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较详细地评述了高分子材料的研究方向和应用发展方向.
关键词:高分子材料 应用 现状 发展
高分子材料(macromolecular material),以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。
高分子材料按来源分为天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料,并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物,用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期,进入天然高分子化学改性阶段,出现半合成高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂,标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代,高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同,成为科学技术、经济建设中的重要材料。
高分子材料的结构决定其性能,对结构的控制和改性,可获得不同特性的高分子材料。高分子材料独特的结构和易改性、易加工特点,使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能,从而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域,并已成为现代社会生活中衣食住行用各个方面不可缺少的材料。很多天然材料通常是高分子材料组成的,如天然橡胶、棉花、人体器官等
目前,高分子材料的应用现状主要有以下几个方面:
1.传统产品
如纤维、橡胶、塑料等等
2.高分子分离膜
高分子分离膜是用高分子材料制成的具有选择性透过功能的半透性薄膜。采用这样的半透性薄膜,以压力差、温度梯度、浓度梯度或电位差为动力,使气体混合物、液体混合物或有机物、无机物的溶液等分离技术相比,具有省能、高效和洁净等特点,因而被认为是支撑新技术革命的重大技术。
3.高分子磁性材料
高分子磁性材料,是人类在不断开拓磁与高分子聚合物(合成树脂、橡胶)的新应用领域的同时,而赋予磁与高分子的传统应用以新的涵义和内容的材料之一。早期磁性材料源于天然磁石,以后才利用磁铁矿(铁氧体)烧结或铸造成磁性体,现在工业常用的磁性材料有三种,即铁氧体磁铁、稀土类磁铁和铝镍钴合金磁铁等。它们的缺点是既硬且脆,加工性差。为了克服这些缺陷,将磁粉混炼于塑料或橡胶中制成的高分子磁性材料便应运而生了。这样制成的复合型高分子磁性材料,因具有比重轻、容易加工成尺寸精度高和复杂形状的制品,还能与其它元件一体成型等特点,而越来越受到人们的关高分子材料。
4.光功能高分子材料
所谓光功能高分子材料,是指能够对光进行透射、吸收、储存、转换的一类高分子材料。目前,这一类材料已有很多,主要包括光导材料、光记录材料、光加工材料、光学用塑料(如塑料透镜、接触眼镜等)、光转换系统材料、光显示用材料、光导电用材料、光合作用材料等。光功能高分子材料在整个社会材料对光的透射,可以制成品种繁多的线性光学材料,像普通的安全玻璃、各种透镜、棱镜等;利用高分子材料曲线传播特性,又可以开发出非线性光学元件,此外,利用高分子材料的光化学反应,可以开发出在电子工业和印刷工业上得到广泛使用的感光树脂、光固化涂料及粘合剂;利用高分子材料的能量转换特性,可制成光导电材料和光致变色材料;利用某些高分子材料的折光率随机械应力而变化的特性,可开发出光弹材料,用于研究力结构材料内部的应力分布等。
5.高分子复合材料
高分子材料和另外不同组成、不同形状、不同性质的物质复合粘结而成的多相材料。高分子复合材料最大优点是博各种材料之长,如高强度、质轻、耐温、耐腐蚀、绝热、绝缘等性质高分子结构复合材料包括两个组分:增强剂。为具有高强度、高模量、耐温的纤维及织物,如玻璃纤维、氮化硅晶须、硼纤维及以上纤维的织物;基体材料。主要是起粘合作用的胶粘剂,如不饱合聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺等热固性树脂及苯乙烯、聚丙烯等热塑性树脂,这种复合材料的比强度和比模量比金属还高,是国防、尖端技术方面不可缺少的材料。
目前,我国高分子材料应在进一步开发通用高分子材料品种、提高技术水平、扩大生产以满足市场需要的基础上,重点发展以下方向:
1.工程塑料
全世界通用热塑性树脂约占97%,工程塑料的生产规模远不如通用塑料,但因市场的需求,近年来其发展的速度则远远高于通用塑料,年均增长率达7%~8%。近年来工程塑料的发展方向是研究开发工程塑料高分子合金、发展超韧尼龙、超韧聚甲醛、耐应力开裂聚碳、聚苯醚和聚矾等高性能合金研究开发特种工程塑料,如聚酞亚胺。
2.复合材料
复合材料合成一种新材料使之满足各种高要求的综合指标。复合材料的发展可以分为4个方面。一是以玻璃纤维增强为手段,对大品种塑料进行改性研究开发新的复合工艺;二是采用高性能增强剂如碳纤维等来增强耐高温等高性能树脂;三是开发新型热塑性树脂基体如热塑性聚酞亚胺;四是研究开发功能复合材料,如压电材料等。
3. 液晶高分子材料
液晶聚合物是介于固体结晶和液体之间的中间状态的聚合物 ,其分子排列的有序性虽不如固体晶体那样有序,但也不是液体那样的无序 ,而是具有一定的 一维或二维 有序性 ,当加工此种聚合物 ,如纺丝或注射成型时,其分子发生取向 这种分子取向一旦冷却即被固定下来,从而具有不寻常的物理和机械性能。
[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 .
