魏婕，劉欣欣

(1.江蘇大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013；2.廣東省石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會，廣東 廣州 510030)

0 引言

隨著國家對高校高質(zhì)量發(fā)展的要求日趨嚴(yán)格，學(xué)生作為高校主體，學(xué)生良好發(fā)展是高校高質(zhì)量發(fā)展的基石和保證?；瘜W(xué)是自然科學(xué)中與物理、材料、生物、制藥、建筑等其他學(xué)科緊密聯(lián)系的基礎(chǔ)科學(xué)，分析化學(xué)是四大化學(xué)中最特殊的一門主修課程。它不同于無機化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)這三門課程的理論深度，它的應(yīng)用性更強，目前課程中穿插的課程思政還是較少。

本文通過近幾年的教學(xué)積累，嘗試提出一些方法、方案，促進這門課程的創(chuàng)新教育[1]。通過將創(chuàng)新教育加入分析化學(xué)授課中，將有助于化學(xué)專業(yè)相關(guān)學(xué)生能夠更加深入理解化學(xué)科學(xué)探索中的過程，了解化學(xué)科學(xué)發(fā)展的艱辛與困難，促進學(xué)生將化學(xué)科學(xué)理論與其日常學(xué)習(xí)、科研、生活進行融合，更加深入、學(xué)習(xí)掌握化學(xué)的基礎(chǔ)知識，應(yīng)對不同場景下的化學(xué)基礎(chǔ)知識需求。

1 分析化學(xué)課程存在的問題

分析化學(xué)在大一的第二學(xué)期或大二第一學(xué)期開課，開課課時為理論課96課時，實驗課48課時。前置課程為無機化學(xué)。從應(yīng)用化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)體系來看，高中化學(xué)的基礎(chǔ)知識在大學(xué)化學(xué)教學(xué)中有著舉足輕重的作用。目前分析化學(xué)課程存在以下幾個主要問題：

(1)教學(xué)設(shè)計陳舊。許多應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生在高中階段沒有學(xué)過化學(xué)，其化學(xué)知識仍停留在初中階段。在進行教學(xué)設(shè)計時，不考慮知識的銜接及由淺入深的過渡，直接進行難度較大的新知識講授，學(xué)生的接受程度較低[2]。另外國內(nèi)外的分析化學(xué)學(xué)科發(fā)展與進步很快，分析方法和設(shè)備也在不斷升級，所使用的教材更新不及時，相關(guān)教學(xué)內(nèi)容具有局限性，需要在教學(xué)過程中，對教授學(xué)生有效的方法進行補充和完善。

(2)教學(xué)理念不完善。在學(xué)習(xí)化學(xué)專業(yè)課時，由于課程難度及專業(yè)基礎(chǔ)等問題，學(xué)生在學(xué)習(xí)時，很容易產(chǎn)生畏難情緒。老師的教學(xué)理念中，沒有考慮授課的實際情況及學(xué)生的情緒問題，老師只是為了完成教學(xué)大綱中的教學(xué)內(nèi)容而進行課程設(shè)計，不對同學(xué)進行鼓勵及思政教育。

這種情況在后續(xù)專業(yè)課會持續(xù)惡化，導(dǎo)致有機化學(xué)、物理化學(xué)等專業(yè)課的學(xué)習(xí)更加難以進行。這些問題可通過改進教學(xué)設(shè)計及教學(xué)理念，通過引入課程思政教育對課程授課質(zhì)量進行改善。如老師可適當(dāng)從初中及高中的化學(xué)基礎(chǔ)知識中導(dǎo)入現(xiàn)有的知識，使得知識結(jié)構(gòu)框架具有延續(xù)性。在講授這些知識過程中，適當(dāng)?shù)匾胝n程思政內(nèi)容，疏導(dǎo)學(xué)生的不良情緒，對學(xué)生的學(xué)習(xí)會有較大的幫助。同時，在此過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力會逐漸加強，對于其發(fā)展有著諸多好處。

