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

篇1

關(guān)鍵詞：交通；高分子材料；工程應(yīng)用；人才培養(yǎng)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）22-0139-02

一、前言

交通擁堵已成為世界主要國家存在的交通主要問題。為解決交通擁堵和提高客運運輸能力他們正在尋求新的交通政策和解決辦法，其中最重要方法就是發(fā)展軌道交通。因為軌道交通具有運量大、速度快、安全、準(zhǔn)點、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源和用地等特點，主要包括干線鐵路、地鐵、輕軌、有軌電車等軌道交通系統(tǒng)。預(yù)計到2020年，我國城市化水平將超過50%，城市軌道交通累計營業(yè)里程將達(dá)到7395千米。發(fā)展軌道交通，必須要克服車輛的走行性能、輕量化、集電性能、環(huán)保、空氣力學(xué)以及其他諸如改善車內(nèi)環(huán)境、提高乘車舒適度、提高耐候性和耐火性等方面的技術(shù)，而車輛的輕量化在解決其他各項技術(shù)方面起著至關(guān)重要性，高速列車的輕量化必須大量采用高分子材料及復(fù)合材料。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，具有質(zhì)輕、高強度以及易成型等特點的集結(jié)構(gòu)功能一體化的新型高分子材料，尤其是高分子復(fù)合材料越來越多地應(yīng)用在現(xiàn)代軌道交通領(lǐng)域。

另外，隨著軌道交通的發(fā)展，尤其是鐵路的提速，噪音污染對于人類的威脅也越來越大，甚至危及生命，因此，控制振動、降低噪音已成為急需解決的重大問題。在眾多的阻尼防噪材料中，其中以高分子阻尼降噪材料阻尼耗能的作用更為突出。高分子材料阻尼特性一直以來是一項重要的研究課題，同時高阻尼聚合物也是目前發(fā)展高性能減震降噪材料的重點發(fā)展方向。因為高分子材料具有以下特點：（1）利用其玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化區(qū)的粘性阻尼部分，將機(jī)械能或聲能部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芤萆⒌?，通過阻尼制振降低車廂結(jié)構(gòu)共振區(qū)的振動，從而減小車內(nèi)噪聲。（2）利用小分子和極性高聚物之間會形成可逆的氫鍵，氫鍵在振動下會不斷斷裂和形成新鍵，最終將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能而耗散。（3）將不同的阻尼材料交替層狀排列，利用多層雜化材料疊加來有效地拓寬材料的有效阻尼溫域，通過控制復(fù)合材料的層狀結(jié)構(gòu)和數(shù)量將可獲得更高阻尼值。這些特性是其他材料無法達(dá)到的。發(fā)展高分子交通材料對于發(fā)展交通具有非常重要的應(yīng)用價值。在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中國，開設(shè)具有交通特色的高分子材料專業(yè)，培養(yǎng)更多掌握高分子材料的基本知識和應(yīng)用技術(shù)的人才具有劃時代的意義。

二、高分子專業(yè)特色

作為以交通為特色的一所大學(xué)，專業(yè)設(shè)置必須具有交通的特點。學(xué)校在“十三五”規(guī)劃中，就明顯地突出了交通的特色，確立了學(xué)校的發(fā)展目標(biāo)，將其定為“以交通為特色，軌道為核心”發(fā)展理念，而且強調(diào)其他所有的專業(yè)建設(shè)必須緊緊圍繞著這個目標(biāo)，包括學(xué)科建設(shè)和人才引進(jìn)。作為與軌道交通有著非常緊密聯(lián)系的高分子材料專業(yè)更要凸現(xiàn)交通特色。我們在專業(yè)建設(shè)方面緊緊圍繞交通的特色，包括本科的課程設(shè)置、學(xué)科專業(yè)方向和人才引進(jìn)。在課程設(shè)置方面我們更多地注重學(xué)生的實際能力的培養(yǎng)，以軌道交通為靶向，為交通運輸行業(yè)提供掌握高分子材料基礎(chǔ)知識和實際應(yīng)用人才。在學(xué)科建設(shè)方面首先以高分子材料基礎(chǔ)理論建立學(xué)科平臺，尤其是碩士學(xué)位碩士點，目前，該專業(yè)有專材料科學(xué)與工程和化學(xué)兩個一級碩士學(xué)位碩士點來支撐；其次，按照學(xué)校的發(fā)展定位凝練學(xué)科特色，突出交通，以教授為學(xué)科帶頭人，形成專業(yè)團(tuán)隊，在高分子材料與工程專業(yè)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）根據(jù)聚合物的流變學(xué)原理，利用共混的手段，將兩種或多種聚合物進(jìn)行共混改性，以改善單一高分子材料性能，獲得更加廣泛的交通應(yīng)用材料。同時通過改性可獲得較窄的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，以形成寬溫域、寬頻率阻尼高分子材料。（2）利用接枝共聚的化學(xué)方法，將具有一種較長鏈段或帶有功能基團(tuán)的單體接枝到聚合物主鏈上，使聚合物能形成多個側(cè)鏈或者交聯(lián)，獲得新型功能通材料；同時還可以通過改性使側(cè)鏈與側(cè)鏈之間產(chǎn)生糾纏，實現(xiàn)阻尼增強的效果。（3）運用復(fù)合的方式，選擇一種較強的力學(xué)強度和較高損耗因子聚合物，通過與一些補強材料或添加第二相粒子，以形成各類具有高性能的復(fù)合材料，同時達(dá)到應(yīng)用的需要。（4）利用有機(jī)硅獨特的結(jié)構(gòu)，其兼?zhèn)淞藷o機(jī)材料與有機(jī)材料的性能，即具有表面張力低、粘溫系數(shù)小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質(zhì)，并具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩(wěn)定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優(yōu)異特性，制備硅氧鍵（-Si-O-Si-）為骨架組成的聚硅氧烷。這類材料應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，而且形成了化工新材料界獨樹一幟的重要產(chǎn)品體系。

三、高分子專業(yè)培養(yǎng)模式

1.明確交通特色的培養(yǎng)目標(biāo)。在科技發(fā)展的今天，材料已成為三大支柱產(chǎn)業(yè)（材料、能源、信息）之一，材料的發(fā)展水平已作為評價一個國家綜合實力的重要標(biāo)志。高分子材料與工程是材料科學(xué)與工程的一個分支，它在實際生活中得到廣泛的應(yīng)用。另外，高分子材料易于改性，賦予新功能性，這就使得高分子材料的應(yīng)用進(jìn)一步拓展。社會更加急需掌握高分子材料與工程理論知識和專業(yè)技能的專業(yè)人才。作為工科性質(zhì)的大學(xué)，培養(yǎng)具有一定的實際操作能力，能以理論指導(dǎo)實踐、應(yīng)用于實踐，服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高分子材料與工程專業(yè)技術(shù)人才是十分重要的責(zé)任。而作為交通特色的大學(xué)，高分子材料專業(yè)人才的培養(yǎng)必須適應(yīng)當(dāng)今軌道交通的需求，專業(yè)培養(yǎng)模式應(yīng)該是“強化基礎(chǔ)，注重交通，突出創(chuàng)新”。

2.以科學(xué)研究強化專業(yè)建設(shè)內(nèi)涵。專業(yè)建設(shè)內(nèi)涵主要包括課程設(shè)置、教材建設(shè)和師資隊伍等內(nèi)涵建設(shè)。課程體系是實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)最直接的體現(xiàn)，是形成人才知識結(jié)構(gòu)和提高能力的主要來源，是提高人才培養(yǎng)素質(zhì)的核心，也是教學(xué)改革的重點。根據(jù)我們高分子專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，合理地設(shè)置課程，才能高效地促進(jìn)專業(yè)發(fā)展，在此，我們按照三個模塊來進(jìn)行選擇和設(shè)置課程，基礎(chǔ)理論模塊按照國家教資委的要求設(shè)置基礎(chǔ)理論課程，選擇“十二五”規(guī)劃或獲獎教材，系統(tǒng)傳授基礎(chǔ)理論課程，在大一和大二上完成基礎(chǔ)理論課程，為專業(yè)基礎(chǔ)理論及專業(yè)研究方向提供理論指導(dǎo)；專業(yè)基礎(chǔ)模塊體現(xiàn)高分子專業(yè)特色設(shè)置課程，選擇豐富經(jīng)驗的教師授課，尤其具有專業(yè)特長高級職稱教師，在高分子專業(yè)上傳授高分子專業(yè)基礎(chǔ)課；專業(yè)方向模塊突出交通特色，發(fā)揮專業(yè)研究方向的優(yōu)勢讓學(xué)生有選擇性進(jìn)入不同方向的導(dǎo)師團(tuán)隊，團(tuán)隊的導(dǎo)師必須具有行業(yè)經(jīng)歷，尤其在專業(yè)方向上進(jìn)行過專業(yè)生產(chǎn)實踐，承擔(dān)過或正在承擔(dān)企業(yè)項目，在校內(nèi)進(jìn)行專業(yè)方向模塊訓(xùn)練，這樣可以做到形式不單一，課程內(nèi)容不重復(fù)。在豐富教學(xué)內(nèi)容的同時，又加強了師資隊伍的建設(shè)。

3.以實踐教學(xué)促進(jìn)專業(yè)建設(shè)。高分子材料與工程專業(yè)與大部分工科專業(yè)有著相同的特點，重視工程實踐，該專業(yè)是在大量的科學(xué)實驗和工程實踐基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出來的，運用科學(xué)分析方法探索其內(nèi)在的作用機(jī)理，采用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)理論與模型計算歸納形成理論體系，并在理論指導(dǎo)下，將科學(xué)研究應(yīng)用于生產(chǎn)實踐，使理論體系進(jìn)一步得以檢驗并逐步完善，實際上高分子專業(yè)形成過程是經(jīng)過實踐到理論再實踐的發(fā)展過程。針對這一特點，我們在設(shè)置課程的同時有意側(cè)重實踐課程教學(xué)，尤其是交通特色的高分子材料實踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生在交通領(lǐng)域具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和實踐能力。

高分子專業(yè)教學(xué)實踐分為校內(nèi)和校外實踐。在校內(nèi)主要包括專業(yè)基礎(chǔ)實驗教學(xué)、專業(yè)實驗、開放實驗、課程設(shè)計、計算機(jī)模擬實踐和畢業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)等實踐教學(xué)部分。而在校外主要包括認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)以及畢業(yè)實習(xí)等實踐環(huán)節(jié)。校內(nèi)實踐是校外實踐的基礎(chǔ)，相互銜接，在專業(yè)基礎(chǔ)實驗教學(xué)中要積極有效地開展研究型、設(shè)計綜合型實驗教學(xué)，鼓勵學(xué)生利用業(yè)余時間參加開放實驗活動，注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和科研能力。校外實踐注重實訓(xùn)基地的建設(shè)，形成良性互動，學(xué)生在生產(chǎn)實習(xí)中得到鍛煉，企業(yè)在學(xué)生的生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)人才，能為企業(yè)使用，學(xué)校提高了聲譽，企業(yè)也大大地降低了生產(chǎn)成本，兩個實踐模式的有效結(jié)合，提高了學(xué)生的動手能力，加強了學(xué)生理論聯(lián)系實際、分析問題和解決問題的能力，為今后從事本專業(yè)研究與生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。此外，我們還探索了一條校企合作培養(yǎng)的模式，在學(xué)生和企業(yè)中產(chǎn)生很好的效應(yīng)。也就是利用畢業(yè)實習(xí)階段，將有意愿到企業(yè)就業(yè)的同學(xué)以企業(yè)工程師為導(dǎo)師，在企業(yè)中完成畢設(shè)，打破了原來學(xué)生必須在學(xué)校的導(dǎo)師指導(dǎo)下完成畢業(yè)設(shè)計的模式。

