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化学是一门理论非常强的学科,学习内容比较抽象,相对枯燥,而分析化学实验是在分析化学理论的基础上巩固知识,而在实验课上,学生可以通过自身动手操作和观察实验现象,能够更好的理解理论知识,实现理论与实践相结合。分析化学实验也是高校化学、药学等专业的一门基础课程,是一门操作强、实用广的课程,它与我们得生活息息相关,如药品中化学成分的分析;环境、水及土地污染的监测;工业生产的监控等密切相关,说明这门学科具有重要地位。因此,学生实验操作技能的好坏是检验教学质量的效果。随着各学科的相互渗透和经济的快速发展对人才的要求更高。传统的教学方法比较落后,多数为验证性实验,教师通常以实验目的、原理、演示实验操作、计算和注意事项的先后顺序讲解,学生被动接受教师灌输式的知识,知识多及忽略启发学生思维。在这种情况下,学生“依葫芦画瓢”,缺乏积极主动性,教学质量不好,不利于培养学生综合素质与应用能力[1-3]。为了提高教学质量以及存在的问题,提出以下建议。
分析化学实验是高等学校化学专业一门理论和实践相结合的基础课程,它即是一门独立的实践教学课程,又是与分析化学理论课紧密配合的课程。主要向学生传授分析化学实验基础知识、基本操作、数据的记录和分析处理等方面的知识技能。分析化学实验主要内容为定量分析实验,重点介绍滴定分析法(酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定)和重量分析法的实验原理及操作方法等。目前有些高校设置的分析化学实验内容过于简单,涉及的实验原理和操作方法过于单一,主要还是验证性为主,偏向基本操作,而综合性、研究设计性实验少。而在新课改的要求下,要求现高校重视实验研究设计性实验,培养学生的创新能力和举一反三的能力。在实验内容上,必须肯定滴定分析的基本操作,另外,为扩展学生的知识面,引进部分大型分析仪器,如常见的紫外光谱,原子吸收光谱,高效液相色谱,这样才能有利于培养学生解决问题的能力[4]。设计的实验内容顺序合理安排,如安排10个实验,必须保证有40%的实验内容为基础实验,主要是为提高学生的动手能力,帮助学生理解基本原理,设计性实验和综合实验各占30%,主要是提高学生对知识综合运用和培养学生分析和解决问题的能力,培养学生保持清洁整齐、秩序井然的良好实验习惯,实事求是的科学态度以及严谨细致地进行科学实验的技能、技巧和创新能力,使学生初步具有分析问题和解决问题的能力。
目前我国经济正处于转型升级的关键时期,为适应市场的对高水平的职业教育和高技能的人才的需求,迫切需要一批应用技术型人才,这时候校企合作制的出现刚好填补了高校人才培养方案上的空白,成为了高校人才培养方案的必然选择。让学生有将在学校学习的专业理论知识应用于实践当中的平台,既加深了学生对知识的理解程度,又培养了学生实际动手能力和分析问题的能力。学校与企业建立校企合作,推动教育事业发展,可以帮助学生扩宽知识面,有利于学生发展,也利于企业发展,保障教育人才培养实施。校企合作模式,在学校当地或附近长期与相关企业合作,学校聘用企业技术人员作为教师,走进课堂与学生共同开展教学;企业也可作为学校定点实习单位,不定期接受学生参或教师参与到企业工作中,共同完成课题等科研工作,帮助企业改进技术,同时,学生在解决和分析能力得到提高,适应社会也增强。加强建立校企合作的力度,让学生到企业中锻炼,也是在增加学生分析化学实验实际动手操作的次数,让学生在实际分析问题的能力得到质的飞跃,也让学生真正认识到自己学习上的短板,从而起到回归课堂进行学习查漏补缺的作用[5-6]。
教师的教学成果很大程度上取决于学生的学习主动性,只要教师的教与学生的学完美融合,教学效果才能实现最大化的价值。学生只要自觉主动的去吸收学习养分,才能慢慢茁壮成长。在分析化学教学中,学生真正学到了哪些科学知识,需要学生自主探究,在教育者的带领下完成自主学习,所以自主学习在分析化学实验教学中显得尤为重要。而自主学习的成效需要教师和学生共同转变现有的教育理念,还需要从根本上提高教育者和学习者的素质。一方面,教育者要不断更新自身的理论知识,提高自身的专业素养,具备熟练运用多种理论方法有效指导学生开展自主学习的能力。另一方面,教师的教学成果必须依靠学生积极主动配合,只有教师的教与学生的学紧密配合才能达到预期效果。因此,自主学习作为一种新型教学模式有其发挥的局限性,所以采用自主学习模式时,必须根据学生的特点及教学知识的难易程度,合理的将自主学习模式与教学方式相结合。
