教育论文

高校食品专业有机化学实验教学探究

时间：2022-12-22 10:37 所属分类：教育论文 点击次数：

　　摘要：以郑州科技学院食品专业有机化学实验课程为例，从学生学情、教学内容、教学方法以及利用多种方式进行考核的方法等多方面对有机化学实验课程进行改革探索，提高学生动手实践的积极性，增强教学效果，适应当前新工科背景下民办高校应用型人才培养模式。为培养新工科工程技术人才提供了一种思路和方法，也为其他传统工科专业的新工科实践提供了参考。

　　关键词：新工科;教学改革;考核

　　近年来，随着“双创教育”“人才强国”“中国制造2025”“一带一路”等一系列国家战略的发展[1]，根据教育部的《关于开展新工科研究与实践的通知》《关于推进新工科研究与实践项目的通知》《教育部办公厅关于公布首批“新工科”研究与实践项目的通知》《高等学校人工智能创新行动计划》的指示，各高校目前都在大力推进“新工科”建设，会创新、实践能力强是培养高素质复合型新工科人才的目标之一，也是高校教学模式改革的重要举措之一[2]。郑州科技学院是一所以工科为主的地方民办本科高校，学校以“高水平应用型民办大学”为办学目标，以“实基础、重实践、能力强、会创新”为人才培养目标定位，根据地方经济区域建设发展需要和教育部加快建设高水平本科教育的要求，着力实施“新工科三步走战略、工程专业认证、学分制优化、在线精品课程建设、实践教学平台建设”等教学质量提升工程，形成“学历+技能+综合素质教育”的应用型人才培养模式。因此，如何结合食品专业课程特点，提升教学质量，培养出高层次的技术应用型专业人才，需要在教学过程和人才培养进程中进行改革和探索。有机化学实验课程是高校化学、生物、食品科学与工程等专业的一门必修课，也是应用型本科院校的一门专业基础课，具有较强的实践性，为学生今后从事相关专业工作奠定实验基础。同时，通过有机化学实验阶梯、系统的操作训练，对提高学生的动手能力和思考、分析以及解决问题的能力，培养学生实事求是、严谨踏实的科学态度和良好作风，提升学生的综合能力具有重要的意义[3]。本研究结合了在有机化学实验教学改革中的一些思路与举措，为地方工科院校的有机化学实验的改革与探索提供了参考。

　　1有机化学实验教学现状分析

　　1.1教师教学

　　在实验课教学方面，传统的教学模式主要以“教”为中心，即以教师对实验目的、实验原理、实验内容及注意事项进行讲解为主，并配合相关的实验仪器进行操作和演示，然后让学生按照操作步骤模仿完成实验，实验结束后完成并上交实验报告。因此，在整个实验课过程中，老师与学生之间缺乏互动交流，学生能够学到的知识相对较少，机械性的操作也极大降低了学生的独立思考能力、创新能力及学习兴趣;其次，受实验条件的影响，部分高校在开展实验课时往往要通过分小组完成，有些学生会趁机偷懒，或者只重视实验结果而不重视过程，学生逐渐养成了等待和依靠的心理，大大降低了实验课的教学质量[4-5];另外，部分实验课教师在授课过程中，实验内容大多以验证性为主，对新工科背景下学生的创新性、创造性培养相对滞后，容易降低学生的积极性和主动性;再者，实验课是对理论课的补充和扩展，但在实际教学过程中，授课教师很少将实验课与理论课联系起来，从而导致理论课与实验课出现“两张皮”现象。

　　1.2学生学情

　　郑州科技学院是一所民办高校，学生录取分数线一般低于地方普通本科院校，生源多半来自教学水平落后、经济较为贫困的职业高中或者中专，尤其是食品科学与工程专业，多年来一直实行文科、理科、对口、单招兼收，其中，文科、对口升学和单招的学生占招生总人数的2/3以上，这些学生的化学基础非常薄弱，有的甚至是零基础，普遍缺乏学习积极性;其次，部分学生进入大学阶段，常年沉迷于游戏、小说及电视剧中无法自拔，重心不在学习上，因此，在实验课上也是敷衍了事;另外，部分学生在实验课学习过程中，不预习也不认真听讲，在实验操作中又因动手能力差而畏手畏脚，因此，对实验课逐渐怀有自暴自弃、任其发展的心态。

　　1.3考核方式

　　传统的实验课程考核仅局限于课前记录出勤情况、课后提交实验报告，课前的复习、课中的监控及课后管理环节的疏漏。这往往会导致部分学生课前签到后顾左右而言他;在实验过程中心不在焉;数据及现象记录千篇一律;课后实验报告则通过抄袭或者杜撰实验数据及现象来完成，严重影响了有机化学实验的教育教学质量[6]。

　　2有机化学实验教学改革办法

　　2.1教学内容改革

　　教学内容改革主要依据郑州科技学院应用型人才培养要求，根据学生学情特点，将实验内容划分为3个层次：(1)基础性实验;(2)综合性、设计性实验;(3)设计与创新性实验。基础性实验涵盖了有机化学实验所有的基本操作技术、有机化合物的基本性质、官能团检验技术、典型的有机化合物的制备技术以及天然物质中有效成分的提取技术等，例如熔沸点(微量法)测定、薄层色谱、萃取、分馏、燃烧热的测量及咖啡因的提取、菠菜色素的提取和色素的分离等。基础性实验占课时量的1/2，通过基础性实验的操作训练，使学生能够做到正确使用仪器、掌握基本操作规范、具备实验操作的基本技能，为后面综合性实验提出问题、查阅资料、设计方案、动手实验、观察现象、测定数据等奠定扎实的基础。综合性实验占课时量的1/4，主要依托基础性实验原理和实验内容，对已知的有机物进行分离、提纯和制备，涵盖了有机化学实验中多种分离技术、鉴定、制备与表征等方法的综合应用，对提升学生综合能力有较强的指导意义。设计性与创新性实验占课时量的1/4，主要教授对未知化合物的鉴别、鉴定和多步骤有机合成等，对培养学生的设计能力、创新能力、独立思考能力和工程应用能力具有重要意义。

