时间：2023-01-11 22:28:46
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篇高分子通报，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】高分子化学；双语教学；教学改革；科研导向
随着人类文明的进步与社会经济生活的发展，能源危机、人类重大疾病相关问题、环境问题等一系列对全球造成影响的科学技术问题的出现使得化学学科、特别是高分子学科成为所有学科的中心学科。例如，基于共轭聚合物半导体材料的有机发光二极管、场效应晶体管和聚合物太阳电池等最新的科研成果将成为未来社会生活中主要的半导体元器件；高分子药物的出现将能够很大程度上对药物释放、药物靶向性等方面进行控制而不需要增加更多的临床药物试验；生物医用高分子在改善人类生活质量方面更是意义非凡。而各种塑料、纤维、橡胶、涂料、粘合剂等高分子材料更是关系到人们衣、食、住、行的方方面面。可以说，现代人的生活已经离不开高分子化学和高分子材料。因此，对高分子科学的研究越来越受到国内外学者的关注。高分子科学的诞生源于高分子合成化学，其基本概念源自于有机化学、物理化学等化学、材料学科，这种情况导致我国现有的高分子科学领域从业人员来源多样。其中，从本科阶段即接受高分子化学教育的比例依然很低，很多从事高分子材料、高分子化学、高分子物理、高分子工程等领域研究的人员本科主修为无机化学、物理化学、有机化学、材料学等专业。一定程度上，这些研究人员存在对高分子化学体系缺乏系统认知的可能。在我国高等学校进行高分子化学教学教育活动，是提高我国现有的高分子科学领域的从业人员基本素养与技能、促进我国高分子科学发展、壮大的重要途径。近年来，高等学校为主导的国家级或省级“协同创新中心”的设置，使我国高等学校进入新一轮的由教学型（教学科研型）大学向科研型大学转变的历程中。为快速实现这种转变，培养高层次、研究型的高分子科学领域人才愈发显得必要和重要。目前，主要的国际学术会议、顶级国际学术期刊均以英语为主。
通过学术会议、、论文检索等在这些国际知名的学术舞台上进行高分子方面学术活动与信息交流，观察国际高分子学科的发展动向，无疑是我国高分子学科跟进国际学术发展步伐和超越世界学术水平的基本条件。为此，我们必须建立培养能够熟练使用英语进行高分子化学相关学科听、说、读、写应用的国际性专业人才的教育体制和培养机制，强化我国高分子方面的科技队伍建设。换言之，在本科阶段开展高分子化学双语教学，为培养具有国际化交流能力的研究生和高层次高分子科学从业者，对我国高分子学科的发展具有非常重要的意义。在高等学校开展高分子化学双语教学存在诸多问题亟待解决。现有的双语教学限于学生专业英语基础薄弱、高分子化学本身内容庞杂、学生在以往几乎没有任何高分子化学学习经历和基础等多方面、多层次原因导致高分子化学双语教学过程中面临如下问题：1）学生的基础参差不齐，授课对象中有部分学生在高中阶段甚至从未学过化学；2）课程的知识体系中涉及较多的有机化学、物理化学理论；3）我们选用的教材是理工兼用、教材全面但缺乏系统和针对性，而英文教材价格昂贵、内容更是纷繁复杂；4）高分子化学双语课程的目标除了教给学生基本的高分子合成化学的基本原理和方法外，还需要使学生建立起英文思维的习惯和基础概念，如何实现这个目标，也是需要我们进行探索和研究的；5）高分子化学这门课程相关无论中英文教材均在理论综合性，如何将这些貌似无用的枯燥理论加以应用，同时，在教学中从工程的角度予以描述，以彰显其重要实用性作用，需要我们加以思考；6）某些高校尚不具备同时兼顾专业知识和相应英语水平的教师，学生极少有机会接触国际交流的学术活动，缺乏感性认识，无法调动学习积极性。更多情况则是双语教学流于形式，课上、课下全汉语，单纯的授课课件是英语；或者脱离了知识传递的根本目标，语言障碍导致学生不能有效的掌握高分子化学的知识。这样，双语教学的“形”与“体”脱节，成为“两张皮”。无论哪种情况的出现，对高分子化学双语教学都会产生严重影响。另外，高分子化学双语教学的执行情况的另一重要考量指标是教学质量。特别是以科学研究和国际交流为导向时，考察双语教学的教学质量和教学效果的指标也需慎重考虑，并加以确认。在教学实践中，我们发现完善教学内容，教学方式与手段，通过激发学生学习兴趣和专业兴趣，能克服其对双语教学中英文的畏惧和排斥都有益处；制作精减的英文讲义、多媒体课件深入研制等方法和措施的实施，安排学习英文讲座视频等都有利于双语课程的讲授。
1）高分子化学双语教学的核心是知识而非形式。对于知识性的内容编排，我们的做法是做了三份相互关联的辅助教材：a）专业术语的定义和解释，并针对性的配插图，方便学生理解和记忆；b）对于课程内容去芜存菁，制作一份大约5万字的全英文简明读本，内容从高分子化学历史、命名法、聚合方法、原理、典型计算、逐步聚合和链式聚合、聚烯烃、活性聚合等内容进行覆盖，完善高分子化学知识体系，使学生从整体上把握教材的主线，掌握高分子化学概念、分子量概念、各种聚合方法、聚合反应原理、高分子材料分类与理化特性等；c）收集经典英文文献14篇。此外，对于上述内容另配置各一份讲义，辅助阅读。这样做的目的包括：简明读本覆盖了经典教材核心内容并包含教材内容总体的80%，重复利用教学和课余时间，让全部学生尽可能的掌握这部分分内容而不是试图让学生学100%的内容，但只是掌握更低比例———当然，对于学有余力的同学，鼓励其在教师辅助下，完成全部教学内容的掌握。
2）在教学方法上做出努力，采用高分子理论框架、线索教学法；讲薄到讲厚教学法；关键词教学法；避免按章节步步为营的方法等。例如，理论框架、线索教学法的执行发方法是，每次课都用5分钟左右，把课程内容以简短的内容说明，并指出其与其他章节内容之间的关联性，让学生能更好的把握课程脉络。“讲薄到讲厚”是指，每学期开学以两次课分别用中文和英文分别解释全部简明教程相关讲义，让学生一开始就熟悉全部内容的关键处，这样，其阅读辅助材料和课堂学习思路更明确清晰，真正能明白课程“精要80%”的含义。“关键词教学法”是指在厘清脉络框架的基础上，对辅助教材中文献部分涉及的理论相关关键词，集中突破，让学生能理论和实践两方面都获得提高。
3）利用视频和录像内容辅助教学。制作教学录音和录像，给学生共享，让学生课下可以继续观摩课堂内容，培养其听和说的能力。不断构建新的新的本科双语教育模式，使本科生能从双语教学过程中分享课程教育国际化的机会，从中受益，并获得在其他场所不能获得的实践和能力锻炼，从而提高整体素质、创新意识及综合能力。安排学生参加国际学术会议，到场听取英语母语国家的专家汇报，同时录制会议报告录像和录音。
4）组织学生检索高分子化学基础理论相关英文文献、制作课件，并互相评阅，提升学生使用英文交流的能力。从科研的角度让学生体会双语教学“重点在读懂、其次在会写，然后是能听懂和能说”的含义。
5）对于课堂教学效果的考察采用按照学习内容分段考核，并以英文形式呈现。例如，逐步聚合及其原理和聚酯、聚酰胺放在一起考核；自由基聚合物及其原理和实施方法一起考核；工程塑料、天然产物、环境污染和降解与稳定化放在一起考核等。这样的做法，让授课内容的排列更加紧凑，也让学生更好的把握知识点的相关性。
6）强调背景预备知识积累，强化双语教学对其他相关化学课程的关联性，培养学生专业英语综合素养，以期对学生阅读英文文献、其他相关英文课程教科书有所裨益。上述的教学思想和教学新方法的采用虽然在一定程度上大幅度增加了教师备课、授课工作量，但是从全局的角度看，能通过高分子化学单独一门功课的教授，培养学生对专业英语的掌握，甚至到一定时间，可以接受全英文教学。在实施两年后，我们大体有以下一些感受。1）教与学双方的主动性都被调动起来，让教学过程变得更丰富；教师自编教学讲义，必然会更加熟悉，更加明白其意义，在讲授过程中，看到自己的成果被学生接受，会更加有热情。2）国际会议现场交流，前言文献和研究内容引入课堂等显著增加了学生对英文感性认识，增加其学习热情，更有利于双语教学的实施。3）全局教学、富有线索和逻辑的分段教学、合理的考核内容安排让学生能更好的认识到自己学习的不足，避免学生到了期末才开始突击学习的压力和无奈，把问题发现在平时。通过阶段考核，让教师能合理的调节讲授的节奏。4）课外文献调研和互评报告能提供学生自主学习的灵活空间，让学生能主动的进行自我培养，有利于独立学习能力的提高。总之,在过去几年的高分子化学双语教学中，我们通过合理的教学改革措施的使用，提高教学质量和教学效果，为将来这些接受良好英语授课培养的学生进入科研岗位，从事研究生学习打下良好的基础。当然，这些方法也有继续改进的空间，我们也将继续进行深入研究与探索，总结经验，探索培养具有创新意识和创造能力的高分子科学人才的新思路和新方法。
