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高分子科學基礎范文1
關鍵詞： 高分子化學 高分子物理 生物功能材料 教學探索
高分子化學和高分子物理是高分子科學相關專業的專業基礎課。在專業課程設計中，一般兩門課程獨立設置，其中各占有48到72學時不等。我校的生物功能材料專業開設了高分子方面的課程，其中高分子化學與物理是該專業的專業基礎課。根據該專業特點，生物功能材料涉及領域較廣，從無機陶瓷材料到有機高分子材料都有涉及。該專業學生只需掌握有關高分子化學和高分子物理的基本理論知識和應用技能，因此我們開設了高分子化學與物理課程，所設學時為56學時，開設時間安排在二年級下學期，為三年級開設《高分子材料化學》等課程打下一定基礎。該課程內容涉及高分子材料的合成與實施方法，高分子材料的結構、性能、成型加工及其應用，是一門多學科交叉、實用性很強的學科。根據該課程具有涵蓋內容廣，物理化學和有機化學知識運用較多等特點，這樣有限的課時設置就給授課帶來了一定困難，導致學生在理解和應用本課程知識方面具有一定難度。另外，我校該專業物理化學課程設置在二年級下學期和三年級上學期，其中物理化學反應動力學部分講授時間較晚，這也給高分子化學與物理的授課帶來了一定困難。那么如何在有限的學時內系統地講授高分子學科基礎知識，是本文需要重點探討的問題。
1.選擇教材，合理安排教學內容
受授課學時的限制，我們選用的教材是化學工業出版社出版的《高分子化學與物理基礎》，由魏無際等主編。該教材系統地闡述高分子化學與物理的基本概念、基本知識、基本原理和基本測試方法，教材內容全面，難度適中，比較適合生物功能材料專業的教學要求。針對課時較少的現狀，我們對教學內容進行了合理安排。對于高分子化學部分，重點講解高分子的基礎概念、縮聚和逐步聚合、自由基聚合、聚合方法、陰離子聚合等內容，自由基共聚合、陽離子聚合、配位聚合等可較簡單講解，聚合物的化學反應章節主要由學生自學。這樣既保證了學生能夠掌握高分子化學的基本概念及反應，又沒有因為課程過難給學生造成學習困難。對課程中的某些內容，例如聚合動力學的推導，在物理化學中化學動力學部分還沒講解的情況下，我們在教學中不要求學生記住所有推導和公式，僅提出聚合動力學基本知識，引導學生自己進行動力學推導。對于高分子物理部分，我們重點講解高分子的結構、高分子的分子運動、力學狀態及其轉變，簡單講解高分子固體的基本力學性質、高分子溶液的基本性質章節，對高分子電學、熱學和光學的基本性質章節主要由學生自學。這樣課程的安排，重點講解能夠加強學生對高分子學科基本知識的掌握；簡單講解能夠擴大學生的知識面、引導有科研需求的學生課下加強該部分內容的掌握；自學部分主要為了深化學生對高分子學科知識的理解。重點講解、簡單講解與學生自學相結合的教學方法，突出了本課程重點、拓寬了學生知識面，克服了高分子學科教學中內容多、概念多、數學推導多等難于克服的難點。
2.理論聯系實際，提高學生學習興趣
高分子化合物廣泛存在于日常生活中，如穿著用的化學纖維、自然界存在的棉、麻、絲綢等，食品行業中的蛋白質、淀粉、纖維素，建筑行業中用的涂料、各種高分子管材、膠黏劑、有機玻璃，行駛工具中應用的橡膠、工程塑料、增強纖維等。高分子科學在人們的日常衣、食、住、行中發揮著極其重要的作用，其是一門應用基礎型的學科。高分子化學與物理的教學，單純的講解很難引起學生的學習興趣，教學效果不顯著。為提高學生學習興趣，我們在講解基本知識的同時，注重理論和實際相結合，列舉了大量實例。例如講解縮聚反應時，對滌綸、尼龍等一些重要的縮聚物的生產原理進行了重點講解，對聚乳酸生物材料進行了系列概述，包括其生產方法、原理和應用等；自由基共聚合部分，講到聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS樹脂）、丁苯橡膠（SBR橡膠）等一些著名共聚物和常見聚烯烴產品及它們的制備原理、主要性能和用途。其中舉例聚四氟乙烯（PTFE）用于流量泵、反應釜內襯和攪拌棒外面涂層，聚氯乙烯（PVC）用于各種集成吊頂和各種垃圾袋等。在高分子發展史中，講授諾貝爾獎成果和獲得者的發明典故，例如電高分子的發現、齊格勒-納塔催化劑的發展，以增強課堂的趣味性；講述了第二次世界大戰期間高分子的發展典故。此外，讓學生翻看塑料水杯的材質、衣服標簽讓學生認識各種標志上一些材質的名稱，指出我們的水杯、服裝由哪些合成高分子構成，并討論目前常用的化學纖維名稱和聚合原理；通過舉例講解方式，激發學生自主學習興趣。
3.多媒體與板書教學方法相結合，提高教學質量
