高分子材料論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇高分子材料論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

2實驗人員安排

我校高分子材料與工程專業每年招生人數為80人，現有實驗室設備條件尚不能滿足全部學生同時開展材料改性及工藝制定等實踐內容。因此，合理安排課程設計環節進行材料改性及工藝制定的學生人數，是如期完成課程設計內容的必要保證。按照人才培養方案，本專業課程設計安排在第四學年秋季學期最后4周進行。此時學生的專業課程學習已全部完成，學生對于自己的就業去向也有了初步規劃。可以結合學生的就業意愿安排其課程設計內容。對于工作單位已落實為材料改性或工藝制定崗位的學生，可以優先安排其在課程設計階段進入相關實訓。課程設計內容與學生就業去向密切相關，可以充分調動學生的積極性，自覺參與到課程設計的各個環節。在本次課程設計改革試點工作中，2010級的一名學生對于硅橡膠材料配方優化題目很感興趣，原因就是與其簽約的工作單位主要生產硅橡膠產品。這名學生在課程設計過程中充分發揮了自身的主觀能動性，在實驗遇到問題時沒有被動等待老師的安排，而是通過多方搜集資料以及與指導老師討論等方式積極尋求解決問題的有效途徑。學生在課程設計階段提前進入“工作狀態”，為學生更快適應企業工作節奏和工作思路奠定基礎。

3實驗進度安排及突況處理

課程設計時間只有4周。以往安排學生繪制模具圖，主要按照塑件圖測繪(1周)—裝配圖設計及繪制(1周)—零件圖繪制(1周)—說明書撰寫(1周)來安排進度。模具設計過程中基本不存在突發因素，設計進度容易控制。如果在課程設計中安排材料改性、工藝制定等內容，則可能由于設備故障、原料采購不及時或其他因素影響實驗進度，導致學生無法如期完成課程設計［1］。為此，課程設計指導老師需要提前做好原料及實驗設備的準備、檢查工作，并做好應急預案。在本次課程設計改革試點工作中，主要按照資料收集、初定方案、實驗驗證的思路安排進度。仍然以“硫化劑種類及用量對硅橡膠力學性能的影響”、“結構控制劑種類及用量對硅橡膠力學性能的影響”這兩個課程設計題目為例:第1周進行資料搜集并初定兩種硫化劑(結構控制劑)備選;第2周進行硫化劑(結構控制劑)種類篩選;第3周確定硫化劑(結構控制劑)最佳用量;第4周整理數據并撰寫課程設計小論文。從實際試點情況看來，學生在4周內完成材料改性等課程設計題目是基本可行的，所有參與試點的學生都如期完成了課程設計預定內容并按期提交了課程設計論文。在試點工作中，也出現了一些突況。在實驗進行過程中，個別設備由于電壓不穩導致溫控器失靈而維修了幾天，耽誤了進度。但由于參與試點的學生們積極性及配合度較高，在第1周僅花了3天時間就提前完成了資料收集及方案的初步確定。在設備維修期間，指導教師及時調整進度，讓學生把實驗數據整理及課程論文框架構建與實驗同步進行，大大縮短了后期課程論文撰寫的時間，從而保證了課程設計如期完成。

篇（2）

一些樹木的分泌物常會形成樹脂，不過琥珀卻是樹脂的化石，蟲膠雖然也被看成樹脂，但卻是紫膠蟲分泌在樹上的沉積物。由蟲膠制成的蟲膠漆，最初只用作木材的防腐劑，但隨著電機的發明又成為最早使用的絕緣漆。然而進入20世紀后，天然產物已無法滿足電氣化的需要，促使人們不得不尋找新的廉價代用品。

早在1872年德國化學家拜耳（A．Bayer）首先發現苯酚與甲醛在酸性條件下加熱時能迅速結成紅褐色硬塊或粘稠物，但因它們無法用經典方法純化而停止實驗。20世紀以后，苯酚已經能從煤焦油中大量獲得，甲醛也作為防腐劑大量生產，因此二者的反應產物更加引人關注，希望開發出有用的產品，盡管先后有許多人為之花費了巨大勞動，但都沒有達到預期結果。1904年，貝克蘭和他的助手也開展這項研究，最初目的只是希望能制成代替天然樹脂的絕緣漆，經過三年的艱苦努力，終于在1907年的夏天，不僅制出了絕緣漆，而且還制出了真正的合成可塑性材料——Bakelite，它就是人們熟知的“電木”、“膠木”或酚醛樹脂。

Bakelite一經問世，很快廠商發現，它不但可以制造多種電絕緣品，而且還能制日用品，愛迪生（T．Edison）用于制造唱片，不久又在廣告中宣稱：已經用Bakelite制出上千種產品，于是一時間把貝克蘭的發明譽為20世紀的“煉金術”。

以煤焦油為原粒的酚醛樹脂，在1940年以前一直居各種合成樹脂產量之首，每年達20多萬噸，但此后隨著石油化工的發展，聚合型的合成樹脂如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及聚苯乙烯的產量也不斷擴大，隨著眾多年產這類產品10萬噸以上大型廠的建立，它們已成當今產量最多的四類合成樹脂。合成樹脂再加上添加劑，通過各種成型方法即得到塑料制品，到今天塑料的品種有幾十種，世界年產量在1．2億噸左右，我國也在500萬噸以上，它們已經成為生產、生活及國防建設的基礎材料。

二、從天然纖維到合成纖維

人類使用棉、毛、絲、麻等天然纖維的歷史已經有幾千年，但由于全球人口的不斷增加和對紡織品質量的更高要求，從19世紀起，人們就為尋求新的紡織品原料而努力。

1846年制成硝化纖維；1857年制成銅氨纖維；1865年制成醋酸纖維；1891年制成粘膠纖維。由于粘膠纖維的原料是來源豐富的木材漿粕、棉短絨及棉紗下腳料等，再加上制成的纖維性能好，以至它的產量到20世紀50年代已經超過羊毛。

盡管上述幾種稱為“纖維素纖維”或“人造纖維”的出現是繼紡織機械發明之后的又一次紡織革命，但它仍意味著人只是用化學方法，對天然植物纖維的再加工，而通過化學方法，制取全合成的、性能更為優異的紡織纖維階段，才迎來了第三次紡織革命。

1928年32歲的美國化學家卡羅塞斯（W．H．Carothers）博士從大學崗位上應聘到杜邦公司，負責對不久前才興起的高分子化學的基礎研究，他們研究了多種脂肪族二元酸與二醇或二元胺的縮合反應，由于保證了反應物料的嚴格配比，從而獲得分子量很高的縮聚物，但大多數產物的熔點偏低、不耐水，雖然有的可以抽絲，但不適于用做紡織纖維。反復不斷地失敗使卡羅塞斯在精神上受到很大打擊，以至身上經常攜帶著一小瓶準備自殺的氰化鉀。一直到工作6年后的1934年，終于在合成的數百種產品中，找到有希望成為優良紡織纖維的聚酰胺－66，尼龍（Nylon）是它在投產時公司使用的商品名。

杜邦公司為了使它工業化，動員了230多名各方面專家，花費2200萬美元，到1939年始正式投產。這一成功不僅是合成纖維的第一次重大突破，也是高分子科學的重要進展。

尼龍投產后，杜邦公司馬上宣布他們生產了比蜘蛛絲還細，比鋼還結實的全新有機纖維。盡管當時第二次世界大戰已經開始，仍然引起各方面關注。用它織成的女絲襪，銷售第一天就賣出400萬雙，報紙上還報道了當時許多銷售店曾引起“尼龍騷動”的場面，可惜的是卡羅塞斯本人卻沒有看到這種情況。41歲的他，雖然知道尼龍的研究已經取得突破性進展，但卻總感到心力交瘁地被失敗所纏繞，終于在1937年服毒自殺，留下深深的遺憾。

1938年德國研制出聚酰胺－6，即聚己內酰胺；1941年英國制出了聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維，商品名Dacron、“的確涼”、或滌綸；1939年德國人又研制出聚丙烯腈纖維，但到1949年才在美國投產，商品名Orlon，我國稱腈綸，此又出現多種新型合成纖維，滿足了多種需要，但從應用范圍和技術成熟等方面看，仍以上述幾種為主，其產量約占總量的90％。

三、從天然橡膠到合成橡膠

自然界中雖然含有橡膠的植物很多，但能大量采膠的主要是生長在熱帶雨區的巴西橡膠樹。從樹中流出的膠乳，經過凝膠等工藝制成的生橡膠，最初只用于制造一些防水織物、手套、水壺等，但它受溫度的影響很大，熱時變粘，冷時變硬、變脆，因而用途很少。

