工程化学论文精品(七篇)

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关键词：工程化素质；培养；应用化学；教学改革

应用化学专业是以化学学科为基础的应用型理工科专业。国家教育部颁布的本科专业目录明确规定：应用化学专业属于理科专业，毕业生可根据所在学校教学计划及培养目标授予理学或工学学士学位。这说明应用化学是以理为主的理工结合专业，是研究化学理论在相关领域中应用的理科专业，是产品开发或技术应用型专业，而不是工科专业。但是，从应用化学学位授予现状来看，学士一般授予理科学位，硕士则可授予理科或工科学位。说明应用化学具有工科专业的特点。另外，目前全国有近400所高校开设应用化学专业，覆盖本、专科不同层次和理工、农林、师范等不同类型高校。其中大多数是新办或改办的。大量的应用化学专业毕业生除了小部分从事教育、研究和质检等行业工作外，其余的势必要进入企业从事产品开发和工程管理工作。而当前相当数量的本科生毕业后在工作中感觉实践能力和动手能力较差，进而影响到创新能力的提升，最终势必限制其职业发展。因此，在本科阶段，应用化学专业学生应该具有一定的工科或工程化素质，对其研究生深造或工作实践打下工程化基础具有重要作用。

另一方面，当前，地方本科院校是我国高等教育发展的重要新生力量，此类高校大多能够把握形势、明确定位，以地方性、应用型为办学方向，走特色化发展道路。此类高校更要防止一味追求大而全、赶研究型大学的时髦、进而陷入同质化的境地。因此，此类高校在特色发展中，工科专业的培育和发展更应从基础抓起，在使学生掌握基本工科课程知识的同时，应使学生具有基本的工程化素养。

针对目前国内应用化学专业数量多、方向杂、规范性不足等问题，参照近期教育部专业教学指导委员会制定的教学基本要求，结合许昌学院应用化学专业多年来的建设体会，发现传统教学模式存在的问题：首先，没有特色，或没有按特色化发展去设置培养方案；其次，师资力量薄弱，实践教师人员匮乏，双师型教师几乎没有；第三，教学方法仍流于说教；第四，实践环节不符合工程化素质人才培养。本文相应地从创新培养方案、灵活师资培养、案例法教学、实践教学改革等四个方面论述了以工程化素质培养为导向的教学改革。以期为规范和办好应用化学理科专业提供理论依据和实践经验。

一、创新培养方案

从当前我国地方高校中应用化学专业设置的范围来看，有趋同的倾向。对于像许昌学院这样的地方新升本院校，如果不走特色化道路，势必在激烈的竞争中惨遭出局，对应用化学专业来说更是如此。我校的定位为地方性、应用型、服务中原城市群建设、依托地方经济发展、目前通过校企合作、服务经济对改造专业建设、推进学科建设起到了显著的作用。对以往单纯旨在培养研究型人才的培养方案加以调整，注入了工程化、应用型人才培养的元素。首先，将“工程实践”能力作为一项重要的技能写进培养目标中。其次，在培养规格中增加“工程实践”能力一条，具体阐述为“具有将产品实现从实验室规模到工业规模的认识和初步能力”。最后，最根本的是课程设置目标更加明确、为专业特色服务的目的突出，凝练了专业方向，加强了专业课分量和深度。

2010年之前，应用化学专业完全按照理科专业模式设置，专业课除了四大化学、仪器分析、化工基础等必修课之外，选修课则是按照四个模块设置，具体为，纳米材料模块：纳米材料学、纳米材料的检测与表征、应用X射线衍射技术。光电材料模块：新能源材料、太阳能电池材料、光功能材料。工业分析模块：色谱与分离、光谱分析、环境分析。化工模块：化工制图、反应工程基础、化工分离技术。其它的选修课则有催化、有机合成设计、应用电化学、无机合成化学、精细化学品化学、化学工艺学、化工产品开发概论等以及一些必修课选论（主要为考研学生开设，主要是讲解典型例题，如物理化学选论等）。从上述课程设置来看，课程模块太多，每个模块课程单薄；必修课基本完全是专业基础课，而专业课则直接过渡选修课，专业课设置薄弱，显然不能满足专业特色方向设置对课程的要求。因此，2010年后，我们对应用化学专业设置了两个方向，分别是精细化工和高分子材料，相应地设置了必修课（专业基础、专业课）和选修课（专业课），加深了专业课程基础，凝练了方向，取得了良好的效果。具体为，精细化工模块：精细化工工艺学、精细有机合成单元反应、精细化工过程及设备、精细化工实验。相应的选修课有化工产品开发概论、分离工程、表面活性剂、涂料、胶黏剂、香精香料、纺织助剂等，可任选。高分子材料模块：高分子物理、高分子化学、高分子实验、高分子材料加工。相应的选修课有化工产品开发概论、分离工程、材料学、塑料、橡胶、纤维等，可任选。

二、灵活师资培养

教师给学生上课，并不是简单地照本宣科、传递知识，而是要培养学生认识问题、分析问题、解决问题的能力。因此，教师要掌握的就不仅仅是书本知识，更多的应该是见识，即真正的工程实践经验、理论在实践中的应用实例。

当前，地方高校处在高速发展和扩张之际，每年都会招聘一批新教师。但是，限于政策，这些新教师主要是刚毕业的博士、硕士，基本没有教师的从业经历，更没有企业实践经验。因此，教师自身对实践教学、企业生产等没有基本的认识。我院同样面临此类问题。我们的解决方法主要从三个方面入手，即理科向工科转变；攻读学位和专业培训结合，以专业培训为主；企业技术人员兼职承担理论教学和实践教学，以实践教学为主。

第一，理科背景教师向工科转变。首先要明确专业建设的需要，让理科教师产生我要转变的原动力；其次，从政策和经费上支持理科教师的工科能力进修和培训。第二，在企业内进行专业培训。比如，新教师报到入校后，在第一学期被派往企业定岗实习，期间对车间工艺、设备和部分工段操作基本掌握。在学期开始后，还安排其在老教师带领和指导下赴实习单位进行指导学生实习工作。另外，在第二年该新教师即将承担实习指导任务前的暑期，学院会安排其先期赴企业进行轮岗实习学习，掌握实习的第一手资料，提高其指导和教学水平。经过这样两年的学习、培训和指导训练，到第三年该新教师独立指导学生实习时，已经具备能够圆满完成实习指导任务的能力。该教师自身的工程实践能力的提高无疑为学生工程化素质培养提供了保障。第三，充分利用好企业师资。由企业技术人员兼职承担实践教学任务。我们对实习单位的技术人员作为师资的利用包括几部分，除了在学生实习时给学生讲解之外，还在对我方新进教师进行师资培训、来我校进行课程辅导和讲授中承担重要角色。我们采取灵活的待遇方案，使企业技术人员的积极性得到提高，我院的教师和学生均得到全面的培训和辅导，对提高实习水平和效果起到很好地促进作用。

三、案例法教学

案例教学法是在教师的引导下，再现案例实景，把学生带入特定事件的现场，通过深入角色，提高学生实际运用知识能力的一种教学方法。实践结果表明，该方法对促进学生更快、更深理解和掌握基本知识有明显成效。

应用化学专业讲授的专业课不但有理论性强的课程还有实践性强的课程。前者如物理化学、反应工程；后者如精细化学品化学、工业催化、表面活性剂化学等。国外教育界有句名言：告诉给我，我会忘记；演示给我，我会理解；让我参与，我会学会。但是，让学生理解掌握知识点不可能完全通过实验来实现。所以我们通过案例教学法有效实现了此目标。

