關(guān)于創(chuàng)新高校本科分析化學(xué)實驗教學(xué)的探索

【摘 要】高等學(xué)校的根本任務(wù)是培養(yǎng)人才，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才是當(dāng)前本科教學(xué)改革的重要目的之一。創(chuàng)新高校本科分析化學(xué)實驗教學(xué)，可以提高分析化學(xué)教學(xué)質(zhì)量，為創(chuàng)新高校本科教學(xué)提供有力支撐，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才提供有效途徑和方法。

【關(guān)鍵詞】實驗教學(xué);分析化學(xué);創(chuàng)新

中圖分類號： G642;O65-4文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）22-0127-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.22.056

0 引言

高校本科分析化學(xué)實驗是基礎(chǔ)化學(xué)實驗的一部分，內(nèi)容既要涵蓋分析化學(xué)四大平衡等基礎(chǔ)實驗，又要兼顧應(yīng)用性、綜合性強的創(chuàng)新實驗。傳統(tǒng)的教學(xué)模式存在著諸多弊病，實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱、創(chuàng)新意識和能力不強，是目前分析實驗教學(xué)中較為突出的問題[1]。針對目前高校本科分析化學(xué)實驗教學(xué)存在的問題，要改革實驗教學(xué)內(nèi)容，使設(shè)計性、綜合性、創(chuàng)造性、研究性實驗內(nèi)容占整個實驗內(nèi)容的30%以上;改革實驗方法，使之更加符合實驗科學(xué)的規(guī)律;改進實驗手段，增加和擴大實驗室開放時間和范圍;提高實驗教學(xué)水平，使實驗室成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、實踐能力和科學(xué)素質(zhì)的主要陣地[2]。

1 創(chuàng)新高校本科分析化學(xué)實驗教學(xué)是適應(yīng)時代發(fā)展要求的需要

1.1 提高高等教育質(zhì)量的需要

伴隨我國高等教育大眾化進程的加快，高等教育的質(zhì)量問題亦引起社會各界的廣泛關(guān)注，推動高等教育改革，提高教育質(zhì)量的呼聲亦愈強烈[3]。當(dāng)今中國高等教育發(fā)展的重點將進一步集中于質(zhì)量的保障與提高，提高質(zhì)量已成為高等教育發(fā)展的核心目標(biāo)、大學(xué)創(chuàng)新的主要追求，迫切需要大力加強實驗、實踐教學(xué)改革，推進高校實驗教學(xué)內(nèi)容、方法、手段、隊伍、管理及實驗教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新。

1.2 培養(yǎng)適應(yīng)時代發(fā)展的分析化學(xué)人才的需要

目前中國高等教育發(fā)展的關(guān)鍵詞是“創(chuàng)新人才培養(yǎng)”和“教育質(zhì)量的提高”，這給高等教育的發(fā)展帶來了機遇和挑戰(zhàn)。分析化學(xué)實驗應(yīng)用廣泛，特別是各種檢測機構(gòu)的日常分析檢測，都離不開分析化學(xué)高素質(zhì)的人才。分析化學(xué)實驗如何結(jié)合當(dāng)今社會所需要的人才質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，開設(shè)適合時代發(fā)展的實驗課程，使學(xué)生畢業(yè)就業(yè)后就能快速地適應(yīng)崗位的需求，是亟待進一步探索的課題。

1.3 提高分析化學(xué)實驗室效率的需要

目前教學(xué)實驗室以專業(yè)甚至教研室為基礎(chǔ)，小而全、重復(fù)建設(shè)、利用率不高。很多高校為了提高學(xué)生的動手能力，在學(xué)生尚未掌握理論基礎(chǔ)的情況下，就安排學(xué)生進實驗室，往往出現(xiàn)這周已做的實驗下周就不知道如何操作了，這個學(xué)期開設(shè)的實驗下個學(xué)期又全部還給了老師。即使學(xué)生勉強完成開設(shè)的實驗項目，也根本沒有更多的精力和時間去探討創(chuàng)新實驗，加之中期水平實驗和本科論文時間短，很難收到良好的效果。

2 當(dāng)前高校本科分析化學(xué)實驗教學(xué)存在的主要問題

2.1 實驗教學(xué)方法難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力

傳統(tǒng)的教學(xué)方法，以老師講授為主，在老師嚴(yán)格的要求和指導(dǎo)下，學(xué)生按照實驗教科書“照方抓藥”進行實驗。這種教學(xué)方式對于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和過硬的實驗技能是非常必要的，但存在著嚴(yán)重的弊端，導(dǎo)致學(xué)生重理論、輕實驗，重知識傳授、輕方法掌握，重灌輸、輕主動，重成績、輕能力培養(yǎng)，壓抑了學(xué)生的想象力和積極主動學(xué)習(xí)的意識，難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。

