高分子材料分析方法精選(九篇)
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第1篇：高分子材料分析方法范文
關(guān)鍵詞：機(jī)械工程材料 高分子材料 教學(xué)改革
Reform and practice on teaching of polymer materials in mechanical engineering materials course
Dong Xufeng， Qi Min， Wang Weiqiang
Dalian university of technology， Dalian， 116024， China
Abstract： In most universities， metal material is the route of mechanical engineering materials course. Polymer materials have been a new type of engineering materials in the recent 50 years. Therefore， it is necessary to increase the proportion of polymer materials and make corresponding reform in the teaching of mechanical engineering materials. In this paper， the reform and practice experience on mechanical engineering materials in Dalian university of technology is introduced. Reforms were made in content， aim， process， method and reference books. The practice results indicated good teaching effect was obtained.
Key words： mechanical engineering materials； polymer materials； teaching reform
機(jī)械工程材料課程是面向非材料專業(yè)學(xué)生開設(shè)的介紹材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)內(nèi)容的課程，涉及專業(yè)包括機(jī)械、化工、船舶、汽車、航空航天等。目前大多數(shù)機(jī)械工程材料課程的講授以金屬材料為主線，內(nèi)容涵蓋金屬材料的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、加工工藝與性能之間的關(guān)系等[1，2]。教學(xué)目的是讓非材料專業(yè)學(xué)生了解常用金屬材料的性能、應(yīng)用范圍和加工工藝，初步掌握金屬材料的選用原則與方法，同時能夠?qū)?shí)際工程中與材料相關(guān)的基本問題進(jìn)行正確分析和處理。
1 高分子材料教學(xué)改革原則
20世紀(jì)中期以來，大批新型高分子材料的合成拓展了人類使用材料的范圍。與金屬材料相比，高分子材料具有密度小、比強(qiáng)度高、原料豐富、成型簡單、成本低、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。近年來一些性能優(yōu)異的高分子材料在諸多領(lǐng)域呈現(xiàn)取代傳統(tǒng)鋼、鐵等金屬材料的趨勢，成為機(jī)械工程材料中不可忽視的一部分[3]。因此，在機(jī)械工程材料課程的教學(xué)過程中，須摒棄完全以金屬材料為主體的授課方法，適當(dāng)增加高分子材料等新型工程材料的比重。因此，我校在2013年對機(jī)械工程材料32學(xué)時課程的教學(xué)計劃進(jìn)行了調(diào)整，將高分子材料部分由之前的2學(xué)時增加到4學(xué)時，并確定了以下改革原則：
1.1 授課內(nèi)容強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性
高分子材料與機(jī)械類學(xué)生通常接觸到的金屬材料在結(jié)構(gòu)、性能、制備工藝等方面有很大的區(qū)別。向機(jī)械類學(xué)生講授高分子材料，主要目的是讓他們對高分子材料有最基本的了解。在短短4學(xué)時內(nèi)，不可能也沒必要將高分子材料相關(guān)的全部內(nèi)容壓縮講授。這就決定了機(jī)械工程材料課程中高分子材料部分必須側(cè)重于基礎(chǔ)性知識，對于理論性、專業(yè)性太強(qiáng)的知識點(diǎn)必須舍棄?；A(chǔ)性內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括高分子材料的基本概念、分類、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及常用工程高分子材料（工程塑料、工程橡膠及工程纖維）的基本力學(xué)性能[4-6]。
1.2 授課目標(biāo)偏向工程性
高分子材料不僅可作為結(jié)構(gòu)材料使用，也可以作為功能材料使用。對于非材料類專業(yè)的學(xué)生，特別是機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生，更關(guān)心材料的力學(xué)性能和應(yīng)用范圍。因此，在課程內(nèi)容的安排上，應(yīng)以與機(jī)械工程有關(guān)的機(jī)械性能為主，給出常用工程高分子材料的基本力學(xué)性能指標(biāo)及適用領(lǐng)域。
1.3 授課過程重視學(xué)生的先修知識
大多數(shù)高校的機(jī)械工程材料課程以金屬材料為主線，在學(xué)習(xí)高分子材料之前，學(xué)生對金屬材料已經(jīng)有基本了解。高分子材料與金屬材料之間存在較大差異，例如：高分子材料的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)以非晶結(jié)構(gòu)為主，而金屬材料則以晶體結(jié)構(gòu)為主；許多高分子材料，特別是橡膠類的高分子材料具有金屬材料所不具備的優(yōu)良彈性等。學(xué)生先修知識的習(xí)慣思維在他們學(xué)習(xí)高分子材料時可能會引起沖突，因此在授課時必須對金屬材料與高分子材料的差異予以考慮。采用與金屬材料對比的方法學(xué)習(xí)高分子材料，有利于幫助學(xué)生澄清概念，更好地掌握高分子材料的知識。
1.4 教學(xué)方式應(yīng)具有高效性
高分子材料課程涉及的概念繁多，容易混淆，對于機(jī)械類學(xué)生而言比較抽象，難以理解。在短短的4學(xué)時內(nèi)，要想讓學(xué)生盡可能多的掌握高分子材料的相關(guān)基本概念，必須摒棄照本宣科或一味講授的教學(xué)方式。通過高效的教學(xué)方式，充分調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性，引導(dǎo)學(xué)生思考，方能達(dá)到理想的教學(xué)效果。
1.5 提供擴(kuò)展知識的參考書
由于高分子材料的性能、結(jié)構(gòu)、制備工藝以及表征與金屬材料和陶瓷材料完全不同，而且目前在機(jī)械工程材料中高分子材料部分比例很少。為解決這一矛盾，在章節(jié)后面列出了比較系統(tǒng)的高分子材料性能、內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、制備工藝以及表征方面的書籍，以供學(xué)生參考[7，8]。
2 高分子材料教學(xué)改革
根據(jù)以上原則，我們在2013年度的授課過程中對高分子材料的講授進(jìn)行了調(diào)整，具體如下：
（1）授課內(nèi)容及學(xué)時安排：高分子材料的基本概念（高分子、單體、鏈節(jié)，0.5學(xué)時），高分子材料的分類方法（按用途分類，按熱行為分類，按反應(yīng)類型分類，按主鏈結(jié)構(gòu)分類，0.5學(xué)時），高分子材料基本結(jié)構(gòu)（簡單介紹近程結(jié)構(gòu)、遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的概念，0.5學(xué)時）及物理狀態(tài)（玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)，0.5學(xué)時），典型工程塑料的力學(xué)性能和應(yīng)用（1學(xué)時），典型合成橡膠的力學(xué)性能和應(yīng)用（1學(xué)時）。
（2）重點(diǎn)講授常用工程高分子材料（工程塑料、工程橡膠及工程纖維）的基本力學(xué)性能及典型工程高分子材料的適用領(lǐng)域。
（3）授課過程中通過列表等方式將高分子材料的相關(guān)內(nèi)容與金屬材料進(jìn)行對比，一方面避免概念混淆，另一方面突出高分子材料與金屬材料的不同之處。
（4）采用啟發(fā)式教學(xué)模式，通過設(shè)問、模擬實(shí)驗(yàn)、舉例、探究等方法引導(dǎo)學(xué)生思考；在多媒體課件中，采用豐富的圖片、動畫激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。
3 結(jié)束語
通過機(jī)械工程材料課程中高分子材料的教學(xué)方案改革，學(xué)生對這種新型工程材料有了基本且更為全面的了解，他們深刻認(rèn)識到，高分子材料是機(jī)械工程材料領(lǐng)域中不可忽視的分支。
參考文獻(xiàn)
[1] 文九巴.機(jī)械工程材料[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.
[2] 于永泗，齊民.機(jī)械工程材料[M].大連：大連理工大學(xué)出版社，2012.
[3] 張留成.高分子材料基礎(chǔ)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.
[4] 高建綱，宋慶平，丁玉潔，吳之傳.工科非本專業(yè)《高分子化學(xué)》課程的教學(xué)探討[J].高分子通報，2009（5）：63-66.
[5] 韓順玉，柳海蘭.非高分子專業(yè)《高分子化學(xué)》課程教學(xué)實(shí)踐與探討[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2010（35）：93.
[6] 詹茂盛，何利軍.“高分子材料課程信息化師生互動教學(xué)方法”研究與實(shí)踐[J].化工高等教育，2004（3）：69-71.
