農(nóng)科專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)新模式

前言：本站為你精心整理了農(nóng)科專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)新模式范文，希望能為你的創(chuàng)作提供參考價值，我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文，歡迎咨詢。

摘要：高等院校農(nóng)科專業(yè)開設(shè)無機化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)和分析化學(xué)等基礎(chǔ)化學(xué)理論課程，而其相對應(yīng)的實驗就是基礎(chǔ)化學(xué)實驗課。然而，當(dāng)前農(nóng)科專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)存在諸多問題，如教學(xué)地位不匹配、教學(xué)目標(biāo)分散、教學(xué)方法、教學(xué)過程和評價方式單一、教學(xué)資源有待增加等。針對上述問題，將基于新農(nóng)科建設(shè)需求，急需對農(nóng)科專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)行改革，并提出了適應(yīng)新時代發(fā)展的基礎(chǔ)化學(xué)實驗新模式。

關(guān)鍵詞：新農(nóng)科；基礎(chǔ)化學(xué)實驗；課程思政；教學(xué)模式

新時代，新使命，新農(nóng)科，新征程。新時代賦予了高等農(nóng)林教育新的歷史使命和難得的發(fā)展機遇。自2019年6月以來，由多所涉農(nóng)高校共同提出的“北大倉行動”“安吉共識”拉開了我國新農(nóng)科建設(shè)的序幕，同時也為深化高等農(nóng)林教育教學(xué)改革提供了具體行動實施方案[1]。我國是農(nóng)業(yè)大國，加強新農(nóng)科建設(shè)，就是要適應(yīng)我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展需求，推進(jìn)農(nóng)科與其他學(xué)科交叉融合，為培養(yǎng)視野開闊、知識面寬、創(chuàng)新探究能力強、綜合素質(zhì)高的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)軍人才而奮斗，提升涉農(nóng)學(xué)科科研和國際合作能力，不斷增加我國高等農(nóng)業(yè)教育的國際競爭力?；A(chǔ)化學(xué)實驗課是高等院校農(nóng)科專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，涉及無機化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗、有機化學(xué)實驗和物理化學(xué)實驗等四門基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程內(nèi)容，知識點涉及廣，而且基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程的學(xué)習(xí)會對后續(xù)農(nóng)科其余專業(yè)課學(xué)習(xí)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響[2]?；A(chǔ)化學(xué)實驗的課程體系需要打破原有的以學(xué)科為中心的課程結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)學(xué)科綜合，知識與能力的綜合，按照基礎(chǔ)技能實驗、基礎(chǔ)化學(xué)實驗、綜合化學(xué)實驗和獨立設(shè)計實驗的不同層次，把原來的四門化學(xué)實驗基礎(chǔ)課程重新組合成獨立的《基礎(chǔ)化學(xué)實驗》課程。因此，本文在基于新時代背景下，提出構(gòu)建基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)新模式，力爭培養(yǎng)農(nóng)科專業(yè)的學(xué)生對化學(xué)基本理論和概念的理解，提高靈活運用化學(xué)原理解決農(nóng)科專業(yè)實際問題的能力，以及養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣，樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度等方面具有重要作用。

1農(nóng)科專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程現(xiàn)狀

基礎(chǔ)化學(xué)實驗是作為高等院校農(nóng)科相關(guān)專業(yè)的一門基礎(chǔ)必修課程，是培養(yǎng)創(chuàng)新型農(nóng)林新人才組成內(nèi)容[3]。基礎(chǔ)化學(xué)實驗是基礎(chǔ)化學(xué)理論教學(xué)的重要組成部分，主要學(xué)習(xí)化學(xué)基本原理、基本操作和實驗探究，是對涉農(nóng)專業(yè)學(xué)生動手能力、收集證據(jù)和實驗探究的培養(yǎng)實驗。例如無機化學(xué)實驗中的結(jié)晶與重結(jié)晶、分析化學(xué)中的有機化學(xué)中的色譜分析法、茶葉中有效成分的提取與檢測、使用薄層色譜法分離蘇丹Ⅲ和偶氮苯、制備肉桂酸、β-胡蘿卜素分離和含量測定等實驗[4]。基礎(chǔ)化學(xué)實驗不僅是大學(xué)化學(xué)綜合化學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，同時也是學(xué)習(xí)農(nóng)學(xué)的基礎(chǔ)，所以在本科農(nóng)林化學(xué)實驗教學(xué)中占據(jù)著重要地位。但在“新農(nóng)科”背景下，涉農(nóng)專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)還是存在一些問題，基于此本文將總結(jié)農(nóng)科專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)實驗存在問題及探討相應(yīng)的實驗教學(xué)改革策略。

