高校分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)反思*

鄒志娟，宋昆鵬

(西華師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，四川 南充 637002)

分析化學(xué)作為化學(xué)學(xué)科的重要分支之一，曾被認(rèn)為是“現(xiàn)代化學(xué)之母”，“人類有科技就有化學(xué)，化學(xué)從分析化學(xué)開始”[1]。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化工專業(yè)本科生的一門基礎(chǔ)課程，旨在教會(huì)學(xué)生掌握分析技術(shù)基本原理、方法及相關(guān)實(shí)驗(yàn)技能；能夠運(yùn)用所學(xué)基本理論知識，獨(dú)立或與他人合作完成分析實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、觀察能力以及分析和解決實(shí)際問題的能力，并嚴(yán)格樹立“量”的概念，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)作風(fēng)。

近年來，通過在教學(xué)過程中的不斷觀察與分析，發(fā)現(xiàn)我院在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還存在一定的問題。諸如學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課程的興趣不高、理論知識結(jié)合實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的能力不強(qiáng)、基本實(shí)驗(yàn)操作能力較差、分析和解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題的能力不強(qiáng)等等。這些問題使我們意識到分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀不容樂觀，亟待改進(jìn)。

1 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

當(dāng)前教育教學(xué)情形下，我院分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程主要開設(shè)了化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)、儀器分析實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)，分兩個(gè)學(xué)期進(jìn)行。化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)主要依賴于化學(xué)反應(yīng)而進(jìn)行，屬于定量化學(xué)分析(滴定分析和重量分析)，旨在通過一系列化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)使學(xué)生進(jìn)一步加深對化學(xué)中四大平衡的理解，掌握四大滴定方法和重量分析方法的特點(diǎn)和相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作技能，達(dá)到熟練的實(shí)際應(yīng)用水平。儀器分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟谑箤W(xué)生能夠熟悉各種儀器的基本結(jié)構(gòu)和操作方法，加深理解儀器分析方法的基本原理，熟練掌握大型儀器的操作技能，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和動(dòng)手的能力[2]。實(shí)際教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)行的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)與所培養(yǎng)學(xué)生的真實(shí)能力水平有一定差距，造成這一結(jié)果的原因主要有以下幾個(gè)方面：

(1)學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)課程興趣不高、重視不夠、自主思考能力不強(qiáng)。大多數(shù)學(xué)生在剛接觸分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)興趣較為濃厚，隨著進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室時(shí)間的延長，大部分學(xué)生興趣逐漸缺失，原因在于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容太過固定，幾年甚至十幾年不變，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過于保守。教學(xué)方式普遍實(shí)驗(yàn)教師講解實(shí)驗(yàn)，告訴學(xué)生滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象突變，學(xué)生按照給定實(shí)驗(yàn)步驟去做，缺乏創(chuàng)新性，無法凸顯學(xué)生的主體性。此外，多數(shù)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課程重要性認(rèn)識不夠，重理論輕實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課只是抄抄實(shí)驗(yàn)報(bào)告而已，課前的預(yù)習(xí)報(bào)告也僅僅是照抄書本，并沒有積極主動(dòng)的對實(shí)驗(yàn)原理、步驟以及可能出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行思考與預(yù)想，被動(dòng)的做實(shí)驗(yàn)，對實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的反?，F(xiàn)象束手無策，不能進(jìn)行主動(dòng)的分析、思考。

(2)高校理論課教學(xué)與實(shí)驗(yàn)課教學(xué)多數(shù)不能同步進(jìn)行，而且多數(shù)理論課教師與實(shí)驗(yàn)課教師也并非同一人。這樣就會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容超前或滯后于理論課程，致使學(xué)生不能很好的將抽象的理論知識與實(shí)驗(yàn)聯(lián)系起來。特別是在儀器分析實(shí)驗(yàn)中，僅僅依靠理論教學(xué)，學(xué)生無法很好將理解復(fù)雜的儀器和抽象的原理有機(jī)聯(lián)系起來，這使得學(xué)生在實(shí)際實(shí)驗(yàn)課程中仍是應(yīng)試操作，并不能到達(dá)實(shí)驗(yàn)設(shè)置的教學(xué)目的[3]。

