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時(shí)間：2022-08-18 06:24:00
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主管單位：中國(guó)科協(xié)
主辦單位：中國(guó)化學(xué)會(huì)
出版周期：月刊
出版地址：江蘇省南京市
語(yǔ)
種：中文
開(kāi)
本：大16開(kāi)
國(guó)際刊號(hào)：1001-4861
國(guó)內(nèi)刊號(hào)：32-1185/O6
郵發(fā)代號(hào)：28-133
發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間：1985
期刊收錄：
CA 化學(xué)文摘(美)(2009)
SCI 科學(xué)引文索引(美)(2009)
CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)
中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
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作者簡(jiǎn)介:許馭,中國(guó)原國(guó)防科工委新能源試驗(yàn)開(kāi)發(fā)基地科研副總工程師,研究方向:“共生礦的形成機(jī)理與生命起源”等自然科學(xué)整體化原始創(chuàng)新探索。
附錄:
國(guó)內(nèi)外多學(xué)科專(zhuān)家高度評(píng)價(jià)許馭科研組的原創(chuàng)科研成果
肯定許馭原創(chuàng)的多學(xué)科匯聚理論創(chuàng)新成果不是他個(gè)人的事,而是國(guó)家大事,目的是宣傳新能源技術(shù)革命起源于中國(guó)的真實(shí)性,以及美國(guó)后來(lái)居上、中國(guó)沒(méi)有重視的緊迫性。
2009年10月31日,北京相對(duì)論研究聯(lián)誼會(huì)、美國(guó)《格物》雜志編輯部聯(lián)合在北京召開(kāi)第99屆盧鶴紱學(xué)術(shù)論壇,邀請(qǐng)?jiān)瓏?guó)防科工委新能源基地副總工、上海恒變新能源研究所所長(zhǎng)許馭總工做《低能、中能與高能超分子微腔光子學(xué)》主題報(bào)告。此次評(píng)議會(huì)上,以及會(huì)前會(huì)后,國(guó)內(nèi)外多學(xué)科專(zhuān)家高度評(píng)價(jià)許馭的《低能、中能與高能超分子微腔光子學(xué)》原創(chuàng)科研成果。
中國(guó)氣象科學(xué)研究院著名學(xué)者任振球教授評(píng)介:“科學(xué)界主流學(xué)派不相信水基燃料(水變油)的真實(shí)性,主要原因是理論上講不通;現(xiàn)在這個(gè)重大理論難題被原國(guó)防科工委新能源基地許馭總工創(chuàng)立的《高能超分子微腔光子學(xué)》基本解決了。許馭教授長(zhǎng)期刻苦從事的叫做‘自然科學(xué)整體化原創(chuàng)研究’,他以強(qiáng)大的科技資訊全面綜合能力,幾乎把所有的交叉學(xué)科、前沿學(xué)科都統(tǒng)起來(lái)了,就是把宇觀、宏觀、微觀都統(tǒng)一起來(lái)了?！薄霸S馭教授歷經(jīng)18年的艱辛探索研究,在王洪成的技術(shù)情報(bào)啟發(fā)下,破解了地球與土衛(wèi)六油氣藏的真實(shí)形成過(guò)程,創(chuàng)立了“古海洋水中鏈?zhǔn)健鹾死淞炎儭纬纱笮陀蜌獠毓采V”理論,實(shí)現(xiàn)了“氧核冷裂變”原始創(chuàng)新理論的整體性重大突破。從宏觀到微觀,許馭已經(jīng)打破了多學(xué)科交叉研究的學(xué)術(shù)障礙,將天、地、礦、生、數(shù)、理、化、醫(yī)有關(guān)多學(xué)科前沿知識(shí)與實(shí)驗(yàn)成果連成一體,做到了融會(huì)貫通。一旦獲得支持,許馭此項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)的整體性基礎(chǔ)理論原創(chuàng)成果,必將引發(fā)一系列新科技革命、新產(chǎn)業(yè)革命,其引發(fā)的新科技革命和世界經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的革命性意義必將載入科學(xué)史冊(cè)。”
北京航空航天大學(xué)的高歌教授認(rèn)為:許馭總工原創(chuàng)的“氧核冷裂變”基礎(chǔ)研究不但有廣度,而且有深度;從宏觀到微觀已經(jīng)連成一條線(xiàn),做到了融會(huì)貫通;這項(xiàng)重大原始創(chuàng)新理論的方向是正確的,其會(huì)聚技術(shù)的工藝是新型的。清華大學(xué)校友、旅美學(xué)者王懷安教授認(rèn)為:許馭提出的“氧核冷裂變”原始創(chuàng)新理論的整體性重大突破以及與“氧核冷裂變”有關(guān)的十大新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),應(yīng)該列為比美國(guó)“曼哈頓計(jì)劃”更重大的超“曼哈頓計(jì)劃”。北京大學(xué)楮德螢教授等認(rèn)為:肯定宣傳許馭原創(chuàng)的多學(xué)科匯聚理論成果不是他個(gè)人的事,而是強(qiáng)調(diào)、宣傳新能源技術(shù)革命起源于中國(guó)的真實(shí)性,以及美國(guó)后來(lái)居上、中國(guó)沒(méi)有重視的緊迫性。
北京大學(xué)生物工程專(zhuān)家褚德瑩教授,中國(guó)中醫(yī)人體科學(xué)研究專(zhuān)業(yè)委員會(huì)主任林中鵬教授,北京總裝備部航天醫(yī)學(xué)研究所宋孔智教授等專(zhuān)家,認(rèn)真聽(tīng)取后認(rèn)為,許馭提出的發(fā)現(xiàn)生物有機(jī)半導(dǎo)體與揭示經(jīng)絡(luò)本質(zhì)的新定義,能夠自圓其說(shuō),比較完美,富有創(chuàng)意性,有助于引發(fā)、促進(jìn)以中醫(yī)藥現(xiàn)代化為主、中西醫(yī)高層次緊密結(jié)合的21世紀(jì)新醫(yī)學(xué)的誕生,有利于利及億萬(wàn)民眾、推動(dòng)低成本整體醫(yī)療新技術(shù)的組合集成與蓬勃發(fā)展。
國(guó)際著名的《特勒肖―伽利略科學(xué)院》顧問(wèn)委員會(huì)顧問(wèn)、國(guó)際著名物理學(xué)家迪耶戈寫(xiě)信給他的中國(guó)朋友、英籍華人陳一文先生,對(duì)許馭的原創(chuàng)科研成果表達(dá)發(fā)自?xún)?nèi)心的贊嘆。物理學(xué)家迪耶戈教授認(rèn)為:“許馭教授的原創(chuàng)科研成果是了不得的成就,能學(xué)習(xí)許馭的科研成果令我激動(dòng)。我可以想象,許馭教授歷經(jīng)17年的艱辛工作、耐心創(chuàng)立有關(guān)自然科學(xué)全面理論的背景、匯聚更多新學(xué)科的意義以及他所承受的孤獨(dú)與犧牲。這是了不得的成就!我很想知道許馭的科研工作最終是否能夠得到(中國(guó))官方的支持。我已經(jīng)將許教授的科研成果報(bào)告這個(gè)消息發(fā)給了俄羅斯院士彼得?伽利耶夫(Gariaev)教授,我們計(jì)劃與伽利耶夫教授一道,繼續(xù)關(guān)注許馭教授此項(xiàng)重大科研成果事態(tài)發(fā)展。希望邀請(qǐng)?jiān)S馭教授合作研究科學(xué)整體化原創(chuàng)課題?！?/p>
國(guó)家發(fā)改委原副司長(zhǎng)嚴(yán)谷良高工,在幫助撰寫(xiě)此課題立項(xiàng)報(bào)告時(shí)評(píng)議:許馭總工歷經(jīng)17年的艱辛探索研究,在吸取國(guó)內(nèi)外多學(xué)科相關(guān)子課題研究成果的基礎(chǔ)上,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了鏈?zhǔn)健把鹾死淞炎儭痹紕?chuàng)新理論的整體性重大突破。
2009年1月4日至5日召開(kāi)的量子信息與健康上海論壇上,上海市科委原副主任、上海市針灸經(jīng)絡(luò)研究中心創(chuàng)始人、經(jīng)絡(luò)專(zhuān)家魏瑚教授、上海市“經(jīng)絡(luò)物質(zhì)基礎(chǔ)”課題論證“領(lǐng)軍人物、著名經(jīng)絡(luò)專(zhuān)家、復(fù)旦大學(xué)費(fèi)倫教授,對(duì)許馭總工首先把超分子有機(jī)半導(dǎo)體量子微腔概念引入經(jīng)絡(luò)本質(zhì)研究領(lǐng)域,從超分子微腔量子光學(xué)的新方向提出了經(jīng)絡(luò)的新定義,予以高度評(píng)價(jià)。魏瑚教授認(rèn)為:從許馭的研究成果看,許馭甘坐十多年冷板凳,潛心學(xué)習(xí)的自然科學(xué)多學(xué)科基礎(chǔ)扎實(shí),匯聚交叉的新學(xué)科多,并且做到了舉一反三,融會(huì)貫通。能取得這樣的原創(chuàng)成果很不容易。
環(huán)糊精（Cyclodextrin，CD）是一種水溶性、非還原性、不易被酸水解的白色晶體，無(wú)毒，可食用，具有多孔性。β-環(huán)糊精“內(nèi)疏水，外親水”的分子結(jié)構(gòu)使其具有很多化學(xué)特性和用途。能與CD形成包合物的客體非常廣泛，如有機(jī)分子、無(wú)機(jī)離子、生物小分子、配合物、聚合物甚至惰性氣體[1]。分子大小適于其洞穴尺寸的客體分子，只要極性小于水，就有可能代替小分子而進(jìn)入CD空腔形成包合物。我國(guó)環(huán)糊精的研究始于20世紀(jì)70年代末，發(fā)展到現(xiàn)在β-環(huán)糊精已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)。
環(huán)糊精化學(xué)基礎(chǔ)研究最早涉及的范圍包括：催化高選擇反應(yīng)、類(lèi)酶催化反應(yīng)和不對(duì)稱(chēng)催化反應(yīng)。各種新的分析技術(shù)的完善和新儀器的出臺(tái)，吸引了各領(lǐng)域科學(xué)家的關(guān)注，推動(dòng)環(huán)糊精化學(xué)的發(fā)展。
包合物的形成條件
能夠形成包合物是環(huán)糊精最重要的性質(zhì)之一，在包合物中，被包結(jié)的化合物分子常被稱(chēng)為“客體”，環(huán)糊精分子被稱(chēng)為“主體”。環(huán)糊精包合物能否形成受內(nèi)在因素和外在條件的影響。內(nèi)在因素取決于環(huán)糊精和其客體的基本性質(zhì)。歸納起來(lái)主要有以下三方面[2] ：主客體之間疏水親酯相互作用；主客體符合空間匹配效應(yīng)；氫鍵與釋出高能水。上述三個(gè)因素不但影響著環(huán)糊精包合物能否形成，而且還直接影響著形成物的穩(wěn)定性。即包合物的穩(wěn)定性也取決于客體分子基團(tuán)的性質(zhì)、空腔尺寸、分子大小及空間構(gòu)型等。A' genes Buvari-Barcza[3]討論了客體性質(zhì)、β-環(huán)糊精取代度對(duì)包合物形成的影響。認(rèn)為包合物的穩(wěn)定性依賴(lài)于客體分子的空間匹配性，即客體的尺寸和形狀。另外，包合物的形成還受反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、攪拌（或超聲波震蕩）時(shí)間、反應(yīng)物濃度等外在條件的影響。
包合物的制備方法
包合物制備方法較多，在實(shí)際研究應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)主客分子的性質(zhì)、投料比例，選擇適應(yīng)的制備方法。
超聲波法
β-環(huán)糊精飽和溶液加入客體分子藥物，混合后立即用超聲波破碎儀或超聲波清洗機(jī)，選擇合適強(qiáng)度，超聲震蕩處理適當(dāng)時(shí)間，代替攪拌力，將析出的沉淀如飽和溶液法處理得包合物。
飽和溶液法
飽和溶液法也稱(chēng)重結(jié)晶法，先將β-環(huán)糊精制成飽和水溶液，加入客體分子藥物，對(duì)于水不溶性藥物，可先溶于適當(dāng)有機(jī)溶劑，再注入β-環(huán)糊精飽和水溶液，攪拌直到成為包合物為止。用適當(dāng)方法使包合物析出，再將得到的固體包合物過(guò)濾、洗滌、干燥即可。將揮發(fā)油的提取工藝與β-CD包合工藝偶合，形成了兩種新的包合工藝：液一液包合法和氣一液包合法，從而簡(jiǎn)化了工藝，提高了制備效率。
研磨法
如肉桂油β-CD的制備中，將β-CD加蒸餾水研勻后，加入肉桂油或肉桂油的乙醇溶液混勻，置膠體磨中，充分研磨至糊狀，過(guò)濾，冷風(fēng)吹干即得。
漿狀法
即CD和客體分子不需要溶解，只是在室溫條件下通過(guò)劇烈攪拌，將它們懸浮于少量水中。若使用超聲波，可促進(jìn)固相的分散。
揉捏法
此法的特點(diǎn)是所需的水比漿狀法更少。CD先與少量的水揉捏混合，然后將計(jì)算好配比的客體分子直接加入，不需要任何溶劑。
冷凍干燥法
易溶于水的環(huán)糊精包合物，不易結(jié)晶沉淀，或在加熱干燥時(shí)易分解、變色的包合物，可用冷凍干燥法干燥。冷凍干燥法使包合物外形疏松，溶解性能好，可制成粉針劑。
噴霧干燥法
如制得的包合物易溶于水，遇熱性質(zhì)穩(wěn)定，可用噴霧干燥法制備，干燥溫度高溫受熱時(shí)間短，產(chǎn)率較高。
包合物的鑒定
研究環(huán)糊精包合物常在固態(tài)和液態(tài)兩種狀態(tài)下進(jìn)行。用于檢測(cè)固態(tài)包合物的手段有很多，例如X射線(xiàn)衍射、差熱分析、薄層色譜、紅外光譜和核磁共振等。
β-環(huán)糊精包合物的應(yīng)用進(jìn)展
β-CD在醫(yī)藥、日化、食品、輕工、農(nóng)業(yè)和其它工業(yè)方面有廣泛的用途[4]，在此主要介紹以下兩個(gè)方面：β-CD可與有機(jī)化合物生成包合化合物，具有獨(dú)特的能吸附各種物質(zhì)的包合性質(zhì)，可以起到穩(wěn)定、緩解、乳化、提高溶解度和減少藥物的刺激性和毒副作用等多種作用。將β-CD用于食品業(yè)，具有抗氧化作用，可保持食品穩(wěn)定，改良和提高組織結(jié)構(gòu)，去除和減輕苦澀味，并保持食品的風(fēng)味。
綜上所述，環(huán)糊精及其衍生物在生物醫(yī)藥、食品、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
