高分子化學與工程精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇高分子化學與工程范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

關鍵詞:高分子材料;高分子化學;實驗教學

高分子化學實驗是高分子化學課程教學的一種最有效的實踐教學形式,它可以幫助和促進學生課堂理論知識的學習與消化,建立和鞏固高分子化學基本概念和理論,獲取高分子化學知識,培養科學素質和操作技能。我國著名化學家戴安邦指出:“只傳授化學知識和技術的化學教育是片面的,全面的化學教育要求既傳授化學知識和技巧,又訓練科學方法與思維,還培養科學精神和品德,學生在化學實驗中是學習的主體,在教師指導下進行實驗,訓練用實驗解決化學問題,使各項智力皆得到發展”。這番話指出了開設化學實驗課的深刻內涵和重要價值。2004年國家教育部頒布的《普通高等學校本科教學工作水平評估方案》在評估指標的二級指標“實踐教學”中,從“實踐教學內容與體系,綜合性、設計性實驗課的比例及效果,實驗室開放”三個方面明確了實踐教學改革和發展的方向。近幾年高校的化學類實驗教學改革取得了令人矚目的成果。高分子材料科學與工程專業是很多高校在近年來新開設的專業,在實驗教學與改革方面的成果積累較少,尤其高分子化學實驗教學采用陳舊的教學內容和教學方法依然居多。通過調研發現,目前國內高校高分子材料科學與工程專業的高分子化學實驗教學依然不同程度地存在一些問題。

一、高分子化學實驗教學現狀剖析

1.實驗教學體系和內容欠爭理

多數的實驗教學附屬于理論教學,沒有單獨設課和單獨考核,實驗課時相對較少雖然有些高校高分子化學實驗已經獨立設課,但僅作為考查課。實驗教學內容中傳統的、陳舊的實驗較多,而體現現代科學技術發展成果的實驗很少認知性、驗證性實驗所占的比理偏高,培養學生創新能力的綜合性、設計性、應用性和創新性的實驗偏少,而且實驗環節偏重于理論,突出高分子材料應用性特點的實驗太少,不利于培養學生的工程觀念。

2.實驗教學方法單一

學生按照實驗講義預習,然后進實驗室。實驗前教師把實驗目的、實驗原理、儀器使用方法、測試方法、實驗步驟和數據記錄表格及數據處理方法等進行詳細的集中講解。學生只需按教師指導的過程按部就班或者依照講義“照方抓藥”,就可以完成一個實驗。一部分學生糊里糊涂地來到實驗室,只動手不動腦地完成實驗,然后又迷迷糊糊地離開實驗室。實驗的現象和結果沒有給他們留下太深的印象,對學生觀察能力、分析問題和解決問題的能力以及創新意識的培養都很不夠。這種統一模式、統一要求、齊步走的教學方法,一方面造成了學生對教師的過分依賴,另一方面抑制了學生個性思維的發展和創新能力的培養。

3.實驗嫩學手段落后

在現代信息技術迅速發展的今天,雖然網絡技術、多媒體技術等現代教學技術在理論教學中得到了普遍應用,但虛擬、仿真等實驗技術手段未能在實驗教學中推廣應用。這樣對于一些耗費過高、時間過長、毒性過大、危險性過高的實驗,只能最低限度地開設,且開設過程中費用大和危險性高,導致學生對此類重要實驗缺乏足夠的認知和感受的機會。

二、新教學模塊的實踐性探索與成效

針對目前國內高校高分子材料科學與工程專業高分子化學實驗教學中存在的一些問題,借鑒其他化學實驗教學改革的優秀成果,提出了基礎技能實驗、綜合設計實驗、研究創新型實驗的三個高分子化學實驗教學模塊體系,并在每個模塊中結合常熟理工學院教師的科研成果引入_些新的實驗教學內容,采用開放式實驗教學方法。通過實驗教學實踐發現新的體系和教學方法在培養學生的創新意識和工程實踐能力方面起到了較好的效果。

1.基礎技能實驗教學模塊

基礎技能實驗模塊構建的目的著重建立高分子化學實驗與相關基礎理論知識之間的有機聯系。培養學生的實驗安全意識、清潔衛生習慣和嚴謹的實驗態度。訓練學生掌握熟練規范的實驗操作技能和技巧,為后續的實驗教學模塊的實施打下良好的基礎。

基礎技能實驗模塊的教學內容設計在課時總量的40%～50%為宜,課時數約30學時,開設8～10個實驗。教學內容設計涉及到高分子化學反應機理,如自由基、陰離子,陽離子等連鎖反應機理,縮聚、基團轉移聚合等逐步反應機理,開環聚合反應機理等。在實驗實施方法方面涉及到本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合、熔融縮聚、界面縮聚等。如設計膨脹計發測定苯乙烯本體聚合動力學實驗,讓學生直觀感受到了誘導期概念、聚合過程體積減小的現象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化學理論知識。設計過硫酸鉀引發甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合實驗,除讓學生明確了乳液聚合的基本原理外,還了解到了聚合物大分子鏈端基的重要作用。設計己二酰氯和己二胺界面縮聚實驗,讓學生深入理解了界面縮聚的概念和聚合物的可紡成纖性能等主要高分子知識。通過設計一些自由基、陰離子、陽離子等連鎖反應機理的實驗,使學生進一步掌握了活性中心的概念,同時在實驗過程中認知了這些引發劑的活性、安全使用和貯存事項。

