高校分析化学实验教学反思*

2020-03-08邹志娟宋昆鹏

广州化工 2020年19期

邹志娟，宋昆鹏

(西华师范大学化学化工学院，四川南充 637002)

分析化学作为化学学科的重要分支之一，曾被认为是“现代化学之母”，“人类有科技就有化学，化学从分析化学开始”[1]。分析化学实验是化工专业本科生的一门基础课程，旨在教会学生掌握分析技术基本原理、方法及相关实验技能；能够运用所学基本理论知识，独立或与他人合作完成分析实验项目，提高学生实验动手能力、观察能力以及分析和解决实际问题的能力，并严格树立“量”的概念，培养严谨的学术作风。

近年来，通过在教学过程中的不断观察与分析，发现我院在分析化学实验教学中还存在一定的问题。诸如学生对实验课程的兴趣不高、理论知识结合实验实践的能力不强、基本实验操作能力较差、分析和解决实验中遇到的问题的能力不强等等。这些问题使我们意识到分析化学实验教学现状不容乐观，亟待改进。

1 分析化学实验教学中存在的问题

当前教育教学情形下，我院分析化学实验课程主要开设了化学分析实验、仪器分析实验和综合实验，分两个学期进行。化学分析实验主要依赖于化学反应而进行，属于定量化学分析(滴定分析和重量分析)，旨在通过一系列化学分析实验使学生进一步加深对化学中四大平衡的理解，掌握四大滴定方法和重量分析方法的特点和相关实验操作技能，达到熟练的实际应用水平。仪器分析实验目的在于使学生能够熟悉各种仪器的基本结构和操作方法，加深理解仪器分析方法的基本原理，熟练掌握大型仪器的操作技能，培养学生理论联系实际和动手的能力[2]。实际教学过程中发现，现行的分析化学实验教学目标与所培养学生的真实能力水平有一定差距，造成这一结果的原因主要有以下几个方面：

(1)学生对于实验课程兴趣不高、重视不够、自主思考能力不强。大多数学生在刚接触分析化学实验时兴趣较为浓厚，随着进入实验室时间的延长，大部分学生兴趣逐渐缺失，原因在于实验内容太过固定，几年甚至十几年不变，实验内容过于保守。教学方式普遍实验教师讲解实验，告诉学生滴定终点的现象突变，学生按照给定实验步骤去做，缺乏创新性，无法凸显学生的主体性。此外，多数学生对实验课程重要性认识不够，重理论轻实验，认为实验课只是抄抄实验报告而已，课前的预习报告也仅仅是照抄书本，并没有积极主动的对实验原理、步骤以及可能出现的现象进行思考与预想，被动的做实验，对实际实验过程中出现的反常现象束手无策，不能进行主动的分析、思考。

(2)高校理论课教学与实验课教学多数不能同步进行，而且多数理论课教师与实验课教师也并非同一人。这样就会出现实验课的内容超前或滞后于理论课程，致使学生不能很好的将抽象的理论知识与实验联系起来。特别是在仪器分析实验中，仅仅依靠理论教学，学生无法很好将理解复杂的仪器和抽象的原理有机联系起来，这使得学生在实际实验课程中仍是应试操作，并不能到达实验设置的教学目的[3]。

(3)实验课程教学模式单一，实验硬件条件不能很好满足教学需求。传统实验课教学模式是学生预习并书写预习报告，教师讲解实验原理、步骤、可能的实验现象、注意事项等，学生按照讲解做实验，完成实验报告。我校分析化学实验也一直是按这个模式进行的，最终评价学生实验课成绩的主要依据是实验报告和最后的实验操作考试，造成学生认为实验课只要把实验报告写“漂亮”了、最后考试的时候冲刺一下分数就高了，不注重平时实验过程中的能力培养与操作技能的规范练习。虽然设置了侧重于培养学生自主创新能力和实验设计能力的综合实验，但受困于实验课时和客观实验条件并没有完全达到既定的教学目标。除了教学模式，实验场地和实验仪器也是影响分析化学实验教学的因素之一，这种影响因素对仪器分析实验影响尤其突出，大型仪器数量有限，学生数量有相对较多，多人同组实验，共用实验数据，很多学生甚至都没有机会去亲自操作仪器，只能观摩。

