高職院校分析化學(xué)實驗教學(xué)改革探討

石麗榮

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高職院校分析化學(xué)實驗教學(xué)改革探討

石麗榮

（廈門海洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建廈門 361000）

結(jié)合我校分析化學(xué)實驗教學(xué)情況，分析并探討該實驗課程教學(xué)改革措施，以提高實驗教學(xué)效果，促進(jìn)課程的可持續(xù)性。

高職院校；分析化學(xué)實驗；教學(xué)改革

分析化學(xué)是我院生物系各專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程實驗課是學(xué)生進(jìn)入學(xué)校學(xué)習(xí)的首門實驗課。實驗課程著重訓(xùn)練學(xué)生掌握以酸堿平衡、配位平衡、氧化還原平衡及沉淀溶解平衡這四大化學(xué)平衡反應(yīng)為基礎(chǔ)的化學(xué)分析方法所涉及的各種容量分析儀器的原理和操作方法。通過實驗教學(xué)，學(xué)生掌握了化學(xué)實驗的基本操作，正確處理實驗數(shù)據(jù)，正確分析實驗結(jié)果，掌握一定分析化學(xué)問題、解決化學(xué)問題的能力，為后續(xù)的專業(yè)課程打下基礎(chǔ)。而該實驗課程教學(xué)效果會對后續(xù)其他相關(guān)實驗課程產(chǎn)生影響。現(xiàn)結(jié)合我院情況，探討分析化學(xué)實驗教學(xué)改革，以提高該實驗課的教學(xué)質(zhì)量。

1 分析化學(xué)實驗教學(xué)存在的問題

1.1 實驗課程安排不靈活

課程設(shè)置安排不靈活，固定以2個課時為一次實驗。由于每個實驗的內(nèi)容和復(fù)雜程度不同，完成實驗的時間長短要求不同。對于操作步驟多的實驗，在短時間內(nèi)完成操作，操作的規(guī)范性差，得到的實驗數(shù)據(jù)不管是否合理必須結(jié)束實驗。當(dāng)班級學(xué)生人數(shù)較多時，未分組安排實驗，易造成實驗現(xiàn)場混亂。由于學(xué)生多，當(dāng)教師在演示實驗儀器的規(guī)范操作時，相當(dāng)一部分學(xué)生根本看不清老師的演示操作。學(xué)生在實驗操作過程中，教師無法顧及每位學(xué)生，學(xué)生出現(xiàn)的操作錯誤無法逐一指導(dǎo)糾正。

1.2 實驗效率低，影響實驗教學(xué)效果

分析化學(xué)是實踐性課程，強(qiáng)調(diào)的是操作技能的學(xué)習(xí)。雖然配備了相應(yīng)的實訓(xùn)室供學(xué)生實驗操作，但受場地、時間、課程安排等等因素的限制，無法做到讓學(xué)生隨時來做實驗、做實驗的時間也受到限制。但是，教師在實驗課上不得不花一些時間來講解實驗內(nèi)容及演示操作，這樣就占用了學(xué)生操作練習(xí)的時間?，F(xiàn)階段化學(xué)實驗的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)安排是以老師為主導(dǎo)，學(xué)生課前無預(yù)習(xí)。實驗時，學(xué)生照著老師的演示“依葫蘆畫瓢”操作。學(xué)生實驗效率低，影響實驗教學(xué)效果。直至該課程結(jié)束，仍有相當(dāng)一部分學(xué)生基礎(chǔ)掌握不扎實。這種情況在后續(xù)的專業(yè)檢驗綜合實訓(xùn)課是就體現(xiàn)出來。在綜合實訓(xùn)中，老師不得不抽出一部分時間用來重復(fù)強(qiáng)調(diào)最基本的分析操作，如溶解、移液、定容、滴定等，以規(guī)范學(xué)生的實驗分析操作，很大程度上影響了對學(xué)生其他方面的引導(dǎo)，如設(shè)計性、創(chuàng)新性、全局性。

1.3 實驗考核方法簡單

因理實一體化概念的植入，現(xiàn)階段是將理論成績和實驗成績納入分析化學(xué)課程總成績中。這種模式是充分考慮實驗的重要性，加大了實驗成績的比例，但也存在一些弊端。部分學(xué)生重理論輕實踐或者重實踐輕理論，單獨看實驗或理論成績是極低的，但兩部分成績匯總后，其總成績卻是合格的，這樣就很難達(dá)到相應(yīng)的理論或?qū)嶒灲虒W(xué)效果。學(xué)生的實驗成績往往只注重實驗報告的成績，對實驗操作過程不重視。該考核方式不利于學(xué)生操作技能的培養(yǎng)，不能全面的反映學(xué)生的實際實驗?zāi)芰Α?/p>

