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师范专业认证背景下分析化学教学模式转变

2022-02-12许婧黄克靖谢宛珍

化工管理 2022年36期
关键词:师范类信阳分析化学

许婧,黄克靖,谢宛珍

(1.信阳师范学院化学化工学院, 河南 信阳464000;2.广西民族大学化学化工学院, 广西 南宁 530006;3.广西民族大学图书馆,广西 南宁 530006)

0 引言

师范类专业认证是专门性教育评估认证机构依照认证标准,对师范类专业人才培养状况所实施的一种外部评价,旨在研究在当前和未来可预见的一段时间内,专业水平能否达到既定的人才培养质量标准[1]。其根本宗旨是深入贯彻新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,落实立德树人根本任务,培育大国良师,深化新时代教师教育改革,全面保障和提高师范类专业人才培养质量,推进师范类专业内涵式发展。师范类专业认证是我国高等教育质量保障体系的重要组成部分,其核心是保证师范生毕业时的知识能力素质达到标准要求,目的是推动师范类专业注重内涵建设,聚焦师范生能力培养。改革培养体制机制,建立基于产出的持续改进质量保障机制和质量文化,才能不断提高专业人才培养能力和培养质量。

在师范类专业认证背景下,作为传统教育类专业的化学学科进行教育教学改革迫在眉睫。化学专业师范认证,能够保证本专业师范生毕业时的知识能力素质达到标准要求,推动化学专业内涵建设,聚焦师范生能力培养,改革培养体制机制,建立基于产出的持续改进。作为化学专业四大核心专业课之一,分析化学的涉及面极广,在化工、生物、材料、医药、环境、能源等诸多领域中具有不可替代的重要作用。分析化学课程旨在提高化学专业学生教学能力和学科素养,期望通过本课程的学习帮助学生系统、扎实地掌握化学及相关学科基本知识、基本理论和基本技能,熟练开展课堂及实践教学;具备化学学科的基本理论知识、实践技能、学科思想方法以及相关的数理知识;把握化学学科知识体系的发展历史和前沿动态,理解化学核心素养的内涵,掌握以此为目标导向的化学学习指导方法与策略;能从综合及跨学科的视角认识化学学科与其他学科、社会实践的相关性,具有整合相关学科知识和方法并运用其解决化学教学问题的素养和能力[2]。此外,由于师范学生的专业特殊性,该课程还需要关注师范生的基本素养和技能。因此,分析化学教学对本专业本科生知识体系构建和能力培养起着至关重要的作用。

本文以信阳师范学院化学专业本科生为对象,针对现阶段分析化学教学中存在的不足,以师范认证“学生中心、产出导向、持续改进”的核心理念为,指导方针,坚持贯彻国家教育方针政策,以国家教育方针为人才培养根本方向。坚持德、智、体、美、劳全面发展的基本育人目标,坚持以立德树人为根本任务,坚持社会主义办学方向,践行社会主义核心价值观,增进对习近平新时代中国特色社会主义思想的政治认同、理论认同、情感认同。突出师德养成,强化教书育人能力,努力培养以服务信阳市为主、兼及河南其他地区的高素质中学化学教师。

1 以学生为中心目标的建立

信阳师范学院分析化学专业开设学时为54学时,学生需要掌握分析试样的采集与处理、分析化学中的误差与数据处理、酸碱滴定法、配位滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法、重量滴定法、吸光光度法、分析化学中常用的分离和富集方法这九章核心内容。通过本课程的学习,学生应当达成以下知识体系目标:掌握误差的来源、分类、减免及表征,理解系统误差与偶然误差的区别和减免,区别准确度与精密度、联系与表示方法,理解有效数字的保留、修约及运算规则,学会实验数据的统计处理方法,掌握提高分析结果准确度的方法,加深对“量”的概念的理解和认识;同时本课程培养学生树立严谨的工作作风和科学的实验态度;了解滴定分析法特点、分类和对滴定反应的要求;掌握标准溶液的配制和标定、基准物质的条件及滴定分析中的计算;掌握化学平衡的基本知识、基本理论及相关计算;掌握滴定分析的原理、化学计量点的计算及指示剂的选择原则;掌握滴定突跃的计算方法及影响滴定突跃的因素;掌握弱酸能够被准确滴定和分步滴定的判别式、金属离子能够被准确滴定和分别滴定的判别式;掌握常用的滴定分析方法、特点及其应用;了解分析化学的任务和作用、分析方法的分类、分析化学的发展趋势。了解重量分析法的基本概念、基本要求及分析过程;掌握沉淀溶解度的概念、影响因素及其计算;掌握沉淀的类型和形成过程、影响沉淀纯度的因素及沉淀条件的选择;掌握物质对光的选择性吸收和光吸收的基本定律;了解分光光度计的构成及吸光光度法的基本原理,理解显色反应及其影响因素,掌握吸光光度分析过程的误差控制方法;了解其他的吸光光度法及其应用;理解定量分析中常用分离方法的基本原理、操作,以及这些方法在分析中的作用和应用范围,为了解与掌握现代化学中的重要实验方法打下初步的基础;培养学生根据实际问题选择合适分析方法的能力,以及解决具体问题的能力。

与其他专业课程一样,分析化学也面临着课时少、内容多这一现状,教师在大纲目标制定及上课过程中仍然延续以知识为中心的教学模式:“填鸭式”灌输知识,学生被动地靠记忆掌握相关知识点。这与“以学生为中心”的新型教学模式相悖,不能满足当前社会人才的需求,不符合现代教育改革中提倡的高阶技能教育目标,很难真正实现学科素养的提升。