　　2.2教学方法改革

　　鉴于郑州科技学院学生的生源层次不同、有机化学理论基础参差不齐且较为薄弱的情况，为提高实验教学的有效性，在有机化学实验中以“学生为主，教师为辅”，利用翻转课堂、课堂讨论、启发引导、互助探究、情景模拟等方法采取6步教学，即学生课前预习→教师课中讲解→师生课堂互动讨论→学生自主实验→教师全程跟踪指导→实验演示、自我总结。例如在进行“茶叶中咖啡因的提取”实验教学中，首先在实验前让学生完成自主预习，了解咖啡因的性质，掌握从茶叶中提取咖啡因的原理和方法，巩固萃取、蒸馏、升华等操作，掌握脂肪提取器(索氏提取器)的使用方法。实验开始前进行集体讲解，并配备演示操作，针对咖啡因的提取和咖啡因的鉴定步骤中的注意事项与学生进行互动讨论，例如虹吸的次数与茶叶水颜色的变化、升华过程中温度的高低将会怎样影响实验结果等。在自主实验过程中，及时发现和解决学生出现的具体问题，纠正个别学生不规范的操作，关注学生对整体实验的理解，并让学生对实验现象进行观察、记录;实验结束后，让学生逐个讲解本节实验、演示整个实验操作过程，并对实验关键环节、实验过程中应注意的事项及如何正确操作等进行总结，老师再对实验中出现的普遍性问题进行讲解。让学生在实验报告中如实撰写实验结果、对实验结果进行讨论及误差分析，并进行小组综合评定给分，潜移默化地培养学生的协作能力和团队合作精神。通过一系列的教学方法使学生由被动学习变为主动学习，以调动学生主动学习的积极性。

　　2.3考核方法改革

　　对于高校来说，国家对“新工科”建设的倡导也意味着新的发展机遇。如何抓住机遇，实现新的发展和飞跃是不少高校尤其是行业特色高校必须思考和面临的问题。作为食品类特色高校，郑州科技学院具有较深的行业背景和较强的学科特色。为积极推进“新工科”建设、促使有机化学实验教学质量取得实效，针对学生学情特点，本研究从以下几个方面进行食品学科有机化学实验成绩改革：(1)在原有出勤的基础上，增加课前预习情况考核，并以课堂提问的情况作为实验课成绩考核依据之一;(2)实验过程考核，在实验过程中将每小组成员的实验态度和操作过程实验现象记录、实验原理理解、实验数据记录标准及个人对实验的优化创新等作为实验过程考核内容之一;(3)实验结束后，逐一对本节实验进行过程讲解、难点分析、实验成败因素分析，并进行全流程操作演练，作为实验课考核内容之一;(4)将实验报告的书写、实验结果、实验讨论及结果的分析是否全面详实，纳入本次实验课的成绩考核内容。以上4点综合起来为本次实验得分。

　　3有机化学实验教学改革成效

　　通过近一个学期的跟踪考核，发现学生在实验课的课前预习、课中听讲互动、实验操作、课后实验报告撰写及实验自主发问等方面，都有了大幅度的提升，主要表现为以下几点：(1)自主学习能力提高，学生都能主动完成课前预习、查阅文献及模拟演示;(2)分析问题、解决问题独立思考能力有所提高，学生在后期实验过程中有针对性地提问并主动寻求答案;(3)动手实践能力增强，通过实验课的亲身实践，进一步巩固了专业理论知识，为其他学科的学习打牢了基础;(4)学生的学习兴趣提高，基于学生基础薄弱、学习力较弱的情况，因材施教、分类教学，在兼顾成绩优秀的学生时，帮助成绩较差的学生树立自信心，促使其主动学习。

　　4结语

　　面对“新工科”的新背景、新理念、新内容、新要求，基于郑州科技学院“高水平应用型”人才培养目标，对有机化学实验课程的教学方法、教学内容、考核方法进行了改革尝试，着重突出专业特色优势，整合校内资源和实验平台，激发学生内在动力和需求，进而增强了学生学习的兴趣，提高了学生的动手操作能力、知识运用能力和创新协作能力，基本达到了创新型人才培养的目的，初步取得了较好的教学效果，接下来将会以此为基础并加以完善，继续探索、跟踪有机化学实验的改革效果，努力培养大批新兴工程科技人才，推动实现在“新工科”背景下学校人才培养和服务地方经济社会发展的同频共振。

　　参考文献

　　[1]王献合，刘绍丽，李　敏.新工科背景下民办本科高校实践教学改革途径探索[J].创新创业理论研究与实践，2019，2(4)：20-22.

　　[2]肖立伟，王树军，彭晓霞，等.应用型人才培养模式下的实验课程教学改革探索[J].首都师范大学学报：自然科学版，2019，19(2)：114-116.

　　[3]王　龙，朝　飞，李永双，等.高校有机化学实验教学改革研究与探[J].山东化工，2018，47(2)：131，134.

　　[4]张倩茹，笪良国，尹志成.转型发展背景下地方师范高校有机化学实验教学改革—以淮南师范学院为例[J].广东化工，2019，46(1)：210-211.

　　[5]朱美军，柳冬梅.《有机化学》“教、学、做、考”的改革[J].中小企业管理与科技，2014(5)：236-237.

　　[6]周　蓉.新疆农业大学有机化学实验教学改革初探[J].大学教育，2018，98(8)：61-63.