高分子材料论文范文

导语：如何才能写好一篇高分子材料论文，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。

篇1

高聚物表面聚集的电荷量取决于高聚物本身对电荷泄放的性质，其主要泄放方式为表面传导、本体传导以及向周围的空气中辐射，三者中以表面传导为主要途径。因为表面电导率一般大于体积电导率，所以高聚物表面的静电主要受组成它的高聚物表面电导所支配。因此，通过提高高聚物表面电导率或体积电导率使高聚物材料迅速放电可防止静电的积聚。抗静电剂是一类添加在树脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除静电产生的化学添加剂，添加抗静电剂是提高高分子材料表面电导率的有效方法，而提高高聚物体积电导率可采用添加导电填料、添加抗静电剂或与其它导电分子共混技术等。

（一）添加导电填料

这类方法通常是将各种无机导电填料掺入高分子材料基体中，目前此方法中所使用的无机导电填料主要是碳系填料、金属类填料等。

（二）与结构型导电高分子材料共混

导电高分子材料中的高分子（或聚合物）是由许多小的重复出现的结构单元组成，当在材料两端加上一定的电压，材料中就有电流通过，即具有导体的性质，凡同时具备上述两项性质的材料称为导电高分子材料。与金属导体不同，它属于分子导电物质。根本上讲，此类导电高分子材料本身就可以作为抗静电材料，但由于这类高分子一般分子刚性大、不溶不熔、成型困难、易氧化和稳定性差，无法直接单独应用，一般作导电填料与其它高分子基体进行共混，制成抗静电复合型材料，这类抗静电高分子复合材料具有较好的相容性，效果更好更持久。

（三）添加抗静电剂法

1.有机小分子抗静电剂。有机小分子抗静电剂是一类具有表面活性剂特征结构的有机物质，其结构通式为RYx，其中R为亲油基团，x为亲水基团，Y为连接基。分子中非极性部分的亲油基和极性部分的亲水基之间应具有适当的平衡与高分子材料要有一定的相容性，C12以上的烷基是典型的亲油基团，羟基、羧基、磺酸基和醚键是典型的亲水基团，此类有机小分子抗静电剂可分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型4大类：阳离子型抗静电剂；阴离子型抗静电剂；非离子型抗静电剂；两性型抗静电剂。

导电机理无论是外涂型还是内加型，高分子材料用抗静电剂的作用机理主要有以下4种：（1）抗静电剂的亲水基增加制品表面的吸湿性，吸收空气中的水分子，形成“海一岛”型水性的导电膜。（2）离子型抗静电剂增加制品表面的离子浓度，从而增加导电性。（3）介电常数大的抗静电剂可增加摩擦体间隙的介电性。（4）增加制品的表面平滑性，降低其表面的摩擦系数。概括起来一是降低制品的表面电阻，增加导电性和加快静电电荷的漏泄；二是减少摩擦电荷的产生。

2.永久性抗静电剂。永久性抗静电剂是一类相对分子质量大的亲水性高聚物，它们与基体树脂有较好的相容性，因而效果稳定、持久、性能较好。它们在基体高分子中的分散程度和分散状态对基体树脂抗静电性能有显著影响。亲水性聚合物在特殊相溶剂存在下，经较低的剪切力拉伸作用后，在基体高分子表面呈微细的筋状，即层状分散结构，而中心部分呈球状分布，这种“蕊壳”结构中的亲水性聚合物的层状分散状态能有效地降低共混物表面电阻，并且具有永久性抗静电性能。

二、我国高分子材料抗静电技术的发展状况

我国许多科研机构和生产企业已陆续开发出一些品种，以非离子表面活性剂为主，目前常用的品种有，大连轻工研究院开发的硬化棉籽单甘醇、ABPS（烷基苯氧基丙烷磺酸钠）、DPE（烷基二苯醚磺酸钾）；上海助剂厂开发目前多家企业生产的抗静电剂SN（十八烷基羟乙基二甲胺硝酸盐），另外该厂生产的抗静电剂PM（硫酸二甲酯与乙醇胺的络合物）、抗静电剂P（磷酸酯与乙醇胺的缩合物）；北京化工研究院开发的ASA一10（三组份或二组份硬脂酸单甘酯复合物）、ASA一150（阳离子与非离子表面活性剂复合物），近年来又开发出ASH系列、ASP系列和AB系列产品，其中ASA系列抗静电剂由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非离子表面活性剂；ASB系列产品则为有机硼表面活性剂（主要是硼酸双多元醇脂与环氧乙烷加成物的脂肪酸酯）与其他非离子表面活性剂复合而成；ASH和ASP系列主要是阳离子与非离子表面活性复合而成，杭州化工研究所开发的HZ一1（羟乙基脂肪胺与一些配合剂复合物）、CH（烷基醇酰胺）；天津合成材料工业研究所开发的IC一消静电剂（咪唑一氯化钙络合物）；上海合成洗涤剂三厂开发生产的SH系列塑料抗静电剂，已经形成系列产品，在使用效果和性能上处于国内领先地位，部分品种可以替代进口，如SH一102（季铵盐型两性表面活性剂）、SH一103、104、105等（均为季铵盐型阳离子表面活性剂），SH抗静电剂属于结构较新的带多羟基阳离子表面活性剂；济南化工研究所JH一非离子型抗静电剂。（聚氧乙烯烷基胺复合物）等；

河南大学开发的KF系列等，如KF一100（非离子多羟基长碳链型抗静电剂）、KF-101（醚结构、多羟基阳离子永久型抗静电剂），另外还有聚氧乙烯醚类抗静电剂，聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯专用抗静电剂202、203、204等；抗静电剂TM系列产品也是目前国内常用的，主要用于合成纤维领域。

