高分子材料工程技术精选(九篇)
前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的高分子材料工程技术主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。
第1篇：高分子材料工程技术范文
关键词：高分子材料；成型加工技术；创新研究
尖端技术的发展代表着国家经济的不断繁荣与发展，如何推进我国高端工业领域和军事工业的不断向前发展，是我国尖端科学工作者共同面临的发展问题。高分子材料的成型加工技术的不断创新与发展，有利于实现国家高端科学领域的不断向前发展。文章本着科学技术发展的观念，探究我国高分子材料成型加工技术的发展历程和发展步伐，提出相关创新思路，以期更好地奉献于我国科学技术发展。
现阶段，我国某些特殊领域如航空工业、国防尖端工业等领域的发展对聚合物材料的性能提出了更高的要求，如高强度、高模量、轻质等，各种特定要求的高强度聚合物的开发研制越来越显迫切。这些结合物主要材料就是高分子材料。然而，高分子材料能否达到我国这些领域的质量要求，就有赖于高分子材料成型加工技术的不断改进和创新。从该项技术的不断创新发展，更依赖于科研人员的不断研究和创新设计发展，从而更进一步的不断完善，达到我国特殊行业领域的高端要求。
一、高分子材料成型加工技术发展概述
高分子材料形成加工技术进入21世纪以后已经成为国际社会的一门高端热行的竞争行业。合成工业的避震材料的研制发展促使易于璃确控制树脂的分子结构，加速采用大规模进行低成本的生产。例如新时期汽车工业的发展，节能、高速、美观、环保、乘坐舒适及安全可靠等要求对高分子材料的要求越来越重要。汽车行业的不断发展和高端技术的不断改进带动了零部件及相关材料工业的发展。为了实现汽车高性能低成本的发展，同时能够提高汽车的载荷量，提高高分子材料质量成为至关重要的发展手段，从而提高高分子材料成型技工技术成为关键。
据相关研究数据显示表明，目前汽车中约90%的零部件均需依靠模具成型，例如制造一款普通轿车就需要制造1200多套模具，在美国、日本等汽车制造业发达的国家，模具产业超过50%的产品是汽车用模具。目前，高分子材料加工的主要目标是高生产率、高性能、低成本和快捷交货。制品方面向小尺寸、薄壁、轻质方向发展；成型加工方面，从大规模向较短研发周期的多品种转变，并向低能耗、全回收、零排放等方向发展。
二、现阶段高分子材料成型加工技术的创新研究
（一）聚合物动态反应加工技术及设备
现阶段国内外大多数应用反应加工设备来实现高分子材料的成型加工。然而，这种反应加工设备从原理上看都是传统混合、混炼设备的改造产品，都存在传热、传质过程、混炼过程、化学反应过程难以控制、反应产物分子量及其分布不可控等问题。另一方面，设备引进和使用投资大、能耗高，噪音污染严重、密封困难。
引用聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术无论是在反应加工原理还是设备的结构上都完全不同，该技术是将电磁场引起的机械振动场引入聚合物反应挤出全过程，达到控制化学反应过程、反应生成物的凝聚态结构和反应制品的物理化学性能的目的。新设备的引进和使用具有体积重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、适应性好、可靠性高等优点，这些优点有效解决了当前需解决的一系列问题，从而走进世界尖端技术先进行列，具有该领域技术发展的领先地位。
（二）以动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术
信息存储光盘盘基直接合成反应成型技术。运用新技术实现光盘级PC树脂生产、中间储运和光盘盘基成型，从而使三个过程融为一体，与动态连续反应成型技术相结合，研究酯交换连续化生产技术，研制开发精密光盘注射成型装备，达到节能降耗、有效控制产品质量的目的。
聚合物/无机物复合材料物理场强化制备新技术。此技术在强振动剪切力场作用下对无机粒子表面特性及其功能设计（粒子设计），在设计好的连续加工环境和不加或少加其它化学改性剂的情况下，利用聚合物使无机粒子进行原位表面改性、原位包覆、强制分散，实现连续化制备聚合物/无机物复合材料。
热塑性弹性体动态全硫化制备技术。此技术将振动力场引入混炼挤出全过程，控制硫化反直进程，实现混炼过程中橡胶相动态全硫化.解决共混加工过程共混物相态反转问题。研制开发出拥有自主知识产权的热塑性弹性体动态硫化技术与设备，提高我国TPV技术水平。
三、我国高分子材料成型加工技术的发展前景
近年来，我国高分子材料的成型加工技术得到迅速发展，发展成绩斐然。我国各大新型高分子材料成型设备国家工程研究中心在预期完成国家预定研究任务的同时突破了国际新技术发展。在出色地完成国家攻关项目的同时，并使科技成果与产业化有机地转化，是理论实时地与现实生产发展相结合。并逐步推向市场目前新设备的市场需求情况很好，聚合物新型成型装备国家工程研究中心正在不断与相关机械生产公司有机组合并进行重组。将技术与资本结合，引入新的管理、市场等机制，争取在更短时间内实现新设备年销售额超亿。在我国与国际科技接轨的同时，WTO给我们发展机遇的同时，也给我们极为严峻的挑战。高分子材料的发展与成型加工技术的不断创新研究，可以促使我国高分子材料市场发展前景看好，前途一片光芒。
四、结语
综上所述，我国现阶段国家额社会主义市场经济发展要求，我国高分子材料成型加工技术必须走具有中国特色的创新发展之路。突破国外技术封锁，自主研发具有竞争实力的核心技术，实现持续发展并赶上国际先进水平，更有望于赶超国际发展技术，持续赶超国际终端水平。不断推进科研成果与实际生产相结合，实现高分子材料成型加工技术的前沿发展模式，充分运用引进来和走出去的发展战略，达到综合提高我国尖端科学技术的国际竞争实力。
参考文献：
[1]Chris Rauwendaal，Polymer Extrusion，Carl Hanser Verlag，Munich/FkG，l999.
[2]瞿金平，聚合物动态塑化成型加工理论与技术[M].北京：科学出版社，2005 427435.
第2篇：高分子材料工程技术范文
[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 .
第3篇：高分子材料工程技术范文
Practice and exploration on the course-teaching mode for cultivating the outstanding engineers
Zhao Fuchun Liao Shuangquan Zhao Yanfang Liao Xiaoxue Wang Zhifen Yu Rentong Xu Nai
Abstract：In this paper， as for present teaching situation of the polymer material and engineering specialized courses in colleges and universities，the course teaching modes of polymer material and engineering were explored based on the background of outstanding engineers’ plan. The experienced teach mode included some of the new education concept and teaching methods in the current higher education. In addition， they are expected to promote effectively teaching quality and students’ social competitiveness of the polymer material and engineering excellence engineers’ class in our school and to provide the reference for other universities’ cultivation of the high polymer material and engineering excellence engineers at the same time.
