化学分子与工程专业精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇化学分子与工程专业，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：CAI教学；高分子化学与物理；实例教学；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）20-0268-03

随着高分子科学与技术的不断发展，高分子科学已渗透于各个领域与学科，形成了一个无法替代的交叉学科[1]。对于与高分子相关的专业，专业课程一般设置高分子化学与高分子物理两门课，其中高分子化学侧重聚合反应机理的学习，高分子物理从分子运动的观点出发重点介绍高聚物的结构与性能间的关系。对于食品科学与工程学院的包装工程专业的学生一般将这两门课揉合在一起，开设高分子化学与物理，课程48～72学时之间，要求掌握有关高分子的基本理论知识和应用技能。

对于在食品学院中的包装工程专业，结合北京农学院的办学定位和服务对象，学校专业定位在食品包装技术以及与包装相关的食品质量安全与控制[2]。要培养学生这两个方面的能力，学生的学习内容必须涵盖包装中食品接触材料生产、监管、检测和风险评估等与卫生安全质量相关的各个方面。而讲述这些内容的前提是掌握高分子化学与物理以及包装材料学中关于食品接触材料的各种知识点。我们只有在介绍高分子食品接触材料的特性、用途、生产工艺的基础上，才能让学生懂得食品接触材料安全卫生相关的质量控制和管理要素，培养学生对食品接触材料安全卫生相关的质量控制能力，以及准确合理地选择包装材料进行食品产品包装设计的能力。所以，高分子化学与物理是我们食品包装专业非常重要的专业基础课。

在学校“3+1”的教学模式[3]影响下，高分子化学与物理课程的学时数压缩为56学时。在这样少的学时条件下，要使那些对于高分子完全陌生的学生理解并掌握高分子的基本概念与原理，授课内容的选择及讲授方式是非常重要的。通过几年不断地尝试和教学实践，作者结合非高分子专业学生的特点，积极进行教学改革探索，积累了一定的教学经验，取得了比较满意的教学效果。本文结合我校高分子化学与高分子物理课程教学改革与探索的实际，就教学内容的选择、完善以及教学方式与多媒体课件的研制方面提出一些自己的见解。

一、理论联系实际，调整教学内容，加强实例教学

在传统高分子专业的高分子化学课程中，高分子化学涉及的概念公式繁多，而且复杂难懂，要想完全靠死记硬背记住这些公式是比较困难的，而将这些公式熟练应用则更加困难[4，5]。对于食品包装工程系的学生学习高分子化学对聚合物的化学反应部分应当有目的地选择高分子包装材料所涉及的化学反应进行讲授，对于复杂的聚合反应速率方程的推导可以不学。可重点学习各种包装材料如：聚乙烯，聚碳酸酯，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚乙烯醇，聚对二苯甲酸乙二醇酯等现实经济生活中常用高分子材料的合成方法，重点讲述他们的化学合成方法，催化，以及包装材料中单体与催化剂的残留造成的健康风险。在充分体现学科特点的前提下，适当削减了与专业关系不大的聚合反应机理部分的内容，如配位聚合反应的机理。在“聚合物的化学反应”章节中，增添了与专业相关的化学反应。

比如讲述聚苯乙烯（PS）合成时，应当结合包装专业特点来举例聚苯乙烯合成过程对其在包装工业上的应用具有深刻的影响，如聚苯乙烯发泡餐盒白色污染的风波[6]。向学生解释为何2013年2月，国家发改委“21号令”，将被称做白色污染且长久被认为有毒的一次性聚苯乙烯发泡餐具解禁。解禁依据是什么？通过联系实际，同学们都急切想从专业角度得到解答。10年前国家禁止聚乙烯发泡餐盒的应用是基于以下考虑。

1.PS泡沫塑料餐具带来白色污染的问题。

2.PS泡沫塑料餐具受热65℃时或燃烧时会产生“二英”强致癌物的问题。

3.PS泡沫塑料餐具中含有残存单体苯乙烯或在65℃以上使用会释放出单体致毒的问题。

4.PS泡沫塑料餐具遇热会释放出二聚体、三聚体等危害人体物质的问题。

5.PS泡沫塑料餐具含双酚类，导致生殖机能失常的问题。

6.PS泡沫塑料餐具难以回收利用。

7.PS泡沫塑料餐具不能耐高温，高温变形，不能在微波炉里使用。

从向学生介绍高分子化学中聚苯乙烯的分子构造，聚合机理，聚合方法以及化学反应后处理，我们就能解释第2、3、4、5问题。从高分子化学专业的角度向学生讲述“白色污染”的成因是管理不善及随意丢弃垃圾的人，而不属聚苯乙烯材料本身，PS泡沫塑料餐具≠“白色污染”，更不是造成“白色污染”的元凶。PS的生产过程是苯乙烯单体在高温高压和催化剂作用下，在密封的反应内，无氯条件下进行聚合反应，从而无产生二英的条件。PS泡沫塑料饭盒是直接采用食品级的PS材料，加入滑石粉、硬脂肪酸钙、丁烷等，通过挤出、发泡制得，生产过程全部为物理混合过程，无化学反应，不具备产生二英的条件。如果我们工业界使用符合国家标准的食品级聚苯乙烯原料来制造一次性泡沫发泡饭盒，最终产品很难在单体残留量上超标。而且，国外公布相关报告研究结果，明确澄清有关二聚体、三聚体环境荷尔蒙的问题，它们不属所谓拢乱内分泌的化学物质。食品级PS材料中并没有双酚A，在加工过程中也不可能产生双酚A副产物等。以上解释都需要我们高分子化学的知识，通过理论联系实际，我们能让学生们对学习高分子化学对包装材料的认识加深印象。

