高分子材料发展报告范文

时间:2023-12-29 17:46:02

导语:如何才能写好一篇高分子材料发展报告,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。

高分子材料发展报告

篇1

关键词: 功能高分子材料 课程教学 教学探索

功能高分子材料是建立在高分子化学和高分子物理基础上,并与物理学、医学甚至生物学密切联系的一门综合性课程,在培养高分子材料专业人才过程中占有重要地位。功能高分子材料课程涉及的领域非常广泛,涵盖功能高分子的主体内容,如反应型高分子材料、导电高分子材料、液晶高分子材料、光敏高分子材料、吸附性高分子材料、医用高分子材料、高分子功能膜材料等。通过本课程的学习可以拓宽学生的知识面,认识高分子学科与相关学科的交叉、渗透,以及相辅相成发展的客观规律,夯实高分子专业的知识基础。该课程教学质量的优劣决定了学生能否深入了解功能高分子材料的制备、表征和应用,对培养学生的专业综合能力非常重要。

我校功能高分子材料课程是在大三的下学期开设,考虑到这个阶段的学生面临考研复习、实习及为未来就业做各种准备等问题,较难静下心来对课程进行深入学习,而且采用传统的教学方法已经难以达到满意的教学效果。针对这些现象,结合我校高分子材料专业的实际教学情况,我们对功能高分子材料课程的教学方式和手段、教学方法、考核体系等进行了探索和改革,以期提高学生的学习兴趣和主动性,取得良好的教学效果。

1.讲好绪论课,激发学生的学习兴趣

功能高分子材料主要研究的是新的制备方法、性能表征、构效关系、应用开发等,其教学内容具有多、杂、广、深的特点,要使学生在32个学时中,学习并掌握其全部内容确实存在困难。因此,有必要精选授课内容,认真讲好绪论课,激发学生的自主学习兴趣。我们在绪论课上从功能高分子材料的发展历史讲起,着重介绍课程特点、课程主要内容及学习方法,特别突出学科的新兴前沿和不断完善,说明本课程所涵盖的研究领域,让学生认识到该课程的重要地位,明确学习本课程的目的、任务、意义及要求,通过绪论课的学习对本课程产生兴趣,从而促使他们积极主动地学习课程,为后续章节的教学奠定基础。

2.增加新颖和实用的教学内容

功能高分子材料是高分子材料中发展最快的领域,每隔一段时间都有新的研究成果诞生。从事功能高分子材料教学工作的教师更要把握时代脉搏,了解最先进、最前沿的技术,不断调整、丰富和更新教学内容,利用多媒体教学及时地把最新的功能高分子材料的研究成果介绍给学生,扩大学生的功能高分子材料知识面,增强学习意义。此外,我们还注意课程内容与社会热点问题相结合,通过学习让学生了解功能高分子材料在日常生活、军事、航空航天等领域具有的一些不可替代的作用,加深学生对功能高分子材料实用性的认识。

3.鼓励学生利用互联网资源学习

在计算机应用技术高度发达的今天,互联网上的各种资源取之不尽,名师在线、网络课堂、精品课程等学习平台如果不加以利用,实为一种资源浪费。我们在进行课堂教学时,经常鼓励学生通过互联网学习,并教会学生利用中国知网、万方数据库等查询学习资料。学生可以在数据库检索到自己关注的专业知识,并了解与功能高分子材料相关的最前沿的科研动态。

除此之外,鼓励学生浏览科学网(http://)、小木虫论坛(http://)等门户论坛网站,在以高分子材料为主题的论坛社区上提出各种问题,某些会员会给出答案。论坛上的会员可能是专家、学者、教师,甚至是学生,大家集思广益,从而拓展思路,解决难题。实践表明,这些是比较有效的方式,能引导学生利用网络进行学习。

4.互动式教学,让学生做专题报告

针对功能高分子材料课程涵盖领域多的特点,从热门的领域中选择几个作为报告题目,把学生分成几个小组,让各小组成员通过教材、网络和图书馆查找资料,写出报告讲稿。而后适当地拿出一部分课堂时间,让小组代表上台做“学术报告”,老师也和其他同学一起对所介绍的内容进行提问。这种方式不仅活跃了课堂气氛,提高了学生的积极性和对功能高分子材料的兴趣,而且让学生由被动听讲变成主动学,自主学习能力得以增强。这种互动式教学提高了学生查阅、整理文献的能力,增强了学生的团队合作意识,锻炼了学生的口头表达能力。

5.举办功能高分子材料知识竞赛

功能高分子材料课程的知识内容十分丰富,要求学生掌握的内容较多,在每章内容讲授结束时举办功能高分子材料知识竞赛,是在紧密结合课堂教学的基础上,考查学生对教材理论知识掌握程度和解决实际问题能力的比赛。竞赛设置了奖励分值的详细规则,并作为课程考核的一个组成部分,因而能大大调动学生的主观能动性,起到调动学生学习和掌握专业知识的积极性,提高学生在功能高分子材料领域中运用基础知识解决实际问题的能力的作用。开展功能高分子材料知识竞赛活跃了课程的学习氛围,有利于提高学生的学习兴趣和促进良好学风的形成,是一种有益的教学方式。

6.建立多元化的考核评价体系

传统的理论课程的综合成绩以期末考试成绩为主,这种单一的考评方式存在较多缺陷,不能全面反映学生的真实学习情况。功能高分子材料课程的考核既要考查学生对基础知识的掌握能力,又要考查学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。在对学生的考核中,总成绩的评定采用“平时成绩+考试成绩”的模式,平时成绩占60%,考试成绩占40%,更加注重对学生学习过程的评价。平时成绩主要考查学生的学习状况,由出勤率、课堂提问、小组讨论、专题报告、知识竞赛和完成作业组成。这种多元化的考核评价体系避免了由期末考试决定学习成绩的弊端,鼓励学生端正学习态度,不做考前突击,不搞死记硬背,有利于学风和考风建设。

7.结语

教学内容、教学方法和考核体系的探索和实践是教育改革的重要组成部分。授课教师只有努力提高自身知识水平,及时总结教学经验,不断学习和尝试新的教学手段,才能为社会培养出高素质人才。在传统教学的基础上,通过增加学习过程的评价,调动学生的学习积极性,培养学生多方面的综合素质,这方面的教学探索是有益的。但如何更好地提高教学质量和达到良好的教学效果,需要继续努力、认真思考和完善每一个教学环节,促进自身教学水平的提高,从而为我校的功能高分子材料课程教学作出积极贡献。

参考文献:

[1]齐民华.功能高分子材料课程教学改革的思考[J].广东化工,2011,38(5):267.

[2]周立,孙荣欣.《功能高分子材料》课程教学改革的探索[J].高校讲坛,2010,21:151.

[3]苗蔚,程文喜.《功能高分子》教学实践与体会[J].广州化工,2011,39(18):172-173.

[4]于清波.《功能高分子》教学体会[J].化学工程与装备,2008,3:146-147.

[5]邹勇进.《功能高分子材料》课程教学的探讨与实践[J].高校讲坛,2012,11:234.

[6]张新荔,罗卫华,陈建山.《聚合反应工程》课程的教学探索和改进[J].广东化工,2012,39(7):216-217.

[7]刘冰.“仪器分析”课程教学探索和实践[J].新乡学院学报(自然科学版),2013,2:149-151.

篇2

关键词:高分子材料,就业能力,实验教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)05-0225-02

一、引言

随着科学技术和经济环境的变化,高校毕业生的就业形势呈现日益复杂的趋势。社会对人才的技能、经验、实践能力以及综合素质提出了越来越高的要求[1-2]。高分子材料以其突飞猛进的发展态势和广阔的应用前景成为了21世纪最具生命力的新型产业。众多与高分子材料相关的行业发展迅猛,社会对兼具创新和实践能力的高分子材料专业的人才需求量越来越大,这无疑为毕业生提供了极好的就业前景[3]。如何提高大学生的就业能力,以更好地服务社会成为摆在高等院校人才培养方面的重要课题。

高分子材料是一门应用性和实践性极强的专业,其实践教学在一定程度上决定了人才培养的质量和水平。实验教学是重要的实践教学环节,它是提高高分子材料专业大学生操作能力、沟通能力、协作能力和综合素质的最重要最直接的手段。因此,高校高分子材料专业要通过建立科学的专业实验教学体系,积极探索实验教学改革,以全面提高大学生的就业能力。

本文立足于我校的高分子材料专业,基于就业能力提升这一核心,提出了几点关于高分子材料专业实验教学改革的建议。

二、实验教学现状分析

实验教学环节是学生获取专业知识的重要手段,对学生实践与创新能力的培养起到举足轻重的作用[4]。然而,传统的实验教学验证性实验居多,注重培养学生的实验操作技能,而忽视了学生的自主性、创造性思维的培养。一般,高分子专业实验教学体系由三大块构成即材料合成实验、材料成型加工实验和材料性能测试实验。三块实验内容各自独立展开,相互之间没有联系,缺乏知识点之间的串联及各部分间的逻辑性和系统性,不利于学生从整体上掌握知识。由于经费不足、缺乏激励机制等种种原因,大部分本科生仅限于实验课和做毕业论文时进行实验研究,缺少实验训练的机会,对广泛提升本科生的就业能力所起的作用也非常有限。因此,如何利用实验教学中心平台,建立合理的面对本科生的开放机制,是实验教学体系改革的重要内容。

三、实验教学改革举措

针对以上实验教学中出现的问题,我们提出了几点改革措施,以期能够促进大学生就业及提高大学生就业质量。

1.构建系统化实验教学体系。为了改善实验教学效果,需要加强高分子材料专业的实验教学体系的系统性。将高分子化学实验、高分子物理实验以及高分子成型加工实验等多门课程有机组合起来,利用不同课程间实验项目的关联性,形成多条跨越不同课程的实验项目链,构建出环环相扣、高度系统化的高分子专业实验教学体系。

