引論:我們?yōu)槟砹?3篇高分子材料論文范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
鑒于此類研究型實(shí)驗(yàn)的開展往往需要比較集中的時間段,高分子材料教研室經(jīng)過多次商討,確定本實(shí)驗(yàn)的學(xué)時為90學(xué)時(30學(xué)時/周×3周),將主要的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容集中安排在大四上學(xué)期的最后3周內(nèi)完成。此時,一方面學(xué)生已經(jīng)完成了所有的理論課程的學(xué)生和各類基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練,為本實(shí)驗(yàn)的開展提供了先決條件;其次,在此時間段有關(guān)校園招聘活動也會告一段落,可以保證學(xué)生有充足的時間和精力完成實(shí)驗(yàn);最后,此次實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練也為下一學(xué)期的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的開展提供一次很好的預(yù)演,能夠有效地消除學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的恐慌和迷茫心理。
3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計(jì)
根據(jù)王新平等[5]的觀點(diǎn),創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)必須具有實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不確定性和探索性、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)程序的自主性和開放性,以及實(shí)驗(yàn)過程的可行性和可操縱性等基本要素。因而,這類實(shí)驗(yàn)的開展必然會對實(shí)驗(yàn)人員(包括指導(dǎo)教師和學(xué)生)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和場地等諸多方面提出了更高的要求。根據(jù)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)的三點(diǎn)原則[5]和本專業(yè)教研室老師的科研情況,教研室選擇了“導(dǎo)電性高分子材料的制備及其應(yīng)用”這一開放性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)。通過多方面的探討和論證,我們嘗試設(shè)計(jì)了一個以摻雜聚苯胺的合成、表征及其在聚丙烯和天然橡膠中的應(yīng)用為主線的研究型實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和所需基本學(xué)時安排如下:(1)學(xué)生分組,布置實(shí)驗(yàn)的側(cè)重方向(一組在聚丙烯中的應(yīng)用,一組在天然橡膠中的應(yīng)用),安排相關(guān)文獻(xiàn)的查詢和閱讀,著重了解聚苯胺的特性和合成方法、聚丙烯和天然橡膠的性能和加工特性,溫習(xí)有關(guān)設(shè)備的操作和安全注意事項(xiàng)(30學(xué)時)。(2)根據(jù)分組,學(xué)生在老師的指導(dǎo)下搭建實(shí)驗(yàn)平臺,進(jìn)行聚苯胺的合成,分別采用化學(xué)氧化聚合法、乳液聚合法、微乳液聚合法和分散聚合法制得一系列經(jīng)過質(zhì)子酸或無機(jī)酸摻雜改性的聚苯胺,經(jīng)純化干燥后備用(30學(xué)時)。(3)用高阻計(jì)測試聚苯胺的電導(dǎo)率,X射線衍射儀分析產(chǎn)物的物相結(jié)構(gòu),紅外光譜儀觀察產(chǎn)物的特征官能團(tuán),并在掃描電鏡下觀察產(chǎn)物的形貌,并比較不同組別間所得聚苯胺產(chǎn)物在性能和外觀上的異同(15學(xué)時)。(4)各組同學(xué)在制得合格的聚苯胺后,按照預(yù)先選定的應(yīng)用方向,分別添加到聚丙烯或天然橡膠中制成復(fù)合材料,前者在雙螺桿擠出機(jī)中完成,而后者在雙輥開煉機(jī)和平板硫化機(jī)中進(jìn)行。(30學(xué)時)(5)將所得復(fù)合材料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化制樣后,分別用萬能電子試驗(yàn)機(jī)、擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)和高阻計(jì)測試復(fù)合材料的拉伸性能、沖擊韌性和電導(dǎo)率隨聚苯胺添加量的變化規(guī)律并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果;用掃描電鏡觀察復(fù)合材料斷面形貌,分析破壞機(jī)制,探討材料的強(qiáng)度和韌性變化的機(jī)理(15學(xué)時)。(6)學(xué)生整理數(shù)據(jù),并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。報(bào)告要求參照本科畢業(yè)論文的模板和格式,須包括引言、實(shí)驗(yàn)過程、結(jié)果與討論、結(jié)論和參考文獻(xiàn)等主要部分(30學(xué)時)。其中(1)和(6)要求學(xué)生利用課余時間分別在實(shí)驗(yàn)周的前后一周內(nèi)完成,不占用實(shí)驗(yàn)周的學(xué)時。在整個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中,如因出現(xiàn)不可抗力或意外情況導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)進(jìn)展不順利,可通過與實(shí)驗(yàn)室管理人員協(xié)調(diào),利用周六和周日的時間進(jìn)行彌補(bǔ),以保證學(xué)生有充足的實(shí)驗(yàn)時間。通過這樣一個研究型實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和內(nèi)容編排,不但使學(xué)生能夠?qū)⒂袡C(jī)化學(xué)、高分子化學(xué)、高分子物理、高分子成型加工原理以及材料現(xiàn)代測試與分析技術(shù)等課程中散落的知識點(diǎn)進(jìn)行有機(jī)串聯(lián),還同時大大增強(qiáng)了學(xué)生對高分子材料從合成、表征到應(yīng)用的整體認(rèn)識。在實(shí)驗(yàn)過程出現(xiàn)不可預(yù)料的事件時,合理引導(dǎo)學(xué)生利用理論知識去分析問題,并通過查找資料尋求解決問題的方法,有力地推動了學(xué)生在理論知識和實(shí)踐應(yīng)用方面的融會貫通,極大地提升了學(xué)生的主觀能動性。
4實(shí)驗(yàn)課程考核
本實(shí)驗(yàn)的考核采用過程管理與結(jié)果考核并用的模式,主要分為以下三個方面:(1)學(xué)生實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)(40%):指導(dǎo)教師觀察并記錄學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn),包括實(shí)驗(yàn)時間的合理安排、實(shí)驗(yàn)平臺的正確搭建、實(shí)驗(yàn)藥品和原料的適用和管理,以及意外情況出現(xiàn)時的應(yīng)對措施等。(2)綜合報(bào)告撰寫(40%):要求每一位學(xué)生在查閱文獻(xiàn)和整理資料的基礎(chǔ)上,獨(dú)立分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),撰寫一份符合要求的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。(3)教師提問考核(20%):學(xué)生提交報(bào)告期間,指導(dǎo)教師根據(jù)報(bào)告內(nèi)容進(jìn)行提問,考核學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程和報(bào)告內(nèi)容的熟悉程度,同時考察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析中的邏輯性,進(jìn)一步深化學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的印象,達(dá)到初步培養(yǎng)學(xué)生科研素質(zhì)的目的。
篇2
二、現(xiàn)今高分子材料成型加工技術(shù)的創(chuàng)新研究
(一)聚合物動態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備
聚合物反應(yīng)加工技術(shù)是以現(xiàn)雙螺桿擠出機(jī)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的。國外的Berstart公司已開發(fā)出作為連續(xù)反應(yīng)和混煉的十螺桿擠出機(jī),可以解決其它擠出機(jī)(包括雙螺桿和四螺桿擠出機(jī))作為反應(yīng)器所存在的問題。國內(nèi)反應(yīng)成型加工技術(shù)的研究開發(fā)還處于起步階段,但我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展強(qiáng)烈要求聚合物反應(yīng)成型加工技術(shù)要有大的發(fā)展。指交換法聚碳酸酯(PC)連續(xù)化生產(chǎn)和尼龍生產(chǎn)中的比較關(guān)鍵的技術(shù)是縮聚反應(yīng)器的反應(yīng)擠出設(shè)備,我國每年還有數(shù)以千萬噸計(jì)的改性聚合物及其合金材料的生產(chǎn)。關(guān)鍵技術(shù)也是反應(yīng)擠出技術(shù)及設(shè)備。
目前國內(nèi)外使用的反應(yīng)加工設(shè)備從原理上看都是傳統(tǒng)混合、混煉設(shè)備的改造產(chǎn)品,都存在傳熱、傳質(zhì)過程、混煉過程、化學(xué)反應(yīng)過程難以控制、反應(yīng)產(chǎn)物分子量及其分布不可控等問題.另外設(shè)備投資費(fèi)用大、能耗高、噪音大、密封困難等也都是傳統(tǒng)反應(yīng)加工設(shè)備的缺陷。聚合物動態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備與傳統(tǒng)技術(shù)無論是在反應(yīng)加工原理還是設(shè)備的結(jié)構(gòu)上都完全不同,該技術(shù)是將電磁場引起的機(jī)械振動場引入聚合物反應(yīng)擠出全過程,達(dá)到控制化學(xué)反應(yīng)過程、反應(yīng)生成物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)制品的物理化學(xué)性能的目的。該技術(shù)首先從理論上突破了控制聚合物單體或預(yù)聚物混合混煉過程及停留時間分布不可控制的難點(diǎn),解決了振動力場作用下聚合物反應(yīng)加工過程中的質(zhì)量、動量及能量傳遞及平衡問題,同時從技術(shù)上解決了設(shè)備結(jié)構(gòu)集成化問題。新設(shè)備具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應(yīng)性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),這些優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)技術(shù)與設(shè)備無法比擬或是根本沒有的。該項(xiàng)新技術(shù)使我國聚合物反應(yīng)加工技術(shù)直接切人世界技術(shù)前沿,并在該領(lǐng)域處于技術(shù)領(lǐng)先地位。
(二)以動態(tài)反應(yīng)加工設(shè)備為基礎(chǔ)的新材料制備新技術(shù)
1.信息存儲光盤盤基直接合成反應(yīng)成型技術(shù)。此技術(shù)克服傳統(tǒng)方式的中間環(huán)節(jié)多、周期長、能耗大、儲運(yùn)過程易受污染、成型前處理復(fù)雜等問題,將光盤級PC樹脂生產(chǎn)、中間儲運(yùn)和光盤盤基成型三個過程整合為一體,結(jié)合動態(tài)連續(xù)反應(yīng)成型技術(shù),研究酯交換連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù),研制開發(fā)精密光盤注射成型裝備,達(dá)到節(jié)能降耗、有效控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
2.聚合物/無機(jī)物復(fù)合材料物理場強(qiáng)化制備新技術(shù)。此技術(shù)在強(qiáng)振動剪切力場作用下對無機(jī)粒子表面特性及其功能設(shè)計(jì)(粒子設(shè)計(jì)),在設(shè)計(jì)好的連續(xù)加工環(huán)境和不加或少加其它化學(xué)改性劑的情況下,利用聚合物使無機(jī)粒子進(jìn)行原位表面改性、原位包覆、強(qiáng)制分散,實(shí)現(xiàn)連續(xù)化制備聚合物/無機(jī)物復(fù)合材料。
3.熱塑性彈性體動態(tài)全硫化制備技術(shù)。此技術(shù)將振動力場引入混煉擠出全過程,控制硫化反直進(jìn)程,實(shí)現(xiàn)混煉過程中橡膠相動態(tài)全硫化.解決共混加工過程共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問題。研制開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的熱塑性彈性體動態(tài)硫化技術(shù)與設(shè)備,提高我國TPV技術(shù)水平。
三、高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展趨勢
近年來,各個新型成型裝備國家工程研究中心在出色完成了國家級火炬計(jì)劃預(yù)備項(xiàng)目和國家“八五”、“九五”重點(diǎn)科技計(jì)劃(攻關(guān))等項(xiàng)目同時,非常注重科技成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化,完成產(chǎn)業(yè)化工程配套項(xiàng)目20多項(xiàng),創(chuàng)辦了廣州華新科機(jī)械有限公司和北京華新科塑料機(jī)械有限公司,使其有自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)與裝備在國內(nèi)外推廣應(yīng)用。塑料電磁動態(tài)塑化擠出設(shè)備已形成了7個規(guī)格系列,近兩年在國內(nèi)20多個省、市、自治區(qū)推廣應(yīng)用近800臺(套)。銷售額超過1.5億元,還有部分新設(shè)備銷往荷蘭、泰國、孟加拉等國家.產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。例如PE電磁動態(tài)發(fā)泡片材生產(chǎn)線2000年和2001年僅在廣東即為國家節(jié)約外匯近1600萬美元,每條生產(chǎn)線一年可為制品廠節(jié)約21萬k的電費(fèi)。塑料電磁動態(tài)注塑機(jī)已開發(fā)完善5個規(guī)格系列,投入批量生產(chǎn)并推向市場;塑料電磁動態(tài)混煉擠出機(jī)的中試及產(chǎn)業(yè)化工作已完成,目前開發(fā)完善的4個規(guī)格正在生產(chǎn)試用。并逐步推向市場目前新設(shè)備的市場需求情況很好,聚合物新型成型裝備國家工程研究中心正在對廣州華新科機(jī)械有限公司進(jìn)行重組。將技術(shù)與資本結(jié)合,引入新的管理、市場等機(jī)制,爭取在兩三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)新設(shè)備年銷售額超億。我國已加入WTO,各個行業(yè)都將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
綜上所述,我國必須走具有中國特色的發(fā)展高分子材料成型加工技技術(shù)與裝備的道路,打破國外的技術(shù)封鎖,實(shí)現(xiàn)由跟蹤向跨越的轉(zhuǎn)變;把握技術(shù)前沿,培育自主知識產(chǎn)權(quán)。促進(jìn)科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)界的結(jié)合,加快成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的進(jìn)程,加快我國高分子材料成型加工高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是必由之路。
參考文獻(xiàn):
[1]ChrisRauwendaal,PolymerExtrusion,CarlHanserVerlag,Munich/FkG,l999.
[2]瞿金平,聚合物動態(tài)塑化成型加工理論與技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2005427435.
[3]瞿金平,聚合物電磁動態(tài)塑化擠出方法及設(shè)備[J].中國專利9O101034.
