導(dǎo)語：如何才能寫好一篇高分子材料知識點，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

Abstract： As the scale of the cable buried construction grows in the urban power network renovation， the rapid development of power system has put a higher demand on the performance and economic benefits of the cable support. Considering the problems produced by the able support made of traditional materials in the coming power system， the article introduces SMC cable support made of a new material. On the basis of detailed elaboration on the characteristics of SMC composite material， the article comes to a conclusion that the SMC cable support has the advantages of high insulation， good mechanical properties， corrosion resistance， flame retardant， high reliability， long life and so on. By comprising the performance of SMC and the traditional cable support， it demonstrates that SMC cable support is a reliable alternative of the traditional one and is the trends of the cable support in the power system.

關(guān)鍵詞： SMC；電纜支架；復(fù)合材料

Key words： SMC；cable support；composite material

中圖分類號：F764.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）32-0069-02

0 引言

制作電纜支架的材質(zhì)有很多種，目前應(yīng)用得比較廣泛的主要有金屬角鐵電纜支架、水泥電纜支架、高分子復(fù)合材料電纜支架等。一直以來，電力系統(tǒng)和公用事業(yè)部門采用金屬角鐵、鋁合金或水泥條制電纜支架鋪設(shè)電纜較多。

傳統(tǒng)材質(zhì)的電纜支架，由于材料本身性能限制，在使用中一直存在著較多缺陷，如傳統(tǒng)的金屬電纜支架在惡劣環(huán)境下易銹蝕、壽命短，如地鐵、隧道、化工企業(yè)、多雨潮濕或沿海鹽霧等場合，使用金屬支架極易銹蝕，設(shè)施的維護費用高，使用壽命也較短。

隨著電力工程建設(shè)的需要，特別是大、中城市電網(wǎng)改造中的電纜入地工程，迫切需要性能優(yōu)良，使用壽命長，使電纜敷設(shè)更加快捷安全可靠的新一代電纜支架。我國電力部就曾于1994年在上海召開的電纜標準會議上指出，建議使用有機復(fù)合材料代替。發(fā)達國家更是一直努力通過各種途徑研制質(zhì)量密度低、強度高、不銹蝕的新型防火高分子材料來替代傳統(tǒng)材料。因此，研制質(zhì)量密度低、強度高、不銹蝕的新型防火高分子材料電纜支架來替代傳統(tǒng)材料制造的電纜支架是電纜支架未來的發(fā)展趨勢。復(fù)合材料SMC主要應(yīng)用是在汽車、船舶、化工、建筑、電氣、軍工以及宇航等方面。SMC具有優(yōu)異的電絕緣性、耐電弧性，因此在電力系統(tǒng)中也得到了廣泛應(yīng)用：電機換向器、接線板、滅弧罩、電纜分配箱外殼、終端分配器、電纜支架等設(shè)備中都使用了SMC。研究表明，使用SMC高分子復(fù)合材料研制的電力電纜支架是其中最優(yōu)越的一種。

1 傳統(tǒng)材質(zhì)的電纜支架存在的問題

首先，電纜架設(shè)使用金屬支架時，電流流經(jīng)電纜會產(chǎn)生磁場，導(dǎo)致兩個支架角鋼之間形成磁場閉合回路（環(huán)流），使電纜溫度升高，加大電纜與支架渦流作用產(chǎn)生鐵損（約占電纜線損的50%），進而使環(huán)流溫度升高。尤其當電纜通過較大電流時，溫度迅速升高，往往會形成強大的弧光而損毀金屬支架。因此現(xiàn)在多采取加粗電纜等措施預(yù)防此問題，進而大大增加輸電設(shè)備的制造成本。

其次，目前采用外涂油漆或熱浸鋅等技術(shù)處理金屬制電纜支架的防銹防腐問題，僅能治標，不能治本，特別是在惡劣環(huán)境中，防銹防腐問題大大縮短了它的使用壽命，同時影響電力、通信設(shè)施的安全和無故障使用期。

最后，金屬支架生產(chǎn)過程能耗大、污染大，不符合國家節(jié)能減排政策；價格易受國際金屬市場價格的影響；水泥條制的支架外觀粗糙，體積龐大，既容易損傷電纜護套，又不利于在狹小電纜溝內(nèi)的施工。

2 SMC復(fù)合材料的特點

SMC復(fù)合材料最早是由德國拜耳公司于1960年研制成功，并實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，此后西歐、美國和日本相繼發(fā)展起來，我國是于1975年開始研制，而后工業(yè)化生產(chǎn)，目前已形成了一較大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。SMC復(fù)合材料是一種熱固性熱復(fù)合材料，SMC（Sheet Mould Compound）是由樹脂糊浸漬玻璃纖維制成的一種片狀模塑料，它具有強度高、重量輕、耐腐蝕、電絕緣等特點，具有性能設(shè)計自由度大，加工方便的優(yōu)點，是全球應(yīng)用最廣泛的復(fù)合材料之一，這些優(yōu)點剛好滿足電纜支架的技術(shù)要求，是生產(chǎn)電纜支架的理想材料[2][3]。

SMC高分子復(fù)合材料具有以下特點：

①強度高、重量輕、重量只有鋼的1/4，混凝土管的1/10左右，運輸方便，施工便捷。

②產(chǎn)品表面光滑摩擦系數(shù)小，不損傷電纜。

③產(chǎn)品整體絕緣，無電腐蝕，可防止產(chǎn)生渦流。

④耐水性好，可長期在潮濕環(huán)境或水中使用。

⑤耐熱、耐寒、防火性能優(yōu)，能在-50℃-130℃下使用。

⑥防腐蝕，不生銹，使用壽命長，免維護。

⑦材料沒有回收利用價值，可杜絕盜竊問題。

⑧絕緣性能好，無需接地，可減少安裝工作量，節(jié)約安裝成本。

3 SMC電纜支架的特點

SMC玻璃鋼復(fù)合材料電纜支架可廣泛應(yīng)用于電纜溝、電纜隧道、電纜排管工作井以及電纜半層內(nèi)的電力電纜、控制電纜和通信電纜的敷設(shè)[4]。目前設(shè)計有預(yù)埋型分體式電纜支架和螺孔型分體式電纜支架，能滿足不同的安裝環(huán)境和使用習(xí)慣的需要。同時將支架分成支架座和支架托臂兩部分，便于狹窄電纜溝內(nèi)施工。

將常見的各種材料電纜支架的性能做簡單比較，如下表示：

從表中可以看出，與傳統(tǒng)的電纜材質(zhì)相比，采用SMC復(fù)合材料制造的電纜支架具有絕緣性能好、機械性能好、耐腐蝕、阻燃性好、產(chǎn)品質(zhì)量可靠性高、不易老化使用壽命長的優(yōu)點，SMC復(fù)合材料電纜支架具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

總的來說，SMC高分子復(fù)合材料電纜支架具有如下特點[5]：

3.1 強度高，重量輕 SMC高分子復(fù)合材料主要由起增強作用的玻璃纖維和起粘結(jié)作用、傳遞載荷作用的熱固性樹脂組成。玻璃纖維的拉伸強度很高（3450MPa），其含量、長度、鋪設(shè)形式?jīng)Q定支架制品的強度。SMC高分子復(fù)合材料強度可以在30～1000MPa范圍。因此，可根據(jù)制品的受力情況、產(chǎn)量、生產(chǎn)工藝、價格承受能力來設(shè)計玻璃纖維的用量、長度和鋪設(shè)形式。

3.2 不蠕變 SMC高分子復(fù)合材料電纜支架的剛性比國外某些公司生產(chǎn)的玻璃纖維增強尼龍支架增強一倍。即使在長期負載下也不變形。

3.3 防火性能強 氧指數(shù)是評價電纜防火產(chǎn)品重要的檢測手段。氧指數(shù)是指在最大氧氣條件下，防火產(chǎn)品耐燒的特性。在工程中使用根據(jù)燃燒強度確定。例如：在30根電纜的條件下，如發(fā)生電纜引燃事故，在4min以內(nèi)即可形成500℃以上高溫?zé)峋奂瑥亩鴮?dǎo)致電纜沿走向進行延燃。電纜密集處的電纜越多，可燃體質(zhì)量越大。而SMC高分子復(fù)合材料電纜支架的氧指數(shù)大于等于70%。符合防火低煙，無鹵，無毒的安全要求，防火性能強。

3.4 耐腐蝕 SMC高分子復(fù)合材料支架具有良好的耐腐蝕性能，尤其適合在潮濕、鹽霧、酸和弱堿環(huán)境使用。

3.5 絕緣性能好 絕緣性能可以根據(jù)使用要求調(diào)整。一般地，絕緣電阻大于等于1.0×1012Ω。

3.6 使用方便 預(yù)埋型支架座直接埋入電纜溝的墻壁即可，螺孔型支架座已經(jīng)預(yù)留安裝孔，直接用螺絲固定即可，安裝和維護非常方便。電纜支架托臂采用圓弧形光滑表面，沒有倒刺和分模線，不會拉傷電纜，而且可降低工人的勞動強度。

3.7 使用壽命長 通用型的使用壽命：室內(nèi)20年以上，地下50年以上；耐老化型的使用壽命：室外20年。

3.8 良好的經(jīng)濟效益 SMC電纜支架整體式結(jié)構(gòu)，簡化了安裝工序，提高了安裝工效，縮短了工程周期，降低了工程費用及其抗腐蝕性強、無需維護和更換等特點，其優(yōu)越性是顯而易見的。

4 結(jié)語

復(fù)合材料SMC可設(shè)計性強，具有許多傳統(tǒng)材料所不可比擬的特性，若使用合理，必將會在電力及許多領(lǐng)域中發(fā)揮越來越大的作用；而SMC高分子復(fù)合材料電纜支架因其優(yōu)良的性能，也必能在電力系統(tǒng)獲得更廣泛的應(yīng)用。

①傳統(tǒng)材質(zhì)的電纜支架存在易銹蝕、導(dǎo)電、導(dǎo)磁的問題，不能完全滿足電力建設(shè)和節(jié)能的要求。尤其是在特高壓輸電線路中，為避免產(chǎn)生渦流損耗，在高壓單芯大截面電力電纜中應(yīng)選用非鐵磁性材料支架。

②在電力系統(tǒng)中應(yīng)用SMC電纜支架具有節(jié)能降耗的突出優(yōu)點。

③SMC電纜支架符合220kV及以下電力電纜的裝置要求、適用于電纜溝、電纜隧道、豎井、電纜層（井）等各種電纜構(gòu)筑物。

④綜合技術(shù)經(jīng)濟比較，SMC高分子復(fù)合材料電纜支架明顯優(yōu)于傳統(tǒng)材質(zhì)電纜支架。其替代傳統(tǒng)材質(zhì)支架切實可行，具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]朱景林.電纜支架渦流損耗的研究[J].上海電力，2009（5）：400-402.

[2]劉雄亞，晏石林.復(fù)合材料制品設(shè)計及應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

[3]張志民.復(fù)合材料結(jié)構(gòu)力學(xué)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1993.

篇2

關(guān)鍵詞：交叉學(xué)科；本科教學(xué)；互動；創(chuàng)新思維；實踐認知

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）07-0143-03

現(xiàn)代社會科技進步日新月異，創(chuàng)新性的研究和產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，其中非常多的成果都來自于交叉學(xué)科的貢獻。一個已經(jīng)被普遍接受的共識是：學(xué)科交叉點往往就是科學(xué)新的生長點、新的科學(xué)前沿，這里最有可能產(chǎn)生重大的科學(xué)突破，使科學(xué)發(fā)生革命性的變化；同時，交叉科學(xué)是綜合性、跨學(xué)科的產(chǎn)物，因而有利于解決人類面臨的重大復(fù)雜科學(xué)問題、社會問題和全球性問題[1]。所以，對于本科教學(xué)中的交叉學(xué)科課程的教學(xué)就提出了更高的要求，如要求教師縱覽多個學(xué)科的發(fā)展，從而能站在交叉學(xué)科的前沿來引領(lǐng)學(xué)生去認知和創(chuàng)新性思考；同時，也要求學(xué)生積極主動地去檢索相關(guān)資料，能互動地參與到整個課程教學(xué)的過程中來。只有這樣，交叉學(xué)科的本科教學(xué)才能獲得理想的教學(xué)效果，提高學(xué)生的科學(xué)敏銳力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。盡管教育界對交叉學(xué)科研究生階段創(chuàng)新型人才培養(yǎng)已有較多思考[2]，但是迄今為止對交叉學(xué)科的本科教學(xué)的交流還很少。

本文以四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院開設(shè)的“生物高分子及制品”課程教學(xué)為例，從課堂教學(xué)的多個方面提出了對交叉學(xué)科的本科教學(xué)的思考和體會。

