高分子化学工程篇1
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。
三、结论
基础技能实验、综合设计实验、研究创新实验+教学模块教学的实践证明教学效果显著,特别对提高学生综合实践能力、激发学生理论课学习兴趣、培养学生创新意识和应用开发技能取得了预期效果。基础技能实验模块的教学效果主要体现在实验现象与相关基础理论知识之间的有机联系,高分子化学实验操作技能和技巧的掌握和规范。综合设计实验的教学效果主要体现在学生自主设计和分析解决问题的能力培养。研究创新实验的教学效果主要体现在学生科研和创新意识的建立,以及学生团队意识和应用开发能力的培养。
参考文献:
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高分子化学工程篇2
【关键词】高分子化学灌浆材料；混凝土；防渗堵漏；
高分子化学灌浆材料作为新的工程技术，可将浆液注入需要工程需要修补的位置，浆液发生化学反应后，转变为高度聚合物，从而起到加固作用，使整个工程融为一体，避免发生渗水、漏水等不良现象。灌浆材料自身具有显著特点，能够起到很好的堵漏效果，因此应用领域十分广泛，比如隧道开凿、大坝加固以及混凝土缺陷修复等工程。高分子灌浆材料的应用，提高了各种工程的建筑质量，可有效避免质量事故的发生。本文通过高分子化学灌浆材料具有的特征，对防渗堵漏工程采用的化学灌浆材料和工艺进行了简单介绍，并举例说明此技术的防渗堵漏效果。
一、简述高分子化学灌浆材料的特点
化学灌浆材料按照用途、目的，主要有两种，类型，一种是补强固结灌浆材料，比如甲基丙烯酸酯类和环氧树脂类都属于补强固结型的灌浆材料；另一种是防渗堵漏灌浆材料，比如木质素类和丙烯酰胺类都属于防渗堵漏类型的灌浆材料。化学灌浆材料具有比较明显的特点，如较好的可灌性、粘度地，防水性能显著，充填严密，渗透能力较强，灌浆材料固结之后具有很强的硬度，能自由调节固化时间，确保灌浆能够顺利完成。
二、混凝土防渗堵漏工程常用的化学灌浆材料及工艺流程
1、混凝土防渗堵漏工程的常用化学灌浆材料
1.1中化-798灌浆材料
目前，环氧-糠醛-丙酮体系在混凝土建筑中得到了广泛应用，主要目的便是加固、补强。稀释剂用量的不断增加，在一定程度上降低了灌浆材料的固结性能，从而对灌浆质量带来较大影响。在中化-798灌浆材料的组成基础上，辅的加上YDS复合增强剂以及改性剂D，可以使羧基化合物被活化，从而和环氧树脂发生固化反应。
1.2聚氨酯类灌浆材料
聚氨酯灌浆材料具有防渗堵漏、加固的作用，其突出特点是能够与水在任何条件下进行反应、固化，其固结体有多种形态，如延伸性强的橡胶体、硬性好的塑胶体等。聚氨酯灌浆材料的优势很明显，比如材料活性比较大，固结体强度大以及弹性好等，因此被广泛应用在各个领域。按照溶剂不同，可将其分为两类：一类是油溶性聚氨酯，由于其固结体抗压强度科达到10mpa，渗透系数十分高，因此常被用在防渗堵漏或者地基加固工程中。另一类是水溶性聚氨酯，其渗透力强，包水量大，可用于堵涌水、地表防护等。
1.3丙烯酰胺灌浆材料
即丙凝，此灌浆材料浆液粘度不大，在凝胶前粘度处于恒值；具有很强的渗透性，能融入0.1mm以内的裂缝中；具有很好的可变性及弹性；凝胶体的抗渗能力很强，渗透系数达到10-10cm/s，抗压强度比较低，对材料配方的要求比较小；可以按照工程需求，对其凝结时间进行自由控制，适用于含水工程当中，发挥防渗堵漏的作用。
1.4单宁类灌浆材料
单宁类灌浆材料的主剂是凝缩烤剂，溶剂为水。单宁类灌浆材料的舌渗透性较高，可根据实际情况调整固化时间，凝胶体制作方便、无毒，且性质较稳定。固结强度最高可达18.5mpa，不仅可以起到防渗堵漏的效果，还能够补强、加固。
2、混凝土防渗堵漏工程的工艺流程
防渗堵漏工程采用高分子化学灌浆材料的工艺流程较多，比如现场缺陷调查、凿缝、清理缝隙、布孔埋管、封缝、灌浆以及封闭浆孔。
①调查现场情况。化学灌浆开始之前，工作人员要对现场情况进行仔细调查，对地质条件、裂缝原因、渗漏情况等要有足够的了解，在获得足够资料的情况下，再开始施工。将裂缝附近的渗漏水清理干净，干燥之后对裂缝的具体资料进行测量，便于施工等尺或。采用钢尺或者其他工具对裂缝宽度进行仔细测量，用钢丝或者放大镜对裂缝深度进行精确测量。当裂缝处于混凝土结构的重要位置时，要钻孔取样，在室内试验之后确定裂缝的走向、深度。如果地质条件比较复杂，则需要钻孔电视、超声波以及钻孔摄像等技术获取所需资料。②开凿裂缝。清理裂缝周边的砂浆，然后将裂缝处理为U型槽，深度值要根据实际情况而定，一般在4～9cm之间；根据漏水混凝土数量的实际情况确定宽度，通常情况下在4cm左右。③清理缝隙。清除干净槽内的残留物，使槽内环境保持干燥，尽量避免残留杂物或者有水。④布孔、埋管。布置注浆孔于裂缝的两边，将长度适中的注浆管预埋在布置注浆孔的位置，布置注浆孔时，其数量多少要符合裂缝越宽、间距越大的原则，每条缝至少有2个注浆孔。⑤封闭裂缝。注浆管填埋好以后，再用水泥水玻璃混合浆液浸入缝隙，保证其没有空隙，最后用混凝土砂浆把裂缝顶部抹平，确保其不会漏水。⑥浇灌浆液。正式操作之前，要将灌浆材料的性能调整到最佳状态，然后用注浆泵将其灌到裂缝内部。⑦封闭注浆孔。灌浆完成后，切除多余的注浆管，修正其表面。
等防渗堵漏工程结束之后，要对施工质量进行全面检查。比如表观检查法，在工程完成后，对灌浆位置进行查看，确定其补灌混凝土结构符合要求，从而确定补灌质量。也可采用盖帽灌溉法，注浆管埋好18h后，在注浆管头上盖上胶管套并固定住，观察两边是否存在漏水现象，就可以准确判断封缝的质量。
三、高分子化学灌浆材料在混凝土防渗堵漏工程的应用
1、高分子化学灌浆材料在某地铁防渗堵漏工程中的应用
2012年，某地铁管理处对7.4km的洞体渗漏情况进行了仔细调查，其中42处存在渗漏情况，漏水严重的位置达到15处。受到地铁隧道严重渗漏水情况的影响，地铁运行环境不断恶化，钢轨锈蚀严重，轨道和地面的绝缘值降低，导致信号传送逐渐失效，对行车安全带来很大的威胁。因此，某地铁管理处和有关专家对此情况进行了分析研究，选择氰凝和丙凝作为主要灌浆材料，对裂缝位置进行了有效处理，从而保证了地铁列车的安全运行。具体施工工艺为：用真空泵吸除渗漏水，以降低裂缝部位的水压值，然后将裂缝开凿为U型槽，按照操作流程预埋注浆管，最后用水泥砂浆抹平U型槽。由于地铁是地下工程，灌浆时要注意通风。
2、高分子化学灌浆材料在某大坝坝基中应用
低渗透介质灌浆理论在实践中取得了很大进展，中化-798灌浆材料可以充分渗透泥化夹层。某大坝坝基进行灌浆操作时，选择了中化-798，它可以渗透K值在10-6～10-8cm/s之间的软弱夹层，固结之后，软弱夹层的硬度有很大提高，十分坚硬，压缩强度最大为33.4mpa，而变形模量最高可以达到120Gpa，在保证灌浆质量的同时还能够节省工程投资。
四、结束语
高分子化学灌浆材料不仅方便、简单，还能够起到很好的防渗堵漏、补强、加固的作用。在防渗堵漏工程中采用的防渗堵漏材料虽然有很好的水溶性，但其强度较差；补强固结材料虽然有很大的强度，但水溶性又难以满足要求，因此根据工程需要，采用多种材料，可发挥其各自的优势，为工程质量服务。
参考文献：
[1]程鉴基，程鉴添，程文汉.化学灌浆在混凝土防渗堵漏工程中的综合应用[J].探矿工程-岩土钻掘工程.2011（02）.
