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化学科学与工程实用13篇

引论:我们为您整理了13篇化学科学与工程范文,供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源,期望它们能够激发您的创作灵感,让您的文章更具深度。

化学科学与工程

篇1

4.Effects of pressure and temperature on fixed-site carrier membrane for CO2 separation from natural gas Meng WANG,Dongxiao YANG,Zhi WANG,Jixiao WANG,Shichang WANG

5.A stepwise process for carbon dioxide sequestration using magnesium silicates Johan FAGERLUND,Experience NDUAGU,In(e)s ROM(A)O,Ron ZEVENHOVEN

6.Effect of TiO2 loading on the activity of V/TiO2-Al2O3 in the catalytic oxidehydrogenation of ethylbenzene with carbon dioxide Xiaohong LI,Wenying LI

7.The catalytic effect of both oxygen-bearing functional group and ash in carbonaceous catalyst on CH4-CO2 reforming Weidong ZHANG,Yongfa ZHANG

8.The kinetic study of light alkene syntheses by CO2 hydrogenation over Fe-Ni catalysts Yaling ZHAO,Li WANG,Xiwei HAO,Jiazhou WU

9.A mini review on chemical fixation of CO2: Absorption and catalytic conversion into cyclic carbonates Weili DAI,Shenglian LUO,Shuangfeng YIN,Chaktong AU

10.Evaluation of strategies for the subsequent use of CO2 Marc SCHAEFER,Frank BEHRENDT,Thomas HAMMER 11.Assessment of postcombustion carbon capture technologies for power generation Mikel C. DUKE,Bradley LADEWIG,Simon SMART,Victor RUDOLPH,Jo(a)o C. Diniz da COSTA

12.Techno-economic assessment of pulverized coal boilers and IGCC power plants with CO2 capture Y. HUANG,S. REZVANI,D. McILVEEN-WRIGHT,N. HEWITT,A. MINCHENER,J. MONDOL

13."ALL FREE"-a novel design concept of applying partial oxidation process to vehicle engine Ling LIN,Yao ZHOU,Wenshuang LIN,Qingbiao LI

14.Carbon dioxide: a renewable feedstock for the synthesis of fine and bulk chemicals Yogesh P. PATIL,Pawan J. TAMBADE,Sachin R. JAGTAP,Bhalchandra M. BHANAGE

15.Developing a molecular platform for potential carbon dioxide fixing Metre MIKKELSEN,Mikkel J(φ)RGENSEN,Frederik C. KREBS

16.A mini review on chemical fixation of CO2: Absorption and catalytic conversion into cyclic carbonates Weili DAI,Shenglian LUO,Shuangfeng YIN,Chaktong AU

2.Introduction to the special issue on food technology Jian CHEN

3.Effects of sucrose crystallization and moisture migration on the structural changes of a coated intermediate moisture food Tiancheng LI,Peng ZHOU,Theodore P. LABUZA

4.Statistical modeling and optimization for enhanced hyaluronic acid production by batch culture of Sreptococcus zooepidemicus via the supplement of uracil Long LIU,Haiquan WANG,Miao WANG,Guocheng DU,Jian CHEN

5.Investigation of nanostructure of konjac-based water absorbents with atomic force microscopy Shengrong GENG,Ruotai LIN,Mingli CHEN,Shaoyang LIU,Yifen WANG

6.Hydrogen peroxide is correlated with browning in peach fruit stored at low temperature Zhansheng DING,Shiping TIAN,Xianghong MENG,Yong XU

7.Application of high-speed counter-current chromatography coupled with high performance liquid chromatography for the separation and purification of Quercetin-3-O-sambubioside from the leaves of Nelumbo nucifera Shengguo DENG,Zeyuan DENG,Yawei FAN,Jing LI,Rong LIU,Dongmei XIONG

8.Purification of ice structuring protein complexes from winter wheat using Triton X-114 phase partitioning Huaneng XU,Haiying CHEN,Weining HUANG

9.Effect of succinic acid deamidation-induced modification on wheat gluten Lan LIAO,Mouming ZHAO,Haifeng ZHAO,Jiaoyan REN,Chun CUI,Xiao HU

10.Bioproduction of D-psicose using permeabilized cells of newly isolated Rhodobacter sphaeroides SK011 Longtao ZHANG,Bo JIANG,Wanmeng MU,Tao ZHANG

11.Biopolymer-stabilized emulsions on the basis of interactions between β-lactoglobulin and ι-carrageenan Qiaomei RU,Younghee CHO,Qingrong HUANG

12.Effects of fatty acid chain length and degree of unsaturation on the surface activities of monoacyl trehaloses Yue-E SUN,Wenshui XIA,Xueyan TANG,Zhiyong HE,Jie CHEN

13.Advancements in non-starch polysaccharides research for frozen foods and microencapsulation of probiotics Pavan Kumar SOMA,Patrick D. WILLIAMS,Y. Martin LO

14.A review of traditional and novel detection techniques for melamine and its analogues in foods and animal feed Mengshi LIN

15.Changes in structure and functional properties of whey proteins induced by high hydrostatic pressure: A review Xiaoming LIU,Jia NING,Stephanie CLARK

16.The energy consumption in a batch stripper and a batch rectifier Xianbao CUI,Tianyang FENG,Ying ZHANG,Zhicai YANG

17.Selective oxidation of o-nitrotoluene to o-nitrobenzaldehyde with metalloporphyrins as biomimetic catalysts Xinling WANG,Yuanbin SHE

18.Synthesis of p-substituted tetraphenylporphyrins and corresponding ferric complexes with mixed-solvents method Zhicheng SUN,Yuanbin SHE,Rugang ZHONG

19.Preparation and characterization of EVAL hollow fiber membrane adsorbents filled with cation exchange resins Fengli ZHANG,Yuzhong ZHANG,Guangfen LI,Hong LI

20.Experimental study on capturing CO2 greenhouse gas by mixture of ammonia and soil Ying WU,Yifei WANG,Qinghua ZENG,Xin GONG,Zunhong YU

1.Protein adsorption in two-dimensional electrochromatography packed with superporous and microporous cellulose beads Dongmei WANG,Guodong JIA,Liang XU,Xiaoyan DONG,Yan SUN

2.Performance of inverse fluidized bed bioreactor in treating starch wastewater M.RAJASIMMAN,C.KARTHIKEYAN 3.Simultaneous saccharification and fermentation of wheat bran flour into ethanol using coculture of amylotic Aspergillus niger and thermotolerant Kluyveromyces marxianus K.MANIKANDAN,T.VIRUTHAGIRI

4.Silver-catalyzed bioleaching for raw low-grade copper sulphide ores Tianlong DENG,Yafei GUO,Mengxia LIAO,Dongchan LI

5.Study on the crystal morphology and melting behavior of isothermally crystallized composites of short carbon fiber and poly(trimethylene terephthalate) Mingtao RUN,Hongzan SONG,Yanping HAO

6.Preparation and characterization of alumina hollow fiber membranes Tao WANG,Yuzhong ZHANG,Guangfen LI,Hong LI

7.Numerical investigation of the influence of kinetics and shape factor on barium sulfate precipitation in a continuous stirred tank Zheng WANG,ZaiSha MAO,Chao YANG,Qinghua ZHANG,Jingcai CHENG

8.FBRM and PVM investigations of the double feed semi-batch crystallization of 6-aminopenicillanic acid Min SU,Lin WANG,Hua SUN,Jingkang WANG

9.Soybean drying characteristics in microwave rotary dryer with forced convection Ruifang WANG,Zhanyong LI,Yanhua LI,Jingsheng YE

10.CFD simulation on membrane distillation of NaCl solution Zhaoguang XU,Yanqiu PAN,Yalan YU

11.Efficient synthesis of titania nanotubes and enhanced photoresponse of Pt decorated TiO2 for water splitting Yuxin YIN,Xin TAN,Feng HOU,Lin ZHAO

12.Design, synthesis, and antiviral properties of 2-aryl-lH-benzimidazole-4-carboxamide derivatives Xianjin LUO,Zhonglü ZHANG,Yutian YANG,Fei XUE,Naiyun XIU,Yuanbin SHE

13.Selective epoxidation of linear terminal olefins with metalloporphyrins under mild conditions Xiaoguang BAI,Yuanbin SHE

14.Synthesis and properties of tetrathiafulvalene-fluorescein dyads Guoqiao LAI,Yibo LIU,Yu ZHANG,Jun RUAN,Meijiang LI,Yongjia SHEN

15.Polymer-nanoinorganic particles composite membranes: a brief overview Zhenliang XU,Liyun YU,Lingfeng HAN

16.Review of SO2-4/MxOy solid superacid catalysts Yanni WU,Shijun LIAO

bustion characteristics and kinetics of bio-oil Ruixia ZHANG,Zhaoping ZHONG,Yaji HUANG

2.Kinetic roughening transition and missing regime transition of melt crystallized polybutene-1 tetragonal phase: growth kinetics analysis Motoi YAMASHITA

3.Effect of counter current gas phase on liquid film Shujuan LUO,Huaizhi LI,Weiyang FEI,Yundong WANG

4.CFD based combustion model for sewage sludge gasification in a fluidized bed Yiqun WANG,Lifeng YAN

5.Removal of malachite green from aqueous solution by sorption on hydrilla verticillata biomass using response surface methodology R. RAJESHKANNAN,N. RAJAMOHAN,M. RAJASIMMAN

6.Sulfate digestion process for high purity TiO2 from titania slag T. A. LASHEEN

7.Research on combustion characteristics of bio-oil from sewage sludge Rui LI,Baosheng JIN,Xiangru JIA,Zhaoping ZHONG,Gang XIAO,Xufeng FU

8.Thermal degradation kinetics and lifetime estimation for polycarbonate/polymethylphenylsilsesquioxane composite Jiangbo WANG,Zhong XIN

9.Simulation studies on metastable phase equilibria in the aqueous ternary systems (NaCI-MgCI2-H20) and (KCI-MgCI2-H20) at 308.15 K Tianlong DENG,Baojun ZHANG,Dongchan LI,Yafei GUO

10.Phenolic rigid organic filler/isotactic polypropylene composites. Ⅲ. Impact resistance property Heming LIN,Dongming QI,Jian HAN,Zhiqi CAI,Minghua WU

11.Investigation of electrochemical degradation and application of e-paper dyes in organic solvents Luhai LI,Ming WANG,Yi FANG,Shunan QIAO

12.Microwave-assisted synthesis and antimicrobial activities of 2-aryl-3-(naphthalene-l or 2-yl)-l,3-thiazolidin-4-ones Hua CHEN,Yanan LI,Jie BAI,Lian ZHAO,Xiangguo YUAN,Xiaoliu LI,Keqiang CAO

13.Synthesis, spectroscopic, and electrochemical properties of two dyads consisted of tetrathiafulvalene and carbazole Guoqiao LAI,Yibo LIU,Meijiang LI,Yongjia SHEN

