陈 林
(贵州师范大学化学与材料科学学院,贵州 贵阳 550001)
材料化学专业精细化学品化学教学改革浅探
陈 林
(贵州师范大学化学与材料科学学院,贵州 贵阳 550001)
结合材料化学专业的特点,从课程内容、教学方法和考核方式三方面对精细化学品化学课程进行了教学改革探索。在课程内容上优先讲授与专业紧密相关的知识点,同时体现学科发展前沿动态;在教学方法上将案例式教学法与学生授课教学法相结合;在考核方式上将生产实践论文、平时成绩、期末考试成绩列为同等重要的考核内容。通过以上教学改革措施,充分激发学生的学习热情,培养综合素质优良的精细化工行业人才。
精细化学品化学;材料化学专业;教学改革
精细化学品广泛应用于国民经济各个行业中,起到提高质量、节能、降耗和改善人民生活等重要作用,是当今世界各国竞相发展的重点和热点[1]。本世纪初世界主要发达国家的化学品精细化率已达到60%以上[2]。我国化学工业长期处于粗放发展模式,化学品精细化程度较低。目前,在国家产业升级和供给侧改革政策的引导下,化学工业正迅速向精细化工转型,因此需要大量具有精细化工专业技术的人才。
贵州师范大学为了适应社会对精细化工人才的需求,在材料化学专业开设了精细化学品化学选修课,课程总学时数36个。由于精细化学品种类较多,涉猎广泛,文献知识极为浩繁,如何调动起学生的学习兴趣,并在较短的学时数内让学生牢固地掌握内容庞杂的精细化学品知识,是值得我们思考和探索的课题。
为了提高精细化学品化学课程的教学质量,我们按照学校制定的材料化学专业人才培养方案,着力从三个方面对教学改革进行探索,包括课程内容选择、教学方法改革和考核方式改革。在课程内容上优先讲授与专业紧密相关的知识点,同时体现学科发展前沿动态;在教学方法上将多媒体演示的案例式教学法与学生授课教学法相结合;在考核方式上将生产实践论文、平时成绩和期末考试成绩列为同等重要的考核内容。通过以上教学改革措施,充分激发学生的学习热情,培养学生的创新能力,为我国的精细化工行业培养综合素质优良的人才。
科技的发展和人类生活水平的不断提高带动了精细化工的迅速发展,发达国家的精细化学品品种已经超过30个大类,主要包括表面活性剂、药物、农药、涂料、染料、香料、食品添加剂、化妆品、水处理剂、合成材料助剂、石油化学品和皮革化学品等[3]。精细化学品不仅种类丰富涉及领域广泛,且每类产品又包括结构、性质、制备方法和应用范围等多个部分,使现有的精细化学品化学教材内容庞杂。因此,必须在有限的课时里根据专业培养目标对课程内容进行选择,才能达到满意的教学效果。
我们以闫鹏飞等主编的《精细化学品化学》第二版作为教材,针对材料化学专业的特点,优先讲授与其紧密相关的表面活性剂、涂料、稀土材料等章节。例如,第二章表面活性剂,由于其在各种精细化学品的生产加工过程中作为基础原料被广泛应用,授课时除了要着重讲解表面活性剂的结构特点和由此产生的表面张力降低、润湿作用、乳化作用等特殊性能外,还要让学生掌握表面活性剂的分类、合成工艺和应用范围,以便为接下来的课程学习打下基础;第五章涂料,主要讲授涂料的分类、合成方法和适用范围,要求学生掌握醇酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂等几种重要树脂涂料,并与学生共同探讨涂料的现状和发展趋势。对于与生活紧密相关的药物及中间体、食品添加剂、化妆品等章节,着重讲授学生感兴趣的知识。例如,第九章化妆品,女同学很感兴趣,可以选取护肤品、抗粉刺化妆品、美发产品等内容进行讲授。对于教材中的剩余章节,鼓励同学们课余时间自学。另外,我们积极进行与课程相关的文献调研,为学生开设精细化工新材料和新技术专题研讨课,比如纳米技术在阻燃材料中的应用研究进展[4],壳聚糖及其衍生物负载过渡金属催化剂在有机反应中的应用进展[5],吸波材料研究进展[6]等,力求反映精细化学品化学科研发展的最新动态。