1.4 學(xué)生實驗素質(zhì)低，缺乏環(huán)境保護(hù)意識

學(xué)生實驗素質(zhì)低，實驗室的安全及衛(wèi)生意識薄弱，存在未按實驗室管理規(guī)定著裝及帶食品進(jìn)入實驗室的現(xiàn)象。學(xué)生只重視出實驗數(shù)據(jù)而不注意善后工作，實驗結(jié)束后未能及時清理實驗室。缺乏環(huán)境保護(hù)意識，玻璃渣、廢紙、廢液等廢物直接丟入水槽中，嚴(yán)重影響環(huán)境。

有涂層的Q235碳鋼在500 ℃空氣中加熱8 h后，涂層室溫冷卻不開裂，沒有出現(xiàn)氧化增重的現(xiàn)象，僅有少量鋁被氧化成氧化鋁，金屬硅沒有被氧化.有涂層的樣品在模擬海水中室溫浸泡34天不腐蝕，在80 ℃模擬海水中浸泡6 h不腐蝕，所制備的涂層具有較好的抗高溫氧化和抗海水腐蝕能力.

2 分析化學(xué)實驗教學(xué)改革

2.1 優(yōu)化調(diào)整實驗內(nèi)容，靈活安排實驗課程

在實驗內(nèi)容的選擇上，充分考慮專業(yè)培養(yǎng)的要求，刪減一些簡單或?qū)嵱眯圆粡?qiáng)的定性實驗，加大溶解、定容、移液、滴定等分析化學(xué)基本功的訓(xùn)練[1]。實驗設(shè)計堅持綠色化的理念，選擇對環(huán)境不污染或污染小的實驗，選擇試劑用量少、濃度低的實驗[2]。充分利用實驗產(chǎn)物，使上一實驗的產(chǎn)物成為下一實驗的原料試劑。如，實驗《氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定》。在這個實驗中，學(xué)生們配制及標(biāo)定的0.1 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液可用于另一實驗：《食醋中總酸的測定》[3]。但是按傳統(tǒng)的課程教學(xué)，這兩個實驗是分兩次課程進(jìn)行教學(xué)，因存貯場地及時間等因素，學(xué)生自己配制的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液只能倒掉。而在《食醋中總酸的測定》這個實驗中所需的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液則由實驗準(zhǔn)備老師另外配制標(biāo)定。對于這種情況，可靈活調(diào)整課程安排，將兩次課程合并為一次，增加單次實驗的課時。如此能避免了試劑的重復(fù)配制，避免試劑的浪費，減少廢液的產(chǎn)生量。同時增加了兩個實驗的關(guān)聯(lián)性。氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的正確配制和標(biāo)定的濃度直接影響食醋中總酸測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。要求學(xué)生在做實驗的時候必須態(tài)度端正，嚴(yán)格要求自己。如果上一步做錯了，就不得不重復(fù)所有的實驗內(nèi)容。老師從實驗數(shù)據(jù)中也能分析出實驗結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度，給出正確的評價。

實驗課程根據(jù)實驗內(nèi)容靈活安排，不局限固定在2節(jié)課為一次實驗。若實驗內(nèi)容多、操作過程復(fù)雜、注意事項多，則可適當(dāng)增加課時，讓學(xué)生有充足的時間整理操作思路，操作時就能更為從容細(xì)致。實驗過程中出現(xiàn)失誤等異常情況，學(xué)生有足夠的時間重新實驗。實驗指導(dǎo)老師也有充足時間指導(dǎo)學(xué)生一些難點及易出錯點。一部分實驗操作速度較快較好的學(xué)生，老師可以安排一些拓展性內(nèi)容，讓這些有條件的學(xué)生自主自愿完成。嚴(yán)格控制實驗室學(xué)生人數(shù)，實踐表明，當(dāng)每組學(xué)生人數(shù)超過30名時，實驗現(xiàn)場易出現(xiàn)混亂現(xiàn)象。因此，對于人數(shù)多于30名的班級，實驗課程安排分組進(jìn)行，按制每組人數(shù)不多于30人。這樣才能保證只有一名指導(dǎo)老師的情況下，能夠充分的顧及到每位學(xué)生，對每位學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。

