高分子材料的现状
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高分子材料的现状范文第1篇
在半导体产业的发展中，一般将硅、锗称为第一代半导体材料;将砷化镓、磷化铟、磷化镓等称为第二代半导体材料;而将宽禁带eg2.3ev的氮化镓、碳化硅和金刚石等称为第三代半导体材料。本文介绍了三代半导体的性质比较、应用领域、国内外产业化现状和进展情况等。
关键词
半导体材料;多晶硅;单晶硅;砷化镓;氮化镓
1前言
半导体材料是指电阻率在107Ωcm10-3Ωcm，界于金属和绝缘体之间的材料。半导体材料是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要基础材料[1]，支撑着通信、计算机、信息家电与网络技术等电子信息产业的发展。电子信息产业规模最大的是美国和日本，其2002年的销售收入分别为3189亿美元和2320亿美元[2]。近几年来，我国电子信息产品以举世瞩目的速度发展，2002年销售收入以1.4亿人民币居全球第3位，比上年增长20，产业规模是1997年的2.5倍，居国内各工业部门首位[3]。半导体材料及应用已成为衡量一个国家经济发展、科技进步和国防实力的重要标志。
半导体材料的种类繁多，按化学组成分为元素半导体、化合物半导体和固溶体半导体;按组成元素分为一元、二元、三元、多元等;按晶态可分为多晶、单晶和非晶;按应用方式可分为体材料和薄膜材料。大部分半导体材料单晶制片后直接用于制造半导体材料，这些称为“体材料”;相对应的“薄膜材料”是在半导体材料或其它材料的衬底上生长的，具有显著减少“体材料”难以解决的固熔体偏析问题、提高纯度和晶体完整性、生长异质结，能用于制造三维电路等优点。许多新型半导体器件是在薄膜上制成的，制备薄膜的技术也在不断发展。薄膜材料有同质外延薄膜、异质外延薄膜、超晶格薄膜、非晶薄膜等。
在半导体产业的发展中，一般将硅、锗称为第一代半导体材料;将砷化镓、磷化铟、磷化镓、砷化铟、砷化铝及其合金等称为第二代半导体材料;而将宽禁带eg2.3ev的氮化镓、碳化硅、硒化锌和金刚石等称为第三代半导体材料[4]。上述材料是目前主要应用的半导体材料，三代半导体材料代表品种分别为硅、砷化镓和氮化镓。本文沿用此分类进行介绍。
2主要半导体材料性质及应用
材料的物理性质是产品应用的基础，表1列出了主要半导体材料的物理性质及应用情况[5]。表中禁带宽度决定发射光的波长，禁带宽度越大发射光波长越短蓝光发射;禁带宽度越小发射光波长越长。其它参数数值越高，半导体性能越好。电子迁移速率决定半导体低压条件下的高频工作性能，饱和速率决定半导体高压条件下的高频工作性能。
硅材料具有储量丰富、价格低廉、热性能与机械性能优良、易于生长大尺寸高纯度晶体等优点，处在成熟的发展阶段。目前，硅材料仍是电子信息产业最主要的基础材料，95以上的半导体器件和99以上的集成电路ic是用硅材料制作的。在21世纪，可以预见它的主导和核心地位仍不会动摇。但是硅材料的物理性质限制了其在光电子和高频高功率器件上的应用。
砷化镓材料的电子迁移率是硅的6倍多，其器件具有硅器件所不具有的高频、高速和光电性能，并可在同一芯片同时处理光电信号，被公认是新一代的通信用材料。随着高速信息产业的蓬勃发展，砷化镓成为继硅之后发展最快、应用最广、产量最大的半导体材料。同时，其在军事电子系统中的应用日益广泛，并占据不可取代的重要地位。
gan材料的禁带宽度为硅材料的3倍多，其器件在大功率、高温、高频、高速和光电子应用方面具有远比硅器件和砷化镓器件更为优良的特性，可制成蓝绿光、紫外光的发光器件和探测器件。近年来取得了很大进展，并开始进入市场。与制造技术非常成熟和制造成本相对较低的硅半导体材料相比，第三代半导体材料目前面临的最主要挑战是发展适合gan薄膜生长的低成本衬底材料和大尺寸的gan体单晶生长工艺。
主要半导体材料的用途如表2所示。可以预见以硅材料为主体、gaas半导体材料及新一代宽禁带半导体材料共同发展将成为集成电路及半导体器件产业发展的主流。
3半导体材料的产业现状
3.1半导体硅材料
3.1.1多晶硅
多晶硅是制备单晶硅和太阳能电池的原料，主要生产方法为改良西门子法。目前全世界每年消耗约18000t25000t半导体级多晶硅。2001年全球多晶硅产能为23900t，生产高度集中于美、日、德3国。美国先进硅公司和哈姆洛克公司产能均达6000t/a，德国瓦克化学公司和日本德山曹达公司产能超过3000t/a，日本三菱高纯硅公司、美国memc公司和三菱多晶硅公司产能超过1000t/a，绝大多数世界市场由上述7家公司占有。2000年全球多晶硅需求为22000t，达到峰值，随后全球半导体市场滑坡;2001年多晶硅实际产量为17900t，为产能的75左右。全球多晶硅市场供大于求，随着半导体市场的恢复和太阳能用多晶硅的增长，多晶硅供需将逐步平衡。
我国多晶硅严重短缺。我国多晶硅工业起步于50年代，60年代实现工业化生产。由于技术水平低、生产规模太小、环境污染严重、生产成本高，目前只剩下峨嵋半导体材料厂和洛阳单晶硅厂2个厂家生产多晶硅。2001年生产量为80t[7]，仅占世界产量的0.4，与当今信息产业的高速发展和多晶硅的市场需求急剧增加极不协调。我国这种多晶硅供不应求的局面还将持续下去。据专家预测，2005年国内多晶硅年需求量约为756t，2010年为1302t。
峨嵋半导体材料厂和洛阳单晶硅厂1999年多晶硅生产能力分别为60t/a和20t/a。峨嵋半导体材料厂1998年建成的100t/a规模的多晶硅工业性生产示范线，提高了各项经济技术指标，使我国拥有了多晶硅生产的自主知识产权。该厂正在积极进行1000t/a多晶硅项目建设的前期工作。洛阳单晶硅厂拟将多晶硅产量扩建至300t/a，目前处在可行性研究阶段。
3.1.2单晶硅
生产单晶硅的工艺主要采用直拉法cz、磁场直拉法mcz、区熔法fz以及双坩锅拉晶法。硅晶片属于资金密集型和技术密集型行业，在国际市场上产业相对成熟，市场进入平稳发展期，生产集中在少数几家大公司，小型公司已经很难插手其中。
目前国际市场单晶硅产量排名前5位的公司分别是日本信越化学公司、德瓦克化学公司、日本住友金属公司、美国memc公司和日本三菱材料公司。这5家公司2000年硅晶片的销售总额为51.47亿元，占全球销售额的70.9，其中的3家日本公司占据了市场份额的46.1，表明日本在全球硅晶片行业中占据了主导地位[8]。
集成电路高集成度、微型化和低成本的要求对半导体单晶材料的电阻率均匀性、金属杂质含量、微缺陷、晶片平整度、表面洁净度等提出了更加苛刻的要求详见文献[8]，晶片大尺寸和高质量成为必然趋势。目前全球主流硅晶片已由直径8英寸逐渐过渡到12英寸晶片，研制水平达到16英寸。