一、課程背景

“生物高分子及制品”是四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院為大三學(xué)生開設(shè)的一門課程，任課教師均來自我院醫(yī)用高分子材料及人工器官系。醫(yī)用高分子材料專業(yè)建立于1978年，并分別于1986年和1992年獲得碩士、博士學(xué)位授予權(quán)，是我國最早的培養(yǎng)生物醫(yī)用高分子材料專業(yè)人才的基地之一。系內(nèi)的教師在生物醫(yī)用高分子材料及人工器官的科研、教學(xué)方面有30多年的豐富經(jīng)驗。本課程所使用教材主要為我系老師合力編寫的普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《生物醫(yī)用高分子材料》[3]，并結(jié)合科研前沿做了豐富多樣的專題講解。目前一個年級有三個班平行授課，每個班的人數(shù)在70～90人。本門課程是典型的交叉學(xué)科產(chǎn)物，其內(nèi)容涉及生物醫(yī)學(xué)、材料學(xué)（高分子材料）、工程設(shè)計、醫(yī)療器械等多個領(lǐng)域。教材的主要章節(jié)包括緒論、高分子材料和生物體的相互作用、生物醫(yī)用高分子材料的生物相容性和安全性評價、人工器官用高分子材料、醫(yī)療診斷用高分子材料、藥物緩控釋高分子材料、軟硬組織替代和組織工程用高分子材料、醫(yī)用高分子材料的設(shè)計。根據(jù)我院學(xué)生學(xué)術(shù)研究發(fā)展方向和工程應(yīng)用發(fā)展方向并重的特點，在課堂講授的時候授課教師會盡量同時擴展到前沿的科研領(lǐng)域（如醫(yī)用高分子非病毒基因載體）和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用環(huán)節(jié)（如生物醫(yī)用高分子材料制品的生產(chǎn)、消毒）等。考查方式以課堂討論、平時成績和期末筆試成績綜合打分。

二、互動式授課的幾點思考與體會

1.綜合多學(xué)科領(lǐng)域的講解方式。生物醫(yī)用高分子材料是功能高分子材料中重要的組成部分，是指在生物及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域所使用的高分子材料。總體而言，本課程是兩個一級學(xué)科：材料學(xué)（其中的高分子材料）和生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)（其中的生物材料）的交叉點。兩個學(xué)科的跨度很大，如何能生動形象地講解和引領(lǐng)學(xué)生思考至為關(guān)鍵。例如，在進行人工器官用高分子材料的講解時，我們通常會采取由淺入深的啟發(fā)式教學(xué)方法。首先，我們將人體器官做一個對應(yīng)的抽象化的模型，其中包括腦—計算機、耳—聲音探測器、肺—氣體交換器、心—泵/液體輸送器、肝—化學(xué)工廠、腎—分離/凈化系統(tǒng)和血管—輸送管路等，以方便同學(xué)們從功能上理解人體器官并能針對性地對人工器官進行設(shè)計、思考。通過講解，同學(xué)們了解到研究人工器官并不能簡單考慮其與人體組織器官的類似，更重要的是能使其再現(xiàn)或部分再現(xiàn)人體器官的功能。舉例來說，在講到人工腎時，我們會先從醫(yī)學(xué)的角度講述腎臟的結(jié)構(gòu)和功能，重點描述腎小球的濾過作用和腎小管的重吸收作用。其中，腎小球每天以125ml/min的濾過率處理約180L的血液，腎小管將濾過液中大部分的水、電解質(zhì)、葡萄糖和其他小分子有用物質(zhì)重新吸收入血液，而每天最終排尿量僅為2.0L。通過上述講解，同學(xué)們可以清楚地了解腎臟在人體中的主要功能，那么進一步的關(guān)于人工腎功能設(shè)計的講解也就順理成章了。人工腎是血液凈化技術(shù)中所使用的最重要的人工器官，再通過進一步關(guān)聯(lián)講解病理學(xué)的內(nèi)容，我們可以使同學(xué)們了解到使用人工腎的血液凈化技術(shù)的目的和意義在于治療與血液相關(guān)的疾病，既包括腎臟方面的疾病如腎衰竭，也包括各種由于血漿成分發(fā)生病理改變而產(chǎn)生的血液性或免疫性疾病，如巨球蛋白血癥、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、血友病和多發(fā)性骨髓瘤等。緊接著，針對不同的疾病和需要去除致病物質(zhì)，我們很自然就將知識點轉(zhuǎn)到不同的血液凈化技術(shù)上來，分別講述血液透析、血液濾過和血液透析濾過三種人工腎技術(shù)。最終，三種不同的人工腎技術(shù)就引出了不同的生物醫(yī)用高分子材料和制品的需求和設(shè)計：通過對用于人工腎的各種生物醫(yī)用高分子材料的化學(xué)成分、物理性能的分析，以及對完成其制品的各種工程技術(shù)的描述和表征，使同學(xué)們?nèi)跁炌?，掌握這個跨多學(xué)科交叉領(lǐng)域的知識點。再舉一個例子，在講組織工程用高分子材料章節(jié)時，由于這是一個非常前沿的跨生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和材料學(xué)的交叉領(lǐng)域，如何有機結(jié)合多學(xué)科知識使同學(xué)們帶著興趣學(xué)習(xí)就非常關(guān)鍵。首先，我們會用“人耳鼠”等組織工程經(jīng)典的圖片展開緒論，使同學(xué)們的目光一下子就被吸引住了，讓他們?nèi)ニ伎迹喝祟惪萍嫉倪M展真的有一天能實現(xiàn)更換人體的各個組織器官嗎？由于多個現(xiàn)實的案例擺了出來，他們就會意識到這是有可能并已經(jīng)部分實現(xiàn)了的前沿科技。進而，我們就會用搭房子來做一個形象的比喻講解組織工程的三要素：細胞是磚塊，生長因子是建筑工人，而生物材料就是整個房屋的支架。而組織工程支架材料對生物相容性、生物降解性能的要求就使得生物醫(yī)用高分子成了其中的首選。在這樣的引領(lǐng)下，同學(xué)們的關(guān)注點自然就轉(zhuǎn)到了我們高分子學(xué)科與組織工程的關(guān)系，并能帶著興趣學(xué)習(xí)接下來的組織工程的原理和方法、軟骨組織工程支架材料、神經(jīng)組織工程支架材料、血管組織工程支架材料、肌腱組織工程支架材料、皮膚組織工程支架材料、角膜組織工程材料、組織工程支架制品的制備方法等多個知識點。在講解的過程中，我們還會播放組織工程培養(yǎng)細胞、體外構(gòu)建人工血管等錄像資料，讓同學(xué)們更直觀地認識生物醫(yī)用高分子材料在組織工程中的應(yīng)用。

2.學(xué)生積極參與的教學(xué)互動形式。除了教師的有效引領(lǐng)作用外，學(xué)生能否積極參與教學(xué)過程的互動也是交叉學(xué)科本科教學(xué)能否成功的關(guān)鍵。對于本課程，我們主要采取了課外檢索學(xué)術(shù)資料做PPT報告和分組討論的形式。如前所述，我們將人體組織、器官分開并做了一個對應(yīng)的抽象化的模型。對應(yīng)于此，我們將學(xué)生分成了若干個小組，安排每個小組負責(zé)準備和主持一個主題的PPT報告和討論。我們會提前一周通知負責(zé)組的同學(xué)（通常為4～8人），事先與他們討論講述的主線和子方向，要求同學(xué)們分工合作，其中一些同學(xué)負責(zé)每人5分鐘的PPT講解，其他一些同學(xué)負責(zé)資料收集和整理工作。例如對肺的一個主題，通過一周的準備，同學(xué)們查閱了一定數(shù)量的文獻資料，準備了精美的PPT資料和講解內(nèi)容：第一個同學(xué)做了呼吸系統(tǒng)和常見呼吸系統(tǒng)疾病的綜述；第二個同學(xué)的報告集中于描述現(xiàn)有的呼吸系統(tǒng)手術(shù)（尤其是肺部手術(shù)）中使用的大量生物醫(yī)用高分子材料和制品，例如包括呼吸道麻醉科導(dǎo)管、單肺通氣封堵導(dǎo)管等醫(yī)療器械；第三個同學(xué)從人工肺的研究角度出發(fā)，用較多的學(xué)術(shù)資料描述了該領(lǐng)域的研究前沿，進一步通過閱讀資料提出了現(xiàn)有研究的不足，并提出他們小組討論后對該領(lǐng)域的展望；最后一個同學(xué)結(jié)合工程實際，從生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝等方面描述該領(lǐng)域醫(yī)用高分子制品的制備方法，并簡單提及國內(nèi)外的主要生產(chǎn)企業(yè)。通過這樣的一個“準備—講述”的過程，該組同學(xué)系統(tǒng)地掌握了交叉學(xué)科從基本概念到學(xué)術(shù)研究，再到工業(yè)領(lǐng)域的諸多方面，并能邏輯清晰地講述給全班同學(xué)。在同學(xué)們的PPT講述過程中，任課教師會組織聽報告的同學(xué)們進行有益的討論。例如，在講解到有關(guān)生物醫(yī)用高分子材料和制品的生物相容性的時候，有做報告的同學(xué)會以隱形眼鏡為例講解，其制備原料主要是聚羥乙基甲基丙烯酸酯類材料。這時，我們會請有戴過隱形眼鏡的同學(xué)舉手，并組織討論：為什么隱形眼鏡有日拋、月拋和年拋的區(qū)別，它們對材料的要求有何不同？為什么夜晚要取下眼鏡進行清洗保養(yǎng)？作為使用者，自己戴隱形眼鏡會有什么樣的要求？通過這些問題的討論，同學(xué)們可以進一步了解作為交叉學(xué)科的產(chǎn)品，生物醫(yī)用高分子材料和制品不僅要在功能上滿足使用的醫(yī)學(xué)目的，還要求我們從材料學(xué)和工程學(xué)的角度去設(shè)計，才能獲得較為理想的使用性能。而且這樣的討論也容易引起同學(xué)們的興趣，避免過多過深的理論講解會導(dǎo)致的注意力分散。在整個PPT報告和討論的過程中，任課教師會針對同學(xué)們的資料準備情況、PPT講解情況和討論情況進行評價和打分，作為成績考核的重要標準之一。

3.創(chuàng)造條件結(jié)合實踐教學(xué)。交叉學(xué)科除了能在學(xué)術(shù)前沿激發(fā)出更多的創(chuàng)新性火花之外，往往還可以通過學(xué)科的交叉設(shè)計、生產(chǎn)出大量的實用的制品。本門課程針對的生物醫(yī)用高分子材料和制品就是典型例子，其所涉及的產(chǎn)業(yè)主要為醫(yī)療行業(yè)和醫(yī)療材料（器械）企業(yè)。因此，創(chuàng)造條件結(jié)合實踐進行教學(xué)就成了本門課程重要的組成部分。本門課程的授課教師大多與上述行業(yè)的企業(yè)有長年的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，已經(jīng)完成或正在研發(fā)多項生物醫(yī)用高分子材料和制品的工作，因而具備較好的實際條件進行實踐教學(xué)。例如，任課教師與成都市的多家醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)建立了長期的科研關(guān)系，從而能將課程的認識實踐帶到其中的一些單位，包括人工腎的生產(chǎn)企業(yè)和醫(yī)療耗材（導(dǎo)管、輸液制品）企業(yè)等。通過實習(xí)參觀企業(yè)，以及在課堂上觀摩老師帶的各種生物醫(yī)用高分子材料和醫(yī)療器械，同學(xué)們對這門交叉學(xué)科涉及的產(chǎn)業(yè)有了更好的認識。另外，經(jīng)常有高端的相關(guān)行業(yè)展會在成都舉行，例如2012年的第68屆中國國際醫(yī)療器械秋季博覽會在成都云集了國內(nèi)外的多家企業(yè)。這種時候，任課教師就會及時公布展會時間，并鼓勵同學(xué)們?nèi)⒂^，通過學(xué)習(xí)和對比國內(nèi)外企業(yè)的產(chǎn)品，了解其設(shè)計理念和所使用的生物醫(yī)用高分子材料。展會結(jié)束之后，我們會和同學(xué)們在課堂上針對展會上的所見所想進行很多有益的討論，很好地幫助同學(xué)們更進一步地認識這門交叉學(xué)科的知識和產(chǎn)業(yè)。

4.結(jié)合教學(xué)內(nèi)容邀請專業(yè)醫(yī)生講座的教學(xué)。結(jié)合課堂講授內(nèi)容，我們會定期或不定期邀請一些醫(yī)生到課堂進行講座，如講授到血液透析時，我們會專門邀請四川大學(xué)華西醫(yī)院腎內(nèi)科進行血液透析的醫(yī)生到課堂進行講座，從醫(yī)生的角度講述醫(yī)用高分子材料在血液透析制品方面的臨床應(yīng)用。通過這些講座，使同學(xué)們更深刻了解醫(yī)用高分子材料及制品的實際應(yīng)用，增加了學(xué)習(xí)的積極性和興趣。最后，由于交叉學(xué)科課程覆蓋的知識面非常廣，簡單地進行死記硬背的考試是不適宜的。經(jīng)過商討，本課程的多位任課老師達成了一致的共識：平時的討論和報告占學(xué)生成績的很大一部分，期末考試以開卷方式進行，出題盡量是基于交叉學(xué)科的特點來綜合性地考查學(xué)生的邏輯思維、判斷和創(chuàng)新能力。通過八年多的教學(xué)實踐，我們發(fā)覺本課程的教學(xué)互動效果很好，也起到了很好的引領(lǐng)作用，有很多學(xué)生對這門交叉學(xué)科產(chǎn)生了濃厚的興趣，并相繼進入了生物醫(yī)用高分子材料和制品的科研或產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

總而言之，交叉學(xué)科的獨特性決定了對其本科教學(xué)方法的靈活性、多樣性的要求。只有不斷解放思想、更新教學(xué)理念和完善教學(xué)手段，才能保證交叉學(xué)科教學(xué)的質(zhì)量，才能更加有效地提高同學(xué)們的興趣和綜合能力，為更高階段的交叉學(xué)科創(chuàng)新性研究以及相關(guān)交叉學(xué)科的產(chǎn)業(yè)輸送人才。

