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高分子材料的分析方法范文1
關鍵詞：機械工程材料 高分子材料 教學改革
Reform and practice on teaching of polymer materials in mechanical engineering materials course
Dong Xufeng， Qi Min， Wang Weiqiang
Dalian university of technology， Dalian， 116024， China
Abstract： In most universities， metal material is the route of mechanical engineering materials course. Polymer materials have been a new type of engineering materials in the recent 50 years. Therefore， it is necessary to increase the proportion of polymer materials and make corresponding reform in the teaching of mechanical engineering materials. In this paper， the reform and practice experience on mechanical engineering materials in Dalian university of technology is introduced. Reforms were made in content， aim， process， method and reference books. The practice results indicated good teaching effect was obtained.
Key words： mechanical engineering materials； polymer materials； teaching reform
機械工程材料課程是面向非材料專業學生開設的介紹材料科學與工程基礎內容的課程，涉及專業包括機械、化工、船舶、汽車、航空航天等。目前大多數機械工程材料課程的講授以金屬材料為主線，內容涵蓋金屬材料的化學成分、組織結構、加工工藝與性能之間的關系等[1，2]。教學目的是讓非材料專業學生了解常用金屬材料的性能、應用范圍和加工工藝，初步掌握金屬材料的選用原則與方法，同時能夠對實際工程中與材料相關的基本問題進行正確分析和處理。
1 高分子材料教學改革原則
20世紀中期以來，大批新型高分子材料的合成拓展了人類使用材料的范圍。與金屬材料相比，高分子材料具有密度小、比強度高、原料豐富、成型簡單、成本低、耐腐蝕等優點。近年來一些性能優異的高分子材料在諸多領域呈現取代傳統鋼、鐵等金屬材料的趨勢，成為機械工程材料中不可忽視的一部分[3]。因此，在機械工程材料課程的教學過程中，須摒棄完全以金屬材料為主體的授課方法，適當增加高分子材料等新型工程材料的比重。因此，我校在2013年對機械工程材料32學時課程的教學計劃進行了調整，將高分子材料部分由之前的2學時增加到4學時，并確定了以下改革原則：
1.1 授課內容強調基礎性
高分子材料與機械類學生通常接觸到的金屬材料在結構、性能、制備工藝等方面有很大的區別。向機械類學生講授高分子材料，主要目的是讓他們對高分子材料有最基本的了解。在短短4學時內，不可能也沒必要將高分子材料相關的全部內容壓縮講授。這就決定了機械工程材料課程中高分子材料部分必須側重于基礎性知識，對于理論性、專業性太強的知識點必須舍棄?；A性內容應當包括高分子材料的基本概念、分類、結構特點及常用工程高分子材料（工程塑料、工程橡膠及工程纖維）的基本力學性能[4-6]。
1.2 授課目標偏向工程性
高分子材料不僅可作為結構材料使用，也可以作為功能材料使用。對于非材料類專業的學生，特別是機械類專業的學生，更關心材料的力學性能和應用范圍。因此，在課程內容的安排上，應以與機械工程有關的機械性能為主，給出常用工程高分子材料的基本力學性能指標及適用領域。
1.3 授課過程重視學生的先修知識
大多數高校的機械工程材料課程以金屬材料為主線，在學習高分子材料之前，學生對金屬材料已經有基本了解。高分子材料與金屬材料之間存在較大差異，例如：高分子材料的聚集態結構以非晶結構為主，而金屬材料則以晶體結構為主；許多高分子材料，特別是橡膠類的高分子材料具有金屬材料所不具備的優良彈性等。學生先修知識的習慣思維在他們學習高分子材料時可能會引起沖突，因此在授課時必須對金屬材料與高分子材料的差異予以考慮。采用與金屬材料對比的方法學習高分子材料，有利于幫助學生澄清概念，更好地掌握高分子材料的知識。
1.4 教學方式應具有高效性
高分子材料課程涉及的概念繁多，容易混淆，對于機械類學生而言比較抽象，難以理解。在短短的4學時內，要想讓學生盡可能多的掌握高分子材料的相關基本概念，必須摒棄照本宣科或一味講授的教學方式。通過高效的教學方式，充分調動學生的積極性、主動性，引導學生思考，方能達到理想的教學效果。
1.5 提供擴展知識的參考書
由于高分子材料的性能、結構、制備工藝以及表征與金屬材料和陶瓷材料完全不同，而且目前在機械工程材料中高分子材料部分比例很少。為解決這一矛盾，在章節后面列出了比較系統的高分子材料性能、內容、結構、制備工藝以及表征方面的書籍，以供學生參考[7，8]。
2 高分子材料教學改革
根據以上原則，我們在2013年度的授課過程中對高分子材料的講授進行了調整，具體如下：
（1）授課內容及學時安排：高分子材料的基本概念（高分子、單體、鏈節，0.5學時），高分子材料的分類方法（按用途分類，按熱行為分類，按反應類型分類，按主鏈結構分類，0.5學時），高分子材料基本結構（簡單介紹近程結構、遠程結構、聚集態結構的概念，0.5學時）及物理狀態（玻璃態、高彈態和粘流態，0.5學時），典型工程塑料的力學性能和應用（1學時），典型合成橡膠的力學性能和應用（1學時）。
（2）重點講授常用工程高分子材料（工程塑料、工程橡膠及工程纖維）的基本力學性能及典型工程高分子材料的適用領域。
（3）授課過程中通過列表等方式將高分子材料的相關內容與金屬材料進行對比，一方面避免概念混淆，另一方面突出高分子材料與金屬材料的不同之處。
（4）采用啟發式教學模式，通過設問、模擬實驗、舉例、探究等方法引導學生思考；在多媒體課件中，采用豐富的圖片、動畫激發學生學習的積極性和主動性。
3 結束語
通過機械工程材料課程中高分子材料的教學方案改革，學生對這種新型工程材料有了基本且更為全面的了解，他們深刻認識到，高分子材料是機械工程材料領域中不可忽視的分支。
參考文獻
[1] 文九巴.機械工程材料[M].北京：機械工業出版社，2009.
