環境專業無機與分析化學實驗教學的改革與實踐

張 倩，高 琳，趙龍濤

(河南工程學院 材料與化學工程學院，河南 鄭州 450007)

環境工程、資源環境科學等環境類專業是一門由多學科交叉而成的，在保護環境、合理利用自然資源、可持續發展方面起到重要作用的專業，在人類認識自然、改造自然中發揮了關鍵作用[1]。環境類專業在普通高等院校中被廣泛設立，而化學類課程，尤其是無機與分析化學是環境類專業大一新生就會學習的課程，無機與分析化學實驗課程也是對所學理論知識進行驗證并培養基本的操作技能的課程，為以后專業課程的學習和實踐奠定基礎[2-3]。但是，無機與分析化學實驗課程的教學過程存在一些問題需要改變。本文針對環境專業無機與分析化學課程的教學現狀，先分析存在的典型問題，再對該課程的教學內容、教學方法、考核方式等方面進行了改革和實踐，取得了良好的教學效果，增強了環境專業學生的知識、能力和創新意識。

1 無機與分析化學實驗課程主要問題

1.1 教學內容簡單、陳舊，創新性體現不夠

在河南工程學院的環境專業無機與分析化學課程中，設置的實驗項目都比較簡單陳舊，多為無機化學和分析化學中的基本操作實驗和驗證性的實驗，如一些基本操作如稱量、重結晶、制備簡單化合物、容量分析如滴定等。各種滴定操作占的比重較大，與專業內容結合不緊密，不能體現出專業特點，而且實驗過程簡單枯燥。綜合性、設計性實驗比較少，創新性不夠，不能激發學生的學習興趣，學習效果不夠好。

1.2 教學方法老舊，不能發揮學生主動性

在傳統教學方法中，實驗課與理論課一樣，都是采取老師講授，講解實驗目的、實驗原理、操作步驟、注意事項，學生被動學習的方法[4]。而且由于時間限制，教師不可能演示所有操作，學生進行實驗時經常只是照著教材按部就班地進行，即使這樣也會經常出現一些問題。遇到問題后，學生不會自行解決，過分依賴老師解決，更有甚者連實驗失敗都沒有注意到。在這種情況下學生的主動性得不到發揮，學習的積極性也會挫傷。

1.3 考核方法簡單，難以體現學生的能力

本校此課程的傳統考核方式通常由兩部分組成：平時成績(30%)和實驗報告成績(70%)。平時成績主要是看出勤率，缺乏過程管理。實驗報告成績占比過大，而且對其評價主要是看文字書寫是否整潔，實驗數據處理和分析是否準確，以及思考題的解答是否正確，但難以對學生的實驗能力進行評估，尤其是有一些分組實驗，同一小組的學生的實驗報告會互相參考，更加大了對學生實驗能力進行評價的難度。

2 無機與分析化學實驗課程主要改革措施

2.1 優化教學內容，增加創新性

對原有的基本操作和簡單的驗證性實驗項目進行調整、壓縮、合并，整合成一些綜合性實驗項目，可以讓學生覺得做實驗的過程不是對指導書內容的簡單重復，而是將理論和實踐相互結合和驗證的過程，培養學生的創新能力。例如刪去課堂上滴定管、容量瓶、移液管的基本操作和電子天平稱量練習等實驗內容，在實驗課之前的課下時間讓學生進入實驗室進行相關基本操作，使學生養成良好的實驗習慣，而不需要占用寶貴的學時。將“高錳酸鉀法標準溶液的配制與標定”和“過氧化氫含量的測定”、“鈣鹽中鈣的測定”三個實驗進行綜合，讓學生對標準溶液的概念和標定方法，直接法和間接法滴定的概念和應用都有了非常深刻的認識[5]；將“硫酸亞鐵銨的制備”和“吸光光度法測定鐵”進行綜合，讓學生對無機化合物的制備和儀器分析的相關知識和操作都進行了學習。

同時，結合環境專業的特點，開設了一些與專業相關的實驗項目，例如“水的總硬度測定”實驗選擇實驗室中的自來水、學校人工湖中的水樣、學校附近自來水廠的水樣進行測定，把所學的專業知識運用在實際中，可以激發學生的學生興趣，并明顯提高學生的主觀能動性。

2.2 改進教學方法，發揮學生主動性

隨著現代教學手段的發展，將多媒體教學和傳統教學模式相結合是大勢所趨。由于多媒體是將圖片、音頻、視頻、文字綜合在一起，可以增強學生的感性認識，尤其是對于一些基本操作的演示，可以避免傳統教學方法中教師直接操作而距離較遠的同學難以觀察的缺點[6]。因此，制作了一些基本操作的微課，包括電子天平稱量，容量瓶的使用，移液管的使用，滴定管的檢漏、涂油、洗滌操作，酸堿滴定的過程和終點判斷等，通過這些微課將這些基本操作的過程淺顯易懂地表示出來，并在實驗課開始之前讓學生提前進行學習。由于這些學生可以反復觀看這些微課，并及時與教師進行溝通討論，增加了教學的直觀性，起到了良好的效果。

在每次課程開始之前，改變了教師講授，學生被動接受知識的方法，要求學生提前預習實驗項目，并隨機選擇一些學生對實驗原理、操作步驟等方面的知識進行提問，答案好壞直接關系到平時成績，這樣做大大提高了學生預習的主動性，而不是像以前那樣直接照抄教材而沒有自己的思考。

2.3 完善考核方式，科學評價學生能力

為了更加合理地評價學生通過實驗課程對知識的掌握和理解程度，我們改革了考核體系和方法，建立了平時成績(20%)、實驗報告(30%)、卷面考試(30%)和實驗操作考試(20%)相結合的考核方法[7]。其中平時成績主要考查學生的學習態度和嚴謹性，實驗報告主要評估對數據處理的好壞，卷面考試主要測試學生對專業知識的掌握，實驗操作考試主要測試學生對實驗技能的掌握。通過實踐證明，這樣的考核方式更能體現學生的綜合水平，更加的公正合理，也受到了學生的歡迎。

3 結語

對環境類專業無機與分析化學實驗課程進行多個方面的教學改革與實踐，包括優化教學內容，改進教學方法，完善考核方式等，可以積極有效地調動學生的積極性，使學生在知識的掌握、實驗技能、科學態度、創新能力上取得很大的進步，為以后課程的學習打下良好的基礎。