蔡艷榮渤海大學(xué)　遼寧錦州　121000

高校環(huán)境類(lèi)實(shí)驗(yàn)課預(yù)習(xí)模式和方法探討

蔡艷榮
渤海大學(xué)遼寧錦州121000

探討了預(yù)習(xí)在實(shí)驗(yàn)課中的重要性，結(jié)合實(shí)例對(duì)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、綜合型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)模式進(jìn)行了分析。

預(yù)習(xí)；驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)；綜合型實(shí)驗(yàn)；設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)

1　預(yù)習(xí)在實(shí)驗(yàn)課中的重要性

環(huán)境科學(xué)和環(huán)境工程是一門(mén)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐性學(xué)科，在教學(xué)中除了理論課教學(xué)以外，還設(shè)置了一系列的實(shí)驗(yàn)課。一般實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)過(guò)程都包括預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)、實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總環(huán)節(jié)等。在實(shí)驗(yàn)教材、實(shí)驗(yàn)課堂上，關(guān)于實(shí)驗(yàn)課程都強(qiáng)調(diào)了預(yù)習(xí)的重要性。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)時(shí)疑惑不解的地方往往是實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)部分。[1]馬余敏曾就實(shí)驗(yàn)教學(xué)中預(yù)習(xí)的重要性進(jìn)行過(guò)論述，論文中指出，由于預(yù)習(xí)時(shí)沒(méi)有教師的督促，一些學(xué)生沒(méi)有預(yù)習(xí)，只是在做實(shí)驗(yàn)前聽(tīng)教師指點(diǎn)性地講解了實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵步驟，導(dǎo)致無(wú)法跟上教師的講解思路，對(duì)如何做好實(shí)驗(yàn)感到困惑，實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常不理想。[2]路平等針對(duì)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行了實(shí)踐與探討，介紹了實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)過(guò)程采用資料預(yù)習(xí)、現(xiàn)場(chǎng)預(yù)習(xí)和仿真預(yù)習(xí)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)方式，嚴(yán)把實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)關(guān)，提高了學(xué)生綜合分析和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力。[3]張志立在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有的學(xué)生預(yù)習(xí)報(bào)告與實(shí)驗(yàn)報(bào)告相差無(wú)幾，有時(shí)甚至用實(shí)驗(yàn)報(bào)告來(lái)代替預(yù)習(xí)報(bào)告。因此，引導(dǎo)學(xué)生正確預(yù)習(xí)，構(gòu)建了不同類(lèi)型實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)引導(dǎo)方案，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

2　預(yù)習(xí)過(guò)程存在的問(wèn)題

實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生雖然了解預(yù)習(xí)的重要性，但是在實(shí)際實(shí)驗(yàn)實(shí)施過(guò)程中預(yù)習(xí)存在著一系列的問(wèn)題，主要體現(xiàn)在以下方面：

2.1照抄教材

學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí)，直接照抄教材或講義上內(nèi)容，沒(méi)有經(jīng)過(guò)認(rèn)真思考，沒(méi)有理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，只是為了完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)任務(wù)而抄寫(xiě)一遍。由于實(shí)驗(yàn)前對(duì)實(shí)驗(yàn)原理沒(méi)有理解，對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟沒(méi)有分析，實(shí)驗(yàn)課上簡(jiǎn)單聽(tīng)講以后，臨時(shí)一邊看實(shí)驗(yàn)步驟，一邊照單抓藥、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有深入理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)課上學(xué)生只是機(jī)械地操作一遍，達(dá)不到掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、提高實(shí)踐能力的目的。

2.2預(yù)習(xí)內(nèi)容與實(shí)際實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不相符

有的實(shí)驗(yàn)教材與實(shí)際實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有部分不完全一致，尤其是一些應(yīng)用到儀器器材的實(shí)驗(yàn)課程，實(shí)驗(yàn)室的儀器型號(hào)與實(shí)驗(yàn)教材上的儀器型號(hào)往往不一致，學(xué)生課前預(yù)習(xí)后，到實(shí)驗(yàn)室接觸到實(shí)際應(yīng)用儀器時(shí)，還是有些發(fā)懵，預(yù)習(xí)效果達(dá)不到。

3　不同類(lèi)型實(shí)驗(yàn)課預(yù)習(xí)模式

鑒于以上情況，針對(duì)不同類(lèi)型實(shí)驗(yàn)課，預(yù)習(xí)的側(cè)重點(diǎn)也不相同，應(yīng)采用不同模式預(yù)習(xí)，才能達(dá)到更好的預(yù)習(xí)效果。

3.1驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)

驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)通常是指實(shí)驗(yàn)者針對(duì)已知的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而進(jìn)行的以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果、鞏固和加強(qiáng)有關(guān)知識(shí)內(nèi)容、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力為目的的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí)，主要預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的基本原理、實(shí)驗(yàn)的正確操作方法。

