校企聯動模式的精細化工專業課程探索*

劉美娜，何慧紅，葉 斌，張興華

(上海應用技術大學化學與環境工程學院，上海 201418)

高等教育是人才培養的搖籃，是我國經濟建設的基礎，為響應國家政策，全國高等院校紛紛探索適合自身特色的發展之路。由于當今中國對人才素質的要求不斷提升，傳統的本科教學模式已不再滿足社會需求，在新時代大教育背景下“校企聯動”的人才培養模式正在不斷完善，趨于成熟[1]。本文通過對高等院校本科教育中校企聯動人才培養的背景、校企合作模式的實例分析(以上海應用技術大學化工學院精細化工專業課《有機合成化學》為例)以及思考展開論述。

近年來，有機合成化學已成為不斷發展的應用型學科，是有機化學的重要組成部分和有機化學的工業基礎。立足于應用型本科院校的發展需要，結合化學與環境工程學院精細化工專業的實際情況與本門課程實施的過程化考核的教學特點，本課程引入了“校企合作”方式的教授和學習，選取有機合成的重要反應、選擇性反應、反映當前的新反應和新方法、有機試劑的合成與應用、逆合成分析法、高選擇性反應和不對稱合成的介紹；通過有機合成專業相關企業(上海天壇助劑有限公司)技術人員引入有機化學企業的生產實驗，同時還介紹有機合成操作中涉及的儀器設備和純化方法等，起到研究有機合成特點、性質和規律的作用，旨在使學生由感性認識上升到理性認識，引申出有機合成化學的專業理論，再用理論進一步去指導實踐。

在此基礎上，采用教師授課與學生討論相結合的方式，以提高授課效果；安排答疑時間，以解決學生在課上學習討論以及課下討論過程中遇到的問題；課內引導和課外輔導相結合提升學生學習積極性，課程教學中注重對學生的循循善誘；進行專業理論教學時，選取的有機反應要契合生活、生產實際，同時介紹它們的相關應用價值，開拓學生視野，拓寬學生思維，使其不僅局限于單一的課堂，更要了解有機合成理論在企業生產中的重要作用[2]。 針對有機反應中的新工藝、新技術，邀請有機合成試劑企業專家結合對應內容開展課堂講授；并播放部分有機合成品的一線生產操作錄像。力求理論聯系實際，為今后立志從事有機合成的教學和科研工作的學生打下堅實的理論基礎，同時提高有機合成教學考核的科學性，促進學生全面掌握專業技能，進而達到“以考促學”的目的。

1 校企合作課程的主要特色及創新

由于有機合成化學是在有機化學基礎上系統介紹有機化合物合成的常用重要反應和常用合成路線設計技巧的一門學科。在課程教學中，重點及難點是需要學生掌握各類有機物的性質、反應類型、相互轉化的基礎，學習設計合理的有機合成路線，掌握有機合成的反應原理和反應歷程，同時了解有機合成反應所需的如真空系統、惰性氣體保護系統、旋轉蒸發器、減壓蒸餾、惰性氣體保護的反應裝置、分離提純裝置等技術。針對目前有機合成化學課程知識點多、內容比較枯燥、學時有限、導致學生學習興趣不高等問題，結合高校應用化學專業的特點和學生的實際情況，對教學內容、教學手段、教學方法進行逐步改進與建設。通過不斷學習有機合成化學的基本理論和概念，使學生對有機化合物官能團間的轉化實現全面性的認識，理解有機合成的反應過程和基本原則，掌握逆向合成法在有機反應中的應用，鍛煉學生逆合成分析的邏輯思維能力[3]。

本校企合作課程的主要特色及創新如下：

(1)課程教學團隊。課程校內、校外負責人均在海外留學、工作多年，在教學與科研過程中已積累了大量有關有機合成化學的相應知識體系和企業經驗的教學素養。教師不斷提高自身專業能力，不斷進行課程改革創新，將教學手段、教學內容、教學方法三者有機融合，才能使學生學會思考問題和分析問題的方法，學會從有機合成專業知識來解決問題的能力，讓學生領略到有機合成這門學科的魅力和內涵，繼而實現教學目標。

(2)提升有機合成化學的起點，對教材體系進行調整，增加前沿知識。本課程校內、校外負責人都在教學和科研崗位上不斷提升自身業務素質，在教學工作的同時也在科研工作方面做出了很多成績，并在國際高影響力期刊發表累計20篇國際學術論文。這就意味著我們的教學團隊成員能持續掌握學科前沿的專業動態和新型學術成果，并能靈活自如地應用到課堂教學中去，做到精益求精。例如：苯環上氫原子的裂分經驗模型；使用氧化數法來確定有機基團順序的大?。痪G色有機合成等知識點。增加章節“有機合成的實驗裝置及技術”，使得學生在理論課程中也能學習到動手操作之前所必備的基礎知識。

(3)加強專業英語訓練。增加國際IUPAC命名、Common命名和Chemical Abstract命名，加強化學專業英語的書寫和識別；課后習題盡量使用英文形式完成等。

(4)增強課程內容發散性。通過網絡平臺資源查詢文獻資料；用已知的有機合成條件和方法模擬出相似化合物的制備，在生產實際中會經常遇到；化學專業工具如Scifinder、chemdraw、NMR分析軟件的原理介紹和使用操作；激勵學生從問題的反面來逆向思考問題，如對馬氏、反馬氏規則熱力學問題的統一解釋等。

