時間：2023-09-14 17:28:07
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關鍵詞： 高分子材料與工程專業 有機化學 教學現狀 教學改革
有機化學是化學學科中的一個十分重要的組成部分，它的主要研究對象是有機分子，從有機物結構入手，研究有機化合物的化學性質，在分子水平上探知未知世界的基礎學科。在我校，有機化學是面向化工學院、藥學院二年級，以及海洋學院一年級學生開設的專業基礎課程，是“大類培養”的主干課程。通過有機化學課程的學習，可使化學類學生掌握有機化學領域的基本理論、基本知識和實驗操作技能，把握有機化學發展領域的新概念、新動向和新技術，同時為后續專業課的學習打下堅實的基礎。
1.教學現狀
在工科院校，有機化學的教學課時“縮水”，如我校有機化學雖然是“大類培養”的重要專業基礎課，但是其課時數被壓縮到64個學時，教師必須在一個學期之內完成教學。而有機化學作為高分子材料與工程專業的基礎課，是高分子化學、高聚物合成工藝學、高分子材料學等后續專業課的基礎，學生必須在有限的課時數里掌握《有機化學》這門課程，難度大，任務重。
另外，由于江蘇省高考制度，較大部分的學生高中階段選修的“物生”，進入大學后化學知識特別是有機化學基礎知識非常薄弱，一個教學班級里，學生的化學知識水平參差不齊。通常是剛進入大學的第一學期學習無機化學，對于選“物生”的學生來說，沒有化學基礎，一開始就挫傷他們學習化學的自信心。學習有機化學時，多數學生對有機化學的學習有畏懼感。如果入校時對專業認知不夠，不能看到有機化學學習對高分子材料與工程專業學習的重要性，更是對有機化學失去興趣。
再者，有機化學課程自身的特點，由于有機物數量多，結構多變，機理難掌握。而工科院校的有機化學課時數又被壓縮，教師為了教授完大綱的教學內容，不得不采取“滿堂灌”教學方法，使得學生缺乏主動獲得知識的能力，被動“填鴨式”教學必然導致教學效果不理想。一學期教學結束，發現學生知識掌握不好，除了少部分拔尖的學生，大部分學生對這門重要的專業基礎課一知半解，學到的有機知識很少。
2.教學改革
結合有機化學學科規律，針對高分子材料與工程專業特點，對教學內容進行優化、取舍；改進教學手段，選聘高年級本科生、研究生做助理班主任，讓他們參與本科生教學，形成多元化的本科生教學隊伍；改革考核方式，實現高分子材料與工程專業有針對性的考核方式，教考分離。
（1）改革教學內容
有機化學的教學關鍵是引導學生“有機”這一學科，不同于其他幾門基礎化學課，有機化學基本不涉及計算，不涉及公式，說的是圖片的拼接，化學鍵的斷裂與重組，以構建新的有機分子。那么，在教學過程中如何引導學生使用“有機思維”思考問題才是關鍵。當我們談到如何面對課時數被壓縮這個問題，如果抓住“引導學生進入有機化學這個學科”這個關鍵問題，就能依據高分子材料與工程專業的培養方案，深入分析研究教學大綱和教學目標，對教學內容進行取舍。
在改革教學內容時，還要考慮以下兩個方面問題：一是研讀多種版本的教材，最新版本的中、英文有機化學教材和專著等，從不同研讀、分析深度的教材方面，準確把握“基礎有機化學”教學重點、難點，結合高分子材料與工程專業的特點來取舍教學內容。二是關注高分子領域的研究前沿，發展動態，結合傳統的知識，推陳出新，把最新的知識信息教授于學生，引導學生了解最新的前沿，激發他們的興趣，使之感覺到目前所學知識的有用性。
（2）改革教學手段
我校近年實施了一項“班主任助理”制度，選派高年級本科生、研究生擔任本科生班級班主任助理，取得了很好的教學效果。高年級本科生、研究生參與本科生教學，形成多層次、多元化的本科生教學隊伍。
高年級本科生已經學習了有機化學專業基礎課，經歷過有機化學的學習和考核，有自己的學習方法和技巧；他們已經進入高分子材料與工程專業課程學習，對哪些知識對專業課學習重要有切身體會；他們與低年級學生同屬于一個年齡階段，有更多的共同話題，溝通交流更容易，幫助學生及早發現自己的優缺點，揚長避短。
高分子材料與工程研究方向的研究生，通常具有扎實的專業基礎知識，已經接觸了專業的前沿研究方向，可以對高分子材料與工程專業低年級學生的學業、思想及心理等方面給予關心和指導。而且本科生可以在研究生的帶領下主動做一些創新創業項目，這使得本科生更清楚自己在課堂學習中哪方面有不足，增強本科生對基礎知識學習的熱情，使他們在有機化學課堂學習中更積極、努力。
（3）改革考核方式
良好考核方式可以極大地促進學生的學習熱情，提高他們學習的積極性。目前，我院不同專業實行統一考試，如環境工程、化學工程、安全工程和高分子材料與工程等專業統一出卷，流水閱卷、統一登分，做到公正、準確。但是，這種“統一”的方法抹殺不同專業對有機化學需求的不同，使得教師和學生忽視基礎課對后續專業課的影響，結果是為了考試而學習，不能真正掌握自己專業需求的有機化學知識。
為了提高學生的整體素質和學習積極性，我們應實現不同專業單獨出卷、單獨考核的方式。卷面上可以體現出適合高分子材料與工程專業的題目，結合他們的后續專業課程。哪些知識是有機化學這門課程必須掌握的基礎知識，哪些知識是關聯高分子材料與工程的專業知識。同時，建立針對性的有機化學試題庫，使學生接觸更多不同的題型，拓寬知識面。建立適合高分子材料與工程專業的有機化學試題庫，有機化學課程理論考試按照一定的難度系數、教學要求、考試范圍等，統一從試題庫里抽調，實現教考分離。
3.結語
為全面提升高分子材料與工程專業的有機化學教學質量，我們要結合有機化學學科規律，針對高分子材料與工程專業的專業特點，從學生的實際出發，認真分析總結，精選教學內容，創新教學手段，改革考核方式，不斷激發學生的學習興趣，以提高高分子材料與工程專業的人才培養質量。
參考文獻：
[1]黃杰，周冕，李又兵，王選倫.高分子材料與工程專業《有機化學》教學改革探索與實踐.廣州化工，2014（42）：186-187.
[2]陶傳洲，劉瑋煒，曹志凌，史大華，王建，程青芳.環境工程專業有機化學課程教學現狀及改革.中國科教創新導刊，2010（34）：78.
