高校分析化學(xué)課程教學(xué)改革分析
時間:2022-03-31 05:17:15
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1改革理論教學(xué)
分析化學(xué)是化學(xué)專業(yè)學(xué)生的四大基礎(chǔ)課程之一,分析化學(xué)基本理論的學(xué)習(xí)是分析化學(xué)課程的基石,也為分析化學(xué)實驗的教學(xué)提供理論指導(dǎo)。但目前獨立學(xué)院分析化學(xué)理論課的教學(xué)存在一些問題,例如:(1)教學(xué)內(nèi)容多但課時少,學(xué)生很難在有限的課時內(nèi)掌握分析化學(xué)的全部基礎(chǔ)理論;(2)教學(xué)模式上仍然主要采用“老師教學(xué)生學(xué)”的模式,學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)的意識和能力;(3)教學(xué)方法上雖然大部分學(xué)校都采用了多媒體教學(xué),但很多多媒體課件僅僅是將書本的內(nèi)容搬到屏幕上,仍然無法充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[2]。鑒于此,我們從教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)模式和教學(xué)方法三個方面對獨立學(xué)院分析化學(xué)的理論教學(xué)進(jìn)行了改革。
1.1調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ),突出重點
以我校獨立學(xué)院芙蓉學(xué)院為例,分析化學(xué)課程使用的教材是武漢大學(xué)編寫的《分析化學(xué)》第五版,教學(xué)內(nèi)容比較多,但是學(xué)時比較少,一般安排40左右的學(xué)時。我們根據(jù)不同專業(yè)的特點、就業(yè)需求和人才培養(yǎng)方案修改了教學(xué)大綱,對教學(xué)內(nèi)容作出了調(diào)整和側(cè)重。例如化學(xué)(教育)專業(yè)安排48個學(xué)時,偏向基礎(chǔ)理論的講解,包括重要的公式都進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)也安排了48個學(xué)時,但由于其包含工業(yè)分析、精細(xì)化工、環(huán)境化學(xué)三個偏應(yīng)用的方向,在教學(xué)時特意加入了一些和這些方向相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容,例如環(huán)境水質(zhì)分析、礦物分析等等。而材料專業(yè)只安排36個學(xué)時,因此結(jié)合材料專業(yè)的特點適當(dāng)刪減了一些內(nèi)容,例如重量分析和沉淀滴定以及質(zhì)量控制,同時將酸堿滴定、絡(luò)合滴定以及氧化還原滴定放在一起講述,橫向比較滴定突躍、滴定曲線及指示劑變色原理,而且對公式的推導(dǎo)減弱,重點加強(qiáng)公式的應(yīng)用。另外,有意加強(qiáng)了樣品采集及預(yù)處理、分離和富集相關(guān)方面的內(nèi)容。通過調(diào)整和優(yōu)化不同專業(yè)方向的教學(xué)內(nèi)容,在保留經(jīng)典化學(xué)分析內(nèi)容的基礎(chǔ)上,更加突出了專業(yè)性和實用性。
1.2改變教學(xué)模式,加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力
“灌輸式”的教學(xué)模式是中國應(yīng)試教育的結(jié)果,這在初高中學(xué)習(xí)階段可能暫時還不能得到明顯改善,但大學(xué)教育和義務(wù)教育有著明顯的差別。由于大學(xué)課程多,每門課程課時少,因此往往一堂課要講幾個章節(jié)的內(nèi)容,篇幅上可能就是十幾頁甚至幾十頁。如果學(xué)生沒有進(jìn)行自主學(xué)習(xí),尤其是獨立學(xué)院的學(xué)生本來學(xué)習(xí)基礎(chǔ)就差,僅靠課堂上老師幾十個課時的“灌輸”,往往只能學(xué)到一點皮毛,知其然不知其所以然,達(dá)不到較好的教學(xué)效果。因此,我們在理論教學(xué)中進(jìn)行了“引導(dǎo)式”教學(xué)模式的嘗試。在每個章節(jié)開始之前,先向?qū)W生拋出幾個與該章節(jié)知識點相關(guān)的問題,引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)尋找答案。