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浅谈《无机及分析化学》实训教学改革与探索

2014-02-12孔梅岩

太原城市职业技术学院学报 2014年9期
关键词:分析化学无机实训

孔梅岩

(山西运城农业职业技术学院,山西 运城 044000)

《无机及分析化学》是农业类高职院校生命科学类专业重要的基础课程,《无机及分析化学》实训是其教学活动中不可或缺的部分。对于农业类高职院校来说,其教学目的在于增强学生的实际专业技能与实际动手能力,培养高素质技能型人才,提高其社会就业能力。针对我国农业类高职院校在《无机及分析化学》实训教学中显现出的问题,加强其实训教学改革与探索有十分重要的意义和迫切性。

一、《无机及分析化学》实训教学现状与存在的问题

(一)农业类高职院校《无机及分析化学》实训教学现状

从近年来我国农业类高职院校分析化学实训教学现状可以发现,目前农业类高职院校《无机及分析化学》实验课程内容依据园林、园艺、畜牧兽医、食品加工等专业性质而进行设置,并使用酸碱滴定法、氧化还原滴定法及配位滴定法等实验方法进行实训教学。在新教育体制改革背景下,各农业类高职院校也逐渐加强了《无机及分析化学》实训教学的改革探索,不断改进实训教学内容与教学方法,并取得了一些成绩。

(二)农业类高职院校分析化学实训教学存在的问题

1.实训教学内容方面

高职院校传统《无机及分析化学》实训教学在教学内容上比较陈旧。通常情况下,学生用的是相同的教材,做的是相同的实验,且以验证性实验居多,具有探索性和研究性的实验内容较少。这样导致学生对做实验的积极性和主动性降低,更不利于学生创造性思维的培养。另一方面,农业类高职院校在《无机及分析化学》实训教学内容中,其反映现代化实验技术的新内容与综合实用性实验内容不够,主要表现在实验设备的数量与手段方面的不足以及适合于高职院校特点的综合实用性内容的不足。随着高职院校招生规模的扩大,其实验室教室及现代化实验仪器设备与技术无法适应当前《无机及分析化学》实训实践的需要,限制了高职学生实际动手能力与实际工作能力的培养。

2.实训教学方法方面

相比农业类本科院校而言,高职院校传统的《无机及分析化学》实训教学在实训教学方法上比较落后。首先,实训教学偏于模式化。农业类高职院校将《无机及分析化学》实验课作为基础课对待,在实训教学过程中,教师将实验的内容、目的、原理及操作方法教给学生,然后由学生进行模拟操作,这种模式化的教学方法使得学生无法发挥出主动性,对教师产生依赖心理,激发不了学生的实验兴趣。例如在对酸碱溶液的配置与标定的滴定分析实验中,仅是盲目地对溶液进行滴定,并没有真正对其展开分析,由此便造成实验操作得不到应有的成效。其次,实训教学安排不合理。受高职院校实验设备和仪器的限制,其《无机及分析化学》实训教学在教学课程安排中,将相同的材料利用到大部分实验中,而且实行大班教学,很多学生集中在一起做实验。这样便忽视了学生的个体差异,导致其投机取巧的行为发生,达不到实训教学的目的。

3.实训考核机制方面

从当前的农业类高职院校《无机及分析化学》实训教学的考核机制来看,呈现出明显的不合理问题。主要表现在:(1)考核指标较为单一,主要以单一的实验报告成绩和实验结果为最终的期末成绩。由此学生应付式的抄袭成为普遍现象,最终的考核成绩不能从根本上检验学生的实验素质。(2)考核重心过于注重结果。一般情况下,教师重视实验成绩的结果,却忽视学生在实训课程的实验过程中得到的进步与创造性的发挥。(3)忽略对考核结果的反馈与认可。对于部分农业类高职院校《无机及分析化学》实验教学的考核过程中,一些教师缺乏责任心,对于考核评价也是流于形式,忽略对考核结果的反馈与认可,教师对学生的激励与认可较少,学生自信心易遭受打击。因而,对于实训教学的考核评价,学生会持应付、逃避的态度,出现不负责任的实验行为。

二、无机分析化学实验教学改革与探索

(一)《无机及分析化学》实训教学改革初步尝试

1.建立具有农业类高职院校特色的《无机及分析化学》实验内容

《无机及分析化学》实训教学内容改革是农业类高职院校应重点重视的问题,农业类高职院校应该确立分析实验改革指导思想与教学目标,强化以创新性人才培养为宗旨的教学理念,根据高校自身的发展特点与教学规划而建立具有其高校特色的现代实用性《无机及分析化学》实验内容。为此,在《无机及分析化学》实训教学内容设置中,要增加如下方面的实验内容。

(1)增加有机化合物的测定,扩大测定范围

农业类高职院校《无机及分析化学》实训教学内容应增加对有机化合物的测定,扩大分析范围。例如在酸碱滴定实验中增加对有机碱的测定,以强化学生对弱酸弱碱的滴定条件及指示剂的选择意识。增加此实验,能使滴定的对象更全面,既包含了强酸强碱、弱酸弱碱,也包含了极弱酸碱(CKa或CKb<10-8)的强化滴定。还可以将H2O2的测定改为COD(化学需氧量)的测定,利用KMnO4法、K2Cr2O7法等氧化还原滴定法,利用KMnO4法测定COD,有利于对水污染中的有机物污染指标进行严格的监测,进而使《无机及分析化学》实验应用于环境化学,增强其实用性功能。

