前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的分析化学实验主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
传统分析化学实验主要包括两大部分,第一,定量分析,没有很强综合性的实验内容,不能充分了解和反应实际分析检验的情况。第二,定性分析以硫化氢为主线,存在很多复杂内容,是验证性实验,无机化学中已经对许多离子反应进行了实验。传统实验方式比较重视菜谱式操作,教师完成所有试验仪器的调试和药品的配制,甚至交代清楚所有试验注意事项以及实验细节,学生仅仅只是依据实验课本进行操作就可以,完成称量、标定、测定的基本操作后,甚至不进行实验也可以完成报告。上述教学方式缺少创造性和思维训练的影响和激励,导致学生不能充分认识实验操作和内容实用性以及重要性,导致学生对化学实验不感兴趣,形成不规范的基本操作,学生分析、解决问题的能力和动手实践操作能力不是很高,不能及时解决岗位工作中出现的问题。近年来,国家开始大力改革分析化学实验实践教学,主要就是不断培养学生能力和技能,已经获得了一定的改革经验,但是从理论到理论、从课堂到课堂还是会出现问题。高等院校不断扩大招生范围,学生之间存在很大差距,主要目标就是培养应用人才,为保证能够学以致用,逐渐朝着应用型人才方向改革分析化学实验教学。
二、分析化学实验教学的问题
传统分析化学实验教学主要模式是教师讲课,学生操作,教师指导,教师会讲解好试验中需要的一切事宜,一般都是验证性试验,很少进行综合实验和设计实验,单一、机械的实验方式,学生只能得到单一的结果,不能激发学生积极性,限制学生发展和培养创造性思维,并且也会限制教学师资力量和教学力量,大大降低实验课时,导致实验项目和内容都相对简单,学生实际操作机会很少,不少学生不能充分认识实验的重要性,不能激发学生学习兴趣和实验能力,实验的时候不规范、不严谨的操作,解决问题、分析问题的能力不是很高,不少学生在考试的时候还不具备基本操作技能,不能满足社会发展和企业实际岗位需求。如,不少学生实验的时候不能规范使用天平,天平里散落药品、称量时不关天平门、随处乱记数据;不少学生在实验的时候不能正确使用锥形瓶和滴定管,锥形瓶不摇晃就实验;读取滴定管数据的时候,学生不能在垂直地面的时候从滴定架上取下滴定管行读数。不少学生不清楚有效数字的概念,试验中实际应用的时候,不能正确记录滴定管数据;分光光度实验的过程中,分组进行,不少学生不亲自实验操作,或只进行一次试验,促使不能合理应用实验设备等,此外,不完善的实验考核制度,评定学生实验成绩的方法比较简单,考核学生成绩的时候,存在很大主观性,不能全面考核每一个学生。
三、分析检验岗位的分析化学实验实训教学改革措施
(一)开设单独实训课程,提高实验实训教学内容和学时
对于现阶段分析化学实验教学中存在比较少的实验项目和实验学时,不能符合设计职业需求以及社会发展需求。不少大学开始大力改革应用化工技术的学科,在不降低教学内容和分析化学实训项目的前提下,单独开设化学检验职业技能实训课程,包括三种实训课和三十学时理论课,从而提高教学实训内容和学时,教师授课的时候尽可能选择具备双师素质的教师,对实训教材内容进行精选,单独对实验内容进行考核,为进一步研究和获得分析检验职业证书和学生技能提供基础,为学生创造就业条件。
(二)加强实训过程控制以及基本技能操作训练
分析化学实验实训教学中最重要的就是三周实训,提高实训过程控制和训练基本技能的力度,需要教师不断规范基本操作技能,精心辅导、亲自示范、严格要求,并且对试验中可能会出现的错误及时进行修正,技能训练始终贯穿在实验中。为了能够提高学生规范实验操作的能力,快速掌握实训技能,在教学过程中老师可以把实验中容易出错的部分变成顺口溜,边朗读、边操作,从而有效提高和方便学生记忆以及实际操作。如,滴定操作的时候基本口诀是,右手拿瓶,左手握塞,肘部固定,转腕摇晃。操作移液管的时候,右手持管按食指,吸取溶液先润洗,放溶液45度器壁,放完再停15秒。依据上述操作口诀学生可以通过观察、模仿以及反复练习来逐渐完成试验的基本操作,并且实验中需要正确记录试验数据,如在分析万分之一天平的时候,需要在小数点第四位记录称量数据,记录常用滴定管数据的时候,需要在小数点第二位进行记录[5]。实验过程中由于学生思维能力、心理素质、知识水平以及操作技能等存在一定差距,促使教师实际教学中需要合理控制实训过程,并且分别指导学生不规范实验操作行为,集中分析和点评学生共性问题,保证可以在课堂上解决学生的问题。教师需要启发和引导解决问题的时候应用理论,激发学生敢于质疑、善于思考的能力,从而培养学生创新能力、独立思考、主动学习的技能。完成实验以后需要及时总结和分析学生的错误操作,对课堂知识进行巩固,避免以后出现类似错误。
(三)全过程分析检测实训,增加学生的创新能力
基本完成实验实训操作规范以后,还需要全过程分析学生化学实验实训的内容,从而可以有效增加学生创新能力,保证学生可以完全符合岗位实际需求。基本的方式就是,实训中对所有学生进行分组,正式实验之前把实验需要的题目分给每组,学生需要依据每组的实际题目来查阅相关文献和标准,独立设计化学检验方案,主要有分析试剂、分析实验方法、分析仪器、分析计算公式、分析步骤,等老师修改审批一会,实际对实验进行具体全程操作和检验,对比分析老师的计算结果和每组学生的计算结果,看哪组拥有更高准确率和小的误差,通过试验中学生的表现和结果,来合理、公平、客观的分析和评价,不仅能够激发学生的主动性和积极性,还能够提高学生创新能力。
(四)树立量的准确概念,培养学生诚信敬业、严谨求实的作风
树立量的准确概念,学生诚信敬业、严谨求实的作风,不断规范、正确的记录化学实验数据是分析实验实训的基本目的。所以,教师需要培养学生准确记录试验数据的习惯,不可以随意记录,并且还需要老师确认和签字,要求一些不符合误差规范的学生重新进行实验,此外,培养学生敬业和诚实精神,保证具备真实可靠的处理数据,不能为了实验对数据进行造价。报告中需要合理分析和讨论实验现象,准确分析实验结果和误差原因。
