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高分子材料论文优选九篇

时间:2023-04-25 15:37:05

高分子材料论文

高分子材料论文第1篇

相比基础性实验,综合性实验的设置和开展对学生各课程知识的掌握在广度和深度上均提出了更高的要求,也使得学生能够对分属于不同课程的知识点有了更为深刻的认识,通过相互对比和验证,有助于专业知识的全面掌握和理解。但鉴于实验开展仍然遵循着学生预习、老师讲授、动手操作和课后交报告的传统模式,虽然实验指导老师针对实验可以设计不同的反应历程,让不同组别的学生获得迥异的结果,但实验结论的预测性很强,一些意外问题的发生也会在指导教师的预料之中,并能够很快给出解决方案,这对于提升学生在主观能动学习能力的效果很有限。另外,本校开展的高分子实验在内容的编排上还存在着较为明显的学科界限,还不能完全融合高分子化学、高分子物理和高分子成型加工原理等课程内容,因此很有必要开设具有创新型的研究型实验课程。

2实验开设时机

鉴于此类研究型实验的开展往往需要比较集中的时间段,高分子材料教研室经过多次商讨,确定本实验的学时为90学时(30学时/周×3周),将主要的实验内容集中安排在大四上学期的最后3周内完成。此时,一方面学生已经完成了所有的理论课程的学生和各类基础实验的训练,为本实验的开展提供了先决条件;其次,在此时间段有关校园招聘活动也会告一段落,可以保证学生有充足的时间和精力完成实验;最后,此次实验训练也为下一学期的本科毕业设计(论文)的开展提供一次很好的预演,能够有效地消除学生对毕业设计(论文)的恐慌和迷茫心理。

3实验内容的优化设计

根据王新平等[5]的观点,创新型实验必须具有实验结果的不确定性和探索性、实验设计程序的自主性和开放性,以及实验过程的可行性和可操纵性等基本要素。因而,这类实验的开展必然会对实验人员(包括指导教师和学生)、实验设备和场地等诸多方面提出了更高的要求。根据创新型实验内容设计的三点原则[5]和本专业教研室老师的科研情况,教研室选择了“导电性高分子材料的制备及其应用”这一开放性较强的实验。通过多方面的探讨和论证,我们尝试设计了一个以掺杂聚苯胺的合成、表征及其在聚丙烯和天然橡胶中的应用为主线的研究型实验,实验内容和所需基本学时安排如下:(1)学生分组,布置实验的侧重方向(一组在聚丙烯中的应用,一组在天然橡胶中的应用),安排相关文献的查询和阅读,着重了解聚苯胺的特性和合成方法、聚丙烯和天然橡胶的性能和加工特性,温习有关设备的操作和安全注意事项(30学时)。(2)根据分组,学生在老师的指导下搭建实验平台,进行聚苯胺的合成,分别采用化学氧化聚合法、乳液聚合法、微乳液聚合法和分散聚合法制得一系列经过质子酸或无机酸掺杂改性的聚苯胺,经纯化干燥后备用(30学时)。(3)用高阻计测试聚苯胺的电导率,X射线衍射仪分析产物的物相结构,红外光谱仪观察产物的特征官能团,并在扫描电镜下观察产物的形貌,并比较不同组别间所得聚苯胺产物在性能和外观上的异同(15学时)。(4)各组同学在制得合格的聚苯胺后,按照预先选定的应用方向,分别添加到聚丙烯或天然橡胶中制成复合材料,前者在双螺杆挤出机中完成,而后者在双辊开炼机和平板硫化机中进行。(30学时)(5)将所得复合材料进行标准化制样后,分别用万能电子试验机、摆锤式冲击试验机和高阻计测试复合材料的拉伸性能、冲击韧性和电导率随聚苯胺添加量的变化规律并记录实验结果;用扫描电镜观察复合材料断面形貌,分析破坏机制,探讨材料的强度和韧性变化的机理(15学时)。(6)学生整理数据,并撰写实验报告。报告要求参照本科毕业论文的模板和格式,须包括引言、实验过程、结果与讨论、结论和参考文献等主要部分(30学时)。其中(1)和(6)要求学生利用课余时间分别在实验周的前后一周内完成,不占用实验周的学时。在整个实验进行过程中,如因出现不可抗力或意外情况导致实验进展不顺利,可通过与实验室管理人员协调,利用周六和周日的时间进行弥补,以保证学生有充足的实验时间。通过这样一个研究型实验的设计和内容编排,不但使学生能够将有机化学、高分子化学、高分子物理、高分子成型加工原理以及材料现代测试与分析技术等课程中散落的知识点进行有机串联,还同时大大增强了学生对高分子材料从合成、表征到应用的整体认识。在实验过程出现不可预料的事件时,合理引导学生利用理论知识去分析问题,并通过查找资料寻求解决问题的方法,有力地推动了学生在理论知识和实践应用方面的融会贯通,极大地提升了学生的主观能动性。

4实验课程考核

本实验的考核采用过程管理与结果考核并用的模式,主要分为以下三个方面:(1)学生实验表现(40%):指导教师观察并记录学生在实验中的表现,包括实验时间的合理安排、实验平台的正确搭建、实验药品和原料的适用和管理,以及意外情况出现时的应对措施等。(2)综合报告撰写(40%):要求每一位学生在查阅文献和整理资料的基础上,独立分析实验数据,撰写一份符合要求的实验报告。(3)教师提问考核(20%):学生提交报告期间,指导教师根据报告内容进行提问,考核学生对实验过程和报告内容的熟悉程度,同时考察学生在实验数据分析中的逻辑性,进一步深化学生对实验的印象,达到初步培养学生科研素质的目的。

5结语与展望

高分子材料论文第2篇

一、从天然树脂到合成树脂

一些树木的分泌物常会形成树脂,不过琥珀却是树脂的化石,虫胶虽然也被看成树脂,但却是紫胶虫分泌在树上的沉积物。由虫胶制成的虫胶漆,最初只用作木材的防腐剂,但随着电机的发明又成为最早使用的绝缘漆。然而进入20世纪后,天然产物已无法满足电气化的需要,促使人们不得不寻找新的廉价代用品。

早在1872年德国化学家拜耳(A.Bayer)首先发现苯酚与甲醛在酸性条件下加热时能迅速结成红褐色硬块或粘稠物,但因它们无法用经典方法纯化而停止实验。20世纪以后,苯酚已经能从煤焦油中大量获得,甲醛也作为防腐剂大量生产,因此二者的反应产物更加引人关注,希望开发出有用的产品,尽管先后有许多人为之花费了巨大劳动,但都没有达到预期结果。1904年,贝克兰和他的助手也开展这项研究,最初目的只是希望能制成代替天然树脂的绝缘漆,经过三年的艰苦努力,终于在1907年的夏天,不仅制出了绝缘漆,而且还制出了真正的合成可塑性材料——Bakelite,它就是人们熟知的“电木”、“胶木”或酚醛树脂。

Bakelite一经问世,很快厂商发现,它不但可以制造多种电绝缘品,而且还能制日用品,爱迪生(T.Edison)用于制造唱片,不久又在广告中宣称:已经用Bakelite制出上千种产品,于是一时间把贝克兰的发明誉为20世纪的“炼金术”。

以煤焦油为原粒的酚醛树脂,在1940年以前一直居各种合成树脂产量之首,每年达20多万吨,但此后随着石油化工的发展,聚合型的合成树脂如:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及聚苯乙烯的产量也不断扩大,随着众多年产这类产品10万吨以上大型厂的建立,它们已成当今产量最多的四类合成树脂。合成树脂再加上添加剂,通过各种成型方法即得到塑料制品,到今天塑料的品种有几十种,世界年产量在1.2亿吨左右,我国也在500万吨以上,它们已经成为生产、生活及国防建设的基础材料。