Key words：Outstanding engineers；Specialty curriculum teaching models；Educational idea；Educational reform
为适应新时期我国社会和经济发展的需要，于2010年6月23日，教育部正式启动了新的人才培养质量工程――“卓越计划”（全称“卓越工程师教育培养计划”）。卓越计划是高校工程教育改革的一项重大举措，旨在培养出具有优秀创新能力的工程技术类人才，为提升国家整体核心竞争力，建设成为创新型国家提供充足的才智保障。2013年海南大学高分子材料与工程专业荣幸获批为教育部卓越计划培养试点专业。而专业课程的教学是卓越工程师人才培养中的关键环节，专业课程教学模式优化和有效运用直接决定着专业课程的教学效果。该文基于卓越计划和新的教育理念，进行课程教学模式的改革和探索，以提升该校高分子材料与工程卓越工程师班的教学质量和学生的社会竞争力。
1建立科学的理论和实践教学课程体系
科学的理论和实践教学课程体系是先进教育理念付诸实施和人才培养目标得以实现的重要载体。面向卓越工程师培养的课程体系的设置需要与我国企业发展现状和当前工程技术领域前沿紧密结合。目前，海南大学高分子材料工程专业是海南省的特色优势专业和高分子材料加工海南省教学示范中心，在国内本科专业教育中具有较高的知名度。近年来，本专业依据对毕业生就业状况调查和任课老师与企业合作与交流过程中的反馈情况，进一步明确了本专业领域人才需求结构倾向，结合本科阶段学生知识结构，围绕着高分子材料加工特色，建立了比较科学的理论和实践教学课程体系。针对卓越人才培养所注重的工程应用性和实践性，已在江浙、山东、广东、广西、云南、海南等多地建立了固定的教学实习基地，依据本校高分子材料与工程专业的特色和优势，开设了门类比较齐全、特色突出的专业课程体系。该课程体系主要有公共课程、学科基础课程、专业课程、实践教学环节、个性课程、创新创业课程和文化素质教育课程七大模块组成。公共课程模块主要是通过独立开设《Listening and Presentation》、《英语口语》、《实用公文写作》、《计算机公共基础》等提高学生英语、计算机应用能力和书面、口头表达能力。学科基础课程模块则注重强化数理化、工程力学、工程制图、化工等方面工程基础原理知识。专业课模块则主要课程有《材料科学与工程基础》、《高分子物理》、《高分子化学》、《化工原理》、《高分子材料共混原理（双语） 》、《聚合物合成原理及工艺学》、《高分子材料成型加工基础》、《天然橡胶加工学》、《胶乳制品工艺学》、《塑料制品工艺学》、《橡胶工艺原理》、《塑料模具设计与制造》、《高分子材料与工程专业英语》、《现代测试及表征技术》、《工程训练》等，其中《高分子材料共混原理（双语） 》为海南省精品课程，《高分子物理》、《橡胶工艺原理 》、《天然橡胶加工学 》为校级精品课程，《高分子化学》为校级重点课程，《高分子材料与工程专业英语》为校级高标准网络辅助教学课程。此外，在实践教学环节模块除了《认知实习》、《专业课程生产实习》、《毕业实习》、《毕业论文》等传统实践课程，还单独开设了《工程实践》和《工程训练》以培养和锻炼学生的思维创新能力、动手能力和团体协作能力，强化适应社会和企业素养。在个性化课程模块中除了开设《胶乳制品工艺学》等众多该校特色课程，还开设《企业工程管理》、《环保与安全》《技术经济》等课程增强学生的工程应用与经济管理能力。创新创业课程和文化素质教育课程模块主要是培养学生的创新精神和人文素养，使学生成为兼具创新精神和人文素养的卓越工程师。
2课程教学模式改革与实践
课程教学模式是课程体系实现知识传播和转化的重要途径，直接影响着教学的效果。近年该校卓越班课程教学主要是适应课程体系模块化要求，着力改变传统的“满堂灌”，构建以学生为中心，以老师为主导的教学模式，激发学生学习兴趣、创新精神和动手能力。同时，通过教学与科研相结合、教学与科技竞赛相结合，提升教师执教水平，完善辅助教学与管理，在工程实践中培育学生创新精神和实践能力，确保卓越人才培养的良好教学效果。
2.1 校内课堂教学模式
校内课堂教学需要采用灵活多样化的组织形式和教学方法才能达到课程体系构建期望。在以往的校内课堂教学中，往往常采用“填鸭式”式教学，学生与教师缺乏交流互动和质疑精神，创造性培养成为一种奢求。而国外著名大学多以学生为主体设计教学活动，融合讲授、研讨、辩论、案例分析、项目研究的授课形式很值得在卓越人才培养中大力借鉴。下面就笔者运用教学中的几种教学模式实践与体验加以列举。
2.1.1研究性教学模式
对工科专业，研究性教学就是任课教师把最新的科研实践设计理念、科研方法和新的研究结果引入到教学活动，指导学生选定与专业相关的专题进行主动探索、思考和实践，并从中获取知识和经验、解决问题的方法。研究性教学是一种具有个性差异性的教学实践。在卓越工程师教育的教学模式中，研究性教学被认为是提?{学生动手能力和创新精神的重要途径。研究性教学（对学生而言，应该称之为“研究性学习”）是一种符合工程能力培养规律、符合综合素质形成逻辑的教学组织形式和教学方法。研究性教学模式不仅适用于探索性实验、课程设计、毕业论文、创新型设计竞赛等教学，也适用于高分子的特色专业课程教学。笔者曾将一些知识点设计成研究性的问题，让学生主动探索思考，获取知识和锻炼分析解决问题的能力，如笔者在《现代测试与表征技术》课堂教学中，将自己科研工作中的电子扫描电镜测试结果设计成知识点问题：对于这种材料采用什么样的制样方法？制样时该注意哪些事项能得到更加高的图像衬度以及避免假象？得到的测试结果如何分析？经过设问，学生主动学习思考，查阅相关研究文献，进行实证结果解释，解决问题，取得了良好的教学效果，实际解析能力得到切实的提高。
2.1.2微课教学模式
近年来，随着信息化技术的发展与普及，“微课”作为一种课堂教学的重要手段逐渐受到重视。教育部教育信息管理中心曾对“微课”做了如下的定义：微课是基于一门学科/课程的某个重要专题（或某个单元、主题等）而设计开发的一种微型化的在线视频网络课程。微课程的开发有利于高分子材料科学与工程专业教师基础理论知识的讲授，便于在一个学生轻松的环境下提高了对专业课程的学习兴趣以及对理论知识的掌握，具有事半功倍的效果。作为新型教学模式，“微课”充分利用现代信息技术、媒体传播技术，提高了专业课程教学活动中的灵活性。笔者在高分子材料与工程专业英语授课时，利于现在丰富的网络英语资源素材，结合专业知识点，制作了一些“微课”视频，例如“Chain Polymerization”、“Polymer Solution”等“微课”生动形象地展示了知识点，对学生印象深刻。
2.1.3外延式教学模式
目前， 尽管课堂教学中已广泛采用的多媒体教学，但仍然还是教师的演示工具， 信息传递是单方向的，在有限授课时间内能够传授的内容非常有限。此外，一般课堂教学中由于时间的限制，缺乏交互性、时空延续性，学生学习缺乏自主性、选择性。本专业利用清华大学教育技术研究所为该校开发的网络教学综合平台开展网络辅助教学， 将课堂教学和网络辅助教学有机地结合起来。课堂教学中教师的发挥主导作用， 课外学生则发挥自主作用，借助于网络平台将课堂教学延伸到了课外。教学播客、教学邮箱、网上论坛、问卷调查这些平台栏目充分显示了网络教学的强大交互性，弥补了传统教学方式存在的不足，给教学和学习带来了新鲜感和乐趣，培养了学生的自主学习、协作学习和探究、创新的能力。
