、形狀記憶合金、金屬磁性材料等7類，廣泛用于齒科填充、人工關(guān)節(jié)、人工心臟等。②醫(yī)用高分子材料。有天然與合成兩類，通過分子設(shè)計(jì)與功能拓展，即合金化、共混、復(fù)合（ABC）等技術(shù)手段，可獲得許多具有良好物理機(jī)械性能和生物相容的新型生物材料。③生物陶瓷材料。有惰性生物陶瓷（氧化鋁陶瓷材料、醫(yī)用碳素材料等）和生物活性陶瓷（羥基磷灰石、生物活性玻璃等）。④醫(yī)用復(fù)合材料。由兩種或者兩種以上不同性質(zhì)材料復(fù)合而成，取長補(bǔ)短，達(dá)到功能互補(bǔ)。主要用于修復(fù)或者替換人體組織、器官或增進(jìn)其功能以及人工器官的制造。膠原屬于細(xì)胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，根據(jù)分子結(jié)構(gòu)決定功能和性質(zhì)的原則。其分子量大小、形狀、化學(xué)反應(yīng)以及獨(dú)特的生物分子等對功能、性質(zhì)起著決定性作用。膠原來源廣泛，資源豐富，性質(zhì)特殊。是21世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)材料研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)和重點(diǎn)[1]。
1膠原生物醫(yī)學(xué)材料的優(yōu)勢
（1）低免疫源性。組織膠原具有一定的免疫性，20世紀(jì)90年代研究發(fā)現(xiàn)，其免疫源性來自于端肽及變性膠原和非膠原蛋白質(zhì)，在提取膠原時(shí)，除去端肽及純化分離掉變性膠原和非膠原蛋白，能得到極弱免疫原性的膠原材料。（2）與宿主細(xì)胞及組織之間的協(xié)調(diào)作用。其特點(diǎn)：①膠原有利于細(xì)胞的存活和促進(jìn)不同類型細(xì)胞的生長；②膠原不但可增加細(xì)胞黏結(jié)，而且有利于控制細(xì)胞的形態(tài)、運(yùn)動(dòng)、骨架組裝及細(xì)胞增殖與分化。（3）止血作用。膠原的四級特殊結(jié)構(gòu)能使血小板活化、釋放出顆粒成分，起到迅速凝血的作用。（4）可生物降解性。膠原是一種特殊的生物降解材料，其降解性作為器官移植的基礎(chǔ)。（5）物理機(jī)械性能。膠原的三螺旋結(jié)構(gòu)以及自身交聯(lián)而成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使其具有很高的強(qiáng)度，可滿足機(jī)體對機(jī)械強(qiáng)度的要求；另外通過進(jìn)一步的交聯(lián)增強(qiáng)其強(qiáng)度，而且采用不同的交聯(lián)劑可獲得不同的強(qiáng)度和韌性材料。通過復(fù)合和接枝共聚能獲得更多性能優(yōu)良的材料。（6）組織工程（Tissueengineering）。膠原的優(yōu)良特性使其在組織工程中扮演更重要的角色，大量應(yīng)用于臨床，前景廣闊。
2膠原在生物臨床醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用
[2]（1）手術(shù)縫合線。當(dāng)前應(yīng)用的天然與合成材料制備縫合線均存在這樣那樣的不足和缺陷，或者不能自然吸收，需要拆線；或者與組織反應(yīng)大，引起發(fā)炎、造成傷口瘢痕明顯；或者吸收時(shí)間過長等。而膠原制備的縫合線既有與天然絲一樣的高強(qiáng)度，又有可吸收性；使用時(shí)有優(yōu)良的血小板凝聚性能，止血效果好，有較好的平滑性和彈性，縫合結(jié)頭不易松散，操作過程中不易損傷肌體組織?？刹捎脧?fù)合與交聯(lián)改性方法提高縫合線功能和性能，制備的可吸收縫合線有：①純膠原可吸收縫合線；②膠原/聚乙烯醇共混復(fù)合；③膠原/殼聚糖復(fù)合可吸收縫合線；④膠原/殼聚糖/聚丙烯酰胺復(fù)合可吸收縫合線。（2）止血纖維。膠原纖維是一種天然的止血?jiǎng)┖湍牧希抑寡δ軆?yōu)異。膠原纖維是一種集止血、消炎、促愈為一體，可被組織吸收，無毒、無副作用的醫(yī)用功能纖維，相比于以前使用的氧化纖維素、羧甲基纖維素及明膠海綿等止血材料，其效果要好的多。（3）止血海綿。膠原海綿有良好的止血作用，能使創(chuàng)口滲血區(qū)血液很快凝結(jié)，被人體組織吸收，一般用于內(nèi)臟手術(shù)時(shí)的毛細(xì)血管滲出性出血。臨床應(yīng)用于普外科、心血管外科、整形外科、泌尿外科、骨科、皮膚科、燒傷科、婦產(chǎn)科以及口腔科、耳鼻喉科、眼科等幾乎所有的手術(shù)。（4）代血漿。當(dāng)人體由于外傷或其他原因發(fā)生意外急性失血時(shí)，最佳方法必須立刻輸血，但眾所周知，血液來源非常困難！而且不能長久保存，輸血之前還需鑒定血型和配型。因此，尋找理想的代用品成為人們的夢想。20世紀(jì)50年明膠代血漿受到重視，且符合血漿的條件和性質(zhì)，國外已大量使用，我國正在積極推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化。國外明膠類代血漿有脲交聯(lián)明膠、改性液體明膠和氧化聚明膠3種。國內(nèi)有氧化聚明膠、血安定（Gelofu-sine）海星明膠和血代（Haemaccel）。（5）水凝膠。水凝膠是一些由親水大分子吸收了大量水分形成的溶脹交聯(lián)狀態(tài)的半固體（三維網(wǎng)絡(luò)），能保持大量水分而不溶解，具有良好的溶脹性、柔軟性和彈性，以及較低的表面張力等特殊性質(zhì)。交聯(lián)方式有共價(jià)鍵、離子鍵和次級鍵（范德華力、氫鍵等）。水凝膠是高分子凝膠中的一類，可分為物理凝膠和化學(xué)凝膠。為改善性能需對天然高分子與合成高分子進(jìn)行共混復(fù)合制備新型水凝膠（互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠），現(xiàn)已取得很大進(jìn)展。制成的復(fù)合材料有膠原/聚甲基丙烯酸羥乙酯水凝膠、膠原/聚乙烯醇水凝膠、膠原/聚異丙酰胺水凝膠、膠原/殼聚糖水凝膠等。（6）敷料。敷料是能夠起到暫時(shí)保護(hù)傷口、防止感染、促進(jìn)愈合作用的醫(yī)用材料。有普通敷料（常用植物纖維紗布）、生物敷料（膠原蛋白及其改性產(chǎn)品以及左旋糖酐、殼聚糖、淀粉磷酸酯等）、合成敷料和復(fù)合敷料等四種。開發(fā)使用的品種有海綿型敷料、膠原膜敷料、凝膠敷料。（7）人工皮膚。
人工皮膚是在創(chuàng)傷敷料基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種皮膚創(chuàng)傷修復(fù)材料和損傷皮膚的替代品。其制備方法采用復(fù)合與交聯(lián)法，一是提高膠原的機(jī)械強(qiáng)度；二是膠原與其他天然高分子進(jìn)行雜化改善機(jī)械性能和生物活性。（8）人工血管。人工血管是近年來組織工程（一門多學(xué)科的交叉科學(xué)）研究的重點(diǎn)之一。當(dāng)今臨床應(yīng)用的人工血管主要是人工合成材料制成的，最早是滌綸纖維編織的人工血管，但只能對大口徑血管有較短的替代作用。后來開發(fā)聚四氟乙烯（PTFE）、聚氨酯（PU）、膨體聚四氟乙烯（ePTFE），并采取多種方法進(jìn)行改性，以適應(yīng)血管植入的要求。此外，還有生物降解材料如聚乙醇酸（PGA）、聚乳酸（PLA）、聚乳酸異構(gòu)體（PLLA）等。（9）人工食管。分為兩種，一種是用自身的其他組織或器官（如結(jié)腸、空腸、胃、胃管和游離的空腸等）加工而成，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于臨床，優(yōu)缺互見；另一種是人工合成材料加工而成，比如塑料管、金屬管、PTFE管、硅膠管等，效果均不理想。最早制成使用的聚乙烯（PE）管，此后發(fā)展了PTFE、硅橡膠、硅膠涂覆的滌綸編織管（PET）、碳纖維管等。近年以來，使用聚乙烯醇（PVA）、PLA降解塑料。用降解塑料制作無細(xì)胞支架的人工食管、組織工程化食管等。（10）心臟瓣膜。分為機(jī)械瓣膜（金屬瓣）和生物瓣膜。心臟瓣膜支架材料有可降解合成高分子和生物高分子?？山到夂铣筛叻肿佑蠵LA、PGA及二者共聚物（PGLA），此外還有聚β—羥基烷酸酯、聚羥基丁酸酯（PHB）；生物高分子材料有膠原、纖維蛋白凝膠、去細(xì)胞瓣膜支架等。（11）骨的修復(fù)和人工骨。