“雙一流”建設下農科院校化學實驗的改革與探索

高寧 梅玉 胡娟 陳培榮

摘 要：“雙一流”學科建設為大農類院校教學和科研帶來了機遇，同時也提出了更高的要求。安徽農業大學針對教學方式、課程設置、考核評價體系陳舊以及學校化學實驗室安全管理體制不健全和師生安全意識薄弱等問題，進行了多方面的改革與實踐，提高了教學質量與效果，推動了化學實驗室水平的整體提升。

關鍵詞：農科院校;化學實驗;教學改革;實驗室安全

中圖分類號 G642文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2021）08-0154-03

Abstract： The “double first-class” discipline construction has brought the opportunity to the teaching and the scientific research of agricultural colleges， also has proposed the higher request. In view of the old teaching methods， curriculum， assessment and evaluation system， as well as the unsound safety management system of school chemistry laboratory and the weak safety consciousness of teachers and students， various reforms and practices have been carried out to improve the teaching quality and effect， and to promote the overall improvement of the level of chemistry laboratory in our school.

Key words： Agricultural college; Chemical experiment; Teaching reform; Laboratory safety

對大農類院校的學生而言，新生接觸到的第一門必修實驗課程是化學實驗，基本涉及學校所有理科專業，對培養農業技術人才起著舉足輕重的作用。安徽農業大學應用化學系在學科發展過程中，制定了“拓寬基礎、加深專業、強化能力、突出創新、協同發展”的培養目標，培養具備創新精神和實踐能力，掌握化學在農業相關領域中應用的基本知識和技能，能在與農業相關的領域中從事應用研究、技術開發、教學、科技和生產管理等方面的應用型、復合型專門人才。

實驗課教學與理論課教學有著很大的差異，其涉及師資隊伍、試劑申購與儲存、實驗室管理、廢棄物處理、實驗員團隊建設等諸多因素。為保障實驗室教學工作高效、安全地進行，必須制定嚴格規范的管理制度與安全措施，為師生提供安全、優質的實驗平臺。

1 農科院校化學實驗教學的實踐與改革

1.1 教學方法

1.1.1 存在的問題 以往實驗教學多采用“先講后做”的傳統灌輸式模式，教師課前講解早已成熟且一成不變的實驗原理、實驗步驟和操作，學生再依葫蘆畫瓢動手實驗[1]。整個過程中學生都處于被動接受狀態，缺乏主動思考的機會和積極性。實驗所需試劑與玻璃儀器全部由實驗員配制并清洗干凈，一人一套擺放整齊，學生只需隨手取用即可，導致學生對實驗所用藥品的性狀和儀器的使用知之甚少;更有甚者，到大四做畢業設計時連基本化學試劑的配制都無法獨立完成。

1.1.2 改革措施 為充分調動學生學習的積極性，提高其實驗水平，筆者進行了以下幾點改革：一是嚴格要求學生認真預習實驗內容，利用所學理論知識自行設計實驗方案，將課本中用文字描述的實驗步驟轉變為流程圖的方式畫出來，鼓勵學生獨立提出問題、分析問題、解決問題，這樣可以使學生開動腦筋，對實驗內容印象深刻，避免課前預習流于簡單的抄寫。二是實驗所用儀器采用“超市量販”模式，集中在整理箱中分類，然后放置在邊臺，學生可根據實驗需求自行選擇。這樣讓學生既認識到各種玻璃儀器的外形，又學習到它們的名稱與作用，同時提高了學生學習的主動性和積極性，增加學習興趣，學生們笑稱“化學實驗要先逛超市采購才能開始做”。由于實驗所用試劑繁多，根據實驗內容，盡量多提供機會，在教師的監督下，讓學生自行計算然后配制無安全隱患的藥品，這樣可以真正地鍛煉與提高學生的實驗技能，為他們今后操作綜合性設計性實驗做好準備。三是嘗試借鑒“翻轉課堂”的模式，最大限度地壓縮教師在課堂上的講解時間，讓學生掌握整個學習過程的主導權，使教育教學由“教師為中心”向“學生為中心”轉變，從而有效地提高了教學成效，使教育目的落到實處。

1.2 實驗內容

1.2.1 存在的問題 開設課程中同類型實驗重復現象嚴重，實驗內容更新不及時，類型單一，創新性、設計類、綜合性實驗偏少，學生由此產生了厭倦情緒，也造成了資源浪費[2]。

1.2.2 改革措施 一是重新制定教學大綱，構建完整的知識體系。減少驗證性實驗課程所占比例，將原有的無機化學實驗、分析化學實驗、有機化學實驗3門課程根據訓練內容與理論知識精簡整合成基礎化學實驗一門課，使實驗室資源得到了更加充分的利用，如分析天平、pH計、分光光度計等設備交叉使用，整合蒸發、過濾、結晶、滴定等基本操作技能的訓練實驗內容，避免不必要的重復與浪費。二是優化科研與教學的硬件設施，通過專項資金購置一系列先進儀器設備，更新紅外、紫外、熒光、液相等大型高科技儀器，開設儀器分析、綜合性設計性實驗、商品檢驗等一系列實驗實踐課程，促進學生自主學習、合作學習、研究學習、培養學生的實踐能力、開拓創新和科學思維，對于提高學生解決實際問題的能力起到了積極的促進作用。三是增設實驗創新設計、農藥合成實驗、學科與科技競賽、專業素質與技能培訓等新課程，建立實驗室無償開放制度，形成了“基礎型實驗—綜合型實驗—設計型實驗”的完整實驗體系;依托化學一級學科碩士點與高水平大學建設項目，加強有機合成化學、生物物理化學、天然產物化學、功能材料設計與合成等4個學術團隊建設;建立校企合作實踐教育基地，加強實習實訓建設：創立高校與行業、企業聯合培養人才的機制，增加3個以上實習實訓基地，建成2個以上大學生創客實驗室，以適應對新時期高校應用型高級專門人才培養的要求。

