分析化學實驗教學中的體會和感悟

趙婷 茆廣華 張敏 仰榴青

摘 要： 本文針對目前分析化學實驗教學中存在的問題，結合教學實踐，闡述分析化學實驗教學中的體會和感悟，并從基本操作、設計型實驗和科研型實驗、改進評價標準等方面提出具體建議。

關鍵詞： 分析化學 實驗教學 教學模式 科研 評價標準

分析化學是一門研究物質的組成、含量、結構和形態等化學信息的分析方法及理論的一門科學，即是一門獨立的化學信息科學[1]。它除了是化學類專業的重要基礎課程外，還是材料科學、醫藥學、食品科學、環境科學等多種專業的必修基礎課程，可見分析化學的學習對各個專業的發展發揮著重要作用。分析化學的學習包括兩個部分：理論學習和實驗操作。其中實驗課程是分析化學中很重要的一部分，在很多學校均作為一門單獨的課程進行學習和考核。它不僅能讓學生較好地鞏固和理解分析化學中的基本理論，熟練各種基本操作，培養學生分析問題、解決問題的能力，以及嚴謹認真的科學態度，而且容易激發學生的興趣和創新思維，調動學生自身的積極性與主動性，這些均有利于促進學生知識和能力素質的均衡全面發展。但目前，分析化學實驗教學中仍存在以下問題：（1）實驗為老師經預實驗驗證或已非常成熟的實驗內容——無法激發學生的興趣；（2）實驗目的、實驗的具體步驟、實驗現象和實驗注意事項均為老師教授，學生只需按照步驟進行實驗——無法培養學生的創新思維，調動學生的實驗積極性；（3）對于實驗結果不做分析，不去分析結果的可靠性——無法培養學生嚴謹認真的科學態度；（4）不會主動尋找實驗失敗的原因，依賴老師分析解決問題，無法培養學生分析、解決問題的能力。當今社會，隨著科技的不斷發展，以及對于“一磚多用”型人才和人才創新性要求的不斷提高[2]，對分析化學實驗教學也提出更高要求。因此，筆者結合自身分析化學實驗教學談幾點自己的建議。

1.重視基本操作的規范化

規范的基本操作是快速、準確地分析化學實驗的基礎。對于剛進行分析化學學習的學生來說，必須嚴格要求操作規范。首先，對于分析化學實驗的每一個基本操作，教師的講解和示范要做到細致入微（包括：操作要點、注意事項等）。例如最基本的移液管的使用：a.注意移液管的量程和標注，是否符合我們的移液要求，是否標注有“吹”或“快”字；b.移液管的檢損、洗滌，采用什么洗液，并進行操作演示；c.進行移液操作和讀數，逐一介紹操作要點并進行演示；d.強調注意事項：移液管不可高溫烘烤，移液時必須用待移液體進行潤洗2—3次等，并詳細解釋原因，以及不這樣做會對下面的分析結果帶來什么樣的影響。其次在學生進行操作時，教師要做到巡回檢查和指導，對于一般性的操作錯誤要及時糾正，對于普遍性的錯誤，要進行集中講解和示范，讓學生重視基本操作，養成良好的習慣。對于實驗中遇到的問題，引導學去思考，利用已學習的知識解答和分析，如鹽酸量取時必須在通風櫥內進行，是因為它的易揮發性，容易形成酸霧，造成實驗室的污染。配位滴定時速度一定要慢，是因為配位反應速率較慢，防止副反應的發生。此外，實驗數據的記錄和處理也應該規范化，如結果有效位數的保留問題，在滴定管讀數時，必須估讀一位，即保留兩位小數。在必要時，基本操作可進行一次考核，作為實驗成績評判的依據之一。

