分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐

郝玉翠 艾智 孟麗軍

(唐山學(xué)院環(huán)境與化學(xué)工程系 河北唐山 063000)

分析化學(xué)是化工及環(huán)境專業(yè)的一門(mén)重要專業(yè)基礎(chǔ)課，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是該課程的重要組成部分。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以使學(xué)生掌握分析化學(xué)的基本操作技能，更好地理解分析化學(xué)的理論知識(shí)，而且可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。傳統(tǒng)的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)有些教學(xué)內(nèi)容重復(fù)、陳舊，缺少綜合性、設(shè)計(jì)性與創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn),這種情況不利于學(xué)生提高分析與解決問(wèn)題的能力和培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)[1]。

針對(duì)上述問(wèn)題，本論文構(gòu)建了多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，以優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，這對(duì)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、提高基本操作技能和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力以及培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)等都能起到積極作用。

1 建立多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

1.1 強(qiáng)化基本操作訓(xùn)練

分析測(cè)定的基本操作是否準(zhǔn)確、熟練，直接決定著分析結(jié)果是否準(zhǔn)確可靠。本文提出的強(qiáng)化基本操作訓(xùn)練的目的就是使學(xué)生的基本操作規(guī)范和準(zhǔn)確。

在進(jìn)行其他分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)之前，首先進(jìn)行專門(mén)的基本操作訓(xùn)練。基本操作訓(xùn)練內(nèi)容如表1所示。在該階段，學(xué)生先進(jìn)行預(yù)習(xí)，然后由教師演示并詳細(xì)解說(shuō)相關(guān)基本操作的要領(lǐng)，并對(duì)學(xué)生基本操作訓(xùn)練進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)，以確保每位學(xué)生都能正確、熟練地掌握分析測(cè)定的基本操作；同時(shí)教師還要對(duì)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的精密度、準(zhǔn)確度提出具體要求，為后續(xù)的樣品分析打下基礎(chǔ)。

表1 基本操作實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1.2 精選驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)

以往的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多，且有些內(nèi)容重復(fù)，這類實(shí)驗(yàn)難以激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，也不能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，因此，需要精選驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，刪除重復(fù)、陳舊的部分。精選的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容既要符合教學(xué)大綱要求，又要考慮培養(yǎng)目標(biāo)。我們精選的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如表2所示。這部分實(shí)驗(yàn)同樣要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)，教師在講解時(shí)要注意將學(xué)生所學(xué)的相關(guān)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相結(jié)合，并運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)，以調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的積極性。

表2 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及相關(guān)理論知識(shí)

1.3 增加綜合性實(shí)驗(yàn)

在完成基本操作訓(xùn)練和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)之后，學(xué)生已經(jīng)掌握了一定的實(shí)驗(yàn)操作技能和理論知識(shí)，此時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加部分綜合性實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)涉及到樣品預(yù)處理、分析測(cè)定、數(shù)據(jù)處理等過(guò)程，其中分析測(cè)定過(guò)程涉及到滴定分析與重量分析的綜合、滴定分析與儀器分析的綜合以及多種滴定分析的綜合等分析方法的綜合運(yùn)用。一些開(kāi)設(shè)的綜合性實(shí)驗(yàn)如表3所示。該類型實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)及查閱相關(guān)參考資料,熟練掌握實(shí)驗(yàn)所涉及的綜合知識(shí)和技能；按指導(dǎo)書(shū)要求自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題,分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果；教師可做必要的啟發(fā)和指導(dǎo)。綜合性實(shí)驗(yàn)涉及到較多的知識(shí)和技能，可提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)分析化學(xué)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能的能力。

表3 綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及相關(guān)操作內(nèi)容

1.4 開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

在學(xué)生完成綜合性實(shí)驗(yàn)之后，適當(dāng)增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。教師根據(jù)教學(xué)要求提出實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)要求，并給出實(shí)驗(yàn)室所能夠提供的儀器設(shè)備、藥品、試劑等實(shí)驗(yàn)條件；然后學(xué)生通過(guò)查閱資料，根據(jù)已學(xué)的理論知識(shí)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，擬定實(shí)驗(yàn)步驟、選定試劑和儀器；再由教師對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審核，以了解學(xué)生的構(gòu)思，糾正方案中的不合理之處并排除實(shí)驗(yàn)中可能存在的安全隱患；最后由學(xué)生完成樣品的預(yù)處理、樣品分析、數(shù)據(jù)記錄與處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論等內(nèi)容，開(kāi)設(shè)的一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如表4所示。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和獨(dú)立運(yùn)用所學(xué)知識(shí)及技能分析和解決問(wèn)題的能力，還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

表4 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及設(shè)計(jì)內(nèi)容

1.5 增加創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)室全面對(duì)學(xué)生開(kāi)放，學(xué)生根據(jù)自己的興趣和實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件，通過(guò)查閱文獻(xiàn)，自主選題，自主設(shè)計(jì)，自主實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上撰寫(xiě)出研究論文。教師在該類型實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行適當(dāng)?shù)膯l(fā)引導(dǎo)。這種創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)芨M(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，突出對(duì)學(xué)生的個(gè)性培養(yǎng)，為拔尖人才創(chuàng)造成才條件。

2 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

在以往的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生比較依賴教師，主動(dòng)性較差，只求完成任務(wù)，不求學(xué)有所獲，為此，我們改革了實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

2.1 加強(qiáng)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)

加強(qiáng)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)可使學(xué)生做到心中有數(shù)，思路清晰，并轉(zhuǎn)變被動(dòng)學(xué)習(xí)的傾向，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中充分體現(xiàn)出學(xué)生的主體作用和教師的引導(dǎo)作用。因此，需要加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)，對(duì)于基礎(chǔ)操作實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，可為學(xué)生預(yù)習(xí)提供相關(guān)實(shí)驗(yàn)視頻或仿真實(shí)驗(yàn)課件；教師通過(guò)提問(wèn)的方式檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。這樣既能縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，又能提高學(xué)生的自學(xué)能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。

2.2 增加實(shí)驗(yàn)討論環(huán)節(jié)

每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行討論，分析原因，找出解決問(wèn)題的方法。這一環(huán)節(jié)有利于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，并可以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

2.3 實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核方法的改革

以往的實(shí)驗(yàn)成績(jī)是教師根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告上的分析結(jié)果給出，這種考核方式不易調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性和積極性。因此，對(duì)實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考核方法進(jìn)行了改革。實(shí)驗(yàn)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)兩部分組成，期末考試采用筆試和基本操作技能考試相結(jié)合的方式。實(shí)驗(yàn)總評(píng)成績(jī)由40%的平時(shí)成績(jī)、30%的筆試成績(jī)、30%的基本操作技能考試成績(jī)3部分構(gòu)成。其中學(xué)生的平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)由預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等完成情況決定；專門(mén)組織期末實(shí)驗(yàn)考試，主要考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)理論及實(shí)驗(yàn)技能的掌握程度。這種綜合性的考核辦法，既可以準(zhǔn)確考核學(xué)生的綜合素質(zhì)，又能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

3 結(jié)論

本文建立了基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，并對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等進(jìn)行了改革，將該模式用于我院化工與環(huán)境專業(yè)320名本科生教學(xué)兩學(xué)期，不但明顯提高了學(xué)生的基本操作技能；而且培養(yǎng)了學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)，在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中具有推廣價(jià)值。

[1] 黃勇紅，祝紅，張小紅.教育與職業(yè)，2008(27)：85