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分析化学实验教学改革探索
来源查字典化学网| 2019-07-02 发表| 教学经验分类:化学论文

教学经验

ժҪ:分析化学实验是化工类专业的一门重要的专业基础必修课程。分析了分析化学实验教学过程中存在的问题,从教学观念、上课模式、实验内容、教学方法四个方面探索实验教学改革的思路和方法,采用理实一体化教学统一理论和实验,合理安排实验内容,使知识结构更完整,层次更分明。改良式对分课堂的教学模式,使课堂氛围更活跃,学生的参与度更高,对知识的接受更积极,更主动。

关键词:分析化学实验;教学改革;教学模式;教学方法

分析化学实验是分析化学的重要组成部分,与理论知识联系紧密,旨在通过实验加深对理论知识的理解,使学生对分析化学中的定量分析和定性分析有更加深入的理解,培养学生实事求是的科学态度和严谨的工作作风,提高分析问题、解决问题的能力。随着时代的发展,高职学生有了新的特点:(1)生源更为复杂。如酒泉职业技术学院统招生、三职生、单招生各占三分之一,学生的化学基础知识容量与以前的学生相比,更为薄弱,能力层次不齐;(2)独生子女多,自理能力差,依赖性强;(3)学习成绩不突出,自信心不足,缺乏自我表现能力;(4)动手能力较差,缺少一些应有的生活常识;(5)受挫折教育少,心理承受能力较差。面对如今的学情,如何上好分析化学实验课,培养出适应社会需求的专业人才,是我们要不断探索的问题。

1分析化学实验教学现状分析

1.1教育观念过时

传统的高等教育更注重学生对理论知识的掌握,忽视对学生创新能力和综合素质培养。综合素质的培养指学生将所学知识应用到实践的能力,实现知识、能力、素质的同步提升[3]。教学中,相对于实验课,老师更注重理论课的教授,导致学生也不重视实验课,认为实验课是理论课的附属品,教学效果差。所以,教改的首要任务是转变教师观念,进而转变学生观念,发挥学生的主动性,培养学生创新能力和独立思考能力。

1.2实验和理论衔接不连贯

在我院,分析化学实验课是工业分析、化工单元操作等专业课的基础。在课程设置时,分析化学的理论课和实验课由不同的老师在固定的时间进行授课,导致理论课一个进度,实验课一个进度。有时,理论已经学习完成,过了好久才进行实验课,进行实验室提去记忆有困难;更多时候,理论还未学习,就开始实验课了,实验课走到了理论课的前面,学生对实验的操作就是机械化的操作,无法做到高质量的融会贯通的完成实验课。同时,理论课和实验课的老师大多考虑各自的进度及上课情况,较少考虑理论课和实验课的连贯性,导致理论课和实验课的衔接不够连贯,忽视了分析化学知识的连续性渗透,使实验课中缺少理论的指导,影响学生的综合实力的提高。

1.3实验内容安排不合理

目前,分析化学实验教学过于简单,教学内容验证性、重复性实验多,研究设计性实验少;简单实验多,综合性实验少;经典实验多,创新性实验少[2]。我系开设的分析化学实验是以四大滴定为主的基础性实验,但仅仅掌握这些基础操作,是有一定局限性的。现阶段,我系石油化工生产技术、应用化工生产技术及工业分析与检测技术这三个专业分析化学实验课的教材和实验项目基本一致,忽略了具体专业的需求,明显不能适应以应用为基础的职业教育的人才培养模式。

1.4教学方法陈旧

传统的实验教学多采用注入式的教学方法[1]。学生只需要按照既定的步骤完成实验即可,学生无需思考实验过程中可能出现的问题、产生这些问题的原因及解决办法,不能充分调动学生的积极性和主动性,不能使学生做到对理论知识的深入理解,更不能培养学生独立思考、分析问题、解决问题的能力。

