木材化學實驗課程的改革及創(chuàng)新

胡華宇 陳叢瑾 黎 躍 李偉光 覃宇奔 賴 芳 沈 芳

(廣西大學化學化工學院，廣西 南寧 530004)

木材化學實驗課程的改革及創(chuàng)新

胡華宇 陳叢瑾 黎 躍 李偉光 覃宇奔 賴 芳 沈 芳

(廣西大學化學化工學院，廣西 南寧 530004)

介紹了當前林化專業(yè)基礎實驗課程木材化學實驗技術改革的思路，提出進一步加強綜合性、設計性實驗內(nèi)容，加快實驗教材建設，適應社會科技發(fā)展需求；同時提出要加強實驗室建設，滿足學生創(chuàng)新實驗需要。

木材化學；林產(chǎn)化工

木材化學課程是林產(chǎn)化工專業(yè)的必修課，是松脂加工、栲膠生產(chǎn)、植物精油提取、水解工業(yè)、熱解工藝、制漿造紙工藝等林化專業(yè)課程的理論基礎。林產(chǎn)化工專業(yè)是廣西特色專業(yè)，林化產(chǎn)業(yè)在廣西經(jīng)濟發(fā)展中占有重要地位。近幾年，廣西重點發(fā)展速生林、制漿造紙、纖維板、膠合板等產(chǎn)業(yè)。而這些行業(yè)都與林化專業(yè)基礎課程木材化學密切相關。木材化學是研究木材及其內(nèi)含物化學組成、結構、性質(zhì)、分布規(guī)律和利用途徑的技術基礎學科，是木材科學的重要組成部分，是林產(chǎn)化學加工的理論基礎。木材化學課程除理論講授內(nèi)容外，還強調(diào)實驗動手操作能力，其課時安排為理論課40學時，實驗課40學時，這反映了我們對實驗課程的重視。現(xiàn)代社會強調(diào)的是理論與實踐相結合，強調(diào)培養(yǎng)對社會有用的人才，傳統(tǒng)的木材化學實驗課程已不能滿足新形勢下企業(yè)發(fā)展所需高新分析技術要求。要培養(yǎng)實用型人才，必須加快教學內(nèi)容的改革，加強學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，強調(diào)實驗操作技能，提高學生實驗動手能力和儀器分析使用能力。因此，我們提出把原有的木材化學實驗進行整合、修改及創(chuàng)新，把傳統(tǒng)的驗證性實驗改成綜合性、設計性實驗，調(diào)動學生學習的積極性，培養(yǎng)學生動手能力、創(chuàng)新能力及綜合運用知識的能力。

（一）專業(yè)基礎實驗課改革思路

為了加強實驗教學環(huán)節(jié)，減少重復性實驗內(nèi)容，早在2000年學院就把林化專業(yè)隸屬于各專業(yè)課的實驗內(nèi)容統(tǒng)一合并成一門新的實驗課程“林化工藝實驗與分析”進行獨立設課，其合并的課程包括松脂加工、芳香油生產(chǎn)、栲膠生產(chǎn)、水解工業(yè)等專業(yè)內(nèi)容。

有了前期的改革基礎，2008年起學院對林化專業(yè)的專業(yè)基礎課“木材化學”實驗內(nèi)容進行更新和調(diào)整，增加了另兩門專業(yè)課制漿工藝和膠粘劑生產(chǎn)的實驗內(nèi)容，并進行獨立設課，使之與木材化學理論課程脫離，實驗課時也由原來的40學時增加到60學時，實現(xiàn)了實驗資源的進一步整合。經(jīng)調(diào)整后，林化專業(yè)的所有實驗主要就由兩門獨立設課實驗課程組成，總學時達到 140學時，在本專業(yè)中起重要作用，與別專業(yè)相比也更突出實驗動手操作技能的培養(yǎng)。由于實驗課程獨立設課、單獨考核，使學生由原來對實驗的敷衍了事到現(xiàn)在的認真掌握，真正做到了學以致用，達到提高實驗教學質(zhì)量的目的。從這兩年畢業(yè)學生的就業(yè)情況看，對實驗技能熟悉掌握及熟練運用的學生往往深得企業(yè)的喜歡，這也為我們堅定實驗課程改革，提高實驗質(zhì)量提供了信心。