四、結(jié)語

高分子材料應(yīng)用非常廣泛，從國家發(fā)展規(guī)劃就不難發(fā)現(xiàn)，在“十三五”規(guī)劃中，新材料就已經(jīng)成為重大科技項目之一，為在新材料、新技術(shù)、新工藝方面有重大突破，就需要更多更優(yōu)秀的材料從事者。尤其是軌道交通輕量化的發(fā)展，對于材料的要求就越來越高，特別是高分子材料和復(fù)合材料，因為他們具有非常顯著的優(yōu)勢。這就要求高等教育必須培養(yǎng)更多掌握高分子交通材料的優(yōu)秀人才，因此，改革高分子材料與工程專業(yè)的教育教學(xué)，使之適應(yīng)當(dāng)今軌道交通發(fā)展。教學(xué)改革必須更加注重高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生的工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)、辦學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量。提倡一種“強化基礎(chǔ)，注重交通，突出創(chuàng)新”的培養(yǎng)模式，以適合當(dāng)代軌道交通發(fā)展的需要。

參考文獻(xiàn)

篇2

關(guān)鍵詞： 高分子材料與工程專業(yè) 有機(jī)化學(xué) 教學(xué)現(xiàn)狀 教學(xué)改革

有機(jī)化學(xué)是化學(xué)學(xué)科中的一個十分重要的組成部分，它的主要研究對象是有機(jī)分子，從有機(jī)物結(jié)構(gòu)入手，研究有機(jī)化合物的化學(xué)性質(zhì)，在分子水平上探知未知世界的基礎(chǔ)學(xué)科。在我校，有機(jī)化學(xué)是面向化工學(xué)院、藥學(xué)院二年級，以及海洋學(xué)院一年級學(xué)生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是“大類培養(yǎng)”的主干課程。通過有機(jī)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，可使化學(xué)類學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的基本理論、基本知識和實驗操作技能，把握有機(jī)化學(xué)發(fā)展領(lǐng)域的新概念、新動向和新技術(shù)，同時為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

1.教學(xué)現(xiàn)狀

在工科院校，有機(jī)化學(xué)的教學(xué)課時“縮水”，如我校有機(jī)化學(xué)雖然是“大類培養(yǎng)”的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，但是其課時數(shù)被壓縮到64個學(xué)時，教師必須在一個學(xué)期之內(nèi)完成教學(xué)。而有機(jī)化學(xué)作為高分子材料與工程專業(yè)的基礎(chǔ)課，是高分子化學(xué)、高聚物合成工藝學(xué)、高分子材料學(xué)等后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ)，學(xué)生必須在有限的課時數(shù)里掌握《有機(jī)化學(xué)》這門課程，難度大，任務(wù)重。

另外，由于江蘇省高考制度，較大部分的學(xué)生高中階段選修的“物生”，進(jìn)入大學(xué)后化學(xué)知識特別是有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識非常薄弱，一個教學(xué)班級里，學(xué)生的化學(xué)知識水平參差不齊。通常是剛進(jìn)入大學(xué)的第一學(xué)期學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)，對于選“物生”的學(xué)生來說，沒有化學(xué)基礎(chǔ)，一開始就挫傷他們學(xué)習(xí)化學(xué)的自信心。學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時，多數(shù)學(xué)生對有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)有畏懼感。如果入校時對專業(yè)認(rèn)知不夠，不能看到有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)對高分子材料與工程專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性，更是對有機(jī)化學(xué)失去興趣。

再者，有機(jī)化學(xué)課程自身的特點，由于有機(jī)物數(shù)量多，結(jié)構(gòu)多變，機(jī)理難掌握。而工科院校的有機(jī)化學(xué)課時數(shù)又被壓縮，教師為了教授完大綱的教學(xué)內(nèi)容，不得不采取“滿堂灌”教學(xué)方法，使得學(xué)生缺乏主動獲得知識的能力，被動“填鴨式”教學(xué)必然導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。一學(xué)期教學(xué)結(jié)束，發(fā)現(xiàn)學(xué)生知識掌握不好，除了少部分拔尖的學(xué)生，大部分學(xué)生對這門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課一知半解，學(xué)到的有機(jī)知識很少。

2.教學(xué)改革

結(jié)合有機(jī)化學(xué)學(xué)科規(guī)律，針對高分子材料與工程專業(yè)特點，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化、取舍；改進(jìn)教學(xué)手段，選聘高年級本科生、研究生做助理班主任，讓他們參與本科生教學(xué)，形成多元化的本科生教學(xué)隊伍；改革考核方式，實現(xiàn)高分子材料與工程專業(yè)有針對性的考核方式，教考分離。

（1）改革教學(xué)內(nèi)容

有機(jī)化學(xué)的教學(xué)關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生“有機(jī)”這一學(xué)科，不同于其他幾門基礎(chǔ)化學(xué)課，有機(jī)化學(xué)基本不涉及計算，不涉及公式，說的是圖片的拼接，化學(xué)鍵的斷裂與重組，以構(gòu)建新的有機(jī)分子。那么，在教學(xué)過程中如何引導(dǎo)學(xué)生使用“有機(jī)思維”思考問題才是關(guān)鍵。當(dāng)我們談到如何面對課時數(shù)被壓縮這個問題，如果抓住“引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入有機(jī)化學(xué)這個學(xué)科”這個關(guān)鍵問題，就能依據(jù)高分子材料與工程專業(yè)的培養(yǎng)方案，深入分析研究教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行取舍。

在改革教學(xué)內(nèi)容時，還要考慮以下兩個方面問題：一是研讀多種版本的教材，最新版本的中、英文有機(jī)化學(xué)教材和專著等，從不同研讀、分析深度的教材方面，準(zhǔn)確把握“基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)”教學(xué)重點、難點，結(jié)合高分子材料與工程專業(yè)的特點來取舍教學(xué)內(nèi)容。二是關(guān)注高分子領(lǐng)域的研究前沿，發(fā)展動態(tài)，結(jié)合傳統(tǒng)的知識，推陳出新，把最新的知識信息教授于學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生了解最新的前沿，激發(fā)他們的興趣，使之感覺到目前所學(xué)知識的有用性。

（2）改革教學(xué)手段

我校近年實施了一項“班主任助理”制度，選派高年級本科生、研究生擔(dān)任本科生班級班主任助理，取得了很好的教學(xué)效果。高年級本科生、研究生參與本科生教學(xué)，形成多層次、多元化的本科生教學(xué)隊伍。

高年級本科生已經(jīng)學(xué)習(xí)了有機(jī)化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課，經(jīng)歷過有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)和考核，有自己的學(xué)習(xí)方法和技巧；他們已經(jīng)進(jìn)入高分子材料與工程專業(yè)課程學(xué)習(xí)，對哪些知識對專業(yè)課學(xué)習(xí)重要有切身體會；他們與低年級學(xué)生同屬于一個年齡階段，有更多的共同話題，溝通交流更容易，幫助學(xué)生及早發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)缺點，揚長避短。

高分子材料與工程研究方向的研究生，通常具有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識，已經(jīng)接觸了專業(yè)的前沿研究方向，可以對高分子材料與工程專業(yè)低年級學(xué)生的學(xué)業(yè)、思想及心理等方面給予關(guān)心和指導(dǎo)。而且本科生可以在研究生的帶領(lǐng)下主動做一些創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，這使得本科生更清楚自己在課堂學(xué)習(xí)中哪方面有不足，增強本科生對基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)的熱情，使他們在有機(jī)化學(xué)課堂學(xué)習(xí)中更積極、努力。

（3）改革考核方式

良好考核方式可以極大地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高他們學(xué)習(xí)的積極性。目前，我院不同專業(yè)實行統(tǒng)一考試，如環(huán)境工程、化學(xué)工程、安全工程和高分子材料與工程等專業(yè)統(tǒng)一出卷，流水閱卷、統(tǒng)一登分，做到公正、準(zhǔn)確。但是，這種“統(tǒng)一”的方法抹殺不同專業(yè)對有機(jī)化學(xué)需求的不同，使得教師和學(xué)生忽視基礎(chǔ)課對后續(xù)專業(yè)課的影響，結(jié)果是為了考試而學(xué)習(xí)，不能真正掌握自己專業(yè)需求的有機(jī)化學(xué)知識。

為了提高學(xué)生的整體素質(zhì)和學(xué)習(xí)積極性，我們應(yīng)實現(xiàn)不同專業(yè)單獨出卷、單獨考核的方式。卷面上可以體現(xiàn)出適合高分子材料與工程專業(yè)的題目，結(jié)合他們的后續(xù)專業(yè)課程。哪些知識是有機(jī)化學(xué)這門課程必須掌握的基礎(chǔ)知識，哪些知識是關(guān)聯(lián)高分子材料與工程的專業(yè)知識。同時，建立針對性的有機(jī)化學(xué)試題庫，使學(xué)生接觸更多不同的題型，拓寬知識面。建立適合高分子材料與工程專業(yè)的有機(jī)化學(xué)試題庫，有機(jī)化學(xué)課程理論考試按照一定的難度系數(shù)、教學(xué)要求、考試范圍等，統(tǒng)一從試題庫里抽調(diào)，實現(xiàn)教考分離。

3.結(jié)語

為全面提升高分子材料與工程專業(yè)的有機(jī)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量，我們要結(jié)合有機(jī)化學(xué)學(xué)科規(guī)律，針對高分子材料與工程專業(yè)的專業(yè)特點，從學(xué)生的實際出發(fā)，認(rèn)真分析總結(jié)，精選教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)手段，改革考核方式，不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以提高高分子材料與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃杰，周冕，李又兵，王選倫.高分子材料與工程專業(yè)《有機(jī)化學(xué)》教學(xué)改革探索與實踐.廣州化工，2014（42）：186-187.

[2]陶傳洲，劉瑋煒，曹志凌，史大華，王建，程青芳.環(huán)境工程專業(yè)有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀及改革.中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2010（34）：78.

篇3

【關(guān)鍵詞】應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式；建筑高分子材料；教學(xué)改革

Teaching Reform of Polymer Materials for Building Course Based on the Applicable Talents Cultavating

WAHG Li-yan GAI Guang-qing ZHAO Li

（Jilin Jianzhu University， Changchun Jilin， 130118）

【Abstract】Teaching reform methods of polymer materials for building course based on the applicable talents cultavating mode were proposed. In addition， the concrete implementation processes of four education reform methods were elaborated in detail by combining with the teaching instances. Finally， teaching reform effects of polymer materials for building course were summarized.