目前仍以金屬（不銹鋼、鈷鉻合金、鈷鎳合金、鈦合金）為主；高分子材料，諸如PTFE、聚硅氧烷、高密度聚乙烯（HDPE）、陶瓷（結(jié)晶氧化鋁、羥基磷灰石）以及復(fù)合材料。膠原以其獨(dú)特的性能成為不可或缺的生物材料，在骨修復(fù)中起舉足輕重作用。①在組織引導(dǎo)再生術(shù)中（guidedtissueregeneration,GTR）能起到“誘導(dǎo)成骨”、“傳導(dǎo)成骨”，實(shí)現(xiàn)再生修復(fù)和骨愈合的作用。②組織工程化骨組織的構(gòu)建。包括三個(gè)方面：一是尋求能夠作為細(xì)胞移植與引導(dǎo)新骨生長的支架結(jié)構(gòu)作為細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的替代物；二是種子細(xì)胞；三是組織工程骨的組織還原（骨缺損修復(fù)）。（12）角膜與神經(jīng)修復(fù)。角膜膠原膜和組織工程化角膜；人工神經(jīng)支架采用膠原、膠原/殼聚糖或膠原/糖胺聚糖等。（13）藥物載體。藥物載體由高分子材料充當(dāng)，大多數(shù)為傳遞系統(tǒng)，其主要成分是膠原和明膠。有膠原膜、膠原海綿、藥用膠囊和微膠囊和丸劑與片劑。（14）固定化酶載體。膠原可作為細(xì)胞或酶的載體，其特點(diǎn)：①膠原本身是蛋白質(zhì)，對酶和細(xì)胞的親和性是其他材料不可及的；②膠原蛋白成膜性好，可制成各種酶膜；③膠原蛋白肽鏈上具有許多官能團(tuán)，諸如羧基、氨基、羥基等，易于吸附和固化。膠原蛋白有很好的生物相容性，在體內(nèi)可被逐步吸收，交聯(lián)接枝共聚后賦予了材料良好的物理機(jī)械性能，且可在體內(nèi)長期保存。廣泛應(yīng)用于人體的各個(gè)部位。生物醫(yī)學(xué)材料在人體的應(yīng)用部位，詳見圖1[3]。
第6篇：高分子材料與工程的優(yōu)勢范文
【關(guān)鍵詞】高分子化學(xué);能力培養(yǎng);實(shí)踐;實(shí)驗(yàn)教學(xué)
《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》是針對高分子科學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生編寫的一部教材和參考書。在高校開設(shè)《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程，實(shí)現(xiàn)了與專業(yè)理論基礎(chǔ)課程之間的有機(jī)結(jié)合，對于鞏固學(xué)生理論知識和專業(yè)技能，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平和科研能力具有重要的意義。本文將圍繞基于實(shí)踐能力培養(yǎng)的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)展開研究。
1.高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)概述
1.1高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的重要性
目前，各類高校均有開設(shè)《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程，該課程多針對年紀(jì)較高的本科生開設(shè)?！陡叻肿踊瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)》是一門具有較強(qiáng)的實(shí)踐性的課程，而各類高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)則是該課程開設(shè)的實(shí)踐基礎(chǔ)。
通過開設(shè)該課程，可以培育材料化學(xué)、高分子材料與工程專業(yè)等專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力，使學(xué)生能夠掌握實(shí)驗(yàn)技能和研究方法，更對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神具有關(guān)鍵作用。
1.2當(dāng)前高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀
目前，國內(nèi)許多高?！陡叻肿踊瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)中，普遍存在實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏獨(dú)立性和主動(dòng)性，對理論教學(xué)依附性太強(qiáng)，且實(shí)踐教學(xué)所占比重低于理論教學(xué)。具體體現(xiàn)如下幾個(gè)方面：
其一，從教學(xué)內(nèi)容來看，理論驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多，而創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)以及綜合型實(shí)驗(yàn)較少。
其二，從實(shí)驗(yàn)設(shè)置上來看，大多選擇陳舊、老套的實(shí)驗(yàn)，缺乏現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)。
其三，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式上來看，學(xué)生進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，多為固定的，學(xué)生只需按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)論證，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式對扎實(shí)學(xué)生理論知識，培養(yǎng)學(xué)生試驗(yàn)基本技能具有一定的積極作用，但不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣和激發(fā)學(xué)生的探索精神，難以使學(xué)生通過培養(yǎng)實(shí)踐能力提升科研能力、解決問題能力和創(chuàng)新能力。
總之，學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)能夠掌握基本的理論知識和技能，實(shí)驗(yàn)操作也較為規(guī)范。但存在自主性較差，缺乏知識技能向科研創(chuàng)新能力的轉(zhuǎn)化能力，不能將理論學(xué)習(xí)與實(shí)際應(yīng)用有機(jī)結(jié)合。因此，如何在《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性、主動(dòng)性和探索性已成為《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程的重要研究課題。下文將基于實(shí)踐能力培養(yǎng)對《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)進(jìn)行探討。
2. 基于實(shí)踐能力培養(yǎng)的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)策略研究
2.1學(xué)理念上，注重調(diào)動(dòng)學(xué)生自身主動(dòng)性與探索精神
高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)理念下，要求專業(yè)課程教學(xué)必須實(shí)現(xiàn)繼承傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)勢基礎(chǔ)上的創(chuàng)新，必須堅(jiān)持以學(xué)生為本，發(fā)揮學(xué)生的自主性和積極性?！陡叻肿踊瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)》作為一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，必須堅(jiān)持學(xué)生為本、發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新性、積極性和主動(dòng)性的教育理念。
