中職學(xué)校儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法探討

石小飛

紹興市中等專業(yè)學(xué)校， 浙江 紹興 312000

中職學(xué)校儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法探討

石小飛

紹興市中等專業(yè)學(xué)校， 浙江 紹興 312000

儀器分析實(shí)驗(yàn)是中職學(xué)?；瘜W(xué)分析及相關(guān)專業(yè)的一門必修課，是培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能和創(chuàng)新能力的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。本文分析了職業(yè)學(xué)?，F(xiàn)有傳統(tǒng)的儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，闡述了對(duì)其改革的必要性，并提出了一些改革的設(shè)想。

中職教育；儀器分析實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革

《儀器分析》是中職學(xué)?；瘜W(xué)分析與檢測(cè)、工業(yè)分析、環(huán)境檢測(cè)等專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，其中實(shí)驗(yàn)占有較大的比例。通過儀器分析的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的良好作風(fēng)，培養(yǎng)他們理論聯(lián)系實(shí)際的能力及創(chuàng)新精神，提高其分析和解決問題的能力。但長期以來，由于中職學(xué)校條件限制，儀器設(shè)備很少，加上受傳統(tǒng)的重理論、輕實(shí)踐思想觀念的影響，《儀器分析》教材偏重理論，實(shí)驗(yàn)課比例很低，實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直處于教學(xué)體系中的弱勢(shì)地位。為了使學(xué)生適應(yīng)當(dāng)代社會(huì)的需要，必須改變傳統(tǒng)儀器分析的教學(xué)模式，本人在儀器分析教育崗位工作多年，結(jié)合本校實(shí)際，在儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段等方面，提出了一些改革設(shè)想，并逐步實(shí)施，取得了一些較好的效果。

1 編寫合適的校本教材，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

現(xiàn)在的中職學(xué)校學(xué)生，是初中生源中成績較差的，閱讀理解能力差，但目前使用的儀器分析教材理論性較強(qiáng)，與學(xué)生的實(shí)際水平不相符合。很多儀器分析教材中出現(xiàn)的內(nèi)容，在化學(xué)基礎(chǔ)上根本沒有學(xué)過或?qū)W得很少，如紫外吸收光譜中提到的各種電子躍遷，原子吸收光譜中的光譜干擾及消除，氣相色譜中的塔板速率理論等[1]，理論性很強(qiáng)學(xué)生很難掌握。因此根據(jù)本校實(shí)際編寫合適的校本教材非常重要，分析檢測(cè)類專業(yè)學(xué)生以后大部分都要進(jìn)工廠企業(yè)從事分析工作，這就要求我們?cè)诰帉懡滩臅r(shí)要與當(dāng)?shù)仄髽I(yè)實(shí)際相結(jié)合，與社會(huì)實(shí)際相結(jié)合，與日新月異的新設(shè)備新儀器相結(jié)合。如黃酒廠酒精成分的分析，熱電企業(yè)水質(zhì)成分中鐵、磷酸根含量測(cè)定，印染企業(yè)廢水中有機(jī)物、PH測(cè)定等。這些實(shí)驗(yàn)貼近我市地方經(jīng)濟(jì)的實(shí)際，又能綜合利用不同化學(xué)和儀器分析方法進(jìn)行分析，一些可作為選修項(xiàng)目，一些則作為必做項(xiàng)目。同時(shí)，在校本教材編寫過程中，應(yīng)做到實(shí)驗(yàn)內(nèi)容盡量減少對(duì)環(huán)境的污染，減少有毒化學(xué)品的使用（如COD測(cè)定中硫酸汞的使用、醬油中氯化鈉測(cè)定時(shí)硝基苯的使用[2]），減少污染的排放和對(duì)人體的危害。增加適量的微型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(如用分光光度法測(cè)定水中水楊酸含量，用原子吸收法測(cè)定自來水中鎂的含量等[3])。這樣既能節(jié)約成本，減少污染，又能提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平和環(huán)保意識(shí)。