再如，讲解聚碳酸酯（PC）[7]的逐步缩聚合成过程中，为了加深学生的理解，引入聚碳酸酯“双酚A风波”。生产聚碳酸酯用到双酚A，在材料与食品相接触后，残留双酚A单体迁移进食品，造成一定的健康风险。从高分子化学角度，向学生解析为何2011年在欧盟和加拿大，双酚A被列为有毒物质，被禁止用于生产婴儿奶瓶。在PC实例中，通过聚合机理，单体结构，聚合单体残留等高分子化学方面的知识向学生们展示PC食品接触材料的优缺点。

同理，我们在讲解聚氯乙烯（PVC）时[8]，从分子结构的特点引入“塑化剂风波”，讲述聚氯乙烯由于分子的刚性需要塑化剂才能加工成型，这与食品相接触后必然造成有毒塑化剂的迁移。我们在讲解各种包装材料的高分子合成化学时，就应该通过现实生活的同学们已经有所耳闻、鲜活的例子来帮助学生对知识点的理解与记忆，提升他们对专业的学习兴趣。

二、加强《高分子化学及物理》与《包装材料学》的有机联系

高分子物理部分以分子运动的观点来聚合物的转变与松弛，聚合物的粘弹性，聚合物的力学性能等内容。因为《高分子化学及物理》是为《包装材料学》服务的，应让学生重点掌握高分子结构与性能之间的关系。高分子物理部分是教学重点，在讲解基本概念时，同时注意结合《包装材料学》所涉及的结构与性能之间的关系，使《包装材料学》与《高分子化学及物理》真正有机地融合起来。比如，在讲解聚苯乙烯发泡餐盒的时候，我们还是可以通过餐盒禁止与解禁来讲解其分子的构效关系与应用。以前禁用一次性聚苯乙烯泡沫饭盒，存在很多知识的误区，比如对毒性的误解与使用方法的不当。当加热至聚苯乙烯的玻璃化转变温度（80～90℃）以上，PS转变为高弹态，且保持这种状态在较宽的范围内，PS开始热变形，熔融温度为240℃，PS在高真空和330～380℃下剧烈降解。由于其分子结构的特性，一次性聚苯乙烯饭盒不能在70度以上或微波炉的情况下使用，这和聚丙烯餐盒使用是有很大差异的。由于知识普及不到位，许多人把一次性聚苯乙烯泡沫饭盒在高温下加热，在微波炉使用，造成饭盒溶化变形，并伴有刺激性气味。如果我们知道使用说明，一次性聚苯乙烯餐盒在一定条件下使用是无毒，绿色，安全且价廉，比如，在外就餐，我们可以用价廉的一次性聚乙烯发泡餐盒打包你的冷却后的剩饭剩菜而无需采用价格昂贵的替代产品。我们在讲解聚苯乙烯高分子分子运动时，就应该把分子运动的特点引导到聚苯乙烯作为现实包装材料由于分子运动的特点所带来的优缺点。同理，我们讲解聚氯乙烯分子[8]时，就需要结合高分子物理中分子运动的特点来讲解的塑化剂溶出。讲解聚乙烯醇（PVA）时，就应该把高聚物的结晶与分子之间的氢键作用引入到结晶与分子材料透气透氧之间的关系上。

三、改进了教学手段，有效利用多媒体资源和化学作图软件，运用多种方法加深学生的理解

高分子化学与物理的基本概念繁多，有些概念很容易混淆，还有些概念很抽象，难于理解。针对抽象的概念，我们可以有效利用多媒体资源和化学作图软件，使基本概念的理解变得容易，大大增强了记忆的效果，避免了死记硬背。比如，高分子应力松弛与蠕变讲述。对于蠕变，只是通过经典的教科书上的举例，“如在悬挂的软质PVC丝下面勾住一段一定质量的砝码，软丝会慢慢伸长，撤销砝码后，软丝会慢慢地回缩”这种书本讲解，笔者觉得不足以让学生加深印象。而是应该通过形象的多媒体实验演示或现实实验来讲解。由于实验课时有限，笔者在课前对实验进行录像，然后在课堂上进行视频演示，能很好地帮助学生理解。利用实验能让学生充分理解高分子聚合物的结构与性能之间的关系。

