时间:2023-08-17 18:03:08
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇化学高分子材料与工程,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
【关键词】高分子材料与工程专业;现状;发展前景
一、简析高分子材料与工程专业及其发展现状
(一)高分子材料与工程专业的演变过程
高分子材料又称为聚合物材料,它是高分子化合物和其他添加剂混合构成的单元共价构成。早在1953年,我国就设置了高分子类专业,很多高校陆续设置了高分子类专业,比如:化学纤维、高分子化学、复合材料等专业。随着我国经济的飞速发展,为高分子材料和工程专业的结合和发展创造了良好的条件,为了培养具备高分子材料和工程方面的高素质人才,教育部于1998年将与高分子材料相关的工科类专业统一称为“高分子材料与工程专业”,这一历史性的创新将迎来崭新的发展,期望我国能在高分子材料的合成改性和加工成型等领域有很好的研究和突破。高分子材料与工程专业的课程设置主要有有机化学、物理化学、高分子化学、高分子物理、聚合物流变学、聚合物成型工艺、聚合物加工原理、高分子材料研究方法等理论知识,力图造利于我国在科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营等领域的发展,推动我国新领域的开发、研究,增强国力,在世界经济中站稳脚跟。
(二)高分子材料与工程专业的发展现状
材料是人们赖以生存的物质基础,高分子材料与我们的生活息息相关,小到日常使用的毛巾、鼠标、油漆,大到汽车轮胎、防弹衣,玻璃钢等等,都在不断满足着人们的种种需求。我国的高分子材料的消费水平还处在一个很低的阶段,高分子材料的生产量无法满足市场的需求,高分子材料的品种、制造工艺、技术等等都远远比不上世界发达国家的水平,资源的浪费和低利用率,以及对环境的污染等等都亟待解决。同时,高分子材料与工程专业人才的就业情况不是很好,截止到2012年,全国以高分子材料与工程专业招生的学校达到145所,其中教育部直属院校18所,国防科学技术工业委员会院校5所,地方院校119所,其它3所,主要分布在北京、湖南、江苏、河北等27个省和自治区、直辖市,招生人数也在逐年增加,但是毕业人员的就业情况却与之不匹配,很多学习这个专业的人才在毕业以后却没有从事与该专业有关的行业。此时,我们需要重新审视,如何保证培训质量和就业问题,培养怎样的高级工程技术人才,才能满足社会对高分子材料与过程专业人才的需求。与此同时,我们还需要从环境、能源方面去考虑,节约能源、利用新能源、回收利用可降解的产品,保护环境,减少资源的浪费。
二、高分子材料与工程专业的发展前景
高分子材料独特的结构决定了它很容易被改变结构和再加工,这个特点是其他材料不可比拟、无法取代的优异性能,从而被广泛应用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域,并已成为现代社会生活中不可缺少的材料。高分子材料与工程专业的结合是任何行业不可或缺和取代的,小到穿衣吃饭、电脑手机,大到建筑楼房、航空航天。直观数据显示,高分子材料与工程专业的就业率还是很高的,达到了92%以上。21世纪以来,中国高分子材料工业取得了令世人瞩目的成就,实现了历史性的跨越。作为轻工行业支柱产业之一的塑料行业,合成树脂、塑料机械和塑料制品近几年一直保持高速增长,从建筑、装饰、家电、电子电器、汽车、玩具、办公设备等行业日益广泛的应用发展来看,也显示了中国高分子材料与工程专业强劲的发展势头。尽管高分子材料与工程专业还存在着很多的不足,但是它的发展前景还是很好的,市场的需求量也很大(包括橡胶、塑料制品、复合材料等等)。在当今的新形势下,我们面临的是挑战,同样也是机遇。我国要想缩短与世界发达国家之间的差距,需要加大高分子材料与工程方面的研究、生产、投入和应用,教育部门应当规范化办学,适当的控制招生规模,提高教学质量,调整高分子材料与工程专业的技术知识结构体系,模拟创业训练,培养科学研究、应用研发、生产工程技术、营销管理等方面的人才,以此来适应社会经济的发展。据调查显示,72%的高分子材料与工程专业学生可以在科研、教学、企业等领域得到很好的发展,他们在毕业以后能很快找到工作,既可以从事高分子材料的研究,也可以从事加工工艺技术的开发或者是在商检、质检等部门从事材料的检测等等,其薪资也属于中等水平。
总结:
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。随着社会经济的迅速发展,我国人民的可支配收入逐渐增加,城市化的进程不断加快中,人们对更高水平、更高科技化的产品需求加大,绿色环保成为未来发展的需求,因此,社会需要高分子材料与工程专业的专业性人才。有关高分子材料与工程专业的行业有很多,而且涉及范围很广,高分子材料与工程专业的就业前景广阔,影响着我们的日常生活(包括生产、教育、建筑、电子计算机、军事等领域),并发挥着不可或缺的作用。我国的高分子材料与工程专业存在着很多不足,需要我们与时俱进,在教育、科学、汽车、军事等各个领域加大投入和创新,运用新材料、新技术,适应社会经济的发展,不断改革和创新,从而带动我国经济的飞速发展,提高我国的生产力和科技水平。
参考文献:
[1]赵长生. 高分子材料与工程专业发展与教育现状[A]. 中国化学会高分子学科委员会.2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C].中国化学会高分子学科委员会:中国化学会,2011:1.
[2]赵长生,顾宜.高分子材料与工程专业发展与现状[J].塑料工业,2008(01):70-71.
