王永剛，李 娜

(洛陽(yáng)理工學(xué)院環(huán)境工程與化學(xué)學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471023)

以德育人方可桃李滿天下，新時(shí)代，我們需要優(yōu)質(zhì)的德育內(nèi)容，將德育付諸以實(shí)踐，開(kāi)展德育教學(xué)活動(dòng)，樹(shù)立道德標(biāo)桿，培養(yǎng)新時(shí)代優(yōu)質(zhì)青年。由此，在專業(yè)核心課程教學(xué)中融入德育元素，實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人，是當(dāng)前高等教育課程建設(shè)的新要求。

精細(xì)有機(jī)合成是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)一門非常重要的專業(yè)課。精細(xì)有機(jī)合成的開(kāi)設(shè)為學(xué)生提供了有機(jī)合成相關(guān)的理論知識(shí)和基礎(chǔ)工藝學(xué)知識(shí)，使學(xué)生了解和掌握精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)的主要單元反應(yīng)過(guò)程、反應(yīng)器的類型及要求，初步具備對(duì)合成精細(xì)化學(xué)品的路線設(shè)計(jì)與分析的能力。

深入挖掘精細(xì)有機(jī)合成課程中的德育元素，設(shè)計(jì)精細(xì)有機(jī)合成教學(xué)中的課程德育案例，不僅有利于提高學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣及認(rèn)同感還有助于提升學(xué)生在該專業(yè)的職業(yè)素養(yǎng)和研究態(tài)度，是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)精細(xì)有機(jī)合成課程改革的需要。我們將從以下幾個(gè)方面對(duì)精細(xì)有機(jī)合成課程的德育元素進(jìn)行挖掘。

1 以啟發(fā)性教育為元素，導(dǎo)入精細(xì)化學(xué)品及精細(xì)化工緒論

在講述緒論章節(jié)，會(huì)向?qū)W生初步介紹精細(xì)化學(xué)品的釋義分類及精細(xì)化工的特點(diǎn)及原料資源情況，雖然精細(xì)化學(xué)品與人們的衣食住行緊密相關(guān)，但學(xué)生初次接觸很難樹(shù)立起精細(xì)化學(xué)品及精細(xì)化工的概念，同時(shí)精細(xì)有機(jī)合成是一門專業(yè)性極強(qiáng)的課程，涉及到化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科的無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、化工原理、儀器分析及化工設(shè)備與儀表等課程內(nèi)容，僅僅空泛地講解精細(xì)化工如何在工業(yè)生產(chǎn)、高科技領(lǐng)域、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中的意義，缺乏趣味性和實(shí)用性，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，此時(shí)可恰當(dāng)引入德育元素，來(lái)導(dǎo)入緒論。

在實(shí)踐中堅(jiān)持灌輸性和啟發(fā)性相統(tǒng)一，注重啟發(fā)性教育，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、思考問(wèn)題，在不斷啟發(fā)中讓學(xué)生水到渠成得出結(jié)論，課程開(kāi)始，通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際，將日常生活中碰到的現(xiàn)象和問(wèn)題與課本知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，如提問(wèn)學(xué)生“手上粘上油污，水沖不掉怎么辦？”，每個(gè)學(xué)生都能回答，此時(shí)可介紹表面活性劑發(fā)展史，天然皂角→羊油和草木灰制造肥皂→蓖麻油與硫酸制土耳其紅油→礦物原料制洗滌劑→油脂出現(xiàn)→合成表面活性劑，表面活性劑是通過(guò)對(duì)初級(jí)化學(xué)品進(jìn)行深加工而制得的一大類化工產(chǎn)品，屬于精細(xì)化學(xué)品范疇；再比如提問(wèn)學(xué)生“餐具清洗與衛(wèi)生間消毒，能使用同樣的家用洗滌劑嗎？”，學(xué)生也能夠回答，此時(shí)可介紹殺菌劑發(fā)展史，硫磺為主的無(wú)機(jī)殺菌劑→油劑殺菌劑→保護(hù)性油劑殺菌劑(二硫代氨基甲酸類衍生物的殺菌劑)→上行傳導(dǎo)內(nèi)吸性殺菌劑，并且隨著環(huán)境狀況的改變以及突發(fā)的各類衛(wèi)生事件，消費(fèi)者對(duì)家庭的衛(wèi)生健康更加重視，并且消殺類產(chǎn)品種類從單一的消毒產(chǎn)品向具有洗滌殺菌多種功效的復(fù)合產(chǎn)品發(fā)展，其涉及的清洗對(duì)象也從單一的織物向家居生活的各類洗滌用品如餐具洗滌劑、地板家居清洗劑、潔廁劑、空氣洗滌劑等發(fā)展[1]，殺菌劑也是通過(guò)對(duì)初級(jí)化學(xué)品進(jìn)行深加工而制得的一大類化工產(chǎn)品，屬于精細(xì)化學(xué)品范疇。

