肖艷
摘 要 實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)專業(yè)理論課程學(xué)習(xí)的一個(gè)重要輔助手段,是學(xué)科培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的有效支撐。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是分析化學(xué)學(xué)科的重要組成,對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)分析方法,理解“量”的概念,以及培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、邏輯思維與創(chuàng)新能力、處理解決問題能力等意義重大。本文結(jié)合作者在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),提出一些針對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法優(yōu)化的建議和探討,旨在提高分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,加強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞 分析化學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 教學(xué)方法 能力培養(yǎng)
中圖分類號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdks.2018.01.039
Thinking and Discussion on Analytical Chemistry
Experiment Teaching Method
XIAO Yan
(College of Chemistry & Chemical Engineering, Wuhan, Hubei 430062)
Abstract Experimental teaching is an important assistant for studying chemistry theoretical courses and an effective support for disciplines to cultivate high-quality creative talents. Analytical chemistry experiment is an important part of analytical chemistry. It is of great significance for students to learn analytical methods, understand the concept of “quantity”, cultivate students practical ability, logical thinking and innovative ability, and solve problem-solving skills. In this paper, combining with the practical experience in the teaching of chemistry experiment teaching, the author puts forward some suggestions and discussions on the optimization of analytical chemistry experiment teaching methods, aimed at improving the quality of analytical chemistry experiment teaching and enhancing students overall quality cultivation.
Keywords analytical chemistry; experimental teaching; teaching methods; ability training
分析化學(xué)是高等院?;瘜W(xué)、藥學(xué)、生命科學(xué)、資源環(huán)境等專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程,是一門理論性強(qiáng)、實(shí)用性廣的課程,不僅是科學(xué)研究的重要基礎(chǔ),同時(shí)與我們?nèi)粘Ia(chǎn)生活密不可分,如食品藥品中成分含量分析,環(huán)境污染物及有害物質(zhì)監(jiān)測(cè),臨床醫(yī)學(xué)疾病診斷等都離不開分析化學(xué)學(xué)科。良好的分析化學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)及學(xué)科素養(yǎng)對(duì)于化學(xué)及相關(guān)專業(yè)從業(yè)人員適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)需求,承擔(dān)社會(huì)使命具有不可或缺的意義。隨著分析化學(xué)學(xué)科的迅速發(fā)展和高等教育改革的不斷深入,大學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的重要性越來越凸顯,分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)與理論課程教學(xué)緊密聯(lián)系,相輔相成。實(shí)驗(yàn)課的開展對(duì)于學(xué)生在理論學(xué)習(xí)之余,加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解消化,實(shí)現(xiàn)知識(shí)到專業(yè)技能的轉(zhuǎn)化,訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度起著舉足輕重的作用。[1]因此,研究和探討分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,把握教學(xué)改革方向,提高分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量勢(shì)在必行。
分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)一般包含兩部分組成:化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)和儀器分析實(shí)驗(yàn)。化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)奠定了分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),給學(xué)生構(gòu)建了分析的概念,強(qiáng)化對(duì)“量”的理解,具有較強(qiáng)操作性,學(xué)生通過對(duì)各種滴定分析的學(xué)習(xí),逐漸認(rèn)知什么是分析化學(xué),并形成一定的分析操作規(guī)范和習(xí)慣。儀器分析實(shí)驗(yàn)是分析化學(xué)的發(fā)展,在化學(xué)分析的基礎(chǔ)上立足高新技術(shù),與實(shí)踐相聯(lián)系,應(yīng)用性強(qiáng),對(duì)理論知識(shí)理解和拓展要求高,能夠進(jìn)一步提升分析化學(xué)專業(yè)的技能。從學(xué)科的系統(tǒng)性和完整性角度考慮,適當(dāng)優(yōu)化化學(xué)分析和儀器分析實(shí)驗(yàn)的教學(xué)比例,將經(jīng)典分析和前沿分析知識(shí)恰當(dāng)融合,有助于學(xué)生更為全面的發(fā)展。[2]盡管目前,各大高校在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面都在加大力度,完善各種教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)模式,增添各種教學(xué)設(shè)施和儀器,但在教學(xué)實(shí)踐過程中,仍然會(huì)面臨一些較頑固的難題。包括:教學(xué)內(nèi)容更新較少,理論教學(xué)與實(shí)際需求脫離,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高,缺乏興趣;實(shí)驗(yàn)課時(shí)少,儀器數(shù)量有限,學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)少,甚至“蒙混過關(guān)”;教學(xué)方式單一,學(xué)生處于被動(dòng)狀態(tài),參與機(jī)會(huì)少,照本宣科,動(dòng)腦能力差;考核體系不完善,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果評(píng)定困難等。針對(duì)這些問題,本文結(jié)合作者在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的經(jīng)驗(yàn),對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出一些思考和建議。
