應用型大學分析化學實驗課程教學法改革探究

摘""要：本文探討了應用型大學分析化學實驗課程的教學改革，特別強調分析化學實驗對學生職業技能的影響。基于結果導向教育（OBE）理念，提出通過拓展實驗方法和建立智慧課堂，提升課程的先進性與多樣性，激發學生的學習興趣與積極性。通過綜合分析實驗設計，強化學生的實踐能力與綜合分析問題的能力。此外，結合應用化學專業特色，探索在“產學研結合”的人才培養模式下優化教學內容、改革傳統教學模式和考核形式，以提高教學質量和學生的科研創新能力。通過加強師資隊伍建設、全面開放實驗室和優化評價體系等措施，旨在增強學生的主動性，培養其創新能力和理論與實踐結合的能力，為化工行業培養合適的創新型人才。

關鍵詞：分析化學實驗；OBE理念；教學改革；產學研結合；創新型人才

中圖分類號：G64"""""""""""""文獻標識碼：A

隨著我國高等教育改革的深入，教學模式逐漸從以知識傳授為主轉向注重學生的實踐能力和創新思維的培養[1]。實驗教學，尤其是應用型大學的實驗課程，作為培養學生綜合素質的重要環節，受到了越來越多的重視。分析化學實驗課程是化學及化工類專業的核心課程之一，不僅幫助學生鞏固理論知識，還為他們在未來科研和工作中提供了實踐能力和創新思維的培養支持[2]。然而，傳統的實驗教學模式過于注重技能訓練，缺乏對學生獨立思考和創新能力的培養，難以滿足社會對創新型應用人才的需求[3]。

為應對這一挑戰，成果導向教育（OBE）理念逐步引入實驗教學改革。OBE強調以學習成果為導向，要求學生在完成課程后不僅掌握基本技能，還具備解決實際問題的能力[4]。將OBE理念與分析化學實驗教學結合，教師可以更好地設計教學目標，優化教學內容，并提高學生的學習興趣和綜合能力[5]。通過綜合實驗項目，學生能夠將理論知識應用于實際情境，增強學生對知識的理解，提升他們的分析思維，并幫助學生在真實挑戰中培養解決復雜問題的能力。這種設計不僅注重理論與實踐的結合，還能激發學生的自主學習和創新意識。

1"“分析化學實驗”課程的現狀

分析化學實驗課程在環境污染研究中至關重要，承擔著培養學生職業技能的責任。然而，一些高校的實驗教學在解決實際環境檢測問題上涉及較少，課程往往停留于教學目標，忽視學生的主動性[6]。實驗設計主要側重于達成目標，缺乏對實際環境檢測問題的深入探討，同時需鼓勵學生參與[7]。教材方面，多數實驗材料為教師自編，雖然有正式出版教材，但在前沿性和實用性上仍有提升空間。近年來，中學化學課程改革已明確實驗能力培養要求，實驗課時與理論課時比例達到1：4，為學生提供了更多實踐機會。雖然傳統教學在激發潛能方面還有提升空間，教師指導依然是培養學生主動思考的重要支持。在實驗項目設計方面，如表1所示，我校應用化學專業提供12個分析化學基礎實驗項目，主要包括酸堿滴定實驗、絡合滴定等。課程設計應更具多樣性，盡管引入了設計性實驗，學生的設計空間仍需拓展，以提升綜合素質。此外，實驗內容的豐富性和綜合性也需關注。課程應引入更復雜的實驗樣品，并增加樣品采集和制備環節，以鍛煉學生的實際操作能力。教學方法的創新將為學生學習增添活力，幫助他們養成良好實驗習慣，培養主動性和創新性。因此，探索適合化學專業的分析化學實驗新模式的需求愈加明顯。通過優化課程設計，增強學生的實際操作能力，將更好地滿足社會需求，促進全面發展。

