周菊峰 彭愛姣 湘南學院 423000
以學生為主體的應用化學專業《工業分析》課教學改革
周菊峰 彭愛姣 湘南學院 423000
按照應用化學專業的培養目標,工業分析課程教學改革應根據工業分析的特點,以綜合應用能力為重點,以學生為主體,從教學方法、教學內容和成績評定等方面進行改革。
工業分析;教學改革;應用化學
目前,很多高校的應用化學專業都開設了工業分析課程,不僅符合本專業的培養目標,而且非常有利于畢業生的就業,對于地方性本科院校而言,其價值不言而喻。
本課程的開設時間在最后一個學年內,面臨學生畢業,正值學生做畢業論文、找工作和考研究生前夕,應該說是一個敏感時期。在有限課時量的情況下,如何達成教學目標,同時避免或減少摩擦和沖突,是本課程教學改革的重要任務。本文將做一些探討。
可將應用化學定義為根據化學的基本原理和方法對人類生產、生活實踐中與化學有關的問題進行應用基礎理論和方法的研究以及實驗開發研究的一門技術科學。應用化學專業通用性強,適用面廣,是理工結合型專業。它與信息科學、材料科學、生命科學等專業都息息相關。應用化學專業的任務是培養在化學與應用領域間具有橋梁作用的專門人才,使他們既有扎實的化學理論基礎和較強的科研開發能力,并且又懂化學在相關領域中的應用.這樣他們就能夠在相關領域如化工、材料、能源、環保和生命等領域中解決比較復雜的具體化學問題。
一般認為,應用化學專業培養目標是:具備化學的基本理論、基本知識和相對較強的實驗技能,能在科研機構、高等學校及企事業單位等從事科學研究、教學工作及管理工作的高級專門人才。其業務要求是:學習化學方面的基礎知識、基本理論、基本技能以及相關的工程技術知識,受到基礎研究和應用基礎研究方面的科學思維和科學實驗訓練,具有較好的科學素養,具備運用所學知識和實驗技能進行應用研究、技術開發和科技管理的基本技能。
(一)符合應用化學專業的培養目標
從以上對應用化學專業的專業性質和業務要求中可以看出,本專業非常重視學生解決實際問題的能力,正如專業名稱反映出的重在對“化學知識的應用”。
工業分析的內容一般包括:試樣的采取和制備、水質分析、煤和焦炭分析、硅酸鹽分析、礦物分析、冶金及鋼鐵分析、肥料分析、氣體分析、化工產品質量檢驗、農藥分析、食品分析等。其理論和方法適用于環境檢測,涉及與化學問題相關的方方面面,內容非常廣泛,實用性很強,非常適合應用化學專業的培養需要。
(二)工業分析與國家產業政策相容共進
國家產業政策不斷隨科技進步和經濟發展的需要推進,重視新能源新材料的研發,對食品安全、環保的標準在不斷充實和提高,有關原材料、產品的檢測標準在不斷完善和更新之中,給工業分析提供了長期的機遇,同時也給工業分析不斷提出了新要求和新挑戰。
(三)學習和掌握工業分析技術有利于就業
建立在化學分析和儀器分析的基礎上的工業分析,也是一門實用技術。許多行業特別是化工、冶金、石油、藥物、環保、食品和生物等行業都需要一定的工業分析人員。當前我國經濟處于高速發展時期,這些行業急需一批高層次、高素質, 技能型、應用型的高級分析人才。應用范圍的廣泛性,決定了就業機會很多。而且幾乎不需要多少培訓,就能夠直接上崗,對于用人單位來說,是最樂意的。根據我們的調查,應用化學專業畢業生直接上崗就業的多供職于與工業分析相關的部門或行業。
(一)課程教學應服從于培養應用型人才總體目標,要充分運用多媒體教學手段
從能力結構來說, 應用型人才應該具有運用科學理論知識和方法分析、解決問題的綜合能力, 將解決方案付諸行動的實踐能力,還要有發展潛能和技術創新能力。大學課程教學要以專業基本能力為主線,廣博的專業知識為載體。工業分析內容廣泛,應用化學專業又不同于工業分析專業,教學中既要反映工業分析的全貌和特色,但又不需要、也不可能面面俱到。在有限課時量的情況下,應根據專業培養重點方向,對教學內容采取精講和泛論結合。無論如何,要達成教學目標,信息量總是很大的。故此,必須利用多媒體教學。計算機輔助教學的應用, 減少了板書的時間, 可以充分加大教學的信息量, 同時,生動活潑的圖像或圖片的展示,能夠激發學生的學習興趣, 調動學習的積極性和主動性, 提高教學效果和效率。通過超鏈接,觀看有關國家標準和行業標準,了解最新研究動態,不僅能夠體現工業分析的特點,而且擴大了學生視野,開拓了學生的創新思維。
(二)以分析方法為主線,以工業分析特點為著力點
工業分析內容繁多。雖然方法原理及實驗基本操作多已在基礎課中學過,但缺乏綜合性訓練,很少涉及工業生產中實際樣品和復雜物質的分析,對方法原理的運用只是按部就班,不求甚解。工業分析以化學分析和儀器分析中的方法原理為基礎,重在應用。涉及采樣、制樣、試樣分解、預試驗、測定方法選擇、準備 (試劑和儀器等)、測定、數據記錄和處理、報告書寫等分析的全過程。測試方案設計是關鍵,要結合實驗條件,對方法原理等有透徹的理解,并善于文獻檢索。因此,教學中要抓住分析方法這條主線,根據分析對象和分析目的要求進行方案設計,將此理念貫穿在對各類具體分析方法的介紹中,可謂“千差萬別一線牽”而“授人以漁”。
