高分子材料知识点范文

导语：如何才能写好一篇高分子材料知识点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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Abstract： As the scale of the cable buried construction grows in the urban power network renovation， the rapid development of power system has put a higher demand on the performance and economic benefits of the cable support. Considering the problems produced by the able support made of traditional materials in the coming power system， the article introduces SMC cable support made of a new material. On the basis of detailed elaboration on the characteristics of SMC composite material， the article comes to a conclusion that the SMC cable support has the advantages of high insulation， good mechanical properties， corrosion resistance， flame retardant， high reliability， long life and so on. By comprising the performance of SMC and the traditional cable support， it demonstrates that SMC cable support is a reliable alternative of the traditional one and is the trends of the cable support in the power system.

关键词： SMC；电缆支架；复合材料

Key words： SMC；cable support；composite material

中图分类号：F764.5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）32-0069-02

0 引言

制作电缆支架的材质有很多种，目前应用得比较广泛的主要有金属角铁电缆支架、水泥电缆支架、高分子复合材料电缆支架等。一直以来，电力系统和公用事业部门采用金属角铁、铝合金或水泥条制电缆支架铺设电缆较多。

传统材质的电缆支架，由于材料本身性能限制，在使用中一直存在着较多缺陷，如传统的金属电缆支架在恶劣环境下易锈蚀、寿命短，如地铁、隧道、化工企业、多雨潮湿或沿海盐雾等场合，使用金属支架极易锈蚀，设施的维护费用高，使用寿命也较短。

随着电力工程建设的需要，特别是大、中城市电网改造中的电缆入地工程，迫切需要性能优良，使用寿命长，使电缆敷设更加快捷安全可靠的新一代电缆支架。我国电力部就曾于1994年在上海召开的电缆标准会议上指出，建议使用有机复合材料代替。发达国家更是一直努力通过各种途径研制质量密度低、强度高、不锈蚀的新型防火高分子材料来替代传统材料。因此，研制质量密度低、强度高、不锈蚀的新型防火高分子材料电缆支架来替代传统材料制造的电缆支架是电缆支架未来的发展趋势。复合材料SMC主要应用是在汽车、船舶、化工、建筑、电气、军工以及宇航等方面。SMC具有优异的电绝缘性、耐电弧性，因此在电力系统中也得到了广泛应用：电机换向器、接线板、灭弧罩、电缆分配箱外壳、终端分配器、电缆支架等设备中都使用了SMC。研究表明，使用SMC高分子复合材料研制的电力电缆支架是其中最优越的一种。

1 传统材质的电缆支架存在的问题

首先，电缆架设使用金属支架时，电流流经电缆会产生磁场，导致两个支架角钢之间形成磁场闭合回路（环流），使电缆温度升高，加大电缆与支架涡流作用产生铁损（约占电缆线损的50%），进而使环流温度升高。尤其当电缆通过较大电流时，温度迅速升高，往往会形成强大的弧光而损毁金属支架。因此现在多采取加粗电缆等措施预防此问题，进而大大增加输电设备的制造成本。

其次，目前采用外涂油漆或热浸锌等技术处理金属制电缆支架的防锈防腐问题，仅能治标，不能治本，特别是在恶劣环境中，防锈防腐问题大大缩短了它的使用寿命，同时影响电力、通信设施的安全和无故障使用期。

最后，金属支架生产过程能耗大、污染大，不符合国家节能减排政策；价格易受国际金属市场价格的影响；水泥条制的支架外观粗糙，体积庞大，既容易损伤电缆护套，又不利于在狭小电缆沟内的施工。

2 SMC复合材料的特点

SMC复合材料最早是由德国拜耳公司于1960年研制成功，并实现工业化生产，此后西欧、美国和日本相继发展起来，我国是于1975年开始研制，而后工业化生产，目前已形成了一较大规模的产业。SMC复合材料是一种热固性热复合材料，SMC（Sheet Mould Compound）是由树脂糊浸渍玻璃纤维制成的一种片状模塑料，它具有强度高、重量轻、耐腐蚀、电绝缘等特点，具有性能设计自由度大，加工方便的优点，是全球应用最广泛的复合材料之一，这些优点刚好满足电缆支架的技术要求，是生产电缆支架的理想材料[2][3]。

SMC高分子复合材料具有以下特点：

①强度高、重量轻、重量只有钢的1/4，混凝土管的1/10左右，运输方便，施工便捷。

②产品表面光滑摩擦系数小，不损伤电缆。

③产品整体绝缘，无电腐蚀，可防止产生涡流。

④耐水性好，可长期在潮湿环境或水中使用。

⑤耐热、耐寒、防火性能优，能在-50℃-130℃下使用。

⑥防腐蚀，不生锈，使用寿命长，免维护。

⑦材料没有回收利用价值，可杜绝盗窃问题。

⑧绝缘性能好，无需接地，可减少安装工作量，节约安装成本。

3 SMC电缆支架的特点

SMC玻璃钢复合材料电缆支架可广泛应用于电缆沟、电缆隧道、电缆排管工作井以及电缆半层内的电力电缆、控制电缆和通信电缆的敷设[4]。目前设计有预埋型分体式电缆支架和螺孔型分体式电缆支架，能满足不同的安装环境和使用习惯的需要。同时将支架分成支架座和支架托臂两部分，便于狭窄电缆沟内施工。

将常见的各种材料电缆支架的性能做简单比较，如下表示：

从表中可以看出，与传统的电缆材质相比，采用SMC复合材料制造的电缆支架具有绝缘性能好、机械性能好、耐腐蚀、阻燃性好、产品质量可靠性高、不易老化使用寿命长的优点，SMC复合材料电缆支架具有良好的社会效益和经济效益。

总的来说，SMC高分子复合材料电缆支架具有如下特点[5]：

3.1 强度高，重量轻 SMC高分子复合材料主要由起增强作用的玻璃纤维和起粘结作用、传递载荷作用的热固性树脂组成。玻璃纤维的拉伸强度很高（3450MPa），其含量、长度、铺设形式决定支架制品的强度。SMC高分子复合材料强度可以在30～1000MPa范围。因此，可根据制品的受力情况、产量、生产工艺、价格承受能力来设计玻璃纤维的用量、长度和铺设形式。

3.2 不蠕变 SMC高分子复合材料电缆支架的刚性比国外某些公司生产的玻璃纤维增强尼龙支架增强一倍。即使在长期负载下也不变形。

3.3 防火性能强 氧指数是评价电缆防火产品重要的检测手段。氧指数是指在最大氧气条件下，防火产品耐烧的特性。在工程中使用根据燃烧强度确定。例如：在30根电缆的条件下，如发生电缆引燃事故，在4min以内即可形成500℃以上高温热聚集，从而导致电缆沿走向进行延燃。电缆密集处的电缆越多，可燃体质量越大。而SMC高分子复合材料电缆支架的氧指数大于等于70%。符合防火低烟，无卤，无毒的安全要求，防火性能强。

3.4 耐腐蚀 SMC高分子复合材料支架具有良好的耐腐蚀性能，尤其适合在潮湿、盐雾、酸和弱碱环境使用。

3.5 绝缘性能好 绝缘性能可以根据使用要求调整。一般地，绝缘电阻大于等于1.0×1012Ω。

3.6 使用方便 预埋型支架座直接埋入电缆沟的墙壁即可，螺孔型支架座已经预留安装孔，直接用螺丝固定即可，安装和维护非常方便。电缆支架托臂采用圆弧形光滑表面，没有倒刺和分模线，不会拉伤电缆，而且可降低工人的劳动强度。

3.7 使用寿命长 通用型的使用寿命：室内20年以上，地下50年以上；耐老化型的使用寿命：室外20年。

3.8 良好的经济效益 SMC电缆支架整体式结构，简化了安装工序，提高了安装工效，缩短了工程周期，降低了工程费用及其抗腐蚀性强、无需维护和更换等特点，其优越性是显而易见的。

4 结语

复合材料SMC可设计性强，具有许多传统材料所不可比拟的特性，若使用合理，必将会在电力及许多领域中发挥越来越大的作用；而SMC高分子复合材料电缆支架因其优良的性能，也必能在电力系统获得更广泛的应用。

①传统材质的电缆支架存在易锈蚀、导电、导磁的问题，不能完全满足电力建设和节能的要求。尤其是在特高压输电线路中，为避免产生涡流损耗，在高压单芯大截面电力电缆中应选用非铁磁性材料支架。

②在电力系统中应用SMC电缆支架具有节能降耗的突出优点。

③SMC电缆支架符合220kV及以下电力电缆的装置要求、适用于电缆沟、电缆隧道、竖井、电缆层（井）等各种电缆构筑物。

④综合技术经济比较，SMC高分子复合材料电缆支架明显优于传统材质电缆支架。其替代传统材质支架切实可行，具有明显的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]朱景林.电缆支架涡流损耗的研究[J].上海电力，2009（5）：400-402.

[2]刘雄亚，晏石林.复合材料制品设计及应用[M].北京：化学工业出版社，2003.

[3]张志民.复合材料结构力学[M].北京：北京航空航天大学出版社，1993.

