《精細化工實驗》課程教學改革與建議*

房 成

(南京林業大學化學工程學院，江蘇 南京 210037)

南京林業大學精細化工系前身為1993年成立的林產化工系精細化工專業，現隸屬于化學工程學院化學工程與工藝專業，擁有化學工程與技術一級學科碩士點，每年招收約120名本科生。因此，建設好精細化工專業對于化學工程與工藝專業學科發展和學生培養質量的提高具有非常重要的意義。作為一門最能反映專業特色與發展方向的實驗型教學課程，《精細化工實驗》是我系開設的一門重要的必修專業課，共64學時。是學生在完成大學基礎化學課程、化工原理、精細化工工藝學、基本化工工藝學和精細有機合成等專業基礎課的學習及其相應實驗基本操作訓練的基礎上，開展的一門以精細化學品研究開發為主的專業實驗課程，具有較強的綜合性和實踐應用性[1]。此課程在南京林業大學化學工程學院精細化工系本科生四年級第一學期開設，選用的教材是由中國林業出版社出版，南京林業大學化學工程學院精細化工系朱凱和朱新寶兩位教授主編的符合林業院校特色的《精細化工實驗》。課程內容主要包括表面活性劑、香料、膠黏劑、涂料、食用添加劑、化妝品等精細化學品和專用化學品的制備。本課程的目的是通過一些典型精細化學品的合成及代表性配方產品的制備為精細化工專業學生提供必要的實驗訓練指導，在實驗教學過程中引導學生利用所學的理論知識，解決化學、化工過程的基本問題，為學生今后從事專業研究和工作打下堅實的基礎。

1 教學遇到的問題

在《精細化工實驗》這門課的實際教學過程中，我們遇到了非常突出的問題，主要表現在以下幾個方面：(1)課程時間安排不合理。目前，我系《精細化工實驗》這門必修實驗課與其他多門重要的專業特色選修課，如《膠粘劑與涂料》、《表面活性劑生產工藝學》、《香料香精生產工藝學》等都被安排在大四上學期，同時，這一時間段(每年的9月至12月)正是大四考研學子的沖刺階段，所以學生學習壓力特別大；專業學習與考研的矛盾解決不好，必將形成惡性循環，嚴重影響本科生的教育質量[2]。(2)長期以來，《精細化工實驗》的教學方式習慣于注入式教學，教材內容是唯一的教學資料。授課順序一般先由教師按照教材內容對實驗目的、實驗原理、實驗步驟以及注意事項進行詳細的講解，然后由學生以小組為單元進行類似于“照方抓藥”的實驗操作。這樣的教學結果是：首先學生對實驗的預習喪失熱情，即使預習，也是簡單的閱讀實驗教材，書寫預習報告，這種預習形式無法使學生理解實驗內容，預習效果差；其次，學生在整個實驗操作過程中一直處于被動地位，實驗局限于驗證原理和單純地掌握化工單元操作，阻礙了學生的主動思考與自由探索，無法培養本科生的創新能力[3]；(3)目前，《精細化工實驗》是按班級進行教學，每個班30人左右，再分幾個小組，每個小組2～3位學生，由1名教師主講理論部分，另一名教師協助指導實驗。很多學生在實驗操作過程中存在等、靠、看的想法，遇到實驗操作問題以及一些難以理解的實驗現象也沒有主動找老師咨詢，而老師也不能及時發現每個學生對于實驗的掌握程度，并進行針對性的指導，最后導致了教學效果不能得到保證。另外，學生課后想要總結課上的實驗內容，也只能依靠回憶和想象，實驗細節和難點完全無法重現[4]。(4)考核形式過于簡單，目前實驗考核分兩部分，即平時成績和期末筆試成績。平時成績占比70%，主要包括考勤、實驗報告以及實驗操作。學生對于實驗報告中的實驗目的、原理、步驟等經常是依照教材抄寫，純粹應付了事。

