凌平華

（安徽師范大學化學與材料科學學院，安徽蕪湖 241002）

“兩大振興”即學科振興和基礎教育振興是由本校李亞棟校長提出的，其重要的任務就是培養(yǎng)創(chuàng)新人才。對化學類專業(yè)而言，對學生創(chuàng)造力的培養(yǎng)是教學改革的方向。

分析化學實驗作為分析化學教學中的重要組成部分，是化學類相關專業(yè)的一門重要的基礎課程[1-2]，是強化學生對知識的掌握和理解、培養(yǎng)學生科學嚴謹?shù)膽B(tài)度、提高學生分析問題和解決問題能力的最佳途徑與方法。分析化學實驗對于學生實現(xiàn)知識和能力的轉化起著舉足輕重的作用，是分析化學理論教學與培養(yǎng)實用創(chuàng)新型人才的橋梁[3]。然而，現(xiàn)階段的教學模式已不能滿足當前社會的發(fā)展形勢和本校學科建設的需要。特別是受新冠疫情的影響，深化分析化學實驗教學改革勢在必行[4]。本文結合本校的學科發(fā)展方向及目前分析化學實驗教學存在的問題，提出了以激發(fā)和培養(yǎng)學生自主學習和創(chuàng)新能力，提高學生實際創(chuàng)新能力和綜合應用能力為目標的改革措施。

1 分析化學實驗教學的現(xiàn)狀和存在的問題

1.1 目前的教學模式忽略了學生的主體作用

當前的教學模式主要采用課堂教學模式，即教師講解實驗內容和實驗步驟，演示儀器使用方法，然后學生做實驗并完成實驗報告，最后由老師檢查數(shù)據(jù)和對實驗報告進行評價。這種教學方式有很多弊端。

（1）模式形式單一枯燥無新意，教師與學生之間基本是“零”交流，學生懶得問，老師沒有時間問，忽略了學生的主體作用，導致學生在有限的時間內不能深入理解知識點[5]。

（2）學生在實驗的過程中，完全按照老師的講解“照方抓藥”，即使在不清楚實驗內容和原理的情況下，也可以順利地完成實驗。

（3）學生在實驗過程中不思考，對教師的依賴很強，導致實驗效果不佳。

（4）由于每次實驗課一位教師帶多名學生，教師不能對每個學生進行詳細的指導。在這種教學模式下，學生處于被動學習的狀態(tài)，不利于培養(yǎng)學生的積極性和創(chuàng)造性，達不到培養(yǎng)學生獨立思考和解決問題能力的目的。

1.2 目前的教學安排導致理論課和實驗課不同步

本校對實驗的安排是按照專業(yè)不同來進行的，存在嚴重的理論課和實驗課不同步的問題。有的專業(yè)是實驗課和理論課安排在同一個學期，有的專業(yè)是理論課是在上半年，實驗課在下半年。即使實驗課與理論課安排在同一個學期，實驗課往往結束了，理論課才過半。這導致學生不能及時鞏固理論知識或完全不清楚實驗課的內容和知識點。另外，學生對實驗課不重視，部分學生覺得上實驗課就是“休息”或“放松”，不肯在預習實驗和實驗操作中認真投入。盡管教師一再強調要認真準確操作，并完成實驗報告，但學生在做實驗的過程中仍然是“怎么舒服就怎么來”。這導致在實驗過程中，學生一直在被動學習，達不到實驗教學的目的[6]。

1.3 目前的實驗教學內容不能與學科前沿接軌

目前本校安排的基礎分析化學實驗中大部分為滴定實驗，設計性實驗較少，這對學生來說內容過于枯燥，使得學生對新的儀器和知識了解甚微，不利于提高學生的積極性和主動性。另外，實驗內容設計安排沒有“與時俱進”，學生不能及時利用所學知識來解決最新的問題，使得學生認為做實驗沒有用處，從而不利于實現(xiàn)更高層次的教學目標。對于儀器分析實驗，一個實驗只有一臺儀器，實驗儀器比較昂貴且內部結構復雜，大部分學生不能進行操作，學生在較短的時間內很難解決實驗過程中遇到的問題，不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和提高其創(chuàng)新能力。設計性實驗內容有待改革，目前學校安排的兩個設計性實驗在網(wǎng)絡上有很多信息資源，這使得學生很少自己動腦去思考和設計，不利于培養(yǎng)學生的綜合能力。

1.4 實驗課程考核不規(guī)范

目前分析化學實驗的考核成績主要是根據(jù)實驗報告來進行評定，學生的操作往往被忽略。有的學生因操作不當，記錄數(shù)據(jù)不準確，但仍有一份“完美”的實驗報告。這種只根據(jù)實驗報告來考核方式，忽略了實驗課真正的意義，不利于提高學生的學習興趣和培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，更不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力[7-8]。

2 分析化學實驗教學改革的探索思路

2.1 加強化學類專業(yè)教師“創(chuàng)新”意識，提升教師隊伍的知識、能力和素養(yǎng)

教師是實施教育的主體，學生的知識面及創(chuàng)新能力的提高與發(fā)展，在很大程度上依賴于優(yōu)秀的教師，只有教師自身擁有較強的科研能力及較高的教學素質，才會有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)?？梢酝ㄟ^國培計劃、繼續(xù)進修、自主選學、線上線下混合研修、入職培訓、教學研討、相互聽課來引導教師反思實踐，在教學實踐和反思中不斷成長，提高高校教師各方面能力，為培養(yǎng)出具有社會責任感、創(chuàng)新精神、實踐能力的時代新人做好準備。

