秦林茂
【摘 要】 加強分析化學(xué)實驗教學(xué)改革,對實驗內(nèi)容進行優(yōu)化,改革考試的方式和學(xué)生成績的評定方法,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,增強化工專業(yè)畢業(yè)生的基本素質(zhì)。
【關(guān)鍵詞】 分析化學(xué)實驗;教學(xué)改革
【中圖分類號】G643.20 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)25-00-02
分析化學(xué)實驗是化工專業(yè)的基礎(chǔ)實驗課程,在分析化學(xué)中,實驗教學(xué)和理論教學(xué)具有同等重要的地位,是相輔相成的關(guān)系。分析化學(xué)實驗的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力與綜合設(shè)計能力,強化對學(xué)生基本技能的培訓(xùn)。在實驗課教學(xué)中,即要注重學(xué)生綜合素質(zhì)的提高,又要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實驗?zāi)芰ΑA硗?,通過分析化學(xué)實驗還可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真和實事求是的科學(xué)態(tài)度,觀察、分析和判斷問題的能力,精密、細(xì)致地進行科學(xué)研究的技能,使學(xué)生具有科學(xué)技術(shù)工作者應(yīng)具備的素質(zhì),分析化學(xué)實驗有著其他教學(xué)環(huán)節(jié)和實驗無法替代的作用。
然而,從以往的教學(xué)效果看,分析化學(xué)實驗教學(xué)中存在一些問題,以致學(xué)生對分析化學(xué)實驗課未能給予應(yīng)有的重視,只是基本完成教學(xué)目標(biāo),難以在實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。根據(jù)我們近幾年的教學(xué)實踐,通過以下幾種途徑可以明顯提高分析化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合素質(zhì)。
1、注重實踐,強化技能訓(xùn)練
分析化學(xué)是一門實踐性和應(yīng)用性很強的學(xué)科,分析化學(xué)實驗的任務(wù)是使學(xué)生理解和掌握分析化學(xué)的基本原理,正確和熟練地掌握分析實驗基本技能,培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度和規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)方法,培養(yǎng)分析和解決實際問題的能力。為此,我們在實驗教學(xué)中加強了試樣分解、分析試液的制備、誤差分析和分離分析方法等內(nèi)容的教學(xué)訓(xùn)練,特別是加強了分析方案的設(shè)計訓(xùn)練,并將這些改革貫穿到了整個實驗教學(xué)當(dāng)中。
將整個分析化學(xué)實驗教學(xué)分為三個階段進行教學(xué)改革。(一)規(guī)范化操作訓(xùn)練階段,分析化學(xué)實驗有著嚴(yán)格規(guī)范的操作要求,這是獲得準(zhǔn)確分析結(jié)果的最基本保證。沒有規(guī)范的操作技能訓(xùn)練和扎實的專業(yè)理論知識儲備,就不可能有很強的實驗?zāi)芰Α<訌妼W(xué)生操作技能訓(xùn)練和專業(yè)理論知識儲備是提高學(xué)生實驗?zāi)芰Φ年P(guān)鍵因素。在進行新的實驗課程之前,不是立即開展正規(guī)的實驗活動,而是先進行基本操作訓(xùn)練,訓(xùn)練過程中,要求教師有高度的責(zé)任心,仔細(xì)觀察學(xué)生的操作,耐心指導(dǎo)操作不規(guī)范的同學(xué)。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論雖然強調(diào)學(xué)生建構(gòu)意義的主動性,但是教師的引導(dǎo)和幫助的作用也是必不可少的,它們是一個問題的兩個方面,相輔相成,缺一不可。在此階段主要側(cè)重于對學(xué)生實驗基本操作技術(shù)的訓(xùn)練。如:滴定管、移液管、容量瓶等的操作方法,通過觀看視頻、反復(fù)示范、學(xué)生加強練習(xí)等手段進行強化訓(xùn)練。通過檢查了解學(xué)生的實際操作水平,是否達到預(yù)期目標(biāo),實驗中還有哪些不足,以便在后續(xù)的實驗中加強訓(xùn)練和補救,促使學(xué)生能養(yǎng)成規(guī)范的操作習(xí)慣,養(yǎng)成良好的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。