2"基于成果導向教育（OBE）理念的教學改革措施

2.1"教學內容改革

在基于成果導向教育（OBE）理念的教學改革中，我校應用化學專業的分析化學實驗項目正在進行重要調整。根據表1的數據，目前實驗安排中，驗證性實驗占92.3%，設計性實驗僅占7.7%，且缺乏綜合性實驗，學生技能訓練僅限于基本的滴定分析操作。這種現狀不利于學生全面發展，因此需要優化現有的實驗內容，具體優化方案如表2所示：

表2展示了優化后的實驗內容，旨在幫助學生通過實踐掌握實驗操作技能，注重操作規范性和精確性。實驗安排還強調培養學生良好的實驗習慣，為今后更復雜的實驗打下基礎。優化后的基礎性實驗包括關鍵環節：實驗一幫助學生了解滴定分析的規范操作和準確稱量；實驗二通過對比學習掌握標準溶液的配制方法，并練習基本操作如電子天平使用和滴定；實驗三至六分別涵蓋酸堿、絡合、氧化還原和沉淀滴定的原理與方法，以系統練習滴定分析。綜合性實驗在掌握基礎技能后，幫助學生將理論與實踐結合，解決實際問題。實驗設置應根據學生的學習進度進行層次化安排。比如，在學習了絡合反應和氧化還原滴定實驗后，可以安排一些綜合性的小型實驗，作為對前期知識的綜合應用和鞏固。例如，可以安排學生進行“漂白粉中Ca2?和有效氯含量的測定”實驗，這不僅能夠幫助學生復習和深化已學的相關實驗原理和操作技巧，還能夠提高他們的實驗分析能力，培養解決實際問題的能力。通過這種方式，逐步增加實驗的復雜度，使學生能夠在實踐中更好地掌握理論知識。課程結束后，再開設大型綜合性實驗，幫助學生運用分析方法測定實際樣品中各組分含量，提升思維能力和綜合應用能力。作為實驗教學的最高形式，設計性實驗的改革挑戰在于讓學生獨立設計實驗方案、完成實驗并撰寫報告。教師需確保實驗具新意和難度，同時與實際應用結合，如“食品中鈣含量的測定”，以激發學生興趣，培養實踐能力和創新意識。

綜上所述，通過優化實驗內容，基礎性實驗比例減少，而綜合性和設計性實驗比例增加，使課程更符合現代發展要求，提高學生綜合能力和就業競爭力。這一改革不僅提升了課程先進性，也為學生未來工作打下堅實基礎。

2.2"教學方法改革

基于成果導向教育（OBE）理念的教學改革旨在激發學生的學習興趣和主動性，建立以學生為中心的智慧課堂。要求學生在實驗前做好預習，教師針對實驗原理和操作要點提問，并讓學生上臺講述內容，以增強參與感。重要操作由學生演示，其他同學則進行指正，這樣可以活躍課堂的氛圍并且大幅度提升教學的效果。

實驗結束后，記錄的數據由學生提交給教師審核，以確保結果的準確性并便于教師及時登記學生的平時成績。這一做法有助于促使學生認真完成實驗，培養其實事求是的科學習慣和態度，并鼓勵在課余時間在教師指導下完成實驗準備，增強動手能力。為實現智慧課堂目標，采用現代多媒體和網絡資源，通過校園管理平臺與實驗室設備結合，創建互動學習環境，包括預習平臺、實驗錄像和線上考核，支持不同階段的在線學習。學生在互動討論中解決問題，培養思考習慣，促進全面發展。教師通過數據反饋，及時掌握學生學習情況，調整教學方案，實現智能化管理。教學模式上結合線上預習討論與線下實踐操作，確保學生對知識和安全制度的理解，線上預習內容通過播放環境污染相關視頻進行啟發式提問，激發學生興趣，促使查閱資料解決問題。整個改革措施引導學生預習、討論和查閱資料，為實踐操作打下基礎，促進知識融會貫通。在實驗過程中，利用多媒體展示重點操作步驟，增強感官體驗和記憶。實驗結束后，通過小組討論分析問題，培養思維能力，理解誤差原因，提升解決問題的能力。針對有毒污染物檢測，利用虛擬仿真教學資源幫助學生掌握氣相色譜法的原理及應用。這些措施構建了與時俱進的教學方式，激發了學生的學習熱情，推動了教學改革深入開展。

