第一篇：高分子材料學課程論文

《高分子材料學》課程論文要求及題目

要求：

1.論文格式要求： 題目，摘要（200字以內），關鍵詞（3-5個），正文 2.查閱相關文獻、書籍資料不得少于10篇； 3.要有自己的總結和觀點；抄襲者、雷同者不及格 4.字數(shù)不少于2000字 4.參考文獻標識格式： 期刊：

[序號]作者．文章標題[J]．期刊號，年份．卷（期）：頁碼． 專著：

[序號]作者．書名[M]．出版地：出版單位，出版年．起止頁碼．

題目：

1.塑料的再生及利用 2.可降解塑料的研究及應用 3.耐高溫塑料的研究及應用 4.橡膠的再生及利用 5.熱塑性彈性體的發(fā)展及應用 6.高分子涂料的研究及應用 7.高分子膠黏劑的研究及應用 8.醫(yī)用生物高分子材料的研究與發(fā)展

9.高分子基納米復合材料的研究及應用 10.碳納米材料在水處理領域的研究與應用 11.高分子分離膜在水處理領域的研究與應用 12.高分子在有機磨具領域的研究及應用 13.酚醛樹脂膠黏劑的研究及應用 14.環(huán)氧樹脂膠黏劑的研究及應用 15.納米金剛石表面改性的研究與發(fā)展 16.抗靜電纖維的研究與應用 17.耐高溫纖維的研究與應用 18.耐老化高分子材料的研究與應用 19.阻燃高分子材料的研究與應用 20.功能高分子材料的研究與應用 21.高吸水性高分子材料的研究與應用 22.活性炭纖維材料的發(fā)展與應用

第二篇：高分子論文材料

年輕的材料——高分子材料

在世界范圍內, 高分子材料的制品屬於最年輕的材料．它不僅遍及各個工業(yè)領域, 而且已進入所有的家庭, 其產量已有超過金屬材料的趨勢, 將是 ２１ 世紀最活躍的材料支柱．高分子材料在我們身邊隨處可見。在我們的認識中，高分子材料是以高分子化合物為基礎的材料。高分子材料按特性分為橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子涂料和高分子基復合材料。今天，我想就高分子材料為主線，研究一下各種高分子材料所具有的特性和優(yōu)缺點。

從我們以前學過的化學知識中可以知道，高分子材料其實是有機化合物, 有機化合物是碳元素的化合物．除碳原子外, 其他元素主要是氫、氧、氮等．碳原子與碳原子之間, 碳原子與其他元素的原子之間, 能形成穩(wěn)定的結構．碳原子是四價, 每個一價的價鍵可以和一個氫原子鍵連接, 所以可形成為數(shù)眾多的、具有不同結構的有機化合物．有機化合物的總數(shù)已接近千萬種, 遠遠超過其他元素的化合物的總和, 而且新的有機化合物還不斷地被合成出來．這樣, 由於不同的特殊結構的形成, 使有機化合物具有很獨特的功能．高分子中可以把某些有機物結構（又稱為功能團）替換, 以改變高分子的特性．高分子具有巨大的分子量, 達到至少１ 萬以上, 或幾百萬至千萬以上, 所以, 人們將其稱為高分子、大分子或高聚物．高分子材料包括三大合成材料, 即塑料、合成纖維和合成橡膠（未加工之前稱為樹脂）． 1.橡膠

橡膠是一類線型柔性高分子聚合物，橡膠是一種有彈性的碳氫化合物異戊二烯聚合，未經加工時以乳劑的形態(tài)存在。橡膠乳劑可以從一些植物的樹液中取得，也可以是人造的。也是很普遍的高分子材料之一。其分子鏈間次價力小，分子鏈柔性好，在外力作用下可產生較大形變，除去外力后能迅速恢復原狀。橡膠屬于完全無定型聚合物，它的玻璃化轉變溫度（T g）低，分子量往往很大，大于幾十萬。由于橡膠的分子鏈可以交聯(lián)，交聯(lián)后的橡膠受外力作用發(fā)生變形時，具有迅速復原的能力，并具有良好的物理力學性能和化學穩(wěn)定性。所以橡膠是橡膠工業(yè)的基本原料，廣泛用于制造輪胎、膠管、膠帶、電纜及其他各種橡膠制品。

橡膠按原料分為天然橡膠和合成橡膠。

從橡膠的結構來看的話我們不難發(fā)現(xiàn)從線性結構來分析未硫化橡膠的普遍結構。由于分子量很大，無外力作用下，呈細團狀。當外力作用，撤除外力，細團的糾纏度發(fā)生變化，分子鏈發(fā)生反彈，產生強烈的復原傾向，這便是橡膠高彈性的由來。

用型橡膠的綜合性能較好，應用廣泛。主要有：①天然橡膠。從三葉橡膠樹的乳膠制得，彈性好，強度高，綜合性能好。②異戊橡膠。全名為順-1，4-聚異戊二烯橡膠，由異戊二烯制得的高順式合成橡膠，因其結構和性能與天然橡膠近似，故又稱合成天然橡膠。③丁苯橡膠。簡稱SBR，其綜合性能和化學穩(wěn)定性好。④順丁橡膠。與其他通用型橡膠比，硫化后的順丁橡膠的耐寒性、耐磨性和彈性特別優(yōu)異，動負荷下發(fā)熱少，耐老化性能好，易與天然橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠等并用。

隨后我們介紹一下特種橡膠。特種型橡膠指具有某些特殊性能的橡膠。主要有：①氯丁橡膠。簡稱CR，由氯丁二烯聚合制得。具有良好的綜合性能，耐油、耐燃、耐氧化和耐臭氧。但其密度較大，常溫下易結晶變硬，貯存性不好，耐寒性差。②丁腈橡膠。簡稱NBR，由丁二烯和丙烯腈共聚制得。耐油、耐老化性能好，可在120℃的空氣中或在150℃的油中長期使用。此外，還具有耐水性、氣密性及優(yōu)良的粘結性能。③硅橡膠。主鏈由硅氧原子交替組成，在硅原子上帶有有機基團。耐高低溫，耐臭氧，電絕緣性好。④氟橡膠。分子結構中含有氟原子的合成橡膠。通常以共聚物中含氟單元的氟原子數(shù)目來表示，如氟橡膠23，是偏二氟乙烯同三氟氯乙烯的共聚物。氟橡膠耐高溫、耐油、耐化學腐蝕。⑤聚硫橡膠。由二鹵代烷與堿金屬或堿土金屬的多硫化物縮聚而成。有優(yōu)異的耐油和耐溶劑性，但強度不高，耐老化性、加工性不好，有臭味，多與丁腈橡膠并用。此外，還有聚氨酯橡膠、氯醇橡膠、丙烯酸酯橡膠等。2.塑料

我們都知道生活中由于塑料的輕便和便宜，隨處可以用到塑料。下面就介紹一下塑料的各種特性和用途。塑料為合成的高分子化合物，可以自由改變形體樣式。塑料是利用單體原料以合成或縮合反應聚合而成的材料，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成的，它的主要成分是合成樹脂。

