大類招生背景下分析化學(xué)課程改革初探

胡耀娟，陳昌云，張長(zhǎng)麗

(南京曉莊學(xué)院環(huán)境科學(xué)學(xué)院，江蘇 南京 211171)

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大類招生背景下分析化學(xué)課程改革初探

胡耀娟，陳昌云，張長(zhǎng)麗

(南京曉莊學(xué)院環(huán)境科學(xué)學(xué)院，江蘇 南京 211171)

為了適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需要，我校由專業(yè)招生調(diào)整為按學(xué)科大類招生模式。分析化學(xué)課程作為環(huán)境工程大類的基礎(chǔ)課，以往的教學(xué)模式已不能滿足不同學(xué)情和不同專業(yè)傾向?qū)W生的需求。為了能讓學(xué)生對(duì)化學(xué)專業(yè)有客觀認(rèn)識(shí)，同時(shí)滿足其他專業(yè)學(xué)生的知識(shí)需求，分別從教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、教學(xué)方法改革、實(shí)踐環(huán)節(jié)加強(qiáng)這三方面對(duì)分析化學(xué)基礎(chǔ)課進(jìn)行了改革。經(jīng)過兩年的教學(xué)實(shí)踐，教學(xué)效果良好。

大類招生；分析化學(xué)；課程改革

1 大類招生背景下分析化學(xué)課程改革的必要性

為實(shí)現(xiàn)建設(shè)高水平大學(xué)的辦學(xué)目標(biāo)，深化高等學(xué)校教育教學(xué)改革，更好地提高教學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)效益，我校從2012年開始在行知學(xué)院本三學(xué)生中，實(shí)行“大類招生，分流培養(yǎng)”政策。經(jīng)過兩年的研究與實(shí)踐，“大類招生，分流培養(yǎng)”已成為學(xué)校的一種有益嘗試。2014年，我校在全校范圍內(nèi)實(shí)施“分類招生，分流培養(yǎng)”的人才培養(yǎng)模式改革，學(xué)校根據(jù)現(xiàn)有專業(yè)的類型特征與培養(yǎng)目標(biāo)，將我校專業(yè)劃分為9個(gè)招生大類，我們將對(duì)其中環(huán)境科學(xué)與工程類所有班級(jí)開設(shè)《大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)》課程，其中理論課時(shí)為42課時(shí)，其中“分析化學(xué)”部分只占到24課時(shí)，因此需要我們?cè)谟邢薜恼n時(shí)內(nèi)使學(xué)生接受初步專業(yè)教育和引導(dǎo)，對(duì)專業(yè)形成直觀的認(rèn)知和理解。

在前兩年本三學(xué)生的大類培養(yǎng)過程中，我們還是按照以往的傳統(tǒng)授課模式進(jìn)行，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式嚴(yán)重打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科產(chǎn)生了很大的畏難情緒，我們分析原因有二：一是江蘇省高考制度的新方案造成的，化學(xué)作為選考科目，我們?cè)谝酝膶W(xué)情調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)，即使是化學(xué)班的學(xué)生也只有十分之一是高考考化學(xué)的，大部分學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)薄弱；二是化學(xué)學(xué)科具有“原理難、元素繁”的特點(diǎn)，使得學(xué)生對(duì)該學(xué)科“望而卻步”。前兩年的實(shí)踐結(jié)果說明，在大一下分流的時(shí)候，只有極少數(shù)的學(xué)生愿意選擇化學(xué)專業(yè)。

然而，地方性本科院校主要是為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型人才，而江蘇省作為化工大省，化工人才的缺失將對(duì)以后的發(fā)展產(chǎn)生很大的隱患。同時(shí)，《分析化學(xué)》不僅是化學(xué)學(xué)科的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，也是環(huán)境、生物、食品等專業(yè)的重要基礎(chǔ)課。在課時(shí)日益縮減，學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊，學(xué)生需求各有差異的現(xiàn)狀下，我們必須對(duì)《分析化學(xué)》課程進(jìn)行改革與創(chuàng)新，以克服學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的畏難情緒，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)要滿足不同生源結(jié)構(gòu)、不同專業(yè)取向?qū)W生的需求。