2 分析化学实验教学的几点改进措施

2.1 优化课程内容体系

实验内容是课程实施最根本、最主要的组成部分[4]。以我院分析化学实验教学为例，实验课程内容多数比较陈旧，部分实验甚至十几年没有变过，内容没有新意，过分重视分析化学基础理论知识；多数为验证性实验，自主探究和设计类实验几乎没有涉及；缺乏理论联系生产和生活实际的实验内容。整个学期下来，只是巩固了学生的基础理论知识，培养了分析化学实验基本操作技能，对学生自主意识和创新意识的培养略显不足，同时也不利于培养学生理论联系实际应用的能力。此外，分析化学实验教学中，学生使用的待测未知试样均为实验教师提前好的，但实际分析测试过程中多数需要对待测样品进行预处理，现实实验教学中对这方面没有涉及。

基于以上问题，我们认为，优化课程内容体系应该做到：①保留原有的对分析化学基础理论知识有巩固作用的基础验证性实验，以培养学生的实验室安全意识和规范基本实验操作技能，加强对理论知识的理解与记忆。比如原有的滴定分析(包括酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定)和重量分析相关的经典实验。②增加学生自主设计、探究型实验。这类实验课程可以将学生分成小组，给出实验题目和实验目的，指导学生自己去探究实验原理、设计实验步骤，教师对学生的实验设计内容进行评价和可行性分析，帮助学生共同完善实验方案，最终由学生具体操作完成实验，验证其方案的可行性与合理性，分析总结其实验过程中遇到的问题[5]。比如“市售柑橘中柠檬酸含量的测定”、“阿司匹林药片中乙酰水杨酸含量的测定”等。③教师在进行实验内容讲解时适当引入与所讲实验内容相关的生产或生活实际案例，密切联系社会热点事件，帮助学生了解课堂所学知识与实际应用之间的关系，引导他们将所学知识、技能应用到实践中。

2.2 改变传统教学模式，探索更行之有效的教学方式

传统实验课教学通常是教师先行讲解实验原理、步骤等，然后学生按照讲解做实验，在这个过程中学生的自主性不够突出。实验过程中学生只是按照既定步骤进行操作，缺乏独立思考。甚至连实验中要用到的试剂、溶液等都是由实验教师事先配制，实验的前期准备工作学生完全没有参与，比如“高锰酸钾标准溶液浓度的标定”实验中，高锰酸钾溶液配制相对繁琐且需提前配制，而实际实验课中学生只是在课件里学习了高锰酸钾溶液的配制并没有实际参与其中，这对其实验能力的培养是不全面的。

在实际实验课教学中，要不断创新教学方法，比如“翻转课堂”，学生分组根据课下预习情况讲解实验，教师进行必要的指导，这种方法可以更好的帮助学生理解实验内容，不再“照方抓药”式的上实验课。同时也可尝试使用计算机为技术为依托的“虚拟仿真”系统，丰富实验内容，提高学生兴趣。最后，也是比较容易做到的，即是合理安排时间，尽可能让学生参与完整的实验过程，从试剂、溶液等的准备工作开始到取得最终的实验数据。涉及较为复杂的试剂准备工作的实验，可提前安排学生对实验内容进行预习，并在前一次实验课结束时进行下一次实验的试剂准备工作，而相对简单的试剂可以当堂处理和配制。这样除了使学生参与到实验的全过程外，也可以一定程度提高学生的学习积极性，激发其学习兴趣。

2.3 创新实验课程学业成绩评价模式

我院目前实行的实验课成绩评价方式是：最终成绩=考试成绩×70%+平时成绩×30%。考试成绩就是最终的操作考试成绩，学生从两个实验中抽取一个完成，最终从实验原理、操作规范性、数据处理等方面考查给分；平时成绩主要是平时所有实验报告成绩的平均值。这种评价方式中考试成绩占比过大，常引起学生对平时实验的忽视，造成实验课时积极性不高，可以考虑适当增加平时成绩的比重。同时，除了要重视学生的操作技能，还要注重对学生实验基本理论知识、数据处理、实验室安全等方面的培养，因此可增加理论部分的笔试考查。因此，引入如下成绩评价方式：总成绩=平时成绩×60%+操作考试×20%+理论知识笔试成绩×20%[6]。另外，可以增加操作考试实验的数量，可以由之前的两个实验中抽取一个改进为4个实验中抽取一个，以便更全面的考查学生实验操作能力。