分析化學(xué)實驗教學(xué)中的體會和感悟

趙婷 茆廣華 張敏 仰榴青

摘 要： 本文針對目前分析化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題，結(jié)合教學(xué)實踐，闡述分析化學(xué)實驗教學(xué)中的體會和感悟，并從基本操作、設(shè)計型實驗和科研型實驗、改進評價標(biāo)準(zhǔn)等方面提出具體建議。

關(guān)鍵詞： 分析化學(xué) 實驗教學(xué) 教學(xué)模式 科研 評價標(biāo)準(zhǔn)

分析化學(xué)是一門研究物質(zhì)的組成、含量、結(jié)構(gòu)和形態(tài)等化學(xué)信息的分析方法及理論的一門科學(xué)，即是一門獨立的化學(xué)信息科學(xué)[1]。它除了是化學(xué)類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程外，還是材料科學(xué)、醫(yī)藥學(xué)、食品科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等多種專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程，可見分析化學(xué)的學(xué)習(xí)對各個專業(yè)的發(fā)展發(fā)揮著重要作用。分析化學(xué)的學(xué)習(xí)包括兩個部分：理論學(xué)習(xí)和實驗操作。其中實驗課程是分析化學(xué)中很重要的一部分，在很多學(xué)校均作為一門單獨的課程進行學(xué)習(xí)和考核。它不僅能讓學(xué)生較好地鞏固和理解分析化學(xué)中的基本理論，熟練各種基本操作，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，以及嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，而且容易激發(fā)學(xué)生的興趣和創(chuàng)新思維，調(diào)動學(xué)生自身的積極性與主動性，這些均有利于促進學(xué)生知識和能力素質(zhì)的均衡全面發(fā)展。但目前，分析化學(xué)實驗教學(xué)中仍存在以下問題：（1）實驗為老師經(jīng)預(yù)實驗驗證或已非常成熟的實驗內(nèi)容——無法激發(fā)學(xué)生的興趣；（2）實驗?zāi)康?、實驗的具體步驟、實驗現(xiàn)象和實驗注意事項均為老師教授，學(xué)生只需按照步驟進行實驗——無法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，調(diào)動學(xué)生的實驗積極性；（3）對于實驗結(jié)果不做分析，不去分析結(jié)果的可靠性——無法培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度；（4）不會主動尋找實驗失敗的原因，依賴?yán)蠋煼治鼋鉀Q問題，無法培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力。當(dāng)今社會，隨著科技的不斷發(fā)展，以及對于“一磚多用”型人才和人才創(chuàng)新性要求的不斷提高[2]，對分析化學(xué)實驗教學(xué)也提出更高要求。因此，筆者結(jié)合自身分析化學(xué)實驗教學(xué)談幾點自己的建議。

1.重視基本操作的規(guī)范化

規(guī)范的基本操作是快速、準(zhǔn)確地分析化學(xué)實驗的基礎(chǔ)。對于剛進行分析化學(xué)學(xué)習(xí)的學(xué)生來說，必須嚴(yán)格要求操作規(guī)范。首先，對于分析化學(xué)實驗的每一個基本操作，教師的講解和示范要做到細(xì)致入微（包括：操作要點、注意事項等）。例如最基本的移液管的使用：a.注意移液管的量程和標(biāo)注，是否符合我們的移液要求，是否標(biāo)注有“吹”或“快”字；b.移液管的檢損、洗滌，采用什么洗液，并進行操作演示；c.進行移液操作和讀數(shù)，逐一介紹操作要點并進行演示；d.強調(diào)注意事項：移液管不可高溫烘烤，移液時必須用待移液體進行潤洗2—3次等，并詳細(xì)解釋原因，以及不這樣做會對下面的分析結(jié)果帶來什么樣的影響。其次在學(xué)生進行操作時，教師要做到巡回檢查和指導(dǎo)，對于一般性的操作錯誤要及時糾正，對于普遍性的錯誤，要進行集中講解和示范，讓學(xué)生重視基本操作，養(yǎng)成良好的習(xí)慣。對于實驗中遇到的問題，引導(dǎo)學(xué)去思考，利用已學(xué)習(xí)的知識解答和分析，如鹽酸量取時必須在通風(fēng)櫥內(nèi)進行，是因為它的易揮發(fā)性，容易形成酸霧，造成實驗室的污染。配位滴定時速度一定要慢，是因為配位反應(yīng)速率較慢，防止副反應(yīng)的發(fā)生。此外，實驗數(shù)據(jù)的記錄和處理也應(yīng)該規(guī)范化，如結(jié)果有效位數(shù)的保留問題，在滴定管讀數(shù)時，必須估讀一位，即保留兩位小數(shù)。在必要時，基本操作可進行一次考核，作為實驗成績評判的依據(jù)之一。

