序论:在您撰写对高分子材料的认识时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
一、教材的选用
广西大学化学化工学院“高分子材料成型与工艺”课程刚开设时,选用的教材是史玉升等编著的《高分子材料成型工艺》,学生通过学习可以掌握高分子材料的制备、性能、成型、评价及应用,全面系统地了解高分子材料成型技术的最新知识。教学过程中,学生反映这本教材的难度太大,因为“高分子材料成型与工艺”是一门专业技术课程,需在完成化工热力学、化工原理、物理化学、有机化学、无机化学、分析化学、高分子物理和化学、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基础等基础理论课和专业基础课程后,对学生进行综合训练。
“高分子材料成型与工艺”课程是在大三第一学期开设的专业课,此时学生已经修完化工热力学、化工原理、物理化学、有机化学、无机化学、分析化学等基础理论课,然而基本没有学过高分子物理、高分子化学、高分子材料、聚合物加工原理、高分子材料基础等专业基础课,高分子材料方面的基础较差,加上这本教材讲述的理论知识较少,所以学起来较吃力。根据学生的反映,学院及时更换了教材,采用周达飞等主编的《高分子材料成型加工》“九五”重点教材,该教材高度概括了高分子材料的最基础的知识,对加工成型影响很大的高分子流变学基础知识进行较全面深入的介绍,全面介绍了高分子材料成型加工最常用的基本工艺,也兼顾了新技术和新方法,难度适中,得到学生好评。
二、教学内容的改革
三、教学方法的改革
(一)现代化教学与传统教学相结合。“高分子材料成型与工艺”课程中许多内容涉及高分子加工机械、设备结构及操作过程,这要求有实际感性认识和直观性,同时,该课程的理论性和实践性都很强。笔者根据所选用教材,利用PowerPoint加入声音、图像、动画、视频等各种多媒体信息,并根据需要设计各种演示效果,将抽象、生涩难懂的知识形象生动地展示给学生,激起学生学习的兴趣、吸引他们的注意力,大大加深学生对知识的理解和印象。由于化学化工学院缺乏相应的高分子材料成型教学设备,教学小组联系外界资源制作了几个基本成型工艺的微课,同时广泛收集案例、动画演示及成型录像,不断补充到授课内容中,让学生对高分子成型工艺及设备等有更直观的认识,对课件内容进行更新和完善,丰富课堂内容,加大课堂信息量,使学生获得对高分子材料成型加工的理性和感性双重认识,使教学达到事半功倍的效果。
同时,教师也要注意吸取传统教学中讲解的优点,将教师的语言、激情和应变能力体现在多媒体教学中,并用眼神、情感、心灵与学生沟通,必要时还要进行板书,让学生彻底把握一些关键问题。
1.2授课目标偏向工程性高分子材料不仅可作为结构材料使用,也可以作为功能材料使用。对于非材料类专业的学生,特别是机械类专业的学生,更关心材料的力学性能和应用范围。因此,在课程内容的安排上,应以与机械工程有关的机械性能为主,给出常用工程高分子材料的基本力学性能指标及适用领域。
1.3授课过程重视学生的先修知识大多数高校的机械工程材料课程以金属材料为主线,在学习高分子材料之前,学生对金属材料已经有基本了解。高分子材料与金属材料之间存在较大差异,例如:高分子材料的聚集态结构以非晶结构为主,而金属材料则以晶体结构为主;许多高分子材料,特别是橡胶类的高分子材料具有金属材料所不具备的优良弹性等。学生先修知识的习惯思维在他们学习高分子材料时可能会引起冲突,因此在授课时必须对金属材料与高分子材料的差异予以考虑。采用与金属材料对比的方法学习高分子材料,有利于帮助学生澄清概念,更好地掌握高分子材料的知识。
1.5提供扩展知识的参考书由于高分子材料的性能、结构、制备工艺以及表征与金属材料和陶瓷材料完全不同,而且目前在机械工程材料中高分子材料部分比例很少。为解决这一矛盾,在章节后面列出了比较系统的高分子材料性能、内容、结构、制备工艺以及表征方面的书籍,以供学生参考。
2高分子材料教学改革
3结束语
关键词:机械工程材料高分子材料教学改革
Reformandpracticeonteachingofpolymermaterialsinmechanicalengineeringmaterialscourse
DongXufeng,QiMin,WangWeiqiang
Dalianuniversityoftechnology,Dalian,116024,China
Abstract:Inmostuniversities,metalmaterialistherouteofmechanicalengineeringmaterialscourse.Polymermaterialshavebeenanewtypeofengineeringmaterialsintherecent50years.Therefore,itisnecessarytoincreasetheproportionofpolymermaterialsandmakecorrespondingreformintheteachingofmechanicalengineeringmaterials.Inthispaper,thereformandpracticeexperienceonmechanicalengineeringmaterialsinDalianuniversityoftechnologyisintroduced.Reformsweremadeincontent,aim,process,methodandreferencebooks.Thepracticeresultsindicatedgoodteachingeffectwasobtained.