這樣，以啟發(fā)性教育為元素，通過(guò)介紹表面活性劑、殺菌劑等不同類別精細(xì)化學(xué)品的發(fā)展史，導(dǎo)入緒論部分的講解，引導(dǎo)學(xué)生了解精細(xì)化學(xué)品及精細(xì)化工與日常生活和工農(nóng)業(yè)及軍事航天航空事業(yè)息息相關(guān)，使學(xué)生理解精細(xì)化工行業(yè)發(fā)展迅速，屬于當(dāng)今化學(xué)工業(yè)中最具活力的新興領(lǐng)域之一，提升了專業(yè)自信和學(xué)習(xí)興趣，更符合學(xué)生接受心理，也提高課程德育的“精準(zhǔn)性”。

2 以“有機(jī)合成科學(xué)家生平事跡”為元素，培養(yǎng)奮斗精神

在進(jìn)行主要單元反應(yīng)的教學(xué)時(shí)，會(huì)涉及到許多著名的科學(xué)家，如講解精細(xì)有機(jī)合成基礎(chǔ)章節(jié)時(shí)，介紹現(xiàn)代有機(jī)合成之父羅伯特·伯恩斯·伍德沃德，獲得1965年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，他以極其精巧的技術(shù)，合成了膽甾醇、皮質(zhì)酮、利血平、葉綠素等多種復(fù)雜有機(jī)化合物，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，他合成的各種極難合成的復(fù)雜有機(jī)化合物達(dá)24種以上，伍德沃德合成維生素B12時(shí)，共做了近千個(gè)復(fù)雜的有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)，歷時(shí)11年，終于在他謝世前幾年完成了復(fù)雜的維生素B12的合成工作。在有機(jī)合成過(guò)程中，伍德沃德以驚人的毅力夜以繼日地工作，例如在合成番木鱉堿、奎寧堿等復(fù)雜物質(zhì)時(shí)，需要長(zhǎng)時(shí)間的守護(hù)和觀察、記錄，那時(shí)，伍德沃德每天辛勤工作，只睡3-4個(gè)小時(shí)，其他時(shí)間均在實(shí)驗(yàn)室工作[2-3]。在講解催化反應(yīng)時(shí)，介紹國(guó)內(nèi)的精細(xì)化工專家、中國(guó)工程院院士張生勇，他作為我國(guó)手性催化技術(shù)的主要開(kāi)拓者之一，躬耕藥學(xué)領(lǐng)域55年，一直從事手性催化劑的設(shè)計(jì)、合成及不對(duì)稱催化反應(yīng)的研究，認(rèn)為要在科學(xué)的殿堂里用行動(dòng)去創(chuàng)造知識(shí)，一定要沉下心來(lái)做研究，守得住清貧，耐得住寂寞，堅(jiān)持不懈坐得住冷板凳，咬定青山不放松，以嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)治學(xué)態(tài)度為學(xué)生指路導(dǎo)航。

在進(jìn)行單元反應(yīng)教學(xué)時(shí)，穿插提及有機(jī)合成科學(xué)家的生平事跡，在介紹其嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度之余，還強(qiáng)調(diào)其優(yōu)秀品質(zhì)，給學(xué)生樹(shù)立學(xué)習(xí)的榜樣，教育學(xué)生著名科學(xué)家的成就也不是一蹴而就的，是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期奮斗和不懈工作得來(lái)的，從而培養(yǎng)學(xué)生奮斗精神，教育引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立高遠(yuǎn)志向，歷練敢于擔(dān)當(dāng)、不懈奮斗的精神，具有勇于奮斗的精神狀態(tài)、樂(lè)觀向上的人生態(tài)度，做到剛健有為、自強(qiáng)不息。

