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量子力学就业方向范文1
关键词:原子物理学;改革探究;教学内容;多媒体教学
原子物理学是物理学专业学生的基础课，它上承经典物理，下接量子力学，是学习理论物理和从事原子物理、分子物理、量子光学等领域科学研究的基础。然而目前的教学内容更新不及时，教学方法不能很好地呈现教学内容以及前沿科学知识，这些都不利于学生将理论知识与现代科技发展前沿对接，也不利于学生创新意识的培养。所以，原子物理学课程的教学改革是大学课程教学发展的必然趋势以及大学生对高品质课堂要求的必然结果。
1原子物理学的发展现状和教学现状分析
1．1原子物理学的发展现状
原子物理学属于近代物理学科。近些年来，原子物理的相关科学研究取得了很大进展，其中最大的成就是冷原子技术的实现以及由此发展起来的一系列新兴科学技术。20世纪90年代以来，冷原子物理领域就诞生了2次诺贝尔物理学奖，分别是1997年朱棣文、科昂－塔努基和菲利普斯因发明了激光冷却技术而获奖，2001年维曼、康乃尔、和凯特勒利用激光冷却技术获得了玻色－爱因斯坦凝聚(BEC)而获奖。冷原子技术包括原子的冷却和囚禁技术，依靠冷原子技术获得的超低温原子因为有着常温原子所没有的优势，在可预见的未来将对人类文明的发展起到十分关键的作用。目前很多新兴科学技术都是基于冷原子技术发展起来的。例如基于玻色－爱因斯坦凝聚发明的原子干涉仪［1］可以有效测量重力微小变化以及引力波等，将是未来航空航天技术必不可少的设备;冷原子钟［2］会输出更为精准的频率，对人类的时间标准和距离标准起到革命性的改进，是未来全球定位系统和宇宙空间定位系统的核心技术;基于冷原子发展起来的量子信息［3］和量子计算机技术［4］将使现有的信息技术发生翻天覆地的变化;基于冷原子建立起来的光镊技术［5］可以对细胞、病毒以及生物大分子等进行人工操作，还可以在不破坏生物细胞膜的前提下，实现对细胞器的操控。此外，还有量子纠缠［6］、单光子操控［7］等等，这些技术将大大推动人类文明进程，在人类社会发展中发挥越来越重要的作用。
1．2原子物理学的教学现状
目前国内许多高校使用的教材是由储圣麟先生编写、高等教育出版社出版的《原子物理学》。该教材包括原子物理、原子核物理和基本粒子3个部分，内容深入、涉猎广泛，是大家公认的经典教材。然而，教材内容只涵盖了20世纪20年代至50年代的原子物理学成就。在此之后，人们对微观世界的了解不断深入，新的物理实验结果不断被发现，新的物理模型、物理原理不断被提出，原子物理学在深度和广度方面有了很大的发展，并且相应地产生了大量的现代科学技术。然而这些关于原子物理学的卓越成就在现有的经典教材中是缺乏的。因此，应该尽量吸取现代物理学的进展和科学技术成就，将这些新成果有重点地引进到原子物理学的教学中来，让学生了解这些最新的现代科学技术。这样才可以缩短基础课程与前沿学科之间的距离，大大提高学生的学习兴趣，既能使学生拥有良好的基础、丰富的知识、开阔的眼界，又能使学生的创新能力和开拓精神得到培养。目前有一些高校在原子物理学教学改革方面做了很多工作。比如北京大学物理系对原子物理学课程的知识结构进行了调整，对内容进行了补充和修改;沈阳师范大学物理系注重原子物理学与化学等学科之间的交叉和联系。这些教学改革大大提高了学生的学习兴趣，完善了学生的知识结构。然而各高校都是根据各自学校的学科特点对原子物理学课程进行改革，改革的内容和深度不统一，也没有形成有特色的教材用于广泛的教学。另外，纵观近些年来物理学专业学生的就业情况，有一大部分学生要考取研究生，由于原子物理学的研究是当今科学探索的热点，在教学内容中加入科学前沿知识可以扩展学生的知识视野，为学生以后考研起到一定的指导作用。所以，关于原子物理学教学内容的改革是时展的必然要求。原子物理学是属于微观领域的学科，描述的是用肉眼直接看不到的物质，用传统的板书讲解难以清晰、生动地呈现其物理图像、运动规律、受力状况等，所以要结合多媒体教学，用图片、视频和动画来呈现原子的结构、物理图像和实验过程，来展现最新科学成果、原子物理学的研究发展历史以及相应物理学家的一些介绍等，让学生在其中观察、验证和发现，从而使教学生动有吸引力，并激励学生的自主学习和发现。所以，关于原子物理学教学方法的改革也是时展的必然要求。
2原子物理学教学内容和教学方法改革的具体措施
2．1原子物理学教学内容改革的具体措施
改革原子物理学教学内容体系是教学改革的核心工作。改革的目标:通过调整原有的教学章节并且在教学内容中加入最新的实验结果、最新的科技成果以及相应内容的最新发展趋势，让教学内容既具有系统的理论知识，又包含最新的、最前沿的研究成果。具体的，根据教学目标以及课程安排适当调整现有教材的知识结构，对整个知识体系进行模块教学。由于原子核物理和基本粒子两部分涉及的内容较少，改动主要体现在对原子物理部分的调整上。结合储圣麟先生编写的《原子物理学》教材，将原子物理部分划分为6个模块，按照模块顺序进行教学。第1个模块:第一章原子的基本状况。主要讲述原子的大小、质量和基本构造，让学生对原子有一个基本的认识。第2个模块:从光谱学知识出发研究原子中电子的运动规律和力学规律，包含5个章节。第二章原子的能级和辐射，主要讲述玻尔的氢原子理论，让学生了解适合微观世界的一套新的不同于经典理论的研究方法;第三章碱金属原子和电子自旋，将研究从最简单的氢原子拓展到最外层有一个价电子的碱金属原子，研究其光谱特征和光谱形成的原因;第四章多电子原子，将研究拓展到最外层有2个，甚至多个价电子的原子，得到复杂原子光谱形成的一般规律以及辐射跃迁的普适选择定则;第五章原子的壳层结构，分析核外电子的排布规律，解释原子的基态和元素周期表的由来;第六章X射线，将研究由价电子拓展到内层电子，学习内层电子的跃迁规律。第3个模块:第七章磁场中的原子。描述将原子放到外磁场中原子光谱的变化以及产生这种变化的物理本质。第4个模块:第八章分子结构和分子光谱。从最简单的双原子分子出发，描述分子的能级特征以及分子中电子的运动规律。第5个模块:第九章量子力学初步。从波函数和薛定谔方程出发，简单介绍量子力学对微观粒子运动规律的描述。并且以氢原子为例，对比用玻尔理论和量子力学两种方法得到的结果，揭示出量子力学对微观粒子运动规律的描述更准确。第6个模块:这一部分是新加上去的，即原子物理学最新进展。这一部分包括两章，即第十章和第十一章。原有的原子核物理和基本粒子分别调整为第十二章和第十三章。第十章讲述原子的冷却和囚禁，第十一章讲述冷原子技术的应用。这2个新章节反映了本学科领域最新的科技成果和研究前沿方向，具体如下:第十章原子的冷却和囚禁10．1原子的冷却10．2原子的囚禁第十一章冷原子技术的应用11．1玻色－爱因斯坦凝聚(Bose－Einsteincondensation，BEC)简介11．2原子干涉仪11．3冷原子钟11．4量子信息和量子计算机11．5光镊技术。
