FRI ND OF MI L INDUS TRY6学术研究化工之友2007.N O .11《有机合成单元过程》课程是高职精细化工及相关工艺专业开设的主干专业课程。
该课程从精细化工行业有机合成的岗位群出发,按照有机合成单元反应的分类,重点介绍精细有机化学品合成中常见单元过程的基本原理和应用,分析其影响因素,并结合工业实例讨论单元过程的一般技术。
该课程有以下特点:①涉及的知识面广,学生应具有有机化学、物理化学、分析化学、化工原理、化学反应工程等先修课程知识;②一个精细化学品的生产,往往是一个或若干的反应单元过程的应用,因此每个单元过程既相互独立又相互联系,但在授课时不可避免地存在各章“各自为重”的现象,相互之间独立关系有余而联系不够;③实践性强,要求学生对有机化工生产过程及设备有感性认识;④单元反应机理抽象复杂,精细品的合成流程、设备多种多样,老师授课时要解释清楚,需要花较多的时间。
在教学过程中要利用有限的学时数,把这门实践性强、相互联系又相互独立的单元过程知识传授给学生,使学生真正具备设计精细品合成工艺流程和工艺优化选择的能力,并且能为以后走上生产技术岗位打下坚实的基础,就必须在传统的教学过程中探索有效的教学方法,才能真正达到教学的目的。
笔者经过多年的教学实践,对《有机合成单元过程》课程教学改革进行了探讨,在教学中既提高了教学质量又保证了教学效果。
1精讲要点,突出重点,解释难点,合理安排课时根据高职人才培养的目标,专业课程要以“职业能力”为培养目标,以“必须、够用”为度,将技术应用能力的培养和素质教育贯穿在这门课程的全过程。
在教学的过程中应研究教学内容,精讲要点,突出重点,解释难点。
每一个单元过程的反应式如磺化、硝化、卤化、烷基化、酰化、氧化、还原、缩合、重氮化和重氮盐转化等在有机化学官能团体系化合物的化学性质均详细学过;各单元过程的反应理论在也初步了解,如芳环上的卤化、硝化、磺化、烷基化、酰化等反应机理均属于亲电取代反应,脂肪族取代反应以亲核取代反应居多,卤素对烷烃和芳香侧链的卤化、不饱和烃的加成卤化、空气液相卤化、聚合等反应机理都属于自由基反应。
因此在讲授这些内容时,没有必要花太多的时间。
在讲授有机反应物与无机试剂之间进行的氧化还原反应,反应式的配平在单元过程中是比较重要的,因为平衡的有机反应式是决定反应物配料比的基本依据,也是计算产品收率和原料转化率的重要依据,在讲解时应有针对性的选择一些有代表性的例子。
在讲授每一单元过程的影响因素时,物理因素的影响如浓度、物料配比、温度、压力、反应时间、溶剂、催化剂、物料的纯度、反应介质的p H 值、反应的终点控制、反应设备的选择、传热等因素应根据具体的某一单元过程应重点讲授,特别是温度、压力、浓度、催化剂的影响。
单元反应类型、合成工艺应重点讲授并应突出如何组织、设计、分析工艺流程及工艺过程的影响因素是如何影响的、工艺条件是怎样确定的;对于每一个单元过程的应用实例,可以选择一个能说明问题的典型产品加以说明,使学生活学活用,应起到举一反三的作用。
每次课的难点不一定是重点,但它是学生学习和掌握授课内容必须跨越的障碍,因此,老师必须授给学生解惑的思路和方法。
有些章节只作一般性了解,还有一些章节可删去不讲,让基础好、有这方面兴趣的同学自己深入学习。
高职《有机合成单元过程》课程教学探讨吴梅青（湘潭职业技术学院湖南湘潭411102）摘要：根据有机合成单元过程课程的特点，结合教学实践与体会，对本课程的理论教学和实践教学进行了一些有益的探讨，旨在突出教学重点，增强学生的动手能力和创新能力，进而提高教学质量。