在进行分析化学过程中,大部分的学生没有养成一个良好的实验习惯,在处理废弃液时直接将废液倒入下水道,而我们的废弃液中大部分是酸或者碱,很容易腐蚀塑料管道,最后导致下水道漏水,污染整个实验室;而有部分同学将过多的溶液倒回原瓶,造成溶剂的污染。这样既浪费试剂和药品,又对环境造成了污染[7-8]。因此,提倡绿色教学成为了提高分析化学实验教学方法必不可少的一项举措。在分析化学实验教学过程中,努力提高学生的环保意识,培养学生规范的实验操作,从根本上提高的分析化学实验教学的成效。例如,规定学生在是要过程中要将所得的废液统一收集,集中处理,若是可以循环使用则循环利用。上分析化学实验课班级比较多,而实验内容通常会有所相似,所用的溶液也会出现一样,这个小组做完,溶液可以留到下一个小组,倒出太多的溶液应用烧杯贴上标签,下一组做实验就循环使用,最后一组再全部处理,还可以留给在课堂上做不好或失败的同学在课后多加练习操作;也可以留给考研复习和毕业设计的同学用于实验中。久而久之,学生自然而然便养成了节约的良好习惯,增加学生的环保意识。
以往的分析化学实验成绩考核中,实验操作与实验报告成绩各占一定比例,这种实验考核往往是“重结果、轻过程”。易让学生觉得只要把实验报告完成,学生在课堂会不主动实验操作,而忽略实验过程,造成学生疲于应付,甚至是数据造假等现象,不利于培养学生动手、分析和解决问题的能力,因此,要考核学生成绩应采用多元化的考核方式,即从上课出勤(占10%,迟到和旷课相应减少)、实验预习报告(占10%,包含七点内容)、课堂讲解和提问(占10%)、实验操作(占20%,教师巡堂发现错误相应减少)、实验报告(占20%,包含七点内容)和实验操作考试(占30%,严格按照评分标准对学生进行考核)。其中,实验报告的评分做出详细的要求,整个实验报告包括七点内容,每个内容占一定的考核比例,即(1)实验目的(5%):让学生知道这个实验要学习什么;(2)实验原理(15%):与理论紧密相关,适当扩展科学视野;(3)实验仪器与药品(5%):提前准备实验所需的器材;(4)实验步骤(20%):具体到每一个规范操作,使用药品的量必须精确;(5)数据处理(20%):计算的具体步骤;(6)实验反思(25%):此项是反映学生分析和解决问题的能力;反映数据与理论是否有差距;(7)注意事项(10%):实验中要注意的问题,避免影响实验结果。这样的考核方法,有助于要求学生重视实验原理和掌握理论知识、实验步骤的具体步骤和顺序、实验数据处理过程中遇到的问题以及实验反思中误差的可能来源,让学生对实验有了科学的认识;特别是需要回答的思考题,养成了科学的处理问题的态度。针对实验中的出现的现象或问题,相互探讨,这使学生课后查阅相关资料,可以分析和解决实验过程中出现的问题,为以后的工作打下了坚实的基础[9]。这种考核方法有机于提高学生的积极性。
课后教师根据学生实验反应的情况,预习过程中提出的问题,课堂上的互动以及实验过程中遇到的问题及错误操作,进行及时总结并传达给学生,学生根据自己的实验情况及教师的传达内容最终书写成实验报告。在分析化学实验中,实验不可能每一次都成功,失败乃是家常便饭,而实验的失败往往会打击学生实验兴趣。作为教育者我们要帮助学生建立自信心,在实验教学中应让学生学会从实验失败中寻找原因并提出解决失败的方案。让学生学会进行课后自我反思,总结在实验过程中存在的优缺点,从而做到扬长避短,不断提高个人的实验动手能力、科学探究能力及分析解决问题的能力。
面对学科知识的不断更新,分析化学实验教学作为化学学科一个重要组成部分,将面临更高的要求和挑战。为了使教学效果达到预期目的,高校教学应重视学生的实践课程。一方面,加强实验室的基础设施建设,完善实验室硬件条件。另一方面,增强实践课程教学的师资力量,改善教师教学环境,提高实验教师教学的积极主动性,从而从根本上提高分析化学实验课程的教学质量。
[1]傅昕,张何.浅谈科研实践在分析化学实验教学中的应用[j].广东化工,2018(13):272-273.
[2]李建东.高职院校分析化学实验教学改革与能力培养[j].化工管理,2019,509(02):162-163.
[3]柳玉英,王平,王粤博,等.改革分析化学实验教学模式,培养学生自主学习能力[j].实验室研究与探索,2018,266(04):227-230.
[4]赵永婷,郑伟,张秋云.无机及分析化学实验教学方法改革几点建议[j].山东化工,2017(14):179-186.
[5]左冬梅.基于校企合作的高校应用型人才培养策略研究[j].中国商论,2020(11):189-190.
[6]黎薇.深化教学改革、推进校企合作[j].当代教育实践与教学研究,2019(23):118-120.
[7]杨国方.有机化学实验课程内容“绿色化”探析[j].中国石油和化工标准与质量,2018,38(14):134-135.
[8]杨延梅.提倡绿色化学实验,推动实验教学改革[j].高校实验室工作研究,2011(02):3-4,98.
[9]韩毅丽,王瑞.基于自主学习的化学分析实验教学改革[j].广州化工,2019(11):155-156.