蔣德敏,熊 蕾,方榮美,黃承桃,汪 芳,李建飛
(重慶三峽學(xué)院環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院,重慶 萬州 404100)
分析化學(xué)實驗教學(xué)過程思考與討論
蔣德敏*,熊 蕾,方榮美,黃承桃,汪 芳,李建飛
(重慶三峽學(xué)院環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院,重慶 萬州 404100)
以培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的綜合能力為出發(fā)點,并結(jié)合本人實驗教學(xué)經(jīng)驗,對分析化學(xué)實驗教學(xué)過程進行了深入思考與討論。分析了分析化學(xué)實驗在教學(xué)與管理過程中存在實驗教學(xué)體系構(gòu)建、實驗師資隊伍、相關(guān)考核體制以及評價機制等方面的問題,提出了加強實驗教學(xué)模式與內(nèi)容的創(chuàng)新、強化操作訓(xùn)練、完善對學(xué)生考核體制以及實驗師資隊伍建設(shè)與教學(xué)管理等措施。借以解決分析實驗教學(xué)過程的相關(guān)問題,從而提高分析實驗教學(xué)質(zhì)量,為培養(yǎng)應(yīng)用型化學(xué)化工類專業(yè)人才提供借鑒。
分析化學(xué)實驗;教學(xué)質(zhì)量;教學(xué)改革
分析化學(xué)實驗教學(xué)是化學(xué)化工類專業(yè)必修實驗課程之一[1-2],分析化學(xué)實驗不是簡單的對分析理論課程相關(guān)知識點的驗證[3],分析化學(xué)實驗是對無機化學(xué)、定量分析化以及有機化學(xué)等相關(guān)課程理論知識點的綜合運用與實踐。分析化學(xué)實驗課程作為培養(yǎng)化學(xué)化工類專業(yè)人才的重要組成部分,根據(jù)分析化學(xué)實驗的受多因素影響、需要準確定量分析這一特性,在實驗教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力[4]。引導(dǎo)學(xué)生分析產(chǎn)生誤差的原因,在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、分析問題和解決問題的綜合能力、科學(xué)思維方法和科研素養(yǎng)、嚴謹?shù)膶W(xué)習(xí)工作態(tài)度具有重要作用和意義[5-6]。近年來,我校在實驗教學(xué)方面投入了較多的人力物力改革,在實驗教學(xué)方面取得了一定的進步。但是受重理論、輕實驗等傳統(tǒng)思維因素的影響,仍有諸多不足,分析化學(xué)實驗教學(xué)過程中存在實驗教學(xué)體系構(gòu)建不合理,實驗教學(xué)內(nèi)容比較陳舊,實驗教學(xué)方法相對落后等問題需要進一步完善。培養(yǎng)綜合應(yīng)用型高水平化學(xué)化工類專業(yè)人才,應(yīng)提高實驗教學(xué)質(zhì)量,積極思考實驗教學(xué)過程中的問題所在和應(yīng)對策略,使我?;瘜W(xué)化工類專業(yè)學(xué)生滿足當前市場環(huán)境對人才的需求。
1.1 實驗教學(xué)體系構(gòu)建的問題
目前絕大多數(shù)高校都存在分析化學(xué)實驗教學(xué)體系構(gòu)建不合理的現(xiàn)象,基礎(chǔ)化學(xué)分析實驗大多以滴定分析實驗為主,兼顧分析天平和分光光度計的使用等,比如:酸堿溶液的標定、水硬度的測定等,這些實驗教學(xué)原理雖然不同,但是在實驗教學(xué)過程中,學(xué)生大多數(shù)都是滴定操作過程。滴定實驗大多會采用指示劑,學(xué)生對顏色的敏感程度不一,使實驗結(jié)果的準確性降低。滴定類型的實驗過多會導(dǎo)致學(xué)生對分析實驗課程的學(xué)習(xí)興趣下降,使學(xué)生在實驗操作中敷衍了事,達不到對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),所以如此之類的實驗設(shè)置不宜過多。