1839年美國一家小型橡膠廠的廠主古德易（Goodyear）經過反復摸索，發現生橡膠與硫黃混合加熱后能成為一種彈性好、不發粘的彈性體，這一發現推進了橡膠工業迅速發展。在這之前，橡膠的年產量只有388噸，但到1937年已增加到100萬噸，即100年間增加了2000倍，這在天然物質利用史上是十分罕見的，尤其是1920年以后，由于汽車工業興起，進一步擴大需求，以致世界各國開始把天然橡膠作為軍用戰略物資加以控制，這就迫使美、德等汽車大國，但卻是天然橡膠的窮國開展合成橡膠的研究，這種研究是以制造與天然橡膠相同物質為目的開始的，因為人們已知它是由多個異戊二烯分子通過順式加成形成的聚合體。

1914年爆發第一次世界大戰，德國由于受到海上封鎖，開展了強制性的合成橡膠研制和生產，終于實現了以電石為原料合成甲基橡膠的工作，到終戰的1918年，共生產出2350噸。

戰后，由于暫時性天然橡膠過剩，使合成橡膠的生產也告中止，但其研究工作仍在進行。先后研制成聚硫橡膠（1931年投產）、氯丁橡膠（1932年）、丁苯橡膠（1934年）、丁腈橡膠（1937年）等。

第二次世界大戰期間，尤其是日本偷襲珍珠港、占領東南亞后，美國開始擴大合成橡膠生產，并納入國防計劃，1942年產量達84．5萬噸，其中丁苯橡膠為70．5萬噸。1950年以后，由于出現了齊格勒納塔催化劑，在這種催化劑的作用下，生產出三種新型的定向聚合橡膠，其中的順丁橡膠，由于它的優異性能，到20世紀80年代產量已上升到僅次于丁苯橡膠的第二位。此后又有熱塑性橡膠、粉末橡膠和液體橡膠等問世，進一步滿足了尖端科技發展的需要。

回顧過去，展望未來，在新世紀里新技術將更加迅猛發展，與此同時，作為技術革命物質基礎的，以合成高分子為代表的新材料的研制和開發，也將越來越起著重要作用。

篇（3）

關鍵詞

半導體材料;多晶硅;單晶硅;砷化鎵;氮化鎵

1前言

半導體材料是指電阻率在107Ωcm10-3Ωcm，界于金屬和絕緣體之間的材料。半導體材料是制作晶體管、集成電路、電力電子器件、光電子器件的重要基礎材料[1]，支撐著通信、計算機、信息家電與網絡技術等電子信息產業的發展。電子信息產業規模最大的是美國和日本，其2002年的銷售收入分別為3189億美元和2320億美元[2]。近幾年來，我國電子信息產品以舉世矚目的速度發展，2002年銷售收入以1.4億人民幣居全球第3位，比上年增長20，產業規模是1997年的2.5倍，居國內各工業部門首位[3]。半導體材料及應用已成為衡量一個國家經濟發展、科技進步和國防實力的重要標志。

半導體材料的種類繁多，按化學組成分為元素半導體、化合物半導體和固溶體半導體;按組成元素分為一元、二元、三元、多元等;按晶態可分為多晶、單晶和非晶;按應用方式可分為體材料和薄膜材料。大部分半導體材料單晶制片后直接用于制造半導體材料，這些稱為“體材料”;相對應的“薄膜材料”是在半導體材料或其它材料的襯底上生長的，具有顯著減少“體材料”難以解決的固熔體偏析問題、提高純度和晶體完整性、生長異質結，能用于制造三維電路等優點。許多新型半導體器件是在薄膜上制成的，制備薄膜的技術也在不斷發展。薄膜材料有同質外延薄膜、異質外延薄膜、超晶格薄膜、非晶薄膜等。

在半導體產業的發展中，一般將硅、鍺稱為第一代半導體材料;將砷化鎵、磷化銦、磷化鎵、砷化銦、砷化鋁及其合金等稱為第二代半導體材料;而將寬禁帶eg2.3ev的氮化鎵、碳化硅、硒化鋅和金剛石等稱為第三代半導體材料[4]。上述材料是目前主要應用的半導體材料，三代半導體材料代表品種分別為硅、砷化鎵和氮化鎵。本文沿用此分類進行介紹。

2主要半導體材料性質及應用

材料的物理性質是產品應用的基礎，表1列出了主要半導體材料的物理性質及應用情況[5]。表中禁帶寬度決定發射光的波長，禁帶寬度越大發射光波長越短藍光發射;禁帶寬度越小發射光波長越長。其它參數數值越高，半導體性能越好。電子遷移速率決定半導體低壓條件下的高頻工作性能，飽和速率決定半導體高壓條件下的高頻工作性能。

硅材料具有儲量豐富、價格低廉、熱性能與機械性能優良、易于生長大尺寸高純度晶體等優點，處在成熟的發展階段。目前，硅材料仍是電子信息產業最主要的基礎材料，95以上的半導體器件和99以上的集成電路ic是用硅材料制作的。在21世紀，可以預見它的主導和核心地位仍不會動搖。但是硅材料的物理性質限制了其在光電子和高頻高功率器件上的應用。

砷化鎵材料的電子遷移率是硅的6倍多，其器件具有硅器件所不具有的高頻、高速和光電性能，并可在同一芯片同時處理光電信號，被公認是新一代的通信用材料。隨著高速信息產業的蓬勃發展，砷化鎵成為繼硅之后發展最快、應用最廣、產量最大的半導體材料。同時，其在軍事電子系統中的應用日益廣泛，并占據不可取代的重要地位。

gan材料的禁帶寬度為硅材料的3倍多，其器件在大功率、高溫、高頻、高速和光電子應用方面具有遠比硅器件和砷化鎵器件更為優良的特性，可制成藍綠光、紫外光的發光器件和探測器件。近年來取得了很大進展，并開始進入市場。與制造技術非常成熟和制造成本相對較低的硅半導體材料相比，第三代半導體材料目前面臨的最主要挑戰是發展適合gan薄膜生長的低成本襯底材料和大尺寸的gan體單晶生長工藝。

主要半導體材料的用途如表2所示。可以預見以硅材料為主體、gaas半導體材料及新一代寬禁帶半導體材料共同發展將成為集成電路及半導體器件產業發展的主流。

3半導體材料的產業現狀

3.1半導體硅材料

3.1.1多晶硅

多晶硅是制備單晶硅和太陽能電池的原料，主要生產方法為改良西門子法。目前全世界每年消耗約18000t25000t半導體級多晶硅。2001年全球多晶硅產能為23900t，生產高度集中于美、日、德3國。美國先進硅公司和哈姆洛克公司產能均達6000t/a，德國瓦克化學公司和日本德山曹達公司產能超過3000t/a，日本三菱高純硅公司、美國memc公司和三菱多晶硅公司產能超過1000t/a，絕大多數世界市場由上述7家公司占有。2000年全球多晶硅需求為22000t，達到峰值，隨后全球半導體市場滑坡;2001年多晶硅實際產量為17900t，為產能的75左右。全球多晶硅市場供大于求，隨著半導體市場的恢復和太陽能用多晶硅的增長，多晶硅供需將逐步平衡。

我國多晶硅嚴重短缺。我國多晶硅工業起步于50年代，60年代實現工業化生產。由于技術水平低、生產規模太小、環境污染嚴重、生產成本高，目前只剩下峨嵋半導體材料廠和洛陽單晶硅廠2個廠家生產多晶硅。2001年生產量為80t[7]，僅占世界產量的0.4，與當今信息產業的高速發展和多晶硅的市場需求急劇增加極不協調。我國這種多晶硅供不應求的局面還將持續下去。據專家預測，2005年國內多晶硅年需求量約為756t，2010年為1302t。

峨嵋半導體材料廠和洛陽單晶硅廠1999年多晶硅生產能力分別為60t/a和20t/a。峨嵋半導體材料廠1998年建成的100t/a規模的多晶硅工業性生產示范線，提高了各項經濟技術指標，使我國擁有了多晶硅生產的自主知識產權。該廠正在積極進行1000t/a多晶硅項目建設的前期工作。洛陽單晶硅廠擬將多晶硅產量擴建至300t/a，目前處在可行性研究階段。

3.1.2單晶硅

生產單晶硅的工藝主要采用直拉法cz、磁場直拉法mcz、區熔法fz以及雙坩鍋拉晶法。硅晶片屬于資金密集型和技術密集型行業，在國際市場上產業相對成熟，市場進入平穩發展期，生產集中在少數幾家大公司，小型公司已經很難插手其中。

