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分析化学实验教学改革与实践

2011-08-15贾瑞虹

长治学院学报 2011年2期
关键词:分析化学实验教学实验

贾瑞虹

(长治医学院 药学系化学教研室,山西 长治 046000)

分析化学实验教学改革与实践

贾瑞虹

(长治医学院 药学系化学教研室,山西 长治 046000)

针对分析化学实验教学现状以及教学改革的发展趋势,从教学内容、教学方式、实验考核等方面对分析化学实验教学进行了一系列的改革与探索。实践证明上述方法可有效提高学生的动手能力和创新能力。

分析化学实验;教学改革;实践

分析化学是综合院校化学专业学生的必修课之一,也是医药院校药学专业学生的一门重要的专业基础课,而分析化学实验教学是理论教学最重要的补充。通过分析化学实验教学,可以使学生掌握各种相关知识和基本操作技能,更好地理解分析化学理论知识。分析化学实验教学不仅能使学生学会科学方法和思维,培养学生独立分析问题和解决问题的综合能力,而且还可以培养学生严谨、认真、敬业、实事求是的科学精神[1],并为后续的专业课应具备的实验能力打下坚实基础。

笔者在综合分析本院分析化学课程实验教学现状的基础上,通过改革教学内容、采取新的教学方式、创新教学思维等方式方法,对近几年所授学生的分析化学实验教学改革进行一系列尝试和实践,使分析化学实验的教学水平和效果得到很大程度的提高。

1 分析化学实验教学现状

1.1 实验内容偏重验证性

现有实验教材开设的验证性实验过多,而研究性实验过少。由于操作简单、内容单调、使用预先配制的样品,学生只能依照实验教材所规定的详细步骤“照方抓药”,对实验的参与程度不高[2]。这些“菜单式”的操作程序缺乏科学的想象和创意,既不利于学生主观能动性的发挥,也不利于学生创新意识的培养。

1.2 实验教学模式化

目前常见的实验教学方式都是由教师讲授实验目的、原理、内容及操作步骤,然后由学生操作的模式。这种教学方法使学生始终处于被动状态,无法培养学生的积极性和主动思考的能力,结果必然会使学生对教师产生依赖心理,造成学生实验课前不预习、不思考,实验时敷衍了事,实验后不分析、不讨论的不良现象。如对于验证性实验不能将现象与性质关联在一起、滴定分析实验只是盲目的进行滴定,不能真正理解什么叫分析等[3],这样的实验不能达到预期的效果,也不利于培养学生的科研能力和创新能力。

1.3 教学资源有限

由于客观条件限制,缺乏现代化的实验仪器设备以及后续维修保养经费不足是国内很多院校化学实验室普遍存在的问题。例如仪器分析实验中的波谱分析实验(如IR、NMR、MS等),由于设备的缺乏以及设备后期的维修保养的高昂费用,大量的实验教学工作受到限制,只能停留在基础理论讲授阶段,学生没有直观的印象和动手的机会,这对于学生今后的继续深造和实际工作都将产生不利影响。

1.4 实验考核机制不完善

传统的考核制度是以学生的实验报告成绩为最终成绩,这种考核制度往往使学生为得高分而进行抄袭的现象难以杜绝,使学生的实验成绩拉不开差距和档次,达不到全面考察学生的综合实验素质的目的。

2 分析化学实验教学改革初步尝试

2.1 改进实验内容,适应学科发展

实验教学内容的改进和创新必须遵循以培养新世纪的应用型、创新型人才为目标的培养理念,以加强基础、培养素质、发展个性,突出创新为教学改革目标。随着现代分析技术的迅猛发展,分析化学实验新方法、新仪器不断涌现,分析化学实验面临着内容陈旧而应用性不强的问题,实验内容的合理选择是教师必须考虑的问题。因此,笔者在重视实验基础训练的同时,减少陈旧、重复性、验证性实验,并将多项实验内容结合重组,编写了新的实验教材,改进了实验内容,以适应学科发展,培养学生的基本实验技能和创新能力。如将水硬度的测定和EDTA的配制与标定优化整合为一个实验,学生用自己标定好的EDTA测定自来水、井水、山泉水、江河水等水源的总硬度,并学会如何通过选择基准物质来消除实验中的系统误差。通过实验既激发了学生的求知欲,又培养了学生学以致用的意识和理念。另外,近年我们将分析天平称量练习、酸碱溶液的配制和盐酸标准溶液浓度的标定这三个实验项目整合为一个实验项目“盐酸和氢氧化钠标准溶液配制与标定”,改革的原因在于我实验室购置了多台电子天平,可以替换陈旧的、损耗严重的半自动电光分析天平,使得称量时间大大缩短,节省了称量练习时间。

