導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇高分子材料論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

（一）添加導(dǎo)電填料

這類方法通常是將各種無機(jī)導(dǎo)電填料摻入高分子材料基體中，目前此方法中所使用的無機(jī)導(dǎo)電填料主要是碳系填料、金屬類填料等。

（二）與結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料共混

導(dǎo)電高分子材料中的高分子（或聚合物）是由許多小的重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元組成，當(dāng)在材料兩端加上一定的電壓，材料中就有電流通過，即具有導(dǎo)體的性質(zhì)，凡同時具備上述兩項性質(zhì)的材料稱為導(dǎo)電高分子材料。與金屬導(dǎo)體不同，它屬于分子導(dǎo)電物質(zhì)。根本上講，此類導(dǎo)電高分子材料本身就可以作為抗靜電材料，但由于這類高分子一般分子剛性大、不溶不熔、成型困難、易氧化和穩(wěn)定性差，無法直接單獨應(yīng)用，一般作導(dǎo)電填料與其它高分子基體進(jìn)行共混，制成抗靜電復(fù)合型材料，這類抗靜電高分子復(fù)合材料具有較好的相容性，效果更好更持久。

（三）添加抗靜電劑法

1.有機(jī)小分子抗靜電劑。有機(jī)小分子抗靜電劑是一類具有表面活性劑特征結(jié)構(gòu)的有機(jī)物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)通式為RYx，其中R為親油基團(tuán)，x為親水基團(tuán)，Y為連接基。分子中非極性部分的親油基和極性部分的親水基之間應(yīng)具有適當(dāng)?shù)钠胶馀c高分子材料要有一定的相容性，C12以上的烷基是典型的親油基團(tuán)，羥基、羧基、磺酸基和醚鍵是典型的親水基團(tuán)，此類有機(jī)小分子抗靜電劑可分為陽離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型4大類：陽離子型抗靜電劑；陰離子型抗靜電劑；非離子型抗靜電劑；兩性型抗靜電劑。

導(dǎo)電機(jī)理無論是外涂型還是內(nèi)加型，高分子材料用抗靜電劑的作用機(jī)理主要有以下4種：（1）抗靜電劑的親水基增加制品表面的吸濕性，吸收空氣中的水分子，形成“海一島”型水性的導(dǎo)電膜。（2）離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度，從而增加導(dǎo)電性。（3）介電常數(shù)大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙的介電性。（4）增加制品的表面平滑性，降低其表面的摩擦系數(shù)。概括起來一是降低制品的表面電阻，增加導(dǎo)電性和加快靜電電荷的漏泄；二是減少摩擦電荷的產(chǎn)生。

2.永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類相對分子質(zhì)量大的親水性高聚物，它們與基體樹脂有較好的相容性，因而效果穩(wěn)定、持久、性能較好。它們在基體高分子中的分散程度和分散狀態(tài)對基體樹脂抗靜電性能有顯著影響。親水性聚合物在特殊相溶劑存在下，經(jīng)較低的剪切力拉伸作用后，在基體高分子表面呈微細(xì)的筋狀，即層狀分散結(jié)構(gòu)，而中心部分呈球狀分布，這種“蕊殼”結(jié)構(gòu)中的親水性聚合物的層狀分散狀態(tài)能有效地降低共混物表面電阻，并且具有永久性抗靜電性能。

二、我國高分子材料抗靜電技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

我國許多科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)已陸續(xù)開發(fā)出一些品種，以非離子表面活性劑為主，目前常用的品種有，大連輕工研究院開發(fā)的硬化棉籽單甘醇、ABPS（烷基苯氧基丙烷磺酸鈉）、DPE（烷基二苯醚磺酸鉀）；上海助劑廠開發(fā)目前多家企業(yè)生產(chǎn)的抗靜電劑SN（十八烷基羥乙基二甲胺硝酸鹽），另外該廠生產(chǎn)的抗靜電劑PM（硫酸二甲酯與乙醇胺的絡(luò)合物）、抗靜電劑P（磷酸酯與乙醇胺的縮合物）；北京化工研究院開發(fā)的ASA一10（三組份或二組份硬脂酸單甘酯復(fù)合物）、ASA一150（陽離子與非離子表面活性劑復(fù)合物），近年來又開發(fā)出ASH系列、ASP系列和AB系列產(chǎn)品，其中ASA系列抗靜電劑由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非離子表面活性劑；ASB系列產(chǎn)品則為有機(jī)硼表面活性劑（主要是硼酸雙多元醇脂與環(huán)氧乙烷加成物的脂肪酸酯）與其他非離子表面活性劑復(fù)合而成；ASH和ASP系列主要是陽離子與非離子表面活性復(fù)合而成，杭州化工研究所開發(fā)的HZ一1（羥乙基脂肪胺與一些配合劑復(fù)合物）、CH（烷基醇酰胺）；天津合成材料工業(yè)研究所開發(fā)的IC一消靜電劑（咪唑一氯化鈣絡(luò)合物）；上海合成洗滌劑三廠開發(fā)生產(chǎn)的SH系列塑料抗靜電劑，已經(jīng)形成系列產(chǎn)品，在使用效果和性能上處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，部分品種可以替代進(jìn)口，如SH一102（季銨鹽型兩性表面活性劑）、SH一103、104、105等（均為季銨鹽型陽離子表面活性劑），SH抗靜電劑屬于結(jié)構(gòu)較新的帶多羥基陽離子表面活性劑；濟(jì)南化工研究所JH一非離子型抗靜電劑。（聚氧乙烯烷基胺復(fù)合物）等；

河南大學(xué)開發(fā)的KF系列等，如KF一100（非離子多羥基長碳鏈型抗靜電劑）、KF-101（醚結(jié)構(gòu)、多羥基陽離子永久型抗靜電劑），另外還有聚氧乙烯醚類抗靜電劑，聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯專用抗靜電劑202、203、204等；抗靜電劑TM系列產(chǎn)品也是目前國內(nèi)常用的，主要用于合成纖維領(lǐng)域。

從抗靜電劑發(fā)展來看，高分子型的永久抗靜電劑是最為看好的產(chǎn)品，尤其是在精密的電子電氣領(lǐng)域，目前國內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)利用聚合物合金化技術(shù)開發(fā)出高分子量永久型抗靜電劑方面已取得明顯進(jìn)展。

三、結(jié)語

我國合成材料抗靜電劑行業(yè)發(fā)展前景較好，針對目前國內(nèi)研究、生產(chǎn)、應(yīng)用與需求現(xiàn)狀，對我國合成材料抗靜電劑工業(yè)發(fā)展提出以下建議。

（一）加大新品種開發(fā)力度

近年來國外開發(fā)的高性能伯醇多聚氧化乙醚類非離子型表面活性劑；用于聚碳酸酯的脂肪酸單縮水甘油酯；用于磁帶工業(yè)的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物；適應(yīng)于聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯等多種合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等，總之國內(nèi)科研院所應(yīng)根據(jù)我國合成材料制品要求，開發(fā)出多種高性能、環(huán)保無毒的抗靜電品種，并不斷強(qiáng)化應(yīng)用技術(shù)研究，以滿足國內(nèi)需求。