高分子化學與物理基礎課程知識面廣，其涵蓋了高分子化學、高分子物理、高分子加工等方面內容。該課程教學信息量大、理論性強，學生理解相對比較困難。因此，我們在教學過程中注意多種教學形式相結合，提高教學質量。課堂主要采用多媒體教學方式，同時輔以板書講解，取得了不錯的教學效果。利用多媒體教學方法既能夠將理論的知識直觀體現出來，又能夠將難于理解的教學內容形象地展示出來，這樣可以使學生更容易理解所學內容。例如，在講解配位聚合時，利用動畫演示雙金屬活性中心機理和單金屬活性中心機理中單體分子的插入過程與鏈增長過程；自由基聚合實施方法中，利用制作動畫模擬懸浮聚合和乳液聚合過程中單體的分散過程，高分子物理中拉伸對高分子結晶形態的影響、動態黏彈性模型，等等。通過多媒體的運用，可以使抽象的教學內容具體化，有效提高學生學習的趣味性。多媒體課件也會存在一些缺陷，比如講課節奏過快，學生難以吸收；教師過于關注幻燈片屏幕，減少了和學生的交流互動，等等。在實際教學過程中，還應注意和板書的有效結合，對重點知識內容采用板書的形式進行講解，取得了不錯的效果。
4.網絡教學方法的運用
針對多媒體教學存在講課節奏過快，學生難以吸收等缺陷和板書教學進度緩慢等特點，對重要章節，我們采取課堂與課下網絡教學相配合的方法。網絡教學在原來多媒體教學基礎上，對教學過程和教學內容提供了全面支持。目前學校構建了一個比較完整的網上教學支撐環境，提供多媒體錄播室進行教學視頻的錄制，最后把課件與錄制視頻統一上傳到網絡教學平臺。網絡教學有許多傳統學習方法無可比擬的優點，例如學生學習自主性增強，真正發揮學習的主觀能動性，學生學習在時間和空間上少了許多限制，學習的探究性更加深入。另外，網絡背景下學生在獲取不同的資源時可以進行比較，相互之間取長補短，知識面更廣。隨著現在網絡技術的發展，學生可以在宿舍、教室和學校多媒體教室通過網絡對課堂內容進行學習。網絡教學方法的運用，大大彌補了課堂多媒體課件存在一些不足，大大提高了教學效率。
5.開展互動式教學，發揮學生的學習主動性
教學是教師和學生的共同行為，學生是課堂的主體，教師是學生學習知識的引導者。目前高校教學方式偏重以教師“教”為主，忽視了學生“學習”的主動性，學生始終處于“被動學習”地位。這樣的“被動學習”，導致學生具有學習壓力大、心理負擔重等特點。針對這一現狀，我們采取課堂互動的教學方式，包括師生提問、討論和學生上講臺相結合的方式進行教學活動，取得了一定效果。比如在下課前教師先提出下一節課的預習內容，提出一些討論問題，例如在講述縮聚反應時，提出不同聚合時間獲得聚合物分子量是否相同、什么樣的單體能夠發生縮聚反應、什么樣的單體能夠獲得支化的高分子等問題。讓學生通過查閱資料，自己尋找答案，并在下次課堂上讓學生進行討論，然后教師補充。這樣既提高了學生的學習思考能力，又增強了學生的學習主動性，提高了學習興趣。另外，我校為農業院校，雖然學習《高分子化學與物理課程基礎》課程的學生是非農業專業，但是部分學生畢業后或許從事涉農相關服務業?？紤]到此種情況，我們在授課內容安排上，對目前農業應用的高分子材料和高分子在農業方面的潛在應用進行了討論，給他們提供了創造性思維。比如在講自由基聚合章節時，我們就對強吸水樹脂的制備現狀和發展前景，主要針對其在農業生產中的應用進行了講述，對高分子薄膜在農業中的應用及帶來的“白色污染”與應對措施進行了討論。通過這樣的討論，我們鍛煉了學生分析思考問題的能力，這為學生工作與科學研究的創新思維形成打下了基礎，提高了學生的學習積極性和學習興趣，加深了對本課程的理解。
6.結語
通過對本校生物功能材料專業《高分子化學與物理基礎》課程教學中的一些課程設計特點、面臨的問題及目前采取的措施進行了總結?！陡叻肿踊瘜W與物理基礎》雖然是一門專業基礎課，但其理論性強、概念抽象難懂，如何讓學生在掌握該課程基本理論的同時，調動學生的學習積極性，培養學生的自主學習能力和創新意識，是教學工作中需要不斷探索的問題。我們將在總結已有教學經驗的基礎上，繼續對本課程教學方法的改善與創新進行探索，以提高該課程的教學質量。
參考文獻：
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[2]黃海霞.應用化學專業《高分子化學與物理》課程教學探索.廣州化工，2013，41（12）.
高分子科學基礎范文2
關鍵詞 高分子化學與物理 課程 教學改革
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A
Exploration on Polymer Professional Polymer Chemistry and Physics Teaching
Abstract Polymer science has become many non polymer students required or elective courses， for applied chemistry major， in polymer chemistry and physics course teaching on the one hand should be based on professional need reasonable arrangement of teaching content， on the other hand， we should reform in teaching methods， so as to achieve better teaching effect.
