构建农科院校化学实验教学新体系的改革与实践

高 宁，张袖丽，李晋玲

（安徽农业大学 理学院，安徽 合肥 230036）

1 引言

化学实验一方面可以让学生更好地理解、巩固、加深所学理论知识，更重要的是可以培养学生的各种能力：理论结合实践的能力、使用现代化仪器设备的能力、观察能力、创新能力、科研能力、数据处理能力等等.

安徽农业大学理学院实验教学中心化学分中心隶属于理学院，2002年经省教育厅批准成为“安徽省基础化学实验示范中心”.自成立以来，实验中心在安徽省教育部和安徽农业大学等各级主管部门的指导、支持与帮助下，硬件与软件设施越来越完善，面对中国高等教育从专业教育向素质教育的转变，为了适应社会的发展与需要，建设现代化化学实验教学示范中心，我中心对化学实验教学进行了一些有益的尝试性改革，取得了一定的成效.

2 原化学实验教学体系的问题与局限

（1）传统的四大化学实验课程（无机、分析、有机、物化）是独立开设的，缺少相互沟通交流，无法使化学实验课程体系成为一个整体，这样所开设的实验内容上就出现了不必要的重复现象，造成资源的浪费.

（2）厚理论薄实验的现象依然存在，过度的强调实验课与理论课的同步性，这样就无法从根本上解决实验课的从属地位，从而造成验证性实验偏多，综合设计性实验少，学生只要按照实验步骤，无需思考就能完成，不利于学生综合能力、探索精神、创新意识的培养.

（3）对常用仪器的基本操作与认知不够重视，化学试验中的基本操作分散于各个实验内容中，使学生疏忽了基本操作技能的训练，造成了基础操作不规范、不熟练的现象.

（4）教学方式与内容陈旧，教室、黑板、粉笔的模式使学生无法对有些危险性大、仪器设备昂贵、试剂昂贵的实验有所接触和了解，更无法与新兴化学学科、现实生产与实用技术相结合，是学生的实际应用能力较差.

显然，原有化学实验课程体系已不能适应新形势下人才培养的需要，通过改革来构建新型实验教学体系已经迫在眉睫.

3 改革措施与实践

在实践中，我们逐渐建立了基础性实验、综合性实验、研究性实验的三级梯进式培养模式.

3.1 整合实验内容、夯实实验基础

没有基础就没有上层建筑，作为一门实验性很强的化学学科，没有良好的基本操作技能就很难做好各类实验，我们从四大化学中精选出操作性强的实验集中进行基本操作训练.重组了无机化学实验与分析化学实验的教学内容构成基础化学实验Ⅰ，有机化学实验和分析化学实验相结合构成基础化学实验Ⅱ，将教学总学时从135降至75，删除合并了电解质溶液、糖和蛋白质的性质、环己烯的制备、邻苯二甲酸二正丁酯的制备、乙酸乙酯的合成（半微量法）等验证性及内容重复的实验，将过氧化钙的制备及含量测定、碱式碳酸铜的制备等实验移至大二开设的综合性、设计性实验中，做到了减时增效.完成编写“安徽农业大学《基础化学实验》实验报告册Ⅰ和Ⅱ”，已在2013级、2014级、2015级应用.

在基础化学实验中，要把对学生进行各种实验基本操作的训练作为首要任务，认识并学会使用各类常规仪器、对实验结果的处理方法、如何验证物质的性质、如何测量数据等，要求老师一定要强调基本操作的规范化，注重将基本实验技能的训练贯穿于每个实验、每个实验教学环节.在试验前做到详细讲解、试验中做到耐心指导、严格把关，实验过程中不得离开实验室，不得批改实验报告，必须不断的巡视检查各个学生试验台，发现的不规范现象及时进行纠正，加强学生的实验操作规范意识，这是基础性实验教学阶段的重点.

3.2 增设综合性化学实验

综合设计性实验应该至少包含两个相关学科内容，它能够培养学生的综合运用多学科知识与技能的能力，充分发挥学生的主观能动性，培养其独立思考和分析解决问题的能力.

中心结合教育部与学校的要求，将“十一五”规划教材升级为“十二五”规划教材，增加了13个实验，其中综合性设计性实验就增加了7个.并在一年级打好基础的层面上开设了中级化学实验、绿色化学、有机合成、仪器分析实验、商品检验、天然产物、环境化学实验等更高层次的实验课程，锻炼学生自我解决问题，将理论知识、测试技术、基本实验技能进行较全面的综合运用，即巩固了前面所学内容，又实现了能力培养方面的进一步提高.我们学校要求化学专业的学生必修综合化学实验，其他专业学生不作硬性要求，但如果有兴趣，可以选修.

例如“牛乳酸度的测定”，实验中需要牛乳，我们可以让学生采集各种自己感兴趣的牛奶品牌来测定其中的酸度；又如“粗脂肪的定量测定”，该实验需要用到豆类，中心提供黄豆的同时我们还鼓励学生自带各种不同豆类进行测定，丰富了实验内容和实验乐趣，又密切的联系实际，提高了学生对化学实验的兴趣.

3.3 自选研究性化学实验

研究性化学实验是一种开放式实验教学模式，旨在培养学生的课外实验兴趣和学科交叉能力，提高其综合实验能力和创新能力，为较好的完成其毕业设计打下坚实的基础，是正常教学之外的一个很有意义的教学探索.