Keywords:mechanicalengineeringmaterials;polymermaterials;teachingreform
1高分子材料教学改革原则
20世纪中期以来,大批新型高分子材料的合成拓展了人类使用材料的范围。与金属材料相比,高分子材料具有密度小、比强度高、原料丰富、成型简单、成本低、耐腐蚀等优点。近年来一些性能优异的高分子材料在诸多领域呈现取代传统钢、铁等金属材料的趋势,成为机械工程材料中不可忽视的一部分[3]。因此,在机械工程材料课程的教学过程中,须摒弃完全以金属材料为主体的授课方法,适当增加高分子材料等新型工程材料的比重。因此,我校在2013年对机械工程材料32学时课程的教学计划进行了调整,将高分子材料部分由之前的2学时增加到4学时,并确定了以下改革原则:
1.1授课内容强调基础性
1.2授课目标偏向工程性
高分子材料不仅可作为结构材料使用,也可以作为功能材料使用。对于非材料类专业的学生,特别是机械类专业的学生,更关心材料的力学性能和应用范围。因此,在课程内容的安排上,应以与机械工程有关的机械性能为主,给出常用工程高分子材料的基本力学性能指标及适用领域。
1.3授课过程重视学生的先修知识
大多数高校的机械工程材料课程以金属材料为主线,在学习高分子材料之前,学生对金属材料已经有基本了解。高分子材料与金属材料之间存在较大差异,例如:高分子材料的聚集态结构以非晶结构为主,而金属材料则以晶体结构为主;许多高分子材料,特别是橡胶类的高分子材料具有金属材料所不具备的优良弹性等。学生先修知识的习惯思维在他们学习高分子材料时可能会引起冲突,因此在授课时必须对金属材料与高分子材料的差异予以考虑。采用与金属材料对比的方法学习高分子材料,有利于帮助学生澄清概念,更好地掌握高分子材料的知识。
1.4教学方式应具有高效性
1.5提供扩展知识的参考书
由于高分子材料的性能、结构、制备工艺以及表征与金属材料和陶瓷材料完全不同,而且目前在机械工程材料中高分子材料部分比例很少。为解决这一矛盾,在章节后面列出了比较系统的高分子材料性能、内容、结构、制备工艺以及表征方面的书籍,以供学生参考[7,8]。
根据以上原则,我们在2013年度的授课过程中对高分子材料的讲授进行了调整,具体如下:
(1)授课内容及学时安排:高分子材料的基本概念(高分子、单体、链节,0.5学时),高分子材料的分类方法(按用途分类,按热行为分类,按反应类型分类,按主链结构分类,0.5学时),高分子材料基本结构(简单介绍近程结构、远程结构、聚集态结构的概念,0.5学时)及物理状态(玻璃态、高弹态和粘流态,0.5学时),典型工程塑料的力学性能和应用(1学时),典型合成橡胶的力学性能和应用(1学时)。
(2)重点讲授常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡胶及工程纤维)的基本力学性能及典型工程高分子材料的适用领域。
(4)采用启发式教学模式,通过设问、模拟实验、举例、探究等方法引导学生思考;在多媒体课件中,采用丰富的图片、动画激发学生学习的积极性和主动性。
通过机械工程材料课程中高分子材料的教学方案改革,学生对这种新型工程材料有了基本且更为全面的了解,他们深刻认识到,高分子材料是机械工程材料领域中不可忽视的分支。
参考文献
[1]文九巴.机械工程材料[M].北京:机械工业出版社,2009.
[2]于永泗,齐民.机械工程材料[M].大连:大连理工大学出版社,2012.
[3]张留成.高分子材料基础[M].北京:化学工业出版社,2011.