2.1.4前沿技术融合式教学模式
随着科学前沿知识的进步，工程技术的也涌现出大量的新趋势。如果将它们与现有教学模式进行融合，能进一步激发学生的学习热情，增强学生自主学习和创新能力。塑料加工及模具设计课程群教师在塑料设计与制造、塑料模具CAD课程教学中，引入3D打印技术，让学生熟悉熔融层积型3D打印机的使用方法，制备个性化的造型塑件，极大地激发了学生的学习兴趣，提高课程教学效果。
3校企合作实践教学模式
通过校企联合实践教学，高校可以充分利用企业的资源和优势，给学生提供紧密联系社会生产实际的实习实践及工程训练机会，提高办学效益和教育质量；而企业则能通过校企合作教学机制宣传自身形象，并依靠高校的人才、技术优势，提升企业的市场竞争力。因此，高校与企业联合实践教学显得格外重要。近年来，该校与海南天然橡胶集团股份有限公司紧密合作，经常与所属企业沟通，将天然橡胶生产加工实际中的需求和问题，设定专项课题，然后教师指导学生成立针对性的技术攻关小组，让学生带着问题、有目的地进入企业生产车间和研发中心实习，既锻炼了学生的工程应用能力，而且为企业做出一定贡献，受到企业的好评。从校企合作教学现状来说，还需从教师工程实践能力和企业工程技术授课水平两个方面努力提升，才能使校企合作实践教学模式发挥日益重要的作用。高校可定期派工程能力较强的教师到国内外知名企业进行工程实训交流，锻炼任课教师的工程实践能力，学习企业的先进工程管理模式；而企业工程技术人员只有理论上和授课水平上大幅提升，才能在教学过程中展现和应用好自己丰富的工程实践经验和卓越的工程创新能力。
4辅助教学及管理
卓越人才的创新和实践能力培养及其宽广的学术视野的拓展也离不开课堂辅助教学及管理。课外科技活动和学科竞赛可激发学生对专业的浓厚兴趣，培养其科学思维、创新意识、团队精神、组织协调能力、工程能力。因此，该校高分子材料与工程专业通过建立起全方位开放现有专业实验室制度，基于实践课程（如创新创业课）、系列学科竞赛（如高校环保创意大赛、大学生节能减排大赛、全国大学生挑战杯大赛等）、课外科技活动（如本专业提供一定额度经费为本科生专门设立的自主科研课题）等培养学生的创新能力和实践能力，学生的素质相比以前提升明显。同时，作为一种大学本科生非普及的管理制度――导师制对提高他们的创新能力也大有裨益。该校高分子材料与工程卓越工程师班学生在第一学期末，通过双向选择，确定富有工程经验的教师作为自己的导师。在其以后的学习生涯中，通过经常性的师生互动，有效地开启了学生的创新能力。
第4篇：高分子材料工程技术范文
关键词：交叉学科；本科教学；互动；创新思维；实践认知
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）07-0143-03
现代社会科技进步日新月异，创新性的研究和产品不断涌现，其中非常多的成果都来自于交叉学科的贡献。一个已经被普遍接受的共识是：学科交叉点往往就是科学新的生长点、新的科学前沿，这里最有可能产生重大的科学突破，使科学发生革命性的变化；同时，交叉科学是综合性、跨学科的产物，因而有利于解决人类面临的重大复杂科学问题、社会问题和全球性问题[1]。所以，对于本科教学中的交叉学科课程的教学就提出了更高的要求，如要求教师纵览多个学科的发展，从而能站在交叉学科的前沿来引领学生去认知和创新性思考；同时，也要求学生积极主动地去检索相关资料，能互动地参与到整个课程教学的过程中来。只有这样，交叉学科的本科教学才能获得理想的教学效果，提高学生的科学敏锐力和培养学生的创新性思维。尽管教育界对交叉学科研究生阶段创新型人才培养已有较多思考[2]，但是迄今为止对交叉学科的本科教学的交流还很少。
本文以四川大学高分子科学与工程学院开设的“生物高分子及制品”课程教学为例，从课堂教学的多个方面提出了对交叉学科的本科教学的思考和体会。
一、课程背景
“生物高分子及制品”是四川大学高分子科学与工程学院为大三学生开设的一门课程，任课教师均来自我院医用高分子材料及人工器官系。医用高分子材料专业建立于1978年，并分别于1986年和1992年获得硕士、博士学位授予权，是我国最早的培养生物医用高分子材料专业人才的基地之一。系内的教师在生物医用高分子材料及人工器官的科研、教学方面有30多年的丰富经验。本课程所使用教材主要为我系老师合力编写的普通高等教育“十一五”国家级规划教材《生物医用高分子材料》[3]，并结合科研前沿做了丰富多样的专题讲解。目前一个年级有三个班平行授课，每个班的人数在70～90人。本门课程是典型的交叉学科产物，其内容涉及生物医学、材料学（高分子材料）、工程设计、医疗器械等多个领域。教材的主要章节包括绪论、高分子材料和生物体的相互作用、生物医用高分子材料的生物相容性和安全性评价、人工器官用高分子材料、医疗诊断用高分子材料、药物缓控释高分子材料、软硬组织替代和组织工程用高分子材料、医用高分子材料的设计。根据我院学生学术研究发展方向和工程应用发展方向并重的特点，在课堂讲授的时候授课教师会尽量同时扩展到前沿的科研领域（如医用高分子非病毒基因载体）和相关产业的应用环节（如生物医用高分子材料制品的生产、消毒）等。考查方式以课堂讨论、平时成绩和期末笔试成绩综合打分。
二、互动式授课的几点思考与体会
1.综合多学科领域的讲解方式。生物医用高分子材料是功能高分子材料中重要的组成部分，是指在生物及医学领域所使用的高分子材料。总体而言，本课程是两个一级学科：材料学（其中的高分子材料）和生物医学工程学（其中的生物材料）的交叉点。两个学科的跨度很大，如何能生动形象地讲解和引领学生思考至为关键。例如，在进行人工器官用高分子材料的讲解时，我们通常会采取由浅入深的启发式教学方法。首先，我们将人体器官做一个对应的抽象化的模型，其中包括脑—计算机、耳—声音探测器、肺—气体交换器、心—泵/液体输送器、肝—化学工厂、肾—分离/净化系统和血管—输送管路等，以方便同学们从功能上理解人体器官并能针对性地对人工器官进行设计、思考。通过讲解，同学们了解到研究人工器官并不能简单考虑其与人体组织器官的类似，更重要的是能使其再现或部分再现人体器官的功能。举例来说，在讲到人工肾时，我们会先从医学的角度讲述肾脏的结构和功能，重点描述肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用。其中，肾小球每天以125ml/min的滤过率处理约180L的血液，肾小管将滤过液中大部分的水、电解质、葡萄糖和其他小分子有用物质重新吸收入血液，而每天最终排尿量仅为2.0L。通过上述讲解，同学们可以清楚地了解肾脏在人体中的主要功能，那么进一步的关于人工肾功能设计的讲解也就顺理成章了。人工肾是血液净化技术中所使用的最重要的人工器官，再通过进一步关联讲解病理学的内容，我们可以使同学们了解到使用人工肾的血液净化技术的目的和意义在于治疗与血液相关的疾病，既包括肾脏方面的疾病如肾衰竭，也包括各种由于血浆成分发生病理改变而产生的血液性或免疫性疾病，如巨球蛋白血症、系统性红斑狼疮、血友病和多发性骨髓瘤等。