2.綜合設計實驗教學模塊

綜合設計實驗教學模塊旨在培養學生較強的實際動手能力,自主設計和分析解決問題的能力。本實驗模塊是實驗教學的較高層次,注重學生實驗的自主設計性和綜合性。

教學內容設計在課時總量的20%～25%為宜,課時數約15學時,開設2～3個實驗。本教學模塊的特點之一是實驗內容的綜合性,可以將同一門課的幾個實驗,或者是幾門課的實驗組合在一起,形成一個大實驗。本教學模塊的特點之二是實驗方案的靈活性和設計性,側重培養學生的自主實驗和學習的意識和良好習慣。例如關于高分子合成實驗先確定好采用的聚合機理和聚合方法,在原材料配方組成、引發劑種類及用量、合成溫度等工藝條件方面給出一個大致的框架,然后讓學生在所給的框架內進行自行設計和實施實驗。譬如懸浮法制備聚苯乙烯珠粒實驗,水的用量范圍為苯乙烯質量的100%～200%、分散劑為磷酸鈣或聚乙烯醇兩種、引發劑過氧化二苯甲酰用量為苯乙烯質量的0.2%～1.0%、反應溫度設定在75℃～85℃范圍等。學生通過自行設計的方案實施實驗獲得了不同的實驗結果,通過對不同組之間實驗結果的綜合分析,找到了影響懸浮法制備聚苯乙烯珠粒的一些因素,激發了學生動手實驗的興趣,發揮了學生自主實驗和學習的主觀能動性。

3.研究創新實驗教學模塊

設置研究創新實驗教學模塊培養學生的科研和創新意識、提高學生的綜合素質和應用開發能力,為實現培養高質量的應用型人才的教育目標提供重要的教學內容實體支撐。

  本實驗模塊是實驗教學的最高層次,注重學生實驗的獨立自主陛、綜合性、應用性和創新性,教學內容設計在課時總量的20%～25%為宜,課時數約15學時,開設2～3個實驗。本實驗教學模塊的特點之一是實驗項目的獨立自主性和綜合性。也就是說確定好實驗項目之后,讓學生在實驗教師指導下獨立自主地進行實驗項目方案的調研、設計、實施和結果分析。本實驗教學模塊的特點之二是實驗項目的應用性和創新性,所擬定實驗項目必須關聯生產實踐中的聚合物產品,充分體現實驗項目的應用性。實驗項目設計主要針對這些高分子產品生產實踐中存在的共性問題和關鍵問題的解決來進行設計。通過研究創新實驗的實施,發現學生學習積極性很高,樂此不疲,為培養學生創新意識和展示高分子化學實驗的應用性特征提供了最佳學習平臺,尤其是開發一些聯系生活實際的應用型實驗,可使學生親身感受到高分子化學實驗的實用價值,能強烈激發學生的創造動機。此外,研究創新實驗往往需要多名學生共同完成,有利于培養學生的團隊合作精神。例如,聚氨酯絕緣漆的制備及性能測定實驗,每個學生做一個實驗配方,每5名學生一組,5名學生的實驗結果綜合在一起可以得出高分子樹脂配方組成與漆膜性能之間的關系曲線,以及固化條件與漆膜性能之間的關系曲線。在實驗過程中,5名學生要共同安排實驗方案,盡量保持操作的一致性,最后得出的結果要呈規律性變化。如果有一名學生操作有誤,這個實驗點就會落在規律性以外,影響其他學生對實驗現象的觀察。因此,實施研究創新實驗項目對教師也提出了更高要求。在每次實驗前,教師要指導學生擬定方案,并對可能出現的實驗現象和各種影響因素進行分析,實驗過程中,又有多種意外的實驗現象出現,這勢必要求師生共同分析和討論造成這些現象的原因,幫助學生透過現象深刻理解事物的本質。這樣做需要教師有相當的知識儲備量,并且要求教師也不斷進取,充分體現了教學相長的教育理念。

三、結論

基礎技能實驗、綜合設計實驗、研究創新實驗+教學模塊教學的實踐證明教學效果顯著,特別對提高學生綜合實踐能力、激發學生理論課學習興趣、培養學生創新意識和應用開發技能取得了預期效果?；A技能實驗模塊的教學效果主要體現在實驗現象與相關基礎理論知識之間的有機聯系,高分子化學實驗操作技能和技巧的掌握和規范。綜合設計實驗的教學效果主要體現在學生自主設計和分析解決問題的能力培養。研究創新實驗的教學效果主要體現在學生科研和創新意識的建立,以及學生團隊意識和應用開發能力的培養。

參考文獻:

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[5]王雅珍,等,微型高分子化學實驗研究[j]化學教育,2001,22(1):47-48.

