農(nóng)業(yè)院校基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐

周云雷，殷煥順，付　蕾，艾仕云

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院， 山東　泰安　271018)

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農(nóng)業(yè)院校基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐

周云雷，殷煥順，付蕾，艾仕云

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院， 山東泰安271018)

探討了山東農(nóng)業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系的改革與實(shí)踐，將原來(lái)分別附屬于各教研室的實(shí)驗(yàn)課合并為一門基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課，成立基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，減少了課時(shí)，調(diào)整了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，改革了教學(xué)方法，建立了完善的成績(jī)?cè)u(píng)定方法，提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平，提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和科研素質(zhì)，同時(shí)對(duì)今后該課程的進(jìn)一步改革提出了設(shè)想。

農(nóng)業(yè)院校；基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)；改革

近些年，科技技術(shù)發(fā)展尤為迅速，而伴隨著科學(xué)技術(shù)的提高，傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式已經(jīng)難以適應(yīng)高等學(xué)校的教學(xué)需要。實(shí)驗(yàn)是一切科學(xué)創(chuàng)造的源泉，沒有足夠的科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，不但難于解決生產(chǎn)實(shí)際問題，也不可能提出什么突破性理論[1]。作為大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，除了要讓學(xué)生更好地理解、鞏固和加深所學(xué)的理論知識(shí)，還要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)去解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、獻(xiàn)身科學(xué)和勇于探索的精神[2-3]。

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是農(nóng)業(yè)院校課程體系中重要組成部分，是當(dāng)代農(nóng)學(xué)專業(yè)大學(xué)生必修課程，也是其學(xué)好后續(xù)課程的重要基礎(chǔ)課程[4]。以前，基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課在農(nóng)業(yè)大學(xué)的課程設(shè)置中，基本都是附設(shè)在化學(xué)理論課之中，地位不夠突出。這就使得部分教師和學(xué)生在一定程度上認(rèn)為該課程不夠重要，教師授課積極性，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，這在很大程度上限制了學(xué)生的創(chuàng)造性，不利于學(xué)生實(shí)際操作能力和解決問題能力的培養(yǎng)。為此，我們著重對(duì)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和成績(jī)?cè)u(píng)定方式進(jìn)行了改革。經(jīng)過教師和學(xué)生的共同努力，我們的改革取得了一定的效果。

1　教學(xué)體系的改革

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系的改革是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革順利進(jìn)行的基本保證。在2003年以前，我院基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的任務(wù)分別屬于無(wú)機(jī)化學(xué)教研室、分析化學(xué)教研室、物理化學(xué)教研室和有機(jī)化學(xué)教研室，在課程內(nèi)容設(shè)置上有一定的重復(fù)現(xiàn)象，儀器設(shè)備利用率不高，實(shí)驗(yàn)資源浪費(fèi)嚴(yán)重。在學(xué)校的大力支持下，將四大化學(xué)(無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué))實(shí)驗(yàn)室合并，于2003年7月組建校級(jí)“基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心”，設(shè)主任一名，副主任兩名，實(shí)行中心主任負(fù)責(zé)制。經(jīng)過10多年的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心目前有實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員10名，實(shí)驗(yàn)教師40余人。改革后，實(shí)驗(yàn)中心用于基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)用房有80余間。由基礎(chǔ)化學(xué)課程組負(fù)責(zé)確定課程內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)中心負(fù)責(zé)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材和藥品。實(shí)驗(yàn)中心負(fù)責(zé)統(tǒng)一調(diào)配實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備，杜絕了實(shí)驗(yàn)儀器的重復(fù)購(gòu)置和利用率不高的問題。

2　教學(xué)內(nèi)容的改革

通過優(yōu)化課程內(nèi)容，將原來(lái)的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)合并為一門單列的《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》，刪除了一些重復(fù)的、陳舊的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加適應(yīng)現(xiàn)代化發(fā)展的新內(nèi)容，共90學(xué)時(shí)，分兩學(xué)期完成，單獨(dú)進(jìn)行考試。

