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有關(guān)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探索論文
分析化學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個(gè)課程教學(xué)中占有很重要的地位。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是太原工業(yè)學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)、化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)、制藥工程專(zhuān)業(yè)、無(wú)機(jī)非金屬材料和高分子材料等專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的主干課程，它的開(kāi)設(shè)為培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生具有較強(qiáng)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰瓦壿嬎季S能力、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力，良好的科研素質(zhì)奠定了基礎(chǔ)，對(duì)于學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)和能力的轉(zhuǎn)化、理論與實(shí)踐的結(jié)合起著舉足輕重的作用。21世紀(jì)人才的核心競(jìng)爭(zhēng)力就是創(chuàng)新能力的競(jìng)爭(zhēng)，而創(chuàng)新教育的實(shí)現(xiàn)就需要有相應(yīng)的教學(xué)模式，經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐，我們重點(diǎn)從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)進(jìn)行了改革和探索，提高了學(xué)生素質(zhì)和創(chuàng)新能力，收到了較好的教學(xué)效果。
1教學(xué)內(nèi)容改革
愛(ài)因斯坦說(shuō):“高等教育必須重視培養(yǎng)學(xué)生具備思考、探索問(wèn)題的本領(lǐng)。人們解決世界上所有問(wèn)題是用大腦的思維和智慧，而不是搬書(shū)本�！币虼耍哟髮�(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新力度是很有必要的。為適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才需求要求和我院人才培養(yǎng)理念的轉(zhuǎn)變，經(jīng)過(guò)多年實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索，不斷改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，主要在以下3個(gè)方面取得了一定的進(jìn)展。
1.1重視基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)包括基本操作和基本分析方法的實(shí)驗(yàn)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的操作技能和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，使學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的理解，掌握基本操作和基本分析方法。這類(lèi)實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)，必須高度重視。一方面專(zhuān)門(mén)開(kāi)設(shè)分析化學(xué)基本功訓(xùn)練周，專(zhuān)門(mén)訓(xùn)練學(xué)生稱(chēng)量、滴定、溶液配制等基本操作的規(guī)范性、熟練性和準(zhǔn)確性，為實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);另一方面逐步將經(jīng)典驗(yàn)證型的實(shí)驗(yàn)改為應(yīng)用型、時(shí)代型的實(shí)驗(yàn)，測(cè)定樣品盡量選擇與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活密切相關(guān)的實(shí)際試樣讓學(xué)生測(cè)定，以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)用性，增添學(xué)以致用的氣氛。如選擇本地水泥廠(chǎng)生產(chǎn)的水泥測(cè)定其中的金屬離子含量、由學(xué)生自己選擇市售的不同碘鹽進(jìn)行碘含量的測(cè)定、化肥廠(chǎng)生產(chǎn)的氮肥中銨態(tài)氮的測(cè)定等。
1.2增開(kāi)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)旨在培養(yǎng)和考核學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)及實(shí)驗(yàn)方法自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力和獨(dú)立操作的能力，具體題目可由教師給出，也可由學(xué)生自擬題目，教師審核而定。學(xué)生通過(guò)查閱文獻(xiàn)和有關(guān)書(shū)籍設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在絡(luò)合滴定法中，選擇教材中沒(méi)有的題目，如以醬油、牛奶、葡萄糖酸鈣口服液、雞蛋殼、胃舒平藥片、食醋等為樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);還有我們開(kāi)設(shè)的在廢舊電池中有效成分的回收和利用的綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，收到良好效果。
1.3開(kāi)設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)
創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用基本知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為畢業(yè)論文和以后科研工作打下一定的基礎(chǔ)。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括:學(xué)生根據(jù)自己感興趣的問(wèn)題設(shè)計(jì)課題;教師根據(jù)教學(xué)階段和學(xué)生學(xué)習(xí)情況指定課題;教師根據(jù)自己的科研課題，讓學(xué)生參加部分課題研究。如涂料課題中異氰酸酯基的測(cè)定、化妝品中鉛汞的測(cè)定、食品中亞硝酸鹽含量的測(cè)定、染發(fā)劑中苯胺的測(cè)定、古代磚的成分分析等。
2教學(xué)方法改革
