楊艷

摘 要：“分析化學(xué)”作為大學(xué)化學(xué)及相關(guān)專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，可從融入思政教育、結(jié)合先進科技、培養(yǎng)學(xué)生思維能力等方向優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容，利用線上+線下配合等多種方式豐富教學(xué)形式，結(jié)合實際情況和地方資源優(yōu)化教學(xué)課件，從而實現(xiàn)金課的打造和建設(shè)。

關(guān)鍵詞：金課；“分析化學(xué)”；課程探索

2018年，時任教育部部長陳寶生提出，要把“水課”變成有深度、有難度、有挑戰(zhàn)度的“金課”。李志義[1]詳細解讀了金課的特征。時任教育部高教司司長吳巖[2]概括和總結(jié)了金課的特征，即“二性一度”—高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，要求在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式上有一定創(chuàng)新，提升課程難度，強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和思維?！胺治龌瘜W(xué)”作為本科化學(xué)教育專業(yè)、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)、化工專業(yè)等與化學(xué)相關(guān)專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，著力于研究物質(zhì)的化學(xué)組成、含量與結(jié)構(gòu)的分析方法及相關(guān)理論。該課程的培養(yǎng)目標是學(xué)生通過學(xué)習(xí)課程內(nèi)容掌握分析化學(xué)的基本原理和分析方法，形成嚴肅認真、嚴謹細致、實事求是的科學(xué)態(tài)度，并初步形成分析問題和解決問題的能力。高質(zhì)量的金課是實現(xiàn)該目標的重要載體和工具。本研究以金課為建設(shè)目標，對“分析化學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、課件建設(shè)等方面進行積極探索。

1?優(yōu)化并整合教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)素質(zhì)教育

1.1? 立足于知識本體，結(jié)合時代特點和大事件，融入思政教育

在黨的十九大報告中，習(xí)近平總書記[3]強調(diào)：“要全面貫徹黨的教育方針，落實立德樹人根本任務(wù)?！薄傲⒌聵淙恕笔墙逃囵B(yǎng)的根本任務(wù)，包含社會主義核心價值觀、大學(xué)生核心素養(yǎng)、學(xué)科核心素養(yǎng)。教師應(yīng)以“立德樹人”為出發(fā)點，立足于本課程的知識本體，結(jié)合學(xué)科特點，巧妙灌輸課堂思政，將思政內(nèi)容融入知識教學(xué)中，提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。比如在“分析化學(xué)的作用”這一教學(xué)內(nèi)容中，筆者融入了2021年5月15日“中國探測器天問一號著陸火星表面”這一重大航天事件，展現(xiàn)了我國在太空領(lǐng)域的一大進步，通過給學(xué)生科普“天問一號”探測器上攜帶的各種化學(xué)分析設(shè)備以及航天人在科研過程中的各種艱辛，讓學(xué)生充分意識到分析化學(xué)在宇宙探索中的重要性，不但要重視分析化學(xué)的學(xué)習(xí)，更要堅持科技獨立自主、自力更生。

在以習(xí)近平總書記為中心的黨中央的帶領(lǐng)下，我國經(jīng)受住了一波又一波的新冠感染，經(jīng)濟快速恢復(fù)，社會生活正常穩(wěn)定。在介紹“分析化學(xué)的任務(wù)”時，可結(jié)合定性和定量的概念，給學(xué)生科普核酸檢測的原理是基于實時定量聚合酶鏈式反應(yīng)定性和定量分析新冠病毒的特異性核酸序列[4]，讓學(xué)生明確定性和定量的區(qū)別與作用。同時，在教學(xué)中強調(diào)中國共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)、國家的協(xié)調(diào)管理和科學(xué)的防治方法相結(jié)合才是戰(zhàn)勝病毒的關(guān)鍵。通過結(jié)合時代大事件，一方面讓學(xué)生意識到中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)的重要意義，感受中國特色社會主義的優(yōu)越性；另一方面燃起學(xué)生“為中華之崛起而讀書”的熱情，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感、愛國熱情，充分體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的高階性、創(chuàng)新性。教師應(yīng)時刻關(guān)注社會生活中與分析化學(xué)相關(guān)的事件，潤物細無聲般將思政與知識融合，既要結(jié)合時代特點和時事政治，又要體現(xiàn)學(xué)科特點，這對教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化提出了一定的挑戰(zhàn)。此外，在分析化學(xué)實驗教學(xué)中，教師要有意識地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，不僅要教授分析化學(xué)的基本實驗原理，更要向?qū)W生強調(diào)實驗記錄的重要性，教會學(xué)生以事實為基礎(chǔ)、以數(shù)據(jù)為支撐，尊重科學(xué)，規(guī)范記錄，培養(yǎng)學(xué)生認真負責(zé)、實事求是的科學(xué)態(tài)度，將思政工作融入理論教學(xué)和實驗教學(xué)中。