14.β-CycLodextrin promoted oxidation of primary amines to nitriles in water Dongpo SHI,Hongbing JI,Zhong LI

15.One-pot three-component mannich reaction catalyzed by sucrose char sulfonic acid Qiong XU,Zhigao YANG,Dulin YIN,Jihui WANG

16.Photocatalytic degradation of omethoate using NaY zeolite-supported TiO2 Dishun ZHAO,Jialei WANG,Zhigang ZHANG,Juan ZHANG

17.Ionic liquid mediated esterification of alcohol with acetic acid Beilei ZHOU,Yanxiong FANG,Hao GU,Saidan ZHANG,Baohua HUANG,Kun ZHANG

18.Synthesis of magnetic Pb/Fe304/Si02 and its catalytic activity for propylene carbonate synthesis via urea and 1,2-propylene glycol Hualiang AN,Xinqiang ZHAO,Zhiguang JIA,Changcheng WU,Yanji WANG

篇2

随着科学技术的飞速发展,各学科间的相互渗透日益加深。新时期人才观要求科技工作者应具备比较完善、合理的知识结构。对非化学化工类学生而言,化学课程是作为高等教育中实施化学教育的基础课程,对完善学生的知识能力结构,实施素质教育具有重要作用,因此化学素质教育是高等教育中不可或缺的部分[1]。此外我校启动了“卓越工程师培养计划”,旨在培养和造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类复合型工程技术人才,卓越计划涉及的多个非化类专业中均开设化学课程。原来非化学化工类专业基础化学课程的设置单一,教学模式固定,造成课程与专业联系不紧密。因此我们结合各专业的特点,因材施教,使化学和工程技术尽可能联系起来,使学生在今后解决实际问题不仅用到化学知识,更重要的是运用化学的思维方法近几年的实践表明,非化学化工类专业课程改革取得了良好的效果。

1.课程体系改革

1.1 结合专业特点,优化、重组教学内容

优化、重组教学内容,改革目前各专业的单一教学内容,是课程体系改革的首要任务。结合专业背景,从培养学生科学素质、创新能力出发,以工程技术的观点来组织教学。我校大学化学课程是由32学时的理论课和8学时的实验课组成。在有限的学时中,如何尽可能的减小非化学化工类学生学习的难度,提高他们的学习兴趣,是我们要解决的第一个难题。为此我们主要结合专业特点进行课程的优化重组,如:针对土木工程专业、道桥专业等增加金属腐蚀、物质结构与材料性能等内容;针对安全工程专业增加化合物和化学反应的腐蚀性、毒性、燃烧爆炸性与安全相关的性质,并让学生知道化学安全的重要性;针对新增的应用物理专业,突出电化学中原电池、电解池等过程中的物理知识,并结合手机充电这一过程激发学生学习兴趣。

1.2 注重实验教学,引入绿色化学概念

化学是一门实践性极强的学科,实验是实施素质教育、培养富有开拓创新能力的高素质人才的关键环节[2],对培养学生的动手能力和提高学生实验技能的重要作用不言而喻。简单的验证性试验内容偏多是以往的实验存在的主要问题,这不仅浪费财力物力,也不利于学生创造性思维能力的培养。在实验课程只有8学时的前提下,为满足不同专业的实验要求,我们采取设置多种类型的选做实验项目,形成寓专业性和科学性为一体的实验课程体系。 如增加贴近生活的测定性实验――醋酸解离常数的测定、趣味实验――洗发水的简单制备实验、综合性实验――碘酸铜溶度积常数的测定等。这样既训练学生化学实验的基本技能和相关知识,又提高学生的兴趣和动手、动脑能力。

同时还适时地将绿色化学的概念引入到实验中去,使学生明白实验进行时,也正在向环境排放着“三废”,而且我们学生是首当其冲的受害者。因此,我们尽可能选择对人体和环境无危害或危害小的实验药品。如过去的实验中有用SnCl2与Hg2+反应来验证Sn2+ 的还原性和 Hg2+ 的氧化性,后取消了该实验内容,改为课堂演示实验。另外要求学生养成良好的实验习惯,如将有机废液和含重金属离子的废液倒入回收瓶中等,细微之处见成效。

2.教学方法改革

无论教学方法怎样改变,其目的都是一样的,那就是提高学生学习兴趣和教学效果。鼓励教师改变过去传统单一的“传授式”教学法,运用启发式、讨论式、问题引入式等多种教学方法,渗透于每一节课程当中。注重理论联系实际并使用多媒体辅助教学手段,加强课堂教学,调动学生积极性。

2.1上好第一节绪论课

对于非化学化工专业学生来说,很多学生认为自己的专业与大学化学课程联系不大,学习这门课程用处不大,甚至觉得浪费时间。为改变这一观念,我们教研室要求任课教师结合专业特点,认真上好第一节绪论课,因材施教,将学生领进门。如采取提问式和讨论式教学方法让学生讨论一下衣、食、住、行方面与化学有关的例子,本专业为开设化学课程的必要性,化学在本专业中有哪些应用,则立刻引起了学生的热烈讨论。同时也给学生留下很多悬念问题,如常见的社会热点问题――如何利用化学知识解决诸如汽车尾气如何变为无害气体, 如何除去重金属离子污染的废水中有毒的离子,为什么船底、桥桩、储油罐的底部比上部更易遭受腐蚀,为什么海水比淡水的凝固点低等等。通过第一节绪论课,开阔了学生的视野,牢牢抓住学生的好奇心和求知欲,让学生明白这些问题都会在学习本课程过程得以解决。同时让学生明白能够运用所学的化学知识解决哪些实际问题,增强学生解决实际问题的能力,同时也激发了学生学习化学的兴趣。

2.2 注重理论联系实际

如果只注重理论知识的讲解而无应用方面的渗透,无疑会使学生觉得枯燥没用,因此要改变重理论轻应用的教学方法,提高学生解决工程技术中的实际问题。比如在讲解 “稀溶液的通性”时,采取问题引入式教学,联系实际生活中常见的与化学有关的现象,提出问题:“在寒冷的冬天,淡水湖都结冰了,而海水没有结冰,这是为什么?静脉注射为什么采用0.9%的生理盐水而不用其他浓度的?”只要留心,生活处处皆化学。最后让学生根据化学理论分析,自己来解释一下刚才的问题,学生一下子就明白了,并且掌握的更牢固。同时增添一些与现代化学及应用有关的最新科研成果内容,关注社会热点问题,给学生引进化学的概念和知识,提高学生的化学素养和科学思维能力,突出大学化学课程的社会性、应用性。

2.3 使用多媒体辅助教学手段

多媒体教学已逐渐成为当前和以后教学技术手段的主流之一。我们大学化学课程全部采用多媒体辅助教学。与普通教学相比,多媒体教学的明显优势在于其直观性、动态性、交互性,可重复性以及大的信息量和大容量。 大学化学课程内容多学时少,利用多媒体授课,首先节省了板书时间,而且屏幕清楚。其次多媒体教学图文声像并茂,多角度调动学生的情绪、注意力和兴趣。对一些比较抽象的概念,利用多媒体不仅能“讲清楚”,而且收到事半功倍的效果。如在讲共价键的类型分为键和键时,学生不容易听明白,借助多媒体动画演示可轻松解决这一问题;通过一些演示实验,实现了实验内容的扩充,既扩大学生的知识面,又培养学生的探索、创造能力。另外学生的学习水平参差不齐,课下学生还可将课件拷走,方便复习和巩固所学知识。

3.考核方式改革

课程考核是教学的一个极其重要的环节。它不仅是检测学生学习效果的重要途径, 也是检验教师教学效果的有效方法。为客观公平的评价学生的学习情况,我们的考核机制是结合学校实际校情,从三个方面综合衡量学生的学习效果:期末考试成绩占70%,实验成绩占15%,平时成绩(主要包括作业、出勤、课堂练习等)占15%。期末考试的载体是试卷,命题内容重视基础知识及其应用,考察学生分析问题和解决问题的能力。实验成绩有其严格的考核标准,从实验预习、实验过程、实验完成情况和实验报告等几方面综合评定。

结语

结合专业特点,从课程体系、教学方法和考核方式等方面进行改革,理论联系实际,既提高了学生的学习兴趣和积极性,又使学生获得了化学的思维方式去解决实际问题的能力。通过摸索和实践,建立了适合我校非化学化工专业学生实际情况的课程体系,取得了初步的理想效果。

篇3

1.组建课程模块,合理安排教学内容。以生物技术的应用发展为导向,将本课程的教学内容划分成三部分:①绪论,介绍生物工程沿革及前沿。②生物技术基础,详细讲述基因重组技术、蛋白质和酶工程、细胞工程的基本原理,技术路线及特点,旨在帮助学生建立牢固的理论基础、掌握相关技术的应用方法。③生物技术的工程化应用及发展,重点介绍发酵工程、生物医药工程和环境生物工程,通过多个与人类生存和发展密切相关的案例的教学,培养学生综合知识的能力、融汇创新的能力。

2.让学生了解生物工程学科的全貌。课程的绪论部分分别从生物工程的沿革、生物工程的原理及特点、生物技术的应用及前沿发展、生物技术及其产业所发挥的巨大的社会和经济影响力等角度进行讲授,帮助学生标绘出一副生物工程的全貌图:从基础理论的研究突破、生物技术的应用发展、到渗透至各国民经济主要领域中产生的巨大影响,期间产生的反作用又促进生物学基础理论的研究突破。这个过程周而复始地推动着社会的变革与进步。

3.宽泛基础知识面,强调理论联系实际。生物工程是一个具有丰富学术内容的领域,而本课程课时有限,不能详尽地涉猎各个知识点,因此,如何设置课程内容就成了影响教学效果的主要因素。本课程对基础知识的教授强调的是“宽泛”而非“深入”,要求课程设置的基础知识教学能够满足学生理解生物技术的基本原理即可,而对于生物技术的实践应用则给予了重点关注。课程坚持理论联系实际,运用综合性案例,让学生了解从基本原理出发到实践应用的过程,学习综合应用所学知识解决问题的方法,培养科学思维方式。

4.以生物技术的应用为导向设置教学内容,跟踪学科前沿。在对课程的基本原理讲授后,根据学生的工程专业教育背景和将来作为社会工作者的特点,我们引导学生学习工程化应用方法,这是更为重要的教学环节。这部分教学内容占据了整个教学内容的相当大的比重。如,微生物发酵工程、细胞培养技术使生物技术产品实现产业化;生物医药工程中集中了生物技术研究的前沿方向和热点,各种生物技术在此融合;环境生物工程致力于建立人类与环境的和谐关系,以实现社会的可持续发展。本课程分别选择这些领域中的主要内容作为重点讲授部分,如转基因动物制药、单克隆抗体技术应用、固定化酶技术及酶法分析、环境污染的生物治理等,安排了较多的教学时间,以使学生更好地了解生物技术的新进展。

