高分子实验

高分子实验（共12篇）

高分子实验 篇1

学生实验设计能力是指学生能够综合、灵活地运用所学的知识和实验技能设计出实验新方案,去验证知识、获得知识和进行探索性研究的能力[1],表现出较强的综合性、创造性和灵活性[2]。实验设计能力是科学探究能力在实验教学中的具体化,是学生创造能力、创新思维和综合素质发展程度的重要体现和标志[3],对培养适应新形势的高素质人才具有非常重要的意义。近年来,尽管教育研究者们不断致力于实验教学的改革,学生的整体实验设计能力仍较为匮乏,在实验过程中太依赖教材和教师的教学,习惯性地 “接受学习”,依葫芦画瓢, 非常不利于学生综合素质的提高及创造能力的发展[4,5]。高分子精细化工实验课程是高分子材料与工程及相关专业学生的专业课,主要研究高性能高分子及功能高分子的合成、结构与性能,是一门与日常生活、工农业生产联系非常紧密的实验课程。本文以高分子精细化工实验为背景,探讨培养学生整体实验设计能力的策略。

1 优化验证性实验项目,全面激发学生实验 兴趣,渗透实验设计思想

高分子精细化工实验课程相关实验教材极少且不完善,实验时间较长且内容多为验证性实验,学生在实验教学过程中不重视对实验现象及过程的描述和分析,依葫芦画瓢,缺乏实验的目的性和能动性,不利于学生实验设计能力的培养。为此, 一方面可从实验选材入手,将一些形象、有趣的与日常生活密切相关的元素融入到实验项目中,紧密联系实际,做到知识性、趣味性与实用性相结合,充分调动学生的积极性,激发学生的学习热情。如在 “高分子材料阻燃性的测定”、“高分子材料导电性的测定”等实验中,可由学生自由选择生活中常见的一些材料如塑料瓶、快餐盒、塑料袋等作为样品进行测试,让学生在较高的实验热情和兴趣下轻松地掌握阻燃高分子材料及导电高分子材料的表征方法。另一方面,精心设计实验教学, 优化验证性实验,通过提问、讨论等方式,发散学生思维,激发学生实验设计意识和动机。如在讲解 “聚芳酰胺的溶液缩聚”实验项目的实验原理时,可从单体二酰氯非常活泼在常温下就能与二胺单体反应,但酰氯遇水很不稳定等这些性质来启发学生对反应条件的思考,从被动的 “接受学习”转向 “发现学习”、“探究学习”。联系生活实际挖掘实验素材,激发学生学习热情; 结合多元化的教学方式,发散学生思维,渗透实验设计思想,是培养学生实验设计能力的一条有效途径。

2 开展综合、设计性实验,提高实验设计思 维品质

高分子精细化工实验设计能力,主要体现在学生能否正确理解实验原理并在不同情境下灵活迁移,运用高分子化学与高分子物理等专业基础知识和实验技能,设计出实验新方案的能力。综合、设计性实验着眼于学生掌握一定的实验理论原理和操作技能的基础上,学生自己设计完成实验项目。该实验教学模式可充分激发学生形成实验设计的观念和意识,能够有效增强学生对知识的掌握,培养学生较强的实际动手能力、分析解决问题的能力。例如,在讲到高分子精细化工课程中高吸水性树脂章节内容时,可提供不同的实验原料和条件,要求学生通过所学的影响吸水性性能的结构因素知识,设计合成不同的高吸水性树脂。学生通过设计性实验的过程加深了对吸水性树脂的合成方法及影响因素的理解和认识,同时也促进了学生对实验设计的过程的进一步了解。

3 开发开放型研究性实验,形成实验设计能力

开放型研究性实验通常是以科研实践为主题,让学生自由支配时间进行新实验的创新设计或是传统实验的更新和改造。 教师可结合自己的科研工作,开发开放型研究性实验项目,以课题组为组织形式,让学生查阅资料确定实验方案,自行地进行实验设计。这彻底打破了学生实验 “照方抓药” 的传统模式,激发了学生的学习兴趣,使学生从被动学习变为主动学习,进一步掌握进行科学研究的方法,充分锻炼学生的创新思维、创造能力和独立科研能力,从而促进学生实验设计能力的自主发展,使教学质量不断提高。例如,聚酰亚胺类材料具有高强、高膜及本质阻燃等特性,是本课程中的一类非常重要的高性能材料,让学生掌握该材料的制备方法是非常有必要的。 然而该材料的制备周期长,从聚酰亚胺的预聚体聚酰胺酸的合成、铺膜到膜的热环化需近3天的时间。为此可充分利用实验室资源,开发 “聚酰亚胺类高性能材料的制备及性能研究”开放型研究性实验项目,让学生自己查资料确定实验方案和实验计划安排,进行相关实验。这种研究性实验项目不仅能充分锻炼学生自行设计实验的能力,还可激发学生的学习兴趣和热情。

4 将现代仿真技术引入实验教学,开拓实验 设计思路

一方面高分子精细化工实验中功能高分子的合成实验耗时长,而实验教学课时有限; 另一方面由于实验条件以及学生实验能力的限制,对设备及技术要求较高的实验项目无法开展。 针对这一现象,可将现代仿真技术引入高分子精细化工实验教学中。学生可以在仿真机上模拟高分子精细化工产品的生产状态,感受实验室操作与工业化大生产的差异,拓宽学生视野, 培养和提高其分析问题的能力和创新思维。例如高强高模纤维产品的制备,首先要通过聚合反应合成相应的聚合物,再经过纺丝及一系列的后成型阶段才能制成,整个过程对设备和技术都有很高的要求,实验室很难重现整个加工过程。可用仿真技术展现高强高模纤维的合成及纺丝技术,可使学生亲身感受高分子精细化工实验技术和实用价值,能强烈激发学生的创造动机。

5 构建科学的能力评价体系,促进实验设计 能力的培养

建立科学完整的实验成绩评价体系,直接影响学生的学业成绩和实验能力的培养和提高,是促进学生实验设计能力的培养的行之有效的手段之一。目前,高分子精细化工实验成绩的考核主要以实验报告为主,这种考核办法重实验报告,轻实验过程、操作技能及创新能力等,缺乏全面、客观的考察。为此,我们建立了一套符合高分子精细化工实验特点的评价体系,采用平时考查和期末考查相结合的方式来综合评定学生的实验成绩和能力。其中平时考查又分为课堂实验和开放型实验两部分,分别占总分的50% 和30% 。课堂实验的考查主要是通过预习报告 ( 占总成绩 的10% ) 、实验过程 ( 占总成绩 的30% ) 、实验报告 ( 占总成绩的10% ) 等形式对学生的实验态度、实验观察能力、操作能力、合作能力、分析实验现象和数据处理等能力进行考查。开放性探究实验主要考查学生的分析能力、设计能力、创作能力以及实验效果等。期末成绩占总成绩的20% ,主要分为实验操作和笔试两部分。这种考核体系侧重于实验过程和学生综合能力的培养,较为公正、客观地反映了学生的实验能力和成绩,可有效地促进学生实验设计能力的培养。

6 结 语

实验设计能力的培养并非一蹴而就的,需遵循学生的认知规律,循序渐进,在实践中逐步培养而成。本文通过优化验证性实验项目,激发学生实验兴趣,渗透实验设计思想; 继而通过开发综合、研究性实验及开放性探究性实验逐步形成学生的整体实验设计能力,再通过引入仿真实验及构建合理的实验能力评价体系来促进实验设计能力的培养。这彻底打破了传统的 “照方抓药”式的实验教学模式,充分调动了学生的学习热情和发挥其主观能动性,培养了学生的实验知识技能,启发了其创造性思维和创新意识,提高其自主设计、探究能力及分析解决问题的能力等综合能力。培养学生实验整体设计能力,为学生以后的毕业设计和就业创造条件,为社会培养更多的知识型、创新型、复合型人才。

摘要：实验设计能力是学生创新思维、创造能力和综合素质发展程度的重要体现和标志,对培养适应新形势的高素质人才具有非常重要的意义。本文以高分子精细化工实验为背景,通过优化验证性实验项目,开发综合、设计性实验及开放型研究性实验,引入仿真实验及构建合理的实验能力评价体系等方式,循序渐进,在实践中逐步形成学生的整体实验设计能力。

关键词：高分子精细化工实验,实验设计能力,开放型研究性实验,仿真技术

参考文献

[1]祝生.如何提高学生化学实验操作及设计能力[J].学园,2013(24):146-146.

[2]苗深花,凌爱霞.影响师范生化学实验设计能力培养因素的调查分析[J].化学教育,2005,26(7):45-47.

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[4]谭克俊.培养创新能力激发创业意识破解就业难题——精细化工实验教学改革探索与实践[J].教育教学论坛,2014(6):184-186.

[5]刘锦,邹雪艳,杨坤鹏,等.深入改革培养创新型化学实验人才[J].广州化工,2014,42(19):064.

高分子实验 篇2

塑料熔体流动速率（MFR）：是指在一定温度和负荷下，塑料熔体每10min通过标准口模的质量。实验原理：一定结构的塑料熔体，若所测得MFR愈大，表示该塑料熔体的平均分子量愈低，成型时流动性愈好。但此种仪器测得的流动性能指标是在低剪切速率下获得的，不存在广泛的应力－应变速率关系。因而不能用来研究塑料熔体粘度与温度，粘度与剪切速率的依赖关系，仅能比较相同结构聚合物分子量或熔体粘度的相对数值。

（1）为什么要分段取样？答：分段取样取平均值能使实验结果更精确，且利于去除坏点，减小试验误差。（2）哪些因素影响实验结果？举例说明。答：①标准口模内径的选择

不同的塑料应选择不同的口模内径，否则实验误差较大。②实验温度 物料的形态与温度有关，不同的温度下，物料的熔体流动速率不同。③负荷 不同负荷下，压力不同则影响样条质量。实验二 扫描电子显微镜观察物质表面微观结构 背散射电子

背散射电子是被固体样品中的原子核反弹回来的一部分入射电子，其中包括弹性背散射电子和非弹性背散射电子。背散射电子来自样品表层几百纳米的深度范围，被散射电子系数可用л=KE表示，式中，K，m均为与原子序数有关的常数。因此，它的产额能随样品原予序数增大而增多．所以不仅能用作形貌分折，而且可以用来显示原子序数衬度，定性地用作成分分析。

