化学工程与高分子科学导论课总结

2024-05-08

化学工程与高分子科学导论课总结(通用8篇)

篇1:化学工程与高分子科学导论课总结

“化学工程与高分子科学导论”学习总结

14场报告,14种领域,14次震撼。

每次上导论课,都会接触一个似乎知晓但却并不了解的“新”领域,每次上导论课,虽然学不到具体的学科知识,但却能开阔眼界,收获一种全新的思维方式。无论是清华大学的教授,还是化工企业的高管与技术总监,都用通俗易懂的语言对他们所在的研究与开发领域做了全面而扼要的描述,深辄入,浅能出,这样,14次报告就涵盖了化学工程的方方面面,为我们勾勒出化学工程的一个大致轮廓。

在高考选志愿时,我还在犹豫,是选择化学工程系还是化学系,经过深思熟虑,我还是选择了化工。像一般人的理解一样,化工厂似乎是一个又脏、又臭、又破旧的地方,化工就是污染的代名词,学化工没前途,也没钱途。我的一位亲戚问我选的什么专业,我回答化工,他一愣,然后半开玩笑半认真地问我,“造洗衣粉的?”,我这样回答,“如果能把洗衣粉造好了,造精了,也是不小的本事。”就在导论课的第一节,原系主任戴猷元教授举了一个例子,正好和我对那位亲戚说的一番话不谋而合:在改革开放的初期,我国加快了招商引资的步伐,其中外国的技术也随之引入中国,但是外国较于我国领先的技术在很大程度上也压制了我国本土企业的发展,一批又一批的化工企业倒闭、破产,其中在洗衣粉行业,老品牌已经到了生死存亡的关头。这时,清华大学化工系的研究人员们经过无数次的实验与测试,制造出一种新型洗衣粉助剂,能明显提高洗衣效率,随后这项技术被推广应用,对维持我国民族洗衣粉工业起到了挽狂澜于既倒的作用。其实,行业与行业之间并没有高低之分,关键还在于个人兴趣与国家发展的辩证统一。任何一个领域,只要深挖掘、肯钻研,总会做出令人羡叹的成就。

而实际上,化学工业在作用、地位、和规模上绝不逊色于任何工业,它是国家的支柱产业,任何一个领域,都离不开化学工业,而当今国际形势风云变幻,政治、经济、军事力量角逐不断,中国入世带来发展机遇的同时,我国的工业也在经受着巨大的挑战。其中,化学工业作为一个历史悠久而又永不衰退的工业,作为一个占国家经济产值最大的行业,在改革开放的大潮中所经受的压力、阻力更为严重。然而,我国的大部分化学工业还是处于高投入、高污染、高能耗、低产出、低效率、低纯度、大而不精、“规模而不经济”的境况之中,我们缺乏自主知识产权和核心竞争力,在国际化的竞争中处于劣势。我国的工业要想取得突破性的发展,要想实现长久的进步,要想领先于世界,必须率先从材料、能源、机械设备、信息控制这四个基础性的领域取得技术的突破,而其中的两个,材料与能源,都与化工有关,因此,化学工业的发展,关乎整个国计民生,关乎我国整体实力的发展。

我的专业是高分子材料与工程,材料是人类文明的里程碑,是人类生存和发展的重要物质基础。人类的文明史可以以材料的使用史为依据来做一个大致的划分,分别是为石器时代、青铜器时代、铁器时代、高分子材料时代。高分子材料,因其具有廉价的原料、简易的合成方法、广泛的用途、优良的性质,正在一步一步地替代并有可能最

终取代金属材料,成为材料的主体。高分子的概念,是在1920年由Staudinger提出的,至1976年,高分子材料的体积产量已经超过了金属材料的体积产量,从我们日常最常见的聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等包装材料,到腈纶、氨纶、丙纶、涤纶、锦纶、尼龙等纺织材料,再到聚四氟乙烯、凯夫拉纤维等功能高分子、特种高分子,高分子材料在我们日常生活中随处可见。

而且,高分子材料具有普通材料所无法比拟的优势,高分子作为有机物,4个价电子的碳具有多样成键方式,因而高分子材料的单体的种类十分丰富,并且,在单体的聚合方式上,也有小模量与高模量、顺式聚合与反式聚合、线型与体型、排列一致与排列无序的差别,因此,高分子材料形式上的多样性为高分子材料功能上的多样性打下了基础。另外,一些高分子材料的硬度是钢铁的几倍,但是密度却只有钢铁几分之一,这种功能高分子被应用到航天材料上,将会大大节省昂贵的航空燃油的消耗;一些高分子材料具有特殊的导电性与信息传递功能,未来会作为分子导线或者高分子记忆材料;一些高分子的孔径恰好为一些分子的直径,因此可用来做分子分离膜、海水淡化膜,如果在膜表面通过化学方法添加一些活性基团,可以用作高分子催化剂或离子交换膜,等等。高分子材料也是一个具有很大发展潜力的,与人类的生活甚至未来的发展具有至关重要作用的学科。

我的梦想是做一名化学工程师,但是要做一名化学工程师并不是嘴上功夫,也不是一两句慷慨激昂的誓言,而需要明确而远大的目标,长久而坚定的信念,全面而可行的计划,日复一日、年复一年的拼搏,扎实的数理化以及工程基础、创新的思维模式、长远的眼光、良好的沟通表达能力、广阔的国际视野和为国家奉献的精神。化学工程本身是一门多学科、高深度交叉的学科,这就要求化学工程师必须具有上述基本素质,只有这样才能适应目前激烈竞争的挑战。我想,这个目标,是我一直追求的,然而到目前为止,我还没有达到这个目标的十分之一,甚至百分之一。目标依然,而道路崎岖;理想远大,而现实就在脚下。“不积跬步,无以至千里,不积小流,无以成江海。骐骥一跃,不能十步,驽马十驾,功在不舍”,在大学四年以及未来的继续求学和工作生涯中,我将始终以成为一名合格的、有用的以至优秀的化学工程师为目标,励精图治,发愤图强,从一点一滴中积累,不因事大而畏之,不弃事小而不为,从底部的基础平台建起,逐步实现自己的理想,为我国的化学工业尽自己的一份力量,将自己的光和热投射到国家的改革与发展的大潮之中。化学工业,正当其时!选择化工,奉献一生!

篇2:化学工程与高分子科学导论课总结

作为一名材料科学与工程专业的本科生,专业导论课是学习本专业的最先接触的一门专业知识课程。材料科学与工程专业导论课由几位杰出的本领域的老师讲授,在此过程中,我们对本专业有了整体而细致地了解,而且还能在一定程度上激发我们对本专业的学习兴趣,它的关键在于课业比较系统的了解材料科学领域的研究方向和研究内容,同时,这门课还有着培养学生学习材料科学相关知识的兴趣的作用。

进入材料科学与工程专业导论的学习已经有一段时间了,经历这个阶段,有了对这个专业知之甚少到现在有所了解的转变。通过王金玉等老师专业导论课对于本专业细致讲解,让我们颇为真实地感受了材料的魅力,引起我们的广泛兴趣。老师们从材料和人类与社会各个方面的联系作为出发点,深切地指出材料在人类生活,社会发展,科技进步以及文化等各个方面的重要意义和作用。

材料科学与工程专业是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。在现代科学技术中,材料科学是国民经济发展的三大支柱之一。主要专业方向有金属材料、无机非金属材料、高分子材料,材料加工等。过去,现在和将来,材料在整个人类发展过程始终扮演着十分重要的作用。材料是人类文明的物质基础和先导,是人类认识自然和改造自然的工具,是直接推动社会发展的动力。材料的发展及其应用是人类社会文明和进步的重要里程碑。没有材料科学的发展,就不会有人类社会的进步和经济的繁荣。人类社会的发展历程,是以材料为主要标志的。某一种新材料的问世及其应用,往往会引起人类社会的重大变革,“新材料”的发现和使用伴随着人类的文明进程。比如中国古代,人们往往把人类历史分为石器、青铜器和铁器时代。陶瓷材料的发明和应用,创造了新石器时代的仰韶文化,后来在制陶技术的基础上又发明了瓷器。这是陶瓷材料发展的一次飞跃,瓷器的出现已成为中华民族文化的象征之一,对世界文化产生过深远的影响。再如,人们在大量地烧制陶瓷的实践中,熟练地掌握了高温加工技术,利用这种技术来烧炼矿石,逐渐冶炼出铜及其合金青铜。可以说这是人类社会最早出现的金属材料,它使人类社会从新石器时代转入到青铜器时代。中国商代的司母戊大方鼎和四羊方尊都是古代青铜材料制品的代表。