例如,聚苯乙烯塑料的制备实验,它可以涵盖三个紧密相连的实验项目。利用高分子化学知识,从苯乙烯单体的悬浮聚合实验开始,获得聚苯乙烯粉体;再利用高分子物理知识,经由GPC凝胶渗透色谱分析所合成的聚苯乙烯的分子量及分子量分布,以确定聚苯乙烯的基本性能;再利用高分子成型加工实验,将聚苯乙烯粉体制成高分子塑料样条,对其拉伸、冲击等性能进行测试。将以上三个实验安排在同一个学期,按顺序依次开展实验,能够加强知识的连贯性,便于学生从整体上理解和掌握高分子材料的专业知识,从而提高学生的专业能力、学习能力和实践能力,为促进就业打下坚实的基础。

2.开展多层次实验教学。积极推行实验课程改革,开展多层次实验教学,降低验证性实验的比例,开设综合性实验,增设设计性实验,可以提升大学生的专业能力和培养创造性思维能力,从而使学生在就业竞争中展现出良好技能。

单一的验证性实验,缺乏对学生综合能力的训练。为了将高分子材料的专业知识有机地串联起来、灵活运用,需要开设一定比例的综合性实验。例如,开设“聚苯胺的制备和导电性测试”这一综合性实验。学生不仅能理解聚合物的结构,还能掌握聚苯胺的合成方法及性能测试方法。通过这一实验,能够把聚合物的“结构”与“性能”两大方面很好地结合起来,即加深了对相关知识的理解,又提高了学生综合运用知识的能力。

单一的验证性实验,只要求学生掌握简单操作,没有充分发挥学生的主观能动性。增加设计性实验,以学生为主、教师指导为辅,给学生发挥潜能提供更大的空间,为提高学生的就业能力奠定扎实的基础。例如,“海藻酸钠溶液的流变性研究”就是一个很好的设计性实验。根据实验任务,学生自己查阅相关文献、设计实验方案并付诸实施。这个过程要求学生动手、动脑、交流、协作,切实得到科学研究的一般逻辑过程训练。设计性实验既提高了学生的主观积极性,又增强了学生分析问题和解决问题的能力。

3.依托科研项目拓展实验教学。我校的高分子材料专业本科生除了实验课和做毕业论文之外,很少从事科研实验。只有极少数同学因为参与大学生创新项目或学科竞赛而进行实验研究。从普遍提高本科生的实践能力角度来看还远远不够,需要学校方面加大对大学生创新项目的支持力度,为更多的学生提供科研实验的机会。

另外,为了提高本科生的科研能力,设立导师专项基金,由导师的课题经费中拨出一部分用于本科生实验。导师重点选拔一些兴趣高、素质好的学生,在大二提前进入实验室学习,参与科研项目,这个措施对提高本科生创新能力和科研能力很有效,有些本科生在本科阶段已经发表了科研论文,有些本科生毕业后就直接进入导师实验室做硕士论文。不过,对于本专业兴趣不高的学生起不到太大作用。

4.建立长效激励机制。为了调动大学生主动进行创新实验的积极性,需要建立长效激励机制。对于创新型实验完成优秀者、完成自主创新项目者、发表科研论文或专利者等取得创新成果的学生给以增加学分的奖励,同时在保研、评奖学金等方面作为重要参考。这一举措可以大大增加大学生参加创新实践活动的机会,提升大学生就业竞争力。

5.完善实验成绩评定办法。受仪器设备条件的限制,学生单人操作的条件不具备,一般采取分组实验的形式,如何保证每个学生都能得到实验操作训练,需要完善实验成绩评定办法。实验报告是实验教学的一个重要环节。透过实验报告可以反应出学生对实验项目的理解和掌握情况。但是,单单依据实验报告评定成绩并不合理。通过课前提问考察学生的预习情况,观察实验过程中学生的操作能力、协作能力,并做好记录,以此作为评定实验成绩的重要依据,更能激发学生参与实验的兴趣,提高学生做实验的主动性。通过完善实验成绩评定办法,可以被迫式加强大学生参与实验的力度,从而提高大学生的实践能力。

四、小结

面对就业市场对高分子材料专业人才提出的越来越高的要求,进行实验教学改革提升本科生的就业能力具有重要的现实意义。本文提出从实验教学体系系统化、开展多层次实验、依托科研项目拓展实验、建立长效激励机制和完成成绩评定办法五个方面进行实验教学改革的建议,以期有效提升本专业大学生的就业能力。

参考文献:

[1]管天球.地方高校本科应用型人才培养模式研究与实践[J].中国高等教育,2008,(15):69.

[2]田仲富,王也,刘晓义.如何提高理科大学生就业能力[J].黑龙江教育・理论与实践,2014,(3);21.

篇3

[关键词]高分子化学、教学实践、教学体会

中图分类号:O63-4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)21-0235-01

近年来,随着科学技术的不断进步和发展,高分子科学与物理、工程、材料、生物、医药以及信息等众多学科知识相互渗透、相互交叉,密不可分。作为高分子材料专业的基础专业课的高分子化学课程,与无机化学、有机化学、物理化学和分析化学并称为“五大化学”,已经被大多数理工科、师范类高校作为化学相关专业学生的必修课或是选修课。它以有机合成为基础,与化工原理、数学等学科紧密联系,其中包含了诸多的概念、反应推理,内容多,抽象难懂、学习难度大,同学们普遍反映较为枯燥,因此如何上好高分子化学这门课,提高同学们的学习兴趣,产生强烈的求知欲,变被动学习为主动学习,是我们教师在课程教学过程中面临的首要问题。针对以上问题,作者经过几年的教学实践、积累和探索,调动了学生的学习积极性,有效的提高了《高分子化学》课程的教学质量,取得了较好的教学效果。

一、注重绪论课的教学

第一堂课通常是老师简单的介绍本课程需要学习的内容以及一些要求后,就迫不及待的开始讲授教学内容,而作为一名讲授高分子化学课的主讲教师,发现高分子化学绪论课对于调动学生学习的积极性和主动性具有非常好的效果,能极大的激发学生学习本课程的兴趣。由于同学们对诺贝尔奖都具有极大的兴趣,首先,以专题形式介绍获得诺贝尔奖的高分子科学家的学术贡献,学习高分子学科的发展史,从而认识科学和科技的进步和发展,从1920年德国Staudinger发表了“ 论聚合 ”的论文,高分子概念的确立;50年代Zigeler和Natta发明配位聚合催化剂,解决了丙烯难以聚合的问题,使石油裂解产物得到充分利用,对化工业的贡献巨大;80年代麦克德尔米德发明导电高分子,直到现在功能高分子得到大力发展。同时,通过举例介绍高分子科学在工业、农业、国防、航空航天、能源、环境、建筑、生物医药以及日常生活中的广泛应用,让学生充分认识到高分子与我们的生活和国民经济的密切关系。如应用可降解的聚乳酸作为手术缝合线,可进行自降解吸收而不必进行拆线;应用在航空航天及国防上的各种特种高分子材料,以及现在我们日用的食品保险膜、塑料袋,所穿的衣服材质涤纶、尼龙和聚酯纤维等全都是高分子材料。使学生清楚的认识到高分子材料与人民的生活、工业生产都是息息相关,从而认识到高分子化学的重要性,极大的激发了学生的学习兴趣。

二、优化教学课程内容

高分子化学是以聚合反应和聚合物化学反应的机理和动力学为主线,主要包括高分子的基本概念、聚合物分类、逐步聚合、自由基聚合以及离子聚合方法等主要内容。在教学中,由于课时以及一些客观原因,不可能对全部的内容进行详细的讲解,因此需对高分子化学的课程内容进行调整、重组和优化,更好的完善教学内容体系。首先,保证基本原理、基本概念的讲解,其中,对传统经典的高分子理论即:高分子的基本概念、逐步聚合、自由基聚合以及自由基共聚进行重点讲解。例如,在讲授自由基聚合的时候,需重点讲授聚合机理和热力学、聚合速率及动力学和聚合度及其分布等内容,其中的阻聚、缓聚等内容作简单介绍就可。同时在授课过程中不拘泥于教材内容的排序,注重对各知识点进行重组和精炼,兼顾高分子化学最新的科技进展,适当增加最新的研究成果和研究热点的教学比例:如活性自由基聚合、ATRP聚合、RAFT聚合、生物医用高分子、超支化高分子、自组装高分子等内容的讲解,开阔学生的知识视野,从而提高学生的学习兴趣和主观能动性;做到重点突出,主次分明,在有限的学时分配中提高教学效率,改善教学效果。

三、教学方式的多样化

高分子化学有“ 五多” 的特点: 内容多、概念多、头绪多、关系多、数学推导多。由于高分子化学很多抽象的概念和理论,如果都是采取以老师在台上从头讲到尾的“填鸭”式教学方式,学生听课感觉枯燥,凭空想像难以理解。因而在讲课方式上采取形式的多样化来激发学生的学习兴趣:一、运用多媒体中图片、文字、声音和动画等方式来辅助教学,使一些抽象难以理解的概念形象、直观,生动、具体化,让学生易于理解和学习,从而提高教学效果;二、有意识地运用互动式教学,避免照本宣科,像有些认知性的章节采取让学生分成小组,课下一起准备PPT,课上让小组派代表来讲课;讲解公式推导的时候,让学生参与进来,和老师一起推导演算;激发学生参与教学的积极性,拉近老师与学生的距离,活跃课堂气氛,激发学生学习的兴趣,提高高分子化学的教学质量;除此之外,邀请本校从事高分子方向研究的老师来给学生就高分子科研的最新进展与动态做专题报告;三、以信息技术的迅猛发展为代表的网络时代已经来临,因此互连网技术在教学中的积极运用有着非比寻常的意义。因此,教师可以充分利用互联网工具,将电子教案、教学课件在校内的教学论坛上,通过高度的资源共享,让学生能随时查阅学习,发挥网络辅助教学快捷的优点。与此同时,授课教师将自己的电子邮件和QQ号公布给学生,当学生学习上碰到问题和困难时能及时快捷的与教师进行沟通交流,从而促进教学效果,调动学生学习的主动性和积极性。

四、教师自身专业知识水平的提高

作为一名主讲教师,在这科技进步日新月异的时代,一个老师要想使自己的专业知识不陈腐,能跟上科技的脚步,在课堂上能多给学生传授一些关于本专业的前沿知识和最新进展,激发学生的学习兴趣,自身的专业知识层次水平不断提升对于保证上课的质量是至关重要的。因而主讲教师可以从下面几个方面提高自己: 首先在上课之后需要多读专业文献,跟踪最新科研进展,把一些研究热点和前沿介绍给学生,利用学生对科研前沿的兴趣和热情来促进教学。同时,将本学院老师的科研研究工作或自身科研研究内容和最新进展与课程内容有机结合,如讲授聚合方法的时候,本人就自己的研究方向 “应用ATRP或RAFT可控聚合方法,合成一系列分子量可控的用于癌症治疗的功能性生物医用高分子材料” 拿到课堂上和学生讨论,进一步加强学生对 “活性可控高分子聚合“的理解,激发学生学习的积极性和科研热情;第二,教师同时需要多参加以促进科学发展、学术交流、课题研究等学术性话题为主题的学术会议;如每两年一度的高分子年会,了解高分子各领域的最新的研究动态,开阔眼界;并且现在每届高分子年会都有”关于高分子教育与学科发展的分会”主题,做报告的是高分子界的一些大牛和大家,对启发我们的教学和研究有非常大的帮助;除此之外,我们还需要多听一些名家名师的讲课,学习名家名师的讲课方法,找出差距,提高自身的教学水平。

作为一名在一线教学的任课教师,面对一群头脑活跃、求知率强、渴望新鲜事物的年轻大学生,我们在教学上需要不断的学习进步,推陈出新,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新意识和创新能力,为培养优秀的创新人才不懈努力。

参考文献:

[1] 潘祖仁.高分子化学.第5版.北京:化学工业出版社,2011.

