分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革對(duì)實(shí)踐性應(yīng)用型人才培養(yǎng)的探索

姜瑞平 徐晶 邵信儒 孫海濤

摘要：通過(guò)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核方式等方面的改革，提高了學(xué)生對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的興趣，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)教學(xué)改革

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，它與分析化學(xué)理論課程教學(xué)緊密結(jié)合，是工科類本科專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程。通過(guò)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，能使學(xué)生加深對(duì)分析化學(xué)基本理論的理解，正確熟練地掌握分析化學(xué)的基本操作，并樹(shù)立“量”的概念，運(yùn)用誤差理論和分析化學(xué)理論知識(shí)，找出實(shí)驗(yàn)中影響分析結(jié)果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在實(shí)驗(yàn)中做到心中有數(shù)、統(tǒng)籌安排，學(xué)會(huì)正確合理地選擇實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)儀器，正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。以培養(yǎng)具有較強(qiáng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和獨(dú)立工作能力的實(shí)踐性應(yīng)用型人才為目的，對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了一系列改革，取得了較好的實(shí)踐效果。

一、教學(xué)內(nèi)容的改革，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣

目前，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課在教學(xué)內(nèi)容上主要是驗(yàn)證性和規(guī)范化操作的訓(xùn)練，對(duì)規(guī)范學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基本操作是必不可少的，但卻忽視了對(duì)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，盡管有些學(xué)校分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)置了一些設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)，但往往老師提前給學(xué)生準(zhǔn)備好，并不能給學(xué)生多少選擇和設(shè)計(jì)的空間[1]。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中分析的樣品多數(shù)為實(shí)驗(yàn)老師提供，實(shí)際采集的樣品少，因此學(xué)生只是為實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)，缺乏實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性和積極性，體會(huì)不到實(shí)驗(yàn)后的成就感，以及分析實(shí)際樣品的重要性和嚴(yán)肅性。

為了改變這一局面，改變教學(xué)內(nèi)容，認(rèn)真篩選基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生熟練、規(guī)范地掌握分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本的方法和技術(shù)；開(kāi)設(shè)實(shí)用型、與日常生活相關(guān)的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，如飲用水的硬度的測(cè)定，由教師提出實(shí)驗(yàn)課題，然后學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，查閱有關(guān)資料并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟經(jīng)指導(dǎo)老師認(rèn)可后，學(xué)生從試劑的配制，到最后結(jié)果的確定整個(gè)過(guò)程都由學(xué)生獨(dú)立完成。這不僅可以激發(fā)學(xué)生探索實(shí)驗(yàn)的欲望，而且使學(xué)生的理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能、數(shù)據(jù)處理與綜合分析能力都得到了有明顯的提高。

另外，在實(shí)驗(yàn)中盡可能采用實(shí)物樣品的測(cè)定，例如自來(lái)水的總硬度的測(cè)定，食用醋的總酸度的測(cè)定，學(xué)生只有認(rèn)真實(shí)驗(yàn)，才能測(cè)出含量，不僅充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，也培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是的工作作風(fēng)，也使學(xué)生認(rèn)識(shí)到自身的價(jià)值，真正體現(xiàn)到學(xué)以致用。

二、教學(xué)方式的改革，誘導(dǎo)學(xué)生自主思考

傳統(tǒng)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的講課模式大多是教師講解示范，學(xué)生機(jī)械聽(tīng)講，然后學(xué)生“照方抓藥”，學(xué)生始終處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)，缺乏學(xué)習(xí)主動(dòng)性和獨(dú)創(chuàng)性[2]。還有一部分學(xué)生在自己作實(shí)驗(yàn)時(shí)，不能做到嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作，需要老師反復(fù)地糾正。例如移液管、滴定管的操作。針對(duì)這種情況，教學(xué)方式分為兩種，一是對(duì)于一些常用儀器及規(guī)范化的基本操作的教學(xué)內(nèi)容，教師進(jìn)行反向演示實(shí)驗(yàn)[3]，由教師在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)把這些錯(cuò)誤操作演示出來(lái)，然后組織學(xué)生討論，讓學(xué)生指出老師哪些操作有誤，整個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的氣氛活躍，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。二是實(shí)驗(yàn)課的講解采用提問(wèn)、引導(dǎo)等形式進(jìn)行師生互動(dòng)交流。要求實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師必須做好實(shí)驗(yàn)過(guò)程思考題的準(zhǔn)備，要求學(xué)生通過(guò)預(yù)習(xí)后帶著問(wèn)題進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，為師生間互動(dòng)做好準(zhǔn)備。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題或存在現(xiàn)象，向?qū)W生提出思考性的問(wèn)題，例如：氫氧化鈉溶液配置時(shí)，稱量氫氧化鈉為什么用臺(tái)秤而不使用分析天平？再如：做實(shí)驗(yàn)過(guò)程中衣服被碘液污染，利用已知的只是如何去除？實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師利用一定時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行必要的歸納總結(jié)，并提出進(jìn)一步的要求或思考，同時(shí)也要求學(xué)生在做完實(shí)驗(yàn)后，進(jìn)一步對(duì)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題進(jìn)行思考，查閱資料，這樣不但有利于學(xué)生的發(fā)散思維、開(kāi)闊視野，而且可以使學(xué)生了解更多的分析新技術(shù)、新方法。