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半導(dǎo)體材料;多晶硅;單晶硅;砷化鎵;氮化鎵
1前言
半導(dǎo)體材料是指電阻率在107Ωcm10-3Ωcm,界于金屬和絕緣體之間的材料。半導(dǎo)體材料是制作晶體管、集成電路、電力電子器件、光電子器件的重要基礎(chǔ)材料[1],支撐著通信、計(jì)算機(jī)、信息家電與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。電子信息產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大的是美國和日本,其2002年的銷售收入分別為3189億美元和2320億美元[2]。近幾年來,我國電子信息產(chǎn)品以舉世矚目的速度發(fā)展,2002年銷售收入以1.4億人民幣居全球第3位,比上年增長20,產(chǎn)業(yè)規(guī)模是1997年的2.5倍,居國內(nèi)各工業(yè)部門首位[3]。半導(dǎo)體材料及應(yīng)用已成為衡量一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步和國防實(shí)力的重要標(biāo)志。
半導(dǎo)體材料的種類繁多,按化學(xué)組成分為元素半導(dǎo)體、化合物半導(dǎo)體和固溶體半導(dǎo)體;按組成元素分為一元、二元、三元、多元等;按晶態(tài)可分為多晶、單晶和非晶;按應(yīng)用方式可分為體材料和薄膜材料。大部分半導(dǎo)體材料單晶制片后直接用于制造半導(dǎo)體材料,這些稱為“體材料”;相對應(yīng)的“薄膜材料”是在半導(dǎo)體材料或其它材料的襯底上生長的,具有顯著減少“體材料”難以解決的固熔體偏析問題、提高純度和晶體完整性、生長異質(zhì)結(jié),能用于制造三維電路等優(yōu)點(diǎn)。許多新型半導(dǎo)體器件是在薄膜上制成的,制備薄膜的技術(shù)也在不斷發(fā)展。薄膜材料有同質(zhì)外延薄膜、異質(zhì)外延薄膜、超晶格薄膜、非晶薄膜等。
在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中,一般將硅、鍺稱為第一代半導(dǎo)體材料;將砷化鎵、磷化銦、磷化鎵、砷化銦、砷化鋁及其合金等稱為第二代半導(dǎo)體材料;而將寬禁帶eg2.3ev的氮化鎵、碳化硅、硒化鋅和金剛石等稱為第三代半導(dǎo)體材料[4]。上述材料是目前主要應(yīng)用的半導(dǎo)體材料,三代半導(dǎo)體材料代表品種分別為硅、砷化鎵和氮化鎵。本文沿用此分類進(jìn)行介紹。
2主要半導(dǎo)體材料性質(zhì)及應(yīng)用
材料的物理性質(zhì)是產(chǎn)品應(yīng)用的基礎(chǔ),表1列出了主要半導(dǎo)體材料的物理性質(zhì)及應(yīng)用情況[5]。表中禁帶寬度決定發(fā)射光的波長,禁帶寬度越大發(fā)射光波長越短藍(lán)光發(fā)射;禁帶寬度越小發(fā)射光波長越長。其它參數(shù)數(shù)值越高,半導(dǎo)體性能越好。電子遷移速率決定半導(dǎo)體低壓條件下的高頻工作性能,飽和速率決定半導(dǎo)體高壓條件下的高頻工作性能。
硅材料具有儲量豐富、價格低廉、熱性能與機(jī)械性能優(yōu)良、易于生長大尺寸高純度晶體等優(yōu)點(diǎn),處在成熟的發(fā)展階段。目前,硅材料仍是電子信息產(chǎn)業(yè)最主要的基礎(chǔ)材料,95以上的半導(dǎo)體器件和99以上的集成電路ic是用硅材料制作的。在21世紀(jì),可以預(yù)見它的主導(dǎo)和核心地位仍不會動搖。但是硅材料的物理性質(zhì)限制了其在光電子和高頻高功率器件上的應(yīng)用。
砷化鎵材料的電子遷移率是硅的6倍多,其器件具有硅器件所不具有的高頻、高速和光電性能,并可在同一芯片同時處理光電信號,被公認(rèn)是新一代的通信用材料。隨著高速信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,砷化鎵成為繼硅之后發(fā)展最快、應(yīng)用最廣、產(chǎn)量最大的半導(dǎo)體材料。同時,其在軍事電子系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛,并占據(jù)不可取代的重要地位。
gan材料的禁帶寬度為硅材料的3倍多,其器件在大功率、高溫、高頻、高速和光電子應(yīng)用方面具有遠(yuǎn)比硅器件和砷化鎵器件更為優(yōu)良的特性,可制成藍(lán)綠光、紫外光的發(fā)光器件和探測器件。近年來取得了很大進(jìn)展,并開始進(jìn)入市場。與制造技術(shù)非常成熟和制造成本相對較低的硅半導(dǎo)體材料相比,第三代半導(dǎo)體材料目前面臨的最主要挑戰(zhàn)是發(fā)展適合gan薄膜生長的低成本襯底材料和大尺寸的gan體單晶生長工藝。
主要半導(dǎo)體材料的用途如表2所示。可以預(yù)見以硅材料為主體、gaas半導(dǎo)體材料及新一代寬禁帶半導(dǎo)體材料共同發(fā)展將成為集成電路及半導(dǎo)體器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流。
3半導(dǎo)體材料的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
3.1半導(dǎo)體硅材料
3.1.1多晶硅
多晶硅是制備單晶硅和太陽能電池的原料,主要生產(chǎn)方法為改良西門子法。目前全世界每年消耗約18000t25000t半導(dǎo)體級多晶硅。2001年全球多晶硅產(chǎn)能為23900t,生產(chǎn)高度集中于美、日、德3國。美國先進(jìn)硅公司和哈姆洛克公司產(chǎn)能均達(dá)6000t/a,德國瓦克化學(xué)公司和日本德山曹達(dá)公司產(chǎn)能超過3000t/a,日本三菱高純硅公司、美國memc公司和三菱多晶硅公司產(chǎn)能超過1000t/a,絕大多數(shù)世界市場由上述7家公司占有。2000年全球多晶硅需求為22000t,達(dá)到峰值,隨后全球半導(dǎo)體市場滑坡;2001年多晶硅實(shí)際產(chǎn)量為17900t,為產(chǎn)能的75左右。全球多晶硅市場供大于求,隨著半導(dǎo)體市場的恢復(fù)和太陽能用多晶硅的增長,多晶硅供需將逐步平衡。
我國多晶硅嚴(yán)重短缺。我國多晶硅工業(yè)起步于50年代,60年代實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。由于技術(shù)水平低、生產(chǎn)規(guī)模太小、環(huán)境污染嚴(yán)重、生產(chǎn)成本高,目前只剩下峨嵋半導(dǎo)體材料廠和洛陽單晶硅廠2個廠家生產(chǎn)多晶硅。2001年生產(chǎn)量為80t[7],僅占世界產(chǎn)量的0.4,與當(dāng)今信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展和多晶硅的市場需求急劇增加極不協(xié)調(diào)。我國這種多晶硅供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)下去。據(jù)專家預(yù)測,2005年國內(nèi)多晶硅年需求量約為756t,2010年為1302t。
峨嵋半導(dǎo)體材料廠和洛陽單晶硅廠1999年多晶硅生產(chǎn)能力分別為60t/a和20t/a。峨嵋半導(dǎo)體材料廠1998年建成的100t/a規(guī)模的多晶硅工業(yè)性生產(chǎn)示范線,提高了各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo),使我國擁有了多晶硅生產(chǎn)的自主知識產(chǎn)權(quán)。該廠正在積極進(jìn)行1000t/a多晶硅項(xiàng)目建設(shè)的前期工作。洛陽單晶硅廠擬將多晶硅產(chǎn)量擴(kuò)建至300t/a,目前處在可行性研究階段。
3.1.2單晶硅
生產(chǎn)單晶硅的工藝主要采用直拉法cz、磁場直拉法mcz、區(qū)熔法fz以及雙坩鍋拉晶法。硅晶片屬于資金密集型和技術(shù)密集型行業(yè),在國際市場上產(chǎn)業(yè)相對成熟,市場進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)展期,生產(chǎn)集中在少數(shù)幾家大公司,小型公司已經(jīng)很難插手其中。
目前國際市場單晶硅產(chǎn)量排名前5位的公司分別是日本信越化學(xué)公司、德瓦克化學(xué)公司、日本住友金屬公司、美國memc公司和日本三菱材料公司。這5家公司2000年硅晶片的銷售總額為51.47億元,占全球銷售額的70.9,其中的3家日本公司占據(jù)了市場份額的46.1,表明日本在全球硅晶片行業(yè)中占據(jù)了主導(dǎo)地位[8]。
集成電路高集成度、微型化和低成本的要求對半導(dǎo)體單晶材料的電阻率均勻性、金屬雜質(zhì)含量、微缺陷、晶片平整度、表面潔凈度等提出了更加苛刻的要求詳見文獻(xiàn)[8],晶片大尺寸和高質(zhì)量成為必然趨勢。目前全球主流硅晶片已由直徑8英寸逐漸過渡到12英寸晶片,研制水平達(dá)到16英寸。
我國單晶硅技術(shù)及產(chǎn)業(yè)與國外差距很大,主要產(chǎn)品為6英寸以下,8英寸少量生產(chǎn),12英寸開始研制。隨著半導(dǎo)體分立元件和硅光電池用低檔和廉價硅材料需求的增加,我國單晶硅產(chǎn)量逐年增加。據(jù)統(tǒng)計(jì),2001年我國半導(dǎo)體硅材料的銷售額達(dá)9.06億元,年均增長26.4。單晶硅產(chǎn)量為584t,拋光片產(chǎn)量5183萬平方英寸,主要規(guī)格為3英寸6英寸,6英寸正片已供應(yīng)集成電路企業(yè),8英寸主要用作陪片。單晶硅出口比重大,出口額為4648萬美元,占總銷售額的42.6,較2000年增長了5.3[7]。目前,國外8英寸ic生產(chǎn)線正向我國戰(zhàn)略性移動,我國新建和在建的f8英寸ic生產(chǎn)線有近10條之多,對大直徑高質(zhì)量的硅晶片需求十分強(qiáng)勁,而國內(nèi)供給明顯不足,基本依賴進(jìn)口,我國硅晶片的技術(shù)差距和結(jié)構(gòu)不合理可見一斑。在現(xiàn)有形勢和優(yōu)勢面前發(fā)展我國的硅單晶和ic技術(shù)面臨著巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
我國硅晶片生產(chǎn)企業(yè)主要有北京有研硅股、浙大海納公司、洛陽單晶硅廠、上海晶華電子、浙江硅峰電子公司和河北寧晉單晶硅基地等。有研硅股在大直徑硅單晶的研制方面一直居國內(nèi)領(lǐng)先地位,先后研制出我國第一根6英寸、8英寸和12英寸硅單晶,單晶硅在國內(nèi)市場占有率為40。2000年建成國內(nèi)第一條可滿足0.25μm線寬集成電路要求的8英寸硅單晶拋光片生產(chǎn)線;在北京市林河工業(yè)開發(fā)區(qū)建設(shè)了區(qū)熔硅單晶生產(chǎn)基地,一期工程計(jì)劃投資1.8億元,年產(chǎn)25t區(qū)熔硅和40t重?fù)缴楣鑶尉В?jì)劃2003年6月底完工;同時承擔(dān)了投資達(dá)1.25億元的863項(xiàng)目重中之重課題“12英寸硅單晶拋光片的研制”。浙大海納主要從事單晶硅、半導(dǎo)體器件的開發(fā)、制造及自動化控制系統(tǒng)和儀器儀表開發(fā),近幾年實(shí)現(xiàn)了高成長性的高速發(fā)展。
3.2砷化鎵材料
用于大量生產(chǎn)砷化鎵晶體的方法是傳統(tǒng)的lec法液封直拉法和hb法水平舟生產(chǎn)法。國外開發(fā)了兼具以上2種方法優(yōu)點(diǎn)的vgf法垂直梯度凝固法、vb法垂直布里支曼法和vcz法蒸氣壓控制直拉法,成功制備出4英寸6英寸大直徑gaas單晶。各種方法比較詳見表3。
移動電話用電子器件和光電器件市場快速增長的要求,使全球砷化鎵晶片市場以30的年增長率迅速形成數(shù)十億美元的大市場,預(yù)計(jì)未來20年砷化鎵市場都具有高增長性。日本是最大的生產(chǎn)國和輸出國,占世界市場的7080;美國在1999年成功地建成了3條6英寸砷化鎵生產(chǎn)線,在砷化鎵生產(chǎn)技術(shù)上領(lǐng)先一步。日本住友電工是世界最大的砷化鎵生產(chǎn)和銷售商,年產(chǎn)gaas單晶30t。美國axt公司是世界最大的vgf
gaas材料生產(chǎn)商[8]。世界gaas單晶主要生產(chǎn)商情況見表4。國際上砷化鎵市場需求以4英寸單晶材料為主,而6英寸單晶材料產(chǎn)量和市場需求快速增加,已占據(jù)35以上的市場份額。研制和小批量生產(chǎn)水平達(dá)到8英寸。
我國gaas材料單晶以2英寸3英寸為主,
4英寸處在產(chǎn)業(yè)化前期,研制水平達(dá)6英寸。目前4英寸以上晶片及集成電路gaas晶片主要依賴進(jìn)口。砷化鎵生產(chǎn)主要原材料為砷和鎵。雖然我國是砷和鎵的資源大國,但僅能生產(chǎn)品位較低的砷、鎵材料6n以下純度,主要用于生產(chǎn)光電子器件。集成電路用砷化鎵材料的砷和鎵原料要求達(dá)7n,基本靠進(jìn)口解決。
國內(nèi)gaas材料主要生產(chǎn)單位為中科鎵英、有研硅股、信息產(chǎn)業(yè)部46所、55所等。主要競爭對手來自國外。中科鎵英2001年起計(jì)劃投入近2億資金進(jìn)行砷化鎵材料的產(chǎn)業(yè)化,初期計(jì)劃規(guī)模為4英寸6英寸砷化鎵單晶晶片5萬片8萬片,4英寸6英寸分子束外延砷化鎵基材料2萬片3萬片,目前該項(xiàng)目仍在建設(shè)期。目前國內(nèi)砷化鎵材料主要由有研硅股供應(yīng),2002年銷售gaas晶片8萬片。我國在努力縮小gaas技術(shù)水平和生產(chǎn)規(guī)模的同時,應(yīng)重視具有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā),發(fā)展我國的砷化鎵產(chǎn)業(yè)。
3.3氮化鎵材料
gan半導(dǎo)體材料的商業(yè)應(yīng)用研究始于1970年,其在高頻和高溫條件下能夠激發(fā)藍(lán)光的特性一開始就吸引了半導(dǎo)體開發(fā)人員的極大興趣。但gan的生長技術(shù)和器件制造工藝直到近幾年才取得了商業(yè)應(yīng)用的實(shí)質(zhì)進(jìn)步和突破。由于gan半導(dǎo)體器件在光電子器件和光子器件領(lǐng)域廣闊的應(yīng)用前景,其廣泛應(yīng)用預(yù)示著光電信息乃至光子信息時代的來臨。
2000年9月美國kyma公司利用aln作襯底,開發(fā)出2英寸和4英寸gan新工藝;2001年1月美國nitronex公司在4英寸硅襯底上制造gan基晶體管獲得成功;2001年8月臺灣powdec公司宣布將規(guī)模生產(chǎn)4英寸gan外延晶片。gan基器件和產(chǎn)品開發(fā)方興未艾。目前進(jìn)入藍(lán)光激光器開發(fā)的公司包括飛利浦、索尼、日立、施樂和惠普等。包括飛利浦、通用等光照及汽車行業(yè)的跨國公司正積極開發(fā)白光照明和汽車用gan基led發(fā)光二極管產(chǎn)品。涉足gan基電子器件開發(fā)最為活躍的企業(yè)包括cree、rfmicrodevice以及nitronex等公司。
目前,日本、美國等國家紛紛進(jìn)行應(yīng)用于照明gan基白光led的產(chǎn)業(yè)開發(fā),計(jì)劃于2015年-2020年取代白熾燈和日光燈,引起新的照明革命。據(jù)美國市場調(diào)研公司strstegiesunlimited分析數(shù)據(jù),2001年世界gan器件市場接近7億美元,還處于發(fā)展初期。該公司預(yù)測即使最保守發(fā)展,2009年世界gan器件市場將達(dá)到48億美元的銷售額。
因gan材料尚處于產(chǎn)業(yè)初期,我國與世界先進(jìn)水平差距相對較小。深圳方大集團(tuán)在國家“超級863計(jì)劃”項(xiàng)目支持下,2001年與中科院半導(dǎo)體等單位合作,首期投資8千萬元進(jìn)行g(shù)an基藍(lán)光led產(chǎn)業(yè)化工作,率先在我國實(shí)現(xiàn)氮化鎵基材料產(chǎn)業(yè)化并成功投放市場。方大公司已批量生產(chǎn)出高性能gan芯片,用于封裝成藍(lán)、綠、紫、白光led,成為我國第一家具有規(guī)模化研究、開發(fā)和生產(chǎn)氮化鎵基半導(dǎo)體系列產(chǎn)品、并擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的企業(yè)。中科院半導(dǎo)體所自主開發(fā)的gan激光器2英寸外延片生產(chǎn)設(shè)備,打破了國外關(guān)鍵設(shè)備部件的封鎖。我國應(yīng)對大尺寸gan生長技術(shù)、器件及設(shè)備繼續(xù)研究,爭取在gan等第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中占據(jù)一定市場份額和地位。
