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农副产品化学课程的建设与实践

【摘要】:目前国内高校未见同类课程的开设,相关教学体系也未见报道,本文将介绍该门课程教学内容体系的建立、教学方法的研究及教学实践等方面的建设结果,以进一步推动农副产品化学及实验课程的发展和建设。一些具体内容相关的研究成果使得内容上兼有经典性和新颖性,如从植物油制备混合脂肪酸甲酯实验属于农副产品化学法深加工,是参照生物柴油研制项目中比较经典的一种方法设计的,反应类型是碱催化酯交换,尚未见诸于其他实验课。

农副产品化学课程的建设与实践

●(中国农业大学,肖玉梅、李楠、刘吉平、吴燕华)

摘 要 阐述了农副产品化学及实验课程教学内容、教学方法的研究及教学实践等方面的建设结果,以进一步推动该课程的发展和建设。

关键词 农副产品化学及实验、教学方法、教学实践

农副产品化学及实验是结合农业院校部分研究课题的特点和需要,面向农业生产、生命科学、食品工程类研究生开设的一门课程。它广泛涉及多个化学的研究领域,在我校开设近十年来,深受多个专业研究生的欢迎。目前国内高校未见同类课程的开设,相关教学体系也未见报道,本文将介绍该门课程教学内容体系的建立、教学方法的研究及教学实践等方面的建设结果,以进一步推动农副产品化学及实验课程的发展和建设。

一、建立研究农副产品的化学组成及其转化、综合利用途径与技术为核心内容的教学体系

根据长期的教学实践并结合我国农副产品的特色与优势,制定了农副产品化学教学大纲并建立了教学体系。大纲制定和教学体系的建立遵循下列原则:

第一,所介绍的农副产品均为生物源材料。

第二,农副产品中有用的有机化合物存在环境复杂,课程中必须包含对这些有机化合物的研究方法,主要是分离纯化手段、结构分析方法等。

第三,根据学生认知规律与教学内容的系统性,结合我国农产品加工废弃物的现状,将章节分为:农副产品化学概论;农副产品中的碳水化合物;农副产品中的氨基酸、多肽、蛋白质;农副产品中的类脂化合物;农副产品中的多酚类化合物;农副产品中化学成分分离提取方法;农副产品中有机化合物的结构研究;农副产品中主要有机化合物的生物合成。(www.chuimin.cn)

二、建立双向互动式教学方法,培养学生科研思维能力

为突出研究生研究型教学的特点,在课堂教学中实施以教师为主导、学生为主体的双向互动式教学法,充分调动学生的积极性。在课堂上设置一定的学时,由学生主持对某些感兴趣的问题进行深入探讨,学生作为主体参与了课堂教学。这样可提高学生阅读文献的能力,也能培养学生科研思维能力。同时针对学生已有的化学基础知识,农副产品化学又是一门内容广而多的课程,单纯的课堂教学难以将其全部包罗,我们鼓励学生阅读相应的文献,然后以课程论文的方式来扩大学生的知识面。教学实践发现学生很喜欢这种方式,阅读文献能力及论文写作能力明显提高。

三、制作了内容丰富、图片精美的多媒体课件

现代化教学手段的应用已成为提升教学质量的重要手段之一。为此我们制作了多媒体教学课件,制作的课件力求内容丰富,以弥补没有系统成型教材的问题,便于学生在课下进一步复习整理教学内容。部分课件中还插入了一些专业英文词语,增加双语教学内容,以备同学们检索国际相关资料。

四、建立以认识农副产品的典型提取方法和天然产物化学加工的化学实验体系

为配套农副产品化学的理论课程,农副产品化学实验课程内容主要针对农副产品类天然物质中有效成分的提取、化学衍生化、分离提纯及一般鉴定。教学目的是通过实验认识农副产品的典型提取方法和天然产物化学加工的实验室方法。具体内容有:从干红辣椒中提取红色素、从胡椒中提取胡椒碱、从槐花米中提取芦丁、从黄连中提取小檗碱、从β环糊精制备羟甲基-β-环糊精、从淀粉制备羧甲基淀粉、环氧油制备和环氧值测定及从植物油制备混合脂肪酸甲酯。以上内容可为两类,一是天然产物的分离提取,二是用化学方法对天然物质进行衍生化。这些都是农副产品(包括植物药)加工的主要内容,有重要的实际意义。一些具体内容相关的研究成果使得内容上兼有经典性和新颖性,如从植物油制备混合脂肪酸甲酯实验属于农副产品化学法深加工,是参照生物柴油研制项目中比较经典的一种方法设计的,反应类型是碱催化酯交换,尚未见诸于其他实验课。我们借助本校一项研究课题的研究成果,优化实验条件,组合了甲醇与天然油脂(菜籽油)在碱催化下回流进行酯交换反应、酸性水溶液中和提取、减压蒸馏分离提纯等经典实验方法,同时使用高效液相色谱法鉴定产物,得到了很好的实验结果,学生们得到了综合训练。

五、教学实践情况

农副产品化学及实验是我校研究生教学中的一门特色性及实践性极强的课程,自开设以来,随着教学硬件及软件的提升,该门课程受到了相关专业很多研究生的关注,许多学生都是带着完成实际研究课题的目的来学习这门课程的,因此对课程的关注和对实验结果的期望使得他们能利用课外时间投入实验操作。以研究性态度来学习该门课程,产生了多篇全英文写作的课程论文,实现了研究生课程研究型教学的目的。