案例教学法在应用型本科院校“精细化学品化学”教学中的应用

张伟钢，薛连海（滁州学院材料与化学工程学院，安徽滁州　239000）



案例教学法在应用型本科院校“精细化学品化学”教学中的应用

张伟钢，薛连海
（滁州学院材料与化学工程学院，安徽滁州239000）

摘要：应用型本科院校精细化学品课程内容涉及不同大类的化学品，这些化学品具有规律性的性能、制备方法及应用途径等，适合开展案例教学法教学。以表面活性剂“甘油单硬脂酸酯”的使用作为教学案例，教学过程分为教师课前准备、学生课堂讨论、教师总结点评三个步骤，结果表明该教学法有利于提高学生的学习兴趣、运用能力和解决问题的能力。

关键词：案例教学法；应用型本科院校；精细化学品，教学研究

“精细化学品化学”是应用化学、化学工程与工艺专业开设的一门重要的专业课，主要介绍精细化学品的组成、结构、性质、制备、应用等方面的知识，该门课程的学习应该使学生掌握有关精细化学品的基本理论、实践技能和创新能力，为学生日后从事精细化工领域的研究或生产工作奠定一定的理论与技术基础［1］。该门课程具有内容多而散的特点，主要内容涉及表面活性剂、造纸化学品、食品添加剂、粘合剂、涂料、石油化学品等不同大类的精细化学品，各类别关联性较弱，因此学生学习起来往往感觉比较困难。更为突出的问题是该门课程教学方法还是采用传统的讲授式，该教学方法虽能较大程度发挥教师教学中的主导性，但明显削弱学生学习中的主体性，不利于带有实践应用性和创新性的“精细化学品化学”课程的教学。采用传统讲授式教学，学生往往对该门课程的基本理论掌握比较到位，但明显缺乏对基本理论进行实践应用并在上述基础上进行方法创新的能力，究其原因主要是传统讲授式教学方法缺少对学生应有的自我探索、自我发现新方法、新技术的训练。因此，对于具有很强实践性和创新性要求的精细化学品课程的教学，传统讲授式方法已很难适应现今“大众创业、万众创新”的大时代背景对于高素质创新型、应用型化工人才的需求。

案例教学法起源于20世纪20年代，是美国哈佛大学商学院所倡导的一种以具体案例为基础的教学法。教师在教学过程中主要扮演案例设计者、引导者、激励者的角色，鼓励和引导学生采用各种有效手段对案例进行分析、调查、讨论、思考、总结、提炼，最终获得有效的一种或多种解决方案［2，3］。该过程可使学生通过案例提升发现问题、分析问题、并运用已学知识或搜寻未学知识来解决问题的能力。同时其探索未知的创新能力、对未知世界的学习兴趣、同学间的分工协作能力也能得到较大的提高。因此，该教学方法已在经济、文化、法律、医学、化学等领域的教学工作中得到广泛应用，并取得了良好的教学效果［4-8］。

一、案例教学法实施的可行性

首先，就课程特点而言，“精细化学品化学”课程具有内容多而散的特点。主要内容涉及表面活性剂、造纸化学品、食品添加剂、粘合剂、涂料、石油化学品等不同大类的精细化学品，各大类的化学品又涉及多种相关化学品。而实际上上述各类精细化学品从结构上而言又具有明显的特征性，特征的结构又决定此类精细化学品具有规律性的性能、制备方法和应用途径，上述规律性为我们在“精细化学品化学”教学中采用案例教学法提供了可靠保证。如表面活性剂部分所涉及的多元醇型表面活性剂，该型表面活性剂从结构上而言主要以多个羟基作为亲水基、通过酰基相连的长碳链作为疏水基，从而表现出非离子型表面活性剂的特性。上述结构特点决定了此类非离子表面活性剂具有规律性的制备方法、性能特点及应用途径，基于此我们便可以选择合适的相关教学案例，让学生通过案例去探寻此类表面活性剂所涉及的结构、制备方法、性能特点及应用等方面的系统知识。可见，从精细化学品课程所涉及的教学内容和教学特点而言，采用案例教学法是完全可行的。

其次，从学生特点而言，上“精细化学品化学”课程的学生一般都已是大三的高年级学生，他们都已经学习过有机化学、无机化学、分析化学、物理化学、结构化学等基础理论课，对化合物的结构、合成具有较深刻的认识。因此，采用精细化学品案例教学，从案例中探索精细化学品的结构、制备、性能和应用间的关系，从学生已有知识结构和积累情况而言是完全可行的。