廣義的塑料定義指具有塑性行為的材料，所謂塑性是指受外力作用時，發(fā)生形變，外力取消后，仍能保持受力時的狀態(tài)。塑料的彈性模量介于橡膠和纖維之間，受力能發(fā)生一定形變。軟塑料接近橡膠，硬塑料接近纖維。狹義的塑料定義是指以樹脂(或在加工過程中用單體直接聚合)為主要成分，以增塑劑、填充劑、潤滑劑、著色劑等添加劑為輔助成分，在加工過程中能流動成型的材料?！舅芰吓c其它材料比較有如下的特性】

〈1〉 耐化學侵蝕

〈2〉 具光澤，部份透明或半透明

〈3〉 大部分為良好絕緣體

〈4〉 重量輕且堅固

〈5〉 加工容易可大量生產，價格便宜

〈6〉 用途廣泛、效用多、容易著色、部分耐高溫

塑料也區(qū)分為泛用性塑料及工程塑料，主要是用途的廣泛性來界定，如PE、PP價格便宜，可用在多種不同型態(tài)的機器上生產。工程塑料則價格較昂貴，但原料穩(wěn)性及物理物性均好很多，一般而言，其同時具有剛性與韌性兩種特性。

大部分塑料的抗腐蝕能力強，不與酸、堿反應。塑料制造成本低。耐用、防水、質輕容易被塑制成不同形狀。是良好的絕緣體。塑料可以用于制備燃料油和燃料氣，這樣可以降低原油消耗。

而其也有很多不足之處，比如回收利用廢棄塑料時，分類十分困難，而且經濟上不合算。塑料容易燃燒，燃燒時產生有毒氣體。塑料是由石油煉制的產品制成的，石油資源是有限的。根據(jù)各種塑料不同的理化特性，可以把塑料分為熱固性塑料和熱塑料性塑料兩種類型。

塑料的成型加工是指由合成樹脂制造廠制造的聚合物制成最終塑料制品的過程。加工方法（通常稱為塑料的一次加工）包括壓塑（模壓成型）、擠塑（擠出成型）、注塑（注射成型）、吹塑（中空成型）、壓延等。

中國塑料工業(yè)經過長期的奮斗和面向全球的開放，已形成門類較齊全的工業(yè)體系，成為與鋼材、水泥、木材并駕齊驅的基礎材料產業(yè)，作為一種新型材料，其使用領域已遠遠超越上述三種材料進入21世紀以來，中國塑料工業(yè)取得了令世人矚目的成就，實現(xiàn)了歷史性的跨越。作為輕工行業(yè)支柱產業(yè)之一的塑料行業(yè)，近幾年增長速度一直保持在10%以上，在保持較快發(fā)展速度的同時，經濟效益也有新的提高。塑料制品行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)產值總額在輕工19個主要行業(yè)中位居第三，實現(xiàn)產品銷售率97.8%，高于輕工行業(yè)平均水平。從合成樹脂、塑料機械和塑料制品生產來看，都顯示了中國塑料工業(yè)強勁的發(fā)展勢頭。

塑料技術的發(fā)展日新月異，針對全新應用的新材料開發(fā)，針對已有材料市場的性能完善，以及針對特殊應用的性能提高可謂新材料開發(fā)與應用創(chuàng)新的幾個重要方向。

新型高熱傳導率生物塑料，這種生物塑料除導熱性能好外，還具有質量輕、易成型、對環(huán)境污染小等優(yōu)點，可用于生產輕薄型的電腦、手機等電子產品的外框。可變色塑料薄膜，這種薄膜把天然光學效果和人造光學效果結合在一起，實際上是讓物體精確改變顏色的一種新途徑。塑料血液，英國設菲爾德大學的研究人員開發(fā)出一種人造“塑料血”，外形就像濃稠的糨糊，只要將其溶于水后就可以給病人輸血，可作為急救過程中的血液替代品。新型防彈塑料，這種新型材料受到子彈沖擊后，雖然暫時也會變形，但很快就會恢復原狀并可繼續(xù)使用。此外，這種新材料可以將子彈的沖擊力平均分配，從而減少對人體的傷害?？山档推囋胍舻乃芰?，該種材料主要應用于車身和輪艙襯墊，產生一個屏障層，能吸收汽車車廂內的聲音并且減少噪音，減少幅度為25%~30%。

隨著人類對于科技的不斷探索和材料研究事業(yè)的不斷發(fā)展，我相信，會有越來越多的新型的塑料產品問世，到時候，就可以更加好的造福人類了。3.纖維

纖維（Fiber）： 聚合物經一定的機械加工（牽引、拉伸、定型等）后形成細而柔軟的細絲，形成纖維。纖 2

維具有彈性模量大，受力時形變小，強度高等特點，有很高的結晶能力，分子量小，一般為幾萬。纖維大體分天然纖維、人造纖維和合成纖維

天然纖維指自然界生長或形成的纖維，包括植物纖維(天然纖維素纖維)、動物纖維(天然蛋白質纖維)和礦物纖維。

人造纖維是利用自然界的天然高分子化合物——纖維素或蛋白質作原料(如木材、棉籽絨、稻草、甘蔗渣等纖維或牛奶、大豆、花生等蛋白質)，經過一系列的化學處理與機械加工而制成類似棉花、羊毛、蠶絲一樣能夠用來紡織的纖維。如人造棉、人造絲等。

合成纖維的化學組成和天然纖維完全不同，是從一些本身并不含有纖維素或蛋白質的物質如石油、煤、天然氣、石灰石或農副產品，加工提煉出來的有機物質，再用化學合成與機械加工的方法制成纖維。如滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、氯綸等。

纖維是天然或人工合成的細絲狀物質.在現(xiàn)代生活中，纖維的應用無處不在，而且其中蘊含的高科技還不少呢。導彈需要防高溫，江堤需要防垮塌，水泥需要防開裂，血管和神經需要修補，這些都離不開纖維這個小身材的“神奇小子”。

穿得舒服, 御寒防曬，是我們對衣服的最初要求，如今這個要求已很容易達到。海藻碳纖維做成衣服后，穿著時能長期使人體分子摩擦產生熱反應，促進身體血液循環(huán)，因此能蓄熱保溫，而防紫外線輻射的纖維制成衣服便可減少我們夏日撐傘的麻煩。

而纖維更大的作用早已不僅停留在日常穿著了，粘膠基碳纖維幫導彈穿上“防熱衣”，可以耐幾萬度的高溫；無機陶瓷纖維耐氧化性好，且化學穩(wěn)定性高，還有耐腐蝕性和電絕緣性，航空航天、軍工領域都用得著；聚酰亞胺纖維可以做高溫防火保護服、賽車防燃服、裝甲部隊的防護服和飛行服；碳納米管可用作電磁波吸收材料，用于制作隱形材料、電磁屏蔽材料、電磁波輻射污染防護材料和“暗室”（吸波）材料。

