分子化学与工程大全11篇

分子化学与工程篇（1）

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].

分子化学与工程篇（2）

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）43-0083-02

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：

[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.

[2]刘兆丽，曹亚峰，谭凤芝，李沅.非高分子专业高分子化学与物理教学的几点探索[J].科教导刊，2013，（1）：82-83.

[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.

分子化学与工程篇（3）

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）31-0271-02

分子生物学与基因工程实验技术发展非常迅速，作为一门通用的工具已经渗透到生命科学各个研究领域，该门课程一直是生命科学相关院校的核心实验课程。但不同院校设置的分子生物学与基因工程实验课程基本上存在以下问题：（1）把分子生物学实验和基因工程实验分开，内容体系不连贯；某些实验设计重复，浪费资源。（2）实验内容的设置常常是按照教学大纲的要求机械设定的，忽略实验内容之间的有机结合性和连贯性，存在实验内容之间相对孤立、缺乏内在联系的缺陷。（3）实验大多数为验证性实验，对学生的培养目标不够明确。因此，本文提出基于学生就业竞争能力培养为目标，根据师范院校实际情况，通过调查研究对分子生物学与基因工程实验课程内容进行模块化设计，拟解决上述问题，并大大提高学生的竞争就业能力，同时对其他院校的课程设置也可以提供一定的借鉴。

一、明确培养目标――对分子生物学与基因工程实验进行模块化设计

普通高等师范院校一般开设生物科学师范专业和生物技术非师专业，分子生物学与基因工程实验课程是这两个专业的必修课，考研和就业是这两个专业大部分学生毕业面临的问题。为了满足不同专业学生考研和就业的需要，通过调研，我们明确了分子生物学与基因工程实验课程培养目标：（1）满足学生考研深造的需要。（2）满足学生到中学进行生物学教学的需要。（3）满足学生到生物医药公司工作的需要。因此，我们把分子生物学与基因工程实验设计为三大模块（共计75学时）：①基础性实验模块，共计23学时。包括大肠杆菌质粒DNA的提取（4学时）、植物基因组DNA的提取（3学时）、动物组织总DNA的提取（3学时）、琼脂糖凝胶电泳检测DNA（3学时）、核酸的浓度及纯度测定（2学时）、大肠杆菌感受态细胞的制备（2学时）、目的基因的PCR扩增（6学时）。②综合性实验模块，共计35学时。包括：载体构建（10学时）、农杆菌介导的烟草遗传转化（15学时）、转基因植物的分子检测（10学时）。③开放性实验模块，共计17学时。包括植物总RNA的提取及检测（6学时）、RT-PCR（时）、分子生物学常用软件介绍（2学时）。其中，基础性实验模块部分随理论课按周次完成；综合性实验和开放性实验模块在理论课结束后统一安排时间开设。

二、分子生物学与基因工程实验模块内容的课堂教学实践及体会

生物科学（师范）和生物技术（非师范）两个专业的学生通过学习《分子生物学与基因工程模块实验》，基本具备了以下能力：（1）通过基础性实验模块的学习，学生掌握了分子生物学和基因工程实验的基本理论和操作技术，完全可以胜任中学关于分子生物学和基因工程实验的教学任务。（2）通过综合性实验模块的学习，不同专业学生具备了对实验进行综合设计和整体把握的能力，这些能力使他们在考研复习和考研复试实验操作技能方面具备很大的优势。（3）通过开放性实验模块的学习，使学生形成完整的科研思路，具备了自主思考、自主设计等实验能力；培养了学生科研创新能力，为他们今后的研究生学习和生物公司的面试奠定了基础。总之，通过对分子生物学和基因工程实验进行模块化设计，基本能够达到以下三个目标：①满足学生考研深造的需要。②满足学生到中学进行生物学教学的需要。③满足学生到生物医药公司工作的需要。

三、关于分子生物学与基因工程实验课程模块化设计的一些建议

1.分子生物学与基因工程实验基本上都是耗时比较长的大实验，传统实验教学安排都是按照教学大纲随理论课后开设，一般实验时间为4学时，这样安排导致某些综合性实验无法完成，影响实验结果的观察和记录，因此建议耗时较短的基础性模块实验可以随理论课开设，一周一个实验内容；耗时较长的综合性和开放性模块实验可以在一学期课程结束后统一安排1～2周时间完成，这样可以保证实验效果，提高学生综合能力。

2.建议学校加大对分子生物学与基因工程实验室的经费投入和建设，保证仪器的先进性和数量，开阔学生的眼界；授课讲师也应结合自己的科研课题，保证实验内容合理，实验成功率较高，实验结果比较稳定，学生每次实验都能观察到实验结果，增加学生的学习兴趣。

3.构建科学的实验课程考核和评价体制。传统实验教学评分体系以实验报告加平时表现为主。实验报告占用了学生大量的时间，并且在内容上有明显雷同的嫌疑，并不能够真实反映学生的实验能力。这样容易造成学生的学习压力，降低了学生对实验教学的认可程度。因此建议基础性模块实验可以按照传统实验报告形式考核；综合性和开放性模块实验可以按照4～5人为小组，以实验设计、实验实施、实验问题思考和解决方案，实验操作技能考核等综合过程材料作为考核依据，主要目的在于锻炼学生的科研和创新能力。

四、结语

通过对分子生物学与基因工程实验课程内容进行模块化设计和实施，不同专业学生在考研和就业方面取得了不错的成绩，学生的就业竞争能力得到了很大提高。关于分子生物学与基因工程实验课程的改革是一项长期系统工程，需要学校和授课教师根据本校实际条件不断努力，才能培养出适应社会发展的高素质复合型人才。

参考文献：

[1]周晓馥，勾畅，未晓巍，等.教学科研一体化在分子生物学实验教学中的研究与探索[J].安徽农业科学，2013，41（4）：1852-1853.

[2]胡尚连，孙霞，郑桂灵.分子生物学与基因工程实验教学模式探索[J].实验科学与技术，2008，6（5）：94-96.

分子化学与工程篇（4）

1高分子材料专业课程教学内容的改革与探索

在现代教育环境下，为了明确高分子材料与工程专业课程发展方向，提高高分子材料与工程专业课程教学质量，应结合专业教学需求出发，从高分子材料与工程专业课程教学内容人手，做好教学内容的整合与优化，在高分子材料专业课程原有教学内容的基础上，加以改革和探索，以丰富高分子材料专业课程内容，更好的满足专业学生的多元化需求，提高高分子材料与工程专业课程教学成效。高分子材料专业课程教学内容的改革与探索应注意以下几方面内容：

1.1精简知识体系，凸显教学重点内容

在高分子材料与工程专业课程教学内容改革与探索的过程中，应就当前高分子材料与工程专业课程整体情况进行全面分析，明确各基础理论课、专业基础课和专业核心课之间的内在联系，课程体系如图1所示，并明确不同课程在高分子材料专业课程体系中所发挥的作用，在此基础上，对高分子材料专业课程资源加以优化整合，精简高分子材料与工程专业课程知识体系，凸显教学重点内容，置换重复教学内容，在保证高分子材料专业课程教学的实用性的同时，提高高分子材料专业课程教学效率，预留出一定的时间和空间，便于教师就专业课程中的难点进行有针对陛的讲解，从而切实提高高分子材料专业课程教学质量。

1.2把握前沿优化专业课程知识结构

现代社会飞速发展，尤其是在科学技术的支持下，材料行业相关信息及资源的更新速度也较快，因此在高分子材料与工程专业课程教学改革与探索的过程中，要把握高分子材料专业与工程前沿，及时优化专业课程知识结构，更新高分子材料与工程专业知识体系，促进高分子材料与工程专业知识结构的纵深化发展，丰富专业课程教学素材，将高分子材料最新行业状态及研究成果展现在学生面前，激发学生探索高分子材料与工程专业知识的积极性，拓宽学生视野，从而切实提高高分子材料与工程专业课程教学有效性。

