高分子材料的特征精選(九篇)
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第1篇：高分子材料的特征范文
1．何為高分子化學(xué)
顧名思義，高分子就是相對分子質(zhì)量很高的分子，它是高分子化合物的簡稱。高分子化合物，又稱聚合物或高聚物，是結(jié)構(gòu)上由重復(fù)單元（低分子化合物—單體）連接而成的高相對分子質(zhì)量化合物。高分子的相對分子質(zhì)量非常的大，小到幾千，大到幾百萬、上千萬的都有。我們有時將相對分子質(zhì)量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學(xué)作為化學(xué)的一個分支，同樣也是從事制造和研究分子的科學(xué)，但其制造和研究的對象都是大分子，即由若干個原子按一定規(guī)律重復(fù)地連接成具有成千上萬甚至上百萬質(zhì)量的、最大伸直長度可達(dá)毫米量級的長鏈分子，稱為高分子、大分子或聚合物。
2．高相對分子質(zhì)量與高強(qiáng)度
相對分子質(zhì)量和物質(zhì)的性質(zhì)是密切相關(guān)的，是決定物質(zhì)性質(zhì)的一個重要因素。只有相對分子質(zhì)量高的化合物才有一定的機(jī)械力學(xué)性能，才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直鏈的烷烴化合物，但是分子量變化很大，其機(jī)械力學(xué)性能因而也有極大的區(qū)別。
3．高分子科學(xué)的主要內(nèi)容
既然高分子化學(xué)是制造和研究大分子的科學(xué)，對大分子的反應(yīng)和方法的研究，顯然是高分子化學(xué)最基本的研究內(nèi)容。高分子科學(xué)不僅是研究化學(xué)問題，也是一門系統(tǒng)的科學(xué)。高分子科學(xué)的主要內(nèi)容有：如何將低分子化合物連
接成高分子化合物，即聚合反應(yīng)的研究。高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系。不同性質(zhì)的高分子，其結(jié)構(gòu)必然是不同的。為了得到不同性質(zhì)的高分子，就要去合成具有特殊結(jié)構(gòu)的高分子。
二、高分子材料化學(xué)的應(yīng)用
材料是人類社會文明發(fā)展階段的標(biāo)志，是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。它是指經(jīng)過某種加工，具有一定結(jié)構(gòu)、組分和性能，并可應(yīng)用于一定用途的物質(zhì)。上世紀(jì)半導(dǎo)體硅、高集成芯片、高分子材料的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，把人類由工業(yè)社會推向信息和知識經(jīng)濟(jì)社會?？梢哉f某一種新材料的問世及其應(yīng)用，往往會引起人類社會的重大變革，材料是人類文明的重要標(biāo)志。如果說現(xiàn)在人人離不開高分子材料，家家離不開高分子材料，處處離不開高分子材料，是一點(diǎn)也不過分的。高分子化合物的最主要的應(yīng)用是以高分子材料的形式出現(xiàn)的，高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統(tǒng)合成材料，另外許多精細(xì)化工材料也都是高分子材料。
第一，塑料：一類是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等；另一類叫工程塑料，其強(qiáng)度大，如汽車零部件、保險杠、洗衣機(jī)內(nèi)的滾筒、電器的外殼等。
第二，纖維：人們開發(fā)出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物，通過不同的加工，生產(chǎn)出了各種纖維制品，極大地滿足著人類的需要。
第三，橡膠：天然橡膠的種類和品質(zhì)都受到很大的限制，于是科學(xué)家們不斷開發(fā)出了各種人造橡膠，如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。
第四，精細(xì)化工：比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產(chǎn)品，如家具漆、內(nèi)外墻乳膠漆、汽車漆、飛機(jī)漆等。女孩子用的指甲油，使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫(yī)用膠、結(jié)構(gòu)膠等黏合劑，以及各種吸水樹脂等都是高分子產(chǎn)品。
三、高分子化學(xué)與高科技的結(jié)合
當(dāng)今社會，人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。自從合成有機(jī)高分子材料的那一天起，人們始終在不斷地研究、開發(fā)性能更優(yōu)異、應(yīng)用更廣泛的新型材料，來滿足計算機(jī)、光導(dǎo)纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機(jī)械工業(yè)等尖端技術(shù)發(fā)展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發(fā)展，出現(xiàn)了許多產(chǎn)量低、價格高、性能優(yōu)異的新型高分子材料。
隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現(xiàn)出來，如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫(yī)用材料、光敏材料、非線性光學(xué)材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領(lǐng)域，下面簡單介紹特種高分子材料：功能高分子是指當(dāng)有外部刺激時，能通過化學(xué)或物理的方法做出相應(yīng)反應(yīng)的高分子材料；高性能高分子則是對外力有特別強(qiáng)的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇；特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料（化學(xué)纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑）的范疇。
第一，力學(xué)功能材料：強(qiáng)化功能材料，如超高強(qiáng)材料、高結(jié)晶材料等；)彈材料，如熱塑性彈性體等。
第二，化學(xué)功能材料：分離功能材料，如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡(luò)合物等；反應(yīng)功能材料，如高分子催化劑、高分子試劑；生物功能材料，如固定化酶、生物反應(yīng)器等。
第三，生物化學(xué)功能材料：人工臟器用材料，如人工腎、人工心肺等；高分子藥物，如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農(nóng)藥等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。
可以預(yù)計，在今后很長的歷史時期中，特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發(fā)展的主要方向。
四、高分子化學(xué)的可持續(xù)發(fā)展
研究高分子合成材料的環(huán)境同化，增加循環(huán)使用和再生使用，減少對環(huán)境的污染乃至用高分子合成材料治理環(huán)境污染，也是21世紀(jì)中高分子材料能否得到長足發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。比如利用植物或微生物進(jìn)行有實(shí)用價值的高分子的合成，在環(huán)境友好的水或二氧化碳等化學(xué)介質(zhì)中進(jìn)行化學(xué)合成，探索用前面提到的化學(xué)或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子，以及用合成高分子來處理污水和毒物，研究合成高分子與生態(tài)的相互作用，達(dá)到高分子材料與生態(tài)環(huán)境的和諧等。顯然這些都是屬于21世紀(jì)應(yīng)當(dāng)開展的綠色化學(xué)過程和材料的研究范疇。
參考文獻(xiàn)：
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第2篇：高分子材料的特征范文
【文章編號】0450-9889（2017）06C-0078-02
高分子材料是化工產(chǎn)品的一個分支，是目前發(fā)展最快、應(yīng)用前景最廣且最具生命力的一類化工產(chǎn)品；高分子行業(yè)的迅猛發(fā)展，急需大量復(fù)合型人才。而大多數(shù)高校高分子材料專業(yè)的人才培養(yǎng)側(cè)重在材料的合成等偏理論方面，對高分子材料加工成型為終極產(chǎn)品的工藝環(huán)節(jié)關(guān)注的程度不高。廣西大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)在化工材料加工工藝方面開設(shè)了系統(tǒng)的專業(yè)課程群，為“高分子材料成型與工藝”課程的設(shè)置打下了堅實(shí)的理論基礎(chǔ)。然而，廣西大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)沒有開設(shè)過高分子物理、高分子化學(xué)、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基礎(chǔ)等高分子基礎(chǔ)或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課程，且該專業(yè)作為一個覆蓋范圍廣泛的交叉的專業(yè)，開設(shè)的專業(yè)課程很多，所有的專業(yè)課程學(xué)時都高度壓縮。在高分子材料理論知識缺乏、課程學(xué)時數(shù)少、無配套實(shí)驗的背景下，本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面對“高分子材料成型與工藝”課程教學(xué)改革進(jìn)行探索。
一、教材的選用
廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院“高分子材料成型與工藝”課程剛開設(shè)時，選用的教材是史玉升等編著的《高分子材料成型工藝》，學(xué)生通過學(xué)習(xí)可以掌握高分子材料的制備、性能、成型、評價及應(yīng)用，全面系統(tǒng)地了解高分子材料成型技術(shù)的最新知識。教學(xué)過程中，學(xué)生反映這本教材的難度太大，因為“高分子材料成型與工藝”是一門專業(yè)技術(shù)課程，需在完成化工熱力學(xué)、化工原理、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、高分子物理和化學(xué)、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基礎(chǔ)等基礎(chǔ)理論課和專業(yè)基礎(chǔ)課程后，對學(xué)生進(jìn)行綜合訓(xùn)練。
“高分子材料成型與工藝”課程是在大三第一學(xué)期開設(shè)的專業(yè)課，此時學(xué)生已經(jīng)修完化工熱力學(xué)、化工原理、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等基礎(chǔ)理論課，然而基本沒有學(xué)過高分子物理、高分子化學(xué)、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基礎(chǔ)等專業(yè)基礎(chǔ)課，高分子材料方面的基礎(chǔ)較差，加上這本教材講述的理論知識較少，所以學(xué)起來較吃力。根據(jù)學(xué)生的反映，學(xué)院及時更換了教材，采用周達(dá)飛等主編的《高分子材料成型加工》“九五”重點(diǎn)教材，該教材高度概括了高分子材料的最基礎(chǔ)的知識，對加工成型影響很大的高分子流變學(xué)基礎(chǔ)知識進(jìn)行較全面深入的介紹，全面介紹了高分子材料成型加工最常用的基本工藝，也兼顧了新技術(shù)和新方法，難度適中，得到學(xué)生好評。
二、教學(xué)內(nèi)容的改革
