欒 芳 周淑晶 李錦蓮 王宇航 趙立曼

(佳木斯大學 藥學院化學化工系,黑龍江 佳木斯 154007)

分析化學實驗是高?；瘜W類專業(yè)課程中不可或缺的重要組成部分，其與分析化學理論課相輔相成，聯(lián)系緊密。該課程對學生掌握基本的分析化學實驗技能，培養(yǎng)分析問題解決問題的能力以及提高創(chuàng)新能力和綜合能力具有舉足輕重的作用[1]。本研究在高校課程思政大政方針指導下，基于OBE及五育并舉理念，結合實驗課程特點，通過學生分析化學預實驗的方式進行課程教學改革，提高學生的動手能力、規(guī)范實驗操作能力、深化知識應用能力、培養(yǎng)拓展創(chuàng)新能力、夯實可持續(xù)發(fā)展理念和綠色環(huán)保意識[2]，力求為學生以后的繼續(xù)學習和工作打下堅實的基礎。

分析化學實驗在我校修訂的教學計劃中設置為36學時，根據配套的武漢大學主編的《分析化學》第六版上冊相關理論知識，實驗項目設定為9個必做實驗和若干選做實驗。任課教師在分析化學實驗教學過程中，為了更好地激發(fā)學生動手實驗和主動學習的興趣，采用學生課前預實驗的方式進行教學方法改革，融入思政理念，學生通過理論聯(lián)系實際，在實操中綜合能力和創(chuàng)新能力得到了較大程度的提升，取得了較好的教學效果。

1 明確實驗目的，理解實驗原理

按照授課計劃安排，分析化學實驗通常要較相應理論教學延后1～2周左右進行，第一周分析化學實驗主要講解分析化學基本操作知識、安全常識及實驗報告撰寫要求等，學生學習稱量、滴定、配制溶液等基本操作技能。余下的實驗在理論課堂講解相關分析化學知識后，實驗教師按照分組的方式提前兩周布置實驗題目和預習任務，要求學生在對實驗目的、實驗原理、實驗儀器試劑、實驗內容、實驗注意事項及實驗數(shù)據處理方法等進行充分預習[3]，而后提交預習報告，教師在預習報告中評判并優(yōu)選出1～2組同學，進入分析化學實驗室進行預實驗，實驗教師現(xiàn)場進行安全管理和必要的指導。

在預習的過程中，學生已經對實驗原理和實驗方法有了較為深刻的認識，因此當其進入實驗室預實驗時，學生能夠做到有的放矢、心中有數(shù)。例如學生在進行有機酸摩爾質量測定的預實驗中，了解到此實驗采取強堿滴定弱酸的方法，理論課上教師講授了常見無機酸和有機酸的異同，學生需要分析本次實驗的研究對象——檸檬酸，其各級解離常數(shù)是否都滿足cKa≥10-8，還需知悉其相鄰兩級解離常數(shù)的數(shù)量級，即Ka的比值：Ka1/Ka2和Ka2/Ka3是否大于105，以判斷滴定突躍點的個數(shù)及耗費強堿標準溶液體積的預估值。在掌握以上知識點后，學生可以對檸檬酸的稱量質量、溶液體積及移取體積有準確的判斷，對反應涉及的原理有直觀感受和更深層次的認識。

2 夯實理論基礎，強化方法應用

學生在預習實驗和準備預實驗時，需要復習理論課上相關知識記錄，領會實驗原理，明晰實驗步驟，了解實驗注意事項，以增強對理論的認知和對實驗原理的理解。

以KMnO4溶液的配制與標定實驗為例。理論教材中已給出標定KMnO4溶液的基準物質介紹和常用基準物質Na2C2O4的優(yōu)點，對二者的反應條件更是做了詳細的解讀，如反應溫度、酸度、滴定速度、催化劑、滴定終點、自身指示劑等[4]。學生預實驗前，對理論教材的溫習，使得其對KMnO4溶液的標定過程有了一定的認識，明白在預實驗滴定時，即使持續(xù)振搖錐形瓶中的混合溶液，KMnO4溶液褪色仍然較慢，但隨著催化劑Mn2+的生成，反應速度逐漸加快。因此，為了加快反應的進行，可以在滴定前向錐形瓶中加入2～3滴MnSO4作為催化劑。以此，理論與實驗完美映射，學生通過預實驗證實了KMnO4溶液的標定條件，夯實了KMnO4法的理論知識，對KMnO4法的應用有了更深刻的認識。

3 規(guī)范實驗操作，保證報告質量

對于化學師范生而言，除了本科生階段學校組織的實驗操作技能大賽外，未來從教還會涉及課堂演示實驗、指導學生實驗、指導化學競賽、公開課大賽及實驗技能大賽等等，這些都涉及到實驗操作，因此對學生實驗的規(guī)范操作要求是相當有必要的。

