精细化学品化学是应用化学和化学工艺专业的重要基础课程, 其内容多, 覆盖面广, 同时它又是一门实用性很强的专业课程, 学生能否学好本门课程对就业、考研将产生很大影响[1]。由于我校是一所工科院校, 以煤的清洁转化为主要专业特色, 多年来应化和化工专业毕业的学生大部分都加入到了煤化工的行业领域中, 因此, 如何将精细化学品化学与煤化工有效地结合, 为我校学生创造有利的专业优势成了精细化学品化学教学改革的主要内容。
1 精细化学品化学内容特点
精细化学品化学是系统阐述各类精细化学品的定义、分类、制备方法、构效关系等理论和方法的一门学科, 具有内容繁杂、配方多和学科交叉性强等特点。
1.1 内容繁杂
精细化学品具有专用性强、批量小、品种多、技术密集和附加值高等特点, 主要涉及涂料、胶粘剂、日用化学品、皮革化学品、造纸化学品、油田化学品、橡塑助剂、水处理化学品、农用化学品等诸多领域。目前常用的教材都包括表面活性剂、农药、染料、颜料、涂料、药物中间体、食品添加剂、日用化学品和石油化学品等经典内容, 书中详细介绍了化学品的结构、功能、作用原理、制备方法及工艺过程, 并详细列举了一些典型产品。
1.2 配方多
精细化学品的组成成分繁多, 具有同种功能的试剂品种多, 可选择性强。由于化学合成过程的复杂性, 即使采用相同化学成分也有可能得到不同功能的产品, 同时在精细化学品商业化时又存在复配过程, 因而使得精细化学品的配方包罗万象, 成为自身的一大特色。
1.3 学科交叉性强
精细化学品化学内容涵盖了无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学、化工原理、化工工艺、材料学等诸多专业, 是基础知识和专业学科的综合。
2 结合专业进行精细化学品化学教学改革
2.1 教学内容改革
(1) 在原有内容上突出重点, 强调专业应用。
如上所述, 精细化学品化学内容繁杂, 涉及的领域很多, 已有的教材对各类化学品介绍的都比较详细。如果让任课教师从头到尾系统全面地进行讲解, 并要求学生深入理解和掌握, 这一目标在学时有限的情况下是很难实现的。因此, 需要教师结合本学校的专业特点、学生择业和考研的关联对所教的内容进行选择重组, 这样才能突出重点, 激发起学生学习的兴趣。依据我校专业特点, 在《精细化学品化学》这门课程中我们应该重点讲述表面活性剂、添加剂、农药、药物中间体和石油化学品等内容。
以往通过教师对精细化学品的分类讲述, 诸如定义、特点、发展、典型产品的生产等, 学生具备了一定的精细化学品理论知识, 掌握了课堂上所讲的典型精细化学品的生产技术。考试的时候, 也可以取得较高的成绩, 但却不具备理论联系实际, 学以致用的能力。经常有同学会问“老师, 我们学了那么多的化学品, 跟我们的专业有关系吗?”或者是“那么多的精细化工领域, 如果我们择业或将来从事科研该如何选择呢?”, 鉴于此, 精细化学品化学在进行内容重组的同时, 还有必要特别强调其在专业方面的应用。我们可以在讲授“表面活性剂”这一章时, 除了详细介绍表面活性剂的定义、特点、分类等基础知识, 还应该特别强调表面活性剂在煤化工领域的应用。例如: (1) 不同类型表面活性剂在煤浮选方面的应用; (2) 表面活性剂在降低瓦斯强度, 提高安全采煤方面的应用; (3) 表面活性剂在水煤浆制备方面的应用等。在讲授“添加剂”这一章时, 可以强调添加剂在水煤浆制备以及燃煤固硫、助燃等方面的应用。通过这样的改革, 可以让学生初步建立一个实用的概念, 自觉意识到《精细化学品化学》这门课程在所学专业中的地位, 从而引起重视。
(2) 结合专业, 新增内容。
为了充分反映学科的最新进展, 帮助学生及时了解学科目前新发展的动态, 有必要补充新的教学内容。但是所选内容必须反映成果的重要性及学科发展趋势, 并结合学校专业特点、本地资源及发展情况以及本课程的学时[2]。我校主要以煤化工为主, 包括煤的开采、洗选、燃烧利用和清洁转化, 并逐步向精细化工交叉渗透。因此我们在传统的内容基础上可以新增添一些由煤炭转化制备精细化学品的内容。例如: (1) 从煤焦油中提取精细化学品煤焦油是炼焦工业煤热解生成的粗煤气中的产物之一, 目前提取的主要产品有萘、酚、蒽、菲、咔唑和沥青, 这些产品可广泛应用于医药、染料、涂料和农药中; (2) 以煤气化合成气为原料开发Cl精细化学品煤气中的CO、H2以及产品链上的甲醇等产品, 与其他领域的化工产品交叉可以开发出一系列高附加值的Cl精细化学品; (3) 从煤液化制备的油品中提取精细化学品煤液化油是煤液化的初级目的产品, 其组成结构非常复杂, 可以通过加工精制提取上百种化学物质, 是精细化工原料的重要来源。新增的内容不仅拓展了学生的知识面, 更重要的是将精细化学品化学与学生所学专业相结合, 在提高学生对专业认识的同时, 培养了其专业热情, 一定程度上为后续择业和科研提供了方向。
2.2 实验教学, 培养学生综合能力和创新能力
目前精细化学品化学实验常常是让学生依照讲义, 按部就班地进行, 这在基础实验课中就培养学生基本技能来说是可行的, 但作为专业实验模式存在一定的不足, 不利于创新性人才和应变性人才的培养, 因此需要对其进行改革。
(1) 充分利用精细化学品配方多的特点。
在实验开始之前教师可以指定某一类型产品, 让学生自己查阅相关资料, 确定配方, 然后经学生小组讨论、指导教师通过后再进行实验。这种教学模式可以使学生的学习角色变“被动接受”为“主动探索”, 不仅培养了学生查阅文献的能力, 而且锻炼了独立思考和解决问题的能力, 为以后的科研打下基础。
(2) 实验内容的选取尽量贴近学生的现实生活。
大多数学生都会对与自己生活相关的事物感兴趣, 实验也不例外。比如合成洗涤剂、洗发香波等, 一旦学生了解到通过实验就能够制备出自己所用的日常用品后, 会对此次实验产生浓厚的兴趣和参与的积极性, 并且在实验过程中特别认真, 在此过程中如果教师再适当地进行引导, 就会激发起学生对其进行深入研究的欲望。
(3) 加强实践环节。
我院老师主要从事煤化工方向, 具有一些从煤化工制备精细化学品的实例, 例如煤炭浮选研究、水煤浆的制备、煤焦油的分离和提取等。可以充分利用此条件, 带领学生进行参观, 展示其制备的产品, 让学生更加直观地了解精细化学品和煤化工行业。同时还可以带领学生进行认识实习, 做到理论与实际的真正结合。
摘要：根据精细化学品化学的内容特点, 从我校专业实际出发, 对精细化学品化学进行了教学改革。通过重组教学内容, 强调专业应用和实验教学将此课程与煤化工这一专业特点有效结合, 以期为我校学生建立专业优势, 为后续择业和科研打下基础。
关键词：精细化学品化学,教学改革,内容
参考文献
[1] 马文辉, 张树军, 郭祥峰, 等.构建精细化学品课程教学新模式[J].高师理科学刊, 2007, 27 (3) :111～112.
[2] 陈袆平, 张岐.精细化学品化学内容的重组及更新[J].高等理科教育, 2007, 2:47～49.