在近代社会,上个世纪70年代以来,人们把信息、材料和能源作为社会文明的支柱。80年代又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。进入21世纪,以纳米材料、超导材料、光电子材料、生物医用材料及新能源材料等为代表的新材料技术。

创新显得更为异常活跃,新材料诸多领域正面临着一系列新的技术突破和重大的产业发展机遇。材料科学与工程学导论着眼于材料科学的基本问题、共性问题,将金属材料、无机非金属材料、高分子材料紧密结合在一起,使学生在初步把握材料共性的同时了解材料的个性。现代材料科学技术的发展,促进了金属、非金属无机材料和高分子材料之间的密切联系,从而出现了一个新的材料领域——复合材料。复合材料以一种材料为基体,另一种或几种材料为增强体,可获得比单一材料更优越的性能。复合材料作为高性能的结构材料和功能材料,不仅用于航空航天领域,而且在现代民用工业、能源技术和信息技术方面不断扩大应用。材料是人类进化最重要的动力,任何工程技术都离不开材料的设计和制造工艺,一种新材料的出现,必将支持和促进当时世界文明的发展和技术的进步。从人类的出现到二十一世纪的今天,人类的文明程度不断提高,材料及材料科学也在不 断发展,材料的发展始终推动着人类文明的进程向更高更远处前进。

随着科技的发展,材料基本上经历了纯天然材料,火制造材料,合成材料和材料的复合化和高级科技化这几个阶段。目前的新材料是指新出现或正在发展中的、具有传统材料所不具有的优异性能的材 料。它主要包括电子信息、光电、超导材料;生物功能材料;能源材料和生态环境材料;高性能陶瓷材料及新型工程塑料;粉体、纳米、微孔材料和高纯金属及高纯材料;表面技术与涂层和薄膜材料;复合材料;智能材料;新结构功能助剂材料、优异性能的新型结构材料等。现在的前沿材料主要是纳米材料,智能材料,生物材料,电子信息材料,有机高分子材料等。对人类的生产和生活都产生了积极深远的影响。随着我国社会经济持续快速发展,特别是城市化、工业化进程的加快,新材料的应用领域将进一步拓宽,产业波及效应逐步提高,新材料产业的发展前景非常广阔。

尤其是老师在讲授高分子材料时,我对高分子的种类如此之多,性能如此之广产生了浓厚的兴趣。高分子材料是有机化合物, 有机化合物是碳元素的化合物.除碳原子外, 其他元素主要是氢、氧、氮等.碳原子与碳原子之间, 碳原子与其他元素的原子之间, 能形成稳定的结构.碳原子是四价, 每个一价的价键可以和一个氢原子键连接, 所以可形成为数众多的、具有不同结构的有机化合物.有机化合物的总数已接近千万种, 远远超过其他元素的化合物的总和, 而且新的有机化合物还不断地被合成出來.這样, 由於不同的特殊结构的形成, 使有机化合物具有很独特的功能.高分子中可以把某些有机物结构(又称为功能团)替换, 以改变高分子的特性.高分子具有巨大的分子量, 达到至少1 万以上, 或几百万至千万以上。高分子已明确地承担起历史的重任, 向高性能化、多功能化、生物化三个方向发展.21 世纪的材料將是一个光辉灿烂的高分子王国.。

材料的多样性使它能够保持持久的活性,能够一直扮演着社会发展的重要推手,并且也正开拓着新的类型和应用领域。比如智能材料和超导材料。智能材材料是不同于传统的结构材料和功能材料的全新材料概念,它模糊了两者的界限,实现结构功能化,功能多样化,是一个逐渐兴起的并很快会成为主流的材料学分枝。智能材料的构想来源于仿生学,它的目标就是想研制出一种材料,使它成为具有类似于生物的各种功能的“活”的材料。因此智能材料必须具备感知、驱动和控制这三个基本要素。而超导材料是在低温条件下能出现超导电性的物质。超导材料最独特的性能是电能在输送过程中几乎不会损失。超导材料的发展经历了从低温到高温的过程,经过无数科学家的努力,超导材料的研究已经取得了巨大的发展。近年来,随着材料科学的发展,超导材料的性能不断优化,实现超导的临界温度也越来越高。高温超导材料的制备工艺也得到了长足的发展,一些制备高温超导材料的材料陆续被科学家发现。现在,超导材料的研究主要集中在超导输电线缆,超导变压器等电力系统方面,还有,利用超导材料可以形成强磁场,是超导材料在磁悬浮列车的研究上有了用武之地,另外,超导材料在医学,生物学领域也取得了很大的成就。超导材料的研究未来,超导材料的研究将会努力向实用化发展。一旦室温超导体达到实用化、工业化,将对现代文明社会中的科学技术产生深刻的影响。

篇3:化学工程与高分子科学导论课总结

有这样一群老师, 他们熟知学科前沿, 对教育教学饱含热情, 看重学科发展前景, 着力培育学科继承人。

于是, “材料科学与工程导论”这样一门课程应运而生, 将这两个群体零距离无缝衔接起来, 让他们于大学课堂上融洽和谐相处, 在科学之路上一同携手前行。

1 教学内容:前沿科普

“衣食住行乐, 材料把桥搭”, 材料与人类的生存息息相关, 是人类文明、社会进步和科学技术发展的物质基础和技术先导。进入21世纪后人们开始认真思考材料、能源和环境的密切关系, 越来越重视材料的可持续发展。作为现代科学技术和国民经济发展的三大支柱之一的材料学科是研究材料成分、结构、制备和加工工艺、性能和应用的学科。材料科学与工程是一门研究材料的制备或加工工艺、材料的微观结构与材料宏观性能三者之间的相互关系的科学, 它涉及物质的性质及其在各个科学和工程领域的应用, 是研究“为什么”和解决“怎么做”的学问。

大一新生甫一入校, 绝大多数都未能明白“材料是什么, 材料学科是什么, 材料科学与工程专业会学习什么?”为提高材料专业本科生质量, 培养高素质、创造性人才, 帮助本科新生顺利完成从高中生到大学生的跨越和角色转变, 使新生尽快了解、认识、热爱自己所学的专业, 北京科技大学材料科学与工程学院从2005年开始, 开设“材料科学与工程导论”这一名师课堂。一批知名教授开始了“一班一师”的小班授课, 教学内容也从科普讲解的角度延伸到领悟学科前沿魅力。名师课堂上不仅有传统的课堂教学, 包括专业内涵特点、主要学科知识和课程体系、人才培养目标要求和实现途径、专业发展历程和发展方向、专业与行业职业的关系和联系、学校的人才培养特色和学科特色等, 还拓展了许多新的教学内同, 如开展学术讲座、学术交流、经验座谈, 参观科研教学实验室和行业知名企事业单位, 参与科研和教学实验设备的研制、维修、改造及众多专业实践活动, 帮助学生了解学科专业的特性及学术前沿, 为其学习提供指引、支持和帮助。授课教师之一、现任学校本科教学副校长张跃教授形象的指出, 我们要当牧羊人, 不可当放羊人, 虽一字之差, 但效果大不同;要有组织、有计划、有步骤的带领学生走入科学前沿, 迈入材料学科高水平的高地。