纖維在環(huán)保上也是好幫手。聚乳酸作為可完全生物降解性塑料，越來越受到人們重視?？蓪⒕廴樗嶂瞥赊r用薄膜、紙代用品、紙張塑膜、包裝薄膜、食品容器、生活垃圾袋、農藥化肥緩釋材料、化妝品的添加成分等。

纖維在醫(yī)藥方面的應用已非常廣泛。甲殼素纖維做成醫(yī)用紡織品，具有抑菌除臭、消炎止癢、保濕防燥、護理肌膚等功能，因此可以制成各種止血棉、繃帶和紗布，廢棄后還會自然降解，不污染環(huán)境；聚丙烯酰胺類水凝膠可能控制藥物釋放；聚乳酸或者脫乙酰甲殼素纖維制成的外科縫合線，在傷口愈合后自動降解并吸收，病人就不用再動手術拆線了。

在建筑領域，防滲防裂纖維可以增強混凝土的強度和防滲性能，纖維技術與混凝土技術相結合，可研制出能改善混凝土性能，提高土建工程質量的ＰＰ纖維，對于大壩、機場、高速公路等工程可起到防裂、抗?jié)B、抗沖擊和抗折性能，在國家大劇院、上海市公安局指揮中心屋頂停機坪、上海虹口足球場等大型工程中已露了一手。

隨著生物科技的發(fā)展，一些纖維的特性可以派上用場。類似肌肉的纖維可制成“人工肌肉”、“人體器官”。聚丙烯酰胺具有生物相容性，一直是人體組織良好的替代材料，聚丙烯酰胺水凝膠能夠有規(guī)律地收縮和溶脹，這些特性正可以模擬人體肌肉的運動。

膠原是人體中最多的蛋白質，人體心臟、眼球、血管、皮膚、軟骨及骨路中都有它的存在，并為這些人體組織提供強度支撐。合成納米纖維能在骨折處形成一種類似膠質的凝膠，引導骨骼礦質在膠原纖維周圍生成一個類似于天然骨骼的結構排列，修補骨骼于無形之中。

蜘蛛絲一直是人類想要模仿制造的，天然蜘蛛絲的直徑為４微米左右，而它的牽引強度相當于鋼的５倍，還具有卓越的防水和伸縮功能。如果制造出一種具有天然蜘蛛絲特點的人造蜘蛛絲，將會具有廣泛的用途。它不僅可以成為降落傘和汽車安全帶的理想材料，而且可以用作易于被人體吸收的外科手術縫合線。

纖維的充填能有效地提高塑料的強度和剛度。纖維增強塑料屬剛性結構材料。

纖維增強塑料主要有兩個組分?；w是熱固性塑料或熱塑性塑料，用纖維材料充填。通?；w的強度較低，而纖維填料具有較高的剛性但呈脆性。兩者復合得到的增強塑料中，纖維承受很大的載荷應力，基體樹脂通過與纖維界面上的剪切應力，支撐了纖維傳遞了外載荷。

增強塑料以玻璃纖維使用占優(yōu)勢，其品種很多，無堿玻璃（E-glass）為常用普通纖維，堿金屬氧化物含量很低，具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性和電絕緣性。高強度玻璃纖維（S-glass）含有鎂鋁硅酸鹽等成分，具有比E-glass纖維高10%-50%的強度。由于化學成分和生產工藝的不同，還有高模量、中堿和高堿等各種玻璃纖維。碳纖維具有較大的剛性和優(yōu)良的耐腐性，常用于增強熱固性塑料。

目前，世界上有機高分子材料的研究正在不斷地加強和深入．一方面，對重要的通用有機高分子材料繼續(xù)進行改進和推廣，使它們的性能不斷提高，應用范圍不斷擴大．例如，塑料一般作為絕緣材料被廣泛使用，但是近年來，為滿足電子工業(yè)需求，又研制出具有優(yōu)良導電性能的導電塑料．導電塑料已用于制造電池等，并可望在工業(yè)上獲得更廣泛的應用．另一方面，與人類自身密切相關、具有特殊功能的材料的研究也在不斷加強，并且取得了一定的進展，如仿生高分子材料、高分子智能材料等．這類高分子材料在宇航、建筑、機器人、仿生和醫(yī)藥領域已顯示出潛在的應用前景．總之，有機高分子材料的應用范圍正在逐漸擴展，高分子材料必將對人們的生產和生活產生越來越大的影響．

參考文獻：材料網，《新型有機高分子材料》，復合材料學報，藥用功能的高分子材料，《橡膠參考資料》，《塑料加工應用》，《物理化學》，百度百科，《高性能纖維》

第三篇：淺析“高分子科學技術導論”雙語課程教學初探論文

摘要：

本文通過我?！案叻肿涌茖W技術導論”雙語課程的教學過程，介紹了該課程雙語教學的課程設置目的和相關的學科體系建設，以及教材的選擇與多媒體教學手段。提出了不同層次本科院校進行雙語教學應從實際出發(fā)進行專業(yè)課程設置，依據(jù)不同教學目的進行雙語課程體系建設，互動性強的多媒體教學課件與教學手段可以有效提高教學效果。

關鍵詞：雙語教學；課程設置；體系建設；多媒體教學

我國教育部早于2001年就在《關于加強高等學校本科教學工作，提高教學質量的若于意見》中明文要求國內高校積極推動以英語等外語進行的教學模式。而后在2005年1月、2007年1月和2007年2月教育部又多次發(fā)文鼓勵和推動雙語教學的開展。2007年8月，教育部為落實上述文件精神，引發(fā)了（（關于啟動2007年雙語教學示范課程建設項目的通知》（教高司函[2007]137號），更提出從2007年至2010年，共支持建設500門雙語教學示范課程。

在高校本科教育中“要創(chuàng)造條件使用英語等外語進行公共課和專業(yè)課教學”的目的是加強培養(yǎng)學生利用外語學習專業(yè)知識、進行技術交流的能力，這對于我國高等教育與世界接軌具有重要的意義。它有利于培養(yǎng)國際化的人才，而且有利于學生素質的提高和學生今后自身的發(fā)展。對于高校工科類本科生來說，無論他們畢業(yè)后是攻讀更高學位，還是從事各種技術性工作，具備用外語學習專業(yè)知識和進行技術交流的能力都是必要的。

1、我國的“雙語教學”。

主要是指用漢語與英語兩種語言進行非語言學科的教學，為學生營造一種雙語雙元文化氛圍，使學生能夠潛移默化地接收兩種語言與多元文化環(huán)境的熏染

（1）課程設置目的材料學科國際性強，學術理論發(fā)展更新快，因此在許多高校都很早開展了雙語教學工作。

北京化工大學對“高分子物理”課程也進行了雙語教學試驗。他們的做法是進行分層教學，即對部分英語水平好的學生實行了雙語教學。華東理工大學對“陶瓷基復合材料’，課程進行了雙語教學。合肥工業(yè)大學也于2005年開始進行“高分子物理”課程的雙語教學，武漢理工大學“材料概論”實行了雙語教學，天津大學對材料科學與工程專業(yè)“材料概論”課程實行了雙語教學，重慶工學院開設了“材料科學與工程導論”課程，唐山學院在三上開設了“材料概論”雙語課程等。

