分析專業(yè)課業(yè)式實驗教學(xué)改革與實踐

谷春秀

北京聯(lián)合大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院 北京 100023

為適應(yīng)人才市場及目前教學(xué)需要，學(xué)習(xí)和借鑒比泰克教學(xué)經(jīng)驗[1,2]，進(jìn)行了分析專業(yè)課程課業(yè)式教學(xué)改革。

1 教師根據(jù)大綱要求擬定實驗題目

1.1 立足于基本功，實現(xiàn)學(xué)生實驗基本訓(xùn)練嚴(yán)格化和實驗技能培養(yǎng)系統(tǒng)化

實驗技能是分析專業(yè)的學(xué)生必備的基本能力[3]。對實驗技能的培養(yǎng)是課業(yè)式實驗教學(xué)的重點。在課業(yè)式實驗教學(xué)中，我們將實驗技能分成操作基本功、實驗儀器設(shè)備的使用技能、實驗方案設(shè)計、數(shù)據(jù)處理和寫實驗報告等幾項具體技能指標(biāo)，按類別分配各項實驗所承擔(dān)的教學(xué)任務(wù)，注意實驗技能的層次性。要求學(xué)生嚴(yán)格執(zhí)行國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。從宏觀上，注重課程實驗，注重在教學(xué)時數(shù)和教學(xué)進(jìn)度上的有機(jī)配合，突出實驗教學(xué)全過程的聯(lián)系性和連續(xù)性；從微觀上，我們注意各項、各課實驗之間的內(nèi)容銜接，防止遺漏和重復(fù)。

1.2 課業(yè)式實驗教學(xué)以教學(xué)大綱為設(shè)計依據(jù)

分析專業(yè)實驗課程有明確完整的教學(xué)大綱，規(guī)定了要達(dá)到的能力目標(biāo)[4,5]。在課業(yè)式實驗教學(xué)過程中，要求學(xué)生對教材不但要吃透，還要掌握其內(nèi)涵，要清楚實驗所需的單元操作、反應(yīng)類型、條件控制及所需的實驗設(shè)備和藥品等，并且要使設(shè)計的實驗?zāi)軌驅(qū)崿F(xiàn)，達(dá)到優(yōu)化實驗條件的目的。

2 教師與學(xué)生共同擬定實驗方案，充分涵蓋各能力點

2.1 課業(yè)式實驗包括：基礎(chǔ)操作實驗、分析專題實驗、研究性實驗

基礎(chǔ)操作實驗，意在掌握基本實驗技能。如溶液的標(biāo)定，樣品的預(yù)處理，試劑的提純等。分析專題實驗，應(yīng)用多種實驗方法和技術(shù)來研究化合物的有關(guān)性質(zhì)和組成結(jié)構(gòu)。研究性實驗是由學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料，自己設(shè)計方案，獨立開展化合物定性及定量分析測試，使學(xué)生了解物質(zhì)分析的一般程序。

課業(yè)式實驗突出了以下能力點：(1)實驗技能的綜合性，應(yīng)用多種實驗技能才能完成實驗；(2)實驗操作的獨立性，學(xué)生自己查資料、定方案，自行開展實驗；(3)實驗過程的思考性，實驗進(jìn)行有多種方法，學(xué)生可以選擇自己認(rèn)為最合適的方法進(jìn)行。

2.2 教學(xué)過程中注意培養(yǎng)學(xué)生的個性和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生綜合能力

在教師的指導(dǎo)下，培養(yǎng)學(xué)生自覺學(xué)習(xí)的習(xí)慣與能力，如學(xué)生自己查資料，自行設(shè)計方案，自擬實驗日程表，自行實驗等；提供證據(jù)能力，如課業(yè)的過程中要查閱當(dāng)前最新的實驗方法及國內(nèi)或國外標(biāo)準(zhǔn)，要求把有關(guān)理論運用于課堂，并以學(xué)生的“成果”為教學(xué)評價的依據(jù)；決策能力，如對實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，學(xué)生要作出判斷；協(xié)調(diào)能力，實驗進(jìn)行過程中，需要同學(xué)間很好的合作。另外，注重加強學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)化意識。

2.3 拓展學(xué)生的知識面和技能的多元化

為適應(yīng)就業(yè)的實際需要，在保證原有的測定項目的前提下，增加測定項目個數(shù)。實驗方法也在原有的定量分析、定性分析、可見分光光度分析的基礎(chǔ)上增加了目視比色分析、重量分析、原子吸收分光光度分析等。

2.4 課業(yè)過程強調(diào)通用能力的培養(yǎng)

