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化工是化学工程的简称,主要研究以化学为代表的相关工业,化学工程与工艺是一门具有非常显著的工业特色的学科,化学工程与工艺的研究范围较广,应用的范围也十分宽泛。许多行业都建立在化学工程与工艺基础上,例如食品加工业、材料化工、印刷业、医药生产、冶炼业等。化工技术人员通过对化学工程与化学工艺方面理论知识的学习,为我国各个行业奉献出一份力量,所以组织构建一个能够发展化学工程与工艺学科的研究基地是必要的。构建研究基地时要注意化学工程与工艺的特点,才有利于适合国家发展的培养人才的创新型体系。
2自动化技术的应用
在现代计算机、网络、通信和现代控制技术为基础,以化工工业生产为服务对象,形成的一种新型工业自动化网络系统技术,强化了信息技术的加工处理,促进了网络传输技术的飞速发展。传统的自动化仪表具有开放的网络通信接口,成为网络化控制系统的一个支点。未来控制系统的主导技术是分布式工业控制网络。工业控制系统软件及各种应用软件开发、系统集成技术成为核心技术,取代了系统硬件,成为了高附加值的载体。实现了预测控制、模糊控制、神经团网络控制,优化管理数据叫增、诊断故障、安全管理等过程。
3化学工程与工艺的新兴技术
3.1绿色化学工程
绿色化学这个词汇已被人们所熟知。绿色化学是通过化学工程与工艺实现的。研究化学工程与工艺不仅能够使人们获得最大的利益,而且减少消耗资源和环境的污染。许多国内外的公司运用化学工程与工艺,研发符合公司要求的绿色产品。化学工程与工艺促进了化学的发展。运用化学工程与化学工艺能够减少催化剂等有害的原料的使用。绿色化学的技术就是在源头上阻止环境污染的产生,从根本上杜绝产生环境污染,并且回收再利用一些废弃物品。
3.2分离工程物质
在一些重力、压力还有温度和电的影响下,通过外力的作用,将物质自发的从无序转变成有序的过程被称为分离工程。化学工程与化学工艺的分离工程是一个消耗能量的过程,分离工程是化学工程与化学工艺研究的重点之一。目前使用最多的分离工程方法就是蒸馏法,虽然我国在蒸馏分离法方面的研究已经有深厚的理论依据和实践经验,但是蒸馏分离方法在蒸馏速度方面需要进一步改善。除了改进蒸馏速度外,还要采用最先进的蒸馏设备,采用新型的材料才会获取更好的经济效益。采用新型的吸收剂不仅能够影响蒸馏时间的长短,而且能够提高蒸馏吸收的效率。膜分离技术因其具有节能、高效、易于清理等特点,成为现如今比较流行的分离技术,备受各个国家的科学家关注。膜分离的吸附分离法在气体干燥、废水等污染物的处理等方面得到了广泛的运用。膜分离重点开发新型吸附剂和实现膜的高效的使用寿命,但是膜分离存在着膜的污染和防治。
3.3SupereriticalFluid,SCF(超临界流体)
超临界流体是一种具有液体和气体的性质的一种流体,在温度和压力临界点之上的无气体液体的相界面。这项技术广泛应用在化工、食品加工、生物医药工程中。对质量和工艺的要求较高。开发超临界流体有着广泛的发展前景,并且会为企业带来丰富的发展利润。近几年来,超临界水氧化法在环境治疗保护方面的研究较多,但是在化学工程与工艺方面的研究较少,现如今处于研究试验期。
4结语
关键词:化学工程;绿色化工技术;工艺
