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化学与分子工程专业

时间:2023-08-15 17:24:57

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇化学与分子工程专业,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

化学与分子工程专业

第1篇

关键词:高分子材料;高分子化学;实验教学

分子化学实验是高分子化学课程教学的一种最有效的实践教学形式,它可以帮助和促进学生课堂理论知识的学习与消化,建立和巩固高分子化学基本概念和理论,获取高分子化学知识,培养科学素质和操作技能。我国著名化学家戴安邦指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教育要求既传授化学知识和技巧,又训练科学方法与思维,还培养科学精神和品德,学生在化学实验中是学习的主体,在教师指导下进行实验,训练用实验解决化学问题,使各项智力皆得到发展”。这番话指出了开设化学实验课的深刻内涵和重要价值。2004年国家教育部颁布的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》在评估指标的二级指标“实践教学”中,从“实践教学内容与体系,综合性、设计性实验课的比例及效果,实验室开放”三个方面明确了实践教学改革和发展的方向。近几年高校的化学类实验教学改革取得了令人瞩目的成果。高分子材料科学与工程专业是很多高校在近年来新开设的专业,在实验教学与改革方面的成果积累较少,尤其高分子化学实验教学采用陈旧的教学内容和教学方法依然居多。通过调研发现,目前国内高校高分子材料科学与工程专业的高分子化学实验教学依然不同程度地存在一些问题。

一、高分子化学实验教学现状剖析

1.实验教学体系和内容欠争理

多数的实验教学附属于理论教学,没有单独设课和单独考核,实验课时相对较少虽然有些高校高分子化学实验已经独立设课,但仅作为考查课。实验教学内容中传统的、陈旧的实验较多,而体现现代科学技术发展成果的实验很少认知性、验证性实验所占的比理偏高,培养学生创新能力的综合性、设计性、应用性和创新性的实验偏少,而且实验环节偏重于理论,突出高分子材料应用性特点的实验太少,不利于培养学生的工程观念。

2.实验教学方法单一

学生按照实验讲义预习,然后进实验室。实验前教师把实验目的、实验原理、仪器使用方法、测试方法、实验步骤和数据记录表格及数据处理方法等进行详细的集中讲解。学生只需按教师指导的过程按部就班或者依照讲义“照方抓药”,就可以完成一个实验。一部分学生糊里糊涂地来到实验室,只动手不动脑地完成实验,然后又迷迷糊糊地离开实验室。实验的现象和结果没有给他们留下太深的印象,对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养都很不够。这种统一模式、统一要求、齐步走的教学方法,一方面造成了学生对教师的过分依赖,另一方面抑制了学生个性思维的发展和创新能力的培养。

3.实验嫩学手段落后

在现代信息技术迅速发展的今天,虽然网络技术、多媒体技术等现代教学技术在理论教学中得到了普遍应用,但虚拟、仿真等实验技术手段未能在实验教学中推广应用。这样对于一些耗费过高、时间过长、毒性过大、危险性过高的实验,只能最低限度地开设,且开设过程中费用大和危险性高,导致学生对此类重要实验缺乏足够的认知和感受的机会。

二、新教学模块的实践性探索与成效

针对目前国内高校高分子材料科学与工程专业高分子化学实验教学中存在的一些问题,借鉴其他化学实验教学改革的优秀成果,提出了基础技能实验、综合设计实验、研究创新型实验的三个高分子化学实验教学模块体系,并在每个模块中结合常熟理工学院教师的科研成果引入_些新的实验教学内容,采用开放式实验教学方法。通过实验教学实践发现新的体系和教学方法在培养学生的创新意识和工程实践能力方面起到了较好的效果。

1.基础技能实验教学模块

基础技能实验模块构建的目的着重建立高分子化学实验与相关基础理论知识之间的有机联系。培养学生的实验安全意识、清洁卫生习惯和严谨的实验态度。训练学生掌握熟练规范的实验操作技能和技巧,为后续的实验教学模块的实施打下良好的基础。

基础技能实验模块的教学内容设计在课时总量的40%~50%为宜,课时数约30学时,开设8~10个实验。教学内容设计涉及到高分子化学反应机理,如自由基、阴离子,阳离子等连锁反应机理,缩聚、基团转移聚合等逐步反应机理,开环聚合反应机理等。在实验实施方法方面涉及到本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、熔融缩聚、界面缩聚等。如设计膨胀计发测定苯乙烯本体聚合动力学实验,让学生直观感受到了诱导期概念、聚合过程体积减小的现象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化学理论知识。设计过硫酸钾引发甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合实验,除让学生明确了乳液聚合的基本原理外,还了解到了聚合物大分子链端基的重要作用。设计己二酰氯和己二胺界面缩聚实验,让学生深入理解了界面缩聚的概念和聚合物的可纺成纤性能等主要高分子知识。通过设计一些自由基、阴离子、阳离子等连锁反应机理的实验,使学生进一步掌握了活性中心的概念,同时在实验过程中认知了这些引发剂的活性、安全使用和贮存事项。

2.综合设计实验教学模块

综合设计实验教学模块旨在培养学生较强的实际动手能力,自主设计和分析解决问题的能力。本实验模块是实验教学的较高层次,注重学生实验的自主设计性和综合性。

教学内容设计在课时总量的20%~25%为宜,课时数约15学时,开设2~3个实验。本教学模块的特点之一是实验内容的综合性,可以将同一门课的几个实验,或者是几门课的实验组合在一起,形成一个大实验。本教学模块的特点之二是实验方案的灵活性和设计性,侧重培养学生的自主实验和学习的意识和良好习惯。例如关于高分子合成实验先确定好采用的聚合机理和聚合方法,在原材料配方组成、引发剂种类及用量、合成温度等工艺条件方面给出一个大致的框架,然后让学生在所给的框架内进行自行设计和实施实验。譬如悬浮法制备聚苯乙烯珠粒实验,水的用量范围为苯乙烯质量的100%~200%、分散剂为磷酸钙或聚乙烯醇两种、引发剂过氧化二苯甲酰用量为苯乙烯质量的0.2%~1.0%、反应温度设定在75℃~85℃范围等。学生通过自行设计的方案实施实验获得了不同的实验结果,通过对不同组之间实验结果的综合分析,找到了影响悬浮法制备聚苯乙烯珠粒的一些因素,激发了学生动手实验的兴趣,发挥了学生自主实验和学习的主观能动性。

3.研究创新实验教学模块

设置研究创新实验教学模块培养学生的科研和创新意识、提高学生的综合素质和应用开发能力,为实现培养高质量的应用型人才的教育目标提供重要的教学内容实体支撑。

  本实验模块是实验教学的最高层次,注重学生实验的独立自主陛、综合性、应用性和创新性,教学内容设计在课时总量的20%~25%为宜,课时数约15学时,开设2~3个实验。本实验教学模块的特点之一是实验项目的独立自主性和综合性。也就是说确定好实验项目之后,让学生在实验教师指导下独立自主地进行实验项目方案的调研、设计、实施和结果分析。本实验教学模块的特点之二是实验项目的应用性和创新性,所拟定实验项目必须关联生产实践中的聚合物产品,充分体现实验项目的应用性。实验项目设计主要针对这些高分子产品生产实践中存在的共性问题和关键问题的解决来进行设计。通过研究创新实验的实施,发现学生学习积极性很高,乐此不疲,为培养学生创新意识和展示高分子化学实验的应用性特征提供了最佳学习平台,尤其是开发一些联系生活实际的应用型实验,可使学生亲身感受到高分子化学实验的实用价值,能强烈激发学生的创造动机。此外,研究创新实验往往需要多名学生共同完成,有利于培养学生的团队合作精神。例如,聚氨酯绝缘漆的制备及性能测定实验,每个学生做一个实验配方,每5名学生一组,5名学生的实验结果综合在一起可以得出高分子树脂配方组成与漆膜性能之间的关系曲线,以及固化条件与漆膜性能之间的关系曲线。在实验过程中,5名学生要共同安排实验方案,尽量保持操作的一致性,最后得出的结果要呈规律性变化。如果有一名学生操作有误,这个实验点就会落在规律性以外,影响其他学生对实验现象的观察。因此,实施研究创新实验项目对教师也提出了更高要求。在每次实验前,教师要指导学生拟定方案,并对可能出现的实验现象和各种影响因素进行分析,实验过程中,又有多种意外的实验现象出现,这势必要求师生共同分析和讨论造成这些现象的原因,帮助学生透过现象深刻理解事物的本质。这样做需要教师有相当的知识储备量,并且要求教师也不断进取,充分体现了教学相长的教育理念。

三、结论

基础技能实验、综合设计实验、研究创新实验+教学模块教学的实践证明教学效果显著,特别对提高学生综合实践能力、激发学生理论课学习兴趣、培养学生创新意识和应用开发技能取得了预期效果。基础技能实验模块的教学效果主要体现在实验现象与相关基础理论知识之间的有机联系,高分子化学实验操作技能和技巧的掌握和规范。综合设计实验的教学效果主要体现在学生自主设计和分析解决问题的能力培养。研究创新实验的教学效果主要体现在学生科研和创新意识的建立,以及学生团队意识和应用开发能力的培养。

参考文献:

[1]李晓,等_高分子化工方向专业的课程体系设计[j].化工高等教育,200i,(1):50-52.

