成人高校分析化學(xué)課程教學(xué)思路的探討

郭穎杰

摘要：成人高校是學(xué)習(xí)型社會不可缺少的教育陣地。在整個教學(xué)過程中，根據(jù)成人學(xué)習(xí)的特點把學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)、職業(yè)實踐與教育效益緊密地聯(lián)系在一起，形成有機的整體。盡最大可能使教學(xué)內(nèi)容讓學(xué)生學(xué)以致用，縮短教育效益的“遲效期”，加快科技知識轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的速度。本文針對化工專業(yè)分析化學(xué)課程的教學(xué)思路進行了深入的探討。具體分析了在理論教學(xué)是核心的基礎(chǔ)上，把教學(xué)任務(wù)與教學(xué)需求有機結(jié)合、發(fā)揮優(yōu)勢加強實驗，強化技能訓(xùn)練、多種媒體教學(xué)方法的綜合運用等問題。通過探索以期提高成人高?；I(yè)的教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：成人高校;分析化學(xué);教學(xué)思路

中圖分類號：G724.4 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）18-0164-03

成人高校在天津濱海新區(qū)占有相當重要的地位，由于該地區(qū)普通高校少、化工企業(yè)多、外來務(wù)工人員多等特點，加大了成人高校的擔當。分析化學(xué)作為化工類的專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有較強的專業(yè)性。教學(xué)中一是培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，二是為后續(xù)專業(yè)課提供必要的知識儲備，三是要培養(yǎng)學(xué)生獲取知識和提高技能的能力。分析化學(xué)是研究物質(zhì)化學(xué)的科學(xué)，分析化學(xué)的任務(wù)是鑒定物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分及測定各成分的含量。他們分別屬于結(jié)構(gòu)分析、定性分析和定量分析的研究內(nèi)容。分析化學(xué)是建立在化學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)、精密儀器科學(xué)基礎(chǔ)上的綜合性的邊緣科學(xué)。在生產(chǎn)過程中，資源的探索、原料的配比、工藝流程的控制、化肥和農(nóng)藥的生產(chǎn)、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品和進出口商品的質(zhì)量檢驗、“三廢”的治理等，都將分析化學(xué)作為“眼睛”，其分析結(jié)果是生產(chǎn)控制、調(diào)整配比、鑒定質(zhì)量的科學(xué)依據(jù)。分析化學(xué)教學(xué)應(yīng)盡可能從不同的角度打開教學(xué)思路，使課堂教學(xué)達到事半功倍的效果，使知識和技能掌握的程度得以提高。

一、理論教學(xué)是核心

理論教學(xué)是必不可少教學(xué)環(huán)節(jié)，掌握分析化學(xué)的精髓，首先要理解和掌握理論知識。分析化學(xué)內(nèi)容比較繁雜，涉及到無機化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)、電化學(xué)等方面的內(nèi)容，學(xué)生普遍反映這門課程內(nèi)容復(fù)雜、抽象，難以理解和掌握。因此，在教學(xué)中一方面要抓住主要脈絡(luò)，抓住教學(xué)的重難點，舉一反三，將抽象化知識盡量簡單化。如配位滴定法這一章，要認真地向?qū)W生交代乙二胺四乙酸的性質(zhì)及配合物、配位解離平衡及其影響;詳細講解配位滴定法的原理及提高配位滴定法選擇的方法;然后結(jié)合實驗和應(yīng)用介紹滴定的方式：直接滴定法、反滴定法、置換滴定法和間接滴定法。在講解原理的過程反復(fù)強調(diào)乙二胺四乙酸的性質(zhì)及配合物、配位解離平衡及其影響，加深學(xué)生的印象，在介紹滴定方法時通過用配位滴定法的原理及提高配位滴定法選擇的方法來分析使用哪種滴定法以達到對前面知識的鞏固。理論知識是學(xué)好分析化學(xué)的基礎(chǔ)，只有打好基礎(chǔ)才能進行實驗和實踐活動。

教學(xué)過程中除了把握好重難點以外，每章講解后要進行知識的梳理和小結(jié)，便于學(xué)生掌握和記憶。還以配位滴定法這章為例，用圖示的方法進行小結(jié)效果非常好。如圖1所示。