【参考文献】
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[摘要]高分子化学课程是高分子材料与化工专业的专业基础课，涵盖内容多，需要合理安排教学，运用其他课程知识，用学生容易接受的实例解释理论问题，能够增强学生学习的兴趣，达到较好的讲授效果。
[关键词]高分子化学；教学；实例
高分子化学课程是高分子材料与化工专业的专业基础课，是研究高分子化合物的合成原理和化学反应的科学。学生应具备一定的无机化学、有机化学、物理化学和概率论与数理统计知识才能学好该课程。国内高校多采用潘祖仁先生主编的国家级优秀教材高分子化学[1-2]，对这门课的掌握程度，影响后续课程的学习。因此学生一般比较重视[3]。但对于初学者来说，认为该课程的内容较多，比较分散，系统性不强，有些知识点理解不透。
1高分子化学的课程特点
高分子化学主要介绍高分子的合成原理及高分子的化学反应，合成原理以聚合反应动力学为主线，衍生到聚合速率和分子量，而这二个指标正是工业生产控制的主要工艺参数，再通过聚合理论方程，讨论温度、介质、单体、引发剂等对聚合的影响。对于连锁聚合，每一种聚合机理都有特殊的引发体系，因此引发剂或引发体系也是高分子化学的重点内容之一。最后一章，聚合物的化学反应，主要介绍聚合物化学反应特征、聚合物的基团反应及接枝、扩链、交联、降解和老化，提出促使降解或防止老化的途径。有学者总结高分子化学课程有“五多”的特点，即内容多、概念多、头绪多、关系多和数学推导多[4]。该课程专业理论性强，概念复杂，抽象难懂，一定程度上影响了学生的学习兴趣[5]。
2课程知识点浅析
该课程序论中，除了介绍高分子化合物的基本概念、命名、发展历程及结构方面的基本知识外，重点介绍分子量。高分子的分子量大且具有一定的分布是高分子化合物的主要特点，其作为材料的力学性能主要由分子量及其分布决定。该部分内容介绍，需使学生明白高分子的分子量与小分子的相对分子质量的区别。缩合和逐步聚合反应中，首先通过二种双官能团单体参与的线形缩聚过程示例，第一步反应，得到二聚体，第二步反应可以得到三聚体、四聚体，此时体系中含有一、二、三、四聚体的分子，第三步聚合，体系中可能含有八、七、六、五、四等聚体，假若反应就此终结，体系中产物的聚合度不同，由此使同学们很容易理解聚合反应得到的产物即聚合物，分子量存在一定的分布。同时自然引入官能团等活性概念，才能从纷乱的聚合反应中抽取出本质特征，用一个速率常数描述同种官能团的反应特征。在课程体系中，活性中心等活性概念是高分子化学的基本思想，因此要借助实验数据进行例证，分子碰撞理论进行阐释。还需要明晰N0和N的含义。有二个相同的羟基，肯定体系中存在另一个分子含有二个羧基，因此平均每个分子链含有一种基团；对于均缩聚，更是如此。这点一定让同学理解，因为后面的理论方程推导要不断用到。另外，反应程度p是一个非常重要的概念和度量，定义为参与反应的基团数(N0－N)占起始基团数N0的分数[2]，代表某种基团的转化率，反映了聚合反应的反应进程。缩聚反应中产物分子量分布，Flory利用统计法，根据等活性概念假设，以双官能团单体均缩聚为例，形成x-聚体每个键的成键几率为p，分子末端一个不成键几率为(1-p)，推导了线形缩聚的分子量分布关系[2]。实质上，每一个键的成键几率不同，按照反应程度概念，应该是随着聚合度增大，p增大，为了处理简便，等同化，根据乘法原理，即得x-聚体的数量分布函数。后面自由基聚合、共聚合、离子聚合和配位聚合，都属于连锁或链式聚合机理，聚合一般都包含链引发、链增长、链终止和链转移几个基元反应。首先，要有活性中心的形成，进行链引发反应；正是根据其活性中心的不同，将其分为以上自由基聚合、离子聚合等。
有关其机理及分子结构的形成，与有机化学中的空间位阻效应、共轭效应有关。聚合动力学与物理化学知识有关，需要同学学前不妨复习下以前学过的有关内容。对于自由基聚合，介绍其英文词汇为Radical，含有“激进、活泼”之意，故可以作为活性中心，故教材中一般用R•表示，黑点代表单电子。聚合物中单元结构主要在链增长阶段完成，故链增长过程直接影响聚合物分子结构。①键接结构。增长过程中，结构单元间的连接存在“头—尾”、“头—头”(或“尾—尾”)两种可能形式，一般以头－尾结构为主。原因是以尾－尾连接，活化能大。列举生活中的实例，如小轿车、“和谐号”动车车头，都采用流线型，头部体积较小，阻力较小。微观上的化学反应也遵循同样道理。②立体构型。自由基上C为SP2杂化，与单体作用时既可从上方也可从下方进行作用，自由基聚合物分子链上取代基在空间的排布是无规的，但从空间位阻考虑，无规结构中，间同结构略占优势。③几何构型。双烯类单体，还存在几何异构，倾向于形成反式结构，都可以根据空间位阻进行解释。这样同学就容易理解高分子结构比较复杂的特性。另外自由基聚合的引发效率，主要是①诱导分解。诱导分解实际上是自由基向引发剂的转移反应，也就是说，自由基诱使引发剂分解，消耗掉引发剂，作无用功，故使引发效率降低。②笼蔽效应，主要指溶液聚合中，引发剂分子处于溶剂的包围中而不能发挥作用，可以想象，引发剂分子周围存在一层层的溶剂分子和单体分子相隔的球形包围圈(好像笼子一样)，初级自由基遇到单体，直接作用，形成单体自由基，若遇到溶剂分子，不能作用，被弹回，有可能与下一个初级自由基结合，甚至与溶剂分子结合，使引发剂分子白白消耗，引发效率降低，称为笼蔽效应。由此派生出单体的活性与浓度、体系粘度和引发剂浓度，都影响引发效率，使同学将知识学通、学活。自由基共聚合中，关于链自由基的活性，一般认为带有共轭取代基的链自由基稳定，同学不易理解，以射击为例，若自由基上存在共轭基团，单电子不再归属于某个原子，离域程度大，行踪不定，这样用枪瞄准难度增加。单体相当于枪，就不易和它反应，故该类自由基活性差。
若链自由基带有非共轭取代基，其单电子位置固定，活动空间小，容易瞄准击中，即容易和单体发生反应，该类自由基活性高。烯类单体的离子聚合中，单体适宜于进行阳离子聚合还是阴离子聚合，主要取决于单体的结构，考虑取代基的诱导效应和工轭效应。带有π-π共轭体系的单体都能进行阴离子聚合。如果取代基具有吸电子性质，更易进行阴离子聚合。因为吸电子基降低双键上电子云密度，有利于阴离子进攻，并使形成的碳阴离子的电子云密度分散而稳定。而具有推电子取代基的烯类单体可进行阳离子聚合，因为推电子取代基增大了双键上电子云密度，有利于阳离子进攻，并使形成的碳阳离子的正电性降低而稳定。苯乙烯，丁二烯等含有共轭体系的单体，由于其π电子云的流动性强，易诱导极化，能进行阳离子、阴离子或自由基聚合。阴离子的活性聚合在理论上和实际应用中具有重要意义，要让学生明白活性聚合的原因、应用价值。配位聚合，要重新复习下无机化学中的配合物知识，其引发体系中，过渡金属为中心原子，它提供空轨道，烯类单体作为配体在空轨道上活化、按照一定的方向或方式进行配位、插入到增长链中，因此所得产物立构规整度一般较高。聚合物的化学反应，是聚合物改性、扩大聚合物品种的手段之一。接枝、交联等使聚合物分子量增大，降解、老化使聚合物分子量降低。用鲜活的实例向同学介绍，这样学生学习时不觉得生硬，便于接受。
3结语
作为一名高校教师，能够将复杂的原理讲解得浅显易懂，抽象的理论能够结合现实生活具体化、简单化，语言生动，课堂气氛活跃，学生对所讲内容有强烈的兴趣，这门课程的授课质量才有保证。
参考文献
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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。
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关键词：合成类高分子材料 生物可降解 药物载体 生物医学
Doi：10.3969/j.issn.1671-8801.2013.08.066
【中图分类号】R-0 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801（2013）08-0070-02
