高職院校分析化學實驗教學改革探討

石麗榮

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高職院校分析化學實驗教學改革探討

石麗榮

（廈門海洋職業技術學院，福建廈門 361000）

結合我校分析化學實驗教學情況，分析并探討該實驗課程教學改革措施，以提高實驗教學效果，促進課程的可持續性。

高職院校；分析化學實驗；教學改革

分析化學是我院生物系各專業學生必修的專業基礎課。該課程實驗課是學生進入學校學習的首門實驗課。實驗課程著重訓練學生掌握以酸堿平衡、配位平衡、氧化還原平衡及沉淀溶解平衡這四大化學平衡反應為基礎的化學分析方法所涉及的各種容量分析儀器的原理和操作方法。通過實驗教學，學生掌握了化學實驗的基本操作，正確處理實驗數據，正確分析實驗結果，掌握一定分析化學問題、解決化學問題的能力，為后續的專業課程打下基礎。而該實驗課程教學效果會對后續其他相關實驗課程產生影響。現結合我院情況，探討分析化學實驗教學改革，以提高該實驗課的教學質量。

1 分析化學實驗教學存在的問題

1.1 實驗課程安排不靈活

課程設置安排不靈活，固定以2個課時為一次實驗。由于每個實驗的內容和復雜程度不同，完成實驗的時間長短要求不同。對于操作步驟多的實驗，在短時間內完成操作，操作的規范性差，得到的實驗數據不管是否合理必須結束實驗。當班級學生人數較多時，未分組安排實驗，易造成實驗現場混亂。由于學生多，當教師在演示實驗儀器的規范操作時，相當一部分學生根本看不清老師的演示操作。學生在實驗操作過程中，教師無法顧及每位學生，學生出現的操作錯誤無法逐一指導糾正。

1.2 實驗效率低，影響實驗教學效果

分析化學是實踐性課程，強調的是操作技能的學習。雖然配備了相應的實訓室供學生實驗操作，但受場地、時間、課程安排等等因素的限制，無法做到讓學生隨時來做實驗、做實驗的時間也受到限制。但是，教師在實驗課上不得不花一些時間來講解實驗內容及演示操作，這樣就占用了學生操作練習的時間。現階段化學實驗的教學內容和教學安排是以老師為主導，學生課前無預習。實驗時，學生照著老師的演示“依葫蘆畫瓢”操作。學生實驗效率低，影響實驗教學效果。直至該課程結束，仍有相當一部分學生基礎掌握不扎實。這種情況在后續的專業檢驗綜合實訓課是就體現出來。在綜合實訓中，老師不得不抽出一部分時間用來重復強調最基本的分析操作，如溶解、移液、定容、滴定等，以規范學生的實驗分析操作，很大程度上影響了對學生其他方面的引導，如設計性、創新性、全局性。

1.3 實驗考核方法簡單

因理實一體化概念的植入，現階段是將理論成績和實驗成績納入分析化學課程總成績中。這種模式是充分考慮實驗的重要性，加大了實驗成績的比例，但也存在一些弊端。部分學生重理論輕實踐或者重實踐輕理論，單獨看實驗或理論成績是極低的，但兩部分成績匯總后，其總成績卻是合格的，這樣就很難達到相應的理論或實驗教學效果。學生的實驗成績往往只注重實驗報告的成績，對實驗操作過程不重視。該考核方式不利于學生操作技能的培養，不能全面的反映學生的實際實驗能力。

1.4 學生實驗素質低，缺乏環境保護意識

學生實驗素質低，實驗室的安全及衛生意識薄弱，存在未按實驗室管理規定著裝及帶食品進入實驗室的現象。學生只重視出實驗數據而不注意善后工作，實驗結束后未能及時清理實驗室。缺乏環境保護意識，玻璃渣、廢紙、廢液等廢物直接丟入水槽中，嚴重影響環境。

有涂層的Q235碳鋼在500 ℃空氣中加熱8 h后，涂層室溫冷卻不開裂，沒有出現氧化增重的現象，僅有少量鋁被氧化成氧化鋁，金屬硅沒有被氧化.有涂層的樣品在模擬海水中室溫浸泡34天不腐蝕，在80 ℃模擬海水中浸泡6 h不腐蝕，所制備的涂層具有較好的抗高溫氧化和抗海水腐蝕能力.