通過圖示章節(jié)小結(jié)的方法，一目了然，既可簡化抽象的知識、理清知識的脈絡(luò)，還可以幫助學(xué)生加深對知識的理解和掌握。

二、教學(xué)任務(wù)與教學(xué)需求有機結(jié)合

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與變化需要具有復(fù)合智能結(jié)構(gòu)的應(yīng)用型、工藝型人才。成人高校肩負著提高國民素質(zhì)、提高在職人員的科技能力、為社會提供終身學(xué)習(xí)的教育任務(wù)。因此在具體的教學(xué)實踐中要根據(jù)成人教育的特點有的放矢地實施教育計劃。

成人高?；I(yè)的學(xué)生絕大部分來自于企業(yè)，且工作性質(zhì)與本專業(yè)有著不同程度的聯(lián)系或與職業(yè)發(fā)展有一定的聯(lián)系，專業(yè)學(xué)習(xí)是他們職業(yè)發(fā)展和提高的需要，他們?yōu)榇俗龀隽烁冻?。教師?yīng)在完成教學(xué)計劃的基礎(chǔ)上，最大限度地給學(xué)生在學(xué)習(xí)上的收獲和滿足。在教學(xué)上要側(cè)重理論聯(lián)系實際，側(cè)重學(xué)生職業(yè)的方向性。雖都是化工專業(yè)但學(xué)生來自于化工企業(yè)的分類卻大不相同，因此在教學(xué)內(nèi)容的講授和把握講授的深度上要根據(jù)學(xué)生的情況而定，同時兼顧教學(xué)任務(wù)。

在整個教學(xué)過程中，把學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)、職業(yè)實踐與教育效益緊密地聯(lián)系在一起，形成有機的整體。盡最大可能使教學(xué)內(nèi)容讓學(xué)生學(xué)以致用，縮短教育效益的“遲效期”，加快科技知識轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的速度。在教學(xué)方法上采用問題教學(xué)模式和雙向參與方式來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)潛能，使之成為教育成果的使用者和創(chuàng)造者。

三、發(fā)揮優(yōu)勢加強實驗，強化技能訓(xùn)練

整個分析化學(xué)包括兩大主要內(nèi)容：化學(xué)分析和儀器分析。儀器分析也是實驗分析。分析化學(xué)是一門實踐性和應(yīng)用性很強的學(xué)科，分析化學(xué)實驗的目的是使學(xué)生正確運用理論知識掌握分析化學(xué)的基本原理，掌握分析實驗基本技能，培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度和解決實際問題的能力，驗證分析化學(xué)理論，培養(yǎng)觀察能力和動手實踐的能力。教學(xué)中應(yīng)加強實驗訓(xùn)練，特別是加強分析方案的設(shè)計訓(xùn)練，并強調(diào)規(guī)范化操作。實驗教學(xué)的本質(zhì)是引導(dǎo)學(xué)生把知識轉(zhuǎn)化為能力的認識過程。學(xué)校實驗以示范性為主，介紹分析器具的使用和分析方法，對實驗的實施和訓(xùn)練，可以留給學(xué)生帶回企業(yè)去實現(xiàn)，在實踐中相互交流和鞏固。因為成人高校的特點之一是絕大多數(shù)學(xué)生都來自于不同的企業(yè)，在職進修一般是專業(yè)提高，我們可以利用這一優(yōu)勢，讓學(xué)生在生產(chǎn)實踐中組成學(xué)習(xí)小組去完成實驗內(nèi)容，寫出實驗報告。

在實驗課的備課中一個重點環(huán)節(jié)就是備學(xué)生，要了解自己的學(xué)生來自于哪些企業(yè)，企業(yè)的性質(zhì)是什么，可以根據(jù)學(xué)生的實際需要來設(shè)計實驗課。例如色譜分析法，由于具有分析能力強、靈敏度高和分析速度快的特點，解決了許多復(fù)雜式樣的分析問題，因而在石油、化工、輕工、食品、植物、農(nóng)藥、環(huán)保、生化、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在備學(xué)生的同時就明確了實驗設(shè)計的方向。簡單例舉3例說明色譜分析法針對不同企業(yè)選擇不同的實驗設(shè)計。