生物可降解高分子材料在主链上一般含有可以水解的基团，如酯、酸酐、碳酸酐、酰胺或氨酯键等，在活体环境中，这些基团可以通过简单的化学反应或者酶催化作用而降解[1]，降解产物为水、二氧化碳等小分子，从而能够被生物体代谢、吸收或排除，对人体无毒无害，而且这类材料具有良好的生物相容性和亲和性，物理化学性质可调节等优点，可用于受损生物体组织和器官的修复、重建以及药物载体材料。
1 生物可降解高分子材料的分类
生物可降解高分子材料按其来源可以分为天然的和合成的两大类。天然的可降解高分子如壳聚糖、明胶、纤维素、淀粉等，因具有良好的生物相容性和可降解特性而被广泛用作药物载体材料[2]。Hejazi等[3]用化学交联的方法制备的四环素-壳聚糖微球，研究发现，通过调节PH改变微球中谷氨酰胺带电性质，可实现药物的靶向释放。淀粉微球在鼻癌治疗中的应用也越来越引起关注[4]。明胶是动脉栓塞疗法治疗肿瘤的常用天然基质材料。近年来研制的抗肿瘤明胶微球如甲氨蝶呤明胶微球、羟基喜树碱明胶微球等，研究证明其治疗效果明显优于传统给药方法，且理化性质稳定。然而，天然高分子大多具有热塑性差、成型加工困难、耐水性差，单独使用时性能差等缺点，应用中受到很多限制。
2 合成类高分子材料的分类
2.1 生物合成类高分子材料。合成类高分子材料可分为生物合成和化学合成降解高分子。生物合成可降解高分子主要是由微生物或酶合成，如聚羟基烷酸酯（PHAs），其具有良好的生物相容性，已被应用于药物载体、手术缝合线、植入材料、骨夹等生物医学装置。但是PHAs力学强度差、降解过慢，适合长期植入材料，为了满足实际要求，往往将不同种类的PHAs按一定比例共混，调节材料的强度和降解速度。Hu等[5]制备了PHAs类聚酯的三元共聚物，研究发现其具有较粗糙的表面，亲水性优于PLA等，材料表面的骨髓基质细胞生长量和成骨性都优于其它PHAs类聚酯。然而这种材料价格较为昂贵，限制了它的临床推广。
2.2 化学合成类高分子材料。
2.2.1 脂肪族聚酯类。化学合成的可降解高分子材料主要有聚酯类、聚碳酸酯、聚氨酯类和聚酸酐类等。脂肪族聚酯类是目前研究最多、应用最广的生物可降解合成高分子，常见的有聚乙交酯（PGA）、聚丙交酯（PLA）、聚己内酯（PCL）及其共聚物，它们具有良好的生物相容性、成膜性好、化学稳定性高、降解产物无毒无害、降解速度和物理化学性能可以通过调节聚合物组分、组成比例和分子量来实现，其单体大部分来源于植物、石油、天然气等再生资源，因此成为目前应用最广泛的合成类生物降解高分子材料[6]。聚乳酸（PLA）材料韧性差且降解慢，而PGA力学强度大，加工成型难度大，降解速度快，所以两者共聚可以取长补短，通过调节两组分比例和分子量改变共聚物的特性来满足实际应用要求。有时也会加入其它的聚合物来改善共聚物的性能，如把亲水性的聚乙二醇（PEG）（B段）插入到PLGA、PCL、LA或GA（A段）的链段中，形成温度敏感型嵌段共聚物ABA或BAB类型，用于调节共聚物的亲水性和降解速度。Ruan等[7]合成了PLA-PEG-PLA嵌段共聚物，并作为水溶性抗癌药物紫杉醇的药物载体，研究表明PEG的加入提高了聚合物的亲水性和释药速率。
2.2.2 聚磷酸酯类。聚磷酸酯类最近几年报道较多，在生物医学、塑料工业、饲料行业等都有应用，但在药物控释领域研究尤为突出。主要原因有三[8]，其一，聚磷酸酯中的五价磷原子结构使其更容易被修饰和功能化，可直接接枝药物分子或活性分子；其二，磷酸酯类大量存在于人体内，而且是细胞膜的主要组成之一，因此聚磷酸酯类在生物体内具有很好的细胞亲和性和细胞膜通透能力，而且易被水解和被酶分解；其三，肿瘤细胞内磷酸酯酶和磷酰胺酶等的含量和活性都高于正常细胞，聚磷酸酯载药微粒易被分解而释放药物，达到靶向释放的目的。因此，聚磷酸酯作为抗肿瘤药物的载体越来越受到重视。具有提高人体白细胞作用的茜草双酯和磷酰二氯缩聚反应合成的聚磷酸酯，可以作为抗肿瘤药物5-Fu的载体，降解释放的茜草双酯和5-Fu可达到治疗癌症放化疗引起的白细胞减少症和抗癌的双重功效[9]。Wang等人[10]用含阳离子的聚磷酸酯与其他聚合物合成三嵌段共聚物纳米胶束，作为带负电的小干扰RNA的基因载体，可较好的沉默细胞异性蛋白的表达。聚磷酸酯在组织工程领域也引起越来越多的关注。聚磷酸酯与对苯二甲酸乙酯的共聚物，可作为神经导管材料，生物相容性好，有利于神经再生长[11]。
2.2.3 聚氨基酸类。聚氨基酸具有很好的生物相容性和可降解特性，无毒无害，已广泛应用于药物载体、组织工程材料等生物医学领域。但因其降解性能难控，实际应用中常通过与其他化合物共聚，改变各组分比例、分子量等手段得到具有新特征的材料，如聚赖氨酸-聚乙二醇共聚物、聚天冬氨酸-聚乙烯醇共聚物、聚谷氨酸-氧化硅接枝共聚物、聚氨基酸-聚乳酸共聚物等。目前，研究最热的是聚氨基酸-聚乳酸共聚物。聚乳酸具有亲水性差、细胞亲和性不理想、结晶度高、降解慢的缺点，对聚乳酸的改性成为研究的重点。聚氨基酸含有羟基、氨基、羧基等多个活性官能团，可以固定蛋白质、多肽等生物活性因子，将聚氨基酸与聚乳酸共聚，不仅可以改善聚乳酸的亲水性、细胞亲和性和降解速度，还可以引入活性基团。叶瑞荣[12]等人用直接熔融法合成聚（乳酸-甘氨酸）和聚（乳酸-天冬氨酸），研究发现，改性后的聚乳酸为无定型态，结晶度降低，亲水性和降解速度均提高，可作为药物缓释材料。严琼姣等人[13]用3S-[4-（苄氧羰基氨基）丁基]-吗啉-2，5-二酮和丙交酯共聚，制备了RGD多肽接枝聚（乳酸-羟基乙酸-L-赖氨酸）共聚物，RGD修饰后的共聚物具有很好的神经细胞亲和性和亲水性，可作为神经修复支架材料。
2.2.4 聚碳酸酯。聚碳酸酯是一类环境友好型和生物相容性较好的高分子材料，因主链和侧基的不同而种类繁多，可通过引入功能化侧基（如羧基、羟基、氨基、双键等）和化学设计分子主链等方式，改变其亲水性、降解速度和热力学性能，同时还可以接入多肽、抗体等活性基团。近年来在药物控释系统、手术缝合线、骨固定材料等领域应用越来越广泛。聚碳酸酯根据主链结构的不同，可分为脂肪族聚碳酸酯和含芳香族主链的聚碳酸酯。聚碳酸三亚甲基酯（PTMC）是最常见、研究最多的线型脂肪族聚碳酸酯，在体内生物酶的作用下可加速其降解[14]。聚碳酸酯可通过引入功能化侧基、物理共混和化学共聚的方法进行改性。Zhuo等[15]以甘油为起始原料合成了主链含有羟基的聚碳酸酯，研究证明该聚合物具有较好的生物相容性，羟基的引入改善了聚合物的亲水性和降解特性。Albert-stson等[16]制备了以PTMC为载体的阿米替林释药模，但是药物释放速度很慢，通过PTMC与一定量的聚酸酐共混，可明显提高阿米替林的释放速度。商品名为Maxon的生物可吸收手术缝合线就是由32.5%（摩尔比）的TMC与GA共聚得到的Poly（GA-co-TMC），该聚合物具有很好的弹性，弥补了PTMC降解速度慢的缺点[17]。
2.2.5 聚酸酐类。聚酸酐类最早由Bucher和Slade在1909年合成。直到八十年代，人们发现它的易水解特性才将其应用到药物缓释体系中。聚酸酐具有以下特点：①表面溶蚀的降解特性。其在人体内的药物释放接近零级释放，且无药物暴释现象。②降解速度可调节。可以通过调节共聚物的组成、组分比例和分子量等调节降解速度和药物释放速度。③具有良好的生物相容性，对人体无毒害作用。④在药物释放领域具有良好的药物稳定作用。目前，用聚酸酐局部控制给药体系治疗实体瘤癌症已引起高度重视，成为研究的热点。美国FDA已批准其用于复发恶性脑瘤的辅助化疗。
3 应用和发展趋势
目前，合成类生物可降解高分子材料在药物控释体系、组织工程、手术缝合线、超声造影等领域已经得到广泛的关注和应用。在药物控释领域，根据作用部位不同，可加工成微球、纤维、片剂、膜、棒、纳米乳和亚纳米乳等。为了提高药物的靶向性，纳米颗粒和磁性纳米颗粒成为研究的热点。单个的聚合物材料因自身缺点往往不能满足生物医学的要求，常与其他高分子共聚、共混或引入活性官能团，通过改变各组分配比、分子量、制备方法和条件等因素，或对侧基进行功能化修饰，制备出符合现实要求的、兼顾各自优点的新型高分子材料。当然，新型材料制备的经济成本和工艺实现工业化等问题也应引起重视。未来，合成类生物可降解高分子材料在生物医学领域的应用会越来越广阔。
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关键词：教学；有机化学；高分子教学