以“分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)”中“酸堿滴定分析實(shí)驗(yàn)—HCl溶液的配制與標(biāo)定”為例，實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容包括：用分析天平準(zhǔn)確地稱(chēng)出所需的基準(zhǔn)物；用酸堿滴定分析法標(biāo)定HCl的含量；學(xué)會(huì)準(zhǔn)確地判斷滴定終點(diǎn)；計(jì)算HCl的濃度和相對(duì)平均偏差。實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師采用提問(wèn)式的教學(xué)方法，以示范方法強(qiáng)調(diào)基本操作的規(guī)范。

學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí)，主要預(yù)習(xí)：

HCl溶液的配制原理：配制HCl溶液時(shí)采用粗略配制HCl濃度的方法，先根據(jù)要配制的鹽酸溶液濃度和體積，計(jì)算所需濃HCl的體積；然后用量筒量取濃鹽酸，再加入一定量的去離子水溶解，冷卻后定容到一定的體積，把溶液搖勻。

HCl溶液的標(biāo)定原理：用基準(zhǔn)物質(zhì)Na2CO3標(biāo)定HCl溶液的濃度。必須準(zhǔn)確稱(chēng)量基準(zhǔn)物質(zhì)Na2CO3，溶解完全；然后加入2滴甲基橙指示劑，用酸式滴定管滴定至橙色，準(zhǔn)確記錄消耗HCl溶液的體積。

酸式滴定管的操作：操作要規(guī)范，滴定終點(diǎn)的判斷要準(zhǔn)確。

數(shù)據(jù)記錄：溶液體積記錄要規(guī)范，結(jié)果計(jì)算和表述要規(guī)范。

3.2綜合型實(shí)驗(yàn)

綜合型實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及本課程的綜合知識(shí)或與本課程相關(guān)課程知識(shí)的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí)，除了預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的基本原理，還要預(yù)習(xí)及分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程的組合，考慮合理的實(shí)驗(yàn)途徑。以“環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)”中“廢水中鉻的形態(tài)分析”為例，說(shuō)明預(yù)習(xí)的方法和掌握的內(nèi)容：

實(shí)驗(yàn)“廢水中鉻的形態(tài)分析”，主要內(nèi)容包括：配制鉻標(biāo)準(zhǔn)系列溶液；六價(jià)鉻的顯色測(cè)定；水樣的氧化處理；總鉻的顯色測(cè)定；結(jié)果的計(jì)算與分析。實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師只強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中需要注意的事項(xiàng)，然后學(xué)生在教師指導(dǎo)下自己完成實(shí)驗(yàn)。

學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí)，主要預(yù)習(xí)：

六價(jià)鉻的顯色原理：在適當(dāng)?shù)乃嵝詶l件下，六價(jià)鉻和二苯碳酰二肼顯色；通過(guò)預(yù)習(xí)了解，需要先將待測(cè)水樣調(diào)至中性，再加入一定量的酸，調(diào)節(jié)溶液的酸性。

水樣的氧化處理原理：將水樣中的三價(jià)鉻用高錳酸鉀氧化成六價(jià)鉻，過(guò)量的高錳酸鉀用亞硝酸鈉去除，過(guò)量的亞硝酸鈉用尿素去除。實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，先將一定量水樣放至錐形瓶中，然后加入過(guò)量的高錳酸鉀，加熱煮沸一定時(shí)間。接著在錐形瓶中加入1ml尿素溶液，然后用滴管滴加亞硝酸鈉，邊滴加邊振搖錐形瓶，滴至剛好無(wú)色，然后將溶液定容后取部分進(jìn)行顯色測(cè)定。這是因?yàn)?，如果亞硝酸鈉過(guò)量，會(huì)將溶液中生成的六價(jià)鉻又還原為三價(jià)鉻，影響測(cè)定結(jié)果。如果預(yù)習(xí)時(shí)沒(méi)有搞懂原理，實(shí)驗(yàn)試劑加入順序反了，就會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

廢水中鉻形態(tài)的分析：分別取原水樣和氧化后水樣顯色測(cè)定六價(jià)鉻和總鉻；分析廢水中鉻的存在形態(tài)。

3.3設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)

設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)是指給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蠛蛯?shí)驗(yàn)條件，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并加以實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí)，要掌握實(shí)驗(yàn)的基本原理，結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蠛蛯?shí)驗(yàn)條件，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，要考慮到實(shí)驗(yàn)的合理性和可操作性，以“環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)”中“廢水中揮發(fā)酚類(lèi)化合物的分析”為例，說(shuō)明預(yù)習(xí)的方法和掌握的內(nèi)容：

學(xué)生預(yù)習(xí)時(shí)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案要考慮到樣品預(yù)蒸餾處理、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定、標(biāo)準(zhǔn)系列和樣品顯色溶液的配制、分光光度計(jì)的調(diào)節(jié)和使用、測(cè)定結(jié)果的評(píng)價(jià)等方面，我們?cè)谙嚓P(guān)論文中已經(jīng)進(jìn)行過(guò)論述。［4］