根据学生的认知水平和规律，我们采取了从“告诉”“演示”“参与”的模拟步骤，循序渐进，使学生易于理解和掌握知识点。当然，其中的“参与”步骤更多地仍是通过课堂模拟讲述或结合实验实践课程来实现。首先，在一系列活生生的案例基础上提出学生感兴趣且切中基础理论核心的问题；然后回答问题，逐步深入，反向推理，最终使学生对物理化学的基本原理很轻松、很自然地理解、掌握、接受；最后要强调掌握部分重要的参数和指标。这样的结果就使学生掌握了基本且必要的产品作用原理和重要性能参数，符合教学要求和就业入门的目的。

该步骤示例如下：首先引出案例，例如提到农民锄地的原因，有的学生认为是松土，而正确答案应是保墒。因为土壤中有很多气孔，类似于毛细管，由于附加压力的作用，导致水分和养料丧失，锄地可以破坏毛细管，起到保留水分和养料的目的。接下来分析该案例，提出涉及的原理和知识点，即毛细管的附加压力及其产生原理（书本上的理论知识）。从土地水分丧失联想到毛细管产生附加压力，再到拉普拉斯公式和开尔文公式，从生活化的案例到理论知识的轻松理解和掌握。

其次，用生活中的多个实例来显示表面活性剂的其它作用。例如，透明状、水溶性注射针剂生产中表面活性剂的增溶作用；化妆品和农药乳状液产品中表面活性剂的乳化作用；墨水的制备中表面活性剂的分散作用；浆料中表面活性剂的消泡作用；在新型纺织品材料中的防水、防污作用等。从这些实例继续讲述胶束、表面活性剂的两亲性结构、性能参数（CMC值、HLB值）等重要理论知识就很容易被学生接受和理解掌握了。

以“表面活性剂”部分为例。首先引入肥皂和洗衣粉的实用案例。肥皂和洗衣粉是人们日常生活经常接触的化学品，可谓是“看得见摸得着”的例子，虽然可能部分学生对这类洗涤剂有初步的认识，但真正了解其洗涤作用原理的并不多。因此，此案例满足“听说过但不熟悉”的要求。在运用多媒体教学时可在肥皂和洗衣粉的种类、造型、颜色以及使用对象和部位等方面充分展现其多样性，使学生认识到该类日用品还有很多“高端产品”，还有很大的开发空间和前景。在此过程中还可以简要说明肥皂的来历等科技发展历史。

四、实践教学改革

实践教学改革分别从实验课、实习实训和毕业论文（设计）三方面开展。

传统的实验课以验证性实验为主，且内容陈旧，达不到培养学生创新能力的目的。我们的做法是改进传统实验项目、引入教师科研课题和企业课题。

首先是内容陈旧，部分实验项目已被证明不适合本科实验训练、锻炼动手能力，或难以体现知识重点，需要改进。比如，物理化学实验中测定电势-pH曲线项目主要的考查目标为理解一定条件下能斯特方程中浓度的负对数即pH值与电势φ成正比，并掌握pH值测定的原理。但事实上学生对此兴趣不大，感觉这是必然的，老师在讲的时候已经把结果给展示了，没有创造性。因此，我们增加了电极的原理和组装、pH计的原理和组装实验，放在测定电势-pH曲线实验之前，使学生亲自组装了电极、pH计，到测定电势-pH曲线时自然理解清晰、操作得心应手。

引入教师科研课题和企业课题。首先使学生接触实际存在或生产中的问题，对培养其求知欲和提高探索的兴趣具有显著作用，同时还培养了学生的专业自信；其次锻炼了教师，增强其将理论与实验实际相结合的能力。

实习实训按一般常规情况就是带领学生去工厂实习几周，请工厂的技术人员讲课，然后参观生产车间，就算完成生产实习任务。结果是每年学校都要投入大量的财力，学生实习则走马观花，成了走过场，效果自然难以体现。

目前，在前述加强师资的前提下，使得我们拥有了一定的工程化素质的教师队伍，结合企业技术人员，为做好实习实训打下了良好的人力资源基础。另外，我们采用了新的管理模式和综合实习实训考核方式，起到了较好的效果。具体做法为：管理采用封闭管理、集体上下班、随时考勤等，保证学生的实习时间和在岗率；考核不但要参考其实习报告，还要引入笔试和面试、单独岗位操作和答辩等，保证了学生真正掌握、理解生产过程，起到实习的目的。

毕业论文目前面临的最大问题是学生由于要备考研究生，导致实验时间难以保证。我们的改进做法是：其一，严格毕业论文（设计）出口机制，让达不到要求水平的毕业论文（设计）作者延期毕业，重新答辩，使学生重视，教师认真对待。其二，一部分学生在大二或大三即进入教师实验室，进行科研创新实验。每年学期初由年级辅导员、班导师向有需求的教师推荐一些学有余力、感兴趣的学生去进行科研创新实验。对学生巩固实验课所学的技能和知识有显著作用，还可培养其实践动手能力，另外还可以为毕业论文写作打下基础。其三，毕业论文或设计可以与毕业实习结合。通过延长企业实习时间，并提炼出课题或模拟出设计任务让部分感兴趣的学生选做，这样就可以使学生提前了解了课题的背景，为做论文或设计打下了坚实的基础，同时节省了时间。

五、效果与探讨

2010年以来，我院应用化学专业通过上述教学改革，取得了明显成效：

第一，青年教师投身于教学改革的热情更加高涨，并从工程化素质提升和教学过程中得到成长。3年来，青年教师积极总结教学经验并申报教学研究项目，共获立项校级教研项目4项，发表教研论文5篇。同时，有2位教师获聘副教授，2位教师获聘讲师，其中有2位教师获聘双师称号。

第二，学生动手能力和解决问题的能力得到提高。首先在后期实验中，学生的动手能力显著提高，比如物理化学实验，90%的学生能够在3个学时的规定时间里保质保量完成实验任务，而在过去则一般需要延长1个学时才能完成；其次，学生参与教师科研创新实验的积极性空前高涨，毕业论文质量也相应大幅度提高；最后，3年来，学生参与“挑战杯”创新大赛、企业奖学金项目、校级创新课题等立项、获奖共计35项。

第三，学生学习成绩提高，考研录取率显著升高。从2002级到2009级，考研录取率从最早的10%上升到60%。这固然与学生的刻苦学习有关，但显然与上述教学改革有一定关系，尤其是实践教学改革结出了硕果，比如提高了学生动手能力、增强了其考研面试竞争力这一结果，势必会提高学生被录取的机会。

参考文献：

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8-13.

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①它是溶液,而且是真溶液.应永不分层,无沉淀;

②粘度很低,有些浆材粘度甚至接近水;

③固化或胶凝时间可人为控制;

④可用泵灌入裂缝,充填裂隙,堵截渗漏水,具有原位修复止水结构或单独构建防渗帷幕之功能,特别适用于地下隐蔽工程;

⑤固化或胶凝时体积收缩很小;

⑥固化物或胶凝体本身不渗水;

⑦固化物或胶凝体耐久性良好.上述特点和功能是我们通常熟习的防水建筑材料所不具备也无法替代的,正因如此,化学灌浆材料在防水工程上具有特殊的重要性,并以此成为防水建筑材料中不可或缺的重要成员

2.常用化灌浆材的分类

目前国内常用的化学灌浆材料按其性能与用途大致分为两大类,六大品种系列,上百种品牌.第一类是防渗止水型,这包括水玻璃、丙烯酸盐、聚氨酯和木质素浆材四大品种系列.第二类是补强加固型,这包括环氧树脂与甲基丙烯酸甲酯浆材两大品种系列.其中水玻璃浆材又可分碱性与酸性两大品种,聚氨酯浆材又可分油溶性、水溶性与弹性三大品种,环氧树脂浆材又可分为非活性稀释剂、活性稀释剂及呋喃树脂三大品种.必须指出,在第一类型中的水玻璃浆材也能用于补强加固工程,只是强度较低;在第二类型中的环氧树脂浆材也能用于防渗止水工程,只是单价偏高.现将国内用量较大的环氧树脂和聚氨酯浆材品牌及研发单位列于下表1和表2.