二、案例教学法的具体实施

（一）教师课前准备

（1）精心准备案例资料。案例教学效果的好坏主要取决于案例的合理选择与设计，案例的选择必须符合应用型本科专业培养目标、必须符“精细化学品化学”课程的特点、必须符合所教学生的能力层次。因此案例选择不能偏离教学大纲、难易要适中、针对性要强、并力求和生产生活实际及学生未来读研或工作相关联，这样的案例才能最大程度吸引学生的注意力，提高学生主动参与的积极性，从而保证案例教学的良好效果。比如我们在多元醇型非离子表面活性剂部分便可选择“甘油单硬脂酸酯”作为一个典型教学案例，该精细化学品是我们日常生活所涉及的乳制品、果冻、冰淇淋等大学生所喜爱的食品中常用的一种乳化剂；其合成主要通过一步酯化反应而得，难度不是太高；同时具有多元醇型非离子表面活性剂所具有的一些普遍性能；另外还是目前绿色表面活性剂合成领域的典型合成载体；鉴于此，选择“甘油单硬脂酸酯”作为多元醇型表面活性剂部分的教学案例可很好地激发学生的学习兴趣和求知欲。

（2）合理分配人员结构。教师在选择好案例后，需罗列出让学生去思考和探索的科学问题。比如“甘油单硬脂酸酯”这样一个案例可包含下列问题：①这是一种什么类型的表面活性剂？②它有什么样的结构？③如何对它进行合成制备？④所制备产品有什么样的性能指标？⑤该产品有什么样的应用？让学生带着这些问题去自由探索。并根据下一课堂讨论环节的需要，对学生进行分组，每个组可有5-6名学生。分组过程需综合考虑学生平时成绩、表达能力、男女生比例等要素，每个组安排组长（发言人）一名。让每个组根据案例所涉及问题进行分工合作、各司其职，通过查阅资料获取所涉及问题的解决方案，并通过组长汇总形成本组综合解决方案以备课堂讨论。这样的小组合作方式解决案例所涉及问题可有效锻炼学生的团队合作精神，活跃课堂气氛，同时也可明显提升案例所涉及问题的解决效率。

（二）课堂讨论

组织学生对教学案例进行课堂讨论是案例教学法实施的核心。为使课堂讨论达到最佳效果，教师需积极营造学生参与课堂讨论的氛围，需全面掌握所需讨论案例所涉及的系统解决方案，需合理把握课堂讨论各组发言的时间进度和讨论的方向。因此需对讨论形式和进程（先由各组发言人解读本组解决方案，各组发言完后再进行观点碰撞，最后教师进行总结点评）及所需讨论的问题（教师预先所设计方案中需学生自由探索的问题）有预先设计和准备。同时，讨论过程中教师需不断引导学生从已学课程知识、刚学的本门课程知识、实际生产生活所涉及的常规知识及目前科研领域所涉及的前沿知识等方面来合理解决案例所涉及的问题。并每组安排一名学生对本组所提方案课堂讨论内容进行记录，课后根据记录不断完善本组所提解决方案，最后向教师提交最合理的解决方案。

（三）教师总结点评

课堂讨论环节结束后，教师需对各组所提方案进行综合点评。教师在点评过程中尽量持积极鼓励的态度，既能明确指出各组学生所提方案的亮点，也能合理指出各组学生所提方案所存在的不足，让学生明确自生方案存在不足的根本原因，并结合系统知识提出教师自己的合理解决方案。学生通过教师所提方案与自生方案的对比便会豁然开朗，对案例所涉及知识点的掌握程度和综合运用能力会得到极大提升，并能将其深深地映入脑海中。例如本文所提“甘油单硬脂酸酯”案例，教师便可提出如下合理解决方案：①甘油单硬脂酸酯属于多元醇型非离子表面活性剂；②该精细化学品具有如图1中反应产物所示结构；③其合成反应方程式如图1所示，在实际工业生产中最新的制备方法为：在固体酸催化剂作用和加热条件下，在反应釜中通入氮气以保护产品并将反应副产物水带出反应釜，使反应不断往右进行，直至反应完全。该生产方法具有突出的绿色环保特性，产品色泽浅，纯度高，性能突出。④该产品的理化指标主要包括羟值和皂化值，其理论羟值为312.8 mgKOH/g，理论皂化值为156.4 mgKOH/g。基于该产品的理化指标，其具有突出的乳化力。⑤该产品突出的乳化力，结合本就可食用的甘油和硬脂酸等生产原料及绿色环保的生产方法，因此该产品常可用作各类食品的乳化剂。

图1　甘油单硬脂酸酯合成反应方程式

三、案例教学法的效果评价

（一）充分调动学生的学习兴趣和积极性

案例教学法成功的关键在于案例的精心设计与准备，经过教师精心准备的教学案例往往贴近日常生产生活实际，同时是学生日后读研或进入工厂工作时很有可能会接触到的实际产品案例。对于这样的教学案例，学生往往具有很强的好奇心，非常希望尽早了解该案例所涉及的技术问题，所以可很好地调动学生的学习兴趣。在学习兴趣的驱使下，学生就会主动带着教师所提供的案例所涉及的相关问题去查阅资料，并通过讨论等方式较为彻底的去了解相关技术问题，学习积极性也可得到极大的提升。

