高分子材料與工程的優勢精選(九篇)
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第1篇：高分子材料與工程的優勢范文
[關鍵詞]專業改革；高分子材料與工程；新常態；內涵凝練；特色發展
[中圖分類號]G40[文獻標識碼]A[文章編號]10054634（2017）020061040
專業改革的大背景
目前，我國正處于經濟社會發展的“新常態”時期。對“新常態”的內涵有不同的理解，但最重要的還是經濟發展降速，從資源驅動、勞動力驅動發展向創新驅動發展，這就要實行經濟結構調整和轉型，鼓勵創新創業，支持新興戰略性產業，發展高科技產業，支持綠色環保產業。因此要淘汰落后產能，向科技要增長[1，2]。這種“新常態”將要持續很長一段時間，大學對人才的培養模式與方法也要做相應調整。學校黨委也提出了學校轉型發展，要建設特色鮮明的高水平應用型大學，切實認識到轉型發展的重要意義，把思想認識統一到轉型發展這一重大戰略部署上來，實現從以教學為主向教學科研并重、以本科教學為主向本科、研究生教育并重、從行業為主到行業與地方并重3個轉型發展貢獻力量，要緊緊抓住“提高科技創新能力”這一關鍵，通過推動綜合改革，釋放轉型發展的活力；通過開放辦學，調動一切可用資源；通過科教融合，充分發揮科研在人才培養中的作用，努力為轉型發展開辟道路，努力提升學校的辦學實力和核心競爭力[3，4]。為了適應我國的“新常態”，實現學校的轉型發展要求，高分子專業就必須進行改革，探索人才培養的新模式，從而提高培養質量。
1北京石油化工學院高分子材料與工程專業現狀北京石油化工學院是一所注重學生發展、以學生為中心的應用型大學，學校秉承“學以致用、寧靜致遠”的教育理念，本著公開、公正、公平的原則，管理日益精細化和人文化，為學生的發展提供了好的平臺，培養具有高水平工程實踐能力的人才。高分子材料與工程專業是本校最早建立的專業之一，自1978年我國恢復高考以來，高分子材料與工程專業陸續培養了2 000余名高分子材料與工程專業人才。
傳統的高分子材料主要分為塑料、橡膠和纖維三大類，用量大、企業多、產能過剩，但附加值低、競爭激烈，較難凸顯出高科技特點，在經濟發展“新常態”時期，正在喪失優勢地位，難以引起學生們的學習興趣，造成學生學習積極性不高，就業率偏低。同時，學校為北京市屬高校，高分子材料工程專業本科生主要為北京生源，其就業地主要為北京地區。北京市已經根據中央的要求和我國經濟發展“新常態”的特點，制定了經濟社會發展的新戰略，既淘汰、轉移傳統產業，鼓勵發展綠色環保的新興產業[5]，傳統的高分子材料制備和加工已列為向外轉移產業，如北京華盾雪花塑料集團公司主要從事塑料薄膜、管材、中空容器的生產，已啟動向河北搬遷工程。類似這類的傳統塑料、橡膠制品生產企業將陸續移出北京，造成高分子材料崗位人員需求大量減少。在高分子材料制備領域，更是受到大氣污染治理的約束，難以發展，如燕山石化公司的產量和規模正在逐年減少。在可預見的將來，不排除移出北京的可能。因此，高分子材料與工程專業畢業生在北京的就業競爭日益激烈，學校在傳統的高分子材料制備與加工領域不具有優勢，必須另辟蹊徑，尋找新的專業方向，開拓新的就業領域，從而提高就業率，因而，需要對專業進行改革。
2為學生搭建有特色的成長平臺
學校及專業必須為學生搭建各類成長平臺，讓學生得到全面發展。根據學校的特點，主要為大學生搭建了以下成長和培養平臺。
1） 工科專業的核心是培B學生的科技創新能力。高分子材料與工程專業是本校最早的專業之一，已有30多年的歷史，是北京市“特色專業”和北京市“重點建設學科”，特別注重大學生科技創新能力的培養，在這方面，學校為學生搭建了國內先進、具有一定國際影響力的大學生科技創新平臺――“特種彈性體復合材料北京市重點實驗室”，擁有裂解色譜質譜聯用儀、紫外加速老化儀、高級旋轉流變儀、凝膠滲透色譜儀等3 000多萬元的儀器設備，實驗室對學生開放，學生可以從事“大學生科研創新項目”研究，為他們科技創新能力的培養打下了堅實基礎。
2） 為學生搭建了科研訓練平臺――大學生研究訓練計劃（URT），要求高分子專業學生必須參加URT項目。URT項目來源于教師的科研項目，同時也鼓勵學生根據自己的興趣提出課題，經過論證后也可列入URT項目。URT項目以團隊為主，確定項目負責人，制定任務分解，讓團隊內各成員發揮各自的特長，并鼓勵跨專業組隊，培養了學生的團隊合作意識和人際交流能力等，對他們的成長是一個極大的鍛煉。通過上述科技創新能力的培養，畢業生可從事科技創新創業工作，有些已成為科技公司的負責人，如廣東聚賽龍公司的總經理郝源增先生，他還在在高分子材料專業設立了“聚賽龍獎學金”。
3） 搭建了“高分子材料多層次、模塊化實驗教學體系”，開設了一系列設計性、綜合性、創新性實驗，可根據學生興趣和特點自由選擇，充分調動學生的積極性。高分子專業實驗多為單一的驗證性實驗，改革后開設了多個設計性實驗，建立高分子材料與工程專業多層次、多模式創新實驗教學體系，注重創新能力培養，突出工程實踐特色，進行結構重組和整體優化，構建了高分子材料專業一體化、多層次、多模式創新實驗教學體系。強化綜合型和設計型實驗，為學生綜合運用所學知識和實驗技術解決實際問題提供自由探索的空間，全面開放實驗室，給學生提供更多的動手機會，促進學生知識、能力、素質協調發展；優化實驗技術人員隊伍，提高實驗人員素質和水平。
在創新型實驗教學體系中，設計性實驗是重中之重。設計性實驗的主要目的是讓學生通過查閱文獻設計方案，解決相對于自己的知識水平仍屬于“新”的問題，這些問題有些屬于學科的前沿問題，有些是工業生產、科學研究中的某些關鍵問題，可以稱之為“二次創新”，形成“新材料制備表征應用”3個階段，以“立題調研設計實驗結果分析與討論撰寫研究論文”為主線進行教學，大大提高學生的科技創新能力。
4） 建立了一套產學研合作教學體系，搭建了工程實踐能力培養平臺，培養學生的工程實踐創新能力。學校與中國石化、燕山石化合作建立了國家級大學生實踐教學基地，與北京雪花華盾塑料公司建立了北京市級大學生實踐教學基地，與北京碧水源公司、中科納通公司、炭世紀公司、科化微電子公司、華德密封公司、華融塑膠公司等建立了校企合作產學研基地，為大學生的實踐教育提供了平臺，學生可以根據自己的興趣和就業意愿，選擇這些企業實習和實踐，大大提高了學生的實踐活動興趣和就業能力。
5） 搭建了大學生學科競賽體系，培養學生的創新產業意識和能力。如依據全國高分子材料創新產業大賽的宗旨和規則，創辦了本校高分子材料創新創業競賽，學生們有好的成果、好的設計均可以參賽，優勝者選拔參加全國高分子材料大學生創新創業大賽，大大開拓了學生的視野，提高了學生們的綜合能力。
3學生綜合能力培養的做法
作為一個應用型本科院校，本專業特別注重學生如下能力的培養：（1）創新意識和創新能力；（2）工程實踐能力；（3）適應社會發展能力和自我提高能力。為了達到上述能力的培養，實施了以下措施。
1） 不斷修訂完善高分子材料專業的培養方案，結合時展，凝練專業建設內涵，適應經濟社會發展要求。如近期修訂了“高分子材料與工程專業培養方案（2013版）”，通過與企業等用人單位研討，提出了高分子材料專業新內涵的建O與探索，即專業向“功能高分子材料”內涵發展，使之更適應目前我國經濟結構調整、創新驅動的“新常態”。傳統高分子材料主要有塑料、橡膠和纖維，這些材料產量大、技術成熟，市場也已飽和。功能高分子材料是新材料的重要內容，是國家鼓勵發展的七大新興戰略性產業之一。功能高分子材料種類也很多，學校結合北京市和全國情況，進一步凝練，提出把形狀記憶高分子材料、生物醫用高分子材料、3D打印高分子材料、太陽能電池用高分子材料和電子信息用高分子復合材料作為本專業的重點內容。
如形狀記憶高分子材料，具有形狀記憶功能的材料，不管它如何變形，都可以在一定條件下恢復它原來的形狀，可以應用在自修復涂層（如汽車涂層，如有劃痕，可以拿吹風機加熱一下既可以修復）、自修復材料（如風電葉片出現裂紋，也可以這樣修復）、醫用骨固定夾板和繃帶（代替石膏，不僅輕，而且方便裝卸）等。再如，3D打印成型（也稱快速增材制造）發展很快，國家工信部剛剛制定了3D打印產業發展綱要，要在“十三五”期間大力發展。其中，很重要的一類為激光快速光固化成型體系，它使用的材料大部分為可光固化樹脂，這也是學校的專業內容之一。
2） 實施教育部“卓越工程師計劃”，與現代化的行業、先進企業建立合作關系，使之成為學校的實習實踐基地。建立先進的產學研教育體系，聘請大量的校外教師講學，使學生了解專業前沿和社會需求，從而有利于他們的就業。本專業是全國首批教育部“卓越工程師計劃”試點專業，該計劃的目的是培養具有高的工程實踐能力的人才，從而推動我國產業界創新能力的提升。本專業的主要的培養手段就是增加企業階段學習經歷，提前讓學生熟悉、掌握企業的運行機制和環境，近幾年，陸續與北京市等地的現代化企業建立了產學研教育體系，如燕山石化公司、華盾雪花公司、北京碧水源公司、北京炭世紀公司、北京中科納通公司、北京東方雨虹公司、廣東榕泰公司等。其中，燕山石化、碧水源、東方雨虹和廣東榕泰均是上市公司，具有現代化的企業管理制度，非常適合本校學生，因此與他們建立關系，不僅使學生掌握了產業先進的知識和技術，也有利于就業。
3） 開展國際工程專業認證，按照國際標準培養人才，從而使學生具有國際視野，也有利于他們的出國留學。
4） 開展高分子材料創新創業競賽，選拔優秀的學生和項目參加全國大學生創新創業大賽，強化他們的創新創業意識，有利于他們畢業后進行創業。如2013年高分子專業高Z11班周穎等5名學生組成了“綠色風采隊”，參加了由中國化工聯合會、中國化工教育協會、青島橡膠谷等主辦的“首屆全國高分子材料創新創業大賽”，參賽的項目是“高性能環保型大規模集成電路封裝材料”，該項目在全國100多所院校近200個項目中脫穎而出，贏得專家的好評，獲得大賽二等獎，并獲得創業基金1萬元。
5） 實行全程學業導師制，自新生進校開始就配備學業導師直到畢業，全程指導，使學生更好地成長。逐步完善學業導師考核機制，調動教師的積極性，指導學生學習、生活、科研、就業等。
4結束語
通過上述改革，學校高分子材料與工程專業學生有如下特點：（1）拓寬了高分子材料專業就業渠道，提高了就業率，除了在傳統的石化企業、塑料橡膠纖維制品制造企業就業外，還可以在高科技高技術領域就業，如航空航天企業、醫藥及醫療制品企業、汽車企業、家電企業、手機企業、新能源企業等，每年的就業率均在95%以上；（2）通過加強工程實踐能力的培養，本專業畢業生的工程實踐能力大大提升，創新創業能力顯著提高，得到了用人單位的肯定；（3）擴展了學生的國際化視野，提高了考研率和出國深造率。
參考文獻
[1] 黃群慧.“新常態”工業化后期與工業增長新動力[J].中國工業經濟，2014（10）：519.
