高分子材料工程专业精选(九篇)

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第1篇：高分子材料工程专业范文

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.

第2篇：高分子材料工程专业范文

[关键词]高分子材料与工程； 综合实验； 教学探索

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.36.183

高分子材料与工程专业综合实验不同于基础实验，专业综合实验重视学生自主设计、自主操作和自主探究能力的培养。本课程一般开设在大三下学期和大四上学期，学生已经完成“高分子化学”“高分子物理”和“聚合物近代仪器测试”等专业基础理论课程和基础实验课程，对本专业的理论知识、实验操作和性能表征已有掌握。[1]该课程的开设可以锻炼学生对专业知识的综合运用、分析和解决问题的能力，培养学生勇于探索、不断创新的精神和团队协作能力。本文主要从教师辅“教”和学生主导性“学”的角度出发，提出笔者对专业综合实验教学的探索，与大家进行交流。

1 教师的“教”

顾名思义，专业综合实验具有较强的综合性和自主设计性，因此教师在本课程的教学过程中要摒弃“教为主导”的传统教学模式，不能以教师控制为中心，简单机械地把学生当成知识的被动接收者，因此教师主要担任引导者的角色。

1.1 课程设置

本课程一般没有固定的出版教材，多是任课教师设计多个可供选择的实验项目[2]，3～5名学生为小组开展实验。我校是应用型人才培养单位，目前实验项目来源主要是以下两类。

（1）与本专业实际生产紧密结合的应用型课题。例如，聚丙烯是目前第二大通用塑料，随着汽车、建筑、家电和包装等行业的发展，废弃聚丙烯产量逐年增加。对废弃聚丙烯进行回收再利用虽能节约资源，减少污染，但其力学性能已不能满足工业制品的性能要求。因此，可让学生采用成核剂、无机填料和界面增容剂等对废弃聚丙烯改性，提高废弃聚丙烯的力学性能和热稳定性，具有一定的工业生产前景。此类课题适合于本科毕业就择业的学生，有助于他们熟悉本专业的就业领域以及工作内容。

（2）任课教师个人的科研课题。湖南工学院目前不具备培养研究生的资格，因此教师的科研项目主要依靠教师所在课题组成员之间协作完成。专业综合实验的开设有利于教师将课题的一部分转化为实验素材，既能使学生接触本专业的先进研究领域，也能较好地调动学生参与课题的积极性。此类课题适合于有意读研深造的学生，有助于他们参与课题、钻研课题，也可尝试参加创新型实验竞赛。

为了达到较好的教学效果，教师应当结合本校学生的实际情况，认真设计整个课程的进度，例如湖南工学院专业综合实验为32课时，具体的课程进度设计见下表。通过下表的试验进度设计，可以让学生清晰地了解到本课程内容设置与各个环节的时间安排，防止实验过程的盲目性。

1.2 课程引导

专业综合实验虽以学生的自主性、探索性学习为基础，但教师的引导作用至关重要。[3]一是因为学生已习惯了以往有“步骤”可依的实验教学模式，缺少独立思考的主动性；二是学生对综合性实验课题研究背景了解较少，还不具备独立设计实验方案的能力，普遍感觉综合实验无从下手。因此，任课教师可在课程的不同阶段，发挥不同的引导作用。

（1）开题阶段：教师先进行开题引导，将本实验课题的研究背景和实验目的等相关内容介绍清楚，并当场与学生互动解惑。课下让学生以小组为单位查阅相关文献资料，设计实验方案，准备开题报告。在学生开题过程中，老师应及时与学生交流，遵从自然科学规律，设计合理可行的实验方案，并预期实验结果。

（2）实验过程：在此阶段教师应该引导学生多思考，多尝试。以“聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料的制备与性能测试”课题为例，学生知道聚丙烯复合材料的制备方法为熔融共混法，但对样品的配方设计感到困惑，不了解实际生产过程碳酸钙用量的具体范围，用量太少不能降低生产成本，用量太大又会导致聚丙烯性能下降。另外，学生能够独立操作双螺杆挤出机、注塑机等成型加工设备以及微机控制电子万能试验机和摆锤式冲击试验机等测试仪器，但学生很少思考设备的参数和测试条件的设置依据，也未考虑参数和条件调整对实验结果的影响。因此，教师应提醒学生思考样品物化性质和设备参数、测试条件之间的关系，并从中获得规律，进而指导今后的实验。

（3）结果与讨论阶段：笔者在教学过程中发现大多数学生对于实验数据的分类较为笼统，甚至把所有样品的数据混在一起，并未进行分类，导致其测试数据规律性不明显，无法获得结论。另外，学生对于测试结果的分析仅局限于对实验现象和数据的简单描述，并未探究其中的规律，寻找导致该结果的原因。例如，β-成核剂虽能提高聚丙烯的冲击韧性，但并非β-成核剂用量越多，聚丙烯的冲击强度就越大。对此现象，学生仅提出在某一用量下的增韧效果最佳，并未对其原因进行思考。

2 学生的“学”

专业综合实验的开设目的在于培养学生的文献检索能力、初步设计实验的能力、分析实验结果、撰写实验报告和科研论文的能力。该课程以指定实验题目，学生自主设计实验方案、自主操作实验和自主分析实验结果的方式进行。因此，课程开展以学生为中心，学生的“学”起到至关重要的作用。[4]

2.1 开题阶段

在以往的实验课程教学中，老师会结合所使用的教材，详细讲解实验目的、实验原料与配方、实验设备、实验步骤和数据分析等，学生只需按部就班进行样品制备和性能测试。因而，从某种层面讲学生只是单纯的执行者，几乎没有或很少有独立的思维参与其中。

而本课程要求学生独立完成老师给定的实验题目，教师仅进行开题引导。学生需要主动查阅相关科研文献，熟悉该课题的研究背景与意义，从相关文献中寻找实验方案的设计思路和预期的实验结果，并通过PPT进行开题报告。

2.2 实验过程

由于此阶段教师并未直接参与，学生在实验过程中会需要许多问题。比如，在使用双螺杆挤出机之前，需要依据加工材料的熔点设置成型温度，那么不同部位的温度设置相同吗？在纳米碳酸钙的填充量过高时，如何使其与聚丙烯粒料混合均匀？还有使用微机控制电子万能试验机的过程中，同种高分子材料在不同的拉伸速率下会导致不同的断裂方式：高速拉伸形成脆性断裂，低速拉伸多为韧性断裂，那么测试过程如何设置拉伸速率？这就需要学生积极查阅资料，并重复实验步骤，尝试不同测试条件，从而获得材料与设备之间的关联性，进而指导进一步实验。

2.3 结果与讨论阶段

学生虽会简单的数据处理和图表制作，但对样品的分类模糊，图表格式大多不规范。这都需要学生根据查阅的文献资料进行修改。此阶段的难点在于学生面对大量数据，不知从何分析。例如，当实验原料包括滑石粉、硅烷偶联剂和聚丙烯的时候，学生就应该使用控制变量法对样品进行分类：① 固定滑石粉和聚丙烯用量，仅改变硅烷偶联剂用量；②固定硅烷偶联剂用量，调整滑石粉和聚丙烯的质量比。结果与讨论部分包括硅烷偶联剂用量对聚丙烯/滑石粉复合材料性能的影响和滑石粉填充量对聚丙烯复合材料性能的影响，这样进行结果分析时变量把握就很明确，讨论重点也清晰。

3 结 论

本课程的开设可使学生熟悉高分子材料的物理和化学性质，掌握不同类型高分子材料的制备方法和成型加工技术，并了解高分子材料的性能表征方法。在课程结束后，笔者同一些学生进行交流，发现学生普遍对综合实验较为感兴趣，并且认为自己从头到尾参与了实验。在此过程，他们学到了很多，尤其是学会了思考和独立解决问题的能力。以前在实验过程中出现任何问题，学生第一反应就是找老师，而在综合实验中他们必须依靠自己解决问题。同时，学生不再拘泥于课本的理论知识，而是深入其中探索规律、发掘现象本质。专业综合实验虽是由小组共同完成，但其性质和内容类似于学生的毕业设计（论文），涵盖了文献查阅、配方设计、样品加工成型、性能表征和结果讨论部分。这既能提前消除学生对于毕业设计（论文）的陌生和恐惧心理，也帮助他们了解毕业设计（论文）的要求和内容，有利于学生顺利开展毕业设计（论文）。

参考文献：

[1]何明，雷文.高分子材料与工程专业综合实验的几点思考[J].化工时刊，2008，22（8）：73-75.

