將高等有機(jī)化學(xué)引入應(yīng)用化學(xué)本科培養(yǎng)計(jì)劃的必要性及實(shí)踐

尹霞++高錦明

摘 要：為培養(yǎng)具有扎實(shí)化學(xué)基礎(chǔ)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)本科生，西北農(nóng)林科技大學(xué)首次將高等有機(jī)化學(xué)這門課程對應(yīng)用化學(xué)本科生開設(shè)。該舉動對于整個學(xué)科設(shè)置具有承上啟下的作用，在實(shí)踐中取得了一定的成果，同時(shí)針對存在的問題提出解決方案。

關(guān)鍵詞：高等有機(jī)化學(xué) 應(yīng)用化學(xué)本科 高級專門人才

中圖分類號：G6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）08（c）-0220-02

西北農(nóng)林科技大學(xué)應(yīng)用化學(xué)是以化學(xué)為基礎(chǔ)的應(yīng)用理科類專業(yè)，其目標(biāo)是培養(yǎng)具有扎實(shí)化學(xué)基礎(chǔ)理論、基本知識和嫻熟的實(shí)驗(yàn)技能，在應(yīng)用化學(xué)領(lǐng)域具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的高級專門人才。這個定位既強(qiáng)調(diào)扎實(shí)的化學(xué)基礎(chǔ)理論，又高度重視高級專業(yè)技能的培養(yǎng)。目的在于本專業(yè)畢業(yè)生適應(yīng)在化學(xué)、醫(yī)藥、精工化學(xué)、分析化學(xué)等領(lǐng)域從事天然產(chǎn)物、有機(jī)合成、化學(xué)分析等方面的應(yīng)用基礎(chǔ)研究、產(chǎn)品開發(fā)和管理工作，并具備攻讀化學(xué)及相關(guān)科學(xué)研究生學(xué)位的基本素質(zhì)和研究能力。在2017年之前，應(yīng)化專業(yè)的本科生沒有開設(shè)高等有機(jī)化學(xué)，該課程之前都是針對應(yīng)用化學(xué)及相關(guān)專業(yè)碩士研究生開設(shè)的。在2016—2017學(xué)年第二學(xué)期，課程改革過程中將高等有機(jī)化學(xué)這門課程第一次面向在校的14級（大三下學(xué)期，總第六學(xué)期）應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生開設(shè)。實(shí)踐過程中肯定了該課程面向本科生開設(shè)的必要性，同時(shí)教學(xué)過程中遇到了一些有待進(jìn)一步完善的問題。

1 高等有機(jī)化學(xué)面向應(yīng)用化學(xué)本科生開設(shè)的必要性

1.1 培養(yǎng)化學(xué)領(lǐng)域高級專門人才的需要

高等有機(jī)化學(xué)課程是基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)的深化和提高，該課程主要是在化學(xué)鍵理論，電子理論等現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)與反應(yīng)活性的關(guān)系，圍繞產(chǎn)物和副產(chǎn)物的鑒定、中間體產(chǎn)物的確認(rèn)、過渡態(tài)結(jié)構(gòu)的說明、同位素標(biāo)記、立體化學(xué)、動力學(xué)方法、同位素效應(yīng)和飛秒光譜法等內(nèi)容，講述有機(jī)反應(yīng)機(jī)理研究的整體思路、方法、手段和技術(shù)以及重要的各類反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理。這個設(shè)置重視應(yīng)用化學(xué)類學(xué)生高級專業(yè)知識和技能的培養(yǎng)。如果說基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)課程是了解整個有機(jī)化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)和概況，那么高等有機(jī)化學(xué)是進(jìn)一步探索有機(jī)化學(xué)規(guī)律，讓學(xué)生不僅“知其然”，還要知其“所以然”。同時(shí)側(cè)重過渡態(tài)和中間體、立體化學(xué)、動力學(xué)和反應(yīng)機(jī)理的研究，為今后分析問題解決問題打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。為設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和反應(yīng)路線以及后期執(zhí)行打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。更重要的是從根本上“吃透”了有機(jī)化學(xué)這門課程，大大的區(qū)別于其他專業(yè)的基礎(chǔ)有機(jī)，彰顯了作為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)扎實(shí)的化學(xué)功底。

此外，站在更高的角度了解有機(jī)化學(xué)在所屬學(xué)科中的地位和發(fā)展情況；了解國內(nèi)外研究進(jìn)展和發(fā)展趨勢，準(zhǔn)確地把握大方向有助于學(xué)生對今后學(xué)業(yè)及人生的規(guī)劃。

1.2 應(yīng)用化學(xué)專業(yè)課程設(shè)置中承上啟下的需要

高等有機(jī)化學(xué)課程開始在學(xué)生有了無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)和基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)后開設(shè)的高年級課程。在緒論中，結(jié)合我國有機(jī)化學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略，講述現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)所涉及的研究領(lǐng)域和主要研究內(nèi)容，通過教學(xué)互動引導(dǎo)學(xué)生回顧基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)中涉及的結(jié)構(gòu)理論，引用諾貝爾化學(xué)獎的例子和經(jīng)典人名反應(yīng)讓學(xué)生感受學(xué)習(xí)中更上一層樓的樂趣。有了基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)的功底，再來看這些世界級的成果，別有一番體會。

