分子科学与工程范文

导语：如何才能写好一篇分子科学与工程，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词:专业外语;教学改革;课程内容设置

当前我国大部分高等院校的大部分专业都开设了专业外语课程，这适应了当下社会对大学生外语人才质量的提升的要求，也对于提高大学生的专业水平有着重要的意义。作为专业能力培养的一部分，专业外语课程的教学不仅加强了大学生的英语应用能力，也使得大学生初步具备了利用英语这个语言工具与国际上的专业人士进行全方位的沟通能力，并使将来其成为一名我国“一带一路”战略急需的国际化专业人才［1－2］。

1专业外语这门课的特点及教学中面对的困难

笔者通过综述相关的教改文献发现当前专业外语教学存在以下问题:一、由于学生把学习重心放在大学英语四、六级考试上，学生对于专业外语的学习积极性不高;二、课程考查方式不科学;三、合适的教材不易找到;四、教学方式需要改革［3－6］。笔者认为存在以上这些问题很大程度上是由于对于专业外语这门课程的特点思考不够，以及没有针对学生的实际情况因材施教，所以需要先厘清以下问题:顾名思义，专业外语这门课至少要突出两个重点，要把专业知识和英语学习结合起来。专业外语是以英语为媒介传递的专业知识，仍然是英语语言的一种呈现形式，所以英语语言的综合能力的培养在这门课的教学中应该占据重要的内容。因此专业外语本质上仍然是一门英语课，而一门完备的英语课至少应该包含以下几个方面的内容。(1)专业词汇的学习记忆。词汇的学习记忆是英语学习的基础，也是英语学习的难点。在英语为母语的国家，一个受过良好教育的人的词汇量却需要几万。所以对于中国学生来说，背单词是学英语必须要过的一关。(2)专业文献的阅读理解。对于大学水平的专业英语文献阅读理解，一个重要的特点是长难句更多，而这一点是与大学英语四、六级考试以及考研英语考试的特点是相通的，甚至有时大学英语四、六级考试与考研英语考试中出现一个段落就只有一个句子的情况。学生们普遍反映即使有时句子中每个单词都理解，但是仍然不能准确理解句子的意思。(3)专业文献的写作能力的培养。一些学生的写作能力相当薄弱，甚至不能有把握地写出一个简单的正确的英文句子。很多学生习惯性地将头脑中的句子里的中文一一对应地机械地翻译成英文，完全不符合英语自身的语法特点和规范。(4)专业文献的笔译能力的培养。准确对专业文献进行翻译必须是在对文献准确理解的基础上进行的，同时对学生的英文和中文水平都提出了更高的要求。巧合的是，在考研英语中难度最高的题型也是翻译题。(5)与专业人士的口语交流能力的培养。中国学生的英语学习普遍存在能理解不能张口说的问题，因此在教学中如何能提高学生用英语交流的能力也是一个迫切的关注点。(6)同时专业外语这门课又紧密地与学生的专业课程相联系，其中要涉及到大量的专业知识。如何在课堂上把专业知识和英语学习有机地结合起来，为国家急需的国际化专业人才的培养打下良好的基础，也是这门课的教学需要面对的一个挑战。笔者认为以上这些问题是大学中每个开设专业外语这门课的老师需要解决的带有普遍性的共同的关键问题，只有解决好这些问题才能达到这门课的教学目标。

