分析化學(xué)實驗教學(xué)方法的思考與探討

肖艷

摘 要 實驗教學(xué)是化學(xué)專業(yè)理論課程學(xué)習(xí)的一個重要輔助手段，是學(xué)科培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的有效支撐。分析化學(xué)實驗是分析化學(xué)學(xué)科的重要組成，對于學(xué)生學(xué)習(xí)分析方法，理解“量”的概念，以及培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、邏輯思維與創(chuàng)新能力、處理解決問題能力等意義重大。本文結(jié)合作者在分析化學(xué)實驗課程教學(xué)中的實踐經(jīng)驗，提出一些針對分析化學(xué)實驗教學(xué)方法優(yōu)化的建議和探討，旨在提高分析化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量，加強學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 分析化學(xué) 實驗教學(xué) 教學(xué)方法 能力培養(yǎng)

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2018.01.039

Thinking and Discussion on Analytical Chemistry

Experiment Teaching Method

XIAO Yan

（College of Chemistry & Chemical Engineering， Wuhan， Hubei 430062）

Abstract Experimental teaching is an important assistant for studying chemistry theoretical courses and an effective support for disciplines to cultivate high-quality creative talents. Analytical chemistry experiment is an important part of analytical chemistry. It is of great significance for students to learn analytical methods， understand the concept of “quantity”， cultivate students practical ability， logical thinking and innovative ability， and solve problem-solving skills. In this paper， combining with the practical experience in the teaching of chemistry experiment teaching， the author puts forward some suggestions and discussions on the optimization of analytical chemistry experiment teaching methods， aimed at improving the quality of analytical chemistry experiment teaching and enhancing students overall quality cultivation.

Keywords analytical chemistry； experimental teaching； teaching methods； ability training

分析化學(xué)是高等院校化學(xué)、藥學(xué)、生命科學(xué)、資源環(huán)境等專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程，是一門理論性強、實用性廣的課程，不僅是科學(xué)研究的重要基礎(chǔ)，同時與我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活密不可分，如食品藥品中成分含量分析，環(huán)境污染物及有害物質(zhì)監(jiān)測，臨床醫(yī)學(xué)疾病診斷等都離不開分析化學(xué)學(xué)科。良好的分析化學(xué)知識基礎(chǔ)及學(xué)科素養(yǎng)對于化學(xué)及相關(guān)專業(yè)從業(yè)人員適應(yīng)現(xiàn)代社會需求，承擔(dān)社會使命具有不可或缺的意義。隨著分析化學(xué)學(xué)科的迅速發(fā)展和高等教育改革的不斷深入，大學(xué)實驗課程教學(xué)的重要性越來越凸顯，分析化學(xué)實驗課程教學(xué)與理論課程教學(xué)緊密聯(lián)系，相輔相成。實驗課的開展對于學(xué)生在理論學(xué)習(xí)之余，加強基礎(chǔ)知識的理解消化，實現(xiàn)知識到專業(yè)技能的轉(zhuǎn)化，訓(xùn)練學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新思維，培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度起著舉足輕重的作用。[1]因此，研究和探討分析化學(xué)實驗教學(xué)方法，把握教學(xué)改革方向，提高分析化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量勢在必行。

分析化學(xué)實驗一般包含兩部分組成：化學(xué)分析實驗和儀器分析實驗。化學(xué)分析實驗奠定了分析化學(xué)實驗的基礎(chǔ)，給學(xué)生構(gòu)建了分析的概念，強化對“量”的理解，具有較強操作性，學(xué)生通過對各種滴定分析的學(xué)習(xí)，逐漸認知什么是分析化學(xué)，并形成一定的分析操作規(guī)范和習(xí)慣。儀器分析實驗是分析化學(xué)的發(fā)展，在化學(xué)分析的基礎(chǔ)上立足高新技術(shù)，與實踐相聯(lián)系，應(yīng)用性強，對理論知識理解和拓展要求高，能夠進一步提升分析化學(xué)專業(yè)的技能。從學(xué)科的系統(tǒng)性和完整性角度考慮，適當優(yōu)化化學(xué)分析和儀器分析實驗的教學(xué)比例，將經(jīng)典分析和前沿分析知識恰當融合，有助于學(xué)生更為全面的發(fā)展。[2]盡管目前，各大高校在分析化學(xué)實驗教學(xué)方面都在加大力度，完善各種教學(xué)計劃和教學(xué)模式，增添各種教學(xué)設(shè)施和儀器，但在教學(xué)實踐過程中，仍然會面臨一些較頑固的難題。包括：教學(xué)內(nèi)容更新較少，理論教學(xué)與實際需求脫離，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，缺乏興趣；實驗課時少，儀器數(shù)量有限，學(xué)生動手機會少，甚至“蒙混過關(guān)”；教學(xué)方式單一，學(xué)生處于被動狀態(tài)，參與機會少，照本宣科，動腦能力差；考核體系不完善，對學(xué)生學(xué)習(xí)效果評定困難等。針對這些問題，本文結(jié)合作者在分析化學(xué)實驗教學(xué)中的經(jīng)驗，對分析化學(xué)實驗教學(xué)提出一些思考和建議。