我国单晶硅技术及产业与国外差距很大，主要产品为6英寸以下，8英寸少量生产，12英寸开始研制。随着半导体分立元件和硅光电池用低档和廉价硅材料需求的增加，我国单晶硅产量逐年增加。据统计，2001年我国半导体硅材料的销售额达9.06亿元，年均增长26.4。单晶硅产量为584t，抛光片产量5183万平方英寸，主要规格为3英寸6英寸，6英寸正片已供应集成电路企业，8英寸主要用作陪片。单晶硅出口比重大，出口额为4648万美元，占总销售额的42.6，较2000年增长了5.3[7]。目前，国外8英寸ic生产线正向我国战略性移动，我国新建和在建的f8英寸ic生产线有近10条之多，对大直径高质量的硅晶片需求十分强劲，而国内供给明显不足，基本依赖进口，我国硅晶片的技术差距和结构不合理可见一斑。在现有形势和优势面前发展我国的硅单晶和ic技术面临着巨大的机遇和挑战。
我国硅晶片生产企业主要有北京有研硅股、浙大海纳公司、洛阳单晶硅厂、上海晶华电子、浙江硅峰电子公司和河北宁晋单晶硅基地等。有研硅股在大直径硅单晶的研制方面一直居国内领先地位，先后研制出我国第一根6英寸、8英寸和12英寸硅单晶，单晶硅在国内市场占有率为40。2000年建成国内第一条可满足0.25μm线宽集成电路要求的8英寸硅单晶抛光片生产线;在北京市林河工业开发区建设了区熔硅单晶生产基地，一期工程计划投资1.8亿元，年产25t区熔硅和40t重掺砷硅单晶，计划2003年6月底完工;同时承担了投资达1.25亿元的863项目重中之重课题“12英寸硅单晶抛光片的研制”。浙大海纳主要从事单晶硅、半导体器件的开发、制造及自动化控制系统和仪器仪表开发，近几年实现了高成长性的高速发展。
3.2砷化镓材料
用于大量生产砷化镓晶体的方法是传统的lec法液封直拉法和hb法水平舟生产法。国外开发了兼具以上2种方法优点的vgf法垂直梯度凝固法、vb法垂直布里支曼法和vcz法蒸气压控制直拉法，成功制备出4英寸6英寸大直径gaas单晶。各种方法比较详见表3。
移动电话用电子器件和光电器件市场快速增长的要求，使全球砷化镓晶片市场以30的年增长率迅速形成数十亿美元的大市场，预计未来20年砷化镓市场都具有高增长性。日本是最大的生产国和输出国，占世界市场的7080;美国在1999年成功地建成了3条6英寸砷化镓生产线，在砷化镓生产技术上领先一步。日本住友电工是世界最大的砷化镓生产和销售商，年产gaas单晶30t。美国axt公司是世界最大的vgf
gaas材料生产商[8]。世界gaas单晶主要生产商情况见表4。国际上砷化镓市场需求以4英寸单晶材料为主，而6英寸单晶材料产量和市场需求快速增加，已占据35以上的市场份额。研制和小批量生产水平达到8英寸。
我国gaas材料单晶以2英寸3英寸为主，
4英寸处在产业化前期，研制水平达6英寸。目前4英寸以上晶片及集成电路gaas晶片主要依赖进口。砷化镓生产主要原材料为砷和镓。虽然我国是砷和镓的资源大国，但仅能生产品位较低的砷、镓材料6n以下纯度，主要用于生产光电子器件。集成电路用砷化镓材料的砷和镓原料要求达7n，基本靠进口解决。
国内gaas材料主要生产单位为中科镓英、有研硅股、信息产业部46所、55所等。主要竞争对手来自国外。中科镓英2001年起计划投入近2亿资金进行砷化镓材料的产业化，初期计划规模为4英寸6英寸砷化镓单晶晶片5万片8万片，4英寸6英寸分子束外延砷化镓基材料2万片3万片，目前该项目仍在建设期。目前国内砷化镓材料主要由有研硅股供应，2002年销售gaas晶片8万片。我国在努力缩小gaas技术水平和生产规模的同时，应重视具有独立知识产权的技术和产品开发，发展我国的砷化镓产业。
3.3氮化镓材料
gan半导体材料的商业应用研究始于1970年，其在高频和高温条件下能够激发蓝光的特性一开始就吸引了半导体开发人员的极大兴趣。但gan的生长技术和器件制造工艺直到近几年才取得了商业应用的实质进步和突破。由于gan半导体器件在光电子器件和光子器件领域广阔的应用前景，其广泛应用预示着光电信息乃至光子信息时代的来临。
2000年9月美国kyma公司利用aln作衬底，开发出2英寸和4英寸gan新工艺;2001年1月美国nitronex公司在4英寸硅衬底上制造gan基晶体管获得成功;2001年8月台湾powdec公司宣布将规模生产4英寸gan外延晶片。gan基器件和产品开发方兴未艾。目前进入蓝光激光器开发的公司包括飞利浦、索尼、日立、施乐和惠普等。包括飞利浦、通用等光照及汽车行业的跨国公司正积极开发白光照明和汽车用gan基led发光二极管产品。涉足gan基电子器件开发最为活跃的企业包括cree、rfmicrodevice以及nitronex等公司。
目前，日本、美国等国家纷纷进行应用于照明gan基白光led的产业开发，计划于2015年-2020年取代白炽灯和日光灯，引起新的照明革命。据美国市场调研公司strstegiesunlimited分析数据，2001年世界gan器件市场接近7亿美元，还处于发展初期。该公司预测即使最保守发展，2009年世界gan器件市场将达到48亿美元的销售额。
因gan材料尚处于产业初期，我国与世界先进水平差距相对较小。深圳方大集团在国家“超级863计划”项目支持下，2001年与中科院半导体等单位合作，首期投资8千万元进行gan基蓝光led产业化工作，率先在我国实现氮化镓基材料产业化并成功投放市场。方大公司已批量生产出高性能gan芯片，用于封装成蓝、绿、紫、白光led，成为我国第一家具有规模化研究、开发和生产氮化镓基半导体系列产品、并拥有自主知识产权的企业。中科院半导体所自主开发的gan激光器2英寸外延片生产设备，打破了国外关键设备部件的封锁。我国应对大尺寸gan生长技术、器件及设备继续研究，争取在gan等第三代半导体产业中占据一定市场份额和地位。
4结语
不可否认，微电子时代将逐步过渡到光电子时代，最终发展到光子时代。预计到2010年或2014年，硅材料的技术和产业发展将走向极限，第二代和第三代半导体技术和产业将成为研究和发展的重点。我国政府决策部门、半导体科研单位和企业在现有的技术、市场和发展趋势面前应把握历史机遇，迎接挑战。
参考文献
[1]师昌绪.材料大辞典[m].北京化学工业出版社，19941314
[2]http//bjjc.org.cn/10zxsc/249.htm.我国电子信息产业总规模居世界第三.北方微电子产业基地门户网
[3]蓬勃发展的中国电子信息产业.信息产业部电子信息产品管理司司长张琪在“icchina2003”上的主题报告
[4]梁春广.gan-第三代半导体的曙光.新材料产业，2000，53136
[5]李国强.第三代半导体材料.新材料产业，2002,61417
[6]万群，钟俊辉.电子信息材料[m].北京冶金工业出版社，199012
[7]中国电子工业年鉴编委会.中国电子工业年鉴2002[m].
