高分子科學基礎精選(九篇)

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第1篇：高分子科學基礎范文

自學是傳統(tǒng)的教學方法，自古就有，歷來為教育家們所重視。但從初中思想品德課來看，學生的自學多是敷衍了事，淺層次地在課本上劃點內容，自學能力沒有得到培養(yǎng)和發(fā)展，提出疑難問題就更無從談起。原因在于學生缺乏自學的方法、動力、能力和習慣。因此，要切實提高學生的自學能力，真正凸顯“自學質疑”環(huán)節(jié)的有效性，真正把學生的自學從“懸在空中”變?yōu)椤奥湓趯嵦帯保?對學生的自學分類進行深入研究十分必要。

一、學生自學類型之間的關系

在九年級思品第十課《多種所有制經(jīng)濟共同發(fā)展》的教學中，根據(jù)教學目標“了解公有制為主體、多種所有制經(jīng)濟共同發(fā)展，是我國社會主義初級階段的一項基本經(jīng)濟制度；理解國有經(jīng)濟在我國國民經(jīng)濟中處于主導地位，起著主導作用，集體經(jīng)濟是我國公有制經(jīng)濟的重要組成部分；理解非公有制經(jīng)濟的含義、地位和作用”的要求，引導型自學問題是：（1）寫一寫：我國社會主義初級階段的基本經(jīng)濟制度是什么？確立這一制度的客觀依據(jù)是什么？（2）填一填：（表略）（3）想一想：你質疑的問題有哪些？這里要求學生根據(jù)教師提出的學習要求，圍繞相關學習素材進行自主學習，養(yǎng)成獨立閱讀、思考、嘗試完成知識建構和基礎練習的學習習慣。

同樣是這一課，根據(jù)教學目標“增強公民意識，體會中國特色社會主義制度的優(yōu)越性”的要求，獨立型自學的問題是：下圖是我國各種所有制經(jīng)濟固定資產(chǎn)投資占全國固定資產(chǎn)總投資的比重（表略）。

閱讀上述圖表材料，思考問題:（1）知識再現(xiàn)：上述材料主要反映了什么經(jīng)濟現(xiàn)象？（2）觀點辨析：分析表格后，有同學認為，公有制經(jīng)濟的比重越來越小，主體地位已經(jīng)動搖。也有同學認為，我國公有制經(jīng)濟的主體地位沒有動搖。請你任選一個觀點，闡述你的理由，參與辯論（寫出你的答辯詞）。（3）經(jīng)驗總結：實施這一制度有何意義?

上例旨在培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力，同時還可初步培養(yǎng)學生的閱讀理解能力和信息的提取與處理能力。

二、對學生自學分類的指導策略

1、引導型自學不是教學的一個具體步驟，而是貫穿于教學過程的各個環(huán)節(jié)，一般用“導學案”或“講學稿”作載體。因此，引導型自學應抓好以下主要環(huán)節(jié)：

（1）預習。預習是引導型自學的起始階段，是學生自學求知、主動探索的重要步驟。首先要在研讀上下功夫。那種走馬觀花式的粗讀一遍就了事的做法，是達不到預習效果的。

可先通讀，了解教材的大概，進而細讀，摸清教材的思路，對教材進行初步剖析，力求搞清其重點。其次，要獨立思考。在預習中產(chǎn)生的一些想法和疑問，要及時記下來。再次，預習時不宜過早地查閱參考材料、忙于找答案解決疑難問題，那樣會影響對教材的理解。

（2）上課。上課是學生接受知識的主要途徑。會聽課、聽好課是學習的基本功，是提高自學能力的一個重要方面。因此，首先要把課聽明白，其次要聽記結合、錄其精華。比如在《依法維護消費者權益》一框中，主問題“消費者可采取哪些方式來依法維權”就是精華，抓住這個“牛鼻子”，其它問題就迎刃而解了。 轉貼于

（3）復習。復習是引導型自學的一個重要環(huán)節(jié)。在預習聽課的基礎上進行復習，有利于將所學的知識加以歸納整理，使其系統(tǒng)化；有利于消化理解教材內容，抓住知識的本質，掌握知識的關鍵和規(guī)律性，使其深刻化；有利于溝通已有知識和新學知識的內在聯(lián)系，擴寬所學知識的范圍，使知識綜合化。復習是對知識進行整理、歸納、消化，這就必然促進學生智力的開發(fā)和自學能力的提高。

（4）應用。自學的目的在于應用。在進行遷移應用訓練時，要注重獨立性、規(guī)范性，要及時反饋。對遷移應用中發(fā)現(xiàn)的問題，要及時矯正，及時進行變式練習，以及時鞏固學習效果，拓展思維，形成相關技能。

2、獨立型自學是學生在課堂教學之外展開的，基本上脫離了教師的指導。

（1）確定自學內容。獨立型自學內容的選擇，應該在兩個方面展開：一是進行專題式自學，這種自學一定要明確解決什么問題、達到什么要求，然后訂出閱讀計劃，按照計劃進行學習，使獨立型自學成為引導型自學的繼續(xù)、深化和擴展；二是根據(jù)個人的愛好和興趣進行泛覽式自學，這種瀏覽群書的自學不需要作深入的鉆研，只要知道大概內容、有個模糊記憶就足夠了。確定自學內容實際上是一個自我組織問題，無論選擇哪方面的自學內容，都應量力而行、科學安排。

（2)學會獨立讀書。如何讀好書，歷來為人們所重視，古今中外的教育家為此總結了許多行之有效的辦法。如瀏覽、鉆研、精讀、疑思、復習的“五步閱讀法”等等，所有這些都是前人從讀書實踐中總結出來的經(jīng)驗，加以借鑒，不無裨益。

第2篇：高分子科學基礎范文

關鍵詞： 民族院校 《高分子材料進展》 教學方法

《高分子材料進展》課程是高分子材料專業(yè)的一門知識全面且內容豐富的專業(yè)限選課程。該課程以高分子物理、有機化學、聚合物材料研究方法、高分子化學、聚合物合成工藝等課程為基礎，涉及面極為廣泛[1]。課程總學時為32學時，參考教材為化學工業(yè)出版社出版的《高分子材料進展》，為研究生規(guī)劃教材，全書共分為5章，分別簡要地介紹高分子材料合成反應、高分子合成反應實施技術、多組分高分子材料、液晶高分子材料及功能高分子材料方面的研究進展。[2]考慮到《高分子材料進展》課程是高分子專業(yè)在大三的上學期開設，而且民族院校學生的專業(yè)基礎較為薄弱，課程學時短的特點，因此重點講解高分子材料領域中的發(fā)展重點和熱點。本課程的教學目的是幫助學生對異彩紛呈的高分子材料發(fā)展的熱點領域有一個相對完整的了解，達到開闊視野的目的。針對《高分子材料進展》課程涉及知識面廣、學生基礎差及對考查課不重視的特點，有必要在教學過程中不斷改進教學方法和考試模式，以期獲得較好的教學效果。[3]

一、本民族院?！陡叻肿硬牧线M展》課程的基本情況

針對我校民族學生基礎知識薄弱，而《高分子材料進展》課程“內容多、范圍廣、課時少”的特點，我們重點介紹高分子材料中發(fā)展迅速、發(fā)展前景廣闊的功能高分子材料，推薦的教材有《高分子材料進展》和《功能高分子材料》[4]等。該課程總學時為32學時，學分為2學分，課程類型為專業(yè)限選課，課程以高分子材料的合成方法進展、吸附分離功能高分子材料、高分子分離膜與膜分離技術、導電高分子、感光性高分子和醫(yī)用高分子材料等功能高分子材料的進展為重點學習內容，同時穿插一些國內外近幾年新發(fā)表的文獻和專利，以及國內相關會議等。本教學采用多媒體教學方式，采用課堂提問和討論等多種形式進行學習，期末通過考查的方式考核學生，采用寫論文與平時成績相結合的方法，平時成績包括上課出勤和課堂討論情況，論文成績與平時成績各占70%和30%。表1為《高分子材料進展》教學內容的設置及學時分配情況。