第2篇：高分子材料分析方法范文
【關(guān)鍵詞】高分子材料；老化；影響因素；措施
配方的構(gòu)成和材料本身的性質(zhì)是引起高分子材料發(fā)生老化的主觀原因。外部的施力、自然條件的急劇變化以及生物、微生物的侵蝕是引起高分子材料發(fā)生老化的客觀原因。主觀因素和客觀因素的結(jié)合加劇了高分子材料的老化。
1、環(huán)境因素對高分子材料老化行為的影響
1.1溫度和氧氣的影響
如果溫度升高，高分子鏈的運(yùn)動就會變得比平時更加激烈，而化學(xué)鍵的理解能有一定的范圍，如果溫度過高超出了這一范圍，基團(tuán)會立即脫落，高分子鏈也會發(fā)生熱降解，實(shí)際情況表明，不在少數(shù)的書本都介紹了高分子材料的熱降解的相關(guān)內(nèi)容。材料的力學(xué)結(jié)構(gòu)在很大程度上會受到溫度降低的影響，在緯度較高的地區(qū)或南北兩極，塑料更容易遭到低溫度的破壞。針對結(jié)晶型塑料來講，一旦玻璃化溫度高于環(huán)境溫度，將不利于高分子鏈段的自由運(yùn)動，塑料硬化、易斷是主要表現(xiàn)；無定型塑料卻不容易受到極寒環(huán)境的影響和破壞。
眾所周知，氧的滲透性很好，這個特點(diǎn)也因此成為加劇高分子材料老化的罪魁禍?zhǔn)?，無定型聚合物和結(jié)晶型聚合物相比，耐氧化能力明顯要弱一些。此外，氧氣是影響、破壞材料的主要因素，橡膠一旦與氧氣結(jié)合，都會降低塑料物品的使用年限，使其化學(xué)性能發(fā)生完全的改變。
過氧化物一旦發(fā)生氧化反應(yīng)，其組成分子就會慢慢的積累到一起，當(dāng)全部積累到一起后，就會發(fā)生分解，這種分解不是雜亂無章的，隨后，交聯(lián)或支化反應(yīng)就會發(fā)生，材料的種類不同、老化發(fā)生的條件不同。這些都導(dǎo)致高分子材料發(fā)生老化前后性質(zhì)的不同。
1.2濕度的影響
高分子材料容易受到濕度的影響，高分子材料如果被暴漏在高濕度和強(qiáng)紫外線下，自身的性質(zhì)會發(fā)生改變。高分子材料如果受到濕度的影響，會使自身的柔軟性降低，導(dǎo)致不能過度的彎曲；而強(qiáng)烈的紫外線照射直接會降低高分子材料的可延展性、可伸拉性。
1.3化學(xué)介質(zhì)的影響
化學(xué)介質(zhì)一旦深入到高分子材料的內(nèi)部，就會發(fā)生對其共價鍵與次價鍵作用。聚合物的共價鍵一旦與少量的侵入相接觸，就立馬會發(fā)生反應(yīng)，聚合物的大分子結(jié)構(gòu)被迫改變，如斷鏈、交聯(lián)、滲透物的加成等，或這些反應(yīng)的綜合。這個化學(xué)過程是不可逆的，也是不可避免的，聚合物及其添加劑的化學(xué)性質(zhì)會因此而發(fā)生改變，另外，發(fā)生改變的還有滲入介質(zhì)本身的化學(xué)性質(zhì)。雖然，在滲入介質(zhì)對聚合物分子鏈間的次價鍵的破壞過程沒有化學(xué)結(jié)構(gòu)變化發(fā)生，但作為整體的高分子材料來說，物理變化并不少見，反而是顯而易見的，例如環(huán)境應(yīng)力龜裂、增塑、低分子添加劑遷移等等。
1.4光老化
離解能的相對大小及高分子化學(xué)結(jié)構(gòu)對光波的敏感性決定了聚合物受光的照射是否引起分子鏈的斷裂。
關(guān)于光氧化降解過程和防止這種降解過程的發(fā)生，第一要把陽光吸收進(jìn)來，用于吸收陽光的主要是構(gòu)成物質(zhì)的分子和原子，二者通常處于相對活躍的狀態(tài)，而且它們各自吸收的光的波長具有特定的范圍。紫外波長300～400nm，能被含有羰基及雙鍵的聚合物吸收，而使大分子鏈斷裂，改變聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性能。
2、防老化措施
對于結(jié)晶型塑料及橡膠，要求使用溫度應(yīng)處于玻璃化溫度以上，但是環(huán)境的溫度過低會使玻璃化溫度高于材料的使用溫度，這樣一來，就會改變材料的物理性能，最終使材料的使用價值得不到徹底的發(fā)揮。生產(chǎn)加工高分子材料的時候，為了適當(dāng)?shù)亟档筒ＡЩ瘻囟?，可以降低材料的結(jié)晶度、提高大分子鏈的柔性和適當(dāng)降低交聯(lián)度； 還可以把增塑劑添加到已經(jīng)成型的材料當(dāng)中，這樣做不僅有利于增強(qiáng)材料的可塑性，而且可以使玻璃化溫度得以降低，而材料的耐寒性得以提升。還存在一部分高分子材料，如果使用環(huán)境的溫度過高，也會加劇發(fā)生老化的可能性，增加高分子鏈的剛性如在側(cè)鏈中引入苯環(huán)，適當(dāng)提高材料的結(jié)晶度、交聯(lián)程度和相對分子質(zhì)量，可以提高熔點(diǎn)或粘流溫度，但是這樣做不利于保持材料固有的可加工性。
穩(wěn)定化是光氧老化的主要防護(hù)措施，削弱強(qiáng)烈的紫外線對高分子材料的照射與破壞是各種穩(wěn)定化措施的主要目的是。提高抗光氧老化的效果，“純”化以及高分子的自身結(jié)構(gòu)也是不錯的出發(fā)點(diǎn)。就目前來說，防止高分子材料的光氧老化的主要方法就是添加穩(wěn)定劑。
（1）光屏蔽劑―――涂層和顏料：涂層就是為高分子材料涂抹一層保護(hù)膜，這層保護(hù)膜也是一種高分子材料，具有良好的光屏蔽作用，而且它吸收強(qiáng)紫外線的能力較強(qiáng)；許多顏料可以屏蔽光線，如果將其涂抹在高分子材料的表面，不僅可以著色，還可以防止紫外線的直接攻擊，對高分子材料起到很好的保護(hù)作用，按常理來說，顏料的顏色越深，其防護(hù)效果越明顯，由此可見，炭黑是最好的顏料選擇，它一方面可以使得游離基無法逃離，能夠?qū)⒂坞x基穩(wěn)定的留住，另一方面它具有很強(qiáng)的轉(zhuǎn)化功能，這里的轉(zhuǎn)化的源物質(zhì)是其本身吸收到的能量，轉(zhuǎn)化后的物質(zhì)是紅外線，與一般的輻射性質(zhì)不同，這種紅外輻射危害極小，甚至為零。
（2）猝滅劑：一部分化學(xué)物質(zhì)起光穩(wěn)定作用不是因?yàn)槲樟俗贤夤?，其光穩(wěn)定效果的實(shí)現(xiàn)和發(fā)揮有兩種途徑：第一，通過一些列的化學(xué)反應(yīng)達(dá)到目的；第二，化學(xué)物質(zhì)的分子之間的相互轉(zhuǎn)換。
（3）受阻胺（HALS）類光穩(wěn)定劑：20世紀(jì)70年代初期，受阻胺類光穩(wěn)定劑誕生，其穩(wěn)定效果是非常明顯的，它們是空間阻礙胺類哌啶系衍生物。受阻胺類光穩(wěn)定劑使得高分子材料不容易受到光的影響，功能繁多。
不論是在我國國內(nèi)，還是國外許多國家都在研究怎樣避免霉菌對高分子材料造成破壞，有兩個措施可以有效地防止霉菌的侵蝕，第一種是涂抹防霉專用劑。第二種是在其表面涂抹另外一層材料，簡單來說就是涂層法。涂層又叫屏蔽法，而這種方法較為復(fù)雜、麻煩，涂層的粘接性不夠強(qiáng)，容易脫落，脫落之后容易遭到侵蝕，總的來說，就是存在很多亟待解決的問題，因而第二種方法，即防霉劑的運(yùn)用受到大多數(shù)人的青睞。
聚酯、聚縮醛、聚酰胺和多糖類高聚物在酸或堿催化下，遇水發(fā)生水解的可能性較大，某些區(qū)域一旦酸性氣體較多，大氣污染濃烈，酸雨頻發(fā)，就會阻礙和限制這種高分子材料的使用。為了防止這種材料出現(xiàn)水化解體，把一層防護(hù)蠟或防水薄膜覆蓋在在這類材料的表面是較為常用，也是較為實(shí)用的辦法。
3、結(jié)語
由于經(jīng)濟(jì)、科技條件的制約，加之高分子材料自身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、難以捉摸性，導(dǎo)致我們很難將其老化的原理搞得明白、透徹，對其研究還有很長的路要走，所以，加大對高分子材料老化性能的機(jī)理研究勢在必行，盡最大努力找出哪些因素加劇了高分子材料的老化，并且具體問題具體分析，研究具有針對性、可行性的解決措施。
參考文獻(xiàn)
第3篇：高分子材料分析方法范文
關(guān)鍵詞：高分子材料；化工材料；發(fā)展現(xiàn)狀
我國自上世紀(jì)80年代以來，開始致力于高分子化工材料的研發(fā)，并且將高分子化工材料用于多種領(lǐng)域，滿足了節(jié)能減排、高性能高科技等現(xiàn)代社會發(fā)展的要求。除了本文主要介紹三種材料以外，我國在烯類單體聚合、a―烯烴的聚合、乙烯基單體的光聚合與光刻膠等方面也取得很大的研究成果，隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展以及社會發(fā)展的進(jìn)一步需求，高分子化工材料將得到進(jìn)一步的開發(fā)研究，并廣泛的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學(xué)、生物、能源等領(lǐng)域。高分子智能材料已經(jīng)成為材料科學(xué)發(fā)展的一個重要研究領(lǐng)域，全世界各個國家科學(xué)家都在為此作不懈的努力。從人類歷史發(fā)展來看，任何一種重要材料的發(fā)明和利用，都能夠把人類改造自然，創(chuàng)造社會的能力提高到一個新的高度，并給社會生產(chǎn)力和人類生產(chǎn)生活帶來巨大的影響，使人類的物質(zhì)文明建設(shè)和精神文明建設(shè)共同向前推進(jìn)一大步。所以可以肯定的說，未來將會有更多更好更實(shí)用的智能材料出現(xiàn)在我們的面前。
一、高分子材料概念描述
所謂高分子材料是指由許多重復(fù)單元共價連接而成的，分子量很大的一類分子所組成的相關(guān)聚合物，并且具有粘彈性。高分子材料正在向以下幾方面發(fā)展：高功能化，高性能化，復(fù)合化，精細(xì)化和智能化。鑒于此，我國的高分子材料在進(jìn)一步開發(fā)通用的基礎(chǔ)上，應(yīng)該重點(diǎn)發(fā)展高分子材料品種、提高技術(shù)水平、擴(kuò)大生產(chǎn)以進(jìn)一步滿足市場需要。天然高分子是存在于動物、植物及生物體內(nèi)的高分子物質(zhì)，可分為天然纖維、天然樹脂、天然橡膠、動物膠等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡膠和合成纖維三大合成材料，此外還包括膠黏劑、涂料以及各種功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所沒有的或較為優(yōu)越的性能，較小的密度、較高的力學(xué)、耐磨性、耐腐蝕性、電絕緣性等。
二、高分子材料的應(yīng)用分析
（一）聚烯烴材料
聚烯烴是高分子化工材料中用量最大的，也是應(yīng)用范圍最廣的一種，主要在汽車、建筑、家電等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。聚烯烴是烯烴的聚合物，是由乙烯、丙烯1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烴以及某些環(huán)烯烴單獨(dú)聚合或共聚合而得到的一類熱塑性樹脂的總稱，主要通過高壓聚合或者低壓聚合如溶液法、漿液法等方法生產(chǎn)合成，主要品種有聚乙烯以及以乙烯為基礎(chǔ)的一些共聚物、聚丙烯以及以聚丙烯為基礎(chǔ)的丙烯共聚物。具有容易加工、綜合性能良好、原料豐富，價格低廉等優(yōu)點(diǎn)。目前，各研究機(jī)構(gòu)正在研究使用過渡金屬做催化劑，進(jìn)行各類烯烴的聚合。近年來，隨著節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟(jì)以及可持續(xù)發(fā)展思想的深入，聚烯烴的合金化、高性能化和多樣化成為研究的方向和重點(diǎn)。
