化学与分子工程专业范文第1篇

关键词：CAI教学；高分子化学与物理；实例教学；教学改革

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

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

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

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

一、理论联系实际，调整教学内容，加强实例教学

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

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

1.PS泡沫塑料餐具带来白色污染的问题。

2.PS泡沫塑料餐具受热65℃时或燃烧时会产生“二英”强致癌物的问题。

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

4.PS泡沫塑料餐具遇热会释放出二聚体、三聚体等危害人体物质的问题。

5.PS泡沫塑料餐具含双酚类，导致生殖机能失常的问题。

6.PS泡沫塑料餐具难以回收利用。

7.PS泡沫塑料餐具不能耐高温，高温变形，不能在微波炉里使用。

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

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

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

二、加强《高分子化学及物理》与《包装材料学》的有机联系

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

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

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

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

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

四、创设开放性的交流空间，鼓励学生主动参与教学活动

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

五、结语

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

参考文献：

[1]吴其晔，冯莺.高分子材料概论[M].北京：机械工业出版社，2004.

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

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

[4]潘祖仁.高分子化学[M].北京：化学工业出版社，2007.

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

[6].

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

化学与分子工程专业范文第2篇

关键词：高分子材料专业；化工原理；教改实践；教学内容；教学方法

化工原理是一门综合性技术学科，主要研究化学工业生产中有关的各单元操作的基本原理、所用的典型设备结构、工艺尺寸设计和设备的选型的共性问题。它是综合运用数学、物理、化学等基础知识，分析和解决化工类型生产中各种物理过程的工程学科，主要强调工程观点、定量运算、实验技能及设计能力的培养，强调理论联系实际。由于其在培养学生工程科学及工程技术的双重教育任务中起到重要作用，目前该课程是化工类及相近专业的一门重要的技术基础课，很适合现在的“重基础宽口径”本科教育的培养理念。笔者所在校的化学工程专业、食品工程专业、制药专业、高分子材料与加工专业和生物化工专业都开设了该门课程的教学任务。

化工原理教材源自1923年美国麻省理工学院的著名教授W.H.Walker等教授发表的首部著作――Principle of Chemical Engineering。我国最早是浙江大学在1927年首建化学工程系时开设了该门课程的。自此有关化工原理课程的教学与改革工作开始深受学者们重视，目前化工原理的理论教材正式出版的已达20多个版本，同时发表的教研论文也有近600篇。然而，目前多数教材有一个普遍的特点就是偏重于引介传统的基础化工知识，对化学工程类专业的学生适应性强而缺乏与其他的教学专业间的密切联系，从而易使其他非化工类专业的学生产生教材对于他们专业适用性不强的错觉。这也导致部分的非化工类专业学生对该门课程学习兴趣不强。如果将学生的专业课程的知识融入化工课程原理的教学中，以化工原理知识在非化工类相关专业中的应用为切入点引导这类专业学生的学习兴趣是很重要的。

高分子材料与加工专业是以相对分子质量较高的化合物构成的材料包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料等为研究对象研究其合成改性和加工成型等的一门科学。这有别于多数化工原理教材中引述的小分子物质如水、苯或甲苯等常规化学品的。如何将化工原理知识和高分子材料加工应用实例结合起来教学，从而提高该专业学生学习该门课程的积极性，笔者围绕着教学内容和教学方法等，在课堂上开展了一系列的教改实践与尝试，并获得了好的效果。

一、阐明高分子生产加工与化工生产间的内在联系高分子材料加工涉及的通常是高分子材料成型加工方法，化工原理课程也是海南大学（以下简称“我校”）高分子材料与工程专业的一门专业基础课。学生在初学化工原理时可能感觉与高分子加工技术相差较大，对将来专业知识没有直接帮助，学习的积极性与主动性均难以充分调动，甚至还易产生消极抵触的情绪。因此，在课程刚开始的绪论这一章的教学中在介绍什么是化学工业过程时笔者不以教材里的传统化工加工为例，而是详举高分子行业中运用化工原理知识进行材料加工处理的实例，提前介绍一些高分子材料加工的方法，拉近学生与传统化工加工技术的距离，让学生理解高分子加工的一些操作与传统化工类的操作间的异同点，以便消除同学们内心的疑惑，指明高分子材料加工专业的同学学习化工原理知识的必要性。

