时间：2023-09-28 15:44:40
序论：在您撰写化学与材料工程时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
目前我系已由谋求发展阶段,转移到提升内涵,规范管理,特色发展的全面提高阶段.今年以来着重在队伍建设,学科建设,条件建设和内涵建设上下功夫,突出材料学科,工程学科的特色和优势,练好内功迎接评估.
一,加强政治理论学习,提高思想认识
通过认真学习领会贯彻科学发展观,努力营造以人为本,和谐发展,敬业爱岗,乐于奉献的工作氛围,扎扎实实地做好教学,科研,管理等各项工作.加强政治理论学习,提高思想认识,促进各项工作的持续健康开展.
二,重视学科建设,抓科研促教学
1,重视专业学科建设
积极迎接省重点学科检查为申报省重点学科筹建单位做了大量准备和建设工作.
重视搞好学科专业建设,充分发挥优势,特色发展.结合学院对第一批优势学科培养对象和研究机构进行考核验收,及时总结经验,整合方向.
2,加强师资队伍建设,创建科技创新团队
充分认识师资队伍是发展的关键,重视青年教师的引进,培养,努力建设结构合理,素质较高的教师队伍.引进博士1名,硕士1名,辅导员1名.在学院首批优秀教学团队基础上成功申报市(来源：文秘站 ）科技计划团队建设专项项目,获批经费10万元.
3,抓科研促教学,积极开展科技创新
以科研促教学,积极争取和完成好科研,教改项目,学生科技创新,工业实习,毕业论文与教学科研相结合.
根据目前系内实际和社会,地方需求,总结近几年学科建设和科研工作的经验,研究下一步科研人员,方向,设备的整合,凝聚力量,在纵向项目申报,横向服务地方,科研促进教学等方面,发挥更大作用.
三,坚持教学一线,狠抓教学质量提高
1,坚持教学一线.坚持在教学一线,担任高分子材料与工程和材料化学两个本科专业的无机化学课程讲授,教学效果较好,深受学生欢迎.
2,切实提高课堂教学质量.结合学院教学达标创优活动,和我系教师年轻,非师范类毕业的相对较多,教学经验不足的实际,制定了教学达标创优活动方案,采取多项措施,方法,切实提高课堂教学质量.
3,继续人才培养模式改革,抓考研促学风.继续进行人才培养模式改革,前两年三个本科专业形成教学大平台,三年级进行专业培养,四年级考研和就业实践训练分流培养,努力培养具备专业加特长,具有创新精神的优秀毕业生.考研上线率为42%,录取率28%,其中大部分被211工程学校或中科院所录取.重视学费收缴工作,学费上交率达到98%以上.
4,加强实践性教学环节,重视专业课教学.主干必修课程全部采用全国优秀教材,保障学生基本功扎实,加强实践性教学环节,提高学生综合运用知识的能力和创新精神,扩大就业渠道,毕业生就业率连续达到95%以上,
获学院就业工作先进集体.
四,重视实验室,资料室建设
按照我系实验室建设规划,加强材料实验室的建设,新建材料热解研究室,作为化学化工实验教学中心主任,7月被确定为山东省实验教学示范中心筹建单位.
重视资料室建设,为教师科研,毕业生考研,完成毕业论文创造良好的条件.注重加强文档的规范化,制度化和常规化建设.
五,扎实工作,务实,清正廉洁
Abstract： The mechanism and engineering characteristics of road chemical grouting are expounded， and the experimental research on grouting solidified material is carried out， which is mainly on its compressive and tensile strength tests. Combined with specific engineering examples， this paper introduces the application of this technology in Wu（H） Ying（Shan） Expressway in Hubei Province. Application of engineering example shows that the road chemical grouting technology is a kind of efficient and quick way to treat the pavement internal disease， which is widely used in road maintenance engineering.
