羅志剛，盧其明，倪春林，楊卓鴻，劉英菊，董先明

(華南農業(yè)大學材料與能源學院應用化學系， 廣東　廣州　510642)

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基礎化學實驗精品教材和精品課程的建設實踐*

羅志剛，盧其明，倪春林，楊卓鴻，劉英菊，董先明

(華南農業(yè)大學材料與能源學院應用化學系， 廣東廣州510642)

基礎化學實驗是農業(yè)院校的一門重要基礎實驗課程，有完整的課程體系和教學內容，我校的基礎化學實驗課程和教材都作為廣東省高校教學質量與教學改革工程的項目來建設。本文論述了我校基礎化學實驗精品教材和精品課程的建設實踐及取得的一些成效，根據課程體系和教學內容編寫教材，注意與教學研究和科學研究相結合，并強調精品教材建設與精品課程建設應同步進行。

基礎化學實驗；精品教材；精品課程；建設

2015年我校整體進入廣東省高水平大學重點建設高校行列，這意味著我校高等教育進入了全面提升的新階段。教學內容和課程體系改革是高等教育教學改革的重要內容，而精品教材和精品課程建設則是實現(xiàn)教學內容和課程體系改革的重要保證，也是當前實施的高校教學質量與教學改革工程的重要內容。我校的基礎化學實驗課程2005年成為校級精品課程，2010年成為省級精品課程[1]，在課程建設中如何進行教材建設，我們的做法和體會是：

1　精品教材建設與精品課程建設相結合

1.1農業(yè)院?；A化學實驗的課程體系和教學內容

基礎化學實驗是農業(yè)院校的一門重要基礎實驗課程，包含無機化學實驗、分析化學實驗、有機化學實驗、物理化學實驗的基本原理和基本內容。這些內容相互聯(lián)系、融會貫通，以實驗方法和實驗操作為主要手段，以培養(yǎng)操作技能和創(chuàng)新精神為主要目標。通過基本操作技能的訓練，學會和掌握化學實驗的基本操作技能，提高動手能力，為將來從事科學研究奠定基礎；通過化學物質的制備、合成、分離與純化實驗，學會從農林產品或天然產物中分離和提純各種有效成分，學會制備和合成自然界難以獲得的物質；通過驗證性實驗，驗證化學理論和物質的化學性質，總結出化學原理和規(guī)律；通過滴定分析和質量分析實驗，學會和掌握定量分析的原理和方法及分析結果的表達，并培養(yǎng)正確、規(guī)范的操作；通過化學常數(shù)測定實驗，學會和掌握有關數(shù)據的測定原理和方法及儀器的使用，并對數(shù)據進行分析處理，進而得出相關的結論或定律；通過儀器分析實驗，了解分析儀器的發(fā)展和應用，學會和掌握有關儀器的工作原理和使用方法并進行測定，從而對物質作出定性或定量分析；而一些綜合性和設計性實驗，更應注重與實際應用的結合，使實驗具有啟發(fā)性和思考性，有助于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的綜合能力和創(chuàng)新精神，也適應學生個性發(fā)展和潛能發(fā)揮的要求。

1.2根據課程體系和教學內容編寫教材

基礎化學實驗是一門實踐性課程，實踐告訴我們，通過實驗發(fā)現(xiàn)和發(fā)展了理論，又通過實驗檢驗和評價理論，因此化學實驗與化學理論是相輔相成的。實驗不只是驗證理論，更重要的是通過實驗感受知識的產生，理解知識的發(fā)展，掌握知識的創(chuàng)新，并培養(yǎng)操作技能和思維方法，培養(yǎng)嚴謹作風和求實品德，培養(yǎng)科學素質和創(chuàng)新能力。實驗教學的核心作用是培養(yǎng)學生的智能，因此實驗教學特別強調學生自己動腦和動手，從實踐中探索求知。通過觀察分析實驗現(xiàn)象，歸納總結出一些基本結論或基本原理；通過得到的實驗數(shù)據并作進一步處理，求出一些基本常數(shù)并賦予一定的物理意義；通過實驗儀器的正確使用，培養(yǎng)規(guī)范的操作技能和科學的實驗方法；通過總結實驗結果，拓寬視野，認識自然并聯(lián)想演繹，創(chuàng)造出新的知識。基于上述認識并根據課程體系和教學內容的反復論證實踐，2009年我們編寫出基礎化學實驗教材，并作為農業(yè)部“十一五”規(guī)劃教材由中國農業(yè)出版社出版，內容包含了以上敘述的各個方面。根據使用情況和效果，2014年我們對其進行了修訂，使教材更加完善，又作為農業(yè)部“十二五”規(guī)劃教材由中國農業(yè)出版社出版。