[2] 王槐三. 寇晓康.《高分子化学教程》[M]. 北京: 科学出版社,2002.

[3] 王国建.高分子通报,2012,(11):97-100.

篇4

论文关键词:专题性教学 实验模式 高分子专业 实验能力

论文摘要:专题性教学是一种全新的寓实验教学于科学研究之中的实验课程教学模式。它从生产实践选择研究专题,并建立专题实验课组,改革实验教学方法和考核手段,将多门专业课的实验有机地结合统一。实践证明.专题性教学应用于高分子材料专业实验课中是可行的,它改变了陈旧的实验教学模式,对于推动高等教育向产、学、研方向发展具有良好的效果。

1引言

实验教学作为高校培养人才的重要环节,对提高学生的创新能力和实践能力以及人格品质的培养具有理论教学不可替代的重要作用。实验教学的主要任务是:①增加学生的感性认识,有利于学生接受和理解所学知识;②理论联系实际,通过实验巩固和加深所学知识;③培养学生的实验技能和观察、分析、判断及处理问题的综合能力。我国高校一直以上述目的为任务进行实验教学活动,但是在实行过程中向前两项倾斜,从而导致大学毕业生普遍缺乏创造性思维、工作适应期较长,难以满足新时期应用型、创新型人才培养的要求。为改变上述状况,使大学生在有限的大学学习期间获得较强的观察问题、分析问题,以及运用所学知识处理和解决问题的能力,我院高分子材料系经过多年的专业教学实践,结合专业培养目标及校外专业实习基地(企业)急需解决的生产技术问题,探索出一种全新的寓实验教学与科学研究之中的实验课程教学模式——专题性教学模式。该教学模式有效地实现了专业实验教学目标,收到了良好的实践效果。

2专题性教学的内涵及应用

2.1专题性教学的内涵

专题性教学是指教师从专业培养目标着眼,结合教学实验现状,精选实验教学专题,学生在教师的指导下完成实验学习任务的教学形式。其主要内容就是以专业体系理论为基础,结合实验、实训内容及企业生产需求提出研究专题,创设一种类似科学研究的情境,指导学生围绕拟定专题,查阅书籍及文献资料,拟定实验方案,进行实验,完成专题研究。专题性教学的目的是要改变学生的学习方式,强调一种主动研究式的实验学习过程,培养学生的创新精神和实践能力,从而使学生在研究过程中主动地获取知识,提高技能,并应用知识来解决实际问题。

2.2专题性教学在专业实验课中的应用

实验教学的改革不是简单的教学方法上的改变,而是整个实验教学体系的改革。根据“高分子材料与工程专业”实验课程教学的培养目标,精选实验课题,以所选专题作为主线和载体,贯穿于“高分子材料与工程专业”实验课程中,以保证教学体系的完整。

(1)精选实验课专题。经过专业教师到我系校外实习基地及相关高分子材料企业进行调研,近几年来先后选择了如下专题性实验专题:①木粉填充聚丙烯的研究;②无卤阻燃塑料的研究;③纳米金刚石添加在塑料中的应用。教师精选好实验课题后,于专业课开设前的上一学期下达给学生,并结合学生的实际为学生开设“文献检索”选修课。学生根据自己所选课题,利用业余时间查阅资料,撰写实验课题综述,并于专业课开设学期初提交给教师。

(2)统一规,建立专题实验课组。根据高分子材料与工程专业实验课整体改革方案,整合多门专业课“高分子材料与助剂”、“塑料配方设计”、“塑料成型设备”、“塑料成型工艺”、“高分子性能测试”的实验教学内容,建立3个专题实验课组。合理安排实验时问,由各实验课负责人集体讨论核定每门实验课在该专题中应当承担的教学内容,在此基础上各实验课负责人再分别就各自承担的内容进行实验规划,做到每一个专题实验都要有明确、合理、全面的设计思想。各实验课负责人根据各自所承担的教学内容构建专题实验课组。

“高分子材料与助剂”、“塑料配方设计”实验课为一实验课组,主要根据材料的结构及性能的关系、材料的选用和塑料配方设计的基本原则,对专题材料进行选料及各种配方设计,制定出多套实验配方方案。如2004级“高分子材料与工程”专业的学生选择木粉填充聚丙烯课题组,其设计的几个配方中,充分考虑木粉与聚丙烯的极性差异大、相容性差等问题,配方中填加各种份额的接枝材料、相容剂,考虑易于成型加工、增强等方面的问题,配方中填加不同份额的增强剂、内外剂等。尤其在木粉的添加量、粒径方面作了研究。在无卤阻燃材料的研制配方中,选用氢氧化镁、氢氧化铝、红磷等无卤阻燃剂及具有阻燃性能的添加剂对低密度聚乙烯(LDPE)进行阻燃性能的研究,以及对树脂的力学能和加工性能影响的研究。

“塑料成型设备”、“塑料成型工艺”2门实验课为同一实验课组,主要研究同一配方下,选用不同的成型加工设备以及不同的加工工艺条件对材料性能产生的影响,制出标准样件。在实验过程中,随时都有不可遇见的问题出现。每当出现问题时,引导学生找出问题、分析原因、通过进一步查阅资料、提出解决问题的办法、修改工艺参数,而后再进行实验,反复数次,最后加工出较为理想的材料,以便对材料进行性能测试。

“高分子性能测试”课为另一课组,综合分析检测各实验课组的各种材料样件的有关性能。综合评价各种配方、各种工艺条件下制备的材料是否符合社会生产需求。这样以精选的研究专题为载体,把相关的实验知识、实验技术和实验方法有机地串连起来,使学生较早体验参加科研和创新活动的乐趣。

(3)改革教学方法和考核手段。在专题性专业实验中,摆在学生面前的是一些有待解决的实际问题,学生没有现成的书本照办,学生主动参与的意识较强,但也显得不知所措。教师要加强引导,使学生去掉急于求成的心理,认识到专题性专业实验课题并非1节课、1本书、1门专业课和1种学习方式就能完成的,要注意把长期学习的各门课程知识形成体系。注意对所学知识综合运用的训练,引导学生分析有待解决的问题,根据专业基础理论,查阅有关文献资料,进行整理,提出解决问题的方案,这种寓实验教学于科学研究之中的专题性实验课教学模式,完全改变了以往专业实验教学主要以训练基本技能为主,实验课的内容比较孤立、陈旧,也改变了以往按课程进行各自的专业实验,其内容不可避免地会相互重复,导致有限的实验经费不能最大限度地发挥作用的弊端。对专题性实验教学的部分内容,我们采用开放式管理模式,学生在一定的时间范围内根据实验内容、自己的学习计划和实验室开放的时间自由选择做实验的时间。

专题性专业实验课的考核内容主要包括:课题资料的查找、课题综述的撰写、开题报告的撰写、实验的准备、实验的设计、技能的基本操作、实验结果、实验报告、以及毕业论文等诸方面。考核的视角不仅注重结果,而更重视过程。在成绩评定上实行“两紧”,①开题报告的答辩从紧,要求学生对查阅资料进行综述,讲清实验配方及选用工艺条件的依据;②实验所用大型设备的使用技能要求从紧,严格规范按照操作程序操纵大型设备。

3应用于专业实验课教学的意义

2004级学生就将专题型教学应用于专业实验课教学,实践证明:专题性教学由于内容新、措施完善、体系设计科学合理,从而取得了较大的成功。受到了学生的广泛欢迎。

(1)实验课体系科学合理。专题性教学模式将多门专业实验课,统一规划整合,并有机地结合统一,使学生将各门专业课程知识融会贯通,自成体系。更全面而系统地掌握本专业的知识和实验技能,良好地训练学生综合运用所学知识的能力。也符合人们认识问题内在的规律性、系统性和完整性。并有效地避免了各学科实验的重复和浪费,使有限的教学实验经费最大限度地发挥作用。

(2)培养学生综合能力。在专题性教学中,每一个专题都从查阅相关资料开始,基本按照科研流程进行;而选题又多来自企业生产的需求,其内容新,科学体系合理,完成这样的专题,既训练学生的认知能力也提高了学生的实验技术技能,培养了学生分析、解决问题的能力。也易于激发和调动学生的学习兴趣、积极性和创新意识。

(3)注重实验全过程。由于每一专题是贯穿于学生在学校一年半的专业课实验教学中,学生集实验知识、实验技术和实验方法的训练为一体,不单重视结果,更注重过程。以渗透式的方式培养学生的科学素质,这些素质包括敢于怀疑、敢于创新和不追求功利的精神,实事求是的科学态度和规范严谨的科学方法。