（二）加快復(fù)合抗靜電劑和母粒的研究與生產(chǎn)

今后要加快多種結(jié)構(gòu)抗靜電劑及其他塑料助劑的復(fù)配，向適應(yīng)范圍廣、效率高、系列化、多功能、復(fù)合型等方向發(fā)展。另外合成材料多功能母粒作為助劑已經(jīng)成為今后合成樹脂加工改性的重要原材料，如著色、阻燃、抗菌、成核等母粒在國內(nèi)開發(fā)方興未艾，國內(nèi)要加快抗靜電母粒的開發(fā)與研究，促進(jìn)我國抗靜電劑工業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]高緒珊、童儼，導(dǎo)電纖維及抗靜電纖維[M]．北京：紡織工業(yè)出版社，1991．148154．

[2]張淑琴，抗靜電劑，化工百科全書，第1版，化學(xué)工業(yè)出版社，1995（4）：667.

篇2

靜電廣泛地存在于自然界和日常生活之中，如人們每時每刻呼吸的空氣每厘米就含有100500個帶電粒子；自然界的雷電；干燥季節(jié)里人身上化纖衣物由于摩擦起電而粘附在身體上，這一切都是比較常見的靜電現(xiàn)象。實際上，靜電在生物工程中有著重要的應(yīng)用。

一、高分子抗靜電的方法概述

高聚物表面聚集的電荷量取決于高聚物本身對電荷泄放的性質(zhì)，其主要泄放方式為表面?zhèn)鲗?dǎo)、本體傳導(dǎo)以及向周圍的空氣中輻射，三者中以表面?zhèn)鲗?dǎo)為主要途徑。因為表面電導(dǎo)率一般大于體積電導(dǎo)率，所以高聚物表面的靜電主要受組成它的高聚物表面電導(dǎo)所支配。因此，通過提高高聚物表面電導(dǎo)率或體積電導(dǎo)率使高聚物材料迅速放電可防止靜電的積聚。抗靜電劑是一類添加在樹脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除靜電產(chǎn)生的化學(xué)添加劑，添加抗靜電劑是提高高分子材料表面電導(dǎo)率的有效方法，而提高高聚物體積電導(dǎo)率可采用添加導(dǎo)電填料、添加抗靜電劑或與其它導(dǎo)電分子共混技術(shù)等。

（一）添加導(dǎo)電填料

這類方法通常是將各種無機(jī)導(dǎo)電填料摻入高分子材料基體中，目前此方法中所使用的無機(jī)導(dǎo)電填料主要是碳系填料、金屬類填料等。

（二）與結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料共混

導(dǎo)電高分子材料中的高分子（或聚合物）是由許多小的重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元組成，當(dāng)在材料兩端加上一定的電壓，材料中就有電流通過，即具有導(dǎo)體的性質(zhì)，凡同時具備上述兩項性質(zhì)的材料稱為導(dǎo)電高分子材料。與金屬導(dǎo)體不同，它屬于分子導(dǎo)電物質(zhì)。根本上講，此類導(dǎo)電高分子材料本身就可以作為抗靜電材料，但由于這類高分子一般分子剛性大、不溶不熔、成型困難、易氧化和穩(wěn)定性差，無法直接單獨應(yīng)用，一般作導(dǎo)電填料與其它高分子基體進(jìn)行共混，制成抗靜電復(fù)合型材料，這類抗靜電高分子復(fù)合材料具有較好的相容性，效果更好更持久。

（三）添加抗靜電劑法

1.有機(jī)小分子抗靜電劑。有機(jī)小分子抗靜電劑是一類具有表面活性劑特征結(jié)構(gòu)的有機(jī)物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)通式為RYx，其中R為親油基團(tuán)，x為親水基團(tuán)，Y為連接基。分子中非極性部分的親油基和極性部分的親水基之間應(yīng)具有適當(dāng)?shù)钠胶馀c高分子材料要有一定的相容性，C12以上的烷基是典型的親油基團(tuán)，羥基、羧基、磺酸基和醚鍵是典型的親水基團(tuán)，此類有機(jī)小分子抗靜電劑可分為陽離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型4大類：陽離子型抗靜電劑；陰離子型抗靜電劑；非離子型抗靜電劑；兩性型抗靜電劑。

導(dǎo)電機(jī)理無論是外涂型還是內(nèi)加型，高分子材料用抗靜電劑的作用機(jī)理主要有以下4種：（1）抗靜電劑的親水基增加制品表面的吸濕性，吸收空氣中的水分子，形成“海一島”型水性的導(dǎo)電膜。（2）離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度，從而增加導(dǎo)電性。（3）介電常數(shù)大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙的介電性。（4）增加制品的表面平滑性，降低其表面的摩擦系數(shù)。概括起來一是降低制品的表面電阻，增加導(dǎo)電性和加快靜電電荷的漏泄；二是減少摩擦電荷的產(chǎn)生。

2.永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類相對分子質(zhì)量大的親水性高聚物，它們與基體樹脂有較好的相容性，因而效果穩(wěn)定、持久、性能較好。它們在基體高分子中的分散程度和分散狀態(tài)對基體樹脂抗靜電性能有顯著影響。親水性聚合物在特殊相溶劑存在下，經(jīng)較低的剪切力拉伸作用后，在基體高分子表面呈微細(xì)的筋狀，即層狀分散結(jié)構(gòu)，而中心部分呈球狀分布，這種“蕊殼”結(jié)構(gòu)中的親水性聚合物的層狀分散狀態(tài)能有效地降低共混物表面電阻，并且具有永久性抗靜電性能。

二、我國高分子材料抗靜電技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

我國許多科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)已陸續(xù)開發(fā)出一些品種，以非離子表面活性劑為主，目前常用的品種有，大連輕工研究院開發(fā)的硬化棉籽單甘醇、ABPS（烷基苯氧基丙烷磺酸鈉）、DPE（烷基二苯醚磺酸鉀）；上海助劑廠開發(fā)目前多家企業(yè)生產(chǎn)的抗靜電劑SN（十八烷基羥乙基二甲胺硝酸鹽），另外該廠生產(chǎn)的抗靜電劑PM（硫酸二甲酯與乙醇胺的絡(luò)合物）、抗靜電劑P（磷酸酯與乙醇胺的縮合物）；北京化工研究院開發(fā)的ASA一10（三組份或二組份硬脂酸單甘酯復(fù)合物）、ASA一150（陽離子與非離子表面活性劑復(fù)合物），近年來又開發(fā)出ASH系列、ASP系列和AB系列產(chǎn)品，其中ASA系列抗靜電劑由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非離子表面活性劑；ASB系列產(chǎn)品則為有機(jī)硼表面活性劑（主要是硼酸雙多元醇脂與環(huán)氧乙烷加成物的脂肪酸酯）與其他非離子表面活性劑復(fù)合而成；ASH和ASP系列主要是陽離子與非離子表面活性復(fù)合而成，杭州化工研究所開發(fā)的HZ一1（羥乙基脂肪胺與一些配合劑復(fù)合物）、CH（烷基醇酰胺）；天津合成材料工業(yè)研究所開發(fā)的IC一消靜電劑（咪唑一氯化鈣絡(luò)合物）；上海合成洗滌劑三廠開發(fā)生產(chǎn)的SH系列塑料抗靜電劑，已經(jīng)形成系列產(chǎn)品，在使用效果和性能上處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，部分品種可以替代進(jìn)口，如SH一102（季銨鹽型兩性表面活性劑）、SH一103、104、105等（均為季銨鹽型陽離子表面活性劑），SH抗靜電劑屬于結(jié)構(gòu)較新的帶多羥基陽離子表面活性劑；濟(jì)南化工研究所JH一非離子型抗靜電劑。（聚氧乙烯烷基胺復(fù)合物）等；