关键词:高分子材料;功能;研究现状;发展前景
前言
在我们的日常生活中,材料随处可见,材料的发展水平直接影响我们的生活质量。高分子材料在我们日常生活的应用中拥有很多的优势,与现代化生产非常吻合,同时它也产生了很高的经济效益等,因此它在工业上发展的十分迅速。在过去,20世纪60年展起来的功能高分子材料是属于那时的一个新兴领域,这个新兴领域同时渗透到能源和电子以及生物三大领等。而如今,21世纪的科技不断创新,也有了新型有机功能高分子材料,它们在人们的生产和生活中扮演着一个越来越重要的角色。
1 功能高分子材料的定义
功能高分子材料是指同时兼顾有两种性能的复合高分子材料,性能一:传统高分子材料的所体现出来的性能,性能二:某些特殊功能的基团所体现出来的性能。一般说来,具有传递信息、转化能量和贮存物质作用的高分子及其复合材料为功能高分子材料,或者还可以理解为具有能量转换的特性、催化特性、化学反应活性、磁性、光敏特性、药理性、导电特性、生物相容性、选择分离性等功能的高分子及其复合材料,同时还具有原有力学性能的基础。
2 功能高分子材料的工程实际应用
目前,在工程上应用较广泛而且具有重要应用价值的一些功能高分子材料主要分为以下几种:光功能高分子、液晶高分子、电功能高分子、吸附分离功能高分子、反应型功能高分子、医用功能高分子、环境降解功能高分子、高分子功能膜材料等。下文中具体从这几方面阐述:
(1)光功能高分子材料。指在光的作用下能够产生物理变化,如光导电、光致变色或者化学变化,如光交联、光分解的高分子材料,或者在物理或化学作用下表现出光特性的高分子材料。光功能高分子材料主要应用在电子工业和太阳能的开发利用等方面。
(2)液晶高分子材料。液晶高分子是一种新型的功能高分子材料,它是分子水平的微观复合,由纤维与树脂基体在宏观上的复合衍生而来,也可以理解为在柔性高分子基体中以接近分子水平的分散程度分散增强剂(刚性高分子链或微纤维)的复合材料。强度高、模量大是液晶高分子材料的主要特点,它在复合材料、纤维和液晶显示技术等方面的应用非常广泛。
(3)电功能高分子材料。电功能高分子材料主要表现为在特定条件下表现出各种电学性质,如热电、压电、铁电、光电、介电和导电等性质。根据其功能划分,主要包括导电高分子材料、电绝缘性高分子材料、高分子介电材料、高分子驻极体、高分子光导材料、高分子电活性材料等。同时根据其组成情况可以分成结构型电功能材料和复合电功能材料两类。电功能高分子材料在电子器件、敏感器件、静电复印和特殊用途电池生产方面有广泛应用。
(4)吸附分离高分子材料。吸附分离功能高分子按吸附机理分为化学吸附剂、物理吸附剂、亲和吸附剂,按树脂形态分为无定形、球形、纤维状,按孔结构分为微孔、中孔、大孔、特大孔、均孔等,吸附分离功能高分子主要包括离子交换树脂和吸附树脂。
(5)反应型功能高分子材料。反应功能高分子是有化学活性、能够参与或促进化学反应进行的一种高分子材料。它是将小分子反应活性物质通过共价键、离子键、配位键或物理吸附作用结合于高分子骨架,主要用于化学合成和化学反应。
(6)医用功能高分子材料。在生物体产生生理系统疾病时,一些特殊的功能高分子材料有对疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官,增进或恢复其功能的作用,此类特殊的功能高分子材料称为医用功能高分子材料。一般来说,医用功能高分子材料多用于对生物体进行疾病的诊断和疾病的治疗以及修复或替换生物体组织或器官和合成或再生损伤组织或器官,具有延长病人生命、提高病人生存质量等作用,在医疗方面被广泛应用。
(7)环境降解高分子材料。高分子材料在发生降解反应的条件有许多,如机械力的作用下发生的降解称为机械降解,此外在化学试剂的作用下可发生化学降解,在氧的作用下可发生氧化降解,在热的作用下可发生热降解,在光的作用下可发生光降解,在生物的作用下可发生生物降解等。具有此类功能的高分子称为环境降解高分子材料。
(8)高分子功能膜材料。高分子功能膜是一种具有选择性透过能力的膜型材料,同时也是具有特殊功能的高分子材料,一般称为分离膜或功能膜。使用功能膜分离物质具有以下突出的优点:具有较好的选择性透过性,透过产物和原产物位于膜的两侧,便于产物的收集;分离时不发生相变,同时也不耗费相变能。从功能的角度,高分子分离膜具有识别物质和分离物质的功能,此外,它还有转化物质和转化能量的其它功能。利用其在不同条件下显出的特殊性质,已经在许多领域获得应用。
3 功能高分子材料的发展前景
人类赖以生存和发展的物质基础离不开材料,材料的发展关系到社会发展和国民经济以及国家的安全,同时也是体现国家综合实力的重要标志。高新技术和现代工业发展的基石离不开高分子材料,国民经济基础产业以及国家安全不可或缺的重要保证同样也离不开高分子材料。而功能高分子材料由于其优越性,使得其在材料行业中发展迅速。
未来材料科学与工程技术领域研究的重要发展方向离不开功能高分子材料,材料、信息和能源理所当然的被评为新科技革命时代的三大根基,信息和能源发展离不开材料领域中功能高分子材料作为它们物质基础所起到的重要作用,新型功能高分子材料的研究与发展主要取决于现代学科交叉程度高这一特点。在传统的三大合成材料以外,陆陆续续又出现了具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料以及功能高分子膜,同时也出现了生物高分子材料,隐身高分子材料等许多具有特殊功能的高分子材料,与此同时功能高分子材料的发展速度依然保持着加快的状态,显然它们对新技术革命影响非常之大。这些新型的功能高分子材料在我们的尖端科学技术领域和工农业生产以及日常生活中扮演着越来越重要的角色,21世纪人类社会生活必将与功能高分子材料密切相关。
4 结束语
功能高分子材料是一门研究高分子材料变化规律以及实际应用技术的一门学科,在高分子材料科学领域中的发展速度是最快的,同时也是与其它科学领域交叉最为密切的一个研究领域。它是以高分子物理、高分子化学等相关学科为基础,同时与物理学和生物学以及医学密切联系的一门学科。因此学习这门学科能让我们很好的将高分子学科的知识综合运用起来,进而使我们对高分子学科有更深刻的认识,让我们受益匪浅。
参考文献
[1]张青,陈昌伦,吴狄.功能高分子材料发展与应用[J].广东化工,2015,42(06):119-120.
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[3]赖承钺,郑宽,赫丽萍.高分子材料生物降解性能的分析研究进展[J].化学研究与应用,2010,03(01):1-7.