2各种问题的解决方法

学生的英语基础是制约这门课程教学内容设置的一个关键因素。教育的基本原则是要教授学生能学懂的内容，教学的内容一定要因材施教。显然，即使使用同一本教材，985和211院校的学生与普通二本院校的学生的教学内容和教学进度肯定都会存在较大的区别。专业英语教学的有关英语方面的基本内容与普通英语教学的并无很大的差别，基本上是包括词汇、语法、阅读理解、写作、口语。借鉴分级教学的经验，显然面对不同的学生应该有不同的侧重点。专业外语中英语词汇的教学重点是帮助学生记忆大量的专业词汇，主要是要使用自然拼读法，使学生在读音和字母组合之间建立联系，从而做到“会读就会写”。词汇教学的另一个重点是强调词根的作用，让学生从词根的角度来理解英语的构词法，从而帮助学生牢固地记忆单词。例如在高分子材料中的专业词汇polymer(聚合物)包含两个词根poly－和－mer，这两个词根又会出现在其它词汇中如polygamy(一夫多妻，一妻多夫)、monomer(单体)、dimer(二聚体)，而其中的词根mono－和di－分别是一和二的意思，如此总结联想，可以帮助学生更轻松地大量记忆单词，提高学习效率。对于英语语言特点的准确把握离不开英语语法的深刻理解以及语感的培养。大学专业外语所使用的英语语法知识在高中的基础上并没有更多的新的内容，不同的只是长难句更多，而这一点是与大学英语四、六级考试与考研英语考试的特点是相同的。所以根据笔者的教学经验，专业英语课程的教学中对于长难句的分析理解是准确理解专业外语文献的基础，而这正是来源于英语语法特点的深刻理解。所以在教学中应该多强调从句和非谓语动词的翻译技巧，这两者正是使英语句子变得比较长的关键内容。在教学中加大这方面的内容对于学生综合英语水平的提高也能起到关键性的作用，学生的学习兴趣也是非常强烈的。语法的深化也可以和专业文献的写作联系起来。教授学生写作的顺序应该是循序渐进的，先要求写出正确的简单句，然后模仿专业文献写出较为复杂的长难句。在写作中要引导学生多注意专业文献的文法特点，多使用被动语态，同时多使用从句及非谓语动词从而使文章简练精干并达到较高的专业文献写作水平。其中练习写作论文摘要是一个很好的教学设计，因为学习专业外语的学生很快就要面临毕业论文的写作，而毕业论文的摘要是要求中英双语写作的，这样学习的针对性就很强。笔者通常是在高分子材料专业的核心期刊如《高分子学报》上找到难度合适的专业文献，然后要求学生进行汉译英的练习，然后对比原文献的译文，从而让学生更深刻地领会专业外语文献的语法和写作特点。口语的提高需要更多的时间和更长的教学周期，而课堂的时间非常有限。这就需要学生在课外进行额外的学习，这就需要老师的引导。笔者一般是向学生推荐反复观看网易公开课上外国名校的专业教学视频。这有两个好处，一是学生可以直观地感受到英美大学中实际的课堂教学中所使用的英语，为某些学生将来可能出国留学打下基础;同时可以提高学生应用专业外语的综合能力，同时加深学生对专业知识的理解。另外在课堂上有限的时间内可以为学生总结一些做学术报告时经常用到的句型，这样对学生的引导更有针对性。在明确了专业英语的主要教学内容后，需要考虑的就是如何客观地评价学生英语基础，这是科学设置专业外语课程内容的一个关键因素。一个简单可行的办法是利用学生的大学英语四级考试通过率来判断。四级考试成绩较全面地反映了学生的听、读、写的能力，是比较客观的。面对英语基础差的同学占多数的班级(四级通过率在20%以下，笔者所上课的班级全部属于这种情况)，在教授单词时就得要花费更多的时间给学生讲解基础性的内容如读音规则、怎样用词根来帮助记忆单词和基础语法知识。而面对英语基础较好的班级(四级通过率在40%以上)，可以把更多的时间用于讲授语法知识在阅读理解中的应用甚至专业文献的写作和口语交流技巧。并且根据教学内容灵活调整考查方式。在专业外语这门课讲授中如何平衡英语知识和专业知识对授课老师是一个较大的挑战。其中涉及到的专业知识基本上有两类:一类是专业基础知识，涉及到的专业知识多是主干专业课中常见的概念、名词，面广但并不需要很深的理论上的讲解;另一类是涉及到本专业的前沿研究领域，对于学生的专业素养及科研背景有较高的要求。教师的讲解基本上可以有两种选择，一种是突出专业基础知识，这些知识是成为一名专业人士所需要的基本的常识，同时也是解决很多较深入的专业问题的切入点，极有可能会出现在招工面试甚至研究生面试的环节，比方说笔者会在教学别强调高分子材料结构与性能的关系、加工工艺和使用性能方面的相关知识，这种情况可能更适用于专业素养较薄弱的班级;另一种是重点讲解一些较前沿的研究成果，比方说可以选择本学院中各专业教师所涉及到的研究领域的相关的专业文献作为教学内容，在笔者所在的教学院主要选择的是生物活性高分子材料和阻燃高分子材料方面的内容，因为学生在做毕业设计的时候会在这些领域开展研究，这样可以激活学生的专业兴趣和探究精神，这种情况适合专业素养有相当基础的班级。当然，老师也可以把两种方式综合起来，适当分配各自比例。

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关键词：功能高分子设计；双语教学；探究式教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）26-0210-02

“十二五”规划指出，目前我国新材料产业正处于强劲发展阶段，新材料产业约占国内生产总值的15%，预计年增长速度保持在20%以上。而其中的高分子材料由于独特的结构和易改性、易加工的特点，使其拥有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能，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衣食住行用各个方面不可缺少的材料。而其中功能高分子材料兴起于上个世纪60年代，是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料，指在其原有优异力学性能基础上，还具备化学反应活性、导电性、光敏性、生物相容性、选择分离性、仿生性、磁性等特定功能的高分子及其复合材料，近年来在高分子材料领域占主导地位。

而功能高分子设计课程就是面向功能高分子材料方向本科学生的概论性课程，是一门研究与功能高分子相关的分子设计与合成方法的学科，主要包括各种特殊的功能单体的设计与合成、各种活性聚合方法及当前高分子设计相关范畴的最新研究成果和方向。目的是使学生在已有的有机合成和高分子化学课程的基础上，进一步掌握功能高分子的单体设计与合成、活性聚合方法等理念与技能，培养学生初步具有设计功能单体和选择聚合方法的能力，并了解本学科方向前沿新动向，为今后学生在功能高分子材料领域就业或继续深造打下基础。如何让功能高分子设计课程的教学更适应时代的要求，满足和谐社会创新人才培养的需求，是我们必须研究和探索的问题。

如今，国内高校的功能高分子设计课程教学所存在的问题主要表现为两方面：（1）以汉语教学为主。功能高分子设计课程中，一部分重要内容为讲述先进功能高分子材料，需要紧跟该领域前沿性发展情况，而最新的研究成果基本都会以英文的形式出现在国际刊物、国际会议资料以及互联网上，查阅英文文献是获取这些最新信息的主要途径，并且国外已有许多原版教材可直接作为图书资料使用[1，2]，导致学生仅被动依靠教师翻译讲述，无法自主获取该领域最新的研究成果，致使学生对学科发展前沿了解不足，固步自封，也不利于提高学生的专业英语水平。（2）以“注入式”教学方法为主[3，4]。通常由教师在讲台上讲授分析原理、目的、内容及测试实例，不利于激发学生兴趣，导致学生主观能动性发挥不够，不利于培养学生的综合能力和创新思维。综上所述，传统的汉语主讲，注入式教学为主的功能高分子设计课程教学无法保证高质量的教学效果和质量，不利于培养既具有扎实专业理论功底，又具有良好外语水平的创新型复合人才，所以，笔者在32课时的课堂实践基础上提出了采用双语教学和探究式教学相结合的方法，主要包括以下四阶段的探索。

一、专业英语的有效学习

功能高分子类专业课的双语教学旨在促使学生获取专业知识的同时提高英文运用能力。其中的教学核心是培养学生运用英文思考、求知、交流专业知识的能力，为学生今后在专业领域运用英文进行交流以及科学研究打下基础，不可舍本逐末过多地注重英文语法与词汇的讲解，所以称之为英语的“有效学习”。

