淺談分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

1、淺談分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革    作者：徐博      畢業(yè)論文   2011-11-8 2:27:39    分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門與分析化學(xué)理論課相輔相成的實(shí)驗(yàn)課程，是理論課的延續(xù)和提高；分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題等能力都起著重要的作用。面對21世紀(jì)教育教學(xué)改革的總體要求，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)應(yīng)將學(xué)生從過去單純的專業(yè)知識學(xué)習(xí)和簡單技能訓(xùn)練的培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)向理論與實(shí)際的結(jié)合；從單純的知識傳

2、授轉(zhuǎn)向能力培養(yǎng)，特別是創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。其主要目的是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，從而提高學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主動性，培養(yǎng)有科學(xué)思維方法和創(chuàng)新能力的人才。一、目前分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題目前我國大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)同國外高水平大學(xué)相比，差距主要是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上缺乏主動性和創(chuàng)造性，而以分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能為載體的知識能力培養(yǎng)直接影響學(xué)生在高年級或畢業(yè)后的工作能力。目前分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在的問題主要有：(1)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力較薄弱，缺乏主動性和積極性；(2)課堂的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容較陳舊，缺乏新意；(3)學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際能力較低，缺乏創(chuàng)新能力。產(chǎn)生這些問題的主要原因是：(1)學(xué)生

3、對知識掌握得不夠牢固，綜合運(yùn)用知識的能力不足。分析化學(xué)無論是理論課還是實(shí)驗(yàn)課都與其他學(xué)科知識有較強(qiáng)的交叉性，有的學(xué)生學(xué)習(xí)時采用死記硬背的方法，并沒有正確理解及掌握所學(xué)的知識；也有的學(xué)生忽視了所學(xué)各科知識間的有機(jī)聯(lián)系，無法熟練掌握實(shí)驗(yàn)方法原理及技巧，以至于在出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時不知所措。(2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排與生活實(shí)際的相關(guān)性少，內(nèi)容枯燥，難以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。(3)學(xué)生知識面狹窄，缺乏相近學(xué)科知識內(nèi)容上的聯(lián)系。分析化學(xué)主要是為其他學(xué)科及各個應(yīng)用領(lǐng)域解決分析測試問題，需要其他相關(guān)學(xué)科的知識來充實(shí)和完善；另外，因課堂教學(xué)時間有限，在選擇完成教學(xué)任務(wù)和開拓學(xué)生知識面時，教師往往把重點(diǎn)放在完成教學(xué)任務(wù)

4、，而學(xué)生通常也缺乏自學(xué)、尋根問底和探索學(xué)科間關(guān)聯(lián)的積極性。二、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革探索1.教學(xué)理念的更新21世紀(jì)高等教育的主要目的是培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。教育必須以人為本，即以學(xué)生為根本，把學(xué)生作為教育的主體，而不是客體。這就要求教師必須將教與學(xué)統(tǒng)一，在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個環(huán)節(jié)貫徹以學(xué)生為主體的原則，通過各種不同教學(xué)手段來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力。只有通過對教學(xué)理念的更新，使教師主觀上重視對學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)，才能在客觀上達(dá)到培養(yǎng)具有創(chuàng)新型人才的目的。2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的整合將分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)按照功能性和目的性不同分為操作性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和探究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)(表1)。調(diào)查

5、指出，除了讓學(xué)生掌握必要的分析方法和步驟之外，還必須拓寬他們的知識面，了解環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)和生命科學(xué)等領(lǐng)域的一些常識，在實(shí)驗(yàn)對象上可安排一些與實(shí)際生活聯(lián)系密切的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這樣對端正學(xué)生實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)態(tài)度、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮图ぐl(fā)實(shí)驗(yàn)興趣都有著重要的作用。可使學(xué)生在掌握實(shí)驗(yàn)技能的同時，分析問題及解決問題的能力也得到一定的提高；并可以更好地培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心的工作態(tài)度。3.教學(xué)方式的改進(jìn)(1)以學(xué)生為主體，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀積極性。要將照方抓藥式的被動實(shí)驗(yàn)改為主動實(shí)驗(yàn)，鼓勵學(xué)生交互討論。在實(shí)驗(yàn)課程中組織學(xué)生對各種實(shí)驗(yàn)方法的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍進(jìn)行討論，可采用學(xué)生討論教師總結(jié)，教師提問學(xué)生答辯及學(xué)生提問教師答辯等多