篇(2)

關鍵詞：高分子化學實驗；協同創新；實驗教學；建設

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2013）33-013-01

高分子化學主要包括高分子化學、高分子物理以及高分子工藝。高分子化學主要就是研究高分子化合物合成、化學反應、物理化學、加工成型以及應用等方面的一門綜合性學科。

一、高分子化學實驗研究

霍夫曼和庫特爾在1909年第一次提出C5H8的熱聚合專利。一年后1910年海利斯和麥休斯用鈉實驗，也得到同樣的結果C5H8。長期以來，人們對高分子物質研究也取得了一定的成果。有機化學家畢克斯在1920年的《關于聚合反應》一文中，明確提出，成為環狀化合物和成為共價鍵結構的長鏈高分子化合根本不是一回事。在1922年，發現橡膠“溶液”仍然具有膠體性質。又于1924年明確提出了天然橡膠分子是高分子量的大分子，同時，將其溶于任何物得到的膠體和小分子結合得來的膠體不一樣。分別在1926年和1928年，斯本先、多爾（1926）以及施道丁格（1928）同樣認為纖維素分子可以從一個晶胞長入另一個晶胞而成為直鏈形狀，而施道丁格并進一步提出，纖維素和橡膠分子的晶胞的大小或晶體的大小與線形高分子的長度無關，之后又在1930年，更進一步提出了高分子稀溶液的粘度和分子量之間的關系，從而引起了定量測定高分子分子量的興起。1932年，施丁格發表了一部關于高分子有機化合物的總結性論著，標志高分子化學的建立。在此之后，高分子化學理論迅速發展，高分子工業也蓬勃興起。尤其是1949年之后高分子化學的系統研究大規模地開展起來。

二、協同創新影響下的實驗教學項目建設

在新形勢下，科學技術正在不斷發展，高分子材料也被廣泛應用，這為基于協同創新的高分子化學實驗提供了可能，加強了其與其他科之間的聯系，進行了一系列的綜合性以及創新性的實驗教學項目的建設。

1、有機結合高分子化學、物理實驗

由于高分子材料合成后是要對分子量和其分布量測定的，同時，對于高分子的乳液、溶液鎳都也要進行測定，所以必須做到有機結合高分子化學實驗和高分子物理實驗。通過對高分子化學實驗的安排，完成這些必要性能的測定。

2、結合高分子化學實驗和食品質量標準

在實驗中讓學生學會思考、探索，將知識結合到實踐中，學會解決問題，是以獲得的豐富經驗。就如環氧丙烷交聯淀粉的制備，考慮它的應用范圍，它屬于一種粘稠劑，之前還做過食品添加劑，但是，它不符合《食品安全法》，其里面含有一定的氯元素的毒。因此學生對食品添加劑中高分子材料的應用作了研究，為保證聚合物的化學實驗進行做了保證，同時，也讓學生掌握了這種食物添加劑的檢測辦法。

3、結合高分子化學實驗與藥劑學實驗

隨著新型人才培養的需要，我們結合高分子化學實驗與藥劑學實驗并且在實驗中心增設了藥劑學實驗室。如高分子材料中的羧甲基纖維素鈉就是藥劑學常用的一種，我們同時也做過很多羧甲基纖維素鈉方面的合成實驗，甚至在最后得到一種混懸型液體藥劑。這種藥及對一些皮膚炎癥（濕疹、蕁麻疹以及丘疹等）效果十分好。

4、高分子化學實驗結合固體廢棄物處置

隨著社會的進步，人們生活水平也有逐步提高，但是白色污染也日益困擾這我們，因此我們對這些高分子材料的廢物回收工作必須加以重視，比如生活中最常見的，我們喝過的礦泉水瓶，它們都是聚對苯二甲酸乙二醇酯的，為此我們必須重視對這種高分子材料的礦泉水瓶進行回收，同時思考解決方案（乙二醇降解法），對其加以回收再利用。

5、協同創新影響下的高分子化學實驗和水處理技術的結合

自2004年起，環境工程方面的水處理實驗室就已開始運行，并將高分子材料運用在其中。為此，我們還專門開設聚苯胺的制備和它對鉻離子吸附性進行研究。第一步，用溶液法制備聚苯胺；第二步，把制好的聚苯胺放在有鉻離子的水質中；第三步，通過單因素分析實驗得出結論：PH值對鉻離子的吸附性影響很大。特別是PH值等于3時，去除率是最大的。通過實驗，讓我們認識到高分子材料對環境和水質方面的影響，為保護環境做了巨大貢獻。

6、結合高分子化學實驗和塑料成型工藝

由于新型創新人才培養的需要，我們必須加強對學校中實驗基地建設，對學生接觸塑料成型工藝一高分子化學實驗結合到一起講授，對學生開拓視野以及提高學習興趣有很大影響，同時加強學生對此的了解。

綜上所述，結合多門科學對高分子化學實驗教學內容的建設意義十分重大，為此，我們在《高分子化學實驗》中，增加了其與其它學科的緊密聯系，保證實驗內容的全面性、創新性以及導向性。

參考文獻：

[1] 李青山，徐明雙.微型高分子化學實驗與思維創新教育[J].大學化學，2010（12）.