在研究了其他院校最新教材的基礎(chǔ)上，并結(jié)合我校的教學(xué)工作經(jīng)驗(yàn)和教改成果，組織教師編寫了《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教材，已于2013年由化學(xué)工業(yè)出版社正式出版。教材中的時(shí)刻內(nèi)容，主要以學(xué)習(xí)和掌握實(shí)驗(yàn)的基本操作技能為主，以培養(yǎng)學(xué)生分析問題。解決問題的能力。如明礬的制備及產(chǎn)品性質(zhì)檢驗(yàn)、乙酰苯胺的制備等。也綜合考慮了農(nóng)業(yè)院校的特點(diǎn)，在本教材中適當(dāng)選取了一些和農(nóng)業(yè)、生物科學(xué)、動(dòng)物科學(xué)等專業(yè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，如從茶葉中提取咖啡因、從肉桂皮中提取肉桂醛、糖類化合物的性質(zhì)、維生素C的測(cè)定等。

在實(shí)驗(yàn)過程中，注重實(shí)驗(yàn)的綠色化。對(duì)有毒化學(xué)藥品遵循“微量、回收、重復(fù)使用、處理”的原則，從原料綠色化、反應(yīng)綠色化、催化劑綠色化、溶劑綠色化、產(chǎn)品綠色化等方面綜合考慮。氧化還原反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中關(guān)于H2O2氧化性的實(shí)驗(yàn)，一般是Pb2++S2-=PbS，PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O。Pb2+是有毒重金屬，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該避免使用，可以用H2O2與I-反應(yīng)生成I2，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也很明顯，同樣可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；乙酸乙酯的合成?shí)驗(yàn)中，用硫酸作為催化劑雖然催化效果好，但是濃硫酸腐蝕性強(qiáng)，污染環(huán)境，可以考慮用其它路易斯酸或分子篩代替；在實(shí)驗(yàn)硫酸亞鐵銨的制備與純度檢驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)完畢后產(chǎn)品硫酸亞鐵銨應(yīng)收集，以免造成污染和浪費(fèi)，還可以在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)提純后繼續(xù)使用，如在分光光度法測(cè)鐵實(shí)驗(yàn)中，就可以利用提純后的硫酸亞鐵銨配制鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，既實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)藥品的節(jié)約，也實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的連續(xù)性。

3　教學(xué)方法的改革

每次實(shí)驗(yàn)前教師均集體備課，重點(diǎn)是該實(shí)驗(yàn)的操作、改進(jìn)、注意事項(xiàng)等，由一位教師主講，然后由其他教師進(jìn)行補(bǔ)充，最后大家一起討論，以提高實(shí)驗(yàn)的效果。所有實(shí)驗(yàn)教師課前均做預(yù)試，檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)試劑有無(wú)問題，試劑用量對(duì)是否在要求范圍之內(nèi)，探討學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題的操作及解決方法。

學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)前，要做好預(yù)習(xí)工作，除了了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)步驟外，還要求學(xué)生去圖書館或者運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)查詢實(shí)驗(yàn)中用到藥品的理化性質(zhì)，藥品使用時(shí)的注意事項(xiàng)等等，并按照要求皮寫出預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師認(rèn)真檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并在報(bào)告上簽字。對(duì)于不合格的預(yù)習(xí)報(bào)告，責(zé)令其重新寫。以此讓學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)的習(xí)慣。

教師講解實(shí)驗(yàn)時(shí)一改過去先講目的、原理，后講實(shí)驗(yàn)步驟的傳統(tǒng)講授模式，而是多媒體授課，結(jié)合提出問題，讓學(xué)生回答的課堂討論教學(xué)方式為主[5]。將實(shí)驗(yàn)教材中的具體實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)儀器使用規(guī)范和注意事項(xiàng)等內(nèi)容設(shè)計(jì)成不同的問題，讓學(xué)生參考教材回答。通過這種方式，將學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性調(diào)動(dòng)起來(lái)，轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)學(xué)生的主動(dòng)式學(xué)習(xí)。另外，我們還將學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)與教師補(bǔ)充結(jié)合起來(lái)，進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增加學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解。

在實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行過程中，任課教師要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生基本操作的指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作過程中出現(xiàn)的問題，并做到及時(shí)就診糾正。對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中提出的疑問，不要直接告訴其答案，要引導(dǎo)學(xué)生自己去思考，啟發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問題的能力。實(shí)驗(yàn)過程中，我們?cè)试S學(xué)生實(shí)驗(yàn)失敗，但要求學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中要仔細(xì)總結(jié)失敗的原因，避免以后繼續(xù)出現(xiàn)類似的錯(cuò)誤。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要求學(xué)生按要求獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的目的、原理、步驟可以簡(jiǎn)寫，重點(diǎn)是記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題及解決方法，對(duì)本次實(shí)驗(yàn)的體會(huì)、總結(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提出改革方案。培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新意識(shí)。

