关键词：CAI教学；高分子化学与物理；实例教学；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）20-0268-03
随着高分子科学与技术的不断发展，高分子科学已渗透于各个领域与学科，形成了一个无法替代的交叉学科[1]。对于与高分子相关的专业，专业课程一般设置高分子化学与高分子物理两门课，其中高分子化学侧重聚合反应机理的学习，高分子物理从分子运动的观点出发重点介绍高聚物的结构与性能间的关系。对于食品科学与工程学院的包装工程专业的学生一般将这两门课揉合在一起，开设高分子化学与物理，课程48～72学时之间，要求掌握有关高分子的基本理论知识和应用技能。
对于在食品学院中的包装工程专业，结合北京农学院的办学定位和服务对象，学校专业定位在食品包装技术以及与包装相关的食品质量安全与控制[2]。要培养学生这两个方面的能力，学生的学习内容必须涵盖包装中食品接触材料生产、监管、检测和风险评估等与卫生安全质量相关的各个方面。而讲述这些内容的前提是掌握高分子化学与物理以及包装材料学中关于食品接触材料的各种知识点。我们只有在介绍高分子食品接触材料的特性、用途、生产工艺的基础上，才能让学生懂得食品接触材料安全卫生相关的质量控制和管理要素，培养学生对食品接触材料安全卫生相关的质量控制能力，以及准确合理地选择包装材料进行食品产品包装设计的能力。所以，高分子化学与物理是我们食品包装专业非常重要的专业基础课。
在学校“3+1”的教学模式[3]影响下，高分子化学与物理课程的学时数压缩为56学时。在这样少的学时条件下，要使那些对于高分子完全陌生的学生理解并掌握高分子的基本概念与原理，授课内容的选择及讲授方式是非常重要的。通过几年不断地尝试和教学实践，作者结合非高分子专业学生的特点，积极进行教学改革探索，积累了一定的教学经验，取得了比较满意的教学效果。本文结合我校高分子化学与高分子物理课程教学改革与探索的实际，就教学内容的选择、完善以及教学方式与多媒体课件的研制方面提出一些自己的见解。
一、理论联系实际，调整教学内容，加强实例教学
在传统高分子专业的高分子化学课程中，高分子化学涉及的概念公式繁多，而且复杂难懂，要想完全靠死记硬背记住这些公式是比较困难的，而将这些公式熟练应用则更加困难[4，5]。对于食品包装工程系的学生学习高分子化学对聚合物的化学反应部分应当有目的地选择高分子包装材料所涉及的化学反应进行讲授，对于复杂的聚合反应速率方程的推导可以不学。可重点学习各种包装材料如：聚乙烯，聚碳酸酯，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚乙烯醇，聚对二苯甲酸乙二醇酯等现实经济生活中常用高分子材料的合成方法，重点讲述他们的化学合成方法，催化，以及包装材料中单体与催化剂的残留造成的健康风险。在充分体现学科特点的前提下，适当削减了与专业关系不大的聚合反应机理部分的内容，如配位聚合反应的机理。在“聚合物的化学反应”章节中，增添了与专业相关的化学反应。
比如讲述聚苯乙烯（PS）合成时，应当结合包装专业特点来举例聚苯乙烯合成过程对其在包装工业上的应用具有深刻的影响，如聚苯乙烯发泡餐盒白色污染的风波[6]。向学生解释为何2013年2月，国家发改委“21号令”，将被称做白色污染且长久被认为有毒的一次性聚苯乙烯发泡餐具解禁。解禁依据是什么？通过联系实际，同学们都急切想从专业角度得到解答。10年前国家禁止聚乙烯发泡餐盒的应用是基于以下考虑。
1.PS泡沫塑料餐具带来白色污染的问题。
2.PS泡沫塑料餐具受热65℃时或燃烧时会产生“二英”强致癌物的问题。
3.PS泡沫塑料餐具中含有残存单体苯乙烯或在65℃以上使用会释放出单体致毒的问题。
4.PS泡沫塑料餐具遇热会释放出二聚体、三聚体等危害人体物质的问题。
5.PS泡沫塑料餐具含双酚类，导致生殖机能失常的问题。
6.PS泡沫塑料餐具难以回收利用。
7.PS泡沫塑料餐具不能耐高温，高温变形，不能在微波炉里使用。
从向学生介绍高分子化学中聚苯乙烯的分子构造，聚合机理，聚合方法以及化学反应后处理，我们就能解释第2、3、4、5问题。从高分子化学专业的角度向学生讲述“白色污染”的成因是管理不善及随意丢弃垃圾的人，而不属聚苯乙烯材料本身，PS泡沫塑料餐具≠“白色污染”，更不是造成“白色污染”的元凶。PS的生产过程是苯乙烯单体在高温高压和催化剂作用下，在密封的反应内，无氯条件下进行聚合反应，从而无产生二英的条件。PS泡沫塑料饭盒是直接采用食品级的PS材料，加入滑石粉、硬脂肪酸钙、丁烷等，通过挤出、发泡制得，生产过程全部为物理混合过程，无化学反应，不具备产生二英的条件。如果我们工业界使用符合国家标准的食品级聚苯乙烯原料来制造一次性泡沫发泡饭盒，最终产品很难在单体残留量上超标。而且，国外公布相关报告研究结果，明确澄清有关二聚体、三聚体环境荷尔蒙的问题，它们不属所谓拢乱内分泌的化学物质。食品级PS材料中并没有双酚A，在加工过程中也不可能产生双酚A副产物等。以上解释都需要我们高分子化学的知识，通过理论联系实际，我们能让学生们对学习高分子化学对包装材料的认识加深印象。
再如，讲解聚碳酸酯（PC）[7]的逐步缩聚合成过程中，为了加深学生的理解，引入聚碳酸酯“双酚A风波”。生产聚碳酸酯用到双酚A，在材料与食品相接触后，残留双酚A单体迁移进食品，造成一定的健康风险。从高分子化学角度，向学生解析为何2011年在欧盟和加拿大，双酚A被列为有毒物质，被禁止用于生产婴儿奶瓶。在PC实例中，通过聚合机理，单体结构，聚合单体残留等高分子化学方面的知识向学生们展示PC食品接触材料的优缺点。
同理，我们在讲解聚氯乙烯（PVC）时[8]，从分子结构的特点引入“塑化剂风波”，讲述聚氯乙烯由于分子的刚性需要塑化剂才能加工成型，这与食品相接触后必然造成有毒塑化剂的迁移。我们在讲解各种包装材料的高分子合成化学时，就应该通过现实生活的同学们已经有所耳闻、鲜活的例子来帮助学生对知识点的理解与记忆，提升他们对专业的学习兴趣。