[2]谢安邦高等教育学[m].北京:高等教育出版社,1999.3

[3]杨通,范新会.王正品材料类专业实验课程体系的改革[j],实验室研究与探索,2004,23(10):71-80.

[4]虞立宏,王静爱,葛岳静,本科生科学研究项目实施特色[j]中国大学教学,2004,(8):20-21.

[5]王雅珍,等,微型高分子化学实验研究[j]化学教育,2001,22(1):47-48.

第2篇

一、高分子材料与工程

高分子材料与工程专业培养具备高分子材料与工程等方面的知识,能在高分子材料的合成、改性、分析测试和加工成型等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。

本专业学生主要学习高聚物化学与物理的基本理论和高分子材料的组成、结构与性能知识及高分子成型加工技术知识。

学习课程

聚合物加工原理、聚合物成型工艺、聚合物流变学、高分子物理、高分子化学、物理化学、有机化学

毕业生具备的专业知识与能力

掌握高分子材料的合成、改性的方法;

掌握高分子材料的组成、结构和性能关系;

掌握聚合物加工流变学、成型加工工艺和成型模具设计的基本理论和基本技能;

具有对高分子材料进行改性及加工工艺研究、设计和分析测试,并开发新型高分子材料及产品的初步能力;

具有应用计算机的能力;

具有对高分子材料改性及加工过程进行技术经济分析和管理的初步能力。

就业方向

该专业毕业生可到石油化工、电子电器、建材、汽车、包装、航空航天、军工、轻纺及医药等系统的科研(设计)院所、企业从事塑料、橡胶、化纤、涂料、粘合剂、复合材料的合成、加工、应用、生产技术管理和市场开发等工作,以及为高新技术领域研究开发高性能材料、功能材料、生物医用材料、光电材料、精细高分子材料和其它特种高分子材料,也可到高等院校从事教学、科研工作。

高分子材料与工程专业的20所大学

二、复合材料与工程专业

复合材料与工程专业培养具有良好的思想素质,强烈的社会责任感,健康的体魄和健全的心理素质、德、智、体全面发展,掌握新型复合材料生产原理和生产工艺、能胜任无机材料、高分子材料、新型复合材料等生产企业基层管理工作和实际岗位操作,具有较高综合素质,“用得上、留得住”的应用型人才。

专业特色

该专业既重视学生数学、力学和材料科学的基础理论培养,又重视学生的工程能力训练,并对有关专业课实行教学内容的国际接轨。课程设置注重基础理论与工程的结合、自然科学知识教育与文化素质教育结合,理论与实践相结合。学校会设有工程设计制图课程设计、工程训练、下厂实习、毕业实习、毕业设计和毕业论文等实践环节。实验有高分子物理实验、高分子化学实验、复合材料制备与加工实验、材料性能测试实验等 。

就业方向

本专业学生毕业后可毕业生可以就业于与复合材料相关的汽车、建筑、电机、电子、航空航天、国防军工、信息通讯、轻工、化工等有关企业和公司,担任工程研究 人员、工程师和营销管理人员,从事设计、研发、分析、生产、测试、评价、营销、管理等工作;也可以在高等院校、研究设计院所从事科研教学工作。

开设院校

哈尔滨工业大学、西北工业大学、华东理工大学、南京工业大学、青岛大学、青岛科技大学、长江大学、中北大学、河北工程大学等

第3篇

尊敬的贵公司领导:

您好!

衷心的感谢您在百忙之中翻阅我的这份自荐书,诚待您的指导。

我叫xx,是20XX届天津渤海职业技术学院高分子材料与工程专业的毕业生。我所学的专业叫高分子材料工程,隶属于化工系,不但学习了化工方面,如无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、化工原理、化工设备等学科的一系列知识,还进一步深造学习了高分子材料及其聚合方法、设备等所关联的包括聚合物共混改性化学纤、高分子物理、高分子化学、高分子合成工艺学、成型工艺学、化工cad、高分子材料成型工艺设计、高分子材料加工原理等学科的一系列知识。除了专业知识的积累,还重新塑造了自己包括待人处事、注重团队精神等优秀思想,而且经常锻炼身体,为成为一名德智体全面发展的新时代人才而努力。

此外,我热爱贵单位所从事的事业,殷切地期望能够在您的领导下,为这一光荣的事业添砖加瓦;并且在实践中不断学习、进步。

收笔之际,郑重地提一个小小的要求:

无论您是否选择我,尊敬的领导,希望您能够接受我诚恳的谢意!

祝愿贵单位事业蒸蒸日上!

此致

第4篇

作者:孙延一 瞿晓岳 王悦辉 钟建军 谢辉 马军现 刘建庄 单位:电子科技大学中山学院化学与生物工程学院

1专业知识体系的调整

2006年教育部全国高等学校教学研究中心、材料科学与工程教学指导委员会联合制定的《高等学校材料化学专业规范(讨论稿)》(以下简称“规范”)中所制定的专业知识体系对于我校应用型人才培养来说,显得内容偏多,理论偏深,要求偏理,工程意识不强,因此,结合我校应用型人才办学实际,对“规范”中所界定的专业知识体系中内容做了相应的调整,从而形成了我校材料化学专业发展的专业知识体系。该体系内容调整的思路和原则是:精简内容,保证基本理论和必要的基本知识,降低难度,突出应用特色,体现学科进展;达到学生具备继续学习的理论基础和应用所学知识于工程实践的能力,适于培养应用型、创新型人才的要求。如“规范”中的量子力学基础、计算化学、电子论、材料科学中的数学等理论性强的内容一律删除。调整后,体系由化学基础知识、材料科学基础知识、专业方向知识三个部分所组成,其中化学基础知识包括基本的化学知识,化学原理、化学方法;材料科学基础知识包括材料的结构、材料的化学制备,材料的分析测试、材料的物理性质以及材料的成型加工等;专业方向知识包括高分子材料的制备、结构、性能、加工以及应用等,详见表1。

2课程体系的设置

设置什么样的课程来贯彻实施上述专业知识是我们一直以来探索的一个重要的教学改革问题。课程设置不同所获得的教育效果也就不同。在这方面各学校办学情况不同其做法也不一样[2-4]。经过几年的教学实践,我们认为,材料化学既然是研究材料的化学问题的科学,材料化学专业人才培养理当强调化学基础的学习,只有具备厚实的化学基础,才有可能弄清材料的化学问题,并用化学方法去研究和解决材料的化学以及其他问题,未来发展才有后劲;另外,化学基础好更有利于学生就业。因此,我们设置了无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、化工原理、高分子化学、材料化学和材料科学基础、高分子材料等9门核心课程来完成化学基础、材料学基础和专业方向等三部分知识,并做到统一考虑内容取舍、不重叠,处理好课程的相对完整与课程间融合衔接;精简繁多的数学推导和叙述性的内容,做到“简明”而不弱化基本理论,以满足材料化学专业本科教育专业认证的基本要求;引进学科近展的新内容,反映学科发展的方向。在教学内容上,无机化学、有机化学、化工原理、高分子化学和高分子材料等都紧密联系工业生产实际,渗透工程意念;分析化学以仪器分析方法为主;物理化学强化热力学基础和界面与胶体化学及其在材料化学中的应用;材料化学注重材料制备和分析测试;材料科学基础主要介绍材料的物理性质和材料的成型与加工(如表1所示)。

3课程标准的制定

教学的规范化、标准化是课程实施质量的保障,为此,我们陆续制定了上述核心课程的课程标准。在课程标准中规定了各门课程的性质、课程目标、课程内容,以及学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的基本要求,全面体现素质教育、创新教育的理念和课程功能。课程标准是教材编写、教学及其评估的依据,同时也是管理和评价课程、加强课程建设的基础,它的制定和实施,将全面推动教学质量的提高,这对于培养素质全面、富有应用型、创新型人才具有深远意义[5]。

4结语

以上是我们近年来在材料化学专业建设中针对人才培养方案、课程体系建设工作所作的一点探索,很不成熟,有待于实践中检验论证。材料化学专业是一个新兴专业,人才培养方案、课程体系建设的探索和完善任重道远。我们坚信,只要遵循教育规律,求真务实,不断追求,大胆创新,一定会实现培养出合理的知识结构、能力结构、素质结构的材料化学专业的应用型、创新型人才。

