導(dǎo)語：如何才能寫好一篇高分子材料的基本特性，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

中學(xué)化學(xué)中教學(xué)中的高分子材料知識(shí)點(diǎn)與生活密切相關(guān)，在化學(xué)選修科目中，介紹了高分子材料的在生活中起了日益重要的作用。在生活中，我們會(huì)經(jīng)常碰到高分子材料，那么，高分子材料有哪些特有的現(xiàn)象呢？

我們先介紹下高分子材料，高分子材料，以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料。高分子材料是由相對(duì)分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復(fù)合材料。

天然高分子是生命起源和進(jìn)化的基礎(chǔ)。人類社會(huì)一開始就利用天然高分子材料作為生活資料和生產(chǎn)資料，并掌握了其加工技術(shù)。如利用蠶絲、棉、毛織成織物，用木材、棉、麻造紙等。19世紀(jì)30年代末期，進(jìn)入天然高分子化學(xué)改性階段，出現(xiàn)半合成高分子材料。1907年出現(xiàn)合成高分子酚醛樹脂，標(biāo)志著人類應(yīng)用合成高分子材料的開始?，F(xiàn)代社會(huì)中，高分子材料已與金屬材料、無機(jī)非金屬材料相同，成為科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要材料。常用的高分子材料按使用特性分為橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子涂料和功能高分子基復(fù)合材料等。

高分子材料在我們的生活中使用越來越廣泛，我們可以試著用一些高分子材料的基本知識(shí)來解釋生活中碰到的一些高分子材料的特有現(xiàn)象。

一 為什么用塑料繩綁東西會(huì)越綁越松

日常生活中，我們經(jīng)常用塑料繩綁東西，可你會(huì)發(fā)現(xiàn)，用塑料繩綁東西，我們?cè)较虢壘o，可不久會(huì)發(fā)現(xiàn)，塑料繩很快好像變長(zhǎng)了似的，變得很松垮，于是再使勁綁起，可依然會(huì)發(fā)現(xiàn)，過了一會(huì)又變松了，這是為什么呢？

這里就要提到一個(gè)基本概念---力學(xué)松弛，什么叫力學(xué)松弛呢？應(yīng)力松弛，是指高分子材料在總應(yīng)變不變的條件下，由于試樣內(nèi)部的粘性應(yīng)變隨時(shí)間不斷增長(zhǎng)，使回彈應(yīng)變分量隨時(shí)間逐漸降低，從而導(dǎo)致回彈應(yīng)力隨時(shí)間逐漸降低的現(xiàn)象。

我們生活中使用的塑料繩（有的地方叫化學(xué)繩）是由線性的聚乙烯或聚丙烯制成，這類高分子材料是典型的非交聯(lián)線性高分子，在綁緊的過程中，線性的高分子鏈被拉長(zhǎng)，表面看起來很緊，但隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，線性高分子鏈發(fā)生了滑移，這種滑移是不可恢復(fù)的，鏈發(fā)生滑移后，塑料繩被拉伸的變長(zhǎng)了，開始變得不能綁緊，假如此時(shí)再使勁綁緊，則線性鏈繼續(xù)發(fā)生滑移。所以用塑料繩綁東西，綁的越緊最后就會(huì)變得越松，松弛發(fā)生的厲害。因此，有經(jīng)驗(yàn)的人用塑料繩綁東西時(shí)，都不要綁的太緊，防止線性高分子鏈發(fā)生嚴(yán)重應(yīng)力松弛。

那怎么樣才能避免這種現(xiàn)象呢？要用交聯(lián)的高分子材料，交聯(lián)的高分子材料通過交聯(lián)劑使線性高分子鏈變成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，高分子網(wǎng)絡(luò)鏈被拉伸變形后，仍能有力的回復(fù)。如用橡膠繩綁的話會(huì)大大改善這種現(xiàn)象，如橡皮筋綁就會(huì)好很多，如用交聯(lián)很完善的東西綁，譬如用自行車內(nèi)胎的那種橡膠綁，則基本不會(huì)發(fā)生松弛現(xiàn)象，會(huì)綁的很緊，不信你試試？

二 早上起床刷牙擠牙膏-擠出脹大

我們?cè)缟掀饋硭⒀罃D牙膏時(shí)，發(fā)現(xiàn)牙膏從牙膏管口寄出時(shí)，牙膏好像突然變大了好多？ 這是因?yàn)槭裁丛蚰兀?/p>

這里就涉及到高分子的一個(gè)重要特性---蠕變性。所謂高分子的蠕變，蠕變是指材料在恒定載荷作用下，變形隨時(shí)間而增大的過程。蠕變是由材料的分子和原子結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整引起的，這一過程可用延滯時(shí)間來表征。當(dāng)卸去外力時(shí)，材料的變形部分地回復(fù)或完全地回復(fù)到起始狀態(tài)，這就是結(jié)構(gòu)重新調(diào)整的另一現(xiàn)象。

牙膏中含有大量的高分子化合物，如濕潤(rùn)劑、香料、起泡劑等等，這些高分子鏈在牙膏管中是都是呈自然卷曲的，在被擠出牙膏管口那狹小位置時(shí)，高分子鏈在管口的作用下被迫發(fā)生鏈的舒展成線性狀態(tài)，在擠出管口后，外力小時(shí)，高分子鏈在無外力作用下回自然呈卷曲狀態(tài)，從而使體積變大。

三 泡泡糖要咀嚼后才能吹泡泡

好多人都喜歡吹泡泡糖，剛?cè)胱斓臅r(shí)候，比較硬，后來不斷的咀嚼后泡泡糖就變得很軟，居然能吹出泡泡來？這又是為什么呢？這里我們又要學(xué)到一個(gè)高分子材料特有的特性---玻璃化轉(zhuǎn)變。

一般來說，高分子材料在不同溫度下有三種力學(xué)狀態(tài)，它們是玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)。在溫度較低時(shí)，材料為剛性固體狀，與玻璃相似，在外力作用下只會(huì)發(fā)生非常小的形變，此狀態(tài)即為玻璃態(tài)：當(dāng)溫度繼續(xù)升高到一定范圍后，材料的形變明顯地增加，并在隨后的一定溫度區(qū)間形變相對(duì)穩(wěn)定，此狀態(tài)即為高彈態(tài)，溫度繼續(xù)升高形變量又逐漸增大，材料逐漸變成粘性的流體，此時(shí)形變不可能恢復(fù)，此狀態(tài)即為粘流態(tài)。

我們通常把玻璃態(tài)與高彈態(tài)之間的轉(zhuǎn)變，稱為玻璃化轉(zhuǎn)變，它所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)變溫度即是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，或是玻璃化溫度。

泡泡糖的主要成分是聚醋酸乙烯酯，它的玻璃化溫度在28度左右，一般情況下低于其玻璃化溫度，其幾乎沒有流動(dòng)性保持很好的形態(tài)，而在嘴里咀嚼后，高于其玻璃化溫度，泡泡糖發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變，有玻璃態(tài)向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變，呈現(xiàn)出高彈態(tài)，所以嚼泡泡糖的時(shí)候剛開始嚼兩下是吹不出泡泡的，等溫度升高后，嚼軟了以后才行。

四 礦泉水瓶灌入熱水后，變成白色

生活中經(jīng)常用到礦泉水瓶，有時(shí)候，會(huì)在礦泉水瓶灌入熱水，于是會(huì)發(fā)生一個(gè)奇特的現(xiàn)象，透明的礦泉水瓶很快變成白色，這又是為什么呢？

判斷一種材料是否透明，要看當(dāng)中是否含有對(duì)光產(chǎn)生衍射、反射和吸收是物質(zhì)，晶區(qū)的結(jié)構(gòu)規(guī)整性比較好，容易有反射和散射，這些結(jié)構(gòu)使光線不能透過，結(jié)晶度越低越透明，無定形區(qū)譬如玻璃是典型的無定性物質(zhì)，光線就能很好的透過，透明性就很好。

篇2

關(guān)鍵詞： 高分子材料； 本構(gòu)關(guān)系； Abaqus； UMAT； VUMAT

中圖分類號(hào)： TB324； TB115.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼： B

引言

高分子材料在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，因此其不可避免地出現(xiàn)在仿真分析中.當(dāng)前沒有一種商業(yè)軟件具有適合高分子材料的材料本構(gòu)模型.Abaqus是一款優(yōu)秀的商業(yè)軟件，其提供的子程序接口UMAT/VUMAT允許用戶根據(jù)使用需求自定義材料本構(gòu).[1]使用該方法，可有效解決在仿真中由于材料本構(gòu)不適用而導(dǎo)致的仿真與實(shí)際測(cè)試差異過大的問題.

1高分子材料本構(gòu)一般描述方法

業(yè)界通常使用彈塑性本構(gòu)定義高分子材料的材料屬性.屈服強(qiáng)度一般取材料曲線上第一個(gè)峰值點(diǎn).彈性模量的取法有2種不同的方式：對(duì)于應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線有明顯直線段的，以第一段直線的斜率作為材料的彈性模量（切線法）；對(duì)于曲線沒有明顯直線段的材料，則使用原點(diǎn)與屈服點(diǎn)連成的直線的斜率作為彈性模量（割線法）.2種方式與真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線的比較見圖1.圖 1高分子材料測(cè)試材料曲線與仿真曲線比較

由圖1可知，無論使用何種方式，仿真使用的應(yīng)力應(yīng)變曲線都與實(shí)際材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線有較大差異.將切線法獲得材料數(shù)據(jù)代入到手機(jī)電池蓋三點(diǎn)彎曲中進(jìn)行仿真，見圖2，其仿真與測(cè)試力位移曲線在最高點(diǎn)的差異約為23%，見圖3.

對(duì)于手機(jī)等一些電子類產(chǎn)品，高分子材料的仿真非常重要.在跌落或彎折測(cè)試中，高分子材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系與彈塑性本構(gòu)的差異造成仿真預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確，必須定義正確的高分子材料本構(gòu).

2Abaqus VUMAT子程序

Abaqus提供豐富的材料本構(gòu)模型庫，能夠滿足絕大多數(shù)仿真材料模型的需要；同時(shí)，還提供UMAT/VUMAT子程序接口，讓用戶可以用FORTRAN語言編程，自己定義需要的材料本構(gòu)模型，對(duì)Abaqus材料庫中沒有包含的材料進(jìn)行計(jì)算.幾乎可以把用戶材料屬性賦予Abaqus中的任何單元，其中UMAT用在隱式仿真計(jì)算中，VUMAT用在顯式仿真計(jì)算中.由于隱式計(jì)算與顯式計(jì)算的差別，導(dǎo)致UMAT與VUMAT也有一定的差異，但是經(jīng)過簡(jiǎn)單的改寫即可完成它們之間的轉(zhuǎn)換.

本文使用準(zhǔn)靜態(tài)仿真分析方法，屬于顯式求解，所以只介紹VUMAT.

3高分子材料VUMAT本構(gòu)介紹

由圖1可知，高分子材料的本構(gòu)與彈塑性本構(gòu)最大的差異在于彈性段是直線還是曲線.彈性段的路徑也直接影響到卸載的路徑.因此，對(duì)高分子材料本構(gòu)的定義關(guān)鍵在于非線性彈性段的實(shí)現(xiàn)，即要根據(jù)當(dāng)前的應(yīng)力值實(shí)時(shí)獲取下一增量步所用的彈性模量值.程序整體流程見圖4.

圖 4程序整體流程

3.1彈性段多段線性的實(shí)現(xiàn)

在彈性段，程序根據(jù)彈性模量和泊松比計(jì)算應(yīng)力增量.由于彈性段為非線性，需要根據(jù)應(yīng)力或應(yīng)變更新用于計(jì)算的彈性模量值，直至達(dá)到屈服點(diǎn)，因此需要在輸入文件中輸入材料真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線，通過查表計(jì)算的函數(shù)，根據(jù)當(dāng)前應(yīng)力σ所在的位置，計(jì)算當(dāng)前的彈性模量.應(yīng)力應(yīng)變曲線輸入時(shí)，輸入格式為：

用查表的方法，直到σn

3.2卸載路徑的選擇

屈服發(fā)生后，需要選擇彈性模量參與相關(guān)計(jì)算，有2個(gè)作用：一是用來計(jì)算屈服后加載段的應(yīng)力試探值（不對(duì)該增量步真實(shí)應(yīng)力產(chǎn)生影響，只起對(duì)比判斷的作用）；二是用來作為屈服后卸載的路徑（為實(shí)現(xiàn)不同卸載路徑，在程序中設(shè)置一個(gè)flag位，其值由用戶自己輸入），用戶可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇卸載的路徑.如圖4中，共設(shè)置3種卸載路徑：沿切線卸載、沿割線卸載以及沿曲線卸載等.用戶也可以根據(jù)需要增加其他的卸載方式.

4子程序的驗(yàn)證

為驗(yàn)證子程序是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的功能，取一個(gè)1/8的網(wǎng)格模型進(jìn)行單軸拉伸仿真，單元類型為C3D8R.輸出其應(yīng)力應(yīng)變曲線，與材料真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線比較，見圖5.

圖 5使用VUMAT后加載應(yīng)力應(yīng)變曲線與材料曲線對(duì)比

使用VUMAT后，加載的應(yīng)力應(yīng)變曲線與材料測(cè)試得到的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線完全重合，說明VUMAT可以完全反映材料在加載過程中的力學(xué)行為.在卸載過程中，分別實(shí)現(xiàn)沿彈性段的切線、割線以及曲線卸載.