二、从天然纤维到合成纤维

人类使用棉、毛、丝、麻等天然纤维的历史已经有几千年,但由于全球人口的不断增加和对纺织品质量的更高要求,从19世纪起,人们就为寻求新的纺织品原料而努力。

1846年制成硝化纤维;1857年制成铜氨纤维;1865年制成醋酸纤维;1891年制成粘胶纤维。由于粘胶纤维的原料是来源丰富的木材浆粕、棉短绒及棉纱下脚料等,再加上制成的纤维性能好,以至它的产量到20世纪50年代已经超过羊毛。

尽管上述几种称为“纤维素纤维”或“人造纤维”的出现是继纺织机械发明之后的又一次纺织革命,但它仍意味着人只是用化学方法,对天然植物纤维的再加工,而通过化学方法,制取全合成的、性能更为优异的纺织纤维阶段,才迎来了第三次纺织革命。

1928年32岁的美国化学家卡罗塞斯(W.H.Carothers)博士从大学岗位上应聘到杜邦公司,负责对不久前才兴起的高分子化学的基础研究,他们研究了多种脂肪族二元酸与二醇或二元胺的缩合反应,由于保证了反应物料的严格配比,从而获得分子量很高的缩聚物,但大多数产物的熔点偏低、不耐水,虽然有的可以抽丝,但不适于用做纺织纤维。反复不断地失败使卡罗塞斯在精神上受到很大打击,以至身上经常携带着一小瓶准备自杀的氰化钾。一直到工作6年后的1934年,终于在合成的数百种产品中,找到有希望成为优良纺织纤维的聚酰胺-66,尼龙(Nylon)是它在投产时公司使用的商品名。

杜邦公司为了使它工业化,动员了230多名各方面专家,花费2200万美元,到1939年始正式投产。这一成功不仅是合成纤维的第一次重大突破,也是高分子科学的重要进展。

尼龙投产后,杜邦公司马上宣布他们生产了比蜘蛛丝还细,比钢还结实的全新有机纤维。尽管当时第二次世界大战已经开始,仍然引起各方面关注。用它织成的女丝袜,销售第一天就卖出400万双,报纸上还报道了当时许多销售店曾引起“尼龙骚动”的场面,可惜的是卡罗塞斯本人却没有看到这种情况。41岁的他,虽然知道尼龙的研究已经取得突破性进展,但却总感到心力交瘁地被失败所缠绕,终于在1937年服毒自杀,留下深深的遗憾。

1938年德国研制出聚酰胺-6,即聚己内酰胺;1941年英国制出了聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维,商品名Dacron、“的确凉”、或涤纶;1939年德国人又研制出聚丙烯腈纤维,但到1949年才在美国投产,商品名Orlon,我国称腈纶,此又出现多种新型合成纤维,满足了多种需要,但从应用范围和技术成熟等方面看,仍以上述几种为主,其产量约占总量的90%。

三、从天然橡胶到合成橡胶

自然界中虽然含有橡胶的植物很多,但能大量采胶的主要是生长在热带雨区的巴西橡胶树。从树中流出的胶乳,经过凝胶等工艺制成的生橡胶,最初只用于制造一些防水织物、手套、水壶等,但它受温度的影响很大,热时变粘,冷时变硬、变脆,因而用途很少。

1839年美国一家小型橡胶厂的厂主古德易(Goodyear)经过反复摸索,发现生橡胶与硫黄混合加热后能成为一种弹性好、不发粘的弹性体,这一发现推进了橡胶工业迅速发展。在这之前,橡胶的年产量只有388吨,但到1937年已增加到100万吨,即100年间增加了2000倍,这在天然物质利用史上是十分罕见的,尤其是1920年以后,由于汽车工业兴起,进一步扩大需求,以致世界各国开始把天然橡胶作为军用战略物资加以控制,这就迫使美、德等汽车大国,但却是天然橡胶的穷国开展合成橡胶的研究,这种研究是以制造与天然橡胶相同物质为目的开始的,因为人们已知它是由多个异戊二烯分子通过顺式加成形成的聚合体。

1914年爆发第一次世界大战,德国由于受到海上封锁,开展了强制性的合成橡胶研制和生产,终于实现了以电石为原料合成甲基橡胶的工作,到终战的1918年,共生产出2350吨。

战后,由于暂时性天然橡胶过剩,使合成橡胶的生产也告中止,但其研究工作仍在进行。先后研制成聚硫橡胶(1931年投产)、氯丁橡胶(1932年)、丁苯橡胶(1934年)、丁腈橡胶(1937年)等。

第二次世界大战期间,尤其是日本偷袭珍珠港、占领东南亚后,美国开始扩大合成橡胶生产,并纳入国防计划,1942年产量达84.5万吨,其中丁苯橡胶为70.5万吨。1950年以后,由于出现了齐格勒纳塔催化剂,在这种催化剂的作用下,生产出三种新型的定向聚合橡胶,其中的顺丁橡胶,由于它的优异性能,到20世纪80年代产量已上升到仅次于丁苯橡胶的第二位。此后又有热塑性橡胶、粉末橡胶和液体橡胶等问世,进一步满足了尖端科技发展的需要。

回顾过去,展望未来,在新世纪里新技术将更加迅猛发展,与此同时,作为技术革命物质基础的,以合成高分子为代表的新材料的研制和开发,也将越来越起着重要作用。

参考文献

高分子材料论文第3篇

关键词:高分子材料学 表面工程 教学模式

中图分类号:G642 文献标识码: A 文章编号:1672-1578(2012)04-0055-02

“高分子材料学”是我校材料科学与工程专业(表面工程方向)的一门专业课程。表面工程学生的就业领域主要为材料涂装、防腐等,学生需要熟悉各种工程材料(金属材料、无机非金属材料、高分子材料等)的基本性质、制备工艺以及表面处理方面的知识。“高分子材料学”主要介绍高分子材料的制备、性能、成型、改性及应用等方面的知识。

“高分子材料学”这门课共32学时,所选教材为化学工业出版社出版的《高分子材料基础》。主要内容包括四部分:高分子材料的合成及制备、高分子材料的结构与性能、常见的高分子材料及其成型加工方法、高分子材料的改性及应用。该教材[1]浓缩了高分子材料与工程专业的四门专业主干课共192学时的内容,即高分子化学(48学时)、高分子物理(64学时)、高分子材料成型工艺(48学时)、聚合物改性原理及方法(32学时)。

1 “高分子材料学”讲授过程中面临的问题

“高分子材料学”课程的讲授具有较大难度,主要表现在以下方面:

该课程涵盖了高分子材料与工程专业学生的专业主干课内容,要深入讲解这些内容,需要近200学时,而针对表面工程学生开设的“高分子材料学”仅仅只有32学时,时间紧,内容多,如何合理安排各部分内容占的比重是授课教师面临的首要问题。

“高分子材料学”相关内容的学习,需要学生具备一定的化学基础及力学基础,而对表面工程的学生而言,因专业侧重不同,化学课程及机械基础课开设门类不如高分子材料与工程专业齐全,导致表面工程的学生在学习“高分子材料学”时,对教材内容的理解及掌握有一定难度。这对授课教师备课也提出了更高的要求,如何在有限的学时中适时补充相关背景知识帮助学生理解,是授课教师需要思考的另一问题。

“高分子材料学”虽为表面工程学生的专业课之一,但从历年就业情况看,表面工程学生就业以金属材料加工行业居多,而从事高分子材料加工行业的很少。故必然存在学生对该课程重视程度不够,学习积极性不高的问题,因此授课教师也需要在教学模式上进行探索创新,充分调动学生学习的积极性,引导学生主动参与到教学过程中来。

