普通本科院校分析化學(xué)課程的教學(xué)改革

王 躍， 瞿 霖， 張 艷

(重慶第二師范學(xué)院 綠色合成與分析檢測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 重慶 400067)

一、化學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題

(一)理論課存在的問(wèn)題

與無(wú)機(jī)化學(xué)相比，分析化學(xué)的實(shí)用性更強(qiáng)，對(duì)知識(shí)系統(tǒng)性的整體掌控要求更高，這必然要求學(xué)生投入更多的精力。然而在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，由于大二學(xué)生的課程安排較滿，大部分學(xué)生在課前沒(méi)有充分預(yù)習(xí)或者沒(méi)有預(yù)習(xí)，對(duì)教師所講的知識(shí)往往是初次接觸，無(wú)法很好地吸收其中的精華。再加上授課教師大多仍采用經(jīng)典的“填鴨式”教學(xué)，教師負(fù)責(zé)講，學(xué)生負(fù)責(zé)聽(tīng)和記，這種缺乏互動(dòng)的方式必然無(wú)法充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維，導(dǎo)致學(xué)生不能很好地消化理解課堂上的知識(shí)內(nèi)容，久而久之必然產(chǎn)生厭學(xué)情緒，教學(xué)效果也較差。另一方面，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，分析化學(xué)的課程內(nèi)容也在不斷更新，而學(xué)生的知識(shí)水平和學(xué)習(xí)能力又參差不齊，這兩個(gè)因素也使得教學(xué)內(nèi)容的選擇成了一大難題。

(二)實(shí)驗(yàn)課存在的問(wèn)題

由于對(duì)實(shí)驗(yàn)課程重要性的認(rèn)識(shí)不夠，很多學(xué)生在課前幾乎不做預(yù)習(xí)工作，即便有也僅僅是按照講義或教材所寫的方案逐字抄寫一遍，并未真正用心思考每一步的原因和意義，因此一堂課下來(lái)很難真正掌握實(shí)驗(yàn)的精髓。更有甚者，部分學(xué)生完全不珍惜實(shí)驗(yàn)動(dòng)手的機(jī)會(huì)，在實(shí)驗(yàn)組中旁觀，不愿花時(shí)間自己動(dòng)手演練，其結(jié)果必然是動(dòng)手能力毫無(wú)長(zhǎng)進(jìn)。不僅如此，部分學(xué)生在做完實(shí)驗(yàn)后，為得到完美的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，篡改原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)甚至抄襲同組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這樣實(shí)驗(yàn)課就失去了它本身的意義，而且這樣的學(xué)生創(chuàng)新能力弱，自主分析能力不夠。因此，適當(dāng)改變教學(xué)方法，把學(xué)生的主動(dòng)性充分調(diào)動(dòng)起來(lái)才能真正提高教學(xué)效果，錢麗英[1]所報(bào)道的工作正好證明了這一點(diǎn)，從表1可知，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力上，自主教學(xué)模式要比傳統(tǒng)教學(xué)模式的效果好。

表1 傳統(tǒng)教學(xué)模式與自學(xué)教學(xué)模式對(duì)比表

二、化學(xué)課程教學(xué)改革的措施

(一)理論課的改革措施

1.重點(diǎn)要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)

2.多媒體軟件的綜合運(yùn)用

隨著科技的不斷進(jìn)步，多媒體教學(xué)已經(jīng)融入每個(gè)高校。然而現(xiàn)實(shí)情況是很多教師制作的課件僅限于PPT展示，很少有吸引眼球的動(dòng)畫(huà)，不能很好地激發(fā)學(xué)生的熱情。為此，考慮到分析化學(xué)的內(nèi)容相對(duì)比較抽象，教師在制作課件的時(shí)候可以更加生動(dòng)形象，將繁雜知識(shí)簡(jiǎn)單化，抽象知識(shí)具體化。例如，在講解強(qiáng)酸強(qiáng)堿的滴定時(shí)提到“滴定突躍”和“突躍范圍”這兩個(gè)概念，為了讓學(xué)生能更加清晰準(zhǔn)確地掌握相關(guān)知識(shí)，任課教師可以制作一個(gè)小動(dòng)畫(huà)，即將酸堿滴定的過(guò)程與曲線變化聯(lián)系在一起，在滴定過(guò)程中盛放待測(cè)物的錐形瓶顏色變化的同時(shí)，其滴定曲線也做出相應(yīng)的劃線動(dòng)作，如圖1所示。因此，為加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，教師可以在制作課件時(shí)多運(yùn)用Flash、3DSMAX、Swish、Photoshop等軟件制作豐富多彩的課件，將難以用語(yǔ)言描述的知識(shí)點(diǎn)形象地呈現(xiàn)在學(xué)生眼前。當(dāng)然，這對(duì)教師的計(jì)算機(jī)使用能力提出了較高的要求，必然會(huì)調(diào)動(dòng)廣大教師參加繼續(xù)教育的主動(dòng)性。

