無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革路徑探析

馬鳳霞，王 豐，李 凱，豐 利，王鳳云

無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程在農(nóng)林類(lèi)高校的基礎(chǔ)課教學(xué)中處于重要地位，是大學(xué)一年級(jí)學(xué)生入學(xué)后第一門(mén)化學(xué)課。是生物技術(shù)、農(nóng)學(xué)、食品質(zhì)量與安全、動(dòng)物醫(yī)學(xué)、中藥學(xué)等專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修基礎(chǔ)課程，是將無(wú)機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)內(nèi)容有機(jī)整合到一起并進(jìn)行優(yōu)化的一門(mén)重要課程。無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)為一門(mén)獨(dú)立開(kāi)設(shè)的課程，與理論課程相輔相成。隨著高校本科教學(xué)改革的不斷深化，基礎(chǔ)課教學(xué)如何適應(yīng)新形勢(shì)下對(duì)人才培養(yǎng)的要求，是科教興國(guó)、振興中華的戰(zhàn)略大計(jì)?？荚嚲哂腥瞬胚x拔、學(xué)習(xí)引導(dǎo)、人才激勵(lì)與淘汰功能[1]，是對(duì)教師的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量?jī)煞矫娴臋z查和評(píng)定，是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的有效措施。建立適合無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核模式的評(píng)價(jià)系統(tǒng)，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加規(guī)范有序，進(jìn)而有效地提高學(xué)生綜合能力，促進(jìn)教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的提高。

1 改革思路

在應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的要求下，無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程教學(xué)體系要始終堅(jiān)定不移地以滿足學(xué)生和社會(huì)未來(lái)發(fā)展需要為基本原則[2]。為了實(shí)現(xiàn)構(gòu)建德育引領(lǐng)、能力培養(yǎng)、知識(shí)載體的培養(yǎng)目標(biāo)，課題組制定了無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“知識(shí)目標(biāo)清單”和“能力、素質(zhì)目標(biāo)清單”。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)要結(jié)合學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)的職業(yè)特點(diǎn)，要向?qū)I(yè)課滲透，以實(shí)驗(yàn)為手段來(lái)研究無(wú)機(jī)及分析化學(xué)中的重要理論和典型元素及其化合物的性質(zhì)變化以及相應(yīng)儀器、裝置、基本操作和定量分析的原理、方法、數(shù)據(jù)處理。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生掌握科學(xué)的研究方法，培養(yǎng)良好的科研素質(zhì)。

過(guò)去的教學(xué)思想是實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論教學(xué)，實(shí)驗(yàn)只起到驗(yàn)證理論的作用。學(xué)生習(xí)慣了“照方抓藥”，導(dǎo)致許多學(xué)生重理論輕實(shí)驗(yàn)，缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)重要性的認(rèn)識(shí)。為了強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的培養(yǎng)，學(xué)生要參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)課程對(duì)學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)格訓(xùn)練，注重加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)技能考核，逐步培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。我國(guó)已有不少高校開(kāi)展了無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核的改革和研究[3-5]。

在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，增加對(duì)未知樣品進(jìn)行定性、定量的分析測(cè)定，先由學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，在指導(dǎo)教師審定后，再完成對(duì)樣品的測(cè)定分析。通過(guò)合理安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能。有些化學(xué)實(shí)驗(yàn)，由于成本高、污染嚴(yán)重，實(shí)驗(yàn)效果并不顯著，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行比較困難，若將多媒體技術(shù)運(yùn)用到教學(xué)中，通過(guò)模擬仿真實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生更多地了解、熟悉實(shí)驗(yàn)類(lèi)型。只有充分重視無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，才能發(fā)揮它在學(xué)生科研素質(zhì)培養(yǎng)方面的重要作用。

實(shí)驗(yàn)課的考核工作是督促學(xué)生努力學(xué)習(xí)，確保教學(xué)質(zhì)量的重要手段。課題組改變了過(guò)去單獨(dú)由教師評(píng)價(jià)學(xué)生的狀況，要求學(xué)生參與評(píng)價(jià)，即教師點(diǎn)評(píng)、學(xué)生自評(píng)、同學(xué)互評(píng)三者結(jié)合。實(shí)驗(yàn)技能考核成績(jī)的評(píng)定方法由平時(shí)考核和期末考核兩部分組成。其核心是基本技能和操作項(xiàng)目考核細(xì)則的制作?？己嗽u(píng)價(jià)細(xì)則包括基本技能種類(lèi)、操作規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、取分標(biāo)準(zhǔn)、等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)等。這種評(píng)價(jià)方式能夠提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，較準(zhǔn)確地評(píng)定學(xué)生的成績(jī)。