高分子材料成型技術(shù)涉及化學(xué)、材料、材料加工、機(jī)械等多種學(xué)科，“高分子材料成型與工藝”課程是一門專業(yè)技術(shù)課程，需要廣泛的理論知識基礎(chǔ)。化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生基本無高分子材料理論基礎(chǔ)知識，學(xué)習(xí)起來的確難度很大。非高分子材料專業(yè)的“高分子材料成型與工藝”課程要以“高分子材料―成型加工―制品性能”這條主線展開教學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)掌握三者的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)成型加工對制品性能的重要性，這是本課程的主題思想，也是高分子材料的工程特征；選用“九五”重?c教材《高分子材料成型加工》，充分利用國內(nèi)外重要專業(yè)期刊了解行業(yè)最新動態(tài)，不斷更新及補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，確保教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性；在教學(xué)內(nèi)容安排上，以高分子材料成型加工的大工程觀點(diǎn)為著眼點(diǎn)，以寬專業(yè)為目標(biāo)，概況高分子材料理論基礎(chǔ)和概念（詳細(xì)的內(nèi)容指定參考范圍讓學(xué)生利用課外時間自學(xué)），從高分子材料的加工原理出發(fā)，著重對成型加工工藝進(jìn)行討論。從高分子材料的成型加工的共性出發(fā)，對模壓、擠出、注塑及壓延四大成型技術(shù)及工藝進(jìn)行重點(diǎn)講授，然后講授塑料、橡膠及復(fù)合材料的成型特點(diǎn)和區(qū)別，對于一些新的成型方法，以及教材中未涉及而在一些科技文獻(xiàn)中見報道的新的成型方法及工藝，教師建立了QQ群這樣的交流平臺，并將高分子領(lǐng)域權(quán)威的一些微信公眾號分享到平臺上，經(jīng)常轉(zhuǎn)發(fā)高分子材料國際國內(nèi)的重要進(jìn)展到平臺，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生以興趣為導(dǎo)向自動組成興趣學(xué)習(xí)小組的方式進(jìn)行自學(xué)。筆者首先通過課內(nèi)課外結(jié)合強(qiáng)化高分子理論基礎(chǔ)與概念，對成型加工影響最大的流變性在課堂上進(jìn)行詳細(xì)介紹，而其他性能如穩(wěn)定性、電性能、光性能等材料性能則作為課外學(xué)習(xí)內(nèi)容，在有限的學(xué)時內(nèi)，節(jié)選核心內(nèi)容，把高分子材料合成、性能、加工及相互間的影響規(guī)律簡要完整地介紹。比如教材中同一種成型方法按不同的應(yīng)用體系分成很多小結(jié)，而教學(xué)過程中每種成型工藝僅以一種材料為代表來講，但不同章節(jié)會選不同的材料體系來進(jìn)行，比如講橡膠的壓延，那么注塑可能選塑料，而擠出可能選復(fù)合材料，這樣來兼顧各類高分子材料的成型。
三、教學(xué)方法的改革
教學(xué)方法是影響教學(xué)目標(biāo)是否能夠?qū)崿F(xiàn)、實(shí)現(xiàn)的程度和效率的關(guān)鍵。非高分子材料專業(yè)的“高分子材料成型與工藝”課程教學(xué)存在兩個難點(diǎn)：一是許多內(nèi)容涉及高分子加工機(jī)械、設(shè)備結(jié)構(gòu)及操作過程，這要求有實(shí)際感性認(rèn)識和直觀性；二是該課程的理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，如何在教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際的結(jié)合，用理論來解釋生產(chǎn)中的實(shí)際問題，或以具體實(shí)例來說明理論，促使學(xué)生真正掌握知識。針對這些問題，“高分子材料成型與工藝”課程在教學(xué)過程中對教學(xué)方法、教學(xué)手段進(jìn)行了改革。
（一）現(xiàn)代化教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合?！案叻肿硬牧铣尚团c工藝”課程中許多內(nèi)容涉及高分子加工機(jī)械、設(shè)備結(jié)構(gòu)及操作過程，這要求有實(shí)際感性認(rèn)識和直觀性，同時，該課程的理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)。筆者根據(jù)所選用教材，利用PowerPoint加入聲音、圖像、動畫、視頻等各種多媒體信息，并根據(jù)需要設(shè)計各種演示效果，將抽象、生澀難懂的知識形象生動地展示給學(xué)生，激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、吸引他們的注意力，大大加深學(xué)生對知識的理解和印象。由于化學(xué)化工學(xué)院缺乏相應(yīng)的高分子材料成型教學(xué)設(shè)備，教學(xué)小組聯(lián)系外界資源制作了幾個基本成型工藝的微課，同時廣泛收集案例、動畫演示及成型錄像，不斷補(bǔ)充到授課內(nèi)容中，讓學(xué)生對高分子成型工藝及設(shè)備等有更直觀的認(rèn)識，對課件內(nèi)容進(jìn)行更新和完善，豐富課堂內(nèi)容，加大課堂信息量，使學(xué)生獲得對高分子材料成型加工的理性和感性雙重認(rèn)識，使教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果。
同時，教師也要注意吸取傳統(tǒng)教學(xué)中講解的優(yōu)點(diǎn)，將教師的語言、激情和應(yīng)變能力體現(xiàn)在多媒體教學(xué)中，并用眼神、情感、心靈與學(xué)生溝通，必要時還要進(jìn)行板書，讓學(xué)生徹底把握一些關(guān)鍵問題。
（二）采用“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法和啟發(fā)式互動式教學(xué)。與傳統(tǒng)的以教師為主體的“填鴨式”“灌輸式”教學(xué)方式不同，筆者在部分知識點(diǎn)的授課中嘗試采用“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法，從傳統(tǒng)教學(xué)的講授、灌輸和教師主宰課堂，轉(zhuǎn)變?yōu)榻M織和引導(dǎo)；從單純講解轉(zhuǎn)變?yōu)榕c學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕涣骱吞接?。筆者在講述“高分子材料配方設(shè)計”這一章內(nèi)容時，并沒有按照書本來進(jìn)行，而是布置了一道思考題“設(shè)計食品袋的配方”，讓學(xué)生通過自學(xué)課本內(nèi)容與上網(wǎng)查找相關(guān)知識等來完成這一思考題，并在學(xué)生完成后讓他們用PPT來展示成果，通過討論的形式與學(xué)生探討了配方設(shè)計中的一些原則與內(nèi)容。
啟發(fā)式互動式教學(xué)強(qiáng)調(diào)先讓學(xué)生積極思考，再進(jìn)行適時啟發(fā)；教師不僅要加強(qiáng)自身專業(yè)素養(yǎng)和知識積累，而且更重要的是建立師生互動的教學(xué)過程，并營造良好的課堂教學(xué)氛圍，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長；教師注意自己角色的轉(zhuǎn)變，良好的學(xué)習(xí)情境可使學(xué)生了解學(xué)習(xí)任務(wù)的必要性和與學(xué)習(xí)任務(wù)相關(guān)的學(xué)習(xí)信息，從而激發(fā)學(xué)習(xí)意愿和濃厚的學(xué)習(xí)興趣；在教學(xué)過程中，對于重要的知識點(diǎn)，通過案例教學(xué)，與學(xué)生共同分析和討論，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
第3篇：高分子材料的特征范文
[關(guān)鍵詞]分形 自相似 分維 高分子
分形理論與耗散結(jié)構(gòu)理論、混沌理論被認(rèn)為是70年代科學(xué)上的三大發(fā)現(xiàn)。1967年曼德布羅特(b.b.mandelbort)在美國權(quán)威的《科學(xué)》雜志上發(fā)表了題為《英國的海岸線有多長?》的著名論文。指出海岸線在形貌上是自相似的，也就是局部形態(tài)和整體形態(tài)的相似。實(shí)際上，具有自相似性的形態(tài)廣泛存在于自然界及社會生活中，曼德布羅特把這些部分與整體以某種方式相似的形體稱為分形(fractal)。并在此基礎(chǔ)上，形成了研究分形性質(zhì)及其應(yīng)用的科學(xué)，也就是現(xiàn)在的分形理論(fractaltheory)，自相似原則和迭代生成原則是分形理論的重要原則。
由于分形理論研究的特殊性，以及他在自然界應(yīng)用的廣泛性，目前分形理論已迅速成為描述、處理自然界和工程中非平衡和非線性作用后的不規(guī)則圖形的強(qiáng)有力工具。自分形理論發(fā)展以來，國內(nèi)外對分形理論在各方面的應(yīng)用進(jìn)行了大量的理論和實(shí)踐，材料學(xué)中也一樣，分型理論目前已滲透到了材料學(xué)的各個領(lǐng)域，尤其是高分子材料，下面就分形理論在高分子材料學(xué)中的應(yīng)用做一淺議。
一、分形維數(shù)的測定方法
根據(jù)研究對象的不同，大致可以分為以下五類：改變觀測尺度求維數(shù)；根據(jù)觀測度關(guān)系求維數(shù)；根據(jù)相關(guān)函數(shù)求維數(shù)；根據(jù)分布函數(shù)求維數(shù)；根據(jù)頻譜求維數(shù)，分形在材料科學(xué)中應(yīng)用時，一般應(yīng)用的測定分維方法是：盒維數(shù)法、碼尺法和小島法。
二、分形理論在高分子結(jié)構(gòu)中的研究
(一)高分子鏈結(jié)構(gòu)中的分形
由于高分子尺寸隨鏈結(jié)構(gòu)象而不斷變化，對這類問題的處理屬于統(tǒng)計數(shù)學(xué)中的“無規(guī)飛行”。但若從分形的角度來看，則高分子具有明顯的分形特征并可以跟蹤監(jiān)測。對高分子中普遍存在的自回避行走也是如此，只是表現(xiàn)出不同的分形行為。又因為這類問題與臨界現(xiàn)象很相似，故我們亦能采用重整化群等有力工具。并且分?jǐn)?shù)維的另一獨(dú)特功能是可靈敏地反映單個高分子的單個構(gòu)象[4]。
(二)高分子溶液中的分形
由于高分子溶液中的大分子鏈?zhǔn)沟闷浜推胀ㄒ后w在很多方面存在差異性，如普通液體所不具備的流變行為、應(yīng)力傳輸?shù)?。在?shí)際研究中。分形結(jié)構(gòu)主要存在于高分子溶液中的凝膠化反應(yīng)中，高分子溶液的凝膠化反應(yīng)主要是指聚合物的凝膠化過程，是一種臨界現(xiàn)象，是介于晶態(tài)與非晶態(tài)之間的一種半凝聚態(tài)，這個過程中高分子鏈之間會形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是一類形狀無規(guī)、無序且不規(guī)整的錯綜復(fù)雜的體系。但該體系是可以用分形的方法研究的凝膠化反應(yīng)，在亞微觀水平上存在自相似性。例如左榘等研究的苯乙烯一二乙烯的凝膠化反應(yīng)。
(三)固體高分子中的分形
對于高分子材料，當(dāng)固體高分子材料斷裂時，不同力學(xué)性質(zhì)的材料將形成不同的斷面形貌，而斷面形貌一般為不規(guī)則形態(tài)，是一種近似的或統(tǒng)計意義的分形結(jié)構(gòu)，可用分形理論進(jìn)行分析表征，從而根據(jù)斷面的形狀定量評價材料的力學(xué)性能。而微孔材料中由于分布著大量微小的孔洞，這些微孔具有不規(guī)則的微觀結(jié)構(gòu)，使得微孔材料無論在總體還是在局部都呈現(xiàn)出較復(fù)雜的形態(tài)，無法用傳統(tǒng)的幾何學(xué)理論進(jìn)行描述，但可用分形幾何理論對微孔形態(tài)的復(fù)雜程度作量化的表征[5]。
(四)結(jié)晶高聚物中的分形
第4篇：高分子材料的特征范文
【關(guān)鍵詞】高分子材料專業(yè)；大學(xué)生就業(yè)；復(fù)合型人才
【Abstract】This paper have supposed a series countermeasures in view of the dilemma of university students’ employment， which based on analying the requirement of polymer materials profession. In respect of graduates themselves， enterprise and government，college teaching reform， we provided new thoughts to improve university students’ employment.
