獨立學院精細化工實驗教學的實踐與探討

華明清

摘 要： 作者結合近幾年的教學實踐，探討了獨立學院在精細化工實驗教學內容的調整、教學方法的改進等方面的嘗試及體會。

關鍵詞： 獨立學院 精細化工實驗 教學體會

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

精細化工實驗是江蘇大學京江學院（獨立二級學院）化學工程與工藝專業必修的一門專業實驗課，是在學生完成了基礎化學課程及熟悉了化學實驗室基本操作的基礎上，開展的一門以精細化工產品的制備為主要內容的實驗課程，是培養學生從事化學工程與技術的基礎，是接觸現代實驗手段的重要環節，具有綜合性和應用性強等特點[3]。精細化工涉及的范圍較廣，包括染料、顏料、涂料、信息應用化學品、日用化學品、食品和飼料添加劑、試劑及高純物、催化劑和各種助劑、農藥、化學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，以及獨立學院學生較為薄弱的基礎知識和學習能力，使得獨立學院授課的內容、深度和方式等不能照搬本科教學模式，而需進行全新的思考和探討。筆者現結合近年來參與的江蘇大學京江學院化學工程與工藝專業的精細化工實驗教學實踐及改革探索，談幾點心得體會。

一、實驗教學內容的調整

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

（1）實驗操作訓練與實用性相結合。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、萃取等常規有機操作，又增加了分水器的使用訓練，同時產物作為香料可以應用于后續化妝品雪花膏的制備實驗項目。學生在熟練化學操作技能的同時，通過產品的使用，了解產品內在質量，從而產生了成就感，增強了自信心，提高了實驗積極性。

（2）綠色化學、環保意識的強化。化學化工生產是環境污染的重災區，因此在培養化學工作者時，必須提前強化其環保意識，為將來綠色化工生產培養和儲備人才，在實施精細化工實驗項目時，盡量選擇綠色環保路線。例如在解熱鎮痛藥阿司匹林的制備試驗中，可以擯棄傳統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酰化反應。該路線具有反應速率快、操作簡單、反應條件溫和、不腐蝕儀器設備、減少廢酸排放等優點，是新型綠色合成工藝。此實驗項目既可以增強學生綠色環保意識，又可以培養學生精細化工合成工藝優化的理念。

（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，學生制備出產物后，可要求學生進行紅外光譜分析以找到產物特征峰，并通過紫外吸收光譜測定產物純度。這樣，學生既實踐了有機合成的方法，又學習了儀器分析及波譜分析等相關知識。在精細化工實驗教學的后期，當學生具備了一定的實踐能力，可以給學生安排一些具有探索性的、與日常生活或精細化工生產較為相關的實驗內容。例如要求學生參考實際精細化工生產過程中的各個因素，包括原料、產品性能、收率及利潤，等等，探索設計工藝合理、產物性能優良、原料易得的精細化工品合成路線。這樣使得學生在實驗中逐漸適應精細化工生產流程，為以后的畢業實習與工作打下堅實基礎。

二、實驗教學方式的優化

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

（2）優化實驗教學過程。首先，采取小班教學方式，確保每個學生都自己動手操作，避免多人一組造成的某些學生“只參觀不實踐”。其次，教學上改變以往灌輸式的教學模式，采用靈活的互動式教學，即在實驗課中，可以隨機抽調學生講解實驗原理、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，以便學生能充分理解并完成實驗相關內容。再次，強度實驗操作的準確性，教師需及時檢查并糾正學生的操作錯誤。同時要求學生填寫完整的實驗記錄，包括每步操作時間、詳細的反應現象及溫度變化情況等，強調實驗記錄對于精細化工生產的重要性。例如實驗室反應投料時，體系溫度稍有升高，如不能及時記錄，則放大生產時，由于藥品用量巨大，體系溫度將激烈上升，化工生產時不易控制，甚至會引起噴料、爆炸等生產事故。

（3）考核方式的多樣化。實驗課程成績的評定是激勵學生更好地完成實驗內容的重要環節，也是教學成果的最終體現。因此實驗課程考核不能單純依靠實驗報告評定，還需綜合預習報告、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生，以充分調動學生積極性，更快更好地完成實驗教學內容。

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

參考文獻：

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

[2]王瑩瑩，楊廷賢，王丹.獨立學院應如何開設綜合化學實驗課程[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.精細化工實驗教學改革與實踐探討[J].寧德師范學院學報（自然科學版），2011，23（3）：206-207.