2 大類招生背景下分析化學(xué)課程改革實(shí)施

2.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

《分析化學(xué)》課程內(nèi)容廣泛，知識(shí)零散，如果按照傳統(tǒng)的教學(xué)模式，24個(gè)課時(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，且也無法滿足“大類招生，分流培養(yǎng)”學(xué)生的需求。對(duì)于以后選擇化學(xué)類的學(xué)生來說，分流后還會(huì)有70個(gè)課時(shí)分析化學(xué)(包括儀器分析部分)的學(xué)習(xí)，而對(duì)于選擇非化學(xué)類專業(yè)的學(xué)生而言，以后將不會(huì)再開設(shè)分析化學(xué)課程，因此，該課程的開設(shè)既要讓化學(xué)類的學(xué)生對(duì)這門課程有初步的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)，更要滿足其他專業(yè)學(xué)生的知識(shí)需求，同時(shí)還要激發(fā)所有學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，克服學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的畏難情緒。這就要求我們不僅需要講述分析化學(xué)的主要內(nèi)容，包括數(shù)據(jù)分析與處理、四大滴定以及重量分析法的基本原理，但講授的知識(shí)又不能過深，還要加強(qiáng)分析化學(xué)與其他各個(gè)專業(yè)的聯(lián)系，將具體的分析方法應(yīng)用到實(shí)際問題的解決中，同時(shí)還要增強(qiáng)課程的趣味性，不能讓學(xué)生有厭學(xué)情緒。因此，在課堂教學(xué)過程中，將大量與實(shí)際生活和生產(chǎn)相關(guān)的案例作為引子，將一些基本概念、基本原理穿插到實(shí)際案例的解決過程中。如：在講授酸堿滴定那一部分時(shí)，利用大家最關(guān)心的食品安全問題——三聚氰胺奶粉事件作為引子，將凱氏定氮法測(cè)定奶制品中的三聚氰胺作為案例，將標(biāo)準(zhǔn)溶液、基準(zhǔn)物質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定等這些抽象的概念穿插到案例的分析中去，同時(shí)介紹了酸堿理論、酸堿指示劑、滴定曲線、酸堿指示劑的選擇等基本原理，讓學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中將這些基本知識(shí)融會(huì)貫通。對(duì)于章節(jié)的編排，我們也沒有按照傳統(tǒng)的分析化學(xué)教材來編排，而是利用專題的形式將這種傳統(tǒng)課程以全新的面貌展現(xiàn)到學(xué)生面前。