二次电子

在入射电子束作用下被轰击出来并离开样品表面的样品的核外电子叫做二次电子。

二次电子的能量较低，一般都不超过8×10J（50ev），大多数二次电子只带有几个电子伏能量，因此二次电子逃逸深度一般只在表层5－10nm深度范围内。

二次电子发射系数与入射电子和样品表面法线夹角а的关系可用σа=σ/cosа表示，可见样品的棱角、尖峰等处会产生较多的二次电子，因此，二次电子对样品的表面形貌十分敏感，能非常有效的显示样品的表面形貌。二次电子的产额和原子序数之间役有明显的依赖关系。所以不能用它来进行成分分折。X 射线

当样品原子的内层电子被入射电子激发或者电离时，原子就会处于能量较高的激发状态，此时外层电子将向内层跃迁以填补内层电子的空缺。从而使具有特征能量X射线释放出来。2.2 扫描电子显微镜工作原理

扫描电子显微镜(SEM)采用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。试样为块状或粉末颗粒，成像信号可以是二次电子、背散射电子、特征X 射线或俄歇电子，其中二次电子是最主要的成像信号，用于进行材料的表面形貌分析。

二次电子产生的数量依赖于入射电子束与样品表面法线的夹角（入射角），而样品表面形态的变化则会引起入射角的改变，因此，二次电子的产额是样品表面特征的函数。电子光学系统包括电子枪、电磁透镜、扫描线圈和样品室

四、思考题

m 2.电镜的固有缺陷有哪几种？像闪是怎样产生的？

答，球差，色差，衍色差，像闪。极革化材料加工精度，极革化材料结构和成分不均匀性影响磁饱和，导致场的不均匀性造成像闪。实验三 聚合物差热热重同时热分析法

差热分析是在温度程序控制下测量试样与参比物之间的温度差随温度变化的一种技术。简称DTA差示扫描量热法是在温度程序控制下测量试样相对于参比物的热流速度随温度变化的一种技术。简称DSC DTA、DSC在高分子方面的主要用途是：①研究聚合物的相转变，测定结晶温度Tc、熔点Tm、结晶度XD、等温结晶动力学参数。②测定玻璃化转变温度Tg。③研究聚合、固化、交联、氧化、分解等反应，测定反应温度或反应温区、反应热、反应动力学参数。

聚合物DTA曲线或DSC曲线的模式图分析：当温度达到玻璃化转变温度Tg时，试样的热容增大就需要吸收更多的热量，使基线发生位移。假如试样是能结晶的，并且处于过冷的非晶状态，那么在Tg以上可以进行结晶，同时放出大量的结晶热而产生一个放热峰。进一步升温，结晶熔融吸热，出现吸热峰。再进一步升温，试样可能发生氧化、交联反应而放热，出现放热峰，最后试样则发生分解，吸热，出现吸热峰。

热重分析法简称TGA：它是测定试样在温度等速上升时重量的变化，或者测定试样在恒定的高温下重量随时间的变化的一种分析技术。

TG-DTA同时热分析仪器的主要优点： 1．能方便的区分物理变化和化学变化；

2．TG和DTA曲线分别表示于同一反应的两重要侧面，一一对应，便于比较，相互补充，可得到较为准确的数据；

3．节省人力、时间和开支，也可节省占地面积。思考题

1，影响Tg的因素？答：内因：①主链柔性：主链柔性越好，Tg越低。②取代基：侧基的极性越强，Tg越高：增加分子链上极性基团的数量，也能提高聚合物的Tg；取代基位阻增加，分子链内旋转受阻程度增加，Tg升高。③构型：全同结构的Tg较低④分子量:当分子量较低时，聚合物的Tg随分子量的增加而增加。⑤链间的相对作用：高分子链间相互作用降低了链的活动性，因而Tg增高。

外因：因测量Tg的方式不同，而导致Tg不同。当升温速率过快事，因聚合物分子量的滞后现象，而引起所测得的Tg偏高。当升温速率过慢是，所测得的Tg偏低。4同一聚合物样品，TG测试得到样品分解温度及DSC测试得到的玻璃化温度，结晶温度晶体熔融温度等分别在两次不同的测试下得到的结果有明显差异，请举例说明这些差异的原因。答受条件不同，结果也不同，具体因素可能为1，通入气体的种类即气氛不同，N2不参与反应，热效应小，影响不大。2升温速率不同。累计质量变化能被天平检测的温度称为起始温度，累计质量变化达到最大的温度称为终了温度，之间的温度称为反应区间，如果升温速率太快反应温度就会不均匀不能得到准确的峰，相反，试量少一些温度会相对均匀，就可以得到尖锐的峰形和相对准确的峰温。3，实验开始时仪器的校准不准确。4样品用量的多少。TG中式样用量多一点好，在侧重感相同的情况下，可以得到较高的相对精度。： 实验五 聚合物的动态力学性能

当样品受到变化着的外力作用时，产生相应的应变。在这种外力作用下，对样品的应力应变关系随温度等条件的变化进行分析，即为动态力学分析。6.问题讨论

（1）如何通过动态力学分析仪分析共混聚合物两相相容的情况？ 答：（1）出现一个力学损耗峰，说明两相完全相容；（2）当出现两个力学损耗峰，但与两单一聚合物的力学损耗峰不一致且互相接近时说明两相不完全相容,（3）当出现两个力学损耗峰，但与两单一聚合物的力学损耗峰一致时，说明两相完全不相容。（2）为什么在玻璃化转变区内tan会出现最大值？ 答：聚合物受到变化着的外力作用时产生相应的应变，在玻璃化转变温度之前分子链很难运动；在玻璃化转变温度时，力学损耗达到最大，随着温度上升，力学损耗先上升；在玻璃化温度时达到峰值，然后下降，力学损耗最大时tan最大。

实验六 偏光显微镜法观察聚合物球晶

球晶是从一个晶核在三维方向上一齐向外生长而形成的径向对称的结构，由于是各向异性的，就会产生双折射的性质。因此，普通的偏光显微镜就可以对球晶进行观察，因为聚合物球晶在偏光显微镜的正交偏振片之间呈现出特有的黑十字消光图形。

光在各向异性介质中传播时，其传播速度随振动方向不同而变化，折射率也随之改变，一般都发生双折射，分解成振动方向相互垂直，传播速度不同，折射率不同的两条偏振光，而这两束偏振光通过第二个偏振片时只有在与第二偏振轴平行方向的光线可以通过，而通过的两束光由于光程差将会发生干涉现象。

分子链的取向排列使球晶在光学性质上是各向异性的，即在平行于分子链和垂直于分子链的方向上有不同的折光率。在正交偏光显微晶下观察时，在分子链平行于起偏镜或检偏镜或检偏镜的方向上将产生消光现象。呈现出球晶特有的黑十字消光图案（称为Maltase十字）。

球晶在正交偏光显微镜下出现Maltase十字的现象可以通过图1-2来理解。图中起偏镜的方向垂直于检偏镜的方向（正交）。设通过起偏镜进入球晶的线偏振光的电矢量OR偏振光方向沿OROR,即

方向。图1-2 绘出了任意两个方向上偏振光的折射情况，偏振光通过与分子链发生作用，分解为平行于分子链η 和分子链ε两部分，由于折光率不同，两个分量之间有一定的相差。显然ε和η不能全部通过检偏镜，只有振动方向平行于检偏镜方向的分量OF向上，η为零，OR

和OE

能够通过检偏镜。由此可见，在起偏镜的方

=η；在这些方

=ε；在检偏镜方向上，ε为零，OR向上分子链的取向使偏振光不能透过检偏镜，视野呈黑暗，形成Maltase十字。

此外，在有的情况下，晶片会周期性地扭转，从一个中心向四周生长，这样，在偏光显中就会看到由此而产生的一系列消光同心圆环

五、思考题

1.升温速率对Tm的影响? 答：升温速率很大时链段运动受内摩擦力影响很小，应力很快就松弛掉了，分子链活动能力较强，形成的结晶比较完善，完善程度差别也小，故熔点较高，熔融温度范围较窄，所以Tm相应提高。

2，降温速率对结晶温度的影响？

答；降温速率越快，结晶温度越低；降温速率越慢，随着熔体粘度的增加，分子链的活动性减小，来不及做充分的位置调整，则结晶温度会停留在较高温度上。3聚合物捷径体生长依赖什么条件，在实际生产中如何控制晶体的形态？答：1控制形成速度：将熔体急速冷却生成较小球晶，缓慢冷却则生成较大球晶2采用共聚的方法：破坏链的均一性和规整性，生成小球晶3外加成核剂可获得甚至更微小的球晶。实验七 粘度法测定聚合物的分子量

1，如何测定mark-houwink方程中的参数k，α值？

答：将聚合物式样进行分级，获得分子量从小到大比均一的组分，然后测定各组分的平均分子量及特性粘度[η]=kMα，两边取对数，作图得斜率和截距。

实验八 聚合物的蠕变性能实验 蠕变：在一定温度和较小的恒定外力（拉力、压力或扭力等）作用下、材料的形变随时间的增加而逐渐增大的现象。

实验原理：从分子运动和变化的角度来看，蠕变过程包括下面三种形变：当高分子材料受到外力（）作用时，分子链内部键长和键角立刻发生变化，这种形变量是很小的，称为普弹形变（1）。当分子链通过链段运动逐渐伸展发生的形变，称为高弹形变（2）。如果分子间没有化学交联，线形高分子间会发生相对滑移，称为粘性流动（3）。这种流动与材料的本体粘度（3）有关。在玻璃化温度以下链段运动的松弛时间很长，分子之间的内摩擦阻力很大，主要发生普弹形变。在玻璃化温度以上，主要发生普弹形变和高弹形变。当温度升高到材料的粘流温度以上，这三种形变都比较显著。由于粘性流动是不能回复的，因此对于线形高聚物来说，当外力除去后会留下一部分不能回复的形变，称为永久形变。

蠕变与温度高低和外力大小有关，温度过低，外力太小，蠕变很小而且很慢，在短时间内不易觉察；温度过高、外力过大，形变发展过快，也感觉不出蠕变现象；在适当的外力作用下，通常在高聚物的玻璃化温度以上不远，链段在外力下可以运动，但运动时受到的内摩擦力又较大，只能缓慢运动，则可观察到较明显的蠕变现象。实验八 邵氏硬度测定

