楊 珍,陸道明
(鎮(zhèn)江高等專(zhuān)科學(xué)?;は?,江蘇鎮(zhèn)江 212003)
“分析化學(xué)”是研究物質(zhì)的化學(xué)組成和分析方法的科學(xué)?!胺治龌瘜W(xué)”的基本原理與方法不僅是分析科學(xué)的基礎(chǔ),也是生物、環(huán)境、醫(yī)藥、化學(xué)其他分支學(xué)科的基礎(chǔ)。它是一門(mén)技術(shù)性、實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程,被稱(chēng)為生產(chǎn)科研的眼睛。實(shí)驗(yàn)是該課程的重要組成部分,通過(guò)實(shí)驗(yàn),可以讓學(xué)生樹(shù)立起嚴(yán)格的“量”的概念,能準(zhǔn)確地對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,熟練掌握分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能,具備解決實(shí)際問(wèn)題的能力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度?!胺治龌瘜W(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的好壞直接影響后續(xù)專(zhuān)業(yè)操作技能習(xí)慣的養(yǎng)成,對(duì)后繼課程如“儀器分析”“化工產(chǎn)品分析”“環(huán)保分析”“藥物分析”等的教學(xué)有重要影響,同時(shí)也影響學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)或工作之后的業(yè)務(wù)水平。
近年來(lái),關(guān)于“分析化學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方案并不少,包括采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、“教學(xué)做”一體化教學(xué)模式等[1-6]。在實(shí)施“教學(xué)做”一體化模式過(guò)程中,主要重視教學(xué)方法的改進(jìn),對(duì)于教師輔導(dǎo)的具體要求、考核方式等研究的較少。筆者根據(jù)教學(xué)實(shí)踐提出相應(yīng)的解決方法,旨在提高學(xué)生的動(dòng)手能力,使實(shí)驗(yàn)成為他們的真正技能。
在化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)中,一般有酸堿滴定、配位滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定及重量分析法等5類(lèi)實(shí)驗(yàn)。同一類(lèi)滴定實(shí)驗(yàn)中所用的儀器相同,主要是滴定管、移液管、容量瓶的使用,其滴定步驟類(lèi)似,因此,把某個(gè)典型實(shí)驗(yàn)做好了,就能掌握同一類(lèi)實(shí)驗(yàn)的操作技能。只要掌握實(shí)驗(yàn)中涉及儀器的標(biāo)準(zhǔn)用法和原理,即使換一個(gè)新實(shí)驗(yàn),對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)也是很容易接受的。筆者在教學(xué)過(guò)程中選擇了幾個(gè)最基本、最經(jīng)典的實(shí)驗(yàn),如NaOH濃度的標(biāo)定及食醋中總酸度的測(cè)定、HCl濃度的標(biāo)定及工業(yè)純堿總堿度的測(cè)定、EDTA濃度的標(biāo)定及工業(yè)用水總硬度的測(cè)定、KM-nO4濃度的標(biāo)定及雙氧水含量的測(cè)定等,考查學(xué)生的動(dòng)手能力[7]。結(jié)果顯示,改進(jìn)教學(xué)方法后,學(xué)生的動(dòng)手能力有明顯的提高,在“化學(xué)分析中級(jí)工”考試中通過(guò)率也顯著提高。
學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,由于疏忽或?qū)δ硟x器的使用不了解難免出錯(cuò),而錯(cuò)誤的操作又會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)很大的誤差,降低實(shí)驗(yàn)的通過(guò)率。如果能及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤操作,使其正確、合理地使用儀器,就可以提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣和動(dòng)手能力,實(shí)驗(yàn)的通過(guò)率自然也會(huì)提高。另一方面,由于時(shí)刻督促學(xué)生做實(shí)驗(yàn),可以防止學(xué)生杜撰、篡改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),保證實(shí)驗(yàn)通過(guò)的真實(shí)性。在實(shí)踐過(guò)程中,針對(duì)某個(gè)實(shí)驗(yàn)總是做不好的學(xué)生,采用全程跟蹤法,幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)改正,保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確完成。比如酸堿滴定,有些同學(xué)標(biāo)定NaOH的精密度很差,通過(guò)全程跟蹤發(fā)現(xiàn),稱(chēng)量上沒(méi)有問(wèn)題,滴定過(guò)程也正確,唯獨(dú)在溶解鄰苯二甲基氫鉀時(shí),溶解完畢,未用蒸餾水沖刷一下瓶壁,致使瓶壁上有細(xì)小顆粒未溶解,造成最后整體誤差。通過(guò)糾正,學(xué)生標(biāo)定的精密度上升了,在溶解操作中更加細(xì)心,嚴(yán)防此類(lèi)問(wèn)題再次發(fā)生。