（二）高分子智能材料
高分子智能材料是通過有機(jī)和合成的方法，使無生命的有機(jī)材料變得具有生物功能的一種材料。其功能可隨外界條件的變化而有意識地調(diào)節(jié)、修飾和修復(fù)。形狀記憶高分子材料是指在一定條件下賦予高分子材料的起始裝態(tài)，當(dāng)外部條件發(fā)生改變時，它可以改變成相應(yīng)地形狀，并能固定其形態(tài)。當(dāng)外部條件再次發(fā)生改變時，智能高分子材料以特定的規(guī)律和方式再一次發(fā)生變化并恢復(fù)至起始態(tài)。從而完成從起始記憶態(tài)到固定變形態(tài)再到恢復(fù)起始態(tài)的循環(huán)過程。自行調(diào)溫調(diào)光的新型建筑材料，成分是由水和聚合物構(gòu)成的。在低溫時聚合物是成串排列的，為透明狀，能夠透過90%的光線。加熱時，這種聚合物就以纖維的形式聚合在一起，成乳白色，能夠阻擋90%的光線。并且這種可逆過程是在兩三度溫差范圍內(nèi)完成的。具有傳感功能的高分子材料，這種與傳感器結(jié)合起來的高分子材料，已成為智能材料的一個新特點(diǎn)。例如，裝有壓電陶瓷傳感器的機(jī)器人，可以靈敏地感覺到軸承脫離時摩擦力突然變化的情況，并迅速作出握緊反應(yīng)。
（三）稀土催化材料
稀土元素具有獨(dú)特的化學(xué)性能和物理組成，以稀土元素為基礎(chǔ)的稀土功能材料在信息、生物、新技術(shù)、新能源以及環(huán)境保護(hù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中起著十分重要的作用，稀土催化材料比傳統(tǒng)的貴金屬催化材料相比，具有資源豐度高、成本低、生產(chǎn)工藝水平高以及性能優(yōu)越等方面的優(yōu)勢。稀土催化材料不僅能夠提高生產(chǎn)效率，最重要的是能夠節(jié)約資源和能源，進(jìn)而減少環(huán)境污染。上世紀(jì)60年代，中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所運(yùn)用稀土化合物組成新型催化劑用于二烯烴的聚合以及橡膠的制備，打破了傳統(tǒng)的Z-N催化劑，取得重大研究進(jìn)展。目前稀土催化材料大量運(yùn)用在能源環(huán)境領(lǐng)域中，如汽車尾氣凈化、工業(yè)廢氣以及人居環(huán)境凈化等方面。
（四）生物醫(yī)用材料
生物醫(yī)學(xué)材料指的是一類具有特殊性能、特種功能，用于人工器官、外科修復(fù)、理療康復(fù)、診斷、治療疾患，而對人體組織不會產(chǎn)生不良影響的材料。高分子合成的生物醫(yī)用材料通過分子設(shè)計和聚合，能夠獲得具有良好物理性能和生物相容性的生物材料，其中高分子軟材料常用做為人體軟組織如血管、食道和指關(guān)節(jié)等的替代品。合成的高分子硬材料可以用作人工硬腦膜、籠架球形的人工心臟瓣膜的球形閥等；液態(tài)的合成材料如室溫硫化硅橡膠可以用作注入式組織修補(bǔ)材料。
三、結(jié)束語
新型高分子材料對人們的日常生活和工作產(chǎn)生越來越大的影響，本文從幾個方面介紹新型智能高分子材料。主要包括高分子材料的含義，發(fā)展現(xiàn)狀和高分子材料的應(yīng)用等幾方面內(nèi)容。作為一種與國民經(jīng)濟(jì)、高科技技術(shù)和現(xiàn)代化生活密切相關(guān)重要的材料已經(jīng)在各個領(lǐng)域中發(fā)揮了巨大的作用，人類已經(jīng)進(jìn)入了高分子時代。
參考文獻(xiàn)：
第4篇：高分子材料分析方法范文
【關(guān)鍵字】生物降解;高分子;材料
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，大量的高分子材料在各個領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，而廢棄的高分子材料對環(huán)境的污染也日益嚴(yán)重。廢棄塑料的處理方法主要分為掩埋和焚燒，這兩種方法都會產(chǎn)生新的污染物污染環(huán)境。針對這一問題，許多國家實(shí)行了3R工程，3R指的是減少使用（Reduction）、重復(fù)使用（Reuse）、循環(huán)回收（Recycle）。但這只是減少了廢棄塑料的使用，沒有從根本上解決問題。如今，各種存在的處理廢棄塑料的方法都會造成污染，因此研究與開發(fā)環(huán)境可接受的降解性高分子材料是解決環(huán)境污染的重要方法。
1生物可降解高分子材料的用途
生物可降解高分子材料也被稱為“綠色生態(tài)高分子材料”，它在環(huán)境日益污染的今天發(fā)揮著重要的作用，主要分為以下幾個部分。
1.1解決環(huán)境污染問題
利用生物可降解高分子的生物可降解性有效解決環(huán)境污染問題。據(jù)統(tǒng)計，目前世界的高分子材料的產(chǎn)量已經(jīng)超過1.2億噸，這些高分子材料在被使用后產(chǎn)生了大量廢棄物，這些廢棄物變成污染源，造成地下水與土壤的嚴(yán)重污染，進(jìn)一步危害動植物的生長，對人類更是極其不利。20世紀(jì)90年代初期，在可以用來處理固體廢物垃圾填埋的場地用完以后，一些發(fā)達(dá)國家開始向落后國家出口垃圾，這一行為對發(fā)展中國家的影響是巨大的。一系列環(huán)境危機(jī)引發(fā)了人類的覺醒，發(fā)展可降解的環(huán)境友好型的材料成了科學(xué)家們的主要研究的方向，生物可降解高分子材料的出現(xiàn)為人類解決了這一難題，它能在一定條件下，利用微生物分泌酶的作用進(jìn)行分解，大大減少了對環(huán)境的污染。
1.2生物可降解高分子在醫(yī)療器材中的使用
利用生物可降解高分子的特性可以制作生物醫(yī)用材料。使用可降解高分子制作成的藥物可以在人體內(nèi)分解，參與人體的新陳代謝。在生物可降解分子研究的初期，研究內(nèi)容主要集中于部分降解的可崩潰型高分子材料的研究，但現(xiàn)在這一研究已經(jīng)逐漸被否定。目前許多國家仍然在不斷研究與發(fā)展生物可降解性的高分子材料，然而由于技術(shù)水平與成本的制約，生物可降解高分子的研究還沒有達(dá)到令人滿意的程度。
1.3生物可降解高分子材料在包裝行業(yè)中的應(yīng)用
眾所周知，包裝行業(yè)中使用高分子材料的情況非常多，大量的廢棄包裝材料對環(huán)境的污染程度是可想而知的。目前市面上各種包裝材料主要以聚乳酸為首。聚乳酸具有良好的隔水性和透明性。作為基本材料的乳酸是人體可接受的固有物質(zhì)之一，這使得聚乳酸對人體無毒無害，被廣大消費(fèi)者接受。而傳統(tǒng)的包裝材料由合成樹脂構(gòu)成，由于傳統(tǒng)樹脂的分解性不強(qiáng)，廢棄的包裝材料造成了40%的城市垃圾，成為最主要的環(huán)境污染源。
2生物可降解高分子的降解機(jī)理
生物降解指微生物的分解作用，在高分子領(lǐng)域指的是高分子材料在溶劑化，簡單水解和酶反應(yīng)等條件下，轉(zhuǎn)化為相對簡單的中間產(chǎn)物或小分子的過程。高分子材料的生物降解主要由水合作用，強(qiáng)度損失，物質(zhì)整體化喪失和質(zhì)量損失4個階段組成。水合作用是指由范德華力氫鍵所維系的二次、三次結(jié)構(gòu)的破裂而引發(fā)的水合作用。接下來在化學(xué)作用或酶的催化作用下，高分子主鏈可能破裂，造成高分子材料的強(qiáng)度降低。而高分子主鏈、交聯(lián)劑、外懸基團(tuán)的開裂會進(jìn)一步造成交聯(lián)高分子材料強(qiáng)度的降低，高分子鏈進(jìn)一步斷裂。高分子鏈的不斷斷裂造成質(zhì)量損失和相對分子質(zhì)量的降低，相對分子質(zhì)量低到一定程度后就會被酶分解代謝稱為水和二氧化碳等。由此可見，生物的降解過程并非是單一的化學(xué)反應(yīng)，而是復(fù)雜的生物物理，生物化學(xué)的協(xié)同作用，是物理化學(xué)生物相互影響促進(jìn)的過程。
3影響生物可降解高分子降解性的因素
3.1生物高分子的分子主鏈的影響
四大通用塑料聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯都具有C―C鍵為主鍵的結(jié)構(gòu)，使得它們對微生物的阻抗性很高，而根據(jù)研究表明，當(dāng)聚合物的主鏈上含有C-O，C-N鍵時，聚合物對生物降解的敏感性大大提高。因此，根據(jù)共聚原理，想要制備出生物降解塑料就必須要在聚合物中引入易于生物降解的化學(xué)鍵。
3.2支化與分子量對生物高分子降解的影響
國外研究表明，對分子量范圍為170～620的線性與支鏈型碳?xì)渚酆衔锏纳锝到庑赃M(jìn)行分析比較，結(jié)果表明支鏈型聚合物的真菌生長速度與線性聚合物相比明顯小得多，也就是說線性的碳?xì)渚酆衔锔子诮到?。同時分子量的大小對高分子材料的影響也是巨大的，例如PS、PE、聚丁二烯和聚異丁烯只有在分子量小于特定值后才能夠被菌種所分解。
3.3降解環(huán)境對生物高分子降解的影響
雖然材料結(jié)構(gòu)是決定生物大分子降解的主要因素，但是環(huán)境對生物大分子材料的降解也有一定的影響作用。降解環(huán)境主要指降解過程中的水，溫度，酸堿度和氧濃度等。水是微生物生長與代謝的基本條件，只有水的供應(yīng)量足夠，微生物才可以進(jìn)行分解材料。而溫度對微生物也有影響，每一種微生物都有適合其生長的最佳溫度與酸堿度，一般來說真菌生長在酸性條件下，而細(xì)菌在堿性條件下的生長更加迅速，想要提高降解效率，就必須要保證微生物的正常生長，為微生物提供合適的溫度，酸堿度等生長環(huán)境。
4生物可降解高分子的前景展望
由于我國生物高分子技術(shù)的研究并不成熟，國內(nèi)的生物可降解高分子的開發(fā)與應(yīng)用還存在一些問題。比如：產(chǎn)品價格過高，產(chǎn)品的性能和用途受到限制，產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)不夠成熟等。盡管高分子市場存在許多不足，隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)和我國環(huán)保法規(guī)的不斷完善，生物可降解高分子的市場仍在迅速增長。塑料薄膜、包裝材料、醫(yī)用材料等領(lǐng)域生物可降解高分子材料的研究將會得到更好的發(fā)展。目前針對如何解決市場出現(xiàn)的問題，研究者正在不斷努力，降低開發(fā)生產(chǎn)成本，對現(xiàn)有的可降解高分子進(jìn)行性能改進(jìn)，以獲取更高質(zhì)量的高分子材料。研究開發(fā)低成本，高性能，具有降解時控性，高效性和徹底性的生物高分子材料成為高分子領(lǐng)域的主要研究方向。
【參考文獻(xiàn)】
[1]王身國.生物降解高分子――一類重要的生物材料 1.脂肪族聚酯的本體改性[J].高分子通報，2011，（10）：1-14.