二、教学方法探讨

生物工程学是生命科学与工程技术结合所形成的一门综合性学科,基于研究对象(核酸、蛋白质)及层次(分子、细胞、个体)不同构建了不同的生物技术分支领域,同时基于应用领域的不同也形成了各自富有特点的应用技术,如生物医药领域中蛋白类药物的生物构建和生产、环境治理与保护中微生物的生物转化过程技术等。由于教学内容覆盖面广,为了提高教学效果,本课程在教学方法上进行了以下几个方面的探索。

(一)以生物技术原理为主线贯穿教学活动

本课程的教学活动以生物工程的原理为主线展开,形成了基因工程、蛋白质和酶工程、细胞工程、发酵工程等章节,以使学生在较短的时间内掌握各种生物技术的原理和应用方法。同时,通过对生物技术应用较为深入的生物医药工程、环境生物工程等内容的安排,培养学生根据应用对象的特点和要求综合应用所学理论知识的能力。

(二)理论联系实际,引入案例教学

发酵工程是将生物技术产业化的重要环节,包含了从菌种培养到制备合格产品的过程。[5]菌种决定着发酵生产工艺方法,发酵工程中高产菌种常常是采用生物技术方法构建的。发酵过程调控是基于微生物的生命代谢过程,培养条件的变化可以影响代谢途径。发酵产物的提取纯化是依据待分离目标物质的特性及待分离目的产物和杂质之间物性的差异来进行的,是决定生产成本高低的关键因素。如果只是按照发酵工程的过程来讲解技术基础及过程应用技术,涉及知识点多,知识点之间的相关性较弱,这对于刚开始接受专业课程教育的本科三年级同学来说,接受起来有一定的难度。而以具体物质的发酵生产为例进行分析,更为形象化,也容易被学生理解和接受。授课时,我们以红霉素的生产为例,分析了工程菌的构建方法与高密度发酵技术的应用,基于组分分离要求的分离纯化工艺方法的建立等,并将自己多年科研的成果结合至授课内容中。仅就红霉素的提取纯化而言,工程菌的引入及发酵调控技术的成熟,使红霉素发酵单位由原来的3000u/mL~5000u/mL大幅度提高至8000u/mL~10000u/mL,使得新分离技术的应用成为现实。目标产物的分离工艺由传统的“板框过滤-溶剂萃取-经过中间体盐的结晶纯化”发展为“微滤膜过滤-(纳滤膜浓缩)-层析分离-结晶纯化”新的分离工艺。该工艺利用层析操作的高分离效率实现了活性组分红霉素A与杂质组分红霉素B、红霉素C的分离;通过结晶过程中关键因素的调节,如结晶体系的组成及组成物的浓度变化、pH、温度、搅拌等,实现对产品粒度和晶形的控制,从而获得纯度高、药理活性强的产品。案例的分析过程加强了学生们的工程概念,如发酵产物的提取往往会涉及结构相似组分的分离,其分离方法的选择需兼顾分离效率高、分离条件温和的要求;微生物发酵是纯种培养过程,工程设备必须满足无菌操作的基本要求,发酵罐需要具备良好的混合能力,较高的传质、传热速率,且不能对菌体产生剪切破化;药物的晶形和粒度与药物的生理活性相关,现代药物质量控制指标除了纯度和杂质含量要求外,还有晶体的晶形粒度等结构指标要求;发酵产品的经济成本和社会成本概念等等。实现一个抗生素药物的现代化工业生产需要融合现代基因工程、细胞工程、化学工程的知识。

(三)课堂讲授与专题案例的调研相结合

本课程通过典型实例的剖析,加强了学生对基本原理的理解,并传授了生物技术的应用方法。我们时时跟踪生物技术领域的发展,对授课案例进行更新,以使教学内容紧密联系生物工程的新发展、新成果,体现该领域新技术、新水平,使学生感受到科学技术发展的巨大魅力,激发学习热情。但是,本课程的教学课时有限,课堂上不可能对生物技术各领域均充分展开。为了弥补这一局限,本课程在教学上设置了“专题调研+课堂谈论”环节,把生物工程应用专题案例的调研工作,以作业形式布置给学生去完成,并通过课堂讨论及提交论文的方式加以考查。[6]专题论文的完成及交流以小组为单位进行,教师组织学生组成学习小组,要求各学习小组在给定领域范围内对感兴趣的专题进行调研和论文的撰写。教师在组织学习小组之时,就将学习小组两两结对,要求各小组在完成本组专题调研的同时,对结对小组的课题也进行相应调研,并作为主审方在课堂上对结对组的专题内容设置提问,引导课堂讨论,而其他同学则可以对自己感兴趣的专题自由发表观点。

本课程要求,小论文要按照《华东理工大学学报》的稿件规范撰写,这也是对本科生撰写科学论文的训练,是专业素质培养的一部分。这种“专题调研+课堂谈论”教学模式,能让学生自动参与多专题的调研学习,达到巩固基础知识、拓宽知识面、深化专业认知的目的,同时能够较全面地训练和检验学生专业文献查阅、分析材料、归纳总结及思辨应对的能力。实践表明,这样的学习方式效果突出。学生李晓阳在听课小结中写道:“分组演讲、课程论文,每小组七八个人,不仅可以让我们自己动手获取知识,锻炼了动手能力,还能够培养我们团结协作的能力。只有分工合作才能把这项工作做好。”学生闫天一在小结中写道:“老师讲到了我国生物发酵工业发展的现状,虽然我国(抗生素)产量居世界之首,但生产效率比较低、产品附加值低、污染严重,主要以半成品(原料药)为主,这些都深深触动了我。在化学制药领域,我们仍是以仿制药为主。在21世纪,我想我们大学生的责任就是让中国不仅是世界的工厂,也要成为研发的中心。”

篇4

《化学反应工程》是化工工艺专业的核心课程,也是其他相关专业的重要课程,化学反应的工业化实施、反应器的设计和优化等一系列化学工程问题都离不开它的指导。可是,在教学过程中,我们发现不少学生认为该课程难度大、理解困难、不容易掌握,是大学中最难学习的课程之一。这种现象产生的原因:一方面,该课程涉及先期多门课程知识,知识点零散,难点较多,学时数少,要在较少的学时里系统掌握这一门课程,对部分学生来说不是件容易的事情;另一方面,这门课程在大四上学期开设,而这一阶段的学生考研或就业压力比较大,这也使他们不能在学习中投入全部的精力。因此,如何在有限的教学时间内提高学生的学习兴趣、掌握课程内容、培养工程能力、构建创新思维成为《化学反应工程》教学的重点改革内容,我们在教学过程中进行了积极的探索及实践。

一、强化课程重要地位,提高学生学习兴趣

兴趣是最好的老师,学生只有对课程产生极大的兴趣和重视,才会有信心去学好这门课程,才能积极主动地克服学习中遇见的困难。这就要求教师在第一堂绪论课上下工夫。教师应对课程内容有透彻的了解和丰富的教学经验,准确回答好“课程的性质和地位,课程的结构和内容,学好课程的思路和方法”等基本问题。同时教师要把该学科发展前沿的技术和应用现状介绍给学生,让学生一开始接触,就能深刻感受到该课程在生产中的具体应用及重要性,从而激发学生对课程重视程度和学习兴趣。为了完成这一目标,每学期上课之前,针对如何上好绪论课,我们课程组教师要进行一次集体备课,根据各位老师前面上课反馈的信息和经验,对于可能存在的问题和如何能够解决这些问题,大家相互交流,从而互相提高。有相关科研课题的教师根据自己的科研实践,用浅显生动的语言、具体实际的数据结果,回答绪论课中需要解决的问题,有些老师则从化工生产应用和学生化学实验的实验现象来回答上述问题。经过集体备课后,教师们走上讲台,在对本课程内容准确把握的基础上,通过丰富的实际应用事例和充满激情的表述,使学生们能领会到本课程的性质和重要性,同时明白学习本课程应该具备的知识点。由于对第一堂绪论课的高度重视,为学生学好本课程打下了良好基础。

二、理顺课程基本线索,精选课程主要内容

本科《化学反应工程》课程的教学目标要求教师应从教材内容的组成,章节的编排体系,各部分内容的份量和侧重等方面,依据不同专业学习的特点,对课程进行适当的梳理。我校现用教课书为陈甘棠主编的“十一五”国家级规划教材《化学反应工程》第三版,此书内容系统,易于掌握。同时还选择李绍芬教授编写的“九五”国家级重点教材《反应工程》作为教学参考书,此书最大的特点是编入大量生产实际反应的例题和习题,这种理论联系实际的题型,能提高学生的学习兴趣和联系实际的能力。这两本书的编排体系有所不同,学生在学习过程中可以通过比较,更深地理解反应工程的实质。在教授内容的选择上,《化学反应工程》的基础知识,教师应该重点讲授,教学上可安排较多学时,为后续的学习打下坚实的基础。在其他课程学习过的内容如化学反应速度等概念,教师应做概括性介绍,把主要精力放在新知识和学过知识的应用拓展上。部分章节学生可在教师的安排指导下有目的、有计划地在课外进行自学。生化反应工程基础等章节则可以完全不讲。与此同时,学校还根据我校煤化工的特点,以讲座形式聘请客座教授为学生授课,列举典型生产实例进行讲解和分析,提高学生分析和解决实际生产问题的能力。应用化学专业进行科研实践周活动,让学生在科研实践周里熟悉反应器的选型与优化操作。通过对课程内容的精选和课程线索的梳理,使学生在学习过程中具有很强的针对性,大多数学生都能很好的掌握课程的重点内容和要求。

三、精心组织教学方法,采用多种教学手段

《化学反应工程》内容繁杂,难点较多,有基本的概念描述,也有枯燥的公式演绎。为了保证学生对基本概念能准确理解,基本方法能学以致用,就要对教学方法和教学手段进行改革。教师要精心研究教学方法,采用多种教学手段,满足少学时多内容的教学任务,做到各章节重点和难点突出,使学生易于理解和掌握。首先,在讲课方式上,应用不同的教学方法,充分体现教师“启发引导”和学生“积极主动”的现代教育基本原则。采用启发式教学法,使学生在学习过程中始终处于积极的思维状态。在启发式教学的基础上,针对不同章节可采用对比法、归纳法、提问法等方法来调动学生的学习积极性和主动性。如通过具体事例的讲解,应用对比与归纳法结合的方法对均相反应器型式和操作方法进行评选。对于某些有难度同时又在几种情况下反复出现的概念,采取学生和老师现场探讨形式,而后由学生自己总结结果。这样活跃了课堂教学气氛,提高了教学效果。再次,采用灵活多样的教学手段是教学方法改革的重要措施。根据授课内容的特点,有选择性地使用多种手段进行教学可以起到事半功倍的效果。多媒体在教学上应用,可以将工厂一些实际例子和生产现场搬到课堂,学生通过逼真的影像资讯不仅可以看清楚反应器的内部结构,同时也能了解反应器内传质与传热状况,对于反应器的设计、放大与优化建立必要的感性认识。如对合成氨反应器内部结构和流体流动的展示,激发了学生对反应工程课程的学习兴趣和学习热情。经过近两年多位老师的共同努力,本课程多媒体教案制作完成,经过课堂的使用,同学们反应良好,可以明显地提高教学效率。

