分子科學(xué)與工程范文
時間:2024-02-01 18:10:16
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篇1
關(guān)鍵詞:專業(yè)外語;教學(xué)改革;課程內(nèi)容設(shè)置
當(dāng)前我國大部分高等院校的大部分專業(yè)都開設(shè)了專業(yè)外語課程,這適應(yīng)了當(dāng)下社會對大學(xué)生外語人才質(zhì)量的提升的要求,也對于提高大學(xué)生的專業(yè)水平有著重要的意義。作為專業(yè)能力培養(yǎng)的一部分,專業(yè)外語課程的教學(xué)不僅加強(qiáng)了大學(xué)生的英語應(yīng)用能力,也使得大學(xué)生初步具備了利用英語這個語言工具與國際上的專業(yè)人士進(jìn)行全方位的溝通能力,并使將來其成為一名我國“一帶一路”戰(zhàn)略急需的國際化專業(yè)人才[1-2]。
1專業(yè)外語這門課的特點及教學(xué)中面對的困難
筆者通過綜述相關(guān)的教改文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前專業(yè)外語教學(xué)存在以下問題:一、由于學(xué)生把學(xué)習(xí)重心放在大學(xué)英語四、六級考試上,學(xué)生對于專業(yè)外語的學(xué)習(xí)積極性不高;二、課程考查方式不科學(xué);三、合適的教材不易找到;四、教學(xué)方式需要改革[3-6]。筆者認(rèn)為存在以上這些問題很大程度上是由于對于專業(yè)外語這門課程的特點思考不夠,以及沒有針對學(xué)生的實際情況因材施教,所以需要先厘清以下問題:顧名思義,專業(yè)外語這門課至少要突出兩個重點,要把專業(yè)知識和英語學(xué)習(xí)結(jié)合起來。專業(yè)外語是以英語為媒介傳遞的專業(yè)知識,仍然是英語語言的一種呈現(xiàn)形式,所以英語語言的綜合能力的培養(yǎng)在這門課的教學(xué)中應(yīng)該占據(jù)重要的內(nèi)容。因此專業(yè)外語本質(zhì)上仍然是一門英語課,而一門完備的英語課至少應(yīng)該包含以下幾個方面的內(nèi)容。(1)專業(yè)詞匯的學(xué)習(xí)記憶。詞匯的學(xué)習(xí)記憶是英語學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),也是英語學(xué)習(xí)的難點。在英語為母語的國家,一個受過良好教育的人的詞匯量卻需要幾萬。所以對于中國學(xué)生來說,背單詞是學(xué)英語必須要過的一關(guān)。(2)專業(yè)文獻(xiàn)的閱讀理解。對于大學(xué)水平的專業(yè)英語文獻(xiàn)閱讀理解,一個重要的特點是長難句更多,而這一點是與大學(xué)英語四、六級考試以及考研英語考試的特點是相通的,甚至有時大學(xué)英語四、六級考試與考研英語考試中出現(xiàn)一個段落就只有一個句子的情況。學(xué)生們普遍反映即使有時句子中每個單詞都理解,但是仍然不能準(zhǔn)確理解句子的意思。(3)專業(yè)文獻(xiàn)的寫作能力的培養(yǎng)。一些學(xué)生的寫作能力相當(dāng)薄弱,甚至不能有把握地寫出一個簡單的正確的英文句子。很多學(xué)生習(xí)慣性地將頭腦中的句子里的中文一一對應(yīng)地機(jī)械地翻譯成英文,完全不符合英語自身的語法特點和規(guī)范。(4)專業(yè)文獻(xiàn)的筆譯能力的培養(yǎng)。準(zhǔn)確對專業(yè)文獻(xiàn)進(jìn)行翻譯必須是在對文獻(xiàn)準(zhǔn)確理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,同時對學(xué)生的英文和中文水平都提出了更高的要求。巧合的是,在考研英語中難度最高的題型也是翻譯題。(5)與專業(yè)人士的口語交流能力的培養(yǎng)。中國學(xué)生的英語學(xué)習(xí)普遍存在能理解不能張口說的問題,因此在教學(xué)中如何能提高學(xué)生用英語交流的能力也是一個迫切的關(guān)注點。(6)同時專業(yè)外語這門課又緊密地與學(xué)生的專業(yè)課程相聯(lián)系,其中要涉及到大量的專業(yè)知識。如何在課堂上把專業(yè)知識和英語學(xué)習(xí)有機(jī)地結(jié)合起來,為國家急需的國際化專業(yè)人才的培養(yǎng)打下良好的基礎(chǔ),也是這門課的教學(xué)需要面對的一個挑戰(zhàn)。筆者認(rèn)為以上這些問題是大學(xué)中每個開設(shè)專業(yè)外語這門課的老師需要解決的帶有普遍性的共同的關(guān)鍵問題,只有解決好這些問題才能達(dá)到這門課的教學(xué)目標(biāo)。
2各種問題的解決方法
學(xué)生的英語基礎(chǔ)是制約這門課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置的一個關(guān)鍵因素。教育的基本原則是要教授學(xué)生能學(xué)懂的內(nèi)容,教學(xué)的內(nèi)容一定要因材施教。顯然,即使使用同一本教材,985和211院校的學(xué)生與普通二本院校的學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度肯定都會存在較大的區(qū)別。專業(yè)英語教學(xué)的有關(guān)英語方面的基本內(nèi)容與普通英語教學(xué)的并無很大的差別,基本上是包括詞匯、語法、閱讀理解、寫作、口語。借鑒分級教學(xué)的經(jīng)驗,顯然面對不同的學(xué)生應(yīng)該有不同的側(cè)重點。專業(yè)外語中英語詞匯的教學(xué)重點是幫助學(xué)生記憶大量的專業(yè)詞匯,主要是要使用自然拼讀法,使學(xué)生在讀音和字母組合之間建立聯(lián)系,從而做到“會讀就會寫”。詞匯教學(xué)的另一個重點是強(qiáng)調(diào)詞根的作用,讓學(xué)生從詞根的角度來理解英語的構(gòu)詞法,從而幫助學(xué)生牢固地記憶單詞。例如在高分子材料中的專業(yè)詞匯polymer(聚合物)包含兩個詞根poly-和-mer,這兩個詞根又會出現(xiàn)在其它詞匯中如polygamy(一夫多妻,一妻多夫)、monomer(單體)、dimer(二聚體),而其中的詞根mono-和di-分別是一和二的意思,如此總結(jié)聯(lián)想,可以幫助學(xué)生更輕松地大量記憶單詞,提高學(xué)習(xí)效率。對于英語語言特點的準(zhǔn)確把握離不開英語語法的深刻理解以及語感的培養(yǎng)。大學(xué)專業(yè)外語所使用的英語語法知識在高中的基礎(chǔ)上并沒有更多的新的內(nèi)容,不同的只是長難句更多,而這一點是與大學(xué)英語四、六級考試與考研英語考試的特點是相同的。所以根據(jù)筆者的教學(xué)經(jīng)驗,專業(yè)英語課程的教學(xué)中對于長難句的分析理解是準(zhǔn)確理解專業(yè)外語文獻(xiàn)的基礎(chǔ),而這正是來源于英語語法特點的深刻理解。所以在教學(xué)中應(yīng)該多強(qiáng)調(diào)從句和非謂語動詞的翻譯技巧,這兩者正是使英語句子變得比較長的關(guān)鍵內(nèi)容。在教學(xué)中加大這方面的內(nèi)容對于學(xué)生綜合英語水平的提高也能起到關(guān)鍵性的作用,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也是非常強(qiáng)烈的。語法的深化也可以和專業(yè)文獻(xiàn)的寫作聯(lián)系起來。教授學(xué)生寫作的順序應(yīng)該是循序漸進(jìn)的,先要求寫出正確的簡單句,然后模仿專業(yè)文獻(xiàn)寫出較為復(fù)雜的長難句。在寫作中要引導(dǎo)學(xué)生多注意專業(yè)文獻(xiàn)的文法特點,多使用被動語態(tài),同時多使用從句及非謂語動詞從而使文章簡練精干并達(dá)到較高的專業(yè)文獻(xiàn)寫作水平。其中練習(xí)寫作論文摘要是一個很好的教學(xué)設(shè)計,因為學(xué)習(xí)專業(yè)外語的學(xué)生很快就要面臨畢業(yè)論文的寫作,而畢業(yè)論文的摘要是要求中英雙語寫作的,這樣學(xué)習(xí)的針對性就很強(qiáng)。筆者通常是在高分子材料專業(yè)的核心期刊如《高分子學(xué)報》上找到難度合適的專業(yè)文獻(xiàn),然后要求學(xué)生進(jìn)行漢譯英的練習(xí),然后對比原文獻(xiàn)的譯文,從而讓學(xué)生更深刻地領(lǐng)會專業(yè)外語文獻(xiàn)的語法和寫作特點。