(4)与生产实际相结合。专题性教学不是单纯的为教而教,它是在引导学生进行科学实验的同时,帮助企业解决生产中的实际问题,直接为社会生产服务,体现了它的服务性。

(5)提前进入毕业设计。将专题性教学实验课题与学生“毕业论文”课题嫁接,较早地引导学生撰写课题综述、开题报告,创造条件使学生参加科研活动,将毕业论文(设计)工作前移与专业课实验融合贯通这对于解决困饶学生撰写“毕业论文”(毕业设计)无从下手等问题也开辟了一条有效的途径。

因此,专题性教学在夯实学生理论基础、增加学生实践经验、培养学生科研能力和解决实际问题的能力推动高等教育向产、学、研方向发展,以及理论结合实际等方面都有着十分重要的意义。

篇5

关键词:认识实习;实习基地;实习方式

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)06-0176-03

在提倡素质教育的今天,着力提高劳动者素质,无疑在今后相当长的一段时期内,是我国教育优先发展的战略和重点之一。要提高高等院校毕业生的综合素质与技能,使其具有社会就业适应性和就业弹性,就必须在教育的各个环节中注重学生三大能力――创新能力、社会适应能力和实践能力的培养。学生能力的培养渗透在教学、实验、实习和毕业设计等各个环节,每一环节的作用都不容忽视和取代。高等院校学生不仅要掌握扎实的理论知识,还必须有较强的工作能力,尤其是实践动手能力。目前各大院校越来越重视学生能力的培养,努力缩小理论与实践的差距。[1]实践教学是高等院校培养人才必不可少的实践环节,是整个教学计划中的有机组成部分,其中认识实习是通过现场了解和认识化工等工业产品的生产过程,增强对化工生产过程的感性认识,建立初步的工程观念。通过对各生产加工过程的基本原理、操作过程及典型设备的类型、结构、特性等的认识和了解,为学习《化工原理》、《高分子物理》、《高分子化学》、《聚合物成型加工原理》等专业基础课及专业课打下良好基础。

一、认识实习地点的改进及建立稳定的实践教学基地

自2000年学院开始招收高分子材料与工程专业学生以来,本专业学生一直和化工专业学生一起在新疆化肥厂和天山塑料厂进行认识实习。新疆化肥厂是以天然气为原料生产氨和尿素,有所有化工单元操作及相关设备,在该厂进行认识实习对学生了解化工等工业产品的生产过程,增强对化工生产过程的感性认识,建立初步的工程观念及学习《化工原理》等课程有较大帮助。而天山塑料厂只进行聚合物成型加工,并且产品种类单一(主要是挤出和吹塑制品),不能满足本专业学生了解聚合物材料整个生产过程的要求。于是,从2009年开始,便将本专业学生的认识实习安排到新疆屯河聚酯有限责任公司,该厂生产范围不仅包括聚酯的合成,而且包括各种化工单元操作及设备,对本专业学生学习《化工原理》、《高分子物理》、《高分子化学》等课程有很大的帮助。同时,学生还可以参观建在该厂周围的节水灌溉生产厂和屯河聚氯乙烯型材厂。它们主要生产PVC塑料门窗、滴灌材料及聚乙烯管,拥有先进的成型设备和工艺。对该厂的参观,使得学生对聚合物成型加工等过程有了初步了解,并对《聚合物成型加工原理》等专业课的学习打下了良好的基础。新疆屯河聚酯有限责任公司拥有2条8000吨/年的间歇聚合生产线、2条1.4万吨/年的半连续聚合生产线、1条德国AQUAFIL公司5万吨/年连续聚合生产线和1条意大利SINCO公司的5万吨/年连续固相增粘生产线,均为PET树脂专用生产装置,生产技术先进,具备年生产加工11万吨多功能、差别化PET树脂的能力,是西北乃至中亚地区规模最大、品种最多、技术含量以及档次高的多功能差别化聚酯生产企业。基于这些特点,在2008年11月新疆大学化学化工学院与新疆屯河聚酯有限责任公司签了长期的实践教学实习基地及共同开发研究协议。此外学院选择了疆内的一些厂风好、设备工艺、科技水平、管理水平较高,优势和学生动手操作、有利于发挥学生创造能力的大中小型企事业单位,我院以化工工艺、高分子材料、化工机械等专业为主与中石油乌鲁木齐石化公司、新山子石化公司、新疆石河子天业等企业建立了长期稳定的校外实践教学基地。这是自行解决目前实习教学难以安排行之有效的途径,也是加强实习工作的计划性,减少盲目性,稳定实习内容,保证实践教学质量的重要措施。[2-3]

二、改进认识实习方式,提高认识实习效果

为了与生产和实际操作接轨,拟采取“理论讲解――现场实地实习”的理论与实践相结合的模式,一方面从理论上详细剖析过程,从而使理论有效地指导实践;另一方面从实践上升到理论,使实践强化了理论。为此,首先学生要接受必要的安全教育和安全常识;其次对高分子化学和物理基本知识由专业技术人员予以讲解;然后由公司专门技师对最先进,最前沿的CP,SSP工艺进行详细讲解。工艺流程是生产的生命线,也是实践操作的重要环节,对过程中的装置特点,反应机理必须加强认识,所以有必要对化工单元操作化工设备,如泵、塔、反应器、传热器换热器、蒸发器等设备结构及工作原理细致了解才更利于熟练进行操作及生产控制;其次,对化工仪表自动化及电气控制有必要掌握,收集生产中重要参数,为生产控制调整服务,所以,实习过程中必须对控制仪表有所了解;最后,对产品的化验分析,是理论性很强的环节。众所周知,质量是企业的生命,所有的指标均反映了生产过程的好坏,应该及时反馈到生产线,从而有效地调节生产。因此,化验分析也是我们实习的一项重要内容,也是了解高分子材料性能与结构之间的关系环节。

为在实习中从传统抽象的纸上谈兵到具体的可触可及的参与,我院与厂方一起制作了描述该厂合成工艺过程、原理及化工单元操作和设备结构的认识实习多媒体课件,编写了与多媒体课件配套的“化工单元操作”、“聚酯合成工艺”等实习参考资料,整个理论讲解过程采用多媒体授课,必要时配以重点剖析(如聚合物结构,反应机理),在现场又进行了仿真操作,故障模拟排除,真正地实施了一种“理论―实践相结合,手把手,一对一”的现场指导模式,合理新颖的安排使实习学生真正感到学有所用,着实提高了认识实习的效果。

三、完善实习相关资料,是保证实习顺利完成和实习质量的前提

实习资料是实习实施、实习指导与实习评价的依据,也是保证实习顺利完成和实习质量的前提。实习资料应包括实纲、计划安排、指导书、任务书、教师指导规范、实习考核及培训协议等方面。为了使学生尽快进入实习生的角色,除了要有实纲及进行实习动员和入厂教育外,还应结合实习岗位情况编写实习讲义,详细介绍与现场有关的理论知识,着重介绍从理论到实际的过程,让学生对工艺流程先有一般性的了解,再附上思考题,使学生一下厂或上机就能有针对性地进行学习;还应编写实习任务书和实习指导书,明确提出实习期间的主要任务,为了使学生真正全面了解每个工段的工艺流程、工艺设备、单元操作过程、条件与控制,还需有实习计划和提出相应的要求。有了这些文件,就可以克服实习工作的盲目性、随意性。[4]以往实习资料不够全面,因此,在原有的工作基础上,根据实际情况,我们进行了修订完善,特别是改进认识实习地点后,与厂方一起制作了描述该厂合成工艺过程、原理及化工单元操作和设备结构的认识实习多媒体课件,编写了与多媒体课件配套的“化工单元操作”、“聚酯合成工艺”实习参考资料及化工单元操作、聚酯合成工艺的思考题,形成了一整套认识实习的文件,使之规范化,并将所有资料编印成册发放到每位指导教师和实习学生的手上,保证了实习的指导与实习的顺利进行。

四、实习考核的综合评定及效果

实习考核的量化有助于提高学生对实习每一阶段的重视程度、有助于提高实习效果和实习安全,同时提高了实习指导老师的责任心和参与实习的程度。我们主要以实习表现(对要求了解掌握的内容的熟知程度、理论联系实际的能力、遵守实习厂各规章制度情况、遵守实习纪律,服从厂方和指导老师的安排管理、按规定时间准时上下班情况),现场作业、实习日记和认识实习报告的按时完成与质量情况,认识实习现场口试成绩等几项内容进行考核评定。实习考核综合成绩中现场口试占40%,实习报告占30%,实习表现占30%。实习考核的评定方法要在实习动员大会上要介绍和详细讲解。

2003-2008年,我们在新疆化肥厂和天山塑料厂,分别指导高分子材料与工程专业6个汉族班和6个民族班的认识实习实践教学,由于与化工专业和化机专业班一起去,参加实习学生多,指导老师少,影响了总体实习效果和实习成绩,同时增加了评定实习成绩的工作量。而且,对本专业学生了解和学习后续专业课也没有太大的帮助。2009年、2010年、2011年分别指导高分子材料与工程专业2007-1班、2006-2班和2008-1班、2007-2班,2009-1班、2008-2班在新疆屯河聚酯有限责任公司的认识实习,经过三届学生实习的实践与逐步改革完善,我们对认识实习改革与建设工作进行了系统的评价,总的来讲实习效果较以前有了很大的提高。调查问卷结果反映,有99%的学生认为实习地点、实习方式非常适合学习、了解化工单元操作和专业知识;90%的学生认为实习期间见到的动态及静态的工艺流程和化工设备图,对学习专业基础课有很大的帮助;87%的学生认为实践活动形式新、容易接受,能够产生兴趣。

参考文献:

[1]李青山,等.燕山大学高分子材料专业实习基地建设与指导模式探讨[J].教学研究,2012,35(6).

[2]罗卫华,等.高分子材料与工程专业实习教学的现状与对策[J].广东化工,2012,(18).