[2]巴志新，王章忠，蔡璐.材料科学与工程专业综合实验周的改革探索[J].中国冶金教育，2009（3）：34-36.

第3篇：高分子材料工程专业范文

关键词：高分子材料与工程；CDIO模式；导师制；改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）29-0030-02

目前，在我国高等学校教学工作中，主要的教学方式是以课堂授课为主，理论教学占有主导地位，采取的主要形式是以教师讲为主，学生被动学习为辅，教师以板书、多媒体课件、图板等为主，这种教学模式是以教师为中心、教材为蓝本、教室为中心的单一教学方法。学生学到的是前人留下的现成的理论知识，教师注重讲授的知识数量，评定学生学习效果的考试方式，学生没有在课堂上提出问题的机会，这种教学方式脱离了工程类人才培养方式的特点，学生受到的只是思维的培养，而动手能力、实际操作能力和创新能力却大大的被忽视。这种教学方法长期下去，学生对学习会产生厌倦，思维也会受抑制，不利于开发学生的创新能力。CDIO的培养目标是：要将学生培养成具有一定实践能力的工程类人才，要求学生在实际工作中培养独立构思、设计、实现和运作等四个方面的能力。CDIO培养模式是在理论教学基础上注重实践教学和实际动手的能力，实验教学是从具体的实验项目出发，上升至理论，再回到项目实际实施过程中，以最终产品的实现为教学目标。材料制作项目以从研发到最终产品为载体，通过项目构思、设计、实现将整个课程体系有机地结合起来，学生以主动思维、自行设计方案的方式和自己动手自行完成的方式参与到项目实施的实践教学中。所谓导师制是对本科生从大一入学就配备导师，刚进入大学的学生对大学生活不熟悉而且充满了幻想，从中学到大学有本质的改变，要学生学习和掌握中学阶段没有接触或者不成熟的想法进行引导和指导，从思想上、学习上、专业方向认知以及对将来工作的打算，都必须要正确的认知，培养学生正确的人生观、价值观和就业观。总之，“导师制”这一教学活动，是一种教师和学生互动式教学方法的体现。然而，导师制应该是在采取CDIO教学模式下的教学方式的具体实施方法，在CDIO教学模式中重视实践环节，而学生在实践中的经验以及解决问题的方法都离不开导师的指导，都是在导师的辅导下才成长为一个适合企业实际生产的工程技术人才。

一、现代教学方法的特点

现代高等教育的教学方法局限于老式的教学模式，应是在调动教师的教学思想的同时重视学生的思想、情感、潜能、智慧，充分发挥教师和学生双方面的积极性和主动性。现代教学方法的主要特点有：发现学生的智慧和潜能，这是现代教学方法的时代特点。其典型代表是布鲁纳的发现法，这种方法之所以风靡全球，原因是它适应了开拓学生创新精神与实践能力的时代要求。年轻学生的思维较活跃，发现法有利于提高学生的智慧潜力，调动学生学习积极性和充分发挥教师指导作用相结合。现代教学方法是以发展学生的内部潜能为出发点，使学生对知识产生兴趣，抽象的理论知识与实际生活相结合，让学生感觉知识浅显易懂，不能产生畏惧感，发挥学生发散思维的能力，形成学生自身对知识有强烈的吸引力和摄取知识的急迫性，这样会收到更好的教学效果。在教学方法上包括两方面：一是教师“如何教”，二是学生“如何学”，二者有着必然的联系。教法通过学法体现出来，而学生学习效果的好与坏要通过在实际操作过程中体现出来，通过创新能力得到展示。

二、CDIO培养模式

CDIO培养模式的主要指导思想是以科研项目为载体（比如：以聚酰亚胺薄膜制备及性能研究项目为实现目标），以项目完成过程为主导，是理论和实践有机结合的一体化课程教学体系，是培养应用型人才的主要教学模式之一。CDIO培养模式的宗旨是注重学生对项目的可行性、方案、组织构成及实施的全过程，在实施的同时也开发了学生的思维能力、执行力等诸多方面。对于高分子材料专业的学生从聚酰亚胺薄膜的制备方法、性能测试、结构与性能关系以及与当前国内外的产品进行横向对比，以检验所制备薄膜的各项性能与工艺条件间及原材料配比之间的关系，通过薄膜的制备全过程将理论知识贯穿于其中，以达到该教学模式能全面的实施并收到较好的效果。

三、具体项目CDIO设计过程

CDIO教学模式以聚酰亚胺薄膜制备为依托，按实施过程分为三个步骤：第一步，为完成该项目需具备的基础课程，如；有机化学、高分子化学、高分子物理、复合材料学及聚合物基复合材料的成型方法等课程；第二步，与该项目关联性较强的课程，如：材料研究方法、绝缘材料测试与分析、绝缘材料工艺原理等课程；第三步，与该项目相关设备的使用及生产企业制备过程中所必须熟悉的相关技术，需要到相关企业实习，了解整个生产线。三个步骤的设立是有一定层次的，按照由浅入深、由易至难的顺序设置课程，将CDIO培养模式有层次、由理论到实践、系统地贯穿于高分子材料与工程专业的教学体系中，使学生既学到了理论知识，同时各项实践能力也得到了充分的锻炼和提高。

四、CDIO培养模式与导师制的有机结合

CDIO培养模式注重学生的实践能力，实践能力的培养要在导师指导的基础上才能实现，要将两种培养方式有机地结合才能达到预期的效果。这种方式对导师也提出了更高的要求，导师不仅要具备实际生产经验还要有与企业合作的横向课题，同时也要有实现课题项目的场所，这种场所不是在实验室中而是走出学校深入到企业生产第一线。另一方面，学生要具备创造思维能力，在掌握了CDIO模式各个环节的同时，专业基础理论要学以致用，这样将具备条件的导师与具备一定能力的学生结合才能达到真正的目的。

通过CDIO培养模式的教学体系改革和导师制在我校高分子材料专业的实施，学生参与到了导师的科研工作中，使参与项目的学生从项目的构思、设计、实施、运行整个过程得到了锻炼，学生就业率大幅度提高，这种教学模式对高校的质量工程建设是非常有益的。

参考文献：

[1]陈宇飞.CDIO培养模式在工程类人才培养中的重要作用[J].教育界，2012，（31）：16-17.

[2]殷旭，胡景繁，张红.基于CDIO教育模式学生学习评估方法的探索[J].高教论坛，2010，2（2）：24-25.

[3]陈宇飞.工程类人才培养方式研究[J].教育教学论坛，2012，（26）：73-74.