目前國際市場單晶硅產量排名前5位的公司分別是日本信越化學公司、德瓦克化學公司、日本住友金屬公司、美國memc公司和日本三菱材料公司。這5家公司2000年硅晶片的銷售總額為51.47億元，占全球銷售額的70.9，其中的3家日本公司占據了市場份額的46.1，表明日本在全球硅晶片行業中占據了主導地位[8]。

集成電路高集成度、微型化和低成本的要求對半導體單晶材料的電阻率均勻性、金屬雜質含量、微缺陷、晶片平整度、表面潔凈度等提出了更加苛刻的要求詳見文獻[8]，晶片大尺寸和高質量成為必然趨勢。目前全球主流硅晶片已由直徑8英寸逐漸過渡到12英寸晶片，研制水平達到16英寸。

我國單晶硅技術及產業與國外差距很大，主要產品為6英寸以下，8英寸少量生產，12英寸開始研制。隨著半導體分立元件和硅光電池用低檔和廉價硅材料需求的增加，我國單晶硅產量逐年增加。據統計，2001年我國半導體硅材料的銷售額達9.06億元，年均增長26.4。單晶硅產量為584t，拋光片產量5183萬平方英寸，主要規格為3英寸6英寸，6英寸正片已供應集成電路企業，8英寸主要用作陪片。單晶硅出口比重大，出口額為4648萬美元，占總銷售額的42.6，較2000年增長了5.3[7]。目前，國外8英寸ic生產線正向我國戰略性移動，我國新建和在建的f8英寸ic生產線有近10條之多，對大直徑高質量的硅晶片需求十分強勁，而國內供給明顯不足，基本依賴進口，我國硅晶片的技術差距和結構不合理可見一斑。在現有形勢和優勢面前發展我國的硅單晶和ic技術面臨著巨大的機遇和挑戰。

我國硅晶片生產企業主要有北京有研硅股、浙大海納公司、洛陽單晶硅廠、上海晶華電子、浙江硅峰電子公司和河北寧晉單晶硅基地等。有研硅股在大直徑硅單晶的研制方面一直居國內領先地位，先后研制出我國第一根6英寸、8英寸和12英寸硅單晶，單晶硅在國內市場占有率為40。2000年建成國內第一條可滿足0.25μm線寬集成電路要求的8英寸硅單晶拋光片生產線;在北京市林河工業開發區建設了區熔硅單晶生產基地，一期工程計劃投資1.8億元，年產25t區熔硅和40t重摻砷硅單晶，計劃2003年6月底完工;同時承擔了投資達1.25億元的863項目重中之重課題“12英寸硅單晶拋光片的研制”。浙大海納主要從事單晶硅、半導體器件的開發、制造及自動化控制系統和儀器儀表開發，近幾年實現了高成長性的高速發展。

3.2砷化鎵材料

用于大量生產砷化鎵晶體的方法是傳統的lec法液封直拉法和hb法水平舟生產法。國外開發了兼具以上2種方法優點的vgf法垂直梯度凝固法、vb法垂直布里支曼法和vcz法蒸氣壓控制直拉法，成功制備出4英寸6英寸大直徑gaas單晶。各種方法比較詳見表3。

移動電話用電子器件和光電器件市場快速增長的要求，使全球砷化鎵晶片市場以30的年增長率迅速形成數十億美元的大市場，預計未來20年砷化鎵市場都具有高增長性。日本是最大的生產國和輸出國，占世界市場的7080;美國在1999年成功地建成了3條6英寸砷化鎵生產線，在砷化鎵生產技術上領先一步。日本住友電工是世界最大的砷化鎵生產和銷售商，年產gaas單晶30t。美國axt公司是世界最大的vgf

gaas材料生產商[8]。世界gaas單晶主要生產商情況見表4。國際上砷化鎵市場需求以4英寸單晶材料為主，而6英寸單晶材料產量和市場需求快速增加，已占據35以上的市場份額。研制和小批量生產水平達到8英寸。

我國gaas材料單晶以2英寸3英寸為主，

4英寸處在產業化前期，研制水平達6英寸。目前4英寸以上晶片及集成電路gaas晶片主要依賴進口。砷化鎵生產主要原材料為砷和鎵。雖然我國是砷和鎵的資源大國，但僅能生產品位較低的砷、鎵材料6n以下純度，主要用于生產光電子器件。集成電路用砷化鎵材料的砷和鎵原料要求達7n，基本靠進口解決。

國內gaas材料主要生產單位為中科鎵英、有研硅股、信息產業部46所、55所等。主要競爭對手來自國外。中科鎵英2001年起計劃投入近2億資金進行砷化鎵材料的產業化，初期計劃規模為4英寸6英寸砷化鎵單晶晶片5萬片8萬片，4英寸6英寸分子束外延砷化鎵基材料2萬片3萬片，目前該項目仍在建設期。目前國內砷化鎵材料主要由有研硅股供應，2002年銷售gaas晶片8萬片。我國在努力縮小gaas技術水平和生產規模的同時，應重視具有獨立知識產權的技術和產品開發，發展我國的砷化鎵產業。

3.3氮化鎵材料

gan半導體材料的商業應用研究始于1970年，其在高頻和高溫條件下能夠激發藍光的特性一開始就吸引了半導體開發人員的極大興趣。但gan的生長技術和器件制造工藝直到近幾年才取得了商業應用的實質進步和突破。由于gan半導體器件在光電子器件和光子器件領域廣闊的應用前景，其廣泛應用預示著光電信息乃至光子信息時代的來臨。

2000年9月美國kyma公司利用aln作襯底，開發出2英寸和4英寸gan新工藝;2001年1月美國nitronex公司在4英寸硅襯底上制造gan基晶體管獲得成功;2001年8月臺灣powdec公司宣布將規模生產4英寸gan外延晶片。gan基器件和產品開發方興未艾。目前進入藍光激光器開發的公司包括飛利浦、索尼、日立、施樂和惠普等。包括飛利浦、通用等光照及汽車行業的跨國公司正積極開發白光照明和汽車用gan基led發光二極管產品。涉足gan基電子器件開發最為活躍的企業包括cree、rfmicrodevice以及nitronex等公司。

目前，日本、美國等國家紛紛進行應用于照明gan基白光led的產業開發，計劃于2015年-2020年取代白熾燈和日光燈，引起新的照明革命。據美國市場調研公司strstegiesunlimited分析數據，2001年世界gan器件市場接近7億美元，還處于發展初期。該公司預測即使最保守發展，2009年世界gan器件市場將達到48億美元的銷售額。

因gan材料尚處于產業初期，我國與世界先進水平差距相對較小。深圳方大集團在國家“超級863計劃”項目支持下，2001年與中科院半導體等單位合作，首期投資8千萬元進行gan基藍光led產業化工作，率先在我國實現氮化鎵基材料產業化并成功投放市場。方大公司已批量生產出高性能gan芯片，用于封裝成藍、綠、紫、白光led，成為我國第一家具有規模化研究、開發和生產氮化鎵基半導體系列產品、并擁有自主知識產權的企業。中科院半導體所自主開發的gan激光器2英寸外延片生產設備，打破了國外關鍵設備部件的封鎖。我國應對大尺寸gan生長技術、器件及設備繼續研究，爭取在gan等第三代半導體產業中占據一定市場份額和地位。

4結語

不可否認，微電子時代將逐步過渡到光電子時代，最終發展到光子時代。預計到2010年或2014年，硅材料的技術和產業發展將走向極限，第二代和第三代半導體技術和產業將成為研究和發展的重點。我國政府決策部門、半導體科研單位和企業在現有的技術、市場和發展趨勢面前應把握歷史機遇，迎接挑戰。

參考文獻

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篇（4）

【中國分類法】：G420

隨著我國對科技應用型人才的需求急劇增加，福建工程學院將立足于建設成為優秀的科技應用型大學，向社會和企業培養輸送優秀的科技應用型人才。科技應用型本科人才是介于學術型人才和技術型人才之間的工程應用型人才[1], 因此，在課程培養模式上應有一定的適應培養科技應用型人才的方法。原有的培養學術型人才的教學方法不再適應現在對科技應用型人才培養的要求，迫切需要對一系列本科課程教學進行改革。《高分子材料科學基礎》課程是福建工程學院材料成型與控制工程專業中極其重要的一門專業基礎課，通常在本科三年級上學期開設，此門課程構建了公共基礎課與專業課程的一個橋梁，其教學成果的優劣直接關系到學生學習其它專業課程。因此，根據福建工程學院辦學定位和特色，本文將對《高分子材料科學基礎》課程教學方法的改革進行研究與探討。