首先，堅(jiān)持學(xué)生主導(dǎo)地位，教師定位于實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)者角色。在高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師的關(guān)鍵作用在于組織學(xué)生進(jìn)行思考和實(shí)踐。課堂中，教師將自身學(xué)生之中，與學(xué)生共同思考，讓學(xué)生成為課堂的主人，便被動(dòng)為主動(dòng)。
其次，實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及預(yù)習(xí)報(bào)告設(shè)計(jì)由學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行。高分子實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生制定標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)前容許學(xué)生自主確定實(shí)驗(yàn)步驟和預(yù)習(xí)報(bào)告設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)中遇到的現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并獨(dú)立對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題等進(jìn)行分析，碳素解決方法。實(shí)驗(yàn)后對本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行點(diǎn)評，總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn)，分析失敗的原因。
2.2改革教學(xué)內(nèi)容，增設(shè)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
教學(xué)中，為提升學(xué)生實(shí)踐能力，應(yīng)強(qiáng)調(diào)理論知識與實(shí)踐技能的有機(jī)結(jié)合。具體如下：
首先，重編《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱及參考書。在新版教學(xué)大綱和參考書中引入科研成果，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)，應(yīng)增設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、探索性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)，保證教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)，與科研前沿的保持一致。
其次，挑選應(yīng)用性和綜合性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)。教學(xué)中，應(yīng)多安排應(yīng)用性和綜合性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生通過親自參加實(shí)驗(yàn)，明確高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性所在，并通過參與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐獲得動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)技能的提升。
第三，引入研究性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。教師應(yīng)提前告知學(xué)生本課程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)參考目錄。學(xué)生可以獨(dú)立選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并設(shè)計(jì)對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)可行性方案，經(jīng)教師批準(zhǔn)后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過引入研究性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，可以有效地調(diào)動(dòng)起學(xué)生的主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生積極進(jìn)行學(xué)習(xí)。
2.3健全實(shí)驗(yàn)室開放制度配合學(xué)生探索性實(shí)驗(yàn)
課程學(xué)時(shí)有限，而實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程的重要補(bǔ)充。因此，高校應(yīng)通過健全實(shí)驗(yàn)室開放制度，為學(xué)生提供更多的機(jī)會(huì)進(jìn)行高分子材料的性能測試與表征等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。一方面，通過開放實(shí)驗(yàn)室學(xué)生可以依據(jù)興趣進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)，也可以方便學(xué)生之間進(jìn)行討論，互助答疑?！陡叻肿踊瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)》教師可以適當(dāng)安排學(xué)生分組負(fù)責(zé)2-3項(xiàng)探索性實(shí)驗(yàn)，并可建立對應(yīng)的課題組群組或網(wǎng)站，為學(xué)生與學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間針對探索性項(xiàng)目進(jìn)行交流。
3.結(jié)語
總之，基于實(shí)踐能力培養(yǎng)的《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)研究是當(dāng)前高校高分子相關(guān)專業(yè)教學(xué)的重要研究課題。在明確《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程重要性的基礎(chǔ)上，立足當(dāng)前高?！陡叻肿踊瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)》的教學(xué)現(xiàn)狀，從教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)室開放制度等多層面入手，有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和科研能力。
【參考文獻(xiàn)】
[1]胡建設(shè)，周愛娟，王宏光.高分子化學(xué)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索與實(shí)踐[J].高分子通報(bào)，2010，03：70-73
[2]王麗梅.改革高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[J].化學(xué)工程與裝備，2011，01：219-220+216
[3]劉寧，李田，王小丹，劉豐收.《高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程的教學(xué)探討[J].高分子通報(bào)，2011，07：110-112
【作者簡介】
第7篇：高分子材料與工程的優(yōu)勢范文
