自主设计开放型无机与分析化学实验教学改革

门爽 李鑫 李刚 牟世辉 左继成

摘 要：无机与分析化学实验课程以培养工程实践类高分子材料与工程专业人才为核心，笔者以学生自主设计为主，从细节入手提出了本课程教学改革的全新模式。新的开放型教学模式不仅可以提高学生对实验课学习的自主性和创新性，更能使学生在开放设计环节中逐层深入本专业的学习。

关键词：无机与分析化学;实验教学;高分子材料

沈阳理工大学高分子材料与工程专业始建于2003年，是以化学和材料类相关学科为基础，注重培养学生工程实践能力的传统工科类专业。而化学是一类以实验为基础的学科，是高等学校化工、材料、制药、地质、轻工和食品等专业学生的必修基础课程。无机与分析化学则是所有化学类基础课中学生最先接触和学习的课程。而作为以实验为基础的化学类课程，无机与分析化学实验课程更可谓是基础中的基础。

因此，如何利用和整合学科现有的人力资源、注重培养学生自主创新的无机与分析化学实验改革，成为了近年来教育工作者普遍关注的焦点。

一、自主设计型实验教学

近年来，沈阳理工大学材料科学与工程学院在基础实验课的教学环节中，逐渐引入学生自主设计、开放型实验课的模式进行教学。与传统的实验课教学相比，这种授课模式能够充分调动起学生学习的自主性和创新性。并且学生在课前预习中，通过查阅相关文献、研讨实验设计方案和论证方案可行性等环节，对专业知识的掌握更加扎实。然而，学生自主开放型授课模式也存在很多问题。

以无机与分析化学实验课程中的使用EDTA标定自来水硬度实验为例，这是一类典型的显色滴定实验。然而，学生在理解和设计实验方案时普遍存在不思考，照本宣科的问题。事实上，在自来水硬度滴定实验中，涉及指示剂选择、滴定操作和分析理解指示剂显色原理等多个环节。而指示剂的选择又是决定实验成败的关键因素。第一步标定EDTA浓度的实验操作中，一般选用复合型指示剂，以达到快速的显色效果。第二步滴定自来水的实验操作，对指示剂的要求相对一般，选用单一型指示剂即可。同时，在不同pH值范围内，指示剂的显色色差也有很大区别。并且在不同pH值范围内，Mg2+对滴定的影响有时也不能忽略。如，在pH值为10的条件下，使用铬黑T可以准确地的滴定出体系内Ca2+和Mg2+的总含量，而使用钙红指示剂则可以屏蔽Mg2+的干扰。学生在设计实验方案时，大多能够做到注重滴定操作中的规范，却往往忽略诸如指示剂选择这些足以影响实验成败的小细节。

新的开放型无机与分析化学实验课程，学生自主设计实验反应方案，一方面可以在课程前期的查阅书刊、文献过程中学到更多的相关知识，另一方面更加注重自身在实验前的参与以及实验中的动手操作，实验教学起到事半功倍的效果。

二、与专业英语相结合的教学模式

在开放型实验课程的授课过程中，可以向学生逐步、逐层次渗透本专业科技英语的相关内容，让学生对整个滴定实验过程中涉及的化学药品的名称、性能、主要用途等的英文表达有所涉猎，并对实验中使用的各类仪器、设备、操作步骤等的英文表达有所了解，这不仅在提高了学生在本专业领域内的科技英语能力，同时让他们对实验教学过程中所有的化学药品有更全面的了解和认识，从而能对他们理解和设计开放型实验起到更大的帮助。

以培养工程实践类高分子材料与工程专业人才为核心的基础实验课程教学改革，把培养学生的自主设计能力放在首位，从足以影响实验结果的小细节入手，并通过授课过程中逐层次与专业英语相结合的教学模式，调动学生的学习兴趣和自主性，从而更好地完成实验课的教学工作任务。

参考文献：

[1]寇波，杭祖圣，谈玲华等.以实践为主导的材料类专业教学体系的构建与实施[J].内蒙古农业大学学报（社会科学版），2013，13（1）：65-68.

[2]王竹梅，周玉行.<无机及分析化学实验>教改实践的收获与体会[J].化工之友，2007（7）：55-56.

[3]郑春生，杨南，李梅等.无机化学和化学分析实验合并设课的探索与实践[J].中国轻工教育，2004（4）：49-51.

[4]赵长生，顾宜.高分子材料与工程专业发展与现状[J].塑料工业，2008，36（1）：70-71.

[5]李世云，邹俊，周海骏.高分子材料与工程专业英语教学研究[J].广州化工，2012，40（18）：154-155.

[6]王艳芝，张旺玺.高分子材料与工程专业英语教学方法研究与实践[J].河南化工，2011，28（10）：58-60.

[7]刘艳辉，贺燕，门爽等.面向工程实践的高分子专业工作室教学模式构建[J].牡丹江师范学院学报，2012（3）：63-65.

[8]王鑫，刘全慧.工作室课堂与大学物理教育-介绍美国Studio Physics教学模式[J].大学物理，2010，29（2）：54-56.

基金项目：辽宁省教育厅科学技术研究项目一般项目（课题编号：L2015461），沈阳理工大学重点学科开放基金（课题编号：4771004kfx18）。