2．2原子物理学教学方法改革的具体措施
原子物理学教学方法的改革包含两个部分:第一部分是对原子物理学课堂教学手段的改革，第二部分是让学生的课上学习与课下调研相结合。改革的目标:一是清楚且生动地呈现物理内容;二是使教学有吸引力，让学生学完以后在脑海中留下深刻的印象，并激励学生的自主学习和发现。2．2．1课堂教学手段的改革采用板书与多媒体教学相结合的课上教学。首先，有关知识结构的标题和重点内容要在板书和多媒体课件上同时呈现，这样可以保证学生随时了解知识层次，把握重点、难点，在脑海中形成知识体系。另外，由于原子物理学是属于微观领域的学科，原子的结构与能级、电子的运动等物理图像和实验过程用传统的板书讲解难以清楚、生动地呈现，所以要结合多媒体教学，利用Flash，CAI，PowerPoint，Author-ware，Photoshop等多媒体技术制作一套完整的教学课件，同时引入一些科普视频来展现科学最新成果、原子物理学的发展历史以及相应物理学家的一些介绍等。这里举几个具体的例子。例1第一章讲述原子的基本状况，原子大小的数量级为10－10m，氢原子质量的数量级为10－27kg，原子核半径的数量级为10－15～10－14m，电子的大小约为10－15m，等等。如果只是陈列这样一些实验数据，学生的印象不会很深刻。在讲述这一部分时，引入一个很有意思的动画视频来介绍原子的结构:第1个问题，原子到底有多小?如果一个西柚里装满了原子，将原子扩大到蓝莓那么大，西柚会撑大到多大?是地球那么大!也就是说如果将地球灌满蓝莓的话，蓝莓的数量就是西柚里原子的数量。第2个问题，原子核到底有多小?在教科书中学生看到原子核是一个位于原子中心的小点，但实际上，这种比例是不合理的。如果原子有蓝莓那么大，人眼是看不到里面的原子核的。为了了解原子核的大小将原子撑大到一个一般的田径场那样大，到原子中去找原子核，原子核就只有一个玻璃珠那样大。电子就像一个小玻璃珠那样围绕原子核高速运动，高速到什么状态呢?眼睛分辨不出电子在什么地方。原子中除了电子和原子核其他空间是什么呢?是真空，所以基本上整个原子都是真空。第3个问题，这么小的原子核占据了一个原子99．9%的质量，那么其密度是很大的，大到什么程度?如果地球上每个人都有一辆汽车，将所有的这些汽车压缩到一个普通的集装箱里，压缩后集装箱的密度就是原子核的密度，数量级约为1017kg/m3。利用这样的动画视频可以形象地描述原子和原子核的大小和原子的结构，而不是只从数字上说明。学生看完以后就会有一个很直观的认识，留下很深刻的印象。例2在第二章讲玻尔的氢原子理论时，用动画来呈现氢原子模型:原子核就像一个很小的星球，周围是一圈圈的轨道，电子在某一个轨道上运动，从高轨道向低轨道跃迁辐射出一个光子，或者电子吸收一个光子之后从低轨道跃迁到高轨道。整个过程非常直观生动，是静态图像和板书无法呈现的。例3讲弗兰克－赫兹实验时，由于是微观粒子，加速电子与原子的相互作用过程在实验上是看不到的，可以给学生播放模拟实验的视频，用动画体现电子的加速过程、原子与加速电子的碰撞过程以及碰撞后电子减速、原子产生能级跃迁等过程，从而大大提高了学生对实验原理的理解。例4在讲电子的波动性时，播放一个电子双缝衍射实验的动画视频:先让许多玻璃珠通过一条缝，玻璃珠会在屏上正对缝的地方留下一条与缝相似的痕迹。然后通过两条缝，玻璃珠会在屏上留下两条与缝相似的痕迹。那么波通过时会有什么现象?波通过单缝时，与缝正对的地方会出现很亮的一条线，屏幕的亮度表示了波的强度。但当波通过双缝时，产生了与单缝不一样的现象，出现了一系列的干涉条纹。所以，波的行为与实物粒子的行为是不一样的。那么，现在让量子世界中的电子通过双缝，大家猜一下会有什么现象?当电子通过两条缝时，屏上居然像波一样出现了干涉条纹。干涉是波特有的现象，那么电子这样的实物粒子为什么会出现波的性质?到此，学生的兴趣和思考欲望就被提起来了。大家会猜测:是不是由于电子之间的相互挤动造成的?现在的技术很好验证，只要每次发射一个电子，就可以排除它们之间的挤压。然而，长时间以后，屏上仍旧出现了双缝干涉条纹，那么电子这种实物粒子怎么就变成波了?通过这种动画形式的一步步引导，形象生动地演示了物理过程，激发了学生的思考。学生每次到此都有许多疑问，再去解释实物粒子的波动性，就会给学生留下非常深刻的印象。例子还有很多，对于用板书和静态图片难以呈现的知识，都可以用相应的视频动画来呈现。除此以外，还可以在相应的章节用PPT和视频等给学生介绍当时的物理背景、物理学家、近些年诺贝尔物理学奖获得者的学术成就等等。实际的教学效果是:学生对其很感兴趣，学完后印象深刻，对知识的理解比较清楚，课下有很多问题和想法与老师交流。所以，采取这种教学方式收获很大，也说明这些教学手段是适应时展、适应本学科教学的。2．2．2课上学习与课下调研相结合原子物理学属于近代物理范畴，是与前沿科学技术紧密相连的。由于课时的限制，不可能把某一物理问题全部的前沿科学成果在课上一一展示，只能展示一些最具代表性的科学成果。另外，知识是不断更新的，而课下阅读和调研是激发学生思维、加深学生对知识的理解、扩展学生知识面的关键。还有值得注意的是:问题是科学发展的源泉。所以，要形成鼓励机制，让学生对课上、课下的知识内容多提出疑问，提出自己的观点和想法。教师在课后除了布置合理的课后作业，再布置1～2个课后调研作业让学生自主阅读，去发现相应研究的最新进展，试着解决自己的困惑之处。
3原子物理学教学改革的意义
量子力学就业方向范文2
关键词：教学改革；概率论与数理统计；教学内容；教学设计
《概率论与数理统计》是一门基础课程，它的应用几乎遍及到我们生活和工作的各个领域，如自然科学、社会科学、工程技术、军事和工农业生产等。因此，它也是一门实践性很强的课程。目前，我国高等院校不仅数学专业开设了此课程，而且理、工、农、医、经济和管理等学科门类也都开设了此课程。结合我校对物理师范专业的办学定位、培养目标和生源情况制定了《概率论与数理统计》课程的教学内容，使其更好的完成学校对物理师范专业学生的培养目标。通过对该课程的学习，为今后学生应用于社会，解决社会经济、技术问题打下基础。同时，对该课程的学习，将有助于我校毕业生在今后的物理教学中，可以居高临下的处理中学物理教材中有关概率和统计的内容[1]。《概率论与数理统计》，首先它是一门数学课程，而数学课程是所有理工科专业的基础课程。显然，物理与数学有着千丝万缕的关系。就该门课程而言，它是物理课程《热力学与统计物理》和《量子力学》的基础课程。没有《概率论与数理统计》的学习，这两门课程的学习将会变得困难重重。比如：《热力学与统计物理》，该课程中统计部分的基础就是《概率论与数理统计》中讲述的等概率原理，它是支持整个统计物理的理论框架体系。又如《量子力学》中的几率密度，它和《概率论与数理统计》中讲述的概率密度是一个概念，它们的归一化条件讲述的是一个原理。我们知道，这两门课程是物理专业非常重要的两门课程，可这两门课程的基础课程是《概率论与数理统计》，其地位对于完成物理专业的人才培养是非常重要的。目前，师范教育的地位处在一种非常尴尬的地位，根据教育部公布的《中小学教师资格考试暂行办法》，从2015年起，全国所有非师范专业的学生都可以申报教师资格证。因此，物理师范专业为了适应新形势下的改革，其培养目标也要适应当前的发展趋势，而培养过程中的课程教学也要做调整。在本文中，我们将结合改革的新形势下，结合《概率论与数理统计》课程在物理专业的地位出发，从物理师范专业的培养目标、教学手段、教学内容、教学设计、学生成绩考核、教学研究和师资队伍建设等方面入手，对物理师范专业《概率论与数理统计》课程改革进行探析。