建立在多媒体基础上的填鸭式教学法是我国高校目前主要的教学方法,这种多媒体灌输式教学法解决了精细化学品化学课程涉及知识繁多的问题,老师可以方便地通过幻灯片将精细化学品的分类、性质、功能和合成方法等内容展示出来,但在较短的课时内灌输大量的知识信息容易让学生应接不暇,难以掌握课程重点,同时极大地扼杀了学生的创造力。因此,需要对现有的教学方法进行改革来提高课堂教学质量。
近年来,国内诸多高校和培训机构对案例教学法进行了实践,取得了良好的教学效果。案例教学是指在教师的指导下,再现案例情景,引导学生对特殊情景进行讨论,以提高学生灵活运用知识能力的一种教学方法[7]。我们从生产生活中选取与课程知识密切相关的经典案例,利用多媒体对每个案例进行充分展示和讲解。例如,第二章表面活性剂,为了让学生对表面活性剂的两性结构有深刻认识,可以讲述洗衣服时的洗涤去污过程。首先洗衣粉的亲油端插入污渍中,同时亲水端分布在水相中,接着污渍因表面张力改变而发生变形,最后污渍受水流剪切力的作用离开衣服表面实现去污。第三章药物及中间体,可以介绍沙利度胺事件,使学生加深对映体异构体的药理作用和手性药物合成路线的理解和记忆。第四章农药,可以讲述英国化学家迈克尔发明第二代超高效拟除虫菊酯的故事。迈克尔课题组通过解决了拟除虫菊酯对光不稳定问题,完成了第一代拟除虫菊酯(仅用于室内防治害虫、牲畜体外寄生虫和贮粮害虫)向第二代拟除虫菊酯(可用于农林害)转变,成为农药发展史上的光辉篇章。第五章涂料,可以介绍世界上最先进战斗机的隐形性能在现代化战争所发挥的作用,引导学生主动了解涂料的高分子结构结构与性能的关系。第八章食品添加剂,可以介绍瘦肉精事件,使学生了解滥用添加剂的危害,对食品添加剂使用范围有深刻认识。上述案例使学生关注精细化学品与人类生产生活的关系,认识精细化学品的重要性,激发学生的求知欲。
贵州师范大学图书馆拥有丰富的藏书和各种专业数据库,学生入学后便开始在图书馆接受系统的图书文献检索技能培训。材料化学专业的精细化学品化学课程安排在大学四年级第一学期,经过前三年的学习,学生已具备熟练的文献资料查阅能力。在此基础上,我们在教学过程中还尝试了学生上台授课的教学方法。在学期初开课之前,将精细化学品化学每章的重点印发给学生,要求每个学生独立查阅文献资料备课。每节课随机抽取学生,用10~20分钟上台授课,讲解本章节的知识点,讲完后授课学生与台下同学进行互动讨论,最后由授课教师进行点评。通过学生授课教学法不仅提升了学生的学习效率,还培养了学生独立思考问题和语言表达的能力。
精细化学品化学课程传统考核方式分为两部分:平时成绩30%,期末考试成绩70%。平时成绩以出勤率、课后作业情况和回答问题表现作为考核内容,但由于精细化学品化学课时较短,平时成绩的考核往往难以实施。期末考试成绩采用闭卷考试决定,由于期末考试成绩所占考核比重较大,容易造成学生平时不听课,考前突击复习,考后迅速遗忘的不良现象。因此,有必要对传统考核方式进行改革。
根据贵州师范大学材料化学专业的培养方案,我们将精细化学品化学课程的考核方式分为三部分,生产实践论文30%,平时成绩30%,期末考试成绩40%。材料化学专业的学生在学期前九周要参加社会生产实习,实习完成后才回到学校进行专业理论课的学习。针对学生参加化工厂生产实习的培养环节,我们在精细化学品化学的课程考核中增加了生产实践论文部分,要求学生必须将工厂实习经历和精细化学品化学课程内容相结合进行论文的选题和写作,使学生能巩固课程知识并总结生产实习经验。比如,今年有学生在贵阳某电子材料有限公司的超细功能陶瓷粉体生产线实习,该生便可以将实习经历与教材第十一章中的精细陶瓷部分内容结合,从产品的性状、生产工艺流程、产品用途以及其在生产操作中所遇到的问题等方面入手撰写生产实践论文。对于平时成绩部分,我们以学生在台上授课的表现作为考核指标。每个学生授课完毕后,任课教师根据学生授课质量和互动讨论情况进行现场评分。对于期末考试成绩部分,我们不仅将其所占考核比重降低至40%,而且将试卷题目全部改为主观题,从而避免学生平时学习时对理论知识死记硬背。
通过对精细化学品化学课程考核方式的探索性改革,使考核方式更侧重于对学生平时学习情况的考察。同时,生产实践论文考核部分还将课程理论知识与生产实际相联系,为材料化学专业学生将来就业打下了基础。