(五)量化考核制度,提高通过率
考核分析化学实验实训是相关部门要求持证上岗、技能考试的基本方法,主要包括实际操作和理论知识两部分,卷面满分100分,及格标准是60分。理论考试试卷是闭卷考试,总共100道题,都是和实际操作和理论知识相关的判断和选择。实际操作就是量化以及细化考核制度,在规定时间内要求学生进行实验,主要包括正确使用酸度计、滴定管、容量瓶、天平、分光光度计等,准确记录和处理实验数据以及结果,教师依据实际规定排现场量化测定结果和操作步骤,对所有操作都进行打分,不仅需要规定时间,还需要有规范需求,每个老师对二十个学生进行考核,保证能公正、公平的考核,对于伪造数据、不认真操作实训过程进行扣分,重新操作不合格的过程。
【关键词】 分析化学 实验课 改革 创新
分析化学实验是药学专业主要的专业基础课,不仅是分析化学课程的重要组成部分,也是培养学生的实践能力和创新能力、实施素质教育的重要途径。从我们以往的实验教学中发现,学生的化学实验技能掌不够,实践动手能力不足,综合分析能力比较薄弱。究其原因,主要有实验课附属于理论课,实验内容重复多,教学方式单一,教学投入不足,扩大招生以后教学资源相对紧张等。为此,加强实验教学改革、提高学生的实践能力和创新能力已刻不容缓。
1 精选实验内容
以往我们的实验大都是验证性的实验。为此,我们在教学过程中精选验证性实验,增加实践、综合设计性实验,建立了基础训练性实验、综合性实验、设计研究性实验三层次实验教学体系。层次ⅰ是基础训练性实验,以学生掌握基本操作技术,熟练使用实验常用仪器为主。如:天平的使用,标准溶液的配制与标定,滴定分析基本操作等,要求学生掌握操作技术,熟练使用分析化学实验常用的仪器 ,为进一步实验奠定坚实的基础。层次ⅱ是综合设计性实验,以层次ⅰ为基础,综合运用多种操作技术和仪器解决较复杂的综合性实验,目的是为了让学生通过综合实验,掌握对分析技术的综合运用的技能,提高分析和解决问题的能力。如:果汁中 vc含量的测定、食用白醋中醋酸含量的测定、河水总硬度的测定等。层次ⅲ是设计研究性实验,即在教师的指导下,查阅相关的文献资料,根据所学的知识和操作技能,设计实验课题,写出设计方案。在教师论证其可行性后 准备实验,进行实验,写出实验小论文。这样既可以提高学生独立开展科研工作的能力,又可以提高创新能力[1]。
2 转变实验教学方式
我们在实验教学过程中,把教师角色由教学的中心转变成教学的组织者、辅导者,让学生积极参与到教学过程中来。例如:实验开始时,请学生讲述预习的实验内容、注意事项;实验结束时,请学生总结从实验中得到的体会、收获以及实验中遇到的问题。对不同的实验我们也采取了不同的教学方式。例如:基础训练实验,应以老师指导为主,给予简练的讲解和准确的示范,注重学生基本操作技能的培养;综合设计性实验,要在老师的指导下,学生具体地去完成实验内容。注意要引导学生学会如何思考,凡事多问几个“为什么”,给学生创造“勤于动脑”的机会。在学生遇到问题时,及时发现学生的思维弱点,加以引导,从而能够自己解决;设计研究性实验,以学生为主,老师只给出实验要求,学生在掌握并完成前期规定的实验项目的基础上自己查阅文献资料,根据学过的相关知识自主选题,独立完成方案设计和操作,自行获取和分析实验数据并得出结论[2]。
3 重视实验过程和原始数据的记录与处理
实验课除了让学生掌握基本的实验操作以外,更重要的是训练学生仔细观察实验现象,详实记录并合理处理分析原始数据,培养学生实事求是的科学态度和对问题的综合分析能力[3]。
我们要求学生在实验前预习实验内容,提出实验中可能出现的问题。实验时,把观察到的现象和得到的任何一个数据都如实记录在实验报告上,并当堂完成实验报告。如果出现与理论不符的情况,更是鼓励学生利用已经学到的知识对得到的数据、现象进行解释,提出自己的见解,而不是任由学生忽略或篡改数据。对于学生无法解决的问题,教师会与他们一起讨论,提出建议,由学生通过文献、 网络等途径去寻求答案。长此以往,学生对实验课的兴趣提高了,无形中也增强了发现问题、分析问题并解决问题的能力。
4 改进考核方法
我们把实验成绩分为三部分,分别是平时、期终实验考试和笔试,以 4:3:3的比例计算总成绩。平时成绩的考核包括学生的预习情况、当堂操作、实验现象的观察与记录、数据的处理与分析、结论的合理性等等。期终实验考试一般是把最后一个综合性实验作为考试内容,由学生单独当堂完成所有实验过程,包括实验数据的分析处理。笔试是在期末进行,内容有基本操作、溶液的配制,也有仪器的适用范围、仪器使用注意事项,还有实验设计题[4]。利用这种考核方式,可以比较全面地考查学生的实验能力。
5 设置开放实验室
为了进一步增强学生的学习热情,强化学生的综合能力,充分利用实验资源,我们对学生开放实验室[5]。学生可以根据自己的兴趣和知识储备,结合实验室条件,自行立题。通过查阅资料,写出实验目的、实验原理、实验过程、实验仪器和试剂材料、实验时间、实验注意事项等,制定出实验方案,实验教师给出指导意见后由学生独立完成实验。
6 总结
实践证明,通过新模式的教学,能促进教师的教学和科研工作,调动学生学习的主动性,激发学生的创新意识,培养学生的创新能力。但分析化学实验教学新模式还需不断探索和完善。在今后的教学中,我们将进一步注重理论与实际的结合,因材施教,培养优秀人才。
参 考 文 献
[1]朱军,马松涛.药学专业分析化学实验教学改革之探讨[j].四川生理科学杂志,2008,30(4):89.
[2]邢建华,侯巧芝,江书庆,裴岩岩.药学专业分析化学实验教学改革的探索与实践[j].科技创新导报, 2010,07:152.
[3]包贝华,周灵君,郭戎,池玉梅.药学专业分析化学实验教学改革初探[j].2010,14(9):1108-1110.