2高分子材料与工程专业课程教学方式的改革与探索

2.1创设生活化教学情境

高分子材料与工程专业课程的理论『生较强，应用范围广，为营造和谐、轻松且生动的教学氛围，在专业课程教学过程中，教师可将生活中与高分子材料相关的产品引入课堂教学中，吸引学生的注意力，激发学生主动探究知识的欲望，推进高分子材料与工程专业课程教学活动的顺利开展。比如在讲解聚苯乙烯材料时，教师可先让学生想一想，并说一说生活中聚苯乙烯有哪些用途，比如泡沫，包装盒等。通过生活化问题的创设，促使学生纷纷展开思考，在生活化情境下参与学习活动的过程中，学生对高分子材料的理解更为深入，对高分子材料的探索欲望也更加浓厚。在成功吸引学生注意力后，教师可引出专业课程教学内容，就聚苯乙烯的内部结构、特点及不足等进行讲解，引导学生挖掘该材料的深层次思考。可以说，生活化教学睛境的创设，有助于增强学生的l青感体验，促使其更加积极主动的参与到专业课程学习中，对于学生自主探究能力的提升具有重要意义。

2.2采取多样化的教学手段

现代社会发展新时期，科学技术不断进步，为高分子材料与工程专业课程教学提供了可靠的技术支持，在丰富专业课程信息的同时，改善了教学效率。针对传统教学方式下文字量较大的l青况，在高分子材料与工程专业课程教学改革的过程中，应基于多媒体教学技术出发，将图片、动画、视频等资源应用于专业课程教学中，丰富教学手段，创新教学方法，创设轻松、和谐且充分趣味性的教学氛围，将抽象知识形象化展现出来，增强学生的视听感受，有侧重点的开展专业课程教学，从而促进高分子材料与工程专业课程教学质量的提升。

比如在高分子材料专业课程教学过程中，对聚酰胺树脂进行讲解时，教师可向学生简单介绍尼龙名字的由来，合成纤维材料是由英国和美国科学家团队研制出来的，为纪念这一研究成果，以两国首都城市英文首字母来名为，即NewYork和London，Nylon由此得名。通过这一故事的讲解，学生对高分子材料课程的兴趣被激发，参与高分子材料课程教学活动的积极性也明显提升。

2.3实现院校专业与企业联合培养

分子化学与工程篇（5）

前言：随着现在科学技术的发达，分子这一概念被带到了大众的面前，人们对分子的研究越来越详细，运用当今的科学技术研究分子，把分子放在显微镜下观察，化学对其结构了解的愈加深入，这样分子设计的诞生也推动了分子工程的诞生，这是时代和科学技术下的产物，他们的诞生使得化学研究进入到更深阶段——分子工程学。所以分子工程和化学工程两者是相辅相成的。

 

一、浅谈分子工程

 

在一个固定环境下对分子结构进行构造，不仅如此，还得理清分子之间的关系，这种原理就是分子工程学。分子工程不是单一的分子学科，而是由不同种类、学科构成的，但是，只要有关分子工程就会有三个基本的问题：第一，怎样按照要求对分子结构进行设计;第二，建筑分子结构时要用什么基元;第三，怎么实现分子设计预设的功能，就需要考虑怎么组装基元。这三个问题有着密不可分的联系，从而形成了三个实施分子工程的重要环节，这三个问题分别是分子工程的作用、结构、结合的理论基础。

 

与之前的化学研究方法有所不一样的是分子工程在研究时，会在研究手段、对象、内容等角度采取新的方法。传统的化学研究大多是利用自然物以及公式得到新的化合物，从这些化合物中找到比较好的化合物，1930年，磺胺药物被人发现，造就了那个年代合成药物的鼎盛时期。可是分子工程学的研究则恰恰和传统化学研究相反，它主要以功能研究为方向，通过对分子结构进行探究。这个时候它不单单对某一个化合物进行研究，而是研究化合物的功能体系。这样得到的信息要比传统化学研究得到的信息全面，不光可以得到分子结构还可以知道分子某些特定的结构层次。传统化学研究过分注意分子结构以及合成的联系。可是，分子工程学却看中功能和 物理原理。如今，化学不能独自发展了，化学的发展必须要建立在生命、材料科学这两门学科上。当然也需要注意另外一些科学技术。

 

从化学工程学得到的经验，分子工程学也从不同的分子工程研究中得出来。现在的分子工程学还在孕育，也就是在不同的领域、不同功能、对分子进行设计、构造。分子工程由不同种类的分子工程研究中得到，所以功能不同、种类不同，这就使得分子工程学需要按照功能、种类对其进行分类。分子工程学主要研究化合物的功能体系，针对体系的研究就必须在分子水平上探究之前提过的三个问题，得到规律，功能体系以及工程学原理，这几个不同方面相辅相成、互惠互利。

 

二、浅谈化学工程

 

当面对一些挑战时工程学科发挥的作用才能体现其重要性。如今，环境问题成为我们急需解决的问题，因为它与人们生产、生活、生存都有着密切的联系，这个时候化学工程就有了研究的目标，它需要解决资源可循环利用、化石资源的合理化利用等。化学工程需要解决经济的循环利用，不光肩负着科学方面的重担，还需要传递物质、能源、信息等。

 

化学工程之前从没遇到过的一些问题，却随着生物技术等一些高新技术的发展而产生，这有一个好处便是让化学工程的研究深入到更具体的领域中。一些过于具体的问题，比如纳米尺度问题，这是在传统的化学研究中都没有遇到过的微小领域，要是想加强微量产品的生产就必须扩宽化学研究领域。在当代这是化学工程打入到新领域必须要做的。发明催化剂以及工艺的源泉是新催化材料创造的。从另一个方面来说，要是将生产变得更加清洁，把不同的工艺以及流程进行合并，然后找出最好的，这也是化学工程将要研究的重要领域。现在有关生命方面的科学发展愈发成熟，生物催化在这一领域已经体现了自己价值。

 

如今人们愈加注意和自身相关的科学技术，随着科学技术的发展，健康、食品、医药等领域都对科学技术有了更深层次的要求，而且属于化学的问题占大多数。举一个例子，当我们的生命机能受到损害就得使用药物来控制，所要服用的药就会对人们的身体机能进行调节。将这些有关生命过程的问题解决就是化学过程在不属于自己领域里的重大挑战，所以肯定会得到化学工程学的注意。

 

随着不同体系科学的发展，科学技术的发展为化学工程带来的问题在一定程度上推动了化学工程学的发展。所有的科学技术都与化学工程有着密不可分的联系，当化学工程在发展的同时也推动了整个科学领域的进步。所以，化学工程学逐渐被人们注意，也更大化的注意科学在化学工程中的运用，化学工程学为整个科学领域所带来的价值就是该工程学以后要注意的方向。

 

为了让化学工程学得到更好的发展就必须提高化工人员的专业知识，加强对化工人员的教育。化工工程教育应该与时俱进，根据现代工程教育改革得到重要的成果来制定教育内容，教育内容不可以单调，需要将专业课与基础课相结合，还得根据时代的更替而及时更新教育内容，加强化学工程人员解决问题的能力;不过也得加强学生对资源环境以及另外科学领域的兴趣。

 

结束语：

 

