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高分子材料論文

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高分子材料論文

高分子材料論文范文第1篇

近50年來,高分子合成工業(yè)取得了很大的進(jìn)展。例如,造粒用擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)有了很大的改進(jìn),產(chǎn)量有了極大的提高。20世紀(jì)60年代主要采用單螺桿擠出機(jī)造粒,產(chǎn)量約為3t/h;70年代至80年代中期,采用連續(xù)混煉機(jī)+單螺桿擠出機(jī)造粒,產(chǎn)量約為10t/h;80年代中期以來。采用雙螺桿擠出機(jī)+齒輪泵造粒,產(chǎn)量可以達(dá)到40-45t/h,今后的發(fā)展方向是產(chǎn)量可高達(dá)60t/h。在l950年,全世界塑料的年產(chǎn)量為200萬t。20世紀(jì)90年代。塑料產(chǎn)量的年均增長率為5.8%,2000年增加至1.8億t至2010年,全世界塑料產(chǎn)量將達(dá)3億t,此外。合成工業(yè)的新近避震使得易于璃確控制樹脂的分子結(jié)構(gòu),加速采用大規(guī)模進(jìn)行低成本的生產(chǎn)。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,節(jié)能、高速、美觀、環(huán)保、乘坐舒適及安全可靠等要求對汽車越來越重要.汽車規(guī)模的不斷擴(kuò)大和性能的提高帶動了零部件及相關(guān)材料工業(yè)的發(fā)展。為降低整車成本及其自身增加汽車的有效載荷,提高塑料類材料在汽車中的使用量便成為關(guān)鍵。

據(jù)悉,目前汽車上100kg的塑料件可取代原先需要100-300kg的傳統(tǒng)汽車材料(如鋼鐵等)。因此,汽車中越來越多的金屬件由塑料件代替。此外,汽車中約90%的零部件均需依靠模具成型,例如制造一款普通轎車就需要制造1200多套模具,在美國、日本等汽車制造業(yè)發(fā)達(dá)的國家,模具產(chǎn)業(yè)超過50%的產(chǎn)品是汽車用模具。目前,高分子材料加工的主要目標(biāo)是高生產(chǎn)率、高性能、低成本和快捷交貨。制品方面向小尺寸、薄壁、輕質(zhì)方向發(fā)展;成型加工方面,從大規(guī)模向較短研發(fā)周期的多品種轉(zhuǎn)變,并向低能耗、全回收、零排放等方向發(fā)展。

二、現(xiàn)今高分子材料成型加工技術(shù)的創(chuàng)新研究

(一)聚合物動態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備

聚合物反應(yīng)加工技術(shù)是以現(xiàn)雙螺桿擠出機(jī)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的。國外的Berstart公司已開發(fā)出作為連續(xù)反應(yīng)和混煉的十螺桿擠出機(jī),可以解決其它擠出機(jī)(包括雙螺桿和四螺桿擠出機(jī))作為反應(yīng)器所存在的問題。國內(nèi)反應(yīng)成型加工技術(shù)的研究開發(fā)還處于起步階段,但我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展強(qiáng)烈要求聚合物反應(yīng)成型加工技術(shù)要有大的發(fā)展。指交換法聚碳酸酯(PC)連續(xù)化生產(chǎn)和尼龍生產(chǎn)中的比較關(guān)鍵的技術(shù)是縮聚反應(yīng)器的反應(yīng)擠出設(shè)備,我國每年還有數(shù)以千萬噸計(jì)的改性聚合物及其合金材料的生產(chǎn)。關(guān)鍵技術(shù)也是反應(yīng)擠出技術(shù)及設(shè)備。

目前國內(nèi)外使用的反應(yīng)加工設(shè)備從原理上看都是傳統(tǒng)混合、混煉設(shè)備的改造產(chǎn)品,都存在傳熱、傳質(zhì)過程、混煉過程、化學(xué)反應(yīng)過程難以控制、反應(yīng)產(chǎn)物分子量及其分布不可控等問題.另外設(shè)備投資費(fèi)用大、能耗高、噪音大、密封困難等也都是傳統(tǒng)反應(yīng)加工設(shè)備的缺陷。聚合物動態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備與傳統(tǒng)技術(shù)無論是在反應(yīng)加工原理還是設(shè)備的結(jié)構(gòu)上都完全不同,該技術(shù)是將電磁場引起的機(jī)械振動場引入聚合物反應(yīng)擠出全過程,達(dá)到控制化學(xué)反應(yīng)過程、反應(yīng)生成物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)制品的物理化學(xué)性能的目的。該技術(shù)首先從理論上突破了控制聚合物單體或預(yù)聚物混合混煉過程及停留時(shí)間分布不可控制的難點(diǎn),解決了振動力場作用下聚合物反應(yīng)加工過程中的質(zhì)量、動量及能量傳遞及平衡問題,同時(shí)從技術(shù)上解決了設(shè)備結(jié)構(gòu)集成化問題。新設(shè)備具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應(yīng)性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),這些優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)技術(shù)與設(shè)備無法比擬或是根本沒有的。該項(xiàng)新技術(shù)使我國聚合物反應(yīng)加工技術(shù)直接切人世界技術(shù)前沿,并在該領(lǐng)域處于技術(shù)領(lǐng)先地位。

(二)以動態(tài)反應(yīng)加工設(shè)備為基礎(chǔ)的新材料制備新技術(shù)

1.信息存儲光盤盤基直接合成反應(yīng)成型技術(shù)。此技術(shù)克服傳統(tǒng)方式的中間環(huán)節(jié)多、周期長、能耗大、儲運(yùn)過程易受污染、成型前處理復(fù)雜等問題,將光盤級PC樹脂生產(chǎn)、中間儲運(yùn)和光盤盤基成型三個(gè)過程整合為一體,結(jié)合動態(tài)連續(xù)反應(yīng)成型技術(shù),研究酯交換連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù),研制開發(fā)精密光盤注射成型裝備,達(dá)到節(jié)能降耗、有效控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

2.聚合物/無機(jī)物復(fù)合材料物理場強(qiáng)化制備新技術(shù)。此技術(shù)在強(qiáng)振動剪切力場作用下對無機(jī)粒子表面特性及其功能設(shè)計(jì)(粒子設(shè)計(jì)),在設(shè)計(jì)好的連續(xù)加工環(huán)境和不加或少加其它化學(xué)改性劑的情況下,利用聚合物使無機(jī)粒子進(jìn)行原位表面改性、原位包覆、強(qiáng)制分散,實(shí)現(xiàn)連續(xù)化制備聚合物/無機(jī)物復(fù)合材料。

3.熱塑性彈性體動態(tài)全硫化制備技術(shù)。此技術(shù)將振動力場引入混煉擠出全過程,控制硫化反直進(jìn)程,實(shí)現(xiàn)混煉過程中橡膠相動態(tài)全硫化.解決共混加工過程共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問題。研制開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的熱塑性彈性體動態(tài)硫化技術(shù)與設(shè)備,提高我國TPV技術(shù)水平。