一 、運用實例激發專業激情

對于剛剛接觸專業課的大三學生，專業興趣對他們的培養十分重要，專業學習的興趣一旦產生，對后續的專業課程學習將會起到事半功倍的效果。那么，我們如何來激發學生的這種專業學習興趣呢？可以應用身邊高分子材料應用的實例來激發學生的專業學習激情。例如，食物中的蛋白質、淀粉、御寒的棉、麻、絲、毛以及皮革，居住建筑的竹木等都是高分子材料；生活中隨處可見的塑料飲料瓶、一次性塑料杯、各種各樣的塑料玩具、尼龍繩、汽車輪胎等同樣也是高分子材料。目前，形形的高分子材料在各個方面改變著人們的生活方式及生活環境，在提高人們生活質量方面起著極其重要的作用。高分子材料在逐漸替代傳統的金屬、陶瓷等材料，可以說人類正在經歷高分子材料時代[2]。那么，如何去合成制備高分子材料呢？如何去表征及測試高分子材料的結構及性能呢？如何去加工制備高分子材料制品呢？如何去理解探究高分子材料的合成制備、結構和性能三者之間的關系呢？帶著這些問題的提出，學生求知心切，想知道原因，將會大大激發學生進一步去學習這門專業基礎課的興趣。

二 、改革教學方法與手段

目前，基于電視錄像、幻燈片、多媒體課件等多種形式的教學方法的采用，不僅提高了教學過程中的信息傳遞量和教學內容的科學性、先進性、趣味性,又加強了學生與老師的實時交流，從而提升了教學效果[3]。但對于應用性學科《高分子材料科學基礎》來說，扎實的理論知識和良好的實踐技能二者缺一不可。因此，僅僅靠多媒體教學還不能夠達到理想的教學效果。例如，在對‘聚合物成型加工’這部分內容進行講解時，完全可以把課堂搬進實驗室。學生邊參觀注塑成型、擠塑成型、吹塑成型、壓延成型以及發泡成型等成型設備，老師邊對這些設備的原理，加工方法，適合的高分子材料等進行詳細的講解。這種教學方法使抽象的理論基礎知識與形象的實踐應用有機的結合起來，不僅提高了學生的學習興趣與熱情，而且把課堂所學的理論知識達到學以致用的效果。

三 、改革實踐教學環節

實踐教學環節不僅是《高分子材料科學基礎》課程建設的重要組成部分，而且是培養學生工程意識、創新能力和動手能力的重要途徑。這對科技應用型本科教育尤為重要。因此，在這門課程的教學過程中，應大力改革實踐教學的形式和內容。對于傳統的實踐教學環節，多數采取老師邊操作邊講解的教學模式，讓實驗基地變成了僅僅是學生參觀的地方。實踐教學環節應該充分發揮實驗基地的功能，讓其不僅是學生參觀的地方，更是學生把課堂所學的理論知識發揮的地方，讓學生有更多的時間自己動手操作學習。這樣不僅培養了學生的實際動手能力，而且更激發了其認真學好理論知識的積極性。另外，可以把教學實踐環節與科研項目結合起來，加大綜合性、創新性實踐環節的比值，使學生盡早的進入科研實踐活動。在解決工程中出現的實際問題的同時，學生得到了系統的科研實踐能力的訓練，同時避免了知識陳舊，緊跟科技應用前沿，為學生畢業后的社會工作做好充分的知識與實踐能力的準備。

四 、考核方式與成績評價標準多元化

傳統的采取開卷或閉卷‘一考定終身’的考核方式已經無法滿足科技應用型人才培養模式的需要。考核方式與成績評價標準應以提高學生的綜合素質和實踐應用能力為主要目標。因此，《高分子材料科學基礎》課程應采取多元化的評價標準，例如，筆試、課程小論文、實踐創新課題研究、工程應用實訓環節等。通過筆試重點考查學生對基礎與理論知識的理解能力和應用能力，檢測學生分析解決問題的能力。通過課程小論文側重培養和鍛煉學生綜合應用材料知識、自主創新,并快速有效地獲取分析材料信息資源、撰寫科技論文的能力。通過實踐創新課題研究考查學生理論聯系實際和創新能力，并鍛煉和培養其科學思考問題的思維習慣。通過工程應用實訓環節考查學生利用基礎知識解決實際應用問題的能力，為以后的工作打下堅實的基礎。通過以上多元化的考查方式建立起以素質教育為本的考核體系，從而形成有利于培養具有良好綜合能力的科技應用型人才的衡量標準。

小結

為了良好的適應培養科技應用型人才的培養方案，課程教學改革是一項任務艱巨、涉及面廣、影響深遠的系統工程。本文對《高分子材料科學基礎》課程在教學方法與手段、實踐教學環節、考核方式與成績評價標準多元化等方面的改革進行了初步的探討。強調教師應充分在立足于教材的基礎上對教學方法進行改革，結合科技應用型人才的培養方案，注重實踐教學環節，建立科學的評判制度評定學生成績，從而形成培養學生綜合能力的人才培養模式。

參考文獻

篇（5）

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）32-0139-02

一、引言

《功能高分子材料》是材料化學、高分子材料、復合材料和應用化學專業的主干綜合性課程，同時是一門以高分子化學和物理為基礎，與生物學、物理學和醫學等學科都有交叉的交叉學科。隨著科技迅速發展，當前社會領域內對功能高分子的應用更為普遍，因其種類多、內容豐富成為新技術革命中不可或缺的關鍵材料并充斥在人類生活中，這使得《功能高分子材料》課程的教學顯得尤為重要。高分子材料的功能化主要體現在對其組成及結構上的設計，而《功能高分子材料》的教學目的就是讓學生在掌握關于功能高分子材料基本知識的基礎上，可以制備和設計功能高分子材料。因此，提高對《功能高分子材料》課程教學方法的重視，打破傳統的教學方式，對于培養出運用功能高分子材料的高素質優秀人才尤為重要。

二、教學內容和課程特點

《功能高分子材料》是一門專業選修課，同時是一門重要的核心主干課程，不僅要求學生了解并掌握高分子材料的基礎知識，更要求學生具備動手設計和制備有關的功能高分子材料的能力。而這也就要求在功能高分子材料的教學過程中，始終貫穿高分子材料的分子“設計―結構―性能”之間的關系，這往往需要學生運用和掌握大量的高分子化學與高分子物理的基礎知識。

三、目前《功能高分子材料》課程教學現狀與存在的部分問題

首先，功能高分子是一門結構復雜、跨學科性強的專業學科。因此，該門課程在教學內容的選擇上不能拘泥于在傳統模式中選取某一本教材內容進行教授，而是應需要進一步的去完善和提煉綜合各版本的優勢內容，再進行教學內容的選取；其次，晦澀難懂的教學重點是要求學生理解高分子材料是怎樣從組成、結構上進行設計而使材料功能化的，但理論知識往往比較刻板生硬，使得學生學習興趣低下。那么，如何提高學生學習積極性是教學關鍵。傳統的“填鴨式”教學并不適用于這門課程，因為在缺乏以學生興趣作為保障的前提下，我們很難將內容多、更新快、知識點晦澀、難點較多的功能高分子材料這門學科講清楚。因此，教師應充分考慮更新教學手段、教學方法以及考核方式，提高自身專業素養并調動學生積極性來克服這一困境。

四、《功能高分子材料》課程教學改革方法與實踐

1.教材的選定和內容的精講。目前多數學校對于這門課程安排的課時、學時較短，主要集中于學生找工作和考研的大四階段。那么，這就有賴于授課教授前期對課程教學內容的精心設計，更要求教師掌握當代先進的高分子材料的前沿知識和發展進程，不斷更新自我的知識結構，對課程內容進行系統的分析和歸納，突出課程重點，授課時選擇精練重點，深入淺出進行授課，從而解決教學內容多與學時少之間的矛盾。其次，功能高分子是一門相對新興的前沿學科，因此選擇其內容要跟隨時代的發展，不可將陳舊的知識拿來反復陳述，而是要跟上科學步伐不斷更新、充實和完善授課內容，教師應多方面的關注功能高分子材料領域的前沿動態，不斷積累并更新自己的知識量，將先進的學術成果及時應用到平時的教學過程中，使得學生對高分子材料充滿好奇，從而提高學生學習功能高分子的積極性，進而牢固掌握高分子材料的基礎知識。