表1 《高分子材料進展》教學內容的設置及學時分配

二、強化基礎，突出重點

首先，《高分子材料進展》授課內容看似豐富多彩，千變萬化，但是萬變不離其宗，歸根到底都是由高分子專業(yè)的基礎知識衍生出來的，比如《高分子物理》、《高分子化學》中的經(jīng)典理論和概念等。從另一個角度看這些材料的出現(xiàn)印證了基礎知識的重要性，它們的誕生是經(jīng)得起檢驗的理論和概念的應用和發(fā)展的。因此通過介紹高分子材料的前沿進展，既使學生對異彩紛呈的高分子材料世界有一定寬度的了解，又從深度上加強學生對基礎知識的理解和掌握，使學生知道這些材料是如何得到的，自己又能通過什么途徑得到想要的材料。

其次，因為《高分子材料進展》這門課的每一章都是高分子材料領域中發(fā)展迅速、成果頗豐的較大分支，獨立出來都能獨立設課，而在本課程中必須在幾個課時內講完，所以在授課過程中，什么該講，什么略過，講的這些內容是否能激發(fā)學生的興趣，是該課程的一個教學難點，要求教師對這些前沿分支有全面而深入的理解，對它們所涉及的基礎知識熟練掌握，這對教師的專業(yè)知識和教學方法提出了更高要求。

三、調動學生的學習積極性，啟發(fā)式教學

《高分子材料進展》是學生在已經(jīng)掌握高分子化學、高分子物理基礎知識的前提下進行的學習。內容除了基本概念之外，有很多設計路線、研究方法，可以引導學生運用已學知識進行思考。比如第3章吸附分離高分子材料和第4章高分子分離膜及膜分離技術中涉及自由體積和滲透壓的概念，這些都是《高分子物理》中學過的內容，通過回憶這些知識，使學生加深對這些基礎知識的理解，并對基礎知識的應用有一定的了解。其次，要注意生活中的實際例子或新聞報道中的最新科技進展中與所講述內容相關的部分，通過聯(lián)系生活實際，引出將要介紹的高分子材料。這樣既能讓學生認識到這類高分子材料的重要性，提高學習的積極性，又能讓學生了解到這類材料的最新的研究成果，提高對科學研究的興趣。如從全球都非常關注的環(huán)保問題出發(fā)，引出廢水和廢氣處理方面的高分子吸附材料或高分子膜材料，介紹這些高分子材料的設計路線和原理，讓學生從理論和實際相結合的角度深入理解所學的功能高分子知識。同時可以提出一些生活中材料的不足，讓學生發(fā)揮主觀能動性，提出解決這些材料不足之處的方法或設計新的功能高分子材料的想法。這樣，學生的學習興趣會大大提高，教學效果也會得到顯著增強。

另外，還要有效利用網(wǎng)絡資源，緊跟最新研究進展，適當補充新的教學內容。高分子材料進展課程是綜述高分子材料領域發(fā)展熱點的一門課程，所介紹的內容每隔一段時間可能都有新的研究成果誕生，我們應根據(jù)情況適當補充那些熱門和重要的研究成果到教學內容中。比如該課的學時少，可以在課程快結束的幾周時間重點介紹一些最新的前沿進展和相關會議，讓學生了解到高分子材料的發(fā)展趨勢，提高學生對高分子材料的興趣?；ヂ?lián)網(wǎng)資源豐富，內容更新快，是老師補充教學內容的最佳途徑。目前，利用網(wǎng)絡資源作為課堂教學的輔助手段，是學生喜聞樂見的形式。老師可以提供一些高分子專業(yè)的權威網(wǎng)頁，方便學生瀏覽查閱。同時，可以鼓勵學生在網(wǎng)上搜索最新的研究成果，再在課堂上以口頭報告的形式傳達給學生。這樣，既能讓學生對高分子材料進行全面的了解，又能讓學生主動地參與教學，達到較好的教學效果。

四、科研與教學相結合，以科研促進教學

把科研引入本科教學是培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力的重要措施，也是高等教育的顯著特點。在《高分子材料進展》課程本科教學過程中，正確有效地將教學與科研相結合，有利于提高教學效率，豐富教學內容，營造學術氛圍并提高創(chuàng)新能力，全面提高教學質量。教師在課堂教學中可以介紹自己的科研成果，介紹本專業(yè)課題組正在研究探索的科研項目，引導學生參觀實驗室和課題組，鼓勵學生積極參與到教師的科研中。例如，作者介紹自己碩士和博士期間所從事的科學研究，以及科研小組的一些趣聞趣事，激發(fā)學生的學習熱情和學習興趣。

總之，在高分子材料進展課程的教學過程中，教師首先應進行教材分析和學情分析，再采用比較適合的教學方法，在知識和技能的傳授中針對民族學生基礎差的弱點，采取強化基礎、突出重點的教學方式，了解學生的情感態(tài)度與價值觀，做到教學方法靈活多樣，教學內容及時更新，這樣才能調動學生的學習積極性和主動性。教師還應繼續(xù)努力提高業(yè)務能力，理論聯(lián)系實際，使學生在這門課程的學習中得到切實的收獲。

參考文獻：

[1]周立，孫榮欣.科技信息.2010，21，151.

[2]張留成，閆衛(wèi)東，王家喜.高分子材料進展[M].北京：化學工業(yè)出版社，2005.

第3篇：高分子科學基礎范文

關鍵詞 本科教育 課程改革 實驗能力 創(chuàng)新意識

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

高分子材料以其質輕、耐蝕、易加工等性能，正處于迅速發(fā)展時期，隨著新技術、新工藝、新設備不斷涌現(xiàn)，越來越多的企業(yè)迫切需要大量創(chuàng)新能力強、綜合素質高的高分子材料專業(yè)人才。建立面向市場和企業(yè)，適應現(xiàn)代高分子材料發(fā)展要求，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和競爭能力強的復合型專業(yè)人才，已成為現(xiàn)有高校高分子材料與工程專業(yè)所面臨的重要問題。①②③④本文結合我校高分子材料與工程近年來的教學實踐，提出構建新的實驗實踐教學體系，實驗教學分層次、按模塊進行，加強了實驗教學的基礎性、系統(tǒng)性、綜合性和創(chuàng)新性，增加實踐教學比重，改變實踐教學模式，加強學科平臺建設，強化對學生創(chuàng)新性實驗能力的培養(yǎng)。

1 創(chuàng)新性實驗教學改革的必要性

實驗和實踐教學不同于理論教學，在很長時間里，實驗和實踐教學得不到應有的重視，實驗和實踐教學附屬于理論教學，在實際教學過程中多是驗證性和認知性實驗，啟發(fā)式、設計性以及綜合性實驗偏少，不利于學生創(chuàng)新能力和工程化能力的培養(yǎng)。高分子材料與工程專業(yè)是一門應用性較強的專業(yè)，以塑料、橡膠、膠黏劑、纖維、涂料為代表的高分子材料已在國民經(jīng)濟建設中發(fā)揮越來越重要的作用，因此培養(yǎng)更多創(chuàng)新能力的從事高分子材料的合成、改性、共混復合、加工成型等方面的高素質人才是社會發(fā)展的必然要求。

以高分子材料與工程專業(yè)實驗課程建設為核心，深化實驗教學改革，通過按模塊教學，強化學生實驗技能，增加以新產(chǎn)品設計開發(fā)為導向的創(chuàng)新性實驗，兼顧趣味性和挑戰(zhàn)性，通過老師的引導，在實驗過程中培養(yǎng)學生如何分析問題和解決問題，提高學生工程創(chuàng)新能力。我校高分子材料與工程專業(yè)成立于1994年，2005年被批準為湖北省立項建設本科品牌專業(yè)，并于2010年通過合格驗收，同年被批準為國家特色專業(yè)建設點，2012年被批準為湖北省普通高等學校戰(zhàn)略性新興（支柱）產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)計劃項目，是我校首批在一本進行招生的專業(yè)。高分子材料與工程專業(yè)是與湖北省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展聯(lián)系緊密的應用型本科專業(yè)，在湖北省內乃至中南地區(qū)具有較大影響，為地方經(jīng)濟建設培養(yǎng)了大批高層次應用人才，并提供了大量實用型科技成果。