4　成績(jī)?cè)u(píng)定的改革

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核一直是高等院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的熱點(diǎn)問題[6-7]。而將實(shí)驗(yàn)考核量化、多元化、標(biāo)準(zhǔn)化和體現(xiàn)客觀公正一直是大家努力的方向[8]。成績(jī)是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要依據(jù)，所以這個(gè)成績(jī)要全面、公正地反映學(xué)生的真實(shí)水平。經(jīng)過多年教學(xué)實(shí)踐，我們將學(xué)生的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)成績(jī)分為四大塊：預(yù)習(xí)、操作、報(bào)告、期末考試，分別占總成績(jī)的比例為1:3:3:3。預(yù)習(xí)成績(jī)包括預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和課堂提問；操作成績(jī)包括學(xué)生操作的正確性、規(guī)范性，實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)待實(shí)驗(yàn)的態(tài)度和課堂紀(jì)律，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性和原始記錄的完整性，實(shí)驗(yàn)完畢后的衛(wèi)生情況；報(bào)告成績(jī)包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫格式是否正確，書寫是否端正，數(shù)據(jù)處理是否正確，對(duì)本次實(shí)驗(yàn)的總結(jié)、體會(huì)和建議；期末考試內(nèi)容主要是實(shí)驗(yàn)操作，每個(gè)學(xué)生自己獨(dú)立操作一個(gè)實(shí)驗(yàn)，教師評(píng)分。經(jīng)過多年實(shí)踐，這種成績(jī)?cè)u(píng)定方式能較好的體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)際水平，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力。

5　結(jié)　語(yǔ)

我們學(xué)院的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革剛剛進(jìn)入起步階段，以后還有很多地方有待實(shí)踐檢驗(yàn)。我們也深深體會(huì)到，在高校大規(guī)模擴(kuò)招的今天，要想提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出適應(yīng)21世紀(jì)的復(fù)合型人才，教學(xué)改革是唯一的道路。

[1]鐘國(guó)清.農(nóng)業(yè)院校基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程綜合改革的實(shí)踐與探索[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2001,18(1):104-107.

[2]陳立妙.高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的創(chuàng)新研究[J].才智,2012(30):138-139.

[3]羅五魁,謝鴻芳,應(yīng)少明.改革化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以適應(yīng)高等教育的發(fā)展[J].廣州化工,2014,42(4):175-176,187.

[4]李興玉,李順琴,張靈,等. 農(nóng)科院校普通化學(xué)教學(xué)中如何激發(fā)并保護(hù)學(xué)習(xí)興趣[J].廣州化工,2013,41(3):164-166.

[5]劉文萍,楊朝霞. 問題教學(xué)法在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].廣州化工,2011,39(16):182-183,210.

[6]梁慧光,王興民,年方,等. 農(nóng)業(yè)院校基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核方式的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2015,18(4):238-240.

[7]朱方平,蔣海燕,席海濤,等．基于B/S架構(gòu)的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核系統(tǒng)[J].石油化工應(yīng)用,2009,28(2):118-120．

[8]李宜芳,王元元.基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課考核體系的改革與實(shí)踐[J].廣州化工,2010,38(7):278-279,289.

The Exploration and Practice of Teaching Reform of Fundamental Chemistry Experiments in Agricultural University

ZHOUYun-lei,YINHuan-shun,FULei,AIShi-yun

(College of Chemistry and Material Science, Shandong Agricultural University, Shandong Taian 27101, China)

The exploration and practice of teaching reform of fundamental chemistry experiments in Shandong Agricultural University were discussed. Several experiment courses belonging to different teaching and research offices were merged into one course, fundamental chemistry experiment. On this base, basic chemistry experimental center was set up. We reduced the class periods, adjusted the experiment contents, reformed the teaching methods, established perfect score evaluation method, improved the quality of the students’ experimental skills. The conceive of the further reform of this course was also put forward.

agricultural university; fundamental chemistry experiments; reform

周云雷，女，講師，博士學(xué)位，主要從事分析化學(xué)方面的教學(xué)與科研。

G642.0

A

1001-9677(2016)05-0213-02