基础化学实验精品教材和精品课程的建设实践*

罗志刚，卢其明，倪春林，杨卓鸿，刘英菊，董先明

(华南农业大学材料与能源学院应用化学系， 广东　广州　510642)



基础化学实验精品教材和精品课程的建设实践*

罗志刚，卢其明，倪春林，杨卓鸿，刘英菊，董先明

(华南农业大学材料与能源学院应用化学系， 广东广州510642)

基础化学实验是农业院校的一门重要基础实验课程，有完整的课程体系和教学内容，我校的基础化学实验课程和教材都作为广东省高校教学质量与教学改革工程的项目来建设。本文论述了我校基础化学实验精品教材和精品课程的建设实践及取得的一些成效，根据课程体系和教学内容编写教材，注意与教学研究和科学研究相结合，并强调精品教材建设与精品课程建设应同步进行。

基础化学实验；精品教材；精品课程；建设

2015年我校整体进入广东省高水平大学重点建设高校行列，这意味着我校高等教育进入了全面提升的新阶段。教学内容和课程体系改革是高等教育教学改革的重要内容，而精品教材和精品课程建设则是实现教学内容和课程体系改革的重要保证，也是当前实施的高校教学质量与教学改革工程的重要内容。我校的基础化学实验课程2005年成为校级精品课程，2010年成为省级精品课程[1]，在课程建设中如何进行教材建设，我们的做法和体会是：

1　精品教材建设与精品课程建设相结合

1.1农业院校基础化学实验的课程体系和教学内容

基础化学实验是农业院校的一门重要基础实验课程，包含无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验的基本原理和基本内容。这些内容相互联系、融会贯通，以实验方法和实验操作为主要手段，以培养操作技能和创新精神为主要目标。通过基本操作技能的训练，学会和掌握化学实验的基本操作技能，提高动手能力，为将来从事科学研究奠定基础；通过化学物质的制备、合成、分离与纯化实验，学会从农林产品或天然产物中分离和提纯各种有效成分，学会制备和合成自然界难以获得的物质；通过验证性实验，验证化学理论和物质的化学性质，总结出化学原理和规律；通过滴定分析和质量分析实验，学会和掌握定量分析的原理和方法及分析结果的表达，并培养正确、规范的操作；通过化学常数测定实验，学会和掌握有关数据的测定原理和方法及仪器的使用，并对数据进行分析处理，进而得出相关的结论或定律；通过仪器分析实验，了解分析仪器的发展和应用，学会和掌握有关仪器的工作原理和使用方法并进行测定，从而对物质作出定性或定量分析；而一些综合性和设计性实验，更应注重与实际应用的结合，使实验具有启发性和思考性，有助于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的综合能力和创新精神，也适应学生个性发展和潜能发挥的要求。

1.2根据课程体系和教学内容编写教材

基础化学实验是一门实践性课程，实践告诉我们，通过实验发现和发展了理论，又通过实验检验和评价理论，因此化学实验与化学理论是相辅相成的。实验不只是验证理论，更重要的是通过实验感受知识的产生，理解知识的发展，掌握知识的创新，并培养操作技能和思维方法，培养严谨作风和求实品德，培养科学素质和创新能力。实验教学的核心作用是培养学生的智能，因此实验教学特别强调学生自己动脑和动手，从实践中探索求知。通过观察分析实验现象，归纳总结出一些基本结论或基本原理；通过得到的实验数据并作进一步处理，求出一些基本常数并赋予一定的物理意义；通过实验仪器的正确使用，培养规范的操作技能和科学的实验方法；通过总结实验结果，拓宽视野，认识自然并联想演绎，创造出新的知识。基于上述认识并根据课程体系和教学内容的反复论证实践，2009年我们编写出基础化学实验教材，并作为农业部“十一五”规划教材由中国农业出版社出版，内容包含了以上叙述的各个方面。根据使用情况和效果，2014年我们对其进行了修订，使教材更加完善，又作为农业部“十二五”规划教材由中国农业出版社出版。