河南大學(xué)開發(fā)的KF系列等，如KF一100（非離子多羥基長碳鏈型抗靜電劑）、KF-101（醚結(jié)構(gòu)、多羥基陽離子永久型抗靜電劑），另外還有聚氧乙烯醚類抗靜電劑，聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯專用抗靜電劑202、203、204等；抗靜電劑TM系列產(chǎn)品也是目前國內(nèi)常用的，主要用于合成纖維領(lǐng)域。

從抗靜電劑發(fā)展來看，高分子型的永久抗靜電劑是最為看好的產(chǎn)品，尤其是在精密的電子電氣領(lǐng)域，目前國內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)利用聚合物合金化技術(shù)開發(fā)出高分子量永久型抗靜電劑方面已取得明顯進(jìn)展。

三、結(jié)語

我國合成材料抗靜電劑行業(yè)發(fā)展前景較好，針對目前國內(nèi)研究、生產(chǎn)、應(yīng)用與需求現(xiàn)狀，對我國合成材料抗靜電劑工業(yè)發(fā)展提出以下建議。

（一）加大新品種開發(fā)力度

近年來國外開發(fā)的高性能伯醇多聚氧化乙醚類非離子型表面活性劑；用于聚碳酸酯的脂肪酸單縮水甘油酯；用于磁帶工業(yè)的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物；適應(yīng)于聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯等多種合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等，總之國內(nèi)科研院所應(yīng)根據(jù)我國合成材料制品要求，開發(fā)出多種高性能、環(huán)保無毒的抗靜電品種，并不斷強(qiáng)化應(yīng)用技術(shù)研究，以滿足國內(nèi)需求。

（二）加快復(fù)

合抗靜電劑和母粒的研究與生產(chǎn)

今后要加快多種結(jié)構(gòu)抗靜電劑及其他塑料助劑的復(fù)配，向適應(yīng)范圍廣、效率高、系列化、多功能、復(fù)合型等方向發(fā)展。另外合成材料多功能母粒作為助劑已經(jīng)成為今后合成樹脂加工改性的重要原材料，如著色、阻燃、抗菌、成核等母粒在國內(nèi)開發(fā)方興未艾，國內(nèi)要加快抗靜電母粒的開發(fā)與研究，促進(jìn)我國抗靜電劑工業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

篇3

關(guān)鍵詞

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。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，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?？梢灶A(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，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，一期工程計劃投資1.8億元，年產(chǎn)25t區(qū)熔硅和40t重?fù)缴楣鑶尉?，計?003年6月底完工;同時承擔(dān)了投資達(dá)1.25億元的863項目重中之重課題“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計劃”項目支持下，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)?；芯俊㈤_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。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)。

參考文獻(xiàn)

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[6]萬群，鐘俊輝.電子信息材料[m].北京冶金工業(yè)出版社，199012

篇4

我國的高等工程教育培養(yǎng)造就了大批工程科技人才，有力地支撐了我國工業(yè)體系的形成與發(fā)展。但與其它工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，我國高等工程教育雖然規(guī)模位居世界第一，但總體質(zhì)量并不高。突出的問題就是高等工程教育培養(yǎng)出的人才工程性缺失和實踐能力薄弱。針對高等工程教育存在的的問題，2010年6月，中國工程院、教育部啟動“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，使我國培養(yǎng)的卓越工程師后備人才滿足我國工業(yè)化和現(xiàn)代化建設(shè)的需求，使我國躋身工程教育強(qiáng)國之列。

一、目前高分子材料專業(yè)綜合實驗存在的問題

長期以來，我校高分子材料專業(yè)綜合實驗僅僅是停留在使學(xué)生鞏固并加深對專業(yè)基本理論及概念的理解，對高分子材料性能檢測，以及高分子材料成型加工設(shè)備的操作等層面。存在的最大問題就是實驗內(nèi)容陳舊、滯后，實驗教學(xué)形式僵化。驗證性的實驗內(nèi)容較多，與工程實際密切結(jié)合的實驗內(nèi)容太少。這種傳統(tǒng)的高分子材料專業(yè)實驗教學(xué)體系不利于學(xué)生工程觀念的建立，不利于后續(xù)階段的頂崗實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計、及進(jìn)入工作崗位后迅速完成從學(xué)生到合格的工程技術(shù)人員的轉(zhuǎn)變。

二、加強(qiáng)高分子材料專業(yè)綜合實驗工程性的指導(dǎo)思想與原則

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”具有三個特點：一是企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程，二是學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才，三是強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。我們認(rèn)為高分子材料專業(yè)綜合實驗應(yīng)該是在專業(yè)實踐層面上安排的，能夠與生產(chǎn)實際緊密結(jié)合，能夠體現(xiàn)工程與教學(xué)相互聯(lián)系、相互促進(jìn)關(guān)系的一門實驗課。通過實驗培養(yǎng)學(xué)生建立初步的工程能力。在這門實驗課中要創(chuàng)造出一種讓學(xué)生真正感受到工程實踐的氛圍，促使學(xué)生從知識積累向工程能力生成的轉(zhuǎn)化。

三、高分子材料專業(yè)綜合實驗改革的具體實施

（一）調(diào)整高分子材料專業(yè)綜合實驗開設(shè)時間

我校高分子材料專業(yè)綜合實驗原開設(shè)時間放在第3學(xué)年的第6個學(xué)期。通過幾輪教學(xué)發(fā)現(xiàn)，在學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)還沒完全到位的情況下，學(xué)生并不完全具備很好完成實驗的能力，嚴(yán)重影響專業(yè)實踐能力的取得。因而將設(shè)置時間調(diào)整到第4學(xué)年第7個學(xué)期，時間從3周延長到4周。從實踐結(jié)果來看，這一調(diào)整是合理的。

（二）企業(yè)參與高分子材料專業(yè)綜合實驗教學(xué)計劃的制定

以往的實驗教學(xué)計劃完全由任課教師自行制訂，由于教師的工程能力不足等原因，制訂的實驗教學(xué)計劃脫離生產(chǎn)實際，即所謂的“理論性、研究性過強(qiáng)”。在新的實驗教學(xué)計劃修訂時，我們積極爭取企業(yè)具有豐富實踐經(jīng)驗的生產(chǎn)技術(shù)人員參與進(jìn)來，共同制定人才的培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)方案，共同制定實驗教學(xué)大綱、實驗教學(xué)計劃。