為了積極適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和戰(zhàn)略資源規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)條件,內(nèi)部人才市場應(yīng)該結(jié)合國際競爭能效擴(kuò)展基礎(chǔ)進(jìn)行系統(tǒng)認(rèn)證和專業(yè)建設(shè)模式調(diào)整,爭取細(xì)化教學(xué)改革內(nèi)容,最終形成與社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)體制交相呼應(yīng)的學(xué)科規(guī)劃體制格式,促進(jìn)創(chuàng)新型人才的挖掘和強(qiáng)化力度。目前大部分院校,在化學(xué)專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)目標(biāo)上主要遵循專業(yè)認(rèn)證背景下的化學(xué)工業(yè)管控理論滲透規(guī)則,爭取與創(chuàng)新化學(xué)工業(yè)模型樣式相協(xié)調(diào)。結(jié)合某地方院?；瘜W(xué)工業(yè)發(fā)展形勢和技術(shù)人才標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌觀察,涉及充滿地方特色的大口徑擴(kuò)展舉動(dòng)比較頻繁。一直到整體專業(yè)建設(shè)活動(dòng)布置完善過后,關(guān)于專業(yè)項(xiàng)目整體的師資團(tuán)隊(duì)構(gòu)建和實(shí)驗(yàn)設(shè)施調(diào)用工作開始大面積運(yùn)作起來,為了盡量維持教學(xué)質(zhì)量的先進(jìn)規(guī)劃優(yōu)勢,過程中應(yīng)該主動(dòng)研究國內(nèi)外領(lǐng)先技術(shù)樣本的控制效用,最后為當(dāng)?shù)鼗ゎ惾瞬啪蹟n探尋科學(xué)延展措施。根據(jù)社會(huì)過渡和專業(yè)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)分析,有關(guān)化工專業(yè)課程和實(shí)踐活動(dòng)的安排活動(dòng),主要借助知名院校的課程規(guī)劃系統(tǒng)進(jìn)行同步驗(yàn)證,將重要結(jié)果提煉完畢并制定適合該校應(yīng)用的課程歸控體系。其實(shí)就是圍繞課程設(shè)置的指導(dǎo)價(jià)值、應(yīng)用前景,進(jìn)行高分子材料搜集和化工工程創(chuàng)新發(fā)展條件的設(shè)計(jì)定位。全新的專業(yè)培養(yǎng)機(jī)制在相對陳舊的化工專業(yè)滲透模式結(jié)構(gòu)之上進(jìn)行高分子材料應(yīng)用觀念的灌輸,包括聚合物加工工程等,同時(shí)不忘材料基礎(chǔ)驗(yàn)證機(jī)構(gòu)和深加工技術(shù)提煉部門的設(shè)置。
二、完善專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)施,提升人員創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用實(shí)效
系統(tǒng)的設(shè)施布置條件是專業(yè)綜合發(fā)展的必要前提,為了進(jìn)一步擴(kuò)充高校化工專業(yè)學(xué)生的技術(shù)實(shí)踐掌控能效,積極開發(fā)人員創(chuàng)新開發(fā)能力,需要針對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建設(shè)工作進(jìn)行仔細(xì)斟酌。該類專業(yè)自從建立以來長期受限于經(jīng)費(fèi)問題,令相關(guān)課程設(shè)置和資源規(guī)劃同步效應(yīng)嚴(yán)重下降,大部分業(yè)績也只是根據(jù)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)提煉,這與創(chuàng)新優(yōu)勢條件開發(fā)理念存在較大出入。截止至今,國家教育機(jī)構(gòu)針對此類問題開始進(jìn)行全面應(yīng)對,爭取發(fā)放合理項(xiàng)目開發(fā)資金,為高?；I(yè)優(yōu)良發(fā)展提供不竭動(dòng)力?，F(xiàn)下化學(xué)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)施的供應(yīng)質(zhì)量已經(jīng)足夠優(yōu)越,涉及仿真模擬實(shí)驗(yàn)室和高分子學(xué)科項(xiàng)目開發(fā)等接連不斷涌現(xiàn)。首先,加大專業(yè)項(xiàng)目的資金注入數(shù)量,為高分子材料加工實(shí)驗(yàn)專屬操作空間提供建設(shè)基礎(chǔ),針對仿真實(shí)驗(yàn)流程實(shí)現(xiàn)全程跟蹤式調(diào)查和經(jīng)驗(yàn)梳理;其次,維護(hù)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部管理體系規(guī)范實(shí)力,全面提升設(shè)備應(yīng)用效率,穩(wěn)定課程設(shè)計(jì)和實(shí)踐機(jī)遇的平衡進(jìn)展優(yōu)勢。
三、積極開展教學(xué)改革活動(dòng),提升教學(xué)調(diào)控質(zhì)量
近幾年來,化學(xué)工程和工藝專業(yè)規(guī)劃條件逐漸豐厚,不同創(chuàng)新格式的技術(shù)項(xiàng)目爭相涌現(xiàn),環(huán)境和材料考量學(xué)科的交融效應(yīng)也活躍起來。結(jié)合全新內(nèi)容體系歸控標(biāo)準(zhǔn)分析,將近期科研成果和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)全部融入課堂教學(xué)環(huán)境之中,能夠帶動(dòng)教學(xué)改革效益的突飛猛進(jìn),同期提升學(xué)生知識跳躍幅度。高校專業(yè)教育人員應(yīng)該主動(dòng)引領(lǐng)學(xué)生開展學(xué)術(shù)探討活動(dòng),重視他們在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和理論學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中的主體地位,爭取全面開發(fā)其學(xué)習(xí)主動(dòng)意識和創(chuàng)造精神;盡量將課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行縮減,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造一定的適應(yīng)空間;運(yùn)用案例和歸納教學(xué)方式,結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)上資料閱讀,豐富人員綜合技術(shù)的擴(kuò)展條件。
第8篇：高分子材料與工程的優(yōu)勢范文
關(guān)鍵詞：白色污染； 聚乳酸； 降解
前言
S著塑料的廣泛應(yīng)用和產(chǎn)量的持續(xù)增大?！鞍咨廴尽眴栴}己變得越來越嚴(yán)重，成為當(dāng)今世界最嚴(yán)重污染源之一，己受到各國的重視，并且制定了相關(guān)的法律政策來處理?，F(xiàn)在各國除了研究如何回收廢棄塑料外，更多的精力是研究可降解的高分子材料，從而在根本上解決塑料的“白色污染”問題。主要原因是高分子材料的回收利用，從理論上講，可以解決環(huán)境污染，也可以解決資源短缺的問題，但在實(shí)施過程中，往往受到高分子材料本身性質(zhì)、技術(shù)及成本等的限制；而研究開發(fā)可降解的高分子材料則成為20世紀(jì)70年代以來重要課題，受到世界范圍內(nèi)的關(guān)注仁。
1可降解性高分子材料的降解機(jī)理
高分子材料的生物降解是指在生物（主要是指真菌、細(xì)菌等）作用下，聚合物發(fā)生降解、同化的過程、生物降解主要取決于聚合物分子的大小和結(jié)構(gòu)、微生物的種類以及環(huán)境因素。聚合物的降解機(jī)理十分復(fù)雜，一般認(rèn)為材料在體內(nèi)的降解和吸收是受生物環(huán)境作用的復(fù)雜過程，包括物理、化學(xué)和生化因素。物理因素主要是外應(yīng)力，化學(xué)因素主要有水解、氧化及酸堿作用，生化因素主要是酶和微生物。由于植入體內(nèi)的材料主要接觸組織和體液，因此水解（包括酸堿作用和自催化作用）和酶解是最主要的降解機(jī)制。