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增設(shè)必要工科基礎(chǔ)課程，夯實(shí)工科基礎(chǔ)應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)兼具理科和工科的特點(diǎn)，需要有堅(jiān)實(shí)的化學(xué)基礎(chǔ)理論還需要兼具必要的化工基礎(chǔ)理論。原有的《化工基礎(chǔ)及實(shí)驗(yàn)》是為非工科化學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的基礎(chǔ)課程，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)目前應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。因此，必須采用化工基礎(chǔ)理論課程———《化工原理及實(shí)驗(yàn)》取代原有的化工基礎(chǔ)及實(shí)驗(yàn)課程?！痘ぴ怼肥且运拇蠡瘜W(xué)為前修課程的一門(mén)化工基礎(chǔ)理論課程。開(kāi)設(shè)學(xué)時(shí)設(shè)定為72+36學(xué)時(shí)，分別在第四學(xué)期和第五學(xué)期開(kāi)課?！痘ぴ韺?shí)驗(yàn)》課程設(shè)置36學(xué)時(shí)，第五學(xué)期開(kāi)課。此外，工科學(xué)生的培養(yǎng)，尤其是化工方向，離不開(kāi)相應(yīng)的電子電工學(xué)基礎(chǔ)以及工程制圖或化工制圖等方向的課程。在保證數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科基礎(chǔ)平臺(tái)課程的基礎(chǔ)上，必須在專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái)課程中增設(shè)《電子電工學(xué)及實(shí)驗(yàn)》和《工程制圖》課程及金工實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)?！峨娮与姽W(xué)及實(shí)驗(yàn)》設(shè)置共72學(xué)時(shí)，其中36學(xué)時(shí)講授，36學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)，第三學(xué)期開(kāi)課。《工程制圖》設(shè)置為54學(xué)時(shí)，第三學(xué)期完成課程教學(xué)。金工實(shí)習(xí)2周，第五學(xué)期進(jìn)行。
開(kāi)設(shè)“寬口徑”專(zhuān)業(yè)選修課程模塊應(yīng)用化學(xué)還是一個(gè)包容性很強(qiáng)的學(xué)科。從全國(guó)重點(diǎn)高校的應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案來(lái)看，各個(gè)高校的專(zhuān)業(yè)課程體系特色模塊差異較大，但是都體現(xiàn)自己的科研特色。例如北大，具有核藥物化學(xué)、輻射化學(xué)和輻射高分子、超分子化學(xué)與材料、新能源與材料和核環(huán)境化學(xué)5個(gè)特色研究方向，并開(kāi)設(shè)應(yīng)用輻射化學(xué)、應(yīng)用放射化學(xué)等方面的選修課程。因此在專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置中必須和學(xué)科科研特色結(jié)合起來(lái)，開(kāi)設(shè)相關(guān)課程。根據(jù)自身學(xué)科科研特色以及師資力量，我們?cè)O(shè)置3類(lèi)可供選擇的專(zhuān)業(yè)選修課程:偏向理學(xué)的應(yīng)用化學(xué)方向模塊課程、偏向工科的專(zhuān)業(yè)方向模塊以及高分子材料方向模塊。此外，根據(jù)目前我院教師們的學(xué)術(shù)專(zhuān)長(zhǎng)、特色研究方向和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，開(kāi)設(shè)了應(yīng)用化學(xué)前沿講座、日用化學(xué)品、阻燃技術(shù)，農(nóng)藥化學(xué)、高分子助劑及應(yīng)用、染料化工與助劑、催化原理、精細(xì)化學(xué)品開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)等選修課程，開(kāi)闊學(xué)生視野的同時(shí)，分享老師們研發(fā)產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)以及研發(fā)思路。
以“大論文”為抓手，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和應(yīng)用型綜合人才的重要環(huán)節(jié)。在強(qiáng)化“基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)—專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)—金工實(shí)習(xí)，工廠(chǎng)見(jiàn)習(xí)和頂崗實(shí)習(xí)—畢業(yè)論文”多層次課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)體系［2］的基礎(chǔ)上，我們采用以畢業(yè)論文環(huán)節(jié)為抓手，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。畢業(yè)論文是本科生人才培養(yǎng)鏈條中的一個(gè)重要綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)于保證人才質(zhì)量、與人才市場(chǎng)對(duì)接是至關(guān)重要的。針對(duì)目前畢業(yè)論文環(huán)節(jié)設(shè)置不合理，時(shí)間短，任務(wù)重，監(jiān)管不嚴(yán)的問(wèn)題，我們采取“大論文”措施改革畢業(yè)論文環(huán)節(jié)，通過(guò)延長(zhǎng)時(shí)間，注重過(guò)程，加強(qiáng)監(jiān)管，使其真正成為“培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力”的平臺(tái)。“大論文”之“大”主要體現(xiàn)在:思想意識(shí)上對(duì)畢業(yè)論文重視程度的提高;畢業(yè)論文要求的拔高;畢業(yè)論文時(shí)間的增加;畢業(yè)環(huán)節(jié)和專(zhuān)業(yè)課程的關(guān)聯(lián)與銜接更加密切;學(xué)生能力培養(yǎng)也更加綜合、立體等方面。首先，畢業(yè)論文開(kāi)始時(shí)間提前到第五學(xué)期，在學(xué)生專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)完之后，即對(duì)學(xué)生開(kāi)展畢業(yè)論文要求的教育，同時(shí)結(jié)合學(xué)院教師科研特色開(kāi)展專(zhuān)業(yè)研究方向介紹，開(kāi)闊學(xué)生視野，幫助學(xué)生了解相關(guān)研究領(lǐng)域、研究方向，并在此基礎(chǔ)上雙向選擇學(xué)生感興趣的課題和指導(dǎo)老師。然后根據(jù)課題，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，使學(xué)生有目的地選修必要的專(zhuān)業(yè)選修課程，為進(jìn)入課題研究打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。結(jié)合第五學(xué)期設(shè)置的文獻(xiàn)檢索課程和專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)課程，在相關(guān)課程教師和課題指導(dǎo)老師的共同指導(dǎo)下，圍繞自選課題進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)信息的檢索，和專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)的閱讀與翻譯，相應(yīng)考核成績(jī)分別記錄為文獻(xiàn)檢索及專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)的課程成績(jī)。第六到第八學(xué)期，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下進(jìn)行課題的初步探索。并在課題老師的指導(dǎo)下繼續(xù)選擇必要的專(zhuān)業(yè)課程進(jìn)行學(xué)習(xí)。這個(gè)過(guò)程中，實(shí)施論文中期檢查回報(bào)和畢業(yè)答辯的監(jiān)管。嚴(yán)格管理程序，設(shè)置必要的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制和淘汰機(jī)制，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造熱情。
增加學(xué)生選課自由度，逐步實(shí)現(xiàn)自我規(guī)劃，自我培養(yǎng)
改革教學(xué)方法，貫徹啟發(fā)式學(xué)習(xí)理念
培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維是教育的關(guān)鍵，而創(chuàng)新源于興趣、起于自主、發(fā)于嘗試。傳統(tǒng)“教師中心論”的教學(xué)模式，教師處于完全的主導(dǎo)地位，在課堂上只向?qū)W生灌輸知識(shí)，而不注意把握學(xué)生的心理，這與創(chuàng)新格格不入。因此要改革教學(xué)方法，貫徹啟發(fā)式學(xué)習(xí)理念，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
(一)理論講授要精心設(shè)計(jì)，遵循學(xué)生認(rèn)知思路，突出以學(xué)生為中心的教學(xué)模式教學(xué)活動(dòng)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的有目的、有計(jì)劃的學(xué)習(xí)活動(dòng)。化學(xué)基本原理中大量公式的教學(xué)，應(yīng)當(dāng)是在教師引導(dǎo)下訓(xùn)練學(xué)生有意識(shí)地進(jìn)行抽象邏輯思維活動(dòng)。教師要設(shè)計(jì)一系列問(wèn)題，并留出學(xué)生積極思考的時(shí)間，通過(guò)師生間的討論和交流，使學(xué)生主動(dòng)得出結(jié)論。如在講授化學(xué)熱力學(xué)中化學(xué)反應(yīng)方向的判斷時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)下列的教學(xué)程序。首先，在壓力為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)和溫度為298．15K時(shí)，判斷標(biāo)準(zhǔn)是ΔrGθm(298．15K)，它可以由參與反應(yīng)的各個(gè)物質(zhì)的ΔfGθm(298．15K)而計(jì)算出來(lái)，這一點(diǎn)學(xué)生都清楚。其次，教師引導(dǎo)學(xué)生思考“若壓力仍是標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，但溫度不是298．15K，該怎么辦?”并提示ΔrHθm(T)和ΔrSθm(T)與溫度無(wú)關(guān)，提醒學(xué)生可以用吉—亥公式求解。然后，進(jìn)一步發(fā)問(wèn):“若壓力不是標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，溫度也不是298．15K，該怎么辦?”此時(shí)提示學(xué)生利用熱力學(xué)等溫方程式中的ΔrGm與ΔrGθm的關(guān)系，將非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)化為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，從而求解。通過(guò)學(xué)生和教師間的這種互動(dòng)、提問(wèn)、設(shè)疑、解答，學(xué)生在自覺(jué)、主動(dòng)、多層次的參與過(guò)程中不但學(xué)會(huì)了復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)原理，而且也掌握了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的科學(xué)方法。
(二)應(yīng)用部分要勇于放手，讓學(xué)生走向講臺(tái)教育的關(guān)鍵是使學(xué)生具備將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的能力。化學(xué)應(yīng)用部分的目的正是培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)的化學(xué)原理分析、解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。在學(xué)生課后自學(xué)和相互討論的基礎(chǔ)上，學(xué)生和教師換位，由學(xué)生講解該部分內(nèi)容，對(duì)專(zhuān)業(yè)中遇到的實(shí)際問(wèn)題，如金屬腐蝕的防護(hù)與利用上升到化學(xué)原理加以分析，論述自己的觀點(diǎn)。學(xué)生為了講解清楚課堂內(nèi)容必須認(rèn)真預(yù)習(xí)，做好充分的準(zhǔn)備。因此，他們?cè)谥鲃?dòng)獲取知識(shí)的同時(shí)，無(wú)形中提高了對(duì)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)積極性。
