獨立學(xué)院精細化工實驗教學(xué)的實踐與探討

華明清

摘 要： 作者結(jié)合近幾年的教學(xué)實踐，探討了獨立學(xué)院在精細化工實驗教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整、教學(xué)方法的改進等方面的嘗試及體會。

關(guān)鍵詞： 獨立學(xué)院 精細化工實驗 教學(xué)體會

獨立學(xué)院作為我國高等教育的一種新型辦學(xué)模式，既區(qū)別于傳統(tǒng)本科教育，又區(qū)別于高等職業(yè)技術(shù)教育，是一種帶有高等職業(yè)教育鮮明特征的應(yīng)用型本科教育[1]。獨立學(xué)院培養(yǎng)社會發(fā)展緊缺的、介于工程型與職業(yè)技能型之間的應(yīng)用型人才，該類人才應(yīng)當具備較為扎實的基礎(chǔ)知識，有較強的實踐動手能力和一定的專業(yè)技能，特別是運用所學(xué)知識解決實際問題的能力，同時具有一定創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識。對于化學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，實踐能力和創(chuàng)新能力更是重中之重[2]。

精細化工實驗是江蘇大學(xué)京江學(xué)院（獨立二級學(xué)院）化學(xué)工程與工藝專業(yè)必修的一門專業(yè)實驗課，是在學(xué)生完成了基礎(chǔ)化學(xué)課程及熟悉了化學(xué)實驗室基本操作的基礎(chǔ)上，開展的一門以精細化工產(chǎn)品的制備為主要內(nèi)容的實驗課程，是培養(yǎng)學(xué)生從事化學(xué)工程與技術(shù)的基礎(chǔ)，是接觸現(xiàn)代實驗手段的重要環(huán)節(jié)，具有綜合性和應(yīng)用性強等特點[3]。精細化工涉及的范圍較廣，包括染料、顏料、涂料、信息應(yīng)用化學(xué)品、日用化學(xué)品、食品和飼料添加劑、試劑及高純物、催化劑和各種助劑、農(nóng)藥、化學(xué)合成藥品和功能高分子材料等眾多類別[4]。精細化工實驗如此廣的涉及范圍，以及獨立學(xué)院學(xué)生較為薄弱的基礎(chǔ)知識和學(xué)習(xí)能力，使得獨立學(xué)院授課的內(nèi)容、深度和方式等不能照搬本科教學(xué)模式，而需進行全新的思考和探討。筆者現(xiàn)結(jié)合近年來參與的江蘇大學(xué)京江學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)的精細化工實驗教學(xué)實踐及改革探索，談幾點心得體會。

一、實驗教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整

精細化工實驗教學(xué)的目的主要在于鞏固學(xué)生的實驗操作技能，提高學(xué)生解決實際問題的能力，同時使學(xué)生掌握較多的精細化學(xué)品制備技術(shù)，為將來從事精細化學(xué)品的研究、開發(fā)和生產(chǎn)打下堅實的基礎(chǔ)。因此在實驗內(nèi)容的選擇上，應(yīng)遵循以下幾條原則。

（1）實驗操作訓(xùn)練與實用性相結(jié)合。例如羧酸酯類香料乙酸異戊酯的制備實驗，既鞏固了回流、蒸餾、萃取等常規(guī)有機操作，又增加了分水器的使用訓(xùn)練，同時產(chǎn)物作為香料可以應(yīng)用于后續(xù)化妝品雪花膏的制備實驗項目。學(xué)生在熟練化學(xué)操作技能的同時，通過產(chǎn)品的使用，了解產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量，從而產(chǎn)生了成就感，增強了自信心，提高了實驗積極性。

（2）綠色化學(xué)、環(huán)保意識的強化?；瘜W(xué)化工生產(chǎn)是環(huán)境污染的重災(zāi)區(qū)，因此在培養(yǎng)化學(xué)工作者時，必須提前強化其環(huán)保意識，為將來綠色化工生產(chǎn)培養(yǎng)和儲備人才，在實施精細化工實驗項目時，盡量選擇綠色環(huán)保路線。例如在解熱鎮(zhèn)痛藥阿司匹林的制備試驗中，可以擯棄傳統(tǒng)工藝中的催化劑濃硫酸而選擇維生素C為催化劑促進水楊酸與乙酸酐的?；磻?yīng)。該路線具有反應(yīng)速率快、操作簡單、反應(yīng)條件溫和、不腐蝕儀器設(shè)備、減少廢酸排放等優(yōu)點，是新型綠色合成工藝。此實驗項目既可以增強學(xué)生綠色環(huán)保意識，又可以培養(yǎng)學(xué)生精細化工合成工藝優(yōu)化的理念。