【Key words】Polymer materials profession；University students’ employment； Inter-disciplinary talent
0 引言
進(jìn)入21世紀(jì)以來中國社會正發(fā)生著日新月異的變化，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速、科技發(fā)展迅猛、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型加劇、人們文化價值觀也在多元化等等[1]。社會大背景下高分子行業(yè)大學(xué)生就業(yè)呈現(xiàn)出許多新的現(xiàn)象，一方面大學(xué)生就業(yè)難，另一方面企業(yè)人才難覓[2]。就業(yè)形勢日益緊張的形式下，如何使高校的人才培養(yǎng)符合就業(yè)市場需求，做到企業(yè)有所用、人才有所為是十分重要的課題[3]。本文分析了當(dāng)代高分子材料專業(yè)大學(xué)生就業(yè)的現(xiàn)狀，并針對其弊端提出了一些建設(shè)性對策，以更好地滿足企業(yè)需求，同時提高本專業(yè)大學(xué)生的就業(yè)率及滿意度。
1 高分子材料專業(yè)人才需求分析
高分子材料專業(yè)是在大量的科學(xué)實(shí)驗和工程實(shí)踐基礎(chǔ)上發(fā)展并運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)踐的學(xué)科。該專業(yè)畢業(yè)的大學(xué)生就業(yè)面很廣，即可以繼續(xù)深造攻讀碩士、博士學(xué)位，也可以在高分子材料的合成、改性、成型加工等方面及其相關(guān)領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計等崗位工作。但是，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，企業(yè)對高分子材料專業(yè)本科層次人才的需求正在發(fā)生著變化；另外，全國一般的綜合性大學(xué)都開設(shè)了高分子材料專業(yè)，每年有大量的畢業(yè)生涌入市場，競爭非常激烈。
通過對中國石化、杜邦、巴斯夫等高分子專業(yè)知名企業(yè)，以及吉林建筑大學(xué)近幾年高分子專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)去向的調(diào)查，目前該專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)呈現(xiàn)出如下特征：
1.1 企業(yè)方面
就業(yè)市場供過于求的矛盾日漸凸顯，招聘單位的門檻也在拔高，很少考慮崗位實(shí)際需要，對畢業(yè)生所提要求過高。中國石化如上海金山石化、吉林石化、燕山石化等大型的國有企業(yè)，往往優(yōu)先招聘985、211大學(xué)的畢業(yè)生，所學(xué)專業(yè)嚴(yán)格對口；杜邦、拜耳、巴斯夫等知名外企，要求有豐富的實(shí)踐或社會工作經(jīng)驗，對英語要求過六級。另外，這些大型的正規(guī)企業(yè)提供的職位有限，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足大學(xué)生的就業(yè)需要。
就業(yè)壓力增大的形勢下，很多大學(xué)生尤其是二本類高校畢業(yè)生只能選擇去中小型企業(yè)發(fā)展。這類中小型企業(yè)為了適應(yīng)市場需要，常常需要改進(jìn)配方及工藝，更改設(shè)備設(shè)計等，因此他們希望大學(xué)生既有較好的專業(yè)知識，更有較強(qiáng)的動手實(shí)踐能力以及解決實(shí)際問題能力，即需要集技術(shù)、研究、創(chuàng)新于一身的復(fù)合型人才。大學(xué)生必須熟悉生產(chǎn)一線的工作，才能提出問題并加以改進(jìn)。然而，大學(xué)畢業(yè)生往往怕吃苦不愿像工人一樣翻三班，更有甚者索性辭職、頻繁跳槽，自然缺少實(shí)踐經(jīng)驗的積累，更加欠缺解決實(shí)際問題的能力。這也正是出現(xiàn)企業(yè)用工難，而畢業(yè)生就業(yè)難這一矛盾的主要原因。
高分子材料相關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)大多建在郊區(qū)或比較邊遠(yuǎn)的地區(qū)，缺少現(xiàn)代化氣息。然而，大學(xué)畢業(yè)生往往對大城市趨之若鶩，對小城市不屑一顧。當(dāng)代大學(xué)生無論是個人還是家長都投入了很多的財力及精力，對未來的收益有較高的期望，都向往去發(fā)達(dá)地區(qū)、收入高的企業(yè)工作，這就影響了大學(xué)生到基層就業(yè)理念的形成。這些地域的限制，也成為大學(xué)生就業(yè)難的重要原因。
1.2 學(xué)校方面
一直以來，高等學(xué)校采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，缺乏創(chuàng)新，學(xué)生所學(xué)知識與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)有較大差距；學(xué)校教育實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱，造成學(xué)生動手實(shí)踐能力差、缺乏創(chuàng)新能力及解決實(shí)踐問題的能力。這些也是造成高分子專業(yè)畢業(yè)生與企業(yè)需要脫節(jié)的原因之一。為此，高等教育必須反思，突破本專業(yè)傳統(tǒng)的教育模式，以就業(yè)為導(dǎo)向，不斷調(diào)整專業(yè)知識結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)畢業(yè)生實(shí)力，以提高就業(yè)競爭力。
2 解決對策
2.1 畢業(yè)生轉(zhuǎn)變求職觀念，樹立新型就業(yè)觀
畢業(yè)生應(yīng)該轉(zhuǎn)變求職觀念，合理調(diào)整就業(yè)期望值，不把“高薪”作為唯一擇業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不好高騖遠(yuǎn)。珍惜就業(yè)機(jī)會，主動到基層就業(yè)，施展自身才華；要樹立“先就業(yè)，后擇業(yè)，再創(chuàng)業(yè)”的新型就業(yè)觀，在實(shí)踐中不斷調(diào)適，找準(zhǔn)個人期望與社會需求的契合點(diǎn)，科學(xué)擇業(yè)，積極創(chuàng)業(yè)。畢業(yè)生在校期間要打好專業(yè)基礎(chǔ)，努力提升自身綜合素質(zhì)，以提高社會就業(yè)適應(yīng)性和就業(yè)彈性。
2.2 加大政府引導(dǎo)力度，完善企業(yè)聘用機(jī)制
做好政策引導(dǎo)，加強(qiáng)宏觀調(diào)控。政府運(yùn)用經(jīng)濟(jì)杠桿，對人才資源配置加以引導(dǎo)和調(diào)節(jié)，對于到城鄉(xiāng)基層、中小企業(yè)、艱苦邊遠(yuǎn)地區(qū)工作的大學(xué)生，在待遇和生活條件等方面給予優(yōu)惠政策，鼓勵和吸引人才去工作。
對企業(yè)而言，要摒棄招聘過程中過分強(qiáng)調(diào)工作經(jīng)驗的行為，注重大學(xué)生職業(yè)發(fā)展道路上的可塑造性，加強(qiáng)人才儲備；同時，密切與高校的合作，提供實(shí)習(xí)崗位等，為企業(yè)與人才的快速接軌創(chuàng)造條件。整個社會要營造良好的社會輿論環(huán)境和廣泛的社會支持網(wǎng)絡(luò)，共同促進(jìn)大學(xué)生就業(yè)。
2.3 面向企業(yè)需求， 進(jìn)行教學(xué)改革
加強(qiáng)校企合作，派專業(yè)老師深入到相關(guān)企業(yè)做深度的調(diào)研，不斷調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化課程配置，強(qiáng)化高分子材料專業(yè)課程設(shè)置與企業(yè)崗位的銜接，可以使畢業(yè)生很快適應(yīng)崗位角色。
強(qiáng)化實(shí)踐能力的培養(yǎng)。實(shí)踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識解決實(shí)際問題能力的關(guān)鍵。一方面，開展多層次實(shí)驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)驗技能及多種能力。設(shè)置基礎(chǔ)實(shí)驗，鞏固理論教學(xué)內(nèi)容；開設(shè)綜合型實(shí)驗，可以加強(qiáng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力；增設(shè)研究型實(shí)驗，目的是加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗的自主性和能動性，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗和分析問題能力。另一方面，完善實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系。實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)也是實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分。為完善本專業(yè)的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系，我校從大二到大四每學(xué)年都開展實(shí)習(xí)課程。首先要在保持原有的吉化廠、苯板生產(chǎn)企業(yè)等實(shí)習(xí)基地的基礎(chǔ)上，不斷開發(fā)新的實(shí)訓(xùn)基地，如綠色節(jié)能建筑材料生產(chǎn)廠、汽車配件生產(chǎn)企業(yè)、地?zé)峁苌a(chǎn)等企業(yè)實(shí)訓(xùn)，將理論知識與實(shí)踐相銜接，同時學(xué)習(xí)現(xiàn)代化工藝控制手段。
4 結(jié)語
在大學(xué)生就業(yè)的市場化道路上，需要政府、社會、學(xué)校以及學(xué)生自身的相互配合，四方聯(lián)動才能有效促進(jìn)大學(xué)生就業(yè)。以就業(yè)為導(dǎo)向，高校積極開展高分子材料專業(yè)的教學(xué)改革，才能培養(yǎng)出滿足相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)工藝、設(shè)備、產(chǎn)品開發(fā)等綜合要求的復(fù)合型人才。
【參考文獻(xiàn)】
[1]陳秀梅.多維理論視角下的大學(xué)生就業(yè)實(shí)證研究綜述[J].中國電力教育，2014（297）：227-229.