【Key words】Applicable talents cultavating mode； Polymer materials for building； Education reform

隨著高等教育的普及，各高校急劇擴(kuò)招，尤其對于普通高校，學(xué)生入學(xué)成績很低，在高中就沒有養(yǎng)成好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，升入大學(xué)后對學(xué)習(xí)更是松懈怠慢。學(xué)生自覺學(xué)習(xí)、自我管理的能力較差，學(xué)習(xí)興致不高，考試突擊學(xué)習(xí)現(xiàn)象十分嚴(yán)重，學(xué)習(xí)無用論在學(xué)生腦子里根深蒂固，導(dǎo)致理論基礎(chǔ)不扎實。另外，對于實驗、實習(xí)等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生缺乏足夠的重視，多數(shù)流于形式。因此，多數(shù)學(xué)生既沒有扎實的理論基礎(chǔ)，又缺乏較好的實踐技能，勢必導(dǎo)致就業(yè)難的社會問題。近年來，針對高等教育人才培養(yǎng)中存在的問題，我們提出了構(gòu)建應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，使我們的畢業(yè)生適應(yīng)社會發(fā)展需要。應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下的理論課程教學(xué)改革尤為重要，本文以《建筑高分子材料》課程為例，闡述課程教學(xué)改革方法。

1 建筑高分子材料課程簡介

建筑高分子材料是指以有機(jī)高分子材料及其復(fù)合材料為原料生產(chǎn)加工的新型建筑材料。塑料管材管件、塑料門窗、建筑涂料、建筑防水及密封材料、建筑膠黏劑、建筑模板、泡沫塑料保溫材料等建筑高分子材料在建筑領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，極大的推動了建筑業(yè)的革新和發(fā)展。隨著中國城市建設(shè)和建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，各類新型建筑材料不斷涌現(xiàn)，建筑高分子材料已成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。通過對建筑高分子材料課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生把自己所學(xué)的高分子材料的相關(guān)知識和建筑工程結(jié)合起來， 充分認(rèn)識到了高分子材料在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用價值，將理論和生產(chǎn)實際緊密結(jié)合起來，更加突出了吉林建筑大學(xué)高分子材料專業(yè)的一大特色， 拓寬了畢業(yè)生的就業(yè)和創(chuàng)業(yè)機(jī)會。建筑高分子材料課程是一門實用性很強的專業(yè)任選課。本人在教學(xué)過程中不斷探索新的教學(xué)方法，盡量避免枯燥的灌輸式教學(xué)，采取靈活多樣的教學(xué)方法，多樣的考核方式，充分地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。下面是本人結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗提出的本課程的教學(xué)改革方法。

2 建筑高分子材料課程教學(xué)改革方法

2.1 教師課前準(zhǔn)備工作

教師開課前做好調(diào)研工作，查閱資料、深入市場、深入企業(yè)，掌握當(dāng)前建筑高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀和研究方向。要想講好一門課程，必須提前做好準(zhǔn)備工作。第一，查閱相關(guān)領(lǐng)域的期刊資料，關(guān)注相關(guān)網(wǎng)站，了解該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀。在開課前我查閱了與該課程有關(guān)的大量資料，在建筑塑料部分的講授中，相對應(yīng)的期刊有《塑料工業(yè)》、《國外塑料》、《化學(xué)建材》等；在建筑涂料部分的講授時，經(jīng)常參考的期刊有《涂料工業(yè)》。第二，深入市場、走向企業(yè)。上學(xué)期，我走訪了幾家建筑材料的企業(yè)，進(jìn)行了參觀學(xué)習(xí)，感覺收獲很大。深入市場、走進(jìn)企業(yè)可以將理論知識和生產(chǎn)實際緊密結(jié)合起來，了解該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。當(dāng)你帶著實踐經(jīng)驗走向課堂組織教學(xué)，那將給同學(xué)帶來很多新鮮的氣息，無疑會增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，真正了解到學(xué)有所用。這是當(dāng)前大學(xué)生最為關(guān)注的問題，尤其那些主張學(xué)習(xí)無用論的學(xué)生將受益匪淺。

2.2 理論教學(xué)聯(lián)系實際

教師要時刻記住將理論教學(xué)與實際生產(chǎn)聯(lián)系起來、與實踐教學(xué)聯(lián)系起來。教師不僅要經(jīng)常深入企業(yè)， 還要鼓勵學(xué)生到企業(yè)參觀實習(xí)，向工人學(xué)習(xí)生產(chǎn)經(jīng)驗，從而增加對所學(xué)理論的深入理解。課堂上，我經(jīng)常鼓勵學(xué)生并將學(xué)生介紹到企業(yè)參觀學(xué)習(xí)，了解理論知識在生產(chǎn)實際中的應(yīng)用。同學(xué)積極響應(yīng)，受到了較好的效果。另外，我們還經(jīng)常將理論教學(xué)與實踐教學(xué)聯(lián)系起來。在講授建筑涂料部分內(nèi)容時，由于我們材料專業(yè)實驗室完全具備涂料的實驗條件，我們鼓勵學(xué)生自己設(shè)計關(guān)于內(nèi)墻和外墻涂料的開放性實驗，最后，在教師指導(dǎo)下，完成涂料的制備及性能檢測，實踐教學(xué)與理論教學(xué)相互促進(jìn)，學(xué)生受益匪淺。

2.3 培養(yǎng)學(xué)生自覺學(xué)習(xí)能力

目前普通高校大學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)能力，主動學(xué)習(xí)強調(diào)學(xué)生應(yīng)成為學(xué)習(xí)的主體，要促進(jìn)學(xué)生積極參與到學(xué)習(xí)的過程之中，要通過閱讀、寫作、演講、討論與辯論、實驗與研究、社會實踐等多種形式學(xué)習(xí)。在本課程的教學(xué)中，我要求學(xué)生每學(xué)習(xí)一章，至少要查閱一份資料，并鼓勵其進(jìn)行科學(xué)研究和實驗，撰寫論文，以此作為一項重要的考核標(biāo)準(zhǔn)。而且在課堂上會給同學(xué)提供講解自己所查資料的機(jī)會，與大家一起分享和探討知識。這樣，學(xué)生課后能夠積極查閱資料，課堂上也能積極思考，部分學(xué)生能夠積極投入開放性實驗中去，主動到實驗室做實驗，真正成為學(xué)習(xí)的主體。

2.4 注重平時成績考核

以往的考核方式以期末考試為主，大約占80-90%。這種考核方式存在很大弊端，對于很多課程，學(xué)生平時不學(xué)習(xí)，進(jìn)行考前突擊學(xué)習(xí)，應(yīng)付過關(guān)，考完則不久就會全盤忘掉。所以，考核方式應(yīng)該使學(xué)生注重平時的學(xué)習(xí)過程，而不是最后的成績。利用一學(xué)期能學(xué)到的知識要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于期末的突擊學(xué)習(xí)。在本課程教學(xué)中，采用多樣的考核方式，第一是出勤，占5% ，比例較??；第二是課堂討論，給學(xué)生提前布置任務(wù)，學(xué)生通過學(xué)習(xí)課本、查閱大量資料，準(zhǔn)備課堂討論內(nèi)容，此項占35%左右；第三是市場和企業(yè)調(diào)查，要求學(xué)生結(jié)合理論知識，到相應(yīng)的企業(yè)參觀實習(xí)，了解相關(guān)建筑材料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，利用課堂向同學(xué)們講述，此項占30%左右；第四才是理論知識的測驗，占30%。

3 結(jié)論

通過建筑高分子材料課程教學(xué)改革，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣顯著提高，能夠自覺主動學(xué)習(xí)，不僅向課本向老師學(xué)習(xí)，還能積極主動查閱大量資料，到企業(yè)實習(xí)，能夠做到將理論與生產(chǎn)聯(lián)系起來，與實踐教學(xué)結(jié)合起來。課堂上積極參與討論，勇于闡述自己的觀點。但在（下轉(zhuǎn)第31頁）（上接第8頁）實施過程中也有很多困難，如在進(jìn)行市場調(diào)查過程中，部分學(xué)生不敢走向社會。教學(xué)改革是一個長期的過程，作為教師，需要不斷思考、探索新的教學(xué)方法以適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王嘉毅，詹妮特?弗悌娜.美國高等學(xué)校提高本科教學(xué)質(zhì)量的七條對策[J].高等教育研究，2007，28（3）：100-105.

篇4

【關(guān)鍵詞】高分子材料 阻燃技術(shù) 無機(jī)阻燃劑 鹵系阻燃劑

1 高分子材料的阻燃機(jī)理

高分子材料的阻燃機(jī)理是破壞原有高分子成分，形成新的保護(hù)膜或隔離層，達(dá)到抑制分子燃燒的效果。一般阻燃性質(zhì)從兩個原理中進(jìn)行分析，分別為隔氧及溫度，隔氧采用凝聚相阻燃機(jī)理，高分子阻燃材料在燃燒過程中，形成阻燃細(xì)微分子，中斷該鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中斷后，分子熱分解的溫度較高，所以燃燒后期會形成水蒸氣，阻燃材料高分子中含有大量的氫氧元素，與空氣接觸后，便會形成水霧覆蓋在材料表層。其次便是能隔斷與空氣的接觸，形成的水霧除了降低表層溫度外，還能堵塞阻燃材料的氣孔，形成密閉環(huán)境，隔斷與空氣的接觸。凝聚相在作用機(jī)理中有4種阻燃模式，阻燃材料在燃燒過程中，會產(chǎn)生惰性氣體，延緩阻燃材料的燃燒；燃燒期間會產(chǎn)生多碳?xì)饪?，使其阻燃材料難以燃燒；反應(yīng)過程中會吸收大量的熱量，降低反應(yīng)溫度；其次無機(jī)比熱容較大的分子，在燃燒過程中，通過分子之間的氧化還原反應(yīng)，使分子發(fā)生質(zhì)變，促使反應(yīng)中斷停止。該兩種反應(yīng)在作用機(jī)理中大致相同，但在反應(yīng)中作用的機(jī)理很多，所以在劃分高分子阻燃體系結(jié)構(gòu)上仍十分復(fù)雜。

2 高分子材料阻燃劑的類別

2.1 無機(jī)阻燃劑

無機(jī)阻燃劑作用機(jī)理便是通過無機(jī)化合物的熱分解，產(chǎn)生保護(hù)膜或水蒸氣，隔斷與空氣接觸及降低燃燒溫度。無機(jī)阻燃劑在燃燒過程中會產(chǎn)生結(jié)晶水，溫度升高后，吸收周圍熱量，降低其燃燒溫度，阻斷其物質(zhì)的燃燒；另一種便是通過阻燃劑燃燒形成保護(hù)膜，例如：Al（OH）3燃燒過程中，產(chǎn)生致密的氧化層薄膜，隔斷物質(zhì)與空氣的接觸面積。無機(jī)阻燃劑化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不會產(chǎn)生較為污染有害氣體，一般常用作防火無機(jī)阻燃劑。

2.2 鹵系阻燃劑

在元素周期表中，鹵系元素包括：氟、氯、溴、碘，該元素形成的化合物具有高效的阻燃效果?；衔镏泻蟹?，該化合物易散發(fā)，破壞臭氧層。在該物質(zhì)中分別添加氯元素及氟元素，然后對標(biāo)準(zhǔn)沸點進(jìn)行比對。其中添加氯元素標(biāo)準(zhǔn)沸點升高，化合物中含有3個氯分子時，標(biāo)準(zhǔn)沸點為61.2℃；其中添加氟元素標(biāo)準(zhǔn)沸點降低，化合物中含有3個氟分子時，標(biāo)準(zhǔn)沸點為-128℃，具體數(shù)據(jù)量如表1所示。含氯化合物阻燃劑具有良好的阻燃性，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能與多種高分子化合物相融，不影響化學(xué)反應(yīng)。溴元素阻燃化合物包括：十溴聯(lián)苯醚、四溴苯酚、六溴環(huán)十二烷等，化學(xué)穩(wěn)定性位于氯和碘元素之間，具有良好的阻燃性。鹵系元素雖然具有良好的阻燃性，一般阻燃劑內(nèi)都添加少量的鹵系元素，保證達(dá)到阻燃效果。

