改革分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué) 反哺分析化學(xué)理論教學(xué)

楊紹明 丁紹卿 李玲玲 查文玲

摘要：分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的整體化學(xué)專業(yè)知識(shí)構(gòu)成、實(shí)驗(yàn)基本技能的掌握和創(chuàng)新能力的提升方面具有重要的作用，它不僅與理論教學(xué)具有同等重要的地位，且對(duì)理論教學(xué)具有反哺功能。本文闡述通過“以教材為基礎(chǔ)，以主講教師為主導(dǎo)，以層次性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為核心，以閉環(huán)量化考核為重點(diǎn)”的改革分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要方式，大力保證和提升分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)和理論課程教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革；分析化學(xué)理論；反哺

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）22-0281-02

分析化學(xué)是化學(xué)類專業(yè)本科生的重要的必修專業(yè)基礎(chǔ)課程，分析化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量的好壞在培養(yǎng)化學(xué)類專業(yè)本科生方面具有舉足輕重的作用。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是以實(shí)驗(yàn)操作為主的技能課程，其在分析知識(shí)的靈活應(yīng)用和分析技術(shù)的訓(xùn)練方面起到重要的作用，是理論聯(lián)系實(shí)際的橋梁。經(jīng)過學(xué)習(xí)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，學(xué)生能加深對(duì)基本知識(shí)如“量”與誤差的理解，熟練掌握分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和基本操作，提高觀察、分析和解決問題的能力，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的工作作風(fēng)。

我校分析化學(xué)于2007年獲得碩士學(xué)位授權(quán)并開始招生，近年來分析化學(xué)方向獲得過省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)3次，承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目9項(xiàng)、省部級(jí)項(xiàng)目6項(xiàng)、廳級(jí)項(xiàng)目10多項(xiàng)，申請(qǐng)專利10多項(xiàng)，發(fā)表論文100多篇。針對(duì)我校十三五發(fā)展規(guī)劃，即從教學(xué)為主的高校逐步轉(zhuǎn)向以教學(xué)研究為主的高校，改革教學(xué)質(zhì)量的任務(wù)也迫在眉睫。因此，筆者在在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐中進(jìn)行了包括實(shí)驗(yàn)教材、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方法等方面的大量探索，以強(qiáng)化了學(xué)生的理論知識(shí)和實(shí)際動(dòng)手能力，同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)反哺分析化學(xué)理論課程的教學(xué)改革和建設(shè)，全方位提升分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)和理論課程教學(xué)質(zhì)量。

一、精心選擇實(shí)驗(yàn)教材，理論主講教師參加實(shí)驗(yàn)課教學(xué)

分析化學(xué)理論教材和實(shí)驗(yàn)教材均選自武漢大學(xué)編著、高等教育出版社出版的《分析化學(xué)》（第五版）和《分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》（第五版），是高等教育出版社百門精品課程教材之一。筆者作為分析化學(xué)理論主講教師，一直參加實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，從而便于開展理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)方法，便于發(fā)現(xiàn)學(xué)生理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作方面的問題并及時(shí)解決問題。比如筆者根據(jù)學(xué)生用間接碘量法測(cè)銅合金中銅含量和絡(luò)合滴定法測(cè)定自來水硬度的實(shí)驗(yàn)，將分析化學(xué)理論課內(nèi)容穿插在在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中，使學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的掌握理解加深，同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到樹立“量”的正確概念的必要性和正確性。

二、合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)層次性和實(shí)用性

以實(shí)驗(yàn)教材為基礎(chǔ)，根據(jù)高等教育改革方向要求和我校教學(xué)研究型學(xué)校的發(fā)展要求，建立了“基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)、開放創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)”的多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生分析技能，突出創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)是夯實(shí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本操作實(shí)施能力的關(guān)鍵，因此針對(duì)基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)對(duì)學(xué)生的基本操作訓(xùn)練進(jìn)行全程指導(dǎo)，在天平稱量、溶液配制、滴定和重量分析等基本操作方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行專題訓(xùn)練。讓每個(gè)學(xué)生都能規(guī)范和熟練地掌握上述基本操作。