1.2? 緊跟時代和科技的發(fā)展趨勢

“分析化學(xué)”是一門有著明顯“應(yīng)用”特征的課程，雖然課程內(nèi)容更多涉及化學(xué)分析和儀器分析的基本原理，但社會進步與其技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)，許多在現(xiàn)實生活中涌現(xiàn)的相關(guān)新技術(shù)、新儀器、新方法都應(yīng)被納入教學(xué)內(nèi)容中。對內(nèi)，教師應(yīng)深挖專業(yè)知識，提高自己的閱讀量，無論是本學(xué)科的相關(guān)書籍，還是國內(nèi)外相關(guān)論文，都應(yīng)積極涉獵，不要局限于教科書；對外，教師應(yīng)密切關(guān)注本學(xué)科的發(fā)展情況，尤其是科技前沿動態(tài)、技術(shù)革新，將與本學(xué)科相關(guān)的新技術(shù)、新內(nèi)容融入知識點中，能拓展學(xué)生的視野，在一定程度上為學(xué)生打開學(xué)習(xí)思路。比如在進行“分析方法的分類”教學(xué)時，教師可圍繞“2022年諾貝爾化學(xué)獎”這一事件展開，充分體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的高階性：2022年諾貝爾化學(xué)獎頒給了Carolyn R.Bertozzi、Morten Meldal、K. Barry Sharpless，表彰他們在點擊化學(xué)以及生物正交化學(xué)發(fā)展中的貢獻[5]。生物正交化學(xué)的研究離不開分析化學(xué)中的儀器分析方法。楊麥云等[6]的研究顯示，生物正交化學(xué)反應(yīng)的研究涉及光譜、質(zhì)譜、電化學(xué)等多種分析檢測方法，通過這些分析檢測方法對生物正交化學(xué)反應(yīng)的原理、效果、差異進行研究，能挑選出合適的生物正交化學(xué)反應(yīng)。光譜、質(zhì)譜、電化學(xué)分析等儀器分析方法也是分析化學(xué)的重要內(nèi)容。通過介紹分析化學(xué)在科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的作用，尤其是結(jié)合最新的科技成果，一方面能讓學(xué)生意識到本課程的重要性及其在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的先進性，另一方面能使學(xué)生對分析化學(xué)產(chǎn)生濃厚的興趣。

1.3? 注重梳理知識內(nèi)在邏輯，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

化學(xué)學(xué)科知識較為細碎繁雜，但是知識點與知識點之間有著嚴密的內(nèi)在邏輯。教師要用心梳理知識的內(nèi)在邏輯、理清知識脈絡(luò)，對教學(xué)內(nèi)容進行整體設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)科學(xué)的邏輯思維能力。這就要求教師認真思考如何讓學(xué)生在掌握知識點的基礎(chǔ)上進一步提升，對教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計、實施和完成提出了更大的挑戰(zhàn)性。教師可以利用思維導(dǎo)圖培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生從基本概念、原理（理論）、定性方法、定量方法、誤差分析和應(yīng)用等方面梳理每種分析方法，將相關(guān)知識點羅列在導(dǎo)圖上，方便學(xué)生尋找知識點之間的關(guān)聯(lián)；還可以利用樹狀圖、流程圖、數(shù)據(jù)表等形式，對原理相似的分析化學(xué)方法進行多方位、多角度的對比，分析其聯(lián)系與區(qū)別，內(nèi)化知識點。比如，教師可引導(dǎo)學(xué)生對酸堿滴定法、配位滴定法、氧化還原滴定法、沉淀滴定法的滴定原理進行對比，內(nèi)容包括指示劑的變色原理、理論變色點、變色范圍、選擇原則、滴定曲線、滴定過程計算公式、影響突躍范圍的因素等，通過研究其區(qū)別與聯(lián)系，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出滴定原理的共性：都是根據(jù)滴定突躍范圍和指示劑的變色范圍選擇合適的指示劑，根據(jù)指示劑變色情況確定終點，進而求出待測物含量。指示劑的選擇標準是理論變色點接近滴定終點。滴定原理的區(qū)別在于不同滴定反應(yīng)類型的具體影響因素、計算公式略有差異。通過研究影響突躍范圍的因素進一步引導(dǎo)學(xué)生思考準確滴定和分別滴定的控制因素，引入下一內(nèi)容：準確滴定和分別滴定判別式。通過此類分析和總結(jié)，教師可培養(yǎng)學(xué)生的聚合思維；利用已有原理推導(dǎo)出指導(dǎo)實際應(yīng)用的方法或公式，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維；將知識點分類或整合，建立屬于自己的知識體系，并將其條理化、系統(tǒng)化，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維。