三、高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展趨勢

近年來,各個(gè)新型成型裝備國家工程研究中心在出色完成了國家級火炬計(jì)劃預(yù)備項(xiàng)目和國家“八五”、“九五”重點(diǎn)科技計(jì)劃(攻關(guān))等項(xiàng)目同時(shí),非常注重科技成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化,完成產(chǎn)業(yè)化工程配套項(xiàng)目20多項(xiàng),創(chuàng)辦了廣州華新科機(jī)械有限公司和北京華新科塑料機(jī)械有限公司,使其有自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)與裝備在國內(nèi)外推廣應(yīng)用。塑料電磁動態(tài)塑化擠出設(shè)備已形成了7個(gè)規(guī)格系列,近兩年在國內(nèi)20多個(gè)省、市、自治區(qū)推廣應(yīng)用近800臺(套)。銷售額超過1.5億元,還有部分新設(shè)備銷往荷蘭、泰國、孟加拉等國家.產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。例如PE電磁動態(tài)發(fā)泡片材生產(chǎn)線2000年和2001年僅在廣東即為國家節(jié)約外匯近1600萬美元,每條生產(chǎn)線一年可為制品廠節(jié)約21萬k的電費(fèi)。塑料電磁動態(tài)注塑機(jī)已開發(fā)完善5個(gè)規(guī)格系列,投入批量生產(chǎn)并推向市場;塑料電磁動態(tài)混煉擠出機(jī)的中試及產(chǎn)業(yè)化工作已完成,目前開發(fā)完善的4個(gè)規(guī)格正在生產(chǎn)試用。并逐步推向市場目前新設(shè)備的市場需求情況很好,聚合物新型成型裝備國家工程研究中心正在對廣州華新科機(jī)械有限公司進(jìn)行重組。將技術(shù)與資本結(jié)合,引入新的管理、市場等機(jī)制,爭取在兩三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)新設(shè)備年銷售額超億。我國已加入WTO,各個(gè)行業(yè)都將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

綜上所述,我國必須走具有中國特色的發(fā)展高分子材料成型加工技技術(shù)與裝備的道路,打破國外的技術(shù)封鎖,實(shí)現(xiàn)由跟蹤向跨越的轉(zhuǎn)變;把握技術(shù)前沿,培育自主知識產(chǎn)權(quán)。促進(jìn)科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)界的結(jié)合,加快成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的進(jìn)程,加快我國高分子材料成型加工高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是必由之路。

參考文獻(xiàn):

[1]ChrisRauwendaal,PolymerExtrusion,CarlHanserVerlag,Munich/FkG,l999.

[2]瞿金平,聚合物動態(tài)塑化成型加工理論與技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2005427435.

[3]瞿金平,聚合物電磁動態(tài)塑化擠出方法及設(shè)備[J].中國專利9O101034.

0,I990;美國專利5217302,1993.

高分子材料論文范文第2篇

1.何為高分子化學(xué)

顧名思義,高分子就是相對分子質(zhì)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(jié)構(gòu)上由重復(fù)單元(低分子化合物—單體)連接而成的高相對分子質(zhì)量化合物。高分子的相對分子質(zhì)量非常的大,小到幾千,大到幾百萬、上千萬的都有。我們有時(shí)將相對分子質(zhì)量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學(xué)作為化學(xué)的一個(gè)分支,同樣也是從事制造和研究分子的科學(xué),但其制造和研究的對象都是大分子,即由若干個(gè)原子按一定規(guī)律重復(fù)地連接成具有成千上萬甚至上百萬質(zhì)量的、最大伸直長度可達(dá)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(zhì)量與高強(qiáng)度

相對分子質(zhì)量和物質(zhì)的性質(zhì)是密切相關(guān)的,是決定物質(zhì)性質(zhì)的一個(gè)重要因素。只有相對分子質(zhì)量高的化合物才有一定的機(jī)械力學(xué)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(jī)械力學(xué)性能因而也有極大的區(qū)別。

3.高分子科學(xué)的主要內(nèi)容

既然高分子化學(xué)是制造和研究大分子的科學(xué),對大分子的反應(yīng)和方法的研究,顯然是高分子化學(xué)最基本的研究內(nèi)容。高分子科學(xué)不僅是研究化學(xué)問題,也是一門系統(tǒng)的科學(xué)。高分子科學(xué)的主要內(nèi)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(yīng)的研究。高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系。不同性質(zhì)的高分子,其結(jié)構(gòu)必然是不同的。為了得到不同性質(zhì)的高分子,就要去合成具有特殊結(jié)構(gòu)的高分子。

二、高分子材料化學(xué)的應(yīng)用

材料是人類社會文明發(fā)展階段的標(biāo)志,是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。它是指經(jīng)過某種加工,具有一定結(jié)構(gòu)、組分和性能,并可應(yīng)用于一定用途的物質(zhì)。上世紀(jì)半導(dǎo)體硅、高集成芯片、高分子材料的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,把人類由工業(yè)社會推向信息和知識經(jīng)濟(jì)社會??梢哉f某一種新材料的問世及其應(yīng)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(biāo)志。如果說現(xiàn)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(diǎn)也不過分的。高分子化合物的最主要的應(yīng)用是以高分子材料的形式出現(xiàn)的,高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統(tǒng)合成材料,另外許多精細(xì)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(qiáng)度大,如汽車零部件、保險(xiǎn)杠、洗衣機(jī)內(nèi)的滾筒、電器的外殼等。

第二,纖維:人們開發(fā)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(chǎn)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(zhì)都受到很大的限制,于是科學(xué)家們不斷開發(fā)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(xì)化工:比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產(chǎn)品,如家具漆、內(nèi)外墻乳膠漆、汽車漆、飛機(jī)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(yī)用膠、結(jié)構(gòu)膠等黏合劑,以及各種吸水樹脂等都是高分子產(chǎn)品。

三、高分子化學(xué)與高科技的結(jié)合

當(dāng)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(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。自從合成有機(jī)高分子材料的那一天起,人們始終在不斷地研究、開發(fā)性能更優(yōu)異、應(yīng)用更廣泛的新型材料,來滿足計(jì)算機(jī)、光導(dǎo)纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機(jī)械工業(yè)等尖端技術(shù)發(fā)展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發(fā)展,出現(xiàn)了許多產(chǎn)量低、價(jià)格高、性能優(yōu)異的新型高分子材料。

隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現(xiàn)出來,如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫(yī)用材料、光敏材料、非線性光學(xué)材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領(lǐng)域,下面簡單介紹特種高分子材料:功能高分子是指當(dāng)有外部刺激時(shí),能通過化學(xué)或物理的方法做出相應(yīng)反應(yīng)的高分子材料;高性能高分子則是對外力有特別強(qiáng)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(xué)、化學(xué)性質(zhì)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(xué)纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑)的范疇。