关键词:高分子材料与工程;应用型转变;人才培养
中图分类号:G642
文献标识码:A 文章编号:16749944(2017)09024202
1 引言
2015年10月21日,教育部、国家发展改革委、财政部联合了《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》(教发[2015] 7号),至此地方高校转型发展成为国家深化高等教育领域综合改革的一项重要部署[1]。鉴于高校转型发展的新形势,辽宁省于2015年确定首批10所高校116个专业开展应用型转型试点工作,辽宁石油化工大学高分子材料与工程专业为其中试点之一,作为以“工科为主、石油化工为特色”的辽宁省属综合性重点大学以及卓越工程师教育培养计划试点高校,辽宁石油化工大学率先迈出了应用型本科转型改革的步伐,积极响应我国高等教育改革方针,明确了该校应用型人才的培养目标。高分子材料与工程专业针对应用型转变下,如何加快应用技术人才培养,以提升高校服务经济社会发展能力,开展了一系列的改革与探索。
2 辽宁石油化工大学应用型人才培养定位
应用型本科教育本着立足地方、面向全国、依托行业、服务区域经济发展的原则,以行业需求为人才培养目标[2]。与研究型大学以及高职高专的定位不同,该校立足于打造高水平应用型大学,高分子材料与工程专业的人才定位为 “创新应用”型人才,即培养的学生不仅能胜任操作生产设备等一线生产工作,而且还具备较高的创新知识能力。为达到此目标,在大学四年的培养教育过程中,学习理论知识、培养实践动手能力以及实践科技创新方面要三管齐下,使学生具备完整的理论知识体系,运用学科专业知识应用于实际的能力以及创新的逻辑思维。其就业领域主要面向国内外大中型科技生产企业的一线生产、检测及产品研发岗位,经过一定时间的锤炼并最终走上各企业的中高层核心岗位,并成为企业骨干力量。
3 “创新应用”型人才培养模式改革
针对以上定位,在课程体系,实践环节以及本科生科技创新方面开展了一系列的探索与改革。
3.1 课程体系和教学方法改革
由于高分子材料种类繁多、来源丰富,而且各高校开设此专业的背景以及所依托的优势学科也不尽相同,所以其培养模式和教学内容侧重点均有所不同[3~6]。专业核心课程是人才培养的核心要素,我校依据自身优势,设置的专业核心课程有《有机化学》、《物理化学》、《材料科学与工程基础》、《高分子化学》、《高分子物理》、《聚合物流变学》、《高分子材料研究方法》、《高分子材料成型加工原理》、《聚合物共混改性》、《高聚物合成工艺学》。通过对这些课程的学习,学生具有拓展自己知识和创业的能力,具有较扎实的自然科学基础、材料科学与工程的基础理论和高分子材料与工程的专业知识。同时,在教学过程中高校教师要避免填鸭式教学,大力推广启发式、案例式和研讨式教学,让学生更多地参与到课堂教学中去,在分析、讨论和解决问题的过程中理解、应用所学到的专业知识,并且能够识别、表达高分子材料成型加工与改性相关的工程问题,最终利用科学基本原理进行合理分析。对于一些专业核心课程,我们还进行了慕课的建设以及推广校际课程学习,全面利用课上和课下时间,结合网络,调动学生全过程学习的积极性。
3.2 实践环节改革
实践教学环节是培养学生动手能力的关键环节,我们主要开展的实践性教学环节包括工程训练、生产实习、计算机在材料科学中的应用、课程设计、高分子材料创新实验、毕业设计(论文)等,共计36学分。①计算机在材料科学中的应用和课程设计模块,运用理论知识进行综合性训练;②通过工程训练与生产实习进入高分子材料相关企业检测、生产岗位,熟练生产设备与职业技能、感受企业文化生活;③在高分子材料创新实验,毕业论文环节进入学术课题组,以中高级职称教师作为指导教师,参与国家级,省级以及企业工艺改进、产品研发等项目,培养学生的应用能力;④积极开展校企联合,邀请相关高分子材料优秀企业的工程师来校分享企业生活,开展技术专题报告。经过多层次、多维度的能力培养及实践教学环节,学生能逐步将专业理论知识与实际应用相结合,最终转变成牢固的职业技能,并可以进一步提升。
3.3 科技创新教育开展
“创新应用”型人才培养的最终目标是使学生具备创新能力,具有开拓精神,因此,我们开放实验平台,以大学生挑战杯、大学生创新创业大赛、大学生工业设计大赛、以及各个教师的国家省级科研项目等为依托,鼓励学生参与,在导师的指引下,完成项目应用专业知识,并获得各种荣誉或专利等,经过此过程的培训,学生的创新能力会得到大幅度的提高。
4 结语
高分子材料与工程专业“创新应用”型人才具有应用和创新能力的双重保障,在职业发展上有更大的空间,既符合用人市场对人才的需求,又符合学生成长的长远规划。以学生为本,是高校的发展之基,也是满足社会经济发展对专业人才培养的需求,应用型转变应以促进学生能力的培养和行业对人才需求之间形成良性循环为主旨,而我国地方普通本科高校向应用型转变仍需在探索中不断前行。
参考文献:
[1]张 威.地方高校转型发展政策的制定与实施路径[J].教育与职业,2016(8):26~27.
[2]李宏胜,陈 桂.应用型本科人才培养方案制定过程的思考[J].中国现代教育装备,2011(21):108~110.
[3]张宝莲,魏冬青,杨学稳,等.材料化学专业定位及课程体系的思考[J].高等建筑教育,2007,16(4):93~95.
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[5]董秋静,罗春华,韩 燕,等.教学型高校材料化学专业定位及课程体系思考[J].广东化工,2009,37(9):228~230.
关键词:高分子材料可降解生物
我国目前的高分子材料生产和使用已跃居世界前列,每年产生几百万吨废旧物。如此多的高聚物迫切需要进行生物可降解,以尽量减少对人类及环境的污染。生物可降解材料,是指在自然界微生物,如细菌、霉菌及藻类作用下,可完全降解为低分子的材料。这类材料储存方便,只要保持干燥,不需避光,应用范围广,可用于地膜、包装袋、医药等领域。生物可降解的机理大致有以下3种方式:生物的细胞增长使物质发生机械性破坏;微生物对聚合物作用产生新的物质;酶的直接作用,即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。按照上述机理,现将目前研究的几种主要的可生物可降解的高分子材料介绍如下。
一、生物可降解高分子材料概念及降解机理
生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下,能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。
生物可降解的机理大致有以下3种方式:生物的细胞增长使物质发生机械性破坏;微生物对聚合物作用产生新的物质;酶的直接作用,即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为,高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。首先,微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合,通过水解切断高分子链,生成分子量小于500的小分子量的化合物;然后,降解的生成物被微生物摄入人体内,经过种种的代谢路线,合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量,最终都转化为水和二氧化碳。
因此,生物可降解并非单一机理,而是一个复杂的生物物理、生物化学协同作用,相互促进的物理化学过程。到目前为止,有关生物可降解的机理尚未完全阐述清楚。除了生物可降解外,高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外,还与材料温度、酶、PH值、微生物等外部环境有关。
二、生物可降解高分子材料的类型