口語的提高需要更多的時間和更長的教學(xué)周期,而課堂的時間非常有限。這就需要學(xué)生在課外進(jìn)行額外的學(xué)習(xí),這就需要老師的引導(dǎo)。筆者一般是向?qū)W生推薦反復(fù)觀看網(wǎng)易公開課上外國名校的專業(yè)教學(xué)視頻。這有兩個好處,一是學(xué)生可以直觀地感受到英美大學(xué)中實際的課堂教學(xué)中所使用的英語,為某些學(xué)生將來可能出國留學(xué)打下基礎(chǔ);同時可以提高學(xué)生應(yīng)用專業(yè)外語的綜合能力,同時加深學(xué)生對專業(yè)知識的理解。另外在課堂上有限的時間內(nèi)可以為學(xué)生總結(jié)一些做學(xué)術(shù)報告時經(jīng)常用到的句型,這樣對學(xué)生的引導(dǎo)更有針對性。在明確了專業(yè)英語的主要教學(xué)內(nèi)容后,需要考慮的就是如何客觀地評價學(xué)生英語基礎(chǔ),這是科學(xué)設(shè)置專業(yè)外語課程內(nèi)容的一個關(guān)鍵因素。一個簡單可行的辦法是利用學(xué)生的大學(xué)英語四級考試通過率來判斷。四級考試成績較全面地反映了學(xué)生的聽、讀、寫的能力,是比較客觀的。面對英語基礎(chǔ)差的同學(xué)占多數(shù)的班級(四級通過率在20%以下,筆者所上課的班級全部屬于這種情況),在教授單詞時就得要花費(fèi)更多的時間給學(xué)生講解基礎(chǔ)性的內(nèi)容如讀音規(guī)則、怎樣用詞根來幫助記憶單詞和基礎(chǔ)語法知識。而面對英語基礎(chǔ)較好的班級(四級通過率在40%以上),可以把更多的時間用于講授語法知識在閱讀理解中的應(yīng)用甚至專業(yè)文獻(xiàn)的寫作和口語交流技巧。并且根據(jù)教學(xué)內(nèi)容靈活調(diào)整考查方式。在專業(yè)外語這門課講授中如何平衡英語知識和專業(yè)知識對授課老師是一個較大的挑戰(zhàn)。其中涉及到的專業(yè)知識基本上有兩類:一類是專業(yè)基礎(chǔ)知識,涉及到的專業(yè)知識多是主干專業(yè)課中常見的概念、名詞,面廣但并不需要很深的理論上的講解;另一類是涉及到本專業(yè)的前沿研究領(lǐng)域,對于學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)及科研背景有較高的要求。教師的講解基本上可以有兩種選擇,一種是突出專業(yè)基礎(chǔ)知識,這些知識是成為一名專業(yè)人士所需要的基本的常識,同時也是解決很多較深入的專業(yè)問題的切入點,極有可能會出現(xiàn)在招工面試甚至研究生面試的環(huán)節(jié),比方說筆者會在教學(xué)別強(qiáng)調(diào)高分子材料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系、加工工藝和使用性能方面的相關(guān)知識,這種情況可能更適用于專業(yè)素養(yǎng)較薄弱的班級;另一種是重點講解一些較前沿的研究成果,比方說可以選擇本學(xué)院中各專業(yè)教師所涉及到的研究領(lǐng)域的相關(guān)的專業(yè)文獻(xiàn)作為教學(xué)內(nèi)容,在筆者所在的教學(xué)院主要選擇的是生物活性高分子材料和阻燃高分子材料方面的內(nèi)容,因為學(xué)生在做畢業(yè)設(shè)計的時候會在這些領(lǐng)域開展研究,這樣可以激活學(xué)生的專業(yè)興趣和探究精神,這種情況適合專業(yè)素養(yǎng)有相當(dāng)基礎(chǔ)的班級。當(dāng)然,老師也可以把兩種方式綜合起來,適當(dāng)分配各自比例。
篇2
關(guān)鍵詞:功能高分子設(shè)計;雙語教學(xué);探究式教學(xué)
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)26-0210-02
“十二五”規(guī)劃指出,目前我國新材料產(chǎn)業(yè)正處于強(qiáng)勁發(fā)展階段,新材料產(chǎn)業(yè)約占國內(nèi)生產(chǎn)總值的15%,預(yù)計年增長速度保持在20%以上。而其中的高分子材料由于獨特的結(jié)構(gòu)和易改性、易加工的特點,使其擁有其他材料不可比擬、不可取代的優(yōu)異性能,從而被廣泛應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)、國防建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域,并已成為現(xiàn)代社會生活中衣食住行用各個方面不可缺少的材料。而其中功能高分子材料興起于上個世紀(jì)60年代,是高分子材料滲透到電子、生物、能源等領(lǐng)域后開發(fā)涌現(xiàn)出的新材料,指在其原有優(yōu)異力學(xué)性能基礎(chǔ)上,還具備化學(xué)反應(yīng)活性、導(dǎo)電性、光敏性、生物相容性、選擇分離性、仿生性、磁性等特定功能的高分子及其復(fù)合材料,近年來在高分子材料領(lǐng)域占主導(dǎo)地位。
而功能高分子設(shè)計課程就是面向功能高分子材料方向本科學(xué)生的概論性課程,是一門研究與功能高分子相關(guān)的分子設(shè)計與合成方法的學(xué)科,主要包括各種特殊的功能單體的設(shè)計與合成、各種活性聚合方法及當(dāng)前高分子設(shè)計相關(guān)范疇的最新研究成果和方向。目的是使學(xué)生在已有的有機(jī)合成和高分子化學(xué)課程的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步掌握功能高分子的單體設(shè)計與合成、活性聚合方法等理念與技能,培養(yǎng)學(xué)生初步具有設(shè)計功能單體和選擇聚合方法的能力,并了解本學(xué)科方向前沿新動向,為今后學(xué)生在功能高分子材料領(lǐng)域就業(yè)或繼續(xù)深造打下基礎(chǔ)。如何讓功能高分子設(shè)計課程的教學(xué)更適應(yīng)時代的要求,滿足和諧社會創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需求,是我們必須研究和探索的問題。
如今,國內(nèi)高校的功能高分子設(shè)計課程教學(xué)所存在的問題主要表現(xiàn)為兩方面:(1)以漢語教學(xué)為主。功能高分子設(shè)計課程中,一部分重要內(nèi)容為講述先進(jìn)功能高分子材料,需要緊跟該領(lǐng)域前沿性發(fā)展情況,而最新的研究成果基本都會以英文的形式出現(xiàn)在國際刊物、國際會議資料以及互聯(lián)網(wǎng)上,查閱英文文獻(xiàn)是獲取這些最新信息的主要途徑,并且國外已有許多原版教材可直接作為圖書資料使用[1,2],導(dǎo)致學(xué)生僅被動依靠教師翻譯講述,無法自主獲取該領(lǐng)域最新的研究成果,致使學(xué)生對學(xué)科發(fā)展前沿了解不足,固步自封,也不利于提高學(xué)生的專業(yè)英語水平。(2)以“注入式”教學(xué)方法為主[3,4]。通常由教師在講臺上講授分析原理、目的、內(nèi)容及測試實例,不利于激發(fā)學(xué)生興趣,導(dǎo)致學(xué)生主觀能動性發(fā)揮不夠,不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維。綜上所述,傳統(tǒng)的漢語主講,注入式教學(xué)為主的功能高分子設(shè)計課程教學(xué)無法保證高質(zhì)量的教學(xué)效果和質(zhì)量,不利于培養(yǎng)既具有扎實專業(yè)理論功底,又具有良好外語水平的創(chuàng)新型復(fù)合人才,所以,筆者在32課時的課堂實踐基礎(chǔ)上提出了采用雙語教學(xué)和探究式教學(xué)相結(jié)合的方法,主要包括以下四階段的探索。
一、專業(yè)英語的有效學(xué)習(xí)
功能高分子類專業(yè)課的雙語教學(xué)旨在促使學(xué)生獲取專業(yè)知識的同時提高英文運(yùn)用能力。其中的教學(xué)核心是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用英文思考、求知、交流專業(yè)知識的能力,為學(xué)生今后在專業(yè)領(lǐng)域運(yùn)用英文進(jìn)行交流以及科學(xué)研究打下基礎(chǔ),不可舍本逐末過多地注重英文語法與詞匯的講解,所以稱之為英語的“有效學(xué)習(xí)”。