.2.3"考核方式改革

在基于成果導向教育（OBE）理念的教學改革中，分析化學實驗課程的考核方式改革尤為關鍵。盡管學院對該課程的成績進行獨立評定，成績由平時成績和考試成績兩部分構成，考試通過設計性實驗來評估學生綜合運用分析化學理論和實驗技能的能力。考核內容通常為“酸堿滴定法測定固體酸及其酸式鹽的摩爾質量”，要求學生自行設計實驗方案。然而，經過近十年的使用，這種考核方式逐漸暴露出問題：每年的考核內容相同，學生對題目的設計思路和方法已經熟練掌握，使得“設計性”考核形式化。同時，由于同組學生的樣品相同，抄襲現象較為嚴重，且這一考試僅評估學生對酸堿滴定理論和基本操作的掌握，未能全面反映其綜合應用能力。因此，亟需對考核方式進行改革。新的考核設計將增強選題的多樣性和綜合性，并緊密結合實際應用，要求做到產學研結合，學生可提前7天通過抽簽的形式確定考核題目，基于此，通過查閱的相關文獻，借助所學化學實驗基礎知識做到獨立構思并設計完善的實驗方案。這種方式不僅更全面準確地評定每個學生的實驗成績，還能夠培養他們的學以致用能力，更好地達成教學目的。通過這些改革，關注學生的實驗操作技能，更強調他們在實際問題解決中的創新和綜合能力，提升整體教學效果。

綜上，本次課程改革主要以如下圖所示的智慧課堂管理體系為技術路線。

結語

培養化學領域的應用型和創新型人才是高等院校的重要職責。分析化學實驗課程基于OBE（結果導向教育）理念，在“產學研結合”的人才培養模式下，探索優化教學內容、改革傳統教學模式和考核形式，以提升教學質量和學生的科研創新能力。通過加強師資隊伍建設、開放實驗室和優化評價體系，增強學生的主動性，培養他們的創新能力以及理論與實踐結合的能力，旨在為化工行業培養高素質的創新型人才。這些改革不僅為分析化學及相關專業的實驗教學體系提供了寶貴參考，也為應用型和創新型人才的培養提供了有效指導，從而更好地滿足現代社會對化學專業人才的需求，為學生未來職業發展奠定堅實基礎。

參考文獻：

• 楊云濤，關貞珍."全開放條件下“3自”模式實驗教學改革探索[J]."黑龍江教育（高教研究與評估），2020，40（11）：42-44.

[2]"耿萍，張帆."基于微信的翻轉課堂教學模式在分析化學實驗教學中的探索[J]."大學化學，2020，35（1）：12-16.

[3]"齊國翠."以培養環境工程應用型人才為導向的分析化學實驗教學改革[J]."大眾科技，2017，37（3）：90-93.

[4]"仉毅，孫慧芝."基于OBE的實驗實踐環節教學方法改革的初探[J]."黑龍江教育（高教研究與評估），2018，5（9）：10-11.

[5]"劉榮軍，羅志輝，韋慶敏，等."基于OBE理念的分析化學實驗教學改革研究[J]..廣州化工，2022，"50（7）：241-243.

• 趙瑛祁，王馨瑤，丁洪生.分析化學實驗教學現狀及改革發展新思路[J]."實驗室科學，2016，17（6）：277-278.

[7]"鄧培紅，李俊華，曾榮英，等."產學研結合模式下分析化學實驗教學改革探索[J]."衡陽師范學院學報，2016，37（3）：152-155.

基金項目：上海高校青年教師培養資助計劃項目（10110N240056）；上海應用技術大學人才引進項目（10120K246004）

作者簡介：周華希（1988—""），男，漢族，福建福安人，博士，副教授，研究方向：分析化學實驗教學及光催化污染控制技術研發。