2 改變教學(xué)方式，發(fā)揮學(xué)生主體 教師主導(dǎo)作用

教育家認(rèn)為在教學(xué)活動(dòng)中，教師借助教材這個(gè)中介將自己的知識(shí)轉(zhuǎn)化成學(xué)生的知識(shí)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的能力，就必須充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，使教學(xué)符合學(xué)習(xí)的客觀規(guī)律[4]。職業(yè)教育改革的原則之一就是要轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生積極主動(dòng)去獲取知識(shí)，激發(fā)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。因此，在教學(xué)中要讓學(xué)生有盡可能多的主體活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生參與獲取或主動(dòng)獲取知識(shí)。這就要求職校教師應(yīng)放手讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，把自己變成教學(xué)的組織者、輔導(dǎo)者。例如，雖然現(xiàn)在很多企業(yè)都使用全自動(dòng)進(jìn)樣的氣相色譜儀，但作為氣相色譜的基本操作，學(xué)生還應(yīng)掌握手動(dòng)進(jìn)樣的基本操作，這時(shí)我在講解了基本要領(lǐng)后就放手讓學(xué)生自己操作，第一次練習(xí)手動(dòng)進(jìn)樣時(shí)，總有一些學(xué)生操作困難，得到的峰面積前一次和后一次很不一樣，同學(xué)之間區(qū)別也很大，而有一部分學(xué)生卻能做得較好。這時(shí)教師應(yīng)加強(qiáng)輔導(dǎo)，說明峰面積大小不一的原因，同時(shí)采取小組討論，相互輔導(dǎo)，互幫互學(xué)的方式。通過這樣的學(xué)習(xí)方式，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性很高，實(shí)驗(yàn)效果很好，充分發(fā)揮了學(xué)生主體、教師主導(dǎo)的作用。

3 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)重視教師的示范作用

在分析實(shí)驗(yàn)中有很多基本的實(shí)驗(yàn)操作，無法用理論講清楚，這時(shí)就需要實(shí)驗(yàn)教師認(rèn)真示范。正確的實(shí)驗(yàn)動(dòng)作示范，不僅可以使學(xué)生獲得必要的直接感受，以提高掌握動(dòng)作要領(lǐng)的效率，而且還可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性，有利于形成規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作。教師通過現(xiàn)場(chǎng)示范，同時(shí)講清操作要領(lǐng)和注意事項(xiàng),讓學(xué)生通過多次嚴(yán)格訓(xùn)練，反復(fù)規(guī)范操作，就能做到熟能生巧，能使學(xué)生逐步正確熟練地掌握儀器分析實(shí)驗(yàn)的基本操作技能。如在分光光度實(shí)驗(yàn)中，教師在講解比色皿的使用時(shí)就演示了如下的操作：用三分之一比色皿體積的待測(cè)溶液潤洗三次，然后慢慢地把待測(cè)溶液倒入比色皿，使其達(dá)到總量的四分之三，外壁先用濾紙吸濕，再用擦鏡紙一個(gè)方向擦拭，直至擦干。教師把這一基本的動(dòng)作演示給他們，就不用逐個(gè)解釋，學(xué)生只要按教師演示的方法操作即可。

4 利用PPT等多媒體來提高教學(xué)效果

在儀器分析實(shí)驗(yàn)中，容量器皿的操作、吸量管的使用、酸度計(jì)、氣相色譜等基本操作的課堂知識(shí)容量大，時(shí)間緊張，僅靠實(shí)驗(yàn)教師在現(xiàn)場(chǎng)示范很不夠。采用多媒體教學(xué)方式,將基本操作技能、儀器的使用及實(shí)驗(yàn)室安全教育等與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的內(nèi)容采用PPT、投影儀等直觀的形式加以演示,增加課堂的趣味性,學(xué)生在輕松愉快的氛圍中接受了新知識(shí),改善了教學(xué)效果。如在可見光的講解時(shí)，把不同波長下光的不同顏色直觀展示出來；在講解朗伯比耳定律時(shí)，對(duì)不同濃度相同比色皿厚度情況下，吸光度和濃度關(guān)系，以及對(duì)相同濃度不同比色皿厚度情況下，吸光度和濃度關(guān)系進(jìn)行比較展示；在乙醇和正丁醇混合物定性成分測(cè)定的氣相色譜實(shí)驗(yàn)中，乙醇先出峰，把它看作是在分離柱內(nèi)乙醇經(jīng)過的房間少，而正丁醇經(jīng)過的房間多，故乙醇先出峰而正丁醇后出峰。通過多媒體動(dòng)畫這種方式展示，學(xué)生可以很直觀地感受到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，教學(xué)效果也就提高了很多。