2聚乳酸的降解性能
與大部分熱塑性聚合物相比，PLA具有更好的降解性能。PLA的降解首先通過主鏈上的降解性能。PLA的降解首先通過主鏈上的C-O水解，然后在酶的作用下進(jìn)一步降解，最終生成無害的水和二氧化碳。由于具有降解性能，故人們擔(dān)心其使用壽命。實(shí)際上，PLA的降解速度相對比較緩和；更為重要的是，PLA的降解總是在先行水解之后才可能酶解。依照聚合物的初始相對分子品質(zhì)、形態(tài)、結(jié)晶度等，PLA降解的速度可從幾星期到幾個(gè)月甚至是1～2年。但如果與微生物和復(fù)合有機(jī)廢料混合埋入地下，它的降解速度會(huì)加快。因此它是一種理想的生物降解材料，特別適宜于2～3年的短期用途。影響PLA降解速度的因素主要有結(jié)晶度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、相對分子質(zhì)量和介質(zhì)的pH值等。水先滲入聚乳酸的無定形區(qū)，導(dǎo)致酷鍵斷裂，當(dāng)大部分無定形區(qū)己降解時(shí)，才由晶區(qū)邊緣向晶區(qū)中心逐步降解。晶區(qū)降解速度很慢，因此結(jié)晶度大小對降解速度有很大的影響。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于水解溫度則水解加快。相對分子質(zhì)量越小及其分布越寬的PLA降解速度越快，這是因?yàn)橄鄬Ψ肿淤|(zhì)量越大，聚合物的結(jié)構(gòu)越緊密，內(nèi)部的酷鍵越不容易斷裂，并且相對分子質(zhì)量越大，降解所得的鏈段越長，易溶于水中，產(chǎn)生的H+越少，使pH值下降緩慢。酸或堿都能催化PLA水解，介的pH值也是影響PLA降解速率的重要因素。
3 PLA共混改性的研究進(jìn)展
通過與韌性聚合物共混，也是常用的改進(jìn)聚乳酸柔性的途徑，目前人們己經(jīng)研究的很多共混體系，如乙烯一醋酸乙烯共聚物（poly（ethylene-vinyl acetate））、聚4-乙烯基苯酚（poly（4-vinylphenol）、聚ε-己內(nèi)酯、聚3羥基丁酸酯（poly（3-hydroxybutyrate）等。
沈一丁等[4]將熱塑性淀粉（TPS）與聚乙二醇（PEG）、聚乳酸（PLA）共混后，采用溶劑蒸發(fā)法制備出完全生物降解的聚乙二醇改性淀粉/聚乳酸薄膜（SPLA）。聚乙二醇增塑SPLA薄膜，有效的降低了玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱塑性淀粉和PLA的相容性，體系的耐水性、強(qiáng)度均隨著PLA含量的增加而增加，不過這種薄膜的強(qiáng)度和柔性并沒有得到改善。
龔華俊等[5]采用超聲輔助原位濕法合成多壁碳納米管/輕基磷灰石納米復(fù)合材料（MWNTs/HA），并通過溶液澆鑄法制備了PLA/MWNTs/HA復(fù)合材料薄膜，靜態(tài)力學(xué)和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能分析表明，當(dāng)MWNTs/HA為0.05～0.10份時(shí)，對復(fù)合薄膜有一定的增韌效果，復(fù)合膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨著MWNTs舊A用量增加呈上升趨勢。
PCL除可以和PLA共聚形成共聚物改善柔性外，還可以與PLA共混來改善PLA基體的脆性。直接共混PLA和PCL，兩種組分是不相容的，兩者混合時(shí)必須添加一定的相容劑。Wang等在PLL刀PcL體系中，以亞磷酸三苯酯（TPPi）為催化劑，在熔融狀態(tài)下進(jìn)行混合。結(jié)果表明，在共混過程中發(fā)生酯交換反應(yīng)，生成界面相容劑，促進(jìn)組分均勻分布，提高體系的機(jī)械性能，并大大改善了體系的柔性，當(dāng)添加TPPi2%時(shí)，PLLA/pCL（80/20）斷裂伸長率從28%提高到了128%。
顧書英等[11]采用熔融擠出法制備聚乳酸/對苯二甲酸-己二酸-1，4-丁二醇三元共聚酯（PBAT）共混物，發(fā)現(xiàn)低含量低的PBAT的加入適當(dāng)?shù)奶岣吡司廴樗岬臄嗔焉扉L率，不過共混物的拉伸、彎曲性能也有所降低。當(dāng)PBAT含量較高時(shí)，共混物斷面的SEM照片可以明顯觀察到兩相不相容。
4 聚乳酸在包裝領(lǐng)域的生產(chǎn)應(yīng)用現(xiàn)狀
聚乳酸作為包裝材料有其獨(dú)特的優(yōu)勢，可以說，聚乳酸包裝材料完全可以替代傳統(tǒng)的包裝材料，在很多方面更優(yōu)于傳統(tǒng)包裝材料。與傳統(tǒng)熱塑性塑料相比，聚乳酸作為包裝材料有以下優(yōu)點(diǎn)[13]：
（l）完全折疊性和纏結(jié)保持力取向性的PLA薄膜具有和玻璃紙膜、金屬薄片等相媲美的完全折疊性和纏結(jié)保持力，即可以弄皺或折疊，這些普通塑料膜是不具備的。
（2）高的光澤度和透明度PLA的高透明性和光澤度可以和玻璃紙以及聚對苯二甲酸乙二酯相比，是普通聚丙烯薄膜的2～3倍，低密度聚乙烯的10倍。
（3）阻隔性能和良好的印刷性能乳酸的基本重復(fù)單元使得PLA是一種內(nèi)在極性的材料，這種高的極性導(dǎo)致聚乳酸具有高的表面能，從而產(chǎn)生良好的印刷性能，此外它還能夠阻止脂肪族分子的透過，具有很好的抗油性。
（4）低溫?zé)岱庑阅軣o定形聚乳酸薄膜的熱封溫度和EVA（巧%）相同，都在80～85℃之間。
以上的這些優(yōu)點(diǎn)，注定聚乳酸會(huì)在包裝領(lǐng)域大放異彩，就目前的生產(chǎn)狀況來看，聚乳酸薄膜開發(fā)應(yīng)用的前沿集中在日本和美國，國內(nèi)僅僅出于起步階段。
5 可降解塑料的開發(fā)趨勢及發(fā)展前景
可降解塑料盡管存在種種問題，但它的發(fā)展方興未艾，以下幾個(gè)方面代表了可降解塑料的發(fā)展方向：（1） 積極開發(fā)高效廉價(jià)光敏劑、氧化劑、生物誘發(fā)劑、降解促進(jìn)劑和穩(wěn)定劑等，進(jìn)一步提高可降解塑料的準(zhǔn)時(shí)可控性、用后快速降解性和完全降解性。（2）為避免二次污染，同時(shí)保證有豐富的原料，以天然高分子微生物合成高分子的完全生物降解塑料將會(huì)越來越受到重視。（3） 水解性塑料和可食性材料由于具有特殊的功能和用途而備受矚目，也成為環(huán)境適應(yīng)性材料的又一熱點(diǎn)。（4） 充分利用基因工程技術(shù)培育可生產(chǎn)聚酯的生物性植物以降低生物降解塑料的成本。
可降解塑料的發(fā)展，不但在一定程度上緩解了環(huán)境污染，而且對日益枯竭的石油資源也是一個(gè)補(bǔ)充。許多國家已開始考慮用生物可降解塑料代替部分石油化工合成塑料，并陸續(xù)頒布了一些法規(guī)，如意大利的立法規(guī)定自1991 年起所有包裝用塑料都必須可降解，我國也已開始考慮禁用不可降解的塑料制品。據(jù)日本生物降解塑料實(shí)用化檢討委員會(huì)預(yù)測，今后10 年內(nèi)全世界生物可降解塑料的市場規(guī)模為130 萬噸。我國每年產(chǎn)生的塑料垃圾達(dá)100 萬噸以上，若其中的20 %以降解塑料取代的話，需求量也在20 萬噸以上，市場潛力是很大的?？山到馑芰系陌l(fā)展適應(yīng)了人類可持續(xù)發(fā)展的要求，因此，可降解塑料的發(fā)展前景是美好的。
參考文獻(xiàn)
[1]王巖，陳復(fù)生，姚永志，等.糧食與飼料工業(yè)，2005，3：21～22
[2] 任杰.化學(xué)工業(yè)出版社.北京.2003.10
[3]黃俊俊，宋躍明，劉立眠，王軍.中國修復(fù)重建外科雜志，2004，18（l）：21～24
[4]賀小虎，章慶國，李新松.中國臨床康復(fù)2005，9（38）：36～38
第9篇：高分子材料與工程的優(yōu)勢范文
摘要：