1激發(fā)學(xué)生的積極性

興趣和積極性在學(xué)習(xí)中的重要性不言而喻，枯燥的被動強迫式教學(xué)方法，只會帶來死記硬背式的效果，短期內(nèi)通過考核，讓學(xué)生會有一些學(xué)習(xí)成效，但時間長了之后，學(xué)生對于學(xué)習(xí)的內(nèi)容很難留下印象，耗費了時間和精力，卻沒有長遠的收獲。將被動式的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃邮綄W(xué)習(xí)方式的最好途徑就是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。當學(xué)生自身對所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的興趣后，強烈的好奇心和求知欲往往會起到事半功倍的效果。那么這就要求教師在教學(xué)的過程中，要更加注重學(xué)習(xí)興趣的啟發(fā)和積極性的調(diào)動。首先，在教學(xué)過程中，教學(xué)內(nèi)容的引入是學(xué)生學(xué)習(xí)知識的第一印象，也是最容易激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的一個重要環(huán)節(jié)。在前人知識凝練的基礎(chǔ)上，教師可根據(jù)當下教學(xué)內(nèi)容的前沿發(fā)展動態(tài)或與日常生活實踐的相關(guān)聯(lián)系引入所講授課程內(nèi)容，讓學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容能夠具有更為形象的理解和更為長遠的認知。如自來水硬度的測量及水果中Vc含量的測定等實驗，可從生活用水知識及食品安全影響方面入手，引入不同的社會現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注，激發(fā)共鳴。其次，多樣教學(xué)方法的運用也是激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的有效途徑。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的現(xiàn)代化媒體介入課堂教學(xué)，為教師的教學(xué)提供了更為靈活空間。有效地發(fā)揮多媒體在圖形、圖像、動畫、視頻上的優(yōu)勢，給學(xué)生帶來更多視覺上的沖擊，能夠有效吸引學(xué)生的關(guān)注力。如在紫外-可見、原子發(fā)射和原子吸收、熒光分光光度計、紅外光譜儀等儀器分析實驗教學(xué)中，可引入在線學(xué)習(xí)的方式，學(xué)生課下在線通過多媒體視頻演示觀看實驗分析原理，儀器構(gòu)造，操作規(guī)范等，讓學(xué)生能夠更加直觀生動地掌握實驗儀器和操作，使實驗內(nèi)容更加形象具體化，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生加深印象，深入理解實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容。課上學(xué)生在教師指導(dǎo)下直接動手實驗，解放學(xué)習(xí)的時間，提高學(xué)習(xí)效率，相比于單純的板書式教學(xué)會取得更好的教學(xué)效果。

2轉(zhuǎn)變學(xué)生角色，強化互動

學(xué)生動腦能力差，實驗前不預(yù)習(xí)，實驗中不思考，實驗后沒印象的現(xiàn)象在分析化學(xué)實驗課程教學(xué)中表現(xiàn)十分顯著。針對這個問題，教師可適當采用翻轉(zhuǎn)式課堂教學(xué)，引入開放式學(xué)習(xí)理念，顛倒學(xué)生在課程中的角色來應(yīng)對。[3]課前可利用多媒體手段，制作教學(xué)視頻，讓學(xué)生課下獨立自主學(xué)習(xí)實驗內(nèi)容。課程中組織學(xué)生對于學(xué)習(xí)內(nèi)容進行分組討論，交流思想，相互探討。討論完成之后，隨機抽取學(xué)生講解實驗內(nèi)容，教師再針對學(xué)生講解內(nèi)容進行補充、修正和總結(jié)。這樣的課堂教學(xué)模式就要求學(xué)生課前必須做好預(yù)習(xí)，通過自己對實驗內(nèi)容的理解，參與小組討論，可通過適當?shù)膲毫矶酱賹W(xué)生完成實驗預(yù)習(xí)，熟悉實驗內(nèi)容，鍛煉學(xué)生的理解能力，表達能力和溝通能力。同時將被動式的教學(xué)傳授方式變?yōu)橹鲃拥淖灾鲗W(xué)習(xí)方式，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，會有更多的參與感和存在感，鼓勵學(xué)生敢于表現(xiàn)，敢于表達，增強了學(xué)生與教師間的互動，避免學(xué)生在實驗過程中“照本宣科”，“按方抓藥”的學(xué)習(xí)模式。

3追蹤學(xué)科發(fā)展，拓展教學(xué)內(nèi)容，注重能力培養(yǎng)