(2)增加多元化验证性实验

为了激发学生的探索兴趣,高校有必要在验证性实验内容上实现多元化。教师在实训教学过程中,要为某些实验提供更多的分析对象,让学生自由选择测定对象。例如,对配位滴定中铝含量的测定,教师可以提供胃舒平药片或铝合金等多种被测样品。除此之外,增加多元化验证性实验还要选择能够综合利用不同的现代化实验技术进行分析的某些实验,教师要引导学生进行不同化学实验技术的实验选择。

(3)增加多层次综合研究性实验

为提高学生的综合解决问题的能力,农业类高职院校《无机及分析化学》实训教学应该增加多层次综合研究性实验课程,可以由验证性实验向着设计性实验、综合性实验,乃至研究性实验等深层次发展。教师应根据不同专业与不同层次的学生而进行综合研究性实验的选择。例如,在完成酸碱滴定实验后,可以安排N a H2P O4-N a2H P O4、HCI-CH3COOH、HCI-H3BO3等难度不同的混合组分量测定pH值测定等。同时,教师要注重给一些偏爱化学实验及创造力强的学生提供更多的发展空间,在计划学时中多为其提供开放综合性和研究型为主的实验内容,从而培养其创新精神和科研素质。

2.灵活运用现代实训教学方法

实训教学方法很大程度上决定着实训教学的成功与否,农业类高职院校《无机及分析化学》实训教学应加强对实训教学方法的改进。第一,激发学生对实验的兴趣,教师要抓好课前预习环节,让学生参与实验准备,写出预习报告,并轮流安排学生参与实验药品的准备,通过配置各种溶液试剂,让学生对其性质和特点有一定的了解。教师在教学过程中要充分运用基于问题式教学法(PBL)等多种教学方法,以学生为主体,充分发挥学生在实验课堂上的主动性。为了激发学生对做实验的兴趣,教师要让学生自主选择实验项目,并在其完成实验报告后写出自己的实验感想,而这些感想可以是多方面的,不局限于做实验的过程。第二,《无机及分析化学》实训教学要逐步实现实验室的开放,不受课堂内外时间的限制,让学生拥有更多在实验室做实验的机会。第三,教师要不断使用现代化教学手段,利用音像动画等多媒体教学形式对实验具体操作进行直观的演示,这样能避免出现实际实验操作中错误的操作方法。教师还可以采用虚拟实践教学方法,利用图形、图像等多媒体形式,展现现代化仪器内部构造,模拟实验过程,为后续的实际实验做铺垫。

3.建立科学的实训教学考核机制

在传统的《无机及分析化学》实训教学考核机制基础上,农业类高职院校应该重视学生理论联系实际,分析解决问题的能力培养。在综合考核机制上,学校要综合学生平时表现及考试成绩两部分,前者主要包含对学生的实验预习、实验操作规范程度、实验分析和讨论及实验设计等情况,后者则包含《无机及分析化学》实验理论成绩与实验操作成绩等方面。针对实验考试成绩方面,高校教师应对学生写实验报告的考核方式加以改进,引入实验小论文的考核方式。让学生在写论文的过程中对其《无机及分析化学》实验的知识进行深层次的理解,并总结实验中的成绩与不足,提出后一阶段的实验课程学习计划,提高其自主性与科学严谨性。

(二)《无机及分析化学》实训教学改革新实验探索

以水果、蔬菜总酸度的测定为例,进行如下实验的探索设计。首先选择移液管、容量瓶、滴定管、三角瓶、小烧杯等实验器材,选择0.1mol.L-1氢氧化钠标准溶液、酚酞指示剂、新鲜水果或蔬菜等药品样本。其次,进行实验操作。将药品试样切碎至糊状,取20g样本放入干净的小烧杯中,加入20ml的蒸馏水并搅拌。然后用干滤纸将上层烧杯中的清液滤入100ml的容量瓶,用少量蒸馏水搅拌洗涤烧杯中的残渣,并将洗涤液转入容量瓶,混合均匀,此刻的溶液即为待测液。将待测液取出20ml于三角瓶中,加入1-2滴酚酞指示剂,并用择0.1mol.L-1氢氧化钠标准溶液滴定其中至溶液由黄色变成橙色,在保持30秒后记下消耗的NaOH体积。最后计算蔬菜或水果试样中含有有机酸的总量。在完成实验操作后,还要对试样的总酸度%进行数据处理,由C(NaOH)×V(NaOH)×K/[(m×(20/100)]×100%的计算公式得出结果。

当然在学生完成此实验操作后,要对其实验进行思考与分析,例如氢氧化钠标准溶液中含有少量的碳酸钠,对滴定结果有无影响?能否改用甲基橙作指示剂等,类似这些问题与实验感想,学生都应该在实验小论文中分析并总结出来。

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