分析化学实验教学存在问题及对策*

王　俊

(湖北科技学院核技术与化学生物学院，湖北　咸宁　437000)



分析化学实验教学存在问题及对策*

王俊

(湖北科技学院核技术与化学生物学院，湖北咸宁437000)

对分析化学实验教学内容、教学方法、成绩评定和学生的实验现状进行了分析，并提出了改进措施。避免传统的填鸭式分析化学实验教学模式，将以学生为中心的参与式教学理念贯彻到整个分析化学实验的教学过程，使学生在更好的掌握实验技能同时能够有效的实现其能力与素质的提高，能够极大地激发学生学习和深入探究的热情。

存在问题；参与式教学；分析化学实验

实验教学是高等学校教学工作的重要组成部分，而长期以来分析化学实验课主要是以验证性实验为主，学生在做实验中完全按教材的实验内容、实验步骤和老师的演示实验来进行学习和操作，造成对实验原理、实验方案及样品前处理方法理解不深，对实验内容就是照葫芦画瓢，缺乏应用的创新性思考及理解，这就造成许多学生实际运用能力不强，解决问题能力差。因此，须建立一种新的教学体系，力求将以学生为中心的参与式教学理念贯彻到整个分析化学实验的教学过程，使学生在更好的掌握实验技能同时能够有效的实现其能力与素质的提高。

1　传统分析化学实验存在问题

传统分析化学实验的问题主要体现一下几个方面：

1.1教师教学方面问题分析

传统的分析化学实验教学方法存在的问题主要存在教学流程、成绩考核等几方面。其详细内容如下：

1.1.1教学流程化

传统的分析化学实验教学流程见图1。

图1传统的分析化学实验教学流程图

Fig.1The traditional flow chart of analytical chemistry experiment teaching

每次实验课，指导教师会利用半个小时把课堂上所要做的实验的实验目的、实验原理、实验步骤，实验现象以及实验时所需要的注意事项都讲解的明明白白，并书写板书。必要时还会进行演示滴定管的使用方法及如何添加试剂。学生在实验过程中完全是按部就班的根据老师讲的和书本上所写的步骤来完成实验，每做一个操作步骤都看一下板书，甚至教材中对于配制一定浓度溶液所需要药品的质量也会明明白白的给出答案，根本不需要学生去计算以及独立思考，这种“照方抓药”的教学模式使学生处于被动地位严重的束缚了学生思维创新能力的发展，使学生缺乏科学思维，感受不到实验中的科学魅力，逐渐对实验课失去兴趣。

1.1.2实验成绩考核不完善

目前的分析化学实验教学中对学生实验成绩的评定方法太过简单，教师根据学生的实验结果和实验报告的完成情况来给学生打分，再综合卷面考查成绩的评定方法带有一定的主观性，忽视了整个实验过程中学生的表现情况。实验报告单上只显示已进行完的某些实验以及相应的结果，无法进一步评价学生对实验内容的理解程度、握程度[1-3]。

1.1.3实验内容较简单

目前分析化学实验以基础性和验证性实验为主，除了电子天平的称量操作练习和沉淀重量法外其余均是滴定分析实验，虽然滴定分析实验涵盖了酸碱、络合、氧化还原、沉淀四大反应原理，也包含了直接、间接等滴定方式，但实验相对来说较为简单。无形中会让学生陷入了一种误区，认为不管是什么反应类型的滴定实验，就是称量或移取了待测试样后加指示剂再用标准溶液滴定最后观察滴定终点而已，这严重的制约了学生分析问题、解决问题的能力，同时也消弱了学生能够独立自主的完成实验的能力。