2 構(gòu)建“理實(shí)一體化”實(shí)驗(yàn)課知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo)體系

學(xué)生對(duì)無(wú)機(jī)及分析化學(xué)學(xué)習(xí)，不僅要掌握理論知識(shí)，還要學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作方法，并能夠設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)于學(xué)生的知識(shí)、能力、思維和素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用[6]。同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、提高研究創(chuàng)新能力的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。課題組承擔(dān)的無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)共20學(xué)時(shí)，篩選出有代表性的六個(gè)實(shí)驗(yàn)[7]，實(shí)驗(yàn)教學(xué)知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo)清單見(jiàn)表1。

表1 無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo)清單

3 無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課考核評(píng)價(jià)體系的建立

在制定無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的考核評(píng)價(jià)細(xì)則時(shí)，把技能考核分為無(wú)機(jī)部分和分析部分分別進(jìn)行，均按百分制計(jì)算；無(wú)機(jī)部分考核在平時(shí)上課中進(jìn)行，分析部分期末進(jìn)行測(cè)試。評(píng)價(jià)過(guò)程采取每個(gè)實(shí)驗(yàn)中對(duì)小技能進(jìn)行過(guò)關(guān)考核，在期末的技能考核中，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)綜合素質(zhì)的測(cè)評(píng)。考核內(nèi)容包括基本操作技能、綜合操作技能、分析儀器(分析天平、酸度計(jì)、分光光度計(jì)等)的使用方法和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。技能考核結(jié)合學(xué)生平時(shí)實(shí)驗(yàn)態(tài)度及獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況，給出該門(mén)課的綜合成績(jī)。實(shí)驗(yàn)課總成績(jī)=平時(shí)考核60% (出勤、預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)態(tài)度等)+技能考核40%。使學(xué)生經(jīng)過(guò)無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的訓(xùn)練，在基本技能、基本操作、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題等素質(zhì)方面有質(zhì)的飛躍，為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)打下牢固的基礎(chǔ)。

提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)重要性的認(rèn)識(shí)，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的興趣是上好實(shí)驗(yàn)課的前提。實(shí)驗(yàn)課前，教師組織學(xué)生觀看教學(xué)錄像，完善教學(xué)內(nèi)容。通過(guò)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)室的規(guī)則、要求，各項(xiàng)規(guī)章制度及安全措施；了解分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的任務(wù)、內(nèi)容和要求；掌握分析天平的使用規(guī)則及注意事項(xiàng)；掌握滴定分析原理及基本操作知識(shí)，學(xué)會(huì)滴定管、移液管及容量瓶的使用，學(xué)會(huì)分光光度計(jì)的使用方法，進(jìn)一步理解朗伯—比耳定律的內(nèi)容。也可采用開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，即利用課余時(shí)間，開(kāi)發(fā)新的實(shí)驗(yàn)題目，指導(dǎo)科技創(chuàng)新。實(shí)驗(yàn)考核從以下兩方面入手。

3.1 平時(shí)考核

上實(shí)驗(yàn)課時(shí)，要求學(xué)生必須穿實(shí)驗(yàn)服，帶預(yù)習(xí)報(bào)告及實(shí)驗(yàn)記錄本。實(shí)驗(yàn)前要求學(xué)生一定要進(jìn)行預(yù)習(xí)，寫(xiě)出預(yù)習(xí)報(bào)告。把預(yù)習(xí)情況作為學(xué)習(xí)態(tài)度的一個(gè)考核方面，并記錄成績(jī)。

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必須重視培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，才能發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能。引導(dǎo)學(xué)生遵循“反應(yīng)前、反應(yīng)中、反應(yīng)后” 的原則進(jìn)行有計(jì)劃、有順序、有目的地觀察方法訓(xùn)練，使學(xué)生明確觀察目標(biāo)。進(jìn)行下一個(gè)實(shí)驗(yàn)之前，教師針對(duì)該實(shí)驗(yàn)預(yù)留思考題，將實(shí)驗(yàn)所需基本儀器使用的注意事項(xiàng)必須寫(xiě)在預(yù)習(xí)報(bào)告中。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束，檢查記錄本中數(shù)據(jù)是否齊全，玻璃儀器是否洗刷，物品是否放歸原位，認(rèn)真填寫(xiě)儀器使用記錄，做好實(shí)驗(yàn)室的衛(wèi)生打掃工作，填寫(xiě)值日生登記本，教師簽字后才能離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師隨時(shí)巡視，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。注意培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，強(qiáng)化安全意識(shí)，注重節(jié)約水、電。鼓勵(lì)學(xué)生大膽提出實(shí)驗(yàn)設(shè)想，盡量滿足學(xué)生驗(yàn)證自己的設(shè)計(jì)方案，加強(qiáng)學(xué)生間的合作意識(shí)，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)態(tài)度。