紧接着，针对不同的疾病和需要去除致病物质，我们很自然就将知识点转到不同的血液净化技术上来，分别讲述血液透析、血液滤过和血液透析滤过三种人工肾技术。最终，三种不同的人工肾技术就引出了不同的生物医用高分子材料和制品的需求和设计：通过对用于人工肾的各种生物医用高分子材料的化学成分、物理性能的分析，以及对完成其制品的各种工程技术的描述和表征，使同学们融会贯通，掌握这个跨多学科交叉领域的知识点。再举一个例子，在讲组织工程用高分子材料章节时，由于这是一个非常前沿的跨生物学、医学和材料学的交叉领域，如何有机结合多学科知识使同学们带着兴趣学习就非常关键。首先，我们会用“人耳鼠”等组织工程经典的图片展开绪论，使同学们的目光一下子就被吸引住了，让他们去思考：人类科技的进展真的有一天能实现更换人体的各个组织器官吗？由于多个现实的案例摆了出来，他们就会意识到这是有可能并已经部分实现了的前沿科技。进而，我们就会用搭房子来做一个形象的比喻讲解组织工程的三要素：细胞是砖块，生长因子是建筑工人，而生物材料就是整个房屋的支架。而组织工程支架材料对生物相容性、生物降解性能的要求就使得生物医用高分子成了其中的首选。在这样的引领下，同学们的关注点自然就转到了我们高分子学科与组织工程的关系，并能带着兴趣学习接下来的组织工程的原理和方法、软骨组织工程支架材料、神经组织工程支架材料、血管组织工程支架材料、肌腱组织工程支架材料、皮肤组织工程支架材料、角膜组织工程材料、组织工程支架制品的制备方法等多个知识点。在讲解的过程中，我们还会播放组织工程培养细胞、体外构建人工血管等录像资料，让同学们更直观地认识生物医用高分子材料在组织工程中的应用。
2.学生积极参与的教学互动形式。除了教师的有效引领作用外，学生能否积极参与教学过程的互动也是交叉学科本科教学能否成功的关键。对于本课程，我们主要采取了课外检索学术资料做PPT报告和分组讨论的形式。如前所述，我们将人体组织、器官分开并做了一个对应的抽象化的模型。对应于此，我们将学生分成了若干个小组，安排每个小组负责准备和主持一个主题的PPT报告和讨论。我们会提前一周通知负责组的同学（通常为4～8人），事先与他们讨论讲述的主线和子方向，要求同学们分工合作，其中一些同学负责每人5分钟的PPT讲解，其他一些同学负责资料收集和整理工作。例如对肺的一个主题，通过一周的准备，同学们查阅了一定数量的文献资料，准备了精美的PPT资料和讲解内容：第一个同学做了呼吸系统和常见呼吸系统疾病的综述；第二个同学的报告集中于描述现有的呼吸系统手术（尤其是肺部手术）中使用的大量生物医用高分子材料和制品，例如包括呼吸道麻醉科导管、单肺通气封堵导管等医疗器械；第三个同学从人工肺的研究角度出发，用较多的学术资料描述了该领域的研究前沿，进一步通过阅读资料提出了现有研究的不足，并提出他们小组讨论后对该领域的展望；最后一个同学结合工程实际，从生产设备、生产工艺等方面描述该领域医用高分子制品的制备方法，并简单提及国内外的主要生产企业。通过这样的一个“准备—讲述”的过程，该组同学系统地掌握了交叉学科从基本概念到学术研究，再到工业领域的诸多方面，并能逻辑清晰地讲述给全班同学。在同学们的PPT讲述过程中，任课教师会组织听报告的同学们进行有益的讨论。例如，在讲解到有关生物医用高分子材料和制品的生物相容性的时候，有做报告的同学会以隐形眼镜为例讲解，其制备原料主要是聚羟乙基甲基丙烯酸酯类材料。这时，我们会请有戴过隐形眼镜的同学举手，并组织讨论：为什么隐形眼镜有日抛、月抛和年抛的区别，它们对材料的要求有何不同？为什么夜晚要取下眼镜进行清洗保养？作为使用者，自己戴隐形眼镜会有什么样的要求？通过这些问题的讨论，同学们可以进一步了解作为交叉学科的产品，生物医用高分子材料和制品不仅要在功能上满足使用的医学目的，还要求我们从材料学和工程学的角度去设计，才能获得较为理想的使用性能。而且这样的讨论也容易引起同学们的兴趣，避免过多过深的理论讲解会导致的注意力分散。在整个PPT报告和讨论的过程中，任课教师会针对同学们的资料准备情况、PPT讲解情况和讨论情况进行评价和打分，作为成绩考核的重要标准之一。
3.创造条件结合实践教学。交叉学科除了能在学术前沿激发出更多的创新性火花之外，往往还可以通过学科的交叉设计、生产出大量的实用的制品。本门课程针对的生物医用高分子材料和制品就是典型例子，其所涉及的产业主要为医疗行业和医疗材料（器械）企业。因此，创造条件结合实践进行教学就成了本门课程重要的组成部分。本门课程的授课教师大多与上述行业的企业有长年的产学研合作关系，已经完成或正在研发多项生物医用高分子材料和制品的工作，因而具备较好的实际条件进行实践教学。例如，任课教师与成都市的多家医疗器械生产企业建立了长期的科研关系，从而能将课程的认识实践带到其中的一些单位，包括人工肾的生产企业和医疗耗材（导管、输液制品）企业等。通过实习参观企业，以及在课堂上观摩老师带的各种生物医用高分子材料和医疗器械，同学们对这门交叉学科涉及的产业有了更好的认识。另外，经常有高端的相关行业展会在成都举行，例如2012年的第68届中国国际医疗器械秋季博览会在成都云集了国内外的多家企业。这种时候，任课教师就会及时公布展会时间，并鼓励同学们去参观，通过学习和对比国内外企业的产品，了解其设计理念和所使用的生物医用高分子材料。展会结束之后，我们会和同学们在课堂上针对展会上的所见所想进行很多有益的讨论，很好地帮助同学们更进一步地认识这门交叉学科的知识和产业。
4.结合教学内容邀请专业医生讲座的教学。结合课堂讲授内容，我们会定期或不定期邀请一些医生到课堂进行讲座，如讲授到血液透析时，我们会专门邀请四川大学华西医院肾内科进行血液透析的医生到课堂进行讲座，从医生的角度讲述医用高分子材料在血液透析制品方面的临床应用。通过这些讲座，使同学们更深刻了解医用高分子材料及制品的实际应用，增加了学习的积极性和兴趣。最后，由于交叉学科课程覆盖的知识面非常广，简单地进行死记硬背的考试是不适宜的。经过商讨，本课程的多位任课老师达成了一致的共识：平时的讨论和报告占学生成绩的很大一部分，期末考试以开卷方式进行，出题尽量是基于交叉学科的特点来综合性地考查学生的逻辑思维、判断和创新能力。通过八年多的教学实践，我们发觉本课程的教学互动效果很好，也起到了很好的引领作用，有很多学生对这门交叉学科产生了浓厚的兴趣，并相继进入了生物医用高分子材料和制品的科研或产业领域。
总而言之，交叉学科的独特性决定了对其本科教学方法的灵活性、多样性的要求。只有不断解放思想、更新教学理念和完善教学手段，才能保证交叉学科教学的质量，才能更加有效地提高同学们的兴趣和综合能力，为更高阶段的交叉学科创新性研究以及相关交叉学科的产业输送人才。
参考文献：
[1]路甬祥.学科交叉与交叉学科的意义[J].中国科学院院刊，2005，20（1）：58-60.
[2]吴宜灿.学科交叉与创新型人才培养的实践与思考[J].中国科学院院刊，2009，24（5）：511-517.
[3]赵长生.生物医用高分子材料[M].化学工业出版社，2009.