选取化学工业出版社的《高分子材料专业英语》，进行常用高分子单体、有机试剂及实验器具单词的教学，从共有词头和词根出发，比如聚合“poly-”和烃“-ene”等，目的使学生在4个课时内可以做到看懂常用单词，但并不盲目追求拼写与语法。

二、团队合作的开放讨论

在完成初期的英语学习后，将学生分为6～8人小组，给出8～10个专题讲座方向，让学生进行小组内部讨论，找出本小组最感兴趣的方向，随后委派代表在课堂陈述，最终制定6个专题。目的是教授学生感兴趣的专题，而不是照本宣科地讲述功能高分子领域的“老三篇”。比如学生提出专题为“导电高分子材料在电子类产品上的应用”，既与传统专题“导电功能材料”相关，又与当今信息时代的大环境切合，可以有效提高学生的主观能动性，使学生思维碰撞，激发学生兴趣，促进创造思维的发展。

在此过程中，让学生充分表现、合作与竞争，使教师指导和学生自主探究相结合，传授知识和解决问题相结合，单一性思考和求异性思维相结合。要密切关注讨论的进程和存在的问题，及时进行调整和引导；充分调动学生讨论的积极性，及时发现优点，特别是善于捕捉后进生的“闪光点”，及时给予鼓励。

三、英文文献的小组pk

在确定专题以后，采取“2-1-1”的4课时讲座模式，即教师进行2课时的专题讲座，学生进行1课时的文献阅读与表述，最后进行1课时的课堂大讨论，要求小组学生分工将文献进行总结梳理，得出自己的结论和解释。不同的学生或者团队可以就同一问题提出不同的解释或看法。他们要能够将自己的结论清楚地表达出来，大家共同探讨，使大家思维相互碰撞，努力撞击出创造思维的火花。

以“感光功能高分子材料”为例，教师主要讲述感光类高分子材料的光作用机理、感光基团、常见感光高分子材料，并通过英文前沿文献的讲述让学生了解感光高分子材料的应用，随后布置小组分工英文文献阅读，在下次课堂上让各个小组代表进行文献讲述。文献讲述不需要全篇翻译，注重理解该感光材料的合成方法和过程，以及其制备的目的和意义，并能通过小组讨论与自主思考去试图提出该文献的创新点及不足之处，做到不迷信文献。讲述完成以后，教师带领所有小组对各小组的表现对进行点评与提问，模拟答辩模式，很好地锻炼学生的口头表述能力和心理素质。最后进行小组相互评分，评出感光功能高分子材料专题文献讲述的第一名，充分提升同学们的竞争意识，引爆课堂气氛。

四、功能设计的综合应用

最后4课时为考核课时，考核目的为让学生具备可以初步具备设计特定功能高分子材料的能力，比如选取“我身边的综合功能高分子材料设备”，让每小组选取生活中常用的物件，指出其所含有的两种或多种功能高分子材料，并通过小组讨论、课程复习及资料查阅指出如何设计新型的功能高分子材料来取代传统材料。例如，有小组围绕“手机”进行协作，指出手机的表观柔感涂层为感光功能高分子材料，具有快速、绿色、高效的特点，可采取无机填料与高分子复合的方法进行性能改进；而手机的内层电路板为导电高分子材料，可通过先进的印刷电子的方法快速制备一体化电路，降低制作成本。由此，让学生从更深层面上理解功能高分子材料拥有广泛应用性的特点，消除了学生“学而无以致用”的疑虑，显著提高了学生的主观能动性，有效培养了学生的综合能力和创新思维。

总之，在功能高分子设计课程中，开展双语教学与探究式教学相结合的方法对于人才培养是一项非常有意义的工程，在教学实施过程中，因材施教、循序渐进，从教学的准备、策略、方法和细节等各环节精心设计及有效实施，并不断探索与改进。培养出既具有深厚的专业知识基础，又具有良好专业外语的运用能力，同时洞悉学科前沿的创新性复合人才。

参考文献：

[1]徐丹，黎盛，李代明.包装材料学课程双语教学实践与探索[J].中国轻工教育，2012，（6），72-74.

[2]张晖，张积家.双语水平和双语经验队大学生创造力态度的影响[J].现代教育论坛，2011，（4），26-30.

[3]吕明生，王淑军.食品分析课程教学实践与实践[J].科教文汇，2008，（1），44-47.

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关键词：电工电子技术课程；教学改革；实践分析

一、对办学的定位

国内的高等教育基本分为三个范围，国家主要院校的分析类、普通院校的教学类以及高职转本的应用类。若进入教学类，主要的核心院校有其特有的资质，相关的经验可以进行学习与借鉴，不过不可以完全照搬，要有自己的特点，开拓全新的路径。

二、电工电子技术课程的特性

电工电子技术也可以称其为电工学，此课程是高等院校工科非电类专业的主要基础课，在工科教学模式里有着举足轻重的位置，它能为学生学习专业课与毕业后所针对的工程技术等工作打下相关的地基。伴随电子工业的迅猛进程及计算机程度的持续发展，它已成理工科本科学生的一门重要课程与相关文科学生的选

修课。

三、教学革新

1.课程模式

目前电工电子技术实践课构建的核心理念，是让学生获取电工学必备的核心理念、基础知识以及简单的操作能力，为学习今后的专业课打下坚实的基础。经过较为全面的实践基础训练，可多层次地提升学生的实践能力，强化学生的全面素质及对工作的适