[2] 于永泗，齊民.機械工程材料[M].大連：大連理工大學出版社，2012.
[3] 張留成.高分子材料基礎[M].北京：化學工業出版社，2011.
[4] 高建綱，宋慶平，丁玉潔，吳之傳.工科非本專業《高分子化學》課程的教學探討[J].高分子通報，2009（5）：63-66.
[5] 韓順玉，柳海蘭.非高分子專業《高分子化學》課程教學實踐與探討[J].中國科教創新導刊，2010（35）：93.
[6] 詹茂盛，何利軍.“高分子材料課程信息化師生互動教學方法”研究與實踐[J].化工高等教育，2004（3）：69-71.
高分子材料的分析方法范文2
【關鍵詞】高分子材料；老化；影響因素；措施
配方的構成和材料本身的性質是引起高分子材料發生老化的主觀原因。外部的施力、自然條件的急劇變化以及生物、微生物的侵蝕是引起高分子材料發生老化的客觀原因。主觀因素和客觀因素的結合加劇了高分子材料的老化。
1、環境因素對高分子材料老化行為的影響
1.1溫度和氧氣的影響
如果溫度升高，高分子鏈的運動就會變得比平時更加激烈，而化學鍵的理解能有一定的范圍，如果溫度過高超出了這一范圍，基團會立即脫落，高分子鏈也會發生熱降解，實際情況表明，不在少數的書本都介紹了高分子材料的熱降解的相關內容。材料的力學結構在很大程度上會受到溫度降低的影響，在緯度較高的地區或南北兩極，塑料更容易遭到低溫度的破壞。針對結晶型塑料來講，一旦玻璃化溫度高于環境溫度，將不利于高分子鏈段的自由運動，塑料硬化、易斷是主要表現；無定型塑料卻不容易受到極寒環境的影響和破壞。
眾所周知，氧的滲透性很好，這個特點也因此成為加劇高分子材料老化的罪魁禍首，無定型聚合物和結晶型聚合物相比，耐氧化能力明顯要弱一些。此外，氧氣是影響、破壞材料的主要因素，橡膠一旦與氧氣結合，都會降低塑料物品的使用年限，使其化學性能發生完全的改變。
過氧化物一旦發生氧化反應，其組成分子就會慢慢的積累到一起，當全部積累到一起后，就會發生分解，這種分解不是雜亂無章的，隨后，交聯或支化反應就會發生，材料的種類不同、老化發生的條件不同。這些都導致高分子材料發生老化前后性質的不同。
1.2濕度的影響
高分子材料容易受到濕度的影響，高分子材料如果被暴漏在高濕度和強紫外線下，自身的性質會發生改變。高分子材料如果受到濕度的影響，會使自身的柔軟性降低，導致不能過度的彎曲；而強烈的紫外線照射直接會降低高分子材料的可延展性、可伸拉性。
1.3化學介質的影響
化學介質一旦深入到高分子材料的內部，就會發生對其共價鍵與次價鍵作用。聚合物的共價鍵一旦與少量的侵入相接觸，就立馬會發生反應，聚合物的大分子結構被迫改變，如斷鏈、交聯、滲透物的加成等，或這些反應的綜合。這個化學過程是不可逆的，也是不可避免的，聚合物及其添加劑的化學性質會因此而發生改變，另外，發生改變的還有滲入介質本身的化學性質。雖然，在滲入介質對聚合物分子鏈間的次價鍵的破壞過程沒有化學結構變化發生，但作為整體的高分子材料來說，物理變化并不少見，反而是顯而易見的，例如環境應力龜裂、增塑、低分子添加劑遷移等等。
1.4光老化
離解能的相對大小及高分子化學結構對光波的敏感性決定了聚合物受光的照射是否引起分子鏈的斷裂。
關于光氧化降解過程和防止這種降解過程的發生，第一要把陽光吸收進來，用于吸收陽光的主要是構成物質的分子和原子，二者通常處于相對活躍的狀態，而且它們各自吸收的光的波長具有特定的范圍。紫外波長300～400nm，能被含有羰基及雙鍵的聚合物吸收，而使大分子鏈斷裂，改變聚合物的化學結構和性能。
2、防老化措施
對于結晶型塑料及橡膠，要求使用溫度應處于玻璃化溫度以上，但是環境的溫度過低會使玻璃化溫度高于材料的使用溫度，這樣一來，就會改變材料的物理性能，最終使材料的使用價值得不到徹底的發揮。生產加工高分子材料的時候，為了適當地降低玻璃化溫度，可以降低材料的結晶度、提高大分子鏈的柔性和適當降低交聯度； 還可以把增塑劑添加到已經成型的材料當中，這樣做不僅有利于增強材料的可塑性，而且可以使玻璃化溫度得以降低，而材料的耐寒性得以提升。還存在一部分高分子材料，如果使用環境的溫度過高，也會加劇發生老化的可能性，增加高分子鏈的剛性如在側鏈中引入苯環，適當提高材料的結晶度、交聯程度和相對分子質量，可以提高熔點或粘流溫度，但是這樣做不利于保持材料固有的可加工性。
穩定化是光氧老化的主要防護措施，削弱強烈的紫外線對高分子材料的照射與破壞是各種穩定化措施的主要目的是。提高抗光氧老化的效果，“純”化以及高分子的自身結構也是不錯的出發點。就目前來說，防止高分子材料的光氧老化的主要方法就是添加穩定劑。
