精细化工课程群理论课的整合与改革实践探析

　　精细化工是生产精细化学品工业的通称，是当今化学工业中最具活力的新兴领域之一。精细化工产品种类多、附加值高、用途广、产业关联度大，直接服务于国民经济的诸多行业和高新技术产业的各个领域。大力发展精细化工已成为世界各国调整化学工业结构、提升化学工业产业能级和扩大经济效益的战略重点。
　　为了适应精细化工发展需要，国内很多大学均根据学校自身专业特点对应用化学专业精细化工课程群进行了改革实践。如海南大学对课程群进行了整合，突出精细化学品与工艺学、农用化学品课程;郑州轻工业学院对精细化工课程体系、教材、教学手段及方法、理论联系实际等方面进行了改革，均取得了较好的效果。
　　课程群建设是近年来高等院校课程建设实践中出现的一项新的课程开发技术，其基本思想是把教学内容联系紧密、内在逻辑性强、属同一个培养能力范畴的同一类课程作为一个课程群进行建设，打破课程内容的归属性，从能力培养目标层次把握课程内容的分配、实施、保障和技能的实现。
　　近年来，我校开展了精细化工课程群理论课整合与改革的探索，旨在提高课程的教学效果，注重培养学生的综合能力。
　　一、精细化工课程群理论课的设置现状及存在的问题
　　目前，我校精细化工课程群理论课主要有属于主干学科基础层次的精细化工概论和绿色化学概论;属于专业课限选课层次的精细有机合成化学、表面活性剂化学工艺学、油田化学品、应用电化学、精细化学品化学、胶体与界面化学和催化剂与催化作用，其中精细有机合成化学、表面活性剂化学工艺学和精细化学品化学又为应用化学专业精细化工专业方向的模块限选课。
　　在精细化工专业课教师的不断实践、总结、努力下，专业理论课课程设置与教学取得了一些效果。但由于教学观念和教学体系的制约，多年来各课程往往自成体系，任课教师只是在自己所讲授的课程上下功夫，课程群中各课程之间的交流很少，理论课与专业实验、科技方法训练、大学生URT训练、专业实习等实践环节的融合性不强。课程层次高低不太分明，有些课程内容相近且由不同的教师任教。一方面课程之间多次低水平重复，学生会觉得既浪费时间，又对重复部分感到枯燥乏味，课程群中各课程之间及与基础课(有机化学等)缺乏有机的联系与相互加深;另一方面理论课内容设置与实践教学内容尚需进一步有机融合。
　　二、课程群理论课内容的整合及改革
　　我们从课程群的角度对群中理论课进行改革，对教学内容进行调整，围绕培养目标，突出各课程所蕴含的培养能力定位，把围绕一个能力培养目标的、包含在若干课程中的技能点抽象出来，在一个更高层次上连贯起来。弱化课程的独立性，强化课程之间的亲和性，使该能力的培养随课程教学的推进而不断递进、加深和拓展，逐步实现与培养目标的重合。
　　1.对同一层次课程中的低水平重复部分进行适当删减。例如精细化学品化学、精细有机合成化学、表面活性剂化学工艺学同属应用化学专业精细化工方向模块限选课，也是大多数选择精细化工专业方向的同学都会选修的三门课程，我们在这一层次三门课程中适当减掉重复内容。因为已有表面活性剂化学工艺学这门课程，因此删掉了精细化学品化学课程中的第三章表面活性剂(共计6学时)，把6学时加到第四章染料和颜料第五章涂料等章节中。
　　2.对群内不同层次理论课中的相关内容进行调整，明确侧重点。例如在两门不同层次的选修课胶体与界面化学(属基本专业课限选课)中第二章胶体的制备和性质(8学时)、第四章界面现象和吸附(8学时)与表面活性剂化学工艺学(属基本专业课限选课，又是精细化工方向模块限选课)中第一章表面活性剂概述(8学时)两部分里的内容密切相关，我们在胶体与界面化学中侧重Einstein第一扩散公式、Einstein布朗运动公式、光散射理论一Rayleigh理论、Kelvin公式、吸附等温式等基础理论，在表面活性剂化学工艺学中避免简单重复交叉，侧重实际应用，使两门课既各自独立，又能相互衔接和加深。
　　3.对课程群中各课程的内容设置重新整合与补充，对不同课程中的相关内容进行调整和有机衔接，注重群内理论课与前续课程的衔接、理论课之间及与实践环节课程的有机结合。