(三)改革考試方法，以課程論文、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)代替閉卷考試學(xué)生學(xué)學(xué)化學(xué)的基本原理和方法的目的不是為了成為化學(xué)家，而是具備基本的化學(xué)素養(yǎng)的化學(xué)思維，能以化學(xué)的眼光、角度、世界觀分析和解決工程實(shí)際中遇到的化學(xué)問(wèn)題。若通過(guò)做習(xí)題來(lái)檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，不管是開(kāi)卷或閉卷的考核形式都沒(méi)有意義。相反，布置課程論文，讓學(xué)生在查閱資料的基礎(chǔ)上，對(duì)一些典型案例抽象化，建立理論模型，再用課堂上所用的原理進(jìn)行分析，提出自己的見(jiàn)解;或者要求學(xué)生運(yùn)用化學(xué)基本原理，結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，對(duì)自己感興趣的內(nèi)容自行構(gòu)思、自擬方案，完成一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。這兩種方式表面上不直接考察學(xué)生理論知識(shí)，實(shí)際上考察他們運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力是更深層次的要求［4］。實(shí)踐證明，布置論文或綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的考核方式行之有效，很多學(xué)生寫(xiě)出了較高質(zhì)量的論文，大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)也深受學(xué)生歡迎，真正達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。
(四)開(kāi)設(shè)專(zhuān)題講座，配合課堂教學(xué)抽出一定時(shí)間講授綠色化學(xué)、新型化學(xué)電源、膜分離、納米材料、超分子、生物芯片等體現(xiàn)科技發(fā)展前沿的內(nèi)容［5］。專(zhuān)題講座可以拓展學(xué)生的視野，加大教學(xué)信息量，把枯燥的理論知識(shí)變得生動(dòng)、鮮明而易于理解和掌握，同時(shí)使學(xué)生體驗(yàn)到化學(xué)與人類(lèi)的美好生活、科技的繁榮、生產(chǎn)的進(jìn)步息息相關(guān)，感受到化學(xué)無(wú)比廣闊的應(yīng)用前景，認(rèn)識(shí)到化學(xué)是一門(mén)滿(mǎn)足人類(lèi)、社會(huì)需要的具有實(shí)用型、創(chuàng)造性的中心科學(xué)，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)、學(xué)好化學(xué)、用好化學(xué)的熱情，啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)。
實(shí)行本科生導(dǎo)師制、以科研促進(jìn)教學(xué)
關(guān)鍵詞：優(yōu)化內(nèi)容；改革方法；寓學(xué)于樂(lè)
中圖分類(lèi)號(hào)：TQ；G6420 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1005-2909(2012)04-0053-03
在當(dāng)今科技高度發(fā)展、學(xué)科交叉進(jìn)一步加強(qiáng)的時(shí)代，化學(xué)已經(jīng)滲透到建筑、信息、材料、能源、機(jī)電、生命、環(huán)保等學(xué)科領(lǐng)域。大學(xué)化學(xué)是高校建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)的公共基礎(chǔ)課程，它在化學(xué)基本理論與工程具體實(shí)踐之間搭起了一座橋梁。大學(xué)化學(xué)課程對(duì)優(yōu)化學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生用化學(xué)的觀點(diǎn)分析、認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)和社會(huì)實(shí)際中的化學(xué)問(wèn)題，對(duì)把學(xué)生培養(yǎng)成為厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)的創(chuàng)新人才有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。
一、圍繞專(zhuān)業(yè)需求，安排教學(xué)內(nèi)容
大學(xué)化學(xué)是建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生大學(xué)期間唯一一門(mén)化學(xué)類(lèi)課程，具有相對(duì)的獨(dú)立性和完整性。教師在講授大學(xué)化學(xué)時(shí)，經(jīng)常會(huì)犯“講得過(guò)多”和“講得過(guò)少”兩類(lèi)錯(cuò)誤［1］。所謂“講得過(guò)多”是指教師系統(tǒng)地介紹現(xiàn)代化學(xué)的所有內(nèi)容，力圖追求化學(xué)理論知識(shí)的完善；而“講得過(guò)少”則是指教師只羅列一些與化學(xué)有關(guān)的熱點(diǎn)問(wèn)題和案例，基本不闡述化學(xué)的基礎(chǔ)原理和規(guī)律。實(shí)踐證明，“講得過(guò)多”和“講得過(guò)少”都不利于理論與實(shí)際的結(jié)合，不利于建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
因此，要針對(duì)建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)的實(shí)際需要［2］，合理安排教學(xué)內(nèi)容，需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)刪減、強(qiáng)化、增加。刪減、回避過(guò)細(xì)的化學(xué)計(jì)算和復(fù)雜的化學(xué)公式；強(qiáng)化水化學(xué)、膠體化學(xué)、材料化學(xué)等建筑領(lǐng)域中所必需的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)，使學(xué)生能運(yùn)用化學(xué)理論、觀點(diǎn)和方法審視環(huán)境、能源、材料等社會(huì)熱點(diǎn)論題；增加化學(xué)學(xué)習(xí)與專(zhuān)業(yè)應(yīng)用之間的聯(lián)系以及化學(xué)在工程實(shí)踐應(yīng)用中新成果。如華中科技大學(xué)針對(duì)建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，在電化學(xué)原理部分的教學(xué)中，增加了陽(yáng)極氧化和電解拋光知識(shí)。從電化學(xué)的角度出發(fā)，介紹了陽(yáng)極氧化和電解拋光原理以及電解液的選用，分析和討論這兩種工藝的應(yīng)用及其優(yōu)缺點(diǎn)，讓學(xué)生理解化學(xué)知識(shí)與專(zhuān)業(yè)實(shí)際息息相關(guān)，與工程技術(shù)緊密聯(lián)系，并能學(xué)以致用。
二、改革教學(xué)方法，貫徹啟發(fā)式學(xué)習(xí)理念
培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維是教育的關(guān)鍵，而創(chuàng)新源于興趣、起于自主、發(fā)于嘗試。傳統(tǒng)“教師中心論”的教學(xué)模式，教師處于完全的主導(dǎo)地位，在課堂上只向?qū)W生灌輸知識(shí)，而不注意把握學(xué)生的心理，這與創(chuàng)新格格不入。因此要改革教學(xué)方法，貫徹啟發(fā)式學(xué)習(xí)理念，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
（一）理論講授要精心設(shè)計(jì)，遵循學(xué)生認(rèn)知思路，突出以學(xué)生為中心的教學(xué)模式
教學(xué)活動(dòng)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的有目的、有計(jì)劃的學(xué)習(xí)活動(dòng)?；瘜W(xué)基本原理中大量公式的教學(xué)，應(yīng)當(dāng)是在教師引導(dǎo)下訓(xùn)練學(xué)生有意識(shí)地進(jìn)行抽象邏輯思維活動(dòng)。教師要設(shè)計(jì)一系列問(wèn)題，并留出學(xué)生積極思考的時(shí)間，通過(guò)師生間的討論和交流，使學(xué)生主動(dòng)得出結(jié)論。如在講授化學(xué)熱力學(xué)中化學(xué)反應(yīng)方向的判斷時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)下列的教學(xué)程序。
首先，在壓力為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)和溫度為298.15 K時(shí)，判斷標(biāo)準(zhǔn)是ΔrGθm(298.15 K)，它可以由參與反應(yīng)的各個(gè)物質(zhì)的ΔfGθm(298.15 K)而計(jì)算出來(lái)，這一點(diǎn)學(xué)生都清楚。其次，教師引導(dǎo)學(xué)生思考“若壓力仍是標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，但溫度不是298.15 K，該怎么辦？”并提示ΔrHθm(T)和ΔrSθm(T)與溫度無(wú)關(guān)，提醒學(xué)生可以用吉—亥公式求解。然后，進(jìn)一步發(fā)問(wèn)：“若壓力不是標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，溫度也不是298.15 K，該怎么辦？”此時(shí)提示學(xué)生利用熱力學(xué)等溫方程式中的ΔrGm與ΔrGθm的關(guān)系，將非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)化為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，從而求解。
通過(guò)學(xué)生和教師間的這種互動(dòng)、提問(wèn)、設(shè)疑、解答，學(xué)生在自覺(jué)、主動(dòng)、多層次的參與過(guò)程中不但學(xué)會(huì)了復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)原理，而且也掌握了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的科學(xué)方法。
（二）應(yīng)用部分要勇于放手，讓學(xué)生走向講臺(tái)
教育的關(guān)鍵是使學(xué)生具備將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的能力?；瘜W(xué)應(yīng)用部分的目的正是培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)的化學(xué)原理分析、解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。在學(xué)生課后自學(xué)和相互討論的基礎(chǔ)上，學(xué)生和教師換位，由學(xué)生講解該部分內(nèi)容，對(duì)專(zhuān)業(yè)中遇到的實(shí)際問(wèn)題，如金屬腐蝕的防護(hù)與利用上升到化學(xué)原理加以分析，論述自己的觀點(diǎn)。學(xué)生為了講解清楚課堂內(nèi)容必須認(rèn)真預(yù)習(xí)，做好充分的準(zhǔn)備。因此，他們?cè)谥鲃?dòng)獲取知識(shí)的同時(shí)，無(wú)形中提高了對(duì)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)積極性。
（三）改革考試方法，以課程論文、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)代替閉卷考試
學(xué)生學(xué)學(xué)化學(xué)的基本原理和方法的目的不是為了成為化學(xué)家，而是具備基本的化學(xué)素養(yǎng)的化學(xué)思維，能以化學(xué)的眼光、角度、世界觀分析和解決工程實(shí)際中遇到的化學(xué)問(wèn)題。若通過(guò)做習(xí)題來(lái)檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，不管是開(kāi)卷或閉卷的考核形式都沒(méi)有意義。相反，布置課程論文，讓學(xué)生在查閱資料的基礎(chǔ)上，對(duì)一些典型案例抽象化，建立理論模型，再用課堂上所用的原理進(jìn)行分析，提出自己的見(jiàn)解；或者要求學(xué)生運(yùn)用化學(xué)基本原理，結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，對(duì)自己感興趣的內(nèi)容自行構(gòu)思、自擬方案，完成一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。這兩種方式表面上不直接考察學(xué)生理論知識(shí)，實(shí)際上考察他們運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力是更深層次的要求［4］。
【關(guān)鍵詞】 頭孢曲松鈉； 晶體結(jié)構(gòu)； 晶習(xí)； X-射線(xiàn)衍射
ABSTRACT Studies of differential scanning calorimetry (DSC)， Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy， and X-ray powder diffraction (XRPD) on ceftriaxone sodium purified in laboratory indicate that the ceftriaxone sodium crystal belongs to monoclinic crystal system and space group of P21/c. The crystal structure of ceftriaxone sodium was determined on workstation SGI IRIX of Cerius2 based on the minimizing energy law; the crystal habit was predicted by BFDH law and AE law， respectively， of which the crystal habit predic-ted by AE law was plate， close to the practical habit grown from solution. The effects of crystal growth conditions on crystal habit of ceftriaxone sodium were qualitatively studied by experiments.