2 师资团队:名师云集

“材料科学与工程导论”这门课程的讲授教师无一例外都是材料学科中赫赫有名的翘楚。教学团队名师云集、星光熠熠, 有国家“海洋腐蚀973项目”首席科学家、北京市百名科技领军人物、腐蚀控制系统工程研究室首席教授李晓刚, 长江学者奖励计划特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者、先进粉末冶金成形技术研究室首席教授曲选辉, 长江学者奖励计划特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者、材料失效与延寿研究室首席教授乔利杰, 全国优秀教师、全国优秀科技工作者、教育部跨世纪优秀人才、材料优化设计与生物医用材料研究室首席教授刘国权, 长江学者奖励计划特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者, 国家973计划项目首席科学家、新材料制备与加工研究室首席教授谢建新, 国家杰出青年科学基金获得者、国家重大科学研究计划项目首席科学家、纳米材料与器件研究室首席教授张跃, 国家百千万人才工程第一二层次入选者、教育部跨世纪优秀人才培养计划, 国家有突出贡献专家孙冬柏, 长江学者奖励计划特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者、磁电子材料与器件研究室首席教授姜勇, 还有吴春京、康永林、孙加林、尚成嘉、毛卫民、刘雪峰等国内外材料学科领域知名的专家学者教授。

正如就读博士三年级的小付同学所言, 材料学科学习了近十年, 回顾自己和同学的学习生涯, 感触最深的就是名师课堂, 它引导大家迅速走入学科前沿殿堂, 每一位教授都是那样的善诱善导, 每一个学科方向都清晰的展现给大家, 教授们传递给我们的“对科学的渴求、对学科的探究”的学术思想成就了一批材料新生代的成长成才。

授课教师之一、现任材料科学与工程学院院长姜勇教授强调, 开设导论这门课的意义在于通过名师与新生的课堂交流, 借助教学名师和科研领军人物的人格魅力和高尚风范, 帮助新生感受到教师对科学的执着热爱和刻苦钻研精神;通过名师讲授国家需求和国际前沿等内容, 借助最新科研技术成果的吸引力, 开启“本科生课堂”与“世界一流科研工作”之间的“直通车”。

3 课堂体验:创新吸引

启迪学生创新思维是课程建设的重点, 教师们使尽全身解数打造不拘一格的课堂教学, 务求学生们感受到极具吸引力的课堂体验。“我们被老师描绘的材料科学世界所吸引, 从一个不知道材料为何物的高中生, 转变成了兴趣浓厚的大学生, 更加坚定了认真学习材料专业的信念, 这是大学生活中最重要、印象最深刻的一堂课。”众多学生如是说。

体验1:“何为纳米?纳米是什么?纳米能干什么?”张跃教授介绍了从“费曼提出纳米的概念”之后纳米这一学科的发展、纳米材料的分类、制备方法、应用领域等纳米领域的基本知识。不时穿插自己学生时代的经历, 课堂气氛活跃。带领学生参观国家纳米中心、纳米领域研究实验室, 近距离观察电子显微镜等设备, 引导学生清晰了解了纳米材料的研究过程。考试方式是把同学分成若干小组, 对行业中自己最感兴趣的一个小分支进行研究, 通过答辩的形式介绍自己对这一分支的了解。相比于试卷, 这种期末考试显得十分灵活, 更有益于学生提高能力。

体验2:姜勇教授课上介绍了千奇百怪的多功能材料、绚丽夺目的发光材料、耐火耐压的建筑材料等, 各式各样的材料种类吸引着同学们的眼球。带领学生领悟了材料研究中各种仪器设备的使用方法, 如隧道扫描仪是用探针“访问材料表面”, X射线衍射则用来探索材料神奇的内部世界等, 耐心生动的讲解着仪器的结构、原理及用途。组织研究生、留学生与大一新生座谈, 通过面对面和学长们交流, 同学们对未来的学科、专业发展有了更深的了解。座谈会这一有趣而实用的教学方式得到了学生一致好评。

体验3:李晓刚教授从讲授大学的概况入手, 谈到“大学之道, 在明明德, 在亲民, 在止于至善。”, 为刚进入大学尚有迷茫的新生指点了方向。借助具体的事例和数字向同学们展示了学校在金属腐蚀方面取得的成就、重要意义和未来发展前景。曾去英国牛津大学交流的他用风趣幽默的语言和一张张图片展现了牛津大学、剑桥大学等学校的风貌, 开阔了同学们的眼界, 激起了部分同学出国深造的愿望。还请来了曾在美国留学的同学, 现场解答有关出国留学的疑惑。

……

每一位教授的课堂教学都是别具一格、丰富多彩的, 学生们得到的是新奇、深刻、鲜活的课堂体验。这门课程犹如一把钥匙为学生打开了材料科学研究的大门, 引导他们充满激情的在材料研究之路上持续前行。

经过多年发展与探索, “材料科学与工程导论”成功入选2013年“国家级精品视频公开课”试点建设课程, 作为重要部分参与的“发挥材料学科优势, 培养高水平创新型本科人才的探索与实践”获得2014年高等教育国家级教学成果一等奖。据悉, “材料科学与工程导论”在今后的发展中会吸收更多的专业大牌教授讲授该课程, 进一步拓展研究领域的前沿介绍, 启迪学生创新思维, 开阔专业视野, 激发学习动力, 为材料学科培育更多的创新型高素质拔尖人才。

摘要:记一次国家级精品视频公开课“材料科学与工程导论”, 启迪创新思维。

关键词:学科前沿,创新思维

参考文献

[1]王乃毅.高职高专药学专业仪器分析课教学方法探讨[J].山西职工医学院学报.2009.92-93.

篇4:化学工程与高分子科学导论课总结

关键词 高分子科学导论 案例教学 考核机制

包装材料对包装的发展起到巨大的推动作用,有时甚至引起发展上质的飞跃。①高分子材料作为现代包装材料的一个极为重要的组成部分,是包装工程专业学生必须掌握的知识。高分子科学导论主要包括高分子的合成与化学反应、高分子结构与性能的关系、高分子的分析与表征、典型高分子材料的性质与应用,以及高分子科学的发展历程和研究前沿。②知识点多,内容繁杂,而教学时数只有48学时。如何安排好教学的内容、教学重点,按照包装工程专业是需求进行课程建设,成为一个非常有意义的课题。课程内容丰富、实用性强,是包装工程专业学生的必修课程。如何强化学生的参与意识,提高教学效果,本文从以下三个方面进行了探索和总结。

1 教学内容上,突出以专业特点为导向

教学大纲的完善和更新是教学内容建设的基本骨架。现代教学理念认为,教学大纲不是教学内容的堆砌,而是教学的指导性文件。③④课程大纲的完善是以创新教育理念为指导,传授知识和培养能力为主线,并要充分地展示课程教学设计思想。根据我校高分子科学导论教学时数少,同时专业方向又是以包装材料和包装工艺为主要方向,以食品、药品及化妆品包装为主要应用领域,如何选择甚至编写合适的教材,如何确定本课程包含的各部分内容,合理分配学时,成为提升高分子科学导论教学效果的一个非常重要的因素。在本课程的教学中,在对第一部分高分子合成化学部分的学习中,主要精力集中在对于反应基本原理的认识和各种高分子化合物的命名及分子量的影响因素。而不对聚合理论做深入探讨。在第二部分,高分子材料结构与性能的相关知识中,对材料的力学性能进行了着重介绍。作为包装容器的设计、加工和使用,这是考察材料的关键点,同时还需要介绍相关的耐热、耐化学性及其他一些基本性能。使得学生在课程学习后,对材料的基本理化性能有一个初步认识。第三部分是将材料的加工,对于包装材料而言,如何将粒料通过注射、吹塑、模压等方式制备成包装容器,这是一个能激发学生学习兴趣的部分,也是与学生将来从事包装职业联系最紧密的部分。因此,从内容上、从学时上予以加强。尤其是针对我校包装专业比较偏重的食品包装,各种液状货品的包装容器(如各种瓶、壶、桶)以及各种薄膜的主要原材料( PE、PP、PET、PA 等)和主要加工工艺(挤出吹塑成型、注塑吹塑成型、注塑成型、单/双向拉伸等)进行了较为详细的展开。