2　精品教材建設與教學研究相結合

根據通過基礎化學實驗課程的教學，使學生獲得化學實驗的基礎知識、基本理論和基本技能并對化學物質的“結構—性質—應用—制備—提純—測定”的關系有一個整體認識和全面訓練的原則，同時著重培養(yǎng)學生的科學精神、思維方法和創(chuàng)新能力，我們在教材中特別將化學實驗的基本操作技能作為一章獨立編寫，系統(tǒng)化、規(guī)范化、標準化并且運用到各個實驗項目中，使學生系統(tǒng)、全面地學習并掌握化學實驗的基本操作技能，以提高學生的實驗素養(yǎng)，培養(yǎng)學生的動手實踐能力和獨立工作能力。為此教師們積極開展教學研究，如建設開放式的基礎化學實驗教學平臺[2]和建設立體化的基礎化學實驗教學模式[3]，這些都在很大程度上支撐了基礎化學實驗精品教材和精品課程的建設。

3　精品教材建設與科學研究相結合

科研是提高教學水平和教學質量的基礎，以科研促進教學的改革，將教師們的科研成果引入教材是我們進行精品教材建設的重要內容。在教材編寫中注重對傳統(tǒng)實驗的優(yōu)化和對現(xiàn)代實驗的創(chuàng)新，并編入了一些與現(xiàn)代生活密切相關的實驗項目和一些涉及科學研究的實驗項目，很多實驗都經過反復研究實踐才寫進教材，例如由芳香烴的氧化來制備芳香族羧酸[4]，用過量乙醇在濃硫酸催化下與乙酸酯化合成乙酸乙酯[5]，用石灰乳從槐花米中提取蘆丁及其分離鑒定[6]，回收廢舊鋅錳干電池并提取有用物質[7]，從薰衣草中提取精油并加入到雪花膏的制備配方中制備薰衣草精油雪花膏[8]，通過海洋微生物發(fā)酵提取分離天然藥物[9]等。并且這些實驗都特別注重綜合設計性、探索研究性和實踐應用性，對培養(yǎng)學生的綜合實踐能力和開拓創(chuàng)新精神有很大幫助。

4　精品教材建設成效

4.1精品教材建設促進了開放實驗室的建設

開放實驗室對推進開放式教學的全面展開有著重要的作用[10]，化學實驗室的開放包括實驗室和儀器設備、試劑藥品的開放，也包括實驗時間和實驗項目的開放。我們通過實驗室的合并優(yōu)化了實驗室的管理，集中了一批儀器設備和試劑藥品，在上班時間內全面向學生開放，具體做法是建立了一個開放實驗室網上預約管理系統(tǒng)，學生首先通過網上預約并完成相關的安全和環(huán)保測試，然后提交實驗項目(這些實驗項目既可以是教材中有并且準備好的，也可以是學生根據所學專業(yè)或個人興趣愛好并且設計好的，還可以是學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目或科技創(chuàng)新活動項目)，并且這些實驗項目都特別注重安全環(huán)保和綠色化[11],再由教師審閱批準后，即可以利用課外時間在教師指導下進行實驗。實驗結束后，填寫實驗室及有關儀器設備和試劑藥品的使用登記表，并且在指定時間內提交實驗報告。

4.2精品教材建設促進了開放實驗項目的實施

在教材編寫中，我們注意到除了有讓學生在正常教學學時以內完成的實驗項目外，還補充了一些教學學時以外的實驗項目，使學生有更多的機會進入實驗室進行基本操作技能訓練并完成相關的實驗項目[12]。例如一些綜合設計性實驗項目如“蘆丁的提取、純化及檢驗”、“乙酸乙酯的合成、提純及測定”、“氯化鎳氨的組成及物性分析”等，一些應用性實驗項目如“吸煙與喝酒的檢驗”、“幾種摻假食物的鑒別”、“幾種食品中微量元素的檢驗”等，一些趣味性實驗項目如“雞蛋潛水”、“火山爆發(fā)”、“水底花園”等，讓學生了解化學在社會各個方面的應用并感受到生活中處處有化學。還有一些根據不同專業(yè)開設的實驗項目如農林類專業(yè)的“植物綠葉色素的提取、分離及鑒定”，水產類專業(yè)的“水中溶解氧的測定”，生物類專業(yè)的“藥用植物香精油的提取及其生物活性的測定”、環(huán)境類專業(yè)的“含鉻廢水的處理”，食品類專業(yè)的“食品中亞硝酸鹽含量的測定”等。