关键词： 道路化学注浆；技术特点；工程实例；道路养护
Key words： road chemical grouting；technical characteristics；engineering examples；road maintenance
中图分类号：U416.216 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）03-0110-03
0 引言
道路化学注浆技术是一种路面快速维修的新技术，在我国高速公路中广泛进行应用，其原理是向道路基层及面层中快速注入化学黑白料，化学材料可以很快发生反应，体积增大及快速膨胀，有效地填充在道路内部的空隙中，使周围松散的部分得到挤压，从而增强了路面的整体强度，实现快速高效的处治路面内部病害。该注浆技术的工程特性主要有：①膨胀性非常高：黑白材料组合反应的膨胀比达到1∶25，有效进入空隙中；②早期强度很高：注浆过程快速，无需封闭交通，黑白化学材料混合后可在短时间内达到整体强度的90%；③隔水、绿色环保：黑白化学材料发泡形成固体后，水分无法进入，不污染环境；④创伤小：注浆是钻孔约为16mm，对路面的创伤很小；⑤强度保持时间长：首次注浆后，高聚物注入道路内部空隙中，与路面中的材料有很好的粘接性，使道路基层强度可以长时间地维持在较高的水平。该技术方法灵活、具有多种突出优点，是增强路面基层强度有效的一种方法。笔者对其注浆材料进行了抗压和抗拉试验，得出其最佳的配合比并应用于工程实例中，并根据道路化学注浆技术在湖北武英高速公路中的应用，介绍其施工工艺及处治效果。
1 注浆材料的试验研究
用直径为80mm，高为75mm的圆柱形铁模进行试件成形。将道路化学注浆中的黑料和白料按不同的配比进行配制，缓缓倒入杯中并快速进行搅拌，等混合均匀后，再倒入模具中，如图1所示，待化学注浆材料发泡到一定程度后，将模具盖板迅速盖上并同时施加压力，待反应完全结束后再进行脱模，如图2所示。再分别进行抗压和抗拉试验。
1.1 抗压强度试验
将黑料与白料配比为0.5∶1、0.5∶1.5、1∶1、1∶1.5制成4组试件，即试件有4组不同的膨胀倍率，每组5个，共计20个试件分别进行无侧限抗压强度试验，如表1所示。
由以上的试验数据可得出：随着混合料的密度的增大，其无侧限抗压强度变化很小，均在2.0MPa左右，为了使道路化学注浆材料膨胀时可以有效地挤密周围松散的介质，要求注浆混合料的发泡膨胀率到达15为最好，可以看出当黑料与白料的配比在1∶1时，发泡的膨胀率最大，达到了14，符合要求。
1.2 抗拉强度试验
为了测定道路化学注浆固化物材料的抗拉强度，按黑料与白料配比为0.5∶1、0.5∶1.5、1∶1、1∶1.5制成4组试件，即试件有4组不同的膨胀倍率及固化密度，每组5个，共计20个试件分别进行无侧限抗压强度试验，如表2所示。
由以上的试验数据可知：在不同的试验配比下，其抗拉强度变化很小，均在0.8MPa左右，均符合道路注浆材料试验要求，为了更好地挤密周围松散介质，要求其膨胀倍率在15为宜，综上所述，在黑料：白料为1∶1时，发泡倍率最大。
2 工程应用简况
2.1 工程概况
湖北省武（汉）英（成）高速公路是双向六车道，主路线长约103.4km，设计时速为110km，2009年12月通车，路面结构组成形式为：22cm沥青混凝土面层+16cm水稳碎石上基层+24cm水稳砂砾或石屑下基层+23cm砂砾垫层（软弱路段）。截止目前路面总体良好，但由于重载车辆较多，某些路段出现了裂缝、车辙、唧浆等病害，其中如唧浆等内部病害最难防治。经过现场调查与检测，发现某些路段的弯沉值较大。经过诸多方案的对比，拟选用在有病害的路段实施化学注浆技术，以加强基层的强度。
2.2 道路化学注浆的处治过程
高聚物化学注浆的施工流程为：控制道路交通选择注浆的路段确定注浆的孔位注浆前的弯沉检测实施钻孔安装注浆的导管开始注浆封住孔眼注浆后再次进行弯沉的检测清扫施工的路面恢复交通。
在武英高速路面维修中采用的化学注浆的孔布置方试是沿裂缝布置。如图3所示。
在进行化学注浆钻孔时应使长钻和较短的钻进行配合使用，先用较短的再用长钻，短钻与长钻的使用约为1？X2，其中短钻使用时间50～65s，长钻使用时间120～145s，孔深约为75cm。在进行化学注浆过程中应时刻防治路面因注浆过量而引起路面鼓包等现象，若发现在钻孔注浆旁有隆起的现象，应及时停止注浆。
2.3 注浆前后路况检测
对有路面病害的地方实施道路化学注浆，在实施注浆前后进行了弯沉检测，注浆前后的弯沉值如表3所示。
由表3可见，注浆后路面的弯沉值变小，并且减少的幅度较大，反映出注浆后路面的强度有所提高，承载力明显增强，化学注浆技术对基层的强度有明显的增强。除此之外，实施注浆后3个月，笔者再次进行了调查，如图4所示，发现该路段路况良好，没有发生新的路面病害，且弯沉检测值变化不大，表明道路化学注浆技术是处治路面内部病害有效的方法。
3 结论
道路化学注浆技术是利用黑白两种化学材料混合发生化学反应，反应后两者的体积急剧膨胀的原理，来填充路面内部中存在的空隙并挤密周围松散的介质，以此来增强路面基层的强度，根据对道路化学注浆材料的室内试验研究，得出当混合料中黑料与白料的配比在1：1时，发泡的膨胀倍率最大，并将其应用于武英高速公路中，处治效果明显，对道路养护行业具有重要的意义。
参考文献：
[1]刘志远.高聚物注浆材料工程特性的试验研究[D].郑州：郑州大学，2007.
