雷然,鄧書端,李向紅,*
1西南林業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院,昆明 650224
2西南林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,昆明 650224
植物化學(xué)是一門運用現(xiàn)代化學(xué)理論和方法,綜合植物學(xué)和有機化學(xué)相關(guān)理論,對植物成分主要是具有生理活性的次生代謝產(chǎn)物的提取、分離純化、結(jié)構(gòu)鑒定、功能性質(zhì)、生物合成、化學(xué)合成以及結(jié)構(gòu)修飾改造等方面進(jìn)行研究,是天然產(chǎn)物化學(xué)的重要組成部分[1]。植物化學(xué)是在分子水平上揭示植物奧秘,為植物資源合理利用奠定基礎(chǔ);對于新藥研發(fā)、化學(xué)生態(tài)學(xué)等方面有著重大意義,并產(chǎn)生重大經(jīng)濟(jì)效益和社會效應(yīng)[2,3]。植物化學(xué)實驗是植物化學(xué)課程的重要組成部分,也是林業(yè)院校應(yīng)用化學(xué)、林產(chǎn)化工、農(nóng)學(xué)、生物技術(shù)等專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程,具有很強的實踐性。通過植物化學(xué)實驗教學(xué),可培養(yǎng)學(xué)生對植物化學(xué)相關(guān)實驗的基本操作能力,提升實驗技能,更重要的是提升學(xué)生的創(chuàng)新能力、獨立思考和分析處理數(shù)據(jù)的能力,并把課程理論知識靈活運用到實踐中。植物化學(xué)實驗兼具理論性和實踐性,在林業(yè)院校中已成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和科研能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。
“新農(nóng)科”是高等農(nóng)林教育適應(yīng)全球變化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的需要,是新時代中國高等教育內(nèi)涵發(fā)展和卓越農(nóng)林人才培養(yǎng)的重要內(nèi)容。在高等農(nóng)林教育的新形勢下,“新農(nóng)科”建設(shè)為高等農(nóng)林院校人才培養(yǎng)指明了方向,為推進(jìn)農(nóng)林現(xiàn)代化的人才需求作出更大貢獻(xiàn)[4]。在“新農(nóng)科”背景下,現(xiàn)有的植物化學(xué)實驗教學(xué)中存在較多問題。教學(xué)模式多年以來變化不大,開設(shè)的實驗內(nèi)容單一,驗證性實驗多,創(chuàng)新性低,缺乏信息化教學(xué)方式;實驗教學(xué)過程中,學(xué)生完成實驗流于形式,缺乏自學(xué)能力,停留于教師的講授和實驗教材的表述,對實驗數(shù)據(jù)的處理不夠嚴(yán)謹(jǐn),處于僅僅完成實驗的學(xué)習(xí)狀態(tài),難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力;實驗教學(xué)和社會需求脫節(jié),產(chǎn)、學(xué)、研未能協(xié)同發(fā)展。針對植物化學(xué)實驗在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的具體問題,結(jié)合林業(yè)院校相關(guān)專業(yè)辦學(xué)特色,滿足現(xiàn)代行業(yè)對人才的需求,以“雙一流”建設(shè)下高等農(nóng)林院校的自身教學(xué)特色和理念為前提,以培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力為導(dǎo)向[5],從重視教材建設(shè)、實驗教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、教學(xué)方法的改進(jìn)以及加強實驗室建設(shè)等方面進(jìn)行實驗教學(xué)改革探索和實踐,培養(yǎng)學(xué)生成為具有扎實理論基礎(chǔ)和較高實驗技能相結(jié)合的應(yīng)用型人才,發(fā)揮植物化學(xué)實驗在人才培養(yǎng)中的作用。