2.4.1 訓(xùn)練學(xué)生的共同基礎(chǔ)技能

(1)獲得多樣性的技能來協(xié)調(diào)新的和多變的環(huán)境，訓(xùn)練協(xié)調(diào)性和應(yīng)變能力；(2)尊重他人的價值、看法和異議；(3)使用多樣性的科技設(shè)備和系統(tǒng)。

2.4.2 專業(yè)技能

正確理解標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，在有限的時間內(nèi)給出可靠的結(jié)論。

3 課業(yè)的組織與實施

課業(yè)實驗由指導(dǎo)教師根據(jù)大綱要求提前做好實驗計劃，經(jīng)審批后組織實施。我們在課業(yè)教學(xué)中，將重點放在組織與指導(dǎo)學(xué)生的獨立學(xué)習(xí)上，采用靈活多樣的教學(xué)方法和教學(xué)形式，除了必要的講授外，還輔以討論、現(xiàn)場演示、分層次教學(xué)，將具體實驗分解，具體考核，充分發(fā)揮各種教學(xué)方法的綜合效應(yīng)。

3.1 教師針對課業(yè)實驗提出要求，并做好實驗前的準(zhǔn)備與指導(dǎo)

由教師下達(dá)實驗課題與項目，指導(dǎo)學(xué)生制訂學(xué)習(xí)計劃，提出具體安排與要求，增加課業(yè)實驗的時間與內(nèi)容。例如：2005級學(xué)生的分析專業(yè)實驗“工業(yè)碳酸鈉的分析”[5]，分析時間由原來的12學(xué)時增加到48學(xué)時；測定項目由原來的4項增加到8項；實驗方法也由原來的3種增加到6種。

3.2 在課業(yè)實驗學(xué)習(xí)過程中教師應(yīng)加強指導(dǎo)，對測定過程進(jìn)行掌控

采用分組討論組織教學(xué)，對實驗的原理，測定操作中的重點、難點、測定過程中的數(shù)據(jù)要求進(jìn)行監(jiān)控；保證結(jié)果可靠、可信的措施；有關(guān)項目的測定，數(shù)據(jù)的處理；對結(jié)果的討論與評價等。

誘導(dǎo)學(xué)生設(shè)計方法：(1)誘導(dǎo)學(xué)生查找資料，如何查找？查找哪些資料(教材、教參、化學(xué)試劑手冊、國家試劑標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)上等)？(2)在查找出的諸多與題目相關(guān)的方法中，引導(dǎo)學(xué)生分析方法確定方案。哪些方法更切合實際？方案能否實施？方案中重點思考的問題是什么？實驗的關(guān)鍵是什么？你認(rèn)為應(yīng)該如何把握實驗中的關(guān)鍵問題，而獲取合理的數(shù)據(jù)？應(yīng)用誘導(dǎo)式教學(xué)方法，通過設(shè)問，引導(dǎo)學(xué)生確定方案，解決實施過程中的問題。(3)誘導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)和實驗過程的觀察。設(shè)置問題，如何獲取標(biāo)準(zhǔn)溶液？滴定及測定條件的選擇原則？滴定過程如何控制？為什么要進(jìn)行體積校正？校正值有哪些？是如何確定的？酸式滴定管進(jìn)行校正后，分析數(shù)據(jù)應(yīng)如何處理？如何保證標(biāo)定及測定結(jié)果的可信度？在操作中是如何注意的？在測定含量及雜質(zhì)過程中應(yīng)注意哪些問題？為什么？如何保證測定結(jié)果具有說服力？

學(xué)生通過教師對方法中問題的誘導(dǎo)，思考解決問題的辦法和對問題的把握，再去進(jìn)行實驗，從而做到有的放矢，較好地把握實驗中的每一個環(huán)節(jié)，體現(xiàn)出真正意義上的獨立思考和獨立操作。

3.3 要求學(xué)生自擬實驗方案，擬定實驗日程表，自行實驗

教師對課業(yè)實驗過程提出要求：

(1)綜合應(yīng)用分析化學(xué)的基本知識及所學(xué)知識和技能進(jìn)行化工產(chǎn)品分析；(2)鞏固分析化學(xué)基本理論和熟練化學(xué)分析操作技能；(3)提高分析問題、解決問題的能力；(4)提高語言表述和文字表述能力；(5)了解和熟練有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并初步具備按國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)獨立操作且得到準(zhǔn)確分析結(jié)果的能力，實驗結(jié)果要求準(zhǔn)確性，要求數(shù)據(jù)的平行性；(6)要求學(xué)生運用計算機(jī)進(jìn)行課程設(shè)計、處理報告，增強學(xué)生的計算機(jī)應(yīng)用能力。

