吴景梅,邰燕芳,周密
(蚌埠学院 材料与化学工程学院,安徽 蚌埠 233030)
《精细有机合成》是应用化学、化学工程与工艺专业精细化工方向的一门专业限选课.设置目的是使学生在有机化学基本理论的基础上,了解精细有机合成的总体思想和基本原理[1,2],为后续课程的学习打下基础,并与实际生产紧密结合,培养社会需求的精细化工应用型人才[3].课程内容涉及到精细有机合成反应理论及工艺学基础、13种单元反应的特点、反应机理、催化剂的选择、影响因素、生产实例及行业最新发展等,该课程具有工程性、应用性、综合性的特点[4].
传统的教学方法主要采用讲授法或讲练结合等“满堂灌”的教学方法,按照枯燥的反应历程和生产工艺流程来讲解十几个精细有机合成单元反应[1],把教学重点放在各种单元反应原理和反应影响因素的罗列与讲解上,对于为什么要学这些,学了有什么用途,讲解甚少,致使学生学习动力不足,处于被动状态,学习浮于表面,对问题的理解不深刻,考试时死记硬背现象比较普遍[5].在传统的教学中,对应的实践部分单独设置在《精细化工专业综合实验》中,与理论课程不同步开设,造成了理论实践的严重脱离.这种教学模式培养的学生很难适应当前市场的需要.如何理论联系实际,提高教学质量,学以致用,彰显课程工程性、应用性的特点,是值得深思的问题.
为了培养从事实际工作的应用型人才,在实践性比较强的《精细有机合成》课程中引入新的教学模式——校企合作教学.校企合作是高等教育改革和发展的重要方向,有利于培养专业应用型人才,也是校企双方互相支持、资源共享、实现高等教育和企业技术可持续发展的必由之路[1].校企合作、工学结合的教学改革,是培养动手能力强、创新意识强以及理论基础知识扎实的专业应用型人才的重要举措[6].
转变以知识传授为主要特征的传统教学模式,建立基于工作过程的课程教学新思路:通过企业调研、毕业生回返等方式,掌握企业对该专业学生的总体要求,提炼出课程培养目标;再到企业调研,结合精细化工专业领域工作岗位的技术要求与职业要求,提炼出基于岗位工作任务的课程内容和基于工作要求的学习项目,然后按照学习项目的要求,建设相关的教学条件,并进行教学方法设计和教学实施[1,7].在教学实施过程中,不断到企业调研和与毕业生交流,进一步完善和提升本课程的教学设计.具体设计思路如图1:
图1 基于工作过程的课程设计思路
①教学内容的选取
教学内容由教学团队、企业主管和生产一线人员共同完成,主要基于精细有机合成单元反应类型、毕业生实际工作岗位所需的知识能力和素质要求来确定,同时兼顾学生的提升空间(如介绍国内外最新的合成技术成果等).精细有机合成基本反应类型和相关工作岗位需要的知识能力和综合素质要求如图2所示:
图2 基本单元反应和生产过程所需知识、素质分解图
根据精细有机合成基本单元反应,结合毕业生今后工作岗位的主要职业活动、技能、知识和素质要求,结合市场调研结果,拟确定目前精细化工生产中最具典型性和代表性的卤化、磺化、硝化、还原、氧化、重氮化、烷基化、酯化、缩合、水解等10类单元反应生产操作和控制作为教学的主要内容.
②教学内容的组织
在确定的教学内容中,选择典型产品的生产作为介绍单元反应的载体,在教学过程中训练学生的职业能力、培养学生的职业素质.可按如下流程来组织教学:首先明确学习任务和学习目标,从告知学生要做什么开始,采用案例分析引入学习情境,接着进行合成方法、合成原理、合成实例,通过实例分析合成步骤和工艺条件,从合成实例推演其它物质或对合成实验进行其它合成方法分析,对合成内容进行深化,然后针对学习过程中的问题展开讨论,最后布置作业,对整个过程进行归纳总结.完成精细化工产品合成与开发的基本过程如图3所示:
图3 精细化工产品合成与开发的基本过程
考虑到精细化工产业门类较多,但无论医药企业、还是农药、合成材料、其它化学品企业,在产品生产中采用的反应类型和反应原理(卤化、磺化、硝化、还原、氧化、重氮化等)是相同的,在工作中所采用的分析问题和解决问题的方法、同类产品生产操作的要求基本是一致的,因此,不管学生今后毕业后在什么类型的企业,都可以很快适应自己的岗位.