2.多媒體教學與傳統教學方式相結合。多媒體教學越來越廣泛的應用于現代教學中，相比傳統的板書口述的傳輸途徑，多媒體具有生動形象的圖片和模型、涵蓋的信息更廣、交互性更強的特點，更容易令學生理解和接受教學過程中復雜的知識難點。近些年，越來越多的課程都已經實行多媒體教學，由于功能高分子材料這門課程的新概念多并且涉獵領域廣，引入多媒體輔助教育將更有利于學生直觀感受有關功能高分子設計的實例，尤其是教師可利用各種軟件、網絡資源和視頻，生動地展示各種原理模型，把抽象枯燥的功能高分子材料課程變得更加具象、具體，以此調動學生的各種感官、啟發學生思考，從而激發學生參與到功能高分子學習中來的興趣，加強學生對高分子材料中的教學難點的理解和掌握。然而任何事物都是具有兩面性的，不能過分依賴多媒體教學，在教學過程中，對于某些特別重要的理論公式的學習和推導，通過多媒體教學難以使學生在較短的時間內完全理解，這時教師就應該采用傳統的板書教學方式，通過板書并逐漸講解過程使得學生能夠慢慢理解，加強學生的記憶。總之，多種教學方法有機的結合才能達到完美的理想效果。

3.強化理論與實踐緊密結合，培養創新性思維。教師在傳授功能高分子材料的理論知識的同時應開設與此課程相關的開放實踐課程，如開放性的設計實驗。在教師指導下，學生自己動手設計、操作并最終提交實驗結果，在整個實驗操作中不僅需要現實性的應用學到的理論知識，還可以鍛煉學生的自主創新能力。這種自己動手操作設計實驗的方式不僅培養了學生的動手能力，更加深了學生對所學知識的理解；還可以帶學生去功能高分子材料的工廠參觀，切身感受理論結合實際的生產過程，開闊學生的視野，教學實踐相結合使得教學成果更為顯著。

4.從生活實際出發，激發學生學習動力。教師在教學活動中介紹功能高分子材料的時候，可以以生活中的實際例子或新聞報道中的最新科技進展為例子，讓學生認識到功能高分子材料的重要性，同時讓學生對最新的研究成果有所了解，從而提高學生們對科學研究的興趣。例如，教師可以以環保問題為切入點，介紹對于廢水、廢氣處理方面的功能高分子材料；在講解導電高分子材料時，可以用“諾貝爾化學獎科學貢獻―導電聚乙炔發現”的案例切入；在講電致發光功能高分子材料時，可以先從熟悉的智能計算機談起，慢慢講解其屏幕發光機理和應用機制；講解吸波材料時，教師則可以從各國隱身戰斗機的發展入手，從材料的特殊功能入手，再慢慢引出高分子材料的不足之處，從而引導學生主動思考、發掘原因，引導學生獲取解決問題的方法，感受到成功的樂趣增進自信，提高學習功能高分子的學習動機。總之，要讓學生在學習中建立起功能高分子材料與現實生活的緊密聯系，感受到功能高分子學習在未來職業和社會生活中的作用。

5.教學手段多樣化，增強教與學的互動性。采取多種教學手段并用，增強互動性教學在功能高分子材料這門學科中是非常重要的，尤其是教與學的互動性，在一定程度上可以促進學生的學習興趣，在互動中得到對知識的理解和掌握。在互動性教學中，教師可以提出一些問題并適當的給學生安排一些課下查閱資料的任務，鍛煉學生的文獻檢索能力，并能在文獻中了解和掌握更為前沿的學科知識；更可以放手安排讓學生在講臺上講授，這樣不僅可以促進學生對知識的掌握，還可以鍛煉學生的膽量和演講能力。此外，還可以鼓勵學生撰寫一些功能高分子材料相關的綜述性論文，在培養學生論文寫作能力的同時也對功能高分子材料領域有一個廣博的認知。總的來說，互動模式可以督促學生主動對知識進行獲取，增強學習的效果。

6.科研與教學相融合，以科研促進教學。在功能高分子材料教學過程中，應將教學和科研有機的結合起來。科研教學一體化不但能夠提高教師水平，把握前沿的功能高分子材料的知識，更能豐富關于功能高分子材料的教學內容，為學生營造濃郁的學術氛圍，提高學生的科研素養和創新能力，進而全面提高關于功能高分子材料的教學質量。

7.改革考核方式，端正學習態度。學生的考核情況是反應教學效果的標準，教師應該隨時注意自己的教學效果，隨時做好查漏補缺的工作，并積極調整教學方式以達到預期的教學效果。傳統的考核方式主要是通過考試成績來評價這門課的教學效果，而在這種情況下，學生往往是陣前磨槍，突擊復習，這種瞬時記憶導致學生知識點很快被忘卻。因此，改革考核方式變得尤為重要。首先，重視課堂表現力和出勤率，培養學生上課的紀律性和交流思考能力，該方面要占總成績的30%；其次，要注重課堂報告和文獻檢索能力，從而鍛煉學生檢索資料、撰寫報告以及演講能力，并占總成績的20%；再次，為了培養學生理論聯系實踐的創新性思維能力，那么設計性試驗和課后作業要占總成績的20%；最后就是考查學生對概念、原理、性能以及實驗設計方案的掌握，占總成績的30%。這種全新的考核方式能夠有效促進學生素質的提高，使得分數不再是衡量學生的標準，對功能高分子材料課程教學效果的提升起到了重要的作用。

五、結語

在隨著科技的發展，功能高分子材料科學也在飛速發展，這就要求高分子專業的人才的素質也要與時俱進。因此，在功能高分子材料的課程教學過程中，教師要不斷提升自身素質，并及時掌握高分子材料研究的前沿內容，系統歸納課程內容，改變教學觀念運用多重教學手段，采用理論與實踐結合的教學思路，培養學生獨立思考、解決問題的能力，調動學生自主性和積極性，為該科研領域不斷輸送優秀人才。

參考文獻：

[1]齊民華.功能高分子材料課程教學改革的思考[J].廣東化工，2011，（05）.

[2]周立，孫榮欣.《功能高分子材料》課程教學改革的探索[J].科技信息，2010，（21）.

篇（6）

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）05-0225-02

一、引言

隨著科學技術和經濟環境的變化，高校畢業生的就業形勢呈現日益復雜的趨勢。社會對人才的技能、經驗、實踐能力以及綜合素質提出了越來越高的要求[1-2]。高分子材料以其突飛猛進的發展態勢和廣闊的應用前景成為了21世紀最具生命力的新型產業。眾多與高分子材料相關的行業發展迅猛，社會對兼具創新和實踐能力的高分子材料專業的人才需求量越來越大，這無疑為畢業生提供了極好的就業前景[3]。如何提高大學生的就業能力，以更好地服務社會成為擺在高等院校人才培養方面的重要課題。

高分子材料是一門應用性和實踐性極強的專業，其實踐教學在一定程度上決定了人才培養的質量和水平。實驗教學是重要的實踐教學環節，它是提高高分子材料專業大學生操作能力、溝通能力、協作能力和綜合素質的最重要最直接的手段。因此，高校高分子材料專業要通過建立科學的專業實驗教學體系，積極探索實驗教學改革，以全面提高大學生的就業能力。

本文立足于我校的高分子材料專業，基于就業能力提升這一核心，提出了幾點關于高分子材料專業實驗教學改革的建議。

二、實驗教學現狀分析

實驗教學環節是學生獲取專業知識的重要手段，對學生實踐與創新能力的培養起到舉足輕重的作用[4]。然而，傳統的實驗教學驗證性實驗居多，注重培養學生的實驗操作技能，而忽視了學生的自主性、創造性思維的培養。一般，高分子專業實驗教學體系由三大塊構成即材料合成實驗、材料成型加工實驗和材料性能測試實驗。三塊實驗內容各自獨立展開，相互之間沒有聯系，缺乏知識點之間的串聯及各部分間的邏輯性和系統性，不利于學生從整體上掌握知識。由于經費不足、缺乏激勵機制等種種原因，大部分本科生僅限于實驗課和做畢業論文時進行實驗研究，缺少實驗訓練的機會，對廣泛提升本科生的就業能力所起的作用也非常有限。因此，如何利用實驗教學中心平臺，建立合理的面對本科生的開放機制，是實驗教學體系改革的重要內容。

三、實驗教學改革舉措

針對以上實驗教學中出現的問題，我們提出了幾點改革措施，以期能夠促進大學生就業及提高大學生就業質量。

1.構建系統化實驗教學體系。為了改善實驗教學效果，需要加強高分子材料專業的實驗教學體系的系統性。將高分子化學實驗、高分子物理實驗以及高分子成型加工實驗等多門課程有機組合起來，利用不同課程間實驗項目的關聯性，形成多條跨越不同課程的實驗項目鏈，構建出環環相扣、高度系統化的高分子專業實驗教學體系。