第5篇：高分子材料的特征范文
[關(guān)鍵詞]材料 發(fā)展 金屬材料 無機(jī)非金屬材料 高分子材料
人類社會的發(fā)展歷程,是以材料為主要標(biāo)志的。歷史上,材料被視為人類社會進(jìn)化的里程碑。對材料的認(rèn)識和利用的能力,決定著社會的形態(tài)和人類生活的質(zhì)量。歷史學(xué)家也把材料及其器具作為劃分時代的標(biāo)志:如石器時代、青銅器時代、鐵器時代、高分子材料時代……
100萬年以前,原始人以石頭作為工具,稱舊石器時代。1萬年以前,人類對石器進(jìn)行加工,使之成為器皿和精致的工具,從而進(jìn)入新石器時代?，F(xiàn)在考古發(fā)掘證明我國在八千多年前已經(jīng)制成實(shí)用的陶器,在六千多年前已經(jīng)冶煉出黃銅,在四千多年前已有簡單的青銅工具,在三千多年前已用隕鐵制造兵器。我們的祖先在二千五百多年前的春秋時期已會冶煉生鐵,比歐洲要早一千八百多年以上。18世紀(jì),鋼鐵工業(yè)的發(fā)展,成為產(chǎn)業(yè)革命的重要內(nèi)容和物質(zhì)基礎(chǔ)。19世紀(jì)中葉,現(xiàn)代平爐和轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的出現(xiàn),使人類真正進(jìn)入了鋼鐵時代。與此同時,銅、鉛、鋅也大量得到應(yīng)用,鋁、鎂、鈦等金屬相繼問世并得到應(yīng)用。直到20世紀(jì)中葉,金屬材料在材料工業(yè)中一直占有主導(dǎo)地位。20世紀(jì)中葉以后,科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,作為發(fā)明之母和產(chǎn)業(yè)糧食的新材料又出現(xiàn)了劃時代的變化。首先是人工合成高分子材料問世,并得到廣泛應(yīng)用僅半個世紀(jì)時間,高分子材料已與有上千年歷史的金屬材料并駕齊驅(qū),并在年產(chǎn)量的體積上已超過了鋼,成為國民經(jīng)濟(jì)、國防尖端科學(xué)和高科技領(lǐng)域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的發(fā)展。陶瓷是人類最早利用自然界所提供的原料制造而成的材料。50年代,合成化工原料和特殊制備工藝的發(fā)展,使陶瓷材料產(chǎn)生了一個飛躍,出現(xiàn)了從傳統(tǒng)陶瓷向先進(jìn)陶瓷的轉(zhuǎn)變,許多新型功能陶瓷形成了產(chǎn)業(yè),滿足了電力、電子技術(shù)和航天技術(shù)的發(fā)展和需要。
現(xiàn)在人們也按化學(xué)成分的不同將材料劃分為金屬材料,無機(jī)非金屬材料和有機(jī)高分子材料三大類以及他們的復(fù)合材料。
金屬材料科學(xué)主要是研究金屬材料的成分組織、結(jié)構(gòu)、缺陷與性能之間內(nèi)在聯(lián)系的一門學(xué)科。金屬材料科學(xué)與工程的工作者還要研究各種金屬冶煉和合金化的反應(yīng)過程和相的關(guān)系,金屬材料的制備方法和形成機(jī)理,結(jié)晶過程以及材料在制造及使用過程中的變化和損毀機(jī)理。對其按化學(xué)成份進(jìn)行分類可以分為鋼鐵、有色金屬以及復(fù)合金屬材料。按用途分類包括結(jié)構(gòu)材料和功能材料。
金屬基復(fù)合材料(MMC)因其良好的性能而得到了人們廣泛的關(guān)注。它是一類以金屬或合金為基體,以金屬或非金屬線、絲、纖維、晶須或顆粒狀組分為增強(qiáng)相的非均質(zhì)混合物,其共同點(diǎn)是具有連續(xù)的金屬基體。目前,特別是航空航天部門推進(jìn)系統(tǒng)使用的材料,其性能已經(jīng)達(dá)到了極限。因此,研制工作溫度更高、比剛度和比強(qiáng)度大幅度增加的金屬基復(fù)合材料,已經(jīng)成為發(fā)展高性能結(jié)構(gòu)材料的一個重要方向。1990年美國在航天推進(jìn)系統(tǒng)中形成了3250萬美元的高級復(fù)合材料(主要為MMC)市場,年平均增長率16%,遠(yuǎn)高于高性能合金的年增長率1.6%。
無機(jī)非金屬材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等物質(zhì)組成的材料。是除有機(jī)高分子材料和金屬材料以外的所有材料的統(tǒng)稱。在晶體結(jié)構(gòu)上,無機(jī)非金屬的晶體結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比金屬復(fù)雜,并且沒有自由的電子。具有比金屬鍵和純共價鍵更強(qiáng)的離子鍵和混合鍵。這種化學(xué)鍵所特有的高鍵能、高鍵強(qiáng)賦予這一大類材料以高熔點(diǎn)、高硬度、耐腐蝕、耐磨損、高強(qiáng)度和良好的抗氧化性等基本屬性,以及寬廣的導(dǎo)電性、隔熱性、透光性及良好的鐵電性、鐵磁性和壓電性。無機(jī)非金屬材料已從傳統(tǒng)的水泥、玻璃、陶瓷發(fā)展到了新型的先進(jìn)陶瓷、非晶態(tài)材料、人工晶體、無機(jī)涂層、無機(jī)纖維、半導(dǎo)體材料以及光學(xué)材料。由于新型無機(jī)非金屬材料除具有傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的優(yōu)點(diǎn)外,還有某些特征如:強(qiáng)度高、具有電學(xué)、光學(xué)特性和生物功能等,因此它們已成為現(xiàn)代新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造、現(xiàn)代國防和生物醫(yī)學(xué)所不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)。
高分子材料為有機(jī)合成材料,亦稱聚合物。自20世紀(jì)20年代德國著名科學(xué)家斯托丁格開創(chuàng)這一學(xué)科以來,高分子科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展極為迅猛,如今已形成非常龐大的高分子工業(yè)。它具有較高的強(qiáng)度,良好的塑性,較強(qiáng)的耐腐蝕性能,很好的絕緣性能,以及重量輕等優(yōu)良性能,在是工程上的發(fā)展最快的一類新型結(jié)構(gòu)材料。高分子材料按其分子鏈排列有序與否,可分為結(jié)晶聚合物和無定型聚合物兩類。結(jié)晶聚合物的強(qiáng)度較高,結(jié)晶度決定于分子鏈排列的有序程度。工程上通常根據(jù)機(jī)械性能和使用狀態(tài)將其分為三大類:塑料、橡膠以及合成纖維。其中,我國的合成纖維、合成樹脂和合成橡膠已分別居世界產(chǎn)能的第一、二和三位。
參考文獻(xiàn):
[1]謝盛輝.《材料科學(xué)發(fā)展史》課程構(gòu)想及教學(xué)綱要. 2006,26,(5).
[2]許順生.金屬材料科學(xué)概述.中國科學(xué)院上海冶金研究所.
第6篇：高分子材料的特征范文
關(guān)鍵詞:高分子材料;高分子化學(xué);實(shí)驗教學(xué)
高分子化學(xué)實(shí)驗是高分子化學(xué)課程教學(xué)的一種最有效的實(shí)踐教學(xué)形式,它可以幫助和促進(jìn)學(xué)生課堂理論知識的學(xué)習(xí)與消化,建立和鞏固高分子化學(xué)基本概念和理論,獲取高分子化學(xué)知識,培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)和操作技能。我國著名化學(xué)家戴安邦指出:“只傳授化學(xué)知識和技術(shù)的化學(xué)教育是片面的,全面的化學(xué)教育要求既傳授化學(xué)知識和技巧,又訓(xùn)練科學(xué)方法與思維,還培養(yǎng)科學(xué)精神和品德,學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗中是學(xué)習(xí)的主體,在教師指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗,訓(xùn)練用實(shí)驗解決化學(xué)問題,使各項智力皆得到發(fā)展”。這番話指出了開設(shè)化學(xué)實(shí)驗課的深刻內(nèi)涵和重要價值。2004年國家教育部頒布的《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評估方案》在評估指標(biāo)的二級指標(biāo)“實(shí)踐教學(xué)”中,從“實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與體系,綜合性、設(shè)計性實(shí)驗課的比例及效果,實(shí)驗室開放”三個方面明確了實(shí)踐教學(xué)改革和發(fā)展的方向。近幾年高校的化學(xué)類實(shí)驗教學(xué)改革取得了令人矚目的成果。高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)是很多高校在近年來新開設(shè)的專業(yè),在實(shí)驗教學(xué)與改革方面的成果積累較少,尤其高分子化學(xué)實(shí)驗教學(xué)采用陳舊的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法依然居多。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前國內(nèi)高校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)的高分子化學(xué)實(shí)驗教學(xué)依然不同程度地存在一些問題。
一、高分子化學(xué)實(shí)驗教學(xué)現(xiàn)狀剖析
1.實(shí)驗教學(xué)體系和內(nèi)容欠爭理
多數(shù)的實(shí)驗教學(xué)附屬于理論教學(xué),沒有單獨(dú)設(shè)課和單獨(dú)考核,實(shí)驗課時相對較少雖然有些高校高分子化學(xué)實(shí)驗已經(jīng)獨(dú)立設(shè)課,但僅作為考查課。實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容中傳統(tǒng)的、陳舊的實(shí)驗較多,而體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展成果的實(shí)驗很少認(rèn)知性、驗證性實(shí)驗所占的比理偏高,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的綜合性、設(shè)計性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性的實(shí)驗偏少,而且實(shí)驗環(huán)節(jié)偏重于理論,突出高分子材料應(yīng)用性特點(diǎn)的實(shí)驗太少,不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念。
2.實(shí)驗教學(xué)方法單一
學(xué)生按照實(shí)驗講義預(yù)習(xí),然后進(jìn)實(shí)驗室。實(shí)驗前教師把實(shí)驗?zāi)康?、?shí)驗原理、儀器使用方法、測試方法、實(shí)驗步驟和數(shù)據(jù)記錄表格及數(shù)據(jù)處理方法等進(jìn)行詳細(xì)的集中講解。學(xué)生只需按教師指導(dǎo)的過程按部就班或者依照講義“照方抓藥”,就可以完成一個實(shí)驗。一部分學(xué)生糊里糊涂地來到實(shí)驗室,只動手不動腦地完成實(shí)驗,然后又迷迷糊糊地離開實(shí)驗室。實(shí)驗的現(xiàn)象和結(jié)果沒有給他們留下太深的印象,對學(xué)生觀察能力、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新意識的培養(yǎng)都很不夠。這種統(tǒng)一模式、統(tǒng)一要求、齊步走的教學(xué)方法,一方面造成了學(xué)生對教師的過分依賴,另一方面抑制了學(xué)生個性思維的發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3.實(shí)驗?zāi)蹖W(xué)手段落后
在現(xiàn)代信息技術(shù)迅速發(fā)展的今天,雖然網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)在理論教學(xué)中得到了普遍應(yīng)用,但虛擬、仿真等實(shí)驗技術(shù)手段未能在實(shí)驗教學(xué)中推廣應(yīng)用。這樣對于一些耗費(fèi)過高、時間過長、毒性過大、危險性過高的實(shí)驗,只能最低限度地開設(shè),且開設(shè)過程中費(fèi)用大和危險性高,導(dǎo)致學(xué)生對此類重要實(shí)驗缺乏足夠的認(rèn)知和感受的機(jī)會。
二、新教學(xué)模塊的實(shí)踐性探索與成效
針對目前國內(nèi)高校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)高分子化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中存在的一些問題,借鑒其他化學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革的優(yōu)秀成果,提出了基礎(chǔ)技能實(shí)驗、綜合設(shè)計實(shí)驗、研究創(chuàng)新型實(shí)驗的三個高分子化學(xué)實(shí)驗教學(xué)模塊體系,并在每個模塊中結(jié)合常熟理工學(xué)院教師的科研成果引入_些新的實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容,采用開放式實(shí)驗教學(xué)方法。通過實(shí)驗教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)新的體系和教學(xué)方法在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程實(shí)踐能力方面起到了較好的效果。