高分子化学工程篇3
高分子材料加工涉及的通常是高分子材料成型加工方法，化工原理课程也是海南大学(以下简称“我校”)高分子材料与工程专业的一门专业基础课。学生在初学化工原理时可能感觉与高分子加工技术相差较大，对将来专业知识没有直接帮助，学习的积极性与主动性均难以充分调动，甚至还易产生消极抵触的情绪。因此，在课程刚开始的绪论这一章的教学中在介绍什么是化学工业过程时笔者不以教材里的传统化工加工为例，而是详举高分子行业中运用化工原理知识进行材料加工处理的实例，提前介绍一些高分子材料加工的方法，拉近学生与传统化工加工技术的距离，让学生理解高分子加工的一些操作与传统化工类的操作间的异同点，以便消除同学们内心的疑惑，指明高分子材料加工专业的同学学习化工原理知识的必要性。如天然橡胶的初加工是海南(以下简称“我省”)省的特色产业也是我校高分子材料专业的一个重要方向。从天然橡胶树上采割的胶乳经过一系列的处理得到干胶产品(如图所示)。在这个过程中干燥、浓缩、压片等操作与传统化工生产中的相关的单元操作一样，所用的基本原理相同，设备基本通用。高分子材料如聚乙烯的合成中乙烯气体在常压常温下，加压输送合成前的加热升温操作及反应后产物的分离与传统化工专业的流体输送原理及加热原理是相同的，所用设备是相通的。
二、将高分子加工工艺融入化工原理的课程教学中
在高分子材料的加工中采用了大量的化工单元操作。但这些高分子加工艺在传统的化工原理教材中是看不到的。这就要求任课教师具有高分子材料加工方面的知识背景，这样可以将高分子加工工艺中运用到的化工原理的知识融入课程的教学中，学生领会到该门课程的知识在专业知识中的基础作用学习兴趣才会提高，并且在将来的工作中能有意识地提前运用化工原理的理论知识，进行企业的节能降耗等的工艺改进。如在以动量传递理论为基础的单元操作的有关教学中，教材通常是以牛顿型流体如水、苯或甲苯等常规化学品的流体输送为例，而高分子材料专业的学生处理对象多为大分子材料，所处状态通常固体颗粒或黏稠状态，属于非牛顿型流体范畴。因此教材中的例子缺乏对高分子材料专业学生的足够吸引力，难以达到应有的示例效果。教学中我们以胶乳厂中天然浓缩胶乳的生产工艺为例，说明工艺中我们利用泵提供新鲜胶乳能量，促使其流入高速离心机中，而离心机是非均相物分离的一个单元操作。高分子量的聚异戊二烯在离心机转鼓的轴中心较远的地方富集，而小分子如水分、小分子量的聚异戊二烯在轴中心附近富集。将这两个位置的乳液分别导出就分别得到浓缩胶乳和胶清胶，并利用非牛顿型流体的阻力计算方法表明，由于胶乳的黏稠度远大于水的黏度在动力消耗上要比同等条件下输送水的动力消耗大。鉴于在塑料或橡胶的加工生产中大量运用到了螺杆挤出机。所以在流体输送设备介绍中，笔者是以螺杆挤出机在塑料加工中的应用为例，说明螺杆挤出机的工作原理，并且介绍在塑料挤出机的料斗的颗粒进料系统中可以利用固体流态化技术，采用真空吸料或用鼓风机压料进行原料输送。在以热量传递为理论基础的单元操作中，在介绍以导热方式进行的热传递时，笔者以未硫化胶膜在平板硫化仪内加热硫化为例进行导热说明。而以塑料在螺杆挤出机内或橡胶在炼胶机上进行塑炼时的粘流态受热为例介绍对流传热热传递方式。在以质量传递为理论基础的单元操作中，以粉末涂料的生产为例，介绍喷雾干燥工艺。这些将高分子材料加工工艺融入化工原理的课堂教学中，拉近了材料加工与化工原理知识间的距离，提高了学生学习的兴趣，起到明显的教学改革效果。
三、以高分子材料为实验对象
化工原理一般是同学们从公共基础课转向专业课学习所接触到的第一门工程性课程，亦是一门理论与实践紧密结合的技术基础课程。它的实验课教学设计至关重要，其不仅关系到整门课程教学效果的好坏，更是决定能否推进该课程素质教育的关键环节之一。为提高高分子材料类专业同学参与化工原理实验课的学习热情，笔者在实验教学中选择高分子材料进行相关的实验。如干燥实验中有的专业以甘蔗渣纸板为实验对象，获得有关纤维的干燥过程曲线和干燥速率曲线。而我省特色产业天然胶乳加工中有将天然胶乳干燥制备成干胶的这一操作。为了结合我校的高分子材料专业，专业实习提前将有关化工原理的知识融入到专业学习中。实验中以天然胶乳制备的湿膜片为实验材料，获得天然胶乳薄膜制品的干燥过程曲线和干燥速率曲线，为以后同学们去胶乳厂参观实习提供理论和实验依据。这一举措不仅有效激发了同学们参与实验研究的主动性，反过来也极大促进了该课程理论学习的积极性。
四、有的放矢传授教学内容，适应少学时的课程教学计划
高分子化学工程篇4
关键词：高分子材料,；材料成型；控制技术
中图分类号：tB324文献标识码：a文章编号：
前言
随着现代社会科技水平的提高和科技工作者的努力，高分子材料成型技术得到了飞速的发展，在现代化的工业建设中起着越来越重要的作用。下面通过简要叙述高分子材料成型的基本原理、高分子材料成型过程中的控制。探析高分子材料成型及其控制技术。
1.高分子材料成型的基本原理及问题
通常，在传统的高分子工业生产中,高分子材料的制备和加工成型是两个截然不同的工艺过程。制备过程主要是化学过程：单体、催化剂及其他助剂通过反应堆或其他合成反应器生成聚合物。聚合反应往往需要几小时甚至数十小时,部分聚合反应还需要在高温、高压或真空等条件下进行。聚合反应结束后再分离、提纯、脱挥和造粒等后处理工序。制备过程流程长、能耗高、环境污染严重,增加了制造成本。合成的聚合物再通过加工成型,得到制品。一般采用挤塑、注塑、吹塑或压延等成型工艺,设备投资大。此外,加工过程中,聚合物需要再次熔融,增加了能耗。高分子材料反应加工是将高分子材料的合成和加工成型融为一体,赋予传统的加工设备(如螺杆挤出机等)以合成反应器的功能。单体、催化剂及其他助剂或需要进行化学改性的聚合物由挤出机的加料口加入,在挤出机中进行化学反应形成聚合物或经化学改性的新型聚合物。同时,通过在挤出机头安装适当的口模,直接得到相应的制品。反应加工具有应周期短(只需几分到十几分钟)、生产连续、无需进行复杂的分离提纯和溶剂回收等后处理过程、节约能源和资源、环境污染小等诸多优点。
高分子材料的性能不仅依赖于大分子的化学和链结构,而且在很大程度上依赖于材料的形态。聚合物形态主要包括结晶、取向等,多相聚合物还包括相形态(如球、片、棒、纤维及共连续相等)。聚合物制品形态主要是在加工过程中复杂的温度场与外力场作用下原位形成的。
高分子反应加工分为两个部分：反应挤出和反应注射成型。目前国内外研究与开发的热点集中在反应挤出领域。高分子材料的反应挤出通常包括两个方面：一是将反应单体、对话及核反应助剂直接引入螺杆挤出机,在连续挤出的过程中发生聚合反应,生成聚合物；二是将一种或数种聚合物引入螺杆挤出机,并在挤出机的适当部位加入反应单体、催化剂或反应助剂,在连续挤出的过程中,使单体发生均聚或与聚合物共聚,或使聚合物间发生偶联、接枝、酯交换等反应,对聚合物进行化学改性或形成新的聚合物。反应加工过程中涉及的化学反应有自由基引发聚合、负(或正)离子引发聚合、缩聚、加聚等多种反应类型,与传统反应需数小时或十几小时相比,其反应时间往往只有几分钟或几十分钟。