关键词：有机合成单元过程启发渗透式教学考核方法职业能力中图分类号：G642文献标识码：A 文章编号：1004-0862(2007)06(a )-0062-02实验，处理数据，撰写论文。
学生得以熟悉科学研究方法，接触最新的技术动态，使实践教学紧密结合工业生产实际和科学研究的前沿，为培养学生工程意识及动手能力，特别是分析问题能力、解决问题能力和创造能力提供了广阔的空间。
5加强实验室管理从学生实训角度看，加强管理第一是加强实训部与教学部门的协调统一，使理论课与实践课相辅相成，互相促进。
第二是在实验设置上，本着“因材施教”的原则，从培养学生动力能力、综合运用知识的能力、发现问题能力、分析和解决问题能力和创新的意思出发，充实综合型、设计型、开发型的实验，并按专业功能分为四个教学层次：演示、一般、提高、创新。
第三加强教师之间的协调勾通，统一思想，在充分讨论之后，统一实训考核标准，统一实验操作规程等。
如在强调仪器还原及仪器维护的重要性，认为不仅可以减轻实验管理工作负担，提高仪器使用寿命，更重要的是让学生养成良好的工作习惯，具备起码的专业素养。
总之，针对高职院校学生加强实践性环节培养的目标，我们应把重点放在实际动手方面，着重培养学生的动手能力。
通过围绕课程设计，实验，实习等实践教学环节，让学生接触实际，在实践中学习，学生在化工设计、实验和化工工艺、过程与系统方面的综合能力、实践能力得到显著提高，使实践性环节成为培养创新思维和综合能力的载体。
参考文献[1]张健等.建校内“实习基地”辅助实践教学[J].化工高等教育,2001,67(1):47-49.[2]董声雄等.加强实践教学改革提高学生创新能力[J].化工高等教育,2002,71(1):75-77.E CHE C A 263 FRI ND OF M I L INDUS TRY学术研究2007.N O.11化工之友2采用启发渗透式教学方法,培养学生的独立思考和创新能力现行的教学以课堂为主,以讲授为主,学生习惯于老师被动灌输的知识,学习一些没有感性知识的东西。
由于本课程的实践性强,学生的实践经验不足,空间想象力不强,对多数单元过程的工艺流程不能理解,并且这门课程和已学的有机化学、化工分析、化工原理、反应分离工程等课程关系密切。
针对课程的特点和教学中存在的问题,采用启发式和渗透式相结合的教学方法——启发渗透式。
在讲授单元反应过程影响因素时,力求严谨;在讲授单元反应原理和单元反应应用实例时,有选择性的讲解,特别是讲到具体的精细产品的合成时,事先进行精心设计,鼓励学生先带着老师提出的问题进行讨论,在讨论中得出结论。
例如在讲授C-酰化时,组织学生结合C-烷基化的内容,找出两单元反应的异同点,通过讨论,学生就能较好地掌握:两者的反应机理都属于亲电取代反应历程,由于烷基的供电性,C-烷基化是一个连串反应,在反应过程中要严格控制反应的温度、反应物的配比和反应时间,避免较多的副产物生成;由于酰基的吸电性,在芳环上引入酰基后,其电子云密度降低而不易发生多酰化、脱酰基、分子重排等副反应, C-酰化收率一般较高。
在讲授工艺过程及具体的某一精细品合成工艺时,要求学生联系在工厂见习所学的知识先自己看书,然后采取提问的形式了解学生掌握的程度,再针对重点、难点问题进行讲解,并提出较深的问题让学生进一步思考,调动学生的学习积极性。
在讲授有机合成反应新技术一章时,先要同学自学并查阅相转移催化反应、电解有机合成、光有机合成、生物化工合成技术等内容,然后进行归纳整理,在老师的指导下分组在课堂上做专题报告,共同研讨新技术、新工艺,老师在此基础上进行系统总结,突出重点、指出问题,以弥补单纯讲课的不足。