分子化学与工程篇（6）

一、简析高分子材料与工程专业及其发展现状

（一）高分子材料与工程专业的演变过程

高分子材料又称为聚合物材料，它是高分子化合物和其他添加剂混合构成的单元共价构成。早在1953年，我国就设置了高分子类专业，很多高校陆续设置了高分子类专业，比如：化学纤维、高分子化学、复合材料等专业。随着我国经济的飞速发展，为高分子材料和工程专业的结合和发展创造了良好的条件，为了培养具备高分子材料和工程方面的高素质人才，教育部于1998年将与高分子材料相关的工科类专业统一称为“高分子材料与工程专业”，这一历史性的创新将迎来崭新的发展，期望我国能在高分子材料的合成改性和加工成型等领域有很好的研究和突破。高分子材料与工程专业的课程设置主要有有机化学、物理化学、高分子化学、高分子物理、聚合物流变学、聚合物成型工艺、聚合物加工原理、高分子材料研究方法等理论知识，力图造利于我国在科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营等领域的发展，推动我国新领域的开发、研究，增强国力，在世界经济中站稳脚跟。

（二）高分子材料与工程专业的发展现状

材料是人们赖以生存的物质基础，高分子材料与我们的生活息息相关，小到日常使用的毛巾、鼠标、油漆，大到汽车轮胎、防弹衣，玻璃钢等等，都在不断满足着人们的种种需求。我国的高分子材料的消费水平还处在一个很低的阶段，高分子材料的生产量无法满足市场的需求，高分子材料的品种、制造工艺、技术等等都远远比不上世界发达国家的水平，资源的浪费和低利用率，以及对环境的污染等等都亟待解决。同时，高分子材料与工程专业人才的就业情况不是很好，截止到2012年，全国以高分子材料与工程专业招生的学校达到145所，其中教育部直属院校18所，国防科学技术工业委员会院校5所，地方院校119所，其它3所，主要分布在北京、湖南、江苏、河北等27个省和自治区、直辖市，招生人数也在逐年增加，但是毕业人员的就业情况却与之不匹配，很多学习这个专业的人才在毕业以后却没有从事与该专业有关的行业。此时，我们需要重新审视，如何保证培训质量和就业问题，培养怎样的高级工程技术人才，才能满足社会对高分子材料与过程专业人才的需求。与此同时，我们还需要从环境、能源方面去考虑，节约能源、利用新能源、回收利用可降解的产品，保护环境，减少资源的浪费。

二、高分子材料与工程专业的发展前景

高分子材料独特的结构决定了它很容易被改变结构和再加工，这个特点是其他材料不可比拟、无法取代的优异性能，从而被广泛应用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域，并已成为现代社会生活中不可缺少的材料。高分子材料与工程专业的结合是任何行业不可或缺和取代的，小到穿衣吃饭、电脑手机，大到建筑楼房、航空航天。直观数据显示，高分子材料与工程专业的就业率还是很高的，达到了92%以上。21世纪以来，中国高分子材料工业取得了令世人瞩目的成就，实现了历史性的跨越。作为轻工行业支柱产业之一的塑料行业，合成树脂、塑料机械和塑料制品近几年一直保持高速增长，从建筑、装饰、家电、电子电器、汽车、玩具、办公设备等行业日益广泛的应用发展来看，也显示了中国高分子材料与工程专业强劲的发展势头。尽管高分子材料与工程专业还存在着很多的不足，但是它的发展前景还是很好的，市场的需求量也很大（包括橡胶、塑料制品、复合材料等等）。在当今的新形势下，我们面临的是挑战，同样也是机遇。我国要想缩短与世界发达国家之间的差距，需要加大高分子材料与工程方面的研究、生产、投入和应用，教育部门应当规范化办学，适当的控制招生规模，提高教学质量，调整高分子材料与工程专业的技术知识结构体系，模拟创业训练，培养科学研究、应用研发、生产工程技术、营销管理等方面的人才，以此来适应社会经济的发展。据调查显示，72%的高分子材料与工程专业学生可以在科研、教学、企业等领域得到很好的发展，他们在毕业以后能很快找到工作，既可以从事高分子材料的研究，也可以从事加工工艺技术的开发或者是在商检、质检等部门从事材料的检测等等，其薪资也属于中等水平。

总结：

高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。随着社会经济的迅速发展，我国人民的可支配收入逐渐增加，城市化的进程不断加快中，人们对更高水平、更高科技化的产品需求加大，绿色环保成为未来发展的需求，因此，社会需要高分子材料与工程专业的专业性人才。有关高分子材料与工程专业的行业有很多，而且涉及范围很广，高分子材料与工程专业的就业前景广阔，影响着我们的日常生活（包括生产、教育、建筑、电子计算机、军事等领域），并发挥着不可或缺的作用。我国的高分子材料与工程专业存在着很多不足，需要我们与时俱进，在教育、科学、汽车、军事等各个领域加大投入和创新，运用新材料、新技术，适应社会经济的发展，不断改革和创新，从而带动我国经济的飞速发展，提高我国的生产力和科技水平。

参考文献： 

[1]赵长生. 高分子材料与工程专业发展与教育现状[A]. 中国化学会高分子学科委员会.2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C].中国化学会高分子学科委员会：中国化学会，2011：1. 

分子化学与工程篇（7）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）04（b）-0015-02

种子是农业生产中最基本的生产资料，种子质量的高低直接影响农作物的产量和品质。《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006―2020年）》中明确指出研究种子综合加工技术是提高种子质量的重要内容。种子加工是实现种子商品化、标准化及科技附加值的重要手段，是促进农业增产的有效措施，是种子产业发展过程的重要组成部分。大量事实表明种子质量就是企业的生命，加强种子加工应用型人才培养，逐步建立起一支高水平、高素质的种子加工技术队伍已成为不可阻挡的趋势。

课程作为学生学习知识、提高能力、培养素质的主要载体在应用型特色人才培养体系构建中发挥重要作用。种子加工虽为种子科学与工程本科专业的一门骨干课程，但在课程体系中所占比例还较少，存在内容滞后、重复、前沿理论和最新发展介绍较少等问题。此外，教学内容反映学科交叉与融合性不强、应用实践内容不足，不利于学生应用创新能力的培养。对此，近年来，青岛农业大学种子科学与工程专业本着开阔学生视野，注重学生应用能力培养的原则，关联扩展，联系生产，群内互补，资源共享，对种子加工课程进行改革建设，建立一个互动、开放、积极、科学和高效率的教学机制，整合教学资源，最大限度地满足教学需要，促进教学改革，提高教学效果，在学生意识养成、知识获取、应用能力培养等方面发挥了积极作用。

1 优化课程体系，构建富有应用型人才培养特色的课程知识结构

种子加工是指从收获到播种前对种子所采取的各种处理，包括种子干燥、清选分级、包衣包装等系列工序，以达到提高种子质量，保证种子安全贮藏，促进田间成苗及满足高产的要求。根据应用型特色种业人才培养目标，优化种子加工课程体系，强化实践教学环节，制订大学生能力培养路线，完善知识结构，加大学生动手能力和应用实践能力的培养。

（1）围绕种子加工课程核心，将种子生产学、种子生物学、农业机械学等相关内容进行有效结合，建立内容紧凑、逻辑关系紧密、学时分配合理的种子加工课程体系；（2）适当压缩与其他课程重复的知识内容，增加种子加工先进工艺和设备等的介绍，如，玉米果穗一次烘干工艺。使学生了解种子加工方面的新成就及发展趋势；（3）通过以下四个方面构建课程知识结构，使学生获得清晰的学习思路。首先，了解种子产业发展现状和种子生产加工概况、以及与相关学科的联系；其次，在理解和掌握种子加工基本原理的基础上，对主要农作物种子加工工艺流程及主要加工设备有较全面的认识；再次，了解现代化种子加工工厂、国内外先进的种子加工工艺技术等情况；最后，通过种子加工实践，培养学生综合应用能力。此外，在学时允许情况下，增加种子加工专题讲座，邀请校内外专家学者给学生介绍最新的种子加工研究成果，进而拓宽了学生视野，提高了学生的学习兴趣。