在課堂教學(xué)時,重要的知識點,基本的原理方法還是由老師講授,再由學(xué)生回答拋出的問題。同時,對于容易混淆的知識點和難以理解的知識點,經(jīng)教師進(jìn)行巧妙引導(dǎo)后由學(xué)生通過討論后解決。另外,對于每一章的內(nèi)容由教師提出一個與之密切相關(guān)的分析課題,然后將學(xué)生分成5~10人(視班級人數(shù)而定)一組,要求學(xué)生在課后查閱相關(guān)資料文獻(xiàn)完成課題并制作課件,每一章的最后一堂課留出10~20min左右的時間讓學(xué)生展示其課題完成情況。通過這樣“引導(dǎo)式”的教學(xué)模式,讓學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí),帶著課題實踐,不僅大大提高了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性,而且通過問題的思考和討論,使學(xué)生對知識點有更好的理解和吸收,通過課題的完成和匯報,使學(xué)生對該章節(jié)的知識點進(jìn)行了擴(kuò)散和拓展,并鍛煉了其查閱文獻(xiàn),制作課件及語言表達(dá)等方面的能力。
1.3創(chuàng)新教學(xué)方法,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要以手寫板書為主,但在講解一些需要演示的內(nèi)容時受到限制。例如,吸光光度法一章講授分光光度計的構(gòu)造和檢測原理時,如果使用多媒體教學(xué),將使學(xué)生獲得直觀的感知。然而,對于一些基本原理的講授,重要公式的推導(dǎo)等方面,如果使用多媒體教學(xué),反而使學(xué)生有走馬觀花的感覺。另外,對于每一種分析方法的應(yīng)用,如果僅僅是將書本上的文字搬到屏幕上,同樣起不到多媒體的教學(xué)效果,讓學(xué)生感覺索然寡味,提不起學(xué)習(xí)興趣。針對這樣一些情況,我們在教學(xué)方法和手段上面進(jìn)行了改革。對于每一章節(jié)知識點大綱務(wù)必在黑板上板書,并標(biāo)明重點難點,這樣可以讓學(xué)生不僅對該章節(jié)知識點有個整體認(rèn)識,并且讓學(xué)生明確了學(xué)習(xí)重點。同時,對于重要公式的推導(dǎo)務(wù)必在黑板上一步一步地板書,并且讓學(xué)生參與公式的推導(dǎo),使學(xué)生加深對公式的理解。對于一些儀器的構(gòu)造、曲線的繪制、顏色的變化等需要借助多媒體的內(nèi)容,盡量用多媒體課件進(jìn)行講解,使學(xué)生對知識點獲得直觀的、立體的、全方位的學(xué)習(xí)。另外,對于每個章節(jié)知識點的運(yùn)用尤其是分析方法的應(yīng)用,我們引入了“案例教學(xué)法”[3],使學(xué)生對所學(xué)知識應(yīng)用于實際生活獲得直接的感知。例如氧化還原滴定一章關(guān)于重鉻酸鉀法測水質(zhì)化學(xué)需氧量(COD),教材上只用了幾行話介紹,而且停留在紙面上,學(xué)生難以理解掌握。我們以常德市穿紫河水質(zhì)分析為案例,介紹了常德市環(huán)保局在治理穿紫河水質(zhì)污染時測量COD的整個流程和方法手段,使學(xué)生對重鉻酸鉀法測定COD的原理及操作過程中的注意事項有了深入的理解和明確的認(rèn)識,而且也使學(xué)生認(rèn)識到了學(xué)習(xí)分析化學(xué)的實用性,調(diào)動和激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)分析化學(xué)的興趣和積極性。
2創(chuàng)新實驗教學(xué)
分析化學(xué)是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科。分析化學(xué)實驗教學(xué)和理論教學(xué)具有同等重要的地位,都是分析化學(xué)課程的重要組成部分。分析化學(xué)實驗教學(xué)不僅能使學(xué)生加深對理論知識的理解和掌握,更重要的是能培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力,鍛煉學(xué)生科學(xué)思維,提升學(xué)生綜合素質(zhì)。但目前獨立學(xué)院分析化學(xué)實驗教學(xué)也存在一些問題,例如:(1)實驗教學(xué)內(nèi)容陳舊且與實際應(yīng)用脫節(jié);(2)實驗教學(xué)模式上仍以教師講述演示,學(xué)生照方抓藥為主;(3)實驗教學(xué)方法缺乏創(chuàng)新。針對這些問題,我們對獨立學(xué)院分析化學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)行以下幾個方面的改革。