篇6

论文关键词:材料化学专业实验,实验教学,探索

 

材料化学是一个理工结合、学科交叉的新兴学科,在信息、能源、环境、航天等前沿科学领域起到越来越重要的作用。目前, 许多高校设置了材料化学专业实验, 我们根据我校办学经验和实际条件,并结合苏州经济社会发展对人才的需求,建立了与之相适应的培养目标及专业实验内容。为了让学生了解先进的材料合成与制备方法,掌握高技术材料性能的最佳测试技术,具体设置了材料合成与加工和材料性能测试相结合的专业实验教学大纲[1-2]。本文结合我们的教学实践过程,谈一下材料化学专业实验教学过程中的一些做法和体会。

重视实验室建设,保证教学质量。实验室建设主要包括两个方面,硬件条件和软件条件。具体的说,硬件条件包括实验室基础设施建设,实验仪器和大型设备的购置等等;软件条件包括实验教学大纲制定优化,教师队伍思想道德素质,教育教学能力等方面的建设。具备优良的实验室硬件条件和优秀的教师队伍是保证教学质量的必要条件。

1.实验室硬件条件建设

必要的基础设施和优良的实验条件,是顺利开展实验课程,保障实验室安全的先决条件。我校材料化学专业的实验室面积达到500 m2,实验室分为材料合成实验室和材料性能测试实验室两部分,主要承担了材料化学专业的专业实验和本科毕业论文等教学任务。

随着现代化仪器技术的高速发展化学论文,培养掌握现代化测试技术的人才是社会发展的迫切需要。为此,我校花大力气引进了一大批与材料化学专业有关的先进测试仪器,并为材料化学专业开设了现代分析与测试实验课程,主要目的是引导学生全面熟悉和系统掌握测试材料的常规科研方法,包括红外光谱、紫外分光光度计、荧光分光光度计、热分析仪、比表面仪、纳米粒度仪、电化学分析仪等仪器多种测试方法的介绍和使用,这些仪器偏向于基础化学性质研究,它有助于学生掌握材料的各项微观性能。

同时,我们还开设了用于研究材料电学、硬度、力学等性质测试的实验。实验仪器包含了纳米Zeta电位测试仪、体积电阻测试仪、简支梁试验机、布氏硬度计、电热平板硫化机、单螺杆挤出机、桌型老化试验机、氧指数仪等大型仪器。学生在学校里熟悉了这些仪器的操作和使用以后,我们还会积极联系一些相关的单位,引导学生到企业进行相关的实习操作,使学生能够将学到的理论知识和具体实际相结合。

2.实验室软件条件建设

软件条件建设的主要摘要对教学内容深入了解,合理组织编排,采用合适的教育教学手段,与同学多做交流,不断总结教学过程中发现的优缺点,找到最佳的传授知识手段。

2.1 紧跟专业方向特色,制定实验教学大纲

材料化学专业实验从大三开始开设,此时学生以及通过前两年的基础实验课程的学习掌握了实验的基本操作技术,更容易接受一些较为专业,相对复杂的实验项目,同时也要紧跟材料化学专业的专业方向特色,这就成了我们在制定实验教学大纲时的宗旨。

我校的材料化学的专业实验分为高分子与无机两个方向论文格式。我们根据理论课与实验课相衔接的原则,通过开设一些与高分子物理,高分子化学,无机功能材料等课程相关的典型高分子和无机材料合成实验、性能表征及加工修饰实验,加大对学生动手能力的培养力度,使他们对高分子材料研究领域有更深一步的体会,对高分子材料制备工艺、组成、结构与性能之间的相互关系及其规律有更加明确和深刻的认识。

2.2 精心选择实验,合理编排顺序

我校根据材料化学的专业背景和培养目标,对材料化学高分子方向的实验总共安排8个实验,其中6个为必修实验,2个选修实验从教学大纲中的14个实验中根据实验需要选取。8个实验中有材料的合成实验,也有材料性能加工测试实验化学论文,安排实验顺序时我们依据连贯性的原则,尽量使两个甚至三个实验能够串联起来,形成一条链,例如,我们通过“聚乙烯醇缩甲醛(PVF)胶黏剂的制备及性能测定”这个综合性实验,学生可以掌握聚乙烯醇与甲醛在酸性条件下发生缩合反应的基本原理,以及缩合反应的具体实验技术,最后收集到的产物我们可以作为下一个实验“GPC法测定聚合物分子量及分子量分布”的一个辅助测试原材料,学生可以进一步了解凝胶渗透色谱的基本原理,掌握GPC法测定聚合物分子量及分子量分布的实验技术及数据处理。这样的实验安排有利于将各自独立的单个实验有效的串联起来,增加实验的综合性,更加有利于学生以后从事科学研究思路的培养,提高学生分析、解决问题的能力。

2.3严格考核制度,提高学习效果

只有严格要求学生,规范考核制度,才能有效的提高学生的学习效果和学习积极性。我们的教学与考核方式采取实验预习报告、实验操作技能和实验报告综合评价的办法,即实验前,试验中,试验后这样一个办法。实验总成绩采用百分制记分,预习报告占总成绩的30 %,实验操作技能考核占总成绩的30 %,实验报告占总成绩的40 %。只有严格要求学生写实验预习报告,他们才会去查阅本实验相关的文献资料,对实验机理、实验步骤有相当程度的熟悉和了解,尤其对于一些设计性实验,会对实验的设计方案有更多更好的想法与思路,同时也增加了学生做实验的乐趣性。在实验的进行过程中,老师对实验的过程进行指导和监督,对学生提问,考核学生对实验的认识与理解程度,并予以打分。最后,实验报告综合反映了学生对实验的理解,数据处理等的完成情况化学论文,也是评价学生学习效果的一个重要因素。

2.4 加强师资队伍建设,提高教师素质

具备一只优秀的教师队伍是保障本科教学质量的基础和前提。我校材料化学专业实验指导教师和实验专职教师共计5人,其中教授2人,博士3人,硕士2人,已经形成了一支年龄、学历结构较为合理的实验教学队伍。实验专职教师实行坐班制,负责实验室相关仪器的日常管理和养护工作,根据实验教学大纲安排实验教学进程表。我们严格要求实验教师认真备课,每个实验项目开始前都要做预实验,对实验中可能出现的各种现象和各种注意点都记录下来,对于一些实际的样品,测出准确的数据,做到心中有数。实验教师在实验指导过程中要充分调动学生的积极性,激发学生的潜能。激发学生的潜能可以有很多方法,比如说改进实验方法,改变原料配比,改变模具形状,改变测量方式等等,都是很好的尝试[3]。教师的业务水平直接影响到实际的教学效果,所以教师在平时的教学过程中要注重积累,努力提高自身各方面素质。

3. 结语

通过材料化学专业实验的教学实践与探索,我们认识到只有努力加强实验室各方面条件的建设,在教学过程中不断培养学生的兴趣和分析、解决问题的能力,挖掘学生潜能,使学生的综合素质得到提高,从而发挥最佳的教学效果。

参考文献

[1]王秀华,刘莉,阙荣辉.材料化学专业实验教学中学生创新能力的培养.科技信息[J], 2010, 20: 443

[2]陈桂华,闫瑞强.材料化学专业实验教学研究.洛阳师范学院学报[J], 2009, 28(2): 150-151

[3]付一政,李迎春,刘亚清等.高分子材料与工程综合实验教学探索与实践[J ]. 太原科技, 2008 , (3) : 90-91

篇7

1.1教学理念上,注重调动学生自身主动性

应用型人才培养的教学理念要求在继承传统教学优势的基础上,大力创新教育观念,坚持以学生为本,调动学生主动性[3]。作为一门实践教学活动,高分子化学实验教学要取得良好的教学效果,必然要更新教学理念。在应用型人才培养定位下,我们确立了以学生为中心地位,尊重学生意愿,充分发挥学生能动性、积极性和创新性的教学理念。在教学过程中,让学生占据课堂的主导地位,将教师的被动教变为学生的主动学,教师定位于学生实验的组织者。教师的主要作用不是讲解,而是组织学生主动思考、动手实验。课堂上,教师不再用权威性的语言告诉学生,什么时候准备实验,选择什么样的试剂,而是把自己融入学生中,和学生一起讨论和思考,学生由被动转为主动,成为实验教学的中心。鼓励学生自己制定标准,自己确定实验步骤,允许按自己设计的预习报告进行实验,如实记录实验现象和实验数据,自己分析实验过程中存在的问题及解决办法。实验结束,鼓励学生自己点评,交流实验过程,总结成功经验,分析失败原因。

1.2在教学载体上,为学生提供充实的实验材料

在教学过程中,教师工作的重点是为学生提供大量的学习资源,使学生处于一种可以选择的、能满足他们需求的自由实验环境。通过开发《高分子化学实验》课件增设多媒体教学内容,将实验项目、基本仪器操作使用等制作课件,并将课程资料上网,学生直接申请下载、预约实验。通过多媒体实验演示,让学生在较短的时间内,直观的掌握更多的实验内容,节省了课堂时间,提高了授课的实效性,为学生的个性培养和自主学习创造了有利的条件。学生也可自行拟定设计课题,学生自己查阅资料,预约教师进入实验室进行指导。对学生自己设计的或自带课题的实验,只要所设计的实验方案合理、实验条件许可,就允许进入实验室开展实验,让学生成为实验的主人。上述课程改革,《高分子化学实验》课程已被评为校级精品课程。另一方面,逐渐开放实验室和仪器设备。常用的玻璃仪器由学生自己保管。大型仪器,如红外光谱、元素分析、激光粒径测定仪、X射线衍射仪、扫描电镜等为学生全部免费开放,学生通过提前预约,可对实验中制备的化合物随时进行分析表征。