參考文獻：

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篇3

中學(xué)化學(xué)中教學(xué)中的高分子材料知識點與生活密切相關(guān)，在化學(xué)選修科目中，介紹了高分子材料的在生活中起了日益重要的作用。在生活中，我們會經(jīng)常碰到高分子材料，那么，高分子材料有哪些特有的現(xiàn)象呢？

我們先介紹下高分子材料，高分子材料，以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料。高分子材料是由相對分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復(fù)合材料。

天然高分子是生命起源和進化的基礎(chǔ)。人類社會一開始就利用天然高分子材料作為生活資料和生產(chǎn)資料，并掌握了其加工技術(shù)。如利用蠶絲、棉、毛織成織物，用木材、棉、麻造紙等。19世紀30年代末期，進入天然高分子化學(xué)改性階段，出現(xiàn)半合成高分子材料。1907年出現(xiàn)合成高分子酚醛樹脂，標志著人類應(yīng)用合成高分子材料的開始?，F(xiàn)代社會中，高分子材料已與金屬材料、無機非金屬材料相同，成為科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟建設(shè)中的重要材料。常用的高分子材料按使用特性分為橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子涂料和功能高分子基復(fù)合材料等。

高分子材料在我們的生活中使用越來越廣泛，我們可以試著用一些高分子材料的基本知識來解釋生活中碰到的一些高分子材料的特有現(xiàn)象。

一 為什么用塑料繩綁東西會越綁越松

日常生活中，我們經(jīng)常用塑料繩綁東西，可你會發(fā)現(xiàn)，用塑料繩綁東西，我們越想綁緊，可不久會發(fā)現(xiàn)，塑料繩很快好像變長了似的，變得很松垮，于是再使勁綁起，可依然會發(fā)現(xiàn)，過了一會又變松了，這是為什么呢？

這里就要提到一個基本概念---力學(xué)松弛，什么叫力學(xué)松弛呢？應(yīng)力松弛，是指高分子材料在總應(yīng)變不變的條件下，由于試樣內(nèi)部的粘性應(yīng)變隨時間不斷增長，使回彈應(yīng)變分量隨時間逐漸降低，從而導(dǎo)致回彈應(yīng)力隨時間逐漸降低的現(xiàn)象。

我們生活中使用的塑料繩（有的地方叫化學(xué)繩）是由線性的聚乙烯或聚丙烯制成，這類高分子材料是典型的非交聯(lián)線性高分子，在綁緊的過程中，線性的高分子鏈被拉長，表面看起來很緊，但隨著時間的延長，線性高分子鏈發(fā)生了滑移，這種滑移是不可恢復(fù)的，鏈發(fā)生滑移后，塑料繩被拉伸的變長了，開始變得不能綁緊，假如此時再使勁綁緊，則線性鏈繼續(xù)發(fā)生滑移。所以用塑料繩綁東西，綁的越緊最后就會變得越松，松弛發(fā)生的厲害。因此，有經(jīng)驗的人用塑料繩綁東西時，都不要綁的太緊，防止線性高分子鏈發(fā)生嚴重應(yīng)力松弛。

那怎么樣才能避免這種現(xiàn)象呢？要用交聯(lián)的高分子材料，交聯(lián)的高分子材料通過交聯(lián)劑使線性高分子鏈變成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，高分子網(wǎng)絡(luò)鏈被拉伸變形后，仍能有力的回復(fù)。如用橡膠繩綁的話會大大改善這種現(xiàn)象，如橡皮筋綁就會好很多，如用交聯(lián)很完善的東西綁，譬如用自行車內(nèi)胎的那種橡膠綁，則基本不會發(fā)生松弛現(xiàn)象，會綁的很緊，不信你試試？

二 早上起床刷牙擠牙膏-擠出脹大

我們早上起來刷牙擠牙膏時，發(fā)現(xiàn)牙膏從牙膏管口寄出時，牙膏好像突然變大了好多？ 這是因為什么原因呢？

這里就涉及到高分子的一個重要特性---蠕變性。所謂高分子的蠕變，蠕變是指材料在恒定載荷作用下，變形隨時間而增大的過程。蠕變是由材料的分子和原子結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整引起的，這一過程可用延滯時間來表征。當卸去外力時，材料的變形部分地回復(fù)或完全地回復(fù)到起始狀態(tài)，這就是結(jié)構(gòu)重新調(diào)整的另一現(xiàn)象。

牙膏中含有大量的高分子化合物，如濕潤劑、香料、起泡劑等等，這些高分子鏈在牙膏管中是都是呈自然卷曲的，在被擠出牙膏管口那狹小位置時，高分子鏈在管口的作用下被迫發(fā)生鏈的舒展成線性狀態(tài)，在擠出管口后，外力小時，高分子鏈在無外力作用下回自然呈卷曲狀態(tài)，從而使體積變大。

三 泡泡糖要咀嚼后才能吹泡泡

好多人都喜歡吹泡泡糖，剛?cè)胱斓臅r候，比較硬，后來不斷的咀嚼后泡泡糖就變得很軟，居然能吹出泡泡來？這又是為什么呢？這里我們又要學(xué)到一個高分子材料特有的特性---玻璃化轉(zhuǎn)變。

一般來說，高分子材料在不同溫度下有三種力學(xué)狀態(tài)，它們是玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)。在溫度較低時，材料為剛性固體狀，與玻璃相似，在外力作用下只會發(fā)生非常小的形變，此狀態(tài)即為玻璃態(tài)：當溫度繼續(xù)升高到一定范圍后，材料的形變明顯地增加，并在隨后的一定溫度區(qū)間形變相對穩(wěn)定，此狀態(tài)即為高彈態(tài)，溫度繼續(xù)升高形變量又逐漸增大，材料逐漸變成粘性的流體，此時形變不可能恢復(fù)，此狀態(tài)即為粘流態(tài)。

我們通常把玻璃態(tài)與高彈態(tài)之間的轉(zhuǎn)變，稱為玻璃化轉(zhuǎn)變，它所對應(yīng)的轉(zhuǎn)變溫度即是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，或是玻璃化溫度。

泡泡糖的主要成分是聚醋酸乙烯酯，它的玻璃化溫度在28度左右，一般情況下低于其玻璃化溫度，其幾乎沒有流動性保持很好的形態(tài)，而在嘴里咀嚼后，高于其玻璃化溫度，泡泡糖發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變，有玻璃態(tài)向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變，呈現(xiàn)出高彈態(tài)，所以嚼泡泡糖的時候剛開始嚼兩下是吹不出泡泡的，等溫度升高后，嚼軟了以后才行。

四 礦泉水瓶灌入熱水后，變成白色

生活中經(jīng)常用到礦泉水瓶，有時候，會在礦泉水瓶灌入熱水，于是會發(fā)生一個奇特的現(xiàn)象，透明的礦泉水瓶很快變成白色，這又是為什么呢？

判斷一種材料是否透明，要看當中是否含有對光產(chǎn)生衍射、反射和吸收是物質(zhì)，晶區(qū)的結(jié)構(gòu)規(guī)整性比較好，容易有反射和散射，這些結(jié)構(gòu)使光線不能透過，結(jié)晶度越低越透明，無定形區(qū)譬如玻璃是典型的無定性物質(zhì)，光線就能很好的透過，透明性就很好。

篇4

Practice and exploration on the course-teaching mode for cultivating the outstanding engineers

Zhao Fuchun Liao Shuangquan Zhao Yanfang Liao Xiaoxue Wang Zhifen Yu Rentong Xu Nai

Abstract：In this paper， as for present teaching situation of the polymer material and engineering specialized courses in colleges and universities，the course teaching modes of polymer material and engineering were explored based on the background of outstanding engineers’ plan. The experienced teach mode included some of the new education concept and teaching methods in the current higher education. In addition， they are expected to promote effectively teaching quality and students’ social competitiveness of the polymer material and engineering excellence engineers’ class in our school and to provide the reference for other universities’ cultivation of the high polymer material and engineering excellence engineers at the same time.

Key words：Outstanding engineers；Specialty curriculum teaching models；Educational idea；Educational reform

為適應(yīng)新時期我國社會和經(jīng)濟發(fā)展的需要，于2010年6月23日，教育部正式啟動了新的人才培養(yǎng)質(zhì)量工程――“卓越計劃”（全稱“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”）。卓越計劃是高校工程教育改革的一項重大舉措，旨在培養(yǎng)出具有優(yōu)秀創(chuàng)新能力的工程技術(shù)類人才，為提升國家整體核心競爭力，建設(shè)成為創(chuàng)新型國家提供充足的才智保障。2013年海南大學(xué)高分子材料與工程專業(yè)榮幸獲批為教育部卓越計劃培養(yǎng)試點專業(yè)。而專業(yè)課程的教學(xué)是卓越工程師人才培養(yǎng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，專業(yè)課程教學(xué)模式優(yōu)化和有效運用直接決定著專業(yè)課程的教學(xué)效果。該文基于卓越計劃和新的教育理念，進行課程教學(xué)模式的改革和探索，以提升該校高分子材料與工程卓越工程師班的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的社會競爭力。

1建立科學(xué)的理論和實踐教學(xué)課程體系

科學(xué)的理論和實踐教學(xué)課程體系是先進教育理念付諸實施和人才培養(yǎng)目標得以實現(xiàn)的重要載體。面向卓越工程師培養(yǎng)的課程體系的設(shè)置需要與我國企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和當前工程技術(shù)領(lǐng)域前沿緊密結(jié)合。目前，海南大學(xué)高分子材料工程專業(yè)是海南省的特色優(yōu)勢專業(yè)和高分子材料加工海南省教學(xué)示范中心，在國內(nèi)本科專業(yè)教育中具有較高的知名度。近年來，本專業(yè)依據(jù)對畢業(yè)生就業(yè)狀況調(diào)查和任課老師與企業(yè)合作與交流過程中的反饋情況，進一步明確了本專業(yè)領(lǐng)域人才需求結(jié)構(gòu)傾向，結(jié)合本科階段學(xué)生知識結(jié)構(gòu)，圍繞著高分子材料加工特色，建立了比較科學(xué)的理論和實踐教學(xué)課程體系。針對卓越人才培養(yǎng)所注重的工程應(yīng)用性和實踐性，已在江浙、山東、廣東、廣西、云南、海南等多地建立了固定的教學(xué)實習(xí)基地，依據(jù)本校高分子材料與工程專業(yè)的特色和優(yōu)勢，開設(shè)了門類比較齊全、特色突出的專業(yè)課程體系。該課程體系主要有公共課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)、個性課程、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程和文化素質(zhì)教育課程七大模塊組成。公共課程模塊主要是通過獨立開設(shè)《Listening and Presentation》、《英語口語》、《實用公文寫作》、《計算機公共基礎(chǔ)》等提高學(xué)生英語、計算機應(yīng)用能力和書面、口頭表達能力。學(xué)科基礎(chǔ)課程模塊則注重強化數(shù)理化、工程力學(xué)、工程制圖、化工等方面工程基礎(chǔ)原理知識。專業(yè)課模塊則主要課程有《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》、《高分子物理》、《高分子化學(xué)》、《化工原理》、《高分子材料共混原理（雙語） 》、《聚合物合成原理及工藝學(xué)》、《高分子材料成型加工基礎(chǔ)》、《天然橡膠加工學(xué)》、《膠乳制品工藝學(xué)》、《塑料制品工藝學(xué)》、《橡膠工藝原理》、《塑料模具設(shè)計與制造》、《高分子材料與工程專業(yè)英語》、《現(xiàn)代測試及表征技術(shù)》、《工程訓(xùn)練》等，其中《高分子材料共混原理（雙語） 》為海南省精品課程，《高分子物理》、《橡膠工藝原理 》、《天然橡膠加工學(xué) 》為校級精品課程，《高分子化學(xué)》為校級重點課程，《高分子材料與工程專業(yè)英語》為校級高標準網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)課程。此外，在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)模塊除了《認知實習(xí)》、《專業(yè)課程生產(chǎn)實習(xí)》、《畢業(yè)實習(xí)》、《畢業(yè)論文》等傳統(tǒng)實踐課程，還單獨開設(shè)了《工程實踐》和《工程訓(xùn)練》以培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的思維創(chuàng)新能力、動手能力和團體協(xié)作能力，強化適應(yīng)社會和企業(yè)素養(yǎng)。在個性化課程模塊中除了開設(shè)《膠乳制品工藝學(xué)》等眾多該校特色課程，還開設(shè)《企業(yè)工程管理》、《環(huán)保與安全》《技術(shù)經(jīng)濟》等課程增強學(xué)生的工程應(yīng)用與經(jīng)濟管理能力。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程和文化素質(zhì)教育課程模塊主要是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和人文素養(yǎng)，使學(xué)生成為兼具創(chuàng)新精神和人文素養(yǎng)的卓越工程師。

2課程教學(xué)模式改革與實踐

課程教學(xué)模式是課程體系實現(xiàn)知識傳播和轉(zhuǎn)化的重要途徑，直接影響著教學(xué)的效果。近年該校卓越班課程教學(xué)主要是適應(yīng)課程體系模塊化要求，著力改變傳統(tǒng)的“滿堂灌”，構(gòu)建以學(xué)生為中心，以老師為主導(dǎo)的教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)新精神和動手能力。同時，通過教學(xué)與科研相結(jié)合、教學(xué)與科技競賽相結(jié)合，提升教師執(zhí)教水平，完善輔助教學(xué)與管理，在工程實踐中培育學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力，確保卓越人才培養(yǎng)的良好教學(xué)效果。

