地方性高校園藝學專業基礎化學實驗教學改革與實踐

李少華，翁 睿，史凌珊，劉金仙，張 渤

(武夷學院 茶與食品學院心/中國烏龍茶產業協同創新中心/福建省高校茶葉工程研究中，福建 武夷山 354300）

基礎化學實驗是園藝專業學生必修的一門獨立實踐性課程，是無機及分析化學、有機化學課程的重要組成部分，亦是園藝學專業學生升入大學階段學習后最早接觸的實驗課[1]。基礎化學實驗主要培養學生獨立進行化學實驗操作、觀察、記錄、分析歸納實驗現象、撰寫實驗報告等多方面的能力，同時進一步鞏固學生對化學基礎理論的理解，強化學生對化學知識的應用，實操技能的掌握，操作習慣的養成，和化學思維的形成。學生對本課程掌握的好壞，直接影響化學課程，還會影響到后續生物化學、植物生理學、土壤學等實驗課程的學習。該課程對園藝學生化學基本素質的培養具有不可替代的作用。

傳統上，園藝專業基礎化學實驗一般僅有32-48學時，涵括無機及分析化學和有機化學實驗內容，遠少于理工科專業同類課程課時[2-3]；授課上，一般采取示教方式，教師講解示教后，學生開始實驗，教師糾正學生操作[4]；考核上，一般將操作成績與報告成績作為平時成績，結合期末考核成績作出綜合評判，學生學習較為被動，且急于完成實驗，往往忽視綜合能力培養。隨著我國新辦本科院校整體應用型轉型[5]，該教學方法明顯與新時期培養應用型園藝高級人才的目標不匹配，必須進行相應的改革，才能滿足用人單位人才需求。我們結合自身園藝學專業教學實踐，對基礎化學實驗內容與授課方法進行了革新，旨在提升實驗課程教學質量，提高學生化學綜合素質。具體介紹如下。

1 運用教法激發學生學習熱情

1.1 應用式教學

武夷學院作為全國百所產教融合項目建設高校，武夷學院圣農食品學院作為福建省首批示范性產業學院，圍繞應用型學科專業建設與應用型人才培養進行轉型，基礎化學實驗為適應園藝專業應用性人才培養的目標，在選擇實驗材料時，避免簡單化學試劑的驗證操作，以常見園藝產品為主，吸引學生，使同學們學以致用，如在氧化反應反應中加入臍橙中維生素C的測定，在紫外分光度計使用中選擇茶葉咖啡堿的含量測定等。未來還將引入藥用植物如槐米、烏頭、紫玉蘭花等材料加強基礎化學實驗的實用性。教學形式上，積極開設第二課堂，開展開放性實驗室項目，對學生進行差異性培養，與南平市出入境檢驗檢疫局、武夷學院分析測試中心及圣農集團等單位合作，導師公布開放性實驗項目，學生與導師為雙向選擇，利用課余時間學生到各合作單位實踐，開展研究性實驗、檢測性實驗、應用性實驗，使得課堂教學得以延伸，進一步激發學生的學習熱情，提高學生的實驗技能熟練度，促進師生交流。

1.2 參與式教學

以學生為中心，形成小團隊，在教師協助指導下，自主設計實驗方案，觀察實驗過程，分享實驗心得，激發學生的潛能。我們在秋季基礎化學實驗中開設《桂花精油的提取》設計性試驗，學生利用武夷學院校園內豐富的桂花資源，提取桂花精油。實驗前，同學們分組，查閱文獻資料，與教師交流理解相關原理，分別設計了水蒸氣蒸餾法、石油醚萃取法、蒸餾-萃取法等提取桂花精油，自行收集桂花原料；實驗中，同學們按照實驗方案，在教師協助下搭建相關設備，觀察實驗過程，收集目標液，分離精油；實驗后，老師組織討論，大家分析、總結各自實驗中的優點及不足，分享反思實驗，教師點評，改進，并各自完成實驗報告。經過該教學方法，同學們積極性得到充分發揮，課前課后一直在與老師討論實驗相關問題，尤其是學生們在聞到自己分離得到的桂花精油時，自豪與滿足感油然而生，學生的實驗自信心也得到激發。

1.3 啟發式教學

我們在礎化學實驗全課題應用啟發式教學法，如課堂開始階段以提問方式了解學生對實驗原理，反應方程式，實驗方法等實驗預習情況，并引導學生復習理論課知識點。實驗過程中采用設疑來啟發學生思考，如在蒸餾實驗時，提問“為何沸點為100℃以下的溶液用水進行冷凝，而100℃以上的用空氣來冷凝？”；分餾實驗中，在展示刺型分餾柱時提問“刺型分餾柱為何可以起到分餾的效果？”；滴定實驗時，“指示劑為何滴2～3滴？”等，引發同學們進行思考討論，讓同學們快速掌握實驗要點，注重實驗細節的觀察和思考。

2 豐富教學內容及形式吸引學生注意

2.1 延伸教學內容

在實驗內容設置上采取夯實基礎-突出創新的策略，將同一類型化學實驗進行拓展成一系列實驗，豐富實驗內容，節約課時，在保證四大滴定等基礎課基礎上，加入設計性實驗。如酸堿滴定實驗《NaOH標準溶液的標定及食醋中總酸量的測定》是基礎化學實驗中的經典實驗，以酸堿中和反應原理測定食醋中有機酸的含量，而有機酸是果蔬產品中一類重要的風味與物質，類似的反應也可以應用到園藝產品臍橙、山楂等有機酸酸測定，我們將柑橘中有機酸的含量測定加到此實驗中，充實了實驗內容，實驗用時由原來的3課時變為4課時，僅增加1學時，即可多完成一組實驗，同時引導學生發散性思維，舉一反三，提高學習主動性。又如《茶葉中咖啡因的提取》作為有機化學經典綜合性實驗，原實驗方案僅從茶葉中升華得到白色結晶，未進行成分鑒定，我們將其延伸，增加了白色結晶運用生物堿試劑進行鑒別的內容，通過顏色的變化同學們更直觀體驗出，茶葉提取升華后的是生物堿類成分，使得該實驗由有機化學綜合性實驗，上升為有機化學-無機及分析化學大綜合性實驗。通過該教學方法，一方面使得有機化學-無機及分析化學實驗課程有機融合，另一方面也增強了學生動手興趣。

2.2 改進教學形式

多媒體作為當今理論課教學的首選工具，在實驗教學環節應用仍較為缺乏。教師主要以“教材+示教”方式進行基礎化學實驗的講授，由于實驗室空間較大，學生人數較多，人員較為分散，且學生剛開始接觸此類實驗，學生對實驗的理解尤其實驗細節的掌握大打折扣，往往導致教學質量不佳。為此，我們把多媒體技術帶入實驗室，在實驗室架設移動投影儀，將事先制作的實驗Flash視頻等展示，尤其是細節操作部分進行放大重點投放，形象生動的展示了實驗過程，同學們迅速掌握實驗要領，大幅提高了實驗效率。

3 結語

通過對基礎化學實驗課程改革，使教學方法更加完善，教學內容更加豐滿，無機及分析化學與有機化學更加融合，實驗的應用性得以增強，學生學習的熱情提高，實驗自信心也得到激發，取得了良好的教學效果。