表1.国内常用环氧浆材品牌及研发单位

浆材品牌SK-1JXHK中化-798CW

研发单位中国水科院天津基础公司杭州华东院科研所广州中科院化学所长江科学院

表2.国内常用聚氨酯浆材品牌及研发单位

浆材品牌

PMLWHWTZS发单位天津大学华东院科研所华东院科研所上海隧道公司

3.主要用途及应用部门

由于化灌浆材具有前述七大特性,故化学灌浆浆材和技术特别适用于工程建设中的堵漏止水、帷幕防渗、基础加固和裂缝修补四个方面.从现在来看,化学灌浆的应用领域主要在水电、建筑、采矿和交通四个行业,具体应用领域大体如下

①大坝、水库、涵闸等基础防渗帷幕和基础加固；

②大堤、渠道、渡槽等的防渗堵漏及加固;

③核电站等的封闭止水防渗[1]和基础加固;

④地下建筑物(如地铁、人防、隧道等)的防渗、堵漏止水、基础加固和裂缝的补强加固;

⑤矿山、工厂有毒废渣、废水和城市垃圾场等截渗工程的防渗帷幕;

⑥矿井建设中的涌水堵漏、流沙治理及对软弱地层加固、稳定的预灌浆;

⑦石油钻井开采中的堵漏止水、钻孔护壁加固和驱油;

⑧桥基加固及桥体裂缝补强;

⑨机场跑道和停机坪、公路和铁路特殊路段的软弱地层加固、防渗和混凝土裂缝补强加固;

⑩江河海港港工建筑物(如码头、船闸、防波堤等)的基础防渗和加固

4.国内化灌浆材应用概况

化学灌浆材料在防水材料中虽属小品种,但随我国基础建设的发展应用量在逐年增加,年用量己远超万吨,现仅根据2004年沿海八城市12个企业或公司粗略统计的用量就有6635T,见表3.同时,在各部门中化学灌浆材料的应用也因工程要求不同而有所不同,有所选

表3.沿海八城市12家企业或公司2004年用浆量粗略统计

浆材种类水玻璃聚氨酯环氧丙烯酸盐

用量(T)/年4000220042015

择差别.如地下建筑业及地铁建筑防水多选用聚氨酯浆材;采矿部门止水和交通部门修复路基多选用廉价的水玻璃浆材;水电部门修筑大坝多选用丙烯酸盐做防渗帷幕和选用环氧浆材加固坝基;文物保护部门则选用甲基丙烯酸甲酯浆材来修复文物建筑等.化学灌浆材料在大型工程中应用量是很大的.葛洲坝电站一期工程护坦止水系统渗漏事故的修复,一次用弹性聚氨酯浆材20余吨;上海地铁4号线塌方冒水事故仅止水一项用聚氨酯浆材就达102吨;三峡工程近几年防渗堵漏和地基加固应用各种化学灌浆材料570多吨,见表4;广东一家化灌企业

表4.三峡工程化灌浆材应用概况

浆材名称CW环氧LW+HW聚氨酯丙烯酸盐

主要用途地基加固止水堵漏防渗帷幕

浆材用量(T)32018070

去年仅在桂、粤、湘公路修复工程的路基加固防渗中就用了水玻璃浆材2000吨以上,由此可见一斑

5.国内化灌浆材研究概况

我国化学灌浆事业是解放后开创的,经50余年发展,成绩斐然[2].这与一些产业部门和部份大专院校培养了一批从事化学灌浆技术的研究队伍密切相关.随着我国基础建设的发展,防水化灌浆材应用量逐年上升,浆材开发与应用的研究也在逐步增多.以近五年为例,在科技期刊杂志库捡索中化学灌浆的研究论文约有323篇,其中浆材研究与应用占240篇,见表5.由

表5.近五年国内化灌浆材研究与应用捡索概况

浆材环氧聚氨酯水玻璃丙烯酸盐丙凝甲凝木质素篇数1127327111052

%46.730.411.24.64.22.10.8

表5可见,从研究论文数量排序讲,前三位是环氧树脂浆材、聚氨酯浆材和水玻璃浆材,而

实际应用中则正相反,水玻璃浆材多于聚氨酯浆材,而聚氨酯浆材又多于环氧树脂浆材.从研究与应用所获成果水平来看也较高,世人瞩目的三峡工程化学灌浆的成果就是例子.该工程在

①应用国内研制的无毒丙烯酸盐浆材,替代有毒并有致癌可疑的丙凝浆材,首次建造大坝化学防渗帷幕[3];

②选用CW环氧浆材和水泥—化学复合灌浆技术,加固软弱泥化断层破碎带;和

③采用包括化学浆材在内的五层防渗止水措施,处理好泄水闸迎水面多条混凝土活缝上[4]都达到了国际先进水平.这其中三峡工程的高水头混凝土活缝处理,一直是中外媒体关注的焦点

6.化灌浆材与环境保护

化学材料中常含少量有毒害的化合物,用于防水的化学灌浆材料也不例外,因此研究与应用化灌浆材的人员一定要提高环保意识,做好防止污染的工作.积多年从事研究与应用防水化灌浆材工作的经验,特提出如下选择与应用化灌浆材,防止污染的四条原则[5]:

①能用水泥浆材解决工程防渗加固问题的绝不用化灌浆材;

②在满足工程防水设计基本要求的前提下,选用化灌浆材应首选无环境污染的水玻璃浆材;

③选用其它防水化灌浆材应选用无公害产品,并注意不要任意扩大应用范围及用量;

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[关键词]湿法技术、干法技术

中图分类号：O654.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0248-01

一、当前沼气技术简介

不同地区的自然、经济状况、养殖场规模和环境容量等条件各不相同，因此沼气能源化处理工艺技术和模式也存在差异。本论文根据厌氧发酵原料的干物质含量的不同，主要讨论两种不同的沼气能源化利用工艺：湿法技术和干法技术。

湿法技术：发酵原料的干物质含量一般小于8%，是液态有机物的处理方法。湿法技术具有物料传热、传质效果好，反应器可以在厌氧状态下连续进出料，易于工程放大等优点，被现阶段大中型沼气工程普遍采用。

干法技术：发酵原料的干物质含量在20%～40%，原料呈固态，虽然含水丰富，但没有或者几乎没有自由流动水的沼气厌氧微生物发酵过程，是有机固体生物质的处理方法。干法技术具有容积产气率高、处理过程中不产生污水、自身能耗低等独特优势。由于干法发酵原料呈固态，在反应器厌氧状态下连续进出料有较大难度，为避免使用高能耗的输送设备，一般采用全进全出的间歇式进出料工艺，但反应器形式和密封结构是工程化研究设计的难点。