4結(jié)語
不可否認(rèn),微電子時代將逐步過渡到光電子時代,最終發(fā)展到光子時代。預(yù)計(jì)到2010年或2014年,硅材料的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展將走向極限,第二代和第三代半導(dǎo)體技術(shù)和產(chǎn)業(yè)將成為研究和發(fā)展的重點(diǎn)。我國政府決策部門、半導(dǎo)體科研單位和企業(yè)在現(xiàn)有的技術(shù)、市場和發(fā)展趨勢面前應(yīng)把握歷史機(jī)遇,迎接挑戰(zhàn)。
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篇4
(一)高分子材料與工程專業(yè)的演變過程
高分子材料又稱為聚合物材料,它是高分子化合物和其他添加劑混合構(gòu)成的單元共價構(gòu)成。早在1953年,我國就設(shè)置了高分子類專業(yè),很多高校陸續(xù)設(shè)置了高分子類專業(yè),比如:化學(xué)纖維、高分子化學(xué)、復(fù)合材料等專業(yè)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,為高分子材料和工程專業(yè)的結(jié)合和發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件,為了培養(yǎng)具備高分子材料和工程方面的高素質(zhì)人才,教育部于1998年將與高分子材料相關(guān)的工科類專業(yè)統(tǒng)一稱為“高分子材料與工程專業(yè)”,這一歷史性的創(chuàng)新將迎來嶄新的發(fā)展,期望我國能在高分子材料的合成改性和加工成型等領(lǐng)域有很好的研究和突破。高分子材料與工程專業(yè)的課程設(shè)置主要有有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)、高分子物理、聚合物流變學(xué)、聚合物成型工藝、聚合物加工原理、高分子材料研究方法等理論知識,力圖造利于我國在科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及經(jīng)營等領(lǐng)域的發(fā)展,推動我國新領(lǐng)域的開發(fā)、研究,增強(qiáng)國力,在世界經(jīng)濟(jì)中站穩(wěn)腳跟。
(二)高分子材料與工程專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
材料是人們賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),高分子材料與我們的生活息息相關(guān),小到日常使用的毛巾、鼠標(biāo)、油漆,大到汽車輪胎、防彈衣,玻璃鋼等等,都在不斷滿足著人們的種種需求。我國的高分子材料的消費(fèi)水平還處在一個很低的階段,高分子材料的生產(chǎn)量無法滿足市場的需求,高分子材料的品種、制造工藝、技術(shù)等等都遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上世界發(fā)達(dá)國家的水平,資源的浪費(fèi)和低利用率,以及對環(huán)境的污染等等都亟待解決。同時,高分子材料與工程專業(yè)人才的就業(yè)情況不是很好,截止到2012年,全國以高分子材料與工程專業(yè)招生的學(xué)校達(dá)到145所,其中教育部直屬院校18所,國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會院校5所,地方院校119所,其它3所,主要分布在北京、湖南、江蘇、河北等27個省和自治區(qū)、直轄市,招生人數(shù)也在逐年增加,但是畢業(yè)人員的就業(yè)情況卻與之不匹配,很多學(xué)習(xí)這個專業(yè)的人才在畢業(yè)以后卻沒有從事與該專業(yè)有關(guān)的行業(yè)。此時,我們需要重新審視,如何保證培訓(xùn)質(zhì)量和就業(yè)問題,培養(yǎng)怎樣的高級工程技術(shù)人才,才能滿足社會對高分子材料與過程專業(yè)人才的需求。與此同時,我們還需要從環(huán)境、能源方面去考慮,節(jié)約能源、利用新能源、回收利用可降解的產(chǎn)品,保護(hù)環(huán)境,減少資源的浪費(fèi)。
二、高分子材料與工程專業(yè)的發(fā)展前景
高分子材料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)決定了它很容易被改變結(jié)構(gòu)和再加工,這個特點(diǎn)是其他材料不可比擬、無法取代的優(yōu)異性能,從而被廣泛應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)、國防建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域,并已成為現(xiàn)代社會生活中不可缺少的材料。高分子材料與工程專業(yè)的結(jié)合是任何行業(yè)不可或缺和取代的,小到穿衣吃飯、電腦手機(jī),大到建筑樓房、航空航天。直觀數(shù)據(jù)顯示,高分子材料與工程專業(yè)的就業(yè)率還是很高的,達(dá)到了92%以上。21世紀(jì)以來,中國高分子材料工業(yè)取得了令世人矚目的成就,實(shí)現(xiàn)了歷史性的跨越。作為輕工行業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)之一的塑料行業(yè),合成樹脂、塑料機(jī)械和塑料制品近幾年一直保持高速增長,從建筑、裝飾、家電、電子電器、汽車、玩具、辦公設(shè)備等行業(yè)日益廣泛的應(yīng)用發(fā)展來看,也顯示了中國高分子材料與工程專業(yè)強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭。盡管高分子材料與工程專業(yè)還存在著很多的不足,但是它的發(fā)展前景還是很好的,市場的需求量也很大(包括橡膠、塑料制品、復(fù)合材料等等)。在當(dāng)今的新形勢下,我們面臨的是挑戰(zhàn),同樣也是機(jī)遇。我國要想縮短與世界發(fā)達(dá)國家之間的差距,需要加大高分子材料與工程方面的研究、生產(chǎn)、投入和應(yīng)用,教育部門應(yīng)當(dāng)規(guī)范化辦學(xué),適當(dāng)?shù)目刂普猩?guī)模,提高教學(xué)質(zhì)量,調(diào)整高分子材料與工程專業(yè)的技術(shù)知識結(jié)構(gòu)體系,模擬創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練,培養(yǎng)科學(xué)研究、應(yīng)用研發(fā)、生產(chǎn)工程技術(shù)、營銷管理等方面的人才,以此來適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。據(jù)調(diào)查顯示,72%的高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生可以在科研、教學(xué)、企業(yè)等領(lǐng)域得到很好的發(fā)展,他們在畢業(yè)以后能很快找到工作,既可以從事高分子材料的研究,也可以從事加工工藝技術(shù)的開發(fā)或者是在商檢、質(zhì)檢等部門從事材料的檢測等等,其薪資也屬于中等水平。
總結(jié):
高分子是生命存在的形式。所有的生命體都可以看作是高分子的集合。隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,我國人民的可支配收入逐漸增加,城市化的進(jìn)程不斷加快中,人們對更高水平、更高科技化的產(chǎn)品需求加大,綠色環(huán)保成為未來發(fā)展的需求,因此,社會需要高分子材料與工程專業(yè)的專業(yè)性人才。有關(guān)高分子材料與工程專業(yè)的行業(yè)有很多,而且涉及范圍很廣,高分子材料與工程專業(yè)的就業(yè)前景廣闊,影響著我們的日常生活(包括生產(chǎn)、教育、建筑、電子計(jì)算機(jī)、軍事等領(lǐng)域),并發(fā)揮著不可或缺的作用。我國的高分子材料與工程專業(yè)存在著很多不足,需要我們與時俱進(jìn),在教育、科學(xué)、汽車、軍事等各個領(lǐng)域加大投入和創(chuàng)新,運(yùn)用新材料、新技術(shù),適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,不斷改革和創(chuàng)新,從而帶動我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,提高我國的生產(chǎn)力和科技水平。
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篇5
2.高相對分子質(zhì)量與高強(qiáng)度
相對分子質(zhì)量和物質(zhì)的性質(zhì)是密切相關(guān)的,是決定物質(zhì)性質(zhì)的一個重要因素。只有相對分子質(zhì)量高的化合物才有一定的機(jī)械力學(xué)性能,才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯,都是直鏈的烷烴化合物,但是分子量變化很大,其機(jī)械力學(xué)性能因而也有極大的區(qū)別。
3.高分子科學(xué)的主要內(nèi)容
既然高分子化學(xué)是制造和研究大分子的科學(xué),對大分子的反應(yīng)和方法的研究,顯然是高分子化學(xué)最基本的研究內(nèi)容。高分子科學(xué)不僅是研究化學(xué)問題,也是一門系統(tǒng)的科學(xué)。高分子科學(xué)的主要內(nèi)容有:如何將低分子化合物連
接成高分子化合物,即聚合反應(yīng)的研究。高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系。不同性質(zhì)的高分子,其結(jié)構(gòu)必然是不同的。為了得到不同性質(zhì)的高分子,就要去合成具有特殊結(jié)構(gòu)的高分子。
二、高分子材料化學(xué)的應(yīng)用
材料是人類社會文明發(fā)展階段的標(biāo)志,是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。它是指經(jīng)過某種加工,具有一定結(jié)構(gòu)、組分和性能,并可應(yīng)用于一定用途的物質(zhì)。上世紀(jì)半導(dǎo)體硅、高集成芯片、高分子材料的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,把人類由工業(yè)社會推向信息和知識經(jīng)濟(jì)社會。可以說某一種新材料的問世及其應(yīng)用,往往會引起人類社會的重大變革,材料是人類文明的重要標(biāo)志。如果說現(xiàn)在人人離不開高分子材料,家家離不開高分子材料,處處離不開高分子材料,是一點(diǎn)也不過分的。高分子化合物的最主要的應(yīng)用是以高分子材料的形式出現(xiàn)的,高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統(tǒng)合成材料,另外許多精細(xì)化工材料也都是高分子材料。
第一,塑料:一類是通用塑料,如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等;另一類叫工程塑料,其強(qiáng)度大,如汽車零部件、保險杠、洗衣機(jī)內(nèi)的滾筒、電器的外殼等。
第二,纖維:人們開發(fā)出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物,通過不同的加工,生產(chǎn)出了各種纖維制品,極大地滿足著人類的需要。
第三,橡膠:天然橡膠的種類和品質(zhì)都受到很大的限制,于是科學(xué)家們不斷開發(fā)出了各種人造橡膠,如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。
第四,精細(xì)化工:比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產(chǎn)品,如家具漆、內(nèi)外墻乳膠漆、汽車漆、飛機(jī)漆等。女孩子用的指甲油,使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫(yī)用膠、結(jié)構(gòu)膠等黏合劑,以及各種吸水樹脂等都是高分子產(chǎn)品。
三、高分子化學(xué)與高科技的結(jié)合
當(dāng)今社會,人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。自從合成有機(jī)高分子材料的那一天起,人們始終在不斷地研究、開發(fā)性能更優(yōu)異、應(yīng)用更廣泛的新型材料,來滿足計(jì)算機(jī)、光導(dǎo)纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機(jī)械工業(yè)等尖端技術(shù)發(fā)展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發(fā)展,出現(xiàn)了許多產(chǎn)量低、價格高、性能優(yōu)異的新型高分子材料。
隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現(xiàn)出來,如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫(yī)用材料、光敏材料、非線性光學(xué)材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領(lǐng)域,下面簡單介紹特種高分子材料:功能高分子是指當(dāng)有外部刺激時,能通過化學(xué)或物理的方法做出相應(yīng)反應(yīng)的高分子材料;高性能高分子則是對外力有特別強(qiáng)的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇;特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)和功能的高分子材料,其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料(化學(xué)纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑)的范疇。
第一,力學(xué)功能材料:強(qiáng)化功能材料,如超高強(qiáng)材料、高結(jié)晶材料等;)彈材料,如熱塑性彈性體等。
第二,化學(xué)功能材料:分離功能材料,如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡(luò)合物等;反應(yīng)功能材料,如高分子催化劑、高分子試劑;生物功能材料,如固定化酶、生物反應(yīng)器等。
第三,生物化學(xué)功能材料:人工臟器用材料,如人工腎、人工心肺等;高分子藥物,如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農(nóng)藥等;生物分解材料,如可降解性高分子材料等。
可以預(yù)計(jì),在今后很長的歷史時期中,特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發(fā)展的主要方向。
四、高分子化學(xué)的可持續(xù)發(fā)展