1.2学生实验问题分析

1.2.1实验操作存在问题

虽然在开始正式做实验之前，指导教师对学生在实验中常用的仪器操作做过详细的讲解，但在做实验的时候还是有学生对仪器感到陌生。导致做实验时操作技能不规范，存在下列问题：①学生在做实验的时候对做实验所需的仪器不清楚，甚至不知道该用什么仪器。比如在水的硬度测定实验中，需准确移取水样100 mL。部分学生使用50 mL滴定管移取两次，甚至是25 mL移液管移取4次。EDTA标准溶液的配制和标定实验中，有很多学生在配制标液上搞不清直接法与间接法的不同。EDTA是标定法来配制的，称量乙二胺四乙酸二钠的时候只需要台秤粗称用烧杯配制，部分学生但凡是称量都用电子天平，配制溶液都采用容量瓶。②学生虽然了解仪器的用途但是无法掌握该仪器的正确操作方法。比如酸式滴定管，使用前准备工作不充分，如没有检查是否漏水以及旋塞是否容易旋动、没有润洗滴定管、未检查管内是否有气泡，使用中为节省时间都采用“水龙头式”，像这种不正确的操作方式很有可能在滴定过程中造成漏液，甚至将旋塞拉松或者拉出来。③在做滴定实验的时候，要求临近终点时必须缓慢的向锥形瓶中滴加标准液以确保实验的准确性，通常学生们的第一次滴定操作都会按照要求进行，但在第二次、第三次平行测定时，部分学生会刻意的重现第一次的滴定结果。除此之外还有诸多小细节方面的问题，比如移液管的放液，读数时的视线等。

1.2.2报告书写存在问题

每次实验课前，学生需了解所要做的实验并书写预习实验报告。但通常都是按照书本上照本宣科的抄写。实验结束后，所写的实验报告与课前的预习报告也如出一辙，没有太大的变化，甚至在实验数据处理方面也存在抄袭现象，有时为了数据的好看也任意改动确保其重现性。对于实验的注意事项总结“一滴之差”的出现率也居高不下。

2　实验课的解决对策

针对上述存在问题，笔者提出了以下几方面措施以期改善教学效果。

2.1优化实验的教学内容，注重基本技能的训练

传统实验教学内容中大部分都是验证性的实验，在本校现有实验条件下，保留如分析天平的称量练习、酸碱标准溶液的配制和浓度的标定等基础性实验，铵盐中氮含量的测定、EDTA标准溶液的配制和标定、铅铋混合液中铅铋含量的连续测定、铁含量的测定、硫酸铜中铜含量的测定、氯化物中氯含量的测定、钡盐中钡含量的测定等验证性实验的基础上对部分实验进行调整，如表1所示。

表1　调整后分析化学实验内容对比图Table 1　Comparison of adjusted analytical chemistry experiment content

由表可知，调整后的实验内容压缩了验证性实验的比例，增加了综合性、探究性实验。如Na2HPO4及NaH2PO4含量的测定实验，同学们在做该设计实验时可以分组讨论，设计并完成多种实验方案，然后比较其实验效果与实验结果。学生起到主导地位，即使同学们设计的实验方案是错误的，如利用弱酸的强化法或是指示剂先用甲基橙，再用酚酞导致第二个滴定终点颜色无法观测，这样也可以加深学生的理解，便于学生拓宽思路，记住方案设计的缺陷。最终通过对所有方案结果的比对可确定准确度最高的实验方案，得出结论。

将原高锰酸钾法测定过氧化氢含量的实验调整为地表水高锰酸盐指数的测定，调整后的实验待测水样可选取校园内揽月湖的湖水，这就需要学生自行设计和准备采样的器皿并查找相关资料确定地表水耗氧量测定方法，包括对水样的预处理。不难看出调整后的实验不但增加了实验的趣味性，也提高了学生分析问题和解决问题的能力。