高分子材料的现状范文第2篇
关键词：高分子材料；可降解；生物
中图分类号：TQ464 文献标识码:A
我国目前的高分子材料生产和使用已跃居世界前列，每年产生几百万吨废旧物。如此多的高聚物迫切需要进行生物可降解，以尽量减少对人类及环境的污染。生物可降解材料，是指在自然界微生物，如细菌、霉菌及藻类作用下，可完全降解为低分子的材料。这类材料储存方便，只要保持干燥，不需避光，应用范围广，可用于地膜、包装袋、医药等领域。生物可降解的机理大致有以下3 种方式： 生物的细胞增长使物质发生机械性破坏； 微生物对聚合物作用产生新的物质；酶的直接作用，即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。按照上述机理，现将目前研究的几种主要的可生物可降解的高分子材料介绍如下。
1生物可降解高分子材料概念及降解机理
生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下，能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。
生物可降解的机理大致有以下3种方式：生物的细胞增长使物质发生机械性破坏；微生物对聚合物作用产生新的物质；酶的直接作用，即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为，高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。首先，微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合，通过水解切断高分子链，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物摄入人体内，经过种种的代谢路线，合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量，最终都转化为水和二氧化碳。
因此，生物可降解并非单一机理，而是一个复杂的生物物理、生物化学协同作用，相互促进的物理化学过程。到目前为止，有关生物可降解的机理尚未完全阐述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外，还与材料温度、酶、PH值、微生物等外部环境有关。
2生物可降解高分子材料的类型
按来源，生物可降解高分子材料可分为天然高分子和人工合成高分子两大类。按用途分类，有医用和非医用生物可降解高分子材料两大类。按合成方法可分为如下几种类型。
2.1微生物生产型
通过微生物合成的高分子物质。这类高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖，具有生物可降解性，可用于制造不污染环境的生物可降解塑料。如英国ICI 公司生产的“Biopol”产品。
2.2合成高分子型
脂肪族聚酯具有较好的生物可降解性。但其熔点低，强度及耐热性差，无法应用。芳香族聚酯(PET) 和聚酰胺的熔点较高，强度好，是应用价值很高的工程塑料，但没有生物可降解性。将脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺) 制成一定结构的共聚物，这种共聚物具有良好的性能，又有一定的生物可降解性。
2.3天然高分子型
自然界中存在的纤维素、甲壳素和木质素等均属可降解天然高分子，这些高分子可被微生物完全降解，但因纤维素等存在物理性能上的不足，由其单独制成的薄膜的耐水性、强度均达不到要求，因此，它大多与其它高分子，如由甲壳质制得的脱乙酰基多糖等共混制得。
2.4掺合型
在没有生物可降解的高分子材料中，掺混一定量的生物可降解的高分子化合物，使所得产品具有相当程度的生物可降解性，这就制成了掺合型生物可降解高分子材料，但这种材料不能完全生物可降解。
3生物可降解高分子材料的开发
3.1生物可降解高分子材料开发的传统方法
传统开发生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化学合成法和微生物发酵法等。
3.1.1天然高分子的改造法
通过化学修饰和共混等方法，对自然界中存在大量的多糖类高分子，如淀粉、纤维素、甲壳素等能被生物可降解的天然高分子进行改性，可以合成生物可降解高分子材料。此法虽然原料充足，但一般不易成型加工，而且产量小，限制了它们的应用。
3.1.2化学合成法
模拟天然高分子的化学结构，从简单的小分子出发制备分子链上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物，这些高分子化合物结构单元中含有易被生物可降解的化学结构或是在高分子链中嵌入易生物可降解的链段。化学合成法反应条件苛刻，副产品多，工艺复杂，成本较高。
3.1.3微生物发酵法
许多生物能以某些有机物为碳源，通过代谢分泌出聚酯或聚糖类高分子。但利用微生物发酵法合成产物的分离有一定困难，且仍有一些副产品。
3.2生物可降解高分子材料开发的新方法——酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料，得益于非水酶学的发展，酶在有机介质中表现出了与其在水溶液中不同的性质，并拥有了催化一些特殊反应的能力，从而显示出了许多水相中所没有的特点。
3.3酶促合成法与化学合成法结合使用
酶促合成法具有高的位置及立体选择性，而化学聚合则能有效的提高聚合物的分子量，因此，为了提高聚合效率，许多研究者已开始用酶促法与化学法联合使用来合成生物可降解高分子材料。
4生物可降解高分子材料的应用
目前生物可降解高分子材料主要有两方面的用途：（1）利用其生物可降解性，解决环境污染问题，以保证人类生存环境的可持续发展。通常，对高聚物材料的处理主要有填埋、焚烧和再回收利用等3种方法，但这几种方法都有其弊端。（2）利用其可降解性，用作生物医用材料。目前，我国一年约生产3000 多亿片片剂与控释胶囊剂，其中70%以上是上了包衣的表皮，其中包衣片中有80%以上是传统的糖衣片，而国际上发达国家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片，因此，我国的片剂制造水平与国际先进水平有很大的差距。国外片剂和薄膜衣片多采用羟丙基甲纤维素，羟丙纤维素、丙烯酸树脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纤维素、邻苯二甲酸醋酸纤维素、羟甲基纤维素钠、微晶纤维素、羟甲基淀粉钠等。
参考文献
[1]侯红江，陈复生，程小丽，辛颖.可生物降解材料降解性的研究进展[J].塑料科技，2009，(03):89-93.
[2]翟美玉，彭茜.生物可降解高分子材料[J].化学与粘合，2008，(05).
高分子材料的现状范文第3篇
关键词： 高分子材料 加工助剂 多媒体 案例教学
高分子材料在工业、农业、交通运输、国防工业、人民生活、医疗卫生等各个领域有广泛应用，是现代社会中衣、食、住、行、用各个方面不可缺少的材料[1]。高分子材料的成型加工是高分子专业研究的重要主题，相应助剂对提高高分子材料的合成效率、加工性能、使用性能有着至关重要的作用，随着助剂行业的发展，助剂品种日益繁多[2]。《高分子材料加工助剂》就是面向高职、高教学生开设的一门高分子专业课程，通过多年本门课教学，笔者总结出以下教学方法。
1.讲明本课程在高分子专业知识构成中的作用
合成与加工成型是高分子材料专业研究的两大主题，其中加工成型离不开高分子加工助剂相关专业知识，因为对助剂的品种和性能不了解，成型加工的工艺设计与控制难以进行[3]。助剂在配合塑炼和基本成型过程中起这样的作用：加工过程中改善聚合物的工艺性能，影响加工条件，提高加工效率;改进制品性能，提高它们的使用价值和寿命。概括起来说，助剂和聚合物是相互依存的关系。聚合物的研究和生产先于助剂，但只有在具备适当助剂和加工技术的条件下，它们才有广泛的用途。
因此，高分子材料加工助剂是高分子专业知识构成中重要组成部分，本专业学生应形成这样的概念：从事高分子材料加工成型过程的工艺设计和控制工作离不开高分子材料加工助剂的相关知识。
2.本课程教材的选择
目前，市面上有不同教材可供教学选择，针对不同教学对象和教学大纲的具体要求，老师应相应选择教材。笔者选用方海林主编的《高分子材料加工助剂》，该教材面向本科生教学，通过教材学习，学生对高分子材料加工中常用助剂的概况、作用机理、品种合成、性质及其应用等有全面深入的理解;通过具体工艺及配方学习，认识它们对材料的工艺和性能的影响，具有一定解决实际问题的能力。当然，由于教学过程中课程设定为32学时，老师可根据学生学习兴趣适当取舍，如第九章剂、发泡剂、着色剂、发泡剂的讲解可以适当缩减一些，而第二章增塑剂内容可以适当补充一些书本以外的知识。
3.本课程的教学方法
3.1多媒体结合板书
信息拓展展示以多媒体为主，重点问题讲解以板书为主[4]。对于《高分子材料加工助剂》课程教学，多媒体课件重点在以下三个方面突出应用：（1）当涉及大量信息拓展或者多种形式的直观展示时，以多媒体为主，如各种助剂的外观图片、合成助剂的工艺流程图、同一类助剂各种典型的化学结构式展示等。（2）对于大量公式推导、文字描述可以通过多媒体方式进行，这样可以比较准确完整地反映同时节省大量授课时间。板书的引导会带动学生的思维层层深入，更容易将一个知识点讲透。如讲热稳定剂、光稳定剂的作用机理时，通过板书讲解与分析，可以引导学生思考，更容易将难点讲透。
3.2案例教学法
案例教学法是一项系统工程，需要教师精心创设教学情境，巧妙设置探究问题，引导学生在分析案例中研究问题，从而形成认识、发展能力、升华情感，并借助情境与问题实现教学目标[5]。对于《高分子材料加工助剂》课程教学，工厂已经采用的一些助剂配方设计实例都是鲜活的案例，教师可以在课堂上大量引入配方实例，通过对配方实例的分析，告诉学生各种助剂在配方中起什么作用，在配方设计时遵循什么样的设计规律，为学生将来从事配方设计打下良好的基础。
3.3课后在线答疑
现在学生几乎达到人手一台电脑，学生对电脑的常用操作基本熟练，特别是一些交流工具，如电子邮件、QQ在线聊天甚至视频对话等，笔者认为借助互联网进行学生课后答疑是一种教学辅助方法。学生在课后学习，如在做课后作业时遇到问题，借助电子邮件向老师提问，可以提高学生学习效率。当然，这种答疑方法有待进一步探索，如果老师每天进行大量邮件答疑会增加教学负担，这时可以采取更灵活的方法如建立QQ群，在指定时间内在线群聊进行答疑等。
4.成绩考核与评价
《高分子材料加工助剂》考核可以选用考试、小论文、大作业等方式进行，由于这是一门应用性很强的课程，学生将来运用相关知识时需要很强的主观能动性。笔者经过多年实践认为用小论文考核更符合这门课的学习规律，因为写小论文本身就是学生一个再次学习的过程，这个过程需要查阅比较多的资料，将内容很好地组织，还要形成自己的认识及评价。布置完小论文题目后，一般会提出以下写作要求：写作紧扣论文题目、不出现偏题、有学术性;写作条理清晰，内容安排有序;写作重点突出;写作参考资料充分、全面;写作中能提出自己的观点、对现代企业管理的认识;写作字迹清晰、工整，表达流畅，字数3000左右。批改小论文的时候按学生对以上写作要求的执行情况进行评分。学生最终成绩按学校、系部要求进行，结合平时考核和期末考试成绩综合评分。
5.教学效果与评价
通过本课程学习，需要实施培养专业面宽、知识面广和工程能力强的应用型本科人才这一课程教学目标，绝大部分学生应掌握常用高分子材料加工助剂的作用机理、结构、特点、性能、用量，并具有初步设计聚合物材料配方的能力。从已经毕业的学生反馈看，学习这门课为从事相关工作打下很好的基础，学生进入工厂后将在比较短的时间内满足岗位要求，从事聚合物配方设计及工艺设计、控制等工作。
目前，新的高分子材料加工助剂不断被研发出来，知识更新非常快，而学生的学习方式、学习兴趣也有时代特征，如何上好《高分子材料加工助剂》这门课需要不断探索、持续研究。
参考文献：
[1]周鹏.高分子材料的发展及应用.科技创新，2015（11）：69.