如天然橡胶的初加工是海南（以下简称“我省”）省的特色产业也是我校高分子材料专业的一个重要方向。从天然橡胶树上采割的胶乳经过一系列的处理得到干胶产品（如图所示）。在这个过程中干燥、浓缩、压片等操作与传统化工生产中的相关的单元操作一样，所用的基本原理相同，设备基本通用。

高分子材料如聚乙烯的合成中乙烯气体在常压常温下，加压输送合成前的加热升温操作及反应后产物的分离与传统化工专业的流体输送原理及加热原理是相同的，所用设备是相通的。二、将高分子加工工艺融入化工原理的课程教学中在高分子材料的加工中采用了大量的化工单元操作。但这些高分子加工工

制胶方法图艺在传统的化工原理教材中是看不到的。这就要求任课教师具有高分子材料加工方面的知识背景，这样可以将高分子加工工艺中运用到的化工原理的知识融入课程的教学中，学生领会到该门课程的知识在专业知识中的基础作用学习兴趣才会提高，并且在将来的工作中能有意识地提前运用化工原理的理论知识，进行企业的节能降耗等的工艺改进。

如在以动量传递理论为基础的单元操作的有关教学中，教材通常是以牛顿型流体如水、苯或甲苯等常规化学品的流体输送为例，而高分子材料专业的学生处理对象多为大分子材料，所处状态通常固体颗粒或黏稠状态，属于非牛顿型流体范畴。因此教材中的例子缺乏对高分子材料专业学生的足够吸引力，难以达到应有的示例效果。教学中我们以胶乳厂中天然浓缩胶乳的生产工艺为例，说明工艺中我们利用泵提供新鲜胶乳能量，促使其流入高速离心机中，而离心机是非均相物分离的一个单元操作。高分子量的聚异戊二烯在离心机转鼓的轴中心较远的地方富集，而小分子如水分、小分子量的聚异戊二烯在轴中心附近富集。将这两个位置的乳液分别导出就分别得到浓缩胶乳和胶清胶，并利用非牛顿型流体的阻力计算方法表明，由于胶乳的黏稠度远大于水的黏度在动力消耗上要比同等条件下输送水的动力消耗大。

鉴于在塑料或橡胶的加工生产中大量运用到了螺杆挤出机。所以在流体输送设备介绍中，笔者是以螺杆挤出机在塑料加工中的应用为例，说明螺杆挤出机的工作原理，并且介绍在塑料挤出机的料斗的颗粒进料系统中可以利用固体流态化技术，采用真空吸料或用鼓风机压料进行原料输送。

在以热量传递为理论基础的单元操作中，在介绍以导热方式进行的热传递时，笔者以未硫化胶膜在平板硫化仪内加热硫化为例进行导热说明。而以塑料在螺杆挤出机内或橡胶在炼胶机上进行塑炼时的粘流态受热为例介绍对流传热热传递方式。

在以质量传递为理论基础的单元操作中，以粉末涂料的生产为例，介绍喷雾干燥工艺。这些将高分子材料加工工艺融入化工原理的课堂教学中，拉近了材料加工与化工原理知识间的距离，提高了学生学习的兴趣，起到明显的教学改革效果。

三、以高分子材料为实验对象化工原理一般是同学们从公共基础课转向专业课学习所接触到的第一门工程性课程，亦是一门理论与实践紧密结合的技术基础课程。它的实验课教学设计至关重要，其不仅关系到整门课程教学效果的好坏，更是决定能否推进该课程素质教育的关键环节之一。