專業：高分子材料科學與工程 姓名：魏釗華 學號：200336001086 實習編號：G4 070
金工實習是一門實踐性的學科基礎課，是高等院校工科專業學生進行工程訓練、培養工程意識、學習工藝知識、提高綜合素質的重要必修課。
作為一名材料學院高分子專業的學生，金工和本專業有著直接的聯系，但是通過金工實習能夠使我們接觸到生產實際，獲得機械制造一般過程的感性認識，了解到一些先進的生產技術設備；進行有關實踐技能訓練，培養一定動手能力和嚴謹的工作作風；同時，在勞動觀點、質量和經濟觀念、理論聯系實際和科學作風等工程技術人員應具有的基本素質方面受到培養和鍛煉。記得一個老師就說過，我們來這里有兩個目的，一是了解而非真正學習手藝，即獲得機械制造一般過程的感性認識，二是體驗生活鍛煉動手能力，即接觸真正的生產實際。我認為這是非常正確的！機械制造生產過程實質上是一個資源向產品或零件的轉變過程，是一個將大量設備、材料、人力和加工過程等有序結合的一個大的生產系統。兩個星期的時間不可能使我們完全的掌握這門技術。但是重要的是我們在金工實習過程中鍛煉得到能力和經驗！對于一名大學生，特別是一名華南理工大學理工科的大學生，實踐和理論相結合顯得尤其重要，而實習就直接提供了這個橋梁，它讓我們把從書本上學到的東西加以運用，同時也讓我們學習到了從書本上學不到的東西。
身為大學生的我們經歷了十幾年的理論學習，不止一次的被告知理論知識與實踐是有差距的，但我們一直沒有把這句話當真，也沒有機會來驗證這句話的實際差距到底有多少。金工實習給了我們一次實際掌握知識的機會，離開了課堂嚴謹的環境，我們感受到了車間中的氣氛。同學們眼中好學的目光，與指導教師認真、耐心的操作，構成了車間中常見的風景。就在課堂中的我們感受到了動手能力重要性，只憑著腦子的思考、捉摸是不能完成實際的工作的，只有在擁有科學知識體系的同時，熟練掌握實際能力，包括機械的操作和經驗的不斷積累，才能把知識靈活、有效的運用到實際工作中。我國現行的教育體制，使得通過高考而進入大學的大學生的動手實踐能力比較薄弱。因此，處于學校和社會過渡階段的大學就承擔了培養學生實踐能力的任務。金工實習就是培養學生實踐能力的有效途徑。
金工實習過程中，安全第一！這句話誰都知道，但不一定放在心上，所以金工實習的第一天，我們便被安排去看一個實習安全方面的錄像，錄像里詳盡的播放了許多工種的實習要求，像電焊氣焊，熱處理等。看著許多因不按要求操作機器而發生的事故，再加上老師告訴我們的以前發生的類似事件，我真的有點害怕，許多人也和我有同樣的感受。老師看出了這一點，就告訴我們，只要按照正確的方法，掌握要領，是不會發生事故的，于是我明白了，規范的操作，是安全的重要保證！
因此兩周的金工實習我都一直把安全放在首位，嚴格按規操作，絕對不在車間打鬧嬉戲，認真謹慎不敢有半點馬虎。
在第二天的鉗工實習中，我們知道了鉗工的主要內容為刮研、鉆孔，攻套絲、鋸割、銼削、裝配、劃線；當我們用鋸條將鐵棒上的11mm長的鐵塊鋸下來時，我們是多么的欣慰啊。然而這還是第一步，我們接下來還要對其表面進行處理并找出其中心，然后還是用手一步一步將它由圓柱狀磨成六面體狀。一切都是多么的艱辛！但甚感高興的是：我們還得到了勞動成果——自己親手做的六角螺冒。看著這最后的小咚咚，大家都笑了，都把它收藏起來了作為以后的美好的回憶！
于是，我學到了：做工業設計時，一定要耐心，不厭其煩的對進行精加工！
在借下來的車工實習中，我們了解了車刀的種類，常用的刀具材料，刀具材料的基本性能；知道了車刀的組成和主要幾何角度。在操作中，同學之間配合得委完美.從一開始的笨手笨腳，到后來熟悉后的速度加快，大家越車越來勁，越來興趣。很快，一個相當光滑而有高精度的圓柱轉軸工件就這樣誕生了！
其實在這么多的工種當中，我最感興趣的是數控技術——微機數控車削加工、微機數控線切割加工、微機數控銑削加工.以前的我根本不知道那么多的精致零件、圖案等是如何生產出來的，看了數控技術所生產出來的產品，真是打開眼界！原來人類利用機器生產的水平是如此之高，太令人興奮！這也讓我打心眼里想，這么先進的設備，這么優越的學習條件，我一定要更充分地利用好這一切，為自己儲備下一定的能量！
......
還有很多其他的工種，雖然印象不是很深刻，但也在無形中培養了我對金公實習的了解和熱愛！
經過兩個星期的金工實習,我初步掌握了金屬加工的基本知識、基本操作方法。在這兩星期的學習中，主要學習了以下幾方面的知識：金屬加工基本工種包括銑工、車工、電火花加工等的操作。我想任何人對新東西都有一種天生的好奇。同樣，面對那么復雜的機器，看著那些粗糙的原料在那里變成精美的工具。誰又不心動？希望自己能夠掌握它，至少能夠了解它。
人生本身就是一個不斷學習的過程，更何況我們這些還沒有步入社會、獨立生活的大學生呢？抱著一種極強的學習欲望開始了我的金工實習。
作為一名大學生，第一次接觸到機床，工件之類的新東西，第一感覺就是非常好奇，之前在書本上學的東西終于在現實中見到了。不要小看這笨重的機器，正是這笨重的機器奠定了我們的工業基礎；更不要小看這簡單的操作，正是這簡單的操作，構成了實踐和理論的結合。這些機器加工成的工件簡單也不錯，但試想支撐現代化建設的哪一臺機器不是由這種簡單的工件來的。看到指導教師神奇般的用手中的工具做出漂亮的工件，是又敬佩又心急。等到自己做的時候，才知道這東西不是簡簡單單就能做出來的，有時還累得腰酸背痛。不過累歸累，心中仍然感慨頗多。實習車間里，一臺臺機床運轉著，工件被一步步加工成形，雖然工件很簡單，操作過程也不難，但是工件上的每一點都融匯著我的汗水，每一刀都刻著我心情。而當我把自己親手加工的工件交到老師手里時，那種自豪感是必須親身體驗才能感受到的。生平第一次有機會“學以致用”，很有成就感，也真切的體會到真理必須要用實踐去檢驗，不親自去動手試驗一下，你學的再好也白搭。有很多東西是書上沒寫的，只有在實踐中才能體會得到。紙上談兵只會讓人走進誤區，實踐才是永遠的老師。
老師們教得非常認真，時間雖短，但是他們卻是盡其最大的努力，在如此有限的時間里多教給我們一點東西，希望我們能真的有所收獲，而不是空手而歸。一開始我們的心理多少有一點借此機會好好放松一下的想法，并不是百分之百的投入。但是老師的認真讓我們擺正自己的心態，把更多的心思用在實習上，以真正學到有用的知識。我們認真聽取老師的講解，同時在老師的指導下完成任務。例如車工時，我們用傳統的車床車一個球，難度比較大，而且存在一定的危險性，但我還是全身心地投入到了工作中。當看著自己親手做出的工件時，我心中無比喜悅。但是，也有極少數同學對此表現出了煩躁心理，不想參加練習或應付了事。這些同學應該認真思考一下學校安排這門課的用意，不應該浪費這一次難得的實踐活動。實習滿足了我們好奇的心情，使我們的興奮感漸漸消退，但是它留在我們心中的卻是那種工作時的艱辛，更重要的，它讓我們有了一種責任感，對社會發展的責任，對國家的責任。這種責任感促使我更加認真的學習，努力充實自己，用科技知識武裝自己，以求盡快的投入到現代化建設中。
我們學校實習中心的設備還是比較先進的，這是現代化工業制造技術的發展要求，也是我們學校實習條件得到改善的反映。儀器設備的價格都比較昂貴，動輒幾萬乃至十幾萬。但先進的儀器設備代表著現代化工業的方向。兩周的金工實習，工種基本上是微機數控加工,電火花加工,CAD設計,Mill9設計,數銑加工等非傳統實習內容在內的多工種的工程訓練。這些科技含量相當高的工種中，我們能夠真正體驗到高科技帶來的樂趣。同時也知道了現在這方面工業技術的國內水平如何以及是否與世界先進水平的存在差距，讓我們產生了一種責任感，推動我國科技進步的責任感。
關鍵詞：機械工程材料 高分子材料 教學改革
Reform and practice on teaching of polymer materials in mechanical engineering materials course
Dong Xufeng， Qi Min， Wang Weiqiang
Dalian university of technology， Dalian， 116024， China
Abstract： In most universities， metal material is the route of mechanical engineering materials course. Polymer materials have been a new type of engineering materials in the recent 50 years. Therefore， it is necessary to increase the proportion of polymer materials and make corresponding reform in the teaching of mechanical engineering materials. In this paper， the reform and practice experience on mechanical engineering materials in Dalian university of technology is introduced. Reforms were made in content， aim， process， method and reference books. The practice results indicated good teaching effect was obtained.