第一,力學(xué)功能材料:強(qiáng)化功能材料,如超高強(qiáng)材料、高結(jié)晶材料等;)彈材料,如熱塑性彈性體等。

第二,化學(xué)功能材料:分離功能材料,如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡(luò)合物等;反應(yīng)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(yīng)器等。

第三,生物化學(xué)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(nóng)藥等;生物分解材料,如可降解性高分子材料等。

可以預(yù)計(jì),在今后很長的歷史時(shí)期中,特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發(fā)展的主要方向。

四、高分子化學(xué)的可持續(xù)發(fā)展

研究高分子合成材料的環(huán)境同化,增加循環(huán)使用和再生使用,減少對環(huán)境的污染乃至用高分子合成材料治理環(huán)境污染,也是21世紀(jì)中高分子材料能否得到長足發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。比如利用植物或微生物進(jìn)行有實(shí)用價(jià)值的高分子的合成,在環(huán)境友好的水或二氧化碳等化學(xué)介質(zhì)中進(jìn)行化學(xué)合成,探索用前面提到的化學(xué)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(tài)的相互作用,達(dá)到高分子材料與生態(tài)環(huán)境的和諧等。顯然這些都是屬于21世紀(jì)應(yīng)當(dāng)開展的綠色化學(xué)過程和材料的研究范疇。

參考文獻(xiàn):

[1]馮新德.展望21世紀(jì)的高分子化學(xué)與工業(yè)[J].科學(xué)中國人,1997,(11)

[2]王守德,劉福田,程新.智能材料及其應(yīng)用進(jìn)展[J].濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版,2002,(01).

高分子材料論文范文第3篇

關(guān)鍵詞: 民族院校 《高分子材料進(jìn)展》 教學(xué)方法

《高分子材料進(jìn)展》課程是高分子材料專業(yè)的一門知識全面且內(nèi)容豐富的專業(yè)限選課程。該課程以高分子物理、有機(jī)化學(xué)、聚合物材料研究方法、高分子化學(xué)、聚合物合成工藝等課程為基礎(chǔ),涉及面極為廣泛[1]。課程總學(xué)時(shí)為32學(xué)時(shí),參考教材為化學(xué)工業(yè)出版社出版的《高分子材料進(jìn)展》,為研究生規(guī)劃教材,全書共分為5章,分別簡要地介紹高分子材料合成反應(yīng)、高分子合成反應(yīng)實(shí)施技術(shù)、多組分高分子材料、液晶高分子材料及功能高分子材料方面的研究進(jìn)展。[2]考慮到《高分子材料進(jìn)展》課程是高分子專業(yè)在大三的上學(xué)期開設(shè),而且民族院校學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱,課程學(xué)時(shí)短的特點(diǎn),因此重點(diǎn)講解高分子材料領(lǐng)域中的發(fā)展重點(diǎn)和熱點(diǎn)。本課程的教學(xué)目的是幫助學(xué)生對異彩紛呈的高分子材料發(fā)展的熱點(diǎn)領(lǐng)域有一個(gè)相對完整的了解,達(dá)到開闊視野的目的。針對《高分子材料進(jìn)展》課程涉及知識面廣、學(xué)生基礎(chǔ)差及對考查課不重視的特點(diǎn),有必要在教學(xué)過程中不斷改進(jìn)教學(xué)方法和考試模式,以期獲得較好的教學(xué)效果。[3]

一、本民族院校《高分子材料進(jìn)展》課程的基本情況

針對我校民族學(xué)生基礎(chǔ)知識薄弱,而《高分子材料進(jìn)展》課程“內(nèi)容多、范圍廣、課時(shí)少”的特點(diǎn),我們重點(diǎn)介紹高分子材料中發(fā)展迅速、發(fā)展前景廣闊的功能高分子材料,推薦的教材有《高分子材料進(jìn)展》和《功能高分子材料》[4]等。該課程總學(xué)時(shí)為32學(xué)時(shí),學(xué)分為2學(xué)分,課程類型為專業(yè)限選課,課程以高分子材料的合成方法進(jìn)展、吸附分離功能高分子材料、高分子分離膜與膜分離技術(shù)、導(dǎo)電高分子、感光性高分子和醫(yī)用高分子材料等功能高分子材料的進(jìn)展為重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容,同時(shí)穿插一些國內(nèi)外近幾年新發(fā)表的文獻(xiàn)和專利,以及國內(nèi)相關(guān)會議等。本教學(xué)采用多媒體教學(xué)方式,采用課堂提問和討論等多種形式進(jìn)行學(xué)習(xí),期末通過考查的方式考核學(xué)生,采用寫論文與平時(shí)成績相結(jié)合的方法,平時(shí)成績包括上課出勤和課堂討論情況,論文成績與平時(shí)成績各占70%和30%。表1為《高分子材料進(jìn)展》教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置及學(xué)時(shí)分配情況。

表1 《高分子材料進(jìn)展》教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置及學(xué)時(shí)分配

二、強(qiáng)化基礎(chǔ),突出重點(diǎn)

首先,《高分子材料進(jìn)展》授課內(nèi)容看似豐富多彩,千變?nèi)f化,但是萬變不離其宗,歸根到底都是由高分子專業(yè)的基礎(chǔ)知識衍生出來的,比如《高分子物理》、《高分子化學(xué)》中的經(jīng)典理論和概念等。從另一個(gè)角度看這些材料的出現(xiàn)印證了基礎(chǔ)知識的重要性,它們的誕生是經(jīng)得起檢驗(yàn)的理論和概念的應(yīng)用和發(fā)展的。因此通過介紹高分子材料的前沿進(jìn)展,既使學(xué)生對異彩紛呈的高分子材料世界有一定寬度的了解,又從深度上加強(qiáng)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解和掌握,使學(xué)生知道這些材料是如何得到的,自己又能通過什么途徑得到想要的材料。

其次,因?yàn)椤陡叻肿硬牧线M(jìn)展》這門課的每一章都是高分子材料領(lǐng)域中發(fā)展迅速、成果頗豐的較大分支,獨(dú)立出來都能獨(dú)立設(shè)課,而在本課程中必須在幾個(gè)課時(shí)內(nèi)講完,所以在授課過程中,什么該講,什么略過,講的這些內(nèi)容是否能激發(fā)學(xué)生的興趣,是該課程的一個(gè)教學(xué)難點(diǎn),要求教師對這些前沿分支有全面而深入的理解,對它們所涉及的基礎(chǔ)知識熟練掌握,這對教師的專業(yè)知識和教學(xué)方法提出了更高要求。

三、調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,啟發(fā)式教學(xué)