2.2 實驗教學(xué)內(nèi)容不能滿足生產(chǎn)實際的需要

目前，教材實驗項目內(nèi)容偏重于基礎(chǔ)的知識和技能的訓(xùn)練，驗證性項目過多，研究型、創(chuàng)新型、綜合性項目偏少;對簡單樣品分析實驗較多，而對復(fù)雜樣品分析檢測實驗較少;而且實驗進行的訓(xùn)練與生產(chǎn)實踐嚴(yán)重脫節(jié)，不能滿足生產(chǎn)實際的需要。

2.3 實驗室管理存在安全隱患

分析化學(xué)實驗室的工作，與化學(xué)試劑、儀器接觸較多，實驗室安全是第一大事[4]。分析化學(xué)實驗屬于大班授課，集中做實驗，每人一套儀器，實驗所需藥品量多，包括硫酸、鹽酸、硝酸、甲醛、石油醚等常用的危險藥品，稍有不慎就可能引發(fā)安全問題。學(xué)生第一次進入實驗室前的安全教育往往流于形式，雖然實驗室配備了滅火器、沙箱、防火毯、醫(yī)療箱等防止意外事故發(fā)生的設(shè)施，但是學(xué)生從未實踐操作，一旦出現(xiàn)事故后果不堪設(shè)想。

3 創(chuàng)新高校本科分析化學(xué)實驗教學(xué)的基本路徑

針對目前高校本科分析化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題，迫切需要著力從教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、實驗室管理等方面創(chuàng)新，促進實驗教學(xué)環(huán)節(jié)和產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，以提高學(xué)生的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。

3.1 實驗教學(xué)方法的創(chuàng)新

一是提高教師的實驗教學(xué)方法。教師應(yīng)靈活運用現(xiàn)代化信息教學(xué)方法，運用多種導(dǎo)課方式，吸引學(xué)生的興趣[5-7]，譬如可以通過建立師生學(xué)習(xí)交流的QQ群、微信平臺等，為學(xué)生又好又快完成實驗解疑釋惑。教師應(yīng)從重教轉(zhuǎn)向側(cè)重研究適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，提升教學(xué)的針對性和實效性。學(xué)校要有目標(biāo)、有計劃地推進師資培訓(xùn)工作，為實驗技術(shù)人員提供進修、培訓(xùn)、研討交流、考察等各種提高的機會。二是提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能動性。要通過建立分析化學(xué)實驗教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺，教育引導(dǎo)學(xué)生提前預(yù)習(xí)網(wǎng)絡(luò)資料、視頻、課件，促進學(xué)生自覺掌握實驗操作流程，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新意識。開展“我做實驗”項目，教育引導(dǎo)學(xué)生通過實驗提出對實驗的改進建議和初步設(shè)想，提高學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力，并善于從實驗中總結(jié)經(jīng)驗、觸類旁通，為后面的中期水平實驗和創(chuàng)新實驗提供基礎(chǔ)。三是因材施教。針對系統(tǒng)學(xué)習(xí)了分析化學(xué)理論知識的化學(xué)班的學(xué)生，重點講解實驗的操作步驟以及注意事項，教育引導(dǎo)學(xué)生在實驗操作過程發(fā)現(xiàn)問題、解決問題;針對沒有開設(shè)分析化學(xué)理論課程的非化學(xué)班的學(xué)生，多講解實驗原理、目的和步驟，讓學(xué)生明明白白做實驗，真正通過實驗來掌握實驗原理，達到實驗的目的。四是采用多媒體現(xiàn)代化教學(xué)手段。通過制作全套的分析化學(xué)實驗多媒體課件，并上傳到微信平臺，讓學(xué)生實驗前了解掌握實驗儀器、藥品的使用等基本操作技能，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣，提高實驗教學(xué)效率和質(zhì)量。

