摘要 滴定分析是職業院校一些專業重要的職業能力,是定量分析測定崗位的必備技能。本文從滴定分析實訓教學現狀入手,明確了教學實訓目標,對教學實訓提出了改進措施,提高了滴定分析教學實訓效果,使學生能夠規范操作,真正理解和應用滴定分析理論,加強了學生的職業應用能力。
關鍵詞 滴定分析 實訓質量 職業應用能力
中圖分類號:G712文獻標識碼:A
Measures to to Improve the Training Quality of Titration
Analysis Teaching in Vocational Schools
XU Haijuan[1], ZHANG Tianbo[2], WANG Handao[1], TAN Caideng[1]
([1] School of Food and Biological Engineering, Guangdong Industry
Technical College, Guangzhou, Guangdong 510300;
[2]The State-owned of the college, Guangdong Industry Technical College, Guangzhou, Guangdong 510300)
AbstractTitration analysis is an important vocational ability of professional in vocational schools, is an essential skill of quantitative determination. This paper starts from the present situation of practical teaching of the titration analysis, has a clear goal of teaching training, proposed improvement measures of teaching training, improve the teaching effectiveness of titration analysis, enable students to operate standardly, really understand the theory and application of titration analisys theory, strengthening the professional proficiency of students.
Key wordstitration analysis; practice training quality; professional proficiency
1 滴定分析教學實訓在高職院校中的現狀
當今企業的分析檢測,應用較多的是現代儀器分析技術,但滴定分析以其操作簡便、準確度相對較高、有些場合無法替代等優點在分析檢測中還有較大的用武之地。①因此,對于很多高職專業如環境監測與治理技術、食品營養與檢測、生化產品及檢驗技術等來說,滴定分析技能是學生所必須掌握的職業能力,開設滴定分析教學和實訓是非常重要和必要的。
1.1 滴定分析理論教學現狀
滴定分析是建立在酸堿平衡、絡合平衡、氧化還原平衡和沉淀平衡基礎上,根據物質的化學計量關系,通過滴定操作實現定量分析的化學分析方法, 也稱為容量分析。滴定分析中的理論教學內容是重要的不可或缺的部分,起著理解和指導滴定操作實踐的意義,但是相對于實際的滴定操作實踐來說,其內容有一定深度,比較繁瑣。在教學過程中,學生普遍感覺到滴定分析知識點繁雜,計算量較大,盡管做了大量習題,到頭來仍然不能理清頭緒,在考試和實際應用中感到一頭霧水。
1.2滴定分析實訓現狀