KEY WORDS Ceftriaxone sodium; Crystal structure; Crystal habit; X-ray powder diffraction
晶體的微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的宏觀物理、化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)，決定著物質(zhì)的晶形、密度、熔點(diǎn)等。對(duì)物質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的了解，將有助于在原子尺度上闡明物質(zhì)各種性能的機(jī)制，對(duì)研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系和規(guī)律具有重要意義［1］。晶習(xí)是表征晶體外部整體形態(tài)的量［2］。晶態(tài)有機(jī)固體的外形是其固液分離體系設(shè)計(jì)和操作的一個(gè)重要參數(shù)，影響下游操作過(guò)程(如過(guò)濾、洗滌、干燥)的效率和物質(zhì)的性能(如堆密度、機(jī)械應(yīng)力、潤(rùn)濕性)［2～4］。晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性以及外部生長(zhǎng)環(huán)境都能影響晶習(xí)［5］，如何利用這些信息去預(yù)測(cè)和控制真實(shí)條件下生長(zhǎng)晶體的晶習(xí)在精細(xì)化工領(lǐng)域，尤其是制藥業(yè)，越來(lái)越受到關(guān)注和重視［6～8］。 頭孢曲松鈉(ceftriaxone sodium，C18H16N8Na2O7S3·3.5H2O)，曾譯頭孢三嗪，是新型、長(zhǎng)效、廣譜的第三代半合成頭孢菌素，屬于β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素，結(jié)構(gòu)式如Fig.1所示［9］，1978年由瑞士Roche公司研發(fā)成功，1982年首次在瑞士上市，1984年12月21日獲得FDA認(rèn)證，1996年專(zhuān)利到期。自上市以來(lái)，產(chǎn)品暢銷(xiāo)全世界，2000年頭孢曲松鈉在世界前200個(gè)暢銷(xiāo)藥中列第43位，在國(guó)內(nèi)的銷(xiāo)售額居各抗感染藥物之首［10，11］。目前頭孢曲松鈉的研究熱點(diǎn)集中于合成以及藥理，鮮有報(bào)道其晶體結(jié)構(gòu)和晶習(xí)方面的研究。由于頭孢曲松鈉難以培養(yǎng)出滿(mǎn)足測(cè)試要求的單晶，本文通過(guò)X-射線(xiàn)粉末衍射分析，應(yīng)用分子設(shè)計(jì)軟件Cerius2(4.6
Fig.1
Structure of ceftriaxone sodium
版本)根據(jù)能量最小化方法得到了頭孢曲松鈉分子空間結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)了產(chǎn)品晶習(xí)，為頭孢曲松鈉工業(yè)結(jié)晶過(guò)程的設(shè)計(jì)、優(yōu)化提供了理論指導(dǎo)。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 實(shí)驗(yàn)原料
頭孢曲松鈉粗品由山東瑞陽(yáng)制藥有限公司提供，實(shí)驗(yàn)室精制后產(chǎn)品純度經(jīng)高壓液相色譜(HPLC)檢測(cè)不小于99.5%。試樣再經(jīng)研磨、篩分，選取粒度范圍在38～45μm之間的細(xì)晶用于X-射線(xiàn)粉末衍射測(cè)試。
1.2 DSC分析
差示掃描量熱儀(NETZSCH Thermal Analysis DSC204)：樣品置于封口的Al2O3坩鍋中，參比物為空的α-Al2O3坩鍋；升溫速率為5℃/min，升溫范圍從室溫到330℃；載氣為N2，流量50ml/min。儀器的熱焓采用銦作為標(biāo)準(zhǔn)物校正。
1.3 TG分析
本文采用NETZSCH TG209熱重分析儀測(cè)試頭孢曲松鈉的TG曲線(xiàn)，升溫速率為10℃/min，載氣為N2，流量為18ml/min。樣品用量為5.08mg，升溫范圍從室溫到200℃。
1.4 紅外分析
本文采用KBr壓片法在NICOLET 560型傅立葉變換紅外光譜儀(FT-IR)上對(duì)頭孢曲松鈉進(jìn)行紅外光譜分析。
1.5 掃描電鏡(SEM)
本文采用Hitachi X650掃描電鏡(SEM)表征實(shí)驗(yàn)樣品的晶習(xí)，操作電壓15kV，樣品放在黏著雙面膠的金屬片上，在觀察前需在氬氣保護(hù)下間歇噴金。
1.6 X-射線(xiàn)粉末衍射分析
頭孢曲松鈉的X-射線(xiàn)粉末衍射數(shù)據(jù)在日本理學(xué)(Rigaku)D/max-2500型單色X-射線(xiàn)衍射儀上收集，CuKα射線(xiàn)(λ＝1.5405)，石墨單色器，掃描速率1s/step，工作電壓40kV，工作電流100mA，測(cè)試溫度(25±1)℃。為保證樣品表面與測(cè)角儀軸心平行共面，裝樣采用鋁板背壓法。
2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.1 DSC曲線(xiàn)
頭孢曲松鈉的DSC譜圖如Fig.2所示，樣品在260℃附近存在一個(gè)尖銳的放熱峰，在放熱峰前還存在兩個(gè)小的吸熱峰。頭孢曲松鈉DSC曲線(xiàn)260℃附近的放熱峰是樣品熱分解放熱所致［12，13］，實(shí)驗(yàn)測(cè)定的熱分解峰頂溫度TP為262.30℃，接近文獻(xiàn)值240～265℃［12，13］。與其他大多數(shù)頭孢菌素一樣［13］，頭孢曲松鈉的DSC曲線(xiàn)也沒(méi)有熔點(diǎn)峰，表明頭孢曲松鈉在熔化前已發(fā)生熱分解，故無(wú)法用量熱法來(lái)測(cè)定其純度。
2.2 TG-DTG分析
頭孢曲松鈉的TG-DTG譜圖如Fig.3所示，雖然TG曲線(xiàn)沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的直角臺(tái)階狀，但DTG曲線(xiàn)的雙峰卻說(shuō)明了頭孢曲松鈉在室溫至200℃之間的失重是分兩步完成的。根據(jù)TG線(xiàn)的失重百分率計(jì)算結(jié)果可知，第一步失重約6.30%，第二步失重約3.31%。頭孢曲松鈉分子中結(jié)晶水的理論百分含量是9.53%，參照中國(guó)藥典(CP2005)附錄M水分測(cè)定法中的費(fèi)休氏法測(cè)得頭孢曲松鈉水分含量為9.5%，而實(shí)驗(yàn)測(cè)得TG失重為9.61%，與理論結(jié)晶水含量基本相符。因此可推斷頭孢曲松鈉在室溫至200℃之間的TG失重是脫除結(jié)晶水所致［14］，F(xiàn)ig.2中DSC曲線(xiàn)熱降解放熱峰前出現(xiàn)的兩個(gè)小峰正是頭孢曲松鈉分兩步脫水而產(chǎn)生的吸熱峰。而且，頭孢曲松鈉的DSC曲線(xiàn)并未再出現(xiàn)脫溶劑峰，結(jié)合Fig.3所示的TG-DTG譜圖，可以初步判定實(shí)驗(yàn)精制頭孢曲松鈉過(guò)程中未見(jiàn)形成溶劑化合物。
2.3 紅外分析
實(shí)驗(yàn)室制備的頭孢曲松鈉與市售國(guó)外產(chǎn)品的紅外譜圖如Fig.4所示。β-內(nèi)酰胺與雜環(huán)并接產(chǎn)生的特征峰出現(xiàn)在1740cm-1處，在3440～3260cm-1處出現(xiàn)的強(qiáng)而寬的峰是-OH和-NH伸縮振動(dòng)引起的譜帶，-OH和-NH的伸縮振動(dòng)頻率在此區(qū)域相互重疊而不易區(qū)分，由于分子內(nèi)氫鍵，吸收頻率向低頻方向還存在一定的平移。1610cm-1附近處的強(qiáng)峰是芳核骨架振動(dòng)的特征峰，1000cm-1附近的特征峰是芳環(huán)C-H面向彎曲振動(dòng)引起的強(qiáng)吸收峰，但Ar-H在3030cm-1附近的特征峰由于-OH和-NH的存在而不明顯。1740cm-1處的強(qiáng)峰是羰基伸縮振動(dòng)的特征峰，而1650cm-1處的強(qiáng)峰則是酰胺的羰基伸縮振動(dòng)引起的。
2.4 X-射線(xiàn)粉末衍射分析
測(cè)試中發(fā)現(xiàn)當(dāng)2θ>50°后，頭孢曲松鈉的XPRD譜圖不再出現(xiàn)明顯的衍射峰，因此在Rigaku D/max-2500X射線(xiàn)衍射儀上收集5°
2.5 頭孢曲松鈉晶體結(jié)構(gòu)的確定
分子的空間結(jié)構(gòu)信息對(duì)于確定晶體結(jié)構(gòu)，研究晶體所屬空間群和原子位置具有重要作用。因此，在研究晶體結(jié)構(gòu)之前研究分子的空間結(jié)構(gòu)是必要的。分子的空間結(jié)構(gòu)一般可以由兩種方法得到：一是通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法，主要包括X-射線(xiàn)單晶衍射和2D-NMR技術(shù)；另一個(gè)是通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助分子設(shè)計(jì)的理論計(jì)算方法，目前主要包括“原始”機(jī)制、半經(jīng)驗(yàn)機(jī)制以及分子機(jī)制模型，其中分子機(jī)制模型又有能量最小化、網(wǎng)格搜索、蒙特卡羅(Monte Carlo)以及分子動(dòng)力學(xué)模擬等方法［15］。雖然單晶結(jié)構(gòu)分析是諸多固態(tài)物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析方法中提供信息最多、最常用的研究方法，已經(jīng)成為合成化學(xué)及其相關(guān)學(xué)科、晶體工程和超分子化學(xué)等研究領(lǐng)域中必不可少的研究手段［16］，但目前X-射線(xiàn)單晶衍射儀對(duì)測(cè)試晶體的三維尺度(最小維的空間尺度不小于0.01mm)和質(zhì)地(晶體不能出現(xiàn)缺陷)有嚴(yán)格的要求，由于頭孢曲松鈉晶體是薄片狀晶習(xí)，難以培養(yǎng)出合乎單晶測(cè)試要求的晶體，有一維的空間尺度小于0.01mm。頭孢曲松鈉是一種大分子有機(jī)鹽類(lèi)，具有離子化合物的特性。因此本論文應(yīng)用分子設(shè)計(jì)軟件Cerius2(4.6版本)中的3D-sketcher環(huán)境畫(huà)出分子結(jié)構(gòu)圖，再通過(guò)電荷分配，選擇Dreading 2.21力場(chǎng)，最后根據(jù)能量最小化方法得到可能的頭孢曲松鈉分子空間結(jié)構(gòu)如Fig.6所示。
頭孢曲松鈉晶體的晶胞投影如Fig.7所示，晶胞中每2個(gè)頭孢曲松鈉分子和7個(gè)水分子按Fig.6所示組成一個(gè)不對(duì)稱(chēng)單元。由Fig.1可知，頭孢曲松鈉是一種大分子有機(jī)羧酸鈉鹽，存在鈉離子(Na+)與頭孢曲松酸根離子(C18H16N8O7S3)2-之間強(qiáng)的離子鍵；除此之外，每個(gè)晶胞中還存在眾多既是質(zhì)子受體又能提供質(zhì)子的水分子，而且每個(gè)(C18H16N8O7S3)2-中還含有2個(gè)-NH(與電負(fù)性大的N原子形成強(qiáng)極性鍵的氫原子)和6個(gè)-CO-(電負(fù)性大且又能提供孤對(duì)電子的氧原子)，易與水分子或其它頭孢曲松鈉分子之間的-CO-和-NH形成氫鍵，如Fig.7中虛線(xiàn)所示。
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2.6 頭孢曲松鈉晶習(xí)預(yù)測(cè)
在獲得頭孢曲松鈉晶體結(jié)構(gòu)以及晶胞參數(shù)等數(shù)據(jù)以后，應(yīng)用分子設(shè)計(jì)軟件Cerius2(4.6版本)中的morphology模塊，分別選取BFDH模型、AE模型對(duì)頭孢曲松鈉進(jìn)行晶習(xí)預(yù)測(cè)，結(jié)果如Fig.8、Fig.9所示。由于完全基于晶體幾何結(jié)構(gòu)理論的BFDH模型沒(méi)有考慮原子、鍵型、局部電荷、生長(zhǎng)環(huán)境等對(duì)晶習(xí)的影響，當(dāng)晶體中分子間的鍵能越大，各向異性越明顯時(shí)，模型預(yù)測(cè)的晶習(xí)與實(shí)際晶習(xí)的一致性也就越差［8］。頭孢曲松鈉是一種大分子有機(jī)鈉鹽，金屬鈉離子以及分子間氫鍵的存在，以及生長(zhǎng)環(huán)境中溶劑極性、雜質(zhì)的影響，使得采用BFDH模型預(yù)測(cè)的頭孢曲松鈉晶習(xí)(呈短棒狀)與在水-丙酮體系中生長(zhǎng)的頭孢曲松鈉實(shí)際晶習(xí)(呈薄片狀)相差較大(Fig.10)。
較之BFDH模型，AE模型考慮了晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)單元以及相互作用對(duì)晶習(xí)的影響，因而采用AE模型預(yù)測(cè)的晶習(xí)與實(shí)際晶習(xí)更相近，也呈薄片狀(如Fig.10所示)， 這也表明晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)基元以及相互作用鍵能對(duì)晶體的形態(tài)有重要的影響。AE模型預(yù)測(cè)的頭孢曲松鈉晶習(xí)由10個(gè)晶面包圍構(gòu)成，101、101、002、011、011及其對(duì)應(yīng)的等價(jià)晶面101、101、002、011、011。應(yīng)用分子設(shè)計(jì)軟件Cerius2(4.6版本)中的surface builder模塊中的cleave crystal surface命令，可以展現(xiàn)出頭孢曲松鈉晶體不同晶面上的分子排列方式和密度，如Fig.11所示。