[4]高建纲,宋庆平,丁玉洁,吴之传.工科非本专业《高分子化学》课程的教学探讨[J].高分子通报,2009(5):63-66.
[5]韩顺玉,柳海兰.非高分子专业《高分子化学》课程教学实践与探讨[J].中国科教创新导刊,2010(35):93.
[6]詹茂盛,何利军.“高分子材料课程信息化师生互动教学方法”研究与实践[J].化工高等教育,2004(3):69-71.
关键词:功能高分子材料课程教学教学探索
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
2.增加新颖和实用的教学内容
3.鼓励学生利用互联网资源学习
4.互动式教学,让学生做专题报告
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。
参考文献:
[1]齐民华.功能高分子材料课程教学改革的思考[J].广东化工,2011,38(5):267.
[2]周立,孙荣欣.《功能高分子材料》课程教学改革的探索[J].高校讲坛,2010,21:151.
[3]苗蔚,程文喜.《功能高分子》教学实践与体会[J].广州化工,2011,39(18):172-173.
[4]于清波.《功能高分子》教学体会[J].化学工程与装备,2008,3:146-147.
[5]邹勇进.《功能高分子材料》课程教学的探讨与实践[J].高校讲坛,2012,11:234.
[6]张新荔,罗卫华,陈建山.《聚合反应工程》课程的教学探索和改进[J].广东化工,2012,39(7):216-217.
[7]刘冰.“仪器分析”课程教学探索和实践[J].新乡学院学报(自然科学版),2013,2:149-151.
关键词:高分子材料加工助剂多媒体案例教学
高分子材料在工业、农业、交通运输、国防工业、人民生活、医疗卫生等各个领域有广泛应用,是现代社会中衣、食、住、行、用各个方面不可缺少的材料[1]。高分子材料的成型加工是高分子专业研究的重要主题,相应助剂对提高高分子材料的合成效率、加工性能、使用性能有着至关重要的作用,随着助剂行业的发展,助剂品种日益繁多[2]。《高分子材料加工助剂》就是面向高职、高教学生开设的一门高分子专业课程,通过多年本门课教学,笔者总结出以下教学方法。
1.讲明本课程在高分子专业知识构成中的作用
2.本课程教材的选择
目前,市面上有不同教材可供教学选择,针对不同教学对象和教学大纲的具体要求,老师应相应选择教材。笔者选用方海林主编的《高分子材料加工助剂》,该教材面向本科生教学,通过教材学习,学生对高分子材料加工中常用助剂的概况、作用机理、品种合成、性质及其应用等有全面深入的理解;通过具体工艺及配方学习,认识它们对材料的工艺和性能的影响,具有一定解决实际问题的能力。当然,由于教学过程中课程设定为32学时,老师可根据学生学习兴趣适当取舍,如第九章剂、发泡剂、着色剂、发泡剂的讲解可以适当缩减一些,而第二章增塑剂内容可以适当补充一些书本以外的知识。
3.本课程的教学方法
3.1多媒体结合板书
3.2案例教学法
案例教学法是一项系统工程,需要教师精心创设教学情境,巧妙设置探究问题,引导学生在分析案例中研究问题,从而形成认识、发展能力、升华情感,并借助情境与问题实现教学目标[5]。对于《高分子材料加工助剂》课程教学,工厂已经采用的一些助剂配方设计实例都是鲜活的案例,教师可以在课堂上大量引入配方实例,通过对配方实例的分析,告诉学生各种助剂在配方中起什么作用,在配方设计时遵循什么样的设计规律,为学生将来从事配方设计打下良好的基础。
3.3课后在线答疑
4.成绩考核与评价
5.教学效果与评价
目前,新的高分子材料加工助剂不断被研发出来,知识更新非常快,而学生的学习方式、学习兴趣也有时代特征,如何上好《高分子材料加工助剂》这门课需要不断探索、持续研究。
[1]周鹏.高分子材料的发展及应用.科技创新,2015(11):69.
[2]冯嘉春,郑德,陈鸣才.我国高分子助剂研发现状及思考.透视,2007(2):33-36.
[3]向明.高分子助剂在聚合物成型加工中的应用研究.年全国高分子学术论文报告会,2007:799.