（1）光屏蔽劑―――涂層和顏料：涂層就是為高分子材料涂抹一層保護膜，這層保護膜也是一種高分子材料，具有良好的光屏蔽作用，而且它吸收強紫外線的能力較強；許多顏料可以屏蔽光線，如果將其涂抹在高分子材料的表面，不僅可以著色，還可以防止紫外線的直接攻擊，對高分子材料起到很好的保護作用，按常理來說，顏料的顏色越深，其防護效果越明顯，由此可見，炭黑是最好的顏料選擇，它一方面可以使得游離基無法逃離，能夠將游離基穩定的留住，另一方面它具有很強的轉化功能，這里的轉化的源物質是其本身吸收到的能量，轉化后的物質是紅外線，與一般的輻射性質不同，這種紅外輻射危害極小，甚至為零。
（2）猝滅劑：一部分化學物質起光穩定作用不是因為吸收了紫外光，其光穩定效果的實現和發揮有兩種途徑：第一，通過一些列的化學反應達到目的；第二，化學物質的分子之間的相互轉換。
（3）受阻胺（HALS）類光穩定劑：20世紀70年代初期，受阻胺類光穩定劑誕生，其穩定效果是非常明顯的，它們是空間阻礙胺類哌啶系衍生物。受阻胺類光穩定劑使得高分子材料不容易受到光的影響，功能繁多。
不論是在我國國內，還是國外許多國家都在研究怎樣避免霉菌對高分子材料造成破壞，有兩個措施可以有效地防止霉菌的侵蝕，第一種是涂抹防霉專用劑。第二種是在其表面涂抹另外一層材料，簡單來說就是涂層法。涂層又叫屏蔽法，而這種方法較為復雜、麻煩，涂層的粘接性不夠強，容易脫落，脫落之后容易遭到侵蝕，總的來說，就是存在很多亟待解決的問題，因而第二種方法，即防霉劑的運用受到大多數人的青睞。
聚酯、聚縮醛、聚酰胺和多糖類高聚物在酸或堿催化下，遇水發生水解的可能性較大，某些區域一旦酸性氣體較多，大氣污染濃烈，酸雨頻發，就會阻礙和限制這種高分子材料的使用。為了防止這種材料出現水化解體，把一層防護蠟或防水薄膜覆蓋在在這類材料的表面是較為常用，也是較為實用的辦法。
3、結語
由于經濟、科技條件的制約，加之高分子材料自身結構的復雜性、難以捉摸性，導致我們很難將其老化的原理搞得明白、透徹，對其研究還有很長的路要走，所以，加大對高分子材料老化性能的機理研究勢在必行，盡最大努力找出哪些因素加劇了高分子材料的老化，并且具體問題具體分析，研究具有針對性、可行性的解決措施。
參考文獻
高分子材料的分析方法范文3
關鍵詞高分子材料成型控制技術
中圖分類號：TB324文獻標識碼：A
當前，利用高分子材料制作的產品已經有效地利用在現代化的工業建設之中，滿足人們生產生活的需要，并且由于科研工作者們的不懈努力，高分子材料成型及其控制技術取得了飛速發展，但是由于本文就高分子材料成型及其控制是比較困難的，所以本文就高分子材料成型及其控制加以分析，希望對高分子材料的發展有所幫助。
1高分子材料成型技術分析
1.1高分子材料成型原理
高分子材料的合成和制備，就是由幾個化工單元操作通過高分子反應將多個單元操作熔為一體。在傳統聚合過程中，高分子反應加工研究的重點是高分子形態結構。在傳熱和傳質問題上，主要是利用溶劑和緩慢反應來進行處理，這樣會容易因為具體反應中物料的溫度過高導致物料反應受到影響，從而出現物料降解和碳化情況。為了解決這一問題，工作人員是利用設備來給物料加熱，這樣在聚合反應中出現熱量聚集的情況就可以及時將設備移走，從而降低溫度，提高聚合反應效果。雖然這種方法在解決傳熱和傳質的問題上取得的效果不錯，但是由于操作比較繁瑣的，就容易出現差錯。當前則是以流變學為理論基礎，研究物理材料的應力、應變、溫度、濕度、輻射等條件下與時間因素有關的變形、流動的規律，以此來改變高分子反應的某些條件，利用高分子反應加工來解決傳熱和傳質問題。
1.2高分子材料成型的加工技術
1.2.1聚合物動態反應加工技術及設備
高分子材料成型加工是高能耗過程，無論是擠出、注射還是中空吹塑成型，原理都必須經過熔融塑化及輸送這一基本和共性的過程。在傳統加工設備中，在傳熱反應和化學反應上難以控制，還會增加投資費用、產生較大噪音等，所以在進行高分子材料成型加工的過程中，盡量不要采用傳統加工設備。當今主要是采用聚合物動態反應加工技術，就是將聚合物反應擠出全過程引入到由電磁場引起的機械振動中，這樣能控制聚合物反應，主要是控制化學反應、控制制品的物理性能和化學性能、控制反應產生物的凝聚態結構等。另外，還可以通過使用適合的、有效的設備如螺桿擠出機和螺桿注射機等，可以控制聚合物單體的停留時間分布情況；加強聚合物反應加工控制可以通過振動立場的作用。通過科學合理的利用聚合物動態反應加工技術及相關設備來控制聚合物反應條件，從而來保證反應產生物質量、動量及能量傳遞等方面達到需求標準。
1.2.2以動態反應加工設備為基礎的新材料制備新技術
