化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與教學(xué)質(zhì)量分析

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摘要：分析化學(xué)是一門實(shí)踐性學(xué)科，應(yīng)用廣泛。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在分析化學(xué)教學(xué)中具有重要地位，對學(xué)生分析、解決問題能力和創(chuàng)新能力的提高具有重要作用，搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高整個分析化學(xué)課程教學(xué)效果的關(guān)鍵。該文結(jié)合自身教學(xué)實(shí)踐體會，提出分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一些優(yōu)化措施，為提升該門課程的教學(xué)質(zhì)量提供參考。

關(guān)鍵詞：分析化學(xué)；教學(xué)質(zhì)量；教學(xué)方法

分析化學(xué)作為化學(xué)學(xué)科的一個重要分支，對化學(xué)學(xué)科本身的發(fā)展具有突出貢獻(xiàn)，隨著科技的不斷發(fā)展，其應(yīng)用范圍已經(jīng)涉及經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的各個方面[1]，在生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和能源科學(xué)等領(lǐng)域研究中發(fā)揮著重要作用[2]。分析化學(xué)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，以解決實(shí)際問題為目的，因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在分析化學(xué)這門課中具有重要地位[3]。分析化學(xué)課堂教學(xué)理論性較強(qiáng)，學(xué)習(xí)內(nèi)容相對枯燥，而在實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生有了動手操作和觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的機(jī)會，能夠通過實(shí)踐更好地理解理論知識，因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量關(guān)系到整個分析化學(xué)課程的教學(xué)效果[4]。隨著經(jīng)濟(jì)社會的飛速發(fā)展和各專業(yè)學(xué)科的交叉滲透對人才培養(yǎng)提出了更高的要求，學(xué)生的知識綜合運(yùn)用能力及創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)成為人才培養(yǎng)的核心內(nèi)容[5⁃7]。傳統(tǒng)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，課堂上教師講解理論、方法、步驟，學(xué)生按部就班進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在這種教學(xué)模式下，學(xué)生主動性不高，對實(shí)驗(yàn)過程缺乏自己的理解，教學(xué)效果較差，更談不上創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[8]。為了解決分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題、提高教學(xué)質(zhì)量、達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的，我們嘗試了一系列優(yōu)化措施。

1合理設(shè)置分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

分析化學(xué)是本校藥學(xué)、預(yù)防和檢驗(yàn)等專業(yè)的基礎(chǔ)課程，課程設(shè)置在一年級下學(xué)期和二年級上學(xué)期，分別開展化學(xué)分析與儀器分析教學(xué)。以往實(shí)驗(yàn)課程一般安排在理論課結(jié)束之后開展，盡管對學(xué)生提出課前預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)理論知識的要求，但由于經(jīng)過時間較長，有一定數(shù)量的學(xué)生對前面學(xué)過的理論知識印象不深、缺乏理解，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)效果不佳。針對這種情況，教研組教師調(diào)整了實(shí)驗(yàn)課的開設(shè)時間，將其設(shè)置在相關(guān)理論課結(jié)束不久，例如將“維生素C含量的測定”實(shí)驗(yàn)設(shè)置在氧化還原滴定理論課剛好結(jié)束之后，趁熱打鐵，使學(xué)生能通過實(shí)踐操作進(jìn)一步加深對所學(xué)理論知識的理解，提高了教學(xué)效果。本校的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)包括3種類型，分別是驗(yàn)證性、綜合性和設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，所占比例為3：3：2，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生理解基本原理，綜合性實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生對所學(xué)知識的綜合運(yùn)用能力，設(shè)計性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)包括化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)與儀器分析實(shí)驗(yàn)兩部分，化學(xué)分析作為分析化學(xué)的基礎(chǔ)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)著重強(qiáng)調(diào)“量”的概念，儀器分析則是建立在化學(xué)分析基礎(chǔ)上，具有分析方法多、涉及面廣、相對獨(dú)立和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)放在儀器的工作原理和應(yīng)用上[9]。本校分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)根據(jù)不同學(xué)科設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，預(yù)防與檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)專業(yè)設(shè)置6次化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)、8次儀器分析實(shí)驗(yàn)，而藥學(xué)專業(yè)則設(shè)置了6次化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)與12次儀器分析實(shí)驗(yàn)。為了滿足不同學(xué)科的教學(xué)要求，教師根據(jù)不同專業(yè)適當(dāng)設(shè)置了不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如預(yù)防與檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)專業(yè)設(shè)置了“鄰甲苯胺法測定血清葡萄糖”“火焰原子吸收法工作條件選擇及血清鋅含量的測定”等實(shí)驗(yàn)，而藥學(xué)專業(yè)則專門設(shè)置了“非水滴定法測定水楊酸鈉含量”與“火焰原子吸收法工作條件的選擇及肝素鈉中雜質(zhì)鉀鹽含量的測定”等內(nèi)容。