关键词: 功能高分子材料 课程教学 教学探索
功能高分子材料是建立在高分子化学和高分子物理基础上,并与物理学、医学甚至生物学密切联系的一门综合性课程,在培养高分子材料专业人才过程中占有重要地位。功能高分子材料课程涉及的领域非常广泛,涵盖功能高分子的主体内容,如反应型高分子材料、导电高分子材料、液晶高分子材料、光敏高分子材料、吸附性高分子材料、医用高分子材料、高分子功能膜材料等。通过本课程的学习可以拓宽学生的知识面,认识高分子学科与相关学科的交叉、渗透,以及相辅相成发展的客观规律,夯实高分子专业的知识基础。该课程教学质量的优劣决定了学生能否深入了解功能高分子材料的制备、表征和应用,对培养学生的专业综合能力非常重要。
我校功能高分子材料课程是在大三的下学期开设,考虑到这个阶段的学生面临考研复习、实习及为未来就业做各种准备等问题,较难静下心来对课程进行深入学习,而且采用传统的教学方法已经难以达到满意的教学效果。针对这些现象,结合我校高分子材料专业的实际教学情况,我们对功能高分子材料课程的教学方式和手段、教学方法、考核体系等进行了探索和改革,以期提高学生的学习兴趣和主动性,取得良好的教学效果。
1.讲好绪论课,激发学生的学习兴趣
功能高分子材料主要研究的是新的制备方法、性能表征、构效关系、应用开发等,其教学内容具有多、杂、广、深的特点,要使学生在32个学时中,学习并掌握其全部内容确实存在困难。因此,有必要精选授课内容,认真讲好绪论课,激发学生的自主学习兴趣。我们在绪论课上从功能高分子材料的发展历史讲起,着重介绍课程特点、课程主要内容及学习方法,特别突出学科的新兴前沿和不断完善,说明本课程所涵盖的研究领域,让学生认识到该课程的重要地位,明确学习本课程的目的、任务、意义及要求,通过绪论课的学习对本课程产生兴趣,从而促使他们积极主动地学习课程,为后续章节的教学奠定基础。
2.增加新颖和实用的教学内容
功能高分子材料是高分子材料中发展最快的领域,每隔一段时间都有新的研究成果诞生。从事功能高分子材料教学工作的教师更要把握时代脉搏,了解最先进、最前沿的技术,不断调整、丰富和更新教学内容,利用多媒体教学及时地把最新的功能高分子材料的研究成果介绍给学生,扩大学生的功能高分子材料知识面,增强学习意义。此外,我们还注意课程内容与社会热点问题相结合,通过学习让学生了解功能高分子材料在日常生活、军事、航空航天等领域具有的一些不可替代的作用,加深学生对功能高分子材料实用性的认识。
3.鼓励学生利用互联网资源学习
在计算机应用技术高度发达的今天,互联网上的各种资源取之不尽,名师在线、网络课堂、精品课程等学习平台如果不加以利用,实为一种资源浪费。我们在进行课堂教学时,经常鼓励学生通过互联网学习,并教会学生利用中国知网、万方数据库等查询学习资料。学生可以在数据库检索到自己关注的专业知识,并了解与功能高分子材料相关的最前沿的科研动态。
除此之外,鼓励学生浏览科学网(http://)、小木虫论坛(http://)等门户论坛网站,在以高分子材料为主题的论坛社区上提出各种问题,某些会员会给出答案。论坛上的会员可能是专家、学者、教师,甚至是学生,大家集思广益,从而拓展思路,解决难题。实践表明,这些是比较有效的方式,能引导学生利用网络进行学习。
4.互动式教学,让学生做专题报告
针对功能高分子材料课程涵盖领域多的特点,从热门的领域中选择几个作为报告题目,把学生分成几个小组,让各小组成员通过教材、网络和图书馆查找资料,写出报告讲稿。而后适当地拿出一部分课堂时间,让小组代表上台做“学术报告”,老师也和其他同学一起对所介绍的内容进行提问。这种方式不仅活跃了课堂气氛,提高了学生的积极性和对功能高分子材料的兴趣,而且让学生由被动听讲变成主动学,自主学习能力得以增强。这种互动式教学提高了学生查阅、整理文献的能力,增强了学生的团队合作意识,锻炼了学生的口头表达能力。
5.举办功能高分子材料知识竞赛
功能高分子材料课程的知识内容十分丰富,要求学生掌握的内容较多,在每章内容讲授结束时举办功能高分子材料知识竞赛,是在紧密结合课堂教学的基础上,考查学生对教材理论知识掌握程度和解决实际问题能力的比赛。竞赛设置了奖励分值的详细规则,并作为课程考核的一个组成部分,因而能大大调动学生的主观能动性,起到调动学生学习和掌握专业知识的积极性,提高学生在功能高分子材料领域中运用基础知识解决实际问题的能力的作用。开展功能高分子材料知识竞赛活跃了课程的学习氛围,有利于提高学生的学习兴趣和促进良好学风的形成,是一种有益的教学方式。
6.建立多元化的考核评价体系
传统的理论课程的综合成绩以期末考试成绩为主,这种单一的考评方式存在较多缺陷,不能全面反映学生的真实学习情况。功能高分子材料课程的考核既要考查学生对基础知识的掌握能力,又要考查学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。在对学生的考核中,总成绩的评定采用“平时成绩+考试成绩”的模式,平时成绩占60%,考试成绩占40%,更加注重对学生学习过程的评价。平时成绩主要考查学生的学习状况,由出勤率、课堂提问、小组讨论、专题报告、知识竞赛和完成作业组成。这种多元化的考核评价体系避免了由期末考试决定学习成绩的弊端,鼓励学生端正学习态度,不做考前突击,不搞死记硬背,有利于学风和考风建设。
7.结语
教学内容、教学方法和考核体系的探索和实践是教育改革的重要组成部分。授课教师只有努力提高自身知识水平,及时总结教学经验,不断学习和尝试新的教学手段,才能为社会培养出高素质人才。在传统教学的基础上,通过增加学习过程的评价,调动学生的学习积极性,培养学生多方面的综合素质,这方面的教学探索是有益的。但如何更好地提高教学质量和达到良好的教学效果,需要继续努力、认真思考和完善每一个教学环节,促进自身教学水平的提高,从而为我校的功能高分子材料课程教学作出积极贡献。
参考文献:
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关键词:医用高分子;医疗器械;生命质量;共价键连接
中图分类号:R197 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)11-0002-02