中图分类号：G642 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）34-001-01
高分子化学即研讨聚合反应原理以及聚合方式的学科体系，是有关高分子材料的专业性课程，其与有机化学紧密联系，形成统一的高分子教学课程，帮助学生在学习过程中积极探讨，增强其学科原理的讨论，在有效完善授课质量的同时，促进我国化学教学更好的发展前景。本文将就有机化学在高分子化学教学中的实践应用，进行深入分析，实现我国科学领域的不断创新发展。
一、自由基组合方式
在高分子化学课程中有提到关于自由基聚合的链接成长反应堆的内容，其自由基分子结构组合中会存在着两种情况，即头-尾相接和头-头相接，但其主要是以头-尾相接为主。教学中采用电子效应或者是位阻效应对此类组合进行解析其是不太容易被人接受的。虽然通过长期的学习，学生基本全面了解了详尽的有机化学知识，但就实践教学情况分析而言，经过一段时间的停滞学习，学生会对之前所接受的知识感觉困惑、迷糊，甚至有可能完全忘记之前所涉及到的化学内容，所以定期带领学生回顾理论知识的学习是很有必要的。对于这种教学方法其实质就是唤醒学生过往的学科知识，调动学生学习兴趣，将其从自己所了解的、熟悉的知识体系中过渡到新知识内容的学习中来，使新旧知识体系更好的联系起来，在学习中实现师生的互动交流，帮助学生加深学科记忆，从而更好的实现课堂教学效果。
立体效应即位阻效应，是单体中的双键两个端点中的一个连接两个相同类型的氢原子，对于另外一个端点则应有效连接一个氢原子和一个取代基，这样可以明显看出由两个氢原子构造而成的那一端口位阻较小，所以自由基会优先选择侵入这一端口，帮助其建立头-尾相连的自由基形式。同时对于电子效应而言，在有机化学课程汇总中所涉及的关于自由基稳定性的探讨顺序具体是叔碳自由基较仲碳自由基稳定性较强，而仲碳自由基较伯碳自由基稳定性较强。这一系列稳定性反应都是受超共轭效应所控制的。在特殊情况下，教学人员会发现当自由基上的有苯基上有π键的取代基时，会在一定程度上发生p-π共轭效应，帮助自由基实现更强的稳定性能。只有有效的加强自由基的稳定性，才能更好的促成自由基的形成，实现其从头到尾的连接方式。通过此类易于让学生接受的方式教学，可以有效提高学生学习效率，提高其科研质量。
二、缩聚的副反应
在化学教程中有关于缩聚和逐步聚合中有提到关于缩聚的副反应，其副反应的作用大体上涵盖了消除、环化、链交换反应以及化学降解等。详细论述可以得出：第一，消除反应。在消除反应试验中，聚合反应的有效开展是受官能团化学作用影响的，其分解头里作用能在一定程度上阻碍聚合效应，在这之间最具代表性的要属脱羧反应了。针对于这一部分化学知识的讲解可以采用开放式提问法进行课堂教学，帮助学生回忆有关有机羧酸脱羧的课程，运用灵活的提问方式，如何种情况，何种结构会产生自由基脱羧效应。第二，环化反应。环化反应阻碍聚合反应的产生，环化与开环是两个不同层面的逆反应，相对而言，五、六元环化合物质是比较而言是相对稳定的，容易形成自由基。化学教学中成环原因是有机化学学习中的重点内容，是高分子化学学习中学生应重点把握的。第三，链交换反应。在缩聚反应副反应中，链交换反应的发生会在一定程度上缩小聚合物质的分散程度，其一般作用与两个大体分子链间的副反应。比如PET和尼龙共同加热，可以帮助其实现链的交换过程，从而形成了衔接式的聚酯一聚酰胺物质。第四，化学降解。在高分子链接中，其化学降解效应可以降低聚合物质聚合程度。比如，在PET和尼龙化化合反应过程中，其具体化合物质成分中的PET即酯基或者是尼龙成分即酰胺基相对而言容易与水、羧酸等化合物质发生反应，其实质性的理解即在有机化学学习中所遇到的羧酸类进行化合反应后所产生的衍生物质，具体而言即水的分解反应、醇的分解反应、酸的分解反应以及胺的分解反应等。
在有机化学根本性理论知识体系中，其相关化学知识内容有效的反映在高分子化学体制中的各个方面。如果能在高分子化学日常教学过程中，循序善诱，帮助学生更好的回顾有机化学知识要点，通过就的所学知识体系的牢固掌握将其运用到新的化学知识的学习中，实现学生思维的开拓与创新，从而指导学生更好的学习科学知识。
参考文献：
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高分子材料在市场的广泛应用促使生产加工设备和工艺水平不断提升，近年来，多个新型成型装备得以研制成功，并逐一投入市场。所谓高分子材料生产加工设备自然是提升高分子材料生产质量和性能的关键所在，但是结合工艺要求，其结构设计的优良化和组装的合理性才是保证这一结果的中心。
1 高分子材料生产加工设备的设计和制造
高分子材料生产加工设备中主要构成部件有：聚合反应器、纺前设备、熔融纺丝设备和长丝后加工设备。本文主要以聚合反应器、纺前设备和熔融纺丝设备为例，探讨高分子材料生产加工设备的设计和制造中应当注意的要点
（1）聚合反应器的设计和制造
聚合反应器主要是由筒身、顶盖、底盖、夹套、蛇行管、搅拌器、传动装置、动密封、静密封等部分结构组成。每一部分都有其作用和功用，如：夹套和蛇形管的主要功用便是当原料进入蛇形管和夹套之中，对其进行加热或冷却，保证其达到加工标准。
根据当前我国市场现状，聚合反应器的设计和制造主要依循的标准包含以下方面：①结构强度值和刚度值较高；②设计使用材料不可与生产物质发生化学反应；③密封性好；④产量和长径比都应当符合市场需求；⑤设计和制造成本不宜过高；⑥结构应当简单，便于生产操作和后期维修。
目前，制造聚合反应器选用较多的不锈钢材一般为1Crl8Ni9Ti不锈钢、0Crl8Ni9Ti不锈钢、0Crl8Nil2M02Ti不锈钢、iCrl2M02Ti不锈钢等。但鉴于其成本费用过高，使用范围较小。至于复合钢板、普通低碳钢、低合金钢等材料则使用较多，这些材料成本低廉，但是也有其缺陷，如复合钢板焊接加工程序较为复杂。故而，在使用过程中应当注意规避其缺点，发扬其优势。
（2）纺前设备的设计和制造
纺前设备主要包含原液混合设备（原液脱单设备、原液脱泡设备）、切片干燥设备（切片干燥机、回转+充填式干燥机、充填式干燥机、KF干燥机、BM干燥机、吉玛干燥机）和熔体匀滤设备（熔体静态混合器、熔体过滤器）。其中，应当注意在原液脱单设备的设计和制造中，脱单体设备的结构应当尽量符合标准设计：①塔体直径一般为1.8米，高度在7米左右；②塔外应当安置蒸汽管予以保温处理；③脱单体塔内部伞面五个圆锥角应当呈120°，最上面的一层伞面应当作稳固处理，避免单体脱除；④选用材质应当保证其硬度和刚度，可选用1Crl8Ni9Ti不锈钢。至于切片干燥设备的设计和制造，应当注意以下要点：①根据生产的高分子材料性质选择是否应当安装搅拌装置②安装搅拌装置则需要安装炉栅等传动装置。且为了防止生产过程中切片粘连，应当在筒体上安置立式搅拌器，在筒体中部安装炉栅搅拌器。熔体匀滤设备的设计和制造应当坚持以化熔体温度和匀化添加剂为设计原则和标准。本处以静态混合器为例，静态混合器的设计中首要考虑的便是螺旋片式元件的料流分割层数，其计算方式如下：S=2n。其中，s代指料流分割层数，n指代螺旋片元件数。再次，将螺旋片的两端分别向不同的方向进行扭转，以180。为准。将左旋和右旋的元件行交替排列对接。最后，组装完毕之后，应当予以固定。
（3）熔融纺丝设备的设计和制造
结合化纤及工业纤维熔纺设备中纺丝箱体、计量泵和纺丝组件的结构原理进行熔融纺丝设备的设计和制造。
熔融纺丝设备的主要构件包含螺杆挤出机、纺丝箱体、计量泵、冷却吹风装置、卷绕成型装置以及纺丝组件。其中，纺丝箱体的设计要求为：①耐热性好；②密封性佳；③原材料在本组件设备中滞留时间尽量缩短；④结构组装简单；⑤机体材料耐腐性较好。纺丝箱体多采用厚度为8至10毫米的锅炉钢板焊接而成，这种钢板其抗腐蚀性较好，且成本低廉，目前应用较多。
2.高分子材料生产加工设备的使用和维护