1.3改革教学内容,增设综合性和设计性实验

为了增强学生的实践能力和独立思考能力,在教学中注重理论与实践相结合,结合高分子化学的基本问题,将科研成果转化为可供学生实验的教学内容改革教学内容,重新编写《高分子化学实验》教学大纲和实验指导书,删除了部分内容陈旧的验证性和基础性实验,增设综合性、探索性和设计性实验,确保实验教学内容的先进性、新颖性。通过精选实验内容使学生加深对所学理论知识的认识,了解高分子化学领域的飞速发展和高分子材料在人们的日常生活和高科技领域中的应用,为学生将来走向工作岗位奠定基础。在教学内容上,不设置标准答案,挑选应用性和综合性强的实验。将传统的单纯“灌注式”理论教学转变为"教学-文献查找-文献综述-汇报交流-自主实验"的多环节、多方式、互动性、研究性、开放式教学。如实验内容上增选“聚乙烯醇的缩醛化制备胶水”的实验。此实验应用性很强,让学生通过实验亲身感受高分子化学的重要意义和实用价值,增强学生实际动手能力。学生在实验中表现出浓烈的兴趣,相互之间探讨实验的工艺过程和应该注意的事项,对制备的胶水质量互相比较并查找原因,收到了良好的教学效果。在"苯乙烯分散聚合的实验"中,对同一单体选用不同的分散剂,包括有机分散剂、无机分散剂及复合分散剂。通过改变引发剂用量、搅拌速度等,使不同组的学生在不同的聚合条件下进行实验,然后将实验结果进行比较、讨论和总结。对于设计性和研究性实验,教师提前一周告知实验内容,提供部分参考目录,供学生查阅。学生自己设计出可行性的实验方案,经教师批准后进行实验。目前已开设的设计性和研究性实验都是以高分子领域中的最新研究成果并结合本院教师的科研项目与科研经验开设的,如"温度和pH值敏感性水凝胶的制备及对药物的释放性能"、"无皂乳液聚合制备核-壳结构聚合物"等。设计性和研究性实验的开设,能够充分调动学生的学习积极性,发挥学生的主观能动性。使学生把自己所学的理论知识、书面知识和科学研究紧密相结合,提高了学生对于科学研究的认识,同时激发和促进了学生的科研兴趣。

1.4考核方式上,采取组合式考核,提高实验教学效果

实验考核是实验教学的重要环节,是激励学生学习和巩固知识、检查教学效果、改革教学方法的重要手段。多年来,我校沿袭的高分子化学实验考核办法是实验报告和期末理论笔试各占50%。该考核方法导致学生对实验预习、实验操作重视程度不够,考试前死记理论知识,综合实践能力薄弱。在应用型型人才培养的要求下,我们改革了传统的实验考核方法,建立了平时成绩、实验操作考核和笔试相结合的新型考核模式,使实验课的考核和评价能够更加科学化和合理化。在高分子化学实验的考核过程中,采取平时考核和实验考试考核相结合的办法。平时考核侧重于对学生平时学习情况的评价,包括实验预习、实验操作、实验记录、实验报告等内容。实验考试考核既要考查学生的实验基本操作和综合运用能力又要检验学生掌握的理论知识。考试之前教师设定合理的考核内容,包括在规定时间内完成一个完整的实验和理论抽查。实验考试时,将学生每4~5人一组进行分批考试,通过考察学生的基本实验操作,实验方案、仪器安装、结果处理以及产品质量等,考查学生掌握实验技能情况。实验结束后,教师根据实验过程的条理性、实验操作情况以及实验结果对学生实验考试进行评分。操作考试结束后,针对实验过程中的理论知识随机抽查3~5个简答题,考察学生对知识的掌握情况。通过平时考核和实验考试考核相结合的方式,能科学有效地对学生进行学习效果评定,提高学生学习的积极性。

2结语

篇8

关键词:OLED;发展现状;趋势展望;显示;照明

中图分类号:TN312+.8文献标识码:B

The Development Status & Trend of Global OLED Industry

ZHANG Jun-jie, YANG Zhu

(State Key Laboratory of Optical Communication Technologies and Networks

Wuhan Research Institute of Posts and Telecommunications, Wuhan Hubei 430074, China)

Abstract:The development of display technology and OLED industry chain were briefly introduced. The status, market prospects and technological development of the OLED display and lighting industries were described in detail. Moreover, the current problems of China's OLED industry and OLED's future development trend were summarized and predicted. Finally the suggestions for the development of china's OLED industry were proposed.

Keywords:OLED; development status; development trend; display; lighting

引 言

OLED具有全固态、主动发光、高对比度、超薄、低功耗、无视角限制、响应速度快、工作范围宽、易于实现柔性显示和3D显示等诸多优点,将成为未来20年最具“钱景”的新型显示技术。同时,由于OLED具有可大面积成膜、功耗低以及其它优良特性,因此还是一种理想的平面光源,在未来的节能环保型照明领域也具有广泛的应用前景。

1OLED概述

1.1 显示技术发展

进入21世纪,人们需要性能更好、更能符合未来生活需求的新一代平板显示器,以迎接所谓的“4C”,即计算机(computer)、通信(communication)、消费电子(consumer electronics)、汽车电子(car electronics)以及“3G”时代。尤其未来的趋势是要在轻巧的柔性体上输送大量的信息和影像,而现今的平板显示器显然已不符合需求[1]。

显示技术在经历了CRT、LCD、PDP技术之后,正向大面积、超薄、低成本、柔性等方面发展。OLED因自身多项优点,符合未来平板显示技术的发展方向。显示技术发展历程如图1所示。因此,有专家称二十一世纪最有“钱景”的产业,就是拥有“梦幻显示器”之称的“OLED”。

1.2 OLED产业链构成

根据OLED的技术原理和制备工艺,通常把OLED产业链划分为四个主要部分:设备供应、材料供应、驱动模块开发与供应、面板和器件供应以及下游用户,如图2所示。

全球OLED主要设备生产厂商有Tokki、ULVAC、Aixtron、Litrex、OTB、MicroFab、Doo San、Seiko Epson、Sunic等,表1所示为量产级和研发/试生产级OLED蒸镀设备供应商情况。目前国内只有少数厂家进行OLED生产设备的研发,广东省和东莞市财政共出资3亿元支持东莞宏威数码机械有限公司和广东有机发光显示(OLED)产业技术研究院,形成产、学、研一体的开展OLED关键材料、设备技术项目攻关机构和建设“OLED显示屏示范生产线”,国内第一条自主开发的OLED 370mm × 470mm量产生产线有望在宏威落成。

iSuppli指出,日本的设备供应商利用自己在半导体和LCD制造方面的实力,在OLED制造设备市场取得了早期领先地位。Tokki Corp.和Ulvac Inc.在销售生产级(production-scale)OLED沉积设备的供应商排名中名列前茅。

OLED发光材料通常分为三类:小分子材料、高分子材料和稀土类发光材料。

目前,小分子发光材料以日系厂商为主要供应者(源自美国柯达分子OLED技术,包括出光兴产、新日铁化学、东洋油墨、Toray等,共约占80%的市场份额);欧美厂商则以高分子(PLED)材料的开发居多,主要有Covion(已被美商Merck收购)、英国CDT、美国杜邦及日本住友化学。如表2所示。

我国在有机发光材料的合成方面,已经掌握了部分关键技术并已开始小批量生产,为国内企业进入OLED产业提供了重要基础与保障。如清华大学、吉林大学、华南理工大学、南京邮电大学以及西安瑞联、吉林奥来德等。

2OLED显示产业分析

2.1 显示产业现状

依据OLED发光材料的不同,全球OLED面板制造商可以分为两个阵营:小分子OLED,以柯达为代表,还有索尼、三洋、TDK、eMagin、先锋、三星、LG、铼宝、悠景、宏景、NEC等公司;高分子OLED则包括爱普生、DuPont、东芝等公司。

由于小分子材料发展比较快,全球量产的OLED显示面板主要是以小分子材料为主。随着AM-OLED技术的发展,2007年韩国三星SDI投入5亿美元用于在2007年建立起四代线玻璃基板尺寸(730mm×920mm)的AMOLED量产线,与此同时,LG电子也宣布了四代线的AMOLED量产计划。2009年下半年,LG了15in EL9500 OLED TV,售价约2,500美元/台,并将于2010年5月在欧洲市场销售。全球OLED量产线建设情况如表3所示。

中国大陆参与OLED面板研发和制造的科研机构和企业约有20多家,包括清华大学、华南理工大学、吉林大学、上海大学、东南大学、南京邮电大学、合肥工业大学、长春光机所、中科院化学所、北京维信诺、昆山维信诺、信利半导体、广东宏威数码、上海广电电子集团、京东方等。全球主要OLED厂商动态如表4所示。

篇9

关键词:校庆 校园文化 价值实现 学院

校庆,即学校成立周年纪念,是一所学校在其发展史上的阶段性标志,伴随着各种纪念性、庆祝性、仪式性和教育性活动,洋溢出一所高校幽雅清新的大学文化气息,彰显了独特的文化价值与导向引领。

高校举办校庆的根本目的在于通过各种历史展现、物质环境建设和校园文化传播等活动,展示办学成果和综合实力,达到师生、校友主体的精神共享,社会各界与友人的文化共鸣,从而内聚人心,外塑形象,广泛吸取各种社会资源,提升学校的核心竞争力。

长期的校庆活动便逐渐形成了校庆文化,成为一种校园师生和历届校友所共同拥有的校园价值观和思维方式,以及这些价值观在物质和精神上具体化的活动形态与文化认同,并最终成为大学校园文化的重要组成部分。

作为高校组织机构中的重要组成单元——学院,因学科领域不同而教学科研组织行为有别,历史环境人文氛围有别,担当着高校校园文化建构的重任。如何在校庆文化建设中准确定位学院的参与形式,如何借校庆文化之力打造学院自身的特色人文并充分发挥其价值,是学院在校园文化建构与传承中思考的首要问题。

华东理工大学材料科学与工程学院在华理60周年校庆之际,结合自身学科特点与发展特色,借助校庆平台,加大了学院的文化建设规模,丰富了学院的文化建设内涵,取得了阶段性实践成果。在华理60周年校庆后时代来临之时,回顾并梳理材料学院在校庆文化建设中的价值实现方案与收获,以期为推动华东理工大学的校园文化建设和持续繁荣提供一丝参考和启发。

一、追溯学院文化,营造学院人文氛围

材料科学与工程学院是在1952年国内第一批成立的“硅酸盐专业”与1957年成立的“塑料工学专业”基础上发展起来的。在六十年的发展历史中,学院先后在李世瑨教授、应圣康教授、程继健教授、赵德仁教授等一批前辈的带领下,经过几代人的共同不懈努力,为我国非金属材料事业的发展培养了包括中国工程院顾真安院士、中国科学院颜德岳院士、南策文院士在内的一大批优秀建设人才。