3 以“單元反應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)整體把握”為元素，傳播心無(wú)旁騖求知問(wèn)學(xué)理念

精細(xì)有機(jī)合成課程設(shè)置上，主要單元反應(yīng)是該課程重要的內(nèi)容，包括鹵化、磺化和硫酸化、硝化和亞硝化、還原、氧化、重氮化和重氮鹽的反應(yīng)、氨基化、烴化、酞化、水解、縮合等各章[5]，單元反應(yīng)多、反應(yīng)機(jī)理多、反應(yīng)式多、圖表多、文字多，對(duì)初學(xué)者而言，理論知識(shí)較繁雜，學(xué)習(xí)難度大，如果不下功夫，抓住重點(diǎn)和突破難點(diǎn)，一知半解，就很難實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)，更不用提學(xué)以致用了。

在教學(xué)過(guò)程中，如果面面俱到，不但影響教學(xué)效果，學(xué)生也不易靈活運(yùn)用，此時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)整體把握，雖然課程知識(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，知識(shí)點(diǎn)多，但各單元反應(yīng)自成體系且同時(shí)章節(jié)之間又互有聯(lián)系，教學(xué)過(guò)程中可多借助案例引導(dǎo)學(xué)生，在增長(zhǎng)知識(shí)見(jiàn)識(shí)上下功夫，教學(xué)上體現(xiàn)前沿性與時(shí)代性，及時(shí)將學(xué)術(shù)研究、科技發(fā)展前沿成果引入課程，通過(guò)案例喚醒學(xué)生的“本能腦”[6]，化繁為簡(jiǎn)，變無(wú)趣為有趣。特別是當(dāng)下，在低頭族不分場(chǎng)合頻現(xiàn)、智能手機(jī)成為必需品的氛圍里，利用信息化手段和課后材料拓展作業(yè)等形式，將單元反應(yīng)知識(shí)點(diǎn)用實(shí)驗(yàn)視頻、模擬動(dòng)畫(huà)、圖表等方式展示，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)線下鞏固，當(dāng)學(xué)生通過(guò)動(dòng)畫(huà)視頻直觀感受到相關(guān)知識(shí)點(diǎn)、加深印象和提高興趣時(shí)，其注意力就從消耗時(shí)光的手機(jī)游戲方向轉(zhuǎn)移到求知問(wèn)學(xué)上，從而在實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的同時(shí)，教育引導(dǎo)學(xué)生珍惜學(xué)習(xí)時(shí)光，心無(wú)旁騖求知問(wèn)學(xué)，增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)，豐富學(xué)識(shí)，沿著求真理、悟道理、明事理的方向前進(jìn)。

4 以“有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)及工藝放大或工廠實(shí)踐” 為元素，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和環(huán)保意識(shí)

應(yīng)用化學(xué)專業(yè)開(kāi)設(shè)的初衷是培養(yǎng)具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的高素質(zhì)應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才，精細(xì)有機(jī)合成課程也要在增強(qiáng)綜合素質(zhì)上下功夫，教育引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)綜合能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

具體課程設(shè)置上，增加學(xué)生進(jìn)入科研實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展試驗(yàn)項(xiàng)目的機(jī)會(huì)，在有機(jī)實(shí)驗(yàn)中常常需要蹲點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，連續(xù)十幾個(gè)小時(shí)甚至幾天才能得到產(chǎn)物，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也不是一帆風(fēng)順的，反應(yīng)路線和操作步驟需要不斷改進(jìn)調(diào)整，這個(gè)實(shí)踐過(guò)程正是籍以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和發(fā)散思維的契機(jī)。教師可有意識(shí)地進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，在進(jìn)入合成實(shí)驗(yàn)室前，啟發(fā)學(xué)生先運(yùn)用單元反應(yīng)中涉及的有機(jī)合成反應(yīng)知識(shí)，設(shè)計(jì)不同的合成路線，并且比較各個(gè)路線的差異，在具體實(shí)驗(yàn)室操作時(shí)，分組進(jìn)行不同合成路線實(shí)踐，再針對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生大膽提出自己的想法，積極尋找解決問(wèn)題的不同答案，再對(duì)比總結(jié)，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