選取化學(xué)工業(yè)出版社的《高分子材料專業(yè)英語》,進(jìn)行常用高分子單體、有機(jī)試劑及實驗器具單詞的教學(xué),從共有詞頭和詞根出發(fā),比如聚合“poly-”和烴“-ene”等,目的使學(xué)生在4個課時內(nèi)可以做到看懂常用單詞,但并不盲目追求拼寫與語法。
二、團(tuán)隊合作的開放討論
在完成初期的英語學(xué)習(xí)后,將學(xué)生分為6~8人小組,給出8~10個專題講座方向,讓學(xué)生進(jìn)行小組內(nèi)部討論,找出本小組最感興趣的方向,隨后委派代表在課堂陳述,最終制定6個專題。目的是教授學(xué)生感興趣的專題,而不是照本宣科地講述功能高分子領(lǐng)域的“老三篇”。比如學(xué)生提出專題為“導(dǎo)電高分子材料在電子類產(chǎn)品上的應(yīng)用”,既與傳統(tǒng)專題“導(dǎo)電功能材料”相關(guān),又與當(dāng)今信息時代的大環(huán)境切合,可以有效提高學(xué)生的主觀能動性,使學(xué)生思維碰撞,激發(fā)學(xué)生興趣,促進(jìn)創(chuàng)造思維的發(fā)展。
在此過程中,讓學(xué)生充分表現(xiàn)、合作與競爭,使教師指導(dǎo)和學(xué)生自主探究相結(jié)合,傳授知識和解決問題相結(jié)合,單一性思考和求異性思維相結(jié)合。要密切關(guān)注討論的進(jìn)程和存在的問題,及時進(jìn)行調(diào)整和引導(dǎo);充分調(diào)動學(xué)生討論的積極性,及時發(fā)現(xiàn)優(yōu)點,特別是善于捕捉后進(jìn)生的“閃光點”,及時給予鼓勵。
三、英文文獻(xiàn)的小組pk
在確定專題以后,采取“2-1-1”的4課時講座模式,即教師進(jìn)行2課時的專題講座,學(xué)生進(jìn)行1課時的文獻(xiàn)閱讀與表述,最后進(jìn)行1課時的課堂大討論,要求小組學(xué)生分工將文獻(xiàn)進(jìn)行總結(jié)梳理,得出自己的結(jié)論和解釋。不同的學(xué)生或者團(tuán)隊可以就同一問題提出不同的解釋或看法。他們要能夠?qū)⒆约旱慕Y(jié)論清楚地表達(dá)出來,大家共同探討,使大家思維相互碰撞,努力撞擊出創(chuàng)造思維的火花。
以“感光功能高分子材料”為例,教師主要講述感光類高分子材料的光作用機(jī)理、感光基團(tuán)、常見感光高分子材料,并通過英文前沿文獻(xiàn)的講述讓學(xué)生了解感光高分子材料的應(yīng)用,隨后布置小組分工英文文獻(xiàn)閱讀,在下次課堂上讓各個小組代表進(jìn)行文獻(xiàn)講述。文獻(xiàn)講述不需要全篇翻譯,注重理解該感光材料的合成方法和過程,以及其制備的目的和意義,并能通過小組討論與自主思考去試圖提出該文獻(xiàn)的創(chuàng)新點及不足之處,做到不迷信文獻(xiàn)。講述完成以后,教師帶領(lǐng)所有小組對各小組的表現(xiàn)對進(jìn)行點評與提問,模擬答辯模式,很好地鍛煉學(xué)生的口頭表述能力和心理素質(zhì)。最后進(jìn)行小組相互評分,評出感光功能高分子材料專題文獻(xiàn)講述的第一名,充分提升同學(xué)們的競爭意識,引爆課堂氣氛。
四、功能設(shè)計的綜合應(yīng)用
最后4課時為考核課時,考核目的為讓學(xué)生具備可以初步具備設(shè)計特定功能高分子材料的能力,比如選取“我身邊的綜合功能高分子材料設(shè)備”,讓每小組選取生活中常用的物件,指出其所含有的兩種或多種功能高分子材料,并通過小組討論、課程復(fù)習(xí)及資料查閱指出如何設(shè)計新型的功能高分子材料來取代傳統(tǒng)材料。例如,有小組圍繞“手機(jī)”進(jìn)行協(xié)作,指出手機(jī)的表觀柔感涂層為感光功能高分子材料,具有快速、綠色、高效的特點,可采取無機(jī)填料與高分子復(fù)合的方法進(jìn)行性能改進(jìn);而手機(jī)的內(nèi)層電路板為導(dǎo)電高分子材料,可通過先進(jìn)的印刷電子的方法快速制備一體化電路,降低制作成本。由此,讓學(xué)生從更深層面上理解功能高分子材料擁有廣泛應(yīng)用性的特點,消除了學(xué)生“學(xué)而無以致用”的疑慮,顯著提高了學(xué)生的主觀能動性,有效培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維。
總之,在功能高分子設(shè)計課程中,開展雙語教學(xué)與探究式教學(xué)相結(jié)合的方法對于人才培養(yǎng)是一項非常有意義的工程,在教學(xué)實施過程中,因材施教、循序漸進(jìn),從教學(xué)的準(zhǔn)備、策略、方法和細(xì)節(jié)等各環(huán)節(jié)精心設(shè)計及有效實施,并不斷探索與改進(jìn)。培養(yǎng)出既具有深厚的專業(yè)知識基礎(chǔ),又具有良好專業(yè)外語的運(yùn)用能力,同時洞悉學(xué)科前沿的創(chuàng)新性復(fù)合人才。
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篇3
關(guān)鍵詞:電工電子技術(shù)課程;教學(xué)改革;實踐分析
一、對辦學(xué)的定位
國內(nèi)的高等教育基本分為三個范圍,國家主要院校的分析類、普通院校的教學(xué)類以及高職轉(zhuǎn)本的應(yīng)用類。若進(jìn)入教學(xué)類,主要的核心院校有其特有的資質(zhì),相關(guān)的經(jīng)驗可以進(jìn)行學(xué)習(xí)與借鑒,不過不可以完全照搬,要有自己的特點,開拓全新的路徑。
二、電工電子技術(shù)課程的特性
電工電子技術(shù)也可以稱其為電工學(xué),此課程是高等院校工科非電類專業(yè)的主要基礎(chǔ)課,在工科教學(xué)模式里有著舉足輕重的位置,它能為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課與畢業(yè)后所針對的工程技術(shù)等工作打下相關(guān)的地基。伴隨電子工業(yè)的迅猛進(jìn)程及計算機(jī)程度的持續(xù)發(fā)展,它已成理工科本科學(xué)生的一門重要課程與相關(guān)文科學(xué)生的選
修課。
三、教學(xué)革新
1.課程模式
目前電工電子技術(shù)實踐課構(gòu)建的核心理念,是讓學(xué)生獲取電工學(xué)必備的核心理念、基礎(chǔ)知識以及簡單的操作能力,為學(xué)習(xí)今后的專業(yè)課打下堅實的基礎(chǔ)。經(jīng)過較為全面的實踐基礎(chǔ)訓(xùn)練,可多層次地提升學(xué)生的實踐能力,強(qiáng)化學(xué)生的全面素質(zhì)及對工作的適
應(yīng)性。
2.教學(xué)措施及方法
在教學(xué)中,要全面利用現(xiàn)代化教學(xué)模式。目前很多院校都對課程的學(xué)時實施壓縮,90學(xué)時的電工電子技術(shù)A,在授課時間上也十分的緊張。除了在教學(xué)上只是對相應(yīng)的章節(jié)要求學(xué)生自學(xué)之外,還需要教師在授課上,在學(xué)生能夠消化的根本理念上,增加相應(yīng)的方法,而不是一味地對學(xué)生灌輸知識,所以應(yīng)利用多媒體教學(xué)和常規(guī)課堂相結(jié)合的措施實施教學(xué)。比如,在講解正弦交流電的相量法時,可以直接在黑板上利用板書進(jìn)行授課,而在講解疊加定理這一課程,就可以使用多媒體直接做出分解內(nèi)容,在解題過程中還可以利用人工演板的方法,而在講解放大電路波形失真時,就可以全部使用多媒體進(jìn)行教學(xué)。省時省力,效果還好,還能讓課堂教學(xué)變得活躍起來,同時也避免了多媒體課程環(huán)境的弊端。
考核制度,一般學(xué)生的課程結(jié)業(yè)成績是下面一些部分構(gòu)成的,其中包括了考試、實驗以及平時成績。通常使用0.7、0.1以及0.2的參數(shù),實驗成績以實驗效果、預(yù)習(xí)以及實驗課堂紀(jì)律和實驗報告為參照,結(jié)合去評分,平時的成績就根據(jù)作業(yè)、聽課、發(fā)言以及演板為參照去評定,十分全面實際地映射出學(xué)生對這門理論及實踐相結(jié)合課程的學(xué)習(xí)狀態(tài)。還有就是教考獨立,因為此課開設(shè)的專業(yè)較繁雜,學(xué)校需要公用一樣的試卷,因此不宜個別教師自行出題,采用試卷庫的模式也能夠反映學(xué)生的實際學(xué)習(xí)狀態(tài)。