為進(jìn)一步驗(yàn)證，將VUMAT用于圖2所示的手機(jī)電池蓋三點(diǎn)彎模型中進(jìn)行仿真與試驗(yàn)對(duì)比.在使用彈塑性本構(gòu)模型時(shí)，仿真與測(cè)試力位移曲線的最大差異約為23%，而引入使用VUMAT編寫的高分子材料本構(gòu)后，其仿真與測(cè)試的差異減少到4.5%，見圖6.從實(shí)際項(xiàng)目的驗(yàn)證結(jié)果看，使用VUMAT后電池蓋測(cè)試的力位移曲線與仿真的力位移曲線基本重合，仿真與測(cè)試的差異也明顯減小.將該本構(gòu)應(yīng)用于其他高分子材料和實(shí)際案例，其仿真精度均明顯改善，也說明該子程序在實(shí)際工程中的適用性.

圖 6使用VUMAT后電池蓋力位移曲線對(duì)比

5結(jié)束語

使用VUMAT子程序后，高分子材料在加載段的力學(xué)特性與測(cè)試的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線一致，同時(shí)將其應(yīng)用在工程實(shí)際問題上，也與測(cè)試曲線基本一致，驗(yàn)證該程序的適用性.由于高分子材料的卸載特性較為復(fù)雜，還需進(jìn)一步研究，所以程序只給出3種方式供用戶按照實(shí)際需求進(jìn)行選擇.

篇3

關(guān)鍵詞：流變學(xué)；人才培養(yǎng)；教學(xué)；方法

一、《高分子材料流變學(xué)》課程發(fā)展

高分子材料流變學(xué)是一門伴隨著高分子科學(xué)和行業(yè)發(fā)展而逐步建立起來的重要學(xué)科，針對(duì)高分子材料特殊的流動(dòng)變形行為及其機(jī)理展開研究，起到連接高分子結(jié)構(gòu)性能和高分子工程的橋梁作用。

現(xiàn)在，高分子科學(xué)理論研究及工藝、設(shè)備的設(shè)計(jì)優(yōu)化的發(fā)展進(jìn)步離不開高分子材料流變學(xué)知識(shí)的輔助，整體發(fā)展趨勢(shì)要求高分子專業(yè)人才必須具備基本的高分子材料流變學(xué)知識(shí)。

青島科技大學(xué)自1986年起開始設(shè)立《高分子材料流變學(xué)》課程，是國內(nèi)最早開設(shè)該課程的高校之一，迄今已有20多年的教學(xué)歷史，同時(shí)跟蹤學(xué)科的發(fā)展，教學(xué)團(tuán)隊(duì)亦針對(duì)學(xué)科的前沿問題開展科研工作，在國際上形成了一定的學(xué)術(shù)影響力。在長(zhǎng)期的教學(xué)、科研實(shí)踐積累和和對(duì)高分子流變學(xué)教學(xué)理解逐步深化的基礎(chǔ)上，教學(xué)團(tuán)隊(duì)按照比較科學(xué)完整的體系，編寫出版了《高分子材料流變學(xué)》教材，并得到國內(nèi)院校的認(rèn)可；另一方面，《高分子材料流變學(xué)》教學(xué)也凸現(xiàn)了專業(yè)特色，使學(xué)生質(zhì)量有所提高。通過引導(dǎo)學(xué)生開展理論聯(lián)系實(shí)際、針對(duì)性強(qiáng)的流變理論研究與工程設(shè)計(jì)實(shí)踐，所培養(yǎng)的學(xué)生學(xué)科專業(yè)知識(shí)全面，了解學(xué)科發(fā)展前沿，在以后的科研和工作實(shí)踐中展現(xiàn)出較強(qiáng)的解決問題能力。

二、《高分子材料流變學(xué)》的特點(diǎn)及教學(xué)原則

高分子材料流變學(xué)是隨著高分子的合成、加工工程和實(shí)際應(yīng)用的需要，于20世紀(jì)50年代逐步發(fā)展起來的新學(xué)科。一方面，深入其核心需要較多的數(shù)學(xué)、物理和力學(xué)基礎(chǔ)；另一方面，其知識(shí)體系與高分子化學(xué)、高分子物理、高分子的加工工程等有機(jī)聯(lián)系?！陡叻肿硬牧狭髯儗W(xué)》完整的知識(shí)框架至少涵蓋如下三方面的內(nèi)容：①高分子結(jié)構(gòu)流變學(xué)，其從分子運(yùn)動(dòng)角度出發(fā)，構(gòu)筑分子結(jié)構(gòu)模型，關(guān)聯(lián)材料宏觀力學(xué)響應(yīng)行為和微觀的分子運(yùn)動(dòng)過程，說明二者的聯(lián)系。②高分子工程流變學(xué)，其從宏觀唯象的角度出發(fā)，進(jìn)行應(yīng)力－應(yīng)變或應(yīng)變速率分析，研究與高分子材料加工工程有關(guān)的理論與技術(shù)問題。③流變測(cè)量學(xué)，運(yùn)用流變學(xué)基本原理設(shè)計(jì)儀器設(shè)備，表征高分子材料的流變行為。

《高分子材料流變學(xué)》理論深?yuàn)W、內(nèi)容繁雜、學(xué)科交叉性強(qiáng)，其比較科學(xué)完整的教學(xué)體系，一方面要保證流變學(xué)理論的完備性，系統(tǒng)介紹復(fù)雜應(yīng)力、應(yīng)變描述、材料流變本構(gòu)方程理論等，另一方面要適應(yīng)高分子材料專業(yè)的要求，加強(qiáng)高分子熔體溶液奇異的非線性黏彈性等內(nèi)容的教學(xué)，并解釋說明在高分子加工和流變測(cè)量中出現(xiàn)的種種現(xiàn)象與規(guī)律。較之其他課程，《高分子材料流變學(xué)》對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)物理素養(yǎng)和高分子背景知識(shí)有相當(dāng)?shù)囊螅越虒W(xué)過程中存在“教師教學(xué)難，學(xué)生學(xué)習(xí)難”的兩難通病。在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中，我們總結(jié)出了講授《高分子材料流變學(xué)》應(yīng)貫徹兩個(gè)重要的教學(xué)原則：①首先要注意照顧學(xué)生的專業(yè)背景，對(duì)復(fù)雜的數(shù)學(xué)、力學(xué)公式和簡(jiǎn)單明確的基本概念采用不同的處理方法；強(qiáng)調(diào)邏輯清晰和語言簡(jiǎn)明，避開數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上的難點(diǎn)，詳細(xì)詮釋流變學(xué)抽象概念和基本物理量確切的物理意義，幫助學(xué)生盡快領(lǐng)會(huì)高分子流變學(xué)要點(diǎn)。②再者，注重流變學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐結(jié)合。在保持課程應(yīng)有的理論體系、系統(tǒng)性、嚴(yán)謹(jǐn)性的同時(shí)側(cè)重介紹其在高分子合成的分子設(shè)計(jì)、高分子工程、高分子材料性能控制等方面的應(yīng)用實(shí)例。

筆者在教學(xué)實(shí)踐中，結(jié)合自己的科研實(shí)踐，將自己從事的國家自然科學(xué)基金研究課題成果作為實(shí)例，介紹高分子流變的發(fā)展及其在高分子學(xué)科中的應(yīng)用。實(shí)踐證明，教師本身學(xué)以致用的實(shí)例示范可以引導(dǎo)學(xué)生能夠盡快領(lǐng)會(huì)流變學(xué)知識(shí)，在科學(xué)與工程實(shí)踐中發(fā)揮了良好作用。

三、具體教學(xué)方法

筆者從事《高分子材料流變學(xué)》的教學(xué)實(shí)踐以來，深刻體會(huì)到這是一個(gè)不斷加深對(duì)課程特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，不斷改進(jìn)教學(xué)方法的過程。不僅要求授課教師對(duì)課程內(nèi)容有深刻理解，同時(shí)在知識(shí)傳授上亦需要“善巧方便”。下面幾點(diǎn)，是筆者對(duì)教學(xué)方法的簡(jiǎn)單總結(jié)。

1.教師引導(dǎo)。在開始教授新的知識(shí)要點(diǎn)前，若能提供一個(gè)科研或工程應(yīng)用中的實(shí)例引發(fā)學(xué)生的興趣，則往往可獲得較好的課堂教學(xué)效果。在課堂上，要注意鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，形成師生互動(dòng)的氛圍。若學(xué)生在課堂上有所疑問，可以暫停教學(xué)，增加學(xué)生討論環(huán)節(jié)。結(jié)束時(shí)，簡(jiǎn)要介紹課程后續(xù)內(nèi)容提要，利于學(xué)生自學(xué)。

2.理論結(jié)合實(shí)際?！陡叻肿硬牧狭髯儭肥且婚T理論性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的交叉學(xué)科，其理論知識(shí)部分比較晦澀，必須與實(shí)際結(jié)合才能使學(xué)得的知識(shí)深化和牢固，也才能引起學(xué)生的興趣。教學(xué)中會(huì)出現(xiàn)學(xué)生感覺內(nèi)容艱深，興趣不大的現(xiàn)象，在理論基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)過程中尤為明顯。而當(dāng)理論知識(shí)與實(shí)際背景結(jié)合時(shí)，學(xué)生往往饒有興致。因此將理論知識(shí)寓于合適的實(shí)際背景中進(jìn)行講授，效果明顯。當(dāng)然這也需要教師本人有自己的科研實(shí)踐作基礎(chǔ)，能夠跟蹤高分子流變的發(fā)展前沿。

3.采用多媒體教學(xué)。教師無法強(qiáng)迫學(xué)生學(xué)習(xí)，其角色只是教學(xué)過程中的引導(dǎo)者。隨著教學(xué)設(shè)備的完善，多媒體教學(xué)在授課中所占比重逐步增大。在教學(xué)實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)多媒體豐富的信息傳遞模式可以有效抓取學(xué)生的注意力，激發(fā)好奇心；另外，多媒體教學(xué)中重點(diǎn)內(nèi)容突出，有利于學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)，還可以加大信息量，減少板書量，在有限的課時(shí)內(nèi)講授更多知識(shí)。

4.教師傳授與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合。在教學(xué)時(shí)數(shù)有限的條件下，為使學(xué)生學(xué)到更多知識(shí)，除教師摒棄傳統(tǒng)板書，采用多媒體對(duì)基礎(chǔ)理論等重要內(nèi)容進(jìn)行課堂授課外，可以采用的途徑是發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性。在研究生教學(xué)中，我們?cè)谙嚓P(guān)書籍和文獻(xiàn)中摘取一些流變學(xué)應(yīng)用和發(fā)展前沿方面的內(nèi)容供學(xué)生自學(xué)使用，以作為課堂教學(xué)內(nèi)容的補(bǔ)充。另外，要求學(xué)生結(jié)合自己的研究課題，從中提煉出高分子材料流變學(xué)的科學(xué)問題，既加深理解學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，又幫助其較好地完成課題研究任務(wù)。

5.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的促進(jìn)作用。流變參數(shù)的測(cè)定是高分子材料流變學(xué)的重要方面，其本身就是流變學(xué)理論的實(shí)際應(yīng)用之一，同時(shí)測(cè)量結(jié)果也反映了材料本身的結(jié)構(gòu)特征。在“毛細(xì)管流變儀測(cè)量熔體流動(dòng)行為”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)中，我們訓(xùn)練學(xué)生表征所測(cè)樣品的黏性、彈性特征，分析樣品黏彈特性與其分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。

通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以讓學(xué)生了解如何在實(shí)際工作上應(yīng)用流變學(xué)知識(shí)，對(duì)課堂教學(xué)起到良好的補(bǔ)充和促進(jìn)作用。

四、結(jié)束語

通過《高分子材料流變學(xué)》教學(xué)內(nèi)容的合理設(shè)置，教學(xué)方法的改進(jìn)，為高分子材料行業(yè)培養(yǎng)出合格的有用人才，促進(jìn)高分子材料行業(yè)繁榮發(fā)展，是教師的職責(zé)所在。在高分子材料行業(yè)發(fā)展迅速，新材料層出不窮，已有材料的加工改性也相當(dāng)活躍的今天，材料表征、分子剪裁設(shè)計(jì)、加工工藝控制等方面都需大批高層次的掌握流變學(xué)的科研和技術(shù)人員。這既是對(duì)高分子材料專業(yè)的畢業(yè)生提出的新要求，也是《高分子材料流變學(xué)》學(xué)科發(fā)展的動(dòng)力。在青島科技大學(xué)的關(guān)心和資助下，《高分子材料流變學(xué)》課程正在進(jìn)行教學(xué)改革以適應(yīng)發(fā)展要求。因此筆者不避粗陋，將自己的粗淺的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)體會(huì)總結(jié)如上，同時(shí)也希望得到流變學(xué)教學(xué)工作上的諸位同仁的指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]徐青.更新觀念推進(jìn)課堂教學(xué)改革.中國高等教育[J].2008，（5）：37-38.