悬臂梁冲击实验 1.影响邵氏硬度的内因，外因？

答:①试样厚度的影响：试样厚度越小，硬度越大；试样厚度大，硬度值小。②压针长度对实验结果的影响③压针端部形状对实验结果的影响④温度对实验结果的影响，橡胶为高分子材料，其硬度值随环境的变化而变化，温度高则硬度值低。⑤读数时间的影响。2.如何从配方和工艺上提高高聚物材料的冲击强度？

答：配方：加入适量增塑剂，使聚合物链段运动能力增加，冲击强度提高。工艺:适当交联，使冲击强度提高；降低球晶大小；进行机械共混；接枝共聚和链段共聚。

3硬度试验中为何对操作时间要求严格？经常会观察到硬度测量计上的读数结果随时间而变化，有些变化快，有些变化慢，这样在不同的时刻读到的数据也就会出现不同。这种现象产生的主要原因是各种材料应力松弛特性不同所造成，因此为了保证测试结果的一致性在进行硬度测试时须对测试操作时间作严格规定。

实验十二 旋转粘度计测定聚合物流体的流变性能

实验原理:将被测溶液充满在粘度计的外筒和内筒之间，外筒固定，内筒随电机旋转。在内筒旋转地过程中，其表面受到被测物料的作用，同时，电机的赚子也受到同样地力矩，该力矩传递到可动框架并使其偏转，当偏转到某一角度时，测量弹簧的力矩和转动力矩相等而达到平衡，此时的刻度值α由刻度盘读出，物料的粘度由公式η=Kα得出，流体的流变特性由剪切应力τ对剪切速率Ds作图即得，η=τ/Ds。实验十三 动态光散射仪测定乳液粒径

（一）动态光散射的基本原理

1.粒子的布朗运动Brownian motion导致光强的波动

微小粒子悬浮在液体中会无规则地运动 布朗运动的速度依赖于粒子的大小和媒体粘度，粒子越小，媒体粘度越小，布朗运动越快。

2.动态光散射仪测定乳液粒径实验对样品有哪些要求？

答：基本要求 样品应该较好的分散在液体媒体中。理想条件下，分散剂应具备以下条件: 透明 和溶质粒子有不同的折光指数 应和溶质粒子相匹配（也就是：不会导致溶胀, 解析或者缔合）掌握准确的折光指数和粘度，误差小于0.5%。干净且可以被过滤

粒径下限 依赖于： 粒子相对于溶剂产生的剩余光散射强度 溶质和溶剂折光指数差 样品浓度 仪器敏感度 激光强度和波长 检测器敏感度-雪崩式光电二极管 仪器的光学构造

粒径上限 :动态光散射测量粒子无规则的热运动/ 布朗运动

若粒子不进行无规则运动，动态光散射无法提供准确粒径信息 粒子尺寸的上限定义于沉淀行为的开始 因此上限取决于样品 – 应考虑粒子和分散剂的密度

样品浓度上限 对于高浓度样品，由动态光散射测得的表观尺寸可能会受到不同因素的影响 多重光散射 – 检测到的散射光经过多个粒子散射

扩散受限 – 其他粒子的存在使得自由扩散受到限制 聚集效应 – 依赖于浓度的聚集效应 应电力作用 –带电粒子的双电层相互重叠，因而粒子间有不可忽视的相互作用。这种相互作用将影响平移扩散

连续测试过程中光强的变化及多次测试结果的Z均直径发生改变说明什么问题？粒子的布朗运动导致光强的波动，散射光强依赖于粒子的大小，小粒子光强波动比较快，在连续测试过程中，光强增强意味着粒子聚集，光强减弱意味着粒子沉淀，粒子溶解，光强无规则变化意味着粒子不稳定（聚集或分离）多次Z均测试结果误差应在1%-2%之内，Z均直径增长意味着：粒子聚集，温度不稳定（粘度随温度变化）Z均直径下降意味着粒子沉淀，粒子溶解温度不稳定（粘度随温度变化）实验十四 维卡软化点，热变形温度的测定

1．试说明高分子材料耐热性的含义及表征方法？ 答：高分子材料耐热性表示在升温环境中材料抵抗由于自身的物理或化学变化引起变形，软化，尺寸改变，强度下降，其他性能降低或工作寿命明显减少等地能力。表征方法分为短时耐热性试验和长时耐热性试验。

2.试分析维卡软化点，热变形温度测试原理及影响因素？

答;维卡软化点：对水平支撑并置于热浴槽中以5℃∕6min或12速率升温的试样，用横截面积1mm2的圆形平头压针施加1kg或5kg压载荷，当针头压入试样深度1mm的温度，即维卡耐热温度。影响因素：①升温速率 当升温速率过快，分子链运动快，软化时间越短，维卡软化点越低②横截面积 当横截面积过大时，探针难压入样品，导致维卡软化点越高③压针形状

若压针针头呈尖形，刚进去样品越容易导致维卡软化点越低④压载荷 压载荷越大，针头被压入样品越容易，维卡软化点越低。实验十五

表面张力及界面张力的测定 1，影响表面张力的因素？

答: ①液体的种类，不同的液体间的分子间作用力不同;分子间作用力大，便面张力就打：水具有较大的表面张力，而油的表面张力较小。②温度，当温度升高时，液体分子间引力减小，同时其共存蒸汽的密度加大，表面分子受到液体内部分子的引力减小，受到气相分子的引力增大，表面张力减小③当溶液中有杂质时，表面张力也会发生变化。2，什么叫牛顿流体?什么叫非牛顿流体？

高分子实验 篇3

高分子材料专业实验教学的现状

目前专业实验的教学活动，从内容上讲，只是验证理论课上讲的基本概念和理论数据或是简单的基本技能训练，内容简单，即验证性实验。从形式上讲，全班同时做相同的实验内容，形式单一。从方法上讲，学生按指导老师或实验指导书规定的步骤或方法做实验，学生处于被动状态，根本不能调动和发挥学生的主观能动性和创造性。从效果上讲，学生往往只能掌握或熟悉某一种聚合物成型加工设备的操作，不具有对塑料产品的整个成型加工工艺流程的掌控能力，不具有对聚合物改性材料的创新开发能力。

开设综合性、设计性专业实验的必要性

一是本科高校教学评估的要求。按照该方案，“综合性、设计性实验”是二级指标“实践教学”下的一个主要观测点，该指标A级标准是：有综合性、设计性实验的课程占有实验课程总数的比例≥80％，效果好。C级标准是有综合性、设计性实验的课程占有实验的课程总数的比例达50％-60％，效果较好。B级标准介于A级标准和C级标准之间。

二是培养创新人才和素质教育要求。与创新型国家对人才的实际需求相对照，我们所培养的人才的创新意识、创新精神和实践能力还需要极大加强，培养出的拔尖创新人才还严重不足；我们在培养人才的过程中，调动学生学习的主动性与创造性明显不够，对学生动手实践能力的培养还存在比较大的差距。

高分子材料专业综合性、设计性实验的特点

综合性、设计性实验定义如下：“综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验。设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。”它们具有以下特点：(1)实验技能的综合性。综合性实验是在学生具有一定理论知识和基本操作实验设备、仪器的技能基础上，运用某一门课和相关课程的综合知识，对学生进行综合训练的一种实验教学，其训练内容包含多个知识点或涉及多项技术。(2)实验目的的设计性。设计性实验是结合基础课和专业课程进行的一种独立探索解决问题的训练。要求学生根据给定的实验目的、实验要求和实验条件，进行独立思考，自行设计实验方案，提出理论依据，选择实验仪器，确立观察内容，设想实验结果，实现实验过程。(3)实验操作的独立性。综合性、设计性实验由指导教师和学生共同确定实验题目、目的和要求，实验室提供设备、仪器和原材料，由学生自己确定实验方案、选择实验设备、设计实验路线及步骤等。在实验过程中，学生始终是实验活动的主体，体现了以学生为中心的教学思想，有利于充分发挥学生的主观能动性和创造性。(4)实验过程的研究。综合性、设计性实验是一种对科学实验的全过程进行综合训练的实践教学，实验过程可能有多种方法，给学生提供了较宽阔的思维空间和选择余地，使学生在探索性研究的基础上独立解决实际问题的能力及创新能力得到提高。

高分子材料专业综合性、设计性实验的实施

高分子材料专业综合性、设计性实验是学生利用所学理论知识和基本技能来指导实践的过程，应该密切结合专业实际，使课题具有启发性、趣味性和实用性，充分发挥学生的主动学习热情，其目的是培养学生分析问题、解决问题的能力，从而提高学生的创新能力。

我们将从如下各方面全程跟踪指导学生的综合性、设计性实验的实施。(1)实验选题。可以从专业实验指导书上选题，也可以学生结合生活及社会应用的背景来自拟。选题时应有一个可行性的论证分析，题目和内容不能过大过多，否则学生难以在有限的时间内完成，势必造成学生急于求成而应付了事，影响他们对实验的兴趣。题目和内容若过于简单，则使学生感觉收获不大，不能培养学生克服困难、分析解决问题的能力。难度适当的选题要让学生在实验中有一种循序渐进“爬坡”的感觉，由指导教师和实验进程来引导学生一步步接近目标。(2)资料调研。高分子材料专业资料来源广泛，学校图书馆、电子资源，互联网上的相关论坛、博客、专业网站的资料浩如烟海，还有来自于指导教师的资料。广泛的专业资料来源会给学生的收集整理总结带来一定挑战，根据笔者的实践体会，对于一个新课题迅速准确完整的相关资料调研几乎是成功的一半，而且往往资料调研的时间和花在实验上的时间是对等的，前期的资料调研越充分，后面的实验过程就越顺利，二者是正相关的关系。资料调研既是学习专业知识、锻炼获取信息能力，又是培养学生的分析总结资料的能力。(3)实验方案。由学生自己拟定实验方案，设计实验路线和工艺流程，选择成型加工设备和原材料，在指导教师和学生共同研究确定实验方案后，方能进入实验过程。(4)实验指导。实验过程中基本上考查的是学生的实验技术和操作能力。(5)结果分析及数据总结。对于科研工作，一般是三分工作，七分总结。对于专业综合性、设计性实验，学生完成后，也必须及时按要求总结实验数据，处理实验结果，写出有结论、有分析、有体会的小论文形式的实验报告。对于圆满完成实验目标的，即产品经分析测试达到要求的物理一机械性能指标后，要总结所学的知识、操作、工艺要点和实验过程中技术问题的分析及解决等。对于未达到预期目标的，要将出现的问题及时反馈，分析影响实验过程的不利因素，以便在学生以后的职业生涯或科研实践中避免类似失误。这样可以充分调动学生的积极性，有利于培养创新型人才。