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关键词：交叉学科；本科教学；互动；创新思维；实践认知

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）07-0143-03

现代社会科技进步日新月异，创新性的研究和产品不断涌现，其中非常多的成果都来自于交叉学科的贡献。一个已经被普遍接受的共识是：学科交叉点往往就是科学新的生长点、新的科学前沿，这里最有可能产生重大的科学突破，使科学发生革命性的变化；同时，交叉科学是综合性、跨学科的产物，因而有利于解决人类面临的重大复杂科学问题、社会问题和全球性问题[1]。所以，对于本科教学中的交叉学科课程的教学就提出了更高的要求，如要求教师纵览多个学科的发展，从而能站在交叉学科的前沿来引领学生去认知和创新性思考；同时，也要求学生积极主动地去检索相关资料，能互动地参与到整个课程教学的过程中来。只有这样，交叉学科的本科教学才能获得理想的教学效果，提高学生的科学敏锐力和培养学生的创新性思维。尽管教育界对交叉学科研究生阶段创新型人才培养已有较多思考[2]，但是迄今为止对交叉学科的本科教学的交流还很少。

本文以四川大学高分子科学与工程学院开设的“生物高分子及制品”课程教学为例，从课堂教学的多个方面提出了对交叉学科的本科教学的思考和体会。

一、课程背景

“生物高分子及制品”是四川大学高分子科学与工程学院为大三学生开设的一门课程，任课教师均来自我院医用高分子材料及人工器官系。医用高分子材料专业建立于1978年，并分别于1986年和1992年获得硕士、博士学位授予权，是我国最早的培养生物医用高分子材料专业人才的基地之一。系内的教师在生物医用高分子材料及人工器官的科研、教学方面有30多年的丰富经验。本课程所使用教材主要为我系老师合力编写的普通高等教育“十一五”国家级规划教材《生物医用高分子材料》[3]，并结合科研前沿做了丰富多样的专题讲解。目前一个年级有三个班平行授课，每个班的人数在70～90人。本门课程是典型的交叉学科产物，其内容涉及生物医学、材料学（高分子材料）、工程设计、医疗器械等多个领域。教材的主要章节包括绪论、高分子材料和生物体的相互作用、生物医用高分子材料的生物相容性和安全性评价、人工器官用高分子材料、医疗诊断用高分子材料、药物缓控释高分子材料、软硬组织替代和组织工程用高分子材料、医用高分子材料的设计。根据我院学生学术研究发展方向和工程应用发展方向并重的特点，在课堂讲授的时候授课教师会尽量同时扩展到前沿的科研领域（如医用高分子非病毒基因载体）和相关产业的应用环节（如生物医用高分子材料制品的生产、消毒）等。考查方式以课堂讨论、平时成绩和期末笔试成绩综合打分。

二、互动式授课的几点思考与体会

1.综合多学科领域的讲解方式。生物医用高分子材料是功能高分子材料中重要的组成部分，是指在生物及医学领域所使用的高分子材料。总体而言，本课程是两个一级学科：材料学（其中的高分子材料）和生物医学工程学（其中的生物材料）的交叉点。两个学科的跨度很大，如何能生动形象地讲解和引领学生思考至为关键。例如，在进行人工器官用高分子材料的讲解时，我们通常会采取由浅入深的启发式教学方法。首先，我们将人体器官做一个对应的抽象化的模型，其中包括脑—计算机、耳—声音探测器、肺—气体交换器、心—泵/液体输送器、肝—化学工厂、肾—分离/净化系统和血管—输送管路等，以方便同学们从功能上理解人体器官并能针对性地对人工器官进行设计、思考。通过讲解，同学们了解到研究人工器官并不能简单考虑其与人体组织器官的类似，更重要的是能使其再现或部分再现人体器官的功能。举例来说，在讲到人工肾时，我们会先从医学的角度讲述肾脏的结构和功能，重点描述肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用。其中，肾小球每天以125ml/min的滤过率处理约180L的血液，肾小管将滤过液中大部分的水、电解质、葡萄糖和其他小分子有用物质重新吸收入血液，而每天最终排尿量仅为2.0L。通过上述讲解，同学们可以清楚地了解肾脏在人体中的主要功能，那么进一步的关于人工肾功能设计的讲解也就顺理成章了。人工肾是血液净化技术中所使用的最重要的人工器官，再通过进一步关联讲解病理学的内容，我们可以使同学们了解到使用人工肾的血液净化技术的目的和意义在于治疗与血液相关的疾病，既包括肾脏方面的疾病如肾衰竭，也包括各种由于血浆成分发生病理改变而产生的血液性或免疫性疾病，如巨球蛋白血症、系统性红斑狼疮、血友病和多发性骨髓瘤等。紧接着，针对不同的疾病和需要去除致病物质，我们很自然就将知识点转到不同的血液净化技术上来，分别讲述血液透析、血液滤过和血液透析滤过三种人工肾技术。最终，三种不同的人工肾技术就引出了不同的生物医用高分子材料和制品的需求和设计：通过对用于人工肾的各种生物医用高分子材料的化学成分、物理性能的分析，以及对完成其制品的各种工程技术的描述和表征，使同学们融会贯通，掌握这个跨多学科交叉领域的知识点。再举一个例子，在讲组织工程用高分子材料章节时，由于这是一个非常前沿的跨生物学、医学和材料学的交叉领域，如何有机结合多学科知识使同学们带着兴趣学习就非常关键。首先，我们会用“人耳鼠”等组织工程经典的图片展开绪论，使同学们的目光一下子就被吸引住了，让他们去思考：人类科技的进展真的有一天能实现更换人体的各个组织器官吗？由于多个现实的案例摆了出来，他们就会意识到这是有可能并已经部分实现了的前沿科技。进而，我们就会用搭房子来做一个形象的比喻讲解组织工程的三要素：细胞是砖块，生长因子是建筑工人，而生物材料就是整个房屋的支架。而组织工程支架材料对生物相容性、生物降解性能的要求就使得生物医用高分子成了其中的首选。在这样的引领下，同学们的关注点自然就转到了我们高分子学科与组织工程的关系，并能带着兴趣学习接下来的组织工程的原理和方法、软骨组织工程支架材料、神经组织工程支架材料、血管组织工程支架材料、肌腱组织工程支架材料、皮肤组织工程支架材料、角膜组织工程材料、组织工程支架制品的制备方法等多个知识点。在讲解的过程中，我们还会播放组织工程培养细胞、体外构建人工血管等录像资料，让同学们更直观地认识生物医用高分子材料在组织工程中的应用。

2.学生积极参与的教学互动形式。除了教师的有效引领作用外，学生能否积极参与教学过程的互动也是交叉学科本科教学能否成功的关键。对于本课程，我们主要采取了课外检索学术资料做PPT报告和分组讨论的形式。如前所述，我们将人体组织、器官分开并做了一个对应的抽象化的模型。对应于此，我们将学生分成了若干个小组，安排每个小组负责准备和主持一个主题的PPT报告和讨论。我们会提前一周通知负责组的同学（通常为4～8人），事先与他们讨论讲述的主线和子方向，要求同学们分工合作，其中一些同学负责每人5分钟的PPT讲解，其他一些同学负责资料收集和整理工作。例如对肺的一个主题，通过一周的准备，同学们查阅了一定数量的文献资料，准备了精美的PPT资料和讲解内容：第一个同学做了呼吸系统和常见呼吸系统疾病的综述；第二个同学的报告集中于描述现有的呼吸系统手术（尤其是肺部手术）中使用的大量生物医用高分子材料和制品，例如包括呼吸道麻醉科导管、单肺通气封堵导管等医疗器械；第三个同学从人工肺的研究角度出发，用较多的学术资料描述了该领域的研究前沿，进一步通过阅读资料提出了现有研究的不足，并提出他们小组讨论后对该领域的展望；最后一个同学结合工程实际，从生产设备、生产工艺等方面描述该领域医用高分子制品的制备方法，并简单提及国内外的主要生产企业。通过这样的一个“准备—讲述”的过程，该组同学系统地掌握了交叉学科从基本概念到学术研究，再到工业领域的诸多方面，并能逻辑清晰地讲述给全班同学。在同学们的PPT讲述过程中，任课教师会组织听报告的同学们进行有益的讨论。例如，在讲解到有关生物医用高分子材料和制品的生物相容性的时候，有做报告的同学会以隐形眼镜为例讲解，其制备原料主要是聚羟乙基甲基丙烯酸酯类材料。这时，我们会请有戴过隐形眼镜的同学举手，并组织讨论：为什么隐形眼镜有日抛、月抛和年抛的区别，它们对材料的要求有何不同？为什么夜晚要取下眼镜进行清洗保养？作为使用者，自己戴隐形眼镜会有什么样的要求？通过这些问题的讨论，同学们可以进一步了解作为交叉学科的产品，生物医用高分子材料和制品不仅要在功能上满足使用的医学目的，还要求我们从材料学和工程学的角度去设计，才能获得较为理想的使用性能。而且这样的讨论也容易引起同学们的兴趣，避免过多过深的理论讲解会导致的注意力分散。在整个PPT报告和讨论的过程中，任课教师会针对同学们的资料准备情况、PPT讲解情况和讨论情况进行评价和打分，作为成绩考核的重要标准之一。

3.创造条件结合实践教学。交叉学科除了能在学术前沿激发出更多的创新性火花之外，往往还可以通过学科的交叉设计、生产出大量的实用的制品。本门课程针对的生物医用高分子材料和制品就是典型例子，其所涉及的产业主要为医疗行业和医疗材料（器械）企业。因此，创造条件结合实践进行教学就成了本门课程重要的组成部分。本门课程的授课教师大多与上述行业的企业有长年的产学研合作关系，已经完成或正在研发多项生物医用高分子材料和制品的工作，因而具备较好的实际条件进行实践教学。例如，任课教师与成都市的多家医疗器械生产企业建立了长期的科研关系，从而能将课程的认识实践带到其中的一些单位，包括人工肾的生产企业和医疗耗材（导管、输液制品）企业等。通过实习参观企业，以及在课堂上观摩老师带的各种生物医用高分子材料和医疗器械，同学们对这门交叉学科涉及的产业有了更好的认识。另外，经常有高端的相关行业展会在成都举行，例如2012年的第68届中国国际医疗器械秋季博览会在成都云集了国内外的多家企业。这种时候，任课教师就会及时公布展会时间，并鼓励同学们去参观，通过学习和对比国内外企业的产品，了解其设计理念和所使用的生物医用高分子材料。展会结束之后，我们会和同学们在课堂上针对展会上的所见所想进行很多有益的讨论，很好地帮助同学们更进一步地认识这门交叉学科的知识和产业。

4.结合教学内容邀请专业医生讲座的教学。结合课堂讲授内容，我们会定期或不定期邀请一些医生到课堂进行讲座，如讲授到血液透析时，我们会专门邀请四川大学华西医院肾内科进行血液透析的医生到课堂进行讲座，从医生的角度讲述医用高分子材料在血液透析制品方面的临床应用。通过这些讲座，使同学们更深刻了解医用高分子材料及制品的实际应用，增加了学习的积极性和兴趣。最后，由于交叉学科课程覆盖的知识面非常广，简单地进行死记硬背的考试是不适宜的。经过商讨，本课程的多位任课老师达成了一致的共识：平时的讨论和报告占学生成绩的很大一部分，期末考试以开卷方式进行，出题尽量是基于交叉学科的特点来综合性地考查学生的逻辑思维、判断和创新能力。通过八年多的教学实践，我们发觉本课程的教学互动效果很好，也起到了很好的引领作用，有很多学生对这门交叉学科产生了浓厚的兴趣，并相继进入了生物医用高分子材料和制品的科研或产业领域。

总而言之，交叉学科的独特性决定了对其本科教学方法的灵活性、多样性的要求。只有不断解放思想、更新教学理念和完善教学手段，才能保证交叉学科教学的质量，才能更加有效地提高同学们的兴趣和综合能力，为更高阶段的交叉学科创新性研究以及相关交叉学科的产业输送人才。

参考文献：

[1]路甬祥.学科交叉与交叉学科的意义[J].中国科学院院刊，2005，20（1）：58-60.