高分子材料的合成和制备一般是由几个化工单元操作组成的,高分子反应加工把多个单元操作熔为一体,有关能量的传递和平衡,物料的输运和平衡问题,与一般单个化工单元操作截然不同。由于反应加工过程中发生的化学反应(聚合)多为放热反应,传统聚合过程是利用溶剂和缓慢反应解决传热与传质问题的,而在聚合反应加工过程中,物料的温度在数分钟内将达到400-800℃,若不将反应过程中产生的热及时的脱除,物料将发生降解和炭化。传统的加工过程是通过设备给聚合物加热,而聚合反应加工中是需要快速将聚合生成的热量通过设备移去,因此,必须从化学工程和工程热物理学两个方面开展相应的基础研究。
高分子材料的物理机械性能、热性能、加工性能等均取决于其化学结构、分子结构和凝聚态的形态结构,而高分子材料的形态结构则与加工工艺有着密切的关系。
流变学是研究物体流动和变形的科学,高分子材料流变学是其成型加工成制备的理论基础。伴随化学反应的高分子材料的流变性质则有其自身的规律和特点。因此,研究反应加工过程中的化学流变学问题将为反应加工过程的正常进行和反应产物加工成制品提供重要的理论基础。
2高分子材料成型过程中的控制
一般说来，在六七十年代主要重视的是单一聚合物在通常加工过程中的形态；到了七八十年代以通常聚合物共混物相形态形成规律以及单一聚合物在特殊加工条件下形态成为主要研究对象；九十年代以来,主要从控制聚合物形态规律出发,研究新型聚合物、新型加工过程中聚合物形态形成、发展及调控,通过新型形态及特殊形态的形成,获得性能独特的单一或多相高分分子材料。
我国是自20世纪80年代以来,对聚合物及其共混物在加工中形态发展和控制给予了高度重视。方向上大体是与国际同步的。近年来,我们国家主要研究内容涉及高分子材料加工过程中形态控制的科学问题,包括高分子在复杂温度、外力等各种外场作用下聚合物形态结构演化、形成规律以及在温度、压力等各种极端状态下高分子聚集态结构的特点。在已取得的理论成果知道下,开发了多种新型高分子材料,有的产生了良好经济效益。多数聚合物多相体系不相溶,给共混物加工中形态控制和稳定带来困难。通常是加入第三组分改善体系的相容性。聚合物加工中制品处于非等温场中,制品温度对其形态及性能有很大影响。但在通常聚合物加工中制品温度控制非常盲目,原因是很难知道不同制品位置温度随时间的变化关系。关键是要弄清楚聚合物及其共混物在非等温场作用下制品温度随时间变化关系。研究微纤对基体聚合物结晶形态、结构的影响,发现不仅拉伸流动行式成核和纤维成核,而且发现纤维在拉伸流动场作用下辅助成核。将导电离子组装到微纤中,使微纤在体系中形成导电三维网络结构,从而显著降低体系的导电逾渗值和独特的ptC(电阻正温度效应)和ntC(电阻负温度效应)效应。
高分子材料的形态与物理力学性能之间有密不可分的关系,这是高分子材料研究中的一个永恒课题。与其他材料相比,高分子材料的形态表现出特有的复杂性：高分子链有复杂的拓扑结构、共聚构型和刚柔性,可以通过现有的合成方法进行分子设计和结构调整；高分子长链结构使得其熔体有粘弹性；高分子的驰豫时间很宽,并在很小的应变作用下出现强烈的非线。
3高分子材料的发展趋势
高分子材料的高性能化：现有的高分子材料虽已有很高的强度和韧性,某些品种甚至超过钢铁,但从理论上推算,还有很大的潜力。另外,为了各方面的应用,进一步提高耐高温、耐磨、耐老化等方面的性能是高分子材料发展的重要方向。改善加工成形工艺、共混、复合等方法,是提高性能的主要途径。
高分子材料的功能化：高功能化主要是指具有特定作用能力的高分子材料。这种特定作用能力,即“特定功能”是由于高分子上的基团或分子结构或两者共同作用的结果。这类高分子材料又称为功能高分子。例如,高吸水性材料、光致抗蚀材料、高分子分离膜、高分子催化剂等,都是功能化方面的研究方向。
高分子材科的生物化：生物化是高分子材料发展最快的一个方向。各种医用高分子就属于这一范畴。有人认为,除人脑仅1.5kg重的大脑外,其他一切器官均可用高分子材料代替。此外,生命的基础,细胞、蛋白质、胰岛素等也均属于高分子。生物化于是成为高分子科学的一个最主要发展方向。如合成或模拟天然高分子,使之具有类似的生物活性,代替天然的组织或器官。
结束语
综上所述，在科技日益进步的今天，我国必须走具有中国特色的发展高分子材料成型加工技术与装备的道路，把握技术前沿，培育自主知识产权。促进科学研究与产业界的结合，加快成果转化为生产力的进程，加快我国高分子材料成型加工高新技术及其产业的发展是必由之路。
参考文献：
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高分子化学工程篇5
2、非织造材料与工程。主要课程：纺织材料学、有机化学、现代非织造材料测试技术、短纤维非织造材料工程学、纺熔非织造材料工程学、非织造材料后整理等。
3、安全工程。主要课程：工程力学、煤矿开采学、煤矿灾害防治理论、矿井通风与安全、安全系统工程、安全人机工程、煤矿安全管理、安全法规等。
4、城市地下空间工程。主要课程：工程力学、结构力学、材料力学、工程地质学、岩石力学与工程、土力学与地基基础、城市地下空间开发利用与规划、地下工程通风与空调、混凝土结构基本原理等。
高分子化学工程篇6
关键词：高职；电子商务专业；工学一体化；课程；改革
中图分类号：G712文献标志码：a文章编号：1674-9324（2017）06-0256-02
一、高职电子商务专业工学一体化课程设置的现状
随着电子商务产业逐渐上升为我国新兴支柱型产业，社会对高端电子商务专业应用型人才的需求呈现逐年快速增加趋势。为了迎合市场需要，我国高职院校电子商务专业已经开始积极借鉴德国、新加坡等发达国家的做法，开展工学一体化课程改革创新。2015年，杭州某高职院校电子商务专业与国内几家大型电商企业开展人才定向培养合作，如与当地的阿里巴巴分公司进行人才定向培养和在职员工工作技能培训等。实践证明，上述高职院校的做法比较符合当前电子商务专业人才培养的发展趋势。但是，国内大部分高职院校电子商务专业在课程设置中还是存在与社会人才培养相脱节的现象，如有的高职院校采用的教材还是十几年前的版本，面对日新月异的电子商务发展现状已经明显落伍。总之，尽管当前我国很多高职院校电子商务专业在课程设置中，已经认识到建立工学一体化全新课程体系的重要性，但是由于种种主、客观原因导致其仅是从课程理念进行探索，还没有从实际出发真正建立这一适应市场化人才需求的科学完善的全新工学一体化课程体系。如果这一现状还不能母本上得到彻底解决，未来随着我国电子商务产业的进一步发展，高职院校电子商务专业将会面临更多发展中的问题。