第5篇：高分子材料工程技术范文
关键词：高分子材料；教学；探索和实践
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）24-0219-02
《高分子材料》是材料科学与工程学科的重要组成部分，是材料专业类学生的一门重要课程。但对于非高分子专业的学生，一般只有这一门高分子专业课，且学时有限。为使学生掌握广泛的基础知识、扎实的专业知识，该课程要将《高分子物理》、《高分子化学》、《高分子材料加工》等课程内容融为一体，并加强与其他材料科学的相互贯通。笔者在几年的教学实践中不断探索，对这门课的教学内容、教学方法和教学效果评价体系等方面进行了总结。
一、明晰教学目标、突出教学重点、合理安排教学内容
通过《高分子材料》的教学，需要学生掌握“高分子材料科学基础”、“高分子化学”、“高分子物理”、“高分子成型加工”、“通用高分子材料”等理论知识。在有限的学时条件下，要使对于高分子完全陌生的学生理解并掌握这些基本概念与原理，授课内容的选择是非常重要的。在内容选取上，我们的原则是既要让学生掌握相关的理论知识，又要有所侧重，并注重课程与先修课程的联系和课程前后内容的衔接等。高分子材料的制备、结构、加工及性能之间存在着一系列的有机联系，我们讲述的内容既要有独立性又应注意前后的关联性。首先，结合以前所学知识，让学生掌握高分子材料科学的基础知识。其次，高分子化学部分，我们着重讲解聚合反应机理。高分子的合成按机理主要分为逐步聚合与连锁聚合。连锁聚合中，以自由基聚合研究得最为透彻，我们分别结合反应过程的热力学和动力学，分析自由基聚合各个阶段的特点。至于离子聚合和定向聚合等内容，给定思考题安排学生课后学习。对于学生自学有疑问的地方，教师可以在答疑时给予指导。逐步聚合中，又可分为线形缩聚和体型缩聚，我们一般只讲述线形缩聚部分，体型缩聚安排为课后学习内容。高分子物理部分，我们集中讲述高聚物的结构与性能间的关系。通过掌握高分子材料的合成原理和方法，了解高分子材料结构与性能之间的关系，从而逐步形成较为完整的高分子材料科学知识体系。为了培养实用性、创新型人才，我们在教学中还及时更新教学内容，将新知识、新理论和新技术充实到教学内容中，为学生提供符合时代需要的教学内容。
二、积极探索教学方法，提高课堂教学效果
在《高分子材料》的几年教授过程中，为提高课堂教学效果，笔者一直不断探索，总结了一系列教学方法。
1.表格教学法。《高分子材料》的课程中，有很多教学内容可以通过对比进行讲解，比如聚合物的聚合机理中的连锁聚合和逐步聚合、自由基聚合的各种实施方法等。笔者在实践中，发现表格教学法是个很有效的教学方法。该方法运用比较，比传统直述法更清晰，利于学生掌握相关知识的区别和联系，从而更好地接受知识，并对各知识点有更深刻的理解。比如在讲述高分子材料的合成方法时，可以先用表格列出本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合和溶液聚合四种实施方法，再在第一列列出配方、聚合场所、聚合机理、生产特征、产品特性、生产实例等与各实施方法对应的属性，然后一边讲解，一边将各属性填充，让学生接受知识点的同时也学习各属性的异同，从而加强对相关内容的理解和接受，也更利于学生记住相关内容。
2.示例教学法。示例教学法可以引发学生的学习动机，帮助学生理解抽象的事物和概念，发展学生的求知欲望。学生刚开始学习高分子材料，对有关知识和内容了解不多，专业术语比较陌生，但是日常生活中都接触过多种性能各异的高分子材料制品，对高分子材料性能的差异性有一定的感性认识。在讲课时可以引入这些实际的材料，既能提高学生的学习兴趣，也有利于更好地理解所学知识。比如在讲述高聚物粘弹性这部分内容时，高聚物区别于其他材料的最大特点是其粘弹性，由于高聚物分子运动的松弛时间正好我们能用肉眼观察到，所以才表现出这些现象。
3.启发教学法。《高分子材料》的教学中有不少抽象的概念、逻辑推理的演绎过程。老师在课堂上一味讲授专业知识和术语，学生学习热情不高。通过一边讲解，一边结合学科知识适当提出问题的启发式教学方式，能提高学生的学习兴趣和积极性，并能把一部分走神的学生拉回来。如讲到高分子结构时，先提出一个问题：“为什么橡胶和塑料的力学性能有这么大的差异？”给予学生适当时间思考后，再具体讲解高分子材料的结构，让学生带着问题听课，不但启迪了学生的思维，也使他们对所学内容有了更深刻的理解。
4.互动教学法。为了培养能解决实际问题的高素质人才，《高分子材料》的教学中，不应让学生死记硬背和生搬硬套，而应结合实际问题让学生思考，激发学生的发散思维。如讲到橡胶性能时，请同学们思考“如何提高橡胶的耐热温度”，再提示学生利用所学的高分子物理部分知识，从优化橡胶的结构入手，发动学生积极讨论，启迪思维，培养运用基础理论知识分析实际问题的能力。这种讨论式的教学方法，既活跃了学习气氛，启发学生思考问题，又可使学生对知识更好理解和掌握。在讲述高分子材料的合成时，经常通过合成反应式来表示合成过程和机理。我们一方面在课件编写中注意到让所有的反应方程式都不是一下显示出来，而是模仿板书一步一步显示，让学生有充分思考、接受的时间；另一方面，部分反应方程式让学生自己来写，旁边同学互相检查。通过这种方式，使学生更加熟悉并能深刻理解反应过程，其他同学的检查也能让同学发现自己意识不到的细节上容易出错的地方，了解出错的原因，补充没有掌握的知识点。
三、改革考核方式，提高学生综合素质
《高分子材料》的教学评价不但要考查学生基本理论知识的掌握情况，也要考查学生的再学习和独立思考解决问题的能力。为此，我们改变单一的一份试卷定成绩这种缺乏准确性和全面性的考试制度，将成绩的考核纳入每个教学环节中，为每个学生制订具体考核表，跟踪学生学习进展，使学生在学习中能随时了解自己的学习情况，督促自己不断学习、不断提高。其中考试方面根据课程的要求建立了《高分子材料试题库》，逐年对试题库的内容进行改进和更新，每年从试题库中抽取试题组成A、B两份试卷，严格考试要求和评分标准；另一方面，让学生选择一种新型高分子材料，查阅相关文献资料，描述它的合成、制备、结构、性能及应用前景，并撰写小论文；同时，增加学生课堂讨论、实验、作业等平时成绩的评分标准和比例。通过改革考核和评价体系，激励了学生的学习热情，锻炼了学生的实际能力，有利于培养高素质人才。
通过《高分子材料学》教学的探索和实践，初步探索了课程的教学思路和方法。在今后的教学中，我们还将不断总结经验，进一步完善教学过程中的各个环节，培养出既掌握专业知识，又具备分析问题、解决问题能力的能适应以后工作和科研需要的高素质人才。
参考文献：
[1]刘晶如，俞强，张洪文，等.高分子物理课程教学改革与实践[J].高分子通报，2010，（11）：111-113.
[2]张镭.高分子化学教学的改革与探索[J].高分子材料科学与工程，2002，18（3）：202-203.
[3]毛瑞.《陶瓷工艺学》教学的探索与实践[J].陶瓷研究与职业教育，2007，5（4）：44-46.