例如，聚苯乙烯塑料的制備實驗，它可以涵蓋三個緊密相連的實驗項目。利用高分子化學知識，從苯乙烯單體的懸浮聚合實驗開始，獲得聚苯乙烯粉體;再利用高分子物理知識，經由GPC凝膠滲透色譜分析所合成的聚苯乙烯的分子量及分子量分布，以確定聚苯乙烯的基本性能;再利用高分子成型加工實驗，將聚苯乙烯粉體制成高分子塑料樣條，對其拉伸、沖擊等性能進行測試。將以上三個實驗安排在同一個學期，按順序依次開展實驗，能夠加強知識的連貫性，便于學生從整體上理解和掌握高分子材料的專業知識，從而提高學生的專業能力、學習能力和實踐能力，為促進就業打下堅實的基礎。

2.開展多層次實驗教學。積極推行實驗課程改革，開展多層次實驗教學，降低驗證性實驗的比例，開設綜合性實驗，增設設計性實驗，可以提升大學生的專業能力和培養創造性思維能力，從而使學生在就業競爭中展現出良好技能。

單一的驗證性實驗，缺乏對學生綜合能力的訓練。為了將高分子材料的專業知識有機地串聯起來、靈活運用，需要開設一定比例的綜合性實驗。例如，開設“聚苯胺的制備和導電性測試”這一綜合性實驗。學生不僅能理解聚合物的結構，還能掌握聚苯胺的合成方法及性能測試方法。通過這一實驗，能夠把聚合物的“結構”與“性能”兩大方面很好地結合起來，即加深了對相關知識的理解，又提高了學生綜合運用知識的能力。

單一的驗證性實驗，只要求學生掌握簡單操作，沒有充分發揮學生的主觀能動性。增加設計性實驗，以學生為主、教師指導為輔，給學生發揮潛能提供更大的空間，為提高學生的就業能力奠定扎實的基礎。例如，“海藻酸鈉溶液的流變性研究”就是一個很好的設計性實驗。根據實驗任務，學生自己查閱相關文獻、設計實驗方案并付諸實施。這個過程要求學生動手、動腦、交流、協作，切實得到科學研究的一般邏輯過程訓練。設計性實驗既提高了學生的主觀積極性，又增強了學生分析問題和解決問題的能力。

3.依托科研項目拓展實驗教學。我校的高分子材料專業本科生除了實驗課和做畢業論文之外，很少從事科研實驗。只有極少數同學因為參與大學生創新項目或學科競賽而進行實驗研究。從普遍提高本科生的實踐能力角度來看還遠遠不夠，需要學校方面加大對大學生創新項目的支持力度，為更多的學生提供科研實驗的機會。

另外，為了提高本科生的科研能力，設立導師專項基金，由導師的課題經費中撥出一部分用于本科生實驗。導師重點選拔一些興趣高、素質好的學生，在大二提前進入實驗室學習，參與科研項目，這個措施對提高本科生創新能力和科研能力很有效，有些本科生在本科階段已經發表了科研論文，有些本科生畢業后就直接進入導師實驗室做碩士論文。不過，對于本專業興趣不高的學生起不到太大作用。

4.建立長效激勵機制。為了調動大學生主動進行創新實驗的積極性，需要建立長效激勵機制。對于創新型實驗完成優秀者、完成自主創新項目者、發表科研論文或專利者等取得創新成果的學生給以增加學分的獎勵，同時在保研、評獎學金等方面作為重要參考。這一舉措可以大大增加大學生參加創新實踐活動的機會，提升大學生就業競爭力。

5.完善實驗成績評定辦法。受儀器設備條件的限制，學生單人操作的條件不具備，一般采取分組實驗的形式，如何保證每個學生都能得到實驗操作訓練，需要完善實驗成績評定辦法。實驗報告是實驗教學的一個重要環節。透過實驗報告可以反應出學生對實驗項目的理解和掌握情況。但是，單單依據實驗報告評定成績并不合理。通過課前提問考察學生的預習情況，觀察實驗過程中學生的操作能力、協作能力，并做好記錄，以此作為評定實驗成績的重要依據，更能激發學生參與實驗的興趣，提高學生做實驗的主動性。通過完善實驗成績評定辦法，可以被迫式加強大學生參與實驗的力度，從而提高大學生的實踐能力。

四、小結

面對就業市場對高分子材料專業人才提出的越來越高的要求，進行實驗教學改革提升本科生的就業能力具有重要的現實意義。本文提出從實驗教學體系系統化、開展多層次實驗、依托科研項目拓展實驗、建立長效激勵機制和完成成績評定辦法五個方面進行實驗教學改革的建議，以期有效提升本專業大學生的就業能力。

參考文獻：

[1]管天球.地方高校本科應用型人才培養模式研究與實踐[J].中國高等教育，2008，（15）：69.

篇（7）

高分子材料與工程專業培養具備高分子材料與工程等方面的知識，能在高分子材料的合成、改性、分析測試和加工成型等領域從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營管理等方面工作的高級工程技術人才。

本專業學生主要學習高聚物化學與物理的基本理論和高分子材料的組成、結構與性能知識及高分子成型加工技術知識。

學習課程

聚合物加工原理、聚合物成型工藝、聚合物流變學、高分子物理、高分子化學、物理化學、有機化學

畢業生具備的專業知識與能力

掌握高分子材料的合成、改性的方法;

掌握高分子材料的組成、結構和性能關系;

掌握聚合物加工流變學、成型加工工藝和成型模具設計的基本理論和基本技能;

具有對高分子材料進行改性及加工工藝研究、設計和分析測試，并開發新型高分子材料及產品的初步能力;

具有應用計算機的能力;

具有對高分子材料改性及加工過程進行技術經濟分析和管理的初步能力。

就業方向

該專業畢業生可到石油化工、電子電器、建材、汽車、包裝、航空航天、軍工、輕紡及醫藥等系統的科研(設計)院所、企業從事塑料、橡膠、化纖、涂料、粘合劑、復合材料的合成、加工、應用、生產技術管理和市場開發等工作，以及為高新技術領域研究開發高性能材料、功能材料、生物醫用材料、光電材料、精細高分子材料和其它特種高分子材料，也可到高等院校從事教學、科研工作。

高分子材料與工程專業的20所大學

二、復合材料與工程專業

復合材料與工程專業培養具有良好的思想素質，強烈的社會責任感，健康的體魄和健全的心理素質、德、智、體全面發展，掌握新型復合材料生產原理和生產工藝、能勝任無機材料、高分子材料、新型復合材料等生產企業基層管理工作和實際崗位操作，具有較高綜合素質，“用得上、留得住”的應用型人才。

專業特色

該專業既重視學生數學、力學和材料科學的基礎理論培養，又重視學生的工程能力訓練，并對有關專業課實行教學內容的國際接軌。課程設置注重基礎理論與工程的結合、自然科學知識教育與文化素質教育結合，理論與實踐相結合。學校會設有工程設計制圖課程設計、工程訓練、下廠實習、畢業實習、畢業設計和畢業論文等實踐環節。實驗有高分子物理實驗、高分子化學實驗、復合材料制備與加工實驗、材料性能測試實驗等 。

就業方向

本專業學生畢業后可畢業生可以就業于與復合材料相關的汽車、建筑、電機、電子、航空航天、國防軍工、信息通訊、輕工、化工等有關企業和公司，擔任工程研究 人員、工程師和營銷管理人員，從事設計、研發、分析、生產、測試、評價、營銷、管理等工作;也可以在高等院校、研究設計院所從事科研教學工作。

開設院校

篇（8）

包裝材料對包裝的發展起到巨大的推動作用，有時甚至引起發展上質的飛躍。①高分子材料作為現代包裝材料的一個極為重要的組成部分，是包裝工程專業學生必須掌握的知識。高分子科學導論主要包括高分子的合成與化學反應、高分子結構與性能的關系、高分子的分析與表征、典型高分子材料的性質與應用，以及高分子科學的發展歷程和研究前沿。②知識點多，內容繁雜，而教學時數只有48學時。如何安排好教學的內容、教學重點，按照包裝工程專業是需求進行課程建設，成為一個非常有意義的課題。課程內容豐富、實用性強，是包裝工程專業學生的必修課程。如何強化學生的參與意識，提高教學效果，本文從以下三個方面進行了探索和總結。

