独立学院分析化学实验开放式教学模式初探*

张松柏，张智丽，杨基峰，胡　霞，张毅忠，陈贞干，周诗彪

(1 湖南文理学院化学化工学院，湖南　常德　415000；2 湖南文理学院芙蓉学院，湖南　常德　415000)



独立学院分析化学实验开放式教学模式初探*

张松柏1,2，张智丽2，杨基峰1，胡霞1，张毅忠1，陈贞干1，周诗彪1

(1 湖南文理学院化学化工学院，湖南常德415000；2 湖南文理学院芙蓉学院，湖南常德415000)

以分析化学实验教学为研究模型，以独立学院为研究背景，从分析化学实践教学的各个环节如教学内容、教学方法、考核方式和实验室管理等方面进行针对性的开放式教学改革，并在各个环节的改革过程中贯穿学生分析问题解决问题能力和创新能力等综合实践能力的培养，从而构建新型的分析化学实验开放式教学模式。通过初步探索，该分析化学实验开放式教学模式取得了较好的教学效果。

分析化学实验；开放式教学；独立学院；教学模式改革；实践教学

独立学院是由普通高校与社会力量合作举办的进行本科层次教育的高等教育机构。独立学院的快速发展对提高我国高等教育毛入学率起到了十分重要的作用。随着独立学院建设进程的加快，其办学规模不断扩大，学生人数成倍增长，但是由于独立学院的生源相比于母体学校的生源来说其文化基础较薄弱，自主能力和理解能力较差，若采取与母体学校完全相同的教学模式，往往难以取得良好的教学效果，尤其在实践环节上表现更为突出[1]。

以分析化学实践教学为例，从近几年的教学实际情况来看，独立学院化学化工类学生，无论是化学专业、应化专业还是材料专业，在实践教学环节中均存在诸多问题，例如不规范操作甚至错误操作较多，对实验内容不能深入理解，不能自主寻求异常实验现象的解决办法，实验数据的处理欠准确，实验报告的书写欠规范等等。尤其突出的一个问题是，在现有分析化学实验教学模式下，学生在实验过程中“依葫芦画瓢”，看一步做一步，学生缺乏主观能动性，导致实验效果差，学生分析问题解决问题的能力和创新能力得不到培养与提高[2]。

分析化学作为一门实践性、应用性很强的学科，实验教学在整个课程教学中占有很重要的地位。分析化学实验教学的任务不仅仅是给学生传授实验的基本知识、实验方法和训练学生的基本操作技能，更重要的是要培养学生的自学能力、分析解决问题能力和创新能力。传统的分析化学实验教学模式无论是对于化学化工类学生的培养，还是对于学生的就业和考研深造，甚至独立学院的评估验收，都有着极其不利的影响。因此，构建新型的分析化学实践教学模式具有重要的意义。本文从分析化学实践教学的各个环节入手，结合多年来分析化学实践教学的经验，做针对性的开放式的改革，构建了更有利于学生综合实践能力培养的开放式教学模式，并取得了初步的成效。

1　开放式教学模式的介绍

开放式教育是打破传统的封闭教育体系，以创新、灵活的方式充分利用课堂内外的教育资源来进行教学的一种新型的教学模式，旨在提高学生的综合能力，尤其是学生的独立能力和创新能力。早在20世纪30年代，美国进步主义教育者即提出了“开放式教育”的主张，50年代后在英国的初等学校里开始广泛推广。其中，美国当代著名的心理学家卡尔·罗杰斯对开放式教育进行了系统的阐述[3]。罗杰斯认为学习可以分为“无意义学习”和“意义学习”两大类，“无意义学习”只涉及心智，而“意义学习”是使个体的行为、态度、个性以及在未来选择行动方针时发生重大变化的学习[4]。“意义学习”包括四个要素，一是学习具有个人参与的性质，二是学习是自我发起的，三是学习是渗透性的，四是学习是由学生自我评价的[5]。开放式的教学就是要引导学生实现“意义学习”。

将开放式教育的思想应用于实践教学时，即是以教师提出实验目标或创设问题情境，引导学生自主地探究学习和设计方案，自己动手实验，体验知识形成，启迪思维，激发兴趣，开发智力和发展能力的教学活动[6]。其内涵就是改革传统的实验教学，构建开放式实验教学模式，让学生在掌握有关知识和技能的同时，拓展知识面，获得较高的的创新意识和实践能力。在该开放式实验教学模式下，教师由传授型转变为指导型，学生由被动接受验证型转变为主动参与探索型，这样不仅使学生由独立思考和自主学习的空间和时间，而且还能提高学生实验的技能和综合应用知识的能力，培养学生实事求是的工作作风、严谨的科学态度、探索进取的精神、坚忍不拔的意志和辩证唯物主义的思想与方法，这也符合循序渐进和因材施教的教学原则[2]。