學(xué)生的“分析化學(xué)”實(shí)驗(yàn)總評(píng)成績(jī)由平時(shí)態(tài)度成績(jī)(占20%,主要是實(shí)驗(yàn)態(tài)度、問(wèn)題回答、實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況)、平時(shí)實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)(占40%)和期末考核成績(jī)(占40%)組成。這種考核辦法能較全面、合理地評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的綜合能力。
在完成2個(gè)最為基本的實(shí)驗(yàn)(分析天平的使用、滴定基本操作練習(xí))后,開(kāi)始對(duì)平時(shí)實(shí)驗(yàn)計(jì)分。共計(jì)4個(gè)實(shí)驗(yàn),每個(gè)實(shí)驗(yàn)記10分。學(xué)生通過(guò),則繼續(xù)下一個(gè)實(shí)驗(yàn),如果沒(méi)有通過(guò),繼續(xù)做該實(shí)驗(yàn),直到通過(guò)為止。該方案下,認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生可能1次就通過(guò),不想做實(shí)驗(yàn)的或不認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生則很難通過(guò),1個(gè)實(shí)驗(yàn)可能要重復(fù)好幾次。在無(wú)形的壓力下,學(xué)生就會(huì)認(rèn)真起來(lái),遇到不會(huì)做的地方就會(huì)向同學(xué)或教師咨詢(xún),動(dòng)手能力自然也隨之提高了。對(duì)好學(xué)生來(lái)說(shuō),成功會(huì)增加其自信心,刺激其對(duì)下一個(gè)實(shí)驗(yàn)通過(guò)的欲望,會(huì)更加認(rèn)真地去完成。
從表1可以看出,在做“實(shí)驗(yàn)一”時(shí),3個(gè)班的通過(guò)率都比較低,隨著時(shí)間的推移,學(xué)生的1次通過(guò)率明顯上升,在做“實(shí)驗(yàn)四”時(shí),學(xué)生的1次通過(guò)率,3個(gè)班都達(dá)到50%以上??梢?jiàn),分段給分對(duì)提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的主觀能動(dòng)性是有效的。
表1 鎮(zhèn)江高等專(zhuān)科學(xué)?;は?010級(jí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)1次通過(guò)情況表 %
為了讓學(xué)生在公平的條件下通過(guò)某個(gè)實(shí)驗(yàn),排除教師的主觀因素,消除學(xué)生對(duì)評(píng)判的擔(dān)憂(yōu),利用Visual Basic編制分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[8]。學(xué)生自行將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入電腦,按下“評(píng)分”按鈕,電腦根據(jù)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)判,直接反映實(shí)驗(yàn)成功與否。在眾人面前輸入數(shù)據(jù),通過(guò)的學(xué)生覺(jué)得自豪,增加了做實(shí)驗(yàn)的興趣,未通過(guò)的學(xué)生也會(huì)因此而產(chǎn)生不通過(guò)誓不罷休的念頭,間接地提高了做實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性。電腦評(píng)分的客觀性,讓學(xué)生通過(guò)數(shù)據(jù)分析,看出自己的錯(cuò)誤和不足,及時(shí)更正或彌補(bǔ),實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Υ蠓岣摺?/p>
教師指導(dǎo)“分析化學(xué)”實(shí)驗(yàn)是非常辛苦的,因?yàn)閷W(xué)生的動(dòng)手能力不同,實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題也不同。僅僅靠1名教師同時(shí)全程監(jiān)督20名學(xué)生是不現(xiàn)實(shí)的,因此,需要學(xué)生之間互幫互助,共同提高。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,教師可以讓操作技能掌握較快且實(shí)驗(yàn)完成較快的學(xué)生充當(dāng)“監(jiān)督員”,或者先從一張實(shí)驗(yàn)桌上的4位學(xué)生中選取1位重點(diǎn)培養(yǎng),當(dāng)其掌握了操作技能后再充當(dāng)“監(jiān)督員”,監(jiān)督其他3位學(xué)生,提醒他們操作上的錯(cuò)誤。學(xué)生操作完畢,監(jiān)督員匯報(bào)其他學(xué)生的錯(cuò)誤,教師加以收集、總結(jié)。通過(guò)這種方式,不但可以減輕教師的壓力,而且能讓學(xué)生體會(huì)到指導(dǎo)的樂(lè)趣,提高學(xué)習(xí)積極性。實(shí)驗(yàn)中某些細(xì)節(jié)問(wèn)題,有時(shí)是教師未注意到的,也有一些基本技能,教師在平時(shí)操作時(shí)強(qiáng)調(diào)了很多次,但有些學(xué)生就是不注意,應(yīng)用這種方法,學(xué)生掌握起來(lái)則會(huì)更快一些。
在網(wǎng)上開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)輔導(dǎo)站,一些基本的實(shí)驗(yàn)操作,如稱(chēng)量、移液、滴定等的每一動(dòng)作可以在電腦上“實(shí)驗(yàn)”,讓學(xué)生對(duì)每個(gè)動(dòng)作的要領(lǐng)清晰掌握,達(dá)到規(guī)范基本操作的目的。同時(shí),將每個(gè)實(shí)驗(yàn)在網(wǎng)上通過(guò)動(dòng)畫(huà)模擬重現(xiàn)。通過(guò)“實(shí)驗(yàn)”,學(xué)生可以強(qiáng)化儀器操作方法、注意事項(xiàng),了解每個(gè)實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)情況,以便快速進(jìn)入良好的實(shí)驗(yàn)狀態(tài)。