篇4

關(guān)鍵詞 阻燃特性；木質(zhì)材料；高分子

中圖分類號(hào)O69 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2013）90-0038-02

0引言

隨著現(xiàn)今經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活質(zhì)量的提高和健康意識(shí)的增強(qiáng)，火災(zāi)災(zāi)害頻頻發(fā)生，材料阻燃特性研究成為當(dāng)下一個(gè)熱議的話題，如何高效的利用材料自身的性質(zhì)，加以合理的聚合和改造，使之成為阻燃特性好，阻燃性能優(yōu)異，安全系數(shù)高，低煙低毒的材料，本文將從家庭使用的木質(zhì)材料阻燃特性出發(fā)和現(xiàn)今工業(yè)在汽車、電子電氣方面廣泛使用的聚丙烯高分子阻燃劑，全面而系統(tǒng)的分析材料的阻燃技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)現(xiàn)狀。

1材料阻燃技術(shù)在家居木質(zhì)材料上的應(yīng)用分析

人們生活水平的不斷提升，家居環(huán)境的美化，人們的健康意識(shí)也不斷的更強(qiáng)，帶來一些必須考慮的問題，家居環(huán)境的密封性使得家居所用材料對(duì)材料的阻燃技術(shù)有更高的要求，材料的阻燃特性對(duì)家居的安全隱患問題起著舉足輕重的作用，材料阻燃技術(shù)不斷的提出新的技術(shù)，滿足各類需求?，F(xiàn)今家庭所用的木質(zhì)材料大多數(shù)是采用的是密度板，密度板有諸多益處，木質(zhì)板材用于家庭裝飾，美觀，而且質(zhì)輕，結(jié)構(gòu)較為規(guī)則，一般木質(zhì)板材表面度經(jīng)過拋光處理，其現(xiàn)在廣泛的應(yīng)用于家庭裝修中。當(dāng)然木質(zhì)板材也有很多的缺陷，例如時(shí)間長(zhǎng)了后，容易變形，模板容易兩端翹曲等問題，但是人造板材的使用，也使得木質(zhì)材料的來源更加的廣泛；更重要的一點(diǎn)是人造板材的使用，雖然是阻燃的一種，但是其級(jí)別相當(dāng)于B2級(jí)別，也就是可燃性，其燃燒也是隨著時(shí)間的推移，材質(zhì)激將逐漸的改變，現(xiàn)如今的家庭火宅情況也時(shí)有發(fā)生，一旦火災(zāi)后，該木質(zhì)板材將受到破壞性的損壞?，F(xiàn)今家居環(huán)境室內(nèi)所用密度板是一種木質(zhì)的人造板，該板材從阻燃技術(shù)出發(fā)，京承天然木質(zhì)材料咋阻燃性能方面的優(yōu)勢(shì)，有著良好的阻燃特性，裝修材料按其燃燒性能應(yīng)劃分四級(jí)，見表1。

現(xiàn)今的阻燃材料多為難燃性，不燃性的材料少之又少，可燃性的材料也較多的被應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生活中，對(duì)于易燃性的材料多為一些露天設(shè)施，家里的電線等等。對(duì)于難燃性的材料，其阻燃特性較為良好，其質(zhì)量有保障，安全系數(shù)較高，較多的被現(xiàn)在的家居材料的所用，開發(fā)密度板阻燃特性良好的材料，是當(dāng)今的材料阻燃技術(shù)研究是根本。

3材料阻燃技術(shù)在聚合物方向應(yīng)用分析

聚丙烯是我們熟知的高分子材料，而一般的聚乙烯的材料屬于易燃物質(zhì)，例如我們家居生活中使用的塑料用具都是采用聚乙烯加工制造的，而對(duì)于材料阻燃技術(shù)的相應(yīng)你果斷要求的提出，聚丙烯高分子材料被廣泛的應(yīng)用于當(dāng)今的日常生活中，聚丙烯簡(jiǎn)稱pp，廣泛用于汽車電子、家庭的裝飾、建筑物的防火材料等等領(lǐng)域，聚丙烯和聚乙烯一樣，屬于B3級(jí)別的材料，易燃特性，但是聚丙烯高分子材料燃燒過程中，由于其親氧氣性能較低，燃燒不易產(chǎn)生含碳化合物，大大的增加了其易燃的特性，要保證其阻燃的特性，只有進(jìn)行諸多的測(cè)試和實(shí)驗(yàn)，以進(jìn)一步的推廣和使用，研究新型的高分子材料，改善聚丙烯材料的阻燃特性是企業(yè)和社會(huì)發(fā)展的必須，具有重要的戰(zhàn)略意義和實(shí)際經(jīng)濟(jì)意義。

對(duì)于聚丙烯類高分析物質(zhì)，其中對(duì)于膨脹型阻燃劑，近年來發(fā)展較快，其阻燃特性較好，被廣泛的應(yīng)用在生活中，其阻燃性能高，安全系數(shù)高，低煙低毒等優(yōu)點(diǎn)。以前膨脹型阻燃劑被美國兩個(gè)特學(xué)家提出來，當(dāng)時(shí)沒有引起社會(huì)的關(guān)注，近年來，醉著材料阻燃技術(shù)的發(fā)展，環(huán)保問題的日益凸顯，人們追本溯源，開始尋找一種新型的可用于環(huán)保的一個(gè)低毒的無鹵阻燃劑，基于這些問題的提出和綜合權(quán)衡，給膨脹型阻燃技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展空間。其中膨脹型阻燃劑的基本成分和各組分的主要功能見表2所示。

該聚丙烯阻燃材料膨脹所形成的的碳層阻止氧氣從周圍介質(zhì)擴(kuò)散到正在講解的塑料中，材料的阻燃特性從高分子物質(zhì)到現(xiàn)今的夾板材料，都是從材料的燃燒特性、低毒等方面考慮，深入的分析材料的阻燃特性，如此，安全系數(shù)高、低煙低毒的材料將更加的為現(xiàn)今所關(guān)注，從而在很大程度滿足用戶阻燃特性的要求，達(dá)到阻燃的目的。

4結(jié)論

對(duì)于阻燃特性好，阻燃性能優(yōu)異，安全系數(shù)高，低煙低毒的材料，本文從家庭使用的木質(zhì)材料阻燃特性出發(fā)和現(xiàn)今工業(yè)在汽車、電子電氣方面廣泛使用的聚丙烯高分子阻燃劑，全面的分析了材料的阻燃技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)現(xiàn)狀。木質(zhì)材料的合理利用在一定程度上將改善我國森林資源匱乏的現(xiàn)狀，木質(zhì)阻燃材料的研究將期待了家居原始的木質(zhì)材料易變性等缺點(diǎn)，大量的節(jié)約木質(zhì)材料的使用，而聚丙烯聚合物高分子的使用，也得電子電氣、汽車應(yīng)用材料方面的特性提升，而且一般具有耐用性好，耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。材料的阻燃特性的分析和技術(shù)的發(fā)展將應(yīng)用在生活的各個(gè)方面。

參考文獻(xiàn)

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篇5

關(guān)鍵詞:高分子材料加工與成型;課程設(shè)計(jì);指導(dǎo)方法;教學(xué)改革

高分子材料加工與成型課程設(shè)計(jì)是高分子材料專業(yè)系列課程中的重要組成部分，是學(xué)生在完成高分子材料成型與加工原理理論學(xué)習(xí)和工廠認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)后的一項(xiàng)實(shí)踐項(xiàng)目，是學(xué)生對(duì)所學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合運(yùn)用與實(shí)踐［1－2］。通過這一實(shí)踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生熟悉并了解文獻(xiàn)檢索相關(guān)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生資料收集及運(yùn)用、設(shè)計(jì)及配方計(jì)算、計(jì)算機(jī)CAD作圖的能力，為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)［3－4］。高分子材料加工與成型課程設(shè)計(jì)通常是在給定設(shè)計(jì)題目基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，一人一題獨(dú)立完成。通常安排2～3周，需要一定的獨(dú)立思考能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。在指導(dǎo)學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)的過程中，我們發(fā)現(xiàn)不少同學(xué)只會(huì)死記書本知識(shí)而不會(huì)靈活運(yùn)用，在接受設(shè)計(jì)題目后茫然無措，不能有效收集資料。此外，對(duì)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)不重視，懶于思考，經(jīng)常坐等其他同學(xué)接近完成后拿來機(jī)械模仿，不去思之所以然，導(dǎo)致設(shè)計(jì)說明書漏洞百出。因此，為了提高學(xué)生課程設(shè)計(jì)完成質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性，幫助學(xué)生熟悉工程設(shè)計(jì)流程并掌握正確的工藝計(jì)算規(guī)則，指導(dǎo)老師必須針對(duì)學(xué)生實(shí)際情況，探索合適的指導(dǎo)方法，以達(dá)到培養(yǎng)合格工程實(shí)踐人才的目的?，F(xiàn)就課程設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)指導(dǎo)方法的改革和實(shí)踐總結(jié)如下。

1課程設(shè)計(jì)題目的選定及時(shí)間安排

在課程設(shè)計(jì)開始之前，首先要對(duì)學(xué)生情況進(jìn)行摸底，了解學(xué)生對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的掌握及靈活運(yùn)用程度，以及對(duì)本專業(yè)領(lǐng)域主流產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)流程、工藝參數(shù)、基本配方的熟悉程度，了解學(xué)生獲取文獻(xiàn)及生產(chǎn)資料的渠道和學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)的重視程度。在輔導(dǎo)學(xué)生時(shí)，通過啟發(fā)的方式引導(dǎo)學(xué)生提出問題并幫助其找到解決問題的思路。通過詳細(xì)的調(diào)研和輔導(dǎo)，了解學(xué)生的基礎(chǔ)，并使學(xué)生知道如何進(jìn)行課程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作。在擬定課程設(shè)計(jì)題目時(shí)，盡量擬定學(xué)生感興趣且資料收集較為容易的題目。如我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)習(xí)中曾經(jīng)組織學(xué)生參觀株洲時(shí)代新材、株洲工業(yè)園金德管業(yè)，對(duì)改性塑料生產(chǎn)工藝、注塑、模塑和擠出加工成型方法積累了詳細(xì)的一手資料，學(xué)生對(duì)一些應(yīng)用性強(qiáng)的產(chǎn)品如家電專用PP塑料、汽車內(nèi)外飾件的工程塑料、給排水管等產(chǎn)生了濃厚興趣，我們擬定了一系列有針對(duì)性的題目供學(xué)生選擇，如“高鐵用PTFE滑塊產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)”“耐高溫聚乙烯管工藝設(shè)計(jì)”和“高鐵用尼龍扣件加工工藝設(shè)計(jì)”等。課程設(shè)計(jì)開始的時(shí)間選擇也極為重要。課程設(shè)計(jì)一般需要2～3周時(shí)間，程序?yàn)橹笇?dǎo)老師下達(dá)題目，進(jìn)行具體安排和講述基本要求，確定考核方式，使學(xué)生充分了解課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和需達(dá)到的任務(wù)指標(biāo)。但是如果采用集中的2～3周時(shí)間，完成從選題到設(shè)計(jì)方案優(yōu)化和完善以及設(shè)計(jì)說明書的撰寫，時(shí)間上較為緊迫。因此，需要機(jī)動(dòng)靈活地安排設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)的時(shí)間。同時(shí)，由于目前我校的高分子材料加工成型課程設(shè)計(jì)安排在理論課程結(jié)束后、期中考試周開始前，生產(chǎn)實(shí)習(xí)安排在學(xué)期初，雖然理論課程的學(xué)習(xí)和課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)銜接緊密，有利于學(xué)生在對(duì)理論課程尚有深刻記憶時(shí)通過課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步加深理解，但即將開始的期中考試必然會(huì)分散學(xué)生的精力，占用不少時(shí)間，使課程設(shè)計(jì)完成的效率和質(zhì)量難以保證。學(xué)期初的生產(chǎn)實(shí)習(xí)由于只是進(jìn)入車間參觀，聽取工程師講解，生產(chǎn)實(shí)習(xí)結(jié)束后馬上是多門專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，實(shí)習(xí)期間掌握的現(xiàn)場(chǎng)知識(shí)和工藝細(xì)節(jié)會(huì)隨時(shí)間流逝慢慢淡忘，對(duì)課程設(shè)計(jì)沒有起到應(yīng)有的輔助作用。為了把生產(chǎn)實(shí)習(xí)、理論課程講授和課程設(shè)計(jì)有機(jī)地結(jié)合起來，我們改革了課程設(shè)計(jì)的教學(xué)過程，在學(xué)期初安排生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)，根據(jù)實(shí)習(xí)內(nèi)容安排了課程設(shè)計(jì)的選題工作，使學(xué)生帶著課程設(shè)計(jì)的任務(wù)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)。在實(shí)習(xí)動(dòng)員會(huì)議上，指導(dǎo)老師引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實(shí)際生產(chǎn)中原料配方、原料質(zhì)量指標(biāo)、設(shè)備參數(shù)、車間生產(chǎn)制度等與設(shè)計(jì)相關(guān)的問題，做好詳細(xì)記錄。學(xué)生在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)時(shí)，由于有確定的目標(biāo)，可做到“帶腦”“帶心”參觀生產(chǎn)過程，與工程技術(shù)人員深入交流，有利于獲得更多的生產(chǎn)資料。實(shí)習(xí)結(jié)束后，要求學(xué)生在實(shí)習(xí)報(bào)告中添加和設(shè)計(jì)題目有關(guān)的生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀與發(fā)展、工藝流程及控制方面的內(nèi)容，使學(xué)生對(duì)將要進(jìn)行的課程設(shè)計(jì)有一個(gè)總體認(rèn)識(shí)。為了讓學(xué)生更好地消化理論知識(shí)，提高效率，課程設(shè)計(jì)集中的時(shí)間段可安排在期中考試結(jié)束后，一來學(xué)生可釋放復(fù)習(xí)迎考的壓力，心態(tài)最為放松，有利于課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的開展;二來老師結(jié)束理論課程也有更多的精力全程輔導(dǎo)。在組織課程設(shè)計(jì)的教學(xué)模式上，為了強(qiáng)化學(xué)生的獨(dú)立性，減少對(duì)教師和其他同學(xué)的依賴，在選題上盡量體現(xiàn)不同，如在產(chǎn)品規(guī)格、原料來源和質(zhì)量指標(biāo)、生產(chǎn)工藝選擇等方面存在差異。同時(shí)，指導(dǎo)教師需在統(tǒng)一的時(shí)間檢查進(jìn)度，召集3次設(shè)計(jì)討論會(huì)議，時(shí)間節(jié)點(diǎn)設(shè)置在工藝計(jì)算部分初步完成、設(shè)計(jì)說明書初稿完成和圖紙初稿完成階段，在集體討論中，對(duì)相關(guān)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的錯(cuò)誤可及時(shí)更正。在學(xué)生分組上，應(yīng)考慮不同學(xué)生的層次，在對(duì)學(xué)生性格、心理的充分了解上進(jìn)行分組，如有的學(xué)生工作細(xì)致，追求完美，有的學(xué)生善于整理文獻(xiàn)，有的學(xué)生公式運(yùn)用熟練，計(jì)算能力強(qiáng)，合理的分組能達(dá)到1+1＞2的效果。

