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实践教学

实验室介绍

    在实验设备与实践教学场地方面,课程有符合教学要求的基础实验及综合性、创新性实验的仪器设备,仪器设备满足教学大纲要求;为提高学生的创新能力和动手能力,专门进行了高分子物理开放实验室,利用课余时间对大三、大四学生开放;一些新进的现代实验设备可以满足开设高水平的选做实验。在实验人员配置方面,有专职的实验人员,实验教师学历高,科研水平强。具有完备和高质量的实验讲义和指导书,实验任务书、指导书具有综合性、创新性。
   《高分子物理》实验室总面积约为200平方米,实验仪器设备总值约86万元。
    为了加深学生对理论教学的理解与应用能力,增加动手能力、增加发现问题、分析问题和解决问题的能力,课程组开发了《高分子合成与表征》课程,并自编实验讲义,并已在教学实践中根据学科的发展进行了多次修订和完善。在实验项目设置和内容安排上突出了综合性、设计性以及对实验技能和动手能力的培养。
高分子物理实验包括七个单元:
第一单元 聚合物溶液分析
    实验一、再沉淀法纯化聚合物样品;实验二、气相渗透计(VPO)测定聚合物的数均分子量;实验三、渗透压法测定聚合物的分子量和Huggins参数;实验四、黏度法测定聚合物的黏均分子量;实验五、θ溶液黏度法测定无干扰高分子链的均方末端距;实验六、光散射法测定聚合物的重均分子量及分子尺寸;实验七、聚合物的沉淀分级;实验八、测定聚合物的分子量及分子量分布。
第二单元 聚合物的结构分析
    实验九、密度梯度管法测定聚合物的密度;实验十、膨胀计法测定聚合物的结晶动力学参数;实验十一、光学显微镜法观察聚合物的结晶形态;实验十二、带有热台的光学显微镜研究结晶温度对聚合物结晶形态的影响;实验十三、光程差法测定聚合物纤维的双折射参数;实验十四、激光小角光散射法观察聚合物的球晶;实验十五、激光拉曼光谱测定聚合物晶体长周期;实验十六、红外光谱法鉴定聚合物的结构特征;实验十七、溶胀压缩法测定聚合物的交联度。
第三单元 聚合物的力学性能
    实验十八、聚合物温度——形变曲线的测定;实验十九、聚合物温度——形变和差热分析曲线的同时测定;实验二十、聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定;实验二十一、聚合物材料弯曲强度的测定;实验二十二、聚合物材料冲击强度的测定;实验二十三、聚合物蠕变曲线的测定;实验二十四、聚合物应力松弛曲线的测定;实验二十五、动态黏弹谱法测定聚合物的动态力学性能。
第四单元 聚合物的热性能
    实验二十六、聚合物的热谱分析——差示扫描量热法(DSC);实验二十七、聚合物材料的热变形温度的测定;实验二十八、聚合物材料的维卡软化点的测定。
第五单元 聚合物熔体流动性质
实验二十九、高聚物熔体流动特性的测定;实验三十、塑料熔体流动速率的测定。
第六单元、聚合物的电性能实验
实验三十一、聚合物电阻的测定。
第七单元 聚合物的简易鉴定
    实验三十二、聚合物的定性鉴别;实验三十三、聚合物纤维类型鉴别。
    基础实验教学平台,能够完成大纲规定的实验项目和要求,实验开出率100%,对实验过程严格要求,实验报告认真批改,注重培养学生的动手能力和分析能力。
主要包括以下六方面的实验:
    (1)利用粘度法测量聚合物分子量;
    (2)聚合物的热行为,包括特征温度及结晶度测定;
    (3)利用密度梯度法测定聚合物结晶度;
    (4)偏光显微镜研究聚合物球晶形态:包括结晶温度对结晶形态的影响,结晶温度与熔点的关系;
    (5) 光程差法测定聚合物的取向度;
    (6)熔融指数的测定。
    在基础实验教学平台构建中,采用以教师为辅、学生为主的模式。首先教师讲授实验,并实地操作演示实验,同时明确提出实验前、实验过程中、实验后的具体要求和可能出现的问题。
能力提高实验教学平台则根据学生动手能力与高分子物理专业知识水平,进行了为期两周的专业实训。根据所学专业知识,学生在教师的指导下,进行综合性与设计性实验,学生在独自操作实验中能够发现问题,并能够在老师的引导下分析问题与解决问题。学生的科学精神得到的提升,同时,对于高分子物理知识有了进一步的认识。
    创新实验教学平台基于理论联系实际,注重学生能力培养,融知识传授、能力培养、素质教育于一体,进行了开放式实验。如课题组省级项目“相变材料微胶囊的研究”、“ 多功能高分子流变性能的研究”,共吸纳20余名学生参与,通过他们长时间的参与,对高分子物理的结晶理论和流变学知识体系的认识有了质的飞跃。另外,在高分子结晶方面也进行了一系列的探索,参与学生达10名,利用DSC(示差扫描量热仪)、PLM(偏光显微镜)等仪器研究结晶温度、升温速率、等温时间等因素对高分子熔点与熔程、高分子晶体形态的影响。通过开放性实验进一步提高了学生的创新意识。



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