（三）高分子材料專業(yè)實驗內(nèi)容的確定

1.原有實驗內(nèi)容優(yōu)化。全面更新實驗內(nèi)容。只保留小部分經(jīng)典的實驗內(nèi)容，這些經(jīng)典實驗可以訓(xùn)練學(xué)生系統(tǒng)地掌握原料的準(zhǔn)備、材料的合成、性能測定與表征方法等。增加具有工程背景的實驗，選擇貼近實際的社會需求，符合高分子材料的變化潮流，適應(yīng)企業(yè)對人才需求的內(nèi)容。

2.教師科研課題轉(zhuǎn)化。將部分教師完成的或在研的科研項目中的部分內(nèi)容拿到專業(yè)實驗中來，分解為學(xué)生有能力可以完成的實驗項目。

3.到有合作關(guān)系單位完成部分實驗。生產(chǎn)單位可以為人才培養(yǎng)提供先進(jìn)的工程實踐條件。此種實驗方式最顯著的特點是實驗方案的應(yīng)用性和工程性。更能激發(fā)學(xué)生動手實驗的興趣，發(fā)揮了學(xué)生自主實驗和學(xué)習(xí)的主觀能動性。

（四）實驗教學(xué)方式的改革

1.題目自選與指定結(jié)合。由過去的分配到人改變?yōu)橛蓪W(xué)生在給定題目中自行挑選感興趣的題目，使實驗教學(xué)從傳統(tǒng)的“以教師為主”的模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的模式，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性。

2.改變實驗指導(dǎo)方法，強(qiáng)化學(xué)生自主實踐能力的培養(yǎng)。強(qiáng)調(diào)實驗指導(dǎo)教師的“導(dǎo)師”作用，使學(xué)生成為實驗的主動參與者、探索者。鼓勵學(xué)生獨立思考，引導(dǎo)而不是替代學(xué)生解決實驗過程中出現(xiàn)的問題。

3.實驗以課題組形式進(jìn)行。每三名同學(xué)組成一個課題組，并選舉一名組長。每課題組配備一名指導(dǎo)教師或生產(chǎn)單位的技術(shù)人員，為課題組提供技術(shù)上的指導(dǎo)和方向上的把握。通過具體的研究課題，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。

4.計算機(jī)輔助教學(xué)。引入新的教學(xué)手段，即利用高分子材料與工程設(shè)備素材庫，對實驗中涉及到和未涉及的工藝進(jìn)行計算機(jī)模擬仿真實驗，擴(kuò)大實驗范圍。

（五）專業(yè)綜合實驗的考評方式改革

實驗?zāi)M本科畢業(yè)論文方式進(jìn)行。結(jié)合實驗內(nèi)容給學(xué)生下達(dá)任務(wù)書，學(xué)生做出開題報告、開題答辯，以論文的形式完成實驗報告，最后采用類似畢業(yè)論文答辯的方式總結(jié)實驗。在同等的實驗時間、實驗條件下，增加了實驗信息量，增強(qiáng)了團(tuán)隊意識，強(qiáng)化了工程理念。

四、專業(yè)綜合實驗改革取得的成效

（一） 直接促進(jìn)了畢業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行

專業(yè)綜合實驗過后，就是畢業(yè)環(huán)節(jié)的教學(xué)工作。專業(yè)綜合實驗的過程就是一個微縮的畢業(yè)論文過程。有了專業(yè)綜合實驗的基礎(chǔ)，很多同學(xué)在短時間內(nèi)就適應(yīng)了畢業(yè)論文過程。畢業(yè)答辯也充分體現(xiàn)了這個環(huán)節(jié)所起的作用。

（二） 促進(jìn)了教師隊伍工程能力的提高

從事高等工程教育的教師多數(shù)是從學(xué)校直接到學(xué)校，他們沒有企業(yè)工程實踐的經(jīng)歷，因而在實踐教學(xué)中缺少工程思維、工程方法和工程文化的傳授。專業(yè)綜合實驗內(nèi)容及教學(xué)方式的改革以及企業(yè)專家的參與，極大促進(jìn)了實驗指導(dǎo)教師工程能力的提升。

五、結(jié)語

通過新的高分子材料專業(yè)綜合實驗教學(xué)體系的構(gòu)建，從根本上改變了實驗教學(xué)內(nèi)容陳舊、滯后與生產(chǎn)實際脫節(jié)嚴(yán)重的現(xiàn)狀。新的實驗教學(xué)體系不僅加深了學(xué)生對整個高分子材料體系的理解，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生在實驗中以工程意識去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

基金項目：黑龍江工程學(xué)院教改項目：基于“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”專業(yè)綜合實驗教學(xué)改革與實踐（項目編號： JG2012042）

參考文獻(xiàn)：

篇5

高分子材料學(xué)科的學(xué)生培養(yǎng)，應(yīng)立足于其創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，立足于對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，以滿足社會對高分子材料學(xué)科人才的需求。為此，在“高分子材料基礎(chǔ)”課程的教學(xué)中，我們堅持“給大學(xué)生創(chuàng)造機(jī)會與條件，充分發(fā)揮其潛能，逐步培養(yǎng)其自主式、合作式和探究式的學(xué)習(xí)習(xí)慣以及創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和科學(xué)精神”的教學(xué)宗旨，積極探索教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)方法的改革。

一、教學(xué)內(nèi)容的整合與優(yōu)化

我校自2002年開始在高分子材料及其相近專業(yè)開設(shè)“高分子材料基礎(chǔ)”課程。課程教材選用“面向21世紀(jì)課程教材”《高分子材料基礎(chǔ)》。此教材的特點是涵蓋了高分子材料學(xué)科的基本理論、基本知識以及典型材料的制備與應(yīng)用，并且對當(dāng)前一些高分子材料學(xué)科前沿性的理論與知識給予了充分的闡釋。但是，為了適應(yīng)本科教學(xué)的需要，給學(xué)生一個清晰的學(xué)習(xí)脈絡(luò)，在規(guī)定的學(xué)時內(nèi)完成講授任務(wù)，通過認(rèn)真討論，我們按照“刪繁就簡，削枝強(qiáng)干，突出重點”的原則，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了整合與優(yōu)化，使學(xué)生在有限的時間內(nèi)，盡量學(xué)習(xí)到課程的精髓。

教材內(nèi)容體系主要如下：材料科學(xué)概論、高分子材料的制備反應(yīng)、高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能、通用高分子材料、功能高分子材料、聚合物共混物、聚合物基復(fù)合材料。

