基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)精品教材和精品課程的建設(shè)實(shí)踐*

羅志剛，盧其明，倪春林，楊卓鴻，劉英菊，董先明

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)材料與能源學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系， 廣東　廣州　510642)

?

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)精品教材和精品課程的建設(shè)實(shí)踐*

羅志剛，盧其明，倪春林，楊卓鴻，劉英菊，董先明

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)材料與能源學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系， 廣東廣州510642)

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是農(nóng)業(yè)院校的一門重要基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，有完整的課程體系和教學(xué)內(nèi)容，我校的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程和教材都作為廣東省高校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的項(xiàng)目來建設(shè)。本文論述了我校基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)精品教材和精品課程的建設(shè)實(shí)踐及取得的一些成效，根據(jù)課程體系和教學(xué)內(nèi)容編寫教材，注意與教學(xué)研究和科學(xué)研究相結(jié)合，并強(qiáng)調(diào)精品教材建設(shè)與精品課程建設(shè)應(yīng)同步進(jìn)行。

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)；精品教材；精品課程；建設(shè)

2015年我校整體進(jìn)入廣東省高水平大學(xué)重點(diǎn)建設(shè)高校行列，這意味著我校高等教育進(jìn)入了全面提升的新階段。教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革是高等教育教學(xué)改革的重要內(nèi)容，而精品教材和精品課程建設(shè)則是實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革的重要保證，也是當(dāng)前實(shí)施的高校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的重要內(nèi)容。我校的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shè)中如何進(jìn)行教材建設(shè)，我們的做法和體會(huì)是：

1　精品教材建設(shè)與精品課程建設(shè)相結(jié)合

1.1農(nóng)業(yè)院校基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程體系和教學(xué)內(nèi)容

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是農(nóng)業(yè)院校的一門重要基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，包含無機(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)的基本原理和基本內(nèi)容。這些內(nèi)容相互聯(lián)系、融會(huì)貫通，以實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)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(biāo)。通過基本操作技能的訓(xùn)練，學(xué)會(huì)和掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作技能，提高動(dòng)手能力，為將來從事科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)；通過化學(xué)物質(zhì)的制備、合成、分離與純化實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)從農(nóng)林產(chǎn)品或天然產(chǎn)物中分離和提純各種有效成分，學(xué)會(huì)制備和合成自然界難以獲得的物質(zhì)；通過驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證化學(xué)理論和物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，總結(jié)出化學(xué)原理和規(guī)律；通過滴定分析和質(zhì)量分析實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)和掌握定量分析的原理和方法及分析結(jié)果的表達(dá)，并培養(yǎng)正確、規(guī)范的操作；通過化學(xué)常數(shù)測定實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)和掌握有關(guān)數(shù)據(jù)的測定原理和方法及儀器的使用，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，進(jìn)而得出相關(guān)的結(jié)論或定律；通過儀器分析實(shí)驗(yàn)，了解分析儀器的發(fā)展和應(yīng)用，學(xué)會(huì)和掌握有關(guān)儀器的工作原理和使用方法并進(jìn)行測定，從而對物質(zhì)作出定性或定量分析；而一些綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，更應(yīng)注重與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合，使實(shí)驗(yàn)具有啟發(fā)性和思考性，有助于培養(yǎng)學(xué)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(yīng)學(xué)生個(gè)性發(fā)展和潛能發(fā)揮的要求。

1.2根據(jù)課程體系和教學(xué)內(nèi)容編寫教材

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門實(shí)踐性課程，實(shí)踐告訴我們，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)和發(fā)展了理論，又通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)和評價(jià)理論，因此化學(xué)實(shí)驗(yàn)與化學(xué)理論是相輔相成的。實(shí)驗(yàn)不只是驗(yàn)證理論，更重要的是通過實(shí)驗(yàn)感受知識的產(chǎn)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(yán)謹(jǐn)作風(fēng)和求實(shí)品德，培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心作用是培養(yǎng)學(xué)生的智能，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生自己動(dòng)腦和動(dòng)手，從實(shí)踐中探索求知。通過觀察分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納總結(jié)出一些基本結(jié)論或基本原理；通過得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并作進(jìn)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(shí)驗(yàn)儀器的正確使用，培養(yǎng)規(guī)范的操作技能和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法；通過總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，拓寬視野，認(rèn)識自然并聯(lián)想演繹，創(chuàng)造出新的知識?；谏鲜稣J(rèn)識并根據(jù)課程體系和教學(xué)內(nèi)容的反復(fù)論證實(shí)踐，2009年我們編寫出基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材，并作為農(nóng)業(yè)部“十一五”規(guī)劃教材由中國農(nóng)業(yè)出版社出版，內(nèi)容包含了以上敘述的各個(gè)方面。根據(jù)使用情況和效果，2014年我們對其進(jìn)行了修訂，使教材更加完善，又作為農(nóng)業(yè)部“十二五”規(guī)劃教材由中國農(nóng)業(yè)出版社出版。