例如，结晶概念的诠释，是比较难比喻生动而且易懂的。高聚物结晶分子的排列在书中被用很小的部分来讲述，但是高分子结晶对高分子薄膜材料物理性质影响显著，对于食品包装的学生，急切需要知道结晶度与透气性的构效关系，但是如此小的篇幅根本不能让学生掌握高分子结晶的知识点。书本上的高分子晶体图学生很难理解，这就需要我们教师去寻找更好的化学物质单晶图，我们可以找刚性的芳香有机物的单晶图来阐述分子间的各种力造成的分子有序堆积。通过这种举例，可以让学生更好的理解高分子链之间相互作用力造成的部分链段的有序堆积。可见，生动的举例对于抽象概念的理解是有很大帮助的。

使用多媒体可以将枯燥乏味的理论知识直观和形象化，可以将教学过程生动地展示给学生，使学生更容易理解所学内容。对于高分子化学与物理中一些概念的讲述，我们需要CAI教学[9]，多利用化学分子结构软件制作课件。通过化学软件制作三维空间构型，再结合三维动画，动态演示分子骨架旋转，能轻松地带学生进入微观的分子世界，让抽象的分子结构与概念形象化，有利我们教学。比如高分子链的柔性是由于分子内各个化学键和原子在不停地转动或振动，高分子链的形状时刻在变化着而造成的。如果我们制作动态三维的大分子的内旋转图，让学生亲眼目睹这个“动”，才能更好促进学生对分子动态旋转以及高分子柔性的理解。

四、创设开放性的交流空间，鼓励学生主动参与教学活动

在课程教学过程中，除老师引入实例教学、有效利用多媒体资源等教学措施以外，有时引申话题，创设开放性的交流空间，鼓励学生主动参与教学活动也是非常重要的[10]。采取让学生分组讨论，查找文献，撰写小报告的形式拓展学生的知识面，培养学生自主学习的能力。如，高分子聚合的教学中，结合聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯等分子的结构特点说明其应用的基础上，提出问题：“为什么限制聚氯乙烯在食品包装保鲜膜上的应用？”“为什么限制聚碳酸酯在婴儿奶瓶上的应用？”“为何聚苯乙烯餐盒只能在70度以下使用？”以及“为何聚乙烯醇容易结晶以及吸水，这些性质会给作为包装材料的它带来哪些优缺点？”然后学生分组从聚合物分子结构、柔韧性等角度讨论，积极参与到教学活动中。每一个问题都与高分子的基础知识息息相关，都是从一些实际现象引出问题，再通过理论分析加以解释、归纳；这样不仅可以引起学生兴趣，重要的是可以加深学生对基本理论知识的理解和掌握，达到事半功倍的效果。

五、结语

高分子化学与物理是一门理论性强、概念抽象难懂且较难掌握的课程，作为包装工程专业，特别是偏重食品包装技术的学生的重要专业基础课，学生需要在有限的学时里掌握高分子的基本概念和理论，教师则需要不断地探索教学方法，采用多种手段提高教学的交互性和生动性，以调动学生学习的主动性和积极性，才能取得令人满意的教学效果。

参考文献：

[1]吴其晔，冯莺.高分子材料概论[M].北京：机械工业出版社，2004.

[2]商贵芹，陈少鸿，刘君峰.食品接触材料质量控制和检验监管实用指南[M].化学工业出版社，2013.

[3]李尧，余五新，左治江.应用型高校“3+1”人才培养模式的实践探索[J].教育与职业，2010，（26）：24.

[4]潘祖仁.高分子化学[M].北京：化学工业出版社，2007.

[5]何曼君，张红东，陈维孝等.高分子物理[M].上海：复旦大学出版社，2007.

[6].

[9]夏云波.浅谈多媒体课件在物理教学中的使用[J].物理通报，2005，（9）：47.

篇2

关键词：轻化工程；高分子化学与物理；教学方法；生产实践；科学研究

中图分类号：G642.4？摇 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）50-0071-02

一、引言

随着高分子科学与技术的不断发展，高分子科学已渗透于各个学科与领域，形成了一个无法替代的交叉学科。对于江南大学轻化工程专业（染整方向）的本科生，要求掌握有关高分子的基本理论知识和应用技能，开设了《高分子化学与物理》课程。主要包括高分子化学和高分子物理两个部分，其中高分子化学部分侧重高分子合成的基本理论知识，高分子物理部分则侧重于高分子的结构与性能[1-3]。该课程是轻化工程专业的学科平台课之一，课程的学时数为48学时，在这样少的学时条件下，要使那些对于高分子完全陌生的学生理解并掌握高分子的基本概念与原理，合理安排授课内容和讲授方式是非常重要的。通过不断地尝试和教学实践，作者积累了一定的教学经验，取得了比较满意的教学效果。