實驗教材是相關(guān)課程體系教學(xué)中的重要組成部分,好的教材與教學(xué)質(zhì)量密切相關(guān)[6]。隨著實驗教學(xué)改革,編寫的實驗教材也浩如煙海。目前,國內(nèi)有許多植物化學(xué)實驗的相關(guān)教材[7–10]。由于各高校實驗教學(xué)內(nèi)容側(cè)重點有差別,加上實驗條件和儀器設(shè)備也有差異,如教材《植物化學(xué)實驗》[11]雖涵蓋了大部分實驗內(nèi)容,但不太適用于農(nóng)林院校的人才培養(yǎng)特色目標(biāo),所以《植物化學(xué)實驗》在農(nóng)林院校中的適用性不高。教材中實驗項目和內(nèi)容較多,新技術(shù)和新方法應(yīng)用內(nèi)容較少,實驗項目不能很好地突出林業(yè)類院校特色和培養(yǎng)人才的需求,同時實驗內(nèi)容以驗證性實驗為主,學(xué)生具體操作中墨守成規(guī)、按部就班,停留于教師講授和教材表述,導(dǎo)致學(xué)生實驗技能較差,不能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。
結(jié)合林業(yè)院校相關(guān)專業(yè)辦學(xué)特色,為了適應(yīng)林業(yè)院校實驗教學(xué)要求,必須注重植物化學(xué)實驗教材的建設(shè),筆者根據(jù)本校植物化學(xué)課程建設(shè)的發(fā)展趨勢于2007年編寫了《植物化學(xué)實驗講義》。隨著學(xué)校招生規(guī)模和專業(yè)的調(diào)整,講義在不斷使用過程中,繼續(xù)增設(shè)了綜合性實驗和設(shè)計性實驗,不斷完善實驗體系,與其他植物化學(xué)實驗教材相比,增加了企業(yè)參觀實習(xí)項目,完成基礎(chǔ)實驗教學(xué)后,走進(jìn)企業(yè),了解教學(xué)中的實驗項目在實際生產(chǎn)應(yīng)用中的具體操作,使植物化學(xué)課程的理論知識靈活運用到實踐操作中去,重點強調(diào)實驗操作技術(shù),相關(guān)理論知識的介紹根據(jù)社會行業(yè)需求不斷改進(jìn),學(xué)生在接受相應(yīng)知識點的同時對實驗操作方式的改進(jìn)起到很大幫助。植物化學(xué)實驗課程在不斷改進(jìn)和實施的過程中受到學(xué)生普遍好評。
植物化學(xué)實驗課程內(nèi)容主要由兩部分組成:植物化學(xué)相關(guān)理論知識的介紹和各類代表性植物有效成分的分析等實驗操作。其中理論介紹包括經(jīng)典的提取和分離方法、色譜分離方法、純度判定、結(jié)構(gòu)鑒定及植物化學(xué)成分預(yù)實驗的介紹;具體實驗操作包括黃酮類化合物、醌類化合物、苯丙素類化合物、生物堿、萜類和揮發(fā)油、苷類化合物等植物成分的提取、分離和鑒定等。綜合國內(nèi)高校選用的各類植物化學(xué)實驗教材,教材中所涉及的實驗個數(shù)多達(dá)20–30個,而實際開設(shè)的實驗個數(shù)并不多,具體實施的實驗內(nèi)容操作流程不太完備。林業(yè)院校開設(shè)的植物化學(xué)實驗學(xué)時數(shù)不多,一般在16–32學(xué)時,即開設(shè)實驗內(nèi)容4–8個。這是由于一些非化學(xué)類專業(yè)學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)較為薄弱,所以開設(shè)的實驗內(nèi)容較簡單,時間不長,導(dǎo)致整個實驗過程系統(tǒng)性不強,教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化是解決這一問題的關(guān)鍵。筆者所在學(xué)校現(xiàn)今開設(shè)的實驗項目如表1所示。
表1 植物化學(xué)實驗項目
根據(jù)林業(yè)院校相關(guān)專業(yè)背景和培養(yǎng)目標(biāo),對于植物化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容在原來的基礎(chǔ)上進(jìn)行不同優(yōu)化配置,并非從追求實驗項目多和內(nèi)容廣出發(fā),而體現(xiàn)的是教學(xué)內(nèi)容“精”這一特色。
(1) 對于化學(xué)基礎(chǔ)較薄弱的專業(yè)在進(jìn)行驗證性實驗時,先逐步淘汰一些內(nèi)容較為陳舊、技術(shù)含量低的一些實驗,對于有代表性的驗證性實驗應(yīng)增加植物化學(xué)預(yù)實驗中的單項預(yù)實驗和系統(tǒng)預(yù)實驗的項目。單項預(yù)實驗是指根據(jù)工作需要,有重點地檢查某類成分的存在與否;系統(tǒng)預(yù)實驗是對植物中的各類成分進(jìn)行比較全面的定性檢查,如含哪些類型的化合物。這要求學(xué)生掌握植物各類有效成分的理化性質(zhì),并利用不同類型成分的特有性質(zhì),在實際操作中對化合物進(jìn)行初步區(qū)分,從而掌握植物化學(xué)理論體系中各類有效成分的物理、化學(xué)鑒別原理與方法。