2 在教学方法上,辅助以案例教学

掌握和运用好的教学方法是提高教学质量的重要手段,也是课程建设的重要内容。⑤案例教学是一种非常行之有效的教学方式,能更加直观地让学生理解书本知识,联系实际。例如在讲高分子材料的应用的内容时,对身边的包装产品进行举例,例如牙膏是我们生活中不可或缺的日用品,因此市场竞争十分激烈。国际牙膏巨头美国高露洁公司在进入我国牙膏市场以前,曾做过大量的市场调查发现,牙膏包装的同质化竞争严重。针对这些特点,高露洁采用了创新的复合管塑料内包装。结果大获成功,在短短的几年时间内,迅速占领了我国1/3的牙膏市场份额。这个例子,充分让学生认识到,高分子材料对于传统材料的替代作用及其适用范围十分广阔,从而激发了学生的学习兴趣。在讲述高分子注射成型工艺时候,拿出在工厂收集的残次样品,对气眼、流痕、欠注、银纹/水花、缩痕、熔接痕等常见问题进行分析。以气眼为例,是由于困在型腔内气体不能被及时排出,易导致出现表面起泡,制件内部夹气,注塑不满等现象。其改进方法,从产品结构设计上,减少厚度的不一致,尽量保证壁厚均匀。这些处理手段,又都可以通过前期所学的高分子化学和高分子物理相关的链段运动、熔体流动、聚集态变化等相关知识进行解释。从而使所学知识得到综合体现,提高了学生的联想、归纳能力,深化了对理论知识的理解,同时有助于其将来在工作中分析并解决一些实际问题。

3 优化考核模式,多重手段调动学生学习积极性

构建课堂教学模式时,主要采用教师引导,充分地调动学生的主动性教学方法,而考核方式的优化,则是对学生一种非常有效的激励方式。为了提高学生的学习兴趣,将考核方式改为论文+PPT讲述+期末考试的模式,其中平时考勤、作业占二十分,论文占二十分,PPT讲述占二十分,期末考试占四十分。考虑到学生还处于大二阶段,尚未接触到文献调研等课程,经过简单教授学生如何使用百度等网络搜索引擎以及初步学习使用中国知网,重庆维普等中文数据库,武装了学生的文献调研手段,同时也充分调动学生的积极性,促使学生发挥主观能动性去查阅文献资料和标准,并按照正规的综述论文格式规范进行撰写。学生虽然还比较稚嫩,在专业领域几乎尚无法真正领会,但初步的锻炼,拓展了专业视野,深化了对本专业的认识,提高了用所学知识去发现问题、分析问题并进行归纳的能力。虽然还不能提出和解决较为复杂的问题,但这种锻炼已经起到了非常显著的效果。大二第二学期,包装专业学生就可以以高分子材料为出发点,申请大学生创新的科技项目,其申请数每年都占到本专业的很大部分。另一个考核内容是将学生按四人一组进行分组,每组做个PPT并请一位同学进行讲述,考核成绩作为该组四位同学的成绩。通过做PPT讲述,学生需要自行组织图片和说明,并进行PPT的设计,直至最后讲述。十分钟的讲述和五分钟的提问,有助于并在一定程度上能集思广益,学生之间相互交流和讨论。再经过最后的考试,学生需要对所学课程进行一个全面的复习和总结,三者结合,使得学生对整个学习内容都有较为直观、详尽的认识。

4 结语

篇5:化学工程与高分子科学导论课总结

学院: 材料与能源学院 专业: 高分子材料与工程 课程: 专业导论 学号: xxxxxxxxxxxxxx 姓名: 丁逸 任课老师: xxxxxxxxxxx

2017年 12 月 1 号 1.高分子的定义

高分子又称作聚合物,由小分子相互反应而形成,高分子与低分子的区别在于前者分子量很高。通俗地说,高分子是一种许许多多原子由共价键连接而组成的相对分子质量很大的化合物。更精确的描述是,高分子是指其分子主链上的原子都直接以共价键连接,且链上的成键原子都共享成键电子的化合物,这样组成的高分子链的键的类型,除了共价键外,还可以包括某些配位键和缺电子键,而金属键和离子键是被排除在外的。

我对高分子的分类总结如下:

其中合成高分子,又可分为橡胶、纤维和塑料三大类,常称为三大合成材料,合成橡胶的主要品种有丁苯橡胶、顺丁橡胶和异戊橡胶等。合成纤维的主要品种有涤纶、腈纶、锦纶、维纶和丙纶。塑料还可分为热塑性塑料和热固性塑料,前者为线性聚合物,受热可熔融流动,可多次重复加工成型,主要品种有聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯;后者是网状聚合物,通常由线性聚合物或低聚物经交联得到,以后不能加热融化重复成型,主要品种有酚醛树脂、不饱和聚酯、环氧树脂等。此外,聚合物还可作为涂料和粘合剂来使用,而且使用越来越广泛,也有人将他们单独列为两类,所以聚合物按应用分类,也应包括上述五大合成材料。最近,着眼于聚合物所具有的特定的物理、化学、生物功能的功能高分子,也已成为新的重要一类。天然高分子,也有有机高分子和无机高分子之分。天然高分子,如人们所熟悉的石棉、石墨、金刚石、云母等,天然有机高分子,都是在生物体内制造出来的,储存能量的肝糖、淀粉,生物体外分泌物如蚕丝、蛛丝、植物的橡胶,还有储存遗传信息的核酸。2.高分子材料科学的发展简史(以塑料的发展为例)

从第一个塑料产品赛璐珞诞生算起,塑料工业迄今已有120年的历史。其发展历史可分为三个阶段。

1.天然高分子加工阶段

这个时期以天然高分子,主要是纤维素的改性和加工为特征。1869年美国人J.W.海厄特发现在硝酸纤维素中加入樟脑和少量酒精可制成一种可塑性物质,热压下可成型为塑料制品,命名为赛璐珞。1872年在美国纽瓦克建厂生产。当时除用作象牙代用品外,还加工成马车和汽车的风挡和电影胶片等,从此开创了塑料工业,相应地也发展了模压成型技术。

1903年德国人A.艾兴格林发明了不易燃烧的醋酸纤维素和注射成型方法。1905年德国拜耳股份公司进行工业生产。在此期间,一些化学家在实验室里合成了多种聚合物,如线型酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯等,为后来塑料工业的发展奠定了基础。1904年世界塑料产量仅有10kt,还没有形成独立的工业部门。

2.合成树脂阶段

这个时期是以合成树脂为基础原料生产塑料为特征。1909年美国人L.H.贝克兰在用苯酚和甲醛来合成树脂方面,获得了突破性的进展,取得l第一个热固性树脂──酚醛树脂的专利权。在酚醛树脂中加入填料后,热压制成模压制品、层压板、涂料和胶粘剂等,这是第一个完全合成的塑料。1910年在柏林吕格斯工厂建立通用酚醛树脂公司进行生产。在40年代以前,酚醛塑料是最主要的塑料品种,约占塑料产量的2/3。主要用于电器、仪表、机械和汽车工业。

1920年以后塑料工业获得了迅速发展,其主要原因首先是德国化学家Н.施陶丁格提出高分子链是由结构相同的重复单元以共价键连接而成的理论和不熔不溶性热固性树脂的交联网状结构理论,1929年美国化学家W.H.卡罗瑟斯提出了缩聚理论,均为高分子化学和塑料工业的发展奠定了基础。同时,由于当时化学工业总体发展十分迅速,为塑料工业提供了多种聚合单体和其他原料。

塑料的世界总产量从1904年的10kt,猛增至1944年的600kt,1956年达到3.4Mt。随着聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等通用塑料的发展,原料也从煤转向了以石油为主,这不仅保证了高分子化工原料的充分供应,也促进了石油化工的发展,使原料得以多层次利用,创造了更高的经济价值。

3.大发展阶段

在这一时期通用塑料的产量迅速增大,聚烯烃塑料在70年代又有聚1-丁烯和聚 4-甲基-1-戊烯投入生产,形成了世界上产量最大的聚烯烃塑料系列,同时出现了多品种高性能的工程塑料。1958~1973年的16年中,塑料工业处于飞速发展时期,1970年产量为30Mt。

3.高分子材料科学实验

1.对高分子材料结构与性质的总结

2.高聚物四大聚合方法

聚合机理不同所采用的聚合方法也不同。根据机理不同,聚合分为连锁聚合和逐步聚合,连锁聚合(又称为连锁聚合反应或链式聚合),采用的聚合方法有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合和乳液聚合;逐步聚合采用的聚合方法有熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚和固相缩聚。本体聚合