2 加强学科知识交叉，丰富和发展种子加工课程教学内容

为满足当今种业的发展需求及实现青岛农业大学“名校工程”对应用型特色人才培养目标的要求，需对种子加工课程内容进行相关知识更新和补充。主要措施包括：（1）在使用原有教材基础上，如：《种子加工与贮藏》（2008年版，孙群主编，高等教育出版社）、《种子贮藏加工》（2001年版，胡晋主编，中国农业大学出版社），结合使用种子行业培训教材和国外相关教材，如：《种子加工原理与技术》（2009年版，马志强、马继光主编，中国农业出版社）、《Seeds Handbook： Processing And Storage》（2004年版，Desai B.B.主编， Taylor & Francis）；（2）加强与其他专业学科相关教材知识的交叉融合，如：《农业机械学》（2003年版，李宝筏主编，中国农业出版社），并引入国内外种子加工方面的最新文献资料；（3）参考《国家农作物种子生产加工操作规程》《国际种子检验规程》《农作物种子检验规程GB/T3543-1995》以及不同加工设备使用说明书等，编写种子加工操作手册；（4）利用去种子企业、生产基地、管理部门调研的机会，收集教学案例，拍摄和制作大量与教学内容相关的图片和视频，以补充更新现有教学内容中案例、图片和视频的不足，并在原有课件基础上重新制作成集文字、图片和视频为一体的高质量课件。通过上述途径有效整合、丰富、发展了种子加工课程的教学内容，为应用型特色人才培养奠定了基础。

3 积极探索多元化教学模式，不断完善教学方法和手段

传统课程教学多为按照课本知识内容进行逐章讲解，这在一定程度上做到了让学生掌握其基本技术原理，但缺少对学生个性需求的关注，如，种子加工实验课，学生依葫芦化瓢按照教师事先编制的实验内容、步骤被动完成，实验报告基本一致，不利于学生应用创新能力培养。故对种子加工课程教学方法手段改革，积极探索多元化教学模式，至关重要。

（1）把学生作为课堂的主体，教师作为主导，采用启发式、互动式、引导式的教学方法。结合种子加工生产实际，提高案例教学比重，通过案例讲解，详细分析种子加工处理中的关键问题和技术要点，并结合课堂讨论，激发学生学习积极性，使学生从被动学习转为主动思考，培养学生发现、分析和解决问题的知识应用能力。

（2）采用多媒体等现代教学手段，可集中学生注意力，激发学生学习兴趣，提高学生学习效率和综合能力，对提高教学质量具有重要作用。种子加工课程是一门与生产实际紧密联系的课程，许多内容很难用文字阐述清楚，如：种子清选分级。通过播放种子加工视频则可使学生很容易对知识从理性认识向感性认识转变，潜移默化地提高了学生知识应用能力，为实训中参观实践工作顺利开展奠定基础。

（3）建立种子加工课程校内网络资源共享平台，培养学生自主学习能力。由于种子加工课程内容较多，很难利用上课时间对相关知识点进行深入介绍和扩充。利用学校数字化资源中心，建立种子加工课程版块（包括课程介绍、教学大纲、教案、教学录像、课件、参考文献、学习资源、习题与实践、交流互动以及链接与种子加工相关的网址），可让学生不受时间限制，了解更多的种子加工方面的研究动态和最新成果，同时也有利于师生、生生通过平台进行学术讨论和交流。

（4）注重学生应用能力考核，有效评价实施效果。学生课程考核方式和要求是种子加工课程改革的重要内容之一。课堂阶段考评包括课堂讨论（反映学生自主学习、协作和知识应用能力）、课程考试（反映学生对课程基本及重要知识掌握情况）和课程论文（反映学生查阅文献、思考分析和创新应用能力）三个部分。实践阶段考评包括实践报告撰写（反映学生知识应用情况等）、操作规范程度（反映学生动手情况等）和校内外指导教师评价（反映学生的学习状态等）三个部分。通过以上部分进行综合考评，极大促进了学生的学习积极性，提高了学生的综合应用素质。

4 充分利用校内资源，挖掘社会资源，构建应用型特色种业人才培养实践教学平台

为了深化学校、科研院所和企业的合作，实现应用型特色人才培养方式的多元化，建立“共同育人、过程共管、责任共担、利益共享、互惠双赢”的合作人才培养模式。结合我校种子加工课程实践教学特点，在实践环节上应坚持点面结合、抓点带面，充分利用好校内资源，挖掘社会资源，把实践基地建设作为本科生实践应用能力培养的基础性环节。

（1）加强学科交叉、充分利用校内资源。当代种子加工科学技术的迅速发展越来越依赖于不同学科之间的交叉融合，学科交叉融合是科学技术发展的必然趋势。种子加工课程内容本身就具有多学科知识领域的横跨性、交叉性、互渗性。以青岛农大为例，课程涉及到的种子加工机械相关部分与机电工程学院、国际田间试验机械化协会（简称IAMFE，现总部在青岛农业大学）合作教学。此外，充分利用好校内实践实训基地（如我校的胶州农业示范园、莱阳实验站等）为学生提供了良好的实践条件。

（2）加强校企合作，挖掘社会资源。积极与校外种子企业、科研院所共同建立了良好的加工实践平台。目前我校先后与金海种业、登海种业、山东省农科院、中国农业科学院烟草所等10余个全国著名大型农业企业和科研机构建立了种子加工教学实践基地，具有“长期化、多样化、专业化、示范化”的特点，强化了本科生实践技能的培养。同时为今后学生就业提供了良好的选择机会。

（3）积极申报加工中心建设相关科研项目。依托学校积极申报市、省、部国家种子加工工程技术中心等项目，通过新建相关科研机构，行使机构职能和功能（如：种子加工技术示范、培训服务、种子加工设备研发等），为学生提供良好的科研实践平台。此外，积极申报种子加工相关课题，通过学生参与课题项目研究，对全面培养学生知识应用能力、提高综合应用素质具有重要意义。

5 结语

以服务现代种业发展为宗旨，以适应种业产业结构调整和种业产业化发展对种子科学与工程专业人才的需求，以培养高素质、应用型专门人才为目标，青岛农业大学种子科学与工程专业从课程体系、教学内容、教学手段和方法、实践平台构建等方面积极探索种子加工课程改革与实践。科学地体现种子加工课程的基础性、宽广性和系统性，拓展了课程的深度和广度，并强调了课程的研究性、实践性、先进性和前沿性。目前效果初显，充分调动了学生的学习主动性和自觉性，激发了学生的应用创新意识，培养了学生发现问题、解决问题的能力，提高了学生的综合应用素质。但目前该课程还正处于改革建设阶段，在今后的教学过程中，我们将继续探索完善课程改革，根据现代种业对应用型特色人才的要求，及时调整教学体系和教学内容，不断更新知识，更好地向社会和种业输送应用型特色优秀人才。

参考文献

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[3] 马志强，马继光.种子加工原理与技术[M].北京：中国农业出版社，2009：1-3.

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[6] 孙群，胡晋，孙庆泉.种子加工与贮藏[M].北京：高等教育出版社，2008：1-5.