[2]王玮岳，张宝祥.高聚物注浆技术分析[J].交通标准化，2014，42（9）：162-163.
对于复合材料与工程专业而言，物理化学是一门非常重要的基础化学课程，与专业理论知识紧密联系，学好物理化学是学好复合材料专业知识的前提，但在实际教学中物理化学这门课程在本专业学习中存在一些问题，以下分别阐明现有问题及课改意见。
一、合理安排教学内容及课时
物理化学是一门概念性、理论性、系统性和逻辑性很强的学科，涉及的公式多，应用条件严格，比较抽象，是学生学习过程中普遍感到难度较大的一门课。在本专业的培养计划中只安排了一学期的课程学习，因此选用高等教育出版社的《物理化学简明教程》作为学习教材。这本教材简明扼要地阐述了物理化学学科的主要内容及材料类学生所需的基础知识，是一本符合本专业实际教学目标的好教材。但由于本专业物理化学的课时较少，最终只能摘取部分章节学习。例如在2010级的教学方案中，只教学了化学反应热力学部分内容（热力学第一定律、热力学第二定律、化学势、多相平衡等章节）及表面现象与分散系统章节，电化学及化学反应动力学两个重要章节都未学习，这无疑会对物理化学课程学习的系统性产生不小的损害。面对这一实际情况，我们完全可以从整个专业的培养计划出发，筛选出多门课程的重叠内容，选排重叠知识在哪门课需要重点学习，在哪门课可以了解。如在物理化学这门课程中多相平衡章节就和材料科学基础课程里相关相图的章节有所重复，对于复合材料与工程专业而言，材料科学基础里的相图知识更重要，因此在物理化学教学中完全可以减少多相平衡的教学任务，简要介绍一些基本概念和原理即可，主要学习可在材料科学基础课程中完成。同时，物理化学中的表面化学章节也与学习材料表界面课程知识重复，在材料表界面课程中更系统丰富地阐述了表面化学，因此在物理化学课程也可以酌情减少教学任务。此外，像胶体化学此类比较简单的内容也可以安排学生自学，如果担心学生的自觉性，就可以一些代表性问题作为作业，让学生完成。
此外，如果有可能就应尽量合理制订培养计划，空出一些课时，把物理化学这门分为两学期学习，因为只有系统、透彻地学习才能让学生真正走进物理化学的世界。
二、改进教学方法
物理化学这门比较让学生学起来吃力的课程，应该积极采取有效的教学方法，改变这一现状。
首先要提高学生的学习兴趣，比如在学习热力学的过程中可以从历史背景及名人轶事出发引出热力学定律，又如在电化学中可以介绍锂电的研究前景、新能源汽车的发展现状等。兴趣始终是学习的最好动力，培养学生的学习兴趣是最大挑战也是最有效的教学方法。
其次采取案例法[3]、类比法[4]等总结所学知识与生活的联系及知识之间的关联对比，加深学生印象，帮助学生更好地理解所学知识。对于案例法，我们可以从工业生产的角度选取一种产品总结其中涉及的化学反应热力学、化学反应动力学等知识，这样可以使学生产生直观的学习感受，应用更好的学习方式。物理化学中有很多知识是可以用类比法学习的，如可逆电池与不可逆电池、理想气体与非理想气体等。这些类比不应由老师直接给出，而应让学生先独自完成这些类比，最后再对学生的类比结果进行查缺补漏，这样不但可以加深学生的学习印象，更可以锻炼学生的自主学习能力。
传统的“满堂灌”教学方法培养出来的学生，最明显的弱点是思维呆板，缺乏创新能力和发散思维[5]。因此，我们可以设置专门的讨论课，在相互交流中使学生的思维活跃起来，对于一些重要概念如热力学部分的焓、熵等，让学生通过独立思考提出见解，得到教师和其他同学的帮助和启发。讨论课不仅能激发学生的学习兴趣，而且能形成良好的相互探讨和交流的学习风气，有利于发散思维及创新能力的发展。
关键词水工隧洞 混凝土 化学灌浆工程 材料 施工工艺 选择
中图分类号： TV672+.1 文献标识码： A 文章编号：
前言