3.實踐教學(xué)
(1)要增加課內(nèi)實踐的學(xué)時,比如,電工電子技術(shù)A,實踐的學(xué)時有16個,其中涵蓋了驗證性實驗以及全面構(gòu)建性實驗。(2)建立專門的電工電子實踐選修課程。在實踐時,控制在兩個人為一小組,人手一份預(yù)習(xí)報告以及實驗表。全面構(gòu)建性實踐需要學(xué)生自己提前制訂方案,通過教師審核后自行完成。(3)開設(shè)選修實踐課程。學(xué)生在選修一些實踐課程時,在預(yù)選實踐方案環(huán)節(jié)要上交可行性資料,經(jīng)過課下相應(yīng)軟件的學(xué)習(xí)完成選擇實踐路徑的構(gòu)建。通過這種措施,學(xué)生不僅學(xué)習(xí)了仿真軟件,還提升了學(xué)習(xí)的積極性,又能夠節(jié)約實踐時間,提升了學(xué)生的自學(xué)意識、計算機(jī)應(yīng)用程度、獨立思考概念以及動手操作的能力。
通過相關(guān)的實踐表明,多層次、全方位的教學(xué)改革可以有效推動學(xué)生的相關(guān)能力,一些教學(xué)措施都是相輔相成的,只有深化改
革,深入掌握相關(guān)學(xué)科內(nèi)容,才會有所發(fā)現(xiàn),有針對性、有指向性地進(jìn)行一系列的革新。
參考文獻(xiàn):
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篇4
1、有的學(xué)校把它歸為材料類,有的把它歸為化工類。
2、“高分子材料與工程專業(yè)”:是培養(yǎng)具備高分子材料與工程等方面的知識,能在高分子材料的合成改性和加工成型等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)及經(jīng)營管理等方面工作的高級工程技術(shù)人才的學(xué)科。
3、高分子材料與工程是研究高分子材料的設(shè)計、合成、制備以及組成、結(jié)構(gòu)、性能和加工應(yīng)用的充滿活力的材料類學(xué)科,其工業(yè)和研究體系已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。
4、工程技術(shù)專業(yè),是指教育部規(guī)定的所有理工科專業(yè)。包含有土木工程、建筑學(xué)、電子信息、科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、采礦工程、礦物加工工程、給水排水工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、通信工程、電子信息工程、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化、電氣工程及其自動化、工程管理、化學(xué)工程、機(jī)械工程等專業(yè)。
(來源:文章屋網(wǎng) )
篇5
關(guān)鍵詞:雙語教學(xué) 材料科學(xué)與工程 教學(xué)模式
在世界進(jìn)入21世紀(jì)的今天,隨著中國加入WTO,我國改革開放日趨深化,中國正走向世界,世界也在向中國走來,國家和社會發(fā)展使得對雙語人才的需求程度迅速提高。如何在材料學(xué)科本科教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)英語的應(yīng)用能力,使之具備綜合素質(zhì),是當(dāng)前高分子材料與復(fù)合材料專業(yè)教育與教學(xué)改革中需要深入探討的問題之一。
我校自1997年開始招收復(fù)合材料專業(yè),每年基本上招生2個本科班,在原有的高分子材料基礎(chǔ)上進(jìn)行有機(jī)整合,分為高分子材料與工程專業(yè)與復(fù)合材料與工程專業(yè)。從共性知識體系中提煉出基本問題,建立起材料科學(xué)與工程的基礎(chǔ)教學(xué)體系,從寬基礎(chǔ)角度加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué),使一部分專業(yè)課趨于向?qū)I(yè)基礎(chǔ)課的調(diào)整,在這樣的教改思路下,原來各專業(yè)方向的專業(yè)外語課程面臨著向大材料專業(yè)的過渡,從而產(chǎn)生了一門新的課程――《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》,并設(shè)為雙語教學(xué)示范課程,作為高分子材料與工程專業(yè)與復(fù)合材料與工程專業(yè)六大平臺課程之一,材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)的內(nèi)容因雙語教學(xué)而偏向于基本概念和基本應(yīng)用,為避免重復(fù),材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)將不涉及各材料方向的具體理論。
一、材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)雙語教學(xué)的必要性與目的
專業(yè)外語(實際上多為專業(yè)英語)是以往的專業(yè)設(shè)置下各專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)必修課,其目的在于提高學(xué)生對外文文獻(xiàn)的閱讀與理解能力,而主要以專業(yè)英語作為整班授課內(nèi)容。目前,由于高校近年來開設(shè)了雙語教學(xué)課程,所以專業(yè)外語面臨著被取消的可能或過渡為雙語教學(xué)課程。我校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)即以雙語教學(xué)的《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》課程來代替專業(yè)外語,但兩者之間又存在著本質(zhì)的區(qū)別。
以高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)為例,專業(yè)外語課程為32學(xué)時,分兩部分在第五和第六學(xué)期兩期授課,其學(xué)習(xí)內(nèi)容主要涉及的是專業(yè)基礎(chǔ)常識和后續(xù)專業(yè)課程的部分內(nèi)容,如高分子化學(xué)中的合成部分,高分子物理中的結(jié)晶部分等,而上課主要以翻譯形式為主,課上一般較為單調(diào)。由于所涉及的內(nèi)容學(xué)生還沒有學(xué)過,對學(xué)生來講內(nèi)容較深,學(xué)生不能夠以英語完全了解本專業(yè),而從專業(yè)外語課程中學(xué)生對專業(yè)內(nèi)容的領(lǐng)會往往不完整,因此專業(yè)外語課程一般難以取得非常良好的授課效果。為了讓學(xué)生能夠理解并應(yīng)用外語進(jìn)行專業(yè)知識的表達(dá),并實現(xiàn)寬基礎(chǔ)教學(xué),《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》首先從授課內(nèi)容上進(jìn)行了大幅度調(diào)整。考慮到雙語教學(xué)的《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》將被安排在第五學(xué)期教學(xué),是最早與學(xué)生接觸的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,學(xué)生還未接觸各方向的基礎(chǔ)理論,所以本課程計劃從材料基本結(jié)構(gòu)出發(fā),根據(jù)材料的不同結(jié)構(gòu)特點分類,介紹三大材料及功能和復(fù)合材料的主要品種及其應(yīng)用,其內(nèi)容自成體系,不再依賴各專業(yè)方向。從以上意義上講,以雙語教學(xué)的《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》代替專業(yè)外語是必然的趨勢。
二、材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)雙語教學(xué)的基本模式存在的問題