四、加强工程技术观念,做到理论实践结合

重视理论和实践结合将是提高教学质量的一个关键过程。因此在理论教学中,我们必须积极引导学生树立和强化工程观念,加大理论和实践相结合力度。学生在课堂上领悟到所学知识的用武之地,就会表现出更高的学习热情,收到意想不到的学习效果。在教学过程中我们在这方面进行了改革尝试,具体做法是:一方面,教学内容和实际生产相结合。在教学过程中,我们注意选择实际生产中与基本教学内容密切相关并具有代表性的事例进行剖析、讲解,帮助学生对《化学反应工程》课程的理解。例如我们以淮化集团合成氨生产工艺为例,通过有针对性地对生产过程进行分析,使同学们对所学理论知识有了更深的理解和巩固。另一方面,教学内容与科研、专业实验相结合。我们利用专业实验和教师的科研活动,把课程教学从较为抽象的理论变成易于理解和直观的实际过程,加深学生对概念和原理的理解,加强学生的工程观念。有些授课教师把自己的科研与课程有关内容紧密地结合起来,将一些案例引入课堂教学,让学生学习反应工程科研思路方法,并且让部分学生参与到自己的科研活动,学生通过自己动手更深地体会本课程的精髓。近年来,随着我校“对甲酚催化氧化制对羟基苯甲醛研究”、“软化学法制备共掺杂二氧化钛光催化剂的研究”等课题研究的深入,在参与科研工作中,学生大大提高了感性认识和动手能力,培养了学生构建创新思维的能力。不少学生通过参与科研工作这个活动,对《化学反应工程》课程产生了浓厚的兴趣,并且通过自己的努力,在化学工程方向继续进一步的深造。

《化学反应工程》是一门最能体现化学工程与工艺特点的学科,让学生在短时间内掌握并运用它并非易事。只有激发学生的学习兴趣,在教学内容和教学方法上不断进行探索和改进,不断强化工程观念和使用多种教学方法、手段,才能提高学生的学习能力,培养学生的创新能力。我校反应工程专业的教师在近两年的教学活动中进行了初步尝试,并取得了一定的效果,今后我们将进一步进行《化学反应工程》课程改革的探索,提高学生学习《化学反应工程》课程的能力,掌握课程内容,为国家培养更多的化工创新人才。

参考文献:

[1]许志美,张廉.倡导科学思维方法,培养工程分析能力——“化学反应工程”教学研究[J].化工高等教育,2003,(1):66-67.

[2]周涛,谭军,叶红齐,钟宏.化学反应工程裸程教学向容和课程体系改革[J].化工高等教育,2006,(3):26-28.

[3]粟海锋.化学反应工程课程教学实践的一些体会[J].广西大学学报,2006,(2):99-102.

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根据化学工程与工艺专业人才“厚基础、宽专业、强能力、高素质”的培养目标,以不断提高专业人才的培养质量为教学目的,更好地培养学生的综合思维和分析解决实际问题的能力,在就业形势日益严峻的今天,确保本专业学生具有更强的竞争力,我院化工分离工程课程教学组成员在教育教学方法与教学手段上进行了不断的探索与研究。

经过多年的教学实践和课程建设及教学手段的不断完善,本课程的教学方法由单纯课堂讲授加卷面考试的传统教学模式逐渐改革提高,形成了多种教学手段、实践方法、考核方式相结合的新的教学模式。

一、改革教学方式,变被动听讲为主动思考

1.更新教学内容,采用灵活多样的教学方法。

在教学方面,课堂教学中我们不追求讲授内容多、面面俱到,而是追求内容精炼、重点难点突出,部分内容在课堂上和学生共同讨论,气氛自由、活跃,注意内容深浅,解决不同成绩层次学生的学习疑问与难点。同时还留给学生自学研讨,学生可根据个人兴趣选题,查阅文献,学习相关知识,也可结合课外科技活动。根据教学内容的特点,我们灵活运用探究式、启发式、对比式、归纳式、互动式、提问式等多种教学方法,改变过去单向传输的教学方法和模式,有效地调动了学生的兴趣,促使学生积极思考与实践,激发其潜能,体现了教师的主导作用与学生的主体地位。

在具体教学内容上,我们把传统分离方法和新分离技术的相结合。在重点学习重要的传统分离单元操作原理的同时,结合现代分离技术研究和应用的新发展,讲授近年来发展迅速、应用日趋广泛的新分离技术的基本原理。教学内容源于教材,又随着学科的发展和教学的需要逐年充实提高。

2.适当使用多媒体教学手段,提高教学效率。

化工分离工程课程是化学工程与工艺专业的主干课程,是本专业中比较抽象和难懂的一门工程性很强的专业课。结合本门课程特点,我们采用现代多媒体教学手段进行课内外交叉教学。现代多媒体教学能够使学生对理论学习、工程应用和许多前沿的了解融为一体,能够将课程中抽象的概念、难以理解的内容或较难叙述清楚的内容制作成形象生动逼真的图片、动画,从而有效地帮助学生理解概念,掌握基本原理,拓展课堂教学的信息量,使学生深化对基础理论的理解,能够提高教学效果。为此,我们设计制作了与教材内容相配套的多媒体教学课件,并逐年完善,其内容涵盖了本门课程教学大纲所要求的所有知识点,且根据我校教学大纲的要求作了部分内容调整,适当增加了适合化工专业的教学内容。

将现代教育技术引入到教学中,改平面、单一的教学方式为立体、丰富的形式,通过多媒体与学生之间的交互作用,大大提高了教学质量和教学效率,能够启发学生思维,提高教学质量,进一步培养学生综合能力。

3.逐步推行双语教学。

在教学中我们通过信息刺激,引导学生积极思维,以实现教学双方的思维共振。我们认识到双语教学要从听、说、读、写各方面培养学生的外语综合能力,培养学生用外语思考和解决问题的能力。在双语教学过程中,我们分为三个层次:一是简单渗透层次,即以中文为主,课程上穿插英语教学。在上课时用英语讲述重要的原理和关键词等,学生可以多一些机会接触外语。二是整合层次,在讲课时交替使用中英文,让学生学会如何用外语表达中文内容。三是双语思维层次,让学生学会用中文和英文来思考解答问题。从实际教学效果来看,推广第一层次,对大部分学生来说不是难题,但要进一步提高到第二、第三层次,还需要较长的时间和不断的努力,这是一个循序渐进的过程。

二、加强实践与理论教学相结合

1.建立化工分离工程网站。

在课程教学过程中,为方便学生自学,我们充分利用了学校提供的网络环境,将课件、教材、习题集、参考文献等资料全部上网,以适时地指导学生预习、复习课堂所学知识,随时进行测试,同时还缩短了师生之间的距离,帮助教师及时发现教学中存在的问题,促进了教学相长。

2.在传质分离过程基本理论的讲授上,实现数学模型和实验教学相结合。

在对传质分离过程的理论及其数学模型进行课堂讲授的同时,通过专业实验和软件模拟等实践性教学手段的应用,更直观地理解数学模型的物理含义,并基本掌握现代化学工程师必须具备的实验研究能力、数学计算能力和数学模拟软件应用能力。

3.课堂教学和开放式学习环节相结合。

分离工程是一门内容极其丰富的工程学科,也是发展十分迅速的工程学科之一。为了能较全面地学习本专业所包含的丰富内容,学生需具有较强的自主学习能力;为了能及时了解本学科发展的动态,学生应具有相当的专业文献调研的能力;为了更好地开发研究可能面临的许多新的分离过程课题,学生要培养创新思维能力。为此,我们通过作业和考试方式的引导,要求学生在课外查文献、读文献,就部分课堂教学以外的内容写文献调研报告,强化学生阅读专业文献的能力。

三、改革课程考核方法

1.实现卷面考试和实践性环节结合的方式。

考试是重要的教学环节,是考核教师教学效果、学生学习成果的手段,也是引导学生如何学好本课程的“指挥棒”。通过对多年的教学经验的总结和课程建设,本课程的考试方式从原来单一的卷试变成现行的卷面考试和实践性环节考核的综合考核方式。卷面考试是主要的考试内容,用于考核分离工程基本原理的学习效果;实践环节考核包括数学模拟和文献调研,结合在平时的学习环节中完成。这样的考核方法与本课程的教学内容和教学方式相匹配,更好地促进了学生较全面地学好本课程,达到了本课程的教学要求,提高了教与学的效果。

2.双语教学过程中灵活运用多样化的考核形式。

为适应高校素质教育的发展,我们改革百分制闭卷考试一统天下的局面,灵活运用笔试、口试、闭卷、开卷、半开卷等考核方式。为考查学生的综合能力,我们适当增加双语教学课程考试中的口试比重,采用笔试与口试相结合的方式。学生平时在课堂上发言次数、质量和水平都被计入考试成绩,以此来鼓励学生的学习积极性,提高他们的语言表达能力、思维水平及知识掌握程度。对于学生成绩的评定,我们结合课程总结性考试与平时考核进行综合评价,并逐步加大平时考核成绩在总成绩中所占比例。

3.规范考试内容和科学的成绩评定办法。

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无机及分析化学是如化工工艺、食品科学与工程、环境工程等工科相关专业的必修基础课,对学生科学素质、专业素质和综合素质的培养起着重要作用。长期以来,我国高等院校对大学化学基础课程的教学,一直按照无机化学、分析化学、有机化学及物理化学这一顺序进行教学,这种传统的课程体系过于强调教学内容完整性,且自成体系,但使得各课程间内容重复度大,不利于目前学生的学习。因此,更新教学内容、优化课程体系、打破学科间的壁垒、建立新课程体系势在必行。无机及分析化学是将原来的无机化学(或普通化学)和分析化学进行改革整合而来,目前已有多种版本教材可供选择。各校在教学过程中积累了许多宝贵的改革经验,取得了一定的成果。现结合多年理论课教学经历,谈谈这方面体会。