6、種形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。如樣品中鐵含量的測定可以采用多種分析方法，如配位滴定法、氧化還原滴定法、沉淀滴定法和分光光度法等，讓學(xué)生通過討論和比較分析，自己總結(jié)不同分析方法的適用對象。(2)把實(shí)驗(yàn)的主動權(quán)交給學(xué)生。長期以來，實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本上都采取傳授與灌注為主的教學(xué)方式，忽視了學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性。應(yīng)提倡學(xué)生自主地參與學(xué)習(xí)，通過主體的實(shí)踐活動來完成教學(xué)，并促進(jìn)個性發(fā)展。輔導(dǎo)應(yīng)以學(xué)生為中心，教師不要直接解決學(xué)生提出的實(shí)驗(yàn)問題，而是采用啟發(fā)的方法，讓學(xué)生自己獨(dú)立思考，分析原因，自己解決問題。對于綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生在查閱和收集有關(guān)資料及信息的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同的樣品和測定的準(zhǔn)確度，自己擬定從樣品的預(yù)處理到分析

7、方法的確定、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析整個實(shí)驗(yàn)過程的方案。允許學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案存在不足，以使學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)、探討和解決問題，及時總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。如地表水中化學(xué)耗氧量(COD)測定，學(xué)生自己擬定取樣地點(diǎn)及取樣方式，并分析不同的取樣地點(diǎn)及取樣方式對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響及實(shí)驗(yàn)結(jié)果與環(huán)境狀況的關(guān)系。又如鈣制劑中鈣含量測定實(shí)驗(yàn)，由于有多種形式的鈣制劑樣品，因此該實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是在樣品的預(yù)處理方法選擇上，要求學(xué)生分析預(yù)處理方法與樣品形態(tài)以及測定結(jié)果之間的關(guān)系，得出各種樣品所適宜的處理方法，還要求學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料，了解不同制劑中鈣存在形態(tài)與人體吸收的程度關(guān)系。再如茶葉或茶飲料中茶多酚含量的測定實(shí)驗(yàn)，除了讓學(xué)

8、生選擇實(shí)驗(yàn)對象、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案外，還要求學(xué)生就茶葉茶飲料的制作方式與其中茶多酚含量的關(guān)系進(jìn)行分析，這樣可以拓展學(xué)生的知識面，提高學(xué)生對各種不同知識關(guān)聯(lián)性的認(rèn)識。學(xué)生普遍反映這類實(shí)驗(yàn)收獲較大。要鼓勵學(xué)生積極參與教師的科研?？蒲泄ぷ髦型暾姆治鰷y試過程是為學(xué)生提供理論聯(lián)系實(shí)際的好機(jī)會，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生鞏固所學(xué)的知識，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和初步的科研素質(zhì)。(3)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI，ComputerAssistedInstruction)和網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)。充分利用現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)，進(jìn)行多手段教學(xué)，如利用幻燈片、VCD、多媒體技術(shù)、仿真技術(shù)等，積極推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中CAI課件