按来源,生物可降解高分子材料可分为天然高分子和人工合成高分子两大类。按用途分类,有医用和非医用生物可降解高分子材料两大类。按合成方法可分为如下几种类型。
2.1微生物生产型
通过微生物合成的高分子物质。这类高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖,具有生物可降解性,可用于制造不污染环境的生物可降解塑料。如英国ICI公司生产的“Biopol”产品。
2.2合成高分子型
脂肪族聚酯具有较好的生物可降解性。但其熔点低,强度及耐热性差,无法应用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔点较高,强度好,是应用价值很高的工程塑料,但没有生物可降解性。将脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定结构的共聚物,这种共聚物具有良好的性能,又有一定的生物可降解性。
2.3天然高分子型
自然界中存在的纤维素、甲壳素和木质素等均属可降解天然高分子,这些高分子可被微生物完全降解,但因纤维素等存在物理性能上的不足,由其单独制成的薄膜的耐水性、强度均达不到要求,因此,它大多与其它高分子,如由甲壳质制得的脱乙酰基多糖等共混制得。
2.4掺合型
在没有生物可降解的高分子材料中,掺混一定量的生物可降解的高分子化合物,使所得产品具有相当程度的生物可降解性,这就制成了掺合型生物可降解高分子材料,但这种材料不能完全生物可降解。
三、生物可降解高分子材料的开发
3.1生物可降解高分子材料开发的传统方法
传统开发生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化学合成法和微生物发酵法等。
3.1.1天然高分子的改造法
通过化学修饰和共混等方法,对自然界中存在大量的多糖类高分子,如淀粉、纤维素、甲壳素等能被生物可降解的天然高分子进行改性,可以合成生物可降解高分子材料。此法虽然原料充足,但一般不易成型加工,而且产量小,限制了它们的应用。
3.1.2化学合成法
模拟天然高分子的化学结构,从简单的小分子出发制备分子链上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物,这些高分子化合物结构单元中含有易被生物可降解的化学结构或是在高分子链中嵌入易生物可降解的链段。化学合成法反应条件苛刻,副产品多,工艺复杂,成本较高。
3.1.3微生物发酵法
许多生物能以某些有机物为碳源,通过代谢分泌出聚酯或聚糖类高分子。但利用微生物发酵法合成产物的分离有一定困难,且仍有一些副产品。
3.2生物可降解高分子材料开发的新方法——酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料,得益于非水酶学的发展,酶在有机介质中表现出了与其在水溶液中不同的性质,并拥有了催化一些特殊反应的能力,从而显示出了许多水相中所没有的特点。
3.3酶促合成法与化学合成法结合使用
酶促合成法具有高的位置及立体选择性,而化学聚合则能有效的提高聚合物的分子量,因此,为了提高聚合效率,许多研究者已开始用酶促法与化学法联合使用来合成生物可降解高分子材料
四、生物可降解高分子材料的应用
目前生物可降解高分子材料主要有两方面的用途:(1)利用其生物可降解性,解决环境污染问题,以保证人类生存环境的可持续发展。通常,对高聚物材料的处理主要有填埋、焚烧和再回收利用等3种方法,但这几种方法都有其弊端。(2)利用其可降解性,用作生物医用材料。目前,我国一年约生产3000多亿片片剂与控释胶囊剂,其中70%以上是上了包衣的表皮,其中包衣片中有80%以上是传统的糖衣片,而国际上发达国家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片,因此,我国的片剂制造水平与国际先进水平有很大的差距。国外片剂和薄膜衣片多采用羟丙基甲纤维素,羟丙纤维素、丙烯酸树脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纤维素、邻苯二甲酸醋酸纤维素、羟甲基纤维素钠、微晶纤维素、羟甲基淀粉钠等。
参考文献:
英文名称:Polymer Materials Science & Engineering
主管单位:国家教育部
主办单位:四川大学
出版周期:月刊
出版地址:四川省成都市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1000-7555
国内刊号:51-1293/O6
邮发代号:62-67
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1985
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
中科双效期刊
Caj-cd规范获奖期刊
联系方式
河北大学材料类专业如下两个:
1、材料化学:河北大学材料化学专业主要培养系统掌握材料化学的基本理论与技术,具备材料化学相关的基本知识和基本技能,从事研究,教学,科技开发及相关管理工作的复合型的高级人才,此学科列入河北省世界一流学科建设项目,是河北省首个进入全球前列的学科。
2、高分子材料与工程:河北大学高分子材料工程专业是培养具备高分子材料与工程等方面的知识,能在高分子材料的合成改性和加工成型等领域从事科学研究,技术开发,生产经营管理等方面工作的高级工程技术人才,是河北大学一门理工结合,理论与实践并重的学科专业体系。
(来源:文章屋网 )
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。
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《工程材料》是高校土木工程专业的一门重要的专业课,它不仅是一门应用技术,同时又是建筑施工等课程的基础,该课程中涉及到的材料的组成及性能等内容需要学生具备一定的化学知识方能学好,因此在开设该课程前,一般都需要学生具备基础化学知识,结合《工程材料》教学内容,主要总结了小高职基础教育阶段需要前修的化学知识模块。
关键词:
工程材料;高职;化学;教学内容
哈尔滨铁道职业技术学院是一所以高铁、隧道、桥梁、建筑为主打专业的国家骨干高职院校,同时也是中国中铁集团下属唯一一所高职院校。我校每年为国家高速铁路建设、城市轨道交通建设、土木工程检测、道路桥梁建设等方面输送大量的优秀人才。作为一个历史悠久的老牌土木工程类院校,我校在大一第二学期开设了《工程材料》这门课程。由于近些年高考不断改革,高中化学知识删减了很多,又由于高考适龄生源的减少,以及一些二本院校招生门槛的降低,使得我校招生学生的素质降低,此外,作为三年制高职教学的补充,五年制高职的学生没有经过高中系统的学习,化学知识更是为零,学生的化学基础知识不能够满足《工程材料》这门课程的学习,因此,需要在讲授这门课程之前,前修一部分化学基础知识,现结合我校的实际情况,前修基础课程并没有充足的课时,也不能像高中化学教学那样,重视基础,精讲运算,因此我们针对学生后学专业课学习的内容,总结出三个必须掌握的化学知识模块,即金属元素及其化合物、硅酸盐工业基础、有机物及新型高分子材料,便于学生学习掌握,为后续《工程材料》课程的学习打下坚实的理论基础。
1金属元素及其化合物