2　精品教材建设与教学研究相结合

根据通过基础化学实验课程的教学，使学生获得化学实验的基础知识、基本理论和基本技能并对化学物质的“结构—性质—应用—制备—提纯—测定”的关系有一个整体认识和全面训练的原则，同时着重培养学生的科学精神、思维方法和创新能力，我们在教材中特别将化学实验的基本操作技能作为一章独立编写，系统化、规范化、标准化并且运用到各个实验项目中，使学生系统、全面地学习并掌握化学实验的基本操作技能，以提高学生的实验素养，培养学生的动手实践能力和独立工作能力。为此教师们积极开展教学研究，如建设开放式的基础化学实验教学平台[2]和建设立体化的基础化学实验教学模式[3]，这些都在很大程度上支撑了基础化学实验精品教材和精品课程的建设。

3　精品教材建设与科学研究相结合

科研是提高教学水平和教学质量的基础，以科研促进教学的改革，将教师们的科研成果引入教材是我们进行精品教材建设的重要内容。在教材编写中注重对传统实验的优化和对现代实验的创新，并编入了一些与现代生活密切相关的实验项目和一些涉及科学研究的实验项目，很多实验都经过反复研究实践才写进教材，例如由芳香烃的氧化来制备芳香族羧酸[4]，用过量乙醇在浓硫酸催化下与乙酸酯化合成乙酸乙酯[5]，用石灰乳从槐花米中提取芦丁及其分离鉴定[6]，回收废旧锌锰干电池并提取有用物质[7]，从薰衣草中提取精油并加入到雪花膏的制备配方中制备薰衣草精油雪花膏[8]，通过海洋微生物发酵提取分离天然药物[9]等。并且这些实验都特别注重综合设计性、探索研究性和实践应用性，对培养学生的综合实践能力和开拓创新精神有很大帮助。

4　精品教材建设成效

4.1精品教材建设促进了开放实验室的建设

开放实验室对推进开放式教学的全面展开有着重要的作用[10]，化学实验室的开放包括实验室和仪器设备、试剂药品的开放，也包括实验时间和实验项目的开放。我们通过实验室的合并优化了实验室的管理，集中了一批仪器设备和试剂药品，在上班时间内全面向学生开放，具体做法是建立了一个开放实验室网上预约管理系统，学生首先通过网上预约并完成相关的安全和环保测试，然后提交实验项目(这些实验项目既可以是教材中有并且准备好的，也可以是学生根据所学专业或个人兴趣爱好并且设计好的，还可以是学生的创新创业训练计划项目或科技创新活动项目)，并且这些实验项目都特别注重安全环保和绿色化[11],再由教师审阅批准后，即可以利用课外时间在教师指导下进行实验。实验结束后，填写实验室及有关仪器设备和试剂药品的使用登记表，并且在指定时间内提交实验报告。

4.2精品教材建设促进了开放实验项目的实施

在教材编写中，我们注意到除了有让学生在正常教学学时以内完成的实验项目外，还补充了一些教学学时以外的实验项目，使学生有更多的机会进入实验室进行基本操作技能训练并完成相关的实验项目[12]。例如一些综合设计性实验项目如“芦丁的提取、纯化及检验”、“乙酸乙酯的合成、提纯及测定”、“氯化镍氨的组成及物性分析”等，一些应用性实验项目如“吸烟与喝酒的检验”、“几种掺假食物的鉴别”、“几种食品中微量元素的检验”等，一些趣味性实验项目如“鸡蛋潜水”、“火山爆发”、“水底花园”等，让学生了解化学在社会各个方面的应用并感受到生活中处处有化学。还有一些根据不同专业开设的实验项目如农林类专业的“植物绿叶色素的提取、分离及鉴定”，水产类专业的“水中溶解氧的测定”，生物类专业的“药用植物香精油的提取及其生物活性的测定”、环境类专业的“含铬废水的处理”，食品类专业的“食品中亚硝酸盐含量的测定”等。