1.基礎(chǔ)技能實(shí)驗教學(xué)模塊
基礎(chǔ)技能實(shí)驗?zāi)K構(gòu)建的目的著重建立高分子化學(xué)實(shí)驗與相關(guān)基礎(chǔ)理論知識之間的有機(jī)聯(lián)系。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗安全意識、清潔衛(wèi)生習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗態(tài)度。訓(xùn)練學(xué)生掌握熟練規(guī)范的實(shí)驗操作技能和技巧,為后續(xù)的實(shí)驗教學(xué)模塊的實(shí)施打下良好的基礎(chǔ)。
基礎(chǔ)技能實(shí)驗?zāi)K的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計在課時總量的40%～50%為宜,課時數(shù)約30學(xué)時,開設(shè)8～10個實(shí)驗。教學(xué)內(nèi)容設(shè)計涉及到高分子化學(xué)反應(yīng)機(jī)理,如自由基、陰離子,陽離子等連鎖反應(yīng)機(jī)理,縮聚、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合等逐步反應(yīng)機(jī)理,開環(huán)聚合反應(yīng)機(jī)理等。在實(shí)驗實(shí)施方法方面涉及到本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合、熔融縮聚、界面縮聚等。如設(shè)計膨脹計發(fā)測定苯乙烯本體聚合動力學(xué)實(shí)驗,讓學(xué)生直觀感受到了誘導(dǎo)期概念、聚合過程體積減小的現(xiàn)象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化學(xué)理論知識。設(shè)計過硫酸鉀引發(fā)甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合實(shí)驗,除讓學(xué)生明確了乳液聚合的基本原理外,還了解到了聚合物大分子鏈端基的重要作用。設(shè)計己二酰氯和己二胺界面縮聚實(shí)驗,讓學(xué)生深入理解了界面縮聚的概念和聚合物的可紡成纖性能等主要高分子知識。通過設(shè)計一些自由基、陰離子、陽離子等連鎖反應(yīng)機(jī)理的實(shí)驗,使學(xué)生進(jìn)一步掌握了活性中心的概念,同時在實(shí)驗過程中認(rèn)知了這些引發(fā)劑的活性、安全使用和貯存事項。
2.綜合設(shè)計實(shí)驗教學(xué)模塊
綜合設(shè)計實(shí)驗教學(xué)模塊旨在培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的實(shí)際動手能力,自主設(shè)計和分析解決問題的能力。本實(shí)驗?zāi)K是實(shí)驗教學(xué)的較高層次,注重學(xué)生實(shí)驗的自主設(shè)計性和綜合性。
教學(xué)內(nèi)容設(shè)計在課時總量的20%～25%為宜,課時數(shù)約15學(xué)時,開設(shè)2～3個實(shí)驗。本教學(xué)模塊的特點(diǎn)之一是實(shí)驗內(nèi)容的綜合性,可以將同一門課的幾個實(shí)驗,或者是幾門課的實(shí)驗組合在一起,形成一個大實(shí)驗。本教學(xué)模塊的特點(diǎn)之二是實(shí)驗方案的靈活性和設(shè)計性,側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的自主實(shí)驗和學(xué)習(xí)的意識和良好習(xí)慣。例如關(guān)于高分子合成實(shí)驗先確定好采用的聚合機(jī)理和聚合方法,在原材料配方組成、引發(fā)劑種類及用量、合成溫度等工藝條件方面給出一個大致的框架,然后讓學(xué)生在所給的框架內(nèi)進(jìn)行自行設(shè)計和實(shí)施實(shí)驗。譬如懸浮法制備聚苯乙烯珠粒實(shí)驗,水的用量范圍為苯乙烯質(zhì)量的100%～200%、分散劑為磷酸鈣或聚乙烯醇兩種、引發(fā)劑過氧化二苯甲酰用量為苯乙烯質(zhì)量的0.2%～1.0%、反應(yīng)溫度設(shè)定在75℃～85℃范圍等。學(xué)生通過自行設(shè)計的方案實(shí)施實(shí)驗獲得了不同的實(shí)驗結(jié)果,通過對不同組之間實(shí)驗結(jié)果的綜合分析,找到了影響懸浮法制備聚苯乙烯珠粒的一些因素,激發(fā)了學(xué)生動手實(shí)驗的興趣,發(fā)揮了學(xué)生自主實(shí)驗和學(xué)習(xí)的主觀能動性。
3.研究創(chuàng)新實(shí)驗教學(xué)模塊
設(shè)置研究創(chuàng)新實(shí)驗教學(xué)模塊培養(yǎng)學(xué)生的科研和創(chuàng)新意識、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和應(yīng)用開發(fā)能力,為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)高質(zhì)量的應(yīng)用型人才的教育目標(biāo)提供重要的教學(xué)內(nèi)容實(shí)體支撐?！”緦?shí)驗?zāi)K是實(shí)驗教學(xué)的最高層次,注重學(xué)生實(shí)驗的獨(dú)立自主陛、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性,教學(xué)內(nèi)容設(shè)計在課時總量的20%～25%為宜,課時數(shù)約15學(xué)時,開設(shè)2～3個實(shí)驗。本實(shí)驗教學(xué)模塊的特點(diǎn)之一是實(shí)驗項目的獨(dú)立自主性和綜合性。也就是說確定好實(shí)驗項目之后,讓學(xué)生在實(shí)驗教師指導(dǎo)下獨(dú)立自主地進(jìn)行實(shí)驗項目方案的調(diào)研、設(shè)計、實(shí)施和結(jié)果分析。本實(shí)驗教學(xué)模塊的特點(diǎn)之二是實(shí)驗項目的應(yīng)用性和創(chuàng)新性,所擬定實(shí)驗項目必須關(guān)聯(lián)生產(chǎn)實(shí)踐中的聚合物產(chǎn)品,充分體現(xiàn)實(shí)驗項目的應(yīng)用性。實(shí)驗項目設(shè)計主要針對這些高分子產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)踐中存在的共性問題和關(guān)鍵問題的解決來進(jìn)行設(shè)計。通過研究創(chuàng)新實(shí)驗的實(shí)施,發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性很高,樂此不疲,為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和展示高分子化學(xué)實(shí)驗的應(yīng)用性特征提供了最佳學(xué)習(xí)平臺,尤其是開發(fā)一些聯(lián)系生活實(shí)際的應(yīng)用型實(shí)驗,可使學(xué)生親身感受到高分子化學(xué)實(shí)驗的實(shí)用價值,能強(qiáng)烈激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造動機(jī)。此外,研究創(chuàng)新實(shí)驗往往需要多名學(xué)生共同完成,有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作精神。例如,聚氨酯絕緣漆的制備及性能測定實(shí)驗,每個學(xué)生做一個實(shí)驗配方,每5名學(xué)生一組,5名學(xué)生的實(shí)驗結(jié)果綜合在一起可以得出高分子樹脂配方組成與漆膜性能之間的關(guān)系曲線,以及固化條件與漆膜性能之間的關(guān)系曲線。在實(shí)驗過程中,5名學(xué)生要共同安排實(shí)驗方案,盡量保持操作的一致性,最后得出的結(jié)果要呈規(guī)律性變化。如果有一名學(xué)生操作有誤,這個實(shí)驗點(diǎn)就會落在規(guī)律性以外,影響其他學(xué)生對實(shí)驗現(xiàn)象的觀察。因此,實(shí)施研究創(chuàng)新實(shí)驗項目對教師也提出了更高要求。在每次實(shí)驗前,教師要指導(dǎo)學(xué)生擬定方案,并對可能出現(xiàn)的實(shí)驗現(xiàn)象和各種影響因素進(jìn)行分析,實(shí)驗過程中,又有多種意外的實(shí)驗現(xiàn)象出現(xiàn),這勢必要求師生共同分析和討論造成這些現(xiàn)象的原因,幫助學(xué)生透過現(xiàn)象深刻理解事物的本質(zhì)。這樣做需要教師有相當(dāng)?shù)闹R儲備量,并且要求教師也不斷進(jìn)取,充分體現(xiàn)了教學(xué)相長的教育理念。
第7篇：高分子材料的特征范文
關(guān)鍵詞:高分子材料;高分子化學(xué);實(shí)驗教學(xué)
高分子化學(xué)實(shí)驗是高分子化學(xué)課程教學(xué)的一種最有效的實(shí)踐教學(xué)形式，它可以幫助和促進(jìn)學(xué)生課堂理論知識的學(xué)習(xí)與消化，建立和鞏固高分子化學(xué)基本概念和理論，獲取高分子化學(xué)知識，培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)和操作技能。我國著名化學(xué)家戴安邦指出:“只傳授化學(xué)知識和技術(shù)的化學(xué)教育是片面的，全面的化學(xué)教育要求既傳授化學(xué)知識和技巧，又訓(xùn)練科學(xué)方法與思維，還培養(yǎng)科學(xué)精神和品德，學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗中是學(xué)習(xí)的主體，在教師指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗，訓(xùn)練用實(shí)驗解決化學(xué)問題，使各項智力皆得到發(fā)展”。這番話指出了開設(shè)化學(xué)實(shí)驗課的深刻內(nèi)涵和重要價值。2004年國家教育部頒布的《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評估方案》在評估指標(biāo)的二級指標(biāo)“實(shí)踐教學(xué)”中，從“實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與體系，綜合性、設(shè)計性實(shí)驗課的比例及效果，實(shí)驗室開放”三個方面明確了實(shí)踐教學(xué)改革和發(fā)展的方向。近幾年高校的化學(xué)類實(shí)驗教學(xué)改革取得了令人矚目的成果。高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)是很多高校在近年來新開設(shè)的專業(yè)，在實(shí)驗教學(xué)與改革方面的成果積累較少，尤其高分子化學(xué)實(shí)驗教學(xué)采用陳舊的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法依然居多。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)高校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)的高分子化學(xué)實(shí)驗教學(xué)依然不同程度地存在一些問題。
一、高分子化學(xué)實(shí)驗教學(xué)現(xiàn)狀剖析
1.實(shí)驗教學(xué)體系和內(nèi)容欠爭理
多數(shù)的實(shí)驗教學(xué)附屬于理論教學(xué)，沒有單獨(dú)設(shè)課和單獨(dú)考核，實(shí)驗課時相對較少雖然有些高校高分子化學(xué)實(shí)驗已經(jīng)獨(dú)立設(shè)課，但僅作為考查課。實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容中傳統(tǒng)的、陳舊的實(shí)驗較多，而體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展成果的實(shí)驗很少認(rèn)知性、驗證性實(shí)驗所占的比理偏高，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的綜合性、設(shè)計性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性的實(shí)驗偏少，而且實(shí)驗環(huán)節(jié)偏重于理論，突出高分子材料應(yīng)用性特點(diǎn)的實(shí)驗太少，不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念。
2.實(shí)驗教學(xué)方法單一
學(xué)生按照實(shí)驗講義預(yù)習(xí)，然后進(jìn)實(shí)驗室。實(shí)驗前教師把實(shí)驗?zāi)康?、?shí)驗原理、儀器使用方法、測試方法、實(shí)驗步驟和數(shù)據(jù)記錄表格及數(shù)據(jù)處理方法等進(jìn)行詳細(xì)的集中講解。學(xué)生只需按教師指導(dǎo)的過程按部就班或者依照講義“照方抓藥”，就可以完成一個實(shí)驗。一部分學(xué)生糊里糊涂地來到實(shí)驗室，只動手不動腦地完成實(shí)驗，然后又迷迷糊糊地離開實(shí)驗室。實(shí)驗的現(xiàn)象和結(jié)果沒有給他們留下太深的印象，對學(xué)生觀察能力、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新意識的培養(yǎng)都很不夠。這種統(tǒng)一模式、統(tǒng)一要求、齊步走的教學(xué)方法，一方面造成了學(xué)生對教師的過分依賴，另一方面抑制了學(xué)生個性思維的發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3.實(shí)驗?zāi)蹖W(xué)手段落后