[4]翁江翔，毕凤阳，宫莹.基于CDIO教育模式的材料成型专业人才培养模式研究[J].黑龙江教育学院学报，2012，11（11）：63-64.

第4篇：高分子材料工程专业范文

1.1授课内容强调基础性高分子材料与机械类学生通常接触到的金属材料在结构、性能、制备工艺等方面有很大的区别。向机械类学生讲授高分子材料，主要目的是让他们对高分子材料有最基本的了解。在短短4学时内，不可能也没必要将高分子材料相关的全部内容压缩讲授。这就决定了机械工程材料课程中高分子材料部分必须侧重于基础性知识，对于理论性、专业性太强的知识点必须舍弃。基础性内容应当包括高分子材料的基本概念、分类、结构特点及常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡胶及工程纤维)的基本力学性能。

1.2授课目标偏向工程性高分子材料不仅可作为结构材料使用，也可以作为功能材料使用。对于非材料类专业的学生，特别是机械类专业的学生，更关心材料的力学性能和应用范围。因此，在课程内容的安排上，应以与机械工程有关的机械性能为主，给出常用工程高分子材料的基本力学性能指标及适用领域。

1.3授课过程重视学生的先修知识大多数高校的机械工程材料课程以金属材料为主线，在学习高分子材料之前，学生对金属材料已经有基本了解。高分子材料与金属材料之间存在较大差异，例如：高分子材料的聚集态结构以非晶结构为主，而金属材料则以晶体结构为主；许多高分子材料，特别是橡胶类的高分子材料具有金属材料所不具备的优良弹性等。学生先修知识的习惯思维在他们学习高分子材料时可能会引起冲突，因此在授课时必须对金属材料与高分子材料的差异予以考虑。采用与金属材料对比的方法学习高分子材料，有利于帮助学生澄清概念，更好地掌握高分子材料的知识。

1.4教学方式应具有高效性高分子材料课程涉及的概念繁多，容易混淆，对于机械类学生而言比较抽象，难以理解。在短短的4学时内，要想让学生尽可能多的掌握高分子材料的相关基本概念，必须摒弃照本宣科或一味讲授的教学方式。通过高效的教学方式，充分调动学生的积极性、主动性，引导学生思考，方能达到理想的教学效果。

1.5提供扩展知识的参考书由于高分子材料的性能、结构、制备工艺以及表征与金属材料和陶瓷材料完全不同，而且目前在机械工程材料中高分子材料部分比例很少。为解决这一矛盾，在章节后面列出了比较系统的高分子材料性能、内容、结构、制备工艺以及表征方面的书籍，以供学生参考。

2高分子材料教学改革

根据以上原则，我们在2013年度的授课过程中对高分子材料的讲授进行了调整，具体如下：(1)授课内容及学时安排：高分子材料的基本概念(高分子、单体、链节，0.5学时)，高分子材料的分类方法(按用途分类，按热行为分类，按反应类型分类，按主链结构分类，0.5学时)，高分子材料基本结构(简单介绍近程结构、远程结构、聚集态结构的概念，0.5学时)及物理状态(玻璃态、高弹态和粘流态，0.5学时)，典型工程塑料的力学性能和应用(1学时)，典型合成橡胶的力学性能和应用(1学时)。(2)重点讲授常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡胶及工程纤维)的基本力学性能及典型工程高分子材料的适用领域。(3)授课过程中通过列表等方式将高分子材料的相关内容与金属材料进行对比，一方面避免概念混淆，另一方面突出高分子材料与金属材料的不同之处。(4)采用启发式教学模式，通过设问、模拟实验、举例、探究等方法引导学生思考；在多媒体课件中，采用丰富的图片、动画激发学生学习的积极性和主动性。

3结束语

第5篇：高分子材料工程专业范文

关键词：教学改革；高分子材料科学基础；探讨

【中国分类法】：G420

随着我国对科技应用型人才的需求急剧增加，福建工程学院将立足于建设成为优秀的科技应用型大学，向社会和企业培养输送优秀的科技应用型人才。科技应用型本科人才是介于学术型人才和技术型人才之间的工程应用型人才[1], 因此，在课程培养模式上应有一定的适应培养科技应用型人才的方法。原有的培养学术型人才的教学方法不再适应现在对科技应用型人才培养的要求，迫切需要对一系列本科课程教学进行改革。《高分子材料科学基础》课程是福建工程学院材料成型与控制工程专业中极其重要的一门专业基础课，通常在本科三年级上学期开设，此门课程构建了公共基础课与专业课程的一个桥梁，其教学成果的优劣直接关系到学生学习其它专业课程。因此，根据福建工程学院办学定位和特色，本文将对《高分子材料科学基础》课程教学方法的改革进行研究与探讨。

一 、运用实例激发专业激情

对于刚刚接触专业课的大三学生，专业兴趣对他们的培养十分重要，专业学习的兴趣一旦产生，对后续的专业课程学习将会起到事半功倍的效果。那么，我们如何来激发学生的这种专业学习兴趣呢？可以应用身边高分子材料应用的实例来激发学生的专业学习激情。例如，食物中的蛋白质、淀粉、御寒的棉、麻、丝、毛以及皮革，居住建筑的竹木等都是高分子材料；生活中随处可见的塑料饮料瓶、一次性塑料杯、各种各样的塑料玩具、尼龙绳、汽车轮胎等同样也是高分子材料。目前，形形的高分子材料在各个方面改变着人们的生活方式及生活环境，在提高人们生活质量方面起着极其重要的作用。高分子材料在逐渐替代传统的金属、陶瓷等材料，可以说人类正在经历高分子材料时代[2]。那么，如何去合成制备高分子材料呢？如何去表征及测试高分子材料的结构及性能呢？如何去加工制备高分子材料制品呢？如何去理解探究高分子材料的合成制备、结构和性能三者之间的关系呢？带着这些问题的提出，学生求知心切，想知道原因，将会大大激发学生进一步去学习这门专业基础课的兴趣。

二 、改革教学方法与手段

目前，基于电视录像、幻灯片、多媒体课件等多种形式的教学方法的采用，不仅提高了教学过程中的信息传递量和教学内容的科学性、先进性、趣味性,又加强了学生与老师的实时交流，从而提升了教学效果[3]。但对于应用性学科《高分子材料科学基础》来说，扎实的理论知识和良好的实践技能二者缺一不可。因此，仅仅靠多媒体教学还不能够达到理想的教学效果。例如，在对‘聚合物成型加工’这部分内容进行讲解时，完全可以把课堂搬进实验室。学生边参观注塑成型、挤塑成型、吹塑成型、压延成型以及发泡成型等成型设备，老师边对这些设备的原理，加工方法，适合的高分子材料等进行详细的讲解。这种教学方法使抽象的理论基础知识与形象的实践应用有机的结合起来，不仅提高了学生的学习兴趣与热情，而且把课堂所学的理论知识达到学以致用的效果。

三 、改革实践教学环节

实践教学环节不仅是《高分子材料科学基础》课程建设的重要组成部分，而且是培养学生工程意识、创新能力和动手能力的重要途径。这对科技应用型本科教育尤为重要。因此，在这门课程的教学过程中，应大力改革实践教学的形式和内容。对于传统的实践教学环节，多数采取老师边操作边讲解的教学模式，让实验基地变成了仅仅是学生参观的地方。实践教学环节应该充分发挥实验基地的功能，让其不仅是学生参观的地方，更是学生把课堂所学的理论知识发挥的地方，让学生有更多的时间自己动手操作学习。这样不仅培养了学生的实际动手能力，而且更激发了其认真学好理论知识的积极性。另外，可以把教学实践环节与科研项目结合起来，加大综合性、创新性实践环节的比值，使学生尽早的进入科研实践活动。在解决工程中出现的实际问题的同时，学生得到了系统的科研实践能力的训练，同时避免了知识陈旧，紧跟科技应用前沿，为学生毕业后的社会工作做好充分的知识与实践能力的准备。