1 医用高分子的发展简史
在各种材料中,高分子材料的分子结构、化学组成和理化性质与生物体组织最为接近,因此成为各种医疗器械材料的最佳选择。医学领域的飞速发展,使功能型高分子材料在医学界应用提供了可能。当人体组织和器官受到严重外伤时,进行组织和器官修复最常用的方法是器官移植。在少数情况下,人体自身的组织和器官可以满足需求。然而对于某些特殊的组织器官,为了满足医学治疗的需求,人们自然设想利用其他材料修复或替代受损器官或组织。进入20世纪,功能型高分子材料的研究因医学领域的发展而提上日程,合成高分子材料的出现为新型医用材料的选择提供了更多的选择。
1936年有机玻璃用于假牙齿制作;1943年赛璐珞模拟人工肾用于血液透析;1950年出现可以制作人工肋骨的有机玻璃类材料;20世纪50年代广泛应用有机硅聚合物;1951~1954年开始制作人工血管、食道、心脏瓣膜、心肺;1958年出现跨越性的变化,开始了人工肾的制作。
已经使用的医用高分子材料有上百种,由此而制造的各种不同性能的材料则有上千种,但这些材料都是简单的使用或适当改性。随着科学的发展,新型功能高分子材料不断推出。在相当长一段时间内,生物相容性材料、组织工程与再生学材料、纳米生物材料、生物矿化材料和仿生材料,都是医用高分子材料研究中的热点和难点。
2 医用高分子材料的特殊要求
医用高分子材料的选择应用的要求相当严格,相关的医用材料研发周期较长,材料使用前必须经过体外实验、动物实验、临床实验等不同阶段。相关医疗器械的市场化之前,要通过国家药品和医疗器械检验部门的批准,且申报审批程序周密而复杂,所以医用高分子材料比一般性的材料研发成本高。医用高分子材料及器械在人体临床的要求,通常可以概括为以下六个方面:(1)功能性:因生物材料的用途而不尽相同,例如药物缓释的性能;(2)相容性:医用材料或器械与生物体之间的相互作用,指应用材料的无毒性、无致癌性、无热原、无免疫排斥等各种反应;(3)稳定性:主要指耐生物老化性;(4)可加工性:能够加工成各种人体器官的复杂形状;(5)机械强度:在极其复杂的人体环境中,长期植入体内不会减小机械强度;(6)抗消毒性:能接受环氧乙烷气体消毒、酒精消毒、紫外灭菌、高压煮沸等而不产生变性。
3 医疗器械发展趋势
医疗器械加工将呈现出国际化、新材料、微型化的趋势,新材料如液体硅橡胶体、固体硅橡胶,可用于医用导管和球囊的制作、整形外科和护理伤口,各种硅橡胶都具有良好机械性能与医疗安全性能。目前使用的软触感热塑弹性体材料TPE,广泛应用于手术排液管、止血带、蠕动泵软管、导尿管、手术室围帘、各种疗伤用品等的生产。塑性体、弹性体、纤维树脂、线性聚乙烯、聚碳酸酯树脂已长期应用于医疗设备和装置的生产以及保健卫生用品的生产。超高分子量聚乙烯广范应用于过滤和低磨耗功能件在医学整形领域中。医用微挤出成型技术挤出直径仅为0.002英寸(0.0508毫米)的医用导管,应用于微创手术等医疗领域。
19世纪60年代,医用高分子材料开始进入一个崭新的发展时期。美国国立心肺研究所,多学科的交叉融合,品种丰富,性能完善,功能齐全。在21世纪,医用高分子开始跨入全新时代。除大脑之外,所有的组织和脏器几乎都可以用各种高分子材料来取代。从应用情况看,人工器官的功能从部分取代向完全取展;从短时间应用向长时期应用发展;从大型向小型化发展;从体外应用向体内植入发展;从与生命密切相关的部位向人工感觉器官、人工肢体发展。
4 生命质量在社会医学领域的研究进展
随着经济文化的飞速发展,生命质量越来越受到各国人们的广泛关注,生命质量逐渐成为衡量社会文明程度的重要标志。如何提高人们生命的质量成为社会医学、经济学等学科领域面临一个重要课题。生命质量的研究,对人类社会发展的定义、历史、进展的方向、历史性问题等都具有重要的意义。
社会医学领域内生命质量的研究已经经历了3个时期。一是研究早期,早在1929年,Ogburn就对生命质量的研究表示了极大的兴趣,开始了对生命质量现象的研究。二是成熟期,1957年Gurin联合美国多所院校的心理生理卫生学院在全国范围内进行了抽样性质的调查,研究人民的精神健康和关于幸福感的观念。三是分化期,生命质量研究在社会学和医学的交叉学科领域得到了跨越性的发展,并逐渐呈现出关于生命质量研究热潮。
医用高分子在医学临床的使用是生命质量提高的一个重要体现。人工器官的移植使人们免除异体移植而可能带来的抗体免疫之苦。医用高分子人工心脏瓣膜、支架为心血管患者生命的延续提供了可能。血液透析的赛璐珞薄膜使肾病患者免受病痛的折磨。医用高分子的应用不仅能够使患者的生命得以延续,更能够减轻甚至消除病人因疾病而带来的痛苦,是生命质量得以提高的一个重要体现。
5 结语
生命质量的研究首先从人的生物属性作为基本起点,进一步研究人的各种社会属性,从多维的角度反映人类个体、在群体中的健康情况。生命质量的研究同时需要医学、心理学、经济学、社会学等多种学科的共同参与,医用高分子材料和医疗器械的应用更符合社会发展和人们对于提高生命质量的真实需求。
参考文献
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关键词:高分子材料; 废旧塑料; 建筑材料; 回收应用;
中图分类号:TU5 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
处理废旧高分子材料是一把双刃剑, 处理的好了不但降低了高分子的危害, 而且还能降低产品成本;处理不好我们的生活就要受到废旧高分子的影响, 甚至毒害。将废旧高分子材料作为一种建筑材料, 开辟了废旧高分子回收的新途径, 不但可以降低废旧高分子材料的危害, 而且扩大建筑材料的来源。随着科学技术的进一步发展, 会有越来越多的这种新型材料问世, 最终达到经济效益、环境效益和社会效益的统一。
二、废旧高分子材料在建筑材料中的回收应用问题分析研究
1、废旧高分子材料制作墙体材料。随着国家有关禁止使用粘土砖禁令的公布, 开发使用新型墙体材料已经成为一种必然趋势, 同时回收利用废旧高分子材料技术的发展, 为废旧高分子材料复合成新型墙体材料提供了强有力的支持。目前已有许多这类技术发展相当成熟, 并用于实际的生产当中。