[2]冯嘉春，郑德，陈鸣才.我国高分子助剂研发现状及思考.透视，2007（2）：33-36.
[3]向明.高分子助剂在聚合物成型加工中的应用研究.年全国高分子学术论文报告会，2007：799.
高分子材料的现状范文第4篇
关键词：高职本科 实践教学 对策研究
中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（c）-0183-02
高分子材料作为一种可以成型各种形状并且性能优良的新型化工材料，广泛应用于工业、国防、生物、信息、能源、环境等各方面。作为不可或缺的高分子材料行业，在高速发展的同时经济效益也有了很大的提高。高分子材料专业教育需要适应新的要求，培养具有创新能力，综合素质高，社会需求适应性强的不同层次的研究技术人员。
1 高职本科高分子材料工程专业实践教学的重要性
青岛大学对口高职本科高分子材料专业人才培养目标是培养具有高分子材料与工程等方面的理论基础知识与应用能力，具有较强的创新精神和实践能力，能综合应用专业知识分析解决实际问题，从事高分子材料的合成、改性和加工成型等领域内的技术开发、技术应用、工艺和设备的设计，生产及管理、产品市场与营销等方面工作的高级专门人才。
本专业在教学计划中，除专业理论之外，加大实践性教学环节，增大专业实训比例，重视专业技术技能培养，考核中增加了专业技术技能鉴定项目的测试。实践性教学环节的学时约占四年教学计划的四分之一左右（如图1）。
实践性教学一方面是为了使学生获取感性知识、巩固和深化课堂理性知识的学习；另一方面是为了训练学生运用所学的基本理论、基本知识和基本技能，培养分析和解决实际工程问题的能力，使学生掌握进行科学研究与工程技术实践的基本技能，以完成工程师的基本训练。
2 当前实践教学存在的主要问题
近几年发展应用型本科教育、培养本科层次的应用型人才成为许多高等院校的办学定位和培养目标。应用型本科教育的规模日趋扩大，应用型本科院校在专业设置上依旧追求门类齐全，向综合性院校过渡的趋势十分明显，导致办学特色不突出，适应社会需求能力差。
根据有关部门对毕业生质量调查材料表明，近几年理工科学校培养的毕业生，他们的基础知识比较扎实，专业知识也能够适应工作需要，但实际工作能力较弱。毕业生并没有完全掌握相应的技能，实际能力的培养不能满足社会的实际需求。虽然绝大多数毕业生都能找到工作，但就业层级和岗位质量不够理想。
3 加强实践教学采取的相应对策
3.1 从办学理念上重视实践教学
高职本科教育的一个显著的特点是学生不仅要完成课堂上理论知识的学习，还必须完成实践性教学环节的学习。高职本科学生的学习要充分体现理论与实践相结合；专业知识学习与技能能力培养相结合；教师指导作用与学生独立学习相结合；基础理论学习与实践环节学习相结合。
实践性教学主要增强专业适应性，要求学生对所学专业的技术操作、实际动手能力与实际生产状况相适应，然而现有的单一讲课模式不利于全面提高学生的综合素质，教育与经济、科技相脱节，为了使学生学有所用，更好地适应社会，必须加强实践性教学，使“产、学、研”有机地结合起来，走“产学研”一体化的教学模式。
3.2 以市场需求为基准制定教学内容
将教学内容与市场需求挂钩，市场需求什么样的人才，我们就培养什么样的学生。现在，企业急需既懂专业理论知识，又懂技术操作的复合型人才，而我们在教学改革中就以此为主要内容制定了几个具有突破性、创新性的教学模式。
对于大学的教学计划，市场早有微词：学生毕业时，学到的知识已过时了，为了改变这一现状，我们在制定教学内容时，在各地开展调研，结合市场需求。如：模具、设备方向的人才在未来几年会急需。在授课时，老师就会将内容向这个方向倾斜，使学生在未毕业时就已经成为“抢手货”。
3.2.1 定点、定向为企业培养技术人员
山东是高分子原料及制品生产大户。散落在县以下的各小企业为谋求发展，已意识到培养自己的技术员对企业发展有多重要。近几年，我们一直与毕业生保持密切往来，解决他们在生产中发现的问题。在企业中建立良好的口碑。已与几家企业协商，为他们单独办班，定点、定向培养人才，受到企业好评。同时，我们也积累了丰富的生产经验。
3.2.2 挂靠实习基地现场教学
我们教育学生，实习基地是你们接触的第一份“工作”。所以，在教学中我们经常会把教学现场搬到工厂或实验室。让学生真正“干”起来。从而学到熟练操作。
3.2.3 “产学研”结合，鼓励学生自主创业
在学生进行毕业设计时，我们会安排一些有创新能力的学生参与到科研开发的项目中来。把他们带到专业领域的前沿，使他们在毕业后具备自主创业的能力，从而打破学生只能“找”工作的境况。使学生的毕业前景扩宽。
3.2.4 选定与《高分子材料与工程专业》密切相关的企业急待解决的课题作为研究专题，统一规划、整合《高分子材料与助剂》《塑料配方设计》《塑料成型设备》、《塑料加工成型工艺》《高分子性能测试》的实验教学内容，合理安排实验时间，做到每一个专题实验都要有明确、合理、全面的设计思想。以精选的研究专题为载体，把相关的实验知识、实验技术和实验方法有机地串连起来，实现创造条件使学生较早参加科研和创新活动的目标。
3.3 重视和加强实践教学基地建设
在实践教学方面，要逐渐形成以服务为宗旨、以就业为导向的教学理念，以文化课为基础、以专业课为主体、以实验实习为重点、以岗位合格为目标的教学原则，先后建立校内实习实训基地2处、校外实习实训基地5处（青岛润兴塑料厂、青岛铭昶模塑公司、青岛宏达塑料集团、青岛联创集团和青岛黄海轮胎集团），保证学生每学期在校外实习基地实习2～3周。在校内外实习过程中，通过让学生在企业顶岗培训，使理论与实践相互渗透，逐步实现与工作岗位的接轨。
借助开放的校内实习实训基地，通过“嵌入式”“专业教学现场化，实验教学课题化”的教学模式，使理论教学与实践教学达到完美的结合，学生的基础知识、专业知识、操作技能和综合素质都得到了很大的提高，历届高职毕业生在《塑料注塑工》中、高级技能达级考核中，合格率均达100%。为学生就业及走向社会打下了良好的基础。逐步形成“宽专业、多技能、双证书”的办学特色。
在现有5个校外实习实训基地、1个校内实训室的基础上，增加到6～8个校外实习实训基地，3个校内实训室。与3～5个企业达成校企共建协议。
3.4 增大实践教学经费的投入
近三年来我专业投入大量经费，主要用于购买实验设备及实验药品，优化教学设备，多媒体教室改造，为学生创造良好的学习和实习条件。这三年来我们购入的大型设备有双螺杆挤出机2台，塑料注塑机2台，切粒机1台，烘箱2台，万能拉力机1台，冲击试验机2台，熔融指数测量仪1台，高分辨电子显微镜3台等，极大地改善了学生的实验环境，为培养具有较高动手能力的专业技术性人才奠定了良好的基础。
3.5 进行职业职能资格证书考核，适应社会人才市场的要求
职业资格证书是由国家劳动和社会保障部颁发的职业能力证明，谁持有的证书多，谁的就业选择性就大，就业的机会就多。
我专业从2004年秋季在本市抢先申办了青岛市劳动局《高分子材料加工工艺》中、高级技能达级考点，并于本年底与市劳动局合作，成功举办了我系2002级高分子材料与工程专业学生的技能达级考试，学生达级率100%，受到了青岛市劳动局的初步肯定。我们从2002级至2009级高分子材料应用技术专业开始进行职业资格证书认证，至今已经进行了八届。
4 结语
我们以创新能力培养为主线，构建了高职本科高分子材料与工程专业实践教学平台，高职本科高分子材料应用技术专业实践教学环节改革与创新，使高分子材料加工成型专业的学生经过四年在校的严格学习及实习、实训，具有复合型职业技能结构，较强的专业技术应用能力和技术开发能力，实践动手能力强，毕业前获高分子成型工艺中级或高级技能证书。毕业后能直接在生产第一线从事管理、技术应用与技术开发工作。
参考文献
[1] 代显华，李忠民.高素质应用型人才培养实践教学的问题与对策—— 以成都大学为例[J].成都大学学报：教育科学版，2009，23（1）：8-10.