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，《高分子化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)》是高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課之一。本文針對目前高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中存在的問題探討了教學(xué)改革的途徑：通過開展多層次的教學(xué)內(nèi)容，引入綜合型、設(shè)計(jì)型和趣味型實(shí)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)代教育技術(shù)，靈活應(yīng)用互動(dòng)式教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生對高分子科學(xué)的科研興趣，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，并樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)其獨(dú)立的思辨能力和創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞：
高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革；創(chuàng)新能力
高分子化學(xué)是高分子學(xué)科的重要領(lǐng)域之一，是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科［1，2］?！陡叻肿踊瘜W(xué)綜合實(shí)驗(yàn)》是我?！陡叻肿踊瘜W(xué)》精品課程建設(shè)中重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)和材料化學(xué)專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課之一。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是促進(jìn)學(xué)生理解和掌握高分子化學(xué)理論知識并將其應(yīng)用于實(shí)踐，從而增強(qiáng)動(dòng)手能力以及分析問題、解決問題的能力［3～6］。我校的《高分子化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)》課程已開展多年，課程中開設(shè)了一系列具有代表性的實(shí)驗(yàn)，但在實(shí)踐過程中也逐漸暴露出了一些問題，譬如，實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系還不夠系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容中的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)較多，難以提高學(xué)生的思辨能力和創(chuàng)新能力，教學(xué)方法和手段還不夠多樣化，不利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和增強(qiáng)教學(xué)效果。為提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的復(fù)合型人才，推進(jìn)廣東省精品開放課程———《高分子化學(xué)》的建設(shè)，對《高分子化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)》教學(xué)體系進(jìn)行改革勢在必行。改革后的《高分子化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)》除了能使學(xué)生在有限的實(shí)踐過程中有效鞏固本學(xué)科的理論知識，掌握基本實(shí)驗(yàn)技能，還應(yīng)提高其自身軟實(shí)力，通過實(shí)驗(yàn)課的開展引導(dǎo)學(xué)生對科研探索產(chǎn)生興趣，發(fā)揮其主觀能動(dòng)性形成創(chuàng)新思維，同時(shí)增強(qiáng)其發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。為建立這樣一套科學(xué)的《高分子化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)》教學(xué)體系，應(yīng)始終貫徹以學(xué)生為本的教學(xué)理念，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)模式三方面系統(tǒng)開展教學(xué)改革。
1教學(xué)內(nèi)容層次化：合理配置驗(yàn)證型、趣味型、綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)
傳統(tǒng)的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目以驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)驗(yàn)教材中寫明實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等，教師在課前進(jìn)行講解，課堂上學(xué)生依據(jù)講義中的操作流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證高分子化學(xué)的理論知識。目前，《高分子化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)》中已開展的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)包括引發(fā)劑分解速率的測定、膨脹計(jì)法測定自由基聚合動(dòng)力學(xué)。盡管在進(jìn)行驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)的過程中學(xué)生的基本操作技能得到了訓(xùn)練，但是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)結(jié)果是明確的，實(shí)驗(yàn)留給學(xué)生思考和發(fā)揮創(chuàng)造力的余地非常有限［7，8］。為提高學(xué)生的工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，應(yīng)以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀能動(dòng)性為突破口，調(diào)整高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容，引入設(shè)計(jì)型、綜合型、趣味型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使教學(xué)內(nèi)容更加層次化、系統(tǒng)化。
（1）設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過程中，教師預(yù)先給定學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求，學(xué)生據(jù)此查閱相關(guān)文獻(xiàn)和資料，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析實(shí)驗(yàn)成功和失敗的原因以及影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的各種因素，由此讓學(xué)生得到科學(xué)的思維訓(xùn)練。例如，苯乙烯的懸浮聚合可以作為驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，預(yù)先給定實(shí)驗(yàn)條件，讓學(xué)生“照方抓藥”地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也可以作為設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)開展，不設(shè)定實(shí)驗(yàn)條件，只提出實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的設(shè)計(jì)要求———制備顆粒均勻、大小適中的聚苯乙烯粒子，讓學(xué)生從配方（包括分散劑類型與用量、單體和水的比例等）、反應(yīng)溫度和攪拌策略等方面入手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，最終獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)并評價(jià)產(chǎn)品是否達(dá)到要求。讓學(xué)生們始終帶著“如何實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求”的問題，進(jìn)行“調(diào)研設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析總結(jié)”的訓(xùn)練過程，通過這種鍛煉能夠充分發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性，大大提高其分析問題和解決問題的能力。下圖是兩組學(xué)生采用懸浮聚合所制備出的聚苯乙烯粒子，圖1（a）顯示顆粒直徑在1．5mm～4mm之間，若增加有機(jī)分散劑聚乙烯醇的使用量還可以制備直徑更小、粒徑分布更均勻的聚苯乙烯粒子，如圖1（b）所示。
