基于“項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法的分析化學(xué)教學(xué)改革的思考

李芳蓉，孫彥坪，趙 明，劉鳳霞，童 丹

（甘肅中醫(yī)藥大學(xué)定西校區(qū)，甘肅 定西 743000）

分析化學(xué)是關(guān)于測定物質(zhì)的質(zhì)和量，獲取物質(zhì)的化學(xué)組成、形態(tài)、含量和結(jié)構(gòu)等信息的科學(xué)[1]，是衡量一個國家科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一，在國民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究、醫(yī)藥衛(wèi)生、高等教育方面都起著重要作用?，F(xiàn)代科技飛速發(fā)展，分析測試新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，新儀器和新技術(shù)層出不窮，分析化學(xué)教材內(nèi)容不斷增加，但在高校教學(xué)計(jì)劃中的教學(xué)課時卻越來越少，因此，教學(xué)改革勢在必行。

分析化學(xué)是醫(yī)藥院校各類專業(yè)重要的必修基礎(chǔ)課，為后續(xù)課程如藥物化學(xué)、中藥鑒定學(xué)、天然藥物分析等提供直接理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)?！绊?xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法是近年來教學(xué)改革的重要形式之一，分析化學(xué)課程很適合采用此教學(xué)模式，以提高課堂教學(xué)質(zhì)量，提高專業(yè)教學(xué)水平[2]。

1 分析化學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

1.1 教學(xué)內(nèi)容方面

（1）試樣的采取及預(yù)處理和分離及富集的方法等內(nèi)容較少。在實(shí)際分析工作中，試樣采集、制備、分解、分離和富集等步驟最困難、最復(fù)雜，且極其重要和關(guān)鍵，直接影響分析結(jié)果的代表性和準(zhǔn)確性。隨著科學(xué)發(fā)展、分析手段的智能化，這些步驟更顯重要。這些內(nèi)容偏少會造成學(xué)生分析化學(xué)理論的缺失，不利于其綜合能力的培養(yǎng)。

（2）四大滴定分章介紹，滴定分析篇幅多且重復(fù)。四大平衡理論在無機(jī)化學(xué)中已重點(diǎn)涉及，分析化學(xué)則應(yīng)側(cè)重于其應(yīng)用，即四大滴定分析。按化學(xué)反應(yīng)類型而分類的四大滴定，其基本原理相通有很多共性，所以若分章進(jìn)行介紹，既重復(fù)，又不利于學(xué)生掌握其共性和觸類旁通，而且還浪費(fèi)大量課時。

（3）削弱定性分析的地位和作用，甚至取消定性分析內(nèi)容。一般因四大滴定分章介紹，耗費(fèi)課時多，很多高校都減少了定性分析課時，但定性分析極其重要，其學(xué)習(xí)既可加深學(xué)生對常見離子性質(zhì)與化學(xué)反應(yīng)的理解，掌握基本分析和分離的方法與實(shí)驗(yàn)技能，而且對藥品生產(chǎn)、食品加工、環(huán)境保護(hù)、食品和藥品安全檢測等行業(yè)工作人員來說，都必須掌握。

（4）對“量”的概念強(qiáng)化不夠。一般繼無機(jī)化學(xué)之后開設(shè)分析化學(xué)，學(xué)生對“量”的概念理解不深，導(dǎo)致出現(xiàn)該粗略的時候準(zhǔn)確、該準(zhǔn)確的時候卻粗略的現(xiàn)象。如：實(shí)驗(yàn)時不能準(zhǔn)確選取合適精度的儀器，有些學(xué)生稀釋濃硫酸時用移液管準(zhǔn)確移取濃硫酸，或用移液管精確移取NH3-NH4Cl緩沖液調(diào)節(jié)pH，或配制0.1 mol·L-1NaOH時，NaOH固體用萬分之一的分析天平準(zhǔn)確稱取等。但在標(biāo)定或滴定操作中反而用量筒量取標(biāo)準(zhǔn)液或待測液等[1]，數(shù)據(jù)記錄和處理時對有效數(shù)字的保留較為隨意等。