《高分子材料進(jìn)展》是學(xué)生在已經(jīng)掌握高分子化學(xué)、高分子物理基礎(chǔ)知識的前提下進(jìn)行的學(xué)習(xí)。內(nèi)容除了基本概念之外,有很多設(shè)計(jì)路線、研究方法,可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)知識進(jìn)行思考。比如第3章吸附分離高分子材料和第4章高分子分離膜及膜分離技術(shù)中涉及自由體積和滲透壓的概念,這些都是《高分子物理》中學(xué)過的內(nèi)容,通過回憶這些知識,使學(xué)生加深對這些基礎(chǔ)知識的理解,并對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用有一定的了解。其次,要注意生活中的實(shí)際例子或新聞報(bào)道中的最新科技進(jìn)展中與所講述內(nèi)容相關(guān)的部分,通過聯(lián)系生活實(shí)際,引出將要介紹的高分子材料。這樣既能讓學(xué)生認(rèn)識到這類高分子材料的重要性,提高學(xué)習(xí)的積極性,又能讓學(xué)生了解到這類材料的最新的研究成果,提高對科學(xué)研究的興趣。如從全球都非常關(guān)注的環(huán)保問題出發(fā),引出廢水和廢氣處理方面的高分子吸附材料或高分子膜材料,介紹這些高分子材料的設(shè)計(jì)路線和原理,讓學(xué)生從理論和實(shí)際相結(jié)合的角度深入理解所學(xué)的功能高分子知識。同時(shí)可以提出一些生活中材料的不足,讓學(xué)生發(fā)揮主觀能動性,提出解決這些材料不足之處的方法或設(shè)計(jì)新的功能高分子材料的想法。這樣,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣會大大提高,教學(xué)效果也會得到顯著增強(qiáng)。

另外,還要有效利用網(wǎng)絡(luò)資源,緊跟最新研究進(jìn)展,適當(dāng)補(bǔ)充新的教學(xué)內(nèi)容。高分子材料進(jìn)展課程是綜述高分子材料領(lǐng)域發(fā)展熱點(diǎn)的一門課程,所介紹的內(nèi)容每隔一段時(shí)間可能都有新的研究成果誕生,我們應(yīng)根據(jù)情況適當(dāng)補(bǔ)充那些熱門和重要的研究成果到教學(xué)內(nèi)容中。比如該課的學(xué)時(shí)少,可以在課程快結(jié)束的幾周時(shí)間重點(diǎn)介紹一些最新的前沿進(jìn)展和相關(guān)會議,讓學(xué)生了解到高分子材料的發(fā)展趨勢,提高學(xué)生對高分子材料的興趣?;ヂ?lián)網(wǎng)資源豐富,內(nèi)容更新快,是老師補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容的最佳途徑。目前,利用網(wǎng)絡(luò)資源作為課堂教學(xué)的輔助手段,是學(xué)生喜聞樂見的形式。老師可以提供一些高分子專業(yè)的權(quán)威網(wǎng)頁,方便學(xué)生瀏覽查閱。同時(shí),可以鼓勵(lì)學(xué)生在網(wǎng)上搜索最新的研究成果,再在課堂上以口頭報(bào)告的形式傳達(dá)給學(xué)生。這樣,既能讓學(xué)生對高分子材料進(jìn)行全面的了解,又能讓學(xué)生主動地參與教學(xué),達(dá)到較好的教學(xué)效果。

四、科研與教學(xué)相結(jié)合,以科研促進(jìn)教學(xué)

把科研引入本科教學(xué)是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的重要措施,也是高等教育的顯著特點(diǎn)。在《高分子材料進(jìn)展》課程本科教學(xué)過程中,正確有效地將教學(xué)與科研相結(jié)合,有利于提高教學(xué)效率,豐富教學(xué)內(nèi)容,營造學(xué)術(shù)氛圍并提高創(chuàng)新能力,全面提高教學(xué)質(zhì)量。教師在課堂教學(xué)中可以介紹自己的科研成果,介紹本專業(yè)課題組正在研究探索的科研項(xiàng)目,引導(dǎo)學(xué)生參觀實(shí)驗(yàn)室和課題組,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與到教師的科研中。例如,作者介紹自己碩士和博士期間所從事的科學(xué)研究,以及科研小組的一些趣聞趣事,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣。

總之,在高分子材料進(jìn)展課程的教學(xué)過程中,教師首先應(yīng)進(jìn)行教材分析和學(xué)情分析,再采用比較適合的教學(xué)方法,在知識和技能的傳授中針對民族學(xué)生基礎(chǔ)差的弱點(diǎn),采取強(qiáng)化基礎(chǔ)、突出重點(diǎn)的教學(xué)方式,了解學(xué)生的情感態(tài)度與價(jià)值觀,做到教學(xué)方法靈活多樣,教學(xué)內(nèi)容及時(shí)更新,這樣才能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。教師還應(yīng)繼續(xù)努力提高業(yè)務(wù)能力,理論聯(lián)系實(shí)際,使學(xué)生在這門課程的學(xué)習(xí)中得到切實(shí)的收獲。

參考文獻(xiàn):

[1]周立,孫榮欣.科技信息.2010,21,151.

[2]張留成,閆衛(wèi)東,王家喜.高分子材料進(jìn)展[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.

高分子材料論文范文第4篇

[關(guān)鍵詞] 任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法;雙語課;教學(xué)方法

[中圖分類號] G642.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1005-4634(2014)01-0078-04

0 引言

2001年教育部印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作,提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》,鼓勵(lì)高?!胺e極推動使用英語等外語進(jìn)行教學(xué)”[1],我國高等學(xué)校各專業(yè)紛紛開設(shè)了雙語課程。經(jīng)過10余年的努力與發(fā)展,我國高校雙語課的開課數(shù)量與教學(xué)質(zhì)量均有大幅度提高。據(jù)武漢大學(xué)的數(shù)據(jù)調(diào)查顯示,截至2009年,被調(diào)查的135所高校中已有132所開設(shè)了雙語教學(xué)課,開課率高達(dá)97.8% [2]。雖然各級教育機(jī)構(gòu)對雙語教學(xué)的重視程度和投入力度不斷加大,但是受到教師、教材以及學(xué)生水平等眾多因素的限制,我國高校雙語課的教學(xué)效果仍然有待提高。尤其是對于師資水平、學(xué)生水平有限的地方性高校,“雙語教學(xué)”更是成為本科教學(xué)中的“雞肋”――食之無味,棄之可惜。雖然目前學(xué)術(shù)界將制約我國雙語教學(xué)水平的主要原因歸咎于“師資、教材和學(xué)生”[3],但不可否認(rèn)的是,正確合理的教學(xué)理論指導(dǎo)和教學(xué)方法的缺失也是雙語教學(xué)水平提高受限的重要因素[3]。