第2篇：高分子材料與工程的優勢范文
關鍵詞：高分子材料；汽車領域；應用
當前汽車工業得到了快速發展，要求在車體結構、車身重量、防止腐蝕、做好隔音減振、節約能源等方面實現突破性進展，要求生產工藝實現自動化、行駛達到高速化。因此在生產汽車過程中大量應用重量輕、韌性好、不易腐蝕、良好隔音隔熱的高分子材料，不但可以在汽車行駛中節約大量的燃料而且也可以提高汽車綜合性能。所以當前高分子材料已普遍應用于汽車生產當中。由于使用高分子材料，所以不但可以減輕汽車總體重量，減少能源排放，而且也可以利用塑料易成型加工的特點，可以減少生產成本。當前，高分子材料已廣泛應用于汽車飾件與功能結構件當中，在汽車總重量中占到了十分之一以上。
1 高分子材料在汽車上的應用狀況
1、汽車飾件上的應用
汽車的飾件主要有內飾件與外飾件。這些飾件的作用等同于汽車的功能結構件。它們不但具有多方面的功能，而且主要占據著汽車的外觀，是購買汽車者的首要選擇。
（1）內飾件
汽車的內飾件主要有儀表板、車門內板、方向盤、座椅、頂篷、地墊、遮陽板等。內飾件不但要保證具有減振、隔熱、隔音、遮音等作用，而且還要求做到耐熱與高抗沖性、高強度與剛性、表面硬度高、不易被化學品腐蝕、不怕刮擦、保護環境等特點。最早汽車內飾件主要應用金屬、木材、纖維紡織品等制作而成，不但外觀較差而且也不利于保護環境。因此，高分子材料以其獨有的優勢迅速得到了汽車行業的應用。當前，汽車內飾件當中應用的塑料在汽車全部塑料中占到了一半以上。過去汽車內飾件主要應用PVC、ABS、PU 等。當前汽車內飾件則主要應用聚丙烯材料，有著無以倫比的優勢，如較好的韌性、較大的強度、較好的彈性、可以隔熱、不怕腐蝕、可以隨地取材、可以實現二次利用、成本較低等，因此得到了汽車內飾件的普遍應用，特別應用于汽車當中最大的內飾件----儀表板方面。PP儀表板是最近幾年才出現的新型儀表板，不但有著較強的韌性與強度，而且外觀較美、成本較低，所以廣泛應用于汽車的儀表板方面。歐洲是世界范圍內生產汽車最多的地區，他們的汽車儀表板全部采用PP，而且還在不斷擴大應用范圍。
（2）外飾件
汽車的外飾件主要有保險杠、雨刮、車燈、車玻璃、門把手、門鎖等。在過去較長時期內，汽車外飾件主要使用金屬合金，主要缺點是重量大、外觀差、價格昂貴、不能環保、容易腐蝕等。隨著高分子材料普遍應用于汽車工業，尤其是汽車保險杠主要使用塑料制作而成。保險杠的主要作用就是當汽車受到沖撞時，可以抵消一部分沖擊力，具有緩沖的作用，可以保護外界的人與車。因此保險杠不但要做到外觀美而且還需具有很好的安全保護作用。當前世界范圍內的保險杠應用高分子材料制作的占到了十分之九以上。主要應用SMC、GMT 和改性 PP 等材料。保險杠的組成部分有面板、緩沖材料、橫梁。合成面板主要應用PP制作而成，如桑塔納轎車的保險杠面板應用的材料就是共聚丙烯加熱塑性彈性體。與其它材料相比，這種材料的具有較大彈性、可以有效低消外界沖擊、不易損傷等優點，這樣的保險杠在受到外力沖擊過程中，能夠最大程度地減輕沖力，可以有效保護車外人的生命安全。
2、汽車功能結構件上的應用
汽車配件作為特殊商品，在使用上有很多具體要求，例如防油、抗腐蝕、耐高溫、成本低、質輕等特點，才能符合汽車上油箱、發動機主要部件、腳踏離合器等的使用要求。其中最主要的部件就是油箱，由于油箱的結構復雜，工藝要求高，大大增加了制造成本。塑料的使用就能有效解決這一難題。在汽車油箱制作中最常使用的就是超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯，但是這種材料的缺點是容易漏油，經過工藝改進，F在生產出了具有較好隔油性的改性pe材料。pe材料在發達國家使用較早，我國在轎車上使用樹脂制作油箱還處于開發階段。
2 汽車高分子材料未來發展方向
1、降低成本，提高性能
筆者認為在將來汽車塑料應用中，主要以PP、ABS 為主。為了進一步節約生產資金，需要大力研究應用同一種或幾種材料，這種原材料隨處可見，生產工藝簡單，使回收的廢舊塑料及時得到了應用。為了使其具有更高的性能，就要對原材料進行改性與復合，從而創造出性能更優、發展潛力更大的復合材料與工程塑料等。
2、增加安全性能和環保性能
當前汽車工業得到了前所未有的發展機會，每年都會消耗大量的塑料制件，但同時也會產生大量的塑料廢品，要占塑料生產總量的50%以上。當前廢舊塑料的回收利用還沒有得到較快發展，同時也不具有可降解性。所以開發新型塑料具有非常重要的意義。生物塑料的可降解性較好，可以普遍應用于將來的汽車制造當中。如使用天然纖維與PP、PE等材料共混改性，用來生產汽車制件，性能遠遠高于玻璃纖維增強材料，而且重量更輕，可以回收再利用，與快速發展的汽車行業相適應，塑料制件實現生物化是發展的趨勢。
3、創新材料及應用技術
當前，工程塑料在塑料行業中占有重要地位，它的主要特點是強度高、不易腐蝕、不易老化等，因此迅速進入各行各業當中，特別是汽車行業的生產。高分子合金是在改進工程塑料的基礎上生產出來的，具有更優的性能，不但材料易于加工，而且具有較高的性能，有利于減輕重量節約資金。隨著納米技術的出現與應用，當前已經在塑料行業中嶄露頭角。當前，高分子納米復合材料在碳納米管高分子復合材料、納米粒子關于聚合物的改性方面實現了突破。發達國家當前已經出現了高性能的納米復合材料，并廣泛應用于汽車生產當中。
3 結束語
總之，在將來的汽車發展中，汽車輕量化是各個生產企業追求的最終目標，由于高分子材料具有質量輕、性能高、生產簡單、安全環保、低成本等眾多優點，因此將來必然會應用于汽車生產當中，塑料有望代替金屬在汽車生產中得到普遍應用。
參考文獻
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第3篇：高分子材料與工程的優勢范文
關鍵詞：功能高分子材料；雙語教學；英語能力
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）30-0113-02
功能高分子是除了其力學性能外，還具有物質分離，光、電、磁、能量儲存和轉化，生物醫用等特殊性能的材料，在航空航天、生物醫藥、新能源等高新科技領域有著重要的應用。《功能高分子材料》是我校高分子材料專業的一門專業選修課，主要任務是使學生掌握功能高分子的基礎知識、設計方法、制備策略和應用，通過分類介紹這一領域的最新進展，讓學生對功能高分子材料有一個比較全面的認識。為了響應國家教育部在雙語教學上的戰略部署，適應國際經濟一體化進程，各個高校的高分子材料專業紛紛進行了雙語教學探索，其中開展較多的是《高分子化學》、《高分子物理》等專業主干課程，通過這些課程的雙語教學可以培養高分子材料方面的國際化專業人才，對我國高分子學科的發展、高分子材料工業的進步均具有非常重要的意義[1]。但是，我校屬于地方性新建本科院校，高分子材料專業全面開展雙語教學較為困難，特別是一些專業基礎課開展雙語教學并不合適，因此，將《功能高分子材料》作為試點，逐步推進雙語教學[2]。
一、開展《功能高分子材料》雙語教學的目的
通過選用優秀的外文原版教材、參考資料，配合雙語教學過程，可以讓本校高分子材料專業學生學習到國外優秀的“原汁原味”知識，接受不同教學觀念的熏陶和融合[3]。在完成專業知識學習、提高英語應用能力的同時，領略國外教學提出、分析和解決問題的方式，提高專業思維能力，培養創新精神，使學生的知識結構和能力結構更加優化合理[4]。《功能高分子材料》雙語教學一般安排在高分子材料專業的大三第二學期開展，對于這一階段的學生，本專業有較大比例的學生開始準備考研，選擇進一步深造。為了以后我們培養的畢業生能很好地開展科學研究，查閱英文學術期刊、數據庫，在國際學術會議上與本領域的知名專家、教授進行學術交流等，積極開展《功能高分子材料》的雙語教學無疑是重要的環節。另外，高分子材料相關工業在長三角地區發展迅速，外資企業云集，學生通過《功能高分子材料》雙語課程，接觸和掌握了相關專業術語，就能在就業過程中體現優勢，爭取機會。