由Fig.11可見(jiàn)，不同晶面顯露出的原子或基團(tuán)及其排列密度是不一樣的，圖中小球代表氧原子。雖然晶面氨基和羰基交替顯露，但羰基上的甲基基團(tuán)增加了空間位阻，不利于頭孢曲松鈉分子之間或頭孢曲松鈉分子與極性溶劑分子之間形成氫鍵。101晶面上的氨基以一定角度顯露，羰基沿法線(xiàn)方向顯露，較101晶面更易形成分子間氫鍵。002、011、011晶面也都有羰基、氨基顯露，而沒(méi)有甲基顯露增加空間位阻，更有利于氫鍵的形成。因此101及其等價(jià)對(duì)稱(chēng)晶面101具有較慢的生長(zhǎng)速率，表現(xiàn)出較大的顯露面，而101、002、011、011晶面較101有更快的生長(zhǎng)速率，表現(xiàn)出較小的顯露面，導(dǎo)致頭孢曲松鈉晶體呈片狀晶習(xí)。
2.7 生長(zhǎng)環(huán)境對(duì)頭孢曲松鈉晶習(xí)的影響
影響晶習(xí)的主要因素除了晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)外，還有晶體生長(zhǎng)過(guò)程中所處的外部環(huán)境， 例如溫度、 溶劑體系、雜質(zhì)等［2～4］。本文定性考察了不同結(jié)晶操作條件以及含鈉離子添加劑對(duì)頭孢曲松鈉溶析結(jié)晶產(chǎn)品晶習(xí)的影響。
由于頭孢曲松鈉的熱敏性以及溶解度特性［9，11，14，17～20］，一般采用溶析結(jié)晶法分離、提純頭孢曲松鈉［11，21］。相同實(shí)驗(yàn)條件下分別采用乙醇和丙酮作溶析劑得到的頭孢曲松鈉結(jié)晶產(chǎn)品的電鏡照片如Fig.12所示，晶習(xí)都呈薄片狀。這表明在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)選用不同的溶析劑并未從宏觀上改變頭孢曲松鈉結(jié)晶產(chǎn)品的晶習(xí)。
相同溶析劑不同溶析結(jié)晶溫度得到的頭孢曲松鈉產(chǎn)品晶習(xí)的電鏡照片如Fig.13所示，在實(shí)驗(yàn)選定溫度范圍內(nèi)，雖然溫度升高會(huì)導(dǎo)致晶面生長(zhǎng)速率增大，但各晶面的相對(duì)生長(zhǎng)速率并沒(méi)有明顯變化，所以溫度并沒(méi)有對(duì)頭孢曲松鈉溶析結(jié)晶產(chǎn)品的晶習(xí)造成明顯的影響，只是使得溫度較高時(shí)得到的產(chǎn)品的平均粒度有所增大。
相同操作條件下，考察了氯化鈉、碳酸氫鈉、陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉對(duì)頭孢曲松鈉溶析結(jié)晶產(chǎn)品晶習(xí)的影響，結(jié)果如Fig.14所示。含鈉離子添加劑的加入，頭孢曲松鈉溶析結(jié)晶產(chǎn)品的晶習(xí)并沒(méi)有什么明顯的變化，還是呈薄片狀，這說(shuō)明在實(shí)驗(yàn)條件下氯化鈉、碳酸氫鈉、陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉對(duì)頭孢曲松鈉晶體各晶面的相對(duì)生長(zhǎng)速率沒(méi)有明顯的影響。
3 結(jié)論
(1)頭孢曲松鈉溶析結(jié)晶產(chǎn)品的DSC、TG、FT-IR和XRPD分析測(cè)試結(jié)果表明，在實(shí)驗(yàn)條件下得到的頭孢曲松鈉晶體具有相同的晶體結(jié)構(gòu)。
(2)采用JADE 4.0軟件對(duì)XRPD數(shù)據(jù)進(jìn)行指標(biāo)化、精修，得到頭孢曲松鈉晶胞參數(shù)為a=9.2493，b=15.779，c=20.619，α=γ=90°，β=121.34°，屬于單斜晶系，空間群為P21/c。
(3)在Cerius2工作站SGI IRIX上應(yīng)用能量最小化法確定了頭孢曲松鈉的晶體結(jié)構(gòu)；基于BFDH、AE模型預(yù)測(cè)了頭孢曲松鈉晶體的晶習(xí)，其中AE模型預(yù)測(cè)的晶習(xí)與實(shí)際生長(zhǎng)晶習(xí)相近，呈薄片狀。
(4)定性實(shí)驗(yàn)研究范圍內(nèi)，溶析劑種類(lèi)、結(jié)晶溫度、含鈉粒子添加劑對(duì)頭孢曲松鈉溶析結(jié)晶過(guò)程產(chǎn)品的晶習(xí)沒(méi)產(chǎn)生明顯的影響。
(5)為獲得片狀晶習(xí)的頭孢曲松鈉晶體產(chǎn)品，工業(yè)上可以采用乙醇或丙酮作為溶析劑，但氯化鈉、碳酸氫鈉、陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉不宜選作頭孢曲松鈉結(jié)晶產(chǎn)品晶習(xí)的改進(jìn)劑。
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博雅塔下，未名湖畔，有這么一首有關(guān)于化學(xué)的詩(shī)在燕園深處回蕩。詩(shī)的作者是北大化學(xué)與分子工程學(xué)院副教授郭海清。
仰望北大百余年歷史星空，名師薈萃，星光燦爛，包羅萬(wàn)象。而作為我國(guó)化學(xué)研究的重地，100多年來(lái)，北大化學(xué)學(xué)科在教學(xué)與科研上取得了輝煌成就，先后吸納和涌現(xiàn)出許多在學(xué)界領(lǐng)銜的著名學(xué)者。
與這些著名的學(xué)者相比，郭海清更愿意將自己稱(chēng)為科海中的一“粟”，普通化學(xué)科技工作者中的一員。雖然渺小，但一直努力以科研先輩為榜樣，在專(zhuān)業(yè)科教領(lǐng)域發(fā)揮著自己的一份光，一份熱。“站在巨人的肩膀上”，他一直踐行北大“勤奮、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)、創(chuàng)新”的學(xué)風(fēng)，快樂(lè)埋首于奇妙的化學(xué)分子研究世界之中，立志創(chuàng)新，力戒浮躁，一步一步走出了特色，展現(xiàn)了一名身在燕園的普通化學(xué)教研工作者應(yīng)有的風(fēng)采。
扎實(shí)創(chuàng)新演繹化學(xué)之美
人類(lèi)識(shí)吾路漫漫，前仆后繼恒向前。金石三黃仙丹煉，未成神仙壽命完。原子分子本質(zhì)現(xiàn)，嶄新世界換人間。能源材料環(huán)生命，我為基礎(chǔ)競(jìng)爭(zhēng)妍。
――引自郭海清《化學(xué)詠?化學(xué)總論》后半段
一首詩(shī)，一生情。對(duì)于自己將從事一生的化學(xué)事業(yè)，郭海清總是投以極大的熱情。在他看來(lái)，這一學(xué)科正如詩(shī)中所詮釋的，雖“歷盡滄?！保涞匚缓妥饔媒K會(huì)顯現(xiàn)：“自從人類(lèi)認(rèn)識(shí)了化學(xué)的本質(zhì)即原子分子論建立以來(lái)，人類(lèi)避害興利，合成得到了原來(lái)世界上沒(méi)有的很多新物質(zhì)，改變了世界的面貌，真像是‘換了人間’”。
那么，化學(xué)的奇妙作用在哪里？從古時(shí)候的煉丹爐，到四大發(fā)明之一的火藥；從蒸餾水的應(yīng)用到香水的制作……在中華民族五千年的歷史里，化學(xué)就像是一劑“催化劑”，催化著人類(lèi)社會(huì)文明的不斷進(jìn)步。當(dāng)歷史的車(chē)輪駛向現(xiàn)代文明社會(huì)，如今的化學(xué)學(xué)科已經(jīng)建立起日益精細(xì)而齊備的研究體系。
在郭海清的高分子及復(fù)合材料化學(xué)研究世界里，即包含有用來(lái)作生物醫(yī)學(xué)熒光標(biāo)記，用于腫瘤等疾病和食品農(nóng)藥殘留等檢測(cè)、開(kāi)發(fā)平板顯示技術(shù)、制作太陽(yáng)能電池等應(yīng)用的發(fā)光半導(dǎo)體納米材料研究；也可以包含有用作表面修飾劑和香料原料等應(yīng)用的新型巰基酸有機(jī)分子研究……隨著研究日益深入，新型顯示和照明技術(shù)――有機(jī)電致發(fā)光器件（OLED）用發(fā)光材料、新型高分子材料及其合成技術(shù)等研究逐漸成為相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，而郭海清置身于學(xué)科發(fā)展的“風(fēng)口浪尖”，帶領(lǐng)著他的團(tuán)隊(duì)實(shí)實(shí)在在地“翱翔”、探索其中，收獲了陶醉科研帶來(lái)的成就感，多年致力創(chuàng)新，換來(lái)了碩果滿(mǎn)園。
在水溶性發(fā)光量子點(diǎn)的研究中，他和他的團(tuán)隊(duì)水相直接合成的CdTe等水溶性量子點(diǎn)，其發(fā)光量子效率達(dá)80%以上，在同類(lèi)方法產(chǎn)品中處于世界領(lǐng)先水平。目前相關(guān)產(chǎn)品正在進(jìn)行市場(chǎng)化推廣中，具有良好的市場(chǎng)前景。單從各種現(xiàn)有試劑盒來(lái)說(shuō)，如果能用量子點(diǎn)代替現(xiàn)有的有機(jī)染料技術(shù)，市值在億元以上。值得一提的是，在合成CdTe等水溶性量子點(diǎn)的關(guān)鍵試劑研究中，郭海清及其團(tuán)隊(duì)的新型巰基酸有機(jī)分子研究技術(shù)也走在了世界前列；
在OLED用發(fā)光材料研究中，郭海清及其團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)合成的二嗪類(lèi)（6元芳環(huán)中含有兩個(gè)N原子）配體Ir（III）配合物，突破了現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外此類(lèi)材料的專(zhuān)利限制，其發(fā)光性質(zhì)優(yōu)異，可望用于OLED市場(chǎng)；
在高分子合成方面，他們探索了新的高分子合成方法，提出了用超分子組裝體為結(jié)構(gòu)單元的“高分子板塊構(gòu)筑法”，合成了“分子型”可溶無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)合發(fā)光材料；另一方面，發(fā)展了“自由基/正離子轉(zhuǎn)化聚合”方法，用該方法合成了一系列新型嵌段、接枝和星型共聚物……
就這樣，靠著扎實(shí)從研，創(chuàng)新以求突破的精神，郭海清及其團(tuán)隊(duì)攻克了一座又一座“高山”，為推動(dòng)我國(guó)高分子及復(fù)合材料化學(xué)研究走在國(guó)際前沿貢獻(xiàn)了一己之力。其中，他們歷盡10余年潛心研究發(fā)展的高分子可控合成方法-自由基/正離子轉(zhuǎn)化法在科學(xué)和應(yīng)用方面均具有重要意義。上述結(jié)果發(fā)表在國(guó)內(nèi)外核心期刊上的論文有48篇，取得中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利（授權(quán)）3項(xiàng)。
科學(xué)探索永無(wú)止境。雖然在創(chuàng)新方面有所收獲，但郭海清和他的研究同伴們心里很清楚，這是一條漫長(zhǎng)的科研道路，中國(guó)要想在這條道路上不至落于人后，就必須時(shí)刻保持追趕的姿態(tài)。以半導(dǎo)體芯片集成電路用光刻膠研究為例，目前我國(guó)在光刻膠生產(chǎn)方面較國(guó)際上落后很多，北京大學(xué)北京分子科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（籌）高分子及復(fù)合材料化學(xué)研究團(tuán)隊(duì)近來(lái)發(fā)展了一種高分子合成的新方法-CTCR聚合，采用CTCR聚合合成了新型的248nm光刻膠中的成膜樹(shù)脂。這一自主創(chuàng)新的突破為打開(kāi)我國(guó)光刻膠市場(chǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，郭海清及其團(tuán)隊(duì)意圖尋求更大的突破，他有一個(gè)并不遙遠(yuǎn)的“夢(mèng)”：欲尋高分子樹(shù)脂合成企業(yè)或光刻膠生產(chǎn)企業(yè)，進(jìn)一步研發(fā)、中試、直至生產(chǎn)。
“能源材料環(huán)生命，我為基礎(chǔ)競(jìng)爭(zhēng)妍?！闭绻Ｇ逶?shī)中所說(shuō)，化學(xué)作為一門(mén)中心學(xué)科在醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)、材料、能源與環(huán)境等諸多領(lǐng)域綻放了絢麗的風(fēng)采。為將化學(xué)之魅力發(fā)揮得更加淋漓盡致，郭海清和他的科研同伴還將會(huì)繼續(xù)追索。
薪火相承期盼桃李芬芳
桃隨綠葉風(fēng)中舞，李伴青枝雨里吟。芬自心間襲肺腑，芳飄萬(wàn)里醉鬼神。
――郭海清《化學(xué)詠?總結(jié)――愿》
一首“桃李芬芳”的藏頭詩(shī)，將郭海清對(duì)于“園丁育人”這份職業(yè)的深厚感情展露無(wú)疑。他用這首詩(shī)鼓勵(lì)學(xué)生要能歷盡風(fēng)雨，做到真誠(chéng)豁達(dá)，期待他們有朝一日能成為對(duì)社會(huì)有用之材。
薪火相承是北大歷來(lái)重視的傳統(tǒng)，而郭海清正是這一傳承的受益者。三十多年前，他突破千軍萬(wàn)馬，成為北大燕園化學(xué)系莘莘學(xué)子中的一員，沐浴在濃厚的學(xué)術(shù)氛圍中，聆聽(tīng)恩師教誨，吸取深厚積韻精華；三十多年后，昔日學(xué)子搖身一變成為反哺學(xué)校的“園丁”，力求以恩師為榜樣，同樣以嚴(yán)謹(jǐn)從研，平和做人的態(tài)度“撒播陽(yáng)光”“孕育桃李”。
