甘　穎，邢宏龍，何　杰，徐繼紅，譚德新

（安徽理工大學(xué)　化學(xué)工程學(xué)院，安徽　淮南　232001）

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應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)改革探討

甘穎，邢宏龍，何杰，徐繼紅，譚德新

（安徽理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，安徽淮南232001）

摘要：本文嘗試對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，要求實驗內(nèi)容緊跟化學(xué)學(xué)科前沿課題，把教師研究項目中成熟的研究成果作為專業(yè)實驗項目，增加設(shè)計性實驗和研究型實驗，提高學(xué)生的實踐動手能力和科研創(chuàng)新能力.

關(guān)鍵詞：應(yīng)用化學(xué)；專業(yè)實驗教學(xué)；科研創(chuàng)新能力

實驗教學(xué)作為高等教育創(chuàng)新體系中的重要組成部分，實驗教學(xué)的質(zhì)量直接并長遠(yuǎn)地影響著學(xué)生的實踐動手能力、科研創(chuàng)新能力、撰寫表述能力[1].應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗是為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)三年級的學(xué)生開設(shè)的一系列專業(yè)必修課程，是培養(yǎng)應(yīng)用型科研人才的一個重要環(huán)節(jié).本文以安徽理工大學(xué)化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和建設(shè)專業(yè)實驗課程體系為研究對象，闡述了專業(yè)實驗教學(xué)理念與實踐過程.

1　改革實驗教學(xué)內(nèi)容是核心

應(yīng)用化學(xué)是一門建立在實驗基礎(chǔ)上的應(yīng)用性強且理論性要求高的學(xué)科，而應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗又區(qū)別于四大基礎(chǔ)化學(xué)實驗，是在四大基礎(chǔ)化學(xué)實驗培養(yǎng)的基本實驗技能操作和實驗方法之上的提高和深化，培養(yǎng)某個領(lǐng)域的專門人才，具有專業(yè)化、特色化的特點[2].通過對過去五年內(nèi)畢業(yè)生就業(yè)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生絕大部分進(jìn)入到高校繼續(xù)深造或者進(jìn)入到相關(guān)化學(xué)研究工作的企業(yè)或事業(yè)單位，這就要求培養(yǎng)學(xué)生不僅要有扎實的理論知識，熟練的實驗操作技能，還要具備基本一定的自主科研能力和良好的科研素養(yǎng).安徽理工大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的教師們承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金、安徽省高校自然科學(xué)基金、安徽自然科學(xué)基金、淮南市創(chuàng)新人才計劃等多項研究項目.主要對各種精細(xì)化學(xué)品如綠色表面活性劑、燃料電池催化劑、太陽能電池光電轉(zhuǎn)換材料、功能有機高分子、藥用高分子材料、無機材料復(fù)合高吸水性樹脂、紅外隱身材料、水性黏合劑和高分子基納米復(fù)合材料、納米電分析化學(xué)與生物傳感器、耐高溫高分子材料、煤礦瓦斯突出的高分子封堵材料、煤礦電子器件的抗靜電高分子材料等方面進(jìn)行研究.將科研團(tuán)隊承擔(dān)的科研項目中相對成熟的科研內(nèi)容編入專業(yè)實驗教材中，如紅外隱身材料作為當(dāng)今化學(xué)學(xué)科最新成果又起到應(yīng)用價值的實驗內(nèi)容，只有這樣，學(xué)生進(jìn)入工作崗位以后才能更快地適應(yīng).

安徽理工大學(xué)地處煤礦資源豐富的江淮地區(qū)，同時借鑒應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的社會需求調(diào)查，結(jié)合化工學(xué)院應(yīng)用化系的實際情況，將應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的研究方向確定為有機合成化學(xué)和高分子化學(xué).專業(yè)課程如高分子化學(xué)、高分子物理、有機合成、催化劑化學(xué)、現(xiàn)代儀器分析技術(shù)等都要通過專業(yè)實驗得到實踐與應(yīng)用，為此編寫了《應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)大綱》和一系列應(yīng)用化學(xué)實驗課程講義，開設(shè)了具有自己特色的專業(yè)實驗課程體系.包括高分子化學(xué)實驗、高分子物理實驗、現(xiàn)代儀器分析技術(shù)實驗、有機合成化學(xué)實驗和應(yīng)用化學(xué)綜合實驗等.總體來說，在實驗課程設(shè)置上，加大了設(shè)計性實驗和研究型實驗所占課時的比例，重點培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、查閱文獻(xiàn)、設(shè)計實驗方案、發(fā)現(xiàn)并解決問題和創(chuàng)新思維等方面的能力[3-4].

2　實驗項目的設(shè)立

以應(yīng)用化學(xué)綜合實驗為例，闡述實驗項目并分析學(xué)生通過實驗過程達(dá)到的實驗?zāi)繕?biāo)，應(yīng)用化學(xué)綜合實驗開設(shè)了以下14個實驗.