从抗静电剂发展来看，高分子型的永久抗静电剂是最为看好的产品，尤其是在精密的电子电气领域，目前国内多家科研机构利用聚合物合金化技术开发出高分子量永久型抗静电剂方面已取得明显进展。

三、结语

我国合成材料抗静电剂行业发展前景较好，针对目前国内研究、生产、应用与需求现状，对我国合成材料抗静电剂工业发展提出以下建议。

（一）加大新品种开发力度

近年来国外开发的高性能伯醇多聚氧化乙醚类非离子型表面活性剂；用于聚碳酸酯的脂肪酸单缩水甘油酯；用于磁带工业的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物；适应于聚烯烃、聚氯乙烯、聚氨酯等多种合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等，总之国内科研院所应根据我国合成材料制品要求，开发出多种高性能、环保无毒的抗静电品种，并不断强化应用技术研究，以满足国内需求。

（二）加快复合抗静电剂和母粒的研究与生产

今后要加快多种结构抗静电剂及其他塑料助剂的复配，向适应范围广、效率高、系列化、多功能、复合型等方向发展。另外合成材料多功能母粒作为助剂已经成为今后合成树脂加工改性的重要原材料，如着色、阻燃、抗菌、成核等母粒在国内开发方兴未艾，国内要加快抗静电母粒的开发与研究，促进我国抗静电剂工业发展。

参考文献：

[1]高绪珊、童俨，导电纤维及抗静电纤维[M]．北京：纺织工业出版社，1991．148154．

[2]张淑琴，抗静电剂，化工百科全书，第1版，化学工业出版社，1995（4）：667.

[3]陈湘宁、王天文，用于最佳静电防护的本征导电聚合物的最新进展[J]．化工新型材料，2002，30（11）：4750.

篇2

[关键词]工程意识；高分子材料专业；综合实验

我国的高等工程教育培养造就了大批工程科技人才，有力地支撑了我国工业体系的形成与发展。但与其它工业发达国家相比，我国高等工程教育虽然规模位居世界第一，但总体质量并不高。突出的问题就是高等工程教育培养出的人才工程性缺失和实践能力薄弱。针对高等工程教育存在的的问题，2010年6月，中国工程院、教育部启动“卓越工程师教育培养计划”，旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，使我国培养的卓越工程师后备人才满足我国工业化和现代化建设的需求，使我国跻身工程教育强国之列。

一、目前高分子材料专业综合实验存在的问题

长期以来，我校高分子材料专业综合实验仅仅是停留在使学生巩固并加深对专业基本理论及概念的理解，对高分子材料性能检测，以及高分子材料成型加工设备的操作等层面。存在的最大问题就是实验内容陈旧、滞后，实验教学形式僵化。验证性的实验内容较多，与工程实际密切结合的实验内容太少。这种传统的高分子材料专业实验教学体系不利于学生工程观念的建立，不利于后续阶段的顶岗实习、毕业设计、及进入工作岗位后迅速完成从学生到合格的工程技术人员的转变。

二、加强高分子材料专业综合实验工程性的指导思想与原则

“卓越工程师教育培养计划”具有三个特点：一是企业深度参与培养过程，二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才，三是强化培养学生的工程能力和创新能力。我们认为高分子材料专业综合实验应该是在专业实践层面上安排的，能够与生产实际紧密结合，能够体现工程与教学相互联系、相互促进关系的一门实验课。通过实验培养学生建立初步的工程能力。在这门实验课中要创造出一种让学生真正感受到工程实践的氛围，促使学生从知识积累向工程能力生成的转化。

三、高分子材料专业综合实验改革的具体实施

（一）调整高分子材料专业综合实验开设时间

我校高分子材料专业综合实验原开设时间放在第3学年的第6个学期。通过几轮教学发现，在学生专业学习还没完全到位的情况下，学生并不完全具备很好完成实验的能力，严重影响专业实践能力的取得。因而将设置时间调整到第4学年第7个学期，时间从3周延长到4周。从实践结果来看，这一调整是合理的。

（二）企业参与高分子材料专业综合实验教学计划的制定

以往的实验教学计划完全由任课教师自行制订，由于教师的工程能力不足等原因，制订的实验教学计划脱离生产实际，即所谓的“理论性、研究性过强”。在新的实验教学计划修订时，我们积极争取企业具有丰富实践经验的生产技术人员参与进来，共同制定人才的培养目标，培养方案，共同制定实验教学大纲、实验教学计划。

（三）高分子材料专业实验内容的确定

1.原有实验内容优化。全面更新实验内容。只保留小部分经典的实验内容，这些经典实验可以训练学生系统地掌握原料的准备、材料的合成、性能测定与表征方法等。增加具有工程背景的实验，选择贴近实际的社会需求，符合高分子材料的变化潮流，适应企业对人才需求的内容。

2.教师科研课题转化。将部分教师完成的或在研的科研项目中的部分内容拿到专业实验中来，分解为学生有能力可以完成的实验项目。

3.到有合作关系单位完成部分实验。生产单位可以为人才培养提供先进的工程实践条件。此种实验方式最显著的特点是实验方案的应用性和工程性。更能激发学生动手实验的兴趣，发挥了学生自主实验和学习的主观能动性。

（四）实验教学方式的改革

1.题目自选与指定结合。由过去的分配到人改变为由学生在给定题目中自行挑选感兴趣的题目，使实验教学从传统的“以教师为主”的模式转变为“学生为主体、教师为主导”的模式，充分发挥学生的积极性和创造性。

2.改变实验指导方法，强化学生自主实践能力的培养。强调实验指导教师的“导师”作用，使学生成为实验的主动参与者、探索者。鼓励学生独立思考，引导而不是替代学生解决实验过程中出现的问题。