2分析化学实验教学改革与探索

2.1转变教学理念

习总书记在十九大报告中指出,建设教育强国是中华民族伟大复兴的基础工程,必须把教育事业放在优先位置,加快教育现代化,办好人民满意的教育。要全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务,发展素质教育,推进教育公平,培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。完善职业教育和培训体系,深化产教融合、校企合作。针对职业教育,强调了深化产教融合、校企合作的重要性,强调了职业教育中培养实践能力的重要性,动手操作能力必要性。同时,大学教育正在从应试教育的影响下解放出来,转向全面提高大学生的素质,培养可持续发展的人才上来。所以教师也要提高自身专业素养,不断充实自己,提升自己的综合能力,在上课和生活中,潜移默化地影响学生;同时注重自己实践动手能力的提高,从观念上,打破知识的完整性,注重实践中知识的应用,强调实践和理论同样重要,甚至,在职业教育中,学生的动手实践能力要比理论知识的掌握更重要,我校开始进行学徒制试点工程,强化校企合作,让学生在真实生产环境中把理论应用实践,使实践能力有更大的提升。

2.2统一理论与实验

根据我院学情,一方面,我们将理论和实验进行理实一体教学,解决了理论与实验不一致的问题。另一方面,我们采用了改良式对分课堂教学模式来激发和带动学生的积极性。对分课堂是复旦大学张学新教授提出的一个课堂改革新模式[4],其核心理念是把一半课堂时间分配给教师进行讲授,另一半时间分配给学生以讨论的形式进行交互式学习,这样,在讲授和内化吸收之外,突出了课堂讨论过程。在实施中,最关键的一点是把讲授和交互式学习在时间上分隔开来,让学生在这两个过程之间有充分的时间按自己的节奏进行个性化的内化吸收。我院的实验课是3课时,学期初用讲授法,讲解对分课堂的上课模式,并讲解实验的项目、原理、方法等内容,为对分课堂做准备。每节课后,学生需完成实验报告册,同时通过网络查询,为下一个实验项目选择可行性高的实验方案。课堂上,我们采用改良式对分课堂。讨论阶段:在规定时间内,根据自己准备内容,以小组为单位,讨论本小组要实施的最佳实验方案。实操阶段:在实验条件允许的情况下,以小组为单位,用本组的方案进行实验;过程中,老师不断巡回指导,改进实验方案,指导实验操作,直至完成实验。讲授阶段:给出下一个实验项目的原理、方法等内容的提纲,布置作业。最后,不论实验成功与否,引导学生总结经验、收获和不足。采用对分课堂的最初目的,是帮助学生建立自信心,让学生发自内心认可自己,所以不论成功与否,积极地鼓励、激励学生,是继续采用这种教学模式的关键。令人欣喜的是尝试对分课堂,学生从抗拒到适应,再到喜欢。虽然开始提出的实验方案可行性低,经过几次尝试后,讨论的方案,从可行性、严谨性上都有了进步,动手能力、学习成绩也有了提高,除此之外,更重要的是开心的学生、快乐的教师、活跃的课堂氛围、融洽的师生关系和令人满意的教学效果。

2.3合理安排实验内容

实验教学内容的质量直接影响教学水平和教学效果,进而影响学生学习的积极性、主动性和创新性。针对我院教学现状,在熟练掌握滴定分析基本操作的基础上,理论联系实践,丰富实验内容;在新课改的要求下,重视实验的设计性、创新性,培养学生举一反三的能力,力求采用多种方法保质保量地完成实验目标。在内容的安排上,肯定滴定分析基本操作的重要性,同时增加一些大型分析仪器的内容,如紫外-可见吸收光谱、红外光谱、原子吸收光谱、荧光光谱及高效液相色谱等,帮助学生理解和消化理论知识,扩宽学生的知识面,丰富学生解决问题的思路和方法。在此基础上合理安排实验的顺序和内容,基础性实验练习动手操作能力,占实验总数的3/7;综合性实验扩宽思维,占实验总数的2/7;创新性实验培养能力,占实验总数的2/7。实验内容分为三个层次,即基础实验、设计性实验及综合实验,分别侧重培养学生的基本操作技能、独立实验能力及综合运用知识进行科学研究的能力,循序渐进,层层递进,逐级发展。为了使实验内容更适合人才培养目标的要求,在内容和形式上都更加重视专业建设,在教学方法、内容、应用都更具有专业特色[5],根据我院的要求,教师在教学过程中可以根据不同专业和学时有所侧重地选用不同的教材,以符合各专业的专业特色[6]。石油化工生产技术专业选用哈尔滨工业大学出版社的《分析化学实验》,里面包括分析化学实验的基本知识、仪器及操作方法介绍,还收入了36个基本实验,23个综合实验以及重在培养学生创新能力和综合技能的设计性实验项目10个,内容很丰富,每一类实验都有选择余地。应用化工技术专业选用化学工业出版社的《分析化学实验》(第一版),里面包括分析化学实验基本知识、定量分析仪器及基本操作、仪器分析设备及操作方法、酸碱滴定实验、配位滴定实验、氧化还原滴定实验、沉淀滴定与重量分析法实验、光学分析法实验、电化学分析法实验、色谱分析法实验、综合性和设计性实验,涵盖了定量化学分析实验和仪器分析实验的内容。工业分析技术专业有专门的仪器分析课程,所以他们开设的课程里面只需要掌握滴定分析的内容,所以工业分析技术专业选用武汉大学的《分析化学实验》(第5版),里面包括分析化学实验的基础知识、常见离子的定性分析实验、定量分析仪器与操作方法、定量分析基本操作实验等。

