易莉芝,楚家玉,郝永超
(東莞理工學院化學工程與能源技術學院,廣東 東莞 523808)
《分析化學》是發展和應用各種方法、理論、儀器,研究有關物質在相對時空內的組成、性質和結構等信息的一門學科[1],是本科院校化工類專業必修的一門專業基礎課。筆者所在單位東莞理工學院化工類專業有兩個:化學工程與工藝和能源化學工程。兩個專業分析化學的開課時間為大學二年級的第一個學期,這門課程的開課時間相對比較靠前,是其它專業基礎課和必修課的重要基礎。通過本課程的學習,可以培養學生科研嚴謹的思維方法,提高其分析問題和解決問題的能力[2-3]。
本校化工類專業《分析化學》課程所采用的教材為武漢大學主編的《分析化學》第六版(上冊),講授的內容有滴定分析概論、分析試樣的采集與處理、誤差與數據處理、酸堿滴定法、配位滴定法、氧化還原滴定法、沉淀滴定法、重量分析法、吸光光度法等[4]。《分析化學》的理論學時為32學時,每周次為2學時。
從課程內容和學時安排來看,該課程教學過程存在的主要問題是學習內容較多,課時較少[5-6]。《分析化學》涉及的概念、知識點非常多,并且酸堿滴定、配位滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定四大滴定原理部分還有大量公式的推導,相對比較復雜。在現有的學時安排下,酸堿滴定部分的教學學時為7學時,主要講解溶液中的酸堿反應與平衡、酸堿組分的平衡濃度與分布分數、溶液中H+濃度的計算、酸堿緩沖溶液、酸堿指示劑原理和滴定原理、酸堿法的應用等內容;配位滴定的教學學時為4學時,主要講解配位滴定中的滴定劑、配位平衡常數、副反應系數和條件穩定常數、配位滴定原理、準確滴定與分別滴定判別、酸度的控制、配位滴定的應用等內容。可以看出,每次課堂內容過多,課程教學學時較少和內容繁雜,給學生帶來很大壓力,容易導致學生產生畏難情緒,厭學。
由于教學內容較多和課時較少,為了按照教學大綱的進度完成既定的教學內容,課堂上基本都是以教師為主。目前,化學工程與工藝、能源化學工程兩個專業《分析化學》課程采用的教學形式主要為教師講授PPT加現場板書的方式,把分析化學每章節的主要知識點展示給學生[7]。由于課程內容較多,并且相關知識點的聯系也較為緊密,因此課堂上教師理論知識的講解會占用大部分時間,能留給學生思考和練習的時間很少,學生課堂參與感不強,教師和學生互動不多。對于化學基礎不太扎實的學生來說,課堂過于密集的知識點講解,不能及時吸收消化,因此會出現部分學生課堂刷手機混時間的現象。另外,在每章節結束時,會統一布置作業,作業主要為課后思考題和計算題。現在教育信息化的快速發展,給學生帶來大量學習資源的同時也削弱了學生的學習能力。網絡上已經有較為全面的課后習題答案,部分學生做作業傾向于不費力的抄襲,教師很難從作業中判斷部分學生對課堂所講解知識點的掌握情況。并且由于課時較少,批改后的作業沒有辦法在課堂上及時進行講解,因此對學生在分析化學學習過程容易出現的問題反饋較為滯后,教學效果不太好。
部分學生對化工類專業的認知較為模糊,認為化工類專業畢業后只能進入化工廠工作,這并非自己所想,因此對專業的學習興趣不太高。加上近幾年興起的各種直播、短視頻,更容易獲得大學生的關注,而這些網絡視頻的制作和傳播并不需要所學的專業理論知識,報酬也較為豐厚,也促使大學生的就業觀念發生了很大的改變。學生更愿意把時間和精力花在刷視頻上,而忽略專業課程的學習。另外,學生的自主學習意識也較為薄弱。由于課堂節湊較快,在每次上課的最后環節,教師會提醒學生進行下一節課相關內容的預習和本節內容的復習,但幾乎很少有學生會進行課前預習和課后復習。由于每周只有一次課(2學時),上課時間間隔較長,學生課后不及時復習加以鞏固,會導致下次上課就忘記上次課所講內容,對課堂所講的知識點掌握不扎實,不會的問題越積越多,學生也會對分析化學散失興趣。另外,為了應付期末考核拿到相應的學分,臨考時學生會死記硬背《分析化學》大部分內容,很少會主動思考怎么利用所學的分析化學專業知識去聯系分析實際生活發生的各類事件,如三聚氰胺、瘦肉精、長生生物疫苗等問題。其實,這些問題的出現和分析化學的理論內容息息相關。因此,學生覺得《分析化學》學而無用,學習該門課程的興趣不強。

針對上述情況,筆者建議從四個方面著手進行《分析化學》課程的教學改革。