3.实验以课题组形式进行。每三名同学组成一个课题组，并选举一名组长。每课题组配备一名指导教师或生产单位的技术人员，为课题组提供技术上的指导和方向上的把握。通过具体的研究课题，培养学生团结协作的精神。

4.计算机辅助教学。引入新的教学手段，即利用高分子材料与工程设备素材库，对实验中涉及到和未涉及的工艺进行计算机模拟仿真实验，扩大实验范围。

（五）专业综合实验的考评方式改革

实验模拟本科毕业论文方式进行。结合实验内容给学生下达任务书，学生做出开题报告、开题答辩，以论文的形式完成实验报告，最后采用类似毕业论文答辩的方式总结实验。在同等的实验时间、实验条件下，增加了实验信息量，增强了团队意识，强化了工程理念。

四、专业综合实验改革取得的成效

（一） 直接促进了毕业教学环节的顺利进行

专业综合实验过后，就是毕业环节的教学工作。专业综合实验的过程就是一个微缩的毕业论文过程。有了专业综合实验的基础，很多同学在短时间内就适应了毕业论文过程。毕业答辩也充分体现了这个环节所起的作用。

（二） 促进了教师队伍工程能力的提高

从事高等工程教育的教师多数是从学校直接到学校，他们没有企业工程实践的经历，因而在实践教学中缺少工程思维、工程方法和工程文化的传授。专业综合实验内容及教学方式的改革以及企业专家的参与，极大促进了实验指导教师工程能力的提升。

五、结语

通过新的高分子材料专业综合实验教学体系的构建，从根本上改变了实验教学内容陈旧、滞后与生产实际脱节严重的现状。新的实验教学体系不仅加深了学生对整个高分子材料体系的理解，更重要的是培养了学生在实验中以工程意识去发现问题、分析问题和解决问题的能力。

基金项目：黑龙江工程学院教改项目：基于“卓越工程师教育培养计划”专业综合实验教学改革与实践（项目编号： JG2012042）

参考文献：

[1]刘宇艳，刘宇婷，刘立洵等.高分子材料与工程专业系统化实验体系的建立.[J]实验技术与管理，2011（1）：9-11 .

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关键词：高分子材料与工程；应用型转变；人才培养

中图分类号：G642

文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）09024202

1 引言

2015年10月21日，教育部、国家发展改革委、财政部联合了《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》（教发[2015] 7号），至此地方高校转型发展成为国家深化高等教育领域综合改革的一项重要部署[1]。鉴于高校转型发展的新形势，辽宁省于2015年确定首批10所高校116个专业开展应用型转型试点工作，辽宁石油化工大学高分子材料与工程专业为其中试点之一，作为以“工科为主、石油化工为特色”的辽宁省属综合性重点大学以及卓越工程师教育培养计划试点高校，辽宁石油化工大学率先迈出了应用型本科转型改革的步伐，积极响应我国高等教育改革方针，明确了该校应用型人才的培养目标。高分子材料与工程专业针对应用型转变下，如何加快应用技术人才培养，以提升高校服务经济社会发展能力，开展了一系列的改革与探索。

2 辽宁石油化工大学应用型人才培养定位

应用型本科教育本着立足地方、面向全国、依托行业、服务区域经济发展的原则，以行业需求为人才培养目标[2]。与研究型大学以及高职高专的定位不同，该校立足于打造高水平应用型大学，高分子材料与工程专业的人才定位为 “创新应用”型人才，即培养的学生不仅能胜任操作生产设备等一线生产工作，而且还具备较高的创新知识能力。为达到此目标，在大学四年的培养教育过程中，学习理论知识、培养实践动手能力以及实践科技创新方面要三管齐下，使学生具备完整的理论知识体系，运用学科专业知识应用于实际的能力以及创新的逻辑思维。其就业领域主要面向国内外大中型科技生产企业的一线生产、检测及产品研发岗位，经过一定时间的锤炼并最终走上各企业的中高层核心岗位，并成为企业骨干力量。

3 “创新应用”型人才培养模式改革

针对以上定位，在课程体系，实践环节以及本科生科技创新方面开展了一系列的探索与改革。

3.1 课程体系和教学方法改革

由于高分子材料种类繁多、来源丰富，而且各高校开设此专业的背景以及所依托的优势学科也不尽相同，所以其培养模式和教学内容侧重点均有所不同[3～6]。专业核心课程是人才培养的核心要素，我校依据自身优势，设置的专业核心课程有《有机化学》、《物理化学》、《材料科学与工程基础》、《高分子化学》、《高分子物理》、《聚合物流变学》、《高分子材料研究方法》、《高分子材料成型加工原理》、《聚合物共混改性》、《高聚物合成工艺学》。通过对这些课程的学习，学生具有拓展自己知识和创业的能力，具有较扎实的自然科学基础、材料科学与工程的基础理论和高分子材料与工程的专业知识。同时，在教学过程中高校教师要避免填鸭式教学，大力推广启发式、案例式和研讨式教学，让学生更多地参与到课堂教学中去，在分析、讨论和解决问题的过程中理解、应用所学到的专业知识，并且能够识别、表达高分子材料成型加工与改性相关的工程问题，最终利用科学基本原理进行合理分析。对于一些专业核心课程，我们还进行了慕课的建设以及推广校际课程学习，全面利用课上和课下时间，结合网络，调动学生全过程学习的积极性。

3.2 实践环节改革

实践教学环节是培养学生动手能力的关键环节，我们主要开展的实践性教学环节包括工程训练、生产实习、计算机在材料科学中的应用、课程设计、高分子材料创新实验、毕业设计（论文）等，共计36学分。①计算机在材料科学中的应用和课程设计模块，运用理论知识进行综合性训练；②通过工程训练与生产实习进入高分子材料相关企业检测、生产岗位，熟练生产设备与职业技能、感受企业文化生活；③在高分子材料创新实验，毕业论文环节进入学术课题组，以中高级职称教师作为指导教师，参与国家级，省级以及企业工艺改进、产品研发等项目，培养学生的应用能力；④积极开展校企联合，邀请相关高分子材料优秀企业的工程师来校分享企业生活，开展技术专题报告。经过多层次、多维度的能力培养及实践教学环节，学生能逐步将专业理论知识与实际应用相结合，最终转变成牢固的职业技能，并可以进一步提升。

