程美令，賴?yán)娣?，戎紅仁

(常州大學(xué)石油化工學(xué)院，江蘇 常州 213164)

無(wú)機(jī)與分析化學(xué)是眾多工科以及醫(yī)學(xué)專業(yè)，如化工、材料、環(huán)境、醫(yī)學(xué)等專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課。而無(wú)機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程作為無(wú)機(jī)與分析化學(xué)的重要組成部分，不僅傳授理論知識(shí)、更理論聯(lián)系實(shí)際、注重能力培養(yǎng)，是一門與素質(zhì)教育融于一體的的綜合性課程[1-2]。因此在無(wú)機(jī)與分析化學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是開展“研究性學(xué)習(xí)”的良好載體。我校是理工類本科院校，化工、應(yīng)化、能化、生工、制藥、材料、材化、高分子等專業(yè)的學(xué)生都要學(xué)習(xí)這門課程，因此學(xué)校對(duì)無(wú)機(jī)與分析化學(xué)這門課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)不斷增加投入，具體為更新和補(bǔ)充儀器設(shè)備，改進(jìn)師資力量，對(duì)無(wú)機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核方式以及考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了改革，構(gòu)建了相應(yīng)的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系。為了進(jìn)一步提高課程教學(xué)質(zhì)量，在給學(xué)生傳授化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理、方法與技能的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。我校提出在無(wú)機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程中加強(qiáng)研究性內(nèi)容教學(xué)。本文分析了我校無(wú)機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加強(qiáng)研究性內(nèi)容教學(xué)的必要性，總結(jié)了我們從教學(xué)內(nèi)容和授課方式進(jìn)行改革，在研究性學(xué)習(xí)理念的引導(dǎo)下構(gòu)建的無(wú)機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。

1 在無(wú)機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展研究性學(xué)習(xí)的必要性

研究性學(xué)習(xí)，指學(xué)生主動(dòng)探究問(wèn)題的學(xué)習(xí)活動(dòng)，具體是指，在教學(xué)過(guò)程中提出問(wèn)題，創(chuàng)建與科學(xué)研究類似的情境，指導(dǎo)學(xué)生收集、分析和處理信息最終解決問(wèn)題得出結(jié)論，對(duì)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力進(jìn)行，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)實(shí)踐能力。由此可見(jiàn)，研究性學(xué)習(xí)作為一種現(xiàn)代型的教學(xué)方法更注重學(xué)生主體能動(dòng)性的培養(yǎng)，同時(shí)發(fā)展他們的探索能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力[3-4]。通過(guò)無(wú)機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中研究性學(xué)習(xí)的開展可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的思考能力、收集與歸納資料的能力、觀察能力與綜合運(yùn)用各科知識(shí)解決問(wèn)題的能力；更能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，激發(fā)學(xué)生積極探索以及求實(shí)創(chuàng)新的精神；亦可培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，從而提高其人際交往的能力。無(wú)機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課是工科學(xué)生進(jìn)入高校后首次接觸的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課，是學(xué)生接受實(shí)驗(yàn)技能的啟蒙教育，在培養(yǎng)綜合能力、科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神等方面具有舉足輕重的作用，因此極有必要在無(wú)機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中開展研究性內(nèi)容教學(xué)。

2 無(wú)機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中研究性學(xué)習(xí)的開展

2.1 教師發(fā)布研究課題

課前教師根據(jù)無(wú)機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，篩選與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)且來(lái)源于生產(chǎn)生活，或者是與化工、材料、環(huán)境、醫(yī)學(xué)相關(guān)的，具有普遍意義又能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的研究項(xiàng)目。首先認(rèn)真的分析和歸類陳若遇和朱建飛主編出版的《無(wú)機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》[5]中原有的十五個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，保留了大多數(shù)項(xiàng)目，增加了必要的新項(xiàng)目，然后將所有項(xiàng)目有機(jī)地拆分組合成四個(gè)個(gè)大的研究項(xiàng)目：水質(zhì)的檢測(cè)和凈化，酸堿滴定的應(yīng)用、工業(yè)原料的制備、提純與分析，磷酸氫二鈉(Na2HPO4·12H2O)的制備和產(chǎn)品質(zhì)量分析。下面以最具代表性的研究項(xiàng)目“水質(zhì)的檢測(cè)和凈化”(表1)為例詳細(xì)介紹，項(xiàng)目中的小實(shí)驗(yàn)“去離子水的制備”原先屬于無(wú)機(jī)制備實(shí)驗(yàn)、“水體化學(xué)需氧量的測(cè)定”屬于分析化學(xué)中氧化還原滴定實(shí)驗(yàn)、“自來(lái)水總硬度的測(cè)定”屬于分析化學(xué)中配位滴定實(shí)驗(yàn)、“氧化還原反應(yīng)”和“配位化合物”屬于無(wú)機(jī)化學(xué)中的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)可以有機(jī)地編成一個(gè)研究性學(xué)習(xí)的項(xiàng)目:

(1)子項(xiàng)目①和③通過(guò)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)鞏固氧化還原平衡和配位平衡的知識(shí)；

(2)子項(xiàng)目②和④利用氧化還原滴定和配位滴定分別檢測(cè)水體化學(xué)需氧量和水總硬度，應(yīng)用所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)解決生活生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題，進(jìn)一步鞏固這兩個(gè)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)實(shí)踐運(yùn)用了氧化還原滴定和配位滴定的實(shí)驗(yàn)操作；