分析化學(xué)是一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科，主要是將自己所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)和生活當(dāng)中，為了進(jìn)一步提高學(xué)生動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，我們把分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)從理論課中分離出來(lái)，單獨(dú)作為一門(mén)課，進(jìn)行獨(dú)立的考試，引起學(xué)生和教師的足夠重視。不斷改進(jìn)教學(xué)方法，取得了一定的進(jìn)展，主要有以下4個(gè)方面。
2.1激發(fā)學(xué)生的積極性
加涅指出:“離開(kāi)了學(xué)習(xí)者的動(dòng)機(jī)……不能引起學(xué)習(xí)”。同樣，離開(kāi)了教師的激發(fā)，動(dòng)機(jī)只能處于潛伏狀態(tài)。對(duì)化工專(zhuān)業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)，教師都必須精心準(zhǔn)備，挖掘課程潛力。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。圍繞這一課題，在教學(xué)實(shí)踐中做了如下嘗試。
2.1.1抓好課前預(yù)習(xí)，讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
一堂實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果的好壞與學(xué)生課前預(yù)習(xí)的情況密切相關(guān)。我們要求每個(gè)學(xué)生必須做好課前預(yù)習(xí)，通過(guò)學(xué)生自己的理解，用自己的表達(dá)方式寫(xiě)出預(yù)習(xí)報(bào)告。在課前對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn)，以督促他們預(yù)習(xí)。此外，為了鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，每次實(shí)驗(yàn)前輪流安排幾名學(xué)生參與準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)藥品，通過(guò)配制各種濃度溶液，學(xué)生進(jìn)一步了解各種試劑的性質(zhì)和特點(diǎn)，掌握一些試劑的配制方法，鞏固了課堂學(xué)習(xí)的知識(shí)。
2.1.2改變學(xué)生在課堂上的角色
部分分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)采取學(xué)生講的方法進(jìn)行。具體做法是學(xué)期剛開(kāi)始時(shí)，課前指定1名學(xué)生負(fù)責(zé)該次實(shí)驗(yàn)的講解，幾節(jié)實(shí)驗(yàn)課后，過(guò)渡為隨機(jī)抽取學(xué)生講解。這樣，既調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，又鍛煉了他們的口頭表達(dá)能力。講完后讓學(xué)生評(píng)議，指出優(yōu)點(diǎn)和不足，對(duì)沒(méi)講清楚的地方，或不懂的問(wèn)題展開(kāi)討論，課堂氣氛十分活躍。最后老師再對(duì)學(xué)生講授中的遺漏問(wèn)題進(jìn)行補(bǔ)充和總結(jié)。
2.1.3課后寫(xiě)實(shí)驗(yàn)“感想”
要求學(xué)生除完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告之外，還要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)“感想”，內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)過(guò)程中自己出現(xiàn)的問(wèn)題、后果，引起的思考;實(shí)驗(yàn)步驟的改進(jìn)或方案的重新設(shè)計(jì);實(shí)驗(yàn)誤差的計(jì)算及引起誤差的原因分析等。通過(guò)這項(xiàng)活動(dòng)進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的鞏固，有效提高學(xué)生解決問(wèn)題和分析問(wèn)題的能力。
2.1.4實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可選化
以前的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都是固定的，讓學(xué)生產(chǎn)生了分析化學(xué)僅僅能在這幾個(gè)測(cè)定中應(yīng)用的感覺(jué)。針對(duì)這種情況我們對(duì)某些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容采取學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目方式進(jìn)行，這樣不僅大大拓展了分析化學(xué)的應(yīng)用范圍，而且在一定程度上激發(fā)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的興趣，避免了學(xué)生之間互相比對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的現(xiàn)象。比如，在酸堿滴定法中，不同酸(鹽酸，醋酸，硼酸等)的測(cè)定，不同混合堿的測(cè)定，同一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提供多個(gè)不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目讓學(xué)生自由選擇。
2.2開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室
教學(xué)逐步實(shí)現(xiàn)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室在實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)設(shè)備上的全方位開(kāi)放。實(shí)驗(yàn)課時(shí)要求指導(dǎo)老師不離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，解答學(xué)生問(wèn)題;沒(méi)有實(shí)驗(yàn)安排的時(shí)候，實(shí)驗(yàn)員值班，學(xué)生可以利用課余時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)習(xí)，補(bǔ)做實(shí)驗(yàn)和課外實(shí)驗(yàn)。
2.3使用現(xiàn)代化教學(xué)手段
多媒體教學(xué)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)手段的不足，把抽象的問(wèn)題形象化，讓靜止的圖像動(dòng)起來(lái)，更加具體地反映思維過(guò)程，開(kāi)闊學(xué)生視野、激發(fā)學(xué)生靈感、開(kāi)闊思維，使傳統(tǒng)與現(xiàn)代化媒體相互滲透、補(bǔ)充，從而取得良好的教學(xué)效果。為此，我們進(jìn)行了如下的嘗試。
2.3.1影視資源的利用