Key words high polymer chemistry and physics； curriculum； teaching reform
高分子科學是工科院校高分子化工、化學和材料等系科學生必修的專業基礎課程，隨著高分子科學與技術的不斷發展，這門學科已滲透于各個領域與學科，形成了一個無法替代的交叉學科。也被列為理科、師范院校化學系學生的必修課或選修課。對于與高分子相關的專業，專業課程一般設置高分子化學與高分子物理，其中高分子化學側重聚合反應機理的學習，高分子物理重點介紹高聚物的結構與性能間的關系，使學生對高分子科學的兩個側面有較為系統的掌握。而對于非高分子專業，則主要要求學生掌握有關高分子的基本理論知識和應用技能，一般將這兩門課揉合在一起，開設高分子化學與物理課程。
高分子化學與物理大連工業大學應用化學專業的專業基礎課之一。本校應用化學專業的目標是培養在有機化工、日用化工、高分子精細化工等領域從事科學研究、技術開發及應用等的高素質應用型人才，學生對高分子相關知識的掌握程度將對后續課程的學習產生很大影響。但與高分子專業相比，應用化學專業高分子化學課程學時數相對偏少，課程的學時數為48 學時， 如何在有限的學時內使學生對高分子的基本概念與原理等相關知識有較好的掌握，授課內容的選擇及講授方式是非常重要的。在近十年的教學改革實踐中，我們取得了一些經驗，取得了比較滿意的教學效果，在此與非高分子專業的教師進行探討與交流。
1 合理安排教學內容
高分子化學與物理的主要內容包括高分子的基礎概念、逐步聚合、鏈式聚合、共聚合以及聚合物的化學變化；高分子的分子結構及其與高分子的機械、熱、電等性能之間的關系等。概念多，公式多，內容抽象，再加上學時少，學生平時對相關知識了解少，因此教學難度較大。根據專業特點及課程內容的特點，對課程內容進行合理安排，一方面突出重點、難點及成熟理論，另一方面突出與本專業后續課程學習關系密切的知識和理論。例如縮聚反應、自由基聚合反應等從高分子化學課程內容的角度看是兩大類聚合反應的代表反應，從專業的知識結構要求看，也是后續課程的理論基礎，因此對其聚合機理、聚合反應動力學、聚合方法等重點進行講授，講深講透。而逐步聚合中的氫移位反應、鏈式聚合中的陰離子聚合，共聚合反應及聚合物的化學變化等內容也是與高分子精細化工關系密切的知識點，在縮聚和自由基聚合知識的基礎上進行較為詳細的講授。對陽離子聚合、配位聚合等則只做一般性介紹， 簡要論述尚在發展的理論和尚不成熟的相關機理。
同時在教學中注重課堂講授與學生自學相結合，對教學中的重點、難點問題如鏈式聚合反應各種單體對聚合機理的選擇性、自由基聚合機理和動力學，縮聚反應動力學等進行重點介紹，并通過課堂練習和討論及課后作業加深學生的理解，而對相對容易的內容如聚合方法則讓學生自學，從而達到了在有限的學時內少講、精講的目的，增強了教學效果。
2 傳統教學手段與多媒體教學相結合
高分子教學中，不僅分子式復雜冗長，而且一些機理的表述和數學公式的推導也很繁雜，板書費時費力。僅靠“黑板＋粉筆”的教學手段授課，教學效率較低。多媒體教學具有傳統教學手段不可比擬的優勢， 它不但使課堂教學變得生動、活潑、直觀、易懂，而且授課信息量加大，有助于學生在有限的學時內學習到更多的知識。但是也存在一定的弊端，如公式推導過程過于機械，學生注意力不容易集中，思路不能完全跟上演示速度等。解決問題的關鍵在于多媒體技術如何與傳統的教學手段相結合，從而實現它應有的價值。我們在高分子化學的課堂授課中，對聚合物的分子結構、反應過程、聚合方法講述采用多媒體授課的方式，例如聚合物的立體異構，通過分子結構的展示加深學生對抽象的內容的掌握，而介紹懸浮聚合、乳液聚合時，更是以動畫的方式加深學生對聚合過程的理解；但是當涉及公式的理論推導時，如聚合動力學、Flory分布式等，則采用板書的方式一步步推導，同時采用啟發和相關知識復習回顧的方式調動學生積極性，促進學生主動學習和思考，激發學生的學習興趣與求知欲望。采用這樣的教學方式，一方面使課堂教學形象生動，節省了時間，另一方面也使學生能夠跟上教師的思路，有助于學生對教學內容的理解，取得更好的教學效果。
3 理論教學與實驗教學相結合