研究高分子合成材料的環(huán)境同化,增加循環(huán)使用和再生使用,減少對環(huán)境的污染乃至用高分子合成材料治理環(huán)境污染,也是21世紀(jì)中高分子材料能否得到長足發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。比如利用植物或微生物進(jìn)行有實(shí)用價值的高分子的合成,在環(huán)境友好的水或二氧化碳等化學(xué)介質(zhì)中進(jìn)行化學(xué)合成,探索用前面提到的化學(xué)或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子,以及用合成高分子來處理污水和毒物,研究合成高分子與生態(tài)的相互作用,達(dá)到高分子材料與生態(tài)環(huán)境的和諧等。顯然這些都是屬于21世紀(jì)應(yīng)當(dāng)開展的綠色化學(xué)過程和材料的研究范疇。
參考文獻(xiàn):
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篇6
一、引言
隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)環(huán)境的變化,高校畢業(yè)生的就業(yè)形勢呈現(xiàn)日益復(fù)雜的趨勢。社會對人才的技能、經(jīng)驗(yàn)、實(shí)踐能力以及綜合素質(zhì)提出了越來越高的要求[1-2]。高分子材料以其突飛猛進(jìn)的發(fā)展態(tài)勢和廣闊的應(yīng)用前景成為了21世紀(jì)最具生命力的新型產(chǎn)業(yè)。眾多與高分子材料相關(guān)的行業(yè)發(fā)展迅猛,社會對兼具創(chuàng)新和實(shí)踐能力的高分子材料專業(yè)的人才需求量越來越大,這無疑為畢業(yè)生提供了極好的就業(yè)前景[3]。如何提高大學(xué)生的就業(yè)能力,以更好地服務(wù)社會成為擺在高等院校人才培養(yǎng)方面的重要課題。
高分子材料是一門應(yīng)用性和實(shí)踐性極強(qiáng)的專業(yè),其實(shí)踐教學(xué)在一定程度上決定了人才培養(yǎng)的質(zhì)量和水平。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),它是提高高分子材料專業(yè)大學(xué)生操作能力、溝通能力、協(xié)作能力和綜合素質(zhì)的最重要最直接的手段。因此,高校高分子材料專業(yè)要通過建立科學(xué)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,積極探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,以全面提高大學(xué)生的就業(yè)能力。
本文立足于我校的高分子材料專業(yè),基于就業(yè)能力提升這一核心,提出了幾點(diǎn)關(guān)于高分子材料專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的建議。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析
實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)是學(xué)生獲取專業(yè)知識的重要手段,對學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到舉足輕重的作用[4]。然而,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多,注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能,而忽視了學(xué)生的自主性、創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。一般,高分子專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系由三大塊構(gòu)成即材料合成實(shí)驗(yàn)、材料成型加工實(shí)驗(yàn)和材料性能測試實(shí)驗(yàn)。三塊實(shí)驗(yàn)內(nèi)容各自獨(dú)立展開,相互之間沒有聯(lián)系,缺乏知識點(diǎn)之間的串聯(lián)及各部分間的邏輯性和系統(tǒng)性,不利于學(xué)生從整體上掌握知識。由于經(jīng)費(fèi)不足、缺乏激勵機(jī)制等種種原因,大部分本科生僅限于實(shí)驗(yàn)課和做畢業(yè)論文時進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,缺少實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的機(jī)會,對廣泛提升本科生的就業(yè)能力所起的作用也非常有限。因此,如何利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心平臺,建立合理的面對本科生的開放機(jī)制,是實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革的重要內(nèi)容。
三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革舉措
針對以上實(shí)驗(yàn)教學(xué)中出現(xiàn)的問題,我們提出了幾點(diǎn)改革措施,以期能夠促進(jìn)大學(xué)生就業(yè)及提高大學(xué)生就業(yè)質(zhì)量。
1.構(gòu)建系統(tǒng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。為了改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,需要加強(qiáng)高分子材料專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的系統(tǒng)性。將高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)、高分子物理實(shí)驗(yàn)以及高分子成型加工實(shí)驗(yàn)等多門課程有機(jī)組合起來,利用不同課程間實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的關(guān)聯(lián)性,形成多條跨越不同課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目鏈,構(gòu)建出環(huán)環(huán)相扣、高度系統(tǒng)化的高分子專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
例如,聚苯乙烯塑料的制備實(shí)驗(yàn),它可以涵蓋三個緊密相連的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。利用高分子化學(xué)知識,從苯乙烯單體的懸浮聚合實(shí)驗(yàn)開始,獲得聚苯乙烯粉體;再利用高分子物理知識,經(jīng)由GPC凝膠滲透色譜分析所合成的聚苯乙烯的分子量及分子量分布,以確定聚苯乙烯的基本性能;再利用高分子成型加工實(shí)驗(yàn),將聚苯乙烯粉體制成高分子塑料樣條,對其拉伸、沖擊等性能進(jìn)行測試。將以上三個實(shí)驗(yàn)安排在同一個學(xué)期,按順序依次開展實(shí)驗(yàn),能夠加強(qiáng)知識的連貫性,便于學(xué)生從整體上理解和掌握高分子材料的專業(yè)知識,從而提高學(xué)生的專業(yè)能力、學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力,為促進(jìn)就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.開展多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)。積極推行實(shí)驗(yàn)課程改革,開展多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué),降低驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的比例,開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn),增設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),可以提升大學(xué)生的專業(yè)能力和培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力,從而使學(xué)生在就業(yè)競爭中展現(xiàn)出良好技能。
單一的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),缺乏對學(xué)生綜合能力的訓(xùn)練。為了將高分子材料的專業(yè)知識有機(jī)地串聯(lián)起來、靈活運(yùn)用,需要開設(shè)一定比例的綜合性實(shí)驗(yàn)。例如,開設(shè)“聚苯胺的制備和導(dǎo)電性測試”這一綜合性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生不僅能理解聚合物的結(jié)構(gòu),還能掌握聚苯胺的合成方法及性能測試方法。通過這一實(shí)驗(yàn),能夠把聚合物的“結(jié)構(gòu)”與“性能”兩大方面很好地結(jié)合起來,即加深了對相關(guān)知識的理解,又提高了學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力。
單一的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),只要求學(xué)生掌握簡單操作,沒有充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),以學(xué)生為主、教師指導(dǎo)為輔,給學(xué)生發(fā)揮潛能提供更大的空間,為提高學(xué)生的就業(yè)能力奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。例如,“海藻酸鈉溶液的流變性研究”就是一個很好的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù),學(xué)生自己查閱相關(guān)文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并付諸實(shí)施。這個過程要求學(xué)生動手、動腦、交流、協(xié)作,切實(shí)得到科學(xué)研究的一般邏輯過程訓(xùn)練。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)既提高了學(xué)生的主觀積極性,又增強(qiáng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
3.依托科研項(xiàng)目拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。我校的高分子材料專業(yè)本科生除了實(shí)驗(yàn)課和做畢業(yè)論文之外,很少從事科研實(shí)驗(yàn)。只有極少數(shù)同學(xué)因?yàn)閰⑴c大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目或?qū)W科競賽而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。從普遍提高本科生的實(shí)踐能力角度來看還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,需要學(xué)校方面加大對大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目的支持力度,為更多的學(xué)生提供科研實(shí)驗(yàn)的機(jī)會。
另外,為了提高本科生的科研能力,設(shè)立導(dǎo)師專項(xiàng)基金,由導(dǎo)師的課題經(jīng)費(fèi)中撥出一部分用于本科生實(shí)驗(yàn)。導(dǎo)師重點(diǎn)選拔一些興趣高、素質(zhì)好的學(xué)生,在大二提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí),參與科研項(xiàng)目,這個措施對提高本科生創(chuàng)新能力和科研能力很有效,有些本科生在本科階段已經(jīng)發(fā)表了科研論文,有些本科生畢業(yè)后就直接進(jìn)入導(dǎo)師實(shí)驗(yàn)室做碩士論文。不過,對于本專業(yè)興趣不高的學(xué)生起不到太大作用。
4.建立長效激勵機(jī)制。為了調(diào)動大學(xué)生主動進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的積極性,需要建立長效激勵機(jī)制。對于創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)完成優(yōu)秀者、完成自主創(chuàng)新項(xiàng)目者、發(fā)表科研論文或?qū)@叩热〉脛?chuàng)新成果的學(xué)生給以增加學(xué)分的獎勵,同時在保研、評獎學(xué)金等方面作為重要參考。這一舉措可以大大增加大學(xué)生參加創(chuàng)新實(shí)踐活動的機(jī)會,提升大學(xué)生就業(yè)競爭力。
5.完善實(shí)驗(yàn)成績評定辦法。受儀器設(shè)備條件的限制,學(xué)生單人操作的條件不具備,一般采取分組實(shí)驗(yàn)的形式,如何保證每個學(xué)生都能得到實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練,需要完善實(shí)驗(yàn)成績評定辦法。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)。透過實(shí)驗(yàn)報(bào)告可以反應(yīng)出學(xué)生對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的理解和掌握情況。但是,單單依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告評定成績并不合理。通過課前提問考察學(xué)生的預(yù)習(xí)情況,觀察實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生的操作能力、協(xié)作能力,并做好記錄,以此作為評定實(shí)驗(yàn)成績的重要依據(jù),更能激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的興趣,提高學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的主動性。通過完善實(shí)驗(yàn)成績評定辦法,可以被迫式加強(qiáng)大學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的力度,從而提高大學(xué)生的實(shí)踐能力。
四、小結(jié)
面對就業(yè)市場對高分子材料專業(yè)人才提出的越來越高的要求,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提升本科生的就業(yè)能力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文提出從實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系系統(tǒng)化、開展多層次實(shí)驗(yàn)、依托科研項(xiàng)目拓展實(shí)驗(yàn)、建立長效激勵機(jī)制和完成成績評定辦法五個方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的建議,以期有效提升本專業(yè)大學(xué)生的就業(yè)能力。
參考文獻(xiàn):
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篇7
21世紀(jì)是一個科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展進(jìn)步,生產(chǎn)力大幅度提高的新紀(jì)元。材料工業(yè)與信息工業(yè),生物工程,能源工業(yè)一起成為世界經(jīng)濟(jì)的四大支柱產(chǎn)業(yè)。高分子材料與金屬材料和無機(jī)非金屬材料共同構(gòu)成了應(yīng)用性材料科學(xué)的最重要的三個領(lǐng)域。高分子材料憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢占領(lǐng)了巨大的市場。