(2) 對于實驗學(xué)時安排相對較多、具有較強化學(xué)基礎(chǔ)的專業(yè),以植物化學(xué)各類有效成分相關(guān)理論為基礎(chǔ),選擇有代表性的含有不同類型化合物的植物資源,在優(yōu)選最佳實驗條件下,對有效成分進(jìn)行提取、分離純化和鑒定等實驗操作流程。如研究黃酮類化合物相關(guān)實驗“槐米中蘆丁的提取分離與鑒定”可優(yōu)化提取方法,由傳統(tǒng)的回流提取改進(jìn)為超聲波提取,在縮減提取步驟時間的同時更重要的是提高了成分的提取率,為后續(xù)實驗各步驟提供了綜合性保障,同時也將提取的新技術(shù)普遍應(yīng)用于實驗教學(xué)中。
(3) 在開展基礎(chǔ)性實驗和綜合性實驗的同時,增加設(shè)計性和科創(chuàng)性實驗類型,開設(shè)綜合設(shè)計性實驗[12]。學(xué)生可結(jié)合相關(guān)實驗教材、期刊論文、實驗相關(guān)視頻以及教師的相關(guān)科研項目,在上實驗課前進(jìn)行資料查閱收集和預(yù)習(xí),自行設(shè)計實驗方案和實驗流程,然后進(jìn)行具體實驗操作,在拓寬學(xué)生知識面的同時培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、分析和解決問題的能力及處理數(shù)據(jù)的能力,從而提升學(xué)生的創(chuàng)新意識和綜合實驗?zāi)芰Α?/p>
(4) 踐行綠色環(huán)保理念,以“綠色化學(xué)”為導(dǎo)向進(jìn)行實驗教學(xué)[13]。植物化學(xué)實驗在提取分離時消耗有機溶劑的量較大,學(xué)生在實驗操作中如果環(huán)保意識不強,則會造成溶劑嚴(yán)重浪費,因此培養(yǎng)學(xué)生對試劑藥品的“綠色化”理念尤為重要。如在“葛根素的提取分離與鑒定”實驗中限定學(xué)生稱取葛根粗粉50 g,利用超聲波提取法提取,溶劑使用量95%乙醇上限400 mL并減壓濃縮回收溶劑,過氧乙酸上限50 mL等,防止有機溶劑的大量使用污染環(huán)境;薄層層析操作后可刮掉薄層填料重新鋪板再利用,跑板展開時采用微型裝置來實現(xiàn);廢棄液經(jīng)處理后方可回收或排放以及易制毒廢棄物的回收管理。這就要求學(xué)生提前預(yù)習(xí),清晰整個實驗過程,促進(jìn)學(xué)生樹立環(huán)保意識,同時培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計分析能力。
(5) 在“新農(nóng)科”背景下,以提升農(nóng)林類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量和培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目的,在行業(yè)對人才具體需求的前提下,補充和完善植物化學(xué)實驗內(nèi)容,可在基礎(chǔ)實驗的教學(xué)內(nèi)容上增加滿足行業(yè)需求的應(yīng)用性較強的實驗項目。以筆者所在高校的學(xué)院為例,從學(xué)院與企業(yè)合作的教學(xué)科研就業(yè)實習(xí)基地中篩選出相關(guān)企業(yè),如云南通海楊氏天然產(chǎn)物有限公司,該公司主要生產(chǎn)天然色素,植物化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容中可增設(shè)“β-胡蘿卜素和番茄紅素的提取分離與測定”等關(guān)于天然色素分析的實驗來增強植物化學(xué)實驗的應(yīng)用性。
實驗教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化可從基本操作和綜合技能培養(yǎng)上升到科研能力的提升和創(chuàng)新能力的提高,不僅讓學(xué)生把握了植物化學(xué)理論的基本知識和學(xué)科的研究進(jìn)展,同時又兼顧了社會相關(guān)行業(yè)的需求和發(fā)展,更有利于學(xué)生把握植物化學(xué)的研究趨勢和前景[14]。
傳統(tǒng)的植物化學(xué)實驗教學(xué)方法主要以實驗教材為指南,從相關(guān)教材中選取幾個有代表性的實驗項目,按照實驗步驟進(jìn)行教學(xué)活動,以教師的講授為主,對學(xué)生預(yù)習(xí)及撰寫預(yù)習(xí)報告、具體實驗操作、數(shù)據(jù)分析處理和提交實驗報告等方面嚴(yán)格要求。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)過程下,學(xué)生一般是抱著完成實驗課程任務(wù)的心態(tài)被動接受,操作機械化,分析處理數(shù)據(jù)能力不強,理論結(jié)合實踐的能力較差,對于實驗的科學(xué)意義通常不能很好理解,缺乏對整個實驗流程的思考,摘抄教材導(dǎo)致實驗報告千篇一律,從而導(dǎo)致對實驗的積極性嚴(yán)重下降,因此對植物化學(xué)實驗教學(xué)方法的改進(jìn)至關(guān)重要。