一、目前存在的问题与发展概况

目前存在的问题有:(1)课时与教学内容的矛盾;(2)教材编写纯理论化;(3)大班教学忽视学生的主体性;(4)生源高中化学基础参差不齐。

无机化学与分析化学整合的课程改革始于20世纪80年代,首先在国家一些重点院校中进行,经过近30年的探索和实践已逐渐得到教育界的广泛认可,取得了一定成果,相继出版了多本教材。如1978年人民教育出版社出版的陈荣三教授主编的《无机及分析化学》一书是我国最早正式出版的《无机及分析化学》教材,是在1975年南京大学自编讲义基础上编写而成的。它首次将四大滴定融入四大平衡中讲授。再如华东理工大学1992年出版的《无机及分析化学》教材,随后,在1995年,由华东理工大学组织的“面向21世纪理科应用化学专业教学内容和课程体系改革研究”项目被国家教委高教司批准为首批教学立项课题。在教育部有关部门和高等教育出版社的大力支持下,北京大学、南开大学等数十所高校教师成立了“全国高校‘无机及分析化学’课程建设与教学研讨会”,历次研讨会对无机及分析化学教材建设和教学中存在的问题都进行了广泛深入的讨论,实现了课程结构和教学内容整合、优化和教学体系改革,《无机及分析化学》 (第四版)于2002年初被列为普通高等教育“十五”国家级规划教材。

针对无机及分析化学的教学现状,我校对《无机及分析化学》课程进行了调整,并将实验单列为一门课程,建立了相应的考核方式和办法。同时,随着全校新专业的增加,开设《无机及分析化学》课程的专业增多,课程建设力度加大,为了提高《无机及分析化学》课程组的整体素质,满足课程建设的需要,加强相关人才的引入力度,逐步建立了一个完整的《无机及分析化学》课程组,《无机及分析化学》课程在2005年获得了学院首批精品课程建设的立项资助,在2008年成为兰州理工大学的校级重点课程,建立了精品课程网站。经过几年的教学改革,已建立了科学、系统的无机及分析化学课程体系,并于2008年在华中科技大学出版社的大力协助下,与五校合作正式出版了《无机及分析化学》。

二、无机及分析化学理论课教学改革探索

(一)潜心研究,整合内容,构建教学新体系

原无机化学教学中包括四大化学平衡,即酸碱、沉淀、配位及氧化还原平衡,而在分析化学中也涉及相应的四大平衡体系,这样的教学安排,既浪费时间,又让学生感到枯燥。在无机及分析化学课程的教学中,将原理和应用知识有机地结合起来。将原无机化学和分析化学两门课程中内容联系最紧密和重叠最多的“四大平衡和四大滴定分析方法”两个部分有机结合起来。浓缩精简后的课程安排,体现少而精的原则,使得必须掌握的理论重点突出。

由于无机及分析化学内容广泛,涉及现代物质结构理论基础、化学反应原理、溶液平衡、化学分析、元素化学和仪器分析6大部分,这教师必须熟悉教学要求,认真钻研教材,潜心研究教学内容,在吃透教材的基础上,合理安排教学内容。同时,课程内容还引入了无机与分析化学学科近年来所取得的最新成果,注意了知识面的补充和延伸,以满足现代无机及分析化学对各专业人才的基本要求。

(二)多平台教学层次满足不同专业要求

对于不同专业,教学大纲、教学内容和教学计划的安排要有所区别,为了保证基本的教学要求和整体教学水平,不同专业开设无机及分析课程要统一界定基本教学内容和教学环节(约占整体的75%)。以多平台教学层次编写教学大纲,提出各专业教学内容的基本点与侧重点,以及相应的教学方式与教学环节的要求。

(三)结合实际,改革教学方法

根据讲授与自学相结合的原则,采取了灵活多样的教学方法,抓好课堂教学,确保教学质量;采用多媒体教学,在课件中配以大量图片,一些较难的公式推导通过课件可以一目了然,使学生更易理解和掌握;培养学生自学能力,在部分适合自学的教学内容学习中引入自学模式,课前给出自学提纲,并将提纲中的相关部分以提问的方式予以检查,了解学生完成的情况,通过辅导答疑方式,及时了解自学的效果,使学生由被动向主动学习方式逐步过渡。为进一步调动学习积极性,在教学中课开展“部分双语教学”,对章节标题及专业术语标注英文并配以中英文讲解,收到良好的教学效果。

(四)介绍学科发展的前沿知识和发展动向,激发学生的学习热情

我们的新教材中编写了部分前沿知识内容,例如稀土元素化学简论、生物无机化学简论、无机高分子物质简论和化学分离方法,这有助于教师在教学中,结合该领域的前沿研究动态,将新方法、新成果融入教学相关部分,激发学生获取新知识、新成果的热情,也有助于改变以教师为中心,学生上课记笔记、考前背笔记的“授业传道”定式,充分调动了学生的学习积极性。

经过近7年的理论课内容和教学方法的改革实践,已初步建立了一套适合我校实际情况的无机及分析化学理论课教学体系,实践证明该体系能激发学生学习兴趣,提高教学质量。 今后,还需进一步使之完善,使课程教学质量有更大提高。

参考文献

[1]芮光伟,蒋珍菊,岳松.无机及分析化学课程教学改革与实践[J].高等教育研究,2007,24,(3).

[2]薛德平.无机及分析化学(第四版)教材的编写体会[J].中国大学教学,2007,(3).

[3]李英杰,张文治,陈国梁,等.浅谈无机及分析化学课程的改革与建设[J].高师理科学刊,2002,22,(4).

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[5]王运,董元彦,张方钰,等.面向新世纪无机及分析化学课程体系的构建[J].高等农业教育,2005,(4).

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    采用双语教学具有多方面的意义。首先,双语课程多采用国外原版教材,通过课程的学习,学生在掌握该课程内容的同时,可自然习得外语的运用,提高外语的应用能力。其次,外语学习的目的在于应用,在高校中往往花费诸多的学时在外语课程上,而学生的外语运用能力往往不理想,在运用外语进行交流的场合,往往很难表述自己的想法,涉及到专业用语,更是不知如何表达,外语的学用脱节问题严重。双语教学的开展无疑可以有效地解决这一问题。双语教学把课程知识的学习和外语的学习有机结合在一起,使学生真正运用自己的外语技能实现课程知识的学习,切身感受到外语的重要性,实现学以致用。并且,国外原版优秀教材的采用,使得课程教学体系与国外一致,从而可以吸纳国外同类课程的精华。再者,通过双语教学,使更多的学生既具有较强的专业知识,又具有很好的外语运用能力,从而可以促进国际间的交流,推进对国际先进科技与创新理念的理解与接受。

    2、《化学反应工程》课程的双语教学实践

    我校《化学反应工程》课程选择国外名校教材《Chemical Reaction Engineering》(Octave Levenspiel 主编,3rd ed.,John Wiley & Son,Inc.,该教材2002年由化学工业出版社作为国外名校名着引进出版)进行教学,该书文字流畅,内容简明,条理清晰,较适合作为双语教学的教材,但是内容上与我们的教学大纲不完全相符,我们在授课中根据需要对课程内容做适当取舍或调整。主讲教师均具有较好的英语基础,教师专业水平较高,均已取得博士学位或者正在攻读博士学位。教师授课时,板书为英语,起始时以汉语讲授为主,在学生能够接受的前提下,采用部分英语授课,随着时间的推移,逐渐加大英语授课的强度。按照教学模式分类,本课程属于保留型双语教学。

    教师授课过程中,绝大部分时间讲解课程知识,根据学生的英语掌握情况,提示部分专业词汇或者讲解部分英语段落、语句。授课过程中,具体采用多大份额的英语讲授,每次课不同,根据学生掌握知识点的情况来调整,以大部分学生能够掌握主要知识点为准。

    课程作业为英文教材所配备的习题,对学生提交作业的语言不作硬性要求,英语表达能力强的学生可以采用英文,英语表达能力差的学生可以采用部分英文部分汉语的方式,鼓励学生尽可能采用英语。考试采用英文试卷,答题语言也不作硬性规定。

    教学方式上除了教师授课、学生听课、记笔记的常规形式,还采用了很多灵活的形式。例如,在一次课结束时,对下一次课要讲的内容提出一些问题,要求学生预习,再上课时,由学生就这些问题发表意见,甚至给同学讲课,之后教师进行评价、讨论。采用英文教材需要学生付出更多的精力来阅读、理解,这种教学方式可以增加学生阅读教材、分析问题的积极性。又如,为了增强学生对知识点的掌握,每次课前均对上一次课所讲授的知识点进行回顾,讲清各知识点之间的前后联系。同时每个阶段我们均进行小结,把该阶段的内容前后联系起来,每一阶段均配合相应的综合练习题,巩固已学知识。

    同时,我校《化学反应工程》教学网站已于2006年建成,上传并了许多重要的教学资源,如课程信息、授课课件、教案、电子版参考资料(着作、论文)、拓展资源等,并经常更新,学生可以利用网络,浏览教学资源及下载。该网站的建成,对《化学反应工程》双语课程的日常教学起到了很好的辅助作用。

    教学实践的结果表明,大部分学生阅读、理解教材的能力明显提高,能够基本上掌握课程的主要知识点。每次课程结束,均对学生进行调研,结果表明,学生认为该双语课程讲授的内容充实,信息量大,能及时反映学科前沿内容,对该双语课程的教学方法基本满意,该课程的学习,对英语应用能力的提高有很大帮助。校教学巡视员对《化学反应工程》双语课程的教学也给予了高度评价,一致认为课程组教师讲授知识准确,教学方法和手段先进、合理,理论联系实际。

    3、双语教学中存在的问题

    在《化学反应工程》课程教学实践中,我们也逐步认识到了双语教学中存在的一些问题。

    首先,在本课程的教学中,常常不能完整地完成教学大纲规定的全部内容,这是由于双语教学中需要花费一定的时间来帮助学生对语言的理解,以保证学生对知识的接受,所以会损失一部分教学内容。这一问题的存在也是必然的,因为我们的语言大环境是汉语环境,学生对于外语所表达知识的接受存在较大的障碍。要想完全解决这一问题,目前存在较大的困难,需要从我们的语言环境着手,增大外语的运用力度。我们考虑可以充分利用现代化的交流手段,例如通过网上质疑和答疑,增强学生课后复习和预习的强度;同时提供合适的中文参考书供学生参考,把教学内容的损失减到最低。

    其次,教师本身的外语运用能力有待进一步提高。优秀的双语教师应该不仅可以用外语进行流利的日常会话,而且精通专业内容、学科专业英语,能流畅自如地应用双语进行教学。在教学中我们已经认识到教师本身存在的一些不足,尽管我们进行双语教学的教师都是英语基础较好的优秀教师,但是毕竟不是以英语为母语,要想实现流利的英语授课尚存在一定的困难,需要加强双语教师的培养与培训。目前我校也采取了一些措施,例如选送双语课教师由外教进行强化训练并短期出国培训,已取得了一些成效,但仍需进一步加强这一方面的工作内容。

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一、《高分子化学与物理》课程特点

经过高分子科学与技术的快速发展,高分子的理论发展与应用已经渗透到物理学、化学、材料学、生物学等各个学科与领域,具有鲜明的学科交叉特色。高分子化学与物理的研究成果已经进入了我们日常生活的每个方面[1-6]。作为一门多学科交叉、实用性很强的学科,高分子对各个工业部门和科技领域的渗透作用已成为不争的事实,所以在现行中国高等教育的本科专业中,如化学、应用化学、材料化学、材料物理、复合材料、轻化工程、包装工程、纺织工程、生物工程和环境工程等许多非高分子专业都将高分子相关知识作为必修课和选修课。