表1 氟、氯化合物標(biāo)準(zhǔn)沸點比對表

2.3 磷系阻燃劑

磷系阻燃劑包括：紅磷、白磷、磷酸氫二銨以及亞磷酸酯等化合物，磷系化合物在燃燒過程中會形成性碳膜，該膜除了降低溫度外，還能起到隔斷空氣的作用，達(dá)到理想的阻燃效果。其次紅磷與白磷的混合，也能起到良好的阻燃性。紅磷在空氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色的火焰，并產(chǎn)生大量白煙；白磷燃燒性質(zhì)與紅磷相似，最終產(chǎn)物都是五氧化二磷，兩種磷在制備次磷酸阻燃劑中，能夠提升與液體水的混合比例。次磷酸（H3PO2），分子量60，與強氧化劑反應(yīng)時，產(chǎn)生磷酸氫及氫氣等，不會產(chǎn)生助燃?xì)怏w成分。針對磷系阻燃劑的配比關(guān)系，其中次磷酸中磷含量占有比例在35%，亞磷酸中磷含量占有比例在27%，保證磷系元素達(dá)到理想的阻燃效果。

3 高分子材料阻燃技術(shù)的發(fā)展

3.1 納米技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，納米技術(shù)也逐步應(yīng)用于高分子材料阻燃技術(shù)中，日本曾研發(fā)出納米硅酸鹽黏土納米材料，這種材料具有優(yōu)異的阻燃特性。納米材料在燃燒過程中，產(chǎn)生抑制劑，改變?nèi)紵镔|(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使其發(fā)生質(zhì)變。研制出的納米硅酸鹽黏土分子直徑在0.4-0.5nm，產(chǎn)生的凝聚產(chǎn)物能夠封閉其氣孔，隔斷與空氣的接觸面積。其次在熱釋放速率上也具有延緩效應(yīng)，保證有效時間內(nèi)散發(fā)的熱值最小。

3.2 接枝和交聯(lián)改性技術(shù)

接枝和交聯(lián)改性技術(shù)利用的是光敏技術(shù)與化學(xué)接枝，將多種無機(jī)化合物交織在一起，使其形成共聚化合物。共聚化合物在燃燒過程中會產(chǎn)生無機(jī)絕緣層，吸收易燃物質(zhì)內(nèi)的高分子，減少助燃物質(zhì)內(nèi)的有效成分。其次該技術(shù)也可用于減少燃燒物質(zhì)后的產(chǎn)物，提高其阻燃性，最終達(dá)到理想狀態(tài)。

3.3 膨脹技術(shù)

膨脹技術(shù)般采用發(fā)泡劑作為阻燃物質(zhì)，發(fā)泡劑具有三個優(yōu)點，包括：無排煙量、無毒氣、無滴落。原有技術(shù)在做阻燃處理工藝中，產(chǎn)生大量的有毒氣體，例如四溴苯酚在阻燃處理工藝中，產(chǎn)生大量的有毒氣體，不但會污染環(huán)境，而且還對人體健康造成傷害。無滴落主要體現(xiàn)在該阻燃劑不會產(chǎn)生腐蝕性液體，導(dǎo)致局部腐蝕。

4結(jié)語

通過對高分子材料阻燃技術(shù)的應(yīng)用分析，使得筆者對此該技術(shù)有了更為深刻的認(rèn)知。這種技術(shù)不但能夠?qū)ξ镔|(zhì)燃燒起到阻燃特性，而且也不會污染環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]王建祺.無鹵阻燃聚合物基礎(chǔ)與應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2005，34（17）：33-34.

[2]張軍.聚合物燃燒與阻燃技術(shù)[M].北京：化工工業(yè)出版社，2008，38（24）：58-59.

篇5

關(guān)鍵詞： 高分子化學(xué) 教學(xué)改革 教學(xué)創(chuàng)新

高分子化學(xué)是高分子專業(yè)理工科學(xué)生的必修課，也是高分子科學(xué)及材料科學(xué)的理論基礎(chǔ)，在高等學(xué)?；瘜W(xué)相關(guān)專業(yè)占有較大比重，與無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)和分析化學(xué)并列成為第五大化學(xué)。因此，如何利用有限的教學(xué)時間和教學(xué)資源有效地將高分子化學(xué)專業(yè)知識傳授給學(xué)生，并能夠指導(dǎo)實踐應(yīng)用，已成為眾多教學(xué)工作者的共同目標(biāo)。作為一名高分子化學(xué)的教師，筆者在講授高分子化學(xué)課程中，對課堂教學(xué)方式與方法，多媒體教學(xué)手段，實驗教學(xué)，以及與生產(chǎn)生活的結(jié)合等方面進(jìn)行了探討和思考。

1.教學(xué)與科研講解相結(jié)合

高分子化學(xué)是一門年輕的學(xué)科，發(fā)展歷史較短，許多理論尚不成熟。隨著時代的不斷進(jìn)步，新的聚合方法和新的合成技術(shù)不斷涌現(xiàn)，對傳統(tǒng)的高分子化學(xué)概念提出了挑戰(zhàn)，同時也導(dǎo)致高分子化學(xué)教材的更新不能與科技同步。因此，在教學(xué)中，教師可以及時在傳統(tǒng)教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上補充近年發(fā)展的關(guān)于高分子化學(xué)的前沿科學(xué)技術(shù)和研究方法，結(jié)合國內(nèi)外科研的最新研究成果和動向進(jìn)行介紹與講解，使教學(xué)內(nèi)容始終跟上時代的步伐，開闊學(xué)生的視野，激發(fā)他們對高分子化學(xué)課程學(xué)習(xí)的熱情。教師還可以推薦一些期刊、數(shù)據(jù)庫和書籍，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的興趣自主學(xué)習(xí)，擴(kuò)大學(xué)生的知識面，積極探索高分子化學(xué)的新領(lǐng)域。此外，在課堂上，對本專業(yè)老師的研究項目及最新研究成果進(jìn)行介紹，如在配位聚合的講解中，筆者就結(jié)合自己的研究方向，講解通過開環(huán)易位聚合及非環(huán)二烯烴易位聚合方法合成不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的可降解聚合物用于納米材料和生物醫(yī)藥。同學(xué)們對高分子化學(xué)的某些知識有了更深的了解，從而調(diào)動了學(xué)習(xí)和科研的積極性、主動性[1]。

2.多媒體和板書授課相結(jié)合

高分子化學(xué)中聚合反應(yīng)機(jī)理與動力學(xué)理論比較抽象，難以理解[2]。多媒體教學(xué)作為一種當(dāng)前基本普及的教學(xué)手段，可以實現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)無法實現(xiàn)的動態(tài)與三維效果，將高分子化學(xué)中微觀反應(yīng)歷程形象逼真地顯示在屏幕上，大大增加單位時間內(nèi)學(xué)生掌握知識的數(shù)量。此外，對于工科院校高分子材料專業(yè)的學(xué)生，畢業(yè)以后多數(shù)去工業(yè)研究部門或工廠工作，除了要掌握理論知識外，還要將理論與實際相結(jié)合。因此，在高分子化學(xué)的講授中應(yīng)加入一些聚合物生產(chǎn)工藝部分的內(nèi)容，對于這些內(nèi)容的講解，都涉及生產(chǎn)流程，應(yīng)用Flash作出動態(tài)的流程圖，幫助學(xué)生了解實際的生產(chǎn)過程，為以后的工作打下基礎(chǔ)。然而，先進(jìn)的教學(xué)手段不等于能達(dá)到良好的教學(xué)效果，關(guān)鍵在于多媒體技術(shù)如何與傳統(tǒng)的教學(xué)手段相結(jié)合，從而實現(xiàn)它應(yīng)有的價值。講授中發(fā)現(xiàn)，有很多需要理論推導(dǎo)的公式，例如自由基聚合中關(guān)于聚合動力學(xué)公式的推導(dǎo)，通過多媒體與板書相結(jié)合進(jìn)行講解，學(xué)生能夠更容易理解和掌握。首先利用板書對相關(guān)公式進(jìn)行詳細(xì)推導(dǎo)，一步一步地傳授給學(xué)生，然后與多媒體結(jié)合講解，并進(jìn)行歸納和總結(jié)，這樣可以將結(jié)果表示得更清晰明確，更有助于加深學(xué)生對公式的記憶。

3.探究式與啟發(fā)式教學(xué)相結(jié)合

高等教育的任務(wù)不僅是傳授知識，而且要教給學(xué)生學(xué)習(xí)知識的方法，讓學(xué)生積極思考，充分發(fā)揮想象，勇于探索和創(chuàng)新，培養(yǎng)自學(xué)能力。教學(xué)是教師和學(xué)生的雙邊共同活動，在教學(xué)時，教師應(yīng)經(jīng)常向?qū)W生闡明“弟子不必不如師，師不必賢于弟子”的道理，引導(dǎo)學(xué)生自由發(fā)表觀點，從而拓寬學(xué)生思路，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們的語言表達(dá)能力和歸納總結(jié)能力。在課堂上，教師采用講授、提問、練習(xí)、討論相結(jié)合的互動式教學(xué)啟發(fā)學(xué)生，學(xué)生積極參與。這樣不僅活躍了課堂氣氛，而且學(xué)生感到上課很輕松，漸漸對該課程感興趣，從而促進(jìn)對知識的理解和探索。如教師可以在課堂上就某一主題或知識點專門進(jìn)行討論，大家暢所欲言、各抒己見，培養(yǎng)發(fā)散思維能力。此外，還可以讓學(xué)生走上講臺，參與到教學(xué)工作中。例如在講到連鎖聚合反應(yīng)時，科研將學(xué)生分成小組，各自選擇一種聚合反應(yīng)，學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)，制作多媒體在課堂進(jìn)行講解，其他同學(xué)向其小組成員提問。通過文獻(xiàn)調(diào)研、講解、回答問題，鍛煉學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性與綜合能力，對學(xué)生基本的科研能力進(jìn)行培養(yǎng)，老師也能從學(xué)生圖文并茂、生動形象地演講中獲得很多新的知識[3]。

4.理論知識與實驗教學(xué)相結(jié)合

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，在化學(xué)教學(xué)中，實驗占有十分重要的地位。高分子化學(xué)實驗是高分子化學(xué)理論教學(xué)課程的重要組成部分，也是工科學(xué)生理論聯(lián)系實際的紐帶。實驗教學(xué)不僅能使學(xué)生更好地理解課程中的理論知識，而且對提高學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，操作能力，觀察和解決實際問題的能力也有著極其重要的作用。高分子化學(xué)重點講述聚合反應(yīng)的機(jī)理和實施方法，其實驗結(jié)果往往得到的是一些聚合物產(chǎn)品。我們可以選擇一些和學(xué)生平時生活、學(xué)習(xí)關(guān)系緊密的實驗內(nèi)容來做。比如，以前我們開設(shè)了“聚甲基丙烯酸甲酯的制備”實驗，目的是讓學(xué)生了解和掌握自由基聚合反應(yīng)的原理及反應(yīng)條件對產(chǎn)物性能的影響，在實驗中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的積極性并不高。學(xué)生反映不了解聚甲基丙烯酸甲酯是什么東西。為此，我們將這個實驗換成“聚乙醇縮甲醛的制備”這個實驗，同學(xué)們的興趣一下子提高了許多。因為他們了解到這就是平時用的膠水，在實驗過程中尤其積極認(rèn)真。很多同學(xué)還帶著空瓶子，做完實驗將自己制得的樣品帶回去。這雖然是一個實驗的調(diào)整和改變，但是通過這些，不僅使學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和掌握了高分子化學(xué)的相關(guān)理論知識和高分子化學(xué)實驗的基本操作，提高了學(xué)生做實驗的積極性和主動性，而且使學(xué)生深刻認(rèn)識到了高分子化學(xué)是一個和人們的日常生產(chǎn)生活息息相關(guān)的學(xué)科，激發(fā)了他們對該專業(yè)的熱愛[4]。