二、高职电子商务专业工学一体化课程设置中存在的突出问题
1.工学一体化课程改革缺乏足够的人力、物力和财力的支持。要想建立现代高职电子商务专业工学一体化全新课程体系，需要足够的人力、物力和财力的支持。但是由于我国大多数高职院校自身办学经费有限，多数还靠地方政府财政部门的支持，同时，高职院校师资力量相对于普通高校也较弱，导致高职院校电子商务专业很难真正开展工学一体化教学课程创新。2014年，湖北某职业学院电子商务专业打算筹建电子商务专业工学一体化实训基地，但需要斥资1100多万元，最终过高的费用让这一项目暂时搁浅。即便是能够建立一体化实训基地，该校电子商务专业师资力量也有限，根本无法安排足够的专业指导教师。人力、物力和财力资源的相对短缺，是导致当前高职电子商务专业工学一体化课程改革中必须要解决的首要问题。
2.传统高职院校课程模式给工学一体化课程体系的建立带来负面影响。我国高职院校经过几十年的发展，已经建立了比较完善的传统课程体系。很多高职教师已经习惯了传统教材和教学模式，对待新型教育教学知识和教学方式的态度相对淡漠。越是年长的教师受到以往传统教学模式的影响越深，他们接受新型工学一体化课程理念的速度就越慢。过去几年尽管专业技能、综合实践等课程比重在逐步增加，但是传统理论课堂还是习惯采用教师的“灌输式”教学。另外，很多教材比较陈旧，有的版本甚至是十几年前的老版本。电子商务专业作为发展最迅速的高职专业之一，现有教材已经满足不了学生学习的需要。如果选择一些新教材或开发一些适合当前电子商务发展需要的全新校本课程，既需要一线教师具备超前的课程研究意识，又需要付出较多的时间和精力。因此，当前高职院校电子商务专业要想建立全新的工学一体化课程体系，需要逐步破解传统课程课堂模式的束缚。
3.缺乏长远的电子商务专业工学一体化课程创新机制。高职电子商务专业建立工学一体化课程体系，不是一朝一夕就能完成的事情，需要制定更加长远的课程创新机制。但是，当前国内很多高职院校电子商务专业在工学一体化课程体系建设中，都存在或多或少短视或急功近利的行为。2015年，河南某职业院校电子商务专业提出用一年的时间建立适合电子商务市场发展需要的、与市场对接的全新教学课程体系。这种急功近利的做法不但未能给该校电子商务专业教学带来帮助，相反还在很大程度上打乱了原有教学计划。因此，国内高职院校电子商务专业在工学一体化课程体系创建中，如果不能改变短视行为，不能结合自身专业发展和电子商务市场发展实际，各种电子商务专业工学一体化课程设置改革都将很难达到预期目标。
三、创新建立全新高职电子商务专业工学一体化课程的建议
1.通过多种渠道筹集工学一体化课程改革的人力、物力和财力资源。高职电子商务专业要想建立工学一体化课程体系，需要不断强化与合作企事业单位的关系，建立双方有效合作交流的平台。而要想建立这一平台，需要首先解决最迫切的人力、物力和财力资源短缺问题。结合我国高职院校电子商务专业发展实际，可以从以下几种渠道筹集相关课程建设资金：（1）申请所在高职院校专项扶持资金，可以通过课题立项等方式引起所在学校的关注，进而为电子商务专业工学一体化提供部分课程建设资金。（2）寻求合作企业单位的资助，可以采取免费为其培训员工、签订优秀毕业生就业合同等方式，让相关企业能够积极主动地参与到工学一体化课程体系建设之中。（3）通过社会公益募款等方式解决部分资金。在人力和物力资源上，高职院校电子商务专业应当积极主动地招聘更多优秀的专业人才参与课程建设工作，要通过公开竞标等方式获取所需的物力资源。总之，只有解决当前电子商务专业工学一体化课程设置改革中存在的资源瓶颈问题，才能从根本上保障课程改革的有序推进。
2.加大工学一体化课程理念宣传，建立现代电子商务专业全新课程体系。针对传统教学模式影响，高职院校电子商务专业在工学一体化课程设置改革中，应当积极开展工学一体化课程理念的宣传，让一线教学人员能够深刻理解建立全新工学一体化课程体系的重要性。同时，还可以通过改革一线教师人员考核评价机制的方式，对积极参与课程设置改革的人员进行评价倾斜，让一线教师主动参与各项工学一体化课程设置改革的工作。除此之外，要想建立全新的电子商务专业工学一体化课程体系，还需要对现有教材体系进行大胆的改革和创新，要鼓励一线教师积极开发相关校本课程。要适当降低传统理论专业教材知识的比重，适当增加应用操作技能教材的比重。尤其是在大三、大四两年，要更加侧重于对学生应用型技能的培训。而增加最新的电子商务专业应用技能专业教材，是做好应用型技能培训的前提条件之一。
3.建立电子商务专业工学一体化课程改革长效创新机制。现代高职电子商务专业一体化课程设置改革要想取得长足进步，必须要改变短视、急功近利行为，要制定适合自己院校电子商务专业课程设置改革的长效机制。高职电子商务专业行政管理人员应当与一线教学人员一起，共同致力于工学一体化课程改革长效机制的制定。具体做法：（1）要对现有课程体系进行深入细致的调研，对一些与时展脱节的课程要进行大胆的摒弃。（2）要深入考察当前国内外电子商务市场发展的现状和趋势，不断选择适合电子商务市场发展潮流的全新教育教学内容，不断更新一线教师的教育教学理念。（3）要制定电子商务专业工学一体化发展的分阶段的长远规划，要明确每一阶段的工作任务、工作目标等。
四、结论
随着现代电子商务产业的蓬勃发展，高职电子商务专业必须要建立工学一体化课程体系，这样才能不断培养更多适合电子商务市场发展需要的高端应用型人才，进而推动高职电子商务专业更加健康有序地发展。
参考文献：
高分子化学工程篇7
关键词高分子材料与工程工程实践专业实习生产实习
中图分类号：G642文献标识码：aDoi：10.16400/ki.kjdkz.2016.09.025
explorationandpracticeonthepracticemodeofpolymer
materialandengineeringSpecialty
LiZhijun，YURentong，ZHaoYinmei
（CollegeofmaterialsandChemicalengineering，Hai'nanUniversity，Haikou，Hai'nan570228）
abstractproductionpracticeisanimportantpracticeinHighereducationofengineering.throughthein-depthreformoftheprofessionalpracticemode，theengineeringpracticeabilityofpolymermaterialsandengineeringspecialtyofHainanUniversityhasbeeneffectivelystrengthened，andthecomprehensivequalityhasbeenimproved.