非本专业《高分子化学与物理》教学的侧重点在于阐述现代高分子科学已成熟的基本概念、基本知识、基本原理和基本测试方法,对涉及高分子科学研究前沿的理论、测试方法以及高分子的新产品介绍等内容点到为止,该课程的学习为轻化工程专业学生开启了一扇通往高分子科学的窗户,引导学生了解高分子化学在高分子学科中的地位,通晓课程的主要研究对象和研究内容,为后续专业基础课的学习和高分子在染整中的应用奠定基础[1,2]。通过多年的教学实践证实,对于轻化工程专业(染整方向)的本科生来说,《高分子化学与物理》课程教学呈现以下几方面的特点。

(一)基础课程,衔接不够

对于轻化工程专业(染整方向)的本科生,高分子的学习显得尤为重要,一方面后续课程(如《纤维化学与物理》、《染整工艺原理》和《染料化学》等)的学习必须以高分子为学科背景,另一方面大学生的生产实习、创新学分实验、创新训练计划和本科毕业论文等实践性环节的开展也必须要有高分子基础,因此为了让染整方向的本科生了解和掌握高分子的基本理论知识和应用,开设了《高分子化学与物理》学科平台课程。该课程的学习必须以《有机化学》、《物理化学》和《无机化学》的课程学习为基础,但江南大学轻化工程专业将《高分子化学与物理》课程设置在大二下学期,《物理化学》等课程也在此学期开设,因此课程开设时间过早,缺乏基础课程的知识,建议在大三上学期开设,以期获得较好的教学效果。

(二)内容多、学时少,课时紧张

《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包括高分子科学的发展历史、发展趋势,基本概念、分类与命名、基本原理、高分子合成反应与方法等,涉及逐步聚合、自由基聚合、离子聚合、配位聚合和共聚合等;高分子物理部分则侧重于高分子的结构(如链结构、聚集态结构等)、分子运动、力学状态与转变,物理性能等。对于高分子专业的本科阶段,通常会开设《高分子化学》和《高分子物理》两门课程,分别在32至48学时不等;而对于轻化工程专业,只开设了《高分子化学与物理》一门课程,48学时,相对来说内容多、课时少。在这样的情况下,教学活动的有效开展、课程体系的完善、讲授内容的连贯与取舍等都显得非常重要,对任课老师是一种不小的挑战。

(三)注重理论,缺乏实践

《高分子化学与物理》是一门以实验为基础的自然科学,但轻化工程专业只开设理论学习课程,没有相关实验课程。为了使学生能够更好地掌握课程学习内容,同时培养学生的动手能力和分析、解决问题能力,提高学生的实验技能,相应的实验课程的开设显得非常迫切,能够让所学知识与理论在实验中得到验证,注重理论与实践的结合,让学生从最初的原料出发,选择合适的聚合方法与聚合反应,得到在实际生活中真正用得上的高分子产品。

二、教学改革举措

针对轻化工程专业《高分子化学与物理》的课程特点,结合本校的实际情况,要求学生在理解基本概念和掌握基础理论的基础上能够了解高分子的应用,重点培养他们的实践与创新能力,作者经过几年的教学实践和摸索,总结了几点教学改革举措。

(一)规划本科培养方案,合理调整课程设置

目前我校轻化工程专业的课程设置还存在一定的问题,建议对本科培养方案进行修改,在《高分子化学与物理》授课前完成《有机化学》、《物理化学》和《无机化学》等基础课程的学习,这样才能提高学生的学习效率,增强他们的学习兴趣,便于更好地掌握相关理论与知识。

(二)多媒体资源课件与传统板书有效结合

多媒体课件具有丰富表现力、良好交互性和极大共享性等特点,它可以将枯燥乏味的理论知识直观化和形象化,能够充分调动和发挥学生学习的积极性和主动性。但在运用多媒体教学的同时也出现了诸如教师几乎不写板书,学生不记笔记等问题,严重影响了教与学的质量。建议对任课教师的教学大纲、考核方式、教学难点与重点等相关教学文件进行监督,要求授课过程中课件放映与传统板书相结合,将学生上课情况、学生主动参与积极性、平时作业等与学生的最终成绩挂钩,进行综合评定。

(三)增设实验课程,提高学生实践能力

《高分子化学与物理》是一门理论与实践相结合的课程,实验课是对理论课学习的有效补充,通过直观的现象和结果验证理论学习的真实性,帮助学生理解所学理论知识,因此实验课的教学显得尤为重要,建议在轻化工程专业开设实验课程,但涉及的实验众多,要求任课老师充分考虑实验的可操作性、重复性和可行性等方面,认真编写实验讲义。此外,学校和学院应重视实验室配套设施建设,突破实验教学完全依附于理论课程教学的传统框架,增加启发式实验和创新性实验所占比例额,注重验证性实验、启发式实验和创新性实验有效结合,开动学生的思维,发挥学生的潜质,提高学生的创新意识。

(四)理论联系实际,注重启发式教学

《高分子化学与物理》是一门相对来说比较抽象、枯燥的课程,但它也是一门应用性很强的课程,高分子材料用途广泛,遍及现代社会生活中衣、食、住、行、用等各个方面,因而在课程讲授时注重理论联系实际,将抽象的概论、理论与实际应用有机结合,将对课堂教学效果起到重要的促进作用。

三、创新能力的培养

(一)培养方案中开设新生研讨课和专业导论课

为了提高学生对专业的认同感以及学生的学习兴趣和热情,可以尝试在本科培养方案中针对大学新生开设新生研讨课和专业导论课,以趣味讲座和座谈的方式进行专业介绍,了解专业背景,告知学生轻化工程这个专业是以化学与高分子为学科背景的,加强学科平台课程的学习至关重要。

(二)实施学生双导师制

全面推进学生双导师制是确保创新型人才培养的重要手段,企业导师和校内导师组成课程小组,共同确定课程教学大纲、教学内容、教材及承担教学任务,使专业理论课程与行业实际需求紧密结合。

(三)强化实验课程学习和创新能力培养

实验课程采用自主设计实验,在实验大纲的规范下完成实验要求,将验证性实验、启发式实验和创新性实验有机结合。在国家大学生创新创业计划项目、江苏省大学生创新创业计划项目和江南大学大学生创新训练计划项目等资助下,实现学生创新训练的全参与和全覆盖,指导教师从选题开始就应该注重基础理论知识在创新实验中的应用,达到学以致用的目标。

(四)强化学生的毕业论文(设计)指导

毕业论文(设计)是学生毕业离校前最后一个实践性环节,也是所学基础理论知识得到充分应用的关键环节,因此可以从课题的选择、采取的技术路线、拟采用的研究方法和达到的预期目标等方面进行合理规划与设计,充分发挥学生所学知识与理论的应用,提升学生运用知识的综合能力,强化学生的专业基础。同时,轻化工程专业的毕业生中从事与高分子相关行业的人数众多,学科交叉特色鲜明,为学生的出国深造、攻读研究生和就业奠定坚实的高分子基础。

四、结语

根据国内外行业需求和自身特色,通过教学改革与实践,围绕复合型、创新型染整专业技术人才的培养目标,通过理论与实践相结合、教学和科研相结合、校内与校外相结合、科学素养与人文情怀相结合的人才培养模式,注重理论知识的传授与学生创新能力的培养相结合,全面提高和调动学生的学习积极性和学习兴趣,为学生的学习与工作奠定坚实的基础。

参考文献:

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[3]喻湘华,鄢国平,李亮,吴江渝,郭庆中,曾小平.高分子化学与高分子物理课程教学改革与探索[J].化工时刊,2011,25(3):68-70.

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化学工程与工艺专业属于工科专业,授予工学学士学位。由于化学工业的相关领域极为广泛,化学工程与工艺专业涉及的专业方向也就非常多样化,各高校的化学工程与工艺专业特点亦不尽相同。我校近年来根据社会经济、工业发展的需求趋势,兄弟院校化学工程与工艺专业方向的设置,以及我校原有的相近专业优势,设置了能够体现我校特色的化学工程与工艺专业方向,逐步建立了适合我校化学工程与工艺专业的教育培养模式。2008年,我校化学工程与工艺专业已有7届本科毕业生,其学生就业形势良好,社会反馈积极.在制定教学计划的工作中加强教学内容和课程体系的改革,加强实践教学环节,目的在于进一步提高教学质量,培养适应能力更强的化学工程与工艺人才。

2.化学工程与工艺专业的任务

根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向.

3.化学工程与工艺专业的业务培养目标

本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。

4.化学工程与工艺专业的课程设置

为了使不同高校既有统一的规范,又有不同的专业特色,根据应化学工程与工艺专业的任务和业务培养目标,化学工程与工艺专业的毕业生应该具有较扎实的化工理论基础,较宽的化工应用知识以及一定的工程技术基础,从而该专业的课程设置(公共课、基础课除外)应由基础化学课、工程基础课和专业方向课3部分组成。基础化学课包括:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等。工程基础课主要包括:化工仪表与自动化、化学工程基础、电工电子学等。专业方向课:可根据具体方向选择专业化学课,如电化学工程方向可选理论电化学、化学电源工艺学、电解工程和电镀工程等。精细化工方向可选择化工工艺学、化工分离工程、化学反应工程等。另外实践性环节包括基础实验、综合实验、提高实验、生产实习、毕业实习和毕业论文等。

我校化学工程与工艺专业方向

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中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)31-0119-02

化学是理工类专业的重要基础学科之一。特别是近年来随着信息科学、材料科学、新能源和分子生物学等先进学科的迅速发展,为国民经济和科技水平提升提供了广阔的发展空间,化学在这些学科中的重要性更加突出。化学学科作为一个基础学科,如何既给理工类相关专业的学生作出整体介绍,又能在教学中介绍化学与不同专业的紧密联系,从而构建出一套对理工类不同专业适用的医学化学基础课程体系,以适应目前科技﹑经济发展对人才培养模式的需要是非常重要和刻不容缓的。笔者在多年的医学化学教学中对于理工类不同专业的学生都进行过座谈,就目前医学化学教学的授课内容、学生的满意和认可等方面做了调查,对医学化学的教学内容进行了改革实践。

一、医学化学课程在泰山医学院的现状

泰山医学院(以下简称“我校”)前身是单学科的医学院校,医学化学是普通基础课,医学各专业的要求和授课内容都是一样的。学校现在已发展为多学科的医学院校,虽然医学化学是普通基础课,但医学和理工等专业差别大、跨度大,专业人才培养要求也不同,应该进行相应的改革。目前,我校在医学和理工类等专业都采用医学化学同一本教材,在应用物理学、医学影像学、生物工程等专业开设了医学化学课程,学时在30~80学时不等,占3~4学分,理论和实验课的比例约为3∶1,课程基本都在大学一年级进行。