三、教學(xué)時(shí)間的改革，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力

由于近幾年的擴(kuò)招，在校生猛增，存在實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等出現(xiàn)不足現(xiàn)象，往往是多人一組實(shí)驗(yàn)，部分學(xué)生的實(shí)驗(yàn)只是走過(guò)場(chǎng)看熱鬧，很難真正達(dá)到開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)的目的要求，另外還有部分學(xué)生或因操作技能不熟練，或想反復(fù)練習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不能在計(jì)劃學(xué)時(shí)內(nèi)完成的等情況。積極倡導(dǎo)多種形式的實(shí)踐性教學(xué)，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，鼓勵(lì)廣大學(xué)生利用課余時(shí)間主動(dòng)進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生進(jìn)行自主探索創(chuàng)造了良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，實(shí)踐證明，開(kāi)放性教學(xué)和開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室可促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，同時(shí)充分發(fā)展了學(xué)生的個(gè)性，培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新能力，起到事半功倍的教學(xué)效果。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外高校在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)立了一些自主創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)題目，為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力搭建了一個(gè)很好的平臺(tái)[4]。所謂創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)是指給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)條件，由學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)方案并實(shí)施的，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立獲取新知識(shí)、增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和培養(yǎng)創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)，也包括由學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題（如學(xué)生自帶的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)題目），通過(guò)實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題，在解決問(wèn)題過(guò)程中增長(zhǎng)知識(shí)、提高綜合素質(zhì)的實(shí)驗(yàn)[5]。為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、展示自我、發(fā)現(xiàn)自我，提供足夠的時(shí)間與空間，這需要開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)。除平時(shí)上課時(shí)間外，實(shí)驗(yàn)室每周對(duì)上課學(xué)生開(kāi)放一天，學(xué)期末有3周時(shí)間全方位開(kāi)放：包括選題開(kāi)放（可選教師提供的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)題目或?qū)W生自帶題目）、實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放、儀器設(shè)備使用開(kāi)放（需建立合理的使用、維護(hù)制度，以提高儀器的使用效率）、試劑使用開(kāi)放（盡最大努力滿足學(xué)生需要）。

四、考核制度的完善

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的考核不能沿用理論課那樣期末一張?jiān)嚲頉Q定成績(jī)的方法，而是要注重平時(shí)的考核。在對(duì)學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定中，實(shí)驗(yàn)平時(shí)成績(jī)（占60%）、考核成績(jī)（占30%）、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)（占10%）。平時(shí)成績(jī)的形式有：出勤和預(yù)習(xí)、實(shí)際操作和結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)考核方面采取口試、筆試、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和操作等多種考試形式，綜合考慮學(xué)生各項(xiàng)能力，著重考核學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性與能力的全面發(fā)展。平時(shí)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和規(guī)范化操作訓(xùn)練，制定相應(yīng)的考核細(xì)則，例如，在評(píng)定實(shí)驗(yàn)稱量結(jié)束工作時(shí)，分別對(duì)關(guān)閉電源（2分）、清潔（1分）、關(guān)天平門（1分）、罩好天平罩（1分）、基準(zhǔn)物放回干燥器中（1分）、天平的實(shí)用情況登記（2分）等實(shí)驗(yàn)操作技能進(jìn)行量化打分。要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間獨(dú)立完成，力求每一個(gè)操作規(guī)范化，使學(xué)生有意識(shí)地養(yǎng)成規(guī)范操作的習(xí)慣。對(duì)于定量實(shí)驗(yàn)中的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分析，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都有準(zhǔn)確度與精密度的要求，以幫助學(xué)生確立“量”的概念。促使學(xué)生懂得每一個(gè)數(shù)據(jù)的嚴(yán)肅性，不能隨意更改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從根本上杜絕了胡編、篡改數(shù)據(jù)的行為。對(duì)于異常的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，要求作出合理的解釋，找出異常的原因。通過(guò)合理公正的考核，使學(xué)生從思想上高度重視實(shí)驗(yàn)，改變過(guò)去為實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)的弊病。由于考核貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，真實(shí)地評(píng)價(jià)出學(xué)生實(shí)驗(yàn)的水平，最大限度激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)力和興趣，培養(yǎng)了學(xué)生一絲不茍的工作態(tài)度。

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基金項(xiàng)目：通化師范學(xué)院高等教育教學(xué)研究課題吉林省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃項(xiàng)目[GH14393]