2 開展分析化學(xué)創(chuàng)新教案的思考

課程思政的引入可從理論教學(xué)、實驗教學(xué)、創(chuàng)新教學(xué)三方面著手。

2.1 理論教學(xué)方面

分析化學(xué)課程共有96學(xué)時理論課加48學(xué)時實驗課，一般分2個學(xué)期進行[3]。上冊主要為分析基礎(chǔ)，包括分析樣品的采集與處理、誤差與數(shù)據(jù)處理、質(zhì)量保證與質(zhì)量控制、樣品前處理等，及幾種經(jīng)典的分析方法，包括：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。下冊主要為儀器分析，包括光譜分析法(原子發(fā)射光譜、原子吸收光譜、X射線光譜、原子質(zhì)譜、電子能譜、離子能譜、熒光光譜、紫外-可見吸收光譜、紅外吸收光譜、激光Raman光譜法)、核磁共振波譜法、電分析方法(電位分析法、電解和庫侖法、伏安法、極譜法)、色譜法(氣相色譜、液相色譜)、熱分析法、流動注射分析及微流控分析法等。上冊內(nèi)容主要為學(xué)生打好基礎(chǔ)，理論方法較多，并且需要的前置化學(xué)基礎(chǔ)較多。所以在課程中，特別是導(dǎo)論部分，講述分析化學(xué)的發(fā)展歷史，可以多引入課程思政的內(nèi)容。如在介紹化學(xué)開端時，引入我國古代的冶煉技術(shù)、釀酒技術(shù)等，這些技術(shù)在當(dāng)時都是領(lǐng)先于世界的，可增強學(xué)生的民族認(rèn)同感和自豪感。在介紹現(xiàn)代分析技術(shù)中，可多花費時間介紹在分析化學(xué)領(lǐng)域為世界作出杰出貢獻的中國科學(xué)家。如在藥物分析領(lǐng)域的周同惠院士，解放前去美國深造，學(xué)成后，在1955年沖破重重阻力毅然回國，為我國藥物分析領(lǐng)域作出突出貢獻，特別是在色譜分析和電化學(xué)分析領(lǐng)域，建立了許多用于分析有機藥物與中草藥分析的分析方法。在介紹完院士成就后，可以再花費幾分鐘給學(xué)生進行這些分析方法的基礎(chǔ)介紹。這樣可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

在上冊的每章教學(xué)前，可設(shè)置一個介紹該領(lǐng)域中國科學(xué)家成就的小環(huán)節(jié)，時間控制在5～10 min。這部分內(nèi)容可以以視頻和PPT的形式。如第二章分析試樣的采集與處理，可以以視頻的形式介紹最新的前處理工藝，如二維柱切換系統(tǒng)以及其應(yīng)用于全血免疫抑制劑的快速檢測，而后引出這一章的樣品的采集及前處理。那么學(xué)生在接受基礎(chǔ)知識的時候，能夠聯(lián)想到它的應(yīng)用，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，能明確知識的用途，提高其接受度。同時，在章節(jié)授課結(jié)束后，可邀請學(xué)生參與前沿科研調(diào)查。以這一章節(jié)的重點內(nèi)容為導(dǎo)向，在網(wǎng)上搜集整理這個領(lǐng)域最新的應(yīng)用，在下次上課時，給同學(xué)們分享。這樣學(xué)生可以從“填鴨式”的被動教學(xué)，轉(zhuǎn)為“互動式”的主動教學(xué)。同時，知識的連貫性從背景、發(fā)展、應(yīng)用、前沿均會有體現(xiàn)，同學(xué)們在知識的廣度和深度上有所提升。那么在后續(xù)每一章的教學(xué)過程中，如果能堅持這種教學(xué)模式，學(xué)生對每一塊知識的掌握程度，比直接的理論教學(xué)效果提高明顯。另外在理論教學(xué)的同時，盡量能同步配合實驗教學(xué)，這樣學(xué)生在動手的過程中能很快消化理論知識，達到鞏固理論知識，提高實驗技能的雙重效果。

在下冊的儀器分析部分，如果學(xué)校有條件的情況下，對每章的儀器進行現(xiàn)場教學(xué)。在講述儀器原理時，學(xué)生可以上手操作，一邊根據(jù)儀器原理、儀器構(gòu)造進行講解[4]。學(xué)生可以很好的吸納知識，再結(jié)合應(yīng)用實驗，學(xué)生即可從原理、實驗、應(yīng)用等多角度深入學(xué)習(xí)儀器。這種教學(xué)方法比完全的口述教學(xué)優(yōu)勢明顯，學(xué)生在學(xué)習(xí)時，興趣十足。在學(xué)習(xí)完后，可給學(xué)生布置簡單的創(chuàng)新實驗。如進行液相色譜教學(xué)時，首先可以在黑板上進行基本原理的介紹，介紹完基本原理和基本構(gòu)造后，即可到液相色譜儀器前進行現(xiàn)場教學(xué)。將儀器可拆解的部分進行拆解教學(xué)，學(xué)生們拿著構(gòu)造圖現(xiàn)場對照學(xué)習(xí)儀器組成。同時把所需的理論知識融入其中，講授柱效時，可以強化同學(xué)們分離原理，色譜柱的分離特性等知識點，通過對比毛細(xì)管柱和填充柱，加深對色譜柱的認(rèn)識。同時可以設(shè)置探索環(huán)境，讓同學(xué)們分組探索現(xiàn)在能源、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域液相色譜的應(yīng)用，并做專題課進行分享。這樣反復(fù)的多途徑的知識強化手段，可以開發(fā)同學(xué)對于液相色譜相關(guān)知識的興趣，強化對相關(guān)知識點的理解與掌握，從而提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。學(xué)校可根據(jù)實際情況，進行相關(guān)教學(xué)的設(shè)定，盡量讓學(xué)生能在真實接觸儀器的同時，學(xué)習(xí)相關(guān)的知識，這種多角度知識反饋途徑會讓學(xué)生能更好地掌握相關(guān)知識，提高教學(xué)效率。

