王光榮

（蚌埠學院應用化學與環(huán)境工程系，安徽蚌埠 233030）

提高分析化學實驗教學質量的實踐與體會

王光榮

（蚌埠學院應用化學與環(huán)境工程系，安徽蚌埠 233030）

經過多年實驗教學實踐，得到的體會是：提高分析化學實驗教學質量，關鍵要把握好三個階段，一是預習和準備階段，二是操作和體驗階段，三是考核和提高階段。

分析化學；實驗教學；實踐；體會

教學是一個實踐、反思、總結、提高的過程，教師既不能只埋頭于教學之中，也不能只熱衷于搞科研項目、寫文章、評教授，而忽視課堂教學工作，高校教師應該在教學過程中不斷地“探出頭來”進行反思，“呼吸外面的新鮮空氣”，總結教學過程中的“得”與“失”，研究提高教學質量的方法，最終達到教師和學生共同進步的目的。通過多年分析化學實驗教學，我深刻感受到，分析化學是一門實驗性很強的學科，分析化學實驗在分析化學學科中有著突出重要的地位［1］。提高分析化學實驗教學質量，必須切實把握好三個階段，一是預習和準備階段，二是操作和體驗階段，三是考核和提高階段。

1 預習和準備階段

在分析化學實驗教學過程中，教師應提醒和告誡學生：“帶著目的和準備走進實驗室，帶著成功和快樂走出實驗室”、“成功總是留給有準備的人”等，要想實驗獲得成功，必須認真預習和準備，預習不是照抄實驗書上內容，而是通過預習理解實驗原理、方法、步驟，做到心中有實驗。

1.1 通過預習和準備，將實驗目的和要求溶入實驗步驟之中

預習的過程應全面細致，目的、要求→儀器、材料→步驟→思考題，都要弄個明白，心中有數(shù)，并用簡潔性語言書寫在報告上面，同時還要在步驟后面畫出表格用于記錄實驗數(shù)據(jù)。預習的重點應放在實驗的目的和要求上，并把它們溶入到具體的實驗步驟當中，實驗結束后，反思一下，看看是否達到目的，還有沒有不足和需要改進之處。例如，工業(yè)純堿總堿度的測定實驗［2］，實驗目的和要求有四點：一、掌握鹽酸標準溶液的配制、標定；二、掌握工業(yè)純堿總堿度的測定方法；三、進一步熟悉差減稱量法；四、鞏固滴定分析基本操作。每一個目的和要求都與具體的步驟密切相關，通過預習，學生帶著明確的目的去執(zhí)行步驟，通過科學正確的操作步驟去實現(xiàn)實驗的目的。每一個目的都有具體目標，“目的一”的具體目標是，學會HCl標準溶液的配制，涉及的主要步驟有，配制大約濃度的HCl溶液→準確稱取一定質量的無水Na2CO3基準物→標定等?！澳康亩钡木唧w目標是，工業(yè)純堿總堿度的測定，涉及的主要步驟有，工業(yè)純堿主要含有哪些成分→選用什么指示劑合適→測定次數(shù)→結果計算等。在“目的三”中，學生會使用分析天平通過差減稱量法準確稱量一定質量無水Na2CO3，“差減稱量法”在前面的“分析天平稱量練習”實驗中已經初步掌握，通過本實驗達到對該稱量方法進一步熟練掌握?！澳康乃摹笔菍Φ味ú僮鞯撵柟?，滴定是滴定分析（容量分析）的基本操作，通過訓練，達到操作正確大方、規(guī)范、自然、舒適，滴定速度控制自如（一滴或半滴也能夠自由控制），結果正確、可靠。

總之，走進實驗室“胸有成竹”，是實驗成功的開端。此外，教師要及時檢查學生的預習報告，沒有寫預習報告的學生不得進入實驗室。預習報告的書寫要簡明、扼要，通過預習報告的書寫培養(yǎng)大學生的總結和概括能力。