圖1 強(qiáng)酸強(qiáng)堿的滴定示意圖和滴定曲線

3.著力提高課堂互動(dòng)的力度

良好的課堂互動(dòng)能在很大程度上提高學(xué)生的注意力，進(jìn)而有效提高課堂效率。因此，教師應(yīng)改變以往理論課“填鴨式”的教學(xué)模式，按照循序漸進(jìn)的方式進(jìn)行提問(wèn)，這樣不僅能鞏固所學(xué)知識(shí)，又能加強(qiáng)課堂互動(dòng)。如教師可在酸堿滴定法章節(jié)中提問(wèn)目前的酸堿理論都有哪些？其各自的主要觀點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)又是什么？此外，還可允許學(xué)生開(kāi)展小組討論，在確保課堂紀(jì)律良好的前提下盡可能地活躍課堂氣氛，以提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。與傳統(tǒng)教學(xué)相比，這種提問(wèn)式教學(xué)使學(xué)生成為積極的信息加工者，能更好地激發(fā)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、積極探索的精神及合作意識(shí)。再者，教師還可引導(dǎo)學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)和工具書(shū)等相關(guān)資源，自行解決課上課下還存在疑惑的地方，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心和解決實(shí)際問(wèn)題的能力?？傊處煵荒芎鲆晫W(xué)生已有的知識(shí)，不能簡(jiǎn)單僵硬地從外部將知識(shí)灌輸給學(xué)生，教師不是一個(gè)權(quán)威知識(shí)的發(fā)布者，而是作為學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的引路人，應(yīng)當(dāng)把學(xué)生已有的知識(shí)作為一個(gè)基點(diǎn)，從側(cè)面引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新的知識(shí)，讓學(xué)生在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上不斷增長(zhǎng)新的知識(shí)，這樣的教學(xué)方式可以讓學(xué)生從被動(dòng)的知識(shí)接受者變?yōu)閾碛凶约褐R(shí)框架結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)主導(dǎo)者。

4.善于利用“微課教學(xué)”

資料顯示，2017年5月，中華企業(yè)與上海地產(chǎn)集團(tuán)實(shí)施重大資產(chǎn)重組，中華企業(yè)將以發(fā)行股份及支付現(xiàn)金向上海地產(chǎn)集團(tuán)購(gòu)買中星集團(tuán)100%股權(quán)，并于今年4月17日，正式簽署《標(biāo)的資產(chǎn)交割確認(rèn)書(shū)》，完成過(guò)戶。

高校擴(kuò)招導(dǎo)致學(xué)生基礎(chǔ)普遍比較薄弱，單純的課堂講授模式已很難取得令人滿意的教學(xué)效果。再加上新的培養(yǎng)方案導(dǎo)致基礎(chǔ)性課程課時(shí)數(shù)的減少，如何有效提高課堂效率已成為廣大教育工作者重點(diǎn)思考的一個(gè)問(wèn)題。但是隨著教學(xué)理念和教學(xué)方法的不斷更新，借助于現(xiàn)代化的教學(xué)手段，這一問(wèn)題逐漸得以解決。美國(guó)的高級(jí)教學(xué)設(shè)計(jì)師彭羅斯首創(chuàng)的微課教學(xué)[2,3]利用視頻、音頻等媒體為載體，形象直觀地對(duì)枯燥的知識(shí)進(jìn)行講解。微課的主要特點(diǎn)體現(xiàn)在：(1)將重難點(diǎn)知識(shí)制作成微課視頻，其清晰的畫(huà)面、有趣的動(dòng)畫(huà)加上圖文并茂的講解往往讓學(xué)生越看越有興趣，學(xué)習(xí)熱情逐漸高漲；(2)主題突出，微課教學(xué)時(shí)間相對(duì)較短，一個(gè)課程一般只有一個(gè)主題，時(shí)長(zhǎng)通常為5到10分鐘，相對(duì)于傳統(tǒng)的“滿堂灌”更能給學(xué)生留下深刻印象；(3)使用方便，可以隨時(shí)學(xué)習(xí)。學(xué)生可以將其下載保存到電腦或手機(jī)上，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)學(xué)習(xí)，不受時(shí)間和空間的限制，并且可以反復(fù)觀看，十分有利于基礎(chǔ)較差的學(xué)生學(xué)習(xí)。為此，在條件允許的情況下，有能力的教師可以通過(guò)圖文并茂的形式把重難點(diǎn)內(nèi)容制作成微課視頻，在課堂講解完后把視頻發(fā)給學(xué)生自行觀看，以起到良好的輔助鞏固作用。不僅如此，教師還可以指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)查閱文獻(xiàn)和資料，自己擬定題目，制作與課程相關(guān)的微課視頻，讓學(xué)生成為微課的制作者，而不僅僅是觀看者，以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和自信心，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)效果。