高分子化學是一門以實驗為基礎的自然科學。為了使學生能夠更好地掌握高分子化學課程內容，同時培養學生的動手能力，提高學生的實驗技能，有必要開設一定的實驗課程，一般傳統的高分子化學實驗有苯乙烯的懸浮聚合、甲基丙烯酸甲酯的本體聚合、聚乙烯醇縮甲醛膠的制備、改性醋酸乙烯乳膠的制備等。我們在開設這些基礎性的高分子化學實驗的同時，為了提高學生的學習興趣，還將傳統的聚乙烯醇縮甲醛膠的制備繼續延伸，加入涂料的配制、檢測及應用等內容組成綜合性實驗，讓學生從最初的原料出發，得到在實際生活中真正用得上的產品。另外根據本專業教師的科研內容及學生的專業方向開設了淀粉接枝丙烯酰胺的制備、應用等設計性實驗，要求學生自己查閱資料，對實驗方案及技術路線進行設計，既提高了學生的學習興趣和科研能力，又使學生加深了對專業研究方向的了解和興趣，從而進一步提高學生對專業基礎課程的興趣。通過實驗，學生對高分子各種合成及改性反應的原理和方法進一步加深了理解，與課堂教學相互促進，取得了良好的效果。
4 注意教學的啟發性和趣味性
高分子化學是一門相對來說比較抽象，枯燥的課程。美國教育家布魯納曾說：“學習的最好刺激，乃是對所學材料的興趣”。對于這樣一門課程，如何提高講授的趣味性，如何提高學生的學習興趣，讓學生變被動為主動學習，是我們心中永恒的課題。在課程內容的講授過程中，我們時刻注意教學的趣味性，例如在緒論部分為了使學生對課程內容及重要性有一個深刻的第一印象，上課伊始就通過例舉天然橡膠的例子：如果年產1000噸天然橡膠，需要30萬畝熱帶土地，栽種300萬株橡膠樹，經6～8年的生長時間，并且需要5千名割膠工人的勞動；而年產1000噸合成橡膠，只需要建占地10畝的工廠，由10名工人即可完成，使高分子科學的重要性不言自明。當講到聚合物的概念和特性時，為加深理解，將單體比作鴿子，而聚合物就好像好多只腳互相拴在一起的一長串鴿子，雖然每只鴿子理論上仍能飛動，但因為相鄰鴿子的影響，這一串鴿子和單個鴿子在性質上已經有了很大不同，學生這樣一想，不但聚合物的概念易于理解了，而且聚合物的特點，例如只有固態和粘流態，而沒有氣態，也非常易于理解了。
另一方面，注意將高分子科學發展的一些前沿知識引入課堂，例如在“聚合方法”一章，介紹超臨界CO2 作為“綠色介質”的聚合研究進展；在講授陰離子活性聚合時，介紹“自由基活性聚合”及其研究進展；在講授“逐步聚合”時， 介紹白色污染和可生物降解高分子的研究進展等；這樣講了后，同學們感到收獲較大，而且課堂氣氛也得到活躍。通過這些舉措我們也體會到：將學生的積極性真正調動起來了，枯燥的專業課同樣可以上得有聲有色。
5 課后交流，傾聽解答學生的疑難問題
現代教學理論認為，學生是學習的主體，應該確保學生在教學中的主體地位，教師在教學觀念和教學方式上應該轉變到新課程的要求上來。教師和學生不是外在于課程的，而是課程的有機構成部分，是課程的創造者和主體，他們共同參與課程的開發過程，這就是新課程倡導的教學觀。
大學的授課，教師上課結束后一般與學生之間少有相互交流的時間，課后學生對于一些關鍵、難點問題仍百思不得其解時，就會影響他們的學習興趣、熱情甚至信心，這對于相對較難的專業基礎課而言更是如此。所以教師如能在課下和他們做進一步的討論，作用和效果是顯而易見的。另一方面，年輕教師與學生的年紀相差不太大，容易使學生產生親近感，如果教師讓學生感覺彼此是朋友，這對于課程學習也是有很好的促進作用?；ヂ摼W的發展為教師和學生的課下溝通搭建了很好的橋梁。作者所在的學校校園網建設很完備，每個學生宿舍都可以很方便地上網。作者也時常會通過電子郵件，或者網絡即時通訊工具，不厭其煩地和他們進行交流，回答他們所提出的問題，當然這其中大多是學習問題，也有一些生活甚至思想問題。借助網絡，教師可以真正成為學生的良師益友。
6 結語
教學內容、教學方法的改革是學校教育改革的重要組成部分，高分子化學與物理是一門理論性強、概念抽象難懂且較難掌握的課程，作為本校應用化學專業的重要專業基礎課，教師需要不斷地探索教學方法，采用多種手段提高教學的交互性和生動性，以調動學生學習的主動性和積極性，這樣才能取得令人滿意的教學效果。作為參加高分子化學與物理課程教學的教師，應從備課、上課、課后等方面進行總結，只有做好每個環節，應用于合理的教學方法和教學手段，并不斷提高自身素質，才能逐漸成長為一名合格的專業教師。
參考文獻
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[2] 王國建.在《高分子化學》課程中開展互動式教學的實踐與探索[J].高分子通報，2007.1：62-65.
