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化學實驗教學改革與教學質量分析論文
摘要：分析化學是一門實踐性學科，應用廣泛。實驗教學在分析化學教學中具有重要地位，對學生分析、解決問題能力和創(chuàng)新能力的提高具有重要作用，搞好實驗教學是提高整個分析化學課程教學效果的關鍵。該文結合自身教學實踐體會，提出分析化學實驗教學的一些優(yōu)化措施，為提升該門課程的教學質量提供參考。
關鍵詞：分析化學；教學質量；教學方法
分析化學作為化學學科的一個重要分支，對化學學科本身的發(fā)展具有突出貢獻，隨著科技的不斷發(fā)展，其應用范圍已經涉及經濟和社會發(fā)展的各個方面[1]，在生命科學、材料科學、環(huán)境科學和能源科學等領域研究中發(fā)揮著重要作用[2]。分析化學是一門實踐性較強的學科，以解決實際問題為目的，因此，實驗教學在分析化學這門課中具有重要地位[3]。分析化學課堂教學理論性較強，學習內容相對枯燥，而在實驗課上，學生有了動手操作和觀察實驗現(xiàn)象的機會，能夠通過實踐更好地理解理論知識，因此，實驗教學的質量關系到整個分析化學課程的教學效果[4]。隨著經濟社會的飛速發(fā)展和各專業(yè)學科的交叉滲透對人才培養(yǎng)提出了更高的要求，學生的知識綜合運用能力及創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)成為人才培養(yǎng)的核心內容[57]。傳統(tǒng)分析化學實驗教學多為驗證性實驗，課堂上教師講解理論、方法、步驟，學生按部就班進行實驗，在這種教學模式下，學生主動性不高，對實驗過程缺乏自己的理解，教學效果較差，更談不上創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[8]。為了解決分析化學實驗教學存在的問題、提高教學質量、達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的目的，我們嘗試了一系列優(yōu)化措施。
1合理設置分析化學實驗教學內容
分析化學是本校藥學、預防和檢驗等專業(yè)的基礎課程，課程設置在一年級下學期和二年級上學期，分別開展化學分析與儀器分析教學。以往實驗課程一般安排在理論課結束之后開展，盡管對學生提出課前預習、復習理論知識的要求，但由于經過時間較長，有一定數(shù)量的學生對前面學過的理論知識印象不深、缺乏理解，導致實驗課堂教學效果不佳。針對這種情況，教研組教師調整了實驗課的開設時間，將其設置在相關理論課結束不久，例如將“維生素C含量的測定”實驗設置在氧化還原滴定理論課剛好結束之后，趁熱打鐵，使學生能通過實踐操作進一步加深對所學理論知識的理解，提高了教學效果。本校的分析化學實驗包括3種類型，分別是驗證性、綜合性和設計性實驗，所占比例為3：3：2，驗證性實驗幫助學生理解基本原理，綜合性實驗提高學生對所學知識的綜合運用能力，設計性實驗培養(yǎng)學生分析、解決問題的能力。分析化學實驗包括化學分析實驗與儀器分析實驗兩部分，化學分析作為分析化學的基礎，在實驗教學中應著重強調“量”的概念，儀器分析則是建立在化學分析基礎上，具有分析方法多、涉及面廣、相對獨立和實踐性強的特點，實驗教學重點應放在儀器的工作原理和應用上[9]。本校分析化學實驗根據(jù)不同學科設置實驗內容，預防與檢驗醫(yī)學專業(yè)設置6次化學分析實驗、8次儀器分析實驗，而藥學專業(yè)則設置了6次化學分析實驗與12次儀器分析實驗。為了滿足不同學科的教學要求，教師根據(jù)不同專業(yè)適當設置了不同的實驗內容，如預防與檢驗醫(yī)學專業(yè)設置了“鄰甲苯胺法測定血清葡萄糖”“火焰原子吸收法工作條件選擇及血清鋅含量的測定”等實驗，而藥學專業(yè)則專門設置了“非水滴定法測定水楊酸鈉含量”與“火焰原子吸收法工作條件的選擇及肝素鈉中雜質鉀鹽含量的測定”等內容。
2優(yōu)化分析化學實驗教學方法與手段