二、加强《高分子化学及物理》与《包装材料学》的有机联系
高分子物理部分以分子运动的观点来聚合物的转变与松弛，聚合物的粘弹性，聚合物的力学性能等内容。因为《高分子化学及物理》是为《包装材料学》服务的，应让学生重点掌握高分子结构与性能之间的关系。高分子物理部分是教学重点，在讲解基本概念时，同时注意结合《包装材料学》所涉及的结构与性能之间的关系，使《包装材料学》与《高分子化学及物理》真正有机地融合起来。比如，在讲解聚苯乙烯发泡餐盒的时候，我们还是可以通过餐盒禁止与解禁来讲解其分子的构效关系与应用。以前禁用一次性聚苯乙烯泡沫饭盒，存在很多知识的误区，比如对毒性的误解与使用方法的不当。当加热至聚苯乙烯的玻璃化转变温度（80～90℃）以上，PS转变为高弹态，且保持这种状态在较宽的范围内，PS开始热变形，熔融温度为240℃，PS在高真空和330～380℃下剧烈降解。由于其分子结构的特性，一次性聚苯乙烯饭盒不能在70度以上或微波炉的情况下使用，这和聚丙烯餐盒使用是有很大差异的。由于知识普及不到位，许多人把一次性聚苯乙烯泡沫饭盒在高温下加热，在微波炉使用，造成饭盒溶化变形，并伴有刺激性气味。如果我们知道使用说明，一次性聚苯乙烯餐盒在一定条件下使用是无毒，绿色，安全且价廉，比如，在外就餐，我们可以用价廉的一次性聚乙烯发泡餐盒打包你的冷却后的剩饭剩菜而无需采用价格昂贵的替代产品。我们在讲解聚苯乙烯高分子分子运动时，就应该把分子运动的特点引导到聚苯乙烯作为现实包装材料由于分子运动的特点所带来的优缺点。同理，我们讲解聚氯乙烯分子[8]时，就需要结合高分子物理中分子运动的特点来讲解的塑化剂溶出。讲解聚乙烯醇（PVA）时，就应该把高聚物的结晶与分子之间的氢键作用引入到结晶与分子材料透气透氧之间的关系上。
三、改进了教学手段，有效利用多媒体资源和化学作图软件，运用多种方法加深学生的理解
高分子化学与物理的基本概念繁多，有些概念很容易混淆，还有些概念很抽象，难于理解。针对抽象的概念，我们可以有效利用多媒体资源和化学作图软件，使基本概念的理解变得容易，大大增强了记忆的效果，避免了死记硬背。比如，高分子应力松弛与蠕变讲述。对于蠕变，只是通过经典的教科书上的举例，“如在悬挂的软质PVC丝下面勾住一段一定质量的砝码，软丝会慢慢伸长，撤销砝码后，软丝会慢慢地回缩”这种书本讲解，笔者觉得不足以让学生加深印象。而是应该通过形象的多媒体实验演示或现实实验来讲解。由于实验课时有限，笔者在课前对实验进行录像，然后在课堂上进行视频演示，能很好地帮助学生理解。利用实验能让学生充分理解高分子聚合物的结构与性能之间的关系。
例如，结晶概念的诠释，是比较难比喻生动而且易懂的。高聚物结晶分子的排列在书中被用很小的部分来讲述，但是高分子结晶对高分子薄膜材料物理性质影响显著，对于食品包装的学生，急切需要知道结晶度与透气性的构效关系，但是如此小的篇幅根本不能让学生掌握高分子结晶的知识点。书本上的高分子晶体图学生很难理解，这就需要我们教师去寻找更好的化学物质单晶图，我们可以找刚性的芳香有机物的单晶图来阐述分子间的各种力造成的分子有序堆积。通过这种举例，可以让学生更好的理解高分子链之间相互作用力造成的部分链段的有序堆积。可见，生动的举例对于抽象概念的理解是有很大帮助的。
使用多媒体可以将枯燥乏味的理论知识直观和形象化，可以将教学过程生动地展示给学生，使学生更容易理解所学内容。对于高分子化学与物理中一些概念的讲述，我们需要CAI教学[9]，多利用化学分子结构软件制作课件。通过化学软件制作三维空间构型，再结合三维动画，动态演示分子骨架旋转，能轻松地带学生进入微观的分子世界，让抽象的分子结构与概念形象化，有利我们教学。比如高分子链的柔性是由于分子内各个化学键和原子在不停地转动或振动，高分子链的形状时刻在变化着而造成的。如果我们制作动态三维的大分子的内旋转图，让学生亲眼目睹这个“动”，才能更好促进学生对分子动态旋转以及高分子柔性的理解。
四、创设开放性的交流空间，鼓励学生主动参与教学活动
在课程教学过程中，除老师引入实例教学、有效利用多媒体资源等教学措施以外，有时引申话题，创设开放性的交流空间，鼓励学生主动参与教学活动也是非常重要的[10]。采取让学生分组讨论，查找文献，撰写小报告的形式拓展学生的知识面，培养学生自主学习的能力。如，高分子聚合的教学中，结合聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯等分子的结构特点说明其应用的基础上，提出问题：“为什么限制聚氯乙烯在食品包装保鲜膜上的应用？”“为什么限制聚碳酸酯在婴儿奶瓶上的应用？”“为何聚苯乙烯餐盒只能在70度以下使用？”以及“为何聚乙烯醇容易结晶以及吸水，这些性质会给作为包装材料的它带来哪些优缺点？”然后学生分组从聚合物分子结构、柔韧性等角度讨论，积极参与到教学活动中。每一个问题都与高分子的基础知识息息相关，都是从一些实际现象引出问题，再通过理论分析加以解释、归纳；这样不仅可以引起学生兴趣，重要的是可以加深学生对基本理论知识的理解和掌握，达到事半功倍的效果。
五、结语
高分子化学与物理是一门理论性强、概念抽象难懂且较难掌握的课程，作为包装工程专业，特别是偏重食品包装技术的学生的重要专业基础课，学生需要在有限的学时里掌握高分子的基本概念和理论，教师则需要不断地探索教学方法，采用多种手段提高教学的交互性和生动性，以调动学生学习的主动性和积极性，才能取得令人满意的教学效果。
参考文献：
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[5]何曼君，张红东，陈维孝等.高分子物理[M].上海：复旦大学出版社，2007.