高分子科學基礎范文3
關鍵詞：應用型本科 高分子課程 考核方法
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0197-01
應用型本科教育的培養目標定位于技術工程師，既要具有較強的專業基礎理論知識，又能夠解決生產實際中的具體技術問題。而在培養過程中，專業基礎課和專業課起到了從書本的理論到實際應用的過渡。因此，應用型本科院校在這類課程的設置上減少了理論課的課時，增加實驗和實踐課的課時[1-4]。而在教學過程中，我們發現學生往往不能將理論與實踐相結合，對于理論的掌握也往往通過死記硬背的方式，對于實驗和實踐中出現的問題也不太會分析解決。究其原因，目前評價學生學習的好壞主要是通過考試成績來判定，而考核形式單一，筆試為主，這就使得學生的學習也常常以成績為導向，以考試為目標，考試之外的東西他們很少去關心思考。因此，在應用型本科人才的培養過程中，對于專業課和專業基礎課的考核方法、考核體系的改革勢在必行。該文以筆者在實際教學工作中在高分子系列課程上的一些教學思考提出了一些改革措施。
1 構建包括基本理論、基本知識在內的基礎理論考核系統
高分子是材料科學與工程專業知識體系構建的一個重要方向，主要由高分子化學、高分子物理、高分子材料檢測、聚合物成型加工、高分子材料等構成了這個專業方向的主要的專業課與專業基礎課。這些課程講述的內容實現了從小分子變成實際使用的高分子材料的過程，如圖1所示。其中高分子化學是講述從單體變為高聚物的聚合過程，而高分子物理是講述高聚物的結構與性能，聚合物成型加工是講述從聚合物變為材料的成型加工過程，高分子材料是講述高分子制品的應用，高分子材料檢測是講述高分子材料的性能檢測。
對高分子化學、高分子物理、高分子材料、高分子材料檢測、聚合物成型加工等系列課程中的基本理論、基礎知識內容，在原有閉卷考核方式的基礎上，建立涵蓋系列課程知識的試題庫，題型包含：基本概念的名詞解釋和填空、基本理論的比較和是非判斷、基于基本知識的簡答和計算。相關課程的老師根據自己課程的需要，選擇考核試題，注重考查學生對高分子知識體系關聯性的理解。
2 構建以實際工程問題的理論分析為主的基礎理論應用考核系統
在教學過程中注重教學內容的變革，積極推行案例教學、專題性教學、研究性學習，積極開展觀摩教學與評教活動，并構建以實際工程問題的理論分析為主的基礎理論應用考核系統，建立案例分析試題庫，讓學生用已有的基本理論和基本知識來分析實際案例。例如，如何制備既具有彈性，又具有一定強度的尼龍纖維？首先涉及的知識是聚合物成型加工中的尼龍纖維的制備方法，尼龍纖維可以通過濕法紡絲來實現，這樣學生可以加深對濕法紡絲的過程的了解；其次如何實現材料的高強度，這就可以從高分子物理里面的聚合物的聚集態分析，具有結晶、取向等狀態的高聚物的力學強度較好，因此要想纖維具有高強度就必須通過一定的方式使其結晶或取向，而結晶和取向兩者之間又是相互影響的，取向會促進結晶，因此在成型加工過程中需要通過一定的方式使其取向，這又回到成型加工的過程中，通過定向拉伸的方法使其取向；最后要使纖維具有一定的彈性，這就需要使纖維能在一定程度解取向，恢復高分子的彈性，而解取向的方法可以利用熱處理來實現，這就要求增加材料制備的后處理過程。總之，通過這樣以實際工程問題的理論分析為主的考題，使學生建立基本理論和實際應用的聯系，深入理解相關課程理論知識間的關聯。
3 建立實際問題解決能力考核系統
建立以能力培養為目標的考核體系，改單一的試卷考核方式為大作業、小論文、課題答辯等多種考核方式，改一次性課程終結考核為過程監測考核、理論和實踐動手綜合考核。通過目前科學和工程上存在的問題，考核學生解決實際問題的能力，并將相關的問題貫穿相關的專業基礎課、專業課和實踐課程的教學與考核中。例如，實際高分子材料制備中的問題可以在高分子物理中作為案例分析題；經過分析后的問題又可以在聚合物加工工藝中做為一個大作業，讓學生自己提出解決方案，并給出評分；然后在實踐課上讓學生完成此方案，并在實現的過程中學會利用已有的知識對方案做出優化和調整，給出實踐課的評分；最后通過高分子材料檢測課程分析材料的結構與性能。
4 結語
考核方法是課程建設的重要組成部分，是評價學生學習以及能力的最直接的方法，也是對教學效果最直接的評價方法。因此在課程改革過程中，考核方式的改革成為推動課程建設，實現應用型本科院校的培養目標必不可缺少的環節，在應用型本科院校工程類專業上有著很好的推廣價值。
參考文獻
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高分子科學基礎范文4
關鍵詞 高分子材料 現狀 可持續發展
中圖分類號：TQ317 文獻標識碼：A
1高分子材料的相關概念
1.1高分子材料的基本概念及來源
高分子材料（macromolecular material），以高分子化合物為基礎的材料。高分子材料是由相對分子質量較高的化合物構成的材料。按來源可分為分為天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和進化的基礎。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資料，并掌握了其加工技術。如利用蠶絲、棉、毛織成織物，用木材、棉、麻造紙等
