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

金文英　陶慧林　李建平　謝襄漓　海洪

摘 要 本文就當(dāng)前桂林理工大學(xué)化生學(xué)院分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及考核模式等方面進(jìn)行了一些探索和實(shí)踐，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能。

關(guān)鍵詞 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn) 教學(xué) 考核

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2015.01.053

應(yīng)用化學(xué)本科專業(yè)（應(yīng)化）的培養(yǎng)目標(biāo)是掌握扎實(shí)的化學(xué)化工基本理論、基本知識(shí)和基本技能，能在化工、冶金、環(huán)保、能源、醫(yī)藥等部門從事科研設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)和技術(shù)開發(fā)等方面工作的技術(shù)人才。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)是至關(guān)重要的。

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是應(yīng)化專業(yè)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程之一，不僅要緊密配合理論課（分析化學(xué)）教學(xué)，而且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要避免與其他基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程（無(wú)機(jī)、有機(jī)等）不必要的重復(fù)。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)不是簡(jiǎn)單地要求去驗(yàn)證分析化學(xué)中的相關(guān)理論，而是通過實(shí)驗(yàn)課程的開展使學(xué)生掌握準(zhǔn)確的基本操作技能和分析方法，培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)和實(shí)事求是的實(shí)驗(yàn)態(tài)度，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)和將來(lái)參加工作打下必要的基礎(chǔ)。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)“四步”法

（1）課前預(yù)習(xí)，課堂提問。實(shí)驗(yàn)課前要求學(xué)生查閱有關(guān)實(shí)驗(yàn)資料（理論及實(shí)驗(yàn)教材），寫出實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)課上通過提問可以了解學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作技能、原理、步驟的掌握情況，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題，注意事項(xiàng)。這樣實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生因理解了實(shí)驗(yàn)原理，熟悉實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)，做到胸有成竹，在實(shí)驗(yàn)中不會(huì)手忙腳亂。

（2）演示基本操作技能。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的前二個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目——分析天平稱量練習(xí)和滴定操作練習(xí)非常重要。分析天平是定量分析中主要的精密衡量?jī)x器，正確的稱量是得到正確測(cè)定結(jié)果的基本保證，①滴定操作練習(xí)可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。所以通過教師演示基本操作，也可以由學(xué)生主動(dòng)演示基本操作，通過發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤操作，使學(xué)生清楚操作要點(diǎn)，掌握實(shí)驗(yàn)技術(shù)并達(dá)到規(guī)范化。實(shí)驗(yàn)過程中教師積極指導(dǎo)并檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，及時(shí)糾正錯(cuò)誤或不規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作，嚴(yán)格要求學(xué)生規(guī)范操作，保證實(shí)驗(yàn)的成功。

（3）檢查實(shí)驗(yàn)記錄和儀器歸放。通過檢查實(shí)驗(yàn)記錄可以了解實(shí)驗(yàn)情況并發(fā)現(xiàn)問題，指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，每個(gè)學(xué)生都有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作位置及相配套的實(shí)驗(yàn)器皿，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要求學(xué)生將所使用的實(shí)驗(yàn)器皿清洗干凈后整平擺放并收歸，培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。

（4）實(shí)驗(yàn)點(diǎn)評(píng)。對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，既可以由教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，也可以由同組實(shí)驗(yàn)學(xué)生自己互相點(diǎn)評(píng)。通過點(diǎn)評(píng)總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題，進(jìn)行解釋，提出改進(jìn)方法。這樣可以避免學(xué)生會(huì)在下次實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)重復(fù)性的錯(cuò)誤。

2 改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高學(xué)生積極性

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的一門學(xué)科，分析化學(xué)的實(shí)驗(yàn)技能可以滲透在相關(guān)的各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)。通過分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)大學(xué)生的良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、實(shí)事求是的實(shí)驗(yàn)態(tài)度及嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)，但前提是要充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮大學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高他們的積極性，這樣就必須對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行一些改革，并遵從應(yīng)用化學(xué)人才培養(yǎng)的目的，同時(shí)通過改革，既要加強(qiáng)大學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能又要充分提高他們的學(xué)習(xí)興趣。這是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)。②