2 “高分子材料学”课程教学模式探索

2.1梳理重点,侧重剖析基本概念

“高分子材料学”学时有限,内容繁多,因此需要授课教师在备课时梳理出各章节的重要知识点和基本概念, 注意各部分内容的衔接,并找出线索将各章散落的知识点贯穿起来。

比如,在介绍高分子材料合成及制备时,着重讲授加聚反应及缩聚反应的基本步骤,对比这两种聚合反应的特点及反应产物特性,便于学生掌握常见高分子材料的合成反应类型,了解制备方法对材料性能的影响。考虑到表面工程学生的学科基础及专业侧重,对反应速率的计算等知识点不做要求。

再如,课程内容第二部分介绍高分子材料的结构与性能,这部分内容为承上启下的重点章节,高分子材料的结构及性能特点在其合成过程中奠定基础,并将在成型过程及改性中得以体现和完善。这部分内容体现了高分子材料与其他材料的本质区别,涉及的基本知识点很多,而且多为表面工程学生不熟悉的内容。因此,同样需要通过对比,突出高分子与低分子的结构与性能差异,侧重高分子温度——形变关系,结晶过程及晶体结构等重要知识点的讲解。

2.2因材施教,适时补充背景知识

“高分子材料学”中很多知识点的理解离不开有机化学、物理化学等基础课程的支撑,而表面工程方向的学生并未开设相关课程。为此,需要教师在讲授过程中适时补充背景知识。

例如,在讲授高分子合成反应类型对材料性能的影响时,可简要介绍常见化学基团的特点并联想对应的高分子材料的性能特点及成型要点。以聚碳酸酯(PC)为例,这种材料采用缩聚反应制备,分子结构中含有酯基,酯基在一定条件下容易水解,因此可联想到PC材料在成型时的高温条件下应避免水分的存在,防止水解反应发生导致材料性能劣化。

此外,为弥补学生基础知识的不足,讲授时还可结合日常生活中的实例进行对照说明。在讲授高分子结晶时,可联想泡面模型以及珍珠形成等实例;讲授高分子材料降解及添加剂功效时,可结合塑料制品长期暴晒变色发脆、塑料拖鞋逐渐由软变硬等学生熟知的生活常识进行分析。

2.3结合专业,调动学生学习积极性

“高分子材料学”为考查科目,且表面工程的学生就业以金属材料加工行业居多,学生误认为这门课程与自己的专业及将来就业衔接不紧,从而对“高分子材料学”课程重视不够,故学习积极性也不高。为此,授课教师应有意识的引导学生思考,并采用灵活的考核方式调动学生的积极性。

笔者在讲授此门课程时,并未采用课堂考试的形式进行考核,而是给学生布置了“高分子材料与表面工程”为主题的课程论文撰写任务,并让学生制作出相关的PPT将自己的论文进行口头陈述,最后根据其论文撰写情况、PPT制作情况及陈述情况给出该门课程的成绩[2]。课程论文的完成情况直接跟成绩挂钩,能有效调动学生的积极性及对课程的重视;课程论文的撰写需要大量专业文献为基础,学生在撰写论文的过程中能自觉关注及阅读相关专业文献,有利于拓宽其专业视野;制作PPT的过程是对课程论文内容的凝练,有利于学生理清思路掌握重点;口头陈述环节能有效杜绝学生互相抄袭论文,教师也能通过学生的口头陈述情况,观察学生对该门课程基础知识的掌握程度。

学生通过独立搜集资料撰写论文制作PPT并口头陈述等环节的训练,既能让他们发现“高分子材料学”这门课程与所学专业的紧密联系,也锻炼了他们的资料搜集能力及口头表达能力,为将来毕业答辩及就业面试打下基础。

3 结语

高分子材料是非常重要的工程材料,对于表面工程的学生而言,应该熟悉并掌握这类工程材料的特性。“高分子材料学”虽然不是表面工程方向的专业主干课,但涵盖了高分子材料相关的大量专业基础知识,也是面向表面工程学生开设的唯一一门有关高分子材料的课程。授课教师应该积极进行教学模式的探索,激发学生的学习兴趣,让学生在有限的学时中掌握相关基础知识。

参考文献:

[1]张留成,瞿雄伟,丁会利编.高分子材料基础[M].北京:中国轻工业出版社,2004.

高分子材料论文第4篇

【文章编号】0450-9889(2017)06C-0078-02

高分子材料是化工产品的一个分支,是目前发展最快、应用前景最广且最具生命力的一类化工产品;高分子行业的迅猛发展,急需大量复合型人才。而大多数高校高分子材料专业的人才培养侧重在材料的合成等偏理论方面,对高分子材料加工成型为终极产品的工艺环节关注的程度不高。广西大学化学工程与工艺专业在化工材料加工工艺方面开设了系统的专业课程群,为“高分子材料成型与工艺”课程的设置打下了坚实的理论基础。然而,广西大学化学工程与工艺专业没有开设过高分子物理、高分子化学、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基础等高分子基础或专业基础课程,且该专业作为一个覆盖范围广泛的交叉的专业,开设的专业课程很多,所有的专业课程学时都高度压缩。在高分子材料理论知识缺乏、课程学时数少、无配套实验的背景下,本文从教学内容、教学方法、创新能力培养等方面对“高分子材料成型与工艺”课程教学改革进行探索。

一、教材的选用

广西大学化学化工学院“高分子材料成型与工艺”课程刚开设时,选用的教材是史玉升等编著的《高分子材料成型工艺》,学生通过学习可以掌握高分子材料的制备、性能、成型、评价及应用,全面系统地了解高分子材料成型技术的最新知识。教学过程中,学生反映这本教材的难度太大,因为“高分子材料成型与工艺”是一门专业技术课程,需在完成化工热力学、化工原理、物理化学、有机化学、无机化学、分析化学、高分子物理和化学、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基础等基础理论课和专业基础课程后,对学生进行综合训练。

“高分子材料成型与工艺”课程是在大三第一学期开设的专业课,此时学生已经修完化工热力学、化工原理、物理化学、有机化学、无机化学、分析化学等基础理论课,然而基本没有学过高分子物理、高分子化学、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基础等专业基础课,高分子材料方面的基础较差,加上这本教材讲述的理论知识较少,所以学起来较吃力。根据学生的反映,学院及时更换了教材,采用周达飞等主编的《高分子材料成型加工》“九五”重点教材,该教材高度概括了高分子材料的最基础的知识,对加工成型影响很大的高分子流变学基础知识进行较全面深入的介绍,全面介绍了高分子材料成型加工最常用的基本工艺,也兼顾了新技术和新方法,难度适中,得到学生好评。