2.1 校內(nèi)課堂教學(xué)模式

校內(nèi)課堂教學(xué)需要采用靈活多樣化的組織形式和教學(xué)方法才能達到課程體系構(gòu)建期望。在以往的校內(nèi)課堂教學(xué)中，往往常采用“填鴨式”式教學(xué)，學(xué)生與教師缺乏交流互動和質(zhì)疑精神，創(chuàng)造性培養(yǎng)成為一種奢求。而國外著名大學(xué)多以學(xué)生為主體設(shè)計教學(xué)活動，融合講授、研討、辯論、案例分析、項目研究的授課形式很值得在卓越人才培養(yǎng)中大力借鑒。下面就筆者運用教學(xué)中的幾種教學(xué)模式實踐與體驗加以列舉。

2.1.1研究性教學(xué)模式

對工科專業(yè)，研究性教學(xué)就是任課教師把最新的科研實踐設(shè)計理念、科研方法和新的研究結(jié)果引入到教學(xué)活動，指導(dǎo)學(xué)生選定與專業(yè)相關(guān)的專題進行主動探索、思考和實踐，并從中獲取知識和經(jīng)驗、解決問題的方法。研究性教學(xué)是一種具有個性差異性的教學(xué)實踐。在卓越工程師教育的教學(xué)模式中，研究性教學(xué)被認為是提?{學(xué)生動手能力和創(chuàng)新精神的重要途徑。研究性教學(xué)（對學(xué)生而言，應(yīng)該稱之為“研究性學(xué)習(xí)”）是一種符合工程能力培養(yǎng)規(guī)律、符合綜合素質(zhì)形成邏輯的教學(xué)組織形式和教學(xué)方法。研究性教學(xué)模式不僅適用于探索性實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)論文、創(chuàng)新型設(shè)計競賽等教學(xué)，也適用于高分子的特色專業(yè)課程教學(xué)。筆者曾將一些知識點設(shè)計成研究性的問題，讓學(xué)生主動探索思考，獲取知識和鍛煉分析解決問題的能力，如筆者在《現(xiàn)代測試與表征技術(shù)》課堂教學(xué)中，將自己科研工作中的電子掃描電鏡測試結(jié)果設(shè)計成知識點問題：對于這種材料采用什么樣的制樣方法？制樣時該注意哪些事項能得到更加高的圖像襯度以及避免假象？得到的測試結(jié)果如何分析？經(jīng)過設(shè)問，學(xué)生主動學(xué)習(xí)思考，查閱相關(guān)研究文獻，進行實證結(jié)果解釋，解決問題，取得了良好的教學(xué)效果，實際解析能力得到切實的提高。

2.1.2微課教學(xué)模式

近年來，隨著信息化技術(shù)的發(fā)展與普及，“微課”作為一種課堂教學(xué)的重要手段逐漸受到重視。教育部教育信息管理中心曾對“微課”做了如下的定義：微課是基于一門學(xué)科/課程的某個重要專題（或某個單元、主題等）而設(shè)計開發(fā)的一種微型化的在線視頻網(wǎng)絡(luò)課程。微課程的開發(fā)有利于高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)教師基礎(chǔ)理論知識的講授，便于在一個學(xué)生輕松的環(huán)境下提高了對專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣以及對理論知識的掌握，具有事半功倍的效果。作為新型教學(xué)模式，“微課”充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)、媒體傳播技術(shù)，提高了專業(yè)課程教學(xué)活動中的靈活性。筆者在高分子材料與工程專業(yè)英語授課時，利于現(xiàn)在豐富的網(wǎng)絡(luò)英語資源素材，結(jié)合專業(yè)知識點，制作了一些“微課”視頻，例如“Chain Polymerization”、“Polymer Solution”等“微課”生動形象地展示了知識點，對學(xué)生印象深刻。

2.1.3外延式教學(xué)模式

目前， 盡管課堂教學(xué)中已廣泛采用的多媒體教學(xué)，但仍然還是教師的演示工具， 信息傳遞是單方向的，在有限授課時間內(nèi)能夠傳授的內(nèi)容非常有限。此外，一般課堂教學(xué)中由于時間的限制，缺乏交互性、時空延續(xù)性，學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏自主性、選擇性。本專業(yè)利用清華大學(xué)教育技術(shù)研究所為該校開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺開展網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)， 將課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)有機地結(jié)合起來。課堂教學(xué)中教師的發(fā)揮主導(dǎo)作用， 課外學(xué)生則發(fā)揮自主作用，借助于網(wǎng)絡(luò)平臺將課堂教學(xué)延伸到了課外。教學(xué)播客、教學(xué)郵箱、網(wǎng)上論壇、問卷調(diào)查這些平臺欄目充分顯示了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的強大交互性，彌補了傳統(tǒng)教學(xué)方式存在的不足，給教學(xué)和學(xué)習(xí)帶來了新鮮感和樂趣，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)和探究、創(chuàng)新的能力。

2.1.4前沿技術(shù)融合式教學(xué)模式

隨著科學(xué)前沿知識的進步，工程技術(shù)的也涌現(xiàn)出大量的新趨勢。如果將它們與現(xiàn)有教學(xué)模式進行融合，能進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，增強學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力。塑料加工及模具設(shè)計課程群教師在塑料設(shè)計與制造、塑料模具CAD課程教學(xué)中，引入3D打印技術(shù)，讓學(xué)生熟悉熔融層積型3D打印機的使用方法，制備個性化的造型塑件，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課程教學(xué)效果。

3校企合作實踐教學(xué)模式

通過校企聯(lián)合實踐教學(xué)，高?？梢猿浞掷闷髽I(yè)的資源和優(yōu)勢，給學(xué)生提供緊密聯(lián)系社會生產(chǎn)實際的實習(xí)實踐及工程訓(xùn)練機會，提高辦學(xué)效益和教育質(zhì)量；而企業(yè)則能通過校企合作教學(xué)機制宣傳自身形象，并依靠高校的人才、技術(shù)優(yōu)勢，提升企業(yè)的市場競爭力。因此，高校與企業(yè)聯(lián)合實踐教學(xué)顯得格外重要。近年來，該校與海南天然橡膠集團股份有限公司緊密合作，經(jīng)常與所屬企業(yè)溝通，將天然橡膠生產(chǎn)加工實際中的需求和問題，設(shè)定專項課題，然后教師指導(dǎo)學(xué)生成立針對性的技術(shù)攻關(guān)小組，讓學(xué)生帶著問題、有目的地進入企業(yè)生產(chǎn)車間和研發(fā)中心實習(xí)，既鍛煉了學(xué)生的工程應(yīng)用能力，而且為企業(yè)做出一定貢獻，受到企業(yè)的好評。從校企合作教學(xué)現(xiàn)狀來說，還需從教師工程實踐能力和企業(yè)工程技術(shù)授課水平兩個方面努力提升，才能使校企合作實踐教學(xué)模式發(fā)揮日益重要的作用。高?？啥ㄆ谂晒こ棠芰^強的教師到國內(nèi)外知名企業(yè)進行工程實訓(xùn)交流，鍛煉任課教師的工程實踐能力，學(xué)習(xí)企業(yè)的先進工程管理模式；而企業(yè)工程技術(shù)人員只有理論上和授課水平上大幅提升，才能在教學(xué)過程中展現(xiàn)和應(yīng)用好自己豐富的工程實踐經(jīng)驗和卓越的工程創(chuàng)新能力。

4輔助教學(xué)及管理

卓越人才的創(chuàng)新和實踐能力培養(yǎng)及其寬廣的學(xué)術(shù)視野的拓展也離不開課堂輔助教學(xué)及管理。課外科技活動和學(xué)科競賽可激發(fā)學(xué)生對專業(yè)的濃厚興趣，培養(yǎng)其科學(xué)思維、創(chuàng)新意識、團隊精神、組織協(xié)調(diào)能力、工程能力。因此，該校高分子材料與工程專業(yè)通過建立起全方位開放現(xiàn)有專業(yè)實驗室制度，基于實踐課程（如創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課）、系列學(xué)科競賽（如高校環(huán)保創(chuàng)意大賽、大學(xué)生節(jié)能減排大賽、全國大學(xué)生挑戰(zhàn)杯大賽等）、課外科技活動（如本專業(yè)提供一定額度經(jīng)費為本科生專門設(shè)立的自主科研課題）等培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力，學(xué)生的素質(zhì)相比以前提升明顯。同時，作為一種大學(xué)本科生非普及的管理制度――導(dǎo)師制對提高他們的創(chuàng)新能力也大有裨益。該校高分子材料與工程卓越工程師班學(xué)生在第一學(xué)期末，通過雙向選擇，確定富有工程經(jīng)驗的教師作為自己的導(dǎo)師。在其以后的學(xué)習(xí)生涯中，通過經(jīng)常性的師生互動，有效地開啟了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

篇5

【關(guān)鍵詞】高分子化學(xué)；雙語教學(xué)；教學(xué)改革；科研導(dǎo)向

隨著人類文明的進步與社會經(jīng)濟生活的發(fā)展，能源危機、人類重大疾病相關(guān)問題、環(huán)境問題等一系列對全球造成影響的科學(xué)技術(shù)問題的出現(xiàn)使得化學(xué)學(xué)科、特別是高分子學(xué)科成為所有學(xué)科的中心學(xué)科。例如，基于共軛聚合物半導(dǎo)體材料的有機發(fā)光二極管、場效應(yīng)晶體管和聚合物太陽電池等最新的科研成果將成為未來社會生活中主要的半導(dǎo)體元器件；高分子藥物的出現(xiàn)將能夠很大程度上對藥物釋放、藥物靶向性等方面進行控制而不需要增加更多的臨床藥物試驗；生物醫(yī)用高分子在改善人類生活質(zhì)量方面更是意義非凡。而各種塑料、纖維、橡膠、涂料、粘合劑等高分子材料更是關(guān)系到人們衣、食、住、行的方方面面?？梢哉f，現(xiàn)代人的生活已經(jīng)離不開高分子化學(xué)和高分子材料。因此，對高分子科學(xué)的研究越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。

高分子科學(xué)的誕生源于高分子合成化學(xué)，其基本概念源自于有機化學(xué)、物理化學(xué)等化學(xué)、材料學(xué)科，這種情況導(dǎo)致我國現(xiàn)有的高分子科學(xué)領(lǐng)域從業(yè)人員來源多樣。其中，從本科階段即接受高分子化學(xué)教育的比例依然很低，很多從事高分子材料、高分子化學(xué)、高分子物理、高分子工程等領(lǐng)域研究的人員本科主修為無機化學(xué)、物理化學(xué)、有機化學(xué)、材料學(xué)等專業(yè)。一定程度上，這些研究人員存在對高分子化學(xué)體系缺乏系統(tǒng)認知的可能。在我國高等學(xué)校進行高分子化學(xué)教學(xué)教育活動，是提高我國現(xiàn)有的高分子科學(xué)領(lǐng)域的從業(yè)人員基本素養(yǎng)與技能、促進我國高分子科學(xué)發(fā)展、壯大的重要途徑。

近年來，高等學(xué)校為主導(dǎo)的國家級或省級“協(xié)同創(chuàng)新中心”的設(shè)置，使我國高等學(xué)校進入新一輪的由教學(xué)型（教學(xué)科研型）大學(xué)向科研型大學(xué)轉(zhuǎn)變的歷程中。為快速實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)高層次、研究型的高分子科學(xué)領(lǐng)域人才愈發(fā)顯得必要和重要。目前，主要的國際學(xué)術(shù)會議、頂級國際學(xué)術(shù)期刊均以英語為主。通過學(xué)術(shù)會議、、論文檢索等在這些國際知名的學(xué)術(shù)舞臺上進行高分子方面學(xué)術(shù)活動與信息交流，觀察國際高分子學(xué)科的發(fā)展動向，無疑是我國高分子學(xué)科跟進國際學(xué)術(shù)發(fā)展步伐和超越世界學(xué)術(shù)水平的基本條件。為此，我們必須建立培養(yǎng)能夠熟練使用英語進行高分子化學(xué)相關(guān)學(xué)科聽、說、讀、寫應(yīng)用的國際性專業(yè)人才的教育體制和培養(yǎng)機制，強化我國高分子方面的科技隊伍建設(shè)。換言之，在本科階段開展高分子化學(xué)雙語教學(xué)，為培養(yǎng)具有國際化交流能力的研究生和高層次高分子科學(xué)從業(yè)者，對我國高分子學(xué)科的發(fā)展具有非常重要的意義。

在教學(xué)實踐中，我們發(fā)現(xiàn)完善教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方式與手段，通過激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)興趣，能克服其對雙語教學(xué)中英文的畏懼和排斥都有益處；制作精減的英文講義、多媒體課件深入研制等方法和措施的實施，安排學(xué)習(xí)英文講座視頻等都有利于雙語課程的講授。

3）利用視頻和錄像內(nèi)容輔助教學(xué)。制作教學(xué)錄音和錄像，給學(xué)生共享，讓學(xué)生課下可以繼續(xù)觀摩課堂內(nèi)容，培養(yǎng)其聽和說的能力。不斷構(gòu)建新的新的本科雙語教育模式，使本科生能從雙語教學(xué)過程中分享課程教育國際化的機會，從中受益，并獲得在其他場所不能獲得的實踐和能力鍛煉，從而提高整體素質(zhì)、創(chuàng)新意識及綜合能力。安排學(xué)生參加國際學(xué)術(shù)會議，到場聽取英語母語國家的專家匯報，同時錄制會議報告錄像和錄音。