以基礎(chǔ)、應(yīng)用基礎(chǔ)為先導(dǎo) 構(gòu)建知識(shí)、技術(shù)創(chuàng)新的平臺(tái)
近年來(lái)，插入化學(xué)這一概念已逐漸被國(guó)際學(xué)術(shù)界認(rèn)可并成為研究熱點(diǎn)，十年間發(fā)表的SCI論文數(shù)目幾乎增加了一倍，2004年達(dá)到2029篇。以長(zhǎng)江學(xué)者段雪教授領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)這一前沿領(lǐng)域的研究，在國(guó)內(nèi)外著名學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表被SCI收錄研究論文100余篇，為完善和豐富超分子插層組裝理論做出了貢獻(xiàn)，奠定了在國(guó)際、國(guó)內(nèi)相關(guān)研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)地位；近5年以來(lái),共申報(bào)國(guó)際發(fā)明專(zhuān)利17項(xiàng)（已公開(kāi)5項(xiàng)，并有2項(xiàng)進(jìn)入國(guó)家階段），申報(bào)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利99項(xiàng)，授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利32項(xiàng)、公開(kāi)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利29項(xiàng)，針對(duì)結(jié)構(gòu)與技術(shù)創(chuàng)新構(gòu)筑了較為完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系?；趹?yīng)用基礎(chǔ)研究和工程化及產(chǎn)業(yè)化的科技成果，2004年獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，2001年獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，還先后獲得省部級(jí)成果獎(jiǎng)勵(lì)5項(xiàng)，形成了穩(wěn)定的、有特色的、具有國(guó)際影響力的優(yōu)勢(shì)研究方向。
開(kāi)發(fā)共性、關(guān)鍵技術(shù) 為行業(yè)科技進(jìn)步服務(wù)
作為一家具有行業(yè)特色的高校，學(xué)校針對(duì)行業(yè)中一些關(guān)鍵、共性技術(shù)，組織研究、攻關(guān)，并將成果及時(shí)在企業(yè)中推廣應(yīng)用，這些成果在解決經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)中的重大問(wèn)題方面做出了突出貢獻(xiàn)，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
如，“丁基橡膠生產(chǎn)技術(shù)“于2002年8月用于工業(yè)生產(chǎn)中，生產(chǎn)結(jié)果表明，該技術(shù)已處于國(guó)際先進(jìn)水平。這一關(guān)鍵技術(shù)的攻克為企業(yè)創(chuàng)造了5億多元的經(jīng)濟(jì)效益?！按笮透咝嚢璨?反應(yīng)器的成套技術(shù)及裝置”這一共性技術(shù)的開(kāi)發(fā)，結(jié)束了我國(guó)關(guān)鍵的大型攪拌槽/反應(yīng)器設(shè)備長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口的歷史，與國(guó)內(nèi)外技術(shù)相比，具有適應(yīng)性強(qiáng)、單臺(tái)設(shè)備生產(chǎn)能力高、操作彈性大、性能價(jià)格比高等特點(diǎn)，有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。“特殊物料分離技術(shù)”已應(yīng)用在高粘度、易自聚、含固體顆粒物料等270多套裝置中。2003年對(duì)應(yīng)用該技術(shù)的10家企業(yè)近三年的情況作了調(diào)查，他們開(kāi)具的證明表明，三年內(nèi)取得經(jīng)濟(jì)效益13億元，節(jié)省蒸汽一百多萬(wàn)噸，減少化學(xué)污染物料排放約4萬(wàn)多噸。這一共性技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，對(duì)推動(dòng)行業(yè)的科技進(jìn)步，大幅度提高生產(chǎn)能力、產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，減少能耗物耗和污染物排放等方面做出了重要貢獻(xiàn)。
上述案例說(shuō)明，關(guān)鍵技術(shù)、共性技術(shù)對(duì)推動(dòng)行業(yè)的科技進(jìn)步，提高行業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力有著十分重要的作用。與企業(yè)不同，學(xué)校開(kāi)發(fā)的這類(lèi)技術(shù)不求自身獨(dú)占，而總是力求讓更多企業(yè)使用，以充分發(fā)揮它在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的作用。
扶植、培育新的生長(zhǎng)點(diǎn) 加強(qiáng)對(duì)高新技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)
近幾年，學(xué)校生物化工技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，環(huán)境領(lǐng)域項(xiàng)目明顯增加，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)研究持續(xù)發(fā)展，農(nóng)業(yè)工程有關(guān)的研究工作開(kāi)始顯現(xiàn)成效。在生物技術(shù)加工過(guò)程，特別是微生物發(fā)酵平臺(tái)技術(shù)和脂肪酶催化，在國(guó)內(nèi)有一定的優(yōu)勢(shì)。在生物資源和生物能源領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)了從青霉素菌絲體中提取麥角固醇、殼聚糖和氨基葡萄糖的新工藝，先后獲得2001年中國(guó)石油化工科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，2002年國(guó)家發(fā)明二等獎(jiǎng)。酶法合成生物柴油的小試已于2004年1月通過(guò)了技術(shù)鑒定。在分離工程和中藥現(xiàn)代化方面，開(kāi)發(fā)了中藥連續(xù)多級(jí)逆流多級(jí)萃取設(shè)備及工藝，獲中國(guó)商業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)、2005年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
依靠現(xiàn)代化工技術(shù) 改造和建立新型化工產(chǎn)業(yè)
現(xiàn)代化工技術(shù)主要特點(diǎn)是“綠色化，資源高效、集約化，進(jìn)而改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，降低資源消耗并從根本上減少環(huán)境污染?！崩矛F(xiàn)代化工技術(shù)改造傳統(tǒng)化工基地，建立新型化工產(chǎn)業(yè)，提高其競(jìng)爭(zhēng)力具有舉足輕重的作用。如：具有國(guó)際領(lǐng)先或先進(jìn)水平的研究成果超重力技術(shù)，在長(zhǎng)江學(xué)者陳建峰教授的帶領(lǐng)下，在較寬領(lǐng)域中進(jìn)行了大量有關(guān)超重力高新技術(shù)的研究。學(xué)校首創(chuàng)超重力法制備納米材料技術(shù)，成功合成出納米碳酸鈣、納米阻燃劑、納米電子化學(xué)品、納米白碳黑、復(fù)合納米材料等產(chǎn)品，并成功實(shí)現(xiàn)納米碳酸鈣的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)；在世界上首先實(shí)現(xiàn)了超重力法油田注水脫氧的商業(yè)運(yùn)行；協(xié)助美國(guó)Dow Chemical公司建成了世界上最大的超重力反應(yīng)分離裝置，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益；多項(xiàng)超重力反應(yīng)與分離示范技術(shù)已出口美國(guó)、新加坡和臺(tái)灣地區(qū)。中心在超重力反應(yīng)與分離、制備納米材料技術(shù)以及高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化方面走在世界的前列，取得了一批具有國(guó)際影響的成果：2001年獲北京市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、2002年獲中國(guó)高?？茖W(xué)技術(shù)（發(fā)明）二等獎(jiǎng)、2003年獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)，近200篇，申請(qǐng)國(guó)際發(fā)明專(zhuān)利9項(xiàng)（已授權(quán)2項(xiàng)），申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利35項(xiàng)（已授權(quán)10項(xiàng)）。
積極開(kāi)展科研組織的創(chuàng)新
結(jié)合當(dāng)前國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大需求，在基地、團(tuán)隊(duì)建設(shè)基礎(chǔ)上，學(xué)校組建安全科學(xué)與監(jiān)控工程中心、國(guó)防新材料研究中心、資源與環(huán)境研究中心、能源工程研究中心。在這四個(gè)中心建設(shè)的指導(dǎo)思想中，首先改變了學(xué)科建設(shè)以學(xué)科點(diǎn)申報(bào)為導(dǎo)向和目標(biāo)的習(xí)慣做法，其所涉及研究領(lǐng)域大多數(shù)尚未完整體現(xiàn)于現(xiàn)有學(xué)科專(zhuān)業(yè)分類(lèi)體系中，而是緊密結(jié)合了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展面臨的重大問(wèn)題。學(xué)科專(zhuān)業(yè)是知識(shí)劃分和知識(shí)生產(chǎn)制度化的產(chǎn)物，學(xué)科制度通過(guò)規(guī)范有效地推動(dòng)了學(xué)科新知識(shí)的增長(zhǎng)，但同時(shí)形成了學(xué)科之間相對(duì)封閉甚至沖突，不利于學(xué)科之間的交流，從而在一定程度上抑制了學(xué)科內(nèi)部的知識(shí)創(chuàng)新活力。其次，打破現(xiàn)行人員行政隸屬關(guān)系的壁壘，包括績(jī)效考核體系、利益分配管理辦法等方面對(duì)學(xué)科交叉與融合形成的人為阻滯因素。第三，通過(guò)人事聘任制度的深化改革，加強(qiáng)學(xué)科建設(shè)中個(gè)體責(zé)任意識(shí)，大力扶植各層次科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。
加強(qiáng)統(tǒng)籌、協(xié)調(diào) 實(shí)現(xiàn)集成科學(xué)和技術(shù)、工程的重點(diǎn)突破
由于歷史原因，學(xué)校在科研基地建設(shè)方面相對(duì)薄弱。通過(guò)努力，學(xué)校近年新增2個(gè)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、2個(gè)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和1個(gè)教育部工程中心。
2突破傳統(tǒng)的教學(xué)理念與方法，夯實(shí)理論基礎(chǔ)