根据2010年10月01日开始实施的我国第一部关于化学灌浆施工的规范DL/T 5406-2010 《水工建筑物化学灌浆施工规范》的定义，化学灌浆是利用钻孔、埋管、贴嘴等设施，将化学浆液注入基岩、覆盖层（砂层）、混凝土裂缝、结构缝等需处理的工程部位，使其充填、扩散、胶凝、固结，达到防渗堵漏、补强加固目的的工程措施。化学灌浆是在水泥等粒状灌浆材料应用基础上发展起来的，其所用灌浆材料为真溶液，与颗粒性石灰、粘土和水泥灌浆材料相比，可灌性好、胶凝时间可按工程需要调节、粘结强度高，因此，某些用水泥灌浆不能解决的工程问题，采用化学灌浆材料处理或进行复合灌浆，基本上都可以获得满意的解决。目前，运用化学灌浆技术解决工程中防渗堵漏与加固补强两大方面的工程问题取得了卓越成效。今后，随着DL/T 5406-2010 《水工建筑物化学灌浆施工规范》、JC/T 2037-2010《丙烯酸盐灌浆材料》及JC/T 2041-2010《聚氨酯灌浆材料》等一系列规范的实施以及我国经济建设的快速发展，化学灌浆将会在水利水电、交通、采矿、建筑行业和文物保护方面的得到越来越广泛的应用。本文结合四川泸定水电站2#泄洪洞的混凝土裂缝及施工缝渗水等缺陷的试验研究处理，对如何合理选择水工隧洞混凝土化学灌浆工程材料及施工工艺进行了探讨，对不同类型的混凝土缺陷选用了针对性化学灌浆材料及施工工艺，对今后类似工程的处理具有一定的指导意义。
正确选用化学灌浆材料是保障化学灌浆工程效果和耐久性的关键
成功的化学灌浆处理工程应是能满足设计或使用要求与保证化学灌浆处理工程的耐久性两个方面。水利水电行业是我国应用化学灌浆技术最早的行业，由于工程的重要性，对化灌浆材施灌效果和耐久性的要求十分重视，一般都必须经过现场工艺性试验并进行各项试验检测，以选出性能效果最好的材料进行工程应用，下面结合泸定水电站施工实际进行相关介绍。
四川泸定水电站为大渡河干流水电梯级开发的第十二级水电站，位于甘孜藏族自治州泸定县境内，2#泄洪洞位于大渡河右岸, 长1431m，纵坡约11.23‰，为特大断面水工隧洞。隧洞衬砌厚度140～160cm，衬砌后过水断面为13×19m，该洞室底板迎水面及边墙采用了C40HF抗冲耐磨混凝土衬砌。在施工过程中，由于温度应力及基础约束等多方面因素影响，墙拱C40HF抗冲耐磨混凝土衬砌范围内发生了较多裂缝。根据统计，裂缝总长4811m，其中2459m为渗水裂缝，其余为干缝。渗水裂缝宽度均大于0.2mm（大部分集中在0.2～0.4mm之间）、与水平夹角大部分大于45°，且主要集中在局部地段、渗水量较大。此外，在部分施工缝位置，也出现了少量渗漏水流淌的现象。通过分类调查统计显示，本工程出现的裂缝类型为小于0.2mm的浅表裂缝、大于0.2mm的干裂缝、大于0.2mm的渗水裂缝（渗水量小，未出现明显流淌现象）、大于0.2mm的渗水裂缝（渗水量大，出现较大流淌现象）等四种类型。由于裂缝类型的不同，并结合水工隧洞工程耐久性的要求，需要对不同类型、不同特性的化学灌浆材料进行合理选择。
化学灌浆材料品种很多，分类方法也很多，除按照组成化学灌浆材料主要材料的成分进行分类外，也可按灌浆目的分为防渗堵漏、固结补强两类，这些材料都有一定的独特性能，使用的针对性强，使用时应根据工程处理的要求加以选用。常见的两大类型化学灌浆材料见下表。
常用的两大类型化学灌浆材料
类型 名 称 特性及使用条件 备注
防渗堵漏型 丙烯酰胺
（丙凝） 固化体具有弹性，抗渗性能好，凝固速度快，有失水干缩和再次遇水膨胀性能，适于防渗堵漏，是曾经普遍使用的化学灌浆材料，但由于毒性较大，目前国外已禁止使用，我国已不提倡使用。
聚氨酯 分为水溶性聚氨酯和油溶性聚氨酯：其中水溶性聚氨酯又分为高强度（HW）、低强度（LW）两类，两者能以任意比例互溶，以得到不同性能的固结体。其特点是与水反应迅速，并能与水形成凝胶体，呈柔性弹性体，适用于大流量的快速堵水与潮湿裂缝的防渗处理，但由于其强度低，不具备对混凝土的补强作用，且其泡沫易破裂而产生收缩，耐久性较差，主要用于各种防渗堵漏工程；油溶性聚氨酯与水不相容，只能溶于有机溶剂，并与水或其他活性氢基团反应而固化，其反应速度较快，形成的固结体呈刚性，一般强度较高，既可用于防渗堵漏工程，也可用于补强加固工程。
