提高《定量分析化学》教学质量的几点尝试*
2020-03-07黄臻臻段博惠
黄臻臻,段博惠,王 敏,李 月
(吉林大学化学学院,吉林 长春 130012)
《定量分析化学》是现代分析科学体系的重要组成部分,是以特定的化学反应及其计量关系来对物质进行定量分析的学科,包括滴定分析法和重量分析法,并涉及分析样品的处理和分离、富集、掩蔽等化学手段[1-2]。《定量分析化学》是大学本科阶段化学、生物、材料、农学、药学和医学等多个专业的学科基础课程之一,对培养学生具有科学的思维方法和认真的工作态度有着重要的意义。正如诺贝尔化学奖获得者Robert Sanderson Mulliken所说:“正是在学习定量分析化学的过程中,我认识到准确定量以及耐心、严谨的科学态度的必要性[3]。”然而,本科阶段定量分析化学课程的知识点较多,涉及繁杂的公式推导,对数据的准确度和精确度要求较高[4-6]。在教学实践中发现,相当一部分学生并未认识到学习《定量分析化学》课程的重要性,学习兴趣不高,应试思维严重,这对教学效果有较大影响。为解决这些问题,我们尝试通过构建多元、平等的师生交流通道、引入“接地气”和“高大上”的教学内容以及改进成绩考核机制等方法,力求激发学生对《定量分析化学》的学习积极性,提高学生对知识点的实际应用能力,提升课程教学质量。
1 平和心态,换位思考,多元交流,建立和谐的师生关系
《定量分析化学》课程所包含复杂的知识脉络和繁多的知识点。在教学过程中,教师希望在有限地时间内尽可能的系统、全面的讲授知识点,培养学生分析和解决实际问题的能力。然而,大多数学生尚未接触到真正的科研与生产实践,无法认识到《定量分析化学》课程的重要性,仅希望用较少的时间和精力获得较高的成绩。教师精心准备的授课内容和习题不但无法获得学生的足够关注,反而被视为无意义的课业负担。同时,由于授课时间有限,课上能够用于师生交流的时间较少,师生之间缺乏有效的沟通和理解。为解决这一问题,我们尝试从以下两个方面做起,增进教师与学生的交流,改善师生关系。
1.1 保持“平常心”,从“俯视”到“平视”看待师生关系
目前高校在校学生大多为“95后”和“00后”。新时期的大学生具有鲜明的个性,更加期待以平等的姿态与老师进行沟通。为了在《定量分析化学》教学中建立良好的师生关系,首先需要教师具有平和的心态,学会换位思考,尽量从学生的角度考虑问题,变“俯视”为“平视”,客观的看待教学中学生学习积极性不高、片面追求考试分数等问题。循序渐进的引导学生了解《定量分析化学》课程在今后学习和工作中的重要性,使学生充分认识到课堂认真听讲以及师生积极互动的必要性。力求在师生相互理解、相互尊重的基础上实现“亲其师而信其道”。
1.2 多元而有效的沟通交流方式,是建立和谐师生关系的重要途径
在教学过程中发现,大多数学生在与教师进行面对面交流时不能畅所欲言。而当在课下采用电子邮件、微信等方式进行交流时,学生普遍表现比较活跃,会较为积极主动地提出对课程的意见和建议。因而,在教学活动中,教师可以鼓励学生通过多元化的沟通方式与老师进行交流和互动,并及时回复学生所提出的问题和建议。此外,课后作业也可以成为师生交流的桥梁。通过鼓励学生将自己对课程的建议写在作业中,教师在批改作业的同时还可以了解学生的想法。通过这些多元的沟通交流方式,师生之间可实现良性互动,增进了解程度,从而建立和谐的师生关系。另一方面,学生提出的意见和建议也为教师进行教学内容和方式的改革提供了新的思路,有助于进一步提高教学质量。
2 精心编排教学内容
与其他课程相比,《定量分析化学》所涉及公式推导和计算内容偏多,较为枯燥。学生经常处在被动接受课程内容的状态,缺乏主动学习的兴趣。通过精心编排教学内容,能够激发学生的学习兴趣,改善教学效果。我们通过访谈、问卷调查等方式发现,大多数同学对“与生活相关的定量分析化学知识”以及“定量分析化学与科技前沿进展的关系”具有浓厚的兴趣。受此启发,我们尝试将一些与《定量分析化学》知识点紧密相关的生活实例和科研文献引入到课堂教学中,力求使学生感受到教学内容的“接地气”和“高大上”,收到了较好的教学反馈。