雙語教學(xué)是近年來出現(xiàn)的一種新的教學(xué)模式,它所遇到的問題在其它課程的雙語教學(xué)中已經(jīng)體現(xiàn)出來,就我校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)來講,所遇到的問題可能還來自于以下這方面:就是不能找到合適的授課教師精通所有三個專業(yè)方向的內(nèi)容,我校的現(xiàn)任教師分別來自于高分子、無機(jī)和金屬三大材料專業(yè),不具備全部專業(yè)方向的材料基礎(chǔ)知識的能力,每位只能講授自己專業(yè)熟悉的一部分內(nèi)容,而學(xué)生要接受至少三位教師的講課,這樣一來課程缺乏系統(tǒng)性,但從另一角度講,授課教師分別來自于三大材料專業(yè),所以他們會對本材料十分了解,而使得學(xué)生可以學(xué)到更充實的知識。
三、材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)雙語教學(xué)模式
針對雙語教學(xué)存在問題,我們首先采取了分章節(jié)專業(yè)教學(xué)模式,即每部分專業(yè)知識都有該專業(yè)教師授課。我們學(xué)院整合全院的教師資源,形成了材料加工、金屬材料、高分子材料、復(fù)合材料及無機(jī)非金屬材料五個專業(yè)教師組成的教學(xué)團(tuán)隊,負(fù)責(zé)該課程的全院教學(xué),合理安排教學(xué)時間與內(nèi)容,各專業(yè)的知識都有該專業(yè)的老師授課,通過幾年的實踐,獲得了很好效果。
其次,課堂形式主要采用多媒體教學(xué),用將課堂的主要內(nèi)容以全部英文的形式演示給學(xué)生,并且配備了與原版教材相配套的多媒體課件,以圖文并茂的方式對學(xué)生進(jìn)行授課,使學(xué)生從視覺聽覺多角度來獲取知識信息,增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為了充分發(fā)揮主體性參與學(xué)習(xí)的使用,在教學(xué)過程中我們積極開發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力,在資料的查詢、英文寫作與翻譯、語言的表達(dá)方面進(jìn)行了培養(yǎng)鍛煉,注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力的提高。
在教學(xué)中結(jié)合材料科學(xué)最前沿科學(xué)與研究領(lǐng)域,將學(xué)生分成若干小組,且給各小組分好一個關(guān)于最新研究成果的英文題目,指導(dǎo)學(xué)生主動利用圖書館和網(wǎng)絡(luò)等資源搜索所需信息對該英文題目進(jìn)行分析與評價,并提出問題與展望未來研究發(fā)展趨勢,培養(yǎng)學(xué)生對材料信息的收集能力、閱讀能力、理解能力與寫作能力。學(xué)生可以根據(jù)自己的個人情況將論成形式上臺進(jìn)行演講,使學(xué)生鍛煉了膽量,提高了表達(dá)能力。這樣大大增強(qiáng)了學(xué)生英語的思維能力,提高了學(xué)生們英語學(xué)習(xí)本專業(yè)的興趣,拓寬了學(xué)生們的專業(yè)知識視野,為他們未來從事本專業(yè)的科學(xué)研究奠定了堅實的基礎(chǔ)。
通過材料科學(xué)與工程課程雙語教學(xué)實踐,發(fā)現(xiàn)無論對學(xué)生還是教師在英語水平的考驗和專業(yè)知識的講授和學(xué)習(xí)都是一個考驗,只要采用適當(dāng)?shù)姆椒ǎ處熅哂旭{馭英語和專業(yè)知識的能力,積極調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),用雙語進(jìn)行專業(yè)課的教學(xué)是可以完全達(dá)到用中文講課的同樣目的。
參考文獻(xiàn):
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篇6
金屬材料工程
本專業(yè)培養(yǎng)具備金屬材料科學(xué)與工程等方面的知識,能在冶金、材料結(jié)構(gòu)研究與分析、金屬材料及復(fù)合材料制備、金屬材料成型等領(lǐng)域,從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)及經(jīng)營管理等方面工作的高級工程技術(shù)人才。
主要課程:金屬學(xué)、材料工程基礎(chǔ)、材料熱力學(xué)、材料力學(xué)性能、金屬工藝學(xué)、金屬熱處理、材料固態(tài)相變、材料分析技術(shù)、金相技術(shù)、金屬材料學(xué)、金屬學(xué)實驗等。
就業(yè)方向:從事金屬材料及其他在機(jī)械、能源、汽車、冶金和航空航天等領(lǐng)域中的應(yīng)用研發(fā)工作,或者材料的生產(chǎn)及經(jīng)營、技術(shù)管理和材料的檢測、失效分析等技術(shù)工作。
專業(yè)點評:未來幾年,我國將在國產(chǎn)大飛機(jī)、航空母艦、航空發(fā)動機(jī)等領(lǐng)域投入巨資,本專業(yè)人才將迎來更大的發(fā)展機(jī)遇。相關(guān)企業(yè)主要分布在東北、陜西、河北等地。由于此專業(yè)工科性質(zhì)很強(qiáng),男生較好就業(yè)(女生可以選擇材料研究方向)。
推薦院校:哈爾濱工業(yè)大學(xué)、燕山大學(xué)、西安工業(yè)大學(xué)、遼寧科技大學(xué)、南昌航空大學(xué)、河南科技大學(xué)、江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院。
無機(jī)非金屬材料工程
本專業(yè)與金屬材料工程研究范圍有所交叉,但重點培養(yǎng)具備無機(jī)非金屬材料及其復(fù)合材料科學(xué)與工程方面的知識,并且使學(xué)生掌握各類土木工程材料在建筑工程中的應(yīng)用技術(shù)、測試方法和開發(fā)能力。
主要課程:材料力學(xué)、工程制圖與CAD、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、粉體工程、材料制備原理、熱工過程與設(shè)備、無機(jī)材料工藝學(xué)、材料工藝性能實驗、建筑施工技術(shù)與組織、工程測量等。
就業(yè)方向:在無機(jī)非金屬材料結(jié)構(gòu)研究與分析、材料的制備、材料成型與加工等領(lǐng)域,從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)及經(jīng)營管理等方面工作。
專業(yè)點評:本專業(yè)分混凝土、陶瓷、新材料等多個研究方向?;炷恋难芯恳呀?jīng)很成熟,人才需求大,本科學(xué)歷就足以找到好工作;陶瓷研究近幾年才興起,生物陶瓷、特種陶瓷等研究前景廣闊,就業(yè)或考研皆宜;高性能、多功能無機(jī)非金屬新材料在發(fā)展現(xiàn)代武器裝備中起到十分重要的作用,這方面的高水平人才在我國尤為緊缺。
推薦院校:華南理工大學(xué)、武漢理工大學(xué)、陜西科技大學(xué)、河北聯(lián)合大學(xué)、洛陽理工學(xué)院、景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院(國家品牌特色專業(yè))、巢湖學(xué)院。
高分子材料與工程
與金屬材料工程、無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)研究對象有所區(qū)別,高分子材料與工程專業(yè)的研究對象是高分子材料。作為發(fā)展最為迅速的三大材料之一,本專業(yè)面向傳統(tǒng)和新興的諸如塑料、橡膠、纖維、涂料、石油化工、生物醫(yī)學(xué)、新能源、海洋、國防等各類行業(yè),培養(yǎng)具有理工交叉特點的人才。
主要課程:高分子化學(xué)、高分子物理、高分子工程、高等有機(jī)化學(xué)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、聚合物成型加工與應(yīng)用、功能高分子材料、特種復(fù)合材料等。
就業(yè)方向:主要在日化、石化、汽車、家電、航空航天等領(lǐng)域的相關(guān)企業(yè)、科研部門,從事設(shè)計、新產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)管理、市場營銷工作。
篇7
1.何為高分子化學(xué)