分析化學實驗教學要求學生課前預習，教師以往對預習的內容并沒有做具體要求，而由于軍校課程和訓練任務安排較多，占用了學生較多的時間，學生在課前一般只是粗略地看下實驗內容，有些學生甚至干脆不作預習，當教師在課堂上提問相關問題時，很少有人能回答出來，學生只能通過教師課堂的講解粗略的了解實驗，而且在實驗過程中，學生對每一個實驗步驟的目的、意義缺乏足夠理解，無法達到理想的教學效果�，F(xiàn)在，教師在課前針對即將開展的實驗提出系列具體問題，由不同組的學生分別回答，如“碘量法測定維生素C含量”實驗，教師會在課前提出“碘量法的定義和分類”“淀粉指示劑何時加入”“實驗對溶液體系的要求”等具體問題，促進學生主動預習思考，讓學生在課前做好“熱身活動”，上課的時候結合教師的講解和自身操作觀察，使學生對實驗的理解進一步加深，取得了較好的教學效果。實驗課開始后，教師一般會先講解實驗目的、相關原理和實驗步驟[11]。傳統(tǒng)的板書教學方法是教師結合板書講解知識點，學生對難點理解的途徑有限，而多媒體教學則能將知識點通過圖片、動畫等多種形式更加直觀地展現(xiàn)給學生，從而能夠幫助學生更好地理解所學知識[12]。例如，配位滴定中鉻黑T指示劑的變色原理可以制作成動畫，通過教師講解，使學生理解滴定前后指示劑的配位情況。到目前為止，本校分析化學實驗教學已經完全采用以多媒體教學為主，板書為輔的教學模式，并在教學過程中總結經驗，不斷完善多媒體課件，力求降低學生的學習難度，提高教學效率。課后總結是實驗教學中的一個重要環(huán)節(jié)，關系到整堂課的教學效果。傳統(tǒng)的方法是在實驗結束后，教師對實驗過程和實驗結果進行總結，學生被動接受，導致學習主動性不高[13]。我們嘗試采用讓學生根據(jù)分組分別來總結，對不理想的實驗結果加以分析，并將總結情況列入實驗評分體系，促進學生對實驗過程認真對待，而不能應付了事。對于實驗結果不理想的組，我們會在課后開放實驗室，使這些學生可以重復實驗過程，從而提高學生整體的學習效果。
3改進設計性實驗實施方法
設計性實驗是一種由學生自主設計實驗方案的教學模式，旨在提高學生分析問題、解決問題的能力，對學生創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)有很大幫助，目前各院校已經有了一些設計性實驗開設的嘗試[14]。設計性實驗的實施過程一般是先由教師提出待解決的問題，然后學生通過查閱資料，結合學過的知識給出解決方案，以書面形式上交，教師集中講評后統(tǒng)一實施。立題是否合適是能否達到良好教學效果的關鍵，教師所提出的問題必須處于學生所學范圍內，使其能夠利用所學知識加以解決。過難的立題往往使學生不知所措，交上來的設計方案基本無法順利實施；過于簡單的立題則不能很好地起到提高能力的作用。例如設計性實驗“生理鹽水中氯化鈉含量的測定”，主要考查學生對沉淀滴定銀量法的應用，而在3種方法中，多數(shù)學生會選擇最易實施的鉻酸鉀指示劑法。為了解決這個問題，作者將立題要求從使用1種方法提高到使用2種方法測定氯化鈉的含量，并將結果加以對比分析，這樣既能將立題控制在所學知識范圍內，又能通過適當提高設計難度，達到鍛煉學生、提高能力的目的。以往學生上交的設計方案僅包括實驗所需儀器試劑和實驗步驟，教師在批改過程中發(fā)現(xiàn)了2個問題：一是很多學生的設計方案雷同，可能存在抄襲，也可能存在在網上搜索現(xiàn)成實驗方案的行為，學生這種投機取巧的行為基本不能靠自覺抑制；另一種是設計的實驗步驟存在明顯錯誤，例如指示劑的濃度不合適、未考慮溶液酸堿環(huán)境等，一方面是對所學知識未能融會貫通的表現(xiàn)，也可能存在應付了事的思想，上述2個問題極大地制約了設計性實驗的教學效果�；诖耍處熱槍W生的設計方案提出新要求，首先要寫出自己對于所給出立題的理解，如解決該問題用到何種方法、原理，然后提出實驗方案，每一步方案的目的都要明確，實施中需要注意的事項也要逐一列出，所用試劑的濃度、體積如何選擇，最后給出實驗所需要的試劑材料等。允許同組的學生互相討論，共同完成，這樣一來學生在設計實驗方案的時候就必須迫使自己主動思考，提出的每一個步驟都要理由充分，不能隨手拈來。相比于其他實驗，設計性實驗占用了學生較長的時間，教師可以適當提高設計性實驗在整體實驗課中的分數(shù)比重，從而引起學生足夠的重視�？傊�，要提升分析化學課程整體教學質量，就必須改革優(yōu)化現(xiàn)有的分析化學實驗教學。實踐表明，通過合理設置教學內容、不斷優(yōu)化教學方法與手段及改進設計性實驗實施方法，能夠提高分析化學實驗教學的效果，有助于提高學生分析、解決問題的能力和創(chuàng)新能力。
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