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关键词：化学产品工程 分子产品 配方产品
所谓化学工业，主要是通过化学反应或物理操作将自然资源转变为人类所需要的产品的工业类型，在上世纪迅速发展，至今为人类提供了丰富的产品。随着人类对自然资源的逐渐深入利用，化学工业也发生了巨大的变化，个性化、多品种、小批量的专用化学品成为发展的主要方向。随着传统化学工业的饱和，化学工程转向产品，研究向微观层次深入，也专注于专用化学品的研究。
一、化学产品工程的理论体系
1.化学产品工程
随着市场的发展，专用化学品也面临着新的挑战，如产品的设计、功能、投入市场时间、通用设备选择等等。传统的单元操作也转向配方产品生产相关的操作。也足以看出化学产品工程的理论正在朝着以产品导向为开发的方向，寻找适合的方法继续拧产品设计及生产，为其提供理论与技术支持。化学产品工程主要回答的是生产何种产品，或者是该产品如何满足市场、环境及性能等方面内的要求。化学产品工程研究的核心内容是产品的性质与结构之间的关系，要从微观上定量和模拟分析。对产品的质量要进行设计与控制，化学工程师所面临的问题已经远远超出了化学工程领域的挑战。
2.产品设计特征
传统的过程设计主要是根据产品的数量、开发成本、利润及效率等方面进行考虑，实现经济效益这一基本目标，同时兼顾环境、安全等因素。在设计过程中，对分离与反映过程的不同方案进行对比，最终通过对公用工程、设备、材料及产品进行评估，进行经济性评价，过程设计综合了传递过程、热力学及单元操作等技术。与之不同的是，产品工程不但注重过程与单元的效率，更以用户需求作为产品功能的实现目标，注重小规模生产，新产品要快速进入市场，对市场的反应也比较敏捷。引起规模比较小，消耗的资源也比较少。
二、化学产品工程中的关键技术
1.分子产品工程
根据产品的分子机构、性能及加工行为间的规律，设计出市场需要的化学品，是现代化学产品工程的发展趋势。试验固然重要，但是作为产品工程人员要具备分子结构对产品性能产生何种影响的预测能力，从而设计出满足其性质需求的化学产品。在分子产品工程中，对分子结构与性能的关系研究非常重要，分析其关系主要通过计算化学领域的理论与方法以及半经验的分析方法来完成。采用计算机辅助分子设计方法，能够有效的降低产品的开发周期以及能源的消耗，计算机辅助分子设计的目的是为了满足特殊性质要求的分子及分子混合物，是基于大量候选分子中，通过合理的时间筛选出最符合要求的产品，通常通过正反两个方面来完成，首先，建立关系模型，反映出分子节后及分子交互作用和性质间的关系；其次，在关系模型建立的基础上，对分子结构进行优化，使之满足性质要求，这是一个数学规划寻优的问题。在分子产品工程中，分子模拟技术是一项关键的技术，产生于上世纪八十年代，是将模拟计算工具与计算机图形处理技术相结合，对现实世界的化学与物理过程进行分子模拟进行描述，目前该技术已经成为产品设计中的主要方法。该技术通过对分子力学、量子力学、数据库技术、分子动力学、数值算法及三维结构匹配等领域内的研究成果进行综合运用，实现对化合物宏观性能的解释。采用该技术能够直观的了解分子静态结构，还能给出分子宏观性能与结构间的定量结果。尤其是对试验手段很难观察到的物理过程及现象，能够通过分子模拟进行再现。目前，分子模拟研究的领域主要涉及到传递性质、流体流动、化学反应机理、高分子结构、复杂流体、相平衡、临界现象、晶体构造、膜及界面现象等。
2.配方产品工程
目前，化学产品工程更倾向于消费者所需求的产品性能的开发，如颜色、光泽、悬浮液的稳定性、催化剂的性能等方面，化学品市场对具有特殊工艺性质的复合配方的需求越来越多。如化妆品、表面活性剂、药物、洗涤剂、农用化学品等等。为满足其性能，这些产品被设计成结构颗粒固液分散体系、结构化固体、凝胶、溶胶、水溶性聚合体、泡沫纸品等，和基础化学品对比，此类产品的结构非常复杂，性质与质量与分离操作中的纯度和浓度有直接的关系。在配方产品中，分子聚集成的微相区介于宏观和微观之间，称为介观体系。该体系将宏观与微观联系起来，在合成与加工中，介观分离的时间非常短，如果仅仅从试验上进行把握，几乎是不可能的。因此介观模拟技术出现，该技术能够对真实的试验条件进行模拟胶体溶液及聚合物的微观形貌、化学形态、流动性等，对于高分子科学、化学工程及配方化学中涉及到的复杂问题能够很好的进行解决。基于介观尺度，计算机模拟有了飞快的发展，成为现阶段计算化学研究的前沿，目前，相对成熟的模拟方法主要有耗散颗粒动力学及介观动力学，这两种方法都是基于平均场密度泛函理论而存在。在实际应用中，已经成功的用于共聚物相分离、高分子混合增溶剂、逆变胶束、油-水-表面活性剂体系及乳胶种子形成等领域。
化学工业是国民经济重要的支柱产业和基础产业，资源、资金、技术密集，产业关联度高，经济总量大，产品应用范围广，在国民经济中占有十分重要的地位。“十二五”是国民经济发展的重要战略机遇期，也是化学工业发展的关键时期。为适应国内外形势新变化，深入贯彻落实科学发展观，加快转变发展方式，促进石化和化学工业转型升级，提高行业整体质量和效益，增强国际竞争力和可持续发展能力，特编制本规划。规划期为2011-2015年。本规划内容包括石油化工、天然气化工、煤化工、盐化工和生物化工等。
三、结束语
化学产品工程所研究的方向来源于化学工业的新挑战与需求，通过新的理论体系的构建，强力的推动化学工程的发展。其研究主要是以产品为导向来发展的，包含产品的设计、专业技术及知识等，其目的是为了降低产品的开发周期，提高设计水平，提升产品的质量。在研究中，化学产品工程需要解决两个实际问题：产品的物理参数与期望性能指标间的关系；如何将该关系转化为生产技术。也因此，对于优秀的化学工程师来说，化学界的需求非常大，与以往的过程工程师不同，化学工程师需要具备更为丰富的知识背景，此外，市场人员、科学院及工程师之间的配合也非常重要。由此可见，化学产品工程结合了不同领域的研究成果，并以产品为导向发展的知识体系，必然成为化学工程的重要研究方向。
参考文献
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[2]付启敏，刘伟，姚亚萍.化工企业平台化学品的选择[J].统计与决策，2008（4）.