9、的應(yīng)用，讓學(xué)生得到更多的現(xiàn)代信息。特別是在課時數(shù)較少的情況下，很多內(nèi)容都可以通過網(wǎng)上交流以彌補(bǔ)課時的不足。學(xué)生可以在網(wǎng)上查找有關(guān)資料并擬定實(shí)驗(yàn)方案，然后通過網(wǎng)絡(luò)提交，教師也可通過網(wǎng)上平臺隨時與學(xué)生交流。將教學(xué)內(nèi)容通過聲音、圖像、文本與動畫的形式呈現(xiàn)出來，使教學(xué)內(nèi)容更加直觀、生動，變抽象為具體，變靜態(tài)為動態(tài)，這些方式有助于加深學(xué)生對知識點(diǎn)的認(rèn)識和理解。我們還利用現(xiàn)有資源制作標(biāo)準(zhǔn)操作的立體動畫，在實(shí)驗(yàn)課堂或網(wǎng)上平臺中將實(shí)驗(yàn)步驟形象地演示出來，同時配有分步講解及注意事項(xiàng)，在課前讓學(xué)生觀看，了解基本操作的重點(diǎn)和難點(diǎn)，教師在上課時只進(jìn)行必要的強(qiáng)調(diào)，這樣，即可節(jié)約課時又有助于學(xué)生培養(yǎng)實(shí)際操作能力，使學(xué)生感

10、興趣、印象深。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)還可用于演示一些大型的或是實(shí)驗(yàn)室暫時無法提供儀器設(shè)備的實(shí)驗(yàn)，這樣可以在一定程度上彌補(bǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中因設(shè)備不到位所帶來的缺憾。4.實(shí)驗(yàn)與實(shí)際生活相結(jié)合與國外高水平大學(xué)的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)相比，國內(nèi)大學(xué)的探索性實(shí)驗(yàn)相對較少，與現(xiàn)代科技及生活密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn)也較少，這些都是今后進(jìn)行分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革應(yīng)注意的方向。對此，我們應(yīng)參考國內(nèi)外最新的實(shí)驗(yàn)教材，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際條件，在教學(xué)中適當(dāng)增加能反映現(xiàn)代化學(xué)新進(jìn)展、新技術(shù)以及與工業(yè)應(yīng)用、日常生活密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。三、實(shí)驗(yàn)考核方式的改革在傳統(tǒng)的教育模式下，教師對學(xué)生掌握知識情況的檢驗(yàn)只能采用書面應(yīng)試的方法，在考核方法上存在如下不足：一是多

11、采用閉卷考試，開卷考試少；二是多采用筆試的方法，而口試與答辯的方式少；三是理論性試題多，實(shí)驗(yàn)技能的操作與實(shí)踐能力的考察少。對學(xué)生實(shí)際實(shí)驗(yàn)水平的判斷往往是一卷定論，這樣很難對學(xué)生的綜合能力與實(shí)際操作水平做出正確判斷。另外，這種傳統(tǒng)的考試模式也容易引導(dǎo)學(xué)生采取死記硬背，被動學(xué)習(xí)和應(yīng)試突擊的學(xué)習(xí)方法，容易束縛學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，不利于學(xué)生創(chuàng)新精神與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。教育創(chuàng)新離不開思想解放，要真正培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，就應(yīng)該充分考慮對學(xué)生考試、考核的導(dǎo)向，按照不同實(shí)驗(yàn)類型結(jié)合每個實(shí)驗(yàn)要達(dá)到的目的，采用相應(yīng)的教學(xué)手段和考核方法。如可采用開卷考試、操作考核、口試及讀書報告、小論文、交互討論等多種形式(圖1)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革既要體現(xiàn)專業(yè)特點(diǎn)又要符合實(shí)際教學(xué)條件和實(shí)驗(yàn)條件；改革的根本點(diǎn)是以人為本，從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性；改革的目的是為了培養(yǎng)學(xué)生更好地適應(yīng)信息時代的需要，達(dá)到對學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。參考文獻(xiàn)：1馬志玲，化學(xué)教法改革，大學(xué)化學(xué)，2003，18(5)：152李新年，張建華，耿汝波，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新能力M，南京：南京大學(xué)出版社，20003張繼華，中外高等教育比較研究M，北京：國防大學(xué)出版社，1999    相關(guān)論文