世界高分子材料工業(yè)正在高速地發(fā)展著。世界合成樹脂量從1950年的1.5M工增長到2005年的212M工,每年大概以5%的增長率在迅速地增長。現(xiàn)在塑料的產(chǎn)量早已超過了木材和水泥等結(jié)構(gòu)材料的總產(chǎn)量。合成橡膠的產(chǎn)量也已超過了天然橡膠,而合成纖維的年產(chǎn)量在上個世紀(jì)80年代就已經(jīng)達(dá)到了棉花、羊毛等天然和人造纖維的2倍。對于我國而言,目前我國是世界上最大的樹脂進(jìn)口國,每年進(jìn)口的樹脂數(shù)量大約是世界樹脂總貿(mào)易的25%到30%。我國的樹脂合成工業(yè)正高速地發(fā)展當(dāng)中,樹脂合成能力也在飛速地提高中。然而與西方發(fā)達(dá)國家仍然存在著差距。
2.開發(fā)新型高分子材料的重要意義和途徑
從上世紀(jì)30年代高分子材料的出現(xiàn)開始到現(xiàn)代,世界工業(yè)科學(xué)不再只是滿足與對基礎(chǔ)高分子材料的開發(fā)研究,從90代開始,科學(xué)家們就將注意力集中到了高功能,高智能的高分子材料開發(fā)上。現(xiàn)代工業(yè)對于新型高分子材料的需求日益強(qiáng)烈。
新型高分子材料的開發(fā)主要是集中在制造工藝的改進(jìn)上,以提高產(chǎn)品的性能,減少環(huán)境的污染,節(jié)約資源。就目前而言,合成樹脂新品種、新牌號和專用樹脂仍然層出不窮,以茂金屬催化劑為代表的新一代聚烯烴催化劑開發(fā)仍然是高分子材料技術(shù)開發(fā)的熱點(diǎn)之一。然而開發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。在開發(fā)新聚合方法方面,著重于陰離子活性聚合、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合和微乳液聚合的丁業(yè)化。在第二次世界大戰(zhàn)中發(fā)展起來的高分子復(fù)合技術(shù),以及出現(xiàn)于50年代的高分子合金化技術(shù)后。新的復(fù)合技術(shù)和合金化技術(shù)層出不窮。同時,也更加重視在降低和防止高分子材料生產(chǎn)和使用過程中造成的環(huán)境污染。加快高分子材料回收、再生技術(shù)的開發(fā)和推廣應(yīng)用,大力開展有利于保護(hù)環(huán)境的可降解高分子材料的研究開發(fā)。
新型高分子材料的開發(fā),不但能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展對于材料工業(yè)的高要求,更能夠促進(jìn)能源與資源的節(jié)約,減少環(huán)境的污染,提高生產(chǎn)能力,更能體現(xiàn)出現(xiàn)代科技的高速發(fā)展。
3.新型高分子材料的應(yīng)用
現(xiàn)代高分子材料是相對于傳統(tǒng)材料如玻璃而言是后起的材料,但其發(fā)展的速度應(yīng)用的廣泛性卻大大超越了傳統(tǒng)材料。高分子材料既可以用于結(jié)構(gòu)材料,也可以用于功能材料。現(xiàn)階段新型高分子材料大致包括高分子分離膜,高分子磁性材料,光功能高分子材料,高分子復(fù)合材料這幾大類。
高分子分離膜是用高分子材料制成的具有選擇透過性功能的半透性薄膜。采用這樣的薄膜,以壓力差、溫度梯度、濃度梯度或電位差為動力,與以往傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比,更加的省能、高效和潔凈等,被認(rèn)為是支撐新技術(shù)革命的重大技術(shù)。
高分子磁性材料是磁與高分子材料相結(jié)合的新的應(yīng)用。早期磁性材料具有硬且脆,加工性差等缺點(diǎn)。將磁粉混煉于塑料或橡膠中制成的高分子磁性材料,這樣制成的復(fù)合型高分子磁性材料,比重輕、容易加工成尺寸精度高和復(fù)雜形狀的制品,還能與其它元件一體成型等。
光功能高分子材料,是指能夠?qū)膺M(jìn)行透射、吸收、儲存、轉(zhuǎn)換的一類高分子材料。目前,這一類材料已有很多,應(yīng)用也很廣泛。
高分子復(fù)合材料是指高分子材料和不同性質(zhì)組成的物質(zhì)復(fù)合粘結(jié)而成的多相材料。高分子復(fù)合材料最大優(yōu)點(diǎn)具有各種材料的長處,如高強(qiáng)度、質(zhì)輕、耐溫、耐腐蝕、絕熱、絕緣等性質(zhì)。
這些新型的高分子材料在人類社會生活,工業(yè)生產(chǎn),醫(yī)藥衛(wèi)生和尖端技術(shù)等方方面面都有著廣泛的應(yīng)用。例如,在生物醫(yī)用材料界上,研制出的一系列的改性聚碳酸亞丙酯(PM-PPC)新型高分子材料是腹壁缺損修復(fù)的高效材料:在工業(yè)污水的處理上,在不添加任何藥劑的情況下,利用新型高分子材料物理法除去油田中的污水:開發(fā)的聚酰亞胺等熱固性樹脂及苯乙烯、聚丙烯等熱塑性樹脂復(fù)合材料,這些材料比強(qiáng)度和比模量比金屬還高,是國防、尖端技術(shù)方面不可缺少的材料;同樣,在藥物傳遞系統(tǒng)中應(yīng)用新型高分子材料,在藥劑學(xué)中應(yīng)用,在包轉(zhuǎn)材料中的應(yīng)用等等。新型高分子材料已經(jīng)滲透于人類生活的各個方面。
材料是人類用來制造各種產(chǎn)品的物質(zhì),是人類生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ),是一個國家工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和標(biāo)志。作為材料重要組成部分的高分子材料隨著時代的發(fā)展,技術(shù)的進(jìn)步,越來越能影響人類的生活,工業(yè)的進(jìn)步。區(qū)別于我們已經(jīng)開發(fā)研究成熟的一些傳統(tǒng)材料,高分子材料的研究開發(fā)存在著無窮的潛力。正如一些科學(xué)家預(yù)言的那樣,新型高分子材料的開發(fā)將有可能會帶來現(xiàn)代材料界的一次重大革命。
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篇8
一、本民族院校《高分子材料進(jìn)展》課程的基本情況
針對我校民族學(xué)生基礎(chǔ)知識薄弱,而《高分子材料進(jìn)展》課程“內(nèi)容多、范圍廣、課時少”的特點(diǎn),我們重點(diǎn)介紹高分子材料中發(fā)展迅速、發(fā)展前景廣闊的功能高分子材料,推薦的教材有《高分子材料進(jìn)展》和《功能高分子材料》[4]等。該課程總學(xué)時為32學(xué)時,學(xué)分為2學(xué)分,課程類型為專業(yè)限選課,課程以高分子材料的合成方法進(jìn)展、吸附分離功能高分子材料、高分子分離膜與膜分離技術(shù)、導(dǎo)電高分子、感光性高分子和醫(yī)用高分子材料等功能高分子材料的進(jìn)展為重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容,同時穿插一些國內(nèi)外近幾年新發(fā)表的文獻(xiàn)和專利,以及國內(nèi)相關(guān)會議等。本教學(xué)采用多媒體教學(xué)方式,采用課堂提問和討論等多種形式進(jìn)行學(xué)習(xí),期末通過考查的方式考核學(xué)生,采用寫論文與平時成績相結(jié)合的方法,平時成績包括上課出勤和課堂討論情況,論文成績與平時成績各占70%和30%。表1為《高分子材料進(jìn)展》教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置及學(xué)時分配情況。
表1 《高分子材料進(jìn)展》教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置及學(xué)時分配
二、強(qiáng)化基礎(chǔ),突出重點(diǎn)
首先,《高分子材料進(jìn)展》授課內(nèi)容看似豐富多彩,千變?nèi)f化,但是萬變不離其宗,歸根到底都是由高分子專業(yè)的基礎(chǔ)知識衍生出來的,比如《高分子物理》、《高分子化學(xué)》中的經(jīng)典理論和概念等。從另一個角度看這些材料的出現(xiàn)印證了基礎(chǔ)知識的重要性,它們的誕生是經(jīng)得起檢驗(yàn)的理論和概念的應(yīng)用和發(fā)展的。因此通過介紹高分子材料的前沿進(jìn)展,既使學(xué)生對異彩紛呈的高分子材料世界有一定寬度的了解,又從深度上加強(qiáng)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解和掌握,使學(xué)生知道這些材料是如何得到的,自己又能通過什么途徑得到想要的材料。
其次,因?yàn)椤陡叻肿硬牧线M(jìn)展》這門課的每一章都是高分子材料領(lǐng)域中發(fā)展迅速、成果頗豐的較大分支,獨(dú)立出來都能獨(dú)立設(shè)課,而在本課程中必須在幾個課時內(nèi)講完,所以在授課過程中,什么該講,什么略過,講的這些內(nèi)容是否能激發(fā)學(xué)生的興趣,是該課程的一個教學(xué)難點(diǎn),要求教師對這些前沿分支有全面而深入的理解,對它們所涉及的基礎(chǔ)知識熟練掌握,這對教師的專業(yè)知識和教學(xué)方法提出了更高要求。
三、調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,啟發(fā)式教學(xué)
《高分子材料進(jìn)展》是學(xué)生在已經(jīng)掌握高分子化學(xué)、高分子物理基礎(chǔ)知識的前提下進(jìn)行的學(xué)習(xí)。內(nèi)容除了基本概念之外,有很多設(shè)計(jì)路線、研究方法,可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)知識進(jìn)行思考。比如第3章吸附分離高分子材料和第4章高分子分離膜及膜分離技術(shù)中涉及自由體積和滲透壓的概念,這些都是《高分子物理》中學(xué)過的內(nèi)容,通過回憶這些知識,使學(xué)生加深對這些基礎(chǔ)知識的理解,并對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用有一定的了解。其次,要注意生活中的實(shí)際例子或新聞報(bào)道中的最新科技進(jìn)展中與所講述內(nèi)容相關(guān)的部分,通過聯(lián)系生活實(shí)際,引出將要介紹的高分子材料。這樣既能讓學(xué)生認(rèn)識到這類高分子材料的重要性,提高學(xué)習(xí)的積極性,又能讓學(xué)生了解到這類材料的最新的研究成果,提高對科學(xué)研究的興趣。如從全球都非常關(guān)注的環(huán)保問題出發(fā),引出廢水和廢氣處理方面的高分子吸附材料或高分子膜材料,介紹這些高分子材料的設(shè)計(jì)路線和原理,讓學(xué)生從理論和實(shí)際相結(jié)合的角度深入理解所學(xué)的功能高分子知識。同時可以提出一些生活中材料的不足,讓學(xué)生發(fā)揮主觀能動性,提出解決這些材料不足之處的方法或設(shè)計(jì)新的功能高分子材料的想法。這樣,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣會大大提高,教學(xué)效果也會得到顯著增強(qiáng)。
另外,還要有效利用網(wǎng)絡(luò)資源,緊跟最新研究進(jìn)展,適當(dāng)補(bǔ)充新的教學(xué)內(nèi)容。高分子材料進(jìn)展課程是綜述高分子材料領(lǐng)域發(fā)展熱點(diǎn)的一門課程,所介紹的內(nèi)容每隔一段時間可能都有新的研究成果誕生,我們應(yīng)根據(jù)情況適當(dāng)補(bǔ)充那些熱門和重要的研究成果到教學(xué)內(nèi)容中。比如該課的學(xué)時少,可以在課程快結(jié)束的幾周時間重點(diǎn)介紹一些最新的前沿進(jìn)展和相關(guān)會議,讓學(xué)生了解到高分子材料的發(fā)展趨勢,提高學(xué)生對高分子材料的興趣。互聯(lián)網(wǎng)資源豐富,內(nèi)容更新快,是老師補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容的最佳途徑。目前,利用網(wǎng)絡(luò)資源作為課堂教學(xué)的輔助手段,是學(xué)生喜聞樂見的形式。老師可以提供一些高分子專業(yè)的權(quán)威網(wǎng)頁,方便學(xué)生瀏覽查閱。同時,可以鼓勵學(xué)生在網(wǎng)上搜索最新的研究成果,再在課堂上以口頭報(bào)告的形式傳達(dá)給學(xué)生。這樣,既能讓學(xué)生對高分子材料進(jìn)行全面的了解,又能讓學(xué)生主動地參與教學(xué),達(dá)到較好的教學(xué)效果。
四、科研與教學(xué)相結(jié)合,以科研促進(jìn)教學(xué)
把科研引入本科教學(xué)是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的重要措施,也是高等教育的顯著特點(diǎn)。在《高分子材料進(jìn)展》課程本科教學(xué)過程中,正確有效地將教學(xué)與科研相結(jié)合,有利于提高教學(xué)效率,豐富教學(xué)內(nèi)容,營造學(xué)術(shù)氛圍并提高創(chuàng)新能力,全面提高教學(xué)質(zhì)量。教師在課堂教學(xué)中可以介紹自己的科研成果,介紹本專業(yè)課題組正在研究探索的科研項(xiàng)目,引導(dǎo)學(xué)生參觀實(shí)驗(yàn)室和課題組,鼓勵學(xué)生積極參與到教師的科研中。例如,作者介紹自己碩士和博士期間所從事的科學(xué)研究,以及科研小組的一些趣聞趣事,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣。
總之,在高分子材料進(jìn)展課程的教學(xué)過程中,教師首先應(yīng)進(jìn)行教材分析和學(xué)情分析,再采用比較適合的教學(xué)方法,在知識和技能的傳授中針對民族學(xué)生基礎(chǔ)差的弱點(diǎn),采取強(qiáng)化基礎(chǔ)、突出重點(diǎn)的教學(xué)方式,了解學(xué)生的情感態(tài)度與價值觀,做到教學(xué)方法靈活多樣,教學(xué)內(nèi)容及時更新,這樣才能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。教師還應(yīng)繼續(xù)努力提高業(yè)務(wù)能力,理論聯(lián)系實(shí)際,使學(xué)生在這門課程的學(xué)習(xí)中得到切實(shí)的收獲。
參考文獻(xiàn):
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篇9
《高分子材料》是材料科學(xué)與工程學(xué)科的重要組成部分,是材料專業(yè)類學(xué)生的一門重要課程。但對于非高分子專業(yè)的學(xué)生,一般只有這一門高分子專業(yè)課,且學(xué)時有限。為使學(xué)生掌握廣泛的基礎(chǔ)知識、扎實(shí)的專業(yè)知識,該課程要將《高分子物理》、《高分子化學(xué)》、《高分子材料加工》等課程內(nèi)容融為一體,并加強(qiáng)與其他材料科學(xué)的相互貫通。筆者在幾年的教學(xué)實(shí)踐中不斷探索,對這門課的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)效果評價體系等方面進(jìn)行了總結(jié)。
一、明晰教學(xué)目標(biāo)、突出教學(xué)重點(diǎn)、合理安排教學(xué)內(nèi)容