在高職院校中,對于基礎實驗課程,部分學生表現很被動。他們對實驗課程學習的重要性認識不足,缺乏積極性和主動性。如:他們在預習時,只是完成任務似的把實驗內容草草抄寫一遍, 在實驗的整個過程都是不動腦筋,不能把理論和實際很好結合起來,導致達不到實驗的預期目的。還有部分學生分析化學基礎理論知識學得不扎實,很多概念模糊,思路不清晰,導致在實驗及實驗數據處理過程中出現這樣那樣的問題,實驗器具的耗損也因此比較大。②
如何提高滴定分析的教學實訓效果,使學生真正理解和應用滴定分析理論,規范操作,是教師要認真思考的問題。本文試從滴定分析理論教學和實訓教學目標及提高質量的措施等方面進行說明。
2 滴定分析理論教學目標及提高教學質量的措施
2.1 滴定分析理論教學目標:建立實用簡潔的知識結構
教育部副部長魯昕在2011年度全國職成教工作會議上的講話《貫徹落實教育規劃綱要,推動職業教育協調發展》中指出:“職業教育要著力培養學生的職業道德、職業技能和就業創業能力,提高學生的繼續學習和職業生涯持續發展能力”,教師必須在理論教學中講清楚、講明白知識點,建立實用有效簡潔的滴定分析理論教學知識結構,讓學生能夠抓住要點、掌握重點、理解難點,根據滴定對象能夠適當地靈活應用理論來分析指導滴定分析實踐。
滴定分析所涉及的反應類型包括酸堿反應、絡合反應、氧化還原反應衡和沉淀反應等,③雖然各自反應特點各異,但是各個單元的滴定分析基本上都是圍繞著:“定量完成的反應常數要求→影響反應定量的副反應類型及消減措施→滴定突躍的形成及指示劑選擇→行業應用實例”這條主線展開的。其中,定量完成的反應常數是基礎,為滴定分析提供理論保證;滴定突躍的形成及指示劑選擇是重點,為定量分析確定合理的條件;行業應用實例是目的,是滴定分析的最終落腳點。在教學過程中教師要按照上述的滴定條件及時和妥當的總結,歸納,不斷強化學生該課程的知識結構,有利于同類型單元的知識理解和掌握。④
2.2 采用項目教學法提高滴定分析理論教學質量
項目教學法是以一種工作任務為核心來訓練技能并建構理論知識的教學法。在這種教學模式下,學生成為了學習的主體,教師在教學過程中扮演引導者,學生在教師的指導下自主學習,完成教師安排的項目任務。⑤在完成任務后的成功愉悅和滿足感,不但提高了學生的學習興趣和學習的積極性,同時也培養了學生自主學習的能力,讓學生學會學習。
表1滴定分析中的項目教學安排
以環境監測與治理技術專業為例,根據專業的特點可以選取以下項目作為教學載體,要求學生對每個項目的滴定可行性、滴定實驗方案、滴定注意事項進行分析和講解,見表格 1。
具體方法是將全班分成若干組,讓他們分別準備其中一個項目,并以ppt的形式上臺講解,然后,其他同學進行提問,由講解同學給予回答。這種由被動變為主動的學習方法不僅可使學生加深對所學內容的理解,而且也可提高他們分析和解決問題的能力。
2.3 教師要善于利用信息化教學手段,強化學生學習的興趣
在教學中,要注意新型的信息化教學方式,充分利用多媒體課件、三維動畫、電視錄像和互聯網等現代化教學手段,增強學生的學習興趣。比如酸堿滴定中的分布曲線、滴定突躍曲線、指示劑的變色突躍的動態演示,配位滴定中的EDTA與金屬離子的絡合物空間結構圖、配位滴定突躍曲線及配位指示劑的封閉現象演示等,都可以應用多媒體課件,使一些抽象的、難以理解的、微觀的和不易口頭表達清楚的教學內容通過課件的演示變成生動具體的、有趣的、簡單明了的、宏觀的、一目了然的知識,縮短學生與教材之間的距離,起到意想不到的效果。
3 滴定分析實訓目標及提高實訓質量的措施
3.1 規范學生實訓操作技能
滴定分析實踐性很強,學生必須嚴格按照規范來操作,包括對各類量器的正確使用。滴定分析中常見的量器是酸(堿)滴定管、移液管、容量瓶和電子天平等。為了確保學生正確使用各類量器,可以在滴定操作前安排實訓項目,讓學生熟悉必要的操作規范(見表格 2)。
表2滴定分析規范操作項目
3.1.1 電子天平的規范使用