1.1教學(xué)地位不適配

實驗課隸屬于理論課，與實驗教學(xué)的應(yīng)有地位極不相稱?；A(chǔ)化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)學(xué)科但在課程的設(shè)置中，由于基礎(chǔ)化學(xué)實驗依附于理論課程的教學(xué)體系，導(dǎo)致基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)常常不受重視。許多涉農(nóng)高校普遍存在“重理論，輕實踐”的思想，導(dǎo)致學(xué)生在進(jìn)行基礎(chǔ)化學(xué)實驗時過于依附于書本，只是按照書本操作，而沒有進(jìn)行自己的實驗思考和實驗探究，甚至有部分學(xué)生在進(jìn)行基礎(chǔ)化學(xué)實驗時草草了事，只是為完成實驗報告。總之，“重理論，輕實驗”的思想不利于發(fā)揮基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)在素質(zhì)教育和創(chuàng)新探究能力培養(yǎng)中的重要作用。

1.2教學(xué)目標(biāo)分散

大多數(shù)的涉農(nóng)高校無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)及物理化學(xué)四大化學(xué)實驗還是采用分開教學(xué)的方式，但是四大化學(xué)并不是完整獨立的個體。四大化學(xué)雖然側(cè)重點不同，但是它們之間也是存在聯(lián)系的，例如無機化學(xué)實驗的儀器操作在有機化學(xué)實驗中也需要涉及，若將兩次的儀器使用操作介紹兩次，勢必會給學(xué)校資源造成浪費。而現(xiàn)階段，四大化學(xué)的教學(xué)目標(biāo)過于獨立和分散，缺乏對化學(xué)實驗自身原理與方法的整體認(rèn)識，而且在實驗教學(xué)內(nèi)容安排上難免有重復(fù)、脫節(jié)之處。由于四大化學(xué)實驗之間有相互的聯(lián)系之處，可將四大化學(xué)實驗通過合理的整合形成基礎(chǔ)化學(xué)實驗，在保證教學(xué)內(nèi)容不變的前提下，整合教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)內(nèi)容不出現(xiàn)重復(fù)、脫節(jié)之處，同時合理利用實驗教學(xué)資源。

1.3教學(xué)方法和教學(xué)過程單一

在傳統(tǒng)實驗課堂中，主要由教師講解化學(xué)實驗原理、步驟、方法等，學(xué)生按照一定實驗方法和步驟進(jìn)行化學(xué)實驗，依賴于教師和教材，思維固定，而這種機械性的、灌輸式的教學(xué)模式并沒有充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，導(dǎo)致學(xué)生不積極思考問題，不能主動發(fā)現(xiàn)、分析和解決化學(xué)問題的方法[5]，這樣沒有充分發(fā)展學(xué)生的動手實踐和實驗創(chuàng)新探究的能力。在高?；瘜W(xué)實驗教學(xué)中普遍存在的問題是教學(xué)過程單一，還是主要以教師的講為主，教師在學(xué)生進(jìn)行實驗前講解實驗原理和基本操作，學(xué)生機械地按照教師的講解和書本步驟進(jìn)行實驗，在實驗中沒有自己的思考，甚至可以說學(xué)生沒有和教師形成互動，教師的講和學(xué)生的學(xué)完全是兩個分開的過程，違背了“以學(xué)生為主體”的教育思想?？梢栽趯嶒灲虒W(xué)中讓學(xué)生做課堂的主人，采用兩人一組的方式讓學(xué)生進(jìn)行演示實驗、預(yù)測實驗現(xiàn)象、討論等。

1.4教學(xué)資源缺乏

由于受到條件、經(jīng)濟、安全環(huán)保等方面因素的限制，部分大學(xué)化學(xué)實驗資源存在一些問題，主要有以下幾個方面，一是化學(xué)實驗室的數(shù)量不足，部分學(xué)校由于資金或其他方面的影響，所具有的化學(xué)實驗室的數(shù)量不能滿足實際化學(xué)實驗教學(xué)的需要，因此會限制學(xué)生開展化學(xué)實驗操作的機會；二是化學(xué)實驗設(shè)備陳舊落后和藥品更換不及時，部分學(xué)校的化學(xué)實驗設(shè)備更換的周期比較長，跟不上當(dāng)前的形勢，并且存在一定的安全隱患[6]。實驗室設(shè)備缺乏學(xué)生對實際生產(chǎn)中的裝置、模式缺乏體驗和認(rèn)識。尤其是在安全生產(chǎn)方面學(xué)生無法獲得親臨現(xiàn)場的機會，這必將導(dǎo)致學(xué)生在安全生產(chǎn)方面意識淡薄，缺乏應(yīng)急處理能力。

