分析化学实验教学过程思考与讨论

2017-09-16蒋德敏方荣美黄承桃李建飞

山东化工 2017年14期

关键词：分析化学实验教学实验

蒋德敏，熊蕾，方荣美，黄承桃，汪芳，李建飞

(重庆三峡学院环境与化学工程学院，重庆万州 404100)

分析化学实验教学过程思考与讨论

蒋德敏*，熊蕾，方荣美，黄承桃，汪芳，李建飞

(重庆三峡学院环境与化学工程学院，重庆万州 404100)

以培养学生分析问题和解决问题的综合能力为出发点，并结合本人实验教学经验，对分析化学实验教学过程进行了深入思考与讨论。分析了分析化学实验在教学与管理过程中存在实验教学体系构建、实验师资队伍、相关考核体制以及评价机制等方面的问题，提出了加强实验教学模式与内容的创新、强化操作训练、完善对学生考核体制以及实验师资队伍建设与教学管理等措施。借以解决分析实验教学过程的相关问题，从而提高分析实验教学质量，为培养应用型化学化工类专业人才提供借鉴。

分析化学实验；教学质量；教学改革

分析化学实验教学是化学化工类专业必修实验课程之一[1-2]，分析化学实验不是简单的对分析理论课程相关知识点的验证[3]，分析化学实验是对无机化学、定量分析化以及有机化学等相关课程理论知识点的综合运用与实践。分析化学实验课程作为培养化学化工类专业人才的重要组成部分，根据分析化学实验的受多因素影响、需要准确定量分析这一特性，在实验教学过程中培养学生的实践操作能力[4]。引导学生分析产生误差的原因，在教学过程中培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的综合能力、科学思维方法和科研素养、严谨的学习工作态度具有重要作用和意义[5-6]。近年来，我校在实验教学方面投入了较多的人力物力改革，在实验教学方面取得了一定的进步。但是受重理论、轻实验等传统思维因素的影响，仍有诸多不足，分析化学实验教学过程中存在实验教学体系构建不合理，实验教学内容比较陈旧，实验教学方法相对落后等问题需要进一步完善。培养综合应用型高水平化学化工类专业人才，应提高实验教学质量，积极思考实验教学过程中的问题所在和应对策略，使我校化学化工类专业学生满足当前市场环境对人才的需求。

1 分析化学实验教学与管理现状

1.1 实验教学体系构建的问题

目前绝大多数高校都存在分析化学实验教学体系构建不合理的现象，基础化学分析实验大多以滴定分析实验为主，兼顾分析天平和分光光度计的使用等，比如：酸碱溶液的标定、水硬度的测定等，这些实验教学原理虽然不同，但是在实验教学过程中，学生大多数都是滴定操作过程。滴定实验大多会采用指示剂，学生对颜色的敏感程度不一，使实验结果的准确性降低。滴定类型的实验过多会导致学生对分析实验课程的学习兴趣下降，使学生在实验操作中敷衍了事，达不到对学生实践能力的培养，所以如此之类的实验设置不宜过多。

1.2 实验教学过程的问题

21世纪是信息化的时代，在教学过程中未能体现“现代化”实验教学的重要作用，分析化学实验的教学设备落后，仍是以简单的玻璃仪器为主，相应的教学设备未能跟上时代的发展。实验教学内容比较陈旧，相关实验课程所开设的实验基本上都是按照实验辅导教材进行，导致实验教师在教学过程中年复一年的重复教材内容，导致高等学校实验教学中学化。实验教学过程中仍以填鸭式教学方式进行，学生在实验课中被动的接受知识、操作要点等相关内容。学生的思维未跟上相关技能的讲解过程，导致学生在自行操作中遇到问题不知道如何分析，更不知道如何解决遇到的问题，更有学生不知道那些操作是正确、合理、规范的动作。实验教学内容缺乏创新与改进，未能激发学生对分析化学实验学习的兴趣与爱好，导致实验教学过程质量下降。

1.3 学生考核体制不健全

现在学生对实验课程的学习不够重视，在实验过程中马马虎虎，不按照指导要求做实验。从大一到大四，年级越高问题越严重。学生在实验过程中，根本不思考教师在讲解过程所涉及的实验原理、注意事项等问题，大多数学生怀着早点做完实验早点休息的心态做实验，达不到实验教学目的和培养要求。甚至有学生在实验课前，自己不预习实验，不了解实验原理、实验目的、实验过程与步骤，只是简单抄写实验预习报告。在实验过程中跟着别人做实验，实验结果误差大，实验报告抄袭别人的实验数据等，学生在实验过程中未能得到相应的锻炼。以上问题的根本原因是实验教学过程缺乏对学生的相应考核机制，未能有效约束学生实验操作的规范性。

1.4 实验教师队伍搭配不合理

在实验教学过程中，是以学生为主、教师为辅的教学模式进行。教师给学生讲解基本实验原理、解析实验过程，引导学生分析实验过程中可能遇到的问题，并协助学生解决出现的问题，所以实验教师的综合水平在实验教学过程直接影响实验教学质量与效果。但是，在实际教学过程中实验教师队伍相对理论课程较落后，绝大多数高校中专职实验教师或者实验员水平相对较低、工作经验不足等诸多问题。专职分析实验人员配套队伍不足，有部分教师是兼职实验教学人员，实验教师队伍的组建有待完善。同时，实验教学人员外出学习和接受培训的机会少，各种因素导致实验教师队伍跟不上时代发展对教师水平的要求，直接影响实验教学质量。