顧名思義,高分子就是相對分子質(zhì)量很高的分子,它是高分子化合物的簡稱。高分子化合物,又稱聚合物或高聚物,是結(jié)構(gòu)上由重復(fù)單元(低分子化合物—單體)連接而成的高相對分子質(zhì)量化合物。高分子的相對分子質(zhì)量非常的大,小到幾千,大到幾百萬、上千萬的都有。我們有時將相對分子質(zhì)量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學(xué)作為化學(xué)的一個分支,同樣也是從事制造和研究分子的科學(xué),但其制造和研究的對象都是大分子,即由若干個原子按一定規(guī)律重復(fù)地連接成具有成千上萬甚至上百萬質(zhì)量的、最大伸直長度可達(dá)毫米量級的長鏈分子,稱為高分子、大分子或聚合物。
2.高相對分子質(zhì)量與高強(qiáng)度
相對分子質(zhì)量和物質(zhì)的性質(zhì)是密切相關(guān)的,是決定物質(zhì)性質(zhì)的一個重要因素。只有相對分子質(zhì)量高的化合物才有一定的機(jī)械力學(xué)性能,才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯,都是直鏈的烷烴化合物,但是分子量變化很大,其機(jī)械力學(xué)性能因而也有極大的區(qū)別。
3.高分子科學(xué)的主要內(nèi)容
既然高分子化學(xué)是制造和研究大分子的科學(xué),對大分子的反應(yīng)和方法的研究,顯然是高分子化學(xué)最基本的研究內(nèi)容。高分子科學(xué)不僅是研究化學(xué)問題,也是一門系統(tǒng)的科學(xué)。高分子科學(xué)的主要內(nèi)容有:如何將低分子化合物連
接成高分子化合物,即聚合反應(yīng)的研究。高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系。不同性質(zhì)的高分子,其結(jié)構(gòu)必然是不同的。為了得到不同性質(zhì)的高分子,就要去合成具有特殊結(jié)構(gòu)的高分子。
二、高分子材料化學(xué)的應(yīng)用
材料是人類社會文明發(fā)展階段的標(biāo)志,是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。它是指經(jīng)過某種加工,具有一定結(jié)構(gòu)、組分和性能,并可應(yīng)用于一定用途的物質(zhì)。上世紀(jì)半導(dǎo)體硅、高集成芯片、高分子材料的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,把人類由工業(yè)社會推向信息和知識經(jīng)濟(jì)社會。可以說某一種新材料的問世及其應(yīng)用,往往會引起人類社會的重大變革,材料是人類文明的重要標(biāo)志。如果說現(xiàn)在人人離不開高分子材料,家家離不開高分子材料,處處離不開高分子材料,是一點也不過分的。高分子化合物的最主要的應(yīng)用是以高分子材料的形式出現(xiàn)的,高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統(tǒng)合成材料,另外許多精細(xì)化工材料也都是高分子材料。
第一,塑料:一類是通用塑料,如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等;另一類叫工程塑料,其強(qiáng)度大,如汽車零部件、保險杠、洗衣機(jī)內(nèi)的滾筒、電器的外殼等。
第二,纖維:人們開發(fā)出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物,通過不同的加工,生產(chǎn)出了各種纖維制品,極大地滿足著人類的需要。
第三,橡膠:天然橡膠的種類和品質(zhì)都受到很大的限制,于是科學(xué)家們不斷開發(fā)出了各種人造橡膠,如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。
第四,精細(xì)化工:比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產(chǎn)品,如家具漆、內(nèi)外墻乳膠漆、汽車漆、飛機(jī)漆等。女孩子用的指甲油,使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫(yī)用膠、結(jié)構(gòu)膠等黏合劑,以及各種吸水樹脂等都是高分子產(chǎn)品。
三、高分子化學(xué)與高科技的結(jié)合
當(dāng)今社會,人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。自從合成有機(jī)高分子材料的那一天起,人們始終在不斷地研究、開發(fā)性能更優(yōu)異、應(yīng)用更廣泛的新型材料,來滿足計算機(jī)、光導(dǎo)纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機(jī)械工業(yè)等尖端技術(shù)發(fā)展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發(fā)展,出現(xiàn)了許多產(chǎn)量低、價格高、性能優(yōu)異的新型高分子材料。
隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現(xiàn)出來,如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫(yī)用材料、光敏材料、非線性光學(xué)材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領(lǐng)域,下面簡單介紹特種高分子材料:功能高分子是指當(dāng)有外部刺激時,能通過化學(xué)或物理的方法做出相應(yīng)反應(yīng)的高分子材料;高性能高分子則是對外力有特別強(qiáng)的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇;特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)和功能的高分子材料,其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料(化學(xué)纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑)的范疇。
第一,力學(xué)功能材料:強(qiáng)化功能材料,如超高強(qiáng)材料、高結(jié)晶材料等;)彈材料,如熱塑性彈性體等。
第二,化學(xué)功能材料:分離功能材料,如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡(luò)合物等;反應(yīng)功能材料,如高分子催化劑、高分子試劑;生物功能材料,如固定化酶、生物反應(yīng)器等。
第三,生物化學(xué)功能材料:人工臟器用材料,如人工腎、人工心肺等;高分子藥物,如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農(nóng)藥等;生物分解材料,如可降解性高分子材料等。
可以預(yù)計,在今后很長的歷史時期中,特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發(fā)展的主要方向。
四、高分子化學(xué)的可持續(xù)發(fā)展
研究高分子合成材料的環(huán)境同化,增加循環(huán)使用和再生使用,減少對環(huán)境的污染乃至用高分子合成材料治理環(huán)境污染,也是21世紀(jì)中高分子材料能否得到長足發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。比如利用植物或微生物進(jìn)行有實用價值的高分子的合成,在環(huán)境友好的水或二氧化碳等化學(xué)介質(zhì)中進(jìn)行化學(xué)合成,探索用前面提到的化學(xué)或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子,以及用合成高分子來處理污水和毒物,研究合成高分子與生態(tài)的相互作用,達(dá)到高分子材料與生態(tài)環(huán)境的和諧等。顯然這些都是屬于21世紀(jì)應(yīng)當(dāng)開展的綠色化學(xué)過程和材料的研究范疇。
參考文獻(xiàn):
[1]馮新德.展望21世紀(jì)的高分子化學(xué)與工業(yè)[J].科學(xué)中國人,1997,(11)
[2]王守德,劉福田,程新.智能材料及其應(yīng)用進(jìn)展[J].濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版,2002,(01).