(1) 教學(xué)過程中以教師的教授為主導(dǎo)地位,單一的實驗講授往往顯得枯燥,在講授過程中學(xué)生依賴實驗教材而積極性不高,對教師語言傳遞的信息一知半解,靈活運用多媒體實驗教學(xué)可提高學(xué)生的實驗積極性。植物化學(xué)實驗開課對象為大二學(xué)生,實驗以植物中有效成分的提取、分離純化和鑒定為主,植物化學(xué)理論課程的全面講解讓學(xué)生對實驗?zāi)康挠幸欢ǖ恼J(rèn)知,通過大一基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程的開設(shè)也讓學(xué)生掌握了一些基本實驗技能,但對于植物化學(xué)實驗整個流程學(xué)生缺乏系統(tǒng)性認(rèn)知,單一的講授較為抽象,顯得枯燥乏味,利用多媒體教學(xué)可將實驗涉及到的具體代表化合物從結(jié)構(gòu)展示到提取、分離和鑒定過程以三維動畫的形式全面展示給學(xué)生,同時通過圖片全面介紹成分化合物在各行業(yè)中的應(yīng)用,從而引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,生動形象地領(lǐng)會到實驗的本質(zhì)。由于實驗學(xué)時有限,利用多媒體實驗教學(xué)可對實驗?zāi)康?、實驗原理、儀器裝置操作等環(huán)節(jié)進(jìn)行講解,并對實驗流程以動畫的形式逐步講解[15],結(jié)合教師對關(guān)鍵環(huán)節(jié)著重講授和示范操作,可在學(xué)生基本實驗操作規(guī)范化同時,提升學(xué)生分析和解決問題的能力,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。靈活運用多媒體實驗教學(xué)可在較短時間內(nèi)讓學(xué)生生動記憶,提升了教學(xué)速度,增加學(xué)生動手時長,進(jìn)一步提升學(xué)生的實驗技能。同時,把握好植物化學(xué)各實驗項目之間的區(qū)別和聯(lián)系,進(jìn)行比較總結(jié),可進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生對理論知識的掌握和實踐。植物化學(xué)各實驗項目萬變不離其宗,總體流程大同小異,在教學(xué)環(huán)節(jié)可采用比較探究的方法,在實驗項目依次開展的過程中,可對每次實驗的成分化合物分別從結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)以及提取分離方法上進(jìn)行對比,找到它們之間存在的共同點和差異,不斷累積總結(jié),通過總結(jié)實驗項目的相關(guān)聯(lián)系,讓學(xué)生更深層次地掌握具體操作步驟,可不斷提升學(xué)生的實驗熟練度,并且縮短了一些常規(guī)步驟的操作時間。多媒體實驗教學(xué)的合理利用,可充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,并樹立創(chuàng)新意識,發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造能力。
(2) 教學(xué)過程中以學(xué)生的學(xué)習(xí)為核心地位,根據(jù)實驗教學(xué)目標(biāo),需要教師的嚴(yán)格要求和引導(dǎo)。植物化學(xué)實驗除了教學(xué)環(huán)節(jié)中的具體操作以外,還包括預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)和實驗報告的撰寫,所以要提升教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量,必須在預(yù)習(xí)、操作以及數(shù)據(jù)處理上進(jìn)行教學(xué)方式的改進(jìn),從而使學(xué)生達(dá)到學(xué)習(xí)效果。預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)中,教師嚴(yán)格要求學(xué)生撰寫預(yù)習(xí)報告,預(yù)習(xí)報告并非摘抄教材,而是查閱實驗項目相關(guān)的文獻(xiàn)資料以及觀看實驗相關(guān)視頻材料,對比各類提取分離方法,設(shè)計實驗流程,細(xì)化實驗步驟。