無(wú)機(jī)化學(xué)涉及的技能如酒精燈使用、臺(tái)秤的使用、試劑的取用等，這些看似簡(jiǎn)單的操作是后續(xù)一切實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。教師應(yīng)認(rèn)真講解、示范，實(shí)驗(yàn)過(guò)程要及時(shí)指導(dǎo)，務(wù)必要求學(xué)生認(rèn)真對(duì)待，掌握最基本的操作技能。同學(xué)之間互相交流，指出不足，每節(jié)課都不能松懈。

3.2 期末技能考核

為了檢驗(yàn)學(xué)生的動(dòng)手能力，基本儀器的使用是否做到符合操作要求，數(shù)據(jù)取舍是否合理，需要教師組織期末技能考試。通過(guò)設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行考核，如Na2CO3的制備與分析。著重考核學(xué)生的動(dòng)手操作能力，允許帶計(jì)算器，著重看操作是否規(guī)范，是否掌握分析方法和過(guò)程。

在無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，分析天平是必不可少的儀器，安排分析天平基本操作考核是非常必要的，把分析天平使用和滴定操作結(jié)合進(jìn)行，建立科學(xué)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)表2。

表2 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能考核項(xiàng)目

3.2.1 分析天平技能考核 在實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生練習(xí)分析天平使用的課時(shí)大大減少，但基本技能的要求不能放松。在教學(xué)內(nèi)容上，將“分析天平使用”“化學(xué)安全知識(shí)教育”“ 移液管和滴定管使用”合并在一次實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行，有效地提高了實(shí)驗(yàn)效率，并且增加了實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容。分析天平評(píng)分細(xì)則見(jiàn)表3，共占20%。

表3 分析天平使用評(píng)分細(xì)則

3.2.2 滴定操作技能考核 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容上，盡量減少性質(zhì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可以通過(guò)此類(lèi)實(shí)驗(yàn)鍛煉查找文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、獨(dú)立開(kāi)展實(shí)驗(yàn)等的研究能力。

定量分析化學(xué)主要以四大滴定為主，因而，滴定分析基本操作在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中占有重要的地位?；炯寄懿僮髦饕ㄈ萘科?、移液管、滴定管等儀器的正確使用。同時(shí)還要考慮學(xué)生滴定分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。滴定過(guò)程中，要求學(xué)生準(zhǔn)確把握滴定的“量”，正確把握滴定速度，有效控制半滴或1滴操作，準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)。進(jìn)行滴定分析技能操作考核。根據(jù)學(xué)生的移液、滴定、終點(diǎn)判斷、數(shù)據(jù)記錄等情況，及時(shí)考查學(xué)生的動(dòng)手操作能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。評(píng)分細(xì)則見(jiàn)表4。

表4 滴定技能考試評(píng)分細(xì)則

3.3 成績(jī)的評(píng)定

實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定方法由平時(shí)考核(60%)和期末技能考核(40%)兩部分組成。如果有三次以上無(wú)故不上實(shí)驗(yàn)課(事假、病假、特殊原因的需補(bǔ)做實(shí)驗(yàn))，實(shí)驗(yàn)平時(shí)考核不合格，則該學(xué)生不能參加期末技能考核，該學(xué)生實(shí)驗(yàn)課總成績(jī)記為不合格，必須重修。

4 結(jié) 語(yǔ)

基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下重構(gòu)無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程實(shí)驗(yàn)體系教學(xué)內(nèi)容和建立量化考核評(píng)價(jià)方法，以傳授知識(shí)為載體，實(shí)現(xiàn)德育引領(lǐng)與能力培養(yǎng)，教師把德育教育、能力培養(yǎng)貫穿教學(xué)全過(guò)程。不僅能培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)風(fēng)，還能培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的課程目標(biāo)。無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)行技能考核，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中的基本操作普遍比較重視，不僅注重操作的規(guī)范性，也重視操作原理。技能考核的實(shí)施，為實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定提供了依據(jù)，客觀地反映了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)態(tài)度及實(shí)驗(yàn)習(xí)慣等各方面的情況。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)，不僅強(qiáng)化了學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，而且增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。同時(shí)促使教師加強(qiáng)學(xué)習(xí)，以適應(yīng)教學(xué)工作的需要。