3.3 科技创新教育开展

“创新应用”型人才培养的最终目标是使学生具备创新能力，具有开拓精神，因此，我们开放实验平台，以大学生挑战杯、大学生创新创业大赛、大学生工业设计大赛、以及各个教师的国家省级科研项目等为依托，鼓励学生参与，在导师的指引下，完成项目应用专业知识，并获得各种荣誉或专利等，经过此过程的培训，学生的创新能力会得到大幅度的提高。

4 结语

高分子材料与工程专业“创新应用”型人才具有应用和创新能力的双重保障，在职业发展上有更大的空间，既符合用人市场对人才的需求，又符合学生成长的长远规划。以学生为本，是高校的发展之基，也是满足社会经济发展对专业人才培养的需求，应用型转变应以促进学生能力的培养和行业对人才需求之间形成良性循环为主旨，而我国地方普通本科高校向应用型转变仍需在探索中不断前行。

参考文献：

[1]张 威.地方高校转型发展政策的制定与实施路径[J].教育与职业，2016（8）：26～27.

[2]李宏胜，陈 桂.应用型本科人才培养方案制定过程的思考[J].中国现代教育装备，2011（21）：108～110.

[3]张宝莲，魏冬青，杨学稳，等.材料化学专业定位及课程体系的思考[J].高等建筑教育，2007，16（4）：93～95.

[4]文 胜，龚春丽，郑根稳，等.材料化学专业课程体系的改革与建设[J].孝感学院学报，2010，30（3）：109～112.

[5]董秋静，罗春华，韩 燕，等.教学型高校材料化学专业定位及课程体系思考[J].广东化工，2009，37（9）：228～230.

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（一）添加导电填料

这类方法通常是将各种无机导电填料掺入高分子材料基体中，目前此方法中所使用的无机导电填料主要是碳系填料、金属类填料等。

（二）与结构型导电高分子材料共混

导电高分子材料中的高分子（或聚合物）是由许多小的重复出现的结构单元组成，当在材料两端加上一定的电压，材料中就有电流通过，即具有导体的性质，凡同时具备上述两项性质的材料称为导电高分子材料。与金属导体不同，它属于分子导电物质。根本上讲，此类导电高分子材料本身就可以作为抗静电材料，但由于这类高分子一般分子刚性大、不溶不熔、成型困难、易氧化和稳定性差，无法直接单独应用，一般作导电填料与其它高分子基体进行共混，制成抗静电复合型材料，这类抗静电高分子复合材料具有较好的相容性，效果更好更持久。

（三）添加抗静电剂法

1.有机小分子抗静电剂。有机小分子抗静电剂是一类具有表面活性剂特征结构的有机物质，其结构通式为RYx，其中R为亲油基团，x为亲水基团，Y为连接基。分子中非极性部分的亲油基和极性部分的亲水基之间应具有适当的平衡与高分子材料要有一定的相容性，C12以上的烷基是典型的亲油基团，羟基、羧基、磺酸基和醚键是典型的亲水基团，此类有机小分子抗静电剂可分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型4大类：阳离子型抗静电剂；阴离子型抗静电剂；非离子型抗静电剂；两性型抗静电剂。

导电机理无论是外涂型还是内加型，高分子材料用抗静电剂的作用机理主要有以下4种：（1）抗静电剂的亲水基增加制品表面的吸湿性，吸收空气中的水分子，形成“海一岛”型水性的导电膜。（2）离子型抗静电剂增加制品表面的离子浓度，从而增加导电性。（3）介电常数大的抗静电剂可增加摩擦体间隙的介电性。（4）增加制品的表面平滑性，降低其表面的摩擦系数。概括起来一是降低制品的表面电阻，增加导电性和加快静电电荷的漏泄；二是减少摩擦电荷的产生。

2.永久性抗静电剂。永久性抗静电剂是一类相对分子质量大的亲水性高聚物，它们与基体树脂有较好的相容性，因而效果稳定、持久、性能较好。它们在基体高分子中的分散程度和分散状态对基体树脂抗静电性能有显著影响。亲水性聚合物在特殊相溶剂存在下，经较低的剪切力拉伸作用后，在基体高分子表面呈微细的筋状，即层状分散结构，而中心部分呈球状分布，这种“蕊壳”结构中的亲水性聚合物的层状分散状态能有效地降低共混物表面电阻，并且具有永久性抗静电性能。