2優(yōu)化分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)，教師以往對預(yù)習(xí)的內(nèi)容并沒有做具體要求，而由于軍校課程和訓(xùn)練任務(wù)安排較多，占用了學(xué)生較多的時間，學(xué)生在課前一般只是粗略地看下實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，有些學(xué)生甚至干脆不作預(yù)習(xí)，當(dāng)教師在課堂上提問相關(guān)問題時，很少有人能回答出來，學(xué)生只能通過教師課堂的講解粗略的了解實(shí)驗(yàn)，而且在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生對每一個實(shí)驗(yàn)步驟的目的、意義缺乏足夠理解，無法達(dá)到理想的教學(xué)效果?，F(xiàn)在，教師在課前針對即將開展的實(shí)驗(yàn)提出系列具體問題，由不同組的學(xué)生分別回答，如“碘量法測定維生素C含量”實(shí)驗(yàn)，教師會在課前提出“碘量法的定義和分類”“淀粉指示劑何時加入”“實(shí)驗(yàn)對溶液體系的要求”等具體問題，促進(jìn)學(xué)生主動預(yù)習(xí)思考，讓學(xué)生在課前做好“熱身活動”，上課的時候結(jié)合教師的講解和自身操作觀察，使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的理解進(jìn)一步加深，取得了較好的教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)課開始后，教師一般會先講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、相關(guān)原理和實(shí)驗(yàn)步驟[11]。傳統(tǒng)的板書教學(xué)方法是教師結(jié)合板書講解知識點(diǎn)，學(xué)生對難點(diǎn)理解的途徑有限，而多媒體教學(xué)則能將知識點(diǎn)通過圖片、動畫等多種形式更加直觀地展現(xiàn)給學(xué)生，從而能夠幫助學(xué)生更好地理解所學(xué)知識[12]。例如，配位滴定中鉻黑T指示劑的變色原理可以制作成動畫，通過教師講解，使學(xué)生理解滴定前后指示劑的配位情況。到目前為止，本校分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)完全采用以多媒體教學(xué)為主，板書為輔的教學(xué)模式，并在教學(xué)過程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷完善多媒體課件，力求降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，提高教學(xué)效率。課后總結(jié)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)，關(guān)系到整堂課的教學(xué)效果。傳統(tǒng)的方法是在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師對實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，學(xué)生被動接受，導(dǎo)致學(xué)習(xí)主動性不高[13]。我們嘗試采用讓學(xué)生根據(jù)分組分別來總結(jié)，對不理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以分析，并將總結(jié)情況列入實(shí)驗(yàn)評分體系，促進(jìn)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程認(rèn)真對待，而不能應(yīng)付了事。對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想的組，我們會在課后開放實(shí)驗(yàn)室，使這些學(xué)生可以重復(fù)實(shí)驗(yàn)過程，從而提高學(xué)生整體的學(xué)習(xí)效果。