高分子材料专业实验教学的探讨 篇4

洛阳理工学院高分子材料专业是适应社会需求,于2001年开始创办,经过近9年的摸索与实践,逐步形成了以成型加工工艺为主、塑料模具设计和材料改性为辅的“一主二辅”专业定位;以培养具备系统的专业知识和良好的科学素养,能在高分子材料的合成、改性、塑料模具设计、成型加工等领域从事模具设计、材料改性、成型加工生产、工艺设计、技术开发及经营管理等方面工作的应用技术型高级工程技术人才为专业培养目标[2]。

在几年的实验教学中,我们积累了一些实验教学的经验,同时也暴露了高分子材料专业实教学体系的许多不足,不符合当前教学改革的要求和目标。

1 高分子材料专业实验教学的现状

在实验教学中存在着以下几个问题:采用依附于理论教学的传统的实验教学体系,学生发现和解决问题的能力不能得到有效的培养,创新能力得不到开发;教学内容相对陈旧、滞后,环节多偏重于理,突出高分子材料工程特点的实验太少,不利于培养学生的工程观念;学生只能按指导老师或实验指导书规定的步骤或方法做实验,处于被动状态,不能调动和发挥学生的主观能动性和创造性,参与教学活动的热情不高;实验教学手段还停滞于老师口头讲授,现代化多媒体技术不能在实践教学中得以发挥应用;实验室师资力量配备不足,学历层次偏低。这样的专业实验教学易使学生产生消极思想,对专业素质的培养不利[3,4]。

2 创建新型的实验教学体系

针对原有的实验教学体系所存在的弊端,结合我们的实际情况,对高分专业的实验教学体系进行了创新。

2.1 理论课程与实践教学的紧密配合

一般来讲理论指导实践,在教学工作中也遵循这个规律。首先在理论教学上,选取与我们专业比较贴近,实践中易于实现的内容;并结合其最新的发展情况。比如我们的聚合物加工成型基地有注塑机、挤出机设备;教师在讲课时以现有设备对其内容详细讲解,并介绍目前设备发展的最新情况。这样学生在实践教学环节中就能实地的加以体会、感知到所学的理论知识在现实中的情况。

2.2 更新部分实验内容,与实际接轨

针对原有的实验内容进行大幅的改动,增加部分现阶段高分子材料加工成型的先进方法,删去一些相对陈旧和滞后的内容。比如对于橡胶和聚氨酯等弹性体的加工,目前比较先进的加工方式是反应注射成型,具有产品品质好,性能稳定,生产周期短,效率高等优点,应用面广,社会需求量大。我们没有这样的设备,通过校校联合、校企合作;这两个实验内容在本市的另一所高校和中船重工研究所得以进行;而对于企业现在很少用的手糊成型、模压成型等实验内容作了简化,学生在实习中只作简单的了解,不进行深入。

2.3 充分调动学生的积极性主动性

以往在实验教学中,老师对学生管得太紧,这也不能动,那也不能碰,学生动手的机会很少,实习气氛较为紧张,对实习的热情不高,甚至不想参与。新体系中,老师在进行详细地讲解以后,在安全条件允许的情况下,学生亲自动手参与;在动手的过程中发现问题、提出问题,老师实时加以回答,指出要领。学生在好奇心和好学心的促使下,很快就能对设备的性能有初步的了解,并能在完备的操作流程指引下顺利的操作设备,生产制品,允许学生保留自己的作品。在这个过程中,学生往往能提出自己的见解,这大大增加了他们实习的积极性和热情;也能够改变老师在实践中的角色。

2.4 在实验教学中引入多媒体技术

现有的设备部分较先进,具有数控和数显功能。教研室的几位老师一起开发了相应的仿真系统;该系统和设备连接,输入参数可出现相应的制品,并能分析过程着错误和制品中的缺陷。使得设备的功能更加完备,教学使用更加方便。

2.5 充实实验教学师资力量

原有的实验室教学老师是每次实习时临时指定,有时一轮实习下来仅有两名老师指导,力量相对比较薄弱,实习效果一般。自2005年底开始,着力引进高层次专业人才,成立了以博士为主要负责人的稳定实验教学队伍,目前实验室老师均具有研究生学历,每位教师对聚合物加工成型基地的设备都各具有专长。

3 实验教学的成果

我们专业的实验创新在高分子材料专业的04级进行了初步尝试,在05级有了更深层次的实施,而在06级有比较明显的提高。高分子材料专业实验教学的改革,突破了原有的实验教学模式。

(1)通过理论教学内容的转变,能够使学生对理论有更深的理解,提高了分析问题和解决问题的能力[5]。实习进行之前,老师鼓励同学查阅相关资料,并根据资料来设计部分实习用配方,确定实验方案。在实验过程中学生均有一种迫切的心情,想验证自己学到的理论内容是否正确。当实验出现问题时也非常想利用理论来解决。这个过程促进学生不断地思考,利用实验现象和结果来分析出现的问题,大大地锻炼了学生分析问题和解决实际问题的能力。

(2)实验改革提高了效率,加强了学生的专业素质和工程理念。实验按照分组进行产品的配方设计,配方可以达到十几种,实验过程中同学们互相交流和讨论,增加了实验信息。在同等的实验时间、实验设备下,提高了效率;同学们之间相互帮助,相互配合,协调实验,增强了团队意识,强化了工程理念。

(3)提升了教师水平的提高。实验前学生查找资料,选取配方,其种类繁多,不可预见的因素也很多。指导教师和学生共同讨论实验设计方案的合理性,教师了解学生的思想、鼓励学生尝试,因此指导教师必须有相当的知识储备,对教师理论水平、教学水平的提升也是一种激励。

(4)促进了毕业环节的教学。实验教学中的最后一项是专业实验,进行完之后就进入了毕业设计环节。专业实验的过程基本上就是毕业设计工作的一个缩影,这是很重要的、很关键教学环节。有了专业实验的基础,很多同学在短时间内就适应了毕业设计的工作。这在05级学生身上体现比较明显,通过与多数学生交流和最后的毕业答辩时学生的表现都体现了这个环节所起到的作用。

4 结 语

通过构建新的实验教学体系,从根本上改变了实验教学依附、从属于理论课的局面,改变了实验教学内容相对陈旧、滞后的现状,加强了实验教学的基础性、系统性和创新性,更新了实验内容。

新的实验教学体系不仅增强了学生的动手能力,加深了对整个高分子材料体系的理解;更重要的是培养了学生发现问题、综合分析问题和解决问题的能力;开阔了学生的视野,拓宽了学生的思路;提高了学生综合应用知识的能力;激发了学生的求知欲;培养了学生的创新意识和创新能力。

当然,今后还需进一步完善实验教学的体系和运行机制,正确处理实验教学与理论教学的关系,注重保持学科知识的系统性、整体性,进一步增强学生在实验中的主动性和创造性,探索出更好的实验教学模式,以期培养出更多的具有创新能力的高素质的高分子材料专业工程技术人才。

参考文献

[1]龚建良,吴宇雄,谭惠平.高分子材料与工程专业实验教学体系改革初探[J].高教论坛,2006(4):56-58.

[2]胡治元.高分子材料应用技术专业教改的思路与实践[J].洛阳工业高等专科学校学报,2007,17(6):42-46.

[3]董丽杰,熊传溪,黄可知.高分子材料与工程课程改革的几点想法[J].建材高等理论与实践,2000,19(6):81-83.

[4]付一政,李迎春,刘亚青.高分子材料与工程综合实验教学探索与实践[J].太原科技,2008(3):90-91.

高分子物理实验课程改革的论文 篇5

摘要:高分子物理实验课程是高分子物理理论课程的重要实践教学形式。结合目前高分子物理实验课程的教学特点和现状，从教学内容和类型改革、教学方法和模式的改革、大型仪器在高分子物理实验中的应用改进以及实验评价形式的优化等方面对近年来高分子物理实验课程教学改革的研究进行梳理总结。分析了不同方面改革对该课程教学所起的作用，指出高分子物理实验课程改革的重点和方向，并对其进一步发展做出展望。

关键词:高分子物理实验;教学改革;进展

“高分子物理实验”课是配合高分子物理理论课开设的一门重要实验课程，它可以帮助学生进一步理解抽象的理论概念，提高他们的实验动手能力，培养他们对高分子材料专业的学习兴趣，进而提高自身的创新能力。长期以来，受传统教学模式和不同层次学校客观条件的限制，高分子物理实验课程仍存在着一些普遍的问题，如，“浇灌式”教学、“围观式”教学的现象，基础性实验较多，缺乏综合型、设计型和研究型实验的问题，不易调动学生的主观能动性，不利于因材施教的问题等等[1]。所以围绕高分子物理实验课的教学改革研究，许多学者和老师发表了一些切实可行的方案，交流了自己的教学经验。这些教学改革的研究主要围绕以下几方面进行:一是教学的实验内容和类型的改革;二是教学方法和模式的改革;三是大型仪器在高分子物理实验中的应用改进;四是实验教学评价形式的优化。本文对上述研究进行总结，以求为进一步做好高分子物理实验课程的改革理清思路。

分子生物学实验教学改革的探讨 篇6

【摘要】分子生物学是一门涵盖了生物、医学、药学等领域的综合学科，其研究的核心内容是生物分子功能、形态以及结构，是人类生命科学的基础学科。实验是开展分子生物学教学的有效途径，通过科学的实验可以展示分子生物学的发展历程，同时也可以运用实验获得相应数据，从而为生命科学的发展提供依据。本文就主要针对分子生物学实验教学的相关问题进行简单的探讨。

【关键词】分子生物学 实验教学 教学改革

【中图分类号】G642【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）06-0175-01

运用分子生物学实验技术探索生命科学的奥秘，构建完善的实验教学体系是分子生物实验学教学的重要任务，在传统的教学模式下，分子生物学实验教学需要配合实验室的建设以及实验资源的配置情况，既缺乏有效的实验教学方法，又没有形成独立的分子生物学实验教学体系，对分子生物学实验教学的效率也产生了较大的影响，所以需要通过有效的途径促进分子生物实验教学体系的完善，促进其教学效率的提升。

一、分子生物实验教学存在的问题

1.实验室以及实验资源有限

分子生物学是一门新兴学科，因此在高校教育活动的开展方面仍然会受到诸多因素的影响，其中最重要的就是资金的投入。当前，高校在分子生物学实验室的建设方面投入的资金十分有限，与其他经典学科相比显然更少，但是分子生物学实验对于实验室以及实验设备都有较高的要求，很多设备都需要从国外进口，价格十分昂贵，很多高校在资金的负担方面都有很大的压力，因此也影响了分子生物学实验教学的效率。