2課程設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)學(xué)生的自主性和教師輔導(dǎo)的有效性

在課程設(shè)計(jì)教學(xué)過程中，指導(dǎo)老師的輔導(dǎo)環(huán)節(jié)是十分重要的［5］。指導(dǎo)老師首先要消除學(xué)生面對(duì)選題時(shí)茫然無措、無從下手的心理，給學(xué)生詳細(xì)講解相關(guān)范例，幫助確定設(shè)計(jì)說明書框架并及時(shí)審閱相關(guān)內(nèi)容。指導(dǎo)老師輔導(dǎo)可以采取在線隨時(shí)輔導(dǎo)和線下集中組織兩種方式相結(jié)合的形式。老師統(tǒng)一召集學(xué)生，以會(huì)議的形式對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)說明書的內(nèi)容和格式、圖紙的要求和數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定，對(duì)學(xué)生普遍存在的問題進(jìn)行統(tǒng)一解答。引導(dǎo)學(xué)生查閱和使用工具書，對(duì)往屆課程設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題提前做好預(yù)警并提出解決的途徑。由于學(xué)生在知識(shí)儲(chǔ)備和接受水平上存在個(gè)體差異，開展有針對(duì)性的個(gè)別輔導(dǎo)十分必要。在線聊天工具是大多數(shù)學(xué)生使用頻繁且得心應(yīng)手的工具，在線討論也可消除學(xué)生單獨(dú)會(huì)見老師的緊張。設(shè)計(jì)組的學(xué)生和指導(dǎo)老師可建立討論組，暢所欲言，開放和放松的氛圍也有利于激發(fā)靈感，減少失誤。學(xué)生遇到公式運(yùn)用上的困難以及某些關(guān)鍵資料無法收集的情況，可以直接和老師進(jìn)行一對(duì)一的討論，獲得及時(shí)有效的幫助。

3課程設(shè)計(jì)授課方式改革應(yīng)體現(xiàn)科學(xué)性和學(xué)生獨(dú)立性

3．1課程設(shè)計(jì)在課程體系中有承上啟下的作用

課程設(shè)計(jì)是在學(xué)生已經(jīng)掌握一定的基礎(chǔ)理論知識(shí)之后和開展畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))之前的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，具有承上啟下的作用［3］。首先，它以某一理論課程為基礎(chǔ)，如在學(xué)習(xí)了高分子成型加工原理這一門理論課后開始高分子成型工藝課程設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)了塑料成型加工設(shè)備后，相應(yīng)地開始高分子設(shè)備課程設(shè)計(jì)等。根據(jù)課程所學(xué)內(nèi)容對(duì)學(xué)生提出了設(shè)計(jì)任務(wù)和技術(shù)要求，又給學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手的余地。這個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，乃至今后走上工作崗位后的實(shí)際工作都有著重要的影響。

3．2課程設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的綜合性

為了使學(xué)生獲得必要的工程設(shè)計(jì)能力，必須通過授課方式改革來體現(xiàn)科學(xué)性和學(xué)生的獨(dú)立性。如指導(dǎo)老師從往屆的設(shè)計(jì)中，挑選代表不同水平層次的設(shè)計(jì)，在課程設(shè)計(jì)開始前的課堂講授環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的對(duì)比分析，幫助學(xué)生建立起一個(gè)設(shè)計(jì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。為了培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立性，在設(shè)計(jì)時(shí)，務(wù)必使每位學(xué)生有不同的設(shè)計(jì)基本數(shù)據(jù)，如產(chǎn)量、原料組成和配方設(shè)計(jì)，生產(chǎn)工藝等，減少學(xué)生對(duì)其他同學(xué)的依賴，積極參與到設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，能夠較好地提高學(xué)生的參與性、積極性，同時(shí)激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考和創(chuàng)造。在課程設(shè)計(jì)過程中，工藝流程和設(shè)備類型的選擇都需要根據(jù)物料的物性參數(shù)和實(shí)際工藝條件來共同決定。

3．3課程設(shè)計(jì)授課需針對(duì)不同學(xué)習(xí)層次進(jìn)行合理設(shè)計(jì)

在實(shí)際指導(dǎo)環(huán)節(jié)，由于學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)和能力的差異，在獲取基礎(chǔ)工程數(shù)據(jù)、物性數(shù)據(jù)、方案設(shè)計(jì)、公式選用等方面都會(huì)有或多或少的困難，可對(duì)問題進(jìn)行分析，采取不同的處理方法:1)針對(duì)少數(shù)同學(xué)遇到的非共性問題，單獨(dú)輔導(dǎo)，對(duì)認(rèn)識(shí)不清的問題進(jìn)行答疑解惑。如注塑、擠出工藝中基本原理和工藝條件確定，對(duì)于PS，需考慮熔體溫度、模具溫度、平均注射速度的影響，而對(duì)于PP和PE，還需額外考慮保壓時(shí)間和總循環(huán)時(shí)間的影響。2)對(duì)于大部分學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過程中遇到的共性問題，采取集中詳細(xì)講解的方式進(jìn)行，并對(duì)設(shè)計(jì)過程中所涉及的知識(shí)點(diǎn)在實(shí)際工程中的影響進(jìn)行引導(dǎo)與分析。如在擠出機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算中，對(duì)于擠壓系統(tǒng)的計(jì)算，包括螺桿主要參數(shù)設(shè)計(jì)和機(jī)筒設(shè)計(jì)以及螺桿和機(jī)筒材料的選擇與校核。然后根據(jù)市場(chǎng)上常見擠出機(jī)的型號(hào)和基本數(shù)據(jù)，結(jié)合擠出機(jī)生產(chǎn)能力、產(chǎn)量基本要求，根據(jù)物料特性、理論公式計(jì)算出螺桿加料段、塑化段和均化段長(zhǎng)度尺寸，確定螺桿種類，并根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，選定擠出機(jī)設(shè)備。3)對(duì)于設(shè)計(jì)過程中學(xué)生遇到的因不了解設(shè)備形狀和結(jié)構(gòu)等造成的困難，指導(dǎo)教師可通過實(shí)物、多媒體圖片及動(dòng)畫的方式向?qū)W生展示說明，讓學(xué)生充分了解設(shè)計(jì)中所選用設(shè)備的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。

4考核方式應(yīng)綜合全面評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)踐能力

作為工科專業(yè)，我校材料化學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)高分子材料設(shè)計(jì)、加工改性領(lǐng)域的工程技術(shù)人才。僅僅通過提交設(shè)計(jì)說明書、由指導(dǎo)老師評(píng)定一個(gè)分?jǐn)?shù)，對(duì)于評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合能力來說還較為片面。課程設(shè)計(jì)考核的是學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的綜合應(yīng)用能力［6］。因此，有必要對(duì)考核方式進(jìn)行改進(jìn)，比如指導(dǎo)老師可以提出一些有針對(duì)性的問題，這些問題沒有統(tǒng)一的答案，但可以開啟學(xué)生思路。如原材料為什么要規(guī)定某些成分的最高含量值，超過規(guī)定值會(huì)有什么影響;如果在現(xiàn)有配方基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高韌性或硬度應(yīng)怎么改進(jìn)等等。指導(dǎo)老師可以引導(dǎo)學(xué)生在專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)上探索答案，使學(xué)生提高運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。為了更好地考察學(xué)生的實(shí)踐能力和綜合思維能力，課程設(shè)計(jì)的考核方式可以實(shí)施彈性考核，從而更好地考察學(xué)生的實(shí)踐能力和綜合表現(xiàn)能力?？己顺煽?jī)將按比例分配至課程設(shè)計(jì)的各個(gè)具體環(huán)節(jié)，即設(shè)計(jì)方案的提出和思路(20%)、課程設(shè)計(jì)方案的工程計(jì)算和工藝安排(35%)、工程圖紙繪制(20%)、課程設(shè)計(jì)答辯(15%)和開放性工程實(shí)際問題回答(10%)。其中，設(shè)計(jì)方案的提出和思路主要從方案的合理性、實(shí)踐性進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)考察學(xué)生思路是否清晰、文獻(xiàn)調(diào)研是否周密以及系統(tǒng)總結(jié)能力等;課程設(shè)計(jì)方案的工程計(jì)算和工藝安排主要考察學(xué)生是否能充分利用所學(xué)相關(guān)知識(shí)在設(shè)計(jì)資料基礎(chǔ)上完成正確的工藝計(jì)算，并根據(jù)平時(shí)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)獲取的現(xiàn)場(chǎng)知識(shí)充分進(jìn)行工藝安排;工程圖紙繪制主要考察學(xué)生圖紙繪制的正確、規(guī)范程度，課程設(shè)計(jì)答辯主要考察學(xué)生的綜合表達(dá)能力;而通過對(duì)指導(dǎo)教師所提出的工程問題的解答可了解學(xué)生的理論知識(shí)基礎(chǔ)是否扎實(shí)，能否活學(xué)活用。

5結(jié)語

綜上所述，高分子材料加工與成型課程設(shè)計(jì)的選題需結(jié)合學(xué)生就業(yè)方向，因地制宜，難度適中;時(shí)間安排要靈活機(jī)動(dòng)，適當(dāng)分散，以安排在期中考試結(jié)束后為佳;教師輔導(dǎo)應(yīng)方式靈活，統(tǒng)一與個(gè)別相結(jié)合，注意保護(hù)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性;考核方式應(yīng)多樣化，將設(shè)計(jì)的多個(gè)環(huán)節(jié)分開考核，綜合評(píng)價(jià)，考察學(xué)生多方面的能力。應(yīng)用上述指導(dǎo)方法，學(xué)生均感覺通過完成高分子材料加工與成型課程設(shè)計(jì)，既提高了對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用，又增強(qiáng)了動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力，收獲很大。