一是玻璃与塑料复合而成的样品砖。由塑料, 玻璃复合而成的样品砖已经研制出来,在国外已经得到了较广泛的应用。其中塑料组分包括聚乙烯, 聚丙烯, 聚苯乙烯, 聚氯乙烯以及 ABS, 相同的粒径形态, 较窄的尺寸范围和尺寸分布与近似尺寸的棕色玻璃混合成玻璃塑料复合材料, 其中玻璃的质量百分比根据不同的性能要求可为 15%,30%, 45%。这种材料能在 235℃模压成标准的粘土砖形状。当温度在20~50℃范围变化时, 经过抗压实验, 发现其断裂应力是普通粘土砖的两倍多。制备这种试样时所要求的塑料不需要区分热塑性和热固性, 因此它的原料来源相当广泛。
二是金属橡胶混凝土。这种材料具有良好的性能, 它可以有效解决目前各类混凝土结构及现有墙体砌块工程中常出现的各种裂缝, 隔音差、抗震性能不够, 重量重, 抗冲击性不足等问题, 可广泛应用于桥梁、路面、飞机跑道、大坝及其他建筑。
三是用聚苯乙烯泡沫塑料生产混凝土保温砌块。运用此技术生产的混凝土保温砌块具有表观密度小, 保温、隔声性能好, 抗压强度高, 属于轻质高强的新型墙体材料。生产的砌块完全满足墙体材料的表观密度、抗压强度以及保温性能要求。在工程实际中, 砌块的聚苯乙烯泡沫塑料部分基本不受外力作用, 只有外裹的水泥砂浆层起骨架作用。这种新型混凝土保温砌块是一种前景看好的新型墙体材料。
四是利用废旧塑料和粉煤灰制建筑用瓦。这种建筑用瓦的研制成功, 不仅可以降低成本, 还是消除“白色污染”的一种积极方法。
五是利用废泡沫生产新型保温砖。研究成功了造价低廉、防火性好、保温性能优良的新型保温砖。经测试, 这种新型保温砖导热系数小于 0.06 W/m.K, 优于 0.09 W/m.K 的国家标准, 含水率小于 8%, 密度小于 225 kg/m3, 抗压强度大于 0.21 MPa, 且耐候性强, 适合国内不同气候的各地区使用, 取代传统珍珠岩或煤渣等保温材料。
2、废旧高分子材料制作建筑装饰材料
一是利用废旧塑料生产的建筑用装饰板材。利用废旧塑料生产建筑用装饰板材的研制已经取得了很大的进展, 其中一种技术已经在实际生产中广泛应用。它是用废旧塑料、色素添加剂、增强剂、增塑剂为原料, 以重量为单位, 每 100 份废旧塑料匹配 5~10公斤色素添加剂, 20~50 份增强剂, 1~5 份增塑剂, 先将废旧塑料洗净、晒干后熔化, 再将熔化后成块状的废旧塑料粉碎为 0.5 cm 左右的细颗粒, 再次熔化同时加入色素添加剂和增强剂, 搅匀后注入模具成型, 冷却后出模, 然后漆上耐温清漆即生产出成品。
二是利用废旧塑料生产阻燃建筑装饰材料。目前有报道研制出一种利用废旧热塑性塑料和锯木粉通过加入添加剂改性生产防火阻燃型窗套、门套、墙裙等建筑装饰材料的方法。运用该工艺生产的产品, 根据国家标准塑料燃烧性能实验方法进行测定, 其结果达到 GB2408—80/1 级、GB4609—84/FV- 0 级;按照国家标准 GB5465—85 建筑材料不燃性试验方法测定, 结果建筑材料不燃性试验方法测定, 结果完全符合不燃性材料的要求。实验证明这种材料阻燃性能良好,完全可以用作建筑装饰材料, 同时通过造型还可以生产美观耐用的环保型城市垃圾桶。
3、废旧高分子材料制作其他建筑材料
一是粉煤灰、废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒生产防水材料。以粉煤灰、废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒为主要原料, 普通硅酸盐水泥、生石灰为胶凝材料, 添加少量防水荆、憎水剂、激发剂, 可生产屋面保温防水材料.该材料集保温隔热与防水为一体, 表观密度为 588 kg/m3,导热系数为 0.12 W/(m·K), 28 d 的抗压强度为 1.6MPa, 在 0.2 MPa 的水压下可保持 30 min 不透水。该保温防水材料具有密度低、强度高、保温隔热性能好、粉煤灰掺量大等优点, 是一种较为理想的屋面保温防水材料, 该材料可达到《屋面工程质量验收规范》(GB 50207- 2002)标准。
二是利用废聚烃类树脂生产塑料地板。在世界塑料家族中, PVC 的产量居第二位, 制品多, 消费量较大。如管材、蔬菜大棚膜、建筑材料、日用品等多种用品废弃较多。由于 PVC 是一中含卤物质,所以它的回收利用受到了限制。这项技术研制的成功,可以大量回收 PVC, 运用这项技术可以生产出多种产品。常见的如: 废农膜 100 份、碳酸钙 120~150 份、剂 1.5 份、稳定剂 4 份、色浆适量, 经混合、密炼等一系列加工可制成塑料地板。安徽大学高分子材料研究所通过改性发泡等工序, 用废弃聚烯烃塑料生产泡沫片和硬质板材, 泡沫片用作旅游鞋、皮鞋和布鞋的原料, 硬质板材则用作弹性地板的原料。
三是利用回收农膜与木屑复合制成塑质木材。该材料除了具有与天然木材一样可锯、刨、钉、粘等性能外, 还具有耐潮、防蛀等优点, 而且制造的灵活性强, 既可挤压成板材、型材,也可一次模压成产品。
[关键词]专业改革;高分子材料与工程;新常态;内涵凝练;特色发展
[中图分类号]G40[文献标识码]A[文章编号]10054634(2017)020061040
专业改革的大背景
目前,我国正处于经济社会发展的“新常态”时期。对“新常态”的内涵有不同的理解,但最重要的还是经济发展降速,从资源驱动、劳动力驱动发展向创新驱动发展,这就要实行经济结构调整和转型,鼓励创新创业,支持新兴战略性产业,发展高科技产业,支持绿色环保产业。因此要淘汰落后产能,向科技要增长[1,2]。这种“新常态”将要持续很长一段时间,大学对人才的培养模式与方法也要做相应调整。学校党委也提出了学校转型发展,要建设特色鲜明的高水平应用型大学,切实认识到转型发展的重要意义,把思想认识统一到转型发展这一重大战略部署上来,实现从以教学为主向教学科研并重、以本科教学为主向本科、研究生教育并重、从行业为主到行业与地方并重3个转型发展贡献力量,要紧紧抓住“提高科技创新能力”这一关键,通过推动综合改革,释放转型发展的活力;通过开放办学,调动一切可用资源;通过科教融合,充分发挥科研在人才培养中的作用,努力为转型发展开辟道路,努力提升学校的办学实力和核心竞争力[3,4]。为了适应我国的“新常态”,实现学校的转型发展要求,高分子专业就必须进行改革,探索人才培养的新模式,从而提高培养质量。