通過對教材內(nèi)容的整合與優(yōu)化，對“高分子化學(xué)”、“高分子物理”中涉及到的基礎(chǔ)理論知識內(nèi)容，通過以緒論的形式，以新的角度給予重點講授，目的是引出以下的重點講授內(nèi)容。并且，在緒論的講授中增加了對歷來在高分子學(xué)科中作出突出貢獻(xiàn)的專家，尤其是獲得諾貝爾獎的科學(xué)家的生平事跡的介紹，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。整合優(yōu)化后的課程教學(xué)內(nèi)容為：材料與材料科學(xué)(含：材料概念及分類、材料結(jié)構(gòu)、材料性能、材料制備、材料的發(fā)展簡史、高分子材料突出科學(xué)家簡介、材料科學(xué)范疇及任務(wù)等)，通用高分子材料(含：塑料、橡膠、纖維、粘劑及涂料)，功能高分子材料(重點：功能高分子材料的設(shè)計及制備方法、高分子催化劑、高分子功能膜材料、高分子醫(yī)用材料、智能高分子材料等)，聚合物共混物(重點：制備方法、形態(tài)結(jié)構(gòu)、性能、增韌塑料增韌機(jī)理等)，聚合物基復(fù)合材料(含：聚合物基宏觀復(fù)合材料、聚合物基納米復(fù)合材料)。

此外，在進(jìn)行講授的過程中，也插入一些花絮。例如在講授聚酰胺樹脂時，介紹尼龍(Nylon)名稱的來歷：尼龍最早由杜邦公司的Carothers領(lǐng)導(dǎo)的美國和英國科學(xué)家團(tuán)隊研制成功的合成纖維材料，為紀(jì)念這一研究成果，銘記兩國科學(xué)家的貢獻(xiàn)，取兩國的首都城市名首字來命名，即New York取NY，London取LON，合成一個新名字NYLON(尼龍)，等等。以引導(dǎo)學(xué)生樹立遠(yuǎn)大理想，刻苦努力學(xué)習(xí)，為祖國的建設(shè)與發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

二、教學(xué)模式的改革與實踐

荀子曰：假輿馬者，非利足也，而致千里；假舟楫者，非能水也，而絕江河。君子生非異也，善假于物也。所以教學(xué)手段與教學(xué)方法的改革對提高教學(xué)質(zhì)量是至關(guān)重要的。因此，為了提高教學(xué)質(zhì)量，在教學(xué)方法和手段上，我們也積極進(jìn)行了一些改革與探索。

1．教學(xué)手段的改革

一是采用多媒體教學(xué)增加課程的信息量和內(nèi)容的直觀性。我們按照教學(xué)內(nèi)容制作了教學(xué)課件，課件中對一些難以理解的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了直觀處理，使學(xué)生能夠更好地理解。例如，對一些塑料加工設(shè)備的運(yùn)行專門制作了部分動畫，使其講授更加生動直觀。另外，通過利用多媒體教學(xué)，減少了板書的環(huán)節(jié)，節(jié)省了大量的時間，增加了課程的信息量。

二是利用學(xué)校的“課程中心”加強(qiáng)與學(xué)生的課外交流。通過學(xué)校的“課程中心”，達(dá)到師生互動的教學(xué)輔助模式，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力及教學(xué)效率。學(xué)?！罢n程中心”設(shè)有教師論壇、課程論壇、專家論壇、答疑信箱和個人空間等板塊，可以達(dá)到課下師生之間互動的目的。此門課程充分利用以上功能，實現(xiàn)了教師上傳電子課件、課程相關(guān)文獻(xiàn)資料等，學(xué)生下載課件資料、上交作業(yè)、提出問題、在線測試等，達(dá)到了師生及學(xué)生之間相互訪問、交流、互動的學(xué)習(xí)目的，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與創(chuàng)造性。

2．教學(xué)方法的改革

主要采用“精講解多討論”的方法，引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，教育學(xué)生要知學(xué)、好學(xué)、樂學(xué)。為了使學(xué)生達(dá)到樂學(xué)的至高境界，教學(xué)中采取了以下方法：

一是在課堂教學(xué)中針對重要的知識點設(shè)計出系列問題，有意識地向?qū)W生提出，由學(xué)生經(jīng)過自由討論后，請學(xué)生回答。

二是增加了課程論文的寫作。由于學(xué)生剛剛接觸到部分專業(yè)課程，關(guān)于專業(yè)科研論文的寫作技法不熟練，一開始只要求學(xué)生就所講的一些內(nèi)容，如針對某種塑料，查閱至少10篇近期的論文，通過分析、歸納、總結(jié)，進(jìn)行綜述寫作。為了使學(xué)生按照規(guī)范來寫作，利用課余時間給學(xué)生講授綜述的基本要求及寫作方法。通過綜述的寫作，鍛煉了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、查閱文獻(xiàn)的能力，以及對文獻(xiàn)分析、歸納、總結(jié)的能力、并且使他們通過寫作論文產(chǎn)生一種成就感。

三是布置自學(xué)內(nèi)容，對自學(xué)的課程內(nèi)容要求寫出課程讀書感想。學(xué)生通過自學(xué)，將書本上的內(nèi)容消化成自己的知識，再經(jīng)過歸納總結(jié)，寫出讀后感，使他們對所學(xué)的知識牢固掌握。

這些方法與手段的使用，使學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)的能力得到提高，從而提高了此門課程的教學(xué)效率，也對其他課程的學(xué)習(xí)起到了促進(jìn)作用。

三、改革取得顯著效果

“高分子材料基礎(chǔ)”課程涉及的教學(xué)內(nèi)容比較龐雜，系統(tǒng)性較差，在講授的過程中不易形成嚴(yán)密的體系，特別是涉及對一些材料的制備、性能、應(yīng)用等講解時，跳躍性大，內(nèi)容枯燥，吸引力不足。但是，通過對課程內(nèi)容的整合優(yōu)化以及采用了一些有效的教學(xué)手段與教學(xué)方法，使該門課程的教學(xué)取得了一些很好的效果。

1．學(xué)生知識面得到拓寬。本門課程是高分子材料專業(yè)在本科教學(xué)中一門全面介紹材料知識的課程，學(xué)生在學(xué)習(xí)一些基本理論基本知識的基礎(chǔ)上，通過對一些常用材料的知識學(xué)習(xí)，對高分子學(xué)科的發(fā)展、應(yīng)用等有了更深的、更清晰的認(rèn)識。學(xué)生普遍認(rèn)為，通過學(xué)習(xí)使他們對專業(yè)知識從懵懂、迷茫轉(zhuǎn)為清晰、明確，使他們的專業(yè)知識面得到的拓展。學(xué)生在掌握該課程的核心內(nèi)容后，對于專業(yè)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)、學(xué)業(yè)專題研究以及研究生階段的學(xué)習(xí)都起到了重要的促進(jìn)作用。

2．學(xué)生學(xué)習(xí)興趣得到提升。大力開展多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，以及增加講授一些與課程有關(guān)的知識發(fā)現(xiàn)過程、相關(guān)課程內(nèi)容涉及的科學(xué)家的趣聞軼事等等，學(xué)生普遍反映通過學(xué)習(xí)此課程，自己的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)能力得到了較大的提高。例如，通過“課程中心”達(dá)到了學(xué)生與教師之間的交流互動，學(xué)生的寫作能力，對問題的認(rèn)識深度、廣度，對文獻(xiàn)的分析、歸納、總結(jié)能力等都得到了很大提高。