2?豐富教學(xué)形式，線上課堂與線下課堂互為補充

2.1? 采用多元化教學(xué)方式完善線下教學(xué)

2.1.1? 靈活開展討論式教學(xué)

討論式教學(xué)是以討論學(xué)習(xí)為主的教學(xué)方式[7]，可以在導(dǎo)課時引入，達到溫故知新的目的；也可以在知識的銜接點展開，對知識點起到承前啟后的作用。在討論式教學(xué)中，如何設(shè)計討論的問題是核心。問題應(yīng)該具有高度關(guān)聯(lián)性、連續(xù)性和一定的思考深度，促使學(xué)生進一步思考和討論，可以體現(xiàn)思維的梯度，不能盲目隨意。那些可以直接從教材中找到答案、學(xué)生不需要獨立思考的問題無法引起討論，應(yīng)該盡量避免。教師通過設(shè)計合理的問題引起學(xué)生思考，學(xué)生則通過查找資料或結(jié)合課程內(nèi)容進行預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)。在課堂上，師生之間、學(xué)生之間相互討論，最終達到理解并構(gòu)建知識體系、培養(yǎng)能力、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的目的。比如，在教授“氣相色譜和液相色譜”時，教師可以問學(xué)生“液相色譜是繼氣相色譜之后才發(fā)展起來的，那它是否可以取代氣相色譜”，先引起學(xué)生的討論，再進一步問“為什么”。通過引導(dǎo)學(xué)生對氣相色譜和液相色譜的分析對象進行討論和分析，可以探討出二者分析對象的不同，自然不能相互取代。這時再進一步提出問題“造成分析對象不同的原因是什么”，引導(dǎo)學(xué)生對二者的分離原理進行探討，剖析其相同點和不同點，最終從原理、特點、儀器構(gòu)件到應(yīng)用完成對氣相色譜和液相色譜的知識重構(gòu)。

2.1.2? 巧妙運用體驗式教學(xué)

馬麗娜等[8]認為，體驗式教學(xué)是指由教師創(chuàng)設(shè)教育情境，有計劃、有目的地開展教學(xué)活動，引導(dǎo)學(xué)生感知世界的豐富性、體悟知識的實踐性，培養(yǎng)學(xué)生獨立審視問題的能力。體驗式教學(xué)的核心在于根據(jù)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)合理的教學(xué)情境，讓學(xué)生在教學(xué)中形成感性的認識，最終將體驗轉(zhuǎn)化和融入自己的知識體系中。課后，教師可以利用多種方式進行“體驗式教學(xué)”。比如有條件的高校可以利用虛擬仿真技術(shù)搭建“虛擬實驗室”進行教學(xué)，學(xué)生在電腦上進行仿真操作，獲得更多感性體驗；還可以帶領(lǐng)學(xué)生走入各類分析檢測實驗室，實地感受分析測試方法和操作。在課堂上，教師可以創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生以角色身份體驗、展開思考。比如針對原子吸收光譜儀結(jié)構(gòu)的教學(xué)，由于學(xué)生已在前期認識了氣相色譜儀、液相色譜儀、可見分光光度計等儀器，對儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)有了一定了解，筆者在教學(xué)時創(chuàng)設(shè)了一個“儀器工程師工作室”情境，將學(xué)生代入“工程師”的角色假設(shè)中，請“工程師”根據(jù)儀器的工作原理設(shè)計原子吸收光譜儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生思考得出光源系統(tǒng)、分光系統(tǒng)、原子化系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)等關(guān)鍵部件；再進一步引導(dǎo)學(xué)生思考如何將每個部件細節(jié)化，兼顧性能、環(huán)保、性價比等要求，找到最合適的材質(zhì)、最科學(xué)的造型、最完善的結(jié)構(gòu)，最終實現(xiàn)空心陰極燈作光源、光柵作分光系統(tǒng)、石墨爐作子化系統(tǒng)等知識點的教學(xué)。通過創(chuàng)設(shè)一定情境和角色，讓學(xué)生模擬體驗儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計過程，從而完成對儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)知識的感性認識，這種體驗式教學(xué)可以提高教學(xué)效果。