1.2高分子材料的分類
高分子材料按照特性分為橡膠、纖維、塑料、膠粘劑、涂料和高分子基復合材料等，其中前三種被稱為高分子的三大材料。
橡膠是一類線型柔性高分子聚合物。其分子鏈柔性好，在外力作用下可產生較大形變，除去外力后能迅速恢復原狀。有天然橡膠和合成橡膠兩種。纖維分為天然纖維和化學纖維。前者指蠶絲、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子為原料，經過紡絲和后處理制得。纖維的次價力大、形變能力小、模量高，一般為結晶聚合物。塑料是以合成樹脂或化學改性的天然高分子為主要成分，再加入填料、增塑劑和其他添加劑制得。其分子間次價力、模量和形變量等介于橡膠和纖維之間。
2高分子材料科學的發展進程
2.1高分子材料科學的發展歷史
高分子學科的建立，至今不到80年。從遠古時期開始，人類就已經學會使用天然高分子材料，比如天然的樹脂、橡膠、棉花、木材等。
20世紀20年代，才出現高分子科學的概念。到了20世紀30年代，高分子材料工業才步入發展階段，而到了20世紀50年代配位聚合的出現極大地推動了高分子材料的發展。進入20世紀下半葉，高分子取得了一系列突破性的進展，比如聚烯烴的多元聚合，設計合成嵌段，超支化等聚合物等。
2.2高分子材料科學的發展現狀
進入21世紀，單單從一個大方向來描述高分子材料的發展現狀是不可取的也是不全面的，所以將簡單分為幾個領域分別介紹目前的發展現狀。
在電氣工業領域，高分子材料也有杰出的表現。隨著時代的發展，高分子材料在電子、家電和通信領域。我國電氣生產大國，全行業對高分子材料需求量較大用量。高分子材料輕質、絕緣、耐腐蝕、表面質量高和易于成型加工的特點正是生產各種家用電器的最佳材料，而家用電器是人們的必須生活用品，所以高分子材料在電氣工業的發展是會一直進行下去的。
在機械制造領域更加少不了高分子材料。比如，目前世界不少轎車的塑料用量已經超過 120千克/輛，德國高級轎車用量已經達到300 千克/輛。可見在汽車制造方面，高分子的發展還是比較成熟，系統的。并且可以預見，隨著汽車輕量化進程的加速，塑料在汽車中的應用將更加廣泛
高分子材料還在航空航天，建筑工程，醫療，包裝行業等眾多領域發展已經比較成熟，并且正在朝著一個更加規范，更加科學，更加和諧的方向穩定發展
2.3高分子材料科學的發展前景
高分子材料科學代表的是一種前沿技術，其發展趨勢也必然要適應社會發展的潮流和最先進工業發展的需求。
2.3.1精細化
隨著時代的發展，精細化必然成為材料的主流趨勢，未來將納米技術融入其中也是勢在必行的。高分子材料的納米化可以依賴于高分子的納米合成，這既包括分子層次上的化學方法，也包括分子以上層次的物理方法。利用外場包括電場、磁場、力場等的作用，采用自組裝或自合成等方法，靠分子間的相互作用，構建具有特殊結構形態的分子聚集體。
2.3.2綠色友好化
在強調可持續發展的21世紀，任何事物都在漸漸轉型，高分子材料也不例外。實現綠色友好化，需要在材料的合成，生產，運用三方面全方位實現。現在的高分子合成材料對石油的依賴性特別強，尋找可以替代石油的其它資源，則成為21 世紀的高分子化學研究中的一個迫切需要解決的問題。調節原子和分子在物質中的組合配置，控制物質的微觀性質、宏觀性質和表面性質，就可能使某種物質滿足某種使用要求，這種物質就能作為材料來使用。
2.3.3智能化
在這個智能材料的時代，高分子化學同樣承擔著不可替代的作用。智能材料是材料的作用和功能可隨外界條件的變化而有意識的調節、修飾和修復，如若實現，也必然會對人類發展發揮巨大的作用。
3結語
本文通過比較淺層次的語言向大家介紹了高分子這門前沿科學，相信在今后的生活中，隨著科技的發展，技術的進步，越來越多的人會認識高分子材料，并投入到這門與人類生活息息相關的科學研究中去。
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高分子科學基礎范文5
關鍵詞：高分子材料；成型；控制
0 前言
作為一種實際應用效果良好的材料，高分子材料在近期得到了廣泛的應用。研究高分子材料成型及控制，能夠更好地提升其實踐水平，從而有效保證高分子材料的整體效果。本文從概述高分子材料的相關內容著手本課題的研究。
1 概述
現階段我國在高分子合成材料方面取得了很大的進步，相關行業的生產活動也在不斷發展壯大，高分子材料成型加工技術被運用與汽車等工業生產活動之中。高分子合成材料行業已經發展成為我國的重要經濟類產業，是國民經濟的重要組成部分。由于高分子材料的特性，必須加強對高分子材料的系統性研究，了解高分子材料的成型過程以及控制對策，為高分子材料工業的發展提供依據，是我國科研工作的重要任務。高分子材料成型加工技術屬于一門重要的科學，國內外著名的專家學者都對其予以高度關注，將與化學、物理等方面的專業內容融入到高分子材料成型加工技術中，為研究工作的開展提供科學依據。
2 高分子材料的基本成型方法
2.1 擠出成型