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分子化学与工程篇（8）

中图分类号：G633.91

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）21-0130-03

1 引言

生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学是生物科学专业的核心课程，由于它们相互联系，交叉渗透，因此存在逻辑关系不清，课程内容重叠较多等问题，例如原核生物和真核生物基因表达调控在生物化学、细胞生物学、分子生物学都有介绍，基因工程原理在分子生物学、基因工程学中都有介绍，导致教师教学内容难以起舍，课程顺序难以安排。要理顺生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学的逻辑关系，确定各课程教学内容和教学顺序，必须把其定义，研究内容，发展历史动态结合起来。

2 生物科学专业核心课程概述

2.1 生物化学

生物化学是运用化学的理论和方法研究生物分子结构与功能、物质代谢及遗传信息传递与调控规律的科学。

生物化学是生命科学中最古老的学科之一。 随着生命科学的发展，各学科相互渗透。18世纪，一些从事化学研究的科学家转向生物领域，为生物化学的诞生播下了种子。19世纪末，生物化学从生理化学中独立。20世纪中后期又从生物化学分离出部分内容与遗传学部分内容结合为分子生物学，然后，分子生物学基因操作部分独立出来，形成基因工程学。

1920年以前，生物化学研究内容以分析生物体的化学组成、性质和含量为主，称为静态生物化学时期。

1920年-1950年，随着同位素示踪技术、色谱技术等物理学手段的广泛应用，生物化学从单纯的组成分析深入到物质代谢、能量转化，如：光合作用、生物氧化、糖、脂肪、蛋白质代谢等领域。这是生物化学飞速发展的时期，称为动态生物化学时期。

1950年以后，蛋白质化学和和核酸化学进展迅速，生物化学进入了分子生物学时期。分子生物学的发展揭示了生命本质的高度有序性和一致性，是人类在认识的巨大飞跃。根据生物化学的定义和历史，生物化学研究的内容包括以下几个方面。

2.1.1 生物的物质组成

生物是由一定的物质按特定的方式组成的，直到今天，新物质仍不断被发现。如陆续发现的干扰素、环核苷一磷酸、钙调蛋白、粘连蛋白、外源凝集素等都具有重要的生物学功能。另一方面，早已熟知的化合物也发现了新的功能，如20世纪50年代才知道肉碱是一种生长因子，而到60年代又发现其是生物氧化的载体。

2.1.2 物质代谢

生物体内绝大部分物质代谢是在酶催化下进行的，具有高度自动调节能力。一个小小的细胞内，有近2000种酶，在同一时间内，催化各种不同的化学反应。这些化学反应互不干扰，有条不紊地进行。表明生物体内的物质代谢有精确的调节控制系统。

2.1.3 结构与功能

生物大分子的功能与其特定的结构有密切关系。如酶的活性中心的结构决定其催化活性及其特异性；变构酶的活性还与其催化的代谢终末产物的结构有关。

核酸中核苷酸排列顺序的不同，其结构就不同，所含遗传信息不同。这些不同的构象对基因的表达具有调控作用。

生物体的糖包括多糖、寡糖和单糖。由于多糖链结构复杂，具有很大的信息容量，对于细胞专一地识别、相互作用具有重要作用。糖类将与蛋白质、核酸并列成为生物化学的主要研究对象。

在生物化学中，有关结构与功能关系的研究才仅仅开始，尚待大力研究的问题很多，其中重大的有：亚细胞结构中生物大分子间的结合，细胞的相互识别、细胞的接触抑制、细胞间的粘合、抗原与抗体的作用、激素、神经介质与其受体的相互作用等。

2.1.4 繁殖与遗传

生物典型特点是具有繁殖与遗传特性。基因是DNA分子中的一段核苷酸序列，现在DNA分子的核苷酸序列已不难测得，不但能在分子水平上研究遗传，而且还可能改变遗传，从而派生出基因工程学。

2.2 细胞生物学

细胞生物学是从显微水平、亚显微水平和分子水平研究细胞的结构及其生命活动规律的科学。

过去，细胞生物学主要是在光学显微镜下对细胞的形态结构和生活史进行研究，称为细胞学。20 世纪 50 年代以来，由于电子显微镜、放射性同位素、细胞结构组分分离技术、细胞培养等技术的广泛应用，特别是分子生物学的兴起，使细胞生物学研究的广度和深度都有迅猛发展，从宏观到微观、从平面到立体、从定性到定量、从分析到综合；从细胞、亚细胞、分子三个水平研究细胞的结构与功能、分裂与分化、衰老与死亡等生命活动规律及其调控机制，细胞与细胞、细胞与环境之间的相互关系。使原来以形态结构研究为主的细胞学转变成以生理功能研究为主、将结构与功能紧密结合起来的细胞生物学。由于细胞生物学在分子水平上的研究工作取得了深入的进展，因此细胞生物学又称为细胞分子生物学。细胞生物学研究内容如下。

2.2.1 细胞社会学

细胞社会学是细胞生物学中的一个新的领域。它是以系统论的观点研究细胞群体中细胞间的相互关系、细胞群体的社会行为；细胞识别、通讯、相互作用；整体和细胞群对细胞的生长、分化、形态发生和器官形成等活动的调控；细胞外环境对细胞的影响。

2.2.2 细胞的增殖、生长、分化与调控

研究细胞增殖、生长、分化及其调控机制，不仅是控制生物生长和发育的基础，而且是研究细胞癌变和逆转的重要途径。

2.2.3 细胞遗传学

细胞遗传学从细胞学角度来研究染色体的结构和行为以及染色体与细胞器的关系，从而探讨遗传与变异的机制等。

2.2.4 细胞化学

细胞化学：用切片或分离细胞成分，对单个细胞或细胞各个部分进行定性和定量的化学分析，研究细胞结构、化学成分的定位、分布及其生理功能。

2.2.5 分子细胞学

分子细胞学：从分子水平研究细胞与细胞器中蛋白质、核酸等大分子的组成、结构与功能及其遗传性状的表现和调控等，探讨细胞生命活动的分子机理。

2.3 遗传学

遗传学是研究生物遗传和变异规律的科学。孟德尔认为生物性状的遗传是受遗传因子控制的，并提出了遗传因子分离和自由组合的基本遗传规律。1900年，孟德尔的成果得到广泛重视，成为遗传学的基石。

20世纪初，利用光学显微镜发现了细胞有丝分裂和减数分裂过程中染色体及其行为，奠定了遗传的染色体理论基础。1910年左右，美国遗传学家摩尔根及其同事根据对普通果蝇的研究，提出了基因的连锁交换规律，并结合当时的细胞学成就，创立了以染色体遗传为核心的细胞遗传学。

遗传信息在分子水平上研究始于20世纪40年代。随着电子显微镜的发明，人们已能够直接观察遗传物质的结构及其在基因表达过程中的特征，使细胞遗传学的研究进入分子水平。

1953年，沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型，为进一步阐明DNA的结构、复制和遗传物质如何保持世代连续的问题奠定了基础，开创了分子遗传学这一新的学科领域。

遗传学研究的领域非常广泛，可划分成经典遗传学、细胞遗传学、分子遗传学和生统遗传学4个分支，各个分支领域相互联系、相互重叠、相互印证，组成了一个不可分割的整体。

经典遗传学研究从亲代到子代的遗传特性，包括遗传的分离规律；独立分配规律；连锁和交换遗传规律及机理；基因互作及其与环境的相互关系；性别决定与伴性遗传；基因及染色体变异；数量性状的特征及其多基因假说，近亲繁殖和杂种优势；细胞质遗传等。

细胞遗传学是通过细胞学手段对遗传物质进行研究。其内容包括细胞的结构和功能；染色体的形态结构；细胞的有丝分裂，减数分裂；配子的形成和受精。

分子遗传学是从分子的水平上研究遗传物质的结构及遗传信息的传递。内容包括DNA复制、转录和翻译，基因突变及修复，原核生物和真核基因表达与调控；基因、基因组及作图，遗传重组。