我院開展雙語教學勢在必行。原擬定開設的雙語課程是“高分子物理”，這門課程是高分子材料專業(yè)學生的專業(yè)基礎課，學時多，內容雜，理論性強，在以中文講解過程中尚有部分同學感到學習吃力，且是學生研究生人學考試常考的專業(yè)課程。鑒于我校是省屬二本院校，學生人學英語水平與重點院校之間就有一定的差距，英語水平又參差不齊，因此從2007級教學計劃開始加人了幾高分子科學技術導論”這門雙語課程，旨在使學生進人專業(yè)課學習的同時，全面了解專業(yè)知識體系，尤其是幫助一部分學生及早具備一定的專業(yè)文獻查閱能力。

（2）課程體系建設鑒于前述的教學目的，因此“高分子材料技術導論”課程設置在三年級上期，任選課，18學時，1學分。

該課程教學大綱大體包括高分子學科的基礎知識如學科發(fā)展建設、高分子材料基本分類與命名等，高分子基本結構知識，高分子材料的合成原理，主要的高分子材料及其基本性質和簡單的高分子材料加工內容。原定為任選的意義在于實質上實行分級教學，即英語水平好的同學選修，為自己更早更快地進行外文文獻的查閱及外文教材的學習打下更好的基礎；而“高分子材料技術導論”的內容實際包括了整個專業(yè)課程設置中的“高分子化學”、“高分子物理”和“高分子材料成型工藝學”，即使英語水平相對較差不選修的學生，也不會因此而使整個學習的平臺短缺。

（3）教學方法與體會在實際教學中。

確立了教學目標與體系設置后，首先遇到的就是教材選擇的問題。它是影響學生對課程消化吸收的一個重要環(huán)節(jié)。對于雙語教學，我校制定了幾種方案，其中包括對教材選用、課堂英文使用比例和板書中英文比例等的規(guī)定。既是雙語教學，其目的旨在加強培養(yǎng)學生利用外語學習專業(yè)知識、進行技術交流的能力。因此，教材選用外文原版教材應該是最佳選擇。誠然，不少優(yōu)秀的英文原版教材確實比國內的教材更能反映世界上最新最前沿的知識，且語言原汁原味，但在實際使用中，大多數(shù)老師都有這樣的認識，即其存在與我國教學大綱不完全相符、內容過于全面且難度無法調節(jié)等問題，在實際講課過程中，教師為了照顧到各個層次的學生和教學大綱的要求往往對教材內容進行選擇性講解，實際教學內容覆蓋率低，且學生學習起來知識點散，不易系統(tǒng)組織，同時也造成了教材的浪費（原版英文教材或引進影印版的定價相對都不菲）。

外文原版教材直接拿來就用，效果打折；而國內出版的雙語教材相對較少，適合的也不多見。針對教材問題，我選擇的是化學工業(yè)出版社引進的“國外名校名著”系列，JoelR。Fried著的“polymerscienceandtechnology"，同時參考了David LBowe：的“an introduction to polymer physics”，L.H.Sperling的“introduction to polymer physical science”和天津大學出版的“introduction to materials”。

在此基礎上，我制作了與本學院教學大綱配套的多媒體課件。課件使用全英文板書，內容精練，R輔以大量圖片，形象清晰，既彌補了教材的不足，也使學生易于掌握重要知識。在使用多媒體課件時，提前把課件主要內容打印出來給學生進行預習，而把其中重點的詞匯（知識點概念）預留下來。這樣，一方面學生可以在課前預習中根據(jù)課件內容看相關部分知識，對要學習的內容做大致了解，另一方面，課堂上減少了做筆記的時間，同時根據(jù)老師的講解，只記錄那些余下的重要的概念名詞。既能夠留出更多時間用于聽老師講課，理解專業(yè)知識內容而不過多的停留在單詞本意的認知上，又讓學生自己動手抄寫重要的名詞，強化了記憶。

通過雙語教學發(fā)現(xiàn)，學生中那些英語程度較好的，一般比較歡迎雙語教學課，甚至希望在課程體系設置內加大雙語教學課程比例及課堂英語講授的比例；但英語基礎較差的，甚至根本聽不懂也看不懂的學生，則對雙語課程有抵觸情緒，不太愿意配合老師的課堂教學，更無論課前預習和課后復習、作業(yè)的要求了。這一方面與學生的英語基礎能力有關，另一方面也與由此而形成的學生對于英語教學課程的興趣有關。但通過這一學期的授課我認為在沒有專業(yè)英語課程學習之前，開設專業(yè)性強的雙語課程，對于僅僅有大學英語基礎的學生來講，難度還是有些過大了。學生閱讀外文教材或參考書所需要花費的時間很多，對于三年級專業(yè)基礎課程任務相對還比較重的學生學習來說，占用的精力讓一些學生也不能勝任。

2、結合本學期的授課情況和學生最后的學習情況。我對做好雙語教學工作有以下幾點建議。

（1）為了優(yōu)化教學效果，宜采用選修課的課程設置形式，尤其是分班式教學。

課程設置主要取決于雙語課程設置的目的。如果是普遍提高學生對于英語專業(yè)知識的認知，必須學習的課程，可以進行分層教學。不同的班級采用雙（英）語教學的比例不同；如果是使學生提前進行英語專業(yè)知識的講授，目的在于使一部分有能力的學生先可以進行外文文獻的查閱，可以做一些選修課。此外，對于理論知識相對較淺的一些專業(yè)課程，如“豁結劑”或“高分子材料學”等，在三下“專業(yè)英語”課程學過之后開設成雙語課程也應該較適宜。如天津科技大學開設了“高分子粘合劑”雙語課程，取得了一定成績。

但是，有的學校為了使學生適應大量專業(yè)單詞而把雙語教學與專業(yè)英語課程融合成一門課程的做法，我覺得還有待進一步商榷。因為專業(yè)英語是一門語言性學科，著重于專業(yè)詞匯的記憶與文章理解翻譯等內容；而無論哪種性質的雙語課程都應該是專業(yè)知識性的教學。個人以為，也可以在二年級開設“科技英語”課程，代替通常的專業(yè)英語，比如材料學科可以選擇融合金屬、陶瓷與高分子材料在內的專業(yè)英文文獻，這樣，在三年級開設各門雙語課程只需輔以少量專業(yè)詞匯為基礎，而不影響正常的知識性教學進程。

（2）多媒體的應用對于雙語教學的課堂教學有著顯著的積極的作用。

教學過程中應進一步提高多媒體制作技術，增加全英文影像資料，會更有利于學生學習積極性和課堂學習的興趣，豐富講授內容，真正起到導論課的講授意義。

課堂講授過程中進一步增加學生的參與，設置一些與日常生活相關的知識性問題，進一步增加教學過程的互動性也是今后教學中應慢慢加強的一個環(huán)節(jié)。

第四篇：生活中的高分子論文

生活中的高分子材料

塑料對我們生活的影響

（10環(huán)境1W XXX）考核成績

一、塑料的簡介

（1）塑料的定義：

塑料是以合成(或天然)樹脂為基礎,再加入各種添加劑(如填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、交聯(lián)劑等)，在一定溫度和壓力下加工成形的各種材料的總稱。它是一種合成高分子材料，又可稱為高分子或巨分子，也是一般所俗稱的塑料或樹脂，可以自由改變形體樣式。