第6篇：高分子材料工程技术范文
专业分别是：
化学工程与工艺，环境工程，高分子材料与工程，油气储运工程，给水排水工程，石油化工生产技术，高分子材料应用技术，环境监测与治理技术，应用化学，生物技术，生物工程，食品科学与工程，精细化学品生产技术，生物技术及应用，工业分析及检验，食品加工技术，机械设计制造及其自动化，材料成型及控制工程，过程装备与控制工程，热能与动力工程，工业工程，工业设计，机械设计及制造，电气工程及其自动化，电子信息工程，电子信息科学与技术，测控技术与仪器，计算机科学与技术，网络工程，自动化，电气自动化技术，计算机网络技术，法学，思想政治教育，汉语言文学，历史学，英语，数学与应用数学，信息与计算科学，地理科学，教育技术学，物理学，市场营销，会计学，国际经济与贸易会计，建筑学，土木工程，艺术设计，建筑工程技术，体育教育，音乐学，音乐表演等。
（来源：文章屋网 ）
第7篇：高分子材料工程技术范文
材料是人类生存及发展的物质基础，是经济建设和国防安全的重要基石。新材料是现代高新技术发展的先导，是提升传统产业技术能级的关键。新材料的发展及材料技术的创新将会促进国家经济繁荣发展、提升国际竞争优势，是世界各国科技发展战略的重要组成部分。
长江师范学院经过多年的发展，在师资队伍建设、人才培养、科研创新平台建设等多方面取得了长足进步。在本次申硕工程中，我校拟申报的材料与化工专业硕士学位点是立足重庆，面向全国，以国家新材料发展战略和区域绿色产业发展需求为导向，以实际工程为背景，以工程技术应用为主线，培养出德智体全面发展、具有一定创新能力的应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才。
拟申报的专业学位点以国家新材料发展战略和区域绿色产业发展需求为导向，围绕国内外在新材料开发技术与化工工程技术领域存在的科学问题，开展有特色的工程应用研究，拟在高分子材料化工新技术、能源与功能材料、环境污染治理与低品位资源开发利用等新材料与化工工程领域形成突出优势，在特种功能材料与新能源材料的制备技术和污水处理技术上形成专业特色。
经过多年发展，材料与化工专业学位点的主要研究方向：材料化工新技术、能源化工新技术、环境化工与低品位资源开发利用。
（1）材料化工新技术 本研究方向主要围绕化学工程中的关键材料与技术，针对工程应用中遇到的具体材料瓶颈问题，开发具有实际意义的功能高分子材料和功能合金材料等。
第8篇：高分子材料工程技术范文
关键词： 卓越工程师 高分子专业 实验教学模式
“卓越计划”（全称“卓越工程师教育培养计划”）是高校工程教育改革的一项重大举措，其目的是培养一批创新能力强、适应社会发展需要的工程技术类人才，为我国建设创新型国家、提升国家核心竞争力提供坚实的人才支撑和智力保证［1］。高分子材料已深入到人类生活和生产的每一个角落，在结构材料中与金属材料、无机材料形成三足鼎立。高分子化工也在化工工艺中与无机化工、有机化工平分秋色。高分子科学是一门实用性很强的学科，对学生的实验操作技能和动手能力提出了很高的要求。该专业的学生毕业后绝大部分都将进入与专业相关企业、公司、科研机构等，投身到生产、科研第一线。在此“卓越计划”的大背景下，培养一批创新性强的高分子材料工程师人才，探索高分子材料专业实践教学环节“卓越计划”的培养模式，改革和创新工程人才教育理念，着力解决工程材料领域中的实践性和创新性问题，具有深远的意义［2］。
1.高分子专业实验教学现状
目前国内高校高分子专业均强调以培养高分子材料科学家为目标，忽视了对高分子材料工程师的培养。相对于“卓越计划”培养背景，现实的工程教育也偏离于工程实际，实验课程的设置与实际脱节，而且教学过程一直以来过分强调理论基础知识的灌输，往往重视学生的学业成绩而忽视对学生创新能力的培养，导致理论与实践脱节，操作技能、创新能力、分析解决问题能力较差。而实验内容多以验证型实验为主，难以适应“卓越计划”对创新人才培养的要求。学生进行实验教材以外的实验训练不够，不利于培养知识、能力、素质三者综合发展的卓越工程师人才。另外，实验教学师资队伍水平参差不齐，以及不客观、不科学的实验教学评价体系等，这些都难以达到优异的创新实验教学效果。
2.完善实验课程资源建设，提高学生学习的自主性
2.1实验教材建设。
实验教材是学生了解实验内容、实验原理、实验装置和操作的主要途径。随着科学技术的发展，新的仪器设备及测试手段不断涌现，旧教材中的设备型号已经不能满足实验教学的需要。因此，学校应根据各自实验室的配备情况，编写真正适合自己的教材或实验指导书。教材应配合教学体系建设，包括基础性、综合性、设计性、研究性实验，为实验课程的顺利开设提供依据。
2.2实验教学课件制作。
实现教育信息化的关键在于多媒体课件系统的开发与研制。为了配合信息化教学环境，切实提高学生学习的自主性，应积极研制高分子专业实验的相关课件。如在综合性实验的表征部分应用到很多大型仪器设备，就应该开发大型仪器设备的实验教学课件，可以使学生在比较全面地了解仪器工作原理、构造、操作和数据处理方法之后再使用仪器，不但可以利用有限的资源开阔学生的视野，提高大型仪器教学的覆盖面，而且可以避免仪器在使用过程中的不必要的损坏。
2.3信息化教学环境建设。
信息化教学环境建设是一种资源共享的多媒体教学、学习环境的建设，存放着教学必需的资料，是该领域知识、方法、各种媒体和资源的集合，是为了专门存放和有效使用这些资源而建立的场所。建成高分子专业实验课程网站，把实验课程大纲和课件等内容都存放在网站上。让学生充分了解实验安排、实验要求等信息，提前预习实验原理、实验项目内容，掌握实验过程中的注意事项。通过浏览课程网站，学生对实验步骤、仪器构造、操作规程等都能做到心里有数，进入实验室后就可有条不紊地进行实验。网站的建设减少了实验开设过程中不必要的讲解时间，增加学生自主学习的时间和空间。学生可以根据需要随时上机预习，遇到不甚理解的地方可以反复观看，大大提高了实验预习的效率，也提高了学生求知的主动性和积极性［3］。
3.优化实验教学模式，推进实验教学体系改革
3.1改革实验课教学方法，激发学生的学习兴趣。
采用启发式实验教学，充分激发学生对实验课程的兴趣，是优化实验教学模式的前提。实验教学与理论教学不仅需要教师的语言传授，更多的是需要教师的肢体语言去传授，尤其是实验操作技能的教学。忽视或淡化后者的重要性，就无法完成实验教学所赋予的使命。实验课的教学，教师要以职业活动为导向，以工程素质为基础，突出能力目标，以学生为主体，以实验项目为载体，以实训为手段，设计出知识、理论、实践一体化的实验项目。必须把培养学生“自我学习能力”放在突出的位置上，因此在每次实验课之前，都要求学生充分预习实验的目的、重点和难点内容，对实验中可能出现的问题及解决方法等有初步了解。在实验中，改变过去逐一讲解的做法，而是把需要讲解的内容融会于各个问题之中，使学生产生疑问，渴望得到解答，从而激发起学习兴趣。学生在课外查阅资料，反复思考，并写出预习报告。由此培养了学生的学习兴趣和主动学习的意识，调动了学生学习的主动性和积极性，同时也锻炼了自学能力。此外，为了消除学生对教师的过分依赖性，对于实验中出现的问题即所谓的“异常现象”，建议一般不采取有问必答的方式直接回答，而是有意识地引导他们把已有的知识与在实验中遇到的问题结合起来分析。要进一步创设“问题情境”，提出一些富有启发性的新颖问题及其解决办法。实验结束前，再进行总结性讨论，教师进一步提出一些综合性和探索性的问题来引导学生的思维活动［4］。