篇8
華東理工大學(xué)研究生院的專業(yè)有:
哲學(xué)、應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)、金融、國際商務(wù)碩士、法學(xué)、經(jīng)濟(jì)法學(xué)、環(huán)境與資源保護(hù)法學(xué)、國際法學(xué)、政治學(xué)理論、中外政治制度、社會學(xué)、社會學(xué)、人口學(xué)、社會管理與社會政策、理論、法律、社會工作、社會工作碩士、高等教育學(xué)、體育人文社會學(xué)、英語語言文學(xué)、外國語言學(xué)及應(yīng)用語言學(xué)、設(shè)計藝術(shù)學(xué)、翻譯、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、理論物理、原子與分子物理、光學(xué)、無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)與物理、精細(xì)合成化學(xué)與分子工程、海洋生物學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)與分子生物學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、心理學(xué)、力學(xué)、材料科學(xué)與工程、電子科學(xué)與技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程、固體力學(xué)、工商管理碩士、公共管理碩士、社會工作碩士。
(來源:文章屋網(wǎng) )
篇9
讓分子成為“機(jī)器”
要理解這樣的機(jī)器,我們需要走進(jìn)納米的世界中。使用一些科學(xué)的方法,科學(xué)家可以在非常小的尺度上對物質(zhì)進(jìn)行修改和創(chuàng)造,這就是納米科技。納米世界小得難以想象,1納米僅為1米的10億分之一。正因為如此之小,納米科技讓科學(xué)家得以在分子的世界中大顯身手,也使傳統(tǒng)的化學(xué)發(fā)生了革命性的改變。
1987年,三位科學(xué)家獲得了當(dāng)年的諾貝爾化學(xué)獎,其中之一是法國人讓-馬利?萊恩,他第一個提出“超分子化學(xué)”概念。盡管那時的化學(xué)研究仍強(qiáng)調(diào)分子本身的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),但改變已然發(fā)生。
1983年,法國化學(xué)家讓-皮埃爾?索瓦日(曾師從讓-馬利?萊恩)成功合成一種名為“索烴”的兩個互扣的環(huán)狀分子,它們能夠相對移動,這是改變的第一步;1991年,英國化學(xué)家弗雷澤?斯托達(dá)特將一個環(huán)狀分子套在一個啞鈴狀的線形分子軸上,且環(huán)狀分子能圍繞這個軸上下移動,這是改變的第二步;1999年,荷蘭化學(xué)家伯納德?費(fèi)林加完成了第三步,他設(shè)計出在構(gòu)造上能向一個特定方向旋轉(zhuǎn)的分子馬達(dá),這個馬達(dá)可以驅(qū)動一個比自身大一萬倍的物體旋轉(zhuǎn)起來。此時,分子有了“機(jī)器”的屬性,而且這樣的機(jī)器真的可以動起來了。
當(dāng)新千年的鐘聲敲響的時候,這三位科學(xué)家的開創(chuàng)性努力開始結(jié)出豐碩的成果,一個充滿無限可能的化學(xué)新時代拉開序幕?;瘜W(xué)家開始在實驗室里用合成出來的小分子制造生物大分子組件,它們依靠化學(xué)能、熱能或者光能運(yùn)動,能夠執(zhí)行特定任務(wù),成為所謂的生物納米機(jī)器。就這樣,科學(xué)家們在小小的分子世界里創(chuàng)造了一個神奇的工程學(xué)新天地。
打造“顯微工廠”
2004年,美國紐約大學(xué)化學(xué)家納德里安?西曼和他的同事在實驗室里創(chuàng)造了一個能用雙足行走的DNA分子機(jī)器人,它的腳是兩個DN斷,長度僅為10納米。第二年,這些科學(xué)家的工作又有進(jìn)展。他們通過編程,讓DNA分子機(jī)器人不僅能夠行走,還能在行走中自動組裝成更大的分子。過程是這樣的,DNA分子機(jī)器人沿著一條由單鏈DNA分子鋪就的“軌道”向前移動,并沿途“拾起”DNA分子以及一種與生物分子具有良好親和性的金納米微粒。就這樣,納米機(jī)器人被不斷地組裝,如同一條自動化的生產(chǎn)線,最后成為一件“產(chǎn)品”,而這件“產(chǎn)品”只有在顯微鏡下才能看清。
美國哥倫比亞大學(xué)的化學(xué)工程師米蘭?斯托揚(yáng)諾維奇和他的研究小組也研制出一個能自動行走和工作的DNA分子機(jī)器人,它的行走路徑也是一條DNA“軌道”,但它的腳有三條,所以被科學(xué)家稱為“分子蜘蛛”。斯托揚(yáng)諾維奇相信,將來的“分子蜘蛛”可以游走于自然物體的表面,例如身體的肌肉,從而完成修復(fù)肌肉組織的任務(wù)。
要打造一個“顯微工廠”,需要各種部件:傳送帶、電梯、汽車、齒輪、管子和軸等。在德國慕尼黑科技大學(xué)分子納米科技實驗室里,亨德里克?迪茨和他的同事就在制造這樣的部件,而所有部件的結(jié)構(gòu)都來自于一束束雙螺旋DNA鏈。
科學(xué)家通過改變鏈的長度、彎曲度和排列方式等得到不同的DNA三維納米結(jié)構(gòu)。例如,在DNA束的一邊增加若干對核苷就可以延長該邊,而在另一邊刪除核苷則可以使DNA束更彎曲。科學(xué)家使用這種方法達(dá)到隨意控制DNA鏈彎曲度的目的,用這些不同彎曲度的構(gòu)件能組合成更加復(fù)雜的DNA三維結(jié)構(gòu)。
在納米的尺度上,制造零件的操作過程是如何進(jìn)行的呢?原來,科學(xué)家是把一些微小的部件漂浮在溶液中讓它們相互碰撞。有時,部件碰撞在一起后的結(jié)果正是人們所需要的,于是,通過多回合的碰撞和相互粘連后,便得到科學(xué)家想要的形狀。當(dāng)然,前提是要對這些分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行正確的程序設(shè)計。通過這樣的方法,科學(xué)家能組裝出更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu),這就好像讓DNA分子在納米的尺度上表演瑜珈,它們顯示了各種各樣的姿態(tài)。
組裝“納米汽車”
20世紀(jì)90年代,伯納德?費(fèi)林加曾組裝了一輛“納米汽車”,同樣是用生物分子為材料。
開始的時候,汽車只有底盤和輪子,沒有發(fā)動機(jī),所以只能靠外力行駛。科學(xué)家們必須把它放在一層熱黃金顆粒表面,依靠磁場作用推動它向前行駛。后來,科學(xué)家將一個分子馬達(dá)裝在汽車上,當(dāng)受到某種特定波長的光的照射時,它會朝一個方向旋轉(zhuǎn)。
這部汽車的長是4納米,寬為3納米,在一根頭發(fā)絲的橫截面上,可以停放20萬輛這樣的汽車。使用核磁共振技術(shù),科學(xué)家可以監(jiān)測分子馬達(dá)是否在運(yùn)轉(zhuǎn),從而推斷納米汽車的行駛速度,其結(jié)果是,這輛車每分鐘可以行駛2納米。慢是慢了些,但它畢竟是納米世界中第一輛能夠自主運(yùn)行的車。
未來的應(yīng)用領(lǐng)域
這些DNA納米結(jié)構(gòu)有什么用呢?從目前來看,它們只能應(yīng)用于科學(xué)研究,讓科學(xué)家可以在納米的尺度內(nèi)探索一些生物物理學(xué)和納米化學(xué)方面的問題。但從長遠(yuǎn)上看,它們將在計算機(jī)、醫(yī)藥和生物科學(xué)領(lǐng)域里發(fā)揮重要作用。
悉尼生物科技公司的科學(xué)家正在開發(fā)一種納米生物傳感器,這種傳感器可以在人類的體液中檢測從激素到細(xì)菌的所有物質(zhì),而且速度非???。雖然這種傳感器目前尚在實驗階段,但走向?qū)嶋H應(yīng)用應(yīng)該為時不遠(yuǎn)了。
美國喬治敦大學(xué)的科學(xué)家研制出一種專門針對腫瘤的脂質(zhì)體輸送裝置,通過這種裝置可以向腫瘤細(xì)胞中輸送一種名為p53的基因。p53是一種腫瘤抑制基因,它的正常功能是調(diào)控細(xì)胞增殖。一般情況下,當(dāng)一個細(xì)胞增長得太快時,p53會指令這個細(xì)胞自毀,而假若p53停止工作,細(xì)胞便會無節(jié)制地生長并發(fā)生惡變。p53的缺失還會導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞抵制放療和化療,給治療帶來嚴(yán)重的困難。
篇10