樣品預(yù)蒸餾部分：用4-氨基安替比林分光光度法測(cè)定揮發(fā)酚時(shí)，要考慮在采樣時(shí)是否已加入CuSO4溶液抑制微生物對(duì)酚類(lèi)的生物氧化作用；用磷酸調(diào)節(jié)廢水樣品pH值大約為4，同時(shí)考慮是否加入CuSO4溶液排除硫化物的干擾；蒸餾裝置的連接順序；預(yù)蒸餾后樣品的定容。

標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定：準(zhǔn)確稱(chēng)量一定量的碘酸鉀，配制碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液；用碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定硫代硫酸鈉溶液；用硫代硫酸鈉溶液標(biāo)定苯酚標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液濃度。這部分內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)時(shí)，根據(jù)原理，要注意：選取稱(chēng)量器具是否合適，天平、玻璃容器、移液管、酸式滴定管等的操作使用方法是否正確，溶液濃度計(jì)算方法是否正確，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)是否考慮到下一步藥品用量，是否配制足夠量的溶液，做到即不浪費(fèi)，又能合理使用試劑等。

標(biāo)準(zhǔn)系列和樣品顯色溶液的配制：配制過(guò)程要按順序加入緩沖溶液、顯色劑等，確保顯色反應(yīng)條件一致。

分光光度計(jì)的調(diào)節(jié)和使用：調(diào)節(jié)方法要準(zhǔn)確。

測(cè)定結(jié)果的評(píng)價(jià)：數(shù)據(jù)結(jié)果的計(jì)算方法要正確，包括硫代硫酸鈉溶液濃度的計(jì)算、苯酚標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液濃度的計(jì)算、苯酚標(biāo)準(zhǔn)中間液濃度的計(jì)算、標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)回歸方程的計(jì)算、溶液蒸餾定容的體積、廢水中揮發(fā)酚濃度的計(jì)算、與相應(yīng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的評(píng)價(jià)等。

3.4創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)

創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，一般是由參與計(jì)劃的學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、自主完成實(shí)驗(yàn)、自主管理實(shí)驗(yàn)。分為校級(jí)、省級(jí)和國(guó)家級(jí)資助計(jì)劃。創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，旨在調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)，在校園內(nèi)形成創(chuàng)新教育氛圍，建設(shè)創(chuàng)新教育文化，全面提升學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)在預(yù)習(xí)時(shí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了實(shí)驗(yàn)所需的基礎(chǔ)知識(shí)，在興趣的驅(qū)動(dòng)下，自主參與實(shí)驗(yàn)。學(xué)生預(yù)習(xí)過(guò)程，需要自行查閱有關(guān)文獻(xiàn)，在研讀文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，提出創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思路，并提出實(shí)驗(yàn)的設(shè)想，注重的是創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中，隨著實(shí)驗(yàn)的深入，“查閱文獻(xiàn)—進(jìn)行實(shí)驗(yàn)嘗試—修訂實(shí)驗(yàn)過(guò)程—查閱文獻(xiàn)—繼續(xù)探索實(shí)驗(yàn)”，這個(gè)過(guò)程是不斷進(jìn)行的。

4　結(jié)束語(yǔ)

俗語(yǔ)說(shuō)得好“磨刀不誤砍柴工”。預(yù)習(xí)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用，實(shí)驗(yàn)前采用合理的方式進(jìn)行預(yù)習(xí)，必將在實(shí)驗(yàn)時(shí)起到事半功倍的效果。

[1] 呂金順，張莉莉，仲慧.分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提高學(xué)生綜合能力的方法探討[J].新課程研究:中旬刊，2009(8):63-65.

[2] 路平，周富榮，胥桂萍.化工原理開(kāi)放實(shí)驗(yàn)方式實(shí)踐與探討[J].江漢大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2013，41(3):105-107.

[3] 張志立.引導(dǎo)學(xué)生正確預(yù)習(xí)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量[J].理工高教研究，2009，28(1):129-131.

[4] 蔡艷榮.設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)課中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2007(4):12-13.

Discussion on Previewmodel andmethod of the Experiment for the Environmental Profession

Cai Yanrong
Bohai University， Jinzhou， 121000， China

The importance of the preview on the experiment was discussed. The experiment previewmodes were analyzed for the verification experiment， comprehensive experiment， designing experiment and innovative experiment combined with examples.

preview； verification experiment； comprehensive experiment； designing experiment；innovative experiment

2014-12-10

蔡艷榮，碩士，教授。

遼寧省省級(jí)工科人才培養(yǎng)模式改革試點(diǎn)專(zhuān)業(yè)專(zhuān)項(xiàng)(遼教辦發(fā)[2013]120號(hào))；遼寧省教改項(xiàng)目“網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下混合式教學(xué)模式的研究與實(shí)踐—以《水污染控制工程》課程為例”(遼教發(fā)[2014]123號(hào))。