四 、考核方式与成绩评价标准多元化

传统的采取开卷或闭卷‘一考定终身’的考核方式已经无法满足科技应用型人才培养模式的需要。考核方式与成绩评价标准应以提高学生的综合素质和实践应用能力为主要目标。因此，《高分子材料科学基础》课程应采取多元化的评价标准，例如，笔试、课程小论文、实践创新课题研究、工程应用实训环节等。通过笔试重点考查学生对基础与理论知识的理解能力和应用能力，检测学生分析解决问题的能力。通过课程小论文侧重培养和锻炼学生综合应用材料知识、自主创新,并快速有效地获取分析材料信息资源、撰写科技论文的能力。通过实践创新课题研究考查学生理论联系实际和创新能力，并锻炼和培养其科学思考问题的思维习惯。通过工程应用实训环节考查学生利用基础知识解决实际应用问题的能力，为以后的工作打下坚实的基础。通过以上多元化的考查方式建立起以素质教育为本的考核体系，从而形成有利于培养具有良好综合能力的科技应用型人才的衡量标准。

小结

为了良好的适应培养科技应用型人才的培养方案，课程教学改革是一项任务艰巨、涉及面广、影响深远的系统工程。本文对《高分子材料科学基础》课程在教学方法与手段、实践教学环节、考核方式与成绩评价标准多元化等方面的改革进行了初步的探讨。强调教师应充分在立足于教材的基础上对教学方法进行改革，结合科技应用型人才的培养方案，注重实践教学环节，建立科学的评判制度评定学生成绩，从而形成培养学生综合能力的人才培养模式。

参考文献

[1]麦茂生，吕力．市域新建本科院校应用型本科人才培养模式的构建[J]．广西大学学报：哲学社会科学版，2008，30(11)：137-141．

第6篇：高分子材料工程专业范文

关键词：高分子材料与工程专业；有机化学；教学现状；教学改革

有机化学是化学学科中的一个十分重要的组成部分，它的主要研究对象是有机分子，从有机物结构入手，研究有机化合物的化学性质，在分子水平上探知未知世界的基础学科。在我校，有机化学是面向化工学院、药学院二年级，以及海洋学院一年级学生开设的专业基础课程，是“大类培养”的主干课程。通过有机化学课程的学习，可使化学类学生掌握有机化学领域的基本理论、基本知识和实验操作技能，把握有机化学发展领域的新概念、新动向和新技术，同时为后续专业课的学习打下坚实的基础。

1.教学现状

在工科院校，有机化学的教学课时“缩水”，如我校有机化学虽然是“大类培养”的重要专业基础课，但是其课时数被压缩到64个学时，教师必须在一个学期之内完成教学。而有机化学作为高分子材料与工程专业的基础课，是高分子化学、高聚物合成工艺学、高分子材料学等后续专业课的基础，学生必须在有限的课时数里掌握《有机化学》这门课程，难度大，任务重。另外，由于江苏省高考制度，较大部分的学生高中阶段选修的“物生”，进入大学后化学知识特别是有机化学基础知识非常薄弱，一个教学班级里，学生的化学知识水平参差不齐。通常是刚进入大学的第一学期学习无机化学，对于选“物生”的学生来说，没有化学基础，一开始就挫伤他们学习化学的自信心。学习有机化学时，多数学生对有机化学的学习有畏惧感。如果入校时对专业认知不够，不能看到有机化学学习对高分子材料与工程专业学习的重要性，更是对有机化学失去兴趣。再者，有机化学课程自身的特点，由于有机物数量多，结构多变，机理难掌握。而工科院校的有机化学课时数又被压缩，教师为了教授完大纲的教学内容，不得不采取“满堂灌”教学方法，使得学生缺乏主动获得知识的能力，被动“填鸭式”教学必然导致教学效果不理想。一学期教学结束，发现学生知识掌握不好，除了少部分拔尖的学生，大部分学生对这门重要的专业基础课一知半解，学到的有机知识很少。

2.教学改革

结合有机化学学科规律，针对高分子材料与工程专业特点，对教学内容进行优化、取舍；改进教学手段，选聘高年级本科生、研究生做助理班主任，让他们参与本科生教学，形成多元化的本科生教学队伍；改革考核方式，实现高分子材料与工程专业有针对性的考核方式，教考分离。（1）改革教学内容有机化学的教学关键是引导学生“有机”这一学科，不同于其他几门基础化学课，有机化学基本不涉及计算，不涉及公式，说的是图片的拼接，化学键的断裂与重组，以构建新的有机分子。那么，在教学过程中如何引导学生使用“有机思维”思考问题才是关键。当我们谈到如何面对课时数被压缩这个问题，如果抓住“引导学生进入有机化学这个学科”这个关键问题，就能依据高分子材料与工程专业的培养方案，深入分析研究教学大纲和教学目标，对教学内容进行取舍。在改革教学内容时，还要考虑以下两个方面问题：一是研读多种版本的教材，最新版本的中、英文有机化学教材和专著等，从不同研读、分析深度的教材方面，准确把握“基础有机化学”教学重点、难点，结合高分子材料与工程专业的特点来取舍教学内容。二是关注高分子领域的研究前沿，发展动态，结合传统的知识，推陈出新，把最新的知识信息教授于学生，引导学生了解最新的前沿，激发他们的兴趣，使之感觉到目前所学知识的有用性。（2）改革教学手段我校近年实施了一项“班主任助理”制度，选派高年级本科生、研究生担任本科生班级班主任助理，取得了很好的教学效果。高年级本科生、研究生参与本科生教学，形成多层次、多元化的本科生教学队伍。高年级本科生已经学习了有机化学专业基础课，经历过有机化学的学习和考核，有自己的学习方法和技巧；他们已经进入高分子材料与工程专业课程学习，对哪些知识对专业课学习重要有切身体会；他们与低年级学生同属于一个年龄阶段，有更多的共同话题，沟通交流更容易，帮助学生及早发现自己的优缺点，扬长避短。高分子材料与工程研究方向的研究生，通常具有扎实的专业基础知识，已经接触了专业的前沿研究方向，可以对高分子材料与工程专业低年级学生的学业、思想及心理等方面给予关心和指导。而且本科生可以在研究生的带领下主动做一些创新创业项目，这使得本科生更清楚自己在课堂学习中哪方面有不足，增强本科生对基础知识学习的热情，使他们在有机化学课堂学习中更积极、努力。（3）改革考核方式良好考核方式可以极大地促进学生的学习热情，提高他们学习的积极性。目前，我院不同专业实行统一考试，如环境工程、化学工程、安全工程和高分子材料与工程等专业统一出卷，流水阅卷、统一登分，做到公正、准确。但是，这种“统一”的方法抹杀不同专业对有机化学需求的不同，使得教师和学生忽视基础课对后续专业课的影响，结果是为了考试而学习，不能真正掌握自己专业需求的有机化学知识。为了提高学生的整体素质和学习积极性，我们应实现不同专业单独出卷、单独考核的方式。卷面上可以体现出适合高分子材料与工程专业的题目，结合他们的后续专业课程。哪些知识是有机化学这门课程必须掌握的基础知识，哪些知识是关联高分子材料与工程的专业知识。同时，建立针对性的有机化学试题库，使学生接触更多不同的题型，拓宽知识面。建立适合高分子材料与工程专业的有机化学试题库，有机化学课程理论考试按照一定的难度系数、教学要求、考试范围等，统一从试题库里抽调，实现教考分离。

3.结语

为全面提升高分子材料与工程专业的有机化学教学质量，我们要结合有机化学学科规律，针对高分子材料与工程专业的专业特点，从学生的实际出发，认真分析总结，精选教学内容，创新教学手段，改革考核方式，不断激发学生的学习兴趣，以提高高分子材料与工程专业的人才培养质量。

参考文献：

［1］黄杰，周冕，李又兵，王选伦.高分子材料与工程专业《有机化学》教学改革探索与实践.广州化工，2014（42）：186-187.