[2] 刘传影，赵则信.应用型本科教育实践教学初探[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2011，24（6）：74-75.
[3] 马群锋.我国高职类高分子专业发展现状的研究[J].化工高等教育，2011（1）：13-23.
[4] 陈厚，曲荣君，王春华，等.浅谈高分子材料与工程专业实践教学平台的构建[J].广州化工，2010，38（11）：220-243.
[5] 王慧敏，郑耀臣，崔孟忠，等.高分子材料与工程专业实验教学的改革与实践[J].化工高等教育，2007，97（5）：39-41.
高分子材料的现状范文第5篇
关键词：高分子材料；汽车领域；应用
当前汽车工业得到了快速发展，要求在车体结构、车身重量、防止腐蚀、做好隔音减振、节约能源等方面实现突破性进展，要求生产工艺实现自动化、行驶达到高速化。因此在生产汽车过程中大量应用重量轻、韧性好、不易腐蚀、良好隔音隔热的高分子材料，不但可以在汽车行驶中节约大量的燃料而且也可以提高汽车综合性能。所以当前高分子材料已普遍应用于汽车生产当中。由于使用高分子材料，所以不但可以减轻汽车总体重量，减少能源排放，而且也可以利用塑料易成型加工的特点，可以减少生产成本。当前，高分子材料已广泛应用于汽车饰件与功能结构件当中，在汽车总重量中占到了十分之一以上。
1 高分子材料在汽车上的应用状况
1、汽车饰件上的应用
汽车的饰件主要有内饰件与外饰件。这些饰件的作用等同于汽车的功能结构件。它们不但具有多方面的功能，而且主要占据着汽车的外观，是购买汽车者的首要选择。
（1）内饰件
汽车的内饰件主要有仪表板、车门内板、方向盘、座椅、顶篷、地垫、遮阳板等。内饰件不但要保证具有减振、隔热、隔音、遮音等作用，而且还要求做到耐热与高抗冲性、高强度与刚性、表面硬度高、不易被化学品腐蚀、不怕刮擦、保护环境等特点。最早汽车内饰件主要应用金属、木材、纤维纺织品等制作而成，不但外观较差而且也不利于保护环境。因此，高分子材料以其独有的优势迅速得到了汽车行业的应用。当前，汽车内饰件当中应用的塑料在汽车全部塑料中占到了一半以上。过去汽车内饰件主要应用PVC、ABS、PU 等。当前汽车内饰件则主要应用聚丙烯材料，有着无以伦比的优势，如较好的韧性、较大的强度、较好的弹性、可以隔热、不怕腐蚀、可以随地取材、可以实现二次利用、成本较低等，因此得到了汽车内饰件的普遍应用，特别应用于汽车当中最大的内饰件----仪表板方面。PP仪表板是最近几年才出现的新型仪表板，不但有着较强的韧性与强度，而且外观较美、成本较低，所以广泛应用于汽车的仪表板方面。欧洲是世界范围内生产汽车最多的地区，他们的汽车仪表板全部采用PP，而且还在不断扩大应用范围。
（2）外饰件
汽车的外饰件主要有保险杠、雨刮、车灯、车玻璃、门把手、门锁等。在过去较长时期内，汽车外饰件主要使用金属合金，主要缺点是重量大、外观差、价格昂贵、不能环保、容易腐蚀等。随着高分子材料普遍应用于汽车工业，尤其是汽车保险杠主要使用塑料制作而成。保险杠的主要作用就是当汽车受到冲撞时，可以抵消一部分冲击力，具有缓冲的作用，可以保护外界的人与车。因此保险杠不但要做到外观美而且还需具有很好的安全保护作用。当前世界范围内的保险杠应用高分子材料制作的占到了十分之九以上。主要应用SMC、GMT 和改性 PP 等材料。保险杠的组成部分有面板、缓冲材料、横梁。合成面板主要应用PP制作而成，如桑塔纳轿车的保险杠面板应用的材料就是共聚丙烯加热塑性弹性体。与其它材料相比，这种材料的具有较大弹性、可以有效低消外界冲击、不易损伤等优点，这样的保险杠在受到外力冲击过程中，能够最大程度地减轻冲力，可以有效保护车外人的生命安全。
2、汽车功能结构件上的应用
汽车配件作为特殊商品，在使用上有很多具体要求，例如防油、抗腐蚀、耐高温、成本低、质轻等特点，才能符合汽车上油箱、发动机主要部件、脚踏离合器等的使用要求。其中最主要的部件就是油箱，由于油箱的结构复杂，工艺要求高，大大增加了制造成本。塑料的使用就能有效解决这一难题。在汽车油箱制作中最常使用的就是超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯，但是这种材料的缺点是容易漏油，经过工艺改进，F在生产出了具有较好隔油性的改性pe材料。pe材料在发达国家使用较早，我国在轿车上使用树脂制作油箱还处于开发阶段。
2 汽车高分子材料未来发展方向
1、降低成本，提高性能
笔者认为在将来汽车塑料应用中，主要以PP、ABS 为主。为了进一步节约生产资金，需要大力研究应用同一种或几种材料，这种原材料随处可见，生产工艺简单，使回收的废旧塑料及时得到了应用。为了使其具有更高的性能，就要对原材料进行改性与复合，从而创造出性能更优、发展潜力更大的复合材料与工程塑料等。
2、增加安全性能和环保性能
当前汽车工业得到了前所未有的发展机会，每年都会消耗大量的塑料制件，但同时也会产生大量的塑料废品，要占塑料生产总量的50%以上。当前废旧塑料的回收利用还没有得到较快发展，同时也不具有可降解性。所以开发新型塑料具有非常重要的意义。生物塑料的可降解性较好，可以普遍应用于将来的汽车制造当中。如使用天然纤维与PP、PE等材料共混改性，用来生产汽车制件，性能远远高于玻璃纤维增强材料，而且重量更轻，可以回收再利用，与快速发展的汽车行业相适应，塑料制件实现生物化是发展的趋势。
3、创新材料及应用技术
当前，工程塑料在塑料行业中占有重要地位，它的主要特点是强度高、不易腐蚀、不易老化等，因此迅速进入各行各业当中，特别是汽车行业的生产。高分子合金是在改进工程塑料的基础上生产出来的，具有更优的性能，不但材料易于加工，而且具有较高的性能，有利于减轻重量节约资金。随着纳米技术的出现与应用，当前已经在塑料行业中崭露头角。当前，高分子纳米复合材料在碳纳米管高分子复合材料、纳米粒子关于聚合物的改性方面实现了突破。发达国家当前已经出现了高性能的纳米复合材料，并广泛应用于汽车生产当中。
3 结束语
总之，在将来的汽车发展中，汽车轻量化是各个生产企业追求的最终目标，由于高分子材料具有质量轻、性能高、生产简单、安全环保、低成本等众多优点，因此将来必然会应用于汽车生产当中，塑料有望代替金属在汽车生产中得到普遍应用。
参考文献
[1]谢冬宁.新型材料在汽车轻量化中的应用[J].黑龙江科技信息.2016（32）
[2]李桥，陈珍.分析汽车轻量化及其材料的经济选用[J].科技经济市场.2015（06）
[3]岳博，徐晶才.汽车轻量化技术的进步与展望[J].世界制造技术与装备市场.2015（05）
[4]李嘉良，张泽涛，闫雪松. 基于化工新材料应用推动汽车轻量化的分析[J].化工设计通讯.2016（06）
高分子材料的现状范文第6篇