2 創(chuàng)新性實驗教學的具體措施

2.1 構建創(chuàng)新性人才實驗培養(yǎng)方案，改革實驗課程體系

制定創(chuàng)新性人才實驗培養(yǎng)方案。高分子材料與工程專業(yè)是培養(yǎng)高分子材料及相關學科的基礎理論知識，通過理論學習及實驗、實踐教學訓練，掌握材料的制備、加工、分析測試等基本方法，能從事高分子材料成型加工和改性以及聚合物合成與相關產(chǎn)品的生產(chǎn)設計、研究、開發(fā)和技術管理等工作的創(chuàng)新型高級工程技術人才。⑤堅持“夯實理論基礎、拓寬專業(yè)口徑、增強工程和創(chuàng)新能力、提高科學素質”的人才培養(yǎng)思路。⑥注重理論和實踐相統(tǒng)一，重視工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，加強對新材料相關產(chǎn)業(yè)和領域發(fā)展趨勢和人才需求研究，吸納相關產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和用人部門共同研究課程計劃，制定與生產(chǎn)實踐、社會發(fā)展需要相結合的培養(yǎng)方案。

改革實驗課程體系。結合現(xiàn)代高分子材料發(fā)展狀況，及時完善高分子材料與工程專業(yè)實驗課程內容，補充高分子材料新技術、新工藝，參考國外知名大學的具體措施，我們在實驗課程體系與教學內容等方面進行全面的改革，建立有利于學生實驗創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學體系。根據(jù)學生認知能力的不同階段和理論課程進度計劃，按模塊化設計優(yōu)化實驗教學內容。形成了由“化學基礎實驗”、“高分子化學與物理基礎實驗”、 “高分子工程實驗” 和“高分子綜合設計實驗” 四個實驗模塊組成的高分子材料與工程專業(yè)實驗教學新體系。其中化學基礎實驗模塊不僅包括無機化學、有機化學、分析化學和物理化學四大基礎化學實驗，而且還涵蓋儀器分析和化工原理實驗，在編制新的實驗課程體系時，結合高分子材料與工程專業(yè)的特點，對傳統(tǒng)實驗進行有目的的篩選、分類、整合和更新，突出學生基本技能的培養(yǎng)和訓練。高分子化學與物理基礎實驗包含高分子物理和高分子化學實驗內容，不僅鞏固學生所學的高分子科學實驗的基本理論，而且培養(yǎng)學生制備高分子材料、測試材料物理性能及高分子的結構表征和測試等技能。高分子工程實驗模塊包括橡膠、塑料、膠粘劑、涂料四大實驗，從材料加工、成型、性能測試以及應用，獨立設計實驗內容，旨在培養(yǎng)學生的實際操作能力，分析和解決實際問題的能力。高分子綜合設計實驗模塊是教學的最高層次，結合學生實際情況，有針對性選取實驗內容，應體現(xiàn)實驗的知識性、綜合性和創(chuàng)新性。

2.2 加強實踐教學建設與改革，強化學生實踐創(chuàng)新能力

第4篇：高分子科學基礎范文

摘要：《高分子納米材料》是我校高分子材料專業(yè)開設的一門專業(yè)選修課。在分析了課程的目的、特點和教學存在問題的基礎上，詳細闡述了運用視頻課程、顛倒課堂、電子產(chǎn)品輔助教學等多元化教學手段，實現(xiàn)本課程的教學改革。

關鍵詞：高分子納米材；教學改革；顛倒課堂

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）49-0080-03

一、引言

納米科學與技術是20世紀80年代末期興起的，經(jīng)過三十多年的發(fā)展，納米技術已逐步邁出實驗室走向市場，其商業(yè)化應用在全球范圍內迅速展開。全世界都認識到，納米技術將引起新一輪的產(chǎn)業(yè)變革，未來擁有并掌握納米技術及其應用的國家將更具備核心競爭力。納米材料科學是涉及到凝聚態(tài)物理、膠體化學以及材料的表面和界面等多門學科的交叉科學，而高分子納米材料同樣是涉及高度交叉的綜合性學。納米結構的聚合物材料由于尺寸效應、表面效應、量子效應和宏觀量子隧道效應使材料具有獨特的性能而在機械、光、電、磁、微處理器件、藥物控釋、環(huán)境保護、納米反應器及生物化學等方面具有廣闊的應用前景[1]，從而掀起了對納米結構聚合物材料研究的熱潮。在納米科技迅速發(fā)展的大背景下，很多高校的材料專業(yè)開設了“納米材料”或“納米技術”相關課程[2-3]。但據(jù)作者所知，江南大學是少數(shù)對高分子材料專業(yè)開設《高分子納米材料》課程的高校之一，筆者結合自己的授課經(jīng)驗以及《高分子納米材料》課程的特點，從其現(xiàn)在面臨的題及采用多元化教學手段等方面研究探索該課程的教學改革。

二、課程特點及現(xiàn)有問題

《高分子納米材料》課程介紹高分子納米材料的獨特性能、制備方法，并將其和學科發(fā)展前沿聯(lián)系起來，主要教學內容側重如下幾個方面：（1）高分子納米材料的基礎知識（包括基本效應、特殊性質）；（2）高分子納米材料的制備方法；（3）高分子納米材料的表征方法；（4）特殊功能的納米材料（如高分子納米復合材料、高分子納米涂料、生物醫(yī)用高分子納米材料、光/電/磁性高分子納米材料、超疏水/疏油（雙疏）性高分子納米材料）；（5）高分子納米材料的應用及生物安全性問題。涉及較多的應用研究型內容、既有理論又有實踐，強調理論和實踐的結合，且課程的知識點較多，知識的交叉性強。

本課程的開設旨在為具有高分子材料與工程學科背景的學生增加納米科學及技術的基礎知識。通過學習本課程，學生對高分子納米材料的發(fā)展趨勢和研究熱點有了很深的理解，涉獵了未來高分子納米材料的重大學科領域。學生的創(chuàng)新思維以及能力得到了不同程度的提升。

作為典型的交叉學科，《高分子納米材料》課程的教學具有一定的難度。首先，課程內容涉及知識面廣，該課程主要解決以下問題：“什么是納米技術”、“怎么制備高分子納米材料”、“高分子納米材料的特殊功能”等，而特殊功能性就包括了光/電/磁性、pH/溫度響應性、超雙疏性等多部分內容。因此難于在有限的課堂教學時間內全面系統(tǒng)地深入介紹學科內容，容易導致沒有節(jié)制的填鴨式教學，使學生無法在短時間內消化，影響后續(xù)課程的學習。如何準確把握課程的基礎理論框架，引導學生開展自主學習，是授課教師在設計課程內容時需要解決的重要問題。其次，課程內容前沿性強，知識更新速度快，研究熱點不斷變化，新的研究方向與研究成果層出不窮。這就需要授課教師投入更多的時間和精力縱覽多個學科的發(fā)展，以便能夠站在學科的前沿引領學生去認知和創(chuàng)新性思考。再次，內容抽象，盡管納米材料這門課較新，學生們興趣較高，但在講授過程中缺乏實物，無法為學生帶來更直觀的感覺，從而影響了學生進行獨立的思考、個性思維的發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

三、課程教學手段改革

為提高課堂教學質量，提高學生的綜合能力，以使學生成為適應社會發(fā)展需要的復合型人才，教師必須轉變教學理念，激發(fā)學生的學習興趣、主動性、積極性[4]。