【关键词】电工电子技术课程教学一体化
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674－4810（2014）08－0081－01
电工电子技术课程是高职类院校开设的一门电类专业基础课程。电工电子技术课程的教学目标主要是培养符合现代就业市场需求的、具备较高职业能力的高素质应用型人才，同时也可以为高职教育后续相关专业课程的教学铺垫基础。在现代职业教育理念的要求下，电工电子技术课程目前主要的教学研究方向是有效实现课程的工学结合一体化教学。电工电子技术课程工学一体化教学需要依靠课程教学内容的有机整合、精品课程体系的完整建构、侧重对学生实践能力的培养、教学方法体系一体化和教学评估侧重技能评估等方面来实施。
一 工学一体化教学需要教学内容的有机整合
电工电子技术课程工学一体教学化的首要工作是做好教学内容方面的工作。教学内容需要依据就业市场中的职业岗位能力要求进行有机整合。目前，电工电子技术课程对教学内容的传统处理方法虽然首要强调的是以职业能力为本位，但在实际的课程教学过程中，则是轻视对电工电子定律的参数定量计算和定律理论分析。随着课程教育的改革，电工电子课程又增加了部分实用案例，以便进行理论分析，从本质上来说，只是对理论内容进行简单的形式增减；而有部分教师则通过增加实验指导书的形式来对理论教学进行能力教学补充；也有部分教师则采用一边讲理论一边练习的方式来进行工学结合的尝试，但是边讲边练的形式是依据课本上预设好的实验数据，并不能起到让学生的职业能力和创新思维在其中得到发展的预期效果，事实上是与实践出真知的教学理念相违背的。
电工电子技术课程要实现工学结合，在教学内容上应该以机电一体化等行业对毕业生的职业能力要求为标准，依据毕业生对电工电子技术课程的知识和技能实际运用情况，确定以职业能力培养为核心的教学目标，在电工电子技术课程的实际教学中，要实现学生掌握电工电子基本理论、基础概念、基本分析方法和安全用电常识的知识目标，整合让学生能相对熟练地使用一般电工电子仪器仪表的技能目标。在工学结合的一体化教学改革中，教师应在传统的理论为本的教学基础上，树立“理论为本，实践先行”的教学理念，注重课堂电工电子实验操作，借助“实验引导―理论讲解―实验与理论相结合―再实验”的课程教学思路，侧重对学生知识技能的培养，实现工学一体化教学体系的建构。
二 工学一体化教学需要教学方法的改革
工学一体化教学侧重在理论学习的基础上，提高实验学习的比重，提高学生的综合职业素养和能力。而职业能力的培养是一个从简易单一到综合复杂的循序渐进的过程。因此平时教学时，要以“教学做一体化”教学理念为指导进行教学。如将相关的电工电子教学设备和专业设备布置在同一个教室，实现电工电子理论教学、实验教学、生产实习和毕业实习等教学环节一体化，将这些实践性的知识统一于同一授课室进行理论分析，逐步分解和深入整合，有利于实现教师和学生共同在教学做三位一体的过程中高效地完成教学任务。如教师在讲解电工电子技术课程中的基尔霍夫电流定律时，首先进行节点、支路和回路等相关概念的知识回顾和预备，然后给学生引入相应的复杂电路电流测量实验项目，引导学生在实验操作中得出实验数据并相互交流，最后总结得出经验结论并上升为理论，教师依据理论利用计算机仿真软件再次模拟实验，得出相应的实验数据后进一步为学生分析该电流定律，强化对理论知识的认知，通过“实验―理论―再实验”的教学方法为工学一体化教学提供方法参考。而高职教师需要接受再教育和培训，学会熟练使用多媒体工具和软件，如计算机仿真软件和多媒体课件，为电工电子技术课程工学一体化的实现提供硬件支撑。
三 电工电子技术课程工学一体化的实现需要立体化教材的建构
电工电子技术课程的工学一体化的职业能力的培养研究很大程度上需要完善的立体化教材来做培养方案的引导。教材是学生学习的基本工具，必须与工学一体化课程体系改革相结合，否则不利于工学一体化教学改革的进行。现代电工电子技术课程应该利用网络技术等现代教育手段，丰富教材的不同表现形式。电工电子技术教材可以从书面形式拓展多媒体教材、网络电子教材、虚拟实验仿真教材等，实现教材的立体化建构。同时为了保障教材内容的合理性和科学性，编写教材时还可以同其他企业的技术人员进行合作交流，对教材编写的形式、教材内容的组织、教材与生产实际的联系等进行整合优化。最后，教材内容的编写还要与国家职业资格认证制度相结合，教学内容要顺应社会就业市场的需求，与国家职业认证考试相互结合，避免学校教材内容与社会职业需求不相符合的状况。
问：高分子材料与工程专业的研究对象是什么？
答：高分子材料与工程是一门将理科、工科相结合的专业。高分子材料，又可以称作石油化学工业。在发达国家，石油化学工业里60%～70%的产值是由高分子来体现的。高分子专业涉及合成与加工两个方面，到了硕士阶段分设理科的“高分子化学与物理”和工科的“高分子材料”两个专业。
问：本科核心课程有哪些？高分子材料与工程专业的学生需要具备什么特质？
答：有机化学、物理化学、高分子化学、高分子物理、高分子材料、功能高分子导论。其中的高分子化学、高分子物理和高分子材料都有相对应的实验课。
我认为一个专业需要各种各样的人，高分子也是一样。不能说哪类学生特别适合学这个专业，我倒觉得更应该是学生在选择高分子后，能够主动去适应这个体系，发挥自身的特点，不断深入，持之以恒，这样才能够学好。
小编插话：如果能够不断深入学习，持之以恒，说不定就会像美剧《生活大爆炸》中的谢耳朵、霍华德他们一样，成为厉害的物理学家或化学家！在学习的路上，就算脚踩荆棘也要大步前行，来看看都会遇到怎样的困难吧。
问：在高分子材料与工程专业的学习过程中，有可能遇到的困难是什么？
答：困难主要在于从经典化学到高分子化学的改变。高分子是混合物，所以高分子化学的化学式，结构不明确。在经典化学中，化合物有明确的分子式，但到了高分子化学，很多时候我们只能说大概是这样，不够明确，这会令学生困惑。
等到学习高分子物理，困惑就更多。因为学科体系尚未完全建立，很多东西只是在一定条件下的研究过程中，觉得应该是那么回事，至今没有定论。这种现象，对学生甚至老师来说，都是困惑的。
此外，高分子是大分子混合物，每一个聚合物的分子量有几万、几十万，甚至上百万，分子量庞大，且混在一起，此时就需要统计理论来总结规律。高分子物理里有大量统计理论，而统计理论对一般人来讲，很难理解。
问：大家是否有对高分子材料与工程专业的理解误区？
答：很多人认为高分子材料是不环保的，特别是所谓的“白色污染”，这样的说法并不科学。高分子材料从制造、使用、处置和无害化处理的多环节的综合评价结果来看，是对环境污染最小和能量消耗最少的材料。国内之所以出现“白色污染”，是因为人们没有养成良好的环境保护理念和垃圾分类处置的习惯。学习和掌握了高分子的相关知识，不仅可以成为你事业的方向，还可以使自己的生活过得更加健康和环保。
问：高分子材料与工程专业的毕业生，主要是面向哪些行业就业？
答：各行各业都可以。我们系大多数学生读研究生、出国，真正本科一毕业就去工作的好像很少，硕士毕业很容易找工作。
关键词：电子信息工程；自动化技术；措施
自动化技术是一种面向工业生产的技术，而且在电子信息工程的设计中，自动化技术是一种不可缺少的设计力量，在我国电子信息工程的发展过程中自动化技术产生了巨大的推动力。本文分析了自动化技术的内涵和我国的自动化技术发展现状，对于自动化技术的重要性和优化措施进行了相关论述。
1自动化技术在我国的电子信息工程中应用的重要意义