篇6

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）05-0225-02

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、實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)用性和實踐性極強(qiáng)的專業(yè)，其實踐教學(xué)在一定程度上決定了人才培養(yǎng)的質(zhì)量和水平。實驗教學(xué)是重要的實踐教學(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)實驗教學(xué)體系，積極探索實驗教學(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，提出了幾點關(guān)于高分子材料專業(yè)實驗教學(xué)改革的建議。

二、實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析

實驗教學(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)的實驗教學(xué)驗證性實驗居多，注重培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作技能，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)實驗教學(xué)體系由三大塊構(gòu)成即材料合成實驗、材料成型加工實驗和材料性能測試實驗。三塊實驗內(nèi)容各自獨立展開，相互之間沒有聯(lián)系，缺乏知識點之間的串聯(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驗課和做畢業(yè)論文時進(jìn)行實驗研究，缺少實驗訓(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，如何利用實驗教學(xué)中心平臺，建立合理的面對本科生的開放機(jī)制，是實驗教學(xué)體系改革的重要內(nèi)容。

三、實驗教學(xué)改革舉措

針對以上實驗教學(xué)中出現(xiàn)的問題，我們提出了幾點改革措施，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)化實驗教學(xué)體系。為了改善實驗教學(xué)效果，需要加強(qiáng)高分子材料專業(yè)的實驗教學(xué)體系的系統(tǒng)性。將高分子化學(xué)實驗、高分子物理實驗以及高分子成型加工實驗等多門課程有機(jī)組合起來，利用不同課程間實驗項目的關(guān)聯(lián)性，形成多條跨越不同課程的實驗項目鏈，構(gòu)建出環(huán)環(huán)相扣、高度系統(tǒng)化的高分子專業(yè)實驗教學(xué)體系。

例如，聚苯乙烯塑料的制備實驗，它可以涵蓋三個緊密相連的實驗項目。利用高分子化學(xué)知識，從苯乙烯單體的懸浮聚合實驗開始，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驗，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。將以上三個實驗安排在同一個學(xué)期，按順序依次開展實驗，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)能力和實踐能力，為促進(jìn)就業(yè)打下堅實的基礎(chǔ)。

2.開展多層次實驗教學(xué)。積極推行實驗課程改革，開展多層次實驗教學(xué)，降低驗證性實驗的比例，開設(shè)綜合性實驗，增設(shè)設(shè)計性實驗，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。

單一的驗證性實驗，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驗。例如，開設(shè)“聚苯胺的制備和導(dǎo)電性測試”這一綜合性實驗。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。通過這一實驗，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。

單一的驗證性實驗，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)計性實驗，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)計性實驗。根據(jù)實驗任務(wù)，學(xué)生自己查閱相關(guān)文獻(xiàn)、設(shè)計實驗方案并付諸實施。這個過程要求學(xué)生動手、動腦、交流、協(xié)作，切實得到科學(xué)研究的一般邏輯過程訓(xùn)練。設(shè)計性實驗既提高了學(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.依托科研項目拓展實驗教學(xué)。我校的高分子材料專業(yè)本科生除了實驗課和做畢業(yè)論文之外，很少從事科研實驗。只有極少數(shù)同學(xué)因為參與大學(xué)生創(chuàng)新項目或?qū)W科競賽而進(jìn)行實驗研究。從普遍提高本科生的實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)新項目的支持力度，為更多的學(xué)生提供科研實驗的機(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驗。導(dǎo)師重點選拔一些興趣高、素質(zhì)好的學(xué)生，在大二提前進(jìn)入實驗室學(xué)習(xí)，參與科研項目，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)師實驗室做碩士論文。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)新實驗的積極性，需要建立長效激勵機(jī)制。對于創(chuàng)新型實驗完成優(yōu)秀者、完成自主創(chuàng)新項目者、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)新實踐活動的機(jī)會，提升大學(xué)生就業(yè)競爭力。

5.完善實驗成績評定辦法。受儀器設(shè)備條件的限制，學(xué)生單人操作的條件不具備，一般采取分組實驗的形式，如何保證每個學(xué)生都能得到實驗操作訓(xùn)練，需要完善實驗成績評定辦法。實驗報告是實驗教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)。透過實驗報告可以反應(yīng)出學(xué)生對實驗項目的理解和掌握情況。但是，單單依據(jù)實驗報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，觀察實驗過程中學(xué)生的操作能力、協(xié)作能力，并做好記錄，以此作為評定實驗成績的重要依據(jù)，更能激發(fā)學(xué)生參與實驗的興趣，提高學(xué)生做實驗的主動性。通過完善實驗成績評定辦法，可以被迫式加強(qiáng)大學(xué)生參與實驗的力度，從而提高大學(xué)生的實踐能力。

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)行實驗教學(xué)改革提升本科生的就業(yè)能力具有重要的現(xiàn)實意義。本文提出從實驗教學(xué)體系系統(tǒng)化、開展多層次實驗、依托科研項目拓展實驗、建立長效激勵機(jī)制和完成成績評定辦法五個方面進(jìn)行實驗教學(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)：

[1]管天球.地方高校本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究與實踐[J].中國高等教育，2008，（15）：69.

篇7

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：16749944（2017）09024202

1 引言

2015年10月21日，教育部、國家發(fā)展改革委、財政部聯(lián)合了《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》（教發(fā)[2015] 7號），至此地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展成為國家深化高等教育領(lǐng)域綜合改革的一項重要部署[1]。鑒于高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的新形勢，遼寧省于2015年確定首批10所高校116個專業(yè)開展應(yīng)用型轉(zhuǎn)型試點工作，遼寧石油化工大學(xué)高分子材料與工程專業(yè)為其中試點之一，作為以“工科為主、石油化工為特色”的遼寧省屬綜合性重點大學(xué)以及卓越工程師教育培養(yǎng)計劃試點高校，遼寧石油化工大學(xué)率先邁出了應(yīng)用型本科轉(zhuǎn)型改革的步伐，積極響應(yīng)我國高等教育改革方針，明確了該校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。高分子材料與工程專業(yè)針對應(yīng)用型轉(zhuǎn)變下，如何加快應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)，以提升高校服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展能力，開展了一系列的改革與探索。