分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)規(guī)范性操作要求很?chē)?yán)，僅靠上課時(shí)教師演示難以保證教學(xué)效果。通過(guò)多媒體教學(xué)將規(guī)范的操作采用錄像、電腦動(dòng)畫(huà)等直觀(guān)的形式加以演示，將復(fù)雜的、枯燥的操作技能，在多媒體教學(xué)中得到深刻的理解，使學(xué)生在輕松氛圍中掌握規(guī)范性操作的具體要求，實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生做起來(lái)就會(huì)得心應(yīng)手，大大提高實(shí)驗(yàn)效率。在滴定分析儀器的洗滌和使用教學(xué)中，可借助于大屏幕中影視錄像片的有關(guān)片斷，每個(gè)學(xué)生在自己的實(shí)驗(yàn)臺(tái)前就可以清晰地看到實(shí)驗(yàn)演示，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)物，模仿影片中各種儀器的規(guī)范操作。
2.3.2虛擬實(shí)踐教學(xué)的應(yīng)用
由于學(xué)校大型教學(xué)儀器數(shù)量有限，學(xué)生的人均占有值較小，關(guān)于儀器的操作流程僅少數(shù)學(xué)生能看到教師演示，且實(shí)際操作機(jī)會(huì)較少。虛擬實(shí)驗(yàn)，可以用圖形、圖像等多媒體形式，展現(xiàn)現(xiàn)代化儀器的內(nèi)部構(gòu)造，模擬實(shí)驗(yàn)全過(guò)程。將細(xì)致的儀器操作流程用動(dòng)畫(huà)描繪出來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)情景的再現(xiàn)和模擬，其教學(xué)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的語(yǔ)言文字描述和靜態(tài)的原理示意圖講解。
2.4舉辦實(shí)驗(yàn)技能大賽
在化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)范圍內(nèi)舉行分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能大賽，一方面激發(fā)學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，提高對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度，在競(jìng)賽過(guò)程中使學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和求索能力得到提高;另一方面增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，加強(qiáng)基本技能的訓(xùn)練，在學(xué)生中形成一種求知向上的學(xué)風(fēng)，全面提高學(xué)生的自身素質(zhì);最后，對(duì)比賽中表現(xiàn)優(yōu)秀的個(gè)人或者團(tuán)隊(duì)加以適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì)，為學(xué)生今后學(xué)習(xí)、研究及繼續(xù)深造，打下一定的基礎(chǔ)。
3考核方式改革
科學(xué)合理的考核方式不僅可以客觀(guān)公正地評(píng)定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)，有利于加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)管理，同時(shí)還能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)質(zhì)量。為此，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)的考核上也進(jìn)行了探索和嘗試。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定由兩部分組成:一部分是學(xué)生的平時(shí)成績(jī)(由預(yù)習(xí)情況、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、隨堂考查、實(shí)驗(yàn)態(tài)度組成);另一部分是期末考核成績(jī)。期末考試成績(jī)包括，(1)基本操作考試:考試采取抽題的形式進(jìn)行，學(xué)生抽取題目現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作，老師觀(guān)察整個(gè)過(guò)程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)打分。(2)筆試:考查學(xué)生對(duì)做過(guò)實(shí)驗(yàn)的原理、步驟、習(xí)題的掌握情況。(3)測(cè)定未知試樣:學(xué)生采取抽簽的方式對(duì)不同濃度不同種類(lèi)的樣品進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)學(xué)生測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度給出分?jǐn)?shù)，考查學(xué)生對(duì)實(shí)際樣品測(cè)定的能力。由于在教學(xué)中充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用，有效地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，提高了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，收到了良好的教學(xué)效果。
4結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，學(xué)生對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的重視程度提高，實(shí)驗(yàn)時(shí)操作標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，能認(rèn)真觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，積極思考實(shí)驗(yàn)問(wèn)題并獨(dú)立解決遇到的問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)積極性較高。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)和虛擬性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的引入，促進(jìn)了教學(xué)手段的現(xiàn)代化。改革后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系達(dá)到了知識(shí)與技能的傳授、能力與素質(zhì)的培養(yǎng)相互促進(jìn)和統(tǒng)一的作用。今后的教學(xué)中將努力進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段的多樣性，并配合各專(zhuān)業(yè)教學(xué)需要為學(xué)生提供更多參與實(shí)踐活動(dòng)的機(jī)會(huì)，同時(shí)加強(qiáng)教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的提高。
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