1激發(fā)學(xué)生的積極性
興趣和積極性在學(xué)習(xí)中的重要性不言而喻,枯燥的被動(dòng)強(qiáng)迫式教學(xué)方法,只會(huì)帶來死記硬背式的效果,短期內(nèi)通過考核,讓學(xué)生會(huì)有一些學(xué)習(xí)成效,但時(shí)間長了之后,學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)的內(nèi)容很難留下印象,耗費(fèi)了時(shí)間和精力,卻沒有長遠(yuǎn)的收獲。將被動(dòng)式的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)式學(xué)習(xí)方式的最好途徑就是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)學(xué)生自身對(duì)所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的興趣后,強(qiáng)烈的好奇心和求知欲往往會(huì)起到事半功倍的效果。那么這就要求教師在教學(xué)的過程中,要更加注重學(xué)習(xí)興趣的啟發(fā)和積極性的調(diào)動(dòng)。首先,在教學(xué)過程中,教學(xué)內(nèi)容的引入是學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的第一印象,也是最容易激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在前人知識(shí)凝練的基礎(chǔ)上,教師可根據(jù)當(dāng)下教學(xué)內(nèi)容的前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)或與日常生活實(shí)踐的相關(guān)聯(lián)系引入所講授課程內(nèi)容,讓學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容能夠具有更為形象的理解和更為長遠(yuǎn)的認(rèn)知。如自來水硬度的測(cè)量及水果中Vc含量的測(cè)定等實(shí)驗(yàn),可從生活用水知識(shí)及食品安全影響方面入手,引入不同的社會(huì)現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注,激發(fā)共鳴。其次,多樣教學(xué)方法的運(yùn)用也是激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的有效途徑。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,越來越多的現(xiàn)代化媒體介入課堂教學(xué),為教師的教學(xué)提供了更為靈活空間。有效地發(fā)揮多媒體在圖形、圖像、動(dòng)畫、視頻上的優(yōu)勢(shì),給學(xué)生帶來更多視覺上的沖擊,能夠有效吸引學(xué)生的關(guān)注力。如在紫外-可見、原子發(fā)射和原子吸收、熒光分光光度計(jì)、紅外光譜儀等儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,可引入在線學(xué)習(xí)的方式,學(xué)生課下在線通過多媒體視頻演示觀看實(shí)驗(yàn)分析原理,儀器構(gòu)造,操作規(guī)范等,讓學(xué)生能夠更加直觀生動(dòng)地掌握實(shí)驗(yàn)儀器和操作,使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更加形象具體化,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生加深印象,深入理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容。課上學(xué)生在教師指導(dǎo)下直接動(dòng)手實(shí)驗(yàn),解放學(xué)習(xí)的時(shí)間,提高學(xué)習(xí)效率,相比于單純的板書式教學(xué)會(huì)取得更好的教學(xué)效果。
2轉(zhuǎn)變學(xué)生角色,強(qiáng)化互動(dòng)
學(xué)生動(dòng)腦能力差,實(shí)驗(yàn)前不預(yù)習(xí),實(shí)驗(yàn)中不思考,實(shí)驗(yàn)后沒印象的現(xiàn)象在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中表現(xiàn)十分顯著。針對(duì)這個(gè)問題,教師可適當(dāng)采用翻轉(zhuǎn)式課堂教學(xué),引入開放式學(xué)習(xí)理念,顛倒學(xué)生在課程中的角色來應(yīng)對(duì)。[3]課前可利用多媒體手段,制作教學(xué)視頻,讓學(xué)生課下獨(dú)立自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。課程中組織學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行分組討論,交流思想,相互探討。討論完成之后,隨機(jī)抽取學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,教師再針對(duì)學(xué)生講解內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充、修正和總結(jié)。這樣的課堂教學(xué)模式就要求學(xué)生課前必須做好預(yù)習(xí),通過自己對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解,參與小組討論,可通過適當(dāng)?shù)膲毫矶酱賹W(xué)生完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí),熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,鍛煉學(xué)生的理解能力,表達(dá)能力和溝通能力。同時(shí)將被動(dòng)式的教學(xué)傳授方式變?yōu)橹鲃?dòng)的自主學(xué)習(xí)方式,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中,會(huì)有更多的參與感和存在感,鼓勵(lì)學(xué)生敢于表現(xiàn),敢于表達(dá),增強(qiáng)了學(xué)生與教師間的互動(dòng),避免學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中“照本宣科”,“按方抓藥”的學(xué)習(xí)模式。
3追蹤學(xué)科發(fā)展,拓展教學(xué)內(nèi)容,注重能力培養(yǎng)