1.2 充分利用因特網上的實驗教學資源進行預習和準備

當今已是信息化社會，因特網就象一個自由開放的圖書館，里面的實驗教學等資源非常豐富，其作用不可小視，教師應當引導和鼓勵學生上網進行學習和觀看，從而提高學生對分析化學實驗的興趣。有些實驗，由于儀器的一些部件太小不便于教師演示，學生可以于實驗前觀看網上視頻，增強預習效果。例如，“分析天平稱量練習”實驗，實驗要求學生掌握電光分析天平的構造和使用。以前是在實驗課時，教師對照天平進行講解和演示，在講解如何讀出天平投影屏上的刻度時，由于刻度很細小，不方便演示和觀看，加上分析天平實驗室的空間較小，學生較多，造成教師的講解和演示效果不佳。如果在實驗課前學生預習時打開 http：／／www.tudou.com／programs／view／XnIIv6hJPNo／，通過上網觀看“分析天平的使用”視頻，實驗效果則明顯改善。此外，分析化學的其他一些實驗的視頻資料在網上也很容易獲得，例如，打開http：／／www.tudou.com／programs／view／44In－102y NY／可以觀看“滴定管的使用”視頻；打開http：／／www.56.com／u51／v＿Mjcx MjI2MDg.html可以觀看“容量瓶的使用”視頻；打開http：／／www.56.com／u14／v＿MTU2MTA3Nj M.html可以觀看“移液管的使用”視頻；打開http：／／www.56.com／u74／v＿MTM5NTA4Nzk.html可以觀看“分光光度計的使用”視頻；打開http：／／video.baidu.com／v？word＝%D6% D8%Cl%BF%B7%D6%CE%F6＆sc＝hao123可以觀看“重量分析的操作過程”視頻等。

因特網正在不知不覺中改變人們的生活與學習方式，網絡的生動直觀、海洋般的信息量、交互便利等優(yōu)點，使網絡應用成為近年我國高教改革研究和實踐領域的熱點［3］［4］。利用因特網上面的實驗教學資源進行分析化學實驗前的預習和準備，將會大大提高分析化學實驗的教學質量。

2 操作和體驗階段

在充分預習和準備的基礎上，學生才有資格走進實驗室。在實驗室里，我們又應該如何做呢？

2.1 重視教師的示范和引領作用

通過實驗教學，應著力培養(yǎng)學生科學、負責的態(tài)度，整潔、有序的習慣，正確、規(guī)范的動作。這些素質的養(yǎng)成，除了學生自身努力外，教師的示范和引領作用尤其重要。對于有些實驗的教學，往往教師認為實驗操作簡單，學生通過實驗教材可以看懂，加之實驗時間有限，所以，教師只是講解實驗操作要點和注意事項，不去親自動手示范。當學生操作出現(xiàn)錯誤時，就進行批評，使得學生無所適從，造成實驗效果降低。對于第一次使用的儀器或方法，在講解實驗時，教師應當親手操作，示范到位，減少學生出現(xiàn)操作錯誤的機會，提高實驗教學質量。例如，首次電光分析天平的使用實驗，講解原理后，我再操作一遍給學生看，通過我的示范，學生真切地感受到，使用分析天平時，什么是輕取輕放，如何防止環(huán)碼的震蕩跳躍，如何保護天平的刀口、如何手持稱量瓶等，通過示范和引領，以往使用天平動作失當，用手直接握稱量瓶的錯誤操作現(xiàn)象幾乎沒有了。又例如酸（堿）滴定管的首次使用，從查漏→洗滌→潤洗→裝液→排氣泡→滴定→讀數(shù)，教師都要示范一遍，給學生以直觀的感受，從開始就對學生的操作進行規(guī)范。

所以，指導實驗的教師不僅要有豐富的理論知識，還要具備熟練的實驗操作能力，教師的演示要正確、大方，通過演示，給學生樹立一個好榜樣，使學生對實驗產生無窮的力量。2.2 實驗過程中教師要注意觀察每一位學生并及時進行糾錯