我們改革后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容主要是削減原來(lái)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的較多的單一演示性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)如：消減了一元弱酸醋酸的配制與濃度的標(biāo)定、銨鹽中氮含量的測(cè)定等實(shí)驗(yàn)，增加了一些開放性實(shí)驗(yàn)如：胃舒平藥片中Al203和MgO含量的測(cè)定、葡萄糖注射液中葡萄糖含量的測(cè)定、果汁中維生素C 含量的測(cè)定等綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容一般多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)環(huán)境和條件都處于較理想狀態(tài)，學(xué)生只需按部就班操作就能完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這樣的實(shí)驗(yàn)課程是無(wú)法引起學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生積極性和興趣，更不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)。而改革后開設(shè)的開放性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多是具有與日常生活有關(guān)的實(shí)際應(yīng)用性的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)條件要求查閱相關(guān)文獻(xiàn)后，根據(jù)實(shí)際樣品與教師推敲確定并完善實(shí)驗(yàn)方案后再加以操作。這樣就將實(shí)驗(yàn)課程由原來(lái)的以教師傳授為主，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主。要求學(xué)生在一定的周期內(nèi)，自己查閱資料，自己擬定實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)室相應(yīng)的時(shí)間對(duì)學(xué)生進(jìn)行開放，開放期間學(xué)生隨時(shí)可以到實(shí)驗(yàn)室自行配制實(shí)驗(yàn)所需的試劑，熟悉儀器的操作方法。開放性的實(shí)驗(yàn)允許學(xué)生在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中出現(xiàn)錯(cuò)誤，提倡實(shí)驗(yàn)過程中老師與學(xué)生，學(xué)生之間相互溝通。這樣通過這些開放性的實(shí)驗(yàn)的完成，促進(jìn)學(xué)生的主動(dòng)性，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)潛能，提高了實(shí)驗(yàn)技能，對(duì)后續(xù)課程學(xué)習(xí)和將來(lái)參加工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 改革考核方式

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課作為一門單獨(dú)課程，考核作為全面地評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和實(shí)驗(yàn)完成情況是必不可少的，改革并完善客觀合理的考核體系也是改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效手段之一。

以往我們實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考核包括兩部分：平時(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)理論考試成績(jī)。其中平時(shí)成績(jī)占60～70%，主要包括考勤率（要求每個(gè)實(shí)驗(yàn)必須要參加，不能遲到早退）、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和實(shí)驗(yàn)報(bào)告（書寫否規(guī)范，結(jié)果是否符合實(shí)驗(yàn)要求的精密度等）；實(shí)驗(yàn)理論考試成績(jī)占30～40% 。

改革考核體系后我們實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考核仍然包括兩部分：平時(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)理論考試成績(jī)，但是平時(shí)成績(jī)中增加了實(shí)驗(yàn)操作考試。這項(xiàng)考核并沒有指定時(shí)間或指定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而是在平時(shí)的每個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度，實(shí)驗(yàn)操作情況，評(píng)定學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中分析問題并解決問題的能力，這項(xiàng)考核貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)課程，避免了以往考核的片面性、隨機(jī)性。而且學(xué)生也比以往更加重視實(shí)驗(yàn)課程，在平時(shí)實(shí)驗(yàn)中養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)操作習(xí)慣促進(jìn)提高自己實(shí)驗(yàn)的水平，最終達(dá)到分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)目的——培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)和實(shí)事求是的實(shí)驗(yàn)態(tài)度。

4 提高教師自身素質(zhì)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的本質(zhì)是通過教師引導(dǎo)學(xué)生，把理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力的認(rèn)識(shí)過程。這就要求實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師要充分發(fā)揮自己的作用：適當(dāng)?shù)闹v解與演示、啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并解決問題、激發(fā)學(xué)生的求知欲、及訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力等。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革不僅僅對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、內(nèi)容上的改革，對(duì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師也提出要求，要不斷通過學(xué)習(xí)提高理論知識(shí)水平，豐富完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，具備扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作技能，提高自身素質(zhì)。

實(shí)踐說明，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是實(shí)際上一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的系統(tǒng)工程，需要不斷地在實(shí)踐過程中進(jìn)行摸索，年復(fù)一年的實(shí)踐教學(xué)中由師生共同努力下，并在通過各級(jí)校領(lǐng)導(dǎo)的重視，最終才能形成合理、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式。

基金項(xiàng)目：廣西高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目資助（桂教高教 2012JGA147）

注釋

① 武漢大學(xué).分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].北京：高等教育出版社，2001.

② 莫運(yùn)春，許金生等.分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的優(yōu)化與實(shí)踐[J].大學(xué)化學(xué)，2006.21（1）：24-26.