二、课堂教学方法尝试

（一）课堂教学与专业基础课相结合

虽然高分子化学和物理的基础知识所涉及的面较广，理论性较强，但对于轻化工程专业（染整方向）的本科生来说，要求不很深，希望学生在理解基本概念和掌握基础理论的基础上能够灵活地运用，并为后续课程的学习打下坚实的基础，培养他们分析与解决实际问题的能力。例如在讲授逐步聚合反应机理和特点时，通常会介绍聚氨酯的合成，概念很抽象，难于理解。可与后续专业课《纤维化学与物理》的内容进行有效结合，采用举例的方法加深学生的理解，避免死记硬背。例如介绍聚氨酯弹性纤维（俗称“氨纶”），这种纤维织物具有很好的回弹性，穿着时伸缩自如，增强了舒适感，并能显现出优美的体型和曲线美，可制作各种内衣、游泳衣、紧身衣、弹力裤和丝袜等，在日常生活中具有广泛的应用。再如，在讲授自由基共聚合时，就可与《纤维化学与物理》和《染整工艺原理》课程中腈纶的染色进行结合，均聚聚丙烯腈制得的纤维不易染色，手感及弹性都较差，还常呈现脆性，不适应纺织加工和服用的要求，为此聚合时加入少量第二单体（结构单体，通常选用含酯基的乙烯基单体，可以减弱聚丙烯腈大分子间的作用力，改善纤维的手感和弹性，克服纤维脆性，有利于染料分子进入纤维内部）和第三单体（染色单体，使纤维引入具有染色性能的基团，改善纤维的染色性能，一般选用可离子化的乙烯基单体），一般成纤聚丙烯腈大多采用三元共聚物。从而有利于学生深入理解自由基共聚合的意义。

（二）课堂教学与生活、生产实践相结合

理论联系实际，密切贴近生活。通过大学生工业见习、实习提高轻化工程专业（染整方向）本科生理论知识学习与生产实践相结合的能力。认识实习的目的在于认识与专业对口的相关生产工艺流程和设备结构、原理等，促进学生在完成业务实习目的的基础上，实现劳动教育和认识社会教育相结合。因此，我们利用暑假安排学生参与高聚物合成和加工的相关工业见习。生产实习的主要目的是使学生将学习过的专业理论知识具体化并得到巩固提高，通过深入生产现场进行调查研究，参与生产劳动操作，充当生产一线工人，养成良好的工作作风。这些工作扩大了轻化工程专业（染整方向）学生的知识面，加深了基础知识的理论。

此外，高分子材料已成为现代社会生活中衣、食、住、行、用各个方面所不可缺少的材料。日常生活中常见的制品所用的原料很多都是高分子材料，为了帮助学生认知聚合物，在讲授聚合物的分类和应用时，将具体的生活制品用图片的形式展示给学生，可以帮助学生更形象生动地记忆聚合物的名称和具体应用。例如可以讲解“限塑令”、保鲜膜的质量问题、汽车轮胎、电脑外壳、装修过程使用的涂料、油漆等，每一个都与高分子的基础知识息息相关，也是学生关心的话题。所以，在教学过程中，我们尽量避免单纯讲授抽象的基本的概念和理论，而是从一些实际现象引出问题，再通过理论分析加以解释、归纳，这样不仅可以引起学生兴趣，重要的是可以加深学生对基本理论知识的理解和掌握，达到事半功倍的效果。

（三）课堂教学与科学研究相结合

江南大学纺织服装学院是学校“211”工程重点建设学科，形成了纺纱、织布、染整和服装设计与表演等完整的学科体系，尤其在纺织材料的研究与开发方面具有很强的实力，依托科研背景和科研实力，培养学生的创新能力，促进教学质量的提高。因此，除了教授学生基础理论知识以外，还可以充分利用学校自身的科研资源优势，结合学科的发展方向，引导优秀的学生参与前沿的科学研究，激发学生的创新潜能和创造力。如在国家、江苏省和江南大学等各级大学生创新训练计划的支持下，以大三学生作为项目负责人，吸收他们参与到课题研究中，在导师指导下进行自主选题和实验方案设计，使得学生了解了相关领域的科研动态，将学习的理论知识进行应用，加深了基本概念的掌握与理解，培养了学生的科研兴趣，提高了学生将知识转化为生产力的能力。有效建立了科研与教学协调发展、科研促进教学的机制与体制，对创新型人才的培养起着重要的作用，是提高专业人才培养质量的需要、实现教学创新与培养创新性人才的需要。

例如，在讲授高分子溶液时，就可与自身的研究方向进行有效的结合。我们知道生产实践中可分为浓溶液（如油漆、涂料、胶粘剂、纺丝液、制备复合材料用到的树脂溶液——电影胶片片基等）和稀溶液（如分子量测定及分子量分布）。而在科学研究中，正是利用高分子的浓溶液（纺丝液）经过静电纺丝就可制备直径小于1000nm的纤维（俗称“纳米纤维”），这种纤维因具有较大的比表面积、独特的网路结构和丰富的孔隙率等优异性能而备受研究人员的关注，可望广泛应用于过滤和分离材料、防护服、固定酶、生物医学（如细胞支架、创伤敷料、组织工程、药物缓释和DNA传输）、电子器械（如传感器和晶体管）和能源应用（染料敏化太阳能电池、锂离子电池和生物燃料电池）等，在制作课堂幻灯片时引入直观的图片，并加以说明。这些知识的引入可有助于加深学生对基本概念的理解，也拓展了学生对微观纳米材料的认识，提高了学生进一步学习和从事科研工作的兴趣。