第5篇：高分子材料分析方法范文
關(guān)鍵詞:高分子材料；老化；因素；應(yīng)對措施
中圖分類號：TU5文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
前言：配方的構(gòu)成和材料本身的性質(zhì)是引起高分子材料發(fā)生老化的主觀原因。外部的施力、自然條件的急劇變化以及生物、微生物的侵蝕是引起高分子材料發(fā)生老化的客觀原因。主觀因素和客觀因素的結(jié)合加劇了高分子材料的老化。
1、環(huán)境因素對高分子材料老化行為的影響
1.1 太陽光環(huán)境影響效應(yīng)
在 GJB 150.7A 中，指出了太陽光的環(huán)境效應(yīng)，包括熱效應(yīng)和光化學(xué)效應(yīng)。太陽光的熱效應(yīng)主要由紅外部分產(chǎn)生，與高溫試驗(yàn)不同，太陽輻射的熱效應(yīng)具有方向性，并產(chǎn)生熱梯度，所以它可導(dǎo)致高分子材料不同部位以不同速率膨脹和收縮，從而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力并破壞材料結(jié)構(gòu)，材料的熱膨脹系數(shù)越高，其熱效應(yīng)越明顯。光化學(xué)效應(yīng)主要由太陽光中紫外線部分產(chǎn)生，這是因?yàn)樽贤饩€波長很短，具有能引起高分子鏈上各種化學(xué)鍵斷裂所需的能量。太陽光的熱效應(yīng)和光化學(xué)效應(yīng)互相促進(jìn)，熱可影響光化學(xué)反應(yīng)速率，加速其破壞作用，反過來，光化學(xué)反應(yīng)可以改變材料表面粗糙度和顏色，進(jìn)而影響熱量的吸收和反射。在太陽光的作用下，高分子材料在外觀、物性、力學(xué)性能和電性能等方面均發(fā)生變化。以橡膠為例，太陽光老化可導(dǎo)致其光澤度、顏色、交聯(lián)度、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、絕緣強(qiáng)度、介電強(qiáng)度等性能發(fā)生劣化。
1.2溫度和氧氣的影響
如果溫度升高，高分子鏈的運(yùn)動就會變得比平時更加激烈，而化學(xué)鍵的離解能有一定的范圍，如果溫度過高超出了這一范圍，基團(tuán)會立即脫落，高分子鏈也會發(fā)生熱降解。實(shí)際情況表明，不在少數(shù)的書本都介紹了高分子材料的熱降解的相關(guān)內(nèi)容。材料的力學(xué)結(jié)構(gòu)在很大程度上會受到溫度降低的影響，在緯度較高的地區(qū)或南北兩極，塑料更容易遭到低溫度的破壞。針對結(jié)晶型塑料來講，一旦玻璃化溫度高于環(huán)境溫度，將不利于高分子鏈段的自由運(yùn)動，塑料硬化、易斷是主要表現(xiàn);無定型塑料卻不容易受到極寒環(huán)境的影響和破壞。眾所周知，氧的滲透性很好，這個特點(diǎn)也因此成為加劇高分子材料老化的罪魁禍?zhǔn)?，無定型聚合物和結(jié)晶型聚合物相比，耐氧化能力明顯要弱一些。此外，氧氣是影響、破壞材料的主要因素，橡膠一旦與氧氣結(jié)合，都會降低塑料物品的使用年限，使其化學(xué)性能發(fā)生完全的改變。過氧化物一旦發(fā)生氧化反應(yīng)，其組成分子就會慢慢的積累到一
起，當(dāng)全部積累到一起后，就會發(fā)生分解，這種分解不是雜亂無章的，隨后，交聯(lián)或支化反應(yīng)就會發(fā)生，材料的種類不同、老化發(fā)生的條件不同。這些都導(dǎo)致高分子材料發(fā)生老化前后性質(zhì)的不同。
氧與高分子材料大分子的自由基型自動催化反應(yīng)歷程如下:
1.3濕度的影響
高分子材料容易受到濕度的影響，高分子材料如果被暴露在高濕度和強(qiáng)紫外線下，自身的性質(zhì)會發(fā)生改變。高分子材料如果受到濕度的影響，會使自身的柔軟性降低，導(dǎo)致不能過度的彎曲；而強(qiáng)烈的紫外線照射直接會降低高分子材料的可延展性、可伸拉性。
1.4化學(xué)介質(zhì)的影響
化學(xué)介質(zhì)一旦深入到高分子材料的內(nèi)部，就會發(fā)生對其共價鍵與次價鍵作用。聚合物的共價鍵一旦與少量的侵入相接觸，就立馬會發(fā)生反應(yīng)，聚合物的大分子結(jié)構(gòu)被迫改變，如斷鏈、交聯(lián)、滲透物的加成等，或這些反應(yīng)的綜合。這個化學(xué)過程是不可逆的，也是不可避免的，聚合物及其添加劑的化學(xué)性質(zhì)會因此而發(fā)生改變，另外，發(fā)生改變的還有滲入介質(zhì)本身的化學(xué)性質(zhì)。雖然，在滲入介質(zhì)對聚合物分子鏈間的次價鍵的破壞過程沒有化學(xué)結(jié)構(gòu)變化發(fā)生，但作為整體的高分子材料來說，物理變化并不少見，反而是顯而易見的，例如環(huán)境應(yīng)力龜裂、增塑、低分子添加劑遷移等等。
1.5光老化
離解能的相對大小及高分子化學(xué)結(jié)構(gòu)對光波的敏感性決定了聚合物受光的照射是否引起分子鏈的斷裂。關(guān)于光氧化降解過程和防止這種降解過程的發(fā)生，第一要把陽光吸收進(jìn)來，用于吸收陽光的主要是構(gòu)成物質(zhì)的分子和原子，二者通常處于相對活躍的狀態(tài)，而且它們各自吸收的光的波長具有特定的范圍。紫外波長300～400nm，能被含有羰基及雙鍵的聚合物吸收，而使大分子鏈斷裂，改變聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性能。
2、防老化措施
對于結(jié)晶型塑料及橡膠，要求使用溫度應(yīng)處于玻璃化溫度以上，但是環(huán)境的溫度過低會使玻璃化溫度高于材料的使用溫度，這樣一來，就會改變材料的物理性能，最終使材料的使用價值得不到徹底的發(fā)揮。生產(chǎn)加工高分子材料的時候，為了適當(dāng)?shù)亟档筒ＡЩ瘻囟龋梢越档筒牧系慕Y(jié)晶度、提高大分子鏈的柔性和適當(dāng)降低交聯(lián)度; 還可以把增塑劑添加到已經(jīng)成型的材料當(dāng)中，這樣做不僅有利于增強(qiáng)材料的可塑性，而且可以使玻璃化溫度得以降低，而材料的耐寒性得以提升。還存在一部分高分子材料，如果使用環(huán)境的溫度過高，也會加劇發(fā)生老化的可
能性，增加高分子鏈的剛性如在側(cè)鏈中引入苯環(huán)，適當(dāng)提高材料的結(jié)晶度、交聯(lián)程度和相對分子質(zhì)量，可以提高熔點(diǎn)或粘流溫度，但是這樣做不利于保持材料固有的可加工性。穩(wěn)定化是光氧老化的主要防護(hù)措施，削弱強(qiáng)烈的紫外線對高分子
材料的照射與破壞是各種穩(wěn)定化措施的主要目的。提高抗光氧老化的效果，“純”化以及高分子的自身結(jié)構(gòu)也是不錯的出發(fā)點(diǎn)。就目前來說，防止高分子材料的光氧老化的主要方法就是添加穩(wěn)定劑。
2.1光屏蔽劑―――涂層和顏料:涂層就是為高分子材料涂抹一層保護(hù)膜，這層保護(hù)膜也是一種高分子材料，具有良好的光屏蔽作用，而且它吸收強(qiáng)紫外線的能力較強(qiáng)；許多顏料可以屏蔽光線，如果將其涂抹在高分子材料的表面，不僅可以著色，還可以防止紫外線的直接攻擊，對高分子材料起到很好的保護(hù)作用，按常理來說，顏料的顏色越深，其防護(hù)效果越明顯，由此可見，炭黑是最好的顏料選擇，它一方面可以使得游離基無法逃離，能夠?qū)⒂坞x基穩(wěn)定的留住，另一方面它具有很強(qiáng)的轉(zhuǎn)化功能，這里的轉(zhuǎn)化的源物質(zhì)是其本身吸收到的能量，轉(zhuǎn)化后的物質(zhì)是紅外線，與一般的輻射性質(zhì)不同，這種紅外輻射危害極小，甚至為零。
2.2猝滅劑:一部分化學(xué)物質(zhì)起光穩(wěn)定作用不是因?yàn)槲樟俗贤夤猓涔夥€(wěn)定效果的實(shí)現(xiàn)和發(fā)揮有兩種途徑：第一，通過一系列的化學(xué)反應(yīng)達(dá)到目的；第二，化學(xué)物質(zhì)的分子之間的相互轉(zhuǎn)換。
2.3受阻胺(HALS)類光穩(wěn)定劑:20世紀(jì)70年代初期，受阻胺類光穩(wěn)定劑誕生，其穩(wěn)定效果是非常明顯的，它們是空間阻礙胺類哌啶系衍生物。受阻胺類光穩(wěn)定劑使得高分子材料不容易受到光的影響，功能繁多。不論是在我國國內(nèi)，還是國外許多國家都在研究怎樣避免霉菌對高分子材料造成破壞，有兩個措施可以有效地防止霉菌的侵蝕，第一種是涂抹防霉專用劑。第二種是在其表面涂抹另外一層材料，簡單來說就是涂層法。涂層法又叫屏蔽法，而這種方法較為復(fù)雜、麻煩，涂層的粘接性不夠強(qiáng)，容易脫落，脫落之后容易遭到侵蝕，總的來說，就是存在很多亟待解決的問題，因而第二種方法，即防霉劑的運(yùn)用受到大多數(shù)人的青睞。聚酯、聚縮醛、聚酰胺和多糖類高聚物在酸或堿催化下，遇水發(fā)生水解的可能性較大，某些區(qū)域一旦酸性氣體較多，大氣污染濃烈，酸雨頻發(fā)，就會阻礙和限制這種高分子材料的使用。為了防止這種材料出現(xiàn)水化解體，把一層防護(hù)蠟或防水薄膜覆蓋在在這類材料的表面是較為常用，也是較為實(shí)用的辦法。
3、結(jié)束語
綜上所述，由于經(jīng)濟(jì)、科技條件的制約，加之高分子材料自身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、難以捉摸性，導(dǎo)致我們很難將其老化的原理搞得明白、透徹，對其研究還有很長的路要走，所以，加大對高分子材料老化性能的機(jī)理研究勢在必行，盡最大努力找出哪些因素加劇了高分子材料的老化，并且具體問題具體分析，研究具有針對性、可行性的解決措施。
參考文獻(xiàn)：
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第6篇：高分子材料分析方法范文
[關(guān)鍵詞]工程意識；高分子材料專業(yè)；綜合實(shí)驗(yàn)
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(dá)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(zhì)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(shí)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(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)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(shè)的需求，使我國躋身工程教育強(qiáng)國之列。
一、目前高分子材料專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)存在的問題
長期以來，我校高分子材料專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)僅僅是停留在使學(xué)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(shè)備的操作等層面。存在的最大問題就是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊、滯后，實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式僵化。驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較多，與工程實(shí)際密切結(jié)合的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容太少。這種傳統(tǒng)的高分子材料專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系不利于學(xué)生工程觀念的建立，不利于后續(xù)階段的頂崗實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計、及進(jìn)入工作崗位后迅速完成從學(xué)生到合格的工程技術(shù)人員的轉(zhuǎn)變。