1北京石油化工学院高分子材料与工程专业现状北京石油化工学院是一所注重学生发展、以学生为中心的应用型大学,学校秉承“学以致用、宁静致远”的教育理念,本着公开、公正、公平的原则,管理日益精细化和人文化,为学生的发展提供了好的平台,培养具有高水平工程实践能力的人才。高分子材料与工程专业是本校最早建立的专业之一,自1978年我国恢复高考以来,高分子材料与工程专业陆续培养了2 000余名高分子材料与工程专业人才。
传统的高分子材料主要分为塑料、橡胶和纤维三大类,用量大、企业多、产能过剩,但附加值低、竞争激烈,较难凸显出高科技特点,在经济发展“新常态”时期,正在丧失优势地位,难以引起学生们的学习兴趣,造成学生学习积极性不高,就业率偏低。同时,学校为北京市属高校,高分子材料工程专业本科生主要为北京生源,其就业地主要为北京地区。北京市已经根据中央的要求和我国经济发展“新常态”的特点,制定了经济社会发展的新战略,既淘汰、转移传统产业,鼓励发展绿色环保的新兴产业[5],传统的高分子材料制备和加工已列为向外转移产业,如北京华盾雪花塑料集团公司主要从事塑料薄膜、管材、中空容器的生产,已启动向河北搬迁工程。类似这类的传统塑料、橡胶制品生产企业将陆续移出北京,造成高分子材料岗位人员需求大量减少。在高分子材料制备领域,更是受到大气污染治理的约束,难以发展,如燕山石化公司的产量和规模正在逐年减少。在可预见的将来,不排除移出北京的可能。因此,高分子材料与工程专业毕业生在北京的就业竞争日益激烈,学校在传统的高分子材料制备与加工领域不具有优势,必须另辟蹊径,寻找新的专业方向,开拓新的就业领域,从而提高就业率,因而,需要对专业进行改革。
2为学生搭建有特色的成长平台
学校及专业必须为学生搭建各类成长平台,让学生得到全面发展。根据学校的特点,主要为大学生搭建了以下成长和培养平台。
1) 工科专业的核心是培B学生的科技创新能力。高分子材料与工程专业是本校最早的专业之一,已有30多年的历史,是北京市“特色专业”和北京市“重点建设学科”,特别注重大学生科技创新能力的培养,在这方面,学校为学生搭建了国内先进、具有一定国际影响力的大学生科技创新平台――“特种弹性体复合材料北京市重点实验室”,拥有裂解色谱质谱联用仪、紫外加速老化仪、高级旋转流变仪、凝胶渗透色谱仪等3 000多万元的仪器设备,实验室对学生开放,学生可以从事“大学生科研创新项目”研究,为他们科技创新能力的培养打下了坚实基础。
2) 为学生搭建了科研训练平台――大学生研究训练计划(URT),要求高分子专业学生必须参加URT项目。URT项目来源于教师的科研项目,同时也鼓励学生根据自己的兴趣提出课题,经过论证后也可列入URT项目。URT项目以团队为主,确定项目负责人,制定任务分解,让团队内各成员发挥各自的特长,并鼓励跨专业组队,培养了学生的团队合作意识和人际交流能力等,对他们的成长是一个极大的锻炼。通过上述科技创新能力的培养,毕业生可从事科技创新创业工作,有些已成为科技公司的负责人,如广东聚赛龙公司的总经理郝源增先生,他还在在高分子材料专业设立了“聚赛龙奖学金”。
3) 搭建了“高分子材料多层次、模块化实验教学体系”,开设了一系列设计性、综合性、创新性实验,可根据学生兴趣和特点自由选择,充分调动学生的积极性。高分子专业实验多为单一的验证性实验,改革后开设了多个设计性实验,建立高分子材料与工程专业多层次、多模式创新实验教学体系,注重创新能力培养,突出工程实践特色,进行结构重组和整体优化,构建了高分子材料专业一体化、多层次、多模式创新实验教学体系。强化综合型和设计型实验,为学生综合运用所学知识和实验技术解决实际问题提供自由探索的空间,全面开放实验室,给学生提供更多的动手机会,促进学生知识、能力、素质协调发展;优化实验技术人员队伍,提高实验人员素质和水平。
在创新型实验教学体系中,设计性实验是重中之重。设计性实验的主要目的是让学生通过查阅文献设计方案,解决相对于自己的知识水平仍属于“新”的问题,这些问题有些属于学科的前沿问题,有些是工业生产、科学研究中的某些关键问题,可以称之为“二次创新”,形成“新材料制备表征应用”3个阶段,以“立题调研设计实验结果分析与讨论撰写研究论文”为主线进行教学,大大提高学生的科技创新能力。
4) 建立了一套产学研合作教学体系,搭建了工程实践能力培养平台,培养学生的工程实践创新能力。学校与中国石化、燕山石化合作建立了国家级大学生实践教学基地,与北京雪花华盾塑料公司建立了北京市级大学生实践教学基地,与北京碧水源公司、中科纳通公司、炭世纪公司、科化微电子公司、华德密封公司、华融塑胶公司等建立了校企合作产学研基地,为大学生的实践教育提供了平台,学生可以根据自己的兴趣和就业意愿,选择这些企业实习和实践,大大提高了学生的实践活动兴趣和就业能力。
5) 搭建了大学生学科竞赛体系,培养学生的创新产业意识和能力。如依据全国高分子材料创新产业大赛的宗旨和规则,创办了本校高分子材料创新创业竞赛,学生们有好的成果、好的设计均可以参赛,优胜者选拔参加全国高分子材料大学生创新创业大赛,大大开拓了学生的视野,提高了学生们的综合能力。
3学生综合能力培养的做法
作为一个应用型本科院校,本专业特别注重学生如下能力的培养:(1)创新意识和创新能力;(2)工程实践能力;(3)适应社会发展能力和自我提高能力。为了达到上述能力的培养,实施了以下措施。
1) 不断修订完善高分子材料专业的培养方案,结合时展,凝练专业建设内涵,适应经济社会发展要求。如近期修订了“高分子材料与工程专业培养方案(2013版)”,通过与企业等用人单位研讨,提出了高分子材料专业新内涵的建O与探索,即专业向“功能高分子材料”内涵发展,使之更适应目前我国经济结构调整、创新驱动的“新常态”。传统高分子材料主要有塑料、橡胶和纤维,这些材料产量大、技术成熟,市场也已饱和。功能高分子材料是新材料的重要内容,是国家鼓励发展的七大新兴战略性产业之一。功能高分子材料种类也很多,学校结合北京市和全国情况,进一步凝练,提出把形状记忆高分子材料、生物医用高分子材料、3D打印高分子材料、太阳能电池用高分子材料和电子信息用高分子复合材料作为本专业的重点内容。