一、基于人才培养目标下的课程改革
根据当前国家对中小学教师资格改革的暂行规定，我国全日制本科的学生都可以申请教师资格证，这无疑会对传统师范院校毕业生的就业产生强烈的冲击。因此，为了更好的适应政策的变化，提高师范生的就业核心竞争力，师范专业的人才培养计划也要做一些调整，与之相应的专业课程设计也要做相应的改革。具体到《概率论与数理统计》课程调整为：（1）课程设置、课程内容必须更好的为本专业其他课程服务；（2）教学内容则要注重培养学生解决实际问题的能力，纯理论的教学内容则要做相应的调整；（3）压缩概率论内容，减少概率论课时。同时，加大统计内容，增加统计课时。
二、教学手段的改革
众所周知，在传统的教学过程中一切都由教师决定，包括教学内容、教学策略、教学方法和教学步骤。这些都是事先由教师安排好，学生被动的参与其中，处于被灌输的状态。这样的结果会导致学生缺乏学习主动性，遏制学生的创造性，不利于人才的培养。因此，教学手段必须要改革。对此，可以引进多媒体教学，它与传统教学模式相比，有如下几个优势[2]：（1）直观性，能突破视觉的限制，多角度地观察对象，并能突出重点，有助于概念的理解和方法的掌握；（2）图、文、声并茂，多角度调动学生的情绪、注意力和兴趣；（3）动态性，有利于反映概念及过程，能有效地突破教学难点；（4）交互性，学生有更多的参与，学习更为主动，并通过创造反思的环境，有利于学生形成新的认知结构；（5）通过多媒体实验实现了对普通实验的扩充，并通过对真实情景的再现和模拟，培养学生的探索和创造力；（6）可重复性，有利于突破教学的难点和克服遗忘；（7）信息量大，节约空间和时间，提高教学效率。
三、教学内容的改革
根据当前社会对应用型人才的需求，教学内容也应向应用性发展，对教学内容的改革应朝如下方向进行：（1）教材内容要突出“厚基础”、“重应用”的应用型特色。所谓“厚基础”是指强化基础理论、基础知识，拓宽知识面。（2）教学内容要突出基本概念、基本理论和基本方法，在培养学生的数学素质上下功夫。要改变传统的“重概率、轻统计”的教学思想以及重运算技巧轻数学思想的倾向，突出概率论的基本概念和基本思想的教学。（3）教学内容要注重理论与实际的结合，强化培养学生的应用能力。将“案例”教学贯穿于教学内容的始终，将有利于学生应用能力的培养。（4）教学内容要与计算机应用相结合，为教学手段的现代化构筑平台。在教学内容中引入数学实验，把一些传统的教学内容，如随机试验的例子、统计计算等在计算机上通过数学软件加以展现，并在教师指导下让学生在计算机上解决一些简单的实际问题，调动了学生学习的积极性，并为多媒体教学创造了条件[3]。
四、教学设计的改革
教学设计理论主要有两种，即以教为主的教学设计和以学为主的教学设计。这两种教学设计理论各有千秋，在教学设计中应将二者有机结合起来，取长补短，形成优势互补的“学教并重”的教学设计理念，这不仅发挥了教师的主导作用，也充分体现了学生作为学习主体作用的教学体系[4]。在《概率论与数理统计》课程的教学中，灵活而恰当地选用教学方法，注意教学系统五个要素（教师、学生、教材、教学媒体、网络）的地位与作用。恰当的将教学媒体、计算机软件、网络应用于教学，同时采用与之相应的教学表述方式，使知识的呈现形式和生成方式呈现多样化。例如：复杂的运算结果可以用计算机软件（如Mathematic软件）作为辅助进行近似计算、抽象的几何图形可以用工具软件来生成等。总之，在《概率论与数理统计》课程的教学中主要运用“学教并重”的教学方法。以上教学设计的变化主要基于“构建主义”和“主导—主体相结合”的教学理论支撑[1]。
五、学生成绩考核的改革
以前的考试制度是通过期末考试来完成，这种制度强调理论知识的考核，不是对学生解决实际问题能力的考核。这种考核制度夸大了考试的作用，不利于创新人才的培养，这必然会影响大学生综合素质的提高，不适应瞬息万变的社会发展对人才的需要。因此，我们必须要加强对学生解决实际问题能力的考核。在课程的考核形式上，我们可以采取平时成绩与期末成绩相结合的方式。如：一般平时成绩占到总成绩的20%或30%，期末考试卷面成绩占总成绩的80%或70%。同时，要注意不同教学要求要采取不同的内容来进行考核。这里，我们重点探析平时成绩考核。平时成绩考核的形势应分成两部分：（1）上课出勤率、上课回答问题、平时作业；（2）对一些重点章节和一些实用性很强的章节要额外布置一些题目，这些题目具有一个特点———开放性，最后没有确定性答案，结果只有更好没有最好。同时，要将平时成绩作为对学生创新能力培养的主要通道。
六、教学研究和师资队伍建设
在教学过程中，教师占主导地位。因此，教师的教学理念和教师的教学水平不仅关系到课程目标的实现，也关系到课程教学质量的提高，物理师范专业的培养目标要适应当前社会的新要求。随着社会的不断发展，高等教育也会不断进行改革，那么教师的教学理念和知识面也要不断更新和拓宽。教师不仅要积极从事科学研究，同时也要加强教学研究，包括积极探索本课程的课程体系、教学内容、教学方法和教学手段，以及如何通过对这些内容的改革实现培养目标的“厚基础”和“重应用”的特点。在《概率论与数理统计》的教学过程中，不仅要了解教学规律，掌握教学方法，而且还要讲究授课艺术，从而提高教学水平和教研水平。要实现这个目标，就必须要建设一支高水平的师资队伍，为课程的可持续发展注入新活力，使之更好的为人才培养的目标服务。
七、结语
社会日新月异，其对于人才素质的要求也逐渐提高，学校教育作为培养社会人才的基地，也应对这种需求做出相应的调整。而课程作为培养人才的训练内容，也应做出相应的改变，这就是本文探析《概率论与数理统计》课程的改革的根本出发点。笔者希望本文的研究能为今后更好的推进《概率论与数理统计》的教学提供参考。
参考文献：
[1]韦相龙.《概率论与数理统计》课程教学改革的思考[J].科技信息，2012，（11）：226-227.