二、加強(qiáng)高分子材料專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)工程性的指導(dǎo)思想與原則
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”具有三個特點(diǎn)：一是企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程，二是學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才，三是強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。我們認(rèn)為高分子材料專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)應(yīng)該是在專業(yè)實(shí)踐層面上安排的，能夠與生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合，能夠體現(xiàn)工程與教學(xué)相互聯(lián)系、相互促進(jìn)關(guān)系的一門實(shí)驗(yàn)課。通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生建立初步的工程能力。在這門實(shí)驗(yàn)課中要創(chuàng)造出一種讓學(xué)生真正感受到工程實(shí)踐的氛圍，促使學(xué)生從知識積累向工程能力生成的轉(zhuǎn)化。
三、高分子材料專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)改革的具體實(shí)施
（一）調(diào)整高分子材料專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)開設(shè)時間
我校高分子材料專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)原開設(shè)時間放在第3學(xué)年的第6個學(xué)期。通過幾輪教學(xué)發(fā)現(xiàn)，在學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)還沒完全到位的情況下，學(xué)生并不完全具備很好完成實(shí)驗(yàn)的能力，嚴(yán)重影響專業(yè)實(shí)踐能力的取得。因而將設(shè)置時間調(diào)整到第4學(xué)年第7個學(xué)期，時間從3周延長到4周。從實(shí)踐結(jié)果來看，這一調(diào)整是合理的。
（二）企業(yè)參與高分子材料專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)計劃的制定
以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)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(shí)驗(yàn)教學(xué)計劃脫離生產(chǎn)實(shí)際，即所謂的“理論性、研究性過強(qiáng)”。在新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)計劃修訂時，我們積極爭取企業(yè)具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的生產(chǎn)技術(shù)人員參與進(jìn)來，共同制定人才的培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)方案，共同制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)教學(xué)計劃。
（三）高分子材料專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的確定
1.原有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容優(yōu)化。全面更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。只保留小部分經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)可以訓(xùn)練學(xué)生系統(tǒng)地掌握原料的準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)，選擇貼近實(shí)際的社會需求，符合高分子材料的變化潮流，適應(yīng)企業(yè)對人才需求的內(nèi)容。
2.教師科研課題轉(zhuǎn)化。將部分教師完成的或在研的科研項目中的部分內(nèi)容拿到專業(yè)實(shí)驗(yàn)中來，分解為學(xué)生有能力可以完成的實(shí)驗(yàn)項目。
3.到有合作關(guān)系單位完成部分實(shí)驗(yàn)。生產(chǎn)單位可以為人才培養(yǎng)提供先進(jìn)的工程實(shí)踐條件。此種實(shí)驗(yàn)方式最顯著的特點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)方案的應(yīng)用性和工程性。更能激發(fā)學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)的興趣，發(fā)揮了學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)的主觀能動性。
（四）實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的改革
1.題目自選與指定結(jié)合。由過去的分配到人改變?yōu)橛蓪W(xué)生在給定題目中自行挑選感興趣的題目，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)從傳統(tǒng)的“以教師為主”的模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的模式，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性。
2.改變實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)方法，強(qiáng)化學(xué)生自主實(shí)踐能力的培養(yǎng)。強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的“導(dǎo)師”作用，使學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)的主動參與者、探索者。鼓勵學(xué)生獨(dú)立思考，引導(dǎo)而不是替代學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題。
3.實(shí)驗(yàn)以課題組形式進(jìn)行。每三名同學(xué)組成一個課題組，并選舉一名組長。每課題組配備一名指導(dǎo)教師或生產(chǎn)單位的技術(shù)人員，為課題組提供技術(shù)上的指導(dǎo)和方向上的把握。通過具體的研究課題，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。
4.計算機(jī)輔助教學(xué)。引入新的教學(xué)手段，即利用高分子材料與工程設(shè)備素材庫，對實(shí)驗(yàn)中涉及到和未涉及的工藝進(jìn)行計算機(jī)模擬仿真實(shí)驗(yàn)，擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)范圍。
（五）專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)的考評方式改革
實(shí)驗(yàn)?zāi)M本科畢業(yè)論文方式進(jìn)行。結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容給學(xué)生下達(dá)任務(wù)書，學(xué)生做出開題報告、開題答辯，以論文的形式完成實(shí)驗(yàn)報告，最后采用類似畢業(yè)論文答辯的方式總結(jié)實(shí)驗(yàn)。在同等的實(shí)驗(yàn)時間、實(shí)驗(yàn)條件下，增加了實(shí)驗(yàn)信息量，增強(qiáng)了團(tuán)隊意識，強(qiáng)化了工程理念。
四、專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)改革取得的成效
（一） 直接促進(jìn)了畢業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行
專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)過后，就是畢業(yè)環(huán)節(jié)的教學(xué)工作。專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，很多同學(xué)在短時間內(nèi)就適應(yīng)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(jìn)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(xué)校直接到學(xué)校，他們沒有企業(yè)工程實(shí)踐的經(jīng)歷，因而在實(shí)踐教學(xué)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容及教學(xué)方式的改革以及企業(yè)專家的參與，極大促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師工程能力的提升。
五、結(jié)語
通過新的高分子材料專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建，從根本上改變了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊、滯后與生產(chǎn)實(shí)際脫節(jié)嚴(yán)重的現(xiàn)狀。新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系不僅加深了學(xué)生對整個高分子材料體系的理解，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)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(xué)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(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐（項目編號： JG2012042）
參考文獻(xiàn)：
[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(shí)驗(yàn)體系的建立.[J]實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011（1）：9-11 .