［2］陶传洲，刘玮炜，曹志凌，史大华，王建，程青芳.环境工程专业有机化学课程教学现状及改革.中国科教创新导刊，2010（34）：78.

［3］刘国福，李慧，熊艳，研究生在提高本科生人才培养质量中的作用初探.中国教育技术装备，2012（9）：20-21.

第7篇：高分子材料工程专业范文

关键词：功能高分子材料；双语教学；英语能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）30-0113-02

功能高分子是除了其力学性能外，还具有物质分离，光、电、磁、能量储存和转化，生物医用等特殊性能的材料，在航空航天、生物医药、新能源等高新科技领域有着重要的应用。《功能高分子材料》是我校高分子材料专业的一门专业选修课，主要任务是使学生掌握功能高分子的基础知识、设计方法、制备策略和应用，通过分类介绍这一领域的最新进展，让学生对功能高分子材料有一个比较全面的认识。为了响应国家教育部在双语教学上的战略部署，适应国际经济一体化进程，各个高校的高分子材料专业纷纷进行了双语教学探索，其中开展较多的是《高分子化学》、《高分子物理》等专业主干课程，通过这些课程的双语教学可以培养高分子材料方面的国际化专业人才，对我国高分子学科的发展、高分子材料工业的进步均具有非常重要的意义[1]。但是，我校属于地方性新建本科院校，高分子材料专业全面开展双语教学较为困难，特别是一些专业基础课开展双语教学并不合适，因此，将《功能高分子材料》作为试点，逐步推进双语教学[2]。

一、开展《功能高分子材料》双语教学的目的

通过选用优秀的外文原版教材、参考资料，配合双语教学过程，可以让本校高分子材料专业学生学习到国外优秀的“原汁原味”知识，接受不同教学观念的熏陶和融合[3]。在完成专业知识学习、提高英语应用能力的同时，领略国外教学提出、分析和解决问题的方式，提高专业思维能力，培养创新精神，使学生的知识结构和能力结构更加优化合理[4]。《功能高分子材料》双语教学一般安排在高分子材料专业的大三第二学期开展，对于这一阶段的学生，本专业有较大比例的学生开始准备考研，选择进一步深造。为了以后我们培养的毕业生能很好地开展科学研究，查阅英文学术期刊、数据库，在国际学术会议上与本领域的知名专家、教授进行学术交流等，积极开展《功能高分子材料》的双语教学无疑是重要的环节。另外，高分子材料相关工业在长三角地区发展迅速，外资企业云集，学生通过《功能高分子材料》双语课程，接触和掌握了相关专业术语，就能在就业过程中体现优势，争取机会。

二、双语教学与专业英语教学的关系

近年来，高校相继开设了双语课程，所以专业英语是否取消成为了焦点。我校高分子材料专业尚未以双语教学取代专业英语。我们在制定培养计划及专业课的教学大纲时，统筹考虑英语应用能力的培养，不只局限于专业英语和一两门双语课教学，而应将专业英语和专业课的双语教学结合起来，系统考虑专业知识教学任务和双语专业课的教学任务，合理分配相关知识点。专业英语学习内容主要涉及的是专业基础知识的部分内容，如高分子化学中的合成方法、高分子物理中的性能测试等，不涉及《功能高分子材料》的相关内容，而且上课主要以翻译为主。不过我们认为以双语教学代替专业英语是必然的趋势[5]。

三、英文能力对功能高分子材料双语教学的影响

双语教学的效果受到英语能力、专业知识、教学方式三个关键因素的影响，其中英语能力是基础因素。近年来，地方性新建本科院校的学生英语四、六级通过率也很高，但专业英语词汇积累量缺失，所以在双语课程学习的初期，往往觉得非常困难，甚至产生抵触情绪。因此，双语教学模式应当循序渐进，随着课程的进行逐步加大英语比例，使学生逐渐适应双语环境，消除排斥心理。另外，教师的英语水平也是双语教学的关键因素。担任双语教学的教师一般都具有扎实的专业知识，英语基础较好，但普遍存在英语口语水平不高的问题，这给双语教学的开展带来一定的障碍。因此，要求授课教师认真对待每一节课，在教学实践中使自己的口语得以提高，同时建议教材、板书采用全英文，但讲解以中文为主，否则极易将专业课上成外语课，影响学生对专业知识的理解和掌握。

四、《功能高分子材料》双语教学实践

1.教材与参考资料。双语教学必须选择合适的教材，目前国内《功能高分子材料》没有统一的双语教材，各个高校都是针对自己的专业特色选择相应的教材或者自编教材。由于原版英文教材在结构体系和侧重点等方面与我校高分子材料专业存在差异，我们在进行《功能高分子材料》双语教学过程中，对原版教材进行了适当的取舍，编制了与原版教材配套的英文参考书，并且每年对教材更新一次，及时反映学科的前沿信息。另外，由于学生对专业词汇比较陌生，为了让学生可以更好地预习，编制了相应的专业词汇表。所采用的英文原版教材课后无练习，因此也编制相应的英文课后练习。在编制过程中，考虑学生的实际情况，降低了习题难度，让学生能独立完成，增强对英文作业的兴趣和信心。

2.教学过程与考核。我们从专业词汇、英文文献、专题讲解、综合设计四个方面逐步开展《功能高分子材料》双语教学。采用多媒体课件进行授课，全英文电子课件不仅可以将文字直观地展示给学生，便于学生理解，在一定程度上弥补学生英语听力的不足，而且可以营造一种英语氛围，促使学生把专业知识和英语进行融合。而且每次上课把下节课的PPT发给学生，让学生预习新出现的专业词汇，扫清听课过程中所遇到的词汇障碍，可大大提高课堂效率。授课时，根据本专业学生实际情况，初期我们采用中文讲授，中后期逐渐过渡到英文讲授。不一味地追求英语在课堂讨论、课后作业等环节的覆盖率，不能为了实施双语教学而牺牲专业课的教学效果。原版英文教材采用演绎的方法安排教学内容，打破了条条框框的限制。提出问题，激发读者思考，再加以总结，从问题中得出相应的概念或原理。功能高分子材料涉及多门学科，内容广泛，双语教学难度大，只有发挥学生的主体意识，充分调动其积极性，互动起来，让学生主动参与教学过程，才能取得很好的教学效果。因此，我们引导学生转变思维模式，既强调教师的主导作用，又突出以学生为学习主体，主动理解和掌握知识。在教学中，促使师生相互作用，让教学过程成为双方主动介入的过程。例如，我们组织学生以小组形式参与讨论一类功能高分子材料的研究进展，鼓励学生用英文制作PPT和专题发言。对于期末考试，目前我们采用英文出题，中文回答，但鼓励英文答题并进行加分。