为提高高分子材料类专业同学参与化工原理实验课的学习热情，笔者在实验教学中选择高分子材料进行相关的实验 。如干燥实验中有的专业以甘蔗渣纸板为实验对象，获得有关纤维的干燥过程曲线和干燥速率曲线。而我省特色产业天然胶乳加工中有将天然胶乳干燥制备成干胶的这一操作。为了结合我校的高分子材料专业，专业实习提前将有关化工原理的知识融入到专业学习中。实验中以天然胶乳制备的湿膜片为实验材料，获得天然胶乳薄膜制品的干燥过程曲线和干燥速率曲线，为以后同学们去胶乳厂参观实习提供理论和实验依据。这一举措不仅有效激发了同学们参与实验研究的主动性，反过来也极大促进了该课程理论学习的积极性。

四、有的放矢传授教学内容，适应少学时的课程教学计划在高分子材料类专业的教学计划中，化工原理虽也多被列为必修课程，但相比化工类专业，其教学学时要少得多。因此，如何在有限的学时内，引导同学们在掌握基本化工操作知识的基础上，有的放矢地传授教学内容，引导学生自主复习，进行课外自学。如化工原理教材中有大量公式推导过程，少学时专业课的教学中不容许课堂上在公式推导中花费大量的时间，课堂教学中会简单介绍推导思路，鼓励学生课前及课后自学，重点放在有关理论的应用上。如离心泵理论扬程的方程式的推导过程，运用了前期我们学过的伯努利方程的知识和几何学中速度的矢量运算知识。在教学中要求学生课前自学，教学重点在分析、总结和对公式的理解和运用上。考虑课程特点，在蒸发等单元操作上分配课时较少，而对于膜分离这类单元操作，由于与高分子材料有密切关系，安排一定的学时学习这类单元操作的原理。这样做到有的放矢，尽可能与专业产生一定的关联，为专业知识拓宽坚实的专业基础知识。

参考文献：

[1]管国锋，赵汝溥.化工原理[M].北京：化学工业出版社，2008.

化学与分子工程专业范文第3篇

关键词 高分子材料与工程 工程实践 专业实习 生产实习

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2016.09.025

Exploration and Practice on the Practice Mode of Polymer

Material and Engineering Specialty

LI Zhijun， YU Rentong， ZHAO Yinmei

（College of Materials and Chemical Engineering， Hai'nan University， Haikou， Hai'nan 570228）

Abstract Production practice is an important practice in Higher Education of engineering. Through the in-depth reform of the professional practice mode， the engineering practice ability of polymer materials and engineering specialty of Hainan University has been effectively strengthened， and the comprehensive quality has been improved.

Key words Polymer materials and Engineering； engineering practice； professional practice； production practice

近些年来，我国的工科高等教育获得了长足的进步。据教育部统计数据显示，工程科技类人才的培养规模已达到总体教育规模的1/3～1/2。然而，我国工科院校培养的工程师的整体水平与美国、德国和日本等发达国家甚至一些发展中国家都有很大差距。为了加快提高我国工科高等教育的质量，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》明确指出要建立学校教育和实践锻炼相结合的人才培养体系。专业实习是高校课程体系中专业教学的必要环节，对于提高学生的工程实践与创新能力具有特殊的重要意义。海南大学高分子材料与工程专业始创于1958年，是海南省的特色优势专业。海南大学高分子材料与工程系对其高分子材料与工程专业本科生的专业实践教学模式不断进行探索与实践，为达到良好的实践育人的效果及培养高质量的高分子材料与工程专业的毕业生奠定了扎实的基础。