“任務(wù)驅(qū)動法”是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)方法,起源于20世紀(jì)80年代中期,最早應(yīng)用于外語類課程的教學(xué)實(shí)踐中并取得良好的效果[4,5],在計(jì)算機(jī)、信息類教學(xué)中也有廣泛應(yīng)用[6,7]。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)過程中,教師根據(jù)教學(xué)大綱中的內(nèi)容要求及培養(yǎng)目的設(shè)計(jì)相關(guān)任務(wù),使學(xué)生在真實(shí)情境的驅(qū)使下,通過探究完成任務(wù)或解決問題的過程,學(xué)習(xí)和掌握教學(xué)要求的內(nèi)容,并培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題的綜合能力。此方法將以往以教師傳授知識、學(xué)生被動接受為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念,轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務(wù)為主的多維、互動式的教學(xué)理念,使學(xué)生處于積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)之中,每一位學(xué)生根據(jù)自己對當(dāng)前問題的理解,運(yùn)用共有的知識和自己特有的經(jīng)驗(yàn)提出方案、解決問題[8]。2010年,胡靜等[9]通過普通雙語教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在“健康評估”雙語課中的教學(xué)實(shí)踐,對比了兩屆學(xué)生在同一階段的考評結(jié)果以及學(xué)生對課程的認(rèn)可度,結(jié)果顯示采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的教學(xué)效果和學(xué)生對課程的認(rèn)可度明顯優(yōu)于傳統(tǒng)雙語教學(xué)法。

本文結(jié)合高分子材料與工程專業(yè)雙語課“高分子材料科學(xué)技術(shù)概論”(Introduction to Polymer Science and Technology )的教學(xué)實(shí)踐,對“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”在本課程教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用進(jìn)行了探討和解析。教學(xué)過程中根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)及課程教學(xué)大綱的要求,以增長專業(yè)知識、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣、提高科技英語閱讀寫作水平為目標(biāo),對驅(qū)動任務(wù)的制定和分析、驅(qū)動任務(wù)的分解完成以及實(shí)施過程中存在的問題進(jìn)行了探討,為“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”在雙語教學(xué)實(shí)踐中的進(jìn)一步拓展提供了依據(jù)。

1 驅(qū)動任務(wù)的制定

我國雙語課程開設(shè)的主要出發(fā)點(diǎn)是旨在通過雙語教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生國際化的職業(yè)能力和科研能力,以適應(yīng)時(shí)展和需要。具體而言,一是從職業(yè)能力方面,改變學(xué)生“啞巴英語”、“聾子英語”的狀態(tài),使其在大學(xué)英語的基礎(chǔ)上,掌握一定的專業(yè)術(shù)語,能夠參與到國際化的工作交流中,如英文工作環(huán)境以及國際會議等;二是從國際化的科研能力來說,改變過去大學(xué)生對國外文獻(xiàn)資料零接觸的狀態(tài),使其初步具備搜集閱讀和理解運(yùn)用國外相關(guān)文獻(xiàn)的能力,為學(xué)術(shù)研究開拓寬廣的視野,打開獲得外部信息觀念的通道,從而把握本專業(yè)國際學(xué)術(shù)前沿的發(fā)展動態(tài),向世界先進(jìn)學(xué)術(shù)研究水準(zhǔn)看齊[10]?!案叻肿硬牧峡茖W(xué)技術(shù)概論”是高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)任選課程之一,主要介紹高分子材料方面的基本概念、發(fā)展歷史,聚合物的合成、加工以及結(jié)構(gòu)與性能,目的是使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課之前對日常生活中接觸到的聚合物材料有一個(gè)基本的認(rèn)識和了解,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。另外,在介紹專業(yè)知識的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)學(xué)生對學(xué)術(shù)期刊論文、專利等科技論文格式的認(rèn)識,使其初步具備專業(yè)科技論文的檢索、閱讀、分析和總結(jié)能力。傳統(tǒng)的雙語課教學(xué)主要采用英文課件,通過教師雙語授課、學(xué)生被動接受的方式進(jìn)行。然而,由于專業(yè)英語與大學(xué)英語的區(qū)別,加之專業(yè)基礎(chǔ)知識的缺乏,使部分同學(xué)對課件內(nèi)容及老師的英文講述難以理解,從而影響了其對課程內(nèi)容的接受水平。“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”以“驅(qū)動任務(wù)”作為學(xué)生學(xué)習(xí)探索的推動力,使學(xué)生由被動接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),有助于提高學(xué)習(xí)效果。

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法的實(shí)施過程通常包括:設(shè)計(jì)任務(wù)、提出任務(wù)、分析任務(wù)、自主協(xié)作完成任務(wù)、交流評價(jià)5個(gè)環(huán)節(jié)。其中,設(shè)計(jì)合理有效的“驅(qū)動任務(wù)”是整個(gè)教學(xué)過程的關(guān)鍵,任務(wù)的完整性、難易程度及是否典型、能否引起學(xué)生興趣等都將直接影響到學(xué)生課堂上探究式學(xué)習(xí)的效果。根據(jù)課程教學(xué)大綱及教學(xué)目的的要求,本課程的驅(qū)動任務(wù)設(shè)計(jì)過程中主要考慮在以下方面對學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練:(1)專業(yè)知識的學(xué)習(xí)和掌握,如聚合物的合成反應(yīng)及其實(shí)施方法、聚合物的結(jié)構(gòu)與性能等;(2)專業(yè)類科技英語的學(xué)習(xí)和掌握,如組織學(xué)生通過英文課本、期刊、網(wǎng)站了解專業(yè)知識及行業(yè)發(fā)展前沿;(3)文獻(xiàn)檢索平臺的使用,如學(xué)校圖書館、電子數(shù)據(jù)庫的使用等;(4)科技論文的分類及格式要求,如區(qū)分研究型論文與綜述性論文在寫作方法及格式的異同,掌握專利文獻(xiàn)的結(jié)構(gòu)組成等;(5)多媒體課件的制作,如多媒體課件的設(shè)計(jì)、動畫等;(6)中英文口頭表述及交流互動,如“會議模式”的口頭匯報(bào)及回答問題等;(7)任務(wù)分解及分工合作,即組內(nèi)同學(xué)根據(jù)老師布置的任務(wù)對其進(jìn)行分解后,大家分工合作,共同完成任務(wù);(8)相互學(xué)習(xí)交流,由于不同學(xué)生的具體任務(wù)不同,大家在任務(wù)完成后可以相互學(xué)習(xí)交流,達(dá)到共同提高的目的。