三、结语

通过近几年的课堂教学方法改革，提高了学生的学习兴趣和对知识的理解，为后续课程的学习奠定了一定的基础。通过这些措施，更好地培养了学生的创新意识，提高了学生的创新能力，而且该专业的毕业生中有很多人从事与高分子相关的行业，学科交叉特色明显。本文简单介绍了江南大学轻化工程专业（染整方向）本科生课程《高分子化学与物理》的教学改革的尝试，对其他开设轻化工程专业的高校有一定的参考意义。

参考文献：

[1]徐晓冬.非高分子专业《高分子化学与物理》教学中的几点体会[J].高分子通报，2010，（5）：74-78.

篇3

关键词： 高分子化学 高分子物理 生物功能材料 教学探索

高分子化学和高分子物理是高分子科学相关专业的专业基础课。在专业课程设计中，一般两门课程独立设置，其中各占有48到72学时不等。我校的生物功能材料专业开设了高分子方面的课程，其中高分子化学与物理是该专业的专业基础课。根据该专业特点，生物功能材料涉及领域较广，从无机陶瓷材料到有机高分子材料都有涉及。该专业学生只需掌握有关高分子化学和高分子物理的基本理论知识和应用技能，因此我们开设了高分子化学与物理课程，所设学时为56学时，开设时间安排在二年级下学期，为三年级开设《高分子材料化学》等课程打下一定基础。该课程内容涉及高分子材料的合成与实施方法，高分子材料的结构、性能、成型加工及其应用，是一门多学科交叉、实用性很强的学科。根据该课程具有涵盖内容广，物理化学和有机化学知识运用较多等特点，这样有限的课时设置就给授课带来了一定困难，导致学生在理解和应用本课程知识方面具有一定难度。另外，我校该专业物理化学课程设置在二年级下学期和三年级上学期，其中物理化学反应动力学部分讲授时间较晚，这也给高分子化学与物理的授课带来了一定困难。那么如何在有限的学时内系统地讲授高分子学科基础知识，是本文需要重点探讨的问题。

1.选择教材，合理安排教学内容

受授课学时的限制，我们选用的教材是化学工业出版社出版的《高分子化学与物理基础》，由魏无际等主编。该教材系统地阐述高分子化学与物理的基本概念、基本知识、基本原理和基本测试方法，教材内容全面，难度适中，比较适合生物功能材料专业的教学要求。针对课时较少的现状，我们对教学内容进行了合理安排。对于高分子化学部分，重点讲解高分子的基础概念、缩聚和逐步聚合、自由基聚合、聚合方法、阴离子聚合等内容，自由基共聚合、阳离子聚合、配位聚合等可较简单讲解，聚合物的化学反应章节主要由学生自学。这样既保证了学生能够掌握高分子化学的基本概念及反应，又没有因为课程过难给学生造成学习困难。对课程中的某些内容，例如聚合动力学的推导，在物理化学中化学动力学部分还没讲解的情况下，我们在教学中不要求学生记住所有推导和公式，仅提出聚合动力学基本知识，引导学生自己进行动力学推导。对于高分子物理部分，我们重点讲解高分子的结构、高分子的分子运动、力学状态及其转变，简单讲解高分子固体的基本力学性质、高分子溶液的基本性质章节，对高分子电学、热学和光学的基本性质章节主要由学生自学。这样课程的安排，重点讲解能够加强学生对高分子学科基本知识的掌握；简单讲解能够扩大学生的知识面、引导有科研需求的学生课下加强该部分内容的掌握；自学部分主要为了深化学生对高分子学科知识的理解。重点讲解、简单讲解与学生自学相结合的教学方法，突出了本课程重点、拓宽了学生知识面，克服了高分子学科教学中内容多、概念多、数学推导多等难于克服的难点。

2.理论联系实际，提高学生学习兴趣

高分子化合物广泛存在于日常生活中，如穿着用的化学纤维、自然界存在的棉、麻、丝绸等，食品行业中的蛋白质、淀粉、纤维素，建筑行业中用的涂料、各种高分子管材、胶黏剂、有机玻璃，行驶工具中应用的橡胶、工程塑料、增强纤维等。高分子科学在人们的日常衣、食、住、行中发挥着极其重要的作用，其是一门应用基础型的学科。高分子化学与物理的教学，单纯的讲解很难引起学生的学习兴趣，教学效果不显著。为提高学生学习兴趣，我们在讲解基本知识的同时，注重理论和实际相结合，列举了大量实例。例如讲解缩聚反应时，对涤纶、尼龙等一些重要的缩聚物的生产原理进行了重点讲解，对聚乳酸生物材料进行了系列概述，包括其生产方法、原理和应用等；自由基共聚合部分，讲到聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS树脂）、丁苯橡胶（SBR橡胶）等一些著名共聚物和常见聚烯烃产品及它们的制备原理、主要性能和用途。其中举例聚四氟乙烯（PTFE）用于流量泵、反应釜内衬和搅拌棒外面涂层，聚氯乙烯（PVC）用于各种集成吊顶和各种垃圾袋等。在高分子发展史中，讲授诺贝尔奖成果和获得者的发明典故，例如电高分子的发现、齐格勒-纳塔催化剂的发展，以增强课堂的趣味性；讲述了第二次世界大战期间高分子的发展典故。此外，让学生翻看塑料水杯的材质、衣服标签让学生认识各种标志上一些材质的名称，指出我们的水杯、服装由哪些合成高分子构成，并讨论目前常用的化学纤维名称和聚合原理；通过举例讲解方式，激发学生自主学习兴趣。