例如提取方法的選擇,除了教材中實驗項目指定的提取方法外,可根據(jù)成分化合物的性質(zhì)選用其他提取方法,如傳統(tǒng)的提取方法(浸漬法、滲漉法、回流提取法和水蒸氣蒸餾法等)或提取的一些新技術(shù)(超臨界流體萃取、微波提取、超聲波提取等),根據(jù)實驗室條件,可對選用的提取方法進(jìn)行優(yōu)缺點比較,選用切實可行、高效便捷的方法開展實驗;實驗操作上,對于學(xué)生在操作中出現(xiàn)的問題教師不能即刻包辦解決,教師講解完相關(guān)理論和示范操作后,應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者的角色,但并非放任學(xué)生胡亂操作和根據(jù)實驗教材的操作步驟照單全收的實驗?zāi)J健@缭诔煞只衔锓蛛x鑒定中的薄層層析操作中,展開劑的選擇上可給出一個大致溶劑配比用量,通過學(xué)生具體實踐找到一個合適的配比用量,嘗試失敗最終成功可進(jìn)一步讓學(xué)生明白溶劑的極性對化合物展開的重要影響。對于一些復(fù)雜的實驗操作須引導(dǎo)學(xué)生合作學(xué)習(xí),通過討論和思考,分工協(xié)作,共同完成實驗項目,可營造良好的實驗氛圍,激發(fā)大家探討問題的學(xué)習(xí)能力,樹立團(tuán)隊意識和培養(yǎng)團(tuán)隊精神;撰寫實驗報告上,實驗數(shù)據(jù)的記錄和處理分析至關(guān)重要,杜絕學(xué)生抄襲他人數(shù)據(jù)。植物化學(xué)實驗數(shù)據(jù)沒有高度重合性,以提取率為例,等量的材料以相同的提取條件進(jìn)行提取,提取率也并非完全一致,此時學(xué)生可通過對材料溶劑、儀器設(shè)備等方面進(jìn)行分析,不能為了跟他人保持一致而抄襲。準(zhǔn)確記錄實驗數(shù)據(jù),合理分析處理實驗數(shù)據(jù),規(guī)范撰寫實驗報告,可培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和分析總結(jié)能力。
(3) 加強理論與實際的結(jié)合,邀請相關(guān)企業(yè)研發(fā)人員指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗教學(xué)[16]。所謂學(xué)以致用,并非是為了開展實驗而完成實驗,一定要結(jié)合實際,結(jié)合行業(yè)需求,真正做到理論聯(lián)系實際。與植物化學(xué)相關(guān)的各企業(yè)把握著社會具體需求下的植物化學(xué)的實驗技術(shù),所以邀請企業(yè)研發(fā)人員進(jìn)行實驗課指導(dǎo),可使學(xué)生對哪些植物化學(xué)實驗在實際中應(yīng)用廣泛有所了解,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)和操作的積極性。反復(fù)熟練地操作實際使用率較高的實驗項目,并牢記于心,理解透徹。同時可面向企業(yè)進(jìn)行企業(yè)考察實踐和生產(chǎn)實習(xí),現(xiàn)場考察實踐是所學(xué)理論知識實際應(yīng)用的直觀展示[17],通過企業(yè)安排的專業(yè)技術(shù)人員對相關(guān)考察實踐內(nèi)容的介紹和生產(chǎn)線的參觀,讓學(xué)生直接感受到學(xué)以致用。如目標(biāo)化合物如何通過企業(yè)生產(chǎn)線進(jìn)行提取分離和純化,所用設(shè)備和具體流程可讓學(xué)生對比實驗室操作和企業(yè)生產(chǎn)的異同,使學(xué)生更明確植物化學(xué)實驗在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用。學(xué)生可向企業(yè)申請生產(chǎn)實習(xí),具體參與實踐工作,鍛煉提升生產(chǎn)實踐能力,既培養(yǎng)了學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)興趣,又提升了學(xué)生的綜合能力,同時為學(xué)生就業(yè)提供一定機會,提升學(xué)生就業(yè)后對生產(chǎn)工作的熟練度,并能很快適應(yīng)社會需求下的生產(chǎn)效率。充分利用教學(xué)科研就業(yè)實習(xí)基地,通過與企業(yè)的密切合作,加強理論與實際結(jié)合,為應(yīng)用型人才的培養(yǎng)打下堅實基礎(chǔ)。
(4) 注重學(xué)生科研創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學(xué)生培養(yǎng)仍以傳統(tǒng)模式為主,在實驗教學(xué)中融入科研,促進(jìn)科研帶動教學(xué),使學(xué)生近距離接觸科研,有助于學(xué)生向科研者角色轉(zhuǎn)變,可提升學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,參與一定的科研項目工作并對實驗結(jié)果進(jìn)行分析處理,可激發(fā)學(xué)生的科研興趣,提升實踐中的綜合能力,如利用高效液相色譜測定黃酮的含量和比色法測定總黃酮含量的區(qū)別等通過實踐操作得到更好的理解。