構建農科院?；瘜W實驗教學新體系的改革與實踐

高 寧，張袖麗，李晉玲

（安徽農業大學 理學院，安徽 合肥 230036）

1 引言

化學實驗一方面可以讓學生更好地理解、鞏固、加深所學理論知識，更重要的是可以培養學生的各種能力：理論結合實踐的能力、使用現代化儀器設備的能力、觀察能力、創新能力、科研能力、數據處理能力等等.

安徽農業大學理學院實驗教學中心化學分中心隸屬于理學院，2002年經省教育廳批準成為“安徽省基礎化學實驗示范中心”.自成立以來，實驗中心在安徽省教育部和安徽農業大學等各級主管部門的指導、支持與幫助下，硬件與軟件設施越來越完善，面對中國高等教育從專業教育向素質教育的轉變，為了適應社會的發展與需要，建設現代化化學實驗教學示范中心，我中心對化學實驗教學進行了一些有益的嘗試性改革，取得了一定的成效.

2 原化學實驗教學體系的問題與局限

（1）傳統的四大化學實驗課程（無機、分析、有機、物化）是獨立開設的，缺少相互溝通交流，無法使化學實驗課程體系成為一個整體，這樣所開設的實驗內容上就出現了不必要的重復現象，造成資源的浪費.

（2）厚理論薄實驗的現象依然存在，過度的強調實驗課與理論課的同步性，這樣就無法從根本上解決實驗課的從屬地位，從而造成驗證性實驗偏多，綜合設計性實驗少，學生只要按照實驗步驟，無需思考就能完成，不利于學生綜合能力、探索精神、創新意識的培養.

（3）對常用儀器的基本操作與認知不夠重視，化學試驗中的基本操作分散于各個實驗內容中，使學生疏忽了基本操作技能的訓練，造成了基礎操作不規范、不熟練的現象.

（4）教學方式與內容陳舊，教室、黑板、粉筆的模式使學生無法對有些危險性大、儀器設備昂貴、試劑昂貴的實驗有所接觸和了解，更無法與新興化學學科、現實生產與實用技術相結合，是學生的實際應用能力較差.

顯然，原有化學實驗課程體系已不能適應新形勢下人才培養的需要，通過改革來構建新型實驗教學體系已經迫在眉睫.

3 改革措施與實踐

在實踐中，我們逐漸建立了基礎性實驗、綜合性實驗、研究性實驗的三級梯進式培養模式.

3.1 整合實驗內容、夯實實驗基礎

沒有基礎就沒有上層建筑，作為一門實驗性很強的化學學科，沒有良好的基本操作技能就很難做好各類實驗，我們從四大化學中精選出操作性強的實驗集中進行基本操作訓練.重組了無機化學實驗與分析化學實驗的教學內容構成基礎化學實驗Ⅰ，有機化學實驗和分析化學實驗相結合構成基礎化學實驗Ⅱ，將教學總學時從135降至75，刪除合并了電解質溶液、糖和蛋白質的性質、環己烯的制備、鄰苯二甲酸二正丁酯的制備、乙酸乙酯的合成（半微量法）等驗證性及內容重復的實驗，將過氧化鈣的制備及含量測定、堿式碳酸銅的制備等實驗移至大二開設的綜合性、設計性實驗中，做到了減時增效.完成編寫“安徽農業大學《基礎化學實驗》實驗報告冊Ⅰ和Ⅱ”，已在2013級、2014級、2015級應用.

在基礎化學實驗中，要把對學生進行各種實驗基本操作的訓練作為首要任務，認識并學會使用各類常規儀器、對實驗結果的處理方法、如何驗證物質的性質、如何測量數據等，要求老師一定要強調基本操作的規范化，注重將基本實驗技能的訓練貫穿于每個實驗、每個實驗教學環節.在試驗前做到詳細講解、試驗中做到耐心指導、嚴格把關，實驗過程中不得離開實驗室，不得批改實驗報告，必須不斷的巡視檢查各個學生試驗臺，發現的不規范現象及時進行糾正，加強學生的實驗操作規范意識，這是基礎性實驗教學階段的重點.

3.2 增設綜合性化學實驗

綜合設計性實驗應該至少包含兩個相關學科內容，它能夠培養學生的綜合運用多學科知識與技能的能力，充分發揮學生的主觀能動性，培養其獨立思考和分析解決問題的能力.

中心結合教育部與學校的要求，將“十一五”規劃教材升級為“十二五”規劃教材，增加了13個實驗，其中綜合性設計性實驗就增加了7個.并在一年級打好基礎的層面上開設了中級化學實驗、綠色化學、有機合成、儀器分析實驗、商品檢驗、天然產物、環境化學實驗等更高層次的實驗課程，鍛煉學生自我解決問題，將理論知識、測試技術、基本實驗技能進行較全面的綜合運用，即鞏固了前面所學內容，又實現了能力培養方面的進一步提高.我們學校要求化學專業的學生必修綜合化學實驗，其他專業學生不作硬性要求，但如果有興趣，可以選修.

例如“牛乳酸度的測定”，實驗中需要牛乳，我們可以讓學生采集各種自己感興趣的牛奶品牌來測定其中的酸度；又如“粗脂肪的定量測定”，該實驗需要用到豆類，中心提供黃豆的同時我們還鼓勵學生自帶各種不同豆類進行測定，豐富了實驗內容和實驗樂趣，又密切的聯系實際，提高了學生對化學實驗的興趣.

3.3 自選研究性化學實驗

研究性化學實驗是一種開放式實驗教學模式，旨在培養學生的課外實驗興趣和學科交叉能力，提高其綜合實驗能力和創新能力，為較好的完成其畢業設計打下堅實的基礎，是正常教學之外的一個很有意義的教學探索.

