化學(xué)分子與工程專業(yè)精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇化學(xué)分子與工程專業(yè)，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

關(guān)鍵詞：CAI教學(xué)；高分子化學(xué)與物理；實(shí)例教學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）20-0268-03

隨著高分子科學(xué)與技術(shù)的不斷發(fā)展，高分子科學(xué)已滲透于各個領(lǐng)域與學(xué)科，形成了一個無法替代的交叉學(xué)科[1]。對于與高分子相關(guān)的專業(yè)，專業(yè)課程一般設(shè)置高分子化學(xué)與高分子物理兩門課，其中高分子化學(xué)側(cè)重聚合反應(yīng)機(jī)理的學(xué)習(xí)，高分子物理從分子運(yùn)動的觀點(diǎn)出發(fā)重點(diǎn)介紹高聚物的結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系。對于食品科學(xué)與工程學(xué)院的包裝工程專業(yè)的學(xué)生一般將這兩門課揉合在一起，開設(shè)高分子化學(xué)與物理，課程48～72學(xué)時之間，要求掌握有關(guān)高分子的基本理論知識和應(yīng)用技能。

對于在食品學(xué)院中的包裝工程專業(yè)，結(jié)合北京農(nóng)學(xué)院的辦學(xué)定位和服務(wù)對象，學(xué)校專業(yè)定位在食品包裝技術(shù)以及與包裝相關(guān)的食品質(zhì)量安全與控制[2]。要培養(yǎng)學(xué)生這兩個方面的能力，學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容必須涵蓋包裝中食品接觸材料生產(chǎn)、監(jiān)管、檢測和風(fēng)險(xiǎn)評估等與衛(wèi)生安全質(zhì)量相關(guān)的各個方面。而講述這些內(nèi)容的前提是掌握高分子化學(xué)與物理以及包裝材料學(xué)中關(guān)于食品接觸材料的各種知識點(diǎn)。我們只有在介紹高分子食品接觸材料的特性、用途、生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，才能讓學(xué)生懂得食品接觸材料安全衛(wèi)生相關(guān)的質(zhì)量控制和管理要素，培養(yǎng)學(xué)生對食品接觸材料安全衛(wèi)生相關(guān)的質(zhì)量控制能力，以及準(zhǔn)確合理地選擇包裝材料進(jìn)行食品產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)的能力。所以，高分子化學(xué)與物理是我們食品包裝專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。

在學(xué)校“3+1”的教學(xué)模式[3]影響下，高分子化學(xué)與物理課程的學(xué)時數(shù)壓縮為56學(xué)時。在這樣少的學(xué)時條件下，要使那些對于高分子完全陌生的學(xué)生理解并掌握高分子的基本概念與原理，授課內(nèi)容的選擇及講授方式是非常重要的。通過幾年不斷地嘗試和教學(xué)實(shí)踐，作者結(jié)合非高分子專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，積極進(jìn)行教學(xué)改革探索，積累了一定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，取得了比較滿意的教學(xué)效果。本文結(jié)合我校高分子化學(xué)與高分子物理課程教學(xué)改革與探索的實(shí)際，就教學(xué)內(nèi)容的選擇、完善以及教學(xué)方式與多媒體課件的研制方面提出一些自己的見解。

一、理論聯(lián)系實(shí)際，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)實(shí)例教學(xué)

在傳統(tǒng)高分子專業(yè)的高分子化學(xué)課程中，高分子化學(xué)涉及的概念公式繁多，而且復(fù)雜難懂，要想完全靠死記硬背記住這些公式是比較困難的，而將這些公式熟練應(yīng)用則更加困難[4，5]。對于食品包裝工程系的學(xué)生學(xué)習(xí)高分子化學(xué)對聚合物的化學(xué)反應(yīng)部分應(yīng)當(dāng)有目的地選擇高分子包裝材料所涉及的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行講授，對于復(fù)雜的聚合反應(yīng)速率方程的推導(dǎo)可以不學(xué)。可重點(diǎn)學(xué)習(xí)各種包裝材料如：聚乙烯，聚碳酸酯，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚乙烯醇，聚對二苯甲酸乙二醇酯等現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)生活中常用高分子材料的合成方法，重點(diǎn)講述他們的化學(xué)合成方法，催化，以及包裝材料中單體與催化劑的殘留造成的健康風(fēng)險(xiǎn)。在充分體現(xiàn)學(xué)科特點(diǎn)的前提下，適當(dāng)削減了與專業(yè)關(guān)系不大的聚合反應(yīng)機(jī)理部分的內(nèi)容，如配位聚合反應(yīng)的機(jī)理。在“聚合物的化學(xué)反應(yīng)”章節(jié)中，增添了與專業(yè)相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)。

比如講述聚苯乙烯（PS）合成時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合包裝專業(yè)特點(diǎn)來舉例聚苯乙烯合成過程對其在包裝工業(yè)上的應(yīng)用具有深刻的影響，如聚苯乙烯發(fā)泡餐盒白色污染的風(fēng)波[6]。向?qū)W生解釋為何2013年2月，國家發(fā)改委“21號令”，將被稱做白色污染且長久被認(rèn)為有毒的一次性聚苯乙烯發(fā)泡餐具解禁。解禁依據(jù)是什么？通過聯(lián)系實(shí)際，同學(xué)們都急切想從專業(yè)角度得到解答。10年前國家禁止聚乙烯發(fā)泡餐盒的應(yīng)用是基于以下考慮。