5.高分子化學(xué)與社會生活相結(jié)合

以塑料、橡膠、纖維、涂料等為代表的高分子材料與人類社會的生產(chǎn)實踐密切相關(guān)，且已經(jīng)深入到日常生活的各個方面。然而，目前許多高校在講授時，對基礎(chǔ)理論方面的介紹非常系統(tǒng)、深入，但在高分子的應(yīng)用和日常生活的聯(lián)系方面相對弱一些。因此，教師在進(jìn)行理論教學(xué)的同時，應(yīng)結(jié)合高分子的特點，注重積極聯(lián)系實際的生活和應(yīng)用，在傳授學(xué)生理論知識的同時，還要培養(yǎng)其對身邊各種聚合物的認(rèn)知能力。例如，在第一次上課時，可以介紹身邊的高分子材料，看到保鮮膜就知道是聚乙烯，看到一次性飯盒知道是發(fā)泡聚苯乙烯，看到塑料杯子、盆子就知道是聚丙烯等，掌握一些基本的生活技能。此外，有些高分子材料還能很好地引出課程內(nèi)容。比如女生都非常熟悉的尼龍襪就是縮聚反應(yīng)的典型代表――尼龍。此外，還可以提示學(xué)生在買鞋的時候，如果售貨員告訴是聚氨酯材料的，你就可以知道并不是天然的“皮”，而是人工通過縮聚反應(yīng)合成的高分子材料。在教學(xué)過程中，還應(yīng)當(dāng)密切結(jié)合社會熱點與時事。如當(dāng)前我們國家面臨大量廢棄塑料難以降解造成嚴(yán)重的白色污染問題、2010年上海市靜安區(qū)“11.15”重大火災(zāi)等，培養(yǎng)學(xué)生社會的責(zé)任心、思考能力和研究能力[5]。

教學(xué)方法的改革是高校教育改革的重要組成部分。創(chuàng)新精神與實踐能力的培養(yǎng)是一個長期的過程，需要對教學(xué)過程中的各個環(huán)節(jié)認(rèn)真研究，層層貫徹。隨著教學(xué)改革的不斷深入，我們將繼續(xù)探索，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，為培養(yǎng)優(yōu)秀的應(yīng)用型創(chuàng)新人才作出不懈努力。

參考文獻(xiàn)：

[1]于淑娟.高分子化學(xué)教學(xué)改革的實踐與探索[J].廣西師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2009，26（3）：123-125.

[2]潘祖仁.高分子化學(xué)（第五版）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

[3]張鐳.高分子化學(xué)教學(xué)的改革與探索[J].高分子材料科學(xué)與工程，2002，18（3）：202-203.

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【關(guān)鍵詞】新材料；市場前景

一、電子光電材料

信息領(lǐng)域的發(fā)展使人們需要處理的不僅是數(shù)據(jù)、文字、聲音和圖像，而是活動圖像和高清晰的圖像。在海量數(shù)據(jù)信息存儲中，信息的存入和取出速率要求越來越高，半導(dǎo)體內(nèi)存儲器的數(shù)據(jù)存取時間從微秒降到納秒級，而外部存儲器的數(shù)據(jù)存取時間從毫秒級降到微秒級，要求存儲介質(zhì)的記錄和擦除的時間響應(yīng)要快。存儲過程的物質(zhì)變化主要依靠原子、離子和分子的自旋變遷、電子躍遷、光子感應(yīng)，以及原子、離子和分子在它們最鄰近位置的移動，要求在新存儲材料研究上有新的突破。21世紀(jì)是“太元時代”，即電信時代，通信產(chǎn)業(yè)將從電子郵件、因特網(wǎng)等計算機(jī)通訊手段向智能通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，新的網(wǎng)絡(luò)核心――光子、光網(wǎng)絡(luò)的傳播因子將直接是波長而不是分組，載有信息的光子直接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。目前，集成電路技術(shù)可以把整個計算機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)在硅晶片上，經(jīng)過光纖放大器（EDFA）和波分復(fù)用（WDM）等現(xiàn)代光纖通信技術(shù)，可以將整個計算機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)在石英光纖上，而主要原料則是砂子。微電子是技術(shù)導(dǎo)向性產(chǎn)業(yè)，通過縮小器件的特征尺寸，提高芯片的集成度、增加硅片面積來提高集成電路的性能和性價比。在微電子技術(shù)的發(fā)展過程中，材料科學(xué)技術(shù)起到?jīng)Q定性和作用，因為集成電路是制造在各相關(guān)體或薄膜材料上的，制造過程中也會涉及系列的材料問題。微電子技術(shù)將進(jìn)入亞0.1um時代，在這樣的器件尺度下，技術(shù)和物理的限制將會出現(xiàn)，對材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提出了新要求。集成電路材料分為功能性材料、結(jié)構(gòu)材料、工藝材料和輔助材料，還可能引入新的材料。顯示技術(shù)從陰級射線管開始，已經(jīng)發(fā)展到了可便攜式和大屏幕的顯示技術(shù)，航天技術(shù)的發(fā)展要求顯示材料能克服策略加速的震動能力，并適應(yīng)不同的溫差和濕差等。目前顯示技術(shù)主要有兩種：發(fā)光顯示與不發(fā)光顯示。發(fā)光顯示屏都涂有發(fā)光涂料，不發(fā)光的材料主要是液晶。低維結(jié)構(gòu)材料指除三維體材料外的二維、一維和零維材料。一維量子材料指載流子僅在一個方向可以自由運動，而另兩個方向則受約束。零維量子材料指載流子在三個方向受約束。集成電路芯片功能的實現(xiàn)要依靠引出信號，即依靠封裝材料組成器件，封裝是集成電路支撐、保護(hù)的必要條件，是其功能實現(xiàn)的組成部分，能夠?qū)崿F(xiàn)電源供給、信號互聯(lián)、機(jī)械支撐、散熱和環(huán)境保護(hù)功能。微電子封裝涉及了除芯片外的所有半導(dǎo)體元器件領(lǐng)域。

二、生物醫(yī)學(xué)材料

用生物材料制成人工器官取代受損器官是當(dāng)前醫(yī)學(xué)發(fā)展的趨勢，過去的材料是人工合成材料，可能造成一系列的副作用，如生物不相容性和血不相容性，同時還會帶來異體界面發(fā)生的炎性反應(yīng)、位移和破裂，器官移植供體不足和排異藥物的副作用也沒有徹底解決。利用新生物醫(yī)學(xué)材料可在體外用聚合物構(gòu)建一個支架體內(nèi)，使活細(xì)胞與支架進(jìn)行結(jié)合，構(gòu)成具有生物活性的人體組織器官。這些生物功能材料可以是永久性的，也可以是生物降解的，可以是天然合成材料也可以是雜化材料，但結(jié)合材料對細(xì)胞的反應(yīng)情況，使其能實現(xiàn)活細(xì)胞在體內(nèi)或體外相容。生物醫(yī)學(xué)材料不是被“惰性”植入體，而是要引導(dǎo)細(xì)胞、組織及器官的修復(fù)和再生功能，主要的發(fā)展目標(biāo)是：新型可降解材料；利用物理、化學(xué)和生物方法來改選原有材料。另一個與生物醫(yī)學(xué)材料相關(guān)的是材料仿生的研究，包括模仿天然生物材料結(jié)構(gòu)特征的結(jié)構(gòu)仿生和模仿生物體中形成材料的過程仿生。目前，細(xì)胞工程、基因工程和微生物學(xué)向材料科學(xué)的滲透，使生物科學(xué)原理在材料科學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

三、復(fù)合材料與高分子材料

若想實現(xiàn)一種材料滿足各種高水平的綜合指標(biāo)，從單一材料出發(fā)是非常困難的，復(fù)合材料是將金屬、無機(jī)非金屬、高分子材料組合起來的一種多相材料，其設(shè)計自由度很大，可以在組成成分選擇、占比來滿足設(shè)計要求，即復(fù)合材料效應(yīng)。目前，復(fù)合材料與金屬材料、高分子材料和無機(jī)非金屬材料并列為四大材料。如在新能源方面，碳纖維和玻璃纖維已經(jīng)應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片、太陽能電池的輕質(zhì)高強度支架、核電和潮汐發(fā)電的離心機(jī)轉(zhuǎn)子等。復(fù)合材料使用壽命長也可以節(jié)約資源，如高強纖維增強混凝土可以扼制開裂，從而防止鋼筋生銹；同時在設(shè)計高性能碳纖維或芳酰胺纖維增強聚合物代替鋼筋克服了原來存在的問題。在基礎(chǔ)建設(shè)的修復(fù)中，復(fù)合材料好是最經(jīng)濟(jì)的方法。特殊功能的高分子材料的質(zhì)量取決于材料的選擇和成型技術(shù)，高分子材料成型加工是一門交叉科學(xué)，主要研究材料特性，確定最佳的加工條件，制造最佳性能的產(chǎn)品。目前的主要研究方向是：研究在加工工程中材料結(jié)構(gòu)的演變，通過反應(yīng)性加工實現(xiàn)預(yù)期的材料結(jié)構(gòu)，與輻照、力化學(xué)、電磁振蕩等物理技術(shù)結(jié)合確定最佳加工方法等。合成纖維已經(jīng)占居了纖維的主要市場，目前研究的方向是：開展高性能纖維和功能纖維，如PBO纖維、分離功能纖維、有機(jī)光導(dǎo)纖維等的研制。