4.3精品教材建设促进了化学实验技能大赛的举办

多年来，我校不定期举办全校性的化学实验技能大赛[13]，基础化学实验教材也被指定为参考书，每次都有近三千名学生报名，通过化学实验技能大赛，促进了学生的自主学习并培养了学生的实践能力和创新精神。由于参赛学生众多而进入决赛的名额又有限，因此学生要通过初赛就必须进行系统的学习或复习，进入决赛之后更要全面掌握实验项目的要求，了解有关仪器和试剂，并通过查阅文献资料设计出实验方案。例如乙酰水杨酸的合成，要查阅有关物质的理化性质，如反应原料之一的乙酸酐遇水会水解，为防止其水解，反应容器必须是干燥的，如果反应容器未干燥，就会造成乙酸酐水解而使另一反应原料水杨酸不能完全反应，从而导致产率降低并且产品也不纯(产品检验中检出大量的酚羟基)；又例如从柑桔皮中提取香精油，如用传统的水蒸气蒸馏，由于中间的长颈圆底烧瓶仍需加热而使水电消耗较大，学生改用水平放置的蒸馏管代替，这样水蒸气不但能连续通过不被冷凝而且还不需加热，结果大大降低了水电消耗，并且提取率还有所提高。通过这些实验项目的完成，满足了学生求知探索的欲望，并且在探索过程中通过思考实验中的具体问题，并寻找合理可行的实验方法和操作步骤，激发了学生的学习热情，促进了学生的自主学习并培养了学生的实践能力和创新精神。

5　结　语

教材建设是课程建设的重要组成部分，是实施课程体系和教学内容改革，提高教学水平和教学质量的关键。在课程体系的设置上，应强化基础，淡化专业，树立“大化学实验”意识，把相关实验融合起来，变分散为综合。在教学内容的安排上，应大力加强基本操作技能实验，并开设综合设计性实验，以适应学生个性的发展和潜能的发挥。在教材编写中，应注意使学生明确实验原理、实验方法及实验技术在操作步骤中的具体运用，注意基本操作技能的培养，启发学生的思维，发挥学生的主观能动性，给学生留下探索的余地，思考的时间，设计的空间。精品教材建设在推进精品课程建设中具有重要的意义和作用，因此精品教材建设应与精品课程建设同步进行。

[1]倪春林，刘英菊，罗志刚，等.农业院校基础化学实验精品课程的建设与实践[J].实验室科学，2012，15(3)：167-169.

[2]倪春林，罗志刚，黄鹤，等.开放式农科化学实验教学平台的建设与实践[J].高校教育研究，2009，(15)：172-173.

[3]董先明，倪春林，罗志刚，等.农林院校基础化学实验立体化教学模式[J].实验室研究与探索，2013，32(6)：315-317.

[4]颜芸，罗志刚，刘有芹，等.苯甲酸合成实验的探究[J].广东化工，2008，35(12)：20-22.

[5]颜芸，罗志刚，周晓华，等.基础化学实验中乙酸乙酯合成实验的探索[J].广东化工，2012，39(5)：232-233.

[6]熊亚红，吴巧儿，曾满枝，等.芦丁提取与纸色谱检测条件的优化[J].广东化工，2010，37(9)：123-124.

[7]罗志刚，罗妍菲，霍思琦.废旧锌锰干电池的回收利用[J].广东化工，2013，40(17)：153-154.

[8]郑嘉雯，黄嘉琪，陈结莹，等.薰衣草精油雪花膏的研制[J].广州化工，2015，43(14)：59-61.

[9]李春远，丁唯嘉，王秀芳，等.一则海洋微生物天然药物化学综合实验的教学设计[J].实验技术与管理，2014，31(5)：187-190.

[10]陈敏，罗志刚，卢其明，等.农业院校公共基础化学实验室开放的探索与实践[J].广东化工，2009，36(6)：231-232.

[11]陈敏，卢其明，罗志刚.化学开放实验教学绿色化的探索与实践[J].实验室研究与探索，2013，32(4)：135-139.

[12]罗志刚，倪春林，陈敏，等.开放化学实验室和开放化学实验项目的实践[J].广州化工，2010，38(8)：267-268.

[13]罗志刚，黄鹤，杨卓鸿，等.农业院校开展化学实验技能大赛的实践[J].广东化工，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年广东省本科高校教学质量与教学改革工程精品教材《基础化学实验》立项建设项目(粤教高函[2014]97号，序号43)；2015年省级精品资源共享课程《无机及分析化学》立项建设项目(粤教高函[2015]133号)。

罗志刚(1955-)，男，教授，主要从事无机化学和分析化学及其实验的教学工作，研究方向是天然产物综合利用。

G642

A

1001-9677(2016)01-0161-03