(二)實(shí)驗(yàn)課的改革措施

1.適當(dāng)增加綜合性與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

受實(shí)驗(yàn)硬件條件的限制，目前很多普通本科高校存在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比重過(guò)大的問(wèn)題，而設(shè)計(jì)性與綜合性實(shí)驗(yàn)比重較低或根本沒(méi)有，其結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生的創(chuàng)新性能力普遍較弱。為了讓學(xué)生全面掌握整個(gè)實(shí)驗(yàn)，可以適當(dāng)增加一些學(xué)生自主設(shè)計(jì)的綜合性實(shí)驗(yàn)。即教師給定題目，指導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料，要求學(xué)生在規(guī)定范圍內(nèi)給出一套自己設(shè)計(jì)的完整可行的實(shí)驗(yàn)方案。由于方案是學(xué)生自己通過(guò)努力制定的，自然會(huì)有更多的熱情去實(shí)踐操作，這樣不僅讓學(xué)生真正學(xué)到了知識(shí)，而且也提高了其實(shí)際解決問(wèn)題的能力，可謂一舉兩得。

2.實(shí)驗(yàn)報(bào)告的創(chuàng)新

完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告是一個(gè)完整實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)，其質(zhì)量的高低直接影響了該次實(shí)驗(yàn)的效果。然而現(xiàn)實(shí)情況大多是學(xué)校提前制定了統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板，這種千篇一律的格式很容易導(dǎo)致學(xué)生之間相互抄襲，降低了學(xué)生學(xué)習(xí)和思考主動(dòng)性和創(chuàng)新性。為此，筆者認(rèn)為在做實(shí)驗(yàn)前依然要做好預(yù)習(xí)報(bào)告，但并不是單純按照規(guī)定的實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板，而是要突顯自己的思考過(guò)程。筆者認(rèn)為可以將教師規(guī)定的必要的實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容結(jié)合學(xué)生對(duì)本次實(shí)驗(yàn)的理解以及疑惑，讓學(xué)生用自己不同的風(fēng)格寫出獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過(guò)這種方式，教師可以明顯看出學(xué)生之間的差距，因材施教，給學(xué)生不同的輔導(dǎo)，真正做到“以人為本”的素質(zhì)教育。當(dāng)然，這無(wú)疑增加了教師批閱學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的時(shí)間和精力，此處提出幾種解決方法：(1)抽樣批閱，例如一學(xué)期要做八次實(shí)驗(yàn)，教師收好每一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告，抽三份或者四份進(jìn)行批閱，減少批閱的數(shù)量從而增加批閱的質(zhì)量；(2)規(guī)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告的頁(yè)數(shù)，教師可根據(jù)每一次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對(duì)學(xué)生講解重難點(diǎn)，要求學(xué)生在規(guī)定的頁(yè)數(shù)內(nèi)完成，取其精華，減少實(shí)驗(yàn)報(bào)告基數(shù)從而提高批閱質(zhì)量。但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，很多教師的做法是分小組完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，認(rèn)為可以增加學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，但是這種方式也存在一些弊端：其一，組內(nèi)相對(duì)好學(xué)而勤奮的學(xué)生有可能會(huì)包攬所有操作，而其余學(xué)生僅僅是旁觀或者做一些瑣碎的事，這種情況就會(huì)導(dǎo)致好的學(xué)生越來(lái)越好，差的學(xué)生越來(lái)越差，顯然違背了培養(yǎng)全面素質(zhì)人才的宗旨；其二，擅長(zhǎng)做某一步驟或者喜歡做某一部分的學(xué)生就一直做該方面的實(shí)驗(yàn)，這種情況就會(huì)導(dǎo)致部分學(xué)生只會(huì)做他們擅長(zhǎng)或喜歡的部分，不符合社會(huì)對(duì)全方面人才的需求。因此，合適的做法應(yīng)該是每一次實(shí)驗(yàn)都讓每個(gè)學(xué)生上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，讓每個(gè)學(xué)生在獨(dú)立撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過(guò)程中鍛煉其學(xué)習(xí)能力、資料查閱能力和文稿撰寫能力等。