《分析化学实验》是化工类专业的重要的专业基础课之一,实验教学的教学质量和学习效果在课程教学中尤为重要。本文以《分析化学实验》课程的实际教学为基础,分析了当前我校的分析化学实验现状。分别从教学内容,教学方式和考核方式等方面总结了一些实验教学改革和探索并被有效地应用到实际的教学中。
关键词:
实验教学;分析化学;教学改革
分析化学是一门实践性很强的学科,在工农业生产、科学研究及国民经济各部门中起着重要的作用。因此,分析化学实验单独设课以强化分析化学实验在教学中的地位,它与分析化学理论教学紧密结合,是高等师范院校化学教育、化学工程与工艺、环境科学、食品和医药等专业学生必修的一门专业基础课[1]。分析化学实验课的基本目的是使学生具有科学技术工作者应具备的基本素质。当今世界,化学与其他相关科交叉越来越密切,又因为计算机科学发展迅速发展,这就要求分析化学的教学内容和教学方法也要进行调整[2]。所以构建适应当代科技发展适应学科特点,以培养学生的动手能力、创新能力及综合运用知识的能力为主要教学目的的方案、有助于培养具有扎实的操作技能的高素质人才的实验教学体系。为了达到提升化学与化工毕业生的基本素质及适应工作环境的能力,我们不断进行实验教学的改革。
1.分析化学实验课的现状
因为榆林学院是2003年从专科院校升为本科院校,为适应社会对人才需求和我院人才培养方案的转变,分析化学实验教学不断地进行改善,并取得了一定的发展。
1.1教学中存在的问题
1.1.1“封闭式”教学模式,“垄断性”的教学方法。现在分析化学实验课程的教学方法延续着传统方式,课前学生预习并完成预习笔记,课上老师详尽地讲解原理、步骤、数据处理以及可能出现的实验现象,然后学生进行验证实验,课下用实验得到的数据完成实验报告。固化的教学模式中,教师一直为主体,学生一直处于“封闭式”传统教学模式,使实验教学失去了应有的生机。在规定的时间内学生按照课本上的内容机械地操作着,在没有严格的管理下经常捏造、涂改实验数据。这样被迫地学习状态,必定导致学生失去学习兴趣,失去设课的初衷。
1.1.2实验课时安排不够合理。根据教学计划和培养方案,分析化学实验(1)和有机化学实验同时开课,每门课就两课时,学生们一天完成两个实验,从精力,体力和准备上都是力不从心的。在实验的过程中不能全心全意投入,总是在赶时间,导致学生失去兴趣,只能应付了事,匆匆地结束实验,去完成有机实验。
1.1.3学生“照葫芦画瓢”现象严重。实验课的内容一般都是比较成熟的实验内容,学生通过教材、网络、文献都可以搜集到成熟的实验方案。这往往是导致部分学生失去实验兴趣,照葫芦画瓢的现象比较多,对实验课的重视程度不够,没有严格的纪律性。由于主观上的不重视,部分学生在课前不进行预习,上课不认真听讲,实验过程中依赖于同组成员,常此以往,学生几乎失去了实验的兴趣,做实验只是为了完成一项任务,而不是为了学习一项技能。这样的现象和我们设课的目的背道而驰,完全漠视了本次实验课的重要性。
1.1.4考核标准不够严格。分析化学实验的考核标准是考查,即平时成绩占60﹪,理论考试成绩占40﹪。其中平时成绩反映了学生的平时的学习习惯的效果,包括:考勤25﹪,课堂表现25﹪,实验报告50﹪。由于考核标准的笼统和教师考核的宽松,以致学生会出现相互抄袭或改写实验数据等实验不认真的现象。
1.2精选教材内容由于分析化学实验内容广泛,涉及定性分析、定量分析和仪器分析3大部分,定性部分实验与部分无机实验重复,该课程只注意培养学生“量”的概念,实验的整个过程:试剂的准备、方案的设计、实验的操作以及实验数据的记录与处理等环节都要时刻注意“量”的概念。定量分析中的四大滴定分析内容是分析化学实验(1)重要培养方向,为学生今后学习仪器分析打下一定基础。分析化学实验(2)重要培养学生操作大型仪器的技能,根据我院的大型分析仪器的情况,开设了光学、电化学、色谱等8个大型实验,为学生的就业和深造奠定良好的基础。
2.分析化学实验教学改革
教学内容是教学改革的重要环节,改革教学内容能充分体现分析化学实验的课程特点并有效提高教学效果。
2.1强化实验操作技能训练实践性和应用型是分析化学实验课的两大特点。设课的目的是通过专门的训练使该专业的学生掌握分析化学的基本原理和操作方法,初步培养严谨的科学态度,培养实际问题的科学素质[3]。为了达到这样的教学目的,实验课中加强了配制标准溶液的操作、误差分析计算、滴定操作和分析仪器的操作使用等内容的教学训练。在分析化学滴定实验课中强化规范化实验操作技能训练。如常规的电子分析天平、滴定管、移液管、容量瓶等使用方法,通过演示、示范等手段加强基本操作技能。其次通过成熟的实验案例分析化学理论,正确树立“量”的概念,培养实事求是的科学态度,实事求是的工作态度。如:NaOH、HCl、EDTA、KMnO4等标准溶液的配制与浓度标定,“量”的概念贯穿整个验证实验过程中。综合实验阶段能够提高学生的分析和解决问题的能力。如水的硬度的测定,铵盐中氮含量的测定,铅、铋混合液中铅、铋含量的连续测定,高锰酸钾法测定过氧化氢的含量等。后续部分为一学期的仪器综合实验阶段,这阶段在具备基本的实验技能基础上,通过使学生理解各种仪器的原理、结构和操作方法,初步达到培养应用型人才和具有科研能力的人才。
2.2整合实验内容分析化学实验设课目的是为了培养学生基本操作技术,经过课题组不断探索和调整,在不改变总学时的情况下,整合实验内容,力求通过一个完整的实验内容训练多种实验操作技能。例如基础滴定分析实验中,从标准溶液的配制、保存,标准溶液浓度的计算或标定,未知溶液浓度的标定等一系列过程的完成,为学生提供更多的动手机会。根据实验室仪器设备的不断增加,我们有能力开展光学、电化学、色谱等大型的仪器实验来充实分析化学实验的教学内容。经过一学年的训练,参加课程的学生能够扎实地掌握基本实验技能的操作,大型分析仪器(如分光光度计、紫外分光光度计、分子荧光光度计、原子吸收、离子选择性电极、气相色谱)等构造原理和使用方法,收到良好的教学效果。
2.3优化教学方法改革实验教学的最终目标是为了提高学生的创新能力,把理论学到的内容在实践中得以应用。为了激励学生的学习兴趣,避免填鸭式教学效果,要求学生课前预习并把预习的内容写在专用的笔记本上。通过实验题目阐明实验课原理、实验目的,为了达到所需的实验的结果实验需要一些辅助仪器和试剂。然后把仪器的使用原理和方法讲解透彻,了解化学试剂的在实验过程的作用。避免学生“照葫芦画瓢”现象发生,在理解的基础上,学生会心胸有成竹地开展实验。最后也是最关键的一个环节就是分析实验结果,通过实验数据科学地解释实验结果。使学生善于思考问题、提高分析问题和解决问题的能力[4]。
2.4强化训练、抓好思考题环节由于一些理论概念的认识必须经过一个反复的过程,作为教学的重要补充,课后思考题讨论是非常重要的一个环节。通过做思考题,学生可以加深对实验目的、原理、步骤理解和掌握,抓好习题课环节有利于促进教师和学生间的互动,最后达到全面提高教学质量的目的。
2.5强化考核方式考核的目的是为了检验教师的教和学生的学的效果[5],科学合理的考核体系不仅能够反映学生对基础知识的掌握水平,还能够提高学生端正学习态度、提高在实际应用中技能,是一个非常重要的教学体系。为了能够真实、客观地反应学生的学习情况,我们改革了考试的方式和学生成绩评定方法。采用平时成绩和考试成绩相结合的评价手段,平时成绩占总成绩的60%,平时成绩包括考勤、课堂表现、作业成绩、随堂实验报告成绩。平时成绩总分(百分制)=考勤成绩(25%)+课堂表现(25%)+实验成绩比例50%。期末考试成绩权重为40%,同时期末考试的题型要灵活多样,既能考查学生掌握基础知识,基本原理情况,又能综合考查学生对所学的知识、基本原理的掌握情况以及他们用所学的知识来解决实际问题的综合能力。
3.结语
对于化学专业、化学工程与工艺、生命科学等专业的本科生来说,设立分析化学实验课程对这些专业学习专业基础知识是不可缺少的。通过实验教学改革,学生对分析化学实验课有很高的积极性,改革后的实验教学体系提高了理论和技能相互促进和统一的作用。在以后的教学中将在教学方式和教学内容方面需要经过不断的探索和实践,来满足分析化学实验对各专业人才的基本要求。
参考文献:
[1]崔凤灵,崔延瑞,靳建华.浅谈分析化学实验教学改革与探索[J].实验室科学,2007(2):40-45.
[2]邱海燕,张世红,罗米娜,等.分析化学教学改革探讨[J].化工高等教育,2011,5(121):68-71.
[3]李松栋,周激,吴跃焕,等.分析化学实验教学改革与探索[J].实验科学与技术,2012,10(3):90-92.