1.化工生產(chǎn)使用“離子色譜法測定燒堿液中的NaCl”。IC法測定工業(yè)堿液中的NaCl含量，結(jié)果與硫氰酸鐵分光光度法測定結(jié)果基本一致。測定過程簡便、快速，是化工企業(yè)現(xiàn)場檢驗的便捷手段。工業(yè)液體燒堿主成分NaOH 40%，NaCl是雜質(zhì)成分。較先進的離子交換膜法產(chǎn)品質(zhì)量標準GB/T-11199-89規(guī)定，優(yōu)級品NaCl<0.004%、一級品NaCl<0.007%、合格級NaCl<0.01%。液體燒堿是氧化鋁生產(chǎn)原料之一，NaCl成分檢驗方法的準確快速，不僅影響質(zhì)量判級，還制約著儲運車輛的卸車營運效率。濃堿液中NaCl含量的測定，一般執(zhí)行《化纖用氫氧化鈉中氯化鈉含量的測定分光光度法》GB/11213-89標準。方法原理是：試樣中的氯離子（Cl-），全部置換出硫氰酸汞中的硫氰酸根（SCN-），硫氰酸根（SCN-）與硝酸鐵生成紅色硫氰酸鐵絡(luò)合物，在波長450nm處測定吸光度得到NaCl結(jié)果。

2.氣相色譜法測定環(huán)境中微量甲醇色譜柱的選擇。甲醇是一種重要的化工原料，也是大氣、水環(huán)境中一項重要的環(huán)境指標。氣相色譜法分離柱及分離條件的選擇采用G-102（60-80）/2m色譜柱，在進樣溫度150℃、柱溫100℃，載氣N2流速為45 ml/min，H2/Air比為1/10的條件下，有效分離了甲醇、水及其他可能存在的干擾組分，如甲醛、乙醇、丙酮等。具有簡便、快捷、靈敏度高、選擇性好的優(yōu)點。大氣中微量甲醇多采用蒸餾水吸收濃縮后進行測定，氣相色譜法可作氣體及液體樣品的微量分析。已公布推薦的氣相色譜法包括：10%二乙醇己二酸聚酯/405白色擔體柱，在柱溫80℃、N2流速70 ml/min條件下能分離大氣中甲、乙、丙、丁醇，空氣樣品甲醇檢出限可達5×10-3 μg/ml;15% PEG 6000/101白色擔體（80-100目）柱，在柱溫80℃、N2流速45 ml/min條件下能分離大氣、水環(huán)境中的甲、乙醇，吸收于水溶液中的甲醇檢出限達0.8 ng/2μl。實踐表明，采用多孔聚合物G-102 DX作固定相，可克服準備工作周期長、難度較大，而且容易出現(xiàn)固定液流失等缺點。

3.氣象色譜法在石油化工的應(yīng)用。石油化工采用高效可逆吸附的氣象色譜法以氫火焰離子化檢測器檢測，通過歸一化法計算，可以測定含烯汽油式樣中飽和烴、芳烴及烯烴的族組成。原油中C4～C14餾分經(jīng)色譜分離，可得到249個色譜峰，采用色譜+質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC-MS），對其中116個色譜峰給出結(jié)構(gòu)名稱，對其余的133個色譜峰做出類別確認。這項工作若使用其他分離和檢測方法將是很難完成的。

通過因材施教，合理分組，根據(jù)實際需要設(shè)計教學(xué)實驗，既可以充分利用企業(yè)的有利資源，又可以使學(xué)生的教學(xué)實驗與生產(chǎn)實際相結(jié)合，達到提高分析技能的目的。

四、多種媒體教學(xué)方法的綜合運用

在現(xiàn)代教育理念——研究性學(xué)習(xí)、探索性學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)等的指導(dǎo)下，我們需要根據(jù)課程內(nèi)容，同時結(jié)合成人教育的特點，利用各種先進的教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加大知識含量和提高視覺感受，較好地完成教學(xué)任務(wù)。

分析化學(xué)教學(xué)內(nèi)容較多，存在大量的溶液體系、物質(zhì)結(jié)構(gòu)表達式、計算公式、各種分析儀器等文字、分子式、圖表數(shù)據(jù)和圖片等信息，僅僅依靠教師板書、掛圖、模具的表達和演示，會耗費較多的課堂時間，傳統(tǒng)的教學(xué)效果明顯落后于運用多媒體手段進行的教學(xué)效果，且兩者適度結(jié)合的教學(xué)形式已成為目前教學(xué)手段的主流。目前采用的多媒體教學(xué)主要是幻燈片和CAI課件兩種形式，這兩種形式在輔助分析化學(xué)的教學(xué)中具有如下優(yōu)點：