如形状记忆高分子材料,具有形状记忆功能的材料,不管它如何变形,都可以在一定条件下恢复它原来的形状,可以应用在自修复涂层(如汽车涂层,如有划痕,可以拿吹风机加热一下既可以修复)、自修复材料(如风电叶片出现裂纹,也可以这样修复)、医用骨固定夹板和绷带(代替石膏,不仅轻,而且方便装卸)等。再如,3D打印成型(也称快速增材制造)发展很快,国家工信部刚刚制定了3D打印产业发展纲要,要在“十三五”期间大力发展。其中,很重要的一类为激光快速光固化成型体系,它使用的材料大部分为可光固化树脂,这也是学校的专业内容之一。
2) 实施教育部“卓越工程师计划”,与现代化的行业、先进企业建立合作关系,使之成为学校的实习实践基地。建立先进的产学研教育体系,聘请大量的校外教师讲学,使学生了解专业前沿和社会需求,从而有利于他们的就业。本专业是全国首批教育部“卓越工程师计划”试点专业,该计划的目的是培养具有高的工程实践能力的人才,从而推动我国产业界创新能力的提升。本专业的主要的培养手段就是增加企业阶段学习经历,提前让学生熟悉、掌握企业的运行机制和环境,近几年,陆续与北京市等地的现代化企业建立了产学研教育体系,如燕山石化公司、华盾雪花公司、北京碧水源公司、北京炭世纪公司、北京中科纳通公司、北京东方雨虹公司、广东榕泰公司等。其中,燕山石化、碧水源、东方雨虹和广东榕泰均是上市公司,具有现代化的企业管理制度,非常适合本校学生,因此与他们建立关系,不仅使学生掌握了产业先进的知识和技术,也有利于就业。
3) 开展国际工程专业认证,按照国际标准培养人才,从而使学生具有国际视野,也有利于他们的出国留学。
4) 开展高分子材料创新创业竞赛,选拔优秀的学生和项目参加全国大学生创新创业大赛,强化他们的创新创业意识,有利于他们毕业后进行创业。如2013年高分子专业高Z11班周颖等5名学生组成了“绿色风采队”,参加了由中国化工联合会、中国化工教育协会、青岛橡胶谷等主办的“首届全国高分子材料创新创业大赛”,参赛的项目是“高性能环保型大规模集成电路封装材料”,该项目在全国100多所院校近200个项目中脱颖而出,赢得专家的好评,获得大赛二等奖,并获得创业基金1万元。
5) 实行全程学业导师制,自新生进校开始就配备学业导师直到毕业,全程指导,使学生更好地成长。逐步完善学业导师考核机制,调动教师的积极性,指导学生学习、生活、科研、就业等。
4结束语
通过上述改革,学校高分子材料与工程专业学生有如下特点:(1)拓宽了高分子材料专业就业渠道,提高了就业率,除了在传统的石化企业、塑料橡胶纤维制品制造企业就业外,还可以在高科技高技术领域就业,如航空航天企业、医药及医疗制品企业、汽车企业、家电企业、手机企业、新能源企业等,每年的就业率均在95%以上;(2)通过加强工程实践能力的培养,本专业毕业生的工程实践能力大大提升,创新创业能力显著提高,得到了用人单位的肯定;(3)扩展了学生的国际化视野,提高了考研率和出国深造率。
参考文献
[1] 黄群慧.“新常态”工业化后期与工业增长新动力[J].中国工业经济,2014(10):519.
【关键词】 填塞材料; 鼻内镜手术; 止血效果
中图分类号 R765.9 文献标识码 B 文章编号 1674-6805(2013)32-0062-02
鼻内镜手术是利用高分辨、可变换视角的Hopkins内镜开展手术,使手术部位能在直视下进行,减少手术对组织造成的损伤,并且具有出血少、视野清晰、并发症低等优点,因而被广泛应用于临床治疗中[1],鼻内镜术后为防止出血常需放置填塞材料,不同填塞材料的性能及应用效果也不相同,如何选择合适的填塞材料成为医疗工作者研究的重点,现有常用的填塞材料有纱布、高分子材料、凝胶材料及藻酸类材料等[2],本文将不同的填塞材料应用于临床中,通过对比分析不同材料的临床应用效果,为本院今后开展类似治疗提供借鉴。
1 资料与方法
1.1 一般资料
本院2011年7月-2012年7月共开展相关鼻内镜手术95例,男57例,女38例,年龄25~70岁。所有患者被随机分为观察组和对照组。观察组56例患者,男35例,女21例,平均年龄(38.4±2.7)岁,鼻内镜手术类型包括鼻腔手术和鼻窦手术,其中鼻中隔手术患者17例,下鼻甲手术患者15例,慢性鼻窦炎手术患者11例,真菌性鼻窦炎手术患者9例,其他类型手术患者4例;对照组39例患者,男22例,女17例,平均年龄(36.2±3.5)岁,鼻腔中隔手术12例,下鼻甲手术10例,慢性鼻窦炎手术8例,真菌性鼻窦炎手术7例,其他类型手术2例。两组患者的基线资料比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2 填塞方法
两组患者经鼻内镜手术将病变彻底清除后,吸净脓血及其他分泌物,对照组患者给予高分子填塞材料止血,具体操作方法为,将Merocel高膨胀止血棉剪成大小适宜长条状,并将其表面涂抹抗生素,根据鼻内镜手术类型分层次填塞鼻腔或鼻窦腔内,随后用注射器吸取一定量止血药注射在填塞材料上[3],填塞材料膨胀后能保持一定压力;观察组患者术后线性藻酸钙敷料填塞,将藻酸钙敷料修剪至大小适中的块状,将其填塞于手术创部,随后按照上述对照组的填塞方法再一次填塞Merocel高膨胀止血棉;两组患者均给予抗感染及止血药物治疗[4]。
1.3 观察指标
观察两组患者填塞后出血情况、并发症发生率,同时采用视觉疼痛(VAS)评分法,对两组患者填塞后伤口疼痛情况进行评价,比较不同填塞材料对伤口疼痛的影响。
1.4 统计学处理
采用SPSS 16.0统计学软件进行统计分析,计数资料组间比较采用字2检验,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用两独立样本t检验,以P
2 结果
观察组出血情况、并发症发生率及VAS评分均显著优于对照组,两组间差异有统计学意义(P
3 讨论