[4]詹雪艳,袁瑞娟,段天璇,等.分析化学实验教学中培养学生实践能力和创新能力的探讨[J].药学教育,2012,28(1):43-45.
一、加强课前预习
实验前,要求每个学生应预习,了解实验的基本原理,各个操作步骤的作用,测定结果的计算和实验中误差的来源等。要求写出预习报告。杜绝实验过程中“照方抓药”只按实验步骤操作,要善于发现问题,养成思考的科学习惯。
预习不是简单的阅读讲义,学生开始可能并不会预习或者预习不到位,可以通过布置预习要点来帮助学生学会预习。比如为什么I2标准溶液的滴定是在中性或者弱酸性介质中,经过预习,学生明白实验过程中为什么要加入NaHCO3,这样利于学生理解理论课关于氧化还原反应条件的控制。再如葡萄糖干燥失重中,加热温度为什么应控制在120℃,通过预习要求学生查阅出葡萄糖的两个熔点数据:在吡啶中结晶所得应为152℃,在乙醇中结晶所得应为146℃。
可以说,预习就是进一步熟悉理论课的知识的过程,它有助于养成细致严谨的学习态度,在预习时学生可以学习查阅各类化学手册的方法。
二、明确实验目的
分析化学实验总的目的是帮助学生获得第一手感性知识,进一步熟悉理论课的知识;学生亲自动手,正确掌握化学实验的基本操作方法和技能技巧;培养学生独立工作和独立思考的能力、培养用准确语言表达实验结果的能力;养成良好的操作习惯和实事求是的工作作风,同时要形成严谨的学习态度,逐步学会科学思维的方法。所以每个实验都要目的明确,切实让学生胸中有数地操作。比如电位滴定法测定氯碘混合物中氯和碘的含量实验中,学习使用酸度计是第一目的,第二学习用三切线法处理数据,这两个具体目的必须通过实验达到。实验完毕后,教师应该逐一去检查,保质保量地完成实验。
三、注重操作技术的训练
分析化学实验中涉及到多种仪器,每种仪器的操作都要严格按照操作规程,对学生进行强化训练。比如:分析天平、酸度计、722分光光度仪的使用方法一定要熟悉掌握,否则可能由于不当的操作损害仪器,影响分析结果的准确性。而滴定管、移液管等的操作,更要作详尽的介绍,正确的示范。对各种仪器的正确使用的训练必须准确到位,比如从滴定管、移液管中释放液体入锥形瓶,锥形瓶应倾斜45℃角的操作往往被学生忽略;容量瓶瓶塞“手不离塞”的操作也不被学生注意……所有操作技巧一定要多加强调,严格要求。
四、实验中“粗、细要分明,严、松有界限”
在实验过程中常会出现这样那样的错误操作,如果是不正确的错误操作,要及时纠正;而有的操作方法虽然正确,但也属于错误操作,比如称量时分析天平托盘天平的混淆使用;或者量筒、移液管的混用,某些学生量取液体时一律使用移液管,认为这样准确,误差小,其实不然,如量取10.00mL液体,应使用量筒而不是移液管,而10.00mL必须用移液管加入。教师必须让学生明白,选用量具要准确,该粗时粗,该细时细。一般而言,辅助试剂使用粗的量具,而反应主试剂则用精确的量具。像白醋总酸度的测定中,白醋的取样必须用移液管准确量取。而在高锰酸钾溶液的配制和标定中,高锰酸钾物质的称量用托盘天平即可,如果这时采用分析天平称量,反倒是错误的。
五、难点、重点要突出
分析实验中滴定方法和技巧是本课程的重点和难点。近终点时半滴的操作技能,是一个难点,对一个检验工作者来说,掌握半滴的操作是非常重要的,所以必须反复强调,教师手把手去教,保证人人过关。
分析实验以滴定为主,每个实验尽管都有滴定,但是滴定速度却因实验不同而不同,它直接影响实验的准确性,所以滴定的速度也是本课程的一大难点。如在高锰酸钾法的实验中,由于反应产物Mn2+时是反应的催化剂,所以开始滴定时速度应慢,待产生一定的Mn2+后,滴定的速度方可提高,以“见滴成线”为佳,而近终点时则要求一滴一滴去加,甚至半滴半滴去加。但在碘量法的实验中,为了避免I2的挥发以及空气当中氧气进入反应体系,则要求“快滴慢摇”,否则
实验误差较大。对滴定速度的控制不同,实验结果也有所不同,这是造成偶然误差的一个重要原因。
六、分析实验结果,总结经验教训
实验做完后,应对实验现象进行解释,如发现实验现象和理论不符合,应尊重实验事实,分析查找原因,可做对照实验、空白实验来核对,必要时应多次重做验证,从中得到有益的科学结论。
实验的结果应根据所选用的方法、样品的情况提出不同的要求。如对重铬酸钾法测铁,重量法测钡等实验,结果相对误差应在0.2%~0.3%之内;对于混合碱、水的硬度、过氧化氢的测定,则按工业分析要求来确定测定结果的相对误差。如以基准物质标定溶液,测定相对偏差应在0.2%内。
实验是培养学生实事求是的科学态度的过程,学生应该运用误差理论正确处理分析数据,切忌在处理数据时夹杂主观因素。实验中出现的异常现象如不能用所学理论加以解释或查找不到原因,那么就留有空白,绝对不允许篡改现象数据。
七、严格考评,准确把关
成绩的评定,包括以下内容:实验操作技能,实验结果的准确度和精密度,实验原理和实验基本知识的理解,报告的书写和实验结果以及实验中遇到问题现象的讨论,我们重在探索对学生能力的合理考评方法。平时成绩的记录也有多种方式,比如将学生请上讲台讲解实验,以考察预习情况,讲完后同学评议给出分数。教学中我发现学生非常乐于上台讲解,这种办法既锻炼了学生,又活跃了课堂气氛,真是一举多得。
通过分析实验课程的基础训练,学生应该能够独立分析某些简易的样品,能够正确配制常用试剂,配置安装仪器,具有一定的独立工作能力,所以课程结束后要对这些方面进行测试考核,以检查学习情况。
以“工业碳酸纳的质量鉴定”为基础,设计了一个以学生为主体的综合性分析化学实验教学项目。教学环节包含自主设计、师生讨论、自主实践和教学评价4个阶段。教学实践表明,该实验项目可以充分调动学生的实验兴趣,增强学生在教学实践中的自主性,巩固学生的专业基础理论与技能,提高学生的专业综合素质。