二、雙語教學與專業英語教學的關系
近年來，高校相繼開設了雙語課程，所以專業英語是否取消成為了焦點。我校高分子材料專業尚未以雙語教學取代專業英語。我們在制定培養計劃及專業課的教學大綱時，統籌考慮英語應用能力的培養，不只局限于專業英語和一兩門雙語課教學，而應將專業英語和專業課的雙語教學結合起來，系統考慮專業知識教學任務和雙語專業課的教學任務，合理分配相關知識點。專業英語學習內容主要涉及的是專業基礎知識的部分內容，如高分子化學中的合成方法、高分子物理中的性能測試等，不涉及《功能高分子材料》的相關內容，而且上課主要以翻譯為主。不過我們認為以雙語教學代替專業英語是必然的趨勢[5]。
三、英文能力對功能高分子材料雙語教學的影響
雙語教學的效果受到英語能力、專業知識、教學方式三個關鍵因素的影響，其中英語能力是基礎因素。近年來，地方性新建本科院校的學生英語四、六級通過率也很高，但專業英語詞匯積累量缺失，所以在雙語課程學習的初期，往往覺得非常困難，甚至產生抵觸情緒。因此，雙語教學模式應當循序漸進，隨著課程的進行逐步加大英語比例，使學生逐漸適應雙語環境，消除排斥心理。另外，教師的英語水平也是雙語教學的關鍵因素。擔任雙語教學的教師一般都具有扎實的專業知識，英語基礎較好，但普遍存在英語口語水平不高的問題，這給雙語教學的開展帶來一定的障礙。因此，要求授課教師認真對待每一節課，在教學實踐中使自己的口語得以提高，同時建議教材、板書采用全英文，但講解以中文為主，否則極易將專業課上成外語課，影響學生對專業知識的理解和掌握。
四、《功能高分子材料》雙語教學實踐
1.教材與參考資料。雙語教學必須選擇合適的教材，目前國內《功能高分子材料》沒有統一的雙語教材，各個高校都是針對自己的專業特色選擇相應的教材或者自編教材。由于原版英文教材在結構體系和側重點等方面與我校高分子材料專業存在差異，我們在進行《功能高分子材料》雙語教學過程中，對原版教材進行了適當的取舍，編制了與原版教材配套的英文參考書，并且每年對教材更新一次，及時反映學科的前沿信息。另外，由于學生對專業詞匯比較陌生，為了讓學生可以更好地預習，編制了相應的專業詞匯表。所采用的英文原版教材課后無練習，因此也編制相應的英文課后練習。在編制過程中，考慮學生的實際情況，降低了習題難度，讓學生能獨立完成，增強對英文作業的興趣和信心。
2.教學過程與考核。我們從專業詞匯、英文文獻、專題講解、綜合設計四個方面逐步開展《功能高分子材料》雙語教學。采用多媒體課件進行授課，全英文電子課件不僅可以將文字直觀地展示給學生，便于學生理解，在一定程度上彌補學生英語聽力的不足，而且可以營造一種英語氛圍，促使學生把專業知識和英語進行融合。而且每次上課把下節課的PPT發給學生，讓學生預習新出現的專業詞匯，掃清聽課過程中所遇到的詞匯障礙，可大大提高課堂效率。授課時，根據本專業學生實際情況，初期我們采用中文講授，中后期逐漸過渡到英文講授。不一味地追求英語在課堂討論、課后作業等環節的覆蓋率，不能為了實施雙語教學而犧牲專業課的教學效果。原版英文教材采用演繹的方法安排教學內容，打破了條條框框的限制。提出問題，激發讀者思考，再加以總結，從問題中得出相應的概念或原理。功能高分子材料涉及多門學科，內容廣泛，雙語教學難度大，只有發揮學生的主體意識，充分調動其積極性，互動起來，讓學生主動參與教學過程，才能取得很好的教學效果。因此，我們引導學生轉變思維模式，既強調教師的主導作用，又突出以學生為學習主體，主動理解和掌握知識。在教學中，促使師生相互作用，讓教學過程成為雙方主動介入的過程。例如，我們組織學生以小組形式參與討論一類功能高分子材料的研究進展，鼓勵學生用英文制作PPT和專題發言。對于期末考試，目前我們采用英文出題，中文回答，但鼓勵英文答題并進行加分。
3.文獻檢索、計算機軟件和學術講座的輔助作用。了解先進功能高分子材料，需緊跟本領域前沿發展情況，而最新的研究成果基本都會以英文的形式出現在國際刊物、會議以及互聯網上，查閱相關英文資料是獲取這些最新信息的主要途徑。因此，在不同的授課階段，循序漸進布置一些與專業內容相關的文獻檢索，通過這些途徑逐步培養學生的英文文獻閱讀能力，積累專業詞匯。高分子材料專業經常使用專業軟件進行繪制物質結構、書寫化學反應方程、處理實驗數據、分析測試圖譜等工作。這些軟件以英文版居多，涉及較多的專業詞匯，讓學生經常使用這些軟件，可以無形中掌握大量專業詞匯。另外，在課程中，我們邀請專業外教為學生進行高質量的英文學術講座，使學生就學習到的知識與這些外教進行交流溝通，增強他們使用英語的信心。并可使部分本科生就自己出國留學的一些問題有所了解，消除他們在此方面的茫然，進而更大程度地提高學習專業英語的興趣。
4.存在的問題。學生選修雙語課程的積極性是開展雙語教學的前提。目前，本校學生大范圍地接受雙語教學并不現實，這使得雙語教學的推廣非常被動。如何全面調動學生參與雙語學習，是推動雙語教學在本專業順利開展急需解決的問題。
我們對每屆學生做了調查問卷，根據結果我們不斷完善《功能高分子材料》雙語教學的各個環節。學校也加大了對雙語教學的支持力度，從多方面給予教師扶持，定期組織交流與研討，并增加了針對性的進修機會。通過近幾年的《功能高分子材料》雙語教學實踐，發現在地方性新建本科院校開展像《功能高分子材料》這樣的專業選修課的雙語教學是提高教學質量的重要舉措，對學生考研和就業都將產生積極影響。希望通過我們的努力，力爭培養出具有一定專業英文能力的創新應用型人才，服務地方經濟和國家的發展。
參考文獻：
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第4篇：高分子材料與工程的優勢范文
關鍵詞：可降解高分子材料；光降解；生物降解；光-生物降解
隨著經濟的發展和人們生活節奏的加快，塑料飯盒、塑料袋等一次性產品開始頻繁出現在人們的日常生活中，它們在給人們的生活帶來便利的同時，也因其非自然降解性造成了極大的環境問題，即“白色污染”。“白色污染”既是一種視覺污染，也會影響土壤、空氣、水體等的質量，因此努力合成并推廣使用可降解高分子材料成為當務之急。按照降解機理，可降解高分子材料可分為光降解高分子材料、生物降解高分子材料和光-生物雙降解高分析材料三大類。
1.光降解高分子材料
光降解高分子材料的特征是含有光敏基團，可吸收紫外線發生光化學反應，在太陽光的照射下，發生分子鏈的斷裂和分解，由大分子變成小分子。
向塑料基體中加入光敏劑是目前使用比較多的制備光降解塑料的方法。光降解引發劑可以是過渡金屬的各種化合物，如：鹵化物、脂肪酸鹽、酯、多核芳香族化合物等。很多學者都發現TiO2對聚丙烯的光降解有明顯的催化作用，等人［1］分析了加有銳鈦礦型納米二氧化鈦的聚丙烯纖維在人工加速紫外光降解和自然光降解過程中拉伸斷裂伸長率和表面形態的變化情況，得出銳鈦礦型納米TiO2可作為聚丙烯的一種高效光敏劑的結論。除了TiO2，還有很多其它光敏劑，如硬脂酸鈰、硬脂酸鐵、N,N-二丁基二硫代氨基甲酸鐵、硬脂酸錳等均對聚乙烯薄膜有顯著的光敏化作用效果。
在高分子中添加光敏劑制得改性高分子雖然能降解，但只是部分降解，而化學合成的羰基聚合物、Et/CO等，則能完全降解。一氧化碳和烯烴的交替共聚產物——聚酮，因為分子鏈中含有大量以酮形式存在的羰基，容易在紫外光的照射下發生光降解，羰基鍵附近的碳鏈斷裂生成酮類、烯類及一氧化碳等低分子物質并返回到物質循環圈中，不存在環境污染，是一種新型的環境友好材料［2］。且有實驗證明，分子量大、結晶度低的聚酮光降解性能更好。
2.生物降解高分子