篇(3)

論文摘要：高分子化學是研究高分子化合物的合成、化學反應、物理化學、物理、加工成型、應用等方面的一門新興的綜合性學科。那么，高分子化學具體內容及高分子與生活、高科技的發展關系如何呢？以下作簡單介紹。

人類從一開始即與高分子有密切關系，自然界的動植物包括人體本身，就是以高分子為主要成分而構成的，這些高分子早已被用作原料來制造生產工具和生活資料。人類的主要食物如淀粉、蛋白質等，也都是高分子。只是到了工業上大量合成高分子并得到重要應用以后，這些人工合成的化合物，才取得高分子化合物這個名稱。但提到合成高分子材料（聚合物）的應用與發展，人們在想到它們極大地方便我們的生活的同時，很多人會想到“白色污染”，甚至將水污染、大氣污染等各種環境問題的產生怪罪于高分子，這說明他們對高分子并不十分了解。當今社會高分子的功用無處不在，而人們認識高分子時，往往忽略了它帶給人類生活的巨大變化和種種利益，不了解它為人類文明做出的貢獻是巨大的。

一、高分子化學的內涵

1．何為高分子化學

顧名思義，高分子就是相對分子質量很高的分子，它是高分子化合物的簡稱。高分子化合物，又稱聚合物或高聚物，是結構上由重復單元（低分子化合物—單體）連接而成的高相對分子質量化合物。高分子的相對分子質量非常的大，小到幾千，大到幾百萬、上千萬的都有。我們有時將相對分子質量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學作為化學的一個分支，同樣也是從事制造和研究分子的科學，但其制造和研究的對象都是大分子，即由若干個原子按一定規律重復地連接成具有成千上萬甚至上百萬質量的、最大伸直長度可達毫米量級的長鏈分子，稱為高分子、大分子或聚合物。

2．高相對分子質量與高強度

相對分子質量和物質的性質是密切相關的，是決定物質性質的一個重要因素。只有相對分子質量高的化合物才有一定的機械力學性能，才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直鏈的烷烴化合物，但是分子量變化很大，其機械力學性能因而也有極大的區別。

3．高分子科學的主要內容

既然高分子化學是制造和研究大分子的科學，對大分子的反應和方法的研究，顯然是高分子化學最基本的研究內容。高分子科學不僅是研究化學問題，也是一門系統的科學。高分子科學的主要內容有：如何將低分子化合物連

接成高分子化合物，即聚合反應的研究。高分子化合物的結構與性質關系。不同性質的高分子，其結構必然是不同的。為了得到不同性質的高分子，就要去合成具有特殊結構的高分子。

二、高分子材料化學的應用

材料是人類社會文明發展階段的標志，是人類賴以生存和發展的物質基礎。它是指經過某種加工，具有一定結構、組分和性能，并可應用于一定用途的物質。上世紀半導體硅、高集成芯片、高分子材料的出現和廣泛應用，把人類由工業社會推向信息和知識經濟社會?？梢哉f某一種新材料的問世及其應用，往往會引起人類社會的重大變革，材料是人類文明的重要標志。如果說現在人人離不開高分子材料，家家離不開高分子材料，處處離不開高分子材料，是一點也不過分的。高分子化合物的最主要的應用是以高分子材料的形式出現的，高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統合成材料，另外許多精細化工材料也都是高分子材料。

第一，塑料：一類是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等；另一類叫工程塑料，其強度大，如汽車零部件、保險杠、洗衣機內的滾筒、電器的外殼等。

第二，纖維：人們開發出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物，通過不同的加工，生產出了各種纖維制品，極大地滿足著人類的需要。

第三，橡膠：天然橡膠的種類和品質都受到很大的限制，于是科學家們不斷開發出了各種人造橡膠，如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。

第四，精細化工：比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產品，如家具漆、內外墻乳膠漆、汽車漆、飛機漆等。女孩子用的指甲油，使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫用膠、結構膠等黏合劑，以及各種吸水樹脂等都是高分子產品。

三、高分子化學與高科技的結合

當今社會，人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息發展的物質基礎。自從合成有機高分子材料的那一天起，人們始終在不斷地研究、開發性能更優異、應用更廣泛的新型材料，來滿足計算機、光導纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機械工業等尖端技術發展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發展，出現了許多產量低、價格高、性能優異的新型高分子材料。

隨著生產和科學技術的發展，許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現出來，如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫用材料、光敏材料、非線性光學材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領域，下面簡單介紹特種高分子材料：功能高分子是指當有外部刺激時，能通過化學或物理的方法做出相應反應的高分子材料；高性能高分子則是對外力有特別強的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇；特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學、化學性質和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料（化學纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑）的范疇。

第一，力學功能材料：強化功能材料，如超高強材料、高結晶材料等；)彈性功能材料，如熱塑性彈性體等。

第二，化學功能材料：分離功能材料，如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡合物等；反應功能材料，如高分子催化劑、高分子試劑；生物功能材料，如固定化酶、生物反應器等。

第三，生物化學功能材料：人工臟器用材料，如人工腎、人工心肺等；高分子藥物，如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農藥等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。

可以預計，在今后很長的歷史時期中，特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發展的主要方向。

四、高分子化學的可持續發展

研究高分子合成材料的環境同化，增加循環使用和再生使用，減少對環境的污染乃至用高分子合成材料治理環境污染，也是21世紀中高分子材料能否得到長足發展的關鍵問題之一。比如利用植物或微生物進行有實用價值的高分子的合成，在環境友好的水或二氧化碳等化學介質中進行化學合成，探索用前面提到的化學或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子，以及用合成高分子來處理污水和毒物，研究合成高分子與生態的相互作用，達到高分子材料與生態環境的和諧等。顯然這些都是屬于21世紀應當開展的綠色化學過程和材料的研究范疇。