1.5考評方式單一

大部分涉農(nóng)高校針對化學(xué)實驗考查方式主要通過實驗報告和考核實驗來考查學(xué)生的化學(xué)實驗情況，此時學(xué)生會產(chǎn)生惰性行為，不以為然地面對平時的化學(xué)實驗，只是認(rèn)真的準(zhǔn)備考核實驗，而沒有好好準(zhǔn)備及了解平時的化學(xué)實驗操作及原理，不利于涉農(nóng)專業(yè)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)知識。因此，在“新農(nóng)科”背景下，針對基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)改革非常重要的一點就是化學(xué)實驗考核方式的改革，在實際的化學(xué)實驗教學(xué)中可以使用虛擬仿真平臺，可通過平臺查看學(xué)生的使用情況、實驗操作扣分情況、問題思考及探究等方面，可從多個角度對學(xué)生的化學(xué)實驗進(jìn)行考核，考核方式多元。

2農(nóng)科專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)新模式

目前我國已進(jìn)入新時代，社會經(jīng)濟以及形態(tài)都發(fā)生了較大的變化，自然教育事業(yè)也要緊跟時代步伐進(jìn)行改革，所以對于農(nóng)科專業(yè)，提出“新農(nóng)科”建設(shè)。“新農(nóng)科”時代的來臨勢必會造成農(nóng)科專業(yè)傳統(tǒng)基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)無法滿足當(dāng)今教學(xué)要求[7]。因此為了解決現(xiàn)階段的教學(xué)弊端，高等院校涉農(nóng)專業(yè)必須要結(jié)合自己的實際狀況，對基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程進(jìn)行教學(xué)改革，從而保證基礎(chǔ)化學(xué)實驗?zāi)軌蛟谵r(nóng)科專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)生涯中發(fā)揮著重要作用?！痘A(chǔ)化學(xué)實驗》在教學(xué)過程中，順應(yīng)當(dāng)前教學(xué)改革的方向，注重理論聯(lián)系實際，不斷改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段，建立虛實交互的基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)模式，體現(xiàn)知識與能力的綜合性和完整性，強化傳統(tǒng)知識與現(xiàn)代技術(shù)的融合，符合21世紀(jì)新農(nóng)科人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

2.1制定新的教學(xué)大綱

教學(xué)大綱是一門課程的教學(xué)綱要，教學(xué)大綱對教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程及學(xué)生需要達(dá)到的水平進(jìn)行了規(guī)定，教師在授課過程中也會按照教學(xué)大綱的安排進(jìn)行授課[8]。在“新農(nóng)科”背景下，傳統(tǒng)的基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)大綱已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對專業(yè)人才的需求，應(yīng)在基礎(chǔ)化學(xué)理論教學(xué)大綱基礎(chǔ)上，設(shè)立符合新農(nóng)科對人才需求的獨立基礎(chǔ)實驗教學(xué)大綱。根據(jù)新農(nóng)科各專業(yè)發(fā)展需求以及農(nóng)科專業(yè)學(xué)生應(yīng)該具備的化學(xué)實驗?zāi)芰Γ瑢ΜF(xiàn)有的教學(xué)大綱和專業(yè)培養(yǎng)計劃進(jìn)行修訂?？砂茨K設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，保證學(xué)生能夠根據(jù)自身的專業(yè)需要和化學(xué)實驗?zāi)芰Φ囊?，有步驟分階段地學(xué)習(xí)。

2.2建立新的實驗教學(xué)體系

基礎(chǔ)化學(xué)實驗包含無機化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗、有機化學(xué)實驗和物理化學(xué)實驗，這四部分實驗并不是完全割裂開來的，需要將四大化學(xué)實驗整合成一個完整的實驗體系。立足于推進(jìn)新農(nóng)科建設(shè)，培養(yǎng)現(xiàn)代新型農(nóng)林人才，將傳統(tǒng)的無機化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗、有機化學(xué)實驗和物理化學(xué)實驗等課程進(jìn)行整合與優(yōu)化，實現(xiàn)四大基礎(chǔ)化學(xué)的有機融合，優(yōu)化、綜合實驗教學(xué)內(nèi)容，避免重復(fù)和脫節(jié)現(xiàn)象。根據(jù)學(xué)生專業(yè)所需的化學(xué)實驗?zāi)芰?，修訂基礎(chǔ)化學(xué)實驗課程教學(xué)大綱。優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容，更新部分實驗教學(xué)項目，增加綜合性和設(shè)計性實驗。根據(jù)專業(yè)類別設(shè)置不同模塊，例如驗證性實驗、探究性實驗、創(chuàng)新性實驗等。在保證學(xué)生掌握基本化學(xué)實驗知識和操作的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)行部分選修實驗，可以給學(xué)有余力的同學(xué)進(jìn)行一個實驗難度的提高，有步驟分階段地進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時也可以滿足因材施教的原理。