[2]吴宜灿.学科交叉与创新型人才培养的实践与思考[J].中国科学院院刊，2009，24（5）：511-517.

[3]赵长生.生物医用高分子材料[M].化学工业出版社，2009.

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中学化学中教学中的高分子材料知识点与生活密切相关，在化学选修科目中，介绍了高分子材料的在生活中起了日益重要的作用。在生活中，我们会经常碰到高分子材料，那么，高分子材料有哪些特有的现象呢？

我们先介绍下高分子材料，高分子材料，以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料。

天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期，进入天然高分子化学改性阶段，出现半合成高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂，标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代社会中，高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同，成为科学技术、经济建设中的重要材料。常用的高分子材料按使用特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和功能高分子基复合材料等。

高分子材料在我们的生活中使用越来越广泛，我们可以试着用一些高分子材料的基本知识来解释生活中碰到的一些高分子材料的特有现象。

一 为什么用塑料绳绑东西会越绑越松

日常生活中，我们经常用塑料绳绑东西，可你会发现，用塑料绳绑东西，我们越想绑紧，可不久会发现，塑料绳很快好像变长了似的，变得很松垮，于是再使劲绑起，可依然会发现，过了一会又变松了，这是为什么呢？

这里就要提到一个基本概念---力学松弛，什么叫力学松弛呢？应力松弛，是指高分子材料在总应变不变的条件下，由于试样内部的粘性应变随时间不断增长，使回弹应变分量随时间逐渐降低，从而导致回弹应力随时间逐渐降低的现象。

我们生活中使用的塑料绳（有的地方叫化学绳）是由线性的聚乙烯或聚丙烯制成，这类高分子材料是典型的非交联线性高分子，在绑紧的过程中，线性的高分子链被拉长，表面看起来很紧，但随着时间的延长，线性高分子链发生了滑移，这种滑移是不可恢复的，链发生滑移后，塑料绳被拉伸的变长了，开始变得不能绑紧，假如此时再使劲绑紧，则线性链继续发生滑移。所以用塑料绳绑东西，绑的越紧最后就会变得越松，松弛发生的厉害。因此，有经验的人用塑料绳绑东西时，都不要绑的太紧，防止线性高分子链发生严重应力松弛。

那怎么样才能避免这种现象呢？要用交联的高分子材料，交联的高分子材料通过交联剂使线性高分子链变成了网状结构，高分子网络链被拉伸变形后，仍能有力的回复。如用橡胶绳绑的话会大大改善这种现象，如橡皮筋绑就会好很多，如用交联很完善的东西绑，譬如用自行车内胎的那种橡胶绑，则基本不会发生松弛现象，会绑的很紧，不信你试试？

二 早上起床刷牙挤牙膏-挤出胀大

我们早上起来刷牙挤牙膏时，发现牙膏从牙膏管口寄出时，牙膏好像突然变大了好多？ 这是因为什么原因呢？

这里就涉及到高分子的一个重要特性---蠕变性。所谓高分子的蠕变，蠕变是指材料在恒定载荷作用下，变形随时间而增大的过程。蠕变是由材料的分子和原子结构的重新调整引起的，这一过程可用延滞时间来表征。当卸去外力时，材料的变形部分地回复或完全地回复到起始状态，这就是结构重新调整的另一现象。

牙膏中含有大量的高分子化合物，如湿润剂、香料、起泡剂等等，这些高分子链在牙膏管中是都是呈自然卷曲的，在被挤出牙膏管口那狭小位置时，高分子链在管口的作用下被迫发生链的舒展成线性状态，在挤出管口后，外力小时，高分子链在无外力作用下回自然呈卷曲状态，从而使体积变大。

三 泡泡糖要咀嚼后才能吹泡泡

好多人都喜欢吹泡泡糖，刚入嘴的时候，比较硬，后来不断的咀嚼后泡泡糖就变得很软，居然能吹出泡泡来？这又是为什么呢？这里我们又要学到一个高分子材料特有的特性---玻璃化转变。

一般来说，高分子材料在不同温度下有三种力学状态，它们是玻璃态、高弹态和粘流态。在温度较低时，材料为刚性固体状，与玻璃相似，在外力作用下只会发生非常小的形变，此状态即为玻璃态：当温度继续升高到一定范围后，材料的形变明显地增加，并在随后的一定温度区间形变相对稳定，此状态即为高弹态，温度继续升高形变量又逐渐增大，材料逐渐变成粘性的流体，此时形变不可能恢复，此状态即为粘流态。

我们通常把玻璃态与高弹态之间的转变，称为玻璃化转变，它所对应的转变温度即是玻璃化转变温度，或是玻璃化温度。

泡泡糖的主要成分是聚醋酸乙烯酯，它的玻璃化温度在28度左右，一般情况下低于其玻璃化温度，其几乎没有流动性保持很好的形态，而在嘴里咀嚼后，高于其玻璃化温度，泡泡糖发生玻璃化转变，有玻璃态向高弹态转变，呈现出高弹态，所以嚼泡泡糖的时候刚开始嚼两下是吹不出泡泡的，等温度升高后，嚼软了以后才行。

四 矿泉水瓶灌入热水后，变成白色

生活中经常用到矿泉水瓶，有时候，会在矿泉水瓶灌入热水，于是会发生一个奇特的现象，透明的矿泉水瓶很快变成白色，这又是为什么呢？

判断一种材料是否透明，要看当中是否含有对光产生衍射、反射和吸收是物质，晶区的结构规整性比较好，容易有反射和散射，这些结构使光线不能透过，结晶度越低越透明，无定形区譬如玻璃是典型的无定性物质，光线就能很好的透过，透明性就很好。

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Practice and exploration on the course-teaching mode for cultivating the outstanding engineers

Zhao Fuchun Liao Shuangquan Zhao Yanfang Liao Xiaoxue Wang Zhifen Yu Rentong Xu Nai

Abstract：In this paper， as for present teaching situation of the polymer material and engineering specialized courses in colleges and universities，the course teaching modes of polymer material and engineering were explored based on the background of outstanding engineers’ plan. The experienced teach mode included some of the new education concept and teaching methods in the current higher education. In addition， they are expected to promote effectively teaching quality and students’ social competitiveness of the polymer material and engineering excellence engineers’ class in our school and to provide the reference for other universities’ cultivation of the high polymer material and engineering excellence engineers at the same time.

Key words：Outstanding engineers；Specialty curriculum teaching models；Educational idea；Educational reform

为适应新时期我国社会和经济发展的需要，于2010年6月23日，教育部正式启动了新的人才培养质量工程――“卓越计划”（全称“卓越工程师教育培养计划”）。卓越计划是高校工程教育改革的一项重大举措，旨在培养出具有优秀创新能力的工程技术类人才，为提升国家整体核心竞争力，建设成为创新型国家提供充足的才智保障。2013年海南大学高分子材料与工程专业荣幸获批为教育部卓越计划培养试点专业。而专业课程的教学是卓越工程师人才培养中的关键环节，专业课程教学模式优化和有效运用直接决定着专业课程的教学效果。该文基于卓越计划和新的教育理念，进行课程教学模式的改革和探索，以提升该校高分子材料与工程卓越工程师班的教学质量和学生的社会竞争力。

1建立科学的理论和实践教学课程体系

科学的理论和实践教学课程体系是先进教育理念付诸实施和人才培养目标得以实现的重要载体。面向卓越工程师培养的课程体系的设置需要与我国企业发展现状和当前工程技术领域前沿紧密结合。目前，海南大学高分子材料工程专业是海南省的特色优势专业和高分子材料加工海南省教学示范中心，在国内本科专业教育中具有较高的知名度。近年来，本专业依据对毕业生就业状况调查和任课老师与企业合作与交流过程中的反馈情况，进一步明确了本专业领域人才需求结构倾向，结合本科阶段学生知识结构，围绕着高分子材料加工特色，建立了比较科学的理论和实践教学课程体系。针对卓越人才培养所注重的工程应用性和实践性，已在江浙、山东、广东、广西、云南、海南等多地建立了固定的教学实习基地，依据本校高分子材料与工程专业的特色和优势，开设了门类比较齐全、特色突出的专业课程体系。该课程体系主要有公共课程、学科基础课程、专业课程、实践教学环节、个性课程、创新创业课程和文化素质教育课程七大模块组成。公共课程模块主要是通过独立开设《Listening and Presentation》、《英语口语》、《实用公文写作》、《计算机公共基础》等提高学生英语、计算机应用能力和书面、口头表达能力。学科基础课程模块则注重强化数理化、工程力学、工程制图、化工等方面工程基础原理知识。专业课模块则主要课程有《材料科学与工程基础》、《高分子物理》、《高分子化学》、《化工原理》、《高分子材料共混原理（双语） 》、《聚合物合成原理及工艺学》、《高分子材料成型加工基础》、《天然橡胶加工学》、《胶乳制品工艺学》、《塑料制品工艺学》、《橡胶工艺原理》、《塑料模具设计与制造》、《高分子材料与工程专业英语》、《现代测试及表征技术》、《工程训练》等，其中《高分子材料共混原理（双语） 》为海南省精品课程，《高分子物理》、《橡胶工艺原理 》、《天然橡胶加工学 》为校级精品课程，《高分子化学》为校级重点课程，《高分子材料与工程专业英语》为校级高标准网络辅助教学课程。此外，在实践教学环节模块除了《认知实习》、《专业课程生产实习》、《毕业实习》、《毕业论文》等传统实践课程，还单独开设了《工程实践》和《工程训练》以培养和锻炼学生的思维创新能力、动手能力和团体协作能力，强化适应社会和企业素养。在个性化课程模块中除了开设《胶乳制品工艺学》等众多该校特色课程，还开设《企业工程管理》、《环保与安全》《技术经济》等课程增强学生的工程应用与经济管理能力。创新创业课程和文化素质教育课程模块主要是培养学生的创新精神和人文素养，使学生成为兼具创新精神和人文素养的卓越工程师。

2课程教学模式改革与实践

课程教学模式是课程体系实现知识传播和转化的重要途径，直接影响着教学的效果。近年该校卓越班课程教学主要是适应课程体系模块化要求，着力改变传统的“满堂灌”，构建以学生为中心，以老师为主导的教学模式，激发学生学习兴趣、创新精神和动手能力。同时，通过教学与科研相结合、教学与科技竞赛相结合，提升教师执教水平，完善辅助教学与管理，在工程实践中培育学生创新精神和实践能力，确保卓越人才培养的良好教学效果。