2.改變現有的實驗教學模式

現有的實驗教學模式，即老師教授，學生被動接受性學習。這樣的教學模式既不能調動學生的實驗積極性，激發其實驗興趣，又不能夠培養學生自己分析問題、解決問題的能力。因此，可以根據實際情況改變現有實驗教學模式，從教師教授型模式轉變為學生設計型。首先，對于未系統做過分析化學實驗的學生，在進行基本技能訓練的同時，可以先給學生講授一些關于實驗設計的概念，為分析化學實驗設計做好準備。其次，教師可以結合一些簡單的分析化學實驗，指導學生進行分析設計的學習，讓學生從設計過程中學習并體會分析化學實驗設計的原理和方法。將學生分組后（2—3人一組），教師結合課堂學習的知識布置相應實驗題目，并設定相關問題，引導學生進行實驗設計。例如：自來水硬度的測定實驗，為了讓學生進一步了解實驗內容，教師可進行進一步設疑：a.自來水硬度由什么引起？b.采用什么測定方法？c.采用什么指示劑？d.滴定可在什么條件下進行，怎樣排除其他離子（Fe■和Al■等）的干擾？等等。通過對這些問題的回答，除了要讓學生了解本次實驗主要需要解決的問題外，還可以了解一般實驗設計遵循的步驟，有利于設計思路的逐漸形成，提高他們分析和解決實際問題的能力。在知道了實驗題目和實驗的基本思路后，教師可以讓學生自己擬定出實驗原理，儀器與試劑，具體實驗步驟，以及可能遇到的問題及處理方法、繪制數據表格，等等，由老師審核確定具體實驗方案。當教師在審核方案時，需要引導學生繼續細致地完善實驗方案，例如：在EDTA標準溶液標定時，采用CaCO■作為基準物質，那么CaCO■如何溶解（鹽酸溶液）？溶解時會出現什么現象（反應放出CO■，產生氣泡）？會對標定帶來怎樣的影響（易使Ca■濺失）？那我們應該如何解決這個問題（需要在溶解時，緩慢滴加鹽酸溶液，并在燒杯上蓋表面皿，溶液在轉移定容時，表面皿也需進行洗滌）？讓學生在回答問題的過程中，積極思考，將理論與實際結合起來，培養分析和解決問題的能力。最后由學生獨立完成實驗，并與老師共同對實驗過程和結果進行分析和總結。在這種設計型實驗教學模式下，不僅可使學生積極主動地參與到實驗中，將理論知識應用于實際問題的解決，較好地鍛煉思維能力、實際操作能力，而且可更好地發揮學生的自身特長，培養團隊協作意識。

3.將教師的科研與教學結合起來

科研是提高分析化學教學質量的推進器和重要途徑[3]。教師可以在進行科研時，通過開放性實驗吸引學生參與，在豐富學生課余生活的同時，培養提高學生動手和自學能力。教師根據學生的理論知識結構，結合自身的科研方向開展一些有意思的綜合設計實驗或課題研究。例如：我們實驗室主要從事天然產物類的研究，可以開展：菌類中蛋白或多糖類物質的分析與鑒定、桑葚中花色苷的定量與定性分析、羧甲基化多糖中羧甲基取代度的測定，等等。在這個過程中，學生需要自己查閱相關文獻資料，擬定實驗方案，并解決實驗中遇到的問題，不僅培養學生分析問題、解決問題的能力，激發學生科研積極性，增強學生的成就感，而且這種鍛煉的過程更有利于他們今后的實際工作和繼續深造。

4.改變單一的評價標準

考核是實驗教學的重要環節，教師對學生實驗進行合理而科學的考核是很必要的[4]。目前，很多教師對于學生實驗成績的評定只是根據實驗操作和實驗報告兩個方面，這樣的評價太過單一和片面，不能體現學生的實際情況。筆者認為實驗教學考核可從以下三個方面進行：a.實驗基本操作的考核成績；b.簡單的設計性實驗考核標準包括：實驗態度和積極性，實驗的設計能力，實驗操作、發現問題和解決問題的能力，實驗數據的處理，對實驗的總結和心得、具體實驗報告，以及自身的紀律性和實驗室清潔衛生等內容綜合考核評定；c.科研型實驗考核標準包括：對于文獻查找閱讀及理解能力、實驗方案的制訂、具體操作情況、實驗記錄、數據分析及總結、實驗報告等方面進行綜合考核評定。這樣全面的考核過程，不僅有利于充分反映學生的綜合素質，而且對于分析化學實驗教學質量的提高具有積極的促進作用。

綜上所述，從筆者多年來分析化學實驗教學的體會與感悟可知，教學中需重視基本操作規范、需將教授型教學模式轉變為設計型教學模式、將教學與科研緊密相連并且改變單一的實驗評價標準，這樣才能切實提高分析化學實驗教學的質量，滿足現代社會對創新型人才的需求。

參考文獻：

[1]李發美.分析化學[M].北京：人民衛生出版社，2003.

[2]錢力.分析化學實驗課程中學生能力培養的思考[J].考試周刊，2010（11）：187.

[3]邵從英.關于提高分析化學教學質量的心得與體會[J].科技信息，2012，12：118.

[4]陳向明，于晨.藥學專業分析化學實驗考核方式的探索與改革[J].考試周刊，2011（73）：10-11.