1.PS泡沫塑料餐具帶來白色污染的問題。

2.PS泡沫塑料餐具受熱65℃時或燃燒時會產(chǎn)生“二英”強(qiáng)致癌物的問題。

3.PS泡沫塑料餐具中含有殘存單體苯乙烯或在65℃以上使用會釋放出單體致毒的問題。

4.PS泡沫塑料餐具遇熱會釋放出二聚體、三聚體等危害人體物質(zhì)的問題。

5.PS泡沫塑料餐具含雙酚類，導(dǎo)致生殖機(jī)能失常的問題。

6.PS泡沫塑料餐具難以回收利用。

7.PS泡沫塑料餐具不能耐高溫，高溫變形，不能在微波爐里使用。

從向?qū)W生介紹高分子化學(xué)中聚苯乙烯的分子構(gòu)造，聚合機(jī)理，聚合方法以及化學(xué)反應(yīng)后處理，我們就能解釋第2、3、4、5問題。從高分子化學(xué)專業(yè)的角度向?qū)W生講述“白色污染”的成因是管理不善及隨意丟棄垃圾的人，而不屬聚苯乙烯材料本身，PS泡沫塑料餐具≠“白色污染”，更不是造成“白色污染”的元兇。PS的生產(chǎn)過程是苯乙烯單體在高溫高壓和催化劑作用下，在密封的反應(yīng)內(nèi)，無氯條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)，從而無產(chǎn)生二英的條件。PS泡沫塑料飯盒是直接采用食品級的PS材料，加入滑石粉、硬脂肪酸鈣、丁烷等，通過擠出、發(fā)泡制得，生產(chǎn)過程全部為物理混合過程，無化學(xué)反應(yīng)，不具備產(chǎn)生二英的條件。如果我們工業(yè)界使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的食品級聚苯乙烯原料來制造一次性泡沫發(fā)泡飯盒，最終產(chǎn)品很難在單體殘留量上超標(biāo)。而且，國外公布相關(guān)報(bào)告研究結(jié)果，明確澄清有關(guān)二聚體、三聚體環(huán)境荷爾蒙的問題，它們不屬所謂攏亂內(nèi)分泌的化學(xué)物質(zhì)。食品級PS材料中并沒有雙酚A，在加工過程中也不可能產(chǎn)生雙酚A副產(chǎn)物等。以上解釋都需要我們高分子化學(xué)的知識，通過理論聯(lián)系實(shí)際，我們能讓學(xué)生們對學(xué)習(xí)高分子化學(xué)對包裝材料的認(rèn)識加深印象。

再如，講解聚碳酸酯（PC）[7]的逐步縮聚合成過程中，為了加深學(xué)生的理解，引入聚碳酸酯“雙酚A風(fēng)波”。生產(chǎn)聚碳酸酯用到雙酚A，在材料與食品相接觸后，殘留雙酚A單體遷移進(jìn)食品，造成一定的健康風(fēng)險(xiǎn)。從高分子化學(xué)角度，向?qū)W生解析為何2011年在歐盟和加拿大，雙酚A被列為有毒物質(zhì)，被禁止用于生產(chǎn)嬰兒奶瓶。在PC實(shí)例中，通過聚合機(jī)理，單體結(jié)構(gòu)，聚合單體殘留等高分子化學(xué)方面的知識向?qū)W生們展示PC食品接觸材料的優(yōu)缺點(diǎn)。

同理，我們在講解聚氯乙烯（PVC）時[8]，從分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)引入“塑化劑風(fēng)波”，講述聚氯乙烯由于分子的剛性需要塑化劑才能加工成型，這與食品相接觸后必然造成有毒塑化劑的遷移。我們在講解各種包裝材料的高分子合成化學(xué)時，就應(yīng)該通過現(xiàn)實(shí)生活的同學(xué)們已經(jīng)有所耳聞、鮮活的例子來幫助學(xué)生對知識點(diǎn)的理解與記憶，提升他們對專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。

二、加強(qiáng)《高分子化學(xué)及物理》與《包裝材料學(xué)》的有機(jī)聯(lián)系

高分子物理部分以分子運(yùn)動的觀點(diǎn)來聚合物的轉(zhuǎn)變與松弛，聚合物的粘彈性，聚合物的力學(xué)性能等內(nèi)容。因?yàn)椤陡叻肿踊瘜W(xué)及物理》是為《包裝材料學(xué)》服務(wù)的，應(yīng)讓學(xué)生重點(diǎn)掌握高分子結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。高分子物理部分是教學(xué)重點(diǎn)，在講解基本概念時，同時注意結(jié)合《包裝材料學(xué)》所涉及的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，使《包裝材料學(xué)》與《高分子化學(xué)及物理》真正有機(jī)地融合起來。比如，在講解聚苯乙烯發(fā)泡餐盒的時候，我們還是可以通過餐盒禁止與解禁來講解其分子的構(gòu)效關(guān)系與應(yīng)用。以前禁用一次性聚苯乙烯泡沫飯盒，存在很多知識的誤區(qū)，比如對毒性的誤解與使用方法的不當(dāng)。當(dāng)加熱至聚苯乙烯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（80～90℃）以上，PS轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)，且保持這種狀態(tài)在較寬的范圍內(nèi)，PS開始熱變形，熔融溫度為240℃，PS在高真空和330～380℃下劇烈降解。由于其分子結(jié)構(gòu)的特性，一次性聚苯乙烯飯盒不能在70度以上或微波爐的情況下使用，這和聚丙烯餐盒使用是有很大差異的。由于知識普及不到位，許多人把一次性聚苯乙烯泡沫飯盒在高溫下加熱，在微波爐使用，造成飯盒溶化變形，并伴有刺激性氣味。如果我們知道使用說明，一次性聚苯乙烯餐盒在一定條件下使用是無毒，綠色，安全且價(jià)廉，比如，在外就餐，我們可以用價(jià)廉的一次性聚乙烯發(fā)泡餐盒打包你的冷卻后的剩飯剩菜而無需采用價(jià)格昂貴的替代產(chǎn)品。我們在講解聚苯乙烯高分子分子運(yùn)動時，就應(yīng)該把分子運(yùn)動的特點(diǎn)引導(dǎo)到聚苯乙烯作為現(xiàn)實(shí)包裝材料由于分子運(yùn)動的特點(diǎn)所帶來的優(yōu)缺點(diǎn)。同理，我們講解聚氯乙烯分子[8]時，就需要結(jié)合高分子物理中分子運(yùn)動的特點(diǎn)來講解的塑化劑溶出。講解聚乙烯醇（PVA）時，就應(yīng)該把高聚物的結(jié)晶與分子之間的氫鍵作用引入到結(jié)晶與分子材料透氣透氧之間的關(guān)系上。

三、改進(jìn)了教學(xué)手段，有效利用多媒體資源和化學(xué)作圖軟件，運(yùn)用多種方法加深學(xué)生的理解

高分子化學(xué)與物理的基本概念繁多，有些概念很容易混淆，還有些概念很抽象，難于理解。針對抽象的概念，我們可以有效利用多媒體資源和化學(xué)作圖軟件，使基本概念的理解變得容易，大大增強(qiáng)了記憶的效果，避免了死記硬背。比如，高分子應(yīng)力松弛與蠕變講述。對于蠕變，只是通過經(jīng)典的教科書上的舉例，“如在懸掛的軟質(zhì)PVC絲下面勾住一段一定質(zhì)量的砝碼，軟絲會慢慢伸長，撤銷砝碼后，軟絲會慢慢地回縮”這種書本講解，筆者覺得不足以讓學(xué)生加深印象。而是應(yīng)該通過形象的多媒體實(shí)驗(yàn)演示或現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)來講解。由于實(shí)驗(yàn)課時有限，筆者在課前對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行錄像，然后在課堂上進(jìn)行視頻演示，能很好地幫助學(xué)生理解。利用實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生充分理解高分子聚合物的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。