(5)加深學科之間的交叉溝通。可利用數學方法來解決化學中有機異構體的個數；經典有機反應中無機物的消耗等。

(6)總結有機合成規律，促進學生在理解中記憶。

2 校企合作課程重點及難點的解決方法

由于本課程屬于專業理論課，內容相對枯燥欠生動；課程設置僅有32課時，其中16課時由企業專家授課，瑣碎的知識點要在有限的課時內完成教學任務，使得學生不能面面俱到地掌握重點及難點；授課過程中會涉及到大量的反應機理和逆合成路線設計，導致學生學習興趣不高等問題。

2.1 著重講授化合物結構與性質間的關系，歸納通性

要求學生在學習有機物性質時，不能脫離結構而孤立地記憶其性質與反應，而應抓住“結構-性質-用途-制法”的主線，系統掌握有機合成的知識體系。

2.2 利用“相似類比”記憶掌握重點難點，掌握各類有機物的相互聯系和異同

例如醛酮和烯烴官能團分別為羰基和碳碳雙鍵，結構相似，屬于不飽和化合物。醛酮會像烯烴一樣容易發生加成反應；但由于碳碳雙鍵是非極性鍵，容易發生離子型的親電加成反應；而醛酮的羰基中氧原子電負性比碳原子大，碳氧雙鍵屬于極性鍵，所以醛酮羰基更容易發生親核加成反應。醛酮的結構雖然相似，但化學性質仍然存在差別，醛有一個氫原子直接與羰基碳相連，能夠發生氧化反應，而酮通常情況下不能發生此類反應。這種相似類比的方法，可使學生對易混淆的有機合成知識能夠清晰掌握[4]。

2.3 理論與實踐結合激發學習興趣

保持專業課程體系的邏輯性、科學性、系統性和完整性，適當引入和生產實際相關的成果來豐富和補充教學內容，使得教學中的重點及難點更加貼近實際應用。例如：有機合成中講到酯化反應章節，傳統上使用硫酸等作為催化劑，但在實際工業生產中會存在設備腐蝕、環境污染、后處理復雜等消極問題；而新型催化劑如固體雜多酸等對環境友好且原子經濟化的特性已被廣泛使用。這些實例不但激發學生學習興趣，還有助學生理解有機合成的實際價值與意義[5]。

3 學生滿意度分析

教學活動是師生互動的過程，教師和學生都需要彼此的信息反饋，學生學習效果也會在雙方不斷反饋的基礎上得到升華。學生對課程的滿意度調查是利用統計調查方法來捕捉學生信息，深入開展教育研究和反思評價，知曉學生角度感受到的教師表現情況，促進學生不斷發展。

表1 學生滿意度調查問卷統計

調查問卷發放時間： 2019/12/12

調查問卷收回時間：2019/12/12

調查方式：深入班級發放紙質問卷填寫后收回，發放49份，收回問卷49份，回收率100%。

問卷內容：選擇題——對本課程的評價、企業授課專家總體評價、對授課內容興趣與否、企業一線知識獲得情況、企業教師有無互動、是否開設更多校企課程六個方面的課程感受進行調查；問答題——對校企課程的建議(見表1 學生滿意度調查問卷統計)。

調查結果及分析：

(1)選擇題1：通過本學期的學習，學生對本門課程較滿意。學生總體評價滿意度和一般分別為85.7%、14.3%。(2)選擇題2：教師的態度、上課的方式和語言的運用等方面讓學生覺得比較滿意。對該門課程企業授課專家總體評價感到滿意學生比例為77.6%。(3)選擇題3～5：對企業專家授課內容的安排滿意度為67.4%；通過企業專家講授是否獲得一線企業知識的認可率為59.2%；課程學習過程中與企業專家互動交流的頻繁率僅為40.8%；以上三道選項從企業授課教師的課堂關注、內容安排、課堂氣氛等方面進行了調查，感到興趣或滿意度的比例顯示企業授課教師在課堂教學中仍有較大提升空間。通過調查問卷分析，部分學生略感內容太難，老師講解不夠透徹清晰；另有部分學生感覺課堂互動氣氛不足。校內和企業教師都應考慮授課方法和技巧上的改進措施。(4)選擇題6：是否希望今后開設更多的校企合作課程的學生期望率為91.8%，這一比例我校絕大部分學生對“學習與實踐相結合”的教學模式相當滿意也有濃厚興趣，可大幅度提高學生對專業課程的學習積極性和認知力。(5)問答題：與此同時，學生建議中有部分學生提議應當增加學生企業參觀實踐時間，也有部分學生希望教師尤其來自有機合成相關企業的企業教師能再多講授介紹些企業生產實踐中的經驗和知識。

4 校企合作課程教學效果

校內和企業教師通過本課程的校企聯動建設，總結歸納貫穿合成化學的教學主線，把結構-規律-反應活性連成一線，精講各章節有機化合物結構的關系，歸納可適用于精細化工專業的校企合作課程建設。企業技術人員作為校外教師參與到教學中，為校企結合打下堅實基礎，在教學過程中穿插應用生產實例，有助于學生建立實踐應用的概念，講授與企業密切聯系的有機合成反應知識，帶學生到校企合作的實習基地參觀體驗，邀請企業技術人員講授相應的教學課時內容，拓展學生思維和視野，使學生了解有機合成化學在實踐中的應用。

真正意義上實現與有機合成相關企業的“零距離”接觸，深化精細化工專業課程教學改革，由企業專業技術人員、授課教師共同輔導，在課余時間，以學生為主，力爭開展認知實驗的參觀教學和輔導，繼而切實強化有機合成化學課程在化工類專業中的作用。