要求學生在完成本科生必修實驗課程的基礎上，利用自己的課余時間進入實驗室，在老師的指導與幫助下獨立開展實驗.我中心專門設318室及8個教師的科研平臺為學生創新基金的實驗平臺.目前有兩種選題模式：一種是由教師根據自己的科研課題設立項目供學生選擇，另外一種是學生查閱文獻自主選題.兩種模式都要求學生獨立完成操作并總結實驗結果，最后以論文的形式提交實驗成果.

研究性實驗對有志于在化學學科上發展的學生的個性化培養起到非常重要的作用，該模式也為今后畢業論文及研究生教育打下良好的基礎.

3.4 籌備中的虛擬化學實驗室

虛擬化學實驗室是利用計算機網絡和多媒體等高科技，通過鍵盤、鼠標感受虛擬實驗場景，完成虛擬實驗.

虛擬實驗教學資源是我中心正在積極籌備的改革新項目，它可以為學生提供全面服務的，包括：實驗預習、虛擬實驗操作及實驗報告的完成.虛擬實驗系統可以有效彌補現有實驗條件中的不足，如實驗設備短缺、實驗場地緊張和實驗經費不足的局限性，突破實驗教學的時空限制，減少傳統實驗中的無端損耗，保護環境減少污染.

4 后臺保障體系

4.1 教師隊伍建設

形成一支結構合理，愛崗敬業的高素質師資隊伍是有效提高實驗教學質量，完成實驗教學改革目標的根本保證.安徽農業大學理學院實驗教學中心化學分中心現有人員36人，其中高級職稱13人，中級職稱21人，高級技工2人，具有博士學位的10人及在讀博士3人，具有碩士學位的21人.中心面向全校農、林、牧、茶、蠶、植保、環境、生物、食品、和應用化學等二十多個本科專業（約3000多學生/年），開設基礎化學實驗和專業化學實驗（實習）課程，實驗課程門類達20多種，化學分中心是我校最大的實驗中心之一.

我中心要求實驗教師與實驗技術人員不僅需要掌握扎實深厚的理論知識，還必須具有較高的科學素質和實驗能力與技巧.近幾年，學校為我們中心引進了多位年輕教師，實驗中心非常重視對他們的培養，要求：老教師傳、幫、帶；新教師先做助教，旁聽課時每學期必須達到100課時以上，再通過試講，合格后才能上講臺講課；統一教學要求，明確實驗目的，共用教案課件等.通過一系列的措施，新教師可以從中學習到必要的教學技巧與教學方法.

要求教師學習先進的教育理念，在完成教學任務的基礎上，更應該堅持不懈的學習不斷更新自我知識，在教學大綱、教材更新、網絡教學、實驗實施等各個方面進行改進與創新，掌握現代化的教學新手段.教師的創新能力提高了，才能激活學生的創新思維，促進學生創新能力的發展，要想培養創新應用型人才，就必須教會學生學習，而不是僅僅要求學生學會.

成績是檢驗學生學習效果的重要依據，中心統一規定實驗成績由預習報告、實驗操作、實驗報告、實驗習慣這四部分組成，分別占總成績的比例為2:4:2:2.其中要求教師重視實驗習慣的養成，包括儀器藥品的規范使用習慣，清潔衛生習慣，團結協助習慣等，以培養學生嚴謹的實驗態度和優良的實驗習慣，從細小的習慣實現量變到質變，促成學生整體素質的提高，為今后進入社會參加工作奠定良好的基礎.

4.2 中心硬件條件

要出色的完成教學與科研任務，實驗室的硬件條件是非常重要的.近幾年，在國家教育部、安徽農業大學、理學院的大力支持下，加大了對我中心的建設投入，初步建成了基礎條件完善，儀器設備先進的各類實驗室.

中心位于化學樓內，建筑面積2000多平米，中心擁有條件良好的基礎化學實驗室8間、專業化學實驗室2間和化學研究室8間（包含有機合成、無機材料、生物制藥、綠色環境、表征與分析等方向），可以容納300多學生同時進行實驗.中心擁有如原子吸收、FTIR紅外、分子熒光等大型先進的教學科研儀器多臺、優秀的教學師資和良好的實驗室條件，能夠滿足各類實驗教學的需要，保證了實驗教學的質量.

著重加強實驗室環境建設，包括設施、文化、衛生、安全等.校園網連接到每個教學科研實驗室、辦公室，創造良好的學術氛圍和人文環境，建設“以人為本”的實驗教學空間，為廣大師生提供一個能夠培養高素質應用型人才的基礎實驗教學基地.

5 結束語

21世紀，科學技術飛速發展.這對化學學科也提出了更高的要求，化學正在從傳統意義的化學、化工領域向醫藥、能源、材料、生命、食品等領域滲透.培養高素質創新性人才才是高等教育的核心，我們的目標是轉變教育思想、更新教育觀念、改革人才培養模式，實現教學內容、課程體系、教學方法和手段的現代化.便捷、高效地完成，培養新時代高等農林人才所需的農科基礎化學知識、技能的教學任務，我們將為能夠更好提高基礎化學實驗教學水平而不斷努力.

〔1〕朱韶平.基于虛擬實驗室的《單片機原理與應用》實驗教學改革研究[J].赤峰學院學報，2015,31(1):34-36.

〔2〕王豐.構建以能力為核心的基礎化學實驗教學體系的改革與實踐 [J].吉林農業科技學院學報，2013,22(3):107-108.

〔3〕羅亞楠，于麗穎，于曉洋.基礎化學實驗課程體系的改革與實踐[J].吉林化工學院學報，2014,31(8):29-31.