Key words： mechanical engineering materials； polymer materials； teaching reform
機械工程材料課程是面向非材料專業學生開設的介紹材料科學與工程基礎內容的課程，涉及專業包括機械、化工、船舶、汽車、航空航天等。目前大多數機械工程材料課程的講授以金屬材料為主線，內容涵蓋金屬材料的化學成分、組織結構、加工工藝與性能之間的關系等[1，2]。教學目的是讓非材料專業學生了解常用金屬材料的性能、應用范圍和加工工藝，初步掌握金屬材料的選用原則與方法，同時能夠對實際工程中與材料相關的基本問題進行正確分析和處理。
1 高分子材料教學改革原則
20世紀中期以來，大批新型高分子材料的合成拓展了人類使用材料的范圍。與金屬材料相比，高分子材料具有密度小、比強度高、原料豐富、成型簡單、成本低、耐腐蝕等優點。近年來一些性能優異的高分子材料在諸多領域呈現取代傳統鋼、鐵等金屬材料的趨勢，成為機械工程材料中不可忽視的一部分[3]。因此，在機械工程材料課程的教學過程中，須摒棄完全以金屬材料為主體的授課方法，適當增加高分子材料等新型工程材料的比重。因此，我校在2013年對機械工程材料32學時課程的教學計劃進行了調整，將高分子材料部分由之前的2學時增加到4學時，并確定了以下改革原則：
1.1 授課內容強調基礎性
高分子材料與機械類學生通常接觸到的金屬材料在結構、性能、制備工藝等方面有很大的區別。向機械類學生講授高分子材料，主要目的是讓他們對高分子材料有最基本的了解。在短短4學時內，不可能也沒必要將高分子材料相關的全部內容壓縮講授。這就決定了機械工程材料課程中高分子材料部分必須側重于基礎性知識，對于理論性、專業性太強的知識點必須舍棄。基礎性內容應當包括高分子材料的基本概念、分類、結構特點及常用工程高分子材料（工程塑料、工程橡膠及工程纖維）的基本力學性能[4-6]。
1.2 授課目標偏向工程性
高分子材料不僅可作為結構材料使用，也可以作為功能材料使用。對于非材料類專業的學生，特別是機械類專業的學生，更關心材料的力學性能和應用范圍。因此，在課程內容的安排上，應以與機械工程有關的機械性能為主，給出常用工程高分子材料的基本力學性能指標及適用領域。
1.3 授課過程重視學生的先修知識
大多數高校的機械工程材料課程以金屬材料為主線，在學習高分子材料之前，學生對金屬材料已經有基本了解。高分子材料與金屬材料之間存在較大差異，例如：高分子材料的聚集態結構以非晶結構為主，而金屬材料則以晶體結構為主；許多高分子材料，特別是橡膠類的高分子材料具有金屬材料所不具備的優良彈性等。學生先修知識的習慣思維在他們學習高分子材料時可能會引起沖突，因此在授課時必須對金屬材料與高分子材料的差異予以考慮。采用與金屬材料對比的方法學習高分子材料，有利于幫助學生澄清概念，更好地掌握高分子材料的知識。
1.4 教學方式應具有高效性
高分子材料課程涉及的概念繁多，容易混淆，對于機械類學生而言比較抽象，難以理解。在短短的4學時內，要想讓學生盡可能多的掌握高分子材料的相關基本概念，必須摒棄照本宣科或一味講授的教學方式。通過高效的教學方式，充分調動學生的積極性、主動性，引導學生思考，方能達到理想的教學效果。
1.5 提供擴展知識的參考書
由于高分子材料的性能、結構、制備工藝以及表征與金屬材料和陶瓷材料完全不同，而且目前在機械工程材料中高分子材料部分比例很少。為解決這一矛盾，在章節后面列出了比較系統的高分子材料性能、內容、結構、制備工藝以及表征方面的書籍，以供學生參考[7，8]。
2 高分子材料教學改革
根據以上原則，我們在2013年度的授課過程中對高分子材料的講授進行了調整，具體如下：
（1）授課內容及學時安排：高分子材料的基本概念（高分子、單體、鏈節，0.5學時），高分子材料的分類方法（按用途分類，按熱行為分類，按反應類型分類，按主鏈結構分類，0.5學時），高分子材料基本結構（簡單介紹近程結構、遠程結構、聚集態結構的概念，0.5學時）及物理狀態（玻璃態、高彈態和粘流態，0.5學時），典型工程塑料的力學性能和應用（1學時），典型合成橡膠的力學性能和應用（1學時）。
（2）重點講授常用工程高分子材料（工程塑料、工程橡膠及工程纖維）的基本力學性能及典型工程高分子材料的適用領域。
（3）授課過程中通過列表等方式將高分子材料的相關內容與金屬材料進行對比，一方面避免概念混淆，另一方面突出高分子材料與金屬材料的不同之處。
（4）采用啟發式教學模式，通過設問、模擬實驗、舉例、探究等方法引導學生思考；在多媒體課件中，采用豐富的圖片、動畫激發學生學習的積極性和主動性。
3 結束語
通過機械工程材料課程中高分子材料的教學方案改革，學生對這種新型工程材料有了基本且更為全面的了解，他們深刻認識到，高分子材料是機械工程材料領域中不可忽視的分支。
參考文獻
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[6] 詹茂盛，何利軍.“高分子材料課程信息化師生互動教學方法”研究與實踐[J].化工高等教育，2004（3）：69-71.