4）組織學(xué)生檢索高分子化學(xué)基礎(chǔ)理論相關(guān)英文文獻、制作課件，并互相評閱，提升學(xué)生使用英文交流的能力。從科研的角度讓學(xué)生體會雙語教學(xué)“重點在讀懂、其次在會寫，然后是能聽懂和能說”的含義。

5）對于課堂教學(xué)效果的考察采用按照學(xué)習(xí)內(nèi)容分段考核，并以英文形式呈現(xiàn)。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實施方法一起考核；工程塑料、天然產(chǎn)物、環(huán)境污染和降解與穩(wěn)定化放在一起考核等。這樣的做法，讓授課內(nèi)容的排列更加緊湊，也讓學(xué)生更好的把握知識點的相關(guān)性。

6）強調(diào)背景預(yù)備知識積累，強化雙語教學(xué)對其他相關(guān)化學(xué)課程的關(guān)聯(lián)性，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)英語綜合素養(yǎng)，以期對學(xué)生閱讀英文文獻、其他相關(guān)英文課程教科書有所裨益。

總之，在過去幾年的高分子化學(xué)雙語教學(xué)中，我們通過合理的教學(xué)改革措施的使用，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，為將來這些接受良好英語授課培養(yǎng)的學(xué)生進入科研崗位，從事研究生學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。當然，這些方法也有繼續(xù)改進的空間，我們也將繼續(xù)進行深入研究與探索，總結(jié)經(jīng)驗，探索培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的高分子科學(xué)人才的新思路和新方法。

【參考文獻】

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篇6

【關(guān)鍵詞】高分子化學(xué)；雙語教學(xué)；教學(xué)改革；科研導(dǎo)向

隨著人類文明的進步與社會經(jīng)濟生活的發(fā)展，能源危機、人類重大疾病相關(guān)問題、環(huán)境問題等一系列對全球造成影響的科學(xué)技術(shù)問題的出現(xiàn)使得化學(xué)學(xué)科、特別是高分子學(xué)科成為所有學(xué)科的中心學(xué)科。例如，基于共軛聚合物半導(dǎo)體材料的有機發(fā)光二極管、場效應(yīng)晶體管和聚合物太陽電池等最新的科研成果將成為未來社會生活中主要的半導(dǎo)體元器件；高分子藥物的出現(xiàn)將能夠很大程度上對藥物釋放、藥物靶向性等方面進行控制而不需要增加更多的臨床藥物試驗；生物醫(yī)用高分子在改善人類生活質(zhì)量方面更是意義非凡。而各種塑料、纖維、橡膠、涂料、粘合劑等高分子材料更是關(guān)系到人們衣、食、住、行的方方面面?？梢哉f，現(xiàn)代人的生活已經(jīng)離不開高分子化學(xué)和高分子材料。因此，對高分子科學(xué)的研究越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。高分子科學(xué)的誕生源于高分子合成化學(xué)，其基本概念源自于有機化學(xué)、物理化學(xué)等化學(xué)、材料學(xué)科，這種情況導(dǎo)致我國現(xiàn)有的高分子科學(xué)領(lǐng)域從業(yè)人員來源多樣。其中，從本科階段即接受高分子化學(xué)教育的比例依然很低，很多從事高分子材料、高分子化學(xué)、高分子物理、高分子工程等領(lǐng)域研究的人員本科主修為無機化學(xué)、物理化學(xué)、有機化學(xué)、材料學(xué)等專業(yè)。一定程度上，這些研究人員存在對高分子化學(xué)體系缺乏系統(tǒng)認知的可能。在我國高等學(xué)校進行高分子化學(xué)教學(xué)教育活動，是提高我國現(xiàn)有的高分子科學(xué)領(lǐng)域的從業(yè)人員基本素養(yǎng)與技能、促進我國高分子科學(xué)發(fā)展、壯大的重要途徑。近年來，高等學(xué)校為主導(dǎo)的國家級或省級“協(xié)同創(chuàng)新中心”的設(shè)置，使我國高等學(xué)校進入新一輪的由教學(xué)型（教學(xué)科研型）大學(xué)向科研型大學(xué)轉(zhuǎn)變的歷程中。為快速實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)高層次、研究型的高分子科學(xué)領(lǐng)域人才愈發(fā)顯得必要和重要。目前，主要的國際學(xué)術(shù)會議、頂級國際學(xué)術(shù)期刊均以英語為主。

通過學(xué)術(shù)會議、、論文檢索等在這些國際知名的學(xué)術(shù)舞臺上進行高分子方面學(xué)術(shù)活動與信息交流，觀察國際高分子學(xué)科的發(fā)展動向，無疑是我國高分子學(xué)科跟進國際學(xué)術(shù)發(fā)展步伐和超越世界學(xué)術(shù)水平的基本條件。為此，我們必須建立培養(yǎng)能夠熟練使用英語進行高分子化學(xué)相關(guān)學(xué)科聽、說、讀、寫應(yīng)用的國際性專業(yè)人才的教育體制和培養(yǎng)機制，強化我國高分子方面的科技隊伍建設(shè)。換言之，在本科階段開展高分子化學(xué)雙語教學(xué)，為培養(yǎng)具有國際化交流能力的研究生和高層次高分子科學(xué)從業(yè)者，對我國高分子學(xué)科的發(fā)展具有非常重要的意義。在高等學(xué)校開展高分子化學(xué)雙語教學(xué)存在諸多問題亟待解決?，F(xiàn)有的雙語教學(xué)限于學(xué)生專業(yè)英語基礎(chǔ)薄弱、高分子化學(xué)本身內(nèi)容龐雜、學(xué)生在以往幾乎沒有任何高分子化學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)歷和基礎(chǔ)等多方面、多層次原因?qū)е赂叻肿踊瘜W(xué)雙語教學(xué)過程中面臨如下問題：1）學(xué)生的基礎(chǔ)參差不齊，授課對象中有部分學(xué)生在高中階段甚至從未學(xué)過化學(xué)；2）課程的知識體系中涉及較多的有機化學(xué)、物理化學(xué)理論；3）我們選用的教材是理工兼用、教材全面但缺乏系統(tǒng)和針對性，而英文教材價格昂貴、內(nèi)容更是紛繁復(fù)雜；4）高分子化學(xué)雙語課程的目標除了教給學(xué)生基本的高分子合成化學(xué)的基本原理和方法外，還需要使學(xué)生建立起英文思維的習(xí)慣和基礎(chǔ)概念，如何實現(xiàn)這個目標，也是需要我們進行探索和研究的；5）高分子化學(xué)這門課程相關(guān)無論中英文教材均在理論綜合性，如何將這些貌似無用的枯燥理論加以應(yīng)用，同時，在教學(xué)中從工程的角度予以描述，以彰顯其重要實用性作用，需要我們加以思考；6）某些高校尚不具備同時兼顧專業(yè)知識和相應(yīng)英語水平的教師，學(xué)生極少有機會接觸國際交流的學(xué)術(shù)活動，缺乏感性認識，無法調(diào)動學(xué)習(xí)積極性。更多情況則是雙語教學(xué)流于形式，課上、課下全漢語，單純的授課課件是英語；或者脫離了知識傳遞的根本目標，語言障礙導(dǎo)致學(xué)生不能有效的掌握高分子化學(xué)的知識。這樣，雙語教學(xué)的“形”與“體”脫節(jié)，成為“兩張皮”。無論哪種情況的出現(xiàn)，對高分子化學(xué)雙語教學(xué)都會產(chǎn)生嚴重影響。另外，高分子化學(xué)雙語教學(xué)的執(zhí)行情況的另一重要考量指標是教學(xué)質(zhì)量。特別是以科學(xué)研究和國際交流為導(dǎo)向時，考察雙語教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的指標也需慎重考慮，并加以確認。在教學(xué)實踐中，我們發(fā)現(xiàn)完善教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方式與手段，通過激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)興趣，能克服其對雙語教學(xué)中英文的畏懼和排斥都有益處；制作精減的英文講義、多媒體課件深入研制等方法和措施的實施，安排學(xué)習(xí)英文講座視頻等都有利于雙語課程的講授。

1）高分子化學(xué)雙語教學(xué)的核心是知識而非形式。對于知識性的內(nèi)容編排，我們的做法是做了三份相互關(guān)聯(lián)的輔助教材：a）專業(yè)術(shù)語的定義和解釋，并針對性的配插圖，方便學(xué)生理解和記憶；b）對于課程內(nèi)容去蕪存菁，制作一份大約5萬字的全英文簡明讀本，內(nèi)容從高分子化學(xué)歷史、命名法、聚合方法、原理、典型計算、逐步聚合和鏈式聚合、聚烯烴、活性聚合等內(nèi)容進行覆蓋，完善高分子化學(xué)知識體系，使學(xué)生從整體上把握教材的主線，掌握高分子化學(xué)概念、分子量概念、各種聚合方法、聚合反應(yīng)原理、高分子材料分類與理化特性等；c）收集經(jīng)典英文文獻14篇。此外，對于上述內(nèi)容另配置各一份講義，輔助閱讀。這樣做的目的包括：簡明讀本覆蓋了經(jīng)典教材核心內(nèi)容并包含教材內(nèi)容總體的80%，重復(fù)利用教學(xué)和課余時間，讓全部學(xué)生盡可能的掌握這部分分內(nèi)容而不是試圖讓學(xué)生學(xué)100%的內(nèi)容，但只是掌握更低比例———當然，對于學(xué)有余力的同學(xué)，鼓勵其在教師輔助下，完成全部教學(xué)內(nèi)容的掌握。

2）在教學(xué)方法上做出努力，采用高分子理論框架、線索教學(xué)法；講薄到講厚教學(xué)法；關(guān)鍵詞教學(xué)法；避免按章節(jié)步步為營的方法等。例如，理論框架、線索教學(xué)法的執(zhí)行發(fā)方法是，每次課都用5分鐘左右，把課程內(nèi)容以簡短的內(nèi)容說明，并指出其與其他章節(jié)內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)性，讓學(xué)生能更好的把握課程脈絡(luò)?！爸v薄到講厚”是指，每學(xué)期開學(xué)以兩次課分別用中文和英文分別解釋全部簡明教程相關(guān)講義，讓學(xué)生一開始就熟悉全部內(nèi)容的關(guān)鍵處，這樣，其閱讀輔助材料和課堂學(xué)習(xí)思路更明確清晰，真正能明白課程“精要80%”的含義?！瓣P(guān)鍵詞教學(xué)法”是指在厘清脈絡(luò)框架的基礎(chǔ)上，對輔助教材中文獻部分涉及的理論相關(guān)關(guān)鍵詞，集中突破，讓學(xué)生能理論和實踐兩方面都獲得提高。

3）利用視頻和錄像內(nèi)容輔助教學(xué)。制作教學(xué)錄音和錄像，給學(xué)生共享，讓學(xué)生課下可以繼續(xù)觀摩課堂內(nèi)容，培養(yǎng)其聽和說的能力。不斷構(gòu)建新的新的本科雙語教育模式，使本科生能從雙語教學(xué)過程中分享課程教育國際化的機會，從中受益，并獲得在其他場所不能獲得的實踐和能力鍛煉，從而提高整體素質(zhì)、創(chuàng)新意識及綜合能力。安排學(xué)生參加國際學(xué)術(shù)會議，到場聽取英語母語國家的專家匯報，同時錄制會議報告錄像和錄音。

4）組織學(xué)生檢索高分子化學(xué)基礎(chǔ)理論相關(guān)英文文獻、制作課件，并互相評閱，提升學(xué)生使用英文交流的能力。從科研的角度讓學(xué)生體會雙語教學(xué)“重點在讀懂、其次在會寫，然后是能聽懂和能說”的含義。

5）對于課堂教學(xué)效果的考察采用按照學(xué)習(xí)內(nèi)容分段考核，并以英文形式呈現(xiàn)。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實施方法一起考核；工程塑料、天然產(chǎn)物、環(huán)境污染和降解與穩(wěn)定化放在一起考核等。這樣的做法，讓授課內(nèi)容的排列更加緊湊，也讓學(xué)生更好的把握知識點的相關(guān)性。