3.多媒体与板书教学方法相结合，提高教学质量

高分子化学与物理基础课程知识面广，其涵盖了高分子化学、高分子物理、高分子加工等方面内容。该课程教学信息量大、理论性强，学生理解相对比较困难。因此，我们在教学过程中注意多种教学形式相结合，提高教学质量。课堂主要采用多媒体教学方式，同时辅以板书讲解，取得了不错的教学效果。利用多媒体教学方法既能够将理论的知识直观体现出来，又能够将难于理解的教学内容形象地展示出来，这样可以使学生更容易理解所学内容。例如，在讲解配位聚合时，利用动画演示双金属活性中心机理和单金属活性中心机理中单体分子的插入过程与链增长过程；自由基聚合实施方法中，利用制作动画模拟悬浮聚合和乳液聚合过程中单体的分散过程，高分子物理中拉伸对高分子结晶形态的影响、动态黏弹性模型，等等。通过多媒体的运用，可以使抽象的教学内容具体化，有效提高学生学习的趣味性。多媒体课件也会存在一些缺陷，比如讲课节奏过快，学生难以吸收；教师过于关注幻灯片屏幕，减少了和学生的交流互动，等等。在实际教学过程中，还应注意和板书的有效结合，对重点知识内容采用板书的形式进行讲解，取得了不错的效果。

4.网络教学方法的运用

针对多媒体教学存在讲课节奏过快，学生难以吸收等缺陷和板书教学进度缓慢等特点，对重要章节，我们采取课堂与课下网络教学相配合的方法。网络教学在原来多媒体教学基础上，对教学过程和教学内容提供了全面支持。目前学校构建了一个比较完整的网上教学支撑环境，提供多媒体录播室进行教学视频的录制，最后把课件与录制视频统一上传到网络教学平台。网络教学有许多传统学习方法无可比拟的优点，例如学生学习自主性增强，真正发挥学习的主观能动性，学生学习在时间和空间上少了许多限制，学习的探究性更加深入。另外，网络背景下学生在获取不同的资源时可以进行比较，相互之间取长补短，知识面更广。随着现在网络技术的发展，学生可以在宿舍、教室和学校多媒体教室通过网络对课堂内容进行学习。网络教学方法的运用，大大弥补了课堂多媒体课件存在一些不足，大大提高了教学效率。

5.开展互动式教学，发挥学生的学习主动性

教学是教师和学生的共同行为，学生是课堂的主体，教师是学生学习知识的引导者。目前高校教学方式偏重以教师“教”为主，忽视了学生“学习”的主动性，学生始终处于“被动学习”地位。这样的“被动学习”，导致学生具有学习压力大、心理负担重等特点。针对这一现状，我们采取课堂互动的教学方式，包括师生提问、讨论和学生上讲台相结合的方式进行教学活动，取得了一定效果。比如在下课前教师先提出下一节课的预习内容，提出一些讨论问题，例如在讲述缩聚反应时，提出不同聚合时间获得聚合物分子量是否相同、什么样的单体能够发生缩聚反应、什么样的单体能够获得支化的高分子等问题。让学生通过查阅资料，自己寻找答案，并在下次课堂上让学生进行讨论，然后教师补充。这样既提高了学生的学习思考能力，又增强了学生的学习主动性，提高了学习兴趣。另外，我校为农业院校，虽然学习《高分子化学与物理课程基础》课程的学生是非农业专业，但是部分学生毕业后或许从事涉农相关服务业。考虑到此种情况，我们在授课内容安排上，对目前农业应用的高分子材料和高分子在农业方面的潜在应用进行了讨论，给他们提供了创造性思维。比如在讲自由基聚合章节时，我们就对强吸水树脂的制备现状和发展前景，主要针对其在农业生产中的应用进行了讲述，对高分子薄膜在农业中的应用及带来的“白色污染”与应对措施进行了讨论。通过这样的讨论，我们锻炼了学生分析思考问题的能力，这为学生工作与科学研究的创新思维形成打下了基础，提高了学生的学习积极性和学习兴趣，加深了对本课程的理解。

6.结语

通过对本校生物功能材料专业《高分子化学与物理基础》课程教学中的一些课程设计特点、面临的问题及目前采取的措施进行了总结。《高分子化学与物理基础》虽然是一门专业基础课，但其理论性强、概念抽象难懂，如何让学生在掌握该课程基本理论的同时，调动学生的学习积极性，培养学生的自主学习能力和创新意识，是教学工作中需要不断探索的问题。我们将在总结已有教学经验的基础上，继续对本课程教学方法的改善与创新进行探索，以提高该课程的教学质量。

参考文献：

[1]魏无际，俞强，崔益华.高分子化学与物理基础（第二版）.北京：化学工业出版社，2011.