2.2? 豐富線上課堂，與線下課堂互為補充

在互聯(lián)網(wǎng)時代，大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程（Massive Open Online Courses，MOOC）、校內(nèi)自建網(wǎng)課平臺、學(xué)習(xí)通等學(xué)習(xí)App成為網(wǎng)絡(luò)課堂的重要資源，也成為線下課堂的有效補充。通過MOOC或校內(nèi)自建網(wǎng)課平臺，學(xué)生可以提前自主學(xué)習(xí)視頻內(nèi)容，記錄重難點和自己難以解決的問題，再通過教師在線上課堂的解答加深了解，有的放矢地學(xué)習(xí)重難點。比如筆者使用超星學(xué)習(xí)通App輔助教學(xué)，通過其“簽到”“選人”“搶答”“調(diào)查問卷”“投票”“討論”等功能拓展了與學(xué)生的互動模式，利用其“隨堂練習(xí)”“作業(yè)”等功能進行知識鞏固和加強，利用其“同步課堂”“速課”等功能實現(xiàn)線上授課和線下復(fù)播。但是，MOOC、學(xué)習(xí)通等線上課堂也有局限性和不足，比如課程完成率低、課程管理模式單一、對學(xué)習(xí)者獨立學(xué)習(xí)能力的要求較高等[9]，同時對大學(xué)生的自律能力提出了較高的要求。

3?結(jié)合實際情況和地方資源優(yōu)化課件，提升教學(xué)效果

3.1? 與具體使用的教材內(nèi)容配合

課件是保證教學(xué)高效有序完成的載體和工具，而PPT作為常用的課件形式之一，得到了充分的應(yīng)用和發(fā)展。隨著網(wǎng)絡(luò)資源的普遍應(yīng)用，“分析化學(xué)”這類專業(yè)基礎(chǔ)課在網(wǎng)絡(luò)中有著大量PPT等課件資源。一方面，教師應(yīng)積極借鑒和參考其他優(yōu)秀教師制作的PPT；另一方面，豐富的網(wǎng)絡(luò)資源導(dǎo)致部分教師習(xí)慣從網(wǎng)絡(luò)中下載相同或相似課程的PPT直接使用，而制作精良的PPT可以借鑒，但不適合直接使用。首先，網(wǎng)絡(luò)上的PPT內(nèi)容不一定與教師所使用的教材內(nèi)容一致，往往會出現(xiàn)內(nèi)容不符或順序顛倒等問題。其次，網(wǎng)絡(luò)中部分課程PPT質(zhì)量低下，不但加有水印、缺少層層遞進表現(xiàn)內(nèi)容的動畫，甚至直接把所有內(nèi)容都以截圖的方式展現(xiàn)。這樣的PPT不適合用于正常的課堂教學(xué)。最后，PPT不僅是教學(xué)語言的強化、教學(xué)內(nèi)容的體現(xiàn)，更是表現(xiàn)教師個人思維特征的重要工具，絕不是他人思維和內(nèi)容的復(fù)制粘貼，應(yīng)體現(xiàn)出教師個人的教學(xué)設(shè)計、思想意識、文化內(nèi)涵等。