針對分析化學理論學時少,知識內容多的現狀,教師要根據化工工程與工藝、能源化學工程兩個專業人才培養的需求與分析化學領域的前沿發展和實際應用,適當精簡教學內容,忽略一些陳舊公式的推導過程,重在講解這些公式有何用和怎么用,并且在課堂上輔以一定的練習題鞏固,從而加深學生對這些知識的印象,以便在以后工作生活中遇到某些實際問題,能夠找到相應的理論進行分析、解決問題。在教學過程中,要避免知識點全覆蓋講解,適當調整教學內容的安排。現有的教學安排是按照教材章節分別講述酸堿滴定、配位滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定等內容。而酸堿滴定、配位滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定等四大滴定有相似之處。比如,配位滴定也是路易斯酸堿反應,可以聯系酸堿滴定內容對比講授。因此,可以采取先逐一講四大滴定的原理,再講四大滴定的指示劑原理。這樣的教學安排,有利于學生深入對比分析四大滴定的異同點,并且所需用的學時也比現有按教材章節分別講述所花費的學時要少。雖然,課堂學時較少,教師還要注意利用課后時間加強與學生的溝通,隨機訪談學生的聽課情況,結合學生的反饋,適度調整教學進度,以鞏固教學效果。
豐富教學形式,可以采用教師講解加視頻、動畫等穿插的模式進行,吸引學生的注意。同時,在教學過程引入與分析化學內容相關的實際案例,如食品安全、環境保護等,帶著問題將課堂所講的理論知識與實際應用聯系起來,讓學生分組展開討論,并把課堂討論作為一種考核方式,從而可以調動學生的學習興趣,激發他們的探索精神,逐步消除學生分析化學學不能致用的想法。在教的過程中強化相關知識的運用,還可以促使學生在用中學,養成主動思考問題的習慣,逐漸形成自己的解決問題思路。在重要公式的應用上,可以讓學生上臺板書主要步驟并講解推導過程,讓學生充分參與到課堂。這樣有利于教師及時發現學生普遍存在的問題,做針對性的講解。在講解知識點的同時,要結合一定量的練習,讓學生主動翻書查找相關的知識點進行回答,從而鞏固教學效果。針對作業抄襲的現象,在批改作業時教師可以隨機找學生當面反饋他們的解題思路,對在作業答題過程發現的問題,及時在課堂進行專題講解,幫助解決學生的疑難點,以免影響后續的章節學習。
目前,學生對化工專業的認知,大部分是基于父母和社會的影響,認為化工專業不好就業,從而也為其四年的懶散學習態度找到了借口。部分學生很難從高中有人盯學習、要我學的狀態,進入大學無人管、我要學的狀態,他們對大學學習生活感到無所適從,沒有目標,糊糊涂涂的過完一天。因此,可以在大一新生入校時,建立本科生導師制,教師和學生雙向選擇,建立導師關系。每位化工專業教師對接3~4個本科生,為他們的學習和生活提供指導和幫助。在大學階段,指導老師多和學生交流,明白他們的內心所想,針對他們所反映的具體問題,多開展相應的講座,打消對專業認知有所誤解的學生的顧慮,激發他們的專業興趣,提升專業認知,讓學生明白其實有很多與化工專業相關的工作可以就業,關鍵是自己先學好專業知識。另外,針對學生不肯鉆研、怕吃苦受累、懶散學習的情況,可以采用在教學過程開展課程思政案例分析,用化學家潛心做研究的故事激發學生的學習斗志。
對于學生普通存在“眼高手低”的現象,有兩方面的原因。一方面來源于教師,教師的備課主要根據自己的思路進行,忽略了學生的認知水平和接受能力,課堂上學生跟不上教師的節奏,只能選擇記住簡單內容;另一方面來源于學生,目前大部分學生思想浮躁,急于求成,煩于細節計算和深入思考,考試只求過。針對此種情況,教師要聯系學生的實際精心備課,考驗聯系分析化學實驗觀察的現象講解相關知識點。如根據實驗課酸堿滴定過程的指示劑顏色變化講授酸堿滴定原理和指示劑作用,并就此設置開放性題目:采用不同的指示劑會發生什么現象,原因是什么。課堂上要留足給學生探索問題的時間,充分調動學生求知的積極性,做到真正的因材施教。同時,還要開導學生的思想,鼓勵學生自己多動手,多質疑,引導學生養成踏實學習的習慣。
當前經濟社會和教育信息化的快速發展,改變著大學生的思想觀念、學習方式和學習態度。本文基于此初步探討了《分析化學》課程的教學改革方法。教師要與時俱進,時刻謹記以學生為本,以激發學生主動學習為目的,根據當前大學生的學習狀態,適當調整自己的教學計劃,改進教學方式和方法。但再好的改革措施,需要教師和學生的相互配合,才能取得更好的效果。希望本文提出的教學方法對化工類專業《分析化學》課程的教學有一定的借鑒意義。