3改進(jìn)設(shè)計性實(shí)驗(yàn)實(shí)施方法

設(shè)計性實(shí)驗(yàn)是一種由學(xué)生自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案的教學(xué)模式，旨在提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，對學(xué)生創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)有很大幫助，目前各院校已經(jīng)有了一些設(shè)計性實(shí)驗(yàn)開設(shè)的嘗試[14]。設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過程一般是先由教師提出待解決的問題，然后學(xué)生通過查閱資料，結(jié)合學(xué)過的知識給出解決方案，以書面形式上交，教師集中講評后統(tǒng)一實(shí)施。立題是否合適是能否達(dá)到良好教學(xué)效果的關(guān)鍵，教師所提出的問題必須處于學(xué)生所學(xué)范圍內(nèi)，使其能夠利用所學(xué)知識加以解決。過難的立題往往使學(xué)生不知所措，交上來的設(shè)計方案基本無法順利實(shí)施；過于簡單的立題則不能很好地起到提高能力的作用。例如設(shè)計性實(shí)驗(yàn)“生理鹽水中氯化鈉含量的測定”，主要考查學(xué)生對沉淀滴定銀量法的應(yīng)用，而在3種方法中，多數(shù)學(xué)生會選擇最易實(shí)施的鉻酸鉀指示劑法。為了解決這個問題，作者將立題要求從使用1種方法提高到使用2種方法測定氯化鈉的含量，并將結(jié)果加以對比分析，這樣既能將立題控制在所學(xué)知識范圍內(nèi)，又能通過適當(dāng)提高設(shè)計難度，達(dá)到鍛煉學(xué)生、提高能力的目的。以往學(xué)生上交的設(shè)計方案僅包括實(shí)驗(yàn)所需儀器試劑和實(shí)驗(yàn)步驟，教師在批改過程中發(fā)現(xiàn)了2個問題：一是很多學(xué)生的設(shè)計方案雷同，可能存在抄襲，也可能存在在網(wǎng)上搜索現(xiàn)成實(shí)驗(yàn)方案的行為，學(xué)生這種投機(jī)取巧的行為基本不能靠自覺抑制；另一種是設(shè)計的實(shí)驗(yàn)步驟存在明顯錯誤，例如指示劑的濃度不合適、未考慮溶液酸堿環(huán)境等，一方面是對所學(xué)知識未能融會貫通的表現(xiàn)，也可能存在應(yīng)付了事的思想，上述2個問題極大地制約了設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果?；诖?，教師針對學(xué)生的設(shè)計方案提出新要求，首先要寫出自己對于所給出立題的理解，如解決該問題用到何種方法、原理，然后提出實(shí)驗(yàn)方案，每一步方案的目的都要明確，實(shí)施中需要注意的事項(xiàng)也要逐一列出，所用試劑的濃度、體積如何選擇，最后給出實(shí)驗(yàn)所需要的試劑材料等。允許同組的學(xué)生互相討論，共同完成，這樣一來學(xué)生在設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案的時候就必須迫使自己主動思考，提出的每一個步驟都要理由充分，不能隨手拈來。相比于其他實(shí)驗(yàn)，設(shè)計性實(shí)驗(yàn)占用了學(xué)生較長的時間，教師可以適當(dāng)提高設(shè)計性實(shí)驗(yàn)在整體實(shí)驗(yàn)課中的分?jǐn)?shù)比重，從而引起學(xué)生足夠的重視?？傊?，要提升分析化學(xué)課程整體教學(xué)質(zhì)量，就必須改革優(yōu)化現(xiàn)有的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)踐表明，通過合理設(shè)置教學(xué)內(nèi)容、不斷優(yōu)化教學(xué)方法與手段及改進(jìn)設(shè)計性實(shí)驗(yàn)實(shí)施方法，能夠提高分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，有助于提高學(xué)生分析、解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

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作者:劉明 張夢軍 曹文軒 單位:陸軍軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)與檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)系藥物分析學(xué)教研室