第5篇

关键词:蛋白质工程 教材 科研 实践教学

中图分类号:G642.0

文献标识码:C

DOI: 1().3969/j.issn.1672-8181.2015.03.040

蛋白质工程是指通过对蛋白质进行修饰,改造和拼接以生产出能满足人类需要的新型蛋白质的技术,是现代生物工程技术的重要内容。而《蛋白质工程》课程,已成为高校生物技术和生物工程类专业的一门重要专业课程。

蛋白质工程是在基因重组技术、生物化学、分子生物学、分子遗传学等学科的基础之上,融合了蛋白质化学、结构生物学、生物物理学、生物信息学和计算机辅助设计等多学科而发展起来的新兴研究领域,也是一种是综合性生物工程。这决定了《蛋白质工程》是一门综合性很强,对基础知识要求高,且内容繁杂,并不断发展的课程,教学难度较大。由于自身条件所限,地方医学院校在理工类课程,尤其在高等数学、有机化学、物理化学和计算机软件等课程方面的教学力量比较薄弱,课程设置的深度和广度不够,这些给《蛋白质工程》的教学,带来了难题。

桂林医学院生物技术专业已开设《蛋白质工程》课程,为适应医学院校特点,扬长避短,从培养应用型和创新型人才的目的出发,探讨《蛋白质工程》教学内容和教学策略。

1 教学内容

参考国内《蛋白质工程》主要教材和生物技术专业相关专业课程教学大纲,教学内容安排如下:

除绪论外,《蛋白质工程》包括以下六部分内容:①蛋白质分子基础;②蛋白质物理化学性质;③蛋白质分子设计、化学修饰及表达;④生物信息学和蛋白质组学;⑤蛋白质工程技术在现代生物技术中的应用;⑥蛋白质工程相关的现代生物技术。

以下就教学内容做具体说明。

1.1 蛋白质分子基础

在复习和巩固《生物化学》课程“蛋白质结构和功能”相关内容的基础上,提升“蛋白质分子基础”的深度和广度,加深对蛋白质结构和功能的关系的理解,熟悉蛋白质结构测定的方法,并了解蛋白质结构的预测。这部分内容虽然和《生物化学》内容有部分重叠,但不可轻视,它是这门课程的基础。具兄弟院校相关教师反映,不少学生对这部分基础内容的掌握确实不够扎实,从氨基酸的英文缩写,氨基酸和多肽在溶液中的带电性质,到二十种氨基酸对二级结构的贡献等,都需要强化记忆。这部分内容中,蛋白质结构测定的方法和蛋白质结构的预测是重点,尤其是前者,需详细讲解。其它部分,老师讲解为辅,学生复习和巩固为主。

1.2 蛋白质物理化学性质

这部分内容的学习需要一定的物理化学基础,而这可能是学生们的薄弱环节,应该在复习巩固化学热力学和动力学的基础上,以蛋白质折叠为核心,展开教学内容。

1.3 蛋白质分子设计、化学修饰及表达

这部分是本课程最主要的内容,也最能体现蛋白质工程的特色。通过讲授和学习,要求学生掌握蛋白质分子设计的原理,熟悉蛋白质分子设计和白质化学修饰的内容与方法,并熟悉蛋白质基因工程改造及重组蛋白表达,这些均需要详细讲授。

1.4 生物信息学和蛋白质组学

生物信息学和组学,是目前生命科学研究和生物医药研究开发的“利器”,因此,本课程为生物信息学和蛋白质组学单独设立一个章节。这部分内容,要求熟悉生物信息学和蛋白质组学的概念、基本方法及应用,了解生物信息学与蛋白质组学的关系,熟悉蛋白质数据库并了解其在蛋白质结构预测方面的应用。

1.5 蛋白质工程技术在现代生物技术中的应用

这部分内容主要由学生自主授课,由老师拟定大概的内容和范围,主要围绕组织工程、蛋白质芯片、生物传感器和生物制药等内容展开,也可不拘泥于这些内容。

1.6 蛋白质工程相关的现代生物技术

主要讲授近年来兴起的现代生物技术,例如蛋白表面展示技术、蛋白分子印迹技术、原子力显微镜技术等,可根据生物技术发展和更新做出调整。

2 教学策略

2.1 教材的选择

蛋白质工程是一门新兴的课程,并且发展速度很快,与其他科目相比,存在可选择范围小,更新速度不够快等问题。在现有的教材中,单独选择一本是不够现实的。我们选用汪世华教授主编的《蛋白质工程》(科学出版社,2008年出版),作为本课程的主要参考教材,该教材知识面广、难度适中,内容也较新。另外选择李维平主编的《蛋白质工程》(科学出版社2013年出版),和梅乐和主编的《蛋白质化学与蛋白质工程基础》(化学工业出版社,2011年)为参考资料。如果条件成熟,我们将自行组织编写更适合医学院校的教材。

2.2 体现以学生为主体的教学思想,着重学生自主学习能力的培养

在教学过程中,充分体现以学生为主体的教学思想,通过课堂内讲授和课堂外辅导相结合,增加师生沟通交流,积极了解学生对专业知识的自我要求,对教学内容和教学方法的意见和建议。要积极应对学生的反馈,必要时调整授课内容和方法。

在课堂讲授中,尽可能地介绍最新进展,并鼓励同学通过主动学习,了解自己感兴趣或老师布置的关于蛋白质工程的新内容、新技术、新进展。腾出一定的课时,让学生自行选择题目,制作多媒体课件,进行授课,让学生组织开展课堂讨论,由教师进行讲评和总结。另外,通过安排学生独立完成专题论文的撰写,进一步提高自主学习能力。

2.3 将科研工作引入教学,激发学生科研兴趣

在教学过程中,任课老师可将自己的科研成果或其他老师的科研成果,引入到相关教学内容中,通过自己的科研经历,讲述通过蛋白质工程和蛋白质化学相关技术,去解决科研问题,并取得创造性成果的过程。笔者承担过组织工程支架材料的制备和改性、蛋白质组学和生物信息学方面的研究,制备过小肠粘膜下层支架材料、胶原蛋白膜等生物材料,开展过蛋白二维电泳、质谱分析和生物信息学分析等实验。通过这些科研材料的展示,让学生了解到利用蛋白质技术,可开展生物村料和蛋白组学等应用和基础研究,从而加深对课堂讲授内容的认识,激发科研和开发兴趣。

2.4 加强实践教学,培养学生解决实际问题的能力

蛋白质工程的实践性很强,必须加强实践教学。我们安排实验课的学时和理论课的学时之比为1:1,安排了蛋白质分离纯化和活性鉴定、蛋白质改性和修饰、蛋白质的固定化和标记等实验内容,均为综合性实验,需要学生自主设计。这些实验课程,引导学生独立开展实验,利用所学理论和技术,解决将来可能遇到的实际问题。另外,我们安排学生到桂林的相关高新技术企业和实验室参观见学,有条件的可进行产品研发和科研实习,进一步拓展实践教学。

教学是一门技术,更是一门艺术,教师要不断加强理论学习,并在实践中摸索经验,不断改进自己的教学方式和方法,以提高自身的业务水平。笔者初步探讨了《蛋白质工程》教学内容和教学策略。希望这些教学内容和教学策略,能激发学生学习兴趣,培养学生的实践能力和创新能力,圆满完成教学任务,提高教学质量奠定基础;同时也将教学中的这些尝试和其他师生一起探讨和分享,互相学习和提高。

参考文献:

【1】汪世华.蛋白质工程【M】.科学出版社,2008.

【2】李维平.蛋白质工程【M】.科学出版社,2013.

【3】梅乐和.蛋白质化学与蛋白质工程基础【M】.化学工业出版社,2011.

【4】查锡良,药立波.生物化学与分子生物学【M】.人民卫生出版社,2008.

【5】尤晓颜,韩静.浅谈《蛋白质工程》教学体会【J】.中国科教创新导刊,2012,(32):139-140.