丙烯酸盐 性能与丙凝类似，目前研制出的第二代丙烯酸盐灌浆材料已达到实际无毒级别，是取代丙凝的理想材料，多使用在地基处理和防渗堵漏上，成本较水溶性聚氨酯高。
水玻璃 最早使用的化学灌浆材料，具有无毒、价廉、黏度小等特点，是多数防渗堵漏材料的首选，特别是水泥－水玻璃体系在工程中得到了广泛的应用，但由于强度低、耐久性差，一般只在临时性工程中使用。
固结补强型 环氧树脂 结构中含有环氧基团，能与活性基团反应，生成稳定的高分子结构。具有强度高、收缩小、粘结力强、耐老化性能好的特点，常用于混凝土结构和地基基础的补强、加固与防渗处理，是使用最为广泛的化学材料之一。但由于其属于固化时间比较长的灌浆材料，因此对于有流动水的场合，不宜采用。
油溶性
聚氨酯 与水不相容，只能溶于有机溶剂，并与水或其他活性氢基团反应而固化，其反应速度较快，形成的固结体呈刚性，一般强度较高，可用于补强加固工程，但不适用于混凝土结构裂缝。
甲基丙烯酸甲酯
（甲凝） 黏度低（低于水），可灌性好，但固化过程中体积有收缩。比重低于水，不能灌注有水裂缝，适于灌注δ＝0.05～0.1mm的发丝裂缝，常用于混凝土干细裂缝和文物修复处理。
然而以上两种类型的化灌浆材的功能并非绝然分开。第一种类型中的水玻璃，亦可单独或与水泥混合用于强度要求较低的土基的半永久性补强材料，聚氨酯中强度较高的油溶性聚氨酯也可用于非结构性混凝土裂缝补强。而少数亲水性较好且固化较快的改性环氧浆材对渗流量小的混凝土结构裂缝具有排水补强功能，但出水量较大的工程不能用作堵水材料。所以，在实际应用中应根据工程实际情况合理地选用浆材。对于混凝土裂缝化灌处理的合理选择原则一般应考虑以下几个方面：
1）要根据工程使用要求选择浆材
首先应考虑工程要求是防渗堵漏还是补强加固，亦或是既要防渗堵漏又要求进行加固补强；要根据渗漏量大小和补强的要求在上述两类材料中进行选择，补强要求不高，可选择聚氨酯；对渗漏量小而补强要求高的可选择亲水性的改性环氧浆材；对伸缩缝、变形缝、活动性裂缝及出水量大、有流动水的化灌应选择聚氨酯材料。
关键词： 高分子材料与工程专业 有机化学 教学现状 教学改革
有机化学是化学学科中的一个十分重要的组成部分，它的主要研究对象是有机分子，从有机物结构入手，研究有机化合物的化学性质，在分子水平上探知未知世界的基础学科。在我校，有机化学是面向化工学院、药学院二年级，以及海洋学院一年级学生开设的专业基础课程，是“大类培养”的主干课程。通过有机化学课程的学习，可使化学类学生掌握有机化学领域的基本理论、基本知识和实验操作技能，把握有机化学发展领域的新概念、新动向和新技术，同时为后续专业课的学习打下坚实的基础。
1.教学现状
在工科院校，有机化学的教学课时“缩水”，如我校有机化学虽然是“大类培养”的重要专业基础课，但是其课时数被压缩到64个学时，教师必须在一个学期之内完成教学。而有机化学作为高分子材料与工程专业的基础课，是高分子化学、高聚物合成工艺学、高分子材料学等后续专业课的基础，学生必须在有限的课时数里掌握《有机化学》这门课程，难度大，任务重。
另外，由于江苏省高考制度，较大部分的学生高中阶段选修的“物生”，进入大学后化学知识特别是有机化学基础知识非常薄弱，一个教学班级里，学生的化学知识水平参差不齐。通常是刚进入大学的第一学期学习无机化学，对于选“物生”的学生来说，没有化学基础，一开始就挫伤他们学习化学的自信心。学习有机化学时，多数学生对有机化学的学习有畏惧感。如果入校时对专业认知不够，不能看到有机化学学习对高分子材料与工程专业学习的重要性，更是对有机化学失去兴趣。
再者，有机化学课程自身的特点，由于有机物数量多，结构多变，机理难掌握。而工科院校的有机化学课时数又被压缩，教师为了教授完大纲的教学内容，不得不采取“满堂灌”教学方法，使得学生缺乏主动获得知识的能力，被动“填鸭式”教学必然导致教学效果不理想。一学期教学结束，发现学生知识掌握不好，除了少部分拔尖的学生，大部分学生对这门重要的专业基础课一知半解，学到的有机知识很少。
