馬鳳霞,王 豐,李 凱,豐 利,王鳳云
無機及分析化學(xué)課程在農(nóng)林類高校的基礎(chǔ)課教學(xué)中處于重要地位,是大學(xué)一年級學(xué)生入學(xué)后第一門化學(xué)課。是生物技術(shù)、農(nóng)學(xué)、食品質(zhì)量與安全、動物醫(yī)學(xué)、中藥學(xué)等專業(yè)學(xué)生的必修基礎(chǔ)課程,是將無機化學(xué)和分析化學(xué)內(nèi)容有機整合到一起并進行優(yōu)化的一門重要課程。無機及分析化學(xué)實驗為一門獨立開設(shè)的課程,與理論課程相輔相成。隨著高校本科教學(xué)改革的不斷深化,基礎(chǔ)課教學(xué)如何適應(yīng)新形勢下對人才培養(yǎng)的要求,是科教興國、振興中華的戰(zhàn)略大計??荚嚲哂腥瞬胚x拔、學(xué)習(xí)引導(dǎo)、人才激勵與淘汰功能[1],是對教師的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量兩方面的檢查和評定,是提高實驗教學(xué)質(zhì)量的有效措施。建立適合無機及分析化學(xué)實驗考核模式的評價系統(tǒng),使實驗教學(xué)更加規(guī)范有序,進而有效地提高學(xué)生綜合能力,促進教師實驗教學(xué)水平的提高。
在應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的要求下,無機及分析化學(xué)課程教學(xué)體系要始終堅定不移地以滿足學(xué)生和社會未來發(fā)展需要為基本原則[2]。為了實現(xiàn)構(gòu)建德育引領(lǐng)、能力培養(yǎng)、知識載體的培養(yǎng)目標(biāo),課題組制定了無機及分析化學(xué)實驗的“知識目標(biāo)清單”和“能力、素質(zhì)目標(biāo)清單”。
實驗教學(xué)要結(jié)合學(xué)生所學(xué)專業(yè)的職業(yè)特點,要向?qū)I(yè)課滲透,以實驗為手段來研究無機及分析化學(xué)中的重要理論和典型元素及其化合物的性質(zhì)變化以及相應(yīng)儀器、裝置、基本操作和定量分析的原理、方法、數(shù)據(jù)處理。通過實驗教學(xué),使學(xué)生掌握科學(xué)的研究方法,培養(yǎng)良好的科研素質(zhì)。
過去的教學(xué)思想是實驗教學(xué)依附于理論教學(xué),實驗只起到驗證理論的作用。學(xué)生習(xí)慣了“照方抓藥”,導(dǎo)致許多學(xué)生重理論輕實驗,缺乏對實驗重要性的認(rèn)識。為了強化實驗動手能力的培養(yǎng),學(xué)生要參與實驗準(zhǔn)備工作。通過本實驗課程對學(xué)生進行嚴(yán)格訓(xùn)練,注重加強實驗技能考核,逐步培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗習(xí)慣和實事求是的科學(xué)態(tài)度,提高分析問題和解決問題的能力。我國已有不少高校開展了無機及分析化學(xué)實驗考核的改革和研究[3-5]。
在分析化學(xué)實驗中,增加對未知樣品進行定性、定量的分析測定,先由學(xué)生設(shè)計實驗方案,在指導(dǎo)教師審定后,再完成對樣品的測定分析。通過合理安排實驗內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有效提高實驗教學(xué)效果和學(xué)生的實驗操作技能。有些化學(xué)實驗,由于成本高、污染嚴(yán)重,實驗效果并不顯著,在實驗室進行比較困難,若將多媒體技術(shù)運用到教學(xué)中,通過模擬仿真實驗,可以使學(xué)生更多地了解、熟悉實驗類型。只有充分重視無機及分析化學(xué)實驗教學(xué)中的各個環(huán)節(jié),才能發(fā)揮它在學(xué)生科研素質(zhì)培養(yǎng)方面的重要作用。
實驗課的考核工作是督促學(xué)生努力學(xué)習(xí),確保教學(xué)質(zhì)量的重要手段。課題組改變了過去單獨由教師評價學(xué)生的狀況,要求學(xué)生參與評價,即教師點評、學(xué)生自評、同學(xué)互評三者結(jié)合。實驗技能考核成績的評定方法由平時考核和期末考核兩部分組成。其核心是基本技能和操作項目考核細(xì)則的制作??己嗽u價細(xì)則包括基本技能種類、操作規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、取分標(biāo)準(zhǔn)、等級標(biāo)準(zhǔn)等。這種評價方式能夠提高學(xué)生運用知識解決實際問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,較準(zhǔn)確地評定學(xué)生的成績。