单体本身在引发剂或光、热、辐照等作用下的聚合,它的特点是组分简单,通常只含单体和少量引发剂,所以操作简便,产物纯净,缺点是聚合热不易排除。工业上应用自由基本体聚合生产的聚合物品种主要有聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃、见聚甲基丙烯酸酯)、高压聚乙烯和聚苯乙烯。溶液聚合

单体、引发剂(或催化剂)溶于适当溶剂中进行的聚合,其优点是体系粘度低,传热快,聚合温度容易控制。缺点是聚合物的聚合度比较低,混入的少量溶剂不易除去,产物纯度较差,此外由于使用溶剂和增添回收溶剂的设备,使生产成本提高。工业上,溶液聚合主要用于直接使用聚合物溶液的场合,如乙酸乙烯酯甲醇溶液聚合直接用于制聚乙烯醇,丙烯腈溶液聚合直接用于纺丝,丙烯酸酯溶液聚合直接用于制备涂料或胶粘剂等。悬浮聚合

溶解有引发剂的单体被搅拌成小液滴,在水介质中进行的聚合。由于是在大量水介质中进行聚合,容易散热,产热为0.1毫米左右的小颗粒,容易分离、洗涤,因此纯度较高。缺点是聚合过程中聚合物容易粘结在釜壁上,需要定时开盖清釜,所以不能连续生产。如果采用水溶性引发剂(如过氧化氢),并在大量有机分散剂存在下聚合,就得到粒烃为 0.5~10微米的聚合物,其颗粒大小介于典型的悬浮聚合和乳液聚合之间,称为分散聚合。悬浮聚合主要用于生产聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯。分散聚合主要用于生产胶粘剂、水性漆和涂料。[3] 乳液聚合

单体借助乳化剂的作用分散在溶解有引发剂的水介质中,形成乳液后再进行的聚合。由于存在乳化剂,单体主要在乳胶粒内聚合,速率快,分子量大。此外,大量水作介质也容易散热。缺点是包藏在聚合物颗粒中的乳化剂不易除去,影响性能,特别是电性能较差。采用乳液聚合生产的品种主要有丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶和聚氯乙烯胶乳。

一种聚合物可以通过几种不同的聚合方法进行合成,聚合方法的选择主要取决于所要合成聚合物的性质和形态、相对分子质量和相对分子质量分布等。实验及生产技术已发展到可以用几种不同的聚合方法合成出同样的产品,这时产品质量好、设备投资少、生产成本低、三废污染小的聚合方法将优先发展。为满足不同的制品性能,工业上一种单体采用多种聚合方法十分常见。如同样是苯乙烯自由基聚合(相对分子量质量10万~40万,相对分子量分布2~4),用于挤塑或注塑成型的通用型聚苯乙烯(GPS)多采用本体聚合,可发型聚苯乙烯(EPS)主要采用悬浮聚合,而高抗冲聚苯乙烯(HIPS)则是采用溶液聚合-本体聚合联用。

3实验结构性能测试

2.生活中的高分子材料的结构与性质举例(1)塑料绳

生活中使用的塑料绳是由线性的聚乙烯或聚丙烯制成,是典型的非交联线性高分子,在绑紧的过程中,线性的高分子链被拉长,随着时间的延长,线性高分子链发生了不可恢复的滑移,于是塑料绳被拉伸的变长了,开始变得不能绑紧,所以用塑料绳绑东西,绑的越紧最后就会变得越松,松弛发生的厉害。应力松弛,是指高分子材料在总应变不变的条件下,由于试样内部的粘性应变随时间不断增长,使回弹应变分量随时间逐渐降低,从而导致回弹应力随时间逐渐降低的现象。用交联的高分子材料可以避免这种现象,交联的高分子材料通过交联剂使线性高分子链变成了网状结构,高分子网络链被拉伸变形后,仍能有力的恢复。(2)泡泡糖

泡泡糖的主要成分是聚醋酸乙烯酯,它的玻璃化温度在28度左右,一般情况下低于其玻璃化温度,其几乎没有流动性保持很好的形态,而在嘴里咀嚼后,高于其玻璃化温度,泡泡糖发生逆玻璃化转变,有玻璃态向高弹态转变,呈现出高弹态,所以嚼泡泡糖的时候刚开始嚼两下是吹不出泡泡的,等温度升高后,嚼软了以后才行。(3)矿泉水瓶

矿泉水瓶是由聚对苯二甲酸乙二酯组成,聚对苯二甲酸乙二酯本身属于易结晶高分子材料,制作矿泉水瓶时,是在高温下吹作法制备的,然后经过退火处理,消除结晶区域才具有光学透明性的。当在矿泉水瓶中加入热水后,聚对苯二甲酸乙二酯在高温下分子链发生重新取向运动,重新产生结晶区域从而丧失透明性。4.高分子材料的结构特点与性能的关系(以热熔胶为例)

(1)热熔胶(Hot Glue)简介

热熔胶是热塑性接着剂,在室温下为固体,但在较高温时即液化。以乙烯—醋酸乙烯无规共聚物(EVA)为基础树脂的热熔胶,是热熔胶最重要的品种之一。熔融后的EVA热熔胶,呈浅棕色或白色。EVA热熔胶由基本树脂、增粘剂、粘度调节剂和抗氧剂组成,有时在热熔胶中加入一些填料, 可降低收缩率, 增加填隙性, 降低成本,可用的填料有碳酸钙、滑石粉、二氧化硅等。

EVA 的类型决定了热熔胶的内聚强度、柔韧性、对基材的粘接性以及可加工性。对热熔胶而言, 应注意EVA 的下列性能:分子质量及其分布、醋酸乙烯酯(VA)含量、结晶度、软化点、熔点、熔体指数(MI)以及熔体粘度等, 因为这些性能直接影响热熔胶的各项性能。EVA 的上述性能是相互联系的。同一系列的EVA , 分子质量越大, 通常软化点越高而熔体指数MI 越小;不同系列的EVA , 结晶度和熔点随VA 含量的增加呈直线下降。熔体粘度与MI有直线反比关系。一般用VA 含量在9 %~ 40 %的EVA , 当VA 含量超过40 %以上,EVA 不再结晶。此外, 当VA 含量超过30 %时, 虽然对极性及多种无孔非极性基材的粘接性有所提高, 但此种EVA 聚合物常常与蜡不相容, 这是热熔胶配方设计时要注意的一点。有时, 在一个配方中往往要用MI 高低不同的EVA 或VA 含量不同的EVA 搭配使用, 才能获得满意的综合性能。

(2)热熔胶的主要性能 粘接性

粘接性是热熔胶最重要的性能之一, 影响因素也最多。VA是热熔胶粘接性能的主要决定者。当EVA 中VA 含量增加时,热熔胶的粘接性大大提高, 高VA含量的EVA 可用来粘接无极性的非多孔材料, 例如聚乙烯和聚丙烯膜。增粘树脂和蜡对粘接性的影响主要取决于它们的熔体粘度和化学结构。粘度越低, 热熔胶越容易渗入多孔基材, 从而形成机械结合。蜡的表面能低, 当蜡量增加时, 热熔胶的润湿性提高, 可增加粘接性。用微晶蜡代替石蜡可改进价键力引起的粘附, 这是因为微晶蜡热熔胶的模量低, 凝定时间长的缘故。粘度和流动性

热熔胶的粘度和流动性与施胶性能密切相关。选择MI 大的EVA , 熔体粘度小的增粘树脂都可以使热熔胶粘度下降, 还可选择MI 高低不同的EVA 配合使用来调节热熔胶的施工粘度。蜡的影响最大,增加蜡的用量, 可以显著降低热熔胶的粘度, 增加其流动性,。总之, 热熔胶的粘度主要由蜡的种类、用量和EVA 的MI 来调节。蜡的熔点和热熔胶的软化点高低与热熔胶的粘度并无对应关系。拉伸强度和模量

EVA 的强度随其VA 含量和MI(或分子质量)不同有很大的变化。通常MI较小的EVA 强度高, 制成的热熔胶强度也大。此外, 在相容性允许的情况下蜡能使热熔胶强度和模量增加, 若不相容则会使胶的刚性增大对提高强度无益。正烷烃含量高的高结晶蜡或高熔点蜡, 会使热熔胶的拉伸强度和模量提高。延伸率和柔韧性