在有機(jī)機(jī)理研究方法講述部分，通過復(fù)習(xí)無機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)的課程有關(guān)熱力學(xué)和動力學(xué)的理論，重點(diǎn)講述微觀可逆原理為今后反應(yīng)速度反應(yīng)產(chǎn)物的控制打下基礎(chǔ)。采用實(shí)例分析對比法，讓學(xué)生用已有的知識主動分析反應(yīng)物穩(wěn)定性、反應(yīng)物活性和反應(yīng)進(jìn)程控制以及溶劑化效應(yīng)的影響。講述有機(jī)化學(xué)中間體過程中，復(fù)習(xí)總結(jié)基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)所涉及的各類反應(yīng)活性中間體，在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)講述各類中間體的確定方法，圍繞產(chǎn)物和副產(chǎn)物的鑒定為有機(jī)合成設(shè)計(jì)。在離子型有機(jī)反應(yīng)部分采用分組課堂討論的方式，復(fù)習(xí)基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)和有機(jī)立體化學(xué)相關(guān)內(nèi)容，重點(diǎn)討論親核取代反應(yīng)、親電和親核加成反應(yīng)、親核加成-消除、縮合和熱消除反應(yīng)機(jī)理?？傊诓煌恼鹿?jié)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和特點(diǎn)選用不同的教學(xué)方法和技巧，激發(fā)學(xué)生溫故知新的學(xué)習(xí)能力。

此外，高等有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)是掌握經(jīng)典化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理，推測可能的反應(yīng)副產(chǎn)物，根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)的因素，選擇合適的反應(yīng)條件。因此高等有機(jī)化學(xué)課程必須安排在有機(jī)合成、有機(jī)合成設(shè)計(jì)、有機(jī)合成研究進(jìn)展、天然產(chǎn)物全合成和有機(jī)合成化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)等課程的前面，為這些課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2 高等有機(jī)化學(xué)課程實(shí)踐過程中遇到的問題及解決方法

2.1 課程時(shí)間安排不合理

正如前所述，高等有機(jī)化學(xué)從基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)向有機(jī)合成反應(yīng)和有機(jī)合成設(shè)計(jì)的銜接作用。因此，必須開設(shè)在兩者之間。西北農(nóng)林科技大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)在大學(xué)第二學(xué)期和第三學(xué)期開設(shè)，因此高等有機(jī)化學(xué)不得晚于第五學(xué)期開設(shè)。而我們的首次嘗試安排在了第六學(xué)期。其中間隔了半年的時(shí)間，學(xué)生基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)知識遺忘嚴(yán)重，每次課程需要花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行復(fù)習(xí)，影響學(xué)習(xí)的連續(xù)性和層次性。其次，安排在第六學(xué)期的課程還有有機(jī)合成反應(yīng)和有機(jī)合成設(shè)計(jì)，這就不能很好地起到高等有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)作用。使得這門課程徒增學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)。綜上，高等有機(jī)化學(xué)對于應(yīng)用化學(xué)專業(yè)無論學(xué)科設(shè)計(jì)還是學(xué)生知識結(jié)構(gòu)體系的完善都十分有必要，但是開設(shè)時(shí)間需要更合理的調(diào)整。

2.2 考核方法單一

既然高等有機(jī)化學(xué)是區(qū)別于基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)的更“高級”的存在，考核方法也應(yīng)該不拘泥于考試和作業(yè)。應(yīng)當(dāng)合理地加入學(xué)生對某一類型反應(yīng)進(jìn)行綜述和某一系列機(jī)理的探究論文等形式。鼓勵學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)和參考書的方式，集各家直言理解化學(xué)反應(yīng)，從而能夠觸類旁通自己獨(dú)立設(shè)計(jì)化學(xué)反應(yīng)。鼓勵學(xué)生查閱最新學(xué)術(shù)期刊論文，對課本中經(jīng)典的反應(yīng)后續(xù)發(fā)展及應(yīng)用保持追蹤，完善課本、挑戰(zhàn)課本，超越課本。畢竟高等有機(jī)化學(xué)應(yīng)該是不斷發(fā)展的化學(xué)，掌握學(xué)科前沿動態(tài)是本學(xué)科專業(yè)人才應(yīng)當(dāng)具備的基本能力之一。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的本科畢業(yè)生應(yīng)當(dāng)具備分析和解決化學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)品開發(fā)和工藝研究等相關(guān)應(yīng)用的實(shí)際問題和工程技術(shù)問題的能力。這就要求學(xué)生首先具備解決這些問題的扎實(shí)、豐富、全面、環(huán)環(huán)相扣又相輔相成的基礎(chǔ)知識。需要我們教師和相關(guān)部門做好課程開設(shè)、實(shí)施等安排。尤其在像類似本論文討論的問題：于把高等有機(jī)化學(xué)從研究生課程調(diào)整到本科生課程過程中，更應(yīng)該做到前后銜接順暢、難易過度合理、教學(xué)實(shí)踐深思熟慮。

參考文獻(xiàn)

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