目前，利用動態反應加工設備為基礎的新材料制備新技術主要是在聚合物/無機物材料物理強化制備新技術上的應用效果較佳，其復合材料就是利用聚合物進行原位表面改性處理、原位包覆處理等來成型的；另外在熱塑性彈性體動態全硫化制備技術應用效果也比較好，因為將混煉引入到振動力場中能夠使混煉的橡膠轉變成動態全硫化，從而有效控制硫化反直進程，避免共混物相態反轉的現象發生。
2高分子材料成型中的控制
不管采用何種技術來進行高分子材料成型加工，都是需要通過對控制高分子材料成型過程的控制，來減少由于不良問題而影響高分子材料成型效果的情況發生。通過對高分子材料成型過程的分析，發現反應過程最容易出現的就是共混物形態發生變化，所以加強形態控制和制品溫度控制是非常必要的。
2.1形態控制
在聚合物反應中，多數聚合物多相體系是不相溶的，所以為了改善相容性，一般要加入第三組分來控制聚合物混合加工過程中形體和穩定性。通過對高分子材料加工中進行有效的形態控制，可以為工業及其他領域創造較高的經濟效益，并且對確定開發高分子材料也是非常有意義的。
2.2制品溫度控制
通過以上分析可知多種聚合物反應加工的過程都是盲目控制制品溫度的，這是因為對聚合物及其共混物在非等溫場作用下制品溫度隨時間變化關系的不清楚的關系，這樣制品的性能就會受到影響，導致其使用性大打折扣。但是通過相關研究人員研究發現，微纖對基體聚合物結晶形態、結構有一定影響，所以在多種聚合物反應加工的過程中將導電離子組裝到微纖中，微纖在體系中就會形成導電三維網絡結構，從而可以有效對制品的溫度加以控制。
3結語
綜上所述，確定高分子材料成型及其控制技術的有效應用可以提高高分子材料的應用價值，為創造較高的生產力奠定基礎。但是目前我國高分子材料成型及其控制技術研究正處于起步階段，相關工藝還不成熟，所以相關研究人員要持續致力于此方面的研究，讓高分子材料更多的應用于生活中，滿足人們生活的更高要求。
參考文獻
[1] 雷玉臣，唐剛.淺談高分子材料成型及其控制技術[J].科技創新與應用，2015（11）.
高分子材料的分析方法范文4
關鍵詞：高中化學教材；前沿科技；合成有機高分子化合物；六國比較
文章編號：1008-0546（2015）07-0057-03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2015.07.020
21世紀，科學技術已廣泛融入到現代生活各個方面。高中化學教材中前沿科技知識的滲透和編入不僅能體現課程綜合化與融合性的要求，更能使學生深入認識本學科甚至是交叉學科領先的科學技術[1]，讓學生意識到化學學習的意義和價值，認識到利用化學知識解決生活中問題的重要性，感受化學科學的實用性和創造性。世界各國高中化學教材均將科技前沿知識滲透到教學內容中作為在教材內容創新的重要方面，在保證內容選擇的基礎性與時代性的和諧統一方面各有特色。合成有機高分子材料是現代科技硬件的重要載體，被廣泛應用于醫藥衛生、現代工農業生產以及國防科技、航空航天、信息通訊和生物工程等各個領域，是化學前沿科技最具代表性成果之一，也是學生認識化學科技在社會生活中應用最好的學習資源。本文以合成有機高分子材料為切入點，通過研究世界發達國家高中化學教材在內容選擇、編排與呈現方面滲透前沿科技成果的理念與做法，以期為我國高中化學教材內容創新提供啟示。
一、研究對象
研究選取了中國、日本、澳大利亞、新加坡、美國、英國六國的主流高中化學教材作為研究對象，其名稱、出版社、出版信息見表1。
二、內容選取
要認識合成有機高分子材料，“合成有機高分子化合物”是其重要的基礎。我們從“合成有機高分子化合物”內容入手研究。
1. 選取比例
“合成有機高分子化合物”包含“合成有機高分子化合物基礎”（以下簡稱“合成基礎”，主要包含單體、聚合反應、高分子化合物的結構與合成高分子化合物的合成技術等內容）、“合成高分子材料”（主要包含各類合成高分子材料的性質、結構、合成、用途、分類及處理等內容）、“功能高分子材料”和“復合材料”四部分內容。用該四部分內容的知識點數目除以“合成有機高分子化合物”總知識點數目，所得百分比來表示各部分內容選取的比例。六國高中化學教材中四部分內容占“合成有機高分子化合物”的比例見圖1（左側餅形圖）。
由圖1可以看出，“合成高分子材料”在六國教材中均為最主要的內容（比例均在60%以上）；其次是“合成基礎”（比例平均在20%～30%）；“功能高分子材料”各國差異較大：比例最大（11%）為中國教材，其次是日本教材（8%）、新加坡教材（5%），其他國家沒有該部分內容；“復合材料”只有中國和澳大利亞教材涉及，比例均為2%。