二、沼气发酵的生物过程

沼气干法发酵的微生物学原理与湿法沼气发酵基本相同。

1、主要的菌群：发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌（同型产乙酸菌）、产甲烷菌。

沼气发酵的条件

1）发酵原料的C：N比：是指原料中有机碳素与氮素含量的比例关系，因为微生物生长对碳和氮有一定要求，其利用速度是20～30倍的关系，因此发酵原料的碳氮比20～30：1，或者BOD5：N：P= 200：5：1为宜。

2）足够的接种物（微生物量）：接种量一般为发酵液10%～50%；当采用老沼气池发酵液体作为接种物时，接种量应占总发酵液的30%以上。

3）严格的厌氧环境：产甲烷菌是一种厌氧性细菌，空气中的氧会使其生命活动受到抑制，甚至死亡。因此正常沼气发酵，其发酵液的氧化还原电位越低越好（不产甲烷阶段+100～-100mV， 产甲烷阶段-150～-400mV），发酵环境处于无氧状态。

4）适宜的发酵温度：高温发酵：50-65 ℃，最适温度为55±2°C；中温发酵：20-45℃，最适温度为35±2°C；偏低温发酵：10-20℃；常温发酵：随自然温度而变化的发酵。

5）pH值与碱度

pH值：厌氧消化最适宜的pH值为6.8―7.4。当pH值6.4以下或7.6以上，都会对厌氧微生物产生不同程度的抑制作用，导致产气减少或中止。

碱度：指消化液中含有能与强酸相作用的所有物质的含量。主要以重碳酸盐，碳酸盐，氢氧化物三种形式存在。这些物质可与挥发酸发生反应，使pH值不会有太大变动。

6）毒性化合物

一般情况下，农作物秸秆中不会含有大量有毒物质，但畜禽养殖场和工厂中的有机废水中常含有消毒和防疫的药物或者重金属等有毒物质，这些有毒物质会抑制厌氧微生物的生长、代谢及繁殖等。例如，有些有机氯（CH2Cl2，CHCl3和CCl4等）毒性很强，如氯甲烷浓度在1mg/L左右，常引起产甲烷菌的中毒而使发酵失败。

3、主要调控指标

1）固体物

总固体（TS）是悬浮固体（SS）和溶解固体（DS）的总和，以单位体积水样在103-105℃蒸发干后残留物的重量表示。

2）化学需氧量（COD）和生化需氧量（BOD5）

3）挥发性有机酸（VFA）

挥发性有机酸（VFA）是厌氧消化过程中重要的中间产物。VFA在厌氧反应器中的积累能反映出甲烷菌的不活跃状态或反应器操作条件的恶化，较高的VFA（如乙酸） 对甲烷菌有抑制作用。

4）pH值和碱度

5）停留时间

水力停留时间简写作HRT，指进入反应器的废水在反应器内的平均停留时间，如果反应器的有效容积为V（m3），则：HRT=V/Q

污泥停留时间简写作SRT，也称为泥龄。

SRT=反应器内污泥总量/排出反应器的污泥量。

微生物停留时间简写作MRT，指从微生物细胞的生成到被置换出消化器的平均时间。

采取可能的措施，尽可能达到：MRT> SRT >HRT

6）原料产气率Mr

是指单位原料在一定条件下的产气量。原料产气率是衡量原料分解好坏的一个重要指标。产气率的单位通常用“m3/kg（COD）”。

7）反应器的容积负荷Nv

容积负荷Nv：单位反应器，在单位时间内要保证一定的处理效果所能承受的有机物的量，其单位为kgCOD/m3.d或KgBOD5/m3.d，则计算公式：

Nv=QS/ V

式中：进料浓度S （kgCOD/m3或kgBOD5/m3），流量Q（m3/d），反应器有效容积V（m3）。

8）容积产气率是指在一定条件下，厌氧消化器单位容积的产气量，单位：m3/m3.d。容积产气率是评价厌氧消化器反应效率的一个重要指标。它与发酵原料入池量、原料种类、厌氧消化器规模、消化时间、温度等有关。Gv： 池容产气率（m3/m3.d）

Gv==Nv×Mr式中：Nv--容积负荷（kgCOD/m3.d） Mr--原料产气率（m3/kgCOD）

国内工程应用

沼气发酵的工艺条件主要包括两个方面：一是满足厌氧发酵微生物生长繁殖的适宜条件，即微生物的生物学生长条件，包括C/N比、发酵温度、pH值、接种物量等参数的合理控制等。二是从工艺上满足沼气发酵的工程化生产问题。

1、湿法技术

河南省于2007年从丹麦引进车用燃料沼气工程技术并建造了第一座大型车用燃料沼气工程。该工程以当地收集的牛粪、猪粪、人粪、屠宰垃圾、厨余垃圾和生活污水处理厂的生污泥为原料，采用欧洲有机废弃物联合消化CSTR工艺，高温发酵，全自动化控制和远程监控，产气率2.0以上，设计生产符合国家车用天然气规范的车用沼气约10000m3 d-1。

2、干法技术

间歇式干法沼气工程与湿法沼气工程相比，有两个关键的技术问题需要解决：一是发酵初期与发酵结束时发酵室沼气浓度与空气浓度达到临界点15：85时的防爆安全；二是发酵菌在发酵物中的繁殖速度保障[1]。为了解决这两个关键问题，工程需要设置安全可靠的自动控制系统。

哈尔滨宾西沼气有限公司建设的车库型间歇式干法沼气工程使用德国工艺设备，日处理农作物秸秆7.88t和牛粪17.5t，主要包括车库式厌氧发酵仓，储液池，储气柜，辅助用房包括中控室、锅炉房、净化间、发电机房和提纯车间。项目投产后，年产沼气量182.5万m3，日生产沼气5000m3。日产沼渣10.89t，年产沼渣3974.44t。

四、结论

沼气能源化利用可以解决当前我国农业发展的“瓶颈”，有利于减少农村种植业和养殖业废弃物造成的污染，提高环境质量。有利于转变农业增长方式，发展农业循环经济。我国的科研人员和工程公司目前也在致力于工程化的研发，随着生态农业的逐步发展，国内的技术将会发生突飞猛进的变化。

篇(4)

【关键字】日本血吸虫；钉螺

引言：血吸虫病是乙类传染病，中国共有7个省份是血吸虫病的流行区，包括安徽、江苏、江西、四川、湖南、湖北、云南。中国现有血吸虫病人80万左右，其中每年出现的急性病例有一、两千例。血吸虫病的宿主钉螺一般生活在草滩、池塘、沟渠等野外多水区域。人们如果接触了野外不明水域的水，血吸虫的幼虫尾蚴就容易进入人体，造成感染。同时，受感染者的大便中会带有毛蚴。如果在野外随意排泄，毛蚴通过水进入钉螺体内，就会造成大规模扩散的恶性循环。血吸虫很小很小，用肉眼是根本看不见的。血吸虫先进入钉螺的肉体里，然后在钉螺肉体里生长，长到成虫后血吸虫就从钉螺的肉体里钻出来。然后从血管进入人的心脏、胃、肺等人体各个部位吸人的血长大。得了血吸虫病后整个人都会显得衰弱，面黄肌瘦，无论你吃了多少，你也不会长胖，因为血吸虫在你的身体里吸你的血。

血吸虫在你的身体里，然后在你的身体里养儿育女，经过一定时间的生长发育，最终在肝、肠附近的血管内定居寄生，并发育成熟，成为成虫。然后再随粪便中排出虫卵，若粪便污染了水，虫卵就会被带进水中，然后在水里孵出毛蚴。

