工科院校非化學(xué)專(zhuān)業(yè)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

劉智敏

摘要：工科院校非化學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)薄弱、興趣不高、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力不強(qiáng)，且對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求各不相同。本文分析了工科院校非化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，指出了教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出了提高工科院校非化學(xué)專(zhuān)業(yè)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的有效手段。

關(guān)鍵詞：分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；工科院校

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）03-0223-02

分析化學(xué)及其實(shí)驗(yàn)課程是重要的基礎(chǔ)化學(xué)課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生定量分析的基本思維和進(jìn)行定量分析的基本操作和動(dòng)手能力，在以化學(xué)專(zhuān)業(yè)為基礎(chǔ)的非化學(xué)專(zhuān)業(yè)中，普遍開(kāi)設(shè)了分析實(shí)驗(yàn)課程，擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生掌握分析技能和操作規(guī)程的責(zé)任，還對(duì)分析化學(xué)理論知識(shí)的深化起到極其重要的作用[1]。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要求操作規(guī)范、計(jì)算準(zhǔn)確、結(jié)果可靠合理，并且能夠?qū)Ψ治鼋Y(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，其目的是培養(yǎng)學(xué)生“量”的概念，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的綜合能力[2，3]。在工科院校的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，往往也存在一個(gè)教學(xué)大綱，不同專(zhuān)業(yè)一刀切的現(xiàn)象，由于不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生基礎(chǔ)情況不一樣、且對(duì)教學(xué)目標(biāo)的要求也不一樣[4-6]，這樣就給教學(xué)帶來(lái)各種弊端。

一、工科院校開(kāi)設(shè)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)

以昆明理工大學(xué)為例，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的專(zhuān)業(yè)包括化學(xué)、化工、冶金、材料、環(huán)境、食品、生物、制藥、醫(yī)學(xué)、建材等專(zhuān)業(yè)，這些專(zhuān)業(yè)對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求各不一樣，冶金和材料專(zhuān)業(yè)偏向于金屬離子的分析和應(yīng)用，環(huán)境和化工偏向于水體分析和應(yīng)用，醫(yī)學(xué)和建材專(zhuān)業(yè)要求相對(duì)較低，化學(xué)專(zhuān)業(yè)要求相對(duì)全面。從學(xué)時(shí)分布來(lái)看，化學(xué)專(zhuān)業(yè)一般64學(xué)時(shí)，環(huán)境專(zhuān)業(yè)48學(xué)時(shí)，冶金、材料專(zhuān)業(yè)32學(xué)時(shí)，化工、生物、制藥24學(xué)時(shí)，而建材、航空等專(zhuān)業(yè)一般16學(xué)時(shí)，從學(xué)時(shí)的分布大體也能看出各自專(zhuān)業(yè)對(duì)該實(shí)驗(yàn)課程的要求和目標(biāo)。從學(xué)生的基礎(chǔ)情況來(lái)看，冶金、材料、環(huán)境、建材等專(zhuān)業(yè)的學(xué)生基礎(chǔ)相對(duì)較好，但由于各自專(zhuān)業(yè)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)科相差較大，學(xué)生表現(xiàn)出的主觀能動(dòng)性相差也較大。因此，工科院校不同專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程還需要考慮學(xué)生的基礎(chǔ)以及實(shí)驗(yàn)課程與專(zhuān)業(yè)的銜接。

二、工科院校非化學(xué)專(zhuān)業(yè)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一、枯燥、陳舊。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)單、單一，除了常規(guī)的操作練習(xí)外，基本是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，如酸堿滴定、水中總硬度的測(cè)定、食醋中總酸度的測(cè)定等，教學(xué)內(nèi)容陳舊，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，學(xué)生基本只需要預(yù)習(xí)、聽(tīng)課、按流程操作，就可以得到考評(píng)分。而對(duì)于一些分組性的實(shí)驗(yàn)，如分光光度法測(cè)鐵、選擇性電極測(cè)定水中微量氟、電位滴定法測(cè)定溶液中的氯離子等實(shí)驗(yàn)，通常多人分成一個(gè)小組，少數(shù)同學(xué)甚至沒(méi)有參與到實(shí)驗(yàn)操作中。這樣的情況使得部分學(xué)生難以主觀積極參與，有時(shí)甚至連目標(biāo)都不清晰，這些都不利于完成基本的教學(xué)目標(biāo)，更難達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的思考能力和創(chuàng)新能力。