《工程材料》主要讲述建筑材料的性能和使用条件,现阶段建筑工程中常用的金属材料又可分为黑色金属,例如钢、铁、及其合金等,还有有色金属包括铜、铝及其合金。从事土木工程建设的技术人员必须了解和掌握这些材料有关的知识,土木工程材料是一切土木工程的物质基础,材料决定了建筑的形式和施工方法,因此我们的学生要想学好这部分知识,就必须先要掌握金属元素及其化学物有关的基础化学知识。金属及其化合物知识点较多,由于学时有限,我们只能选取与专业课联系比较紧密的内容重点讲解。例如:铝、铁、铜三种金属及其化合物的性质是重点讲解的内容。铝元素存在的形式主要是铝土矿,铁元素能够以游离态的陨铁和化合态的铁矿石存在;铝粉可以制成银粉(白色涂料);铁(铬、锰)为黑金属,其余的都为有色金属;金属铝既能和强酸反应,又能和强碱反应;金属化合物与酸和碱的反应;常用的金属冶炼方法及原理,例如,电解法冶炼铝,热还原法冶炼铁,湿法冶炼铜等;其中最主要的还是工业炼钢、炼铁的原理。工业炼铁的主要原料是石灰石、铁矿石、焦炭,在炼铁高炉中发生三个化学反应这样可以得到生铁,生铁可以作为炼钢的原料,把生铁冶炼成钢的过程,就是除去大部分硫、磷等有害杂质,并且适当地降低生铁里的含碳量,调整钢里合金元素含量到规定范围之内。炼钢时常用的氧化剂是空气、氧气或氧化铁,主要化学方程式:大量铁变成氧化亚铁,调整硅、锰的含量,同时降低碳量,除去FeO,因它会使钢具有热脆性。
2硅及硅酸盐工业基础
建筑工程中把能够将散粒状材料(如砂子、石子等)和块状材料(各种砖或者砌块)粘结成为具有一定强度的整体材料,成为胶凝材料。胶凝材料根据化学成分可分为无机胶凝材料和有机胶凝材料,其中无机胶凝材料又可分为气硬性胶凝材料,例如石灰、石膏、水玻璃等,而水硬性胶凝材料主要为各类水泥。作为土木工程专业的学生,在学习这部分知识时要作为重点内容。因此我们在讲述这部分知识点时,首先要求学生要对这几种材料的化学成分、反应方程式有一定的了解,并且知道它们之间的联系。主要讲述的内容包括硅的性质及应用;二氧化硅的性质及用途,硅酸盐工业主要包括玻璃、水泥和陶瓷,这三种产品都是建筑工程中常用的材料,尤其是水泥,因此,学生要掌握这几种产品的制备原料、设备、反应原理、主要成分、特性、种类及用途。以水泥为例,其制备原料为石灰石、粘土和石膏(适量),设备为水泥回转窑,具有水硬性,水中空气中都可以硬化,是不可逆过程。
3有机物及高分子材料
随着国民经济的发展,对材料的需求越来越多,对材料的性能要求也越来越高,新型高分子复合材料越来越受到人们的重视。有机物知识点繁多,需要学生掌握的知识点主要包括:烷、烯、炔烃及笨和笨的同系物基本组成及化学性质;烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质,包括卤代烃、醇、醚、酚、醛、酮、羧酸、酯,硝基化合物等等;重要的有机反应及类型,包括:取代反应、加成反应、氧化反应、还原反应、消去反应、水解反应、热裂化反应,聚合反应、中和反应;高分子材料是由可称为单体的原料小分子通过聚合反应而合成的,包括碳链高聚物、杂链高聚物、元素高聚物,四类主要高聚物反应包括:加聚成碳链、缩聚成酯链、缩聚成肽链、酚醛(或酮)缩聚。传统高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。其中,塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。而新型高分子材料的性能更优越,应用更广泛,既具备了传统高分子材料机械性能,且在一定领域有特殊用途的若干种新型材料,例如有高分子分离膜、仿生的高分子材料、医用的高分子材料、液晶高分子材料、导电塑料等等。两者在化学结构和物质划分上,是基本一致的,只是合成难度上、实际用途上、出现时间上有差异。从事建筑工程的技术人员都必须了解和掌握土木工程材料的有关技术知识。土木工程材料是一切土木工程的物质基础,材料决定了建筑形式和施工方法。因此要学好这部分知识非常重要。知识的积累和学习是一个漫长的过程,不能一蹴而就,要循序渐进,要想学好专业课,就必须要先学好基础课。
作者:张巍 单位:哈尔滨铁道职业技术学院基础教育学院
参考文献
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[论文关键词]高分子材料 专业英语 教学方法
[论文摘要]高分子材料专业英语中专业词汇较多、专业知识较强、中西文化差异大。本文在分析了科技英语特点的基础上,详细讨论了高分子材料专业英语的教学方法,提出了从扩大学生词汇量、分析句式结构、提高阅读理解和写作能力以及运用多种教学方法和手段等方面来提高学生高分子材料专业英语水平,使高分子材料专业大学生尽快适应社会需求。
高分子材料专业英语是一门以英语为工具的高分子材料专业课程,教学内容以高分子材料工程专业知识为主,以学术英语为辅,目的在于帮助高分子材料专业学生使用英语,直接学习和接触国外相关专业信息。这不仅要求顺利阅读、听懂英语,同时还要求以英语为工具获取专业信息。本文结合教学实践简述了科技英语的特点,以求在专业英语学习过程中准确理解原文,能够用目的语忠实而通顺地再现原文内容。
一、高分子材料专业英语特点
高分子材料专业英语的文体与修辞手段与文艺小说、新闻报道等迥然不同,具有以下特点:严谨周密,概念准确,逻辑性强,行文简练,重点突出,句式严整,少有变化。在阅读或翻译时要注意其行文特点和写作规律,以便更好理解高分子材料专业英语文章。其特点突出表现在以下几个方面:
(一)广泛使用被动语态
专业英语文章侧重叙事推理,强调客观准确。第一、二人称使用过多,会造成主观噫断的印象。因此尽量使用第三人称叙述,采用被动语态,例如:When a low-molar-mass by-product is formed, the adjective ‘condensative’ is recommended to give the term condensative chain polymerization[1]。(建议推荐,缩合连锁聚合)
(二)重要信息前置
专业英语表达方式往往和中文句式颠倒,常用前置性陈述,即在句中将主要信息尽量前置,通过主语传递主要信息。例如“……are charged into a 500 ml reaction kettle equipped with a mechanical stirrer and a reflux condenser”(向带有机械搅拌器和回流冷凝器的500 ml 反应釜内加入……)。
(三)动词的名词化
大量使用名词化结构(Nominalization)是专业英语的特点之一。因为专业英语文体要求行文简洁、表达客观、内容确切、信息量大、强调存在的事实,而非某一行为。专业英语中名词化句子可作主语、宾语、介词宾语、表语、宾语补足语、定语、同位语和状语等,换言之,除了不能担任谓语外,可以用作句子其它一切成分。例如:Such solutions can often be concentrated by freeze drying. This is done by bringing the surface of the solution in close contact with a cold condenser and applying high vacuum to the entire apparatus so that…… (冷冻干燥)[2]。
二、高分子材料专业英语教学实践
高分子材料专业英语课程为大学第三或第四学年课程,学生已经学习了大学英语课程和高分子物理、高分子化学和高分子材料工程等专业基础课程,笔者重点关注了以下几方面教学实践活动:
(一)扩大词汇量
英语单词的数量虽然庞大,但构成单词的元素———词根、前缀、后缀的数量却是有限的[3]。这就要求在英语单词的学习中,通过掌握词根、前缀与后缀来学习新的词汇。在高分子材料专业英语中,常见的词根主要包括各种元素等,如hydro (氢), chlor (氯),amino (氨基),carbo (碳),oxy(氧),fibro (纤维),kineto (运动)。常见的前缀主要包括各种基团、基团的数目、地位等的表示,如poly-(聚,多),deca-(十或癸),non (a)-(九或壬),mono-(单、一),macro-(大的、宏观),micro- (微的,小的),per-(高,过,全),ethyl-(乙基),phenyl-(苯基),benzyl-(苄基),aryl-(芳基),alkyl-(烷基),metyoxy-(甲氧基),iso-(异,等,同),ert-(叔),ortho-(邻,正,原),ultra-(超、极端),super-(过度、过多),co-(共同),ant (i)-(反,抗)。常见的后缀主要包括各类聚合物的表示等,如-ene(烯烃的后缀),-ylene(亚基),-ide(化合物的后缀),-ate(盐或酯基的后缀),-ester(酯),-ether(醚),-form(仿),-glycol(二醇),-one(酮),-nitrile(腈),-sulfone(砜),-wise(方式)。
