將高等有機化學引入應用化學本科培養(yǎng)計劃的必要性及實踐

尹霞++高錦明

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

關鍵詞：高等有機化學 應用化學本科 高級專門人才

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

西北農(nóng)林科技大學應用化學是以化學為基礎的應用理科類專業(yè)，其目標是培養(yǎng)具有扎實化學基礎理論、基本知識和嫻熟的實驗技能，在應用化學領域具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的高級專門人才。這個定位既強調(diào)扎實的化學基礎理論，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)生適應在化學、醫(yī)藥、精工化學、分析化學等領域從事天然產(chǎn)物、有機合成、化學分析等方面的應用基礎研究、產(chǎn)品開發(fā)和管理工作，并具備攻讀化學及相關科學研究生學位的基本素質(zhì)和研究能力。在2017年之前，應化專業(yè)的本科生沒有開設高等有機化學，該課程之前都是針對應用化學及相關專業(yè)碩士研究生開設的。在2016—2017學年第二學期，課程改革過程中將高等有機化學這門課程第一次面向在校的14級（大三下學期，總第六學期）應用化學專業(yè)學生開設。實踐過程中肯定了該課程面向本科生開設的必要性，同時教學過程中遇到了一些有待進一步完善的問題。

1 高等有機化學面向應用化學本科生開設的必要性

1.1 培養(yǎng)化學領域高級專門人才的需要

高等有機化學課程是基礎有機化學的深化和提高，該課程主要是在化學鍵理論，電子理論等現(xiàn)代有機化學結構理論的基礎上，重點介紹有機化合物結構與反應活性的關系，圍繞產(chǎn)物和副產(chǎn)物的鑒定、中間體產(chǎn)物的確認、過渡態(tài)結構的說明、同位素標記、立體化學、動力學方法、同位素效應和飛秒光譜法等內(nèi)容，講述有機反應機理研究的整體思路、方法、手段和技術以及重要的各類反應的反應機理。這個設置重視應用化學類學生高級專業(yè)知識和技能的培養(yǎng)。如果說基礎有機化學課程是了解整個有機化學學科的基礎和概況，那么高等有機化學是進一步探索有機化學規(guī)律，讓學生不僅“知其然”，還要知其“所以然”。同時側重過渡態(tài)和中間體、立體化學、動力學和反應機理的研究，為今后分析問題解決問題打下堅實的理論基礎。為設計實驗和反應路線以及后期執(zhí)行打下堅實基礎。更重要的是從根本上“吃透”了有機化學這門課程，大大的區(qū)別于其他專業(yè)的基礎有機，彰顯了作為應用化學專業(yè)扎實的化學功底。

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

1.2 應用化學專業(yè)課程設置中承上啟下的需要

高等有機化學課程開始在學生有了無機化學、分析化學、物理化學和基礎有機化學的基礎后開設的高年級課程。在緒論中，結合我國有機化學發(fā)展戰(zhàn)略，講述現(xiàn)代有機化學所涉及的研究領域和主要研究內(nèi)容，通過教學互動引導學生回顧基礎有機化學、物理化學中涉及的結構理論，引用諾貝爾化學獎的例子和經(jīng)典人名反應讓學生感受學習中更上一層樓的樂趣。有了基礎有機化學的功底，再來看這些世界級的成果，別有一番體會。

在有機機理研究方法講述部分，通過復習無機化學和物理化學的課程有關熱力學和動力學的理論，重點講述微觀可逆原理為今后反應速度反應產(chǎn)物的控制打下基礎。采用實例分析對比法，讓學生用已有的知識主動分析反應物穩(wěn)定性、反應物活性和反應進程控制以及溶劑化效應的影響。講述有機化學中間體過程中，復習總結基礎有機化學所涉及的各類反應活性中間體，在此基礎上重點講述各類中間體的確定方法，圍繞產(chǎn)物和副產(chǎn)物的鑒定為有機合成設計。在離子型有機反應部分采用分組課堂討論的方式，復習基礎有機化學和有機立體化學相關內(nèi)容，重點討論親核取代反應、親電和親核加成反應、親核加成-消除、縮合和熱消除反應機理?？傊诓煌恼鹿?jié)根據(jù)教學內(nèi)容和特點選用不同的教學方法和技巧，激發(fā)學生溫故知新的學習能力。

此外，高等有機化學學習的最終目標是掌握經(jīng)典化學反應的反應機理，推測可能的反應副產(chǎn)物，根據(jù)影響化學反應的因素，選擇合適的反應條件。因此高等有機化學課程必須安排在有機合成、有機合成設計、有機合成研究進展、天然產(chǎn)物全合成和有機合成化學綜合實驗等課程的前面，為這些課程的學習打下基礎。

2 高等有機化學課程實踐過程中遇到的問題及解決方法

2.1 課程時間安排不合理

正如前所述，高等有機化學從基礎有機化學向有機合成反應和有機合成設計的銜接作用。因此，必須開設在兩者之間。西北農(nóng)林科技大學應用化學專業(yè)基礎有機化學在大學第二學期和第三學期開設，因此高等有機化學不得晚于第五學期開設。而我們的首次嘗試安排在了第六學期。其中間隔了半年的時間，學生基礎有機化學知識遺忘嚴重，每次課程需要花費大量時間進行復習，影響學習的連續(xù)性和層次性。其次，安排在第六學期的課程還有有機合成反應和有機合成設計，這就不能很好地起到高等有機化學的基礎作用。使得這門課程徒增學生課業(yè)負擔。綜上，高等有機化學對于應用化學專業(yè)無論學科設計還是學生知識結構體系的完善都十分有必要，但是開設時間需要更合理的調(diào)整。

2.2 考核方法單一

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

參考文獻

[1] 侯學會.高等有機化學選論，課程教學初探[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2010（31）：96.

[2] 魏榮寶，阮偉祥.高等有機化學—結構與機理[M].北京：國防工業(yè)出版社，2009：43-45.endprint