（2）塑料的特征及優(yōu)缺點：

塑料主要有以下特性：①大多數(shù)塑料質輕，化學性穩(wěn)定,不會銹蝕；②耐沖擊性好；③具有較好的透明性和耐磨耗性；④絕緣性好，導熱性低；⑤一般成型性、著色 性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；⑦尺寸穩(wěn)定性差，容易變形；⑧多數(shù)塑料耐低溫性差，低溫下變脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易 溶于溶劑。

塑料的優(yōu)點：①大部分塑料的抗腐蝕能力強，不與酸、堿反應。②塑料制造成本低。③耐用、防水、質輕。④容易被塑制成不同形狀。⑤是良好 的絕緣體。⑥塑料可以用于制備燃料油和燃料氣，這樣可以降低原油消耗。

塑料的缺點：①回收利用廢棄塑料時，分類十分困難，而且經濟上不合算。②塑料容 易燃燒，燃燒時產生有毒氣體。③塑料是由石油煉制的產品制成的，石油資源是有限的。

（3）塑料的類型與分類：

塑料的結構基本有兩種類型：

生活中的高分子材料

1、線型結構（包括支鏈結構）：高聚物由于有獨立的分子存在，故有彈性、可塑性，在溶劑中能溶解，加熱能熔融，硬度和脆性較小的特點。

2、體型結構：高聚物由于沒有獨立的大分子存在，故沒有彈性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶脹，硬度和脆性較大。

（4）塑料的加工方法：

塑料的成型加工是指由合成樹脂制造廠制造的聚合物制成最終塑料制品的過程。加工方法（通常稱為塑料的一次加工）包括壓塑（模壓成型）、擠塑（擠出成型）、注塑（注射成型）、吹塑（中空成型）、壓延等。

吸塑：用吸塑機將片材加熱到一定溫度后，通過真空泵產生負壓將塑料片材吸附到模型表面上，經冷卻定型而轉變成不同形狀的泡罩或泡殼。

壓塑：壓塑也稱模壓成型或壓制成型，壓塑主要用于酚醛樹脂、脲醛樹脂、不飽和聚酯樹脂等熱固性塑料的成型。

擠塑：擠塑又稱擠出成型，是使用擠塑機（擠出機）將加熱的樹脂連續(xù)通過模具，擠出所需形狀的制品的方法。擠塑有時也有于熱固性塑料的成型，并可用于泡沫塑料的成型。擠塑的優(yōu)點是可擠出各種形狀的制品，生產效率高，可自動化、連續(xù)化生產；缺點是熱固性塑料不能廣泛采用此法加工，制品尺寸容易產生偏差。

注塑：注塑又稱注射成型。注塑是使用注塑機（或稱注射機）將熱塑性塑料熔體在高壓下注入到模具內經冷卻、固化獲得產品的方法。注塑也能用于熱固性塑料及泡沫塑料的成型。注塑的優(yōu)點是生產速度快、效率高，操作可自動化，能成型形狀復雜的零件，特別適合大量生產。缺點是設備及模具成本高，注塑機清理較困難等。[5] 吹塑：吹塑又稱中空吹塑或中空成型。吹塑是借助壓縮空氣的壓力使閉合在模具中的熱的樹脂型坯吹脹為空心制品的一種方法，吹塑包括吹塑薄膜及吹塑中空制品兩種方法。用吹塑法可生產薄膜制品、各種瓶、桶、壺類容器及兒童玩具等。

壓延：壓延是將樹脂合各種添加劑經預期處理（捏合、過濾等）后通過壓延機的兩個或多個轉向相反的壓延輥的間隙加工成薄膜或片材，隨后從壓延機輥筒上剝離下來，再經冷卻定型的一種成型方法。壓延是主要用于聚氯乙烯樹脂的成型方法，能制造薄膜、片材、板材、人造革、地板磚等制品。

發(fā)泡成型：發(fā)泡材料（PVC，PE和PS等）中加入適當?shù)陌l(fā)泡劑，使塑料產生微孔結構的過程。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能制成泡沫塑料。按泡孔結構分為開孔泡

生活中的高分子材料

沫塑料（覺大多數(shù)氣孔互相連通）和閉孔泡沫塑料（絕大多數(shù)氣孔是互相分隔的），這主要是由制造方法（分為化學發(fā)泡，物理發(fā)泡和機械發(fā)泡）決定的。

二、塑料對我們生活的影響

（1）塑料的應用：

透明塑料制成整體薄板車頂。薄板車頂?shù)男赂拍罨谕该黛`活的聚碳酸酯或硅樹脂材料，可以被永久性地塑造成單個的聚碳酸酯薄板，也可作為可折疊鉸鏈和封條。拜耳材料科技研發(fā)的原型總共配備了四個靈活的薄板部件，形成了四扇“頂窗”，每扇窗都可單獨打開和關閉。導軌用于連接薄板部件，形成一個牢固、透明的聚碳酸酯車頂外殼。一個同樣透明的管子沿車頂結構中央縱向放置，在“頂窗”打開后用來調節(jié)折疊薄板。這樣可以形成三維立體結構，組件比平坦的 薄板更加牢固。同時也大大降低了單個組件的數(shù)量。

塑料袋回收價值較低，在使用過程中除了散落在城市街道、旅游區(qū)、水體中、公路和鐵路兩側造成“視覺污染”污染外，它還存在著潛在的危害。塑料結構穩(wěn)定，不易被天然微生物菌降解，在自然環(huán)境中長期不分離。這就意味著廢塑料垃圾如不加以回收，將在環(huán)境中變成污染物永久存在并不斷累積，會對環(huán)境造成極大危害。

其一，影響農業(yè)發(fā)展。廢塑料制品混在土壤中不斷累積，會影響農作物吸收養(yǎng)分和水分，導致農作物減產。

其二，對動物生存構成威脅。拋棄在陸地上或水體中的廢塑料制品，被動物當作食物吞入，導致動物死亡。去年青海湖畔有20戶牧民共有近千只羊因此致死，經濟損失約30多萬元。羊喜歡吃塑料袋中夾裹著的油性殘留物，卻常常連塑料袋一起吃下去了，由于吃下的塑料長時間滯留胃中難以消化，這些羊的胃被擠滿了，再也不能吃東西，最后只能被活活餓死。這樣的事在動物園、牧區(qū)、農村、海洋中屢見不鮮。

其三，廢塑料隨垃圾填埋不僅會占用大量土地，而且被占用的土地長期得不到恢復，影響土地的可持續(xù)利用。進入生活垃圾中的廢塑料制品如果將其填埋，200年的時間不降解。