自动化技术是由各种先进科学技术的相互融合而成的，该项技术对于电子信息工程技术在未来的发展中起着积极推动的作用。（1）自动化技术的应用使得电子信息工程设计的智能控制水平得到了大幅度的提升。电子信息工程主要是运用现代科学技术来对电子信息进行收集、整理和进一步控制的电子信息系统。在之前进行信息收集整理的工作一般都是通过人工来对各个环节进行操控完成的，而当自动化技术应用到电子信息工程中以后，自动化技术便为信息的处理和控制提供了更加便捷的途径。将自动化技术引用到电子信息工程中就可以将计算机技术和网络技术科学规范的融合到一起，把变革信息等提升至一种电子信息工程设计的智能化水平上。（2）自动化技术的应用在电子信息工程在一体化和机械化方面有积极促进作用。自动化技术在电子信息工程向一体化和机械化方面的发展具有重要意义，最主要的原因是因为自动化技术可以对生产力进行解救。因为电子信息工程技术包括了信息技术，计算机技术和机械控制技术三种重要内容，所以该项技术对于设计工作的自动化和机械化的要求非常高，所以在电子信息工程设计中，只有设计者必须要掌握电子信息工程设计理论以及电子信息工程设计原理，这样才能充分的使电子信息工程设计工作得到理想的效果。通过在电子信息工程中充分的利用自动化技术的优势进行技术设计工作，不仅可以在很大程度上提升电子信息产业的工作效率，还可以实现设计的一体化，进而使工程设计的发展水平得到提升。（3）自动化技术的应用使电子信息工程设计的水平得到了提高。在电子信息工程设计中应用自动化技术可以为电子信息工程中的信息处理工作提供很大的便利条件。当一些电子信息工程企业将自动化技术引用到信息管理工作中以后，信息的收集，处理效率有了明显的提高，而且自动化技术提升了信息处理的精确度。由于一些技术的精确度要求很高，因此设计者可以使用自动化技术来使自身的技术设计水平提高。随着我国的各种电子信息工程专业都在越来越重视自动化技术，自动化技术也得到了不断的完善和发展，在发展自动化技术的过程中电子信息工程的整体水平有了很大的提升，电子信息设计工作的设计精确程度也明显得到了提高。通过应用自动化技术可以有效的用机械设备代替人工进行工作，利用机械设备有效的提升设计工作的精确度，减少人工产生的误差，而且自动化设计对于提高电子信息企业的制造效率和生产效率也产生了巨大作用。（4）自动化技术促进了电子信息工程技术的全面发展。电子信息工程和自动化技术都是先进的计算机技术，是由信息工程技术与先进的电子技术相互科学融合形成的技术，电子信息工程与自动化的形成也满足了当今社会科技发展的要求。在电子信息工程中应用自动化技术，将计算机设备和机械设备科学合理的结合进行运用，用机械设备取代人工操作，可以在很大程度上提升电子信息工程的设计效率。
2电子信息工程中应用自动化技术的具体应用
（1）计算机辅助制造在电子信息工程设计中的应用。计算机辅助制造在计算机控制的整个系统当中占据非常重要的地位。计算机辅助制造技术关系着自动化技术设计水平的高低。软件和硬件两部分组成软件部分和硬件部分构成了完整的计算机辅助制造系统，其中软件部分包括计算机辅助质量设计、计算机辅助工装设计、计算机辅助计划编制。硬件部分包括输送装置、加工中心、储存装置和数控机床设置等，这些硬件设备的主要作用是支持生产和运输工作。通过应用软件和硬件，保证了设计的有效性和完善性，有效的提升电子信息工程的工作效率，同时在制造工业和精确度上都有了很大的提高。（2）计算机辅助设计在电子信息工程中的应用。计算机是以一支分支的形式存在于自动化设计中，为了将自动化技术应用与产品设计的过程中，可以对计算机软件和硬件进行综合运用。进行计算机辅助设计的时候，工作者只需要把与设计文件有关一些参数导入到计算机系统中，然后经过计算机系统的修改和分析之后，计算机可以很快的将计算机系统计算的数据结果显现在计算机桌面上，之后电子信息设计工作人员可根据数学逻辑对数据结果进行合理的更正，从而保证文件数据的准确性，减少计算误差。（3）自动化技术在电路分析和计算机控制中的应用。电路分析和计算机控制的科学使用奠定了电子信息技术发展的基础。在电路的分析与设计过程中，自动化技术的应用主要表现在双口网络等环节中发挥重要作用。在计算机控制和电路分析的任何过程当中都有自动化技术的应用，由此可见，自动化技术在电路分析和计算机控制中占据很重要的位置。（4）自动化技术在计算机辅助办公过程中的应用。要想完成电子信息工程的设计工作，工作人员需要设计科学规范的技术流程。如果单靠人工来进行整理和设计会大大降低工作效率，所以需要引用自动化技术，即为辅助办公。第一，用机械设备自动的完成文件的接收、批阅和办理工作，从而实现事物文件处理的智能化和自动化。第二，利用自动化技术处理行政事务、专业事务以提升电子信息工程办公管理的工作效率。第三，实际应用自动化技术的过程中，利用CAD计算机软件能够有效的辅助电子信息工程的方案设计，使设计方案符合社会发展的需求。
3在电子信息工程中应用自动化技术的有效措施
（1）完善信息通讯体系。电子信息工程的信息交流工作在很大部分上是依靠网络系统来完成的，因此网络系统与通信系统的有机结合对于电子信息工程的信息交流具有重要意义，对于结合而成的信息通讯系统进行核心技术的突破，才能实现电子信息工程网络平台的统一操作和有效运转。在电子信息工程当中，为了实现企业经济效益和社会效益的最大化，信息技术人员可以将Unix系统作为计算机网络与电子信息工作之间的平台以实现通讯功能。（2）提升工作人员的专业素养。专业型人才是企业发展的核心动力，要想让企业在竞争激烈的竞争中立足，就要重点培养专业型的精英人才。电子信息工程产业注重人才的培养，积极借鉴国外的人才培养方案，对于优秀的工作人员进行奖励，鼓励优秀工作人员出国交流，学习国外的精湛知识和先进的理论知识。企业要为工作人员建立广阔的实践平台，重视实践操作的重要性，有利于工作人员在实践过程中不断积累工作经验。（3）改变电子信息工程设计方法。因为电子信息技术在各行各业得到了广泛应用，所以各大企业应该加强对电子信息工程设计方案的完善和优化力度。传统的电子信息工程设计方案不能够满足企业现代化发展的需求，所以企业设计人员要创建出新的设计方案，引进国外的优秀先进科学技术，大胆创新。通过不断的创新和完善电子信息工程技术的设计方案，不仅可以促进电子信息工程企业的良好的发展，还能让人们直接感受到电子信息工程所创造的巨大价值。（4）实现信息资源共享。自动化技术在电子信息工程资源共享的过程中发挥了不可替代的作用。电子信息工程的信息管理人员可以通过设计新的管理方法、创建新型管理模式、在实践的基础上创新，利用自动化技术实现电子信息之间的资源共享，为电子信息工程打造一个进行信息交流的广阔平台。信息整理人员可以应用先进的计算机网络技术来控制信息和进行互相的信息传播交流，从而实现信息资料的资源共享，提高电子信息工程的整体水平。
4结语
自动化技术和电子信息工程为现代化电子信息工程技术产业的发展提供了重要保障，它们同时也是工业发展的重要动力。融合了各种新型电子技术优势的自动化技术在电子信息工程中广泛的应用之后，为电子信息工程设计实现一体化和机械化奠定了坚实的基础，进一步的带动了电子信息产业发展的进步。自动化技术是我国未来科技中的核心，同时也是我国社会发展的重要技术力量，需要电子信息工程管理者以及相关部门的大力支持和配合，才能实现电子信息工程的经济效益和社会效益最大化，并且保证电子信息工程能够健康、快速的发展。
参考文献：
[1]郑国华.分析自动化技术在电子信息工程设计中的应用[J].电子技术和软件工程，2000，(112).