雖然教師進行了示范，但是仍然會有少數(shù)學生出現(xiàn)操作錯誤和不規(guī)范的現(xiàn)象。因此，在指導學生實驗過程中，教師應盡量注意觀察到每一位學生，注意他（她）的實驗表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)問題及時講解和糾正，不讓學生把問題和遺憾帶出實驗室。例如，滴定實驗過程中比較容易出現(xiàn)的錯誤操作主要有：玻璃儀器沒有洗凈；滴定管或移液管沒有用待裝溶液潤洗；手握滴定管或移液管的姿勢不正確；不會（或不）控制滴定速度；用手直接拿稱量瓶；使用天平不輕取輕放；不注意保護電光分析天平的刀口；滴定管或分析天平的讀數(shù)不正確；滴定終點判斷錯誤；使用的玻璃儀器錯誤；實驗數(shù)據(jù)記錄不準確；實驗結果不會計算等等。

2.3 實驗結束時當堂算出實驗結果，培養(yǎng)學生及時正確處理實驗數(shù)據(jù)的能力

學生在規(guī)定的時間里做完實驗，教師要及時檢查學生的實驗數(shù)據(jù)是否完整、合理，結果是否正確。這就要求學生認真、仔細、及時、正確地將實驗數(shù)據(jù)記錄在預習報告規(guī)定的地方，還要當堂算出實驗結果（學生進實驗室要帶計算器），即被測組分含量，誤差等。這樣的教學要求，可以增強學生對實驗內容的理解，培養(yǎng)學生運用理論知識解決具體實驗問題的能力（我曾經給學生總結了這樣一句笑話：“實驗中遇到最痛苦的事情是什么？最痛苦的是實驗做對了，結果卻算錯了！”），做到理論和實驗相結合，即課堂里學的理論知識，馬上在實驗中就能夠應用，培養(yǎng)了學生的應用能力，學生感到口服心服。如此下來，實驗又反過來促進學生對分析化學理論課的學習，達到了一箭雙雕的效果。比如，“銨鹽中氮含量的測定”［2］這一實驗，學生做完實驗后，教師檢查數(shù)據(jù)合理后，學生才能離開實驗室，教師首先要看學生記錄的數(shù)據(jù)是否完整、合理，比如，有的學生記錄的NaOH標準溶液濃度保留的有效數(shù)字不正確，有的學生平均相對偏差不會計算，有的氮含量計算錯誤等問題，都在數(shù)據(jù)檢查中及時得到發(fā)現(xiàn)。我在與這些學生交流時發(fā)現(xiàn)，產生這些錯誤的主要原因是這些學生對理論知識沒有徹底理解和掌握。如果實驗誤差太大，則要求實驗重做。

2.4 重視實驗思考題的解答

做完一個實驗后，實驗教材上的思考題也要進行解答，并將回答的結果寫在實驗報告上，交給教師連同整個實驗報告一起批改，教師在下次實驗時，公布思考題的答案。通過思考題的解答，可以幫助學生對實驗中的重點和難點進行理解，使課堂中學習的理論知識得到進一步鞏固。例如，在“滴定分析基本操作練習”［2］實驗中有四道思考題，（1）配制NaOH溶液應選用何種天平稱取試劑？為什么？（2）滴定管在裝入標準溶液前為什么要用此溶液潤洗2－3次？移液管是否要用被取的溶液潤洗？用于滴定的錐形瓶是否需要干燥？要不要用待測溶液潤洗？為什么？（3）在每次滴定完成后，要將滴定劑加至滴定管的0.00刻度，然后再進行下一次滴定，為什么？（4）HCl溶液與NaOH溶液反應后，生成NaCl和水，為什么用HCl滴定NaOH采用甲基橙指示劑，而用NaOH滴定HCl采用酚酞作為指示劑？這些思考題都很有代表性，只有理論知識扎實，熟悉儀器和試劑的使用和實驗過程，才能正確回答這些問題。我在教學中發(fā)現(xiàn)，前三個思考題大部分學生都能正確回答，對于第四個問題，答對的學生較少。于是，我就在下次的實驗當中，對第四道思考題進行了解答。正確回答第四題關鍵要知道：指示劑的顏色變化是否有利于人眼的觀察，對于甲基橙指示劑，由黃色變?yōu)槌壬劬Ρ容^容易觀察，由紅色變?yōu)槌壬?，則眼睛不容易觀察；對于酚酞指示劑，由無色變?yōu)榈t色比由紅色變?yōu)闊o色更容易觀察。加深了學生對指示劑變色的理解。