[2]所艳华，汪颖军，罗洪君，等.无机化学课程与实验教学探索[J].大学化学，2005，13（28）：11.
[3]杨淑娥.应用型本科院校《概率论与数理统计》课程建设[J].徐州工程学院学报，2006，21（12）：98-100.
量子力学就业方向范文3
[关键词] 高等职业教育 广告设计专业 教学设计 课程设置
广告设计专业是一门涉及到绘画艺术、美学、艺术修养、审美能力、心理学、市场营销学的综合性边缘学科。从本行业专业理论的深度、广度和专业技能的多样性等角度来看，在三年内要培养出具有高等教育层次、鲜明职业特色的技能型、应用性职业技术专门人才，关键的是要有一套科学的、切实可行的教学设计方案。教学设计是一个专业从设置、确立培
养目标、组织教学，最后到如何适应社会需要的一个总体设计。高职教育是以能力为中心的教育，是以培养学生的职业能力和职业素质为主。因此，教学设计需要按照社会岗位所需要的职业能力模块组织教学。根据岗位对人才的要求，将专业素质细分为能力模块，并设置相应的课程。能力模块的划分，是高职教育中广告设计专业教学设计的关键。
一、行业现状分析与培养目标确立
根据对目前各类广告公司营运状况及广告专业历届毕业生进行分类调查研究的结果，我们逐渐掌握了社会对该专业在人才层次、专业方向、就业岗位、工作能力等方面的要求。确立了高职广告设计专业的培养目标，即培养专门从事广告设计、生产、施工及广告管理运作过程中的高级技术人才和管理人才。要使毕业生具有鲜明的法制观念、高尚的职业道德，同时具有现代审美能力和较高艺术修养、有较强的艺术造型能力、较高的设计水平、掌握数码设计手段，并且有较强的实践能力和社会能力，熟练掌握各种广告设计与制作技能的“设计师”和“工艺师”。毕业生在获得国家教委统一颁发的大专学历证书外，还应考取各种广告业执业资格证书。
二、岗位及专业能力分析
根据目前广告行业的现状和发展趋势，本专业的就业岗位和就业人数比例如下：广告公司设计人员，约占总人数的25％；企业设计部门的设计人员，约占总人数的15％；设计师助理，约占总人数的15％；广告施工技术管理人员，约占总人数的20％；广告业务员，约占总人数的15％。
广告行业对本专业的具体要求：有较强的手绘造型能力；能熟练使用电脑进行广告设计；能根据广告不同媒体、特点和客户的要求，提出创意新颖的各种广告设计方案，并能组织实施；掌握基本的包装装潢设计技术以及各种文字造型能力，其中能熟练掌握黑体美术字和宋体美术字的书写方法，进而推及其他种类的文学造型，并在设计中灵活运用；能熟练掌握现代摄影、影视技术等广告制作手段；能根据设计方案提出正确的施工(制作)方案，并根据这些方案能准确计算出各种广告的制作成本；英语能通过广东省二级考试并基本掌握广告专业用英语。
方法能力与社会能力的具体要求：有较强的自学能力；有抽象思维与形象思维的能力，能有效地综合各种信息，进行有计划、有步骤地实施各种广告设计方案；有较强的语言和文字表达能力及一定的外语阅读能力；有较强的群体适应能力和合作交流能力；有良好的为人民服务思想、法制观念、职业道德和行为规范。
三、知识结构的划分
在处理高职教学计划中的知识内容时，有一对矛盾是必须认真探讨的，那就是针对性与适应性的矛盾。作为职业教育，必须要针对一定的职业范围，学生不能培养成通才；作为高等教育，它又必定要与职业培训区别开来，学生除能上岗工作外，尚须有较强的适应性，具有本专业的可持续学习的基础。要满足针对性和适应性两方面的要求，高职人才必须有合理的知识结构。高职课程的知识内容，大致可分为三种类型：基础理论、专业理论和专业技术。基础理论的内涵是普遍的客观规律，包括自然科学和社会科学。专业理论是基础理论在一定专业范围内，沿着实际应用方向的综合和发展。专业技术知识是与高职人才的具体工作直接有关并频繁应用的知识。从三类知识的性质可知，专业技术知识是直接反映当前职业岗位的工作需求，体现了高职教学的针对性。专业理论是专业技术的基础，它常常是相近专业的
共同基础。基础理论表达的是自然与社会的普遍规律，它是专业理论的基础，覆盖面更广。因而，这两类知识支持着高职人才的适应能力。
三种类型知识的性质决定着它们的稳定性。它们的逻辑联系(或内容排序)是基础理论――专业理论一专业技术。实践证明，越在基层的知识，稳定性越高。当前，人们在惊呼的“知识老化”“知识淘汰”等大都是指技术知识。计算机软件的迅速发展，是最突出的实例。基础理论最为稳定，有时，即使“老化”了，但在一定时空下，仍然是有效的。例如当相对论、量子力学出现后，古典力学当然是“老化”了，但是，当前地球上的绝大部分的力学计算仍然是依靠古典力学来做的。专业理论的稳定性处于二者之间，例如广告设计课内容框架的变化是较缓慢的，但由于设计学的进展和计算机的应用，使得设计方法上产生了许多变化。
高职人才知识结构是否合理的关键，就是协调这三类知识的比重。高职人才的适应性是一定职业范围内的适应，没有必要在过分宽广的幅度中打基础。在高职课程内容中，应该加强的是专业理论，专业理论课要占35％，专业技术课占25％，基础理论课占15％，其理由可归纳为：专业理论是基础理论沿一定专业方向的综合和发展，是根据专业需要精选提炼出来的基础理论。因而，它是针x,-j要求和适应性要求的统一。专业理论是学习和发展多种同类专业技术的基础；专业理论具有足够的稳定性。
四、能力模块划分和课程设置
广告专业的专业能力模块划分是以社会调查和专业培养目标为依据，具体的思路是：广告行业的各种职业岗位或技术分工进行能力的分析，以确定与专业培训目标相对应的“应知”和“应会”；根据这些“应知”和“应会”来确定学生应当掌握的综合能力、专项能力、单项能力的若干能力要素；将各种能力分解整合成能力模块，来确定课程的设置。
1．职业道德及社会能力。要求有良好的职业道德和行为规范；敬业、乐业精神；良好的组织能力和适应能力；中、英文语言表达能力和书面表达能力。对应课程有政治理论、德育、英语、公文写作、体育、广告法规。
2．基本造型和设计能力。要求能够掌握现代平面造型、色彩装饰效果及立体空间构成的三大设计基础，并通过纯形式语言过渡到专业设计语汇的把握，从而创造性地运用到广告设计中去。对应课程有素描、色彩、三大构成。
3．文字造型与运用能力。要求掌握中英文的标准字、变体字,以及按设计属性进行不同风格的字体造型，能进行各种文字的组合与单项创意设计，并按工艺要求进行制作。对应课程有文字造型。