关键词：工作过程；电子工艺；学习情境
中图分类号：TN05-4 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 06-0189-01
随着电子信息产业的快速发展，电子工艺作为电子行业从业人员必须具备的岗位职业能力，课程教学应立足于面向生产，强化与电子产品主要生产工序相关的操作、工艺技术、质量监控和管理以及质量问题分析等基础理论知识与实践操作技能等方面的训练。但学生对电子工艺知识掌握不尽如人意。究其原因是课程设计中缺乏职业针对性，对学生应具备的实操能力、方法能力与社会能力不够重视。针对次情况，笔者探索了基于工作过程的《电子工艺》课程设计。
一、关于《电子工艺》课程概述
本门课程主要内容是：通过对本课程的学习能够熟练掌握贯穿在整个电子产品生产制造过程中最基本的要求――电子工艺。通过本课程来提高学生对产品生产工序相关的操作、工艺技术、质量监控与管理以及质量问题分析等基础理论知识和实践操作技能。
（一）电子工艺在电子专业课程体系中的地位。制作出电子产品要严格按照各项工艺标准。教学须紧密结合电子行业与产业的实际需求，而电子工艺课程教学主要培养掌握电子产品工艺分析与应用的基本理论，具有电子设备制造、调试、安装、维护维修及管理能力的技术应用性专门人才，是一门不可或缺的电子骨干课程。
（二）电子工艺的教学现状。电子产业发展迅速，岗位能力要求更新快，目前大多数学校对学生在电子工艺方面的培养普遍存在与企业生产和具体实践脱轨的现象。长期以来在《电子工艺》的教学设计课教学中存在与职业能力实际相脱节、缺乏训练载体、缺乏社会能力的培养、没有过程性评价与反馈。
二、工作过程系统化课程开发的基本理念
基于工作过程系统化的电子工艺课程体系从学科体系转向工作体系，是以一个职业的典型工作任务为基础、以工作过程为导向、以项目教学为典型表现形式的任务引领式的学习领域课程。有着其针对来源与企业实践、典型的职业工作任务，具有工作过程的整体性，学生在完整、综合行动中思考和学习，完成从明确任务、制定计划、实施检查到评价反馈整个过程，切实提高学生专业能力与关键能力。
三、基于工作过程中系统化的电子工艺课程设计
（一）课程的性质。《电子工艺》是电子专业的一门主要专业基础课程，它是以工艺练习为主的课程，属实践课范畴。实践课学习是将理论课内容实践化，从而在理论与实践上完整的掌握本课程的教学内容。
（二）课程能力目标。职业教学不仅是培养学生的上岗能力，更应是适应职业生涯发展变化的能力。课程依据在专业中的性质和定位，紧密围绕实际综合性的项目为载体，按照职业能力所包括的专业能力、方法能力和社会能力，确定课程的能力目标：（1）社会能力：具有情感态度、价值判断和交往协助；（2）专业能力：具有基本知识、技术应用能力和工具使用能力；（3）方法能力：具有学习计划能力、解决问题能力和创新能力。
（三）学习情境设计。课程以《电子产品装配与工艺分析实录》为导向，教学内容的设计突破学科系统化课程体系的束缚，设置了四大学习情境，让学生“做中学，学中做”，达到“理实一体化”的效果。具体教学内容实施如表1所示。
这四大学习情境，按照学生认知规律，从理论到实操再到企业实习地进行。每个学习情境都将行业标准融入课程教学内容，将行业规范贯穿在学习全过程。随着循序渐进，由浅入深的系统化教学过程的进行，学生越来越成为主体，逐渐形成乐学的学习氛围。
（四）教学组织及教学方法。教师是学习过程的组织者与协调人，针对学生的认知特点与接受能力不同，在教学实施的过程中与学生互动，按照接受任务（资讯）创意设计（计划和决策）设计制作（项目实施）审查定稿（检查评价）的工作过程来组织教学过程，实现课程教学与职业能力、岗位要求对接，使学生构建属于自己的经验和知识体系。
（五）课程考核方式。课程的教学进行改革，那么课程的开展必须配套，基于工作过程系统化的教学考核注重对学生学习过程的考核，进行项目实施过程考核包含：学生自评，组内互评，小组互评，教师评价。期中考核及期末综合考核为教师进行知识点考核。
四、结语
《电子工艺》课程在课程建设与教学过程中以基于工作过程的课程教学模式，将复杂、分散的知识点和技能隐含在一个具体的工作任务中，通过“任务驱动”结合一定的教学步骤提高学生的学习兴趣，积极应用学习资源以及进行自主探索和相互协助学习发现问题和解决问题，最终切实有效地提高中职学生的职业能力。
参考文献：
[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京：教育科学出版社，2007.