生物降解材料包含完全生物降解高分子和生物破壞性高分子，前者是指在微生物作用下，在一定時間內能完全分解成二氧化碳和水的化合物；而后者在微生物作用下，僅能被分解成散落碎片。
2.1 淀粉降解塑料
淀粉是天然高分子化合物，具有可再生、價格便宜、生物降解性等優點，成為近年來研究的熱點。淀粉降解塑料泛指組成中含有淀粉或其衍生物的塑料，發展至今已經過了四個時期：填充型淀粉塑料，光/生物雙降解型塑料，共混型塑料和全淀粉熱塑性塑料。
填充型淀粉塑料一般是烯烴類聚合物中加入廉價的淀粉作為填充劑，其中淀粉含量在10%30%，僅淀粉能降解，被填充的PE、PVC等塑料需要幾百年才能達到完全生物降解。光/生物雙降解型是由光敏劑、淀粉、合成樹脂及少量助劑等制成，其降解機理是先降解的淀粉可使高聚物母體變得疏松，增大表面/體積比，同時光敏劑、促氧劑等物質被光、熱、氧引發，發生光氧化和自氧化作用，導致高聚物分子量下降并被微生物消化［3］。接下來人們發現，通過共混能解決淀粉粘性高、抗濕性低及與一些聚合物不相容等缺點，于是開始將淀粉與聚烯烴類等一些不可降解聚合物混合來提高淀粉的強度，但這類產品不能完全降解；后來便試圖將其與PCL、PEG等可降解聚合物共混，制得了很多可完全降解材料。全淀粉熱塑性塑料含淀粉70%-90%,其余組成是一些可光降解的加工助劑，使用后能在環境中完全降解，但天然淀粉不具有熱塑性，必須先利用物理場作用使其分子結構無序化后才能在塑料機械中加工成型。
2.2 化學合成型生物降解高分子［4］
酯基在自然界中容易被微生物或酶分解，所以常采用含有酯基結構的脂肪族聚酯來合成生物降解高分子材料，工業化的有聚乳酸和聚己內酯。
聚乳酸是以淀粉、糖蜜等為原料，發酵制得的易生物降解的熱塑性材料，因乳酸存在一個羥基和一個羧基，可通過縮聚反應直接轉換成低分子量聚酯，再通過選擇適宜的聚合條件來合成目標分子量的聚合物。聚乳酸具有良好的生物可降解性、相容性、透明性、機械性能及物理性能等，被視為新世紀最有發展前途的新型包裝材料。聚己內酯也是脂肪族聚酯中應用較為廣泛的一種可降解高分子材料，通過己內酯的開環聚合制得，是一種半結晶型聚合物，室溫下為橡膠態，具有很好的柔韌性、加工性和生物相容性，土壤中掩埋一年后能被微生物降解掉95%左右，降解產物是二氧化碳和水，被認為是環境友好包裝材料。
2.3微生物合成的完全生物降解高分子［21-26］
微生物合成高分子材料是通過用葡萄糖或淀粉類喂養，微生物在體內發酵合成的一類有機高分子材料，主要包括微生物多糖、微生物聚酯和聚氨基酸等。
γ-聚谷氨酸就是利用微生物發酵生成的一種多功能生物高分子，具有生物相容性、可降解、無毒副作用等特性，可用于制備高吸水性樹脂,作為一種治療骨質疏松的重要載體、藥物緩釋材料,吸附重金屬等，具有廣泛的應用前景［5］。聚羥基脂肪酸酯是一類由很多細菌在非平衡生長條件（如缺氧、磷等）下合成的線性聚酯，可作為碳源和能源的貯藏性物質，增強細菌的生存能力，在自然界中可被微生物和特定的酶降解為二氧化碳和水，并且具有熱可塑性、生物可再生、生物相容性、光學異構性等，可作為生物醫用材料、日常消費用塑料制品、生物可降解包裝材料、生物能源，已成為可降解生物材料領域研究的熱點。
3.光/生物雙降解高分子材料
顧名思義，光/生物雙降解高分子材料同時具有光、生物雙降解功能，將光降解機理與生物降解機理結合起來，可以使二者優缺點互補，達到更好的降解效果。其制備方法主要是在通用高分子材料中添加光敏劑、自動氧化劑、抗氧劑和生物降解助劑等。目前研究比較多的有淀粉和光敏劑光降解樹脂合成的光/生物雙降解淀粉塑料及可控降解劑共混改性法制得的改性可控光/生物雙降解聚丙烯纖維制品等。光/生物雙降解淀粉塑料前面已提過，此處不再贅述，而可控雙降解聚丙烯纖維制品憑借著其可控降解性、存放性、無毒性等眾多優點，必將具有巨大的發展前景。
4.結語
隨著“白色污染”的日益加重和石油資源的日益枯竭，加大對高分子廢棄物的回收利用率和研制出高效的降解技術都是有效的解決途徑，但只有研究出可自然降解的高分子材料才能從根本上解決這些問題，且光-生物雙降解高分子材料憑借著其獨特的優勢將會成為今后的研究重點之一。(作者單位：鄭州大學材料科學與工程學院)
參考文獻：
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［3］ 范良兵.淀粉降解塑料的制備及性能的研究［D］.廣東：華南理工大學，2010:1-8.
第5篇：高分子材料與工程的優勢范文
生物醫學材料是一類對人體細胞、組織、器官具有增強、替代、修復、再生作用的新型功能材料。它有獨特的基本要求：①具有生物相容性，要求材料在使用期間，同機體之間不產生有害作用，不引起中毒、溶血、凝血、發熱、過敏等現象；②具有生物功能性，在生理環境的約束下能夠發揮一定的生理功能；③具有生物可靠性，無毒性，不致癌、不致畸、不致引起人體組織細胞突變和組織細胞反應（即“三致物質”），有一定的使用壽命，具有與生物組織相適應的物理機械性能；④化學性質穩定，抗體液、血液及酶的作用；⑤針對不同的使用目的具有特定功能。按生物醫用材料性質的不同可分為四大類：①醫用金屬材料。主要用于硬組織的修復和置換，有鈷合金（Co-Cr-Ni）、不銹鋼、鈦合金（Ti-6Al-4V）、貴金屬系、形狀記憶合金、金屬磁性材料等7類，廣泛用于齒科填充、人工關節、人工心臟等。②醫用高分子材料。有天然與合成兩類，通過分子設計與功能拓展，即合金化、共混、復合（ABC）等技術手段，可獲得許多具有良好物理機械性能和生物相容的新型生物材料。③生物陶瓷材料。有惰性生物陶瓷（氧化鋁陶瓷材料、醫用碳素材料等）和生物活性陶瓷（羥基磷灰石、生物活性玻璃等）。④醫用復合材料。由兩種或者兩種以上不同性質材料復合而成，取長補短，達到功能互補。主要用于修復或者替換人體組織、器官或增進其功能以及人工器官的制造。膠原屬于細胞外基質的結構蛋白質，結構復雜，根據分子結構決定功能和性質的原則。其分子量大小、形狀、化學反應以及獨特的生物分子等對功能、性質起著決定性作用。膠原來源廣泛，資源豐富，性質特殊。是21世紀生物醫學材料研究和應用的熱點和重點[1]。
1膠原生物醫學材料的優勢
（1）低免疫源性。組織膠原具有一定的免疫性，20世紀90年代研究發現，其免疫源性來自于端肽及變性膠原和非膠原蛋白質，在提取膠原時，除去端肽及純化分離掉變性膠原和非膠原蛋白，能得到極弱免疫原性的膠原材料。（2）與宿主細胞及組織之間的協調作用。其特點：①膠原有利于細胞的存活和促進不同類型細胞的生長；②膠原不但可增加細胞黏結，而且有利于控制細胞的形態、運動、骨架組裝及細胞增殖與分化。（3）止血作用。膠原的四級特殊結構能使血小板活化、釋放出顆粒成分，起到迅速凝血的作用。（4）可生物降解性。膠原是一種特殊的生物降解材料，其降解性作為器官移植的基礎。（5）物理機械性能。膠原的三螺旋結構以及自身交聯而成網狀結構，使其具有很高的強度，可滿足機體對機械強度的要求；另外通過進一步的交聯增強其強度，而且采用不同的交聯劑可獲得不同的強度和韌性材料。通過復合和接枝共聚能獲得更多性能優良的材料。（6）組織工程（Tissueengineering）。膠原的優良特性使其在組織工程中扮演更重要的角色，大量應用于臨床，前景廣闊。
2膠原在生物臨床醫學上的應用