EVA 的分子质量直接影响胶的柔韧性, MI越小, 柔韧性越小。蜡对热熔胶的柔韧性也有很大影响。用微晶蜡代替石蜡, 或用窄分布的合成蜡代替普通合成蜡, 可以增加热熔胶的柔韧性, 这是因为微晶蜡比石蜡有更好的柔韧性, 而窄分布合成蜡更易与EVA 中的乙烯链段相容之故。另外, 松香酯和萜烯树脂增粘剂极性越大, 与高VA 含量的EVA 相容性也越好, 这样也可提高热熔胶的室温柔韧性。蜡分子中的异构及环化烷烃量高, 制成的热熔胶延伸率大。书籍装订用热熔胶要求延伸率高达500 %~600 %, 冰箱包装用胶也要求有较好的柔韧性, 因而配方中多采用微晶蜡。玻璃化温度Tg

热熔胶的Tg 直接关系到胶的低温性能, 在Tg 以下, 胶脆, 受冲击或弯曲时容易断裂。热熔胶中EVA 的Tg 较低, 但增粘树脂和蜡的Tg 一般较高。由高聚物物理学可知:若组份相容, 混合体系的Tg 处于组份高低Tg 之间, 由混合比决定;若体系不相容, 则会出现几个Tg。热熔胶也是如此, 高分子质量的聚乙烯蜡与EVA 的相容性往往不好, 而窄分布的合成蜡、石蜡和微晶蜡与EVA 相容。软微晶蜡的加入会使热熔胶的Tg 稍稍上升, 而高熔点的合成蜡使热熔胶Tg 上升较大。要想使热熔胶的Tg 较低, 还应尽量采用Tg低的增粘树脂。开放时间

开放时间指的是施胶后不会因凝定或结晶矢去润湿能力仍能使用的时间间隔。热熔胶的开放时间常以秒计。对聚合物增粘树脂体系而言, 蜡的加入总是缩短开放时间, 影响程度随蜡的性质而变。一般来说, 蜡用量越大, 熔点越高, 结晶度越大, 则使热熔胶开放时间越短。不同用途的热熔胶要求有不同的开放时间。凝定时间

凝定时间即胶的定位时间, 与热熔胶的熔点、环境温度有关。冬季气温低, 散热快, 凝定时间短。配方设计中可用蜡来调节凝定时间, 高结晶度、高熔点蜡可缩短凝定时间, 而微晶蜡则延长凝定时间。未固化强度和初粘性

胶未固化前的粘接强度直接影响到施胶后的加压时间, 从而也影响到粘接工艺。未固化强度与胶的极性、润湿性有关, 选取内聚强度和抗张强度高的组份有利于提高胶的未固化强度。蜡的类型和用量对未固化强度也有很大影响。耐热性

耐热性与组份的熔点和分子质量分布有关。用高熔点组份制成的热熔胶耐热性高, 而蜡的加入常常降低耐热性。抗粘连性

热熔胶胶粒的抗粘连性对胶的贮存有直接关系。抗粘连性差的胶高温高湿下贮存易结块。用较硬的蜡可防止胶粒粘连, 如聚乙烯蜡。除了选择合适的蜡外, 蜡的用量也可控制粘连。此外, 在某些场合下还可在胶粒中拌入滑石粉一类的粉状物防粘连。

5.我对于本专业感兴趣的领域-医用高分子材料

现代医学发展的一个重要标志是新型医用材料和医疗器械在疾病诊断和治疗中的广泛应用。

医用高分子材料指用于生理系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官,增进或恢复其功能的高分子材料。其研究领域涉及材料学、化学、医学和生命科学。虽已有40 多年的研究历史,但蓬勃发展始于20世纪70 年代。随着高分子化学工业的发展,出现了大量的医用新材料和人工装置,如人工心脏瓣膜、人工血管、人工肾用透析膜、心脏起搏器,以及骨生长诱导剂等。近十年来,由于生物医学工程、材料科学和生物技术的发展,医用高分子材料及其制品获得越来越多的医学临床应用。

1949年,美国首先发表了医用高分子的展望性论文,第一次介绍了利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为人的头盖骨、关节和股骨,利用聚酰胺纤维作为手术缝合线的临床应用情况。20世纪50年代,有机硅聚合物被用于医学领域,使人工器官的应用范围大大扩大,包括器官替代和整容等许多方面。在20世纪50年代,一大批人工器官试用于临床,如人工尿道(1950年)、人工血管(1951年)、人工食道(1951年)、人工心脏瓣膜(1952年)、人工心肺(1953年)、人工心肺(1953年)、人工关节(1954年)及人工肝(1958年)等。20世纪60年代,医用高分子材料开始进入一个崭新的发展时期。目前较成功的高分子材料制人工器官有人工血管、人工食道、人工尿道、人工心脏瓣膜、人工心脏瓣膜、人工关节、人工骨、整形材料等。

6.参考文献

篇6:电子信息科学与技术导论结课论文

电子信息工程学院电子1202班杨恩泽12213056

通过几周的专业导论课,我对电子信息科学与技术这个专业有了全新的认识,同时我 发现我对电子信息产生了浓厚的兴趣。记得小时候对电子产品怀有强烈的好奇心,想弄清楚其中的原理。因此大学填志愿的时候我选择了这个专业,期待着在这个领域里有所建树。兴趣是最好的老师。所以我相信有兴趣做引导,再加上自己的努力,我一定能在电子信息领域里取得一番成就,从而实现自己的人生理想和价值。

下面谈谈我自己对电子信息科学与技术这个专业的认识和前景。

一、电子信息科学与技术概述

21世纪被称为信息时代,电子科学与技术在信息、能源、材料、航天、生命、环境、军事和民用等科技领域将获得更广泛的应用,必然导致电子科学与产业的迅猛发展。这种产业化趋势反过来对本专业的巩固、深化、提高和发展起到积极的促进作用。因此,电子科学与专业具有良好的发展空间和态势。电子科学与技术是现代信息技术的重要支柱学科,是设计各种电子或光电子元器件、集成电路与集成电子系统以及光电子系统的技术学科,也是我国正在大力发展并急需人才的重要专业技术领域。电子信息科学与技术专业是教育部根据21世纪信息时代的市场要求,于98年确立的电子与信息类较宽口径专业。

本专业主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。电子信息科学与技术是前沿学科,现代社会的各个领域及人们日常生活等都与电子信息技术有着紧密的联系。全国各地从事电子技术产品的生产、开发、销售和应用的企事业单位很多。随着改革步伐的加快,这样的企事业单位会越来越多,因此需要一大批具有能综合运用所学知识和技能,能适应现代电子技术发展,能从事企事业单位与本专业相关的产品及设备的生产、安装调试、运行维护、销售及售后服务、新产品技术开发等应用型的技术人才和管理人才。所以开设电子信息科学与技术专业是必不可少的。该专业的培养要求主要是学生需学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的基本理论和基本知识,受到电子与信息科学与技术实践的基本训练,包括生产实习和室内实验。同时具备良好的科学素质,具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力,并具有较强的知识更新能力和广泛的科学适应能力。

二、电子信息科学与技术方面的前沿技术

电子信息科学与技术专业的重要领域有数字信息处理、电子和光信息技术、高频技术和通讯网络等。基于数字信息处理技术(数字技术)的重要性,电子计算机和电脑程序起了主导作用。现在,电子信息科学与技术已经涵盖了社会的诸多方面,像电话交换局里怎么处理各种电话信号,手机是怎样传递我们的声音甚至图像的,我们周围的网络怎样传递数据,甚至信息化时代军队的信息传递中如何保密等都要涉及电子信息科学与技术的应用技术。

三、专业培养与目标定位

本专业学生主要学习电子信息科学与技术的基本理论和技术,受到科学实验与科学思维的训练,具有本学科及跨学科的应用研究与技术开发的基本能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力:

掌握数学、物理等方面的基本理论和知识;

掌握电子信息科学与技术、计算机科学与技术等方面的基本理论、基本知识和基本技能与方法;