“合成高分子材料”包含“塑料”“化學纖維”和“合成橡膠”三部分內容。用同樣的方法求得圖1右側餅形圖的數據，可以看出，“塑料”在六國教材中所占比例均為最大（比例均在45%以上），其次分別為“化學纖維”和“合成橡膠”（美國和英國教材除外）。
2. 內容深度
從學習認知水平角度分析，發現，日本教材在“合成高分子材料”、“合成基礎”部分內容最深，難度最大。
日本教材在“塑料”部分介紹的塑料種類最多，包含聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尿素樹脂、酚醛樹脂、聚硅氧烷樹脂、聚醋酸乙烯酯、密胺樹脂和離子交換樹脂共10種；澳大利亞教材提到9種，新加坡教材5種，中國和英國教材僅為3種，美國教材最少，為2種。日本教材不僅包含的塑料種類最多，而且都深入詳細地介紹了每一種聚合物的性質或結構以及聚合反應方程式和用途。澳大利亞教材雖然給出的塑料種類多，但是除了詳細介紹聚乙烯、聚氯乙烯這兩種聚合物，其他都是簡單介紹其性質和用途。中國教材包含的塑料種類雖少，但對聚乙烯和酚醛樹脂兩種聚合物的介紹最為詳細。
在“化學纖維”部分，日本教材編入的化學纖維種類最多，包括合成纖維中的6-6尼龍、芳綸纖維、6-尼龍、滌綸、聚丙烯腈纖維、維綸，和人造纖維中的粘膠纖維、銅氨人造絲、醋酸鹽纖維共9種，并且從性質、聚合反應方程式、用途這幾個方面詳細地一一介紹。中國教材僅簡單提及“六大綸”。新加坡教材給出2種，澳大利亞和美國教材僅給出1種。
在“合成橡膠”部分，日本教材提到的合成橡膠種類最多，包含丁苯橡膠、腈基丁二烯橡膠、聚氯丁二烯共3種，并詳細介紹其性質或符號以及聚合反應方程式或用途。中國教材僅講到順丁橡膠一種，但從特點、聚合方程式以及橡膠的硫化和用途等方面很詳細地進行了介紹。美國教材僅提到丁苯橡膠的符號。
在“合成基礎”部分，日本教材提到的聚合反應方式最多，包含加聚、縮聚、開環聚合、共聚合4種，中、澳、新、美、英五國教材僅呈現了加聚、縮聚2種。
3. 課程功能實現
從教材中“合成有機高分子化合物”內容的課程功能實現角度分析，我們發現六國教材中澳、新、美、英教材更加注重對科學方法的教育：
（1）實施技術方法教育。澳大利亞教材把“合成有機高分子化合物”作為技術教育的重要內容，占用一節的篇幅詳細介紹了7種修飾多功能高分子聚合物的手段和3種高分子材料成型技術，以及各種手段和技術的應用[2]。澳大利亞教材中該部分內容將高分子合成的基礎原理和化工生產結合起來，是合成理論過渡到實踐的橋梁，實現了合成技術的“工藝化”，是培養學生技術素養的有效內容。
（2）滲透環保教育。新加坡和英國教材除了介紹塑料的廣泛應用之外還選取較大量的內容來講述其危害性，澳大利亞和美國教材詳細介紹了“分類回收法”的廢舊塑料處理方法，澳大利亞和中國教材提到了可降解高分子材料的研發，這將有利于學生了解材料的使用與環保的關系。
（3）提升實踐能力。澳大利亞和美國教材詳細列出了塑料制品的回收標識、代表的類型名稱及性質、應用?；厥諛俗R也是健康證，學生可以在生活中根據編號來判斷塑料的種類和質量，從而有利于幫助學生學會鑒別化學信息的真偽和品質，養成獨立思考及反思的能力，培養學生的批判性思維，同時啟發學生學會利用分類的方法解決生活中的化學問題，引導學生將化學知識應用到實踐中去，提升學生的實踐能力。
三、組織編排分析
表2列出了各國教材中涉及“合成有機高分子化合物”內容的章節編排情況。
依據教材中章節的設置，我們發現其組織編排方式有2種類型：（1）獨立成章。中國和日本教材分設兩章介紹有機高分子化合物，澳大利亞和新加坡教材設置一章。日本教材按合成有機高分子化合物的分類設章，而中國教材是按學習難度于必修2和選修5分設兩章，采用螺旋式的組織編排方式。（2）獨立成節。美國和英國教材如此。
依據教材編寫所體現的課程觀分類，其組織編排方式有2種類型：（1）學科中心設計取向。中、美、新教材以有組織的學科知識作為教材設計的基點，按照學科結構為中心來組織學習內容[3]；（2）社會生活問題中心設計取向。日、澳、英教材以生活、社會問題作為教材編寫設計的基點，巧妙地將合成有機高分子化合物與生活實際聯系起來，使學生在潛移默化中學會利用所學知識原理更科學、深入地認識、利用生活中的有機高分子材料，更大限度地實現其教學價值。
另外，各國教材組織編排各具特色：（1）日本和澳大利亞教材設置了章的上級標題――“研究領域”，使知識體系更加系統、清晰；（2）澳大利亞和新加坡教材的節標題設置詳細、具體，核心概念界定清晰。中國教材章下的節標題少，每個節標題包含內容范圍過大，且節標題下的小標題很少，導致框架不清晰，文字閱讀量大，不利于學生進行信息提取，加之該部分知識內容多，分類復雜，這無形之中加大了學生學習難度。
四、結論與啟示