在淡水里生活的螺类中，有很多种类都是人类或牲畜寄生虫的中间宿主。有些寄生虫有一个阶段必须要生活在这些螺类的身体里，才能够再侵犯人体或牲畜，如果缺少了这个阶段，寄生虫就不能完成它的生活史。所以，这些螺类就成了传染某些疾病的媒介了。钉螺是日本血吸虫（Schistosomajaponicum）的唯一中间宿主，而这种寄生虫又是引起危害十分严重的日本血吸虫病的病原。日本血吸虫成虫寄生于哺乳动物（包括人）的静脉血管内，致病严重，流行甚广，成为人类重大疾病之一，我国目前尚有钉螺面积30多亿m2，其中易感环境的钉螺面积接近9亿m2。因此，控制和消灭钉螺是防治日本血吸虫病的重要措施之一。张媛在抗日本血吸虫药物的研究进展论文[1]写到目前中国血吸虫病控制仍采取综合防治策略，包括消除传染源，控制中间宿主钉螺，加强粪便管理、安全用水及健康教育等（He，2001）。化学预防治疗是防治血吸虫病简单有效的方法之一。特别是随着安全高效的防治药物的出现。对血吸虫病的防治在观念上发生了实质性变化，大大加快了中国血吸虫病防治的进程，提高了防治效果。

青蒿素，在中国土生土长，其疗效在世界上目前是最好的，青蒿素类药物是一类广谱抗寄生虫药物，具有吸收好、分布广、排泄和代谢快及高效、低毒等优点。在世界很受欢迎，属于血吸虫的一线用药。

被世界公认为疗效快，价格低的药物。

主要药物有吡喹酮，其作用机制为口服后，80%的药物被小肠迅速吸收，少量在大肠和胃内吸收，1～3 h后达到血药峰值，生物半衰期为1～1.5h吸收后由于“首过效应”（first pass effect）。迅速被肝细胞代谢主要分布于肝脏，其次为肾、肺、脑、垂体等.在门静脉血的浓度较周围血高10～20倍。药物经肝脏迅速代谢。

李幼子在杀灭钉螺药物的研究进展[2]中写道。氯硝柳胺是目前杀螺活性最高的一种杀螺药，高于五氯酚钠5～8倍L2J，世界上血吸虫病流行的70多个国家和地区均普遍使用它杀灭钉螺。但氯硝柳胺难溶于水和一般溶剂，故制成多种剂型用于杀螺。

丹密达利杀灭湖北钉螺效果的研究[4]室内喷洒试验：24、48和72 h的半数致死剂量（LD50）分别为0.78、0.44和0.46 g/m2；室内浸杀试验：24、48、72 h的半数致死浓度（L%）分别为44.4、27.4和24.8 mgCL；24 h抑制钉螺上爬半数有效浓度（EC50）为5.86 mg/L。现场喷洒试验：密达利2 s/m2喷洒后7 d钉螺死亡率大于90%.灭螺效果和氯硝柳胺1 g/mz相当（P>0.05）

黄轶昕氯硝柳胺乙醇胺盐粉剂杀灭钉螺效果的研究[5]氯硝柳胺乙醇胺盐粉刺撒旌灭螺效果与可湿性粉剂喷洒灭螺效果相当.适用于水源缺乏地区和水位难以控制地区灭螺，具有显著的实际应用价值。

高扬药物灭螺工程化管理模式及其现场应用评价[6]高质量的灭螺药品是确保药物火螺效果的基本要素，药物灭螺工程化管理模式是提高现场药物灭螺质量的有效管理措施。

覃章兰杀灭钉螺新药物的研究[7]对羟基苯甲醛，经过对苄氧基肉桂酸，再与间苯三酚环化合生成5，7-二羟基一4’一苄氧基黄烷酮，通过生物活性测定，发现该化合物是高效、低毒、快速杀灭钉螺和具有抑制上爬特点的新药物.

由江苏省血吸虫病防治研究所戴建荣博士等承担的江苏省卫生厅重大课题“氯硝柳胺悬浮剂的研制及应用的研究”获重大突破，该研究主要成果在于通过润湿剂、助悬剂、增稠剂等筛选与混配，并经水相连续研磨等处理，在国内外首次研制成氯硝柳胺新剂型一25氯硝柳胺悬浮剂。该剂型具有分散性、悬浮性好，稳定性、溶解度高，可与水以任意比例混合的优点，在不改变其化学性质的基础上解决了氯硝柳胺难以溶解的难题[8]。

展望：综上所述，血吸虫的预防与治疗药物也不断的更新。综上所述，对杀螺药的要求高效、低毒、价廉及方便使用。随着现代化学的试剂的发展，相信不久的未来会有更好地，无毒的化学药物被使用于临床。

【参考文献】

[1] 李幼子，戴建荣，杀灭钉螺药物的研究进展，中国共患病学报，2011.7

[2] 朱丹1， 周晓农1，张世清z，张功华2 9刘和香1，吕大兵2，蔡国英1，倪全珍1，操治国2，吴维铎2在中国寄生虫学与寄生虫病杂志第3密达利杀灭湖北钉螺效果的研究，室内喷洒试验2006.6

[3]黄轶昕‘，洪青标3.孙乐平1，昊锋1，奚伟萍1，蔡刚2氯硝柳胺乙醇胺盐粉剂杀灭钉螺效果的研究，中国血吸虫病防治杂2003.4

[4]覃章兰，李文新，黄天宝，叶文法，杀灭钉螺新药物的研究武汉大学学报（自然科学版），2000.12

篇(5)

关键词：软件工程；专业特色；核心竞争力；实践创新能力

0、引言

国际上传统的以计算机装置为信息处理平台的计算机学科（Computer）已上升、发展、凝练为更为宽泛的计算学科（Computing），其五大子学科领域分别为计算机科学（CS）、计算机工程（CE）、软件工程（SE）、信息系统（IS）和信息技术（IT）。我国高等教育中的计算机科学与技术专业基本符合计算机科学的能力培养要求，研究生阶段的计算机体系结构专业、计算机应用专业则分别对应计算机工程和信息系统、信息技术。软件工程作为与计算机科学并列的学科地位，已获得产业和教育界认可，我国也于2011年3月正式将软件工程批准为一级学科（代码0835），这标志着软件工程学科和专业建设进入一个新的历史时期，迫切需要在此背景下进行专业特质探索和培养模式创新研究。

我国软件工程本科专业从2001年起陆续在一些综合性重点大学和理工科院校开设，有力地补充了软件开发人才缺口，但作为我国高等教育重要组成部分的师范院校在这方面发展相对迟缓，主要原因是师范院校以教师教育为主，一般以人文和理科专业见长，本身工科发展历史都不长，即使是信息技术类专业，如计算机科学与技术专业，也是在1990年代国家在中小学开设信息技术课程后才普遍设置和发展起来，而软件工程专业作为和计算机科学并列的学科专业，必然有其区别于计算机科学的特质和人才内涵要求，因此在师范院校软件工程本科专业建设中如何继承学校在长期教育信息化方面已形成的比较优势，办好、办精该专业，提高学生工程化软件开发能力，努力培养、提高其具有软件工程师素养，系统的研究软件工程专业的特色定位以增强毕业学生的职业竞争力就显得尤为重要。