“熟能生巧”,要想提高實(shí)驗(yàn)操作水平就必須不斷地進(jìn)行練習(xí),但實(shí)驗(yàn)課的時(shí)間是很有限的。可以在課余時(shí)間將實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生免費(fèi)開(kāi)放,提供相應(yīng)的藥品和儀器,鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間來(lái)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行練習(xí)。利用網(wǎng)上在線服務(wù)功能,學(xué)生可以及時(shí)與教師進(jìn)行溝通,實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)、課后輔導(dǎo)相輔相成。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)及時(shí)公布學(xué)生通過(guò)人數(shù)、實(shí)驗(yàn)室安排情況,下組實(shí)驗(yàn)還可以容納多少未通過(guò)的學(xué)生,實(shí)驗(yàn)室在哪些時(shí)間段有空,哪些時(shí)間段指導(dǎo)教師可以去指導(dǎo),學(xué)生通過(guò)網(wǎng)上預(yù)訂,便可以合理安排自己的課余時(shí)間,選擇練習(xí)的次數(shù),使得實(shí)驗(yàn)室的資源得到最大利用,確保開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室的正常使用。學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)去練習(xí)、去實(shí)驗(yàn),動(dòng)手能力自然可以快速提高。
利用網(wǎng)絡(luò)教輔功能還可以對(duì)典型實(shí)驗(yàn)之外的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行輔導(dǎo),讓學(xué)生了解其他實(shí)驗(yàn)的操作及原理,拓寬知識(shí)面。通過(guò)網(wǎng)上預(yù)訂方式,讓教師針對(duì)預(yù)訂人數(shù)開(kāi)設(shè)典型實(shí)驗(yàn)之外的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生掌握更多的實(shí)驗(yàn)技能。通過(guò)這種方式,教師可以更好地掌握學(xué)生的情況,對(duì)各種技能大賽等活動(dòng)挑選選手有很大的幫助,同時(shí),對(duì)求知欲強(qiáng)的學(xué)生,也能通過(guò)課程以外的實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)其綜合能力。
“名師出高徒”,學(xué)生動(dòng)手能力的強(qiáng)弱很大程度上取決于教師的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰椭笇?dǎo)態(tài)度。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師要嚴(yán)格要求自己,在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,能預(yù)做一遍,事前了解實(shí)驗(yàn)開(kāi)展過(guò)程中可能會(huì)遇到的問(wèn)題,如由于試劑配制的濃度不同,而對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。課堂上,教師要重視自己的演示操作,嚴(yán)肅課堂紀(jì)律,每一個(gè)動(dòng)作和示范嚴(yán)格按要求進(jìn)行,講解過(guò)程中,手、眼、嘴并用,確保在學(xué)生腦海中留下深刻的印象。比如,在用移液管移取液體時(shí),如何將用洗耳球吸取到刻度線以上的液體均勻地放到刻度線上是學(xué)生操作的難點(diǎn)。教師在演示時(shí),除了要講解移液管的移取動(dòng)作外,還要傳授給學(xué)生一些操作經(jīng)驗(yàn)和操作技巧,如通過(guò)調(diào)節(jié)食指的干濕程度就可以很自如地控制液體流動(dòng)。這些技巧需要教師日積月累才能形成。另外,實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師還要經(jīng)常向有經(jīng)驗(yàn)的老教師學(xué)習(xí),積極參加校外相關(guān)培訓(xùn),參加考評(píng)員、高級(jí)分析工之類(lèi)的資格證書(shū)考試,提高自身素質(zhì),以較高水平指導(dǎo)學(xué)生。
通過(guò)現(xiàn)代信息處理技術(shù)將復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)單化,完善分析實(shí)驗(yàn)的評(píng)分方法,合理利用教學(xué)資源,有效地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的流程,將繁多的實(shí)驗(yàn)精減為幾個(gè)典型實(shí)驗(yàn),配合認(rèn)真的教學(xué)、監(jiān)督及課后網(wǎng)絡(luò)輔導(dǎo),開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性,可以很好地提高學(xué)生的動(dòng)手能力,開(kāi)拓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知能力和創(chuàng)新能力。經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐,教學(xué)效果令人滿(mǎn)意。學(xué)生由原先對(duì)單人單做實(shí)驗(yàn)畏懼,為了應(yīng)付考試、考證而實(shí)驗(yàn),轉(zhuǎn)變?yōu)橄矚g并愿意做好實(shí)驗(yàn)。
參與文獻(xiàn):
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