4．印刷广告制作能力。要求掌握各种开度页码编排法、印刷广告设计成本计算方法。对应课程是印刷广告。
5．影像技术造型能力。要求了解摄影、摄像的各种技巧，能独立完成作品创意及拍摄，并具有一定的后期加工制作能力。
6．广告材料选用及传统广告设计制作能力。要求熟悉路牌广告、灯箱广告、霓虹灯广告等传统广告媒体的设计与制作能力，了解各种广告材料的性能。对应课程是广告媒体、路牌广告制作、灯箱广告制作。
7．电脑制作能力。要求熟练地操作电脑，进行排版、文字编辑、图形创意等制作程序，熟悉平面设计所需的各种软件操作。对应课程是电脑设计。
8．广告设计能力。要求对广告诸要素具有较全面的综合表达能力，能独立完成广告方案、标识、广告主题、广告制作等工作，具备一定的系列广告筹划、设计、制作能力。对应课程是广告概论和广告设计。
9．策划与设计能力。掌握策划与设计原理和方法，采用中外优秀设计方案有辨析能力，能独立完成各种基础设计、应用设计及对企业策划执行计划的监督与指导。对应课程是策划。
10．外语能力。要求能阅查、收集有关专业资料和信息。对应课程是专业英语。
综上所述，并根据我国广告行业的现状和发展趋势，对高职广告设计专业所对应的职业岗位、人才的规格要求、能力素质进行的探析，高等职业技术教育广告设计专业的教学设计，主要面向广告行业五大工作岗位，需10多种能力模块及相应的20余门课程的支持。这样才能培养出适合社会形势发展需求的人才。
参考文献:
[1]张军:高等职业技术教育研究[M].上海：教育出版社，1998
[2]李文利．职业教育课程模式的比较研究[M].长沙：长沙人民出版社，1992
量子力学就业方向范文4
关键词：半导体物理；教学改革；教学效果
作者简介：刘德伟（1979-），男，河南濮阳人，郑州轻工业学院物理与电子工程学院，讲师；李涛（1977-），男，河南淮阳人，郑州轻工业学院物理与电子工程学院，讲师。（河南 郑州 450002）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）34-0085-02
半导体物理是半导体科学的理论基础，是电子科学与技术、微电子学等专业重要的专业基础课，其教学质量直接关系到后续课程的学习效果以及学生未来的就业和发展。然而，由于半导体物理的学科性很强，理论较为深奥，涉及知识点多，理论推导繁琐，学生在学习的过程中存在一定的难度。因此，授课教师必须在充分理解半导体物理，熟悉半导体工艺和集成电路设计的基础上，结合教学实际中存在的问题，优化整合教学内容，丰富教学手段，探索教学改革措施，培养学生的学习兴趣，提高半导体物理课程的教学质量。
一、半导体物理课程特点及教学中存在的主要问题
郑州轻工业学院采用的教材为刘恩科主编的《半导体物理学》（第七版，电子工业出版社），该教材是电子科学与技术类专业精品教材。[1]结合教材特点与教学实践，半导体物理课程教学过程中存在的主要问题与不足[2]可归纳如下：
1.教材内容知识点多，理论性强
半导体物理课程前五章为理论基础部分，主要讲述了半导体中的电子状态、杂质和缺陷能级、载流子的统计分布、半导体的导电性与非平衡载流子，在此基础上阐述了电子有效质量、费米能级、迁移率、非平衡载流子寿命等基本概念；分析了状态密度、分布函数、载流子浓度以及迁移率与杂质浓度、温度的关系。课程涉及理论知识较深，易混淆知识点较多，数学公式推导复杂，很多基本概念及数学公式要求学生掌握量子力学、固体物理、热力学统计物理和高等数学等多门基础学科的理论知识。因此，学生在前期学习中，在相关知识点上难以衔接，对相关理论的掌握存在一定困难。
2.传统教学模式难以理论联系实际
半导体物理课程后八章主要介绍了半导体基本器件的结构与性能，半导体的光、电、热、磁等基本性质。如pn结电流电压特性及电容、击穿电压与隧道效应、肖特基接触与欧姆接触；半导体表面与MIS结构、表面电场对pn结性能的影响；半导体异质结构及半导体激光器等。由于这部分内容主要阐述半导体的实际应用，仅仅从课本上学习相关知识，难以理论联系实际，对于没有接触过半导体制备工艺的学生而言，就会觉得内容枯燥，课堂乏味。
3.教材内容无法追踪科技前沿
现代半导体技术日新月异，发展迅速，例如在半导体照明、半导体激光器、探测器、太阳能电池等领域都获得了重大研究成果，研究领域不断拓展，新的理论不断涌现，与化学、医学、生物等学科之间的交叉和渗透越来越强，极大地丰富了半导体物理的教学内容。而半导体物理教材内容的更新相对较慢，因此，如何在有限的课时内既要讲授教材内容，又要穿插相关科技前沿是一个值得深入探讨的问题。
二、半导体物理课程教学改革措施
基于以上分析，半导体物理课程对授课教师要求较高，如何在有限的课堂教学过程中将大量的知识讲解清楚，需要教师积极探索新的教学模式，针对课程特点与教学现状，通过不断实践克服存在的问题与不足，采用多样化的教学手段，优化整合教学内容，狠抓教学环节，使学生较好地理解并掌握相关知识，为后续课程的学习打下良好的基础。[3]
1.优化整合教学内容
由于现代半导体技术发展极为迅速，研究方向不断拓展，相关知识更新较快。因此，授课教师应与时俱进，关注科技前沿与研究热点，合理安排教学内容。结合电子科学与技术专业其它课程的教学内容，在保持课程知识结构与整体系统性的同时，对教学内容进行合理取舍，压缩与其他课程重叠的内容，删除教材中相对陈旧的知识，密切跟踪科技前沿与研究热点，适当增加新的理论，补充重要的半导体技术发展史，激发学生的学习热情，培养学生的科学精神。例如压缩教材中第一章固体物理课程已经详细讲解过的能带理论内容，将授课时间由原来的8学时压缩至6学时；在讲解半导体光学特性时，结合半导体光电子学的研究前沿，增加该部分内容所涉及的研究领域与最新技术，如半导体超晶格、量子阱等方面的内容；在讲述MIS结构的C-V特性时，补充C-V特性的研究意义，介绍半导体表面特性对集成芯片性能的影响，鼓励学生查阅总结利用C-V特性研究半导体表面的方法；在讲授半导体元器件的结构及性能时，适当补充半导体器件的制备工艺，播放一些半导体器件的制备视频，让学生结合某种半导体器件分析其结构与性能；在讲解半导体异质结构时，先让学生了解pn结种类，然后对比同质结与异质结的异同，最后让学生掌握异质结的电流电压特性，通过增加半导体激光器的发展史，即从第一支同质结半导体激光器只能在低温下发射脉冲激光到现在的异质结激光器的优异性能，让学生充分认识到半导体物理是现代半导体技术发展的理论基础，是科技创新的力量源泉。通过介绍科技前沿与研究热点，指导学生查阅相关文献，扩大学生的知识面，提高学生学习的积极主动性。