2.1 校内课堂教学模式

校内课堂教学需要采用灵活多样化的组织形式和教学方法才能达到课程体系构建期望。在以往的校内课堂教学中，往往常采用“填鸭式”式教学，学生与教师缺乏交流互动和质疑精神，创造性培养成为一种奢求。而国外著名大学多以学生为主体设计教学活动，融合讲授、研讨、辩论、案例分析、项目研究的授课形式很值得在卓越人才培养中大力借鉴。下面就笔者运用教学中的几种教学模式实践与体验加以列举。

2.1.1研究性教学模式

对工科专业，研究性教学就是任课教师把最新的科研实践设计理念、科研方法和新的研究结果引入到教学活动，指导学生选定与专业相关的专题进行主动探索、思考和实践，并从中获取知识和经验、解决问题的方法。研究性教学是一种具有个性差异性的教学实践。在卓越工程师教育的教学模式中，研究性教学被认为是提?{学生动手能力和创新精神的重要途径。研究性教学（对学生而言，应该称之为“研究性学习”）是一种符合工程能力培养规律、符合综合素质形成逻辑的教学组织形式和教学方法。研究性教学模式不仅适用于探索性实验、课程设计、毕业论文、创新型设计竞赛等教学，也适用于高分子的特色专业课程教学。笔者曾将一些知识点设计成研究性的问题，让学生主动探索思考，获取知识和锻炼分析解决问题的能力，如笔者在《现代测试与表征技术》课堂教学中，将自己科研工作中的电子扫描电镜测试结果设计成知识点问题：对于这种材料采用什么样的制样方法？制样时该注意哪些事项能得到更加高的图像衬度以及避免假象？得到的测试结果如何分析？经过设问，学生主动学习思考，查阅相关研究文献，进行实证结果解释，解决问题，取得了良好的教学效果，实际解析能力得到切实的提高。

2.1.2微课教学模式

近年来，随着信息化技术的发展与普及，“微课”作为一种课堂教学的重要手段逐渐受到重视。教育部教育信息管理中心曾对“微课”做了如下的定义：微课是基于一门学科/课程的某个重要专题（或某个单元、主题等）而设计开发的一种微型化的在线视频网络课程。微课程的开发有利于高分子材料科学与工程专业教师基础理论知识的讲授，便于在一个学生轻松的环境下提高了对专业课程的学习兴趣以及对理论知识的掌握，具有事半功倍的效果。作为新型教学模式，“微课”充分利用现代信息技术、媒体传播技术，提高了专业课程教学活动中的灵活性。笔者在高分子材料与工程专业英语授课时，利于现在丰富的网络英语资源素材，结合专业知识点，制作了一些“微课”视频，例如“Chain Polymerization”、“Polymer Solution”等“微课”生动形象地展示了知识点，对学生印象深刻。

2.1.3外延式教学模式

目前， 尽管课堂教学中已广泛采用的多媒体教学，但仍然还是教师的演示工具， 信息传递是单方向的，在有限授课时间内能够传授的内容非常有限。此外，一般课堂教学中由于时间的限制，缺乏交互性、时空延续性，学生学习缺乏自主性、选择性。本专业利用清华大学教育技术研究所为该校开发的网络教学综合平台开展网络辅助教学， 将课堂教学和网络辅助教学有机地结合起来。课堂教学中教师的发挥主导作用， 课外学生则发挥自主作用，借助于网络平台将课堂教学延伸到了课外。教学播客、教学邮箱、网上论坛、问卷调查这些平台栏目充分显示了网络教学的强大交互性，弥补了传统教学方式存在的不足，给教学和学习带来了新鲜感和乐趣，培养了学生的自主学习、协作学习和探究、创新的能力。

2.1.4前沿技术融合式教学模式

随着科学前沿知识的进步，工程技术的也涌现出大量的新趋势。如果将它们与现有教学模式进行融合，能进一步激发学生的学习热情，增强学生自主学习和创新能力。塑料加工及模具设计课程群教师在塑料设计与制造、塑料模具CAD课程教学中，引入3D打印技术，让学生熟悉熔融层积型3D打印机的使用方法，制备个性化的造型塑件，极大地激发了学生的学习兴趣，提高课程教学效果。

3校企合作实践教学模式

通过校企联合实践教学，高校可以充分利用企业的资源和优势，给学生提供紧密联系社会生产实际的实习实践及工程训练机会，提高办学效益和教育质量；而企业则能通过校企合作教学机制宣传自身形象，并依靠高校的人才、技术优势，提升企业的市场竞争力。因此，高校与企业联合实践教学显得格外重要。近年来，该校与海南天然橡胶集团股份有限公司紧密合作，经常与所属企业沟通，将天然橡胶生产加工实际中的需求和问题，设定专项课题，然后教师指导学生成立针对性的技术攻关小组，让学生带着问题、有目的地进入企业生产车间和研发中心实习，既锻炼了学生的工程应用能力，而且为企业做出一定贡献，受到企业的好评。从校企合作教学现状来说，还需从教师工程实践能力和企业工程技术授课水平两个方面努力提升，才能使校企合作实践教学模式发挥日益重要的作用。高校可定期派工程能力较强的教师到国内外知名企业进行工程实训交流，锻炼任课教师的工程实践能力，学习企业的先进工程管理模式；而企业工程技术人员只有理论上和授课水平上大幅提升，才能在教学过程中展现和应用好自己丰富的工程实践经验和卓越的工程创新能力。

4辅助教学及管理

卓越人才的创新和实践能力培养及其宽广的学术视野的拓展也离不开课堂辅助教学及管理。课外科技活动和学科竞赛可激发学生对专业的浓厚兴趣，培养其科学思维、创新意识、团队精神、组织协调能力、工程能力。因此，该校高分子材料与工程专业通过建立起全方位开放现有专业实验室制度，基于实践课程（如创新创业课）、系列学科竞赛（如高校环保创意大赛、大学生节能减排大赛、全国大学生挑战杯大赛等）、课外科技活动（如本专业提供一定额度经费为本科生专门设立的自主科研课题）等培养学生的创新能力和实践能力，学生的素质相比以前提升明显。同时，作为一种大学本科生非普及的管理制度――导师制对提高他们的创新能力也大有裨益。该校高分子材料与工程卓越工程师班学生在第一学期末，通过双向选择，确定富有工程经验的教师作为自己的导师。在其以后的学习生涯中，通过经常性的师生互动，有效地开启了学生的创新能力。

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【关键词】高分子化学；双语教学；教学改革；科研导向

随着人类文明的进步与社会经济生活的发展，能源危机、人类重大疾病相关问题、环境问题等一系列对全球造成影响的科学技术问题的出现使得化学学科、特别是高分子学科成为所有学科的中心学科。例如，基于共轭聚合物半导体材料的有机发光二极管、场效应晶体管和聚合物太阳电池等最新的科研成果将成为未来社会生活中主要的半导体元器件；高分子药物的出现将能够很大程度上对药物释放、药物靶向性等方面进行控制而不需要增加更多的临床药物试验；生物医用高分子在改善人类生活质量方面更是意义非凡。而各种塑料、纤维、橡胶、涂料、粘合剂等高分子材料更是关系到人们衣、食、住、行的方方面面。可以说，现代人的生活已经离不开高分子化学和高分子材料。因此，对高分子科学的研究越来越受到国内外学者的关注。

高分子科学的诞生源于高分子合成化学，其基本概念源自于有机化学、物理化学等化学、材料学科，这种情况导致我国现有的高分子科学领域从业人员来源多样。其中，从本科阶段即接受高分子化学教育的比例依然很低，很多从事高分子材料、高分子化学、高分子物理、高分子工程等领域研究的人员本科主修为无机化学、物理化学、有机化学、材料学等专业。一定程度上，这些研究人员存在对高分子化学体系缺乏系统认知的可能。在我国高等学校进行高分子化学教学教育活动，是提高我国现有的高分子科学领域的从业人员基本素养与技能、促进我国高分子科学发展、壮大的重要途径。

近年来，高等学校为主导的国家级或省级“协同创新中心”的设置，使我国高等学校进入新一轮的由教学型（教学科研型）大学向科研型大学转变的历程中。为快速实现这种转变，培养高层次、研究型的高分子科学领域人才愈发显得必要和重要。目前，主要的国际学术会议、顶级国际学术期刊均以英语为主。通过学术会议、、论文检索等在这些国际知名的学术舞台上进行高分子方面学术活动与信息交流，观察国际高分子学科的发展动向，无疑是我国高分子学科跟进国际学术发展步伐和超越世界学术水平的基本条件。为此，我们必须建立培养能够熟练使用英语进行高分子化学相关学科听、说、读、写应用的国际性专业人才的教育体制和培养机制，强化我国高分子方面的科技队伍建设。换言之，在本科阶段开展高分子化学双语教学，为培养具有国际化交流能力的研究生和高层次高分子科学从业者，对我国高分子学科的发展具有非常重要的意义。

在教学实践中，我们发现完善教学内容，教学方式与手段，通过激发学生学习兴趣和专业兴趣，能克服其对双语教学中英文的畏惧和排斥都有益处；制作精减的英文讲义、多媒体课件深入研制等方法和措施的实施，安排学习英文讲座视频等都有利于双语课程的讲授。

3）利用视频和录像内容辅助教学。制作教学录音和录像，给学生共享，让学生课下可以继续观摩课堂内容，培养其听和说的能力。不断构建新的新的本科双语教育模式，使本科生能从双语教学过程中分享课程教育国际化的机会，从中受益，并获得在其他场所不能获得的实践和能力锻炼，从而提高整体素质、创新意识及综合能力。安排学生参加国际学术会议，到场听取英语母语国家的专家汇报，同时录制会议报告录像和录音。

4）组织学生检索高分子化学基础理论相关英文文献、制作课件，并互相评阅，提升学生使用英文交流的能力。从科研的角度让学生体会双语教学“重点在读懂、其次在会写，然后是能听懂和能说”的含义。

5）对于课堂教学效果的考察采用按照学习内容分段考核，并以英文形式呈现。例如，逐步聚合及其原理和聚酯、聚酰胺放在一起考核；自由基聚合物及其原理和实施方法一起考核；工程塑料、天然产物、环境污染和降解与稳定化放在一起考核等。这样的做法，让授课内容的排列更加紧凑，也让学生更好的把握知识点的相关性。

6）强调背景预备知识积累，强化双语教学对其他相关化学课程的关联性，培养学生专业英语综合素养，以期对学生阅读英文文献、其他相关英文课程教科书有所裨益。

总之，在过去几年的高分子化学双语教学中，我们通过合理的教学改革措施的使用，提高教学质量和教学效果，为将来这些接受良好英语授课培养的学生进入科研岗位，从事研究生学习打下良好的基础。当然，这些方法也有继续改进的空间，我们也将继续进行深入研究与探索，总结经验，探索培养具有创新意识和创造能力的高分子科学人才的新思路和新方法。

【参考文献】

[2]许一婷，戴李宗.关于《高分子化学》课程教学的几点思考[J].广东化工，2008 （8）：165-167.