3.2强化学生的实验技能训练。
实验技能是学生实验能力的基本功，是培养学生工程素质的关键环节。为帮助学生夯实实验基础，必须对基本操作技能进行强化训练。在学生操作之前，明确向学生提出本次实验的基本操作。对所有的操作都进行详细讲述、准确示范。注意整体示范和分解示范相结合。整体示范时主要针对操作的顺序流畅；分解示范时则要注意动作的规范和放慢，使学生便于观察和模仿。无论是手工操作还是仪器操作，都要让学生学会操作，还要让学生懂得为什么要这样操作，认识什么是最科学、合理的操作方式和操作技巧。学生实验中要注意严把操作质量关，对学生的每一步操作都进行认真仔细的观察，发现不足之处，及时给予纠正和反复示范。特别是对于动手能力差的学生，更要反复细致地对其给予单独的启发指导，引导他们既要动手又要动脑，并让其反复练习和比较正误两方面的操作所带来的影响。为了引起学生对提高实验操作技能的高度重视，应有计划、系统而且细致地观察几位学生的实验，然后对其在实验工作中存在的缺点问题进行个别的耐心指导。
3.3开设设计性和研究性实验。
保证每门实验课程至少包含2项综合型实验，对各知识点进行交叉、综合应用，将高分子专业课实验项目进行综合，将各课程体系的知识有机地结合起来。在综合型实验过程中，应让学生事先了解实验相关知识点，掌握实验原理，指导教师仅在技术和设备使用上与学生进行交流，学生之间互相探讨。教师在原则上不做具体指导，只介绍一些实践经验，启发、引导学生如何发现实验存在的问题，这样改变原先按部就班的实验过程，为培养了学生的实践动手能力和创新意识提供了条件，进而在实验过程中培养了学生解决具体问题的能力。
4.结语
深化教学改革，培养学生的创新能力，全面完成卓越计划规定的各项任务，需要从事人才培养的教师和实验人员不断地研究、探索和思考，转变教学理念，实施创新教育，注重训练学生的创新思维，特别是培养学生的自主创新能力。不断推进本科教育改革，发挥实验教学作用，使大学更好地发挥培养创新人才的摇篮作用，实现卓越计划的培养目标。
参考文献：
［1］曾永卫，刘国荣.“卓越计划”背景下科学构建实践教学体系探析［J］.中国大学教学，2011（7）：75-78.
［2］张建勋，陈国铁.“卓越计划”背景下的工程类高校人才培养模式探讨［J］.中国建设教育，2010（9）：4-7.
第9篇：高分子材料工程技术范文
中图分类号：G633.8 文献标识码：B
作者注：对大多数人说来，虽然听说过形状记忆合金，或者知道那种在太空中能够自动张开的网状天线是用形状记•k合金做的，但是对于形状记忆聚合物就知之甚少了。所以，对于“形状记忆效应在材料科学中是一种比较普遍的效应”的说法，可能会难以接受。一方面因为在日常生活中缺乏感性体验，另一方面则与缺少材料科学基础知识有关。
目前，有机高分子材料已经成为应用极其普遍的基本材料之一，同时它们也是石油化工企业产品中重要的一员。由于学时的限制，中学化学教材除去介绍两类基本的聚合反应外，剩下的大都属于常识类型的用途介绍。遗憾的是，在人们的印象里，“白色污染”的印象似乎超过了塑料对人类现代生活的正面作用。从而使得高分子领域蕴含的极其丰富的新技术和新用途未能充分显示，以至于丢失了激励学生探索未知及创新思维，能体现“科学技术是第一生产力”的这样一个重要平台。
通过对有记忆功能的高分子材料和电活性聚合物(见另文)的简单介绍，有助于我们形成“材料的性质和应用，同样可以通过另一个层面的组成和结构(聚合链的组成和结构；以及材料中聚合物的组成和它们之间的空间排列)来进行设计和调控”的初步认识。而这种视角的形成，应当是化学课程的基本任务之一。
文中涉及的科学技术领域，远非初等化学所能覆盖，但是具有初等物理学、生物学和医学基础知识的读者，应当能够把握住这类材料的性质和应用间的关系。其次，本文只介绍了热感应型形状记忆高分子，此外还有光感应型和化学感应型(例如通过介质的pH变化或因与某种离子的结合而导致的材料宏观结构或性能的变化)等类型，读者如果有志于探索这类材料的新的感应形式和拓宽它们的用途，多读一点书，多探索一些问题，多产生一些联想，学习兴趣和探索积极性也就能够持久不懈。有了“不会的东西是可以自己学的”的信心，培育探究性或研究性学习习惯的教育目标，才得以成为现实。
汽车外壳上的凹痕，通过局部加热，就会像压扁了的乒乓球浸泡在热水中一样，可以恢复原状；登山服的透气性可以根据环境的温度自动调节；机器中的零部件可以按照预定的程序，根据外界温度变化实现有序地自动拆卸；供药系统可以根据患者的体温或血液的酸度自动地调控药剂释放的剂量和速度；断骨外的套管可以在体温的作用下自行束紧，并能够在创伤愈合后自动化为乌有……。这些看来既像魔术又像神话的设想，通过化学家和材料科学家发明的一类新型材料――形状记忆材料，都已经逐一地变成了现实。有人把这类材料称为“智能材料”，并非过誉之词。
1形状记忆合金和形状记忆聚合物
具备形状记忆功能的材料由来已久，如形状记忆合金(SMA)，发现于20世纪30年代，经过几十年的发展，已经有了镍钛合金、铜基合金和20世纪70年代韦曼(c.M.Wayman)所开创的铁基合金等几个爪系列，并已经在工程中(如经日照后能自动张开的由钛镍合金丝编织而成的抛物面形天线，飞行器或海底输油管接头等)和医用材料中(如人工关节、脊柱矫正器和防止肺动脉栓塞症的微型筛状过滤器等)获得应用。形状记忆高聚物(sMP)在材料科学和技术领域中也已经不是陌生之物。20世纪80年代末，日本捷闻、可乐丽、旭化成和三菱重工等公司就开发出聚降冰片烯、反式1，4-聚异戊二烯和聚氨酯等形状记忆乙树脂。但是一种材料具有的某种新功能的被发现，并不意味着它―定在材料目录中占有一席之地，能否为工程技术人员所采用，往往需要经过一个或长或短时间的考验。不仅与材料的生产成本和性能的好坏有关，生产工艺的成熟与否，亦即对该功能的调控能力和该功能的抗疲劳能力(即寿命)能否达到要求，是必须反复考察与确定的重要方面，有时甚至成为起决定性作用的因素。从这里可以再次看到科学和技术的关系，以及它们着重点的差别。
2形状记忆高聚物的工作原理