通過《高分子材料》的教學(xué),需要學(xué)生掌握“高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)”、“高分子化學(xué)”、“高分子物理”、“高分子成型加工”、“通用高分子材料”等理論知識。在有限的學(xué)時條件下,要使對于高分子完全陌生的學(xué)生理解并掌握這些基本概念與原理,授課內(nèi)容的選擇是非常重要的。在內(nèi)容選取上,我們的原則是既要讓學(xué)生掌握相關(guān)的理論知識,又要有所側(cè)重,并注重課程與先修課程的聯(lián)系和課程前后內(nèi)容的銜接等。高分子材料的制備、結(jié)構(gòu)、加工及性能之間存在著一系列的有機(jī)聯(lián)系,我們講述的內(nèi)容既要有獨(dú)立性又應(yīng)注意前后的關(guān)聯(lián)性。首先,結(jié)合以前所學(xué)知識,讓學(xué)生掌握高分子材料科學(xué)的基礎(chǔ)知識。其次,高分子化學(xué)部分,我們著重講解聚合反應(yīng)機(jī)理。高分子的合成按機(jī)理主要分為逐步聚合與連鎖聚合。連鎖聚合中,以自由基聚合研究得最為透徹,我們分別結(jié)合反應(yīng)過程的熱力學(xué)和動力學(xué),分析自由基聚合各個階段的特點(diǎn)。至于離子聚合和定向聚合等內(nèi)容,給定思考題安排學(xué)生課后學(xué)習(xí)。對于學(xué)生自學(xué)有疑問的地方,教師可以在答疑時給予指導(dǎo)。逐步聚合中,又可分為線形縮聚和體型縮聚,我們一般只講述線形縮聚部分,體型縮聚安排為課后學(xué)習(xí)內(nèi)容。高分子物理部分,我們集中講述高聚物的結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系。通過掌握高分子材料的合成原理和方法,了解高分子材料結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系,從而逐步形成較為完整的高分子材料科學(xué)知識體系。為了培養(yǎng)實(shí)用性、創(chuàng)新型人才,我們在教學(xué)中還及時更新教學(xué)內(nèi)容,將新知識、新理論和新技術(shù)充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中,為學(xué)生提供符合時代需要的教學(xué)內(nèi)容。
二、積極探索教學(xué)方法,提高課堂教學(xué)效果
在《高分子材料》的幾年教授過程中,為提高課堂教學(xué)效果,筆者一直不斷探索,總結(jié)了一系列教學(xué)方法。
1.表格教學(xué)法。《高分子材料》的課程中,有很多教學(xué)內(nèi)容可以通過對比進(jìn)行講解,比如聚合物的聚合機(jī)理中的連鎖聚合和逐步聚合、自由基聚合的各種實(shí)施方法等。筆者在實(shí)踐中,發(fā)現(xiàn)表格教學(xué)法是個很有效的教學(xué)方法。該方法運(yùn)用比較,比傳統(tǒng)直述法更清晰,利于學(xué)生掌握相關(guān)知識的區(qū)別和聯(lián)系,從而更好地接受知識,并對各知識點(diǎn)有更深刻的理解。比如在講述高分子材料的合成方法時,可以先用表格列出本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合和溶液聚合四種實(shí)施方法,再在第一列列出配方、聚合場所、聚合機(jī)理、生產(chǎn)特征、產(chǎn)品特性、生產(chǎn)實(shí)例等與各實(shí)施方法對應(yīng)的屬性,然后一邊講解,一邊將各屬性填充,讓學(xué)生接受知識點(diǎn)的同時也學(xué)習(xí)各屬性的異同,從而加強(qiáng)對相關(guān)內(nèi)容的理解和接受,也更利于學(xué)生記住相關(guān)內(nèi)容。
2.示例教學(xué)法。示例教學(xué)法可以引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī),幫助學(xué)生理解抽象的事物和概念,發(fā)展學(xué)生的求知欲望。學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)高分子材料,對有關(guān)知識和內(nèi)容了解不多,專業(yè)術(shù)語比較陌生,但是日常生活中都接觸過多種性能各異的高分子材料制品,對高分子材料性能的差異性有一定的感性認(rèn)識。在講課時可以引入這些實(shí)際的材料,既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也有利于更好地理解所學(xué)知識。比如在講述高聚物粘彈性這部分內(nèi)容時,高聚物區(qū)別于其他材料的最大特點(diǎn)是其粘彈性,由于高聚物分子運(yùn)動的松弛時間正好我們能用肉眼觀察到,所以才表現(xiàn)出這些現(xiàn)象。
3.啟發(fā)教學(xué)法。《高分子材料》的教學(xué)中有不少抽象的概念、邏輯推理的演繹過程。老師在課堂上一味講授專業(yè)知識和術(shù)語,學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高。通過一邊講解,一邊結(jié)合學(xué)科知識適當(dāng)提出問題的啟發(fā)式教學(xué)方式,能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,并能把一部分走神的學(xué)生拉回來。如講到高分子結(jié)構(gòu)時,先提出一個問題:“為什么橡膠和塑料的力學(xué)性能有這么大的差異?”給予學(xué)生適當(dāng)時間思考后,再具體講解高分子材料的結(jié)構(gòu),讓學(xué)生帶著問題聽課,不但啟迪了學(xué)生的思維,也使他們對所學(xué)內(nèi)容有了更深刻的理解。
4.互動教學(xué)法。為了培養(yǎng)能解決實(shí)際問題的高素質(zhì)人才,《高分子材料》的教學(xué)中,不應(yīng)讓學(xué)生死記硬背和生搬硬套,而應(yīng)結(jié)合實(shí)際問題讓學(xué)生思考,激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維。如講到橡膠性能時,請同學(xué)們思考“如何提高橡膠的耐熱溫度”,再提示學(xué)生利用所學(xué)的高分子物理部分知識,從優(yōu)化橡膠的結(jié)構(gòu)入手,發(fā)動學(xué)生積極討論,啟迪思維,培養(yǎng)運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識分析實(shí)際問題的能力。這種討論式的教學(xué)方法,既活躍了學(xué)習(xí)氣氛,啟發(fā)學(xué)生思考問題,又可使學(xué)生對知識更好理解和掌握。在講述高分子材料的合成時,經(jīng)常通過合成反應(yīng)式來表示合成過程和機(jī)理。我們一方面在課件編寫中注意到讓所有的反應(yīng)方程式都不是一下顯示出來,而是模仿板書一步一步顯示,讓學(xué)生有充分思考、接受的時間;另一方面,部分反應(yīng)方程式讓學(xué)生自己來寫,旁邊同學(xué)互相檢查。通過這種方式,使學(xué)生更加熟悉并能深刻理解反應(yīng)過程,其他同學(xué)的檢查也能讓同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己意識不到的細(xì)節(jié)上容易出錯的地方,了解出錯的原因,補(bǔ)充沒有掌握的知識點(diǎn)。
三、改革考核方式,提高學(xué)生綜合素質(zhì)
《高分子材料》的教學(xué)評價不但要考查學(xué)生基本理論知識的掌握情況,也要考查學(xué)生的再學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考解決問題的能力。為此,我們改變單一的一份試卷定成績這種缺乏準(zhǔn)確性和全面性的考試制度,將成績的考核納入每個教學(xué)環(huán)節(jié)中,為每個學(xué)生制訂具體考核表,跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)展,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中能隨時了解自己的學(xué)習(xí)情況,督促自己不斷學(xué)習(xí)、不斷提高。其中考試方面根據(jù)課程的要求建立了《高分子材料試題庫》,逐年對試題庫的內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)和更新,每年從試題庫中抽取試題組成A、B兩份試卷,嚴(yán)格考試要求和評分標(biāo)準(zhǔn);另一方面,讓學(xué)生選擇一種新型高分子材料,查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,描述它的合成、制備、結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用前景,并撰寫小論文;同時,增加學(xué)生課堂討論、實(shí)驗(yàn)、作業(yè)等平時成績的評分標(biāo)準(zhǔn)和比例。通過改革考核和評價體系,激勵了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,鍛煉了學(xué)生的實(shí)際能力,有利于培養(yǎng)高素質(zhì)人才。
通過《高分子材料學(xué)》教學(xué)的探索和實(shí)踐,初步探索了課程的教學(xué)思路和方法。在今后的教學(xué)中,我們還將不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步完善教學(xué)過程中的各個環(huán)節(jié),培養(yǎng)出既掌握專業(yè)知識,又具備分析問題、解決問題能力的能適應(yīng)以后工作和科研需要的高素質(zhì)人才。
參考文獻(xiàn):
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篇10
專業(yè)英語教學(xué)內(nèi)容一般為專業(yè)知識的論述,具有很強(qiáng)的邏輯性和學(xué)術(shù)性。為提高學(xué)生的專業(yè)英語閱讀、翻譯、初步寫作的能力,筆者采取的方法如下。
1.師生互動是專業(yè)英語教學(xué)的重要手段
傳統(tǒng)專業(yè)英語的教學(xué)模式是先講解詞匯,再閱讀和翻譯課文,這樣的課堂單調(diào)且冗長,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。考慮到語言教學(xué)的特殊性,為達(dá)到好的教學(xué)效果,需要學(xué)生在課堂中的積極參與,嘗試改變以往教師講學(xué)生聽的簡單教學(xué)模式,采用多種形式與學(xué)生互動交流。通過提前布置作業(yè),學(xué)生做好預(yù)習(xí)工作,每次帶著問題上課,在課堂上再隨機(jī)指定學(xué)生朗讀并講解翻譯,其他同學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充或修正,最后教師結(jié)合專業(yè)內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評,并講解相關(guān)的重要知識點(diǎn)和專業(yè)詞匯。這樣,充分調(diào)動每個學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使之從被動學(xué)習(xí)變成主動學(xué)習(xí),加深了學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解和認(rèn)識。
2.適當(dāng)進(jìn)行多媒體教學(xué),豐富課堂教學(xué)內(nèi)容
現(xiàn)在多媒體及網(wǎng)絡(luò)等教學(xué)手段已廣泛引入到課堂教學(xué)中,這些教學(xué)手段使課堂教學(xué)更加直觀生動,增大了課堂的信息量,提高課堂效率,激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。為此,在每次課文內(nèi)容講解結(jié)束后,筆者播放一些相關(guān)內(nèi)容的科普性英文短片,比如介紹高分子材料合成、成型、應(yīng)用等方面。由于剛學(xué)完相關(guān)內(nèi)容,所以學(xué)生表現(xiàn)出濃厚的興趣,通過看、聽、講述,留下了直觀的知識,同時也鍛煉了學(xué)生的聽說能力。把一些信息量大、實(shí)用性強(qiáng)的專利、論文、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等專業(yè)資料制作成多媒體課件進(jìn)行課堂講解,在有限的課堂時間內(nèi)給學(xué)生傳遞了較多的信息內(nèi)容,提高了課堂效率。
3.教學(xué)效果的檢驗(yàn)
考核方式是教學(xué)中的重要環(huán)節(jié),是檢驗(yàn)教學(xué)效果和鞏固學(xué)生所需知識的重要手段。考核主要涉及兩個層次,平時考核與期末考試。平時主要考核學(xué)生以英語為工具進(jìn)行專業(yè)信息交流的能力,期末考試則通過試卷形式檢驗(yàn)學(xué)生對專業(yè)詞匯的掌握情況,以及快速閱讀科技論文并從中獲取信息的能力。在完成每一階段的教學(xué)環(huán)節(jié)后,教師要不斷總結(jié),了解學(xué)生對所授知識的掌握程度,確定考核指標(biāo),根據(jù)考核結(jié)果來修正下一階段的目標(biāo),設(shè)計(jì)下一階段的教學(xué)內(nèi)容。平時的階段性考核可以有多種方式,如根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生抽簽選擇一個題目用英語講述,考察聽說能力。或針對知識點(diǎn),把常見的錯誤總結(jié)出來,引導(dǎo)學(xué)生糾錯,考察語法知識的掌握情況。在課堂教學(xué)將結(jié)束的時候,我們對學(xué)生進(jìn)行分組合作完成一次科研課題的匯報(bào),學(xué)生自行分工,查找資料、設(shè)計(jì)制作多媒體課件、上臺匯報(bào)講演。在這個過程中,學(xué)生不但提高了自己的專業(yè)英語水平,還培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作的能力。
篇11
0 引言
2001年教育部印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作,提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》,鼓勵高校“積極推動使用英語等外語進(jìn)行教學(xué)”[1],我國高等學(xué)校各專業(yè)紛紛開設(shè)了雙語課程。經(jīng)過10余年的努力與發(fā)展,我國高校雙語課的開課數(shù)量與教學(xué)質(zhì)量均有大幅度提高。據(jù)武漢大學(xué)的數(shù)據(jù)調(diào)查顯示,截至2009年,被調(diào)查的135所高校中已有132所開設(shè)了雙語教學(xué)課,開課率高達(dá)97.8% [2]。雖然各級教育機(jī)構(gòu)對雙語教學(xué)的重視程度和投入力度不斷加大,但是受到教師、教材以及學(xué)生水平等眾多因素的限制,我國高校雙語課的教學(xué)效果仍然有待提高。尤其是對于師資水平、學(xué)生水平有限的地方性高校,“雙語教學(xué)”更是成為本科教學(xué)中的“雞肋”――食之無味,棄之可惜。雖然目前學(xué)術(shù)界將制約我國雙語教學(xué)水平的主要原因歸咎于“師資、教材和學(xué)生”[3],但不可否認(rèn)的是,正確合理的教學(xué)理論指導(dǎo)和教學(xué)方法的缺失也是雙語教學(xué)水平提高受限的重要因素[3]。
“任務(wù)驅(qū)動法”是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)方法,起源于20世紀(jì)80年代中期,最早應(yīng)用于外語類課程的教學(xué)實(shí)踐中并取得良好的效果[4,5],在計(jì)算機(jī)、信息類教學(xué)中也有廣泛應(yīng)用[6,7]。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)過程中,教師根據(jù)教學(xué)大綱中的內(nèi)容要求及培養(yǎng)目的設(shè)計(jì)相關(guān)任務(wù),使學(xué)生在真實(shí)情境的驅(qū)使下,通過探究完成任務(wù)或解決問題的過程,學(xué)習(xí)和掌握教學(xué)要求的內(nèi)容,并培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題的綜合能力。此方法將以往以教師傳授知識、學(xué)生被動接受為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念,轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務(wù)為主的多維、互動式的教學(xué)理念,使學(xué)生處于積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)之中,每一位學(xué)生根據(jù)自己對當(dāng)前問題的理解,運(yùn)用共有的知識和自己特有的經(jīng)驗(yàn)提出方案、解決問題[8]。2010年,胡靜等[9]通過普通雙語教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在“健康評估”雙語課中的教學(xué)實(shí)踐,對比了兩屆學(xué)生在同一階段的考評結(jié)果以及學(xué)生對課程的認(rèn)可度,結(jié)果顯示采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的教學(xué)效果和學(xué)生對課程的認(rèn)可度明顯優(yōu)于傳統(tǒng)雙語教學(xué)法。