預實驗過程中，學生必須嚴格遵照分析化學實驗基本操作要求進行實驗，培養(yǎng)細致入微、功夫到家的專業(yè)本領。對于預實驗的實驗現(xiàn)象要及時記錄，提示學生實驗數(shù)據要注意有效數(shù)字位數(shù)，預實驗報告中文字和數(shù)據記錄務必工整、清楚，因為錯誤的數(shù)據比沒有數(shù)據更可怕，一定嚴格保證報告質量。教師對學生預實驗的操作過程及時給予評定：嚴格規(guī)范的要當面表揚，操作有錯誤或細節(jié)有缺失的則需要教師及時指出，以便學生在實驗課正式操作過程中規(guī)避此類問題。

4 及時提出質疑，課上解決問題

預實驗不是照方抓藥，不是照搬照抄，更不是“盡信教材”，要引導學生敢于質疑，設法解疑，培養(yǎng)學生的思辨精神。在預實驗中發(fā)現(xiàn)問題，更利于同學們在正式實驗課堂中從容進行實驗的各個步驟，使課程順利進行。

例如，在Bi3+-Pb2+混合溶液的連續(xù)滴定預實驗過程中，由于二甲酚橙指示劑配制時間較久，導致金屬離子與指示劑反應后的顏色未呈現(xiàn)桃紅色。學生反復試驗后，提出“二甲酚橙指示劑是否變質？”的疑問。經過二甲酚橙指示劑的重新配制和再次實驗，實驗現(xiàn)象按照預期結果呈現(xiàn)。質疑和解疑的過程驗證了學生思辨的合理性和正確性，在預實驗的各個環(huán)節(jié)中，敏銳地發(fā)現(xiàn)問題并當場解決問題，提高了學生的思考能力和辨析能力。

5 補充查閱資料，持續(xù)改進創(chuàng)新

通過分析化學預實驗，除了較好地培養(yǎng)了化學師范生的實驗操作技能外，還使學生在資料查閱、數(shù)據處理、歸納總結等方面的能力有了較大地提升。此外，學生還可以通過對預實驗的分析以及對易失敗或實驗現(xiàn)象不夠明顯的步驟提出可能的置換方法[5]。

例如，EDTA溶液的配制與標定實驗中，教材中EDTA溶液的準確濃度可以采用Ca2+標準溶液進行標定，指示劑的加入方法為：在Ca2+標準溶液中加1滴甲基紅，再滴加氨水至溶液由紅變黃后，再加入適量蒸餾水和Mg2+-EDTA、緩沖溶液和鉻黑T指示劑。學生在預實驗的時候通過查閱資料，采用了鈣指示劑代替Mg2+-EDTA、緩沖溶液和鉻黑T，然后以1mol·L-1NaOH溶液調節(jié)pH，結果發(fā)現(xiàn)采用鈣指示劑操作簡便，數(shù)據令人滿意。

6 秉承發(fā)展理念，提倡綠色環(huán)保

預實驗過程中，教師要指引和培養(yǎng)學生養(yǎng)成良好的實驗室衛(wèi)生習慣，實驗臺面保持整潔干凈。如擦拭滴定管活塞和移液管外管口的濾紙片、測試溶液pH后的試紙、稱量藥品的稱量紙以及破損玻璃儀器的碎片等，必須丟到每個實驗臺面指定的“廢品缸”內；實驗產生的廢酸、廢堿應小心倒入廢液缸；重金屬鹽廢液倒入指定容器進行回收處理等等。

學生在預實驗中了解實驗室安全常識，愛護儀器，節(jié)約試劑藥品和水電能源等，遵從綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的理念，盡每一位化學人的應盡職責。幾乎每一個分析化學實驗都涉及使用電子天平稱量試樣質量，提示學生預實驗過程中每次稱取化學試劑本著夠用和少量多次的原則，熟練后盡量做到完美稱量。

7 結語

本研究基于OBE理念，通過分析化學預實驗模式的教學嘗試，加強了學生實驗技能的培養(yǎng)，強化了理論對實驗的指導，加深了學生對分析化學實驗的認識[5]，增強了學生操作能力、知識講解能力、探究能力、質疑能力和創(chuàng)新能力，同時也為其建立綠色環(huán)保意識、養(yǎng)成良好的實驗習慣、實事求是的科學態(tài)度、嚴謹踏實的工作作風奠定了一定的基礎。通過預實驗模式的實驗教學改革，從智育和德育角度育人，學生主動參與實驗的意識增強了，學校組織的實驗技能大賽中獲獎的同學增多了，專業(yè)課理論學習的熱情高漲了。

大學生精力充沛、潛力無窮，作為高校教師，應以育人為己任，全員育人，全程育人，全方位育人，全身心育人，把大學生培養(yǎng)成國家和社會的有用之人、有德之人、有識之人、有能之人。