精细化学品化学是一门内容庞杂且知识更新较快的专业选修课,学生在学习过程中不容易掌握课程核心知识。我们结合材料化学的专业特点,从课程内容、教学方法和考核方式三方面对精细化学品化学课程进行了教学改革探索,提高了学生的学习积极性,使学生能将理论知识与生产生活实际相结合,从而培养出知识、能力、素质协调发展,具有创新能力的精细化工行业人才。
[1] 闫鹏飞,高婷.精细化学品化学[M].北京:化学工业出版社,2013:1-7.
[2] 孙昌民,李育佳.试论21世纪我国精细化工发展趋势[J].化工时刊,2001,15(7):12-14.
[3] 孙德帅,张晓东,刘馨,等.“精细化学品化学”专业课教学改革探索与实践[J].化学教育,2014,35(12):17-19.[4] 马海云,宋平安,方征平.纳米阻燃高分子材料:现状、问题及展望[J].中国科学:化学,2011,41(2):314-327.
[5] 王硕,周宏勇,宋沙沙,等.壳聚糖及其衍生物负载过渡金属催化剂在有机反应中的应用进展[J].有机化学,2015,35(1):85-91.
[6] 胡小赛,沈勇,王黎明,等.吸波材料研究新进展[J].炭素技术,2016,35(2):11-17.
[7] 雷呈.案例教学法在生物化学教学中的运用和评价[J].高师理科学刊,2011,31(5):107-110.
Exploration on Teaching Reform of Fine Chemicals Chemistry in Material Chemistry Speciality
CHENLin
(School of Chemistry and Materials Science, Guizhou Normal University, Guizhou Guiyang 550001, China)
According to the characteristics of Material Chemistry specialty, teaching reform of Fine Chemicals Chemistry course on the three aspects of curriculum contents, teaching methods and evaluation modes was explored. For curriculum contents, the knowledge points which were closely related to the specialty were taught in priority, while the advanced developments were reflected synchronously. For teaching methods, case based teaching method combined with student lecturers teaching were carried out. For evaluation modes, practice papers, usual performance and the final exam were turned to be equally important standard. Through the teaching reform measures above, the enthusiasm of students for learning was fully stimulated and the talents for fine chemicals industry were cultured with excellent comprehensive quality.
Fine Chemicals Chemistry; Material Chemistry specialty; teaching reform
陈林(1983-),男,博士,副教授,主要从事不对称催化方向的研究。
G642.0
A
1001-9677(2016)022-0162-03