2 分析化學實驗教學改革

2.1 優化調整實驗內容，靈活安排實驗課程

在實驗內容的選擇上，充分考慮專業培養的要求，刪減一些簡單或實用性不強的定性實驗，加大溶解、定容、移液、滴定等分析化學基本功的訓練[1]。實驗設計堅持綠色化的理念，選擇對環境不污染或污染小的實驗，選擇試劑用量少、濃度低的實驗[2]。充分利用實驗產物，使上一實驗的產物成為下一實驗的原料試劑。如，實驗《氫氧化鈉標準溶液的配制與標定》。在這個實驗中，學生們配制及標定的0.1 mol/L氫氧化鈉標準溶液可用于另一實驗：《食醋中總酸的測定》[3]。但是按傳統的課程教學，這兩個實驗是分兩次課程進行教學，因存貯場地及時間等因素，學生自己配制的氫氧化鈉標準溶液只能倒掉。而在《食醋中總酸的測定》這個實驗中所需的氫氧化鈉標準溶液則由實驗準備老師另外配制標定。對于這種情況，可靈活調整課程安排，將兩次課程合并為一次，增加單次實驗的課時。如此能避免了試劑的重復配制，避免試劑的浪費，減少廢液的產生量。同時增加了兩個實驗的關聯性。氫氧化鈉標準溶液的正確配制和標定的濃度直接影響食醋中總酸測定結果的準確性。要求學生在做實驗的時候必須態度端正，嚴格要求自己。如果上一步做錯了，就不得不重復所有的實驗內容。老師從實驗數據中也能分析出實驗結果的精密度和準確度，給出正確的評價。

實驗課程根據實驗內容靈活安排，不局限固定在2節課為一次實驗。若實驗內容多、操作過程復雜、注意事項多，則可適當增加課時，讓學生有充足的時間整理操作思路，操作時就能更為從容細致。實驗過程中出現失誤等異常情況，學生有足夠的時間重新實驗。實驗指導老師也有充足時間指導學生一些難點及易出錯點。一部分實驗操作速度較快較好的學生，老師可以安排一些拓展性內容，讓這些有條件的學生自主自愿完成。嚴格控制實驗室學生人數，實踐表明，當每組學生人數超過30名時，實驗現場易出現混亂現象。因此，對于人數多于30名的班級，實驗課程安排分組進行，按制每組人數不多于30人。這樣才能保證只有一名指導老師的情況下，能夠充分的顧及到每位學生，對每位學生進行指導。

2.2 引入翻轉課堂模式，完善實驗教學方法

翻轉課堂（Flipped Classroom）起源于美國高中化學教學[4]。其教學模式顛倒了傳統的教學理念，強調以學生為中心，教師不再是教學活動的主導者。教師在課前為學生提供學習資源，學生在課外獲取新知識。在課堂上，教師不再以知識講解為主，而主要是組織學生完成工作任務、課堂討論交流、個別指導、解答疑難問題、進行學習評價等[5]。翻轉課堂的基本教學流程包括課前制作教學資源包和學生自主學習、課中學生練習和教師指導、課后學習與反饋評價三個階段。

2.2.1 課前

教師根據教學計劃，將教學內容制作成相應的學習資源包，逐步上傳到網絡平臺共享。分析化學中各種常用的儀器如電子分析天平、容量瓶、移液管、滴定管的使用方法，制作成微視頻。實驗的目的、原理，實驗現象、實驗操作中的注意事項及思考討論題做成PPT文件。這些視頻和PPT文件于課前一周上傳到網絡，供學生自主學習。而實驗操作過程亦做成微視頻，教師根據教學情況選擇合適的時間上傳到網絡，供學生學習。同時教師向學生推薦與本課程相關的慕課網站和資源庫，讓學生自行觀看學習。

學生根據教師布置的學習任務，自主選擇時間學習老師上傳的教學資源包。在每次實驗之前都應完成實驗預習報告。預習報告的內容除實驗目的、實驗原理、實驗試劑和儀器、實驗步驟、實驗注意事項這些必備內容之外，要求將預習過程中產生的疑問列入報告中。學生有問題可以在課前和同學、教師交流，亦可以于課堂上獲得解答。

2.2.2 課中

學生通過課前學習，基本掌握實驗內容，進入實驗室就能有條不紊的進行實驗，實驗時間大大縮短，實驗效率大大提高。在實驗進行時，指導老師觀察學生實驗操作情況，糾正學生的操作錯誤，規范操作，解答學生提出的問題。統一解答與個別指導相結合，以提高指導效率。同時教師提出一些問題供學生思考和探討。

2.2.3 課后

課后，學生可以上教學資源包復習，鞏固已學過的內容，對實驗上遺漏的內容補充學習，看操作視頻，對照自己的操作情況，進行總結分析，完成實驗報告。如此反復課前預習、課后復習鞏固，學生們的自學能力、實際操作能力、獨立分析能力都得到充分的煅煉和提升。