关键词:功能高分子材料;教学探讨;教学方法
一、引言
《功能高分子材料》是材料化学、高分子材料、复合材料和应用化学专业的主干综合性课程,同时是一门以高分子化学和物理为基础,与生物学、物理学和医学等学科都有交叉的交叉学科。随着科技迅速发展,当前社会领域内对功能高分子的应用更为普遍,因其种类多、内容丰富成为新技术革命中不可或缺的关键材料并充斥在人类生活中,这使得《功能高分子材料》课程的教学显得尤为重要。高分子材料的功能化主要体现在对其组成及结构上的设计,而《功能高分子材料》的教学目的就是让学生在掌握关于功能高分子材料基本知识的基础上,可以制备和设计功能高分子材料。因此,提高对《功能高分子材料》课程教学方法的重视,打破传统的教学方式,对于培养出运用功能高分子材料的高素质优秀人才尤为重要。
二、教学内容和课程特点
《功能高分子材料》是一门专业选修课,同时是一门重要的核心主干课程,不仅要求学生了解并掌握高分子材料的基础知识,更要求学生具备动手设计和制备有关的功能高分子材料的能力。而这也就要求在功能高分子材料的教学过程中,始终贯穿高分子材料的分子“设计―结构―性能”之间的关系,这往往需要学生运用和掌握大量的高分子化学与高分子物理的基础知识。
三、目前《功能高分子材料》课程教学现状与存在的部分问题
首先,功能高分子是一门结构复杂、跨学科性强的专业学科。因此,该门课程在教学内容的选择上不能拘泥于在传统模式中选取某一本教材内容进行教授,而是应需要进一步的去完善和提炼综合各版本的优势内容,再进行教学内容的选取;其次,晦涩难懂的教学重点是要求学生理解高分子材料是怎样从组成、结构上进行设计而使材料功能化的,但理论知识往往比较刻板生硬,使得学生学习兴趣低下。那么,如何提高学生学习积极性是教学关键。传统的“填鸭式”教学并不适用于这门课程,因为在缺乏以学生兴趣作为保障的前提下,我们很难将内容多、更新快、知识点晦涩、难点较多的功能高分子材料这门学科讲清楚。因此,教师应充分考虑更新教学手段、教学方法以及考核方式,提高自身专业素养并调动学生积极性来克服这一困境。
四、《功能高分子材料》课程教学改革方法与实践
4.从生活实际出发,激发学生学习动力。教师在教学活动中介绍功能高分子材料的时候,可以以生活中的实际例子或新闻报道中的最新科技进展为例子,让学生认识到功能高分子材料的重要性,同时让学生对最新的研究成果有所了解,从而提高学生们对科学研究的兴趣。例如,教师可以以环保问题为切入点,介绍对于废水、废气处理方面的功能高分子材料;在讲解导电高分子材料时,可以用“诺贝尔化学奖科学贡献―导电聚乙炔发现”的案例切入;在讲电致发光功能高分子材料时,可以先从熟悉的智能计算机谈起,慢慢讲解其屏幕发光机理和应用机制;讲解吸波材料时,教师则可以从各国隐身战斗机的发展入手,从材料的特殊功能入手,再慢慢引出高分子材料的不足之处,从而引导学生主动思考、发掘原因,引导学生获取解决问题的方法,感受到成功的乐趣增进自信,提高学习功能高分子的学习动机。总之,要让学生在学习中建立起功能高分子材料与现实生活的紧密联系,感受到功能高分子学习在未来职业和社会生活中的作用。
6.科研与教学相融合,以科研促进教学。在功能高分子材料教学过程中,应将教学和科研有机的结合起来。科研教学一体化不但能够提高教师水平,把握前沿的功能高分子材料的知识,更能丰富关于功能高分子材料的教学内容,为学生营造浓郁的学术氛围,提高学生的科研素养和创新能力,进而全面提高关于功能高分子材料的教学质量。
7.改革考核方式,端正学习态度。学生的考核情况是反应教学效果的标准,教师应该随时注意自己的教学效果,随时做好查漏补缺的工作,并积极调整教学方式以达到预期的教学效果。传统的考核方式主要是通过考试成绩来评价这门课的教学效果,而在这种情况下,学生往往是阵前磨枪,突击复习,这种瞬时记忆导致学生知识点很快被忘却。因此,改革考核方式变得尤为重要。首先,重视课堂表现力和出勤率,培养学生上课的纪律性和交流思考能力,该方面要占总成绩的30%;其次,要注重课堂报告和文献检索能力,从而锻炼学生检索资料、撰写报告以及演讲能力,并占总成绩的20%;再次,为了培养学生理论联系实践的创新性思维能力,那么设计性试验和课后作业要占总成绩的20%;最后就是考查学生对概念、原理、性能以及实验设计方案的掌握,占总成绩的30%。这种全新的考核方式能够有效促进学生素质的提高,使得分数不再是衡量学生的标准,对功能高分子材料课程教学效果的提升起到了重要的作用。
五、结语
在随着科技的发展,功能高分子材料科学也在飞速发展,这就要求高分子专业的人才的素质也要与时俱进。因此,在功能高分子材料的课程教学过程中,教师要不断提升自身素质,并及时掌握高分子材料研究的前沿内容,系统归纳课程内容,改变教学观念运用多重教学手段,采用理论与实践结合的教学思路,培养学生独立思考、解决问题的能力,调动学生自主性和积极性,为该科研领域不断输送优秀人才。
[1]齐民华.功能高分子材料课程教学改革的思考[J].广东化工,2011,(05).
