环境专业无机及分析化学实验教学模式创新研究

李利华 ，郭豫梅，夏冬辉， 王 芹

(陕西理工学院 化学与环境科学学院 ， 陕西 汉中 723000)

环境专业无机及分析化学实验教学模式创新研究

李利华*，郭豫梅，夏冬辉， 王 芹

(陕西理工学院 化学与环境科学学院 ， 陕西 汉中 723000)

分析了环境专业无机及分析化学实验课程的教学现状及存在的问题，对该实验课程的内容与教学模式的改革进行了探讨，旨在提高无机及分析化学实验课程的教学质量和教学效果，增强环境专业学生的实践能力和和创新思维能力。

无机及分析化学实验； 环境专业； 教学改革

环境专业是一门由多学科组成的新兴边缘交叉学科，它与自然科学、社会科学和技术科学相结合，是人类进一步认识和改造自然的表现[1-2]。近年来，全国许多高校依靠自身优势及相关背景学科相继建立了环境工程、环境科学等专业。无机及分析化学实验是环境专业一年级新生进入大学的第一门必修实验课，主要是培养学生掌握基本的实验操作技能和方法，加深学生对无机化学和分析化学基本理论和概念的理解，为后续的专业课程的学习打好基础。本文针对环境专业特点及目前教学现状，对我校环境专业的无机及分析化学实验教学模式进行了一系列创新研究和实践，以实现学科交叉，突出环境专业的特色，增强学生的实践能力和和创新思维能力。

1 无机及分析化学实验教学现状及存在问题

1.1 项目设置简单、陈旧，与专业衔接不紧密

包括我校在内的大多数高校环境专业所开设无机及分析化学实验项目几乎都源自化学类专业的有无机化学实验及分析化学实验项目，教师选择的实验项目延续了化学类专业课程的特点，多数为基础实验及验证性实验，与专业内容未能真正结合，学生在学习和操作过程中感觉到该门课程与所学专业联系不紧密，因此缺乏学习的热情。

1.2 对实验的重视及创新不够

无机及分析化学实验常被认为是理论课的补充，实验计划学时数相对不足，整个实验过程压缩在较短的时间内完成，造成实验质量不高；且目前环境专业无机及分析化学实验主要为基本操作及验证性实验，缺乏综合性和设计性实验，在实验过程中学生只是机械地按照教材中的实验步骤进行，缺少思考、见解及创新。学生的综合能力和创新能力得不到锻炼，很难达到培养高素质创新人才的目标。

1.3 未能发挥学生的专业特点，学生缺乏环保意识

为了使实验现象和结果明显，学生在实验过程中取用试剂和药品时总会认为“多多益善”，过多取用实验试剂和药品；实验结束后，就会产生大量的废液，废渣等，而这些废液、废渣和废气没有经过回收处理就直接排放；学生没有发挥其专业特长，缺乏废液处理和回收意识。

2 无机及分析化学实验教学模式创新改革措施

2.1 优化实验内容，增加专与业联系

现行的环境专业无机及分析化学实验项目较为陈旧，主要为基本操作实验和验证性实验，缺少综合、设计性实验与创新性实验内容。这类实验多数学生根据理论知识就能知道实验现象和结果，很难激发学生的实验兴趣和主观积极性。因此，我们首先在环境专业的无机及分析化学实验中适度调整、压缩单独的基本操作实验项目，将基本操作训练实验、简单的无机制备实验和分析化学实验三部分内容优化整合，设计成综合性实验项目，使学生形成套完整系统的理论及实践结合的实验过程，培养学生的创新能力。

2.2 设计特色实验，激发学习兴趣

紧扣环境专业特点联系实际生产生活，在实验内容中增加与环境专业相关的内容，激发学生的课程学习兴趣。例如，水中钙、镁、氯离子含量测定、化学需氧量(COD)的测定实验水样选取附近水域的自来水、污水等进行检测，达到对实际水质进行分析；维生素C含量的测定实验，实验材料选用新鲜的蔬菜、水果进行测定；酸碱滴定实验利用醋酸、小苏打、氨基酸等的酸碱性进行滴定；葡萄糖含量的测定实验，选取日常食物如：馒头、米饭等进行测定。通过这些实验，学生能够将所学知识灵活地应用于实际生活中，也让学生领悟到环境与化学的密切关系，从而激发学生的学习兴趣，提高学生的主观积极性。