1.5 工作量评价体系不合理

由于分析实验教学的特殊性，导致实验工作量与理论教学工作量的计算有较大的区别。理论课程教学时一个班无论有多少学生都是在同一时间同一地点进行，但是实验教学过程却不同，根据实验教学的目的和任务，在实验教学过程中实为了培养学生的操作动手能力，实验课程需要对学生进行分组教学，实验教师在教学过程中付出的时间和精力更多。实验教师虽然辛辛苦苦的对学生进行教学指导，在工作量的统计时乘以的相关工作系数较低。同时，分析实验药品的准备相关工作量大，但是工作量的系数比实验指导教学更低。实验相关教学工作除了备课、上课、批改预习报告和实验报告外，还需要做预备实验、维护等相关工作。长期以来，大多数人误解为实验教学简单、轻松，实验教师是守着学生做实验的过程，导致实验教学人员在实验教学过程工作中付出了更多精力和心血，却得不到工作量的认可，严重影响了实验教学人员工作的积极性。

2 分析化学实验教学改进与管理建议

为了提高我校化学化工类专业分析实验教学质量，以教学本，针对分析化学实验教学过程中存在的重理论、轻实验、重形式、轻质量的教学现状，对分析化学实验教学过程作以下几点建议。

2.1 加强实验教学模式与内容的创新

分析化学实验课是检验理论教学的重要环节，学生在实验过程中能够有效的将理论与实践联系在一起。在信息化时代，需要对传统教学过程中先理论后实践、先讲解后实验的教学模式的改进，教学模式上可以按照学生自我预习、实验操作、教师点评与讲解、再进行实践操作实验等流程进行教学。学生在预习实验过程，实验指导教师参与预习指导，让学生明白实验任务和目的，辅导学生查阅文献、结合实验教材的相关教学内容形成学生自己的实验方案与步骤。在预习完成后，学生可以按照自己的实验方案进入实验室进行相关实验操作实践，借此检验学生对预习的效果，同时学生能够发现实验方案的不足之处。学生在实践操作过程中，实验教师在现场观察学生的操作情况，以便在实验原理、实验步骤以及注意事项的讲解过程中做到有的放矢。在实验指导教师讲解完毕后，学生结合自己实验的不足之处和老师讲解的相关知识与技能再进行实验。为了提高学生对分析实验学习操作的积极性，需要对教学内容进行创新和改进。以分析实验课程中"自来水硬度的测定"实验为例，传统教材中对自来水硬度的测定今本上都是采用EDTA络合滴定法，可采用分光光度法、连续滴定等新方法，对实验教学内容做适当的改进，借此调动学生参与实验讨论，提高学生对分析实验实践学习的兴趣。

2.2 强化操作训练

分析化学实验与有机实验、无机实验以及化工专业课程实验有实质性的差别，分析实验的结果准确性来自于学生在实验操作过程中的规范程度。分析实验课程的重点在于培养学生操作实践动手能力，在实验过程中实验指导教师要时刻监督学生，对学生操作不规范、错误的操作方式及时予以指出和更正，在实验过程中严格要求学生。同时，实验指导教师在做示范操作时要规范化，教学过程中用词要准确，不要使用差不多、大概等不具有准确性的词语。分析实验过程中某一个环节操作不规范，都会导致实验结果的误差较大。规范指导学生正确使用移液管、刻度吸管、滴定管等定量器具，特别是碱式滴定管的使用，滴定操作过程中使用不当，会使滴定管下端产生汽包，滴定分析结果严重偏离真实值。实验指导实践过程中，让学生明白各种试剂、器具的作用，只有当学生真正理解操作过程后，学生在实践操作中才可能尽可能减小操作误差。

2.3 完善对学生考核体制

目前，大多数学生不认真对待实验课程，在实验前不按要求预习、实验过程中不按要求操作、实验数据分析不到位等。学生在实验课程的学习过程中养成了懒散、随意的学习习惯，这些问题的根源在于实验操作过程的考核体制不健全，未能有效的对学生进行量化考核。在分析实验教学过程中需要对学生操作规范化情况作量化考核，以约束学生在实验过程中正确操作。考核内容涉及预习报告、实验操作、实验结果和实验报告等方面，量化考核指标如表1所示，本考核体系重操作、轻结果，重在培养学生操作实践能力、分析问题和解决问题的能力。表1所述考核内容、分值以及完成情况仅供参考，在执行过程中根据实际情况给予合理的分值。

表1 分析实验考核指标

2.4 完善实验师资队伍建设与教学管理

分析实验教学过程具有特殊性，对实验教师队伍要求较高，为了提高分析实验教学质量，需要组建一批高水平的教师队伍。高学历、高职称的教师并不一定适合分析实验教学，分析实验教学的师资需要教学严谨、心细的教师，要求具有丰富的实验教学工作经验，在教学过程中能起到对学生严格要求、对学生能够耐心指导。分析实验教师要具有较高的创新意识和思维，在实验教学内容、方法等方面进行改革与创新。实验教学和理论教学不一样，学生在实验过程中有各种问题出现，需要知道教师进行现场指导，导致实验课堂管理困难。所以分析实验过程中每组实验人数不宜过多，尽量将每组学生人数控制在15人以内，使每个学生都在实验指导教师的监管视线范围内。在分组系数问题上应同等理论课教学系数，从而提高实验教师工作的积极性，使分析实验教学质量得到提高。同时，给予实验教师培训学习交流的机会，使实验教师的业务能力得到提高，培养一批具有较强专业素养又善于实验室管理和建设的实验教师队伍。