應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討

甘　穎，邢宏龍，何　杰，徐繼紅，譚德新

（安徽理工大學(xué)　化學(xué)工程學(xué)院，安徽　淮南　232001）

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應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討

甘穎，邢宏龍，何杰，徐繼紅，譚德新

（安徽理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，安徽淮南232001）

摘要：本文嘗試對(duì)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，要求實(shí)驗(yàn)內(nèi)容緊跟化學(xué)學(xué)科前沿課題，把教師研究項(xiàng)目中成熟的研究成果作為專業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和研究型實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和科研創(chuàng)新能力.

關(guān)鍵詞：應(yīng)用化學(xué)；專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)；科研創(chuàng)新能力

實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高等教育創(chuàng)新體系中的重要組成部分，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量直接并長(zhǎng)遠(yuǎn)地影響著學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、科研創(chuàng)新能力、撰寫(xiě)表述能力[1].應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)是為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)三年級(jí)的學(xué)生開(kāi)設(shè)的一系列專業(yè)必修課程，是培養(yǎng)應(yīng)用型科研人才的一個(gè)重要環(huán)節(jié).本文以安徽理工大學(xué)化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和建設(shè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系為研究對(duì)象，闡述了專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念與實(shí)踐過(guò)程.

1　改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容是核心

應(yīng)用化學(xué)是一門建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的應(yīng)用性強(qiáng)且理論性要求高的學(xué)科，而應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)又區(qū)別于四大基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，是在四大基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)的基本實(shí)驗(yàn)技能操作和實(shí)驗(yàn)方法之上的提高和深化，培養(yǎng)某個(gè)領(lǐng)域的專門人才，具有專業(yè)化、特色化的特點(diǎn)[2].通過(guò)對(duì)過(guò)去五年內(nèi)畢業(yè)生就業(yè)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生絕大部分進(jìn)入到高校繼續(xù)深造或者進(jìn)入到相關(guān)化學(xué)研究工作的企業(yè)或事業(yè)單位，這就要求培養(yǎng)學(xué)生不僅要有扎實(shí)的理論知識(shí)，熟練的實(shí)驗(yàn)操作技能，還要具備基本一定的自主科研能力和良好的科研素養(yǎng).安徽理工大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的教師們承擔(dān)了國(guó)家自然科學(xué)基金、安徽省高校自然科學(xué)基金、安徽自然科學(xué)基金、淮南市創(chuàng)新人才計(jì)劃等多項(xiàng)研究項(xiàng)目.主要對(duì)各種精細(xì)化學(xué)品如綠色表面活性劑、燃料電池催化劑、太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換材料、功能有機(jī)高分子、藥用高分子材料、無(wú)機(jī)材料復(fù)合高吸水性樹(shù)脂、紅外隱身材料、水性黏合劑和高分子基納米復(fù)合材料、納米電分析化學(xué)與生物傳感器、耐高溫高分子材料、煤礦瓦斯突出的高分子封堵材料、煤礦電子器件的抗靜電高分子材料等方面進(jìn)行研究.將科研團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的科研項(xiàng)目中相對(duì)成熟的科研內(nèi)容編入專業(yè)實(shí)驗(yàn)教材中，如紅外隱身材料作為當(dāng)今化學(xué)學(xué)科最新成果又起到應(yīng)用價(jià)值的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，只有這樣，學(xué)生進(jìn)入工作崗位以后才能更快地適應(yīng).

安徽理工大學(xué)地處煤礦資源豐富的江淮地區(qū)，同時(shí)借鑒應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的社會(huì)需求調(diào)查，結(jié)合化工學(xué)院應(yīng)用化系的實(shí)際情況，將應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的研究方向確定為有機(jī)合成化學(xué)和高分子化學(xué).專業(yè)課程如高分子化學(xué)、高分子物理、有機(jī)合成、催化劑化學(xué)、現(xiàn)代儀器分析技術(shù)等都要通過(guò)專業(yè)實(shí)驗(yàn)得到實(shí)踐與應(yīng)用，為此編寫(xiě)了《應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱》和一系列應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程講義，開(kāi)設(shè)了具有自己特色的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系.包括高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)、高分子物理實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)代儀器分析技術(shù)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)等.總體來(lái)說(shuō)，在實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置上，加大了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和研究型實(shí)驗(yàn)所占課時(shí)的比例，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題和創(chuàng)新思維等方面的能力[3-4].

2　實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)立

以應(yīng)用化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)為例，闡述實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并分析學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程達(dá)到的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，應(yīng)用化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)了以下14個(gè)實(shí)驗(yàn).

實(shí)驗(yàn)1單體、引發(fā)劑的精制和甲基丙烯酸甲酯的本體聚合

實(shí)驗(yàn)2苯乙烯的懸浮聚合

實(shí)驗(yàn)3乙酸乙烯酯的乳液聚合

實(shí)驗(yàn)4異丁烯與馬來(lái)酸酐的溶液交替共聚

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模哼@4個(gè)實(shí)驗(yàn)包括了多種單體和引發(fā)劑的精制，四大聚合反應(yīng)的特點(diǎn)、配方以及各組分所起的作用.掌握聚合產(chǎn)物如有機(jī)玻璃、聚醋酸乙烯酯膠乳等的制備方法和用途.