分析化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容大多以經(jīng)典性實驗為主，反映學(xué)科前沿的設(shè)計創(chuàng)新性實驗較少，目前教材中傳統(tǒng)的實驗體系，內(nèi)容和方法均不能滿足時代對分析化學(xué)實驗教學(xué)的要求。[4]雖然前人凝練和總結(jié)設(shè)計的基礎(chǔ)性實驗?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生基本的實驗技能和科學(xué)的實驗態(tài)度，但是在創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)方面卻通常收獲甚微。教師應(yīng)該有意識地在完成基礎(chǔ)實驗教學(xué)和基本操作訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，在教學(xué)中要緊密聯(lián)系學(xué)科前沿發(fā)展的動態(tài)，將最新的熱點問題及高新技術(shù)引入課堂，以科學(xué)研究的創(chuàng)新活力活躍課堂學(xué)習(xí)氛圍，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且有助于學(xué)生對知識的拓展應(yīng)用，不脫離學(xué)科發(fā)展，培養(yǎng)實用性人才，啟發(fā)他們的創(chuàng)造性思維。尤其是在一些儀器分析實驗課程教學(xué)中，針對實驗課時緊，儀器數(shù)量限制，學(xué)生動手機會少的問題，教師可以鼓勵學(xué)生利用課余時間進行學(xué)習(xí)，可根據(jù)自己的前沿科研課題及學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，讓學(xué)生參與課題部分實踐過程，學(xué)習(xí)可根據(jù)自己感興趣的問題，通過查閱文獻，設(shè)計基本研究方案，完成實驗內(nèi)容，充分利用相關(guān)的教學(xué)及科研資源，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識，解決實際問題的能力，有效培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

4優(yōu)化課程考核體系

客觀公正地評定學(xué)生的學(xué)習(xí)效果也是提升課程教學(xué)質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié)。目前，大學(xué)分析化學(xué)實驗課程的考核方式一般包含兩部分內(nèi)容：平時實驗操作成績和期末考試成績。這兩部分兼顧了理論知識和實驗基本技能的考核，基本上能夠反應(yīng)學(xué)生在這門課程學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)狀態(tài)，但對于學(xué)生綜合素質(zhì)的評價仍然面臨一些問題，并不能全面反映學(xué)生在實驗過程中的參與度及實際的實驗?zāi)芰Α２糠謱W(xué)生在實驗結(jié)束后，容易與其他同學(xué)進行結(jié)果的對照，甚至涂改或隨意編造實驗數(shù)據(jù)，造成有些學(xué)生不認真做實驗，甚至不完成實驗，卻因編造數(shù)據(jù)而成績高，而其他學(xué)生認真做實驗，卻成績低的現(xiàn)象。另外，為應(yīng)付期末考試，較多學(xué)生易在考前進行“突擊”學(xué)習(xí)，短時間內(nèi)死記硬背式消化整個課程的內(nèi)容，但并未真正理解，也不會靈活運用。要避免以上這些問題，就需要制定更加科學(xué)完善的課程考核體系，不僅僅只依靠平時實驗操作和期末考試考核學(xué)生，可適當增加部分更為靈活的考核內(nèi)容，例如可設(shè)置部分小論文考核方式，學(xué)生選擇感興趣的前沿題目，在教師指導(dǎo)下查閱文獻，撰寫小論文，根據(jù)論文內(nèi)容酌情給分，拓寬學(xué)生對分析化學(xué)的認知視野，培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻，獨立思考及知識運用能力，培養(yǎng)嚴謹?shù)膶W(xué)風(fēng)，減少學(xué)生間相互抄襲數(shù)據(jù)，短期“突擊”學(xué)習(xí)的現(xiàn)象。除此之外，還可設(shè)置部分獎勵分制的考核方式，根據(jù)學(xué)生對綜合性創(chuàng)新實驗的參與性和完成情況，適當對表現(xiàn)較為良好的學(xué)生進行考核分數(shù)上的獎勵，鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，更加客觀全面地去評定學(xué)生的綜合實驗態(tài)度和實驗?zāi)芰Α?/p>

5總結(jié)

分析化學(xué)學(xué)科的發(fā)展極為迅速，面對不斷更新的社會需求，分析化學(xué)實驗教學(xué)作為分析化學(xué)學(xué)科非常重要的一個組成部分，也面臨更高的要求。尤其是如何能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和積極性，如何將單純的知識傳授轉(zhuǎn)化成專業(yè)技能的訓(xùn)練，如何理論教學(xué)與實踐應(yīng)用相結(jié)合，如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方式和研究創(chuàng)新能力等方面仍然是分析化學(xué)實驗教學(xué)研究的重中之重。因此，分析化學(xué)實驗教學(xué)研究和改革是一項長期而艱巨的任務(wù)，仍需要分析化學(xué)實驗教學(xué)工作者的不斷努力和探索。

參考文獻

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