3 考核和提高階段

3.1 建立統(tǒng)一科學規(guī)范的實驗考核體系

一直以來，人們總是比較重視分析化學理論課的考核，每當理論課學完后，教師提前擬好考試卷，交學院教務處統(tǒng)一印制，理論課期末考試時，學院要安排嚴格的監(jiān)考，確保理論課的教學質量，同樣，學生也很重視理論課的考試，考前都對理論課進行認真的復習，爭取考出好成績。而實驗課就沒有這樣高的“待遇”了，在我們學院，實驗課結束后，雖然有的教師也給學生進行“考核”，但這種考核由任課教師自己說了算，沒有嚴格的考試規(guī)則，沒有監(jiān)考，隨便做一個“綜合實驗”或者“設計實驗”，由于實驗成績難于量化，教師就簡單地依據(jù)學生的實驗表現(xiàn)給個成績。顯然，這樣的現(xiàn)狀難以保證實驗教學質量，與培養(yǎng)應用型大學生的要求是不相符合的。我認為，同一類高校（比如，安徽省所有的新建二本院校）建立統(tǒng)一科學規(guī)范的分析化學實驗考核體系已經是迫在眉睫。

我在分析化學實驗教學中，對分析化學實驗考核進行了嘗試，分析化學實驗作為一門獨立課程，其成績可由兩部分組成。第一部分是學生平時實驗成績，占總成績40%，具體考核標準見表1。第二部分為學生的實驗考試成績，占總成績60%，具體考核標準見表2。

表1 分析化學實驗平時成績分配表（占實驗總成績40%）

表2 分析化學實驗期末考試評分標準（占實驗總成績60%）［5］

3.2 通過綜合實驗和設計性實驗，培養(yǎng)學生解決問題的綜合能力

學生經過反復、嚴格的實驗訓練，掌握了各種實驗方法和操作技能，這只是達到了初級階段，關鍵是要學會運用學到的知識和技能解決實際問題。

（1）通過分析化學綜合實驗和設計性實驗提高學生的全面能力。過去，比較重視學生的單一實驗，忽視了綜合實驗和設計性實驗的安排。實踐證明，要提高學生的綜合實驗能力，必須在熟悉單一實驗的基礎上，再進行綜合實驗和設計性實驗的訓練。例如，分析化學綜合實驗“糖精鈷的合成和化學式的測定”，既鍛煉學生合成的能力又要根據(jù)測定數(shù)據(jù)推測出糖精鈷的化學式。又如，分析化學設計性實驗“HCl－NH4Cl溶液中二組分準確濃度的測定”，學生要根據(jù)所學的知識和實驗技術，根據(jù)以下要求，自擬實驗方案，具體要求有：①所選擇的分析方法；②測定原理（包括反應式、計算公式等）；③測定所需要的主要儀器和試劑（包括規(guī)格等級）；④操作步驟（包括標準溶液的配制和標定及試樣測定的具體過程、試樣和試劑的用量等）。

（2）通過分析化學綜合實驗和設計性實驗，培養(yǎng)學生學會質疑，學會尋找證據(jù)的能力，加強批判性思維和創(chuàng)新能力的訓練。

［1］倪靜安，商少明，翟濱.無機及分析化學教程［M］.北京：高等教育出版社，2006（5）：18.

［2］楊 梅，梁信源，黃富嶸.分析化學實驗［M］.上海：華東理工大學出版社，2005.

［3］李克東，黃曉地，謝幼如.多媒體技術的應用［M］.北京：電子工業(yè)出版社，1996.

［4］謝新觀，劉雍潛，楊炳任.教育技術－邁向21世紀教育的選擇［M］.北京：中央廣播電視大學出版社，1999.

［5］鄭吉圓.食品質量檢驗員（國家職業(yè)資格四級）［M］.北京：中國勞動社會保障出版社，2008：220－221.

O652.1

A

1673－1794（2011）05－0121－03

王光榮（1963－），男，副教授，研究方向，分析化學。

蚌埠學院重點課程（ZDKC0807）

2011－07－23