講授法教學(xué)仍然是目前多數(shù)課程所用的最基本的教學(xué)方式，具有一定的優(yōu)勢(shì)，即教師能連貫地向?qū)W生傳授基礎(chǔ)知識(shí)，并配合其它方法，可將基本概念、基本原理及相關(guān)課程知識(shí)傳授給學(xué)生。教授法運(yùn)用得當(dāng)，不僅能將講授內(nèi)容系統(tǒng)、科學(xué)而準(zhǔn)確地傳遞給學(xué)生，而且還能很好地突顯講授內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)。然而，實(shí)際教學(xué)過(guò)程中若自始至終均采用這一方法，學(xué)生極易疲勞，產(chǎn)生厭倦甚至煩躁的心理。事實(shí)上，有些教師一直喜歡滿(mǎn)堂灌和填鴨式教學(xué)，教師在課堂上洋洋灑灑、痛痛快快地大講特講，卻完全忽略了學(xué)生作為教學(xué)主體的作用。這種教學(xué)，只是教師知識(shí)的傾瀉，而不是傳授，其結(jié)果是教師教得非常累，學(xué)生聽(tīng)得更累，因而教學(xué)效果往往顯得特別差。在近幾年材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生對(duì)《大學(xué)化學(xué)》課程的授課評(píng)價(jià)中我們可以清楚地看到，學(xué)生對(duì)那些采取滿(mǎn)堂灌式教學(xué)的教師微詞頗多，普遍要求采用靈活多樣的教學(xué)方法，要充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在我系《大學(xué)化學(xué)》課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)中，我們都十分重視教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變、更新和教學(xué)方法的改革。我們都視其為課程能否鮮活生動(dòng)的源泉。首先，我們確立了以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心的教學(xué)觀念，以學(xué)生最大程度掌握好專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)為目標(biāo)。如果把教師作為工程師或技術(shù)工人，那么學(xué)生將可看成為其加工的“產(chǎn)品”?！爱a(chǎn)品”質(zhì)量的優(yōu)劣，能否贏得市場(chǎng)，是檢驗(yàn)作為教師教學(xué)質(zhì)量是否合格的標(biāo)準(zhǔn)。要做到這一點(diǎn)，必須對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)合理地訓(xùn)練和培養(yǎng)。因此，在課堂教學(xué)上，教師要積極引導(dǎo)，在十分融洽的環(huán)境下合理有序地向?qū)W生傳授知識(shí)，并能激起學(xué)生的求知欲，使其在課后有進(jìn)一步跟蹤并深入研究的渴望。其次，為更好地傳授知識(shí)，改革教學(xué)方法，要采用靈活多樣、切實(shí)可行的教學(xué)方法，使學(xué)生以最直接、最有效的方式獲得知識(shí)。比如，在課前，教師要布置任務(wù)，設(shè)置問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)，通過(guò)多種途徑了解有關(guān)課題的成就以及最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，以吸引學(xué)生的注意力，讓其對(duì)所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的興趣。在課堂上，以多媒體教學(xué)為主，必需的板書(shū)為輔;以探討和學(xué)生參與教學(xué)作為主線(xiàn)，以教師補(bǔ)充和更正作為輔線(xiàn);以經(jīng)典基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)和實(shí)際應(yīng)用為主要教學(xué)內(nèi)容，以相關(guān)科學(xué)前沿知識(shí)的穿插為輔助內(nèi)容。課后，學(xué)生以完成經(jīng)典題目作業(yè)為主要鞏固課程內(nèi)容的方式，以查閱相關(guān)知識(shí)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和撰寫(xiě)課程小論文來(lái)擴(kuò)大視野，等等。《大學(xué)化學(xué)》課程理論眾多，在有限的課時(shí)里讓學(xué)生牢固掌握眾多理論，難度較大。我們主要通過(guò)精選教學(xué)內(nèi)容，采用精講、精練的方式，理論與實(shí)際相結(jié)合，科學(xué)前沿介紹與教師的科研課題相結(jié)合，深入簡(jiǎn)出，形象生動(dòng)地向?qū)W生進(jìn)行傳授。通過(guò)具體的材料合成與應(yīng)用示例，夯實(shí)基礎(chǔ)理論，加深《大學(xué)化學(xué)》與材料化學(xué)之間的聯(lián)系，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的欲望和濃厚的興趣。
3轉(zhuǎn)變課程的管理機(jī)制
課程管理機(jī)制的建立與課程改革相適應(yīng)，課程管理機(jī)制的優(yōu)劣將直接關(guān)系到課程教學(xué)質(zhì)量。課程改革的深入開(kāi)展應(yīng)是課程教學(xué)管理的核心內(nèi)容，我們應(yīng)積極探索新的教學(xué)理念，大力開(kāi)展創(chuàng)新教育，逐步推進(jìn)教學(xué)新模式的轉(zhuǎn)變，確保教學(xué)質(zhì)量的提高。第一，我們要求《大學(xué)化學(xué)》課程教師都要進(jìn)行教學(xué)研究，特別注重課堂教學(xué)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式以及教學(xué)細(xì)節(jié)方面的探索與研究。通過(guò)對(duì)課堂教學(xué)過(guò)程、特別是教學(xué)細(xì)節(jié)等方面的研究，讓教師更加重視教學(xué)規(guī)律。第二，加強(qiáng)課堂教學(xué)的誠(chéng)信教育和情感交流，培養(yǎng)師生感情，幫助學(xué)生正確掌握求知觀，不僅要培養(yǎng)學(xué)生的道德情操和知識(shí)品德，還要增進(jìn)學(xué)生服務(wù)于社會(huì)的意識(shí)和責(zé)任感。第三，不斷轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，由封閉式教學(xué)向開(kāi)放式教學(xué)轉(zhuǎn)變，由單向式教學(xué)向雙向式教學(xué)轉(zhuǎn)變。第四，教師要轉(zhuǎn)變自己的角色，盡快由“教書(shū)匠”轉(zhuǎn)變?yōu)椤把芯空摺?，由知識(shí)的“儲(chǔ)備者”向知識(shí)的“傳播者”轉(zhuǎn)變。教師要經(jīng)常進(jìn)行反思，逐步實(shí)現(xiàn)深層次創(chuàng)新，使自己成為一個(gè)教學(xué)理念、教學(xué)實(shí)踐的開(kāi)拓者和研究者，崇尚科學(xué)，崇尚學(xué)術(shù)。第五，加強(qiáng)課堂教學(xué)的監(jiān)督機(jī)制。我們主要通過(guò)教學(xué)督導(dǎo)、教研室聽(tīng)課與評(píng)教、院領(lǐng)導(dǎo)隨機(jī)聽(tīng)課以及學(xué)生期中進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)等方式來(lái)提高課堂教學(xué)的管理與監(jiān)督機(jī)制。第六，加強(qiáng)課程學(xué)習(xí)的獎(jiǎng)懲機(jī)制。對(duì)本課程學(xué)習(xí)比較優(yōu)秀的學(xué)生應(yīng)及時(shí)進(jìn)行表?yè)P(yáng)、鼓勵(lì)甚至獎(jiǎng)勵(lì)，樹(shù)立模范。對(duì)那些不愛(ài)學(xué)習(xí)、偷懶疲沓的學(xué)生要及時(shí)教育、激勵(lì)以及必要的課程懲罰，如閱讀幾篇科學(xué)論文，撰寫(xiě)小論文等。
4加大學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
創(chuàng)新是關(guān)乎國(guó)家和民族昌盛興旺的靈魂和永不衰竭的動(dòng)力源泉。創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是大學(xué)教育義不容辭的責(zé)任。當(dāng)代大學(xué)生創(chuàng)新人才的培養(yǎng)可以分為創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)素質(zhì)的訓(xùn)練兩個(gè)部分?！洞髮W(xué)化學(xué)》作為專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科，在大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面具有更重要的基礎(chǔ)性作用，是其他學(xué)科無(wú)可替代的。因此，結(jié)合我系材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)近幾年的發(fā)展，通過(guò)《大學(xué)化學(xué)》課程的教學(xué)與實(shí)踐，主要在以下幾個(gè)方面實(shí)施對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力大力進(jìn)行培養(yǎng)。(1)教師首先要有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。通過(guò)教師教研和科研課題的申報(bào)與立項(xiàng)，教學(xué)改革的實(shí)施，教學(xué)方法的改進(jìn)，教師進(jìn)行各種形式的進(jìn)修，通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生申報(bào)課題項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生參與科學(xué)研究。帶領(lǐng)大學(xué)生參與各種競(jìng)賽，領(lǐng)導(dǎo)學(xué)生直接服務(wù)于社會(huì)等，切實(shí)提高教師的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐活動(dòng)。(2)精選并優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容更加系統(tǒng)化、科學(xué)化。將大學(xué)化學(xué)課程中無(wú)機(jī)化學(xué)與化學(xué)分析中的相關(guān)知識(shí)緊密結(jié)合起來(lái)，盡量節(jié)省課時(shí)。(3)加大基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的權(quán)重，增設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)。(4)教師進(jìn)行課題講座，通過(guò)專(zhuān)題研究，加強(qiáng)《大學(xué)化學(xué)》課程與專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的聯(lián)系。同時(shí)，挑選一些能力較強(qiáng)的學(xué)生在課堂上進(jìn)行小專(zhuān)題報(bào)告，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生進(jìn)行理論交流的能力。(5)積極邀請(qǐng)學(xué)生參與教師課題組或科研課題中來(lái)。讓學(xué)生參與教師的課題研究，不僅使學(xué)生了解科研的一般途徑，更重的是培養(yǎng)了學(xué)生的科研意識(shí)和素質(zhì)，能使學(xué)生在進(jìn)行課程學(xué)習(xí)時(shí)不自覺(jué)地提高了科學(xué)分辯和吸收的能力。
應(yīng)用化學(xué)是以化學(xué)理論為基礎(chǔ)、跨學(xué)科、跨領(lǐng)域、具有活力的學(xué)科，在材料、能源、信息、環(huán)境等與國(guó)民經(jīng)濟(jì)密切相關(guān)的領(lǐng)域占有重要地位。目前全國(guó)有300余所學(xué)校設(shè)置應(yīng)用化學(xué)本科專(zhuān)業(yè)，既有綜合性理科院?；驇煼对盒＠美砜苾?yōu)勢(shì)建立的與化學(xué)專(zhuān)業(yè)并存的理科應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)，也有工科或單科性院校利用工科優(yōu)勢(shì)設(shè)立的工科應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)。然而，應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)缺乏大家公認(rèn)的基本特征，在培養(yǎng)機(jī)制方面理工融合不足，由此引起的學(xué)生能力和優(yōu)勢(shì)單一的傾向已明顯制約學(xué)生全面發(fā)揮創(chuàng)新思維，限制其解決問(wèn)題的能力。如何彰顯應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)內(nèi)涵，培養(yǎng)社會(huì)需要的具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)和實(shí)踐創(chuàng)新能力的人才，是高等理工科教育不斷探索和實(shí)踐的重大課題。
北京化工大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)始建于1986年，是多科性大學(xué)中的理科專(zhuān)業(yè)。經(jīng)過(guò)二十多年的探索與實(shí)踐，找到一條理工融合的應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)辦學(xué)之路，逐步形成了顯著的理工融合專(zhuān)業(yè)特色，分別于2008年和2009年成為北京市、教育部特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)點(diǎn)。