2.教学改革
结合有机化学学科规律，针对高分子材料与工程专业特点，对教学内容进行优化、取舍；改进教学手段，选聘高年级本科生、研究生做助理班主任，让他们参与本科生教学，形成多元化的本科生教学队伍；改革考核方式，实现高分子材料与工程专业有针对性的考核方式，教考分离。
（1）改革教学内容
有机化学的教学关键是引导学生“有机”这一学科，不同于其他几门基础化学课，有机化学基本不涉及计算，不涉及公式，说的是图片的拼接，化学键的断裂与重组，以构建新的有机分子。那么，在教学过程中如何引导学生使用“有机思维”思考问题才是关键。当我们谈到如何面对课时数被压缩这个问题，如果抓住“引导学生进入有机化学这个学科”这个关键问题，就能依据高分子材料与工程专业的培养方案，深入分析研究教学大纲和教学目标，对教学内容进行取舍。
在改革教学内容时，还要考虑以下两个方面问题：一是研读多种版本的教材，最新版本的中、英文有机化学教材和专著等，从不同研读、分析深度的教材方面，准确把握“基础有机化学”教学重点、难点，结合高分子材料与工程专业的特点来取舍教学内容。二是关注高分子领域的研究前沿，发展动态，结合传统的知识，推陈出新，把最新的知识信息教授于学生，引导学生了解最新的前沿，激发他们的兴趣，使之感觉到目前所学知识的有用性。
（2）改革教学手段
我校近年实施了一项“班主任助理”制度，选派高年级本科生、研究生担任本科生班级班主任助理，取得了很好的教学效果。高年级本科生、研究生参与本科生教学，形成多层次、多元化的本科生教学队伍。
高年级本科生已经学习了有机化学专业基础课，经历过有机化学的学习和考核，有自己的学习方法和技巧；他们已经进入高分子材料与工程专业课程学习，对哪些知识对专业课学习重要有切身体会；他们与低年级学生同属于一个年龄阶段，有更多的共同话题，沟通交流更容易，帮助学生及早发现自己的优缺点，扬长避短。
高分子材料与工程研究方向的研究生，通常具有扎实的专业基础知识，已经接触了专业的前沿研究方向，可以对高分子材料与工程专业低年级学生的学业、思想及心理等方面给予关心和指导。而且本科生可以在研究生的带领下主动做一些创新创业项目，这使得本科生更清楚自己在课堂学习中哪方面有不足，增强本科生对基础知识学习的热情，使他们在有机化学课堂学习中更积极、努力。
（3）改革考核方式
良好考核方式可以极大地促进学生的学习热情，提高他们学习的积极性。目前，我院不同专业实行统一考试，如环境工程、化学工程、安全工程和高分子材料与工程等专业统一出卷，流水阅卷、统一登分，做到公正、准确。但是，这种“统一”的方法抹杀不同专业对有机化学需求的不同，使得教师和学生忽视基础课对后续专业课的影响，结果是为了考试而学习，不能真正掌握自己专业需求的有机化学知识。
为了提高学生的整体素质和学习积极性，我们应实现不同专业单独出卷、单独考核的方式。卷面上可以体现出适合高分子材料与工程专业的题目，结合他们的后续专业课程。哪些知识是有机化学这门课程必须掌握的基础知识，哪些知识是关联高分子材料与工程的专业知识。同时，建立针对性的有机化学试题库，使学生接触更多不同的题型，拓宽知识面。建立适合高分子材料与工程专业的有机化学试题库，有机化学课程理论考试按照一定的难度系数、教学要求、考试范围等，统一从试题库里抽调，实现教考分离。
3.结语
为全面提升高分子材料与工程专业的有机化学教学质量，我们要结合有机化学学科规律，针对高分子材料与工程专业的专业特点，从学生的实际出发，认真分析总结，精选教学内容，创新教学手段，改革考核方式，不断激发学生的学习兴趣，以提高高分子材料与工程专业的人才培养质量。
参考文献：
[1]黄杰，周冕，李又兵，王选伦.高分子材料与工程专业《有机化学》教学改革探索与实践.广州化工，2014（42）：186-187.