而可降解垃圾袋即是環(huán)保塑料袋。目前，生物可降解垃圾袋按照原材料可以分四類：

生活中的高分子材料

酸酯類等；

生活中的高分子材料

到人的臉上，讓人倍感不舒服。

人們開始重新定位方便袋的地位，特別是對環(huán)保所帶來的破壞，為了生態(tài)環(huán)境，國家及時出臺“限塑令”以控制這一孳生的環(huán)保天敵。也許有些人覺得不習慣，也許人有覺得不方便了，但對子孫后代行善之事理應為之。

如今各大商場都啟用了環(huán)保方便袋，人們能夠正確理解國家這一有利于環(huán)保的舉措，很快便接受了這一做法，雖然那種薄薄的不環(huán)保的方便袋消失了，但隨之而來的各種各樣的方便兜開始搶占商機，粉墨登場，未來的生活不用因為“限塑令”而感覺不方便，而隨著生活環(huán)境的好轉生活得更方便自如。

2007年12月國務院發(fā)布通知，規(guī)定從2008年6月1日起，在所有超市、商場、集貿市場及商品零售場所實現(xiàn)購物袋有償使用制度，一律不得免費提供，同時，要求在全國范圍內禁止生產、銷售、使用厚度0.025毫米的塑料購物袋。“限塑令”實施近3年了，記者通過市場調查發(fā)現(xiàn)“限塑令”似乎無法真正達到限塑目的。

“限塑令”既是對商家、廠家、公眾執(zhí)行國家政策的檢驗，更是對政策公信力、執(zhí)行力的一種考驗。業(yè)內人士認為，要使“限塑 令”真正落到實處，還應從國家層面及早制定配套制度和規(guī)范標準，地方政府盡早制定可操作的實施辦法，進一步細化有償使用塑料購物袋的場所、塑料購物袋的概念和范圍，明確該項政策執(zhí)行的責任主體，制定較詳細的監(jiān)督辦法和違規(guī)處罰規(guī)定，為監(jiān)管部門進行監(jiān)督提供依據(jù)。執(zhí)法部門要密切配合，特別要加強對城鄉(xiāng)接合部、農貿市場等禁塑、限塑薄弱環(huán)節(jié)和難點的監(jiān)督檢查。

其次，要規(guī)范塑料袋生產，強制標注產品標志。要求所有塑料購物袋生產、批發(fā)廠商均要建立購銷臺賬制度，在生產企業(yè)中要推廣標注廠商基本信息，強制標注醒目的合格塑料購物袋產品標志，做到有據(jù)可查，從源頭上防止超薄塑料購物袋流入市場。職能部門必須加大對違規(guī)生產超薄塑料袋的小作坊、黑窩點的查處力度，從源頭減少或杜絕超薄塑料袋進入流通領域。鼓勵科研機構和企業(yè)科研創(chuàng)新，盡快尋找好替代品。開發(fā)研制出既能兼顧百姓生活便利又環(huán)保的塑料購物替代品。為生產企業(yè)提供優(yōu)惠政策。比如，在對普通塑料購物袋收取廢棄物治理費時，對可降解塑料購物袋，不收或者少收廢棄物治理費。

三、保護環(huán)境，合理使用塑料制品

1、不可降解塑料對環(huán)境的危害：

生活中的高分子材料

目前，中國塑料年產量為300萬噸，消費量在600萬噸以上。全世界塑料年產量為1億噸，如果按每年15％的塑料廢棄量計算，全世界年塑料廢棄量就 是1500萬噸，中國的年塑料廢棄量在100萬噸以上，廢棄塑料在垃圾中的比例占到40％，這樣大量的廢棄塑料作為垃圾被埋在地下，無疑給本來就缺乏的可 耕種土地帶來更大的壓力。

塑料在給人們的生活帶來方便的同時，也給環(huán)境帶來了難以收拾的后患，人們把塑料給環(huán)境帶來的災難稱為“白色污染”。目前，很多國家都采取焚燒（熱能源再生）或再加工制造（制品再生）的辦法處理廢棄塑料。這兩種辦法使廢棄塑料得到再生利用，達到了節(jié)約資源的目 的。但由于廢棄塑料在焚燒或再加工時會產生對人體有害的氣體，污染環(huán)境，所以可以說廢棄塑料的處理至今仍是環(huán)保工作中令人頭疼的一大難題。

首先，它影響農業(yè)發(fā)展。廢塑料制品混在土壤中不斷累積，會影響農作物吸收養(yǎng)分和水分，導致農作物減產。其次是對動物生存構成威脅。拋棄在陸地上或水體中的廢塑料制品，被動物當作食物吞入，導致動物死亡。去年青海湖畔有20戶牧民共有近千只羊因此致死，經濟損失約30多萬元。羊喜歡吃塑料袋中夾裹著的油性殘留物，卻常常連塑料袋一起吃下去了，由于吃下的塑料長時間滯留胃中難以消化，這些羊的胃被擠 滿了，再也不能吃東西，最后只能被活活餓死。這樣的事在動物園、牧區(qū)、農村、海洋中屢見不鮮。再者是廢塑料隨垃圾填埋不僅會占用大量土地，而且被占用的土地長期得不到恢復，影響土地的可持續(xù)利用。進入生活垃圾中的廢塑料制品如果將其填埋，200年的時間不降解。而且,塑料袋以石油為原料,不僅消耗了大量資源,還不能被分解,埋在地下會污染土地、河流。另外，塑料袋本身會釋放有害氣體。特別是熟食，用塑料袋包裝后，常常會變質。變質的食品對兒童健康發(fā)育的影響尤為突出。它耗能巨大，據(jù)測算，我國每產1噸塑料袋需耗3噸石油，而我國每年塑料袋的用量至少可供300萬輛普通轎車行駛5年。改變這一局面，淘汰超薄塑料袋大勢所趨，利國利民，功在千秋萬代！

2、讓塑料成為環(huán)境之友：

塑料的回收和利用、“禁塑令”的頒布等措施，都是現(xiàn)在處理塑料和環(huán)境關系的有效措施。另外，全世界都在關注這“白色污染”對地球的傷害，因此，一些可降解塑料等新型塑料制品不斷誕生，積極響應了可持續(xù)發(fā)展的理念。

四、學習本課程體會及建議

（1）課程體會：

生活中的高分子材料

當代生活中，有一種高分子材料更是占據(jù)了材料的半壁江山，那就是塑料。透明塑料制成整體薄板車頂。薄板車頂?shù)男赂拍罨谕该黛`活的聚碳酸酯或硅樹脂材料，可以被永久性地塑造成單個的聚碳酸酯薄板，也可作為可折疊鉸鏈和封條。同時也大大降低了單個組件的數(shù)量。用塑料制造車頂為設計者提供了更大的設計空間。他們可以創(chuàng)造三維幾何形狀，將玻璃液化合物推至最高限值。