（二）完善和創(chuàng)新實驗內(nèi)容

在實驗教學上，提供先進的實驗條件和有意義的教學內(nèi)容是培養(yǎng)高素質(zhì)具有創(chuàng)新精神專業(yè)人才的重要保證。因此，一方面尋求學校學院的支持投入大量財力于實驗儀器設備的更新，另一方面則投入大量人力物力致力于全新實驗教材的編寫。

傳統(tǒng)的木材化學實驗，內(nèi)容包括水分、灰分、木質(zhì)素、纖維素、綜纖維素、戊聚糖含量等的測定，大多是驗證性實驗，學生在實驗過程中不需動腦，直接按講義步驟操作就可完成，這不利于提高學生學習的積極性和創(chuàng)造性。在新的實驗操作中，我們強調(diào)開動腦筋，學以致用。對實驗原理進行分析后，要求學生自己設計實驗方案，獨立完成實驗內(nèi)容。實驗結束后對比不同實驗結果進行分析論證，看哪一種是合理有效的。同時分析不同結果所造成的差異原因。這既開發(fā)了學生實驗的創(chuàng)造性，同時也讓他們領會不同實驗方案對結果的影響。例如苯醇抽出物實驗，原方案是采用苯-醇混合液提取木粉原料，回流8小時。新實驗中我們給學生介紹了苯-醇抽提的原理，提出并不是只有苯-醇混合液才能抽提木材提取物，水、乙醚、丙酮等其它物質(zhì)也能提取木材抽出物。然后安排不同學生組別分別采用不同方法進行提取，并對提取時間進行劃分，分別提取2、4、6、8、10小時，然后對實驗結果進行對比分析，論證不同溶劑、不同時間對提取結果的影響。通過這樣的設計對比實驗，既調(diào)動了學生的主觀能動性，同時提高了學生的學習興趣，極大激發(fā)了學生的學習熱情。

傳統(tǒng)的木材化學實驗，只分析木材的主要化學成分，這在早期的生產(chǎn)檢驗上基本足夠；但新形勢下，對就業(yè)者的知識結構和技能提出了新的要求，如當前發(fā)展迅猛的木材纖維板行業(yè)、人造板行業(yè)，都要求學生掌握膠粘劑的制備、檢測等知識；而廣西大力發(fā)展的林漿紙產(chǎn)業(yè)，也要求學生掌握對木材纖維組分及紙漿性能指標的檢驗。因此，我們把與木材化學相關的這幾門課程的實驗合并一起，整合成新的一門獨立設課課程“木材化學實驗技術”，除保留原有木材化學基礎實驗內(nèi)容外，新增了制漿工藝實驗的蒸煮液的配制及測定、紙漿硬度測定等內(nèi)容，以及膠粘劑實驗的酚醛樹脂、脲醛樹脂膠粘劑的制備、甲醛釋放量的檢測等內(nèi)容。同時，我們不是簡單地增加實驗，而是對所設實驗進行砌頭砌尾地改革，把傳統(tǒng)的驗證性實驗全部改為綜合性、設計性、研究性實驗。如新增的制漿工藝實驗，把蒸煮液的配制及測定、紙漿硬度測定等內(nèi)容整合成一個大的實驗內(nèi)容——蒸煮漂白實驗方案的設計和檢驗。要求學生自己設計蒸煮實驗方案，自主選擇蒸煮方法、漂白方法，確定工藝條件，選擇藥品并完成藥品的配制標定等環(huán)節(jié)，從而把實驗內(nèi)容從傳統(tǒng)的簡單滴定操作改革成創(chuàng)新性、綜合性、設計性實驗。這不僅使學生緊密結合課堂傳授知識，而且充分調(diào)動學生實驗的積極性，通過實驗的開展驗證理論教學知識，不但起到事半功倍的效果，而且也使學生對所學知識有更深入的認識和掌握。