3.2? 結(jié)合地方資源，貼近學(xué)生的社會生活環(huán)境

課件要真正為教師所用，則需要根據(jù)學(xué)情、教材內(nèi)容、學(xué)科特點進行修改和調(diào)整，聯(lián)系實際，與教學(xué)目標、教學(xué)大綱、教學(xué)進程保持一致。在“分析化學(xué)”課程教學(xué)中，教師應(yīng)積極融入具有民族特色、地方特色、產(chǎn)業(yè)特色的教學(xué)素材。比如貴州蠟染涉及氧化還原反應(yīng)，可據(jù)此探討氧化還原的滴定分析方法；貴州的磷化工產(chǎn)業(yè)涉及產(chǎn)品定量測定方法，比如貴州平塘的牙舟陶涉及磷礦對牙舟陶土煅燒性能的影響[10]，可結(jié)合儀器分析進行教學(xué)等。

3.3? 引發(fā)學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力

在制作課件時，教師要注重提高學(xué)生的接受度和感知度，不要簡單地、平鋪直敘地展示教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)在PPT中設(shè)計一環(huán)接一環(huán)的思考提問，激發(fā)學(xué)生的興趣，推動學(xué)生漸進地思考問題、解決問題，進一步鼓勵學(xué)生在現(xiàn)有分析方法的基礎(chǔ)上嘗試改善、提高，真正讓課件為學(xué)生素質(zhì)、思維、能力的培養(yǎng)服務(wù)。教師在制作課件時不僅要考慮PPT色彩是否豐富、動畫特效是否到位，更要根據(jù)學(xué)生特點、學(xué)科特點、教材特點進行內(nèi)容和重難點調(diào)整，一味照搬他人課件，再好看的PPT也是華而不實。

4?結(jié)語

金課建設(shè)是一個長期的過程，“分析化學(xué)”課程在此過程中需要不斷吸納各種新的教學(xué)方式，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，完善教學(xué)課件，引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生對現(xiàn)有知識進行思考、判斷、總結(jié)、靈活運用以及創(chuàng)新，激發(fā)學(xué)生鉆研學(xué)習(xí)的潛能，把“分析化學(xué)”建設(shè)成真正體現(xiàn)“二性一度”的優(yōu)質(zhì)課程。

[參考文獻]

[1]李志義.“水課”與“金課”之我見[J].中國大學(xué)教學(xué)，2018（12）：24-29.

[2]吳巖.建設(shè)中國“金課”[J].中國大學(xué)教學(xué)，2018（12）：4-9.

[3]習(xí)近平.決勝全面建成小康社會 奪取新時代中國特色社會主義偉大勝利：在中國共產(chǎn)黨第十九次全國代表大會上的講話[M].北京：人民出版社，2017.

[4]吳靜，戚洪彬，王英濱.化學(xué)教學(xué)新課堂：科學(xué)抗疫中的化學(xué)知識[J].大學(xué)化學(xué)，2020（12）：101-109.

[5]光明網(wǎng).三名科學(xué)家分享2022年諾貝爾化學(xué)獎[EB/OL].（2022-10-06）[2023-06-20].http：//m.gmw.cn/baijia/2022-10/06/36067640.html.

[6]楊麥云，陳鵬.生物正交標記反應(yīng)研究進展[J].化學(xué)學(xué)報，2015（8）：783-792.

[7]徐曉美，石靜，孫寧，等.大學(xué)討論式教學(xué)實施探討[J].當(dāng)代教育實踐與教學(xué)研究，2017（8）：192-193.

[8]馬麗娜，南紀穩(wěn).探究體驗式教學(xué)[J].當(dāng)代教育論壇，2007（6）：70-71.

[9]黃鋒.基于MOOC與學(xué)習(xí)通的混合式教學(xué)模式應(yīng)用研究—以《汽車營銷》課程為例[J].中國教育信息化，2019（11）：90-93.

[10]阮代錟，周駿宏，林玲，等.磷礦對牙舟陶土煅燒性能的影響研究[J].無機鹽工業(yè)，2022（6）：89-83.

Exploration of “Analytical Chemistry” based on the construction of excellent courses

Yang Yan

（School of Chemistry and Chemical Engineering， Qiannan Normal University for Nationalities， Duyun 558000， China）

Abstract：As the core basic course of college chemistry and related majors， “Analytical Chemistry” can optimize the course content from the direction of integrating ideological and political education， combining advanced technology， cultivating students thinking ability， enrich the teaching forms by using online+offline cooperation and other ways， and optimize the teaching courseware in combination with the actual situation and local resources， so as to realize the creation and construction of golden courses.

Key words： excellent courses; “Analytical Chemistry”; course exploration