二、教学内容的改革

高分子材料成型技术涉及化学、材料、材料加工、机械等多种学科,“高分子材料成型与工艺”课程是一门专业技术课程,需要广泛的理论知识基础。化学工程与工艺专业的学生基本无高分子材料理论基础知识,学习起来的确难度很大。非高分子材料专业的“高分子材料成型与工艺”课程要以“高分子材料―成型加工―制品性能”这条主线展开教学内容,重点掌握三者的关系,强调成型加工对制品性能的重要性,这是本课程的主题思想,也是高分子材料的工程特征;选用“九五”重?c教材《高分子材料成型加工》,充分利用国内外重要专业期刊了解行业最新动态,不断更新及补充教学内容,确保教学内容的先进性;在教学内容安排上,以高分子材料成型加工的大工程观点为着眼点,以宽专业为目标,概况高分子材料理论基础和概念(详细的内容指定参考范围让学生利用课外时间自学),从高分子材料的加工原理出发,着重对成型加工工艺进行讨论。从高分子材料的成型加工的共性出发,对模压、挤出、注塑及压延四大成型技术及工艺进行重点讲授,然后讲授塑料、橡胶及复合材料的成型特点和区别,对于一些新的成型方法,以及教材中未涉及而在一些科技文献中见报道的新的成型方法及工艺,教师建立了QQ群这样的交流平台,并将高分子领域权威的一些微信公众号分享到平台上,经常转发高分子材料国际国内的重要进展到平台,引导学生关注,激发学生的学习积极性,让学生以兴趣为导向自动组成兴趣学习小组的方式进行自学。笔者首先通过课内课外结合强化高分子理论基础与概念,对成型加工影响最大的流变性在课堂上进行详细介绍,而其他性能如稳定性、电性能、光性能等材料性能则作为课外学习内容,在有限的学时内,节选核心内容,把高分子材料合成、性能、加工及相互间的影响规律简要完整地介绍。比如教材中同一种成型方法按不同的应用体系分成很多小结,而教学过程中每种成型工艺仅以一种材料为代表来讲,但不同章节会选不同的材料体系来进行,比如讲橡胶的压延,那么注塑可能选塑料,而挤出可能选复合材料,这样来兼顾各类高分子材料的成型。

三、教学方法的改革

教学方法是影响教学目标是否能够实现、实现的程度和效率的关键。非高分子材料专业的“高分子材料成型与工艺”课程教学存在两个难点:一是许多内容涉及高分子加工机械、设备结构及操作过程,这要求有实际感性认识和直观性;二是该课程的理论性和实践性都很强,如何在教学过程中实现理论与实际的结合,用理论来解释生产中的实际问题,或以具体实例来说明理论,促使学生真正掌握知识。针对这些问题,“高分子材料成型与工艺”课程在教学过程中对教学方法、教学手段进行了改革。

(一)现代化教学与传统教学相结合。“高分子材料成型与工艺”课程中许多内容涉及高分子加工机械、设备结构及操作过程,这要求有实际感性认识和直观性,同时,该课程的理论性和实践性都很强。笔者根据所选用教材,利用PowerPoint加入声音、图像、动画、视频等各种多媒体信息,并根据需要设计各种演示效果,将抽象、生涩难懂的知识形象生动地展示给学生,激起学生学习的兴趣、吸引他们的注意力,大大加深学生对知识的理解和印象。由于化学化工学院缺乏相应的高分子材料成型教学设备,教学小组联系外界资源制作了几个基本成型工艺的微课,同时广泛收集案例、动画演示及成型录像,不断补充到授课内容中,让学生对高分子成型工艺及设备等有更直观的认识,对课件内容进行更新和完善,丰富课堂内容,加大课堂信息量,使学生获得对高分子材料成型加工的理性和感性双重认识,使教学达到事半功倍的效果。

同时,教师也要注意吸取传统教学中讲解的优点,将教师的语言、激情和应变能力体现在多媒体教学中,并用眼神、情感、心灵与学生沟通,必要时还要进行板书,让学生彻底把握一些关键问题。

(二)采用“任务驱动”教学法和启发式互动式教学。与传统的以教师为主体的“填鸭式”“灌输式”教学方式不同,笔者在部分知识点的授课中尝试采用“任务驱动”教学法,从传统教学的讲授、灌输和教师主宰课堂,转变为组织和引导;从单纯讲解转变为与学生进行适当的交流和探讨。笔者在讲述“高分子材料配方设计”这一章内容时,并没有按照书本来进行,而是布置了一道思考题“设计食品袋的配方”,让学生通过自学课本内容与上网查找相关知识等来完成这一思考题,并在学生完成后让他们用PPT来展示成果,通过讨论的形式与学生探讨了配方设计中的一些原则与内容。

启发式互动式教学强调先让学生积极思考,再进行适时启发;教师不仅要加强自身专业素养和知识积累,而且更重要的是建立师生互动的教学过程,并营造良好的课堂教学氛围,实现教学相长;教师注意自己角色的转变,良好的学习情境可使学生了解学习任务的必要性和与学习任务相关的学习信息,从而激发学习意愿和浓厚的学习兴趣;在教学过程中,对于重要的知识点,通过案例教学,与学生共同分析和讨论,启发学生进行思考,培养学生的创新能力。

高分子材料论文第5篇

关键词:功能高分子材料;教学探讨;教学方法

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)32-0139-02

一、引言

《功能高分子材料》是材料化学、高分子材料、复合材料和应用化学专业的主干综合性课程,同时是一门以高分子化学和物理为基础,与生物学、物理学和医学等学科都有交叉的交叉学科。随着科技迅速发展,当前社会领域内对功能高分子的应用更为普遍,因其种类多、内容丰富成为新技术革命中不可或缺的关键材料并充斥在人类生活中,这使得《功能高分子材料》课程的教学显得尤为重要。高分子材料的功能化主要体现在对其组成及结构上的设计,而《功能高分子材料》的教学目的就是让学生在掌握关于功能高分子材料基本知识的基础上,可以制备和设计功能高分子材料。因此,提高对《功能高分子材料》课程教学方法的重视,打破传统的教学方式,对于培养出运用功能高分子材料的高素质优秀人才尤为重要。

二、教学内容和课程特点

《功能高分子材料》是一门专业选修课,同时是一门重要的核心主干课程,不仅要求学生了解并掌握高分子材料的基础知识,更要求学生具备动手设计和制备有关的功能高分子材料的能力。而这也就要求在功能高分子材料的教学过程中,始终贯穿高分子材料的分子“设计―结构―性能”之间的关系,这往往需要学生运用和掌握大量的高分子化学与高分子物理的基础知识。

三、目前《功能高分子材料》课程教学现状与存在的部分问题

首先,功能高分子是一门结构复杂、跨学科性强的专业学科。因此,该门课程在教学内容的选择上不能拘泥于在传统模式中选取某一本教材内容进行教授,而是应需要进一步的去完善和提炼综合各版本的优势内容,再进行教学内容的选取;其次,晦涩难懂的教学重点是要求学生理解高分子材料是怎样从组成、结构上进行设计而使材料功能化的,但理论知识往往比较刻板生硬,使得学生学习兴趣低下。那么,如何提高学生学习积极性是教学关键。传统的“填鸭式”教学并不适用于这门课程,因为在缺乏以学生兴趣作为保障的前提下,我们很难将内容多、更新快、知识点晦涩、难点较多的功能高分子材料这门学科讲清楚。因此,教师应充分考虑更新教学手段、教学方法以及考核方式,提高自身专业素养并调动学生积极性来克服这一困境。

四、《功能高分子材料》课程教学改革方法与实践

1.教材的选定和内容的精讲。目前多数学校对于这门课程安排的课时、学时较短,主要集中于学生找工作和考研的大四阶段。那么,这就有赖于授课教授前期对课程教学内容的精心设计,更要求教师掌握当代先进的高分子材料的前沿知识和发展进程,不断更新自我的知识结构,对课程内容进行系统的分析和归纳,突出课程重点,授课时选择精练重点,深入浅出进行授课,从而解决教学内容多与学时少之间的矛盾。其次,功能高分子是一门相对新兴的前沿学科,因此选择其内容要跟随时代的发展,不可将陈旧的知识拿来反复陈述,而是要跟上科学步伐不断更新、充实和完善授课内容,教师应多方面的关注功能高分子材料领域的前沿动态,不断积累并更新自己的知识量,将先进的学术成果及时应用到平时的教学过程中,使得学生对高分子材料充满好奇,从而提高学生学习功能高分子的积极性,进而牢固掌握高分子材料的基础知识。