2　开放式教学模式的构建

开放式教学模式是以学生为主体的新型教学模式，需要打破传统的以教师为主体的“灌输式”教学思想，从实践教学的各个环节进行开放式的改革，具体表现在以下几个方面

2.1开放实验教学内容

以我校独立学院芙蓉学院为例，分析化学实验使用的教材是武汉大学编写的《分析化学实验》第五版，教学内容比较多，一般化学(教育)及应用化学专业安排64左右的课时，材料专业安排32个课时。但是以往的教学中，无论是化学教育专业、应用化学专业还是材料专业，所开设的实验基本上都是验证性实验，例如酸碱滴定中的食用醋总酸度的测定、混合碱的分析，络合滴定中的水的总硬度的测定、铝合金中铝含量的测定，氧化还原滴定中的高锰酸钾法测双氧水含量、重铬酸钾法测铁矿石中铁含量，重量法测定钡盐中钡含量，分光光度法测定微量铁等等。这些验证性实验虽然比较好地考查了四大滴定中的基础知识，锻炼了学生的基本操作能力，但学生也普遍反映重复的滴定提不起他们实验的兴趣。针对分析化学实验传统教学内容的弊端，我们在保留这些基本的验证性实验的基础上，添加了大量综合性的和设计性的更贴近生活的实验，例如鲜橙多总酸度的测定、阿司匹林药片中乙酰水杨酸含量的测定、常德沅江水质钙镁含量测定、湖南文理学院白马湖水中化学需氧量COD的测定、市售常见饮料中维生素C的测定、分光光度法测定沅江水质中重金属离子以及食品中微量元素等等。学生在一定的自由范围内将这些实验按比例进行选择，既有验证性实验，又有综合性和设计性的实验。这些实验不仅考查了四大滴定的基础知识和技能，更重要的是使学生掌握了样品前处理等知识以及锻炼了自行设计实验方案、解决实际问题以获得实验结果的能力。

2.2开放实验教学方法

为了激发学生的实验兴趣，我们针对独立学院学生的学习特点对分析化学实验教学方法也进行了相应的革新，总结为“教师讲授演示，学生合作学习”，体现为“教”与“学”两个方面。在“教”的方面除了研讨式的讲授以外，必要时借助多媒体对一些实验现象进行演示。多媒体一般运用在理论教学方面，但我们认为实验教学中很多情况下也可以运用多媒体。例如我们发现学生在做碘量法测铜盐中铜含量的实验时，对终点的判断常常不能肯定，为此我们将教师的演示实验录像，通过幻灯片演示使学生对该实验的颜色变化和终点判断有了直观的认识，学生在做该实验时就有了更好的把握，从而增强了实验兴趣。而在“学”的方面实行合作学习，将一个教学班分成几个组，教师在准备分析样品的时候特意使其含量不同，要求每个组在实验总的方法框架下设计该组具体的实验方案，同时让每个组统筹安排分工合作，一起完成该实验[6]。这样不仅锻炼了学生分析问题解决问题的能力，而且增强了学生分工协作的“团队精神”。

2.3开放实验考核方式

传统的分析化学实验考核方式主要是以实验报告为主，导致学生应付了事，甚至有抄实验报告的现象。为了改变这种问题，提高学生实验技能，培养学生综合素质，我们对实验考核方式也进行了相应改革，采取了开放式的多样化的考核方式。首先在考核比重方面，加大平时成绩的分量至60%。其次平时成绩的评阅采取学生互评与教师评阅相结合的方式。我们针对锻炼学生实验技能和综合素质的需要，为每个实验制定了具体的评分标准。学生根据该评分标准对其他同学的实验报告进行评阅，这样在给其他同学实验报告做出评价的同时，也进一步熟悉了每个具体的实验重点考察的知识点。最后在期末考试中还将分析化学实验相关理论知识涵盖在考试内容中，建立理论联系实践，二者共同提升的考核方法。