1.2 實驗教學(xué)過程的問題
21世紀是信息化的時代,在教學(xué)過程中未能體現(xiàn)“現(xiàn)代化”實驗教學(xué)的重要作用,分析化學(xué)實驗的教學(xué)設(shè)備落后,仍是以簡單的玻璃儀器為主,相應(yīng)的教學(xué)設(shè)備未能跟上時代的發(fā)展。實驗教學(xué)內(nèi)容比較陳舊,相關(guān)實驗課程所開設(shè)的實驗基本上都是按照實驗輔導(dǎo)教材進行,導(dǎo)致實驗教師在教學(xué)過程中年復(fù)一年的重復(fù)教材內(nèi)容,導(dǎo)致高等學(xué)校實驗教學(xué)中學(xué)化。實驗教學(xué)過程中仍以填鴨式教學(xué)方式進行,學(xué)生在實驗課中被動的接受知識、操作要點等相關(guān)內(nèi)容。學(xué)生的思維未跟上相關(guān)技能的講解過程,導(dǎo)致學(xué)生在自行操作中遇到問題不知道如何分析,更不知道如何解決遇到的問題,更有學(xué)生不知道那些操作是正確、合理、規(guī)范的動作。實驗教學(xué)內(nèi)容缺乏創(chuàng)新與改進,未能激發(fā)學(xué)生對分析化學(xué)實驗學(xué)習(xí)的興趣與愛好,導(dǎo)致實驗教學(xué)過程質(zhì)量下降。
1.3 學(xué)生考核體制不健全
現(xiàn)在學(xué)生對實驗課程的學(xué)習(xí)不夠重視,在實驗過程中馬馬虎虎,不按照指導(dǎo)要求做實驗。從大一到大四,年級越高問題越嚴重。學(xué)生在實驗過程中,根本不思考教師在講解過程所涉及的實驗原理、注意事項等問題,大多數(shù)學(xué)生懷著早點做完實驗早點休息的心態(tài)做實驗,達不到實驗教學(xué)目的和培養(yǎng)要求。甚至有學(xué)生在實驗課前,自己不預(yù)習(xí)實驗,不了解實驗原理、實驗?zāi)康?、實驗過程與步驟,只是簡單抄寫實驗預(yù)習(xí)報告。在實驗過程中跟著別人做實驗,實驗結(jié)果誤差大,實驗報告抄襲別人的實驗數(shù)據(jù)等,學(xué)生在實驗過程中未能得到相應(yīng)的鍛煉。以上問題的根本原因是實驗教學(xué)過程缺乏對學(xué)生的相應(yīng)考核機制,未能有效約束學(xué)生實驗操作的規(guī)范性。
1.4 實驗教師隊伍搭配不合理
在實驗教學(xué)過程中,是以學(xué)生為主、教師為輔的教學(xué)模式進行。教師給學(xué)生講解基本實驗原理、解析實驗過程,引導(dǎo)學(xué)生分析實驗過程中可能遇到的問題,并協(xié)助學(xué)生解決出現(xiàn)的問題,所以實驗教師的綜合水平在實驗教學(xué)過程直接影響實驗教學(xué)質(zhì)量與效果。但是,在實際教學(xué)過程中實驗教師隊伍相對理論課程較落后,絕大多數(shù)高校中專職實驗教師或者實驗員水平相對較低、工作經(jīng)驗不足等諸多問題。專職分析實驗人員配套隊伍不足,有部分教師是兼職實驗教學(xué)人員,實驗教師隊伍的組建有待完善。同時,實驗教學(xué)人員外出學(xué)習(xí)和接受培訓(xùn)的機會少,各種因素導(dǎo)致實驗教師隊伍跟不上時代發(fā)展對教師水平的要求,直接影響實驗教學(xué)質(zhì)量。
1.5 工作量評價體系不合理
由于分析實驗教學(xué)的特殊性,導(dǎo)致實驗工作量與理論教學(xué)工作量的計算有較大的區(qū)別。理論課程教學(xué)時一個班無論有多少學(xué)生都是在同一時間同一地點進行,但是實驗教學(xué)過程卻不同,根據(jù)實驗教學(xué)的目的和任務(wù),在實驗教學(xué)過程中實為了培養(yǎng)學(xué)生的操作動手能力,實驗課程需要對學(xué)生進行分組教學(xué),實驗教師在教學(xué)過程中付出的時間和精力更多。實驗教師雖然辛辛苦苦的對學(xué)生進行教學(xué)指導(dǎo),在工作量的統(tǒng)計時乘以的相關(guān)工作系數(shù)較低。