例如，結(jié)晶概念的詮釋，是比較難比喻生動而且易懂的。高聚物結(jié)晶分子的排列在書中被用很小的部分來講述，但是高分子結(jié)晶對高分子薄膜材料物理性質(zhì)影響顯著，對于食品包裝的學(xué)生，急切需要知道結(jié)晶度與透氣性的構(gòu)效關(guān)系，但是如此小的篇幅根本不能讓學(xué)生掌握高分子結(jié)晶的知識點(diǎn)。書本上的高分子晶體圖學(xué)生很難理解，這就需要我們教師去尋找更好的化學(xué)物質(zhì)單晶圖，我們可以找剛性的芳香有機(jī)物的單晶圖來闡述分子間的各種力造成的分子有序堆積。通過這種舉例，可以讓學(xué)生更好的理解高分子鏈之間相互作用力造成的部分鏈段的有序堆積。可見，生動的舉例對于抽象概念的理解是有很大幫助的。

使用多媒體可以將枯燥乏味的理論知識直觀和形象化，可以將教學(xué)過程生動地展示給學(xué)生，使學(xué)生更容易理解所學(xué)內(nèi)容。對于高分子化學(xué)與物理中一些概念的講述，我們需要CAI教學(xué)[9]，多利用化學(xué)分子結(jié)構(gòu)軟件制作課件。通過化學(xué)軟件制作三維空間構(gòu)型，再結(jié)合三維動畫，動態(tài)演示分子骨架旋轉(zhuǎn)，能輕松地帶學(xué)生進(jìn)入微觀的分子世界，讓抽象的分子結(jié)構(gòu)與概念形象化，有利我們教學(xué)。比如高分子鏈的柔性是由于分子內(nèi)各個化學(xué)鍵和原子在不停地轉(zhuǎn)動或振動，高分子鏈的形狀時刻在變化著而造成的。如果我們制作動態(tài)三維的大分子的內(nèi)旋轉(zhuǎn)圖，讓學(xué)生親眼目睹這個“動”，才能更好促進(jìn)學(xué)生對分子動態(tài)旋轉(zhuǎn)以及高分子柔性的理解。

四、創(chuàng)設(shè)開放性的交流空間，鼓勵學(xué)生主動參與教學(xué)活動

在課程教學(xué)過程中，除老師引入實(shí)例教學(xué)、有效利用多媒體資源等教學(xué)措施以外，有時引申話題，創(chuàng)設(shè)開放性的交流空間，鼓勵學(xué)生主動參與教學(xué)活動也是非常重要的[10]。采取讓學(xué)生分組討論，查找文獻(xiàn)，撰寫小報(bào)告的形式拓展學(xué)生的知識面，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。如，高分子聚合的教學(xué)中，結(jié)合聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯等分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)說明其應(yīng)用的基礎(chǔ)上，提出問題：“為什么限制聚氯乙烯在食品包裝保鮮膜上的應(yīng)用？”“為什么限制聚碳酸酯在嬰兒奶瓶上的應(yīng)用？”“為何聚苯乙烯餐盒只能在70度以下使用？”以及“為何聚乙烯醇容易結(jié)晶以及吸水，這些性質(zhì)會給作為包裝材料的它帶來哪些優(yōu)缺點(diǎn)？”然后學(xué)生分組從聚合物分子結(jié)構(gòu)、柔韌性等角度討論，積極參與到教學(xué)活動中。每一個問題都與高分子的基礎(chǔ)知識息息相關(guān)，都是從一些實(shí)際現(xiàn)象引出問題，再通過理論分析加以解釋、歸納；這樣不僅可以引起學(xué)生興趣，重要的是可以加深學(xué)生對基本理論知識的理解和掌握，達(dá)到事半功倍的效果。

五、結(jié)語

高分子化學(xué)與物理是一門理論性強(qiáng)、概念抽象難懂且較難掌握的課程，作為包裝工程專業(yè)，特別是偏重食品包裝技術(shù)的學(xué)生的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生需要在有限的學(xué)時里掌握高分子的基本概念和理論，教師則需要不斷地探索教學(xué)方法，采用多種手段提高教學(xué)的交互性和生動性，以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，才能取得令人滿意的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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[2]商貴芹，陳少鴻，劉君峰.食品接觸材料質(zhì)量控制和檢驗(yàn)監(jiān)管實(shí)用指南[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2013.

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篇2

關(guān)鍵詞：輕化工程；高分子化學(xué)與物理；教學(xué)方法；生產(chǎn)實(shí)踐；科學(xué)研究

中圖分類號：G642.4？搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）50-0071-02

一、引言

隨著高分子科學(xué)與技術(shù)的不斷發(fā)展，高分子科學(xué)已滲透于各個學(xué)科與領(lǐng)域，形成了一個無法替代的交叉學(xué)科。對于江南大學(xué)輕化工程專業(yè)（染整方向）的本科生，要求掌握有關(guān)高分子的基本理論知識和應(yīng)用技能，開設(shè)了《高分子化學(xué)與物理》課程。主要包括高分子化學(xué)和高分子物理兩個部分，其中高分子化學(xué)部分側(cè)重高分子合成的基本理論知識，高分子物理部分則側(cè)重于高分子的結(jié)構(gòu)與性能[1-3]。該課程是輕化工程專業(yè)的學(xué)科平臺課之一，課程的學(xué)時數(shù)為48學(xué)時，在這樣少的學(xué)時條件下，要使那些對于高分子完全陌生的學(xué)生理解并掌握高分子的基本概念與原理，合理安排授課內(nèi)容和講授方式是非常重要的。通過不斷地嘗試和教學(xué)實(shí)踐，作者積累了一定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，取得了比較滿意的教學(xué)效果。