2.缺乏足够的实验技术人员

分子生物学在我国教育体系中的起步时间相对较晚，所以相关的教学人员和技术人员的数量十分有限，很多高校在分子生物学实验教学方面都需要聘请专门的技术人员，而人员的缺乏也成为了限制分子生物学实验教学的另一个重要因素。虽然我国教育机构也在积极培养分子生物学的专业技术人员，但是人员的数量以及其成长速度，都无法满足当前分子生物学实验教学的需求，不能保证分子生物学实验教学的有效开展。

3.教学内容的设置缺乏科学性

分子生物学是一门跨学科的综合性教育课程，因此其教学内容涉及到生物、医学以及药学等多个领域，这就涉及到知识的连接性与渗透性，因此在分子生物学实验教学的内容设置方面，需要考虑其综合性。但是从当前分子生物学实验教学的内容设置方面来看，显得较为单一，往往只是集中在某个领域，缺乏对实验教学系统的考虑，而且没有形成科学的实验教学评价体系，对于分子生物学实验教学的效果无法做出准确、科学的评价，无法为后续教学活动的开展提供必要的依据。

二、分子生物学实验教学的改进策略

1.加大实验室和实验设备的资金投入

高校现有的实验室设备和资源无法满足分子生物学实验教学的需求，因此需要加大实验室以及实验设备的资金投入，积极引进国外先进的实验设备，提高分子生物学实验的精准性，才能提高分子生物学实验教学的有效性。同时，为了保证分子生物学实验教学的有效开展，需要加大相关技术人员和实验教学人员的素质培养，为分子生物学实验教学的有效开展提供足够保障。

2.完善分子生物学实验教学的内容

根据分子生物学的特点以及教学大纲的要求，在注重分子生物学常规实验内容的基础上，适当加入更多可以凸显专业特色的实验教学内容，如大肠杆菌活化、质粒DNA提取等，注重分子生物学与其他相关学科的结合。同时在实验教学的选取方面，要考虑到学生对于知识的掌握程度，由浅入深、循序渐进，使学生可以参与到实验中，并且感受分子生物学的神奇，才能激发学生求知的欲望，获得良好的学习效果。

3.创新实验教学方法

为了提高分子生物学实验教学的有效性，需要改进传统的教学方法。分子生物学实验教学中包含很多复杂的实验，学生理解和记忆的难度都较大，如果教师仅仅采用示范和讲解的方法，显然无法给学生留下深刻的记忆，因此要对现有的实验教学方法进行必要的调整，使每个学生都可以参与到实验中，亲自操作和演示，也可以在教师的指导下由学生自行设计实验方案，这种方法可以激发学生的兴趣，同时也有利于培养学生的自主学习能力和研究能力，对于提高学生的综合实验能力有较大的帮助。

4.构建科学的实验教学评价体系

对实验教学的结果做出准确、客观的评价，可以了解学生的学习情况以及对知识的掌握情况，同时也可以为后续教学活动的调整提供必要的依据，有利于提高实验教学的针对性和可操作性，促进分子生物实验教学改革的不断深化。

三、结束语

综上所述，分子生物学实验教学是高校开展分子生物课程教学的有效途径，也是高等院校教学改革的一项重要内容。在分子生物学实验教学开展的过程中还存在着一些问题，需要采取有效的措施为实验教学改革的开展提供必要的基础和依据，只有这样才能促进分子生物实验教学效率的提升，提高学生的综合能力。

参考文献：

高分子科学实验教学改革初探 篇7

目前高校的实验课程普遍缺乏实际教学意义, 实验过于形式化, 而且以验证实验居多, 学生在实验的过程中不能获得相应的能力。这使实验课失去了应有的教育意义, 接下来本文将以高分子科学实验为例对目前高校实验中存在问题进行分析。

(一) 实验的重视度不高

高校中的教学由理论课和实验课组成, 二者相辅相成缺一不可, 但是理论课和实验课又有各自的独立性[2]。纵观高校的实验课程, 很多的实验都是理论课的附属, 实验课的开设完全成为了理论课的论证工具。而且实验课课时较少, 实验时间比较短, 很多实验在规定的时间内并不能完成, 很多实验还需要后续的跟进, 但是由于时间有限不能有效的完成全部实验, 最多是教师给出实验结果, 要求学生硬性记忆。在高校的实验课中很多实验是根据理论知识重点部分进行设计的, 其余的课程很少涉及到实验, 这就使实验体系不连贯, 整个教学的实验分散无法成为统一的整体。这对学生对知识的掌握和将来的社会实践都存在很大的影响。

(二) 实验内容跟不上社会的发展

高校的实验课程内容安排多是根据教材进行的, 而教材中的知识更新较慢, 现实高分子科学技术发展又比较快, 从而使教材内容跟不上高分子科学技术的发展, 导致实验内容滞后。在实验课程中以验证实验为主, 学生很难接触到现代科学技术, 从而使学生的社会实践能力减弱。

(三) 实验教学方式单一

高校传统的实验教学多是以教师为主体, 学生只是被动的按照教师的规定进行机械的操作。教师在课前把实验意义、原理、方法、注意事项等与实验有关的理论知识写在黑板上, 然后在实验前进行简要的讲解。接下来学生只需使用教师准备好的实验仪器, 根据教师讲解的内容进行操作。整个实验过程没有需要学生思考和创作的部分, 学生对教师过度依赖, 从而使学生产生思维惰性。

(四) 实验教学方法缺乏新意

实验课程一直是以实验室为主要教学基地, 而实验室的设备有限, 很多高校的实验室只有简单的实验设备和黑板供教师教学。但是高分子材料科学基础课程的实验涉及到很多高档实验仪器和危险性较高的实验内容, 这就使得学生不能进行有效的实验学习, 从而降低了学生对高分子材料科学基础课程研究的兴趣。 (语句衔接的不太好, 而且打消的是积极性不是兴趣)

二、高分子科学实验改革建议

为了培养更适合现代社会需要的人才, 高校必须重视实验教学。传统的实验教学中存在很多弊端, 接下来本文将对高分子科学实验改革提出相应的建议。

(一) 提高对实验课程的重视, 建立科学体系

高分子材料科学基础是一门实践性较强的课程, 所以在教学中要注意理论课与实验课并重。理论课为实验课提供理论支持, 实验课不仅能够检验理论知识同时也能够提高学生实际操作能力和创新能力, 所以实验课教学要引起教师足够的重视。首先, 教师要根据实验的实际操作制定足够的课时, 为学生提供充足的实验时间。其次, 教师要注重各个实验的联系性, 将高分子材料科学基础实验形成体系, 有助于学生对高分子材料科学基础知识的整合。

(二) 实验内容适时更新, 使其符合社会发展

传统教学中, 实验内容过于依赖教材, 导致实验内容滞后, 对学生的发展不利。所以在实验内容上, 要进行相应的改革, 当然并不是要将传统的内容全部摒弃, 而是要在传统的实验上进行筛选, 将技术落后的实验部分删除, 留取经典的和基础的实验板块, 并根据现代的高分子材料科学技术适当的对实验内容加以补充。

(三) 丰富实验教学方式

实验教学多样化, 是提高学生学习兴趣的有效措施, 所以在高分子材料科学基础实验上教师也要有针对性的采取不同的教学方式来提高学生的学习兴趣, 帮助学生更好的完成实验内容[3]。教师要把“以学为主”作为教学目标, 在实验教学中充分发挥学生的主动性。比如, 在“热塑性聚氨酯弹性体的制备”实验中, 教师可以在实验前给学生布置任务, 要求学生自己查阅资料, 总结出实验目标、原理、方法等理论知识。然后, 由学生自己设计实验方案并自行选择实验器材。最后, 学生通过自己查阅的资料和实验设计完成实验。

(四) 采取先进的教学手段

高分子材料科学基础实验中存在危险性, 所以很多实验学生没办法在实验室中完成, 这是实验教学上的难点。但是随着科技的发展, 多媒体技术在学校中得到了广泛的应用, 教师可以利用多媒体将实验内容演示出来, 学生通过对影像的观看也可以对实验有一定的了解。同时教师也可以借鉴网络游戏的方式, 将实验做成网络模拟形式, 学生通过对网络的操作完成实验过程。

三、结语

综上所述, 传统的实验教学已经不适应当代的社会发展, 特别是高分子材料科学这种技术更新比较快的专业。所以教师在教学的过程中要提高对实验教学的重视, 要做到对实验内容的适时更新, 对实验方式的积极改革, 形成完善、连贯的教学体系。以培养学生的实践能力、创新能力、思维能力等多项基础能力为目的, 将学生培养成适合当代发展的全面型实践人才。

摘要：高分子科学是一门比较前沿的科学课程, 高分子材料由于其轻便、耐腐等优势在生活、生产中被广泛应用。所以高分子科学是极具发展潜力的学科, 同时也是与社会发展关系密切的学科之一。这就要求高分子学科要注重学生的实验培养, 高分子材料科学基础课程是高分子科学的基础学科, 对学生以后的学习和工作都有很大的帮助。所以在高分子材料科学基础课程中教师要注重学生实验的培养, 提高实验的教学效率, 增强学生的实践能力。

关键词：高分子材料,科学实验,教学改革

参考文献

[1]庄启昕, 承建军, 韩哲文等.高分子化学实验改革的探索[J].化工高等教育, 2005, (4) :69-70, 83.

[2]付文, 王丽.高分子化学实验改革探索[J].学园:教育科研, 2011, (22) :17-18.