同時,分析實驗藥品的準備相關(guān)工作量大,但是工作量的系數(shù)比實驗指導(dǎo)教學(xué)更低。實驗相關(guān)教學(xué)工作除了備課、上課、批改預(yù)習(xí)報告和實驗報告外,還需要做預(yù)備實驗、維護等相關(guān)工作。長期以來,大多數(shù)人誤解為實驗教學(xué)簡單、輕松,實驗教師是守著學(xué)生做實驗的過程,導(dǎo)致實驗教學(xué)人員在實驗教學(xué)過程工作中付出了更多精力和心血,卻得不到工作量的認可,嚴重影響了實驗教學(xué)人員工作的積極性。
為了提高我校化學(xué)化工類專業(yè)分析實驗教學(xué)質(zhì)量,以教學(xué)本,針對分析化學(xué)實驗教學(xué)過程中存在的重理論、輕實驗、重形式、輕質(zhì)量的教學(xué)現(xiàn)狀,對分析化學(xué)實驗教學(xué)過程作以下幾點建議。
2.1 加強實驗教學(xué)模式與內(nèi)容的創(chuàng)新
分析化學(xué)實驗課是檢驗理論教學(xué)的重要環(huán)節(jié),學(xué)生在實驗過程中能夠有效的將理論與實踐聯(lián)系在一起。在信息化時代,需要對傳統(tǒng)教學(xué)過程中先理論后實踐、先講解后實驗的教學(xué)模式的改進,教學(xué)模式上可以按照學(xué)生自我預(yù)習(xí)、實驗操作、教師點評與講解、再進行實踐操作實驗等流程進行教學(xué)。學(xué)生在預(yù)習(xí)實驗過程,實驗指導(dǎo)教師參與預(yù)習(xí)指導(dǎo),讓學(xué)生明白實驗任務(wù)和目的,輔導(dǎo)學(xué)生查閱文獻、結(jié)合實驗教材的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容形成學(xué)生自己的實驗方案與步驟。在預(yù)習(xí)完成后,學(xué)生可以按照自己的實驗方案進入實驗室進行相關(guān)實驗操作實踐,借此檢驗學(xué)生對預(yù)習(xí)的效果,同時學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)實驗方案的不足之處。學(xué)生在實踐操作過程中,實驗教師在現(xiàn)場觀察學(xué)生的操作情況,以便在實驗原理、實驗步驟以及注意事項的講解過程中做到有的放矢。在實驗指導(dǎo)教師講解完畢后,學(xué)生結(jié)合自己實驗的不足之處和老師講解的相關(guān)知識與技能再進行實驗。為了提高學(xué)生對分析實驗學(xué)習(xí)操作的積極性,需要對教學(xué)內(nèi)容進行創(chuàng)新和改進。以分析實驗課程中"自來水硬度的測定"實驗為例,傳統(tǒng)教材中對自來水硬度的測定今本上都是采用EDTA絡(luò)合滴定法,可采用分光光度法、連續(xù)滴定等新方法,對實驗教學(xué)內(nèi)容做適當?shù)母倪M,借此調(diào)動學(xué)生參與實驗討論,提高學(xué)生對分析實驗實踐學(xué)習(xí)的興趣。
2.2 強化操作訓(xùn)練
分析化學(xué)實驗與有機實驗、無機實驗以及化工專業(yè)課程實驗有實質(zhì)性的差別,分析實驗的結(jié)果準確性來自于學(xué)生在實驗操作過程中的規(guī)范程度。分析實驗課程的重點在于培養(yǎng)學(xué)生操作實踐動手能力,在實驗過程中實驗指導(dǎo)教師要時刻監(jiān)督學(xué)生,對學(xué)生操作不規(guī)范、錯誤的操作方式及時予以指出和更正,在實驗過程中嚴格要求學(xué)生。同時,實驗指導(dǎo)教師在做示范操作時要規(guī)范化,教學(xué)過程中用詞要準確,不要使用差不多、大概等不具有準確性的詞語。分析實驗過程中某一個環(huán)節(jié)操作不規(guī)范,都會導(dǎo)致實驗結(jié)果的誤差較大。規(guī)范指導(dǎo)學(xué)生正確使用移液管、刻度吸管、滴定管等定量器具,特別是堿式滴定管的使用,滴定操作過程中使用不當,會使滴定管下端產(chǎn)生汽包,滴定分析結(jié)果嚴重偏離真實值。實驗指導(dǎo)實踐過程中,讓學(xué)生明白各種試劑、器具的作用,只有當學(xué)生真正理解操作過程后,學(xué)生在實踐操作中才可能盡可能減小操作誤差。