二、課堂教學(xué)方法嘗試

（一）課堂教學(xué)與專業(yè)基礎(chǔ)課相結(jié)合

雖然高分子化學(xué)和物理的基礎(chǔ)知識所涉及的面較廣，理論性較強(qiáng)，但對于輕化工程專業(yè)（染整方向）的本科生來說，要求不很深，希望學(xué)生在理解基本概念和掌握基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上能夠靈活地運(yùn)用，并為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，培養(yǎng)他們分析與解決實(shí)際問題的能力。例如在講授逐步聚合反應(yīng)機(jī)理和特點(diǎn)時，通常會介紹聚氨酯的合成，概念很抽象，難于理解。可與后續(xù)專業(yè)課《纖維化學(xué)與物理》的內(nèi)容進(jìn)行有效結(jié)合，采用舉例的方法加深學(xué)生的理解，避免死記硬背。例如介紹聚氨酯彈性纖維（俗稱“氨綸”），這種纖維織物具有很好的回彈性，穿著時伸縮自如，增強(qiáng)了舒適感，并能顯現(xiàn)出優(yōu)美的體型和曲線美，可制作各種內(nèi)衣、游泳衣、緊身衣、彈力褲和絲襪等，在日常生活中具有廣泛的應(yīng)用。再如，在講授自由基共聚合時，就可與《纖維化學(xué)與物理》和《染整工藝原理》課程中腈綸的染色進(jìn)行結(jié)合，均聚聚丙烯腈制得的纖維不易染色，手感及彈性都較差，還常呈現(xiàn)脆性，不適應(yīng)紡織加工和服用的要求，為此聚合時加入少量第二單體（結(jié)構(gòu)單體，通常選用含酯基的乙烯基單體，可以減弱聚丙烯腈大分子間的作用力，改善纖維的手感和彈性，克服纖維脆性，有利于染料分子進(jìn)入纖維內(nèi)部）和第三單體（染色單體，使纖維引入具有染色性能的基團(tuán)，改善纖維的染色性能，一般選用可離子化的乙烯基單體），一般成纖聚丙烯腈大多采用三元共聚物。從而有利于學(xué)生深入理解自由基共聚合的意義。

（二）課堂教學(xué)與生活、生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合

理論聯(lián)系實(shí)際，密切貼近生活。通過大學(xué)生工業(yè)見習(xí)、實(shí)習(xí)提高輕化工程專業(yè)（染整方向）本科生理論知識學(xué)習(xí)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的能力。認(rèn)識實(shí)習(xí)的目的在于認(rèn)識與專業(yè)對口的相關(guān)生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備結(jié)構(gòu)、原理等，促進(jìn)學(xué)生在完成業(yè)務(wù)實(shí)習(xí)目的的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)勞動教育和認(rèn)識社會教育相結(jié)合。因此，我們利用暑假安排學(xué)生參與高聚物合成和加工的相關(guān)工業(yè)見習(xí)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)的主要目的是使學(xué)生將學(xué)習(xí)過的專業(yè)理論知識具體化并得到鞏固提高，通過深入生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究，參與生產(chǎn)勞動操作，充當(dāng)生產(chǎn)一線工人，養(yǎng)成良好的工作作風(fēng)。這些工作擴(kuò)大了輕化工程專業(yè)（染整方向）學(xué)生的知識面，加深了基礎(chǔ)知識的理論。

此外，高分子材料已成為現(xiàn)代社會生活中衣、食、住、行、用各個方面所不可缺少的材料。日常生活中常見的制品所用的原料很多都是高分子材料，為了幫助學(xué)生認(rèn)知聚合物，在講授聚合物的分類和應(yīng)用時，將具體的生活制品用圖片的形式展示給學(xué)生，可以幫助學(xué)生更形象生動地記憶聚合物的名稱和具體應(yīng)用。例如可以講解“限塑令”、保鮮膜的質(zhì)量問題、汽車輪胎、電腦外殼、裝修過程使用的涂料、油漆等，每一個都與高分子的基礎(chǔ)知識息息相關(guān)，也是學(xué)生關(guān)心的話題。所以，在教學(xué)過程中，我們盡量避免單純講授抽象的基本的概念和理論，而是從一些實(shí)際現(xiàn)象引出問題，再通過理論分析加以解釋、歸納，這樣不僅可以引起學(xué)生興趣，重要的是可以加深學(xué)生對基本理論知識的理解和掌握，達(dá)到事半功倍的效果。

（三）課堂教學(xué)與科學(xué)研究相結(jié)合

江南大學(xué)紡織服裝學(xué)院是學(xué)校“211”工程重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科，形成了紡紗、織布、染整和服裝設(shè)計(jì)與表演等完整的學(xué)科體系，尤其在紡織材料的研究與開發(fā)方面具有很強(qiáng)的實(shí)力，依托科研背景和科研實(shí)力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。因此，除了教授學(xué)生基礎(chǔ)理論知識以外，還可以充分利用學(xué)校自身的科研資源優(yōu)勢，結(jié)合學(xué)科的發(fā)展方向，引導(dǎo)優(yōu)秀的學(xué)生參與前沿的科學(xué)研究，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能和創(chuàng)造力。如在國家、江蘇省和江南大學(xué)等各級大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃的支持下，以大三學(xué)生作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，吸收他們參與到課題研究中，在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行自主選題和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，使得學(xué)生了解了相關(guān)領(lǐng)域的科研動態(tài)，將學(xué)習(xí)的理論知識進(jìn)行應(yīng)用，加深了基本概念的掌握與理解，培養(yǎng)了學(xué)生的科研興趣，提高了學(xué)生將知識轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的能力。有效建立了科研與教學(xué)協(xié)調(diào)發(fā)展、科研促進(jìn)教學(xué)的機(jī)制與體制，對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)起著重要的作用，是提高專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的需要、實(shí)現(xiàn)教學(xué)創(chuàng)新與培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的需要。

例如，在講授高分子溶液時，就可與自身的研究方向進(jìn)行有效的結(jié)合。我們知道生產(chǎn)實(shí)踐中可分為濃溶液（如油漆、涂料、膠粘劑、紡絲液、制備復(fù)合材料用到的樹脂溶液——電影膠片片基等）和稀溶液（如分子量測定及分子量分布）。而在科學(xué)研究中，正是利用高分子的濃溶液（紡絲液）經(jīng)過靜電紡絲就可制備直徑小于1000nm的纖維（俗稱“納米纖維”），這種纖維因具有較大的比表面積、獨(dú)特的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)和豐富的孔隙率等優(yōu)異性能而備受研究人員的關(guān)注，可望廣泛應(yīng)用于過濾和分離材料、防護(hù)服、固定酶、生物醫(yī)學(xué)（如細(xì)胞支架、創(chuàng)傷敷料、組織工程、藥物緩釋和DNA傳輸）、電子器械（如傳感器和晶體管）和能源應(yīng)用（染料敏化太陽能電池、鋰離子電池和生物燃料電池）等，在制作課堂幻燈片時引入直觀的圖片，并加以說明。這些知識的引入可有助于加深學(xué)生對基本概念的理解，也拓展了學(xué)生對微觀納米材料的認(rèn)識，提高了學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和從事科研工作的興趣。

三、結(jié)語

通過近幾年的課堂教學(xué)方法改革，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對知識的理解，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定了一定的基礎(chǔ)。通過這些措施，更好地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力，而且該專業(yè)的畢業(yè)生中有很多人從事與高分子相關(guān)的行業(yè)，學(xué)科交叉特色明顯。本文簡單介紹了江南大學(xué)輕化工程專業(yè)（染整方向）本科生課程《高分子化學(xué)與物理》的教學(xué)改革的嘗試，對其他開設(shè)輕化工程專業(yè)的高校有一定的參考意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐曉冬.非高分子專業(yè)《高分子化學(xué)與物理》教學(xué)中的幾點(diǎn)體會[J].高分子通報(bào)，2010，（5）：74-78.