二、我国高分子材料抗静电技术的发展状况

我国许多科研机构和生产企业已陆续开发出一些品种，以非离子表面活性剂为主，目前常用的品种有，大连轻工研究院开发的硬化棉籽单甘醇、ABPS（烷基苯氧基丙烷磺酸钠）、DPE（烷基二苯醚磺酸钾）；上海助剂厂开发目前多家企业生产的抗静电剂SN（十八烷基羟乙基二甲胺硝酸盐），另外该厂生产的抗静电剂PM（硫酸二甲酯与乙醇胺的络合物）、抗静电剂P（磷酸酯与乙醇胺的缩合物）；北京化工研究院开发的ASA一10（三组份或二组份硬脂酸单甘酯复合物）、ASA一150（阳离子与非离子表面活性剂复合物），近年来又开发出ASH系列、ASP系列和AB系列产品，其中ASA系列抗静电剂由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非离子表面活性剂；ASB系列产品则为有机硼表面活性剂（主要是硼酸双多元醇脂与环氧乙烷加成物的脂肪酸酯）与其他非离子表面活性剂复合而成；ASH和ASP系列主要是阳离子与非离子表面活性复合而成，杭州化工研究所开发的HZ一1（羟乙基脂肪胺与一些配合剂复合物）、CH（烷基醇酰胺）；天津合成材料工业研究所开发的IC一消静电剂（咪唑一氯化钙络合物）；上海合成洗涤剂三厂开发生产的SH系列塑料抗静电剂，已经形成系列产品，在使用效果和性能上处于国内领先地位，部分品种可以替代进口，如SH一102（季铵盐型两性表面活性剂）、SH一103、104、105等（均为季铵盐型阳离子表面活性剂），SH抗静电剂属于结构较新的带多羟基阳离子表面活性剂；济南化工研究所JH一非离子型抗静电剂。（聚氧乙烯烷基胺复合物）等；河南大学开发的KF系列等，如KF一100（非离子多羟基长碳链型抗静电剂）、KF-101（醚结构、多羟基阳离子永久型抗静电剂），另外还有聚氧乙烯醚类抗静电剂，聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯专用抗静电剂202、203、204等；抗静电剂TM系列产品也是目前国内常用的，主要用于合成纤维领域。

从抗静电剂发展来看，高分子型的永久抗静电剂是最为看好的产品，尤其是在精密的电子电气领域，目前国内多家科研机构利用聚合物合金化技术开发出高分子量永久型抗静电剂方面已取得明显进展。

三、结语

我国合成材料抗静电剂行业发展前景较好，针对目前国内研究、生产、应用与需求现状，对我国合成材料抗静电剂工业发展提出以下建议。

（一）加大新品种开发力度

近年来国外开发的高性能伯醇多聚氧化乙醚类非离子型表面活性剂；用于聚碳酸酯的脂肪酸单缩水甘油酯；用于磁带工业的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物；适应于聚烯烃、聚氯乙烯、聚氨酯等多种合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等，总之国内科研院所应根据我国合成材料制品要求，开发出多种高性能、环保无毒的抗静电品种，并不断强化应用技术研究，以满足国内需求。

（二）加快复合抗静电剂和母粒的研究与生产

今后要加快多种结构抗静电剂及其他塑料助剂的复配，向适应范围广、效率高、系列化、多功能、复合型等方向发展。另外合成材料多功能母粒作为助剂已经成为今后合成树脂加工改性的重要原材料，如着色、阻燃、抗菌、成核等母粒在国内开发方兴未艾，国内要加快抗静电母粒的开发与研究，促进我国抗静电剂工业发展。

参考文献：

[1]高绪珊、童俨，导电纤维及抗静电纤维[M]．北京：纺织工业出版社，1991．148154．

[2]张淑琴，抗静电剂，化工百科全书，第1版，化学工业出版社，1995（4）：667.

[3]陈湘宁、王天文，用于最佳静电防护的本征导电聚合物的最新进展[J]．化工新型材料，2002，30（11）：4750.

[论文关键词]高分子材料抗静电研究

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关键词：应用型本科 高分子课程 考核方法

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（a）-0197-01

应用型本科教育的培养目标定位于技术工程师，既要具有较强的专业基础理论知识，又能够解决生产实际中的具体技术问题。而在培养过程中，专业基础课和专业课起到了从书本的理论到实际应用的过渡。因此，应用型本科院校在这类课程的设置上减少了理论课的课时，增加实验和实践课的课时[1-4]。而在教学过程中，我们发现学生往往不能将理论与实践相结合，对于理论的掌握也往往通过死记硬背的方式，对于实验和实践中出现的问题也不太会分析解决。究其原因，目前评价学生学习的好坏主要是通过考试成绩来判定，而考核形式单一，笔试为主，这就使得学生的学习也常常以成绩为导向，以考试为目标，考试之外的东西他们很少去关心思考。因此，在应用型本科人才的培养过程中，对于专业课和专业基础课的考核方法、考核体系的改革势在必行。该文以笔者在实际教学工作中在高分子系列课程上的一些教学思考提出了一些改革措施。

1 构建包括基本理论、基本知识在内的基础理论考核系统

高分子是材料科学与工程专业知识体系构建的一个重要方向，主要由高分子化学、高分子物理、高分子材料检测、聚合物成型加工、高分子材料等构成了这个专业方向的主要的专业课与专业基础课。这些课程讲述的内容实现了从小分子变成实际使用的高分子材料的过程，如图1所示。其中高分子化学是讲述从单体变为高聚物的聚合过程，而高分子物理是讲述高聚物的结构与性能，聚合物成型加工是讲述从聚合物变为材料的成型加工过程，高分子材料是讲述高分子制品的应用，高分子材料检测是讲述高分子材料的性能检测。

对高分子化学、高分子物理、高分子材料、高分子材料检测、聚合物成型加工等系列课程中的基本理论、基础知识内容，在原有闭卷考核方式的基础上，建立涵盖系列课程知识的试题库，题型包含：基本概念的名词解释和填空、基本理论的比较和是非判断、基于基本知识的简答和计算。相关课程的老师根据自己课程的需要，选择考核试题，注重考查学生对高分子知识体系关联性的理解。