此外，我們也緊密結合社會發(fā)展實際，積極調(diào)整實驗內(nèi)容。目前，廣西人造板行業(yè)發(fā)展迅速，現(xiàn)有人造板企業(yè) 500多家，人造板年總產(chǎn)能超過800萬立方米，實際產(chǎn)量659萬立方米。隨之而來的有關木材纖維板、膠合板以及木地板檢驗方面需求的技術人才日益受到重視。我們應充分利用廣西林業(yè)工程發(fā)展的契機，著重培養(yǎng)掌握木材檢驗技術的高科技人才。因此，木材化學實驗技術新增加膠粘劑實驗內(nèi)容，立足于社會發(fā)展的需求，解決工業(yè)發(fā)展的需要。如甲醛釋放量的測定、各種常用膠粘劑的制備及檢驗、紅外紫外等先進儀器的使用，都可使學生從實驗中獲得與社會接軌的信息。這對于學生熟悉使用現(xiàn)代化儀器，接觸現(xiàn)代科技，提高自身能力幫助巨大。同時實驗與教學內(nèi)容緊密結合，更有助于學生對課堂講授知識的理解和吸收。

（三）實驗室管理的改革

在實驗過程中，常常發(fā)現(xiàn)有些實驗耗時較長，特別是創(chuàng)新性、設計性的實驗，學生在實驗過程中往往有一定的摸索、探討過程。為了給予學生充分的實驗動手操作和思考，我們相應調(diào)整實驗室的制度，對實驗室進行開放式管理。允許學生利用課余時間到實驗室熟悉裝置、完成實驗，甚至對學生的一些創(chuàng)新想法也積極鼓勵，提供實驗條件和場所。但這對實驗室管理及實驗指導老師帶來一定的壓力。因為實驗室的開放，要求教師要有更強的綜合知識能力、業(yè)務水平和教學水平，同時也會有一些實驗耗用品無法記賬。因此，除了老師要勇于進取、善于學習，積極投身實驗教學改革外，也希望學校學院能進一步提供便利，支持實驗課程的改革及創(chuàng)新。

現(xiàn)代科技的發(fā)展，朝著精、深、廣等方向發(fā)展，高科技檢驗儀器及設備在企業(yè)中的應用也越來越普及。但對于學校實驗室的精密儀器，一般不允許開放使用，學生接觸得少，偶爾有用到也是在畢業(yè)論文或研究生階段，還往往是別人代做。這對學生掌握先進儀器的操作與應用、引導學生接觸學科發(fā)展前沿帶來不利，也對其畢業(yè)后的就業(yè)帶來影響。借鑒別校的經(jīng)驗，我們覺得可以有條理地加強學生接觸大型儀器的機會，提高實驗設備的利用率，這也要求實驗室管理人員能共同配合，協(xié)調(diào)工作。

（四）結語

學校發(fā)展的關鍵是學生，只有培養(yǎng)出合格優(yōu)秀的學生，學校才受到社會的關注和尊重。如何提高教學質(zhì)量，引導學生學習的興趣與愛好；如何加強實驗教學水平，增強學生實驗動手操作能力；如何理論與社會發(fā)展接軌，提高學生走向社會的適應力；這對培養(yǎng)高素質(zhì)人才意義重大。木材化學實驗技術的改革與創(chuàng)新，不僅是現(xiàn)代社會科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，而且是進一步提升林化專業(yè)品牌、影響林化專業(yè)發(fā)展與建設的需要。

[1] 楊淑蕙.植物纖維化學[M].中國輕工業(yè)出版社,2005.

[2] 陳叢瑾,胡華宇,黎躍,等.淺談林化分析與工藝實驗教學中的設計性實驗[J].高教論壇,2007,(1):61-63.

G423.07

A

1008-1151(2011)05-0193-01

2011-04-10

胡華宇（1972－），男（壯族），廣西南寧人，廣西大學化學化工學院副教授，研究方向為林產(chǎn)化工、天然產(chǎn)物提取及深加工。