2.2 引入翻轉(zhuǎn)課堂模式，完善實驗教學(xué)方法

翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom）起源于美國高中化學(xué)教學(xué)[4]。其教學(xué)模式顛倒了傳統(tǒng)的教學(xué)理念，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，教師不再是教學(xué)活動的主導(dǎo)者。教師在課前為學(xué)生提供學(xué)習(xí)資源，學(xué)生在課外獲取新知識。在課堂上，教師不再以知識講解為主，而主要是組織學(xué)生完成工作任務(wù)、課堂討論交流、個別指導(dǎo)、解答疑難問題、進(jìn)行學(xué)習(xí)評價等[5]。翻轉(zhuǎn)課堂的基本教學(xué)流程包括課前制作教學(xué)資源包和學(xué)生自主學(xué)習(xí)、課中學(xué)生練習(xí)和教師指導(dǎo)、課后學(xué)習(xí)與反饋評價三個階段。

2.2.1 課前

教師根據(jù)教學(xué)計劃，將教學(xué)內(nèi)容制作成相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源包，逐步上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺共享。分析化學(xué)中各種常用的儀器如電子分析天平、容量瓶、移液管、滴定管的使用方法，制作成微視頻。實驗的目的、原理，實驗現(xiàn)象、實驗操作中的注意事項及思考討論題做成PPT文件。這些視頻和PPT文件于課前一周上傳到網(wǎng)絡(luò)，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。而實驗操作過程亦做成微視頻，教師根據(jù)教學(xué)情況選擇合適的時間上傳到網(wǎng)絡(luò)，供學(xué)生學(xué)習(xí)。同時教師向?qū)W生推薦與本課程相關(guān)的慕課網(wǎng)站和資源庫，讓學(xué)生自行觀看學(xué)習(xí)。

學(xué)生根據(jù)教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)，自主選擇時間學(xué)習(xí)老師上傳的教學(xué)資源包。在每次實驗之前都應(yīng)完成實驗預(yù)習(xí)報告。預(yù)習(xí)報告的內(nèi)容除實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗試劑和儀器、實驗步驟、實驗注意事項這些必備內(nèi)容之外，要求將預(yù)習(xí)過程中產(chǎn)生的疑問列入報告中。學(xué)生有問題可以在課前和同學(xué)、教師交流，亦可以于課堂上獲得解答。

2.2.2 課中

學(xué)生通過課前學(xué)習(xí)，基本掌握實驗內(nèi)容，進(jìn)入實驗室就能有條不紊的進(jìn)行實驗，實驗時間大大縮短，實驗效率大大提高。在實驗進(jìn)行時，指導(dǎo)老師觀察學(xué)生實驗操作情況，糾正學(xué)生的操作錯誤，規(guī)范操作，解答學(xué)生提出的問題。統(tǒng)一解答與個別指導(dǎo)相結(jié)合，以提高指導(dǎo)效率。同時教師提出一些問題供學(xué)生思考和探討。

2.2.3 課后

課后，學(xué)生可以上教學(xué)資源包復(fù)習(xí)，鞏固已學(xué)過的內(nèi)容，對實驗上遺漏的內(nèi)容補(bǔ)充學(xué)習(xí)，看操作視頻，對照自己的操作情況，進(jìn)行總結(jié)分析，完成實驗報告。如此反復(fù)課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)鞏固，學(xué)生們的自學(xué)能力、實際操作能力、獨立分析能力都得到充分的煅煉和提升。

教師根據(jù)實驗過程、實驗數(shù)據(jù)、實驗報告情況，分析學(xué)生實驗成果，組織學(xué)生討論交流，對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)進(jìn)行總結(jié)評價，改進(jìn)完善教學(xué)資源包。