应性。

2.教学措施及方法

在教学中，要全面利用现代化教学模式。目前很多院校都对课程的学时实施压缩，90学时的电工电子技术A，在授课时间上也十分的紧张。除了在教学上只是对相应的章节要求学生自学之外，还需要教师在授课上，在学生能够消化的根本理念上，增加相应的方法，而不是一味地对学生灌输知识，所以应利用多媒体教学和常规课堂相结合的措施实施教学。比如，在讲解正弦交流电的相量法时，可以直接在黑板上利用板书进行授课，而在讲解叠加定理这一课程，就可以使用多媒体直接做出分解内容，在解题过程中还可以利用人工演板的方法，而在讲解放大电路波形失真时，就可以全部使用多媒体进行教学。省时省力，效果还好，还能让课堂教学变得活跃起来，同时也避免了多媒体课程环境的弊端。

考核制度，一般学生的课程结业成绩是下面一些部分构成的，其中包括了考试、实验以及平时成绩。通常使用0.7、0.1以及0.2的参数，实验成绩以实验效果、预习以及实验课堂纪律和实验报告为参照，结合去评分，平时的成绩就根据作业、听课、发言以及演板为参照去评定，十分全面实际地映射出学生对这门理论及实践相结合课程的学习状态。还有就是教考独立，因为此课开设的专业较繁杂，学校需要公用一样的试卷，因此不宜个别教师自行出题，采用试卷库的模式也能够反映学生的实际学习状态。

3.实践教学

（1）要增加课内实践的学时，比如，电工电子技术A，实践的学时有16个，其中涵盖了验证性实验以及全面构建性实验。（2）建立专门的电工电子实践选修课程。在实践时，控制在两个人为一小组，人手一份预习报告以及实验表。全面构建性实践需要学生自己提前制订方案，通过教师审核后自行完成。（3）开设选修实践课程。学生在选修一些实践课程时，在预选实践方案环节要上交可行性资料，经过课下相应软件的学习完成选择实践路径的构建。通过这种措施，学生不仅学习了仿真软件，还提升了学习的积极性，又能够节约实践时间，提升了学生的自学意识、计算机应用程度、独立思考概念以及动手操作的能力。

通过相关的实践表明，多层次、全方位的教学改革可以有效推动学生的相关能力，一些教学措施都是相辅相成的，只有深化改

革，深入掌握相关学科内容，才会有所发现，有针对性、有指向性地进行一系列的革新。

参考文献：

[1]张岭.微分学教材改革初探：对理工科大学与中学微分学教材衔接问题的一些具体处理意见[J].西安工业大学学报，2010，11（02）：141-145.

[2]田慕琴，宋建成，陈惠英，等.论EDA技术在电工电子技术课程教学中的应用[J].电气电子教学学报，2010，21（S1）：105-106.

[3]宋建成，田慕琴，渠云田.我校《电工电子技术》课程改革的回顾与展望[A].第五届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集（1）[C]，2011，14（02）：266-268.

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1、有的学校把它归为材料类，有的把它归为化工类。

2、“高分子材料与工程专业”：是培养具备高分子材料与工程等方面的知识，能在高分子材料的合成改性和加工成型等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才的学科。

3、高分子材料与工程是研究高分子材料的设计、合成、制备以及组成、结构、性能和加工应用的充满活力的材料类学科，其工业和研究体系已经成为国民经济发展的支柱产业。

4、工程技术专业，是指教育部规定的所有理工科专业。包含有土木工程、建筑学、电子信息、科学与技术、电子科学与技术、计算机科学与技术、采矿工程、矿物加工工程、给水排水工程、建筑环境与设备工程、通信工程、电子信息工程、机械设计制造及其自动化、电气工程及其自动化、工程管理、化学工程、机械工程等专业。

（来源：文章屋网 ）

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关键词：双语教学 材料科学与工程 教学模式

在世界进入21世纪的今天，随着中国加入WTO，我国改革开放日趋深化，中国正走向世界，世界也在向中国走来，国家和社会发展使得对双语人才的需求程度迅速提高。如何在材料学科本科教学中培养学生专业英语的应用能力，使之具备综合素质，是当前高分子材料与复合材料专业教育与教学改革中需要深入探讨的问题之一。

我校自1997年开始招收复合材料专业，每年基本上招生2个本科班，在原有的高分子材料基础上进行有机整合，分为高分子材料与工程专业与复合材料与工程专业。从共性知识体系中提炼出基本问题，建立起材料科学与工程的基础教学体系，从宽基础角度加强专业基础课教学，使一部分专业课趋于向专业基础课的调整，在这样的教改思路下，原来各专业方向的专业外语课程面临着向大材料专业的过渡，从而产生了一门新的课程――《材料科学与工程基础》，并设为双语教学示范课程，作为高分子材料与工程专业与复合材料与工程专业六大平台课程之一，材料科学与工程基础的内容因双语教学而偏向于基本概念和基本应用，为避免重复，材料科学与工程基础将不涉及各材料方向的具体理论。

一、材料科学与工程基础双语教学的必要性与目的

专业外语(实际上多为专业英语)是以往的专业设置下各专业开设的一门专业必修课，其目的在于提高学生对外文文献的阅读与理解能力，而主要以专业英语作为整班授课内容。目前，由于高校近年来开设了双语教学课程，所以专业外语面临着被取消的可能或过渡为双语教学课程。我校高分子材料科学与工程专业即以双语教学的《材料科学与工程基础》课程来代替专业外语，但两者之间又存在着本质的区别。