同時,增設(shè)科研講座,結(jié)合植物化學(xué)研究熱點和前沿實驗技術(shù),可邀請校內(nèi)外具有豐富經(jīng)驗的專家、教授進(jìn)行講授,讓學(xué)生感受到科研并非遙不可及,并形成良好的學(xué)習(xí)氛圍,為養(yǎng)成良好的科研習(xí)慣打下基礎(chǔ)。以教學(xué)實驗的熟練掌握為基礎(chǔ),在完成科研工作中的實驗綜合能力提升為前提,學(xué)生可進(jìn)一步獨立申報科技創(chuàng)新基金、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃等項目,完成項目的同時,提升學(xué)生對科研的認(rèn)知,并把實驗中得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié),撰寫論文發(fā)表,從而培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新思維,增強學(xué)生的創(chuàng)新能力,提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。
實驗室是開展實驗教學(xué)的基本場所,相應(yīng)設(shè)施是保證順利完成實驗教學(xué)的基本條件,作為實踐教學(xué)的重要平臺,須發(fā)揮對學(xué)生的實驗技能和科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要作用。加強實驗室建設(shè),優(yōu)化資源配置,以“綠色低碳”為建設(shè)原則,在保證教學(xué)質(zhì)量的同時提高利用效率,順利開展實驗教學(xué)工作。結(jié)合林業(yè)院校專業(yè)特點和植物化學(xué)實驗室現(xiàn)狀,實驗室建設(shè)不容忽視。
筆者所在學(xué)?,F(xiàn)有的植物化學(xué)實驗室并非獨立實驗室,而是與其他專業(yè)性化學(xué)實驗共用實驗場所,雖都完成了實驗教學(xué)任務(wù),但教學(xué)質(zhì)量并不高,所以建設(shè)獨立的植物化學(xué)實驗室是保證良好教學(xué)效果的關(guān)鍵,這不僅滿足植物化學(xué)實驗基礎(chǔ)教學(xué),同時為相關(guān)科研提供了重要平臺。更新儀器設(shè)備,增加基礎(chǔ)實驗儀器的數(shù)量也是加強實驗室建設(shè)的必要措施。隨著中央財政支持地方高校發(fā)展專項資金建設(shè)項目的資金投入,實驗室淘汰了大量不能滿足現(xiàn)代實驗需求的老舊儀器,更新了旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、真空干燥箱、超聲波提取儀、微波提取儀、熒光檢測器、精餾裝置等儀器設(shè)備,進(jìn)一步提高了實驗效率,對于植物化學(xué)基礎(chǔ)性實驗和綜合性實驗的開設(shè)提供了便利。同時,一些分析測試的大型設(shè)備也投入到植物化學(xué)實驗中,如薄層掃描儀、高效液相色譜儀、氣相色譜儀、噴霧干燥器、紫外光譜儀、紅外光譜儀等,為學(xué)生在化合物分析檢測和鑒定上提供了有力保障。儀器設(shè)備的更新為植物化學(xué)實驗系統(tǒng)全面的開展創(chuàng)造了基礎(chǔ),學(xué)生在實驗過程中不僅對基礎(chǔ)性實驗裝置的操作熟練掌握,同時對一些大型儀器設(shè)備的操作也親身體驗從而熟知其基本操作,為學(xué)生在未來的相關(guān)工作實踐中打下基礎(chǔ)。
通過對植物化學(xué)實驗課程從教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實驗室建設(shè)等多方面進(jìn)行了改革探索與實踐,取得了較好的效果。學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性得到提升,綜合實驗技能得到提高,系統(tǒng)掌握了植物化學(xué)實驗的實驗方法,同時提升了學(xué)生處理數(shù)據(jù)、分析解決問題的能力,通過相關(guān)科研工作使學(xué)生的科研能力得到了鍛煉,教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量也顯著提高。例如申報并獲批的與植物化學(xué)相關(guān)的國家級、省級和校級的大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目逐年遞增。然而,林業(yè)院校的植物化學(xué)實驗的教學(xué)改革仍負(fù)重致遠(yuǎn),在“新農(nóng)科”背景下,很多方面都有待改革實踐和提升,以便更好發(fā)揮植物化學(xué)實驗對培養(yǎng)應(yīng)用型人才的作用,滿足社會對高層次人才的需求。