(3)最后通過(guò)自己親自動(dòng)手制備去離子水，并用電導(dǎo)率檢測(cè)去離子水的質(zhì)量。

綜上可以看出通過(guò)這個(gè)研究項(xiàng)目中學(xué)生可以應(yīng)用課堂上所學(xué)的知識(shí)解決生產(chǎn)生活中息息相關(guān)的問(wèn)題，這樣的編排可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)到實(shí)驗(yàn)大綱要求的知識(shí)的同時(shí)，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)興趣，提升他們綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，最終培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)。課題提前發(fā)布給學(xué)生的同時(shí)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)特定的情境引導(dǎo)他們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并且找到需要的問(wèn)題所在的領(lǐng)域。

表1 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一 水質(zhì)的檢測(cè)和凈化

2.2 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備

引導(dǎo)學(xué)生以小組合作的方式類對(duì)研究項(xiàng)目進(jìn)行分析討論，然后查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，收集處理所獲得的信息，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，寫出預(yù)習(xí)報(bào)告，內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器藥品、試驗(yàn)方法及相對(duì)詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟等。這個(gè)過(guò)程中教師要適時(shí)給予輔導(dǎo)幫助，首先是系統(tǒng)地教給學(xué)生文獻(xiàn)檢索和收集的方法；其次是對(duì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)原理可所涉及到多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，教師可以分知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深層次地集中講解輔導(dǎo)，這個(gè)過(guò)程著眼于科研所需基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的傳授，以及與交叉學(xué)科知識(shí)的拓展與滲透，從而教會(huì)引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)主動(dòng)探索，將這些基礎(chǔ)知識(shí)轉(zhuǎn)化為其具有個(gè)性化特征的內(nèi)隱知識(shí)；此外實(shí)驗(yàn)步驟中涉及到的具體的實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)，則引導(dǎo)學(xué)生利用大學(xué)生MOOC中我校黃薇老師的《無(wú)機(jī)與分析化學(xué)》在線課程中的基本實(shí)驗(yàn)操作單元進(jìn)行自學(xué)預(yù)習(xí)。

2.3 進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行探索研究

實(shí)驗(yàn)前教師檢查預(yù)習(xí)情況，以提問(wèn)的形式指出實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解。然后學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)報(bào)告開展研究過(guò)程，根據(jù)項(xiàng)目中具體的子項(xiàng)目的內(nèi)容靈活安排是以個(gè)人的形式還是以小組合作的形式開展；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中提醒學(xué)生及時(shí)做好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和記錄，同時(shí)也要關(guān)注其基本實(shí)驗(yàn)操作技能，如操作的規(guī)范性、儀器設(shè)備使用的熟練度等，教師應(yīng)給予相應(yīng)的糾錯(cuò)及示范指導(dǎo)。學(xué)生實(shí)事求是地記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并且根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、推理，進(jìn)而總結(jié)出初步結(jié)論，每個(gè)子項(xiàng)目以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最終以論文的形式對(duì)整個(gè)研究項(xiàng)目進(jìn)行分析總結(jié)給出研究報(bào)告。

2.4 進(jìn)行多種形式的考核評(píng)價(jià)

每個(gè)研究項(xiàng)目最后環(huán)節(jié)為開展項(xiàng)目討論會(huì)，及時(shí)交流項(xiàng)目執(zhí)行中的體會(huì)，尤其是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及結(jié)論展開討論?？梢孕〗M內(nèi)部討論的形式，也可以是更大范圍的組與組之間，或者整個(gè)班級(jí)的交流，做到思維的碰撞，達(dá)到切磋的效果，進(jìn)一步鞏固對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的理解，加強(qiáng)對(duì)概念規(guī)律等知識(shí)點(diǎn)的掌握。對(duì)于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成度的評(píng)價(jià)，采取教師評(píng)價(jià)與學(xué)生評(píng)價(jià)相結(jié)合、過(guò)程評(píng)價(jià)與終結(jié)評(píng)價(jià)相結(jié)合的形式進(jìn)行，根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)以過(guò)程評(píng)價(jià)為主，做到不單一地以實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度判定實(shí)驗(yàn)成績(jī)，評(píng)價(jià)時(shí)兼顧實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐過(guò)程與實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)報(bào)告與論文這幾個(gè)方面綜合給分，做到充分重視實(shí)驗(yàn)方法及過(guò)程，兼顧分析和處理問(wèn)題的思維方法，從而予以學(xué)生更多自由發(fā)揮的空間，鼓勵(lì)他們探索、求異和創(chuàng)新。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文首先分析了在無(wú)機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)這門課程中開展研究性教學(xué)的可行性和必要性；然后通過(guò)改革與具體實(shí)踐，提出了具體的實(shí)施步驟和方案，尤其是對(duì)原先實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的有機(jī)拆分組合，擬定了四個(gè)研究項(xiàng)目，形成了新的教學(xué)內(nèi)容體系，更加突出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排的研究性和綜合性。我們的研究性教學(xué)的實(shí)踐正處于起步階段，我們還將繼續(xù)深化研究性教學(xué)的理論研究，豐富和完善本課程的教學(xué)內(nèi)容、方法，促進(jìn)無(wú)機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的提高，培養(yǎng)出更多具有較高科學(xué)素養(yǎng)的應(yīng)用型化工專業(yè)等工科專業(yè)的人才。