高分子材料生产加工设备的使用和维护过程中，笔者认为应当注意以下要点：第一，对于功能不同的机械设备的灵活运用。如：聚合物或无机物复合材料物理场强化制备机械一一十螺杆挤出机。这种设备的使用就应当注意反应器的使用和操作，如果生产材料质量出现问题，就应当首先考虑到是否由原材料在机体内部连续反应不足或混炼完成度低所导致，因而，此时应当首要检查反应器。第二，高分子材料生产加工设备的密封性能应当列入日常维护范畴。由于高分子材料的生产是一个内部反应过程，因而其密封性是保证生产材料材质和性能的主要因素。生产加工设备中密封组件较多，如聚合反应器，以至于其组件中使用到密封装置。第三，生产加工设备制作材料的维护，为了防止制作高分子的原材料和机壁接触后发生化学反应，一般是使用钢材和化合性材料，且在材料外壁上涂装涂料以防腐蚀。仪器设备生产加工时间过久，其防护层难免会脱落，加之生产过程中的摩擦和撞击，也都会走造成机体内壁受损。因而，在生产加工设备使用一段时间之后，都应当拆卸机体，检查内壁是否受损。第四，传热装置的维护。一般情形下，使用过程中若出现成品材料出现被污染的情形，推测其原因可能是反应器传热装置出现故障。具体而言，可能由反应器密封性被破坏所致，也有可能缘于由机体内部粘附物。因而，在使用过程中，应当严格控制聚合的温度，且在后期维修过程中，定期拆卸清洗。
结束语
随着我国市场经济的持续发展，科学技术水平的不断提升，工业生产领域也得到了长远的进步和发展。由此，只有做好新材料生产加工设备的设计、制造、使用和维护工作，方可有效促进高分子材料研究的发展和进步。
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关键词：卓越计划；高分子材料与工程；培养方案；改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）22-0043-03
教育部“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010―2020）》而实施的重大改革项目，也是促进我国由工程教育大国向工程教育强国的重大举措[1]。湖北工业大学已获批教育部卓越工程师教育培养的资格，为地方输送了大量的工程技术人才，为地方经济和社会发展发挥了重要作用。本校高分子材料与工程专业是湖北省品牌专业，且已经获批“湖北省战略性新兴（支柱）产业人才培养计划”，“卓越计划”已经申报待批。为保证以上本科质量工程项目的顺利实施，结合本专业高分子材料加工的鲜明特色，本专业对培养方案进行了大幅度的革新，旨在进一步夯实学生基础理论知识的基础上，强化学生在高分子材料成型加工方面的工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力，并引入环境友好材料和环保生产的理念，培养出更多高素质的以环境友好高分子材料成型加工为特色的高级工程应用型人才。具体将从培养目标的准确定位、课程体系改革、校企联合培养人才机制的创建、教师队伍水平的提升、质量培养监控体系的建立等几方面进行落实。
一、科学论证，准确定位人才培养目标
人才培养目标定位是保证人才培养规格和人才培养质量的前提。本校高分子材料与工程专业创建于1978年，有30多年的办学经验，其高分子材料加工的鲜明特色得到省内外同行的认可，高分子材料成型加工是湖北省第一批重点学科，该专业也是湖北省第一批品牌专业，现有教师中近一半从事高分子材料加工方面的教学和科研工作，因此在师资、教学条件及产学研合作等方面均具有良好的基础。同时省内有着如顾地科技、武汉金牛、武汉华丽环保、武汉三力塑胶、湖北三环汽车工程塑料、武汉天诚型材、宜昌长欣塑业、湖北洋田塑料制品等一大批高分子材料加工企业，多年来本专业毕业生就业率一直稳居98%以上。因此，本专业提出“卓越计划”培养目标旨在强化学生在高分子材料成型加工方面的工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力，并依托绿色轻工材料湖北省重点实验室，引入环境友好材料和环保生产的理念，以培养出更多高素质的以环境友好高分子材料成型加工为特色的高级工程应用型人才。
二、课程体系改革
1.理论课程体系改革。本专业围绕着高分子材料加工特色，将主干课程分为高分子材料基础理论、高分子材料成型加工、塑料模具及设计、高分子材料检测与分析四个课程群：①高分子材料基础理论课程群：高分子化学、高分子物理、高分子材料学；②高分子材料成型加工课程群：聚合物成型工艺学、聚合物流变学、聚合物共混改性、塑料机械等；③塑料模具及设计课程群：机械设计基础（含课程设计）、工程图学、塑料模具，模具CAD/CAM（含模具课程设计）等；④高分子材料检测与分析课程群：高分子材料研究方法、仪器分析、塑料材料检测与标准等。根据“卓越计划”培养标准，将目标和标准进行分解和细化为知识能力大纲，然后督促教师对现有的课程教学大纲进行修订，具体对大纲中各知识点进行细化，明确各门课程及各知识点在学生知识、能力和素质培养过程的角色和作用；这样就从原来相对单一的专业课程逐渐转变为以工程专业课程、工程实践课程为主体、自然科学课程为基础、人文社科课程为补充的课程体系，最终实现培养目标、培养标准与课程体系的一体化设计。同时在教学方法上要适应课程模块化的要求，教师不仅加强知识储备，还要改变以往主要依赖课堂教学“满堂灌”的教学方式，着力开展基于项目的教学、问题教学、案例教学、研究型教学和探究式教学。
2.实践教学体系改革。专业课程实验或设计、认识实习、生产实习、毕业实习、毕业论文等环节构建了本专业现有实践教学体系，也是培养本专业学生工程实践能力的主要环节。但目前专业实践教学环节存在着一些问题：首先，在专业课程实验或设计方面，以往各门实验课实验教学中都有各自独立的教学大纲，相互之间没有交叉、衔接，且出现重复教学现象，没能形成一个有机的整体，体现不出作为专业实验教学的系统性；而且实验项目中验证性实验比例仍较大，设计性和创新性实验所占比例少。其次，在三大实习方面，由于学校实习经费有限，且实习企业集成化、自动化、连续化程度较高，实习过程中学生大多只能被动地看和听，学生的主动性和创造性难以调动，实习效果得不到保证。为了改变传统的实践教学各环节脱节的缺陷，加强学生创新能力训练，本专业设计了基本技能层、综合应用能力与初步设计能力层、工程实践与创新能力层这个“三层次”，循序渐进地培养学生的工程实践能力。其中基本技能层主要依托高分子化学、高分子物理、聚合物成型工艺学、高分子研究方法、塑料检测与标准等课程的实验教学，主要帮助学生建立和巩固高分子科学的基本理论，锻炼学生关于高分子合成、加工、检测等方面的基本操作能力；同时设计系统化主题以贯穿整个基础实验的教学，使之形成有机整体，如围绕苯乙烯开设苯乙烯的乳液聚合、苯乙烯的成型加工、红外光谱法鉴定聚苯乙烯聚合物、聚苯乙烯分子量测定（粘度法）、聚苯乙烯的分子量及分子量分布测定（凝胶渗透色谱法）、聚苯乙烯熔融指数的测定、聚苯乙烯力学性能分析、聚苯乙烯热性能分析等实验。在综合应用能力与初步设计能力层中，除依托机械设计、模具设计等科目的课程设计外，主要是通过综合实验全面检验学生从高分子合成、加工到检测各方面的能力。工程实践与创新能力层主要依托认识实习、生产实习、毕业实习等三大实习和毕业设计。其中三大实习是工科学生理论联系实际的纽带，是学生从学校走向社会的桥梁[2]。本专业三大实习主要依托顾地科技、武汉金牛、武汉三力塑胶、武汉天诚型材、宜昌长欣塑业等高分子加工企业完成，通过实习要求学生对聚合物挤出、注射、吹塑等加工工艺及设备、常见塑料管型材配方设计、废料回收再利用等有一个全面的掌握；另外在生产实习环节通常根据学生兴趣会分流部分学生到岳阳石化橡胶合成事业部进行高分子合成方面的实习。实习环节采取分散实习方式，实行双导师共同指导，改变原来集体实习走马观花的弊端，更好地培养其创造能力和综合能力。
三、校企联合培养人才机制的落实
高校和企业联合培养人才机制的内涵是共同制定培养目标、共同建设课程体系和教学内容、共同实施培养过程、共同评价培养质量[3]。但是目前各高校的校企联合培养人才过程流于形式的居多。其原因主要是校企双方还没有做到资源互补、利益共享，企业参与合作教育的积极性不高。在校企联合人才培养过程中，学校期望通过校企联合人才培养模式的实施，充分利用企业的资源和优势，给学生提供校外实习及就业机会以提高办学效益和教育质量，培养高技术人才；而企业则期望通过校企联合培养人才的机制宣传企业的形象，并依靠高校的人才、技术优势，提升企业的市场竞争力。高校没有品牌与优势，企业就得不到高效的人力和技术上的支持，也就会失去接受高校实习的积极性。所以校企联合培养人才机制的正常运行关键是我们的学生进入企业实习能确实帮企业解决一些问题。如果能做到这一点，所有问题就会迎刃而解。事实上在本专业以前的实习实践中，也有老师带领学生科研小组赴企业帮企业解决技术难题的成功经验。对于今后的实习环节，我们将要求教师事先与实习企业充分沟通，由企业根据自己的需求定出几个技术课题，学生在教师指导下有针对性地成立几个攻关小组，让学生带着问题、有目的地进入企业实习。这样不仅能更好地锻炼自己，还可以为企业做出贡献。只要这些工作得到企业的认可，双方沟通交流起来就容易得多，也才可能使建立的校企联合培养人才机制得到真正的落实，实现校企双赢。