學(xué)生對無機及分析化學(xué)學(xué)習(xí),不僅要掌握理論知識,還要學(xué)習(xí)實驗操作方法,并能夠設(shè)計一些簡單的化學(xué)實驗?;瘜W(xué)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)對于學(xué)生的知識、能力、思維和素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用[6]。同時也是培養(yǎng)學(xué)生實驗技能、提高研究創(chuàng)新能力的重要實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。課題組承擔(dān)的無機及分析化學(xué)實驗共20學(xué)時,篩選出有代表性的六個實驗[7],實驗教學(xué)知識目標(biāo)、能力目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo)清單見表1。
表1 無機及分析化學(xué)實驗教學(xué)知識目標(biāo)、能力目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo)清單
在制定無機及分析化學(xué)實驗課的考核評價細(xì)則時,把技能考核分為無機部分和分析部分分別進行,均按百分制計算;無機部分考核在平時上課中進行,分析部分期末進行測試。評價過程采取每個實驗中對小技能進行過關(guān)考核,在期末的技能考核中,進行實驗綜合素質(zhì)的測評??己藘?nèi)容包括基本操作技能、綜合操作技能、分析儀器(分析天平、酸度計、分光光度計等)的使用方法和解決實際問題的能力。技能考核結(jié)合學(xué)生平時實驗態(tài)度及獨立完成實驗報告情況,給出該門課的綜合成績。實驗課總成績=平時考核60% (出勤、預(yù)習(xí)、實驗報告、實驗態(tài)度等)+技能考核40%。使學(xué)生經(jīng)過無機及分析化學(xué)實驗課的訓(xùn)練,在基本技能、基本操作、提出問題、分析問題和解決問題等素質(zhì)方面有質(zhì)的飛躍,為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下牢固的基礎(chǔ)。
提高學(xué)生對實驗重要性的認(rèn)識,激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生對實驗課的興趣是上好實驗課的前提。實驗課前,教師組織學(xué)生觀看教學(xué)錄像,完善教學(xué)內(nèi)容。通過實驗課教學(xué),使學(xué)生了解實驗室的規(guī)則、要求,各項規(guī)章制度及安全措施;了解分析化學(xué)實驗課的任務(wù)、內(nèi)容和要求;掌握分析天平的使用規(guī)則及注意事項;掌握滴定分析原理及基本操作知識,學(xué)會滴定管、移液管及容量瓶的使用,學(xué)會分光光度計的使用方法,進一步理解朗伯—比耳定律的內(nèi)容。也可采用開放式實驗教學(xué),即利用課余時間,開發(fā)新的實驗題目,指導(dǎo)科技創(chuàng)新。實驗考核從以下兩方面入手。
上實驗課時,要求學(xué)生必須穿實驗服,帶預(yù)習(xí)報告及實驗記錄本。實驗前要求學(xué)生一定要進行預(yù)習(xí),寫出預(yù)習(xí)報告。把預(yù)習(xí)情況作為學(xué)習(xí)態(tài)度的一個考核方面,并記錄成績。
在化學(xué)實驗教學(xué)中必須重視培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,才能發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能。引導(dǎo)學(xué)生遵循“反應(yīng)前、反應(yīng)中、反應(yīng)后” 的原則進行有計劃、有順序、有目的地觀察方法訓(xùn)練,使學(xué)生明確觀察目標(biāo)。進行下一個實驗之前,教師針對該實驗預(yù)留思考題,將實驗所需基本儀器使用的注意事項必須寫在預(yù)習(xí)報告中。
實驗結(jié)束,檢查記錄本中數(shù)據(jù)是否齊全,玻璃儀器是否洗刷,物品是否放歸原位,認(rèn)真填寫儀器使用記錄,做好實驗室的衛(wèi)生打掃工作,填寫值日生登記本,教師簽字后才能離開實驗室。