“高分子科學(xué)技術(shù)概論”為概論型課程,主要涉及的專業(yè)內(nèi)容包括高分子化學(xué)(介紹高分子的合成與制備反應(yīng))、高分子物理(介紹高聚物的結(jié)構(gòu)與性能)、高分子材料成型工藝學(xué)(介紹常用高分子的成型方法及工藝條件)、高分子材料(介紹常用高分子的性能及應(yīng)用)等。因此,驅(qū)動任務(wù)的設(shè)計(jì)在綜合考慮其他能力鍛煉的同時(shí),要緊緊圍繞相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容,難易適中,注重興趣的培養(yǎng)。如針對高分子材料部分的內(nèi)容,傳統(tǒng)的教學(xué)方式只是枯燥的講解何種材料具有何種性能,學(xué)生缺乏感性認(rèn)識,學(xué)習(xí)興趣不佳。在任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法中,設(shè)定的驅(qū)動任務(wù)是以生活中常見的高分子材料制品為例,比如安排學(xué)生找出塑料盆是什么高分子材料組成的,該材料的制備方法、性能以及應(yīng)用范圍,制品配方設(shè)計(jì)包括哪些成分以及配方設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的因素,產(chǎn)品的成型方法、成型條件等等。本方法充分調(diào)動了學(xué)生的好奇心,并以此為動力完成后續(xù)學(xué)習(xí)任務(wù)。另外,作為雙語課程,更好的利用英語這一媒介采集和輸出信息也是本課程重要的學(xué)習(xí)目的之一。因此,驅(qū)動任務(wù)也應(yīng)該注意鼓勵(lì)學(xué)生利用英文教材、網(wǎng)絡(luò)等途徑進(jìn)行專業(yè)英語方面的了解和學(xué)習(xí)。

2 驅(qū)動任務(wù)的分析與分解

由于專業(yè)知識的限制,學(xué)生對任務(wù)的分析可能不夠全面,教師在此過程中需要進(jìn)行指導(dǎo)?!膀?qū)動任務(wù)”的設(shè)定通常以教學(xué)大綱為依據(jù),因此教師在給出驅(qū)動任務(wù)后,應(yīng)該根據(jù)教學(xué)大綱的內(nèi)容及要求,對驅(qū)動任務(wù)進(jìn)行充分的分析,使學(xué)生知道此任務(wù)設(shè)定的目的,明白完成此任務(wù)需要了解和掌握哪方面的知識,從而提高學(xué)習(xí)的針對性和任務(wù)完成的效率。例如對于上述任務(wù),其設(shè)計(jì)目標(biāo)是使學(xué)生對聚合物合成、結(jié)構(gòu)與性能、塑料配方設(shè)計(jì)、高分子材料成型方法等多方面內(nèi)容有一個(gè)基本的了解和掌握。教師在任務(wù)分析過程中除了提示學(xué)生充分考慮本任務(wù)涉及的知識外,也應(yīng)該注意對相關(guān)知識的拓展及思考。例如,塑料盆的成型加工是采用何種方法,除此之外高分子材料還有哪些常用的成型方法;每種成型方法的特點(diǎn)及適用的高聚物類型以及產(chǎn)品類型、各成型加工條件的確定方法以及應(yīng)注意的問題等,而所有這些問題的根源則是高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。學(xué)生對這些問題的思考與學(xué)習(xí),對于其在以后的工作過程中將所學(xué)的理論知識學(xué)以致用、解決實(shí)際工程技術(shù)問題具有非常重要的意義。

3 驅(qū)動任務(wù)的完成

教師根據(jù)課程內(nèi)容設(shè)定驅(qū)動任務(wù)后,需要對學(xué)生進(jìn)行分組,要求每一組的同學(xué)相互協(xié)作,共同完成資料搜集、整理、幻燈片制作等工作。每一個(gè)驅(qū)動任務(wù)都可以分解為多個(gè)子任務(wù),因此需要多名同學(xué)共同努力完成。一般每組學(xué)生4~6人,選取組中“中堅(jiān)力量”為小組長,負(fù)責(zé)組織協(xié)調(diào)本組的學(xué)習(xí)活動,并詳細(xì)記錄問題探究的進(jìn)展,每次課后要向教師匯報(bào)學(xué)習(xí)的情況。驅(qū)動任務(wù)主要靠學(xué)生在課下通過圖書館、互聯(lián)網(wǎng)等多種途徑搜集資料來完成。根據(jù)授課計(jì)劃以及各組任務(wù)的難易程度,各小組的具體任務(wù)及完成時(shí)限要求將有所不同。因此,要求小組長切實(shí)做好任務(wù)分配及協(xié)調(diào)工作,保證大家進(jìn)度一致,并在匯報(bào)前將工作做完。最后,小組任務(wù)的完成情況采用“學(xué)術(shù)會議”的組織模式,由小組代表采用多媒體課件進(jìn)行匯報(bào),匯報(bào)語言要求50%以上用英語。

下面以驅(qū)動任務(wù)“列出常用塑料的回收標(biāo)志并找出對應(yīng)的聚合物在生活用品中的應(yīng)用及其基本物理化學(xué)性能和使用過程中應(yīng)注意的問題”為例介紹任務(wù)的分解及完成要求。本任務(wù)主要可以分解為以下幾個(gè)子任務(wù):(1)塑料的回收標(biāo)志及其對應(yīng)的聚合物;(2)回收標(biāo)志中的英文縮寫對應(yīng)的中英文全稱;(3)回收標(biāo)志中各種材料的化學(xué)組成及機(jī)械、物理性能;(4)針對回收標(biāo)志1~7分別找出生活中5個(gè)實(shí)例并根據(jù)實(shí)際用途區(qū)別其性能差異。最后要求小組內(nèi)成員將各自負(fù)責(zé)的內(nèi)容整理匯總,并做好幻燈片以便課上匯報(bào)交流。由此可見,驅(qū)動任務(wù)的完成過程需要小組全體成員在教師的指導(dǎo)下共同合作完成,任務(wù)完成質(zhì)量取決于各子任務(wù)的完成情況以及成員的團(tuán)結(jié)合作,是集體智慧的結(jié)晶。任務(wù)的完成過程除了需要學(xué)生借助互聯(lián)網(wǎng)、書籍等渠道查閱大量文獻(xiàn)資料之外,還要求學(xué)生對生活中的塑料制品進(jìn)行觀察思考,有助于提高其學(xué)習(xí)興趣。

4 交流評價(jià)

交流評價(jià)與歸納是總結(jié)、反思與鞏固的階段,這一過程應(yīng)在每一組匯報(bào)以后進(jìn)行。小組匯報(bào)結(jié)束后,作為觀眾的同學(xué)可以針對其講述內(nèi)容提出問題,并由匯報(bào)小組成員回答。學(xué)生通過問答或者討論的形式獲得知識,并實(shí)現(xiàn)信息的傳播。交流的目的:(1)通過相互評價(jià),加深學(xué)生對該任務(wù)的認(rèn)識,將小組的研究結(jié)果匯報(bào)給其他同學(xué),使“學(xué)”者的身份轉(zhuǎn)換為“師”者,通過匯報(bào)內(nèi)容傳達(dá)教學(xué)大綱的要求;(2)總結(jié)完成任務(wù)的過程方法,發(fā)現(xiàn)和解決傾向性問題,促使學(xué)生進(jìn)行反思,把所學(xué)會的知識內(nèi)化;(3)鍛煉學(xué)生在多媒體制作、口頭表達(dá)自己思想、辯論自己觀點(diǎn)等方面的能力。評價(jià)可以采用個(gè)人自評、組內(nèi)互評、組間互評、教師點(diǎn)評等多種評價(jià)相結(jié)合的方法,使評價(jià)做到公平、公正。教師在整個(gè)過程中起指導(dǎo)、組織和補(bǔ)充的作用,使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。在這一模式下,學(xué)生可以通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)獲取幫助,并隨時(shí)成為“教師”。這一方法完全改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式,使因材施教真正落到實(shí)處,讓每個(gè)學(xué)習(xí)者都能將學(xué)習(xí)當(dāng)作一種享受。