通過對六國教材“合成有機高分子化合物”內容分析和組織編排的比較，我們可以獲得如下結論：
“合成有機高分子材料”均已成為高中化學教材中合成有機高分子化合物的核心內容。教材中增加合成高分子材料種類與反應類型，可為學生廣泛認識生活中的高分子材料奠定堅實的理論基礎，使學生深入理解有機化學基礎，拓展有機合成的創新性思維，以化學學科思維更科學深入地認識身邊的高分子材料制品；同時，高分子材料制備技術方法的介紹對于提升即將面臨職業定向的高中生的應用創造能力和技術素養有著重要作用；再有基于合成有機高分子化合物的介紹，滲透環保意識，有利于使教材向多維化和融合性發展。
我國高中化學教材在核心內容的選取上同各國一致，并采取由淺入深螺旋式的組織編排方式，這些是值得肯定的，但合成高分子化合物類型單一，缺乏與生活相聯系和對科學方法的滲透這些問題值得我們深思。由此我們提出如下建議：在內容選取方面，應適當豐富合成高分子化合物的種類；充分發揮前沿科技類內容所特有的教育功能，注重對技術方法、環保意識、實踐能力和批判性思維的教育，全面提升學生的應用和創新能力。在組織編排上，前沿科技類內容更適合采取社會生活問題中心設計編排，注重化學與社會生活實際的緊密聯系；對于內容繁雜的部分建議采用細致詳細的標題設置，同時可選擇性增設“研究領域”等標題。
參考文獻
[1] 王瑞政，周青，闕麗麗. 化學前沿學科知識在美國化學教材中的體現[J]. 化學教學，2009，01：58-61
高分子材料的分析方法范文5
關鍵詞：高分子材料專業；化工原理；教改實踐；教學內容；教學方法
化工原理是一門綜合性技術學科，主要研究化學工業生產中有關的各單元操作的基本原理、所用的典型設備結構、工藝尺寸設計和設備的選型的共性問題。它是綜合運用數學、物理、化學等基礎知識，分析和解決化工類型生產中各種物理過程的工程學科，主要強調工程觀點、定量運算、實驗技能及設計能力的培養，強調理論聯系實際。由于其在培養學生工程科學及工程技術的雙重教育任務中起到重要作用，目前該課程是化工類及相近專業的一門重要的技術基礎課，很適合現在的“重基礎寬口徑”本科教育的培養理念。筆者所在校的化學工程專業、食品工程專業、制藥專業、高分子材料與加工專業和生物化工專業都開設了該門課程的教學任務。
化工原理教材源自1923年美國麻省理工學院的著名教授W.H.Walker等教授發表的首部著作――Principle of Chemical Engineering。我國最早是浙江大學在1927年首建化學工程系時開設了該門課程的。自此有關化工原理課程的教學與改革工作開始深受學者們重視，目前化工原理的理論教材正式出版的已達20多個版本，同時發表的教研論文也有近600篇。然而，目前多數教材有一個普遍的特點就是偏重于引介傳統的基礎化工知識，對化學工程類專業的學生適應性強而缺乏與其他的教學專業間的密切聯系，從而易使其他非化工類專業的學生產生教材對于他們專業適用性不強的錯覺。這也導致部分的非化工類專業學生對該門課程學習興趣不強。如果將學生的專業課程的知識融入化工課程原理的教學中，以化工原理知識在非化工類相關專業中的應用為切入點引導這類專業學生的學習興趣是很重要的。
高分子材料與加工專業是以相對分子質量較高的化合物構成的材料包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復合材料等為研究對象研究其合成改性和加工成型等的一門科學。這有別于多數化工原理教材中引述的小分子物質如水、苯或甲苯等常規化學品的。如何將化工原理知識和高分子材料加工應用實例結合起來教學，從而提高該專業學生學習該門課程的積極性，筆者圍繞著教學內容和教學方法等，在課堂上開展了一系列的教改實踐與嘗試，并獲得了好的效果。
一、闡明高分子生產加工與化工生產間的內在聯系高分子材料加工涉及的通常是高分子材料成型加工方法，化工原理課程也是海南大學（以下簡稱“我?！保└叻肿硬牧吓c工程專業的一門專業基礎課。學生在初學化工原理時可能感覺與高分子加工技術相差較大，對將來專業知識沒有直接幫助，學習的積極性與主動性均難以充分調動，甚至還易產生消極抵觸的情緒。因此，在課程剛開始的緒論這一章的教學中在介紹什么是化學工業過程時筆者不以教材里的傳統化工加工為例，而是詳舉高分子行業中運用化工原理知識進行材料加工處理的實例，提前介紹一些高分子材料加工的方法，拉近學生與傳統化工加工技術的距離，讓學生理解高分子加工的一些操作與傳統化工類的操作間的異同點，以便消除同學們內心的疑惑，指明高分子材料加工專業的同學學習化工原理知識的必要性。