第6篇

一、化工类生物化学课程教学现状分析

(一)教学内容多,重点不突出,缺少实验教学

依据“生物化学”课程教学大纲,化工类专业生物化学的教学内容主要包括:(1)生物大分子(蛋白质、核酸、糖、脂质和生物膜)的组成、结构、性质和功能。(2)物质和能量代谢及调控。(3)生物信息分子的合成和调控。在有限的课时内要能够有一定深度和广度地完成这些授课内容对教师是极大的挑战,在实际讲授中教师的讲授进度往往较快,知识点多,学生反映生物化学知识理解难、记忆难,部分同学甚至对该课程学习产生了排斥情绪,致使教学效果不理想。另外,生物化学是一门实验性学科,设置实验课程能帮助学生理解生物化学的基本理论,但受到学时限制,我校化工类专业的生物化学教学未安排实验课时,主要依靠理论教学完成教学任务,这也是造成学生理解难、学习效果差的原因之一。

(二)缺乏针对化工类专业的生物化学教材

生物化学的优秀教材多,目前各高校主要选用的参考教材有王镜岩主编的《生物化学》(第三版)、周爱儒主编的《生物化学》(第六版)、吴梧桐主编的《生物化学》(第二版)等。这些教材理论体系全面、概念解释详细,涉及生物学科的前沿知识和研究热点,但教材难度较大,不适宜化工专业学生选用。在目前已出版的生物化学教材中,尚无专门针对化工类专业教学使用的《生物化学》教材。结合我校化工类专业生物化学教学实际,选用张爱萍主编的《生物化学简明教程》作为教学主要参考书,该教材内容简明,重点突出,篇幅适中,但该教程应用实例较少,更是缺乏与能源化工、化工生产的应用联系,与化工专业的适应性较差。

(三)学生不够重视,机械学习,学习效果差

在教学实践中,我们发现与本校制药工程专业学生相比,由于生物化学为化工专业任选课,学生对该课程不够重视,学习生物化学的兴趣不高。另外,该课程记忆理解的内容较多,与传统的化工专业学习中计算、推导较多截然不同,很多学生对记忆抽象、复杂的生物大分子和代谢网络出现畏难情绪,多数学生单纯通过教师的课堂讲授来学习这门课程,缺少自主学习环节,这些都在很大程度上影响了“生物化学”课程的教学效果。

二、化工类生物化学课程教学改革措施

(一)构建适合化工专业特点的内容体系

进一步明确我校化工类专业人才培养目标和“生物化学”课程教学目标,修订化工专业“生物化学”课程教学大纲,有针对性地调整教学内容,在保留生物化学的基本理论框架下,对部分章节进行整合、删减和简化,突出化工专业的教学重点———生物化学基本理论在化工、石油天然气、新能源相关领域的广泛应用及研究热点和研究动态,进一步拓展学生的专业知识面。例如,结合化学工程与工艺专业学生的知识体系,对生物信息分子的合成及调控的相关章节进行简明扼要的讲解。对糖、脂质、蛋白质这部分内容可与《有机化学》中对应章节相融合,在本课程中对其结构、理化性质的讲解进行补充即可。对于与化工专业联系紧密的生物化学的基本原理则应重点讲解。例如:酶这一章可突出酶工程在手性化合物的拆分、维生素的酶法生产、燃料乙醇的生产、生物柴油生产中的应用;在糖代谢这一章中可突出糖代谢及其调控理论在乙醇合成代谢途径、甘油发酵、有机酸发酵、丙二醇发酵等化工产品生产中的应用[2-3];在脂代谢这一章中将微生物的ω氧化代谢和石油的分解联系起来,介绍利用微生物的脂代谢分解海上泄漏油和微生物探油采油的新动态[4]。根据学科的发展新动向和学生的具体需求来优化教学内容,使生物化学的教学重点更加突出,更符合化学工程与工艺专业的培养目标和专业特色,让学生感受到学有所用。

(二)采取灵活的教学手段和方法

1.用多媒体和网络平台辅助教学多媒体教学具有形象直观、便于理解、信息量大的特点,非常适合辅助生物化学课程教学[5-6]。例如:蛋白质、核酸及酶等章节可采用三维立体示意图,动态展示蛋白质、核酸等生物分子的结构,便于学生对各类生物大分子高级结构的理解;动态生物化学板块,采用动态模拟物质的代谢变化过程以及制作代谢网络图,有利于将抽象复杂的微观过程直观生动地向学生展示,提高学生的学习兴趣,帮助学生记忆。另外,制作优良的信息量大的多媒体课件,能很好地缓解化工类专业生物化学教学学时少的矛盾。除用多媒体课件辅助教学外,还应利用QQ群、电子邮件、微信等网络平台,加强课后学生与教师的沟通。教师可将授课计划、电子教案、ppt、参考教材等教学材料,以及生物化学的习题库、试题库上传至网络,供学生们下载学习;特别要为学生提供经典的生物化学实验视频,弥补化工类专业生物化学实验教学的缺失,为学生自主学习提供全面的帮助,同时开展网上答疑,解答学生的疑问,反馈上课的情况。2.进行开放教学,培养自学能力“生物化学”作为一门专业任选课,除了教授给学生生物化学知识体系外,也应该重视对学生进行独立思考、自主学习能力的培养,使能力提升成为“生物化学”课程吸引学生选修的因素之一。在教学过程中,把学生作为教学主体,给予学生更多的学习自。因此,在教学中要特别注意为学生理清生物化学的知识体系,搭建清晰的知识框架,提出学习要求,这有利于学生自主学习。同时,改变教师上课“一言堂”的状况,在充分准备的基础上,选择合适的课题,采用课堂讨论的方式[7],教师和学生共同寻找解决问题的方法,更好地训练学生的创新思维。3.创新考核方式,注重过程考核合理的考核方式能影响学生的学习态度,促进学习[8-10]。生物化学作为化工类专业的专业任选课,扩展专业知识的深度和广度是教学目的之一。如果一味采取传统的期末闭卷考试+平时成绩的考核方式,且期末考试内容主要以基本理论和基本知识测试为主,将难以起到引导和监督学习的作用,使得学生只关心哪些知识点是考点,为应付考试死记硬背,忽视对知识的灵活运用。创新考核方式是提高生物化学教学效果的重要手段。我们认为要改革原有的生物化学考核方式,可采取适当减少期末考试成绩在总评成绩中所占的比例,将文献查阅整理、课堂讨论、小论文写作等记入总评成绩中。例如,课堂讨论部分可由教师依据教学的进度,为学生选取难度适中,与化工专业相互交叉的文献,通过课外文献阅读和总结,课内开展专题讨论的方式,扩大学生知识面,掌握学科和行业的研究热点和发展前沿,并检验学生对知识的应用能力。

三、结语

第7篇

关键词:应用型本科 高分子课程 考核方法

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)06(a)-0197-01

应用型本科教育的培养目标定位于技术工程师,既要具有较强的专业基础理论知识,又能够解决生产实际中的具体技术问题。而在培养过程中,专业基础课和专业课起到了从书本的理论到实际应用的过渡。因此,应用型本科院校在这类课程的设置上减少了理论课的课时,增加实验和实践课的课时[1-4]。而在教学过程中,我们发现学生往往不能将理论与实践相结合,对于理论的掌握也往往通过死记硬背的方式,对于实验和实践中出现的问题也不太会分析解决。究其原因,目前评价学生学习的好坏主要是通过考试成绩来判定,而考核形式单一,笔试为主,这就使得学生的学习也常常以成绩为导向,以考试为目标,考试之外的东西他们很少去关心思考。因此,在应用型本科人才的培养过程中,对于专业课和专业基础课的考核方法、考核体系的改革势在必行。该文以笔者在实际教学工作中在高分子系列课程上的一些教学思考提出了一些改革措施。

1 构建包括基本理论、基本知识在内的基础理论考核系统

高分子是材料科学与工程专业知识体系构建的一个重要方向,主要由高分子化学、高分子物理、高分子材料检测、聚合物成型加工、高分子材料等构成了这个专业方向的主要的专业课与专业基础课。这些课程讲述的内容实现了从小分子变成实际使用的高分子材料的过程,如图1所示。其中高分子化学是讲述从单体变为高聚物的聚合过程,而高分子物理是讲述高聚物的结构与性能,聚合物成型加工是讲述从聚合物变为材料的成型加工过程,高分子材料是讲述高分子制品的应用,高分子材料检测是讲述高分子材料的性能检测。

对高分子化学、高分子物理、高分子材料、高分子材料检测、聚合物成型加工等系列课程中的基本理论、基础知识内容,在原有闭卷考核方式的基础上,建立涵盖系列课程知识的试题库,题型包含:基本概念的名词解释和填空、基本理论的比较和是非判断、基于基本知识的简答和计算。相关课程的老师根据自己课程的需要,选择考核试题,注重考查学生对高分子知识体系关联性的理解。