国务院办公厅于2009年12月31日了《国务院关于推进海南国际旅游岛建设发展的若干意见》，将海南国际旅游岛建设上升为国家战略。建设国际旅游岛，迫切需要各类高级专门人才，特别是低碳、环保产业，而软件产业正好契合海南走生态可持续发展战略的要求。目前海南生态软件园、三亚创意园、惠普海南项目正进入如火如荼的建设状态，未来预期需要大量高素质专业软件从业人员。

海南师范大学作为省重点大学，义不容辞地肩负着为本省培养“留得住、用得上、后劲足”的各类人才的重任，并率先新办了软件工程专业。如何利用好海南目前以软件开发为主的信息服务业大发展的时代背景和外部产业优势，培养学生创新实践能力已成为该专业发展不可回避的关键问题。只有与时俱进，抓住专业发展难得的外部产业和人才需求机遇，加强与企事业单位的产学研合作和实践实训对接，改革教学模式和核心课程体系设置，着力提供优质的、体现核心竞争力的教学资源，才能提高学生的核心竞争力和软件工程师素质，为本土软件技术人才培养提供经验，为生态化、信息化的国际旅游岛建设做出高等教育界应有的贡献。

师范院校作为高等教育重要组成部分，其开展的软件工程专业研究并不活跃，大多借鉴综合理工科院校的建设经验。目前国内主要有杭州师范大学以软件服务外包为发展方向、沈阳师范大学面向实践课程体系的改革、一四川师范大学结合师范教育特征的教学体系的构建等为数不多的专业建设研究。

因此，师范院校软件工程专业特色定位与学生实践创新能力培养的研究具有十分重要的现实意义，符合教育和产业发展方向，契合时代背景。其实施目的不仅对本省软件工程人才培养大发展具有指导意义，而且势必对提高师范院校软件工程专业建设提供可以借鉴的指导范本和成熟经验。

1、师范院校软件工程专业特色定位

核心竞争力体现在本专业学生具有其他专业所不具有的不可替代的特质，是学生驰骋职场的银弹。从属于计算大学科的软件工程专业，与传统计算机科学与技术专业具有千丝万缕的联系，如何把握两者的内涵和外延，国内外对此已有了不少成熟的探索。传统计算机专业侧重于科学的探究计算本质，并利用发现的规律来发明相关技术方法，从而推动社会信息化；而软件工程专业关注采用工程化方法实现计算机软件开发的高效、高性价比、高可控、高用户体验质量，核心是标准化的表达方式和规范化的工作步骤。

明白这点后，软件工程专业的特色就必须落脚于工程师素质培养上，关注软件工程三要素的知识学习，即方法、过程和工具。同时，特色定位须传承各个学校的传统优势应用领域，如海南师范大学在教育信息化和旅游信息管理方面已有一定的学科基础和产业优势。把握软件工程专业学生的素质培养本质要求，结合开办学校已形成的比较优势领域，同时贯彻可持续发展理念，科学制订教学计划，而不是人云亦云、盲目跟风，就可以形成该专业的特色，提高学生职业核心竞争力。通过专业特质分析，我们建立以工程素质培养优先的课程体系，并贯穿本科4年的教学。

（1）软件工程师能力素质的核心主要是工程组织能力、需求分析与软件建模能力、软件体系结构设计能力和编程能力。

（2）在参照软件工程本科教学规范制定的主要教学计划基础上，基于我们对上述核心能力重要性的认识，强化上述能力所对应课程的教学实施和学生阶段性能力考核。如工程组织能力主要分布于软件项目管理、软件工程导论等课程，知识点主要须掌握以项目为组织形式运作软件的开发、文档（含标书、工作计划）写作、语言沟通交流等。该能力考核应安排在四年级上学期，未合格者将无法进人毕业设计阶段。软件体系结构设计能力重点针对计算机软件的本质特征（即构造性与易演化性）展开，培养学生如何设计易扩展、易重构、高灵活性的软件结构及熟练运用常用软件框架进行开发的素质，安排在三年级下学期考核。

（3）将教育软件开发或旅游信息系统开发课程作为学生必须选修的课程，安排在三年级下学期，以便学生熟悉所在学校长期擅长的领域，为学生职业发展奠定一定的应用领域基础。

因此，海南师范大学软件工程专业特色定位为：结合海南以旅游为主的现代服务业发展要义，传承本校教育信息化学科优势，强化工程组织能力、需求分析与软件建模能力、软件体系结构设计能力和编程能力的养成，培养具有工程师素养的具有国际视野的软件工程化管理和技术人才。

只有建立专业核心竞争力考量下的软件工程师能力培养观和相应教学安排，抓住专业特质按计划完成各项能力的阶段性考核达标，可基本保证软件工程专业的特色定位培养，使其素质区别于其他信息学科，具有独一无二性，增强职业竞争力，推动专业的良性发展。

2、学生实践创新能力培养

有了专业核心素质培养的观念认识，创新学生实践能力建设就显得尤为重要。我们只有通过课堂实验领会理论知识点、校内实训（课程综合设计）完成能力培养要求、产业实习增强就业体验，三位一体才能完成学生核心专业素质培养任务。为此，我们从以下几个方面人手实施学生实践创新能力的形成，实现软件工程师各项素质培养落地。

（1）积极组织学生参加全国计算机软件考试。软考在规模、内容、实用性上都得到了产业界认同，有利于学生全面掌握专业所需理论和应用知识，以考促学，同时也为学生职业资质和准入提供条件。

（2）分阶段严格核心能力评价考核，保证学生软件工程师素质达标；改革考试模式，课程考试方式综合采用笔试、独立作业、团队设计、答辩、文档评审等多种形式，通过考试方式强化学生建立工程化问题解决方法。

（3）毕业答辩环节以毕业设计为主，取消毕业论文，以设计方案的业界规范化表达、软件系统的运行可靠性、产品的社会需求程度、项目组织质量等作为学生成绩的评判标准，切实提高毕业设计质量。

（4）加强学校特色选修课程的实践，如在教育软件开发课程中，让学生参与学校精品课程平台和数字化协作系统开发，通过实际教育软件实训进一步体会教育理论背景、掌握教学设计等技术在教育信息化中的应用。

（5）高标准建立校内工程实训室，按业界标准配齐硬件设施，并健全管理制度实行开放式运行，使学生在校内就拥有良好的实验实训条件。

（6）充分利用海南省政府每年安排一定的财政资金资助海南服务外包人才培养的政策导向，加强与惠普、海南生态软件园等企事业的产学研沟通和联系，选拔部分学生参与惠普海南项目的软件服务外包培训与实习工作，增加学生的职业体验。

（7）持续发展与软件企业的校企合作，推动学生软件开发实践创新能力的提高。海南师范大学软件工程系通过与深圳易思博信息技术公司紧密合作，引进“软酷网”实践教学平台。其中针对2010级软件工程专业的软酷工程实践实施方案，是在软酷实践能力培养体系架构下，结合海南师范大学的人才培养方案，针对2010级具体工程实践要求，安排160课时的实践活动，主要通过项目实践巩固学生所学的专业核心理论课程，并加强运用；采用案例教学，对知识进行补强，进而进行项目开发；学生通过了解项目管理工具，学习软件企业文化，掌握编程工具和框架，了解项目的规划过程、掌握编程的技能，理解UML建模，通过实际的项目开发掌握编码规范、编程调试、测试方法等技能。结合学生开发的实践成果，成功组织2010级软件工程专业见习实训成果汇报大会，学生们在Android系统手机应用开发和PC平台JAVA开发方面的实践成果和创意令人耳目一新，坚定了我们走校企合作、加速培养创新型软件人才的信心。