1．何為高分子化學
顧名思義，高分子就是相對分子質量很高的分子，它是高分子化合物的簡稱。高分子化合物，又稱聚合物或高聚物，是結構上由重復單元（低分子化合物—單體）連接而成的高相對分子質量化合物。高分子的相對分子質量非常的大，小到幾千，大到幾百萬、上千萬的都有。我們有時將相對分子質量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學作為化學的一個分支，同樣也是從事制造和研究分子的科學，但其制造和研究的對象都是大分子，即由若干個原子按一定規律重復地連接成具有成千上萬甚至上百萬質量的、最大伸直長度可達毫米量級的長鏈分子，稱為高分子、大分子或聚合物。
2．高相對分子質量與高強度
相對分子質量和物質的性質是密切相關的，是決定物質性質的一個重要因素。只有相對分子質量高的化合物才有一定的機械力學性能，才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直鏈的烷烴化合物，但是分子量變化很大，其機械力學性能因而也有極大的區別。
3．高分子科學的主要內容
既然高分子化學是制造和研究大分子的科學，對大分子的反應和方法的研究，顯然是高分子化學最基本的研究內容。高分子科學不僅是研究化學問題，也是一門系統的科學。高分子科學的主要內容有：如何將低分子化合物連
接成高分子化合物，即聚合反應的研究。高分子化合物的結構與性質關系。不同性質的高分子，其結構必然是不同的。為了得到不同性質的高分子，就要去合成具有特殊結構的高分子。
二、高分子材料化學的應用
材料是人類社會文明發展階段的標志，是人類賴以生存和發展的物質基礎。它是指經過某種加工，具有一定結構、組分和性能，并可應用于一定用途的物質。上世紀半導體硅、高集成芯片、高分子材料的出現和廣泛應用，把人類由工業社會推向信息和知識經濟社會。可以說某一種新材料的問世及其應用，往往會引起人類社會的重大變革，材料是人類文明的重要標志。如果說現在人人離不開高分子材料，家家離不開高分子材料，處處離不開高分子材料，是一點也不過分的。高分子化合物的最主要的應用是以高分子材料的形式出現的，高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統合成材料，另外許多精細化工材料也都是高分子材料。
第一，塑料：一類是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等；另一類叫工程塑料，其強度大，如汽車零部件、保險杠、洗衣機內的滾筒、電器的外殼等。
第二，纖維：人們開發出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物，通過不同的加工，生產出了各種纖維制品，極大地滿足著人類的需要。
第三，橡膠：天然橡膠的種類和品質都受到很大的限制，于是科學家們不斷開發出了各種人造橡膠，如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。
第四，精細化工：比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產品，如家具漆、內外墻乳膠漆、汽車漆、飛機漆等。女孩子用的指甲油，使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫用膠、結構膠等黏合劑，以及各種吸水樹脂等都是高分子產品。
三、高分子化學與高科技的結合
當今社會，人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息發展的物質基礎。自從合成有機高分子材料的那一天起，人們始終在不斷地研究、開發性能更優異、應用更廣泛的新型材料，來滿足計算機、光導纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機械工業等尖端技術發展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發展，出現了許多產量低、價格高、性能優異的新型高分子材料。
隨著生產和科學技術的發展，許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現出來，如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫用材料、光敏材料、非線性光學材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領域，下面簡單介紹特種高分子材料：功能高分子是指當有外部刺激時，能通過化學或物理的方法做出相應反應的高分子材料；高性能高分子則是對外力有特別強的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇；特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學、化學性質和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料（化學纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑）的范疇。
第一，力學功能材料：強化功能材料，如超高強材料、高結晶材料等；)彈材料，如熱塑性彈性體等。
第二，化學功能材料：分離功能材料，如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡合物等；反應功能材料，如高分子催化劑、高分子試劑；生物功能材料，如固定化酶、生物反應器等。
第三，生物化學功能材料：人工臟器用材料，如人工腎、人工心肺等；高分子藥物，如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農藥等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。
可以預計，在今后很長的歷史時期中，特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發展的主要方向。
四、高分子化學的可持續發展
研究高分子合成材料的環境同化，增加循環使用和再生使用，減少對環境的污染乃至用高分子合成材料治理環境污染，也是21世紀中高分子材料能否得到長足發展的關鍵問題之一。比如利用植物或微生物進行有實用價值的高分子的合成，在環境友好的水或二氧化碳等化學介質中進行化學合成，探索用前面提到的化學或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子，以及用合成高分子來處理污水和毒物，研究合成高分子與生態的相互作用，達到高分子材料與生態環境的和諧等。顯然這些都是屬于21世紀應當開展的綠色化學過程和材料的研究范疇。
參考文獻：
[1]馮新德.展望21世紀的高分子化學與工業[J].科學中國人,1997,(11)
[2]王守德,劉福田,程新.智能材料及其應用進展[J].濟南大學學報(自然科學版,2002,(01).
關鍵詞：高分子材料學 表面工程 教學模式
中圖分類號：G642 文獻標識碼： A 文章編號：1672-1578（2012)04-0055-02
“高分子材料學”是我校材料科學與工程專業（表面工程方向）的一門專業課程。表面工程學生的就業領域主要為材料涂裝、防腐等，學生需要熟悉各種工程材料（金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料等）的基本性質、制備工藝以及表面處理方面的知識。“高分子材料學”主要介紹高分子材料的制備、性能、成型、改性及應用等方面的知識。