Keywordspolymermaterialsandengineering；engineeringpractice；professionalpractice；productionpractice
近些年来，我国的工科高等教育获得了长足的进步。据教育部统计数据显示，工程科技类人才的培养规模已达到总体教育规模的1/3～1/2。然而，我国工科院校培养的工程师的整体水平与美国、德国和日本等发达国家甚至一些发展中国家都有很大差距。为了加快提高我国工科高等教育的质量，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》明确指出要建立学校教育和实践锻炼相结合的人才培养体系。专业实习是高校课程体系中专业教学的必要环节，对于提高学生的工程实践与创新能力具有特殊的重要意义。海南大学高分子材料与工程专业始创于1958年，是海南省的特色优势专业。海南大学高分子材料与工程系对其高分子材料与工程专业本科生的专业实践教学模式不断进行探索与实践，为达到良好的实践育人的效果及培养高质量的高分子材料与工程专业的毕业生奠定了扎实的基础。
1高分子材料与工程专业实习的必要性
高分子材料与工程学科的特点是理论与实践密切结合。1935年，wallaceH.Carothers通过己二胺和己二酸进行缩聚反应成功合成出聚酰胺66（pa66），有力地证明了高分子的存在，使人们信服于Staudinger的大分子理论，从而使得高分子科学真正建立起来。此后高分子材料迅速渗透入人们的衣食住行并在国民经济、社会发展和国家安全中承担着重要而不可或缺的作用；早在1994年，全球三大合成高分子材料的产量便达到1.4？04万吨，从体积上超过了钢铁。近年来，对高性能化、功能化、精细化、复合化、智能化材料的需求更给高分子学科提出了需要在实践上的创新与突破。实践的需要及实践中的发现推动了高分子科学的不断发展，而不断完善的高分子学科理论体系又对高分子行业的生产实践起到指导作用。可见，高分子学科的诞生、发展都深深扎根于实践的土壤，而专业实习的实践特性则为高等院校的高分子学科专业的发展提供了必要的支撑作用。
高等工科教育的目标是培养拥有扎实的基础知识与专业技能，同时具备较强工程实践能力的高级人才。专业实习促使学生将所学的专业知识与生产实际相结合，强化动手能力，更重要的是可以培养学生独立分析问题、解决问题的工程实践能力与创新能力。20世纪20年代，英国H.e.palmer、a.S.Homby等人提出了情景教学法，专业实习属于情景教学的一种。传统的课堂教学以教师的讲述为主，有些内容难以达到生动形象的描述，难以通过直观、丰富多彩的形象材料激发学生的学习兴趣。通过专业实习，激发学生的学习热情，启发学生更深刻地理解所学的理论，进而实现知识与应用的融会贯通。如我校2011级高分子材料与工程专业的学生们在海南某塑料制件生产厂家进行专业实习时，针对其注塑车间生产的少量产品存在缺陷的实际问题，及时与企业的技术人员及车间负责人进行了交流与探讨，学生们根据所学专业知识并结合企业生产的实际情况对该问题进行了分析并提出若干条合理化解决问题的建议。在实习实践过程中，学生们的学习热情得到了激发，所学理论得以在实践中践行，学生们解决实际问题的能力得到了提升，同时也得到企业的技术负责人及车间负责人的认可与欣赏。
2专业实习工作的有效推进
由于专业实习在学生综合培养中具有特殊的重要性，如何有效提升专业实习的成效就成为进一步推进我校高分子材料与工程专业发展而需要解决的首要问题。海南大学高分子材料与工程系的高分子材料与工程专业于2013年获批成为教育部“卓越工程师教育培养计划”试点专业，拥有热带岛屿资源先进材料教育部重点实验室、海南省高校高分子工艺实验室教学示范中心平台和海南天然橡胶产业集团股份有限公司牵头建设的海南省先进天然橡胶复合材料工程研究中心。在探索专业实习人才培养模式的过程中，我校高分子材料与工程系充分利用丰富的校内外实习基地资源，实习基地的软件和硬件建设齐头并进，初步建立了具有本专业特色的本科生实习模式，实习模式示意图如图1所示：
2.1校内实习基地与校外实习基地建设齐头并进
对高校学生实习不具义务的现实使得一些单位不愿主动承担专业实习工作，这也是当前全国工科专业学生实习面临的普通难题。海南大学高分子材料与工程系通过多年的积累，已与海南省内近二十多家企业建立了良好的专业实习合作关系。尽管如此，由于学生在企业的单次实习时间仍然有限，所以作为企业实习的补充，充分利用校内实习基地既有的检测仪器及成型加工设备对学生进行一定学时的前期工程实训显得尤为重要。在校内实习基地，学生们能有充分的时间动手操作工业生产中常用到的设备，如挤出机、注塑机、开炼机、密炼机、平板硫化机等，也能熟练掌握红外光谱仪、热分析仪、偏光显微镜、电子拉力试验机等仪器的操作规程及对企业生产的诸多产品的结构与性能进行测试、表征及分析，能在遇到问题的时候方便地查阅资料并针对问题及时与指导教师进行交流。校内基地的实训为后续的校外基地实习奠定了坚实的基础，这也使得学生们能迅速适应校外基地的实习任务并得以进行更高层次的生产实际操作能力和创新能力的培养。
天生的市场敏感性使得企业对产品具有更完备的把握性，如果说校内基地的实训是沙盘演练，校外基地的实习则是实战演习。对于校外实习基地的选择我们遵循以下原则：（1）专业性强、生产规范并具备一定的生产规模；（2）有指导生产实习的技术实力及经历；（3）具有产学研合作的兴趣及能力；（4）企业内部及外部环境安全。高分子材料与工程系还借助多种渠道如专业教师与企业的技术合作、校友关系、橡胶及塑料行业相关协会等成功实现了与多家企业的专业实习对接并建立了稳定的签约实习基地。激烈的市场竞争、技术的更新换代以及对专业知识人员的渴求使得一些具有前瞻性的企业对学生的专业实习表现出强有力的支持，甚至海南省的一些中、小型塑料行业的企业也主动提出按技术工人待遇解决学生的食宿问题，公司的管理者也更愿意在学生的实习活动中发掘人才并培养人才。
2.2夯实内功，深化软件建设
海南大学高分子材料与工程系与时俱进，在专业实习的软件建设上不仅对学生布置了贴切实习单位实际的新任务，而且对专业指导教师提出了更高的要求。作为专业实习实践层面上的补充，高分子材料与工程系引进了与实习内容相关的仿真软件，如从哈尔滨工业大学引进了塑料成型工艺软件和复合材料成型工艺软件，在指导教师的讲解下，学生们通过对仿真软件中成型加工原理、工艺及设备操作等的认知，再加上相关知识点的视频资料学习，学生能迅速能缩小理论与实际间的差距。
实习的整体效果很大程度上取决于准备工作的充分程度。专业指导教师由具有丰富的指导实习经验的老教师和有热情及责任感的青年教师组成，共同编写各实习点的实习学习手册，通过老教师的传帮带，青年教师明确了在学生实习过程中自己的责任和义务，掌握了实习企业的管理及生产特点，以及必须注意的一些关键环节问题。专业实习指导教师不但要熟悉《突发公共卫生事件应急条例》和《学生伤害事故处理办法》，还要制定师生都要严格执行的《师生实习期间管理办法》。另外，赴专业实习点前，学生务必在《专业实习安全知情书》上签字。
2.3综合全面地进行双向考核及评价
现代社会对学生提出了更为全面的素质要求，如学习能力、动手能力、创新能力、人际交往能力、适应社会能力等等。海南大学高分子材料与工程系对学生的实习考核除了实习报告和开放式考试的固定形式外，还辅以其它形式多样的综合考察途径，如是否勤学好问，是否积极参与企业的科技创新研究及活动，是否能融入企业文化、乐意参与企业的文体活动等等。生动活泼的实习氛围是激发学生实习热情的“强心剂”，如举办有师生及企业相关人员共同参与的“假如我是一名车间主任”的模拟竞选演讲活动。学生们围绕“一个合格的车间主任所应具备的综合素质”进行阐述，不仅能站在我是企业人的角度给予实习单位在生产管理、技术践行及人员调配等方面提出合理化的建议中增强就业自信心，还能通过企业相关负责人的点评认识到自己需努力的方向。通过多形式的考核，专业指导教师与学生都能及时发现问题，从而有的放矢地进行改进与完善，进而达到提高学生综合素质的目的；同时，企业也能更深层次地考核需要引进的对位专业人才。另一方面，学生对课程的反馈与评价也有利于任课教师将课程改革推向深入。校教务处网上问卷调查表明同学们对该课程的满意率达到96.35%，线下问卷调查的典型反馈与评价如表1所示：
3总结和展望
实践证明，我们对本专业的实习教学模式进行的探索能卓有成效地提高学生的工程实践能力及就业能力（2015年度该专业本科生一次性就业率达到93.24%），多年来反馈的信息表明，我校高分子材料与工程专业的毕业生普遍（下转第51页）（上接第49页）为用人单位看好，未来我们将积极借鉴国内外其它高校在实践教学方面的办学经验，不断完善和发展既符合我校实际又能适应国家经济、科技、社会发展对高素质人才的需求的高分子材料与工程专业实习模式。
海南省中西部高校提升综合实力工作资金项目（02m4097001004002）；海南省自然科学基金（514204）；海南大学教育教学研究项目（hdjy1224）
参考文献
[1]王芳，张红，陈丰秋.化学工程与工艺专业工程实践教学模式的探索与实践[J].化工高等教育，2012（2）：76-78+85.