[2]黄海霞.应用化学专业《高分子化学与物理》课程教学探索.广州化工，2013，41（12）.

篇4

1、生物技术专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能，能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作，能在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。

2、无机化学、有机化学、分析化学、植物学、动物学、生物化学、微生物学、药理学、药物分析学、遗传学、分子生物学、细胞生物学、免疫学、植物组织培养、生化分离技术、基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等。

3、主干学科：生物学、医学、农学。

4、核心知识领域：生命的化学分子基础，细胞的结构、功能与重大生命活动，生物体的结构与功 能及生物多样性，微生物的特征与代谢，生物的遗传与进化，生物与环境，生物技术的原理与应用。

（来源：文章屋网 ）

篇5

[关键词]计算机 环境科学 实践课程

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）06-0091-02

信息化时代的发展，使计算机越来越多地应用到各门课程中。针对环境科学专业学科特点，我们应围绕课程构建，有针对性地对环境科学专业学生讲授相关计算机知识，更新教学内容，以便于提高学生的综合能力。

一、基本目标

在“计算机在环境科学中的应用”实践课程教学中，要让学生能够比较全面地掌握与专业相关的计算机应用技术，并能将其应用于实际工作中。以学生实际操作为主，教师讲授为辅。充分利用现有的软件及技术，借鉴计算机专业教师教学技术和方法，提高学生的计算机应用能力。通过本门课程学习，使学生能够自己绘制平面布置图、绘制反应装置图、绘制设备图、处理实验数据、制作多媒体课件等，并能利用计算机网络进行信息检索。

二、课程设置

本门课程要求学生有一定英语水平和环境专业基础知识，时间安排在大三下学期期末，集中上课，总学时为两周。课程由教师讲解、演示，学生上机随教师一起操作，并进行习题、作业练习以加深印象。教师可对学生上机进行监控及辅导。可多班授课，但需保证每人一台计算机。学习本课程后学生正好可将所学知识应用于毕业论文和实际工作中。考核采取“出勤+听课状态+实际操作+作业”的方式。

三、课程内容

（一）环境科学相关软件

1.数据处理及绘图软件

环境科学实验经常有大量数据需要分析及绘图，在实验设计、实验操作等多方面也都离不开计算机的辅助。常用的软件主要有Excel、Origin、Access、SPSS等，可绘制各种散点图、折线图、柱形图、条形图等;可以对图形添加趋势线，得出曲线方程及相关性;可对数据进行排列和筛选，并且可导入外部大量数据，如红外光谱数据等进行绘图。在Excel中还可以通过编辑小程序来完成一些特性的运算。Excel的中文界面备受学生欢迎，Origin是全英文界面，对于学生来说有一点难度，函数的输入也没有Excel方便。但是Origin可以直接在图形上进行修改，及时保存了图形，仍然可以从图导出原始数据。从功能上来说，Origin更强大些。Access有强大的数据处理、统计分析能力，利用Access的查询功能，可以方便地进行各类汇总、平均等统计，并可灵活设置统计的条件。比如在统计分析上万条记录的数据时速度快且操作方便，这一点是Excel无法比拟的。SPSS集数据录入、整理、分析功能于一身，基本功能包括数据管理、统计分析、图表分析、输出管理等。SPSS统计分析过程包括描述性统计、均值比较、一般线性模型、相关分析、回归分析、对数线性模型、聚类分析、数据简化、生存分析、时间序列分析等。本课程要求学生必须掌握Excel软件，其他只作为了解。

2.图文编排软件

本科毕业论文撰写及科技论文写作都离不开图文编排，Microsoft Word具有强大的文字和图表编辑功能，易修改，是必须掌握的。在本课程中主要让学生掌握页面、页眉、页脚、页码、行距等设置，格式刷、分节符、查找、替换、项目符号和编号等使用，三线表绘制，目录生成等。此外，还要让学生学会用“公式编辑器”编辑公式，使用“绘图工具栏”绘制简单图形及流程图。

Microsoft Office Visio创建具有专业外观的图表，以便理解、记录和分析信息、数据、系统和过程。在使用 时，以可视方式传递重要信息就像打开模板、将形状拖放到绘图中以及对即将完成的工作应用主题一样轻松。如绘制基本流程图就是把流程图所需形状图直接拖拽到绘图区，然后选择连接线工具绘制连接线，再选择箭头方向，绘制方向箭头，然后添加文字，比Microsoft Word绘制流程图要简单便捷。