1 高分子材料与工程专业实习的必要性

高分子材料与工程学科的特点是理论与实践密切结合。1935年，Wallace H. Carothers通过己二胺和己二酸进行缩聚反应成功合成出聚酰胺66（PA66），有力地证明了高分子的存在，使人们信服于Staudinger的大分子理论，从而使得高分子科学真正建立起来。此后高分子材料迅速渗透入人们的衣食住行并在国民经济、社会发展和国家安全中承担着重要而不可或缺的作用；早在1994年，全球三大合成高分子材料的产量便达到1.4？04万吨，从体积上超过了钢铁。近年来，对高性能化、功能化、精细化、复合化、智能化材料的需求更给高分子学科提出了需要在实践上的创新与突破。实践的需要及实践中的发现推动了高分子科学的不断发展，而不断完善的高分子学科理论体系又对高分子行业的生产实践起到指导作用。可见，高分子学科的诞生、发展都深深扎根于实践的土壤，而专业实习的实践特性则为高等院校的高分子学科专业的发展提供了必要的支撑作用。

高等工科教育的目标是培养拥有扎实的基础知识与专业技能，同时具备较强工程实践能力的高级人才。专业实习促使学生将所学的专业知识与生产实际相结合，强化动手能力，更重要的是可以培养学生独立分析问题、解决问题的工程实践能力与创新能力。20世纪20年代，英国H.E. Palmer、A.S. Homby等人提出了情景教学法，专业实习属于情景教学的一种。传统的课堂教学以教师的讲述为主，有些内容难以达到生动形象的描述，难以通过直观、丰富多彩的形象材料激发学生的学习兴趣。通过专业实习，激发学生的学习热情，启发学生更深刻地理解所学的理论，进而实现知识与应用的融会贯通。如我校2011级高分子材料与工程专业的学生们在海南某塑料制件生产厂家进行专业实习时，针对其注塑车间生产的少量产品存在缺陷的实际问题，及时与企业的技术人员及车间负责人进行了交流与探讨，学生们根据所学专业知识并结合企业生产的实际情况对该问题进行了分析并提出若干条合理化解决问题的建议。在实习实践过程中，学生们的学习热情得到了激发，所学理论得以在实践中践行，学生们解决实际问题的能力得到了提升，同时也得到企业的技术负责人及车间负责人的认可与欣赏。

2 专业实习工作的有效推进

由于专业实习在学生综合培养中具有特殊的重要性，如何有效提升专业实习的成效就成为进一步推进我校高分子材料与工程专业发展而需要解决的首要问题。海南大学高分子材料与工程系的高分子材料与工程专业于2013年获批成为教育部“卓越工程师教育培养计划”试点专业，拥有热带岛屿资源先进材料教育部重点实验室、海南省高校高分子工艺实验室教学示范中心平台和海南天然橡胶产业集团股份有限公司牵头建设的海南省先进天然橡胶复合材料工程研究中心。在探索专业实习人才培养模式的过程中，我校高分子材料与工程系充分利用丰富的校内外实习基地资源，实习基地的软件和硬件建设齐头并进，初步建立了具有本专业特色的本科生实习模式，实习模式示意图如图1所示：

2.1 校内实习基地与校外实习基地建设齐头并进

对高校学生实习不具义务的现实使得一些单位不愿主动承担专业实习工作，这也是当前全国工科专业学生实习面临的普通难题。海南大学高分子材料与工程系通过多年的积累，已与海南省内近二十多家企业建立了良好的专业实习合作关系。尽管如此，由于学生在企业的单次实习时间仍然有限，所以作为企业实习的补充，充分利用校内实习基地既有的检测仪器及成型加工设备对学生进行一定学时的前期工程实训显得尤为重要。在校内实习基地，学生们能有充分的时间动手操作工业生产中常用到的设备，如挤出机、注塑机、开炼机、密炼机、平板硫化机等，也能熟练掌握红外光谱仪、热分析仪、偏光显微镜、电子拉力试验机等仪器的操作规程及对企业生产的诸多产品的结构与性能进行测试、表征及分析，能在遇到问题的时候方便地查阅资料并针对问题及时与指导教师进行交流。校内基地的实训为后续的校外基地实习奠定了坚实的基础，这也使得学生们能迅速适应校外基地的实习任务并得以进行更高层次的生产实际操作能力和创新能力的培养。