（2）綜合型實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和過程較為復(fù)雜，涵蓋了不同的知識點(diǎn)，開展此類實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝈憻拰W(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的能力，并有利于學(xué)生建立正確的科研思維和培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度。譬如，以苯乙烯懸浮聚合為核心內(nèi)容，可以從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，采用“原料精制單體聚合產(chǎn)品性能檢測”的思路將其擴(kuò)展為綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在苯乙烯懸浮聚合之前引入“苯乙烯單體和引發(fā)劑的精制”的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，可以使學(xué)生鞏固洗滌、萃取、蒸餾、結(jié)晶等基本實(shí)驗(yàn)操作。將苯乙烯懸浮聚合延伸到聚合物的下游應(yīng)用，如交聯(lián)聚苯乙烯粒子（聚苯乙烯離子交換樹脂骨架）的制備與性能的研究，可以使學(xué)生體驗(yàn)一個(gè)較為完整的功能高分子材料合成的全過程?？紤]到實(shí)驗(yàn)的難度和復(fù)雜度，該實(shí)驗(yàn)著重考察交聯(lián)劑的用量對交聯(lián)密度的影響。由于交聯(lián)劑／單體摩爾比對產(chǎn)物的交聯(lián)密度有影響，粒子最終會(huì)表現(xiàn)出不同的溶脹性。通過測定其在良溶劑中的溶脹度，學(xué)生可以非常直觀地獲得配方設(shè)計(jì)對聚合產(chǎn)物性能影響的相關(guān)知識。以苯乙烯懸浮聚合為核心內(nèi)容，經(jīng)過一系列擴(kuò)展后建立的綜合型實(shí)驗(yàn)涉及原料的提純、聚合反應(yīng)、聚合物的改性以及性能評價(jià)的內(nèi)容，該綜合實(shí)驗(yàn)具有很好的系統(tǒng)性和延續(xù)性，既能全面提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能又能培養(yǎng)學(xué)生全局思考實(shí)驗(yàn)問題的能力，具有重要的教學(xué)實(shí)踐意義。
（3）興趣是最好的教師，采用有趣的與日常生活密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，做到趣味性與知識性、實(shí)用性結(jié)合，寓教于樂激發(fā)學(xué)生們的興趣，可以顯著提高教學(xué)成效。例如，在高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中引入甲基丙烯酸甲酯的本體聚合（有機(jī)玻璃的制備）實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以自制有機(jī)玻璃相框或有機(jī)玻璃墜，將心愛的相片、小掛件、干花鑲嵌在自己合成出的有機(jī)玻璃中。為了讓有機(jī)玻璃制品更美觀，還可以加入不同的著色劑，制備顏色各異的有機(jī)玻璃制品，實(shí)驗(yàn)過程因此而變得充滿樂趣。學(xué)生們對該實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)出了極大的興趣。為了制備出合乎自己心意的“作品”，學(xué)生們會(huì)自發(fā)對反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化，密切觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，防止聚合時(shí)產(chǎn)生氣泡或溫度失控發(fā)生爆聚而制備出失敗的產(chǎn)品。在后期的熱處理過程中，有部分學(xué)生很急切地盼望看到“作品”，在課余時(shí)間也會(huì)來實(shí)驗(yàn)室查看熱處理過程是否已經(jīng)完成。由于上課人數(shù)較多，實(shí)驗(yàn)課都是分批次進(jìn)行的，通過對比可以發(fā)現(xiàn)后批次進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)的學(xué)生會(huì)比第一批學(xué)生準(zhǔn)備更充分，制備出更多美觀和特別的“作品”，這也反映了學(xué)生們對實(shí)驗(yàn)有濃厚的興趣，融入了更多的設(shè)計(jì)理念，有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。圖2展示的是學(xué)生通過本體聚合制作的成功、失敗或有缺陷的有機(jī)玻璃制品。
2教學(xué)方式多樣化：應(yīng)用多媒體、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等現(xiàn)代教育技術(shù)
高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)普遍采用的是“言傳身教”的方式，學(xué)生需要在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)掌握實(shí)驗(yàn)要領(lǐng)，這種單一的教學(xué)方式會(huì)限制教學(xué)質(zhì)量的提升。借力于現(xiàn)代教育技術(shù)，普及視頻教學(xué)、虛擬化教學(xué)、教學(xué)網(wǎng)站的應(yīng)用能豐富教學(xué)方式，提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)效率，強(qiáng)化教學(xué)效果。
（1）視頻教學(xué)：相對于文字講義、口頭講解的方式，視頻演示的優(yōu)勢在于能夠使學(xué)生對高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)初步的感性認(rèn)識，預(yù)先從心理層面接受實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和掌握實(shí)驗(yàn)方法，提高實(shí)驗(yàn)成功率，增加教學(xué)質(zhì)量。譬如，根據(jù)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，可以將甲基丙烯酸甲酯本體聚合、發(fā)泡聚氨酯的制備等教學(xué)內(nèi)容拍攝成教學(xué)錄像，向?qū)W生演示基本實(shí)驗(yàn)流程，突出實(shí)驗(yàn)操作中的要點(diǎn)、難點(diǎn)、注意事項(xiàng)等，讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)流程和儀器設(shè)備的使用方法獲得直觀地認(rèn)識。須注意的是，教學(xué)視頻雖然能再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程，但不能替代學(xué)生親自動(dòng)手操作的環(huán)節(jié)，所謂“會(huì)看不一定會(huì)做”，只有實(shí)踐才能讓學(xué)生真正掌握實(shí)驗(yàn)技巧。