[2]周立,孙荣欣.《功能高分子材料》课程教学改革的探索[J].科技信息,2010,(21).
[3]吐尔逊阿不都热依木,如仙古丽加马力.关于《功能高分子材料与化学》课程教学的几点思考[J].广东化工,2011,(11).
关键词:高分子材料;加工;形态控制
高分子材料的性能与大分子的化学与链结构有着密切的关联,且材料形态也是重要影响因素之一。聚合物氛围结晶、取向等几种形态,多相聚合物择优扩相形态。聚合物制品形态的形成源自于加工中复杂的温度场与外力场作用。由此可见,关于加工过程中高分子材料形态控制具有重要的研究意义。
二、我国高分子材料加工中形态控制研究现状
聚合物的性能取决于形态,因此,在高分子材料领域中,聚合物形态与性能关系的研究一直以来都受到高度重视,然而在实践中,我们在二者之间的结合方面的研究上依然有所欠缺,具体可以从以下几个方面得到体现:
第二,基于不同条件的不同特性聚合物,其共混物形态发展与演化研究依然是主要研究内容,而形态与性能关系的研究依然有所欠缺。
第三,在加工过程中,受到部分特殊外场的作用,聚合物凝聚态结构与相形态结构的研究有待深入。
截至今日,在聚合物及其复合物的成型加工中,就算成型设备与工艺条件属于常规,在外场作用下,人们依然没有彻底了解结构形态受到的影响,仅仅对一些粗略的定性关系有所认识,甚至有的推断还是错误的。以双螺杆挤出过程为例,人们仅对不同螺杆原件组合下外力场作用的不同会改变温度场,进而对产品产量、外观与内在性能产生影响这一规律有所了解。然而这一影响的具体方式却没有清楚的认识,业界研究人员也无法制定出定量的指导方案。在管材生产中,不管是落锤冲击不达标,还是纵向收缩产生波动,都没有搞清楚原因,也无法拿出改进方案,大部分情况下都是凭借经验进行处理。因此,现阶段很多成型设备与工艺控制的效果是否取得理想效果,我们依然难以准确判定。
三、高分子材料加工中形态控制的研究趋势
第一,基于常规的成型设备条件,聚合物及其复合物典型制品成型或型材生产在成型加工时,在设备与工艺条件改变的情况下,其形成的外场会有所差异,进而发生相应变化,例如塑化、结晶、赋型以及流动等,这些变化会改变制品形态、结构以及性能。
第二,极端的加工条件极端会改变聚合物及其复合物的形态结构变化规律,例如结晶结构、晶体大小等,在这类条件下,还需要尽可能对大尺寸高分子晶体的制备进行探究。
第三,在对新外场条件的分析、推断以及设定之下,通过对聚合物及其复合物结构形态与性能受到的影响研究,才能够围绕新的成型方法或具有特殊性能的高分子材料的制备进行探索,进而实现高分子材料性能的改善,并将节能性、经济性等方面的优势充分发挥出来。
四、结束语
[1]李忠明,马劲.加工过程中高分子材料形态控制的研究进展[J].中国科学基金,2004,18(3):154-157.
[2]李又兵,申开智.形态控制技术获取自增强制件研究[J].高分子材料科学与工程,2007,23(1):24-27.