5 運(yùn)用中存在的問題

通過合理有效的驅(qū)動任務(wù),大大調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)動力,使興趣成為其學(xué)習(xí)的內(nèi)動力,效果是不言而喻的。但是,在此教學(xué)方法的應(yīng)用過程中仍然存在著一些問題和需要注意的地方。具體來說主要有以下幾個(gè)方面。

1)教學(xué)進(jìn)度不易把握。驅(qū)動任務(wù)的完成過程需要耗費(fèi)大量的課余時(shí)間,而原來的課堂授課時(shí)間很大一部分被交流和評價(jià)所占據(jù)。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容安排,如果匯報(bào)小組的準(zhǔn)備不夠充分,就會影響到教學(xué)進(jìn)度。這就需要教師嚴(yán)格要求并在課下投入大量的精力對任務(wù)的完成情況進(jìn)行督促和指導(dǎo)。另外,教師需要準(zhǔn)備備用材料,以防止有的小組任務(wù)完成得不夠全面。

2)課堂管理亟待改進(jìn)。課堂的交流與評價(jià)時(shí)間應(yīng)該防止部分學(xué)生“開小差”,游離于課堂討論之外。針對這一問題,教師要認(rèn)真觀察,必要時(shí)采取提問的方式促使學(xué)生投入到課堂討論中。

3)評價(jià)上有困難。由于任務(wù)的完成工作多在課下進(jìn)行,在小組內(nèi)可能會出現(xiàn)部分同學(xué)“偷懶”、不積極參與的情況。這要求教師和小組長做好協(xié)調(diào)和督促工作,針對每一位同學(xué)的具體任務(wù),教師做到心中有數(shù),并及時(shí)與小組長溝通任務(wù)進(jìn)展情況。

4)如何達(dá)到“雙語”這一目的。完成驅(qū)動任務(wù)往往需要查閱大量的文獻(xiàn)和資料,能采用英文這一工具除了要求學(xué)生具有較高的英文水平之外,對學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識和專業(yè)英語的掌握也是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。否則,學(xué)生面對滿眼不認(rèn)識的單詞往往不知所措,無法利用英文完成相應(yīng)的任務(wù)。因此,如何增強(qiáng)學(xué)生面對大篇幅英文資料的信心,使課程真正達(dá)到“雙語”課程設(shè)置的目的也有待后期的研究和實(shí)踐。

6 結(jié)束語

本文結(jié)合“高分子材料科學(xué)技術(shù)概論”雙語課程的實(shí)踐教學(xué),對“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”在雙語課教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。通過對學(xué)生的問卷調(diào)查顯示本方法可以有效地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性并使興趣成為其積極探索的內(nèi)在動力,同時(shí)提高了其專業(yè)知識掌握、資料檢索、多媒體課件制作、口頭表述等綜合素質(zhì),教學(xué)效果有效提高,也受到學(xué)生的廣泛好評。針對實(shí)施過程中仍然存在的一些問題,在以后的教學(xué)過程中應(yīng)該采取相應(yīng)措施加以改善。

參考文獻(xiàn)

[1]教育部.關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見[EB/OL].(2001-08-28)[2013-03-04]..

高分子材料論文范文第5篇

關(guān)鍵詞:高分子材料專業(yè);化工原理;教改實(shí)踐;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法

化工原理是一門綜合性技術(shù)學(xué)科,主要研究化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中有關(guān)的各單元操作的基本原理、所用的典型設(shè)備結(jié)構(gòu)、工藝尺寸設(shè)計(jì)和設(shè)備的選型的共性問題。它是綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)知識,分析和解決化工類型生產(chǎn)中各種物理過程的工程學(xué)科,主要強(qiáng)調(diào)工程觀點(diǎn)、定量運(yùn)算、實(shí)驗(yàn)技能及設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng),強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際。由于其在培養(yǎng)學(xué)生工程科學(xué)及工程技術(shù)的雙重教育任務(wù)中起到重要作用,目前該課程是化工類及相近專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,很適合現(xiàn)在的“重基礎(chǔ)寬口徑”本科教育的培養(yǎng)理念。筆者所在校的化學(xué)工程專業(yè)、食品工程專業(yè)、制藥專業(yè)、高分子材料與加工專業(yè)和生物化工專業(yè)都開設(shè)了該門課程的教學(xué)任務(wù)。

化工原理教材源自1923年美國麻省理工學(xué)院的著名教授W.H.Walker等教授發(fā)表的首部著作――Principle of Chemical Engineering。我國最早是浙江大學(xué)在1927年首建化學(xué)工程系時(shí)開設(shè)了該門課程的。自此有關(guān)化工原理課程的教學(xué)與改革工作開始深受學(xué)者們重視,目前化工原理的理論教材正式出版的已達(dá)20多個(gè)版本,同時(shí)發(fā)表的教研論文也有近600篇。然而,目前多數(shù)教材有一個(gè)普遍的特點(diǎn)就是偏重于引介傳統(tǒng)的基礎(chǔ)化工知識,對化學(xué)工程類專業(yè)的學(xué)生適應(yīng)性強(qiáng)而缺乏與其他的教學(xué)專業(yè)間的密切聯(lián)系,從而易使其他非化工類專業(yè)的學(xué)生產(chǎn)生教材對于他們專業(yè)適用性不強(qiáng)的錯(cuò)覺。這也導(dǎo)致部分的非化工類專業(yè)學(xué)生對該門課程學(xué)習(xí)興趣不強(qiáng)。如果將學(xué)生的專業(yè)課程的知識融入化工課程原理的教學(xué)中,以化工原理知識在非化工類相關(guān)專業(yè)中的應(yīng)用為切入點(diǎn)引導(dǎo)這類專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是很重要的。

高分子材料與加工專業(yè)是以相對分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復(fù)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(xué)。這有別于多數(shù)化工原理教材中引述的小分子物質(zhì)如水、苯或甲苯等常規(guī)化學(xué)品的。如何將化工原理知識和高分子材料加工應(yīng)用實(shí)例結(jié)合起來教學(xué),從而提高該專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的積極性,筆者圍繞著教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等,在課堂上開展了一系列的教改實(shí)踐與嘗試,并獲得了好的效果。