經(jīng)過充分調(diào)研和仔細(xì)討論，我們制定了課程教學(xué)大綱，具體內(nèi)容如表1所示。

2.2 改革教學(xué)方法與手段

上述課堂教學(xué)的成功實(shí)施還需要進(jìn)行教學(xué)方法和手段的改革。教師不能再拘泥于傳統(tǒng)的以教師為中心的“注入式”或“傳授式”的教學(xué)方法，而要結(jié)合啟發(fā)式和 探究式教學(xué)方法，以案例為任務(wù)驅(qū)動(dòng)，將案例教學(xué)方法應(yīng)用于該課程的教學(xué)中，建構(gòu)以學(xué)生為中心，圍繞學(xué)生開展情境性教學(xué)新模式，逐步形成以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的教學(xué)新格局[1]。在課堂教學(xué)中，我們精心設(shè)計(jì)了一些問答，將課堂教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)在問題中，通過問題吸引學(xué)生的注意力，引發(fā)學(xué)生積極思考[2]。如在身體的防線這一專題中，我們首先以目前大家關(guān)注的話題“健康養(yǎng)生”為引子，科普人體的主要構(gòu)成元素，特別指出一些金屬離子，如Ca、Mg、Fe等的含量和功能，引出金屬離子定量分析的重要性；接下來以測(cè)定胃舒平中Al的含量為具體案例進(jìn)行配位滴定方法的學(xué)習(xí)；先告訴學(xué)生配位滴定法是測(cè)定常量組分的金屬離子最簡(jiǎn)單易行的方法，而EDTA是配位滴定法中最常用的配位劑，接著可以提出以下問題：(1)EDTA為什么是最常用的配位滴定劑？為什么不可以用一些無機(jī)配位劑?(2)EDTA作為測(cè)定Al含量的滴定劑，其標(biāo)準(zhǔn)溶液可不可以直接配制？(3)如不能，標(biāo)定EDTA常用的基準(zhǔn)物質(zhì)有哪些？哪一個(gè)最合適，為什么？(4)基準(zhǔn)物質(zhì)的溶液如何配制？如何利用選定的基準(zhǔn)物計(jì)算出EDTA的準(zhǔn)確濃度？(5)可不可以利用直接滴定法來測(cè)定胃舒平中Al的含量？(6)滴定終點(diǎn)如何確定？通過對(duì)以上幾個(gè)問題的思考和解決，學(xué)生可以對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定以及基準(zhǔn)物質(zhì)等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行回憶鞏固，同時(shí)可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)到EDTA滴定劑的性質(zhì)、直接滴定方式需滿足的條件、常用的幾種滴定方式、金屬指示劑的選擇和使用條件、以及金屬指示劑的指示原理等新的知識(shí)。這種互動(dòng)與啟發(fā)式的教學(xué)方法可以直接引導(dǎo)學(xué)生為何要學(xué)習(xí)這一知識(shí)，所學(xué)知識(shí)能夠做什么、如何做。這種方式不僅有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，活躍課堂氣氛，更重要的是能引導(dǎo)學(xué)生積極思考，激發(fā)學(xué)生探求知識(shí)與真理的強(qiáng)烈欲望。同時(shí)還能使學(xué)生在有限的課時(shí)內(nèi)快速展開學(xué)習(xí)，解決了分析化學(xué)教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用的迷茫[3]。

表1 大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)分析部分教學(xué)內(nèi)容和課時(shí)安排

2.3 加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)

加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)是當(dāng)前教學(xué)改革的基本方向，也是保障教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)[4]。于是，在開設(shè)《大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)》理論課的同時(shí)，我們還開設(shè)了《大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》。在大類招生背景下，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅僅是為了讓學(xué)生增加感性認(rèn)識(shí)，掌握扎實(shí)的基本功，更需要加強(qiáng)化學(xué)與各行業(yè)的聯(lián)系，讓學(xué)生將學(xué)到的化學(xué)理論知識(shí)真正運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)和生活中去。因此，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的優(yōu)化將直接影響到化學(xué)理論教學(xué)在實(shí)踐層次的提升。為了將分析化學(xué)更好地與其他專業(yè)實(shí)際相聯(lián)系，我們分別從食品分析、藥物分析、環(huán)境分析、工業(yè)分析這四個(gè)方向各選取了一個(gè)代表性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，同時(shí)對(duì)應(yīng)了分析化學(xué)的四大滴定方法，力求知識(shí)性、應(yīng)用性和趣味性相結(jié)合。所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目見表2。

表2 大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)分析部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

在教學(xué)方法上，我們也改變了以教師講授和示范為主，學(xué)生被動(dòng)模仿的教學(xué)方法，而改為以教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行基本實(shí)驗(yàn)技能的傳授與訓(xùn)練為重點(diǎn)，讓學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣在增加動(dòng)手機(jī)會(huì)的同時(shí)，學(xué)生有了一定的自由空間，提高了學(xué)生的興趣和主觀能動(dòng)性[5]。 例如，滴定分析中顏色的變化是教學(xué)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)，教師講授顏色的變化后，可以讓學(xué)生有意滴出變化前后的顏色進(jìn)行比較。例如在利用間接碘量法測(cè)定不同水質(zhì)中溶解氧含量這一實(shí)驗(yàn)中，需先利用硫代硫酸鈉將黃棕色的溶液滴定到淡黃色，再滴加淀粉指示劑，這個(gè)淡黃色學(xué)生往往很難掌握，這個(gè)時(shí)候可以故意讓學(xué)生滴定出不同程度的黃色，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)不同程度的黃色溶液到達(dá)終點(diǎn)時(shí)消耗的硫代硫酸鈉的量不一樣，進(jìn)而分析整個(gè)的實(shí)驗(yàn)過程以及產(chǎn)生終點(diǎn)誤差的原因，這樣學(xué)生就不再會(huì)不斷拿著錐形瓶來問教師滴定點(diǎn)是不是到了，同時(shí)鍛煉了學(xué)生觀察現(xiàn)象分析解決問題的能力。