本文結(jié)合高分子材料與工程專業(yè)雙語課“高分子材料科學(xué)技術(shù)概論”(Introduction to Polymer Science and Technology )的教學(xué)實(shí)踐,對“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”在本課程教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用進(jìn)行了探討和解析。教學(xué)過程中根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)及課程教學(xué)大綱的要求,以增長專業(yè)知識、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣、提高科技英語閱讀寫作水平為目標(biāo),對驅(qū)動任務(wù)的制定和分析、驅(qū)動任務(wù)的分解完成以及實(shí)施過程中存在的問題進(jìn)行了探討,為“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”在雙語教學(xué)實(shí)踐中的進(jìn)一步拓展提供了依據(jù)。
1 驅(qū)動任務(wù)的制定
我國雙語課程開設(shè)的主要出發(fā)點(diǎn)是旨在通過雙語教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生國際化的職業(yè)能力和科研能力,以適應(yīng)時展和需要。具體而言,一是從職業(yè)能力方面,改變學(xué)生“啞巴英語”、“聾子英語”的狀態(tài),使其在大學(xué)英語的基礎(chǔ)上,掌握一定的專業(yè)術(shù)語,能夠參與到國際化的工作交流中,如英文工作環(huán)境以及國際會議等;二是從國際化的科研能力來說,改變過去大學(xué)生對國外文獻(xiàn)資料零接觸的狀態(tài),使其初步具備搜集閱讀和理解運(yùn)用國外相關(guān)文獻(xiàn)的能力,為學(xué)術(shù)研究開拓寬廣的視野,打開獲得外部信息觀念的通道,從而把握本專業(yè)國際學(xué)術(shù)前沿的發(fā)展動態(tài),向世界先進(jìn)學(xué)術(shù)研究水準(zhǔn)看齊[10]。“高分子材料科學(xué)技術(shù)概論”是高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)任選課程之一,主要介紹高分子材料方面的基本概念、發(fā)展歷史,聚合物的合成、加工以及結(jié)構(gòu)與性能,目的是使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課之前對日常生活中接觸到的聚合物材料有一個基本的認(rèn)識和了解,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。另外,在介紹專業(yè)知識的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)學(xué)生對學(xué)術(shù)期刊論文、專利等科技論文格式的認(rèn)識,使其初步具備專業(yè)科技論文的檢索、閱讀、分析和總結(jié)能力。傳統(tǒng)的雙語課教學(xué)主要采用英文課件,通過教師雙語授課、學(xué)生被動接受的方式進(jìn)行。然而,由于專業(yè)英語與大學(xué)英語的區(qū)別,加之專業(yè)基礎(chǔ)知識的缺乏,使部分同學(xué)對課件內(nèi)容及老師的英文講述難以理解,從而影響了其對課程內(nèi)容的接受水平。“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”以“驅(qū)動任務(wù)”作為學(xué)生學(xué)習(xí)探索的推動力,使學(xué)生由被動接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),有助于提高學(xué)習(xí)效果。
任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法的實(shí)施過程通常包括:設(shè)計(jì)任務(wù)、提出任務(wù)、分析任務(wù)、自主協(xié)作完成任務(wù)、交流評價5個環(huán)節(jié)。其中,設(shè)計(jì)合理有效的“驅(qū)動任務(wù)”是整個教學(xué)過程的關(guān)鍵,任務(wù)的完整性、難易程度及是否典型、能否引起學(xué)生興趣等都將直接影響到學(xué)生課堂上探究式學(xué)習(xí)的效果。根據(jù)課程教學(xué)大綱及教學(xué)目的的要求,本課程的驅(qū)動任務(wù)設(shè)計(jì)過程中主要考慮在以下方面對學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練:(1)專業(yè)知識的學(xué)習(xí)和掌握,如聚合物的合成反應(yīng)及其實(shí)施方法、聚合物的結(jié)構(gòu)與性能等;(2)專業(yè)類科技英語的學(xué)習(xí)和掌握,如組織學(xué)生通過英文課本、期刊、網(wǎng)站了解專業(yè)知識及行業(yè)發(fā)展前沿;(3)文獻(xiàn)檢索平臺的使用,如學(xué)校圖書館、電子數(shù)據(jù)庫的使用等;(4)科技論文的分類及格式要求,如區(qū)分研究型論文與綜述性論文在寫作方法及格式的異同,掌握專利文獻(xiàn)的結(jié)構(gòu)組成等;(5)多媒體課件的制作,如多媒體課件的設(shè)計(jì)、動畫等;(6)中英文口頭表述及交流互動,如“會議模式”的口頭匯報(bào)及回答問題等;(7)任務(wù)分解及分工合作,即組內(nèi)同學(xué)根據(jù)老師布置的任務(wù)對其進(jìn)行分解后,大家分工合作,共同完成任務(wù);(8)相互學(xué)習(xí)交流,由于不同學(xué)生的具體任務(wù)不同,大家在任務(wù)完成后可以相互學(xué)習(xí)交流,達(dá)到共同提高的目的。
“高分子科學(xué)技術(shù)概論”為概論型課程,主要涉及的專業(yè)內(nèi)容包括高分子化學(xué)(介紹高分子的合成與制備反應(yīng))、高分子物理(介紹高聚物的結(jié)構(gòu)與性能)、高分子材料成型工藝學(xué)(介紹常用高分子的成型方法及工藝條件)、高分子材料(介紹常用高分子的性能及應(yīng)用)等。因此,驅(qū)動任務(wù)的設(shè)計(jì)在綜合考慮其他能力鍛煉的同時,要緊緊圍繞相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容,難易適中,注重興趣的培養(yǎng)。如針對高分子材料部分的內(nèi)容,傳統(tǒng)的教學(xué)方式只是枯燥的講解何種材料具有何種性能,學(xué)生缺乏感性認(rèn)識,學(xué)習(xí)興趣不佳。在任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法中,設(shè)定的驅(qū)動任務(wù)是以生活中常見的高分子材料制品為例,比如安排學(xué)生找出塑料盆是什么高分子材料組成的,該材料的制備方法、性能以及應(yīng)用范圍,制品配方設(shè)計(jì)包括哪些成分以及配方設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的因素,產(chǎn)品的成型方法、成型條件等等。本方法充分調(diào)動了學(xué)生的好奇心,并以此為動力完成后續(xù)學(xué)習(xí)任務(wù)。另外,作為雙語課程,更好的利用英語這一媒介采集和輸出信息也是本課程重要的學(xué)習(xí)目的之一。因此,驅(qū)動任務(wù)也應(yīng)該注意鼓勵學(xué)生利用英文教材、網(wǎng)絡(luò)等途徑進(jìn)行專業(yè)英語方面的了解和學(xué)習(xí)。
2 驅(qū)動任務(wù)的分析與分解
由于專業(yè)知識的限制,學(xué)生對任務(wù)的分析可能不夠全面,教師在此過程中需要進(jìn)行指導(dǎo)。“驅(qū)動任務(wù)”的設(shè)定通常以教學(xué)大綱為依據(jù),因此教師在給出驅(qū)動任務(wù)后,應(yīng)該根據(jù)教學(xué)大綱的內(nèi)容及要求,對驅(qū)動任務(wù)進(jìn)行充分的分析,使學(xué)生知道此任務(wù)設(shè)定的目的,明白完成此任務(wù)需要了解和掌握哪方面的知識,從而提高學(xué)習(xí)的針對性和任務(wù)完成的效率。例如對于上述任務(wù),其設(shè)計(jì)目標(biāo)是使學(xué)生對聚合物合成、結(jié)構(gòu)與性能、塑料配方設(shè)計(jì)、高分子材料成型方法等多方面內(nèi)容有一個基本的了解和掌握。教師在任務(wù)分析過程中除了提示學(xué)生充分考慮本任務(wù)涉及的知識外,也應(yīng)該注意對相關(guān)知識的拓展及思考。例如,塑料盆的成型加工是采用何種方法,除此之外高分子材料還有哪些常用的成型方法;每種成型方法的特點(diǎn)及適用的高聚物類型以及產(chǎn)品類型、各成型加工條件的確定方法以及應(yīng)注意的問題等,而所有這些問題的根源則是高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。學(xué)生對這些問題的思考與學(xué)習(xí),對于其在以后的工作過程中將所學(xué)的理論知識學(xué)以致用、解決實(shí)際工程技術(shù)問題具有非常重要的意義。
3 驅(qū)動任務(wù)的完成
教師根據(jù)課程內(nèi)容設(shè)定驅(qū)動任務(wù)后,需要對學(xué)生進(jìn)行分組,要求每一組的同學(xué)相互協(xié)作,共同完成資料搜集、整理、幻燈片制作等工作。每一個驅(qū)動任務(wù)都可以分解為多個子任務(wù),因此需要多名同學(xué)共同努力完成。一般每組學(xué)生4~6人,選取組中“中堅(jiān)力量”為小組長,負(fù)責(zé)組織協(xié)調(diào)本組的學(xué)習(xí)活動,并詳細(xì)記錄問題探究的進(jìn)展,每次課后要向教師匯報(bào)學(xué)習(xí)的情況。驅(qū)動任務(wù)主要靠學(xué)生在課下通過圖書館、互聯(lián)網(wǎng)等多種途徑搜集資料來完成。根據(jù)授課計(jì)劃以及各組任務(wù)的難易程度,各小組的具體任務(wù)及完成時限要求將有所不同。因此,要求小組長切實(shí)做好任務(wù)分配及協(xié)調(diào)工作,保證大家進(jìn)度一致,并在匯報(bào)前將工作做完。最后,小組任務(wù)的完成情況采用“學(xué)術(shù)會議”的組織模式,由小組代表采用多媒體課件進(jìn)行匯報(bào),匯報(bào)語言要求50%以上用英語。
下面以驅(qū)動任務(wù)“列出常用塑料的回收標(biāo)志并找出對應(yīng)的聚合物在生活用品中的應(yīng)用及其基本物理化學(xué)性能和使用過程中應(yīng)注意的問題”為例介紹任務(wù)的分解及完成要求。本任務(wù)主要可以分解為以下幾個子任務(wù):(1)塑料的回收標(biāo)志及其對應(yīng)的聚合物;(2)回收標(biāo)志中的英文縮寫對應(yīng)的中英文全稱;(3)回收標(biāo)志中各種材料的化學(xué)組成及機(jī)械、物理性能;(4)針對回收標(biāo)志1~7分別找出生活中5個實(shí)例并根據(jù)實(shí)際用途區(qū)別其性能差異。最后要求小組內(nèi)成員將各自負(fù)責(zé)的內(nèi)容整理匯總,并做好幻燈片以便課上匯報(bào)交流。由此可見,驅(qū)動任務(wù)的完成過程需要小組全體成員在教師的指導(dǎo)下共同合作完成,任務(wù)完成質(zhì)量取決于各子任務(wù)的完成情況以及成員的團(tuán)結(jié)合作,是集體智慧的結(jié)晶。任務(wù)的完成過程除了需要學(xué)生借助互聯(lián)網(wǎng)、書籍等渠道查閱大量文獻(xiàn)資料之外,還要求學(xué)生對生活中的塑料制品進(jìn)行觀察思考,有助于提高其學(xué)習(xí)興趣。
4 交流評價
交流評價與歸納是總結(jié)、反思與鞏固的階段,這一過程應(yīng)在每一組匯報(bào)以后進(jìn)行。小組匯報(bào)結(jié)束后,作為觀眾的同學(xué)可以針對其講述內(nèi)容提出問題,并由匯報(bào)小組成員回答。學(xué)生通過問答或者討論的形式獲得知識,并實(shí)現(xiàn)信息的傳播。交流的目的:(1)通過相互評價,加深學(xué)生對該任務(wù)的認(rèn)識,將小組的研究結(jié)果匯報(bào)給其他同學(xué),使“學(xué)”者的身份轉(zhuǎn)換為“師”者,通過匯報(bào)內(nèi)容傳達(dá)教學(xué)大綱的要求;(2)總結(jié)完成任務(wù)的過程方法,發(fā)現(xiàn)和解決傾向性問題,促使學(xué)生進(jìn)行反思,把所學(xué)會的知識內(nèi)化;(3)鍛煉學(xué)生在多媒體制作、口頭表達(dá)自己思想、辯論自己觀點(diǎn)等方面的能力。評價可以采用個人自評、組內(nèi)互評、組間互評、教師點(diǎn)評等多種評價相結(jié)合的方法,使評價做到公平、公正。教師在整個過程中起指導(dǎo)、組織和補(bǔ)充的作用,使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。在這一模式下,學(xué)生可以通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)隨時獲取幫助,并隨時成為“教師”。這一方法完全改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式,使因材施教真正落到實(shí)處,讓每個學(xué)習(xí)者都能將學(xué)習(xí)當(dāng)作一種享受。
5 運(yùn)用中存在的問題
通過合理有效的驅(qū)動任務(wù),大大調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)動力,使興趣成為其學(xué)習(xí)的內(nèi)動力,效果是不言而喻的。但是,在此教學(xué)方法的應(yīng)用過程中仍然存在著一些問題和需要注意的地方。具體來說主要有以下幾個方面。
1)教學(xué)進(jìn)度不易把握。驅(qū)動任務(wù)的完成過程需要耗費(fèi)大量的課余時間,而原來的課堂授課時間很大一部分被交流和評價所占據(jù)。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容安排,如果匯報(bào)小組的準(zhǔn)備不夠充分,就會影響到教學(xué)進(jìn)度。這就需要教師嚴(yán)格要求并在課下投入大量的精力對任務(wù)的完成情況進(jìn)行督促和指導(dǎo)。另外,教師需要準(zhǔn)備備用材料,以防止有的小組任務(wù)完成得不夠全面。
2)課堂管理亟待改進(jìn)。課堂的交流與評價時間應(yīng)該防止部分學(xué)生“開小差”,游離于課堂討論之外。針對這一問題,教師要認(rèn)真觀察,必要時采取提問的方式促使學(xué)生投入到課堂討論中。
3)評價上有困難。由于任務(wù)的完成工作多在課下進(jìn)行,在小組內(nèi)可能會出現(xiàn)部分同學(xué)“偷懶”、不積極參與的情況。這要求教師和小組長做好協(xié)調(diào)和督促工作,針對每一位同學(xué)的具體任務(wù),教師做到心中有數(shù),并及時與小組長溝通任務(wù)進(jìn)展情況。