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高分子化学工程篇8
关键词：高素质技能型专门人才应用电子技术岗课证层次化模块化
中图分类号：G712文献标识码：a文章编号：1672-3791（2016）03（b）-0101-02
随着电子技术的快速发展，其已渗透到国民经济的各大产业。从航空航天、轨道交通、海洋工程等高端装备制造产业，到网络通信、生物医疗、家用电子产品、新能源与新能源汽车等民用产品制造产业，电子技术与人们的生产生活密切相关。
应用电子技术是一门以电子技术的应用为目的的专业，而高职院校应用电子技术专业的教学目标是培养能够综合应用电子技术的高素质技能型专门人才。
1高职院校应用电子技术专业的现状和改革的必要性
1.1企业需要高素质的技能人才
2014年春节后，深圳人才大市场招聘信息显示电子行业的用工需求排名第一，其中电子电器制造类企业对一线生产岗位以及有2～3年专业工作经验的技术员、工程师、研发经理等岗位的用工需求量很大。其中，电子类企业一线生产岗位对人才的要求很低，初高中毕业生甚至是一般的农民工就能上任，而研发经理、工程师、技术员等却比较紧俏难招，也就是说这些企业紧缺高素质的技能人才。
1.2什么是高素质的技能人才
高素质技能人才的“素质高”表现为以下3个方面。
第一是职业技能高，包括掌握基本的职业技能操作方法和操作规范，树立基本的职业意识，形成较完备、合理的专业知识结构等。
第二是职场应变能力强，包括及时把握职业的发展趋势和最新动态，自主学习新的职业技能；掌握最先进的相关职业理念和操作方法；形成更全面的具有延伸性的知识结构等。
第三是专业创新能力强，包括不断发现现存事物的缺陷，不断找出新问题，创造性地解决问题；根据工作的需要提出创造性的设想，并能够具体实践、操作和开发；进一步扩大知识面，以适应其创新的各种要求等。
1.3高职院校应用电子技术专业教学改革的必要性
电子电器制造类企业招工数量大，尤其是高素质技能人才紧缺，并且招到也很难符合企业要求，需要再培训才能上岗。那么，如何培养学生的高素质技能，使其快速适应岗位要求呢？近年来，笔者学校展开了以培养符合企业需求的应用电子技术专业高素质技能型人才为目的的专业教学改革探索与实践。
2高职院校应用电子技术专业教学改革的探索与实践
2.1构建“岗课证相融通”的工学结合人才培养模式
专业定位是专业教学改革的第一步，也是关系到教学改革是否成功的关键第一步。湖南省现有电子信息产业工人12万左右，其中高级工以上的高级技能人才只占技术工人总量的6%，这一数字远低于发达国家30%的标准。在“十二五”发展纲要中，湖南省明确将电子信息产业和轨道交通装备制造产业作为战略性新兴产业和支柱产业。经过多次调研和研讨，课题组确定了该校应用电子技术专业的定位是对接湖南省战略新兴产业和支柱产业――电子信息产业，适应轨道交通装备制造业产业链。并且，专业依托行业组建专业建设指导委员会，建立校企合作的长效工作机制，校企共同进行专业建设。
“职业岗位、专业技术课程、职业资格证书”是“岗课证”一体化人才培养模式的3个内涵要素，“岗位技能训练、工学结合课程教学、职业资格认证”三者融为一体的教学实施是“一体化”的内涵。为了构建“岗课证”一体化培养模式，首先，广泛调研和听取来自企业一线行业专家建议，确定专业培养的人才主要覆盖哪些职业岗位（岗位群），每个岗位需要哪些知识和能力；其次，再分析这些能力之间的逻辑联系，将能力分类、分层、分先后，与课程相对应；最后，通过职业资格考证，检验学生是否达到上岗所要求的熟练程度。
2.2重构基于工作过程系统化的“层次化、模块化”专业课程体系
工作过程系统化的课程教学强调学习者在动态的行动体系中生成与构建整合了实践知识与理论知识的“工作过程”知识，从而满足社会或职业对教育或个性的需求，实现学习者在职业生涯中的可持续发展。
课题组以职业能力培养为核心，对电子信息产业中电子设备装接、轨道交通装备制造产业中机车电子设备维修调试等工作岗位开展调研、分析、归纳，得到了生产管理等4大岗位群和电子设备检修等23个典型工作任务；确定了培养生产制造、技术服务、设计开发三层次目标，以公共课程、专业基础课程、专业平台课程、专业方向课程、专业拓展课程等五大理实一体课程模块为支撑的工作过程系统化的“层次化、模块化”课程体系。
从培养学生的职业能力出发，遵循典型的工作过程“6要素”原则和抽象的思维过程“6步骤”原则，进行课程基于工作过程系统化的教学改革。以《电子电路的分析与应用》课程为例，课题组根据课程的特点，进行课程学习情境的教学环节设计。在教学的各个环节，根据学生的实际学习情况，选用合宜的教学方法进行教学实施，积极探索行动导向教学方法在教学中的应用。根据职业资格考核要求进行课程的考核，合理设计考核内容，制定考核标准，采用多元化的考评方式，公开、公平、公正地进行课程考核。
2.3建设与专业课程配套的教学资源
加强专业师资队伍建设，与2～3个企业保持长期联系，成为合作单位；安排专业教师参加企业的生产实践锻炼，并深入到企业生产、技术革新和科研中，逐渐形成高素质的“双师”型教师队伍。
建成“公司+车间”的实训基地模式，采用企业当期主流生产性设备和自主开发的先进虚拟仿真软件，虚拟现实与真实产品生产结合，开发基于真实产品的实训项目教学资源，满足教学、培训、职业技能鉴定、产品研发与生产四大功能需求。
建设应用电子技术专业教学资源库，积极探索名师课堂、慕课、微课等信息化教学形式的应用，满足教师、学生、员工、社会学习者终身学习需求。
3高职院校应用电子技术专业教学改革的效果
经过近3年的专业教学改革实践，笔者校应用电子技术专业的人才培养思路更加清晰，专业教师的教学目标和个人的发展方向更加明确。学生通过专业课程的系统化学习，掌握了基础的职业技能，具备了一定的职场应变能力和专业创新能力，得到了老师和用人单位的认可和好评。
参考文献
[1]姜大源.论高等职业教育课程的系统化设计――关于工作过程系统化课程开发的解读[J].中国高教研究，2009（4）：66-70.