四、其它新材料

電池將在解決經(jīng)濟(jì)增長、能源和環(huán)境難題中直到重要的作用，而材料是電流的基礎(chǔ)。燃料電池和各種高能電池將在人類社會發(fā)展中起到重要的作用。目前發(fā)展方向是小型電池、長壽命電池和燃料電池，通過電池材料可以提高電池性能。薄膜是一種用途很廣的材料，主要用于維護(hù)材料或零部件的結(jié)構(gòu)完整性，如耐磨損、耐腐蝕性和耐高溫性等，通常被稱為是防護(hù)膜。另一個薄膜則要求應(yīng)用其電、磁、聲、光等功能，通常被稱為是功能膜。生物材料上使用的薄膜通常被稱為是生物醫(yī)學(xué)膜，還有裝飾膜和包裝膜等。薄膜技術(shù)的發(fā)展主要包括薄膜材料開發(fā)、薄膜沉積工藝、薄膜材料結(jié)構(gòu)與性能研究、薄膜應(yīng)用技術(shù)等。薄膜技術(shù)發(fā)展的主要特點是：器件的微型化使薄膜的尺度不斷減少。宏觀狀態(tài)的物質(zhì)有三維空間，當(dāng)物質(zhì)在某個方向的度量尺寸是微觀尺度，而其宏觀而其它方向是宏觀尺寸時，則會呈現(xiàn)二維性，其性能也會發(fā)生重大變化，這涉及物理和材料兩個學(xué)科領(lǐng)域，可見，一維材料膜和二維材料膜構(gòu)成了低維材料家族。功能陶瓷包括鐵電、壓電、介電、熱釋電、半導(dǎo)、導(dǎo)電、超導(dǎo)和磁性等功能各異的陶瓷材料，是電子信息、集成電路、移動通訊、計算機(jī)、自動控制、精密儀器、航空航天、汽車和能源等高技術(shù)領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)材料。信息功能陶瓷是新型無機(jī)非金屬材料，用于表面組裝技術(shù)，壓電驅(qū)動器、超聲馬達(dá)，復(fù)相與復(fù)相功能陶瓷，軟化學(xué)與功能陶瓷薄膜，半導(dǎo)體陶瓷與傳感器，電子封裝陶瓷基片等領(lǐng)域。水泥材料主要研究水泥熟料礦物的結(jié)構(gòu)與特征，水泥生產(chǎn)過程的技術(shù)進(jìn)步、水泥的水化與硬化、水泥硬化體的與工程性質(zhì)等，水泥漿與集料的界面結(jié)構(gòu)和混凝土的耐久性，以及低鈣復(fù)合水泥的技術(shù)開發(fā)路線等。

參考文獻(xiàn)：

[1]Fine,M,E.(1990) The First Thirty Years in Tech. The Farly Years: a History of the Technological Institute at North Weatern University form 1939 to 1969(privately published by North Weatern University) P.121.

[2]國外優(yōu)秀科技著作出版基金專項基金.走進(jìn)材料科學(xué)[M].科學(xué)出版社,2001.

[3]潘金生,仝建民,田民波.材料科學(xué)基礎(chǔ)[M].清華大學(xué)出版社,2001.

篇7

【關(guān)鍵詞】材料分析方法與測試技術(shù)　高分子專業(yè)　教學(xué)改革

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2012）11-0252-01

一、前言

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，《材料分析方法與測試技術(shù)》課程于二十世紀(jì)末出現(xiàn)在材料類專業(yè)高等教育中，并逐步發(fā)展成為一門專業(yè)主干課程。傳統(tǒng)的教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容與方法等均受到一定的沖擊，為得到更好的教學(xué)效果，需要進(jìn)行有效的改革。我們在課程教學(xué)過程中，主要采用了四種手段進(jìn)行輔助教學(xué)改革，即多媒體教學(xué)、演示教學(xué)、實訓(xùn)教學(xué)和開放式實驗教學(xué)，通過以上改革取得了較好的教學(xué)效果。

二、《材料分析方法與測試技術(shù)》課程內(nèi)容與特點

本課程是化學(xué)學(xué)科的一個重要分支，它是以物質(zhì)的物理和物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)建立起來的一門課程，主要是利用儀器對物質(zhì)進(jìn)行定性定量分析。本課程所包括的分析方法很多，目前有數(shù)十種之多。每一種分析方法均具有各異的原理，所測量的物理量也不同，故儀器操作過程及應(yīng)用范圍大相徑庭。本課程主要包括電化學(xué)分析法、光學(xué)分析法、色譜分析法、熱分析法以及其他儀器分析法[1-5]，如圖1所示。

本課程具有以下四大特點：

1.知識覆蓋面廣，學(xué)科交叉性強

材料分析方法與測試技術(shù)是由密切聯(lián)系的許多分支學(xué)科組成的一個有機(jī)整體，涉及了近代物理學(xué)、計算機(jī)技術(shù)、光電子技術(shù)以及當(dāng)今一些科學(xué)發(fā)現(xiàn)等內(nèi)容，因此本課程具有知識多、技術(shù)密集性和學(xué)科交叉性等突出特點。

2.理論性強

課程涉及了眾多分析方法與分析技術(shù)，包含了各學(xué)科的理論知識，故需要較高的理論基礎(chǔ)。同時，各種分析儀器的原理均不相同，每種方法應(yīng)用的范圍也各有差異，所以課程學(xué)習(xí)理論性較強。

3.實訓(xùn)性高，即實操要求高

近年來，眾多高校配置了一些較為先進(jìn)的現(xiàn)代分析設(shè)備，這些儀器均需要對使用者進(jìn)行充分系統(tǒng)的培訓(xùn)，這就要求學(xué)生在理論基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)后，對儀器進(jìn)行實際操作，并能靈活應(yīng)用于自身的專業(yè)實驗中。

4.某些章節(jié)過于抽象

由于某些大型精密分析儀器，價格昂貴，對工作條件和環(huán)境要求高，無法對學(xué)生開展現(xiàn)場教學(xué)或開放實驗。同時儀器不能隨意搬動和拆開，所以講到儀器組成結(jié)構(gòu)及工作原理時只能紙上談兵，學(xué)生對這部分內(nèi)容則只能通過圖片與自身理解，故極為抽象。

三、《材料分析方法與測試技術(shù)》課程教學(xué)現(xiàn)狀與問題

20世紀(jì)四十年代末，物理學(xué)革命使分析化學(xué)的方法明顯增多，而儀器分析則逐步發(fā)展成為獨立的一門學(xué)科，20世紀(jì)末，材料分析方法與測試技術(shù)基于分析化學(xué)、儀器分析的基礎(chǔ)發(fā)展而來。由于學(xué)科與多學(xué)科交叉，與現(xiàn)今科學(xué)聯(lián)系緊密，故更新極為迅速。課程教學(xué)中問題重重，主要體現(xiàn)以下三點[6]：

1．教學(xué)文件的完善教材更新緩慢，且針對性差

2．課程本身缺乏體系

3．課程缺乏實踐教學(xué)，均以表面介紹為主

四、《材料分析方法與測試技術(shù)》課程教學(xué)改革方法與效果

1．多媒體教學(xué)

多媒體教學(xué)是20世紀(jì)80年代開始出現(xiàn)的一種現(xiàn)代化教學(xué)手段。本課程自行制作并收集了大量的儀器分析圖片、Flash等，使分析原理、操作流程等較為枯燥的問題變得充滿趣味性，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。

2．與專業(yè)實驗、綜合實訓(xùn)、專業(yè)實訓(xùn)課程建立有機(jī)結(jié)合

《材料分析方法與測試技術(shù)》使學(xué)生掌握了更多的分析檢測方法與手段，提供了廣泛的思維方式，為學(xué)生綜合實訓(xùn)、專業(yè)實訓(xùn)、畢業(yè)論文等提供了必要的知識基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的專業(yè)實驗、綜合實訓(xùn)、專業(yè)實訓(xùn)均以常規(guī)測試方法為基礎(chǔ)，而經(jīng)過本課程教學(xué)后，為學(xué)生提供了更多的方法與手段。

為保證課程的教學(xué)與實訓(xùn)有效的結(jié)合，課程教學(xué)分為兩大部分：常規(guī)教學(xué)與開放實驗。均提供一部分時間作為儀器介紹，包括儀器操作，儀器分析實例講解，儀器在專業(yè)應(yīng)用發(fā)展概述等。同時，提供儀器開放時間，使有興趣的學(xué)生能夠進(jìn)一步熟悉儀器。經(jīng)過各課程間有機(jī)結(jié)合，起到了較好的改革效果，主要體現(xiàn)在：

（1）提高了學(xué)生的動手能力。學(xué)生對專業(yè)分析測試技術(shù)有了較為全面的掌握，并能夠?qū)嶋H操作使用儀器。

（2）提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。作為工科院校，培養(yǎng)工程類人才是我們的首要目標(biāo)，通過本課程的教學(xué)，學(xué)生能夠機(jī)敏的發(fā)現(xiàn)專業(yè)生產(chǎn)實踐問題并利用所學(xué)知識解決問題。

3．演示教學(xué)

本課程配置了實驗時間10-12小時。在常規(guī)課程講授后，在專業(yè)實驗室內(nèi)對學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場演示教學(xué)，這樣可有效地提高教學(xué)質(zhì)量并降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。

4．開放實驗

開放實驗是由學(xué)生為主，教師為輔。從提出方案、設(shè)計路線、具體實驗操作等均由學(xué)生完成，通過開放實驗?zāi)軌蜻M(jìn)一步提高高分子材料專業(yè)學(xué)生的高分子材料理論知識和工程能力，提高學(xué)生的團(tuán)隊意識和動手分析能力，培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新精神。其中在開放實驗中，學(xué)生經(jīng)常性利用現(xiàn)代分析儀器進(jìn)行分析測試，這就要求學(xué)生必須具有較高的理論基礎(chǔ)與儀器操作水平。同時這又在一定程度上有效地增進(jìn)了本門課程的教學(xué)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘志娟.　纖維材料近代測試技術(shù)[M].　中國紡織出版社，2005.

[2]方惠群.　儀器分析[M].　科學(xué)出版社，2002.

[3]李青山，楊秀英，陳明彪.　高分子材料鑒別技術(shù)[M].　化學(xué)工業(yè)出版社，2012.

[4]曾幸榮.　高分子近代測試分析技術(shù)[M].　華南理工大學(xué)出版社，2007.

[5]王曉春，張希艷.　材料現(xiàn)代分析與測試技術(shù)[M].　國防工業(yè)出版社，2010.

[6]趙永福，羅楊合，張志.　專業(yè)化特色《儀器分析》課程教學(xué)改革探索與實踐[J].　廣東化工，2012，39（6）：　242-244.

篇8

2016年碩士研究生統(tǒng)一入學(xué)考試初試分?jǐn)?shù)現(xiàn)已公布，現(xiàn)公布我院2016年碩士研究生招生調(diào)劑政策，歡迎廣大考生調(diào)劑到我院就讀。

目前材料學(xué)院各專業(yè)接收調(diào)劑，歡迎符合國家復(fù)試要求的考生調(diào)劑到我校攻讀碩士研究生。專業(yè)包括：

(1)材料科學(xué)與工程(080500)：研究方向包括：復(fù)合功能與智能纖維材料;高性能聚合物及其纖維;納米纖維材料科學(xué)與工程;生物基及環(huán)境友好高分子材料;紡織材料循環(huán)再利用技術(shù)。

(2)化學(xué)工程與技術(shù)(081700)：研究方向包括：反應(yīng)工程;傳遞工程;精細(xì)化學(xué)品合成與應(yīng)用;綠色紡織品助劑與功能精細(xì)化學(xué)品;現(xiàn)代儀器分析。

(3)紡織化學(xué)與染整工程(082103)：研究方向包括：生態(tài)紡織品檢測與評價;新型紡織化學(xué)品研發(fā)與應(yīng)用;功能紡織品研發(fā)與評價;清潔染整加工新技術(shù)。

紡織化學(xué)與染整工程學(xué)科是北京市重點建設(shè)學(xué)科，擁有中國合格評定國家認(rèn)可委員會(CNAS)授權(quán)資質(zhì)的“服裝安全研究檢測中心”、“服裝材料研發(fā)與評價北京市重點實驗室”、教育部“中小學(xué)學(xué)生裝(校服)研究中心”和“服裝材料與工程北京市實驗教學(xué)示范中心”，建設(shè)了高水平的以現(xiàn)代分析測試技術(shù)為核心的服裝材料研究與檢測中心和以現(xiàn)代加工技術(shù)為核心的數(shù)碼印花工作室，擁有一系列具有國際先進(jìn)水平的分析測試儀器和染整加工處理設(shè)備，價值超過2千萬元，為高水平的科研與教學(xué)提供了良好的條件保障。有碩士生導(dǎo)師13人，其中教授5人，副教授8人，博士生導(dǎo)師1人，具有博士學(xué)位9人。

聯(lián)系人：張老師

電話：18614071602

QQ：472142635

篇9

Embracing with three elements which are sense, response and feedback, smart textiles is a development trend of textile and apparel industry and research goals for military of many countries as well. This paper analysed the technology status quo and characteristics of several typical kinds of smart textiles, and discussed their application potential on military equipments.