高分子实验 篇8

1 课程教学改革探索

1.1 精心选择项目,增加具有地方产业特色的高分子材料加工课程内容

国内的高分子材料加工课程教材版本少,且这些教材与本校化学实验教学中心现有的设备不配套,无法较好地开展教学;为此,笔者在教学过程中,精心选择项目,增加具有地方产业特色的教学内容,改革后一共开设了14个实验,共96个课时,主要内容如下。

1.1.1 高分子材料的成型工艺性能实验

高聚物塑化性能测定、热塑性塑料熔体流动性测定、高分子材料老化性能实验。

1.1.2 高分子材料和制品性能实验

塑料维卡软化点测定实验、高分子材料力学性能实验、高分子材料燃烧实验、乳胶涂料的制备及性能测试实验。

1.1.3 高分子材料成型加工实验

聚乙烯改性的挤出造粒实验、注塑成型实验、PVC的模压成型实验、天然橡胶硫化成型实验、塑料吹瓶成型实验、塑料吹塑薄膜成型实验、环氧树脂手糊成型实验。

其中PVC的模压成型实验、环氧树脂手糊成型实验、天然橡胶硫化成型实验、高分子材料老化性能实验、乳胶涂料的制备及性能测试实验都是根据本校的实验设备和教师研究课题内容重点安排的实验。

1.2 改革教学内容,突出培养学生技能

传统的实验缺乏系统性和科学性,单个、小型的实验教学多,内容分散,没有注重承上启下的连贯性、综合性、复杂性。为此,在改革中,笔者对这14个实验的内容的进行了合理的时间安排,其中每周有一天时间是在完成这个成型加工实验,分3个老师带实验,每个老师带4～5个实验,学生也分成12组,每天上午、下午每个小组各做一组实验,实验时间比较充裕,每组实验人数3～4人,学生人数少,便于观看老师演示,学生能每人操作一遍,有问题时老师也能及时辅导,实验比较紧凑,改革后的实验路线安排为:聚乙烯改性的挤出造粒实验—注塑成型实验—力学性能实验—材料燃烧实验—维卡软化点测定实验;天然橡胶硫化成型实验—力学性能实验—老化性能实验—力学性能实验;高聚物塑化性能测定—热塑性塑料熔体流动性测定—塑料吹塑薄膜成型实验;PVC的模压成型实验—力学性能实验—材料燃烧实验;环氧树脂手糊成型实验—力学性能实验—材料燃烧实验;即紧紧围绕“高分子材料—成型加工—制品性能”这条主线来展开,使学生明白材料制品的性能不仅与结构相关,还受成型工艺条件的影响。有些改革后的实验教学,如说力学性能测定,材料燃烧实验等,经过多次实验后,学生能更好地掌握仪器的操作和理论知识,为后面的综合设计实验和毕业论文设计打下基础。

1.3 改革教学方法,调动学生的学习积极性与主动性

材料成型加工实验是一门理论与实践相结合的实验,实验内容多,理论多,设备多,如何在短期内让学生掌握成型加工的原理及仪器操作是一件不简单的事情,因此改革教学方法是很重要的,既能让学生学到东西又不觉得反感。这方面主要做了如下改革。

1.3.1 问题式教学改革

问题式教学方法是20世纪50年代美国著名心理学、教育学家杰罗姆·布鲁纳提出来的。所谓的问题式教学法就是以提出问题→分析问题→解决问题为主线,并把这一主线始终贯穿整个教学过程。由任课老师先提出问题,学生带着问题自学教材查阅资料去理解问题,通过学生之间相互讨论,教师根据讨论的情况,有针对性,准确地引导学生解决问题[1]。这一方法使学生在解决问题的过程中获取知识,改变了以传统的知识传授为起点的教育模式,转向以问题解决为起点的教育模式。教学实践证明重视问题的提出和思维动机的激发是优化实验教学的一条有效途径[1]。我校任课教师把每个实验涉及的理论知识、实验过程中可能出现的问题,如何解决实验过程中出现的问题等编成预习报告让学生完成,学生需要查阅资料才能完成,这样达到了预习的目的,改变了传统教学中填写预习报告,很多学生都是只是把课本的内容抄写一遍,根本就没有动脑,上实验课时依然一问三不知;在实验过程中,由于学生已经查阅了资料,对于过程中出现的问题多少有所了解,再加上老师的演示和讲解,很多问题迎刃而解,也加深了学生的记忆。

1.3.2 多媒体融入传统教学

在实验室安装了多媒体教室,利用多媒体提高教学效果。多媒体有如下优点。

(1)多媒体的交互性,激发学生学习的兴趣和充分体现了学生的主体作用。

(2)多媒体提供的外部刺激性的多样性,有利于学生对知识的获取。播放一些往届学生到企业见习、实习的视频,让学生充分了解企业生产与成型加工实验的相关性。

(3)多媒体的资源丰富,有利于培养学生的创新精神和发现式学习。

1.3.3 改变落后的教学模式,充分发挥学生的学习主动性

改革之前的《高分子材料成型加工实验》课的教学模式上还是填鸭式教学,都是讲述实验原理和目的,设备原理,实验原料的准备,实验设备的参数设定,再由老师演示操作,学生只是依葫芦画瓢,按部就班地进行,缺乏主动性,当学生要进行综合实验和毕业论文实验时,一大堆问题就暴露出来了,学生完全忘记实验设备如何操作,导致实验教师的工作量加大,设备的维修率升高。因此,我们改变了这种传统的教学模式,一些重要的实验项目,比如注射成型,模压成型、挤出成型、吹塑成型的等成型加工工艺时,即使任课老师在理论课上进行了视频教学,但是学生还是难理解,如对于注射成型整个工艺过程,工艺步骤多,学生容易混淆。因此,在教学过程中,我们改变教学模式,充分发挥学生的学习主动性,如在实验指导过程中,我们不仅仅要求由教师设置好合理正确的参数,还要求教师尽量地改变参数让学生了解参数不对的情况下出现什么情况,如何进行调整参数才能注塑出好的样品,如当制品出现充模不全,难以脱模等不良注塑现象时,如何改变注塑成型工艺,如料筒温度,注射压力,注射速度,保压时间等,重新进行实验操作,直到得到一个良好的塑料制品。让学生现场了解设备的操作规程和实验注意事项。

1.4 完善考核制度

一种好的考核制度能公平、公正地评价学生的学习成绩,还能增强学生学习的主动性,为了能更好地评价学生,我们改革实验考核制度,将考核内容分为四部分。

(1)实验预习报告占20%,实验预习报告是由老师编辑出来的讲义,我们要求学生能完成讲义的填写,同时提供所查阅的参考文献。

(2)课堂表现占30%,课堂表现主要检查学生在在上课过程中能否积极参与讨论,能否回答老师提出来的问题,实验过程中是否按照实验规程操作,有没有得到预期的产品,产品的质量如何,实验过程中有没有损坏仪器以及安全状况等。

(3)实验报告占10%,主要包括实验数据的处理,分析实验中存在的问题,完成课后思考题。

(4)实验考试占40%,在期末考试中安排的是闭卷考试,时间为120分钟,试题的内容不仅仅包括实验操作内容,实验注意事项,还包括了实验涉及的理论知识,试题分为选择题、判断题、简答题、数据结果处理及分析。

上述改革充分调动学生学习的积极主动性,不仅学会实验操作,还巩固了理论知识,为后面开设的综合实验设计以及毕业设计打下坚实的基础。

2 重视“双师型”教师的培养

对于师范类本科高校来讲,青年教师大都是从校门到校门的双门型教师,他们的基础理论扎实,充满活力,富于创造性,但缺少现代工程意识、训练和实践经验。因此,加强年轻教师工程实践能力的培养,培养一支具有丰富实践经验的“双师型”师资队伍势在必行,教师不仅要有扎实理论基础知识,还要能够胜任引导学生熟悉生产岗位操作、相关设备的性能、使用领域等[2]。在改革过程中,通过学校选派青年骨干教师到一线生产企业锻炼,让教师到相关企业服务的同时,不断丰富自己的工程实践经验;另外还从工程领域引进具有相应学历的经验丰富的生产科研专家;通过“双师型”教师的培养弥补教师实践指导能力上的缺陷。

3 结语

高分子材料成型加工实验是非常重要的实验,经过多年的改革、实践、摸索、优化,笔者所在广西师范学院已经形成了自己独特的教学模式。目前已累计培养高分子材料与工程专业本科毕业生6届,学生毕业后很快就适应了工作岗位的需求,学校已成为广西高分子聚合物工业和高分子材料成型加工业人才培养的重要基地[3]。为广西“14+10”千亿元产业和战略性新兴产业及北部湾经济区开发建设培养优秀的高分子材料与工程专业的人才做出了杰出贡献。

摘要：高分子材料成型加工实验是高分子材料与工程专业的一门重要实验课,笔者根据多年实验教学经验,从优化实验教学内容,改进教学方法等多方面对该课程实行教学改革。通过改革提高非师范类学生在高分子材料成型加工方面的实际工作能力,以适应其就业需求。

关键词：高分子材料,成型加工,教学改革

参考文献

[1]刘婵娟,黄孝华,韦春,等.问题式教学法在高分子成型加工实验中的探讨[J].广东化工,2013,40(22):151-152.

[2]张建耀,钟世云.基于实践的应用型本科院校“高分子材料成型加工实验”教学模式的探索研究[J].大学教育,2013(11):91-92.

高分子实验 篇9

1 传统实验教学的不足

传统的实验教学过程大致包括实验预习、实验讲解、实验演示与实验操作4 个环节。在实验预习环节中,学生需利用课余时间预习实验指导书并填写实验报告,而实验指导书的内容抽象、枯燥,容易使学生产生厌烦心理,因此很少有学生能够认真预习实验内容。学生填写实验报告时往往只是机械的将课本上的实验目的、原理等内容抄写到实验报告上,不能深入思考所填内容,缺乏灵活性与创造性。在实验讲解过程中,教师缺乏对学生预习情况的了解,不能根据学生的实际情况灵活安排讲授内容,另外教师不能与学生有效的互动,因此教学效果不佳。在实验演示过程中,由于人数众多,相互遮挡,角度问题等因素,部分学生很难看清实验步骤,另外由于时间有限,教师在实验演示过程中,缺乏对实验细节的描述与讲解,造成了在实验过程中学生手忙脚乱,不停的咨询实验操作问题,浪费了教师大量的精力,并且达不到良好的实验效果。

2 实验视频强化高分子物理实验预习环节的具体举措

多媒体网络技术做为辅助的教学手段,具有文字、图片、动画、视频等多种表现形式,能使学生直观的认识所学知识,便于学生理解抽象复杂的内容,目前多媒体技术已经成为各个学校教学改革的重点[5,6]。高分子物理实验的教学同样可以引入多媒体手段,充分提高实验的有效性[7]。