天生的市场敏感性使得企业对产品具有更完备的把握性，如果说校内基地的实训是沙盘演练，校外基地的实习则是实战演习。对于校外实习基地的选择我们遵循以下原则：（1）专业性强、生产规范并具备一定的生产规模；（2）有指导生产实习的技术实力及经历；（3）具有产学研合作的兴趣及能力；（4）企业内部及外部环境安全。高分子材料与工程系还借助多种渠道如专业教师与企业的技术合作、校友关系、橡胶及塑料行业相关协会等成功实现了与多家企业的专业实习对接并建立了稳定的签约实习基地。激烈的市场竞争、技术的更新换代以及对专业知识人员的渴求使得一些具有前瞻性的企业对学生的专业实习表现出强有力的支持，甚至海南省的一些中、小型塑料行业的企业也主动提出按技术工人待遇解决学生的食宿问题，公司的管理者也更愿意在学生的实习活动中发掘人才并培养人才。

2.2 夯实内功，深化软件建设

海南大学高分子材料与工程系与时俱进，在专业实习的软件建设上不仅对学生布置了贴切实习单位实际的新任务，而且对专业指导教师提出了更高的要求。作为专业实习实践层面上的补充，高分子材料与工程系引进了与实习内容相关的仿真软件，如从哈尔滨工业大学引进了塑料成型工艺软件和复合材料成型工艺软件，在指导教师的讲解下，学生们通过对仿真软件中成型加工原理、工艺及设备操作等的认知，再加上相关知识点的视频资料学习，学生能迅速能缩小理论与实际间的差距。

实习的整体效果很大程度上取决于准备工作的充分程度。专业指导教师由具有丰富的指导实习经验的老教师和有热情及责任感的青年教师组成，共同编写各实习点的实习学习手册，通过老教师的传帮带，青年教师明确了在学生实习过程中自己的责任和义务，掌握了实习企业的管理及生产特点，以及必须注意的一些关键环节问题。专业实习指导教师不但要熟悉《突发公共卫生事件应急条例》和《学生伤害事故处理办法》，还要制定师生都要严格执行的《师生实习期间管理办法》。另外，赴专业实习点前，学生务必在《专业实习安全知情书》上签字。

2.3 综合全面地进行双向考核及评价

现代社会对学生提出了更为全面的素质要求，如学习能力、动手能力、创新能力、人际交往能力、适应社会能力等等。海南大学高分子材料与工程系对学生的实习考核除了实习报告和开放式考试的固定形式外，还辅以其它形式多样的综合考察途径，如是否勤学好问，是否积极参与企业的科技创新研究及活动，是否能融入企业文化、乐意参与企业的文体活动等等。生动活泼的实习氛围是激发学生实习热情的“强心剂”，如举办有师生及企业相关人员共同参与的“假如我是一名车间主任”的模拟竞选演讲活动。学生们围绕“一个合格的车间主任所应具备的综合素质”进行阐述，不仅能站在我是企业人的角度给予实习单位在生产管理、技术践行及人员调配等方面提出合理化的建议中增强就业自信心，还能通过企业相关负责人的点评认识到自己需努力的方向。通过多形式的考核，专业指导教师与学生都能及时发现问题，从而有的放矢地进行改进与完善，进而达到提高学生综合素质的目的；同时，企业也能更深层次地考核需要引进的对位专业人才。另一方面，学生对课程的反馈与评价也有利于任课教师将课程改革推向深入。校教务处网上问卷调查表明同学们对该课程的满意率达到96.35%，线下问卷调查的典型反馈与评价如表1所示：

3 总结和展望

实践证明，我们对本专业的实习教学模式进行的探索能卓有成效地提高学生的工程实践能力及就业能力（2015年度该专业本科生一次性就业率达到93.24%），多年来反馈的信息表明，我校高分子材料与工程专业的毕业生普遍（下转第51页）（上接第49页）为用人单位看好，未来我们将积极借鉴国内外其它高校在实践教学方面的办学经验，不断完善和发展既符合我校实际又能适应国家经济、科技、社会发展对高素质人才的需求的高分子材料与工程专业实习模式。

海南省中西部高校提升综合实力工作资金项目（02M4 097001004002）；海南省自然科学基金（514204）；海南大学教育教学研究项目（hdjy1224）

参考文献

[1] 王芳，张红，陈丰秋.化学工程与工艺专业工程实践教学模式的探索与实践[J].化工高等教育，2012（2）：76-78+85.