[2]陶传洲，刘玮炜，曹志凌，史大华，王建，程青芳.环境工程专业有机化学课程教学现状及改革.中国科教创新导刊，2010（34）：78.
关键词：材料类专业；物理化学；教学改革；建议
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）37-0128-02
物理化学课程是高校化学专业最重要的一门基础课程，该课程内容丰富、前后连贯、逻辑推理清晰、理论性强，不仅可对化学、化工、环境专业学生开设，也可为生物、材料、食品、水建等专业学生设置。随着社会的发展和科学技术的进步，高等学校不断深化教学改革，全面提高教学质量，对物理化学学科的课程讲授和发展也提出了更高的要求。结合我校的实际情况，以及我们近几年在建设校级精品课程的探索与实践，重新审视材料科学与工程专业物理化学课程的教学内容、教学方法和教学环节，发现目前我校材料专业物理化学课程教学中还存在以下的问题：
1.现行的教学计划中，无机化学相关课程以及后续一些专业课，与物理化学授课内容中有一些重复之处。
2.教材中抽象理论太多，造成了学生对这门基础课程产生了比较枯燥无味的感觉；加之内容多，课时量有限，老师在课堂讲授中不能针对某一化学原理或原理推导过程进行深入的剖析和讲解。
3.与之配套的物理化学实验课，经常采用多个班级集中循环进行试验的模式，有时理论部分未讲授到，但实验课程因为循环时间到，又必须开始，即实验内容超前于理论教学的进度，或者理论课早已讲授完毕，而实验课程却推后进行，学生不能及时将理论和实验相联系，无法达到预期的教学效果。目前我校物理化学的实验内容，基本以验证基础理论为主，缺少综合性、设计性及性能测试试验，因此物理化学实验体系缺少培养学生创新思维的意识以及提高学生动手能力的舞台。
因此，需要积极推进课程体系改革，充实和更新教学内容、改进教学方法、丰富实验教学，从而全面提高物理化学课程的教学质量和效果。
一、优化整合相关学科内容，打破学科壁垒，构建新的教学体系
对于我校材料科学与工程专业，按照2013版教学大纲的要求和已制定的教学计划，其中包含的课程，如无机化学、无机非金属材料、催化作用原理、胶体与界面化学等专业课，它们都与物理化学课程密切相关，有些课程如催化作用原理和胶体与界面化学，直接是从物理化学的大体系中划分出去的。由于我院材料专业招生时间不长，而这些课程总是不同的教师授课，教师之间就授课内容未来得及进行充分的交流，经过几年的授课，发现同一知识点的简单重复难以避免。因此，建议课程组就这一现象，加强教师间的交流与合作，将这些课程的内容进行有效的整合，突破原来以学科和专业来划分的粗放型的课程体系，建立起适合于自己专业的有效课程体系，是目前我院物理化学教学改革的一项重要任务。
我校材料学科专业物理化学课程采用的是南京大学沈文霞主编的《物理化学核心教程》第二版教材，主要的授课内容包括热力学（热力学第一定律、热力学第二定律、化学平衡和相平衡）和动力学部分（包括化学反应速率、电化学、表面现象和胶体化学），共56课学时，大学二年级上半年授课；而无机化学，同分析化学一起共48学时，无机部分主要讲授热化学（热力学第一定律）、稀溶液的性质、胶体溶液、化学平衡及化学反应速率；根据教学大纲的安排，胶体和界面化学、催化作用原理这两门课程各安排24个学时，在大学三年级下学期开展。通过几年授课，经老师观察和学生反映不难发现，以上所述这些课程，在知识内容上相互之间都存在着一定的重复性和交叉性。
针对课程内容重复的问题，为了避免盲目浪费学时数，有效改善不同课程之间的重复授课，充分利用大学课堂掌握更多的知识，使我们在课堂上的几十分钟内有效地完成教学任务，这里提议对材料系开设的几门相关课程教学内容进行整合，使每门课都有其侧重点，建议组建一个全新的教学体系，同时要照顾到这些学科知识的完整性和独立性。例如，讲授无机化学课程时，建议把化学热力学和化学平衡作为重点内容详细讲授，而其他内容，如电化学、相平衡和化学反应速率这些内容作为物理化学课程的授课侧重点。物理化学理论课程中的胶体、表面现象则可放在胶体和界面化学以及催化作用原理这两门课程中主要讲授，物理化学课程就不讲授这部分内容。这样既节省了时间，又突出了重点，不仅使教学内容独立而完整，还可以适当减轻因课时量小带来的物理化学的教学压力，弥补了物理化学课程内容多、课时少的矛盾，老师在授课的过程中再也不担心时间不够用而只能浅显的表述；对于学生来说，仍然是掌握了整个物理化学的原理，而且更加坚实。