第7篇：高分子材料分析方法范文
關(guān)鍵詞：交叉學(xué)科；本科教學(xué)；互動；創(chuàng)新思維；實(shí)踐認(rèn)知
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）07-0143-03
現(xiàn)代社會科技進(jìn)步日新月異，創(chuàng)新性的研究和產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，其中非常多的成果都來自于交叉學(xué)科的貢獻(xiàn)。一個已經(jīng)被普遍接受的共識是：學(xué)科交叉點(diǎn)往往就是科學(xué)新的生長點(diǎn)、新的科學(xué)前沿，這里最有可能產(chǎn)生重大的科學(xué)突破，使科學(xué)發(fā)生革命性的變化；同時，交叉科學(xué)是綜合性、跨學(xué)科的產(chǎn)物，因而有利于解決人類面臨的重大復(fù)雜科學(xué)問題、社會問題和全球性問題[1]。所以，對于本科教學(xué)中的交叉學(xué)科課程的教學(xué)就提出了更高的要求，如要求教師縱覽多個學(xué)科的發(fā)展，從而能站在交叉學(xué)科的前沿來引領(lǐng)學(xué)生去認(rèn)知和創(chuàng)新性思考；同時，也要求學(xué)生積極主動地去檢索相關(guān)資料，能互動地參與到整個課程教學(xué)的過程中來。只有這樣，交叉學(xué)科的本科教學(xué)才能獲得理想的教學(xué)效果，提高學(xué)生的科學(xué)敏銳力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。盡管教育界對交叉學(xué)科研究生階段創(chuàng)新型人才培養(yǎng)已有較多思考[2]，但是迄今為止對交叉學(xué)科的本科教學(xué)的交流還很少。
本文以四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院開設(shè)的“生物高分子及制品”課程教學(xué)為例，從課堂教學(xué)的多個方面提出了對交叉學(xué)科的本科教學(xué)的思考和體會。
一、課程背景
“生物高分子及制品”是四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院為大三學(xué)生開設(shè)的一門課程，任課教師均來自我院醫(yī)用高分子材料及人工器官系。醫(yī)用高分子材料專業(yè)建立于1978年，并分別于1986年和1992年獲得碩士、博士學(xué)位授予權(quán)，是我國最早的培養(yǎng)生物醫(yī)用高分子材料專業(yè)人才的基地之一。系內(nèi)的教師在生物醫(yī)用高分子材料及人工器官的科研、教學(xué)方面有30多年的豐富經(jīng)驗(yàn)。本課程所使用教材主要為我系老師合力編寫的普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《生物醫(yī)用高分子材料》[3]，并結(jié)合科研前沿做了豐富多樣的專題講解。目前一個年級有三個班平行授課，每個班的人數(shù)在70～90人。本門課程是典型的交叉學(xué)科產(chǎn)物，其內(nèi)容涉及生物醫(yī)學(xué)、材料學(xué)（高分子材料）、工程設(shè)計、醫(yī)療器械等多個領(lǐng)域。教材的主要章節(jié)包括緒論、高分子材料和生物體的相互作用、生物醫(yī)用高分子材料的生物相容性和安全性評價、人工器官用高分子材料、醫(yī)療診斷用高分子材料、藥物緩控釋高分子材料、軟硬組織替代和組織工程用高分子材料、醫(yī)用高分子材料的設(shè)計。根據(jù)我院學(xué)生學(xué)術(shù)研究發(fā)展方向和工程應(yīng)用發(fā)展方向并重的特點(diǎn)，在課堂講授的時候授課教師會盡量同時擴(kuò)展到前沿的科研領(lǐng)域（如醫(yī)用高分子非病毒基因載體）和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用環(huán)節(jié)（如生物醫(yī)用高分子材料制品的生產(chǎn)、消毒）等。考查方式以課堂討論、平時成績和期末筆試成績綜合打分。
二、互動式授課的幾點(diǎn)思考與體會
1.綜合多學(xué)科領(lǐng)域的講解方式。生物醫(yī)用高分子材料是功能高分子材料中重要的組成部分，是指在生物及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域所使用的高分子材料。總體而言，本課程是兩個一級學(xué)科：材料學(xué)（其中的高分子材料）和生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)（其中的生物材料）的交叉點(diǎn)。兩個學(xué)科的跨度很大，如何能生動形象地講解和引領(lǐng)學(xué)生思考至為關(guān)鍵。例如，在進(jìn)行人工器官用高分子材料的講解時，我們通常會采取由淺入深的啟發(fā)式教學(xué)方法。首先，我們將人體器官做一個對應(yīng)的抽象化的模型，其中包括腦—計算機(jī)、耳—聲音探測器、肺—?dú)怏w交換器、心—泵/液體輸送器、肝—化學(xué)工廠、腎—分離/凈化系統(tǒng)和血管—輸送管路等，以方便同學(xué)們從功能上理解人體器官并能針對性地對人工器官進(jìn)行設(shè)計、思考。通過講解，同學(xué)們了解到研究人工器官并不能簡單考慮其與人體組織器官的類似，更重要的是能使其再現(xiàn)或部分再現(xiàn)人體器官的功能。舉例來說，在講到人工腎時，我們會先從醫(yī)學(xué)的角度講述腎臟的結(jié)構(gòu)和功能，重點(diǎn)描述腎小球的濾過作用和腎小管的重吸收作用。其中，腎小球每天以125ml/min的濾過率處理約180L的血液，腎小管將濾過液中大部分的水、電解質(zhì)、葡萄糖和其他小分子有用物質(zhì)重新吸收入血液，而每天最終排尿量僅為2.0L。通過上述講解，同學(xué)們可以清楚地了解腎臟在人體中的主要功能，那么進(jìn)一步的關(guān)于人工腎功能設(shè)計的講解也就順理成章了。人工腎是血液凈化技術(shù)中所使用的最重要的人工器官，再通過進(jìn)一步關(guān)聯(lián)講解病理學(xué)的內(nèi)容，我們可以使同學(xué)們了解到使用人工腎的血液凈化技術(shù)的目的和意義在于治療與血液相關(guān)的疾病，既包括腎臟方面的疾病如腎衰竭，也包括各種由于血漿成分發(fā)生病理改變而產(chǎn)生的血液性或免疫性疾病，如巨球蛋白血癥、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、血友病和多發(fā)性骨髓瘤等。緊接著，針對不同的疾病和需要去除致病物質(zhì)，我們很自然就將知識點(diǎn)轉(zhuǎn)到不同的血液凈化技術(shù)上來，分別講述血液透析、血液濾過和血液透析濾過三種人工腎技術(shù)。最終，三種不同的人工腎技術(shù)就引出了不同的生物醫(yī)用高分子材料和制品的需求和設(shè)計：通過對用于人工腎的各種生物醫(yī)用高分子材料的化學(xué)成分、物理性能的分析，以及對完成其制品的各種工程技術(shù)的描述和表征，使同學(xué)們?nèi)跁炌?，掌握這個跨多學(xué)科交叉領(lǐng)域的知識點(diǎn)。再舉一個例子，在講組織工程用高分子材料章節(jié)時，由于這是一個非常前沿的跨生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和材料學(xué)的交叉領(lǐng)域，如何有機(jī)結(jié)合多學(xué)科知識使同學(xué)們帶著興趣學(xué)習(xí)就非常關(guān)鍵。首先，我們會用“人耳鼠”等組織工程經(jīng)典的圖片展開緒論，使同學(xué)們的目光一下子就被吸引住了，讓他們?nèi)ニ伎迹喝祟惪萍嫉倪M(jìn)展真的有一天能實(shí)現(xiàn)更換人體的各個組織器官嗎？由于多個現(xiàn)實(shí)的案例擺了出來，他們就會意識到這是有可能并已經(jīng)部分實(shí)現(xiàn)了的前沿科技。進(jìn)而，我們就會用搭房子來做一個形象的比喻講解組織工程的三要素：細(xì)胞是磚塊，生長因子是建筑工人，而生物材料就是整個房屋的支架。而組織工程支架材料對生物相容性、生物降解性能的要求就使得生物醫(yī)用高分子成了其中的首選。在這樣的引領(lǐng)下，同學(xué)們的關(guān)注點(diǎn)自然就轉(zhuǎn)到了我們高分子學(xué)科與組織工程的關(guān)系，并能帶著興趣學(xué)習(xí)接下來的組織工程的原理和方法、軟骨組織工程支架材料、神經(jīng)組織工程支架材料、血管組織工程支架材料、肌腱組織工程支架材料、皮膚組織工程支架材料、角膜組織工程材料、組織工程支架制品的制備方法等多個知識點(diǎn)。在講解的過程中，我們還會播放組織工程培養(yǎng)細(xì)胞、體外構(gòu)建人工血管等錄像資料，讓同學(xué)們更直觀地認(rèn)識生物醫(yī)用高分子材料在組織工程中的應(yīng)用。
2.學(xué)生積極參與的教學(xué)互動形式。除了教師的有效引領(lǐng)作用外，學(xué)生能否積極參與教學(xué)過程的互動也是交叉學(xué)科本科教學(xué)能否成功的關(guān)鍵。對于本課程，我們主要采取了課外檢索學(xué)術(shù)資料做PPT報告和分組討論的形式。如前所述，我們將人體組織、器官分開并做了一個對應(yīng)的抽象化的模型。對應(yīng)于此，我們將學(xué)生分成了若干個小組，安排每個小組負(fù)責(zé)準(zhǔn)備和主持一個主題的PPT報告和討論。我們會提前一周通知負(fù)責(zé)組的同學(xué)（通常為4～8人），事先與他們討論講述的主線和子方向，要求同學(xué)們分工合作，其中一些同學(xué)負(fù)責(zé)每人5分鐘的PPT講解，其他一些同學(xué)負(fù)責(zé)資料收集和整理工作。例如對肺的一個主題，通過一周的準(zhǔn)備，同學(xué)們查閱了一定數(shù)量的文獻(xiàn)資料，準(zhǔn)備了精美的PPT資料和講解內(nèi)容：第一個同學(xué)做了呼吸系統(tǒng)和常見呼吸系統(tǒng)疾病的綜述；第二個同學(xué)的報告集中于描述現(xiàn)有的呼吸系統(tǒng)手術(shù)（尤其是肺部手術(shù)）中使用的大量生物醫(yī)用高分子材料和制品，例如包括呼吸道麻醉科導(dǎo)管、單肺通氣封堵導(dǎo)管等醫(yī)療器械；第三個同學(xué)從人工肺的研究角度出發(fā)，用較多的學(xué)術(shù)資料描述了該領(lǐng)域的研究前沿，進(jìn)一步通過閱讀資料提出了現(xiàn)有研究的不足，并提出他們小組討論后對該領(lǐng)域的展望；最后一個同學(xué)結(jié)合工程實(shí)際，從生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝等方面描述該領(lǐng)域醫(yī)用高分子制品的制備方法，并簡單提及國內(nèi)外的主要生產(chǎn)企業(yè)。通過這樣的一個“準(zhǔn)備—講述”的過程，該組同學(xué)系統(tǒng)地掌握了交叉學(xué)科從基本概念到學(xué)術(shù)研究，再到工業(yè)領(lǐng)域的諸多方面，并能邏輯清晰地講述給全班同學(xué)。在同學(xué)們的PPT講述過程中，任課教師會組織聽報告的同學(xué)們進(jìn)行有益的討論。例如，在講解到有關(guān)生物醫(yī)用高分子材料和制品的生物相容性的時候，有做報告的同學(xué)會以隱形眼鏡為例講解，其制備原料主要是聚羥乙基甲基丙烯酸酯類材料。這時，我們會請有戴過隱形眼鏡的同學(xué)舉手，并組織討論：為什么隱形眼鏡有日拋、月拋和年拋的區(qū)別，它們對材料的要求有何不同？為什么夜晚要取下眼鏡進(jìn)行清洗保養(yǎng)？作為使用者，自己戴隱形眼鏡會有什么樣的要求？通過這些問題的討論，同學(xué)們可以進(jìn)一步了解作為交叉學(xué)科的產(chǎn)品，生物醫(yī)用高分子材料和制品不僅要在功能上滿足使用的醫(yī)學(xué)目的，還要求我們從材料學(xué)和工程學(xué)的角度去設(shè)計，才能獲得較為理想的使用性能。而且這樣的討論也容易引起同學(xué)們的興趣，避免過多過深的理論講解會導(dǎo)致的注意力分散。在整個PPT報告和討論的過程中，任課教師會針對同學(xué)們的資料準(zhǔn)備情況、PPT講解情況和討論情況進(jìn)行評價和打分，作為成績考核的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。