教師根據實驗過程、實驗數據、實驗報告情況，分析學生實驗成果，組織學生討論交流，對翻轉課堂教學進行總結評價，改進完善教學資源包。

2.3 完善實驗考核方法

根據課程標準，分析化學課程總成績包括了理論成績和實驗成績。為避免極端，建議成績評定時，不僅看總成績，還應設定理論和實驗的單項及格線，保證合理的理論成績和實驗成績，往正確的方向引導學生的學習動機和學習過程，提高教學質量。實驗成績包括兩個部分：平時實驗成績和期末操作考試成績。平時實驗成績應包含預習成績、操作成績和報告成績，對每一部分成績的組成進行量化設定[6]。特別強調實驗操作成績當場評定，改變以往僅以實驗報告來評定學生實驗操作成績的觀念，使成績更符合實際情況。設置期末實驗操作考試目的是為了考核學生經過一學期的實驗練習后是否掌握分析化學實驗操作的基本要點，能否獨立完成實驗項目并對實驗數據、實驗現象進行正確的處理、分析、討論。通過期末實驗操作考試，實驗教師了解學生實驗的掌握情況，便于教學效果的評價分析，總結經驗，改進教學方法。考試之前公布實驗內容，讓學生事先進行復習并針對性的進行強化練習。考試時，學生分批進入考場，不帶任何有關實驗資料，按要求在規定的時間內獨立完成實驗操作內容及數據處理，并回答老師提出的問題。監考教師按事先制定的評分標準對每個操作步驟現場評分。學生實驗結束時要及時清理實驗臺面及清洗儀器，這一內容也是列入考試成績中。通過期末實驗考試，增強學生的操作技能、培養學生嚴謹的科學態度，培養臨場應變能力，做到以考促學。

2.4 加強實驗管理，提高學生實驗素質

注重實驗過程的管理。學生們按一定順序在固定的實驗臺操作，保證實驗現場有序安靜，同時也方便老師登記學生操作情況，正確評定學生操作成績。實驗過程中，出現儀器破損及時清掃并登記補充。實驗完成后應將儀器清洗干凈并整理歸回原位。實驗中、實驗后的實驗臺面都應保持整潔。實驗完成后，安排值日生對共用儀器及實驗場地進行最后的清理，同時指派班委輔助監督。這些任務完成情況都納入平時實驗操作成績中。經過多次訓練后，有效的改變了學生只重視出數據而不善后的情況，學生養成良好的實驗習慣和道德，做事有始有終，學生素質逐步提高。實驗過程中產生的廢物嚴格按照管理制度要求分類收集處理。在整個教學過程中，教師不斷地向學生灌輸環保、安全概念、危險廢物處理制度，提高學生環保、安全意識。

3 結束語

本文對高職院校分析化學實驗教學改革進行探討。通過優化調整實驗內容，靈活安排實驗課程；完善實驗教學方法及實驗考核方法；加強實驗管理等措施，提高成績評定的公平性，提高學生學習的主動性和獨立性，加強學生實驗操作技能，養成良好的實驗習慣，為后續課程打下堅實的基礎，以更好的適應社會發展需要。

[1] 蔡真珍. 高職食品加工技術專業《無機與分析化學》教學改革初探[J]. 職業教育研究, 2013(2): 98-100.

[2] 石麗榮. 談高職院校化學實驗室建設和管理的可持續發展[J]. 漳州職業技術學院學報, 2016, 18(1): 51-54.

[3] 葉芬霞. 無機與分析化學實驗[M]. 北京: 高等教育出版社, 2008.

[4] 陳怡, 趙呈領. 基于翻轉課堂模式的教學設計及應用研究[J]. 現代教育技術, 2014(2): 49-54.

[5] 馬海峰, 秦桂英, 朱葛俊. 基于“翻轉課堂”的高職教學模式設計[J]. 機械職業教育, 2015(2): 14-16.

[6] 肖雪春, 王敏德. 材料類無機與分析化學實驗教學改革實踐[J]. 實驗科學與技術, 2016, 14(1): 153-157.

（責任編輯：馬圳煒）

Study on teaching reform of analytical chemistry experimental courses In vocational colleges

SHI Li-rong

（Xiamen Ocean Vocation College, Xiamen 361000, China）

Based on the current teaching situation of analytical chemistry experimental courses, teaching reform measures are analyzed and debated in order to improve the course’s effectiveness and sustainability.

vocational colleges; analytical chemistry experiment; teaching reform

1673-1417（2017）02-0071-04

10.13908/j.cnki.issn1673-1417.2017.02.0015

G712

A

2017－03－16

石麗榮（1977—），女，福建漳州人，實驗師，碩士，研究方向：食品科學技術及實驗室建設與管理