有记忆功能的高聚物(规范的术语应当是“高分子形状记忆材料”)可以分为热塑性和热固性两类。二者在产生形状记忆效应时的主要机制大致相同。这类高聚物在外力作用下，可以产生大的弹性形变，并且可以方便地(如降低温度)使这种形变保持下来，但是在外加某种刺激信号(如加热)时，又可以恢复到原来的形状。这种变化过程，称为形状记忆效应。这类材料不仅具有可逆变形的能力，还同时具有保持变形和解除变形的能力。在常温下呈固态、加热后转变为热弹性态的高聚物，原则上都有可能表现出一定的形状记忆效应，所以形状记忆效应在材料科学中是一种比较普遍的效应。
不难想到，为了保持固有的形状，材料中的高分子链对于形变应当有足够的刚性；但是在适当的外力下发生形变时，却要求高分子链的局部有较高的柔性。如果希望它具有较高的形变记忆能力，在高分子链中应当有一定比率的链节具有足够的刚性，从而保持着器件整体的“拓扑不变性”，所以，刚性结构和柔性结构并存；适当的比率和整合方式，是根据所需形变记忆功能进行材料设计时首先应当考虑的问题。形状记忆材料中的刚性结构部分不仅起着保持器件内部基本结构框架的作用，而且对发生变形的柔性结构部分起着调控作用。因此，可以粗略地认为，刚性结构组分是保留“记忆”的前提；“变形”功能则主要由柔陛结构组分完成。
3变温是控制形状记忆乙高聚物的常用手段
能够满足以上条件的高聚物有两类，在常温下，一类呈玻璃态，另一类呈结晶态，但是在受热后都能转变为高弹性态。因此它们的变形控制变量都是温度。由于材料在常温下的状态不同，转变为高弹性态的过程有所不同，发生状态改变的温度或温度区间分别记为Tm(熔化温度)和Tg(玻璃化温度)。下表是已经开发出来的几种高分子形状记忆材料和它们的部分用途。
因材质不同，形状记忆合金和形状记忆高聚物各有自己的特殊用途。不过高分子材料的价格较低、可供选择的品种较多。此外，还具有如通过单体的化学修饰和聚合体的改胜比较容易实现其性能的精确调控、有些高聚物具有良好的生物相容性和/或生物降解性等优点，使得它们在医疗、电子及航天等高新技术中具有很好的发展前景。
5倍受青睐的聚氨酯树脂
在高分子形状记忆材料中，聚氨酯树脂是近年来倍受青睐的一类高聚物。聚氨酯规范的名称为聚氨基甲酸酯，是由多异氰酸酯和多元醇或芳香二胺等共聚而成的，主链上含有-HNCO-O-的重复链节。选择不同的共聚单体和不同的聚合反应过程，可以生成热塑性或热固性树脂；也可以制成多种性能的弹性体、纤维、泡沫塑料、胶粘剂和涂料。
聚氨酯的大分子是由柔性很大的长链段和刚性的短链段交替组成的嵌段共聚物，在内部组成和结构上已经具备产生形状记忆效应的基本条件。聚氨酯的物理性能优异，并且可以通过原料配方和聚合过程加以调控，比较容易实现按照所需功能进行分子和材料设计的要求。此外，这类材料还具有容易成型、容易着色，以及易于和其他材料相互粘结等优点，因此在工程技术上得到了极广泛的应用。例如聚氨酯泡沫塑料可以做成软质(开孔)、硬质(闭
孔)或自结皮泡沫塑料，分别应用于汽车制造、家具制作、建筑绝热、冰箱冷库等领域。聚氨酯纤维(氨纶)既具有纤维的基本特征，又具有类似橡胶的特性，具有耐老化、耐挠曲、耐磨、耐化学试剂和易染色等优良性能，已用于各种内衣、游泳衣、飞行服、人造皮肤、外科手术缝线等的制造。
6形状记忆高聚物用途的推陈出新
当材料的制造和性能调控的方式和方法逐渐成熟之后，如何发挥材料所固有的特殊性能以解决近代社会的生活和生产中的种种问题，是科技创新的另一个必须重视的研究方向。使形状记忆高分子材料成为一类高度智能化的材料，是目前材料科学与技术领域中的研究热点之一。德国的A.Lendlein和美国的R.Langer着重于开发聚氨酯塑料的生物降解性能，1997年创办了mnemoScience公司，研究用可生物降解的SMP制造创伤手术所需的器件以代替原有的大型器件的新方法。通过内窥镜精确地定位植入由形状记忆聚合物制成的器件，如断骨的外套管、血管的内扩管、血液的过滤网等后，在体温的作用下，都可以通过形状的恢复，达到治疗的目的。这种治疗方法，不仅可以减小放置器件时所需的外切口，而且由于器件本身在人体中可以逐步地通过降解而消失，不需要为取出器件而进行第二次手术。
日本三菱重工的一个子公司开发出一种名为Diaplex的由聚氨酯纤维制成的织物，是一种具有形状记忆功能的面料，可用于制造在环境温度较高时能够产生散热和水气通道的智能防寒服。通过加温处理，使汽车外壳、机壳和建筑物某些部件能够自动除去凹痕的形状记忆高聚物制品，也在开发之中。最为有趣的是，有人萌生了用形状记忆聚合物制造机器人四肢的想法，据信将有可能用跳跃来代替现在的机器人那种步履蹒跚的方式。
7回收电子垃圾的新思路
电子技术的飞速发展和产品的不断换代，对于社会生产水平和人民生活质量的提高都起到了极大的作用，但是随之而来的废弃电子设备和产品(简称WEEE)的回收或处理问题，即所谓的电子垃圾的问题，也已经成为环境问题中另一个难题。这是因为电子元件的原材料涉及面极广，种类繁多，其中不仅含有贵金属，同时也含有不少能够污染环境的重金属元素和有机物，加以体积较小或构造复杂的器件或零件很多，不能采用简单的机械粉碎、填埋或焚烧的处理方式。值得关注的是，目前在发达国家中这类垃圾虽然只占到城市垃圾总量的4％左右，但是它的增长速度却是其他垃圾的3倍！
如果把现在用于电子产品的许多紧固件，如螺钉、罗纹套管、夹子等改用SMP材料制造，它们将可以通过加热的方法自行脱落。配合一条依据不同温度逐一脱落的流水线，那么，在处理废弃电子设备和器件时，就可以同时实现元件、材料的自动分级和拆卸过程的自动化。这种技术称作“智能材料自动拆卸”技术(ADSM)。ADSM技术已经受到许多大型电子产品制造商的关注，摩托罗拉、诺基亚、柯达、菲利普和索尼等公司有关的研究计划都有深浅程序不同的参与。而可用于移动电话、相机、立体声系统和计算机的具有上述功能的螺丝、夹子、线圈、连杆和磁盘等的试验成功，使得人们对ADSM技术的市场前景进一步看好。尽管它的大规模使用还有待于时日，但是这种技术思想的提出体现了人们环保意识的进一步觉醒，同时也是科学技术和社会进步之间的相互促进的新理念的又一次实践。
8别开生面的凝胶态形状记忆聚合物
目前应用较多的形状记忆聚合物，还包括呈凝胶态的聚合物。例如以接枝共聚物为代表的聚丙烯酸(PAA)，由聚环氧丙烷(PPO)和聚环氧乙烷(PE0)生成的嵌段共聚物，和N-异丙基丙烯酰胺(IPAAM)等。由这类高聚物形成的水凝胶不仅在水溶液中可以发生远超过本身体积的大倍数的可逆性的溶胀，而且溶胀和反溶胀的速率对某种或某几种外界因素十分敏感。这些因素包括温度、压强、pH、离子强度、第二溶剂、光、电磁场等等。甚至可以做成对某种化学物质(如纤维素)敏感的水凝胶。
基于水凝胶的上述特性，已经开发出具有特定用途的传感系统，如药物可控缓释系统，机器人人工肌肉、光子阀、分子分离系统、电磁感应阀等等。
参考文献：
[1]张志方，李永森.形状记忆合金.材料科学技术百科全书[M].北京：中国大百科全书出版社,1995：1125～1137.
