应用型本科院校分析化学实验教学改革

谢 冬，李 健

（合肥师范学院 化学与化学工程学院，安徽 合肥 230061）

应用型本科院校分析化学实验教学改革

谢 冬，李 健

（合肥师范学院 化学与化学工程学院，安徽 合肥 230061）

为适应应用型本科教育的标准和要求，以应用型人才培养为宗旨，在实验教学中加强培养学生社会实践能力.对分析化学实验教学进行研究和改革，提高学生的学习主动性和动手能力.实验教学改革适应实践性应用型人才培养的发展需要，同时也为学生创造更好的科研与就业机会.

应用型人才；分析化学；实验教学改革

0 引言

化学是一门实践性很强的学科，实验占有及其重要的地位，是应用型理工科人才实践能力培养的主体性教学环节，而应用型本科院校专业一个显著的特征就是在实验中培养学生的创新能力和实践能力［1］.分析化学实验是理工科类本科专业的基础必修课程，是提高学生思维能力和动手能力的重要实践环节.通过分析化学实验课程的学习既能培养学生仔细观察并分析判断实验现象、正确记录实验结果以及分析处理实验数据，并运用统计方法分析实验误差的能力，又能锻炼学生分析误差产生的原因，对实验提出自己的改进意见或建议.分析化学实验在完善应用性人才知识结构和培养实践创新能力中起到重要作用，也有利于后续专业课程的可持续性学习.

现阶段，实际分析工作的状况是样品的预处理，在整个分析过程中要占一半以上的时间，另外对同一个样品的分析测定，可以有多种分析方法可供选择，关键要找到最佳的方法.社会生产中实际样品的检测方法具有很大的复杂性和不确定性.但是目前分析化学实验在教学中与社会实践对接并不充分，这就使得学生在分析化学实验课程中缺乏解决各种实际样品检测的能力，即学生在学校被教授的课程训练与社会生产的要求之间还有较大差距.基于分析化学实验教学中实际存在的突出问题，结合生产实践对分析化学实验教学进行改革，在实验教学中基础与实践两手抓，重点加强社会实践能力的锻炼，把解决实际问题的能力放在第一位，为其毕业设计和未来的科研与就业打下良好的工作基础.

1 教学中存在的问题

1.1 实验内容

现阶段的实验教学内容简单，大部分都是偏基础性的实验，缺乏一些与地方经济及企业实际相结合的实验项目，内容实用性不强，学用脱节，不能及时反映当今社会的发展.学生只需要按课本及教师课堂要求的步骤进行实验，根本不去查阅实验相关知识、深入研究，久而久之，学生就会失去对实验课的兴趣，这严重影响学生在实验中创造性、积极性的发挥，也不利于培养应用型人才的分析问题和解决实际问题能力［3］.

另外，化学师范、制药工程、化学工程与工艺、材料化学等四个专业开设的实验内容基本上一致，缺乏对具体专业需求的考虑，很明显已经不能适应应用型本科人才培养方案.部分实验项目还容易造成资源浪费及环境污染，如间接碘量法测定铜盐中铜含量、可溶性氯化物的测定等实验中产生的重金属离子会对环境有严重的污染，不符合现在所提倡的绿色化学理念.

1.2 实验教学方法

实验教学模式单一，主要是以掌握基本操作、验证待测物的含量为目的.本着“灌注式”的教学理念，沿袭教师现场讲解实验内容，然后学生简单、机械地完成实验，基本上很少有人再去深入研究实验原理、方法，只知其然，而不知其所以然.学生在这种被动的教学模式中也极易产生应付差事、浑水摸鱼的思想，所以培养出来的学生常常只会按图索骥，应用能力不足，缺乏实践意识，很难达到培养高素质应用型人才的目的，以至于在以后的工作岗位上独立操作和解决实际问题时都会受到严重影响［4］.

同时，在实验教学中，由于课时的限制，所以测定的样品教材上多选用模拟样品，这样的样品成分简单，实验操作难度大大降低，实验结果也容易得到，而在实际工作中，样品成分一般都很复杂，需要繁琐的前处理步骤，但是教师在实验教学中往往忽略这一关键环节，使得学生对实际的分析检测工作缺乏了解，甚至会让学生产生轻视分析化学实验的想法，影响以后对待实验的态度.

1.3 实验教材

分析化学实验是化学与化学工程学院各专业学生的一门必修基础课，同时也是生命科学学院各专业学生的一门公共基础课程，另外高等师范院校学生还有师范生和非师范生之分，在这么多专业甚至是不同院系的学生实验教学中仅使用同一部教材，并没有针对具体的专业设置选择教材，同时对现有的教材研究也不充分，使得实验教学成效也大打折扣.

