将高等有机化学引入应用化学本科培养计划的必要性及实践

尹霞++高锦明

摘 要：为培养具有扎实化学基础和创新创业能力的应用化学专业本科生，西北农林科技大学首次将高等有机化学这门课程对应用化學本科生开设。该举动对于整个学科设置具有承上启下的作用，在实践中取得了一定的成果，同时针对存在的问题提出解决方案。

关键词：高等有机化学 应用化学本科 高级专门人才

中图分类号：G6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）08（c）-0220-02

西北农林科技大学应用化学是以化学为基础的应用理科类专业，其目标是培养具有扎实化学基础理论、基本知识和娴熟的实验技能，在应用化学领域具备创新创业能力的高级专门人才。这个定位既强调扎实的化学基础理论，又高度重视高级专业技能的培养。目的在于本专业毕业生适应在化学、医药、精工化学、分析化学等领域从事天然产物、有机合成、化学分析等方面的应用基础研究、产品开发和管理工作，并具备攻读化学及相关科学研究生学位的基本素质和研究能力。在2017年之前，应化专业的本科生没有开设高等有机化学，该课程之前都是针对应用化学及相关专业硕士研究生开设的。在2016—2017学年第二学期，课程改革过程中将高等有机化学这门课程第一次面向在校的14级（大三下学期，总第六学期）应用化学专业学生开设。实践过程中肯定了该课程面向本科生开设的必要性，同时教学过程中遇到了一些有待进一步完善的问题。

1 高等有机化学面向应用化学本科生开设的必要性

1.1 培养化学领域高级专门人才的需要

高等有机化学课程是基础有机化学的深化和提高，该课程主要是在化学键理论，电子理论等现代有机化学结构理论的基础上，重点介绍有机化合物结构与反应活性的关系，围绕产物和副产物的鉴定、中间体产物的确认、过渡态结构的说明、同位素标记、立体化学、动力学方法、同位素效应和飞秒光谱法等内容，讲述有机反应机理研究的整体思路、方法、手段和技术以及重要的各类反应的反应机理。这个设置重视应用化学类学生高级专业知识和技能的培养。如果说基础有机化学课程是了解整个有机化学学科的基础和概况，那么高等有机化学是进一步探索有机化学规律，让学生不仅“知其然”，还要知其“所以然”。同时侧重过渡态和中间体、立体化学、动力学和反应机理的研究，为今后分析问题解决问题打下坚实的理论基础。为设计实验和反应路线以及后期执行打下坚实基础。更重要的是从根本上“吃透”了有机化学这门课程，大大的区别于其他专业的基础有机，彰显了作为应用化学专业扎实的化学功底。

此外，站在更高的角度了解有机化学在所属学科中的地位和发展情况；了解国内外研究进展和发展趋势，准确地把握大方向有助于学生对今后学业及人生的规划。

1.2 应用化学专业课程设置中承上启下的需要

高等有机化学课程开始在学生有了无机化学、分析化学、物理化学和基础有机化学的基础后开设的高年级课程。在绪论中，结合我国有机化学发展战略，讲述现代有机化学所涉及的研究领域和主要研究内容，通过教学互动引导学生回顾基础有机化学、物理化学中涉及的结构理论，引用诺贝尔化学奖的例子和经典人名反应让学生感受学习中更上一层楼的乐趣。有了基础有机化学的功底，再来看这些世界级的成果，别有一番体会。

在有机机理研究方法讲述部分，通过复习无机化学和物理化学的课程有关热力学和动力学的理论，重点讲述微观可逆原理为今后反应速度反应产物的控制打下基础。采用实例分析对比法，让学生用已有的知识主动分析反应物稳定性、反应物活性和反应进程控制以及溶剂化效应的影响。讲述有机化学中间体过程中，复习总结基础有机化学所涉及的各类反应活性中间体，在此基础上重点讲述各类中间体的确定方法，围绕产物和副产物的鉴定为有机合成设计。在离子型有机反应部分采用分组课堂讨论的方式，复习基础有机化学和有机立体化学相关内容，重点讨论亲核取代反应、亲电和亲核加成反应、亲核加成-消除、缩合和热消除反应机理。总之在不同的章节根据教学内容和特点选用不同的教学方法和技巧，激发学生温故知新的学习能力。

此外，高等有机化学学习的最终目标是掌握经典化学反应的反应机理，推测可能的反应副产物，根据影响化学反应的因素，选择合适的反应条件。因此高等有机化学课程必须安排在有机合成、有机合成设计、有机合成研究进展、天然产物全合成和有机合成化学综合实验等课程的前面，为这些课程的学习打下基础。

2 高等有机化学课程实践过程中遇到的问题及解决方法

2.1 课程时间安排不合理

正如前所述，高等有机化学从基础有机化学向有机合成反应和有机合成设计的衔接作用。因此，必须开设在两者之间。西北农林科技大学应用化学专业基础有机化学在大学第二学期和第三学期开设，因此高等有机化学不得晚于第五学期开设。而我们的首次尝试安排在了第六学期。其中间隔了半年的时间，学生基础有机化学知识遗忘严重，每次课程需要花费大量时间进行复习，影响学习的连续性和层次性。其次，安排在第六学期的课程还有有机合成反应和有机合成设计，这就不能很好地起到高等有机化学的基础作用。使得这门课程徒增学生课业负担。综上，高等有机化学对于应用化学专业无论学科设计还是学生知识结构体系的完善都十分有必要，但是开设时间需要更合理的调整。

2.2 考核方法单一

既然高等有机化学是区别于基础有机化学的更“高级”的存在，考核方法也应该不拘泥于考试和作业。应当合理地加入学生对某一类型反应进行综述和某一系列机理的探究论文等形式。鼓励学生通过查阅文献和参考书的方式，集各家直言理解化学反应，从而能够触类旁通自己独立设计化学反应。鼓励学生查阅最新学术期刊论文，对课本中经典的反应后续发展及应用保持追踪，完善课本、挑战课本，超越课本。毕竟高等有机化学应该是不断发展的化学，掌握学科前沿动态是本学科专业人才应当具备的基本能力之一。应用化学专业的本科毕业生应当具备分析和解决化学领域产品开发和工艺研究等相关应用的实际问题和工程技术问题的能力。这就要求学生首先具备解决这些问题的扎实、丰富、全面、环环相扣又相辅相成的基础知识。需要我们教师和相关部门做好课程开设、实施等安排。尤其在像类似本论文讨论的问题：于把高等有机化学从研究生课程调整到本科生课程过程中，更应该做到前后衔接顺畅、难易过度合理、教学实践深思熟虑。

参考文献

[1] 侯学会.高等有机化学选论，课程教学初探[J].中国科教创新导刊，2010（31）：96.

[2] 魏荣宝，阮伟祥.高等有机化学—结构与机理[M].北京：国防工业出版社，2009：43-45.endprint