（一）課堂多樣化教學法

傳統(tǒng)教學方式中，老師在課堂上滿堂灌，使學生缺乏思考，覺得學習枯燥無味，喪失學習激情。因此，應結合不同的教學內容，授課教師運用“提問式”、“討論式”等方式方法結合起來講授，注重與學生的互動。對于理論性較強的內容，多采用圖片形式展示，如結合Photo Shop、AutoCAD等繪圖軟件制作一些多媒體教學課件，根據(jù)需要進行拆分和組合講解，增強學生的直觀認識，達到傳統(tǒng)教學手段無可達到的演示效果。同時，注重語言的深入淺出，或理論聯(lián)系實際，如在介紹超雙疏高分子納米材料部分課程時，從自然界中的荷葉效應開始解釋，說明荷葉結構與性能關系，從而引入超雙疏高分子納米材料，在快速理解的同時，激發(fā)學生的學習熱情和投身其研究的興趣。

視頻課件內容豐富、信息量大，教師可以制作或下載相關教學視頻，引入更多與課程相關的新知識、新技術和新成果。如介紹生物醫(yī)用高分子納米材料在藥物緩釋領域的應用時，納米材料怎樣進入體內病變部位，怎么靶向、釋放藥物，達到治療的效果，如果沒有視頻，學生很難理解、很難想象；而通過視頻將其原理、過程更直觀、更形象的展現(xiàn)在學生面前，讓學生更容易、更有興趣地去學習并掌握知識點。

另外，對于相關制備技術與創(chuàng)新應用方面，則要重視啟發(fā)――探究式的教學，注重理論聯(lián)系實際以及學生創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)，比如對于高分子納米材料的測試表征手段的教學，教師可以結合實驗教學，帶領學生參觀所學習的相關儀器設備，動手操作儀器，這樣既可以提高學生的學習興趣，又可以鞏固所學的理論知識，其實踐能力也可以得到培養(yǎng)。

（二）顛倒課堂教學法

顛倒課堂教學法堅持“以學生為中心”的教學理念，借助于信息技術在時空上顛倒傳統(tǒng)教學中教師的知識傳授與學生的知識內化過程，讓學生可以在家或課外通過觀看教學教案、教學視頻中教師的講解，自主完成對新知識的學習，課堂上教師通過設計一些真實的問題情境，組織學生協(xié)作探究解決問題的方法，而學生可以通過與教師、同伴的交流討論，實現(xiàn)對知識的吸收與深化[5]。顛倒課堂在國外已經(jīng)取得了較好的效果，而在國內還鮮少嘗試。

在《高分子納米材料》課程中，可以根據(jù)需要有選擇的對部分教學內容進行顛倒課堂。我們根據(jù)前期對學生的調查，學生們一致對生物醫(yī)用高分子納米材料非常感興趣，有很多的問題想了解，如果還是以傳統(tǒng)法教學，則無法較好的和他們討論、回答他們問題，無法滿足他們的好奇心。因而，在進行這部分內容教學時，可以采用顛倒課堂的方式。首先在班級的微信群或QQ群里上傳教學PPT及相關視頻，學生通過學習后，對生物醫(yī)用高分子納米材料的發(fā)展概況、基本知識、結構設計有了一定的了解；在課堂上，學生先提出問題，分組交流討論、教師參與討論；教師最后再補充知識、總結學生問題的基礎上，再設計問題讓學生深入思考，解決問題。

（三）教學與科學研究復合的教學法

為培養(yǎng)學生應用所學的知識解決實際問題的能力，教師可以將教學與科學研究進行復合。如結合教師們的課題，把最新的科研成果有機地融入課堂教學中，為學生講解具體的高分子納米材料制備及性能研究，并讓其參與其中，將研究的樣品實際展示給學生，調動學生興趣，突出高分子納米材料的趣味性、理論性、科學研究性和前瞻性，并加強學生的自主創(chuàng)新意識和科研能力。

另外，邀請國內外高分子納米材料專家做專題報告和前沿講座，使學生能夠及時了解前沿技術與l展動態(tài)；結合教學內容，提出本學科的研究熱點問題，與課堂討論相結合，不僅增強了師生間的互動、活躍了課堂氛圍。

（四）借助智能電子產(chǎn)品建立學習平臺

21世紀以來，各類高大上的電子產(chǎn)品，如iPad、手機等已成為年輕人須臾不可離的隨身之物，這類電子產(chǎn)品極大的分散了學生上課的注意力及降低了學生對學習的興趣和主動性，因而一直不被教師、家長看好，將之拒于學校與課堂大門之外。然而，隨著數(shù)字校園向智慧校園的邁進，手機的這種應用及趨勢只會越來越頻繁，全面禁止大學生在教學過程中接觸手機只會適得其反。因此，應順應學生的心意，改革和完善現(xiàn)行教學方式，在課堂教學、課后練習中有效利用智能電子產(chǎn)品，使其成為輔助教學的良好工具[6]。

在《高分子納米材料》課程教學中，我們建立了班級QQ群、微信群，通過群平臺進行信息、專題討論、資源共享等，有利于及時消息、正確引導學生、掌握學生動態(tài)。教師對根據(jù)學生的學習能力、反饋信息，提供個性化的教學要求和實施目標。

微信公眾號平臺經(jīng)常相關的知識、發(fā)展動向、微課等內容，這是一個可以讓學生在課后補充學習的平臺。因而，要求學生關注如“納米人”、“高分子科學前沿”等公眾號，認真學習和掌握高分子納米材料的發(fā)展動向。同時，智能手機中的一些APP也對我們課程有很好的幫助，如ACS Mobile、RSC Mobile等，旗下雜志一有新的研究進展及時更新至APP中，讓學生更及時了解高分子納米材料的研究動態(tài)與最新成果。

四、結束語

作為本世紀最矚目的前沿科技研究熱點之一，高分子納米材料也取得了長足發(fā)展，很多新的高分子納米材料產(chǎn)品如高分子納米涂層、高分子復合材料、藥物緩釋納米材料等從實驗室走向實際應用，成為保障人類生活和工業(yè)發(fā)展的重要基礎?！陡叻肿蛹{米材料》課程教學內容的選擇要充分考慮到廣度和深度的統(tǒng)一、基礎和前沿的兼顧、新舊內容的銜接、理論聯(lián)系實際、巧用電子產(chǎn)品的資源等多個方面。在整個教學過程中，學習者表現(xiàn)較積極，能主動發(fā)言并積極參與討論，各個小組的匯報效果也較好，能夠激發(fā)學習者的學習興趣，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力。

參考文獻：

[1]Vikas Mittal.Advanced Polymer Nanoparticles，Synthesis and Surface Modifications.2011，CRC Press，Taylor & Francis Groups.

[2]劉玉芹，杜高翔，楊靜.《納米材料》課程教學內容與教學方法探討[J].科技教育創(chuàng)新，2008（3）：210-211.

[3]李本俠，王艷芬，胡路陽.淺論“納米材料與納米技術”[J].課程教學研究.2014，40（1）：72-74.

[4]白繪宇，羅靜，倪才華，東為富，劉曉亞，陳明清.高分子流變學教學的探討-借鑒美國大學高分子流變學課程教學經(jīng)驗[J].2015，（7）：89-93

第5篇：高分子科學基礎范文

一、圍繞高分子的鏈結構,認識高分子的結構與性能

高分子物理具有“教學內容多、抽象概念多、各種性能之間的關系多、數(shù)學推導多和所涉及的基礎知識多”等特點。許多教材都包括以下內容:化學結構、鏈結構、凝聚態(tài)結構、分子量、構象統(tǒng)計、溶液、橡膠彈性、粘彈性、流變學、轉變與松弛、玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)、力學性能、電學性能等,各項內容之間沒有聯(lián)系或只有微弱的聯(lián)系,基本相互獨立。[1-3]學生往往害怕學高分子物理,覺得內容龐雜,沒有頭緒。因此,提高教學效果和教學質量的關鍵在于合理組織教學內容,協(xié)調好課程各部分內容之間的關系,做到“貫穿主線,系統(tǒng)講述”。