关键词
自主式学习;综合分析化学实验;工业碳酸钠;质量鉴定
高等教育的目标之一就是培养学生独立思考、自主学习的能力[1-2]。具体到实验教学中,就要求加强综合性、设计性实验的开发与建设,引入自主式、探究式的实验教学方法,建立以学生为主体、教师指导为辅的教学模式,提高学生的专业综合能力与自我创新意识[3-7]。我们在分析化学实验教学实践中,一方面保证基础性实验的开设,确保“三基(基本知识、理论、技能)”融入到实验教学,注重培养学生扎实的专业基础素质。另一方面也加大了综合性、设计性实验项目的开设,注重培养学生的独立工作能力、综合创新能力。基础实验内容主要偏重验证性,有很多成熟的实验项目可选择。而综合设计性实验要求涉及本课程的综合知识或者与本课程相关的课程知识,必须具备综合性、探究性、实用性、普遍性与先进性的特点[8-9]。目前许多已有的综合性实验仅仅是基础实验的粗略改造,真正具备综合设计性特点的实验项目很少。因此教师需要整合现有的实验资源,积极进行以学生为主体的综合设计性实验的设计与开发。在国家标准“工业碳酸钠及试验方法”(GB210.1-2004)里,工业碳酸钠的质量技术指标项目包括总碱量、氯化钠、铁、硫酸盐、水不溶物和堆积密度[10]。其中前4个指标分析涉及到了酸碱滴定、沉淀滴定、重量分析和光度分析等分析化学实验内容。我们以此国家标准为基础,结合分析化学实验的基本要求,精心设计了“工业碳酸钠的质量鉴定”这一紧密联系生产实际、充分调动学生主观能动性的综合性实验项目。
1自主设计
教师采用“任务式”教学方法,首先下发“工业碳酸钠质量鉴定”实验方案的设计任务书。任务书中明确了设计实验方案的要求。(1)要求学生进行文献信息调研。如查阅工业碳酸钠生产的工艺流程;了解物料的物理化学性质;利用多种渠道进行国家标准的检索;解读工业碳酸钠的质量标准。(2)根据国家标准确定检验项目,编写工业碳酸钠的质量分析方案。要求详细列出:实验目的、实验原理、试剂与仪器、实验步骤、数据记录与处理。鼓励学生根据所学专业基础知识和查阅的文献资料独立设计出新的实验方法。该“任务式”教学活动为学生提供了自主查阅文献资料、独立设计实验方案的体验实践,充分调动了学生自主学习、独立思考和解决实际问题的能力。
2师生讨论
教师提前一周组织学生对设计的实验方案进行“分组讨论”与“个别讨论”,增加师生互动的机会。教学实践表明,学生提交的分析方案主要来自对教材基础实验的修改,国家标准的分析方法及专业文献的新方法。其中,也不乏个别学生自主设计的新方案。教师对学生设计的实验方案进行具体的分析评定,对学生设计的新方法的合理性、可行性进行讨论。这中间会涉及到许多实际应用的基础知识点:实际样品的取样;样品的前处理(如样品溶液的酸度调节);标准溶液的选择、配置与标定;混合指示剂与基础实验常用指示剂的不同;不同分析方法(如比浊法、重量分析法和光度法测定硫酸盐)的比较等等。通过对分析方案分组讨论,师生一对一讨论这一教学环节,加深了学生对分析化学专业知识的综合化与系统化理解。
3自主实践
为了方便实验室药品采购与管理,在方案讨论结束后对实验方案进行了统一,并在实验室条件允许下鼓励学生对自己设计的新方案进行自主实践。表1列出了“工业碳酸钠的质量鉴定”的实验方案中所选用的测定方法。学生在这一综合性实验方案的实践过程中,进一步巩固了基础性实验的内容,拓宽了分析化学实验的应用面,提高了理论知识与实验技能。例如,在酸碱滴定法测定总碱量的实验中切身体会了溴甲酚绿-甲基红混合指示剂与甲基橙指示剂变色的不同;沉淀滴定法测定氯化物时学习了如何在大量沉淀存在下判断滴定的终点;光度法测定铁时样品溶液酸度的调节方法;个别同学还自主实践,比较了采用目视比浊法与光度法进行硫酸盐限量分析的实际区别。面对实际工业生产的样品分析,在整个实验方案实践过程中,学生表现出极高的实验兴致,能够独立思考、勇于尝试,专业知识综合应用的能力得到了充分施展和显著提高。特别是,在实验方案的实施过程中,改变常规的由实验员教师准备试剂药品的做法,要求学生列出所使用试剂仪器的详细清单,亲自配制实验所需的试液、标准溶液、指示剂等。这一具体的实践环节锻炼了学生实验的基本技能,提高了学生的实际动手能力。
4教学评价
数据的记录与处理部分要求学生科学地、规范地记录原始数据,计算实验结果和相对平均偏差。要求学生在保证精密度前提下提高样品测定结果的准确度。根据国家标准里各项指标的要求,评价工业碳酸钠的质量等级,编制工业碳酸钠质量等级认定报告。最后,要求学生总结实验的心得体会,进行“自我评价”。学生普遍反映该实验项目更贴近工业生产实践,给了学生查阅资料、设计方案、自己处理问题的机会,提高了分析化学实验的兴趣。科学、合理的教学评价可以激发学生学习的主观能动性。我们把该实验项目的开设学时数定为8学时,相当于2个基础性实验项目。对学生的评价与考核包含了2个部分,首先是对设计方案的评价,从中可以了解课后学生查阅的文献量,对设计方案的可实施性和规范性进行评价。其次是方案实施过程中的规范与实验结果的准确度,从中可以掌握学生处理实际问题的能力及科学严谨的工作态度与作风。
5结束语
3个学期的教学实践结果说明,该综合性实验项目充分确立了学生在教学过程中的主导地位,调动了学生自主学习的能动性,提高了学生对分析化学实验的兴趣。学生在项目实施过程中进一步拓宽了专业知识面,实践了所学的理论知识,提高了分析问题、解决问题的综合能力。另外,在教学实施过程中,教师需要逐一评价学生的设计方案,处理学生实践过程中遇到的各种问题。这需要教师投入比常规基础性实验更多的时间与精力。但教师也因此能更深入地了解学生掌握专业基础知识的实际程度,发现实验教学中的不足,从而不断优化后继的教学过程。教学双方做到了互相促进,共同进步!