2.突出重点，分化难点，强调基本概念与物理模型
半导体物理课程涉及到的基本概念和物理模型较多，仅凭教材中的定义理解这些概念和模型，学生很难完全掌握。在讲解深奥的物理模型时，教师应运用恰当的类比，通过生动形象的事例对比分析，加深学生对物理模型的理解，增加学生的学习兴趣。例如教材中半导体载流子浓度的计算既是难点又是重点，学习中涉及到状态密度、玻尔兹曼分布函数、费密分布函数以及载流子浓度等为较容易混淆的概念。为了帮助学生理解，教师可以通过教学楼里面的学生人数与半导体中的电子数目进行类比：不同楼层的教室对应不同的能带，教室座位数对应能态的数目，教室的学生人数就相当于半导体中的电子数目，这样，计算半导体电子浓度的问题就与计算教室单位空间内学生人数的问题非常类似。通过这种生动形象的类比，学生很容易明白半导体中的能态密度就相当于教室单位空间的座位数，而半导体中的电子在能级上的占据几率就对应于教室内学生的入座情况。半导体中的电子在能级上的占据概率需要满足波尔兹曼分布函数或费米分布函数，而分布函数的确定取决于费米能级的位置，当分布函数确定后，单位能量间隔内的电子数目就可以通过简单的微积分计算出来。
另外，半导体物理课程中理论推导和数学上的近似处理较多，繁琐的公式推导增加了学生对物理模型的理解。如果教师在教学过程中能适当地把物理模型和公式推导分开，正确处理两者之间的关系，分别从物理和数学两方面寻找攻克这些难点的途径，使学生在彻底理解物理模型的基础上掌握理论推导。例如教材中有关n型半导体载流子浓度的内容安排如下：首先根据杂质半导体的电中性条件，推导出一个包含费米能的表达式，然后根据杂质电离情况分为低温弱电离区、中间电离区、强电离区、过渡区以及高温本征激发区，最后再根据不同电离区的特点进行讨论与近似处理。所涉及到的物理模型相对简单，但分区讨论和近似处理部分篇幅较长。如果运用传统教学模式，学生很容易沉浸在复杂的数学公式推导之中，难以透彻理解物理模型。如果教师在授课过程中先让学生了解该部分内容的整体安排，理解物理模型，再分析各温区的主要特点，最后总结规律，通过数学推导得出结论，就能很好地提高教学效果。
3.温故知新，适时比较，加强各章节之间的联系
对于课堂上刚刚讲授过的知识，学生并不一定能够完全掌握，此时教师应该结合半导体物理课程的特点，在教学过程中做到温故知新，适时比较，加强不同章节之间知识点的联系。例如pn结是半导体器件的基本单元，如日常生活中常见的激光器、LED、整流器、调制器、探测器、太阳能电池等。在讲授该章内容时，如果教师以pn结为主线将教材中不同章节之间的内容有机联系起来，学生就会从整体上进一步了解半导体物理课程的教学内容。只有在教学过程中不断加强各章节知识点之间的联系，学生才能完全掌握半导体器件的基本原理，为以后从事半导体行业打下坚实的基础。再如所选教材中有关半导体载流子浓度的计算，分为非简并半导体和简并半导体两种情况。在讲述后者时，教师通过对比分析非简并半导体和简并半导体在概念上有何异同，再引导学生比较简并半导体与非简并半导体载流子浓度的计算公式，学生就会意识到二者的主要区别就是分布函数不同，在计算简并半导体载流子浓度时，虽然分布函数替换后导致积分变复杂，但只是数学处理的方法不同，两者的物理思想却完全一致。通过这样的比较学习，学生对非简并半导体与简并半导体以及玻尔兹曼分布函数与费米分布函数的理解就会更加深入。
三、结束语
通过以上教学改革措施，培养了学生的学习兴趣，增加了学生的学习积极性，提高了半导体物理课程的课堂教学效果，为学生后续专业课程的学习奠定了扎实的基础。
参考文献：
[1]刘恩科，朱秉升，罗晋生.半导体物理学[M].北京：电子工业出版社，2011.
量子力学就业方向范文5
关键词：光电子技术；双语教学；多媒体课件；互动式教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）41-0130-02
一、光电子技术与双语教学
光电子技术是一个非常宽泛的概念，它围绕着光信号的产生、传输、处理和接收，涵盖了新材料（新型发光感光材料、非线性光学材料、衬底材料、传输材料和人工材料的微结构等）、微加工和微机电、器件和系统集成等一系列从基础到应用的各个领域。光电子技术作为一门专业课程，主要涵盖光辐射与发光源、光的传播、光的调制、光电探测、光电显示与成像、光存储等内容。光电子技术不仅是一门专业课程，而且已发展成为一门学科，即电子技术与光子技术相结合而形成的一门新兴的综合性的交叉学科，主要研究光与物质中的电子相互作用及其能量相互转换的相关技术。光电子技术科学是光电信息产业的支柱与基础，涉及光电子学、光学、电子学、计算机技术等前沿学科理论，是多学科相互渗透、相互交叉而形成的高新技术学科，是未来信息产业的核心技术。双语教学是运用外语进行的非语言教学，具有如下特征：第一，强调在语言类的专业学科中用外语教学；第二，强调运用外语进行课堂教学的交流与互动。双语教学与专业外语教学在性质上完全不同。前者外语是一种教学语言，以外语为手段，讲授一门课程为目的。后者是一种语言教学，以相关知识为手段，讲授外语为目的[1]。因此，在双语教学中，专业知识与专业外语之间存在相互平衡的关系。在有限的学时条件下，教师既要讲授专业知识又要讲授专业外语，学生要在专业知识与专业外语两方面取得进步，二者之间的平衡关系需要根据课程的要求、学生的实际情况在教学过程中不断调整。同时，专业知识与专业外语之间存在相互促进的关系。扎实的专业知识为课程内容的掌握奠定了基础，为专业外语的理解与提高提供了知识背景；坚实的专业外语基础为理解原汁原味的教材内容提供了保障，促进了学生进一步学习专业知识。