（5）無機(jī)分析的內(nèi)容偏多，有機(jī)分析的內(nèi)容偏少?，F(xiàn)行的分析化學(xué)教材主要內(nèi)容多側(cè)重于無機(jī)分析，但是現(xiàn)實(shí)生活中遇到的分析對象或樣品卻多以有機(jī)物為主，其分析屬有機(jī)分析。例如食品及藥品安全檢測項(xiàng)目、藥物成分分析等多以有機(jī)物的分析為主。像食品添加劑“蘇丹紅”、奶粉中的“三聚氰胺”，染色饅頭、瘦肉精、地溝油等。

（6）驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)偏多，綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)偏少?，F(xiàn)行的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少。如第I—IV組陽離子分析，分析天平稱量練習(xí)，NaOH、EDTA、高錳酸鉀等標(biāo)準(zhǔn)溶液配制和標(biāo)定，如混合堿分析（雙指示劑法）、食醋中總酸量測定、水的總硬度測定、可溶性氯化物中氯含量測定、過氧化氫含量測定、有機(jī)化合物紫外吸收光譜及溶劑性質(zhì)對吸收光譜的影響等。

1.2 教學(xué)方式方面

（1）以講授為主的教學(xué)方法充分調(diào)動學(xué)生的能動性?，F(xiàn)階段，分析化學(xué)課程教學(xué)主要采用傳統(tǒng)教學(xué)方法，實(shí)驗(yàn)時教師講解原理與演示操作，學(xué)生練習(xí)操作或驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，教學(xué)過程學(xué)生基本上不用思考，雖能大量向?qū)W生傳授書本知識，但卻抑制了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。同時，大班授課方式勢必忽視學(xué)生的主體性，無法有效顧及每名學(xué)生的求知欲望。此外，教學(xué)管理欠科學(xué)，理論知識講授和實(shí)踐操作脫節(jié)。理論課與實(shí)驗(yàn)課教師各自為政，缺少溝通與配合，導(dǎo)致學(xué)到的理論知識與實(shí)踐難以有效結(jié)合。學(xué)生不能適應(yīng)實(shí)際工作崗位的要求，也無法將所學(xué)知識有效運(yùn)用于工作實(shí)踐中。

（2）成績的評定方式不完善。傳統(tǒng)的分析化學(xué)教學(xué)，學(xué)生的最終學(xué)科成績包括平時出勤、實(shí)驗(yàn)成績和考試成績，考試成績所占比重超過50%，因此，學(xué)生只要在考試前夕進(jìn)行突擊性記憶，就能取得較為理想的成績，學(xué)期總評成績就不會太低。這種成績評定方式無法充分全面地反映學(xué)習(xí)情況。而且，平時和實(shí)驗(yàn)成績因缺乏客觀的評分標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)狀況的評定存在不公平性，且因?qū)W生較多，教師無法對每名學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作狀況進(jìn)行全面評定。因此，實(shí)驗(yàn)成績?nèi)灾饕獜膶?shí)驗(yàn)報(bào)告反映，這對實(shí)驗(yàn)操作能力強(qiáng)、有研發(fā)能力的學(xué)生不公平[3]。

2 “項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法的特點(diǎn)

運(yùn)用“項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)時，教師在課前預(yù)先將任務(wù)下發(fā)給學(xué)生，即將傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容變?yōu)閷W(xué)習(xí)型任務(wù)或問題交給學(xué)生，給學(xué)生足夠的準(zhǔn)備時間自行思考解決問題的方法以及行動的方案。通過師生共同實(shí)施一個個完整的項(xiàng)目任務(wù)而進(jìn)行教學(xué)，從收集信息、設(shè)計(jì)與實(shí)施方案，到完成后的評價，都由學(xué)生具體負(fù)責(zé)，全程參與。教學(xué)過程以大綱、問題、學(xué)生為中心，不同于傳統(tǒng)教學(xué)的以課堂、課本、教師為中心。教師在項(xiàng)目設(shè)計(jì)時，充分考慮學(xué)生的主體作用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、技術(shù)應(yīng)用能力和可持續(xù)發(fā)展能力，使專業(yè)課教學(xué)更接近社會需求，最終能實(shí)現(xiàn)學(xué)生與企業(yè)就業(yè)崗位零距離對接。因此，“項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法的典型特點(diǎn)是以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，教師在教學(xué)過程中只起咨詢、指導(dǎo)與答疑解惑作用，能夠充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。

3 基于“項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法的分析化學(xué)教學(xué)改革的思考

3.1 模塊化整合課程內(nèi)容，根據(jù)人才培養(yǎng)的針對性和適用性設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)型項(xiàng)目任務(wù)