2 构建以实际工程问题的理论分析为主的基础理论应用考核系统

在教学过程中注重教学内容的变革，积极推行案例教学、专题性教学、研究性学习，积极开展观摩教学与评教活动，并构建以实际工程问题的理论分析为主的基础理论应用考核系统，建立案例分析试题库，让学生用已有的基本理论和基本知识来分析实际案例。例如，如何制备既具有弹性，又具有一定强度的尼龙纤维？首先涉及的知识是聚合物成型加工中的尼龙纤维的制备方法，尼龙纤维可以通过湿法纺丝来实现，这样学生可以加深对湿法纺丝的过程的了解；其次如何实现材料的高强度，这就可以从高分子物理里面的聚合物的聚集态分析，具有结晶、取向等状态的高聚物的力学强度较好，因此要想纤维具有高强度就必须通过一定的方式使其结晶或取向，而结晶和取向两者之间又是相互影响的，取向会促进结晶，因此在成型加工过程中需要通过一定的方式使其取向，这又回到成型加工的过程中，通过定向拉伸的方法使其取向；最后要使纤维具有一定的弹性，这就需要使纤维能在一定程度解取向，恢复高分子的弹性，而解取向的方法可以利用热处理来实现，这就要求增加材料制备的后处理过程。总之，通过这样以实际工程问题的理论分析为主的考题，使学生建立基本理论和实际应用的联系，深入理解相关课程理论知识间的关联。

3 建立实际问题解决能力考核系统

建立以能力培养为目标的考核体系，改单一的试卷考核方式为大作业、小论文、课题答辩等多种考核方式，改一次性课程终结考核为过程监测考核、理论和实践动手综合考核。通过目前科学和工程上存在的问题，考核学生解决实际问题的能力，并将相关的问题贯穿相关的专业基础课、专业课和实践课程的教学与考核中。例如，实际高分子材料制备中的问题可以在高分子物理中作为案例分析题；经过分析后的问题又可以在聚合物加工工艺中做为一个大作业，让学生自己提出解决方案，并给出评分；然后在实践课上让学生完成此方案，并在实现的过程中学会利用已有的知识对方案做出优化和调整，给出实践课的评分；最后通过高分子材料检测课程分析材料的结构与性能。

4 结语

考核方法是课程建设的重要组成部分，是评价学生学习以及能力的最直接的方法，也是对教学效果最直接的评价方法。因此在课程改革过程中，考核方式的改革成为推动课程建设，实现应用型本科院校的培养目标必不可缺少的环节，在应用型本科院校工程类专业上有着很好的推广价值。

参考文献

[1] 胡小红，王淮庆，郝凌云，等.应用型本科院校材料科学与工程专业材料物理课程教学中的几点思考[J].金陵科技学院学报，2010，29（6）：39-42.

[2] 陈晓宇，郝凌云，胡小红.“情景”教学法在高分子材料检测课程教学中的应用[J].中国科教创新导刊，2013（32）：118.

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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。

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关键词：课程建设；创新型人才

一、课程建设在创新型人才培养体系中的作用与意义

1，创新型人才培养的基础是课程建设

教学以课程为起点，课程居于教学的核心，是教学活动中内容和过程的统一。课程是把教育思想、观念、宗旨等转变为具体教育实践的中介，没有这个中介，一切教育目的、思想、观念、宗旨等都不可能得到落实。因此，要实现创新教育目标，优化课程体系应是首当其冲。

许多教育教学研究成果表明，创新人才的培养使命最终要靠创新课程体系来完成，创新课程体系是实现创新人才培养的终归途径。创新课程体系不能单靠某种因素构成，而要包括课程的新观念、新内容、新机制和新方法等。华中科技大学承担的新世纪高等教育教学改革工程项目项目组通过对国内外高校的人才培养进行调研、分析，得出结论：课程体系是开展创新教育的保证，工程实践是创新的基础，开展各项创新活动是培养创新人才的有力措施。

2，课程建设可以有效促进专业发展

科学、合理的课程体系可以有效促进专业建设与发展。以郑州大学国家精品课程“材料科学基础”为例，通过课程改革，综合了金属材料、高分子材料、无机非金属材料、材料加工等专业基础知识，构筑材料科学与工程学院新的基础平台课程体系。改革实践教学环节，增设八类“材料科学与工程基础实验”，实现了材料科学与工程大类专业人才培养新模式。突出“宽口径、厚基础、高素质、强能力”的创新教育理念，促进了专业建设与发展，使材料科学与工程大专业逐步成为郑州大学的特色专业。

在2007年4月召开的教育部高等学校高分子材料与工程专业教学指导分委员会工作年会上，与会专家结合高分子材料专业建设、专业规范、专业评估等工作，重点进行了课程建设研讨。围绕创新型人才培养模式，结合已有的课程改革成果，通过认真讨论，计划由郑州大学作为召集单位，针对高分子材料与工程专业本科生教学过程中存在的问题，以“高分子材料成型加工”课程建设为切入点，提出具体的课程建设规划，探讨课程建设对创新型人才培养的作用与意义，并探讨该课程对高分子材料成型加工新专业建设的推动作用。

二、课程建设基本思路与内容

结合学院本科教育发展目标，根据学科专业的发展趋势、社会对人才的要求和学院的具体情况，材料科学与工程学院确定了“以教学为中心，学科专业建设为龙头，队伍建设、实验室建设和科学研究为主体，全面提升学院的整体实力和水平，努力建设成为培养工程应用创新型人才”的总体目标，突出“高分子材料成型加工”课程建设的基本思路为：强化基础，注重实践，突出创新。具体包括：

1，拓展课程专业理论知识与技术方法

在原有课程体系的基础上，结合现代教育特点，借鉴国际化教育方法与先进的教学体系，在课程建设过程中，具体通过三项措施优化课程知识体系：

(1)拓展专业知识。主要包括：在新的课程体系中融入“高分子材料科学基础”、“高分子材料成型原理”、“成型机械”、“成型模具”等相关课程知识，组成新的课程基础平台，突出新课程体系的基础性、全面性、系统性。

(2)增加技术方法课程内容。主要包括：在材料加工知识领域增加“高分子材料制品开发设计”、“生产质量管理”、“工厂车间设计”以及最新的数字化制造技术等知识，全面拓展各类高分子材料(有机材料)的成型与加工新技术、新工艺、新方法，保持课程中材料成型加工技术与方法的新颖性、先进性、前沿性。