高分子材料的基礎成型是通過螺桿旋轉加壓的方式，不間斷的將已經成型的材料由有機筒擠出來，擠入到機頭中去，熔融物料通過機頭口模成型為與口模形狀相仿的型坯，然后借助相應的牽引工具把成型的材料不斷的在模具中提取出來，并對其進行冷卻處理，進而得到相應的形狀。擠出成型是一項系統性的工程，由入料、塑化、成型以及定性等過程，每個環節都對高分子材料的成型起到關鍵性的作用。
2.2 吹塑成型
吹塑就是通過中空吹塑的方式來實現的，主要是依靠氣體的壓力，來促使處于閉合狀態的熱熔型胚發生鼓脹，進而形成中空制品的技術過程。吹塑成型是高分子材料成型的另一種主要方式，具有發展快、效率高的特點。吹塑成型的主要加工模式是擠出、注塑和拉伸，是目前常用的三種吹塑方法。
2.3 注塑成型
一般情況下，我國高分子材料加工行業普遍采用的成型方法是注塑成型，其面對的生產對象大都是空間感強、立體式的材料形狀，在塑料生產方面具有諸多的優勢，受到了企業的廣泛關注和應用。注塑成型方式應用的范圍相對較廣，成型操作所需時間短、多樣的花色、生產效率高等等優點，是高分子材料成型最具實用性的方法。
3 現階段高分子材料成型技術的優化與創新分析
3.1 聚合物動態反應加工技術及設備
現階段，通過對國內外高分子材料成型技術的研究，大都采用反應加工設備來開展工作，但是，該反應加工設備的原理是在原有的混合、混煉設備上進行完善與優化所生產的產品，其還存在多方面的問題，處于不成熟階段，傳熱、混煉過程等都是其中的典型問題。另一方面，設備引進和使用投資大、能耗高，噪音污染嚴重、密封困難。
利用聚合物動態反應加工技術及設備來創新與優化高分子材料成型加工工作，相較于傳統的技術有了很大的進步，加工原理以及設備的組成都有所不同。此種技術的應用，其核心內容是將電磁場條件下的機械振動廠投入到高分子材料的機頭擠出操作中，能夠實現對化學反應、生成物的聚合結構、制品的各項變化等的控制，起到了良好的應用效果。
3.2 新材料制備新技術
信息與科學技術的不斷發展，在各個領域都得到了廣泛的應用，為了優化和升級高分子材料成型加工技術，可將信息存儲光盤應用到加工技術中，利用盤基來直接實現反應成型技術的構建，整個成型技術形成動態式、鏈條式的操作流程，樹脂的生產與加工、儲備與運送，再到盤基的成型，探索出酯交換的鏈條式生產與加工技術，能有效控制能源的使用率、提高成品的質量。
新材料制備新技術的出現，為高分子材料加工行業的發展提供了發展契機，動態全硫化制備技術也是其中的代表，是我國科學技術不斷發展的重要體現，新技術的應用與振動力場具有密切的聯系，可以更為直觀有效的控制硫化的整個過程，能很好的應對硫化過程中所遇到與相態有關的反轉類問題。針對此項技術，科學家應致力于研究與技術相匹配的更具全面化的設備，為我國高分子材料加工水平提供技術支撐。
4 高分子材料在成型過程中的控制
近年來，我國由于綜合國力的提升，在科學領域取得了一項又一項矚目的成績，其中高分子材料在成型過程中的控制是研究的主要課題之一。高分子材料在一定條件下極易發生結構上變化，溫度、外力等都是影響高分子材料所形成的聚合物的結構與形態，同時在外部條件的影響下，高分子材料還會發生聚集形態上的變化，一系列的問題都是現階段科學家研究的主要問題。通過不斷的研究，科學家得出了一系列的成果，實現對新型高分子材料的開發，形成了多元化的高分子材料群體，并投入實際的應用之中，促進了高分子材料工業的發展。通過研究，科學家發現，大部分聚合物多相體系存在不相溶的現象，制約著成型過程中的控制工作，為了改善此類情況，可以適當的融入第三組分。在聚合物生產與加工的過程中，所研制出的產品會處于溫度不穩定的環境中，由于制品極易受到溫度的影響而發生形態和結構上的變化，進而影響其性能，應加強對制品溫度的控制。由于制品的溫度會隨著時間推移為發生動態上的變化，可見，了解在非等溫場條件下，聚合物、共混物制品溫度與時間的變化關系是非常關鍵的，并對變化的規律進行總結，可為成型過程中的形態結構控制提供依據。
5 結語
本文以高分子材料成型方法和控制進行了具體性的分析，我們可以發現，高分子材料的多項優勢決定了其在實踐中的應用地位，有關人員應該從其客觀實際需求出發，充分利用自身有利條件，研究制定最為符合實際的成型及控制實施方案。
參考文獻：
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高分子科學基礎范文6
一、功能高分子材料的介紹以及其研究現狀
1.功能高分子材料的簡介
功能高分子材料是指具有傳遞、轉換或貯存物質、能量和信息作用的高分子及其復合材料，或具體地指在原有力學性能的基礎上，還具有化學反應活性、光敏性、導電性、催化性、生物相容性、藥理性、選擇分離性、能量轉換性、磁性等功能的高分子及其復合材料，通常也可簡稱為功能高分子，也可稱為精細高分子或特種高分子。
2.功能高分子材料的研究現狀
在原來高分子材料的基礎上，可將功能高分子材料分為兩類：一類是以改進其性能為目的的高功能高分子材料；另一類是為賦予其某種新功能的新型功能高分子材料。
2.1高功能高分子材料
2.1.1光功能高分子材料