参考文献
[1]訾学红,陈永宝,张红光,等.实验室研究与探索,2013,32(6):321-323
[2]皇甫倩,王后雄.化学教育,2014,35(3):64-68
[3]孙纯学,高若宁.实验室研究与探索,2010,29(10):128-130,153
[4]漆红兰,刘晨,范晓荔.化学教育,2014,35(10):25-28
[5]卢怡,刘金库,徐志珍,等.化工高等教育,2012(1):30-32,58
[6]马新起,郭泉辉,杨显.大学化学,2014,29(3):57-59
[7]施鼎方,徐竞成,朱毓秀,等.实验室研究与探索,2012,31(8):85-87
[8]曹小华,谢宝华,叶姗,等.化学教育,2011,32(5):60-63
[9]肖建富,高瞻,李桂新.实验技术与管理,2008,25(12):143-145,165
[10]中华人民共和国国家标准.工业碳酸钠及其试验方法GB210.1-2004.2004:10
关键词:模块化;教学体系;分析化学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)07-0227-02
分析化学是综合性大学化学、食品、生物等专业必修的基础课程之一,同时也是一门应用性实践性很强的学科,而分析化学实验则是学生获取新知识,实现知识和能力,理论与实践相结合的桥梁。高等学校的实验教学是培养本科学生基本实践能力的主要途径,在实践教学中对学生基本技能、实验习惯、动手能力和科学思维等实际应用能力的培养是素质教育的可信内容,也是增强学生创新素质和实践能力的重要基础。我们培养的学生到了相应的工作岗位后能否很快适应工作环境并能独挡一面地开展工作,这久在很大程度上取决于我们学生在大学期间从分析化学实验所学到的本领。但随着科学技术的发展,社会需求和人才培养目标的变化,特别是高校扩招以来学生的知识水平存在着很大差异,原有的分析化学实验在实验内容、教学方法和考核制度等方面存在很多弊端,如部分实验内容缺乏理论与实际的结合教学方法和手段不利于锻炼和培养学生勤于思考的学习习惯,不利于创新能力和团结协作精神的培养。[1,2]
一、目前分析化学实验存在的不足
从以往的分析化学实验来看,项目上要么是随机性较大,要么就是多专业统一的模板,没有根据学生的需求和专业的特点选择相应实验项目[3-5]。从实验教学内容方面来看除基本操作实验外,基本上都是验证性实验,综合性实验很少,而设计创新性实验基本没有。实验内容缺乏综合性和时代感,不利于提高学生的就业竞争力。授课形式基本上都是教师讲授为主,实验操作都是在教材与教师的精心指导与安排下进行,因此培养出来的学生虽然基本技能较扎实,但常常只会照着方子抓药,综合实验能力不足,缺乏创新意识,很难达到培养高素质创新人才的目的。在考核方便,原有的考核方式只是单纯的期末测试和平时成绩汇总,不利于学生平时实验积极性的发挥和教学质量的提高。现将实验考核融入到实验模块中,完善原有考核方式,使学生由被动学习转变成主动学习,提高学生实验的积极性[6]。
二、分析化学实验模块化教学体系的设计
在长期的分析化学实验教学过程中,我们通过总结和研究,根据当前时展所需要的人才培养理念,结合我校实际,对分析化学实验教学进行了积极的改革和探索,提出了“五模块、三层次、一考核”的实验教学体系。五模块即以专业为模块,分别为化学、化学教育专、食品科学、生物工程和制药工程5个模块。其他学校可以根据本校的专业情况来进行划分。三层次是将分析化学实验内容整合优化为基础验证性、综合性、设计创新性三个层次。一考核即建立统一的考核模块,考核学生的动手能力和分析解决问题的能力,提高学生实验的积极性[7-10]。
1.分析化学实验项目的设计和选择。在设计和选择实验项目时,注重与学生的专业的特点相结合,让专业特色在实验教学内容中得以体现,使学生在实验过程中熟悉所学的专业,提高学生的专业应用能力。基础验证型实验属于五个模块必开实验,综合性实验和设计创新型实验根据专业的特点选择具有相应专业特色的实验。例如:食品工程与制药工程的学生可以选择专业性强些的实验,如“食品中灰分的测定”、“食品酸度的测定”等;生物工程学生可以选择“吸光光度法测水和废水中的总磷”、“水中溶解氧(DO)的测定”等。通过模块化的设计使得分析化学实验模块化而又灵活化,打破了原有实验的统一性和多变性[4-6]。
2.确定不同层次实验项目的分配比例。不同层次实验项目的分配是根据不同专业特点和学生需要,合理安排基础性实验、综合性和设计创新性实验在各专业实验项目模块中的分配比例。使不同专业、不同知识水平的学生都学有所成、学以致用。例如:对于化学教育的学生,基础实验和综合实验多一些,而化学、食品、制药和生物工程专业的学生综合性和设计创新性实验多一些。
3.分析化学实验项目的整合。实验项目的整合是在实验教学过程中根据专业的特点把同种技能、不同层次的实验内容进行组合。例如:化学专业可以把EDTA标准溶液的配制和标定与自来水总硬度的测定组合;生物工程可以把EDTA标准溶液的配制和标定与蛋壳中碳酸钙含量的测定组合;食品工程专业可以把碘标准溶液的配制和标定与维生素C含量的测定进行组合等。
4.分析化学实验成绩考核。根据分析化学实验课程的特点,建立能够客观反映学生综合实验素质的考核方法,实验考核是反映学生实际掌握操作情况的最有效的手段,会直接影响学生学习的积极性,对学生的学习方法、学习态度也起到重要的导向作用。实验成绩由平时成绩(60%)和期末测试(40%)两个模块组成,平时成绩包括实验预习报告、实验操作、实验报告、实验态度四部分。期末测试是对实验教学的全面考核,分技能测试和理论测试两部分。技能测试由老师给定题目,学生随机抽题测试;理论测试内容包括实验室安全知识及安全措施、基本操作知识、实验中的问题及实验注意事项等。
三、模块化分析化学实验教学体系实施的意义及效果
分析化学实验模块化教学体系的实施,满足了不同专业、不同知识水平学生的实验需求。针对全校多学科多专业的特点,完善实验教学体系,改革更新实验教学内容,构建“五模块、三层次、一考核”的实验教学体系,培养学生学习的主动性和创造性,使实验目标更为明确,实验方法、实验手段更接近生产实际。通过实施模块化的教学体系,消除了传统分析化学实验教学存在的若干弊端,充分激发学生的学习兴趣,让学生在实践中由被动学习变为主动学习。提高学生的综合素质和实践能力,真正实现强化基础、培养素质、发展个性、突出创新的教学改革目标,培养创新型人才。
参考文献:
[1]时立文,鲁英.谈高职数学教学中的模块化教学[J].中国成人教育,2008,(9):154-155.
[2]蔡炳新,蔡炽,等.改革实验教育教学培养创新型人才[J].实验室研究与探索,2009,28(1):17-19.
[3]梁振江,刘朋军,李华明,等.大学化学实验课教学改革的探索[J].海南师范学院学报(自然科学版),2005,(2).
[4]李克安,赵凤林,焦书明,等.分析化学教学的探讨与实践[J].大学化学,2003,18(1):26-28.
[5]王广凤.浅谈分析化学实验教学改革[J].科技信息:530-532
[6]罗杨合.模块化分析化学内容体系的设计与实施[J].高师理科学刊,2009,29(4).
[7]梁芳慧,靳丹虹,陈博.分析化学实验改革探讨[J].长春医学,2009,7(4).
[8]罗杨合,李勇,陈振林,等.分析化学实验教学改革论文的统计分析[J].大学化学,2006,21(6):25-28.