四、教师队伍水平的提升
师资队伍建设是高校人才培养的重要条件和保障，实施“卓越计划”的高校要建设一支具有一定工程经历的高水平专、兼职教师队伍。教师队伍水平的提升主要是要强化教师实践背景，构建一支既具备坚实的专业理论知识，又具备较强工程实践能力的“双结构型”教师队伍。因此，在“卓越计划”实施过程中要有准备、有计划地选送年轻教师进企业，进车间，锻炼至少半年时间，与企业深入接触，了解本专业目前最新的生产工艺及设备现状；并依托现有的橡塑成型加工湖北省工程研究中心开展横向课题研究，提高教师的技术开发能力。另一方面，从企业聘请具有丰富工程实践经验的工程技术负责人担任本专业兼职教师，承担学生实习和毕业设计等环节的指导任务，并计划把一些有实践技能特长，又有一定理论水平的企业兼职教师引进课堂。在毕业设计环节，实施“双导师制”，采取校内与企业双导师培养，学生可以从不同的教师身上博采众长。
五、质量培养监控体系的建立
建立校内质量监控、联合培养企业质量监控、社会评价等三个层次、一体化的人才培养质量监控体系。（1）加强教学过程监控，进一步完善校内教学质量监控体系。首先组织教师对本科培养计划制定的原则进行学习，对本专业培养计划进行解读，对课程模块设置、实验实习教学环节的比重、课程考评方式等进行讨论，完善本专业培养方案；同时组织教师开展经常性的研讨，对教案、课件、教学方法等进行交流和讲评，相互学习，相互促进，相互提高。其次，组织教师对学校制定的理论课堂教学和实验课堂教学质量评价指标体系及其内涵进行深入学习，让教师在教学中有目的地去改进。其三，针对指标体系，狠抓落实，实施全面的考核与评价，如加强教师和学生督导组的工作，不仅要对教师的课堂教学进行评价，对教师的实验指导也要进行检查和评价，同时将教学质量评价结果作为职称评审的重要指标。（2）建立健全校企联合培养质量监控体系。每年根据企业的生产情况更新实习实践教学大纲，并实行“双导师制”，学生实习实践是在校内外导师的共同指导下完成。在实习过程中，导师的任务不仅仅是指导学生，更要多与学生交流，多提问。实习实践的成绩包括了回答问题、实习态度、答辩以及实习报告等部分。（3）建立社会评价监控体系。首先要关心学生就业情况和就业质量，并建立本专业毕业生就业信息库；其次与毕业生保持常态联系，通过他们了解本专业就业形势的变化、专业知识结构的变化，并建立用人单位对本专业毕业生的调查评价和反馈体系，据反馈信息调整和优化培养方案，使本专业能培养出更多优秀的毕业生。
参考文献：
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关键词：减水剂；流动性；正交实验；机理
1 引言
陶瓷减水剂是陶瓷添加剂的一种，又称解胶剂、稀释剂或解凝剂，是目前应用非常广泛的一类陶瓷添加剂。陶瓷减水剂的作用是通过系统的电动电位，改善泥浆的流动性，使其在水分含量减少的情况下，粘度适当、流动性好[1]。目前，陶瓷工业中一般使用喷雾干燥的方法制造粉料，用这种方法制备出来的粉料具有良好的流动性，适合流水线生产要求，且可压出高强度的坯体。但是喷雾干燥工艺耗能很大，据统计，入塔泥浆平均含水率约33～38%，粉料产品离塔平均含水率约7%，约28%的水分被蒸发，其所需的能耗约占生产总能耗的1/3左右[1～3]。要想使进入喷雾干燥塔的泥浆含水率尽可能低且泥浆的流动性好，需要减水剂来发挥作用。因此，使用优良的减水剂，能促进陶瓷生产向高效益、高质量、低能耗的方向发展。
在矿物和颗粒组成一定的情况下，选择合适的添加剂是改善泥浆性能最经济有效的方法。目前，陶瓷行业中常用的减水剂可分为3类：无机减水剂、有机减水剂和高分子减水剂[4-6]。其中无机减水剂有水玻璃、碳酸钠、三聚磷酸钠等，它们的作用机理是增加系统Zeta电位，粒子间的排斥力增大，使得泥浆粘度降低，流动性增加；有机减水剂主要是指低分子有机电解质类分散剂和表面活性剂，如腐殖酸钠、柠檬酸钠等，它们的作用机理包括润湿、空间位阻和离子络合[3]；高分子减水剂一般是指有机聚电解介质和超分散剂，如聚丙烯酸钠、醇类聚合物等，它们的作用机理主要是静电斥力和空间位阻效应[4]。
本实验的目的是比较常规减水剂和新型减水剂对抛光渣泥浆解胶的作用效果，以及找到合适的减水剂配比。
2 实验部分
为了使实验结果与实际生产相近，又避免原料配比过于复杂，实验配方在大生产配方的基础上进行一定的修改。将折合干重30%的粘土和70%的抛光渣混合，加入一定量的水至泥浆含水率35%，在快速磨中球磨10 min后过60目筛得到泥浆，用流速杯测定100 mL泥浆的流出时间，并找出流出时间与各因素之间的对应关系。
3 实验结果与讨论
3.1 常规减水剂对泥浆流动性的影响
本实验选用的常规减水剂为大生产所用的减水剂，也是目前陶瓷厂使用最多的减水剂，包括无机减水剂和低分子的有机减水剂，如六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、偏硅酸钠和腐殖酸钠等。首先，为了找到合适的减水剂配比和各减水剂的影响，选用六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、腐殖酸钠和偏硅酸钠进行正交实验。表1为实验因素水平表。与纯理论研究不同的是，生产中需要考虑成本和实际生产问题。如，六偏磷酸钠的价格最高，因此其加入量不能太多；腐殖酸钠虽然价格便宜，但加入量过多时会导致坯体黑心，因此其加入量应控制在1%以下。表2列出了正交实验的设计，考察的指标为抛光渣泥浆的流动性（以流出时间表示）。
为了便于极差分析，分析各因素的影响趋势，将完全不流出泥浆2#和8#的流出时间假设为150 s，58.22s 后不流动的4#泥浆的流出时间为100 s，72.63 s后不流动的5#泥浆流出时间为120 s。通过极差分析可知，各因素对泥浆流动性的影响大小为：三聚磷酸钠>偏硅酸钠>腐殖酸钠>六偏磷酸钠。需要注意的是，该结果并不意味着六偏磷酸钠对抛光渣泥浆的解胶作用效果最小，而是由于三个水平之间的幅度变化太小，含量在水平1到水平3之间波动时对泥浆的流动性影响最小。各因素水平对泥浆流动性的影响见图1，三聚磷酸钠对泥浆的流动性影响最大。当不加入三聚磷酸钠时，泥浆的流动性很差，都不能完全流出流速杯；当加入0.2%的三聚磷酸钠时，泥浆流动性增强，只需39.78 s即可完全流出。
通过正交实验得出的理论最佳组合为A1B3C2D3，即0%六偏磷酸钠，0.2%三聚磷酸钠，0.4%腐殖酸钠，0.3%偏硅酸钠。该配方由于三聚磷酸钠加入量较多，成本比较高。考虑到正交实验中1#配方解胶性能较好，故在1#配方的基础上进一步优化，使得在降低成本的同时性能保持良好的解胶性能，结果见表3。
通过优化实验得到如下结果：
（1） 比较1#～4#发现，用腐殖酸钠取代0.05%的三聚磷酸钠能够得到流动性良好的泥浆，但当腐殖酸钠的加入量太多时（0.8%），会对泥浆的解胶产生不利的影响。3#的性能最佳，成本由1#的16.3元/吨干料降低到13.5元/吨干料。
（2） 比较3#和5#发现，完全不加三聚磷酸钠虽然成本会大幅降低，但是泥浆的流动性变差，因此三聚磷酸钠不能完全被取代。
（3） 比较1#和6#发现，用0.1%的硅酸钠取代0.05%的三聚磷酸钠在降低成本的同时也能得到流动性良好的泥浆，但6#的成本比3#成本高出约1.5元/吨干料。综合考虑，选择3#为最终减水剂组合。
3.2 高分子减水剂对泥浆流动性的影响
常规减水剂因为分子结构、相对分子质量的影响，其解胶作用十分有限，且使用量大。高分子陶瓷减水剂，也称为新型陶瓷减水剂，由于亲水基、疏水基位置可调，分子结构可成线型、梳型，因而对分散微粒表面覆盖及包封效果要比前者强得多，且其分散体系更易趋于稳定、流动[6，7]。近几十年来，高性能混凝土发展迅速，带来了巨大的经济效益。高性能混凝土的出现主要归功于混凝土高效减水剂的发明。高效减水剂作为一种新型的外加剂，应用于混凝土系统的研究已颇有进展，而在粘土中的应用还有待研究。倘若其在粘土-水系统的适应性好，则无疑对推动陶瓷工业发展、获得更多的经济效益有着巨大的促进作用[2]。