生统遗传学是用数理统计学方法来研究生物遗传变异规律的学科。根据研究的对象不同，又可分为数量遗传学和群体遗传学。前者研究生物体数量性状即由多基因控制的性状遗传规律，后者是研究基因频率在群体中的变化、群体的遗传结构和物种进化。

2.4 分子生物学

分子生物学是从分子水平研究核酸与蛋白质的结构与功能、遗传信息传递和调控，阐明生命本质的科学。

从19世纪后期到20世纪50年代初，确定了蛋白质是生命的主要物质基础，DNA是生物遗传的物质的载体，是现代分子生物学诞生的准备和酝酿阶段。

从20世纪50年代初到70年代初，是现代分子生物学的建立和发展阶段，1953年Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构模型为现代分子生物学诞生的里程碑，确立了核酸作为遗传信息分子的结构基础，提出了硷基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式，为核酸与蛋白质的关系及其在生命中的作用打下了最重要的基础。

70年代后，基因工程技术出现，人类进入认识生命本质并开始改造生命的发展阶段。

分子生物学原来是生物化学的一部分，因其太重要了，20世纪中后期从生物化学中分离出来并与遗传学结合，独立出来成为单独的学科，是生物化学的发展和延续。涉及的部分内容比生物化学更细致深入，并从整体上考虑。

分子生物学从蛋白质、核酸、基因及基因组结构开始，以中心法则为主线，阐述生物大分子在信息传导、基因表达调控中的相互作用和机理。主要内容包括蛋白质、核酸、基因和基因组的结构、DNA的复制、转录、转录后加工、基因突变与修复、蛋白质生物合成和翻译后加工、原核生物基因表达的调控、真核生物基因表达的调控。基因工程技术的原理和应用等。

2.5 基因工程学

20世纪70年代，随着 DNA的内部结构和遗传机制逐渐呈现在人们眼前，生物学家不再仅仅满足于探索、揭示生物遗传的秘密，而是开始设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。这就像工程设计，按照人类的需要（设计）把这种生物的某个“基因”与那种生物的某个“基因”进行“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物的工程技术被称为“基因工程”。

基因工程包括如下几个主要的内容：①目的基因的合成或提起分离。②载体的构建。③将载体转移到受体细胞并增殖。④重组DNA分子的受体细胞克隆筛选。⑤将目的基因克隆到表达载体上，导入寄主细胞，使之在新的遗传背景下实现功能表达，产生出人类所需要的物质。

3 课程间的逻辑关系，教学内容选择及课程顺序安排

从生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学的定义，研究内容，发展历史动态可知，各学科的逻辑关系是：理解细胞结构及功能需要一定的生物化学基础，理解遗传物质的结构和功能需要一定的细胞生物学基础，而分子生物学是生物化学、遗传学交叉融合的产物，研究核酸和蛋白质分子结构和功能以及相互关系，而各个分子不能孤立发挥作用，必须依赖于一定的细胞结构，因此，生物化学是细胞生物学的基础；细胞生物学是遗传学和分子生物学的基础。基因工程是利用分子生物学的理论和实验技术进行转基因操作的部分独立出来的，因此分子生物学是基因工程学的基础。所以，高校应按生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程的顺序安排课程教学最为合适。

由以上可知，由于历史的原因，生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程学相互联系，交叉渗透，研究内容重复较多。因此，本研究根据其定义、逻辑关系及发展历史，同时为编写教材和教学的方便，建议生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学教学内容如下。

（1）生物化学主要教学内容主要有：蛋白质化学、核酸化学；酶学基础；糖代谢与生物氧化；脂类代谢；蛋白质的分解代谢等内容。而将DNA复制、转录、翻译、突变、修复及原核生物和真核生物基因表达调控留在分子生物学讲授。

（2）细胞生物学的教学内容主要有：细胞的基本结构；细胞生物学研究方法；细胞膜的结构与功能及物质跨膜运输；细胞质基质与细胞内膜系统；细胞通讯与信号传递；线粒体和叶绿体；细胞核与染色体；细胞骨架；细胞增殖及其调控；细胞分化、衰老与凋亡。

（3）遗传学的教学内容主要有：遗传的分离规律；独立分配规律；连锁和交换遗传规律；基因互作及其与环境的关系；基因定位与连锁遗传图；性别决定与伴性遗传；基因及染色体变异；染色体畸变；数量性状的特征及其多基因假说；近亲繁殖和杂种优势；细胞质遗传；遗传重组。

（4）分子生物学的教学内容主要有：DNA的复制、转录、转录后加工、基因突变与修复、蛋白质生物合成和翻译后加工、原核生物基因表达的调控、真核生物基因表达的调控。

（5）基因工程学的主要教学内容有：基因工程技术的原理和应用等。

以上各门课的教学内容相对前述和我国现行教材的教学内容作了较大调整，例如；核酸和蛋白质的组成及结构只在生物化学中讲授，细胞信号传递只在细胞生物学中讲授，基因工程原理只在基因工程学中讲授，避免了课程内容的重复。

参考文献：

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分子化学与工程篇（9）

我国的高等工程教育培养造就了大批工程科技人才，有力地支撑了我国工业体系的形成与发展。但与其它工业发达国家相比，我国高等工程教育虽然规模位居世界第一，但总体质量并不高。突出的问题就是高等工程教育培养出的人才工程性缺失和实践能力薄弱。针对高等工程教育存在的的问题，2010年6月，中国工程院、教育部启动“卓越工程师教育培养计划”，旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，使我国培养的卓越工程师后备人才满足我国工业化和现代化建设的需求，使我国跻身工程教育强国之列。

一、目前高分子材料专业综合实验存在的问题

长期以来，我校高分子材料专业综合实验仅仅是停留在使学生巩固并加深对专业基本理论及概念的理解，对高分子材料性能检测，以及高分子材料成型加工设备的操作等层面。存在的最大问题就是实验内容陈旧、滞后，实验教学形式僵化。验证性的实验内容较多，与工程实际密切结合的实验内容太少。这种传统的高分子材料专业实验教学体系不利于学生工程观念的建立，不利于后续阶段的顶岗实习、毕业设计、及进入工作岗位后迅速完成从学生到合格的工程技术人员的转变。

二、加强高分子材料专业综合实验工程性的指导思想与原则

“卓越工程师教育培养计划”具有三个特点：一是企业深度参与培养过程，二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才，三是强化培养学生的工程能力和创新能力。我们认为高分子材料专业综合实验应该是在专业实践层面上安排的，能够与生产实际紧密结合，能够体现工程与教学相互联系、相互促进关系的一门实验课。通过实验培养学生建立初步的工程能力。在这门实验课中要创造出一种让学生真正感受到工程实践的氛围，促使学生从知识积累向工程能力生成的转化。

三、高分子材料专业综合实验改革的具体实施

（一）调整高分子材料专业综合实验开设时间

我校高分子材料专业综合实验原开设时间放在第3学年的第6个学期。通过几轮教学发现，在学生专业学习还没完全到位的情况下，学生并不完全具备很好完成实验的能力，严重影响专业实践能力的取得。因而将设置时间调整到第4学年第7个学期，时间从3周延长到4周。从实践结果来看，这一调整是合理的。

（二）企业参与高分子材料专业综合实验教学计划的制定

以往的实验教学计划完全由任课教师自行制订，由于教师的工程能力不足等原因，制订的实验教学计划脱离生产实际，即所谓的“理论性、研究性过强”。在新的实验教学计划修订时，我们积极争取企业具有丰富实践经验的生产技术人员参与进来，共同制定人才的培养目标，培养方案，共同制定实验教学大纲、实验教学计划。

