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材料科学与工程实验教程

发布日期:2021-03-15    作者:     来源:     点击:[]

教材名称

材料科学与工程实验教程(高分子分册)

出版社

冶金工业出版社、北京大学出版社、国防工业出版社、哈尔滨工业大学出版社联合出版

出版或编写时间

2011.8

作者

李青山等

备注

崔占全 总主编

王明智 总主审

内容简介

随着时代的进步,高分子材料已经与人类的生活、社会的发展密不可分,高分子材料已经广泛地应用于人们生产、生活、工作的各个领域和行业。从宇航员大空行走所用特殊服装中的特种纤维到我们每个人服装中的涤纶,这些材料无不与高分子化学、高分子物理、高分子材料科学密切相关。高分子实验包括高分子化学反应实验、高分子合成制备、高分子的结构表征、高分子材料的性能评价、高分子加工等几个方面的内容,是化学、材料学、物理学、现代分析测试技术等几个领域和学科的交叉。在很多高校开设的应用化学、高分子材料、化学工艺等专业中均开设有高分子实验课程。通过实验课程,尤其是以独立设课的实验教学方式进行实验,可促进学生对理论知识的深化,培养学生的动手能力和实验技能、提高学生的实验设计思维并激发创新意识。

本教程是适应新时期高分子科学人才的培养需要,在参编教师多年的高分子实验教学改革的基础上,参考国内外有关高分子实验的相关教材和资料,为独立设课的高分子实验课程而编写的,尤其是加重了功能高分子化学助剂的设计、研发等过程中密切相关的高分子材料的实验技术的总结。

本教程共分为9章,其中第一章为高分子材料科学与工程专业实验基础,其余为实验部分,共包含专业实验84个,创新实验题目58项,主要介绍了常规的高分子材料制备、合成、表征、性能,重点高分子材料的相关性能及生产、使用现状。在实验基础部分对实验基本思路、有关高分子实验的基本注意事项、实验理论等进行了总结,打破了一般教程的编写模式,编写了实验设计与数据分析处理,为很多实验的优化设计等提供了参考。实验部分的设置在充分尊重聚合机理体系的框架下,根据常用聚合实验方法优选了有一定代表性的实验项目。在高分子化学反应及高分子性能及结构表征实验部分坚持每一个实验代表一类反应或一种方法的思路,确保了每个实验有一定的代表性。在综合、设计、创新性实验部分中突破了一般实验教程将综合实验、创新实验项目编写得非常复杂和详细的思路,仅为每个实验提供了一般实验思路或实验研究技术路线,为学生进行该实验时提供更多查阅资料、设计实验方案等的锻炼机会并留有更多空间,进一步提高学生的思维创新能力。

本教程主要特点有:

( 1)紧密联系生活、重视实验历史、强化安全技术。首先把实验目的、任务交给学生,重视每个实验发展历史与人类生活的密切关系,强化安全技术,让学生感兴趣,尽量调动学生的积极性。

(2)改进验证性实验、增设探索性、设计性实验。验证性实验,能够帮助学生进一步掌握实验程序、有关仪器设备的熟练使用和相关实验内容及结果。但是,传统的验证性实验都是学生在实验教材、实验教师的指导下,提供详细的实验配方、工艺参数的前提下,在有限的时间内使用规定的仪器设备完成实验任务。因此,学生观察同样的实验现象、得到同样的实验结果,实验报告千篇一律。针对这一现象,对传统的验证性实验进行了改进,把高分子实验与艺术相结合,让高分子实验具有美的感觉,使学生觉得做高分子实验是一种乐趣,极大地提高了学生的实验兴趣,充分调动了学生的实验积极性。把一些基础性、验证性的实验改为探索性、设计性的实验,积极推广微型高分子化学实验和加工实验。在讨论、总结的过程中,无形中提高了学生的思维创新逻辑性、严密性以及语言组织能力和表达能力,对学生的全面发展具有积极的促进作用。

(3)紧密结合科研,开设创新、研究性实验。为了进一步提高实验的教学效果,在验证性实验、探索性实验的基础上,开设了与作者课题组科研紧密相关的研究性实验。把高分子实验和科研紧密结合,运用科研成果推动和促进教学,不仅拓宽了科研领域,而且加大了教学的深度,提高了教学水平。

( 4)紧密联系实际,开设应用性实验。根据各个学校实际情况,结合自身有利条件,对高分子实验从开设设计性实验、研究性实验以及应用性实验几个方面进行了初步的探索。在新的课程体系中,我们把加强实践训练作为教学研究和改革的重点,建立和完善新的实验教学体系;通过查阅文献、设计实验等环节培养学生的自学能力、科学思考能力、创新意识及创新能力;通过安装实验装置、观察和记录实验现象,分析、讨论实验结果等过程.培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力;在协作实验中培养学生的协作精神和团队精神,为毕业以后的工作打下坚实的基础。

高分子实验改革是深化高校课程改革的一部分,在已有工作的基础上要不断探索.对开设大型综合设计性实验进行研究,总结经验,使各校高分子实验教学再上一个台阶,也为学生毕业后的就业创造条件,为社会培养优秀人才。

受教育部材料学国家实验教学示范中心委托,本教程由燕山大学李青山教授主编,参编单位有:燕山大学、天津大学、兰州理工大学、沈阳理工大学、陕西理工学院、齐齐哈尔大学、安徽理工大学、河北联合大学等。全书的统稿工作由燕山大学李青山负责,东华大学纤维与聚合物改性国家重点实验室沈新元教授、中山大学叶大铿教授、河北联合大学商晓明教授对本教程进行了审定。贾宏葛、于金库、陈振斌、贺燕、胡玉洁、刘明程、于鹏、洪伟、汪建新、薛长国、李柏峰、董金虎、陈立贵、吴来磊、吕文峰、关龙龙、赵舟、杨秀英等参加了编写工作。

本书微型实验部分得到燕山大学特色教材专项经费资助,特此致谢。

由于编者水平所限,书中不足之处敬请各位读者斧正。