2.4开放实验室管理

高校实验室是知识创新的源头，人才培养的基地，实施开放式实验教学模式有利于学生充分利用实验室的资源进行实践活动，激发学生的主观能动性，培养学生的思维能力和创新能力，提高学生的综合素质[7]。开放式实验教学模式在带来诸多好处的同时，也会遇到一些问题，例如学校实验室的投入和实验物质的投入、教师工作量的增加、仪器设备损耗加大等等，这些都直接影响着开放式实验教学模式的实施效果和认可度[8]。同时，开放式实验教学所面对的教学对象素质良莠不齐(尤其是独立学院的学生)，时间安排和教学内容上面也具有不确定因素，因此这对于实验室的管理也提出了更高的要求。要解决这些问题，实验室的管理也必须实现开放化：针对实验室管理人员的不足，选拔和培养一批踏实肯干的学生协助实验室的管理工作，而教师的管理重点和方法也做相应调整，由对物的管理为主转为对人的管理为主；针对实验室投入加大和仪器损耗加大，建立实验室使用申请制度(包括实验内容、实验日期、实验目的、仪器和试剂等)和实验室使用登记制度(包括使用人员、使用时间、使用仪器、使用试剂等)，在合理增加投入的同时对现有的资源进行充分有效的应用；为了使管理更加趋于规范化和科学化，建立实验室管理网站，不仅可以对仪器试剂等资源进行有效管理，同时由于将每个实验的内容(包括实验目的、仪器设备图文说明、实验步骤、实验演示视频、模拟实验现象演示、实验报告单等)均在网上进行登载，还可以使学生对实验进行网上预约、预习、填写实验报告和测评，提高了管理效率。

3　开放式教学模式的实施初效

我们将所构建的分析化学实验开放式教学模式在我校芙蓉学院的化学及材料科学与工程本科专业进行了实施，获得了比较好的教学效果，得到了学生的普遍认同。首先该模式的构建和实施进一步加强了师生之间以及学生之间的交流和互动，使教师和学生都从中获益，教师的教学水平得到了进一步提高，学生的实验兴趣明显加强，相关实验理论知识深刻掌握，实验技能显著提高。其次，在该创新性实验模式下，学生的团队合作精神得到加强，创新能力和综合素质得到很好的锻炼和有效的提升。在该模式实施的班级中，相继有四位同学在湖南省大学生化学实验技能竞赛中获得二等奖和三等奖，初步显示了该开放式教学模式的成效。

4　结　语

分析化学实验是化学化工类学生必修课程之一，也是其他理工科专业的一门重要基础课程。本文针对地方高校独立学院的特点和分析化学实验教学的现状，从开放实验教学内容、开放实验教学方法、开放实验考核方式和开放式实验管理等方面对独立学院分析化学实验进行了开放式教学模式的构建和实施，取得了较好的教学效果，学生的实验技能、创新能力和综合素质得到显著提高。通过后续持续的改革和创新，我们相信该教学模式将会起到更大的作用。

[1]张松柏,胡霞,张智丽,等.地方高校独立学院分析化学教学改革与实践[J].广州化工,2013,41(21): 144-146.

[2]韩得满,贾文平,梁华定.分析化学“开放式实验”教学模式探索与实践[J].台州学院学报,2009,31(3): 83-85.

[3]谷陟云.罗杰斯的人本主义教育观及其启示[J].现代教育科学,2009(5):76-78.

[4]王丽,张建敏.卡尔·罗杰斯的自由开放教学思想评述及借鉴[J].继续教育研究,2008(5):81-83.

[5]傅林,高瑜.静悄悄的革命——卡尔·罗杰斯自由学习观研究[J].湖南师范大学教育科学学报,2014,13(2):116-121.

[6]孔祥平,王娟,吕海涛.开放式分析化学实验教学模式研究[J].实验技术与管理,2011,28(7):164-166.

[7]刘昭明,黄翠姬,郑燕升,等.化学化工类专业开放式实验教学的探索[J].实验科学与技术,2008,6(2):83-84.

[8]谭小红.开放式实验教学的几点思考[J].湖南第一师范学报,2007,7(2):35-36.

Preliminary Exploration of Open Teaching Model for Analytical Chemistry Experiments of Independent College*

ZHANGSong-bai1,2,ZHANGZhi-li2,YANGJi-feng1,HUXia1,ZHANGYi-zhong1,CHENZhen-gan1,ZHOUShi-biao1

(1 Department of Chemistry and Chemical Engineering，Hunan University of Arts and Science，Hunan Changde 415000;2 Department of Furong，Hunan University of Arts and Science，Hunan Changde 415000, China)

Using Analytical Chemistry experimental teaching as the research model and the independent college as the study background, specific and open teaching reforming in each link of Analytical Chemistry practical teaching, such as teaching content, teaching method, evaluation method and laboratory management, was carried out and the students’ comprehensive practical abilities such as parsing problem ability, solving problem ability and innovative ability were all cultivated through the open reforming process. As a result, a new open teaching model for analytical chemistry experiments was successfully fabricated. Through preliminary exploration, good teaching results were achieved by the proposed teaching model.

Analytical Chemistry experiments; open teaching; independent college; teaching model reform; practical teaching

湖南文理学院芙蓉学院教改项目(FRjg1419);湖南文理学院教改项目(JGYB1526)。

张松柏(1982-),男，讲师，主要从事高校分析化学相关的教学和科研工作。

G642.0

A

1001-9677(2016)012-0210-03