2 遼寧石油化工大學(xué)應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位

應(yīng)用型本科教育本著立足地方、面向全國、依托行業(yè)、服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原則，以行業(yè)需求為人才培養(yǎng)目標(biāo)[2]。與研究型大學(xué)以及高職高專的定位不同，該校立足于打造高水平應(yīng)用型大學(xué)，高分子材料與工程專業(yè)的人才定位為 “創(chuàng)新應(yīng)用”型人才，即培養(yǎng)的學(xué)生不僅能勝任操作生產(chǎn)設(shè)備等一線生產(chǎn)工作，而且還具備較高的創(chuàng)新知識能力。為達(dá)到此目標(biāo)，在大學(xué)四年的培養(yǎng)教育過程中，學(xué)習(xí)理論知識、培養(yǎng)實踐動手能力以及實踐科技創(chuàng)新方面要三管齊下，使學(xué)生具備完整的理論知識體系，運(yùn)用學(xué)科專業(yè)知識應(yīng)用于實際的能力以及創(chuàng)新的邏輯思維。其就業(yè)領(lǐng)域主要面向國內(nèi)外大中型科技生產(chǎn)企業(yè)的一線生產(chǎn)、檢測及產(chǎn)品研發(fā)崗位，經(jīng)過一定時間的錘煉并最終走上各企業(yè)的中高層核心崗位，并成為企業(yè)骨干力量。

3 “創(chuàng)新應(yīng)用”型人才培養(yǎng)模式改革

針對以上定位，在課程體系，實踐環(huán)節(jié)以及本科生科技創(chuàng)新方面開展了一系列的探索與改革。

3.1 課程體系和教學(xué)方法改革

由于高分子材料種類繁多、來源豐富，而且各高校開設(shè)此專業(yè)的背景以及所依托的優(yōu)勢學(xué)科也不盡相同，所以其培養(yǎng)模式和教學(xué)內(nèi)容側(cè)重點均有所不同[3～6]。專業(yè)核心課程是人才培養(yǎng)的核心要素，我校依據(jù)自身優(yōu)勢，設(shè)置的專業(yè)核心課程有《有機(jī)化學(xué)》、《物理化學(xué)》、《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》、《高分子化學(xué)》、《高分子物理》、《聚合物流變學(xué)》、《高分子材料研究方法》、《高分子材料成型加工原理》、《聚合物共混改性》、《高聚物合成工藝學(xué)》。通過對這些課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生具有拓展自己知識和創(chuàng)業(yè)的能力，具有較扎實的自然科學(xué)基礎(chǔ)、材料科學(xué)與工程的基礎(chǔ)理論和高分子材料與工程的專業(yè)知識。同時，在教學(xué)過程中高校教師要避免填鴨式教學(xué)，大力推廣啟發(fā)式、案例式和研討式教學(xué)，讓學(xué)生更多地參與到課堂教學(xué)中去，在分析、討論和解決問題的過程中理解、應(yīng)用所學(xué)到的專業(yè)知識，并且能夠識別、表達(dá)高分子材料成型加工與改性相關(guān)的工程問題，最終利用科學(xué)基本原理進(jìn)行合理分析。對于一些專業(yè)核心課程，我們還進(jìn)行了慕課的建設(shè)以及推廣校際課程學(xué)習(xí)，全面利用課上和課下時間，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)，調(diào)動學(xué)生全過程學(xué)習(xí)的積極性。

3.2 實踐環(huán)節(jié)改革

實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生動手能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，我們主要開展的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)包括工程訓(xùn)練、生產(chǎn)實習(xí)、計算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用、課程設(shè)計、高分子材料創(chuàng)新實驗、畢業(yè)設(shè)計（論文）等，共計36學(xué)分。①計算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用和課程設(shè)計模塊，運(yùn)用理論知識進(jìn)行綜合性訓(xùn)練；②通過工程訓(xùn)練與生產(chǎn)實習(xí)進(jìn)入高分子材料相關(guān)企業(yè)檢測、生產(chǎn)崗位，熟練生產(chǎn)設(shè)備與職業(yè)技能、感受企業(yè)文化生活；③在高分子材料創(chuàng)新實驗，畢業(yè)論文環(huán)節(jié)進(jìn)入學(xué)術(shù)課題組，以中高級職稱教師作為指導(dǎo)教師，參與國家級，省級以及企業(yè)工藝改進(jìn)、產(chǎn)品研發(fā)等項目，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力；④積極開展校企聯(lián)合，邀請相關(guān)高分子材料優(yōu)秀企業(yè)的工程師來校分享企業(yè)生活，開展技術(shù)專題報告。經(jīng)過多層次、多維度的能力培養(yǎng)及實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生能逐步將專業(yè)理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合，最終轉(zhuǎn)變成牢固的職業(yè)技能，并可以進(jìn)一步提升。

3.3 科技創(chuàng)新教育開展

“創(chuàng)新應(yīng)用”型人才培養(yǎng)的最終目標(biāo)是使學(xué)生具備創(chuàng)新能力，具有開拓精神，因此，我們開放實驗平臺，以大學(xué)生挑戰(zhàn)杯、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、大學(xué)生工業(yè)設(shè)計大賽、以及各個教師的國家省級科研項目等為依托，鼓勵學(xué)生參與，在導(dǎo)師的指引下，完成項目應(yīng)用專業(yè)知識，并獲得各種榮譽(yù)或?qū)＠?，?jīng)過此過程的培訓(xùn)，學(xué)生的創(chuàng)新能力會得到大幅度的提高。

4 結(jié)語

高分子材料與工程專業(yè)“創(chuàng)新應(yīng)用”型人才具有應(yīng)用和創(chuàng)新能力的雙重保障，在職業(yè)發(fā)展上有更大的空間，既符合用人市場對人才的需求，又符合學(xué)生成長的長遠(yuǎn)規(guī)劃。以學(xué)生為本，是高校的發(fā)展之基，也是滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對專業(yè)人才培養(yǎng)的需求，應(yīng)用型轉(zhuǎn)變應(yīng)以促進(jìn)學(xué)生能力的培養(yǎng)和行業(yè)對人才需求之間形成良性循環(huán)為主旨，而我國地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變?nèi)孕柙谔剿髦胁粩嗲靶小?/p>

參考文獻(xiàn)：

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主管單位：國家教育部

主辦單位：四川大學(xué)

出版周期：月刊

出版地址：四川省成都市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1000-7555

國內(nèi)刊號：51-1293/O6

郵發(fā)代號：62-67

發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時間：1985

期刊收錄：

CA 化學(xué)文摘(美)(2009)

CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽(yù)：

中科雙效期刊

Caj-cd規(guī)范獲獎期刊

篇9

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）24-0219-02

《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、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。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施方法等。筆者在實踐中，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)實例等與各實施方法對應(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。

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、實驗、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，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。

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篇10

這類方法通常是將各種無機(jī)導(dǎo)電填料摻入高分子材料基體中，目前此方法中所使用的無機(jī)導(dǎo)電填料主要是碳系填料、金屬類填料等。

（二）與結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料共混

導(dǎo)電高分子材料中的高分子（或聚合物）是由許多小的重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元組成，當(dāng)在材料兩端加上一定的電壓，材料中就有電流通過，即具有導(dǎo)體的性質(zhì)，凡同時具備上述兩項性質(zhì)的材料稱為導(dǎo)電高分子材料。與金屬導(dǎo)體不同，它屬于分子導(dǎo)電物質(zhì)。根本上講，此類導(dǎo)電高分子材料本身就可以作為抗靜電材料，但由于這類高分子一般分子剛性大、不溶不熔、成型困難、易氧化和穩(wěn)定性差，無法直接單獨應(yīng)用，一般作導(dǎo)電填料與其它高分子基體進(jìn)行共混，制成抗靜電復(fù)合型材料，這類抗靜電高分子復(fù)合材料具有較好的相容性，效果更好更持久。