以高分子材料科学与工程专业为例，专业外语课程为32学时，分两部分在第五和第六学期两期授课，其学习内容主要涉及的是专业基础常识和后续专业课程的部分内容，如高分子化学中的合成部分，高分子物理中的结晶部分等，而上课主要以翻译形式为主，课上一般较为单调。由于所涉及的内容学生还没有学过，对学生来讲内容较深，学生不能够以英语完全了解本专业，而从专业外语课程中学生对专业内容的领会往往不完整，因此专业外语课程一般难以取得非常良好的授课效果。为了让学生能够理解并应用外语进行专业知识的表达，并实现宽基础教学，《材料科学与工程基础》首先从授课内容上进行了大幅度调整。考虑到双语教学的《材料科学与工程基础》将被安排在第五学期教学，是最早与学生接触的一门专业基础课，学生还未接触各方向的基础理论，所以本课程计划从材料基本结构出发，根据材料的不同结构特点分类，介绍三大材料及功能和复合材料的主要品种及其应用，其内容自成体系，不再依赖各专业方向。从以上意义上讲，以双语教学的《材料科学与工程基础》代替专业外语是必然的趋势。

二、材料科学与工程基础双语教学的基本模式存在的问题

双语教学是近年来出现的一种新的教学模式，它所遇到的问题在其它课程的双语教学中已经体现出来，就我校高分子材料科学与工程专业来讲，所遇到的问题可能还来自于以下这方面：就是不能找到合适的授课教师精通所有三个专业方向的内容，我校的现任教师分别来自于高分子、无机和金属三大材料专业，不具备全部专业方向的材料基础知识的能力，每位只能讲授自己专业熟悉的一部分内容，而学生要接受至少三位教师的讲课，这样一来课程缺乏系统性，但从另一角度讲，授课教师分别来自于三大材料专业，所以他们会对本材料十分了解，而使得学生可以学到更充实的知识。

三、材料科学与工程基础双语教学模式

针对双语教学存在问题，我们首先采取了分章节专业教学模式，即每部分专业知识都有该专业教师授课。我们学院整合全院的教师资源，形成了材料加工、金属材料、高分子材料、复合材料及无机非金属材料五个专业教师组成的教学团队，负责该课程的全院教学，合理安排教学时间与内容，各专业的知识都有该专业的老师授课，通过几年的实践，获得了很好效果。

其次，课堂形式主要采用多媒体教学，用将课堂的主要内容以全部英文的形式演示给学生，并且配备了与原版教材相配套的多媒体课件，以图文并茂的方式对学生进行授课，使学生从视觉听觉多角度来获取知识信息，增强了学生的学习兴趣。为了充分发挥主体性参与学习的使用，在教学过程中我们积极开发学生的学习潜力，在资料的查询、英文写作与翻译、语言的表达方面进行了培养锻炼，注重培养学生的综合能力的提高。

在教学中结合材料科学最前沿科学与研究领域，将学生分成若干小组，且给各小组分好一个关于最新研究成果的英文题目，指导学生主动利用图书馆和网络等资源搜索所需信息对该英文题目进行分析与评价，并提出问题与展望未来研究发展趋势，培养学生对材料信息的收集能力、阅读能力、理解能力与写作能力。学生可以根据自己的个人情况将论成形式上台进行演讲，使学生锻炼了胆量，提高了表达能力。这样大大增强了学生英语的思维能力，提高了学生们英语学习本专业的兴趣，拓宽了学生们的专业知识视野，为他们未来从事本专业的科学研究奠定了坚实的基础。

通过材料科学与工程课程双语教学实践，发现无论对学生还是教师在英语水平的考验和专业知识的讲授和学习都是一个考验，只要采用适当的方法，教师具有驾驭英语和专业知识的能力，积极调动学生的学习积极性，变被动学习为主动学习，用双语进行专业课的教学是可以完全达到用中文讲课的同样目的。

参考文献：

[1]王英.黑龙江教育. 2007.7-8.126-128.

[2]张津，刘兰宵，石国梁.重庆工学院学报，2006.20.154-156。

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金属材料工程

本专业培养具备金属材料科学与工程等方面的知识，能在冶金、材料结构研究与分析、金属材料及复合材料制备、金属材料成型等领域，从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。

主要课程：金属学、材料工程基础、材料热力学、材料力学性能、金属工艺学、金属热处理、材料固态相变、材料分析技术、金相技术、金属材料学、金属学实验等。

就业方向：从事金属材料及其他在机械、能源、汽车、冶金和航空航天等领域中的应用研发工作，或者材料的生产及经营、技术管理和材料的检测、失效分析等技术工作。

专业点评：未来几年，我国将在国产大飞机、航空母舰、航空发动机等领域投入巨资，本专业人才将迎来更大的发展机遇。相关企业主要分布在东北、陕西、河北等地。由于此专业工科性质很强，男生较好就业（女生可以选择材料研究方向）。

推荐院校：哈尔滨工业大学、燕山大学、西安工业大学、辽宁科技大学、南昌航空大学、河南科技大学、江西理工大学应用科学学院。

无机非金属材料工程

本专业与金属材料工程研究范围有所交叉，但重点培养具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程方面的知识，并且使学生掌握各类土木工程材料在建筑工程中的应用技术、测试方法和开发能力。

主要课程：材料力学、工程制图与CAD、无机化学、有机化学、粉体工程、材料制备原理、热工过程与设备、无机材料工艺学、材料工艺性能实验、建筑施工技术与组织、工程测量等。

就业方向：在无机非金属材料结构研究与分析、材料的制备、材料成型与加工等领域，从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作。

专业点评：本专业分混凝土、陶瓷、新材料等多个研究方向。混凝土的研究已经很成熟，人才需求大，本科学历就足以找到好工作；陶瓷研究近几年才兴起，生物陶瓷、特种陶瓷等研究前景广阔，就业或考研皆宜；高性能、多功能无机非金属新材料在发展现代武器装备中起到十分重要的作用，这方面的高水平人才在我国尤为紧缺。

推荐院校：华南理工大学、武汉理工大学、陕西科技大学、河北联合大学、洛阳理工学院、景德镇陶瓷学院（国家品牌特色专业）、巢湖学院。

高分子材料与工程

与金属材料工程、无机非金属材料工程专业研究对象有所区别，高分子材料与工程专业的研究对象是高分子材料。作为发展最为迅速的三大材料之一，本专业面向传统和新兴的诸如塑料、橡胶、纤维、涂料、石油化工、生物医学、新能源、海洋、国防等各类行业，培养具有理工交叉特点的人才。