“高分子材料學”這門課共32學時，所選教材為化學工業出版社出版的《高分子材料基礎》。主要內容包括四部分：高分子材料的合成及制備、高分子材料的結構與性能、常見的高分子材料及其成型加工方法、高分子材料的改性及應用。該教材[1]濃縮了高分子材料與工程專業的四門專業主干課共192學時的內容，即高分子化學（48學時）、高分子物理（64學時）、高分子材料成型工藝（48學時）、聚合物改性原理及方法（32學時）。
1 “高分子材料學”講授過程中面臨的問題
“高分子材料學”課程的講授具有較大難度，主要表現在以下方面：
該課程涵蓋了高分子材料與工程專業學生的專業主干課內容，要深入講解這些內容，需要近200學時，而針對表面工程學生開設的“高分子材料學”僅僅只有32學時，時間緊，內容多，如何合理安排各部分內容占的比重是授課教師面臨的首要問題。
“高分子材料學”相關內容的學習，需要學生具備一定的化學基礎及力學基礎，而對表面工程的學生而言，因專業側重不同，化學課程及機械基礎課開設門類不如高分子材料與工程專業齊全，導致表面工程的學生在學習“高分子材料學”時，對教材內容的理解及掌握有一定難度。這對授課教師備課也提出了更高的要求，如何在有限的學時中適時補充相關背景知識幫助學生理解，是授課教師需要思考的另一問題。
“高分子材料學”雖為表面工程學生的專業課之一，但從歷年就業情況看，表面工程學生就業以金屬材料加工行業居多，而從事高分子材料加工行業的很少。故必然存在學生對該課程重視程度不夠，學習積極性不高的問題，因此授課教師也需要在教學模式上進行探索創新，充分調動學生學習的積極性，引導學生主動參與到教學過程中來。
2 “高分子材料學”課程教學模式探索
2.1梳理重點，側重剖析基本概念
“高分子材料學”學時有限，內容繁多，因此需要授課教師在備課時梳理出各章節的重要知識點和基本概念, 注意各部分內容的銜接,并找出線索將各章散落的知識點貫穿起來。
比如，在介紹高分子材料合成及制備時，著重講授加聚反應及縮聚反應的基本步驟，對比這兩種聚合反應的特點及反應產物特性，便于學生掌握常見高分子材料的合成反應類型，了解制備方法對材料性能的影響。考慮到表面工程學生的學科基礎及專業側重，對反應速率的計算等知識點不做要求。
再如，課程內容第二部分介紹高分子材料的結構與性能，這部分內容為承上啟下的重點章節，高分子材料的結構及性能特點在其合成過程中奠定基礎，并將在成型過程及改性中得以體現和完善。這部分內容體現了高分子材料與其他材料的本質區別，涉及的基本知識點很多，而且多為表面工程學生不熟悉的內容。因此，同樣需要通過對比，突出高分子與低分子的結構與性能差異，側重高分子溫度——形變關系，結晶過程及晶體結構等重要知識點的講解。
2.2因材施教，適時補充背景知識
“高分子材料學”中很多知識點的理解離不開有機化學、物理化學等基礎課程的支撐，而表面工程方向的學生并未開設相關課程。為此，需要教師在講授過程中適時補充背景知識。
例如，在講授高分子合成反應類型對材料性能的影響時，可簡要介紹常見化學基團的特點并聯想對應的高分子材料的性能特點及成型要點。以聚碳酸酯（PC）為例，這種材料采用縮聚反應制備，分子結構中含有酯基，酯基在一定條件下容易水解，因此可聯想到PC材料在成型時的高溫條件下應避免水分的存在，防止水解反應發生導致材料性能劣化。
此外，為彌補學生基礎知識的不足，講授時還可結合日常生活中的實例進行對照說明。在講授高分子結晶時，可聯想泡面模型以及珍珠形成等實例；講授高分子材料降解及添加劑功效時，可結合塑料制品長期暴曬變色發脆、塑料拖鞋逐漸由軟變硬等學生熟知的生活常識進行分析。
2.3結合專業，調動學生學習積極性
“高分子材料學”為考查科目，且表面工程的學生就業以金屬材料加工行業居多，學生誤認為這門課程與自己的專業及將來就業銜接不緊，從而對“高分子材料學”課程重視不夠，故學習積極性也不高。為此，授課教師應有意識的引導學生思考，并采用靈活的考核方式調動學生的積極性。
筆者在講授此門課程時，并未采用課堂考試的形式進行考核，而是給學生布置了“高分子材料與表面工程”為主題的課程論文撰寫任務，并讓學生制作出相關的PPT將自己的論文進行口頭陳述，最后根據其論文撰寫情況、PPT制作情況及陳述情況給出該門課程的成績[2]。課程論文的完成情況直接跟成績掛鉤，能有效調動學生的積極性及對課程的重視；課程論文的撰寫需要大量專業文獻為基礎，學生在撰寫論文的過程中能自覺關注及閱讀相關專業文獻，有利于拓寬其專業視野；制作PPT的過程是對課程論文內容的凝練，有利于學生理清思路掌握重點；口頭陳述環節能有效杜絕學生互相抄襲論文，教師也能通過學生的口頭陳述情況，觀察學生對該門課程基礎知識的掌握程度。
學生通過獨立搜集資料撰寫論文制作PPT并口頭陳述等環節的訓練，既能讓他們發現“高分子材料學”這門課程與所學專業的緊密聯系，也鍛煉了他們的資料搜集能力及口頭表達能力，為將來畢業答辯及就業面試打下基礎。
3 結語
高分子材料是非常重要的工程材料，對于表面工程的學生而言，應該熟悉并掌握這類工程材料的特性。“高分子材料學”雖然不是表面工程方向的專業主干課，但涵蓋了高分子材料相關的大量專業基礎知識，也是面向表面工程學生開設的唯一一門有關高分子材料的課程。授課教師應該積極進行教學模式的探索，激發學生的學習興趣，讓學生在有限的學時中掌握相關基礎知識。
參考文獻：
[1]張留成，瞿雄偉，丁會利編.高分子材料基礎[M].北京：中國輕工業出版社，2004.
【關鍵詞】高分子；化學；發展；方向
中圖分類號： F407 文獻標識碼： A
一、前言
我國高分子化學一直都是我國發展的重點，這項技術對于很多相關產業非常有幫助，高分子化學是高分子材料的研究基礎，已經涉及到了機械行業，建筑行業等多個行業，因此發展高分子化學對于我國高分子材料行業是非常有幫助的。
二、現如今高分子化學的發展情況和應用范圍
自從20世紀到現在，隨著工業技術的快速發展，天然資源已經露出了疲態，科學家們已經開始使用高分子化學進行材料的合成。有數字表明，在之前的40年中，使用材料的速度正在以每10年五倍增長，人類三大合成材料，其中包括塑料、橡膠、纖維，在使用過程中表現出了令人驚訝的增長速度。新型的材料，特別表現在合成材料，在工業、建筑、農業、電子技術方面都被廣泛使用，極大的支撐著人類的日常生活，是使國民經濟持續發展的必要動力源泉。
相對分子質量和物質的性質是密切相關的，是決定物質性質的一個重要因素。只有相對分子質量高的化合物才有一定的機械力學性能，才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直鏈的烷烴化合物，但是分子量變化很大，其機械力學性能因而也有極大的區別。
三、高分子化學與高科技的結合
當今社會，人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息發展的物質基礎。自從合成有機高分子材料的那一天起，人們始終在不斷地研究、開發性能更優異、應用更廣泛的新型材料，來滿足計算機、光導纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機械工業等尖端技術發展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發展，出現了許多產量低、價格高、性能優異的新型高分子材料。