（三）添加抗靜電劑法

1.有機(jī)小分子抗靜電劑。有機(jī)小分子抗靜電劑是一類具有表面活性劑特征結(jié)構(gòu)的有機(jī)物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)通式為RYx，其中R為親油基團(tuán)，x為親水基團(tuán)，Y為連接基。分子中非極性部分的親油基和極性部分的親水基之間應(yīng)具有適當(dāng)?shù)钠胶馀c高分子材料要有一定的相容性，C12以上的烷基是典型的親油基團(tuán)，羥基、羧基、磺酸基和醚鍵是典型的親水基團(tuán)，此類有機(jī)小分子抗靜電劑可分為陽離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型4大類：陽離子型抗靜電劑；陰離子型抗靜電劑；非離子型抗靜電劑；兩性型抗靜電劑。

導(dǎo)電機(jī)理無論是外涂型還是內(nèi)加型，高分子材料用抗靜電劑的作用機(jī)理主要有以下4種：（1）抗靜電劑的親水基增加制品表面的吸濕性，吸收空氣中的水分子，形成“海一島”型水性的導(dǎo)電膜。（2）離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度，從而增加導(dǎo)電性。（3）介電常數(shù)大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙的介電性。（4）增加制品的表面平滑性，降低其表面的摩擦系數(shù)。概括起來一是降低制品的表面電阻，增加導(dǎo)電性和加快靜電電荷的漏泄；二是減少摩擦電荷的產(chǎn)生。

2.永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類相對分子質(zhì)量大的親水性高聚物，它們與基體樹脂有較好的相容性，因而效果穩(wěn)定、持久、性能較好。它們在基體高分子中的分散程度和分散狀態(tài)對基體樹脂抗靜電性能有顯著影響。親水性聚合物在特殊相溶劑存在下，經(jīng)較低的剪切力拉伸作用后，在基體高分子表面呈微細(xì)的筋狀，即層狀分散結(jié)構(gòu)，而中心部分呈球狀分布，這種“蕊殼”結(jié)構(gòu)中的親水性聚合物的層狀分散狀態(tài)能有效地降低共混物表面電阻，并且具有永久性抗靜電性能。

二、我國高分子材料抗靜電技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

我國許多科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)已陸續(xù)開發(fā)出一些品種，以非離子表面活性劑為主，目前常用的品種有，大連輕工研究院開發(fā)的硬化棉籽單甘醇、ABPS（烷基苯氧基丙烷磺酸鈉）、DPE（烷基二苯醚磺酸鉀）；上海助劑廠開發(fā)目前多家企業(yè)生產(chǎn)的抗靜電劑SN（十八烷基羥乙基二甲胺硝酸鹽），另外該廠生產(chǎn)的抗靜電劑PM（硫酸二甲酯與乙醇胺的絡(luò)合物）、抗靜電劑P（磷酸酯與乙醇胺的縮合物）；北京化工研究院開發(fā)的ASA一10（三組份或二組份硬脂酸單甘酯復(fù)合物）、ASA一150（陽離子與非離子表面活性劑復(fù)合物），近年來又開發(fā)出ASH系列、ASP系列和AB系列產(chǎn)品，其中ASA系列抗靜電劑由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非離子表面活性劑；ASB系列產(chǎn)品則為有機(jī)硼表面活性劑（主要是硼酸雙多元醇脂與環(huán)氧乙烷加成物的脂肪酸酯）與其他非離子表面活性劑復(fù)合而成；ASH和ASP系列主要是陽離子與非離子表面活性復(fù)合而成，杭州化工研究所開發(fā)的HZ一1（羥乙基脂肪胺與一些配合劑復(fù)合物）、CH（烷基醇酰胺）；天津合成材料工業(yè)研究所開發(fā)的IC一消靜電劑（咪唑一氯化鈣絡(luò)合物）；上海合成洗滌劑三廠開發(fā)生產(chǎn)的SH系列塑料抗靜電劑，已經(jīng)形成系列產(chǎn)品，在使用效果和性能上處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，部分品種可以替代進(jìn)口，如SH一102（季銨鹽型兩性表面活性劑）、SH一103、104、105等（均為季銨鹽型陽離子表面活性劑），SH抗靜電劑屬于結(jié)構(gòu)較新的帶多羥基陽離子表面活性劑；濟(jì)南化工研究所JH一非離子型抗靜電劑。（聚氧乙烯烷基胺復(fù)合物）等；河南大學(xué)開發(fā)的KF系列等，如KF一100（非離子多羥基長碳鏈型抗靜電劑）、KF-101（醚結(jié)構(gòu)、多羥基陽離子永久型抗靜電劑），另外還有聚氧乙烯醚類抗靜電劑，聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯專用抗靜電劑202、203、204等；抗靜電劑TM系列產(chǎn)品也是目前國內(nèi)常用的，主要用于合成纖維領(lǐng)域。

從抗靜電劑發(fā)展來看，高分子型的永久抗靜電劑是最為看好的產(chǎn)品，尤其是在精密的電子電氣領(lǐng)域，目前國內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)利用聚合物合金化技術(shù)開發(fā)出高分子量永久型抗靜電劑方面已取得明顯進(jìn)展。

三、結(jié)語

我國合成材料抗靜電劑行業(yè)發(fā)展前景較好，針對目前國內(nèi)研究、生產(chǎn)、應(yīng)用與需求現(xiàn)狀，對我國合成材料抗靜電劑工業(yè)發(fā)展提出以下建議。

（一）加大新品種開發(fā)力度

近年來國外開發(fā)的高性能伯醇多聚氧化乙醚類非離子型表面活性劑；用于聚碳酸酯的脂肪酸單縮水甘油酯；用于磁帶工業(yè)的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物；適應(yīng)于聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯等多種合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等，總之國內(nèi)科研院所應(yīng)根據(jù)我國合成材料制品要求，開發(fā)出多種高性能、環(huán)保無毒的抗靜電品種，并不斷強(qiáng)化應(yīng)用技術(shù)研究，以滿足國內(nèi)需求。

（二）加快復(fù)合抗靜電劑和母粒的研究與生產(chǎn)

今后要加快多種結(jié)構(gòu)抗靜電劑及其他塑料助劑的復(fù)配，向適應(yīng)范圍廣、效率高、系列化、多功能、復(fù)合型等方向發(fā)展。另外合成材料多功能母粒作為助劑已經(jīng)成為今后合成樹脂加工改性的重要原材料，如著色、阻燃、抗菌、成核等母粒在國內(nèi)開發(fā)方興未艾，國內(nèi)要加快抗靜電母粒的開發(fā)與研究，促進(jìn)我國抗靜電劑工業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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