2.多媒体教学与传统教学方式相结合。多媒体教学越来越广泛的应用于现代教学中,相比传统的板书口述的传输途径,多媒体具有生动形象的图片和模型、涵盖的信息更广、交互性更强的特点,更容易令学生理解和接受教学过程中复杂的知识难点。近些年,越来越多的课程都已经实行多媒体教学,由于功能高分子材料这门课程的新概念多并且涉猎领域广,引入多媒体辅助教育将更有利于学生直观感受有关功能高分子设计的实例,尤其是教师可利用各种软件、网络资源和视频,生动地展示各种原理模型,把抽象枯燥的功能高分子材料课程变得更加具象、具体,以此调动学生的各种感官、启发学生思考,从而激发学生参与到功能高分子学习中来的兴趣,加强学生对高分子材料中的教学难点的理解和掌握。然而任何事物都是具有两面性的,不能过分依赖多媒体教学,在教学过程中,对于某些特别重要的理论公式的学习和推导,通过多媒体教学难以使学生在较短的时间内完全理解,这时教师就应该采用传统的板书教学方式,通过板书并逐渐讲解过程使得学生能够慢慢理解,加强学生的记忆。总之,多种教学方法有机的结合才能达到完美的理想效果。

3.强化理论与实践紧密结合,培养创新性思维。教师在传授功能高分子材料的理论知识的同时应开设与此课程相关的开放实践课程,如开放性的设计实验。在教师指导下,学生自己动手设计、操作并最终提交实验结果,在整个实验操作中不仅需要现实性的应用学到的理论知识,还可以锻炼学生的自主创新能力。这种自己动手操作设计实验的方式不仅培养了学生的动手能力,更加深了学生对所学知识的理解;还可以带学生去功能高分子材料的工厂参观,切身感受理论结合实际的生产过程,开阔学生的视野,教学实践相结合使得教学成果更为显著。

4.从生活实际出发,激发学生学习动力。教师在教学活动中介绍功能高分子材料的时候,可以以生活中的实际例子或新闻报道中的最新科技进展为例子,让学生认识到功能高分子材料的重要性,同时让学生对最新的研究成果有所了解,从而提高学生们对科学研究的兴趣。例如,教师可以以环保问题为切入点,介绍对于废水、废气处理方面的功能高分子材料;在讲解导电高分子材料时,可以用“诺贝尔化学奖科学贡献―导电聚乙炔发现”的案例切入;在讲电致发光功能高分子材料时,可以先从熟悉的智能计算机谈起,慢慢讲解其屏幕发光机理和应用机制;讲解吸波材料时,教师则可以从各国隐身战斗机的发展入手,从材料的特殊功能入手,再慢慢引出高分子材料的不足之处,从而引导学生主动思考、发掘原因,引导学生获取解决问题的方法,感受到成功的乐趣增进自信,提高学习功能高分子的学习动机。总之,要让学生在学习中建立起功能高分子材料与现实生活的紧密联系,感受到功能高分子学习在未来职业和社会生活中的作用。

5.教学手段多样化,增强教与学的互动性。采取多种教学手段并用,增强互动性教学在功能高分子材料这门学科中是非常重要的,尤其是教与学的互动性,在一定程度上可以促进学生的学习兴趣,在互动中得到对知识的理解和掌握。在互动性教学中,教师可以提出一些问题并适当的给学生安排一些课下查阅资料的任务,锻炼学生的文献检索能力,并能在文献中了解和掌握更为前沿的学科知识;更可以放手安排让学生在讲台上讲授,这样不仅可以促进学生对知识的掌握,还可以锻炼学生的胆量和演讲能力。此外,还可以鼓励学生撰写一些功能高分子材料相关的综述性论文,在培养学生论文写作能力的同时也对功能高分子材料领域有一个广博的认知。总的来说,互动模式可以督促学生主动对知识进行获取,增强学习的效果。

6.科研与教学相融合,以科研促进教学。在功能高分子材料教学过程中,应将教学和科研有机的结合起来。科研教学一体化不但能够提高教师水平,把握前沿的功能高分子材料的知识,更能丰富关于功能高分子材料的教学内容,为学生营造浓郁的学术氛围,提高学生的科研素养和创新能力,进而全面提高关于功能高分子材料的教学质量。

7.改革考核方式,端正学习态度。学生的考核情况是反应教学效果的标准,教师应该随时注意自己的教学效果,随时做好查漏补缺的工作,并积极调整教学方式以达到预期的教学效果。传统的考核方式主要是通过考试成绩来评价这门课的教学效果,而在这种情况下,学生往往是阵前磨枪,突击复习,这种瞬时记忆导致学生知识点很快被忘却。因此,改革考核方式变得尤为重要。首先,重视课堂表现力和出勤率,培养学生上课的纪律性和交流思考能力,该方面要占总成绩的30%;其次,要注重课堂报告和文献检索能力,从而锻炼学生检索资料、撰写报告以及演讲能力,并占总成绩的20%;再次,为了培养学生理论联系实践的创新性思维能力,那么设计性试验和课后作业要占总成绩的20%;最后就是考查学生对概念、原理、性能以及实验设计方案的掌握,占总成绩的30%。这种全新的考核方式能够有效促进学生素质的提高,使得分数不再是衡量学生的标准,对功能高分子材料课程教学效果的提升起到了重要的作用。

五、结语

在随着科技的发展,功能高分子材料科学也在飞速发展,这就要求高分子专业的人才的素质也要与时俱进。因此,在功能高分子材料的课程教学过程中,教师要不断提升自身素质,并及时掌握高分子材料研究的前沿内容,系统归纳课程内容,改变教学观念运用多重教学手段,采用理论与实践结合的教学思路,培养学生独立思考、解决问题的能力,调动学生自主性和积极性,为该科研领域不断输送优秀人才。

参考文献:

[1]齐民华.功能高分子材料课程教学改革的思考[J].广东化工,2011,(05).

[2]周立,孙荣欣.《功能高分子材料》课程教学改革的探索[J].科技信息,2010,(21).

[3]吐尔逊・阿不都热依木,如仙古丽・加马力.关于《功能高分子材料与化学》课程教学的几点思考[J].广东化工,2011,(11).

高分子材料论文第6篇

关键词:导电高分子复合材料;导电性;应用

中图分类号:TQ 316 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)06(a)-0000-00

导电高分子材料就是在高分子材料的基础上,根据使用的要求,加入了相应的导电体,经过多重技术的处理之后,使其具有了较高的导电能力。而由于这种材料在制造的过程中,使用对材料的要求不高,使用的技术加工手段简单,使用的生产成本较低,导电性能较好等原因,受到了社会各界的广泛重视。因此,为了使导电高分子复合材料在当前阶段中更好的应用,在当前的科学研究中,加强对其进行研究成为了必然趋势。

1导电高分子复合材料的导电理论

1.1 统计渗滤模型

在高分子复合材料的导电理论中,首先就是统计渗滤模型,这一模型通常是几何模型为基础上建立的,就是将复合材料中基本物质使用一定技术将其抽象化,使其存在一定形状的分散体系,然后根据一定的机理要求,将其进行重新的排列,使其重新组合成一个整体,使高分子材料中的基本物质成为了连续相,而加入的导电体材料根据其功能的不同,有些成为了连续相,有些成为了分散相,这些有效的分散相以及连续相,就在导电高分子复合材料中构造出了导电通道。在这一模型的基础上,对导电高分子复合材料的电阻率与导电体进行深层次的分析,在两者之间建立相应的联系。最具有代表性的就是在建立统计渗滤模型时,根据不同的需求,将基本物质抽象为形状、大小不同的球型、规则的多面体等,同时将导电体抽象成连续性的珠串等[1]。这种模型有效的将高分子材料的导电理论进行了阐述,但是其也具有一定的缺点,就是其只能使用在较为简单的复合材料中,复合材料中只能有一种基本物质以及导电体材料,对于具有多种基本物质或者导电体材料的复合材料时,虽然也能建立相应的模型,但得到的理论与实际之间会存在较大的差异。