6）強調(diào)背景預(yù)備知識積累，強化雙語教學(xué)對其他相關(guān)化學(xué)課程的關(guān)聯(lián)性，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)英語綜合素養(yǎng)，以期對學(xué)生閱讀英文文獻、其他相關(guān)英文課程教科書有所裨益。上述的教學(xué)思想和教學(xué)新方法的采用雖然在一定程度上大幅度增加了教師備課、授課工作量，但是從全局的角度看，能通過高分子化學(xué)單獨一門功課的教授，培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)英語的掌握，甚至到一定時間，可以接受全英文教學(xué)。在實施兩年后，我們大體有以下一些感受。1）教與學(xué)雙方的主動性都被調(diào)動起來，讓教學(xué)過程變得更豐富；教師自編教學(xué)講義，必然會更加熟悉，更加明白其意義，在講授過程中，看到自己的成果被學(xué)生接受，會更加有熱情。2）國際會議現(xiàn)場交流，前言文獻和研究內(nèi)容引入課堂等顯著增加了學(xué)生對英文感性認識，增加其學(xué)習(xí)熱情，更有利于雙語教學(xué)的實施。3）全局教學(xué)、富有線索和邏輯的分段教學(xué)、合理的考核內(nèi)容安排讓學(xué)生能更好的認識到自己學(xué)習(xí)的不足，避免學(xué)生到了期末才開始突擊學(xué)習(xí)的壓力和無奈，把問題發(fā)現(xiàn)在平時。通過階段考核，讓教師能合理的調(diào)節(jié)講授的節(jié)奏。4）課外文獻調(diào)研和互評報告能提供學(xué)生自主學(xué)習(xí)的靈活空間，讓學(xué)生能主動的進行自我培養(yǎng)，有利于獨立學(xué)習(xí)能力的提高?？傊?在過去幾年的高分子化學(xué)雙語教學(xué)中，我們通過合理的教學(xué)改革措施的使用，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，為將來這些接受良好英語授課培養(yǎng)的學(xué)生進入科研崗位，從事研究生學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。當然，這些方法也有繼續(xù)改進的空間，我們也將繼續(xù)進行深入研究與探索，總結(jié)經(jīng)驗，探索培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的高分子科學(xué)人才的新思路和新方法。

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篇7

關(guān)鍵詞：CAI教學(xué)；高分子化學(xué)與物理；實例教學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）20-0268-03

隨著高分子科學(xué)與技術(shù)的不斷發(fā)展，高分子科學(xué)已滲透于各個領(lǐng)域與學(xué)科，形成了一個無法替代的交叉學(xué)科[1]。對于與高分子相關(guān)的專業(yè)，專業(yè)課程一般設(shè)置高分子化學(xué)與高分子物理兩門課，其中高分子化學(xué)側(cè)重聚合反應(yīng)機理的學(xué)習(xí)，高分子物理從分子運動的觀點出發(fā)重點介紹高聚物的結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系。對于食品科學(xué)與工程學(xué)院的包裝工程專業(yè)的學(xué)生一般將這兩門課揉合在一起，開設(shè)高分子化學(xué)與物理，課程48～72學(xué)時之間，要求掌握有關(guān)高分子的基本理論知識和應(yīng)用技能。

對于在食品學(xué)院中的包裝工程專業(yè)，結(jié)合北京農(nóng)學(xué)院的辦學(xué)定位和服務(wù)對象，學(xué)校專業(yè)定位在食品包裝技術(shù)以及與包裝相關(guān)的食品質(zhì)量安全與控制[2]。要培養(yǎng)學(xué)生這兩個方面的能力，學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容必須涵蓋包裝中食品接觸材料生產(chǎn)、監(jiān)管、檢測和風(fēng)險評估等與衛(wèi)生安全質(zhì)量相關(guān)的各個方面。而講述這些內(nèi)容的前提是掌握高分子化學(xué)與物理以及包裝材料學(xué)中關(guān)于食品接觸材料的各種知識點。我們只有在介紹高分子食品接觸材料的特性、用途、生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，才能讓學(xué)生懂得食品接觸材料安全衛(wèi)生相關(guān)的質(zhì)量控制和管理要素，培養(yǎng)學(xué)生對食品接觸材料安全衛(wèi)生相關(guān)的質(zhì)量控制能力，以及準確合理地選擇包裝材料進行食品產(chǎn)品包裝設(shè)計的能力。所以，高分子化學(xué)與物理是我們食品包裝專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。

在學(xué)?！?+1”的教學(xué)模式[3]影響下，高分子化學(xué)與物理課程的學(xué)時數(shù)壓縮為56學(xué)時。在這樣少的學(xué)時條件下，要使那些對于高分子完全陌生的學(xué)生理解并掌握高分子的基本概念與原理，授課內(nèi)容的選擇及講授方式是非常重要的。通過幾年不斷地嘗試和教學(xué)實踐，作者結(jié)合非高分子專業(yè)學(xué)生的特點，積極進行教學(xué)改革探索，積累了一定的教學(xué)經(jīng)驗，取得了比較滿意的教學(xué)效果。本文結(jié)合我校高分子化學(xué)與高分子物理課程教學(xué)改革與探索的實際，就教學(xué)內(nèi)容的選擇、完善以及教學(xué)方式與多媒體課件的研制方面提出一些自己的見解。

一、理論聯(lián)系實際，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，加強實例教學(xué)

在傳統(tǒng)高分子專業(yè)的高分子化學(xué)課程中，高分子化學(xué)涉及的概念公式繁多，而且復(fù)雜難懂，要想完全靠死記硬背記住這些公式是比較困難的，而將這些公式熟練應(yīng)用則更加困難[4，5]。對于食品包裝工程系的學(xué)生學(xué)習(xí)高分子化學(xué)對聚合物的化學(xué)反應(yīng)部分應(yīng)當有目的地選擇高分子包裝材料所涉及的化學(xué)反應(yīng)進行講授，對于復(fù)雜的聚合反應(yīng)速率方程的推導(dǎo)可以不學(xué)?？芍攸c學(xué)習(xí)各種包裝材料如：聚乙烯，聚碳酸酯，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚乙烯醇，聚對二苯甲酸乙二醇酯等現(xiàn)實經(jīng)濟生活中常用高分子材料的合成方法，重點講述他們的化學(xué)合成方法，催化，以及包裝材料中單體與催化劑的殘留造成的健康風(fēng)險。在充分體現(xiàn)學(xué)科特點的前提下，適當削減了與專業(yè)關(guān)系不大的聚合反應(yīng)機理部分的內(nèi)容，如配位聚合反應(yīng)的機理。在“聚合物的化學(xué)反應(yīng)”章節(jié)中，增添了與專業(yè)相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)。

比如講述聚苯乙烯（PS）合成時，應(yīng)當結(jié)合包裝專業(yè)特點來舉例聚苯乙烯合成過程對其在包裝工業(yè)上的應(yīng)用具有深刻的影響，如聚苯乙烯發(fā)泡餐盒白色污染的風(fēng)波[6]。向?qū)W生解釋為何2013年2月，國家發(fā)改委“21號令”，將被稱做白色污染且長久被認為有毒的一次性聚苯乙烯發(fā)泡餐具解禁。解禁依據(jù)是什么？通過聯(lián)系實際，同學(xué)們都急切想從專業(yè)角度得到解答。10年前國家禁止聚乙烯發(fā)泡餐盒的應(yīng)用是基于以下考慮。

1.PS泡沫塑料餐具帶來白色污染的問題。

2.PS泡沫塑料餐具受熱65℃時或燃燒時會產(chǎn)生“二英”強致癌物的問題。

3.PS泡沫塑料餐具中含有殘存單體苯乙烯或在65℃以上使用會釋放出單體致毒的問題。

4.PS泡沫塑料餐具遇熱會釋放出二聚體、三聚體等危害人體物質(zhì)的問題。

5.PS泡沫塑料餐具含雙酚類，導(dǎo)致生殖機能失常的問題。

6.PS泡沫塑料餐具難以回收利用。

7.PS泡沫塑料餐具不能耐高溫，高溫變形，不能在微波爐里使用。

從向?qū)W生介紹高分子化學(xué)中聚苯乙烯的分子構(gòu)造，聚合機理，聚合方法以及化學(xué)反應(yīng)后處理，我們就能解釋第2、3、4、5問題。從高分子化學(xué)專業(yè)的角度向?qū)W生講述“白色污染”的成因是管理不善及隨意丟棄垃圾的人，而不屬聚苯乙烯材料本身，PS泡沫塑料餐具≠“白色污染”，更不是造成“白色污染”的元兇。PS的生產(chǎn)過程是苯乙烯單體在高溫高壓和催化劑作用下，在密封的反應(yīng)內(nèi)，無氯條件下進行聚合反應(yīng)，從而無產(chǎn)生二英的條件。PS泡沫塑料飯盒是直接采用食品級的PS材料，加入滑石粉、硬脂肪酸鈣、丁烷等，通過擠出、發(fā)泡制得，生產(chǎn)過程全部為物理混合過程，無化學(xué)反應(yīng)，不具備產(chǎn)生二英的條件。如果我們工業(yè)界使用符合國家標準的食品級聚苯乙烯原料來制造一次性泡沫發(fā)泡飯盒，最終產(chǎn)品很難在單體殘留量上超標。而且，國外公布相關(guān)報告研究結(jié)果，明確澄清有關(guān)二聚體、三聚體環(huán)境荷爾蒙的問題，它們不屬所謂攏亂內(nèi)分泌的化學(xué)物質(zhì)。食品級PS材料中并沒有雙酚A，在加工過程中也不可能產(chǎn)生雙酚A副產(chǎn)物等。以上解釋都需要我們高分子化學(xué)的知識，通過理論聯(lián)系實際，我們能讓學(xué)生們對學(xué)習(xí)高分子化學(xué)對包裝材料的認識加深印象。

再如，講解聚碳酸酯（PC）[7]的逐步縮聚合成過程中，為了加深學(xué)生的理解，引入聚碳酸酯“雙酚A風(fēng)波”。生產(chǎn)聚碳酸酯用到雙酚A，在材料與食品相接觸后，殘留雙酚A單體遷移進食品，造成一定的健康風(fēng)險。從高分子化學(xué)角度，向?qū)W生解析為何2011年在歐盟和加拿大，雙酚A被列為有毒物質(zhì)，被禁止用于生產(chǎn)嬰兒奶瓶。在PC實例中，通過聚合機理，單體結(jié)構(gòu)，聚合單體殘留等高分子化學(xué)方面的知識向?qū)W生們展示PC食品接觸材料的優(yōu)缺點。

同理，我們在講解聚氯乙烯（PVC）時[8]，從分子結(jié)構(gòu)的特點引入“塑化劑風(fēng)波”，講述聚氯乙烯由于分子的剛性需要塑化劑才能加工成型，這與食品相接觸后必然造成有毒塑化劑的遷移。我們在講解各種包裝材料的高分子合成化學(xué)時，就應(yīng)該通過現(xiàn)實生活的同學(xué)們已經(jīng)有所耳聞、鮮活的例子來幫助學(xué)生對知識點的理解與記憶，提升他們對專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。

二、加強《高分子化學(xué)及物理》與《包裝材料學(xué)》的有機聯(lián)系

高分子物理部分以分子運動的觀點來聚合物的轉(zhuǎn)變與松弛，聚合物的粘彈性，聚合物的力學(xué)性能等內(nèi)容。因為《高分子化學(xué)及物理》是為《包裝材料學(xué)》服務(wù)的，應(yīng)讓學(xué)生重點掌握高分子結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。高分子物理部分是教學(xué)重點，在講解基本概念時，同時注意結(jié)合《包裝材料學(xué)》所涉及的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，使《包裝材料學(xué)》與《高分子化學(xué)及物理》真正有機地融合起來。比如，在講解聚苯乙烯發(fā)泡餐盒的時候，我們還是可以通過餐盒禁止與解禁來講解其分子的構(gòu)效關(guān)系與應(yīng)用。以前禁用一次性聚苯乙烯泡沫飯盒，存在很多知識的誤區(qū)，比如對毒性的誤解與使用方法的不當。當加熱至聚苯乙烯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（80～90℃）以上，PS轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)，且保持這種狀態(tài)在較寬的范圍內(nèi)，PS開始熱變形，熔融溫度為240℃，PS在高真空和330～380℃下劇烈降解。由于其分子結(jié)構(gòu)的特性，一次性聚苯乙烯飯盒不能在70度以上或微波爐的情況下使用，這和聚丙烯餐盒使用是有很大差異的。由于知識普及不到位，許多人把一次性聚苯乙烯泡沫飯盒在高溫下加熱，在微波爐使用，造成飯盒溶化變形，并伴有刺激性氣味。如果我們知道使用說明，一次性聚苯乙烯餐盒在一定條件下使用是無毒，綠色，安全且價廉，比如，在外就餐，我們可以用價廉的一次性聚乙烯發(fā)泡餐盒打包你的冷卻后的剩飯剩菜而無需采用價格昂貴的替代產(chǎn)品。我們在講解聚苯乙烯高分子分子運動時，就應(yīng)該把分子運動的特點引導(dǎo)到聚苯乙烯作為現(xiàn)實包裝材料由于分子運動的特點所帶來的優(yōu)缺點。同理，我們講解聚氯乙烯分子[8]時，就需要結(jié)合高分子物理中分子運動的特點來講解的塑化劑溶出。講解聚乙烯醇（PVA）時，就應(yīng)該把高聚物的結(jié)晶與分子之間的氫鍵作用引入到結(jié)晶與分子材料透氣透氧之間的關(guān)系上。

三、改進了教學(xué)手段，有效利用多媒體資源和化學(xué)作圖軟件，運用多種方法加深學(xué)生的理解

高分子化學(xué)與物理的基本概念繁多，有些概念很容易混淆，還有些概念很抽象，難于理解。針對抽象的概念，我們可以有效利用多媒體資源和化學(xué)作圖軟件，使基本概念的理解變得容易，大大增強了記憶的效果，避免了死記硬背。比如，高分子應(yīng)力松弛與蠕變講述。對于蠕變，只是通過經(jīng)典的教科書上的舉例，“如在懸掛的軟質(zhì)PVC絲下面勾住一段一定質(zhì)量的砝碼，軟絲會慢慢伸長，撤銷砝碼后，軟絲會慢慢地回縮”這種書本講解，筆者覺得不足以讓學(xué)生加深印象。而是應(yīng)該通過形象的多媒體實驗演示或現(xiàn)實實驗來講解。由于實驗課時有限，筆者在課前對實驗進行錄像，然后在課堂上進行視頻演示，能很好地幫助學(xué)生理解。利用實驗?zāi)茏寣W(xué)生充分理解高分子聚合物的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。