关键词：高分子材料，就业能力，实验教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）05-0225-02
一、引言
随着科学技术和经济环境的变化，高校毕业生的就业形势呈现日益复杂的趋势。社会对人才的技能、经验、实践能力以及综合素质提出了越来越高的要求[1-2]。高分子材料以其突飞猛进的发展态势和广阔的应用前景成为了21世纪最具生命力的新型产业。众多与高分子材料相关的行业发展迅猛，社会对兼具创新和实践能力的高分子材料专业的人才需求量越来越大，这无疑为毕业生提供了极好的就业前景[3]。如何提高大学生的就业能力，以更好地服务社会成为摆在高等院校人才培养方面的重要课题。
高分子材料是一门应用性和实践性极强的专业，其实践教学在一定程度上决定了人才培养的质量和水平。实验教学是重要的实践教学环节，它是提高高分子材料专业大学生操作能力、沟通能力、协作能力和综合素质的最重要最直接的手段。因此，高校高分子材料专业要通过建立科学的专业实验教学体系，积极探索实验教学改革，以全面提高大学生的就业能力。
本文立足于我校的高分子材料专业，基于就业能力提升这一核心，提出了几点关于高分子材料专业实验教学改革的建议。
二、实验教学现状分析
实验教学环节是学生获取专业知识的重要手段，对学生实践与创新能力的培养起到举足轻重的作用[4]。然而，传统的实验教学验证性实验居多，注重培养学生的实验操作技能，而忽视了学生的自主性、创造性思维的培养。一般，高分子专业实验教学体系由三大块构成即材料合成实验、材料成型加工实验和材料性能测试实验。三块实验内容各自独立展开，相互之间没有联系，缺乏知识点之间的串联及各部分间的逻辑性和系统性，不利于学生从整体上掌握知识。由于经费不足、缺乏激励机制等种种原因，大部分本科生仅限于实验课和做毕业论文时进行实验研究，缺少实验训练的机会，对广泛提升本科生的就业能力所起的作用也非常有限。因此，如何利用实验教学中心平台，建立合理的面对本科生的开放机制，是实验教学体系改革的重要内容。
三、实验教学改革举措
针对以上实验教学中出现的问题，我们提出了几点改革措施，以期能够促进大学生就业及提高大学生就业质量。
1.构建系统化实验教学体系。为了改善实验教学效果，需要加强高分子材料专业的实验教学体系的系统性。将高分子化学实验、高分子物理实验以及高分子成型加工实验等多门课程有机组合起来，利用不同课程间实验项目的关联性，形成多条跨越不同课程的实验项目链，构建出环环相扣、高度系统化的高分子专业实验教学体系。
例如，聚苯乙烯塑料的制备实验，它可以涵盖三个紧密相连的实验项目。利用高分子化学知识，从苯乙烯单体的悬浮聚合实验开始，获得聚苯乙烯粉体;再利用高分子物理知识，经由GPC凝胶渗透色谱分析所合成的聚苯乙烯的分子量及分子量分布，以确定聚苯乙烯的基本性能;再利用高分子成型加工实验，将聚苯乙烯粉体制成高分子塑料样条，对其拉伸、冲击等性能进行测试。将以上三个实验安排在同一个学期，按顺序依次开展实验，能够加强知识的连贯性，便于学生从整体上理解和掌握高分子材料的专业知识，从而提高学生的专业能力、学习能力和实践能力，为促进就业打下坚实的基础。
2.开展多层次实验教学。积极推行实验课程改革，开展多层次实验教学，降低验证性实验的比例，开设综合性实验，增设设计性实验，可以提升大学生的专业能力和培养创造性思维能力，从而使学生在就业竞争中展现出良好技能。
单一的验证性实验，缺乏对学生综合能力的训练。为了将高分子材料的专业知识有机地串联起来、灵活运用，需要开设一定比例的综合性实验。例如，开设“聚苯胺的制备和导电性测试”这一综合性实验。学生不仅能理解聚合物的结构，还能掌握聚苯胺的合成方法及性能测试方法。通过这一实验，能够把聚合物的“结构”与“性能”两大方面很好地结合起来，即加深了对相关知识的理解，又提高了学生综合运用知识的能力。
单一的验证性实验，只要求学生掌握简单操作，没有充分发挥学生的主观能动性。增加设计性实验，以学生为主、教师指导为辅，给学生发挥潜能提供更大的空间，为提高学生的就业能力奠定扎实的基础。例如，“海藻酸钠溶液的流变性研究”就是一个很好的设计性实验。根据实验任务，学生自己查阅相关文献、设计实验方案并付诸实施。这个过程要求学生动手、动脑、交流、协作，切实得到科学研究的一般逻辑过程训练。设计性实验既提高了学生的主观积极性，又增强了学生分析问题和解决问题的能力。
3.依托科研项目拓展实验教学。我校的高分子材料专业本科生除了实验课和做毕业论文之外，很少从事科研实验。只有极少数同学因为参与大学生创新项目或学科竞赛而进行实验研究。从普遍提高本科生的实践能力角度来看还远远不够，需要学校方面加大对大学生创新项目的支持力度，为更多的学生提供科研实验的机会。
另外，为了提高本科生的科研能力，设立导师专项基金，由导师的课题经费中拨出一部分用于本科生实验。导师重点选拔一些兴趣高、素质好的学生，在大二提前进入实验室学习，参与科研项目，这个措施对提高本科生创新能力和科研能力很有效，有些本科生在本科阶段已经发表了科研论文，有些本科生毕业后就直接进入导师实验室做硕士论文。不过，对于本专业兴趣不高的学生起不到太大作用。
4.建立长效激励机制。为了调动大学生主动进行创新实验的积极性，需要建立长效激励机制。对于创新型实验完成优秀者、完成自主创新项目者、发表科研论文或专利者等取得创新成果的学生给以增加学分的奖励，同时在保研、评奖学金等方面作为重要参考。这一举措可以大大增加大学生参加创新实践活动的机会，提升大学生就业竞争力。
5.完善实验成绩评定办法。受仪器设备条件的限制，学生单人操作的条件不具备，一般采取分组实验的形式，如何保证每个学生都能得到实验操作训练，需要完善实验成绩评定办法。实验报告是实验教学的一个重要环节。透过实验报告可以反应出学生对实验项目的理解和掌握情况。但是，单单依据实验报告评定成绩并不合理。通过课前提问考察学生的预习情况，观察实验过程中学生的操作能力、协作能力，并做好记录，以此作为评定实验成绩的重要依据，更能激发学生参与实验的兴趣，提高学生做实验的主动性。通过完善实验成绩评定办法，可以被迫式加强大学生参与实验的力度，从而提高大学生的实践能力。
四、小结
面对就业市场对高分子材料专业人才提出的越来越高的要求，进行实验教学改革提升本科生的就业能力具有重要的现实意义。本文提出从实验教学体系系统化、开展多层次实验、依托科研项目拓展实验、建立长效激励机制和完成成绩评定办法五个方面进行实验教学改革的建议，以期有效提升本专业大学生的就业能力。
参考文献：
[1]管天球.地方高校本科应用型人才培养模式研究与实践[J].中国高等教育，2008，（15）：69.
[2]田仲富，王也，刘晓义.如何提高理科大学生就业能力[J].黑龙江教育・理论与实践，2014，（3）;21.