高分子化学工程篇9
关键词：涂料学；高分子专业；教学改革；涂料实验
近年来，随着我国对创新型人才培养问题的日益重视，大力加强素质教学，培养和激发学生的创造力的同时，进一步巩固学生的基础知识就显得尤为重要[1]。在我国，无论是在综合性院校、理工科院校，还是职业技术院校，大都开设了高分子的本科专业，包括：高分子化学与物理专业、高分子材料专业以及高分子加工专业等。在课程设置方面，基本都开设了高分子化学、高分子物理和高分子分析方法等基础课程以及高分子专业基础实验。然而我们在教学实践中发现，学生很难将之前开设的基础课程中的知识融会贯通，对生活实例不能做出相应合理的解释。高分子作为一个实用性很强的专业，各门专业课之间有着密切的联系：利用高分子化学知识合成出不同结构的高分子材料，高分子材料的结构将直接影响其性能，在对材料进行加工时又需要运用高分子物理和流变学等知识[2]。如果学生们不能将专业基础知识活学活用、融会贯通，那么他们将很难应对高分子专业相关工作中的实际问题。因此，我们尝试针对高分子专业的培养方案，在开设高分子化学、高分子物理、高分子成型加工以及高分子结构分析方法这些专业课程的基础上，新增了一门《涂料学》课程，安排在第7学期进行，计划学时为32学时。力求通过本课程的学习，巩固之前学到的专业知识并将其融会贯通，同时拓宽学生的知识面，提高其实践能力。为了达到教学目标，培养出基础扎实、有创新思维、创新能力的高素质人才，《涂料学》课程的本科教学内容和教学方法的设计就是必须考虑的首要问题。为此，笔者结合从事涂料课程教学与科研的经验，参考接收本科生进行涂料实习单位的反馈意见，同时结合《涂料学》课程自身特点，做了一些初步的探讨。
一、《涂料学》课程的特点和意义
高分子的主要应用领域集中在涂料、塑料、粘合剂和助剂四方面。进入21世纪以来，我国涂料行业发展迅速，对涂料行业科研技术人才的需求量大大增加[3]。为此，在国内一部分高校中的高分子相关专业开设了涂料相关课程。《涂料学》课程是建立在高分子化学、有机化学、无机化学、胶体化学、表面化学与表面物理、流变学、材料力学、光学和颜色学科基础上的一门综合性学科，但又不是这些学科的简单加和而有其自身理论。对于高分子专业的学生而言，如何能将其学到的无机化学、有机化学、物理化学、高分子化学、高分子物理等基础知识贯穿统一起来，《涂料学》无疑是一个不二选择。开设涂料课程，一方面使今后从事涂料行业的学生进入工作岗位后，尽快成为行业技术骨干；另一方面对于今后从事非涂料领域的高分子学生而言，课程的学习过程也是对之前学到的化学和材料学基础知识巩固、加强和提高的过程。
二、《涂料学》教学的主要内容
涂料学课程的内容多，课时少，教师难以在短时间内将涂料行业所需的内容讲深、讲透。在课程教学的过程中，教师应该坚持理论结合实际的教学方针，对知识结构优化调整，做到简单而不浅显，深奥而不枯燥。在教学内容上，要注重两方面的统一：一方面注意《涂料学》课程章节间的联系和统一，这门课程涉及到涂料概述、颜料、溶剂、树脂等内容，各部分内容既相对独立，又相互联系；另一方面，要把握《涂料学》课程与无机化学、有机化学、物理化学、高分子化学、高分子物理等基础知识贯穿统一。教师在教学中应该重点介绍以下内容。
1.涂料的基本知识。这部分内容主要介绍涂料概念、组成、类别、功能以及发展概况。结合日常生活所接触的涂料，使学生掌握涂料的基本概念、分类和作用。让学生们了解到，现代涂料学的发展是以化学，特别是高分子科学为基础，结合界面科学和流变学发展起来的。了解涂料的发展背景和面临的挑战，懂得涂料的发展趋势。通过对目前报道较新的，具有特殊功能的涂料的介绍来激发学生对涂料的兴趣，并为以后进行涂料的科学研究开好头。
2.颜料相关理论。颜料和填料是涂料生产不可缺少的成分之一。其作用不仅是色彩和装饰性，更重要的是改善涂料的物理化学性能，提高涂层的机械强度、附着力、防腐性能、耐光性和耐候性。让学生了解遮盖力、着色力和吸油值等基本概念。在授课过程中，这部分知识与物理化学中的双电层理论联系紧密，可以对以前的基础知识巩固提高。关于颜料的分散是教学的重点。
3.溶剂知识。溶剂是不包括无溶剂涂料在内的，各种液态涂料中所含有的，为使得液态涂料完成施工过程的必要的一类物质。原则上不构成涂膜，也不存留在涂膜中。在授课过程中，这部分知识与有机化学和高分子物理中的极性、溶解力、粘度等相关知识联系紧密，可以对以前的基础知识巩固提高。在教学中，使学生掌握根据溶剂理论选用溶剂和改善涂料性能，了解有机溶剂对环境的危害，开发绿色水性涂料和高固体份涂料是涂料行业的趋势。
4.树脂知识。成膜物质是组成涂料的基础，它具有粘结涂料中其他组分形成涂膜的功能，对涂料和涂膜的性能起到决定性的作用。例如，在丙烯酸树脂章节中的内容与高分子化学基础课中自由基聚合和聚合方法的相关知识密切联系。不饱和聚酯树脂、醇酸树脂和聚氨酯章节中内容与高分子化学基础课中的缩聚和逐步聚合相关内容联系紧密。因此，授课的过程也是对以前的知识复习，深入体会和提高的过程，将这些基本知识与涂料制备技术相互渗透，相得益彰，这也正是开设《涂料学》课程的特色。
三、教学方法
1.教学与生活、生产相结合，注重理论联系实际。涂料是一门理论性和应用性都很强的交叉学科。理论知识比较晦涩，但大多数基本理论知识都已经在本科基础课教学阶段涉及，在涂料课程中只是有针对性的学习，必须与实际结合才能使学得的知识深化和牢固，也才能引起学生的兴趣。在教学的初期阶段，为了使得学生尽快入门，熟悉涂料学，就要将日常生活、生产与涂料结合，介绍生活和生产中涂料的应用，提高学生从心理上对课程的接受程度。众所周知，涂料学的特点是“入门易、学懂难”。为了提高教学效率，改善教学效果，必须要注重理论联系实际。这种联系实际上是基础知识与涂料学的联系；涂料学与实际应用的联系。把涂料学作为有机化学、高分子化学、高分子物理等基础知识实践的对象，会使学生对所学过的基础知识巩固提高，为今后打下坚实的理论基础。在涂料学理论实践过程中，学生可以去涂料生产厂和研究院所参观学习。学习涂料生产方法和检测方法，了解生产设备和检测仪器设备。学生往往很有兴致，注意力高度集中，因此将理论知识寓于合适的实际背景中进行讲授效果明显。
2.开设涂料实验。在高分子化学实验的基础上，开设涂料实验课程[4]。高分子化学实验中，一般开设甲基丙烯酸甲酯（或苯乙烯）的乳液聚合、聚酯合成实验等，可以在这些实验的基础上，进一步开设丙烯酸乳液合成、低分子量聚酯合成以及低分子量聚酯与异氰酸酯固化等，并且可以进一步开设乳胶漆的制造、涂料性能检测等系列实验，让学生自己合成树脂，自己配制涂料，自己对涂料和涂层进行检测。通过实验，不但将课堂所学到的理论知识通过实验巩固提高，而且训练学生进行涂料生产和科学研究的方法，培养学生的动手能力，分析和解决问题的能力。
四、结语
总之，笔者对在高分子专业本科教学中开设《涂料学》课程的必要性、优化教学内容、改进教学方法进行了初探，提出开设《涂料学》课程的必要性：一方面，对于处于专业知识学习的学生而言，通过本课程的学习，加强他们对高分子专业基础知识的巩固，为今后从事高分子相关专业的工作打好坚实的理论基础；另一方面，针对今后从事涂料行业的学生，涂料行业快速发展，科技含量越来越高，涂料学课程的开设正好可以满足涂料行业对大批高层次科研技术人员的需求。
参考文献：
[1]徐光宪.我对素质教育的认识[J].大学化学，2004，19（3）：1-8.
[2]陈立贵，袁新强，李雷权，等.构建符合学校定位的高分子专业人才培养方案的研究[J].科技资讯，2009，（22），161-162.
[3]涂料工艺编委会.涂料工艺[m].北京：化学工业出版社，1997.