①采用工学交替的教学模式
重视学生在校学习与实际工作的一致性,在教学流程设计中,采用项目引领、任务驱动的工学交替的教学模式,具体见图4.
图4 工学交替教学模式设计
依据精细有机合成的原理和设备维护推衍出职业岗位能力,依据职业岗位能力训练的需要,设计和构建相应的学习情境和学习任务,根据学习情境和学习任务引导学生进行教、学、做一体化的理论学习和课内训练,然后到企业见习,感受企业环境,再回到校内进行合成工艺和产品检验实验,再到企业进行顶岗实习.该模式能逐步提升学生的技能水平和职业素养,实现学生到企业员工角色的转变,体现该课程工程化、应用性的特点.
②理论与实践一体化的教学模式
课程教学内容来源于精细化工企业产品的生产过程,教学改革的目的是为了让学生毕业后更好、更快地适应工作岗位,因而组织教学时注重对学生进行与工作岗位相适应的知识、技能的培养,让学生知道怎么做,也要知道为什么这样做,只有理论与实践的有机结合才能让学生既知其然又知其所以然.
①多种教学方法并用
根据授课内容、授课环节的不同,采用多种教学方法.在告知、讨论、归纳总结等的教学环节里,采用“启发引导”教学法,一步一步地引导学生,培养分析、解决问题的能力和创新思维.当讲到一种精细化工产品的合成时,采用“案例分析”教学法,以激发学生兴趣,达到学生主动参与学习的目的.在讨论创新环节中,采用“师生互动”教学法,促进学生思考,激发学生潜能,在讨论中获得知识.对于难以理解的合成设备运行原理,采用虚拟动画和仿真软件辅助教学,直观易懂.
②现代教育技术手段和网络资源的利用
将现代教育技术手段引入课堂教学,大大提高教学质量和教学效率.在教学过程中可采用多种现代教育技术手段,如多媒体课件、在线答疑、在线作业、QQ群讨论、仿真软件、虚拟动画等.同时可利用学校图书馆资料、期刊网、数据库等校园网资源,也可通过互联网查找最新精细有机合成资料,通过网络上的专业网站、专业论坛与专业人士进行交流信息和互动.
本课程是工程性、应用性很强的课程,在教学改革过程中,既注重不断更新教师的教学理念和提高教师的执教能力,又注重提升师资队伍的工程实践能力和技术应用能力.使课程组教师能密切关注和跟踪精细化学品的开发与工艺改造等技术领域的新动态及技术进步,具有把相关工作内容转化为教学内容的能力,具有根据工作流程和岗位要求实施教学的能力.具体措施:①通过加强对教师的进修培养,学习先进教育理念;②引进与培养相结合,建设“双能”型师资队伍;③参加企业系统培训和国家教育部等相关部门组织的“双能”技能培训;④积极创造条件,鼓励教师到企业学习和锻炼,提高工程实践经验;⑤企业兼职教师的聘任;⑥青年教师导师制的青年教师培养模式.
解决以前注重知识考核、注重期末考核的问题,改革考核方式,采用多元化考核方式,即过程考核和期末考核相结合的考核模式.总评=过程考核(60%)+期末考核(40%),其中过程考核包括出勤情况、听课情况、大作业成绩等,强调技能操作、体现综合应用能力.
通过对《精细有机合成》课程教学改革,建立校企合作的教学模式,提升了教师的工程实践能力;更新教学内容,改进教学手段,建立新的考核机制,激发学生的学习兴趣和主观能动性,使精细有机合成教学效果和教学质量得到较大幅度提高;校企合作、工学结合的教学模式,对培养适应社会需求的应用型精细化工人才起到积极作用.