高等農業院校“實驗化學”模塊化教學研究

唐然肖+王俊敏+趙影+劉偉華+劉鳳娓

摘 要：作為農業院校的一門重要的基礎課，實驗化學是提高操作技能的實踐類課程， 培養高素質創新人才的重要環節，在學生以后的專業課學習中有非常重要的作用。因此，化學實驗教學不僅要注重知識的傳授，更要注重實驗技能和科學素養的培養。而如何通過化學實驗教學將“技能”和“素養”培養落到實處，值得探討。通過模塊化教學，可以建立高校實驗化學教學新體系，加強學生的綜合實驗能力，激發和提高學生的創新能力。

關鍵詞：高等農業；實驗化學；模塊化；能力培養

1.“基本操作型實驗” 模塊

實驗化學開設在大一新學期，學生的基本實驗經驗不足，甚至有些幾乎沒接觸過化學實驗。為此，該模塊的重點就是培養和加強學生的基本操作技術，培養學生養成嚴謹的科學態度。在此模塊的教學過程中，教師會重點強調基本操作的規范性，及時糾正學生在實驗操作中的錯誤操作，要求其認真如實地做好實驗記錄，并且實驗報告要詳實，杜絕數據造假行為，培養學生嚴謹的學風和初步的科研能力。

2.“綠色、半微量型實驗” 模塊

化學對人類做出了巨大的貢獻，但對人類健康和生活環境也帶來了不少負面影響。因此，實驗過程中應該滲透綠色化學的理念，培養學生綠色化學的意識，采取實驗“綠色化”的措施，減少對環境的污染。具體措施如下。

（1）篩選教學內容。盡量采用無毒或低毒的化學試劑，減少有毒物質的產生與使用，減少對環境的污染。

（2）設計微量或半微量實驗。遵循綠色化學的“3R”原則，采用微量化學實驗。微量實驗所使用的試劑用量一般只有常規實驗用量的幾十分之一甚至幾百分之一，但效果卻可以達到安全、準確、靈敏、高效和環保的目的，彌補了傳統常量實驗在環境保護方面的不足。

（3）設計關聯實驗。設計有效的關聯實驗，提高藥品試劑的使用效率，減少藥品試劑浪費，為了提高實驗藥品利用率，我們重新調整實驗內容和順序，盡量讓前一個實驗產品作為后一個實驗的原料。例如，硫酸亞鐵銨的制備和硫酸亞鐵銨的純度分析實驗中，將之前的對氨基苯磺酸的重結晶調整為乙酰苯胺的重結晶，以前面乙酰苯胺的合成實驗的產物進行重結晶。

此外，我們盡量將實驗內容和教師的科研結合起來，如在K2Cr2O7法測鐵的實驗中，Cr（VI）的毒性和危害很大，因此剩余的K2Cr2O7我們要處理后再進行排放，目前有兩種處理方法：利用實驗剩余的硫酸亞鐵鹽產品，進行氧化還原處理；結合教師的科研成果，用生物質吸附劑吸附處理去除溶液中的Cr（VI）重金屬離子，降低Cr（VI）對環境的危害。

3.“綜合型實驗”模塊

在每學期的最后我們會安排一些綜合實驗，讓學生利用所學知識，對合成產品進行分離提純、純度檢驗及其主要性質的鑒定。通過該模塊的學習，學生不僅掌握了產品的合成、檢測出了新技術，還可以幫助學生復習和強化本學期所學的知識，進一步規范實驗操作技能技巧。

4.“自行設計實驗”模塊

實驗內容上我們還安排了“自行設計實驗”，該模塊教學要求學生根據實驗內容、 目的和要求，結合所學知識，查閱相關文獻，設計完整的實驗方案，教師審查后，獨立開展實驗，并解決實驗過程中遇到的問題以及數據處理等。

5.“自選、開放型實驗”模塊

自選、開放型實驗是通過開放實驗室，讓學生根據所學理論知識和操作技能，結合實際情況，提出實驗方案。另外在此模塊學習中，學生也可以自由結組、自由分配時間，學生不僅可以充分發揮自己的聰明才智，還能進一步增強合作意識和協作能力。

6.“計算機模擬實驗” 模塊

對于毒性較大的實驗或者操作比較復雜的實驗，我們可以用計算機模擬實驗進行教學，利用現代教育技術手段，將實驗過程通過多媒體展現給學生，有效避免了環境污染。

總之，化學實驗通過多模塊、多種教學形式的實踐訓練，讓學生在提高和掌握實驗技能和實驗技術的同時，也能體驗到科學研究的過程。這有利于提高學生對科學研究的興趣，培養他們科學的思維方式，培養和造就高素質的創新人才。

參考文獻：

[1]李建楠，劉玉峰，李春暉.高校實驗教學管理現狀及對策[J].實驗科學與技術，2011（1）.

[2]張秀梅.基于綠色化學理念的無機化學實驗教學的設計與研究[J].廣州化工，2012（21）：186-187.