3.4 實驗教師審查學(xué)生的實驗方案，實驗過程中教師的指導(dǎo)與過程監(jiān)控相結(jié)合

要求實驗分組進(jìn)行，收集自己的數(shù)據(jù)，寫出或打印出實驗報告；實驗過程及實驗數(shù)據(jù)相互評價，即不同樣品組之間的評價。教師通過對學(xué)習(xí)小組的指導(dǎo)、學(xué)生實驗過程的指導(dǎo)以及個別學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)，對實施過程進(jìn)行監(jiān)控。

3.5 要求學(xué)生所應(yīng)提交的文件

分為實驗前、實驗中、實驗后具體應(yīng)提交的文件，加強實驗過程管理。在課業(yè)實驗中教師要善于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)、歸納，既要肯定成績，又要指出存在的問題，提出改進(jìn)意見與努力方向。

4 課業(yè)的考核辦法

4.1 本課業(yè)考核范圍

要求學(xué)生在實驗開始前提交有關(guān)操作規(guī)程；實驗前繪制符合實驗項目和要求的表格；實驗過程中按分析等級工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實驗操作的考核；實驗過程和實驗結(jié)束前對有關(guān)數(shù)據(jù)討論和評價，給出合理可靠的結(jié)論。

4.2 考核標(biāo)準(zhǔn)

考核以自我評價和指導(dǎo)教師組綜合評價相結(jié)合的原則，對每位參加課業(yè)考核的學(xué)生進(jìn)行評價，其中有些實驗操作應(yīng)以“勞動和社會保障部培訓(xùn)就業(yè)司職業(yè)技能鑒定中心”頒布的化學(xué)分析工考核評分表為依據(jù)打分，進(jìn)而對實驗技能的掌握情況進(jìn)行考核。

本次課業(yè)考核分4級，即優(yōu)秀、良好、通過和不通過，并且有具體執(zhí)行方法。對整個實驗過程給予了全面的考核，對實驗操作、實驗數(shù)據(jù)、實驗結(jié)果，實驗過程中要求的共同基礎(chǔ)技能和專業(yè)技能也制定了相應(yīng)的考核標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)束語

十幾年的教學(xué)實踐證明[6,7]，分析專業(yè)的課業(yè)改革有以下幾個特點：

(1)以專業(yè)綜合能力為本位，拓寬了學(xué)生的知識面。(2)以學(xué)生為中心，強調(diào)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和積極性。(3)突出了學(xué)生的綜合思維能力、分析問題、解決問題等應(yīng)用能力。學(xué)生能系統(tǒng)地、靈活地運用所學(xué)知識，加深了對課程知識的理解，體會到了所學(xué)知識的內(nèi)在聯(lián)系；鍛煉了學(xué)生運用工具書查閱資料的能力；培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)結(jié)合作、虛心好學(xué)的精神；活躍了學(xué)生思維，增強了學(xué)習(xí)氣氛；提高了學(xué)生書面及口語表達(dá)力。(4)有利于實驗室的開放。(5)加強實踐環(huán)節(jié)的考核力度。對課業(yè)的成績考核規(guī)范化。

課業(yè)式教學(xué)改革，改變了過去各類實驗自成體系，互相脫節(jié)的傳統(tǒng)模式，同時也克服了過去各專門化實驗內(nèi)容過細(xì)過窄的弊端。對增強學(xué)生現(xiàn)代實驗意識，培養(yǎng)創(chuàng)新和科學(xué)思維能力，養(yǎng)成良好的科學(xué)研究習(xí)慣均起到積極的作用。課業(yè)式實驗教學(xué)是行之有效的方法。

[1]姜大源.論世紀(jì)之交德國職教改革的基本理念[EB/OL].中國職業(yè)教育網(wǎng).http://www.eol.cn/20010823/207848.shtml.

[2]李軍昭.對英國BTEC課程模式本土化的探索[J].職教論壇,2003(22):16-18.

[3]李楚芝.分析化學(xué)實驗[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.

[4]謝惠波.有機(jī)分析實驗[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.

[5]周慶余.工業(yè)分析綜合實驗[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.

[6]谷春秀.儀器分析實驗教學(xué)改革與實踐[J].實驗技術(shù)與管理,2011,28(3):244-249.

[7]谷春秀.以實踐教學(xué)為突破口深化儀器分析課程改革[J].實驗技術(shù)與管理,2012,29(3):269-271.