主要课程：高分子化学、高分子物理、高分子工程、高等有机化学、物质结构、材料科学基础、聚合物成型加工与应用、功能高分子材料、特种复合材料等。

就业方向：主要在日化、石化、汽车、家电、航空航天等领域的相关企业、科研部门，从事设计、新产品开发、生产管理、市场营销工作。

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1．何为高分子化学

顾名思义，高分子就是相对分子质量很高的分子，它是高分子化合物的简称。高分子化合物，又称聚合物或高聚物，是结构上由重复单元（低分子化合物—单体）连接而成的高相对分子质量化合物。高分子的相对分子质量非常的大，小到几千，大到几百万、上千万的都有。我们有时将相对分子质量较低的高分子化合物叫低聚物。高分子化学作为化学的一个分支，同样也是从事制造和研究分子的科学，但其制造和研究的对象都是大分子，即由若干个原子按一定规律重复地连接成具有成千上万甚至上百万质量的、最大伸直长度可达毫米量级的长链分子，称为高分子、大分子或聚合物。

2．高相对分子质量与高强度

相对分子质量和物质的性质是密切相关的，是决定物质性质的一个重要因素。只有相对分子质量高的化合物才有一定的机械力学性能，才能作为材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直链的烷烃化合物，但是分子量变化很大，其机械力学性能因而也有极大的区别。

3．高分子科学的主要内容

既然高分子化学是制造和研究大分子的科学，对大分子的反应和方法的研究，显然是高分子化学最基本的研究内容。高分子科学不仅是研究化学问题，也是一门系统的科学。高分子科学的主要内容有：如何将低分子化合物连

接成高分子化合物，即聚合反应的研究。高分子化合物的结构与性质关系。不同性质的高分子，其结构必然是不同的。为了得到不同性质的高分子，就要去合成具有特殊结构的高分子。

二、高分子材料化学的应用

材料是人类社会文明发展阶段的标志，是人类赖以生存和发展的物质基础。它是指经过某种加工，具有一定结构、组分和性能，并可应用于一定用途的物质。上世纪半导体硅、高集成芯片、高分子材料的出现和广泛应用，把人类由工业社会推向信息和知识经济社会。可以说某一种新材料的问世及其应用，往往会引起人类社会的重大变革，材料是人类文明的重要标志。如果说现在人人离不开高分子材料，家家离不开高分子材料，处处离不开高分子材料，是一点也不过分的。高分子化合物的最主要的应用是以高分子材料的形式出现的，高分子材料包括了塑料、纤维、橡胶三大传统合成材料，另外许多精细化工材料也都是高分子材料。

第一，塑料：一类是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底与泡沫塑料等等；另一类叫工程塑料，其强度大，如汽车零部件、保险杠、洗衣机内的滚筒、电器的外壳等。

第二，纤维：人们开发出聚酯、尼龙、腈纶、维尼纶等高分子化合物，通过不同的加工，生产出了各种纤维制品，极大地满足着人类的需要。

第三，橡胶：天然橡胶的种类和品质都受到很大的限制，于是科学家们不断开发出了各种人造橡胶，如丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、硅橡胶等。

第四，精细化工：比如使得我们的世界变得丰富多彩的各种涂料产品，如家具漆、内外墙乳胶漆、汽车漆、飞机漆等。女孩子用的指甲油，使牙齿变白的增白剂也都是涂料。还有万能胶、建筑用胶、医用胶、结构胶等黏合剂，以及各种吸水树脂等都是高分子产品。

三、高分子化学与高科技的结合

当今社会，人们将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息发展的物质基础。自从合成有机高分子材料的那一天起，人们始终在不断地研究、开发性能更优异、应用更广泛的新型材料，来满足计算机、光导纤维、激光、生物工程、海洋工程、空间工程和机械工业等尖端技术发展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展，出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。

随着生产和科学技术的发展，许多具有特殊功能的高分子材料也不断涌现出来，如分离材料、光电材料、磁性材料、生物医用材料、光敏材料、非线性光学材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活跃的领域，下面简单介绍特种高分子材料：功能高分子是指当有外部刺激时，能通过化学或物理的方法做出相应反应的高分子材料；高性能高分子则是对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。它们都属于特种高分子材料的范畴；特种高分子材料是指带有特殊物理、力学、化学性质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（化学纤维、塑料、橡胶、油漆涂料、粘合剂）的范畴。

第一，力学功能材料：强化功能材料，如超高强材料、高结晶材料等；)弹材料，如热塑性弹性体等。

第二，化学功能材料：分离功能材料，如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等；反应功能材料，如高分子催化剂、高分子试剂；生物功能材料，如固定化酶、生物反应器等。

第三，生物化学功能材料：人工脏器用材料，如人工肾、人工心肺等；高分子药物，如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。

可以预计，在今后很长的历史时期中，特种与功能高分子材料研究将代表了高分子材料发展的主要方向。

四、高分子化学的可持续发展

研究高分子合成材料的环境同化，增加循环使用和再生使用，减少对环境的污染乃至用高分子合成材料治理环境污染，也是21世纪中高分子材料能否得到长足发展的关键问题之一。比如利用植物或微生物进行有实用价值的高分子的合成，在环境友好的水或二氧化碳等化学介质中进行化学合成，探索用前面提到的化学或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子，以及用合成高分子来处理污水和毒物，研究合成高分子与生态的相互作用，达到高分子材料与生态环境的和谐等。显然这些都是属于21世纪应当开展的绿色化学过程和材料的研究范畴。

参考文献：

[1]冯新德.展望21世纪的高分子化学与工业[J].科学中国人,1997,(11)

[2]王守德,刘福田,程新.智能材料及其应用进展[J].济南大学学报(自然科学版,2002,(01).