（8）定期举办科技活动月，以“创新、创意、创业”为主题，通过科技月开展专家讲座、计算机设计大赛、创业创意大赛等模式，提高了学生的实践操作能力；营造出良好的科技文化氛围。

3、结语

篇(6)

关键词：高职 协同 实践

1 引言

高等职业教育是为企业生产培养生产、建设、管理、服务一线的高素质专用技术人才，而实训教学环节则是高等职院校人才培养的最重要的教学环节之一，是衔接学校与企业岗位相融通的重要环节，因此实践教学在整个高职教育人才培养体系中占有极其重要的地位。近年来，我国高等职业教育经过迅速发展，已具有一定的规模。本文旨在以企业现状、产品研发、成果转化及产业化作为实践切入点，贯通高职三年，完整覆盖认识实习、综合实训、顶岗实习、毕业设计重要实习环节，与企业过程协同，实现各阶段实习实践的有效关联与融合。从而有效缩短高职院校人才培养与企业用人要求的过渡期，提高人才培养质量，真正实现高职学校培养与企业技术需求“零距离”的无缝对接。

2 高职院校实践教学的特点

高等职业院校实践教学环节具有开放性特点，实践教学的任务和目的决定了实践教学不是一个封闭的教学环节，它必须向企业、行业和社会开放，因而实践教学的内容必须是开放的，它必须关注与专业对应的生产行业和社会的需求，及时吸收企业在产品开发过程中的新技术新工艺，并在要在教学内容中体现，实践过程要与企业的生产过程相匹配，这样才能保证高职毕业生到企业后能满足企业的需求，实现学校与企业无缝对接。

3 多环节协同实践模式的主要方法

主要根据高职教育的四大环节认识实习、综合实训、顶岗实习与毕业设计各环节对实践的需求，结合企业实际需求，有针对性的设计实践题目，以企业任务的形式来构建三年贯通的协同实践。

3.1 认识实习协同实践模式

以了解校企合作企业的研发流程、生产流程、关键设备为主线，形成对企业的总体认识。认识实习分三个阶段，第一阶段，在学生对企业各生产车间参观的基础上，由企业的技术人员讲解，主要是介绍并分析产品的生产工艺，整个工艺中包括的专业技术，专业技术对应的专业知识，专业知识对应的专业课程，让学生在入学时就了解自己将来要学从事的工作，应该熟练的技术。第二阶段，由3-5个学生组成一个小组，去不同的部门、车间或是生产线，形成各个小组的认识实习报告，而后进行交流汇报并评价，但是这个环节必须要有企业的技术员参与，根据点评结果再进行修改、完善，由某一最优小组的学生形成总报告的初稿。第三阶段，各小组对照总报告初稿， 再轮换去企业各个部门，并结合实习的实际再提出修改意见，形成对生产过程的总报告，完成对数控专业的初步了解。

3.2 综合实训协同实践模式

以校企合作企业实际的产品制造为对象，针对企业产品开展数字化建模、有限元分析与数控加工综合试验。课程主要针对高职数控技术专业毕业生的就业岗位知识和技能需求，设计开发开放式综合实训课程。基于实际工作岗位的技术特点进行综合实训课程开发设计，以企业需求为导向构建综合实训课程体系，突出专业技能的培养和训练。着重培养每一个学生都能独立完成一个典型数控加工产品的设计应具备的专业能力。除常规的专业能力外，学生也能获取一定的社会能力，为学生的可持续发展奠定基础。

3.3 顶岗实习协同实践模式

为保证顶岗实习质量，必以校中厂朴拓公司的实际生产过程为实习对象，进一步归纳与梳理企业关键技术、工艺及设备，并面向新材料应用、新装备研发开展调研实习。须对参加顶岗实习的学生进行严格考评，考评的项目包括操作能力、实习纪律、实习态度等，由学校和企业共同作出评价。包括企业评分、校外指导教师评分、实习手册填写及实习论文评分，然后由上述三项得出实习考核总评分。考评实行五级制，即“优、良、中、及格、不及格”，成绩存入档案，并与学院奖助学金挂钩。对于实习成绩不及格者，利用假期时间安排学生重修或参加毕业总补考。为保证教学计划顺利执行，保证质量地完成实习，必须制定严格的实习纪律，明确什么情况下可以终止实习、应办理什么手续，什么情况不可以终止实习及终止后的处罚措施。

3.4 毕业设计协同实践模式

必须改革高职毕业设计的内容和形式，以基于工作过程的毕业设计为主体，例如结合学生顶岗实习的岗位及业务情况设计典型工作流程及方案，或针对所在行业的实际问题设计解决方案，也可以进行市场调研、行业企业调查等方面的设计。通过以上的毕业设计不仅培养学生综合运用专业理论、专业技能的综合应用能力，还能强化学生分析和解决实际问题的综合能力，提高学生的综合素质。

4 结束语

以企业现状、产品研发、成果转化及产业化作为实践切入点，贯通高职三年，完整覆盖认识实习、综合实训、顶岗实习、毕业设计重要实习环节，与企业过程协同，实现各阶段实习实践的有效关联与融合。将低年级的认识实习、高年级的综合实训、顶岗实习与最终的毕业设计四大环节按照企业新品研发、技术改造、工程化应用不同要求进行融合协同，实现高职教学实践环节的有效集成与关联，从而有效缩短高职院校人才培养与企业用人要求的过渡期，提高人才培养质量，真正实现高职学校培养与企业技术需求“零距离”的无缝对接。

参考文献：

1.陈岭.2+1模式下高职毕业设计的现状分析与对策思考[J].科技资讯，2010，（36）.

2.邱荒逸.对高职学生认识实习的探索[J].中国职业技术教育，2010，（08）.

3.张美忠，谢洪.高职学生顶岗实习的探索与实践[J].教育与职业，2009，（24）.

篇(7)

关键词：蛋白质分离技术；探索性人才；实验课程；教学研究

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）08-0235-02

强化实践实验教学模式是高等院校提高学生培养质量的一个重要课题。工科院校普遍开设了实验课程，理论教育和实践脱节，实验内容不能及时更新，学生感受不到所学知识与现实之间的联系，缺乏学习动力、热情和兴趣。目前实验课程的设置对培养学生的动手能力，强化工程实践能力的要求还存在相当的差距。本文就《蛋白质分离技术》精品实验课程建设所做的一些教改工作进行总结，以期与国内广大同行共同探讨精品实验课程建设。

一、课程教学特点

《蛋白质分离技术》是我校生物工程专业的必修专业课。本课程是一门理论性和实践性都很强的课程，具有以下特点与问题。

1.快速发展的基础性技术与滞后的教材之间的矛盾。蛋白质分离技术发展日新月异，许多技术不断升级，甚至被淘汰。教材滞后在所难免，难以满足教学的要求。

2.有限教学时间与丰富的教学内容之间的矛盾。《蛋白质分离技术》涉及技术多，包括盐析、离心、层析、电泳等。教学中，由于教学时间少，难免注重技术、方法、手段，而忽视实验结果和目的性。这就造成学生对蛋白质分离课程的教学目的不明确，教学也就事倍功半。

3.有限教学资源条件与不断提高的实验教学要求之间的矛盾。多年来，我院一直很重视蛋白质分离实验教学设备的购置。但学生数量的增加让教学设备的压力日益增大，设备采购资金捉襟见肘。加上以前采购的实验室教学设备与不断更新的科研设备在功能和应用上存在较大的差距，采用落后的实验室教学设备进行封闭式实验教学，也难以满足学生对课程技术的理解和使用，甚至会产生认识上的偏差。