了解相近专业的一般原理和知识;熟悉国家电子信息产业政策及国内外有关知识产权的法律法规;

了解电子信息科学与技术的理论前沿、应用前景和最新发展动态,以及电子信息产业发展状况;

掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的技术设计,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。

根据社会和经济的发展对高等教育提出的新要求,电子信息科学与技术的现阶养目标可以分为两方面:

一方面要以学生为本,促进大学生的全面发展,具有一定的基础理论,适应性强、可以与相关交叉学科领域相互渗透和工程应用开发的通用性人才;

另一方面,具有较强的电子信息学科理论基础和专业知识、可持续发展的较高素质的研究型和应用型人才。

篇7:化学工程与高分子科学导论课总结

摘要:

本文通过我校“高分子科学技术导论”双语课程的教学过程,介绍了该课程双语教学的课程设置目的和相关的学科体系建设,以及教材的选择与多媒体教学手段。提出了不同层次本科院校进行双语教学应从实际出发进行专业课程设置,依据不同教学目的进行双语课程体系建设,互动性强的多媒体教学课件与教学手段可以有效提高教学效果。

关键词:双语教学;课程设置;体系建设;多媒体教学

我国教育部早于就在《关于加强高等学校本科教学工作,提高教学质量的若于意见》中明文要求国内高校积极推动以英语等外语进行的教学模式。而后在1月、1月和202月教育部又多次发文鼓励和推动双语教学的开展。年8月,教育部为落实上述文件精神,引发了((关于启动2007年双语教学示范课程建设项目的通知》(教高司函[2007]137号),更提出从2007年至,共支持建设500门双语教学示范课程。

在高校本科教育中“要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学”的目的是加强培养学生利用外语学习专业知识、进行技术交流的能力,这对于我国高等教育与世界接轨具有重要的意义。它有利于培养国际化的人才,而且有利于学生素质的提高和学生今后自身的发展。对于高校工科类本科生来说,无论他们毕业后是攻读更高学位,还是从事各种技术性工作,具备用外语学习专业知识和进行技术交流的能力都是必要的。

1、我国的“双语教学”。

主要是指用汉语与英语两种语言进行非语言学科的教学,为学生营造一种双语双元文化氛围,使学生能够潜移默化地接收两种语言与多元文化环境的熏染

(1)课程设置目的材料学科国际性强,学术理论发展更新快,因此在许多高校都很早开展了双语教学工作。

北京化工大学对“高分子物理”课程也进行了双语教学试验。他们的做法是进行分层教学,即对部分英语水平好的学生实行了双语教学。华东理工大学对“陶瓷基复合材料’,课程进行了双语教学。合肥工业大学也于20开始进行“高分子物理”课程的双语教学,武汉理工大学“材料概论”实行了双语教学,天津大学对材料科学与工程专业“材料概论”课程实行了双语教学,重庆工学院开设了“材料科学与工程导论”课程,唐山学院在三上开设了“材料概论”双语课程等。

我院开展双语教学势在必行。原拟定开设的双语课程是“高分子物理”,这门课程是高分子材料专业学生的专业基础课,学时多,内容杂,理论性强,在以中文讲解过程中尚有部分同学感到学习吃力,且是学生研究生人学考试常考的专业课程。鉴于我校是省属二本院校,学生人学英语水平与重点院校之间就有一定的差距,英语水平又参差不齐,因此从2007级教学计划开始加人了几高分子科学技术导论”这门双语课程,旨在使学生进人专业课学习的同时,全面了解专业知识体系,尤其是帮助一部分学生及早具备一定的专业文献查阅能力。

(2)课程体系建设鉴于前述的教学目的,因此“高分子材料技术导论”课程设置在三年级上期,任选课,18学时,1学分。

该课程教学大纲大体包括高分子学科的基础知识如学科发展建设、高分子材料基本分类与命名等,高分子基本结构知识,高分子材料的合成原理,主要的高分子材料及其基本性质和简单的高分子材料加工内容。原定为任选的意义在于实质上实行分级教学,即英语水平好的同学选修,为自己更早更快地进行外文文献的查阅及外文教材的学习打下更好的基础;而“高分子材料技术导论”的内容实际包括了整个专业课程设置中的“高分子化学”、“高分子物理”和“高分子材料成型工艺学”,即使英语水平相对较差不选修的学生,也不会因此而使整个学习的平台短缺。

(3)教学方法与体会在实际教学中。

确立了教学目标与体系设置后,首先遇到的就是教材选择的问题。它是影响学生对课程消化吸收的一个重要环节。对于双语教学,我校制定了几种方案,其中包括对教材选用、课堂英文使用比例和板书中英文比例等的规定。既是双语教学,其目的旨在加强培养学生利用外语学习专业知识、进行技术交流的能力。因此,教材选用外文原版教材应该是最佳选择。诚然,不少优秀的英文原版教材确实比国内的教材更能反映世界上最新最前沿的知识,且语言原汁原味,但在实际使用中,大多数老师都有这样的认识,即其存在与我国教学大纲不完全相符、内容过于全面且难度无法调节等问题,在实际讲课过程中,教师为了照顾到各个层次的学生和教学大纲的要求往往对教材内容进行选择性讲解,实际教学内容覆盖率低,且学生学习起来知识点散,不易系统组织,同时也造成了教材的浪费(原版英文教材或引进影印版的定价相对都不菲)。

外文原版教材直接拿来就用,效果打折;而国内出版的双语教材相对较少,适合的也不多见。针对教材问题,我选择的是化学工业出版社引进的“国外名校名著”系列,JoelR。Fried著的“polymerscienceandtechnology",同时参考了David LBowe:的“an introduction to polymer physics”,L.H.Sperling的“introduction to polymer physical science”和天津大学出版的“introduction to materials”。

在此基础上,我制作了与本学院教学大纲配套的多媒体课件。课件使用全英文板书,内容精练,R辅以大量图片,形象清晰,既弥补了教材的不足,也使学生易于掌握重要知识。在使用多媒体课件时,提前把课件主要内容打印出来给学生进行预习,而把其中重点的词汇(知识点概念)预留下来。这样,一方面学生可以在课前预习中根据课件内容看相关部分知识,对要学习的内容做大致了解,另一方面,课堂上减少了做笔记的时间,同时根据老师的讲解,只记录那些余下的重要的概念名词。既能够留出更多时间用于听老师讲课,理解专业知识内容而不过多的停留在单词本意的认知上,又让学生自己动手抄写重要的名词,强化了记忆。

通过双语教学发现,学生中那些英语程度较好的,一般比较欢迎双语教学课,甚至希望在课程体系设置内加大双语教学课程比例及课堂英语讲授的比例;但英语基础较差的,甚至根本听不懂也看不懂的学生,则对双语课程有抵触情绪,不太愿意配合老师的课堂教学,更无论课前预习和课后复习、作业的要求了。这一方面与学生的英语基础能力有关,另一方面也与由此而形成的学生对于英语教学课程的兴趣有关。但通过这一学期的授课我认为在没有专业英语课程学习之前,开设专业性强的双语课程,对于仅仅有大学英语基础的学生来讲,难度还是有些过大了。学生阅读外文教材或参考书所需要花费的时间很多,对于三年级专业基础课程任务相对还比较重的学生学习来说,占用的精力让一些学生也不能胜任。

2、结合本学期的授课情况和学生最后的学习情况。我对做好双语教学工作有以下几点建议。

(1)为了优化教学效果,宜采用选修课的`课程设置形式,尤其是分班式教学。

课程设置主要取决于双语课程设置的目的。如果是普遍提高学生对于英语专业知识的认知,必须学习的课程,可以进行分层教学。不同的班级采用双(英)语教学的比例不同;如果是使学生提前进行英语专业知识的讲授,目的在于使一部分有能力的学生先可以进行外文文献的查阅,可以做一些选修课。此外,对于理论知识相对较浅的一些专业课程,如“豁结剂”或“高分子材料学”等,在三下“专业英语”课程学过之后开设成双语课程也应该较适宜。如天津科技大学开设了“高分子粘合剂”双语课程,取得了一定成绩。