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华东理工大学研究生院的专业有：

哲学、应用经济学、金融、国际商务硕士、法学、经济法学、环境与资源保护法学、国际法学、政治学理论、中外政治制度、社会学、社会学、人口学、社会管理与社会政策、理论、法律、社会工作、社会工作硕士、高等教育学、体育人文社会学、英语语言文学、外国语言学及应用语言学、设计艺术学、翻译、数学、物理学、理论物理、原子与分子物理、光学、无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学与物理、精细合成化学与分子工程、海洋生物学、微生物学、生物化学与分子生物学、统计学、心理学、力学、材料科学与工程、电子科学与技术、生物医学工程、固体力学、工商管理硕士、公共管理硕士、社会工作硕士。

（来源：文章屋网 ）

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让分子成为“机器”

要理解这样的机器，我们需要走进纳米的世界中。使用一些科学的方法，科学家可以在非常小的尺度上对物质进行修改和创造，这就是纳米科技。纳米世界小得难以想象，1纳米仅为1米的10亿分之一。正因为如此之小，纳米科技让科学家得以在分子的世界中大显身手，也使传统的化学发生了革命性的改变。

1987年，三位科学家获得了当年的诺贝尔化学奖，其中之一是法国人让-马利・莱恩，他第一个提出“超分子化学”概念。尽管那时的化学研究仍强调分子本身的结构与性质，但改变已然发生。

1983年，法国化学家让-皮埃尔・索瓦日（曾师从让-马利・莱恩）成功合成一种名为“索烃”的两个互扣的环状分子，它们能够相对移动，这是改变的第一步;1991年，英国化学家弗雷泽・斯托达特将一个环状分子套在一个哑铃状的线形分子轴上，且环状分子能围绕这个轴上下移动，这是改变的第二步;1999年，荷兰化学家伯纳德・费林加完成了第三步，他设计出在构造上能向一个特定方向旋转的分子马达，这个马达可以驱动一个比自身大一万倍的物体旋转起来。此时，分子有了“机器”的属性，而且这样的机器真的可以动起来了。

当新千年的钟声敲响的时候，这三位科学家的开创性努力开始结出丰硕的成果，一个充满无限可能的化学新时代拉开序幕。化学家开始在实验室里用合成出来的小分子制造生物大分子组件，它们依靠化学能、热能或者光能运动，能够执行特定任务，成为所谓的生物纳米机器。就这样，科学家们在小小的分子世界里创造了一个神奇的工程学新天地。

打造“显微工厂”

2004年，美国纽约大学化学家纳德里安・西曼和他的同事在实验室里创造了一个能用双足行走的DNA分子机器人，它的脚是两个DN断，长度仅为10纳米。第二年，这些科学家的工作又有进展。他们通过编程，让DNA分子机器人不仅能够行走，还能在行走中自动组装成更大的分子。过程是这样的，DNA分子机器人沿着一条由单链DNA分子铺就的“轨道”向前移动，并沿途“拾起”DNA分子以及一种与生物分子具有良好亲和性的金纳米微粒。就这样，纳米机器人被不断地组装，如同一条自动化的生产线，最后成为一件“产品”，而这件“产品”只有在显微镜下才能看清。

美国哥伦比亚大学的化学工程师米兰・斯托扬诺维奇和他的研究小组也研制出一个能自动行走和工作的DNA分子机器人，它的行走路径也是一条DNA“轨道”，但它的脚有三条，所以被科学家称为“分子蜘蛛”。斯托扬诺维奇相信，将来的“分子蜘蛛”可以游走于自然物体的表面，例如身体的肌肉，从而完成修复肌肉组织的任务。

要打造一个“显微工厂”，需要各种部件：传送带、电梯、汽车、齿轮、管子和轴等。在德国慕尼黑科技大学分子纳米科技实验室里，亨德里克・迪茨和他的同事就在制造这样的部件，而所有部件的结构都来自于一束束双螺旋DNA链。

科学家通过改变链的长度、弯曲度和排列方式等得到不同的DNA三维纳米结构。例如，在DNA束的一边增加若干对核苷就可以延长该边，而在另一边删除核苷则可以使DNA束更弯曲。科学家使用这种方法达到随意控制DNA链弯曲度的目的，用这些不同弯曲度的构件能组合成更加复杂的DNA三维结构。

在纳米的尺度上，制造零件的操作过程是如何进行的呢？原来，科学家是把一些微小的部件漂浮在溶液中让它们相互碰撞。有时，部件碰撞在一起后的结果正是人们所需要的，于是，通过多回合的碰撞和相互粘连后，便得到科学家想要的形状。当然，前提是要对这些分子结构进行正确的程序设计。通过这样的方法，科学家能组装出更加复杂的结构，这就好像让DNA分子在纳米的尺度上表演瑜珈，它们显示了各种各样的姿态。

组装“纳米汽车”

20世纪90年代，伯纳德・费林加曾组装了一辆“纳米汽车”，同样是用生物分子为材料。

开始的时候，汽车只有底盘和轮子，没有发动机，所以只能靠外力行驶。科学家们必须把它放在一层热黄金颗粒表面，依靠磁场作用推动它向前行驶。后来，科学家将一个分子马达装在汽车上，当受到某种特定波长的光的照射时，它会朝一个方向旋转。

这部汽车的长是4纳米，宽为3纳米，在一根头发丝的横截面上，可以停放20万辆这样的汽车。使用核磁共振技术，科学家可以监测分子马达是否在运转，从而推断纳米汽车的行驶速度，其结果是，这辆车每分钟可以行驶2纳米。慢是慢了些，但它毕竟是纳米世界中第一辆能够自主运行的车。