1.3 考核方式

1.3.1 存在的問題 考核體系不科學，大多數教師均以實驗報告質量的優劣作為判定學生成績的唯一依據。但這種方式過于片面，不能體現出學生對待實驗的態度和實驗操作的規范性與熟練程度等綜合素質。

1.3.2 改革措施 完善質量保障體系，健全專業教學各環節質量評價標準和監控機制;規范教學行為;開展專業培養質量的自我評估，形成教育教學質量持續有效改進的機制。從多方面綜合評價考核學生成績，由理論考試（20%）+課前預習（10%）+實驗操作（40%）+實驗報告（20%）+衛生習慣（10%）5個部分構成。一是理論考試采取開卷形式，內容涉及實驗原理、基本操作、常用玻璃儀器、安全教育等多個方面。二是課前預習報告是判斷學生自主學習能力的重要依據，應加入自己的理解，而非簡單抄錄教材內容。三是要求教師在實驗過程中隨時關注學生操作是否規范，實驗操作是實驗能力的核心體現，所占比重最大。四是實驗報告是實驗操作的延續，通過分析計算實驗數據，結合理論知識，反思實驗過程。五是要求每位學生做完實驗后清洗使用過的玻璃儀器，將試劑器材回歸原位，擦拭自己的試驗臺位，清理水槽，并且每節課結束后安排4位學生做好整間教室的消毒與衛生打掃，培育學生良好的實驗素養[3]。

2 農科院校化學實驗室的安全管理實踐與改革

2.1 提高安全意識 針對師生安全意識不足，安全培訓工作不到位的問題，采取多渠道全方位的安全教育，例如，通過展板、印刷安全知識小貼士分發給同學等多種形式舉辦“實驗室安全宣講月”活動;所有學生必須通過學校統一的安全知識測試，并且分數達到80分以上才有資格進入實驗室;嚴格要求師生務必做到以下幾點：學生進入實驗室必須身著實驗服、佩戴護目鏡、必須在教師講解完實驗注意事項后才能動手開始實驗。通過加強師生安全意識，提高實驗的安全系數。

2.2 健全管理體制

2.2.1 實驗室管理 針對體制不健全的問題[4]，建立健全實驗室安全工作配套機制，制定了一系列實驗室安全管理文件，包括《化學實驗室學生守則》《危化品安全管理辦法》《實驗員日常管理工作條例》《廢棄物清單與日常管理》《安徽農業大學易制毒、易制爆、劇毒類化學品領用申請表》《實驗室值班人員簽名表》《實驗室值日表》等;建立門禁制度，實驗室鑰匙只有1套，由實驗員課前統一開門，課后檢查實驗室并簽字。

2.2.2 試劑管理 為試劑庫購買防爆柜、防爆燈等設施，實行固液分存，專人專管;建立試劑采購系統，師生通過互聯網統一采購試劑材料[5]，這是安全管理工作的一大進步，徹底改變了原有大的、分散的無過程監管的采購模式。

2.2.3 廢棄物管理 學校專門設置了廢棄物回收站，所有試劑空瓶、過期藥品等每周定點定時按照流程規定，先上報再運送有條不紊地開展回收工作，從而有效地杜絕了胡亂丟棄有害垃圾的現象。

3 結語

安徽農業大學理學院應用化學系堅持從化學角度結合先進化學方法與技術推動農林及相關學科的發展，發揮農業類大學的人才和科技優勢，對于區域經濟和農業發展起到了重要的作用。安徽農業大學化學實驗中心承擔著全校理工科專業2000余人的基礎化學實驗以及培養本專業的本科生和研究生的重任，學生數量多、實驗項目雜，安全管理難度較大。通過改革教育教學方式，嚴格實行安全知識教育，目前在實驗教學中尚未出現泄漏、中毒、爆炸等相關安全事故，科研實驗室的管理水平也得到了較大程度的改善，教學效果與水平得到了整體提升，為全力推進安徽農業大學“雙一流”學科建設作出應有的貢獻。

參考文獻

[1]薛輝，丁艷.無機化學實驗教學改革創新嘗試[J].廣州化工，2019，47（15）：188-190.

[2]常會，范文娟，熊亞，等.高校化學實驗教學改革淺析[J].廣州化工，2019，47（17）：146-148.

[3]王少單，王艷寧.高師院校無機及分析化學實驗教學改革探索[J].山東化工，2019，48：196，198.

[4]陳華丹，劉云珍.高校化學實驗室安全管理工作研究[J].蘭州教育學院學報，2019，35（6）：114，115，123.

[5]馬文川，沈子靖，李冰洋，等.統一采購試劑材料與化學安全管理的探索與實踐[J].實驗技術與管理，2018，35（12）：265-266.

（責編：張宏民）