參考文獻

篇(4)

[摘要]高分子化學課程是高分子材料與化工專業的專業基礎課，涵蓋內容多，需要合理安排教學，運用其他課程知識，用學生容易接受的實例解釋理論問題，能夠增強學生學習的興趣，達到較好的講授效果。

[關鍵詞]高分子化學；教學；實例

高分子化學課程是高分子材料與化工專業的專業基礎課，是研究高分子化合物的合成原理和化學反應的科學。學生應具備一定的無機化學、有機化學、物理化學和概率論與數理統計知識才能學好該課程。國內高校多采用潘祖仁先生主編的國家級優秀教材高分子化學[1-2]，對這門課的掌握程度，影響后續課程的學習。因此學生一般比較重視[3]。但對于初學者來說，認為該課程的內容較多，比較分散，系統性不強，有些知識點理解不透。

1高分子化學的課程特點

高分子化學主要介紹高分子的合成原理及高分子的化學反應，合成原理以聚合反應動力學為主線，衍生到聚合速率和分子量，而這二個指標正是工業生產控制的主要工藝參數，再通過聚合理論方程，討論溫度、介質、單體、引發劑等對聚合的影響。對于連鎖聚合，每一種聚合機理都有特殊的引發體系，因此引發劑或引發體系也是高分子化學的重點內容之一。最后一章，聚合物的化學反應，主要介紹聚合物化學反應特征、聚合物的基團反應及接枝、擴鏈、交聯、降解和老化，提出促使降解或防止老化的途徑。有學者總結高分子化學課程有“五多”的特點，即內容多、概念多、頭緒多、關系多和數學推導多[4]。該課程專業理論性強，概念復雜，抽象難懂，一定程度上影響了學生的學習興趣[5]。

2課程知識點淺析

該課程序論中，除了介紹高分子化合物的基本概念、命名、發展歷程及結構方面的基本知識外，重點介紹分子量。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點，其作為材料的力學性能主要由分子量及其分布決定。該部分內容介紹，需使學生明白高分子的分子量與小分子的相對分子質量的區別。縮合和逐步聚合反應中，首先通過二種雙官能團單體參與的線形縮聚過程示例，第一步反應，得到二聚體，第二步反應可以得到三聚體、四聚體，此時體系中含有一、二、三、四聚體的分子，第三步聚合，體系中可能含有八、七、六、五、四等聚體，假若反應就此終結，體系中產物的聚合度不同，由此使同學們很容易理解聚合反應得到的產物即聚合物，分子量存在一定的分布。同時自然引入官能團等活性概念，才能從紛亂的聚合反應中抽取出本質特征，用一個速率常數描述同種官能團的反應特征。在課程體系中，活性中心等活性概念是高分子化學的基本思想，因此要借助實驗數據進行例證，分子碰撞理論進行闡釋。還需要明晰N0和N的含義。有二個相同的羥基，肯定體系中存在另一個分子含有二個羧基，因此平均每個分子鏈含有一種基團；對于均縮聚，更是如此。這點一定讓同學理解，因為后面的理論方程推導要不斷用到。另外，反應程度p是一個非常重要的概念和度量，定義為參與反應的基團數(N0－N)占起始基團數N0的分數[2]，代表某種基團的轉化率，反映了聚合反應的反應進程。縮聚反應中產物分子量分布，Flory利用統計法，根據等活性概念假設，以雙官能團單體均縮聚為例，形成x-聚體每個鍵的成鍵幾率為p，分子末端一個不成鍵幾率為(1-p)，推導了線形縮聚的分子量分布關系[2]。實質上，每一個鍵的成鍵幾率不同，按照反應程度概念，應該是隨著聚合度增大，p增大，為了處理簡便，等同化，根據乘法原理，即得x-聚體的數量分布函數。后面自由基聚合、共聚合、離子聚合和配位聚合，都屬于連鎖或鏈式聚合機理，聚合一般都包含鏈引發、鏈增長、鏈終止和鏈轉移幾個基元反應。首先，要有活性中心的形成，進行鏈引發反應；正是根據其活性中心的不同，將其分為以上自由基聚合、離子聚合等。

