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分析化学实验教学方法的思考与探讨

2018-06-21肖艳

科教导刊 2018年1期
关键词:分析化学能力培养实验教学

肖艳

摘 要 实验教学是化学专业理论课程学习的一个重要辅助手段,是学科培养高素质创新人才的有效支撑。分析化学实验是分析化学学科的重要组成,对于学生学习分析方法,理解“量”的概念,以及培养学生的动手能力、逻辑思维与创新能力、处理解决问题能力等意义重大。本文结合作者在分析化学实验课程教学中的实践经验,提出一些针对分析化学实验教学方法优化的建议和探讨,旨在提高分析化学实验教学质量,加强学生综合素质培养。

关键词 分析化学 实验教学 教学方法 能力培养

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdks.2018.01.039

Thinking and Discussion on Analytical Chemistry

Experiment Teaching Method

XIAO Yan

(College of Chemistry & Chemical Engineering, Wuhan, Hubei 430062)

Abstract Experimental teaching is an important assistant for studying chemistry theoretical courses and an effective support for disciplines to cultivate high-quality creative talents. Analytical chemistry experiment is an important part of analytical chemistry. It is of great significance for students to learn analytical methods, understand the concept of “quantity”, cultivate students practical ability, logical thinking and innovative ability, and solve problem-solving skills. In this paper, combining with the practical experience in the teaching of chemistry experiment teaching, the author puts forward some suggestions and discussions on the optimization of analytical chemistry experiment teaching methods, aimed at improving the quality of analytical chemistry experiment teaching and enhancing students overall quality cultivation.

Keywords analytical chemistry; experimental teaching; teaching methods; ability training

分析化学是高等院校化学、药学、生命科学、资源环境等专业的一门重要基础课程,是一门理论性强、实用性广的课程,不仅是科学研究的重要基础,同时与我们日常生产生活密不可分,如食品药品中成分含量分析,环境污染物及有害物质监测,临床医学疾病诊断等都离不开分析化学学科。良好的分析化学知识基础及学科素养对于化学及相关专业从业人员适应现代社会需求,承担社会使命具有不可或缺的意义。随着分析化学学科的迅速发展和高等教育改革的不断深入,大学实验课程教学的重要性越来越凸显,分析化学实验课程教学与理论课程教学紧密联系,相辅相成。实验课的开展对于学生在理论学习之余,加强基础知识的理解消化,实现知识到专业技能的转化,训练学生的实践能力和创新思维,培养严谨的科学态度起着举足轻重的作用。[1]因此,研究和探讨分析化学实验教学方法,把握教学改革方向,提高分析化学实验教学质量势在必行。

分析化学实验一般包含两部分组成:化学分析实验和仪器分析实验。化学分析实验奠定了分析化学实验的基础,给学生构建了分析的概念,强化对“量”的理解,具有较强操作性,学生通过对各种滴定分析的学习,逐渐认知什么是分析化学,并形成一定的分析操作规范和习惯。仪器分析实验是分析化学的发展,在化学分析的基础上立足高新技术,与实践相联系,应用性强,对理论知识理解和拓展要求高,能够进一步提升分析化学专业的技能。从学科的系统性和完整性角度考虑,适当优化化学分析和仪器分析实验的教学比例,将经典分析和前沿分析知识恰当融合,有助于学生更为全面的发展。[2]尽管目前,各大高校在分析化学实验教学方面都在加大力度,完善各种教学计划和教学模式,增添各种教学设施和仪器,但在教学实践过程中,仍然会面临一些较顽固的难题。包括:教学内容更新较少,理论教学与实际需求脱离,学生学习积极性不高,缺乏兴趣;实验课时少,仪器数量有限,学生动手机会少,甚至“蒙混过关”;教学方式单一,学生处于被动状态,参与机会少,照本宣科,动脑能力差;考核体系不完善,对学生学习效果评定困难等。针对这些问题,本文结合作者在分析化学实验教学中的经验,对分析化学实验教学提出一些思考和建议。

1激发学生的积极性

兴趣和积极性在学习中的重要性不言而喻,枯燥的被动强迫式教学方法,只会带来死记硬背式的效果,短期内通过考核,让学生会有一些学习成效,但时间长了之后,学生对于学习的内容很难留下印象,耗费了时间和精力,却没有长远的收获。将被动式的学习方式转变为主动式学习方式的最好途径就是激发学生的学习兴趣。当学生自身对所要学习的内容产生浓厚的兴趣后,强烈的好奇心和求知欲往往会起到事半功倍的效果。那么这就要求教师在教学的过程中,要更加注重学习兴趣的启发和积极性的调动。首先,在教学过程中,教学内容的引入是学生学习知识的第一印象,也是最容易激发学习兴趣的一个重要环节。在前人知识凝练的基础上,教师可根据当下教学内容的前沿发展动态或与日常生活实践的相关联系引入所讲授课程内容,让学生对教学内容能够具有更为形象的理解和更为长远的认知。如自来水硬度的测量及水果中Vc含量的测定等实验,可从生活用水知识及食品安全影响方面入手,引入不同的社会现象,引导学生关注,激发共鸣。其次,多样教学方法的运用也是激发学习兴趣的有效途径。随着科学技术的飞速发展,越来越多的现代化媒体介入课堂教学,为教师的教学提供了更为灵活空间。有效地发挥多媒体在图形、图像、动画、视频上的优势,给学生带來更多视觉上的冲击,能够有效吸引学生的关注力。如在紫外-可见、原子发射和原子吸收、荧光分光光度计、红外光谱仪等仪器分析实验教学中,可引入在线学习的方式,学生课下在线通过多媒体视频演示观看实验分析原理,仪器构造,操作规范等,让学生能够更加直观生动地掌握实验仪器和操作,使实验内容更加形象具体化,激发学习兴趣,帮助学生加深印象,深入理解实验目的和内容。课上学生在教师指导下直接动手实验,解放学习的时间,提高学习效率,相比于单纯的板书式教学会取得更好的教学效果。