如天然橡膠的初加工是海南（以下簡稱“我省”）省的特色產業也是我校高分子材料專業的一個重要方向。從天然橡膠樹上采割的膠乳經過一系列的處理得到干膠產品（如圖所示）。在這個過程中干燥、濃縮、壓片等操作與傳統化工生產中的相關的單元操作一樣，所用的基本原理相同，設備基本通用。
高分子材料如聚乙烯的合成中乙烯氣體在常壓常溫下，加壓輸送合成前的加熱升溫操作及反應后產物的分離與傳統化工專業的流體輸送原理及加熱原理是相同的，所用設備是相通的。二、將高分子加工工藝融入化工原理的課程教學中在高分子材料的加工中采用了大量的化工單元操作。但這些高分子加工工
制膠方法圖藝在傳統的化工原理教材中是看不到的。這就要求任課教師具有高分子材料加工方面的知識背景，這樣可以將高分子加工工藝中運用到的化工原理的知識融入課程的教學中，學生領會到該門課程的知識在專業知識中的基礎作用學習興趣才會提高，并且在將來的工作中能有意識地提前運用化工原理的理論知識，進行企業的節能降耗等的工藝改進。
如在以動量傳遞理論為基礎的單元操作的有關教學中，教材通常是以牛頓型流體如水、苯或甲苯等常規化學品的流體輸送為例，而高分子材料專業的學生處理對象多為大分子材料，所處狀態通常固體顆?；蝠こ頎顟B，屬于非牛頓型流體范疇。因此教材中的例子缺乏對高分子材料專業學生的足夠吸引力，難以達到應有的示例效果。教學中我們以膠乳廠中天然濃縮膠乳的生產工藝為例，說明工藝中我們利用泵提供新鮮膠乳能量，促使其流入高速離心機中，而離心機是非均相物分離的一個單元操作。高分子量的聚異戊二烯在離心機轉鼓的軸中心較遠的地方富集，而小分子如水分、小分子量的聚異戊二烯在軸中心附近富集。將這兩個位置的乳液分別導出就分別得到濃縮膠乳和膠清膠，并利用非牛頓型流體的阻力計算方法表明，由于膠乳的黏稠度遠大于水的黏度在動力消耗上要比同等條件下輸送水的動力消耗大。
鑒于在塑料或橡膠的加工生產中大量運用到了螺桿擠出機。所以在流體輸送設備介紹中，筆者是以螺桿擠出機在塑料加工中的應用為例，說明螺桿擠出機的工作原理，并且介紹在塑料擠出機的料斗的顆粒進料系統中可以利用固體流態化技術，采用真空吸料或用鼓風機壓料進行原料輸送。
在以熱量傳遞為理論基礎的單元操作中，在介紹以導熱方式進行的熱傳遞時，筆者以未硫化膠膜在平板硫化儀內加熱硫化為例進行導熱說明。而以塑料在螺桿擠出機內或橡膠在煉膠機上進行塑煉時的粘流態受熱為例介紹對流傳熱熱傳遞方式。
在以質量傳遞為理論基礎的單元操作中，以粉末涂料的生產為例，介紹噴霧干燥工藝。這些將高分子材料加工工藝融入化工原理的課堂教學中，拉近了材料加工與化工原理知識間的距離，提高了學生學習的興趣，起到明顯的教學改革效果。
三、以高分子材料為實驗對象化工原理一般是同學們從公共基礎課轉向專業課學習所接觸到的第一門工程性課程，亦是一門理論與實踐緊密結合的技術基礎課程。它的實驗課教學設計至關重要，其不僅關系到整門課程教學效果的好壞，更是決定能否推進該課程素質教育的關鍵環節之一。
為提高高分子材料類專業同學參與化工原理實驗課的學習熱情，筆者在實驗教學中選擇高分子材料進行相關的實驗 。如干燥實驗中有的專業以甘蔗渣紙板為實驗對象，獲得有關纖維的干燥過程曲線和干燥速率曲線。而我省特色產業天然膠乳加工中有將天然膠乳干燥制備成干膠的這一操作。為了結合我校的高分子材料專業，專業實習提前將有關化工原理的知識融入到專業學習中。實驗中以天然膠乳制備的濕膜片為實驗材料，獲得天然膠乳薄膜制品的干燥過程曲線和干燥速率曲線，為以后同學們去膠乳廠參觀實習提供理論和實驗依據。這一舉措不僅有效激發了同學們參與實驗研究的主動性，反過來也極大促進了該課程理論學習的積極性。
四、有的放矢傳授教學內容，適應少學時的課程教學計劃在高分子材料類專業的教學計劃中，化工原理雖也多被列為必修課程，但相比化工類專業，其教學學時要少得多。因此，如何在有限的學時內，引導同學們在掌握基本化工操作知識的基礎上，有的放矢地傳授教學內容，引導學生自主復習，進行課外自學。如化工原理教材中有大量公式推導過程，少學時專業課的教學中不容許課堂上在公式推導中花費大量的時間，課堂教學中會簡單介紹推導思路，鼓勵學生課前及課后自學，重點放在有關理論的應用上。如離心泵理論揚程的方程式的推導過程，運用了前期我們學過的伯努利方程的知識和幾何學中速度的矢量運算知識。在教學中要求學生課前自學，教學重點在分析、總結和對公式的理解和運用上?？紤]課程特點，在蒸發等單元操作上分配課時較少，而對于膜分離這類單元操作，由于與高分子材料有密切關系，安排一定的學時學習這類單元操作的原理。這樣做到有的放矢，盡可能與專業產生一定的關聯，為專業知識拓寬堅實的專業基礎知識。
參考文獻：
[1]管國鋒，趙汝溥.化工原理[M].北京：化學工業出版社，2008.