3.創(chuàng)造條件結(jié)合實(shí)踐教學(xué)。交叉學(xué)科除了能在學(xué)術(shù)前沿激發(fā)出更多的創(chuàng)新性火花之外，往往還可以通過學(xué)科的交叉設(shè)計、生產(chǎn)出大量的實(shí)用的制品。本門課程針對的生物醫(yī)用高分子材料和制品就是典型例子，其所涉及的產(chǎn)業(yè)主要為醫(yī)療行業(yè)和醫(yī)療材料（器械）企業(yè)。因此，創(chuàng)造條件結(jié)合實(shí)踐進(jìn)行教學(xué)就成了本門課程重要的組成部分。本門課程的授課教師大多與上述行業(yè)的企業(yè)有長年的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，已經(jīng)完成或正在研發(fā)多項生物醫(yī)用高分子材料和制品的工作，因而具備較好的實(shí)際條件進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)。例如，任課教師與成都市的多家醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)建立了長期的科研關(guān)系，從而能將課程的認(rèn)識實(shí)踐帶到其中的一些單位，包括人工腎的生產(chǎn)企業(yè)和醫(yī)療耗材（導(dǎo)管、輸液制品）企業(yè)等。通過實(shí)習(xí)參觀企業(yè)，以及在課堂上觀摩老師帶的各種生物醫(yī)用高分子材料和醫(yī)療器械，同學(xué)們對這門交叉學(xué)科涉及的產(chǎn)業(yè)有了更好的認(rèn)識。另外，經(jīng)常有高端的相關(guān)行業(yè)展會在成都舉行，例如2012年的第68屆中國國際醫(yī)療器械秋季博覽會在成都云集了國內(nèi)外的多家企業(yè)。這種時候，任課教師就會及時公布展會時間，并鼓勵同學(xué)們?nèi)⒂^，通過學(xué)習(xí)和對比國內(nèi)外企業(yè)的產(chǎn)品，了解其設(shè)計理念和所使用的生物醫(yī)用高分子材料。展會結(jié)束之后，我們會和同學(xué)們在課堂上針對展會上的所見所想進(jìn)行很多有益的討論，很好地幫助同學(xué)們更進(jìn)一步地認(rèn)識這門交叉學(xué)科的知識和產(chǎn)業(yè)。
4.結(jié)合教學(xué)內(nèi)容邀請專業(yè)醫(yī)生講座的教學(xué)。結(jié)合課堂講授內(nèi)容，我們會定期或不定期邀請一些醫(yī)生到課堂進(jìn)行講座，如講授到血液透析時，我們會專門邀請四川大學(xué)華西醫(yī)院腎內(nèi)科進(jìn)行血液透析的醫(yī)生到課堂進(jìn)行講座，從醫(yī)生的角度講述醫(yī)用高分子材料在血液透析制品方面的臨床應(yīng)用。通過這些講座，使同學(xué)們更深刻了解醫(yī)用高分子材料及制品的實(shí)際應(yīng)用，增加了學(xué)習(xí)的積極性和興趣。最后，由于交叉學(xué)科課程覆蓋的知識面非常廣，簡單地進(jìn)行死記硬背的考試是不適宜的。經(jīng)過商討，本課程的多位任課老師達(dá)成了一致的共識：平時的討論和報告占學(xué)生成績的很大一部分，期末考試以開卷方式進(jìn)行，出題盡量是基于交叉學(xué)科的特點(diǎn)來綜合性地考查學(xué)生的邏輯思維、判斷和創(chuàng)新能力。通過八年多的教學(xué)實(shí)踐，我們發(fā)覺本課程的教學(xué)互動效果很好，也起到了很好的引領(lǐng)作用，有很多學(xué)生對這門交叉學(xué)科產(chǎn)生了濃厚的興趣，并相繼進(jìn)入了生物醫(yī)用高分子材料和制品的科研或產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
總而言之，交叉學(xué)科的獨(dú)特性決定了對其本科教學(xué)方法的靈活性、多樣性的要求。只有不斷解放思想、更新教學(xué)理念和完善教學(xué)手段，才能保證交叉學(xué)科教學(xué)的質(zhì)量，才能更加有效地提高同學(xué)們的興趣和綜合能力，為更高階段的交叉學(xué)科創(chuàng)新性研究以及相關(guān)交叉學(xué)科的產(chǎn)業(yè)輸送人才。
參考文獻(xiàn)：
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[3]趙長生.生物醫(yī)用高分子材料[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2009.
第8篇：高分子材料分析方法范文
【關(guān)鍵詞】塑料；材料；教學(xué)體會；教學(xué)方法
塑料材料科學(xué)是當(dāng)今世界的帶頭學(xué)科之一，而高分子材料是材料領(lǐng)域的新秀，目前高分子材料在尖端科技、國防建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，已成為現(xiàn)代生活中衣、食、住、行、用各個方面所不可缺少的材料，近年來，隨著高分子材料應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，單一的材料已不能滿足許多性能要求。塑料材料學(xué)已成為科研、技術(shù)開發(fā)和實(shí)際生產(chǎn)中各個環(huán)節(jié)必不可少的技術(shù)手段[1-3]。
《塑料材料學(xué)》課程是我校高分子材料加工專業(yè)最重要的核心課程之一，該課程的教學(xué)目的是希望學(xué)生通過學(xué)習(xí)掌握聚合物的化學(xué)改性、聚合物的填充改性、纖維增強(qiáng)改性聚合物復(fù)合材料、聚合物的共混改性及聚合物/無機(jī)納米復(fù)合材料這幾個方面的改性技術(shù)。為以后走向工作崗位，適應(yīng)社會人才需求打下良好的基礎(chǔ)。因此，本課程在材料學(xué)科中，有著十分重要的地位。在本文中，我們首先介紹該課程的教學(xué)特點(diǎn)，并結(jié)合近幾年塑料材料學(xué)技術(shù)發(fā)展的新情況和我們在該課程中的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，談一談該課程的教學(xué)體會和教學(xué)方法。
1 該課程的主要特點(diǎn)
《塑料材料學(xué)》課程實(shí)際上是一門綜合了高分子物理、高分子化學(xué)、高分子成型加工[4-6]等基礎(chǔ)知識的實(shí)踐運(yùn)用課程，它不僅講述了各種改性方法的基本原理，更重要的是傳授如何運(yùn)用這些技術(shù)手段對已有高分子材料進(jìn)行改性；可直接指導(dǎo)以后的生產(chǎn)和科研工作，促進(jìn)高分子材料科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展。因此，這是一門要求綜合運(yùn)用高分子材料學(xué)科的各種知識、并要求進(jìn)行實(shí)際操作的具有較強(qiáng)的理論聯(lián)系實(shí)踐的課程，它具有綜合性和實(shí)踐性較強(qiáng)，及知識前沿性的特點(diǎn)。
2 該課程的教學(xué)體會和教學(xué)方法
2.1 教學(xué)內(nèi)容有所側(cè)重
在授課過程中，教師并非要將其內(nèi)容全部灌輸給學(xué)生，而是重點(diǎn)突出和注重課程銜接。教學(xué)內(nèi)容要符合實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用及科研的需要，并結(jié)合最新改性技術(shù)技術(shù)在本專業(yè)的主要應(yīng)用情況及前沿發(fā)展動向。因此，目前本課程教學(xué)主要立足于聚合物的化學(xué)改性、聚合物的填充改性、纖維增強(qiáng)改性聚合物復(fù)合材料、聚合物的共混改性及聚合物/無機(jī)納米復(fù)合材料這幾個方面，同時，還研究各種改性技術(shù)的基本原理及實(shí)際應(yīng)用要求，選用有代表性的示例，更好地向?qū)W生傳授，以培養(yǎng)他們對實(shí)際生產(chǎn)和科研工作中存在問題的分析和處理能力。
2.2 理論聯(lián)系實(shí)際，增加實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)
為了調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才，在教學(xué)方法上采用理論聯(lián)系實(shí)際和講授與討論相結(jié)合的方式?！端芰喜牧蠈W(xué)》是一門實(shí)用性較強(qiáng)的課程，要求結(jié)合實(shí)際問題來分析和理解理論知識，死記硬背和生搬硬套，都不利于學(xué)生對知識的理解和接受，因此，適當(dāng)增設(shè)一些實(shí)踐操作課，開展實(shí)踐性教學(xué)也是教學(xué)內(nèi)容中必要的部分，在教學(xué)實(shí)踐上，讓學(xué)生參與樣品的制備及儀器的實(shí)際操作，并結(jié)合課程內(nèi)容來獨(dú)立分析和解決問題，是實(shí)踐性教學(xué)的目的所在。在老師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生學(xué)會親自操作一些儀器，并對得到的圖譜進(jìn)行解析，使學(xué)生的科研能力得到初步的培養(yǎng)和鍛煉。也培養(yǎng)了他們分析問題和解決問題的能力。
此外，還可以開設(shè)小型科研活動，結(jié)合實(shí)際問題通過一兩個系列實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生發(fā)散思維。如提出請同學(xué)們“研究PE材料表面熱氧老化的機(jī)理”，這樣教學(xué)形式從過去單一的驗(yàn)證轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主資料查閱、交流、思考、設(shè)計實(shí)驗(yàn)、制備樣品，并對材料進(jìn)行綜合性能評價及結(jié)構(gòu)的分析，包括利用熱分析、全反射紅外光譜技術(shù)、差譜技術(shù)及表面能譜技術(shù)等，分析在不同溫度、不同時間及有氧和無氧條件下，PE材料表面老化前后的結(jié)構(gòu)變化，從而推斷其熱氧老化的機(jī)理，學(xué)生通過一系列的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，不僅掌握了高分子材料的制備，研究的基本原理和方法，更重要的是培養(yǎng)他們自覺學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考及獨(dú)立科研的能力。
2.3 靈活運(yùn)用多媒體教學(xué)手段
多媒體教學(xué)是將文字、圖像、聲音等集合在一起通過課堂教學(xué)來實(shí)施的一種手段[7]，目前，用來制作課件的工具有PowerPoint Author Ware以及Flash，不僅能夠使課件圖文并茂，而且可以產(chǎn)生動畫效果，將枯燥乏味的理論知識直觀化和形象化[8]。這樣，一方面可以充分調(diào)動學(xué)生在整節(jié)課堂上的學(xué)習(xí)積極性和興趣；另一方面，使學(xué)生能夠更加容易地理解所講授的內(nèi)容，雖然多媒體課件能夠起到很好的教學(xué)效果，但是并不能完全地替代板書。對于需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容以及一些重要反應(yīng)式和理論公式的推導(dǎo)，我們必須要在課堂上進(jìn)行板書，以加深學(xué)生們的印象。因?yàn)殡m然塑料材料學(xué)更偏重于應(yīng)用，但是其應(yīng)用卻是建立在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)之上的，只有奠定了堅實(shí)的理論基礎(chǔ)，才能夠更好地開發(fā)和應(yīng)用已有的改性技術(shù)。因此，我們在課堂上進(jìn)行多媒體教學(xué)的同時，絕不可忽視板書所起的作用。