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篇6

提出采購控制通用要求

筆者在多年的審核工作中發(fā)現(xiàn)，雖然目前在監(jiān)管方面存在困難和瓶頸，但在采購控制中仍然有一定的規(guī)律可以追尋，無源醫(yī)療器械產(chǎn)品再復(fù)雜其采購管理還是具有一定的相似性。我們總結(jié)歸納如下：原料的技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)作為設(shè)計(jì)輸出的一部分。醫(yī)療器械設(shè)計(jì)文檔中涉及原材料的相關(guān)技術(shù)文件中應(yīng)包括以下內(nèi)容：應(yīng)按照GB16886系列標(biāo)準(zhǔn)對(duì)器械的生物學(xué)評(píng)價(jià)原則中的要求考慮原料特性對(duì)其用途的適宜性，包括化學(xué)、毒理學(xué)、物理學(xué)、形態(tài)學(xué)和力學(xué)等性能；應(yīng)考慮材料的潛在風(fēng)險(xiǎn)，包括生物學(xué)危害，如成分、性能及其變化，包括來源改變、接觸狀況和器械及其成分與人體接觸的性質(zhì)、程度、頻次和周期；考慮生產(chǎn)加工工藝對(duì)原材料性能的影響以及與最終產(chǎn)品性能之間的關(guān)系，如滅菌方式的選擇、加工過程中物理化學(xué)參數(shù)的設(shè)置等。能提供采購過程控制程序，包括供方評(píng)價(jià)、選擇及再評(píng)價(jià)的準(zhǔn)則、采購信息（擬采購物料的質(zhì)量要求、人員要求、質(zhì)量管理體系要求）、采購驗(yàn)證規(guī)定等內(nèi)容。能提供物料清單，并按照物料重要等級(jí)實(shí)施分類控制，構(gòu)成醫(yī)療器械結(jié)構(gòu)主體、或影響產(chǎn)品安全性及有效性、或與人體組織密切接觸的原輔材料應(yīng)列為關(guān)鍵原料管理。能提供關(guān)鍵原料的合格供方清單，應(yīng)包括原料名稱、規(guī)格、牌號(hào)、生產(chǎn)制造商、供應(yīng)商（如適用）等信息。能提供合格供方評(píng)價(jià)準(zhǔn)則、評(píng)價(jià)記錄及定期再評(píng)價(jià)記錄。生產(chǎn)制造商評(píng)價(jià)應(yīng)包括合法資質(zhì)證明（屬于醫(yī)療器械管理的原材料應(yīng)提供合法有效的生產(chǎn)許可證和產(chǎn)品注冊(cè)證）、評(píng)價(jià)記錄（應(yīng)包括原料實(shí)物質(zhì)量、生產(chǎn)條件及能力、人員能力、質(zhì)量管理能力等）；供應(yīng)商評(píng)價(jià)應(yīng)包括合法資質(zhì)證明、銷售授權(quán)書（如適用）、評(píng)價(jià)記錄。原輔料有國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或藥典要求的，應(yīng)能證明符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。按照法規(guī)要求需要注冊(cè)的原材料，應(yīng)能夠提供有效注冊(cè)證明。（例如齒科合金、注射器膠塞等）無國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或藥典規(guī)定的原材料應(yīng)根據(jù)醫(yī)療器械產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行控制。植入類或與血液直接接觸的高風(fēng)險(xiǎn)醫(yī)療器械，其關(guān)鍵原料、關(guān)鍵輔料及初包裝材料應(yīng)按照GB16886制定內(nèi)控質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)接觸時(shí)間、部位等確定生物安全性指標(biāo)并提供第三方報(bào)告，應(yīng)能顯示原料供應(yīng)商名稱、樣品批號(hào)、型號(hào)規(guī)格等信息。用于制造III類與人體組織直接接觸的醫(yī)療器械產(chǎn)品，如涉及化學(xué)原料，應(yīng)優(yōu)先采用藥用級(jí)或醫(yī)用級(jí)，并出具相關(guān)證明。如果達(dá)不到以上級(jí)別，應(yīng)在設(shè)計(jì)中提供相關(guān)驗(yàn)證資料。用于制造II類與人體組織直接接觸的醫(yī)療器械產(chǎn)品，如涉及化學(xué)原料，應(yīng)優(yōu)先采用藥用級(jí)、醫(yī)用級(jí)或食品級(jí)，并出具相關(guān)證明。如果達(dá)不到以上級(jí)別，應(yīng)在設(shè)計(jì)中提供相關(guān)驗(yàn)證資料。生物制品例如抗原、抗體、酶類、核酸類原材料等如有生物制品規(guī)程、國家局技術(shù)指導(dǎo)原則等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的應(yīng)參考引用，沒有規(guī)定的應(yīng)制定質(zhì)量技術(shù)要求，并提供設(shè)計(jì)驗(yàn)證依據(jù)。關(guān)鍵原料、初包裝材料應(yīng)簽訂質(zhì)量技術(shù)協(xié)議（內(nèi)容應(yīng)包括質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、包裝要求、生產(chǎn)條件、運(yùn)輸要求等）。能提供采購驗(yàn)證相關(guān)的證實(shí)材料，包括每批次原料的合格證、質(zhì)保書、送貨單、檢驗(yàn)報(bào)告等。相關(guān)材料中應(yīng)注明該批次原料的批號(hào)、生產(chǎn)日期、有效期或其他可追溯的信息。進(jìn)口物料應(yīng)能提供進(jìn)口報(bào)關(guān)單據(jù)等證明憑證。

針對(duì)不同種類產(chǎn)品提出專用控制要求

植入性器械原料生產(chǎn)商提供的質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告中必須每批按爐號(hào)提供金屬原料的各成分及含量分析報(bào)告，金相組織分析報(bào)告(含照片)，理化性能檢測(cè)報(bào)告。如果企業(yè)對(duì)材料無進(jìn)貨檢驗(yàn)?zāi)芰Γ總€(gè)爐號(hào)原料應(yīng)提供有資質(zhì)的第三方的檢測(cè)報(bào)告。提供內(nèi)控質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)報(bào)告?；瘜W(xué)材料、無機(jī)生物材料舉例及說明可用于構(gòu)成醫(yī)療器械產(chǎn)品的主要成分、緩沖溶液、應(yīng)用溶液等，如體外診斷試劑、分析儀器的清洗、校準(zhǔn)或質(zhì)控溶液，還可用于制造對(duì)人體硬組織的修復(fù)、替代和再生的醫(yī)療器械，如羥基磷灰石人工骨、人工關(guān)節(jié)、人工齒根、骨折固定外部支架、全瓷牙、血液透析液濃縮物等器械。國產(chǎn)化學(xué)試劑分四級(jí)：優(yōu)級(jí)純（GR）為一級(jí)試劑，標(biāo)簽為綠色；分析純（AR）為二級(jí)，標(biāo)簽為紅色；化學(xué)純（CR）為三級(jí)，標(biāo)簽為藍(lán)色；實(shí)驗(yàn)試劑（LR）為四級(jí)試劑，標(biāo)簽為棕色。控制要求符合通用控制要求。質(zhì)量技術(shù)協(xié)議中應(yīng)規(guī)定化學(xué)原料的質(zhì)量等級(jí)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）。現(xiàn)行國家藥典有規(guī)定的應(yīng)符合藥典要求，并能提供符合性證據(jù)。如果化學(xué)原料為III類醫(yī)療器械的主要組分，或?yàn)樾纬尚阅苤笜?biāo)的關(guān)鍵原料，則應(yīng)由化學(xué)原料生產(chǎn)商提供每一批試劑原料的質(zhì)量等級(jí)證明，質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告中必須包括純度、含量、分子量、活性（如適用）、雜質(zhì)的種類及限度（不應(yīng)高于國標(biāo)）等技術(shù)指標(biāo)。如果企業(yè)對(duì)試劑原料無進(jìn)貨檢驗(yàn)?zāi)芰Γ颗蠎?yīng)提供有資質(zhì)的第三方的檢測(cè)報(bào)告。提供內(nèi)控質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)報(bào)告。醫(yī)療器械產(chǎn)品設(shè)計(jì)文檔中應(yīng)當(dāng)包括對(duì)原料等級(jí)的選擇的相關(guān)驗(yàn)證資料，包括無機(jī)材料合成的技術(shù)文檔或相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)資料，包括分子結(jié)構(gòu)描述、制造方式、分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系描述、滅菌方式的選擇驗(yàn)證與確認(rèn)（如適用）等；還應(yīng)提供生產(chǎn)加工主要工藝對(duì)醫(yī)用無機(jī)材料性能影響的驗(yàn)證記錄。采用分裝方式生產(chǎn)的，原料應(yīng)能提供國內(nèi)或進(jìn)口注冊(cè)證，原料如果不能提供進(jìn)口注冊(cè)證，應(yīng)提供所在國的上市證明文件，并提供相關(guān)設(shè)計(jì)文檔（包括原材料的組分，技術(shù)要求，主要生產(chǎn)工藝等內(nèi)容）。醫(yī)用有機(jī)高分子材料舉例及說明醫(yī)用有機(jī)高分子材料是利用高分子聚合而成的，具有良好的生物相容性及其他性能的生物醫(yī)用材料，分可降解和不可降解兩大類。利用可降解性能制造成植入物，可在一定時(shí)間內(nèi)幫助組織修復(fù)及恢復(fù)功能后自行降解；不可降解的醫(yī)用有機(jī)高分子材料由于材料特性可制造隱形眼鏡、人工晶體、一次性輸（注）器具、不可吸收縫合線等?？刂埔蠓贤ㄓ每刂埔蟆Ｙ|(zhì)量技術(shù)協(xié)議中應(yīng)規(guī)定原料的牌號(hào)、質(zhì)量等級(jí)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）?，F(xiàn)行國家藥典有規(guī)定的應(yīng)符合藥典要求，并能提供符合性證據(jù)。植入性產(chǎn)品及與血液直接接觸的醫(yī)療器械產(chǎn)品的原料生產(chǎn)商提供的質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告中，必須包括每批次原料的牌號(hào)、分子結(jié)構(gòu)說明、成分組成、純度等必要的技術(shù)指標(biāo)。輸液器GB15593-1995《輸血（液）器具用軟聚氯乙烯塑料》中粒料外觀、吸水量、硬度、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、化學(xué)性能、熱源應(yīng)在進(jìn)貨時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)要求制備試樣進(jìn)行檢驗(yàn)。應(yīng)能提供內(nèi)控質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)報(bào)告。植入性醫(yī)療器械產(chǎn)品設(shè)計(jì)文檔中所有組成材料（包括涂層、染料、黏合劑等）的基本信息，如:公認(rèn)的材料化學(xué)名稱、化學(xué)結(jié)構(gòu)式/分子式、分子量、商品名/材料代號(hào)等應(yīng)當(dāng)明確，并提供所使用的原材料可用于生產(chǎn)醫(yī)療器械的支持性資料。應(yīng)當(dāng)包括醫(yī)用有機(jī)高分子材料合成的技術(shù)文檔或相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)資料，包括分子結(jié)構(gòu)描述、聚合方式、分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系描述、滅菌方式的選擇驗(yàn)證與確認(rèn)（如適用）等；還應(yīng)提供生產(chǎn)加工主要工藝對(duì)醫(yī)用有機(jī)高分子材料性能影響的驗(yàn)證記錄。醫(yī)用天然高分子材料及其衍生物舉例及說明醫(yī)用天然高分子材料是自然界天然存在的物質(zhì)，可分為天然多糖類材料（如殼聚糖、透明質(zhì)酸、海藻酸等）和天然蛋白類材料（如纖維蛋白、膠原蛋白等），經(jīng)提取、加工改性或復(fù)合后可制造植入性醫(yī)療器械產(chǎn)品，具有良好的生物相容性、生物可降解性、抑菌性、免疫調(diào)節(jié)等生物活性。可用于制造軟組織填充物、關(guān)節(jié)液、輔助創(chuàng)傷愈合器械、人工皮膚、組織工程支架材料、醫(yī)用敷料等醫(yī)療器械產(chǎn)品。醫(yī)用天然衍生材料是指經(jīng)特殊處理的天然生物組織所形成的一類生物醫(yī)學(xué)材料，又稱生物再生材料，所用生物組織取材于動(dòng)物體，也有的取自人的尸體或截肢后廢棄組織。特殊處理包括維持組織原有構(gòu)型而進(jìn)行固定、滅菌和消除抗原性。具有類似于自然組織的構(gòu)型和功能，在維持人體動(dòng)態(tài)過程的修復(fù)和替換中具有重要作用。異體材料易存在排異反應(yīng)?？捎糜谥圃烊斯ば呐K瓣膜、血管移植物、骨移植物、皮膚覆膜等醫(yī)療器械產(chǎn)品。控制要求符合通用控制要求。質(zhì)量技術(shù)協(xié)議中應(yīng)規(guī)定原料的來源、用途、篩選標(biāo)準(zhǔn)、病毒滅活要求、保存條件、取樣方法、質(zhì)量等級(jí)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）?，F(xiàn)行國家藥典有規(guī)定的應(yīng)符合藥典要求，并能提供符合性證據(jù)。人體組織必須提供供貨協(xié)議，注明用于制造醫(yī)療器械產(chǎn)品。植入性及與血液直接接觸的醫(yī)療器械產(chǎn)品，其原料生產(chǎn)商提供的質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告中必須包括每批次原料的來源、分子結(jié)構(gòu)說明、成分組成、純度等必要的指標(biāo)。能提供動(dòng)物種類、來源地、年齡、等級(jí)及飼養(yǎng)要求、取材部位的組織性質(zhì)、定點(diǎn)飼養(yǎng)合作單位及其性質(zhì)、定點(diǎn)屠宰合作單位及其性質(zhì)、檢疫單位及其證明、病毒/傳染性病原體滅活和去除的要求、動(dòng)物材料免疫原性降低或去除的要求。每一原料批次均應(yīng)能提供以上第4條的所有證明性記錄（應(yīng)包括每批次的采購憑證、動(dòng)物級(jí)別證明、委托飼養(yǎng)/屠宰協(xié)議、飼養(yǎng)/屠宰單位資質(zhì)證明、相關(guān)機(jī)構(gòu)出具的動(dòng)物防疫檢疫證明、病毒滅活處理記錄及檢測(cè)報(bào)告，免疫原性降低處理記錄及檢測(cè)報(bào)告，進(jìn)口物料應(yīng)能提供進(jìn)口報(bào)關(guān)單據(jù)等憑證）。應(yīng)注明批號(hào)或其他可追溯的編號(hào)。每一批次人體組織應(yīng)能提供供體組織（人體骨或皮膚等）來源的醫(yī)療機(jī)構(gòu)證明、供體捐贈(zèng)人或親屬知情同意書、供體捐贈(zèng)人病史和部分傳染性致病病原體檢測(cè)報(bào)告復(fù)印件等資料，以期查明供體來源的合法性和安全性。病毒檢測(cè)結(jié)果及病毒滅活相關(guān)驗(yàn)證報(bào)告、取樣記錄和保存記錄。應(yīng)注明批號(hào)或其他可追溯的編號(hào)。提供內(nèi)控質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)報(bào)告。植入性產(chǎn)品及與血液直接接觸的醫(yī)療器械產(chǎn)品設(shè)計(jì)文檔中所有組成材料（包括涂層、染料、黏合劑、助劑等）的基本信息，如:公認(rèn)的材料化學(xué)名稱、化學(xué)結(jié)構(gòu)式/分子式、分子量、商品名/材料代號(hào)等應(yīng)當(dāng)明確，并提供所使用的原材料可用于生產(chǎn)醫(yī)療器械的支持性資料。應(yīng)當(dāng)提供風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告，其中包括對(duì)病毒和/或傳染性病原體感染以及免疫原性風(fēng)險(xiǎn)的分析、控制以及殘余風(fēng)險(xiǎn)的分析。使用天然高分子材料的應(yīng)當(dāng)包括天然高分子材料獲取、制備的技術(shù)文檔或相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)資料，包括分子結(jié)構(gòu)描述、聚合方式、分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系描述、制造過程中哪些地方將使用到活體動(dòng)物組織及其提取物（如適用），提供主要生產(chǎn)加工工藝對(duì)醫(yī)用有機(jī)高分子材料性能影響的驗(yàn)證記錄，滅菌方式的選擇驗(yàn)證與確認(rèn)（如適用），還應(yīng)當(dāng)證明當(dāng)醫(yī)療器械投放市場(chǎng)時(shí)不再包含活體動(dòng)物組織（如適用）。使用天然衍生材料來源于動(dòng)物的醫(yī)療器械，應(yīng)能提供符合國家局食藥監(jiān)辦械函[2009]519號(hào)《關(guān)于印發(fā)無源植入性和動(dòng)物源性醫(yī)療器械注冊(cè)申報(bào)資料指導(dǎo)原則的通知》中要求的內(nèi)容，如：技術(shù)報(bào)告中需要增加涉及控制病毒和/或傳染性病原體感染以及免疫原性風(fēng)險(xiǎn)方面有關(guān)的技術(shù)內(nèi)容和驗(yàn)證報(bào)告。生物制品舉例及說明生物制品系指以微生物、寄生蟲、動(dòng)物毒素、生物組織作為起始材料，采用生物學(xué)工藝或分離純化技術(shù)制備，并以生物學(xué)技術(shù)和分析技術(shù)控制中間產(chǎn)物和成品質(zhì)量的生物活性制劑，包括菌苗，疫苗、毒素、類毒素、免疫血清、血液制品、免疫球蛋白、抗原、變態(tài)反應(yīng)原、細(xì)胞因子、激素、酶、發(fā)酵產(chǎn)品、單克隆抗體、DNA重組產(chǎn)品、體外免疫診斷制品等。主要用于制造體外診斷試劑用抗原、抗體、酶類、核酸類原料?？刂埔蠓贤ㄓ每刂埔蟆Ｙ|(zhì)量技術(shù)協(xié)議中應(yīng)規(guī)定生物制品原料的質(zhì)量等級(jí)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）?，F(xiàn)行國家藥典有規(guī)定的應(yīng)符合藥典要求，并能提供符合性證據(jù)。如果化學(xué)原料為III類醫(yī)療器械的主要組分，或?yàn)樾纬尚阅苤笜?biāo)的關(guān)鍵原料，則應(yīng)由化學(xué)原料生產(chǎn)商提供每一批試劑原料的質(zhì)量等級(jí)證明，質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告中必須包括純度、含量、活性（如適用）、親和力（如適用）、特異性（如適用）、序列圖譜（如適用）等技術(shù)指標(biāo)。如果企業(yè)對(duì)試劑原料無進(jìn)貨檢驗(yàn)?zāi)芰?，每批原料?yīng)提供有資質(zhì)的第三方的檢測(cè)報(bào)告。提供內(nèi)控質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)報(bào)告。醫(yī)療器械產(chǎn)品設(shè)計(jì)文檔中應(yīng)當(dāng)包括生物制品原料設(shè)計(jì)和篩選的技術(shù)文檔或相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)資料，包括酶、抗原抗體、激素、核酸類原料選擇和制備的技術(shù)路線、檢測(cè)控制方式等。采用分裝方式生產(chǎn)的，原料應(yīng)能提供進(jìn)口注冊(cè)證，原料如果不能提供進(jìn)口注冊(cè)證，應(yīng)提供所在國的上市證明文件，并提供相關(guān)設(shè)計(jì)文檔（包括原材料的組分、技術(shù)要求、主要生產(chǎn)工藝等內(nèi)容）。