綜合設(shè)計(jì)型的實(shí)驗(yàn)是以綜合性、設(shè)計(jì)性分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主，結(jié)合分析化學(xué)的前沿技術(shù)和方法，體現(xiàn)系統(tǒng)性、前沿性和全面性，要求學(xué)生結(jié)合多種實(shí)驗(yàn)操作技能、前沿技術(shù)和多個(gè)理論知識(shí)制定詳細(xì)的研究方案，設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)路線，選擇合適的實(shí)驗(yàn)操作儀器，以期提升學(xué)生對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中問題的分析能力和解決能力，注重學(xué)生的能力培養(yǎng)，以養(yǎng)成良好的科學(xué)素質(zhì)，基本掌握化學(xué)研究的一般方法。我們?cè)诰C合型實(shí)驗(yàn)中開設(shè)了如“混合堿組成的測(cè)定”和“食用米醋中總酸量和氨基酸氮含量的測(cè)定”等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際，既讓學(xué)生真切體會(huì)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)和生活息息相關(guān)，又培養(yǎng)了其利用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

開放創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)通過“挑戰(zhàn)杯選拔賽”和教師的科研課題而設(shè)計(jì)，依托學(xué)校開放實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)術(shù)領(lǐng)域，促進(jìn)學(xué)生的本科教學(xué)課程知識(shí)與學(xué)科科研的互動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的主動(dòng)性和積極性。通過“挑戰(zhàn)杯全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽華東交通大學(xué)選拔賽”平臺(tái)，學(xué)生根據(jù)自己的興趣和指導(dǎo)老師的科研課題情況，自主撰寫項(xiàng)目申請(qǐng)書、項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)和完成項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從而啟發(fā)、激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新思維，使學(xué)生進(jìn)一步夯實(shí)分析化學(xué)理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)技能基礎(chǔ)，同時(shí)也使學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力得到發(fā)展。指導(dǎo)老師在評(píng)審挑戰(zhàn)杯項(xiàng)目申請(qǐng)書時(shí)，主要側(cè)重項(xiàng)目申請(qǐng)書有無獨(dú)特的見解、有無新穎的設(shè)計(jì)思路和有無現(xiàn)實(shí)可行性等，篩選出優(yōu)秀的挑戰(zhàn)杯項(xiàng)目參加“挑戰(zhàn)杯全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽華東交通大學(xué)選拔賽”。例如篩選的層層組裝法構(gòu)筑碳納米管修飾電極及其應(yīng)用和無試劑型分子印跡電化學(xué)傳感器的研制和應(yīng)用均獲得“挑戰(zhàn)杯全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽江西賽區(qū)”三等獎(jiǎng)。同時(shí)，筆者以科研為驅(qū)動(dòng)力，帶動(dòng)學(xué)科建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，每年從科研工作中抽取部分成果編寫實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，確保實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)且具有較高的創(chuàng)新性。

三、建立閉環(huán)量化考核體系，提高教學(xué)效果

為充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性、自覺性、提高教學(xué)質(zhì)量，并使成績(jī)能夠客觀地反映學(xué)生對(duì)知識(shí)和操作技能的掌握程度，我們建立了“實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)前（預(yù)習(xí)考核）+實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中（平時(shí)考核）+實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)后（期末考核）”的閉環(huán)量化考核體系，并對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的考核進(jìn)行了具體量化（如表1所示）。

實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)考核能督促學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的原理，明確實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)、關(guān)鍵步驟，做到“有備而來”，帶著問題上課，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。平時(shí)考核占比達(dá)到50%，注重延伸和累計(jì)效果，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。期末考核由筆試和操作考核兩部分組成，筆試主要考查分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)后的問題解決和重要實(shí)驗(yàn)條件的把控等內(nèi)容，這些內(nèi)容與分析化學(xué)理論教學(xué)緊密相關(guān)，反哺理論教學(xué)；操作設(shè)計(jì)考核在考查學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、操作能力、數(shù)據(jù)處理能力和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫能力的同時(shí)還通過附帶思考題的方式考查學(xué)生的創(chuàng)新科研能力。

四、結(jié)語

實(shí)踐表明，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)操作能力、解決實(shí)驗(yàn)問題的思維能力和設(shè)計(jì)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，也是幫助學(xué)生牢固掌握分析化學(xué)理論，反哺理論教學(xué)的重要手段。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，我們能明顯地感覺到學(xué)生在實(shí)驗(yàn)積極性、理論知識(shí)掌握及實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力方面的很大提高。為適應(yīng)學(xué)校發(fā)展方向和社會(huì)發(fā)展需要，我們將不斷探索如何將分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)、前沿科學(xué)、實(shí)際生產(chǎn)和現(xiàn)實(shí)生活需要更緊密結(jié)合，有效激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和熱情，提高學(xué)生綜合素質(zhì)、創(chuàng)新實(shí)踐和科研能力。

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