木材化學實驗課程的改革及創新

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、設計性實驗內容，加快實驗教材建設，適應社會科技發展需求；同時提出要加強實驗室建設，滿足學生創新實驗需要。

木材化學；林產化工

木材化學課程是林產化工專業的必修課，是松脂加工、栲膠生產、植物精油提取、水解工業、熱解工藝、制漿造紙工藝等林化專業課程的理論基礎。林產化工專業是廣西特色專業，林化產業在廣西經濟發展中占有重要地位。近幾年，廣西重點發展速生林、制漿造紙、纖維板、膠合板等產業。而這些行業都與林化專業基礎課程木材化學密切相關。木材化學是研究木材及其內含物化學組成、結構、性質、分布規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，是林產化學加工的理論基礎。木材化學課程除理論講授內容外，還強調實驗動手操作能力，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。現代社會強調的是理論與實踐相結合，強調培養對社會有用的人才，傳統的木材化學實驗課程已不能滿足新形勢下企業發展所需高新分析技術要求。要培養實用型人才，必須加快教學內容的改革，加強學生創新能力的培養，強調實驗操作技能，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、修改及創新，把傳統的驗證性實驗改成綜合性、設計性實驗，調動學生學習的積極性，培養學生動手能力、創新能力及綜合運用知識的能力。

（一）專業基礎實驗課改革思路

為了加強實驗教學環節，減少重復性實驗內容，早在2000年學院就把林化專業隸屬于各專業課的實驗內容統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、栲膠生產、水解工業等專業內容。

有了前期的改革基礎，2008年起學院對林化專業的專業基礎課“木材化學”實驗內容進行更新和調整，增加了另兩門專業課制漿工藝和膠粘劑生產的實驗內容，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，實現了實驗資源的進一步整合。經調整后，林化專業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，在本專業中起重要作用，與別專業相比也更突出實驗動手操作技能的培養。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在的認真掌握，真正做到了學以致用，達到提高實驗教學質量的目的。從這兩年畢業學生的就業情況看，對實驗技能熟悉掌握及熟練運用的學生往往深得企業的喜歡，這也為我們堅定實驗課程改革，提高實驗質量提供了信心。

（二）完善和創新實驗內容

在實驗教學上，提供先進的實驗條件和有意義的教學內容是培養高素質具有創新精神專業人才的重要保證。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。

傳統的木材化學實驗，內容包括水分、灰分、木質素、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造性。在新的實驗操作中，我們強調開動腦筋，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。這既開發了學生實驗的創造性，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，極大激發了學生的學習熱情。

傳統的木材化學實驗，只分析木材的主要化學成分，這在早期的生產檢驗上基本足夠；但新形勢下，對就業者的知識結構和技能提出了新的要求，如當前發展迅猛的木材纖維板行業、人造板行業，都要求學生掌握膠粘劑的制備、檢測等知識；而廣西大力發展的林漿紙產業，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、紙漿硬度測定等內容整合成一個大的實驗內容——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節，從而把實驗內容從傳統的簡單滴定操作改革成創新性、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展實際，積極調整實驗內容。目前，廣西人造板行業發展迅速，現有人造板企業 500多家，人造板年總產能超過800萬立方米，實際產量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工程發展的契機，著重培養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容，立足于社會發展的需求，解決工業發展的需要。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代化儀器，接觸現代科技，提高自身能力幫助巨大。同時實驗與教學內容緊密結合，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，常常發現有些實驗耗時較長，特別是創新性、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新。

現代科技的發展，朝著精、深、廣等方向發展，高科技檢驗儀器及設備在企業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展前沿帶來不利，也對其畢業后的就業帶來影響。借鑒別校的經驗，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，協調工作。

（四）結語

學校發展的關鍵是學生，只有培養出合格優秀的學生，學校才受到社會的關注和尊重。如何提高教學質量，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；如何理論與社會發展接軌，提高學生走向社會的適應力；這對培養高素質人才意義重大。木材化學實驗技術的改革與創新，不僅是現代社會科技產業發展的需要，而且是進一步提升林化專業品牌、影響林化專業發展與建設的需要。

[1] 楊淑蕙.植物纖維化學[M].中國輕工業出版社,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，研究方向為林產化工、天然產物提取及深加工。