关键词：化工过程强化技术；化工装置；化学反应
中图分类号：TQ02 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）29-0005-02
“十二五”期间国家制定了节能减排的目标，化工界刮起了一阵低碳经济节能减排的热风。如何在化工生产过程中有效地降低能耗，是科学家、工程师以及化工企业管理者的共同目标。为了实现这一目标，我们既可以从化学反应本身入手，寻找新的催化剂和工艺过程，也可以从反应器和设备入手，采用新的技术和设备，实现化工过程的强化。其中，化工过程强化是实现化工生产过程节能减排、降低能耗的有效手段。
1 超重力强化技术
1.1 超重力技术概述
超重力是指在比地球重力加速度大得多的环境下物质所受到的力。地球环境下，可采用旋转产生离心力的方式实现超重力，其中进行旋转的设备有旋转填充床及超重力机等。总结而言，超重力技术常被视为用于强化传递与多相反应过程的一项突破性技术。
1.2 超重力技术的理论研究
自21世纪以来，越来越多知名学者置身于超重力技术理论研究中，分析发现，这些学者大都围绕超重力环境的“三传一反”规律为中心开展超重力技术理论研究，具体体现在：郑冲基于前人研究成果之上构建填料空间内飞行液滴、液膜及夜线的运动与传质方程；陈建峰等人围绕RPB内水脱氧过程开展传质模型化研究，同时对液相传质系统进行科学合理计算，之后构建起完整的便液滴传质模型；此外，陈建峰组织成立课题组，并带领课题组成员对RPB中的分子混合性能开展系统性研究，同时借助偶氮化反应体系分析归纳超重力环境下的分子混合规律，并依托于聚并-分散模型反映RPB内的分子混合情况。
1.3 超重力技术的应用
与其他国家相比，我国关于超重力技术的研究与应用相对成熟。1994年，陈建峰教授最早开展超重力技术研究，并借助相关设备发现超重力环境下微观分子混合强化百倍特征现象，此外陈建峰敢于突破传统思想的束缚，指出超重力强化分子混合与反应结晶过程的新技术和新思想，随后超重力技术正式引入我国工业化生产中，为提高我国工业化生产效率，增强我国工业化生产质量发挥了重要积极效应。
另外，陈建峰还将超重力技术引入二苯甲烷二异氰酸脂生产过程中，自此以后相同时间内，二苯甲烷二异氰酸脂生产产量由16万吨/年增加至30万吨/年，并且二苯甲烷二异氰酸脂生产能源消耗量也下降了30%。由此可见，超重力技术不仅具有增产降耗的作用，而且还能够起到良好的节能减排效应。
2 微化工技术
2.1 微化工技术的基础研究
近年来，我国微化工技术突飞猛进发展，相继出现诸多新型微化工设备，其中很多学者集中于微结构构型、特征尺度及表/界面效应等方面进行微化工技术的基础研究，为我国微化工技术的发展具有显著推动意义。
微尺度下几种流动作用力竞争背景下，微化工设备中存在多种分散流型，包括挤出分散流型、滴出分散流型、射流分散流型及层流分散流型，从而能够形成液滴或气泡，即通常比传统化工设备中的分散尺度小1～2个量级。同时，受多相体系内环流与界面扰动等现象的影响，致使物流、热流迁移速度大大较快，使得微设备内的热质传递效果更为显著。通过分析这一现象可得出结论，气-液、液-液、气-液-液及液-液-固体系的传质系数均高于传统设备1～2个量级，单台设备内传质Murphee效率高于90%，可对体积传热系统提高1～2个量级。
2.2 微化工技术的应用研究
微分散设备内制备纳米碳酸钙技术已成功应用于工业化生产，这一举措为工业化生产企业每年新增利润高达千万元；另外，中科院构建了集混合、反应、换热于一体的微化工系统，并将其投入碳酸二氢铵工业生产中，这样以来既解决了碳酸二氢铵工业生产中的安全、环保问题，而且还为kW级PEMFC用微型氢源系统的形成提供了有力支持。分析发现，微化工系统具备一系列优点，包括体积小、过程易控、移热速度快、产品质量稳定、零排放等。
3 离子液体技术
3.1 离子液体概述
离子液体作为离子存在的一种特殊形式，指的是完全由可运动的阴阳离子构成的室温液体物质。随着化工技术快速发展，离子液体越来越深受化学化工领域学者的重视，并投入大量的时间与精力用于研究离子液体不易挥发、溶解性能好、导电性适中等问题。通过研究发现，离子液体具有良好的市场前景，其能够替代传统重污染介质与催化剂，并有望成为推动21世纪新一代绿色化学化工产业技术革命的重要动力。
3.2 离子液体的基础理论
截止当前，国内关于离子溶液的研究已近百年，并构建起特有的理论研究框架，然而受多方面原因的影响，致使国内化学化工领域学者对离子液体微观结构与物化性质的认识仍处于模糊不清状态，以此成为离子液体工业应用发展的重要影响因素。其中不少学者借助量子化学与分子模拟相结合的方法对离子液体体系的微观结构与其性能间的关系进行相关性研究，结果显示，离子液体体系中除涉及静电力外，还存在氢键与范德华力之间的相互作用，对于氢键作用而言，能够跨越单个离子、离子簇及离子对形成三维扩展网络结构，从而造成离子液体局部结构不均一性，以此对离子液体反应产生显著影响。除此之外，还存在诸多学者从多个方面研究离子液体基础理论，为推动离子液体的发展发挥着重要意义。
3.3 离子液体在工业中的应用
随着我国对离子液体相关性研究不断加强，促使离子液体研究逐渐趋于工业应用阶段发展，我国已形成数十家单位或企业专门研究离子液体，其中河南利华、兰州凯迪等企业已从事离子液体研究多年，并成功推出多种离子液体产品。21世纪初，我国正式将离子液体引入清洁工艺中，即由离子液体代替硫酸或氢氟酸，这样既节省了成本，又规避了大污染、大腐蚀现象的发生。此外，离子液体还在三聚甲醛工业生产、肉硅酸工业生产等环节中得到广泛应用。
4 超声波反应器
超声波是一种频率高于20kHz的弹性波，由于其频率极高，因而具有一般声波所不具备的特殊效应，如机械效应、空化效应、热效应、微扰效应等，广泛应用于化工、冶金、材料、食品环境等各行业。对化工过程，超声波的特殊效应可强化制粒过程、提取过程、化学反应过程、流体力学过程、质量传递过程和热量传递过程等，它不仅加快了化工过程的反应速度，而且可以改变化学反应方向，因此超声波技术是一门很有潜力的学科。超声波的控粒作用不仅可以使大颗粒被粉碎成为高度均匀的微细颗粒，还可以使小颗粒聚集成大颗粒，以便于去除。超声波可以强化萃取、超滤等提取过程，Mauro Mecozzi等以乙酸作为萃取剂利用超声波辅助萃取海底淤泥中的碳氢化合物，使萃取时间从原来的48h缩短到5h并且收率超过80%。因此，利用开发超声波的特殊效应将会使许多化工生产过程得到强化。
超声波在液体中可以产生微小的空穴。空穴在迸裂的瞬间产生高温和高压而形成特殊的环境，并由此引起流体剧烈震动，使超声波反应器可以显著加快某些化学反应，反应速率的提高可达到几倍到几百倍。
5 结语