2.3 完善實驗考核方法

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，分析化學(xué)課程總成績包括了理論成績和實驗成績。為避免極端，建議成績評定時，不僅看總成績，還應(yīng)設(shè)定理論和實驗的單項及格線，保證合理的理論成績和實驗成績，往正確的方向引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和學(xué)習(xí)過程，提高教學(xué)質(zhì)量。實驗成績包括兩個部分：平時實驗成績和期末操作考試成績。平時實驗成績應(yīng)包含預(yù)習(xí)成績、操作成績和報告成績，對每一部分成績的組成進(jìn)行量化設(shè)定[6]。特別強(qiáng)調(diào)實驗操作成績當(dāng)場評定，改變以往僅以實驗報告來評定學(xué)生實驗操作成績的觀念，使成績更符合實際情況。設(shè)置期末實驗操作考試目的是為了考核學(xué)生經(jīng)過一學(xué)期的實驗練習(xí)后是否掌握分析化學(xué)實驗操作的基本要點，能否獨立完成實驗項目并對實驗數(shù)據(jù)、實驗現(xiàn)象進(jìn)行正確的處理、分析、討論。通過期末實驗操作考試，實驗教師了解學(xué)生實驗的掌握情況，便于教學(xué)效果的評價分析，總結(jié)經(jīng)驗，改進(jìn)教學(xué)方法?？荚囍肮紝嶒瀮?nèi)容，讓學(xué)生事先進(jìn)行復(fù)習(xí)并針對性的進(jìn)行強(qiáng)化練習(xí)?？荚嚂r，學(xué)生分批進(jìn)入考場，不帶任何有關(guān)實驗資料，按要求在規(guī)定的時間內(nèi)獨立完成實驗操作內(nèi)容及數(shù)據(jù)處理，并回答老師提出的問題。監(jiān)考教師按事先制定的評分標(biāo)準(zhǔn)對每個操作步驟現(xiàn)場評分。學(xué)生實驗結(jié)束時要及時清理實驗臺面及清洗儀器，這一內(nèi)容也是列入考試成績中。通過期末實驗考試，增強(qiáng)學(xué)生的操作技能、培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)臨場應(yīng)變能力，做到以考促學(xué)。

2.4 加強(qiáng)實驗管理，提高學(xué)生實驗素質(zhì)

注重實驗過程的管理。學(xué)生們按一定順序在固定的實驗臺操作，保證實驗現(xiàn)場有序安靜，同時也方便老師登記學(xué)生操作情況，正確評定學(xué)生操作成績。實驗過程中，出現(xiàn)儀器破損及時清掃并登記補(bǔ)充。實驗完成后應(yīng)將儀器清洗干凈并整理歸回原位。實驗中、實驗后的實驗臺面都應(yīng)保持整潔。實驗完成后，安排值日生對共用儀器及實驗場地進(jìn)行最后的清理，同時指派班委輔助監(jiān)督。這些任務(wù)完成情況都納入平時實驗操作成績中。經(jīng)過多次訓(xùn)練后，有效的改變了學(xué)生只重視出數(shù)據(jù)而不善后的情況，學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣和道德，做事有始有終，學(xué)生素質(zhì)逐步提高。實驗過程中產(chǎn)生的廢物嚴(yán)格按照管理制度要求分類收集處理。在整個教學(xué)過程中，教師不斷地向?qū)W生灌輸環(huán)保、安全概念、危險廢物處理制度，提高學(xué)生環(huán)保、安全意識。

3 結(jié)束語

本文對高職院校分析化學(xué)實驗教學(xué)改革進(jìn)行探討。通過優(yōu)化調(diào)整實驗內(nèi)容，靈活安排實驗課程；完善實驗教學(xué)方法及實驗考核方法；加強(qiáng)實驗管理等措施，提高成績評定的公平性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和獨立性，加強(qiáng)學(xué)生實驗操作技能，養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣，為后續(xù)課程打下堅實的基礎(chǔ)，以更好的適應(yīng)社會發(fā)展需要。

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[2] 石麗榮. 談高職院?；瘜W(xué)實驗室建設(shè)和管理的可持續(xù)發(fā)展[J]. 漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報, 2016, 18(1): 51-54.

[3] 葉芬霞. 無機(jī)與分析化學(xué)實驗[M]. 北京: 高等教育出版社, 2008.

[4] 陳怡, 趙呈領(lǐng). 基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的教學(xué)設(shè)計及應(yīng)用研究[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù), 2014(2): 49-54.

[5] 馬海峰, 秦桂英, 朱葛俊. 基于“翻轉(zhuǎn)課堂”的高職教學(xué)模式設(shè)計[J]. 機(jī)械職業(yè)教育, 2015(2): 14-16.

[6] 肖雪春, 王敏德. 材料類無機(jī)與分析化學(xué)實驗教學(xué)改革實踐[J]. 實驗科學(xué)與技術(shù), 2016, 14(1): 153-157.

（責(zé)任編輯：馬圳煒）

Study on teaching reform of analytical chemistry experimental courses In vocational colleges

SHI Li-rong

（Xiamen Ocean Vocation College, Xiamen 361000, China）

Based on the current teaching situation of analytical chemistry experimental courses, teaching reform measures are analyzed and debated in order to improve the course’s effectiveness and sustainability.

vocational colleges; analytical chemistry experiment; teaching reform

1673-1417（2017）02-0071-04

10.13908/j.cnki.issn1673-1417.2017.02.0015

G712

A

2017－03－16

石麗榮（1977—），女，福建漳州人，實驗師，碩士，研究方向：食品科學(xué)技術(shù)及實驗室建設(shè)與管理