同時(shí)，中試工藝放大或工廠實(shí)踐也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的好途徑，100 kg以內(nèi)的中試放大，在具備中試反應(yīng)釜設(shè)備的部分高校實(shí)驗(yàn)室也能夠?qū)崿F(xiàn)，在工藝放大實(shí)驗(yàn)前，可以問(wèn)學(xué)生一些放大問(wèn)題，譬如“像圖1[7]這樣，用加大號(hào)的設(shè)備行不行？”，“旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀也設(shè)計(jì)成加大號(hào)的嗎？”，“反應(yīng)物料怎么轉(zhuǎn)移呢？”，觀看圖1的放大圖示，學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)到工藝放大并不是僅僅使用大型設(shè)備這么簡(jiǎn)單，那么工藝放大實(shí)踐要怎么做呢？學(xué)生帶著問(wèn)題去思考、去查閱文獻(xiàn)資料的過(guò)程，就培養(yǎng)了創(chuàng)新思維，再結(jié)合中試或工廠實(shí)踐，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)：把一個(gè)實(shí)驗(yàn)室合成的過(guò)程簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)變?yōu)樵诠に囋O(shè)備上連續(xù)的、重復(fù)的單元操作是一個(gè)綜合復(fù)雜的過(guò)程，反應(yīng)容器的數(shù)量和大小(試劑罐、反應(yīng)釜、餾分接收器、分液容器、濾液容器、結(jié)晶器等)，以及過(guò)濾設(shè)備的數(shù)量和型號(hào)、產(chǎn)品干燥設(shè)備、傳輸線、泵、閥門，所有項(xiàng)目的選擇都要考慮化學(xué)相容性和操作適用性，最終化合物的產(chǎn)出以及在工藝操作上消耗的時(shí)間都與實(shí)驗(yàn)室操作不同，就表面投料這一操作，與實(shí)驗(yàn)室中從攪拌器到溶液表面只有零點(diǎn)幾米的距離情況大不相同，在一個(gè)中型反應(yīng)釜中，從攪拌器到溶液表面間的2-4米的距離即會(huì)導(dǎo)致混合梯度和小區(qū)域的化學(xué)計(jì)量不平衡的產(chǎn)生，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及純度范圍的巨大變化和不確定性。通過(guò)以上中試放大或工廠實(shí)踐，學(xué)生培養(yǎng)了創(chuàng)新思維，達(dá)到了課程德育設(shè)計(jì)的目的。

圖1 化工工藝放大

此外，還可以在實(shí)驗(yàn)室操作、中試放大或工廠實(shí)踐中，強(qiáng)化學(xué)生精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)過(guò)程中存在的廢水、廢“泥”、廢氣、廢物和高能耗問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生了解查閱問(wèn)題解決方案，理解“綠水青山就是金山銀山”，有利于同時(shí)培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)能力和綠色發(fā)展理念[4]，培養(yǎng)環(huán)保意識(shí)。

5 結(jié)語(yǔ)

由于精細(xì)有機(jī)合成課程與其他化學(xué)專業(yè)知識(shí)一樣，具有強(qiáng)調(diào)邏輯性、體現(xiàn)專業(yè)性的特點(diǎn)，教學(xué)內(nèi)容繁多、理論知識(shí)深?yuàn)W，在從事教學(xué)過(guò)程中，教師有意識(shí)地把教學(xué)知識(shí)點(diǎn)中所隱藏的德育元素挖掘出來(lái)，將德育與專業(yè)知識(shí)教育相融合，讓德育元素巧妙的融入知識(shí)點(diǎn)的各個(gè)方面，在解疑釋惑、凝聚共識(shí)中不斷給學(xué)生以思想啟迪和文化滋養(yǎng)，最終形成全員、全程、全課程育人的格局，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與育人相統(tǒng)一。