未来的应用领域

这些DNA纳米结构有什么用呢？从目前来看，它们只能应用于科学研究，让科学家可以在纳米的尺度内探索一些生物物理学和纳米化学方面的问题。但从长远上看，它们将在计算机、医药和生物科学领域里发挥重要作用。

悉尼生物科技公司的科学家正在开发一种纳米生物传感器，这种传感器可以在人类的体液中检测从激素到细菌的所有物质，而且速度非常快。虽然这种传感器目前尚在实验阶段，但走向实际应用应该为时不远了。

美国乔治敦大学的科学家研制出一种专门针对肿瘤的脂质体输送装置，通过这种装置可以向肿瘤细胞中输送一种名为p53的基因。p53是一种肿瘤抑制基因，它的正常功能是调控细胞增殖。一般情况下，当一个细胞增长得太快时，p53会指令这个细胞自毁，而假若p53停止工作，细胞便会无节制地生长并发生恶变。p53的缺失还会导致肿瘤细胞抵制放疗和化疗，给治疗带来严重的困难。

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关键词：生物技术 发展 人类

一、引言

1917年匈牙利工程师K.Ereky首次使用“生物技术”这一名词时，其原意是指用甜菜作为饲料进行大规模养猪，即把生物原料转变成产品。

1982年国际经济合作及发展组织提出的生物技术定义为：“生物技术是应用自然科学及工程学原理，依靠生物作用剂的作用将物料加工以提供提品为社会服务的技术”。这里所谓的“生物作用剂”是指酶，整体细胞或生物体，一般也称生物催化剂。1997年加拿大提出的定义：“生物技术是指自然或人工状态下，直接或间接地将科学和工程学方法应用鱼有机体的活体或部分组织，以实现对生产和服务过程进行创新或改进现状的目的”。2001年美国认为：生物技术是应用分子和生物细胞的工艺来解决问题、进行研究、生产产品并提供服务。

总之，生物技术是一门多学科、综合性的技术科学，最终目的是建立生产过程或为社会服务。其中涉及到的学科包括生物学、化学、工程学、医学、药学和农学等。

二、生物技术在食品工业的应用

应用于食品工业的主要生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程4个方面内容。

基因工程又称为DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。它是现代生物技术的核心内容，可以将此技术应用于食品包装、食品保藏、贮运等中，以改变包装材料，降低生产成本；延长食物的贮藏期，改变传统的贮运方式。如通过转基因技术生产的延熟番茄，主要通过乙烯合成途径调控，抑制乙烯合成，从而达到延迟成熟、耐贮藏的目的。

细胞工程是指应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法，按照人们的需要和设计，在细胞水平上的遗传操作，重组细胞的结构和内含物，以改变生物的结构和功能，即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法，快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。细胞工程作为科学研究的一种手段，已经渗入到生物工程的各个方面，成为必不可少的配套技术。在食品等领域中，细胞工程正在为人类做出巨大的贡献。罗自生等报道，在摇床转速160r/min、pH为4.5、温度为25℃时，固定化醋酸杆菌细胞能有效地脱除柑桔汁中由柠碱所引起的苦味，并且固定化细胞的热稳定性比游离细胞好。

酶工程是生物技术的一个重要组成部分，指在一定的生物反应器内，利用酶的催化作用，进行物质转化的技术，可应用于食品生产过程中物质的转化，如纤维素酶在果汁生产、蔬菜汁生产、速溶茶生产、酱油酿造、制酒等食品工业中应用。

发酵工程是生物工程技术的重要组成部分，是生物技术产业的重要环节，是通过现代工程技术手段，利用微生物的某种特定功能，产生有用的物质或使微生物直接参与控制某些生产过程的技术。人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精；利用乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶等都是这方面的例子。随着科学技术的进步，发酵技术也有了很大的发展，并且已经进入能够人为控制和改造微生物，使这些微生物为人类生产产品的现酵工程阶段。现酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分，具有广阔的应用前景。

三、当今中国的前沿生物技术

在纳米药物载体、纳米生物材料、纳米生物传感器等的研究和应用方面取得了重要的进展。多项高靶向、缓解纳米以药制剂进入临床研究。3项纳米药物制剂完成临床前研究，已经申报临床批件的纳米药物制剂。自主研发了多项纳米生物材料产品，主要包括胆道支架、骨修复用纳米生物材料、心血管修复用纳米生物材料等。在纳米生物器件研发方面也取得了重大突破。

DNA受损细胞自我清除的内在机理研究取得种重要进展；在抗病毒天然免疫信号转导分子机制领域取得重要原创新突破；在神经营养因子和受体复合物结构研究方面取得重要进展；高发及突发传染病重要病原微生物蛋白质三维结构研究取得重大突破。

癌症基因组研究发现多个潜在的药物靶点；全基因组功能区DNA甲基化监测方法大幅度降低成本；开发出新一代磷酸化多肽高选择性富集技术；蛋白质相互作用技术研究取得重大进展；建立了先进的时间分辨免疫学检测技术平台及抗体制备平台技术。

开发蛋白质鉴定软件性能达到世界先进水平。中国科学院计算机技术研究所对一系列质谱数据分析和蛋白质及其修饰鉴定核心算法研究，实现了多种蛋白质库检索关键技术，在此基础上开发了稳定可靠的蛋白质鉴定软件PFind单机版和并行版。

完成工业生物过程生物信息数据库设计，提出阿维链霉菌胞内蛋白酶谱研究方法，解决了阿维菌素生产的瓶颈；运用计算机导向药物分子设计，发现离子通道阻断剂；开展多囊肾病治疗药物先导化合物的设计，确定5种优选化合物，并完成了化合物的放大合成，为后续研究奠定了基础；研发一批用于重大疾病临床诊断、治疗及预后判断的试剂盒、生物芯片和预测模型；肺癌的分子分型基础上的个体化治疗研究取得显著进展。