1.豐富教學(xué)內(nèi)容，增加知識含量。隨著教學(xué)改革的深入發(fā)展，授課、實驗課程比例的調(diào)整，課堂教學(xué)的課時數(shù)一再地縮減，要在有限的時間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)并傳授與課程密切相關(guān)的新知識，尤其是科學(xué)研究的發(fā)展前沿知識的介紹，使用媒體教學(xué)可以較好地完成。教師可根據(jù)內(nèi)容，精心準備課件素材，在講解時根據(jù)教學(xué)需要隨時放映和再現(xiàn)。如：在分析化學(xué)的學(xué)習(xí)任務(wù)中，定性分析、定量分析和結(jié)構(gòu)分析是比較抽象的概念，在講解中引入生活中的一些新聞實例會引起學(xué)生的興趣。像雞蛋中蘇丹紅超標事件，蘇丹紅是什么物質(zhì)？化學(xué)性質(zhì)是什么樣的？其含量標準是多少？結(jié)構(gòu)式怎樣表示？采用什么方法進行分析？通過講解和分析完成了抽象概念的形象化，提高日常生活的知識性，增強了知識的快速理解和掌握。

2.便于數(shù)據(jù)分析和復(fù)雜問題的剖析。分析化學(xué)中有較多的結(jié)構(gòu)式、指示劑數(shù)據(jù)、計算過程，對于這些內(nèi)容利用媒體展現(xiàn)便于進行分析。對于復(fù)雜的問題教師可以由淺入深地逐步展開剖析，對重點內(nèi)容可以反復(fù)從不同角度進行講解。如：計算各組分的分布分數(shù)（δ），可先介紹基礎(chǔ)的簡單的一元弱酸堿體系中個組分的δ，在此基礎(chǔ)上在分析復(fù)雜的多元弱酸堿體系，抓住其與一元弱酸堿的異同點，進行δ的推導(dǎo)計算;再將弱酸與弱堿體系δ的推導(dǎo)過程進行比較，就會使學(xué)生輕松快捷地掌握各種常見體系δ的計算。

3.優(yōu)化備課質(zhì)量，便于更新內(nèi)容。傳統(tǒng)的備課過程中，教師需要花費大量的時間和精力準備推導(dǎo)各種公式、各種曲線圖、數(shù)據(jù)表;采用多媒體教學(xué)，教師編寫電子教案時，可以反復(fù)使用各種公式、曲線圖、數(shù)據(jù)表等（可以網(wǎng)上下載，掃描、拍照等），不僅可以節(jié)省時間，而且書面規(guī)范。編寫電子教案可以共享很多的資源，使教案的內(nèi)容更加豐富，形式多樣。還可以根據(jù)教學(xué)情況及時補充最新的知識和技術(shù)動態(tài)，不斷完善和更新教案質(zhì)量。

4.充分利用CAI課件補充實驗教學(xué)。選用質(zhì)量較高的分析化學(xué)實驗CAI課件，用來支持實驗課教學(xué)也是非常好的選擇。針對學(xué)生實驗用的CAI課件極大地解決了學(xué)校實驗設(shè)備及材料問題。分析化學(xué)中的儀器分析CAI針對課程實驗性強的特點，在儀器分析的智能仿真模擬方面有較強的教學(xué)效果，并以教師和學(xué)生為使用對象，能夠解決目前課程中存在的大型貴重精密儀器缺少、易損壞，學(xué)生學(xué)習(xí)難度大等問題;同時化學(xué)分析CAI可以輔助教學(xué)中解決實驗方案的設(shè)計，減少藥品消耗、避免毒性較大藥品的使用限制等問題。成人學(xué)習(xí)的一大特點是理解得快，記憶較慢，使用CAI課件在老師授課時示范操作和講解之后，學(xué)生還可利用CAI反復(fù)學(xué)習(xí)、體會和掌握，解決了學(xué)生當時理解且沒有記住和掌握的問題。

成人高校是學(xué)習(xí)型社會不可缺少的教育領(lǐng)域，其發(fā)展模式還有許多值得我們研究的地方。分析化學(xué)的教學(xué)方法還有不斷補充和完善的空間，還有值得探討和創(chuàng)新的教學(xué)方法。只有堅持不斷地提高教師自身的教學(xué)水平，強化理論聯(lián)系實踐的教學(xué)理念，不斷和化工企業(yè)進行交流學(xué)習(xí)，保持教學(xué)與社會需求的一致性，才能使教學(xué)走在企業(yè)生產(chǎn)科技發(fā)展的前例，才能使教學(xué)效果轉(zhuǎn)化為有效的生產(chǎn)力。

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