分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容大多以經(jīng)典性實(shí)驗(yàn)為主,反映學(xué)科前沿的設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)較少,目前教材中傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)體系,內(nèi)容和方法均不能滿足時(shí)代對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。[4]雖然前人凝練和總結(jié)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生基本的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度,但是在創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)方面卻通常收獲甚微。教師應(yīng)該有意識(shí)地在完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和基本操作訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,在教學(xué)中要緊密聯(lián)系學(xué)科前沿發(fā)展的動(dòng)態(tài),將最新的熱點(diǎn)問題及高新技術(shù)引入課堂,以科學(xué)研究的創(chuàng)新活力活躍課堂學(xué)習(xí)氛圍,不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的拓展應(yīng)用,不脫離學(xué)科發(fā)展,培養(yǎng)實(shí)用性人才,啟發(fā)他們的創(chuàng)造性思維。尤其是在一些儀器分析實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中,針對(duì)實(shí)驗(yàn)課時(shí)緊,儀器數(shù)量限制,學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)少的問題,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí),可根據(jù)自己的前沿科研課題及學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,讓學(xué)生參與課題部分實(shí)踐過程,學(xué)習(xí)可根據(jù)自己感興趣的問題,通過查閱文獻(xiàn),設(shè)計(jì)基本研究方案,完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,充分利用相關(guān)的教學(xué)及科研資源,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí),解決實(shí)際問題的能力,有效培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。
4優(yōu)化課程考核體系
客觀公正地評(píng)定學(xué)生的學(xué)習(xí)效果也是提升課程教學(xué)質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前,大學(xué)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的考核方式一般包含兩部分內(nèi)容:平時(shí)實(shí)驗(yàn)操作成績和期末考試成績。這兩部分兼顧了理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)基本技能的考核,基本上能夠反應(yīng)學(xué)生在這門課程學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)狀態(tài),但對(duì)于學(xué)生綜合素質(zhì)的評(píng)價(jià)仍然面臨一些問題,并不能全面反映學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的參與度及實(shí)際的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,容易與其他同學(xué)進(jìn)行結(jié)果的對(duì)照,甚至涂改或隨意編造實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),造成有些學(xué)生不認(rèn)真做實(shí)驗(yàn),甚至不完成實(shí)驗(yàn),卻因編造數(shù)據(jù)而成績高,而其他學(xué)生認(rèn)真做實(shí)驗(yàn),卻成績低的現(xiàn)象。另外,為應(yīng)付期末考試,較多學(xué)生易在考前進(jìn)行“突擊”學(xué)習(xí),短時(shí)間內(nèi)死記硬背式消化整個(gè)課程的內(nèi)容,但并未真正理解,也不會(huì)靈活運(yùn)用。要避免以上這些問題,就需要制定更加科學(xué)完善的課程考核體系,不僅僅只依靠平時(shí)實(shí)驗(yàn)操作和期末考試考核學(xué)生,可適當(dāng)增加部分更為靈活的考核內(nèi)容,例如可設(shè)置部分小論文考核方式,學(xué)生選擇感興趣的前沿題目,在教師指導(dǎo)下查閱文獻(xiàn),撰寫小論文,根據(jù)論文內(nèi)容酌情給分,拓寬學(xué)生對(duì)分析化學(xué)的認(rèn)知視野,培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn),獨(dú)立思考及知識(shí)運(yùn)用能力,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng),減少學(xué)生間相互抄襲數(shù)據(jù),短期“突擊”學(xué)習(xí)的現(xiàn)象。除此之外,還可設(shè)置部分獎(jiǎng)勵(lì)分制的考核方式,根據(jù)學(xué)生對(duì)綜合性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的參與性和完成情況,適當(dāng)對(duì)表現(xiàn)較為良好的學(xué)生進(jìn)行考核分?jǐn)?shù)上的獎(jiǎng)勵(lì),鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,更加客觀全面地去評(píng)定學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)態(tài)度和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
5總結(jié)
分析化學(xué)學(xué)科的發(fā)展極為迅速,面對(duì)不斷更新的社會(huì)需求,分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為分析化學(xué)學(xué)科非常重要的一個(gè)組成部分,也面臨更高的要求。尤其是如何能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和積極性,如何將單純的知識(shí)傳授轉(zhuǎn)化成專業(yè)技能的訓(xùn)練,如何理論教學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合,如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方式和研究創(chuàng)新能力等方面仍然是分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的重中之重。因此,分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究和改革是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù),仍需要分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作者的不斷努力和探索。
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