（二）明显增强学生对理论知识的接受能力和综合运用能力

案例教学法可将课程涉及的理论知识以问题形式按照一定的逻辑顺序穿插于教师所设计的案例中，学生在解决这些案例的过程中需带着上述问题去查找资料、通过讨论等形式最终才能获得案例所涉及的问题解决方案。通过这样一种有目的性的、系统性的学习，学生可以将原本分散的理论知识按一定逻辑穿插于整个案例中，理论知识的系统性、连贯性得到明显加强，学生对理论知识的掌握自然也就可以得到明显加强，并且这种掌握程度具有更强的可持续性，不容易遗忘。同时，对理论知识的充分掌握有助于学生采用逆向思维、迁移思维去运用已有知识去解决新的教学案例及实际生产生活中所碰到的新问题，这就有利于加强学生对理论知识的综合运用能力。

（三）明显提升学生的创新能力和对实际问题的解 决能力

教师在设计案例时往往会选择本学科的一些前沿产品，这些产品所涉及的制备技术多样，不同制备技术所制备产品性能特点、应用途径往往各有优劣。因此，学生在解决案例所涉及问题时，需结合原有理论知识，并通过深入思考才能找到在各方面都较为突出的解决方案。另外，案例教学一般都不限制学生的探索方向，学生可自由大胆地进行自主探索，学生的想象力、推断力和展现自我的欲望可得到充分发挥。因此，通过这样一种教学方式可大大激发学生的创造性思维，提升学生的创新能力和对实际问题的解决能力。

四、结语

实践表明，案例教学法是一种非常适合于应用型本科院校精细化学品教学的有效方法，它可明显提高本门课程的教学质量。主要体现在：其可充分激发学生的学习兴趣和积极性，可加强学生对课程所涉及理论知识的掌握程度和综合运用能力，可明显提高学生的创新能力和对实际问题的解决能力。同时，高效的案例教学法也对教师提出了更高要求，教师为使所选案例具有普遍性、前瞻性、可实施性，就必须紧跟本学科发展前沿和最新市场发展动向，并尽量将自身科研工作与教学工作保持紧密结合，如此才能确保高质量教学案例的设计与准备，才能真正保证案例教学法的突出教学效果。

［参考文献］

［1］周立国，段洪东，刘伟.精细化学品化学［M］.第二版.北京：化学工业出版社，2013.

［2］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.

［3］陆家政，陈菲，蒋京，等.药学院无机化学课中的案例教学［J］.大学化学，2011，26（6）：16-18.

［4］张卉.论案例教学法在《国际贸易实务》课中的应用［J］.内蒙古财经大学学报，2015，13（4）：118-119.

［5］王潇雅.案例教学法在《文化产业政策与法规》教学中的应用研究［J］.教育现代化，2015（7）下旬：49-51.

［6］杨俊.论刑法案例教学的相关问题［J］.法制博览，2015 （12）中旬：10-13.

［7］王玮.案例教学法在医学营养专业《临床营养学》的应用与分析［J］.教育教学论坛，2015（32）：274-275.

［8］周波，王勇.无机化学教学中案例教学法的应用研究［J］.武警学院学报，2014，30（1）：77-79.

（责任编辑：刘婧）

The Application of Case Teaching Method in the Fine Chemicals Teaching of Applied Undergraduate Colleges

ZHANG Weigang，XUE Lianhai
（College of Materials and Chemical Engineering，Chuzhou University，Chuzhou，Anhui，239000 China）

Abstract:Fine chemicals course content applied undergraduate colleges involves different types of chemicals that have the regularity of the performance，preparation methods and applications，which is suitable to carry out case teaching method. This paper describes this teaching method: taking the use of surfactant“glycerol stearate”as the case teaching. The teaching process includes the following three steps: teachers'preparation before class，students'discussion，teachers'summary and comment. The results show that this teaching method can improve students interest in learning and the ability to use the ability to solve problems.

Key words:case teaching method；applied undergraduate colleges；fine chemicals；teaching research

中图分类号：G642.4

文献标识码：A

文章编号：2096-2126（2016）01-0110-03

［收稿日期］2016-01-06

［基金项目］安徽省教学质量工程项目（20101035，2013tszy034）；滁州学院教研项目（2015jyy020）。

［作者简介］张伟钢（1982—），男，浙江绍兴人，讲师，博士，研究方向：精细化学品。