隨著生產和科學技術的發展，許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現出來，如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫用材料、光敏材料、非線性光學材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領域，下面簡單介紹特種高分子材料：功能高分子是指當有外部刺激時，能通過化學或物理的方法做出相應反應的高分子材料；高性能高分子則是對外力有特別強的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇；特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學、化學性質和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料（化學纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑）的范疇。
第一，力學功能材料：強化功能材料，如超高強材料、高結晶材料等；)彈材料，如熱塑性彈性體等。
第二，化學功能材料：分離功能材料，如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡合物等；反應功能材料，如高分子催化劑、高分子試劑；生物功能材料，如固定化酶、生物反應器等。
第三，生物化學功能材料：人工臟器用材料，如人工腎、人工心肺等；高分子藥物，如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農藥等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。
可以預計，在今后很長的歷史時期中，特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發展的主要方向。
四、高分子材料化學的應用
材料是人類社會文明發展階段的標志，是人類賴以生存和發展的物質基礎。它是指經過某種加工，具有一定結構、組分和性能，并可應用于一定用途的物質。上世紀半導體硅、高集成芯片、高分子材料的出現和廣泛應用，把人類由工業社會推向信息和知識經濟社會。可以說某一種新材料的問世及其應用，往往會引起人類社會的重大變革，材料是人類文明的重要標志。如果說現在人人離不開高分子材料，家家離不開高分子材料，處處離不開高分子材料，是一點也不過分的。高分子化合物的最主要的應用是以高分子材料的形式出現的，高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統合成材料，另外許多精細化工材料也都是高分子材料。
第一，塑料：一類是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等；另一類叫工程塑料，其強度大，如汽車零部件、保險杠、洗衣機內的滾筒、電器的外殼等。
第二，纖維：人們開發出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物，通過不同的加工，生產出了各種纖維制品，極大地滿足著人類的需要。
第三，橡膠：天然橡膠的種類和品質都受到很大的限制，于是科學家們不斷開發出了各種人造橡膠，如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。
第四，精細化工：比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產品，如家具漆、內外墻乳膠漆、汽車漆、飛機漆等。女孩子用的指甲油，使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫用膠、結構膠等黏合劑，以及各種吸水樹脂等都是高分子產品。
五、高分子化學的發展方向
1、使地球更加綠色化
在現在很多工業發達的城市，天空中都會飄著非常濃郁的黑煙，對人們的日常生活有非常嚴重的污染。綠色，在現在被認為是沒有污染、再生性或者可以循環使用。在沒有污染方面，我們需要做的就是減少工業廢棄物的排放、相對的減少污染源。現在的情況表明，化學行業中具有污染和治理兩個方面的性質，可以對綠色使用材料進行研究，也可以繼續對環境造成惡化。例如：在研制的過程中使用的催化劑、溶解劑、中間物品等，在生產過程中產生的廢氣、廢渣、廢棄液體等都是對環境造成影響的主要元兇，若長期的進行排放，會對環境造成嚴重的影響，甚至會導致不可逆轉的事情發生。
2、減少的自然資源的使用依賴
目前研究的高分子合成材料對石油具有很強的依賴性，眾所周知，石油是經過地球非常漫長孕育才出現的，另外，石油也是現如今人類社會非常重要的能源，石油資源現在正在快速的減少，而且不能快速的進行補充，所以人們現在非常急切的找到可以代替石油使用的資源，這已經成為現在高分子化學研究中非常重要的課題。在對物質中原子和分子的比率進行調節，對物質的微觀特性、宏觀特性以及表面性質進行加強控制，也許這種物質就會滿足一些行業的使用要求，當這種情況出現的時候就可以把這種物質作為材料使用。所以，在對材料進行配置的時候就會減少對不可再生資源的依賴程度，并對使用材料和環境進行相互協調，這是現如今化學研究當中非常重要的領域。現在很多高分子合成材料都非常依賴石油資源。想要解決目前的情況，可以對天然高分子進行利用，這其中也應該包含對無機高分子的不斷探索和研究。
現在由石油合成的高分子材料，主要因為原子中以碳為主要元素，其中還含有少量的氮、氧等原子，所以被稱為有機高分子。無機高分子是因為主鏈上的組成原子中不含碳。根據元素的性質進行判斷，大約有40～50種元素可以成為長鏈分子。現在引起科學家高度重視的一種無機高分子，它的主鏈上都是硅原子，并且含有有機側鏈的聚硅烷。
3、使高分子材料不斷納米化
現在很多高分子化學反應中的原子經過重新排列組合之后的反應空間要比原子的大小大出很多，所以，化學反應的研究要在一個受限空間之中進行。若在有限的空間中，像納米量級的片層當中，小型分子由于和片層分子相互作用而且還在一個比較受限的空間內進行排列，之后產生單體聚合，聚合之后的產物的拓撲結構不會再受限的空間內進行全部的復制，這種情況和自由空間的結果完全不同。我們也許會在受限制空間內進行聚合反應的分子中提煉出高分子納米化學的定義。化學的研究對象基本都是納米量級的分子和原子，但是因為沒有精細的方式，沒有達到可以在納米尺度上精確控制分子或者原子的程度，所以現如今很難做到對分子的精準設計，使化學的合成讓人感覺非常的粗放。高分子化學在納米程度上精要精確的按照分子設計，在此基礎上確定分子鏈中的原子配比位置以及相互結合的方式，通過納米技術對分子、原子和分子鏈進行非常精確的控制，達到對高分子各級結構的位置確定。這樣就可以精確的控制新合成材料的功能和特性。
4、面向智能材料的高分子化學研究路線
20世紀的人類社會是以合成材料為標志的，在21世紀人類社會的標志將會是智能材料。高分子化學仍然是進入智能材料時期非常重要的組成部分。材料自身具有的功能可以根據外部條件的變化，有意識的進行調節和修復等一系列措施，這就是智能材料的基本定義。現在科學家已經了解高分子有軟物質這一特征，簡單說就是可以對外場具有反應。
六、結束語
綜上所述，高分子化學已經發展到了非常不錯的方向，在很多方面都有非常廣闊的運用，目前高分子化學會朝著綠色以及環保方面進行發展，隨著高分子化學不斷取得突破，未來使用高分子材料的前景會更加的廣闊。
參考文獻