1.2 热力学模型

随着统计渗滤模型的使用,人们逐渐的发现其有一些缺点,例如在构建模型时,往往忽略了基本物质与导电体之间的作用关系,使得到的结果具有一定的偏差,不满足当前社会发展的需求,在这种情况下,就研究出了热力学模型来对导电高分子复合材料导电理论进行了阐述,使结果得到了很大的改进。这一理论是以热力学原理的基础上建立的,在这项理论中,认为构建导电通道的过程中,导电体处于临界状态的体积与模型中多余的自由能具有一定的联系,当模型中多余的自由能达到一定的程度后,就会在模型的内部自动的构建出导电通道。并且,高分子材料中基本物质的熔融粘度较大,更好的阻止了平衡相的分离;导电体粒子的直径较小,更好的帮助平衡相分离。使用这种模型来对导电高分子复合材料进行阐述与实际更加接近[2]。

2 导电高分子复合材料的特殊效应理论

导电高分子材料的性能往往不是一成不变的,在特定的环境中,其性能也会逐渐的在变化着。例如一些导电高分子复合材料在拉力或压力的作用下,就会出现一些特别的效应,例如压敏效应、拉敏效应等,可以根据这些特殊的效应来对地导电高分子复合材料进行阐述。

在压敏、拉敏效应理论中,可以利用通道理论对其进行阐述。在不同的高分子材料,所中具有的临界范围不同,在压敏的情况下,材料中的导电体相对就不是很多,使得导电体的分布不是很好,无法直接构造出导电通道,如果在这时向复合材料施压,压力不是很高时,没有达到材料的最大临界值,复合材料仍然具有高阻态;当所施加的压力过高时,超过了最大临界值,就会使复合材料发生一定的形变,使其内部构建出了导电通道,从而使其具有了导电性。在拉敏的情况下,材料含有大量的导电体,其内部具有一定的导电通道,这时在对其使用拉力时,当垃圾过大,超过最大临界值时,复合材料就会发生形变,致使其全本具有的导电通道遭受了损坏,从而使复合材料不在具有导电性[3]。

3 导电高分子复合材料的应用以及发展趋势

3.1 导电高分子复合材料的应用

导电高分子的原材料一般为聚合物或者具有导电效果较强的填充物,随着科学技术的不断发展,目前已经成功研制出了具有良好导电性的高分子复合材料,且随着高分子复合材料的广泛应用,也增加了抗静电、电磁波屏蔽等功能,使得导电高分子材料获得了巨大的技术突破,目前,根据导电高分子材料的性能不同,可以将其分为半导体材料、高导电体材料、热敏导体材料等,其材料成分不仅有金属材料,如铜、铝等,同时也含有碳系聚合物,大大增加了导电高分子复合材料的稳定性,同时降低了制作成本。另外,由于导电高分子复合材料的优点,使得基于传统的工作方式有了极大程度的改善,如在开关元件生产过程,传统的导电材料的在开关中虽然能够保证电流的有效传输,但是金属材质会产生无用功率,同时导体过热还会引发安全事故,因此,在开关元件的生产中应用高分子复合材料,能够有效的保护用电安全,同时,利用高分子复合材料的热效应,能够制作出热敏传感器,提高能源的利用率,另外,导电高分子复合材料也在航电器的制作、煤电系统、建筑施工中有着广泛的应用[4]。

3.2 导电高分子复合材料的研究进展

由于高分子复合材料具有非常良好的应用前景,因此,我国重视并鼓励高分子复合材料研究的创新和发展,但是高分子复合材料具有较强的不稳定性,其性能容易受到制作工艺、制作环境等外在因素的影响,近年来,先进的导电理论指出寻研制能与复合材料稳定结合的导点模型是未来高分子复合材料的研究发展方向。随着科学技术的不断发展,目前已经得出复合体系的构建是建立导线模型的前提要素,利用拓扑学方法能够有效的对复合材料的参数进行测量,同时能够有效的观测出不同添加剂对导电高分子复合材料的影响。由于高分子复合材料必须具有实用性,因此,导电高分子复合材料的研究上也偏向于增加其稳定性、轻便型、降低制作工艺与成本,同时使导电高分子复合材料能够适应不同的温度及湿度,扩大导电高分子复合材料的应用范围,尽管在理论研究上存在诸多的困难,但是在应用方面已经取得了巨大的突破[5]。

4 总结

综上所述,在现阶段的发展中,导电高分子复合材料占据重要的作用,有效的对其进行使用,可以更好地促进社会的发展。并且随着不断对其进行研究,相关的理论知识已经得到了一定的发展,处在了一个瓶颈阶段,很难在使其继续发展。因此,在当前阶段对导电高分子复合材料进行研究时,就要向着应用方面进行研究,使其在实际中起到更大的作用,有效的促进我国社会的发展。

参考文献

[1]陆昶,胡小宁,赫玉欣等.特殊形态结构导电高分子复合材料的电学性能[J].材料研究学报,2012,07(01):37.

[2]屈莹莹,赵帅国,代坤等.各向异性导电高分子复合材料的研究进展[J].塑料工业,2012,06(05):22.

[3]徐晓英,王世安,王辉.复合导电高分子材料微观网络结构及导电行为仿真分析[J].高电压技术,2012,10(09):2221.

高分子材料论文第7篇

关键词:高分子材料基础;教学内容;教学手段;教学方法

高分子材料学科的学生培养,应立足于其创新精神和创新能力的培养,立足于对学生综合素质的培养,以满足社会对高分子材料学科人才的需求。为此,在“高分子材料基础”课程的教学中,我们坚持“给大学生创造机会与条件,充分发挥其潜能,逐步培养其自主式、合作式和探究式的学习习惯以及创新意识、创新能力和科学精神”的教学宗旨,积极探索教学内容、教学手段和教学方法的改革。

一、教学内容的整合与优化

我校自2002年开始在高分子材料及其相近专业开设“高分子材料基础”课程。课程教材选用“面向21世纪课程教材”《高分子材料基础》。此教材的特点是涵盖了高分子材料学科的基本理论、基本知识以及典型材料的制备与应用,并且对当前一些高分子材料学科前沿性的理论与知识给予了充分的阐释。但是,为了适应本科教学的需要,给学生一个清晰的学习脉络,在规定的学时内完成讲授任务,通过认真讨论,我们按照“删繁就简,削枝强干,突出重点”的原则,对教学内容进行了整合与优化,使学生在有限的时间内,尽量学习到课程的精髓。

教材内容体系主要如下:材料科学概论、高分子材料的制备反应、高分子材料的结构与性能、通用高分子材料、功能高分子材料、聚合物共混物、聚合物基复合材料。

通过对教材内容的整合与优化,对“高分子化学”、“高分子物理”中涉及到的基础理论知识内容,通过以绪论的形式,以新的角度给予重点讲授,目的是引出以下的重点讲授内容。并且,在绪论的讲授中增加了对历来在高分子学科中作出突出贡献的专家,尤其是获得诺贝尔奖的科学家的生平事迹的介绍,以提高学生的学习兴趣。整合优化后的课程教学内容为:材料与材料科学(含:材料概念及分类、材料结构、材料性能、材料制备、材料的发展简史、高分子材料突出科学家简介、材料科学范畴及任务等),通用高分子材料(含:塑料、橡胶、纤维、粘剂及涂料),功能高分子材料(重点:功能高分子材料的设计及制备方法、高分子催化剂、高分子功能膜材料、高分子医用材料、智能高分子材料等),聚合物共混物(重点:制备方法、形态结构、性能、增韧塑料增韧机理等),聚合物基复合材料(含:聚合物基宏观复合材料、聚合物基纳米复合材料)。