[2] 余晓，孔寒冰.能力导向的工程实践模式比较与评价[J].高等工程教育研究，2011（3）：28-34.

[3] Jeffrey G.Dunn， Robert I.Kagi， David N.Phillips. Developing Professional Skills in a Third-Year Undergraduate Chemistry Course Offered in Western Australia[J].Journal of Chemistry Education，1998.75（10）：1313-1316.

[4] Martina H.Stenzel， Christopher Barner-Kowollik. Polymer Science in Undergraduate Chemical Engineering and Industrial Chemistry Curricula： A Modular Approach[J].2006.83（10）：1521-1530.

化学与分子工程专业范文第4篇

第二部分　名校聚焦

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）。

十一　电子科技大学通信与信息工程学院

化学与分子工程专业范文第5篇

关键词：机械电子 教学方式 教学环节

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）03（b）-0133-02

机械电子工程简称机电一体化，表示机械学和电子学两门学科的综合。机械电子工程以机电设备为研究对象，从系统的角度出发，应用机械技术、电子技术、控制技术和计算机技术等先进技术，实现设备功能最佳化[1]。高校机械电子工程专业若要培养优秀的机电一体化应用型人才并且能持续生存和发展，就必须积极探索和实践机械电子工程专业应用型人才的培养模式，培养适应时展需要的从事生产一线的机电一体化的高级应用型人才[2]。

1 机械电子工程专业应用型本科人才培养的目标

高等院校在学生的培养过程中侧重于理论课程体系的改革和部分实践教学的强化，没能以系统化的角度去注重学生实践能力的培养，致使毕业生在人才市场上没有竞争优势[3]。结果造成这个新兴专业失去应有的特色，达不到培养的预期目标[4]。

机械电子工程本科专业人才的教育，在培养规格方面，以培养具有一定创新和实践能力的、具有工程师基本技术素质的应用型人才为目标；在培养模式方面，以社会需求为目标，以培养工程技术应用能力为主线，优化能够体高学生知识、能力、素质的培养方案，以“工程应用”为特征和主旨构建课程体系，重视学生的理论知识和工程技术应用能力的培养。

2 机械电子工程专业应用型本科人才培养的课程构建

机械电子工程专业应用型人才培养课程构建应围绕两个点、四个方向。两个点是专业基础课和专业技术课，四个方向是数控、工业机器人、流控和测控。课程包括机、电、液（气）、控、算等方向的相关课程。机械电子工程专业课程构建定位在机械工程领域，突出各学科方向的有机融合，主要对机械设计、自动控制、设备故障诊断及状态检测等方面开展研究和设计。

2.1 机械电子工程专业教学体系

机械电子工程专业中，机为基础。机指机械专业的基础知识，包括机械制图、工程力学、金属工艺学、工程材料及热处理、互换性与测量技术、机械制造工艺、机械原理、机械设计等课程以及与课程相关的实践。学生在学习机械类课程的同时加强计算机技术、自动化技术、接口技术等课程。合理调整机和电的关系，采用机电并重的培养原则，对原有覆盖较广的课程精简、优化，建立学生能够学好并掌握的课程体系，重点是将机械、控制、电子以及计算机等相关领域的技术应用于机电系统和产品制造过程。

2.2 机械电子工程专业整体课程设置

课程设置是一项系统工程，课程设置不仅要考虑到学科、专业之间的相互交叉、相互渗透，还要考虑行业对知识、能力的要求。在课程设置上，主要分为机械设计、机械制造、电工电子、流体控制、机械控制和计算机控制六大部分。