[3]李丽.多媒体在高分子教学中的应用[J].高分子通报，2006（2）：64-69.

[4]刘国勤，黄芳，刘天娥.《高分子材料》课程改革探讨[J].河南科技，2008（2）：6-26.

[5]王家喜.高分子化学教学改革初探[J].化学试剂，2009（4）：307-309.

[7]邹汉涛，刘晓洪，黄年华，等.《高分子化学》教学方法的探讨[J].武汉科技学院学报，2009（3）：58～60.

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【关键词】高分子化学；双语教学；教学改革；科研导向

随着人类文明的进步与社会经济生活的发展，能源危机、人类重大疾病相关问题、环境问题等一系列对全球造成影响的科学技术问题的出现使得化学学科、特别是高分子学科成为所有学科的中心学科。例如，基于共轭聚合物半导体材料的有机发光二极管、场效应晶体管和聚合物太阳电池等最新的科研成果将成为未来社会生活中主要的半导体元器件；高分子药物的出现将能够很大程度上对药物释放、药物靶向性等方面进行控制而不需要增加更多的临床药物试验；生物医用高分子在改善人类生活质量方面更是意义非凡。而各种塑料、纤维、橡胶、涂料、粘合剂等高分子材料更是关系到人们衣、食、住、行的方方面面。可以说，现代人的生活已经离不开高分子化学和高分子材料。因此，对高分子科学的研究越来越受到国内外学者的关注。高分子科学的诞生源于高分子合成化学，其基本概念源自于有机化学、物理化学等化学、材料学科，这种情况导致我国现有的高分子科学领域从业人员来源多样。其中，从本科阶段即接受高分子化学教育的比例依然很低，很多从事高分子材料、高分子化学、高分子物理、高分子工程等领域研究的人员本科主修为无机化学、物理化学、有机化学、材料学等专业。一定程度上，这些研究人员存在对高分子化学体系缺乏系统认知的可能。在我国高等学校进行高分子化学教学教育活动，是提高我国现有的高分子科学领域的从业人员基本素养与技能、促进我国高分子科学发展、壮大的重要途径。近年来，高等学校为主导的国家级或省级“协同创新中心”的设置，使我国高等学校进入新一轮的由教学型（教学科研型）大学向科研型大学转变的历程中。为快速实现这种转变，培养高层次、研究型的高分子科学领域人才愈发显得必要和重要。目前，主要的国际学术会议、顶级国际学术期刊均以英语为主。

通过学术会议、、论文检索等在这些国际知名的学术舞台上进行高分子方面学术活动与信息交流，观察国际高分子学科的发展动向，无疑是我国高分子学科跟进国际学术发展步伐和超越世界学术水平的基本条件。为此，我们必须建立培养能够熟练使用英语进行高分子化学相关学科听、说、读、写应用的国际性专业人才的教育体制和培养机制，强化我国高分子方面的科技队伍建设。换言之，在本科阶段开展高分子化学双语教学，为培养具有国际化交流能力的研究生和高层次高分子科学从业者，对我国高分子学科的发展具有非常重要的意义。在高等学校开展高分子化学双语教学存在诸多问题亟待解决。现有的双语教学限于学生专业英语基础薄弱、高分子化学本身内容庞杂、学生在以往几乎没有任何高分子化学学习经历和基础等多方面、多层次原因导致高分子化学双语教学过程中面临如下问题：1）学生的基础参差不齐，授课对象中有部分学生在高中阶段甚至从未学过化学；2）课程的知识体系中涉及较多的有机化学、物理化学理论；3）我们选用的教材是理工兼用、教材全面但缺乏系统和针对性，而英文教材价格昂贵、内容更是纷繁复杂；4）高分子化学双语课程的目标除了教给学生基本的高分子合成化学的基本原理和方法外，还需要使学生建立起英文思维的习惯和基础概念，如何实现这个目标，也是需要我们进行探索和研究的；5）高分子化学这门课程相关无论中英文教材均在理论综合性，如何将这些貌似无用的枯燥理论加以应用，同时，在教学中从工程的角度予以描述，以彰显其重要实用性作用，需要我们加以思考；6）某些高校尚不具备同时兼顾专业知识和相应英语水平的教师，学生极少有机会接触国际交流的学术活动，缺乏感性认识，无法调动学习积极性。更多情况则是双语教学流于形式，课上、课下全汉语，单纯的授课课件是英语；或者脱离了知识传递的根本目标，语言障碍导致学生不能有效的掌握高分子化学的知识。这样，双语教学的“形”与“体”脱节，成为“两张皮”。无论哪种情况的出现，对高分子化学双语教学都会产生严重影响。另外，高分子化学双语教学的执行情况的另一重要考量指标是教学质量。特别是以科学研究和国际交流为导向时，考察双语教学的教学质量和教学效果的指标也需慎重考虑，并加以确认。在教学实践中，我们发现完善教学内容，教学方式与手段，通过激发学生学习兴趣和专业兴趣，能克服其对双语教学中英文的畏惧和排斥都有益处；制作精减的英文讲义、多媒体课件深入研制等方法和措施的实施，安排学习英文讲座视频等都有利于双语课程的讲授。

1）高分子化学双语教学的核心是知识而非形式。对于知识性的内容编排，我们的做法是做了三份相互关联的辅助教材：a）专业术语的定义和解释，并针对性的配插图，方便学生理解和记忆；b）对于课程内容去芜存菁，制作一份大约5万字的全英文简明读本，内容从高分子化学历史、命名法、聚合方法、原理、典型计算、逐步聚合和链式聚合、聚烯烃、活性聚合等内容进行覆盖，完善高分子化学知识体系，使学生从整体上把握教材的主线，掌握高分子化学概念、分子量概念、各种聚合方法、聚合反应原理、高分子材料分类与理化特性等；c）收集经典英文文献14篇。此外，对于上述内容另配置各一份讲义，辅助阅读。这样做的目的包括：简明读本覆盖了经典教材核心内容并包含教材内容总体的80%，重复利用教学和课余时间，让全部学生尽可能的掌握这部分分内容而不是试图让学生学100%的内容，但只是掌握更低比例———当然，对于学有余力的同学，鼓励其在教师辅助下，完成全部教学内容的掌握。

2）在教学方法上做出努力，采用高分子理论框架、线索教学法；讲薄到讲厚教学法；关键词教学法；避免按章节步步为营的方法等。例如，理论框架、线索教学法的执行发方法是，每次课都用5分钟左右，把课程内容以简短的内容说明，并指出其与其他章节内容之间的关联性，让学生能更好的把握课程脉络。“讲薄到讲厚”是指，每学期开学以两次课分别用中文和英文分别解释全部简明教程相关讲义，让学生一开始就熟悉全部内容的关键处，这样，其阅读辅助材料和课堂学习思路更明确清晰，真正能明白课程“精要80%”的含义。“关键词教学法”是指在厘清脉络框架的基础上，对辅助教材中文献部分涉及的理论相关关键词，集中突破，让学生能理论和实践两方面都获得提高。

3）利用视频和录像内容辅助教学。制作教学录音和录像，给学生共享，让学生课下可以继续观摩课堂内容，培养其听和说的能力。不断构建新的新的本科双语教育模式，使本科生能从双语教学过程中分享课程教育国际化的机会，从中受益，并获得在其他场所不能获得的实践和能力锻炼，从而提高整体素质、创新意识及综合能力。安排学生参加国际学术会议，到场听取英语母语国家的专家汇报，同时录制会议报告录像和录音。

4）组织学生检索高分子化学基础理论相关英文文献、制作课件，并互相评阅，提升学生使用英文交流的能力。从科研的角度让学生体会双语教学“重点在读懂、其次在会写，然后是能听懂和能说”的含义。

5）对于课堂教学效果的考察采用按照学习内容分段考核，并以英文形式呈现。例如，逐步聚合及其原理和聚酯、聚酰胺放在一起考核；自由基聚合物及其原理和实施方法一起考核；工程塑料、天然产物、环境污染和降解与稳定化放在一起考核等。这样的做法，让授课内容的排列更加紧凑，也让学生更好的把握知识点的相关性。

6）强调背景预备知识积累，强化双语教学对其他相关化学课程的关联性，培养学生专业英语综合素养，以期对学生阅读英文文献、其他相关英文课程教科书有所裨益。上述的教学思想和教学新方法的采用虽然在一定程度上大幅度增加了教师备课、授课工作量，但是从全局的角度看，能通过高分子化学单独一门功课的教授，培养学生对专业英语的掌握，甚至到一定时间，可以接受全英文教学。在实施两年后，我们大体有以下一些感受。1）教与学双方的主动性都被调动起来，让教学过程变得更丰富；教师自编教学讲义，必然会更加熟悉，更加明白其意义，在讲授过程中，看到自己的成果被学生接受，会更加有热情。2）国际会议现场交流，前言文献和研究内容引入课堂等显著增加了学生对英文感性认识，增加其学习热情，更有利于双语教学的实施。3）全局教学、富有线索和逻辑的分段教学、合理的考核内容安排让学生能更好的认识到自己学习的不足，避免学生到了期末才开始突击学习的压力和无奈，把问题发现在平时。通过阶段考核，让教师能合理的调节讲授的节奏。4）课外文献调研和互评报告能提供学生自主学习的灵活空间，让学生能主动的进行自我培养，有利于独立学习能力的提高。总之,在过去几年的高分子化学双语教学中，我们通过合理的教学改革措施的使用，提高教学质量和教学效果，为将来这些接受良好英语授课培养的学生进入科研岗位，从事研究生学习打下良好的基础。当然，这些方法也有继续改进的空间，我们也将继续进行深入研究与探索，总结经验，探索培养具有创新意识和创造能力的高分子科学人才的新思路和新方法。

【参考文献】

［1］董建华.高分子通报[Z].2005(1),1.

［2］许一婷,戴李宗.关于《高分子化学》课程教学的几点思考[J].广东化工,2008(8):165-167.

［3］李丽.多媒体在高分子教学中的应用[J].高分子通报,2006(2):64-69．

［4］刘国勤,黄芳,刘天娥.《高分子材料》课程改革探讨[J].河南科技,2008(2):6-26.

［5］王家喜.高分子化学教学改革初探[J].化学试剂,2009(4):307-309.

［6］宗惠娟,潘才元,徐文英.“高分子化学”教学中的几点体会[J].高分子通报,1990(1):51-52.

