高等農(nóng)業(yè)院?！皩?shí)驗(yàn)化學(xué)”模塊化教學(xué)研究

唐然肖+王俊敏+趙影+劉偉華+劉鳳娓

摘 要：作為農(nóng)業(yè)院校的一門重要的基礎(chǔ)課，實(shí)驗(yàn)化學(xué)是提高操作技能的實(shí)踐類課程， 培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的重要環(huán)節(jié)，在學(xué)生以后的專業(yè)課學(xué)習(xí)中有非常重要的作用。因此，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅要注重知識(shí)的傳授，更要注重實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。而如何通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)將“技能”和“素養(yǎng)”培養(yǎng)落到實(shí)處，值得探討。通過模塊化教學(xué)，可以建立高校實(shí)驗(yàn)化學(xué)教學(xué)新體系，加強(qiáng)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γぐl(fā)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：高等農(nóng)業(yè)；實(shí)驗(yàn)化學(xué)；模塊化；能力培養(yǎng)

1.“基本操作型實(shí)驗(yàn)” 模塊

實(shí)驗(yàn)化學(xué)開設(shè)在大一新學(xué)期，學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)不足，甚至有些幾乎沒接觸過化學(xué)實(shí)驗(yàn)。為此，該模塊的重點(diǎn)就是培養(yǎng)和加強(qiáng)學(xué)生的基本操作技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。在此模塊的教學(xué)過程中，教師會(huì)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)基本操作的規(guī)范性，及時(shí)糾正學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中的錯(cuò)誤操作，要求其認(rèn)真如實(shí)地做好實(shí)驗(yàn)記錄，并且實(shí)驗(yàn)報(bào)告要詳實(shí)，杜絕數(shù)據(jù)造假行為，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和初步的科研能力。

2.“綠色、半微量型實(shí)驗(yàn)” 模塊

化學(xué)對(duì)人類做出了巨大的貢獻(xiàn)，但對(duì)人類健康和生活環(huán)境也帶來了不少負(fù)面影響。因此，實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)該滲透綠色化學(xué)的理念，培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)的意識(shí)，采取實(shí)驗(yàn)“綠色化”的措施，減少對(duì)環(huán)境的污染。具體措施如下。

（1）篩選教學(xué)內(nèi)容。盡量采用無毒或低毒的化學(xué)試劑，減少有毒物質(zhì)的產(chǎn)生與使用，減少對(duì)環(huán)境的污染。

（2）設(shè)計(jì)微量或半微量實(shí)驗(yàn)。遵循綠色化學(xué)的“3R”原則，采用微量化學(xué)實(shí)驗(yàn)。微量實(shí)驗(yàn)所使用的試劑用量一般只有常規(guī)實(shí)驗(yàn)用量的幾十分之一甚至幾百分之一，但效果卻可以達(dá)到安全、準(zhǔn)確、靈敏、高效和環(huán)保的目的，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)常量實(shí)驗(yàn)在環(huán)境保護(hù)方面的不足。

（3）設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)有效的關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn)，提高藥品試劑的使用效率，減少藥品試劑浪費(fèi)，為了提高實(shí)驗(yàn)藥品利用率，我們重新調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和順序，盡量讓前一個(gè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品作為后一個(gè)實(shí)驗(yàn)的原料。例如，硫酸亞鐵銨的制備和硫酸亞鐵銨的純度分析實(shí)驗(yàn)中，將之前的對(duì)氨基苯磺酸的重結(jié)晶調(diào)整為乙酰苯胺的重結(jié)晶，以前面乙酰苯胺的合成實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物進(jìn)行重結(jié)晶。

此外，我們盡量將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教師的科研結(jié)合起來，如在K2Cr2O7法測鐵的實(shí)驗(yàn)中，Cr（VI）的毒性和危害很大，因此剩余的K2Cr2O7我們要處理后再進(jìn)行排放，目前有兩種處理方法：利用實(shí)驗(yàn)剩余的硫酸亞鐵鹽產(chǎn)品，進(jìn)行氧化還原處理；結(jié)合教師的科研成果，用生物質(zhì)吸附劑吸附處理去除溶液中的Cr（VI）重金屬離子，降低Cr（VI）對(duì)環(huán)境的危害。

3.“綜合型實(shí)驗(yàn)”模塊

在每學(xué)期的最后我們會(huì)安排一些綜合實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)，對(duì)合成產(chǎn)品進(jìn)行分離提純、純度檢驗(yàn)及其主要性質(zhì)的鑒定。通過該模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅掌握了產(chǎn)品的合成、檢測出了新技術(shù)，還可以幫助學(xué)生復(fù)習(xí)和強(qiáng)化本學(xué)期所學(xué)的知識(shí)，進(jìn)一步規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作技能技巧。

4.“自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”模塊

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上我們還安排了“自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”，該模塊教學(xué)要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、 目的和要求，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)完整的實(shí)驗(yàn)方案，教師審查后，獨(dú)立開展實(shí)驗(yàn)，并解決實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題以及數(shù)據(jù)處理等。

5.“自選、開放型實(shí)驗(yàn)”模塊

自選、開放型實(shí)驗(yàn)是通過開放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)理論知識(shí)和操作技能，結(jié)合實(shí)際情況，提出實(shí)驗(yàn)方案。另外在此模塊學(xué)習(xí)中，學(xué)生也可以自由結(jié)組、自由分配時(shí)間，學(xué)生不僅可以充分發(fā)揮自己的聰明才智，還能進(jìn)一步增強(qiáng)合作意識(shí)和協(xié)作能力。

6.“計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)” 模塊

對(duì)于毒性較大的實(shí)驗(yàn)或者操作比較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，我們可以用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)，利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段，將實(shí)驗(yàn)過程通過多媒體展現(xiàn)給學(xué)生，有效避免了環(huán)境污染。

總之，化學(xué)實(shí)驗(yàn)通過多模塊、多種教學(xué)形式的實(shí)踐訓(xùn)練，讓學(xué)生在提高和掌握實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的同時(shí)，也能體驗(yàn)到科學(xué)研究的過程。這有利于提高學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣，培養(yǎng)他們科學(xué)的思維方式，培養(yǎng)和造就高素質(zhì)的創(chuàng)新人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]李建楠，劉玉峰，李春暉.高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理現(xiàn)狀及對(duì)策[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2011（1）.

[2]張秀梅.基于綠色化學(xué)理念的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)與研究[J].廣州化工，2012（21）：186-187.