篇7

【關(guān)鍵詞】教學(xué)內(nèi)容 改革 材料物理與性能

1．引言

教學(xué)質(zhì)量是高校賴以生存和發(fā)展的重要保證, 而加強(qiáng)課程教學(xué)改革, 則是提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。近年來,以電子、生物、航天和能源等為應(yīng)用對(duì)象的材料科學(xué)已經(jīng)從過去的單一性金屬材料、無機(jī)非金屬材料和高分子材料轉(zhuǎn)向以功能材料、復(fù)合材料、納米材料等高性能、多功能為主的發(fā)展趨勢(shì), 對(duì)材料科學(xué)人才也提出了新的、更高的要求。1997 年國務(wù)院學(xué)位辦頒發(fā)了新專業(yè)目錄, 材料類的專業(yè)設(shè)置不再按傳統(tǒng)分為金屬材料、無機(jī)非金屬材料和高分子材料,而是橫向融合金屬材料、無機(jī)非金屬材料和高分子材料的基礎(chǔ)理論于一體, 縱向充分強(qiáng)調(diào)理科與工科的結(jié)合。為滿足社會(huì)對(duì)材料專業(yè)的需求，并與國內(nèi)外“材料科學(xué)與工程”學(xué)科發(fā)展接軌, 北方民族大學(xué)制定了材料類專業(yè)的長(zhǎng)期規(guī)劃并制定了2008 本科專業(yè)培養(yǎng)方案。材料物理與性能學(xué)課程作為2008 培養(yǎng)方案中材料科學(xué)與工程本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課, 其教改方案已列入2009年寧夏高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目。

本文從教材建設(shè)的意義與目標(biāo)、課程教學(xué)內(nèi)容改革、課程教學(xué)方法改進(jìn)及教改初步成果等幾個(gè)方面對(duì)材料物理與性能學(xué)課程建設(shè)思路進(jìn)行闡述。

2．教材建設(shè)的意義與目標(biāo)

《材料物理》是材料科學(xué)與工程、高分子材料與工程和材料成型與控制工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，其主要內(nèi)容是利用物理學(xué)的一些基本概念、基本原理、基本定律來說明物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)、組織形貌、原子電子運(yùn)動(dòng)狀況以及它們與材料性能和成分之間的關(guān)系。

對(duì)于材料專業(yè)的學(xué)生來講，化學(xué)方面的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)得較多，包括有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)等，但物理方面的基礎(chǔ)知識(shí)卻較少涉及，只有普通物理課程，而物理本身所包含的基礎(chǔ)知識(shí)比化學(xué)更多，例如光、電、磁、熱、力、輻射等。因此，給材料專業(yè)的學(xué)生補(bǔ)充更多的物理知識(shí)，尤其是材料物理方面的知識(shí)非常必要。而當(dāng)前材料物理教材的諸多版本多數(shù)偏重理論指導(dǎo)，要求學(xué)生對(duì)物理分支的知識(shí)掌握太多，這不能完全適應(yīng)現(xiàn)行本科生教育的需求，對(duì)研究生來說相對(duì)更適合一些。個(gè)別相對(duì)合適的材料物理教材因?yàn)橛行﹥?nèi)容太深無法講透，而有些內(nèi)容又太淺，對(duì)本科生來說，作為參考書使用較為適合，這是一個(gè)方面的原因。另一方面，大多材料專業(yè)都開設(shè)了材料物理性能課程，此課程包含的材料物理的基本概念又都比較缺乏。編寫這本《材料物理與性能學(xué)》教材的目的就是一方面給材料專業(yè)本科生增加一些有關(guān)材料物理的基礎(chǔ)知識(shí)，另一方面將材料物理性能方面的內(nèi)容合并到一起，減少學(xué)生的課程數(shù)目。

在教材的編寫過程中，注意突出了以下幾方面的特色。

（1）以實(shí)際應(yīng)用實(shí)例講解材料物理學(xué)的一些基本概念和物理效應(yīng)，例如：位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)形式分為滑移和攀移，滑移的運(yùn)動(dòng)形式是像蚯蚓一樣以局部帶動(dòng)全部進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；為什么鋼鐵進(jìn)行淬火后會(huì)變硬？是因?yàn)榧訜峒铀倭嗽拥倪\(yùn)動(dòng)，突然冷卻使原子來不及運(yùn)動(dòng)到正常格點(diǎn)位置就停止了，使得原子排列紊亂，阻止了位錯(cuò)的滑移，所以會(huì)變硬。以這樣的方式來介紹材料物理學(xué)的一些基本概念和物理效應(yīng)，使學(xué)生便于理解、掌握和記憶。

（2）以實(shí)驗(yàn)的手段講解各種材料的性能。如：通過拉伸實(shí)驗(yàn)，講解金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料的力學(xué)性能的異同等；通過對(duì)不同材料進(jìn)行電阻測(cè)量，講解如何利用電阻繪制材料的溶解度曲線，將此曲線應(yīng)用到實(shí)際研究中。采用這樣的方式設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，達(dá)到真正鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的目的。

（3）加入現(xiàn)代新材料的內(nèi)容，介紹其應(yīng)用與發(fā)展。例如：復(fù)合材料、納米材料、能源材料、生物材料等。

3．教材知識(shí)體系改革

根據(jù)材料相關(guān)行業(yè)發(fā)展需求進(jìn)行教學(xué)知識(shí)體系的改革。目前材料科學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)是新型功能材料（特別是電子、光電子材料）、新能源材料、環(huán)境友好材料、生物活性材料的研究與開發(fā)，本課程針對(duì)材料發(fā)展的總體趨勢(shì)和行業(yè)需求，結(jié)合我校2008本科生培養(yǎng)方案的指導(dǎo)思想，在設(shè)置材料的熱學(xué)性能、力學(xué)性能和電學(xué)性能的基礎(chǔ)上，設(shè)置了材料的介電性能、缺陷物理與性能、鐵電物理與性能、磁性物理與性能、非晶態(tài)物理、高分子物理、薄膜物理。在內(nèi)容的編寫上，略去了大量的公式推導(dǎo)，注重基本概念、基本原理的講解，同時(shí)，結(jié)合生產(chǎn)、生活和材料前沿科學(xué)研究中的實(shí)例對(duì)材料物理與性能進(jìn)行闡釋。

在每章的開始，教材以實(shí)際案例開篇來提高學(xué)生對(duì)本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣，如從材料的導(dǎo)熱性角度解釋“9.11事件”對(duì)紐約世貿(mào)中心造成毀滅性破壞的原因；從材料的導(dǎo)電性能與硅材料的薄膜化對(duì)太陽能發(fā)電在解決能源危機(jī)方面的重要地位與應(yīng)用現(xiàn)狀等導(dǎo)入案例。在每章的結(jié)尾，設(shè)置了拓展性內(nèi)容，主要將章節(jié)內(nèi)容相關(guān)的前沿科學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀、需要解決的關(guān)鍵科學(xué)問題呈現(xiàn)給學(xué)生，為學(xué)生在學(xué)完章節(jié)基本內(nèi)容后進(jìn)行深層次的思考和進(jìn)一步利用所學(xué)內(nèi)容閱讀學(xué)科領(lǐng)域前沿知識(shí)提供了引導(dǎo)，如教材引入納米材料（如碳納米管）的熱學(xué)、力學(xué)性能來拓展學(xué)生對(duì)納米材料獨(dú)特性質(zhì)的認(rèn)識(shí)；以超導(dǎo)材料的發(fā)展歷史、研究現(xiàn)狀、和應(yīng)用（如磁懸浮列車）來引導(dǎo)學(xué)生對(duì)材料的導(dǎo)電性進(jìn)行探求。

另一方面，針對(duì)我校2008本科生培養(yǎng)方案加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的指導(dǎo)思想，在內(nèi)容設(shè)置上，教材還考慮通過學(xué)習(xí)基本內(nèi)容的基礎(chǔ)上，可以為本科生開設(shè)一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。結(jié)合本課程的學(xué)習(xí)，我院對(duì)本課程開設(shè)了材料的力學(xué)性能檢測(cè)、硬度測(cè)定、材料熱容的測(cè)定、材料熱導(dǎo)率的測(cè)定、材料導(dǎo)電性能的測(cè)定、陶瓷熱穩(wěn)定性測(cè)定等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)通過新建設(shè)的新能源、電磁學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生提供創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

4．教學(xué)方法改革

教學(xué)過程是通過教師與學(xué)生之間的互動(dòng)配合完成的，教學(xué)方法在教學(xué)活動(dòng)中的作用至關(guān)重要，在《材料物理與性能學(xué)》的教學(xué)過程中，注重學(xué)生能力的培養(yǎng)，摒棄傳統(tǒng)“填鴨式”灌輸?shù)慕虒W(xué)方法，而采用“啟發(fā)―引導(dǎo)―互動(dòng)”式的教學(xué)方法，以此來實(shí)現(xiàn)傳授知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的目的。在教學(xué)方法的改革中，采取了以下具體的教學(xué)方式