高分子材料的现状范文第7篇
【关键词】高分子材料与工程 生产实习 教学改革
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）16-0060-02
一 生产实习在高分子教学中的重要作用
大学生生产实习是高分子材料与工程专业实践教学的一个重要环节，是培养学生工程实践能力的重要途径。大学生高分子材料与工程专业的生产实习一般会安排在大四的上学期，在此之前学生们已经完成了高分子专业绝大多数课程的学习，具备一定的理论基础及实验能力，但对实际生产情况还比较陌生。生产实习是联系学校和工厂的一个纽带，通过生产实习，将学生所学的理论知识与生产实际结合起来，更确切地说是运用所学的理论知识来解决工程实际问题，这种理论向实践的转化不仅可以加深学生对所学专业知识的理解，而且还可以增加学生的感性认识，让学生体验到学以致用的感觉。
与此同时，生产实习还可以培养学生独立分析问题、解决问题的能力和工程实践能力。在进入工厂之前，学生对高分子材料与工程专业的感知仅仅停留在课本上，即便是在专业实验中接触到了一些设备，但也仅限于实验范畴，从各方面来讲与实际生产还有很大的距离，再加上学生实验多以验证性实验为主，因此，学生的综合实践能力在实验中无法得到体现与提升。生产实习恰恰是学生综合实践能力得以诱发、展现和培养的媒介，实际生产中会遇到很多校园里无法模拟的工程情况，学生在这样的氛围中学习，不仅可以使自己各方面的能力得到锻炼与发展，而且还可以从这一过程中真正了解高分子材料与工程这个专业，清楚自己就业或升学的方向。
二 高分子专业生产实习的现状及原因
受多方面因素的影响，近年来，高分子专业的生产实习并未起到预期的良性效果，反而暴露出了一些亟待解决的问题，如联系生产实习企业困难、实习过程走马观花、学生对生产实习的重要性认识不足等，这些问题严重影响了生产实习的质量，阻碍了学生专业知识与工程实践能力的发展。经过多方面的调查分析，造成目前这种情况的原因主要有以下几个方面：
1.大多数企业不愿接待生产实习
学生进企业实习，不会给企业带来直接的经济效益，反而会带来企业管理和生产上的不便。学校周边的相关企业并不多，所以，一般情况下学生进入企业进行生产实习的形式都是以集中进入为主，也就是带队教师会提前与相关企业联系，然后在确定的某一个或某一段时间带领学生集中进入企业实习。由于学生人数众多，且对实际生产基本没有什么概念和经验，企业考虑到生产安全及学生的人身安全，一般会派专人陪同参观一些不太重要的生产线，对要进入的车间会进行一些安全隐患排除，甚至会暂时停产。从企业角度出发，接待生产实习往往会给企业的管理和效益带来负面影响。从学生角度考虑，这样的生产实习并没有什么实际意义，学生所看到的并不是真实的生产情况。
2.学生数目激增导致实习资源短缺
高分子材料与工程专业作为一个新兴专业，发展迅速，涉及领域广泛，毕业生社会需求量大，因此，近年来高分子专业的招生人数翻倍增长。激增的学生人数使有限的实习资源日趋紧张，由此导致长期的顶岗实习机会逐渐减少，绝大多数学校只能选择集中实习。集中实习虽然解决了“量”，但却影响到了“质”，对于企业而言，大批量学生在同一时间段进入同一企业实习，给企业带来了严重的安全隐患，因此企业越来越不愿意接待生产实习，对于学生而言，人数众多会导致企业在实习过程中多以集中讲解为主，简单参观为辅，学生基本无法得到参与实际生产的机会，长此以往，生产实习将成为一种任务、一种形式，而无法再起到应有的桥梁作用。
3.学生的理论知识与企业的生产实践无法有效对接
学生在学校所学的高分子专业知识是按照课程体系铺设的，逻辑性与理论性较强，其实际工程应用需要进行转化，而高校教师大部分是从校门进校门，缺乏实际生产的经验，再加上现代化的生产日新月异，因此，教师在讲课时很难将举出大量恰当的实例实现高分子专业理论知识向工程实际的转化。与此同时，企业由于有自己的产品方向，所涉及的专业知识与技术有自身的特点，与学生所学的理论知识有一定的距离，虽然在学生进行生产实习的初期，企业一般会安排集中宣讲，但由于用时较短，很难达到良好的效果。因此，学生在进入企业进行生产实习时，会出现双方专业知识与技术不匹配的尴尬境况，这种错位的存在，导致学生不知道该如何学，企业也不知道该从哪里开始讲，由此导致生产实习的作用和效果大幅缩水。
三 走出高分子专业生产实习困境的具体策略
影响高分子专业生产实习效果的因素有很多，其目前的困境也是多个因素共同作用的结果。总体来看，影响因素可分为外因和内因两种，解决外部因素，如实习企业问题、生源激增问题等，并不在我们的能力范围之内，因此我们需要做的是通过调整内部影响因素来弱化外因的不利方面，以期使高分子的生产实习达到预期的良性效果，真正起到培养学生工程实践能力的作用。为此，需要从以下几个方面进行改革：
1.课程方面
课程方面的改革主要包括课程结构的改革与课程内容的改革两个部分。
第一，课程结构是课程目标转化为教育成果的纽带，是课程实施活动顺利开展的依据，合理的课程结构应同时具备均衡性、综合性和选择性三个基本特征。现行的课程结构中，必修课的比例偏重，共性的东西偏多，学生的兴趣发展与个性得不到满足与体现，这样的课程结构极大的限制了学生创新意识的生成与发展。因此，我们应对课程结构进行适当的调整，在合理的范围内增加选修课所占的比例，拓宽学生的选择性，满足不同层次学生的需要。在此基础上，可针对生产实习所需要学生具备的知识与技能，专门设置一定数目的选修课，让学生在进入企业进行实习之前就对相关企业的运行情况有所了解，有利于实现学生与实习企业的有效对接。
第二，课程内容方面应该尽可能做到丰富化、实用化。除必修课中一些基本的原理外，其他课程内容的选择，尤其是选修课内容的选择应尽量贴近实际生产，保证学生在修完相关课程之后可以学以致用，而不是觉得理论与实际相差甚远。如此一来，学生在进入企业之前就对相关知识有一定的储备，对企业的运营情况有一定的了解，有利于学生迅速适应实习的角色。
2.教学方面
从教育的根本属性上说，教学是一种经验的传递过程，但这种传递绝不是灌输，也不像讲授那么单纯，它必须充满积极、能动、丰富的学习活动。而以教师为主体的课堂制约了学生能动性的发挥，制约了学生独立分析问题、解决问题能力的发展，以至于绝大多数学生在进入企业后面对实际生产问题时显得不知所措。高分子教学中，教师应把课堂的主体地位还给学生，依据不同教学内容的特点，选择合适的教学方式，让学生在学习中经历独立分析和解决问题的过程，而不仅仅是在课堂上被动的接受教师的灌输，充分发挥学生的主动性，促使学生养成独立分析问题、解决问题的意识和能力，为生产实习中解决实际问题奠定基础。
3.教师方面
高校教师大多是从校门进入校门，缺乏生产实践的经验，本身就对生产的实际情况了解不多。由此导致教学中教师更擅长和关注的是高分子专业的理论知识和基本原理，而对这些知识与实际生产的联系，如何将这些理论知识应用于生产实践却往往很少提及，即便是举一些实际应用的示例，也大多与生产实际有一定的偏差。其实这是造成学生的知识储备与企业的知识要求不相匹配的最主要原因。解决这一问题的最好方法就是让高分子专业的教师与相关企业的一线工程师进行一定程度的角色互换。在合适的时间内，一方面聘请相关企业的工程师为高分子专业的学生主讲一部分课程，课程内容主要涉及与生产实践相关的部分，让学生清楚所学知识的应用途径和应用方式；另一方面鼓励一线教师定期下厂实习，弥补其缺乏生产实践经验的缺憾，促使教师在教学中将高分子的理论知识与实际生产进行更好地融合。这样的授课方式可以有效解决学生现状与企业需求之间的断层问题。
4.实践方面
实践方面主要包括实验部分和校内实习部分。
第一，现行的学生实验多以验证性实验为主，结论较为清楚，过程过于简单，这样的实验在培养学生的动手能力方面尚有一定的作用，但对学生综合实践能力的培养却几乎没什么帮助。实际生产中遇到的问题多种多样，很多问题都是不可预期的，其解决方式需要根据实际情况来确定，为使学生在生产实习中具备解决实际问题的能力，实验内容和实验方式都需要进行一定程度的调整。主要的改革方向就是变验证性实验为探究性实验，使实验结论是未知的、实验方法是多样的、实验过程是独立的，以此促进学生综合实践能力的形成与发展。
第二，从实验室中的实验直接走向工厂的生产实际跨度比较大，学生很难适应角色转换，其相关知识与技术也很难衔接到位，为了使学生更快地适应生产实习，需要在实验室与工厂之间构架一个桥梁，帮助学生进行角色与技能的过度，这个桥梁就是校内实习基地。校内实习中最容易推广的就是仿真实习，仿真实习技术是以仿真机为工具，用实时运行的动态数学模型代替真实工厂的实际操作来进行教学实习的一门新技术。学生可以在与实际生产十分接近的虚拟装置中进行操作，可自行对工艺参数进行全面控制和调节，探索最佳的操作条件，可通过处理操作不当而引发的各种事故来充分体验实际工业过程的复杂性。仿真实习只需较少的人力、物力，比较容易建立，但却可以给学生提供甚至比实际生产实习更为广阔的发挥空间，因此校内仿真实习不仅是连接实验室与工厂的一座桥梁，而且是生产实习的有效补充。