一、明確人才培養(yǎng)目標(biāo)及專(zhuān)業(yè)定位，以理工同強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)學(xué)科推進(jìn)專(zhuān)業(yè)建設(shè)
高等學(xué)校承擔(dān)著培養(yǎng)人才、發(fā)展科學(xué)和服務(wù)社會(huì)的三大職能，專(zhuān)業(yè)定位及人才培養(yǎng)目標(biāo)的確定要同時(shí)考慮學(xué)術(shù)培養(yǎng)和社會(huì)需求。國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃綱要提出“企業(yè)要成為技術(shù)創(chuàng)新的主體”，而目前國(guó)內(nèi)企業(yè)少有正規(guī)的研發(fā)機(jī)構(gòu)，科技創(chuàng)新人員缺乏，人才缺口較大。北京化工大學(xué)是一所以“大化工”為特色的多科性大學(xué)，支撐應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)的主干學(xué)科化學(xué)工程與技術(shù)是國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科，應(yīng)用化學(xué)是國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)學(xué)科，化學(xué)學(xué)科是北京市一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科。根據(jù)學(xué)科發(fā)展前沿、國(guó)家發(fā)展重大需要和企業(yè)創(chuàng)新對(duì)應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的需求，確立了為學(xué)科發(fā)展及“企業(yè)成為創(chuàng)新主體”培養(yǎng)理工融合的創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)及定位。
培養(yǎng)理工融合的人才需要理工融合的“土壤”和條件。我校具有理工同校、化學(xué)化工同強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，擁有“化工資源有效利用”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、“新危險(xiǎn)化學(xué)品評(píng)估及事故鑒定”國(guó)家發(fā)改委基礎(chǔ)研究實(shí)驗(yàn)室、“環(huán)境有害化學(xué)物質(zhì)分析”北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。應(yīng)用化學(xué)本科專(zhuān)業(yè)依托強(qiáng)勢(shì)的工科和迅速崛起的理科進(jìn)行建設(shè)，以國(guó)家、北京市和學(xué)校教學(xué)改革項(xiàng)目和“十一五”期間各級(jí)質(zhì)量工程建設(shè)項(xiàng)目為抓手，調(diào)整專(zhuān)業(yè)方向、規(guī)劃課程設(shè)置、改革教學(xué)內(nèi)容，依托國(guó)家精品課程群、高等學(xué)校教學(xué)名師獎(jiǎng)獲得者、國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)、國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、大化工類(lèi)創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地以及校外實(shí)習(xí)基地等優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)。
二、造就一支教學(xué)水平高、科研能力強(qiáng)、理工兼?zhèn)洳⒕哂袊?guó)際視野的師資隊(duì)伍
1.建設(shè)亦理亦工的師資隊(duì)伍。結(jié)構(gòu)合理的高素質(zhì)師資隊(duì)伍是育人的保障。我們堅(jiān)持“引進(jìn)與培養(yǎng)相結(jié)合、校內(nèi)與校外相結(jié)合”的方針，建設(shè)一支理工融合、學(xué)緣結(jié)構(gòu)合理的師資隊(duì)伍。本專(zhuān)業(yè)教師的畢業(yè)院校既有北京大學(xué)、吉林大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)等綜合性較強(qiáng)的院校，也有清華大學(xué)、北京化工大學(xué)、天津大學(xué)等工科背景較強(qiáng)的學(xué)校，具有工學(xué)碩士或博士學(xué)位的教師約占1/3。同時(shí)，注重從國(guó)內(nèi)外企業(yè)和研究院所引進(jìn)具有工程技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的高層次人才進(jìn)入教師隊(duì)伍。采用引進(jìn)海外知名學(xué)者和輸送優(yōu)秀在職青年教師出國(guó)進(jìn)修等多種方式，加強(qiáng)師資隊(duì)伍的國(guó)際化視野，目前應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)教師隊(duì)伍中具有海外留學(xué)經(jīng)歷的占28%。
2.在理工融合的科學(xué)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)實(shí)踐中培養(yǎng)師資隊(duì)伍。應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)教師以國(guó)家重大項(xiàng)目為引導(dǎo)，遵循“基于國(guó)際學(xué)術(shù)前沿和國(guó)家實(shí)際需求凝練科學(xué)問(wèn)題-基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究-工程化及產(chǎn)業(yè)化研究”模式開(kāi)展科研工作，承擔(dān)了多個(gè)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目以及企業(yè)委托項(xiàng)目。充分發(fā)揮學(xué)科專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)，在發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文的同時(shí)，加速科技成果向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，服務(wù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)。理工融合的研究思想不僅造就了一支理工融合的師資隊(duì)伍，也融入教學(xué)過(guò)程，為學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的養(yǎng)成創(chuàng)造良好氛圍。
3.多種方式增強(qiáng)師資隊(duì)伍的工程能力。通過(guò)聘請(qǐng)企業(yè)高層次專(zhuān)家為我校兼職教授、邀請(qǐng)高級(jí)技術(shù)人員來(lái)校授課和講學(xué)交流等方式，充實(shí)師資隊(duì)伍力量。通過(guò)定期組織青年教師去大慶石化、遼化、吉化等企業(yè)參加工程實(shí)踐培訓(xùn)和暑期科技服務(wù)及社會(huì)實(shí)踐學(xué)習(xí)團(tuán)，為青年教師提供深入企業(yè)、走進(jìn)基層的實(shí)踐機(jī)會(huì)。這些措施的實(shí)施，使教師能夠了解企業(yè)的實(shí)際需求，從而找到與企業(yè)結(jié)合的科研方向和課題。教師將生產(chǎn)實(shí)踐中的實(shí)際問(wèn)題、示例引入課堂教學(xué)中，學(xué)生受益匪淺。
師資隊(duì)伍在教學(xué)和科研工作中不斷發(fā)展壯大。目前，應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)擁有中科院院士1人，高等學(xué)校教學(xué)名師獎(jiǎng)獲得者2人，國(guó)家杰出青年基金獲得者3人，教育部新（跨）世紀(jì)人才6人?！俺肿咏Y(jié)構(gòu)功能材料的插層組裝”團(tuán)隊(duì)被列入教育部長(zhǎng)江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃，“工科化學(xué)系列課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)”被批準(zhǔn)為首批國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。
三、構(gòu)建理工融合的應(yīng)用化學(xué)人才培養(yǎng)方案
基于理工融合、理論與技術(shù)結(jié)合、知識(shí)和能力并重的人才培養(yǎng)理念，構(gòu)建了以學(xué)習(xí)知識(shí)、培養(yǎng)能力為核心的應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案以及與之相適應(yīng)的課程體系。應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系包括：強(qiáng)化理論基礎(chǔ)的化學(xué)課程群，強(qiáng)化工程意識(shí)和培養(yǎng)工程能力的課程群，體現(xiàn)特色的專(zhuān)業(yè)方向課程群，拓展性的第二課堂。如圖所示。
其中有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、儀器分析、計(jì)算化學(xué)、大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化工原理等被評(píng)為國(guó)家精品課程，無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等被評(píng)為校級(jí)精品課程；無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、儀器分析等被評(píng)為國(guó)家雙語(yǔ)示范課程，物理化學(xué)等被評(píng)為校級(jí)雙語(yǔ)示范課程。
依據(jù)專(zhuān)業(yè)發(fā)展歷史和學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)，凝練出具有鮮明理工融合特色的分析科學(xué)與技術(shù)、功能材料科學(xué)與技術(shù)、有機(jī)合成化學(xué)和精細(xì)化學(xué)品化學(xué)四個(gè)專(zhuān)業(yè)方向。其中，分析科學(xué)與技術(shù)方向是我校應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)的傳統(tǒng)特色專(zhuān)業(yè)，教師隊(duì)伍具有優(yōu)秀的教學(xué)實(shí)踐能力和濃厚的學(xué)術(shù)研究氛圍，在國(guó)內(nèi)外具有良好聲譽(yù)。該專(zhuān)業(yè)方向特色專(zhuān)業(yè)課程有分離科學(xué)與技術(shù)、復(fù)雜物質(zhì)剖析、分析測(cè)試質(zhì)量保證、商品檢驗(yàn)基礎(chǔ)等，教學(xué)內(nèi)容既包含分析科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)理論，也包含專(zhuān)業(yè)技術(shù)、技能，還有最新研究成果介紹和技術(shù)進(jìn)展報(bào)告等。功能材料科學(xué)與技術(shù)方向骨干教師主要來(lái)源于“化工資源有效利用”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究人員，這些教師著眼于滿(mǎn)足社會(huì)需求的無(wú)機(jī)功能材料設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，已形成了無(wú)鉛熱穩(wěn)定劑、耐老化瀝青紫外阻隔劑、焦化脫硫廢液資源化技術(shù)等工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。產(chǎn)學(xué)研一體化的平臺(tái)成為具有理工融合創(chuàng)新意識(shí)的人才培養(yǎng)沃土。
四、構(gòu)建多方位、立體化人才培養(yǎng)平臺(tái)
1.構(gòu)建理科化學(xué)基礎(chǔ)精品課程平臺(tái)，強(qiáng)化理科基礎(chǔ)。依托首批國(guó)家級(jí)化學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)和多名教學(xué)名師，建設(shè)化學(xué)基礎(chǔ)理論必修課群和選修課群，加強(qiáng)化學(xué)基礎(chǔ)理論。在教學(xué)內(nèi)容中融入工業(yè)實(shí)例，強(qiáng)化理論對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)作用。