高分子由于其獨特的鏈狀結構,分子運動也顯示出特殊性,從而使其諸多性能顯著不同于小分子體系。本課程的講述可以從高分子結構的基本特征出發(fā),以與小分子的比較為主線,闡述高分子的聚集態(tài)結構、溶液性質、力學性能(粘彈性)和電學性能等內容。例如,高分子的概念是建立在與小分子進行比較的基礎上確立的,可以追溯到上世紀20年代H. Staudinger提出高分子是由長鏈大分子構成的觀點。然而,當時普遍認為高分子是由小分子的不飽和碳氫化合物締合為膠體顆粒而形成的,于是一場激烈的論戰(zhàn)持續(xù)了數(shù)十年,最后H. Staudinger以自己的實驗結果取得了論戰(zhàn)的勝利,并最終確立了高分子的概念。[3]

說到高分子的長鏈結構,在構象統(tǒng)計中,鏈段概念清楚地表明了高分子和小分子的不同。Flo-ry-Huggins高分子溶液的似晶格模型,Flory的非晶態(tài)結構的無規(guī)線團模型以及晶態(tài)結構的插線板模型,以及高分子粘性流動的de Gennes“蛇形模型”,都明確地提出了高分子的結構特征不是由整個分子鏈參與決定的,而是由組成高分子鏈的鏈段基元決定的。正是高分子的鏈結構,由于熵最大化的需要,高分子鏈在自然狀態(tài)下總是趨向無規(guī)線團的形狀。在外力作用下,線團形狀發(fā)生變化,撤除外力后,高分子鏈會自動恢復到原先的狀態(tài)。也正是這種熵彈性,高分子的運動才具有不同于小分子的特殊性。橡膠彈性直接來自于熵彈性。粘彈性也來自于熵彈性,由于高分子的長鏈結構,分子間往往相互纏繞、穿透,從而使高分子物質表現(xiàn)出異于小分子的超乎尋常的高粘度,這就是粘彈性的“粘”的根源。由于巨大的粘度,高分子鏈的運動往往表現(xiàn)出強烈的時間依賴性,即對外界的刺激的響應很難是瞬時的,會表現(xiàn)出顯著的時間延遲,這就是松弛,包括聚合物的力學松弛和介電松弛都是如此。

可見,高分子不同于小分子的特殊性都可以追溯到高分子的長鏈結構上,高分子物理的大部分內容都已貫穿于這條主線之中。沿著這條主線,學生可以不必死記硬背,就能夠很好地理解和掌握高分子物理的大部分知識。

二、分組調研,鼓勵學生積極主動參與教學活動

在已完成高分子化學學習的基礎上,學生對高分子的合成方法及高分子材料的特點有了一定的認識,但對高分子物理中的微觀結構及其對材料性能的影響等幾乎沒有概念。為使學生盡快適應新的學習內容,掌握必要知識,筆者首先圍繞高分子的長鏈結構這條主線,科學合理地系統(tǒng)安排各教學環(huán)節(jié),同時還注重培養(yǎng)學生獨立思考問題、分析問題的能力,鼓勵學生積極主動參與到教學活動中來。

筆者把比較容易理解的知識列為自學內容,課堂進行提問檢查;有些概念易產(chǎn)生混淆,就提前給學生思考題,組織學生進行課堂討論,通過辯論,加深學生對問題的理解和認識;把還存有爭議的一些理論介紹給學生,引導學生分析討論,讓學生在討論過程中學會接受各種學術觀點,培養(yǎng)創(chuàng)新能力,避免被傳統(tǒng)觀念束縛。

在課程的后半階段,筆者引導學生分組調研,針對某一種具體的聚合物產(chǎn)品,從化學合成、結構分析、所具有的性能及應用出發(fā),運用高分子物理中所講述的知識,舉辦學習論壇,談談對高分子結構與性能的認識;參與研討能促使學生課后復習、查閱相關資料,學生通過實例理解和掌握基本概念和基礎知識,也可以從不同聚合物的角度,加深對高分子結構與性能的認識。

三、以科研促進教學,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識

根據(jù)學科發(fā)展和課程特點,在不斷進行教學改革、完善教學內容的同時,筆者還積極參加科學研究和教學研究工作,通過閱讀大量國內外文獻資料,跟蹤學科發(fā)展動向,把握學科前沿課題,及時將國內外學者的最新研究成果和見解在教學過程中適時介紹給學生;引導學生放眼于整個高分子材料學科的研究狀況,并將所學知識融會貫通,在國內外各種文獻資料和最新科研成果中汲取營養(yǎng)、豐富自己,并積極開展對不同看法的自由辯論,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。例如,在講述高分子的力學性能內容時,筆者專門拿出一些時間來介紹清華大學張希院士的研究成果———高分子單鏈的力學性能,[4]通過基于原子力顯微鏡技術的單分子拉伸的力譜的研究,來認識高分子體系中分子內與分子間的相互作用,彌補了現(xiàn)有教材的局限和不足,收到了良好效果。

第6篇：高分子科學基礎范文

1.1授課內容強調基礎性高分子材料與機械類學生通常接觸到的金屬材料在結構、性能、制備工藝等方面有很大的區(qū)別。向機械類學生講授高分子材料，主要目的是讓他們對高分子材料有最基本的了解。在短短4學時內，不可能也沒必要將高分子材料相關的全部內容壓縮講授。這就決定了機械工程材料課程中高分子材料部分必須側重于基礎性知識，對于理論性、專業(yè)性太強的知識點必須舍棄。基礎性內容應當包括高分子材料的基本概念、分類、結構特點及常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡膠及工程纖維)的基本力學性能。

1.2授課目標偏向工程性高分子材料不僅可作為結構材料使用，也可以作為功能材料使用。對于非材料類專業(yè)的學生，特別是機械類專業(yè)的學生，更關心材料的力學性能和應用范圍。因此，在課程內容的安排上，應以與機械工程有關的機械性能為主，給出常用工程高分子材料的基本力學性能指標及適用領域。

1.3授課過程重視學生的先修知識大多數(shù)高校的機械工程材料課程以金屬材料為主線，在學習高分子材料之前，學生對金屬材料已經(jīng)有基本了解。高分子材料與金屬材料之間存在較大差異，例如：高分子材料的聚集態(tài)結構以非晶結構為主，而金屬材料則以晶體結構為主；許多高分子材料，特別是橡膠類的高分子材料具有金屬材料所不具備的優(yōu)良彈性等。學生先修知識的習慣思維在他們學習高分子材料時可能會引起沖突，因此在授課時必須對金屬材料與高分子材料的差異予以考慮。采用與金屬材料對比的方法學習高分子材料，有利于幫助學生澄清概念，更好地掌握高分子材料的知識。

1.4教學方式應具有高效性高分子材料課程涉及的概念繁多，容易混淆，對于機械類學生而言比較抽象，難以理解。在短短的4學時內，要想讓學生盡可能多的掌握高分子材料的相關基本概念，必須摒棄照本宣科或一味講授的教學方式。通過高效的教學方式，充分調動學生的積極性、主動性，引導學生思考，方能達到理想的教學效果。

1.5提供擴展知識的參考書由于高分子材料的性能、結構、制備工藝以及表征與金屬材料和陶瓷材料完全不同，而且目前在機械工程材料中高分子材料部分比例很少。為解決這一矛盾，在章節(jié)后面列出了比較系統(tǒng)的高分子材料性能、內容、結構、制備工藝以及表征方面的書籍，以供學生參考。

2高分子材料教學改革

根據(jù)以上原則，我們在2013年度的授課過程中對高分子材料的講授進行了調整，具體如下：(1)授課內容及學時安排：高分子材料的基本概念(高分子、單體、鏈節(jié)，0.5學時)，高分子材料的分類方法(按用途分類，按熱行為分類，按反應類型分類，按主鏈結構分類，0.5學時)，高分子材料基本結構(簡單介紹近程結構、遠程結構、聚集態(tài)結構的概念，0.5學時)及物理狀態(tài)(玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)，0.5學時)，典型工程塑料的力學性能和應用(1學時)，典型合成橡膠的力學性能和應用(1學時)。(2)重點講授常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡膠及工程纖維)的基本力學性能及典型工程高分子材料的適用領域。(3)授課過程中通過列表等方式將高分子材料的相關內容與金屬材料進行對比，一方面避免概念混淆，另一方面突出高分子材料與金屬材料的不同之處。(4)采用啟發(fā)式教學模式，通過設問、模擬實驗、舉例、探究等方法引導學生思考；在多媒體課件中，采用豐富的圖片、動畫激發(fā)學生學習的積極性和主動性。