关键词:无机及分析化学实验;实验教学;改革
无机及分析化学是很多专业如化工、材料等学生大学学习中非常重要的一门课程,同时也是加深学生的基础理论知识的必要环节。无机及分析化学这门课程将无机化学和分析化学融合为一体,在降低教学学时、减轻学生学习负担的同时,对于教师的考验也更加严格。教师必须在较少的学时中清晰、明确的讲授更多的专业知识,同时还需要保证教学的系统性和创新性。因此,对于无机及分析化学实验教学的现状、存在的问题进行研究是非常必要的,本文不仅分析了在无机及分析化学实验教学中存在的弊端,同时也提出了有效的改革措施。
1传统无机及分析化学实验教学中存在的问题
在传统的无机及分析化学实验教学中,主要采取老师讲授知识时长较长、与学生互动少的教学方式。同时,传统的教学中主要注重理论知识的讲授,包括一些冗长的验证和复杂的说明等内容,容易造成学生提不起兴趣,注意力不集中等情况。此外,这种教学方式给学生提供的展示自我和提高自身能力的机会较少,学生在课堂中不能有效的提高化学实验方面的动手能力。对于规范的实验基本操作来说,传统的教学方法一般是由老师来讲授或演示,但是这些偏向于实践操作的技能,更加需要学生在不断自己操作中改善和加深记忆。其次,由于无机及分析化学实验这门课的特殊性,有些教师课堂内容可能会出现两者知识不融合,联系不紧密等现象,造成学生对该门课程理解不深刻,阻碍了学生对于无机和分析化学知识的更深层次理解。同时,有很多无机及分析化学实验课堂上的实验设计限定较多,有些仅为了实验技能的训练而安排,缺乏多元化,同时不能对学生自主设计实验和独立思考方面的能力进行很好的培养。最后,由于这门课程是为了向同学讲授如何正确使用实验仪器和一些常见的实验操作。但是很多传统的教学中,由于学生数量较多,导致老师演示操作很多同学看不到或看不清,导致很多同学对于知识的获取并不全面。[1]当然,有些同学对于学习这门课程的态度不够端正,在学习该课程前不进行认真的课前预习,对于课堂上要讲授的基础知识和要点没有一个清晰的认知,导致课堂上跟不上教学进度。在记录实验数据时,头脑不清晰,且态度不严谨,不能很好的保证数据的真实和可靠性。[2]
2无机及分析化学实验教学改革的必要性
随着我国教育的不断发展,学生对于课堂教学知识量的需求越来越大,对教学方式的需求也要求越来越多元化。而传统的方式单一、内容固化的教学方式已经显然不能满足现今处于信息社会的学生的需求了。同时,为了响应我国高等学校化学专业对于本科教学的要求,课时在逐渐减少,但是讲授的内容和质量不能减少和降低。因此,我们必须思考如何能更好的呈现课堂内容,如何能更好的与学生进行互动以提高学生积极性,如何能更好提高学生的实验操作技能,如何能培养学生的自主设计实验能力等问题。因此无机及分析化学实验的教学改革,提高教学趣味,加强实验绿色性,加强教学内容基础性是非常必要的。[3]
3无机及分析化学实验教学的改革的措施
3.1增加教学中实验的设计性
为了加强无机及分析化学实验中两者的联系,同时为了提高学生学习兴趣和自主创新能力,应该增加实验课程中实验的种类。在对学生进行基本知识和基本操作的讲授之外,还需要对学生综合和实验设计能力的培养加以重视。同时在对学生进行评估时,也应该重视实验设计和独立创新性等方面的能力。
3.2提高实验的绿色化
由于课堂实验的多元化,使得课堂中使用的试剂种类繁多,且化学实验中使用的试剂大多不仅对人体有害,而且会污染环境。而很多初学化学知识的大学生对于这些试剂的危害认知不清,使用过后的废液会随手丢到下水道中,严重危害环境。因此,在教学中要对学生环保意识和对于试剂的危害性加以强调。同时,在设计实验时,提倡使用低毒性的试剂来代替剧毒试剂,以降低对环境的污染,同时减少实验产生的有害废弃物。
3.3改善教学方法
传统的教学方法主要依赖于教师的讲解,对于学生的独立思考和积极性重视程度不够。学生在课堂上被要求重复老师的操作,极大地局限了学生的想象力和创造力。同时教师必须反思自我的教学方式是否枯燥乏味,应该更多的增加与学生的互动和教学的趣味性以引导学生对于知识更加深入的思考。此外,还需要对学生的实验过程和数据记录更加严格监督,以保证学生实验操作的安全性以及对于保证数据真实性意识的培养。
4结语
在新的世纪,面对教学的不断改革和学生需求的多样化,教师必须在不断完善自身对于基础知识理解的完善和深刻的同时,还要不断改善传统的教学方式,调整交些内容,突破自身局限,对更加有效和有趣的教学方式进行不断的探索,同时还要不断在教学中学会反思自我,努力提高教学水平,培养出具有更好实验操作能力和更强自足创新能力的学生,为我国不断输出综合素质更高的高水平人才。
参考文献:
[1]肖雪春,王毓德.材料类无机及分析化学实验教学改革实践[J].实验科学与技术,2016,14(1):153-157.
[2]柳娜,薛冰,郭登峰,等.无机及分析化学实验教学改革与探索[J].科技信息,2010(25):130-131.
关键词: 分析化学实验 教学改革 学生能力
分析化学实验是化学各专业必修的重要基础课程之一。传统的分析化学实验,往往是由教师讲授实验目的、原理、内容、操作步骤并将其写在黑板上,然后由学生结合课本与教师讲解的内容进行操作,学生处于被动接受状态,对课本和教师出现依赖心理。老师不讲,做实验的过程中不看教材,就完全不会做实验,其必然造成学生实验课前虽然写预习报告,但只是照本宣科,不经过大脑,抄教材,实验时照方抓药,看一步做一步,实验结果不会处理,实验失败不会分析原因等不良现象,使学生感到做实验就是学操作。当今社会需要的是全面发展的高素质人才,尤其是独立创新能力较高的人才。实验教学作为高等学校教学工作的重要组成部分,对培养学生的思维能力、动手能力、创新能力及分析解决问题能力等方面起着非常重要的作用。
从目前的实验教学来看,基本上还是沿用传统教授模式,理论知识以教师讲解为主,学生实验以教师示范为主,对学生的成绩考查方式也主要采取书面考试的方式,这在很大程度上限制了学生实践能力和创新能力的培养,为此,我们进行了以下一系列改革。
1.优化实验内容
以往我们的实验大都是验证性的实验,为此,我们在教学过程中精选验证性实验,增加实践、综合设计性实验,建立了“基础训练性实验―综合性实验―设计研究性实验”三层次实验教学体系。层次Ⅰ是基础训练性实验,以学生掌握基本操作技术,熟练使用实验常用仪器为主;层次Ⅱ是综合设计性实验,以层次Ⅰ为基础,综合运用多种操作技术和仪器解决较复杂的综合性实验,目的是为了让学生通过综合实验,掌握对分析技术的综合运用的技能,提高分析和解决问题的能力;层次Ⅲ是设计研究性实验,即在教师的指导下,查阅相关的文献资料,根据所学的知识和操作技能,设计实验课题,写出设计方案,在教师论证其可行性后,准备实验―进行实验―写出实验小论文,这样既可以提高学生独立开展科研工作的能力,又可以提高创新能力。
2.改进教学过程
在教学过程中,不再按教材一步步进行讲解,而是在做实验前先让学生预习,写出实验方案,再进行有目的的讲解,并且增加教学手段,如多媒体、双语教学等,将实验中的严格规范操作制作成课件演示给学生观看,将自行制作的实验CAI课件放在校园网上给学生作参考。在实验过程中,实时指点学生操作过程中的错误,并加以讲解纠正。实验结束后,让学生当场处理数据,并加以批改,指出实验数据不规范之处,以及实验结果误差过大的原因,并写出实验小结,总结此次实验的收获,以及实验过程中的不足,下次实验加以改进。这样既能充分调动学生的积极性,又能提高学生处理数据的能力。
3.设置开放实验
选择一些当前比较热门、学生感兴趣的课题,让学生通过各种手段查阅相关文献,并根据文献自行设计实验方案。在老师确定其可行性后,学生可以利用课余时间进入实验室进行实验,并处理结果。实验室实行全天性开放,并且让学生参与实验室的管理,这样既可以提高学生的积极性,增强责任感,又可以减轻老师的负担,同时可以让学生学习如何准备实验。这样学生通过自己设计实验,操作实验,并且解决实验过程中的疑问,得出较可靠的结果,既可以提高学生独立解决问题的能力,又可以提高他们的综合能力。
4.改进实验的考核
实验成绩除了传统的书面考试,还增设平时成绩和期末实验操作考试成绩。平时成绩包括预习和实验报告的书写、实验态度和实验操作,按一定比例给出平时成绩。这样既可以考查学生的学习态度,又可以考查学生的基本书写报告和基本操作能力。期末实验操作考试以给出实验题目,让学生自行设计实验,完成实验,并给出实验结果的形式加以考核。这样就考查了学生的综合能力。实行这种实验考核后,同学们对实验课程的学习积极性提高了许多,并且为以后独立解决问题奠定了基础。
5.提高教师自身的素质
一要加强师德修养,有教育家曾这样描述过:“世界上任何人也没有受到这样的监督,孩子们几十双眼睛盯着他,须知天地间再没有什么东西,比孩子的眼睛更加精细,更加敏捷,对于人生心理上多种微妙变化更富于敏感的了,再没有任何人像孩子的眼睛那样能捉模一切最细微的事情,这点是应该记住的。”可见,教师的道德风尚、言谈举止对学生的影响是极大的。教师自己负责认真,学生才能学得认真。二要优化知识结构。教师在具备扎实的专业知识的基础上,还应该掌握相关的科学知识,只有这样,才能分析学生实验的可行性并加以评论,指出学生的创新和不足之处。三是教师之间经常进行交流。每隔一段时间开一次座谈会讨论实验教学过程中学生容易出现问题的地方,互相学习,取长补短,这样可以达到事半功倍的效果。
教学实践表明:在分析化学实验中,通过一系列的改革,较好地激发了学生学习实验的兴趣,并且在学习专业知识的同时,独立解决问题的能力也有了很大的提高。这样就为学生毕业后找工作或者更高层次的学习奠定了坚实的基础。
参考文献:
[1]严志红,董宇静.分析化学实验的教学改革初探[J].广东药学院学报,2005,4:511-512.