根據(jù)筆者二十多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和參加分析檢測技術(shù)企業(yè)頂崗國培的企業(yè)工作體驗(yàn)以及聽取藥品生產(chǎn)、食品加工、化工、環(huán)保等相關(guān)行業(yè)、企業(yè)專家的意見和建議，選擇能夠培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力、創(chuàng)新能力以及創(chuàng)業(yè)精神的基本理論知識和技能作為教學(xué)內(nèi)容。以實(shí)際工作過程為導(dǎo)向遵循學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)的基本規(guī)律，突出課程教學(xué)和人才培養(yǎng)的針對性和適用性，將理論知識與實(shí)踐技能相結(jié)合，整合課程內(nèi)容，將其整合為知識模塊，針對模塊設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)型項(xiàng)目任務(wù)。將化學(xué)分析部分分為誤差和分析數(shù)據(jù)處理、滴定分析法2個知識模塊；儀器分析部分分為光譜分析、色譜分析和電化學(xué)分析3個知識模塊，側(cè)重選擇實(shí)用、成熟的項(xiàng)目任務(wù)，項(xiàng)目任務(wù)間緊密銜接，由簡到繁、由易到難，設(shè)計(jì)化學(xué)分析部分的定量分析基本操作、誤差與分析數(shù)據(jù)的處理、重量分析、四大滴定分析、離子交換與萃取分離技術(shù)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目既涵蓋主要化學(xué)分析和儀器分析知識，又有針對性地將所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都與實(shí)踐相聯(lián)系[4-5]。再以實(shí)際應(yīng)用工作過程為依據(jù)，采用“項(xiàng)目導(dǎo)向”設(shè)計(jì)，形成一系列綜合性和實(shí)踐性的學(xué)習(xí)型工作任務(wù)，將一個個完整的學(xué)習(xí)任務(wù)交由學(xué)生來解決[6]。工作任務(wù)有：中藥芒硝中Na2SO4的含量測定，純堿中Na2CO3含量測定，枸櫞酸鈉含量測定（非水滴定），氯化鈉注射液含量測定（莫爾法），自來水總硬度測定，VC中抗壞血酸含量測定，電位滴定法測定水樣中陰離子洗滌劑含量，原子吸收光譜法測定奶粉中的鈣，紅外光譜法測定車用汽油中的苯等綜合性實(shí)驗(yàn)[7]。項(xiàng)目皆為相關(guān)專業(yè)及對應(yīng)行業(yè)實(shí)例，通過完成針對性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，將理論知識與專業(yè)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力，初步學(xué)會科學(xué)研究的過程和方法[8]。

3.2 充分考慮各種因素，解決分析化學(xué)教學(xué)中存在的問題

設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)項(xiàng)目任務(wù)和選擇教學(xué)方式時，充分考慮各種因素，克服和避免分析化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀中存在的各種問題，力求做到事半功倍。

3.2.1 教學(xué)內(nèi)容方面 兼顧分析試樣采取及預(yù)處理及分離和富集的方法等內(nèi)容，適當(dāng)涉及定性分析內(nèi)容，結(jié)合滴定分析的共同點(diǎn)、滴定突躍、滴定曲線、指示劑的變色原理、滴定條件等，并適當(dāng)合理壓縮滴定曲線分析等重復(fù)內(nèi)容，然后引導(dǎo)學(xué)生通過對比找出異同。適當(dāng)涉及質(zhì)量管理與控制的內(nèi)容，促使學(xué)生樹立起準(zhǔn)確的“量”的概念以及相應(yīng)思維方式和專業(yè)理念，并在實(shí)驗(yàn)過程中強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與處理，加深學(xué)生對有效數(shù)字及應(yīng)保留小數(shù)位數(shù)的理解和記憶。儀器分析教學(xué)力求與時俱進(jìn)，刪舊增新，突出講解各類方法的基本原理、技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用需要，讓學(xué)生充分認(rèn)識基礎(chǔ)研究的重要性，結(jié)合學(xué)科發(fā)展前沿，對現(xiàn)代分離分析方法的新理論、新方法、新技術(shù)和新成果等僅做簡要介紹或讓學(xué)生自學(xué)，以提問或?qū)憣W(xué)習(xí)心得的方式檢查自學(xué)效果。學(xué)習(xí)型項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)盡量接近實(shí)際生活，涉及有機(jī)物，如車用汽油中苯含量測定、原料乳中三聚氰胺快速檢測、蔬菜中擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留量測定等。減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加包括分析化學(xué)全過程的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，比如土壤中全磷含量測定、鮮牛奶中鈣含量測定，這類實(shí)驗(yàn)包括各種試樣采樣、分解、分析測定、數(shù)據(jù)處理和分析結(jié)果的評價等步驟。