篇3

關(guān)鍵詞： 高分子化學(xué) 高分子物理 生物功能材料 教學(xué)探索

高分子化學(xué)和高分子物理是高分子科學(xué)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。在專業(yè)課程設(shè)計(jì)中，一般兩門課程獨(dú)立設(shè)置，其中各占有48到72學(xué)時不等。我校的生物功能材料專業(yè)開設(shè)了高分子方面的課程，其中高分子化學(xué)與物理是該專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。根據(jù)該專業(yè)特點(diǎn)，生物功能材料涉及領(lǐng)域較廣，從無機(jī)陶瓷材料到有機(jī)高分子材料都有涉及。該專業(yè)學(xué)生只需掌握有關(guān)高分子化學(xué)和高分子物理的基本理論知識和應(yīng)用技能，因此我們開設(shè)了高分子化學(xué)與物理課程，所設(shè)學(xué)時為56學(xué)時，開設(shè)時間安排在二年級下學(xué)期，為三年級開設(shè)《高分子材料化學(xué)》等課程打下一定基礎(chǔ)。該課程內(nèi)容涉及高分子材料的合成與實(shí)施方法，高分子材料的結(jié)構(gòu)、性能、成型加工及其應(yīng)用，是一門多學(xué)科交叉、實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科。根據(jù)該課程具有涵蓋內(nèi)容廣，物理化學(xué)和有機(jī)化學(xué)知識運(yùn)用較多等特點(diǎn)，這樣有限的課時設(shè)置就給授課帶來了一定困難，導(dǎo)致學(xué)生在理解和應(yīng)用本課程知識方面具有一定難度。另外，我校該專業(yè)物理化學(xué)課程設(shè)置在二年級下學(xué)期和三年級上學(xué)期，其中物理化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)部分講授時間較晚，這也給高分子化學(xué)與物理的授課帶來了一定困難。那么如何在有限的學(xué)時內(nèi)系統(tǒng)地講授高分子學(xué)科基礎(chǔ)知識，是本文需要重點(diǎn)探討的問題。

1.選擇教材，合理安排教學(xué)內(nèi)容

受授課學(xué)時的限制，我們選用的教材是化學(xué)工業(yè)出版社出版的《高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)》，由魏無際等主編。該教材系統(tǒng)地闡述高分子化學(xué)與物理的基本概念、基本知識、基本原理和基本測試方法，教材內(nèi)容全面，難度適中，比較適合生物功能材料專業(yè)的教學(xué)要求。針對課時較少的現(xiàn)狀，我們對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了合理安排。對于高分子化學(xué)部分，重點(diǎn)講解高分子的基礎(chǔ)概念、縮聚和逐步聚合、自由基聚合、聚合方法、陰離子聚合等內(nèi)容，自由基共聚合、陽離子聚合、配位聚合等可較簡單講解，聚合物的化學(xué)反應(yīng)章節(jié)主要由學(xué)生自學(xué)。這樣既保證了學(xué)生能夠掌握高分子化學(xué)的基本概念及反應(yīng)，又沒有因?yàn)檎n程過難給學(xué)生造成學(xué)習(xí)困難。對課程中的某些內(nèi)容，例如聚合動力學(xué)的推導(dǎo)，在物理化學(xué)中化學(xué)動力學(xué)部分還沒講解的情況下，我們在教學(xué)中不要求學(xué)生記住所有推導(dǎo)和公式，僅提出聚合動力學(xué)基本知識，引導(dǎo)學(xué)生自己進(jìn)行動力學(xué)推導(dǎo)。對于高分子物理部分，我們重點(diǎn)講解高分子的結(jié)構(gòu)、高分子的分子運(yùn)動、力學(xué)狀態(tài)及其轉(zhuǎn)變，簡單講解高分子固體的基本力學(xué)性質(zhì)、高分子溶液的基本性質(zhì)章節(jié)，對高分子電學(xué)、熱學(xué)和光學(xué)的基本性質(zhì)章節(jié)主要由學(xué)生自學(xué)。這樣課程的安排，重點(diǎn)講解能夠加強(qiáng)學(xué)生對高分子學(xué)科基本知識的掌握；簡單講解能夠擴(kuò)大學(xué)生的知識面、引導(dǎo)有科研需求的學(xué)生課下加強(qiáng)該部分內(nèi)容的掌握；自學(xué)部分主要為了深化學(xué)生對高分子學(xué)科知識的理解。重點(diǎn)講解、簡單講解與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法，突出了本課程重點(diǎn)、拓寬了學(xué)生知識面，克服了高分子學(xué)科教學(xué)中內(nèi)容多、概念多、數(shù)學(xué)推導(dǎo)多等難于克服的難點(diǎn)。

2.理論聯(lián)系實(shí)際，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

高分子化合物廣泛存在于日常生活中，如穿著用的化學(xué)纖維、自然界存在的棉、麻、絲綢等，食品行業(yè)中的蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素，建筑行業(yè)中用的涂料、各種高分子管材、膠黏劑、有機(jī)玻璃，行駛工具中應(yīng)用的橡膠、工程塑料、增強(qiáng)纖維等。高分子科學(xué)在人們的日常衣、食、住、行中發(fā)揮著極其重要的作用，其是一門應(yīng)用基礎(chǔ)型的學(xué)科。高分子化學(xué)與物理的教學(xué)，單純的講解很難引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果不顯著。為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，我們在講解基本知識的同時，注重理論和實(shí)際相結(jié)合，列舉了大量實(shí)例。例如講解縮聚反應(yīng)時，對滌綸、尼龍等一些重要的縮聚物的生產(chǎn)原理進(jìn)行了重點(diǎn)講解，對聚乳酸生物材料進(jìn)行了系列概述，包括其生產(chǎn)方法、原理和應(yīng)用等；自由基共聚合部分，講到聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS樹脂）、丁苯橡膠（SBR橡膠）等一些著名共聚物和常見聚烯烴產(chǎn)品及它們的制備原理、主要性能和用途。其中舉例聚四氟乙烯（PTFE）用于流量泵、反應(yīng)釜內(nèi)襯和攪拌棒外面涂層，聚氯乙烯（PVC）用于各種集成吊頂和各種垃圾袋等。在高分子發(fā)展史中，講授諾貝爾獎成果和獲得者的發(fā)明典故，例如電高分子的發(fā)現(xiàn)、齊格勒-納塔催化劑的發(fā)展，以增強(qiáng)課堂的趣味性；講述了第二次世界大戰(zhàn)期間高分子的發(fā)展典故。此外，讓學(xué)生翻看塑料水杯的材質(zhì)、衣服標(biāo)簽讓學(xué)生認(rèn)識各種標(biāo)志上一些材質(zhì)的名稱，指出我們的水杯、服裝由哪些合成高分子構(gòu)成，并討論目前常用的化學(xué)纖維名稱和聚合原理；通過舉例講解方式，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣。