2.3構(gòu)建移動信息化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

當(dāng)前，數(shù)字化時代已經(jīng)到來，構(gòu)建移動信息化網(wǎng)絡(luò)平臺也必然是水到渠成。建立課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，實現(xiàn)課程大綱、課程目標(biāo)、習(xí)題庫和實驗教學(xué)課件等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的建設(shè)[9]。改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式，充分體現(xiàn)“即時學(xué)習(xí)”“片段化學(xué)習(xí)”的移動學(xué)習(xí)特點，錄制適合移動端播放的“小而精”的課程實驗微視頻、動畫等，豐富課程教學(xué)手段，使學(xué)生能夠“隨時隨地學(xué)”，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。也可建立在線開放課程，讓同學(xué)們都可以參與到整個課程中來，從而進(jìn)一步提高課堂教學(xué)質(zhì)量和課堂教學(xué)效率，利用移動信息化教學(xué)手段，進(jìn)一步構(gòu)建師生交互的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，使每個同學(xué)都能夠隨時隨地學(xué)習(xí)與化學(xué)有關(guān)的知識。

2.4建立虛擬仿真實驗教學(xué)平臺

由于各種限制，部分學(xué)?？赡懿痪邆浯笮突蛳冗M(jìn)設(shè)備，這樣會造成學(xué)生不能夠體會到新穎的設(shè)備，不能感悟化學(xué)前沿，因此需要建立虛擬仿真實驗教學(xué)平臺。利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，建立課程虛擬仿真實驗庫，增加“練習(xí)模式”“考試模式”等模塊，實現(xiàn)虛實有機融合。學(xué)生利用虛擬仿真實驗教學(xué)平臺，完成課前預(yù)習(xí)、課堂實驗、課后報告、交流與討論等環(huán)節(jié)。教師通過平臺記錄下的學(xué)生操作次數(shù)、操作時間、操作情況及扣分記錄等，更全面地掌握學(xué)生完成虛擬仿真實驗的情況，加強過程考核，有利于實時對學(xué)生實驗效果進(jìn)行更全面、客觀地評價。采用3D技術(shù)，搭建虛擬仿真實驗教學(xué)平臺，使學(xué)生置于仿真環(huán)境中，充分調(diào)動視覺感受，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。設(shè)立“練習(xí)模式”“考試模式”等模塊，軟件可以根據(jù)學(xué)生在場景畫面上的互動，記錄每步操作，并統(tǒng)計操作次數(shù)、時間以及扣分情況，準(zhǔn)確地統(tǒng)計學(xué)生的每一步驟成績，實現(xiàn)實驗課程的仿真練習(xí)與操作考核，使得教師更加直觀、省時、高效便捷地掌握學(xué)生的實驗操作情況，準(zhǔn)確判斷學(xué)生對實驗的掌握程度，有助于幫助教師實現(xiàn)過程性考核。

3結(jié)束語

“新農(nóng)科”背景下，涉農(nóng)專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)改革也刻不容緩。面對基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)存在的問題提出多種解決策略，可為涉農(nóng)高校提供建議。注重基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)為農(nóng)科專業(yè)知識的學(xué)習(xí)夯實基礎(chǔ)，不僅讓學(xué)生學(xué)會如何將基礎(chǔ)化學(xué)實驗知識用于農(nóng)科專業(yè)，而且對學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)性課程起到很好的支撐作用?；A(chǔ)化學(xué)實驗是培養(yǎng)學(xué)生良好的工作習(xí)慣和工作習(xí)慣以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力單一門學(xué)科。而構(gòu)建基礎(chǔ)化學(xué)實驗的新模式也迫在眉睫，在有效地激發(fā)學(xué)生潛能，提高農(nóng)科基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)效果具有重要作用。

作者:秦玉嬌 趙琨 陶菲菲 張玉 單位:紹興文理學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院