在工業分析中,對原料、產品、半成品及工業生產過程控制等各項分析一般都有國家、行業、企業標準,是工業分析最重要的特點,故教學中要以此為著力點,始終貫徹于教學中,可通過多媒體超鏈接,有選擇地展示有關標準的全貌。指出:1、具完整性、權威性和法定地位;2、處于變化和完善中。對于教材中過時的標準要及時指出和更新;3、其他各類測試方法必須以此對照。
通過理論教學中分析方法的不斷深化和應用性實驗、設計性實驗和創新性實驗的實踐,學生對分析方法的應用已有融會貫通之感,他們覺得,專業能力明顯提高,給畢業論文的完成也提供了思路和動力。以應用能力培養為方向,大大減輕了枯燥的記憶負擔。
(三)按照專業培養重點方向,突出重點教學內容,以求舉一反三
作為地方性本科院校,應該適應地方經濟的發展, 培養出合格的應用型人才。根據“厚基礎、寬口徑、高素質、強能力、廣適應”的要求,特色方向形成特色人才培養模式。郴州是全國著名的有色金屬之鄉,礦產資源非常豐富。故冶金是我系應用化學專業的重點方向之一。在工業分析教學中,突出了礦物分析和冶金分析。以銅礦中銅的測定為例,首先根據高、中、低含量選擇分析基本方法,高、中含量可用碘量法(聯系了基礎課),低含量用光度法或原子吸收法;提示應如何采樣和制樣;討論分解方法;討論干擾的處理、測試條件和計算;最后介紹國家或行業標準。精講1~2個內容,歸納總結思路和方法,其余只需提綱挈領。在有限的課時中達成教學目的。
(四)根據實驗室條件,精選實驗內容
由于沒有專門的工業分析實驗室,加上實驗時數的限制,而實驗的開設既要滿足教學大綱和能力培養的要求,體現應用性實驗、設計性實驗和創新性實驗的特色,又要結合實驗室的現有條件。因此,必須精選實驗內容。其中開設了飼料分析,選作礦物分析。選作實驗是在老師的指導下, 學生通過查閱文獻和有關標準,制定分析方法及分析步驟,還可以進行經濟效益評估,討論定型, 最后實施,并在實驗中改進提高。同時,利用學校的純凈水廠,鼓勵學生分別對生產前后的水樣的一些化學指標進行檢測。激發了學生的求知欲,有效培養了學生創造能力, 實踐應用能力和創新精神,也鍛煉了學生綜合分析能力和實際工作能力。
(五)以學生為主體,注重能力培養,減輕學生負擔
本課程開設的時間一般在畢業前一學期,學生思想或組織都相對松散,找工作,忙考研,做論文,事物繁忙。課程教學既要實現教學目標,也要充分考慮學生的需求和實際利益,減輕學生的學習負擔和思想壓力。如何解決存在的矛盾?那就是“實事求是”。
《工業分析》作為一門實踐性課程,重在培養其專業應用能力和工作適應能力。在教學過程中強調“以學生為主”,擺脫死記硬背的學習方式,重視平時課堂參與,精心設計和安排實驗內容和方式,培養學生學習、研究、協作的科研精神,拓展學生的專業視野,挖掘學生的內在潛能。根據應用型、技能型人才培養目標要求,理論教學以夠用為度,強化“實際、實用、實踐”的原則。
封閉性的課堂考試對工業分析課這種實踐性很強的課程是不相適應的, 也體現不出學生的實際能力。由于工業分析內容的廣泛、分散和客觀性特點,如果采取平常那種單純筆試課堂考試,就會對學生形成很大的負擔和壓力。為應對這種考試,就要從學生實際出發,按能力培養要求,最大限度減輕學生負擔。1、對學習態度、平時表現等量化考察,保證了課堂氣氛;2、從實驗設計、實驗操作和對問題的處理能力綜合評定實驗成績.;3、特別是精心設計作業,通過作業達到教學目的,強化學生的綜合應用能力。對學校安排的課程結業筆試考試內容以作業為重點,再適當減小范圍,有的放矢,學生對信息量很大的枯燥記憶的畏難就會變得輕松。這種做法,不僅保證了教學效果,而且提高了學生的學習積極性,化解了不少沖突和矛盾,很受學生歡迎,最后的綜合成績也很理想。
應用化學專業《工業分析》的內容和教材建設起步較晚,且各學校培養方向有較大差異,教學內容和教材的規范任重道遠,如何應對日新月異的現代工業發展和學生的實際需求,深化和加強工業分析課程的教學改革,困難不少,需要我們不斷去改革探索。應以學生為主體,把貼近生產生活實際,培養應用型、能力型人才,適應時代需要作為教學改革的方向。
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周菊峰:男,1 9 6 3年出生,副教授,主要從事分析化學和工業分析等的教學及科研工作;
彭愛姣,女,1 9 6 8年出生,圖書館館員。
10.3969/j.issn.1001-8972.2011.10.189