有關其機理及分子結構的形成，與有機化學中的空間位阻效應、共軛效應有關。聚合動力學與物理化學知識有關，需要同學學前不妨復習下以前學過的有關內容。對于自由基聚合，介紹其英文詞匯為Radical，含有“激進、活潑”之意，故可以作為活性中心，故教材中一般用R•表示，黑點代表單電子。聚合物中單元結構主要在鏈增長階段完成，故鏈增長過程直接影響聚合物分子結構。①鍵接結構。增長過程中，結構單元間的連接存在“頭—尾”、“頭—頭”(或“尾—尾”)兩種可能形式，一般以頭－尾結構為主。原因是以尾－尾連接，活化能大。列舉生活中的實例，如小轎車、“和諧號”動車車頭，都采用流線型，頭部體積較小，阻力較小。微觀上的化學反應也遵循同樣道理。②立體構型。自由基上C為SP2雜化，與單體作用時既可從上方也可從下方進行作用，自由基聚合物分子鏈上取代基在空間的排布是無規的，但從空間位阻考慮，無規結構中，間同結構略占優勢。③幾何構型。雙烯類單體，還存在幾何異構，傾向于形成反式結構，都可以根據空間位阻進行解釋。這樣同學就容易理解高分子結構比較復雜的特性。另外自由基聚合的引發效率，主要是①誘導分解。誘導分解實際上是自由基向引發劑的轉移反應，也就是說，自由基誘使引發劑分解，消耗掉引發劑，作無用功，故使引發效率降低。②籠蔽效應，主要指溶液聚合中，引發劑分子處于溶劑的包圍中而不能發揮作用，可以想象，引發劑分子周圍存在一層層的溶劑分子和單體分子相隔的球形包圍圈(好像籠子一樣)，初級自由基遇到單體，直接作用，形成單體自由基，若遇到溶劑分子，不能作用，被彈回，有可能與下一個初級自由基結合，甚至與溶劑分子結合，使引發劑分子白白消耗，引發效率降低，稱為籠蔽效應。由此派生出單體的活性與濃度、體系粘度和引發劑濃度，都影響引發效率，使同學將知識學通、學活。自由基共聚合中，關于鏈自由基的活性，一般認為帶有共軛取代基的鏈自由基穩定，同學不易理解，以射擊為例，若自由基上存在共軛基團，單電子不再歸屬于某個原子，離域程度大，行蹤不定，這樣用槍瞄準難度增加。單體相當于槍，就不易和它反應，故該類自由基活性差。

若鏈自由基帶有非共軛取代基，其單電子位置固定，活動空間小，容易瞄準擊中，即容易和單體發生反應，該類自由基活性高。烯類單體的離子聚合中，單體適宜于進行陽離子聚合還是陰離子聚合，主要取決于單體的結構，考慮取代基的誘導效應和工軛效應。帶有π-π共軛體系的單體都能進行陰離子聚合。如果取代基具有吸電子性質，更易進行陰離子聚合。因為吸電子基降低雙鍵上電子云密度，有利于陰離子進攻，并使形成的碳陰離子的電子云密度分散而穩定。而具有推電子取代基的烯類單體可進行陽離子聚合，因為推電子取代基增大了雙鍵上電子云密度，有利于陽離子進攻，并使形成的碳陽離子的正電性降低而穩定。苯乙烯，丁二烯等含有共軛體系的單體，由于其π電子云的流動性強，易誘導極化，能進行陽離子、陰離子或自由基聚合。陰離子的活性聚合在理論上和實際應用中具有重要意義，要讓學生明白活性聚合的原因、應用價值。配位聚合，要重新復習下無機化學中的配合物知識，其引發體系中，過渡金屬為中心原子，它提供空軌道，烯類單體作為配體在空軌道上活化、按照一定的方向或方式進行配位、插入到增長鏈中，因此所得產物立構規整度一般較高。聚合物的化學反應，是聚合物改性、擴大聚合物品種的手段之一。接枝、交聯等使聚合物分子量增大，降解、老化使聚合物分子量降低。用鮮活的實例向同學介紹，這樣學生學習時不覺得生硬，便于接受。

3結語

作為一名高校教師，能夠將復雜的原理講解得淺顯易懂，抽象的理論能夠結合現實生活具體化、簡單化，語言生動，課堂氣氛活躍，學生對所講內容有強烈的興趣，這門課程的授課質量才有保證。

參考文獻

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[4]陳傳祥．金屬材料工程專業高分子化學教學改革探索[J]．化工高等教育，2007(2)：37-39．

篇(5)

關鍵詞 本科教育 課程改革 實驗能力 創新意識

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

高分子材料以其質輕、耐蝕、易加工等性能，正處于迅速發展時期，隨著新技術、新工藝、新設備不斷涌現，越來越多的企業迫切需要大量創新能力強、綜合素質高的高分子材料專業人才。建立面向市場和企業，適應現代高分子材料發展要求，培養具有創新精神和競爭能力強的復合型專業人才，已成為現有高校高分子材料與工程專業所面臨的重要問題。①②③④本文結合我校高分子材料與工程近年來的教學實踐，提出構建新的實驗實踐教學體系，實驗教學分層次、按模塊進行，加強了實驗教學的基礎性、系統性、綜合性和創新性，增加實踐教學比重，改變實踐教學模式，加強學科平臺建設，強化對學生創新性實驗能力的培養。

1 創新性實驗教學改革的必要性

實驗和實踐教學不同于理論教學，在很長時間里，實驗和實踐教學得不到應有的重視，實驗和實踐教學附屬于理論教學，在實際教學過程中多是驗證性和認知性實驗，啟發式、設計性以及綜合性實驗偏少，不利于學生創新能力和工程化能力的培養。高分子材料與工程專業是一門應用性較強的專業，以塑料、橡膠、膠黏劑、纖維、涂料為代表的高分子材料已在國民經濟建設中發揮越來越重要的作用，因此培養更多創新能力的從事高分子材料的合成、改性、共混復合、加工成型等方面的高素質人才是社會發展的必然要求。