在現(xiàn)代信息技術(shù)迅速發(fā)展的今天，雖然網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)在理論教學(xué)中得到了普遍應(yīng)用，但虛擬、仿真等實(shí)驗技術(shù)手段未能在實(shí)驗教學(xué)中推廣應(yīng)用。這樣對于一些耗費(fèi)過高、時間過長、毒性過大、危險性過高的實(shí)驗，只能最低限度地開設(shè)，且開設(shè)過程中費(fèi)用大和危險性高，導(dǎo)致學(xué)生對此類重要實(shí)驗缺乏足夠的認(rèn)知和感受的機(jī)會。
二、新教學(xué)模塊的實(shí)踐性探索與成效
針對目前國內(nèi)高校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)高分子化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中存在的一些問題，借鑒其他化學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革的優(yōu)秀成果，提出了基礎(chǔ)技能實(shí)驗、綜合設(shè)計實(shí)驗、研究創(chuàng)新型實(shí)驗的三個高分子化學(xué)實(shí)驗教學(xué)模塊體系，并在每個模塊中結(jié)合常熟理工學(xué)院教師的科研成果引入_些新的實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容，采用開放式實(shí)驗教學(xué)方法。通過實(shí)驗教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)新的體系和教學(xué)方法在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程實(shí)踐能力方面起到了較好的效果。
1.基礎(chǔ)技能實(shí)驗教學(xué)模塊
基礎(chǔ)技能實(shí)驗?zāi)K構(gòu)建的目的著重建立高分子化學(xué)實(shí)驗與相關(guān)基礎(chǔ)理論知識之間的有機(jī)聯(lián)系。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗安全意識、清潔衛(wèi)生習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗態(tài)度。訓(xùn)練學(xué)生掌握熟練規(guī)范的實(shí)驗操作技能和技巧，為后續(xù)的實(shí)驗教學(xué)模塊的實(shí)施打下良好的基礎(chǔ)。
基礎(chǔ)技能實(shí)驗?zāi)K的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計在課時總量的40%～50%為宜，課時數(shù)約30學(xué)時，開設(shè)8～10個實(shí)驗。教學(xué)內(nèi)容設(shè)計涉及到高分子化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，如自由基、陰離子，陽離子等連鎖反應(yīng)機(jī)理，縮聚、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合等逐步反應(yīng)機(jī)理，開環(huán)聚合反應(yīng)機(jī)理等。在實(shí)驗實(shí)施方法方面涉及到本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合、熔融縮聚、界面縮聚等。如設(shè)計膨脹計發(fā)測定苯乙烯本體聚合動力學(xué)實(shí)驗，讓學(xué)生直觀感受到了誘導(dǎo)期概念、聚合過程體積減小的現(xiàn)象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化學(xué)理論知識。設(shè)計過硫酸鉀引發(fā)甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合實(shí)驗，除讓學(xué)生明確了乳液聚合的基本原理外，還了解到了聚合物大分子鏈端基的重要作用。設(shè)計己二酰氯和己二胺界面縮聚實(shí)驗，讓學(xué)生深入理解了界面縮聚的概念和聚合物的可紡成纖性能等主要高分子知識。通過設(shè)計一些自由基、陰離子、陽離子等連鎖反應(yīng)機(jī)理的實(shí)驗，使學(xué)生進(jìn)一步掌握了活性中心的概念，同時在實(shí)驗過程中認(rèn)知了這些引發(fā)劑的活性、安全使用和貯存事項。
2.綜合設(shè)計實(shí)驗教學(xué)模塊
綜合設(shè)計實(shí)驗教學(xué)模塊旨在培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的實(shí)際動手能力，自主設(shè)計和分析解決問題的能力。本實(shí)驗?zāi)K是實(shí)驗教學(xué)的較高層次，注重學(xué)生實(shí)驗的自主設(shè)計性和綜合性。
教學(xué)內(nèi)容設(shè)計在課時總量的20%～25%為宜，課時數(shù)約15學(xué)時，開設(shè)2～3個實(shí)驗。本教學(xué)模塊的特點(diǎn)之一是實(shí)驗內(nèi)容的綜合性，可以將同一門課的幾個實(shí)驗，或者是幾門課的實(shí)驗組合在一起，形成一個大實(shí)驗。本教學(xué)模塊的特點(diǎn)之二是實(shí)驗方案的靈活性和設(shè)計性，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的自主實(shí)驗和學(xué)習(xí)的意識和良好習(xí)慣。例如關(guān)于高分子合成實(shí)驗先確定好采用的聚合機(jī)理和聚合方法，在原材料配方組成、引發(fā)劑種類及用量、合成溫度等工藝條件方面給出一個大致的框架，然后讓學(xué)生在所給的框架內(nèi)進(jìn)行自行設(shè)計和實(shí)施實(shí)驗。譬如懸浮法制備聚苯乙烯珠粒實(shí)驗，水的用量范圍為苯乙烯質(zhì)量的100%～200%、分散劑為磷酸鈣或聚乙烯醇兩種、引發(fā)劑過氧化二苯甲酰用量為苯乙烯質(zhì)量的0.2%～1.0%、反應(yīng)溫度設(shè)定在75℃～85℃范圍等。學(xué)生通過自行設(shè)計的方案實(shí)施實(shí)驗獲得了不同的實(shí)驗結(jié)果，通過對不同組之間實(shí)驗結(jié)果的綜合分析，找到了影響懸浮法制備聚苯乙烯珠粒的一些因素，激發(fā)了學(xué)生動手實(shí)驗的興趣，發(fā)揮了學(xué)生自主實(shí)驗和學(xué)習(xí)的主觀能動性。
3.研究創(chuàng)新實(shí)驗教學(xué)模塊
設(shè)置研究創(chuàng)新實(shí)驗教學(xué)模塊培養(yǎng)學(xué)生的科研和創(chuàng)新意識、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和應(yīng)用開發(fā)能力，為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)高質(zhì)量的應(yīng)用型人才的教育目標(biāo)提供重要的教學(xué)內(nèi)容實(shí)體支撐。 本實(shí)驗?zāi)K是實(shí)驗教學(xué)的最高層次，注重學(xué)生實(shí)驗的獨(dú)立自主陛、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性，教學(xué)內(nèi)容設(shè)計在課時總量的20%～25%為宜，課時數(shù)約15學(xué)時，開設(shè)2～3個實(shí)驗。本實(shí)驗教學(xué)模塊的特點(diǎn)之一是實(shí)驗項目的獨(dú)立自主性和綜合性。也就是說確定好實(shí)驗項目之后，讓學(xué)生在實(shí)驗教師指導(dǎo)下獨(dú)立自主地進(jìn)行實(shí)驗項目方案的調(diào)研、設(shè)計、實(shí)施和結(jié)果分析。本實(shí)驗教學(xué)模塊的特點(diǎn)之二是實(shí)驗項目的應(yīng)用性和創(chuàng)新性，所擬定實(shí)驗項目必須關(guān)聯(lián)生產(chǎn)實(shí)踐中的聚合物產(chǎn)品，充分體現(xiàn)實(shí)驗項目的應(yīng)用性。實(shí)驗項目設(shè)計主要針對這些高分子產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)踐中存在的共性問題和關(guān)鍵問題的解決來進(jìn)行設(shè)計。通過研究創(chuàng)新實(shí)驗的實(shí)施，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性很高，樂此不疲，為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和展示高分子化學(xué)實(shí)驗的應(yīng)用性特征提供了最佳學(xué)習(xí)平臺，尤其是開發(fā)一些聯(lián)系生活實(shí)際的應(yīng)用型實(shí)驗，可使學(xué)生親身感受到高分子化學(xué)實(shí)驗的實(shí)用價值，能強(qiáng)烈激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造動機(jī)。此外，研究創(chuàng)新實(shí)驗往往需要多名學(xué)生共同完成，有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作精神。例如，聚氨酯絕緣漆的制備及性能測定實(shí)驗，每個學(xué)生做一個實(shí)驗配方，每5名學(xué)生一組，5名學(xué)生的實(shí)驗結(jié)果綜合在一起可以得出高分子樹脂配方組成與漆膜性能之間的關(guān)系曲線，以及固化條件與漆膜性能之間的關(guān)系曲線。在實(shí)驗過程中，5名學(xué)生要共同安排實(shí)驗方案，盡量保持操作的一致性，最后得出的結(jié)果要呈規(guī)律性變化。如果有一名學(xué)生操作有誤，這個實(shí)驗點(diǎn)就會落在規(guī)律性以外，影響其他學(xué)生對實(shí)驗現(xiàn)象的觀察。因此，實(shí)施研究創(chuàng)新實(shí)驗項目對教師也提出了更高要求。在每次實(shí)驗前，教師要指導(dǎo)學(xué)生擬定方案，并對可能出現(xiàn)的實(shí)驗現(xiàn)象和各種影響因素進(jìn)行分析，實(shí)驗過程中，又有多種意外的實(shí)驗現(xiàn)象出現(xiàn)，這勢必要求師生共同分析和討論造成這些現(xiàn)象的原因，幫助學(xué)生透過現(xiàn)象深刻理解事物的本質(zhì)。這樣做需要教師有相當(dāng)?shù)闹R儲備量，并且要求教師也不斷進(jìn)取，充分體現(xiàn)了教學(xué)相長的教育理念。
三、結(jié)論
基礎(chǔ)技能實(shí)驗、綜合設(shè)計實(shí)驗、研究創(chuàng)新實(shí)驗+教學(xué)模塊教學(xué)的實(shí)踐證明教學(xué)效果顯著，特別對提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力、激發(fā)學(xué)生理論課學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和應(yīng)用開發(fā)技能取得了預(yù)期效果?；A(chǔ)技能實(shí)驗?zāi)K的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在實(shí)驗現(xiàn)象與相關(guān)基礎(chǔ)理論知識之間的有機(jī)聯(lián)系，高分子化學(xué)實(shí)驗操作技能和技巧的掌握和規(guī)范。綜合設(shè)計實(shí)驗的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在學(xué)生自主設(shè)計和分析解決問題的能力培養(yǎng)。研究創(chuàng)新實(shí)驗的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在學(xué)生科研和創(chuàng)新意識的建立，以及學(xué)生團(tuán)隊意識和應(yīng)用開發(fā)能力的培養(yǎng)。
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第8篇：高分子材料的特征范文
[關(guān)鍵字]PLA骨釘；生物可降解材料；金屬合金材料；內(nèi)置骨固定材料；二次手術(shù)；并發(fā)癥
[ABSTRACT]In biomedical polymer material field, biodegradable materials increasingly attracted people’s attention. Biocompatibility, no need to reoperation of biodegradable materials bone-screw was becoming hotspot. This paper reviews the bone-screw materials by metal alloy to biodegradable materials, and the development of the PLA’s performance and modification, currently PLA bone-screw research achievements.