在校庆筹备过程中,我院深入挖掘和提炼学院的历史与文化,结合学院的发展现状与未来方向,以文化与精神传承为主题,精心建设了材料科学与工程学院网站(http://)、打造了“‘材料科学与工程学院杰出校友、知名学者’光辉长廊”、“‘学院发展总体成就’宣传栏”、李世瑨先生雕塑、并设计制作了学院宣传册(纸质),材料科学与工程学院《动态》半年刊(电子版),运用网络、立体及平面各类宣传媒介实时记载、宣传和弘扬材料学院六十年风雨历程中的开拓史、奋斗史与攀登史。一栋满载华理砥砺岁月的实验一楼,在材料人的悉心装扮下,俨然成为了一座鲜活记录了学院发展历史的博物馆,一个改版后焕然一新的学院网页,在全院教师的细心呵护与灌注下,欣然成长为一个活力四射、信息丰富的学院风采大观园;而流动在《学院宣传册》(纸质)和《动态》期刊(电子书)中的文字、图片,则在有形无形中实时记载了学院发展的脚印与前行的背影。这一切的努力,为学院师生营造了名师荟萃、才俊辉映的人文氛围,在潜移默化中凝聚了成为一名华理材料人的自豪感和向心力,更是用热情、开放、文理交融的态度与气度打开了学院对外交往与合作的窗口、平台,赢得了社会各界及新老校友的关注与认同。

二、挖掘学院特色,搭建学院对外开放平台

材料科学与工程学院依靠自身力量建设了材料博物馆、材料研究测试平台和高分子材料加工中心等一系列服务于院校师生的教学、科研特色窗口。

2007年材料学院成功建设了材料博物馆,馆内分设概览、金属材料、高分子材料、无机非金属材料、复合材料、纳米材料、生物材料七大展区,展示了当代材料的发展、分类、品种、运用和生产过程等。材料博物馆运行至今,已成为上海市青少年科普教育基地、校专业基础课《材料概论》辅助教学基地,材院学生专业思想教育基地,参与了2009~2010年“与世博同行”上海市高校博物馆对外开放巡展,年接待市民参观人数2000余人次,成为了高校资源积极为社会服务的标杆性实战案例。

材料学院研究测试平台,拥有一批高水平、严要求的测试平台管理团队,购置了场发射扫描电镜、激光光散射仪、凝胶渗透色谱仪等20余台大中型国际先进的材料学科测试仪器,为全校师生科研、教学工作提供了便捷的服务。

独具工程特色的高分子材料加工中心,包含所有高分子成型加工的主要工艺和进口仪器设备,为材料学学生进行专业实验和论文工作提供加工研究手段,充分体现了学院的学科工程特色和综合教学科研实力。

在华理60周年校庆期间,材料学院定期开放材料博物馆、材料研究测试平台、高分子材料加工中心,在学生会中选拔并培训学生讲解员,由学生讲解员全程引导来访嘉宾参观、认识学院的发展概貌及学科特色。2012年2月至10月,学院先后接待社会企事业单位及校友参观3500余人次,为大家提供了零距离了解材料科学、感受学院前进速度的机会。

三、荟中西之鸿儒,集四方之才俊

所谓大学者,非谓有大楼之谓也,有大师之谓也。材料学院致力于为师生创造一个充满活力和良好竞争的工作环境,将“学术盛宴”作为材料学院为华理校庆六十周年献上的贺礼。九个多月来,材料学院邀请诸如美国工程院程正迪院士、法国科学院卢卡斯院士、中国科学院谢思深院士、颜德岳院士、南策文院士、魏炳波院士、中国工程院顾真安院士、张兴栋院士、法兰西大学研究院胡国华院士、中国硅酸盐协会理事长张人为、日本东京工业大学教授赤池敏宏、加拿大多伦多大学终身教授吴晓渔、以及来自意大利、罗马尼亚、美国、澳大利亚、中国科学院化学研究所、海润光伏科技股份有限公司等七十余位海内外知名学者、专家、总裁来院讲学、报告、授课七十余场,使广大师生零距离倾听智者的声音,吸取睿智的营养,在思想与智慧的多元碰撞中,真正得益于校庆,感动于校庆。

四、迎八方校友,聚天涯之心

校友资源是一所大学在漫长办学历史沿革后留下的一笔弥足珍贵的无形财富。校友对母校有着独到的切身感受,校园文化的交接与秉承,校园精神的薪火相传,高校社会价值的提升与延续,校友在其中担当着建设者和受益者的双重角色。因此,积极建立校友资源库、搭建校友与在校师生的联络沟通桥梁,想校友之所想,急校友之所急,热忱欢迎各届校友回家看看,是材料学院在校庆活动中工作的重点和努力的方向。

校庆期间,材料学院接待来自海内外各地的校友一千余位,有毕业50周年、45周年、40周年回母校团聚的白发老人,有毕业30年、20年意气风发的中年,也有毕业10年、5年心系华理的青年学子。他们或曾叱咤风云,或曾风雨兼程,或正行走于人生事业的爬坡、巅峰。材料学院为他们请来了当年的辅导员、授课老教师们,发动教工寻找当年的校友毕业照、班级合影或是老同学、老教师的照片,精心制作校友新老模样比比看幻灯片,学院发展介绍幻灯片,制作校友纪念光盘,号召在校学生带领校友们参观当年上课的教室、黑板、课桌、宿舍,品尝食堂里熟悉的菜肴味道,参观校园外环境的变化及新校区建设,等等,也正是这许许多多感动的瞬间使得材料学院回家的校友们真实而温暖的体验到学院、母校浓浓的家的味道,感动因您而起,感动也留存于永恒。

六十年的办学历史也许并不算很长,但借鉴历史经验,弘扬优良传统,明晰发展使命对华东理工大学的未来及每一位教师、学子个体的发展与进步却弥足珍贵。材料科学与工程学院结合自身学院特色与优势,科学规划、积极筹备,悉心组织,将校庆办成了一个让全院师生及校友共同体会使命感、自豪感和幸福感的欢乐节日,使校园成为师生和校友的真正的精神家园,从而让校庆活动的文化功能和文化价值得以真正实现,校园精神的秉持与传承得以发展和升华。六十周年校庆,是华东理工大学发展征程中一个重要的里程碑,也是华东理工大学材料科学与工程学院一个新的航程起点。

参考文献:

[1]刘海,李晓明.高校校庆活动的文化价值及其实现[J].高校教育管理,2012,(2):42-45.

[2]翟继军.大学校庆功能浅析[J].东北农业大学学报(社会科学版),2008(1):31-33.

[3]陈雅.论校园文化符号系统的建构与创新[J].高教探索,2007(6):89-91.

[4]徐复铭.以校庆为契机大力培植人文精神[J].南京理工大学学报

篇10

随着纳米技术在医学领域中的深入研究,临床诊断技术及治疗水平也得以提高。本文就纳米技术、纳米技术在肿瘤治疗中的应用、用于肿瘤治疗的纳米粒子作一简要阐述,并提出相关建议和期望。

关键词:

纳米技术;肿瘤诊断;肿瘤治疗

目前,肿瘤已经严重地威胁着人类的健康,如何提高肿瘤诊断的准确性和治疗的靶向性一直都是临床研究的重点,纳米技术是指在纳米尺寸(1~100nm)内,研究电子、原子和分子的运动规律和特性的一种高新技术,该技术在医学领域有着广阔的应用和发展前景,本文就纳米技术在肿瘤的诊断和治疗中的应用做一简要阐述。

1纳米诊断技术在肿瘤中的应用

当前,临床上针对肿瘤的多种诊断手段都存在准确性和灵敏度低的问题,纳米技术的出现可大大改善这一局面。

1.1细胞分离技术

一直以来,从大量外周血中筛选出极少量的肿瘤细胞是一项难题,纳米细胞分离技术尤其是免疫磁性分离技术的出现有助于快速获取细胞标本,使其成为可能。目前,Wang等[1]发现基于该技术产生的循环肿瘤细胞(circulatingtumorcells,CTCs)检测表明,在乳腺癌等领域,肿瘤患者的预后与其外周血中的CTCs计数有着明显的相关性,甚至在化疗过程中,可以反映患者对当前化疗方案是否敏感,有一定的辅助治疗作用。

1.2纳米造影剂

将无机纳米粒子用作新型的生物造影材料,不仅可以提供较好的检测信号对比度和生物分布度,并有望将现有解剖学层面的造影技术推向分子水平从而提高诊断效率。Chen等[2]研究表明包裹金纳米棒-液态氟碳的纳米级造影剂,实现了体外超声/光声双模态增强显影。另有研究表明多功能纳米造影剂Fa-PEI-SPIO可高效负载MRI和荧光造影剂实现对肝癌细胞的高效率敏感显像,并同时实现目的基因的传输[3,4]。

1.3纳米传感器

纳米传感器可获取活细胞内多种电、化学反应的动态信息,用于监测肿瘤细胞中的异常情况,对认识肿瘤的发生及指导肿瘤的诊断与治疗都有着深远的意义。Wang等[5]已开发出一种含有嵌入金纳米颗粒的碳基传感器的装置Nano-nose,分析了呼吸气体成分,确定肺癌患者存在的气体成分。

2纳米技术在肿瘤治疗中的应用

化疗作为肿瘤治疗的重要手段,存在毒副作用大的问题,纳米技术的引入能够提高化疗的靶向性,为肿瘤的治疗提供了新的思路。

2.1纳米靶向载体系统在肿瘤治疗中的应用

纳米药物载体即溶解或分散有药物的各种纳米颗粒,如纳米囊、纳米球、纳米脂质体等。纳米靶向载体因其表面经过生物或理化修饰后具有靶向作用,可以作为良好的肿瘤药物与基因载体,具有比表面积大、无免疫原性、在血液中有较长的循环时间等特点,大大降低了药物对机体的毒副作用。Yao等[6]以PVP-β环糊精作为亲水嵌段,金刚烷—聚天冬氨酸为疏水嵌段构建了嵌段聚合物,其自组装形成的纳米粒尾静脉注1h后就能到达肿瘤部位,表现出明显的肿瘤靶向性。Gao等[7]将细菌膜包覆到30nm左右的金纳米粒表面(BM-AuNP)用于淋巴结靶向。