1概述

智能材料是模仿生命系統(tǒng)、具有感知和驅(qū)動雙重功能、對使用環(huán)境敏感且能對環(huán)境變化做出響應(yīng)的材料，其顯著特點是將高技術(shù)的傳感器和執(zhí)行元件與傳統(tǒng)材料結(jié)合在一起，賦予材料以新的性能，使無生命的材料具有越來越多生物所特有的屬性。感知、反饋、響應(yīng)是其三大要素。智能紡織品是其中的一個重要分支，同時具有感知、反饋、響應(yīng)的特性以及紡織品柔軟可穿用的特點。

能夠感知外界環(huán)境變化、并根據(jù)外界環(huán)境變化判斷作出應(yīng)對措施、然后進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)或性能調(diào)整來適應(yīng)外界環(huán)境的智能紡織品，一直以來都是各國軍方夢寐以求的。例如，能夠隨著環(huán)境顏色變化而調(diào)整自身顏色的“變色龍”迷彩紡織品，能夠自動調(diào)節(jié)溫度來適應(yīng)環(huán)境溫度變化的紡織品，能夠遠(yuǎn)程探測士兵生理參數(shù)、受傷部位及程度并進(jìn)行調(diào)節(jié)和治療的電子信息紡織品，能夠在可見光波段實現(xiàn)隱身的高級智慧型功能紡織品等等，無一不是各國軍方追求的 目標(biāo)。

根據(jù)目前已有的報道和研究，典型的智能紡織品主要有以下幾大類：電子信息智能紡織品、變色紡織品、相變材料和智能調(diào)溫紡織品、形狀記憶高分子及紡織品、基于水凝膠的智能紡織品和基于人工周期性結(jié)構(gòu)的隱身紡織材料。本文結(jié)合這幾類智能紡織品的特點以及軍用紡織品的應(yīng)用要求等，就其研發(fā)現(xiàn)狀及其在軍用裝備方面的應(yīng)用進(jìn)行了 探討。

2典型的智能紡織品及其在軍用裝備上的應(yīng)用

2.1電子信息智能紡織品

微電子信息技術(shù)和紡織技術(shù)的完美結(jié)合，造就了電子信息智能紡織品。嚴(yán)格說來，該類紡織品表現(xiàn)為通過多種信息處理系統(tǒng)實現(xiàn)對多種信息的探測或處理，只是多個分系統(tǒng)的組合；是多功能的集合，還停留在功能材料的智慧水平，屬于消極智能紡織品。比如可穿戴的計算機(jī)、用以檢測人體生理指標(biāo)的LifeShirt、用以探測彈傷位置的SmartShirt等。目前已商業(yè)化的部分電子信息智能服裝如表 1 所示。

微電子元件和紡織品的結(jié)合有 3 種技術(shù)水平：（1）模塊化技術(shù)：將電子元件作為紡織品的附件，電子元件和紡織品的功能各自獨立，比如Philips Levi’s的ICD款式的夾克；（2）嵌入式技術(shù)：電子元件被接合到紡織品的某一部分織物中，比如附加在織物上通過導(dǎo)電紗線連接的電路板，基于織物的柔性傳感器、整合電路等；（3）基于纖維的技術(shù)：部分或所有必須的電子元件及傳感器直接由纖維和織物構(gòu)成。

無論何種技術(shù)水平，電子信息智能紡織品的關(guān)鍵技術(shù)在于電子元件的微小型化及柔性化。其中，電子元件的微小型化屬于電子技術(shù)范疇，而柔性化則大多需要通過紡織技術(shù)來達(dá)到。目前文獻(xiàn)中報道研究的柔性化電子器件主要有織物傳感器、織物電極、可傳輸信號的導(dǎo)電纖維或紗線、織物線路板、柔性顯示器等，如圖 1 所示。以上各種織物傳感器類產(chǎn)品都是通過將導(dǎo)電物質(zhì)涂敷于織物上或?qū)?dǎo)線織入織物等方式賦予織物導(dǎo)電性能來實現(xiàn)的。因此，研發(fā)并掌握具有傳輸信號功能的導(dǎo)電纖維和織物的關(guān)鍵技術(shù)是電子元件柔性化的根本。

目前已商業(yè)化的這些電子信息智能紡織品給了各界極大的鼓舞和信心，但它們還存在一些亟待解決的問題，如能源供應(yīng)、柔性集成電路、電子部件的耐水洗和耐汗?jié)n等性能以及各接口的穩(wěn)定性問題等。

美軍和我國軍方都已展開了對該類紡織品的研發(fā)及應(yīng)用，主要集中在電子元器件的微小型化和柔性化，基本處于模塊化和嵌入式水平階段?？梢灶A(yù)見，未來戰(zhàn)場上，單兵只需穿著一件信息化作戰(zhàn)服裝，就可以通過服裝上內(nèi)置的各種傳感器來感知戰(zhàn)場和人體的各種狀態(tài)變化，探測槍傷的位置并給藥，通過內(nèi)置的柔性鍵盤和開關(guān)來處理獲得的信息，并通過無線信息傳輸技術(shù)將這些信息傳送給指揮部門或鄰近的戰(zhàn)友，從而接受指揮部門的命令或戰(zhàn)友的信息。

2.2變色紡織品

變色材料是指其顏色隨著外界環(huán)境變化而發(fā)生改變的物質(zhì)。材料變色的基本原理是基于當(dāng)相應(yīng)的外界條件發(fā)生變化時，材料對可見光的吸收光譜發(fā)生變化。變色材料實質(zhì)是變色染料或顏料，通過將具有變色功能的單體與其他單體共聚或作為側(cè)基引入獲得。根據(jù)發(fā)生響應(yīng)的外界條件，變色材料可分為光致、熱致、電致、壓敏和濕敏變色材料，表 2給出了其中 4 類材料的特點。

一般通過 3 種途徑可以獲得變色纖維：（1）在溶液紡絲過程中加入變色染料和防止染料轉(zhuǎn)移的試劑，如日本松田色素化學(xué)工業(yè)公司生產(chǎn)的變色纖維；（2）將變色染料制成色母粒，通過熔融紡絲制成變色纖維，如日本帝人和可樂麗公司制成的皮芯結(jié)構(gòu)的變色纖維；（3）在纖維表面進(jìn)行涂層或聚合。其中第 3 種方法還可以直接應(yīng)用于紗線或紡織品。具有實用價值的變色紡織品必須具有以下特點：（1）必須能夠發(fā)生可逆的變色；（2）變色響應(yīng)速度快，一般為毫秒至秒級；（3）顏色穩(wěn)定；（4）顏色的重現(xiàn)性、耐疲勞和反復(fù)變色性好。

研發(fā)用于軍用裝備的變色紡織品必須選擇合適類型的變色染料并通過適當(dāng)?shù)耐緩綉?yīng)用到紡織品上。雖然光致和熱致變色染料得到了更多的研究和關(guān)注，但由于光強和溫度屬于自然條件，對其敏感的變色染料難以人為主動控制，因此只有通過電場變化控制的變色染料才可以做到人為控制變色，即到任何環(huán)境都可以人為調(diào)控紡織品的顏色。通過研制變色纖維的方式獲得的紡織品具有較好的水洗性和摩擦牢度。該技術(shù)可用于軍用變色迷彩的研發(fā)。

2.3相變材料和智能控溫紡織品

根據(jù)溫度的不同，物質(zhì)的相態(tài)可以發(fā)生轉(zhuǎn)變，即發(fā)生固－液、固－氣、氣－液的相轉(zhuǎn)變，在相轉(zhuǎn)變過程中，物質(zhì)從環(huán)境吸收熱量或向環(huán)境中釋放熱量。相變材料就是能夠隨環(huán)境溫度變化而發(fā)生相轉(zhuǎn)變的物質(zhì)。作為適于工業(yè)化應(yīng)用的相變材料必須具有相變溫度合適、儲熱能力強、相變過程中體積變化小、可逆性好、過冷程度低、導(dǎo)熱快、價格低等特點。

目前得到廣泛研究的幾類相變材料的性能特點如表 3所示。

為解決相變材料在紡織品中的有效含量比較有限、可智能控溫時間較短的問題，可采用微膠囊、中空纖維、原位復(fù)合等技術(shù)途徑，將數(shù)量較多的相變材料有效包容于纖維或紗線之中。同時，選用或?qū)ｉT研發(fā)熱焓大的相變材料，使單位質(zhì)量的相變材料發(fā)生相變時產(chǎn)生較多的能量，則有可能使相變材料成為具有實用價值的智能控溫紡織品。

由于相變材料只在溫度發(fā)生變化時才釋放或吸收熱量，因此相變材料適于用于環(huán)境溫度變化比較頻繁的場合，比如駐守于極冷地區(qū)、需要往返于室外和室內(nèi)條件下的戰(zhàn)士或司爐員。要達(dá)到較好的衣內(nèi)恒溫效果，服裝體系必須具有較好的密閉性以保證衣內(nèi)的微氣候。

2.4形狀記憶高分子材料及紡織品

形狀記憶高分子材料是指具有某一原始形狀的制品，經(jīng)過形變并固定后，在特定的外界條件下能自動回復(fù)到初始形狀的一類材料，主要為熱敏形狀記憶高分子材料，即受外界溫度刺激后其形狀和性能能夠做出預(yù)定反應(yīng)。該類高分子為兩相結(jié)構(gòu)，由記憶起始形狀的固定相和隨溫度變化能可逆地固定和軟化的可逆相組成。

常見的幾種形狀記憶高分子材料為交聯(lián)聚乙烯、聚降冰片烯、聚乙烯 聚己內(nèi)酰胺的接枝共聚物、形狀記憶聚氨酯（SMPU）等，其中SMPU由于具有 －30 ～ 70 ℃可調(diào)的形變回復(fù)溫度、加工容易、形變量可達(dá) 400%、耐候性和重復(fù)形變效果佳等特點，得到了廣泛的研究和應(yīng)用開發(fā)。如通過SMPU膜獲得的智能防水透濕、藥物緩釋和保溫織物，可隨溫度變化膜的孔隙變大使透氣率透濕量增加；通過SMPU乳液對棉麻織物進(jìn)行抗皺免燙保形整理；通過SMPU模具制得的便攜式餐具等，在到達(dá)形變溫度以上時，可以回復(fù)到初始狀態(tài)。

以上列舉的幾種SMPU材料在軍用裝備上均有很大的應(yīng)用前景，比如通過SMPU可以制作可改變形狀的生活便攜用具，使其體積較小便于攜帶，而在使用時，只要給以一定的形變回復(fù)溫度，就可使生活用具恢復(fù)原來形狀。但是應(yīng)用形狀記憶高分子或紡織材料時必須選擇合適的形變回復(fù)溫度和形變回復(fù)次數(shù)，再根據(jù)這個要求設(shè)計兩相結(jié)構(gòu)的比例。