3 結(jié) 語

經(jīng)過兩年上述教學(xué)改革的實(shí)施，我們?nèi)〉昧艘欢ǖ某尚?。不管理論課堂教學(xué)還是實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)，教學(xué)氣氛都比以往的課堂活躍，學(xué)生都可以積極主動(dòng)地參與到教學(xué)中來。更重要的是通過一年級(jí)《大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)》的學(xué)習(xí)，14、15級(jí)環(huán)境工程類的學(xué)生對(duì)化學(xué)專業(yè)都有了客觀的認(rèn)識(shí)，有很多真正對(duì)化學(xué)感興趣的學(xué)生報(bào)考了化學(xué)專業(yè)，這不僅有利于學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，更有利于我們對(duì)化學(xué)人才的培養(yǎng)。同時(shí)，該課程的學(xué)習(xí)也為選擇其他專業(yè)的學(xué)生奠定了一定的基礎(chǔ)，滿足了不同專業(yè)學(xué)生的知識(shí)需求。

[1] 陳時(shí)洪,梁大明,王冬梅,等.大類招生下非化學(xué)專業(yè)《分析化學(xué)》課程分類教學(xué)模式探索[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2012,37(3):151-156.

[2] 劉廣卿,張長(zhǎng)麗,胡耀娟,等.基于案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式的大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)課程設(shè)計(jì)——以“配位滴定法”為例[J].化工時(shí)刊,2015,29(10):41-44.

[3] 于巖,趙樺萍,陳世界.探究式教學(xué)模式在分析化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].黑龍江教育:高教研究與評(píng)估,2010(9):85-86.

[4] 高元哲,于海濤,吳銀素,等.發(fā)展中的化學(xué)科學(xué)課程的全方位構(gòu)建[J].大學(xué)化學(xué),2014, 29(5): 29-33.

[5] 夏湘,鄧新華,張振華,等.大類招生模式下《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程平臺(tái)的構(gòu)建與實(shí)踐[J].邵陽學(xué)院學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版,2008(S1):194-195.

Study on Course Reform of Analytical Chemistry under the Background of Large Class Enrollment*

HUYao-juan,CHENChang-yun,ZHANGChang-li

(School of Environmental Science, Nanjing Xiaozhuang University, Jiangsu Nanjing 211171, China)

In order to meet the needs of the society for talents, professional recruitment of students is adjusted to the large class enrollment mode in our university. Taking Analytical Chemistry as a basic course in Environmental Engineering major categories, the previous teaching mode can not meet the needs of different students and professionals. In order to make students have objective understanding about chemistry and meet the needs of students’ different professionlas, the course reform of Analytical Chemistry was implemented from the teaching content optimization, teaching method reformation and experimental training strengthening, respectively. Through two years of teaching practice, the effect was good.

large class enrollment; Analytical Chemistry; course reform

國(guó)家自然科學(xué)青年基金(No: 21401106)，江蘇省自然科學(xué)青年基金(No: BK20140090)， 江蘇省高校自然科學(xué)研究面上項(xiàng)目(No:16KJB150025)，南京曉莊學(xué)院重點(diǎn)項(xiàng)目(No: 2015NXY02)，南京曉莊學(xué)院精品在線開放課程項(xiàng)目，南京曉莊學(xué)院教育教學(xué)研究項(xiàng)目資助。 通訊作者：胡耀娟(1985-)，女，博士，講師，主要從事分析化學(xué)相關(guān)課程的教學(xué)及科研工作。

G642.0

A

1001-9677(2016)021-0173-03