一、闡明高分子生產(chǎn)加工與化工生產(chǎn)間的內(nèi)在聯(lián)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(xué)(以下簡稱“我?!保└叻肿硬牧吓c工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。學(xué)生在初學(xué)化工原理時(shí)可能感覺與高分子加工技術(shù)相差較大,對將來專業(yè)知識沒有直接幫助,學(xué)習(xí)的積極性與主動性均難以充分調(diào)動,甚至還易產(chǎn)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(xué)中在介紹什么是化學(xué)工業(yè)過程時(shí)筆者不以教材里的傳統(tǒng)化工加工為例,而是詳舉高分子行業(yè)中運(yùn)用化工原理知識進(jìn)行材料加工處理的實(shí)例,提前介紹一些高分子材料加工的方法,拉近學(xué)生與傳統(tǒng)化工加工技術(shù)的距離,讓學(xué)生理解高分子加工的一些操作與傳統(tǒng)化工類的操作間的異同點(diǎn),以便消除同學(xué)們內(nèi)心的疑惑,指明高分子材料加工專業(yè)的同學(xué)學(xué)習(xí)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(chǎn)業(yè)也是我校高分子材料專業(yè)的一個(gè)重要方向。從天然橡膠樹上采割的膠乳經(jīng)過一系列的處理得到干膠產(chǎn)品(如圖所示)。在這個(gè)過程中干燥、濃縮、壓片等操作與傳統(tǒng)化工生產(chǎn)中的相關(guān)的單元操作一樣,所用的基本原理相同,設(shè)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(yīng)后產(chǎn)物的分離與傳統(tǒng)化工專業(yè)的流體輸送原理及加熱原理是相同的,所用設(shè)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(xué)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(tǒng)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(yùn)用到的化工原理的知識融入課程的教學(xué)中,學(xué)生領(lǐng)會到該門課程的知識在專業(yè)知識中的基礎(chǔ)作用學(xué)習(xí)興趣才會提高,并且在將來的工作中能有意識地提前運(yùn)用化工原理的理論知識,進(jìn)行企業(yè)的節(jié)能降耗等的工藝改進(jìn)。

如在以動量傳遞理論為基礎(chǔ)的單元操作的有關(guān)教學(xué)中,教材通常是以牛頓型流體如水、苯或甲苯等常規(guī)化學(xué)品的流體輸送為例,而高分子材料專業(yè)的學(xué)生處理對象多為大分子材料,所處狀態(tài)通常固體顆粒或黏稠狀態(tài),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(yè)學(xué)生的足夠吸引力,難以達(dá)到應(yīng)有的示例效果。教學(xué)中我們以膠乳廠中天然濃縮膠乳的生產(chǎn)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(jī)中,而離心機(jī)是非均相物分離的一個(gè)單元操作。高分子量的聚異戊二烯在離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓的軸中心較遠(yuǎn)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(gè)位置的乳液分別導(dǎo)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(jì)算方法表明,由于膠乳的黏稠度遠(yuǎn)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(chǎn)中大量運(yùn)用到了螺桿擠出機(jī)。所以在流體輸送設(shè)備介紹中,筆者是以螺桿擠出機(jī)在塑料加工中的應(yīng)用為例,說明螺桿擠出機(jī)的工作原理,并且介紹在塑料擠出機(jī)的料斗的顆粒進(jìn)料系統(tǒng)中可以利用固體流態(tài)化技術(shù),采用真空吸料或用鼓風(fēng)機(jī)壓料進(jìn)行原料輸送。

在以熱量傳遞為理論基礎(chǔ)的單元操作中,在介紹以導(dǎo)熱方式進(jìn)行的熱傳遞時(shí),筆者以未硫化膠膜在平板硫化儀內(nèi)加熱硫化為例進(jìn)行導(dǎo)熱說明。而以塑料在螺桿擠出機(jī)內(nèi)或橡膠在煉膠機(jī)上進(jìn)行塑煉時(shí)的粘流態(tài)受熱為例介紹對流傳熱熱傳遞方式。

在以質(zhì)量傳遞為理論基礎(chǔ)的單元操作中,以粉末涂料的生產(chǎn)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(xué)中,拉近了材料加工與化工原理知識間的距離,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,起到明顯的教學(xué)改革效果。

三、以高分子材料為實(shí)驗(yàn)對象化工原理一般是同學(xué)們從公共基礎(chǔ)課轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)課學(xué)習(xí)所接觸到的第一門工程性課程,亦是一門理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的技術(shù)基礎(chǔ)課程。它的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)設(shè)計(jì)至關(guān)重要,其不僅關(guān)系到整門課程教學(xué)效果的好壞,更是決定能否推進(jìn)該課程素質(zhì)教育的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

為提高高分子材料類專業(yè)同學(xué)參與化工原理實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)熱情,筆者在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中選擇高分子材料進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn) 。如干燥實(shí)驗(yàn)中有的專業(yè)以甘蔗渣紙板為實(shí)驗(yàn)對象,獲得有關(guān)纖維的干燥過程曲線和干燥速率曲線。而我省特色產(chǎn)業(yè)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(jié)合我校的高分子材料專業(yè),專業(yè)實(shí)習(xí)提前將有關(guān)化工原理的知識融入到專業(yè)學(xué)習(xí)中。實(shí)驗(yàn)中以天然膠乳制備的濕膜片為實(shí)驗(yàn)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(xué)們?nèi)ツz乳廠參觀實(shí)習(xí)提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。這一舉措不僅有效激發(fā)了同學(xué)們參與實(shí)驗(yàn)研究的主動性,反過來也極大促進(jìn)了該課程理論學(xué)習(xí)的積極性。

四、有的放矢傳授教學(xué)內(nèi)容,適應(yīng)少學(xué)時(shí)的課程教學(xué)計(jì)劃在高分子材料類專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中,化工原理雖也多被列為必修課程,但相比化工類專業(yè),其教學(xué)學(xué)時(shí)要少得多。因此,如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),引導(dǎo)同學(xué)們在掌握基本化工操作知識的基礎(chǔ)上,有的放矢地傳授教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生自主復(fù)習(xí),進(jìn)行課外自學(xué)。如化工原理教材中有大量公式推導(dǎo)過程,少學(xué)時(shí)專業(yè)課的教學(xué)中不容許課堂上在公式推導(dǎo)中花費(fèi)大量的時(shí)間,課堂教學(xué)中會簡單介紹推導(dǎo)思路,鼓勵(lì)學(xué)生課前及課后自學(xué),重點(diǎn)放在有關(guān)理論的應(yīng)用上。如離心泵理論揚(yáng)程的方程式的推導(dǎo)過程,運(yùn)用了前期我們學(xué)過的伯努利方程的知識和幾何學(xué)中速度的矢量運(yùn)算知識。在教學(xué)中要求學(xué)生課前自學(xué),教學(xué)重點(diǎn)在分析、總結(jié)和對公式的理解和運(yùn)用上??紤]課程特點(diǎn),在蒸發(fā)等單元操作上分配課時(shí)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(guān)系,安排一定的學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)這類單元操作的原理。這樣做到有的放矢,盡可能與專業(yè)產(chǎn)生一定的關(guān)聯(lián),為專業(yè)知識拓寬堅(jiān)實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識。

參考文獻(xiàn):

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