2.2 實驗教學(xué)方面

分析化學(xué)實驗課程的實驗部分是對理論知識的應(yīng)用，可讓學(xué)生深入掌握分析化學(xué)理論中的典型方法以及這些方法在實際應(yīng)用中的設(shè)計步驟和基本原則等。目前實驗課程教學(xué)中主要存在以下問題：

(1)實驗設(shè)計過程基本是按照課本上提供的具體參數(shù)按部就班完成，結(jié)果也是與實驗課本的結(jié)果對照，學(xué)生完全沒有鍛煉實驗設(shè)計的能力，導(dǎo)致同學(xué)對實驗的重視程度不夠[5]。

(2)實驗教學(xué)與理論教學(xué)脫節(jié)。實驗教學(xué)與理論教學(xué)的老師往往是不同老師，同時授課安排的時間往往沒有實驗與理論同步，導(dǎo)致很多知識沒有辦法及時吸納掌握。

(3)實驗考核不完善。很多實驗課程沒有期末考核，導(dǎo)致學(xué)生沒有強化實驗技能的意識，這樣對培養(yǎng)實驗動手能力基礎(chǔ)是非常不利的。

在實驗教學(xué)方面，實驗技能的基礎(chǔ)是學(xué)生后續(xù)進行專業(yè)實驗的前提，在實驗操作時，對學(xué)生嚴(yán)格要求以及反復(fù)練習(xí)是最基本的。同時，實驗的數(shù)據(jù)處理也要認(rèn)真對待。另外，實驗教學(xué)和理論教學(xué)一定要同步進行，這對授課老師及同學(xué)都是有好處的，理論知識和實驗知識可以融會貫通，方便系統(tǒng)構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。每個實驗的考核以及期末考核應(yīng)該制定嚴(yán)格的考核方法，不是簡單的一張試卷就解決問題。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計實驗也是非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。在分析化學(xué)實驗課本中也是有設(shè)計實驗部分的，但是往往因為課時量、試劑、教學(xué)條件等問題，沒有精選其中的實驗為學(xué)生強化實驗技能。這一部分應(yīng)該得到重視，如設(shè)計學(xué)校自來水、湖水、附近水庫等水質(zhì)的綜合分析檢測，結(jié)合學(xué)校成熟的實驗條件，運用多種分析方法綜合分析水質(zhì)，學(xué)生在這一過程中，能嘗試設(shè)計實驗，同時強化取樣、樣品處理、樣品分析的各個步驟的綜合能力，在樣品分析時，可以使用先進的分析儀器。這樣，學(xué)生可把基礎(chǔ)知識、實驗技能、儀器操作等緊密結(jié)合起來。

2.3 創(chuàng)新教學(xué)方面

盡管分析化學(xué)課程是一門化學(xué)類專業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科，但是課程對于后續(xù)課程的銜接作用明顯。學(xué)生在學(xué)習(xí)書本知識外，還應(yīng)該多汲取更多的相關(guān)知識[6]。老師應(yīng)在授課過程中，幫助學(xué)生逐步建立一定的自主學(xué)習(xí)能力和科研思維。老師首先要對學(xué)生進行前沿文獻調(diào)研能力的初步培養(yǎng)，可系統(tǒng)介紹文獻調(diào)研的方法和渠道，介紹目前常用的數(shù)據(jù)庫及使用方法，學(xué)生根據(jù)課題進行相關(guān)文獻調(diào)研及學(xué)習(xí)，并思考課題的解決方法，促進學(xué)生掌握文獻調(diào)研和思考問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力。在學(xué)習(xí)好基本方法后，老師可具體設(shè)定一些實際問題讓學(xué)生思考，如分組調(diào)研思考并討論新冠病毒的快速檢測方法。拋出這一問題后，要求學(xué)生能夠?qū)ψ钚碌那把匚墨I進行調(diào)研、歸納和分享。這種教學(xué)形式的完成可較好地鍛煉學(xué)生調(diào)研前沿知識、歸納整理素材、形成知識網(wǎng)絡(luò)的能力，同時提高學(xué)生獨立思考及解決問題的能力。

3 結(jié)語

分析化學(xué)在培養(yǎng)化學(xué)類本科生過程中尤為重要。然而，當(dāng)前階段分析化學(xué)課程的相關(guān)教學(xué)成果仍然難以滿足現(xiàn)代發(fā)展的需要。通過總結(jié)最近幾年對該課程創(chuàng)新教學(xué)建設(shè)模式的探索，本文從理論、實驗、創(chuàng)新教學(xué)等方面提出一系列改善教學(xué)內(nèi)容的改革思路，對未來的教學(xué)設(shè)計和實踐提出自己的看法，期望通過這些改革思路，提高學(xué)生的知識吸納能力及自主學(xué)習(xí)能力，同時提高教學(xué)質(zhì)量，取得教學(xué)成果。本文提出的課程改革思路有望對類似課程的改革提供一定的思路和參考。