1　教學內容上，突出以專業特點為導向

教學大綱的完善和更新是教學內容建設的基本骨架。現代教學理念認為，教學大綱不是教學內容的堆砌，而是教學的指導性文件。③④課程大綱的完善是以創新教育理念為指導，傳授知識和培養能力為主線，并要充分地展示課程教學設計思想。根據我校高分子科學導論教學時數少，同時專業方向又是以包裝材料和包裝工藝為主要方向，以食品、藥品及化妝品包裝為主要應用領域，如何選擇甚至編寫合適的教材，如何確定本課程包含的各部分內容，合理分配學時，成為提升高分子科學導論教學效果的一個非常重要的因素。在本課程的教學中，在對第一部分高分子合成化學部分的學習中，主要精力集中在對于反應基本原理的認識和各種高分子化合物的命名及分子量的影響因素。而不對聚合理論做深入探討。在第二部分，高分子材料結構與性能的相關知識中，對材料的力學性能進行了著重介紹。作為包裝容器的設計、加工和使用，這是考察材料的關鍵點，同時還需要介紹相關的耐熱、耐化學性及其他一些基本性能。使得學生在課程學習后，對材料的基本理化性能有一個初步認識。第三部分是將材料的加工，對于包裝材料而言，如何將粒料通過注射、吹塑、模壓等方式制備成包裝容器，這是一個能激發學生學習興趣的部分，也是與學生將來從事包裝職業聯系最緊密的部分。因此，從內容上、從學時上予以加強。尤其是針對我校包裝專業比較偏重的食品包裝，各種液狀貨品的包裝容器（如各種瓶、壺、桶）以及各種薄膜的主要原材料（　PE、PP、PET、PA　等）和主要加工工藝（擠出吹塑成型、注塑吹塑成型、注塑成型、單/雙向拉伸等）進行了較為詳細的展開。

2　在教學方法上，輔助以案例教學

掌握和運用好的教學方法是提高教學質量的重要手段，也是課程建設的重要內容。⑤案例教學是一種非常行之有效的教學方式，能更加直觀地讓學生理解書本知識，聯系實際。例如在講高分子材料的應用的內容時，對身邊的包裝產品進行舉例，例如牙膏是我們生活中不可或缺的日用品，因此市場競爭十分激烈。國際牙膏巨頭美國高露潔公司在進入我國牙膏市場以前，曾做過大量的市場調查發現，牙膏包裝的同質化競爭嚴重。針對這些特點，高露潔采用了創新的復合管塑料內包裝。結果大獲成功，在短短的幾年時間內，迅速占領了我國1/3的牙膏市場份額。這個例子，充分讓學生認識到，高分子材料對于傳統材料的替代作用及其適用范圍十分廣闊，從而激發了學生的學習興趣。在講述高分子注射成型工藝時候，拿出在工廠收集的殘次樣品，對氣眼、流痕、欠注、銀紋/水花、縮痕、熔接痕等常見問題進行分析。以氣眼為例，是由于困在型腔內氣體不能被及時排出，易導致出現表面起泡，制件內部夾氣，注塑不滿等現象。其改進方法，從產品結構設計上，減少厚度的不一致，盡量保證壁厚均勻。這些處理手段，又都可以通過前期所學的高分子化學和高分子物理相關的鏈段運動、熔體流動、聚集態變化等相關知識進行解釋。從而使所學知識得到綜合體現，提高了學生的聯想、歸納能力，深化了對理論知識的理解，同時有助于其將來在工作中分析并解決一些實際問題。

3　優化考核模式，多重手段調動學生學習積極性

篇（9）

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）24-0219-02

《高分子材料》是材料科學與工程學科的重要組成部分，是材料專業類學生的一門重要課程。但對于非高分子專業的學生，一般只有這一門高分子專業課，且學時有限。為使學生掌握廣泛的基礎知識、扎實的專業知識，該課程要將《高分子物理》、《高分子化學》、《高分子材料加工》等課程內容融為一體，并加強與其他材料科學的相互貫通。筆者在幾年的教學實踐中不斷探索，對這門課的教學內容、教學方法和教學效果評價體系等方面進行了總結。

一、明晰教學目標、突出教學重點、合理安排教學內容

通過《高分子材料》的教學，需要學生掌握“高分子材料科學基礎”、“高分子化學”、“高分子物理”、“高分子成型加工”、“通用高分子材料”等理論知識。在有限的學時條件下，要使對于高分子完全陌生的學生理解并掌握這些基本概念與原理，授課內容的選擇是非常重要的。在內容選取上，我們的原則是既要讓學生掌握相關的理論知識，又要有所側重，并注重課程與先修課程的聯系和課程前后內容的銜接等。高分子材料的制備、結構、加工及性能之間存在著一系列的有機聯系，我們講述的內容既要有獨立性又應注意前后的關聯性。首先，結合以前所學知識，讓學生掌握高分子材料科學的基礎知識。其次，高分子化學部分，我們著重講解聚合反應機理。高分子的合成按機理主要分為逐步聚合與連鎖聚合。連鎖聚合中，以自由基聚合研究得最為透徹，我們分別結合反應過程的熱力學和動力學，分析自由基聚合各個階段的特點。至于離子聚合和定向聚合等內容，給定思考題安排學生課后學習。對于學生自學有疑問的地方，教師可以在答疑時給予指導。逐步聚合中，又可分為線形縮聚和體型縮聚，我們一般只講述線形縮聚部分，體型縮聚安排為課后學習內容。高分子物理部分，我們集中講述高聚物的結構與性能間的關系。通過掌握高分子材料的合成原理和方法，了解高分子材料結構與性能之間的關系，從而逐步形成較為完整的高分子材料科學知識體系。為了培養實用性、創新型人才，我們在教學中還及時更新教學內容，將新知識、新理論和新技術充實到教學內容中，為學生提供符合時代需要的教學內容。

二、積極探索教學方法，提高課堂教學效果

在《高分子材料》的幾年教授過程中，為提高課堂教學效果，筆者一直不斷探索，總結了一系列教學方法。

1.表格教學法。《高分子材料》的課程中，有很多教學內容可以通過對比進行講解，比如聚合物的聚合機理中的連鎖聚合和逐步聚合、自由基聚合的各種實施方法等。筆者在實踐中，發現表格教學法是個很有效的教學方法。該方法運用比較，比傳統直述法更清晰，利于學生掌握相關知識的區別和聯系，從而更好地接受知識，并對各知識點有更深刻的理解。比如在講述高分子材料的合成方法時，可以先用表格列出本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合和溶液聚合四種實施方法，再在第一列列出配方、聚合場所、聚合機理、生產特征、產品特性、生產實例等與各實施方法對應的屬性，然后一邊講解，一邊將各屬性填充，讓學生接受知識點的同時也學習各屬性的異同，從而加強對相關內容的理解和接受，也更利于學生記住相關內容。

2.示例教學法。示例教學法可以引發學生的學習動機，幫助學生理解抽象的事物和概念，發展學生的求知欲望。學生剛開始學習高分子材料，對有關知識和內容了解不多，專業術語比較陌生，但是日常生活中都接觸過多種性能各異的高分子材料制品，對高分子材料性能的差異性有一定的感性認識。在講課時可以引入這些實際的材料，既能提高學生的學習興趣，也有利于更好地理解所學知識。比如在講述高聚物粘彈性這部分內容時，高聚物區別于其他材料的最大特點是其粘彈性，由于高聚物分子運動的松弛時間正好我們能用肉眼觀察到，所以才表現出這些現象。

3.啟發教學法。《高分子材料》的教學中有不少抽象的概念、邏輯推理的演繹過程。老師在課堂上一味講授專業知識和術語，學生學習熱情不高。通過一邊講解，一邊結合學科知識適當提出問題的啟發式教學方式，能提高學生的學習興趣和積極性，并能把一部分走神的學生拉回來。如講到高分子結構時，先提出一個問題：“為什么橡膠和塑料的力學性能有這么大的差異？”給予學生適當時間思考后，再具體講解高分子材料的結構，讓學生帶著問題聽課，不但啟迪了學生的思維，也使他們對所學內容有了更深刻的理解。

4.互動教學法。為了培養能解決實際問題的高素質人才，《高分子材料》的教學中，不應讓學生死記硬背和生搬硬套，而應結合實際問題讓學生思考，激發學生的發散思維。如講到橡膠性能時，請同學們思考“如何提高橡膠的耐熱溫度”，再提示學生利用所學的高分子物理部分知識，從優化橡膠的結構入手，發動學生積極討論，啟迪思維，培養運用基礎理論知識分析實際問題的能力。這種討論式的教學方法，既活躍了學習氣氛，啟發學生思考問題，又可使學生對知識更好理解和掌握。在講述高分子材料的合成時，經常通過合成反應式來表示合成過程和機理。我們一方面在課件編寫中注意到讓所有的反應方程式都不是一下顯示出來，而是模仿板書一步一步顯示，讓學生有充分思考、接受的時間；另一方面，部分反應方程式讓學生自己來寫，旁邊同學互相檢查。通過這種方式，使學生更加熟悉并能深刻理解反應過程，其他同學的檢查也能讓同學發現自己意識不到的細節上容易出錯的地方，了解出錯的原因，補充沒有掌握的知識點。