随着知识经济、信息社会的到来，全球竞争日益激烈，现代科学正以前所未有的速度迅猛发展，不断引发各个领域深层次的革命。为缩短差距，提高人才的国际竞争力，满足社会对国际化复合人才的需求，双语教学的迫切性和重要性日益凸显。第一，双语教学是知识经济发展的形势需要。国际间竞争不仅表现为产品和市场竞争，更多表现为人力资源的竞争。面对竞争，只有善于抓住机遇，应对挑战，加速高等教育国际化进程，培养一流的人才，才能促进科学教育的发展和变革，使学生具有参与未来国际活动和国际竞争能力。双语教学有利于培养符合市场需求的高素质国际化人才，增加就业机会，保证我国科学教育更加开放地面向世界，促进我国科学教育可持续发展，促进我国知识经济的发展。第二，双语教学是知识信息交流的客观需要，加强中外交流，提高我国科学术水平，缩短与世界先进国家的差距，为实践科教兴国的战略做出贡献。第三，双语教学有利于复合型人才的培养。这种既懂外语，又有专业知识的复合型人才无疑提高了人才的竞争力。
二、“光电子技术”双语课程建设
双语课程建设内容主要包括：大纲确立，教材选用，讲稿教案撰写，课件制作，课堂讲授，课程考试[2]。下面，我们介绍在上述方面的具体工作。
1.“光电子技术”双语课程教材的选取。西安工程大学理学院物理系自2009年以来开设《光电子技术（双语）》课程，其定位为物理系各专业的一门平台课。结合光电子技术的发展、光电子技术双语课程的定位、物理系学生的具体情况以及就业去向，采用S.O. Kasap编著的“Optoelectronics and Photonics-principles and practices”为教材，并且以相关的中英文教材作为参考书[3-6]。课程以“普通物理”、“光学”、“量子力学”系列课程为基础，主要讲授光的波动理论、介质波导和光纤、半导体科学和发光二极管、光伏器件、激光基本原理与技术、光束的调制、光电探测等基本概念及基本技术。
2.“光电子技术”双语课程大纲制定。“光电子技术”双语课程性质为学科基础课，授课对象为物理系本科三年级学生，48个学时，3个学分。制定课程大纲的宗旨和目标在于，通过课程的学习，学生能够对光电子技术中的基本概念、基本技术和基本器件有比较全面、系统的认识，提高分析和解决工程技术问题的能力。同时，学生能够熟悉光电子技术的应用领域，了解目前光电子技术的最新成就，掌握光电子技术的发展方向。采用双语教学（汉语和英语），提高学生查英文文献、读英文著作、写英文文章，以及专业的口头交流能力。为了实现课程大纲中提出的目标，将每一章的内容分为四个层次，即熟练掌握、掌握、理解和了解，并配以相应的课时。
3.“光电子技术”双语课程多媒体课件。考虑课程内容更新速度较快的特点，备课在依据原版教材的基础上，增加了与教材内容相关的一些崭新成果。既让学生感受到原汁原味的英语表达方法，又让学生开拓了视野，把握学科发展动态和发展方向。课程的教案、讲稿以及多媒体课件全部用英语书写，多媒体课件包含下列特点。第一，内容新颖：除了涵盖教材的全部内容，在每一章的最后部分增加了与这一章相关的科技新进展，使学生在掌握课程内容的基础上了解相关领域的动态和最新进展，为提高学生的创新能力提供了切实的帮助。第二，结构合理：由于课程涵盖了经典光学、波导与光纤、半导体、激光、光电探测、非线性光学等内容，每一章都自成体系，可以进行跳跃式教学。并且，每一章的开头都有本章的目录，每一章的结尾部分都进行了小结，做到了首尾呼应，有始有终。第三，图表丰富：收录了与本课程相关的光电子领域的一些著名科学家的照片，介绍了他们的简历及主要成就。同时加入了相关的动画和视频，使学生对抽象概念的理解与掌握变得直观而容易，并且引用了一些著名科学家的重要话语，为提高学生的学习兴趣，开拓学生的视野，丰富学生的思维方式提供了翔实的资料。第四，行文规范：由于是双语课程，课件的文字叙述与使用教材紧密联系，并采用规范的科技英语表达方式，使学生在本科阶段就能够接触相关的专业词汇以及规范的专业英语，为将来的进一步学习和工作打下良好的专业英语基础.
4.“光电子技术”双语课程互动式教学。当前的社会需求对课程的教学方式提出了新的要求，其中包括教学内容的整合，教学内容的拓展，教学手段的更新，教学方法的改革等。在全球步入信息化时代的今天，讲课不仅是对己有知识的简单阐述，而且是教师的一种再创造过程。“一块黑板加一支粉笔”这样的传统教学方法己经不适合现代化的今天了，现今的教学方法应该更趋多元化。不但要注重课程体系的完整性，课程内容之间的有机联系，而且要丰富教学手段，图文声像等多种效果的多媒体课件与板书结合的模式，同时要采用启发式、互动式的教学方法。在明确教学目标，考虑教学目的和本专业实际情况的条件下，我们采取互动式的授课方式，表现在如下几个方面：第一，学生之间、师生之间互动行程。在课堂上，首先简要回顾上次课的主要内容，让二位同学依次补充细节。其次，讲解并翻译这次课所涉及的专业术语以及重点段落，领读一遍后，让一位同学读一遍，其他同学找不足之处，然后进行课程内容讲授，多媒体课件与板书全部用英语书写，汉语讲授为主，英语为辅。其间，教师常常会提出和讲授内容相关的问题，并鼓励学生可随时提问，收到了非常好的教学效果。第二，教师在课后的反思。互动式教学的主要目的是激发学生获取知识、提高能力的主动性和积极性。要有效实现这一目标，应将以下几个方面有机地结合起来：知识的传授、互动题材、师生之间互动行程、教师的点评。总之，量体裁衣地选用互动模式才能确保教学互动流程的顺畅，才能激发学生的积极性和主动性，增强学生的自信心与表达能力。
光电子技术和微电子技术是未来信息领域的两大支柱。光电子技术的双语教学不但能够促进学生对相关学科前沿学科理论的掌握与了解，而且有利于学生外语综合能力和跨国文化交际能力的培养。在双语教学中，专业知识与专业外语之间既存在相互平衡的关系，又存在相互促进的关系。双语课程建设应在大纲确立、教材选用、讲稿教案撰写、课件制作、课堂讲授、课程考试等方面加大力度。采用互动式教学方法讲授光电子技术，将知识的传授、互动题材、师生之间互动行程、教师的点评等方面有机地结合起来，有利于激发学生的积极性和主动性，增强学生的自信心与表达能力。
参考文献：
[1]吴平.五年来的双语教学研究综述[J].中国大学教学，2007，（1）：37-45.
[2]赵懿琨，王卫星，王建.光电子技术双语教学课程的建设[J].教育理论与实践，2007，（27）：169-170.
[3]安毓英，等.光电子技术（第3版）[M].北京：电子工业出版社，2011.
[4]朱京平.光电子技术基础（第2版）[M].北京：科学出版社，2009.