(3)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式單一，實(shí)驗(yàn)硬件條件不能很好滿足教學(xué)需求。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式是學(xué)生預(yù)習(xí)并書寫預(yù)習(xí)報(bào)告，教師講解實(shí)驗(yàn)原理、步驟、可能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、注意事項(xiàng)等，學(xué)生按照講解做實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。我校分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)也一直是按這個(gè)模式進(jìn)行的，最終評價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)課成績的主要依據(jù)是實(shí)驗(yàn)報(bào)告和最后的實(shí)驗(yàn)操作考試，造成學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課只要把實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫“漂亮”了、最后考試的時(shí)候沖刺一下分?jǐn)?shù)就高了，不注重平時(shí)實(shí)驗(yàn)過程中的能力培養(yǎng)與操作技能的規(guī)范練習(xí)。雖然設(shè)置了側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的綜合實(shí)驗(yàn)，但受困于實(shí)驗(yàn)課時(shí)和客觀實(shí)驗(yàn)條件并沒有完全達(dá)到既定的教學(xué)目標(biāo)。除了教學(xué)模式，實(shí)驗(yàn)場地和實(shí)驗(yàn)儀器也是影響分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的因素之一，這種影響因素對儀器分析實(shí)驗(yàn)影響尤其突出，大型儀器數(shù)量有限，學(xué)生數(shù)量有相對較多，多人同組實(shí)驗(yàn)，共用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，很多學(xué)生甚至都沒有機(jī)會(huì)去親自操作儀器，只能觀摩。

2 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾點(diǎn)改進(jìn)措施

2.1 優(yōu)化課程內(nèi)容體系

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是課程實(shí)施最根本、最主要的組成部分[4]。以我院分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容多數(shù)比較陳舊，部分實(shí)驗(yàn)甚至十幾年沒有變過，內(nèi)容沒有新意，過分重視分析化學(xué)基礎(chǔ)理論知識；多數(shù)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，自主探究和設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)幾乎沒有涉及；缺乏理論聯(lián)系生產(chǎn)和生活實(shí)際的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。整個(gè)學(xué)期下來，只是鞏固了學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識，培養(yǎng)了分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作技能，對學(xué)生自主意識和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)略顯不足，同時(shí)也不利于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用的能力。此外，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生使用的待測未知試樣均為實(shí)驗(yàn)教師提前好的，但實(shí)際分析測試過程中多數(shù)需要對待測樣品進(jìn)行預(yù)處理，現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對這方面沒有涉及。

基于以上問題，我們認(rèn)為，優(yōu)化課程內(nèi)容體系應(yīng)該做到：①保留原有的對分析化學(xué)基礎(chǔ)理論知識有鞏固作用的基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)室安全意識和規(guī)范基本實(shí)驗(yàn)操作技能，加強(qiáng)對理論知識的理解與記憶。比如原有的滴定分析(包括酸堿滴定、配位滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定)和重量分析相關(guān)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。②增加學(xué)生自主設(shè)計(jì)、探究型實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)課程可以將學(xué)生分成小組，給出實(shí)驗(yàn)題目和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，指?dǎo)學(xué)生自己去探究實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，教師對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行評價(jià)和可行性分析，幫助學(xué)生共同完善實(shí)驗(yàn)方案，最終由學(xué)生具體操作完成實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證其方案的可行性與合理性，分析總結(jié)其實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題[5]。比如“市售柑橘中檸檬酸含量的測定”、“阿司匹林藥片中乙酰水楊酸含量的測定”等。③教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容講解時(shí)適當(dāng)引入與所講實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的生產(chǎn)或生活實(shí)際案例，密切聯(lián)系社會(huì)熱點(diǎn)事件，幫助學(xué)生了解課堂所學(xué)知識與實(shí)際應(yīng)用之間的關(guān)系，引導(dǎo)他們將所學(xué)知識、技能應(yīng)用到實(shí)踐中。