3.多媒體與板書教學(xué)方法相結(jié)合，提高教學(xué)質(zhì)量

高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)課程知識面廣，其涵蓋了高分子化學(xué)、高分子物理、高分子加工等方面內(nèi)容。該課程教學(xué)信息量大、理論性強(qiáng)，學(xué)生理解相對比較困難。因此，我們在教學(xué)過程中注意多種教學(xué)形式相結(jié)合，提高教學(xué)質(zhì)量。課堂主要采用多媒體教學(xué)方式，同時輔以板書講解，取得了不錯的教學(xué)效果。利用多媒體教學(xué)方法既能夠?qū)⒗碚摰闹R直觀體現(xiàn)出來，又能夠?qū)㈦y于理解的教學(xué)內(nèi)容形象地展示出來，這樣可以使學(xué)生更容易理解所學(xué)內(nèi)容。例如，在講解配位聚合時，利用動畫演示雙金屬活性中心機(jī)理和單金屬活性中心機(jī)理中單體分子的插入過程與鏈增長過程；自由基聚合實(shí)施方法中，利用制作動畫模擬懸浮聚合和乳液聚合過程中單體的分散過程，高分子物理中拉伸對高分子結(jié)晶形態(tài)的影響、動態(tài)黏彈性模型，等等。通過多媒體的運(yùn)用，可以使抽象的教學(xué)內(nèi)容具體化，有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性。多媒體課件也會存在一些缺陷，比如講課節(jié)奏過快，學(xué)生難以吸收；教師過于關(guān)注幻燈片屏幕，減少了和學(xué)生的交流互動，等等。在實(shí)際教學(xué)過程中，還應(yīng)注意和板書的有效結(jié)合，對重點(diǎn)知識內(nèi)容采用板書的形式進(jìn)行講解，取得了不錯的效果。

4.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法的運(yùn)用

針對多媒體教學(xué)存在講課節(jié)奏過快，學(xué)生難以吸收等缺陷和板書教學(xué)進(jìn)度緩慢等特點(diǎn)，對重要章節(jié)，我們采取課堂與課下網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相配合的方法。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在原來多媒體教學(xué)基礎(chǔ)上，對教學(xué)過程和教學(xué)內(nèi)容提供了全面支持。目前學(xué)校構(gòu)建了一個比較完整的網(wǎng)上教學(xué)支撐環(huán)境，提供多媒體錄播室進(jìn)行教學(xué)視頻的錄制，最后把課件與錄制視頻統(tǒng)一上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有許多傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方法無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，例如學(xué)生學(xué)習(xí)自主性增強(qiáng)，真正發(fā)揮學(xué)習(xí)的主觀能動性，學(xué)生學(xué)習(xí)在時間和空間上少了許多限制，學(xué)習(xí)的探究性更加深入。另外，網(wǎng)絡(luò)背景下學(xué)生在獲取不同的資源時可以進(jìn)行比較，相互之間取長補(bǔ)短，知識面更廣。隨著現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，學(xué)生可以在宿舍、教室和學(xué)校多媒體教室通過網(wǎng)絡(luò)對課堂內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法的運(yùn)用，大大彌補(bǔ)了課堂多媒體課件存在一些不足，大大提高了教學(xué)效率。

5.開展互動式教學(xué)，發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性

教學(xué)是教師和學(xué)生的共同行為，學(xué)生是課堂的主體，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)知識的引導(dǎo)者。目前高校教學(xué)方式偏重以教師“教”為主，忽視了學(xué)生“學(xué)習(xí)”的主動性，學(xué)生始終處于“被動學(xué)習(xí)”地位。這樣的“被動學(xué)習(xí)”，導(dǎo)致學(xué)生具有學(xué)習(xí)壓力大、心理負(fù)擔(dān)重等特點(diǎn)。針對這一現(xiàn)狀，我們采取課堂互動的教學(xué)方式，包括師生提問、討論和學(xué)生上講臺相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)活動，取得了一定效果。比如在下課前教師先提出下一節(jié)課的預(yù)習(xí)內(nèi)容，提出一些討論問題，例如在講述縮聚反應(yīng)時，提出不同聚合時間獲得聚合物分子量是否相同、什么樣的單體能夠發(fā)生縮聚反應(yīng)、什么樣的單體能夠獲得支化的高分子等問題。讓學(xué)生通過查閱資料，自己尋找答案，并在下次課堂上讓學(xué)生進(jìn)行討論，然后教師補(bǔ)充。這樣既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)思考能力，又增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，提高了學(xué)習(xí)興趣。另外，我校為農(nóng)業(yè)院校，雖然學(xué)習(xí)《高分子化學(xué)與物理課程基礎(chǔ)》課程的學(xué)生是非農(nóng)業(yè)專業(yè)，但是部分學(xué)生畢業(yè)后或許從事涉農(nóng)相關(guān)服務(wù)業(yè)。考慮到此種情況，我們在授課內(nèi)容安排上，對目前農(nóng)業(yè)應(yīng)用的高分子材料和高分子在農(nóng)業(yè)方面的潛在應(yīng)用進(jìn)行了討論，給他們提供了創(chuàng)造性思維。比如在講自由基聚合章節(jié)時，我們就對強(qiáng)吸水樹脂的制備現(xiàn)狀和發(fā)展前景，主要針對其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行了講述，對高分子薄膜在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用及帶來的“白色污染”與應(yīng)對措施進(jìn)行了討論。通過這樣的討論，我們鍛煉了學(xué)生分析思考問題的能力，這為學(xué)生工作與科學(xué)研究的創(chuàng)新思維形成打下了基礎(chǔ)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣，加深了對本課程的理解。

6.結(jié)語

通過對本校生物功能材料專業(yè)《高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)》課程教學(xué)中的一些課程設(shè)計(jì)特點(diǎn)、面臨的問題及目前采取的措施進(jìn)行了總結(jié)。《高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)》雖然是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，但其理論性強(qiáng)、概念抽象難懂，如何讓學(xué)生在掌握該課程基本理論的同時，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識，是教學(xué)工作中需要不斷探索的問題。我們將在總結(jié)已有教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)對本課程教學(xué)方法的改善與創(chuàng)新進(jìn)行探索，以提高該課程的教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏無際，俞強(qiáng)，崔益華.高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)（第二版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

[2]黃海霞.應(yīng)用化學(xué)專業(yè)《高分子化學(xué)與物理》課程教學(xué)探索.廣州化工，2013，41（12）.