(3)注重学科交叉。主要包括：在课程体系中不仅涉及高分子材料与工程专业的相关知识，更要综合交叉材料科学基础、材料加工学、机械工程学和生产管理学为一体的新型教学平台，注重课程建设的综合性、交叉性、适应性。

2，强化实践教学环节

在高等教育中，实验教学是全面实现人才培养目标的一个重要环节。它具有直观性、实践性和探索性的特点，同时具有传授知识、培养能力以及思想品德教育的作用，是提高学生实践能力和科学素质的重要手段，是培养合格人才用其他教学环节不可代替的重要环节。“面向21世纪教育振兴行动计划”中进一步强调指出要加强对学生的素质教育，培养创新精神和实践能力。这些对于理工科学生而言更为重要，尤其是材料科学与工程这样一些实验性很强的学科，很多新知识、新技术、新材料都是从实验过程中产生的。

但长期以来实践教学处于理论教学的从属地位，在培养学生实践能力和创新精神中发挥的作用远远不够。问题在于教育观念上的落后，对实验教学的重要性认识不够，投入的经费不足，实验室仪器设备缺乏，以至于有的教学实验往往开成演示实验，严重影响了学生实践能力的提高。近年来，国家对高等教育投资力度逐步加大，在实验室建设上也投入了大量的人力、物力和财力，实验室建设取得了长足的进步。但随着经济的发展，社会对人才的要求不断提高，实验室的建设仍难以满足人才培养的需要，实践教学环节仍然比较薄弱，本科毕业生的实践能力、总体设计能力不够理想。因此，在新的课程体系中，围绕创新型人才培养，在注重基础理论、交叉学科、前沿领域等基础知识的同时，要进一步强化实践教学环节。

(1)在注重各类基础实验教学体系的同时，进一步加强综合性、设计性、创新型实验。在专业平台的基础上，加强学生基本概念、基本理论、基本方法、基本技能的培养。通过三类学院平台基础性实验、两类专业方向综合性实验、一类开放性实验，并结合“郑州大学材料科学与工程创新基地班”建设，设立3～4个创新型实验。重点培养材料先进加工与自动控制相关的专业实验技能，拓展专业知识面，全面培养学生的专业基本技能和基础理论应用能力。

(2)增加实践环节，加大实验教学、实习、综合设计等教学内容。实行“3+1”培养模式，增加毕业设计论文时间，即在学生第七学期下半学期开始进入毕业设计(论文)环节。

3，教材建设

结合实际应用范例编写教材。既注重高分子材料科学与工程的基础知识与基础理论、基本加工原理、成型加工工艺、成型加工设备等，又介绍最先进的高分子材料成型加工的新技术和新方法。教材内容多样化，既注重不同材料成型加工的共性，又兼顾不同材料成型加工的特色。

4，实训教学

主要包括应用实践载体建设和创新实践载体建设。其中，充分利用区域与学科优势，加强产学研联合，设

立产学研联合体实验室，为学生提供必要的社会实践场所，保障实习、实践教学效果，培养学生的工程应用能力。

郑州大学材料科学与工程学院位于郑州市高新技术开发区，区内有许多家材料类相关的高新技术企业，涉及高分子材料成型加工的企业有十几家，通过应用实践载体建设，以高新技术企业为依托，建立产学研联合体实验室，作为学生实训教学基地，培养学生的实际应用能力。

郑州大学材料科学与工程学科拥有材料加工工程国家重点学科、橡塑模具国家工程技术研究中心、材料成型过程与模具教育部重点实验室等，实验设备先进，从事的科研项目包括国家自然科学基金重大项目、国家“863计划”、“973计划”项目等，研究领域涉及许多前沿性课题。因此，充分利用这些学科优势，以学科前沿实验室为依托，作为本科生创新实践载体，从而培养学生的科学前沿意识和科技创新能力。

5，教学改革与教学研究

新的课程体系需要不断完善，从而保证教学效果和学生培养质量。因此，在课程建设过程中，需要注重教学研究与教学改革，不断丰富教学内容，完善教学手段，提高教学效果。

教学改革主要围绕以下几个方面来进行：

(1)进一步完善多媒体课件，使教学内容丰富、直观、科学、系统。

(2)建设网络课程。以“高分子材料成型加工”课程为平台，围绕精品课程建设要求，积极推进网络课程建设，即将所有课程资源上网，与国内相关高校进行课程互动建设，实现异地课程同步建设、同步交流、共同发展。

(3)建设虚拟实验室。对于当前材料成型的新方法，往往通过教材无法及时介绍。因此，通过虚拟实验室，介绍最前沿、最先进的成型方式及作用过程，保证课程内容的前沿性、先进性。

(4)开展第二课堂实践教学。通过吸收低年级本科生提前进入实验室，参与第二课堂实践教学活动，开设各类课外创新实验，鼓励学生参与各类科技活动，积极参与大学生“挑战杯”等各类课外创新活动竞赛。

(5)完善双语教学，培养学生英语应用能力。探索有效的双语教学方式，提高教学效果。

(6)课程建设国际化。课程建设国际化是中国大学教育与国际接轨的基础，对于引进国外优质教育资源，借鉴国外有益的教学和管理经验，培养国家经济建设急需的专业人才，增加中国教育供给的多样化和选择性，发挥着积极的作用。因此，通过与国外相关高校加强交流，共同探讨课程建设体系，选用原版教材，使学生了解国际前沿信息，促进课程国际化建设，培养国际化专业人才。