2 构建以实际工程问题的理论分析为主的基础理论应用考核系统

在教学过程中注重教学内容的变革,积极推行案例教学、专题性教学、研究性学习,积极开展观摩教学与评教活动,并构建以实际工程问题的理论分析为主的基础理论应用考核系统,建立案例分析试题库,让学生用已有的基本理论和基本知识来分析实际案例。例如,如何制备既具有弹性,又具有一定强度的尼龙纤维?首先涉及的知识是聚合物成型加工中的尼龙纤维的制备方法,尼龙纤维可以通过湿法纺丝来实现,这样学生可以加深对湿法纺丝的过程的了解;其次如何实现材料的高强度,这就可以从高分子物理里面的聚合物的聚集态分析,具有结晶、取向等状态的高聚物的力学强度较好,因此要想纤维具有高强度就必须通过一定的方式使其结晶或取向,而结晶和取向两者之间又是相互影响的,取向会促进结晶,因此在成型加工过程中需要通过一定的方式使其取向,这又回到成型加工的过程中,通过定向拉伸的方法使其取向;最后要使纤维具有一定的弹性,这就需要使纤维能在一定程度解取向,恢复高分子的弹性,而解取向的方法可以利用热处理来实现,这就要求增加材料制备的后处理过程。总之,通过这样以实际工程问题的理论分析为主的考题,使学生建立基本理论和实际应用的联系,深入理解相关课程理论知识间的关联。

3 建立实际问题解决能力考核系统

建立以能力培养为目标的考核体系,改单一的试卷考核方式为大作业、小论文、课题答辩等多种考核方式,改一次性课程终结考核为过程监测考核、理论和实践动手综合考核。通过目前科学和工程上存在的问题,考核学生解决实际问题的能力,并将相关的问题贯穿相关的专业基础课、专业课和实践课程的教学与考核中。例如,实际高分子材料制备中的问题可以在高分子物理中作为案例分析题;经过分析后的问题又可以在聚合物加工工艺中做为一个大作业,让学生自己提出解决方案,并给出评分;然后在实践课上让学生完成此方案,并在实现的过程中学会利用已有的知识对方案做出优化和调整,给出实践课的评分;最后通过高分子材料检测课程分析材料的结构与性能。

4 结语

考核方法是课程建设的重要组成部分,是评价学生学习以及能力的最直接的方法,也是对教学效果最直接的评价方法。因此在课程改革过程中,考核方式的改革成为推动课程建设,实现应用型本科院校的培养目标必不可缺少的环节,在应用型本科院校工程类专业上有着很好的推广价值。

参考文献

[1] 胡小红,王淮庆,郝凌云,等.应用型本科院校材料科学与工程专业材料物理课程教学中的几点思考[J].金陵科技学院学报,2010,29(6):39-42.

[2] 陈晓宇,郝凌云,胡小红.“情景”教学法在高分子材料检测课程教学中的应用[J].中国科教创新导刊,2013(32):118.

第8篇

关键词 化工专业 培养目标 课程设置 就业

中图分类号:G642 文献标识码:A

Chemical Engineering of China Three Gorges University

Materials and Chemical Engineering College

ZHANG Zhengguang, LI Deying

(College of Chemistry and Life Sciences, China Three Gorges University, Yichang, Hubei 443002)

Abstract This paper discussed from three aspects of training target, material and Chemical Engineering College of China Three Gorges University chemical professional courses and introduction and the graduates employment, clear learning objective to play a certain role for Chemical Engineering Freshmen to adapt to the new school environment.

Key words chemical engineering; training objectives; curriculum; employment

化工专业的其它课程及其简介如下:

“化工安全生产” 课程学习化工生产中的安全知识。安全是人类最重要和最基本的需求。安全生产既是人们生命健康的保证,也是企业生存与发展的基础,更是社会稳定和经济发展的前提和条件。

“工厂设计”是一项技术与经济相结合的综合性设计工作。广义的工厂设计还包括对建设项目的投资决策、设计程序。 工厂设计通常包括设计前期工作、初步设计和施工图设计三个阶段。学生们只做初步设计。

“机械原理”着重讲述分析和设计现代机械的基本技能和思维方法。它是机械类专业的主干课程,对化工专业的学生,要求没有那么严格。

“机械制图”是用图样确切表示机械的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求的学科。图样由图形、符号、文字和数字等组成,是表达设计意图和制造要求以及交流经验的技术文件,常被称为工程界的语言。学生们通过学习,能够识图和作图。

“机械设计”是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。对化工专业的学生,要求没有机械类的严格。

“电工电子学”是电工基础、电路基本分析、数字电子、模拟电子等电类基础学科的共称。是所有理工类专业学习的基础课程。内容包括电路和电路元器件、电路分析基础、基本放大电路、集成运算放大电路、数字集成电路、波形的产生和变换、功率电子电路、变压器和交流电动机。

“文献检索和科技写作”主要介绍文献检索的基本知识、工具书类型及功用、网络信息资源、国内外的全文数据库检索、著名外文文摘检索、专利文献检索、特种文献检索及科技论文写作等相关内容。

“现代企业管理与产品营销”讲述怎样对企业的生产经营活动进行组织、计划、指挥、监督和调节等。

“毕业设计”是教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节。通过毕业设计,能使学生综合应用所学的各种理论知识和技能,进行全面、系统、严格的基本能力的练习。

“物理实验”、“无机及分析化学实验”、“有机化学实验”、“物理化学实验”“化工原理实验”及“高分子化学实验”是学生们将理论知识应用于实际,培养学生们的动手能力而设置的。化学工程与工艺专业建设以来,学校已投入专业建设经费300余万元。现有面积260平方米;800元以上的仪器、设备300多台(套),仪器设备总值近450万元。除普通仪器设备外,拥有变压吸附实验装置、薄壁容器应力测定实验装置、安全阀泄放性能测定实验装置、三元液液平衡数据的测定、乙苯脱氢实验、传热过程综合实训、反应精馏、纳滤反渗透分离实验、尿素仿真与实训、管式反应器流动特性测定实验、间歇反应实训等装置。

“认识实习”、“化工实习”、“工程基础训练”、“化工综合实训”是能让学生们面向企业、面向化工生产实际而设置的。我们学院实训实习基地有湖北宜化化工股份有限公司,湖北兴发集团有限公司,湖北当阳华强化工集团有限公司,湖北华阳化工有限公司。

从化工专业的课程设置可以看出,为了把学生们打造成为过硬的高级化工工程师,开设了基础理论课程,如高等数学、大学物理、无机化学。有机化学、物理化学等;开设了专业基础及专业课程,如分析化学、高分子物理与化学、化学工程制图、化工原理、化工传递过程、化工热力学、现代化工概论、化工过程模拟、化工系统工程、能源化工、化工分离工程、化学反应工程、化工工艺学、化学工程设备、化工安全生产等。作为高级化工工程师,还应该懂得一些机电仪表方面的知识,从而开设了机械制图、机械原理、机械设计、电工电子学、过程装备控制技术及应用等。为了提高学生们的综合素质和多方面的能力,相应开设了一些通识课程和实习实训课程(前已述及)。

学生们毕业后有两个走向,一个是考研究生,进一步深造。二是参加工作。二者均可视为就业方式。

下面谈谈第二种就业方式。

首先,从化工产品谈这个问题。化工产品种类繁多,从某个角度可以分为以下几类:

(1)化学矿:硫矿、磷矿、硼矿、钾矿、其它化学矿。

(2)无机化工原料:酸类、碱类、无机盐其它金属盐类、氧化物、单质、工业气体及其它无机化工原料。

(3)有机化工原料:基本有机化工原料、一般有机原料及有机中间体。

(4)化学肥料:氮肥、磷肥、钾肥、复合肥料、微量元素肥料、细菌肥料、 农药肥料及其它肥料。

(5)农药:杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂、杀鼠剂、混合剂型及生物农药。

(6)高分子聚合物:合成树脂及塑料、合成橡胶、合成纤维单(聚)体、塑料制品及其它高分子聚合物。

(7)涂料及无机颜料:油漆、特种印刷油墨、无机颜料及其它涂料。

(8)染料及有机颜料:纤维用染料、皮革染料、涂料印花浆、电影胶片用染料、有机颜料及其它染料。

(9)信息用化学品:片基、电影胶片、X光片、特种胶片、照相用化学品、磁记录材料。

(10)化学试剂:通用试剂、高纯试剂及高纯物质。

(11)食品和饲料添加剂:食品添加剂和饲料添加剂。

(12)合成药品:抗感染类、解热镇痛药、维生素类药物、抗寄生虫病药物、内分泌系统用药、抗肿瘤药、心血管系统用药、呼吸系统用药、平喘药、神经系统用药、消化系统用药、沁尿系统用药、血液系统用药、调节酸碱平衡药、手术麻醉用药、解毒药、生化药、创伤外科用药、五官科用药、皮肤科用药、诊断用药、滋补营养药、放射同位素原料药、制剂用料和附加剂及其它化学原料药。