经济发展带来的环境问题受到全世界人民的关注,各国的专家们都在寻找一条既可以发展经济又不会对环境造成重大污染的道路。化学工程工艺中的绿色化工技术就是在这样的形势下产生发展而来的,绿色化工技术的重点在于绿色二字,其能够充分溶解资源消耗时产生的环境污染问题,对人类的可持续发展有极大的帮助。因此对于这样的绿色化工技术的开发与应用是非常有意义的。
1关于绿色化工技术
绿色化工技术的作用是减少化学工业生产的过程中无形的或有形的给环境造成的污染,通过技术的创新和改造完善化学工业的生产和运作方法。如此一来,化学技术中使用的化学原料以及化学工业生产过程中产生的废弃物对环境的污染就会有所减少。而且在这一方法的应用下,化学工业在生产过程向空气中排放的废气、向河流中排放的废水中的有毒物质就会减少许多。另外绿色化工技术在一定程度上将资源的回收利用程度提高了,减少了资源的浪费,从而对环境问题的解决有极大的益处。
2化学工程工艺中绿色化工技术的开发要点
2.1选用合适的化学原料
化学原料的性质决定了整个化学工业的生产运作。化学原料是化学工业发展的基础,而且是污染的来源,因此重视化学原料的选取是重中之重。从源头上控制污染,是快速有效解决环境污染问题的方法。值得注意的是,研发的新型的化工原料尽管是绿色无污染的,但是不可能让化学工业在生产过程中不产生丝毫环境污染的问题。从这一点无法避免的问题出发,现在的技术飞速发展,化学工业生产中已经着手研发更加清洁的原料,尽量选取那些没有任何毒性或者是毒性较少的化学原料进行化学工业生产,逐渐降低化学药剂的使用频率,采用一些天然的植物或者是农作物作为无毒害性材料,是一个不错的选择。
2.2选用绿色化学催化剂
化学工业的生产过程中经常会用到化学催化剂加速化学反应完成整个化学生产,提高化学工业生产的效率。尽管可以带来一定的经济效益,为社会积累财富,但是很明显这种财富不会长久,因为化学催化剂给环境造成的污染非常大。因此研发出毒性低的化学催化剂降低有毒物质的排放以及排放量,是当前化学工业生产的目标。纵观现在的绿色化工技术行业,其关注点都在研发无毒化学催化剂上,争取研发出的催化剂既可以加快化学反应又可以减少对环境的污染,努力朝着绿色化学催化剂的方向努力。依照现在的研发进度来看,烷基化固相催化剂这一种催化剂的研究成果较为可观,实验表明烷基化固相催化剂是没有毒性的,对环境不会造成污染,可以推广到化学生产工业中,有不错的使用价值。但值得一提的是,烷基化固相催化剂这一类催化剂在研发过程中,研发人员要针对废弃物的排放标准问题准备参考数据,尽量达到生产中产生的废弃物也可以循环利用的效果,进而促进资源的利用率。
2.3选择性强化化学反应
化学反应的选择性也是绿色化工技术研发的重点,若是研发人员可以完善这一内容,化学生产过程中产生物的提取会更加高效,也会更加便捷。也就是说强化化学反应的选择性不仅可以让化学工业的环境污染降低,还可以降低化学工业所需成本,如此一来还节约了资源。例如在石油开发这一类化学工业中经常会选择烃类选择性氧化物,这一种氧化物会对环境造成严重的破坏,因为这种氧化物可以让化学反应非常容易就出现明显的氧化反应。由此可以知道,为了达到化学工业绿色生产的目的,减少环境污染,一定要选择性强化化学反应。
3化学工程工艺中绿色化工技术的应用要点
3.1应用清洁生产技术