[2]（1）手術縫合線。當前應用的天然與合成材料制備縫合線均存在這樣那樣的不足和缺陷，或者不能自然吸收，需要拆線；或者與組織反應大，引起發炎、造成傷口瘢痕明顯；或者吸收時間過長等。而膠原制備的縫合線既有與天然絲一樣的高強度，又有可吸收性；使用時有優良的血小板凝聚性能，止血效果好，有較好的平滑性和彈性，縫合結頭不易松散，操作過程中不易損傷肌體組織。可采用復合與交聯改性方法提高縫合線功能和性能，制備的可吸收縫合線有：①純膠原可吸收縫合線；②膠原/聚乙烯醇共混復合；③膠原/殼聚糖復合可吸收縫合線；④膠原/殼聚糖/聚丙烯酰胺復合可吸收縫合線。（2）止血纖維。膠原纖維是一種天然的止血劑和凝血材料，且止血功能優異。膠原纖維是一種集止血、消炎、促愈為一體，可被組織吸收，無毒、無副作用的醫用功能纖維，相比于以前使用的氧化纖維素、羧甲基纖維素及明膠海綿等止血材料，其效果要好的多。（3）止血海綿。膠原海綿有良好的止血作用，能使創口滲血區血液很快凝結，被人體組織吸收，一般用于內臟手術時的毛細血管滲出性出血。臨床應用于普外科、心血管外科、整形外科、泌尿外科、骨科、皮膚科、燒傷科、婦產科以及口腔科、耳鼻喉科、眼科等幾乎所有的手術。（4）代血漿。當人體由于外傷或其他原因發生意外急性失血時，最佳方法必須立刻輸血，但眾所周知，血液來源非常困難！而且不能長久保存，輸血之前還需鑒定血型和配型。因此，尋找理想的代用品成為人們的夢想。20世紀50年明膠代血漿受到重視，且符合血漿的條件和性質，國外已大量使用，我國正在積極推進其產業化。國外明膠類代血漿有脲交聯明膠、改性液體明膠和氧化聚明膠3種。國內有氧化聚明膠、血安定（Gelofu-sine）海星明膠和血代（Haemaccel）。（5）水凝膠。水凝膠是一些由親水大分子吸收了大量水分形成的溶脹交聯狀態的半固體（三維網絡），能保持大量水分而不溶解，具有良好的溶脹性、柔軟性和彈性，以及較低的表面張力等特殊性質。交聯方式有共價鍵、離子鍵和次級鍵（范德華力、氫鍵等）。水凝膠是高分子凝膠中的一類，可分為物理凝膠和化學凝膠。為改善性能需對天然高分子與合成高分子進行共混復合制備新型水凝膠（互穿網絡水凝膠），現已取得很大進展。制成的復合材料有膠原/聚甲基丙烯酸羥乙酯水凝膠、膠原/聚乙烯醇水凝膠、膠原/聚異丙酰胺水凝膠、膠原/殼聚糖水凝膠等。（6）敷料。敷料是能夠起到暫時保護傷口、防止感染、促進愈合作用的醫用材料。有普通敷料（常用植物纖維紗布）、生物敷料（膠原蛋白及其改性產品以及左旋糖酐、殼聚糖、淀粉磷酸酯等）、合成敷料和復合敷料等四種。開發使用的品種有海綿型敷料、膠原膜敷料、凝膠敷料。（7）人工皮膚。
人工皮膚是在創傷敷料基礎上發展起來的一種皮膚創傷修復材料和損傷皮膚的替代品。其制備方法采用復合與交聯法，一是提高膠原的機械強度；二是膠原與其他天然高分子進行雜化改善機械性能和生物活性。（8）人工血管。人工血管是近年來組織工程（一門多學科的交叉科學）研究的重點之一。當今臨床應用的人工血管主要是人工合成材料制成的，最早是滌綸纖維編織的人工血管，但只能對大口徑血管有較短的替代作用。后來開發聚四氟乙烯（PTFE）、聚氨酯（PU）、膨體聚四氟乙烯（ePTFE），并采取多種方法進行改性，以適應血管植入的要求。此外，還有生物降解材料如聚乙醇酸（PGA）、聚乳酸（PLA）、聚乳酸異構體（PLLA）等。（9）人工食管。分為兩種，一種是用自身的其他組織或器官（如結腸、空腸、胃、胃管和游離的空腸等）加工而成，現已廣泛應用于臨床，優缺互見；另一種是人工合成材料加工而成，比如塑料管、金屬管、PTFE管、硅膠管等，效果均不理想。最早制成使用的聚乙烯（PE）管，此后發展了PTFE、硅橡膠、硅膠涂覆的滌綸編織管（PET）、碳纖維管等。近年以來，使用聚乙烯醇（PVA）、PLA降解塑料。用降解塑料制作無細胞支架的人工食管、組織工程化食管等。（10）心臟瓣膜。分為機械瓣膜（金屬瓣）和生物瓣膜。心臟瓣膜支架材料有可降解合成高分子和生物高分子。可降解合成高分子有PLA、PGA及二者共聚物（PGLA），此外還有聚β—羥基烷酸酯、聚羥基丁酸酯（PHB）；生物高分子材料有膠原、纖維蛋白凝膠、去細胞瓣膜支架等。（11）骨的修復和人工骨。目前仍以金屬（不銹鋼、鈷鉻合金、鈷鎳合金、鈦合金）為主；高分子材料，諸如PTFE、聚硅氧烷、高密度聚乙烯（HDPE）、陶瓷（結晶氧化鋁、羥基磷灰石）以及復合材料。膠原以其獨特的性能成為不可或缺的生物材料，在骨修復中起舉足輕重作用。①在組織引導再生術中（guidedtissueregeneration,GTR）能起到“誘導成骨”、“傳導成骨”，實現再生修復和骨愈合的作用。②組織工程化骨組織的構建。包括三個方面：一是尋求能夠作為細胞移植與引導新骨生長的支架結構作為細胞外基質（ECM）的替代物；二是種子細胞；三是組織工程骨的組織還原（骨缺損修復）。（12）角膜與神經修復。角膜膠原膜和組織工程化角膜；人工神經支架采用膠原、膠原/殼聚糖或膠原/糖胺聚糖等。（13）藥物載體。藥物載體由高分子材料充當，大多數為傳遞系統，其主要成分是膠原和明膠。有膠原膜、膠原海綿、藥用膠囊和微膠囊和丸劑與片劑。（14）固定化酶載體。膠原可作為細胞或酶的載體，其特點：①膠原本身是蛋白質，對酶和細胞的親和性是其他材料不可及的；②膠原蛋白成膜性好，可制成各種酶膜；③膠原蛋白肽鏈上具有許多官能團，諸如羧基、氨基、羥基等，易于吸附和固化。膠原蛋白有很好的生物相容性，在體內可被逐步吸收，交聯接枝共聚后賦予了材料良好的物理機械性能，且可在體內長期保存。廣泛應用于人體的各個部位。生物醫學材料在人體的應用部位，詳見圖1[3]。
第6篇：高分子材料與工程的優勢范文
【關鍵詞】高分子化學;能力培養;實踐;實驗教學
《高分子化學實驗》是針對高分子科學相關專業學生編寫的一部教材和參考書。在高校開設《高分子化學實驗》課程，實現了與專業理論基礎課程之間的有機結合，對于鞏固學生理論知識和專業技能，提升學生的實驗水平和科研能力具有重要的意義。本文將圍繞基于實踐能力培養的高分子化學實驗課程教學展開研究。
1.高分子化學實驗教學概述
1.1高分子化學實驗課程的重要性
目前，各類高校均有開設《高分子化學實驗》課程，該課程多針對年紀較高的本科生開設。《高分子化學實驗》是一門具有較強的實踐性的課程，而各類高分子化學實驗則是該課程開設的實踐基礎。
通過開設該課程，可以培育材料化學、高分子材料與工程專業等專業學生的實踐能力，使學生能夠掌握實驗技能和研究方法，更對培養學生創新精神具有關鍵作用。
1.2當前高分子化學實驗課程教學現狀
目前，國內許多高校《高分子化學實驗》課程教學中，普遍存在實驗教學缺乏獨立性和主動性，對理論教學依附性太強，且實踐教學所占比重低于理論教學。具體體現如下幾個方面：
其一，從教學內容來看，理論驗證性實驗較多，而創新型實驗、設計型實驗以及綜合型實驗較少。
其二，從實驗設置上來看，大多選擇陳舊、老套的實驗，缺乏現代實驗。
其三，從實驗教學方式上來看，學生進行的實驗項目，多為固定的，學生只需按照實驗步驟進行反復實驗論證，這種實驗教學方式對扎實學生理論知識，培養學生試驗基本技能具有一定的積極作用，但不利于調動學生興趣和激發學生的探索精神，難以使學生通過培養實踐能力提升科研能力、解決問題能力和創新能力。
總之，學生通過課程學習能夠掌握基本的理論知識和技能，實驗操作也較為規范。但存在自主性較差，缺乏知識技能向科研創新能力的轉化能力，不能將理論學習與實際應用有機結合。因此，如何在《高分子化學實驗》課程中培養學生的創造性、主動性和探索性已成為《高分子化學實驗》課程的重要研究課題。下文將基于實踐能力培養對《高分子化學實驗》課程教學進行探討。
2. 基于實踐能力培養的高分子化學實驗課程教學策略研究
2.1學理念上，注重調動學生自身主動性與探索精神
高校應用型人才培養理念下，要求專業課程教學必須實現繼承傳統教學優勢基礎上的創新，必須堅持以學生為本，發揮學生的自主性和積極性。《高分子化學實驗》作為一門實踐性較強的課程，必須堅持學生為本、發揮學生創新性、積極性和主動性的教育理念。
首先，堅持學生主導地位，教師定位于實驗指導者角色。在高分子化學實驗中，教師的關鍵作用在于組織學生進行思考和實踐。課堂中，教師將自身學生之中，與學生共同思考，讓學生成為課堂的主人，便被動為主動。
