农业院校人才培养目标下的“分析化学实验”教学模式
刘衣南王旭
[摘要]新时代,随着农业高校教育改革的不断发展,建设一流本科专业、培养专业人才的核心办学理念逐渐成为高质量发展的重要指引。为配合农业院校专业人才培养目标,推进基础课程的变革与创新,实现基础课程与专业课程的深度融合、科教并举,成为时代发展的必然之举。在此背景下,探讨了基于通专融合、科教融合的“分析化学实验”教学模式的实现路径,并分析了其应用价值,以期为相关理论与实践研究工作提供一定的借鉴与启发。
[关键词]农业院校专业人才培养;分析化学实验;通专融合;科教融合
[基金项目]2022年度沈阳农业大学教育教学研究重点项目“基于专业认证的农业院校基础课智慧教学融入专业人才培养及考核评价体系的研究及实践”(2022-13)
[中图分类号]G642.4[文献标识码]A[文章编号]1674-9324(2023)36-0148-04[收稿日期]2023-04-03
作为农业院校的必修课程之一,“分析化学实验”是农业院校基础化学实验教学体系的重要构成部分,具有重要的教学地位。新时代新形势下,为配合农业院校专业人才培养目标,全面推进通专融合、科教融合已成为高等农业院校发展的必然趋势。“分析化学实验”作为一门利用实验技术与实验仪器、设备进行客观事物观察与分析的专业学科,是承载科通专融合、教融合理念的有力载体。但就目前国内学科发展情况来看,各级院校将“分析化学实验”的教学重心放在了方法的优化与改进、实验项目的开发、教学模式的创新以及教学成果评估体系的构建方面[1]。在通专融合、科教融合进而实现专业人才培养目标等领域的尝试不够深入与全面[2]。
在农业院校中,不同专业的人才培育目标不尽相同。因此,对于“分析化学实验”教学的需求也存在较为明显的差异。在此背景下,实现通专融合、科教融合理念与“分析化学实验”教学工作的深度融合,引导化学实验教学工作更好地服务于院校内不同专业,满足不同专业的需求,推进院校新工科、新农科的建设工程,成为各级农业院校应当给予高度重视的重要课题。本课程组基于通专融合、科教融合,探索并构建农业院校“分析化学实验”教学的新模式。
一、“分析化学实验”教学内容的改革与实践
(一)筛选具有专业特色的实验
1.“分析化学实验”教学需要滿足不同专业的差异性需求。例如,土壤与环境专业的学生希望在开展“分析化学实验”教学时,能够涉及与土壤、水质等环境样品化学分析有关的内容;生物专业的学生则需要更多涉及生物活性成分等物质的化学分析方法。因此,经过教师多渠道、多方式的梳理与提炼专业研究文献资料,并综合考量各专业培养方向自身特点、各类专业的覆盖性、实验重复操作的可行性、实验仪器与设备的适配性等,针对各类专业增加专业特色实验。最后课程组成员共同商讨后选择出优质的内容(见表1)。
2.编写原创性实验讲义。严格遵循实验教学的科学合理性与规范完整性,利用“分析化学实验”基本原理及方法,解决专业相关测定任务,同时适度保留实验的挑战性。
(二)试点班级中验证专业特色实验的可行性
增设针对相关专业的特色实验前,首先将该类实验以探究性设计实验的形式,在部分班级中进行试点运行。课程组在实验的探索期间,对实验的开展效果进行全方位、全流程跟踪记录,并积极与试点班级的专业教师进行深入沟通与交流,从而获取该类实验存在的问题及改进建议,选择出最优方案,不断完善此类实验设计。
例如,“楤木植物中有效成分的提取与分析检测”实验,在该实验正式在全校推行之前,将其视为一个学生探究性设计实验。具体做法如下:首先,在试点班级中,将班内全体学生进行分组(3~5人为一个研究小组),拟定三个研究项目:“黄酮的提取与分析”“蛋白质的提取与分析”与“多糖的提取与分析”。各研究小组可从中任选一个作为自身的研究项目,运用专业课程知识分离提取有效生物活性成分,然后灵活运用在“分析化学”课程中所掌握的分析测定方法进行含量测定与分析。其次,要求各研究小组进行相关文献资料的收集、梳理与总结,并设计出各自的实验开展方案,并以PPT、视频等形式进行方案内容的展示与宣讲。倘若不同研究小组选择了相同的实验设计题目,那么要对不同小组的实验设计方案进行可行性分析以及优势比对,注意在实验的具体细节中保留相对差异性[3]。例如,A组与B组均选择了“有机溶剂法分离提取黄酮类物质的检测”这一方案,两组的实验方法、流程可以近似相同,但在具体实验条件的选用中,即样品与提取液的料液比、乙醇提取溶剂的浓度、提取时间与温度、是否使用微波辅助、是否应用超声提取等,应当具备较大的差异性。此差异性在应用分析化学的方法进行检测时,会显示出差异性的测定结果,从而优化分离提取条件。最后,指导教师引导各研究小组独立完成实验、独立分析实验结果。以“食盐中碘含量测定”和“酸