3結束語

第7篇：高分子科學基礎范文

關鍵詞： 高分子物理 教學團隊 選擇性教學 學習興趣

高分子物理是高等理工科院校高分子專業(yè)學生重要的基礎課程之一，如何進行這門課的教學，有很多方法，比如采用多媒體教學、互動式教學、形象教學等[1]。本文主要從加強學科之間老師的聯(lián)系和溝通、有效組織教學團隊、選擇性教學、激發(fā)學生興趣等方面探討如何上好《高分子物理》這門課程。

1.加強不同學科之間教師的聯(lián)系和溝通

高分子物理是一門以數(shù)學、物理和化學（物理化學、有機化學和結構化學等）等課程為基礎的課程。如果這些課程沒學好，就很難將高分子物理這門課程學好?？v觀目前的基礎課程教學，只是為教而教。因此我們應該與這些相關課程的授課教師進行溝通和交流，讓他們在教學過程中有的放矢地對相關內容進行重點講述，在講述這些課程的時候能夠舉例說明這些內容在高分子物理課程中的應用。例如：物理化學這門課程其實是在高分子物理課程的重要基礎。學生在物理化學課程中學習到的吉布斯自由能、熵變、焓變等內容都要在高分子物理課程中“聚合物溶液”這個章節(jié)進行應用與延伸。如果化學系相關老師在向學生傳授這些內容時能夠提及其在高分子物理中的應用，那么高分子方向的學生對其所學的知識就會更感興趣。從而更加重視這些基礎課的學習，為專業(yè)基礎課如高分子物理課程的學習打下良好基礎。

2.組建教學團隊

筆者認為除了教學方法方式的改進外，還應該從整個專業(yè)的角度進行教學團隊的組織和建設。前蘇聯(lián)著名教育實踐家和教育理論家蘇霍姆林斯基曾說：“哪個學校里有一位優(yōu)秀的數(shù)學教師，數(shù)學就會成為學生最喜愛、最感興趣的學科，就會在許多學生身上發(fā)現(xiàn)杰出的數(shù)學才能?！边@說明了優(yōu)秀教師對培養(yǎng)出色學生的重要性。在現(xiàn)如今知識大爆炸的時代，人們的研究內容越來越精細化。就高分子這門科學來說，基本上可以說沒有精通高分子各個方向的全才，都是專才，對聚合物加工過程比較熟悉的人，對高分子溶液可能只懂得皮毛。如果只有一個老師講授這門課程，教學效果就難以令人滿意。因此我們提出組建教學團隊。高分子物理課程的各個章節(jié)都有各自的特點，我們可以針對各個學校自身特點和學院本專業(yè)的老師在各個研究領域的特長，分別開展教學。這樣可以使課程內容的講解更深入淺出、更豐富。

組建教學團隊的時候，我們應考慮老中青的結合。由于老教師有著豐富的教學經(jīng)驗，因此可充分發(fā)揮他們的傳幫帶的作用。中年教師起到中流砥柱的作用，一方面他們經(jīng)過多年的教學，具有了豐富的教學經(jīng)驗，另一方面他們精力充沛，思維活躍，對專業(yè)方向的發(fā)展把握得比較準確。年青教師雖然教學經(jīng)驗少，但他們具有學習能力強，易于接受新思想、新教法等特點，敢于去開拓和探索。他們在這樣的教學團隊中可以不斷地進步，最終發(fā)展成為經(jīng)驗豐富、能夠獨當一面的教師。

3.選擇性教學

大學課程的教學并非全覆蓋式的教學，除了講述專業(yè)課程的基本知識外，課程內容還可以根據(jù)教師自身的特點確定講解要點。因此，我們應根據(jù)各自學校高分子專業(yè)的學科特色和科研特色，教師的科研方向，構建自己的高分子物理課程的教學體系。可以編寫具有自己專業(yè)特色的高分子物理教材或講義。復旦大學何曼君新版《高分子物理》教材是目前很多高校選用的教材，這本書偏重理論，省略了一些實際的應用。例如這本書省略了熔融指數(shù)的講解，其實這種方法是工業(yè)界目前普遍采用高分子熔體的流動性表征方法。這可能與復旦大學高分子科學系研究方向主要偏向理論方面有關。所以這本書并不適合一般的工科院校的學生使用。

各個高校院系高分子專業(yè)的老師的研究方向都有側重點，不可能完全涵蓋高分子學科的所有內容。例如，我們學院的老師的研究均不涉及液晶這一領域。所以這章的內容我們基本不作為重點講述，只是一帶而過。其實臺灣地區(qū)、英國等高等學校的高分子物理課程早已采用選擇性教學，他們上課的內容相對簡單得多。但是事實證明，他們培養(yǎng)出的人才在科研界和工業(yè)界都是非常優(yōu)秀的，這也充分說明高分子物理課程的內容不在乎是否講得全而在乎是否講得精。

4.激發(fā)學生興趣

偉大的科學家愛因斯坦說：“興趣是最好的老師。”如果使學生對這門課程感興趣，他們自然就會學好。因此我們要多途徑地激發(fā)學生學習《高分子物理》課程的興趣。

首先，把老師的科研成果與高分子物理課程的知識點聯(lián)系起來。結合科研工作中發(fā)現(xiàn)的問題及研究成果，給學生講述高分子物理的知識，避免了單純講授概念的抽象性和不連貫性，激發(fā)了學生濃厚的科研興趣[2]。

其次，教師應進行案例教學或者形象化教學，把日常生活中的生活現(xiàn)象、發(fā)生的實事新聞與高分子物理課程的知識點聯(lián)系起來。例如，時溫等效原理是高分子物理教學中很重要的一個原理，它的內容是：同一個力學松弛既可以在溫度較高和較短的時間內觀察到，又可以在較低的溫度和較長的時間內觀察到，因此升高溫度和延長觀察時間，對于高分子運動是等效的，對高聚物的黏彈也是等效的。因此我們在講授“時溫等效原理”這一概念時，可舉下面的例子：一件雨衣掛在墻上，夏天我們可以發(fā)現(xiàn)它很快變形、老化，而冬天幾乎看不出它的變化。這就是由于冬天和夏天的溫度差別很大，造成不同雨衣力學松弛的速度不同，如果想觀察到雨衣在冬天也有變形、老化現(xiàn)象就需要更長時間。這就是時溫等效原理。這樣舉例講解時溫等效原理，非常直觀、形象和易懂。

以上基本上都是從教師的教的方面闡述如何激發(fā)學生對高分子物理這門課程的興趣，如何上好這門課。其實教和學應該統(tǒng)一起來。經(jīng)常有老師說現(xiàn)在的學生習慣于被動學習。那么如何調動學生的學習積極性，培養(yǎng)學生對高分子物理課程的興趣呢？我認為應鼓勵學生通過參加國家大學創(chuàng)新實驗、上海市創(chuàng)新實驗、大學生創(chuàng)新計劃等方式，使學生參與到高分子領域的研究中，培養(yǎng)其探索未知領域的好奇心，從而培養(yǎng)其對這些課程的興趣。培養(yǎng)學生查閱文獻的能力和自學能力，如有的章節(jié)或個別問題，可以布置給他們，讓他們課后查資料，上課時討論。這樣往往會收到事半功倍的效果。

參考文獻：

第8篇：高分子科學基礎范文

論文摘要：高分子化學是研究高分子化合物的合成、化學反應、物理化學、物理、加工成型、應用等方面的一門新興的綜合性學科。那么，高分子化學具體內容及高分子與生活、高科技的發(fā)展關系如何呢？以下作簡單介紹。