其次，實驗標準及預習報告設計由學生獨立進行。高分子實驗中，應鼓勵學生制定標準。同時，實驗前容許學生自主確定實驗步驟和預習報告設計。實驗中要求學生詳細記錄實驗中遇到的現象和實驗數據，并獨立對實驗中出現的問題等進行分析，碳素解決方法。實驗后對本次實驗進行點評，總結成功的經驗，分析失敗的原因。
2.2改革教學內容，增設綜合性和設計性實驗
教學中，為提升學生實踐能力，應強調理論知識與實踐技能的有機結合。具體如下：
首先，重編《高分子化學實驗》教學大綱及參考書。在新版教學大綱和參考書中引入科研成果，改革實驗教學內容。同時，應增設設計性實驗、探索性實驗和綜合性實驗，保證教學內容與時俱進，與科研前沿的保持一致。
其次，挑選應用性和綜合性強的實驗。教學中，應多安排應用性和綜合性強的實驗，使學生通過親自參加實驗，明確高分子化學實驗的重要性所在，并通過參與實驗實踐獲得動手能力和實驗技能的提升。
第三，引入研究性和設計性實驗。教師應提前告知學生本課程設計的實驗內容和實驗參考目錄。學生可以獨立選擇實驗項目并設計對應的實驗可行性方案，經教師批準后方可進行實驗。通過引入研究性、設計性實驗，可以有效地調動起學生的主動性，激發學生積極進行學習。
2.3健全實驗室開放制度配合學生探索性實驗
課程學時有限，而實驗室是學生《高分子化學實驗》課程的重要補充。因此，高校應通過健全實驗室開放制度，為學生提供更多的機會進行高分子材料的性能測試與表征等實驗內容。一方面，通過開放實驗室學生可以依據興趣進行探索性實驗，也可以方便學生之間進行討論，互助答疑。《高分子化學實驗》教師可以適當安排學生分組負責2-3項探索性實驗，并可建立對應的課題組群組或網站，為學生與學生之間、學生與教師之間針對探索性項目進行交流。
3.結語
總之，基于實踐能力培養的《高分子化學實驗》課程教學研究是當前高校高分子相關專業教學的重要研究課題。在明確《高分子化學實驗》課程重要性的基礎上，立足當前高校《高分子化學實驗》的教學現狀，從教學理念、教學內容、實驗室開放制度等多層面入手，有助于培養學生的實踐能力，提升學生的實驗技能和科研能力。
【參考文獻】
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[3]劉寧，李田，王小丹，劉豐收.《高分子化學實驗》課程的教學探討[J].高分子通報，2011，07：110-112
【作者簡介】
第7篇：高分子材料與工程的優勢范文
為了積極適應我國經濟結構調整和戰略資源規劃標準條件,內部人才市場應該結合國際競爭能效擴展基礎進行系統認證和專業建設模式調整,爭取細化教學改革內容,最終形成與社會主義市場經濟體制交相呼應的學科規劃體制格式,促進創新型人才的挖掘和強化力度。目前大部分院校,在化學專業建設和人才培養目標上主要遵循專業認證背景下的化學工業管控理論滲透規則,爭取與創新化學工業模型樣式相協調。結合某地方院校化學工業發展形勢和技術人才標準設定現象實現統籌觀察,涉及充滿地方特色的大口徑擴展舉動比較頻繁。一直到整體專業建設活動布置完善過后,關于專業項目整體的師資團隊構建和實驗設施調用工作開始大面積運作起來,為了盡量維持教學質量的先進規劃優勢,過程中應該主動研究國內外領先技術樣本的控制效用,最后為當地化工類人才聚攏探尋科學延展措施。根據社會過渡和專業協調標準分析,有關化工專業課程和實踐活動的安排活動,主要借助知名院校的課程規劃系統進行同步驗證,將重要結果提煉完畢并制定適合該校應用的課程歸控體系。其實就是圍繞課程設置的指導價值、應用前景,進行高分子材料搜集和化工工程創新發展條件的設計定位。全新的專業培養機制在相對陳舊的化工專業滲透模式結構之上進行高分子材料應用觀念的灌輸,包括聚合物加工工程等,同時不忘材料基礎驗證機構和深加工技術提煉部門的設置。
二、完善專業實驗設施,提升人員創新技術應用實效
系統的設施布置條件是專業綜合發展的必要前提,為了進一步擴充高校化工專業學生的技術實踐掌控能效,積極開發人員創新開發能力,需要針對實驗項目建設工作進行仔細斟酌。該類專業自從建立以來長期受限于經費問題,令相關課程設置和資源規劃同步效應嚴重下降,大部分業績也只是根據驗證性實驗環節提煉,這與創新優勢條件開發理念存在較大出入。截止至今,國家教育機構針對此類問題開始進行全面應對,爭取發放合理項目開發資金,為高校化工專業優良發展提供不竭動力。現下化學工程專業實驗設施的供應質量已經足夠優越,涉及仿真模擬實驗室和高分子學科項目開發等接連不斷涌現。首先,加大專業項目的資金注入數量,為高分子材料加工實驗專屬操作空間提供建設基礎,針對仿真實驗流程實現全程跟蹤式調查和經驗梳理;其次,維護實驗室內部管理體系規范實力,全面提升設備應用效率,穩定課程設計和實踐機遇的平衡進展優勢。
三、積極開展教學改革活動,提升教學調控質量
近幾年來,化學工程和工藝專業規劃條件逐漸豐厚,不同創新格式的技術項目爭相涌現,環境和材料考量學科的交融效應也活躍起來。結合全新內容體系歸控標準分析,將近期科研成果和實驗經驗全部融入課堂教學環境之中,能夠帶動教學改革效益的突飛猛進,同期提升學生知識跳躍幅度。高校專業教育人員應該主動引領學生開展學術探討活動,重視他們在實驗活動和理論學習環節中的主體地位,爭取全面開發其學習主動意識和創造精神;盡量將課堂教學內容進行縮減,為學生自主學習創造一定的適應空間;運用案例和歸納教學方式,結合計算機網上資料閱讀,豐富人員綜合技術的擴展條件。
第8篇：高分子材料與工程的優勢范文
關鍵詞：白色污染； 聚乳酸； 降解
前言
S著塑料的廣泛應用和產量的持續增大。“白色污染”問題己變得越來越嚴重，成為當今世界最嚴重污染源之一，己受到各國的重視，并且制定了相關的法律政策來處理。現在各國除了研究如何回收廢棄塑料外，更多的精力是研究可降解的高分子材料，從而在根本上解決塑料的“白色污染”問題。主要原因是高分子材料的回收利用，從理論上講，可以解決環境污染，也可以解決資源短缺的問題，但在實施過程中，往往受到高分子材料本身性質、技術及成本等的限制；而研究開發可降解的高分子材料則成為20世紀70年代以來重要課題，受到世界范圍內的關注仁。
1可降解性高分子材料的降解機理
高分子材料的生物降解是指在生物（主要是指真菌、細菌等）作用下，聚合物發生降解、同化的過程、生物降解主要取決于聚合物分子的大小和結構、微生物的種類以及環境因素。聚合物的降解機理十分復雜，一般認為材料在體內的降解和吸收是受生物環境作用的復雜過程，包括物理、化學和生化因素。物理因素主要是外應力，化學因素主要有水解、氧化及酸堿作用，生化因素主要是酶和微生物。由于植入體內的材料主要接觸組織和體液，因此水解（包括酸堿作用和自催化作用）和酶解是最主要的降解機制。
2聚乳酸的降解性能
與大部分熱塑性聚合物相比，PLA具有更好的降解性能。PLA的降解首先通過主鏈上的降解性能。PLA的降解首先通過主鏈上的C-O水解，然后在酶的作用下進一步降解，最終生成無害的水和二氧化碳。由于具有降解性能，故人們擔心其使用壽命。實際上，PLA的降解速度相對比較緩和；更為重要的是，PLA的降解總是在先行水解之后才可能酶解。依照聚合物的初始相對分子品質、形態、結晶度等，PLA降解的速度可從幾星期到幾個月甚至是1～2年。但如果與微生物和復合有機廢料混合埋入地下，它的降解速度會加快。因此它是一種理想的生物降解材料，特別適宜于2～3年的短期用途。影響PLA降解速度的因素主要有結晶度、玻璃化轉變溫度、相對分子質量和介質的pH值等。水先滲入聚乳酸的無定形區，導致酷鍵斷裂，當大部分無定形區己降解時，才由晶區邊緣向晶區中心逐步降解。晶區降解速度很慢，因此結晶度大小對降解速度有很大的影響。玻璃化轉變溫度低于水解溫度則水解加快。相對分子質量越小及其分布越寬的PLA降解速度越快，這是因為相對分子質量越大，聚合物的結構越緊密，內部的酷鍵越不容易斷裂，并且相對分子質量越大，降解所得的鏈段越長，易溶于水中，產生的H+越少，使pH值下降緩慢。酸或堿都能催化PLA水解，介的pH值也是影響PLA降解速率的重要因素。