polytetrafluorethylene(聚四氟乙烯)可以拆分成poly(聚) 、tetra(四)、fluor(o)(氟)、ethyl(乙基)和ene(烯)几部分,分开理解则容易记忆。hydrogen peroxide(过氧化氢)中hydrogen表示“氢”元素,per表示“过、高”,oxide表示“氧化物”。
(二)分析句式结构
对于课文,应突出重点,讲究长句的翻译技巧[4]。系统地阐述和分析翻译的基本知识、理论和技巧,使学生中掌握翻译的技巧,有利于学生翻译水平的提高。当学生碰到具体的问题时,就能够从语法现象、专业内容、修辞等方面灵活处理。如看到一个长句,先不要急于逐字逐句去看这个句子,先找出这个句子的主干,即主语、谓语(或系动词)、宾语(或表语),然后再看其余的修饰成分(也许是几个修饰词,也可能是一个完整的句子),分析它们与中心词之间的关系,然后根据中文表达习惯在主干中加入这些修饰成分。这样的翻译技巧和步骤适合任何的长句翻译。
(三)补充学习方法与技巧,引导学生进行归纳总结
高分子材料专业英语教材的课文专业词汇量大,复杂句子多,如果死记硬背,学生会感到吃力也会没有兴趣继续学习。因此,在教学的过程中要补充学习专业英语的方法。对于高分子材料词汇规律性而言,如词头poly-是多和聚的意思;词尾-ane 是指烷烃,-ene一般是指烯烃,-one 酮等;一些基团如methyl(甲基),ethyl(乙基),propyl(丙基)都是以-yl 结尾。那么在遇到生词polypropylene(聚丙烯)时,学生就可通过掌握的规律轻松记住单词,做到举一反三,达到事半功倍的效果。
(四)组织课堂讨论,注重给学生提供锻炼的机会
在教学实践中,为了给学生锻炼的机会,教师要善于“让位”,把讲台让给学生。例如,在学期的开始就将学生进行合理的分组,以每个小组为单位,提前布置课堂总体学习内容,让大家课下做一定准备,上课时临时抽查小组中的成员走上讲台给其他学生讲解指定段落,在学生讲解的过程中,教师也是听众;讲解完毕后,小组中的其他成员和其他小组的学生均可补充;教师做总结,对遗漏、错误的地方进行补充。一个学期结束,尽量使每位学生都至少有一次上台讲的机会。这样,一方面可以调动学生发现和解决问题的积极性, 减轻学生对教师的依赖,更重要的一个方面,给学生一个在公众场合表达自己的锻炼机会。采取这样的方式后,学生普遍反应良好,特别是对于不敢在公众场合说话的同学,认为经过这样的参与,自己不仅学到了知识,而且也锻炼了人际交往能力,为以后的应聘求职奠定了良好的基础。
三、总结
总之,在高分子材料专业英语的教学中,应充分发挥学生的积极主动性,尽可能地多引导学生做规律性的总结,熟悉句法技巧,并在考核方式上有所侧重,这样才有可能使专业英语的教学更加有吸引力,取得良好的教学效果。
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关键词:高分子化学实验;协同创新;实验教学;建设
中图分类号:G642 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)33-013-01
高分子化学主要包括高分子化学、高分子物理以及高分子工艺。高分子化学主要就是研究高分子化合物合成、化学反应、物理化学、加工成型以及应用等方面的一门综合性学科。
一、高分子化学实验研究
霍夫曼和库特尔在1909年第一次提出C5H8的热聚合专利。一年后1910年海利斯和麦休斯用钠实验,也得到同样的结果C5H8。长期以来,人们对高分子物质研究也取得了一定的成果。有机化学家毕克斯在1920年的《关于聚合反应》一文中,明确提出,成为环状化合物和成为共价键结构的长链高分子化合根本不是一回事。在1922年,发现橡胶“溶液”仍然具有胶体性质。又于1924年明确提出了天然橡胶分子是高分子量的大分子,同时,将其溶于任何物得到的胶体和小分子结合得来的胶体不一样。分别在1926年和1928年,斯本先、多尔(1926)以及施道丁格(1928)同样认为纤维素分子可以从一个晶胞长入另一个晶胞而成为直链形状,而施道丁格并进一步提出,纤维素和橡胶分子的晶胞的大小或晶体的大小与线形高分子的长度无关,之后又在1930年,更进一步提出了高分子稀溶液的粘度和分子量之间的关系,从而引起了定量测定高分子分子量的兴起。1932年,施丁格发表了一部关于高分子有机化合物的总结性论著,标志高分子化学的建立。在此之后,高分子化学理论迅速发展,高分子工业也蓬勃兴起。尤其是1949年之后高分子化学的系统研究大规模地开展起来。
二、协同创新影响下的实验教学项目建设
在新形势下,科学技术正在不断发展,高分子材料也被广泛应用,这为基于协同创新的高分子化学实验提供了可能,加强了其与其他科之间的联系,进行了一系列的综合性以及创新性的实验教学项目的建设。
1、有机结合高分子化学、物理实验
由于高分子材料合成后是要对分子量和其分布量测定的,同时,对于高分子的乳液、溶液镍都也要进行测定,所以必须做到有机结合高分子化学实验和高分子物理实验。通过对高分子化学实验的安排,完成这些必要性能的测定。
2、结合高分子化学实验和食品质量标准
在实验中让学生学会思考、探索,将知识结合到实践中,学会解决问题,是以获得的丰富经验。就如环氧丙烷交联淀粉的制备,考虑它的应用范围,它属于一种粘稠剂,之前还做过食品添加剂,但是,它不符合《食品安全法》,其里面含有一定的氯元素的毒。因此学生对食品添加剂中高分子材料的应用作了研究,为保证聚合物的化学实验进行做了保证,同时,也让学生掌握了这种食物添加剂的检测办法。
3、结合高分子化学实验与药剂学实验
随着新型人才培养的需要,我们结合高分子化学实验与药剂学实验并且在实验中心增设了药剂学实验室。如高分子材料中的羧甲基纤维素钠就是药剂学常用的一种,我们同时也做过很多羧甲基纤维素钠方面的合成实验,甚至在最后得到一种混悬型液体药剂。这种药及对一些皮肤炎症(湿疹、荨麻疹以及丘疹等)效果十分好。
4、高分子化学实验结合固体废弃物处置
随着社会的进步,人们生活水平也有逐步提高,但是白色污染也日益困扰这我们,因此我们对这些高分子材料的废物回收工作必须加以重视,比如生活中最常见的,我们喝过的矿泉水瓶,它们都是聚对苯二甲酸乙二醇酯的,为此我们必须重视对这种高分子材料的矿泉水瓶进行回收,同时思考解决方案(乙二醇降解法),对其加以回收再利用。
5、协同创新影响下的高分子化学实验和水处理技术的结合
自2004年起,环境工程方面的水处理实验室就已开始运行,并将高分子材料运用在其中。为此,我们还专门开设聚苯胺的制备和它对铬离子吸附性进行研究。第一步,用溶液法制备聚苯胺;第二步,把制好的聚苯胺放在有铬离子的水质中;第三步,通过单因素分析实验得出结论:PH值对铬离子的吸附性影响很大。特别是PH值等于3时,去除率是最大的。通过实验,让我们认识到高分子材料对环境和水质方面的影响,为保护环境做了巨大贡献。
6、结合高分子化学实验和塑料成型工艺
由于新型创新人才培养的需要,我们必须加强对学校中实验基地建设,对学生接触塑料成型工艺一高分子化学实验结合到一起讲授,对学生开拓视野以及提高学习兴趣有很大影响,同时加强学生对此的了解。
综上所述,结合多门科学对高分子化学实验教学内容的建设意义十分重大,为此,我们在《高分子化学实验》中,增加了其与其它学科的紧密联系,保证实验内容的全面性、创新性以及导向性。
参考文献:
[1] 李青山,徐明双.微型高分子化学实验与思维创新教育[J].大学化学,2010(12).