膠粘劑是以合成天然高分子化合物為主體制成的膠粘材料。分為天然和合成膠粘劑兩種。應用較多的是合成膠粘劑。膠粘劑的產生很好的解決了聚合物與非金屬或金屬之間，金屬與金屬和金屬與非金屬之間的膠接，尤其對現(xiàn)在工業(yè)、工程做出了巨大的貢獻。小到家用三秒膠、波紋板、紙袋、標簽、膠帶、郵票，大到建筑用膠，工業(yè)用膠，甚至在飛機機翼或尾翼和機身的粘接中也不乏膠粘劑的身影。與傳統(tǒng)的編織織布法、金屬的焊接法以及鉚接、螺栓或釘接等機械聯(lián)結法相比，膠粘劑粘接法更快、更經濟，并能將不同材料結合在一起，而且當粘接兩種金屬時，膠 粘劑能隔開它們以防腐蝕，同時又可降低裝配體的疲勞破壞，并比機械聯(lián)結更輕更強，因此膠粘劑在生活中的應用也有了漸漸取代傳統(tǒng)聯(lián)接法德趨勢。

自從有了文明，便有了裝飾，而裝飾則必然離不開涂料了。涂料是以聚合物為主要成膜物質，添加溶劑和各種添加劑制得。根據(jù)成膜物質不同，分為油脂涂料、天然樹脂涂料和合成樹脂涂料。習慣上我們也稱這幾種涂料為油漆，其是裝修中的一道必需的菜式。不管是高級裝修，或者普通裝修，都會和油漆多多少少扯上關系，因此和我們的生活也息息相關。涂料對于被施用的對象來說，它的

生活中的高分子材料

日益嚴重的環(huán)境污染問題。我們要樹立環(huán)境友好高分子材料的概念，了解其研究現(xiàn)狀及應用前景。要明白，只有充分開發(fā)高分子材料的綠色化應用,才能使其真正成為對自然環(huán)境友好的材料,才能實現(xiàn)能量和資源的閉路循環(huán),以適應于現(xiàn)代城市生活的需要,促進現(xiàn)代城市建設的可持續(xù)發(fā)展。

讓高分子與我們的生活和諧相處、共同發(fā)展！

第五篇：課程論文樣本

用HRTF進行虛擬聲源定位實驗

楊飛然, 葛延增, 吳鎮(zhèn)揚

（東南大學 信息科學與工程學院,南京 210096）

摘要： 介紹了傳統(tǒng)的音頻定位理論及存在的缺陷，引出了HRTF的定義，分析了HRTF包含的方位信息，并用我們開發(fā)的虛擬聽覺空間系統(tǒng)Vasaudio對虛擬聲源定位進行了實際測試，最后對測試結果做了分析。關鍵詞： HRTF； ITD； IID；

虛擬聲源定位

Virtual Sound Source Position of HRTF Yang Fei Ran, Ge Yan Zeng, Wu Zhen Yang(Department of of Information Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096)Abstract: We introduce the traditional theory of audio position and its limitations first , then we give the definition of HRTF,analyse the position information in HRTF,we also do experiment using Vasaudio system, at last we make a analysis of the experiment result.key words: HRTF;ITD;IID;virtual sound source position 我們日常聽到的立體聲錄音，雖然有左右聲道之分，但就整體效果而言，立體聲音樂來自聽者面前的某個平面。但希望的是一個在虛擬環(huán)境中能辨別聲源精確位置的聲音系統(tǒng)，而當您聽到三維虛擬聲音時，音樂聲是來自圍繞您的一個球形中的任何地方，即聲音出現(xiàn)在您頭的上方、后方或者在您的鼻子前方。我們把在虛擬場景中的能使用戶準確地判斷出聲源精確位置、符合人們在真實境界中聽覺方式的聲音系統(tǒng)稱為三維虛擬聲音。傳統(tǒng)音頻定位理論

耳間時間差（ITD）：從聲源發(fā)出的聲音到達人的左耳和右耳時，有一個先后的過程，這段時間差就是耳間時間差。耳間時間差與聲音信號的頻率有關，是聲源角位置?，頭部半徑r和聲速c的函數(shù)，在人類聽覺定位中占有重要位置。

耳間強度差（IID）：由于聲音的傳播媒質對聲波的衰減作用，聲音的強度隨距離而變化，再加上耳廓和頭部的遮擋，最終到達兩耳的聲音所經過的路徑是不同的，使得距離聲源近的耳朵聽到的聲音要強一些，這就是耳間強度差。

在中、低頻(f<1.6 kHz)，ITD是定位的主要因素;在中頻段(f在1.5-4.0 kHz), ITD和IID共同起作用；而在高頻(f>4 kHz), IID起主要作用[1]。

傳統(tǒng)的音頻定位理論的缺陷：

（1）無法解釋單耳條件下的定位機理。

（2）存在錐面模糊現(xiàn)象。ITD和IID對左右方位的定位效果非常明顯，但對前后和上下方位存在模糊現(xiàn)象。如圖1中同一垂直面內的X和Y到達兩耳的路徑是對稱的，以及同一水平面內的A和B到達兩耳的路徑也是對稱的，這就無法依賴ITD和IID來進行準確定位。

圖1 混淆錐示意圖 用HRTF進行虛擬聲源定位

我們介紹一種更為完備的音頻定位模型，這就是HRTF。

與頭部關聯(lián)的傳遞函數(shù)(Head-Related Transfer Function, HRTF)描述了聲波從聲源到雙耳的傳輸過程。事實上從某一方位的聲源發(fā)出的聲信號在到達聽者的耳膜之前經過了復雜的傳輸過程，聲信號與聽者的頭部、肩部以及軀干，耳廓發(fā)生了反射、折射、衍射和散射等聲學作用，人體的這些部位對聲信號的調制作用可以統(tǒng)一的用一個函數(shù)來表示即與頭部關聯(lián)的傳遞函數(shù)HRTF。與之相對應的時域表示稱為與頭部相關聯(lián)的沖激響應（Head-Related Impulse Response,HRIR）。

國外很多科研機構和高等院校都進行了HRIR的測量工作，我們在本文中使用的數(shù)據(jù)來源于加州大學戴維斯分校圖像處理和集成計算中心（CIPIC）[2]，HRIR數(shù)據(jù)長度為200點，采樣頻率為44.1KHz。2.1 HRTF數(shù)據(jù)中包含的方位信息

我們在圖2畫出方位角-45°,仰角0°時的左右耳HRIR波形及對應的頻譜圖。

圖2 方位角-45°,仰角0°時的左右耳HRIR及對應的HRTF

（1）耳間時間差（ITD）：由于聲源靠近左耳，從圖2可以看出右耳的HRIR比左耳的HRIR有明顯的時間延遲，體現(xiàn)了耳間時間差。

（2）耳間強度差（IID）：左耳的HRTF比右耳的HRTF幅度要強一些，體現(xiàn)耳間強度差。

（3）HRTF會出現(xiàn)明顯的峰值點和谷值點，有研究表明峰點頻率、谷點頻率對前后定位起關鍵作用，且谷點頻率是進行定位的主要依據(jù)。

（4）HRIR在某些時刻變化劇烈，這是由于耳廓對入射聲波的反射作用，左耳的HRIR波形較右耳的HRIR波形起伏變化更為劇烈。在頻譜特性上則表現(xiàn)為左耳的HRTF高頻分量要充足些。

為了更加突出HRTF中的峰值點和谷值點，人們使用了一些方法對HRTF數(shù)據(jù)進行處理。文獻[3]中對不同頻率的HRTF數(shù)據(jù)加權，來放大原HRTF數(shù)據(jù)頻率間的差異，設H(x)為原HRTF數(shù)據(jù)，H'(x)為處理后的HRTF數(shù)據(jù)，則

H'(x)?W(x)H(x)

權函數(shù)

W(x)?H(x)max?H(xi)?