3.適當(dāng)進(jìn)行師生間的交叉提問(wèn)

做實(shí)驗(yàn)不僅僅是為了得到一個(gè)結(jié)果，也是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)習(xí)各種儀器的使用，更是鍛煉解決實(shí)驗(yàn)室里各種突發(fā)情況和問(wèn)題的能力[4]。因此，在做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，教師和學(xué)生可以互相提問(wèn)，這樣不僅保證了課堂氣氛的活躍程度，也讓全體學(xué)生參與到課堂之中。前文提到學(xué)生的知識(shí)水平以及學(xué)習(xí)能力有所差異，而提問(wèn)這個(gè)環(huán)節(jié)不僅可以解決學(xué)生的疑惑，也可以通過(guò)學(xué)生所提問(wèn)題反映出學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，更能反饋教師教學(xué)的效果，有助于教師及時(shí)地解決教學(xué)中存在的疏漏。再者，教師還可以根據(jù)學(xué)生的問(wèn)題對(duì)理論課中的不足之處進(jìn)行補(bǔ)充和完善，這再次印證了理論課與實(shí)驗(yàn)課是密不可分的兩部分。

(三)完善考核制度

教學(xué)工作者要深入理解考核的目的是為了檢驗(yàn)“教”與“學(xué)”的效果，在某種程度上考核可以提高學(xué)生對(duì)本門課程學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，并且可以讓學(xué)生知道學(xué)習(xí)的重心在哪，并不是拿成績(jī)來(lái)壓制學(xué)生，讓學(xué)生在壓力下被迫學(xué)習(xí)。

1.實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核方法的改革

以往的實(shí)驗(yàn)成績(jī)是教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告上的分析結(jié)果得出，這種考核方式不易調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性。因此，建議把實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考核方式主要分為四部分：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，所占比例分別是20%、20%、20%和40%。對(duì)于物質(zhì)的前期處理，如物質(zhì)的分離與提純，以及各種儀器的認(rèn)識(shí)和各種分析方法的掌握是基礎(chǔ)，沒(méi)有良好的實(shí)驗(yàn)操作基礎(chǔ)很難做完一整套實(shí)驗(yàn)，所以不能降低甚至忽略基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范的比例。比例最高的應(yīng)該是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樗梢越沂緦W(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和儀器的掌握程度，是學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的真正體現(xiàn)。當(dāng)然，不同層次的學(xué)校可以對(duì)這四部分的比例做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

2.撰寫小論文把實(shí)驗(yàn)與理論融合為一體

做完實(shí)驗(yàn)之后，結(jié)合所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際操作過(guò)程中所學(xué)到的知識(shí)撰寫小論文，不僅能讓學(xué)生梳理實(shí)驗(yàn)過(guò)程，構(gòu)架理論知識(shí)框架，更能拓寬學(xué)生的知識(shí)空間[5]。小論文的撰寫不拘泥于教材，學(xué)生可以憑借任何平臺(tái)，自己查閱文獻(xiàn)，廣泛吸收外界的知識(shí)營(yíng)養(yǎng)，進(jìn)而提升自身的知識(shí)素養(yǎng)。相信這種方式能激發(fā)學(xué)生學(xué)到更多的課外知識(shí)，如多元回歸法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、密度泛函理論法等數(shù)據(jù)處理方法。當(dāng)然，并不是每次實(shí)驗(yàn)做完都要寫一篇小論文，這反而會(huì)加大學(xué)生的負(fù)擔(dān)，教師可選擇有探索意義且具有很大挖掘潛力的綜合性實(shí)驗(yàn)，安排學(xué)生限時(shí)完成小論文，以此提升學(xué)生的語(yǔ)言組織能力，拓寬學(xué)生的知識(shí)面。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，分析化學(xué)作為化學(xué)專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)課程，傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代大學(xué)生的學(xué)習(xí)。因此，廣大教育工作者應(yīng)順應(yīng)時(shí)代要求，進(jìn)一步改善和豐富教學(xué)方法，本著以人為本的教學(xué)理念，多從學(xué)生的角度設(shè)計(jì)教學(xué)方案，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，進(jìn)而有效提高課堂效率。同時(shí)，教師還要盡量做到因材施教，以實(shí)驗(yàn)課和理論課為著力點(diǎn)，積極探索更加科學(xué)合理的教學(xué)模式和方法，從而為社會(huì)培養(yǎng)出理論基礎(chǔ)扎實(shí)且具有較強(qiáng)創(chuàng)新能力的全型人才。