(13)日用化学品:肥皂、洗涤剂、香料、化妆品及其它日用化学品。

(14)胶粘剂:聚醋酸乙烯胶粘剂、对脂胶粘剂、丙烯酸酯胶粘剂、聚氯酯胶粘剂、三聚氰胺胶粘剂、橡胶型胶粘剂、无机胶粘剂、热熔胶及其它胶粘剂。

(15)橡胶制品:轮胎外胎、轮胎内胎、力车胎外胎、力车胎内胎、航空轮胎系统、橡胶运输带、橡胶类传动带、橡胶三角带、橡胶风扇带、橡胶胶管、再生胶、油法再生胶、水油法再生胶及其它再生胶、橡胶导风筒、橡胶杂品、乳胶制品、胶布制品、O形橡胶密封圈、密封圈、特种橡胶制品及其它橡胶制品。

(16)催化剂及化学助剂:催化剂、印染助剂、塑料助剂、橡胶助剂、水处理剂、合成纤维抽丝用油、有机抽提剂、高分子聚合物添加剂、表面活性剂、皮革用助剂、农药乳化剂、钻井用化学品、建工及建材用化学品、机械用化学助剂、炭黑、吸附剂、冶炼助剂、电子工业用化学助剂、油品添加剂及其它化学助剂。

(17)火工产品:烈性炸药、起爆药及导火索。

(18)其它化学品:煤炭化学产品、林产化学品、酶及其它化工产品。

由此可见,化工产品如此之多,化工专业的就业之路是非常广阔的。

下面,我们给出一部分数据,进一步说明这一点。

与2012年相比,2013年,我国化工行业企业3.32万家,实现总产值11.28万亿元,同比增长31.5%;利润总额为8234.34亿元,同比增长19.0%。完成固定资产投资7348.71亿元,同比增长15.3%;进出口总额2600.2亿美元,同比增长35.7%,其中进口和出口总额分别为1517亿美元和1083.2亿美元,分别增长34.4%和37.5%。

我国化肥产量总计6619.8万吨/年,同比上升2.5%。其中:尿素产量2516.3万吨/年,磷肥产量1701.4万吨/年,钾肥产量396.8万吨/年。化学农药原药产量(折纯)234.2万吨,同比增长20.4%。我国乙烯产量1419万吨,增长31.7%;纯苯产量553.1万吨,增长18.7%;甲醇产量1574.3万吨,增长26.2%;硫酸产量7060.1万吨,增长18.7%;烧碱产量2086.7万吨,增长12.8%;合成树脂产量4361万吨,增长18.3%;合成纤维单体产量1373.8万吨,增长17.3%;轮胎产量7.76亿条,增长19.8%。

还有,据全国化工人才交流中心负责人介绍,目前排名世界500强的化工企业绝大多数都在中国设立了公司,国内民营化工企业也迅速崛起,由此迅速拉动了对化工类人才的需求。企业需求最大的前三个专业是化学工程与工艺、高分子材料与工程和精细化工,分别占到需求总数的19%、14%和14%。化学工程与工艺是人才市场最走俏的专业。

据可靠消息,宜昌市某保险企业,点名要化工专业方面的人才。至于其它看似与化工专业无关的企业和事业单位,都可能需要化工专业方面的人才。可见,化工专业的就业门路极其广阔。

第9篇

2001年,教育部下发的《关于做好普通高等学校本科学科专业结构调整工作的若干原则意见》文件中强调,本次专业结构调整与专业建设的指导思想和基本目标是,要以主动适应我国经济结构战略性调整、人才市场需求和提高国际竞争能力的需要为出发点,以发展高新技术类学科专业和应用型学科专业为重点,全面进行学科专业结构调整,深化教学改革,努力形成与国家经济、科技和社会发展相适应的高等教育学科专业和人才培养结构,形成与社会主义市场经济体制相适应的学科专业调整机制,促进高等教育适度超前发展。由教育部的《关于做好普通高等学校本科学科专业结构调整工作的若干原则意见》文件可以看出,专业建设的目标是人才的培养,最终为我国的社会主义经济建设服务,针对教育部的专业建设指导思想和我校化学工程与工艺专业的具体现状,我校化学工程与工艺专业学生的培养目标应该是:专业教育基本能化学工业的基本理论,与新时期化学工业发展相适应,与我国重点院校化工专业教育接轨。根据延边化学工业发展特点及对化工行业高级技术人才的需求,专业建设向有地方特色的大口径教育发展。专业建设结束后,本专业师资队伍、实验设施、教学水平、教学质量及教学管理水平等方面达到国内领先水平,为延边地区培养化工类高级技术人才。为实现专业培养目标,达到专业培养要求,培养具有厚基础、知识面宽、能力强、素质高的高层次人才,提出了新的专业培养目标,培养规格及要求。新专业培养计划具有更宽的社会适应面,受到社会的欢迎。目前,根据社会的需求和专业的发展,在专业课程及实验课程的设置上,借助国内外知名大学的相关课程设置,确定我们的课程体系。即在考虑课程设置的科学性、合理性的同时,采取了拓宽学生专业基础,综合高分子材料与化工两方面的专业课程。新的专业培养计划在老化工的基础上,加入了高分子材料方面的理论课,如高分子化学、高分子物理、高分子材料学、功能高分子、聚合物加工工程、高分子膜材料等。同时筹建了高分子基础实验室以及高分子材料加工工艺实验室等。新教学计划更注重学生扎实的基础知识,强调学生能力的培养,提高学生的知识面,对原有课程进行了整合,对课程内容、课程体系进行了大的变动。但是专业建设不是一朝一夕能完成的,要根据国家的经济发展的需要和市场需求来不断调整,更新,而且要具有可持续发展的特点。

2加强专业实验室建设,突出对学生创新能力的培养

教学条件是专业发展的基础,并且随着高等教育的发展,提高学生的就业率成为大学的主要目标之一,它要求高校为学生提供更多的实践机会。为了更好地满足和适应本科教学的需求,适应社会发展,培养学生创新精神和实践能力的需要,必须做好实验室建设工作。本专业在2001年之前由于普通存在的教育经费投入严重不足的现象及本专业建立时间较短的原因,除专业基础实验室条件尚可之外,均达不到及格标准,且基本为验证性实验,与专业“重视能力和创新”的培养目标差距很大。随着延边大学“211工程”建设力度的不断加大,专业实验室条件得到一定的改善和提高。实验开出率达100%,设计性、综合性实验比例上升到接近50%以上。目前化学工程与工艺专业相关的实验室有化工原理实验室,化工专业实验室,化工仿真实验室,高分子化学及物理实验室等。通过“211工程”的建设,实验室比以前有了较大的改善。但由于资金投入有限,其中化工专业实验室从20世纪70年代建成到现在几乎没有投资改善。实验室建设的主要任务:①加大资金投入,建设高分子材料加工实验室;完善化工专业实验室以及化工仿真实验室;②加强实验室管理体制、提高设备利用率,保证课程实验、课程设计、毕业论文及设计等实践教学环节的质量;③逐步实现开放式实验教学,提高设计性、综合性实验比例。

3整合利用校内外资源,建设一批稳定的校内外实践基地

实践教学基地建设工作是高等学校教育教学工作的重要组成部分,是培养复合型、应用型人才的基本条件之一,对学生创新能力、实践能力的培养,综合素质的提高,具有不可替代的作用,而学生实践能力的培养又主要是通过实践教学来完成的,因此,加强实践教学建设的意义不言而喻[1]。校外基地在实践教学过程中,有着不可替代的作用,它是学生接触社会、了解社会,服务社会的主渠道,通过校外基地的实习可以提高学生解决生产实际问题的能力。校外实践教学基地建设应遵循教学、科研、生产三结合的原则。目前我们已经跟图门炼油厂、石岘造纸厂、开山屯造纸厂和吉林等建立了良好的厂校关系,建立了学生毕业实习基地。这些基地为我校化工行业学生进行校外认识实习、生产实习、毕业实习以及毕业论文(设计)提供了有利保证。在实习基地建设上,一方面加强校内的组织和协调,整合校内资源,另一方面,对外要加强联络和沟通积极争取校外资源,主动聘请现代企业的专业技术人员来校讲座,参与我们的实践教学,能够全面锻炼学生,又可过大学校专业影响,建设一批高质量的、稳定的、管理先进的、有一定经济实力的教学实习基地,

4积极开展教学改革及课程建设,提高教学质量

20多年来,化学工程与工艺专业的发展迅猛异常,新技术、新理论不断涌现,与生物、药学、环境和材料等学科的交叉发展更快,因此,化工基础课和化工实验课程的教学内容到了非改不可的时候了。按照新的内容体系编写和修订教材,并且将部分科研成果写入教材,设计为实验,融入课堂教学中,可以促进教学改革的深入发展,同时拓宽了学生的知识面,有利于培养创新人才,有利于提高他们从事基础和应用研究的能力。积极开展教学研究,探索教学规律,重视学生在教学活动中的主体地位,充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性;进一步精简课堂教学内容,为学生创造更多的自学条件。根据学生的特点和需要,因材施教。改革“灌输式”以及在教学中过分偏重讲授的教学方法,积极采用启发式、讨论式、研究式等生动活泼的教学方法;积极采用案例教学法和归纳式教学法。教学方法的改革要有利于增加信息量,提高教学效率,有利于加强学生自学能力,独立分析解决问题的能力的培养,有利于学生创新思维和实际创新能力的培养,有利于学生个性和才能的全面发展。加大优秀课程、精品课程的建设力度。建设优秀课程、精品课程的重要措施之一就是集中优秀教育资源,积极整合优秀教改成果。