例如，結(jié)晶概念的詮釋，是比較難比喻生動而且易懂的。高聚物結(jié)晶分子的排列在書中被用很小的部分來講述，但是高分子結(jié)晶對高分子薄膜材料物理性質(zhì)影響顯著，對于食品包裝的學(xué)生，急切需要知道結(jié)晶度與透氣性的構(gòu)效關(guān)系，但是如此小的篇幅根本不能讓學(xué)生掌握高分子結(jié)晶的知識點。書本上的高分子晶體圖學(xué)生很難理解，這就需要我們教師去尋找更好的化學(xué)物質(zhì)單晶圖，我們可以找剛性的芳香有機物的單晶圖來闡述分子間的各種力造成的分子有序堆積。通過這種舉例，可以讓學(xué)生更好的理解高分子鏈之間相互作用力造成的部分鏈段的有序堆積?？梢?，生動的舉例對于抽象概念的理解是有很大幫助的。

使用多媒體可以將枯燥乏味的理論知識直觀和形象化，可以將教學(xué)過程生動地展示給學(xué)生，使學(xué)生更容易理解所學(xué)內(nèi)容。對于高分子化學(xué)與物理中一些概念的講述，我們需要CAI教學(xué)[9]，多利用化學(xué)分子結(jié)構(gòu)軟件制作課件。通過化學(xué)軟件制作三維空間構(gòu)型，再結(jié)合三維動畫，動態(tài)演示分子骨架旋轉(zhuǎn)，能輕松地帶學(xué)生進入微觀的分子世界，讓抽象的分子結(jié)構(gòu)與概念形象化，有利我們教學(xué)。比如高分子鏈的柔性是由于分子內(nèi)各個化學(xué)鍵和原子在不停地轉(zhuǎn)動或振動，高分子鏈的形狀時刻在變化著而造成的。如果我們制作動態(tài)三維的大分子的內(nèi)旋轉(zhuǎn)圖，讓學(xué)生親眼目睹這個“動”，才能更好促進學(xué)生對分子動態(tài)旋轉(zhuǎn)以及高分子柔性的理解。

四、創(chuàng)設(shè)開放性的交流空間，鼓勵學(xué)生主動參與教學(xué)活動

在課程教學(xué)過程中，除老師引入實例教學(xué)、有效利用多媒體資源等教學(xué)措施以外，有時引申話題，創(chuàng)設(shè)開放性的交流空間，鼓勵學(xué)生主動參與教學(xué)活動也是非常重要的[10]。采取讓學(xué)生分組討論，查找文獻，撰寫小報告的形式拓展學(xué)生的知識面，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。如，高分子聚合的教學(xué)中，結(jié)合聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯等分子的結(jié)構(gòu)特點說明其應(yīng)用的基礎(chǔ)上，提出問題：“為什么限制聚氯乙烯在食品包裝保鮮膜上的應(yīng)用？”“為什么限制聚碳酸酯在嬰兒奶瓶上的應(yīng)用？”“為何聚苯乙烯餐盒只能在70度以下使用？”以及“為何聚乙烯醇容易結(jié)晶以及吸水，這些性質(zhì)會給作為包裝材料的它帶來哪些優(yōu)缺點？”然后學(xué)生分組從聚合物分子結(jié)構(gòu)、柔韌性等角度討論，積極參與到教學(xué)活動中。每一個問題都與高分子的基礎(chǔ)知識息息相關(guān)，都是從一些實際現(xiàn)象引出問題，再通過理論分析加以解釋、歸納；這樣不僅可以引起學(xué)生興趣，重要的是可以加深學(xué)生對基本理論知識的理解和掌握，達到事半功倍的效果。

五、結(jié)語

高分子化學(xué)與物理是一門理論性強、概念抽象難懂且較難掌握的課程，作為包裝工程專業(yè)，特別是偏重食品包裝技術(shù)的學(xué)生的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生需要在有限的學(xué)時里掌握高分子的基本概念和理論，教師則需要不斷地探索教學(xué)方法，采用多種手段提高教學(xué)的交互性和生動性，以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，才能取得令人滿意的教學(xué)效果。

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篇8

關(guān)鍵詞：高分子課程；全英語課程；比較研究

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）06-0063-02

為適應(yīng)我國加入WTO之后經(jīng)濟全球化的新形勢，早在2001年教育部就明確要求“本科教育要創(chuàng)造條件使用英語等外語進行公共課和專業(yè)課教學(xué)”。相應(yīng)地，在為上?！八膫€中心”建設(shè)培養(yǎng)具有國際競爭力人才的背景下，上海市教委從2009年開始了上海高校示范性全英語教學(xué)課程建設(shè)。上海理工大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)積極開展專業(yè)課程的全英文教學(xué)實踐[1]，迄今為止已有9門課程入選該項目，其中包括筆者所負責(zé)的《高分子科學(xué)基礎(chǔ)》課程。

目前內(nèi)已有一些對中外本科教學(xué)的比較研究，但對具體課程的比較研究還較少[2，3]，特別是對我國全英語課程與國外相應(yīng)課程的比較研究尚未見報道。為了提高我校全英語專業(yè)課程與世界一流大學(xué)專業(yè)課程接軌的程度，本文以我校材料科學(xué)與工程專業(yè)和英國曼徹斯特大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)為例，選擇有代表性的高分子課程，對中英兩國的教學(xué)內(nèi)容、方法和評價手段等進行了訪談?wù){(diào)研，獲得了一些認識和體會。

一、曼徹斯特大學(xué)高分子課程的特點

1.課程概況。曼徹斯特大學(xué)為英國老牌名校，擁有歐洲最大的材料學(xué)院。眾所周知，英國（蘇格蘭除外）大學(xué)本科學(xué)制為3年，該校材料科學(xué)與工程專業(yè)與高分子相關(guān)的課程名稱為《聚合物制備和表征》，是一門面向大三學(xué)生開設(shè)的必修課。該課程旨在使學(xué)生能夠理解重要的聚合方法和聚合物表征技術(shù)。

英國大學(xué)沒有統(tǒng)一的教材。該門課程推薦了如下幾種參考書：Polymer Chemistry：An Introduction”，MP Stevens，3rd Ed.，OUP，1999；Introduction to Polymers”，R.J. Young and P.A. Lovell，3rd Edition，CRC Press，2011，2nd Edition，CRC Press，1991；Principles of Polymerisation”，G. Odian，all editions；Polymers：Chemistry and Physics of Modern Materials”，J.M.G. Cowie，all editions；Organic Chemistry of Synthetic High Polymers”，R.W. Lenz，Interscience，1967。這些教材都是高分子領(lǐng)域的經(jīng)典教材。

2.教學(xué)方法。英國大學(xué)在教學(xué)方法上比較靈活，有多種教學(xué)形式：包括授課（lectures）、實踐課程（practical classes & workshops）、小組輔導(dǎo)（group tutorials）、自主學(xué)習(xí)（independent study）等。具體課時安排為：授課22學(xué)時，實踐課6學(xué)時，小組輔導(dǎo)3學(xué)時，自主學(xué)習(xí)6時。

授課是本門課程的主要教學(xué)方式。教師用幻燈片等多種方式講解專業(yè)知識，講課的速度會較快。教師在課前一般會布置閱讀任務(wù)，并在課上就其中的問題進行討論，因此對學(xué)生來講，課前閱讀非常重要。高分子的制備與表征是一門實踐性較強的課程，因此這門課程安排了專門的實驗學(xué)時，學(xué)生需要單獨或以小組為單位完成指定的實驗，最后上交實驗報告。在英國高校的課程安排中，輔導(dǎo)課是一個重要的組成部分。小組輔導(dǎo)是教師對學(xué)生學(xué)習(xí)進程進行集中的指導(dǎo)，同學(xué)可以就課程上的問題與教師進行交流。此外，還安排了遠多于授課學(xué)時的自主學(xué)習(xí)課時。

3.評價手段和學(xué)習(xí)效果。該課程的評分為書面考試和書面作業(yè)（包含小論文）相結(jié)合，分別占70%和30%。課程評價中注重對“學(xué)習(xí)效果（learning outcomes）”的考查，這是一個從上世紀80年代就開始引入西方教育界的概念。就本課程而言包括以下四個方面：知識和理解、智力技能、實踐技能和可轉(zhuǎn)換技能（transferable skill）。具體而言，知識和理解包括：理解重要聚合方法的原理，聚合條件對聚合動力學(xué)和聚合物性能的影響，聚合物常用表征技術(shù)的原理，選擇適當?shù)募夹g(shù)來制備和表征某一聚合物。智力技能包括：展現(xiàn)改進的邏輯推理和解決問題的能力，能確定制備具有某一性能的聚合物的條件和表征某一聚合物所需要的技術(shù)，能評估和解釋聚合物結(jié)構(gòu)表征數(shù)據(jù)和熱分析數(shù)據(jù)。實踐技能包括：能在實驗室進行一個標準的聚合，能分析材料加工實驗的結(jié)果，能選擇適當?shù)募夹g(shù)來解決聚合物表征中的問題。可轉(zhuǎn)換技能包括：能使用適當?shù)姆椒▉斫鉀Q問題，評估結(jié)果，可靠并有效地交流結(jié)果和完成簡單的技術(shù)報告，等等。

二、上海理工大學(xué)高分子科學(xué)課程的特點

1.課程概況?！陡叻肿涌茖W(xué)基礎(chǔ)》全英語課程是為材料科學(xué)與工程專業(yè)三年級本科生所開設(shè)的專業(yè)選修課。這門課程的主要內(nèi)容包括緒論、高分子的制備、高分子的結(jié)構(gòu)與性能、高分子溶液、高分子的降解與環(huán)境等五個部分，涵蓋了高分子化學(xué)和物理的基本內(nèi)容。本課程選用美國Joel R. Fried教授所編寫的Polymer Science and Technology（Prentice Hall，2014年第3版）作為主要教材，該教材為美國多所大學(xué)所采用。在課程建設(shè)項目的資助下，每個學(xué)生都能使用到英文原版教材。

2.教學(xué)方法。教學(xué)形式主要包括授課、學(xué)生陳述和答疑等。具體課時安排為：授課3時，學(xué)生陳述時，課外答疑48學(xué)時。學(xué)生陳述要求學(xué)生分別選擇一種高分子材料，用英文制作PPT來進行介紹。課外答疑是教師在公布的時間和地點解答學(xué)生的疑問。

3.評價手段。課程評分包括平時成績和期末成績，分別占30%和70%。平時成績包括出勤、課堂表現(xiàn)和課后作業(yè)評分，期末成績則包括學(xué)生陳述和小論文評分。

三、比較研究和啟示

1.在教學(xué)內(nèi)容上，英方課程側(cè)重于高分子的制備和表征，實踐性較強；而我校課程則側(cè)重于高分子化學(xué)和物理知識，理論性較強。

2.在教學(xué)方法上，英方雖然也以授課為主，但突出了實踐課程和小組輔導(dǎo)，并要求學(xué)生花大量的時間進行自主學(xué)習(xí)；而我校的課程是一門純理論課程，教學(xué)方法相對單一，我校的答疑活動則類似于英方的小組輔導(dǎo)，但屬于課外活動，且不局限于單個的學(xué)生或小組。

3.在評價手段上，英方課程沒有基于考勤和課堂表現(xiàn)等的平時成績，而書面考試成績占總成績的大部分；在這一點上，我們的課程評價手段似乎需要調(diào)整，以小論文代替考試導(dǎo)致成績評定往往存在較多主觀因素，不利于全面考察學(xué)生對知識點的掌握程度。因此，在期末成績評定上，恢復(fù)書面考試似乎有必要。

通過上述對中英兩國高分子課程的對比，有如下幾點啟示：（1）教學(xué)內(nèi)容上增加實踐教學(xué)環(huán)節(jié)；（2）在教學(xué)過程中增加分組討論環(huán)節(jié)；（3）改進課程評價手段，使書面考試占有一定的權(quán)重，并注重考查“學(xué)習(xí)效果”，特別是“可轉(zhuǎn)換技能”。

參考文獻：

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篇9

關(guān)鍵詞：必修模塊；選修模塊；關(guān)系；交叉內(nèi)容

【中圖分類號】G633.8

《普通高中課程標準實驗教科書.化學(xué)》是以《普通高中化學(xué)課程標準（實驗）》為依據(jù)編寫的，全套教材由必修和選修兩部分組成，共計8冊。

高中化學(xué)選修模塊“化學(xué)反應(yīng)原理”的內(nèi)容為我省理工方向的學(xué)生高考必考內(nèi)容，選考為選修模塊“化學(xué)與技術(shù)”、“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”、“有機化學(xué)基礎(chǔ)”的內(nèi)容，考生從三個選考模塊中任意選考一個模塊的內(nèi)容。本文主要研究必修模塊與選修模塊的關(guān)系。