清洁生产技术的应用范围有冶金、淡化海水、处理垃圾还有发电等,一般情况下都不会产生毒害性。正因为这种独特的优势,在现代的化学工业中备受推崇。例如在海水淡化时,清洁生产技术可以将海水中盐分分离,甚至可以分离海水中的其他物质,使海水成为人们的生活用水。
3.2应用生物技术
生物化工中常常应用生物技术,在实际生活中应用的比较广泛的是生物技术中膜化学技术。生物技术一般是通过将可再生的资源有效地转化成可以为生产生活利用的化学品。例如常见的酶成分,这样一种催化剂在化学反应中有非常好的效果,而且最好的一点是不会给环境带来无法消融的废弃物。
3.3应用环境友好型产品
环境友好型产品强调的是不影响环境和人类的生产生活,杜绝污染强度大的产品的使用。比如增加使用那些绿色汽油、燃料、能源,降低化学工业生产给环境和人类带来的危害,逐渐提高资源合理利用,增加效率。
4结束语
经过对化学工程工艺中绿色化工技术开发与应用的分析可以发现,这种技术可以减少对环境的污染破坏,提高资源再利用效率,以及提升资源溶解的程度,能推动整个行业的发展和进步。
作者:杨璐 单位:沈阳师范大学
参考文献:
一、引进绿色化学和绿色分离工程的概念
绿色化学又称为环境无害化学,是一门从源头上消除污染的化学,即利用高选择性的化学反应,提高反应原子的利用率,达到100%选择性,实现零排放。绿色分离工程指的是分离过程绿色化,主要包括两种途径进行实现:第一,优化传统分离过程,降低甚至消除分离过程对环境的影响;第二,开发和使用新的技术,例如,膜分离技术。分离技术贯穿于整个化工产品生产过程,分离过程绿色化对于未来环境保护和污染治理具有重大意义,是社会现代化可可持续发展的关键性问题之一。分离技术是提高产品竞争力的关键技术,对于降低产品生产成本、提高产品质量等发挥着重要作用。教师要让学生明白经济发展在满足当代社会发展的同时,又不能威胁子孙后代的未来。根据现有发展基础、条件,在不损害地球生态系统的前提下,合理有效地利用和开发有限的资源并产生足够的财富,以满足社会合理的经济需求。绿色分离工程等新型分离技术在高等分离工程课程中的引入,必将引领学科的健康和可持续性发展。
二、改进教学方法
与全日制研究生不同,在职研究生来自于化工企业,一般为单位的技术骨干或相关岗位的管理者,有些甚至已经是高层次的专业人才和项目负责人等,具有一定的实践经验和解决实际问题的能力,他们的学习目的很明确,致力于知识转化,用专业知识解决现实问题。对于在职工程硕士来说,他们既要增加自己的知识积累,更要培养自己应用知识的能力,学习的核心就是提高知识的有用性和实效性。因此,教学内容不能过于理论化,如果课程内容理论性过强,将会给学生的学习带来困难,影响学生的学习效果。另外,教学一定要做到理论与实际相结合,例如,教师通过工程中的实际案例解释相关的原理或者理论,侧重理论与应用的结合。教师还要合理安排教学内容,课程结构要紧凑,做到重点突出、难点明确、层层递进、详细透彻,通过这种方式提高学生思考、处理问题的能力。例如,课堂上使用启发式教学法、现场教学法、案例教学法等多种教学方法,实现对教学内容的诠释;综合运用多媒体、网络平台及模拟仿真系统等多种教学手段,使教学内容形象化,最终实现该课程教学质量及教学效果的根本性提高,使其达到培养专业型人才的综合要求,建成学而有用、学而会用的核心课程。针对该课程的特点,结合高等分离工程课程教学的特性以及教学中存在的问题,应对该课程教学进行一定的改革.