近些年来，化工过程强化越来越受到人们的重视。展望未来，会有更多的工艺过程通过化工强化来大幅度减少设备体积、节省投资、降低能耗和减少环境污染。这样才符合节能减排、低碳环保的科学理念，才能满足生态经济和可持续发展的要求。
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专家简介：
程党国，副教授，浙江大学求是青年学者，博士生导师。1979年11月生于陕西省，于2001年7月、2006年3月在天津大学化学工艺专业分别获得学士、博士学位。2006年4月进入浙江大学化工系联合化学反应工程研究所工作，2009年12月晋升副教授。2014年8月受国家留学基金委员会资助，前往美国伊利诺伊大学香槟分校（UIUC）进行为期一年的访问交流，专业特长为催化及催化反应工程。
先后主持国家自然科学基金项目3项、国家自然科学基金重大项目子课题1项，参与国家“863”计划重点项目1项，在研项目主要集中在新型催化材料（分子筛）的设计与制备、催化反应机理研究等方面。相关研究成果已在Small， Journal of Materials Chemistry A， Chemical Engineering Science， Applied Catalysis A， Industrial & Engineering Chemistry Research等国内外核心期刊发表SCI收录论文40余篇，获国家授权发明专利6件。
蓝天、绿地、碧水，清洁、安宁、宜人的环境，是全人类共同的渴望，也是人类可持续发展的基本要求。化学为人类文明和社会进步做出了巨大的贡献，并且还将继续发挥其不可替代的作用。然而，许多传统的化学化工过程目前还存在严重的环境污染和资源浪费。
近年来，以从源头上消除污染和安全隐患、节省资源为核心的绿色化学引起国内外专家的普遍关注。在解决经济、资源、环境三者矛盾的过程中，绿色化学将发挥重要的作用。据统计，绝大多数化学品的生产过程都有催化剂的参与， 因此绿色催化反应是绿色化学的重要内容。
浙江大学求是青年学者、博士生导师程党国就是一位专注于绿色催化领域的科研工作者。近年来他主要致力于催化及催化反应工程等领域，针对分子筛催化过程开展了一系列的工作。他带领的创新团队在科研上引导前沿，在产业化上立足国家重大需求，取得了一系列具有国际领先水平的重要研究成果，为我国科技创新体制建设做出了重要贡献。
基础研究 创新为本
上世纪50年代中期，美国联碳公司首先生产出X-型和Y-型分子筛，它们是具有均一孔径的硅铝酸盐结晶体，其孔径为分子尺寸数量级，可以筛分分子。
自分子筛出现后，1964年联合石油公司与埃索标准油公司推出负载金属的分子筛裂化催化剂。利用分子筛的择形性，继20世纪60年代在炼油工业中取得的成就，70年代以后在化学工业中开发了许多以分子筛为基础的重要催化过程。
“分子筛，是具有规整孔道结构且能将不同大小分子分离或选择性反应的固体吸附剂或催化剂，是一种结晶型的硅铝酸盐，有天然和合成两种。其结构因SiO2与Al2O3等比例的不同，有不同的型号。分子筛在化学工业、石油工业及其他部门有广泛的应用，如气体和液体的干燥、脱水、净化、分离、回收及催化裂化等石油加工过程。”程党国形象地告诉记者，“分子筛催化剂，又称沸石分子筛催化剂，指以分子筛为催化活性组分或主要活性组分之一的催化剂。它具有离子交换性能、规整的孔道、酸催化活性，并有良好的热稳定性和水热稳定性，可制成对许多反应有高活性、高选择性的催化剂。广泛应用在催化裂化、裂解、催化重整等石油化工反应当中。”
在研究中，程党国发现分子筛催化过程的复杂程度远远超过他的预期和想象，他和课题组成员付出了超过预料的努力。
“具体来讲就是，在催化过程中，研究者一般希望将反应的活性位分散于分子筛孔道中，这样分子筛孔道尺寸会影响活性位大小，从而影响反应活性；另一方面，分子筛孔道也会影响反应物与产物在其内的扩散，即在分子筛孔道中存在反应与传递的协同作用的现象，通过对此研究可以为催化剂的结构设计提供指导。我的工作主要针对两个典型反应体系开展工作。”程党国对研究的指向做了简单的阐述。
“第一个反应是甲烷等小分子转化过程，在这个反应中分子筛孔道主要影响活性位结构及反应机理。我们通过不同的制备方法，调控活性位的种类和空间分布，不但加深反应机理的认识，同时提出了催化剂孔道中存在活性位空间位阻的学术观点，得到研究者的认同。”程党国对自己的科研充满了激情。“选择的第二个反应体系是大分子催化裂解为小分子的过程，如轻油裂解。为了提高大分子反应物在分子筛孔道的扩散行为，提出了合成多级孔分子筛，即在分子筛微孔的基础上引人介孔，从而实现的分子筛性能的提高。将多级孔分子筛体系应用于催化裂解中，催化剂的活性和选择性得到很大提高。在这个研究过程中，同时又发现了一种一步法制备整体型多级孔分子筛的新方法，这个方法区别于传统的分子筛合成工艺，具有环保、高效等特点，已在材料类权威的国际学术期刊作为封面论文报道。”
为了追求科学真理，他认真钻研、奋发向上、甘当幕后、乐于奉献，有着实事求是的科研作风、严谨的科学态度，从不追名逐利，从不弄虚作假，以一个平凡的科研工作者姿态投身分子筛催化的科学研究领域。
立足国需 领航发展
随着石油资源的日渐衰竭，低碳烷烃作为石油的替代和补充用作化工原料已成为必然，以它们为原料直接转化合成其他化工产品无论从技术还是商业方面都有巨大的吸引力，是当前化工技术领域的一个研究热点。
从2011年立项开始，三年的历程，国家自然科学基金项目“分子筛孔道限域下低碳烷烃氧化反应与传递协同作用机理研究”凝聚了程党国及其科研团队无尽的心血和汗水。
项目以甲烷等低碳烷烃的直接氧化为研究对象，采用包括XAFS、原位反应技术及分子模拟等各种表征和研究手段，对铁磷酸铝分子筛上低碳烃转化反应与传递协同作用机理进行了系统的实验和理论研究。通过认识分子筛孔道结构对活性位形态和产物脱附的影响机制、氧化反应过程反应中间产物结构的演变规律等，深入地探析了分子筛孔道微环境对甲烷催化氧化反应过程的影响，阐明反应与传递协同作用的机理，以此来进一步指导分子筛的优化设计。
项目的实施不但能为实现低碳烷烃直接转化提供新的催化技术和理论方法，同时也为化工过程强化提供一种新的研究思路。
成果的背后是对清寂的坚守和对科学的执著，这份执著使他视科学研究为自己生命的一部分。对科研的热忱是程党国不断奋勇向前的源源动力，对信念的坚持是程党国坚守科研阵地的精神支柱。带着这份激情与执着，他在科研的路上走得更好更远。
2014年启动的国家自然科学基金项目“面向连串反应的核壳型催化剂的构建及其作用机理研究”，以费托（F-T）合成反应为例，针对其重质烃收率高往往需要再次裂解的问题，在前期工作的基础上，提出了制备新型核壳型F-T合成催化剂，利用壳层分子筛膜的择形及酸催化的特点裂解重质烃，以提高液体燃料的收率。