實(shí)驗(yàn)5香豆素－3－羧酸的制備及表征

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆誎novenegal反應(yīng)的原理；掌握作為精油和香料的香豆素以及衍生物的制備方法；掌握熔點(diǎn)儀和紅外光譜儀的簡(jiǎn)單使用，學(xué)會(huì)分析紅外光譜圖.

實(shí)驗(yàn)6安息香的制備——以苯甲醛為原料實(shí)驗(yàn)7安息得的氧化產(chǎn)物——二苯基乙二酮的制備

實(shí)驗(yàn)8苯妥英鋅的合成

實(shí)驗(yàn)9合成產(chǎn)物的性能測(cè)試

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模哼@4個(gè)實(shí)驗(yàn)相輔相成，以苯甲醛為原料縮合反應(yīng)生成安息香，經(jīng)安息香縮合、氧化及重排一系列有機(jī)反應(yīng)二苯基羥基乙酸.而中間體又可與尿素等發(fā)生反應(yīng)獲得抗癲癇病藥以及治療三叉神經(jīng)痛的藥物苯妥英鋅.最后利用合成產(chǎn)物的熔點(diǎn)、薄層色譜、紅外光譜、氫譜等測(cè)試方法證明產(chǎn)物結(jié)構(gòu).

實(shí)驗(yàn)10羧甲基淀粉（CMS）的制備及取代度的測(cè)定

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私庥嘘P(guān)淀粉的化學(xué)改性原理；掌握羧甲基淀粉的制備方法；用酸堿滴定法測(cè)定CMS的取代度.

實(shí)驗(yàn)11肉桂酰胺的制備及合成產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)鑒定

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)學(xué)生查閱文獻(xiàn)、選擇合成路線，擬定實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；掌握氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀分析有機(jī)混合物樣品的方法；掌握紅色光譜儀的樣品制備以及譜圖解析后鑒定未知物的一般過(guò)程.

實(shí)驗(yàn)12增強(qiáng)型聚烯烴復(fù)合材料的制備及力學(xué)性能的測(cè)定

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆蘸?jiǎn)單的聚烯烴復(fù)合材料的制備方法及原理；學(xué)會(huì)使用小型密煉機(jī)、平板硫化機(jī)、啞鈴制樣機(jī)；了解聚合物拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率的意義.

實(shí)驗(yàn)13：高吸水性樹(shù)脂的制備及性能測(cè)試

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)高吸水性樹(shù)脂的多種制備方法及反應(yīng)機(jī)理；掌握高吸水性樹(shù)脂性能的吸水機(jī)理以及單因素對(duì)吸水倍率的影響；了解高水性樹(shù)脂的用途.

實(shí)驗(yàn)14：水性膠粘劑的合成與性能測(cè)試

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私馑阅z粘劑的合成方法；考慮聚合機(jī)理以及多種單體的選取、單體轉(zhuǎn)化率和固含量的測(cè)試方法、貯存穩(wěn)定性、粘接性能的測(cè)試方法等.

以上實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間的聯(lián)系以及中間產(chǎn)物、最終產(chǎn)物的性能和應(yīng)用，充分考慮自身的科研特色以及社會(huì)需求，體現(xiàn)了應(yīng)用性強(qiáng)的專業(yè)特點(diǎn)，學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力得到不同程度的提高[5].

3　結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，安徽理工大學(xué)化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系通過(guò)對(duì)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革實(shí)踐，特別是加大了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和研究型實(shí)驗(yàn)，提高本科生的科研水平，培養(yǎng)出更多基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)、掌握先進(jìn)的合成技術(shù)及現(xiàn)代測(cè)試表征技術(shù)、具有強(qiáng)有力的科技創(chuàng)新能力與應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力的科研型化工人才.

參考文獻(xiàn)：

〔1〕呂彤,吳贊敏.應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2007(3):22-24.

〔2〕韓丹丹,祝波.徐鵬程.應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探索[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2010,8(6）:69-70.

〔3〕張麗影,趙小菁,那立艷等.應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索[J].高校實(shí)驗(yàn)室工作研究,2011(4): 12-13.

〔4〕沈麗,汪嬌寧,羅艷，等.應(yīng)用化學(xué)碩士生實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2011,30(4): 100-101.

〔5〕徐邁,方文彥,魏亦軍，等.大學(xué)化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探究[J].淮南師范學(xué)院學(xué)報(bào),2011,13(5): 97-98.

基金項(xiàng)目：安徽省教育廳質(zhì)量工程項(xiàng)目（2013 jyxm075）；安徽理工大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目(2012jyxm061)

收稿日期：2015年12月10日

中圖分類號(hào)：G642.0

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-260X（2016）02-0261-02