（三）高分子材料专业实验内容的确定

1.原有实验内容优化。全面更新实验内容。只保留小部分经典的实验内容，这些经典实验可以训练学生系统地掌握原料的准备、材料的合成、性能测定与表征方法等。增加具有工程背景的实验，选择贴近实际的社会需求，符合高分子材料的变化潮流，适应企业对人才需求的内容。

2.教师科研课题转化。将部分教师完成的或在研的科研项目中的部分内容拿到专业实验中来，分解为学生有能力可以完成的实验项目。

3.到有合作关系单位完成部分实验。生产单位可以为人才培养提供先进的工程实践条件。此种实验方式最显著的特点是实验方案的应用性和工程性。更能激发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。

（四）实验教学方式的改革

1.题目自选与指定结合。由过去的分配到人改变为由学生在给定题目中自行挑选感兴趣的题目，使实验教学从传统的“以教师为主”的模式转变为“学生为主体、教师为主导”的模式，充分发挥学生的积极性和创造性。

2.改变实验指导方法，强化学生自主实践能力的培养。强调实验指导教师的“导师”作用，使学生成为实验的主动参与者、探索者。鼓励学生独立思考，引导而不是替代学生解决实验过程中出现的问题。

3.实验以课题组形式进行。每三名同学组成一个课题组，并选举一名组长。每课题组配备一名指导教师或生产单位的技术人员，为课题组提供技术上的指导和方向上的把握。通过具体的研究课题，培养学生团结协作的精神。

4.计算机辅助教学。引入新的教学手段，即利用高分子材料与工程设备素材库，对实验中涉及到和未涉及的工艺进行计算机模拟仿真实验，扩大实验范围。

（五）专业综合实验的考评方式改革

实验模拟本科毕业论文方式进行。结合实验内容给学生下达任务书，学生做出开题报告、开题答辩，以论文的形式完成实验报告，最后采用类似毕业论文答辩的方式总结实验。在同等的实验时间、实验条件下，增加了实验信息量，增强了团队意识，强化了工程理念。

四、专业综合实验改革取得的成效

（一） 直接促进了毕业教学环节的顺利进行

专业综合实验过后，就是毕业环节的教学工作。专业综合实验的过程就是一个微缩的毕业论文过程。有了专业综合实验的基础，很多同学在短时间内就适应了毕业论文过程。毕业答辩也充分体现了这个环节所起的作用。

（二） 促进了教师队伍工程能力的提高

从事高等工程教育的教师多数是从学校直接到学校，他们没有企业工程实践的经历，因而在实践教学中缺少工程思维、工程方法和工程文化的传授。专业综合实验内容及教学方式的改革以及企业专家的参与，极大促进了实验指导教师工程能力的提升。

五、结语

通过新的高分子材料专业综合实验教学体系的构建，从根本上改变了实验教学内容陈旧、滞后与生产实际脱节严重的现状。新的实验教学体系不仅加深了学生对整个高分子材料体系的理解，更重要的是培养了学生在实验中以工程意识去发现问题、分析问题和解决问题的能力。

基金项目：黑龙江工程学院教改项目：基于“卓越工程师教育培养计划”专业综合实验教学改革与实践（项目编号： JG2012042）

参考文献：

分子化学与工程篇（10）

一　清华大学自动化系

1970年5月，清华大学自动化系成立，是国内第一个自动化系。该系拥有国家CIMS工程技术研究中心、智能技术与系统国家重点实验室（分室）、生物信息学教育部重点实验室、智能交通系统联合实验室等多个国家、省部级工程中心及实验室。近年来分别与美国、德国和日本的罗克威尔自动化公司、倍加福公司、NEC公司和欧姆龙公司建立联合实验室。

与其他3个专业（电子信息工程、电子科学与技术、计算机科学与技术）在前两年使用统一的教学平台，三年级起再按专业培养。学生获奖学金面广、量大，受奖学生面达35—40%。此外，学校和系还为学生提供了各种勤工助学的机会。

二　浙江大学控制科学与工程学系

该系于1997年8月成立。1999年12月成立了5个研究所，分别是浙江大学先进控制技术研究所、浙江大学系统工程研究所、浙江大学智能系统与决策研究所、浙江大学工业控制研究所、浙江大学自动化仪表研究所。承担的“211”工程重点学科建设项目工业控制工程与技术学科——工厂综合自动化系统研究试验基地于2000年12月通过了专家组验收。

本专业设在信息学院，为国家重点学科。设有2个博士点，3个硕士点，电气工程学科博士后流动站覆盖本专业。

三　上海交通大学自动化系

自动化系有着悠久的历史和雄厚的实力，在国内首批设立了硕士点、博士点，并被评为国家重点学科，也是首批建立博士后科研流动站和具有一级学科博士学位授予权的单位。下设的自动化研究所，有6个研究室和4个实验室。科研实力雄厚，科研方向覆盖面宽，涉及到系统与控制理论、智能控制理论及应用、过程综合自动化与制造自动化、智能机器人系统与技术、信息系统与网络工程等广泛领域。

四　东南大学自动控制系和自动化研究所

东南大学自动控制系和自动化研究所是在国内外控制科学与自动化技术研究领域中处于先进水平的教学和科研单位，系内设有作为教育部电工电子教学基地的计算机硬件应用实验中心及PLC实验中心，学科齐全。

五　西安交通大学自动化科学与技术系

下设4个研究所，分别为自动控制研究所、人工智能与机器人研究所、综合自动化研究所和系统工程研究所。自动化科学与技术系所属各学科在国内首先获得博士和硕士学位授予权，最先批准为按一级学科授予博士学位，并建有博士后流动站。自动化科学与技术系在2001年全国高校重点学科评比中，系统工程、模式识别与智能系统2个二级学科分别排名第一和第二。

本科专业是自动化专业，所属一级学科是控制科学与工程，所属二级学科包括控制理论与控制工程、检测技术与自动化装置、模式识别与智能系统以及系统工程。

六　北京理工大学自动控制系

自动控制系现设有3个研究所，6个教研室、研究室，7个实验室。学科专业涵盖了控制科学与工程一级学科所下设的所有5个二级学科，同时还设有机械电子工程学科点。

七　北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院电子信息工程学院

北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院(简称自动化学院)的前身为自动控制系，始建于1954年8月。学院现有自动控制系(控制、制导与仿真研究所)、机械电子工程系(机电控制研究所)及电气工程系(电气工程研究所)、信息与控制系、检测技术与自动化工程系和电工电子教学实验中心和测试与自动控制教学实验中心等7个单位组成。

学院设有自动化（自动控制与信息技术）和电气工程及其自动化2个宽口径本科专业。

北京航空航天大学电子信息工程学院是我国成立的较早为国防现代化、为航空航天电子工业服务的学科门类齐全的电子信息工程学院。1954年建立学科专业，1958年建系，当时的系名为无线电系。1981年建立通信与电子系统、信号电路与系统、电磁场与微波技术3个硕士点，1986年被批准建立通信与电子系统博士点。2002年正式成立电子信息工程学院。

学院现有博士、硕士授予点覆盖5个一级学科，有5个博士学科授权点，2个博士后流动站，1个特聘教授岗位，9个硕士学位授权点，1个工程硕士专业领域。

八　西安电子科技大学通信工程学院

西安电子科技大学通信工程学院是以现代电子信息、现代通信理论与技术为主导，培养高层次人才及科学研究的基地。学院下设3个系，4个研究所，建有1个综合业务网理论与关键技术国家重点实验室，1个教育部计算机网络与信息安全重点实验室，1个信息产业部无线通信重点实验室。