3.文献检索、计算机软件和学术讲座的辅助作用。了解先进功能高分子材料，需紧跟本领域前沿发展情况，而最新的研究成果基本都会以英文的形式出现在国际刊物、会议以及互联网上，查阅相关英文资料是获取这些最新信息的主要途径。因此，在不同的授课阶段，循序渐进布置一些与专业内容相关的文献检索，通过这些途径逐步培养学生的英文文献阅读能力，积累专业词汇。高分子材料专业经常使用专业软件进行绘制物质结构、书写化学反应方程、处理实验数据、分析测试图谱等工作。这些软件以英文版居多，涉及较多的专业词汇，让学生经常使用这些软件，可以无形中掌握大量专业词汇。另外，在课程中，我们邀请专业外教为学生进行高质量的英文学术讲座，使学生就学习到的知识与这些外教进行交流沟通，增强他们使用英语的信心。并可使部分本科生就自己出国留学的一些问题有所了解，消除他们在此方面的茫然，进而更大程度地提高学习专业英语的兴趣。

4.存在的问题。学生选修双语课程的积极性是开展双语教学的前提。目前，本校学生大范围地接受双语教学并不现实，这使得双语教学的推广非常被动。如何全面调动学生参与双语学习，是推动双语教学在本专业顺利开展急需解决的问题。

我们对每届学生做了调查问卷，根据结果我们不断完善《功能高分子材料》双语教学的各个环节。学校也加大了对双语教学的支持力度，从多方面给予教师扶持，定期组织交流与研讨，并增加了针对性的进修机会。通过近几年的《功能高分子材料》双语教学实践，发现在地方性新建本科院校开展像《功能高分子材料》这样的专业选修课的双语教学是提高教学质量的重要举措，对学生考研和就业都将产生积极影响。希望通过我们的努力，力争培养出具有一定专业英文能力的创新应用型人才，服务地方经济和国家的发展。

参考文献：

[1]刘应良，张丽，徐慎刚，石军，曹少魁.《高分子化学》双语教学的“战略性”思考[J].高分子通报，2013，（8）：80-85.

[2]肖慧萍，曹家庆.结合《功能高分子》课程学习状况的问卷调查和考卷分析谈对双语教学的思考[J].江西化工，2006，（4）：207-209.

[3]卢秀萍.“高分子粘合剂”双语课程的教学改革与实践[J].高分子通报，2008，（11）：78-81.

第8篇：高分子材料工程专业范文

关键词：高分子专业；实验教学；改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）22-0098-02

长期以来，国内高校高分子材料专业教学偏重理论课，专业实验课所受重视程度不够，基本上还是传统的实验。针对现存问题，笔者所在高校进行了高分子材料专业实验教学改革，取得了良好的教学效果。鉴于此，高分子材料本科专业实验教学改革应着力于以下五个方面。

一、正确认识实验教学的作用，提高实验课程在专业培养计划中的比重

正确认识实验教学是提高实验教学效果的基础。高分子材料专业理论教学与实验教学这两个方面相对独立、相互依存、相互促进。实验教学与理论教学相比，更具有直观性、趣味性和连贯性，对于培养学生的动手能力、科学能力和创新能力具有不可替代的作用。实验教学内容以理论教学内容为基础，但比理论教学内容更加注重实际，强调动手能力与运用知识的能力。学生通过实验教学的各个环节，能提高分析问题、解决问题以及创新的能力。由于以往过于强调理论教学，对实验教学重视不够，因而高分子材料专业实验教学课时少，在专业培养计划中的比重相对较小。为改变这一状况，本实验课程新增了60课时用于综合性实验教学，另外还新增了课时用于设计性创新性实验。这样，高分子材料专业实验教学课时大幅增加，为保证实验教学质量打下了基础。

二、引入开放式实验教学模式

集中实验教学有其本身的优点，能在规定的时间内训练学生的基本实验操作技能，引导学生形成科学的实验方法和严谨的实验作风。然而，所有专业实验都集中开课的话，学生实验的积极性和主动性难以提高，主观能动性不能得到很好的调动，不利于创新能力的培养。针对集中实验的缺点，需要做大幅的改革。在学生接受了一定的集中实验训练，具备基本实验技能之后，新增了综合性与设计性创新性实验，以激发主观能动性，锻炼学生分析问题解决问题的能力。将该部分专业实验设置为开放性实验，学生根据自己的课表选择实验时间，预约实验平台进行实验，可提高学生的实验主动性，也能解决实验场地与时间难以安排的问题，从而弥补了集中实验教学的缺陷。

三、补充更新实验仪器设备，并将科研仪器用于实验教学

由于全校化学实验教学的整合，高分子材料专业实验仪器设备人均占有率下降，并且部分专业实验教学仪器设备老化。通过申请专项经费，补充更新了实验教学设备，保证学生能及时开展实验。同时，针对开展综合性实验和设计性创新性实验，为缓解实验教学仪器设备的不足，学院测试中心为学生专业实验提供免费测试分析服务。笔者所在学院测试中心由仪器分析中心和高分子材料加工中心两部分组成，属于211工程和985项目投资建设的公共实验平台，具有较大的规模，总面积达900平方米，拥有50余台先进精密的大中型仪器设备，并且高端先进仪器设备还在不断地引进当中。此外，还有双螺杆挤出机、注射成型机、开炼机、密炼机和平板压机等加工设备，面向高分子材料加工研究方向。该中心能为专业实验教学提供强大的分析测试平台支撑。学院还动员各课题组参与实验教学，并可免费使用各课题组自有的仪器设备。

四、对实验教学各部分内容进行合理组织，分阶段进行教学

1.加强基础实验，训练基本实验技能。高分子材料专业基础实验以演示性和验证性实验为主，侧重于某个反应、某个性能、单一操作的基本训练，以巩固和加深对专业基础理论的理解，培养学生基本实验操作技能，是养成良好实验习惯的基本环节。通过这些基础实验的训练，为后续的综合性实验和设计性创新型实验打下了基础。根据高分子材料三门专业课的内容，可以安排如表1所示的20个基础实验，基本涵盖了高分子化学实验、高分子物理实验和高分子材料加工实验。

2.增加综合性实验，提高综合运用专业知识解决问题的能力。综合性实验要求对所学理论知识和基础实验知识进行有机融合，去解决比较复杂的实验问题，其目的是综合运用专业知识能力去分析和解决问题。综合性实验的选题在注重科学性的同时还要兼顾可行性和实用性，难度也要适中，最好能涵盖高分子化学实验、高分子物理实验和高分子材料加工实验这三部分内容。综合性实验要体现多门课程的融合，实验操作涉及多种实验技能的运用。在之前专业基本实验的基础上，再通过综合性验的训练，让学生经历一个循序渐进的提高实验技能的过程，掌握专业研究的基本方法。高分子材料专业综合性实验安排在基础实验之后进行，在大学第六个学期开课，综合性实验目录如表2所示。

3.通过设计性创新性实验提高创新能力。设计性创新性实验本质上属于“真刀真枪”的科研工作，共分为两部分。第一部分是新型高分子材料实验的设计，训练学生实验的构思、设计能力。学生与指导教师互选，共同确定感兴趣的研究课题。学生查阅资料，了解课题研究背景与创新性，明确研究目标，提出具体实验方案。与指导教师讨论，修改、确定实验方案，最后撰写实验设计报告。在上述实验设计训练的基础上，可通过学校的PRP（Participation in Research Program）项目，开展创新性实验工作，这是设计性创新性实验的第二部分内容。PRP项目是我校专门为本科生开展创新性实验提供的科研项目，有专门经费支持。通过师生互选，共同申报该类项目，学校批准后实施。PRP项目在老师指导下进课题组实验室完成，属于开放式实验，包括课题立项、开题、中期汇报和结题答辩四个过程。