　　(1)增强课程群内理论课之间及与前续课程有机联系的改革。精细有机合成化学课程内容是专业基础，与课程群中其他课程内容密切相关，我们对其内容设置进行了较多改动。基本的单元反应是该课程重要的内容之一，包括卤化、磺化和硫酸化、硝化和亚硝化、还原、氧化、重氮化和重氮盐的反应、烃化、酞化、水解、缩合反应等各章。课上如果面面俱到，肯定会影响教学效果。我们对精细化工课程群内其他课程中涉及的单元反应重点讲授。如对精细有机合成化学中的第三章磺化和硫酸化加以重点讲解，与表面活性剂化学工艺学课程第五章阴离子表面活性剂中的内容相互呼应。磺化和硫酸化是制备产量最大的阴离子表面活性剂磺酸盐及硫酸酷盐类表面活性剂的基础单元反应。我们在精细有机合成化学磺化和硫酸化章节中侧重讲解反应机理、反应影响因素、磺化设备与方法、磺化产物分离等内容;在表面活性剂化学工艺学课程阴离子表面活性剂章节中侧重讲解各种磺酸盐及硫酸酷盐类表面活性剂性质、结构与性能的关系、实际应用、生产工艺等。两门课程中的相关内容互相联系，互有侧重，互相加深，相互融合。
　　再如针对精细化学品化学课程内容中的染料和颜料章节重点讲解精细有机合成化学中第八章重氮化和重氮盐的反应内容，重氮化和重氮盐的反应是合成染料的重要基础。重点讲解精细有机合成化学中第九章烃化内容，尤其是其中第一节芳环碳原子上C-烃化，此单元反应是合成表面活性剂重要原料高级烷基苯及季按盐阳离子表面活性剂的基础，与表面活性剂化学工艺学课程中相关章节相呼应。而对课程群内各课程中涉及较少和相对简单的单元反应，如氨基化反应、环合反应、酯化反应等可不讲，或只作概括性介绍。
　　这样对课程内容进行取舍，能突出重点，使单元反应基础理论与实际化学品合成生产内容紧密联系，学生学了以后能举一反三。
　　此外，我们在课程内容设置上注重与前续课程的衔接。针对部分学生有机化学基础课知识掌握不牢的现象，在精细有机合成化学课程教学中，对涉及的基础课相关内容进行简要地复习，注意与前续课程的衔接。同时，我们把逆向合成设计思想方法贯穿在单元反应内容教学中，既避免了与有机化学教学内容的重复，又强化了有机合成的理论深度。
　　(2)注重与实践环节课程有机结合的专业理论课内容设置。专业理论课同基础课相比，具有更强的专业针对性。对学生来说，专业课学习阶段，是对基础理论的系统归纳、应用并产生专业创新思维的跨越阶段。能否将所学基础知识融会贯通并加以升华，对于应用能力、创新能力的培养、提升具有重要的意义。专业理论课教学中如果单纯讲解相关的理论，并不能够激发学生的专业学习热情，教学效果也不好。我们在课程群内课程及内容设置上注重与专业实验、科技方法训练、大学生URT训练、专业实习及教师的科研活动紧密联系。
　　目前，我校应用化学系教师在精细化工领域的科研方向主要有油田化学品(如压裂液等)、石蜡、硅油乳化产品、锉离子电池材料、石油加工化工催化剂、一些日用化学品等的开发研制。学生的精细化工专业实验多是以教师科研项目内容为基础开发的，学生的科技方法训练、大学生URT训练内容均与上述内容息息相关。我们的专业理论课程设置也与以上内容紧密联系，并主要由从事科研活动的教师任教。课程内容设置上对学生实践环节涉及的内容重点讲解，针对学生在实践环节中的疑惑和问题，教师还可以在理论课的教学中进行解答和深入讲解，以实现学生能力良性的递进、增长。
　　4.课程群中各课程教法、考试考核方法等的改革。教学方法是达到教学目的的重要手段，考试考核方法具有导向作用，关系到教学方法和教学过程的调控、学生学习主动性和积极性的发挥。我们对此进行了一些改革尝试。
　　例如精细化学品化学课程的教学打破了由单一教师任教的模式。该课程内容包括染料和颜料涂料食品添加剂胶瓢剂及胶瓢作用等相对独立的章节，由具有科研、生产实践经验的多位教师分别承担不同章节的授课。教师结合自己的科研生产实践授课，生动易懂，学生兴趣高。
　　考试考核方法改革主要针对课时较多的专业课程，把结课后统一考试改为分段测验、结课后再考试或写论文的方式。由于学时多，从课程开始到结课时间长，到结课统一考试时，很多学生会对前面讲过的内容印象模糊了、淡忘了。采用分段考试，可督促学生对阶段内课程内容进行归纳、总结和复习。再加上结课后统一考试或写论文，学生可加深加强对所学知识的理解和掌握。
　　我们通过把精细化工方向众多课程作为一个课程群进行建设，对课程群内理论课进行整合与改革实践，取得了一定效果。学生能够比较系统地掌握精细化工学科知识体系，具有较好的分析问题和解决问题的能力，达到了教学目的，对实现培养方案中的培养目标培养具有在化学、化学工程及其相关领域进行应用研究、技术开发和科技管理工作能力的应用型专门人才起到了积极的作用。