一、高中化學(xué)新課程必修模塊與選修模塊的特點

高中化學(xué)必修模塊是在義務(wù)教育課程基礎(chǔ)上為全體高中生開設(shè)的課程。必修模塊旨在促進學(xué)生在知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀等方面的發(fā)展，必修模塊突出核心內(nèi)容，強調(diào)基礎(chǔ)，但又不過分追求知識的系統(tǒng)性和完整性，為學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)科課程和其他化學(xué)課程模塊提供基礎(chǔ)。選修模塊旨在引導(dǎo)學(xué)生運用實驗探究、調(diào)查訪問、查閱資料、交流討論等方式，進一步學(xué)習(xí)化學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ)知識、基本技能和研究方法，更深刻地了解化學(xué)與人類生活、科學(xué)技術(shù)進步和社會發(fā)展的關(guān)系，以提高化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)，為具有不同潛能和特長的學(xué)生未來的發(fā)展打下基礎(chǔ)。

二、高中化學(xué)新課程必修模塊與選修模塊的關(guān)系

高中化學(xué)新課程的必修模塊與選修模塊在核心化學(xué)知識方面可以看做，選修模塊的知識起點是必修模塊的知識終點，選修模塊都會在必修模塊的知識基礎(chǔ)之上引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新的化學(xué)核心知識，是對必修模塊的化學(xué)知識進行拓展、提高。在過程與方法方面，必修模塊與選修模塊之間具有層次性和多樣性的特點。在必修模塊中，側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)基本的科學(xué)探究過程和以研究物質(zhì)性質(zhì)為主的化學(xué)研究方法和程序，而選修模塊中則更加側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生了解每個模塊所代表的化學(xué)研究領(lǐng)域中的一些基本思想方法和研究思路。

三、高中化學(xué)新課程必修模塊與選修模塊交叉內(nèi)容比較

必修模塊第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律知識點是：了解原子核外電子的排布，能結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)和實驗事實認識元素周期律，了解原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系，能描述元素周期表的結(jié)構(gòu)，知道金屬性、非金屬性在元素周期中的位置及其性質(zhì)的遞變規(guī)律，認識化學(xué)鍵的含義知道離子鍵和共價鍵的形成。

選修模塊第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識點是：原子核外電子排布原理，原子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理，原子結(jié)構(gòu)與元素周期系的關(guān)系，元素周期系的應(yīng)用。選修模塊第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識點是：共價鍵的主要類型б鍵、п鍵，共價鍵的鍵參數(shù)，鍵的極性，化學(xué)鍵與分子間作用力的區(qū)別。選修模塊第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識點是：

分子晶體結(jié)構(gòu)特征及結(jié)合力，原子晶體結(jié)構(gòu)特征及結(jié)合力，離子晶體結(jié)構(gòu)特征及結(jié)合力，晶格能及其應(yīng)用。

必修模塊第二章化學(xué)反應(yīng)與能量知識點是：知道化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因，通過生產(chǎn)、生活中的實例了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，認識提高燃料的燃燒效率、開發(fā)高能清潔燃料和研制新型電池的重要性，通過實驗認識化學(xué)反應(yīng)的速率和化學(xué)反應(yīng)的限度，了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用，舉例說明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用。選修模塊第一章化學(xué)反應(yīng)與能量知識點是：化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，常見的能量轉(zhuǎn)化形式，化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱和焓變等概念，化學(xué)在解決能源危機中的重要作用，化學(xué)在解決能源危機中的重要作用，能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)，節(jié)約能源、提高能源利用效率的實際意義。

必修模塊第三章有機化合物知識點是：認識化石燃料綜合利用的意義，了解甲烷、乙烯、苯等的主要性質(zhì)，認識乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生產(chǎn)中的重要作用，知道乙醇、乙酸、糖類、油脂、蛋白質(zhì)的組成和主要性質(zhì)，認識其在生活中的應(yīng)用，通過簡單實例了解常見高分子材料的合成反應(yīng)，能舉例說明高分子材料在生活等領(lǐng)域的應(yīng)用。

選修模塊第二章烴和鹵代烴知識點是：天然氣、石油液化氣和汽油的主要成分及其應(yīng)用。烯烴、炔烴的結(jié)構(gòu)特點和主要化學(xué)性質(zhì)。以烷、烯、炔和芳香烴的代表物為例，比較它們在組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)上的差異。烯烴的順反異構(gòu)。苯的同系物的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。烴類物質(zhì)在有機合成和有機化工中的重要作用。

選修模塊第三章烴的含氧衍生物知識點是：醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的組成和結(jié)構(gòu)特點以及它們的相互聯(lián)系。加成反應(yīng)、取代反應(yīng)和消去反應(yīng)。結(jié)合實際了解某些有機化合物對環(huán)境和健康可能產(chǎn)生影響，關(guān)注有機化合物的安全使用問題。乙醇、苯酚的結(jié)構(gòu)特點和主要化學(xué)性質(zhì)。醇和酚結(jié)構(gòu)的差別及其對化學(xué)性質(zhì)的影響。乙酸的結(jié)構(gòu)特點和主要化學(xué)性質(zhì)。乙酸乙酯的結(jié)構(gòu)物質(zhì)和主要化學(xué)性質(zhì)。乙酸的酯化反應(yīng)、乙酸乙酯水解反應(yīng)的基本規(guī)律。在掌握各類有機物的性質(zhì)、反應(yīng)類型、酵素轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上，初步學(xué)習(xí)設(shè)計合理的有機合成路線。

選修模塊第四章生命中的基礎(chǔ)有機化學(xué)物質(zhì)知識點是：糖類的組成和性質(zhì)特點。說明糖類在食品加工和生物質(zhì)能源開發(fā)上的應(yīng)用。氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點和主要化學(xué)性質(zhì)，氨基酸與人體健康的關(guān)系。蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)?；瘜W(xué)科學(xué)在生命科學(xué)發(fā)展中所起的重要作用。油脂的概念、結(jié)構(gòu)。油脂的化學(xué)性質(zhì)、油脂的氫化及皂化反應(yīng)等概念。葡萄糖、蔗糖、淀粉、纖維素的組成和重要性質(zhì)。

從必修模塊中的知識點與選修模塊交叉知識點進行了對比，可見選修模塊是必修模塊基礎(chǔ)上的適當拓寬和加深。必修模塊和選修模塊知識的處理更符合高中學(xué)生的生理、心理發(fā)展順序以及認知規(guī)律，理論與元素化合物知識穿插編排，化學(xué)計算、化學(xué)實驗與有關(guān)理論和元素化合物知識密切配合，學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)明顯、層次分明、重點突出、難點分散、循序漸進、螺旋上升。必修模塊與選修模塊知識點這樣處理的目的，在于從綜合教學(xué)效果考慮，精心設(shè)計知識的臺階，使學(xué)生能一步一個腳印、扎扎實實地學(xué)習(xí)，避免由于知識臺階設(shè)計不合理而使學(xué)生學(xué)習(xí)出現(xiàn)大面積的分化。同時，由于難點分散，也有利于激發(fā)和保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于大面積提高教學(xué)質(zhì)量。

篇10

關(guān)鍵詞：塑料模具設(shè)計 教改 自主學(xué)習(xí)

1 塑料模具設(shè)計課程目前教與學(xué)存在的問題

塑料模具設(shè)計課程是高分子材料與工程專業(yè)課之一，但該專業(yè)學(xué)生缺乏機械方面的基礎(chǔ)知識，且該課程機械方面圖形眾多，如果沒有較好的機械制圖基礎(chǔ)，很難讀懂這些圖形。由于種種原因，以前的課堂教學(xué)主要是由教師講解、課后學(xué)生做適當?shù)木毩?xí)，即講練結(jié)合型教學(xué)方式。這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法講清楚這類圖形眾多課程的教學(xué)內(nèi)容難度很大，且學(xué)生很難掌握，教學(xué)效果非常不好。為了提高課程教學(xué)效果，已經(jīng)有一些從事該課程教學(xué)的教師做了有益的教學(xué)改革，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的積極主動性[1-7]。筆者通過多年的教學(xué)實踐，探索出一種學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)法。這種方法是教師通過前期對課程基礎(chǔ)知識講解使學(xué)生初步掌握塑料制品及其成型模具設(shè)計的基本方法，引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)設(shè)計塑料制品及其成型模具所用的AutoCAD，UG，Pro/E等軟件，學(xué)生分組利用這些軟件設(shè)計具有一定使用價值的塑料制品及其成型模具，再討論提出最優(yōu)方案并派出代表在班上發(fā)言，其他學(xué)生可以提出不同意見或建議，最后教師進行歸納總結(jié)。通過這種教學(xué)方法，能夠提高學(xué)生工作的適應(yīng)能力，同時提高學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的積極主動性。

2 學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)方法探索

塑料模具設(shè)計的傳統(tǒng)授課方式主要是采用模型和掛圖進行，只是靜態(tài)地向?qū)W生展示某一狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)平面圖和相應(yīng)的文字表。受到教學(xué)手段的限制，學(xué)生難以理解和掌握模具各零部件之間的動態(tài)關(guān)系。尤其是在注射模具機構(gòu)設(shè)計中，注塑成型制品的脫模過程是一個比較復(fù)雜的動作過程，各類型脫模機構(gòu)的設(shè)計又是本課程教學(xué)和學(xué)習(xí)的難點。筆者采用Flash Mx制作出在塑件成型過程中塑料成型模具運動過程的動畫演示，以及與動畫相配套的幻燈片。課件中的動畫是將教材《塑料成型模具》[8]中相應(yīng)的圖形掃入Flash Mx中，然后通過把圖中運動的部分分到不同圖層并設(shè)定關(guān)鍵幀，從而用動畫的形式解釋塑料成型模具的合模、注射、冷卻、開模、頂出塑件等一系列操作過程。課件中的文字說明則用PPT制作，同時應(yīng)用掃描儀把相應(yīng)的模具圖形掃入PPT中。最后得到圖文并茂的塑料模具設(shè)計教學(xué)課件。Flas使原來難以理解的知識點如分型面的確定、二次推出脫模動作、側(cè)向分型等動作逼真地呈現(xiàn)出來，這樣大大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，課堂教學(xué)立刻生動、活潑起來，明顯提高了課堂的教學(xué)效果。但由于塑料模具設(shè)計課中有很多規(guī)則性、原則性知識，如果只是由教師滿堂灌輸，難免讓學(xué)生產(chǎn)生思維疲勞，影響聽課效果。因此，筆者通過多年的教學(xué)實踐，采用了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)法，操作方法如下：

教學(xué)組織形式以小組方式與獨立工作相結(jié)合，每個班分為2～3組。首先在小組內(nèi)讓學(xué)生討論項目課題，每個小組成員都要提出自己的見解和工作計劃，在這一過程中可以鍛煉學(xué)生的交流與合作能力，學(xué)生相互啟發(fā)，相互學(xué)習(xí)，個人的知識欠缺將通過共同討論、集思廣益來彌補，同時還可以鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)和思考能力；經(jīng)過大家討論群策群力最終確定出較好的解決方案，在這一過程中可以鍛煉學(xué)生解決問題和創(chuàng)造性思維能力，教師要給予必要的指導(dǎo)和幫助。按照確定的最優(yōu)解決方案，學(xué)生獨自或以小組方式在各自的工作計劃指導(dǎo)下完成工作。工作結(jié)果要按照預(yù)定目標進行自我和相互檢查，并判斷達到的效果如何，這樣可以鍛煉學(xué)生的責(zé)任心、質(zhì)量意識及評估能力。

根據(jù)塑料模具設(shè)計的課程特點，按照上述的教學(xué)組織形式設(shè)計思路，在教學(xué)過程中采用兩次學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)法，第一次學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)法是在學(xué)完塑料制件的設(shè)計內(nèi)容之后，要求各組組員在獨立收集、分析和整理有關(guān)塑料制品設(shè)計資料的基礎(chǔ)上，充分考慮塑件的尺寸和精度、表面光潔度、形狀、斜度、壁厚、加強筋、支承面、圓角、孔、螺紋、嵌件、標記、符號及文字，設(shè)計一個有實際應(yīng)用價值的塑件，通過自學(xué)AutoCAD，UG，Pro/E等軟件，利用學(xué)過的知識或者手工繪制塑件的正剖面圖、俯視圖、側(cè)視圖，并說明塑件的設(shè)計思路。然后各組組長召集討論每位組員設(shè)計的塑件，從合理性、新穎性、全面性角度出發(fā)，選出一個最合適的設(shè)計思路并對其進行充實、完善，制作成PPT。每組選出一位代表，講解本組的設(shè)計思路，其他學(xué)生提出意見或改進建議，最后由教師進行歸納總結(jié)。

第二次學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)法是在學(xué)完塑料模具設(shè)計課程內(nèi)容之后，各組組員在獨立收集、分析和整理有關(guān)注塑模具設(shè)計資料的基礎(chǔ)上，充分考慮模具的成型零部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、頂出裝置、冷卻加熱系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及分型抽芯機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點，針對第一次討論課提出的塑件，設(shè)計一個注塑成型模具，利用AutoCAD，UG，Pro/E等軟件或者手工繪制注塑模具的簡圖，并說明注塑模具的設(shè)計思路。各組組長再次召集討論每位組員設(shè)計的注塑模具，選出一個最合適的設(shè)計思路并對其進行充實、完善，制作成PPT。每組選出一位代表講解本組的設(shè)計思路，其他學(xué)生發(fā)表不同的意見，最后同樣由教師進行歸納總結(jié)。

3 結(jié)束語

實踐證明，在塑料模具設(shè)計課程中采用學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)法，能夠最大限度地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，在培養(yǎng)工科院校高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力、創(chuàng)新能力等方面都取得了較好的效果，具有進一步深入研究和推廣應(yīng)用的價值。

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