本次实验选用的高分子减水剂包括进口某公司的PC-67，佛山某公司的PC-66，和广州某水泥减水剂生产商提供的聚羧酸类高效减水剂。高分子减水剂的加入方式有两种：球磨前加入和泥浆中滴加。
表4为球磨前加入减水剂对料浆的流动性，从表中看出，PC-67、PC-66和聚羧酸类高分子液态减水剂在球磨时加入对泥浆的解胶没有任何作用。根据以往的经验，液态减水剂在球磨好的泥浆中外加具有较好的效果。于是选用含水率为33%，流速为120.66 s的泥浆，加入不同量的液态减水剂，并测流速。为了使外加的添加剂与泥浆混合均匀，采用手动搅拌1 min和快速磨球磨3 min两种混合方式，结果分别见表5和表6。
从表5可知，采用手动搅拌时PC-66的加入量对泥浆的流速几乎没有影响。对比表5和表6可知，使用球磨混料要比手动混料对解胶有利，但效果都不理想。结合表4、表5和表6的数据看高分子减水剂对抛光渣泥浆的解胶几乎无作用。
3.3 结果讨论
比较常规减水剂和高分子减水剂的效果发现，常规减水剂对抛光渣泥浆的解胶效果比高分子减水剂要好的多，这主要是因为他们的作用机理不同。
抛光渣泥浆因为粘土、絮凝剂等引入高价阳离子Ca2+、Mg2+、Al3+等，这些阳离子的存在一方面由于自身的水化作用在表面形成水化膜，减少了泥浆中自由水的含量。其中，水化膜的分子数与离子的化合价和半径有关：离子化合价越高对水分子的吸引力越大，水化膜分子数越多；离子电价相同时，半径越小水化膜越厚[8]（如表7所示）；另一方面水化阳离子会进入胶团的吸附层，使双电层厚度减小，颗粒间的斥力减小，从而容易形成絮凝。常规减水剂加入泥浆后，减水剂中的Na+与泥浆中的高价阳离子发生置换，使水化层分子数多的阳离子等释放出吸附水，增加泥浆中自由水的含量，达到减水的效果，作用效果如下所示。
Ca-粘土+Na2SiO3Na-粘土+CaSiO3
同时，根据公式（1）[9]可知胶体的双电层厚度与电解质中阳离子的化合价成反比，这就意味着减水剂的Na+置换泥浆中的二价、三价离子后会增加粘土胶体系统中双电层的厚度，颗粒间的排斥力增大，也有利于泥浆的解胶[9]。但需要注意的是加入的减水剂不能过量，否则Na+达到一定浓度会使双电层压缩，ζ电位呈下降，颗粒间斥力减小，泥浆粘度增大。
式中1/K为双电层厚度，εo是真空介电常数，εr分散介质的介电常数，R是气体常数，T是绝对温度，F是法拉利常数，Ci和Zi分别是分散介质中反离子（带电荷与胶体颗粒表面相反的离子）的浓度和电价。
高分子减水剂的作用机理与常规减水剂不同：一是静电斥力效应，该机理与常规减水剂相似，通过增加颗粒间的静电斥力来提高泥浆的稳定性，降低粘度；二是空间位阻效应，这也是高分子减水剂的主要作用效果，当两个带有聚合物吸附层的粒子相互靠拢到吸附层相互接触后，会产生一种新的斥力位能―空间斥力位能，伸向溶剂的高分子链，使固体颗粒彼此之间相互排斥，降低粘度，提高流动性[11]。图2为两个表面吸附有高分子聚合物颗粒互相接触时的空间位阻示意图。
本实验中高分子减水剂对抛光渣泥浆几乎无作用，这可能与粘土对减水剂的吸附和抛光渣表面已经吸附大量的絮凝剂有关。以聚羧酸高效减水剂为例进行解释。聚羧酸高效减水剂是近年来发展起来的新型减水剂，用于水泥混凝土中可以在较低用水量的情况下实现高流态，提高产品的力学性能，但研究表明当混凝土中含泥量较高时聚羧酸减水剂表现出减水率不足、坍落度损失大等现象[12-15]。文献资料表明主要原因是粘土矿物吸附聚羧酸减水剂，使有效作用的减水剂减少，影响砂浆的流动性[16]。聚羧酸减水剂分子结构和在水溶液中的构象分别见图3和4所示，是带有侧链的梳状结构。王林[17]对聚羧酸减水剂与粘土矿物的相互作用进行了详细的研究，在范德华力和静电力的共同作用下，聚羧酸减水剂的侧链进入粘土矿物的层间（见图5），粘土矿物的晶格越不完整，层间距越大，对聚羧酸的吸附量也越大。抛光渣泥浆的配比为30 wt%粘土和70 wt%抛光渣，高含量的粘土会大量吸附聚羧酸减水剂，使有效作用的减水剂大大减少（在混凝土中泥料含量大于3 wt%时对聚羧酸减水剂就有明显的不利影响[17]），几乎不能发挥减水作用。此外，在前期废水处理时，抛光渣的表面已经吸附了大量的絮凝剂，特别是聚丙烯酰胺，因此后面聚羧酸减水剂不能重新吸附到抛光渣的表面，导致无论是球磨时加入还是在磨好的泥浆中滴加都不能发挥作用。还有一个可能就是抛光渣颗粒在絮凝剂的作用下团聚成大的颗粒，吸附在高分子减水剂上也很难保持稳定[18]。综合上述原因，高分子减水剂不适用于抛光渣泥浆的解胶。
4 结论
比较了常规减水剂和新型高分子减水剂对抛光渣泥浆的解胶效果，结果表明，常规减水剂比高分子减水剂作用效果要好得多，后者几乎对抛光渣泥浆无解胶效果。其原因是：（1）由于粘土矿物对高分子减水剂的吸附大大减少了有效作用的减水剂的量；（2）在前期废水处理时抛光渣的表面已经吸附了大量的絮凝剂，因此后面聚羧酸减水剂不能重新吸附到抛光渣的表面，导致无论是球磨时加入还是在磨好的泥浆中滴加都不能发挥作用。
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【关键词】注塑磁体；增塑剂；分散性
前言
钕铁硼注塑粘结磁体是由多种树脂与磁性粉末组成的共混物，可以通过高分子材料通用的注塑成型进行复杂外形产品的加工。产品的物理和磁学性能取决于原材料的选用。目前已广泛地用于汽车、电子、航空、机械等多种工业领域中，具有巨大的应用前景和市场空间，而关于注塑磁体的材料和工艺的改良研究，也是近来磁性材料领域的研究热点。
在注塑NdFeB粘结磁体中，尼龙粘接剂基体和磁粉的相容性和分散度，直接决定了磁体的工艺质量、机械性能、磁性能等重要指标，如果相容性不好，磁粉与尼龙分散度不高，磁粉自身就会团聚结块，不能被粘结剂有效共混粘结。因此，在注塑磁体成型工艺中，添加适量的分散剂、偶联剂和增塑剂等组分对材料进行改性，已成为常规生产工艺的一部分。
一、实验
1.1 原料及预处理
PEG12000分别于80℃和30℃烘箱中进行12h烘干处理，尼龙6，6选用杜邦公司Zytel 101L牌号标准品，钕铁硼磁粉采购于江门市宇宏科技有限公司，牌号 YMM-A（13-15），密度7.6（g/cm3），颗粒分布40-360目，由高温退磁炉处理，确保消磁。
1.2 样品制备
按照PEG：尼龙：钕铁硼磁粉质量比=1：19：80；2：18：80；3：17：80配比进行充分混料。加入适量分散剂和偶联剂，注塑温度设定为：280℃，采用常规注塑工艺。注塑压力140Bar（巴），终产品成型为磁性能测试的圆柱形试样，尺寸为直径2.5cm×高度5cm。
1.3 表征
采用Nova NanoSEM 450电子显微镜（SEM）观察（样品测试前必须再次经过退磁仪处理，以免损伤SEM仪器）。采用中国计量科学研究院的永磁磁性测试设备NIM-2000HF的国标GB/T3217-1992磁性能检测采用TA Instruments公司的Q2000差式扫描量热仪（DSC）分析。由于PEG的相变温度较低，因此DSC采用了一次升温表征，没有进行循环升降温或消除热历史。
二、结果与讨论
2.1 电子显微镜观测
图1（如图所示）的添加1%聚乙二醇的样品中，可以观测到明显的磁粉团聚和结块，但是尼龙本身的均匀性并未显著受到PEG的影响。再者是添加2%聚乙二醇的样品中，10μm尺度上的磁粉团聚已经明显减少。但是同时，材料表面可以见到清晰地凹陷和孔洞，这是由于加工过程中PEG成分与尼龙相分离后，由于自身的低熔点和低闪点，在高温下溶解降解，从而在材料表面上形成缺陷。再添加3%聚乙二醇的样品中，这种相分离造成的表面缺陷更加明显和密集。密布的孔洞说明相分离的程度更加严重，同时，磁粉团聚也比较少，仅能在部分区域观测到白色团聚形态，说明高组分PEG可以有效地分散钕铁硼磁粉。
2.2 DSC热分析表征
在高分子共混体系中，共混物的分散均匀性与其热力学性能直接相关，均匀性越好，材料的热力学行为越单一。为检验本实验所得材料的分散均匀性，我们采用了DSC表征以观测其热力学行为。注意，在本实验中由于样品中磁粉含量占80%，因为DSC表征所得热流值应手动扣除钕铁硼磁粉的热流值。