二、掌握专业知识框架，改革教学方法
通过对物理化学课堂的观察，发现学生们刚开始对这门课还保持有神秘感，大多数同学对这门课还是很有兴趣的，加之从师哥师姐们那里听说这门课容易挂科，因此学生们刚开始上课的时候都很认真。但是随着课程的深入，部分同学开始松懈，开始排斥这门课程，以至于后来干脆放弃学习。经过细心调查分析发现，学生们在失去学习兴趣后，慢慢迷失在这门课程中。尽管老师在课堂上一再强调要理清楚各章节之间内容的联系，重点记忆关键结论，但大部分同学仍然做不到，不能掌握物理化学课程的知识框架，也没有选择性的记忆关键问题，总是被动地接受课堂上讲授的内容，甚至被很多的数学推导过程迷惑。而实际上这门课程内容衔接紧密，逻辑性很强。把各章节之间的知识框架理清楚之后，就坦然的接受和明白了各章的结论，也有利于知识点的重点记忆。在教学过程中，注重课程之间的联系，通过知识点的连接和相关内容衔接相关的课程，及时引导学生把所学的内容纳入到学科的框架中，帮助学生建立较完整的知识框架，不要迷失在盲目的理论推导中。
物理化学这门课理论性很强，内容较多而抽象，公式又多，学生接受很困难，这就对老师的课堂教学提出了更高的要求。为了能够进行有效的课堂教学，激发学生的学习兴趣，常把日常生活现象中涉及的物理化学原理介绍给学生。比如，举例高温下食物容易变质的问题，联系化学动力学的理论加以说明；讲解温度对反应平衡和反应速率的双重影响时，例举合成氨工业中如何选择最佳温度；涉及讲授表面化学的理论时，可以例举农民锄地能防止水分蒸发的现象，或者小气泡、液滴、呈球形的现象，加以解释后，学生就会对表面性质有清晰的认识；讲授渗透压的时候，联系渗透压的作用，提问为什么肥料用多了农作物会“烧死”？打吊瓶时为什么会感觉到疼痛？让学生带着问题听课，面对生活中各种现象去思考，多问几个为什么，自己到物理化学中去寻找答案，激发学生学习这门课程的兴趣，也就达到了提高教学质量的目的。
除此之外，在课堂上还可以采用小班讨论或者Seminar讨论式教学模式，以教师和学生为共同的教学主体，就某些共同关注的问题，在和谐的气氛中进行讨论，加强教师和学生之间的交流和沟通。课下，利用我校教务处网站的网络教学平台，与学生进行课下的交流和习题讨论、小测验等，与传统的课堂教学模式相比，它具有互动性、合作性、学术性的优势。
三、强化配套实验教学
实验教学在物理化学课程的教学中占有十分重要的地位，它与物理化学课程紧密配合，巩固和加深对物理化学原理的理解，提高学生对知识灵活应用的创新能力，还培养了观察和分析问题的能力。
为了避免实验课程超前理论课程，建议在学习完物理化学相关理论后，及时在学期后半学期开设实验课程。课程组已经设置独立的实验课并计算学分，如：配合表面现象，开展了液体表面张力的测定实验、粉体粒度分析实验；为了巩固反应速率反应章节的学习，开设蔗糖反应速率常数、乙酸乙酯反应速率常数的测定实验等。同时，也应鼓励学生根据所学理论，合理设计实验项目，开展综合性创新实验，增加设计研究型实验，根据设计实验的题目、要求等内容，让学生查阅相关资料，并利用学过的理论知识，选用相关的仪器、药品，分析实验中的难点和关键步骤等，自行完成实验内容、并上讲台讲授实验，以培养学生发现和解决问题的能力。
经过几年的探索和实践，我院化学化工学院材料专业物理化学课程的教学改革将有助于提高学校物理化学课程的教学质量和效果，促进了物理化学这门校级精品课程的建设和发展。
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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。
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