人類從一開始即與高分子有密切關系，自然界的動植物包括人體本身，就是以高分子為主要成分而構成的，這些高分子早已被用作原料來制造生產(chǎn)工具和生活資料。人類的主要食物如淀粉、蛋白質等，也都是高分子。只是到了工業(yè)上大量合成高分子并得到重要應用以后，這些人工合成的化合物，才取得高分子化合物這個名稱。但提到合成高分子材料（聚合物）的應用與發(fā)展，人們在想到它們極大地方便我們的生活的同時，很多人會想到“白色污染”，甚至將水污染、大氣污染等各種環(huán)境問題的產(chǎn)生怪罪于高分子，這說明他們對高分子并不十分了解。當今社會高分子的功用無處不在，而人們認識高分子時，往往忽略了它帶給人類生活的巨大變化和種種利益，不了解它為人類文明做出的貢獻是巨大的。

一、高分子化學的內涵

1．何為高分子化學

顧名思義，高分子就是相對分子質量很高的分子，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，是結構上由重復單元（低分子化合物—單體）連接而成的高相對分子質量化合物。高分子的相對分子質量非常的大，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量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學作為化學的一個分支，同樣也是從事制造和研究分子的科學，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)律重復地連接成具有成千上萬甚至上百萬質量的、最大伸直長度可達毫米量級的長鏈分子，稱為高分子、大分子或聚合物。

2．高相對分子質量與高強度

相對分子質量和物質的性質是密切相關的，是決定物質性質的一個重要因素。只有相對分子質量高的化合物才有一定的機械力學性能，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，其機械力學性能因而也有極大的區(qū)別。

3．高分子科學的主要內容

既然高分子化學是制造和研究大分子的科學，對大分子的反應和方法的研究，顯然是高分子化學最基本的研究內容。高分子科學不僅是研究化學問題，也是一門系統(tǒng)的科學。高分子科學的主要內容有：如何將低分子化合物連

接成高分子化合物，即聚合反應的研究。高分子化合物的結構與性質關系。不同性質的高分子，其結構必然是不同的。為了得到不同性質的高分子，就要去合成具有特殊結構的高分子。

二、高分子材料化學的應用

材料是人類社會文明發(fā)展階段的標志，是人類賴以生存和發(fā)展的物質基礎。它是指經(jīng)過某種加工，具有一定結構、組分和性能，并可應用于一定用途的物質。上世紀半導體硅、高集成芯片、高分子材料的出現(xiàn)和廣泛應用，把人類由工業(yè)社會推向信息和知識經(jīng)濟社會?？梢哉f某一種新材料的問世及其應用，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，是一點也不過分的。高分子化合物的最主要的應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，其強度大，如汽車零部件、保險杠、洗衣機內的滾筒、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都受到很大的限制，于是科學家們不斷開發(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、內外墻乳膠漆、汽車漆、飛機漆等。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、結構膠等黏合劑，以及各種吸水樹脂等都是高分子產(chǎn)品。

三、高分子化學與高科技的結合

當今社會，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)展的物質基礎。自從合成有機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、應用更廣泛的新型材料，來滿足計算機、光導纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機械工業(yè)等尖端技術發(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)和科學技術的發(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、非線性光學材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領域，下面簡單介紹特種高分子材料：功能高分子是指當有外部刺激時，能通過化學或物理的方法做出相應反應的高分子材料；高性能高分子則是對外力有特別強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、化學性質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（化學纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑）的范疇。

第一，力學功能材料：強化功能材料，如超高強材料、高結晶材料等；)彈性功能材料，如熱塑性彈性體等。

第二，化學功能材料：分離功能材料，如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡合物等；反應功能材料，如高分子催化劑、高分子試劑；生物功能材料，如固定化酶、生物反應器等。

第三，生物化學功能材料：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世紀中高分子材料能否得到長足發(fā)展的關鍵問題之一。比如利用植物或微生物進行有實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介質中進行化學合成，探索用前面提到的化學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世紀應當開展的綠色化學過程和材料的研究范疇。

參考文獻

第9篇：高分子科學基礎范文

【關鍵詞】高分子材料成型加工 教學改革 課程設計

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）14-0010-02

在高分子科學的學科構架中，形成了高分子化學、高分子物理、高分子工程三個基礎性分支學科，以及功能高分子及高分子新材料兩個綜合性研究領域。高分子材料成型加工屬于高分子工程研究的范疇，高分子工程的主要研究線索是，研究在外場（剪切力、振動力、溫度、壓力等）作用下，高分子的鏈運動、相態(tài)及結構的變化規(guī)律和控制條件，從而發(fā)展聚合物成型的新方法和新技術。

高分子材料是材料領域的后起之秀，它具有許多其他材料不可比擬的突出性能，在尖端技術、國防建設和國民經(jīng)濟各個領域已成為不可缺少的材料。大多數(shù)高分子材料需要經(jīng)過成型加工才能形成制品，無論金屬、陶瓷、玻璃還是天然材料，沒有哪一種材料能像高分子材料那樣，其最終結構與性能都強烈依賴于加工過程。高分子材料加工過程是控制聚合物制品結構和性能的中心環(huán)節(jié)，內容涉及高分子物理、高分子化學、聚合物流變學、機械、計算機模擬等多學科，其任務是了解高分子材料的加工特性，確定最適宜加工條件，制取最佳性能產(chǎn)品，為合成具有預期性能的高分子材料提供理論依據(jù)。

高分子材料成型加工是高分子材料與工程專業(yè)最重要的專業(yè)核心課程之一。高分子材料成型加工的工程本質決定了它是一門多學科交叉、科學與工程緊密結合的學科。為使學生建立起大工程的觀點，理解其精髓，本課程的講授會涉及以上諸多學科的內容，要使學生在有限的學時內掌握這門課的基本內容，并且通過對高分子材料成型加工課程的學習，具有高分子材料及其制品設計、生產(chǎn)和研究的科學思維以及創(chuàng)新研究素質，無論對授課老師還是學生而言都是一個新的挑戰(zhàn)。筆者結合自身講授高分子材料成型加工課程的教學實踐，在課程體系、教學內容、教學方法等方面提出以下幾點看法。

一 加強課程的橫向聯(lián)系

高分子材料的生產(chǎn)有三大關鍵要素：適宜的材料組成、正確的成型加工方法、配套的成型機械及成型模具。要生產(chǎn)出一個有使用價值，能夠利用現(xiàn)有成型設備進行加工的高分子材料制品，必須同時滿足以上三個要素。高分子材料生產(chǎn)三個要素之間相互聯(lián)系、相互影響，是一個不可分割的有機整體。從這個意義上來看，高分子材料成型加工與成型機械的聯(lián)系應是非常密切的。

高分子材料成型加工與高分子材料成型機械是高分子材料與工程專業(yè)的兩門專業(yè)基礎課，這兩門課程在本質上有密切的聯(lián)系，高分子材料成型加工課程包括原材料樹脂、助劑、配方設計、成型設備、成型模具、工藝條件及控制等方面，高分子材料成型設備課程主要講述不同加工方法所采用的成型設備，如開煉機、密煉機、擠出機、注塑機、壓延機、中空吹塑機等，從其包括的課程內容看，成型加工和成型機械相互滲透、相互聯(lián)系，也有交叉重疊的內容，因此有必要對這兩門課程的教學內容從整體的高度重新進行規(guī)劃。