1）可在40～-50℃的范围内见到清晰的尼龙的玻璃化转变，而PEG组分没有明显的热效应，说明PEG有效、充分地分散到了尼龙基体中，而在充分均匀的高分子混合物中，某单一组分是不会出现独立的热力学相变的。2）再者是，40～50℃的范围内出现了一个较明显的熔融峰，这是由于PEG组分含量过高，部分PEG团聚并达到熔点，进而熔融导致的放热。这一熔融峰即说明了PEG与尼龙组分的相分离，同时，由于PEG熔融峰的存在，也使得在同一温度范围内，尼龙的玻璃化转变难以观测到。3）熔融峰变得更加明显，说明有更多的PEG产生了相分离，这明显与PEG掺入含量的增加呈有关。
另外，在170℃左右的高温区域，出现较为复杂的热力学行为，这是由于PEG的闪点在170℃左右，此温度下部分PEG有可能燃烧，进而引燃还没有到达熔点的尼龙，以及尼龙在共混物条件下，自身的熔点（210℃左右）也有所降低，因此在170～190℃间出现的多峰复杂行为，是由于PEG闪点、尼龙引燃、尼龙熔融等多因素综合而成。这类行为虽然难以定量分析，但也可以定性证明PEG与尼龙相分离的存在。
2.3 磁性能测试
表1是不添加PEG和添加不同组分PEG的试样的磁性能测试结果。结果显示，PEG组分的添加在改善工艺性、力学性能的同时，不对材料的磁性能有负面作用。但是除了磁感应强度B（T）有一定程度的改善之外，PEG组分对其他磁性能没有显著效果，测试结果的差别也在正常的波动范围内，另外，PEG组分的含量对磁性能的影响，也没有显著的差异。
表1 添加不同组分PEG试样的GB/T3217-1992磁性能测试结果
测量参数 原始试样 PEG 1% PEG 2% PEG 3%
B（T） 0.567 0.612 0.654 0.658
HcB（kA/m） 296 293 291 302
HcJ（kA/m） 441 461 449 454
（BH）m（kJ/m3） 44.0 47.0 47.0 44.0
三、结束语
高分子量聚乙二醇的加入可显著改善注塑磁体中钕铁硼磁粉的分散性，磁粉的微观团聚和结块明显减少，相应地材料磁性能的均匀性也会得到改善，同时对材料的磁性能没有较大影响。但是另一方面，过高含量的聚乙二醇（3%）本身与尼龙有一定程度的相分离问题，SEM表征和DSC热分析结果都证实了这一点，相分离将影响到材料本身的机械性能和均匀性，因此根据本研究的结果，高分子量PEG改性尼龙质量比应该在2%到3%之间。
参考文献
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关键词:PHA PHB
随着科技的发展和社会的进步,世界各国对环境保护日益重视,处理废弃塑料垃圾这一课题已得到广泛关注。“白色垃圾”已成为棘手问题。可降解塑料成为了人类生产生活的需求。
目前研究和开发的可降解塑料主要有生物降解塑料,光降解塑料和光/生物双降解塑料。“生物降解塑料(biodegradab leplastics)”是指可在细菌、霉菌、藻类等自然界的微生物作用下降解的塑料。
根据制造方法的不同,生物降解塑料可分为“微生物合成系”,“化学合成系”和“利用天然高分子系”。化学合成系是用化学方法合成生物降解塑料,主要有聚乳酸,聚己内酯和聚乙烯醇等。利用天然高分子系主要是利用淀粉和纤维素等天然高分子。
微生物合成系主要是指自然界中许多微生物在生长受限制的情况下,在体内积聚的作为能源和碳源物质的一类热塑性聚酯,聚羟基烷酸酯（polyhydroxyalkanoic acids,简称PHA）。
PHA可被多种微生物完全降解为CO2和H2O,是理想的生物降解材料。其性能与聚丙烯类似,能拉丝、压膜、注塑等。除可被生物降解外,还具有生物相容性,光学活性,压电性,抗潮性,低透气性等其他性能,可广泛应用于工农业和医学等领域。
目前已经发现的PHA至少有125种不同的单体结构,并且还在不断地发掘出新的单体;大多数微生物产生的PHA中的R为甲基即聚β-羟基丁酸酯(poly3-hydroxybutyrate,简称PHB)。PHB是发现最早,分布最广,研究最多的一种PHA。目前已经初步进入商品化生产阶段。
1、PHB的研究状况
由于PHB具有人类需要的多种优良特性,因此PHB的应用和价值也越来越大,其远景已得到国际社会的广泛认可,成为国际开发热点。1925年,法国人Lemoigne首次从巨大芽抱杆菌(Baeillusme qatherium)细胞中发现PHB。并于1927年将它首次从细胞中分离提取出来,标志着关于PHB研究的开始。50年代早期对其溶解性及分子量进行了研究,60年代报道了X-射线结晶图像。1962年,W.R.Grace&Co.提出了生产、提纯PHB的第一份专利。1982年英国帝国化学公司(简称ICI,现名Zeneca Bioproducts Business)以葡萄糖为原料,应用真氧产碱杆菌(Alealigenes eutrophus)生产pHB,将其商业化,命名为Bi op ol,细胞内PHB的含量为40%～80%,优惠价格为16$/kg,年产数千吨。国际上除ICI外,美国、德国、韩国、奥地利等国都在广泛开展这类研究。主要集中于形成规模化生产和降低成本及二次开发应用研究。
近些年来与PHB合成有关的微生物、生物化学、分子生物学以及PHB的物理化学性质的研究急剧增加,为其开发利用提供了理论依据。英国,韩国,日本处于领先地位。
2、PHB的生产菌株
微生物发酵生产是获得PHB的主要途径。聚β-羟基丁酸酯的生产工艺分发酵和后处理（提纯）两部分。PHB发酵流程:菌种摇瓶培养种子罐主罐。发酵在技术上又分两步进行,第一阶段主要生产菌体;第二阶段主要积累PHB。PHB后处理流程为:
发酵液预处理固液分离细胞PHB提取PHB纯化PHB
目前已经发现的能产生PHB的原核微生物包括光能和化能自养及异养型,有60个属以上。如:养产碱杆菌、肥大产碱杆菌、固氮菌属、巨大芽孢杆菌、极端嗜盐菌、球形红杆菌以及红色红球菌等等,其中真养产碱杆菌是研究最多的PHB生产菌种。随着基因工程技术在PHB研发中的应用,转基因大肠杆菌目前也成为PHB生产的重要工程菌种。
3、PHB的检测提纯方法
PHB的检测方法主要有染色法、气相色谱检测法、分光光度法、重量测定法和1H-NMR检测法。其中最常用的是染色法、分光光度检测法和气相色谱检测法。
染色法分为苏丹黑染色法和尼罗红染色法两种。其中苏丹黑染色法使用较多。尼罗红染色对PHB专一性较强,可使PHB与其他非PHB脂类化合物区分开。
重量分析法最早是由M.lemofgne创立的。他将细胞干燥后,用氯仿抽提,通过重量改变来测定PHB。此法误差较大,后来又将此法加以改进,先将细胞冷冻真空干燥或用丙酮充分洗涤,再用氯仿或二氯甲烷抽提PHB,再加入己烷或乙醚使聚合物沉淀,分离后干燥称重测定PHB含量。
气相色谱法是一种较新、较准确的PHB测定方法。该法的最大优点在于不需要将细胞内PHB高度纯化即可检测其PHB含量。这对于研究及生产都十分重要。但气相色谱法需要高纯度的PHB标准样品,还需要有价格昂贵的气相色谱仪。
分光光度法是利用次氯酸盐将细胞消化后,通过分光光度法测定PHB所造成的浊度来测定PHB含量,也可以利用热浓硫酸将细胞中PHB转化为丁烯酸,通过波长235nm处的光吸收来检测PHB的含量。
目前文献报道的从微生物细胞中分离提取PHB的方法包括有机溶剂萃取法、化学试剂法、机械破碎法和酶法。许旭萍等对球衣菌进行6种破壁方法进行研究,发现采用NaClO或SDS-NaClO混合处理提取PHB,都能够得到较高的提取率,但气相色谱分析结果显示后者提取获得的PHB纯度较高。而采用超声波处理、冻融法、氨法或表面活性剂法等破壁提取PHB,都难以得到较高的提取率。
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【关键词】： 重组人血白蛋白 表达系统 进展
【分类号】：R943
【正文快照】：
人血白蛋白(HSA)是最早诞生并进行大规模生产和应用的血液制品,在人血浆中含量最高,每100ml血浆含3500~5500mg,约占血浆总蛋白的60%,其分子量为66.5k Da,是由585个氨基酸组成的包含3个功能区和9个亚功能区的非糖基化单条肽链盘曲而成的球状分子,结构稳定性好,等电点为4.7-4.8,
【共引文献】
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摘要：本文对理工科化学实验教学进行了思考，提出了增加实验教学的互动性，提高学生获取专业知识的兴趣和能力的方法：从“化”
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