分析化学实验课程改革初探

2011-08-15张晓娟

淮北职业技术学院学报 2011年1期

关键词：分析化学实验教学实验

张晓娟

（安顺学院化学与生物农学系，贵州安顺 561000）

分析化学实验课程改革初探

张晓娟

（安顺学院化学与生物农学系，贵州安顺 561000）

针对我校分析化学实验教学中存在的弊端，从分析化学实验教学的内容、手段与方法、考试方式等方面阐述了进行分析化学实验课程改革的思路与成效，并对今后的分析化学实验课程改革进行了展望。

分析化学实验；课程改革：实验考试

分析化学不仅在工农业生产、地质勘探、医药卫生等方面具有非常重要的作用，是很多专业必需的一门基础课程，而且是一门公认的实践性很强的学科。分析化学实验教学是进行全面的分析化学教育的一种最有效的形式，是分析化学教学的核心。加强分析化学实验教学对提高整个分析化学教学效果具有重大意义［1］67－69。因此，如何提高分析化学实验教学质量，激发学生学习实验课的积极性和主动性，培养学生的创新思维能力，提高学生动手操作及解决实际问题的能力，是分析化学教育者和研究者普遍关注的问题。本文在总结实验教学经验的基础上，结合国内外分析化学实验课程改革的经验，对分析化学实验课程做了几点改革，收到良好的教学效果。

一、分析化学实验课程现状

目前，在我校分析化学实验课时是分析化学课程的2／3，分析化学课程的主要内容是定量分析，而分析化学实验主要是以滴定分析为主的化学分析法。多年来，由于实验条件的限制和认识上的不足，分析化学的实验被消弱了。在有限的实验中学生在老师的严格要求和精心指导下，按照实验中规定的操作进行实验，以达到一定的精密度和准确度为主要目的。导致分析化学实验课程存在如下弊端：

1．学生不够重视实验课程，课前对实验内容预习不充分。

2．实验内容较陈旧，其实验内容可以简单的描述为“标定－测定”而且被测定的物质一般是自来水、盐酸、氢氧化钠、氯化钠、硫酸铜等“纯”物质，缺少设计性、综合性及复杂样品分析的实验。

3．实验教学方法陈旧，上课时教师按实验课本中的实验项目、目的、原理、实验步骤及数据处理方法等内容简单讲完后，便让学生进行实验操作。

4．实验过程中普遍存在浪费及污染环境现象。

5．实验的考核沿用了传统的考试方式——依据平时实验报告和实验考试结果评定成绩，这种考核方式忽视了学生的实际操作技能的考核，不但不利于学生这方面能力的培养，同时也助长了学生轻视实验操作的心理，使学生的动手能力和解决实际问题的能力得不到应有的培养。

二、实验内容改革

1．化学污染是环境污染的根源，而分析化学实验也会对环境造成一定的污染。环境保护是我们的立国之策，强国之路，必须予以高度重视。作为分析化学实验教师，在传授学生知识和技能的同时，还要培养具有学生保护环境防止污染的思想和方法，最大限度地清除或减轻实验对环境所造成的污染，使科学实验绿色化［2］132－134。如回收水硬度的测定实验中多余的EDTA溶液，用于学生的综合性设计性实验或教师的科研实验，既节约了化学试剂又减少了化学试剂对环境的污染；重量分析法采用微波干燥，既节约了时间也节约了能源。

2．减少验证性和纯品分析的实验，增加设计性、综合性及复杂样品分析的实验。如水硬度的测定实验，用泉水、地下水等代替实验室自来水。设计性实验前让学生自主设计实验方案，写出相关原理、相关理论计算、实验步骤、数据记录及结果处理、实验讨论方法等。在设计性实验实施中，要求整个过程独立操作完成，对实验过程中出现的问题，及时主动探明原因，充分发挥学生的主动性、积极性、创造性，提高学生的实验兴趣。使学生在熟练掌握实验方法的基础上，能够独自分析总结实验结果，从而培养学生独立思考问题、综合运用知识和解决问题的能力，使学生获得科学研究的初步训练，并为其做毕业论文奠定一定基础。

3．加强计算机在分析化学实验教学中的应用，尤其在数据处理、仪器控制、质量保证等方面的应用。如通过Excel，Origin等软件的应用，可以教会学生使用计算机进行实验数据的处理和实验结果的模拟，从而提高学生学习的兴趣，增强学生的创新能力。