2.2 开设创新设计型实验,提高创新能力

为使学生掌握和运用理论知识,培养学生的创新能力和综合实验能力,我教研室增设了多个创新设计型实验。根据创新设计型实验要求和需要解决的问题,教师引导学生通过让学生亲自查阅文献资料、提出实验设计方案、学生亲自动手实验操作、最后以论文形式书写报告等步骤,开展了多个创新设计型实验。如果汁中维生素C的含量测定、酸奶的酸度和钙镁的含量测定及蜂蜜中微量元素的含量测定等实验。创新设计型实验不但激发了学生的学习兴趣,而且做到了理论与实际的结合,取得了良好的教学效果,在近年的期末测评中分析化学实验课都被评为优秀。

2.3 建立开放式实验室,增加动手机会

本教研室在课余时间开放实验室辅助实验教学,使学生更加系统深入地了解分析化学实验的总体设计,也使学生有更多的动手和实践机会。实验题目可以是教师提出的综合设计实验课题或者教师自己的科研课题,也鼓励学生自带实验课题,通过查找资料,设计多条可行性实验方案,自行挑选药品、仪器,分析、总结实验结果,从而提高学生积极主动参与实验的意识,培养学生独立思考、创造性开展工作的能力。

2.4 运用多种教学方法,激发学生兴趣

通过录像、电脑动画等多媒体教学形式对教学内容进行演示,一方面寓教于乐,可以增加基本操作练习的直观性和生动性,同时可以加深对相关理论知识的了解,丰富教学内容、开阔学生眼界。例如分析天平的称量实验,我教研室通过多媒体教学,让先学习各种分析天平的构造、称量步骤、操作方法等视频录像,然后按照相应要求动手练习直接称量法、差减法称量等,使学生在有限课时内能熟练掌握分析天平称量操作。

另外,基于问题式教学法(PBL),以问题为线索指导学生课前自学,实验课上以学生为主体,就问题展开课堂讨论。通过PBL教学法进一步培养了学生的综合素质,提高了学生自主学习和合作学习的能力。

2.4 完善实验成绩考核制度,保证教学质量

为全面深入地了解学生的实验态度、操作技能以及对实验结果的处理能力和学生的主动性和创造性等方面的综合实验素质,我教研室对实验成绩的考评改进为综合考核制度,即实验考核成绩分为平时成绩(60%)和考试成绩(40%)两部分。平时成绩包括对学生的实验预习情况、操作的规范程度、实验结果、实验分析与讨论、实验改进设计、卫生状况等方面的测评。考试成绩包括实验理论考试成绩(20%)和实验操作考试成绩(20%)两方面。实验理论考试成绩主要通过实验原理、实验设计、实验分析是否正确,是否有创新性等方面进行考评;实验操作考试成绩通过学生现场抽签、单人单考、教师现场打分的方式,根据学生对仪器的安装和使用情况、操作是否规范、能否按时完成、实验结果是否准确等步骤和要求进行测评。通过综合考评制度,教师对学生的实验能力有了深入地了解,更加客观公正地给出实验成绩,同时也引起了学生对实验课的重视,大大提高了学生做实验的积极性和主动性。

综上所述,为满足培养高素质复合型创新人才的需要,实现培养创新性人才的现代教育目标,我教研室通过分析化学实验课程改革和实践,教学效果取得了一定进步,不仅使学生熟练了基本操作,验证了理论知识,而且培养了学生实验设计能力和创新意识,使学生具备了从事本专业实际工作和科研工作的初步能力。随着现代分析化学技术的不断发展,分析化学实验教学的改革道路任重而道远,这就要求任课教师在今后的教学实践中更加紧密地将分析实验教学与现代分析技术结合起来,继续不断探索,寻求创新,取得新成果。

[1]华东理工大学化学系,四川大学化工学院.分析化学.第5版[M].北京:高等教育出版社,2003.

[2]谢茵,苗彩烈.药学实验教学改革与实践.山西医科大学学报[M]:基础医学教育版,2000,2(4):301-302.

[3]郑志祥,闫乾顺.对医学院校化学实验教学改革的思考[J].宁夏大学学报:自然科学版,2007,5(28):300-301.

O651

A

1673-2014(2011)02-0111-03

2011—01—28

贾瑞虹(1979— ),女,山西长治人,硕士,主要从事天然产物的合成和结构改造及分析研究。

(责任编辑 周成勇)

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