通过这样的教学方法,激发了学生的学习热情,又培养了学生的独立思考和创新能力。
3注重理论教学与实践教学相结合,培养学生的动手操作能力和分析能力学生在学习有机合成单元过程中要以能力培养为中心,培养学生应用所学知识分析问题、解决问题的综合能力以及不断获取新知识能力和创新能力。
在课堂教学中注重联系工程实际,以具体的生产实例贯穿于各单元操作的讲授中;将丰富的科研实践渗透在理论教学中。
例如在学习烷基化这个单元过程后,带学生去专业实验室,完成以间甲基苯胺为原料合成N,N-二乙基间甲苯胺的实验。
实验之前,要求学生查阅相关资料并利用所学的理论自己确定反应条件。
一些学生开始确定反应温度在205-215℃下,间甲基苯胺、乙醇、浓硫酸按1:3:0.1的摩尔比混合均匀,在压力为3M Pa下保温4~6h,实验就可以成功,收率会较高。
但学生在做实验的过程中发现反应时间长、收率低,有的同学实验没有做出,原因是学生用的工艺参数是合成N,N-二甲基苯胺的工艺参数。
于是经过老师引导,同学们分析,确定了反应温度在220℃左右,物料配比在1:2.5:0.1之间,反应时间在6-8h之间,实验顺利完成。
学完酰化后,学生得完成以邻苯二甲酸酐和异辛酯为原料合成邻苯二甲酸二异辛酯的实验。
通过这样一些操作性实验,学生的分析问题的能力和动手操作能力得到了加强。
学完卤化一章,带学生去校外实训基地参观以甲苯为原料合成邻氯甲苯和对氯甲苯的生产工艺,在参观过程中,要求同学了解化工设备和管线的布置,工艺参数及其如何调节,反应釜的外形结构、出料口和进料口的位置、物料的回收利用、物料的配比等。
通过这样的实习,增强了学生的感性认识,激发了学习理论知识的兴趣。
学完该课程后,学生必须在实习基地进行为期半年的生产实习,从现场中验证所学理论知识,回忆、联想和巩固所学专业知识,熟练掌握操作技能,在带队老师和工厂技术人员的指导下,初步具备分析和解决实际问题的能力,以及事故如何及时处理等,达到了理论和实践的统一。
4结合多种现代化教学手段,有效提高教学效果有机合成单元过程是核心专业课,在讲授基本概念和基本原理是,可采用传统的教学方法;对于教材中所涉及的反应方程式、图表、工艺过程,单元反应历程的描述、浓度、温度对反应过程的影响、温度和压力的相互影响、化工设备的立体结构、工艺流程中物料的动态过程等内容,单凭老师口头讲解学生注意力不易集中,在脑海中的想象也十分困难,很难跟上讲课的思路和进度,且大部分学生的学习基础差,学习效果不理想。
为此,我们积极采用现代化教学手段,例如购买相应的仿真软件、拍摄具有先进生产装置制作电视教学片、精心制作多媒体课件,开发本课程的电子教案等。
这样,使原本难学的内容更直观、生动、形象,降低了教学难度,节省了教学时间,利用这点节省的时间可对重点内容进行讨论或结合实际进行讨论,既增加了学生的感性认识,开拓了学生的视野,激发了学生的学习兴趣,使复杂、抽象的精细合成过程更加形象化了,学生也能从中获取较多的专业信息,从而提高了教学效果。
5改革考核方法,培养学生的综合能力《有机合成单元过程》是精细专业的专业课的一门主干课程,学习该课程的重要性不言而喻。
传统的考核方式是:期末考试成绩占70%,平时占30%。
但这种考试方式仅能考察学生对知识目标的掌握情况,不能考察出学生对能力目标和素质目标的培养情况。
我在教学的过程中采用平时、期末考试成绩、小论文写作、实验考核等方面结合起来考察学生学习该课程的情况。