2 分析化学实验课程的改革和探索

2.1 实验内容的更新

陈旧的实验教学内容已经不能适应应用型人才培养的需求，同时不同专业在人才培养方案上也有相应的要求，综合考虑必须对原先选取的实验内容进行适当修改调整，对部分经典实验内容予以保留，更新部分实验项目，增设一些与企业生产实际相结合的实验项目.

对不同专业有针对性的开设部分实验.师范专业的学生以后大部分要面对中学教育，而且现行新课程改革下中学化学对于实验的设计性更加重视，作为中学教师要能培养中学生举一反三的能力，采用多种方法完成目标实验，所以在师范专业的学生已经具备一定实验基本技能的前提下，每学期开设2～3个设计性实验，这些实验在内容和方法上涉及四大滴定，主要的特点就是强调设计不同的方法完成目标物的测定，如酸碱滴定设计实验：NH3-NH4Cl混和溶液中NH3与NH4＋的测定；络合滴定设计实验：硫酸铝中铝硫的测定；氧化还原滴定设计实验：HCOOH与HAc混和液中各组分含量的测定等.

对于制药工程、化学工艺类专业的学生由于以后面对的是药企、研究所等相关部门，需要增加与制药检验、化工生产相关专业的实践内容，所以化工制药类专业的分析化学实验有针对性的选择部分与药物分析或化工检验相关的实验，如：阿司匹林药片中乙酰水杨酸含量的测定、胃舒平药片中Al（OH）3和MgO含量的测定、间接碘量法测定铜合金中铜含量、补钙制剂中钙含量的测定等.

改革后的实验内容贴合专业培养要求，紧密联系生产和生活实际，综合基本操作训练和实验技能的应用，培养学生综合解决实验问题的能力，使学生真正参与到实验教学体系中.

此外，还在实验内容的选择上注重传导绿色化学理念，开发绿色化学，改进部分污染大的实验内容，减少试剂用量，让学生在实验中认识绿色化学，增进环境保护意识［5］.如：在间接碘量法测定铜盐中铜含量实验中，将配制基准物质重铬酸钾的方法由原来的每人称取1.5 g左右溶解定容在容量瓶里改为称取3份0.15 g左右分别溶解在3个锥形瓶里，在一定程度上减少六价铬的污染；在可溶性氯化物的测定实验中实行微量化滴定，将所有试剂尤其是硝酸银的称取量缩小十倍，极大减轻银离子的废液回收处理工作，对环境也减轻污染.

2.2 实验教学方法改革

改革实验教学方法和手段以实现教学理念从“授鱼”到“授渔”的转变，让学生从被动灌输知识变为主动参与实验教学过程，逐步培养学生发现-研究-解决问题的能力，真正树立“学为主导、教为辅导、综合训练”的教学方法［6］.

为了解决教材多次选用模拟样品作为待测样的问题，在实验教学的初期，教师会增加每个实验章节课本上没有的背景知识讲解，在教学过程中，适时地补充科技前沿知识，使学生认识到课本上的实验与各专业与社会生产技术的发展密切相关，真正意识到学习的重要性.以一个经典的分析实验为例：在硫酸铵中含氮量的测定实验中，课本上只是简单地给出强碱滴定弱酸盐的实验原理，解释铵根离子不能直接滴定的原因，但是经过改革，在上课前首先抛出一个问题：同学们，有谁知道化肥袋子上有两个熟悉的字是什么？尿素.这个时候学生心里会产生疑问，尿素和今天的硫酸铵实验有什么关系.此时教师在黑板上写下尿素的分子式，将关于化肥生产以及有关尿素（目前使用量最大的氮肥）的背景知识详细地为学生讲解，指出尿素出厂时一定要送检验室检测其含氮量是否符合国家标准，使用的检验方法就是今天课本上的甲醛法，最后简述尿素的前处理过程，先转化为铵根离子，再用碱滴定.对学生阐明书上的硫酸铵样品只是一个替代物，就是为模拟实际尿素处理过后的样品，今天的实验实际上就是尿素厂检验室检测尿素含氮量过程的第二步骤，每一个同学都是检验员，认真检测化肥里的含氮量到底合不合格，决定其能不能流入社会.这样才真正让学生成为实验的主体，体会到强烈的社会责任感，刺激学生的成就感，此时的学生又怎能不主动参与到实验中去呢，甚至最后几个实验可以让学生主动上台讲解实验背景.同时，也尽可能的把社会生产较前沿领域的一些新技术、新方法以及部分科研成果的转化反映到实验教学中去.这种全方位、立体化培养模式的创新和实践，使得培养的学生符合社会对应用型人才的需要.

另外，所选择的专题设计性实验只提供实验主题、背景知识，让学生实验前充分预习，完全由学生独立进行文献检索获取相关信息，要完成的实验目标、实验方法的选择、实验条件的确定、选择实验仪器试剂、实验设计和论证，最后制订出详细的实验方案，经指导教师审阅，并在此过程给予学生一些意见或建议，包括给学生传授进行调查和获取资料的方法，引导学生对资料进行选择和分析，协助学生做好实验准备工作，然后由学生独立或相互合作进行实验操作，完成该专题实验项目.