2.3 引入绿色实验概念，增强环保意识

对于环境专业的学生来说，把绿色化学的理念融入教学，在化学实验中减少环境污染, 增强学生的绿色环保意识，是化学实验课程改革的新方向。具体到无机及分析化学实验的教学上，首先，在实验项目的筛选中，根据教学大纲，应该在保证学生应有的实验技能得以训练的前提下，尽可能选择毒性小、污染少、实验成本低的实验项目。同时改进实验方法，在保证实验教学效果的前提下，使用及微量、半微量的实验模式来进行实验。其次，对于在实验过程中会产生一些废弃物，要求学生结合所学专业知识，自己设计方案合理有效地处理这些的废弃物。例如：实验过程中产生的酸碱废液，可将废酸、废碱溶液分别集中回收存放，通过酸碱中和反应进行处理；含重金属Cr(Ⅵ )的废液可通过加入硫酸亚铁和石灰法进行处理，使Cr(Ⅵ )转化为不溶物Cr(OH)3除去[3]；含Pb2+的废液先加入石灰乳做沉淀剂，使Pb2+转化为不溶物Pb(OH)2，再进一步吸收空气中的CO2气体后，转化为溶解度小的沉淀PbCO3除去[4]；含Hg2+的废液可先将废液的pH值调至偏碱性，再加入过量的Na2S，使Hg2+以HgS沉淀析出，最后再将沉淀分离、提纯后再利用[5]。对于成分复杂、处理难度较大的的废液，可以鼓励学生申报“大学生创新项目”，从而进行更深层次的研究。通过以上举措，不仅有效控制了实验造成的环境污染，同时也为后续开设的专业课程如：污染控制等的教学提供了具体实例，激发了学生的学习兴趣。

2.4 教学中引入现代化教学手段

目前，借助多媒体、视频软件等现代化的教学手段，能够将图像、文字、视频、声音等多种信息融为一体，对传统的实验教学起到了很好的辅助作用，能够有效地提高实验教学的质量和效果[6]。鉴于目前环境专业无机及分析化学实验课时量较少、内容较多、信息面宽的特点，课前播放多媒体演示可以首先为学生提供感性认识，在实验过程中学生再结合自己的观察、分析，就能够准确地得出结论。例如，对于基本操作实验，在实验前播放相关实验的视频影像资料演示实验内容和规范化操作要点，有利于提高实验课的教学效率和质量。对于验证性实验，通过实验视频演示，能够加深学生对实验的理解，对实验教学起到辅助和补充作用。针对综合性、设计性实验，教师在对实验原理和方法讲解的同时也可借助多媒体，使整个实验过程更加形象和直观。

2.5 完善实验考核体系，合理评价学生成绩

为了客观合理地反映学生的实验水平，改革实验教学质量监控和质量评价体系，建立按平时成绩、实验结果和实验考试等内容相结合的实验考核体系，使学生在知识、能力和素质等方面协调发展。实验成绩可以按照平时成绩(60%)、操作考试(20%)、笔试成绩(20%)三个方面进行综合评定，全面考核和测试学生掌握的专业知识和实验技能，这种做法比较客观、合理，可以极大调动学生对平时操作的重视程度和积极性。

3 结束语

对环境专业无机及分析化学实验教学模式进行改革，优化实验内容，设计特色实验，引入绿色实验概念，突出环境专业的特色，并且在教学过程中引入现代化的教学手段，完善实验考核体系，积极有效地调动学生的学习积极性，为学生后继课程的学习打下坚实的基础。

[1] 王 焱,胡 蓉, 刘国东. 中国环境专业学科发展探讨[J].环境科学与管理, 2007, 32(3):1-4.

[2] 李 焰. 环境科学导论[M].北京: 中国电力出版社, 2000: 63-113.

[3] 沈晓君, 华德尊, 李春燕. 高校实验室废水处理及污染防治措施研究[J].环境科学与管理, 2007, (10): 107-108.

[4] 彭 实, 田曙坚, 吴良莉. 关于学校化学教学实验废液量及废液管理状况的调研报告[J].环境保护科学, 2009, 35(6): 14-15,16.

[5] 王 芳, 曹晓群, 杨荣华, 等. 高校化学实验废液处理及回收利用方法研究[J].中国现代教育装备, 2014, 35(7):34-35.

[6] 史 娟, 葛红光. 培养创新型人才的环境专业有机化学教改探[J].广东化工, 2012, 40, (19):141-142.

(本文文献格式：李利华，郭豫梅，夏冬辉，等.环境专业无机及分析化学实验教学模式创新研究[J].山东化工，2016，45(02)：112-113.)

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Study on Experimental Teaching Reformation of Inorganic ang Analytical Chemistry of Environment Speciality

Li Lihua, Guo Yumei, Xia Donghui, Wang Qin

(Chemical and Environmental Sciences, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723000, Shaanxi)

In this paper, the situation and problem existing in teaching of the course of inorganic and analytical chemistry experiment of environment speciality was analysed, and the reformation of teaching content and pattern of the course was studied. The reformation can improve the teaching quality and efficiency and strengthen the practical ability and innovative thinking ability for the undergraduates on environmental speciality．

inorganic and analytical chemistry experiment; environment speciality t; teaching reformation

2015-12-02

陕西理工学院教学改革资助项目(XJG1525)

李利华(1977—)，女，硕士，高级实验师，研究方向：天然产物有效成分的分析、检测。

G642.0

A

1008-021X(2016)02-0112-02