此外,在进行讲授的过程中,也插入一些花絮。例如在讲授聚酰胺树脂时,介绍尼龙(Nylon)名称的来历:尼龙最早由杜邦公司的Carothers领导的美国和英国科学家团队研制成功的合成纤维材料,为纪念这一研究成果,铭记两国科学家的贡献,取两国的首都城市名首字来命名,即New York取NY,London取LON,合成一个新名字NYLON(尼龙),等等。以引导学生树立远大理想,刻苦努力学习,为祖国的建设与发展作出贡献。

二、教学模式的改革与实践

荀子曰:假舆马者,非利足也,而致千里;假舟楫者,非能水也,而绝江河。君子生非异也,善假于物也。所以教学手段与教学方法的改革对提高教学质量是至关重要的。因此,为了提高教学质量,在教学方法和手段上,我们也积极进行了一些改革与探索。

1.教学手段的改革

一是采用多媒体教学增加课程的信息量和内容的直观性。我们按照教学内容制作了教学课件,课件中对一些难以理解的教学内容进行了直观处理,使学生能够更好地理解。例如,对一些塑料加工设备的运行专门制作了部分动画,使其讲授更加生动直观。另外,通过利用多媒体教学,减少了板书的环节,节省了大量的时间,增加了课程的信息量。

二是利用学校的“课程中心”加强与学生的课外交流。通过学校的“课程中心”,达到师生互动的教学辅助模式,提高学生的自主学习能力及教学效率。学校“课程中心”设有教师论坛、课程论坛、专家论坛、答疑信箱和个人空间等板块,可以达到课下师生之间互动的目的。此门课程充分利用以上功能,实现了教师上传电子课件、课程相关文献资料等,学生下载课件资料、上交作业、提出问题、在线测试等,达到了师生及学生之间相互访问、交流、互动的学习目的,调动了学生学习的主动性与创造性。

2.教学方法的改革

主要采用“精讲解多讨论”的方法,引导学生的学习兴趣,发挥学生的学习主动性,教育学生要知学、好学、乐学。为了使学生达到乐学的至高境界,教学中采取了以下方法:

一是在课堂教学中针对重要的知识点设计出系列问题,有意识地向学生提出,由学生经过自由讨论后,请学生回答。

二是增加了课程论文的写作。由于学生刚刚接触到部分专业课程,关于专业科研论文的写作技法不熟练,一开始只要求学生就所讲的一些内容,如针对某种塑料,查阅至少10篇近期的论文,通过分析、归纳、总结,进行综述写作。为了使学生按照规范来写作,利用课余时间给学生讲授综述的基本要求及写作方法。通过综述的写作,锻炼了学生自主学习的能力、查阅文献的能力,以及对文献分析、归纳、总结的能力、并且使他们通过写作论文产生一种成就感。

三是布置自学内容,对自学的课程内容要求写出课程读书感想。学生通过自学,将书本上的内容消化成自己的知识,再经过归纳总结,写出读后感,使他们对所学的知识牢固掌握。

这些方法与手段的使用,使学生自主学习、合作学习和探究学习的能力得到提高,从而提高了此门课程的教学效率,也对其他课程的学习起到了促进作用。

三、改革取得显著效果

“高分子材料基础”课程涉及的教学内容比较庞杂,系统性较差,在讲授的过程中不易形成严密的体系,特别是涉及对一些材料的制备、性能、应用等讲解时,跳跃性大,内容枯燥,吸引力不足。但是,通过对课程内容的整合优化以及采用了一些有效的教学手段与教学方法,使该门课程的教学取得了一些很好的效果。

1.学生知识面得到拓宽。本门课程是高分子材料专业在本科教学中一门全面介绍材料知识的课程,学生在学习一些基本理论基本知识的基础上,通过对一些常用材料的知识学习,对高分子学科的发展、应用等有了更深的、更清晰的认识。学生普遍认为,通过学习使他们对专业知识从懵懂、迷茫转为清晰、明确,使他们的专业知识面得到的拓展。学生在掌握该课程的核心内容后,对于专业后续课程的学习、学业专题研究以及研究生阶段的学习都起到了重要的促进作用。

2.学生学习兴趣得到提升。大力开展多媒体教学和网络教学,发挥学生学习主动性,以及增加讲授一些与课程有关的知识发现过程、相关课程内容涉及的科学家的趣闻轶事等等,学生普遍反映通过学习此课程,自己的学习兴趣及学习能力得到了较大的提高。例如,通过“课程中心”达到了学生与教师之间的交流互动,学生的写作能力,对问题的认识深度、广度,对文献的分析、归纳、总结能力等都得到了很大提高。

3.学业负担转化为精神享受。学生普遍反映,通过在课堂上讨论问题,通过课下搜集相关资料,在“课程中心”提供的个人空间上发表,通过整理自己设计的BLOG空间等等,使自己的自主学习能力得到升华,学习成为一种对美好事物的追求,将枯燥的学习负担转变为一种精神的享受。

高分子材料论文第8篇

【关键词】应用型人才培养模式;建筑高分子材料;教学改革

Teaching Reform of Polymer Materials for Building Course Based on the Applicable Talents Cultavating

WAHG Li-yan GAI Guang-qing ZHAO Li

(Jilin Jianzhu University, Changchun Jilin, 130118)

【Abstract】Teaching reform methods of polymer materials for building course based on the applicable talents cultavating mode were proposed. In addition, the concrete implementation processes of four education reform methods were elaborated in detail by combining with the teaching instances. Finally, teaching reform effects of polymer materials for building course were summarized.

【Key words】Applicable talents cultavating mode; Polymer materials for building; Education reform

随着高等教育的普及,各高校急剧扩招,尤其对于普通高校,学生入学成绩很低,在高中就没有养成好的学习习惯,升入大学后对学习更是松懈怠慢。学生自觉学习、自我管理的能力较差,学习兴致不高,考试突击学习现象十分严重,学习无用论在学生脑子里根深蒂固,导致理论基础不扎实。另外,对于实验、实习等实践教学环节,学生缺乏足够的重视,多数流于形式。因此,多数学生既没有扎实的理论基础,又缺乏较好的实践技能,势必导致就业难的社会问题。近年来,针对高等教育人才培养中存在的问题,我们提出了构建应用型人才培养模式,使我们的毕业生适应社会发展需要。应用型人才培养模式下的理论课程教学改革尤为重要,本文以《建筑高分子材料》课程为例,阐述课程教学改革方法。

1 建筑高分子材料课程简介

建筑高分子材料是指以有机高分子材料及其复合材料为原料生产加工的新型建筑材料。塑料管材管件、塑料门窗、建筑涂料、建筑防水及密封材料、建筑胶黏剂、建筑模板、泡沫塑料保温材料等建筑高分子材料在建筑领域广泛应用,极大的推动了建筑业的革新和发展。随着中国城市建设和建筑业的迅猛发展,各类新型建筑材料不断涌现,建筑高分子材料已成为国民经济的支柱产业。通过对建筑高分子材料课程的学习,学生把自己所学的高分子材料的相关知识和建筑工程结合起来, 充分认识到了高分子材料在建筑领域的应用价值,将理论和生产实际紧密结合起来,更加突出了吉林建筑大学高分子材料专业的一大特色, 拓宽了毕业生的就业和创业机会。建筑高分子材料课程是一门实用性很强的专业任选课。本人在教学过程中不断探索新的教学方法,尽量避免枯燥的灌输式教学,采取灵活多样的教学方法,多样的考核方式,充分地调动了学生的学习积极性。下面是本人结合教学经验提出的本课程的教学改革方法。