1.优化教学方案、完善多媒体课件。
教师要根据目前国内外的新技术、新工艺、新设备的发展,在现有课程体系基础上,适当加入新的教学内容,制定出合理的教学方案。多媒体课件是目前高校授课的必备工具,目前该课程主要采用理论教学方法,没有系统的模拟仿真系统和实践设施,因此为提高授课效果,应对该多媒体课件进行进一步的完善,加入基本原理的动画和实际生产的视频,以保证该课程理论教学与实践的有机结合,提高学生的理解能力。
2.采用研讨式的教学方式。
由学生提出本单位现场分离设备中存在的问题,根据所学的理论知识和工作经验,找出解决问题的方法,并在各自的实际生产过程中进行验证。
3.为了使学生能够更好地学习、理解和掌握课程的理论技术和方法
采用AspenPlus、Pro/II等化工流程模拟软件,对化工分离过程进行设计和模拟,建立典型案例库,模拟化工分离的过程、分离过程中物质之间的相互作用以及分离工艺中相关设备的直观演示,开发相关的计算软件以解决分离工程中大量计算的问题。
4.让学生提出工厂实际中分离设备存在的问题
收集现场数据,进而设计程序,得出计算结果,提高学生处理实际问题的能力和素质。
5.充分利用互联网资源。
二十一世纪是信息时代,技术人员需要广泛了解科技发展动态,了解学科的前沿性技术并掌握其发展趋势。在职研究生平时在单位工作,只有节假日才能到学校上课,因此建立师生互助平台和网络信息库势在必行,不仅能加强学生与教师的沟通,还能加强学生与学生的联系。教师在学校将专业的最新信息录入信息库内,为研究生开辟获取信息的渠道,学生将遇到的技术困难提交到平台,教师与同学一起通过讨论和研究,提出解决方案,再用于实际生产进行验证。
三、注重教学环节
教学过程是影响研究生教育质量的关键,同时也是保证研究生教育质量的重要因素。高双林等对影响研究生培养质量的可控因素进行了系统分析,主要包括学科建设、教学环节和管理体系三大部分,其权重系数分别为0.33、0.53、0.14,说明教学环节是研究生教育质量保证体系中的重要部分。在职研究生虽然参加工作一段时间,社会经验和工程经验比较丰富,但是回到学校后,往往会存在些许的陌生和拘谨,尤其是在教室内安静的听老师讲课,往往很难。因此,对于这些学生的授课方式,要以互动交流为主,鼓励学生提出生产中的实际问题,例如石油化工过程中针对硫含量过高的问题,鼓励学生结合自己的工作去查阅文献,以化学法和物理吸附法为基础,设计出脱硫的方案,大家以基本理论为依据进行讨论,提出解决方案,并到相关的企业进行验证。
四、优化教师队伍
关键词:专业学位研究生教育;四位一体;化学工程
中图分类号:G6430文献标识码:A文章编号:1674-120X(2016)08-0097-02收稿日期:2015-10-09
随着社会经济的不断发展以及产业结构的调整升级,对高级人才的知识结构、实践应用能力的要求日益提高,培养应用型、复合型、实践性的高级专业人才已成为高等教育的重要使命[1][2][3]。我国从2009年开始加大了全日制专业学位研究生的培养力度。但是,根据现有培养实践来看,我国专业学位研究生的培养还存在着培养模式的同质化,与社会、学校以及研究生个人的需求脱节等问题[4][5][6]。因此,开展新形势下专业学位研究生的综合改革具有重要意义。
一、“四位一体”化学工程专业学位研究生培养的建设思路
化学工程作为一个工科专业,实践性是其显著的特点。中南大学化学工程专业在长期的办学过程中,结合学科平台优势,形成了四个具有鲜明特色的研究方向:资源化学工程、储能化学工程、生物医药工程、环境化学工程,学术效益、社会效益、经济效益明显,培养的人才在行业内广受好评,为专业学位研究生的培养奠定了良好的基础。