（3）強化實驗的綜合性及探索性。綜合性實驗可進一步提高學(xué)生的實踐能力、綜合分析和解決問題的能力。同樣以阿司匹林制備實驗為例，學(xué)生制備出產(chǎn)物后，可要求學(xué)生進行紅外光譜分析以找到產(chǎn)物特征峰，并通過紫外吸收光譜測定產(chǎn)物純度。這樣，學(xué)生既實踐了有機合成的方法，又學(xué)習(xí)了儀器分析及波譜分析等相關(guān)知識。在精細化工實驗教學(xué)的后期，當學(xué)生具備了一定的實踐能力，可以給學(xué)生安排一些具有探索性的、與日常生活或精細化工生產(chǎn)較為相關(guān)的實驗內(nèi)容。例如要求學(xué)生參考實際精細化工生產(chǎn)過程中的各個因素，包括原料、產(chǎn)品性能、收率及利潤，等等，探索設(shè)計工藝合理、產(chǎn)物性能優(yōu)良、原料易得的精細化工品合成路線。這樣使得學(xué)生在實驗中逐漸適應(yīng)精細化工生產(chǎn)流程，為以后的畢業(yè)實習(xí)與工作打下堅實基礎(chǔ)。

二、實驗教學(xué)方式的優(yōu)化

（1）強化實驗預(yù)習(xí)制度。良好的實驗前預(yù)習(xí)可以大大提高實驗教學(xué)效率，但常規(guī)的預(yù)習(xí)報告對于獨立學(xué)院學(xué)生來說往往流于形式，即按照實驗課本將實驗?zāi)康?、原理、步驟照抄一遍，不能起到良好的預(yù)習(xí)效果。現(xiàn)要求學(xué)生在實驗前預(yù)習(xí)時，不僅要了解實驗?zāi)康?、原理和步驟，還需掌握實驗涉及儀器的使用方法、藥品的物理及化學(xué)性質(zhì)、實驗注意事項等。這些項目完成與否，除了檢查預(yù)習(xí)報告的方式，還可以在課堂講解時以提問的形式對學(xué)生進行抽查，以確保學(xué)生預(yù)習(xí)實驗的完成度。

（2）優(yōu)化實驗教學(xué)過程。首先，采取小班教學(xué)方式，確保每個學(xué)生都自己動手操作，避免多人一組造成的某些學(xué)生“只參觀不實踐”。其次，教學(xué)上改變以往灌輸式的教學(xué)模式，采用靈活的互動式教學(xué)，即在實驗課中，可以隨機抽調(diào)學(xué)生講解實驗原理、步驟、注意事項等，教師只是加以補充完善；還可以增加師生相互提問討論過程，以便學(xué)生能充分理解并完成實驗相關(guān)內(nèi)容。再次，強度實驗操作的準確性，教師需及時檢查并糾正學(xué)生的操作錯誤。同時要求學(xué)生填寫完整的實驗記錄，包括每步操作時間、詳細的反應(yīng)現(xiàn)象及溫度變化情況等，強調(diào)實驗記錄對于精細化工生產(chǎn)的重要性。例如實驗室反應(yīng)投料時，體系溫度稍有升高，如不能及時記錄，則放大生產(chǎn)時，由于藥品用量巨大，體系溫度將激烈上升，化工生產(chǎn)時不易控制，甚至?xí)饑娏?、爆炸等生產(chǎn)事故。

（3）考核方式的多樣化。實驗課程成績的評定是激勵學(xué)生更好地完成實驗內(nèi)容的重要環(huán)節(jié)，也是教學(xué)成果的最終體現(xiàn)。因此實驗課程考核不能單純依靠實驗報告評定，還需綜合預(yù)習(xí)報告、實驗操作熟練程度及認真程度等多方面成績。可制定詳細的評分標準，在實驗課程開始前通知學(xué)生，以充分調(diào)動學(xué)生積極性，更快更好地完成實驗教學(xué)內(nèi)容。

近兩年的教學(xué)實踐證明，筆者所帶獨立學(xué)院學(xué)生對于精細化工的學(xué)習(xí)興趣有所提高，化學(xué)實踐操作能力和解決問題的能力得到了進一步提升，學(xué)生的綜合素質(zhì)有了明顯提高。

參考文獻：

[1]陳正，王毅，謝輝.獨立學(xué)院有機化學(xué)實驗教學(xué)改革研究[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2009，7（2）：108-109.

[2]王瑩瑩，楊廷賢，王丹.獨立學(xué)院應(yīng)如何開設(shè)綜合化學(xué)實驗課程[J].山東化工，2010（39）：52-53.

[3]王敏娟，李忠銘，彭湘紅.精細化工實驗教學(xué)改革[J].化工高等教育，2001（2）：65-68.

[4]黃曉輝.精細化工實驗教學(xué)改革與實踐探討[J].寧德師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2011，23（3）：206-207.