2 教學改革與建議

針對上述問題，現對《精細化工實驗》課程的教學改革提出以下幾點建議：

2.1 調整培養方案

大四上學期是學生考研的關鍵時期，應盡可能地減少課程安排，讓學生有充足的時間去準備考研。因此，建議在制定本科生培養方案時，將一些專業必修課和專業特色選修課調整到大三完成，通過這樣的調整，一方面可以讓學生一門心思的學好專業課程，提高自己的專業素養，另一方面也可以使學生在大四上學期全身心的投入考研復習中。這樣就可以協調好專業課學習與考研復習的矛盾關系。

2.2 教學內容的改革

一門課程能否達到培養方案設計的培養目標，關鍵取決于教學內容的選擇與優化[5]。為了在有限的教學時間內(64學時)使實驗教學既能滿足課程知識內容的要求，又能提高學生的整體素質，我們從所用教材46個實驗中選取了以下10組實驗項目：

(1)己酸乙酯的制備

(2)留蘭香油真空精餾制取香芹酮

(3)醛酮含量測定法(中性亞硫酸鈉法)

(4)雙酚A環氧樹脂的合成

(5)水溶性酚醛樹脂的合成

(6)辣椒紅色素提取

(7)辣椒紅色素色價測定——分光光度法

(8)膏霜的配制

(9)乙酸乙酯合成實驗(反應精餾)

(10)十二烷基硫酸鈉合成

以上10組實驗涵蓋了分析檢驗實驗、合成實驗、提取分離純化實驗以及調配實驗這四大類。可以更好的全面的滿足教學要求。

2.3 教學方式的改革

與傳統課堂教學相比，微視頻在時間和內容上具有絕對的優勢[4]。因此我們將微視頻引入到《精細化工實驗》課程教學中，對教學方式進行改革，具體實施如下：(1)實驗室安全是所有實驗工作正常進行的前提。單純僅靠教師講解幾句安全知識以及演示滅火器的使用，很難讓學生牢記于心。所以，教師提前錄制好幾段關于實驗室安全的微視頻供學生們不斷學習必不可少。(2)將每一次的實驗內容提前錄制成5～10分鐘的小視頻，上傳至網絡教學平臺供學生在預習教材時同步觀看，這樣既可以激發學生的預習興趣，調動學生對實驗課程的積極性，還可以使學生對每次實驗的全流程有整體的了解，提高預習效率。(3)我們將實驗過程中學生容易出現的儀器操作問題以及一些特殊實驗現象，分解成若干個小視頻，供學生們在實驗操作過程中及時、反復觀看，降低學生的犯錯率，同時緩解教師的指導壓力。當然，以上所有視頻還可供學生課后反復觀看，再現實驗內容，加深對實驗的理解，提高教學效果。(4)對于教材中我們未選用的其他實驗，我們采用微視頻的方式上傳至網絡教學平臺，供學生們課后自主學習，有助于學生擴大知識范圍、開拓視野。

2.4 考核形式的改革

我們現有的考核機制是由平時成績(70%)和期末筆試成績(30%)兩部分組成，平時成績主要包括考勤、實驗報告以及實驗操作。現對平時成績考核部分作出改革，增加一項我們精細化工專業校外產業教授打分環節，例如當學生在進行“雙酚A環氧樹脂的合成”實驗時，將他們的實驗過程操作拍成微視頻，然后由我們在“安徽新遠科技有限公司”的產業教授通過觀看微視頻對他們進行打分評價；“十二烷基硫酸鈉合成”實驗由我們在“江蘇擎宇化工有限公司”的產業教授打分，等等。增設這一環節的考核，既可以激發學生更加認真地做好每一次實驗，也可以為學生就業創造一些機會。

3 結 語

本文從培養方案、教學內容、教學方式和考核形式等方面對《精細化工實驗》課程教學提出改革與建議，同時將微視頻引入現有的實驗教學過程及考核中，這將更有利于激發學生的學習興趣，調動學生做實驗的積極性和主動性，提高學生的動手操作能力以及綜合素質，不斷提高實驗課程的教學質量。