高分子化学工程篇10
关键词：智能控制工程；机械电子工程；应用
1智能控制工程和机械电子工程概述
1.1智能控制工程
智能控制技术包含神经网络学、电子信息学和人文科学等学科内容。在机械电子工程中，智能控制技术融入了各类工程控制理论和计算机科学，利用计算机软件和生物学模仿人类的大脑和肢体功能，搭配先进的控制电子设备，可以顺利实现更加多元、智能化的操控，降低了对人力的依赖性。在实际应用中，智能控制工程以计算机技术和信息技术为基础，以控制理论为指导思想，实现对机械生产的自动化管理控制。智能控制技术一共经历了3个发展阶段，前期的技术应用效果并不明显，后来主要被应用到军事领域，直到21世纪才进一步扩展了该技术的应用范围。使得智能化控制技术和社会生产结合起来，并在大数据技术的支持下广泛应用人工智能技术，给人们的生产生活带来极大便利。随着控制理论及其技术的不断完善，控制技术的应用范围进一步拓宽，作用进一步强化，在许多大型机械制造过程中发挥着十分重要的作用，实现了自动化的操作控制和管理。智能控制工程和传统控制工程最大的区别是，其可采用智能化、自动化技术提高机械操作性和应用性。其次，智能控制技术的应用使得操作更加简便，能有效解决机械生产中出现的各种复杂问题，并通过全面综合的机械技术，结合现代控制理论解决许多线形和非线性的问题，尤其在机械工程活动中提供更加科学的技术支持。
1.2机械电子工程
机械电子工程的发展基础是机械工程，集合了计算机、机械和电子等学科技术。传统的机械生产由人工控制，生产效率不高，且容易在设计生产过程中出现异常问题而得不到及时有效解决，不但影响效率还可能会影响生产质量和生产安全。为此，随着信息技术的不断发展，在机械工程中转变传统机械生产模式，利用机械电子工程实现传统机械工程和电子信息技术的结合。加深电子、机械和信息之间的联系，在实际产品设计生产和经营管理中，机械电子工程结合机械理论、电子工程知识和计算机知识，完善产品设计方案。和传统机械工程相比，机械电子工程的设计更加精细化，产品结构变得更加简单和集成化，功能更加优越。通过科学的规划设计，促使机械制造水平进一步提升，满足现代化机械生产发展需要。机械电子工程也经历了多个发展阶段，前期主要采用人工操作的方式进行管控，生产质量和效率受到限制。机械加工技术的不断研究发展，推动了机械电子工程的发展，融入自动化技术，不断提升生产规模和效益。尤其在大数据时代，集合大数据、云计算和人工智能技术，拓宽了机械电子工程的应用范围，提高机械生产的效率和个性化，降低生产周期，使产品的性能不断完善。
2智能控制工程在机械电子工程中的应用优势
将智能化技术应用到机械电子工程，可简化操作流程，避免人为操作带来的失误，提高机械电子工程的运行效率和质量，使得机械电子工程运行变得稳定安全。同时还能提高整体控制能力，使机械电子工程各环节都得到强化。
2.1避免人为因素引起的操作不当
智能化技术灵活性较高，在机械电子工程设计施工中采用智能化控制技术可充分发挥其灵活性的优势，改正和优化传统机械电子工程设计施工中存在的问题。由于机械电子工程的设计与应用受到主客观因素影响，因此可利用智能化控制技术实现对系统设计施工的全方位实时监控。可以在很大程度上避免人为因素引起的风险问题，可以高效反应和判断具体问题并解决，确保机械电子系统正常稳定运行。同时，智能化技术的应用可以协调各个系统及其设备，对可控指标进行调整优化，可在整体上提升电气设计施工的质量和系统运行的水平。
2.2确保数据一致
机械电子工程设计施工的质量会受到技术、材料设备和人员、自然环境和施工条件等因素影响。尤其是设计方案存在的问题没有得到有效解决，导致施工中出现多次变更，影响到获得数据的完整性，增加数据分析结果偏差。为此必须提高数据的一致性，利用智能化控制技术可全方面收集相关数据信息，避免数据遗漏和错误。同时，可以提高数据处理的效率和准确性，可根据不同技术形式采用针对性的数据处理方法，有效提高机械电子设计的科学有效性，以及机械电子工程设计施工的质量。
2.3提升整体控制能力
结合智能化控制技术和机械电子工程，可及时反馈系统及其设备的数据。智能化控制器能保障生产正常进行，还能发挥自动化的技术优势，及时发现和解决存在的隐患，获得正确反馈信息。同时，可以远程控制生产设备，提升企业整体运行的控制能力。
2.4强化机械电子工程各模块，简化自动化模型控制
机械电子工程具有模块化的性质，在发展中涉及许多技术。这些技术的应用使得机械电子模块化发展成为必然趋势。在传统机械电子工程中，模块还不够完善且模型控制复杂。现阶段，在机械电子工程中，采用智能化控制技术进行系统数据整理和分析，可有效提升对整个系统的控制效果，强化系统生产运行的效率和质量，提高参数运行的准确性，还能防止设备和工艺运行出现故障。此外，可对机械电子工程系统模型控制进行简化，从根本上减少对模型的控制，提升整体工作效益。
3智能控制工程在机械电子工程中的具体应用分析
3.1模糊控制系统的应用
传统的机械生产加工工艺十分复杂且流程繁多，对技术要求高、工作量大，但是生产效率低，无法确保生产质量。采用人工控制的方式，不但会增加劳动量和劳动成本，而且还会因为人工操作失误影响系统实施效果。通过构建智能控制模型，采用模糊控制理论，不但提高了控制工作的精确性，加大了误差控制的范围，使控制工作在规定范围内开展。同时，减少了对人工的需要，有利于提升生产效率和质量，降低自动控制难度。在模糊控制实际应用中需要注意的是，应加大对生产误差控制范围的研究力度，提高模糊控制技术对机械电子工程控制的精确程度。3.2专家控制系统的应用专家控制系统和传统控制方式相比，对数学模型的依赖性大大减弱，不用受到受控对象因内外部环境改变而引起结构及其参数变化的影响。计算机系统在长期实践中通过模拟专家行为，利用智能化的方式进行操作和控制，可进一步提高控制系统的性能，提高生产精确度。例如，在高精度机床生产中，利用专家控制系统，可实现对机械加工全过程动态智能化的补偿控制，减少误差范围，有利于提升加工精确度。
3.3智能集成控制的应用
在机械电子工程中，集成自动化控制技术是较常见的技术工艺。在机械电子工程中的应用可促使控制系统得到全面升级优化。利用该技术，可以实现对生产环节及其各设备的统一化管理，能集中人力物力，提高监督管理的水平，促使机械电子工程有序协调发展，提高产品生产的效率和效益。此外，采用集成自动化控制技术，可全面监测多台设备的运行情况和生产数据指标，从而开展全方面的控制管理，及时分析处理异常情况，确保机械电子生产的有序性和高效率。
3.4神经网络控制的应用
神经网络系统是利用人脑的统一控制，实现对身体其他各个部位的控制。该技术根据这一理论设计出全新的智能控制系统，通过网络控制体系的不断完善，完成对机械电子设备的高效控制管理。不但提高了控制管理水平，有利于保障产品的质量，而且节约了人工控制的成本。通过对整个神经元的信息一体化整合、分析和反馈，利用神经元，实现对相关机械电子产品设计生产的指令或口令，促进了智能自动化控制的发展，也有利于机械电子工程行业的发展。
3.5鲁棒控制的应用
在现阶段机械电子工程生产研究中，鲁棒控制研究是指在设备受到外界干扰时，可以保持原来的控制系统性能，促使机械电子工程得以顺利开展。例如，在柔性臂轨迹制造中采用滑膜结构控制，并以此为基础研发鲁棒控制器，使得系统控制器在结构和性能方面得到优化。在实际操作时，利用补偿计算方法，使滑膜结构和鲁棒控制组合起来控制，确保控制系统在目标轨迹运行中发挥精确的控制功能。3.6预测控制技术的应用在机械电子工程中，采用预测控制技术是为了提前实现对设备运行的预测。将预测结果反馈给操作系统，实现对设备运行的良好控制，从而满足机械电子生产控制的需要。例如，在机械电子生产中，高速液压机转速和压力的增大，会使机械负载冲击作用加大，导致设备系统故障，影响运行精确度和安全性。利用预测控制技术，可以高速液压机实际运行情况为依据，建立科学的预测模型，控制设备运行速度和压力，实现对运行误差的精确预测和控制，有效消除运行中的速度和压力误差，提高设备运行的精确度和安全性。
4智能控制工程的发展前景
4.1高速度、高精度、高效化发展
促使智能化技术发展的主要指标是速度、精度和效率。在现代化机械电子工程中，采用自动化智能化技术，可实现手动控制无法实现的目标，不仅解放了劳动力，而且也有利于减少误差，提升生产精确度。在智能控制工程发展过程中，使用超精密磨削技术，可以提高机械电子产品生产的精确度。在一些尖端行业，例如，航天航空领域，未来将采用更加高效的自动化技术，促使机械电子工程朝着高速度、高精度和高效化的方向发展。
4.2柔性化控制发展
智能化控制技术在机械电子工程中的柔性化发展，一方面是机械电子自动化群控系统，另一方面是机械电子自动化数控系统。其中，群控系统主要是对信息流与物料流的动态调整，能够严格按照生产流程的要求开展工作。
4.3网络化机械制造模式
未来机械制造模型和模式会朝着网络的方向发展，产品生产中的设备和技术将进一步完善。微机技术和精密控制技术的应用将不断推动联网机械制造的发展，从而使机械电子制造朝着更加高质量和高水平的目标发展。
4.4模具成型技术
在模具成型过程中，自动化技术的应用可有效提高模具的生产精确度，可将模具的精确度控制在微米等级内。在未来发展中，相关技术的完善和创新，将使模具的成型和应用更好地为模具制造和机械电子制造带来更多方便。