實驗過程中,教師隨時巡視,發(fā)現(xiàn)問題及時解決。注意培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識,強化安全意識,注重節(jié)約水、電。鼓勵學(xué)生大膽提出實驗設(shè)想,盡量滿足學(xué)生驗證自己的設(shè)計方案,加強學(xué)生間的合作意識,養(yǎng)成良好的實驗態(tài)度。
無機化學(xué)涉及的技能如酒精燈使用、臺秤的使用、試劑的取用等,這些看似簡單的操作是后續(xù)一切實驗的基礎(chǔ)。教師應(yīng)認(rèn)真講解、示范,實驗過程要及時指導(dǎo),務(wù)必要求學(xué)生認(rèn)真對待,掌握最基本的操作技能。同學(xué)之間互相交流,指出不足,每節(jié)課都不能松懈。
為了檢驗學(xué)生的動手能力,基本儀器的使用是否做到符合操作要求,數(shù)據(jù)取舍是否合理,需要教師組織期末技能考試。通過設(shè)計綜合實驗進行考核,如Na2CO3的制備與分析。著重考核學(xué)生的動手操作能力,允許帶計算器,著重看操作是否規(guī)范,是否掌握分析方法和過程。
在無機及分析化學(xué)實驗中,分析天平是必不可少的儀器,安排分析天平基本操作考核是非常必要的,把分析天平使用和滴定操作結(jié)合進行,建立科學(xué)的評分標(biāo)準(zhǔn),見表2。
表2 分析化學(xué)實驗技能考核項目
3.2.1 分析天平技能考核 在實驗課上,學(xué)生練習(xí)分析天平使用的課時大大減少,但基本技能的要求不能放松。在教學(xué)內(nèi)容上,將“分析天平使用”“化學(xué)安全知識教育”“ 移液管和滴定管使用”合并在一次實驗中進行,有效地提高了實驗效率,并且增加了實驗課的內(nèi)容。分析天平評分細(xì)則見表3,共占20%。
表3 分析天平使用評分細(xì)則
3.2.2 滴定操作技能考核 在實驗教學(xué)內(nèi)容上,盡量減少性質(zhì)驗證性實驗,增加綜合性、設(shè)計性實驗。學(xué)生可以通過此類實驗鍛煉查找文獻、設(shè)計實驗方案、獨立開展實驗等的研究能力。
定量分析化學(xué)主要以四大滴定為主,因而,滴定分析基本操作在整個實驗教學(xué)中占有重要的地位。基本技能操作主要包括容量瓶、移液管、滴定管等儀器的正確使用。同時還要考慮學(xué)生滴定分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。滴定過程中,要求學(xué)生準(zhǔn)確把握滴定的“量”,正確把握滴定速度,有效控制半滴或1滴操作,準(zhǔn)確判斷滴定終點。進行滴定分析技能操作考核。根據(jù)學(xué)生的移液、滴定、終點判斷、數(shù)據(jù)記錄等情況,及時考查學(xué)生的動手操作能力和解決實際問題的能力。評分細(xì)則見表4。
表4 滴定技能考試評分細(xì)則
實驗成績的評定方法由平時考核(60%)和期末技能考核(40%)兩部分組成。如果有三次以上無故不上實驗課(事假、病假、特殊原因的需補做實驗),實驗平時考核不合格,則該學(xué)生不能參加期末技能考核,該學(xué)生實驗課總成績記為不合格,必須重修。
基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下重構(gòu)無機及分析化學(xué)課程實驗體系教學(xué)內(nèi)容和建立量化考核評價方法,以傳授知識為載體,實現(xiàn)德育引領(lǐng)與能力培養(yǎng),教師把德育教育、能力培養(yǎng)貫穿教學(xué)全過程。不僅能培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)風(fēng),還能培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力,從而達到培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的課程目標(biāo)。無機及分析化學(xué)實驗實行技能考核,學(xué)生對實驗中的基本操作普遍比較重視,不僅注重操作的規(guī)范性,也重視操作原理。技能考核的實施,為實驗成績的評定提供了依據(jù),客觀地反映了學(xué)生的實驗技能、實驗態(tài)度及實驗習(xí)慣等各方面的情況。通過實踐教學(xué),不僅強化了學(xué)生動手能力的培養(yǎng),而且增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。同時促使教師加強學(xué)習(xí),以適應(yīng)教學(xué)工作的需要。