教师自身也应该加强学习，积极走出校门，走进企业，积极与企业接触，通过企业研修，才能在实验课讲解上进一步拓宽学生的知识面，在今后的教学过程中怎样帮助学生实现校企过渡，在传授专业知识过程中加强实践教育，使教学改革具有明确的理论指导和清晰的运作思路.笔者曾全程参与中药饮片企业两次GMP认证的检查，深刻感受到认证中关于实验室检验部分数据及其他实验室参数记录的严谨性、溯源性，结合分析化学实验中的数据记录与处理，讲解给学生，让学生能够切实感受到分析化学实验的严谨.通过这种联系实践的方式讲解，跟学生自身的利益结合，这样容易提起学生的兴趣，生动形象，学生更能理解其中的道理.

和企业实验结合讲解开设的实验课程，重量分析法实验和企业中药材灰分的测定结合，氧化还原实验和中药材中残留二氧化硫的测定结合以及山楂的含量测定中用氢氧化钠标液滴定其有效成分有机酸（枸橼酸），比现行实验书上单纯的用邻苯二甲酸氢钾代替有机酸的测定要更加贴近生产实际，学生也更容易理解.

2.3 实验教材的改进

为使实验教学内容适应应用型人才培养的目标要求，在内容和形式上更加重视体现专业建设、教学方法和内容以及实验应用等方面的先进性.按照化学与化工学院不同专业选择不同的教材，师范专业选用北京师范大学等五所师大编写的《分析化学实验》（第5版）；制药工程专业选用武汉大学等编写的《分析化学实验》（第5版）；化学工程与工艺专业选用安徽师范大学等编写的《化学实验》（第2版）；材料化学专业选用南京大学等编写的《无机及分析化学实验》（第4版）.另外，针对生命科学学院各专业的公共基础课选择笔者参编的《基础化学实验》作为教材.

3 结语

综上所述，在教学实践中，只有不断总结和探索，转变教育思想和观念，创新、优化教学方法和手段，才能提高实验教学质量，为提高学生综合能力提供一个很好的平台，有利于应用型本科院校的可持续发展.

实验的教学改革激发学生对实验课的浓厚兴趣，提高学生的综合素质，有助于学生创新意识和自主学习的培养.2016年在安徽省首届普通高等学校大学生化学竞赛（包括实验部分）中，我院学生取得二等奖3项、三等奖5项的优异成绩.实验教学的改革加强大学生实践能力的培养，取得一定的成效.但这是一项系统长期的工程，今后将继续深入实验教学改革，改进实验教学方法，更加注重对学生综合实践能力的培养，以切实提高实验教学的质量，满足社会经济发展的需求，为培养既有扎实的理论基础，又有较强动手能力和创新能力的高素质应用型人才继续努力.

［1］杨妍，包晓玉，张廉奉，等.“521”应用型本科《分析化学实验》教学改革的实践与思考［J］.南阳师范学院学报，2016，15（3）：55-57.

［2］刘海燕，孙红梅，王广慧，等.应用型本科高校实验教学体系的研究与探索［J］.长春工业大学学报（高教研究版），2009，30（1）：72-73.

［3］张必清.浅析应用型本科院校实验教学的问题与对策［J］.高校实验室工作研究，2008，98（4）：8-10.

［4］孙芹英，丁爱琴，吴缨，等.应用型本科院校《基础化学》实验教学改革探索［J］.安徽农业科学，2010，38（25）：14164-14165.

［5］彭梦侠，陈梓云，郝洪庆，等.适应应用型人才培养目标的基础化学实验改革［J］.嘉应学院学报（自然科学版），2012，30（2）：86-89.

［6］王迎春，欧阳玉祝，李志平，等.基础化学实验教学改革的探索与实践［J］.实验科学与技术，2010，8（2）：120-122.

Research on the Teaching Reform of Analytical Chemistry Experiment in Applied Undergraduate Colleges

XIE Dong，LI Jian
（School of Chemistry and Chemistry Engineering，Hefei Normal University，230061，Hefei，Anhui，China）

In order to adapt to the application type undergraduate education standards and requirements，this paper applied talents for the purpose of strengthening the methods of cultivating students′ability of social practice in the experimental teaching，research and analysis on the reform of chemistry experiment teaching，to improve the students′learning initiative and ability.The results show that the reform of experimental teaching is suitable for the development of practical applied personnel training，and also for the students to create better research and employment opportunities.

applied talent；analytical chemistry experiment；experimental teaching innovative

G 642.0

C

2095-0691（2017）01-0093-04

2017-01-10

安徽省高校质量工程教学研究项目（2012jyxm429）

谢 冬（1983- ），男，安徽合肥人，实验师，本科，主要从事分析化学方面的研究.