2.2 改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，探索更行之有效的教學(xué)方式

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)通常是教師先行講解實(shí)驗(yàn)原理、步驟等，然后學(xué)生按照講解做實(shí)驗(yàn)，在這個(gè)過程中學(xué)生的自主性不夠突出。實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生只是按照既定步驟進(jìn)行操作，缺乏獨(dú)立思考。甚至連實(shí)驗(yàn)中要用到的試劑、溶液等都是由實(shí)驗(yàn)教師事先配制，實(shí)驗(yàn)的前期準(zhǔn)備工作學(xué)生完全沒有參與，比如“高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的標(biāo)定”實(shí)驗(yàn)中，高錳酸鉀溶液配制相對繁瑣且需提前配制，而實(shí)際實(shí)驗(yàn)課中學(xué)生只是在課件里學(xué)習(xí)了高錳酸鉀溶液的配制并沒有實(shí)際參與其中，這對其實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)是不全面的。

在實(shí)際實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，要不斷創(chuàng)新教學(xué)方法，比如“翻轉(zhuǎn)課堂”，學(xué)生分組根據(jù)課下預(yù)習(xí)情況講解實(shí)驗(yàn)，教師進(jìn)行必要的指導(dǎo)，這種方法可以更好的幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不再“照方抓藥”式的上實(shí)驗(yàn)課。同時(shí)也可嘗試使用計(jì)算機(jī)為技術(shù)為依托的“虛擬仿真”系統(tǒng)，豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高學(xué)生興趣。最后，也是比較容易做到的，即是合理安排時(shí)間，盡可能讓學(xué)生參與完整的實(shí)驗(yàn)過程，從試劑、溶液等的準(zhǔn)備工作開始到取得最終的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。涉及較為復(fù)雜的試劑準(zhǔn)備工作的實(shí)驗(yàn)，可提前安排學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，并在前一次實(shí)驗(yàn)課結(jié)束時(shí)進(jìn)行下一次實(shí)驗(yàn)的試劑準(zhǔn)備工作，而相對簡單的試劑可以當(dāng)堂處理和配制。這樣除了使學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)的全過程外，也可以一定程度提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。

2.3 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程學(xué)業(yè)成績評價(jià)模式

我院目前實(shí)行的實(shí)驗(yàn)課成績評價(jià)方式是：最終成績=考試成績×70%+平時(shí)成績×30%?？荚嚦煽兙褪亲罱K的操作考試成績，學(xué)生從兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中抽取一個(gè)完成，最終從實(shí)驗(yàn)原理、操作規(guī)范性、數(shù)據(jù)處理等方面考查給分；平時(shí)成績主要是平時(shí)所有實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績的平均值。這種評價(jià)方式中考試成績占比過大，常引起學(xué)生對平時(shí)實(shí)驗(yàn)的忽視，造成實(shí)驗(yàn)課時(shí)積極性不高，可以考慮適當(dāng)增加平時(shí)成績的比重。同時(shí)，除了要重視學(xué)生的操作技能，還要注重對學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本理論知識、數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)室安全等方面的培養(yǎng)，因此可增加理論部分的筆試考查。因此，引入如下成績評價(jià)方式：總成績=平時(shí)成績×60%+操作考試×20%+理論知識筆試成績×20%[6]。另外，可以增加操作考試實(shí)驗(yàn)的數(shù)量，可以由之前的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中抽取一個(gè)改進(jìn)為4個(gè)實(shí)驗(yàn)中抽取一個(gè)，以便更全面的考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力。

3 結(jié) 語

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所存在的問題并非一朝一夕形成的，而對這些問題的改善也不是一蹴而就的。目前我們在改進(jìn)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面還處于初步的思考和探索階段，作為一線實(shí)驗(yàn)教師，我們也會(huì)在日后教學(xué)過程中不斷反思，探索更適合本學(xué)院分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)措施，盡最大努力保證人才培養(yǎng)的質(zhì)量。