2　精品教材建設(shè)與教學(xué)研究相結(jié)合

根據(jù)通過基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)，使學(xué)生獲得化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識、基本理論和基本技能并對化學(xué)物質(zhì)的“結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—應(yīng)用—制備—提純—測定”的關(guān)系有一個(gè)整體認(rèn)識和全面訓(xùn)練的原則，同時(shí)著重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、思維方法和創(chuàng)新能力，我們在教材中特別將化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作技能作為一章獨(dú)立編寫，系統(tǒng)化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化并且運(yùn)用到各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，使學(xué)生系統(tǒng)、全面地學(xué)習(xí)并掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作技能，以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和獨(dú)立工作能力。為此教師們積極開展教學(xué)研究，如建設(shè)開放式的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)[2]和建設(shè)立體化的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式[3]，這些都在很大程度上支撐了基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)精品教材和精品課程的建設(shè)。

3　精品教材建設(shè)與科學(xué)研究相結(jié)合

科研是提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)，以科研促進(jìn)教學(xué)的改革，將教師們的科研成果引入教材是我們進(jìn)行精品教材建設(shè)的重要內(nèi)容。在教材編寫中注重對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化和對現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新，并編入了一些與現(xiàn)代生活密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和一些涉及科學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，很多實(shí)驗(yàn)都經(jīng)過反復(fù)研究實(shí)踐才寫進(jìn)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(zhì)[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(shí)驗(yàn)都特別注重綜合設(shè)計(jì)性、探索研究性和實(shí)踐應(yīng)用性，對培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和開拓創(chuàng)新精神有很大幫助。

4　精品教材建設(shè)成效

4.1精品教材建設(shè)促進(jìn)了開放實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

開放實(shí)驗(yàn)室對推進(jìn)開放式教學(xué)的全面展開有著重要的作用[10]，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的開放包括實(shí)驗(yàn)室和儀器設(shè)備、試劑藥品的開放，也包括實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開放。我們通過實(shí)驗(yàn)室的合并優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)室的管理，集中了一批儀器設(shè)備和試劑藥品，在上班時(shí)間內(nèi)全面向?qū)W生開放，具體做法是建立了一個(gè)開放實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)上預(yù)約管理系統(tǒng)，學(xué)生首先通過網(wǎng)上預(yù)約并完成相關(guān)的安全和環(huán)保測試，然后提交實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目既可以是教材中有并且準(zhǔn)備好的，也可以是學(xué)生根據(jù)所學(xué)專業(yè)或個(gè)人興趣愛好并且設(shè)計(jì)好的，還可以是學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目或科技創(chuàng)新活動(dòng)項(xiàng)目)，并且這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都特別注重安全環(huán)保和綠色化[11],再由教師審閱批準(zhǔn)后，即可以利用課外時(shí)間在教師指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，填寫實(shí)驗(yàn)室及有關(guān)儀器設(shè)備和試劑藥品的使用登記表，并且在指定時(shí)間內(nèi)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

4.2精品教材建設(shè)促進(jìn)了開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施

在教材編寫中，我們注意到除了有讓學(xué)生在正常教學(xué)學(xué)時(shí)以內(nèi)完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目外，還補(bǔ)充了一些教學(xué)學(xué)時(shí)以外的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行基本操作技能訓(xùn)練并完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[12]。例如一些綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如“蘆丁的提取、純化及檢驗(yàn)”、“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(yīng)用性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如“吸煙與喝酒的檢驗(yàn)”、“幾種摻假食物的鑒別”、“幾種食品中微量元素的檢驗(yàn)”等，一些趣味性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如“雞蛋潛水”、“火山爆發(fā)”、“水底花園”等，讓學(xué)生了解化學(xué)在社會(huì)各個(gè)方面的應(yīng)用并感受到生活中處處有化學(xué)。還有一些根據(jù)不同專業(yè)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如農(nóng)林類專業(yè)的“植物綠葉色素的提取、分離及鑒定”，水產(chǎn)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(shè)促進(jìn)了化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能大賽的舉辦