围绕专业学位研究生培养教育的要求,中南大学化学化工学院进一步加快了“从以学术型人才培养为主向学术型与应用型人才培养并重转变”,构建了化学工程专业学位研究生“四位一体”的教育模式:以提升学生专业应用实践能力为主体,以课程体系改革、创新导师队伍建设、丰富实践载体以及完善评价和保障机制为着力点,深入开展化学工程专业学位研究生教育综合改革。
二、推进化学工程专业学位研究生课程体系改革
课程体系的设置的基本思路在于突出专业学位研究生培养的实践性。根据国外发达国家专业学位研究生教育的经验,课程学分远远少于学术性研究生教育[7]。因此,中南大学化学工程专业学位研究生的课程体系设置,更加注重减少培养体系中对课程学分的要求,适当地加强实践能力培养、综合能力发展的课程,从而达到我们培养复合型人才的目的。如将专业实践从4个学分提升到10个学分,进一步突出专业实践的重要性。课程体系的设置采用“层次化、模块化”的模式。所谓 “层次化”是指构建从基础专业课程到专业能力发展课程,再到综合能力发展的立体课程体系;“模块化”是指打破现有的课程组成,按照培养人才功能的不同,对现有课程形成模块化的组合。
三、创新化学工程专业学位研究生导师队伍建设
国外发达国家的专业学位研究生导师队伍建设具有以下特点:一是注重多渠道吸引优秀人才进导师队伍,严把入口关。如日本一般专门职业大学院要求有实践经验的教师须占专任教师的30%以上,法科大学院要求20%以上,教职大学院要求40%以上。[8]二是注重导师队伍的考核。如美国高校对导师实行“非升即走”的评估考核制度[9]。三是保证导师队伍的稳定性,加强保障。如德国的法律把教授的身份定位为国家公务员,职务也是终身的,不得任意解聘[10]。
目前,我国专业学位研究生导师队伍建设还处于摸索阶段,中南大学化学化工学院创新化学工程专业学位硕士生导师队伍建设主要体现在以下几方面:
(1)推进制度建设。制订了《中南大学化学工程专业学位研究生导师遴选细则》等制度。一是明确专业学位研究生教育导师队伍建设的重要性和作用,规定专业学位研究生教育导师队伍建设的原则和标准,制订专业学位研究生教育导师队伍建设的方法和措施,积极引导专业学位研究生教育导师队伍朝着正确的方向健康发展。二是厘清专业学位研究生导师与学术性研究生导师职责的异同,明确专业学位研究生校内导师、企业导师的职责,制订相关的制度。
(2)依托科研项目与平台,拓展“双导师”选聘途径。中南大学化学化工学院根据化学工程专业与企业联系紧密、在化工冶金等领域具有一定的行业影响力的特点,依托老师的科研项目与科研平台,聘请企业导师。依托产学研合作选聘导师有两个明显的作用:一是以科研项目和平台为依托,使“双导师”联系更加紧密,避免“双导师”流于形式;二是积极发挥项目的纽带作用,学生既能够在学校接受相关教育,又能到企业受到工程应用实践的锻炼,而且“双导师”能形成良性互补、互动的局面,从而提升学生的培养质量。
(3)以更加开放的姿态,从国外选聘兼职导师。从国外引进既有理论水平又有实践经验的优秀技术开发人才,利用其在国外工作、学习、生活的经历,通过对专业学位研究生的教育教学,使高校在专业学位研究生教育方面能较快获得国际性的最新信息,有利于吸收国外专业学位研究生教育方面的先进教育教学理念,有利于促进我国高校对专业学位研究生的培养。
四、丰富化学工程专业学位研究生实践载体
实践是专业学位研究培养的核心。围绕提升专业学位研究生的实践能力,中南大学化学工程专业通过在课程中模拟实践、在行业中锻炼实践,取得了良好的效果。
(1)在课程学习中注重实践能力的提升。一是“在教学内容中强调理论性与应用性课程的有机结合,突出案例分析和实践研究;教学过程中重视运用团队学习、案例分析、现场研究、模拟训练等方法”,从而提升学生解决问题的能力,培养学生实践意识。二是利用虚拟仿真技术,让学生更加深刻地理解相关工程化学过程。