2.改變現(xiàn)有的實驗教學(xué)模式

現(xiàn)有的實驗教學(xué)模式，即老師教授，學(xué)生被動接受性學(xué)習(xí)。這樣的教學(xué)模式既不能調(diào)動學(xué)生的實驗積極性，激發(fā)其實驗興趣，又不能夠培養(yǎng)學(xué)生自己分析問題、解決問題的能力。因此，可以根據(jù)實際情況改變現(xiàn)有實驗教學(xué)模式，從教師教授型模式轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生設(shè)計型。首先，對于未系統(tǒng)做過分析化學(xué)實驗的學(xué)生，在進行基本技能訓(xùn)練的同時，可以先給學(xué)生講授一些關(guān)于實驗設(shè)計的概念，為分析化學(xué)實驗設(shè)計做好準(zhǔn)備。其次，教師可以結(jié)合一些簡單的分析化學(xué)實驗，指導(dǎo)學(xué)生進行分析設(shè)計的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生從設(shè)計過程中學(xué)習(xí)并體會分析化學(xué)實驗設(shè)計的原理和方法。將學(xué)生分組后（2—3人一組），教師結(jié)合課堂學(xué)習(xí)的知識布置相應(yīng)實驗題目，并設(shè)定相關(guān)問題，引導(dǎo)學(xué)生進行實驗設(shè)計。例如：自來水硬度的測定實驗，為了讓學(xué)生進一步了解實驗內(nèi)容，教師可進行進一步設(shè)疑：a.自來水硬度由什么引起？b.采用什么測定方法？c.采用什么指示劑？d.滴定可在什么條件下進行，怎樣排除其他離子（Fe■和Al■等）的干擾？等等。通過對這些問題的回答，除了要讓學(xué)生了解本次實驗主要需要解決的問題外，還可以了解一般實驗設(shè)計遵循的步驟，有利于設(shè)計思路的逐漸形成，提高他們分析和解決實際問題的能力。在知道了實驗題目和實驗的基本思路后，教師可以讓學(xué)生自己擬定出實驗原理，儀器與試劑，具體實驗步驟，以及可能遇到的問題及處理方法、繪制數(shù)據(jù)表格，等等，由老師審核確定具體實驗方案。當(dāng)教師在審核方案時，需要引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)細(xì)致地完善實驗方案，例如：在EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定時，采用CaCO■作為基準(zhǔn)物質(zhì)，那么CaCO■如何溶解（鹽酸溶液）？溶解時會出現(xiàn)什么現(xiàn)象（反應(yīng)放出CO■，產(chǎn)生氣泡）？會對標(biāo)定帶來怎樣的影響（易使Ca■濺失）？那我們應(yīng)該如何解決這個問題（需要在溶解時，緩慢滴加鹽酸溶液，并在燒杯上蓋表面皿，溶液在轉(zhuǎn)移定容時，表面皿也需進行洗滌）？讓學(xué)生在回答問題的過程中，積極思考，將理論與實際結(jié)合起來，培養(yǎng)分析和解決問題的能力。最后由學(xué)生獨立完成實驗，并與老師共同對實驗過程和結(jié)果進行分析和總結(jié)。在這種設(shè)計型實驗教學(xué)模式下，不僅可使學(xué)生積極主動地參與到實驗中，將理論知識應(yīng)用于實際問題的解決，較好地鍛煉思維能力、實際操作能力，而且可更好地發(fā)揮學(xué)生的自身特長，培養(yǎng)團隊協(xié)作意識。

3.將教師的科研與教學(xué)結(jié)合起來

科研是提高分析化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的推進器和重要途徑[3]。教師可以在進行科研時，通過開放性實驗吸引學(xué)生參與，在豐富學(xué)生課余生活的同時，培養(yǎng)提高學(xué)生動手和自學(xué)能力。教師根據(jù)學(xué)生的理論知識結(jié)構(gòu)，結(jié)合自身的科研方向開展一些有意思的綜合設(shè)計實驗或課題研究。例如：我們實驗室主要從事天然產(chǎn)物類的研究，可以開展：菌類中蛋白或多糖類物質(zhì)的分析與鑒定、桑葚中花色苷的定量與定性分析、羧甲基化多糖中羧甲基取代度的測定，等等。在這個過程中，學(xué)生需要自己查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，擬定實驗方案，并解決實驗中遇到的問題，不僅培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生科研積極性，增強學(xué)生的成就感，而且這種鍛煉的過程更有利于他們今后的實際工作和繼續(xù)深造。

4.改變單一的評價標(biāo)準(zhǔn)

考核是實驗教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，教師對學(xué)生實驗進行合理而科學(xué)的考核是很必要的[4]。目前，很多教師對于學(xué)生實驗成績的評定只是根據(jù)實驗操作和實驗報告兩個方面，這樣的評價太過單一和片面，不能體現(xiàn)學(xué)生的實際情況。筆者認(rèn)為實驗教學(xué)考核可從以下三個方面進行：a.實驗基本操作的考核成績；b.簡單的設(shè)計性實驗考核標(biāo)準(zhǔn)包括：實驗態(tài)度和積極性，實驗的設(shè)計能力，實驗操作、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，實驗數(shù)據(jù)的處理，對實驗的總結(jié)和心得、具體實驗報告，以及自身的紀(jì)律性和實驗室清潔衛(wèi)生等內(nèi)容綜合考核評定；c.科研型實驗考核標(biāo)準(zhǔn)包括：對于文獻(xiàn)查找閱讀及理解能力、實驗方案的制訂、具體操作情況、實驗記錄、數(shù)據(jù)分析及總結(jié)、實驗報告等方面進行綜合考核評定。這樣全面的考核過程，不僅有利于充分反映學(xué)生的綜合素質(zhì)，而且對于分析化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量的提高具有積極的促進作用。

綜上所述，從筆者多年來分析化學(xué)實驗教學(xué)的體會與感悟可知，教學(xué)中需重視基本操作規(guī)范、需將教授型教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計型教學(xué)模式、將教學(xué)與科研緊密相連并且改變單一的實驗評價標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能切實提高分析化學(xué)實驗教學(xué)的質(zhì)量，滿足現(xiàn)代社會對創(chuàng)新型人才的需求。

參考文獻(xiàn)：

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[4]陳向明，于晨.藥學(xué)專業(yè)分析化學(xué)實驗考核方式的探索與改革[J].考試周刊，2011（73）：10-11.