2转变学生角色,强化互动

学生动脑能力差,实验前不预习,实验中不思考,实验后没印象的现象在分析化学实验课程教学中表现十分显著。针对这个问题,教师可适当采用翻转式课堂教学,引入开放式学习理念,颠倒学生在课程中的角色来应对。[3]课前可利用多媒体手段,制作教学视频,让学生课下独立自主学习实验内容。课程中组织学生对于学习内容进行分组讨论,交流思想,相互探讨。讨论完成之后,随机抽取学生讲解实验内容,教师再针对学生讲解内容进行补充、修正和总结。这样的课堂教学模式就要求学生课前必须做好预习,通过自己对实验内容的理解,参与小组讨论,可通过适当的压力来督促学生完成实验预习,熟悉实验内容,锻炼学生的理解能力,表达能力和沟通能力。同时将被动式的教学传授方式变为主动的自主学习方式,学生在学习的过程中,会有更多的参与感和存在感,鼓励学生敢于表现,敢于表达,增强了学生与教师间的互动,避免学生在实验过程中“照本宣科”,“按方抓药”的学习模式。

3追踪学科发展,拓展教学内容,注重能力培养

分析化学实验教学内容大多以经典性实验为主,反映学科前沿的设计创新性实验较少,目前教材中传统的实验体系,内容和方法均不能满足时代对分析化学实验教学的要求。[4]虽然前人凝练和总结设计的基础性实验能够培养学生基本的实验技能和科学的实验态度,但是在创新思维能力培养方面却通常收获甚微。教师应该有意识地在完成基础实验教学和基本操作训练的基础上,在教学中要紧密联系学科前沿发展的动态,将最新的热点问题及高新技术引入课堂,以科学研究的创新活力活跃课堂学习氛围,不仅能够激发学生的学习兴趣,而且有助于学生对知识的拓展应用,不脱离学科发展,培养实用性人才,启发他们的创造性思维。尤其是在一些仪器分析实验课程教学中,针对实验课时紧,仪器数量限制,学生动手机会少的问题,教师可以鼓励学生利用课余时间进行学习,可根据自己的前沿科研课题及学生的学习情况,让学生参与课题部分实践过程,学习可根据自己感兴趣的问题,通过查阅文献,设计基本研究方案,完成实验内容,充分利用相关的教学及科研资源,培养学生综合运用知识,解决实际问题的能力,有效培养学生的综合素质。

4优化课程考核体系

客观公正地评定学生的学习效果也是提升课程教学质量的一个重要环节。目前,大学分析化学实验课程的考核方式一般包含两部分内容:平时实验操作成绩和期末考试成绩。这两部分兼顾了理论知识和实验基本技能的考核,基本上能够反应学生在这门课程学习中的学习状态,但对于学生综合素质的评价仍然面临一些问题,并不能全面反映学生在实验过程中的参与度及实际的实验能力。部分学生在实验结束后,容易与其他同学进行结果的对照,甚至涂改或随意编造实验数据,造成有些学生不认真做实验,甚至不完成实验,却因编造数据而成绩高,而其他学生认真做实验,却成绩低的现象。另外,为应付期末考试,较多学生易在考前进行“突击”学习,短时间内死记硬背式消化整个课程的内容,但并未真正理解,也不会灵活运用。要避免以上这些问题,就需要制定更加科学完善的课程考核体系,不仅仅只依靠平时实验操作和期末考试考核学生,可适当增加部分更为灵活的考核内容,例如可设置部分小论文考核方式,学生选择感兴趣的前沿题目,在教师指导下查阅文献,撰写小论文,根据论文内容酌情给分,拓宽学生对分析化学的认知视野,培养学生查阅文献,独立思考及知识运用能力,培养严谨的学风,减少学生间相互抄袭数据,短期“突击”学习的现象。除此之外,还可设置部分奖励分制的考核方式,根据学生对综合性创新实验的参与性和完成情况,适当对表现较为良好的学生进行考核分数上的奖励,鼓励学生自主学习的积极性,更加客观全面地去评定学生的综合实验态度和实验能力。

5总结

分析化学学科的发展极为迅速,面对不断更新的社会需求,分析化学实验教学作为分析化学学科非常重要的一个组成部分,也面临更高的要求。尤其是如何能够激发学生的学习热情和兴趣,调动学生学习的自主性和积极性,如何将单纯的知识传授转化成专业技能的训练,如何理论教学与实践应用相结合,如何培养学生的科学思维方式和研究创新能力等方面仍然是分析化学实验教学研究的重中之重。因此,分析化学实验教学研究和改革是一项长期而艰巨的任务,仍需要分析化学实验教学工作者的不断努力和探索。

参考文献

[1] 刘全勇,王耀,赵学航.分析化学实验教学的体会及对课程教学的探讨.高等理科教育,2016.5:84.

[2] 赵燕,程苑莉.分析化学实验教学改革的研究与探索.实验科学与技术,2015.13(2):107.

[3] 劉苏莉.翻转课堂的教学设计与应用——基于大学分析化学实验的案例分析.大学教育,2016:113.

[4] 吕玉光,于莉莉,王旭,刘翠娟,高金波,张云杰,丁立新,杨铭,王莹,于连生.分析化学实验教学中培养学生创新能力的改革.药学教育,2013.29(5):52.

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