量子力学就业方向范文6
生物化学工程基础课程结合现代分子生物学及传统生物技术，不仅有扎实的理论基础，而且结合典型产品的开发过程进行阐述，反映了现代生物技术的发展方向，体现了生物技术发展和应用的最新前沿。生物化学工程基础是随着生物科学的发展而不断更新的课程，需及时调研最新的发展方向及研究热点。该课程全面阐述了基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和生化工程等课程的基础内容，其主要囊括以下几个方面。工业微生物工程：介绍微生物的特点、分类、生理、育种及培养等方面的技术和方法；代谢工程：介绍微生物次生代谢产物的代谢调控机制和方法；基因工程：介绍生物遗传的基本知识及应用现代基因工程技术改变微生物遗传特性的方法，并且介绍蛋白类药物的研发和生产过程；细胞工程：介绍应用植物组织培养和动物细胞培养生产高附加产值的花卉、药物等；酶工程：介绍工业用酶和药用酶的性质、结构、固定化及开发等方面的技术；生物反应器：介绍生物反应器的工作原理、设计方法以及应用；全面介绍生物技术的最新进展、应用以及生物技术应用过程中需要化工知识的范例。生物化学工程基础课程是在无机化学、有机化学、分析化学、生物化学基础上进行学习的。本课程对于非生物类专业学生进行了系统的生物学技术及最新研究进展的介绍，让学生了解生物学的基本思想及技术，同时将现代生物技术的应用与化学工程技术进行交叉讲授，重点说明了化学工程技术在生物工程领域可能的应用范围，使学生掌握现代生物技术的基本工艺流程及发展前沿。目前，化学工程与技术专业的学生普遍存在生物学基础知识薄弱的问题，如何在较短的学时内，将生物工程的关键基础问题讲解清楚，并且将生物工程技术和化学工程有机的结合起来，让学生充分感受到交叉学科带来的机遇和挑战，这无疑对授课教师提出了更高的要求，需要教师不断总结现有的教学模式，不断地改进教学过程和教学方法。
二、化工专业生物化学工程基础教学中存在的问题
鉴于该课程属于学科交叉，在教材选择、实验配套、讲解内容难易程度把握等方面，均需要不断地探讨和摸索。目前，该课程教学过程中存在的重点和难点问题主要有：如何在现有教材的基础上丰富教学内容，利用多媒体等手段，及时地更新课程内容并介绍最新的发展动态；如何把握教学过程中深度与广度的平衡；如何在现有基础上提高学生的学习热情，使他们能够主动深入地探讨生物工程与化学工程学科交叉所带来的机会与挑战；如何能够将课程讲解内容与生产实际结合起来，让同学们切实体会到化学工程在生物产品生产过程中的应用；如何鼓励学生在假期或平时寻找一切机会去生物制品生产企业进行实践，从中体会化学工程技术在生物产品生产中的具体应用。
1.教材很难在深度和广度间平衡
目前，本课程所选教材为化工出版社的《生物化学工程基础》（工科专业适用，李再资主编，2006年版本），该教材在国内高校化学工程专业有较为广泛的应用，具有简单明了、讲解清楚的特点，适合于生物工程专业以外的其他专业使用。但是该教材也存在诸多不足之处，如教材内容仍然没有摆脱理科教学的模式和框架，生物工程原理的讲解深度不足，同时，教材对于化学工程与生物工程如何结合方面的内容也讲解得太少。为了做好生物化工导论的教学工作，必需结合化学工程专业学生的特点和研究应用实例，选择相关学科的教材作为补充，以便在授课过程中增加相应的内容，进而提高学生的理解和吸收程度。
2.实验环节缺乏
现在的课堂教学仍然以教师讲授为主，学生处于被动接受的状态。由于生物化工导论是理论与实践紧密结合的课程，而教学实验环节缺乏，学生往往很难理解生化反应及其应用过程。所以，需要进一步改变传统的课堂教学模式，可以采用讲授与讨论相结合、课堂内外相结合、理论与实际相联系等多种教学形式，利用先进的多媒体技术和网络技术，丰富和活跃教学过程，激发学生的学习热情，提高整体教学质量。同时，也可以通过讲解学生身边的研究实例，调动学生的积极性，并且配备一些实验讲解及生产实习来提升学生的兴趣和理解程度。
三、生物化学工程基础课程教学的几点体会
笔者从2001年开始一直从事生物化学工程基础的教学工作，课程面向对象主要为化学工程与工艺专业、过程控制专业及分子工程专业的学生，每年选修人数在200人以上。在授课过程中，注重以产品为例，说明化学工程技术在生物产品开发过程中的重要性，从而加强了学生对于化学工程知识应用于生物工程领域的信心。另外，注重将理论内容与本校化工学院及兄弟院系的科研内容进行融会贯通地讲授，大大提高了同学们对于该课程的理解和热爱，也促进了学生对于生物工程与化学工程有机结合的全新认识。在教学实践中，结合介绍天津市著名生物工程企业大量需要化学工程的实例，力求让同学们明白，生物工程的下游产业化的实质就是化学工程的应用。教学实践也使笔者体会到，要完成好该课程的教学任务，需要授课教师熟悉生物化学、生物工程、化工原理等教学内容，更需要授课教师不断总结教学经验，以便逐步提高教学质量。
1.建设教学团队，认真调研学习
授课教师需要组织强有力的课程建设小组，对国内外工科类生物化工导论课程进行调研，包括其他院校的教改情况、已有的化工类的生物化工导论教材、学生本人对课程内容及授课方式的期望、相关专业对该课程的反馈信息等诸多方面。授课教师还需要吸收先进的教学思想、技术与内容，借鉴国内外其他院校教学情况，结合专业设置的特点和实际，总结教学经验与效果。针对面向21世纪的教学和培养要求，要认真总结化工类本科生生物化学工程基础课程的教学内容、教学计划及教学方式及教学中的注意事项，要通过对其他优秀或重点课程的学习观摩或邀请教学经验丰富的老教授亲临课堂指导等多种途径，进行教育素质训练，以提高教师的授课水平。
2.提供并选好主讲教材和高水平的辅助教材
针对现有的试用教材，及时引入前沿科学和技术的最新成果，筛选、引进配套的辅助教材（包括国外教材），编写与之相配的教学大纲。李再资老师主编的生物化学工程基础教材知识点全面，重点内容详尽。除此之外，我们还注重推荐国内知名的生物化学、生物工程、工业微生物学等相关教程以及国外英文原版教材作为课外辅助教材，建议学生每人手里都有一本英文原版教材。另外，在每次授课结束时，都提前告之下次课程内容的基本点和重点，要求学生提前做好预习或难点标注，注重发挥学生自身学习的主动性和积极性，使他们永葆学习的热情和动力。实践表明，学生通过使用英文教材独立预习课程，他们的专业英语水平也会得到快速提高，为今后使用英语完成相关工作任务打下良好的基础。
3.探索新的授课模式和教学手段
多媒体教学可以让学生通过图和动画直观地理解生物过程和反应机理，也可以直观地学习生物工程科学研究和生产的各个环节。为此，要完善多媒体系统，适时增加课堂教学信息量。同时，可以采用启发式、讨论式、研究式等教学方法，将课堂讲授与课外辅导相结合，培养学生的创新与自学能力。如果能够将课程讲解内容与生产实际结合，将课堂讲授内容与具体的实验相结合，加强与学生交流，深入探讨生物工程与化学工程学科交叉所带来的机会与挑战，必将会进一步激发学生学习的积极性，提高教学质量。
4.课堂讲授内容与前沿性专业知识紧密结合
在大学课堂里，让学生随时了解相关学科的前沿进展是一个重要的授课内容。因此，在每节课学习重点知识的过程中，需要用最新发表的相关研究进展信息丰富课堂内容，使学生了解学科前沿和发展方向。比如，在介绍酶的开发过程时，可介绍量子力学、分子动力学和计算机工具在研究酶的反应过程和机理中的应用，并且把研究中的困难展示给大家，激发学生探究和追寻科学发展的欲望，吸引他们投入到生命科学的研究和生物技术的开发中去。同时，也可以介绍酶的生产过程中所面临的问题和挑战，鼓励学生用化工知识尝试解决生产中的问题。
5.鼓励课堂教学和生产实践结合
生物化学工程基础偏向实际应用，课堂讲授内容需要与具体的生产实践相结合，因此，要让同学们切实体会到化学工程的知识在生物制品生产过程中的应用。另外，要积极联系生物工程方面的生产企业，组织同学们进行参观，结合课堂教学内容，让同学们充分体会到化学工程技术与生物工程技术学科交叉的意义和重要性，鼓励感兴趣的同学去相关的生物工程企业进行短期实习，了解生物工程产品的生产原理、生产流程和注意事项，体会化学工程技术在生物产品开发和生产过程中的重要地位。
6.培养学生良好的学习方法