篇4

1、生物技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)具備生命科學(xué)的基本理論和較系統(tǒng)的生物技術(shù)的基本理論、基本知識、基本技能，能在科研機(jī)構(gòu)或高等學(xué)校從事科學(xué)研究或教學(xué)工作，能在工業(yè)、醫(yī)藥、食品、農(nóng)、林、牧、漁、環(huán)保、園林等行業(yè)的企業(yè)、事業(yè)和行政管理部門從事與生物技術(shù)有關(guān)的應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)管理和行政管理等工作的高級專門人才。

2、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、植物學(xué)、動物學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、藥理學(xué)、藥物分析學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、免疫學(xué)、植物組織培養(yǎng)、生化分離技術(shù)、基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程等。

3、主干學(xué)科：生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)。

4、核心知識領(lǐng)域：生命的化學(xué)分子基礎(chǔ)，細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能與重大生命活動，生物體的結(jié)構(gòu)與功 能及生物多樣性，微生物的特征與代謝，生物的遺傳與進(jìn)化，生物與環(huán)境，生物技術(shù)的原理與應(yīng)用。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

篇5

[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī) 環(huán)境科學(xué) 實(shí)踐課程

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）06-0091-02

信息化時代的發(fā)展，使計(jì)算機(jī)越來越多地應(yīng)用到各門課程中。針對環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)科特點(diǎn)，我們應(yīng)圍繞課程構(gòu)建，有針對性地對環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生講授相關(guān)計(jì)算機(jī)知識，更新教學(xué)內(nèi)容，以便于提高學(xué)生的綜合能力。

一、基本目標(biāo)

在“計(jì)算機(jī)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用”實(shí)踐課程教學(xué)中，要讓學(xué)生能夠比較全面地掌握與專業(yè)相關(guān)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，并能將其應(yīng)用于實(shí)際工作中。以學(xué)生實(shí)際操作為主，教師講授為輔。充分利用現(xiàn)有的軟件及技術(shù)，借鑒計(jì)算機(jī)專業(yè)教師教學(xué)技術(shù)和方法，提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。通過本門課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠自己繪制平面布置圖、繪制反應(yīng)裝置圖、繪制設(shè)備圖、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、制作多媒體課件等，并能利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息檢索。

二、課程設(shè)置

本門課程要求學(xué)生有一定英語水平和環(huán)境專業(yè)基礎(chǔ)知識，時間安排在大三下學(xué)期期末，集中上課，總學(xué)時為兩周。課程由教師講解、演示，學(xué)生上機(jī)隨教師一起操作，并進(jìn)行習(xí)題、作業(yè)練習(xí)以加深印象。教師可對學(xué)生上機(jī)進(jìn)行監(jiān)控及輔導(dǎo)。可多班授課，但需保證每人一臺計(jì)算機(jī)。學(xué)習(xí)本課程后學(xué)生正好可將所學(xué)知識應(yīng)用于畢業(yè)論文和實(shí)際工作中。考核采取“出勤+聽課狀態(tài)+實(shí)際操作+作業(yè)”的方式。

三、課程內(nèi)容

（一）環(huán)境科學(xué)相關(guān)軟件

1.數(shù)據(jù)處理及繪圖軟件

環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)常有大量數(shù)據(jù)需要分析及繪圖，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作等多方面也都離不開計(jì)算機(jī)的輔助。常用的軟件主要有Excel、Origin、Access、SPSS等，可繪制各種散點(diǎn)圖、折線圖、柱形圖、條形圖等;可以對圖形添加趨勢線，得出曲線方程及相關(guān)性;可對數(shù)據(jù)進(jìn)行排列和篩選，并且可導(dǎo)入外部大量數(shù)據(jù)，如紅外光譜數(shù)據(jù)等進(jìn)行繪圖。在Excel中還可以通過編輯小程序來完成一些特性的運(yùn)算。Excel的中文界面?zhèn)涫軐W(xué)生歡迎，Origin是全英文界面，對于學(xué)生來說有一點(diǎn)難度，函數(shù)的輸入也沒有Excel方便。但是Origin可以直接在圖形上進(jìn)行修改，及時保存了圖形，仍然可以從圖導(dǎo)出原始數(shù)據(jù)。從功能上來說，Origin更強(qiáng)大些。Access有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析能力，利用Access的查詢功能，可以方便地進(jìn)行各類匯總、平均等統(tǒng)計(jì)，并可靈活設(shè)置統(tǒng)計(jì)的條件。比如在統(tǒng)計(jì)分析上萬條記錄的數(shù)據(jù)時速度快且操作方便，這一點(diǎn)是Excel無法比擬的。SPSS集數(shù)據(jù)錄入、整理、分析功能于一身，基本功能包括數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)計(jì)分析、圖表分析、輸出管理等。SPSS統(tǒng)計(jì)分析過程包括描述性統(tǒng)計(jì)、均值比較、一般線性模型、相關(guān)分析、回歸分析、對數(shù)線性模型、聚類分析、數(shù)據(jù)簡化、生存分析、時間序列分析等。本課程要求學(xué)生必須掌握Excel軟件，其他只作為了解。

2.圖文編排軟件

本科畢業(yè)論文撰寫及科技論文寫作都離不開圖文編排，Microsoft Word具有強(qiáng)大的文字和圖表編輯功能，易修改，是必須掌握的。在本課程中主要讓學(xué)生掌握頁面、頁眉、頁腳、頁碼、行距等設(shè)置，格式刷、分節(jié)符、查找、替換、項(xiàng)目符號和編號等使用，三線表繪制，目錄生成等。此外，還要讓學(xué)生學(xué)會用“公式編輯器”編輯公式，使用“繪圖工具欄”繪制簡單圖形及流程圖。

Microsoft Office Visio創(chuàng)建具有專業(yè)外觀的圖表，以便理解、記錄和分析信息、數(shù)據(jù)、系統(tǒng)和過程。在使用 時，以可視方式傳遞重要信息就像打開模板、將形狀拖放到繪圖中以及對即將完成的工作應(yīng)用主題一樣輕松。如繪制基本流程圖就是把流程圖所需形狀圖直接拖拽到繪圖區(qū)，然后選擇連接線工具繪制連接線，再選擇箭頭方向，繪制方向箭頭，然后添加文字，比Microsoft Word繪制流程圖要簡單便捷。

3.環(huán)境科學(xué)繪圖軟件

AutoCAD有完善的圖形繪制功能及強(qiáng)大的圖形編輯功能。可以繪制任意二維和三維圖形。在環(huán)境科學(xué)中，可用AutoCAD繪制平面布置圖、施工圖、剖面圖、工藝流程圖等。AutoCAD能以多種方式創(chuàng)建直線、圓、橢圓、多邊形、條件曲線等基本圖形對象，有強(qiáng)大的編輯功能，可以標(biāo)注尺寸、書寫文字。同傳統(tǒng)的手工繪圖相比，用AutoCAD繪圖速度更快、精度更高且富有個性。