[2]吴拥军,张洪权,刘利娥.反向教学法在医学专业分析化学实验教学中的探讨[J].实验室科学,2006,1:130-131.
1 改革实验教材, 精选实验内容,建立多层次的实验教学体系
(1)以往实验教学有着几十年一贯制的教学内容和教学形式。教材中设计的每个实验,对实验的原理、步骤写得一清二楚,实验方法和思路也只有一种。在上课时教师也是按照教材的内容对实验原理、实验仪器、装置甚至操作步骤和注意事项都进行详细的讲解,学生缺乏思考能力,没有课前预习的习惯,做实验时只需“照方抓药”即可。这种教学模式必然抑制学生个性思维的发展,不利于学生创新意识的培养,其结果导致学生的思维方式单一,模仿多,创新少,影响了对学生观察能力、分析能力和解决问题等能力的培养。
(2)改革后药物分析化学实验教材采用的是自编教材, 打破了过去基础性实验多, 设计性、创新性实验少的格局。 我们在教学过程中采取基础性实验和综合设计性实验相结合的实验教学方法,因为药物分析化学课程是以无机化学、有机化学、分析化学为基础,所以在开设基础性实验时我们选择能反映学科特点, 具有代表性的经典实验, 使学生熟练掌握常规和现代分析仪器,如:移液管、滴定管、电子分析天平和紫外分光光度计等仪器的使用,标准溶液的配制与标定,滴定分析基本操作等,要求学生掌握操作技术,熟练使用药物分析化学实验常用的仪器 ,为进一步实验奠定坚实的基础。开设综合设计性实验,是以基础性实验为基础,综合运用多种操作技术和仪器解决较复杂的综合性实验,目的是为了让学生通过综合实验,掌握对分析技术的综合运用的技能,提高分析和解决问题的能力。
2 加强实验教学与专业的衔接,注重理论知识在实验中的指导作用,实现学科之间的交叉互补。
(1)传统的药物分析实验教学都是附属于药物分析课本理论教学,开设的实验项目中验证实验多,综合性、设计性实验少,而且更新不足,学生仅仅是机械地进行操作,积极性不高。目前各个药剂专业课程所设置的实验项目之间没有紧密联系,教学过程中往往是照本宣科式地进行操作,这种实验教学模式不能够很好地培养学生的综合创造能力,也不能为企业提供具有高水平、高技能的复合型人才。实验教学除了巩固和训练学生所学的基本知识和基本技能外,更重要的是培养学生发现问题、分析问题以及解决问题的能力。因此,我们有必要对现有的实验内容进行更新和优化,既包含有基本的实验操作训练,也增加综合性和设计性实验项目,使学生通过不同层次的训练具有更好的实验素质和实验能力。
(2)新的实验课程设计根据药剂职业岗位的任职需求,参照药士职业资格考试标准,改革课程教学内容,进行理实一体化的教学改革,积极推动教学模式创新,每章节的实验课程都是以工作任务为主线,按照“结构――性质――鉴别――检查――含量测定――临床应用”来确定实验的内容。使得药物分析化学实验课程能更紧密的连接药剂的其他学科,还能更好地与临床岗位相对接,通过完成工作任务强化理论知识的学习,让学生实现在做中学、做中知、做中会。例如根据药物生产过程,开设磺胺嘧啶片的综合性实验,从“原料――合成――制成剂型――质量分析检查――评价”等步骤,在实验中穿插药物化学、药剂学、药物分析化学等课程,使学生在整体上系统地掌握相关课程的理论知识和实验技能。 学生切身学习和体会了药物研发的基本流程,又在实验过程中掌握了各种基本操作、仪器使用和数据处理。学生在参与的过程中积极思考,培养了科研思维和综合能力,取得了很好的教学效果。
(3)开展项目教学法,体现“以项目为载体,以能力为本位,以学生为主体”的课程改革思路。每次实训内容都是精选药品分析检验工作岗位上综合性较强的工作任务,将其分解转化为若干个学习任务,在实验课开始之前,教师将学生分成若干小组,确定组长和组员,根据实验需要通过网络或者去图书馆查阅相关的文献资料,做好实验的预习工作。指导老师再组织学生对该方案的可行性、科学性、操作难易、注意事项等问题展开讨论,学生根据讨论结果反复修改方案,最终确立最佳的实验方案。然后学生进入实验室独立操作,从准备实验开始就由学生自己动手,包括前期的配制溶液、挑选仪器到每一个实验步骤、数据处理等等。在实验过程中,指导老师主要起监督和引导的作用,可以对实验方案提建议,但是要由学生自己分析和下结论,这种实验能够切实培养学生的创新精神以及分析问题和解决问题的能力。
3 转变实验教学方式,建立多元化实验考核方法
(1)以前传统的实验成绩考核多以学生上交的实验报告为主,忽视了对学生动手操作能力和创新能力的评价,学生为了得到高分,甚至直接篡改实验数据,这种考核方法很难反映出学生真实的实验水平。
(2)改革后实验教学考核可以分为两个方面:一是平时成绩,包括实验积极主动性、实验课堂纪律、实验操作的规范度、实验数据处理、实验报告书写。二是技能考核成绩,期末实验操作考核我们拟定三套试题:(1)容量瓶;(2)移液管;(3)碱式滴定管。学生现场抽签选择考试项目,按签上的要求进行操作。教师根据制定好的详细具体的操作规则和评分标准量化地评定操作成绩。这种考评机制能够调动学生的积极性,使学生高度重视实验课。
4 设置开放实验室,加强实验教师队伍建设
(1)为了进一步增强学生的学习热情, 强化学生的综合能力,充分利用实验资源,我们在课余对学生开放实验室,同时, 我们在每个学期举行一次实验技能大赛, 对操作技能良好的同学给予奖励,颁发奖状,大大地激发了学生的学习兴趣。