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一、高分子材料與工程
高分子材料與工程專業培養具備高分子材料與工程等方面的知識，能在高分子材料的合成、改性、分析測試和加工成型等領域從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營管理等方面工作的高級工程技術人才。
本專業學生主要學習高聚物化學與物理的基本理論和高分子材料的組成、結構與性能知識及高分子成型加工技術知識。
學習課程
聚合物加工原理、聚合物成型工藝、聚合物流變學、高分子物理、高分子化學、物理化學、有機化學
畢業生具備的專業知識與能力
掌握高分子材料的合成、改性的方法;
掌握高分子材料的組成、結構和性能關系;
掌握聚合物加工流變學、成型加工工藝和成型模具設計的基本理論和基本技能;
具有對高分子材料進行改性及加工工藝研究、設計和分析測試，并開發新型高分子材料及產品的初步能力;
具有應用計算機的能力;
具有對高分子材料改性及加工過程進行技術經濟分析和管理的初步能力。
就業方向
該專業畢業生可到石油化工、電子電器、建材、汽車、包裝、航空航天、軍工、輕紡及醫藥等系統的科研(設計)院所、企業從事塑料、橡膠、化纖、涂料、粘合劑、復合材料的合成、加工、應用、生產技術管理和市場開發等工作，以及為高新技術領域研究開發高性能材料、功能材料、生物醫用材料、光電材料、精細高分子材料和其它特種高分子材料，也可到高等院校從事教學、科研工作。
高分子材料與工程專業的20所大學
二、復合材料與工程專業
復合材料與工程專業培養具有良好的思想素質，強烈的社會責任感，健康的體魄和健全的心理素質、德、智、體全面發展，掌握新型復合材料生產原理和生產工藝、能勝任無機材料、高分子材料、新型復合材料等生產企業基層管理工作和實際崗位操作，具有較高綜合素質，“用得上、留得住”的應用型人才。
專業特色
該專業既重視學生數學、力學和材料科學的基礎理論培養，又重視學生的工程能力訓練，并對有關專業課實行教學內容的國際接軌。課程設置注重基礎理論與工程的結合、自然科學知識教育與文化素質教育結合，理論與實踐相結合。學校會設有工程設計制圖課程設計、工程訓練、下廠實習、畢業實習、畢業設計和畢業論文等實踐環節。實驗有高分子物理實驗、高分子化學實驗、復合材料制備與加工實驗、材料性能測試實驗等 。
就業方向
本專業學生畢業后可畢業生可以就業于與復合材料相關的汽車、建筑、電機、電子、航空航天、國防軍工、信息通訊、輕工、化工等有關企業和公司，擔任工程研究 人員、工程師和營銷管理人員，從事設計、研發、分析、生產、測試、評價、營銷、管理等工作;也可以在高等院校、研究設計院所從事科研教學工作。
開設院校
哈爾濱工業大學、西北工業大學、華東理工大學、南京工業大學、青島大學、青島科技大學、長江大學、中北大學、河北工程大學等
關鍵詞：高分子材料專業；化工原理；教改實踐；教學內容；教學方法
化工原理是一門綜合性技術學科，主要研究化學工業生產中有關的各單元操作的基本原理、所用的典型設備結構、工藝尺寸設計和設備的選型的共性問題。它是綜合運用數學、物理、化學等基礎知識，分析和解決化工類型生產中各種物理過程的工程學科，主要強調工程觀點、定量運算、實驗技能及設計能力的培養，強調理論聯系實際。由于其在培養學生工程科學及工程技術的雙重教育任務中起到重要作用，目前該課程是化工類及相近專業的一門重要的技術基礎課，很適合現在的“重基礎寬口徑”本科教育的培養理念。筆者所在校的化學工程專業、食品工程專業、制藥專業、高分子材料與加工專業和生物化工專業都開設了該門課程的教學任務。
化工原理教材源自1923年美國麻省理工學院的著名教授W.H.Walker等教授發表的首部著作――Principle of Chemical Engineering。我國最早是浙江大學在1927年首建化學工程系時開設了該門課程的。自此有關化工原理課程的教學與改革工作開始深受學者們重視，目前化工原理的理論教材正式出版的已達20多個版本，同時發表的教研論文也有近600篇。然而，目前多數教材有一個普遍的特點就是偏重于引介傳統的基礎化工知識，對化學工程類專業的學生適應性強而缺乏與其他的教學專業間的密切聯系，從而易使其他非化工類專業的學生產生教材對于他們專業適用性不強的錯覺。這也導致部分的非化工類專業學生對該門課程學習興趣不強。如果將學生的專業課程的知識融入化工課程原理的教學中，以化工原理知識在非化工類相關專業中的應用為切入點引導這類專業學生的學習興趣是很重要的。
高分子材料與加工專業是以相對分子質量較高的化合物構成的材料包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復合材料等為研究對象研究其合成改性和加工成型等的一門科學。這有別于多數化工原理教材中引述的小分子物質如水、苯或甲苯等常規化學品的。如何將化工原理知識和高分子材料加工應用實例結合起來教學，從而提高該專業學生學習該門課程的積極性，筆者圍繞著教學內容和教學方法等，在課堂上開展了一系列的教改實踐與嘗試，并獲得了好的效果。
一、闡明高分子生產加工與化工生產間的內在聯系高分子材料加工涉及的通常是高分子材料成型加工方法，化工原理課程也是海南大學（以下簡稱“我校”）高分子材料與工程專業的一門專業基礎課。學生在初學化工原理時可能感覺與高分子加工技術相差較大，對將來專業知識沒有直接幫助，學習的積極性與主動性均難以充分調動，甚至還易產生消極抵觸的情緒。因此，在課程剛開始的緒論這一章的教學中在介紹什么是化學工業過程時筆者不以教材里的傳統化工加工為例，而是詳舉高分子行業中運用化工原理知識進行材料加工處理的實例，提前介紹一些高分子材料加工的方法，拉近學生與傳統化工加工技術的距離，讓學生理解高分子加工的一些操作與傳統化工類的操作間的異同點，以便消除同學們內心的疑惑，指明高分子材料加工專業的同學學習化工原理知識的必要性。
如天然橡膠的初加工是海南（以下簡稱“我省”）省的特色產業也是我校高分子材料專業的一個重要方向。從天然橡膠樹上采割的膠乳經過一系列的處理得到干膠產品（如圖所示）。在這個過程中干燥、濃縮、壓片等操作與傳統化工生產中的相關的單元操作一樣，所用的基本原理相同，設備基本通用。
高分子材料如聚乙烯的合成中乙烯氣體在常壓常溫下，加壓輸送合成前的加熱升溫操作及反應后產物的分離與傳統化工專業的流體輸送原理及加熱原理是相同的，所用設備是相通的。二、將高分子加工工藝融入化工原理的課程教學中在高分子材料的加工中采用了大量的化工單元操作。但這些高分子加工工
制膠方法圖藝在傳統的化工原理教材中是看不到的。這就要求任課教師具有高分子材料加工方面的知識背景，這樣可以將高分子加工工藝中運用到的化工原理的知識融入課程的教學中，學生領會到該門課程的知識在專業知識中的基礎作用學習興趣才會提高，并且在將來的工作中能有意識地提前運用化工原理的理論知識，進行企業的節能降耗等的工藝改進。
如在以動量傳遞理論為基礎的單元操作的有關教學中，教材通常是以牛頓型流體如水、苯或甲苯等常規化學品的流體輸送為例，而高分子材料專業的學生處理對象多為大分子材料，所處狀態通常固體顆粒或黏稠狀態，屬于非牛頓型流體范疇。因此教材中的例子缺乏對高分子材料專業學生的足夠吸引力，難以達到應有的示例效果。教學中我們以膠乳廠中天然濃縮膠乳的生產工藝為例，說明工藝中我們利用泵提供新鮮膠乳能量，促使其流入高速離心機中，而離心機是非均相物分離的一個單元操作。高分子量的聚異戊二烯在離心機轉鼓的軸中心較遠的地方富集，而小分子如水分、小分子量的聚異戊二烯在軸中心附近富集。將這兩個位置的乳液分別導出就分別得到濃縮膠乳和膠清膠，并利用非牛頓型流體的阻力計算方法表明，由于膠乳的黏稠度遠大于水的黏度在動力消耗上要比同等條件下輸送水的動力消耗大。