（2）虛擬化教學(xué)：對于一些受限于實(shí)驗(yàn)條件難以開展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目（如原子轉(zhuǎn)移自由基聚合）或具有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（如高溫、高壓聚合等）可以應(yīng)用虛擬化教學(xué)方式，通過模擬仿真實(shí)驗(yàn)過程，演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，穿插操作要點(diǎn)和注意事項(xiàng)等，讓學(xué)生開拓眼界，學(xué)習(xí)更多的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和研究方法。原子轉(zhuǎn)移自由基聚合是“活性”自由基聚合的一種，因?yàn)榫哂芯薮蟮膽?yīng)用前景而受到廣發(fā)關(guān)注，引入“ATRP的動(dòng)力學(xué)研究”的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有助于學(xué)生們掌握“活性”自由基聚合的原理和特點(diǎn)。盡管如此，在本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中開展ATRP實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目難度很大。ATRP通常以亞銅／胺絡(luò)合物作為催化組分，由于聚合所采用的催化劑量很少，即使存在微量的氧氣就能大大降低催化劑的活性，導(dǎo)致聚合難以進(jìn)行。因而，除氧的效率對于聚合的成敗十分關(guān)鍵。首先，聚合之前須對反應(yīng)溶液以及反應(yīng)釜預(yù)先除氧，加料和取樣時(shí)也應(yīng)避免引入空氣，這對學(xué)生們的操作技術(shù)要求很高，相對于普通自由基聚合，該聚合方法的成功率大大降低，實(shí)踐教學(xué)效果難以收到理想效果。其次，通入反應(yīng)體系中的惰性氣體須預(yù)先經(jīng)過除氧柱才能使用，并且該除氧柱中的填料事先必須活化（用H2或CO還原），該活化過程危險(xiǎn)性極高，存在潛在的安全隱患，因而“ATRP的動(dòng)力學(xué)研究”不適合納入本科生的實(shí)踐教學(xué)。采用仿真技術(shù)將“ATRP的動(dòng)力學(xué)研究”制作成虛擬的演示實(shí)驗(yàn)，則能有效地化解以上問題。根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程可以將“ATRP的動(dòng)力學(xué)研究”的演示實(shí)驗(yàn)分解為惰性氣體凈化、反應(yīng)器和反應(yīng)混合物的除氧、聚合反應(yīng)（包括引發(fā)、增長、終止）、取樣和干燥稱量等步驟，可有效促進(jìn)學(xué)生們對ATRP原理的理解。此外，聚合過程中ATRP催化劑的顏色會(huì)發(fā)生變化，因而該仿真實(shí)驗(yàn)具有良好的指示性和演示度。
（3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)站：建設(shè)專門的實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)站，上傳課件、講義和教學(xué)視頻，方便學(xué)生有效利用課余時(shí)間進(jìn)行預(yù)習(xí)，有助于提高學(xué)習(xí)效率。此外，還可以通過網(wǎng)站開辟答疑專區(qū)，促進(jìn)教師和學(xué)生們之間或者不同班級、不同專業(yè)的學(xué)生們之間的交流，營造良好的學(xué)習(xí)氣氛，互相促進(jìn)和互相提高?？傊磺薪虒W(xué)方式都應(yīng)以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)效率，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果為宗旨。
3教學(xué)模式人性化：靈活應(yīng)用互動(dòng)式教學(xué)
傳統(tǒng)的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課主要采用教師預(yù)先講授繼而學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的教學(xué)模式，無法達(dá)到現(xiàn)代教育以樹立學(xué)生創(chuàng)新意識和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為宗旨的教學(xué)要求，而采用互動(dòng)式教學(xué)模式能活躍課堂氣氛和促進(jìn)師生之間的交流，是適應(yīng)當(dāng)代教學(xué)需求的一種教學(xué)模式。例如，在實(shí)驗(yàn)課堂中，授課教師可以隨機(jī)抽取平時(shí)已經(jīng)做過的實(shí)驗(yàn)考察學(xué)生的掌握情況。問題歸納法也是互動(dòng)式教學(xué)方式的一種。在批改完實(shí)驗(yàn)報(bào)告之后，教師可組織學(xué)生們進(jìn)行歸納和總結(jié)，分析各個(gè)實(shí)驗(yàn)成功和失敗的原因，讓他們對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果分析得更為透徹，提升學(xué)習(xí)積極性?；?dòng)式教學(xué)過程中師生互為主體，學(xué)生發(fā)言可以幫助自己整理思路，強(qiáng)化對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所涉及知識要點(diǎn)的理解以及對實(shí)驗(yàn)技術(shù)的掌握。若遇到學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在疑問，想通過再一次的實(shí)踐驗(yàn)證自己推斷的情況，授課教師應(yīng)預(yù)留時(shí)間和提供實(shí)驗(yàn)場所、試劑、器材等，有效組織二次課堂的方式，用開放和包容的心態(tài)為學(xué)生開啟探求真理的大門。
4小結(jié)
高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，應(yīng)始終以學(xué)生為本，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)模式三方面進(jìn)行，改革后的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)除了應(yīng)該促進(jìn)學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識，提高實(shí)驗(yàn)技能之外，更要發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，引導(dǎo)其產(chǎn)生科研興趣，樹立創(chuàng)新意識和培養(yǎng)創(chuàng)新能力。改革過程中教育者應(yīng)明確改革目標(biāo)，不斷修正或改變教學(xué)方法，為培養(yǎng)高層次的創(chuàng)新人才不斷努力。
參考文獻(xiàn)：
［1］潘祖仁．高分子化學(xué)（第五版）．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011．
［2］何衛(wèi)東，高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2003．
［3］莊啟昕，承建軍，韓哲文．化工高等教育，2005，（4）：69～70，83．
［4］殷勤儉，周歌，何波兵，陳弦，陳民助，江波．高分子通報(bào)，2007，（7）：65～68．
［5］程捷，羅云杰，閆紅強(qiáng)．高分子通報(bào)，2012，（1）：117～119．
［6］王小丹，潘育方，劉寧，李田．化工高等教育，2013，30（5）：65～67．
［7］王麗梅．實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2014，31（1）：19～21．