2 建筑高分子材料课程教学改革方法

2.1 教师课前准备工作

教师开课前做好调研工作,查阅资料、深入市场、深入企业,掌握当前建筑高分子材料的发展现状和研究方向。要想讲好一门课程,必须提前做好准备工作。第一,查阅相关领域的期刊资料,关注相关网站,了解该领域的研究现状。在开课前我查阅了与该课程有关的大量资料,在建筑塑料部分的讲授中,相对应的期刊有《塑料工业》、《国外塑料》、《化学建材》等;在建筑涂料部分的讲授时,经常参考的期刊有《涂料工业》。第二,深入市场、走向企业。上学期,我走访了几家建筑材料的企业,进行了参观学习,感觉收获很大。深入市场、走进企业可以将理论知识和生产实际紧密结合起来,了解该领域的发展现状和趋势。当你带着实践经验走向课堂组织教学,那将给同学带来很多新鲜的气息,无疑会增加学生的学习兴趣,真正了解到学有所用。这是当前大学生最为关注的问题,尤其那些主张学习无用论的学生将受益匪浅。

2.2 理论教学联系实际

教师要时刻记住将理论教学与实际生产联系起来、与实践教学联系起来。教师不仅要经常深入企业, 还要鼓励学生到企业参观实习,向工人学习生产经验,从而增加对所学理论的深入理解。课堂上,我经常鼓励学生并将学生介绍到企业参观学习,了解理论知识在生产实际中的应用。同学积极响应,受到了较好的效果。另外,我们还经常将理论教学与实践教学联系起来。在讲授建筑涂料部分内容时,由于我们材料专业实验室完全具备涂料的实验条件,我们鼓励学生自己设计关于内墙和外墙涂料的开放性实验,最后,在教师指导下,完成涂料的制备及性能检测,实践教学与理论教学相互促进,学生受益匪浅。

2.3 培养学生自觉学习能力

目前普通高校大学生缺乏自主学习能力,主动学习强调学生应成为学习的主体,要促进学生积极参与到学习的过程之中,要通过阅读、写作、演讲、讨论与辩论、实验与研究、社会实践等多种形式学习。在本课程的教学中,我要求学生每学习一章,至少要查阅一份资料,并鼓励其进行科学研究和实验,撰写论文,以此作为一项重要的考核标准。而且在课堂上会给同学提供讲解自己所查资料的机会,与大家一起分享和探讨知识。这样,学生课后能够积极查阅资料,课堂上也能积极思考,部分学生能够积极投入开放性实验中去,主动到实验室做实验,真正成为学习的主体。

2.4 注重平时成绩考核

以往的考核方式以期末考试为主,大约占80-90%。这种考核方式存在很大弊端,对于很多课程,学生平时不学习,进行考前突击学习,应付过关,考完则不久就会全盘忘掉。所以,考核方式应该使学生注重平时的学习过程,而不是最后的成绩。利用一学期能学到的知识要远远多于期末的突击学习。在本课程教学中,采用多样的考核方式,第一是出勤,占5% ,比例较小;第二是课堂讨论,给学生提前布置任务,学生通过学习课本、查阅大量资料,准备课堂讨论内容,此项占35%左右;第三是市场和企业调查,要求学生结合理论知识,到相应的企业参观实习,了解相关建筑材料产品的生产过程,利用课堂向同学们讲述,此项占30%左右;第四才是理论知识的测验,占30%。

3 结论

通过建筑高分子材料课程教学改革,学生学习兴趣显著提高,能够自觉主动学习,不仅向课本向老师学习,还能积极主动查阅大量资料,到企业实习,能够做到将理论与生产联系起来,与实践教学结合起来。课堂上积极参与讨论,勇于阐述自己的观点。但在(下转第31页)(上接第8页)实施过程中也有很多困难,如在进行市场调查过程中,部分学生不敢走向社会。教学改革是一个长期的过程,作为教师,需要不断思考、探索新的教学方法以适应应用型人才培养的需要。

【参考文献】

[1]王嘉毅,詹妮特・弗悌娜.美国高等学校提高本科教学质量的七条对策[J].高等教育研究,2007,28(3):100-105.

高分子材料论文第9篇

摘要:以聚四氟乙烯,即“PTFE”-聚对羟基苯甲酸酯(Ekonol)-石墨(C)复合材料作为研究对象,系统论证这类材料磨损率、抗拉强度及抗冲击强度的变化规律,并使用偏光显微镜、差热分析研究它的聚态构成。结论证明,推广之后的关系式同样适用于互相之间不相溶的三元高分子复合材料,它的基体表现为结晶性高聚物。

关键词:三元高分子;复合材料;结构性能

关于复合材料的相关论证和说明有很多,在《三元高分子复合材料结构与性能关系》一文中,对二元复合材料的结构和性能关系,进行了详细的论证,并提出了相应的计算公式,但它是否可以适应多元复合材料互不相溶的高分子结晶性复合结晶性体系当中,以及它的具体的式子等情况,还无从考证。所以,本文对三元复合材料结构与性能的关系,进行详细的分析和研究,并得出相应的论证结构,已验证这一关系式。所谓的三元即PTFE-Ekonol-(C)。

1相关原理

在对复合材料的性能和结构关系的研究当中,我们应该对二元复合材料内部的结构和性能之间的关系,进行深入的研究,并指出复合材料的内部关联,复合材料是由不同结晶物质所组成。根据这一情况,我们又提出了两组不相溶结晶性高分子复合材料的关系式,用来表明复合材料结构与性能所发生的一系列变化。

2实验情况

2.1式样的具体制备

(1)原料。PTFE:上海电化厂生产的超细度粉末;Ekono:过180目的合成粉末;C:过180目的化学纯粉末。

(2)制备的流程:混料—干燥—成型—烧结—试样。

2.2测定结构和性能

(1)差热分析,使用烧结之后的锯末进行分析,并采用CDR-1分析仪,进行测定。

(2)抗冲击强度,使用小型摆锤式冲击机在常温下进行测定。(3)磨损率,使用自制的简易仪器进行测定,滑动速度在45.3cm/s,负荷为16.358kg,常温下干磨80min左右。

3结论

3.1关于聚态结构的结论

由差热分析得出PTFE与各式样分析的结果。我们可以将DTA熔融谱线底部所对应的温度,当做是材料的熔点。通过对比分析发现,纯粹的PTFE的熔点与各试样相同,这也表明多元复合材料大多是多项体系,而且各组之间互相不溶合。

3.2耐磨性与其他性能

(1)磨损情况。根据各类数据的比对发现。填料的总含量已经高达36%左右,磨损的情况已经出现了最低值。

(2)抗冲击强度。通过对各类材料的抗冲击强度,进行研究发现,它是四组试样的强度和组成的关系,也具体表现为随填料总数的增加,而急速下降,并且在34%的地方,出现了一定的转折,然后缓慢的降低。

综上所述,三元复合材料力学性能变化的转折点,与构成的实验数值有着一致性,而且与基体树脂微晶体骨架发生变化时的构成一致。该类现象在二元当中得到证实,同样它也适用于三元体系。

参考文献

[1]何东旭,邱瑶,李林玲,等.大片层石墨烯/四氧化三铁/有机高分子三元复合吸波材料的溶剂热法制备(英文)[J].中国科学:材料科学(英文),2015,(7):566-573.