从历年学生学习的情况看,生物类专业大部分学生能认真对待学习,但不知怎样去学;非生物类专业部分学生认为医学化学对自己的专业没什么用处;更有一些学生仅仅是应付学习,能通过考试拿到学分就行。近年来,随高校规模和新上专业的增加,怎样培养适应社会发展需要的人才,怎样让学生成材,也是各专业教师应有的责任和使命。笔者近年来在理工类专业的医学化学教学中进行了一些教学内容的改革探索,取得了积极的效果。

二、医学化学课程应包含的主要内容

医学化学课程的内容包括物理化学、无机化学、有机化学和分析化学。近年来,随着各新兴交叉学科发展的需要,新的分支学科正不断涌现,化学各分支学科的研究内容也在不断扩充。如何在医学化学教学中,做到从化学学科内在知识结构的要求出发,将化学学科系统而又不失重点地传授给理工类专业的学生,确实是一个值得重视的首要问题。

在几代化学教育家和广大教师多年的教学实践中,在各综合性大学目前的化学教学中,教师普遍认为,将化学学科以理论化学(结构化学与物理化学)、化合物的合成制备与性质(无机与有机化学)及化合物的测量与表征(分析化学)为主要线索来介绍化学知识是符合目前科技发展和经济发展的趋势和要求的。因此,大学医学化学的教学也应遵循这样的原则,也就是以化学原理、制备与性质、测量与表征为医学化学教学的主要内容。

三、医学化学的教学如何适应理工类等相关专业

医学化学在我校授课的专业主要有应用物理学、医学影像学、生物工程等专业。这些专业的医学化学教学与一般大学理工科的化学教学,无论内容和难度及要求都是不同的。如何做到既能系统地将化学学科的基础知识介绍给学生,又能考虑到各专业学生的培养目标和特殊要求,这应是大学医学化学教学的基本思路。不同专业人才培养要求不同,教学内容应因专业不同而在难度和重点方面有所不同。如结构化学、化学热力学和化学动力学是物理化学的主要内容,也是化学学科的理论基础和知识框架。过去在原先医学化学的教学中,一直都属于略讲或不讲的部分。也正是由于这种状态,使上述专业的学生对化学不感兴趣,实际上起了削弱化学学科重要性的作用。

1.应用物理学(医学物理学方向)

应用物理学(医学物理学方向)本科专业是以培养面向医学为主的应用型人才,对于该专业的医学化学理论教学内容,应遵循理论够用,应用为主的原则。在参照教学大纲的前提下,在《氧化还原反应与电极电势》一章增加了化学传感器的内容,这在医学诊断和环境检测中都有重要的应用;在《滴定分析法》一章中,增加部分仪器分析的内容,这部分内容涉及仪器的正常使用维护,是物理学的主要应用,对保证仪器灵敏度、准确度、选择性等指标非常重要,例如电化学分析与光谱分析中如何降低信噪比等等。《有机化学的对映异构》一章涉及物理学光学的应用,要重点讲解,其它内容一般了解即可。以下是本专业修订后的医学化学理论授课内容,见表1。

2.医学影像学专业

医学影像学专业是以培养面向医学理论与应用并重的理、工、医多学科结合的专业人才为目标,除了按医学化学的教学要求教学外,还涉及较多的物理学的理论知识,实际应用中又要使用各种现代先进诊断仪器。因此在教学中,第一要突出物理化学中动力学的内容。因影像专业要接触放射性同位素,要熟悉其物理化学变化规律。第二,无机化学教学内容中要突出配合物的内容,因涉及肿瘤病人的化疗使用的配合物类药物,如顺铂和卡铂类化疗药物。第三,影像诊断经常使用的造影剂大多是有机化合物,所以有机化学的内容重点应讲基本有机物的性质,主要是药物性和毒性方面的知识。第四,要增加分析化学的仪器分析内容。因为医学影像专业是以诊断为主的专业,常用磁共振、CT等大型先进仪器,因此学生应对现代分析手段有所了解﹑熟悉,才能更好地掌握仪器的正常使用和维护。以下是本专业修订后的医学化学理论授课内容,见表2。

四、结束语

总之,在理工类不同专业医学化学的教学中,在内容多学时少的情况下,应首先选择具有广泛应用价值的基础知识、基本技能和基本原理来介绍,然后再根据不同专业的需求有所侧重,使医学化学的教学更贴近专业,更有利于提高学生学习的兴趣。几年来,在上述几个不同专业的理论教学中都作了尝试,效果明显。通过学生网上课程评价,得分96.6分(百分制),学生绝大部分是满意的。通过新修订的医学化学的理论授课内容的学习,学生更加清楚了医学化学哪些内容与自己专业更密切,不再是仅仅为完成学分而学习,学生主动学习本课程的积极性也明显提高,使医学化学的学习突出了与学生就业、专业成才紧密结合的教学理念,适应了现代社会科技﹑经济发展对专业人才的需求。

参考文献:

[1]刘磊,陈鹏,赵劲,等.化学生物学基础[M].北京:科学出版社,

2010.

[2]傅献彩.大学化学(上下册)[M].北京:高等教育出版社,1999.

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一、更新教学观念

在高等学校中,化学专业中的化工基础课程的主要教学目标是为社会培养合格的化学专业人才。随着高等教育和社会环境的不断发展和进步,很多化学专业的学生在毕业之后面临着一定的就业冲击和压力,这也导致很大一部分学生在毕业之后找不到合适的工作,最终离开了化学专业,另寻出路。因此,教师在校园中还需要更新教学观念,保证学生能够了解化学专业中化工基础课程的基本内容,同时帮助学生提高化工基础课程涉及的基本技能。教师使用最新的教学观念,能够从根本上提高学生对化学工程课程的学习兴趣和能力,以此帮助其成长为适应现代社会需要的全能型人才。

二、改变教学内容

在化W专业中,化工基础课程是最为基础的一项内容,所以教师在教学的过程中需要以化学课程的基本观点、原理和方法为主要的发展路线,并且以化工基础课程作为课程教学的核心内容。同时化工基础课程的内容相对较多,学生的学习时间有限,因此教师需要从根本上改变传统的教学方式,根据学生的基本特点和学习现状进行重点讲解和分析,以此促进学生的全面发展。

三、利用现代化教学手段

在化学专业化工基础课程之中,教师要想保证学生的学习情况,就需要把现代的教学技术引进到先进的教学过程之中。教师可以把多媒体电子课件引入课堂之中,帮助学生理解化学课程的内容,把单一的教学方式变成立体丰富的形式,从根本上改进教学质量和教学效果。

四、改革教学方式

在化学专业之中,化工基础课程属于一种工程类型的学科内容。而理论类型的课程一般对学生来说都存在难点,因此教师需要改革教学内容,使用各种各样的教学方式,以此激发学生的学习积极性。同时教师也需要在教学中改变学生被动接受课程的情况,尊重学生的课堂主体地位,这样才能够使学生了解化工基础课程的重要性,保证学生形成良好的学习态度。

五、安排参观学习

在学习中,教师带领学生到工厂参观也是一个非常重要的环节。在化工基础课程中,理论课程的学习属于一项难点内容,所以带领学生到工厂参观,能够保证学生从根本上了解化工基础课程的应用,充分意识到自身学习中的不足,以此保证学生在未来的学习过程中能够分析出学习内容的重点,提高其实际学习能力。

六、设置专题讲座

针对化学专业化工基础课程,教师需要根据课堂上存在的难点开设专题讲座,在讲座的过程中,详细分析化工基础课程中的难点,并且采用举例子和分析对比的方式进行教学,这样才能够提高学生的学习成绩。

七、结论

根据以上内容能够看出,化工基础课程表面上看是一项比较简单的内容,但是学生学习的过程却非常艰难,因此教师在授课的阶段还需要在教学观念方面进行更新,同时改进教学内容,使用现代化的教学方式进行教学,这样才能够保证学生在学习过程中变得更加轻松。同时教师还需要在教学中安排学生到工厂进行参观学习,设立专门的教学讲座,以此保证化学专业化工基础课程的教学改革能够顺利进行。

参考文献:

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在工科院校中,“高级生物化学”是微生物学、发酵工程和生化与分子生物学专业研究生的重要基础课程,是连接“生物化学”和“分子生物学”的桥梁。它既是本科“生物化学”课程的提高和深华,又是研究生阶段 “分子遗传学”、“分子生物学”等课程的基础。课程的目的是强化和拓宽研究生生物化学的基本理论知识,多角度地认识生物化学的基本原理和现象,并在此基础上强化生物化学的实验理论、技能和分析能力,为研究生研究实验设计的合理性奠定基础。在工科院校中,“高级生物化学”课程主要涉及蛋白质结构功能、蛋白质稳定性、蛋白质合成与运输、基因与基因组学、蛋白质组学、代谢组学等章节的内容。近年来,生物化学领域的新进展、新发现层出不穷,高级生物化学成为生命科学领域极其活跃的带头学科。对于一些应用型的工科院校,高级生物化学课程将蛋白质化学和组学相关的基础理论及前沿进展传授给学生,培养善于理论学习,长于工程实践,勇于集成创新的应用型生物技术人才。 

1教材中英文结合 

目前高级生物化学学科发展迅速,新知识新技术不断更新换代。目前唯一的高级生物化学教材是李关荣主编的高等学校规划教材《高级生物化学》,①内容涉及蛋白质结构、功能、寻靶、基因与染色体、基因技术、生物膜与跨膜转运、生物信息转导、基因表达调控、代谢调节策略等,偏重理论知识的讲授。相对高级生物化学,生物化学课程的教材则很多,包括王镜岩主编的《生物化学》②(高等教育出版社,2002年出版),于晓虹主编的《生物化学》③(浙江大学出版社,2012年出版,面向21世纪精品课程教材,全国高等医药教育规划教材),刘国琴主编的《生物化学》④(中国农业大学出版社,2011年出版)等。王镜岩主编的《生物化学》内容全面,讲解细致,一直作为本科教学的典范,在本科院校的生物化学课程中广泛采用,但作为工科院校的研究生教材,该教材一来与本科教学重复,二来内容过于基础,缺乏前沿性。于晓虹主编的《生物化学》,内容着重阐述人体基础生物化学知识,为远程专升本教材,内容与本科教材有所区别,编写着重符合这专升本学生的需要,不适合作为研究生的教材。刘国琴主编的《生物化学》是面向生物学专业本科生编写的理科教材,内容包括三部分:首先,重点讨论了蛋白质、核酸、酶、糖类和脂质等生物大分子的结构、功能以及结构与功能之间的关系,同时介绍了这些生物大分子的重要生物化学性质及相关分离、分析技术的基本原理和应用特点;其次,对糖类、脂质、氨基酸、核苷酸的分解代谢和合成代谢及其代谢调节进行了系统、概要介绍;最后,主要以原核生物为例讨论了从DNA到RNA再到蛋白质的遗传信息流的分子机制。该教材内容上和王镜岩主编的《生物化学》有相似之处,适合选作生物学专业和生物技术专业教材,也适合生命科学相关学科,如医药、食品、农林等领域本科生使用。 