2.2教学方法的优化

以往的填鸭式的教学手段，使学生总是被动的接受学习信息，实际效果并不理想。教师在教学方法中应注重师生互动，充分发挥学生在教学活动中的主导地位，激发学生的学习积极性。教师讲解时，利用启发式与提问式相结合的方式上好每一堂实验课。以酸碱标准溶液的配制和浓度比较实验为例，首先请学生回想理论课上关于标准溶液的定义，然后回答HCl和NaOH的性质特点，导出酸碱标准溶液该如何配制。教师在讲明实验目的引入实验后，对于实验原理、实验步骤和仪器设备操作随机抽学生进行讲解和演示，并录制视频，再抽取其他学生纠正不规范或者错误演示，使学生对自己存在的问题有更深刻的印象[5]。在整个实验操作过程中分成两人一组，相互监督操作的规范性，及时指出对方操作存在问题，并予以记录，待完成实验后进行总结。

为了使预习报告发挥其应有的作用，不让其成为摆设和学生练字的工具，在实验教学中进行突击检查，临时互换教师与学生的位置，随机选取学生来讲解整个实验。同时把该部分的表现记作成绩考核的一部分，以期学生足够重视预习报告的书写。

在实验教学时，可改变传统平铺直叙的教学模式。指导教师布置预习报告后，学生不仅仅是完成原理、步骤等方面的书写，还需进行分组讨论，准备数个跟该实验内容相关的问题，整个课堂教学全程以提问和回答的方式进行。

2.3考核方式的改革

表2　平时成绩评分标准Table 2　Standards of usual performance

分析化学实验的考核是分析化学实验课的一个十分重要的内容，也是检验一学期的教学效果的重要手段。为此设定相应的考核体系，考核指标分两大部分。一是平时成绩，如表2所示。二是期末操作考核，考试的内容一般为称量、配制和滴定的内容，每个内容都会考查学生对基本仪器调试和基本实验技能的掌握程度以及对理论知识的理解和实验的设计能力。考核的形式为抽签考试，考场上学生抽到题目后先完成实验设计，然后进行相应的实验操作，最后将实验的结果记在答题纸上[6]。不仅能够检验学生对知识的掌握程度和实际操作能力，同时也对学生的学习积极性、学习方法、学习方向起着关键的指导作用，从而客观的反映学生的真实实验成绩。

3　结　语

针对分析化学实验课程存在问题提出的一系列解决对策都是为了以学生为主体，教师只是起到辅助作用，提高学生的学习兴趣，使学生做实验不再应付差事，这也是教育的初衷。

[1]李学琴,魏玲.分析化学教学改革的探索和实践[J].昌吉学院学报,2007(3):92-94.

[2]胡庆兰.本科生分析化学实验改革的探索[J]. 湖北第二师范学院学报,2009,26(8):121-125.

[3]程英明.分析化学教学改革的探索—课堂教学模式的设计与尝试[J].通化师范学院学报,2001,22(2):93-94.

[4]王存,邹晓川,王桃香,等.新建应用型本科院校分析化学实验教学改革探讨[J].化学教育, 2015(20):37-40.

[5]张焕,李纲,张静.分析化学实验教学中的导课方法与实践[J].化学教育,2015(4):22-25.

[6]吕玉光,于莉莉,王旭.分析化学实验教学中培养学生创新能力的改革[J].药学教育,2013,29(5):52-54.

Problems and Countermeasures of Analytical Chemistry Experiment Teaching

WANGJun

(School of Nuclear Technology and Chemistry &Biology, Hubei University of Science and Technology, Hubei Xianning 437000, China)

This paper teaching contents, teaching methods, evaluation and student’s experimental status of Analytical Chemistry experiment were analyzed and some improvement measures were put forward. To avoid the traditional "cramming" teaching mode, participatory teaching concept will take students as the center to carry out to the whole process of Analytical Chemistry experiment teaching, to enable students to better master the experimental skills and can effectively improve their ability and quality, can greatly stimulate students to learn and explore the enthusiasm.

problems; participatory teaching; Analytical Chemistry experiment

湖北科技学院教学项目(2014-XC-013)。

王俊(1982-)，女，讲师，研究方向为分析化学。

G420

A

1001-9677(2016)015-0207-03