设计性创新性实验是实验教学方式方法的革新。由指导教师提出实验项目、实验目的，学生综合运用专业知识设计实验方案与具体步骤，在老师指导下完成实验，最后总结，写出实验项目报告。通过设计性创新性实验的训练，动手能力、分析与解决问题的能力得到了提高，逐步了解科学研究的思路和方法，全方位地提升学生的创新能力。

五、采用实验操作与实验报告并重的评价方式

学生实验成绩的评价是实验教学的重要环节，也是专业实验教学改革的重要部分。以往基本上依据实验报告做评价的方式存在严重弊端，需要进行改革。新的实验成绩的评价注重操作、注重过程、注重综合运用知识的能力。根据实验教学类型，成绩评价有以下三种方式。对于基础实验，出勤和实验预习报告占20%，实验操作技能及实验结果占50%，实验报告占30%。对于综合性实验，实验开题报告占30%，实验操作技能及实验结果占50%，实验报告占20%。对于设计性综合性实验，考核成绩由实验总结报告成绩和项目答辩的成绩组成，分别占60%与40%的比重，强调综合运用专业知识解决实际问题的能力。

综上所述，对高分子材料专业实验教学改革进行上述五个方面的改革实践，并通过这一系列专业实验的科学训练，高分子材料专业学生能熟悉使用常见专业实验仪器，达到掌握基本的实验技能和实验方法，综合运用专业知识的能力得到加强，分析与解决问题的能力显著提高，为毕业论文及以后的科研工作打下牢固的基础。

参考文献：

[1]卞军.高分子材料与工程专业基础实验教学改革探析――借鉴美国大学理工科实验教学及管理经验[J].教育教学论坛，2014，（9）：26C28.

[2]韩哲文高分子科学教程[M].第2版.上海：华东理工大学出版社，2011.

第9篇：高分子材料工程专业范文

一、生物医用高分子材料的特点

生物医用高分子材料是一种聚合物材料，主要用于制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械。按照来源的不同，生物医用高分子材料可以分为天然生物高分子材料和合成生物高分子材料2种。前者是自然界形成的高分子材料，如纤维素、甲壳素、透明质酸、胶原蛋白、明胶及海藻酸钠等；后者主要通过化学合成的方法加以制备，常见的有合聚氨酯、硅橡胶、聚酯纤维、聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乳酸、聚乙烯等。按照材料的性质，生物医用高分子材料可以分为非降解材料和降解材料。前者主要包括聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃，芳香聚酯、聚硅氧烷等；后者包括聚乙烯亚胺—聚氨基酸共聚物、聚乙烯亚胺—聚乙二醇—聚（β-胺酯）共聚物、聚乙烯亚胺—聚碳酸酯共聚物等。

生物医用高分子材料作为植入人体内的材料，必须满足人体内复杂的环境，因此对材料的性能有着严格的要求。首先，材料不能有毒性，不能造成畸形；其次，生物相容性比较好，不能与人体产生排异反应；第三，化学稳定性强，不容易分解；第四，具备一定的物理机械性能；第五，比较容易加工；最后，性价比适宜。其中最关键的性能是生物相容性。

根据国际标准化组织（InternationalStandardsOrganization，ISO）的解释，生物相容性是指非活性材料进入后，生命体组织对其产生反应的情况。当生物材料被植入人体后，生物材料和特定的生物组织环境相互产生影响和作用，这种作用会一直持续，直到达到平衡或者植入物被去除。生物相容性包括组织相容性、细胞相容性和血液相容性。

二、生物医用高分子材料的发展历史

人类对生物医用高分子材料的应用经过了漫长的阶段。根据记载，公元前3500年，古埃及人就用棉花纤维和马鬃缝合伤口，此后到19世纪中期，人类还主要停留在使用天然高分子材料的阶段；随后到20世纪20年代，人类开始学会对天然高分子材料进行改性，使之符合生物医学的要求；再后来人类开始尝试人工合成高分子材料；20世纪60年代以来，生物医用高分子材料得到了飞速发展和广泛的普及。1949年，美国就率先发表了研究论文，在文中第1次阐述了将有机玻璃作为人的头盖骨、关节和股骨，将聚酰胺纤维作为手术缝合线的临床应用情况，对医用高分子的应用前景进行了展望。这被认为是生物医用高分子材料的开端。

在20世纪50年代，人类发现有机硅聚合物功能多样，具有良好的生物相容性（无致敏性和无刺激性），之后有机硅聚合物被大量用于器官替代和整容领域。随着科技的发展，20世纪60年代，美国杜邦公司生产出了热塑性聚氨酯，这种材料的耐屈挠疲劳性优于硅橡胶，因此在植入生物体的医用装置及人工器官中得到了广泛应用。随后人工尿道、人工食道、人工心脏瓣膜、人工心肺等器官先后问世。生物医用高分子材料也从此走上快速发展的道路。

三、生物医用高分子材料的发展现状、前景和趋势

据相关研究调查显示，我国生物医用高分子材料研制和生产发展迅速。随着我国开始慢慢进入老龄化社会和经济发展水平的逐步提高，植入性医疗器械的需求日益增长，对生物医用高分子材料的需求也将日益旺盛。2015年1月28日，中国医药物资协会的《2014中国单体药店发展状况蓝皮书》显示，2014全年全国医疗器械销售规模约2556亿元，比2013年度的2120亿元增长了436亿元，增长率为20.06%。但是相比于医药市场总规模（预计为13326亿元）来说，医药和医疗消费比为1∶0.19还略低，因此业内普遍认为，医疗器械仍然还有较广阔的成长空间，生物医用高分子材料也将迎来良好的发展前景。

根据evaluateMedTech公司基于全球300家顶尖医疗器械生产商的公开数据而得出的报告《2015-2020全球医疗器械市场》预测，2020年全球医疗器械市场将达到4775亿美元，2016-2020年间的复合年均增长率为4.1%。世界医疗器械格局的前6大领域包括：诊断、心血管、影像大型设备、骨科、眼科、内窥镜，其中生物医用高分子材料在其中都得到了广泛的应用。

以往的医学研究对组织和器官的修复，更多是选择一种替代品，实现原有组织和器官的部分功能。随着再生医学和干细胞技术的迅速发展，利用生物技术再生和重建器官、个性化治疗和精准医学已经成为趋势。因此传统的生物医药高分子材料已经不能满足现有的需求，需要模拟生物的结构，恢复和改进生物体组织与器官的功能，最终实现器官和组织的再生，这也是生物医用高分子材料未来的发展方向。

生物医用高分子材料在医疗器械领域中得到了非常广泛的应用，主要体现在人工器官、医用塑料和医用高分子材料3个领域。

1.人工器官

人工器官指的是能植入人体或能与生物组织或生物流体相接触的材料；或者说是具有天然器官组织或部件功能的材料，如人工心瓣膜、人工血管、人工肾、人工关节、人工骨、人工肌腱等，通常被认为是植入性医疗器械。人工器官主要分为机械性人工器官、半机械性半生物性人工器官、生物性人工器官3种。第1种是指用高分子材料仿造器官，通常不具有生物活性；第2种是指将电子技术和生物技术结合；第3种是指用干细胞等纯生物的方法，人为“制造”出器官。目前生物医用高分子材料主要应用在第1种人工器官中。