以高分子材料與工程專業實驗課程建設為核心，深化實驗教學改革，通過按模塊教學，強化學生實驗技能，增加以新產品設計開發為導向的創新性實驗，兼顧趣味性和挑戰性，通過老師的引導，在實驗過程中培養學生如何分析問題和解決問題，提高學生工程創新能力。我校高分子材料與工程專業成立于1994年，2005年被批準為湖北省立項建設本科品牌專業，并于2010年通過合格驗收，同年被批準為國家特色專業建設點，2012年被批準為湖北省普通高等學校戰略性新興（支柱）產業人才培養計劃項目，是我校首批在一本進行招生的專業。高分子材料與工程專業是與湖北省國民經濟和社會發展聯系緊密的應用型本科專業，在湖北省內乃至中南地區具有較大影響，為地方經濟建設培養了大批高層次應用人才，并提供了大量實用型科技成果。

2 創新性實驗教學的具體措施

2.1 構建創新性人才實驗培養方案，改革實驗課程體系

制定創新性人才實驗培養方案。高分子材料與工程專業是培養高分子材料及相關學科的基礎理論知識，通過理論學習及實驗、實踐教學訓練，掌握材料的制備、加工、分析測試等基本方法，能從事高分子材料成型加工和改性以及聚合物合成與相關產品的生產設計、研究、開發和技術管理等工作的創新型高級工程技術人才。⑤堅持“夯實理論基礎、拓寬專業口徑、增強工程和創新能力、提高科學素質”的人才培養思路。⑥注重理論和實踐相統一，重視工程創新能力的培養，加強對新材料相關產業和領域發展趨勢和人才需求研究，吸納相關產業、行業和用人部門共同研究課程計劃，制定與生產實踐、社會發展需要相結合的培養方案。

改革實驗課程體系。結合現代高分子材料發展狀況，及時完善高分子材料與工程專業實驗課程內容，補充高分子材料新技術、新工藝，參考國外知名大學的具體措施，我們在實驗課程體系與教學內容等方面進行全面的改革，建立有利于學生實驗創新能力培養的教學體系。根據學生認知能力的不同階段和理論課程進度計劃，按模塊化設計優化實驗教學內容。形成了由“化學基礎實驗”、“高分子化學與物理基礎實驗”、 “高分子工程實驗” 和“高分子綜合設計實驗” 四個實驗模塊組成的高分子材料與工程專業實驗教學新體系。其中化學基礎實驗模塊不僅包括無機化學、有機化學、分析化學和物理化學四大基礎化學實驗，而且還涵蓋儀器分析和化工原理實驗，在編制新的實驗課程體系時，結合高分子材料與工程專業的特點，對傳統實驗進行有目的的篩選、分類、整合和更新，突出學生基本技能的培養和訓練。高分子化學與物理基礎實驗包含高分子物理和高分子化學實驗內容，不僅鞏固學生所學的高分子科學實驗的基本理論，而且培養學生制備高分子材料、測試材料物理性能及高分子的結構表征和測試等技能。高分子工程實驗模塊包括橡膠、塑料、膠粘劑、涂料四大實驗，從材料加工、成型、性能測試以及應用，獨立設計實驗內容，旨在培養學生的實際操作能力，分析和解決實際問題的能力。高分子綜合設計實驗模塊是教學的最高層次，結合學生實際情況，有針對性選取實驗內容，應體現實驗的知識性、綜合性和創新性。

2.2 加強實踐教學建設與改革，強化學生實踐創新能力

篇(6)

全書分為9章：1.介紹聚合物的基本知識，如結構、命名、分類、功能、物理特性、結構與性能之間的關系、聚合過程中的熱力學，以及分子量與分子量分布等；2.逐步聚合，介紹了逐步聚合的原理、反應過程、聚合度、聚合產物的分子量分布以及凝膠點的預測，并舉例詳細介紹了逐步聚合在各種熱固性樹脂、工程塑料和高性能聚合物中的應用；3.自由基聚合，包括單體的性質、鏈引發、鏈生長、鏈終止等反應過程和反應動力學，并詳細介紹了活性自由基聚合的相關原理與過程；4.陰離子聚合，主要介紹活性陰離子聚合，如烴類溶劑中非極性單體活性陰離子聚合、乙醚溶劑中苯乙烯活性陰離子聚合、極性單體的活性陰離子聚合等；5.配位聚合，從催化劑的種類著手介紹配位聚合的原理與過程，如Zieglar-Natta催化劑，茂金屬催化劑和后過渡金屬催化劑，并介紹了烯烴的活性聚合方法；6.陽離子聚合，介紹單體的親核性與親電子性，以及鏈引發劑和鏈生長劑，并介紹了光引發陽離子聚合；7.開環聚合，介紹開環聚合的基本特性，并舉大量實例具體介紹不同聚合物的開環聚合方法與過程；8.鏈式共聚合，介紹了兩種共聚合模型和活性自由基共聚合；9.多相聚合，包括懸浮聚合，乳液聚合，反相乳液聚合，細乳液聚合，微乳液聚合，分散聚合和多相活性自由基聚合。本書知識體系清晰且全面，每章后面都有一組習題，以便讀者及時消化所學知識。其閱讀對象為從事高分子化學、高分子材料和高分子工程科學研究和學習的廣大科研工作者、教師、研究生和高年級本科生，特別適用于理工科類大學和科研院所高分子化學專業的讀者。

鞠思婷，博士生

（國家納米科學中心）

Ju Siting， Ph.D Candidate

（National Center for Nanoscience

and Technology）國外科技新書評介2013年第11期（總第319期）地球/環境科學地球/環境科學國外科技新書評介2013年第11期（總第319期）John R Fanchi