3 PLA共混改性的研究進展
通過與韌性聚合物共混，也是常用的改進聚乳酸柔性的途徑，目前人們己經研究的很多共混體系，如乙烯一醋酸乙烯共聚物（poly（ethylene-vinyl acetate））、聚4-乙烯基苯酚（poly（4-vinylphenol）、聚ε-己內酯、聚3羥基丁酸酯（poly（3-hydroxybutyrate）等。
沈一丁等[4]將熱塑性淀粉（TPS）與聚乙二醇（PEG）、聚乳酸（PLA）共混后，采用溶劑蒸發法制備出完全生物降解的聚乙二醇改性淀粉/聚乳酸薄膜（SPLA）。聚乙二醇增塑SPLA薄膜，有效的降低了玻璃化轉變溫度和熱塑性淀粉和PLA的相容性，體系的耐水性、強度均隨著PLA含量的增加而增加，不過這種薄膜的強度和柔性并沒有得到改善。
龔華俊等[5]采用超聲輔助原位濕法合成多壁碳納米管/輕基磷灰石納米復合材料（MWNTs/HA），并通過溶液澆鑄法制備了PLA/MWNTs/HA復合材料薄膜，靜態力學和動態力學性能分析表明，當MWNTs/HA為0.05～0.10份時，對復合薄膜有一定的增韌效果，復合膜的玻璃化轉變溫度隨著MWNTs舊A用量增加呈上升趨勢。
PCL除可以和PLA共聚形成共聚物改善柔性外，還可以與PLA共混來改善PLA基體的脆性。直接共混PLA和PCL，兩種組分是不相容的，兩者混合時必須添加一定的相容劑。Wang等在PLL刀PcL體系中，以亞磷酸三苯酯（TPPi）為催化劑，在熔融狀態下進行混合。結果表明，在共混過程中發生酯交換反應，生成界面相容劑，促進組分均勻分布，提高體系的機械性能，并大大改善了體系的柔性，當添加TPPi2%時，PLLA/pCL（80/20）斷裂伸長率從28%提高到了128%。
顧書英等[11]采用熔融擠出法制備聚乳酸/對苯二甲酸-己二酸-1，4-丁二醇三元共聚酯（PBAT）共混物，發現低含量低的PBAT的加入適當的提高了聚乳酸的斷裂伸長率，不過共混物的拉伸、彎曲性能也有所降低。當PBAT含量較高時，共混物斷面的SEM照片可以明顯觀察到兩相不相容。
4 聚乳酸在包裝領域的生產應用現狀
聚乳酸作為包裝材料有其獨特的優勢，可以說，聚乳酸包裝材料完全可以替代傳統的包裝材料，在很多方面更優于傳統包裝材料。與傳統熱塑性塑料相比，聚乳酸作為包裝材料有以下優點[13]：
（l）完全折疊性和纏結保持力取向性的PLA薄膜具有和玻璃紙膜、金屬薄片等相媲美的完全折疊性和纏結保持力，即可以弄皺或折疊，這些普通塑料膜是不具備的。
（2）高的光澤度和透明度PLA的高透明性和光澤度可以和玻璃紙以及聚對苯二甲酸乙二酯相比，是普通聚丙烯薄膜的2～3倍，低密度聚乙烯的10倍。
（3）阻隔性能和良好的印刷性能乳酸的基本重復單元使得PLA是一種內在極性的材料，這種高的極性導致聚乳酸具有高的表面能，從而產生良好的印刷性能，此外它還能夠阻止脂肪族分子的透過，具有很好的抗油性。
（4）低溫熱封性能無定形聚乳酸薄膜的熱封溫度和EVA（巧%）相同，都在80～85℃之間。
以上的這些優點，注定聚乳酸會在包裝領域大放異彩，就目前的生產狀況來看，聚乳酸薄膜開發應用的前沿集中在日本和美國，國內僅僅出于起步階段。
5 可降解塑料的開發趨勢及發展前景
可降解塑料盡管存在種種問題，但它的發展方興未艾，以下幾個方面代表了可降解塑料的發展方向：（1） 積極開發高效廉價光敏劑、氧化劑、生物誘發劑、降解促進劑和穩定劑等，進一步提高可降解塑料的準時可控性、用后快速降解性和完全降解性。（2）為避免二次污染，同時保證有豐富的原料，以天然高分子微生物合成高分子的完全生物降解塑料將會越來越受到重視。（3） 水解性塑料和可食性材料由于具有特殊的功能和用途而備受矚目，也成為環境適應性材料的又一熱點。（4） 充分利用基因工程技術培育可生產聚酯的生物性植物以降低生物降解塑料的成本。
可降解塑料的發展，不但在一定程度上緩解了環境污染，而且對日益枯竭的石油資源也是一個補充。許多國家已開始考慮用生物可降解塑料代替部分石油化工合成塑料，并陸續頒布了一些法規，如意大利的立法規定自1991 年起所有包裝用塑料都必須可降解，我國也已開始考慮禁用不可降解的塑料制品。據日本生物降解塑料實用化檢討委員會預測，今后10 年內全世界生物可降解塑料的市場規模為130 萬噸。我國每年產生的塑料垃圾達100 萬噸以上，若其中的20 %以降解塑料取代的話，需求量也在20 萬噸以上，市場潛力是很大的。可降解塑料的發展適應了人類可持續發展的要求，因此，可降解塑料的發展前景是美好的。
參考文獻
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第9篇：高分子材料與工程的優勢范文
摘要：
實驗教學是培養復合型創新人才的重要實踐環節，《高分子化學綜合實驗》是高分子材料科學與工程專業本科生的專業基礎課之一。本文針對目前高分子化學實驗教學體系中存在的問題探討了教學改革的途徑：通過開展多層次的教學內容，引入綜合型、設計型和趣味型實驗，結合現代教育技術，靈活應用互動式教學模式，引導學生對高分子科學的科研興趣，發揮學生的主觀能動性，并樹立嚴謹的科學態度，培養其獨立的思辨能力和創新能力。
關鍵詞：
高分子化學實驗；教學改革；創新能力
高分子化學是高分子學科的重要領域之一，是以實驗為基礎的自然學科［1，2］。《高分子化學綜合實驗》是我校《高分子化學》精品課程建設中重要的實踐性教學環節，是高分子材料科學與工程專業和材料化學專業本科生的專業基礎課之一。實驗教學的目的是促進學生理解和掌握高分子化學理論知識并將其應用于實踐，從而增強動手能力以及分析問題、解決問題的能力［3～6］。我校的《高分子化學綜合實驗》課程已開展多年，課程中開設了一系列具有代表性的實驗，但在實踐過程中也逐漸暴露出了一些問題，譬如，實驗教學體系還不夠系統，實驗課內容中的驗證型實驗較多，難以提高學生的思辨能力和創新能力，教學方法和手段還不夠多樣化，不利于提高學生的學習積極性和增強教學效果。為提高教學質量，培養具有創新意識和創造能力的復合型人才，推進廣東省精品開放課程———《高分子化學》的建設，對《高分子化學綜合實驗》教學體系進行改革勢在必行。改革后的《高分子化學綜合實驗》除了能使學生在有限的實踐過程中有效鞏固本學科的理論知識，掌握基本實驗技能，還應提高其自身軟實力，通過實驗課的開展引導學生對科研探索產生興趣，發揮其主觀能動性形成創新思維，同時增強其發現問題和解決問題的能力。為建立這樣一套科學的《高分子化學綜合實驗》教學體系，應始終貫徹以學生為本的教學理念，從教學內容、教學方式、教學模式三方面系統開展教學改革。
1教學內容層次化：合理配置驗證型、趣味型、綜合型、設計型實驗
傳統的高分子化學實驗教學項目以驗證型實驗為主，實驗教材中寫明實驗目的、實驗原理、實驗注意事項等，教師在課前進行講解，課堂上學生依據講義中的操作流程進行實驗，并通過實驗結果驗證高分子化學的理論知識。目前，《高分子化學綜合實驗》中已開展的驗證型實驗包括引發劑分解速率的測定、膨脹計法測定自由基聚合動力學。盡管在進行驗證型實驗的過程中學生的基本操作技能得到了訓練，但是因為實驗結果是明確的，實驗留給學生思考和發揮創造力的余地非常有限［7，8］。為提高學生的工程素養和創新能力，應以充分調動學生主觀能動性為突破口，調整高分子化學實驗課的內容，引入設計型、綜合型、趣味型實驗項目，使教學內容更加層次化、系統化。