4.对蛋白质分离的单元操作、设备及工程性内容不掌握。和化学工程一样，蛋白质分离由许多单元操作集合而成，需要工程化的理解和设计。现有教材及授课对原理讲解较多，多单元操作工程化的介绍很少，严重影响学生灵活掌握课程。譬如，学生对层析分离介质选择及应用不熟悉，对工业制备色谱系统不熟悉。

二、教学思想与理念

《蛋白质纯化技术》是一门非常注重具体实践操作、工程味浓的课程。如何使学生在众多的单元知识学习过程中，将知识点融会贯通，将不同的单元串联起来设计某种特定生物产品的纯化工艺路线，并进行工程放大，适应当前科技的飞速发展，是检验课程教育成败的关键。《蛋白质分离技术》的实验教学理念是：强化基础理论，突出工程和应用理念，适当兼顾科研前沿发展，着重提高学生分析问题与解决问题的能力。实验教学与科研平台相结合，采用开放性、案例型教学模式，培养学生的实践和应用能力。课程改革拟打破该门课程传统的学生理论学习与动手实践环节相互脱离的教学方式，根据授课过程中的实际需要，不拘囿于固定的理论学习与实践的时间安排，机动灵活地安排理论学习与动手实践操作时间，达到使学生及时加深对所学内容的印象和理解，迅速有效地从感性认识上升到理性认识，从而大大提高教学效果的目的；使学生能够独立完成一整套蛋白质纯化操作体系，彻底改变学生开始研究生阶段的学习时还要学习蛋白质纯化方面课程的局面。本课程教改的关键在于如下几点。

1.力求在有限教学条件下开展教学内容的创新，不断增强学生对蛋白质分离系列技术学以致用的教学效果。实践表明，学生在自行选择的模块实验中兴趣和积极性很高，效果很好。此外，组织学生进入工厂实习，实地了解生化分离设备与工艺路线的结合，并要求学生在实习报告中做出合理性评价，让学生更好地把书本与实际相结合，掌握分离技术的精髓。

2.努力改进教学手段和方法，不断提高蛋白质分离技术教学效率。蛋白质品种多，分离技术广而新，没有现代化的教学手段难以有较好的教学效果。为此，采用现代化的教学手段，包括编写新教材，建设先进的蛋白质分离教学实验平台，直观、带趣味性蛋白纯化技术的影像资料（如Flash模拟动画、视频），增加应用性强的实践观摩环节，都极大地提高了教学的效率。

三、教学定位与特色

《蛋白质分离技术》教学改革的定位。

1.重应用，彰显教学目的性。如何使学生在众多的单元知识学习过程中，将知识点融会贯通，将不同的单元串联起来设计某种特定生物产品的纯化工艺路线，并进行工程放大，适应当前科技的飞速发展，是检验课程教育成败的关键。强调技术的应用性是本课程教学的重中之重。

2.教学与科研相结合，体现技术的前沿性。针对蛋白质分离技术发展日新月异，依托科研平台坚实的基础硬件条件，将最新的科研实验条件在教学中展示、应用，丰富了教学内容，缓解了实验教学条件的压力。

3.有条件地开展工程化培训，体现蛋白质分离技术的集成化、规模化、自动化。在教学中如何系统地介绍蛋白质分离技术、工艺、设备及单元操作，是实现学生分析问题和解决问题能力培养的关键。应大力抓实践环节的训练，训练内容包括基础实验、综合实验、创新实验等环节，充分体现蛋白质分离技术的工程性。

该课程有20年的建设发展史，有相对稳定而完整的课程体系与教学内容，是国内发酵工程专业最早开设的一门独立的专业必修课之一。我学院的这门课程依托粮食发酵工艺与技术国家工程实验室、发酵技术国家工程中心（无锡）、工业生物技术教育部重点实验室、糖化学与生物技术教育部重点实验室等科研平台以及国内最早的发酵工程博士点，为本科教学提供了坚实的依托。作为生物工程专业的基础技能和课程，《蛋白质分离技术》课程的改革具有重要的意义。

四、课改内容

1.优化教学内容，采用科研与教学相结合的案例教学模式。蛋白质分离技术涉及技术、工艺、单元操作、设备等。现有的教学内容重在技术，对单元操作、工艺设计、设备方面的介绍较少。在教学中如何系统地介绍蛋白质分离技术、工艺、设备及单元操作，是实现学生分析问题和解决问题能力培养的关键。课程教学内容分为理论课、实验课及教学手段现代化建设，还有与上述课程建设相匹配的多媒体课件建设。理论课上，通过课堂讲授、提问、思考题、讨论等方式实现教学。另外，我们要求学生翻译创新性或工程性论文，达到了解学术前沿发展，强化工程理念的目标。

实验课教学编写适合本专业的《蛋白质分离技术》实验教材。在有限的硬件条件下，结合科研设备和教学设备，建设《蛋白质分离技术》实验教学平台，尽最大可能地为学生提供良好的分离设备条件。打破理论课必须讲授理论知识、实践课只能进行实践教学的束缚，授课老师可自由地根据所授内容的具体实际情况和需要，灵活安排理论学习与实践操作环节的时间。充分利用现有的本科实验室条件和各老师本研究室的条件，分阶段对实验设备、实验过程进行观摩、操作，把理论知识及时消化，转化为实践技能。

2.改进教学方法，提高教学效率。结合科研经历的教学内容总能使学生因生动形象、言之有物而兴趣倍增。如介绍科研项目“谷氨酰胺转胺酶”中对发酵液内脂谷氨酰胺转胺酶分离工艺，在项目“腈水合酶研究”中对腈水合酶分离纯化工艺等。在课堂教学中及时调整内容，补充新技术，将新的科研成果实例与基本理论结合起来讲解，一方面充实了教学内容，另一方面又使学生接触新的科技信息。例如：基因工程药物作为药物，纯度要求高，能否分离纯化其表达产物是该药物能否投入生产、走向市场的关键，而涉及的分离技术属于高新科技，在相应的课本中并不全面，故在讲课中充实了这方面的内容，详细讲述从蛋白质包涵体的产生、分离和复性方法。课堂上穿插介绍国内外相关企业重新设计学生实践操作的内容：包括更换待纯化蛋白样品的来源（拟基因工程大肠杆菌来源）及具体分离的目标蛋白（拟重组腈水合酶），增强学生对蛋白质来源的科学认识；简化目标蛋白的检测方法（拟HPLC法），提高对活性测定的方法更加科学的认识，也缩短在活性测定方面的时间；增加所用层析技术的种类（拟增加疏水作用层析、亲和层析）等，使学生对各项纯化方法有更全面的了解。

授课形式力求多样化、形象化。课堂上在讲解各种抽象的蛋白质纯化技术原理和操作的同时，拟增加些直观、带趣味性的介绍各种蛋白纯化技术的影像资料（如Flash模拟动画、视频）给学生观看，及时加深学生对于理论、操作等的理解和掌握。强化实验过程的指导，采用小班上课，分组操作。针对目前的实验条件，计划将实验课分成三个小班，然后每个小班再分成两个小组。每位老师带领几名学生完成整个实验过程，力争让每一个学生都能完成一整套操作，具备独立进行简单蛋白质纯化的能力。

3.教材建设。本课程现在使用的教材是自编的实验教材和讲义。我们拟为本科生编写《蛋白质分离技术实验》教材。