三、改革考核方式，提高學生綜合素質

《高分子材料》的教學評價不但要考查學生基本理論知識的掌握情況，也要考查學生的再學習和獨立思考解決問題的能力。為此，我們改變單一的一份試卷定成績這種缺乏準確性和全面性的考試制度，將成績的考核納入每個教學環節中，為每個學生制訂具體考核表，跟蹤學生學習進展，使學生在學習中能隨時了解自己的學習情況，督促自己不斷學習、不斷提高。其中考試方面根據課程的要求建立了《高分子材料試題庫》，逐年對試題庫的內容進行改進和更新，每年從試題庫中抽取試題組成A、B兩份試卷，嚴格考試要求和評分標準；另一方面，讓學生選擇一種新型高分子材料，查閱相關文獻資料，描述它的合成、制備、結構、性能及應用前景，并撰寫小論文；同時，增加學生課堂討論、實驗、作業等平時成績的評分標準和比例。通過改革考核和評價體系，激勵了學生的學習熱情，鍛煉了學生的實際能力，有利于培養高素質人才。

通過《高分子材料學》教學的探索和實踐，初步探索了課程的教學思路和方法。在今后的教學中，我們還將不斷總結經驗，進一步完善教學過程中的各個環節，培養出既掌握專業知識，又具備分析問題、解決問題能力的能適應以后工作和科研需要的高素質人才。

參考文獻：

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篇（10）

引言：

高分子材料是指由相對分子質量較大的化合物分子構成的材料。按其來源，高分子材料可分為天然，合成，半合成材料，包括了塑料，合成纖維，合成橡膠，涂料，粘合劑和高分子基復合材料。從1907年高分子酚醛樹脂的出現以來，高分子材料因其普遍具有許多金屬和無機材料所無法取代的優點而獲得迅速的發展。然而，現在大規模生產的還只是在尋常條件下能夠使用的高分子物質，即通用高分子。它們存在著機械強度和剛性差、耐熱性低等缺點，而現代工程技術的發展對高分子材料提出了更高的要求。于是新型高分子材料的開發與應用尤為重要。納米、導電、生物醫用、生物可降解、耐高溫、高強度、高模量、高沖擊性、耐極端條件等高性能的新型高分子材料的開發與應用不但能解決現階段的高分子材料所面臨的問題，而且也將積極地推動高分子材料向功能化、智能化、精細化方向的發展。與此同時，我國十二五計劃也將高分子材料的開發研究納入了其中，作為其重要研究方向之一的新型高分子材料的開發研究必將會極大地推動我國材料技術的發展。

一、簡述高分子材料

1.高分子材料

高分子材料（macromolecular material），以高分子化合物為基礎的材料。基本成分為聚合物，或以其含有的聚合物的性質為其主要性能特征的材料。高分子材料是由相對分子質量較高的化合物構成的材料，通常分子量大于10000，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復合材料，高分子是生命存在的形式。所有的生命體都可以看作是高分子的集合體。

2.國內外高分子材料開發現狀

高分子材料與金屬材料和無機非金屬材料共同構成了應用性材料科學的最重要的三個領域。高分子材料憑借其獨特的優勢占領了巨大的市場。

世界高分子材料工業正在高速地發展著。世界合成樹脂量從1950年的1.5M工增長到2005年的212M工，每年大概以5%的增長率在迅速地增長。現在塑料的產量早已超過了木材和水泥等結構材料的總產量。合成橡膠的產量也已超過了天然橡膠，而合成纖維的年產量在上個世紀80年代就已經達到了棉花、羊毛等天然和人造纖維的2倍。對于我國而言，目前我國是世界上最大的樹脂進口國，每年進口的樹脂數量大約是世界樹脂總貿易的25%到30%。我國的樹脂合成工業正高速地發展當中，樹脂合成能力也在飛速地提高中。然而與西方發達國家仍然存在著差距。

3.開發新型高分子材料的重要意義和途徑

自上世紀30年代高分子材料的出現開始到現代，世界工業科學不再只是滿足與對基礎高分子材料的開發研究，從90代開始，科學家們就將注意力集中到了高功能，高智能的高分子材料開發上。現代工業對于新型高分子材料的需求日益強烈。像納米高分子材料，通常是將納米微粒與聚合物基材進行復合，利用其特殊性質來開發新產品，這比研究全新的聚合物材料投資少，周期短，生產成本低。與普通改性材料不同，納米粒子具有特殊的表面效應、體積效應、量子尺寸效應以及宏觀量子隧道效應等，這些效應的綜合作用導致了改性后的高分子材料具有特殊性能。比如，納米粒子巨大的比表面積產生的表面效應，可使經納米粒子改性后的高分子材料的機械性能、熱傳導性、觸媒性質、破壞韌性等均與一般材料不同，有的材料還具有了新的阻燃性和阻隔性。

新型高分子材料的開發主要是集中在制造工藝的改進上，以提高產品的性能，減少環境的污染，節約資源。就目前而言，合成樹脂新品種、新牌號和專用樹脂仍然層出不窮，以茂金屬催化劑為代表的新一代聚烯烴催化劑開發仍然是高分子材料技術開發的熱點之一。在開發新聚合方法方面，著重于陰離子活性聚合、基團轉移聚合和微乳液聚合的工業化。在第二次世界大戰中發展起來的高分子復合技術，以及出現于50年代的高分子合金化技術后。新的復合技術和合金化技術層出不窮。新型高分子材料的開發，不但能夠滿足現代工業發展對于材料工業的高要求，更能夠促進能源與資源的節約，減少環境的污染，提高生產能力，更能體現出現代科技的高速發展。

二、新型高分子材料的應用

現代高分子材料是相對于傳統材料如玻璃而言是后起的材料，但其發展的速度應用的廣泛性卻大大超越了傳統材料。高分子材料既可以用于結構材料，也可以用于功能材料。

現階段新型高分子材料大致包括高分子分離膜，高分子磁性材料，光功能高分子材料，高分子復合材料這幾大類：

第一，高分子分離膜是用高分子材料制成的具有選擇透過的半透性薄膜。采用這樣的薄膜，以壓力差、溫度梯度、濃度梯度或電位差為動力，與以往傳統的分離技術相比，更加的省能、高效和潔凈等，被認為是支撐新技術革命的重大技術。

第二，高分子磁性材料是磁與高分子材料相結合的新的應用。早期磁性材料具有硬且脆，加工性差等缺點。將磁粉混煉于塑料或橡膠中制成的高分子磁性材料，這樣制成的復合型高分子磁性材料，比重輕、容易加工成尺寸精度高和復雜形狀的制品，還能與其它元件一體成型等。

第三，光功能高分子材料，是指能夠對光進行透射、吸收、儲存、轉換的一類高分子材料。目前，這一類材料已有很多，應用也很廣泛。

第四，高分子復合材料是指高分子材料和不同性質組成的物質復合粘結而成的多相材料。高分子復合材料最大優點具有各種材料的長處，如高強度、質輕、耐溫、耐腐蝕、絕熱、絕緣等性質。

這些新型的高分子材料在人類社會生活，工業生產，醫藥衛生和尖端技術等方方面面都有著廣泛的應用。例如，在生物醫用材料界上，研制出的一系列的改性聚碳酸亞丙酯（PM-PPC）新型高分子材料是腹壁缺損修復的高效材料：在工業污水的處理上，在不添加任何藥劑的情況下，利用新型高分子材料物理法除去油田中的污水：開發的聚酰亞胺等熱固性樹脂及苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹脂復合材料，這些材料比強度和比模量比金屬還高，是國防、尖端技術方面不可缺少的材料；同樣，在藥物傳遞系統中應用新型高分子材料，在藥劑學中應用，在包轉材料中的應用等等。新型高分子材料已經滲透于人類生活的各個方面。

三、綜述

材料是人類用來制造各種產品的物質，是人類生活和生產的物質基礎，是一個國家工業發展的重要基礎和標志。作為材料重要組成部分的高分子材料隨著時代的發展，技術的進步，越來越能影響人類的生活。新型高分子材料的不斷開發像納米技術、熒光技術、導電技術、生物技術等的實施必將使得高分子材料在工業化的應用中不斷進步。區別于我們已經開發研究成熟的一些傳統材料，高分子材料的研究開發存在著無窮的潛力。正如一些科學家預言的那樣，新型高分子材料的開發將有可能會帶來現代材料界的一次重大革命。

參考文獻：

[1]程曉敏，高分子材料導論[M]，安徽大學出版社2006，

[2]于金海，應用新型可降解材料修復腹壁缺損的實驗研究[J].中國知網論文總庫2010