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，可制成各種透鏡、棱鏡、塑料光導纖維、塑料石英復合光導纖維、感光樹脂、光固化涂料及黏合劑等。這類材料主要包括光記錄材料、光導材料、光加工材料、光轉換系統材料、光學用塑料、光導電用材料、光合作用材料、光顯示用材料等。在光的作用下，實現對光的傳輸、吸收、貯存、轉換的高分子材料即為光功能高分子材料
2.1.2生物醫用高分子材料
生物醫用高分子材料需要滿足的基本條件：除具有醫療功能外，還要強調安全性，即要對人體健康無害。不會因與體液或血液接觸而發生變化；對周圍組織不會引起炎癥反應；不會產生遺傳毒性和致癌；不會產生免疫毒性；長期植入體內也應保持所需的拉伸強度和彈性等物理機械性能；具有良好的血液相容性；能經受必要的滅菌過程而不變形；易于加工成所需要的、復雜的形態。
2.1.3電功能高分子材料
導電高分子材料通常是指一類具有導電功能、電導率在10-6S/cm以上的聚合物材料。這類高分子材料具有密度小、易加工、耐腐蝕、可大面積成膜，以及電導率可在絕緣體-半導體-金屬態（10-9到105S/cm）的范圍里變化。按照材料結構和制備方法的不同可把導電高分子材料分為結構型（或本征型）導電高分子材料和復合型導電高分子材料兩大類。
2.2新型功能高分子材料
2.2.1高吸水性高分子材料
高吸水性樹脂是一種三維網絡結構的新型功能高分子材料，它不溶于水而大量吸水膨脹形成高含水凝膠。高吸水性樹脂的主要性能是具有吸水性和保水性。它可吸收自身重量數百倍至上千倍的水，自身含有強親水性基團同時具有一定交聯度。，此外，高吸水性樹脂的保水性能極好，即使受壓也不會滲水，而且具有吸收氨等臭氣的功能。高吸水性樹脂在石油、化工、輕工、建筑等部門被用作堵水劑、脫水劑、增粘劑、密封材料等；在農業上可以做土壤改良劑、保水劑、植物無土栽培材料、種子覆蓋材料，并可用以改造沙漠，防止土壤流失等；在日常生活中，高吸水性樹脂可用作吸水性抹布、餐巾、鞋墊、一次性尿布等。
2.2.2形狀記憶功能高分子材料
形狀記憶功能高分子材料自19世紀80年現熱致形狀記憶高分子材料，人們開始廣泛關注作為功能材料的一個分支——形狀記憶功能高分子材料。形狀記憶功能材料的特點是形狀記憶性，它是一種能循環多次的可逆變化。即具有特定形狀的聚合物受到外力作用，發生變形并被保持下來；一旦給予適當的條件（力、熱、光、電、磁），就會恢復到原始狀態。
2.2.3生物可降解高分子材料
生物降解高分子材料具有無毒、可生物降解及良好的生物相容性等優點，所以其應用領域非常廣，市場潛力非常大。高分子的降解主要是各種生物酶的水解，其中聚乳酸類高分子是已開發應用于生命科學新型生物可降解材料，生物降解高分子材料除了在包裝、餐飲業、農業、醫藥領域的應用外，在一次性日用品、漁網具、尿布、衛生巾、化妝品、手套、鞋套、頭套、桌布、園藝等多方面都存在著潛在的市場，有很好的發展前景。
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。高分子材料不僅可以用于結構材料，也可以用于功能材料。
這些新型的高分子材料在人類的社會生活、醫藥衛生、工業生產和尖端技術等方方面面都有廣泛的應用。在生物的醫用材料界中研制出的一系列的改性聚碳酸亞丙酯（PM-PPC）的新型高分子材料是腹壁缺損修復的高效材料；在工業污水的處理中，可以利用新型高分子材料的物理法除去油田中的污水；開發的苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹脂及聚酰亞胺等熱固性樹脂復合材料，這些材料比模量和比強度比金屬還高，是國防、尖端技術等方面不可缺少的材料；同樣，在藥物的傳遞系統中應用新型的高分子材料，在包轉材料中的應用，在藥劑學中應用等等。
三、開發新型高分子材料的重要意義
從上世紀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轉到了高智能的高分子材料的開發上。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。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丁業化。同時，也更加重視在降低和防止高分子材料生產和使用過程中造成的環境污染。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，更重要的是能夠促進能源與資源的節約，減少環境的污染，提高生產的能力，體現現代科技的高速發展。加快高分子材料回收、再生技術的開發和推廣應用，大力開展有利于保護環境的可降解高分子材料的研究開發。
四、結束語
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。我國國民經濟和高技術已進入高速發展時期，需要日益增多的高性能、廉價的高分子材料，環境保護則要求發展環境協調、高效益的高分子材料制備和改性新技術，實施高分子材料綠色工程。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，工業的進步。
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