鼻内镜术后为防止手术部位出血、粘连或狭窄,常放置填塞材料,不同的填塞材料止血效果和并发症发生情况有所差异,为此选择正确的填塞材料显得尤为重要,常用的填塞材料有纱布、高分子材料、凝胶材料及藻酸类敷料等,各种材料不同的性能使其具有各异的特性,本文将高分子材料和藻酸钙敷料应用于临床中[5],通过观察临床效果,探讨不同填塞材料的临床应用价值。高分子材料具有高膨胀性、高亲水性、刺激性低等优点,但该材料吸水膨胀后自身变软,难以长期维持一定的压力,同时将该材料清除时易导致再次出血;藻酸钙敷料顺应性好,作为填塞材料使用能很好地贴服于创伤面,并能变成凝胶状物质从而达到控制渗血的目的,其最大优点是不与创面粘连[6],清理时不会导致再次出血[7],但其缺乏相应的韧性和弹性,对出血部位的动脉压迫力度不够,出血量多或是面积较大时止血效果不理想,为此本文将高分子材料和藻酸钙敷料配合使用,既能避免高分子材料抽取时导致的再次出血,也能避免藻酸钙敷料对创面动脉压力不够的缺点,从临床应用效果看,两种填塞材料混合使用取得了良好的止血效果,并且头痛、鼻肿胀等并发症发生率低。
参考文献
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关键词: ISO管理体系 专业实习 辅助作用
一
伴随着塑料、橡胶、纤维等高分子材料在人们生活与社会建设中大量使用,高分子材料行业得到迅速发展,其对于专业知识过硬,具有实践创新能力的高素质专业人才有着迫切需求。为此,高校高分子材料专业设置除了加强基础理论教育之外,实践教育教学也是必不可少的组成部分,而在实践教学过程中很重要的环节就是进入企业进行专业实习。如何增强专业实习效果,培养出更多的具有实践创新意识与能力的人才,已成为高分子材料专业老师深入讨论的问题。解决这个问题的难点在于:1.学生对于企业运营框架陌生,难以形成对企业的系统认识;2.学生由于缺乏对专业岗位分工的认识,因此在实习过程中大有不知所措之感;3.学生难以基于已学专业理论知识,切入企业技术开发与革新。纵览这些问题,根源在于高分子材料专业教育一般难以涵盖关于高分子企业的运行管理,学生与企业存在着陌生感。
二
除少数大型石化公司与高分子材料公司外,一般高分子材料企业尤其是加工企业,其规模相对较小,技术水平与质量管理的基础较为薄弱,所涉及制品种类繁多,这常常给产品质量与生产安全留下了隐患。为了能与国际市场接轨,保证产品的质量稳定性,提高企业管理体制的科学与合理性,大多数高分子中小企业逐步进行ISO管理体系采标,提高在日趋激烈的市场竞争中的生存能力,故而,熟悉ISO管理体系架构对于快速熟悉企业运行有着积极的辅助作用。
ISO管理体系自从二十世纪后期在全球实施以来,不断推动着采标企业管理发生质的飞跃。一般而言,其包括ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系及OHSAS18001安全管理体系,它们从本质上有着共通之处,只是侧重于企业运行的不同方面而已。当前,企业时常将整个ISO管理体系整合为一体。ISO管理体系的特点与核心在于八项基本原则,即:顾客中心、领导作用、全员参与、过程方法、管理的系统方法、持续改进、基于事实的决策方法及互利供方关系。在策划、实施、监视测量与评审改进(PDCA)的循环思想方法指导下,ISO管理体系在企业的确立与维护形成了整套控制文件记录,其层次分明,要求一致,适用于内部评审与质量的控制。
三
高分子材料生产企业经过ISO管理体系采标,实际从整个生产与管理的过程大都按照ISO管理体系的要求运行,换言之,ISO管理体系基本架构与要求即为一般企业的运行模式,然而对于未接触过企业的高分子材料专业本科学生而言,在实践实习环节中认识企业,由所学基础理论转化为认识实际生产过程的能力,其核心难点就是难以把握企业架构。从这点而言,ISO管理体系给了学生了解企业的一般脉络。在实习准备环节,增添ISO管理体系的介绍对引导学生在企业如何去看、去想,有着积极的意义。具体而言,ISO管理体系在以下方面对学生进入企业实习,提高实践能力有着积极的辅助作用。
1.ISO管理体系是学生认识工厂的脉络。
在ISO管理体系的建立与维护过程中建立了层次科学的控制文件与标识,规定了从生产到管理,从原料到成品的整个过程,由此,本科学生在实习过程中可以循着企业采标中所形成的控制文件与标识对整个企业大到布局,小至原料采购、保存系统了解,这极大地消除学生在企业中的陌生感,使之较快地融入企业的文化与生产中,并在控制文件的帮助下,就具体生产工段包括技术流程、工艺参数、操作流程进行细致了解。
2.ISO管理体系是学生着手技术开发,解决实际生产问题的切入点。
在针对实际生产环节,ISO管理体系中所规定的作业指导给了实习学生对于制品生产工艺参数详尽的了解,进而可从原理出发对此工艺参数进行选择,进行探讨,从讨论中使在学校学习的理论知识得到升华。在此基础上,学生可不断发现生产中出现的各类问题,饶有兴趣地分析,积极主动地讨论,在今后着手技术开发,发现实际生产问题,有效提高解决实际生产问题的能力。
3.ISO管理体系是学生实习过程自我位置的定向标。
严格的ISO管理体系规定科学管理观念的形成,学生在实习单位实习过程中明确自己所在工段的范围、职责与操作过程,踏实在岗,潜心钻研所在工段的技术问题,激发岗位角色感,保证在实习过程中的秩序。
4.ISO管理体系可使学生在实习过程中增强自我保护意识。
ISO管理体系中包括各类安全规定、标识系统及紧急处理预案等形成了企业正常运行与职工人身安全的保障,可保障学生在实习过程中的自身安全,避免高危操作与环境,顺利完成整个实习的过程。
5.ISO管理体系促使学生持续改进。
ISO管理体系中核心思想“持续改进”一方面给了实习学生了解企业发展、技术革新、产品更新的导向,使之在企业运行与技术开发上获得更多实践经验,另一方面可在大学学习与生活中为实习学生带来更多的提示与帮助。
为了切实有效地提高高分子材料专业实习过程中学生实践的能力,重视ISO管理体系的积极辅助作用,在实践实习环节中,设置ISO管理体系讲座是完全有必要的。扬州大学高分子材料与工程专业在实习环节中已开展多年的ISO管理体系专家讲座,收到了不错的反响,在实习过程中也收到了积极的效果,这在一定程度上印证了此举的必要性,进一步地探索完善,可被其他专业所借鉴。
参考文献:
[1]鲁墨武,李笑梅,王亚杰.工科院校实践教学改革与创新的探索.科技信息,2009,21:15-16.