2.學(xué)生操作能力差、照方抓藥。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作是有嚴(yán)格的規(guī)范，學(xué)生需要提前預(yù)習(xí)各項(xiàng)注意事項(xiàng)，在實(shí)驗(yàn)課中鍛煉。但很多學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)重理論、輕實(shí)驗(yàn)，操作能力差，甚至連基本的儀器都不認(rèn)識(shí)、沒(méi)見(jiàn)過(guò)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中只能照方抓藥，變成了完成任務(wù)、演練一遍，難以達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)[7]。這也表明了學(xué)生提前的預(yù)習(xí)工作不到位，思考問(wèn)題也不全面，只好按照老師的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作，或者模仿身邊同學(xué)的操作進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)中難免出現(xiàn)各種錯(cuò)誤。

3.教師的教學(xué)模式程式化。對(duì)于工科院校的學(xué)生，開(kāi)設(shè)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，量大面廣，實(shí)驗(yàn)教師的工作量巨大，教學(xué)過(guò)程難免程式化，包括既定的教學(xué)方法、教學(xué)過(guò)程、考評(píng)制度，實(shí)驗(yàn)教師也難以個(gè)性化的提出新的教學(xué)方案。學(xué)生也會(huì)以現(xiàn)有的考評(píng)制度為導(dǎo)向，盡量爭(zhēng)取更高的分?jǐn)?shù)：認(rèn)真寫(xiě)好預(yù)習(xí)、做好記錄、按部就班的完成實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行分析和總結(jié)，但這樣完成任務(wù)式的過(guò)程，失去了實(shí)驗(yàn)課堂的真正意義。

三、提高工科院校非化學(xué)專(zhuān)業(yè)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的有效手段

1.結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)施教。工科院校非化學(xué)專(zhuān)業(yè)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不同于化學(xué)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)情況，不僅基礎(chǔ)不一樣，而且對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的要求和側(cè)重點(diǎn)也不一樣，任課教師需要對(duì)教學(xué)大綱吃透的基礎(chǔ)上，了解各教學(xué)班級(jí)的特點(diǎn)和專(zhuān)業(yè)要求，從而在課程講解中抓住學(xué)生的興趣點(diǎn)和專(zhuān)業(yè)的結(jié)合點(diǎn)。例如：冶金專(zhuān)業(yè)的學(xué)生對(duì)金屬離子的準(zhǔn)確滴定法十分感興趣，可以引導(dǎo)他們進(jìn)行方法學(xué)的對(duì)比，包括原子吸收光譜法、原子發(fā)射光譜法、離子色譜法、重量法等，這樣可以引導(dǎo)他們課下做大量的文獻(xiàn)調(diào)研和比對(duì)，課上可以和教師進(jìn)行交流；食品專(zhuān)業(yè)的學(xué)生對(duì)食醋中總酸度的測(cè)定十分感興趣，教師可以引導(dǎo)學(xué)生深入分析測(cè)定的酸的種類(lèi)，以及如何對(duì)各種酸進(jìn)行定性和定量。這樣的深入引導(dǎo)，不僅加強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還讓學(xué)生進(jìn)一步明白實(shí)驗(yàn)科學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的重要性。

2.理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的很多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容需要理論課內(nèi)容的支撐，然而部分學(xué)生在理論課中學(xué)得并不扎實(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解就變得困難，如果老師不正確地加以引導(dǎo)，教學(xué)的效果會(huì)適得其反，如果合理加以溫習(xí)鞏固，則會(huì)事半功倍。例如，鋅鋁混合離子的分步滴定實(shí)驗(yàn)中，很多學(xué)生難以明白分步滴定的條件，也就是為什么可以分步滴定，實(shí)驗(yàn)老師應(yīng)該簡(jiǎn)要而系統(tǒng)地介紹金屬離子分步滴定的條件、鋅鋁混合離子的分步滴定條件的控制，以及實(shí)驗(yàn)中如何考慮細(xì)節(jié)問(wèn)題，這樣的引導(dǎo)，不僅讓學(xué)生明白了實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和操作細(xì)節(jié)，還反過(guò)來(lái)鞏固了配位滴定的理論內(nèi)容，并且兩者互為促進(jìn)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握，也做到了理論聯(lián)系實(shí)際和學(xué)以致用。