关键词:功能高分子材料;双语教学;英语能力
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)30-0113-02
功能高分子是除了其力学性能外,还具有物质分离,光、电、磁、能量储存和转化,生物医用等特殊性能的材料,在航空航天、生物医药、新能源等高新科技领域有着重要的应用。《功能高分子材料》是我校高分子材料专业的一门专业选修课,主要任务是使学生掌握功能高分子的基础知识、设计方法、制备策略和应用,通过分类介绍这一领域的最新进展,让学生对功能高分子材料有一个比较全面的认识。为了响应国家教育部在双语教学上的战略部署,适应国际经济一体化进程,各个高校的高分子材料专业纷纷进行了双语教学探索,其中开展较多的是《高分子化学》、《高分子物理》等专业主干课程,通过这些课程的双语教学可以培养高分子材料方面的国际化专业人才,对我国高分子学科的发展、高分子材料工业的进步均具有非常重要的意义[1]。但是,我校属于地方性新建本科院校,高分子材料专业全面开展双语教学较为困难,特别是一些专业基础课开展双语教学并不合适,因此,将《功能高分子材料》作为试点,逐步推进双语教学[2]。
一、开展《功能高分子材料》双语教学的目的
通过选用优秀的外文原版教材、参考资料,配合双语教学过程,可以让本校高分子材料专业学生学习到国外优秀的“原汁原味”知识,接受不同教学观念的熏陶和融合[3]。在完成专业知识学习、提高英语应用能力的同时,领略国外教学提出、分析和解决问题的方式,提高专业思维能力,培养创新精神,使学生的知识结构和能力结构更加优化合理[4]。《功能高分子材料》双语教学一般安排在高分子材料专业的大三第二学期开展,对于这一阶段的学生,本专业有较大比例的学生开始准备考研,选择进一步深造。为了以后我们培养的毕业生能很好地开展科学研究,查阅英文学术期刊、数据库,在国际学术会议上与本领域的知名专家、教授进行学术交流等,积极开展《功能高分子材料》的双语教学无疑是重要的环节。另外,高分子材料相关工业在长三角地区发展迅速,外资企业云集,学生通过《功能高分子材料》双语课程,接触和掌握了相关专业术语,就能在就业过程中体现优势,争取机会。
二、双语教学与专业英语教学的关系
近年来,高校相继开设了双语课程,所以专业英语是否取消成为了焦点。我校高分子材料专业尚未以双语教学取代专业英语。我们在制定培养计划及专业课的教学大纲时,统筹考虑英语应用能力的培养,不只局限于专业英语和一两门双语课教学,而应将专业英语和专业课的双语教学结合起来,系统考虑专业知识教学任务和双语专业课的教学任务,合理分配相关知识点。专业英语学习内容主要涉及的是专业基础知识的部分内容,如高分子化学中的合成方法、高分子物理中的性能测试等,不涉及《功能高分子材料》的相关内容,而且上课主要以翻译为主。不过我们认为以双语教学代替专业英语是必然的趋势[5]。
三、英文能力对功能高分子材料双语教学的影响
双语教学的效果受到英语能力、专业知识、教学方式三个关键因素的影响,其中英语能力是基础因素。近年来,地方性新建本科院校的学生英语四、六级通过率也很高,但专业英语词汇积累量缺失,所以在双语课程学习的初期,往往觉得非常困难,甚至产生抵触情绪。因此,双语教学模式应当循序渐进,随着课程的进行逐步加大英语比例,使学生逐渐适应双语环境,消除排斥心理。另外,教师的英语水平也是双语教学的关键因素。担任双语教学的教师一般都具有扎实的专业知识,英语基础较好,但普遍存在英语口语水平不高的问题,这给双语教学的开展带来一定的障碍。因此,要求授课教师认真对待每一节课,在教学实践中使自己的口语得以提高,同时建议教材、板书采用全英文,但讲解以中文为主,否则极易将专业课上成外语课,影响学生对专业知识的理解和掌握。
四、《功能高分子材料》双语教学实践
1.教材与参考资料。双语教学必须选择合适的教材,目前国内《功能高分子材料》没有统一的双语教材,各个高校都是针对自己的专业特色选择相应的教材或者自编教材。由于原版英文教材在结构体系和侧重点等方面与我校高分子材料专业存在差异,我们在进行《功能高分子材料》双语教学过程中,对原版教材进行了适当的取舍,编制了与原版教材配套的英文参考书,并且每年对教材更新一次,及时反映学科的前沿信息。另外,由于学生对专业词汇比较陌生,为了让学生可以更好地预习,编制了相应的专业词汇表。所采用的英文原版教材课后无练习,因此也编制相应的英文课后练习。在编制过程中,考虑学生的实际情况,降低了习题难度,让学生能独立完成,增强对英文作业的兴趣和信心。
2.教学过程与考核。我们从专业词汇、英文文献、专题讲解、综合设计四个方面逐步开展《功能高分子材料》双语教学。采用多媒体课件进行授课,全英文电子课件不仅可以将文字直观地展示给学生,便于学生理解,在一定程度上弥补学生英语听力的不足,而且可以营造一种英语氛围,促使学生把专业知识和英语进行融合。而且每次上课把下节课的PPT发给学生,让学生预习新出现的专业词汇,扫清听课过程中所遇到的词汇障碍,可大大提高课堂效率。授课时,根据本专业学生实际情况,初期我们采用中文讲授,中后期逐渐过渡到英文讲授。不一味地追求英语在课堂讨论、课后作业等环节的覆盖率,不能为了实施双语教学而牺牲专业课的教学效果。原版英文教材采用演绎的方法安排教学内容,打破了条条框框的限制。提出问题,激发读者思考,再加以总结,从问题中得出相应的概念或原理。功能高分子材料涉及多门学科,内容广泛,双语教学难度大,只有发挥学生的主体意识,充分调动其积极性,互动起来,让学生主动参与教学过程,才能取得很好的教学效果。因此,我们引导学生转变思维模式,既强调教师的主导作用,又突出以学生为学习主体,主动理解和掌握知识。在教学中,促使师生相互作用,让教学过程成为双方主动介入的过程。例如,我们组织学生以小组形式参与讨论一类功能高分子材料的研究进展,鼓励学生用英文制作PPT和专题发言。对于期末考试,目前我们采用英文出题,中文回答,但鼓励英文答题并进行加分。