5 精心挑選實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

分析實(shí)驗(yàn)在學(xué)科中占有重要地位，而以前儀器分析實(shí)驗(yàn)大多是單純驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，缺乏創(chuàng)新意識(shí)，為此有必要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合，保留必要的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加貼近現(xiàn)實(shí)生活的實(shí)驗(yàn)。如單位同事陳老師，老家住在諸暨城蔡的一個(gè)偏僻小山村，自來水有時(shí)供應(yīng)不上，需用井水飲用，但井水味不純，放置一天后有銹泥顏色出現(xiàn)，幫她分析一下是什么原因。我們組織學(xué)生以小組合作的形式進(jìn)行討論，告知大家已學(xué)過化學(xué)分析的內(nèi)容，在儀器分析中已學(xué)過光度分析，現(xiàn)在正在學(xué)電位分析，請(qǐng)用已學(xué)過的知識(shí)，分析井水沉淀的原因（6人一組，10分鐘討論）。通過討論總結(jié)得出結(jié)論：主要是井水的堿性偏大，金屬Fe3+的含量較高，在堿性環(huán)境下發(fā)生水解，有少量Fe(OH)3紅色沉淀生成。為此我們需要測(cè)定井水的PH值和Fe3+的濃度，根據(jù)測(cè)定結(jié)果添加合適的化學(xué)品。整個(gè)過程按如下方式進(jìn)行：提出問題、制訂實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)、交流結(jié)果、提出解決文法。學(xué)生對(duì)這樣的實(shí)驗(yàn)都表現(xiàn)出極大的興趣，這就更能調(diào)動(dòng)他們的積極性、創(chuàng)造性，同時(shí)還培養(yǎng)了他們的合作精神。

6 認(rèn)真做好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)

在每一個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中首先讓學(xué)生認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，讓學(xué)生在進(jìn)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，知道自己該做什么、該怎么做、可能存在什么樣的問題、該如何解決、需要得到什么樣的幫助，以此來充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性。如磺基水楊酸分光光度法測(cè)定微量鐵含量的實(shí)驗(yàn)中，要求學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)，了解測(cè)定鐵的各種方法并比較各方法的優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)教材采用的方法適用哪些樣品的測(cè)定，樣品測(cè)定前需如何進(jìn)行預(yù)處理，加入氨水、磺基水楊酸的目的是什么。其次實(shí)驗(yàn)過程中要求學(xué)生按實(shí)驗(yàn)資料規(guī)范操作，細(xì)心觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)真記錄每個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，及時(shí)糾正學(xué)生隨便記錄數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)記在其它紙上，涂改數(shù)據(jù)，湊數(shù)據(jù)、抄數(shù)據(jù)的不良行為，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)。此外要求學(xué)生認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，認(rèn)真寫清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論等內(nèi)容。如鄰菲啰啉分光法測(cè)鐵實(shí)驗(yàn)[5]，摩爾吸光系數(shù)應(yīng)為1.1×104左右，而有些同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差較大，教師有意識(shí)地和學(xué)生一起進(jìn)行討論，分析實(shí)驗(yàn)的成敗與原因。在這樣的操作下，逐步提高學(xué)生概括、思考、獨(dú)立分析和解決問題能力。

通過以上實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，大大提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性和創(chuàng)造性，還提升了他們的實(shí)驗(yàn)技術(shù)水平和分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)的學(xué)生在社會(huì)上有更廣闊的就業(yè)空間,滿足社會(huì)對(duì)動(dòng)手能力強(qiáng)的實(shí)用型人才的需求。可見，新的儀分實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系達(dá)到了傳授知識(shí)、增加技能、培養(yǎng)能力與素質(zhì)的作用。

[1]譚湘成主編.儀器分析,第三版.化學(xué)工業(yè)出版社,22～25,90～91,141～144

[2]李楚芝主編.分析化學(xué)實(shí)驗(yàn),第二版.化學(xué)工業(yè)出版社，219～222

[3]黃一石主編.儀器分析.化學(xué)工業(yè)出版社，199～201

[4]才智.化學(xué)新課程改革點(diǎn)滴談.2009年20期

[5]穆華榮主編.儀器分析實(shí)驗(yàn),第二版.化學(xué)工業(yè)出版社，25～27

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.05.084

石小飛，男，1964年出生，中專講師，大學(xué)本科，長期從事中職學(xué)?！秲x器分析》的教育教學(xué)工作。