HRTF反映了人體結構對聲音信號的不同響應，因此HRTF有明顯的個體差異，人們總是希望使用個性化的HRTF數(shù)據(jù)進行3D音效的合成，然而對每個人進行HRTF數(shù)據(jù)的測量是不現(xiàn)實的，有學者建議使用非個性化（non-individualized）的HRTF數(shù)據(jù)[4]。2.2 虛擬聽覺空間系統(tǒng)Vasaudio 將輸入的音頻信號分別與指定的方位和距離的左右耳HRTF數(shù)據(jù)進行卷積，然后通過耳機重發(fā)就可以得到具有方位信息的雙通道音頻信號，如式（1）?；谶@個原理我們用VC++編程開發(fā)了虛擬聽覺空間系統(tǒng)Vasaudio[5]可以實時播放wav格式的音頻文件，圖3是我們的實現(xiàn)框圖。

yL(n)?GL?x(n)*hL(n)yR(n)?GR?x(n)*hR(n)

(1)式中?表示乘法，?表示卷積，x(n)表示輸入的音頻信號，hL(n)和hR(n)分別表示左右耳的HRIR數(shù)據(jù)，GL和GR分別表示左右耳的增益，yL(n)和yR(n)分別表示饋給耳機的左右聲道信號。

圖3 虛擬聽覺空間系統(tǒng)實現(xiàn)框圖 虛擬聲源定位測試實驗

測試設備為1臺計算機、1個高質量聲卡、1 幅高質量耳塞式耳機。被測試人員為我們實驗室的5名聽覺正常的同學。同時我們選擇音頻測試常用的粉紅噪聲作為測試音源。測試所用的軟件系統(tǒng)為本文前面介紹的VasAudio。

我們實驗的目的有兩個：一是通過測試比較HRTF的個體化差異，二是我們希望找出幾套對大多數(shù)人都相對比較適合的HRTF數(shù)據(jù)，已備我們以后的實驗使用。3.1 測試數(shù)據(jù)

為了比較HRTF數(shù)據(jù)的個體差異，我們使用了12套數(shù)據(jù)進行測量，分別為（1）CIPIC數(shù)據(jù)庫提供的數(shù)據(jù)：hrir_final_003, hrir_final_162, hrir_final_163, hrir_final_165；

（2）做回歸分析得到的數(shù)據(jù)：hrir_final_h_003, hrir_final_h_162, hrir_final_h_163, hrir_final_h_165；

（3）在時域做平均得到的數(shù)據(jù)：hrir_final_avg；

（4）用PCA分析綜合出來的數(shù)據(jù)：hrir_final_large_6, hrir_final_middle_6, hrir_final_small_6。3.2 測試步驟和結果

為減小辨別難度，只對水平面和中垂面上的角度進行定位測試，其中方位角是15°的倍數(shù)，角度從－180°到180°，共有24個方位。垂直方位角為90°（正上方）、60°、30°、0°、－45°共有5個方位。（1）水平方位角具體測試步驟：

步驟1：先給測試者聽分布在前、后、左、右四個方向的聲音信號，并告知實際方向； 步驟2：然后分別在這四個聲源的附近位置選擇一個方位，要求聽者進行判斷，并給出四個聲源的位置（要求說出具體的方位角度）；

步驟3：重新隨機選擇分布在前、后、左、右四個方向的聲音信號，重復步驟1，步驟2。

（2）垂直方位角具體測試步驟：

步驟1：對給定的一組數(shù)據(jù)先給測試者聽垂

方位90°、60°、30°、0°、－45°五個方向聲音信號；

步驟2：從上述五個方向隨機給出一個方向的聲音信號，要求聽者指出其具體方向角度。重

復該步驟五次直至測完一組數(shù)據(jù)；

步驟3：重復步驟 1，步驟2，直至測完全部數(shù)據(jù)。

我們給出了數(shù)據(jù)標號為hrir_final_162和hrir_final_163的測試結果散點圖，見圖4和圖5。

圖4 hrir_final_162測試結果散點圖

圖5 hrir_final_163測試結果散點圖

我們給出水平方位最終的測試統(tǒng)計結果，見表1。同時我們給出垂直方位最終的測試統(tǒng)計結果，見表2。

表1水平方位測試結果統(tǒng)計表

表2 垂直方位測試結果統(tǒng)計表

3.3 測試結果分析

（1）HRTF數(shù)據(jù)包含了大量的方位信息，用HRTF對聲源進行定位可以提高定位的準確性，克服傳統(tǒng)定位理論的不足。我們在測試中使用的HRTF數(shù)據(jù)是非個性化的，因此HRTF數(shù)據(jù)并不一定對每個人都是適合的，這是造成錯誤率較高的一個原因，另外測試中只有被測試者認定的方位和我們實際使用的方位完全一致時，我們才認為辨別正確，對試驗結果的要求有些苛刻（實際上5°到20°的偏差是允許的），這是造成錯誤率較高的另一個原因。

（2）測試中發(fā)現(xiàn)被測試者對標號為hrir_final_middle_6的HRTF數(shù)據(jù)的辨別正確率較高，原因可能是5位被測試者的頭部和外耳尺寸比較中等，與該數(shù)據(jù)的外耳參數(shù)比較吻合。

（3）測試中發(fā)現(xiàn)聲源定位的前后顛倒和上下顛倒比較嚴重。前后顛倒從圖5和圖6可以很明顯的看出。垂直方位的測試結果尤為不好，如傾聽者1號在使用標號為hrir_final_165和hrir_final_h_003的HRTF數(shù)據(jù)處理過的音頻信號進行垂直方位的辨別時，5個方位完全辨別錯誤，其他被測試者也有這樣的問題。

（4）用耳機重放時存在“頭中定位效應”，傾聽者感到聲像分布在人頭內部，這也影響了定位的準確性。有文獻[6]指出，增加混響可以加強聲像的立體感和深度感，從而改善定位效果，這也是音頻定位、多媒體和虛擬現(xiàn)實發(fā)展的趨勢。

4.結束語

HRTF包含了大量的方位信息，用HRTF進行虛擬聲源定位是當前研究的熱點，已經有很多相關成熟的產品和系統(tǒng)出現(xiàn)。本文介紹了HRTF包含的方位信息和個體差異，并用我們開發(fā)的Vasaudio系統(tǒng)進行了虛擬聲源定位的實際測試。測試結果表明用非個性化HRTF進行定位存在一些問題，如辨別錯誤率較高，聲像的前后混淆和上下混淆比較嚴重，頭中定位效應等，我們的工作僅是初步的，還要采取其他措施來提高虛擬聲源定位的準確性。

參考文獻：

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