学院拥有通信与信息系统、密码学等学科硕士和博士学位授予权，并建有博士后流动站，其中通信与信息系统是部级重点学科，密码学为省部级重点学科。学院的现代通信网络工程学科群得到国家“211”工程十五建设的重点支持。

九　北京邮电大学信息工程学院

1980年创建北京邮电学院科研所，1986年组建北京邮电学院信息工程系，2000年成立北京邮电大学信息工程学院。信息工程学院是体现北京邮电大学特色的专业学院之一，教学和科研面向整个信息科学技术领域。学院整体上具有理工结合、教学科研并重的特色。学院下设信息理论与技术教研中心、信息系统自动化教研中心、信息科学教研中心、多媒体信息技术教研中心、宽广电信技术研究中心、信息安全中心、实验中心等7个教研机构。

学院设置以下专业：信息工程专业、信息与计算科学专业、自动化专业、信息安全专业、数字媒体艺术专业等本科专业，密码学、模式识别与智能系统、信号与信息处理、应用数学、控制理论与工程、信息安全等专业拥有硕士学位授予权，密码学、信号与信息处理等专业拥有博士学位授予权。

十　东南大学无线电工程系

无线电工程系设有信息与通信工程、电子科学与技术2个一级学科博士后流动站，拥有毫米波和移动通信2个国家重点实验室，全系有通信与信息系统、电磁场与微波技术、信号与信息处理、电路与系统、信息安全5个二级学科均为硕士、博士点，可招博士后。4个教育部长江学者计划特聘教授岗。3个学科为国家重点学科：通信与信息系统、电磁场与微波技术、信号与信息处理。通信与信息系统学科为江苏省重中之中学科。

本科专业有信息工程（含通信工程、电子信息工程专业方向）。

分子化学与工程篇（11）

在化工生产过程中合理使用化工分析技术，可以保障生产运行顺利、降低生产投入成本、提高生产效率，对化工生产具有重要意义。近几年，随着我国化工产业的不断发展，对化工分析技术所提出的要求也逐渐提高，本文就我国化工分析技术的实际应用与发展前景进行了简单的分析。

一、化工分析技术简要概述

化工分析技术在化工生产过程中扮演着非常重要的角色，与制造企业中的检测员具有相同的职责，对公司所生产出来的产品质量进行严格把关。化工分析是对化工生产过程进行实时监控，在制造型企业中，如果没有检测员的层层把关，会导致很多不良品流入市场，这样既浪费成本，又影响企业在社会中的声誉。化工生产过程中，也需要利用化工分析技术对生产过程中的错误进行检查，避免不良品流入市场。

1.化工分析所包含的检测方式

化工分析是化工生产过程中的一种工业应用，是由化学分析及仪器分析两种方式构成。化学分析是根据一定的化学原理，并使用相关化学方法对化工产物的构成进行检测，其中所运用的化学方法可以根据不同的分析任务分别进行定性分析和定量分析。定性分析指的是检测某种物质是否存在被检测的产品中，并对该物质的构成成分进行进一步探测，分析它是由哪些元素或哪些有机物所构成；定量分析指的是对某化学产品中各类物质的组成成分进行检查，研究他们的相对含量。仪器分析是指依靠专业检验设备对样品中某物质是否存在、及相对含量进行分析的方式。

2.化工分析的引导性作用

在化工生产过程中运用化工分析，可以有效引导化工生产工作的顺利进行。化工分析是使用化学分析及仪器分析两种方式来实现化工生产过程中的材料分析，并实时对化工生产工程中遇到的问题进指导和反馈，实现化工生产的科学管理。化工分析在化工生产过程中的指导作用十分明显，主要体现在以下方面：首先，化工分析技术可以对能源燃料及化工原材料进行分析，减小原材料和能量的消耗速度，降低生产投入成本，提高生产效率。对原材料、半成品、成品进行质量检测，并监督生产过程，及时控制异常状况发生，最大程度降低不良品生产率，确保成品的优质性；其次，化工分析技术可以对废水、废气、废固进行检测分析，尽可能地将污染程度降到最低，并避免安全事故的发生，维护化学生产工作人员的人身安全。

二、化工分析技术的应用分析

化工分析技术中常用的是离子选择性电极技术。大部分离子选择性电极均为膜电极，虽然还存在一些其他类型的电极，但是都具备相同的敏感膜，敏感膜可以将两种电解质溶液分开，在很大程度上可以影响反应性及电极的选择性，敏感膜与能斯特公式相符合，可以使用膜电位的理论基础对离子的浓度进行检测。它主要是通过电位法来对液体中一些特殊离子的活跃度进行检测。近几年来，我们在膜材料的研发上进行了一些探索，对各种类型的敏感膜进行了一系列研究，敏感膜的研制可以有效改善化工分析技术的精确性，并且对溶液的化学带来了较大影响，无论是在工业还是农业方面，都得到了充分的应用。下面，我们看就对离子选择性电极的特点进行简单介绍。

第一是使用范围较广，离子选择性电极从理论上来说是可以对任何离子的选择性电极进行制造和提取的。因此，相关学者正在努力提高其选择性方面的能力；第二是反应能力较快，离子选择性电极使用起来较为简单，且反应较快，在操作过程中不会对溶液的基本条件进行破坏，也不用对操作进行分离。相比于化学分析方式来说更加迅速便捷；第三是价格低廉，便于携带，离子选择性电极的形状多样，一些较小的选择性电极甚至可以做成针尖插入血管。因此，在试验室内，离子选择性电极作为一种合适的检测工具，为化工分析工作提供了极大的便利；第四是能够实现与其他仪器的连接，离子选择性电极操作简单，可以与其他检测设备进行连接，进行更加深入的检测工作。正是由于以上特点，离子选择性电极才被广泛地应用在化工分析工作中，并拥有良好的发展前景。从理论上来说，离子选择性电极可以对任何离子的选择性电极进行制取，因此专家正在致力于消除干扰离子及提高制取速度方面进行研究。离子选择性电极是电化学传感器，大多数都是根据膜电极技术而进行工作的。离子选择性电极根据敏感膜和试液接触方式进行区分，可以分为原电极和离子选择电极两种类型，原电极是利用敏感膜与试液进行直接接触，而离子选择电极是敏感膜利用其它介质实现与试液的接触，

三、我国化工分析技术的发展与前景

随着我国科技的不断发展，化工自动化技术也在随之进步，在近几年内得到了较快的发展。而化工分析作为化工生产中的重要环节，其要求也不断提高。因此，我们必须在化工分析技术上面多下功夫，以更好的技术去适应时代的发展，只有这样才能预防一些不必要的麻烦发生，例如原材料浪费、人力成本过高、产品质量不合格等的，这些情况都会为企业的社会声誉造成严重影响，不利于化工企业的发展。由此可见，化工分析技术在化工生产中所占的地位越来越重要。随着化工分析技术重要性的不断提高，化工行业对化工分析技术人员提出的要求也越来越高，化工分析人员应努力坚固专业理论知识，并熟练掌握化工工艺的操作技术，并了解化工分析技术的相关知识。通过这些知识，来树立严谨的工作态度，并形成对“量”的概念，及时提供精准的分析数据。培养专业的化工分析人才，可以有效推动化工产业的高速发展，并提高原材料的利用率，为环境保护作出一份贡献。近几年随着环境污染情况的不断恶化，环境保护问题也越来越受到社会的重视，化工产业作为污染程度较高的产业，自然而然成为了治理的首要对象。因此，化工分析作为其中一项重要的环境，必须得到科学合理的应用，尽量将其对于大自然的破坏程度降到最低，使化工生产变得更加环保，更加原生态，为国家的环保事业贡献一份力量。

参考文献

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