2.4改革教学方法

传统的教学方法都是先讲解原理,紧接着讲解操作步骤,让学生跟着步骤做就好[7];我们现在以项目为驱动,以小组讨论的方式,推进实验。老师借助对分易微信平台,发送与实验的项目和提纲相关的不同实验方案视频,借助现代化的教学手段让同学们有更多的选择,让同学们对照查看,可以选择自己认为好的一种,或者自己查找到的最优实验方法。上课后,小组讨论,共同选出本小组的最佳实验方案,并依据本组实验方案开始实验,老师逐一查看实施方案,一方面指导学生,共同讨论实验内容的可行性,共同改进实验内容和步骤,另一方面,检查学生的预习情况。不同的小组,有的会选择不同的方法进行实验,有的会选择相同的方法进行实验,学生在实验操作时,教师不断地巡回指导,严格督促学生的操作,确保他们操作规范、准确,达到我们的实验目的,给学生树立客观的实验态度,培养良好的实验素养。完成实验后,实验的结果和数据层次不齐。首先,积极鼓励、激励学生分析自己的实验,提出自己的见解,分享自己实验过程中的问题、收获、成功的关键、失败的原因和改进措施等;学生通过查资料,小组完成实验,通过自我诊断,判断实验的成败,对本组实验完成情况做出客观的分析,培养学生团队合作的能力,培养学生实事求是的科学态度和严谨的作风,以及在实验中分析解决问题、勇于创新的能力。然后,补充学生实验过程中的不足、存在的问题,分析问题发生的原因,找出改正的措施。最后,要求学生按照实验真实情况完成实验报告。此外,因为使用的一些药品难降解、有毒性,流入下水道会污染环境[8],所以要树立学生绿色环保的理念,开发绿色实验,减小使用剂量,同时改进污染大的实验,让学生在实验过程中认识绿色化学,增强环保意识。

3结语

为了适应21世纪社会对化工类人才的需要,本文在分析化学实验的教改中,通过对教学理念、上课模式、教学内容、教学方法的探索与实践,使学生在动手能力、实验技能都有一个新的提升,培养学生严谨的科学作风、实事求是的科学态度、探索开拓的意识、踏实有序的作风等。在教学过程中,强调学生的主动性、反思性和合作性,关注学生的全面发展,使教学更加适应学生的发展,老师作为学生学习的促进者,在完成教学内容的同时,把学生培养成具有扎实的实验操作能力、勇于创新的精神、科学严谨的态度的实用性人才。

参考文献

[1]葛佳.分析化学实验教学改革探索[J].教育教学论坛,2017(36):267-268.

[2]任春艳,马传利,吕海涛.分析化学实验教学改革的几点建议[J].化学教育,2015,36(22):42-44.

[3]任永丽,董海峰.民族院校分析化学实验教学改革探讨[J].科技经济导刊,2017,19:150-153.

[4]张学新.对分课堂中国教育的新智慧.1版[M].北京:科学出版社,2016:4-6.

[5]谢冬,李健.应用型本科院校分析化学实验教学改革[J].淮北师范大学学报(自然科学版),2017,38(1):93-96.

[6]王莹,关磊.基于石油化工专业特色的分析化学实验教学改革初探[J].当代教育理论与实践,2016,8(7):54-56.

[7]贾婧.分析化学实验的教学改革与实践[J].课程教学,2017,31(11):71.

[8]刘良红,李嘉,舒彦,等.医学院校分析化学实验教学改革初探[J].广州化工,2017,45(11):198-199.


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