机械设计包括机械制图及CAD、工程力学、机械原理、机械设计等专业基础课程。这些课程为学生掌握机械设计的基础知识，并为机械制造系列课程的学习打下基础。

机械制造包括金属工艺学、工程材料及热处理、互换性与测量技术基础、机械制造工艺学等。这些课程为学生打下机械制造的基础知识，并通过金工实习和课程设计使学生受到良好的实践训练，从而能进行机械零部件的结构设计和工艺设计。

电工电子包括电工、模拟电路、数字电路、微机原理与接口技术、电力拖动等课程，强调电工电子技术和计算机在机械设备中的应用，为学生进行机电一体化设备设计打下基础。

流体控制包括流体力学、液压（启动）原理、液压控制系统等课程。

机械控制包括机械工程导论、机械振动学、机械控制工程基础、机械测试技术等课程。

计算机控制包括VB、C语言、VC++等课程。

在培养应用型人才的工程能力、技术能力和创造能力的课程组中，强调课程设置的系统性和整体性，以使单项技术或综合能力的培养不断得到强化，减少课程内容上的重复，在有限的时间内获得良好的教学效果。

2.3 加强专业基础课程教学

专业基础课的教学在高校培养人才中占的比重较大，教学重点在于理论，这些理论是专业知识体系的根本，内容已经经过实践验证和沉淀，是学好其它专业技术课必需掌握的知识。机械电子工程专业应用型人才的工程实践能力、创新能力也是建立在必备的专业基础课之上的。因此，在设置专业基础课时，要充分了解人才市场要求的专业知识并考虑学生今后的专业拓展能力。

2.4 加强培养创新能力的实践教学

机械电子工程培养方案加大了实践教学在整个教学环节中的比重，实践教学必修学分约占该专业毕业最低学分要求的35%。根据学生的专业知识结构与水平，对实践教学体系进行分类别、分层次、分模块的创新性设计。在人才培养活动中，创新能力的培养应占有较大的比重。如产品生产过程机电一化设备设计、数控加工、系统故障分析与排除等。“以学生为中心”、“以问题和课题为核心”，进行以启发性和创新性实验的研究性学习，逐步使学生树立创新意识，激发学生的创新个性，培养创新思维，不断提高创新能力。创新能力的培养以课程设计、工艺实习、工程教育实习、生产实习、毕业实习、毕业设计等实践环节作为载体，并尽量选择实际课题，以强化创新能力训练的力度，同时在这一系列的实践环节中培养学生良好的职业习惯和职业精神。

3 加强实践教学平台建设

加强实验室建设，整合共享实验资源，避免重复建设。在原有硬件设施基础上，分层次、分模块地逐步改善实验教学条件。引进实验室管理系统，完善实验室开放管理制度；建立与完善校内实训中心和校外实训基地，使其成为学生理论联系实际、获取实践经验、形成应用能力的基地。紧密依托行业、企业，加强校企之间、校与校之间、学校与科研单位之间的联合，从校外实习基地聘请兼职教授、高工，定期举办学术报告、讲座以及指导学生实习、指导毕业设计等工作，积极开展合作培养，构建稳定的实习基地建设和发展的长效机制。

4 结论

我国正在由制造大国转向制造强国发展，只有培养出熟悉机电一体化设备的设计、制造、维护，并且熟悉控制技术、检测及监测技术、编程技术的专业技术人员才能在企业生产过程中发挥更大的作用。高等院校机械电子工程专业应用型人才培养应转变观念，不断探索适合于应用型机械电子工程专业人才的培养模式，以适应时展的需要。

参考文献

[1] 黄筱调，吴玉国.机械电子工程专业课程结构的探索[J].中国冶金教育，1997（4）：31-33.

[2] 王亚静，周佑喜，何兆太.机械电子工程专业学生实践能力系统化培养模式探讨[J].武汉生物工程学院学报，2010，6（2）：139-141.