2.3 完善對學(xué)生考核體制
目前,大多數(shù)學(xué)生不認真對待實驗課程,在實驗前不按要求預(yù)習(xí)、實驗過程中不按要求操作、實驗數(shù)據(jù)分析不到位等。學(xué)生在實驗課程的學(xué)習(xí)過程中養(yǎng)成了懶散、隨意的學(xué)習(xí)習(xí)慣,這些問題的根源在于實驗操作過程的考核體制不健全,未能有效的對學(xué)生進行量化考核。在分析實驗教學(xué)過程中需要對學(xué)生操作規(guī)范化情況作量化考核,以約束學(xué)生在實驗過程中正確操作??己藘?nèi)容涉及預(yù)習(xí)報告、實驗操作、實驗結(jié)果和實驗報告等方面,量化考核指標如表1所示,本考核體系重操作、輕結(jié)果,重在培養(yǎng)學(xué)生操作實踐能力、分析問題和解決問題的能力。表1所述考核內(nèi)容、分值以及完成情況僅供參考,在執(zhí)行過程中根據(jù)實際情況給予合理的分值。
表1 分析實驗考核指標
2.4 完善實驗師資隊伍建設(shè)與教學(xué)管理
分析實驗教學(xué)過程具有特殊性,對實驗教師隊伍要求較高,為了提高分析實驗教學(xué)質(zhì)量,需要組建一批高水平的教師隊伍。高學(xué)歷、高職稱的教師并不一定適合分析實驗教學(xué),分析實驗教學(xué)的師資需要教學(xué)嚴謹、心細的教師,要求具有豐富的實驗教學(xué)工作經(jīng)驗,在教學(xué)過程中能起到對學(xué)生嚴格要求、對學(xué)生能夠耐心指導(dǎo)。分析實驗教師要具有較高的創(chuàng)新意識和思維,在實驗教學(xué)內(nèi)容、方法等方面進行改革與創(chuàng)新。實驗教學(xué)和理論教學(xué)不一樣,學(xué)生在實驗過程中有各種問題出現(xiàn),需要知道教師進行現(xiàn)場指導(dǎo),導(dǎo)致實驗課堂管理困難。所以分析實驗過程中每組實驗人數(shù)不宜過多,盡量將每組學(xué)生人數(shù)控制在15人以內(nèi),使每個學(xué)生都在實驗指導(dǎo)教師的監(jiān)管視線范圍內(nèi)。在分組系數(shù)問題上應(yīng)同等理論課教學(xué)系數(shù),從而提高實驗教師工作的積極性,使分析實驗教學(xué)質(zhì)量得到提高。同時,給予實驗教師培訓(xùn)學(xué)習(xí)交流的機會,使實驗教師的業(yè)務(wù)能力得到提高,培養(yǎng)一批具有較強專業(yè)素養(yǎng)又善于實驗室管理和建設(shè)的實驗教師隊伍。
在分析實驗教學(xué)過程中,對相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)的思考和討論具有重要作用,只有在教學(xué)過程中不斷創(chuàng)新、對實驗教學(xué)內(nèi)容不斷改進和完善,才能使教學(xué)質(zhì)量得到提高。在分析實驗教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生分析問題和解決問題,化學(xué)化工類專業(yè)學(xué)生分析、解決問題的綜合能力。
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(本文文獻格式:蔣德敏,熊 蕾,方榮美,等.分析化學(xué)實驗教學(xué)過程思考與討論[J].山東化工,2017,46(14):156-158.)
2017-05-18
重慶三峽學(xué)院教改項目(JG150707,SD150114)
蔣德敏(1987—),湖北利川人,碩士學(xué)歷,助教,研究方向:化工新技術(shù)新工藝開發(fā)。
G642.0
A
1008-021X(2017)14-0156-03
教育與培訓(xùn)