Energy in the 21St Century

2013

篇(7)

關鍵詞：應用型本科 高分子課程 考核方法

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0197-01

應用型本科教育的培養目標定位于技術工程師，既要具有較強的專業基礎理論知識，又能夠解決生產實際中的具體技術問題。而在培養過程中，專業基礎課和專業課起到了從書本的理論到實際應用的過渡。因此，應用型本科院校在這類課程的設置上減少了理論課的課時，增加實驗和實踐課的課時[1-4]。而在教學過程中，我們發現學生往往不能將理論與實踐相結合，對于理論的掌握也往往通過死記硬背的方式，對于實驗和實踐中出現的問題也不太會分析解決。究其原因，目前評價學生學習的好壞主要是通過考試成績來判定，而考核形式單一，筆試為主，這就使得學生的學習也常常以成績為導向，以考試為目標，考試之外的東西他們很少去關心思考。因此，在應用型本科人才的培養過程中，對于專業課和專業基礎課的考核方法、考核體系的改革勢在必行。該文以筆者在實際教學工作中在高分子系列課程上的一些教學思考提出了一些改革措施。

1 構建包括基本理論、基本知識在內的基礎理論考核系統

高分子是材料科學與工程專業知識體系構建的一個重要方向，主要由高分子化學、高分子物理、高分子材料檢測、聚合物成型加工、高分子材料等構成了這個專業方向的主要的專業課與專業基礎課。這些課程講述的內容實現了從小分子變成實際使用的高分子材料的過程，如圖1所示。其中高分子化學是講述從單體變為高聚物的聚合過程，而高分子物理是講述高聚物的結構與性能，聚合物成型加工是講述從聚合物變為材料的成型加工過程，高分子材料是講述高分子制品的應用，高分子材料檢測是講述高分子材料的性能檢測。

對高分子化學、高分子物理、高分子材料、高分子材料檢測、聚合物成型加工等系列課程中的基本理論、基礎知識內容，在原有閉卷考核方式的基礎上，建立涵蓋系列課程知識的試題庫，題型包含：基本概念的名詞解釋和填空、基本理論的比較和是非判斷、基于基本知識的簡答和計算。相關課程的老師根據自己課程的需要，選擇考核試題，注重考查學生對高分子知識體系關聯性的理解。

2 構建以實際工程問題的理論分析為主的基礎理論應用考核系統

在教學過程中注重教學內容的變革，積極推行案例教學、專題性教學、研究性學習，積極開展觀摩教學與評教活動，并構建以實際工程問題的理論分析為主的基礎理論應用考核系統，建立案例分析試題庫，讓學生用已有的基本理論和基本知識來分析實際案例。例如，如何制備既具有彈性，又具有一定強度的尼龍纖維？首先涉及的知識是聚合物成型加工中的尼龍纖維的制備方法，尼龍纖維可以通過濕法紡絲來實現，這樣學生可以加深對濕法紡絲的過程的了解；其次如何實現材料的高強度，這就可以從高分子物理里面的聚合物的聚集態分析，具有結晶、取向等狀態的高聚物的力學強度較好，因此要想纖維具有高強度就必須通過一定的方式使其結晶或取向，而結晶和取向兩者之間又是相互影響的，取向會促進結晶，因此在成型加工過程中需要通過一定的方式使其取向，這又回到成型加工的過程中，通過定向拉伸的方法使其取向；最后要使纖維具有一定的彈性，這就需要使纖維能在一定程度解取向，恢復高分子的彈性，而解取向的方法可以利用熱處理來實現，這就要求增加材料制備的后處理過程?？傊?，通過這樣以實際工程問題的理論分析為主的考題，使學生建立基本理論和實際應用的聯系，深入理解相關課程理論知識間的關聯。

3 建立實際問題解決能力考核系統

建立以能力培養為目標的考核體系，改單一的試卷考核方式為大作業、小論文、課題答辯等多種考核方式，改一次性課程終結考核為過程監測考核、理論和實踐動手綜合考核。通過目前科學和工程上存在的問題，考核學生解決實際問題的能力，并將相關的問題貫穿相關的專業基礎課、專業課和實踐課程的教學與考核中。例如，實際高分子材料制備中的問題可以在高分子物理中作為案例分析題；經過分析后的問題又可以在聚合物加工工藝中做為一個大作業，讓學生自己提出解決方案，并給出評分；然后在實踐課上讓學生完成此方案，并在實現的過程中學會利用已有的知識對方案做出優化和調整，給出實踐課的評分；最后通過高分子材料檢測課程分析材料的結構與性能。

4 結語

考核方法是課程建設的重要組成部分，是評價學生學習以及能力的最直接的方法，也是對教學效果最直接的評價方法。因此在課程改革過程中，考核方式的改革成為推動課程建設，實現應用型本科院校的培養目標必不可缺少的環節，在應用型本科院校工程類專業上有著很好的推廣價值。

參考文獻

[1] 胡小紅，王淮慶，郝凌云，等.應用型本科院校材料科學與工程專業材料物理課程教學中的幾點思考[J].金陵科技學院學報，2010，29（6）：39-42.

[2] 陳曉宇，郝凌云，胡小紅.“情景”教學法在高分子材料檢測課程教學中的應用[J].中國科教創新導刊，2013（32）：118.