[Key words]PLA bone-screw； biodegradable materials；metal alloy materials；the field of medicine； a second surgery； complications
1綜述
骨釘是一種骨內(nèi)固定物，具有固定、維持骨折處的穩(wěn)定的作用。[1]骨折愈合的基本病理過程包括骨折局部血腫機(jī)化、骨痂形成和骨塑形成3個階段。根據(jù)Wolf定律，生物學(xué)骨折固定的要求為：在骨折愈合早期使骨斷端堅強(qiáng)固定；在骨痂形成期（臨床愈合期）使骨折斷端有微動；在骨折臨床愈合后進(jìn)入骨塑形期，骨折局部應(yīng)有應(yīng)力通過等。[2]即骨折內(nèi)固定物必須具有在骨折處最小移動的幾何對齊、傳遞壓力功能和避免過度拉或剪切應(yīng)力通過的作用。
隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，對材料的性能提出了復(fù)雜而嚴(yán)格的多功能要求，這是大多數(shù)金屬材料和無機(jī)材料難以滿足的；而合成高分子材料與生物體（天然高分子）則有著極其相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，具有良好的物理－機(jī)械性能，一定的生物相容性及簡便的生產(chǎn)、加工成型特性，使其在生物醫(yī)用領(lǐng)域占絕對優(yōu)勢。其中，生物可降解高分子最引人注目。因為醫(yī)用高分子除具有一定的強(qiáng)度、剛度、韌性及生物學(xué)相容性外，還必須具備一定的生物降解性，以便被生物體內(nèi)吸收或排泄，可以免除患者需二次手術(shù)的痛苦。[3]骨釘也由原來的金屬合金骨釘向生物可降解材料骨釘發(fā)展。
1.1骨釘材料的發(fā)展
60年代初，骨折部位的內(nèi)固定并不是用骨釘，而是用骨水泥粘接。初期的骨水泥是聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），PMMA生物穩(wěn)定，如果固定失敗，將很難從骨中除去而對人體產(chǎn)生不良影響。于是發(fā)展了非骨水泥方法用螺釘代替粘接，以求早期固定，一旦待新生骨向預(yù)留孔隙間生長達(dá)到一足應(yīng)力要求后，金屬螺釘將被取出。[4]以金屬螺釘作為骨的內(nèi)固定物標(biāo)志著固定的誕生。重點(diǎn)介紹骨釘材料的兩種類型。
1.1.1金屬型
金屬合金材料（不銹鋼、鈷基合金、鈦合金等）骨釘具有良好的力學(xué)性能，能實(shí)現(xiàn)早期的堅強(qiáng)固定，尤其是承受重力的骨，療效可靠。但其有三個顯著的缺點(diǎn)：①由于金屬合金材料骨釘?shù)牧W(xué)性能和人體致密骨的不匹配，而且其力學(xué)性能不能隨骨折愈合過程而動態(tài)變化，出現(xiàn)了醫(yī)學(xué)上的“應(yīng)力遮擋效應(yīng)”，導(dǎo)致骨質(zhì)疏松或自身骨退化，影響骨愈合后的強(qiáng)度。[5]②這種金屬合金材料材質(zhì)決定了其長期埋入人體組織體液內(nèi)，易于電解磨損和腐蝕，導(dǎo)致局部的炎癥反應(yīng)和組織壞死。③金屬合金材料骨釘需要進(jìn)行二次去除手術(shù)，增加患者經(jīng)濟(jì)、心理及身體上的負(fù)擔(dān)。
90年代初，生物陶瓷引起了人們的重視。在骨釘領(lǐng)域也得到了應(yīng)用。在金屬合金材料骨釘表面涂上一層Al2O3或ZrO2陶瓷涂層，其隔絕了金屬與骨組織等直接，避免了上述金屬合金材料骨釘?shù)那皟蓚€缺點(diǎn)。而且含有人體骨組織等形成的化學(xué)元素成分的陶瓷涂層直接和骨組織等形成了礦化物的結(jié)合，對生物相容性差的金屬合金材料骨釘意義重大。
非晶金剛石涂層具有優(yōu)良的耐用性，即使一些骨釘被安裝了很多次也沒有明顯的分層。由于涂層的惰性和生物多樣性使得機(jī)體產(chǎn)生最低限度的反應(yīng)，提高骨連接的速率。
無論是生物陶瓷涂層，還是非晶金剛石涂層，這些無機(jī)涂層對在一定程度上提高了金屬合金材料骨釘?shù)男阅堋?/p>
1.1.2生物可降解材料骨釘
隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，生物可降解材料現(xiàn)己成為骨內(nèi)固定材料研究的熱點(diǎn)。
生物可降解性骨釘具有生物可降解吸收性和力學(xué)性能的衰減性，免除患者需二次手術(shù)的痛苦。生物可降解性骨釘?shù)娜齻€優(yōu)勢恰好是金屬合金材料骨釘?shù)娜秉c(diǎn)。在理論上最符合骨折生物學(xué)固定的要求。
使用高強(qiáng)度的可降解吸收性材料作骨內(nèi)固定材料，在骨折早期能實(shí)現(xiàn)堅強(qiáng)固定，隨著自身骨的愈合，可降解材料的強(qiáng)度、剛度不斷衰減，其載荷可逐步轉(zhuǎn)到新生骨上，滿足骨折愈合動力學(xué)的要求?？朔藨?yīng)力遮擋，提高了自身骨的修復(fù)效果。因此，高強(qiáng)度的可降解吸收性骨內(nèi)固定材料在骨內(nèi)固定治療中具有重要的科學(xué)意義和廣闊的應(yīng)用前景。[2]
在體內(nèi)能被降解吸收的有機(jī)低分子化合物有許多，但具備骨折內(nèi)固定物所需要的理化特性的卻僅有很少幾種。比較適宜的是聚乳酸（PLA）、聚乙醇酸和聚對二氧六環(huán)。除了這些同聚體外，各種聚乙醇酸和聚乳酸的共聚體也必被廣泛試用。這些化合物在化學(xué)結(jié)構(gòu)上屬α－聚酯。[6]特別值得一提的是，聚己內(nèi)酯（PCL）作為骨釘已應(yīng)用于臨床。
可吸收固定物的價格昂貴。一付55mm纖維增強(qiáng)棒的價格是同型號金屬表層多孔螺絲的15倍。一根歐洲進(jìn)口的生物可降解材料骨釘需要一千多元。
1.2目前PLA骨釘?shù)难芯砍晒?/p>
1.2.1聚乳酸（PLA）
聚乳酸（PLA），也稱聚丙交酯，是一種新型的生物降解材料，使用可再生的植物資源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。淀粉原料經(jīng)由發(fā)酵過程制成乳酸，再通過化學(xué)合成轉(zhuǎn)換成聚乳酸。其具有良好的生物可降解性，聚乳酸制品廢棄后在土壤或水中，3O天內(nèi)[7]會在微生物、水、酸和堿的作用下徹底分解成CO2和H2O，不污染環(huán)境，這對保護(hù)環(huán)境非常有利，是公認(rèn)的環(huán)境友好材料。因此，聚乳酸是一種真正意義上的能完全降解的生物環(huán)保材料，被視為繼金屬材料、無機(jī)材料、高分子材料之后的“第四類新材料”[8]。
PLA是一種重要的脂肪族聚酯類生物降解材料，無毒、無刺激，具有良好的生物相容性，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域被廣泛用作組織工程、人體器官、藥物控制釋放、仿生智能等材料。然而，PLA存在不少缺陷，比如性脆（純的PLA斷裂伸長率僅為6％[9]）、耐沖擊性差、在自然條件下降解速率較慢、與軟組織的相容性差、合成過程較為復(fù)雜造成產(chǎn)品價位高等，不利于PLA的廣泛應(yīng)用。因此，對PLA進(jìn)行改性制備PLA基生物降解性高分子材料成為高分子材料研發(fā)的熱點(diǎn)。[10]PLA改性方法主要有物理改性：如填充、增塑、共混；化學(xué)改性：如嵌段共聚、接枝共聚。
尤其是PLA的脆性大、抗沖擊性差極大的限制了其在骨釘領(lǐng)域的發(fā)展，因此，需要對其進(jìn)行增韌改性。增韌改性可以通過共混和共聚兩大類方法來進(jìn)行。其中，共混增韌是獲得新型聚合物材料的最有效方法，且投入少，見效快，效益高。PLA與PBS（聚丁二酸丁二醇酯）、PBAT（聚己二酸-對苯二甲酸丁二酯）等可生物降解樹脂共混，材料受到?jīng)_擊時，內(nèi)部會形成微裂紋而吸收大量的能量，從而起到很好的增韌效果。[11]共聚增韌是通過與其他單體進(jìn)行共聚反應(yīng)，在PLA分子鏈上引入另一種分子鏈，降低分子鏈的規(guī)整度，或者削弱高分子鏈間的相互作用力，可提高PLA的抗沖擊性能。
1.2.2 PLA骨釘?shù)难芯砍晒?/p>
大多數(shù)的PLA骨釘研究結(jié)果表明，在一定時間內(nèi)，PLA骨釘和金屬合金材料骨釘?shù)闹委熜Ч麩o顯著性差別，但PLA骨釘不需要二次取出手術(shù)顯示了明顯的優(yōu)勢。這種優(yōu)勢使得PLA骨釘、PCL骨釘?shù)壬锟山到獠牧瞎轻數(shù)难芯咳找媸艿街匾暋?/p>
Bostman在五年內(nèi)治療了881例不同類型的骨折患者。在相同的治療時間內(nèi)，與ASIF型釘板固定作比較，結(jié)果表明無明顯差異。Verkeyen等人用羥基磷灰石充填聚乳酸（PLLA-HA）材料，研究表明，其具有很高的壓縮強(qiáng)度和抗張強(qiáng)度。[12]1984年Tormala等研制出自增強(qiáng)聚羥基乙酸和自增強(qiáng)聚L乳酸等可吸收性骨內(nèi)固定復(fù)合材料，其強(qiáng)度可與ASIF相媲美，已應(yīng)用于臨床治療腳部骨折。[12]
浙江溫州市第三人民醫(yī)院胸心外科鄒宗望[13]等用左旋聚乳酸骨釘對19例多發(fā)性肋骨骨折患者治療，結(jié)果均治愈且無并發(fā)癥。Partio等[14]用左旋聚乳酸螺絲固定51例多處骨折患者無一失敗。