4)如何達(dá)到“雙語”這一目的。完成驅(qū)動任務(wù)往往需要查閱大量的文獻(xiàn)和資料,能采用英文這一工具除了要求學(xué)生具有較高的英文水平之外,對學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識和專業(yè)英語的掌握也是一個不小的挑戰(zhàn)。否則,學(xué)生面對滿眼不認(rèn)識的單詞往往不知所措,無法利用英文完成相應(yīng)的任務(wù)。因此,如何增強(qiáng)學(xué)生面對大篇幅英文資料的信心,使課程真正達(dá)到“雙語”課程設(shè)置的目的也有待后期的研究和實(shí)踐。
6 結(jié)束語
本文結(jié)合“高分子材料科學(xué)技術(shù)概論”雙語課程的實(shí)踐教學(xué),對“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”在雙語課教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。通過對學(xué)生的問卷調(diào)查顯示本方法可以有效地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性并使興趣成為其積極探索的內(nèi)在動力,同時提高了其專業(yè)知識掌握、資料檢索、多媒體課件制作、口頭表述等綜合素質(zhì),教學(xué)效果有效提高,也受到學(xué)生的廣泛好評。針對實(shí)施過程中仍然存在的一些問題,在以后的教學(xué)過程中應(yīng)該采取相應(yīng)措施加以改善。
參考文獻(xiàn)
篇12
由于分形理論研究的特殊性,以及他在自然界應(yīng)用的廣泛性,目前分形理論已迅速成為描述、處理自然界和工程中非平衡和非線性作用后的不規(guī)則圖形的強(qiáng)有力工具。自分形理論發(fā)展以來,國內(nèi)外對分形理論在各方面的應(yīng)用進(jìn)行了大量的理論和實(shí)踐,材料學(xué)中也一樣,分型理論目前已滲透到了材料學(xué)的各個領(lǐng)域,尤其是高分子材料,下面就分形理論在高分子材料學(xué)中的應(yīng)用做一淺議。
一、分形維數(shù)的測定方法
根據(jù)研究對象的不同,大致可以分為以下五類:改變觀測尺度求維數(shù);根據(jù)觀測度關(guān)系求維數(shù);根據(jù)相關(guān)函數(shù)求維數(shù);根據(jù)分布函數(shù)求維數(shù);根據(jù)頻譜求維數(shù),分形在材料科學(xué)中應(yīng)用時,一般應(yīng)用的測定分維方法是:盒維數(shù)法、碼尺法和小島法。
二、分形理論在高分子結(jié)構(gòu)中的研究
(一)高分子鏈結(jié)構(gòu)中的分形
由于高分子尺寸隨鏈結(jié)構(gòu)象而不斷變化,對這類問題的處理屬于統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)中的“無規(guī)飛行”。但若從分形的角度來看,則高分子具有明顯的分形特征并可以跟蹤監(jiān)測。對高分子中普遍存在的自回避行走也是如此,只是表現(xiàn)出不同的分形行為。又因?yàn)檫@類問題與臨界現(xiàn)象很相似,故我們亦能采用重整化群等有力工具。并且分?jǐn)?shù)維的另一獨(dú)特功能是可靈敏地反映單個高分子的單個構(gòu)象[4]。
(二)高分子溶液中的分形
由于高分子溶液中的大分子鏈?zhǔn)沟闷浜推胀ㄒ后w在很多方面存在差異性,如普通液體所不具備的流變行為、應(yīng)力傳輸?shù)取T趯?shí)際研究中。分形結(jié)構(gòu)主要存在于高分子溶液中的凝膠化反應(yīng)中,高分子溶液的凝膠化反應(yīng)主要是指聚合物的凝膠化過程,是一種臨界現(xiàn)象,是介于晶態(tài)與非晶態(tài)之間的一種半凝聚態(tài),這個過程中高分子鏈之間會形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)是一類形狀無規(guī)、無序且不規(guī)整的錯綜復(fù)雜的體系。但該體系是可以用分形的方法研究的凝膠化反應(yīng),在亞微觀水平上存在自相似性。例如左榘等研究的苯乙烯一二乙烯的凝膠化反應(yīng)。
(三)固體高分子中的分形
對于高分子材料,當(dāng)固體高分子材料斷裂時,不同力學(xué)性質(zhì)的材料將形成不同的斷面形貌,而斷面形貌一般為不規(guī)則形態(tài),是一種近似的或統(tǒng)計(jì)意義的分形結(jié)構(gòu),可用分形理論進(jìn)行分析表征,從而根據(jù)斷面的形狀定量評價材料的力學(xué)性能。而微孔材料中由于分布著大量微小的孔洞,這些微孔具有不規(guī)則的微觀結(jié)構(gòu),使得微孔材料無論在總體還是在局部都呈現(xiàn)出較復(fù)雜的形態(tài),無法用傳統(tǒng)的幾何學(xué)理論進(jìn)行描述,但可用分形幾何理論對微孔形態(tài)的復(fù)雜程度作量化的表征[5]。
篇13
一、專業(yè)英語教學(xué)存在的問題
專業(yè)英語教學(xué)與其他專業(yè)課程教學(xué)的教學(xué)語言環(huán)境、教學(xué)課時(更短)、教學(xué)重點(diǎn)側(cè)重于傳授專業(yè)知識的英語表達(dá)等不同,由此給專業(yè)英語教學(xué)帶來一些難題。以“高分子材料與工程專業(yè)英語”課程為例,在實(shí)際教學(xué)中普遍存在如下情況[3-5]。首先,學(xué)生基礎(chǔ)英語水平參差不齊,給專業(yè)英語教學(xué)帶來困難。專業(yè)英語以通識英語為基礎(chǔ),而筆者所在地方院校的學(xué)生英語基礎(chǔ)普遍較差,對大量的專業(yè)詞匯、專業(yè)術(shù)語、派生詞和長難句的理解和掌握也較為困難,學(xué)生很難與教師進(jìn)行教與學(xué)的良性互動,學(xué)習(xí)興趣和主動性不高,有挫敗感。其次,“高分子材料與工程專業(yè)英語”教材內(nèi)容較陳舊,題材單一,學(xué)生在有限課時中獲得感不強(qiáng)。最后,通讀教材全文并逐句翻譯的常規(guī)教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)了“教”,而忽略了學(xué)生為主體的“學(xué)”,學(xué)生在課程結(jié)束后,專業(yè)英語讀、寫、聽、說能力未見明顯提高,教學(xué)效果欠佳。解決專業(yè)英語教學(xué)中的上述問題,提高教學(xué)質(zhì)量,需要“對癥下藥”。“癥”可概括為學(xué)生英語基礎(chǔ)水平薄弱、傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)方法不符合學(xué)習(xí)的本質(zhì)和內(nèi)在規(guī)律,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和獲得感不足。筆者結(jié)合個人教學(xué)的思索和實(shí)踐,探討并提出了提高專業(yè)英語教學(xué)質(zhì)量的方法和手段,給出對“癥”的“藥”。
二、提高專業(yè)英語教學(xué)質(zhì)量的方法和手段
(一)夯實(shí)學(xué)生通識英語基礎(chǔ),同步提高通識和專業(yè)英語水平。筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),大部分學(xué)生通識英語基礎(chǔ)較差,表現(xiàn)在英語詞匯量不夠,常用的一些固定搭配、介詞組合和一詞多義掌握不扎實(shí),復(fù)雜句型結(jié)構(gòu)分析能力不足。建立在通識英語上的專業(yè)英語屬于更高的應(yīng)用層次,但基礎(chǔ)不扎實(shí),何談應(yīng)用。因此在日常的教學(xué)中,需要花一定時間強(qiáng)化學(xué)生的英語基礎(chǔ),并且可結(jié)合相對簡單的專業(yè)英語表達(dá),消除學(xué)生和專業(yè)英語的距離感,提升他們的學(xué)習(xí)信心。以下面的句子為例,“Polymermaterialscanbeusedasplastics、fiber、rubber,coatingsandadhesives.”此句中既復(fù)習(xí)了usedas的固定搭配使用,也學(xué)習(xí)了polymer(聚合物)、plastics(塑料)、fibre(纖維)、rubber(橡膠)、coatings(涂料)和adhesives(膠黏劑)等專業(yè)詞匯,句子雖簡單,但學(xué)生學(xué)習(xí)時可獲得事半功倍的效果。除了提供教材或教師自創(chuàng)的一些簡單專業(yè)英語例句外,課堂內(nèi)外布置經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的有針對性的作業(yè),如詞匯默寫或復(fù)雜句型劃分等,可有效鞏固基礎(chǔ)英語和專業(yè)英語知識。同時,課堂上鼓勵學(xué)生進(jìn)行以通識英語為基礎(chǔ)的專業(yè)英語口頭或書面表達(dá),進(jìn)而通過創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)鞏固通識英語和提高專業(yè)英語水平。(二)整合專業(yè)英語中的零碎詞匯,系統(tǒng)化和專題化教學(xué)。專業(yè)英語中大量的專業(yè)詞匯、術(shù)語和派生詞是學(xué)生理解專業(yè)英語語義的最大阻礙,雖然教材中每篇課文后面都給出了專業(yè)詞匯的中文解釋,但僅靠教師在課堂上的講解或?qū)W生課前的預(yù)習(xí)來掌握并不理想。這主要由課時以及學(xué)生可分配學(xué)習(xí)時間有限的客觀原因?qū)е隆km然專業(yè)英語中的專業(yè)詞匯和術(shù)語量多而雜,但學(xué)習(xí)和掌握并不是沒有規(guī)律可循。任課教師可根據(jù)專業(yè)詞匯的內(nèi)在聯(lián)系和邏輯關(guān)系[6-7],將分散在各章節(jié)中的專業(yè)詞匯和術(shù)語等進(jìn)行總結(jié)、整理、歸納、補(bǔ)充,進(jìn)而將專業(yè)詞匯分成諸如單體—聚合物命名、聚合方法、聚合物結(jié)構(gòu)(近/遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)、凝聚態(tài)結(jié)構(gòu))、性能(包括溶解性、力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)等)、加工成型方法等若干專題,列出相關(guān)聯(lián)詞匯以及它們的派生詞,進(jìn)行系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)。例如在聚合方法專題的學(xué)習(xí)中,可以以polymerization一詞為中心,構(gòu)建如圖1所示的邏輯思維導(dǎo)圖,并利用專業(yè)知識的邏輯關(guān)系強(qiáng)化專業(yè)詞匯和詞組的記憶。教師可引導(dǎo)學(xué)生依此思路,構(gòu)建其他專題的詞匯邏輯思維導(dǎo)圖,強(qiáng)化專業(yè)詞匯的學(xué)習(xí)和記憶。相比分章節(jié)的詞匯教學(xué),專題詞匯學(xué)習(xí)受到學(xué)生的肯定,教學(xué)效果更好,這主要是得益于專題詞匯學(xué)習(xí)的方法更能體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性和創(chuàng)造性,也更符合學(xué)習(xí)規(guī)律。(三)拓展教學(xué)題材和內(nèi)容,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)獲得感。“高分子材料與工程專業(yè)英語”目前使用的教材內(nèi)容涵蓋高分子化學(xué)與物理、聚合反應(yīng)工程和高分子成型加工等內(nèi)容[8],教材原文大部分選自20世紀(jì)70~80年代的介紹性專業(yè)英語文獻(xiàn),題材相對單一,內(nèi)容較陳舊。僅僅學(xué)習(xí)教材內(nèi)容,對提高學(xué)生專業(yè)英語水平仍顯不足。學(xué)生在未來就業(yè)或深造中,極可能會接觸到諸如PCT專利、進(jìn)出口產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)說明書、最新研究性英文文獻(xiàn)等題材的專業(yè)英文資料。在專業(yè)英語課程中,教師有選擇性地增加這些題材的內(nèi)容,有助于學(xué)生了解各類題材專業(yè)英語的行文特點(diǎn)和結(jié)構(gòu),增強(qiáng)專業(yè)英語的廣泛閱讀及翻譯能力,甚至是寫作能力。如以增加研究性英文論文題材的教學(xué)內(nèi)容為例,考慮到學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中要查閱相關(guān)課題的英文文獻(xiàn),因此可結(jié)合學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)來完成該題材教學(xué)。在教學(xué)中,可以先介紹研究性英文論文的文章結(jié)構(gòu)以及寫作要點(diǎn),然后要求學(xué)生自選與畢業(yè)設(shè)計(jì)課題相關(guān)的英文論文進(jìn)行精讀,最后通過簡短的課堂展示(presentation)環(huán)節(jié)考察學(xué)生對論文的理解程度,或者要求學(xué)生就自己的畢業(yè)課題進(jìn)行英文介紹。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容題材和合適的教學(xué)設(shè)計(jì),可以使學(xué)生學(xué)到更廣泛的專業(yè)英語知識,提高專業(yè)英語閱讀和運(yùn)用能力,學(xué)習(xí)有獲得感。(四)提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。學(xué)生對專業(yè)英語課程學(xué)習(xí)自主性相對較差,也是其英語水平提高不明顯的主要原因之一。在有限的課時內(nèi)提高專業(yè)英語的教學(xué)質(zhì)量,教師教學(xué)業(yè)務(wù)水平是一方面,學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和自主性又是另一方面。平時表現(xiàn)和平時作業(yè)納入課程考核指標(biāo),一定程度上可促使學(xué)生被動或主動學(xué)習(xí),但對促進(jìn)學(xué)生扎實(shí)掌握專業(yè)英語知識還不夠。教師可利用現(xiàn)代信息技術(shù),收集專業(yè)相關(guān)的、有趣的網(wǎng)絡(luò)視聽資源(例如元素周期表之歌、塑料瓶回收加工利用講解視頻、科技文獻(xiàn)中重要的實(shí)驗(yàn)視頻介紹等),并對這些視聽資源作一定加工和中文注釋,制作成微課,在課堂上或課間播放;或者通過慕課、多媒體教學(xué)平臺向?qū)W生開放時長較長的一些視聽資源,學(xué)生利用課余時間觀看,既可增加學(xué)習(xí)的趣味性,又可學(xué)到課本外的專業(yè)知識。教師亦可向?qū)W生推薦一些信息網(wǎng)站,發(fā)動學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)資源中搜索專業(yè)相關(guān)的英文資料、文獻(xiàn)以及視聽資源,并與全班同學(xué)共享。通過這些手段和方法,學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力明顯提高。
三、結(jié)語
綜上,針對專業(yè)英語教學(xué)效果不理想的現(xiàn)狀,教師應(yīng)積極采取針對性對策和方法,包括結(jié)合專業(yè)知識夯實(shí)基礎(chǔ)英語、以專題教學(xué)形式系統(tǒng)化傳授專業(yè)英語知識、豐富專業(yè)英語教學(xué)題材,以及借助豐富的網(wǎng)絡(luò)資源供學(xué)生自主學(xué)習(xí)等,進(jìn)行教學(xué)方法實(shí)踐、教學(xué)設(shè)計(jì)調(diào)整以及教學(xué)內(nèi)容的拓展,進(jìn)而有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情,逐步提高學(xué)生專業(yè)英語水平,改善教學(xué)效果。
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