2.1 教学内容“接地气”
在教学过程中加入与日常生活密切相关的实例,能够拉近课程内容与学生之间的距离,给紧张枯燥的学习过程添加乐趣。例如,如表1所示,在授课内容中加入“生活中的定量分析化学”环节,引导学生进行思考和讨论。这些与日常生活息息相关的内容,能够引起学生的兴趣,活跃课堂气氛,并加深对相关知识点的印象,增强学生学以致用的信心。
(1)
表1 《定量分析化学》在日常生活中的应用实例Table 1 Examples of application of quantitative analytical chemistry in daily life
2.2 引入前沿科技进展,《定量分析化学》也能“高大上”
结合学生实际情况与课程内容,可将分析化学的新进展、新成果引入课堂教学中。例如,在讲授酸碱滴定法时,可介绍一些新型的纳米pH指示剂。如DNA修饰的金纳米粒子溶液的分散聚集状态能够随溶液pH的变化而改变。在特定pH条件下,该纳米粒子溶液颜色可由红色变为蓝色。这一特性使得金纳米粒子可以作为新型的pH指示剂[7]。将这些与教学内容紧密相关的科技前沿报道引入课堂,能够让学生进一步认识到《定量分析化学》的重要性和实用性,增加学习兴趣。同时还可以鼓励学生在本科阶段开始阅读国际、国内相关领域中的科技文献,为今后的科研工作打好基础。
3 建立客观、有效的成绩考核机制
成绩考核是督促学生认真学习和评价教学效果的重要途径,是教学实践不可或缺的重要环节。通过客观、有效的成绩考核机制,教师能够了解学生的学习状况,及时改进和完善教学方法与教学内容,对提高教学质量有着积极的促进作用。我们尝试将《定量分析化学》的成绩考核分为平时成绩、实验成绩和期末考试成绩三个部分。
3.1 将随堂测评引入平时成绩考核
《定量分析化学》课程平时成绩一般由考勤记录与作业构成。考勤记录仅能显示学生出席情况,无法反映学生的实际的学习状态和效果。作业主要在课后完成,在反应学生知识掌握情况中的时效性和真实性方面有所不足。将随堂测评引入平时成绩考核环节中,测评在课上完成,即时上交,当堂讲解,既可以代替考勤记录考察学生的出席情况,又能够及时了解教学效果,强化学生对知识点的理解掌握程度。
3.2 实验考核中“抓细节”、“重思考”
与其它化学实验课程相比,《定量分析化学》的实验原理和技能相对简单,但对实验细节的要求较高。在实验考核中,我们加大对实验试剂的精确称量、玻璃仪器洗涤、容量仪器读数、实验结果有效数字记录等实验细节的关注度,从细微之处做起,培养学生良好的实验习惯与严谨的工作态度。其次,鼓励学生积极思考和分析实验中所遇到的问题,尤其是导致实验失败的原因,将“问题分析与思考”作为实验成绩的加分项,加强学生在分析实验中的主观能动性,培养学生分析处理实际问题的能力。
3.3 改变“考前划重点,突击背公式”的期末考试模式
根据教学大纲要求,结合专业实际需求,在每一章讲授完毕后进行小结。按“重点掌握”、“一般理解”和“大概了解”三个不同程度对知识点进行分类,引导学生定期回顾已学过的课程,避免将大量的复习工作堆积到期末考试前夕。同时,在期末考试试卷的出题工作中,重点考察学生对知识点的掌握程度和灵活应用能力,减少对复杂公式的考核,以便减轻学生负担,避免“考后即忘”的现象。例如,在“酸碱溶液pH的计算”章节中,重点要求学生能够根据物料平衡、电荷平衡以及质子条件分析溶液中的酸碱平衡关系,通过综合考虑、分清主次、合理取舍,理解各类常见酸碱物质溶液pH计算公式的推导过程,掌握pH计算的近似式和最简式的应用。而对于一系列复杂且易混淆的pH精确表达式不做过多的考核要求。
4 结 语
伴随着科学技术的迅速发展,《定量分析化学》已成为支撑多个研究领域不断进步的基础学科。为了适应学科发展的新变化,提高教学质量,本科阶段的《定量分析化学》教学可以从师生关系、教学内容以及成绩考核机制的改革与完善出发,激发学生的学习兴趣,培养解决实际问题和探索未知领域的能力,从而为学生今后的科研及生产工作打下良好的基础。