3.文献检索、计算机软件和学术讲座的辅助作用。了解先进功能高分子材料,需紧跟本领域前沿发展情况,而最新的研究成果基本都会以英文的形式出现在国际刊物、会议以及互联网上,查阅相关英文资料是获取这些最新信息的主要途径。因此,在不同的授课阶段,循序渐进布置一些与专业内容相关的文献检索,通过这些途径逐步培养学生的英文文献阅读能力,积累专业词汇。高分子材料专业经常使用专业软件进行绘制物质结构、书写化学反应方程、处理实验数据、分析测试图谱等工作。这些软件以英文版居多,涉及较多的专业词汇,让学生经常使用这些软件,可以无形中掌握大量专业词汇。另外,在课程中,我们邀请专业外教为学生进行高质量的英文学术讲座,使学生就学习到的知识与这些外教进行交流沟通,增强他们使用英语的信心。并可使部分本科生就自己出国留学的一些问题有所了解,消除他们在此方面的茫然,进而更大程度地提高学习专业英语的兴趣。
4.存在的问题。学生选修双语课程的积极性是开展双语教学的前提。目前,本校学生大范围地接受双语教学并不现实,这使得双语教学的推广非常被动。如何全面调动学生参与双语学习,是推动双语教学在本专业顺利开展急需解决的问题。
我们对每届学生做了调查问卷,根据结果我们不断完善《功能高分子材料》双语教学的各个环节。学校也加大了对双语教学的支持力度,从多方面给予教师扶持,定期组织交流与研讨,并增加了针对性的进修机会。通过近几年的《功能高分子材料》双语教学实践,发现在地方性新建本科院校开展像《功能高分子材料》这样的专业选修课的双语教学是提高教学质量的重要举措,对学生考研和就业都将产生积极影响。希望通过我们的努力,力争培养出具有一定专业英文能力的创新应用型人才,服务地方经济和国家的发展。
参考文献:
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材料学专业毕业生的就业面比较广,主要就业方向包括计算机、金融、教育和科技咨询等领域。材料专业的毕业生可以从事高分子材料加工、高分子材料合成、信息材料、医用材料、新型建筑材料、电子电器、汽车、航空航天、贸易等工作,还可以进入研究院所、高等院校和海关、商检等部门工作。
材料学专业的分类
通常来讲,材料分为高分子、无机非金属、金属三大种类。从学科的角度来讲,不同的学校所开设的材料学专业也不相同。除了传统意义上的材料科学专业、有机高分子材料专业、无机非金属材料专业、金属材料专业之外,一些学校还增设了高分子复合材料专业、机械材料专业等。以北京航空航天大学的材料科学与工程学院为例,材料科学与工程学科为国家一级重点学科,下设材料科学系、材料物理与化学系、材料加工工程与自动化系、高分子及复合材料系等。
材料学专业就业知多少
从就业角度来讲,金属材料专业作为一门基础学科,应用面广,就业面也相对较广。复合材料因为博采众长,在性能上结合了各种材料的优势,作为一种新型材料广泛应用于生物、航天领域,就业前景也很好。
总体就业前景分析
其一,材料学专业性强,受国家重视,高技术人才供不应求。现代材料学科更注重研究各类材料及它们之间相互渗透的交叉性和综合性特点。经历近半个世纪对材料微观结构和宏观性质相关机制的探索和认识,材料学研究的范围得到巨大拓展,一些具有特殊功能的材料日益受到重视并快速发展,也为材料学的发展提供了前所未有的机遇和空间。这就需要有一定专业知识的人才投入到科研工作中,攀登材料科学的高峰。
其二,随着时代的进步,新型材料运用更加广泛,现代技术的发展也需要很多新型材料的支持。根据我国当前及未来发展的实际情况,材料学专业人才在各个行业需求量的增加为此专业的学生提供了很好的就业机会。
研究生阶段课题方向的选择很重要
据中国科学院学高分子材料专业研究生的王芬(化名)同学介绍,全班40个人,男多女少。虽然传统意义上是要去中石油、中海油等对口单位,但目前她投简历的对象主要是民营企业,这些企业对研究方向没有特别硬性的规定。
找工作的这段时间以来,王芬觉得材料学所有的专业中,金属材料学专业的就业面还比较宽。找工作时,用人单位会看重求职者的教育背景、研究方向以及课题方向,尤其当面试岗位是专职科研人员时,单位对专业方面的考量会针对毕业设计提出,因此研究生阶段的课题选择非常重要。她建议大家认真对待毕业设计。
脚踏实地的研究精神不可少
航天某院工作人员高女士建议,在学校期间,材料学专业的学生应该扎实学好专业基础知识。她认为专业理论基础扎实与否,一方面决定了就业面的宽窄,更重要的是决定了未来工作发展潜力大小。因为大家毕业后的工作与生活是比较忙碌的,很少再有机会系统学习。
以高女士的就业经历为例,她认为就业前应该事先做好以下准备:充分利用师兄师姐的经验、经历了解可能的工作方向,了解具体工作单位及岗位情况;面试前一定先尽可能了解面试的单位及岗位需求,做到有的放矢。
据哈尔滨玻璃钢研究院人事部一名负责人介绍,材料学专业的学生,要具备适应艰苦的工作条件的素质,因为做复合材料研究工作要经常去实验室,更重要的是搞科研一定要坐得下来,能够经得起反复失败和挫折的考验。
此外,在面试中,还应该积极锻炼个人表达能力,为自己增光。
走进材料学专业
高分子材料——性能优异,不可替代
高分子材料独特的结构和易改性、易加工特点,使其具有不可取代的优异性能,广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域。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。人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是如此。然而,一些高分子材料会含有毒性,使用、实验时要注意。
中科院高分子材料学研究方向的研究生王芬(化名)说:“我在本科时读的是无机非金属材料学,在研究生时根据导师的研究方向,选择了高分子材料学,即有机无机复合材料学,重点研究塑料、橡胶等,应用到现实生活中,为钻井平台进行驱油。平日里我们大部分时间在实验室度过,研究对象为甲醛、乙醇、乙烷等化学物质,一些化学物质如甲醛会有毒性,因此要做好防毒设施。”
无机非金属材料——基础学科,必不可少
无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一,主要研究建筑、水泥、陶瓷、玻璃等材料。目前比较受到关注的纳米材料也属于无机非金属行列。
无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。新型无机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的,具有特殊性能和用途的材料。它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。常见的无机非金属材料有水泥、 玻璃、 陶瓷等。