5加强师资队伍建设,建立一支结构合理的师资队伍

当前,全国高等教育发展迅速,高校之间的竞争日趋激烈,学校教师队伍整体水平的优劣和教育水平的高低,成为学校能否生存、发展的首要因素,而建设一支高级师资队伍,对提高教师队伍整体素质,提高学校办学质量,具有至关重要的作用[2]。在师资队伍建设上,一方面资助教师攻读硕士、博士学位,另一方面引进高层次人才,提高师资队伍质量,形成一支素质较高,学历结构、年龄结构、职称结构合理师资队伍。目前,化学工程与工艺专业有教师12人,其中教授2人、副教授5人;从学位结构上看,博士4人、硕士5人;硕士以上学历者目前占教师总数的75%,基本形成了职称结构、学位结构合理的、精干的学术梯队。在师资队伍建设方面,我们需要在以下几个方面做进一步的工作:①进一步提高师资队伍的素质,鼓励教师不断摄取现代文明成果,并把它应用于教学及科研当中;②进一步提高教师的科研参与率,提高科研档次,以科研带动教学,提高教学质量;强化危急意识,形成团结向上的团队精神;③积极创造条件,鼓励青年教师脱颖而出。

第10篇

关键词:生物工程类 分子生物学教学 改革初探

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)02(a)-0053-02

在现代生物学领域,生物技术作为一种新型学科和技术得到了飞速发展并为人类社会带来了巨大影响。作为生物技术的核心学科,分子生物学,是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能,并从分子水平上阐述这些大分子之间相互作用的关系及其基因表达提供机理的科学。

分子生物学是在多个学科的基础上发展起来的,特别是生物化学和遗传学,目前已逐渐渗透到生物学科的各个领域之中,改变了或正在改变着整个生物学的面貌,被认为是现代生命科学的三大前言学科之一,也是目前高校生物类专业的重要必修专业课之一。分子生物学是一门新兴学科,在迅速发展的过程中会逐渐建立一系列新的理论和方法,知识点具有繁杂、更新快、抽象、难以掌握等特点,因此,在实际教学中必须根据专业情况做出调整,在教学内容和教学方法等方面进行改革,以突出重点,强化理论与实验的结合,帮助学生理解并掌握分子生物学的核心理论体系和实验技术方法。本文针对生物工程类专业的培养方向和教学重点,对分子生物学的教学改革进行了初步探索。

1 教学改革的基本原则和思路

我们开展分子生物学教学改革遵循两条基本原则:一是适应普通高等教学需求的基本原则;二是适应本学科发展和人才培养需要的基本原则。在坚持两个基本原则基础之上,我们提出三条改革思路:一是针对生物工程类专业特点,突出分子生物学在现代工业微生物研究和改良中的应用趋势和途径,加强学生对专业的理解和本学科的认识;二是遵循高等院校教学特点,从教学方法和教学内容等方面进行改革和探索,建立一套能够培养理论素养与实验能力并重的工程化人才的分子生物学教学体系;三是加强理论知识与实际应用实例相结合的教学方式,在理论中强调应用,在应用中引出理论,使学生在有限的教学课时内消化理论知识的同时拓展视野并加强对本学科的理解。

2 教学改革具体内容

2.1 优化教学内容

我们在进行分子生物学课程的授学时,首先针对生物工程类专业特点选择合适的教材并制定教学大纲。经过比较和分析,我们选择赵亚华编著的《分子生物学教程》(第三版)(普通高等教育“十一五”国家级规划教材)作为基础教材,该教材主要阐述的是狭义分子生物学所涵盖的范畴,编写内容具有条理清晰,语言简练,信息量大,实例丰富等特点,并且全书系统地在重要的知识点后附有简要小结,便于学生在学习和复习过程中从繁杂的信息中快速的查找和理解重点内容,比较适合于普通高校生物工程类专业教学使用。

分子生物学课时少而内容繁杂,在有限的课时之内不可能按教材内容全部讲授,学生也不可能全部能够接受。因此,在实际教学过程中,我们必须结合专业特点,对教科书内容进行取舍,并根据专业的培养目标进行补充,突出专业领域涉及的重点和难点。因此,选定教材之后,我们根据生物工程类专业特点对教学内容进行了优化:(1)弱化学科交叉重复部分,分子生物学是在多个学科的基础上发展起来的,也决定了分子生物学中有很多理论知识与其它学科具有交叉和重复,如生物化学、遗传学、酶学和微生物学等,我们在分子生物学的实际教学过程中对已经学习过的交叉部分的知识点采用复习的方式快速进行;(2)强化对与专业相关的理论知识讲解,例如DNA的重组、真核生物与原核生物基因的转录和表达调控等内容;(3)引导介绍与本专业相关性不强的知识点,学生如有兴趣可以利用课外时间进行学习,以满足求知欲望较为强烈的学生的学习要求,如噬菌体基因的表达调控、病毒的分子生物学等;(4)结合专业方向补充教学内容,加大应用实例讲解,促进学生对理论知识的理解,例如讲解特异位点重组内容时,可以结合目前研究领域应用较多的Xer/dif重组系统进行讲解,让学生理解了特异位点重组概念和过程的同时,又学习了该重组理论最新研究进展及其在微生物代谢途径工程中的应用,从而实现教学内容的理论性、专业性、实用性、学术性和前沿性并举。

2.2 改革教学方法

对大学生而言,分子生物学是一门及其抽象的学科,其中涉及的理论体系和生物过程复杂而又晦涩难懂,极其难以掌握,采用传统的填鸭式教学,学生的学习兴趣不高,学习效率有限,因此创新教学方法,改变授课方式,使抽象化的概念能够直观地呈现在学生面前,对提高学生的学习兴趣并提升学习效率尤为重要。

我们在实际教学中,对教学方法做了以下四项改革:(1)采用多媒体教学,结合大量精美图片、动画和视频,将抽象的、理论的生物过程或概念中涵盖的大量信息有效、生动、形象化地展现给学生,例如,蛋白质合成过程中涉及的起始、延生和终止三个过程以及延生过程中涉及的进位、转肽和转位三个反应实际上是一个连续的动态过程,中间涉及的概念和因子很多,通过板书无法有效地进行形象化演示和解释,而在多媒体教学方式下,借助大量图片和动画实现静态和动态相结合的方式讲授该生物过程,可使学生有效地理解并掌握该部分内容;(2)大力利用网络资源,搜寻与讲授内容相关的精美图片和科教视频,补充教材内容的不足,从不同视角、不同阶段对重点内容进行阐释,帮助学生对难点的理解和掌握,例如,RNA干扰技术是一个比较抽象的概念和过程,课堂调查中发现学生很难理解双链RNA的产生、水解以及Dicer蛋白的作用过程等概念,在我们的实际教学过程中选用一段网络公开视频(Nature系列)通过三维动画模拟,使学生轻松地“看到了”生物体内RNA干扰过程,极大地帮助了学生对相关过程的认识和理解;(3)利用生物学分析软件演示促进学生理解,在现代分子生物学研究领域,无论是简单基因的比对分析还是复杂的蛋白质定向进化模拟都离不开专业的生物学分析软件,在教学方面利用生物学分析软件也可以达到事半功倍的效果,例如,在讲授蛋白质的编码基因序列(CDS)和开放阅读框(ORF)两个概念的时候,学生短时间之内无法深刻理解,如果使用生物学分析软件对一条基因进行分析演示,学生可以一目了然地“看到”CDS与ORF之间的联系与区别;(4)结合实例对重点理论进行剖析,例如基因表达调控部分内容,在目前的科学研究领域和实际工业化应用领域研究都极为广泛,但在实际教学时,由于知识点多,过程复杂,学生在学习过程中往往感觉到枯燥而不知所以然,此时即可在教学过程中结合某个具体的相关研究项目(例如硕士研究论文、博士研究论文或科研基金研究项目)的目的、意义和方法等进行讲解,达到理论学习与实际应用相结合,在实例中引出理论概念和过程。通过大量实例的讲解,不仅促进了学生对理论知识的理解和掌握,同时加深了学生对本学科的认识,拓展了学生的视野,培养了学生在实际应用中解决问题的思维能力。