2.5基于水凝膠的智能紡織品

水凝膠是高分子鏈之間以化學(xué)鍵或物理作用力形式形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)溶脹體，是由水和高分子網(wǎng)絡(luò)所組成的復(fù)合體系，是一種智能材料。水凝膠的一個重要特性是在一定的環(huán)境刺激條件下會發(fā)生體積相變，即當(dāng)外界環(huán)境連續(xù)變化時，凝膠體積產(chǎn)生連續(xù)變化。根據(jù)響應(yīng)的刺激信號不同，智能水凝膠可分為pH響應(yīng)型、溫敏型、光敏型、電場響應(yīng)型、磁場響應(yīng)型等。高分子水凝膠的合成以丙烯酰胺及其衍生物的均聚物和共聚物、丙烯酸及其衍生物的均聚物和共聚物為主。

將水凝膠采用涂層、接枝共聚、紡絲等方法制成智能凝膠纖維或織物，可用于智能調(diào)溫、抗浸、防滲透紡織品等。根據(jù)軍用裝備使用的環(huán)境條件，選擇水凝膠對環(huán)境變化的響應(yīng)時間、響應(yīng)速率、響應(yīng)體積變化率是研發(fā)相關(guān)軍用紡織品的技術(shù)關(guān)鍵。

2.6基于人工周期性結(jié)構(gòu)的隱身紡織材料

嚴(yán)格意義上來說，隱身材料屬于超材料的范疇，是一種人工結(jié)構(gòu)材料，但由于其具有極其特殊的結(jié)構(gòu)和超性能，在本文中也簡單加以闡述。

電磁波入射到物體上后，當(dāng)不能被反射、或被完全吸收、或電磁波改變方向從該物體的邊緣傳播過去而不透過該物體時，該物體對于偵視手段具有隱身功能。通過以下途徑可實現(xiàn)隱身：（1）吸收電磁波或降低對電磁波的反射率，如各類吸波材料；（2）改變電磁波在介質(zhì)中的傳播方向，使得電磁波繞過該介質(zhì)繼續(xù)向前傳播，即該介質(zhì)對于電磁波而言是透明和不存在的，如左手材料或負(fù)折射率材料、光子晶體等。

其中，第 2 種途徑主要通過在材料上刻蝕周期性結(jié)構(gòu)而獲得負(fù)的磁導(dǎo)率和負(fù)的介電常數(shù)來實現(xiàn)。早在1968年，俄國物理學(xué)家Veselago就對電磁波在介電常數(shù)ε和磁導(dǎo)率μ同為負(fù)數(shù)的介質(zhì)中的傳播特點作過純理論研究，但是直到1999年，D.R.Smith和倫敦大學(xué)帝國理工學(xué)院的Pendry利用周期性排列的金屬條和開口金屬諧振環(huán)才制備了在微波 9.3 GHz波段同時具有負(fù)的介電常數(shù)和負(fù)的磁導(dǎo)率的介質(zhì)，在該波段，微波可以繞過該介質(zhì)向前傳播，實現(xiàn)隱身。

雖然負(fù)折射率在概念上還存在爭議，但事實已經(jīng)表明，人工結(jié)構(gòu)材料如光子晶體可以用來控制光的傳播，且可以通過人工控制周期性結(jié)構(gòu)尺寸以控制不同波段的光的傳播。今后的研究方向是進(jìn)一步減小結(jié)構(gòu)尺寸、獲得較為寬泛的可見光頻段、可控制可見光傳播方向、具有負(fù)折射率的光子晶體。

紡織纖維本身具有微米級的直徑，如果在較小尺度上刻蝕周期性結(jié)構(gòu)，以獲得具有負(fù)折射率效果的紡織纖維，將是一件激動人心的事情，可以實現(xiàn)真正意義上的隱身。當(dāng)士兵穿上這種纖維制作的服裝時，可實現(xiàn)隱身。

3結(jié)論

總而言之，智能紡織品由于具有一般功能材料和高性能材料難以企及的智慧水平，即根據(jù)環(huán)境變化作為反饋并改變自己的行為，將是未來紡織行業(yè)的研發(fā)重點。相變材料、變色材料、電子紡織品、形狀記憶紡織品和基于水凝膠的智能紡織品目前已得到了極為廣泛的研究和關(guān)注，基本理論清晰，面對工業(yè)化應(yīng)用的相關(guān)產(chǎn)品、需要解決的關(guān)鍵技術(shù)也比較清楚，這些為其在軍用裝備上的開發(fā)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。具體如相變控溫服裝、變色迷彩、信息化作戰(zhàn)服裝、形狀記憶生活用具和智能防滲透或抗浸服等，實現(xiàn)這些功能只需假以時日，同時努力提高實現(xiàn)的效能并解決附生的其它問題。而超材料 ―― 人工結(jié)構(gòu)隱身材料已經(jīng)實現(xiàn)了微波段特定頻率的隱身，尚處于實驗室起步階段，但為實現(xiàn)真正意義上的光學(xué)隱身技術(shù)指明了前進(jìn)的方向。目前這些技術(shù)雖然還遠(yuǎn)未達(dá)到實際應(yīng)用技術(shù)水平，但一旦實現(xiàn)，必將徹底改變未來的戰(zhàn)爭模式，值得跟進(jìn)和開展相關(guān)探索性的基礎(chǔ)理論和技術(shù)研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 師昌緒. 材料大辭典[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1994：1161.

[2] Tao X M. Smart Fibers，F(xiàn)abrics and Clothing[M]. England：Woodhead Pub Ltd，2001.

[3] 顧振亞，陳莉. 智能紡織品的設(shè)計與應(yīng)用[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

篇10

1．1混凝土施工技術(shù)

在當(dāng)今建筑工程中，經(jīng)常被采用的是混凝土施工。這就導(dǎo)致出現(xiàn)一個問題，如果一旦混凝土在施工過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題的話，必然會導(dǎo)致整體的工程建筑施工出現(xiàn)質(zhì)量的下滑和偏差，極易出現(xiàn)所謂的“豆腐渣工程”。在日常報紙、雜志上，我們不難看到諸多相關(guān)的報道。所以，我們已經(jīng)認(rèn)清混凝土施工技術(shù)在土建工程施工中的重要作用。所以經(jīng)過不算的總結(jié)，現(xiàn)在已經(jīng)總結(jié)出一套完整的建筑施工技術(shù)鏈條。在準(zhǔn)備期間，我們一般事先準(zhǔn)備諸多材料。包括澆筑設(shè)備、混凝土運輸工具等等。此外，還要采取合理、科學(xué)的施工工藝加以保證。

1．2鋼筋工程技術(shù)

如今，我們在報紙上經(jīng)常能看到安全事故的報道。這說明，我們現(xiàn)階段的建筑安全理念以及措施還不夠完善。合理。而導(dǎo)致這個問題發(fā)生的最為基本的原因，則是由于鋼筋工程技術(shù)還有待于完善和提高。鋼筋焊接質(zhì)量的不過關(guān)，或者達(dá)不到相關(guān)的質(zhì)量要求。這就要求我們必須采取行之有效的工作流程，合理安全的工作理念，以及要樹立認(rèn)真負(fù)責(zé)的建筑態(tài)度。最為主要的則是要不斷地加強和提高鋼筋工程技術(shù)，才能有效地保證事故的減少。

1．3防水工程施工技術(shù)

前面說到經(jīng)常見諸報端的安全事故，不僅僅都是由于鋼筋工程技術(shù)的不足引起的，這只是我國在土木建筑領(lǐng)域不足的一個方面。相當(dāng)多的是由于防水工程施工技術(shù)不足引起的。我們知道，在土木建設(shè)工程當(dāng)中，為了防止漏水等質(zhì)量問題，一般都會進(jìn)行專門的防水工程施工作。但是還是由于技術(shù)不過關(guān)，以及在質(zhì)量、監(jiān)督方面出現(xiàn)的諸多漏洞，才直接導(dǎo)致問題的發(fā)生。由此，我們才痛定思痛，在防水工程施工的過程中，不斷的積累和總結(jié)經(jīng)驗。采用新型的防水材料和科學(xué)的防水工程流程，從此行之有效的避免漏水等問題的發(fā)生。

2施工技術(shù)的改進(jìn)

2．1新型高分子材料

正是由于在當(dāng)今建筑過程中問題的不斷頻發(fā)，我們才必須要對建筑技術(shù)進(jìn)行革命性的創(chuàng)新。不斷加強自身的建筑質(zhì)量、提高建筑的堅固性以及耐久性。這是面對現(xiàn)實，所作出的必然性選擇，以便加強建筑質(zhì)量。土建工程是與諸多領(lǐng)域都有聯(lián)系的。這就為我們技術(shù)的提高提供了良好的技術(shù)儲備和可能。正是因為如此，新型高分子材料因為自身的特性。從而能夠顯著的提高其建筑的承載力。所以也被越來越多的建筑行業(yè)所認(rèn)可，也逐漸在建筑工程中被越來越多的使用。不僅如此，其新型高分子材料能夠更好地阻隔地下水。也能有效地保護(hù)地基的安全，進(jìn)而更好限度的保護(hù)建筑的安全，以及提高建筑的年限。

2．2高性能混凝土技術(shù)

混凝土作為建筑行業(yè)使用材料的元老，已經(jīng)在建筑領(lǐng)域中大量使用。但是隨著技術(shù)的不斷提高，產(chǎn)生了高性能混凝土。高性能混凝土技術(shù)更大程度上提高了混凝土的特性，也提高了建筑的堅固性和耐久性。不僅如此，高性能混凝土技術(shù)也能行之有效的抗震性能。從而能夠最大限度的保護(hù)建筑，并且能夠延長建筑的自身使用年限。目前為止，高性能混凝土技術(shù)已經(jīng)被大量運用到建筑行業(yè)的方方面面，得到非常廣泛的運用。

2．3土工復(fù)合物

為了更好地保護(hù)建筑，在不斷提高建筑質(zhì)量的同時，也提升了建筑的保護(hù)措施。由此衍生出了土工復(fù)合物。而土工復(fù)合物最大的作用就是建筑，其自身特性能夠進(jìn)一步提高建筑的強度。不僅如此，土工復(fù)合物會明顯改善建筑自身的排水性以及承壓力。就是因為這個特性，土工復(fù)合物已經(jīng)被廣泛運用到建筑的各個領(lǐng)域。

2．4抗震技術(shù)的提高

我國是一個地震頻發(fā)的國家，對此我國在房屋抗震級數(shù)的設(shè)定上也有具體的表述。相對于地處在地震帶上，諸如四川等地，和身處平原的房屋抗震級數(shù)是不盡相同的。即使如此，我們對于防御地震的技術(shù)也在不斷的總結(jié)和提高?？梢哉f，土木建筑技術(shù)的一個主要研究方向就是抗震技術(shù)。如果土木建設(shè)是處于地震帶上的時候，在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計上一定會采用復(fù)雜的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計。到目前為止，我們已經(jīng)積累了相當(dāng)豐富的抗震技術(shù)經(jīng)驗，這相當(dāng)大程度的為我們抗震技術(shù)的提高提供了可能。

3結(jié)語