(二)驗證分析化學(xué)理論,正確樹立“量”的概念,培養(yǎng)觀察思維能力階段。分析化學(xué)特別重視“量”的概念,通過實驗課能使學(xué)生養(yǎng)成一絲不茍、實事求是的科學(xué)態(tài)度,形成認(rèn)真、求實的工作作風(fēng)。如:各種鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液、高錳酸鉀溶液等的標(biāo)定實驗,在這些實驗中,讓學(xué)生特別要注意物質(zhì)“量”使用。(三)綜合設(shè)計實驗階段。這類實驗不僅能提高學(xué)生邏輯思維能力、解決實際問題能力和經(jīng)歷初步的科學(xué)研究的過程,而且也將增強學(xué)生的動手能力,從而培養(yǎng)學(xué)生的分析問題、解決問題的能力,進而啟發(fā)培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力和綜合應(yīng)用能力。實踐證明,改進教學(xué)內(nèi)容和方法后,學(xué)生分析和解決實際問題的能力得到了很大提高。如:食醋總酸度的測定、水果中Vc的測定、工業(yè)用水總硬度的測定、胃舒平藥片中鋁含量的測定等等。
2、內(nèi)容改革,實用先進
化學(xué)分析實驗是培養(yǎng)學(xué)生基本操作技術(shù)的關(guān)鍵實驗,我們對化學(xué)分析實驗做了較大的調(diào)整,部分實驗由過去的孤立的一個實驗內(nèi)容改為連貫的兩個實驗內(nèi)容(過去的兩、三個實驗合為一或兩次,實驗總學(xué)時不變),力爭一個實驗訓(xùn)練多種實驗技能,鞏固多種實驗基礎(chǔ),培養(yǎng)各種潛能。例如過去實驗中所用標(biāo)準(zhǔn)溶液一般就省了不做準(zhǔn)備好,濃度利用稱量數(shù)據(jù)直接計算。學(xué)生直接標(biāo)定,這樣,學(xué)生對實驗課的學(xué)習(xí)就會缺乏系統(tǒng)性。為了改變這種狀況,我們在實驗安排上,讓學(xué)生自己動手配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,然后進行標(biāo)定,再測定樣品含量。一次實驗結(jié)束后,學(xué)生對整個樣品含量測定過程有了全面的了解,這樣做的目的是為學(xué)生提供更多的動手機會,收到了非常好的效果。
根據(jù)化工專業(yè)學(xué)科的發(fā)展和社會的需要,不斷修訂教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容,實驗室不斷增添新儀器,以滿足實驗教學(xué)的要求,不斷用準(zhǔn)確度和靈敏度高、重現(xiàn)性好、操作簡便、耗材低、對環(huán)境污染少的成熟的科研實驗來充實分析化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容。
3、優(yōu)化教學(xué)方法,促進創(chuàng)新思維
重視理論和實驗過程的教學(xué),利用啟發(fā)式與課堂討論相結(jié)合的教學(xué)方式上好每一堂實驗課。指導(dǎo)學(xué)生利用實驗資源、學(xué)習(xí)指導(dǎo)材料等,鞏固所學(xué)的知識。在實驗項目和實驗內(nèi)容安排上不僅強調(diào)基本技能訓(xùn)練,更強調(diào)創(chuàng)新思維與應(yīng)用能力,強調(diào)“用腦子做實驗”,注重科學(xué)思維方法的培養(yǎng)。
改革實驗教學(xué)模式,盡量減少驗證性實驗,增加綜合性、設(shè)計性實驗,從教學(xué)輔導(dǎo)為主向引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生動手能力、綜合分析問題能力和解決問題能力轉(zhuǎn)變。在分析化學(xué)實驗后期教學(xué)中改變過去教師講、學(xué)生操作的老教學(xué)方法,充分發(fā)揮學(xué)生的積極性,在教師的啟發(fā)下,學(xué)生自己設(shè)計和完成實驗,并對實驗結(jié)果進行評定。分析化學(xué)中波譜解析是學(xué)生比較難掌握的,只空講原理學(xué)生很難接受,若讓學(xué)生自己結(jié)合有機合成實驗的內(nèi)容讓學(xué)生自己設(shè)計合成化合物,然后利用分析化學(xué)中波譜學(xué)知識,讓學(xué)生親自對自己所合成的化合物進行測譜,如紅外光譜、紫外光譜、核磁共振譜、質(zhì)譜、碳譜等,這樣學(xué)生既掌握了波譜學(xué)的理論和實際應(yīng)用知識,又培養(yǎng)了學(xué)生自己設(shè)計實驗,親自動手的能力,使學(xué)生盡快地系統(tǒng)地掌握科學(xué)的實驗方法。讓學(xué)生自己設(shè)計實驗方案,準(zhǔn)備儀器、藥品,并對實驗結(jié)果進行分析、總結(jié),培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考和創(chuàng)新工作的能力。