2.4 注重教學(xué)效果反饋，提高教學(xué)質(zhì)量
建立健全配套的教學(xué)管理制度是課程建設(shè)的重要內(nèi)容，它應(yīng)與學(xué)校整體管理制度結(jié)合起來，在管理內(nèi)容方面涉及教學(xué)質(zhì)量的評估、教學(xué)質(zhì)量的監(jiān)控、學(xué)分制管理、考試考核以及教師的聘用、考評、獎懲等[9]。我們在講授塑料材料學(xué)試課程時，是把教學(xué)效果和教學(xué)過程的管理有機(jī)結(jié)合起來的，在嚴(yán)格教學(xué)管理的同時，充分調(diào)動教與學(xué)的積極性。目前，我們采用的方法主要是通過定期問卷調(diào)查的形式來跟蹤教學(xué)質(zhì)量。有兩種問卷，一種是不記名的問卷，一般有2個問題：（1）你對該課程的學(xué)習(xí)興趣如何？提供5個答案供選擇，分別為：很“感興趣”、“比較感興趣”、“一般感興趣”、“不感興趣”和“很不感興趣”；（2）對課程講授的合理化建議。另一種是記名的問卷，有3～4個問題，內(nèi)容與當(dāng)節(jié)課堂講授的知識相關(guān)，并且至少有2個問題是延伸性的。通過這兩種問卷的調(diào)查，可以較好地認(rèn)識教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的不足之處，了解學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的狀況，并進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果。在以后的教學(xué)過程中，我們還計劃采取另外一種方法，即首先在課程講授前期提供一些塑料材料學(xué)相關(guān)的題目，然后將學(xué)生分為不同的小組，讓其選擇感興趣的題目并利用空余時間制作PPT，在課程后期派出各個小組的代表上講臺進(jìn)行演講，每人講3～5min，講完后大家提問題，然后再由教師進(jìn)行點(diǎn)評，總的時間限定在2個學(xué)時。這樣做的目的，也是想充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)一步加深他們對高分子改性技術(shù)的認(rèn)識和理解。
3 結(jié)論
塑料材料學(xué)課程是一門應(yīng)用性較強(qiáng)的綜合性課程，并隨著我國材料應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展而快速發(fā)展，在高職高專院校高分子材料加工專業(yè)開設(shè)該課程以及提高其教學(xué)質(zhì)量的要求愈加迫切。因此，我們需要積極地采取各種措施去適應(yīng)這種新的要求，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量，為高分子材料加工行業(yè)培養(yǎng)出優(yōu)秀的專業(yè)技術(shù)人才，以推動其更加健康有序地發(fā)展。
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第9篇：高分子材料分析方法范文
關(guān)鍵詞：高分子材料與工程專業(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)科中的一個十分重要的組成部分，它的主要研究對象是有機(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，以及海洋學(xué)院一年級學(xué)生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是“大類培養(yǎng)”的主干課程。通過有機(jī)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，可使化學(xué)類學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的基本理論、基本知識和實(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、新動向和新技術(shù)，同時為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅實(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“縮水”，如我校有機(jī)化學(xué)雖然是“大類培養(yǎng)”的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，但是其課時數(shù)被壓縮到64個學(xué)時，教師必須在一個學(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)專業(yè)課的基礎(chǔ)，學(xué)生必須在有限的課時數(shù)里掌握《有機(jī)化學(xué)》這門課程，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)知識特別是有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識非常薄弱，一個教學(xué)班級里，學(xué)生的化學(xué)知識水平參差不齊。通常是剛進(jìn)入大學(xué)的第一學(xué)期學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)，對于選“物生”的學(xué)生來說，沒有化學(xué)基礎(chǔ)，一開始就挫傷他們學(xué)習(xí)化學(xué)的自信心。學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時，多數(shù)學(xué)生對有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)有畏懼感。如果入校時對專業(yè)認(rèn)知不夠，不能看到有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)對高分子材料與工程專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性，更是對有機(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“滿堂灌”教學(xué)方法，使得學(xué)生缺乏主動獲得知識的能力，被動“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)生知識掌握不好，除了少部分拔尖的學(xué)生，大部分學(xué)生對這門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課一知半解，學(xué)到的有機(jī)知識很少。
2.教學(xué)改革
結(jié)合有機(jī)化學(xué)學(xué)科規(guī)律，針對高分子材料與工程專業(yè)特點(diǎn)，對教學(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)隊伍；改革考核方式，實(shí)現(xiàn)高分子材料與工程專業(yè)有針對性的考核方式，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，不同于其他幾門基礎(chǔ)化學(xué)課，有機(jī)化學(xué)基本不涉及計算，不涉及公式，說的是圖片的拼接，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)過程中如何引導(dǎo)學(xué)生使用“有機(jī)思維”思考問題才是關(guān)鍵。當(dāng)我們談到如何面對課時數(shù)被壓縮這個問題，如果抓住“引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入有機(jī)化學(xué)這個學(xué)科”這個關(guān)鍵問題，就能依據(jù)高分子材料與工程專業(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)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行取舍。在改革教學(xué)內(nèi)容時，還要考慮以下兩個方面問題：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業(yè)的特點(diǎn)來取舍教學(xué)內(nèi)容。二是關(guān)注高分子領(lǐng)域的研究前沿，發(fā)展動態(tài)，結(jié)合傳統(tǒng)的知識，推陳出新，把最新的知識信息教授于學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生了解最新的前沿，激發(fā)他們的興趣，使之感覺到目前所學(xué)知識的有用性。（2）改革教學(xué)手段我校近年實(shí)施了一項“班主任助理”制度，選派高年級本科生、研究生擔(dān)任本科生班級班主任助理，取得了很好的教學(xué)效果。高年級本科生、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)隊伍。高年級本科生已經(jīng)學(xué)習(xí)了有機(jī)化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課，經(jīng)歷過有機(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業(yè)課程學(xué)習(xí)，對哪些知識對專業(yè)課學(xué)習(xí)重要有切身體會；他們與低年級學(xué)生同屬于一個年齡階段，有更多的共同話題，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)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，已經(jīng)接觸了專業(yè)的前沿研究方向，可以對高分子材料與工程專業(yè)低年級學(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)下主動做一些創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，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)本科生對基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)的熱情，使他們在有機(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”的方法抹殺不同專業(yè)對有機(jī)化學(xué)需求的不同，使得教師和學(xué)生忽視基礎(chǔ)課對后續(xù)專業(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業(yè)需求的有機(jī)化學(xué)知識。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業(yè)的題目，結(jié)合他們的后續(xù)專業(yè)課程。哪些知識是有機(jī)化學(xué)這門課程必須掌握的基礎(chǔ)知識，哪些知識是關(guān)聯(lián)高分子材料與工程的專業(yè)知識。同時，建立針對性的有機(jī)化學(xué)試題庫，使學(xué)生接觸更多不同的題型，拓寬知識面。建立適合高分子材料與工程專業(yè)的有機(jī)化學(xué)試題庫，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)一從試題庫里抽調(diào)，實(shí)現(xiàn)教考分離。
3.結(jié)語
為全面提升高分子材料與工程專業(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，針對高分子材料與工程專業(yè)的專業(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業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。
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