實驗1單體、引發(fā)劑的精制和甲基丙烯酸甲酯的本體聚合

實驗2苯乙烯的懸浮聚合

實驗3乙酸乙烯酯的乳液聚合

實驗4異丁烯與馬來酸酐的溶液交替共聚

實驗?zāi)康模哼@4個實驗包括了多種單體和引發(fā)劑的精制，四大聚合反應(yīng)的特點、配方以及各組分所起的作用.掌握聚合產(chǎn)物如有機玻璃、聚醋酸乙烯酯膠乳等的制備方法和用途.

實驗5香豆素－3－羧酸的制備及表征

實驗?zāi)康模赫莆誎novenegal反應(yīng)的原理；掌握作為精油和香料的香豆素以及衍生物的制備方法；掌握熔點儀和紅外光譜儀的簡單使用，學(xué)會分析紅外光譜圖.

實驗6安息香的制備——以苯甲醛為原料實驗7安息得的氧化產(chǎn)物——二苯基乙二酮的制備

實驗8苯妥英鋅的合成

實驗9合成產(chǎn)物的性能測試

實驗?zāi)康模哼@4個實驗相輔相成，以苯甲醛為原料縮合反應(yīng)生成安息香，經(jīng)安息香縮合、氧化及重排一系列有機反應(yīng)二苯基羥基乙酸.而中間體又可與尿素等發(fā)生反應(yīng)獲得抗癲癇病藥以及治療三叉神經(jīng)痛的藥物苯妥英鋅.最后利用合成產(chǎn)物的熔點、薄層色譜、紅外光譜、氫譜等測試方法證明產(chǎn)物結(jié)構(gòu).

實驗10羧甲基淀粉（CMS）的制備及取代度的測定

實驗?zāi)康模毫私庥嘘P(guān)淀粉的化學(xué)改性原理；掌握羧甲基淀粉的制備方法；用酸堿滴定法測定CMS的取代度.

實驗11肉桂酰胺的制備及合成產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)鑒定

實驗?zāi)康模和ㄟ^學(xué)生查閱文獻(xiàn)、選擇合成路線，擬定實驗方案，獨立地進(jìn)行實驗；掌握氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀分析有機混合物樣品的方法；掌握紅色光譜儀的樣品制備以及譜圖解析后鑒定未知物的一般過程.

實驗12增強型聚烯烴復(fù)合材料的制備及力學(xué)性能的測定

實驗?zāi)康模赫莆蘸唵蔚木巯N復(fù)合材料的制備方法及原理；學(xué)會使用小型密煉機、平板硫化機、啞鈴制樣機；了解聚合物拉伸強度、沖擊強度及斷裂伸長率的意義.

實驗13：高吸水性樹脂的制備及性能測試

實驗?zāi)康模簩W(xué)習(xí)高吸水性樹脂的多種制備方法及反應(yīng)機理；掌握高吸水性樹脂性能的吸水機理以及單因素對吸水倍率的影響；了解高水性樹脂的用途.

實驗14：水性膠粘劑的合成與性能測試

實驗?zāi)康模毫私馑阅z粘劑的合成方法；考慮聚合機理以及多種單體的選取、單體轉(zhuǎn)化率和固含量的測試方法、貯存穩(wěn)定性、粘接性能的測試方法等.

以上實驗項目的設(shè)置體現(xiàn)了實驗項目之間的聯(lián)系以及中間產(chǎn)物、最終產(chǎn)物的性能和應(yīng)用，充分考慮自身的科研特色以及社會需求，體現(xiàn)了應(yīng)用性強的專業(yè)特點，學(xué)生綜合運用知識解決問題的能力得到不同程度的提高[5].

3　結(jié)語

近年來，安徽理工大學(xué)化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系通過對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)內(nèi)容的改革實踐，特別是加大了設(shè)計性實驗和研究型實驗，提高本科生的科研水平，培養(yǎng)出更多基礎(chǔ)知識扎實、掌握先進(jìn)的合成技術(shù)及現(xiàn)代測試表征技術(shù)、具有強有力的科技創(chuàng)新能力與應(yīng)用開發(fā)能力的科研型化工人才.

參考文獻(xiàn)：

〔1〕呂彤,吳贊敏.應(yīng)用化學(xué)實驗教學(xué)改革的探索與實踐[J].實驗室科學(xué),2007(3):22-24.

〔2〕韓丹丹,祝波.徐鵬程.應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)模式探索[J].實驗科學(xué)與技術(shù),2010,8(6）:69-70.

〔3〕張麗影,趙小菁,那立艷等.應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)改革的探索[J].高校實驗室工作研究,2011(4): 12-13.

〔4〕沈麗,汪嬌寧,羅艷，等.應(yīng)用化學(xué)碩士生實驗教學(xué)理念與實踐[J].實驗室研究與探索,2011,30(4): 100-101.

〔5〕徐邁,方文彥,魏亦軍，等.大學(xué)化學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)改革探究[J].淮南師范學(xué)院學(xué)報,2011,13(5): 97-98.

基金項目：安徽省教育廳質(zhì)量工程項目（2013 jyxm075）；安徽理工大學(xué)教學(xué)研究項目(2012jyxm061)

收稿日期：2015年12月10日

中圖分類號：G642.0

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1673-260X（2016）02-0261-02