（1）采用板書與多媒體結(jié)合的方式進(jìn)行知識(shí)講解。對(duì)較為抽象的概念、模型，采用動(dòng)畫演示幫助學(xué)生理解，如對(duì)于位錯(cuò)的兩種基本類型―螺型位錯(cuò)和刃型位錯(cuò)以及它們的運(yùn)動(dòng)方式―攀移和滑移，很難用易于理解的語言表達(dá)清楚，而采用動(dòng)畫演示的方式，學(xué)生很容易理解并在腦海中留下深刻的印象；如三極管的放大作用，采用動(dòng)畫演示即可讓學(xué)生在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)其放大機(jī)理和對(duì)發(fā)射極、基極、集電極材料的不同要求了然于胸。

（2）學(xué)生講授，集中討論的方式。針對(duì)有些能引起學(xué)生興趣的內(nèi)容，采取學(xué)生講授、課堂討論的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的接受與消化吸收。比如關(guān)于鐵電物理的內(nèi)容，通過講解基本理論，讓學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)資料來挖掘鐵電物理的知識(shí)在我們生活中的應(yīng)用，而學(xué)生通過文獻(xiàn)資料，利用磁性物理知識(shí)講解了以“卡的世界”為題的關(guān)于存儲(chǔ)卡的相關(guān)原理和技術(shù)前沿、利用材料的壓電效應(yīng)講解了打火機(jī)的原理，這不僅加深了對(duì)知識(shí)的理解，還極大地調(diào)動(dòng)起學(xué)生對(duì)鐵電物理知識(shí)的興趣。

（3）開放式作業(yè)題目。對(duì)于有些基本觀點(diǎn)，隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，可能遇到一些無法解釋的現(xiàn)象，對(duì)此，鼓勵(lì)學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)此類問題。例如，將塊體材料的一些基本理論應(yīng)用于納米材料去解釋其性能顯然是不正確的，不同點(diǎn)有哪些？為什么不同？針對(duì)這些問題，讓學(xué)生自己去解決，然后在作業(yè)中寫出自己的觀點(diǎn)。這樣做的好處是，既啟發(fā)了學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)新思維，又防止了抄襲作業(yè)的現(xiàn)象發(fā)生。

5．初步成果與展望

《材料物理與性能學(xué)》課程已作為“21世紀(jì)全國高等院校材料類創(chuàng)新性應(yīng)用人才培養(yǎng)規(guī)劃教材”由北京大學(xué)出版社于2010年1月出版。《材料物理與性能學(xué)》課程是材料科學(xué)與工程、高分子材料與工程和材料成型與控制工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，授課學(xué)時(shí)為理論48學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)。該教材已被東北大學(xué)、鄭州輕工業(yè)學(xué)院、北方民族大學(xué)，以及江蘇、湖北、浙江和山東等省的高等院校選用，受益學(xué)生3000多人，反映良好。

通過教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革后，學(xué)生對(duì)材料專業(yè)產(chǎn)生了極大的興趣，出勤率和聽課率大大提高，學(xué)生對(duì)本課程的課堂聽課率創(chuàng)歷年新高接近100%，根據(jù)校教務(wù)系統(tǒng)所提供的學(xué)生對(duì)教師的教學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果表明，課堂滿意度在90%以上，同時(shí)通過對(duì)材料物理與性能學(xué)課程的學(xué)習(xí)，我院學(xué)生申報(bào)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)和挑戰(zhàn)杯的數(shù)量明顯增加，與往年相比，增加的項(xiàng)目主要來自與本課程相關(guān)的內(nèi)容。

雖然，通過教改，我們?cè)诮虒W(xué)中取到了良好的初步成果，但對(duì)本課程的雙語教學(xué)、精品課程建設(shè)的工作以及課程考核體系、質(zhì)量監(jiān)控等方面的創(chuàng)新還是今后對(duì)本課程改革的主要方面。

今后，我們通過總結(jié)《材料物理與性能學(xué)》的教學(xué)實(shí)踐，搞清存在的問題，進(jìn)一步明確課程定位，形成以貫徹向“寬基礎(chǔ)、寬口徑、重實(shí)踐”的培養(yǎng)模式上轉(zhuǎn)變的新課程體系。通過充實(shí)和豐富教學(xué)內(nèi)容，完善和增加案例教學(xué)，制作和搜集影像資料，研究和制作優(yōu)質(zhì)課件，完善相關(guān)實(shí)踐環(huán)節(jié)，使該課程教學(xué)做到目標(biāo)明確、基礎(chǔ)扎實(shí)、內(nèi)容豐富和方法多樣。

[參考文獻(xiàn)]

[1]萬紅，白書欣.材料物理課程建設(shè)的思考[J].高等教育研究學(xué)報(bào),2009,32:21-23.

篇8

［關(guān)鍵詞］3D打印;口腔醫(yī)學(xué);材料

1材料種類

1.1金屬材料

口腔醫(yī)用金屬產(chǎn)品要求金屬材料具有良好的機(jī)械性能，化學(xué)特性，生物相容性和耐腐蝕性等等。對(duì)原料的要求也很高，包括純度高、含氧量低、粉末粒度細(xì)、可塑性好、流動(dòng)性好等特點(diǎn)。目前主要應(yīng)用于口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的3D打印金屬粉末材料包括:鈦、鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼等。其中，鈦及鈦合金材料具有密度小、精確度高、強(qiáng)度大的優(yōu)點(diǎn)，并且該種材料有較好的生物相容性，被口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域視為比較理想的3D打印金屬材料。尤其是在口腔頜面部位的修復(fù)、牙體組織的修復(fù)以及有關(guān)種植體制造［6］等領(lǐng)域廣泛使用。由于純鈦的一些性能的缺陷，例如純鈦的強(qiáng)度不如鈦合金大，而且純鈦的彈性模量比骨組織的要高，很容易導(dǎo)致鈦種植體和骨組織兩者產(chǎn)生不相融和的機(jī)械應(yīng)力。對(duì)于此，很多研究者都試圖采用各種方式來改善純鈦的性能，例如在其表面增加涂層或者氧化純鈦的表面等［7］。3D打印的鈷鉻合金也是口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域常用的修復(fù)材料。利用3D打印技術(shù)制造出，再采用修復(fù)技術(shù)將人工牙添加上去，這樣的修復(fù)體進(jìn)入口腔后便具有良好的密合性。由于使用的鈷鉻合金義齒支架與添加的人工牙采用了不同的材料，根據(jù)現(xiàn)階段的技術(shù)設(shè)施，基本上不可能一次性打印出完整修復(fù)體。Traini等［8］成型了梯度化Ti-6Al-4V鈦合金多孔牙科種植體，具有更加優(yōu)化的理化性能，抗拉強(qiáng)度、斷面收縮率及延伸率均達(dá)AMs4999(美國材料協(xié)會(huì)的關(guān)于3D打印鈦合金的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn))。Figliuzzi等［9］使用激光燒結(jié)個(gè)性化鈦合金(Ti-6Al-4V)種植體，拔除患牙后即刻種植修復(fù)，隨訪顯示個(gè)性化種植體及美觀效果良好。Traini等［8］激光燒結(jié)鈦合金試件，然后分別測(cè)量試件表面多孔層和內(nèi)部致密層的彈性模量，前者接近骨皮質(zhì)，后者接近機(jī)械加工的鈦金屬，表明這種方法加工鈦合金種植體能減小表面應(yīng)力，有利于種植體的長(zhǎng)期穩(wěn)定。Mangano等［10］將激光燒結(jié)的窄直徑種植體用于患者的后牙種植修復(fù)治療，37例種植體隨訪2年后存留率為100．0%，成功率為94.6%。在物理機(jī)械性能、生物抗腐蝕性及相容性等方面，需要深入研究3D打印的有關(guān)金屬產(chǎn)品是否與傳統(tǒng)工藝制造的產(chǎn)品相同，是否按照國家的標(biāo)準(zhǔn)。目前，新興金屬材料在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域依然處在體外研究的狀態(tài)，尤其作為口腔植入材料的性能仍有很大的研究空間［11］。目前，3D打印技術(shù)不斷發(fā)展，不斷優(yōu)化的設(shè)備性能和多樣的金屬打印材料，金屬3D打印技術(shù)也會(huì)更加廣泛的運(yùn)用到口腔醫(yī)學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域中。

1.2高分子材料

高分子材料已成為目前3D打印領(lǐng)域中基本的成熟的打印材料，塑料作為高分子材料的代表，具有較好的熱塑性、流動(dòng)性與快速冷卻粘接性以及其迅速固化的性能［12-14］。另外，由于高分子材料具有良好的粘接性，可以使其能夠與陶瓷、玻璃、纖維、無機(jī)粉末、金屬粉末等形成新的復(fù)合材料［15，16］，在口腔醫(yī)學(xué)中，聚乳酸、聚己內(nèi)酯、聚富馬酸二羥丙酯等屬于比較常見的3D打印材料。聚乳酸(PLA)是一種具有良好的生物可降解性的環(huán)保材料，能在特定條件下被自然界中微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水，不會(huì)造成環(huán)境污染，對(duì)環(huán)境保護(hù)非常有利，是公認(rèn)的環(huán)境友好材料。其還具有半透明性和光澤質(zhì)感，是口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域3D打印的理想材料。聚醚醚酮(PEEK)是一種熱塑性聚合物，目前用于制作3D打印衛(wèi)星、3D打印汽車零件，開始在3D打印行業(yè)發(fā)揮真正的影響。PEEK材料的優(yōu)點(diǎn)包括，①PEEK材料彈性模量和人體骨骼相近，修復(fù)后顱骨的應(yīng)力完整;②X射線透過性能好，不會(huì)產(chǎn)生金屬偽影，不影響醫(yī)學(xué)影像，方便檢測(cè)術(shù)后恢復(fù)情況;③使用3D打印PEKK材料制成的結(jié)構(gòu)比用傳統(tǒng)的PEEK具有更好的抗菌性能，可以高溫消毒再用;④PEEK本身具有很強(qiáng)的惰性，對(duì)頭皮刺激非常小，排斥性低，穩(wěn)定性高。目前用于制造義齒零件。從3D打印技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r而言，光固化立體成形屬于發(fā)展最早也是最成熟的技術(shù)，并且得到了廣泛的運(yùn)用。3D打印光敏樹脂即光固化樹脂、UV樹脂，是口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的高分子材料。對(duì)于口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域而言，液態(tài)樹脂材料需要有優(yōu)良的穩(wěn)定性、較低的黏度、固化迅速且程度高等［17］。有研究發(fā)現(xiàn)［18］，液態(tài)光敏樹脂可以打印成可生物降解組織工程支架，利用光固化快速成型技術(shù)制造形成的支架與人松質(zhì)骨有比較相同的機(jī)械性能，并且具有促進(jìn)成纖維細(xì)胞黏附與分化的作用。迅速發(fā)展的光固化樹脂材料不斷促進(jìn)口腔醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，有利于口腔醫(yī)學(xué)更加個(gè)性化和精準(zhǔn)化。

1.3陶瓷材料

口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的陶瓷材料要求具有良好的美觀性和生物相容性，具有低密度、高強(qiáng)度、高硬度、耐高溫、耐腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)良的物理化學(xué)特性，其廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、航空航天、生物醫(yī)療等行業(yè)。因其優(yōu)良的機(jī)械性能和美觀性能，目前也用作口腔修復(fù)材料。氧化鋯陶瓷用切削技術(shù)進(jìn)行加工時(shí)會(huì)有很多材料被切除掉，造成浪費(fèi)，導(dǎo)致全瓷冠的價(jià)格昂貴，而且還可能在義齒中有切削力造成的內(nèi)裂。3D打印氧化鋯陶瓷義齒對(duì)材料利用率可達(dá)90%以上，相對(duì)來說成本較低。3D打印氧化鋯可減少材料浪費(fèi)和環(huán)境污染，并可通過打印特殊內(nèi)部結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)硬度等力學(xué)性能的仿生性。早期的氧化鋯3D打印制造主要以激光燒結(jié)的方法為主，但存在制件致密度及成形效率低，表面粗糙和裂紋等問題［19，20］。光固化成形陶瓷具有良好的表面質(zhì)量和結(jié)構(gòu)精度可控性［21］，并迅速成為研究熱點(diǎn)。目前，氧化鋯材料3D打印過程中仍存在一些問題，如內(nèi)部應(yīng)力大、燒結(jié)后容易產(chǎn)生裂紋以及體積收縮大等，這些可能會(huì)影響其機(jī)械性能和臨床適合性，陶瓷材料及其加工工藝仍需進(jìn)一步研究。