但在眾多研究成果出現(xiàn)的同時，有的研究發(fā)現(xiàn)，PLA骨釘植入體內(nèi)會引發(fā)并發(fā)癥。Bostman等[15]查閱了一個創(chuàng)傷中心516例用聚乙醇酸或聚乙醇酸和聚乳酸共聚物制作棒治療患者的情況，經(jīng)過統(tǒng)計得：固定失敗需再次進(jìn)行手術(shù)的概率為1.2%，切口細(xì)菌感染率為1.7%，遲發(fā)非細(xì)菌性炎性組織反應(yīng)需手術(shù)引流率為7.7%。遲發(fā)炎癥反應(yīng)的主要特點(diǎn)是相當(dāng)持久，手術(shù)后近期內(nèi)患者沒有局部或全身因創(chuàng)口問題的特征。之后，在愈合創(chuàng)口上突然產(chǎn)生疼痛、紅斑及波動性膿腫。骨折固定至臨床反應(yīng)出現(xiàn)平均時間為12周（7-12周）。據(jù)文獻(xiàn)[16]報道，PLLA植入人體3年后，在緩慢降解的后期出現(xiàn)炎癥和腫脹并發(fā)癥。
1.3總結(jié)
目前，雖然金屬合金骨釘技術(shù)已經(jīng)非常成熟，但是生物可降解材料骨釘不可比擬的優(yōu)勢――生物可降解吸收性、力學(xué)性能的衰減性和免除患者需二次手術(shù)痛苦，正在推動其迅速發(fā)展。PLA的脆性、抗沖擊性差、在自然條件下降解速率較慢、與軟組織的相容性差、合成過程較為復(fù)雜造成產(chǎn)品價位高等限制了其發(fā)展，尤其脆性、抗沖擊性差極大阻礙了其作為骨釘?shù)呐R床應(yīng)用，所以對PLA進(jìn)行增韌改性，使其具有骨釘高強(qiáng)度、高抗沖擊性能的要求。目前，PLA骨釘已成為研究的熱點(diǎn)。眾多研究表明，同一時期內(nèi)，PLA骨釘固定骨折的效果和金屬合金材料無明顯差別，而且無需進(jìn)行二次手術(shù)。但也有少部分研究表明PLA骨釘將引發(fā)并發(fā)癥，這將有待進(jìn)一步的實(shí)驗研究。
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第9篇：高分子材料的特征范文
關(guān)鍵詞： 聚合物 改性 共混 案例教學(xué)
聚合物材料在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、國防工業(yè)、人民生活、醫(yī)療衛(wèi)生等各個領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，是現(xiàn)代社會中衣、食、住、行、用各個方面不可缺少的材料[1]。但是絕大部分聚合物在使用過程中都伴隨改性的過程，其目的是提升原有材料性能或改善加工性能[2]?！毒酆衔锔男浴肪褪敲嫦蚋呓虒W(xué)生開設(shè)的一門有關(guān)聚合物材料改性方法及原理的專業(yè)方向課程。通過多年對本門課的教學(xué)，筆者總結(jié)出以下教學(xué)要點(diǎn)。
1.講明本課程的作用
《聚合物改性》是高分子材料與工程專業(yè)的一門專業(yè)方向課，是在學(xué)生學(xué)習(xí)了高分子化學(xué)、高分子物理等專業(yè)基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)上開設(shè)的。它是一門理論性和應(yīng)用性都較強(qiáng)的課程，為學(xué)生今后從事有關(guān)聚合物改性的科學(xué)研究和生產(chǎn)一線工作提供基礎(chǔ)。
2.本課程教材的選擇
目前，國內(nèi)有眾多關(guān)于《聚合物改性》的教材可供選擇，筆者選用王國全主編的《聚合物改性》。該教材面向高教高職學(xué)生教學(xué)，教材特點(diǎn)是內(nèi)容全面，難易適中，通過教材學(xué)習(xí)，讓學(xué)生基本掌握聚合物共混改性、填充改性、復(fù)合材料、化學(xué)改性、表面改性等聚合物改性的基本原理，具備一定的分析和解決與聚合物改性相關(guān)問題的能力，為高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生將聚合物改性的知識應(yīng)用到科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中，為經(jīng)濟(jì)社會服務(wù)打下良好基礎(chǔ)。當(dāng)然，由于教學(xué)過程中課程設(shè)定為32學(xué)時，老師可根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣進(jìn)行適當(dāng)取舍，如第六章表面改性的講解可以適當(dāng)刪減一些內(nèi)容，因為有的表面處理方法在工業(yè)中的應(yīng)用比重在下降或趨于淘汰，學(xué)生沒有必要用比較多的精力學(xué)這些內(nèi)容。
3.本課程的教學(xué)方法
3.1多媒體結(jié)合板書
信息拓展展示以多媒體為主，重點(diǎn)問題講解以板書為主[3]。對于《聚合物改性》課程教學(xué)，多媒體課件重點(diǎn)在以下三個方面突出應(yīng)用：（1）當(dāng)涉及大量信息拓展或者多種形式的直觀展示時，就以多媒體為主。如一些顯示微觀結(jié)構(gòu)的電鏡照片、作用機(jī)理示意圖等。（2）對于大量公式推導(dǎo)、文字描述可以通過多媒體方式進(jìn)行展示，這樣可以比較準(zhǔn)確完整地反映同時節(jié)省大量授課時間。而通過板書引導(dǎo)會帶動學(xué)生思維層層深入，更容易將一個知識點(diǎn)講透徹。如講共混過程聚合物表面自由能的測定時，通過板書的講解與分析，可以引導(dǎo)學(xué)生思考，更容易將難點(diǎn)講透。
3.2案例教學(xué)法
案例教學(xué)法是一項系統(tǒng)工程，需要教師精心創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，巧妙設(shè)置探究問題，引導(dǎo)學(xué)生在分析案例中研究問題，從而形成認(rèn)識、發(fā)展能力、升華情感，并借助情境與問題，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)[4]。對于《聚合物改性》課程教學(xué)，工廠已經(jīng)采用的一些改性實(shí)例都是鮮活的案例，教師可以在課堂上適當(dāng)引入改性實(shí)例，通過對改性實(shí)例的分析，告訴學(xué)生各種改性方法是如何提高聚合物使用性能或加工性能的，在進(jìn)行聚合物改性時遵循什么樣的規(guī)律，為學(xué)生將來從事生產(chǎn)一線工作打下良好基礎(chǔ)。
3.3課后在線答疑
手機(jī)和電腦已成為現(xiàn)今大學(xué)生文化生活的一部分，而且現(xiàn)在的手機(jī)基本升級為智能手機(jī)，通過手機(jī)就能實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)交流。電腦在當(dāng)前高校學(xué)生中幾乎人手一臺，而且學(xué)生對電腦的常用操作基本熟練，特別是一些交流工具，如電子郵件、QQ在線聊天甚至視頻對話等。筆者認(rèn)為借助手機(jī)和電腦進(jìn)行學(xué)生課后答疑是一種教學(xué)輔助方法。學(xué)生在課后學(xué)習(xí)遇到問題時，可借助短信、電子郵件向老師提問，這樣可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。當(dāng)然，這些答疑方法還有待進(jìn)一步探索，如果老師每天進(jìn)行大量短信、郵件答疑則會增加教學(xué)負(fù)擔(dān)，這時可以采取更為靈活的一些方法如建立微信群、QQ群，在指定時間在線集中答疑等。
4.成績考核與評價
《聚合物改性》是專業(yè)必修課，應(yīng)采用筆試閉卷考核，由于這是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，學(xué)生將來運(yùn)用到相關(guān)知識時需要很強(qiáng)的主觀能動性，筆者經(jīng)過多年實(shí)踐認(rèn)為應(yīng)側(cè)重對概念和應(yīng)用能力的考核，如用填充題、名詞解釋、簡答、問答等題型，特別是問答題型，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際出現(xiàn)的問題要求學(xué)生根據(jù)改性要求，提出改性方案，不強(qiáng)求學(xué)生答案的唯一性，而是根據(jù)學(xué)生對課堂學(xué)習(xí)知識的把握和靈活應(yīng)用情況綜合評分。學(xué)生最終成績按學(xué)校、系部要求進(jìn)行，結(jié)合平時考核和期末考試成績綜合評分。筆者采用百分制，平時成績占總成績30%，期末考試成績占總成績70%。
5.教學(xué)效果與評價
通過本課程學(xué)習(xí)，需要讓學(xué)生掌握聚合物改性的主要方法，聚合物共混改性的基本原理，共混改性的應(yīng)用;熟悉聚合物的填充改性，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料及接枝、嵌段共聚改性;了解聚合物的表面改性，聚合物改性的工藝及設(shè)備。從已經(jīng)畢業(yè)的學(xué)生反饋看，學(xué)習(xí)這門課為從事相關(guān)工作打下很好的基礎(chǔ)，學(xué)生進(jìn)入工廠后，能在比較短的時間滿足崗位要求，從事高分子材料的改性及相關(guān)工作。
目前，工業(yè)上高分子材料的改性技術(shù)不斷取得新的進(jìn)展，知識更新非?？?，而學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)興趣有時代特征，如何上好《聚合物改性》這門課，還需要一個不斷探索、持續(xù)研究的過程。
參考文獻(xiàn)：
[1]周鵬.高分子材料的發(fā)展及應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新，2015（11）：69.
[2]王國全，王秀芬.聚合物改性（第二版）[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2008.