在這個原則的指導下，教師在教學中可以按照原材料、設備、工藝這三大要素組織教學內容，從而把兩門課的知識點有機地融合起來，加強課程的橫向聯(lián)系，打破傳統(tǒng)的教學模式，培養(yǎng)學生的大工程觀。如在講授聚氯乙烯（PVC）管材擠出成型工藝這部分內容時，教師首先講授擠出所用的原材料配方（PVC樹脂、各種助劑），由于PVC樹脂牌號眾多，不同牌號的樹脂制備方法不同，樹脂的性能也不同，在加工過程中所選用的工藝也會有所差異，因此，教師在開始講授成型工藝時，有必要使學生具備原材料選擇這個意識。然后介紹管材成型所需的設備（包括擠出機類型、機頭口模、螺桿結構、螺桿組合、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、輔機）。如在講解螺桿時，可分析各種螺桿結構參數(shù)對成型加工的影響，各種不同混合、混煉元件的螺桿組合所具有的加工特性，并結合PVC管材生產(chǎn)工藝特點，講解生產(chǎn)PVC管材所用螺桿的選用原則。在講解擠出機機頭口模時，可將機頭口模流道的設計、口模類型等涉及成型機械的內容引入課堂中，使學生掌握有關機頭口模設計的基本原則。最后，講授PVC管材生產(chǎn)的工藝條件及控制方法（螺桿轉速、牽引速度、擠出機及機頭溫度）及其對制品性能的影響。

教學內容改革是21世紀高等教育教學改革的重點，將高分子材料成型加工與成型機械有機結合起來，重新組織課程內容既有利于教師的教學與學生的學習，增強理論教學的課堂教學效果，同時節(jié)約下來的理論教學課時可用于實踐教學環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新意識，提高在社會上的競爭力，也符合高分子材料加工行業(yè)對本專業(yè)畢業(yè)生所提出來的越來越高的要求。

二 按課程主線組織教學內容

本課程以“材料―成型加工―制品性能”這條高分子材料成型加工的主線組織教學內容，重點了解和掌握高分子材料、成型加工工藝、制品性能三者的關系；材料的不同與成型加工方法的關系；同樣的材料用不同的加工工藝方法或加工工藝條件，所得制品的性能為何不同；制品的性能

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* 基金項目：廣東石油化工學院教育科學研究基金項目

與材料本身的性質有何關系等，強調了成型加工對制品性能的重要性，即高分子材料最終的結構與性能強烈依賴于加工過程這一獨特之處，這是本課程的主題思想――高分子材料的工程特征，教師在教學過程中，將這一主題思想貫徹始終是本課程教學的首要目標。

在教學過程中，任課教師應將高分子科學基礎理論與實際生產(chǎn)和日常用品的例子相結合，與學生進行分析和討論，啟發(fā)學生在學習過程中牢牢抓住本課程的主題思想。對于聚合物來說，具體結構決定了它的性能，同一種鏈結構的聚合物，由于成型加工條件的不同，分子鏈的排列與堆砌方式會有所不同，從而形成不同的聚集態(tài)結構，聚集態(tài)結構不同，制品性能也大不相同。如生產(chǎn)聚丙烯注塑件時，聚丙烯注塑制品最終的物理性能不僅與本身分子量和結晶性等有關，而且與注射工藝條件的控制有關。不同的工藝條件導致聚丙烯具有不同的微觀結構，而微觀結構又直接影響聚丙烯注塑制品的強度、韌性、硬度以及成型加工等性能。如聚丙烯注塑件的光學性能會受到注射成型條件的影響，聚丙烯注塑件在冷卻過程中，由于塑件不同部位的溫度場、應力場的分布不同，從而會造成注塑件內不均勻的體積收縮和密度分布，因此嚴重影響了塑件的光學性能和力學性能。這些例子很好地體現(xiàn)了“高分子材料―成型加工―制品性能”這條高分子材料成型加工的主線。

三 對教學方法進行改革

1.多媒體教學

高分子材料成型加工屬于專業(yè)技術課，教學內容具有很強的理論性和實踐性，許多內容涉及成型機械的結構以及具體的操作過程，在學生大多缺少實際感性認識的情況下，單純依靠文字的板書進行課堂教學，學生難以理解，教學效果不理想。因此，課堂講授可借鑒國內一些院校的聚合物成型加工精品課程網(wǎng)站的教學資源來制作多媒體課件，通過結合所用的教材，有選擇性地將多媒體動畫仿真和圖片資料補充到電子課件中，不斷修改完善課件內容，增加課堂信息量，提高教學效果，激發(fā)學生的學習興趣。為了加深學生對實際生產(chǎn)過程各種機械設備、操作工藝的認識，教師可通過收集各種高分子材料成型加工廠的生產(chǎn)視頻，然后在課堂上進行播放講解，可增加學生對高分子材料成型加工工藝的感性認識。如在講薄膜的中空吹塑時，大多數(shù)學生對旋轉機頭的工作方式比較陌生，筆者通過給學生播放帶有旋轉機頭口模的中空吹塑生產(chǎn)過程，學生在錄像中可以很直觀地看到旋轉機頭在工作中的運行情況，以及旋轉機頭如何調整薄膜厚度的工作原理，這些都使學生感受到課本的理論知識并不是枯燥的，它來源于生產(chǎn)實際，并對生產(chǎn)實際起到指導作用。

除了在課堂上引入多媒體課件外，教師還可向學生推薦一些著名的專業(yè)網(wǎng)站，包括美國塑料工程師學會（SPE）、美國塑料工業(yè)協(xié)會（SPI）、中國注塑技術論壇、聚合物技術網(wǎng)等，鼓勵學生了解加工工程的前沿發(fā)展，從而提高學生的學習興趣。

2.案例教學

為了提高學生分析問題和解決問題的能力，經(jīng)常以日常生活中常用高分子材料制品進行案例教學，幫助學生認知高分子材料成型加工的整個過程，如日常用到的筆記本外殼、空調外殼、排水管、薄膜、泡沫塑料、汽車輪胎等，啟發(fā)學生去思考，然后進行討論，針對常用制品分析所用的原材料、成型方法和工藝，使學生在看得見、摸得著的實例中體會所學知識，這樣的教學方法提升了學生學習效率和學習效果。在實際教學中，教師可給學生提供一些案例，如某個工廠某批次的注射件出現(xiàn)了應力開裂現(xiàn)象，試讓學生討論分析其中的原因，并提出解決方案。通過課堂討論，學生從這一案例中可學到包括原材料、成型方法、成型工藝條件（溫度、壓力）、制品性能（應力開裂）在內的許多知識點，很好地將高分子材料基礎理論與生產(chǎn)實際相結合，學生可以充分理解“高分子材料―成型加工―制品性能”這一課程的主題思想。

3.課程設計

作為大工程觀教育理念的一部分，培養(yǎng)具有敏銳工程師意識的學生是工科教學的一個重要目標，高分子材料成型加工課程作為一門實踐性很強的學科，可為學生將來走進企業(yè)站穩(wěn)腳跟打下良好的基礎，因此，在教學中引入項目教學的理念，讓學生利用各種校內外的資源及自身的經(jīng)驗，通過完成給定的工作任務來獲得知識與技能。本專業(yè)的課程設計是以高分子材料生產(chǎn)流程為主線，實現(xiàn)項目教學，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

設計內容可以典型的通用高分子材料（如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等）的生產(chǎn)任務為依托建構、設計出一個高分子材料產(chǎn)品生產(chǎn)項目（包括廠址的選擇、原料選擇、配方設計、高分子材料加工方法、設備的選型以及生產(chǎn)成本的核算等）。它有效地解決了傳統(tǒng)教學中理論與實踐相脫離的弊端，使理論教學內容與實踐教學內容通過課程設計緊密地結合在一起。在設計的過程中，學生通過互聯(lián)網(wǎng)查找大量的資料、數(shù)據(jù)，通過到企業(yè)調查，掌握了許多第一手資料，在這個過程學生可以概括性地知道所學專業(yè)的主要工作內容及其在整個生產(chǎn)過程中所起的作用。

四 結束語

高分子材料成型加工是一門實踐性很強的專業(yè)技術課程。結合該門課程自身的特點，通過采取加強課程間的聯(lián)系，抓住課程主線教學、改革教學方法等措施，力圖改變該課程課堂講授效果不高、學生學習積極性普遍較低等現(xiàn)象。

在不斷深化教學改革的過程中，要想使學生學有所得、融會貫通，首先應提高學生在高分子材料產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)和研究等方面的綜合應用能力，從而培養(yǎng)具有卓越工程師意識的高分子材料專業(yè)技術人才。

參考文獻

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