参考文献
[1]李继新、赵新宇、李素君.高分子材料与工程专业生产实习的教学改革与实践[J].黑龙江科技信息，2010（9）
[2]胡燕海、叶飞帆、林庆兰.大学工科实践性教学中的问题与对策[J].教育与现代化，2001（1）：46～48
[3]雷彩红.高分子材料与工程专业生产实习模式探索[J].高教论坛，2010（11）：55～57
[4]朱慕菊.走进新课程：与课程实施者对话[M].北京：北京师范大学出版社，2002：16～24
高分子材料的现状范文第8篇
关键词:高分子材料;高分子化学;实验教学
高分子化学实验是高分子化学课程教学的一种最有效的实践教学形式,它可以帮助和促进学生课堂理论知识的学习与消化,建立和巩固高分子化学基本概念和理论,获取高分子化学知识,培养科学素质和操作技能。我国著名化学家戴安邦指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教育要求既传授化学知识和技巧,又训练科学方法与思维,还培养科学精神和品德,学生在化学实验中是学习的主体,在教师指导下进行实验,训练用实验解决化学问题,使各项智力皆得到发展”。这番话指出了开设化学实验课的深刻内涵和重要价值。2004年国家教育部颁布的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》在评估指标的二级指标“实践教学”中,从“实践教学内容与体系,综合性、设计性实验课的比例及效果,实验室开放”三个方面明确了实践教学改革和发展的方向。近几年高校的化学类实验教学改革取得了令人瞩目的成果。高分子材料科学与工程专业是很多高校在近年来新开设的专业,在实验教学与改革方面的成果积累较少,尤其高分子化学实验教学采用陈旧的教学内容和教学方法依然居多。通过调研发现,目前国内高校高分子材料科学与工程专业的高分子化学实验教学依然不同程度地存在一些问题。
一、高分子化学实验教学现状剖析
1.实验教学体系和内容欠争理
多数的实验教学附属于理论教学,没有单独设课和单独考核,实验课时相对较少虽然有些高校高分子化学实验已经独立设课,但仅作为考查课。实验教学内容中传统的、陈旧的实验较多,而体现现代科学技术发展成果的实验很少认知性、验证性实验所占的比理偏高,培养学生创新能力的综合性、设计性、应用性和创新性的实验偏少,而且实验环节偏重于理论,突出高分子材料应用性特点的实验太少,不利于培养学生的工程观念。
2.实验教学方法单一
学生按照实验讲义预习,然后进实验室。实验前教师把实验目的、实验原理、仪器使用方法、测试方法、实验步骤和数据记录表格及数据处理方法等进行详细的集中讲解。学生只需按教师指导的过程按部就班或者依照讲义“照方抓药”,就可以完成一个实验。一部分学生糊里糊涂地来到实验室,只动手不动脑地完成实验,然后又迷迷糊糊地离开实验室。实验的现象和结果没有给他们留下太深的印象,对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养都很不够。这种统一模式、统一要求、齐步走的教学方法,一方面造成了学生对教师的过分依赖,另一方面抑制了学生个性思维的发展和创新能力的培养。
3.实验嫩学手段落后
在现代信息技术迅速发展的今天,虽然网络技术、多媒体技术等现代教学技术在理论教学中得到了普遍应用,但虚拟、仿真等实验技术手段未能在实验教学中推广应用。这样对于一些耗费过高、时间过长、毒性过大、危险性过高的实验,只能最低限度地开设,且开设过程中费用大和危险性高,导致学生对此类重要实验缺乏足够的认知和感受的机会。
二、新教学模块的实践性探索与成效
针对目前国内高校高分子材料科学与工程专业高分子化学实验教学中存在的一些问题,借鉴其他化学实验教学改革的优秀成果,提出了基础技能实验、综合设计实验、研究创新型实验的三个高分子化学实验教学模块体系,并在每个模块中结合常熟理工学院教师的科研成果引入_些新的实验教学内容,采用开放式实验教学方法。通过实验教学实践发现新的体系和教学方法在培养学生的创新意识和工程实践能力方面起到了较好的效果。
1.基础技能实验教学模块
基础技能实验模块构建的目的着重建立高分子化学实验与相关基础理论知识之间的有机联系。培养学生的实验安全意识、清洁卫生习惯和严谨的实验态度。训练学生掌握熟练规范的实验操作技能和技巧,为后续的实验教学模块的实施打下良好的基础。
基础技能实验模块的教学内容设计在课时总量的40%～50%为宜,课时数约30学时,开设8～10个实验。教学内容设计涉及到高分子化学反应机理,如自由基、阴离子,阳离子等连锁反应机理,缩聚、基团转移聚合等逐步反应机理,开环聚合反应机理等。在实验实施方法方面涉及到本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、熔融缩聚、界面缩聚等。如设计膨胀计发测定苯乙烯本体聚合动力学实验,让学生直观感受到了诱导期概念、聚合过程体积减小的现象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化学理论知识。设计过硫酸钾引发甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合实验,除让学生明确了乳液聚合的基本原理外,还了解到了聚合物大分子链端基的重要作用。设计己二酰氯和己二胺界面缩聚实验,让学生深入理解了界面缩聚的概念和聚合物的可纺成纤性能等主要高分子知识。通过设计一些自由基、阴离子、阳离子等连锁反应机理的实验,使学生进一步掌握了活性中心的概念,同时在实验过程中认知了这些引发剂的活性、安全使用和贮存事项。
2.综合设计实验教学模块
综合设计实验教学模块旨在培养学生较强的实际动手能力,自主设计和分析解决问题的能力。本实验模块是实验教学的较高层次,注重学生实验的自主设计性和综合性。
教学内容设计在课时总量的20%～25%为宜,课时数约15学时,开设2～3个实验。本教学模块的特点之一是实验内容的综合性,可以将同一门课的几个实验,或者是几门课的实验组合在一起,形成一个大实验。本教学模块的特点之二是实验方案的灵活性和设计性,侧重培养学生的自主实验和学习的意识和良好习惯。例如关于高分子合成实验先确定好采用的聚合机理和聚合方法,在原材料配方组成、引发剂种类及用量、合成温度等工艺条件方面给出一个大致的框架,然后让学生在所给的框架内进行自行设计和实施实验。譬如悬浮法制备聚苯乙烯珠粒实验,水的用量范围为苯乙烯质量的100%～200%、分散剂为磷酸钙或聚乙烯醇两种、引发剂过氧化二苯甲酰用量为苯乙烯质量的0.2%～1.0%、反应温度设定在75℃～85℃范围等。学生通过自行设计的方案实施实验获得了不同的实验结果,通过对不同组之间实验结果的综合分析,找到了影响悬浮法制备聚苯乙烯珠粒的一些因素,激发了学生动手实验的兴趣,发挥了学生自主实验和学习的主观能动性。
3.研究创新实验教学模块
设置研究创新实验教学模块培养学生的科研和创新意识、提高学生的综合素质和应用开发能力,为实现培养高质量的应用型人才的教育目标提供重要的教学内容实体支撑。 本实验模块是实验教学的最高层次,注重学生实验的独立自主陛、综合性、应用性和创新性,教学内容设计在课时总量的20%～25%为宜,课时数约15学时,开设2～3个实验。本实验教学模块的特点之一是实验项目的独立自主性和综合性。也就是说确定好实验项目之后,让学生在实验教师指导下独立自主地进行实验项目方案的调研、设计、实施和结果分析。本实验教学模块的特点之二是实验项目的应用性和创新性,所拟定实验项目必须关联生产实践中的聚合物产品,充分体现实验项目的应用性。实验项目设计主要针对这些高分子产品生产实践中存在的共性问题和关键问题的解决来进行设计。通过研究创新实验的实施,发现学生学习积极性很高,乐此不疲,为培养学生创新意识和展示高分子化学实验的应用性特征提供了最佳学习平台,尤其是开发一些联系生活实际的应用型实验,可使学生亲身感受到高分子化学实验的实用价值,能强烈激发学生的创造动机。此外,研究创新实验往往需要多名学生共同完成,有利于培养学生的团队合作精神。例如,聚氨酯绝缘漆的制备及性能测定实验,每个学生做一个实验配方,每5名学生一组,5名学生的实验结果综合在一起可以得出高分子树脂配方组成与漆膜性能之间的关系曲线,以及固化条件与漆膜性能之间的关系曲线。在实验过程中,5名学生要共同安排实验方案,尽量保持操作的一致性,最后得出的结果要呈规律性变化。如果有一名学生操作有误,这个实验点就会落在规律性以外,影响其他学生对实验现象的观察。因此,实施研究创新实验项目对教师也提出了更高要求。在每次实验前,教师要指导学生拟定方案,并对可能出现的实验现象和各种影响因素进行分析,实验过程中,又有多种意外的实验现象出现,这势必要求师生共同分析和讨论造成这些现象的原因,帮助学生透过现象深刻理解事物的本质。这样做需要教师有相当的知识储备量,并且要求教师也不断进取,充分体现了教学相长的教育理念。