但是,有的学校为了使学生适应大量专业单词而把双语教学与专业英语课程融合成一门课程的做法,我觉得还有待进一步商榷。因为专业英语是一门语言性学科,着重于专业词汇的记忆与文章理解翻译等内容;而无论哪种性质的双语课程都应该是专业知识性的教学。个人以为,也可以在二年级开设“科技英语”课程,代替通常的专业英语,比如材料学科可以选择融合金属、陶瓷与高分子材料在内的专业英文文献,这样,在三年级开设各门双语课程只需辅以少量专业词汇为基础,而不影响正常的知识性教学进程。

(2)多媒体的应用对于双语教学的课堂教学有着显著的积极的作用。

教学过程中应进一步提高多媒体制作技术,增加全英文影像资料,会更有利于学生学习积极性和课堂学习的兴趣,丰富讲授内容,真正起到导论课的讲授意义。

篇8:化学工程与高分子科学导论课总结

一、课程特点

“环境与能源科学导论”课程是建筑环境与能源应用工程及相关专业学生重要的入门课程。该课程以人类息息相关的生存环境与能源为主线,探讨了人类活动对环境各要素(例如大气、水、土壤等)的影响以及人类能源需求消耗状况,阐述了污染物在环境中的迁移变化规律、能源使用与需求规律。其教学目的是提高学生的环境保护意识、能源节约意识,树立可持续发展的战略思想,激发学生热爱环境保护、节能降耗事业的热情,为将来从事环境优化与节能工作奠定基础。同时,还可以提升学生的环境保护与节能意识,增强环保与节能素养,使环保与节能工作起于学生的日常生活中并落于实处。该课程对学生后续的学习起着纲领性的引导作用,通常安排在学生大二第一学期,此时学生还没有接触到其他的相关专业课程,对专业知识了解很少,对专业认识还比较模糊。学生在学习基础课程阶段对将来要学习的专业知识以及就业去向感到困惑和迷茫,如不及时引导,会使学生丧失学习积极性,导致学习与生活没有明确目标。导论课程的开设有助于学生全面系统地了解相关热点内容的全貌,遵循知识学习的“结构—要素—结构”认知规律[4,5]。该课程教学面临一系列难题。例如,教学内容广而泛,复杂枯燥,课时少而内容多等。我校分配给这门课仅16学时,而课程的内容几乎涵盖了环境科学与能源科学领域的全部内容,因而存在单个内容的课时严重不足的问题。此外,该课程是新开课程,存在着相关教师经验不足等问题。

二、教学优化措施

1.充分发掘关联性。能源问题与环境问题是当今全世界共同面临的热点问题,这两个问题是相互联系相互制约的,不断增大的能源消耗,导致环境问题日益突出,常规能源的消耗恶化环境,而可再生能源则有益于环境问题的解决。环境恶化会导致能耗需求同步增长,环境改善则会导致能源需求的降低。此外,环境问题、能源问题的每个分支问题之间也是相互联系的。充分发掘这些问题之间的关联性,能更好的让学生理解这些问题。此外,还应将人类发展、能源环境问题关系进行扩展式关联,分析两者之间的必然联系,把握住能源与环境问题发生、发展及解决的主因。能源问题与环境问题发生的主要原因是人类及其发展,同时造福与服务人类也是研究能源问题与环境问题的根本出发点。人类的发展,使能源需求不断增大,同时对环境的要求也越来越高,反过来,能源问题与环境问题恶化又遏制了人类的发展,得到良好解决则能促进人类发展。

2.案例式教学。本课程知识点繁多,而且往往枯燥无味,容易导致学生疲乏与走神。采用典型案列充实教学内容,是改进课程教学的有效方法之一。在教学实践中,应时刻注意多用案例开展教学,将相关知识穿插于案例中,让学生在身临其境的事例感受中掌握知识。如在讲授环境问题时,可以图文并茂地介绍震惊世界的“20世纪八大环境污染案例”,将世界上发生的重大环境污染时间或学生身边接触到的一些环境污染事件作为案例进行剖析,引导学生进行思考,增强学生对这些事件的感性认识,为以后通过后续课程的学习上升到理性认识的高度做准备。还可以给学生简要地播放《难以忽视的真相》等视频,触目惊心的环境污染及能源问题案例给学生非常大的触动。环境与能源问题日益突出,在平时生活中就应多关注该问题,注重知识更新,保持对环境问题与能源问题的敏锐性,使教学内容紧跟时政变化,与时俱进,并将之注入教学过程中,才能更好地带动学生学习。

3.增强网络和多媒体教学。这可以从增设网络平台交流和充分利用多媒体技术两方面进行。课堂时间有限,尤其是本课程安排课时少内容多,大量的资料需要通过课后网络的形式传递给学生。例如,可以在网络上用动画的形式模拟各种环境污染在大气、水、土壤中的存在、迁移和转化,引导学生进行理性思考,分析这些环境问题的由来和危害。在网络平台上,可以进行师生交流与讨论,增加师生互动,节约课堂时间。在利用多媒体技术方面,课堂上和课后网络平台交流均可运用,不仅应图文并茂地传授知识,还可以运用动画、音影等方式展示有关历史和当前的环境问题、能源问题的立体图像。图文互补,音影互补,从多个角度吸引学生的注意力。

4.互动课堂教学。《能源与环境科学导论》课程的一个特点是知识内容面宽广,而对知识深度的要求不高。对于这种课程,若采取以往仅仅靠教师灌输的方式进行教学往往难以取得良好的课堂效果,也难以改变学生被动接受知识、对知识点印象不深刻的困局。而鼓励学生积极参与到教与学中来,充分调动学生学习积极性,则能收到很好的效果。具体执行可以采取学生上讲台参与课堂教学与讨论的方式进行。从本课程分出“空气污染问题”、“水体污染问题”、“固废污染问题”、“噪音及其他污染问题”等几个知识点,把学生分成相应的几组,每个组负责一个知识点。在课前,各组的学生负责其知识点内容资料的收集、查找和整理,教师对其进行指导。在课堂上,首先由该组学生上讲台对知识点进行讲授与讨论,然后教师进行评价与补充。这样一来,不但可以很好地促进教学效果加深学生对知识点的印象,还可以锻炼学生的资料查找整理、上台讲说表达能力等综合素质与能力。此外,课程教学中应逻辑清晰,重点突出,应图文并茂,充分利用多媒体技术,积极调动学生自主学习、探究学习的积极性。课程内容还应紧密结合时事政策,紧密结合生活实际,寓学于用,以用促学,使节能知识与环保意识深入渗透到日常生活中去。在教学过程中,应多穿插介绍一些国内外先进的节能设计方法,还可以通过采用建筑模拟软件进行辅助教学,增强课堂教学信息量,使学生获得较好的视觉效果。不但要讲清基本概念、原理和基础知识点,还要以“热点”工程为例,剖析工程的系统组成、结构特点和技术关键,使学生从多维错综复杂的工程案例中,认识到疾病概念、原理、基础知识在实际工程中的应用。实际教学过程发现,通过上述几个方面的改进,学生们反映“环境与能源科学导论”教学有趣多了,收获更多了,其他教师也反映对教学有所促进,因而整体教学效果得到了较好的提升。

近年来我国经济持续高速增长,传统能源消耗量大幅增长,引发的能源短缺和环境污染等问题成为制约我国经济又好又快发展的瓶颈。这同时也要求加强对学生能源与环境科学问题的教育,因此,培养学生“能源危机”与“环境危机”意识,是激发学生学好专业知识的必须一环,是培养学生相关科学分析方法的重要步骤。通过对本课程充分发掘关联性、案例式教学、增强网络和多媒体教学及互动课堂教学等方面的教学优化改革,明显提升了教学效果,学习的自觉性明显增强,学生反映教学过程中趣味性与知识性明显得到提升。

摘要:“能源与环境科学导论”是建筑环境与能源应用等相关专业的入门课,对培养学生的节能环保意识及为后续专业课学习打基础具有深刻意义。首先分析了该课程的总体特点,然后从充分发掘关联性、案例式教学、增强网络和多媒体教学及互动课堂教学等方面提出了教学优化措施。教学中发现,上述优化措施能较好地提高教学效率。

关键词:能源与环境科学导论,教学,改革,节能环保

参考文献

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