地方性高校园艺学专业基础化学实验教学改革与实践

李少华，翁 睿，史凌珊，刘金仙，张 渤

(武夷学院 茶与食品学院心/中国乌龙茶产业协同创新中心/福建省高校茶叶工程研究中，福建 武夷山 354300）

基础化学实验是园艺专业学生必修的一门独立实践性课程，是无机及分析化学、有机化学课程的重要组成部分，亦是园艺学专业学生升入大学阶段学习后最早接触的实验课[1]。基础化学实验主要培养学生独立进行化学实验操作、观察、记录、分析归纳实验现象、撰写实验报告等多方面的能力，同时进一步巩固学生对化学基础理论的理解，强化学生对化学知识的应用，实操技能的掌握，操作习惯的养成，和化学思维的形成。学生对本课程掌握的好坏，直接影响化学课程，还会影响到后续生物化学、植物生理学、土壤学等实验课程的学习。该课程对园艺学生化学基本素质的培养具有不可替代的作用。

传统上，园艺专业基础化学实验一般仅有32-48学时，涵括无机及分析化学和有机化学实验内容，远少于理工科专业同类课程课时[2-3]；授课上，一般采取示教方式，教师讲解示教后，学生开始实验，教师纠正学生操作[4]；考核上，一般将操作成绩与报告成绩作为平时成绩，结合期末考核成绩作出综合评判，学生学习较为被动，且急于完成实验，往往忽视综合能力培养。随着我国新办本科院校整体应用型转型[5]，该教学方法明显与新时期培养应用型园艺高级人才的目标不匹配，必须进行相应的改革，才能满足用人单位人才需求。我们结合自身园艺学专业教学实践，对基础化学实验内容与授课方法进行了革新，旨在提升实验课程教学质量，提高学生化学综合素质。具体介绍如下。

1 运用教法激发学生学习热情

1.1 应用式教学

武夷学院作为全国百所产教融合项目建设高校，武夷学院圣农食品学院作为福建省首批示范性产业学院，围绕应用型学科专业建设与应用型人才培养进行转型，基础化学实验为适应园艺专业应用性人才培养的目标，在选择实验材料时，避免简单化学试剂的验证操作，以常见园艺产品为主，吸引学生，使同学们学以致用，如在氧化反应反应中加入脐橙中维生素C的测定，在紫外分光度计使用中选择茶叶咖啡碱的含量测定等。未来还将引入药用植物如槐米、乌头、紫玉兰花等材料加强基础化学实验的实用性。教学形式上，积极开设第二课堂，开展开放性实验室项目，对学生进行差异性培养，与南平市出入境检验检疫局、武夷学院分析测试中心及圣农集团等单位合作，导师公布开放性实验项目，学生与导师为双向选择，利用课余时间学生到各合作单位实践，开展研究性实验、检测性实验、应用性实验，使得课堂教学得以延伸，进一步激发学生的学习热情，提高学生的实验技能熟练度，促进师生交流。

1.2 参与式教学

以学生为中心，形成小团队，在教师协助指导下，自主设计实验方案，观察实验过程，分享实验心得，激发学生的潜能。我们在秋季基础化学实验中开设《桂花精油的提取》设计性试验，学生利用武夷学院校园内丰富的桂花资源，提取桂花精油。实验前，同学们分组，查阅文献资料，与教师交流理解相关原理，分别设计了水蒸气蒸馏法、石油醚萃取法、蒸馏-萃取法等提取桂花精油，自行收集桂花原料；实验中，同学们按照实验方案，在教师协助下搭建相关设备，观察实验过程，收集目标液，分离精油；实验后，老师组织讨论，大家分析、总结各自实验中的优点及不足，分享反思实验，教师点评，改进，并各自完成实验报告。经过该教学方法，同学们积极性得到充分发挥，课前课后一直在与老师讨论实验相关问题，尤其是学生们在闻到自己分离得到的桂花精油时，自豪与满足感油然而生，学生的实验自信心也得到激发。

1.3 启发式教学

我们在础化学实验全课题应用启发式教学法，如课堂开始阶段以提问方式了解学生对实验原理，反应方程式，实验方法等实验预习情况，并引导学生复习理论课知识点。实验过程中采用设疑来启发学生思考，如在蒸馏实验时，提问“为何沸点为100℃以下的溶液用水进行冷凝，而100℃以上的用空气来冷凝？”；分馏实验中，在展示刺型分馏柱时提问“刺型分馏柱为何可以起到分馏的效果？”；滴定实验时，“指示剂为何滴2～3滴？”等，引发同学们进行思考讨论，让同学们快速掌握实验要点，注重实验细节的观察和思考。

2 丰富教学内容及形式吸引学生注意

2.1 延伸教学内容

在实验内容设置上采取夯实基础-突出创新的策略，将同一类型化学实验进行拓展成一系列实验，丰富实验内容，节约课时，在保证四大滴定等基础课基础上，加入设计性实验。如酸碱滴定实验《NaOH标准溶液的标定及食醋中总酸量的测定》是基础化学实验中的经典实验，以酸碱中和反应原理测定食醋中有机酸的含量，而有机酸是果蔬产品中一类重要的风味与物质，类似的反应也可以应用到园艺产品脐橙、山楂等有机酸酸测定，我们将柑橘中有机酸的含量测定加到此实验中，充实了实验内容，实验用时由原来的3课时变为4课时，仅增加1学时，即可多完成一组实验，同时引导学生发散性思维，举一反三，提高学习主动性。又如《茶叶中咖啡因的提取》作为有机化学经典综合性实验，原实验方案仅从茶叶中升华得到白色结晶，未进行成分鉴定，我们将其延伸，增加了白色结晶运用生物碱试剂进行鉴别的内容，通过颜色的变化同学们更直观体验出，茶叶提取升华后的是生物碱类成分，使得该实验由有机化学综合性实验，上升为有机化学-无机及分析化学大综合性实验。通过该教学方法，一方面使得有机化学-无机及分析化学实验课程有机融合，另一方面也增强了学生动手兴趣。

2.2 改进教学形式

多媒体作为当今理论课教学的首选工具，在实验教学环节应用仍较为缺乏。教师主要以“教材+示教”方式进行基础化学实验的讲授，由于实验室空间较大，学生人数较多，人员较为分散，且学生刚开始接触此类实验，学生对实验的理解尤其实验细节的掌握大打折扣，往往导致教学质量不佳。为此，我们把多媒体技术带入实验室，在实验室架设移动投影仪，将事先制作的实验Flash视频等展示，尤其是细节操作部分进行放大重点投放，形象生动的展示了实验过程，同学们迅速掌握实验要领，大幅提高了实验效率。

3 结语

通过对基础化学实验课程改革，使教学方法更加完善，教学内容更加丰满，无机及分析化学与有机化学更加融合，实验的应用性得以增强，学生学习的热情提高，实验自信心也得到激发，取得了良好的教学效果。