为了提高学生实验预习兴趣,增强学生实验预习效果,应当建立高分子物理实验的网络课程。将高分子物理的实验目的、实验原理、操作步骤等内容通过图片、动画与文字等形式展示于网络课程中,并上传实验操作方法的相关视频,让学生对实验步骤有直观的印象。实验视频的录制在本校高分子物理实验室中进行,由高分子物理实验专业教师分别对各个实验进行标准化操作,专业人员将其录制成视频。在操作时,教师并不是机械的按照实验步骤进行操作,而是将仪器的特点、使用方法和样品的测试方法、注意事项等内容的讲解贯穿于整个操作过程中,使语言讲解与操作相对应。并根据学生现有的知识水平,合理安排操作中所讲内容,做到详略得当,同时采用新旧知识对比、提问等方式,引起学生思考,加速学生新旧知识相互融合,培养学生的创新能力。例如,在 “粘度法测定聚合物的分子量”实验中,由于学生在以前实验中没有接触过乌氏粘度计,因此教师在进行该实验操作时,应先向学生展示乌氏粘度计,并详细介绍其结构、特点、用途。并让学生思考 “测定聚合物分子量的方法还有哪些? 分析各种测试方法的特点,及适用范围。在进行 “偏光显微镜观察聚合物结晶形态”的实验中,由于偏光显微镜与光学显微镜操作方法类似,而光学显微镜学生在高中阶段已经接触过,因此在进行实验操作时,可以简化偏光显微镜的操做步骤,并让学生思考偏光显微镜与光学显微镜的区别与联系,在演示操作步骤时重点指出偏光显微镜与光学显微镜的操作不同之处,使学生将两种显微镜的操作方法区分开来。将录制好的视频经过剪切与编辑放到高分子物理实验的网络课程中,并在实验视频后面设置实验相关的思考题,供学生思考和解答。在实验之前学生可以利用课余时间在网上学习实验相关内容,观看实验视频,并对实验中涉及的问题进行思考,达到良好的实验效果。

3 基于实验视频的引入所进行的实验教学改革

3. 1 实验预习方式的改革

将传统的单一预习实验讲义的预习方式,改为实验讲义与实验视频有效结合的预习形式。学生先通过讲义来预习实验目的、原理、实验步骤等内容,然后再通过观看实验视频,了解实验仪器、设备及实验操作步骤,思考视频中教师所提出的问题,并根据预习内容对实验视频后面的习题进行作答。

3. 2 实验讲授方法的改革

由于在实验课之前,学生已经通过高分子物理实验视频预习了实验内容,教师在讲授时,如果按照传统的方法按部就班的讲解,不仅浪费时间而且会引起学生的厌烦情绪。因此教师需改变传统的教学方法,采用 “简单概述,难点、疑点重点讲解”的讲授办法。教师在实验课之前,根据学生在网络上的答题情况,分析学生对实验的掌握程度,总结出实验的难点和疑点。在实验讲授时,教师只是系统的概述实验内容,帮学生梳理与回忆实验内容并做知识上的补充,在此期间对涉及到的难点和疑点,采取提问或分组讨论的方式,逐步引导学生找到正确答案。

3. 3 考核方法的改革

传统的实验成绩主要由理论成绩、操作成绩和报告成绩三部分组成。理论成绩的确定一般有两种方法。一种是建立实验试题库,由学生抽选试题库中的题目进行回答,然后根据回答的情况来确定理论成绩。这种方法在实施过程中教师需逐一让学生抽题并打分,操作繁琐,且学生抽题具有随机性,不能反应学生的真实理论水平。另一种方法是由实验指导教师制定实验试题卷,组织学生考试,以最终的卷面成绩做为理论成绩,这种方式虽然操作简便,但试题数量有限,不能全面的考察学生对理论知识的掌握情况。而实验视频引入实验环节后,可以根据学生的实验预习情况以及课堂回答问题的情况来确定学生的理论成绩。学生的预习情况主要是学生回答实验视频后面的思考题的情况,思考题的答题情况能够反映学生是否认真预习实验,以及对理论知识的掌握情况,同时也起到约束学生预习实验的效果; 在讲授过程中的讨论与提问环节可以考查学生思考问题和解决问题的能力,这样的考核办法更为全面客观。

4 视频引入实验教学的效果分析

较之传统的预习实验讲义的预习形式而言,实验视频直观的给学生展示了实验仪器、实验操做步骤,学生通过视频不仅可以看清实验操作步骤,而且可以通过视频中的提示特别关注实验的重要步骤与实验注意事项,弥补了传统实验中教师演示实验时,学生相互遮挡而看不清实验步骤的不足。同时学生观看实验视频具有可重复性,对于不熟悉、不明白的实验步骤,可以反复观看,提前做到心中有数。实验结束后学生可以重新观看实验视频,反思实验中的不足。

实验视频直观形象,有助于学生将理论知识与实践相联系,使其更容易理解讲义中的知识。视频中所提问题,能够激发学生的学习兴趣,促使他们独立思考这些问题,并通过查阅资料来寻找最终答案,培养了学生思考问题解决问题的能力。

在新的讲授方法中,教师采用 “简单概述,难点、疑点重点讲解”的教学方法,较之以往按部就班的讲授方法,教师有更充裕的时间来回答学生所提问题。在此过程中所采用的提问与分组讨论的教学方法,不仅排除了学生心中的疑问,加深他们对相关知识的理解而且促使了学生之间的相互沟通,增强了学生的团队意识,为应用型人才的培养打下基础。

5 结论

高分子物理实验可以帮助学生理解高分子方面的理论知识,增强高分子专业学生的实践能力。将视频用于高分子物理试验中,能够使学生看清实验操作步骤与细节,提高学生思考问题解决问题的能力,领会与把握所学知识之间的相互联系与区别。要真正的将视频在高分子物理实验中应用的设想转化为现实,仍存在诸多问题,希望师生提出宝贵意见,促使视频在高分子物理试验中应用的梦想早日实现。

摘要：高分子物理实验是高分子材料科学与工程专业的一门重要专业基础实践课,通过思考高分子物理实验所存在的问题,提出将视频用于高分子物理实验中。具体阐述了视频用于高分子物理实验中的具体举措和相应的教学改革,并对相应的教学效果进行了分析,结果表明新的教学方法可以克服传统实验的不足,提高学生的学习积极性与实验有效性。

关键词：高分子物理实验,视频,教学改革,教学效果

参考文献

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[4]杜滨阳,叶一兰,郑强.关于改进《高分子物理实验》课程的几点设想[J].高分子通报,2011(5):98-102.

[5]刘长虹,艾云龙,邓克明.基于多媒体显微互动系统的金相实验教学的改革[J].实验技术与管理,2008,25(5):89-95.

[6]薛斌,熊振海,周冬香.应用多媒体互动系统促进基础化学实验教学的探索[J].化学教育,2014(12):52-56.

高分子实验 篇10

关键词：高分子物理,综合性实验,教学改革

《高分子物理》是研究高分子的结构、运动与性能及其相互关系的学科,从它的学科特点来看,是一门实验科学; 因此,通常开设高分子物理课程的同时都要求开设高分子物理实验课程。现阶段,浙江农林大学高分子材料与工程专业共开设24 学时的高分子物理实验6 项[1],分别为偏光显微镜观察聚合物球晶、乌氏粘度计测聚合物分子量、聚合物挤出注射成型演示实验、拉伸与冲击性能测试、旋转粘度计测聚合物溶液粘度、聚合物电阻与介电常数测定。

然而,目前高分子物理实验课在一定程度上仍是理论课的辅助内容和手段,存在一些明显的缺陷[2]: 一是实验以验证性为主。目前,高分子物理实验内容大都以验证高分子物理理论教学内容为主要目的,开设的实验基本是相对独立的,每个实验只对应于某一个知识点; 且实验内容相对陈旧,不随教学内容变化进行及时更新,不利于学生了解和学习最新的实验技术和研究手段。二是高分子物理实验设置没有层次性。所有学生做的实验内容、实验目的和要求都相同,这无法调动学生的主观能动性,不利于培养学生的创新能力,不利于培养优秀创新性人才。三是实验课内容缺乏与工程生产的联系性。学生缺少实践经验,希望通过实验,获得对高分子物理知识系统、整体的认识; 如果在教学过程中不能对其进行贴近真实生产过程的实验教育,很大程度上影响了实验技术训练的系统性,会影响到学生形成独立的系统性思考问题和解决问题的能力。

1 开展 《高分子物理》 综合实验的必要性

针对这些不足之处,国内许多高校都进行了不同层面的实验教学改革,其中开展综合性实验被认为是较为有效的手段[3,4,5,6]。综合性实验是指在学生具有一定基础知识和基本操作技能的基础上,运用某一课程或多种课程的综合知识,对学生实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合性实验[7]。综合性实验课的优点主要表现如下[8]: 一是按照理论知识与实际应用技能的系统性和内在联系组织实验教学,体现科学发现、发展的综合性、前沿性; 改变了过去只见树木不见森林,缺乏系统性的弊端。二是充分体现了对学生实验技能的系统性、科学性与创造性训练,有利于培养学生的综合能力、动手能力、创新能力、团结协作精神,有利于调动学生上实验课的积极性和督促学生认真对待实验课。三是更加合理地配置现有教学资源,提高实验教学资源的利用率。四是与毕业实习和科研开发工作相配合,有利于生产实习、毕业论文和科学研究开展。因此,经过调研,为了提高学生对高分子物理理论知识的系统理解和学习动力,我们觉得有必要在我校高分子材料与工程专业开设 《高分子物理》综合实验教学改革。

2《高分子物理》 综合实验课程的实施

2. 1 综合性实验设置

我校高分子材料与工程专业于2009 年建立,至今已有3 届本科学生毕业,4 届学生顺利完成了现有的高分子物理实验、高分子化学实验课程。另外,学院依托国家木质资源综合高校利用工程中心,拥有原子力显微镜( AFM) ,扫描电镜( SEM) ,差示扫描量热仪( DSC) ,傅里叶红外光谱( FTIR) ,X射线衍射仪( XRD) ,动态力学分析仪( DMA) ,应变型旋转流变仪等高级实验仪器,适合开展高分子专业综合性实验。结合目前的《高分子物理》实验内容及相应实验条件,目前,我们开设了2 个高分子物理综合实验,并在2013 级高分子专业学生中进行了尝试。两个高分子物理综合实验分别为:

( 1) 热塑性材料加工制备及其力学性能表征综合实验

实验目的: 了解多种热塑性高分子材料的加工特性与力学特性,掌握多种材料力学性能的表征手段; 学会聚合物合金的制备方法,了解界面相容性在高分子合金中的重要性。

原料: 常用热塑性高分子( PP,PS,PVC,PLA等) ,偶联剂,改性剂等;

设备: 微型挤出机、注射机、密炼机、力学试验机、动态力学试验机、冲击试验机( 简支梁、悬臂梁) 、平板硫化机等;