2.1更新實驗教學(xué)內(nèi)容,既強(qiáng)化基本實驗技能,又培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)意識
針對實驗教學(xué)內(nèi)容陳舊及與應(yīng)用脫節(jié)的問題,我們在原有實驗教學(xué)體系的基礎(chǔ)上,以基礎(chǔ)化學(xué)實驗的必備基本技能為核心,結(jié)合化學(xué)化工類本科生畢業(yè)后可從事工作的崗位技能特點,把實驗項目進(jìn)行了更新和優(yōu)化,增加了與大學(xué)生畢業(yè)后工作崗位有關(guān)的實驗內(nèi)容。例如針對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)環(huán)境化學(xué)方向,我們增加了與環(huán)境監(jiān)測部門工作有關(guān)的常德市沅江水質(zhì)重金屬檢測的實驗項目,使學(xué)生了解和掌握環(huán)保部門監(jiān)測工作的基本流程和方法[4]。又如,我們在開展學(xué)生基本實驗技能實驗項目的同時,還適當(dāng)?shù)丶尤肓艘恍┡c教師的科研方向及產(chǎn)學(xué)研相關(guān)的專業(yè)實驗項目,如膠體金的制備及光度法表征實驗[5]。通過更新實驗教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生既對教師的科研方向和企業(yè)生產(chǎn)需求有一定的了解,也學(xué)到了相應(yīng)的專業(yè)技能,強(qiáng)化學(xué)了生對專業(yè)知識的應(yīng)用性和創(chuàng)新性的認(rèn)識,培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)意識。
2.2建立“研討式”
實驗教學(xué)模式,既鞏固基礎(chǔ)知識,又培養(yǎng)分析問題解決問題的能力傳統(tǒng)的分析化學(xué)實驗課程教學(xué)模式大多采用教師講解及示范,學(xué)生聽講及練習(xí)的模式,學(xué)生完全處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài),做實驗基本上是照著黑板上的步驟做一步看一步,遇到實驗現(xiàn)象出現(xiàn)異常的情況完全搞不清原因,也無法動手解決,嚴(yán)重缺乏自主性和獨立思考問題解決問題的能力。針對此問題,我們建立了“研討式”實驗教學(xué)模式,首先在每一次實驗之前拋出與該實驗相關(guān)的幾個問題,促使學(xué)生通過預(yù)習(xí)實驗找到答案;其次在教師講授每次實驗時和學(xué)生對實驗原理、實驗步驟及可能出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行研討,分析每一步為什么要這么做,為什么會出現(xiàn)這樣的實驗現(xiàn)象,如果出現(xiàn)了其他的實驗現(xiàn)象可能是哪里出了問題,等等;最后對于每次實驗的實驗報告必須要有結(jié)果討論部分,有對實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果的分析。而且,我們將這些提問和分析納入考核中并占有較大的比例。這樣不僅可以促使學(xué)生更加自主地學(xué)習(xí),而且也培養(yǎng)了學(xué)生思考問題分析問題解決問題的能力。
2.3革新實驗教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生實驗興趣
在“研討式”實驗教學(xué)模式的大框架下,為了進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的實驗興趣,我們針對獨立學(xué)院學(xué)生的學(xué)習(xí)特點對分析化學(xué)實驗教學(xué)方法也進(jìn)行了相應(yīng)的革新,總結(jié)為“教師講授演示,學(xué)生合作學(xué)習(xí)”,體現(xiàn)為“教”與“學(xué)”兩個方面。在“教”的方面除了研討式的講授以外,必要時借助多媒體對一些實驗現(xiàn)象進(jìn)行演示。多媒體一般運(yùn)用在理論教學(xué)方面,但我們認(rèn)為實驗教學(xué)中很多情況下也可以運(yùn)用多媒體。