3.2.2 教學(xué)方式方面（1）采用多樣化課堂教學(xué)手段，將傳統(tǒng)板書與多媒體教學(xué)有效結(jié)合。分析化學(xué)中部分內(nèi)容以傳統(tǒng)教學(xué)手段講解費(fèi)時費(fèi)力，難以展開，而多媒體技術(shù)可將抽象的理論及反應(yīng)過程、復(fù)雜儀器結(jié)構(gòu)部件、工作原理和測試操作過程等進(jìn)行模擬，使學(xué)生對儀器的構(gòu)造有更直觀的認(rèn)識，更易于理解、接受、熟悉和掌握測試操作規(guī)程，并通過完成學(xué)習(xí)型項(xiàng)目任務(wù)在實(shí)驗(yàn)中得以熟練、鞏固和加強(qiáng)[9]。如儀器分析部分紫外可見吸收光譜法、原子吸收分光光度法、高效液相色譜和氣相色譜等。利用多媒體教學(xué)還可大大增加課堂教學(xué)容量，提高教學(xué)效率。特別是對一些難以實(shí)現(xiàn)又需要掌握的教學(xué)內(nèi)容通過對真實(shí)情景模擬，將視頻、動畫、圖片、圖表和實(shí)物投影等有機(jī)結(jié)合，使教學(xué)內(nèi)容和教法靈活多樣，結(jié)合字體、字號和顏色的變化，給學(xué)生營造愉悅的學(xué)習(xí)氛圍，使學(xué)生既掌握相關(guān)內(nèi)容，又激發(fā)學(xué)生的求知欲望。同時，采用計(jì)算機(jī)模擬化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)有效減少廢棄物排放，特別是藥品消耗量大或易燃易爆、操作不易控制及必須使用較多有毒有害試劑的實(shí)驗(yàn)，則更顯其優(yōu)越性。也可利用專業(yè)化學(xué)軟件Chem.Draw對實(shí)驗(yàn)原理、儀器、藥品、實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等進(jìn)行詳盡描述，并加以圖示、聲音、動畫等效果，讓學(xué)生既感覺身臨其境，又可在輕松愉悅、安全的環(huán)境中掌握化學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)方法，而且自始至終不危害身體健康和環(huán)境安全[10]。同時在教學(xué)中指導(dǎo)學(xué)生使用Excel、Origin等軟件，增強(qiáng)其使用計(jì)算機(jī)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的綜合能力。當(dāng)然，采用多媒體教學(xué)必須科學(xué)地分配多媒體教學(xué)所占比例，靈活地運(yùn)用多媒體，但不過分依賴。

（2）多樣結(jié)合的考核與評價方式。“項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法通常以團(tuán)隊(duì)合作為基礎(chǔ)，學(xué)生主動地參與項(xiàng)目任務(wù)，相互交流合作，使整個項(xiàng)目任務(wù)協(xié)調(diào)有序完成。考核評價是教學(xué)過程的重要組成部分，良好的評價考核體系具有導(dǎo)向、激勵、促進(jìn)教學(xué)的功能，對課程的實(shí)施起著重要的導(dǎo)向和監(jiān)控作用。教學(xué)中需采用兼顧質(zhì)與量的過程性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合的課程考核方式，多種形式考查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。分析化學(xué)屬于實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，考核內(nèi)容包括綜合操作技能、團(tuán)隊(duì)合作和職業(yè)素養(yǎng)3個方面，課程學(xué)習(xí)總評包括平時成績（課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況等）、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目成績和期末成績。各部分成績所占比例可根據(jù)不同專業(yè)或授課內(nèi)容靈活調(diào)整[11]。

綜上所述，分析化學(xué)是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，基于對“項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法的研究，筆者提出了分析化學(xué)課程教學(xué)改革的設(shè)想，通過優(yōu)化課程體系，改進(jìn)教學(xué)方法和手段，改革考核方式，不斷提高教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到提高學(xué)生綜合素質(zhì)的目的。

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