关键词 现代高分子科学 创新意识 教学改革
中图分类号:TQ311 文献标识码:A
随着科学技术的不断进步,越来越多的领域中都采用高分子材料来取代原来的金属和无机非金属材料,使得高分子材料在工业、军事及人们的衣食住行等领域都受到了广泛的应用。而高分子材料的制备及加工成型离不开高分子科学的基本原理和方法,因此,高分子科学成为目前化学领域最热门的学科方向之一。高分子科学作为一门将化学、材料结合在一起的交叉学科,渗透到各个学科和行业。随着高性能高分子材料的不断开发,高分子材料在各种不同领域的应用也越来越广泛,生产企业及社会对高分子学科方向的高素质复合型人才的需求也越来越大。《现代高分子科学》是我校化学专业硕士研究生的一门重要的专业学位必修课程,是一门将《高分子化学》与《高分子物理》的基本原理和方法结合在一起的综合性高分子课程,主要内容包括高分子合成的基本理论和方法、聚合反应机理以及高分子材料加工的基本原理及应用等,其中以高分子化学的讲授为主。课程内容多、理论性强、抽象概念和数学推导繁多,且仍处于不断丰富和发展中,致使理论教学面临严峻挑战。
近年来,科技的发展促使新型的高性能高分子材料不断出现,产品更新换代速率加快,要求从事高分子学科的技术人员具备更强的综合能力及较高的创新性思想。因此在本课程的理论教学中,继续采用传统的高分子科学教学体系,很难适应现代社会发展对复合型、创新性人才培养的要求。在这种形势下,必须对高分子科学的教学内容进行改革,加强对学生创新能力以及分析和解决实际问题能力的培养,才能适应社会发展对人才培养的需要,达到培养高素质创新型人才的目的。本文介绍了我校在《现代高分子科学》教学内容和教学方法等方面的具体改革措施,根据我校化学专业的特点确定教学内容,并结合高分子学科领域最新科研进展及工业生产实际讲授高分子的基本合成方法、反应机理及加工成型的基本原理和应用,其目的是使学生牢固掌握并灵活运用高分子科学的基本原理和方法,为在高分子材料相关领域从事研发和解决实际工程问题奠定坚实的基础。
1根据专业特点,合理安排教学内容
现代高分子科学的主要内容涵盖了高分子化学以及高分子物理的重要知识点,包括高分子的合成方法、反应机理、聚合物的结晶及力学性能等。概念多,公式多,反应机理及动力学模型多,内容抽象,再加上课堂教学总学时偏少,要将所有重要知识点讲清讲透的难度非常大。因此,在教学过程中如何根据本校化学专业的特点合理安排课程内容成为本课程教学改革要解决的首要问题。对于课程的重点、难点及成熟理论可适当详细讲解,而对于聚合实施方法等相对容易的内容,则可以让学生自学,从而可以实现在有限的时间内把重点、难点内容讲深讲透的目的,增强教学效果。例如,在高分子化学的内容中,缩聚和自由基聚合是两大类聚合反应的代表,同时也是后续一些专业选修课程的理论基础,因此对其这两类聚合反应的机理及反应动力学可进行重点讲解。另外,也可重点介绍与我校化学专业精细化工研究方向关系密切的知识点,例如定向配位聚合、连锁聚合中的阴离子聚合等。
2实行互动式、形象化教学,提高学习兴趣
现代高分子科学是在有机化学的基础上紧密结合数学、物理等学科的一门理论性学科。同时,它也是一门实践性非常强的学科,其内容包括许多合成反应机理和反应动力学模型。在学习过程中,同学们普遍表示很难理解那些比较枯燥的推理过程。因此,在教学过程中如何提高同学们的学习兴趣,增强其求知欲,变被动学习为主动学习,是在课程教学过程中需要解决的重要问题之一。
“兴趣是学习最好的老师”。只有当学生带着浓厚的兴趣去学习,才会使“要我学”变为“我要学”,学生才会主动探索看上去比较枯燥理论的内在联系和思考所遇到的问题[4-5]。把枯燥的理论与丰富多彩的图片以及直观生动的动画或视频结合在一起,有利于激发学生的求知欲望和学习兴趣。例如,在讲解“绪论”部分时,首先让大家介绍一下平时的衣食住行中与高分子有关的物质,简单介绍其特点及对人类生活及国民经济的影响,并准备一些相关产品的图片,如汽车轮胎、碳酸饮料瓶、微波炉餐具等,让同学们对高分子及其应用有初步了解,激发同学们的学习兴趣。
另外,为了进一步提高课堂教学效果以及学生的学习效率,可以采用一些比较具体、形象的内容来代替平淡的文字描述。例如,可以采用成语典故“成也萧何,败也萧何”来介绍聚合实施方法,以本体聚合为基础,比较各种不同聚合实施方法的优缺点。本体聚合的最大问题是在反应后期体系粘度会快速增加,导致反应釜内的聚合热难以排出,从而出现自动加速效应,易引起爆聚等问题;而在溶液聚合中,通过添加一定量的溶剂来解决体系粘度大和聚合热难以排出的问题。但加入溶剂也会带来一些新的问题,例如由于反应物浓度降低而引起聚合速率下降、聚合效率降低,而且溶剂的回收也会造成生产成本的增加,那么这个溶剂就是所谓的“萧何”。引入类似的典故,可以将书本中某些枯燥乏味的反应机理等内容转变为能引起学生兴趣的内容,进一步加深学生对重点和难点内容的理解。
3结合学科最新进展,穿插介B高分子科学研究的热门领域
在课堂教学中,不仅要把书本上的知识传授给学生,还要让学生了解和掌握本学科的发展动向及趋势。因此,任课教师必须不断更新自己的知识,密切追踪本学科的世界前沿,掌握其最新发展动向,从而在课堂教学的过程中穿插介绍高分子科学领域的热门方向,激发学生进一步学习的热情。例如,在介绍定向配位聚合的相关内容时,可介绍由于定向聚合催化剂而获得诺贝尔化学奖的科学家齐格纳、纳塔发现定向聚合的过程。然后可进一步引深介绍由于发现导电高分子而于2000年获得诺贝尔化学奖的白川英树、黑格尔以及狄米德。并结合近年刚获得诺贝尔化学奖的超分子化学,介绍目前高分子领域发展的新方向,比如超分子与高分子的自组装、艺术性高分子等,让学生对本学科领域的前沿和热门领域有一个初步的了解,扩大学生的视野和知识面,提高其综合能力。
4结束语
在课堂教学改革中,对教学内容和教学方法的改革是其中最重要的手段之一。现代高分子科学课程作为我校化学专业研究生一门非常重要的必修学位课,其理论性非常强,包含许多非常抽象且难以理解的概念,因此,任课教师需要不断优化课堂教学内容,结合多种教学手段,从而提高课堂教学的生动性和交互性,将学生的被动学习变为主动学习,为真正培养高素质的复合型、创新型人才奠定坚实的基础。
基金项目:长沙理工大学研究生教研教改项目(编号:JG2015YB11,JG2014ZD04)。
作者简介:张跃飞(1974-),男,湖南邵东人,博士,教授,主要从事高分子科学相关课程的教学及高性能高分子材料的研究。
参考文献
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