4.3精品教材建設促進了化學實驗技能大賽的舉辦

多年來，我校不定期舉辦全校性的化學實驗技能大賽[13]，基礎化學實驗教材也被指定為參考書，每次都有近三千名學生報名，通過化學實驗技能大賽，促進了學生的自主學習并培養(yǎng)了學生的實踐能力和創(chuàng)新精神。由于參賽學生眾多而進入決賽的名額又有限，因此學生要通過初賽就必須進行系統(tǒng)的學習或復習，進入決賽之后更要全面掌握實驗項目的要求，了解有關儀器和試劑，并通過查閱文獻資料設計出實驗方案。例如乙酰水楊酸的合成，要查閱有關物質的理化性質，如反應原料之一的乙酸酐遇水會水解，為防止其水解，反應容器必須是干燥的，如果反應容器未干燥，就會造成乙酸酐水解而使另一反應原料水楊酸不能完全反應，從而導致產率降低并且產品也不純(產品檢驗中檢出大量的酚羥基)；又例如從柑桔皮中提取香精油，如用傳統(tǒng)的水蒸氣蒸餾，由于中間的長頸圓底燒瓶仍需加熱而使水電消耗較大，學生改用水平放置的蒸餾管代替，這樣水蒸氣不但能連續(xù)通過不被冷凝而且還不需加熱，結果大大降低了水電消耗，并且提取率還有所提高。通過這些實驗項目的完成，滿足了學生求知探索的欲望，并且在探索過程中通過思考實驗中的具體問題，并尋找合理可行的實驗方法和操作步驟，激發(fā)了學生的學習熱情，促進了學生的自主學習并培養(yǎng)了學生的實踐能力和創(chuàng)新精神。

5　結　語

教材建設是課程建設的重要組成部分，是實施課程體系和教學內容改革，提高教學水平和教學質量的關鍵。在課程體系的設置上，應強化基礎，淡化專業(yè)，樹立“大化學實驗”意識，把相關實驗融合起來，變分散為綜合。在教學內容的安排上，應大力加強基本操作技能實驗，并開設綜合設計性實驗，以適應學生個性的發(fā)展和潛能的發(fā)揮。在教材編寫中，應注意使學生明確實驗原理、實驗方法及實驗技術在操作步驟中的具體運用，注意基本操作技能的培養(yǎng)，啟發(fā)學生的思維，發(fā)揮學生的主觀能動性，給學生留下探索的余地，思考的時間，設計的空間。精品教材建設在推進精品課程建設中具有重要的意義和作用，因此精品教材建設應與精品課程建設同步進行。

[1]倪春林，劉英菊，羅志剛，等.農業(yè)院?；A化學實驗精品課程的建設與實踐[J].實驗室科學，2012，15(3)：167-169.

[2]倪春林，羅志剛，黃鶴，等.開放式農科化學實驗教學平臺的建設與實踐[J].高校教育研究，2009，(15)：172-173.

[3]董先明，倪春林，羅志剛，等.農林院?；A化學實驗立體化教學模式[J].實驗室研究與探索，2013，32(6)：315-317.

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[5]顏蕓，羅志剛，周曉華，等.基礎化學實驗中乙酸乙酯合成實驗的探索[J].廣東化工，2012，39(5)：232-233.

[6]熊亞紅，吳巧兒，曾滿枝，等.蘆丁提取與紙色譜檢測條件的優(yōu)化[J].廣東化工，2010，37(9)：123-124.

[7]羅志剛，羅妍菲，霍思琦.廢舊鋅錳干電池的回收利用[J].廣東化工，2013，40(17)：153-154.

[8]鄭嘉雯，黃嘉琪，陳結瑩，等.薰衣草精油雪花膏的研制[J].廣州化工，2015，43(14)：59-61.

[9]李春遠，丁唯嘉，王秀芳，等.一則海洋微生物天然藥物化學綜合實驗的教學設計[J].實驗技術與管理，2014，31(5)：187-190.

[10]陳敏，羅志剛，盧其明，等.農業(yè)院校公共基礎化學實驗室開放的探索與實踐[J].廣東化工，2009，36(6)：231-232.

[11]陳敏，盧其明，羅志剛.化學開放實驗教學綠色化的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2013，32(4)：135-139.

[12]羅志剛，倪春林，陳敏，等.開放化學實驗室和開放化學實驗項目的實踐[J].廣州化工，2010，38(8)：267-268.

[13]羅志剛，黃鶴，楊卓鴻，等.農業(yè)院校開展化學實驗技能大賽的實踐[J].廣東化工，2012，39(10)：163-164.

Construction Practice of Fine Teaching Material and Fine Course of Basic Chemistry Experiment*

LUO Zhi-gang， LU Qi-ming， NI Chun-lin， YANG Zhuo-hong， LIU Ying-ju， DONG Xian-ming

(Department of Applied Chemistry，College of Materials and Energy，SouthChinaAgriculturalUniversity，GuangdongGuangzhou510642，China)

Basic chemistry experiment in agricultural colleges is an important fundamental experiment course，it has complete course system and teaching contents. The construction practice and results of fine teaching material and fine course of basic chemistry experiment were expounded. Teaching material was written according to the course system and teaching contents, and combined with the teaching research and scientific research. Fine teaching material construction and fine course construction should be synchronized.

basic chemistry experiment；fine teaching material；fine course；construction

2014年廣東省本科高校教學質量與教學改革工程精品教材《基礎化學實驗》立項建設項目(粵教高函[2014]97號，序號43)；2015年省級精品資源共享課程《無機及分析化學》立項建設項目(粵教高函[2015]133號)。

羅志剛(1955-)，男，教授，主要從事無機化學和分析化學及其實驗的教學工作，研究方向是天然產物綜合利用。

G642

A

1001-9677(2016)01-0161-03