高分子材料的分析方法范文6
【關鍵詞】制品生產 高職 課程
長江下游尤其是長三角拉動中國經濟前行,已形成了世界塑料加工業的重要基地,該地區也是國內塑料加工業上下游產業鏈溝通最為活躍的地區。而我們常州是全國塑化行業最發達地區之一,產值規模僅次于廣東佛山。依托塑料加工產業,廣泛聯系行業、企業,成立專業指導委員會。在委員會專家的指導下,對高分子材料加工技術專業人才市場的需求進行調研,結合高職教育的特點,確定高分子材料加工技術專業人才培養目標為:培養德、智、體、美全面發展的掌握與高分子材料制品生產及新制品開發等內容相關的專業崗位群所必需的專業知識及專業技能,在高分子材料制品生產等企業第一線從事生產、技術、管理等工作,具有良好職業道德、較強專業技能和可持續發展能力的高素質、高技能應用型人才。高分子材料加工專業作為我校的首批教改試點專業,旨在深化高職高專高分子材料專業,高分子人才培養計劃及課程改革上起到探索創新及引領示范作用,本文以《制品生產3—模壓制品的生產》這門課程為例來分析探討教改過程中的整體設計模式。
1 課程定位
1.1 培養目標的形成
這個培養目標的確定是通過行業企業調研,進行了充分的崗位分析,分析該崗位的典型工作任務,并邀請專家共同探討,確定該專業的課程體系;再由該崗位對能力、知識、素質的要求確定人才培養的規格,進而制定專業人才培養方案;建立學習情境和制定課程標準。
在人才培養方案的形成過程中,不斷尋求成長規律與學習規律,最終形成了高分子材料加工技術專業培養方案課程與培養目標框架圖。
1.2 課程信息
本專業新的培養方案中的課程模式為:制品試樣制備、加工原料的合成(包括碳鏈高聚物的合成、雜鏈高聚物的合成、特殊高聚物的合成三門課程)、加工原料的選擇、制品生產(包括注塑制品生產、擠出制品的生產、模壓制品的生產三門課程)、新制品的開發、上崗實訓等,本文所述課程隸屬于制品生產中模壓制品課程。
本門課程是高分子材料加工專業二年級學生的專業核心課,其中先修的課程包括:擠、壓、注單機操作、碳鏈高聚物的合成、雜鏈高聚物的合成、特殊高聚物的合成、高分子材料分析、選擇與改性、性能測試I(原料)、配方設計I、注塑加工、擠出加工。后續課:新制品的開發、上崗實訓等。
2 課程內容
2.1 課程內容的選取
根據高分子材料加工技術專業人才培養方案中對該課程的要求,結合該專業典型工作崗位任務要求,能合理的確定加工過程與工藝條件;能進行模具的組裝與調整;能針對制品的各種缺陷進行分析、調整工藝;能熟練操作設備為目的,進行內容的選取與整合。
本課程主要教學內容為模壓制品的生產,圍繞該內容進行必要的理論知識的解讀和實驗操作技能的訓練,理論知識部分包括高分子材料模壓加工設備的結構知識、通用高分子材料典型配方設計知識、高分子材料模壓加工工藝設計知識以及高分子材料配方設計所用助劑的基本性能知識等,是根據行業企業發展需要和完成職業崗位實際工作任務所需要的知識、能力、素質要求選取的,為學生學習后續課程和后續發展奠定良好的基礎。課程內容之間基本呈現循序漸進的關系。通過對項目的設置將原有課程體系的內容進行重新的整合,使之更加符合實際需要,以適應目前的學習及今后發展的需求。
2.2課程設計的理念和思路
項目化教學體現的是學生在“做中學、學中做”,教學項目的建立必須徹底打破原有的課程體系及本課程的知識體系,教學項目的設立必須要建立相應環境與設施。
在進行課程設計的時候主要考慮以下方面
(1)突出學生主體作用,完成工作任務
(2)項目任務優化組合,適應學生認識與成長規律
(3)靈活運用多種教學方法,拓展學生思維
(4)創新教學效果評價方法,突出能力考核與知識運用
在課程設計之前首先進行職業崗位能力分析,突出能力目標要求,課程以項目為載體用任務訓練學生、以學生為主體、知識理論實踐一體化。課程項目(任務)的選擇必須具備實用性、典型性和綜合性和可行性。綜合項目中設置若干子項目,用于訓練學生的單項能力。充分體現教學過程的實踐性、開放性和職業性。
總的設計原則為:教學項目的設立來源于工作項目,教學項目本身具有獨立性和系統性,教學項目的設立必須考慮A、B雙線,其中A組任務選擇成熟的、具有代表性的、實驗室可操作性強的產品,課內完成(以學生為主體、教師起指導、點評作用);B組為拓展任務,為課外自選項目,選擇新型、改性或特殊意義的產品,課外完成(由學生自主完成項目實施方案設計)。
3 課程的教法學法
3.1課程教學方法和教學手段
在該課程的教學過程主要采用的教學方法是行動導向教學法,具體就是項目式教學結合其他教學方法,例如案例教學、分組討論,啟發引導、自學輔導、理論實踐一體化等。在教學的過程中充分利用現代教育技術和網絡教學資源,結合PPT、板書、實物等進行教學。
比如項目1——橡膠制品的生產,總體上是行動導向法,為學生準備一個項目實施過程手冊,上面有若干個任務,每個任務都告訴學生該干什么。第一個任務是思維導圖,要求學生思考圍繞“橡膠制品的生產”應解決哪些問題,掌握哪些知識和技能,這就屬于啟發引導。學生通過思維導圖的建立可以較清楚的明白完成這一任務應解決哪些問題,這樣在后續任務的完成中就有較清晰的思路。引導學生進行較為有效的自主學習。