目前，植入性医疗器械中骨科占据约为38%的市场份额；随后是心血管领域的36%；伤口护理和整形外科分别为8%左右。人工重建骨骼在骨科产品市场中占据了超过31%的市场份额，主要产品是人工膝盖，人工髋关节以及骨骼生物活性材料等，主要应用的生物医用高分子材料有聚甲基丙烯酸甲酯、高密度聚乙烯、聚砜、聚左旋乳酸、乙醇酸共聚物、液晶自增强聚乳酸、自增强聚乙醇酸等。心血管产品市场中支架占据了一半以上的市场份额，此外还有周边血管导管移植、血管通路装置和心跳节律器等。

目前各国都认识到了人工器官的重要价值，加大了研发力度，取得了一些进展。2015年，美国康奈尔大学的研究人员开发出了一种轻量级的柔性材料，并准备将其用于创建一个人工心脏。在我国，3D打印人工髋关节产品获得国家食品药品监督管理总局（CFDA）注册批准，这也是我国首个3D打印人体植入物。

人工器官未来发展趋势是诱导被损坏的组织或器官再生的材料和植入器械。人工骨制备的发展趋势是将生物活性物质和基质物质组合到一起，促进生物活性物质的黏附、增殖和分化。血管生物支架的发展趋势是聚合物共混技术，如海藻酸钠/壳聚糖、胶原/壳聚糖、胶原/琼脂糖、壳聚糖/明胶、壳聚糖/聚己内酯、聚乳酸/聚乙二醇等体系。

2.医用塑料

医用塑料，主要用于输血输液用器具、注射器、心导管、中心静脉插管、腹膜透析管、膀胱造瘘管、医用粘合剂以及各种医用导管、医用膜、创伤包扎材料和各种手术、护理用品等。注塑产品是医用塑料制品当中产量最大的品种。与普通塑料相比，医用塑料要求比较高，严格限制了单体、低聚物、金属离子的残留，对于原材料的纯度要求很高，对加工设备的要求也非常严格，在加工和改性过程中避免使用有毒助剂，通常具有表面亲水、抗凝血等特殊功能。常用医用塑料包括聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚四氟乙烯（PTFE）、热塑性聚氨酯（TPU）、聚碳酸酯（PC）、聚酯（PET）等。

目前医用塑料市场约占全球医疗器械市场的10%，并保持着每年7%～12%的年均增长率。统计数据显示，美国每人每年在医用塑料领域消费额为300美元，而我国只有30元，由此可见医用塑料在我国的发展潜力非常大。

我国医用塑料制品产业经过多年的发展，取得了长足的进步。中国医药保健品进出口商会统计数据显示，2015年上半年，纱布、绷带、医用导管、药棉、化纤制一次性或医用无纺布物服装、注射器等一次性耗材和中低端诊断治疗器械等成为我国医疗器械的出口大户。但是也必须清醒地认识到，我国的医用塑料发展水平还比较落后。医用塑料的原料门类不全、生产质量标准不规范、新技术和新产品的创新能力薄弱，导致一些高端原料导致国内所需的高端产品原料还主要靠进口。

目前各国都认识到了医用塑料的重要价值，加大了研发力度，取得了一些进展。2015年，英国伦敦克莱蒙特诊所率先开展了塑胶晶状体移植手术，不仅可以治疗远视眼或近视眼，还可以恢复患有白内障和散光者的视力；住友德马格公司推出一种聚甲醛（POM）齿轮微注塑设备，在新型白内障手术器械中具有重要作用；美国美利肯公司开发了一项技术，可使非处方药和保健品塑料瓶的抗湿性和抗氧化性提高30%；MHT模具与热流道技术公司开发出了PET血液试管，质量不足4g，优于玻璃试管；Rollprint公司与TOPAS先进高分子材料公司合作，采用环烯烃共聚物作为聚丙烯腈树脂的替代品，以满足苛刻的医疗标准；美国化合物生产商特诺尔爱佩斯推出了一款硬质PVC，以取代透明医疗零部件中用到的PC材料，如连接器、止回阀、Y接头、套管、鲁尔接口配件、过滤器、滴注器和盖子，以及样本容器。

未来医用塑料的发展趋势是开发可耐多种消毒方式的医用塑料，改善现有医用塑料的血液相容性和组织相容性，开发新型的治疗、诊断、预防、保健用塑料制品等。

3.药用高分子材料，

药用高分子材料在现代药物制剂研发及生产中扮演了重要的角色，在改善药品质量和研发新型药物传输系统中发挥了重要作用。药用高分子材料的应用主要包括2个方面：用于药品剂型的改善以及缓释和靶向作用，此外还可以合成新的药物。

药物缓释技术是指将衣物表面包裹一层医用高分子材料，使得药物进入人体后短时间内不会被吸收，而是在流动到治疗区域后再溶解到血液中，这时药物就可以最大限度的发挥作用。药物缓释技术主要有贮库型（膜控制型）、骨架型（基质型）、新型缓控释制剂（口服渗透泵控释系统、脉冲释放型释药系统、pH敏感型定位释药系统、结肠定位给药系统等）。

贮库型制剂是指在药物外包裹一层高分子膜，分为微孔膜控释系统、致密膜控释系统、肠溶性膜控释系统等，常用的高分子材料有丙烯酸树脂、聚乙二醇、羟丙基纤维素、聚维酮、醋酸纤维素等。骨架型制剂是指向药物分散到高分子材料形成的骨架中，分为不溶性骨架缓控释系统、亲水凝胶骨架缓控释系统、溶蚀性骨架缓控释系统，常用的高分子材料有无毒聚氯乙烯、聚乙烯、聚氧硅烷、甲基纤维素、羟丙甲纤维素、海藻酸钠、甲壳素、蜂蜡、硬脂酸丁酯等。

我国的高分子基础研究处于世界一流，但是药用高分子的应用发展相对滞后，品种不够多、规格不完整、质量不稳定，导致制剂研发能力与国际产生差距。国内市场规模前10大种类分别为明胶胶囊、蔗糖、淀粉、薄膜包衣粉、1，2-丙二醇、PVP、羟丙基甲基纤维素（HPMC）、微晶纤维素、HPC、乳糖。高端药用高分子材料几乎全部依赖进口。专业药用高分子企业则存在规模小、品种少、技术水平低、研发投入少的问题。

目前，药物剂型逐步走向定时、定位、定量的精准给药系统，考虑到医用高分子材料所具备的优异性能，将会在这一发展过程中发挥关键性的作用。未来发展趋势是开发生物活性物质（疫苗、蛋白、基因等）靶向控释载体。

四、结语

虽然生物医用高分子材料的应用已经取得了一些进展，但是，随着临床应用的不断推广，也暴露出不少问题，主要表现出功能有局限、免疫性不好、有效时间不长等问题。如植入血管支架后，血管易出现再度狭窄的情况；人工关节有效期相对较短，之所以出现这些问题，主要原因是人体与生俱来的排异性。

生物医用高分子材料隶属于医疗器械产业，其发展备受政策支持。国务院于2015年5月印发的《中国制造2025》明确指出，大力发展生物医药及高性能医疗器械，重点发展全降解血管支架等高值医用耗材，以及可穿戴、远程诊疗等移动医疗产品。可以预见，在未来20～30年，生物医用高分子材料就会迎来新一轮的快速发展。

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