(2)与行业与企业共建合作,提升实践能力。一是“二维深化”企业、行业合作力度。在横向上,加大企业合作的面;在纵向上,加深与企业合作的深度。除了就专业学位研究生人才培养进行合作外,还将科学研究、社会服务等多元的合作与其融为一体,使人才培养服务于科学研究、社会服务,并在这两者中得到提升。二是探索企业合作的责权划分机制。对于共建基地,对基地的组织体系、双方职责、导师、学生、培养细则、知识产权、经费、学校支持等内容探索确切的规定和解释。三是探索“集中双向”研究生实践机制。“集中”是指依托学校、学院、专业、系,将合作的资源进行集中起来,“双向”是指系里将集中的资源以及培养的专业学位的研究生资源进行双向的公布,让双方进行双向选择,从而达到资源优化配置的目的。
五、完善化学工程专业学位研究生教育的评价及保障体系
(1)探索“四级联动”专业学位研究生教育评价体系。“四级联动”是指建立学校、政府、企业、社会机构“四级”专业学位评价主体体系。现阶段,我国专业学位研究生培养的评价主要方式就是学校自评、政府考核,企业特别是企业导师也有一定的参与度,但是不深入。社会机构参与评价的形式还较少见。但是随着国家评估与评价的宏观政策的变化,比如“管办评”分离,明确地提出了要将第三方机构纳入评价体系中。因此将社会机构也纳入评价体系中。学校是专业学位研究生教育评价的主体,中南大学化学化工学院每两年一次,邀请校内专家为化学工程专业学位培养质量进行评估,每四年一次,邀请校外专家,包括政府教育部门官员、企业代表、其他高校化学工程教授代表、第三方的评估机构进行诊断号脉,从而及时调整办学思路。现已完成第一轮的校内、校外专家评估。
(2)构建“软硬结合”专业学位研究生教育保障体系。一是完善管理体制。建立研究生专业学位建设领导小组,领导小组由学校的教授、企业导师、第三方机构的成员组成;依托教授委员会进行决策,建设领导小组的提议应在教授委员会上通过才能执行;组建专业学位研究生委员会,隶属于学院学生工作委员会,负责指导学生的日常管理、思想政治教育等工作。二是理顺内在体制。建立、完善专业学位的质量保障、监控体系,尝试建立了相关预警机制,探索建立奖助贷体系,现已建立25万元/年的奖助体系。三是营造良好外部环境,取得良好效果。近年来,中南大学化学工程专业学位研究生参与实践率达到100%,就业率达到100%,选修人文素质相关课程达到100%。
近年来,中南大学化学化工学院依托化学工程的优势与特色,围绕实践能力提升这一核心,在课程体系改革、创新导师队伍建设、丰富实践载体以及完善评价和保障机制等四个方面,开展了化学工程专业学位研究生教育的综合改革,具有一定的示范作用以及现实指导意义。
参考文献:
张东海,陈曦研究型大学全日制专业学位研究生培养状况调查研究高等教育研究,2011,(2):87―94.
耿有权,彭维娜,彭志越,等全日制专业学位研究生培养模式运行状况的调查研究现代教育管理,2012,(1):103―108.
甄良,康君,英爽专业学位研究生培养质量评价及保障体系的构建研究生教育,2012,(6):52―55.
朱永东,张振刚,张茂龙全日制专业学位研究生培养的现状调查及分析――基于珠三角地区3所不同类型高校的问卷调查学位与研究生教育,2011,(11):40―44.
秦发兰,陈新忠,汪华,等关于全日制专业学位研究生特色化培养的思考中国高教研究,2012,(4):60―64.
包水梅,顾怀强专业学位研究生教育――跨越式发展背后的尴尬及其化解中国高教研究,2011,(9):45―49.
张建功中美专业学位研究生培养模式比较研究广州:华南理工大学,2011.
高益民日本专业学位研究生教育的初步发展比较教育研究,2007,(5):35―39.