分析天平是定量分析工作中最重要、最常用的精密稱量儀器,其稱量的準確度對分析的結果影響很大。電子天平是最新一代的天平,它是根據電磁力平衡原理,直接稱量,放上被測物質后幾秒鐘內達到平衡,直接顯示讀數,具有體積小、使用壽命長、性能穩定、操作簡便、稱量速度快和靈敏度高的優點。在高職分析化學教學實訓中,要突出電子天平的使用規范培訓,簡化機械電光天平的介紹,提高實訓效率。
3.1.2 體積量器的規范操作
無論哪種滴定分析,都必須使用滴定管來控制并實現其化學反應。在實訓過程中,如果不特意強調滴定管的正確使用,則大部分學生滴定操作時類似問題會重復出現,而且滴定管的破損率也較高。實訓中要特別注意的問題有:滴定管的防漏處理;滴定管正確讀數和記錄;滴定管的半滴控制;容量瓶和移液管的正確使用。
3.1.3 提高指示劑突躍顏色辨別能力
滴定分析中學生常感到滴定終點難以判斷,對顏色的理論辨別力和實際辨別力差,可以采用“標本法”讓學生比較對照,這樣既減少學生在訓練中的頻頻發問,也提高學生對終點是否到達的判斷能力。所謂“標本法”就是把同一滴定的顏色變化,即終點前、終點、終點后的三種不同顏色的溶液分別裝在三個錐形瓶中放在講臺上讓全班學生進行對照,從而對自己的滴定是否剛好到達終點做出判斷,這樣做既能使課堂安靜,也縮短學生練習時間,收到良好效果。
3.2 規范分析數據的記錄和處理
在分析操作中學生的興趣集中在技能學習上,經常不重視數據的記錄和處理。稱量練習非常認真,出現讀數后,就隨便抓張紙草草記下數據或干脆不記錄是常見的事。另外,在實驗報告上,數據的處理計算和填寫也經常是涂涂改改,嚴重背離了分析定量的嚴謹可信的要求。為此,必須使學生重視對數據記錄和處理工作。一般未知濃度溶液的濃度計算應該是四位有效數字,同學們常常只留兩位或三位有效數字是錯誤的。用移液管移取溶液時,記錄數據的有效數字應為四位,同學們往往寫成兩位,例如讀25.00ml,錯誤的記錄為25ml,這些錯誤最終導致分析結果數據處理不當。做分析化學實驗要求手腦并用,力求快速、準確,必須有嚴謹的治學態度,為專業技術工作打下良好的基礎。
3.3 強調預習,嚴格操作要求,細心指導,通過階段性測驗考核督促學生主動參與實訓
為了督促學生真正參與到實訓中,我們對每個實訓項目針對性地擬定了預習準備題、實驗數據記錄表、實驗結果分析及思考題,方便學生提前了解實訓目的,查閱相關資料,做好實驗前的預習。學生只有在實驗前把實驗目的、實驗原理、操作步驟等搞清楚,并進行充分的思考和準備,才可能在實驗中有的放矢,有意識地去操作、去觀察、去思考。教師要在實訓課前檢查,無預習報告者不得進行實驗。
在實驗過程中教師要做細致耐心的指導,并進行階段性的檢查。實驗過程中,要求教師有高度的責任心,細心觀察學生的操作,耐心指導,對個別學生要反復手把手地教,直到操作規范為止。在天平稱量和滴定分析基本操作實驗完成后,可進行階段性測驗,以督促、檢查學生對分析化學實驗規范操作的掌握情況,為下一步的標定、測定實驗打下良好的基礎。
教師在實驗課后要及時做好實驗總結,對學生實驗過程中的正確操作和優點要及時給予肯定,對實驗過程中出現的錯誤、問題要及時進行糾正,讓學生避免不良實驗習慣的形成。在實驗總結時,必須讓學生明白,一定要練好基本功,對基本概念基礎理論掌握得透徹扎實、基本操作正確規范,才有可能在分析化學領域不斷前進,提升創新能力。
4 結論
通過本課程的學習,學生能夠學習和掌握滴定分析的基本理論和操作技能,接觸和了解行業企業的職業能力需求,并通過實際操作訓練提高學生對本專業分析問題和解決問題的能力,為學生今后走上工作崗位,達到“零距離就業”打下扎實基礎。
注釋
①李文化等.滴定分析的理論與實踐[J].丹東師專學報,1997(3):31-32.
②徐萊.對學生在分析化學實驗中常出現的問題的分析及指導[J].江西化工,2007(2):98-99.
③高職高專化學教材編寫組.分析化學[M].北京:高等教育出版社,2008.6.
④陳常興.滴定分析的知識結構[J].黑龍江醫藥科學,2005(6):84-85.
⑤侯月平.項目教學法在高職《化工分析》中的應用[J].中國科教創新導刊,2010(5):180.