例如我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生在做碘量法測銅鹽中銅含量的實驗時,對終點的判斷常常不能肯定,為此我們將教師的演示實驗錄像,通過幻燈片演示使學(xué)生對該實驗的顏色變化和終點判斷有了直觀的認(rèn)識,學(xué)生在做該實驗時就有了更好的把握,從而增強(qiáng)了實驗興趣。而在“學(xué)”的方面實行合作學(xué)習(xí),將一個教學(xué)班分成幾個組,教師在準(zhǔn)備分析樣品的時候特意使其含量不同,要求每個組在實驗總的方法框架下設(shè)計該組具體的實驗方案,同時讓每個組統(tǒng)籌安排分工合作,一起完成該實驗[6]。這樣不僅鍛煉了學(xué)生分析問題解決問題的能力,而且增強(qiáng)了學(xué)生分工協(xié)作的“團(tuán)隊精神”。
3加強(qiáng)條件建設(shè)
分析化學(xué)學(xué)科的發(fā)展離不開良好的教學(xué)條件,然而許多地方高校獨立學(xué)院尤其是新升的本科院校獨立學(xué)院,在教學(xué)條件上存在很多劣勢,有些獨立學(xué)院完全依靠母體的教學(xué)資源。即便如此,在分析化學(xué)學(xué)科教學(xué)條件上仍然達(dá)不到應(yīng)有要求,表現(xiàn)在實驗室建設(shè)經(jīng)費(fèi)投入不足,實驗條件落后;教學(xué)隊伍結(jié)構(gòu)不合理,人員不穩(wěn)定[7]等。針對這些問題,我院近年來從硬件和軟件兩個方面對分析化學(xué)學(xué)科的教學(xué)條件進(jìn)行了大力建設(shè),教學(xué)效果改善明顯。
3.1硬件上加大經(jīng)費(fèi)投入,改善教學(xué)條件
依靠我院應(yīng)用化學(xué)十二五重點建設(shè)學(xué)科經(jīng)費(fèi)及中央財政的撥款,大力加強(qiáng)基礎(chǔ)化學(xué)各學(xué)科(包括分析化學(xué))教學(xué)條件的建設(shè),增加了多媒體教室的數(shù)量,補(bǔ)充了一大批分析化學(xué)實驗相關(guān)的儀器及耗材,例如分析天平,分光光度計,滴定管等,基本做到了人手一套儀器耗材,讓每個學(xué)生都能夠在有限的課堂時間內(nèi)熟練儀器的使用原理和規(guī)范操作。為了便于學(xué)生理解和掌握各類儀器的使用原理和規(guī)范操作,我們還在多媒體輔助課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上,開發(fā)了分析天平使用、分光光度計檢測原理和使用規(guī)范等一系列的適用于實踐教學(xué)的課件和軟件,使學(xué)生在進(jìn)實驗室之前對實踐教學(xué)的內(nèi)容有所了解,在進(jìn)實驗室之后對實驗儀器能夠進(jìn)行規(guī)范操作。
3.2軟件上引進(jìn)高學(xué)歷人才,穩(wěn)定教學(xué)隊伍
近年來我院為了組建結(jié)構(gòu)合理的分析化學(xué)教學(xué)隊伍,在學(xué)校人才引進(jìn)政策的大力支持下,先后引進(jìn)了985高校分析化學(xué)專業(yè)的兩名優(yōu)秀博士。同時,針對分析化學(xué)實驗室準(zhǔn)備人員流動性大的現(xiàn)狀,芙蓉學(xué)院還特別招聘了具有分析化學(xué)碩士學(xué)位的專職老師擔(dān)任實驗準(zhǔn)備工作。這樣就在原有教師隊伍的基礎(chǔ)上形成了一支年齡、學(xué)歷、職稱結(jié)構(gòu)合理的穩(wěn)定的專業(yè)教師隊伍。
4結(jié)語
分析化學(xué)是化學(xué)化工類學(xué)生的四大基礎(chǔ)課程之一,也是其他理工科專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程。文章針對地方高校獨立學(xué)院分析化學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀,結(jié)合分析化學(xué)學(xué)科課程特點及獨立學(xué)院學(xué)生學(xué)習(xí)特點,從理論教學(xué)、實驗教學(xué)和條件建設(shè)三個方面對分析化學(xué)的教學(xué)改革進(jìn)行了探索和實踐,教學(xué)效果得到了明顯的改善。我們相信通過持續(xù)的改革和創(chuàng)新,分析化學(xué)教學(xué)改革將會取得更大的進(jìn)步。
本文作者:張松柏張智麗胡霞張毅忠陳貞干陳遠(yuǎn)道李琳周詩彪工作單位:湖南文理學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院