关键词:制药工程专业;有机化学;教学改革;探索
制药工程专业是为企事业单位、科研院所培养具有较好专业知识、较强的动手能力和一定管理能力的德、智、体等方面全面发展的复合型人才,特别是要注重核心知识和核心能力的培养。在制药工程专业学生培养过程中,理论教学和实践教学同等重要。理论课程为学生构建合理的、扎实的知识框架,使学生在学习过程中,核心知识不断增加,知识面不断得到扩展,学习能力不断加强。实践教学着重培养学生的动手能力,在具有较好核心知识的基础上培养学生的核心能力。邵阳学院制药工程专业是2015年开始单独招生的,之前设置为制药工程方向,所以在课程设置上也有了明显的变化。我校制药工程专业强调的应用型人才的培养,服务地方经济[1]。制药工程专业理论课程分为专业基础课和专业核心课,有机化学是制药工程的一门重要的专业基础课程,是为药物合成反应和制药工艺学等专业核心课程服务的。因此,有机化学教学效果的好坏直接关系到核心知识结构的搭建。有机化合物种类繁多,有机化学反应类型多样,有机化学反应机理抽象,而且随着科学不断发展,新试剂和新的化学反应不断涌现,进一步丰富了有机化学知识,学生在学习有机化学时总是感觉力不从心,不知道采用什么样的学习方法才能把这门课程学习好[2]。学生觉得有机化学难学的一个重要原因是没有很好的发现有机化学是一门系统性很强的课程,如何引导学生认识有机化学知识的系统性,传授高效的学习方法,提高学生的学习积极性是有机化学教学改革的重点。本文拟从有机化学教学内容、教学方法、教学手段、教学效果等方面对制药工程专业有机化学教学改革进行探讨。
1围绕核心课程,整合教学内容
有机化学是制药工程的专业基础课,是为药物合成反应、制药工程等专业核心课程服务,所以必须强调有机化学的基础地位。有机化学是研究物质性质、转化、分离等方面的内容。根据有机化学课程特点和地位,在教学过程中首先必须使学生分类掌握有机化合物的命名基本原则和方法,这是学习药物化学和制药工艺学的基础,是对药物分子结构进行命名的理论依据。其次,要使学生掌握不同有机化合物物理性质的变化规律,如熔点、沸点、溶解性等,这是学习药物分离和制药工艺学的基础。在掌握了命名和物理性质之后,重点是有机化合物的化学性质,在这部分内容的讲解过程中,必须使学生明白有机化合物的分类标准,每一类有机化合物官能团的特征,不同官能团能够发生反应的类型和反应位点,为什么能够发生反应,反应的活性中间体或过渡状态是什么,归纳出反应的共性,以方框图的形式将不同官能团的有机化合物所能发生的化学反应进行归纳总结,便于课后复习,一眼就能把具有相同官能团的化合物所能发生的化学反应类型看明白,简单明了。在讲解化学反应的过程中,辅以一些有特点习题来巩固加深对所学知识的理解,达到学以致用的目的。学好了这部分内容,为学习药物合成反应打下坚实的基础。最后讲解每一类化合物合成方法,而实际上有机化合物的合成是建立在有机化学反应的基础上的,所以讲解有机化合物的合成方法实际上也是对有机化学反应内容的复习,进一步加深学生对有机化学反应知识的印象,这样有利于制药工艺学的学习。
2改进教学方法,提高学习兴趣
由于有机化学内容多,反应机理枯燥、难以理解,所以学生刚开始接触有机化学就很容易产生厌学的情绪。如何调动学生的学习积极性,提高学生的学习兴趣,直接关系到有机化学教学效果。在讲解有机化学反应时,特别是一些经典的有机化学可以引入一些相关的历史资料来提高学生的兴趣,也可以引入一些实例来提高学生的热情。如讲解格氏试剂能够和卤代烃偶联的时候,就可以引入对溴甲苯的格氏试剂与邻氯苯腈反应合成沙坦类药物的关键中间体--氰基联苯;在讲解醇无机酸的酯化时,可以引入硝酸甘油可以做炸药;在讲解韩奇吡啶环合成的时候,可以引入苯磺酸氨氯地平的合成。这样可以使学生认识到所学知识的价值和意义。
3改革教学手段,拓宽教学渠道