1.4生物組織材料

使用3D打印材料和技術(shù)生產(chǎn)具有良好生物性功能的人體細(xì)胞、組織以及器官等，是眾多學(xué)者一直的追求。學(xué)者們不斷探索3D打印技術(shù)，并且緊密結(jié)合了生物組織工程技術(shù)，制造具有生物功能性的人造細(xì)胞、組織和器官來替代需要修復(fù)的人體缺損組織。水凝膠是一種水溶性的高分子聚合物，其利用化學(xué)或物理的交聯(lián)而產(chǎn)生，是一種3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)［22，23］。水凝膠有優(yōu)良的生物相容性，可以構(gòu)建組織工程支架，并且可以加工形成可控型釋放藥物的載體［24，25］。但目前，3D繪圖生物寫入制造的水凝膠具有較低的硬度，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)崩潰或限制形狀的復(fù)雜性，因此3D打印生物材料的最新進(jìn)展將推進(jìn)3D打印生物材料領(lǐng)域的進(jìn)步和發(fā)展［26，27］。在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，不論是患者個(gè)性化定制的生物組織材料，還是現(xiàn)有的成品，3D打印產(chǎn)品在牙科和口腔手術(shù)［28，29］中都發(fā)揮了重要作用。目前，3D打印技術(shù)基本上實(shí)現(xiàn)人牙髓細(xì)胞(humandentalpulpcells，hDPCs)的生物打印，這奠定了3D生物打印技術(shù)更廣泛的應(yīng)用于牙體組織的基礎(chǔ)。再者，人工骨材料羥基磷灰石與光敏高分子相融合可以用于制造含生物活性的骨組織工程支架。在種植學(xué)方面，3D打印個(gè)性化種植體成為即刻種植的趨勢(shì)，對(duì)鈦種植體表面進(jìn)行修飾，可促進(jìn)成骨細(xì)胞的生長(zhǎng)分化，種植體具有更優(yōu)良的特性。由于3D打印技術(shù)生成的微米表面的粗糙程度更容易被特定的細(xì)胞識(shí)別出來。具有微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的種植體促進(jìn)了細(xì)胞的增殖和延展，同時(shí)更利于細(xì)胞向成骨方向分化。在微納復(fù)合結(jié)構(gòu)提供的生理三維的仿生環(huán)境中，更利于細(xì)胞的伸展，從而更好地增殖與分化。

篇9

《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》將研究型學(xué)習(xí)列入課程計(jì)劃，一個(gè)新的教學(xué)理念在逐步形成。研究性學(xué)習(xí)與學(xué)科課程是新課程體系的兩大支柱，二者相互聯(lián)系，將達(dá)到相互促進(jìn)的目的。就化學(xué)學(xué)科而言，化學(xué)學(xué)科以其實(shí)踐性、綜合性、廣泛性、適用性的特點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科知識(shí)的掌握，從而關(guān)注社會(huì)、關(guān)注生活，提高能力。

高二學(xué)生已經(jīng)具備一定的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，掌握一些基本的利用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，具有一定的信息占有量，以及跨學(xué)科的綜合思維能力。在高二年級(jí)開展研究型學(xué)習(xí)與化學(xué)學(xué)科整合是必要的，也是可能的。

指導(dǎo)教師在開展研究性學(xué)習(xí)與化學(xué)學(xué)科整合過程中要充分利用和挖掘教材中的研究性、探索性因素，全方位、多渠道地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。

為了保證研究性學(xué)習(xí)課程的充足時(shí)間，切實(shí)減輕高二學(xué)生過重的課程負(fù)擔(dān)，在高二下學(xué)期我選擇第八章合成材料作為學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的對(duì)象。因?yàn)檫@章教學(xué)要求層次比較低，而且全章教學(xué)又沒有很多理論知識(shí)，所以本章不是教學(xué)的難點(diǎn)，而這一章密切聯(lián)系實(shí)際和新的科學(xué)技術(shù)知識(shí)，學(xué)生非常感興趣。若是教師按照傳統(tǒng)的方法進(jìn)行講解，則勢(shì)必會(huì)降低學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了學(xué)生的求知欲望、好奇心。這一章還用一定的篇幅介紹白色污染，若只是要學(xué)生看看書，膚淺地了解什么是白色污染，而并沒有實(shí)際考察體驗(yàn)，那么這樣的知識(shí)也并不豐滿，學(xué)生的環(huán)保意識(shí)并沒有被激發(fā)。

將這一章作為研究性學(xué)習(xí)的活動(dòng)進(jìn)行開展，讓學(xué)生走進(jìn)商城、工廠，走進(jìn)生活，并將自己的研究成果帶進(jìn)課堂，互相交流學(xué)習(xí)，使他們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到合成材料的重要性，增強(qiáng)對(duì)合成材料的親切感，使學(xué)生的學(xué)習(xí)更有興趣、更生動(dòng)活潑。

指導(dǎo)教師首先對(duì)將要研究的課題做一些背景知識(shí)準(zhǔn)備，如講加聚反應(yīng)，認(rèn)識(shí)高分子化合物等，當(dāng)然更重要的是創(chuàng)設(shè)探索情境，激發(fā)學(xué)生的研究興趣，讓他們想?yún)⑴c、想研究。

在學(xué)生有了一定知識(shí)準(zhǔn)備和心理準(zhǔn)備后，提出總課題“認(rèn)識(shí)合成材料”。

研究目標(biāo)：認(rèn)識(shí)高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本性質(zhì)；了解三大合成材料及新型有機(jī)高分子材料的性能、特點(diǎn)和用途等；了解白色污染，樹立環(huán)保意識(shí)。

教學(xué)設(shè)計(jì)：高分子材料無處不在，塑料、合成纖維、合成橡膠及新型高分子材料，在教材中作了一定的介紹，根據(jù)教材的特點(diǎn)將學(xué)生分為四個(gè)大組（按學(xué)生的個(gè)人興趣自由組合），分別就以上四個(gè)方面進(jìn)行研究。在每個(gè)大組的基礎(chǔ)上又將學(xué)生分成小組（一般4―5人為宜），就這一研究領(lǐng)域中的某一問題進(jìn)行研究。

第一步驟，學(xué)生根據(jù)小組所負(fù)責(zé)的內(nèi)容進(jìn)行開題報(bào)告（包括可行性驗(yàn)證，研究計(jì)劃、方法、時(shí)間等），教師進(jìn)行指導(dǎo)。第二步驟，在圖書館或在互聯(lián)網(wǎng)上查閱所需資料，做好資料收集。第三步驟，充分利用社區(qū)資源，去工廠、商店實(shí)地考察。第四步驟，整理報(bào)告，實(shí)驗(yàn)研究，做出專題小論文或制作課件、展板、實(shí)物標(biāo)本等，并在課堂交流匯報(bào)，相互學(xué)習(xí)。第五步驟，學(xué)生自評(píng)，小組互評(píng)，教師評(píng)價(jià)、指導(dǎo)、總結(jié)。

研究成果采擷：各個(gè)小組在課堂上進(jìn)行了匯報(bào)，如“塑料的昨天、今天和明天”小組的成員一邊展示制作的課件，一邊介紹塑料的歷史、現(xiàn)狀（包括利、弊）及對(duì)塑料未來發(fā)展方向進(jìn)行展望。這其間還給學(xué)生介紹一些小常識(shí)，現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)生利用試驗(yàn)方法鑒別有毒塑料和無毒塑料，學(xué)生積極響應(yīng)，紛紛要求上臺(tái)演示，課堂上出現(xiàn)預(yù)約的氣氛。

“生活中的合成纖維”小組的學(xué)生以網(wǎng)頁的方式向?qū)W生展示合成纖維的來歷、紡織纖維種類、常見衣料成分及特性等，給學(xué)生介紹一些洗衣常識(shí)，鑒別化纖衣料的方法，最后將自己制作的不同纖維實(shí)物標(biāo)本展示給學(xué)生看。

“白色污染”小組的組長(zhǎng)像專家一樣向?qū)W生介紹白色污染的概念、來源、危害及目前治理白色污染的技術(shù)，還給學(xué)生展示他們到白色污染嚴(yán)重的區(qū)域拍攝的照片。

在每一組匯報(bào)之后，其他小組都可以提問，最后進(jìn)行評(píng)價(jià)和總結(jié)。

在這樣的課堂上、這樣的教學(xué)中，與以往的傳統(tǒng)教學(xué)相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到激發(fā)，學(xué)生的能力得到鍛煉和培養(yǎng)，學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性得到更好的發(fā)揮。

篇10

一、項(xiàng)目背景

隨著塑料薄膜的應(yīng)用越來越廣泛，單一塑料薄膜已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)中薄膜包裝材料一些特殊性能的需要（如透氣、防水、保溫及韌性等），需要多種性能物料共擠在一起，形成多功能的塑料薄膜，以發(fā)揮多種材料的優(yōu)點(diǎn)，規(guī)避單種材料或者單層膜的一些缺點(diǎn)。在這種情況下，多層共擠吹膜機(jī)組出現(xiàn)了，主要是由多臺(tái)擠出機(jī)分別擠出不同的物料，通過復(fù)合機(jī)頭將多種物料共同擠出，并通過內(nèi)外風(fēng)環(huán)吹塑、上牽引及卷取等工序，將薄膜成型。復(fù)合機(jī)頭是共擠吹膜機(jī)組的核心部分，它將來自多臺(tái)擠出機(jī)的不同材料（或相同材料）的塑料熔體融合在一起后共同擠出，復(fù)合機(jī)頭的結(jié)構(gòu)影響著薄制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，是吹膜機(jī)組設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本研究以實(shí)際使用的三層復(fù)合吹膜擠出機(jī)螺旋機(jī)頭為例，用高分子流場(chǎng)分析軟件（POLYFLOW），對(duì)其進(jìn)行了內(nèi)部物料流場(chǎng)的模擬分析，得到三復(fù)合膜機(jī)頭各流道內(nèi)每一個(gè)結(jié)構(gòu)部位的熔體流動(dòng)的速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)、剪切速率場(chǎng)、粘度場(chǎng)以及熔體介質(zhì)的流線等仿真結(jié)果，在機(jī)組試車后，檢驗(yàn)復(fù)合機(jī)頭的使用效果，如效果不好，修改流道結(jié)構(gòu)。為今后研發(fā)復(fù)合機(jī)頭提供方法參考和技術(shù)路線。

二、項(xiàng)目分析

1.分析原始數(shù)據(jù)

（1）三臺(tái)擠出機(jī)采用原料。

2.分析基本假設(shè)

（1）熔體粘度對(duì)剪切速率的變化由Bird-Carreau模型給出：

4.機(jī)頭流場(chǎng)計(jì)算

對(duì)上述四個(gè)分析，分別采用POLYFLOW求解器設(shè)置求解參數(shù)和輸出選項(xiàng)，在HP Z800工作站上進(jìn)行12核并行計(jì)算，分別得到分析結(jié)果。

5.機(jī)頭流場(chǎng)結(jié)果分析

進(jìn)入CFX-Post后處理器，對(duì)上述四個(gè)分析進(jìn)行結(jié)果處理。圖9a～圖9h為內(nèi)流道的分析結(jié)果，圖10a～圖10h為中流道的分析結(jié)果，圖11a～圖11h為外流道的分析結(jié)果，圖12a～圖12e為口模的分析結(jié)果。

（1）速度場(chǎng)分布。

對(duì)于口模（圖12a1～圖12a4），三個(gè)入口處中心速度較大，邊界處速度很小，匯聚后向上流動(dòng)，到壓縮段流道變窄，熔體被壓縮，速度急劇加大，到壓縮段的末端達(dá)到最大速度0.01123m/s，繼續(xù)向上到擠出段熔體保持穩(wěn)定的速度向上流動(dòng)，最后從出口擠出。出口處由于擠出漲大效應(yīng)，熔體截面微微擴(kuò)大，速度有所下降，但保持穩(wěn)定一致的速度擠出。

（2）壓力場(chǎng)分布。

對(duì)于內(nèi)流道（圖9d）、中流道（圖10d）和外流道（圖11d），最大壓力均出現(xiàn)在主流道入口處，其值分別為3.717MPa、3.962MPa和4.544MPa，主流道和分流道處壓力等值線是垂直于流道橫截面的，螺旋分配部分下部的壓力等值線是垂直于螺旋槽截面的，壓力等值線與出口截面的夾角逐漸減小，到螺旋分配上部逐漸過渡到與出口截面平行，擠出段的壓力等值線基本是平行于出口截面的。

對(duì)于口模流道（圖12b），壓力分布是基本平行于出口截面，從下向上逐漸減小的，最大壓力出現(xiàn)在入口處，為1.698MPa。

（3）剪切速率場(chǎng)分布。

對(duì)于內(nèi)流道（圖9e）、中流道（圖10e）和外流道（圖11e），螺旋槽和擠出緩沖區(qū)中的剪切速率較小，尤其是螺旋槽中央剪切速率更小。出口段的剪切速率較高，楔形縫隙上部的剪切速率最高，尤其是由螺旋槽與楔形縫隙過渡的部分。楔形縫隙的下部由于縫隙過窄，流速緩慢，因此剪切速率并不高。

對(duì)于口模流道（圖12c），剪切速率分布比較簡(jiǎn)單，剪切速率比較大的區(qū)域主要分布在上部狹窄流道的壁面附近，符合兩平行平板間熔體的流動(dòng)規(guī)律。

（4）粘度場(chǎng)分布。

對(duì)于內(nèi)流道（圖9f）、中流道（圖10f）、外流道（圖11f）及口模流道（圖12d），對(duì)應(yīng)上述剪切速率較大的地方粘度比較小，反之粘度比較大，這說明PE材料是剪切變稀的。

（5）流線分布。

對(duì)照內(nèi)流道（圖9g、圖9h）、中流道（圖10g、圖10h）、外流道（圖11g、圖11h）及口模流道（圖12e1～圖12e4）的流線圖及流線擴(kuò)展圖，可以更好地理解熔體在機(jī)頭內(nèi)的流動(dòng)分布。

四、結(jié)語