［7］邹汉涛,刘晓洪,黄年华,等.《高分子化学》教学方法的探讨[J].武汉科技学院学报,2009(3):58～60.

［8］李丽.多媒体在高分子教学中的应用[J].高分子通报,2006(02).

［9］高琼芝,王正辉.《高分子化学》双语教学的实践与探索[J].广东化工,2004(08).

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关键词：CAI教学；高分子化学与物理；实例教学；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）20-0268-03

随着高分子科学与技术的不断发展，高分子科学已渗透于各个领域与学科，形成了一个无法替代的交叉学科[1]。对于与高分子相关的专业，专业课程一般设置高分子化学与高分子物理两门课，其中高分子化学侧重聚合反应机理的学习，高分子物理从分子运动的观点出发重点介绍高聚物的结构与性能间的关系。对于食品科学与工程学院的包装工程专业的学生一般将这两门课揉合在一起，开设高分子化学与物理，课程48～72学时之间，要求掌握有关高分子的基本理论知识和应用技能。

对于在食品学院中的包装工程专业，结合北京农学院的办学定位和服务对象，学校专业定位在食品包装技术以及与包装相关的食品质量安全与控制[2]。要培养学生这两个方面的能力，学生的学习内容必须涵盖包装中食品接触材料生产、监管、检测和风险评估等与卫生安全质量相关的各个方面。而讲述这些内容的前提是掌握高分子化学与物理以及包装材料学中关于食品接触材料的各种知识点。我们只有在介绍高分子食品接触材料的特性、用途、生产工艺的基础上，才能让学生懂得食品接触材料安全卫生相关的质量控制和管理要素，培养学生对食品接触材料安全卫生相关的质量控制能力，以及准确合理地选择包装材料进行食品产品包装设计的能力。所以，高分子化学与物理是我们食品包装专业非常重要的专业基础课。

在学校“3+1”的教学模式[3]影响下，高分子化学与物理课程的学时数压缩为56学时。在这样少的学时条件下，要使那些对于高分子完全陌生的学生理解并掌握高分子的基本概念与原理，授课内容的选择及讲授方式是非常重要的。通过几年不断地尝试和教学实践，作者结合非高分子专业学生的特点，积极进行教学改革探索，积累了一定的教学经验，取得了比较满意的教学效果。本文结合我校高分子化学与高分子物理课程教学改革与探索的实际，就教学内容的选择、完善以及教学方式与多媒体课件的研制方面提出一些自己的见解。

一、理论联系实际，调整教学内容，加强实例教学

在传统高分子专业的高分子化学课程中，高分子化学涉及的概念公式繁多，而且复杂难懂，要想完全靠死记硬背记住这些公式是比较困难的，而将这些公式熟练应用则更加困难[4，5]。对于食品包装工程系的学生学习高分子化学对聚合物的化学反应部分应当有目的地选择高分子包装材料所涉及的化学反应进行讲授，对于复杂的聚合反应速率方程的推导可以不学。可重点学习各种包装材料如：聚乙烯，聚碳酸酯，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚乙烯醇，聚对二苯甲酸乙二醇酯等现实经济生活中常用高分子材料的合成方法，重点讲述他们的化学合成方法，催化，以及包装材料中单体与催化剂的残留造成的健康风险。在充分体现学科特点的前提下，适当削减了与专业关系不大的聚合反应机理部分的内容，如配位聚合反应的机理。在“聚合物的化学反应”章节中，增添了与专业相关的化学反应。

比如讲述聚苯乙烯（PS）合成时，应当结合包装专业特点来举例聚苯乙烯合成过程对其在包装工业上的应用具有深刻的影响，如聚苯乙烯发泡餐盒白色污染的风波[6]。向学生解释为何2013年2月，国家发改委“21号令”，将被称做白色污染且长久被认为有毒的一次性聚苯乙烯发泡餐具解禁。解禁依据是什么？通过联系实际，同学们都急切想从专业角度得到解答。10年前国家禁止聚乙烯发泡餐盒的应用是基于以下考虑。

1.PS泡沫塑料餐具带来白色污染的问题。

2.PS泡沫塑料餐具受热65℃时或燃烧时会产生“二英”强致癌物的问题。

3.PS泡沫塑料餐具中含有残存单体苯乙烯或在65℃以上使用会释放出单体致毒的问题。

4.PS泡沫塑料餐具遇热会释放出二聚体、三聚体等危害人体物质的问题。

5.PS泡沫塑料餐具含双酚类，导致生殖机能失常的问题。

6.PS泡沫塑料餐具难以回收利用。

7.PS泡沫塑料餐具不能耐高温，高温变形，不能在微波炉里使用。

从向学生介绍高分子化学中聚苯乙烯的分子构造，聚合机理，聚合方法以及化学反应后处理，我们就能解释第2、3、4、5问题。从高分子化学专业的角度向学生讲述“白色污染”的成因是管理不善及随意丢弃垃圾的人，而不属聚苯乙烯材料本身，PS泡沫塑料餐具≠“白色污染”，更不是造成“白色污染”的元凶。PS的生产过程是苯乙烯单体在高温高压和催化剂作用下，在密封的反应内，无氯条件下进行聚合反应，从而无产生二英的条件。PS泡沫塑料饭盒是直接采用食品级的PS材料，加入滑石粉、硬脂肪酸钙、丁烷等，通过挤出、发泡制得，生产过程全部为物理混合过程，无化学反应，不具备产生二英的条件。如果我们工业界使用符合国家标准的食品级聚苯乙烯原料来制造一次性泡沫发泡饭盒，最终产品很难在单体残留量上超标。而且，国外公布相关报告研究结果，明确澄清有关二聚体、三聚体环境荷尔蒙的问题，它们不属所谓拢乱内分泌的化学物质。食品级PS材料中并没有双酚A，在加工过程中也不可能产生双酚A副产物等。以上解释都需要我们高分子化学的知识，通过理论联系实际，我们能让学生们对学习高分子化学对包装材料的认识加深印象。

再如，讲解聚碳酸酯（PC）[7]的逐步缩聚合成过程中，为了加深学生的理解，引入聚碳酸酯“双酚A风波”。生产聚碳酸酯用到双酚A，在材料与食品相接触后，残留双酚A单体迁移进食品，造成一定的健康风险。从高分子化学角度，向学生解析为何2011年在欧盟和加拿大，双酚A被列为有毒物质，被禁止用于生产婴儿奶瓶。在PC实例中，通过聚合机理，单体结构，聚合单体残留等高分子化学方面的知识向学生们展示PC食品接触材料的优缺点。

同理，我们在讲解聚氯乙烯（PVC）时[8]，从分子结构的特点引入“塑化剂风波”，讲述聚氯乙烯由于分子的刚性需要塑化剂才能加工成型，这与食品相接触后必然造成有毒塑化剂的迁移。我们在讲解各种包装材料的高分子合成化学时，就应该通过现实生活的同学们已经有所耳闻、鲜活的例子来帮助学生对知识点的理解与记忆，提升他们对专业的学习兴趣。

二、加强《高分子化学及物理》与《包装材料学》的有机联系

高分子物理部分以分子运动的观点来聚合物的转变与松弛，聚合物的粘弹性，聚合物的力学性能等内容。因为《高分子化学及物理》是为《包装材料学》服务的，应让学生重点掌握高分子结构与性能之间的关系。高分子物理部分是教学重点，在讲解基本概念时，同时注意结合《包装材料学》所涉及的结构与性能之间的关系，使《包装材料学》与《高分子化学及物理》真正有机地融合起来。比如，在讲解聚苯乙烯发泡餐盒的时候，我们还是可以通过餐盒禁止与解禁来讲解其分子的构效关系与应用。以前禁用一次性聚苯乙烯泡沫饭盒，存在很多知识的误区，比如对毒性的误解与使用方法的不当。当加热至聚苯乙烯的玻璃化转变温度（80～90℃）以上，PS转变为高弹态，且保持这种状态在较宽的范围内，PS开始热变形，熔融温度为240℃，PS在高真空和330～380℃下剧烈降解。由于其分子结构的特性，一次性聚苯乙烯饭盒不能在70度以上或微波炉的情况下使用，这和聚丙烯餐盒使用是有很大差异的。由于知识普及不到位，许多人把一次性聚苯乙烯泡沫饭盒在高温下加热，在微波炉使用，造成饭盒溶化变形，并伴有刺激性气味。如果我们知道使用说明，一次性聚苯乙烯餐盒在一定条件下使用是无毒，绿色，安全且价廉，比如，在外就餐，我们可以用价廉的一次性聚乙烯发泡餐盒打包你的冷却后的剩饭剩菜而无需采用价格昂贵的替代产品。我们在讲解聚苯乙烯高分子分子运动时，就应该把分子运动的特点引导到聚苯乙烯作为现实包装材料由于分子运动的特点所带来的优缺点。同理，我们讲解聚氯乙烯分子[8]时，就需要结合高分子物理中分子运动的特点来讲解的塑化剂溶出。讲解聚乙烯醇（PVA）时，就应该把高聚物的结晶与分子之间的氢键作用引入到结晶与分子材料透气透氧之间的关系上。

三、改进了教学手段，有效利用多媒体资源和化学作图软件，运用多种方法加深学生的理解

高分子化学与物理的基本概念繁多，有些概念很容易混淆，还有些概念很抽象，难于理解。针对抽象的概念，我们可以有效利用多媒体资源和化学作图软件，使基本概念的理解变得容易，大大增强了记忆的效果，避免了死记硬背。比如，高分子应力松弛与蠕变讲述。对于蠕变，只是通过经典的教科书上的举例，“如在悬挂的软质PVC丝下面勾住一段一定质量的砝码，软丝会慢慢伸长，撤销砝码后，软丝会慢慢地回缩”这种书本讲解，笔者觉得不足以让学生加深印象。而是应该通过形象的多媒体实验演示或现实实验来讲解。由于实验课时有限，笔者在课前对实验进行录像，然后在课堂上进行视频演示，能很好地帮助学生理解。利用实验能让学生充分理解高分子聚合物的结构与性能之间的关系。

例如，结晶概念的诠释，是比较难比喻生动而且易懂的。高聚物结晶分子的排列在书中被用很小的部分来讲述，但是高分子结晶对高分子薄膜材料物理性质影响显著，对于食品包装的学生，急切需要知道结晶度与透气性的构效关系，但是如此小的篇幅根本不能让学生掌握高分子结晶的知识点。书本上的高分子晶体图学生很难理解，这就需要我们教师去寻找更好的化学物质单晶图，我们可以找刚性的芳香有机物的单晶图来阐述分子间的各种力造成的分子有序堆积。通过这种举例，可以让学生更好的理解高分子链之间相互作用力造成的部分链段的有序堆积。可见，生动的举例对于抽象概念的理解是有很大帮助的。