作为河南省属重点建设的两所师范大学之一,信阳师范学院自建校以来时刻牢记党和人民的嘱托,高举教师教育旗帜,坚守教师教育本色,践行教师教育使命。在师范专业认证大背景下,根据河南省以及大别山革命老区中学教育改革发展与教师队伍建设及需求情况,分析化学专业将学校、学院的办学定位与发展规划融入到目标定位之中,使培养目标既符合国家、地区中学教育改革发展需求,契合学校、学院的办学定位和发展规划,又体现中学教师培养的新趋势和中学化学教育发展的新动向[3]。具体到分析化学课程中,在大纲修订过程中,严格落实以学生为中心的教育理念,避免使用“了解、熟悉、掌握”等既不利于学生自我定位也不利于老师目标达成度实现的传统词汇。在授课环节中,丰富教学策略,确定三维教学目标,培养学生独立发现问题、分析问题、解决问题的能力,真正实现综合育人的目的。

2 以目标为导向,全方位育人

分析化学是一门是与实际联系紧密的学科,教师在教学策略中可以利用生活中的问题设置情境。例如在第六章配位滴定内容讲解中,教师可以以大家非常熟悉的信阳毛尖为切入点,设置问题:信阳毛尖在信阳喝着好喝吗?通过讨论,自然而然地引出探究课题:自来水硬度的测定。这样的设计可以抓住学生的注意力,使学生顺利进入本节课的学习。为了使学生更好地理解本节课的内容,教师可以先带领学生回顾定性判别软水硬水的方法,让学生总结出生活中辨别软、硬水的方法:硬水中钙镁离子含量高,冲泡茶叶时口感较差;钙镁离子很难与洗涤剂的有效成分发生反应,软水泡沫丰富。根据以上生活现象可以对水质进行简单的鉴别,但不能对其做出准确的定量分析。而水硬度含量与人类生活密切相关,长期饮用硬度超标的自来水,会诱发结石癌等一系列疾病,威胁人类健康。水的硬度对工业用水,尤其是锅炉用水影响很大,一旦超标,会造成局部过热。由此,通过回顾旧知,引入新课,能够增强学生的学习自信心。

随后,教师继续向学生提问:如何定量实现对自来水硬度的测定?让学生带着这问题进入接下来的学习。在这一过程中,教师会先让学生自己设计实验,验证他们关于信阳水是软水的设想,让学生在探究新知过程中,掌握滴定条件的选择。教师再进一步以硬水软化为切入点,讲解分析化学在生活中的应用,提示学生是否注意到热水器旁边都连着几个管子,管子内部装的是交换树脂,钙离子、镁离子会与树脂上的氢离子发生置换反应,从而附着在树脂表面,实现硬水软化,这样的设计可以进一步激发学生的学习热情。最后,以寻求新型软化水质技术为契机,帮助学生了解科技前沿:离子交换树脂是目前常用的硬水软化方式,但该方法净化效率低,维修成本高,不适合大规模推广。我国地热能丰富,但在管道运输过程中发现,由于水硬度超标,会形成碳酸钙、碳酸镁沉淀,附着在管道上,降低管道的运输效率,同时加剧管道的腐蚀。对这一问题,很显然利用交换树脂效率太低。因此,信阳师范学院与中石化合作,拟采用在管道两侧施加电场定向调控钙镁离子流动的方式实现对水质的软化。采用以目标为导向的教学方法,能够提高学生的课堂参与度,同时培养学生的情感价值观,真正实现综合育人。

3 虚实结合,混合模式的使用

随着信息化大背景的广泛应用,互联网技术增加了现有教学手段,为教师授课提供了更多途径,从根本上打破了传统单一面对面授课模式。授课能够不受时间、空间限制,促进学生变被动为主动根据学习习惯、时间自由安排学习计划,做到有效的课前预习和课后复习,最大限度地发挥线上资源的优势[4-5]。在授课过程中,利用线上资源可以拉进师生距离,帮助教师及时了解学生对内容的接受度。以第六章内容讲解为例,在授课前利用学习通平台发布问卷:“都说信阳毛尖在信阳喝着好喝,换个地方就差些味道。”关于这个现象,教师设置四个选项,做一个简单问卷调查,并根据后台反馈的结果,及时调整授课内容安排。在课上分组讨论,请同学们结合配位滴定法有关知识设计出测定自来水硬度的实验方案,列出所需要的主要试剂、仪器,写出主要的实验原理,在学习通平台提交,方便教师及时掌握授课成果。课程结束后,发布作业,请同学们对信阳自来水进行测试并给出相应的数据,通过查看学生作答情况,及时督促学生进行巩固。新型混合模式的出现,极大丰富了课堂内容,推动大数据信息技术与教育教学的深层次融合,进一步强化育人效果。

4 结语

以师范专业认证大背景为契机,本文概括了分析化学教学中的现存问题,提出分析化学改革中需要坚持对师范生的教学改革基本理念和中学化学核心素养教学标准要求,强化师范生对教育基本理论和基础知识的掌握,肯定对教育现代化技术的需求以及对师范生持续性学习和不断提高的需求,制定能满足师范生的职前素质养成和职后预期发展能力的新型教育方法。旨在进一步深化学生对分析化学基本知识的理解运用,培养学生高阶综合能力,突出师范专业特色,实现综合育人。

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