随着科学的发展,多媒体在各种教学过程中得到普及,应用多媒体教学明显提高了教学效率和教学效果[3]。对于一些结构复杂的有机化合物的命名,在多媒体上展示出来直观明了,相对于传统的黑白板书,明显节约了时间。在讲解反应类型的时候,有利于开展对比教学法。在讲解反应历程的时候,可以根据反应过程逐步展示电子转移方向,更有利于对反应历程的理解。在讲解构型和构象时可以辅以动画,提高学生学习兴趣,提高学习效果,如纽曼投影为什么交叉式构象稳定而重叠式构象不稳定,环己烷椅式构象的翻转等都可以采用动画教学,在讲解反应过程能量变化图时也可以引入动画,使教学效果达到最佳。互联网技术的飞速发展,为教学渠道的拓展创造了良好的条件,因此除了在课堂上采用多媒体、动画来提高教学效果外,为了进一步提高教学质量可以采用QQ和微信平台为学生解疑答惑。本人在上第一堂课的时候就向学生公布了QQ和微信,并强调如果在课堂上有什么还没理解的,或者课后作业有问题的都可以通过这两种方式交流,事实证明效果很好,很多学生在学习过程碰到了问题都通过这两种方式得到了解决。网络课程是学生可以开展自主学习的另一种途径[4],邵阳学院有机化学是校级精品网络课程,本人是负责人,我会定期将更新过的教学课件挂在网上,同时对有机化学中的重点知识和难点知识录制了视频,以微课的形式展示在精品课程网站上,供学生自主学习用,以加深对重点知识和难点知识的理解。为了自我评价学习效果,在精品课程网站上有典型题型练习。
4注重培养目标,改革评价体系
我校对制药工程人才的培养目标是具有核心知识和核心能力,强调实践动手能力培养。有机化学是为药物合成反应、制药工艺学两门专业核心课程及专业实验、各种实习服务的,所以在评价体系上应该进行必要的改革,打破期末考试为评价教学效果的唯一方式。采取课堂占综合成绩的10%,课外占综合成绩的20%,期末考试占70%的评价体系。课堂主要随机提问,考察学生对所学知识的实际掌握程度。课外主要包括作业,与学生通过QQ及微信平台交流,考察学生对所学知识的理解及应用,特别是在和学生交流过程中要强调有机化学反应的实际应用,如卤代烃在氢氧钾的醇溶液里发生消除反应,而在氢氧化钠的水溶液中发生亲核取代反应;不对称烯烃与溴化氢的马氏加成和过氧化物效应等。同时引入一些工业上实际应用到的有机化学反应和学生进行交流,以提高学生学习兴趣。在期末考试试卷的选题过程中,也要强调对所学有机化学基本知识和基本理论的实际应用。譬如分离鉴别题可以引入一些药物生产过程中的实际分离问题,合成题可以引入一些简单具有特色药物分子的合成。
5参加科研活动,锻炼动手能力
学生可以通过申请科研立项来提高自己的综合素质,如申请大学生研究性学习和创新性实验项目,该项目分为校级、省级、国家级。学生要写好申请书必须查阅相关的文献资料,再根据所学的理论知识,提出项目预期可以达到什么目标,取得什么结果,在此过程进一步加深学生对所学基本理论知识的理解和认识。若项目获批,必须开展相应的试验工作,这样使学生有将理论知识应用于实践机会,如果理论知识在具体实践中得到了验证,将进一步提高学生的学习积极性。学生也可以通过参加挑战杯,大学生化学化工课外作品竞赛,大学生化学实验竞赛等活动来提高自己的动手能力。参加大学生化学化工课外作品竞赛不仅可以提高学生动手能力,还可以提高学生的科学研究能力和论文写作能力。这样一来,学生可以变被动学习为主动学习,提高各方面综合素质,为更好地适应社会需求奠定坚实的基础。
6结语
为了提高有机化学教学效果,应该适应社会发展,不断改进教学方法。必须以学生为本,着重提高学生学习主动性,强调学以致用,培养学生学习兴趣,使综合素质得到全面锻炼。
参考文献
[1]刘进兵.地方本科院校制药工程专业转型发展探索[J].山东化工,2016,45(10):112-114.
[2]吴爱斌,周五,李俊文,等.大类培养模式下化学化工专业有机化学课程教学改革[J].化工高等教育,2017(1):41-45.
[3]吴建一.有机化学多媒体教学开发研究[J].嘉兴学院学报,2002,14(6):99-101.