使用多媒体可以将枯燥乏味的理论知识直观和形象化，可以将教学过程生动地展示给学生，使学生更容易理解所学内容。对于高分子化学与物理中一些概念的讲述，我们需要CAI教学[9]，多利用化学分子结构软件制作课件。通过化学软件制作三维空间构型，再结合三维动画，动态演示分子骨架旋转，能轻松地带学生进入微观的分子世界，让抽象的分子结构与概念形象化，有利我们教学。比如高分子链的柔性是由于分子内各个化学键和原子在不停地转动或振动，高分子链的形状时刻在变化着而造成的。如果我们制作动态三维的大分子的内旋转图，让学生亲眼目睹这个“动”，才能更好促进学生对分子动态旋转以及高分子柔性的理解。

四、创设开放性的交流空间，鼓励学生主动参与教学活动

在课程教学过程中，除老师引入实例教学、有效利用多媒体资源等教学措施以外，有时引申话题，创设开放性的交流空间，鼓励学生主动参与教学活动也是非常重要的[10]。采取让学生分组讨论，查找文献，撰写小报告的形式拓展学生的知识面，培养学生自主学习的能力。如，高分子聚合的教学中，结合聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯等分子的结构特点说明其应用的基础上，提出问题：“为什么限制聚氯乙烯在食品包装保鲜膜上的应用？”“为什么限制聚碳酸酯在婴儿奶瓶上的应用？”“为何聚苯乙烯餐盒只能在70度以下使用？”以及“为何聚乙烯醇容易结晶以及吸水，这些性质会给作为包装材料的它带来哪些优缺点？”然后学生分组从聚合物分子结构、柔韧性等角度讨论，积极参与到教学活动中。每一个问题都与高分子的基础知识息息相关，都是从一些实际现象引出问题，再通过理论分析加以解释、归纳；这样不仅可以引起学生兴趣，重要的是可以加深学生对基本理论知识的理解和掌握，达到事半功倍的效果。

五、结语

高分子化学与物理是一门理论性强、概念抽象难懂且较难掌握的课程，作为包装工程专业，特别是偏重食品包装技术的学生的重要专业基础课，学生需要在有限的学时里掌握高分子的基本概念和理论，教师则需要不断地探索教学方法，采用多种手段提高教学的交互性和生动性，以调动学生学习的主动性和积极性，才能取得令人满意的教学效果。

参考文献：

[1]吴其晔，冯莺.高分子材料概论[M].北京：机械工业出版社，2004.

[2]商贵芹，陈少鸿，刘君峰.食品接触材料质量控制和检验监管实用指南[M].化学工业出版社，2013.

[3]李尧，余五新，左治江.应用型高校“3+1”人才培养模式的实践探索[J].教育与职业，2010，（26）：24.

[4]潘祖仁.高分子化学[M].北京：化学工业出版社，2007.

[5]何曼君，张红东，陈维孝等.高分子物理[M].上海：复旦大学出版社，2007.

[6].

[9]夏云波.浅谈多媒体课件在物理教学中的使用[J].物理通报，2005，（9）：47.

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关键词：高分子课程；全英语课程；比较研究

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）06-0063-02

为适应我国加入WTO之后经济全球化的新形势，早在2001年教育部就明确要求“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学”。相应地，在为上海“四个中心”建设培养具有国际竞争力人才的背景下，上海市教委从2009年开始了上海高校示范性全英语教学课程建设。上海理工大学材料科学与工程专业积极开展专业课程的全英文教学实践[1]，迄今为止已有9门课程入选该项目，其中包括笔者所负责的《高分子科学基础》课程。

目前内已有一些对中外本科教学的比较研究，但对具体课程的比较研究还较少[2，3]，特别是对我国全英语课程与国外相应课程的比较研究尚未见报道。为了提高我校全英语专业课程与世界一流大学专业课程接轨的程度，本文以我校材料科学与工程专业和英国曼彻斯特大学材料科学与工程专业为例，选择有代表性的高分子课程，对中英两国的教学内容、方法和评价手段等进行了访谈调研，获得了一些认识和体会。

一、曼彻斯特大学高分子课程的特点

1.课程概况。曼彻斯特大学为英国老牌名校，拥有欧洲最大的材料学院。众所周知，英国（苏格兰除外）大学本科学制为3年，该校材料科学与工程专业与高分子相关的课程名称为《聚合物制备和表征》，是一门面向大三学生开设的必修课。该课程旨在使学生能够理解重要的聚合方法和聚合物表征技术。

英国大学没有统一的教材。该门课程推荐了如下几种参考书：Polymer Chemistry：An Introduction”，MP Stevens，3rd Ed.，OUP，1999；Introduction to Polymers”，R.J. Young and P.A. Lovell，3rd Edition，CRC Press，2011，2nd Edition，CRC Press，1991；Principles of Polymerisation”，G. Odian，all editions；Polymers：Chemistry and Physics of Modern Materials”，J.M.G. Cowie，all editions；Organic Chemistry of Synthetic High Polymers”，R.W. Lenz，Interscience，1967。这些教材都是高分子领域的经典教材。

2.教学方法。英国大学在教学方法上比较灵活，有多种教学形式：包括授课（lectures）、实践课程（practical classes & workshops）、小组辅导（group tutorials）、自主学习（independent study）等。具体课时安排为：授课22学时，实践课6学时，小组辅导3学时，自主学习6时。

授课是本门课程的主要教学方式。教师用幻灯片等多种方式讲解专业知识，讲课的速度会较快。教师在课前一般会布置阅读任务，并在课上就其中的问题进行讨论，因此对学生来讲，课前阅读非常重要。高分子的制备与表征是一门实践性较强的课程，因此这门课程安排了专门的实验学时，学生需要单独或以小组为单位完成指定的实验，最后上交实验报告。在英国高校的课程安排中，辅导课是一个重要的组成部分。小组辅导是教师对学生学习进程进行集中的指导，同学可以就课程上的问题与教师进行交流。此外，还安排了远多于授课学时的自主学习课时。

3.评价手段和学习效果。该课程的评分为书面考试和书面作业（包含小论文）相结合，分别占70%和30%。课程评价中注重对“学习效果（learning outcomes）”的考查，这是一个从上世纪80年代就开始引入西方教育界的概念。就本课程而言包括以下四个方面：知识和理解、智力技能、实践技能和可转换技能（transferable skill）。具体而言，知识和理解包括：理解重要聚合方法的原理，聚合条件对聚合动力学和聚合物性能的影响，聚合物常用表征技术的原理，选择适当的技术来制备和表征某一聚合物。智力技能包括：展现改进的逻辑推理和解决问题的能力，能确定制备具有某一性能的聚合物的条件和表征某一聚合物所需要的技术，能评估和解释聚合物结构表征数据和热分析数据。实践技能包括：能在实验室进行一个标准的聚合，能分析材料加工实验的结果，能选择适当的技术来解决聚合物表征中的问题。可转换技能包括：能使用适当的方法来解决问题，评估结果，可靠并有效地交流结果和完成简单的技术报告，等等。

二、上海理工大学高分子科学课程的特点

1.课程概况。《高分子科学基础》全英语课程是为材料科学与工程专业三年级本科生所开设的专业选修课。这门课程的主要内容包括绪论、高分子的制备、高分子的结构与性能、高分子溶液、高分子的降解与环境等五个部分，涵盖了高分子化学和物理的基本内容。本课程选用美国Joel R. Fried教授所编写的Polymer Science and Technology（Prentice Hall，2014年第3版）作为主要教材，该教材为美国多所大学所采用。在课程建设项目的资助下，每个学生都能使用到英文原版教材。

2.教学方法。教学形式主要包括授课、学生陈述和答疑等。具体课时安排为：授课3时，学生陈述时，课外答疑48学时。学生陈述要求学生分别选择一种高分子材料，用英文制作PPT来进行介绍。课外答疑是教师在公布的时间和地点解答学生的疑问。

3.评价手段。课程评分包括平时成绩和期末成绩，分别占30%和70%。平时成绩包括出勤、课堂表现和课后作业评分，期末成绩则包括学生陈述和小论文评分。

三、比较研究和启示

1.在教学内容上，英方课程侧重于高分子的制备和表征，实践性较强；而我校课程则侧重于高分子化学和物理知识，理论性较强。

2.在教学方法上，英方虽然也以授课为主，但突出了实践课程和小组辅导，并要求学生花大量的时间进行自主学习；而我校的课程是一门纯理论课程，教学方法相对单一，我校的答疑活动则类似于英方的小组辅导，但属于课外活动，且不局限于单个的学生或小组。

3.在评价手段上，英方课程没有基于考勤和课堂表现等的平时成绩，而书面考试成绩占总成绩的大部分；在这一点上，我们的课程评价手段似乎需要调整，以小论文代替考试导致成绩评定往往存在较多主观因素，不利于全面考察学生对知识点的掌握程度。因此，在期末成绩评定上，恢复书面考试似乎有必要。

通过上述对中英两国高分子课程的对比，有如下几点启示：（1）教学内容上增加实践教学环节；（2）在教学过程中增加分组讨论环节；（3）改进课程评价手段，使书面考试占有一定的权重，并注重考查“学习效果”，特别是“可转换技能”。

参考文献：

[1]钱微.材料科学与工程全英语教学专业核心课程群构建与实践[J].上海理工大学学报（社会科学版），2012，34（4）：320-324.

