改革分析化学实验教学 反哺分析化学理论教学

杨绍明 丁绍卿 李玲玲 查文玲

摘要：分析化学实验教学在培养学生的整体化学专业知识构成、实验基本技能的掌握和创新能力的提升方面具有重要的作用，它不仅与理论教学具有同等重要的地位，且对理论教学具有反哺功能。本文阐述通过“以教材为基础，以主讲教师为主导，以层次性实验内容为核心，以闭环量化考核为重点”的改革分析化学实验教学的主要方式，大力保证和提升分析化学实验和理论课程教学质量。

关键词：分析化学实验；教学改革；分析化学理论；反哺

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）22-0281-02

分析化学是化学类专业本科生的重要的必修专业基础课程，分析化学的教学质量的好坏在培养化学类专业本科生方面具有举足轻重的作用。分析化学实验是以实验操作为主的技能课程，其在分析知识的灵活应用和分析技术的训练方面起到重要的作用，是理论联系实际的桥梁。经过学习分析化学实验课程，学生能加深对基本知识如“量”与误差的理解，熟练掌握分析化学实验技能和基本操作，提高观察、分析和解决问题的能力，养成良好的实验习惯、严谨的科学态度和实事求是的工作作风。

我校分析化学于2007年获得硕士学位授权并开始招生，近年来分析化学方向获得过省部级奖励3次，承担国家自然科学基金项目9项、省部级项目6项、厅级项目10多項，申请专利10多项，发表论文100多篇。针对我校十三五发展规划，即从教学为主的高校逐步转向以教学研究为主的高校，改革教学质量的任务也迫在眉睫。因此，笔者在在分析化学实验教学的实践中进行了包括实验教材、实验内容、教学方法、考核方法等方面的大量探索，以强化了学生的理论知识和实际动手能力，同时通过实验教学反哺分析化学理论课程的教学改革和建设，全方位提升分析化学实验和理论课程教学质量。

一、精心选择实验教材，理论主讲教师参加实验课教学

分析化学理论教材和实验教材均选自武汉大学编著、高等教育出版社出版的《分析化学》（第五版）和《分析化学实验》（第五版），是高等教育出版社百门精品课程教材之一。笔者作为分析化学理论主讲教师，一直参加实验课教学，从而便于开展理论联系实际的教学方法，便于发现学生理论学习和实践操作方面的问题并及时解决问题。比如笔者根据学生用间接碘量法测铜合金中铜含量和络合滴定法测定自来水硬度的实验，将分析化学理论课内容穿插在在实验内容中，使学生对相关知识的掌握理解加深，同时通过实验课教学，使学生认识到树立“量”的正确概念的必要性和正确性。

二、合理设计实验教学内容，体现层次性和实用性

以实验教材为基础，根据高等教育改革方向要求和我校教学研究型学校的发展要求，建立了“基础型实验、综合设计型实验、开放创新型实验”的多层次实验教学内容体系，激发学生学习兴趣，提高学生分析技能，突出创新能力和实践能力的培养。

基础型实验是夯实学生实验基础、培养学生实验基本操作实施能力的关键，因此针对基础型实验，教师应对学生的基本操作训练进行全程指导，在天平称量、溶液配制、滴定和重量分析等基本操作方面对学生进行专题训练。让每个学生都能规范和熟练地掌握上述基本操作。

综合设计型的实验是以综合性、设计性分析化学实验为主，结合分析化学的前沿技术和方法，体现系统性、前沿性和全面性，要求学生结合多种实验操作技能、前沿技术和多个理论知识制定详细的研究方案，设计具体的实验路线，选择合适的实验操作仪器，以期提升学生对分析化学实验中问题的分析能力和解决能力，注重学生的能力培养，以养成良好的科学素质，基本掌握化学研究的一般方法。我们在综合型实验中开设了如“混合碱组成的测定”和“食用米醋中总酸量和氨基酸氮含量的测定”等实验项目，联系生产生活实际，既让学生真切体会到化学实验和生活息息相关，又培养了其利用理论知识解决实际问题的能力。

开放创新型实验通过“挑战杯选拔赛”和教师的科研课题而设计，依托学校开放实验室平台实现，引导学生进入学术领域，促进学生的本科教学课程知识与学科科研的互动，调动学生学习该课程的主动性和积极性。通过“挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛华东交通大学选拔赛”平台，学生根据自己的兴趣和指导老师的科研课题情况，自主撰写项目申请书、项目方案设计和完成项目实验内容，从而启发、激励学生的创新思维，使学生进一步夯实分析化学理论基础和实验技能基础，同时也使学生的创新思维和创新能力得到发展。指导老师在评审挑战杯项目申请书时，主要侧重项目申请书有无独特的见解、有无新颖的设计思路和有无现实可行性等，筛选出优秀的挑战杯项目参加“挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛华东交通大学选拔赛”。例如筛选的层层组装法构筑碳纳米管修饰电极及其应用和无试剂型分子印迹电化学传感器的研制和应用均获得“挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛江西赛区”三等奖。同时，笔者以科研为驱动力，带动学科建设和实验教学，每年从科研工作中抽取部分成果编写实验项目，确保实验内容与时俱进且具有较高的创新性。

三、建立闭环量化考核体系，提高教学效果

为充分调动学生积极性、自觉性、提高教学质量，并使成绩能够客观地反映学生对知识和操作技能的掌握程度，我们建立了“实验学习前（预习考核）+实验学习中（平时考核）+实验学习后（期末考核）”的闭环量化考核体系，并对各个环节的考核进行了具体量化（如表1所示）。

实验预习考核能督促学生了解实验的原理，明确实验的难点、关键步骤，做到“有备而来”，带着问题上课，发挥学生的主观能动性。平时考核占比达到50%，注重延伸和累计效果，有利于培养学生严谨的态度。期末考核由笔试和操作考核两部分组成，笔试主要考查分析化学实验原理、实验后的问题解决和重要实验条件的把控等内容，这些内容与分析化学理论教学紧密相关，反哺理论教学；操作设计考核在考查学生基本实验方案设计、操作能力、数据处理能力和实验报告撰写能力的同时还通过附带思考题的方式考查学生的创新科研能力。

四、结语

实践表明，分析化学实验教学不仅是培养学生的基本实验操作能力、解决实验问题的思维能力和设计新型实验项目的创新能力的重要环节，也是帮助学生牢固掌握分析化学理论，反哺理论教学的重要手段。通过实验教学的改革，我们能明显地感觉到学生在实验积极性、理论知识掌握及实验动手能力和创新能力方面的很大提高。为适应学校发展方向和社会发展需要，我们将不断探索如何将分析化学实验教学与理论教学、前沿科学、实际生产和现实生活需要更紧密结合，有效激发了学生学习兴趣和热情，提高学生综合素质、创新实践和科研能力。

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