除了以上教材,David Hames编著,王学敏等翻译的《生物化学》⑤(第3版·中译版)全书共13章,分别是:细胞结构与成像、氨基酸与蛋白质、酶、抗体、生物膜与细胞信号、DNA的结构与复制、RNA合成与加工、蛋白质合成、重组DNA技术、糖代谢、脂质代谢、呼吸和能量、氮代谢。该书属于精要速览系列丛书,是国外畅销教材,该书结构新颖,视角独特,重点明确,脉络分明,图表简明清晰,适合作为工科院校研究生教材。同时,由于研究生教学对于英语的阅读能力也具有较高要求,因此还可配合英文版作为课外阅读教材,也便于双语教学和国外客座教授的讲学。 

2教学模式以启发式引导为主线 

高级生物化学是一门抽象的学科,因此在教学中加入形象生动的flash动画,使学生对生物化学相关蛋白质、核酸等结构与功能的关系、分子作用机理等概念的理解更为深入;同时通过大量生物化学相关小电影的优美画面引起学生对该课程的浓厚兴趣。在课堂教学导入部分采用老师提问学生回答,通过案例进行启发教学的模式,在此环节,提问可引发学生自主思考,通过学生的各种答案教师引出需要讲授的内容,该方法可大大调动学生的学习积极性。在整个课堂教学中,摒弃传统的以教为主的模式,把学放在首位,对特定原理的学习采用探究式教学的方法。 

在老师讲解基础知识的基础上,引入课堂讨论环节,议题与生物化学基本理论和概念充分结合,与本学科的发展与应用紧密联系,通过对前沿问题的讨论可激发学生的兴趣并发挥主观能动性,为进一步的深入学习奠定良好的基础。在课堂讨论环节,老师可安排讨论的题目供学生选择,也可由学生根据兴趣自由选题,然后公开宣讲,老师和同学既是听众,也是讨论的参与者,通过提问、讨论和解决问题,拓宽学生的眼界和思路。老师应及时对讨论过程进行点评,一方面充分肯定学生显示的创造性思维能力,一方面对思维中的不足进行纠正。课堂讨论环节可培养学生创新创造、分析解决问题的能力,同时也促使老师自我知识不断丰富和补充。 

与此同时,将学术报告引进课堂,每个班级的生物化学课程均邀请1~2位国内外生物化学领域的知名专家为研究生做学术报告。这些多样的学术报告,既让研究生了解了生物化学学科的前沿进展,又让学生有了学术交流的机会,还可培养学生的科研思维和科学精神。 

3充分利用网络资源 

高级生物化学的发展日新月异,互联网累积了海量的生物信息资源,将对我们的教学工作起到非常重要的作用。在高级生物化学课程的教学中强调互联网资源运用的重要性,通过学生网络应用的亲身体验唤起学生的求知欲,在课堂教学过程中,对常用数据库进行介绍,提高学生信息收集和辨别的技巧和能力。例如,目前大多数的蛋白质序列结构和功能方面的信息都可以直接从网络公共数据库中得到,其中最常用的核苷酸序列数据库包括GenBank、EMBL、DDBJ 等,这些数据库中还同时包括了大量与序列直接相关的注释信息,方便学生从中获得需要的知识。另外,蛋白分析专家系统ExpertProtein Analysis System(简称ExPASy,http://expasy.ch,隶属于瑞士生物信息学研究所,国际上蛋白质组和蛋白质分子模型研究中心)可为用户提供大量蛋白质信息资源。因此,在高级生物化学的教学中首先详细介绍一些数据库的使用方法,再通过具体举例使同学掌握基本的查询方法和结果分析方法,并通过布置课后作业,使学生通过自己的实践更好地掌握数据库的运用方法。 

4开放式实践教学贯穿始终 

高级生物化学的理论知识相对比较抽象,对于初涉该专业的研究生而言较难理解,在理论教学中穿插大量实例是达到良好教学效果的必由之路。首先在教学过程中加入教师亲身经历的实验事例,例如根据工科院校背景重点讲解酶制剂的分子改造实例,使学生通过实例学习更好地掌握该课程的精髓,提高分析解决实际问题的能力。 

在实践教学方面,由于在本科阶段生物化学课程的讲授中已按排了生物化学基本单元操作实验,如蛋白质的两性反应和等电点的测定、凝胶过滤层析测定蛋白质的相对分子质量、总含氮量的测定—微量凯氏定氮法、紫外分光光度法测定核酸含量、糖化型淀粉酶活力的测定及、酶作用的专一性、酶的激活和抑制、碘乙酸抑制糖酵解、底物浓度对酶活性的影响—蔗糖酶米氏常数的测定、蛋白酶活力的测定、酵母蔗糖酶的纯化及其酶性质的研究等。因此在高级生物化学的实践教学中,不再安排单独的实验单元操作,而采取开放式实践教学模式,即选定相关学院生物化学方面相关老师所在的实验室作为开放实验室,对有兴趣的学生进行时间、空间、内容和方法均开放的培训,通过一些小实验的自我设计和验证激发学生的学习热情,以达到更好的教学效果。同时通过开放性实验,使研究生对于整个实验的设计和操作更为理解,可为研究生进一步的课题选择奠定基础。 

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轻化工专业的研究对象与物理、物理化学等基础学科有明显不同,基础课中多以理想化的模型为研究对象,而轻化工原理则以实际工程问题即化工单元操作为研究对象,对于应该如何开展好课堂教学,有不同的教学方法,精选教材,使学生掌握理论和应用的方法,重视实验环节,强化课程设计,培养学生创造性思维方法,培养学生分析、解决问题的能力,帮助学生完成"从理论到实际"的转变等。笔者认为,在轻化工专业的课堂教学上应该采取更多的教学方式,以期提高教学水平。

1 重视化工专业第一课

在轻化工专业的课堂教学中,第一堂课非常重要,它对引领学生进行该课程的深入学习起着极其重要的作用。学生对一门课程的喜好与否,对一门课程的第一印象,往往看老师在第一节课是否能开好头,是否能给他们留下深刻的记忆。如果第一节课开好了头,学生通常会对该门课程以及授课教师产生好感,进而产生努力学好该课程的想法,并在上课期间更加认真,即使在之后的学习中遇到困难,也会主动与老师沟通,从而获得比较好的效果。相反,如果第一节课的头没有开好,学生往往不会对这门课留下深刻的印象,从而产生自行学习的欲望,即使他们心里知道这门课的重要性,也无法发挥自身的主动性自觉努力的学习,可想而知,这样得到的学习效果当然是较差的。如此一来,就对授课老师提出了较高的要求,即:不只是传授轻化工原理的知识,而是要将轻化工原理中的知识点与实际生活联系起来,让学生觉得非常生动、非常实用,老师知识面宽广且解决实际问题能力强,这样就会提高学生的学习能动性,激发学生对第一节课之后各单元学习的愿望。

2 提高学生的学生兴趣

让兴趣贯穿学习过程。轻化工专业是综合运用物理、化学、数学等基础知识,分析和解决化工类型生产中各种物理过程的工程学科,是一门综合性技术课程,知识面广,难度较大。传统的教学方法和手段难以完全适应轻化工原理课程的这些教学特点,为了在较少学时内培养学生运用基础理论分析和解决单元操作中各种工程实际问题的能力,面对沉闷枯燥的教学内容,应适当改进教学方法,在轻化工专业的课堂教学过程中采用趣味教学,从而激发学生对该门课程学习的兴趣,提高主观能动性,变"要我学"为"我要学"。因此,这就要求授课教师在上课时围绕主题,把课本中的知识点用比较形象的生活知识或者趣味点联系起来,变得生动有趣。这样,学生在轻松的学习氛围中,也获得了需要掌握的知识。但是需要特别注意的是,在趣味教学中一定要把握一个"度"。曾经有老师为了让学生更加深刻,在学习一些知识单元的时候加入了一些笑话,到课程结束后,学生只记住了笑话,而想不起要学的知识点。这就提醒我们,轻化工专业采用趣味教学一定要围绕主题,只能适度的提高趣味性,而不能冲淡主题甚至偏题,如果是那样的话就得不偿失了。

3 采用多媒体教学

用好多媒体这个教学工具。随着多媒体技术的快速发展,计算机在教学过程中逐渐得到了普及,因此运用多媒体技术进行化工原理课程的教学,已成为当前教育改革的必然趋势。相比较传统的教学方法而言,多媒体教学具有信息量大、可呈现的图片多、不空洞、理论联系实际效果好等优势,所以提倡在轻化工专业的教学中采用多媒体手段进行教学。但在采用多媒体教学时,应该注意以下两点:第一,要提高多媒体课件的质量,注意多媒体中视觉效果的突出把握,如对课件中的字体、字形、字号,字体颜色、背景色彩,公式及文字的动画效果等要做到合理搭配。第二,多媒体在轻化工专业教学中不应"喧宾夺主",不能过多的依赖多媒体,应进行适当板书,利用多种教学手段,比如,一些公式是需要用板书推导才有利于学生理解消化,而不应该在学生还没有理解时就将多媒体切换。

4 用好教学指挥棒

注重启发式的教学方法。为了使学生树立正确的工程观念,并培养学生严谨的逻辑思维和创新思想,在化工原理的教学过程中应舍弃曾经的灌输式教学方法,采用启发式教学。而启发式教学应该注意课堂和课后两结合。一方面,在课堂上,老师在面对需要解决的问题时,不能应该将答案直接告诉学生,而是要向学生提问或出思考题时,在学生反复思考后,才采用互动的形式引导学生回答此问题。另一方面,对于课后的习题,可以采用这样的方式:一部分习题是本节课学习过的内容,而另一部分习题是下一节课要学习的内容,这样既有利于学生复习本次课的知识点,又能促进学生自觉预习下节课的知识点,从而让学生更为自觉的发挥自身的主观能动性,提高学习效率。

5 结束语

轻化工专业的课堂教学是一项综合系统工程,包括开好头、激发学生兴趣、采用多媒体教学、采用启发式教学等。本专业教学的目的,就是要倡导教学方法的改革和现代化教育技术手段的运用,提高课堂教学质量,发挥学生的主动性和积极性,培养学生的科学探索精神和创新能力。

参考文献

[1]王任芳,郑延成.轻化工教学中学生工程观念的培养[J].科技创新导报.2012,(20):190.

[2]刘军海,李志洲,付蕾,等.化工原理多媒体教学的几点思考[J].技术与市场,2010,(1): 44-45.