2.3 强化实验教学

分子生物学是在实验论证的基础之上建立并发展起来的对实验技能要求很强的一门实验性学科,因此,分子生物学的教学也必须有实验教学作为支撑,只有在理论教学和实验教学相结合的模式下才能使学生学以致用,达到真正理解并掌握分子生物学的教学目的。对工科的生物工程类专业,实验教学具有举足轻重、不可替代的作用,是培养学生动手能力和创新能力的基础。在我们的实验教学改革中,将每个班分为10组,每组3~4人,每个学生可以且必须单独完成实验操作,掌握本专业应用最为广泛的基因工程操作技术中常用的经典方法。实验教学时间与课堂教学时间比例设置为1∶2,保障有1/3的教学时间用于实验教学。实验内容主要围绕基因工程操作技术经典的四个步骤进行,即目的基因的获取、重组载体的构建(克隆载体)、受体细胞(大肠杆菌)转化、结果验证(限制性酶切和PCR),在此过程中连续进行染色体提取、PCR技术、连接、大肠杆菌感受态细胞制备、转化、质粒提取、限制性酶切以及琼脂糖凝胶电泳检测等基本操作,使学生掌握DNA体外重组过程中使用的基本操作方法和技术原理。在上述实验过程中,多数实验步骤中都是微升级反应体系,对学生的动手能力和分析能力要求极高,因此,通过分子生物学实验教学可以培养并强化学生的“精细化”实验操作能力,为培养动手能力强,专业素质过硬,分析能力严谨的合格大学毕业生做出贡献。

3 结语

综上所述,我们分别从教学内容、教学方法和实践教学等三个方面对分子生物学进行了教学改革和探索,在初步改革的教学过程中学生不再感觉到枯燥和晦涩难懂,学生的学习兴趣也得到了显著提高。但是,教学改革是一项需要持续进行的复杂而重要的工程,我们需要继续在教学实践中不断地进行探索并总结经验,在经验总结的基础上进行改革,在改革实践中总结经验,以期构建一套与时俱进的教学体系,为社会培养和输送高素质的合格人才做出贡献。

第11篇

一、教学情况现状

1.课程设置。在环境工程专业的教学计划安排上,环境材料学为36学时,设置在第5学期或第7学期。其先修课程为无机化学、物理化学、有机化学、环境学原理、环境生态学、环境工程原理等课程。结合实际教学情况,环境工程专业培养侧重水、大气、固废的污染控制和治理,这些专业基础课程作为先修内容被充分掌握,有利于本课程中重点和难点内容的理解和学习掌握。

2.实践教学环节。“厚基础、宽口径、强能力、高素质”是本科教育致力实现的培养目标,对于工科专业而言,实践教学环节是不可或缺的重要环节,这在环境材料学课程的教学中也应有所体现。实践教学通常包括专业实验课、课程实习和课程设计等内容。专业实验课教学可锻炼学生动手能力,培养其创新思维。课程设计把理论课程中学习到的理论知识、工程规范、计算方法等串联起来。目前,受限于教学学时、师资力量等因素,环境材料学仅设置课堂理论教学,这不利于学生充分理解和掌握教学内容。

3.教学内容、模式单一。依据不同专业的学科特点和培养目标,环境材料学的课程教学重点和内容取舍也有所侧重,笔者所在的环境工程专业具有较强的工程实践性,要求学生更多地掌握环境治理材料、环境功能材料等内容;同时要求学生具备将所学知识与环境工程现场实践相结合的能力,目前的教学内容相对单一,教学模式相对简单,基本处于教师单向讲解、学生被动接受的层次;如何在相对较少的学时条件下,改进教学模式、扩展教学内容并突出重点值得深入分析和探讨。

二、课程改革的初步建议

1.课程设置。学生对与材料学相关的有机化学、高分子化学等基础课掌握程度不深,在有限的课堂教学学时内,学生的知识结构和体系没有完全建立,这对环境材料的教学开展较为不利;针对目前状况,笔者认为应加大前修课程,应该引导学生高度重视,从而为本课程学习打下坚实基础。例如,本课程的第八章为环境治理材料,其中重点介绍了大气污染和水污染两种类型材料,大气污染治理材料中涉及了多种过滤及吸附用纤维材料的类型、特点、功效等,这些内容需要对大气污染的产生机理、过程、治理方法等有深入学习和理解后才能更好地为学生所掌握。针对目前情况,笔者认为应加大前修基础课程的学时,同时应该把课程设置由第五学期向后延至第六或第七学期,这样,在完成了相关专业课的学习后,学生在环境材料学的后续课程中才能更好地掌握相关内容,遇到一些教学难点、重点才不会产生畏难情绪而影响学习。

2.完善实践教学。本课程以理论教学为主,但是开展适当的实践教学对学生建立完整的知识架构和体系也是有很大促进作用的。例如可以在环境治理材料一节中设置关于水污染治理材料的实验,针对目前最有发展前景的膜处理技术,设置相关课后实验。膜分离法的基本原理是利用天然或人工合成的膜材料,以外界能量或其他类型的化学位差等为动力来源,对待处理水中含有的一定无机盐、金属离子、有机大分子、胶体粒子采用分离、分级、提纯的方法。按膜分离的不同种类和分离处理级别,可以分为微滤、超滤、纳滤、反渗透等,这些不同种类的基础和核心就是制备成膜的基质材料的不同。通过不同的实验装置及材料组合可以为学生形象地展示不同膜材料的分离处理效果。微滤膜的分离粒子直径在0.1~1μm,主要可以除去水中的一些较大粒径的悬浮颗粒物,目前此类滤膜多由聚四氟乙烯(PTFE)或聚偏氟乙烯类材料制得,具有优良的热稳定性和化学稳定性、可适用于各种复杂工作环境;超滤膜的分离物直径可以达到0.002~0.01μm,对分子量在1000~10000范围左右的大分子有机物有过滤作用,可以有效分离去除,超滤膜目前主要由有机型的醋酸纤维素材料及无机型的陶瓷、金属膜材料制得,比较适于水相体系中胶状悬浮物的去除;纳滤膜的分离直径可以达到0.001μm即1nm的级别,可以截除大部分的糖类、小分子有机物、二价盐等分子量在200~400范围左右的物质,目前主要纳滤膜材料有磺化聚醚砜类等;纳滤类膜材料相对于仅可容水分子通过的反渗透膜,其操作压力更低,较好的耐压密性和较强的抗污染能力,相对于超滤膜来说其过滤能力又具有较大程度的提高,因此在对截留物质要求不苛刻的场合较为实用。通过对以上膜分离材料的实验操作及分析,学生比较容易建立起直观而深刻的认识,达到举一反三、触类旁通的效果。在实验结束后,以小组为单位,组织学生针对各组所用膜材料的结构、性能、处理效果进行分析、讨论,促进教学内容吸收理解的同时又可以锻炼学生讨论和表达能力。

3.教学内容、方式的扩展和改进。通过本课程的学习,学生应该对环境材料领域最新的研究进展和趋势有所了解,掌握国内外关于材料开发、使用、废弃等方面的最新要求和处理方法等。任课教师应注意收集最新的文献资料和相关信息,及时补充扩展教学内容。例如在第十章“有毒有害元素的替代技术”中,为学生介绍欧盟RoHS和WEEE法令。这里面要重点为学生指出的是两项法规的具体内容和相关背景。制造业中使用的各种材料由于涉及到有毒有害的情况相当普遍,在污染环境破坏生态的同时也对人体自身的健康造成了极大威胁,尤其在最近几十年异军突起的消费电子品领域,涉及到各类型的重金属、有机物等。对此,欧盟出台了一些相关法令法规,一方面为降低毒害物质对社会环境的影响,另一方面也为发展中国家商品出口设置了贸易壁垒。同时在教学中要注意多媒体教学与传统教学方法相结合。对于这两种方法,一定做到扬长避短,互相补充,而不应将二者相互对立、相互隔离起来。

环境材料学是一门理论性较强的课程,同时也需要一定的实践教学。要想获得较好的教学效果,任课教师要有扎实的知识基础和一定的组织实践教学能力,能够结合专业培养要求,理论与实践相结合,不断补充最新学科研究内容,根据教学具体需要采用灵活有效的教学方式。唯此,才能使学生更好地理解和掌握本课程内容。(本文作者:张武单位:天津科技大学海洋科学与工程学院)

第12篇

化学工程与工艺专业培养具备化学工程与化学工艺方面的知识,能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。

该专业具有两大特色,一是工程特色显著,对化学反应、化工单元操作、化工过程与设备、工艺过程系统模拟优化等知识贯穿结合,使学生具有设计、优化与管理能力;二是专业口径宽、覆盖面广,使学生具有从事科学研究、产品开发的能力,在精细化学品、涂料及应用、高分子化工与工艺等方面更有研发和应用能力。

(来源:文章屋网 )