多年來，我校不定期舉辦全校性的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能大賽[13]，基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材也被指定為參考書，每次都有近三千名學(xué)生報(bào)名，通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能大賽，促進(jìn)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)并培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。由于參賽學(xué)生眾多而進(jìn)入決賽的名額又有限，因此學(xué)生要通過初賽就必須進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)或復(fù)習(xí)，進(jìn)入決賽之后更要全面掌握實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的要求，了解有關(guān)儀器和試劑，并通過查閱文獻(xiàn)資料設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案。例如乙酰水楊酸的合成，要查閱有關(guān)物質(zhì)的理化性質(zhì)，如反應(yīng)原料之一的乙酸酐遇水會(huì)水解，為防止其水解，反應(yīng)容器必須是干燥的，如果反應(yīng)容器未干燥，就會(huì)造成乙酸酐水解而使另一反應(yīng)原料水楊酸不能完全反應(yīng)，從而導(dǎo)致產(chǎn)率降低并且產(chǎn)品也不純(產(chǎn)品檢驗(yàn)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(xué)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(jié)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(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的完成，滿足了學(xué)生求知探索的欲望，并且在探索過程中通過思考實(shí)驗(yàn)中的具體問題，并尋找合理可行的實(shí)驗(yàn)方法和操作步驟，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)并培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。

5　結(jié)　語

教材建設(shè)是課程建設(shè)的重要組成部分，是實(shí)施課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革，提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。在課程體系的設(shè)置上，應(yīng)強(qiáng)化基礎(chǔ)，淡化專業(yè)，樹立“大化學(xué)實(shí)驗(yàn)”意識，把相關(guān)實(shí)驗(yàn)融合起來，變分散為綜合。在教學(xué)內(nèi)容的安排上，應(yīng)大力加強(qiáng)基本操作技能實(shí)驗(yàn)，并開設(shè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，以適應(yīng)學(xué)生個(gè)性的發(fā)展和潛能的發(fā)揮。在教材編寫中，應(yīng)注意使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)技術(shù)在操作步驟中的具體運(yùn)用，注意基本操作技能的培養(yǎng)，啟發(fā)學(xué)生的思維，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，給學(xué)生留下探索的余地，思考的時(shí)間，設(shè)計(jì)的空間。精品教材建設(shè)在推進(jìn)精品課程建設(shè)中具有重要的意義和作用，因此精品教材建設(shè)應(yīng)與精品課程建設(shè)同步進(jìn)行。

[1]倪春林，劉英菊，羅志剛，等.農(nóng)業(yè)院?；A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)精品課程的建設(shè)與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2012，15(3)：167-169.

[2]倪春林，羅志剛，黃鶴，等.開放式農(nóng)科化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)與實(shí)踐[J].高校教育研究，2009，(15)：172-173.

[3]董先明，倪春林，羅志剛，等.農(nóng)林院?；A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)立體化教學(xué)模式[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013，32(6)：315-317.

[4]顏蕓，羅志剛，劉有芹，等.苯甲酸合成實(shí)驗(yàn)的探究[J].廣東化工，2008，35(12)：20-22.

[5]顏蕓，羅志剛，周曉華，等.基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中乙酸乙酯合成實(shí)驗(yàn)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(jié)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(yuǎn)，丁唯嘉，王秀芳，等.一則海洋微生物天然藥物化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2014，31(5)：187-190.

[10]陳敏，羅志剛，盧其明，等.農(nóng)業(yè)院校公共基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室開放的探索與實(shí)踐[J].廣東化工，2009，36(6)：231-232.

[11]陳敏，盧其明，羅志剛.化學(xué)開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)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(xué)實(shí)驗(yàn)室和開放化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)踐[J].廣州化工，2010，38(8)：267-268.

[13]羅志剛，黃鶴，楊卓鴻，等.農(nóng)業(yè)院校開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能大賽的實(shí)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(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程精品教材《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》立項(xiàng)建設(shè)項(xiàng)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(jī)及分析化學(xué)》立項(xiàng)建設(shè)項(xiàng)目(粵教高函[2015]133號)。

羅志剛(1955-)，男，教授，主要從事無機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)及其實(shí)驗(yàn)的教學(xué)工作，研究方向是天然產(chǎn)物綜合利用。

G642

A

1001-9677(2016)01-0161-03