要求学生在完成本科生必修实验课程的基础上，利用自己的课余时间进入实验室，在老师的指导与帮助下独立开展实验.我中心专门设318室及8个教师的科研平台为学生创新基金的实验平台.目前有两种选题模式：一种是由教师根据自己的科研课题设立项目供学生选择，另外一种是学生查阅文献自主选题.两种模式都要求学生独立完成操作并总结实验结果，最后以论文的形式提交实验成果.

研究性实验对有志于在化学学科上发展的学生的个性化培养起到非常重要的作用，该模式也为今后毕业论文及研究生教育打下良好的基础.

3.4 筹备中的虚拟化学实验室

虚拟化学实验室是利用计算机网络和多媒体等高科技，通过键盘、鼠标感受虚拟实验场景，完成虚拟实验.

虚拟实验教学资源是我中心正在积极筹备的改革新项目，它可以为学生提供全面服务的，包括：实验预习、虚拟实验操作及实验报告的完成.虚拟实验系统可以有效弥补现有实验条件中的不足，如实验设备短缺、实验场地紧张和实验经费不足的局限性，突破实验教学的时空限制，减少传统实验中的无端损耗，保护环境减少污染.

4 后台保障体系

4.1 教师队伍建设

形成一支结构合理，爱岗敬业的高素质师资队伍是有效提高实验教学质量，完成实验教学改革目标的根本保证.安徽农业大学理学院实验教学中心化学分中心现有人员36人，其中高级职称13人，中级职称21人，高级技工2人，具有博士学位的10人及在读博士3人，具有硕士学位的21人.中心面向全校农、林、牧、茶、蚕、植保、环境、生物、食品、和应用化学等二十多个本科专业（约3000多学生/年），开设基础化学实验和专业化学实验（实习）课程，实验课程门类达20多种，化学分中心是我校最大的实验中心之一.

我中心要求实验教师与实验技术人员不仅需要掌握扎实深厚的理论知识，还必须具有较高的科学素质和实验能力与技巧.近几年，学校为我们中心引进了多位年轻教师，实验中心非常重视对他们的培养，要求：老教师传、帮、带；新教师先做助教，旁听课时每学期必须达到100课时以上，再通过试讲，合格后才能上讲台讲课；统一教学要求，明确实验目的，共用教案课件等.通过一系列的措施，新教师可以从中学习到必要的教学技巧与教学方法.

要求教师学习先进的教育理念，在完成教学任务的基础上，更应该坚持不懈的学习不断更新自我知识，在教学大纲、教材更新、网络教学、实验实施等各个方面进行改进与创新，掌握现代化的教学新手段.教师的创新能力提高了，才能激活学生的创新思维，促进学生创新能力的发展，要想培养创新应用型人才，就必须教会学生学习，而不是仅仅要求学生学会.

成绩是检验学生学习效果的重要依据，中心统一规定实验成绩由预习报告、实验操作、实验报告、实验习惯这四部分组成，分别占总成绩的比例为2:4:2:2.其中要求教师重视实验习惯的养成，包括仪器药品的规范使用习惯，清洁卫生习惯，团结协助习惯等，以培养学生严谨的实验态度和优良的实验习惯，从细小的习惯实现量变到质变，促成学生整体素质的提高，为今后进入社会参加工作奠定良好的基础.

4.2 中心硬件条件

要出色的完成教学与科研任务，实验室的硬件条件是非常重要的.近几年，在国家教育部、安徽农业大学、理学院的大力支持下，加大了对我中心的建设投入，初步建成了基础条件完善，仪器设备先进的各类实验室.

中心位于化学楼内，建筑面积2000多平米，中心拥有条件良好的基础化学实验室8间、专业化学实验室2间和化学研究室8间（包含有机合成、无机材料、生物制药、绿色环境、表征与分析等方向），可以容纳300多学生同时进行实验.中心拥有如原子吸收、FTIR红外、分子荧光等大型先进的教学科研仪器多台、优秀的教学师资和良好的实验室条件，能够满足各类实验教学的需要，保证了实验教学的质量.

着重加强实验室环境建设，包括设施、文化、卫生、安全等.校园网连接到每个教学科研实验室、办公室，创造良好的学术氛围和人文环境，建设“以人为本”的实验教学空间，为广大师生提供一个能够培养高素质应用型人才的基础实验教学基地.

5 结束语

21世纪，科学技术飞速发展.这对化学学科也提出了更高的要求，化学正在从传统意义的化学、化工领域向医药、能源、材料、生命、食品等领域渗透.培养高素质创新性人才才是高等教育的核心，我们的目标是转变教育思想、更新教育观念、改革人才培养模式，实现教学内容、课程体系、教学方法和手段的现代化.便捷、高效地完成，培养新时代高等农林人才所需的农科基础化学知识、技能的教学任务，我们将为能够更好提高基础化学实验教学水平而不断努力.

〔1〕朱韶平.基于虚拟实验室的《单片机原理与应用》实验教学改革研究[J].赤峰学院学报，2015,31(1):34-36.

〔2〕王丰.构建以能力为核心的基础化学实验教学体系的改革与实践 [J].吉林农业科技学院学报，2013,22(3):107-108.

〔3〕罗亚楠，于丽颖，于晓洋.基础化学实验课程体系的改革与实践[J].吉林化工学院学报，2014,31(8):29-31.