三、实验教学方法和手段的改革

在保持已有的较好教学方法前提下，为进一步激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，培养学生分析问题、解决问题的能力，结合当前的发展形式和具体情况作如下几个方面的调整。

1．更新教育理念，培养学生创新实践能力。对于学校教育来说，培养学生创新实践能力是现代教育的核心之一［3］84－85。教师自身创新意识的有无、强弱，将直接影响着学生创新意识的形成。因此，培养学生的创新实践能力，首先要求教师转变教育思想、教学理念和教育行为，在提高教师自身创新教育意识上下功夫。要立足于学生学习方式的改变，科学探究适应学生学习行为的的教育理念。其次要求老师要善于营造一个宽松的实验环境，充分发挥学生的主动性和创造性，提高学生的实践能力。在分析实验室开设创新实验，为学生提供必要的场地、基本原材料、检测仪器等，让学生根据自己的兴趣、爱好、想法自由地实施自己的创意。这对于激活学生已学知识、激发学生创造能力十分有益。

2．加强课堂讨论，让学生融入到课堂教学中。我国的传统教育理念一直是以教师为中心的“灌输式”教育方法，故而与之相应的传统教学方法过分注重系统知识的传授和演绎推理，学生完全在教师的监控之下完成相应的学习任务，忽略了对学生能力、思维的培养。如水硬度测定实验，老师讲解完实验的内容后，让同学共同讨论该实验的注意事项、测定水硬度的其它方法以及在分析生活用水或工业用水硬度的具体方法和操作过程。促使学生提前做好充分的预习准备工作，鼓励学生积极思考。

3．采用现代化的多媒体教学设备与传统的板书相结合进行理论课的教学，利用教学软件和录像配合实验教学。多媒体教学是以图文声像并茂的方式提供知识点和边实验操作演示边讲解的启发式教学方法，具有较高的趣味性与启发性。多媒体技术的使用，使教材的思想性、科学性、艺术性充分结合，为各分析化学实验教学环节提供了丰富的视听环境，同时使学生在有限的课堂时间内获得大量的信息，缩短了教学时间，扩大了教学规模［4］261。利用多媒体CAI化学实验课件让学生完成部分实验，既可以在一定程度上缓解实验教学经费紧张局面，且不会产生环境污染。利用多媒体CAI化学实验课件，还可以使学生学习仪器原理，生动直观了解仪器内部结构等。教师还可以将课件内容（如实验仪器使用、操作规程等）发布在校园网上供学生随时浏览和学习，增大了教学容量［5］158－159。多媒体网络教学也具有一定的局限性，要求教师在设计课件的时候必须要有“以学生为中心”的思想，把多媒体教学与传统教学相结合，充分发挥它们的长处，合理地灵活地使用多媒体，使它在教学中起到画龙点睛的作用。

4．增添仪器设备，为学生创造充分的动手空间。近年来，由于中央财政专项资金对地方高校发展的大力支持，保障了化学实验室建设中所需的大量资金。实验仪器和实验室的配套设备得到了及时的更换和维修，实验设备满足了分析化学学科发展的要求，为学生创造了充分的动手空间，做到人手一套分析仪器，使学生更好地认识和熟悉基本仪器、基本操作、基本原理。现在，所有定性实验和定量实验都要求学生自己独立动手操作完成，杜绝“旁观”现象，保证了学生的实践需求，增强了学生对实验知识的掌握。为学生今后的进一步学习和工作打下了良好的基础。

三、实验考试方式的改革

为克服以前分析化学实验课程成绩评定方法的弊端，制定了新的实验课程考核标准：平时实验占40%，实验技能考核占10%，实验测试占10%，实验设计占30%，实验综合评定占10%。平时实验实行累计评分制，并制定出详细的实验评分标准，如滴定分析实验评分标准：实验原理10分，试剂及仪器5分，实验步骤10分，分析天平的使用10分，滴定管的使用10分，终点颜色判断10分，滴定管读数10分，数据记录及处理20分，结果讨论15分；操作考核采用随机抽取考签，口答与实际操作相结合进行；实验测试则给予学生不同的未知试样，要求学生独立测试出结果。通过以上各方面的评定，可以比较科学、客观地考评出学生的综合实验能力，将每位同学的各项得分计入期末分析化学实验总成绩中。同时规定实验成绩不合格者，不获得该课程学分，不给予补考机会，必须通过重修合格后方可获得本课程的学分。