3.更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。目前，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材的版本眾多，很多學(xué)校甚至還有自己的實(shí)驗(yàn)講義，但對(duì)于工科院校而言，應(yīng)該適時(shí)更新實(shí)驗(yàn)教材，不能只采用一種教材用到底。科學(xué)研究的發(fā)展速度很快，且各種新穎的成果很容易從圖書(shū)館下載獲得，因此，我們應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況，將一些最新的科研成果編入到實(shí)驗(yàn)教材中，讓學(xué)生可以自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也接觸到較為新穎的知識(shí)。例如：最近幾年出現(xiàn)的牛奶中三聚氰胺事件，是否可以考慮采用分析化學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定呢？基于這樣的社會(huì)背景，一定能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生投入實(shí)驗(yàn)的興趣。再比如，采用絡(luò)合滴定法測(cè)定鈣離子，是否可以考慮測(cè)定雞蛋殼中的鈣離子呢？雖然只是更換了測(cè)定樣品的種類(lèi)，但學(xué)生的興趣大增，實(shí)驗(yàn)也會(huì)收到意想不到的教學(xué)效果。還有食品的有害色譜添加劑測(cè)定問(wèn)題、地溝油的分析測(cè)定問(wèn)題，這些都是很好的實(shí)驗(yàn)題材，應(yīng)該適時(shí)地進(jìn)行整理，并寫(xiě)入到實(shí)驗(yàn)教材當(dāng)中。此外，采用多種不同的分析方法對(duì)同一測(cè)定內(nèi)容進(jìn)行比對(duì)分析，例如：鋅鋁混合溶液的測(cè)定方法，可以采用選擇滴定法，也可以采用重量分析法，也可以采用離子色譜法進(jìn)行分析，然而，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，難以突破現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容和模式，新的教學(xué)內(nèi)容和方法也難以得到應(yīng)用。

4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加強(qiáng)交流。工科院校非化學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的理解和要求與化學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生是不一樣的，且學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)薄弱。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生會(huì)存在操作緊張、擔(dān)心失誤等情況，教師應(yīng)給予鼓勵(lì)和正確引導(dǎo)，提出問(wèn)題盡量不要針對(duì)個(gè)人，個(gè)性化的問(wèn)題盡量單獨(dú)輔導(dǎo)，直接示范操作；鼓勵(lì)學(xué)生膽大心細(xì)，遇到困難或問(wèn)題先獨(dú)立思考，學(xué)會(huì)討論、交流，確實(shí)不懂再請(qǐng)教老師。此外，實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)始前，老師對(duì)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查、了解預(yù)習(xí)情況，詢(xún)問(wèn)存在的困難，然后集中進(jìn)行解答；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，注意觀察班級(jí)的整體情況，對(duì)于共性的問(wèn)題應(yīng)該及時(shí)強(qiáng)調(diào)；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)該關(guān)心學(xué)生取得的收獲與得失，而不僅僅是給出一個(gè)分?jǐn)?shù)或評(píng)價(jià)。這樣的指導(dǎo)過(guò)程更容易讓學(xué)生接受，同時(shí)消除了學(xué)生的各種擔(dān)心和顧慮，也使得師生的溝通交流更加順暢和諧。

5.開(kāi)設(shè)公選課，強(qiáng)化自然科學(xué)通識(shí)課程的重要性。工科院校非化學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生對(duì)化學(xué)課程的興趣不濃是一個(gè)共性問(wèn)題，如何提高學(xué)生的認(rèn)知、強(qiáng)化學(xué)生的興趣是教師應(yīng)該努力的方向之一，開(kāi)設(shè)公選課，以自然科學(xué)通識(shí)課程的形式讓學(xué)生多方位、深層次的了解化學(xué)學(xué)科知識(shí)，是十分有效的方式。例如：在化學(xué)通識(shí)課程中介紹有關(guān)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)、廣受關(guān)注的食品安全問(wèn)題和常識(shí)、體育競(jìng)技中的禁用興奮劑、艾滋病病毒與藥物、海洋環(huán)境與海洋資源化學(xué)、化學(xué)武器、化學(xué)在刑事偵查中的應(yīng)用、煙草化學(xué)、中藥化學(xué)等。這些與化學(xué)相關(guān)的課題，學(xué)生不僅充滿(mǎn)了興趣，有些還與自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)具有相關(guān)性，學(xué)生接觸了這些有趣的化學(xué)知識(shí)后，自然而然的對(duì)化學(xué)學(xué)科充滿(mǎn)了好奇和興趣，為今后再深入學(xué)習(xí)化學(xué)課程打下良好的奠基，這樣的強(qiáng)化方式遠(yuǎn)比老師的說(shuō)教有效得多。

參考文獻(xiàn)：

[1]弓曉霞.加強(qiáng)高校分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的探索與實(shí)踐[J].科技展望，2015，（16）：195.

[2]趙燕，程苑莉.分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的研究與探索[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2015，13（2）：107-109.

[3]趙春玲，阮喜榮，萬(wàn)端極，等.對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作技能的探討[J].大學(xué)化學(xué)，2009，24（5）：27-29.

[4]蔣心惠，何丹，袁佩，等.臨床藥學(xué)專(zhuān)業(yè)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思路與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2015，（23）：86-87.

[5]韋國(guó)兵，胡奇軍，廖夫生.以就業(yè)為導(dǎo)向的藥學(xué)專(zhuān)業(yè)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革研究[J].教育教學(xué)論壇，2015，（30）：62-63.

[6]劉紅霞.分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀與改革思路[J].廣東化工，2015，42（2）：131-132.

[7]康平利，王月嬌，楊琦.分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2015，13（1）：103-105.