4、改革考核體制,全面考核學(xué)生的綜合實踐能力
考試是檢驗教學(xué)效果的重要手段,科學(xué)的考核方法不僅能檢驗學(xué)生對知識的掌握程度和實際操作能力,更是促進學(xué)生認(rèn)真做好實驗、提高分析和解決問題的能力、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的有效手段。為了使學(xué)生的實驗成績能客觀地反映學(xué)生對實驗基本知識、基本技能的掌握程度,我們改革了考試的方式和學(xué)生成績的評定方法。在實驗考核方面以“重在過程,不惟結(jié)果”為指導(dǎo)思想,強調(diào)基本操作和基本技能,突出創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,根據(jù)分析化學(xué)實驗課自身特點制定相應(yīng)的考核方法和評分標(biāo)準(zhǔn)。
我們制定的考核方法包括三個方面的內(nèi)容:一方面是平時成績,這項成績占總成績的20%。該項成績又包含兩部分:一是平時實驗,每次實驗都有基本操作考核成績,著重考核學(xué)生基本實驗技能、分析操作的準(zhǔn)確性以及儀器的使用、操作規(guī)范、儀器維護和學(xué)生對實驗中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象進行分析處理的能力,該項成績占平時成績的60%。二是實驗報告成績,從實驗報告項目是否全面、正確,數(shù)據(jù)記錄是否合理、數(shù)據(jù)處理是否正確等方面給成績,該項成績占平時成績的40%。另一方面,在化學(xué)分析實驗的期末進行操作技能實驗考核,該項成績占總成績的50%,在給定時間內(nèi)、給定題目的情況下,學(xué)生在實驗指定位置上完成操作考試,教師在旁邊按照評分標(biāo)準(zhǔn)邊看邊打分。評分標(biāo)準(zhǔn)主要涉及以幾個方面的操作要求:實驗的組織、天平的使用、容量瓶的使用、移液管的使用、滴定管的使用;數(shù)據(jù)的處理、報告結(jié)果的準(zhǔn)確度、精密度、實驗衛(wèi)生習(xí)慣等,每一項均有詳細(xì)的操作要求及評分標(biāo)準(zhǔn),且此評分標(biāo)準(zhǔn)在第一次實驗課時就告訴學(xué)生,使他們平時做實驗時就能有意識地按規(guī)范操作。第三方面是在儀器分析實驗的學(xué)期末進行實驗的筆試考核,內(nèi)容包括整個分析化學(xué)實驗教學(xué)中涉及的所有實驗的實驗原理、基本實驗步驟、注意事項、結(jié)果處理等,在考查學(xué)生知識的系統(tǒng)性、完整性、科學(xué)性的同時,著重考查學(xué)生的知識運用、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。這項成績占總成績的30%。
實踐證明:該方法能公正、真實地評價出學(xué)生實驗的水平,激勵學(xué)生重視實驗,最終達到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。將多種成績相結(jié)合,能更準(zhǔn)確地檢測出學(xué)生的水平與能力,避免了“高分低能”的現(xiàn)象,有利于學(xué)生將學(xué)習(xí)的重點放在培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的習(xí)慣上,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,從而提高學(xué)生在實驗中動腦動手能力,培養(yǎng)有科學(xué)思維方法和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)的人才。
5、結(jié)束語
總之,通過幾年來我們對分析化學(xué)實驗教學(xué)改革所做的嘗試,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)分析化學(xué)實驗的興趣,充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,養(yǎng)成規(guī)范操作的習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力都起到了重要作用。分析化學(xué)實驗教學(xué)的改革是一項長期的任務(wù),需要從事分析化學(xué)教學(xué)的工作者努力探索、不斷實踐,才能不斷提高分析化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量。
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