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关键词：必修模块；选修模块；关系；交叉内容

【中图分类号】G633.8

《普通高中课程标准实验教科书.化学》是以《普通高中化学课程标准（实验）》为依据编写的，全套教材由必修和选修两部分组成，共计8册。

高中化学选修模块“化学反应原理”的内容为我省理工方向的学生高考必考内容，选考为选修模块“化学与技术”、“物质结构与性质”、“有机化学基础”的内容，考生从三个选考模块中任意选考一个模块的内容。本文主要研究必修模块与选修模块的关系。

一、高中化学新课程必修模块与选修模块的特点

高中化学必修模块是在义务教育课程基础上为全体高中生开设的课程。必修模块旨在促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的发展，必修模块突出核心内容，强调基础，但又不过分追求知识的系统性和完整性，为学生学习相关科课程和其他化学课程模块提供基础。选修模块旨在引导学生运用实验探究、调查访问、查阅资料、交流讨论等方式，进一步学习化学科学的基础知识、基本技能和研究方法，更深刻地了解化学与人类生活、科学技术进步和社会发展的关系，以提高化学科学素养，为具有不同潜能和特长的学生未来的发展打下基础。

二、高中化学新课程必修模块与选修模块的关系

高中化学新课程的必修模块与选修模块在核心化学知识方面可以看做，选修模块的知识起点是必修模块的知识终点，选修模块都会在必修模块的知识基础之上引导学生学习新的化学核心知识，是对必修模块的化学知识进行拓展、提高。在过程与方法方面，必修模块与选修模块之间具有层次性和多样性的特点。在必修模块中，侧重引导学生学习基本的科学探究过程和以研究物质性质为主的化学研究方法和程序，而选修模块中则更加侧重引导学生了解每个模块所代表的化学研究领域中的一些基本思想方法和研究思路。

三、高中化学新课程必修模块与选修模块交叉内容比较

必修模块第一章物质结构元素周期律知识点是：了解原子核外电子的排布，能结合有关数据和实验事实认识元素周期律，了解原子结构与元素性质的关系，能描述元素周期表的结构，知道金属性、非金属性在元素周期中的位置及其性质的递变规律，认识化学键的含义知道离子键和共价键的形成。

选修模块第一章原子结构与性质知识点是：原子核外电子排布原理，原子结构的构造原理，原子结构与元素周期系的关系，元素周期系的应用。选修模块第二章分子结构与性质知识点是：共价键的主要类型б键、п键，共价键的键参数，键的极性，化学键与分子间作用力的区别。选修模块第三章晶体结构与性质知识点是：

分子晶体结构特征及结合力，原子晶体结构特征及结合力，离子晶体结构特征及结合力，晶格能及其应用。

必修模块第二章化学反应与能量知识点是：知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化，认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性，通过实验认识化学反应的速率和化学反应的限度，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用，举例说明化学能与电能的转化关系及应用。选修模块第一章化学反应与能量知识点是：化学反应中能量转化的原因，常见的能量转化形式，化学能与热能的相互转化，吸热反应、放热反应、反应热和焓变等概念，化学在解决能源危机中的重要作用，化学在解决能源危机中的重要作用，能源是人类生存和社会发展的重要基础，节约能源、提高能源利用效率的实际意义。

必修模块第三章有机化合物知识点是：认识化石燃料综合利用的意义，了解甲烷、乙烯、苯等的主要性质，认识乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用，知道乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质，认识其在生活中的应用，通过简单实例了解常见高分子材料的合成反应，能举例说明高分子材料在生活等领域的应用。

选修模块第二章烃和卤代烃知识点是：天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用。烯烃、炔烃的结构特点和主要化学性质。以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构、性质上的差异。烯烃的顺反异构。苯的同系物的结构和化学性质。烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。

选修模块第三章烃的含氧衍生物知识点是：醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系。加成反应、取代反应和消去反应。结合实际了解某些有机化合物对环境和健康可能产生影响，关注有机化合物的安全使用问题。乙醇、苯酚的结构特点和主要化学性质。醇和酚结构的差别及其对化学性质的影响。乙酸的结构特点和主要化学性质。乙酸乙酯的结构物质和主要化学性质。乙酸的酯化反应、乙酸乙酯水解反应的基本规律。在掌握各类有机物的性质、反应类型、酵素转化的基础上，初步学习设计合理的有机合成路线。

选修模块第四章生命中的基础有机化学物质知识点是：糖类的组成和性质特点。说明糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，氨基酸与人体健康的关系。蛋白质的组成、结构和性质。化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。油脂的概念、结构。油脂的化学性质、油脂的氢化及皂化反应等概念。葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素的组成和重要性质。

从必修模块中的知识点与选修模块交叉知识点进行了对比，可见选修模块是必修模块基础上的适当拓宽和加深。必修模块和选修模块知识的处理更符合高中学生的生理、心理发展顺序以及认知规律，理论与元素化合物知识穿插编排，化学计算、化学实验与有关理论和元素化合物知识密切配合，学科的基本结构明显、层次分明、重点突出、难点分散、循序渐进、螺旋上升。必修模块与选修模块知识点这样处理的目的，在于从综合教学效果考虑，精心设计知识的台阶，使学生能一步一个脚印、扎扎实实地学习，避免由于知识台阶设计不合理而使学生学习出现大面积的分化。同时，由于难点分散，也有利于激发和保持学生的学习兴趣，有利于大面积提高教学质量。

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关键词：塑料模具设计 教改 自主学习

1 塑料模具设计课程目前教与学存在的问题

塑料模具设计课程是高分子材料与工程专业课之一，但该专业学生缺乏机械方面的基础知识，且该课程机械方面图形众多，如果没有较好的机械制图基础，很难读懂这些图形。由于种种原因，以前的课堂教学主要是由教师讲解、课后学生做适当的练习，即讲练结合型教学方式。这种传统的教学方法讲清楚这类图形众多课程的教学内容难度很大，且学生很难掌握，教学效果非常不好。为了提高课程教学效果，已经有一些从事该课程教学的教师做了有益的教学改革，提高了学生学习该课程的积极主动性[1-7]。笔者通过多年的教学实践，探索出一种学生自主学习的教学法。这种方法是教师通过前期对课程基础知识讲解使学生初步掌握塑料制品及其成型模具设计的基本方法，引导学生自学设计塑料制品及其成型模具所用的AutoCAD，UG，Pro/E等软件，学生分组利用这些软件设计具有一定使用价值的塑料制品及其成型模具，再讨论提出最优方案并派出代表在班上发言，其他学生可以提出不同意见或建议，最后教师进行归纳总结。通过这种教学方法，能够提高学生工作的适应能力，同时提高学生学习该课程的积极主动性。

2 学生自主学习的教学方法探索

塑料模具设计的传统授课方式主要是采用模型和挂图进行，只是静态地向学生展示某一状态下的结构平面图和相应的文字表。受到教学手段的限制，学生难以理解和掌握模具各零部件之间的动态关系。尤其是在注射模具机构设计中，注塑成型制品的脱模过程是一个比较复杂的动作过程，各类型脱模机构的设计又是本课程教学和学习的难点。笔者采用Flash Mx制作出在塑件成型过程中塑料成型模具运动过程的动画演示，以及与动画相配套的幻灯片。课件中的动画是将教材《塑料成型模具》[8]中相应的图形扫入Flash Mx中，然后通过把图中运动的部分分到不同图层并设定关键帧，从而用动画的形式解释塑料成型模具的合模、注射、冷却、开模、顶出塑件等一系列操作过程。课件中的文字说明则用PPT制作，同时应用扫描仪把相应的模具图形扫入PPT中。最后得到图文并茂的塑料模具设计教学课件。Flas使原来难以理解的知识点如分型面的确定、二次推出脱模动作、侧向分型等动作逼真地呈现出来，这样大大地激发了学生的学习兴趣，课堂教学立刻生动、活泼起来，明显提高了课堂的教学效果。但由于塑料模具设计课中有很多规则性、原则性知识，如果只是由教师满堂灌输，难免让学生产生思维疲劳，影响听课效果。因此，笔者通过多年的教学实践，采用了学生自主学习的教学法，操作方法如下：

教学组织形式以小组方式与独立工作相结合，每个班分为2～3组。首先在小组内让学生讨论项目课题，每个小组成员都要提出自己的见解和工作计划，在这一过程中可以锻炼学生的交流与合作能力，学生相互启发，相互学习，个人的知识欠缺将通过共同讨论、集思广益来弥补，同时还可以锻炼学生的学习和思考能力；经过大家讨论群策群力最终确定出较好的解决方案，在这一过程中可以锻炼学生解决问题和创造性思维能力，教师要给予必要的指导和帮助。按照确定的最优解决方案，学生独自或以小组方式在各自的工作计划指导下完成工作。工作结果要按照预定目标进行自我和相互检查，并判断达到的效果如何，这样可以锻炼学生的责任心、质量意识及评估能力。

根据塑料模具设计的课程特点，按照上述的教学组织形式设计思路，在教学过程中采用两次学生自主学习的教学法，第一次学生自主学习的教学法是在学完塑料制件的设计内容之后，要求各组组员在独立收集、分析和整理有关塑料制品设计资料的基础上，充分考虑塑件的尺寸和精度、表面光洁度、形状、斜度、壁厚、加强筋、支承面、圆角、孔、螺纹、嵌件、标记、符号及文字，设计一个有实际应用价值的塑件，通过自学AutoCAD，UG，Pro/E等软件，利用学过的知识或者手工绘制塑件的正剖面图、俯视图、侧视图，并说明塑件的设计思路。然后各组组长召集讨论每位组员设计的塑件，从合理性、新颖性、全面性角度出发，选出一个最合适的设计思路并对其进行充实、完善，制作成PPT。每组选出一位代表，讲解本组的设计思路，其他学生提出意见或改进建议，最后由教师进行归纳总结。

第二次学生自主学习的教学法是在学完塑料模具设计课程内容之后，各组组员在独立收集、分析和整理有关注塑模具设计资料的基础上，充分考虑模具的成型零部件、浇注系统、导向部分、顶出装置、冷却加热系统、排气系统及分型抽芯机构的结构特点，针对第一次讨论课提出的塑件，设计一个注塑成型模具，利用AutoCAD，UG，Pro/E等软件或者手工绘制注塑模具的简图，并说明注塑模具的设计思路。各组组长再次召集讨论每位组员设计的注塑模具，选出一个最合适的设计思路并对其进行充实、完善，制作成PPT。每组选出一位代表讲解本组的设计思路，其他学生发表不同的意见，最后同样由教师进行归纳总结。

3 结束语

实践证明，在塑料模具设计课程中采用学生自主学习的教学法，能够最大限度地调动学生的学习兴趣和学习热情，在培养工科院校高分子材料与工程专业学生的学习能力、实践能力、创新能力等方面都取得了较好的效果，具有进一步深入研究和推广应用的价值。

参考文献

[1] 袁长颂.塑料模具设计课程的教学改革和实践[J].科技经济市场，2008（9）：107-108.

[2] 骆俊廷，官英平，顾勇飞，陈国青.塑料成型模具设计课程教学改革与实践[J].教学研究，2010，33（2）：63-65.

[3] 吉晓莉.塑料模具设计课程的教学改革与实践[J].理工高教研究，2007，26（2）：82-83.

[4] 魏凤春，彭进.塑料制品与模具设计课程教学改革与创新[J].科技资讯，2011（21）：208.

[5] 樊晓红，王传杰，郭幼丹.《塑料模具设计》教学与企业需求相适应的改革探索[J].模具制造，2008（9）：69-71.

[6] 东为富，陈明清，郁文娟，倪忠斌，刘晓亚.塑料成型模具设计课程的教学改革[J].广东化工，2009，36（12）：190-191.