（1）設計型實驗的實施過程中，教師預先給定學生實驗設計要求，學生據此查閱相關文獻和資料，自主設計實驗方案并獨立完成實驗，通過觀察實驗現象分析實驗成功和失敗的原因以及影響實驗結果的各種因素，由此讓學生得到科學的思維訓練。例如，苯乙烯的懸浮聚合可以作為驗證型實驗，預先給定實驗條件，讓學生“照方抓藥”地進行實驗，也可以作為設計型實驗開展，不設定實驗條件，只提出實驗產物的設計要求———制備顆粒均勻、大小適中的聚苯乙烯粒子，讓學生從配方（包括分散劑類型與用量、單體和水的比例等）、反應溫度和攪拌策略等方面入手設計實驗方案，最終獨立完成實驗并評價產品是否達到要求。讓學生們始終帶著“如何實現設計要求”的問題，進行“調研設計實驗分析總結”的訓練過程，通過這種鍛煉能夠充分發揮他們的主觀能動性，大大提高其分析問題和解決問題的能力。下圖是兩組學生采用懸浮聚合所制備出的聚苯乙烯粒子，圖1（a）顯示顆粒直徑在1．5mm～4mm之間，若增加有機分散劑聚乙烯醇的使用量還可以制備直徑更小、粒徑分布更均勻的聚苯乙烯粒子，如圖1（b）所示。
（2）綜合型實驗的內容和過程較為復雜，涵蓋了不同的知識點，開展此類實驗能夠鍛煉學生綜合運用所學知識和實驗技術的能力，并有利于學生建立正確的科研思維和培養嚴謹的科研態度。譬如，以苯乙烯懸浮聚合為核心內容，可以從產品設計的角度出發，采用“原料精制單體聚合產品性能檢測”的思路將其擴展為綜合實驗內容。在苯乙烯懸浮聚合之前引入“苯乙烯單體和引發劑的精制”的實驗內容，可以使學生鞏固洗滌、萃取、蒸餾、結晶等基本實驗操作。將苯乙烯懸浮聚合延伸到聚合物的下游應用，如交聯聚苯乙烯粒子（聚苯乙烯離子交換樹脂骨架）的制備與性能的研究，可以使學生體驗一個較為完整的功能高分子材料合成的全過程。考慮到實驗的難度和復雜度，該實驗著重考察交聯劑的用量對交聯密度的影響。由于交聯劑／單體摩爾比對產物的交聯密度有影響，粒子最終會表現出不同的溶脹性。通過測定其在良溶劑中的溶脹度，學生可以非常直觀地獲得配方設計對聚合產物性能影響的相關知識。以苯乙烯懸浮聚合為核心內容，經過一系列擴展后建立的綜合型實驗涉及原料的提純、聚合反應、聚合物的改性以及性能評價的內容，該綜合實驗具有很好的系統性和延續性，既能全面提升學生的實驗技能又能培養學生全局思考實驗問題的能力，具有重要的教學實踐意義。
（3）興趣是最好的教師，采用有趣的與日常生活密切相關的實驗項目，做到趣味性與知識性、實用性結合，寓教于樂激發學生們的興趣，可以顯著提高教學成效。例如，在高分子化學實驗內容中引入甲基丙烯酸甲酯的本體聚合（有機玻璃的制備）實驗，學生可以自制有機玻璃相框或有機玻璃墜，將心愛的相片、小掛件、干花鑲嵌在自己合成出的有機玻璃中。為了讓有機玻璃制品更美觀，還可以加入不同的著色劑，制備顏色各異的有機玻璃制品，實驗過程因此而變得充滿樂趣。學生們對該實驗表現出了極大的興趣。為了制備出合乎自己心意的“作品”，學生們會自發對反應條件進行優化，密切觀察實驗現象，防止聚合時產生氣泡或溫度失控發生爆聚而制備出失敗的產品。在后期的熱處理過程中，有部分學生很急切地盼望看到“作品”，在課余時間也會來實驗室查看熱處理過程是否已經完成。由于上課人數較多，實驗課都是分批次進行的，通過對比可以發現后批次進行該實驗的學生會比第一批學生準備更充分，制備出更多美觀和特別的“作品”，這也反映了學生們對實驗有濃厚的興趣，融入了更多的設計理念，有助于激發學生的創新意識。圖2展示的是學生通過本體聚合制作的成功、失敗或有缺陷的有機玻璃制品。
2教學方式多樣化：應用多媒體、虛擬化、網絡教學等現代教育技術
高分子化學實驗的教學普遍采用的是“言傳身教”的方式，學生需要在有限的學時內掌握實驗要領，這種單一的教學方式會限制教學質量的提升。借力于現代教育技術，普及視頻教學、虛擬化教學、教學網站的應用能豐富教學方式，提高學生們的學習興趣與學習效率，強化教學效果。
（1）視頻教學：相對于文字講義、口頭講解的方式，視頻演示的優勢在于能夠使學生對高分子化學實驗有一個初步的感性認識，預先從心理層面接受實驗內容和掌握實驗方法，提高實驗成功率，增加教學質量。譬如，根據高分子化學實驗教學大綱，可以將甲基丙烯酸甲酯本體聚合、發泡聚氨酯的制備等教學內容拍攝成教學錄像，向學生演示基本實驗流程，突出實驗操作中的要點、難點、注意事項等，讓學生對實驗流程和儀器設備的使用方法獲得直觀地認識。須注意的是，教學視頻雖然能再現實驗過程，但不能替代學生親自動手操作的環節，所謂“會看不一定會做”，只有實踐才能讓學生真正掌握實驗技巧。
（2）虛擬化教學：對于一些受限于實驗條件難以開展的實驗教學項目（如原子轉移自由基聚合）或具有一定危險性的實驗項目（如高溫、高壓聚合等）可以應用虛擬化教學方式，通過模擬仿真實驗過程，演示實驗現象，穿插操作要點和注意事項等，讓學生開拓眼界，學習更多的實驗技術和研究方法。原子轉移自由基聚合是“活性”自由基聚合的一種，因為具有巨大的應用前景而受到廣發關注，引入“ATRP的動力學研究”的實驗內容有助于學生們掌握“活性”自由基聚合的原理和特點。盡管如此，在本科實驗教學過程中開展ATRP實驗項目難度很大。ATRP通常以亞銅／胺絡合物作為催化組分，由于聚合所采用的催化劑量很少，即使存在微量的氧氣就能大大降低催化劑的活性，導致聚合難以進行。因而，除氧的效率對于聚合的成敗十分關鍵。首先，聚合之前須對反應溶液以及反應釜預先除氧，加料和取樣時也應避免引入空氣，這對學生們的操作技術要求很高，相對于普通自由基聚合，該聚合方法的成功率大大降低，實踐教學效果難以收到理想效果。其次，通入反應體系中的惰性氣體須預先經過除氧柱才能使用，并且該除氧柱中的填料事先必須活化（用H2或CO還原），該活化過程危險性極高，存在潛在的安全隱患，因而“ATRP的動力學研究”不適合納入本科生的實踐教學。采用仿真技術將“ATRP的動力學研究”制作成虛擬的演示實驗，則能有效地化解以上問題。根據實驗流程可以將“ATRP的動力學研究”的演示實驗分解為惰性氣體凈化、反應器和反應混合物的除氧、聚合反應（包括引發、增長、終止）、取樣和干燥稱量等步驟，可有效促進學生們對ATRP原理的理解。此外，聚合過程中ATRP催化劑的顏色會發生變化，因而該仿真實驗具有良好的指示性和演示度。
（3）實驗教學網站：建設專門的實驗教學網站，上傳課件、講義和教學視頻，方便學生有效利用課余時間進行預習，有助于提高學習效率。此外，還可以通過網站開辟答疑專區，促進教師和學生們之間或者不同班級、不同專業的學生們之間的交流，營造良好的學習氣氛，互相促進和互相提高。總之，一切教學方式都應以提高學生自主學習效率，激發學生學習興趣，提高教學效果為宗旨。
3教學模式人性化：靈活應用互動式教學
傳統的高分子化學實驗課主要采用教師預先講授繼而學生動手實踐的教學模式，無法達到現代教育以樹立學生創新意識和培養學生創新能力為宗旨的教學要求，而采用互動式教學模式能活躍課堂氣氛和促進師生之間的交流，是適應當代教學需求的一種教學模式。例如，在實驗課堂中，授課教師可以隨機抽取平時已經做過的實驗考察學生的掌握情況。問題歸納法也是互動式教學方式的一種。在批改完實驗報告之后，教師可組織學生們進行歸納和總結，分析各個實驗成功和失敗的原因，讓他們對實驗現象和結果分析得更為透徹，提升學習積極性。互動式教學過程中師生互為主體，學生發言可以幫助自己整理思路，強化對實驗項目所涉及知識要點的理解以及對實驗技術的掌握。若遇到學生對實驗結果存在疑問，想通過再一次的實踐驗證自己推斷的情況，授課教師應預留時間和提供實驗場所、試劑、器材等，有效組織二次課堂的方式，用開放和包容的心態為學生開啟探求真理的大門。
4小結
高分子化學實驗教學改革是一項系統工程，應始終以學生為本，從教學內容、教學方式、教學模式三方面進行，改革后的高分子化學實驗教學除了應該促進學生掌握基礎知識，提高實驗技能之外，更要發揮學生的主觀能動性，引導其產生科研興趣，樹立創新意識和培養創新能力。改革過程中教育者應明確改革目標，不斷修正或改變教學方法，為培養高層次的創新人才不斷努力。
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