3.环境科学绘图软件

AutoCAD有完善的图形绘制功能及强大的图形编辑功能。可以绘制任意二维和三维图形。在环境科学中，可用AutoCAD绘制平面布置图、施工图、剖面图、工艺流程图等。AutoCAD能以多种方式创建直线、圆、椭圆、多边形、条件曲线等基本图形对象，有强大的编辑功能，可以标注尺寸、书写文字。同传统的手工绘图相比，用AutoCAD绘图速度更快、精度更高且富有个性。

ChemWindow（CW）由Softshell Intern.Ltd.1989年推出首版，该软件主要功能是绘出各种结构和形状的化学分子结构式及化学图形，具有其他绘图软件所不具备的化学分子图形编辑功能。软件中有四个附加图形结构库，具有一些玻璃仪器和复杂化学物质结构式模板，绘制复杂结构式和反应装置图时比较便捷。软件还含有SymApps程序，可以显示3D分子结构，并能够给出具体的分子结构信息，如键长、键角、二面角、所属分子点群等分子结构信息，与Office软件的兼容性很好。

本门课程中主要要求学生掌握AutoCAD及CW的基本使用方法，能够绘制基本平面图、流程图及化学分子结构式等。

4.多媒体课件制作软件

多媒体课件常用的软件有PowerPoint（PPT）、Au？鄄thorware、Flash、Dreamweaver、Director、课件大师等。在这些软件中，PPT简单易学，制作方便，对于环境科学专业学生来说，本门课程要求其掌握其制作过程。本课程主要讲授用PPT制作幻灯片的方法，主要包括幻灯片设计、幻灯片版式、幻灯片配色及动画设计、幻灯片母版设计、幻灯片中图表及影片和声音的插入等。其他软件仅作为了解。

（二）计算机在环境模型中的应用

计算机在环境模型中的应用包括环境遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、MATLAB、Visual Basic、Visual Foxpro等软件。RS可以利用红外扫描仪监测石油污染、水体热污染、水体富营养化，调查废水污染和泥沙污染，分析水域的分布变化和水体沼泽化可以通过遥感技术监测推算出臭氧浓度的水平分布情况、分析大气气溶胶的分布和含量、监测有毒气体对污染源周围树木和农作物的危害情况、监控生态环境等。GPS可提供海、陆、空全方位实时三维导航和定位。GIS能对空间相关数据进行采集、管理、分析和可视化输出，可以定量进行预测。RS为GIS提供信息源，GIS为RS提供空间数据管理和分析的技术手段（图像处理），GPS作为GIS有力的补测、补绘手段，实现了GIS原始地图数据的实时更新。[1] MATLAB、Visual Basic、Visual Foxpro等软件，可以编程应用于运算污染物迁移转化和控制模型，如大气污染模型、江河湖泊水质模型、生态模型、水处理技术动力模型等。对模型及数据进行运算求解，得到准确的结果，为制订合理治污措施提供数据支撑。

（三）网络信息检索

1.常规环境信息检索

一些环境标准、专利及试剂性质等资源，可以通过常规信息检索网络获取。常用的网站有中国环境标准网（.cn）、中国标准服务网（.cn）、国家标准化管理委员会（）、国际标准化组织标准（）、中国专利信息网（.cn）、国家知识产权局（）、中国知识产权网（）、欧洲专利局（EPO）专利信息网（）、美国专利数据库（uspto.gov/patft）、中国试剂网（.cn）等。

2.环境科学文献检索

文献是记录、积累、传播和继承知识的最有效手段，是我们获取情报的最基本、最主要的来源。包括图书、期刊、报纸、专刊文献、硕博学位论文、会议论文、科技报告等都可以从各种相关的网上数据库获得。常用的中文数据库有中国知网（）、维普中文科技期刊数据库（）、万方数据库（.cn）。这三大中文数据库都需要购买使用权限，都大量收录了国内学术期刊论文。

常用外文数据库有德国Springer数据库（）、Elsevier数据库（）、美国wiley数据库（）、英国皇家化学学会RSC数据库（）、美国化学会ACS数据库（）、SpecialSciDBS国道外文数据库（spe？鄄）。以上数据库也均需要购买后才能使用。由于各个学校资源有限，有些数据库未购买使用权限，学生可从一些学术论坛获得免费的帮助，如小木虫（e？鄄）、阿果资源网（）、零点花园（）等。

3.环境相关课程资源网站

高校教学资源库（.cn）、国家精品课程资源网（）、爱课程（）、网易公开课（）等网站有免费资源、课件，可供有兴趣的学生进一步学习一些相关课程。

四、总结

在“计算机在环境科学中的应用”课程的教学过程中，应注重学生在环境科学中应用计算机的能力的培养。教学内容以常用软件介绍为主，同时介绍网上信息检索方法。课程内容要与时俱进，不断更新。

[ 注 释 ]

[1] 邱彩华.计算机技术在环境科学领域中的应用[J].华章，2011（15）：254.

[收稿时间]2014-12-21