2.2纳米中药在肿瘤治疗中的应用

纳米中药是运用纳米技术制造的粒径小于100nm的中药有效成分、原药及其复方制剂。同传统中药相比,纳米中药对一些肿瘤细胞株和动物肿瘤甚至人体晚期癌肿均显示了良好的抑制效应。Huang等[8]成功制备了粒径为97.5nm的冬凌草三嵌段共聚物纳米胶束,并与冬凌草甲素进行了对比研究,结果表明冬凌草三嵌段共聚物纳米胶束对小鼠H22瘤体的抑制率明显高于传统的冬凌草甲素。

2.3磁控纳米载药系统在肿瘤治疗中的应用

多项研究表明磁控纳米载药系统在肿瘤的治疗中能够达到很好的靶向效果,具有很大的应用前景。

2.3.1磁控纳米载药系统

磁控纳米载药系统具有磁特性,在外加磁场的作用下,抗肿瘤药物能及时、定点、定向地聚集到病灶处,既能最大程度的浓集效应分子,又能使体内磁性微粒在治疗结束后得以彻底有效的清除,以减少其在体内慢性蓄积的毒性作用。Assa等[9]的研究表明,磁性纳米药物运载系统在肿瘤的治疗中具有极大的应用潜力。

2.3.2磁性纳米材料对肿瘤的热疗作用

磁热疗即应用直接或静脉注射的方法将产热材料定向汇聚于肿瘤部位,在交变磁场的作用下产生磁热效应,将肿瘤组织加热至42~48℃高温,以使肿瘤细胞死亡的新技术。Beik等[10]将磁性阳离子脂质体注射到MM46小鼠乳腺癌中,利用交变磁场使肿瘤表面温度达到45℃,经过几次重复磁热疗,所有小鼠的肿瘤均完全退化。该技术如可同时利用受体—配体特异性结合的特性,将磁粒子准确输送到肿瘤组织,将能达到靶向热疗的目的。

2.3.3磁性纳米微球对肿瘤血管的磁控栓塞作用

磁性纳米微球因具有体积微小、磁控导向等特点,能够在外加磁场的作用下进入并滞留在肿瘤组织的末梢血管床,部分或完全地阻断血管内的血流。惠旭辉等[11]用自制的聚甲基丙烯酸甲醋磁性微球对血管内栓塞进行了探讨实验表明,PMMA磁性微球具有磁响应能力强、磁控栓塞效果好,在高血流速情况下仍能实现靶位栓塞等优点。

2.4纳米控释系统在肿瘤治疗中的应用

纳米控释系统在肿瘤药物输送方面的优越性得益于其可缓释药物、减少给药剂量、提高药物的稳定性等特性。Zhang等[12]利用对酸性敏感的腙键将抗癌药物阿霉素共价键连在介孔二氧化硅的表面,同样可以实现pH敏感的抗癌药物阿霉素的释放,从而有效地抑制人宫颈癌细胞的增殖。

3用于肿瘤治疗的纳米粒子

为提高肿瘤的疗效,在传统材料的基础上开发出生物相容性及可降解性好、缓控释速度适中、靶向性强的纳米制剂成为研究的重中之重。

3.1可生物降解的天然高分子聚合物

3.1.1多糖类

3.1.1.1壳聚糖

壳聚糖是一类无毒且具有良好生物相容性、可塑性和成膜性的聚多糖,被用作靶向给药载体而降低药物的毒副作用。Abouelmagd等[13]将低相对分子质量(低于6500)的壳聚糖通过多巴胺聚合的方法连接到聚乳酸—羟基乙酸共聚物(PLGA)上,减少了巨噬细胞的吞噬,增加了酸性环境下细胞对药物的摄取。

3.1.1.2海藻酸钠

海藻酸钠具有无毒及可生物降解等优点。Guo等[14]制备了一种以甘草次酸为肝靶向因子的海藻酸钠pH响应型靶向纳米给药系统,研究表明,该纳米粒的生物利用度和半衰期及其对肿瘤细胞的抑制率均有显著提高。

3.1.1.3透明质酸

透明质酸(Hyaluronicacid,HA)又名玻尿酸,除具有良好的生物相容性、可降解性及非免疫原性等特点外还具有主动靶向到CD44受体的作用,因此可作为靶向因子用于修饰其它载体材料,促进其对肿瘤组织的靶向性[15]。

3.1.2蛋白类

3.1.2.1白蛋白

白蛋白受体(gp60、gp30、gp18等)广泛存在于肿瘤组织内新生血管内皮的细胞膜上,故白蛋白可作为构建药物载体的优良材料。Ru-go等[16]将454例乳腺癌患者随机分为白蛋白结合型紫杉醇(nab-PTX)组和紫杉醇注射剂(CrE-PTX)组,结果显示,nab-PTX组缓解率显著高于CrE-PTX组(33%vs.19%),并且nab-PTX治疗组无过敏反应出现,提示nab-PTX治疗乳腺癌的安全性和有效性优于CrE-PTX。

3.1.2.2酪蛋白

酪蛋白毒性较低且有较高的生物相容性,是理想的药物载体。有研究人员在合成的酪蛋白纳米粒子中负载了顺铂,通过近紫外活体成像技术观察到该粒子能够在肿瘤部位有效地富集,显示出了较好的肿瘤靶向作用[17]。

3.1.2.3脂蛋白

脂蛋白是一种大量存在于人体的天然脂质运输载体,作为载体材料能够延长药物在体内的循环时间。Ding等[18]将载脂蛋白apoA-I和穿膜肽(CPP)插入到脂质纳米粒表面构建了一个双功能的仿生HDL用于藤黄酸的递送,提高了对肿瘤组织的靶向性。然而由于脂蛋白均来源于血浆,既难以大规模生产,又在生物安全性方面也受到质疑,因此Simonsen等[19]开发出了新型的仿HDL纳米载体颗粒(HPPS)。

3.1.2.4乳铁蛋白

Zhang等[20]制备了藤黄酸—乳铁蛋白纳米粒,用于提高药物的口服吸收和抗肿瘤活性,同时降低药物的毒副作用。此外,利用乳铁蛋白受体存在于脑毛细血管内皮细胞上的依据,可对脑部肿瘤发挥治疗作用。

3.2可生物降解的合成高分子聚合物材料

聚乳酸(PLA)、聚乳酸聚乙醇酸共聚物(PLGA)、聚羟基乙酸(PGA)是乳聚酯类高分子材料,现已成为药剂学领域研究最多的载体材料之一。Kwak等[21]将紫衫醇负载在PEG-PLA纳米粒上,同时采用MT1-AF7p修饰纳米粒,实现了对胶质瘤细胞的靶向治疗作用。当前对共聚物的研究也较为常见,如聚乳酸/聚乙醇酸-聚乙二醇共聚物(PLA/PLGA-b-PEG)等[22]。

3.3不可生物降解的靶向纳米材料

3.3.1碳纳米管

碳纳米管是由层状结构的石墨片卷曲而成,因其独特的中空结构和纳米管径可作为递药载体。Sajid等[23]用生物大分子对碳纳米管进行了非共价修饰,除提高其对肿瘤的亲和力外还避免了网状内皮系统对它的迅速清除,降低对正常细胞的毒副作用。

3.3.2纳米石墨烯及其衍生物

近几年在生物医学领域的应用研究方面石墨烯及其衍生物——氧化石墨烯(grapheneoxide,GO)发展迅速。GO含有大量的羧基、羟基和环氧基团,这些含氧活性基团的引入不仅使其拥有较好的稳定性和水溶性,而且可使其更易于被修饰而具有了功能化作用,其中,作为药物载体就是其重要的功能之一。Chen等[24]报道了一种新颖的药物靶向递送系统,即通过原位还原法将银纳米粒负载于GO上,再载药,制得的递药系统可通过表面增强拉曼散射(SERS)—荧光结合光谱检测,观察到其中药物的胞内释放行为,故能用于癌细胞内的药物输送和成像。

3.3.3金纳米粒

金纳米粒(goldnanoparticles,GNPs)是一种新型的载体材料,鉴于其表面单层被修饰后可与多种药物结合的特点而受到了广泛的关注。Favi等[25]通过巯基聚乙二醇与紫杉醇共价连接之后再与金纳米粒子偶联,制备了PTX-PEG-GNP共聚物,该共聚物不仅提高了药物的稳定性,也增加了药物在肿瘤细胞内的聚集和肿瘤杀伤效果。

3.3.4介孔二氧化硅

介孔二氧化硅因其不同的孔径可以直接包埋药物,还可与其他载体材料合用,连接适当的靶向因子制成靶向纳米载体以发挥快速杀伤这些肿瘤细胞的作用。Wang等[26]首先制备了Fe3O4@SiO2核—壳纳米粒,并进一步合成Fe3O4@MgSiO3磁性介孔纳米复合材料,并将之用于在体靶向研究和抗肿瘤体外体内研究,结果显示,人肝母细胞瘤耐药细胞Hep-G2/MDR细胞对复合材料多柔比星摄取较游离多柔比星溶液有5倍的增幅。

3.3.5磁性纳米靶向载体材料

磁小体作为载体材料,其膜上存在大量的活基团,可通过氨基、羧基、巯基以及分子架桥的方式偶联药物。Deng等[27]将抗肿瘤药物阿糖胞苷成功负载于磁小体表面,所得的纳米粒径在(72.7±6.0)nm,其不仅具有长循环作用,还能改善阿糖胞苷的释药行为,解决了药物的突释现象。

4存在的问题及展望

综上所述,纳米技术在肿瘤的治疗方面展现出了巨大的潜力,纳米颗粒的发展为现代医学进步带来了许多可能性。但是,本研究认为关于纳米技术的研究尚存在一些问题:①研究内容多聚焦在体外研究;②趋向于评价急性毒性和死亡率,评价慢性毒副作用及致病率的研究很少[28]。此外,对于纳米技术应用于肿瘤的治疗,本研究有以下设想:①采取多学科联合攻关,将更多效果更好的纳米中药应用于肿瘤的治疗。②有针对性地将不同类型的高分子材料组合起来,取长补短,使所得的复合材料具有更多功能将会是研究靶向给药制剂的重点。③纳米粒子在肿瘤个体化治疗上应具有广阔的发展前景。

参考文献:

[1]惠旭辉,高立达,何能前.聚甲基丙烯酸甲醋磁性微球血管内栓塞实验研究[J].四川医学,2001,22(10):928-929.