教学研究的内容主要包括以下几个方面：

一是课程体系中涉及的高分子材料模具设计、加工过程模拟等软件的研制开发及应用推广等的教学研究。

二是课程体系中涉及的新型高分子材料成型加工机械设备的改进、设计、研制与应用等的教学研究。

三是课程体系中涉及的高分子材料成型加T新技术、新工艺、新方法探索等的教学研究。

四是课程建设过程中各类教学实践与改革的教学研究。

通过教学研究，从而掌握新课程体系建设的基本规律，提出相关建设理论，指导其他工科类相关课程建设，全面提高各工科类本科生的培养质量。

6，教学团队建设

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【关键词】生物医学材料；研究现状；生物活性；发展趋势

科学技术的发展，各种新型生物医学材料被研制出来，并在医学领域中得应用。到2000年为止，在全世界高达1600亿美元的医疗市场中，医用生物材料所占比率已经达到了一半，且以20%的增长速度递增。二十世纪80年代是新型生物医学材料辈出的时代，进入到二十世纪90年代，以珊瑚为原材料的骨移植材料、人工皮肤、猪心脏瓣膜在医学领域中得以应用。二十世纪，美国采用新型聚氨酯材料研制出人造血管。中国在生物医学材料的研制方面起步较晚，但是应医学领域需要而对各种生物医学材料有所应用。随着国家对生物医学材料研究的重视，国家开始启动医学生物材料项目，并将生物医学材料纳入到优先发展的产业当中[3]。在中国的“十二五”规划中，还特别指出要将重点发展新型口腔植、人工关节、新型人工血管、人工心瓣膜以及各种人工修复材料等等生物医学材料。

一、生物医学材料研究现状

（一）金属生物材料

在医学领域中，医学金属材料是较早采用的，且应用材料非常广泛，包括不锈钢材料、钛合金材料等等。其中，不锈钢材料具有较强的耐腐蚀性，因此应用效果非常好。由于人体内为较为复杂的电解环境，随着316L不锈钢的应用，解决了这一问题，但是，却不具备生物相容性。钛合金具有良好的耐腐蚀性和生物相容性，具有一定的生物材料强度。钛合金的抗拉强度介于500兆帕至1100兆帕之间，使钛合金的弹性与人体的骨骼弹性更为接近，以使材料植入到人体后，与人的骨骼更为匹配。

（二）高分子生物材料

医用高分子材料的出现，使得医用材料可以用于对损伤的人体器官以修复，以增强器官的恢复功能。目前所使用的医用高分子材料分为可生物降解和非降解的高分子材料。可生物降解的高分子材料植入人体后，可以降解被为对人体无毒无害的CO2、H2O等对人体不会产生刺激性的物质。可生物降解的高分子材料可以是胶原蛋白或者纤维蛋白等等天然材料，也可以是聚乳酸等人工合成高分子材料。非降解的高分子材料属于是惰性的高分子材料。聚乳酸在医学生用于外科缝合线和药物释放的载体。由于其具有可降解性能，当伤口愈合后，就会被人体组织吸收。聚乳酸可以在降解的过程中，将药物释放到人体中，使药物发挥作用。

（三）秃仙物材料

复合生物材料用于医学领域中已经获得了长足发展，但是，由于材料植入人体后，会对人体的生理环境产生抵抗力，因此会存在一些问题有待进一步研究。目前医学领域中所采用的复合生物材料包括有三类，即生物陶瓷复合材料、金属基医用复合材料和高分子复合材料。生物陶瓷复合材料植入到生理环境中后，并不会产生毒性反应，且具有良好的生物活性和生理环境相容性。金属基医用复合材料在医学领域中应用，金属具有单一的生物活性，可以采用生物涂层技术，以提高金属表面的耐磨性和生物相融合。高分子复合材料是一种接近人体自然骨骼的高分子复合材料。人体骨骼本身就是一种层状的复合材料，采用这种复合材料替代，虽然可以起到治疗作用，但是其韧性明显要低于人体自然骨骼。

（四）无机非金属生物材料

无机非金属生物材料具有良好的化学稳定性和生物相容性，主要包括生物活性陶瓷和惰性的无机材料。生物活性陶瓷材料主要用于关节、牙齿等等的硬组织修复。但是，该种材料不会与人体的活体组织结合，从而影响治疗效果。惰性的无机材料以医用碳素材料为主。该种材料具有较高的耐磨性，韧性和强度都非常高，特别是具有良好的抗疲劳性，可以与人体自然骨骼相匹配。骨骼损伤者选择这种材料可以获得良好的治疗效果[2]。此外，医用碳素材料在人体的生理环境中并不会产生毒副作用，良好的化学稳定性和人体亲和性，且具有抗血栓性和抗溶血性。如果对患者执行人工心脏瓣膜手术，医用碳素材料是优先选择的材料。

二、生物医学材料研究的发展趋势

生物医用材料的发展进程中，从简单的结构模仿发展为组织诱导再生，使生物医用材料的单一性能逐渐向综合性能发展。简单的结构与外观的仿制，向智能化仿生发展，使材料的应用已经与现代的医疗技术融合，并共同发展。根据目前医学领域的发展程度，生物医用材料的研究空间还很大，并会涉及到多种学科，包括材料学、工程学、控制论以及生物技术等等，这些学科都会对生物医学的发展产生推动作用。特别是各种新技术、新方法的应用，将生物技术引入到智能化发展的思路，使生物材料不再局限于实验室研究，而会在临床上得以广泛应用，以为医疗做出贡献。

结论

综上所述，生物医学材料属于是交叉学科，为材料学和医学等等多种学科相互结合而形成。作为一门应用于医学领域的新兴学科，所研制的是用于医学组织工程领域的各种新型的人工材料。根据技术含量的不同，生物医学材料可以被划分为金属生物、高分析生物、复合生物和无机非金属生物材料。随着生物医学材料研究的发展，使得生物医用材料智能化发展。

参考文献：

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[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10

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