關(guān)鍵詞:生物技術(shù) 發(fā)展 人類
一、引言
1917年匈牙利工程師K.Ereky首次使用“生物技術(shù)”這一名詞時,其原意是指用甜菜作為飼料進(jìn)行大規(guī)模養(yǎng)豬,即把生物原料轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品。
1982年國際經(jīng)濟(jì)合作及發(fā)展組織提出的生物技術(shù)定義為:“生物技術(shù)是應(yīng)用自然科學(xué)及工程學(xué)原理,依靠生物作用劑的作用將物料加工以提供提品為社會服務(wù)的技術(shù)”。這里所謂的“生物作用劑”是指酶,整體細(xì)胞或生物體,一般也稱生物催化劑。1997年加拿大提出的定義:“生物技術(shù)是指自然或人工狀態(tài)下,直接或間接地將科學(xué)和工程學(xué)方法應(yīng)用魚有機(jī)體的活體或部分組織,以實現(xiàn)對生產(chǎn)和服務(wù)過程進(jìn)行創(chuàng)新或改進(jìn)現(xiàn)狀的目的”。2001年美國認(rèn)為:生物技術(shù)是應(yīng)用分子和生物細(xì)胞的工藝來解決問題、進(jìn)行研究、生產(chǎn)產(chǎn)品并提供服務(wù)。
總之,生物技術(shù)是一門多學(xué)科、綜合性的技術(shù)科學(xué),最終目的是建立生產(chǎn)過程或為社會服務(wù)。其中涉及到的學(xué)科包括生物學(xué)、化學(xué)、工程學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)和農(nóng)學(xué)等。
二、生物技術(shù)在食品工業(yè)的應(yīng)用
應(yīng)用于食品工業(yè)的主要生物技術(shù)包括基因工程、細(xì)胞工程、酶工程和發(fā)酵工程4個方面內(nèi)容。
基因工程又稱為DNA重組技術(shù),是以分子遺傳學(xué)為理論基礎(chǔ),以分子生物學(xué)和微生物學(xué)的現(xiàn)代方法為手段,將不同來源的基因按預(yù)先設(shè)計的藍(lán)圖,在體外構(gòu)建雜種DNA分子,然后導(dǎo)入活細(xì)胞,以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產(chǎn)新產(chǎn)品。它是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心內(nèi)容,可以將此技術(shù)應(yīng)用于食品包裝、食品保藏、貯運(yùn)等中,以改變包裝材料,降低生產(chǎn)成本;延長食物的貯藏期,改變傳統(tǒng)的貯運(yùn)方式。如通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)的延熟番茄,主要通過乙烯合成途徑調(diào)控,抑制乙烯合成,從而達(dá)到延遲成熟、耐貯藏的目的。
細(xì)胞工程是指應(yīng)用現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、遺傳學(xué)和分子生物學(xué)的理論與方法,按照人們的需要和設(shè)計,在細(xì)胞水平上的遺傳操作,重組細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和內(nèi)含物,以改變生物的結(jié)構(gòu)和功能,即通過細(xì)胞融合、核質(zhì)移植、染色體或基因移植以及組織和細(xì)胞培養(yǎng)等方法,快速繁殖和培養(yǎng)出人們所需要的新物種的生物工程技術(shù)。細(xì)胞工程作為科學(xué)研究的一種手段,已經(jīng)滲入到生物工程的各個方面,成為必不可少的配套技術(shù)。在食品等領(lǐng)域中,細(xì)胞工程正在為人類做出巨大的貢獻(xiàn)。羅自生等報道,在搖床轉(zhuǎn)速160r/min、pH為4.5、溫度為25℃時,固定化醋酸桿菌細(xì)胞能有效地脫除柑桔汁中由檸堿所引起的苦味,并且固定化細(xì)胞的熱穩(wěn)定性比游離細(xì)胞好。
酶工程是生物技術(shù)的一個重要組成部分,指在一定的生物反應(yīng)器內(nèi),利用酶的催化作用,進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化的技術(shù),可應(yīng)用于食品生產(chǎn)過程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,如纖維素酶在果汁生產(chǎn)、蔬菜汁生產(chǎn)、速溶茶生產(chǎn)、醬油釀造、制酒等食品工業(yè)中應(yīng)用。
發(fā)酵工程是生物工程技術(shù)的重要組成部分,是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要環(huán)節(jié),是通過現(xiàn)代工程技術(shù)手段,利用微生物的某種特定功能,產(chǎn)生有用的物質(zhì)或使微生物直接參與控制某些生產(chǎn)過程的技術(shù)。人們熟知的利用酵母菌發(fā)酵制造啤酒、果酒、工業(yè)酒精;利用乳酸菌發(fā)酵制造奶酪和酸牛奶等都是這方面的例子。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,發(fā)酵技術(shù)也有了很大的發(fā)展,并且已經(jīng)進(jìn)入能夠人為控制和改造微生物,使這些微生物為人類生產(chǎn)產(chǎn)品的現(xiàn)酵工程階段?,F(xiàn)酵工程作為現(xiàn)代生物技術(shù)的一個重要組成部分,具有廣闊的應(yīng)用前景。
三、當(dāng)今中國的前沿生物技術(shù)
在納米藥物載體、納米生物材料、納米生物傳感器等的研究和應(yīng)用方面取得了重要的進(jìn)展。多項高靶向、緩解納米以藥制劑進(jìn)入臨床研究。3項納米藥物制劑完成臨床前研究,已經(jīng)申報臨床批件的納米藥物制劑。自主研發(fā)了多項納米生物材料產(chǎn)品,主要包括膽道支架、骨修復(fù)用納米生物材料、心血管修復(fù)用納米生物材料等。在納米生物器件研發(fā)方面也取得了重大突破。
DNA受損細(xì)胞自我清除的內(nèi)在機(jī)理研究取得種重要進(jìn)展;在抗病毒天然免疫信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子機(jī)制領(lǐng)域取得重要原創(chuàng)新突破;在神經(jīng)營養(yǎng)因子和受體復(fù)合物結(jié)構(gòu)研究方面取得重要進(jìn)展;高發(fā)及突發(fā)傳染病重要病原微生物蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)研究取得重大突破。
癌癥基因組研究發(fā)現(xiàn)多個潛在的藥物靶點;全基因組功能區(qū)DNA甲基化監(jiān)測方法大幅度降低成本;開發(fā)出新一代磷酸化多肽高選擇性富集技術(shù);蛋白質(zhì)相互作用技術(shù)研究取得重大進(jìn)展;建立了先進(jìn)的時間分辨免疫學(xué)檢測技術(shù)平臺及抗體制備平臺技術(shù)。
開發(fā)蛋白質(zhì)鑒定軟件性能達(dá)到世界先進(jìn)水平。中國科學(xué)院計算機(jī)技術(shù)研究所對一系列質(zhì)譜數(shù)據(jù)分析和蛋白質(zhì)及其修飾鑒定核心算法研究,實現(xiàn)了多種蛋白質(zhì)庫檢索關(guān)鍵技術(shù),在此基礎(chǔ)上開發(fā)了穩(wěn)定可靠的蛋白質(zhì)鑒定軟件PFind單機(jī)版和并行版。
完成工業(yè)生物過程生物信息數(shù)據(jù)庫設(shè)計,提出阿維鏈霉菌胞內(nèi)蛋白酶譜研究方法,解決了阿維菌素生產(chǎn)的瓶頸;運(yùn)用計算機(jī)導(dǎo)向藥物分子設(shè)計,發(fā)現(xiàn)離子通道阻斷劑;開展多囊腎病治療藥物先導(dǎo)化合物的設(shè)計,確定5種優(yōu)選化合物,并完成了化合物的放大合成,為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ);研發(fā)一批用于重大疾病臨床診斷、治療及預(yù)后判斷的試劑盒、生物芯片和預(yù)測模型;肺癌的分子分型基礎(chǔ)上的個體化治療研究取得顯著進(jìn)展。
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