2.2 優(yōu)化課程教學環(huán)境與內容，提高學生實踐創(chuàng)新能力

“兩大振興”的目的是以培養(yǎng)學生素質為主，著重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，將拔尖創(chuàng)新應用型人才培養(yǎng)作為未來發(fā)展的重點攻堅任務。在教學環(huán)境上，依托國家教育新基建，提供全流程、全過程、全場景的技術支撐，將線上與線下相結合，這樣每個學生都能看到操作步驟，同時結合視頻，教師對操作要點、注意事項以及實驗現(xiàn)象進行講解。通過這種方式可以改變學生被動接受的局面，同時解決了現(xiàn)場教學中、場地小、儀器少的限制。

改變課前預習實驗的方法?，F(xiàn)在的預習方法有很大的弊端，學生的預習報告寫得很好，但做實驗時對實驗內容仍不清楚。針對這一情況，實驗前可以采用微課、微視頻等方式讓學生觀看，同時讓學生在線討論，教師對學生進行提問，以便于了解和檢查學生的預習情況。

精選實驗教學內容，強化創(chuàng)新能力培養(yǎng)。結合最新研究成果和學科發(fā)展方向設計探索性實驗（如食品中農(nóng)藥殘留的檢測，奶類產(chǎn)品中金色葡萄球菌的檢測），讓學生提前查閱資料，探討實驗內容，加深學生對科學研究的理解，通過在實際中解決問題來激發(fā)和培養(yǎng)學生自主學習和創(chuàng)新能力，增強學生對科技創(chuàng)新發(fā)展的反應能力和創(chuàng)造潛力。教師在講授實驗時，可以結合實際生活中的示例來豐富實驗內容，從而激發(fā)學生的學習興趣，讓學生主動發(fā)現(xiàn)分析化學實驗與日常生活之間的關系，從而促進學生學以致用。

此外，充分利用學校良好的實驗平臺，如“功能分子固體教育部重點實驗室”“化學生物傳感安徽省高校重點實驗室”和“化學國家級實驗教學示范中心”，結合分析化學科研前沿，對綜合實驗進行改革，讓學生了解科研前沿，并鼓勵學生到科研實驗室進行課外活動，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

2.3 采用“科教融合”+討論的模式進行教學

在教學的過程中，精選教學內容，結合國內外分析化學領域的前沿科研成果，以此為背景對實驗內容進行講解。例如在講授“環(huán)境水質綜合分析-電化學測水中酚”這一實驗時，可以通過講解目前商品化的葡萄糖傳感器（糖尿病用）、DNA 測序儀、煙道報警器和無人機來講授傳感器的定義和原理，使得知識點不再那么抽象，讓學生深刻地記住知識點。同時，讓學生了解傳感器在生物、醫(yī)學、環(huán)境監(jiān)測、食品、醫(yī)藥及國家安全利用等方面有著重要的應用價值。通過這些案例，將科研的宗旨、方法和成果融入實驗教學中，不僅可更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和能力，增強學生對專業(yè)知識的掌握，而且可以培養(yǎng)學生的社會責任感和使命擔當。另一方面，采用討論的模式對教學內容進行傳授，學生自由分組，采用匯報或小論文的方式對實驗內容進行交流和討論。這樣可以激發(fā)學生學習的積極性，提升學生的綜合能力，也有助于實驗課程的考核。

2.4 利用人工智能和大數(shù)據(jù)，構建技術支撐下實驗考核評價新樣態(tài)和新形式

在“以實踐能力為導向”的本科人才培養(yǎng)目標引領下，確定考核標準，從而對學生的實踐創(chuàng)新能力形成評價，把握學生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的效果。分析化學實驗教學質量的評價體系應堅持從實際出發(fā)，注重以人為本，可以采用學生自評、互評等方法。在實驗過程中加入“回答問題分”“課堂提問分”等鼓勵學生思考問題能力，提高學生的思維能力。也可以利用人工智能和大數(shù)據(jù)，改進結果評價、強化過程評價、探索增值評價、健全綜合評價[9-10]；另一方面，大數(shù)據(jù)能夠提供更為全面、系統(tǒng)的教育評價，促進學生成長成才。

2.5 探索構建產(chǎn)學研用多要素融合，著力培育創(chuàng)新素養(yǎng)

分析化學實驗要大力發(fā)展素質教育，不斷提高學生綜合素質。通過搭建“校內+校外”“課內+課外”兩個平臺，在傳授學生專業(yè)知識的同時，加強學生實踐能力和崗位技能的培養(yǎng)，全面提升學生的競爭力。從實際問題出發(fā)，加強科學教育，抓好實驗教學和科普活動，開展人工智能教育，提高學生信息素養(yǎng)，激發(fā)科學興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，增強實踐能力。

3 結束語

在新時代以及“兩大振興”的背景下，分析化學實驗應注重專業(yè)改革，解決化學教育中理論與實踐脫節(jié)的問題，著眼于努力全面提高人才自主培養(yǎng)質量，著力造就拔尖創(chuàng)新應用型人才模式的探索和實踐。在培養(yǎng)學生扎實掌握化學專業(yè)基礎知識的基礎上，注重多學科融合，高水平科教融匯和產(chǎn)教融合，鍛造學生扎實的能力和素質。實行數(shù)字化教學，強化數(shù)字素養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，激發(fā)和培養(yǎng)學生自主學習和創(chuàng)新能力。