样品制备方法: 采用熔融挤出注射直接制备热塑性材料力学试样标准样品; 通过密炼机混合再平板硫化机热压制备共混高分子材料力学试样标准样品;

力学性能表征: 拉伸性能、冲击性能和动态力学性能( 热性能和流变性能可选择)

( 2) 聚乙烯醇( PVA) 材料制备与性能表征综合实验

实验目的: 通过实验,掌握PVA薄膜,纤维和水凝胶的制备方法及各种性能的表征方法; 学生可以了解同一种原料通过不同的方法可以得到不同形态的材料,表现出不同的性能,应用在不同的领域。

原料: PVA,环氧氯丙烷,Na OH,填料;

设备: 力学试验机,静电纺丝设备,冰箱,冷冻干燥机,扫描电镜( SEM) ,分析天平等;

样品制备: 薄膜制备———主要采用溶液浇铸,PVA纤维———采用PVA溶液静电纺丝,PVA物理凝胶———采用冷冻解冻法,PVA化学凝胶———采用环氧氯丙烷做交联剂制备;

性能表征: 拉伸性能,形态表征( SEM) ,溶胀行为( 称重法) ,热性能等。

2. 2 具体实施

本次教学改革面向2013 级高分子专业学生开设,学生可自由选择两个实验中的一个进行组合,一般4 ~ 5 人为一个小组,其中1 人担任小组长,负责任务分解和具体实验实施过程中的协调,并根据小组成员的平时表现给出平时分。

实验准备阶段,要求组内同学通过查阅文献资料设计实验方案,通过教师审核后方可进行实验操作; 在实验过程中,要求同学们通过分析、讨论、查阅资料来解决实验过程中出现的问题,培养学生的科研能力与合作能力。

综合实验的评分标准包括2 部分,平时成绩和实验报告,平时成绩一方面由组内同学互相给出,另一方面教师在学生实验过程中通过观察和提问获得; 综合性实验的开设主要为了引导学生设计实验方案,在实验过程中根据实验现象分析原因、解决问题,因此,平时成绩不仅仅看实验成功与否,更多地关注学生的解决问题能力和团队合作能力; 最终根据实验报告结合学生在实验过程中的表现给予综合评分。

3 高分子物理综合实验课程的实践成效

通过本次高分子物理综合实验的教学改革探索,加深了学生对高分子物理的基础知识、基本原理的理解,提高了学生综合运用高分子物理知识进行分析问题和解决问题的能力,从而逐步形成较为完整的高分子物理知识体系。同时,通过高分子物理综合实验课程,促进了学生实验技能、综合运用知识的能力以及创新能力的提高; 特别是综合实验的开设,激发了学生参与业余科研活动的热情,有更多的本科生加入到各个老师课题组进行科学研究。此外,高分子物理综合实验课程的设立,有助于高分子物理课程体系的建设和完善。

参考文献

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[3]王伯康,王志林,孙尔康.开设综合化学实验的探索与实践[J],大学化学,2001,16(2):25-26.

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直观快捷的氨分子扩散多样化实验 篇11

关键词：分子扩散；浓氨水；酚酞；实验；改进

现行人教版《义务教育教科书——化学》（九年级上册）第49页的“分子运动现象”的探究实验，有不足之处，本人按照新的思路进行了改进，取得了预期效果。

一、教科书实验的不足

1.课本实验是两个小烧杯（分别装浓氨水和酚酞试液），外面要被另一个倒扣的大烧杯罩住，通常为500毫升的烧杯，氨水及酚酞的用量一般每样25毫升以内，而且要求在静置的情况下观察酚酞试液颜色的变化，通常是放在讲台，不利于教师把实验装置移动给学生展示，影响了课堂实验的效果。如果考虑到要容易看清实验效果，要么使用实物投影仪要么增大药品的用量。相应的，小烧杯的体积要增大，同时，大烧杯的体积更要增大，一来降低了大烧杯内氨气的有效浓度，二来增大了药品对空气的污染。

2.整个氨分子扩散过程需时较长，通常需要3～5分钟，不利于课堂教学的现场调控。

3.没有体现出温度升高能够加快分子运动速度。

二、改进后的实验装置和用品

1.实验用品：

铁架台一个；铁夹一个；25～30厘米长，直径2.5厘米两端开口的燃烧管两支；一长一短的橡胶管各一根；止水夹一个；单孔直玻璃管胶塞1个；单孔钝角玻璃管胶塞1个；单孔胶塞一个；滴管一支；100毫升的玻璃注射针筒一个；250毫升抽滤瓶一个；250毫升烧杯一个；石棉网一块；酒精灯一盏；火柴一盒；三脚架一个；裁剪成10厘米长3厘米宽的滤纸2条；镊子一个；装水的洗瓶一个；浓氨水一瓶；酚酞试液一瓶。

2.实验一装置装配图如图1：

3.实验二装置装配图如图2：

三、实验一改进后的实验操作与现象

1.如图1，连接好仪器，止水夹夹紧橡胶皮管，用镊子在燃烧管两端分别放入一根滤纸条，调整使之贴着燃烧管壁，并面向学生，用酚酞试液把滤纸条浸湿。

2.用滴管从浓氨水的瓶子里吸取半滴管的浓氨水插到抽滤瓶上，塞紧胶塞，松开止水夹，把滴管里的浓氨水全部滴入抽滤瓶底，稍松开抽滤瓶上面的胶塞，使之能进入空气，此时，浓氨水里挥发出氨分子（NH3）。

3.缓慢抽动注射器，引导氨气依次通过管道进入燃烧管，并且从左到右扩散，氨分子跟滤纸中的水化合生成一水合氨，显弱碱性：

NH3+H2O←→NH3·H2O

NH3·H2O←→NH+4+OH-

氨跟水的反应显碱性使酚酞试液变红色，并且可以看到靠近抽滤瓶端的滤纸比靠近注射器端的滤纸先变红，直观地显示了氨分子的扩散路径和过程。

4.实验完毕，塞紧抽滤瓶上的胶塞，止水夹夹紧橡胶管，移开抽滤瓶，松开抽滤瓶端的胶塞，用洗瓶把水注入燃烧管，溶解吸收试管和注射器里面剩余的氨气。再用镊子取出滤纸，丢弃，最后用洗瓶冲洗两端开口的试管，备用。

四、实验二改进后的实验操作与现象

1.如图2连接好仪器，止水夹夹紧橡胶皮管，用镊子在燃烧管两端分别放入一根滤纸条，调整使之贴着燃烧管壁，并且面向学生，用酚酞试液把滤纸条全部浸湿。

2.用滴管从浓氨水的瓶子里吸取半滴管的浓氨水插到抽滤瓶上，塞紧胶塞，把滴管里的浓氨水全部滴入抽滤瓶底，然后点燃酒精灯，紧接着松开止水夹。很快，就可以看到挥发出来的氨气依次使滤纸条从左到右变红色，受热膨胀的气体推动注射器的活塞

运动。

3.实验完毕，撤酒精灯，松开注射器处的橡胶管，把它放入装有水的烧杯中，注射器中储存的气体也可注入烧杯的液面以下以吸收尾气。

4.待抽滤瓶冷却后，止水夹夹紧橡胶管，移开抽滤瓶，松开抽滤瓶端的胶塞，用洗瓶把水注燃烧管，溶解吸收试管里面剩余的氨气。再用镊子取出滤纸，丢弃，用洗瓶冲洗燃烧管，备用。

五、改进后实验的优点

1.两端开口的试管可架在铁架台，加上滤纸条面积较大，容易让学生看清整个变色过程。

2.浸湿了酚酞试液的滤纸条变色的先后次序和变色过程可以直观说明分子扩散的方向和路径，也直观说明了加热使分子运动的速度加快。

3.需时短，在预先按图连接好装置，先放置好滤纸条的情况下，实验一和实验二的操作过程，均不超过两分钟，节约等待时间，利于课堂教学。

4.燃烧管可以在简单冲洗甩干后重复使用，无需特别干燥。

5.浓氨水用量少，挥发产生的氨气可以储存在抽滤瓶中，还可重复使用，减少了污染，也利于事后的无害化处理。

6.燃烧管和注射器中剩余的氨气，可以很方便地通过加水的方法全部溶解，在操作得当的情况下，几乎完全无泄露，有利于

环保。

参考文献：

[1]华长庆.化学活动课设计精选[M].华东师范大学出版社，1996：56.

高分子实验 篇12

一、有助于提高学习兴趣

对中职三年级学生来说, 由于有机化学可能掌握得不是很牢固, 进而导致学习没有兴趣。在聚合实验中, 单体在经过一段时间的加热搅拌之后, 变得越来越粘, 而且得到的产物能够吹成泡泡, 还能根据自己的爱好吹成各种形状, 同时这些产物正是自己平时吹过的泡泡的原料, 学生会倍感兴趣。

二、有助于理解基本概念

理论课中对单体和聚合物等的概念比较模糊, 通过聚合实验, 把流动性很大的原料合成了黏度很大的黏状产物, 这时学生很容易理解, 本来流动性大的液体是小分子, 现在小分子都黏结起来, 变成了黏度很大的高分子, 小分子的聚集体就是单体, 高分子的聚集体就是高聚物, 这样使得概念很简单。在做好实验之后, 在去分析结构单元、重复单元等基本概念就很轻松。

三、有助于理解生产工艺

通过聚合实验的学习, 使学生对高聚物生产工艺有了初步的了解, 实验室里用的是玻璃仪器, 把对应的仪器与企业中的设备对应起来, 学生就能理解企业中的工艺与设备。例如, 把实验的三颈烧瓶与企业中的反应器作比较, 把搅拌棒与企业中的搅拌器比较, 把冷凝管与企业中的换热器比较等, 有助于高聚物生产工艺的理解。

四、有助于理解温度、搅拌等条件对聚合反应的影响

在理论课堂上讲解聚合反应时的条件时, 说温度对聚合反应有影响, 学生印象不深刻。但在实验中, 可以采用对比实验, 设定不同的温度, 加热温度较低的反应速度会慢, 出现黏状物质的时间会较长, 甚至会得不到目标产物。同样, 采用不同的搅拌速度, 得到的目标产物也不一样, 学生会很容易认识温度、搅拌等条件的影响。

虽然分子课程本身有一定的难度, 但是只要找到合适的教学方法和形式, 也能使学生对枯燥的问题产生兴趣, 聚合实验只是一个例子。

参考文献