3.2 實驗內(nèi)容的創(chuàng)新

一是改革預(yù)習(xí)考查形式。在實驗正式開始之前，事先準(zhǔn)備好15分鐘的實驗預(yù)習(xí)考查，根據(jù)不同的專業(yè)，要求學(xué)生當(dāng)場做3至5題關(guān)于實驗的題目，可采取筆試和口答的形式，并計入實驗成績，以此可以有效檢查學(xué)生預(yù)習(xí)實驗的情況，教師在講解實驗的時候?qū)Σ煌嗉壍膶W(xué)生有所側(cè)重，真正做到靈活教學(xué)。二是推行微型實驗教學(xué)。微型化學(xué)實驗[8-9]是指實驗儀器小、試劑用量少、便于操作、安全性好、現(xiàn)象明顯的一類實驗。適當(dāng)開設(shè)微型實驗，可以優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，提升教學(xué)內(nèi)容品質(zhì)，能夠大幅度地節(jié)約實驗的各項成本，增強學(xué)生實驗的興趣，縮短實驗時間，減少實驗對環(huán)境的污染。三是實施學(xué)生自主選取實驗樣品。要按照人才培養(yǎng)計劃中的人才培養(yǎng)目標(biāo)，針對原有分析化學(xué)實驗內(nèi)容存在的問題，對幾大基礎(chǔ)實驗內(nèi)容進行重新組合，適當(dāng)刪減驗證型實驗內(nèi)容，增加與生產(chǎn)實踐、相關(guān)專業(yè)緊密聯(lián)系的綜合性、創(chuàng)新性實驗。在實驗項目的選擇上，盡量采用人們身邊的生活、生產(chǎn)實踐密切聯(lián)系的實驗項目，如在水的總硬度、水中耗氧量的測定，可以由學(xué)生自己提供實驗樣品，可以取河水、泉水、自來水等，讓學(xué)生真正認識到學(xué)以致用的道理，也為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和科研提供參考。

3.3 實驗室管理的創(chuàng)新

一是儀器的管理。實驗室的儀器包括常用的儀器和非常用的儀器。由于分析化學(xué)實驗室長期處于一個高酸高堿的環(huán)境，一些精密儀器需遠離大實驗室保存。分光光度計、分析天平等精密儀器管理極為嚴(yán)格，保存環(huán)境應(yīng)配備抽濕機，保持適宜的溫濕度，并對儀器進行定時維護、校正，以及對每臺儀器的使用情況和性能進行登記。酸、堿式滴定管可固定鐵架臺上，防止存放時損壞，其他常用儀器需按順序依次保存在實驗柜里。此外，在購買儀器時，可適當(dāng)選用體型小，攜帶方便的現(xiàn)代化儀器，如實驗室經(jīng)常使用的水浴鍋，就可以使用單獨的水浴鍋，占地小，便于收藏，一般放于學(xué)生的柜子里就可以了。二是藥品的管理。既要年度有計劃地訂購強酸強堿等危險藥品，又要適當(dāng)放寬一般藥品的訂購數(shù)量，以保證應(yīng)對臨時開設(shè)的實驗和各種賽事用的藥品需求。此外，還應(yīng)加強實驗室藥品的安全管理，強化危險品安全意識和突出事件應(yīng)對教育，防止安全事故發(fā)生。

4 結(jié)語

高校本科分析化學(xué)實驗教學(xué)改革的實踐表明，通過改革教學(xué)方法、更新教學(xué)內(nèi)容、增設(shè)開放實驗、完善考核制度，加強了學(xué)生基礎(chǔ)化學(xué)理論和實驗技能，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，突出了個性發(fā)展，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，真正做到優(yōu)生優(yōu)培，因材施教，促進了具有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)化學(xué)人才的脫穎而出。

【參考文獻】

[1]柳玉英，王平，王粵博，等.改革分析化學(xué)實驗教學(xué)模式 培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力[J].實驗室研究與探索，2018（4）：217-220.

[2]賈華麗，周娟，周冰.分析化學(xué)實驗教學(xué)改革與師范生技能培養(yǎng)[J].廣東化工，2015，（14）：251，260.

[3]徐梅.以提高質(zhì)量為核心 推動高等教育內(nèi)涵式發(fā)展[J]. 中國高等教育，2013（5）：14-16.

[4]高培紅，向丹，張雯等.分析化學(xué)實驗教學(xué)及實驗室管理探討[J].教育教學(xué)論壇，2015（10）：232-233.

[5]張煥，李綱，張靜等.分析化學(xué)實驗教學(xué)中的導(dǎo)課方法與實踐[J].化學(xué)教育，2015（4）：22-25.

[6]劉霞，潘濤，黃兆琴等.分析化學(xué)課程網(wǎng)上實踐教學(xué)的組織與實施[J].化學(xué)教育，2018（22）：65-68.

[7]譚亮，楊素芳，馬銘等.微型分析化學(xué)實驗教學(xué)與“兩型社會”觀教育[J].實驗室研究與探索.2012，31（3）：116-118.

[8]劉巋.高等師范院校開展微型化學(xué)實驗之淺見[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2007（20）：168.

[9]呂玉光，于莉莉，王旭等.分析化學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的改革[J].藥學(xué)教育，2013，29（5）：52-54.