鑒于在塑料或橡膠的加工生產中大量運用到了螺桿擠出機。所以在流體輸送設備介紹中，筆者是以螺桿擠出機在塑料加工中的應用為例，說明螺桿擠出機的工作原理，并且介紹在塑料擠出機的料斗的顆粒進料系統中可以利用固體流態化技術，采用真空吸料或用鼓風機壓料進行原料輸送。
在以熱量傳遞為理論基礎的單元操作中，在介紹以導熱方式進行的熱傳遞時，筆者以未硫化膠膜在平板硫化儀內加熱硫化為例進行導熱說明。而以塑料在螺桿擠出機內或橡膠在煉膠機上進行塑煉時的粘流態受熱為例介紹對流傳熱熱傳遞方式。
在以質量傳遞為理論基礎的單元操作中，以粉末涂料的生產為例，介紹噴霧干燥工藝。這些將高分子材料加工工藝融入化工原理的課堂教學中，拉近了材料加工與化工原理知識間的距離，提高了學生學習的興趣，起到明顯的教學改革效果。
三、以高分子材料為實驗對象化工原理一般是同學們從公共基礎課轉向專業課學習所接觸到的第一門工程性課程，亦是一門理論與實踐緊密結合的技術基礎課程。它的實驗課教學設計至關重要，其不僅關系到整門課程教學效果的好壞，更是決定能否推進該課程素質教育的關鍵環節之一。
為提高高分子材料類專業同學參與化工原理實驗課的學習熱情，筆者在實驗教學中選擇高分子材料進行相關的實驗 。如干燥實驗中有的專業以甘蔗渣紙板為實驗對象，獲得有關纖維的干燥過程曲線和干燥速率曲線。而我省特色產業天然膠乳加工中有將天然膠乳干燥制備成干膠的這一操作。為了結合我校的高分子材料專業，專業實習提前將有關化工原理的知識融入到專業學習中。實驗中以天然膠乳制備的濕膜片為實驗材料，獲得天然膠乳薄膜制品的干燥過程曲線和干燥速率曲線，為以后同學們去膠乳廠參觀實習提供理論和實驗依據。這一舉措不僅有效激發了同學們參與實驗研究的主動性，反過來也極大促進了該課程理論學習的積極性。
四、有的放矢傳授教學內容，適應少學時的課程教學計劃在高分子材料類專業的教學計劃中，化工原理雖也多被列為必修課程，但相比化工類專業，其教學學時要少得多。因此，如何在有限的學時內，引導同學們在掌握基本化工操作知識的基礎上，有的放矢地傳授教學內容，引導學生自主復習，進行課外自學。如化工原理教材中有大量公式推導過程，少學時專業課的教學中不容許課堂上在公式推導中花費大量的時間，課堂教學中會簡單介紹推導思路，鼓勵學生課前及課后自學，重點放在有關理論的應用上。如離心泵理論揚程的方程式的推導過程，運用了前期我們學過的伯努利方程的知識和幾何學中速度的矢量運算知識。在教學中要求學生課前自學，教學重點在分析、總結和對公式的理解和運用上。考慮課程特點，在蒸發等單元操作上分配課時較少，而對于膜分離這類單元操作，由于與高分子材料有密切關系，安排一定的學時學習這類單元操作的原理。這樣做到有的放矢，盡可能與專業產生一定的關聯，為專業知識拓寬堅實的專業基礎知識。
參考文獻：
[1]管國鋒，趙汝溥.化工原理[M].北京：化學工業出版社，2008.
關鍵詞 高分子材料 現狀 可持續發展
中圖分類號：TQ317 文獻標識碼：A
1高分子材料的相關概念
1.1高分子材料的基本概念及來源
高分子材料（macromolecular material），以高分子化合物為基礎的材料。高分子材料是由相對分子質量較高的化合物構成的材料。按來源可分為分為天然、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進化的基礎。人類社會一開始就利用天然高分子材料作為生活資料和生產資料，并掌握了其加工技術。如利用蠶絲、棉、毛織成織物，用木材、棉、麻造紙等
1.2高分子材料的分類
高分子材料按照特性分為橡膠、纖維、塑料、膠粘劑、涂料和高分子基復合材料等，其中前三種被稱為高分子的三大材料。
橡膠是一類線型柔性高分子聚合物。其分子鏈柔性好，在外力作用下可產生較大形變，除去外力后能迅速恢復原狀。有天然橡膠和合成橡膠兩種。纖維分為天然纖維和化學纖維。前者指蠶絲、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子為原料，經過紡絲和后處理制得。纖維的次價力大、形變能力小、模量高，一般為結晶聚合物。塑料是以合成樹脂或化學改性的天然高分子為主要成分，再加入填料、增塑劑和其他添加劑制得。其分子間次價力、模量和形變量等介于橡膠和纖維之間。
2高分子材料科學的發展進程
2.1高分子材料科學的發展歷史
高分子學科的建立，至今不到80年。從遠古時期開始，人類就已經學會使用天然高分子材料，比如天然的樹脂、橡膠、棉花、木材等。
20世紀20年代，才出現高分子科學的概念。到了20世紀30年代，高分子材料工業才步入發展階段，而到了20世紀50年代配位聚合的出現極大地推動了高分子材料的發展。進入20世紀下半葉，高分子取得了一系列突破性的進展，比如聚烯烴的多元聚合，設計合成嵌段，超支化等聚合物等。
2.2高分子材料科學的發展現狀
進入21世紀，單單從一個大方向來描述高分子材料的發展現狀是不可取的也是不全面的，所以將簡單分為幾個領域分別介紹目前的發展現狀。
在電氣工業領域，高分子材料也有杰出的表現。隨著時代的發展，高分子材料在電子、家電和通信領域。我國電氣生產大國，全行業對高分子材料需求量較大用量。高分子材料輕質、絕緣、耐腐蝕、表面質量高和易于成型加工的特點正是生產各種家用電器的最佳材料，而家用電器是人們的必須生活用品，所以高分子材料在電氣工業的發展是會一直進行下去的。
在機械制造領域更加少不了高分子材料。比如，目前世界不少轎車的塑料用量已經超過 120千克/輛，德國高級轎車用量已經達到300 千克/輛。可見在汽車制造方面，高分子的發展還是比較成熟，系統的。并且可以預見，隨著汽車輕量化進程的加速，塑料在汽車中的應用將更加廣泛
高分子材料還在航空航天，建筑工程，醫療，包裝行業等眾多領域發展已經比較成熟，并且正在朝著一個更加規范，更加科學，更加和諧的方向穩定發展
2.3高分子材料科學的發展前景
高分子材料科學代表的是一種前沿技術，其發展趨勢也必然要適應社會發展的潮流和最先進工業發展的需求。
2.3.1精細化
隨著時代的發展，精細化必然成為材料的主流趨勢，未來將納米技術融入其中也是勢在必行的。高分子材料的納米化可以依賴于高分子的納米合成，這既包括分子層次上的化學方法，也包括分子以上層次的物理方法。利用外場包括電場、磁場、力場等的作用，采用自組裝或自合成等方法，靠分子間的相互作用，構建具有特殊結構形態的分子聚集體。
2.3.2綠色友好化
在強調可持續發展的21世紀，任何事物都在漸漸轉型，高分子材料也不例外。實現綠色友好化，需要在材料的合成，生產，運用三方面全方位實現。現在的高分子合成材料對石油的依賴性特別強，尋找可以替代石油的其它資源，則成為21 世紀的高分子化學研究中的一個迫切需要解決的問題。調節原子和分子在物質中的組合配置，控制物質的微觀性質、宏觀性質和表面性質，就可能使某種物質滿足某種使用要求，這種物質就能作為材料來使用。
2.3.3智能化
在這個智能材料的時代，高分子化學同樣承擔著不可替代的作用。智能材料是材料的作用和功能可隨外界條件的變化而有意識的調節、修飾和修復，如若實現，也必然會對人類發展發揮巨大的作用。
3結語
本文通過比較淺層次的語言向大家介紹了高分子這門前沿科學，相信在今后的生活中，隨著科技的發展，技術的進步，越來越多的人會認識高分子材料，并投入到這門與人類生活息息相關的科學研究中去。
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