ChemWindow（CW）由Softshell Intern.Ltd.1989年推出首版，該軟件主要功能是繪出各種結(jié)構(gòu)和形狀的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)式及化學(xué)圖形，具有其他繪圖軟件所不具備的化學(xué)分子圖形編輯功能。軟件中有四個附加圖形結(jié)構(gòu)庫，具有一些玻璃儀器和復(fù)雜化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)式模板，繪制復(fù)雜結(jié)構(gòu)式和反應(yīng)裝置圖時比較便捷。軟件還含有SymApps程序，可以顯示3D分子結(jié)構(gòu)，并能夠給出具體的分子結(jié)構(gòu)信息，如鍵長、鍵角、二面角、所屬分子點(diǎn)群等分子結(jié)構(gòu)信息，與Office軟件的兼容性很好。

本門課程中主要要求學(xué)生掌握AutoCAD及CW的基本使用方法，能夠繪制基本平面圖、流程圖及化學(xué)分子結(jié)構(gòu)式等。

4.多媒體課件制作軟件

多媒體課件常用的軟件有PowerPoint（PPT）、Au？鄄thorware、Flash、Dreamweaver、Director、課件大師等。在這些軟件中，PPT簡單易學(xué)，制作方便，對于環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生來說，本門課程要求其掌握其制作過程。本課程主要講授用PPT制作幻燈片的方法，主要包括幻燈片設(shè)計(jì)、幻燈片版式、幻燈片配色及動畫設(shè)計(jì)、幻燈片母版設(shè)計(jì)、幻燈片中圖表及影片和聲音的插入等。其他軟件僅作為了解。

（二）計(jì)算機(jī)在環(huán)境模型中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)在環(huán)境模型中的應(yīng)用包括環(huán)境遙感技術(shù)（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、MATLAB、Visual Basic、Visual Foxpro等軟件。RS可以利用紅外掃描儀監(jiān)測石油污染、水體熱污染、水體富營養(yǎng)化，調(diào)查廢水污染和泥沙污染，分析水域的分布變化和水體沼澤化可以通過遙感技術(shù)監(jiān)測推算出臭氧濃度的水平分布情況、分析大氣氣溶膠的分布和含量、監(jiān)測有毒氣體對污染源周圍樹木和農(nóng)作物的危害情況、監(jiān)控生態(tài)環(huán)境等。GPS可提供海、陸、空全方位實(shí)時三維導(dǎo)航和定位。GIS能對空間相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、分析和可視化輸出，可以定量進(jìn)行預(yù)測。RS為GIS提供信息源，GIS為RS提供空間數(shù)據(jù)管理和分析的技術(shù)手段（圖像處理），GPS作為GIS有力的補(bǔ)測、補(bǔ)繪手段，實(shí)現(xiàn)了GIS原始地圖數(shù)據(jù)的實(shí)時更新。[1] MATLAB、Visual Basic、Visual Foxpro等軟件，可以編程應(yīng)用于運(yùn)算污染物遷移轉(zhuǎn)化和控制模型，如大氣污染模型、江河湖泊水質(zhì)模型、生態(tài)模型、水處理技術(shù)動力模型等。對模型及數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算求解，得到準(zhǔn)確的結(jié)果，為制訂合理治污措施提供數(shù)據(jù)支撐。

（三）網(wǎng)絡(luò)信息檢索

1.常規(guī)環(huán)境信息檢索

一些環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、專利及試劑性質(zhì)等資源，可以通過常規(guī)信息檢索網(wǎng)絡(luò)獲取。常用的網(wǎng)站有中國環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)（.cn）、中國標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)網(wǎng)（.cn）、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會（）、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)（）、中國專利信息網(wǎng)（.cn）、國家知識產(chǎn)權(quán)局（）、中國知識產(chǎn)權(quán)網(wǎng)（）、歐洲專利局（EPO）專利信息網(wǎng)（）、美國專利數(shù)據(jù)庫（uspto.gov/patft）、中國試劑網(wǎng)（.cn）等。

2.環(huán)境科學(xué)文獻(xiàn)檢索

文獻(xiàn)是記錄、積累、傳播和繼承知識的最有效手段，是我們獲取情報(bào)的最基本、最主要的來源。包括圖書、期刊、報(bào)紙、專刊文獻(xiàn)、碩博學(xué)位論文、會議論文、科技報(bào)告等都可以從各種相關(guān)的網(wǎng)上數(shù)據(jù)庫獲得。常用的中文數(shù)據(jù)庫有中國知網(wǎng)（）、維普中文科技期刊數(shù)據(jù)庫（）、萬方數(shù)據(jù)庫（.cn）。這三大中文數(shù)據(jù)庫都需要購買使用權(quán)限，都大量收錄了國內(nèi)學(xué)術(shù)期刊論文。

常用外文數(shù)據(jù)庫有德國Springer數(shù)據(jù)庫（）、Elsevier數(shù)據(jù)庫（）、美國wiley數(shù)據(jù)庫（）、英國皇家化學(xué)學(xué)會RSC數(shù)據(jù)庫（）、美國化學(xué)會ACS數(shù)據(jù)庫（）、SpecialSciDBS國道外文數(shù)據(jù)庫（spe？鄄）。以上數(shù)據(jù)庫也均需要購買后才能使用。由于各個學(xué)校資源有限，有些數(shù)據(jù)庫未購買使用權(quán)限，學(xué)生可從一些學(xué)術(shù)論壇獲得免費(fèi)的幫助，如小木蟲（e？鄄）、阿果資源網(wǎng)（）、零點(diǎn)花園（）等。

3.環(huán)境相關(guān)課程資源網(wǎng)站

高校教學(xué)資源庫（.cn）、國家精品課程資源網(wǎng)（）、愛課程（）、網(wǎng)易公開課（）等網(wǎng)站有免費(fèi)資源、課件，可供有興趣的學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)一些相關(guān)課程。

四、總結(jié)

在“計(jì)算機(jī)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用”課程的教學(xué)過程中，應(yīng)注重學(xué)生在環(huán)境科學(xué)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)的能力的培養(yǎng)。教學(xué)內(nèi)容以常用軟件介紹為主，同時介紹網(wǎng)上信息檢索方法。課程內(nèi)容要與時俱進(jìn)，不斷更新。

[ 注 釋 ]

[1] 邱彩華.計(jì)算機(jī)技術(shù)在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].華章，2011（15）：254.

[收稿時間]2014-12-21