趙波+蒲霞


摘要無機化學實驗在藥學專業有著重要的作用。本文以《堿式碳酸銅的制備》為例,從教學模式、實驗設計和考試評分3個方面對實驗教學進行改革探索。以培養學生科研思維能力和創新精神的實驗教學改革,提高學生參與實驗的主動性和積極性。
關鍵詞無機化學實驗 教學改革 學生
近年來,各高校對學生自主運用理論知識的綜合能力越來越重視,都或多或少地致力于教學改革,對于藥學專業的學生而言,無機化學是一門極其重要的基礎學科,無機化學實驗是掌握好這門學科不可或缺的鑰匙。《堿式碳酸銅的制備》實驗是大學無機化學實驗的經典實驗,因此我們以此實驗為例進行教學設計改革探索,更容易看到探索的成效和學生的重視程度。
1現狀與改革探索
1.1現狀
目前,各個高校對《堿式碳酸銅的制備》實驗教學的模式主要有兩種,一是實驗教材中給出詳細的實驗步驟,學生在老師的指導下按部就班地完成實驗;二是將實驗作為探索性實驗,學生只知道實驗任務,然后自行查閱資料進行實驗。
這兩種模式各有其優缺點,前者有助于學生掌握實驗原理、儀器使用、減壓抽濾等基本操作,但同時也使學生過多注重于獲得正確的實驗結果,而對于原料選取、實驗路線、反應條件控制等問題缺乏主觀能動性,從而致使學生在今后自己設計實驗時仍然無從下手,達不到教學的目的。后者有助于提高學生的主觀能動性,但此種模式需要學生大量查閱資料,資料大多來源于教材、網絡、文獻,而目前教材、網絡的查閱結果往往是給出具體的實驗原理、實驗步驟及注意事項,文獻則多注重于制備方法的改進,缺乏引導學生學會用學習的視角思考問題。例如:學生對實驗原料如何選取、反應條件如何控制、實驗方案如何設計等問題缺乏更深入的思考,這些都需要老師進行合適的引導教學。
1.2改革探索
本次改革探索,以川北醫學院分析中心為探索基地,以2015級藥學專業學生為探索對象,綜合以上兩種教學模式的優缺點,去其糟粕,取其精華,將本次改革探索重心放于教師引導學生思考,學生主動構建知識的模式上,在教學的過程中,教師不是做知識的傳授者,而是做學生的引導者,將課堂氣氛活躍,適度交于學生,以此來達到教學相長的目的。
2教學設計
2.1實驗教學目標
掌握制備堿式碳酸銅的原理及影響因素;鞏固理論所學的水浴加熱、減壓抽濾等基本操作;學會探究CuSO4和NaCO3的合適配比、合適溫度;進一步掌握如何控制變量的科學方法;提高學生自主設計實驗的能力。
2.2老師勾勒畫面,學生產生學習興趣
興趣是最好的老師,是求知的動力。如果學生學習興趣不大,老師投入再大的精力也無濟于事,相反,如果學生的興趣濃厚,即使老師沒有教學,學生自己也會尋求知識。因此,老師新穎有趣的教學,豐富的實驗素材,充分激發學生的興趣和主觀能動性。在《堿式碳酸銅的制備》的實驗教學中,實驗老師應該積極地創設實驗情景,比如利用多媒體展示孔雀石寶石、生銹的銅器等,引導學生明白這些物質的主要成分都是堿式碳酸銅,然后展示堿式碳酸銅在煙火、顏料、農作物殺菌劑等方面應用的圖片,提出實驗任務制備堿式碳酸銅;老師也可以講一些孔雀石的故事,在激起學生興趣基礎上,再說明孔雀石的主要成分是堿式碳酸銅,而我們的實驗任務就是如何制備這個神奇而又美麗的物質。
2.3老師提出問題,學生積極思考討論
在明確實驗任務之后,實驗老師并不是馬上給出實驗方案,而是提出有價值的具有啟迪思維的問題,啟發引導學生圍繞由關注“怎么做”轉向關注“為什么要這么做”,從而使學生主動構建起自己的知識框架。例如,老師提問“哪些原料可以制備堿式碳酸銅嗎?”“哪些因素會影響堿式碳酸銅的制備?”“如何選擇CuSO4和NaCO3的合適配比及溫度?”等等這些問題,從而引發學生對堿式碳酸銅制備的原料、影響因素、合適配比及溫度的思考,讓學生通過查閱資料,積極討論,形成對堿式碳酸銅的整體認識。
2.4老師引導歸納,學生自主設計實驗
基于學生對以上問題的思考和討論,實驗老師應對其進行總結歸納,讓學生對于原料選取、條件控制、方案設計等問題都構建起自己的知識,然后自行完成實驗方案,在這其中老師只是做引導,并不給出具體的步驟。在實驗方案中,可以自行設計數據表格(例如表1、表2),對實驗方案進行充實完善。在方案完成后,實驗老師對其進行評價和總結性的提示,隨后學生按照自行設計的方案進行實驗。
2.5完成實驗報告
對于實驗報告,我們要求學生著重于敘述實驗原理、實驗方案及實驗結果,報告書寫具體包括實驗目的、實驗原理、實驗試劑器材、實驗步驟、數據表格、結果分析。但在我們批改實驗報告的過程中,發現有些同學為了獲得好的實驗結果,私自篡改實驗數據,對這類同學我們應該循循善導,教育他們要實事求是地書寫報告,即使數據做得不好,但只要方案合理,對失敗進行分析,實驗老師也會給予肯定。
3考試評分方式
實驗的成績包括平時成績和實驗操作評分表評分,各自占一定比例,平時成績包括出勤情況,完成作業情況,課堂表現情況等,實驗操作評分具體項目及分值見表3。
4結語
通常情況下,藥學無機化學學生實驗都是安排在講完新課后進行的,而且大多是讓學生重復教師在課堂上演示過的實驗。這樣的實驗只是鞏固書本知識和訓練操作技能的作用,屬于驗證性實驗,這樣不利于調動學生的積極性,甚至挫傷了學生探索知識的能力。川北醫學院分析中心本次改革探索就是希望能夠改變這種傳統的實驗教學模式,給學生嘗試新穎的實驗模式,提高其自主創新能力,同時希望這次改革探索能夠達到最初的預想,以期待在臨床本科的化學實驗教學中進行實踐推廣,使更多的學生群體受益。